JP6575534B2 - 液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置 - Google Patents

液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置 Download PDF

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Description

本発明は液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置に関し、詳しくは、より短い駆動周期で大液滴を安定して形成することができる液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置に関する。
従来から、液滴吐出装置の一種として、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）からメディア（媒体）に対してインク（液体）をインク滴（液滴）にして吐出し、そのインク滴をメディアに付着させることにより印刷を行うインクジェット記録装置が知られている。
また、このようなインクジェット記録装置においては、例えば、画質向上のための小液滴吐出以外に、ノズルからなるべく大きな液滴を吐出させることによってメディア上に大ドットを形成させる要請がある。大ドットの形成は階調表現に利用できるだけでなく、例えば、大液滴によって効率的に高速印画を行う場合にも利用することができる。また、シングルパス印画を行う場合では、ノズル詰り等によって液滴が吐出されないノズルに隣接するノズルから大液滴を吐出させることにより、ノズル欠の補完を行うことができる。
ドット径を変更する方法としては、１画素周期内に同一ノズルから吐出させる液滴数を変化させる方法や、ドットサイズに応じて駆動信号を変更する方法等がある。このうち、液滴数を変化させる方法は、１画素周期内に印加する駆動信号の個数を変更するだけで簡単に階調を表現できる利点を有している。しかし、大ドットを形成するために駆動信号の個数を多くすると、画素周期は長くなるため、高周波駆動を行う上では課題がある。このため、より短い駆動周期で大ドットを安定して形成できるようにする工夫が求められている。
従来、液滴吐出ヘッドの駆動方法として特許文献１〜３に記載のものがある。
特許文献１には、同一のノズルから異なる速度で連続して吐出される少なくとも２つの液滴を吐出する際、速度の遅い方の液滴を速度の速い方の液滴よりも先に吐出させて１つの画素内に重ねて付着させ、１画素を形成することが記載されている。
また、特許文献２には、矩形波からなる駆動信号であって、圧力室の容積を膨張させる第１パルス、圧力室の容積を収縮させる第２パルス、圧力室の容積を膨張させる第３パルス、圧力室の容積を収縮させる第４パルスを順次発生させる駆動信号を印加することが記載されている。第３パルスは第１パルスよりもパルス幅が短く、第４パルスは第２パルスよりもパルス幅が短い。そして、第１パルスのパルス幅中心と第３パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、第２パルスのパルス幅中心と第４パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、第１パルスのパルス幅と第３パルスのパルス幅の比、及び、第２パルスのパルス幅と第４パルスのパルス幅の比を、圧力室内のインクの残留振動の減衰率に応じて定めることにより、第１パルス及び第２パルスで発生した圧力波を、第３パルス及び第４パルスでキャンセルするものである。
一方、特許文献３には、インク流路内を圧力波が片道伝播する時間をＴとしたとき、最初に印加する第１の噴射パルス信号のパルス幅を０．３５Ｔ〜０．６５Ｔ、２番目以降に印加する噴射パルス信号のパルス幅をほぼＴ、第１の噴射パルス信号とそれに続く噴射パルス信号との時間間隔をＴとして、第１の噴射パルス信号によりノズルから噴射した液滴がノズルから離れる前に２番目の噴射パルス信号による液滴をノズルから噴射させることが記載されている。
各噴射パルス信号により、アクチュエータ壁が変形してインク流路の容積が増大し、一定時間経過後にアクチュエータ壁が変形前の状態に戻り、インクに圧力が加わることでインク液滴が噴射されるが、第１の噴射パルス信号によって吐出される液滴に２番目の噴射パルス信号によって吐出される液滴が追い付いて一体となった大きな液滴を吐出するようにしている。
特許第３５３０７１７号公報 特許第４２４７０４３号公報 特許第３５５１８２２号公報
特許文献１〜３いずれの技術も、圧力室の容積を膨張、収縮させてノズルから液滴を吐出させる際に、より液量が増量した大液滴を短い駆動周期で効率的に安定して形成することが難しいという問題がある。
なお、こうした実情は、インクジェット記録装置に限らず、液体を液滴にして吐出する液滴吐出装置においては、概ね共通するものとなっている。
そこで、本発明は、圧力室の容積を膨張、収縮させてノズルから液滴を吐出させる際に、より液量が増量した大液滴を短い駆動周期で効率的に安定して形成することができる液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置を提供することを課題とする。
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
１．圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
