JP2018103551A - 液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】共通液室への液体の供給不足を誘発するおそれがある噴射状況であっても液体の噴射不良を抑制することが可能な液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法を提供する。【解決手段】ノズル群は、第１のノズル（３０ａ）と、当該第１ノズルとは異なる第２のノズル（３０ｂ）と、を有し、駆動パルス発生回路は、第１の駆動パルス（Ｐｄ）と、第２の駆動パルス（Ｐｖ２）と、を発生し、第１の駆動パルスは、第１のノズルから液体を噴射させる駆動パルスであり、第２の駆動パルスは、ノズル群における各ノズルの液体の噴射状況が共通液室への液体の供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に第２のノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動パルスであることを特徴とする。【選択図】図１３

Description

本発明は、複数のノズルから構成されるノズル群を有する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法に関する。

液体噴射装置は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（吐出）する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして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形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

この種の液体噴射ヘッドは、導入口から共通液室（リザーバーあるいはマニホールドとも呼ばれる）及び圧力室を通ってノズルに至る液体流路を備えており、圧電素子や発熱素子等のアクチュエーター（駆動素子）の駆動によってノズルや圧力室内の液体に圧力振動を生じさせ、この圧力振動を利用してノズルから液滴を噴射させる。液体噴射ヘッドにおいて複数のノズルから同時に大量の液体を噴射させるような動作が行われた場合、液体流路における圧力損失が増大することにより上流側から共通液室への液体の供給が追い付かなくなり、これにより、ノズルから液体が正常に噴射されなくなる場合がある。このような問題に対し、液体噴射ヘッドにおける液体の噴射状況が上記液体の供給不足が生じるおそれがある状況となった場合に液体の噴射が行われない待機時間が設けられ、上記のような液体の供給不足を回避する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２２８３４９号公報

しかしながら、上記のように待機時間を設けることにより、液体噴射装置の全体の処理速度（スループット）が低下するという問題があった。また、液体噴射ヘッドの構造によっては、液体の噴射量が相対的に多い状況から上記の待機時間が設けられた場合等のように液体の噴射状況が急激に変化した場合に、これに起因して共通液室の液体に大きな圧力振動が生じる場合がある。そして、次回に液体噴射動作を再開した際に上記の共通液室の圧力振動の位相によっては却って液体の供給不足が発生するおそれがあった。

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、共通液室への液体の供給不足を誘発するおそれがある噴射状況であっても液体の噴射不良を抑制することが可能な液体噴射装置、および、液体噴射装置の制御方法を提供するものである。

本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、複数のノズルから構成されるノズル群、各ノズルにそれぞれ対応して複数設けられ、対応する前記ノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動素子、および、各ノズルに供給する液体が供給される共通液室を有する液体噴射ヘッドと、
前記駆動素子を駆動する駆動パルスを発生させる駆動パルス発生回路と、
を備える液体噴射装置であって、
前記ノズル群は、第１のノズルと、第２のノズルと、を有し、
前記駆動パルス発生回路は、第１の駆動パルスと、第２の駆動パルスと、を発生し、
前記第１の駆動パルスは、前記第１のノズルに対応する前記駆動素子に印加されて当該第１のノズルから液体を噴射させる駆動パルスであり、
前記第２の駆動パルスは、前記ノズル群における各ノズルの液体の噴射状況が前記共通液室への液体の供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に前記第２のノズルに対応する前記駆動素子に印加されて当該第２のノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動パルスであることを特徴とする。

本発明によれば、ノズル群における各ノズルの液体の噴射状況が共通液室への液体の供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に第２のノズルに対応する駆動素子に第２の駆動パルスが印加されて当該第２のノズル内の液体に圧力振動を生じさせるので、第１のノズルからの液体の消費に伴って第２のノズル側の液体に共通液室側に引き込もうとする力が作用したとしても、第２のノズルにおいて当該力に抗する（打ち消す）ような圧力振動を生じさせることができる。このため、各ノズルにおける噴射状況が上記条件を満たした場合であっても、第２のノズルから液体流路内に空気が引き込まれることが抑制される。その結果、高ＤＵＴＹでの噴射動作が断続的に繰り返される等のように、共通液室への液体の供給不足を誘発するおそれがあるような噴射状況であっても、液体の噴射不良を抑制することが可能となる。その結果、ＤＵＴＹを下げたり待機時間を別途設けたりする等のように液体噴射装置の能力を下げるような対処を行うことなく噴射動作を行うことが可能となる。

上記構成において、前記駆動パルス発生回路は、液体の噴射が行われない前記ノズルに対応する前記駆動素子に印加されて、当該ノズル内の液体に圧力振動を生じさせる振動駆動パルスを発生可能であり、
前記第２の駆動パルスは、前記振動駆動パルスの場合よりも前記ノズル内の液体に生じさせる圧力振動が大きい駆動パルスである構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、第２のノズルにおいて液体を共通液室側に引き込もうとする力に抗する力がより強くなるので、第２のノズルから液体流路内に空気が引き込まれることがより確実に抑制される。

また、上記構成において、前記第２の駆動パルスは、前記第２のノズル内の液体の圧力を高めて噴射側に押し出すように前記駆動素子を駆動する駆動パルスである構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、第２のノズルにおいて液体を噴射側に押し出すため、第２のノズルから液体流路内に空気が引き込まれることがより効果的に抑制される。

上記構成において、前記第２の駆動パルスによって生じる前記第２のノズル内の液体の圧力振動と、前記第１のノズルにおける液体の噴射に伴って生じる圧力振動とは逆位相である構成を採用することが望ましい。

第２のノズルにおいて液体を共通液室側に引き込もうとする力を打ち消すので、第２のノズルから液体流路内に空気が引き込まれることがより確実に抑制される。

また、本発明は、前記共通液室の一部が可撓性を有するコンプライアンス部材により区画されている構成に適用する場合に好適である。

この構成によれば、共通液室の一部が可撓性を有するコンプライアンス部材により区画された構成では、共通液室内の液体の圧力振動に応じてコンプライアンス部材が変位することで当該圧力振動が大きくなるため、比較的低いＤＵＴＹにおいても供給不足を誘発するおそれがあるところ、このような構成においても液体の噴射不良を効果的に抑制することが可能となる。

また、本発明の液体噴射装置の制御方法は、複数のノズルから構成されるノズル群、各ノズルにそれぞれ対応して複数設けられ、対応する前記ノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動素子、および、各ノズルに供給する液体が供給される共通液室を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動素子を駆動する駆動パルスを発生させる駆動パルス発生回路と、を備える液体噴射装置の制御方法であって、
前記ノズル群を構成する前記ノズルのうちの第１のノズルから液体を噴射させる際に当該第１のノズルに対応する前記駆動素子に前記第１の駆動パルスを印加する一方、
前記ノズル群における各ノズルの液体の噴射状況が前記共通液室への液体の供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に、前記ノズル群を構成する前記ノズルのうちの第２のノズルに対応する前記駆動素子に第２の駆動パルスを印加して、当該第２のノズル内の液体に圧力振動を生じさせることを特徴とする。

