JP2011131518A - 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】選択された噴射モードに応じた幅広い諧調表現が容易に可能な液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法を提供する。
【解決手段】噴射駆動パルスＤＰ２は、電位が変化して圧力室の容積を変化させる予備膨張部ｐ６と、第２膨張電位ＶＬ２を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする膨張維持部ｐ７と、電位が変化して圧力容積を変化させる収縮部ｐ８と、第２収縮電位ＶＨ２を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする収縮維持部ｐ９と、電位が復帰する変化をして圧力室容積を変化させる復帰部ｐ１０と、を含む電圧波形であり、収縮部は、電位が変化する第１の収縮要素ｐ８ａと、第１の収縮要素の終端電位である第１中間電位ＶＭ１を維持する中間維持要素ｐ８ｂと、電位が変化する第２の収縮要素ｐ８ｃと、を有し、駆動信号発生回路は、設定されている噴射モードに応じて第２の収縮要素の時間幅Ｗｃ１を変更する。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、及び、その制御方法に関するものである。

液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液滴状のインクを記録紙等の記録媒体（噴射対象物）に対して噴射・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、或いはＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等のディスプレイ製造装置においては、色材や電極等の液体状の各種材料を、画素形成領域や電極形成領域等に対して噴射するためのものとして、液体噴射装置が用いられている。

上記液体噴射装置には、駆動パルス（噴射パルス）を含む駆動信号を発生して、発生した駆動パルスを圧力発生手段（例えば、圧電振動子や発熱素子等）に印加してこれを駆動することにより圧力発生室内の液体に圧力変化を与え、この圧力変化を利用して圧力発生室に連通したノズル開口から液体を噴射させるように構成されたものがある。そして、圧力発生手段を駆動する複数の駆動パルスを発生するように構成された液体噴射装置では、サテライトが発生するように設定された駆動パルスと、サテライトが発生しないように設定された駆動パルスとを含む複数の駆動パルスの中から、画像データに応じて選択した駆動パルスを圧力発生手段に印加することによって、サテライトドットによる画像劣化や濃度ムラの発生を防止するように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−１９０９３１号公報

しかしながら、上記した予め用意された駆動パルスの中から選択した駆動パルスによって液体を噴射させる液体噴射装置では、駆動パルスの数及び種類に応じて、噴射対象物上に形成される液体の噴射量（ドットサイズ）の種類が決まってしまうために、記録諧調の種類が制限されてしまっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択された噴射モードに応じた幅広い諧調表現が容易に可能な液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動して前記ノズルから着弾対象に対して液体を噴射させるための噴射駆動パルスを含む駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、を備え、
前記ノズルから噴射された液体が前記着弾対象に着弾して形成されるドットの形状が異なる複数の噴射モードを切り替えることが可能な液体噴射装置であって、
前記噴射駆動パルスは、
中間電位から第１の方向に電位が変化して前記圧力室の容積を変化させる第１の変化部と、
当該第１の変化部の終端電位を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする第１のホールド部と、
当該第１のホールド部に続き、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電位が変化して前記第１の変化部によって変化させられた圧力容積を変化させる第２の変化部と、
当該第２の変化部の終端電位を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする第２のホールド部と、
当該第２のホールド部に続き、前記第１の方向に前記中間電位まで電位が復帰する変化をして前記第２の変化部によって変化させられた圧力室容積を変化させる第３の変化部と、
を含む電圧波形であり、
前記第２の変化部は、第１のホールド部に続き、第２の方向に電位が変化する第１変化要素と、当該第１変化要素に続き、該第１変化要素の終端電位を維持する中間ホールド要素と、当該中間ホールド要素に続き、前記第２の方向に電位が変化する第２変化要素と、を有し、
前記駆動信号発生手段は、設定されている噴射モードに応じて前記第２変化要素の時間幅を変更することを特徴とする。

上記構成によれば、噴射駆動パルスは、中間電位から第１の方向に電位が変化して圧力室の容積を変化させる第１の変化部と、第１の変化部の終端電位を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする第１のホールド部と、第１のホールド部に続き、第１の方向とは反対方向である第２の方向に電位が変化して第１の変化部によって変化させられた圧力容積を変化させる第２の変化部と、第２の変化部の終端電位を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする第２のホールド部と、第２のホールド部に続き、第１の方向に中間電位まで電位が復帰する変化をして第２の変化部によって変化させられた圧力室容積を変化させる第３の変化部と、を含む電圧波形であり、第２の変化部は、第１のホールド部に続き、第２の方向に電位が変化する第１変化要素と、第１変化要素に続き、第１変化要素の終端電位を維持する中間ホールド要素と、中間ホールド要素に続き、第２の方向に電位が変化する第２変化要素と、を有し、駆動信号発生手段は、設定されている噴射モードに応じて第２変化要素の時間幅を変更することにより、ノズルから噴射された液滴の尾の部分から分離した部分（サテライト滴或いはこのサテライト滴よりも微小なミスト）の飛翔速度及び噴射重量を調整することができる。これにより、選択された噴射モードに応じて着弾対象に着弾して形成されるドットの形状を容易に変更することができ、選択された噴射モードに応じた幅広い諧調表現が簡単に可能となる。

また、上記構成において、前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
前記液体噴射ヘッド付近の環境温度が３５℃以上である状態で液体を噴射する高温噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅がＴｃ／２以上Ｔｃ以下に設定されることが望ましい。

この構成によれば、圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、液体噴射ヘッド付近の環境温度が３５℃以上である状態、即ち、液体の粘度が低下することによりミストが生じやすい状況下で液体を噴射するモードである高温噴射モードに設定されている場合には、第２変化要素の時間幅がＴｃ／２以上Ｔｃ以下に設定されるので、液体の噴射時にメイン滴から分離して後続するサテライト滴よりも微細なミストが発生することを抑制できる。ミストの発生に起因する記録画像の画質低下を抑制することができる。

また、上記構成において、前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
前記複数の噴射モードにおける標準としての標準噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅がＴｃ／３以上Ｔｃ／２未満に設定されることが望ましい。

この構成によれば、圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、標準噴射モードに設定されている場合には、第２変化要素の時間幅がＴｃ／３以上Ｔｃ／２未満に設定されるので、噴射される液体の飛翔速度が、標準噴射モードに適した範囲内に調整される。即ち、液体の噴射時にミストの発生を抑制可能な範囲内で液体の飛翔速度が高められる。これにより、噴射された液体をメイン滴とサテライト滴に分離させつつ、着弾対象における両者の着弾位置を近づけることができる。その結果、ミストの抑制と記録画像の画質の向上を両立させることが可能となる。

また、上記構成において、前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
前記複数の噴射モードにおける標準としての標準噴射モードの解像度よりも高い解像度で噴射を行なう高解像度噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅がＴｃ／４以上Ｔｃ／３未満に設定されることが望ましい。