前記第１の駆動信号は、
前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）である液滴吐出ヘッドの駆動方法。
２．前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスのパルス幅が、２．５ＡＬ以上３．８ＡＬ未満である前記１記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
３．前記第１の駆動信号は、前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、前記第２の収縮パルスのパルス幅が、１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下である前記１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
４．前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しい前記１、２又は３記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
５．前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓよりも大きい場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である前記４記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
６．前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である前記４記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
７．前記第１の駆動信号は、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第３の収縮パルスをさらに有し、
前記第２の収縮パルスのパルス幅が、０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、
前記第３の収縮パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、
前記第２の収縮パルスの印加終了から０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下の休止期間をおいて前記第３の収縮パルスを印加する前記１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
８．前記第１の駆動信号は、前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下である前記７記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
９．前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスと前記第３の収縮パルスの電圧値が等しい前記７又は８記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
１０．前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓよりも大きい場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である前記９記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
１１．前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の駆動信号の前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である前記９記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
１２．前記ノズルから１つの液滴を吐出させて小液滴を形成する際、前記駆動信号として第２の駆動信号を有し、
前記第２の駆動信号は、
前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスとをこの順に有し、
前記第２の駆動信号の前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の膨張パルスのパルス幅と同一であり、
前記第２の駆動信号の前記第１の収縮パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の収縮パルスのパルス幅と同一であり、
画像データに応じて、同一の前記ノズルから、前記第１の駆動信号による大液滴と前記第２の駆動信号による小液滴とを打ち分ける前記１〜１１の何れかに記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
１３．圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
前記第１の駆動信号は、
前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）である液滴吐出装置。