液体噴射装置（プリンター）の一形態の構成を説明する正面図である。 液体噴射装置の電気的な構成を説明するブロック図である。 液体噴射ヘッド（記録ヘッド）の断面図である。 図３における領域Ｘの拡大図である。 コンプライアンス部周辺の拡大図である。 リザーバーからノズルに至るインク流路の模式図である。 噴射用ノズルと非噴射ノズルとの間におけるインクの流れについて説明する模式図である。 各ノズルについてのインク噴射状況の変化について説明する模式図である。 インク噴射状況についてインク供給不足の対策の有無についての試験結果を示す表である。 噴射駆動パルスの波形図である。 第１振動駆動パルスの波形図である。 第２振動駆動パルスの波形図である。 第２振動駆動パルスによって生じる圧力振動の波形と、噴射駆動パルスのタイミングと、第２振動駆動パルスの印加されるタイミングと、をそれぞれ対応させて示した図である。 噴射用ノズルと非噴射ノズルとの間におけるインクの流れについて説明する模式図である。 第２振動駆動パルスの変形例の波形図である。 第２振動駆動パルスの変形例の波形図である。 第２振動駆動パルスの変形例の波形図である。 第２振動駆動パルスの変形例の波形図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面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、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。

図１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド１０を備えるプリンター１の構成を示す正面図である。また、図２は、プリンター１の電気的な構成について説明するブロック図である。このプリンター１は、フレーム２と、このフレーム２内に配設されたプラテン３とを備えており、搬送機構４（図２参照）によってプラテン３上に記録用紙、布帛、あるいは、樹脂シート等の記録媒体（液体の着弾対象物の一種）が搬送される。また、フレーム２内には、プラテン３と平行にガイドロッド５が架設されており、このガイドロッド５には、記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ６が摺動可能に支持されている。このキャリッジ６は、キャリッジ移動機構７（図２参照）の駆動により、ガイドロッド５に沿って記録媒体の搬送方向に直交する主走査方向に往復移動するように構成されている。このプリンター１は、プラテン３上に載置される記録媒体に対してキャリッジ６を主走査方向に相対移動させながら記録ヘッド１０のノズル３０（図３参照）からインク（本発明における液体の一種）を噴射させて、記録媒体上に当該インクを着弾させることにより文字や画像等の着弾パターンを形成（記録・印刷）する。

キャリッジ６には、インクを貯留したインクカートリッジ８（液体貯留部材の一種）を着脱可能に装着されている。インクとしては、例えば、水系の染料インクもしくは顔料インクや、これらの水系のインクよりも耐候性が高められた有機溶剤系（エコソルベント系）インクや、紫外線の照射による硬化する光硬化型インク等、周知の種々の組成のものを用いることができる。なお、本実施形態においては、インクカートリッジ８がキャリッジ６に搭載される構成を例示したが、これには限られず、インクカートリッジ８がプリンター１の本体側に配置され、インク供給チューブを介して記録ヘッド１０に供給される構成を採用することも可能である。

プリンター１の非記録領域であるホームポジションには、キャリッジ６に搭載された記録ヘッド１０のノズルプレート２４のノズル形成面（プラテン３と対向する面。図３等参照。）を払拭するワイピング機構１１が配設されている。このワイピング機構１１は、ワイパー１２を有しており、このワイパー１２としては、例えばゴムやエラストマー等の弾性・可撓性を有する部材により構成される。このワイピング機構１１は、ワイパー１２を、その先端部がワイピング時において記録ヘッド１０のノズル形成面に接触可能な位置に配置する。そして、ワイパー１２の先端部がノズル形成面に接触した状態で両者を相対移動させることにより当該ワイパー１２によってノズル形成面が払拭される。

このワイピング機構１１に隣接して、上記ホームポジション若しくはその近傍に、キャッピング機構１３が配設されている。キャッピング機構１３は、記録ヘッド１０のノズル形成面に当接し得るトレイ状の弾性部材からなるキャップ１４（封止部材の一種）を有する。このキャッピング機構１３では、キャップ１４内の空間が封止空間として機能し、この封止空間内に記録ヘッド１０のノズル３０を臨ませた状態でノズル形成面に密着可能に構成されている。また、このキャップ１４には、図示しない廃液チューブを介してポンプユニット１６（図２参照）が接続されており、このポンプユニット１６の作動によって廃液チューブを介してキャップ１４の封止空間内を負圧化することができる。そして、記録ヘッド１０のノズル３０やインク流路の詰まりを解消するためのクリーニング処理においては、ノズル形成面への密着状態で封止空間（密閉空間）内が負圧化されてノズル３０から記録ヘッド１０内のインクや気泡が吸引されてキャップ１４の封止空間内に排出される。

図２に示されるように、本実施形態におけるプリンター１は、ＣＰＵ１７、記憶装置１８、駆動信号発生回路１９（本発明における駆動パルス発生回路に相当）、入出力インターフェース２０、搬送機構４、キャリッジ移動機構７、ワイピング機構１１、キャッピング機構１３、ポンプユニット１６、および記録ヘッド１０を有する。入出力インターフェース２０は、外部機器側からの印刷動作等の要求、印刷設定情報、印刷データ（画像データ）等を受けたり、プリンター１の状態情報を外部機器に出力したり各種データの送受信を行う。ＣＰＵ１７は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置であり、記録ヘッド１０による印刷動作（液体の噴射動作）等を制御する。記憶装置１８は、ＣＰＵ１７のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。駆動信号発生回路１９は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて記録ヘッド１０の圧電素子３１を駆動するための駆動パルス（後述）を含む駆動信号を生成する。

次に、本実施形態における記録ヘッド１０の構成について説明する。
図３は記録ヘッド１０の断面図であり、図４は図３における領域Ｘの拡大図である。また、図５は、図４におけるリザーバー４３の周辺の拡大図である。本実施形態における記録ヘッド１０は、固定板２３、ノズルプレート２４、連通板２５、アクチュエーター基板２６、コンプライアンス基板２７、ホルダー２８等の複数のヘッド構成部材が積層されて接着剤等によって接合されてユニット化されている。なお、以下においては、記録ヘッド１０の各構成部材の積層方向を、適宜上下方向として説明する。

本実施形態におけるアクチュエーター基板２６は、ノズルプレート２４に形成されたノズル３０と連通する圧力室３３が形成された圧力室形成基板２９と、各圧力室３３内のインクに圧力振動を生じさせる駆動素子としての圧電素子３１と、これらの圧力室形成基板２９および圧電素子３１を保護する保護基板３２とを積層した状態で備えている。保護基板３２の平面視における略中央部には、駆動ＩＣ３８を実装したフレキシブル基板３９が挿通される配線空部４０が開設されている。この配線空部４０内に、圧電素子３１のリード電極が配置され、このリード電極にフレキシブル基板３９の配線端子が電気的に接続される。このフレキシブル基板３９を通じて駆動信号発生回路１９から送られてくる駆動信号が圧電素子３１に供給される。なお、フレキシブル基板３９としては、駆動ＩＣ３８を備えるものには限られず、当該駆動ＩＣ３８が保護基板３２の上部に所謂インターポーザーを介して別途配置される構成を採用することもできる。

アクチュエーター基板２６の圧力室形成基板２９は、シリコン単結晶基板から作製されている。この圧力室形成基板２９には、圧力室３３となる空間が各ノズル３０に対応して複数列設されている。この圧力室３３は、ノズル列に交差（本実施形態においては直交）する方向に長尺な空部である。この圧力室３３の長手方向の一側の端部には、ノズル連通口３４が連通し、他側の端部に個別連通口３５が連通する。本実施形態における圧力室形成基板２９には、圧力室３３の列が２列形成されている。

圧力室形成基板２９の上面（連通板２５側とは反対側の面）には、振動板３６が積層され、この振動板３６によって圧力室３３の上部開口が封止されている。すなわち、振動板３６により、圧力室３３の一部が区画されている。この振動板３６は、例えば、圧力室形成基板２９の上面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜と、から成る。そして、この振動板３６上における各圧力室３３に対応する領域に圧電素子３１がそれぞれ積層されている。