この構成によれば、圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、噴射モードの切り替え前に初期設定された標準噴射モードの解像度よりも高い解像度で噴射を行なう高解像度噴射モードに設定されている場合には、第２変化要素の時間幅がＴｃ／４以上Ｔｃ／３未満に設定されるので、噴射される液体の飛翔速度が、標準噴射モードよりも高められる。これにより、液体の噴射時にノズルから噴射されたメイン滴と、このメイン滴とは分離して後続するサテライト滴とを標準よりも離れた位置に着弾させることができると共に、標準噴射モードの場合と比較してメイン滴の重量を減少させることができる。その結果、着弾対象に記録された画像等のざらつき（視覚状に感じる粒状感）を抑制させつつ記録画像等の高解像度化に寄与することができる。

また、上記構成において、前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
他の噴射モードよりも前記着弾対象上の広範囲に前記液体を着弾させる高被覆噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅が０超過Ｔｃ／４未満に設定されていることが望ましい。

この構成によれば、圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、他の噴射モードよりも着弾対象上の広範囲に液体を着弾させる高被覆噴射モードに設定されている場合には、第２変化要素の時間幅が０超過Ｔｃ／４未満に設定されるので、噴射される液滴の飛翔速度が、複数の噴射モードの中で最も高まり、これにより、ノズルから噴射されたメイン滴とは分離して後続するサテライト滴を複数に分離させて、この分離したサテライト滴を着弾対象に着弾させることができる。その結果、着弾対象上の広範囲をドットで被覆することができる。

また、上記構成において、前記液体噴射ヘッド付近の環境温度が３５℃以上である状態で、前記高解像度噴射モードが設定された場合に、ユーザーに対して高温噴射モードに設定する旨を報知する報知手段を有することが望ましい。

この構成によれば、液体噴射ヘッド付近の環境温度が３５℃以上である状態で、高解像度噴射モードが設定された場合に、ユーザーに対して高温噴射モードに設定する旨を報知する報知手段を有するので、高解像度化よりもミストの抑制が優先されることを予めユーザーに報知することができ、信頼性を確保することができる。

また、本発明の液体噴射装置の制御方法は、圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動して前記ノズルから着弾対象に対して液体を噴射させるための噴射駆動パルスを含む駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、を備え、前記ノズルから噴射された液体が前記着弾対象に着弾して形成されるドットの形状が異なる複数の噴射モードを切り替えることが可能な液体噴射装置の制御方法であって、
前記噴射駆動パルスは、中間電位から第１の方向に電位が変化する第１の変化部と、当該第１の変化部の終端電位を維持する第１のホールド部と、当該第１のホールド部に続き、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電位が変化する第２の変化部と、当該第２の変化部の終端電位を維持する第２のホールド部と、当該第２のホールド部に続き、前記第１の方向に前記中間電位まで電位が復帰する変化をする第３の変化部と、を含む電圧波形であり、
前記第２の変化部は、前記第１のホールド部の終端電位から第２の方向に途中まで電位が変化する第１変化要素と、当該第１変化要素の終端電位を維持する中間ホールド要素と、第１変化要素の終端電位から前記第２の方向に電位が変化する第２変化要素と、を有し、
前記圧力室の容積を前記第１の変化部によって変化させる第１の変化工程と、
前記第１の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第１のホールド部によって所定時間ホールドする第１のホールド工程と、
前記第１の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第２の変化部によって変化させる第２の変化工程と、
前記第２の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第２のホールド部によって所定時間ホールドする第２のホールド工程と、
前記第２の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第３の変化部によって変化させる第３の変化工程と、
を含み、
前記第２の変化工程は、前記第１の変化工程において変化させられた圧力室容積を前記第１変化要素により途中まで変化させる第１の変化処理と、当該第１の変化処理において変化させられた圧力室容積を一定時間ホールドするホールド処理と、当該ホールド処理においてホールドされた圧力室容積を前記第２変化要素によって変化させる第２の変化処理と、を含み、
設定されている噴射モードに応じて前記第２変化処理における時間幅を変更することを特徴とする。
この制御方法によれば、噴射駆動パルスのうち第２変化要素の時間幅を変更するだけで、ノズルから噴射された液滴の尾の部分から分離した部分（サテライト滴或いはミスト）の速度を変更させることができる。これにより、選択された噴射モードに応じて着弾対象に着弾して形成されるドットの形状を容易に変更することができ、選択された噴射モードに応じた幅広い諧調表現が簡単に可能となる。

プリンターの概略構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドを圧力発生ユニット側から見た斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。 プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。 標準モード用駆動信号の構成を説明する波形図である。 ノズル開口からインクを噴射する際のメニスカスの動きを説明するノズル近傍の断面図である。 高解像度モード用駆動信号の構成を説明する波形図である。 高被覆モード用駆動信号の構成を説明する波形図である。 印刷処理の流れを説明するフローチャートである。 印刷モードとドット形状との関係を説明する図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式記録装置（以下、プリンターと略記する）に適用した場合を例示する。

プリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、インク（本発明における液体の一種）を貯留するインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、記録ヘッド２が搭載されたキャリッジ４を記録紙６（着弾対象の一種）の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構７と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（ヘッド走査方向）であり、紙送り方向とは、副走査方向（即ち、ヘッド走査方向に直交する方向）である。

キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部４６（図４参照）に送信される。これにより、制御部４６はこのリニアエンコーダー１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（噴射動作）等を制御することができる。

キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側（図１における右側）の端部領域には、走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズルプレート３６：図３参照）を封止するキャッピング部材１２と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材１３とが配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４（記録ヘッド２）が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。

次に、記録ヘッド２の構成について説明する。ここで、図２は、記録ヘッド２を圧力発生ユニット側から見た斜視図、図３は、記録ヘッド２の要部断面図である。例示した記録ヘッド２は、圧力発生ユニット（又はアクチュエーターユニット）１９と、流路ユニット２０とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１９は、圧電振動子２６（本発明における圧力発生手段に相当）と、振動板２７と、圧力発生室（本発明における圧力室に相当）２１を区画するための圧力発生室プレート２２とを積層し、焼成等により一体化することで構成されている。

また、流路ユニット２０は、供給口３０や第２連通口３１を形成した供給口形成プレート３２と、リザーバー３３及び第１連通口３４を形成したリザーバープレート３５とを積層することで構成されている。また、リザーバープレート３５の供給口形成プレート３２とは反対側の面には、ノズル開口２８（本発明におけるノズルに相当）が形成されたノズルプレート３６を設けている。

振動板２７は、弾性を有する板材で構成されている。圧力発生室２１とは反対側となる振動板２７の外側表面には、各圧力発生室２１に対応した状態で複数の圧電振動子２６が配設される。例示した圧電振動子２６は撓み振動モードの振動子であり、駆動電極２６ａと共通電極２６ｂとによって圧電体２６ｃを挟んで構成されている。そして、圧電振動子２６の駆動電極に駆動信号が印加されると、駆動電極２６ａと共通電極２６ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２６ｃに付与され、圧電体２６ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。