１４．前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスのパルス幅が、２．５ＡＬ以上３．８ＡＬ未満である前記１３記載の液滴吐出装置。
１５．前記第１の駆動信号は、前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、前記第２の収縮パルスのパルス幅が、１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下である前記１３又は１４記載の液滴吐出装置。
１６．前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しい前記１３、１４又は１５記載の液滴吐出装置。
１７．前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓよりも大きく、
前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である前記１６記載の液滴吐出装置。
１８．前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓ以下であり、
前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である前記１６記載の液滴吐出装置。
１９．前記第１の駆動信号は、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第３の収縮パルスをさらに有し、
前記第２の収縮パルスのパルス幅が、０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、
前記第３の収縮パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、
前記第２の収縮パルスの印加終了から０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下の休止期間をおいて前記第３の収縮パルスを印加する前記１３又は１４記載の液滴吐出装置。
２０．前記第１の駆動信号は、前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下である前記１９記載の液滴吐出装置。
２１．前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスと前記第３の収縮パルスの電圧値が等しい前記１９又は２０記載の液滴吐出装置。
２２．前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓよりも大きく、
前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である前記２１記載の液滴吐出装置。
２３．前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓ以下であり、
前記第１の駆動信号は、前記第１の駆動信号の前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である前記２１記載の液滴吐出装置。
２４．前記ノズルから１つの液滴を吐出させて小液滴を形成する際、前記駆動信号として第２の駆動信号を有し、
前記第２の駆動信号は、
前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスとをこの順に有し、
前記第２の駆動信号の前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の膨張パルスのパルス幅と同一であり、
前記第２の駆動信号の前記第１の収縮パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の収縮パルスのパルス幅と同一であり、
前記駆動制御手段は、画像データに応じて、同一の前記ノズルから、前記第１の駆動信号による大液滴と前記第２の駆動信号による小液滴とを打ち分けるように前記第１の駆動信号又は前記第２の駆動信号を前記圧力発生手段に出力する前記１３〜２３の何れかに記載の液滴吐出装置。
２５．前記液滴吐出ヘッドは、せん断モード型の液滴吐出ヘッドである前記１３〜２４の何れかに記載の液滴吐出装置。
本発明によれば、圧力室の容積を膨張、収縮させてノズルから液滴を吐出させる際に、より液量が増量した大液滴を短い駆動周期で効率的に安定して形成することができる液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置を提供することができる。
本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図 インクジェットヘッドの一例を示す図であり、（ａ）は外観を断面で示す斜視図、（ｂ）は側面から見た断面図 駆動制御部において生成される大液滴を形成するための第１の駆動信号の第１の実施形態を説明する図 （ａ）〜（ｃ）はインクジェットヘッドの吐出動作を説明する図 第１の駆動信号によって吐出される大液滴の概念図 駆動制御部において生成される大液滴を形成するための第１の駆動信号の第２の実施形態を説明する図 （ａ）（ｂ）は小液滴を吐出させるための第２の駆動信号のそれぞれ一実施形態を説明する図 第１の膨張パルス幅と液滴速度６ｍ／ｓでの液量との関係を示すグラフ （ａ）はインク粘度１０ｍＰａ・ｓ、（ｂ）はインク粘度４ｍＰａ・ｓでそれぞれ駆動電圧比｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１と｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１とした場合の時間経過に伴うチャネル内の圧力を測定したグラフ