本実施形態の圧電素子３１は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子３１は、例えば、振動板３６上に、下電極層、圧電体層および上電極層（いずれも図示せず）が順次積層されてなる。このように構成された圧電素子３１は、下電極層と上電極層との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、上下方向に撓み変形する。本実施形態では、２列に形成された圧力室３３の列に対応して、圧電素子３１の列が２列形成されている。なお、下電極層および上電極層は、両側の圧電素子３１の列から当該列の間の配線空部４０内までリード電極として延在され、上述したようにフレキシブル基板３９と電気的に接続されている。

保護基板３２は、２列に形成された圧電素子３１の列を覆うように振動板３６上に積層されている。保護基板３２の内部には、圧電素子３１の列を収容可能な長尺な収容空間４１が形成されている。この収容空間４１は、保護基板３２の下面側（振動板３６側）から上面側（ホルダー２８側）に向けて保護基板３２の高さ方向途中まで形成された窪みである。本実施形態における保護基板３２には、配線空部４０の両側に収容空間４１がそれぞれ形成されている。アクチュエーター基板２６の下面には、このアクチュエーター基板２６よりも広い面積を有する連通板２５が接合される。

連通板２５は、圧力室形成基板２９と同様にシリコン単結晶基板から作製されている。本実施形態における連通板２５には、圧力室３３とノズル３０とを連通するノズル連通口３４、各圧力室に共通に設けられたリザーバー４３（共通液室の一種。マニホールドとも呼ばれる。）、および、リザーバー４３と圧力室３３とを連通する個別連通口３５が、例えば異方性エッチングにより形成されている。リザーバー４３は、ノズル列方向に沿って延在する空部であり、本実施形態における連通板２５においてノズルプレート２４のノズル列毎に対応して２つ形成されている。なお、１つのノズル列に対して複数のリザーバーが設けられ、それぞれのリザーバーに異なる種類のインクが割り当てられる構成を採用することもできる。ノズル連通口３４、個別連通口３５、及びリザイーバー４３は、連通板２５の下面側から異方性エッチングによって形成されている。このリザーバー４３には、後述するようにホルダー２８に設けられた液室空部５１の導入口５２を通じてインクが導入される。個別連通口３５は、各圧力室３３にそれぞれ対応してノズル列方向に沿って複数形成されている。この個別連通口３５は、圧力室３３の長手方向における他側（ノズル連通口３４に連通する側とは反対側）の端部と連通する。

図４及び図５に示されるように、リザーバー４３は、ホルダー２８の液室空部５１と連通する第１のリザーバー部４３ａと、当該第１のリザーバー部４３ａと圧力室３３とを連通する第２のリザーバー部４３ｂと、から構成される。第１のリザーバー部４３ａは、ホルダー２８の液室空部５１の底面側の開口形状に倣った形状および寸法の開口を有する空部であり、連通板２５の板厚方向を貫通した部分である。本実施形態においては、第１のリザーバー部４３ａの長手方向、すなわち、ノズル列方向の中央部に対応する位置にホルダー２８の導入口５２が配置されている（図６参照）。第２のリザーバー部４３ｂは、連通板２５の上面側に肉薄部４３ｃを残して下面側から板厚方向の途中まで窪まされた部分であり、第１のリザーバー部４３ａに対してノズル列方向に交差する方向（本実施形態においては直交する方向）に隣接して形成されている。この第２のリザーバー部４３ｂは、ノズル列方向において、第１のリザーバー部４３ａの一端から他端にかけて当該第１のリザーバー部４３ａに沿って延在している。また、第２のリザーバー部４３ｂのノズル列方向に交差する方向における一端部は第１のリザーバー部４３ａと連通する一方、同方向の他端部は、連通板２５に接合された圧力室形成基板２９の圧力室３３に連通する個別連通口３５に連通するように形成されている。そして、リザーバー４３の下面側の開口部は、コンプライアンス基板２７のコンプライアンスシート４４によって封止される。

上記の連通板２５の下面の略中央部分には、複数のノズル３０が形成されたノズルプレート２４が接合される。本実施形態におけるノズルプレート２４は、連通板２５およびアクチュエーター基板２６よりも小さい外形の板材であり、シリコン単結晶基板から構成されている。このノズルプレート２４は、連通板２５の下面において、リザーバー４３の開口から外れた位置であって、ノズル連通口３４が開口した領域に、これらのノズル連通口３４と複数のノズル３０とがそれぞれ連通する状態で接着剤等により接合される。本実施形態におけるノズルプレート２４には、複数のノズル３０が列設されてなるノズル列（本発明におけるノズル群に相当）が合計２条形成されている。本実施形態においては、１列のノズル列は、例えば４００個のノズル３０により構成されている。なお、ノズル群としては、複数のノズルが列状に並設されたものには限られず、複数のノズルがマトリクス状に配置されたものも採用することができる。要するに、ノズル群は、同一のリザーバー（共通液室）から液体がそれぞれ供給される複数のノズルにより構成されるものであればよい。

また、連通板２５の下面において、ノズルプレート２４の周囲を囲むように、当該ノズルプレート２４の外形に倣った形状の貫通開口４６が中央部に形成されたコンプライアンス基板２７が接合される。このコンプライアンス基板２７の貫通開口４６は、固定板２３の貫通口２３ａと連通して、その内側にノズルプレート２４が配置されるように構成されている。

コンプライアンス基板２７は、連通板２５の下面に位置決めされて接合された状態で、連通板２５の下面におけるリザーバー４３の開口を封止する。本実施形態におけるコンプライアンス基板２７は、図４および図５に示されるように、コンプライアンスシート４４（コンプライアンス部材の一種）と、これを支持する支持板４５とが接合されて構成されている。連通板２５の下面には、コンプライアンス基板２７のコンプライアンスシート４４が接合されて、連通板２５と支持板４５との間にコンプライアンスシート４４が挟まれた状態となる。コンプライアンスシート４４は、可撓性を有する薄膜、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂材料により作製されている。支持板４５は、コンプライアンスシート４４よりも剛性が高く且つ厚みのあるステンレス鋼等の金属材料で形成されている。この支持板４５のリザーバー４３に対向する領域には、このリザーバー４３の下面開口に倣った形状に支持板４５の一部が除去されたコンプライアンス開口４８が形成されている。このため、リザーバー４３の下面側の開口は、可撓性を有するコンプライアンスシート４４のみで封止されている。換言すると、コンプライアンスシート４４は、リザーバー４３の一部を区画している。

支持板４５の下面におけるコンプライアンス開口４８に対応する部分は、固定板２３によって封止される。これにより、コンプライアンスシート４４の可撓領域と、これに対向する固定板２３との間には、コンプライアンス空間４７が形成されている。そして、このコンプライアンス空間４７におけるコンプライアンスシート４４の可撓領域が、インク流路内、特にリザーバー４３内の圧力振動に応じてリザーバー４３側またはコンプライアンス空間４７側に変位する。したがって、支持板４５の厚みは、コンプライアンス空間４７として必要な高さに応じて定められている。