圧力発生室プレート２２は、圧力発生室２１を形成するのに適した厚さのセラミックス材の薄板、例えばアルミナやジルコニア等によって構成され、圧力発生室２１を区画するための空部がプレートの厚さ方向に貫通した状態で形成されている。圧力発生室２１は、ノズルプレート３６のノズル開口２８のピッチと同じ一定のピッチで列状に開設され、列設方向と直交する左右方向に細長い長孔である。

供給口形成プレート３２は、ステンレス材等の金属材料によって構成された薄手の板状部材である。図３に示すように、この供給口形成プレート３２には、板厚方向を貫通する供給口３０が複数開設されている。また、板厚方向を貫通する第２連通口３１が、リザーバープレート３５の第１連通口３４に対応させて形成されている。供給口３０は、インク流路（液体流路）内のインクに対して流体抵抗（流動抵抗）を付与する部分である。この供給口３０に関し、リザーバー３３側の口径が圧力発生室２１側の口径よりも広くなっている。この供給口３０はプレス加工によって形成される。また、供給口形成プレート３２には、肉厚を他の部分よりも十分に薄くしたコンプライアンス部３８が形成されている。このコンプライアンス部３８は、エッチングなどによってリザーバープレート３５のリザーバー３３に対応する領域内をリザーバー３３とは反対面側から板厚方向に窪ませて凹部３９を形成することで作製されている。

リザーバープレート３５は、ステンレス材等の金属材料によって構成された板状部材である。このリザーバープレート３５には、リザーバー３３を区画するための空部が板厚方向を貫通した状態で形成されている。この空部がリザーバー３３を区画形成する。このリザーバー３３は、複数の圧力発生室２１に共通な液室として機能する部分であり、インクの種類（色）毎に設けられ、インクカートリッジ３から供給されるインクを貯留する。また、リザーバープレート３５には、板厚方向を貫通する第１連通口３４が上記の第２連通口３１に対応させて複数形成されている。

ノズルプレート３６は、ステンレス材等の金属材料によって構成された板状部材である。このノズルプレート３６には、複数のノズル開口２８を列設してノズル列（ノズル開口群）が横並びに形成されており、本実施形態では、ノズル列は一定のピッチ（例えば、１８０ｄｐｉ）で開設された１８０個のノズル開口２８によって構成されている。なお、ノズルプレート３６は金属材料以外にも、有機プラスチックフィルム等から構成してもよい。

そして、各プレート部材は、圧力発生ユニット１９と供給口形成プレート３２との間、供給口形成プレート３２とリザーバープレート３５との間、およびリザーバープレート３５とノズルプレート３６との間を接合して一体化される。これにより、図３に示すように、リザーバー３３と圧力発生室２１の他端部とが、供給口３０を通じて連通する。また、圧力発生室２１の一端部とノズル開口２８とが、リザーバープレート３５の第１連通口３４および供給口形成プレート３２の第２連通口３１を通じて連通する。そして、リザーバー３３から圧力発生室２１を通って圧力発生ユニット１９とノズル開口２８とを連通する一連のインク流路（液体流路）がノズル開口２８毎に形成される。

上記構成の記録ヘッド２では、圧電振動子２６を変形させることで対応する圧力発生室２１が収縮或いは膨張し、圧力発生室２１内のインクに圧力変動が生じる。このインク圧力を制御することで、ノズル開口２８からインクを噴射（吐出）させることができる。インクを吐出するのに先だって定常容積の圧力発生室２１を予備的に膨張させるとリザーバー３３側から供給口３０を通じて圧力発生室２１内にインクが供給される。また、予備膨張の後に圧力発生室２１を急激に収縮させるとノズル開口２８からインクが噴射される。

次に、プリンター１の電気的な構成を説明する。
図４は、プリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー４０とプリントエンジン４１とで概略構成されている。プリンターコントローラー４０は、ホストコンピューター等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）４２と、各種データ等を記憶するＲＡＭ４３と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ４４と、各部の制御を行う制御部４６と、クロック信号を発生する発振回路４７と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４８（本発明における駆動信号発生手段に相当）と、印刷データをドット毎に展開することで得られた画素データや駆動信号等を記録ヘッド２に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）４９と、記録ヘッド２近傍（周辺）の環境温度を計測する温度センサー５５と、ユーザーに対して報知する画質アラーム５６（本発明における報知手段に相当）を備えている。

制御部４６は、記録ヘッド２の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド２に出力したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号発生回路４８に出力したりする。ヘッド制御信号は、例えば、転送クロックＣＬＫ、画素データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ１である。これらのラッチ信号やチェンジ信号は、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルスの供給タイミングを規定する。

また、制御部４６は、上記印刷データに基づき、ＲＧＢ表色系からＣＭＹ表色系への色変換処理、多階調のデータを所定階調まで減少させるハーフトーン処理、ハーフトーニングされたデータを、インク種類毎（ノズル列毎）に所定の配列で並べてドットパターンデータに展開するドットパターン展開処理等を経て、記録ヘッド２の噴射制御に用いる画素データＳＩを生成する。この画素データＳＩは、印刷される画像の画素に関するデータであり、噴射制御情報の一種である。ここで、画素とは、着弾対象である記録紙等の記録媒体上に仮想的に定められたドット形成領域を示す。そして、本発明に係る画素データＳＩは、記録媒体上に形成されるドットの有無（又はインクの噴射の有無）及びドットの大きさ（又は噴射されるインクの量）に関する階調データからなる。本実施形態において、画素データＳＩは合計２ビットの２値階調データによって構成されている。２ビットの階調値には、インクを噴射しない非記録（微振動）に対応する［００］と、小ドットの記録に対応する［０１］と、中ドットの記録に対応する［１０］と、大ドットの記録に対応する［１１］とがある。従って、本実施形態におけるプリンターは４階調で記録ができる。

次に、プリントエンジン４１側の構成について説明する。プリントエンジン４１は、記録ヘッド２と、キャリッジ移動機構７と、紙送り機構８と、リニアエンコーダー１０と、から構成されている。記録ヘッド２は、シフトレジスター（ＳＲ）５０、ラッチ５１、デコーダー５２、レベルシフター（ＬＳ）５３、スイッチ５４、及び圧電振動子２６を、各ノズル開口２８に対応させて複数備えている。プリンターコントローラー４０からの画素データ（ＳＩ）は、発振回路４７からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、シフトレジスター５０にシリアル伝送される。

シフトレジスター５０には、ラッチ５１が電気的に接続されており、プリンターコントローラー４０からのラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ５１に入力されると、シフトレジスター５０の画素データをラッチする。このラッチ５１にラッチされた画素データは、デコーダー５２に入力される。このデコーダー５２は、２ビットの画素データを翻訳してパルス選択データを生成する。本実施形態におけるパルス選択データは、合計２ビットのデータによって構成されている。