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
以下、インク（液体の一例）をインク滴（液滴の一例）にして吐出するインクジェット記録装置（液滴吐出装置の一例）の実施形態について、同インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドの駆動方法（液滴吐出ヘッドの駆動方法）と共に、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。
インクジェット記録装置１において、搬送機構２は、紙、プラスチックシート、布帛等からなるメディア７を搬送ローラー対２２によって挟持し、搬送モーター２３による搬送ローラー２１の回転によって図中のＹ方向（副走査方向）に搬送するようになっている。搬送ローラー２１と搬送ローラー対２２の間に、インクジェットヘッド（以下、単にヘッドという。）３が設けられている。ヘッド３は、ノズル面側がメディア７の記録面７１と対面するように配置されてキャリッジ５に搭載されている。ヘッド３は、フレキシブルケーブル６を介して、本発明における駆動制御手段を構成する駆動制御部８に電気的に接続されている。
キャリッジ５は、不図示の駆動手段によって、メディア７の幅方向に亘って架け渡されたガイドレール４に沿って、副走査方向と略直交する図中のＸ−Ｘ’方向（主走査方向）に往復移動可能に設けられている。ヘッド３は、キャリッジ５の往復移動に伴ってメディア７の記録面７１を主走査方向に移動し、この移動の過程で、画像データに応じてノズルから液滴を吐出し、インクジェット画像を記録するようになっている。
図２は、ヘッド３の一例を示す図であり、（ａ）は外観を断面で示す斜視図、（ｂ）は側面から見た断面図である。
ヘッド３において、３０はチャネル基板である。チャネル基板３０には、細溝状の多数のチャネル３１と隔壁３２とが交互となるように並設されている。チャネル基板３０の上面には、全てのチャネル３１の上方を塞ぐようにカバー基板３３が設けられている。チャネル基板３０とカバー基板３３の端面にはノズルプレート３４が接合されている。各チャネル３１の一端は、このノズルプレート３４に形成されたノズル３４１を介して外部と連通している。
各チャネル３１の他端は、チャネル基板３０に対して徐々に浅溝となるように形成されている。カバー基板３３には各チャネル３１に共通の共通流路３３１が形成されており、各チャネル３１の他端は、この共通流路３３１に連通している。共通流路３３１はプレート３５によって閉塞されている。プレート３５にはインク供給口３５１が形成されており、このインク供給口３５１を介して、インク供給管３５２から共通流路３３１及び各チャネル３１内にインクが供給されるようになっている。
隔壁３２は、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電素子からなる。この隔壁３２は、上壁部３２１と下壁部３２２とが互いに反対方向に分極処理された圧電素子によって形成されているものを例示している。しかし、隔壁３２において圧電素子によって形成される部分は例えば上壁部３２１のみであってもよい。隔壁３２とチャネル３１は交互に並設されているため、１つの隔壁３２はその両隣のチャネル３１、３１で共用されている。
チャネル３１の内面には、両隔壁３２、３２の壁面から底面に亘って、それぞれ駆動電極（図２おいては不図示）が形成されている。隔壁３２を挟んで配置される２つの駆動電極に、駆動制御部８からそれぞれ所定電圧の駆動信号が印加されると、隔壁３２が上壁部３２１と下壁部３２２との接合面を境にしてせん断変形する。隣り合う２つの隔壁３２、３２が互いに反対方向にせん断変形すると、該隔壁３２、３２に挟まれたチャネル３１の容積が膨張又は収縮し、内部に圧力波が発生する。これによってチャネル３１内のインクに吐出のための圧力が付与される。
このヘッド３は、隔壁３２がせん断変形することによってチャネル３１内のインクをノズル３４１から吐出させるせん断モード型のヘッドであり、本発明において好ましい態様である。せん断モード型のヘッドは、駆動信号として後述する矩形波を好ましく使用することにより、効率良く液滴を吐出させることができる。
なお、このヘッド３において、チャネル基板３０、隔壁３２、カバー基板３３、ノズルプレート３４で囲まれるチャネル３１が、本発明における圧力室を構成し、隔壁３２及びその表面の駆動電極が、本発明における圧力発生手段を構成している。
駆動制御部８は、ノズル３４１から液滴を吐出させるための駆動信号を生成する。生成された駆動信号はヘッド３に出力され、各隔壁３２に形成されている各駆動電極に印加される。
次に、本発明における駆動信号の一例である第１の駆動信号について説明する。
図３は、駆動制御部８において生成される大液滴を形成するための第１の駆動信号の第１の実施形態を説明する図である。
第１の駆動信号ＰＡ１は、同一のノズル３４１から少なくとも２つの液滴を吐出させ、吐出直後の飛翔中に合体させて大液滴を形成するための駆動信号である。この第１の駆動信号ＰＡ１は、チャネル３１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスＰａ１と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスＰａ２と、チャネル３１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスＰａ３と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスＰａ４とをこの順に有している。