アクチュエーター基板２６及び連通板２５は、ホルダー２８に固定されている。ホルダー２８は、平面視において連通板２５と略同一形状を呈し、その下面側にはアクチュエーター基板２６を収容する収容空部４９が形成されている。そして、収容空部４９にアクチュエーター基板２６が収容された状態でホルダー２８の下面が連通板２５によって封止される。図３に示されるように、このホルダー２８の平面視における略中央部分には、収容空部４９と連通する挿通空部５０が開設されている。この挿通空部５０は、アクチュエーター基板２６の配線空部４０とも連通する。上記のフレキシブル基板３９は、挿通空部５０を通じて配線空部４０に挿入されるように構成されている。また、ホルダー２８の内部において、挿通空部５０および収容空部４９の両側には、連通板２５のリザーバー４３と連通する液室空部５１が形成されている。また、ホルダー２８の上面には、液室空部５１と連通する導入口５２がそれぞれ開設されている。液室空部５１には、インクカートリッジ８から送られてきたインクが導入口５２を通じて導入される。すなわち、インクカートリッジ８から送られてきたインクは、導入口５２、液室空部５１、およびリザーバー４３へと導入され、リザーバー４３から個別連通口３５を通じて各圧力室３３に供給される。

固定板２３は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材である。本実施形態における固定板２３には、ノズルプレート２４に対応する位置に、当該ノズルプレート２４に形成されたノズル３０を露出させるため、ノズルプレート２４の外形に倣った形状の貫通口２３ａが厚さ方向を貫通する状態で形成されている。上述したように、この貫通口２３ａは、コンプライアンス基板２７の貫通開口４６と連通する。本実施形態では、この固定板２３における固定板２３の下面と貫通口２３ａにおけるノズルプレート２４の露出部分とにより、ノズル形成面が構成されている。

そして、上記構成の記録ヘッド１０では、液室空部５１からリザーバー４３および圧力室３３を通ってノズル３０に至るまでの流路内がインクで満たされた状態で、駆動ＩＣ３８からの駆動信号（駆動パルス）に従い圧電素子３１が駆動されることにより、圧力室３３内のインクに圧力振動が生じ、この圧力振動によって所定のノズル３０からインクが噴射される。また、記録ヘッド１０の記録動作（液体噴射動作）に伴ってインク流路内（リザーバー４３内）の液体に生じた圧力振動に伴って上記コンプライアンスシート４４が変位する（撓む）ことで、当該圧力振動が緩和される。

図６は、インク流路（本発明における液体流路に相当）内のインクや空気の流れについて説明する図であり、リザーバー４３からノズル３０に至るインク流路を簡略化して示した模式図である。また、図７は、噴射用ノズル３０ａ（本発明における第１のノズルに相当）と非噴射ノズル３０ｂ（本発明における第２のノズルに相当）との間におけるインクの流れについて説明する模式図である。本実施形態におけるプリンター１では、同一ノズル列を構成するノズル３０のうち、両端部に位置するノズル３０は、記録媒体等に対する画像等の記録のために行われる記録動作（液体噴射動作）においてインクの噴射が行われない非噴射ノズル３０ｂとなっている。このような非噴射ノズル３０ｂに関し、例えば、複数の記録ヘッド１０を組み合わせてより大きなヘッドユニットが構成される場合、隣り合う記録ヘッドのノズル列のつなぎ目に当たる端部のノズルが、ノズル列方向における位置で互いに重複するように設けられており、重複するノズルのうちの一方が非噴射ノズルとされる。また、ノズル列の全長よりも当該ノズル列方向における寸法（幅）が狭い記録媒体等に対して液体噴射動作を行う場合には、記録領域よりも外側に位置するノズルは、非噴射ノズルとされる。

上記の構成のプリンター１では、同一ノズル列を構成するノズル３０のうち、多数のノズル３０（噴射用ノズル３０ａ）から一度に多くのインクを噴射させた場合、具体的には、同一ノズル列を構成する全ノズル３０から最も大きいサイズのインク滴をそれぞれ噴射させた場合の総インク量（最大値）を１００％として、例えば７０％以上の高ＤＵＴＹでインク量を噴射させる動作を行った場合、インク供給経路において圧力損失が増大し、リザーバー４３へのインクの供給不足が生じることがある。特に、本実施形態における記録ヘッド１０のように、リザーバー４３に可撓性を有するコンプライアンスシート４４が設けられている構成では、上記のような高ＤＵＴＹでインクが噴射される高ＤＵＴＹ期間の直後にこれよりもＤＵＴＹが一定以上低い（例えば、３０％未満）低ＤＵＴＹ期間もしくは各ノズル３０から全くインクが噴射されない休止期間（ＤＵＴＹ＝０％）が設けられるような場合、あるいは、このような低ＤＵＴＹ期間もしくは休止期間の直後に高ＤＵＴＹ期間が設けられるような場合等のように、インクの噴射状況に急激な変化が生じた場合（ＤＵＴＹが急激に変化した場合）、上記のコンプライアンスシート４４が所定の固有周期をもって振動することがある。すなわち、リザーバー４３のインクの圧力が周期的に増減する。そして、この振動によりリザーバー４３の内の圧力が低下した状態で、比較的高いＤＵＴＹでインクの噴射が行われると、リザーバー４３より上流側のインク供給経路において圧力損失が増大することにより、上流側からリザーバー４３へのインクが追い付かずにインクの供給不足が生じる。このようなインクの供給不足が生じた場合で、インクの噴射を継続した場合、噴射用ノズル３０ａからのインクの消費に伴って、リザーバー４３内のインクが減圧され、図６および図７に示されるように、インクの噴射が行われていない非噴射用ノズル３０ｂ側からインクが引き込まれる。この引き込む力が大きいと、当該非噴射ノズル３０ｂから空気が引き込まれてインク流路内に入り込む場合がある。そして、インク流路内に空気が入り込んだ場合、噴射用ノズル３０ａからインクが正常に噴射されないおそれがある。以下、各ノズル３０におけるインクの噴射状況（液体の噴射状況）を表す指標として上記のＤＵＴＹを用いる。なお、インクカートリッジ８からリザーバー４３に至るまでのインク供給経路の特定の位置における流速の高低によりインクの噴射状況を把握することもできる。

図８および図９は、インクの供給不足が生じる噴射状況の条件について説明する図であり、図８は、各ノズル３０についてのインク噴射状況の変化について説明する模式図、図９は、種々のインク噴射状況についてインク供給不足の対策の有無についての試験結果を示す表である。なお、図８においてハッチングで示される部分は、対応するノズル３０（噴射用ノズル３０ａ）からインクの噴射が行われる状態を示しており、その他の部分はインクの噴射が行われない状態を示している。図８の例では、ノズル列がノズル番号＃１のノズル３０からノズル番号＃４００のノズル３０までの合計４００個のノズル３０から構成されており、このうち、当該ノズル列の端部に位置するノズル番号＃１のノズル３０とノズル番号＃４００のノズル３０が非噴射ノズル３０ｂとなっており、残りのノズル番号＃２〜＃３９９のノズル３０が噴射用ノズル３０ａとなっている。そして、期間Ａでは、ノズル番号＃２〜＃３９９の噴射用ノズル３０ａからそれぞれ同時に最大サイズのインク滴が噴射される。この場合、ＤＵＴＹは９９．５％である。期間Ａの後に続く期間Ｂは、ＤＵＴＹが０％、すなわち、いずれのノズル３０からもインクが噴射されない休止期間である。この期間Ｂの後に続く期間Ｃは、期間Ａと同様に９９．５％のＤＵＴＹでインクが噴射される期間である。なお、非噴射ノズル３０ｂとは、記録動作（液体噴射動作）において恒常的にインクの噴射に使用されないノズルを意味する。また、噴射用ノズル３０ａとは、記録動作においてインクの噴射に使用されるノズルを意味する。この噴射ノズル３０ａに関し、記録する内容（画像等）によっては記録動作において使用されない場合もある。