そして、デコーダー５２は、ラッチ信号（ＬＡＴ）又はチャンネル信号（ＣＨ）の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター５３に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター５３に入力される。このレベルシフター５３は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合、スイッチ５４を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター５３で昇圧された「１」のパルス選択データは、スイッチ５４に供給される。このスイッチ５４の入力側には、駆動信号発生回路４８からの駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ５４の出力側には、圧電振動子２６が接続されている。

そして、パルス選択データは、スイッチ５４の作動、つまり、駆動信号中の噴射パルスの圧電振動子２６への供給を制御する。例えば、スイッチ５４に入力されるパルス選択データが「１」である期間中は、スイッチ５４が接続状態になって、対応する噴射パルスが圧電振動子２６に供給され、この噴射パルスの波形に倣って圧電振動子２６の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「０」である期間中は、レベルシフター５３からはスイッチ５４を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ５４は切断状態となり、圧電振動子２６へは噴射パルスが供給されない。

ここで、本発明に係るプリンター１は、標準印刷モード、高解像度印刷モード、高被覆印刷モード、高温印刷モードの４種類の印刷モード（本発明における噴射モードに相当）の中から、ユーザーが設定（選択）した印刷モードに切り替えることができるように構成されており、設定されている印刷モードに応じて後述する噴射駆動パルスの第２収縮要素の時間幅を変更することで、ノズル開口２８から噴射されたインクが記録紙６に着弾して形成されるドットの形状を異ならせるように構成されている。次に、各印刷モードで用いられる駆動信号ＣＯＭの構成について説明する。

図５は、駆動信号発生回路４８が発生する標準印刷モード用駆動信号の構成を説明する波形図である。
上記した標準印刷モード用駆動信号ＣＯＭ１は、各印刷モードの中で標準的なモードとして初期設定される印刷モードで用いられる駆動信号であって、３つの噴射駆動パルスＤＰ１（ＤＰ１１，ＤＰ１２，ＤＰ１３）と１つの噴射駆動パルスＤＰ２の合計２種類の噴射駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を、ＬＡＴ信号で区切られる単位周期内に含んで構成されている。なお、噴射駆動パルスＤＰ２の第１収縮電位ＶＨ２は、圧電振動子２６が圧力発生室２１側に変位して圧発生室２１を収縮させた状態に対応する電位であり、第１膨張電位ＶＬ２は、圧電振動子２６が圧発生室２１とは反対側に変位して圧発生室２１を膨張させた状態に対応する電位である。また、単位周期中の噴射駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の先（前側）には、この単位周期よりも前の単位周期における噴射駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２による圧発生室２１内のインクの振動とは逆位相の振動を圧発生室２１に与えることで、圧発生室２１内のインクの振動を抑制するカットパルスＤＰＣを含んで構成されている。

噴射駆動パルスＤＰ１は、例えば、ラージドット、ミドルドット、スモールドットのように、ドットの大きさを変えることで多階調記録を行う構成において、中間の大きさのミドルドットを形成するために用いられるミドルドット用噴射駆動パルスである。噴射駆動パルスＤＰ１は、基準電位ＶＢ（中間電位に相当）から第１膨張電位ＶＬ１（ＶＬ１＜ＶＬ２）までマイナス側（第１の方向）に電位が変化して圧発生室２１を膨張させる予備膨張部ｐ１と、第１膨張電位ＶＬ１を一定時間維持する膨張維持部ｐ２と、第１膨張電位ＶＬ１から第１収縮電位ＶＨ１（ＶＨ１＞ＶＨ２）までプラス側（第２の方向）に電位が変化して圧力発生室２１を急激に収縮させる収縮部ｐ３と、第１収縮電位ＶＨ１を一定時間維持する収縮維持（制振ホールド）部ｐ４と、第１収縮電位ＶＨ１から基準電位ＶＢまで電位が復帰する膨張復帰部ｐ５と、から構成される。

上記構成の噴射駆動パルスＤＰ１が圧電振動子２６に印加されると、まず、予備膨張部ｐ１によって圧電振動子２６は圧力発生室２１から離隔する方向に撓み、これにより圧力発生室２１が基準電位ＶＢに対応する基準容積から第１膨張電位ＶＬ１に対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、ノズル開口２８におけるインクの表面（メニスカス）が圧力発生室２１側に大きく引き込まれると共に、圧力発生室２１内にはリザーバー３３側から供給口３０を通じてインクが供給される。そして、この圧力発生室２１の膨張状態は、膨張維持部ｐ２の供給期間中に亘って維持される。膨張維持部ｐ２による膨張状態が維持された後、収縮部ｐ３が供給され、これに応じて圧電振動子２６が圧力発生室２１側に撓む。この圧電振動子２６の変位により、圧力発生室２１は膨張容積から収縮容積まで急激に収縮される。これにより、圧力発生室２１内のインクが加圧されて、メニスカスの中央部分が噴射側に押し出され、この押し出された部分が液柱のように伸びる。

その後、収縮維持部ｐ４により、圧力発生室２１の収縮状態が一定時間維持される。この間に、メニスカス中央部の液柱部分がメニスカスから分離して、ノズル開口２８からインク滴として噴射される。そして、このインク滴が記録紙６に着弾してミドルドットに対応する大きさのドットが形成される。そして、インクの噴射によって減少した圧力発生室２１内のインクの圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて復帰膨張部ｐ５が圧電振動子２６に印加されて、圧力発生室２１が収縮容積から定常容積まで膨張復帰する。

噴射駆動パルスＤＰ２は、多階調記録において最も小さいスモールドットを形成するためのスモールドット用噴射駆動パルスであり、基準電位ＶＢから第２膨張電位ＶＬ２までマイナス側に電位が変化して圧発生室２１を膨張させる予備膨張部ｐ６（第１の変化部）と、第２膨張電位ＶＬ２を一定時間維持する膨張維持部ｐ７（第１のホールド部）と、第２膨張電位ＶＬ２から第２収縮電位ＶＨ２までプラス側に電位が変化して圧発生室２１を急激に収縮させる収縮部ｐ８（第２の変化部）と、第２収縮電位ＶＨ２を一定時間維持する収縮維持（制振ホールド）部ｐ９（第２のホールド部）と、第２収縮電位ＶＨ２から基準電位ＶＢまで電位が復帰する復帰膨張部ｐ１０（第３の変化部）と、から構成される。

上記収縮部ｐ８は、第２膨張電位ＶＬ２から電位がプラス方向に変化（上昇）する第１収縮要素ｐ８ａ（第１の変化要素に相当）と、第１収縮要素ｐ８ａの終端電位である第１中間電位ＶＭ１を一定時間ホールドする中間維持要素ｐ８ｂ（中間ホールド要素に相当）と、第1中間電位ＶＭ１から第２収縮電位ＶＨ２まで電位がプラス方向に変化（上昇）する第２収縮要素ｐ８ｃ（第２の変化要素に相当）とから構成されていることに特徴を有している。即ち、収縮部ｐ８は、第２膨張電位ＶＬ２から第２収縮電位ＶＨ２まで電位が変化する途中で僅かな時間だけ電位の変化を止めるように構成されている。