本実施形態に示す第１の駆動信号ＰＡ１の第１の膨張パルスＰａ１は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がるパルスである。第１の収縮パルスＰａ２は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。第２の膨張パルスＰａ３は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がるパルスである。第２の収縮パルスＰａ４は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。なお、ここでは基準電位を０電位としているが特に限定されない。
この第１の駆動信号ＰＡ１は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がる膨張パルスと、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がる収縮パルスとによって構成される。これにより、単極パルスを使用する場合に比べて駆動電圧を低く抑えることができ、回路負荷及び消費電力を抑えることができる。
第１の収縮パルスＰａ２は、第１の膨張パルスＰａ１の立ち下がりの終端から休止期間をおくことなく連続して立ち下がっている。また、第２の膨張パルスＰａ３は、第１の収縮パルスＰａ２の立ち上がりの終端から休止期間をおくことなく連続して立ち上がっている。さらに、第２の収縮パルスＰａ４は、第２の膨張パルスＰａ３の立ち下がりの終端から休止期間をおくことなく連続して立ち下がっている。
そして、第１の膨張パルスＰａ１の印加に続いて第１の収縮パルスＰａ２を駆動電極に印加することにより、ノズル３４１から１つ目の大きな液滴を吐出し、その直後に、第２の膨張パルスＰａ３及び第２の収縮パルスＰａ４を印加することにより、同一のノズル３４１から２つ目の液滴を吐出する。吐出された液滴は吐出直後に合体して大液滴を形成し、その後、メディア７上に着弾する。
なお、上述したように少なくとも２つの液滴を合体させることによって大液滴を形成するが、合体させるタイミングは遅くともメディア７上に着弾する前であればよい。例えば、１つ目の液滴の吐出と２つ目の液滴の吐出とのタイミング間隔を狭くし、１つ目の液滴と２つ目の液滴とが連続した液柱となるように吐出を行って大液滴を形成し、その後、メディア７上に着弾するようにしてもよい。この方法によれば、１つ目の液滴がメディア７上に着弾した後に２つ目の液滴をメディア７上に着弾させて該メディア７上で重ねるよりも着弾位置の制御が容易になる。
この第１の駆動信号ＰＡ１において、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満に設定されている。第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１がこの範囲に設定されることにより、少なくとも２つの液滴による大液滴の液量の増量を図ることができると共に、大液滴を安定吐出させることができ、高周波かつ高品質の画像記録を行うことができる。
通常、パルス幅ＰＡＷ１は１ＡＬ付近とすることが最も吐出効率が良い。従って、本発明では、このパルス幅ＰＡＷ１を２ＡＬより大きく４ＡＬ未満に設定していることにより、吐出効率は低下する。しかし、第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３を第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１よりも１ＡＬに近づけることにより、これによって吐出される１つ目の大きな液滴の速度よりも、その直後の第２の膨張パルスＰａ３及び第２の収縮パルスＰａ４の印加によって吐出される２つ目の液滴の速度が速くなるため、１つ目の液滴に合一して大液滴を形成することができる。
少なくとも２つの液滴は、吐出直後の飛翔中に合体して大液滴を形成するものであれば、一部が繋がった状態で吐出されてもよいし、互いに分離した状態で吐出されてもよい。
ここで、本発明における大液滴とは、第１の駆動信号ＰＡ１によって吐出される液滴速度と同一の液滴速度で、第２の膨張パルスＰａ３と第２の収縮パルスＰａ４とからなる基本波形であるＤＲＲ（Draw-Release-Reinforce）波形（図７（ａ）参照）によって吐出される１滴の液滴よりも大きな液量を有する液滴のことである。具体的には、ＤＲＲ波形によって吐出される液滴に対する液量比（本発明に係る駆動信号による液滴の液量／ＤＲＲ波形による液滴の液量）で、２．８以上となる液滴であることが好ましい。液量は、例えば液滴速度を計測した上で、任意の発数の液滴を秤量することによって計測することができる。
また、ＡＬとは、Acoustic Lengthの略であり、チャネル３１における圧力波の音響的共振周期の１／２のことである。ＡＬは、駆動電極に矩形波の駆動信号を印加した際に吐出される液滴の飛翔速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、液滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。