ここで、図９に示されるように、休止期間または低ＤＵＴＹ期間である期間Ｂの時間が１．５〔ｍｓ〕未満であれば、リザーバー４３内のインクにおいて振動は殆ど励起されず、対策は不要であった。同様に、期間Ｂの時間が３〔ｍｓ〕以上では、期間Ａと期間Ｂとの間のＤＵＴＹの変化によりリザーバー４３内のインクに振動が生じたとしても、当該振動は期間Ｂにおいて概ね収束するため、対策は不要という結果になった。期間Ｂの時間が１．５〔ｍｓ〕以上、３〔ｍｓ〕未満であって、期間Ａの時間が１．５〔ｍｓ〕未満の場合、期間Ａと期間Ｂとの間のＤＵＴＹの変化によってもリザーバー４３内のインクに振動が生じにくく、対策が不要という結果となった。また、期間Ａの時間が１．５〔ｍｓ〕以上であっても、期間Ｃの期間が１．５〔ｍｓ〕未満である場合、期間Ａと期間Ｂとの間のＤＵＴＹの変化によってもリザーバー４３内のインクに振動が生じにくく、対策が不要という結果となった。以下においては、期間Ａおよび期間Ｃの時間が１．５〔ｍｓ〕以上、また、期間Ｂの時間が１．５〔ｍｓ〕以上、３〔ｍｓ〕未満であることを前提とする。

期間ＢにおけるＤＵＴＹが３０％以上である場合、期間Ａと期間Ｂとの間のＤＵＴＹの差、および、期間Ｂと期間Ｃとの間のＤＵＴＹの差が比較的小さいため、リザーバー４３内のインクに振動が生じにくく、対策が不要という結果となった。期間ＢにおけるＤＵＴＹが３０％未満であっても、期間Ａおよび期間ＣにおけるＤＵＴＹが７０％未満（ＡＢ間およびＢＣ間におけるＤＵＴＹの差が４０％未満）である場合、期間ＡにおけるＤＵＴＹが７０％未満で期間ＣにおけるＤＵＴＹが７０％以上である場合、または、期間ＡにおけるＵＴＹＤが７０％以上で期間ＣにおけるＤＵＴＹが７０％未満である場合には、リザーバー４３内のインクの振動による不具合は生じず、対策が不要という結果となった。

これに対し、期間Ａおよび期間ＣにおけるＤＵＴＹが７０％以上で期間ＢにおけるＤＵＴＹが０％のような場合、あるいは、期間Ｂにおいてインクの噴射が行われる場合（３０％未満の低ＤＵＴＹでの噴射）であっても、例えば期間Ａおよび期間ＣにおけるＤＵＴＹが９９．５％である場合のように、期間Ａと期間Ｂとの間のＤＵＴＹの差、および、期間Ｂと期間Ｃとの間のＤＵＴＹの差がそれぞれ７０％以上となる場合、リザーバー４３内のインクの振動に起因するインクの供給不足が生じることにより、非噴射ノズル３０ｂから空気がインク流路内に引き込まれるおそれがあり、対策が必要であるという結果になった。

本発明に係るプリンター１では、ノズル列の各ノズル３０についてのインクの噴射状況が上記のようなリザーバー４３へのインクの供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に非噴射ノズル３０ｂにおけるインク（メニスカス）の振動を制御することにより、当該非噴射ノズル３０ｂからの空気の引き込みを抑制している。以下、この点について説明する。

上記のＤＵＴＹの変化は、外部機器等から受信した印刷データに基づきＣＰＵ１７が把握することができる。本実施形態においては、期間Ａと期間Ｂとの間のＤＵＴＹの差、および、期間Ｂと期間Ｃとの間のＤＵＴＹの差がそれぞれ７０％以上であって、期間Ａおよび期間Ｃの時間が１．５〔ｍｓ〕以上、また、期間Ｂの時間が１．５〔ｍｓ〕以上、３〔ｍｓ〕未満である条件を満たした場合に、後述する対策が行われる。対策を実行する条件については、例えばプリンター１の製品としての出荷前の段階で試験を行うことにより予め取得され、当該条件についての情報が記憶装置１８に記憶される。

ここで、インクの噴射動作に用いられる噴射駆動パルスＰｄ、ノズル３０におけるインクの増粘を抑制するために当該インク（メニスカス）を振動させる振動動作（微振動動作とも呼ばれる）に用いられる振動駆動パルス、および、上記条件を満たした場合に非噴射ノズル３０ｂに対応する圧電素子３１に印加される対策用の振動駆動パルスについて説明する。

図１０は、噴射駆動パルスＰｄ（本発明における第１の駆動パルスの一種）の波形図、図１１は、第１振動駆動パルスＰｖ１（本発明における振動駆動パルスの一種）の波形図である。また、図１２は、対策用の第２振動駆動パルスＰｖ２（本発明における第２の駆動パルスの一種）の波形図である。

図１０に示される噴射駆動パルスＰｄは、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３と、収縮ホールド要素ｐ４と、復帰要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力室３３の基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する基準電位Ｅｂから当該基準電位Ｅｂよりも低い膨張電位ＥＬ１まで電位が下降する波形要素であり、膨張ホールド要素ｐ２は、膨張要素ｐ１の終端電位である膨張電位ＥＬ１を一定時間維持する波形要素である。収縮要素ｐ３は、膨張電位ＥＬ１から基準電位Ｅｂよりも高い収縮電位ＥＨ１まで急勾配で電位を上昇させる波形要素である。収縮ホールド要素ｐ４は、収縮電位ＥＨ１を一定期間維持する波形要素である。また、復帰要素ｐ５は収縮電位ＥＨ１から基準電位Ｅｂまでインクを噴射させない程度に電位を復帰させる波形要素である。

上記の噴射駆動パルスＰｄが圧電素子３１に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子３１（および振動板３６の作動部。以下、同様。）の幅方向中央部が圧力室３３の外側（ノズルプレート２４から離隔する側）に向けて撓む。これにより圧力室３３が基準電位Ｅｂに対応する基準容積から膨張電位ＥＬ１に対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により圧力室３３内のインクが減圧されてノズル３０（噴射用ノズル３０ａ）におけるメニスカスが圧力室３３側に引き込まれると共に、圧力室３３内にはリザーバー４３側から個別連通口３５を通じてインクが供給される。そして、この圧力室３３の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電素子３１の中央部が圧力室３３の内側に撓む。これにより、圧力室３３は膨張容積から収縮電位ＥＨ１に対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室３３の急激な収縮により圧力室３３内のインクが加圧され、ノズル３０（噴射用ノズル３０ａ）から規定量のインクが噴射される。圧力室３３の収縮状態は、収縮ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、この間に、インクの噴射によって生じたノズル３０内のインクの圧力振動は周期的に増減を繰り返す。そして、インク圧力が上昇するタイミングに合わせて復帰要素ｐ５が供給され、これに伴って圧電素子３１および作動部の中央部が圧力室３３の外側に向けて撓んで基準状態に復帰する。