第２収縮要素ｐ８ｃの始端から終端までの時間、つまりホールド時間Ｗｃ１（例えば、１．６８μｓ）は、圧力発生室２１内のインクに生じる圧力振動の振動周期をＴｃとしたときに、Ｔｃ／３以上Ｔｃ／２未満に設定されている。なお、噴射パルスＤＰ２における第２収縮要素ｐ８ｃの電位勾配（単位時間あたりの電位変化量）θ１は、後述する噴射パルスＤＰ４，ＤＰ６の第２収縮要素ｐ８ｆ，ｐ８ｇの電位勾配（図７，８中に符号θ２，θ３で示す）よりも小さくなるように設定されている。これにより、噴射パルスＤＰ２を用いてノズル開口２８から噴射されたインクの飛翔速度Ｖｍ１は、噴射パルスＤＰ４，ＤＰ６によって噴射されるインクの飛翔速度よりも低くなるように構成されている。

なお、上記固有振動周期Ｔｃは、例えば次式（１）で表すことができる。
Ｔｃ＝２π√［〔（Ｍｎ×Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）〕×Ｃｃ］・・・（１）
式（１）において、Ｍｎはノズル開口２８におけるイナータンス、Ｍｓは連通口３１，３４及び供給口３０のイナータンス、Ｃｃは圧力発生室２１のコンプライアンス（単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。）である。
上記式（１）において、イナータンスＭとは、インク流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。そして、インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（２）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ ・・・ （２）
また、この式（１）に限らず、圧力発生室２１が有している振動周期であればよい。

上記構成の噴射駆動パルスＤＰ２が圧電振動子２６に供給（印加）されると、まず、予備膨張部ｐ６によって圧電振動子２６は圧力発生室２１から離隔する方向に撓み、これにより圧力発生室２１が基準電位ＶＢに対応する基準容積から第２膨張電位ＶＬ２に対応する膨張容積まで膨張する（第１の変化工程）。この膨張により、図６（ａ）に示すように、ノズル開口２８におけるインクの表面（メニスカス）が圧力発生室２１側（図における上側）に大きく引き込まれると共に、圧力発生室２１内にはリザーバー３３側から供給口３０を通じてインクが供給される。そして、この圧力発生室２１の膨張状態は、膨張維持部ｐ７の供給期間中に亘って維持される（第１のホールド工程）。

膨張維持部ｐ７による膨張状態が維持された後、収縮部ｐ８が供給され、これに応じて圧電振動子２６が圧力発生室２１側に撓む。この圧電振動子２６の変位により、圧力発生室２１は膨張容積から第２収縮電位ＶＨ２に対応する収縮容積まで収縮される（第２の変化工程）。上記したように、収縮部ｐ８は、第１収縮要素ｐ８ａ、中間要素ｐ８ｂ、第２収縮要素ｐ８ｃから構成されているので、この第２の変化工程では、第１収縮要素ｐ８ａにより、圧力発生室２１が膨張容積から第１中間電位ＶＭ１に対応する第１中間容積まで収縮される（第１の変化処理）。これにより、圧力発生室２１内のインクが加圧されて、図６（ｂ）に示すように、メニスカスの中央部分が噴射側（図における下側）に押し出され、この押し出された部分が液柱のように伸びる。

続いて、中間維持要素ｐ８ｂが供給され、第１中間容積が維持される（ホールド処理）。これにより、圧電振動子２６の変位が一時的に停止される。この間、図６（ｃ）に示すように、メニスカス中央部の液柱が慣性力によって噴射方向へ伸びるが、この間では圧力発生室２１内のインクが加圧されないので、その分、液柱の伸びは抑えられる。この結果、その後に噴射されるメイン滴Ｍｄの飛翔速度Ｖｍ１が抑制される。

中間維持要素ｐ８ｂによるホールドの後、第２収縮要素ｐ８ｃにより、圧力発生室２１が第１中間容積から収縮容積まで収縮される（第２の変化処理）。そして、図６（ｄ）に示すように、メニスカス全体が噴射方向に押し出され、液柱の後端部分が少し加速される。そして、メニスカスと液柱とが分離し、分離した部分がインク滴としてノズル開口２８から噴射されて飛翔する。噴射されたインク滴は、先行するメイン滴Ｍｄと、このメイン滴Ｍｄとは分離して後続するサテライト滴Ｓｄとから成る。ここで、噴射駆動パルスにおいて、第２収縮要素ｐ８ｃの時間幅を調整することで、ノズル開口２８から噴射されるインクの飛翔速度、ひいては着弾ドット形状やミストの発生をコントロールすることができる。噴射駆動パルスＤＰ２では、第２収縮要素ｐ８ｃの時間幅Ｗｃ１がＴｃ／３以上Ｔｃ／２未満に設定されているので、噴射されたインクがメイン滴とサテライト滴に分離しつつもミストの発生が防止される範囲内に飛翔速度が調整される。即ち、噴射駆動パルスＤＰ２では、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとが分離する際に、サテライト滴Ｓｄよりも微細なミストが発生することが抑制される。そして、サテライト滴Ｓｄは、記録紙６に向けて飛翔している間にメイン滴Ｍｄとは僅かに離れることで、図１０（ｂ）に示すように、メイン滴Ｍｄが記録紙６に対して先に着弾してドットＤｍが形成された後、サテライト滴ＳｄがドットＤｍから僅かに離れた位置に着弾してドットＤｓが形成される。ノズル開口２８から噴射されるインク滴をメイン滴とサテライト滴とに意図的に分離させることで、インク滴が分離しない場合と比較して、各液滴が記録紙６に着弾してそれぞれ形成されるドットを小さくすることができるので、記録画像のざらつき感、即ち、視覚上で感じる粒状感を低減させることができる。

収縮部ｐ８の後、収縮維持部ｐ９により、圧力発生室２１の収縮状態が一定時間維持される（第２のホールド工程）。この間に、インクの噴射によって減少した圧力発生室２１内のインクの圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて復帰膨張部ｐ１０が圧電振動子２６に印加されて、圧力発生室２１が収縮容積から定常容積まで膨張復帰する（第３の変化工程）。これにより、圧力発生室２１内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。このように、噴射駆動パルスＤＰ２を用いる標準印刷モードでは、ミストの抑制と記録画像の画質の向上を両立させることが可能となる。