また、パルス幅とは、０Ｖを０％、波高値電圧を１００％とした場合に、電圧の０Ｖからの立ち上がり１０％と波高値電圧からの立ち下がり１０％との間の時間として定義する。
さらに、矩形波とは、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。
第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１が２ＡＬ以下になると、第１の膨張パルスＰａ１によってノズル３４１から押し出される液量が、本発明の目的を達成させ得るだけの大液滴を形成するには不十分となる。また、４ＡＬ以上になると、液量の増量化は得られるが、駆動波形長が長くなるために駆動周期内の吐出休止時間が短くなり、大きな圧力波残響振動が残存することによって飛翔安定性が大きく低下する。従って、大液滴の高周波駆動には不向きとなる。
チャネル３１の容積の膨張によって該チャネル３１内に発生した圧力は、負から正へ、正から負へと１ＡＬ毎に反転する。このため、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１が偶数ＡＬとなる場合、チャネル３１内の圧力は負に反転するため、第１の膨張パルスＰａ１の印加終了によってチャネル３１の容積を収縮させた際の正の圧力と互いに打消し合うこととなって吐出効率が悪くなる。このため、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満とされる。
第１の膨張パルスＰａ１と第１の収縮パルスＰａ２の印加によって吐出される１つ目の液滴の速度が遅く且つ液量が大きな液滴となると、その直後の２つ目の液滴と合体しても、形成される大液滴の液滴速度が遅くなり、吐出効率が低下して駆動電圧値を上昇させる必要が出てくる。このため、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１は、圧力波が互いに打消し合うことのない奇数ＡＬ付近に設定することが好ましく、具体的には、２．５ＡＬ以上３．８ＡＬ未満とすることが好ましい。
第１の駆動信号ＰＡ１によって、１つ目の液滴吐出後に該１つ目の液滴よりも液滴速度の速い２つ目の液滴を吐出させ、両液滴を飛翔中に合一させて大液滴とする際、より効率良く大液滴を形成できるようにする観点から、第１の収縮パルスＰａ２のパルス幅ＰＡＷ２は、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下に設定されることが好ましく、０．５ＡＬが最も好ましい。また同様の観点から、第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３は、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下に設定されることが好ましく、１ＡＬが最も好ましい。さらに同様の観点から、第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４は、１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下に設定されることが好ましく、２ＡＬが最も好ましい。
次に、この第１の駆動信号ＰＡ１を印加したときのヘッド３の吐出動作の一例について、図４を用いて説明する。図４はヘッド３をチャネル３１の長さ方向と直交する方向に切断した断面の一部を示している。ここでは図４中の中央のチャネル３１Ｂから液滴を吐出させるものとする。また、第１の駆動信号ＰＡ１を印加したときに吐出される大液滴の概念図を図５に示す。
まず、図４（ａ）に示す隔壁３２Ｂ、３２Ｃの中立状態から、駆動電極３６Ａ及び３６Ｃを接地すると共に駆動電極３６Ｂに、第１の駆動信号ＰＡ１の第１の膨張パルスＰａ１を印加すると、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは、図４（ｂ）に示すように互いに外側に向けて屈曲変形し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃに挟まれたチャネル３１Ｂの容積が膨張する。これによりチャネル３１Ｂ内に負の圧力が発生し、インクが流れ込む。
第１の膨張パルスＰａ１は２ＡＬよりも大きく４ＡＬ未満の期間維持された後、第１の膨張パルスＰａ１の印加が終了する。これにより、チャネル３１Ｂの容積は膨張状態から収縮し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）に示す中立状態に戻る。そして、休止期間をおくことなく引き続いて第１の収縮パルスＰａ２を印加すると、チャネル３１Ｂの容積は直ちに図４（ｃ）に示す収縮状態となる。このとき、チャネル３１Ｂ内のインクに圧力がかかり、ノズル３４１からインクが押し出されて１つ目の大きな液滴として吐出する。
第１の収縮パルスＰａ２の印加が終了すると、チャネル３１Ｂの容積は収縮状態から膨張し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）に示す中立状態に戻る。そして、休止期間をおくことなく引き続いて第２の膨張パルスＰａ３を印加すると、チャネル３１Ｂの容積は直ちに図４（ｂ）に示す膨張状態となり、チャネル３１内に負の圧力が発生する。このため、先に吐出された１つ目の大きな液滴の速度が抑制される。また、チャネル３１Ｂ内に発生した負の圧力により、再びインクが流れ込む。