図１１に示される第１振動駆動パルスＰｖ１は、振動膨張要素ｐ１１と、振動膨張ホールド要素ｐ１２と、振動収縮要素ｐ１３とを有している。振動膨張要素ｐ１１は、基準電位Ｅｂから当該基準電位Ｅｂよりも低い第１振動膨張電位Ｅｖ１まで電位を下降させる波形要素である。振動膨張ホールド要素ｐ１２は、振動膨張要素ｐ１１の終端電位である第１振動膨張電位Ｅｖ１を一定時間維持する波形要素である。また、振動収縮要素ｐ１３は、第１振動膨張電位Ｅｖ１から基準電位Ｅｂまで、ノズル３０からインクが噴射されない程度に緩やかに電位を上昇させる波形要素である。基準電位Ｅｂと第１振動膨張電位Ｅｖ１との電位差は、この第１振動駆動パルスＰｖ１の振動電圧Ｖ１であり、噴射駆動パルスＰｄの駆動電圧Ｖｄ（収縮電位ＥＨ１と膨張電位ＥＬ１との電位差）よりも十分に小さく設定されている。

このように構成された第１振動駆動パルスＰｖ１が圧電素子３１に供給されると、まず、振動膨張要素ｐ１１によって圧電素子３１の幅方向中央部が圧力室３３の外側に撓む。これにより圧力室３３が基準電位Ｅｂに対応する基準容積から第１振動膨張電位Ｅｖ１に対応する第１振動膨張容積まで膨張する。この圧力室３３の膨張により当該圧力室３３内が減圧され、図７においてハッチングの矢印で示されるように、ノズル３０におけるメニスカスが圧力室３３側に引き込まれる。そして、この圧力室３３の膨張状態は、振動膨張ホールド要素ｐ１２の供給期間中に亘って維持される。その後、振動収縮要素ｐ１３が印加されることで圧電素子３１の中央部が圧力室３３の内側に撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室３３が基準容積まで戻る。この圧力室３３の一連の容積変動に伴って圧力室３３内にはノズル３０からインクが噴射されない程度の圧力振動が生じ、この圧力振動によってノズル３０内のインク（メニスカス）が振動する。このメニスカスの振動によってノズル３０付近の増粘インクが拡散され、その結果、インクの増粘を抑制することができる。

通常の記録動作においては、非噴射ノズル３０ｂにおけるインクの増粘抑制のために上記第１振動駆動パルスＰｖ１が用いられて振動動作が行われる。この振動動作は、噴射用ノズル３０ａについてもインクが噴射されないタイミングで行われる。一般的に、振動動作においてはノズルからインクが誤って噴射されないように、主にメニスカスがインク流路側（圧力室３３側あるいはリザーバー４３側）に引き込まれる形で振動動作が行われるように振動駆動パルスが設計されている。しかしながら、ＤＵＴＹの急激な変化によりリザーバー４３へのインクの供給不足が生じた場合において、図７に示されるように、噴射用ノズル３０ａからインクが噴射されることに伴って非噴射用ノズル３０ｂ側からインクがリザーバー４３側に引き込まれるタイミングに対し、第１振動駆動パルスＰｖ１の振動膨張要素ｐ１１により非噴射ノズル３０ｂにおけるメニスカスが引き込まれるタイミングが重なってしまうと、当該非噴射ノズル３０ｂから空気が一層引き込まれやすくなってしまう。

このため、本発明に係るプリンター１では、各ノズル３０における噴射状況が上記条件を満たした場合に、第１振動駆動パルスＰｖ１に替えて対策用の第２振動駆動パルスＰｖ２により非噴射ノズル３０ｂにおける振動動作が行われる。なお、第１振動駆動パルスＰｖ１と第２振動駆動パルスＰｖ２との切り替えに関し、駆動信号発生回路１９からそれぞれ別の信号経路を通じて記録ヘッド１０側に送信され、上記の条件の成立に応じて記録ヘッド１０において信号経路を切り替えることで選択的に圧電素子３１に印加される構成とすることもできるし、あるいは、上記の条件の成立に応じて駆動信号発生回路１９において第１振動駆動パルスＰｖ１の波形が第２振動駆動パルスＰｖ２の波形に変更されて形記録ヘッド１０側に送信される構成を採用することもできる。さらに、後述するように、上記の噴射駆動パルスＰｄの波形要素の一部を第２振動駆動パルスＰｖ２として選択的に圧電素子３１に印加する構成を採用することもできる。

図１２に示される第２振動駆動パルスＰｖ２は、第１振動駆動パルスＰｖ１と同様に、振動膨張要素ｐ１１と、振動膨張ホールド要素ｐ１２と、振動収縮要素ｐ１３とを有しているが、振動電圧が高められている点、および、圧電素子３１に印加されるタイミングが変更されている点（後述）で第１振動駆動パルスＰｖ１と異なっている。すなわち、第２振動駆動パルスＰｖ２における振動膨張要素ｐ１１は、圧力室３３の基準容積に対応する基準電位Ｅｂから上記第１振動膨張電位Ｅｖ１よりも低い第２振動膨張電位Ｅｖ２まで電位を下降させる波形要素である。第２振動駆動パルスＰｖ２における振動膨張ホールド要素ｐ１２は、振動膨張要素ｐ１１の終端電位である第２振動膨張電位Ｅｖ２を一定時間維持する波形要素である。また、第２振動駆動パルスＰｖ２における振動収縮要素ｐ１３は、第２振動膨張電位Ｅｖ２から基準電位Ｅｂまで電位を上昇させる波形要素である。この第２振動駆動パルスＰｖ２の振動電圧Ｖ２（基準電位Ｅｂと第２振動膨張電位Ｅｖ２との電位差）は、第１振動駆動パルスＰｖ１の振動電圧Ｖ１よりも高く設定されている。このため、この第２振動駆動パルスＰｖ２は、ノズル３０（非噴射ノズル３０ｂ）内のインクに生じさせる振動の振幅がより大きくなる。

図１３は、第２振動駆動パルスＰｖ２によって圧電素子３１が駆動されることにより非噴射ノズル３０ｂ内のインクに生じる圧力振動の波形（上段）と、噴射用ノズル３０ａに対応する圧電素子３１に噴射駆動パルスＰｄが印加されるタイミング（中段）と、非噴射ノズル３０ｂに対応する圧電素子３１に第２振動駆動パルスＰｖ２が印加されるタイミング（下段）と、をそれぞれ対応させて示した図である。なお、同図の上段において横軸が時間であり、縦軸が非噴射ノズル３０ｂにおけるメニスカス（メニスカスの中央部）の変位を示している。この場合の初期位置は、圧電素子３１に基準電位Ｅｂが継続して印加されている状態であって、非噴射ノズル３０ｂでメニスカスが静定している状態における当該メニスカス（メニスカスの中央部）の位置である。また、同図の中段及び下段において横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。

図１３に示されるように、第２振動駆動パルスＰｖ２によって圧電素子３１が駆動されることにより非噴射ノズル３０ｂにおけるインクには圧力振動が生じ、この振動周期Ｔｃは、次式（１）で表すことができる。
Ｔｃ＝２π√｛Ｃｃ／〔（１／Ｍｎ）＋（１／Ｍｓ）〕｝…（１）
式（１）において、Ｍｎはノズル３０（非噴射ノズル３０ｂ）のイナータンス（単位断面積あたりのインクの質量：〔インク密度ρ×流路長さＬ〕／流路断面積Ｓ）、Ｍｓは個別連通口３５のイナータンス、Ｃｃは圧力室３３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。