図７は、駆動信号発生回路４８が発生する高解像度印刷モード用駆動信号の構成を説明する波形図である。
高解像度印刷モード用駆動信号ＣＯＭ２は、標準印刷モード用駆動信号ＣＯＭ１の解像度よりも高い解像度で噴射を行なう印刷モードで用いられる駆動信号であって、２つの噴射駆動パルスＤＰ３（ＤＰ３１，ＤＰ３２）と１つの噴射駆動パルスＤＰ４の合計２種類の噴射駆動パルスＤＰ３，ＤＰ４を、ＬＡＴ信号で区切られる単位周期内に含んで構成されている。なお、高解像度印刷モード用駆動信号ＣＯＭ２における前の噴射駆動パルスＤＰ３１の復帰膨張部ｐ５の終端から次の噴射駆動パルスＤＰ４の始端までの間隔ｔ２は、標準印刷モード用駆動信号ＣＯＭ１の前の噴射駆動パルスＤＰ１１の復帰膨張部ｐ５の終端から次の噴射駆動パルスＤＰ１２の始端までの間隔ｔ１（図５参照）よりも長くなるように設定されている。これにより、噴射駆動パルスＤＰによって圧電振動子２６を駆動した後に、圧力発生室２１内のインクに残留する残留振動を低減させている。

噴射駆動パルスＤＰ３の基本的な波形構成は、噴射駆動パルスＤＰ１とほぼ共通しているが、予備膨張部ｐ１１、膨張維持部ｐ１２、及び収縮部ｐ１３の構成が異なっている。
予備膨張部ｐ１１は、噴射駆動パルスＤＰ１の予備膨張部ｐ１よりも時間幅が長くなるように設定されており、基準電位ＶＢから第１膨張電位ＶＬ１までマイナス側に電位が変化して圧力発生室２１を予備膨張部ｐ１よりも緩やかに膨張させる。膨張維持部ｐ１２は、噴射駆動パルスＤＰ１の膨張維持部ｐ１よりも時間幅が短くなるように設定されており、第１膨張電位ＶＬ１を短時間維持する。収縮部ｐ１３は、噴射駆動パルスＤＰ１の収縮部ｐ３よりも時間幅が短くなるように設定されており、第１膨張電位ＶＬ１から第１収縮電位ＶＨ１までプラス側に電位が変化して圧力発生室２１を収縮部ｐ３よりも急激に収縮させる。この構成の噴射駆動パルスＤＰ３は、インクの噴射重量を確保しつつ、噴射駆動パルスＤＰ１よりも圧電振動子２６を駆動した際の圧力発生室２１内のインクに残留する残留振動を低減させるように構成されている。

また、噴射駆動パルスＤＰ４の基本的な波形構成は、噴射駆動パルスＤＰ２とほぼ共通しているが、収縮部ｐ８の構成が異なっている。
噴射駆動パルスＤＰ４の収縮部ｐ８は、膨張電位ＶＨ２から電位がマイナス方向に変化（降下）する第１収縮要素ｐ８ｄ（第１の変化要素に相当）と、第１収縮要素ｐ８ｄの終端電位である第２中間電位ＶＭ２（ＶＭ２＜ＶＭ１）を一定時間ホールドする中間維持要素ｐ８ｅ（中間ホールド要素に相当）と、第２中間電位ＶＭ２から電位がマイナス方向に変化（降下）する第２収縮要素ｐ８ｆ（第２の変化要素に相当）とから構成されていることに特徴を有している。即ち、収縮部ｐ８は、第２膨張電位ＶＨ２から第２収縮電位ＶＬ２まで電位が変化する途中で僅かな時間だけ電位の変化を止めるように構成されている。

第２収縮要素ｐ８ｆの始端から終端までの時間、つまりホールド時間Ｗｃ２（例えば、１．２８μｓ）は、圧力発生室２１内のインクに生じる圧力振動の振動周期をＴｃとしたときに、Ｔｃ／４以上Ｔｃ／３未満に設定されている。なお、噴射パルスＰ４における第２収縮要素ｐ８ｆの電位勾配符号θ２は、噴射パルスＰ２の第２収縮要素ｐ８ｃの電位勾配θ１よりも大きくなるように設定されている。これにより、噴射パルスＰ４を用いてノズル開口２８から噴射されたインクの飛翔速度Ｖｍ２は、噴射パルスＰ２によって噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍ１よりも高くなるように構成されている。

上記構成の噴射駆動パルスＤＰ４が圧電振動子２６に供給（印加）されると、第２収縮要素ｐ８ｆの電位勾配θ２が、噴射パルスＰ２の第２収縮要素ｐ８ｃの電位勾配θ１よりも大きくなるように設定されているので、ノズル開口２８から噴射されたメイン滴Ｍｄと、このメイン滴Ｍｄとは分離して後続するサテライト滴Ｓｄとが、図１０（ｃ）に示すように、噴射駆動パルスＤＰ２を圧電振動子２６に供給したときよりも離れた位置に着弾する。また、標準噴射モードの場合と比較してメイン滴Ｍｄのインク重量を減少させることができる。これにより、記録画像におけるざらつきをより抑制させつつ、高解像度化に寄与することができる。

図８は、駆動信号発生回路４８が発生する高被覆印刷モード用駆動信号の構成を説明する波形図である。
高被覆印刷モード用駆動信号ＣＯＭ３は、他の噴射モードよりも記録紙６上の広範囲にインクを着弾させる印刷モードで用いられる駆動信号であって、４つの噴射駆動パルスＤＰ５（ＤＰ５１，ＤＰ５２，ＤＰ５３，ＤＰ５４）と１つの噴射駆動パルスＤＰ６の合計２種類の噴射駆動パルスＤＰ５，ＤＰ６を、ＬＡＴ信号で区切られる単位周期内に含んで構成されている。なお、高被服印刷モード用駆動信号ＣＯＭ３における先（前側）の噴射駆動パルスＤＰ５１の復帰膨張部ｐ１７の終端から次の噴射駆動パルスＤＰ５２の始端までの間隔ｔ３は、標準印刷モード用駆動信号ＣＯＭ１における間隔ｔ１、及び高解像度印刷モード用駆動信号ＣＯＭ２における間隔ｔ２よりも短くなるように設定されている。これにより、単位周期内の噴射駆動パルスの周波数を高めている。

噴射駆動パルスＤＰ５の基本的な波形構成は、噴射駆動パルスＤＰ１，ＤＰ３とほぼ共通しているが、第３膨張電位ＶＬ３（ＶＬ３＜ＶＬ１，ＶＬ２）と第３収縮電位ＶＨ３（ＶＨ３＞ＶＨ１，ＶＨ２）との差である駆動電圧Ｖｄ３が、噴射駆動パルスＤＰ１，ＤＰ３の駆動電圧Ｖｄ１（図５，７参照）よりも高くなるように設定され、予備膨張部ｐ１３、膨張維持部ｐ１４、収縮部ｐ１５、収縮維持部ｐ１６、及び膨張復帰部ｐ１７の構成が異なっている。
予備膨張部ｐ１３は、噴射駆動パルスＤＰ１の予備膨張部ｐ１よりも時間幅が短くなるように設定されており、基準電位ＶＢから第１膨張電位ＶＬ３までマイナス側に電位が変化して圧力発生室２１を予備膨張部ｐ１よりも緩やかに膨張させる。膨張維持部ｐ１４は、噴射駆動パルスＤＰ１の膨張維持部ｐ２よりも時間幅が短くなるように設定されており、第１膨張電位ＶＬ３を膨張維持部ｐ２よりも短い一定時間維持する。収縮部ｐ１５は、噴射駆動パルスＤＰ１の収縮部ｐ３よりも時間幅が短くなるように設定されており、第１膨張電位ＶＬ３から第１収縮電位ＶＨ３までプラス側に電位が変化して圧力発生室２１を収縮部ｐ３よりも急激に収縮させる。この構成の噴射駆動パルスＤＰ５は、駆動電圧Ｖｄ３が、噴射駆動パルスＤＰ１，ＤＰ３の駆動電圧Ｖｄ１よりも高くなるように設定されているので、噴射されるインクの重量がより多くなり、且つ単位周期内の噴射駆動パルスの周波数が高められている。