第２の膨張パルスＰａ３の印加が終了すると、チャネル３１Ｂの容積は膨張状態から収縮し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）に示す中立状態に戻る。そして、休止期間をおくことなく引き続いて第２の収縮パルスＰａ４を印加すると、チャネル３１Ｂの容積は直ちに図４（ｃ）に示す収縮状態となる。このとき、チャネル３１Ｂ内のインクに大きな圧力がかかり、第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２によって吐出された１つ目の大きな液滴に続いてさらにインクが押し出され、やがて押し出されたインクが千切れて液滴速度の速い２つ目の液滴が吐出する。
第１の駆動信号ＰＡ１によって吐出される液滴は、図５に示すように、第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２による液滴速度の遅い第１液滴１０１に続いて、第２の膨張パルスＰａ３及び第２の収縮パルスＰａ４による液滴速度の速い第２液滴１０２が形成される。吐出当初の液滴１００は、第１液滴１０１と第２液滴１０２とが連なった形態となっているが、第２液滴１０２の吐出速度は第１液滴１０１に比べて十分に大きいため、これらは吐出直後の飛翔中に合体して１個の大きな液滴１００となる。
第２の収縮パルスＰａ４の印加が終了すると、チャネル３１Ｂの容積は収縮状態から膨張し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）の中立状態に戻る。
この液滴１００は、液滴速度の小さい第１液滴１０１と大きい第２液滴１０２とが合体するため、同じ液量の１個の大液滴をノズル３４１から吐出する場合に比べて、液滴速度は遅くなり、サテライト量も抑制される。
すなわち、一般にサテライトは、吐出された主滴に付随して後方に伸びるように形成される尾が主滴から分離することによって発生する。サテライトが主滴に近接して分離する限り、両者はほぼ同一位置に着弾するため画質に影響を与えることは少ない。しかし、サテライトが主滴から離れた位置で分離すると、着弾位置も主滴から大きく離れてしまい、画質を低下させる原因となる。液滴速度が速くなる程、尾は長くなり、サテライトが主滴から離れた位置で複数個に分離し易くなる。第１の駆動信号ＰＡ１によれば、液滴量を大きくしても低速で吐出できるため、液滴１００（主滴）に付随する尾の長さを短くすることができ、サテライトの数は低減し、かつ主滴に近接した位置で分離する。従って、大きな液滴１００を吐出しながらもサテライトによる影響を抑制することができる。
なお、本発明において液滴速度は、液滴観測装置によって液滴を画像認識し、吐出からの経過時間とその際に液滴が存在する位置座標を得ることによって算出したものである。具体的には、液滴がノズル面から５００μｍ離れた位置から５０μｓの間に飛翔する距離から算出したものである。吐出からの経過時間は、インクジェットヘッドの吐出信号と観測用のストロボとを同期させることで算出することができる。また、液滴の位置座標は、飛翔画像を画像処理することで算出することができる。
第１の駆動信号ＰＡ１は矩形波であることが好ましい。第１の駆動信号ＰＡ１を構成する第１の膨張パルスＰａ１、第１の収縮パルスＰａ２、第２の膨張パルスＰａ３及び第２の収縮パルスＰａ４は、図３に示すように矩形波とされている。特にせん断モード型のヘッド３は、矩形波からなる駆動信号の印加に対して、圧力波を位相を揃えて発生させることができるため、大液滴を効率良く吐出することができると共に、駆動電圧をさらに低く抑えることが可能である。一般に吐出、非吐出を問わずヘッド３には常に電圧が掛かるので、低い駆動電圧はヘッド３の発熱を抑え、液滴を安定的に吐出させる上で重要である。
また、矩形波は、簡単なデジタル回路を用いることで容易に生成可能であるため、アナログ回路が必要となる傾斜波を有する台形波を用いる場合に比べ、回路構成も簡素化できる。
第１の駆動信号ＰＡ１において、第１の膨張パルスＰａ１の電圧値と第２の膨張パルスＰａ３の電圧値とが等しく、且つ、第１の収縮パルスＰａ２の電圧値と第２の収縮パルスＰａ４の電圧値とが等しいことが好ましい。電源は少なくとも２つで足りるため、電源点数を削減できる。これにより駆動制御部８の回路構成を簡易化できる。
また、使用する液体の粘度が５ｍＰａ・ｓよりも大きいものである場合は、第１の膨張パルスＰａ１及び第２の膨張パルスＰａ３の電圧値をＶＨ２、第１の収縮パルスＰａ２及び第２の収縮パルスＰａ４の電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１であることが好ましい。これにより、チャネル３１内の圧力波残響振動の減衰が早くなり、高周波駆動が可能となる。また、特に高粘度インクを使用する場合の飛翔安定化を図ることもできる。
但し、使用する液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合は、上記同様の効果を得る観点では、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１とすることが好ましい。これは、高粘度インクに比べて圧力波が減衰しにくいため、第１の膨張パルスＰａ１及び第２の膨張パルスＰａ３で発生した圧力をキャンセルするために、ＶＨ２に対するＶＨ１の駆動電圧比を高める必要があるからである。
次に、本発明における駆動信号の他の一例である第１の駆動信号の第２の実施形態について説明する。
図６は、駆動制御部８において生成される大液滴を形成するための第１の駆動信号の第２の実施形態を説明する図である。