上記の圧力振動により非噴射ノズル３０ｂにおけるメニスカスが圧力室３３側に変位しているタイミングで噴射用ノズル３０ａ側において噴射駆動パルスＰｄの収縮要素ｐ３によりインクの噴射が行われると、非噴射ノズル３０ｂから空気が引き込まれやすくなってしまう。このため、非噴射ノズル３０ｂにおけるメニスカスが噴射側（プラテン３上の記録媒体側）に変位しているタイミングで噴射用ノズル３０ａ側において噴射駆動パルスＰｄの収縮要素ｐ３によりインクの噴射が行われるように、第２振動駆動パルスＰｖ２の印加タイミング（噴射駆動パルスＰｄとの相対的な発生タイミング）が調整される。より具体的には、図１３に示されるように、第２振動駆動パルスＰｖ２の振動膨張要素ｐ１１の終端から噴射駆動パルスＰｄの収縮要素ｐ３の始端までの時間Δｔに関し、以下の式（２）または式（３）の範囲内の値となるように、第２振動駆動パルスＰｖ２の印加タイミングが調整される。
Ｔｃ／４≦Δｔ≦Ｔｃ／２ …（２）
５Ｔｃ／４≦Δｔ≦３Ｔｃ／２ …（３）

図１４は、第２振動駆動パルスＰｖ２により振動動作が行われた場合における噴射用ノズル３０ａと非噴射ノズル３０ｂとの間におけるインクの流れについて説明する模式図である。上記の時間Δｔが式（２）または式（３）の範囲内となるタイミングで第２振動駆動パルスＰｖ２が非噴射ノズル３０ｂに対応する圧電素子３１に印加されることにより、当該非噴射ノズル３０ｂにおけるインク（メニスカス）が噴射側に変位しているタイミングで噴射用ノズル３０ａ側においてインクの噴射が行われる。換言すると、非噴射ノズル３０ｂにおいて第２振動駆動パルスＰｖ２により発生されるインクの振動と、噴射用ノズル３０ａにおいて噴射駆動パルスＰｄにより発生されるインクの振動とが打ち消し合うように（可及的に逆位相となるように）、噴射用ノズル３０ａ側においてインクの噴射が行われる。このため、図１４に示されるように、噴射用ノズル３０ａからのインクの消費に伴って非噴射用ノズル３０ｂ側のインクにリザーバー４３側に引き込もうとする力が作用したとしても、非噴射ノズル３０ｂにおけるメニスカスが噴射側に移動しているので（図中、ハッチングの矢印参照）、上記のリザーバー４３側に引き込もうとする力に抗する。このため、各ノズル３０における噴射状況が上記条件を満たした場合であっても、非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることが抑制される。その結果、高ＤＵＴＹでの噴射動作が断続的に繰り返される等のように、リザーバー４３へのインクの供給不足が生じやすいような状況であっても、インク流路内への空気の巻き込みを抑制しつつも、ＤＵＴＹを下げたりリザーバー４３における振動を収束させるための待機時間を別途設けたりする等のようなプリンター１の能力低下を招くような対処を行うことなく噴射動作を行うことが可能となる。加えて、本実施形態における第２振動駆動パルスＰｖ２は、通常の第１振動駆動パルスＰｖ１よりも振動電圧が高められているので、非噴射ノズル３０ｂにおけるインクに生じる圧力振動の振幅をより大きくすることができる。その結果、インク流路内への空気の巻き込みをより確実に抑制することができる。

図１５〜図１８は、第２振動駆動パルスＰｖ２の変形例について説明する波形図である。なお、各図における破線で示される波形は第１振動駆動パルスＰｖ１を示している。
上記の第２振動駆動パルスＰｖ２は、振動電圧Ｖ２が上記第１振動駆動パルスＰｖ１の振動電圧Ｖ１よりも高められた駆動パルスであるのに対し、図１５に示される第２振動駆動パルスＰｖ２ａは、振動電圧についてはＶ１のままで、振動膨張要素ｐ１１と振動収縮要素ｐ１３との電位変化率（時間変化に対する電位変化の割合）が第１振動駆動パルスＰｖ１の場合よりも急峻になっている点で異なっている。このように第２振動駆動パルスＰｖ２ａの波形要素のうち電位が変化する振動膨張要素ｐ１１と振動収縮要素ｐ１３との電位変化率をより急峻にすることにより、非噴射ノズル３０ｂにおけるインクに生じる圧力振動の振幅をより大きくすることができる。したがって、第２振動駆動パルスＰｖ２に替えて第２振動駆動パルスＰｖ２ａを採用することによっても、非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることが抑制される。なお、第２振動駆動パルスＰｖ２ａの印加タイミングについては、上記第２振動駆動パルスＰｖ２の場合と同様である。

振動膨張要素ｐ１１と振動収縮要素ｐ１３との電位変化率に関し、それぞれ異なるように設定することができる。例えば、図１６に示される第２振動駆動パルスＰｖ２ｂでは、振動膨張要素ｐ１１の電位変化率については第１振動駆動パルスＰｖ１の動膨張要素ｐ１１の電位変化率よりも小さく設定される一方で、振動収縮要素ｐ１３の電位変化率については第１振動駆動パルスＰｖ１の振動収縮要素ｐ１３の電位変化率よりも大きく設定されている。このため、この第２振動駆動パルスＰｖ２ｂは、圧力室３３を膨張させて減圧する力よりも圧力室３３を収縮させてインクを加圧する力の方が大きくなっている。つまり、この第２振動駆動パルスＰｖ２ｂは、圧電素子３１の駆動により非噴射ノズル３０ｂにおけるインクを時間平均で加圧する駆動パルスである。このため、第２振動駆動パルスＰｖ２ｂによれば、非噴射ノズル３０ｂにおいてインクを噴射側に押し出す力が大きいため、非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることがより効果的に抑制される。なお、第２振動駆動パルスＰｖ２ｂの印加タイミングについては、上記第２振動駆動パルスＰｖ２と同様である。

図１７に示される第２振動駆動パルスＰｖ２ｃは、振動電圧Ｖ２が上記第１振動駆動パルスＰｖ１の振動電圧Ｖ１よりも高められ、さらに振動膨張要素ｐ１１と振動収縮要素ｐ１３との電位変化率が第１振動駆動パルスＰｖ１の場合よりも急峻になっている。これにより、非噴射ノズル３０ｂにおけるインクに生じる圧力振動の振幅をさらに大きくすることができる。したがって、第２振動駆動パルスＰｖ２に替えてこの第２振動駆動パルスＰｖ２ｃを採用することにより、非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることがさらに確実に抑制される。なお、第２振動駆動パルスＰｖ２ｃの圧電素子３１への印加タイミングについては、上記第２振動駆動パルスＰｖ２と同様である。

図１８に示される第２振動駆動パルスＰｖ２ｄは、上記の各第２振動駆動パルスＰｖ２、Ｐｖ２ａ，Ｐｖ２ｂ，Ｐｖ２ｃとは、基準電位Ｅｂからの電位の変化方向が異なっている。具体的には、第２振動駆動パルスＰｖ２ｄは、振動収縮要素ｐ２１と、振動収縮ホールド要素ｐ２２と、振動膨張要素ｐ２３とを有している。振動収縮要素ｐ２１は、基準電位Ｅｂから当該基準電位Ｅｂよりも高い振動収縮電位Ｅｖ３まで電位を上昇させる波形要素である。振動収縮ホールド要素ｐ２２は、振動収縮要素ｐ２１の終端電位である振動収縮電位Ｅｖ３を一定時間維持する波形要素である。また、振動膨張要素ｐ２３は、振動収縮電位Ｅｖ３から基準電位Ｅｂまで電位を下降させる波形要素である。第２振動駆動パルスＰｖ２の振動電圧Ｖ３（振動収縮電位Ｅｖ３と基準電位Ｅｂとの電位差）は、Ｖ１以上の値に設定されている。すなわち、この第２振動駆動パルスＰｖ２ｄは、圧力室３３を基準状態から収縮させて非噴射ノズル３０ｂにおけるインクを噴射側に押し出した後、圧力室３３を膨張させて基準状態に戻してインクを基準位置側に復帰させるように圧電素子３１を駆動させる波形となっている。上記第２振動駆動パルスＰｖ２に替えて第２振動駆動パルスＰｖ２ｄが採用される場合も、非噴射ノズル３０ｂにおいて第２振動駆動パルスＰｖ２ｄにより発生されるインクの振動と、噴射用ノズル３０ａにおいて噴射駆動パルスＰｄにより発生されるインクの振動とが逆位相となるように、非噴射ノズル３０ｂに対応する圧電素子３１への第２振動駆動パルスＰｖ２ｄの印加タイミングが調整される。この構成によっても、非噴射ノズル３０ｂにおいてインクを噴射側に押し出す力が作用するため、非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることがより効果的に抑制される。非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることが抑制される。