また、噴射駆動パルスＤＰ６の基本的な波形構成は、噴射駆動パルスＤＰ２，ＤＰ４とほぼ共通しているが、収縮部ｐ８の構成が異なっている。
噴射駆動パルスＤＰ６の収縮部ｐ８は、膨張電位ＶＨ２から電位がマイナス方向に変化（降下）する第１収縮要素ｐ８ｄ（第１の変化要素に相当）と、第１収縮要素ｐ８ｄの終端電位である第２中間電位ＶＭ２（ＶＭ２＜ＶＭ１）を一定時間ホールドする中間維持要素ｐ８ｅ（中間ホールド要素に相当）と、第２中間電位ＶＭ２から電位がマイナス方向に変化（降下）する第２収縮要素ｐ８ｇ（第２の変化要素に相当）とから構成されていることに特徴を有している。即ち、収縮部ｐ８は、第２膨張電位ＶＨ２から第２収縮電位ＶＬ２まで電位が変化する途中で僅かな時間だけ電位の変化を止めるように構成されている。

第２収縮要素ｐ８ｇの始端から終端までの時間、つまりホールド時間Ｗｃ３（例えば、０．８８μｓ）は、圧力発生室２１内のインクに生じる圧力振動の振動周期をＴｃとしたときに、０超過Ｔｃ／４未満に設定されている。なお、噴射パルスＰ６における第２収縮要素ｐ８ｇの電位勾配（図８中に符号θ３で示す）は、噴射パルスＰ２，Ｐ４の第２収縮要素ｐ８ｃ、ｐ８ｆの電位勾配θ１，θ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、噴射パルスＰ６を用いてノズル開口２８から噴射されたインクの飛翔速度Ｖｍ３は、噴射パルスＰ２，Ｐ４によって噴射されるインクの飛翔速度Ｖｍ１，Ｖｍ２よりも高くなるように構成されている。

上記構成の噴射駆動パルスＤＰ６が圧電振動子２６に供給（印加）されると、第２収縮要素ｐ８ｇの電位勾配θ３が、噴射パルスＰ２，Ｐ４の第２収縮要素ｐ８ｃ，ｐ８ｆの電位勾配θ１，θ２よりも大きくなるように設定されているので、噴射モードの中で飛翔速度が最も高まり、ノズル開口２８から噴射されたメイン滴Ｍｄとは分離して後続するサテライト滴Ｓｄを複数に分離させて、図１０（ｄ）に示すように、メイン滴Ｍｄが記録紙６に対して先に着弾してドットＤｍが形成された後、分離した複数のサテライト滴ＳｄがドットＤｍから離れると共に、互いの間隔を空けた状態で並ぶ位置に着弾して複数（本実施形態では、３つ）のドットＤｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３が形成される。これにより、着弾したドットＤｍ，Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３により記録紙６上の広範囲を被覆することができる。

図９は、印刷処理の流れを説明するフローチャートである。
まず、ユーザーが、標準印刷モード、高解像度印刷モード、高被覆印刷モード、高温印刷モードの４種類の印刷モードの中から印刷モードを指定して決定する（Ｓ１）（なお、ユーザーにより印刷モードや記録紙の種類が指定されなかった場合、自動的に標準印刷モードに設定される。）。次に、温度センサー５５によって計測した記録ヘッド２近傍の環境温度が３５℃以上か否かを判定する（Ｓ２）。記録ヘッド２近傍の環境温度が３５℃以下である場合には（Ｓ２：ＮＯ）、ユーザーによって決定された印刷モードを確認する（Ｓ３）。標準印刷モードを指定した場合（あるいは自動的に標準印刷モードに設定された場合）には（Ｓ４）、駆動信号発生回路４８が標準印刷モード用駆動信号ＣＯＭ１を発生し、ユーザーが高解像度印刷モードを指定した場合には（Ｓ５）、駆動信号発生回路４８が高解像度印刷モード用駆動信号ＣＯＭ２を発生し、ユーザーが高被覆印刷モードを指定した場合には（Ｓ６）、駆動信号発生回路４８が高被覆印刷モード用駆動信号ＣＯＭ３を発生する。そして、印刷モードの指定が完了すると（Ｓ４〜Ｓ６）、ユーザーによって選択された各印刷モード用駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２，ＣＯＭ３によって圧電振動子２６を駆動させて、印刷処理が実行される（Ｓ７）。

また、記録ヘッド２近傍の環境温度が３５℃以上である場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、高温印刷モードが選択され、駆動信号発生回路４８が高温印刷モード用駆動信号ＣＯＭ４を発生する（Ｓ８）。次に、ユーザーが指定した印刷モードが高解像度印刷モードか否かを判定する（Ｓ９）。ユーザーが指定した印刷モードが高解像度印刷モードである場合には（Ｓ９：ＹＥＳ）、高温環境においてはインクの粘度が低下するために、ノズル開口２８から噴射されたインクが記録紙６に着弾して形成されるドット形状（画質）を保障できない旨を、画質アラーム５６を鳴らすことでユーザーに対して報知する（Ｓ１０）。これにより、ノズル開口２８から噴射されたインク滴の尾の部分が分離することにより、このメイン滴Ｍｄから分離したサテライト滴Ｓｄよりも微細なミストが発生して、記録画像の高解像度化よりもミストの抑制が優先されることを予めユーザーに報知することができ、画質の信頼性を確保することができる。その後、高温印刷モード用駆動信号ＣＯＭ４によって圧電振動子２６を駆動させて、印刷処理を実行する（Ｓ７）。また、ユーザーが指定した印刷モードが高解像度印刷モード以外である場合には（Ｓ９：ＮＯ）、高温印刷モード用駆動信号ＣＯＭ４によって圧電振動子２６を駆動させて、印刷処理を実行する（Ｓ７）。なお、画質アラーム５６に関し、プリンター１や当該プリンター１に接続されている外部装置に記憶されているソフトウェアーにより表示装置にメッセージや画像を表示させることにより、ユーザーに対して上記内容を報知する構成でも良い。

高温印刷モード用駆動信号ＣＯＭ４（図示せず）は、記録ヘッド２付近の環境温度が３５℃以上である状態でインクを噴射する印刷モードで用いられる駆動信号であって、標準印刷モード、高解像度印刷モード、高被覆印刷モードの各印刷モードに用いられる駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２，ＣＯＭ３，ＣＯＭ４それぞれの噴射駆動パルスＤＰ２，ＤＰ４，ＤＰ６の第２収縮要素ｐ８ｃ，ｐ８ｆ，ｐ８ｇの始端から終端までの時間、つまりホールド時間Ｗｃ４（例えば、２．０８μｓ）が、圧力発生室２１内のインクに生じる圧力振動の振動周期をＴｃとしたときに、Ｔｃ／２以上Ｔｃ以下に変更された噴射駆動パルスＤＰ２´，ＤＰ４´，ＤＰ６´を、ＬＡＴ信号で区切られる単位周期内に含んで構成されている。

上記構成の噴射駆動パルスＤＰ２´，ＤＰ４´，ＤＰ６´それぞれが圧電振動子２６に供給（印加）されると、噴射駆動パルスＤＰ２´，ＤＰ４´，ＤＰ６´のホールド時間Ｗｃ４が噴射駆動パルスＤＰ２，ＤＰ４，ＤＰ６のホールド時間Ｗｃ1，Ｗｃ２，Ｗｃ３よりも長くなるように設定されているので、噴射されるインクの飛翔速度が抑制され、これにより、サテライト滴Ｓｄよりも微細なミストが発生することが抑制される。そして、サテライト滴Ｓｄは、記録紙６に向けて飛翔している間にメイン滴Ｍｄに対して近接し、図１０（ａ）に示すように、最終的には、メイン滴Ｍｄが記録紙６に対して先に着弾してドットＤｍが形成された後、サテライト滴ＳｄがドットＤｍと略同じ位置に着弾してドットＤｓが形成される。その結果、記録紙６上には、ドットＤｍとドットＤｓとを合わせたドットＤｍ＋Ｄｓが形成される。これにより、記録ヘッド２付近の環境温度が３５℃以上である状態であっても、ミストが記録紙６に着弾することで、画質が低下することを抑制することができる。

なお、上記各実施形態では、圧力発生手段として、所謂撓み振動型の圧電振動子２６を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電振動子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。

以上は、液体噴射装置の一種であるプリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極製造装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置等にも適用することができる。

１…プリンター、２…記録ヘッド、６…記録紙、２１…圧力発生室、２６…圧電振動子、２８…ノズル開口、４８…駆動信号発生回路、５６…画質アラーム、ＣＯＭ…駆動信号、ＤＰ…噴射駆動パルス

Claims (7)

1. 圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記圧力発生手段を駆動して前記ノズルから着弾対象に対して液体を噴射させるための噴射駆動パルスを含む駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、を備え、
   前記ノズルから噴射された液体が前記着弾対象に着弾して形成されるドットの形状が異なる複数の噴射モードを切り替えることが可能な液体噴射装置であって、
   前記噴射駆動パルスは、
   中間電位から第１の方向に電位が変化して前記圧力室の容積を変化させる第１の変化部と、
   当該第１の変化部の終端電位を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする第１のホールド部と、
   当該第１のホールド部に続き、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電位が変化して前記第１の変化部によって変化させられた圧力容積を変化させる第２の変化部と、
   当該第２の変化部の終端電位を維持して圧力室容積を一定時間ホールドする第２のホールド部と、
   当該第２のホールド部に続き、前記第１の方向に前記中間電位まで電位が復帰する変化をして前記第２の変化部によって変化させられた圧力室容積を変化させる第３の変化部と、
   を含む電圧波形であり、
   前記第２の変化部は、第１のホールド部に続き、第２の方向に電位が変化する第１変化要素と、当該第１変化要素に続き、該第１変化要素の終端電位を維持する中間ホールド要素と、当該中間ホールド要素に続き、前記第２の方向に電位が変化する第２変化要素と、を有し、
   前記駆動信号発生手段は、設定されている噴射モードに応じて前記第２変化要素の時間幅を変更することを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
   前記液体噴射ヘッド付近の環境温度が３５℃以上である状態で液体を噴射する高温噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅がＴｃ／２以上Ｔｃ以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
   前記複数の噴射モードにおける標準としての標準噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅がＴｃ／３以上Ｔｃ／２未満に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
   前記複数の噴射モードにおける標準としての標準噴射モードの解像度よりも高い解像度で噴射を行なう高解像度噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅がＴｃ／４以上Ｔｃ／３未満に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 前記圧力室内の液体に生じる圧力振動の周期をＴｃとしたときに、
   他の噴射モードよりも前記着弾対象上の広範囲に前記液体を着弾させる高被覆噴射モードに設定されている場合には、前記第２変化要素の時間幅が０超過Ｔｃ／４未満に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
6. 前記液体噴射ヘッド付近の環境温度が３５℃以上である状態で、前記高解像度噴射モードが設定された場合に、ユーザーに対して高温噴射モードに設定する旨を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動して前記ノズルから着弾対象に対して液体を噴射させるための噴射駆動パルスを含む駆動信号を発生可能な駆動信号発生手段と、を備え、前記ノズルから噴射された液体が前記着弾対象に着弾して形成されるドットの形状が異なる複数の噴射モードを切り替えることが可能な液体噴射装置の制御方法であって、
   前記噴射駆動パルスは、中間電位から第１の方向に電位が変化する第１の変化部と、当該第１の変化部の終端電位を維持する第１のホールド部と、当該第１のホールド部に続き、前記第１の方向とは反対方向である第２の方向に電位が変化する第２の変化部と、当該第２の変化部の終端電位を維持する第２のホールド部と、当該第２のホールド部に続き、前記第１の方向に前記中間電位まで電位が復帰する変化をする第３の変化部と、を含む電圧波形であり、
   前記第２の変化部は、前記第１のホールド部の終端電位から第２の方向に途中まで電位が変化する第１変化要素と、当該第１変化要素の終端電位を維持する中間ホールド要素と、第１変化要素の終端電位から前記第２の方向に電位が変化する第２変化要素と、を有し、
   前記圧力室の容積を前記第１の変化部によって変化させる第１の変化工程と、
   前記第１の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第１のホールド部によって所定時間ホールドする第１のホールド工程と、
   前記第１の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第２の変化部によって変化させる第２の変化工程と、
   前記第２の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第２のホールド部によって所定時間ホールドする第２のホールド工程と、
   前記第２の変化工程によって変化させられた圧力室容積を前記第３の変化部によって変化させる第３の変化工程と、
   を含み、
   前記第２の変化工程は、前記第１の変化工程において変化させられた圧力室容積を前記第１変化要素により途中まで変化させる第１の変化処理と、当該第１の変化処理において変化させられた圧力室容積を一定時間ホールドするホールド処理と、当該ホールド処理においてホールドされた圧力室容積を前記第２変化要素によって変化させる第２の変化処理と、を含み、
   設定されている噴射モードに応じて前記第２変化処理における時間幅を変更することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。

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