上記の各第２振動駆動パルスＰｖ２、Ｐｖ２ａ，Ｐｖ２ｂ，Ｐｖ２ｃ，Ｐｖ２ｄに関し、噴射駆動パルスＰｄとは別に設けられた構成を例示したが、これには限られず、噴射駆動パルスＰｄの波形要素の一部を第２振動駆動パルスＰｖ２として選択的に圧電素子３１に印加する構成を採用することもできる。すなわち、図１０に示される噴射駆動パルスＰｄにおいて、収縮要素ｐ３が基準電位Ｅｂを境としてこれよりもマイナス側（膨張電位ＥＬ１側）の第１収縮要素ｐ３ａと、プラス側（収縮電位ＥＨ１側）の第２収縮要素ｐ３ｂとに区分されている。そして、このうち、対策用の第２振動駆動パルスＰｖ２として、第２収縮要素ｐ３ｂ、収縮ホールド要素ｐ４、および復帰要素ｐ５が選択されて非噴射ノズル３０ｂに対応する圧電素子３１に印加される構成を採用することもできる。この構成においても、第２振動駆動パルスＰｖ２により非噴射ノズル３０ｂにおけるメニスカスが噴射側に変位しているタイミングで噴射用ノズル３０ａ側においてインクの噴射が行われる。換言すると、非噴射ノズル３０ｂにおいて第２振動駆動パルスＰｖ２により発生されるインクの振動と、噴射用ノズル３０ａにおいて噴射駆動パルスＰｄにより発生されるインクの振動とが打ち消し合うように（可及的に逆位相となるように）、噴射用ノズル３０ａ側においてインクの噴射が行われるので、非噴射ノズル３０ｂからインク流路内に空気が引き込まれることが抑制される。また、この構成によれば、第２振動駆動パルスを別途設ける必要がないため、駆動信号発生回路１９の構成や信号経路をより簡素化することが可能となる。

これらの第２振動駆動パルスの振動電圧に関し、通常（上記の条件を満たしていない状態）ではインクが噴射される程度の電圧に設定することができる。これにより、非噴射ノズル３０ｂにおいて第２振動駆動パルスにより発生されるインクの振動の振幅がより大きいものとなり、インク流路内に空気が引き込まれることがより効果的に抑制される。

なお、上記各実施形態においては駆動素子として、所謂撓み振動型の圧電素子３１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素子を採用することも可能である。この場合、例示した各駆動パルスに関し、電位の変化方向、つまり上下（極性）が反転した波形となる。その他、アクチュエーターとしては、圧電素子に限られず、静電アクチュエーター等の他の駆動素子を採用することも可能である。

そして、以上では、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド１０（記録ヘッド１０）を例に挙げて説明したが、本発明は、他の液体噴射ヘッドおよびこれを備える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の製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を複数備える液体噴射ヘッド、および、これを備える液体噴射装置にも本発明を適用することができる。

１…プリンター，２…フレーム，３…プラテン，４…搬送機構，５…ガイドロッド，６…キャリッジ，７…キャリッジ移動機構，８…インクカートリッジ，１０…記録ヘッド，１１…ワイピング機構，１２…ワイパー，１３…キャッピング機構１３…キャップ，１５…排液チューブ，１６…ポンプユニット，１７…ＣＰＵ，１８…記憶装置，１９…駆動信号発生回路，２０…入出力インターフェース，２３…固定板，２４…ノズルプレート，２５…連通板，２６…アクチュエーター基板，２７…コンプライアンス基板，２８…ホルダー，２９…圧力室形成基板，３０…ノズル，３１…圧電素子，３２…保護基板，３３…圧力室，３４…ノズル連通口，３５…個別連通口，３６…振動板，３８…駆動ＩＣ，３９…フレキシブル基板，４０…配線空部，４１…収容空間，４３…リザーバー，４４…コンプライアンスシート，４５…支持板，４６…貫通開口，４７…コンプライアンス空間，４８…コンプライアンス開口，４９…収容空部，５０…挿通空部，５１…液室空部，５２…導入口

Claims (6)

1. 複数のノズルから構成されるノズル群、各ノズルにそれぞれ対応して複数設けられ、対応する前記ノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動素子、および、各ノズルに供給する液体が供給される共通液室を有する液体噴射ヘッドと、
   前記駆動素子を駆動する駆動パルスを発生させる駆動パルス発生回路と、
   を備える液体噴射装置であって、
   前記ノズル群は、第１のノズルと、第２のノズルと、を有し、
   前記駆動パルス発生回路は、第１の駆動パルスと、第２の駆動パルスと、を発生し、
   前記第１の駆動パルスは、前記第１のノズルに対応する前記駆動素子に印加されて当該第１のノズルから液体を噴射させる駆動パルスであり、
   前記第２の駆動パルスは、前記ノズル群における各ノズルの液体の噴射状況が前記共通液室への液体の供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に前記第２のノズルに対応する前記駆動素子に印加されて当該第２のノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動パルスであることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記駆動パルス発生回路は、液体の噴射が行われない前記ノズルに対応する前記駆動素子に印加されて、当該ノズル内の液体に圧力振動を生じさせる振動駆動パルスを発生可能であり、
   前記第２の駆動パルスは、前記振動駆動パルスの場合よりも前記ノズル内の液体に生じさせる圧力振動が大きい駆動パルスであることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記第２の駆動パルスは、前記第２のノズル内の液体の圧力を高めて噴射側に押し出すように前記駆動素子を駆動する駆動パルスであることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記第２の駆動パルスによって生じる前記第２のノズル内の液体の圧力振動と、前記第１のノズルにおける液体の噴射に伴って生じる圧力振動とは逆位相であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記共通液室の一部が可撓性を有するコンプライアンス部材により区画されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
6. 複数のノズルから構成されるノズル群、各ノズルにそれぞれ対応して複数設けられ、対応する前記ノズル内の液体に圧力振動を生じさせる駆動素子、および、各ノズルに供給する液体が供給される共通液室を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動素子を駆動する駆動パルスを発生させる駆動パルス発生回路と、を備える液体噴射装置の制御方法であって、
   前記ノズル群を構成する前記ノズルのうちの第１のノズルから液体を噴射させる際に当該第１のノズルに対応する前記駆動素子に前記第１の駆動パルスを印加する一方、
   前記ノズル群における各ノズルの液体の噴射状況が前記共通液室への液体の供給不足を誘発する特定の条件を満たした場合に、前記ノズル群を構成する前記ノズルのうちの第２のノズルに対応する前記駆動素子に第２の駆動パルスを印加して、当該第２のノズル内の液体に圧力振動を生じさせることを特徴とする液体噴射装置の制御方法。

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