この第１の駆動信号ＰＡ２も、第１の駆動信号ＰＡ１と同様に、同一のノズル３４１から少なくとも２つの液滴を吐出させ、吐出直後の飛翔中に合体させて大液滴を形成するための駆動信号である。第１の駆動信号ＰＡ２は、チャネル３１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスＰａ１と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスＰａ２と、チャネル３１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスＰａ３と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスＰａ４と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第３の収縮パルスＰａ５をこの順に有している。
第１の駆動信号ＰＡ２の波形の構成は、第２の膨張パルスＰａ３と第２の収縮パルスＰａ４を基本波形（ＤＲＲ波形）とする駆動信号であり、第２の収縮パルスＰａ４の印加終了から間隔をおいて第３の収縮パルスＰａ５が付加されている点のみが第１の駆動信号ＰＡ１とは異なっている。この第３の収縮パルスＰａ５は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。なお、ここでも基準電位を０電位としているが特に限定されない。
この第１の駆動信号ＰＡ２においても、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満に設定されている。そして、第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２の印加によりノズル３４１から１つ目の液滴を吐出した直後に第２の膨張パルスＰａ３及び第２の収縮パルスＰａ４を印加して２つ目の液滴を吐出する。このため、第１の駆動信号ＰＡ１と同様の効果を奏する。
さらに、第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４は、０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下に設定され、第３の収縮パルスＰａ５のパルス幅ＰＡＷ５は、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下に設定され、第２の収縮パルスＰａ４の印加終了から０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下の基準電位を維持する間隔、すなわち休止期間ＰＡＷ６をおいて第３の収縮パルスＰａ５が印加されるように設定されている。これにより、主滴に付随する尾の千切れを促進してサテライトの影響をより低減することができる。さらに、第３の収縮パルスＰａ５によってチャネル３１内の圧力波残響振動も効果的にキャンセルすることができる。
この効果の実効を図る上では、第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４は０．５ＡＬが最も好ましく、第３の収縮パルスＰａ５のパルス幅ＰＡＷ５は１ＡＬが最も好ましく、第２の収縮パルスＰａ４の印加終了から０．５ＡＬの間隔をおいて第３の収縮パルスＰａ５が印加されることが最も好ましい。
また、上記効果の実効を図る観点から、第１の収縮パルスＰａ２のパルス幅ＰＡＷ２及び第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３は、第１の駆動信号ＰＡ１における第１の収縮パルスＰａ２及び第２の膨張パルスＰａ３と同一にすることが好ましい。
次に、この第１の駆動信号ＰＡ２を印加したときのヘッド３の吐出動作の一例について、第１の駆動信号ＰＡ１と同様に図４を用いて説明する。第１の膨張パルスＰａ１から第２の膨張パルスＰａ３までは第１の駆動信号ＰＡ１と同様であるため、これらの説明は第１の駆動信号ＰＡ１における説明を援用し、ここでは省略する。
この第１の駆動信号ＰＡ２における第２の膨張パルスＰａ３の印加が終了すると、隔壁３２Ｂ、３２Ｃに挟まれたチャネル３１Ｂの容積は膨張状態から収縮し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）に示す中立状態に戻る。そして、休止期間をおくことなく引き続いて駆動電極３６Ｂに第２の収縮パルスＰａ４を印加すると、チャネル３１Ｂの容積は直ちに図４（ｃ）に示す収縮状態となる。このとき、チャネル３１Ｂ内のインクに大きな圧力がかかり、第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２によって吐出されたインクに続いてさらにインクが吐出され、図５と同様に第１液滴１０１と第２液滴１０２からなる大きな液滴１００が吐出される。
第２の収縮パルスＰａ４が０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下維持された後、チャネル３１Ｂの容積は収縮状態から膨張し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）に示す中立状態に戻る。この際、チャネル３１内には負の圧力が発生するため、インクメニスカスはチャネル３１内に発生した負の圧力によって比較的早期に引き戻される。このため、吐出されたインク滴の尾が早期に千切れ、吐出された液滴１００（主滴）に付随する尾は短くなる。従って、サテライトの影響を、第１の駆動信号ＰＡ１の場合に比較してさらに低減することができる。
また、第２の収縮パルスＰａ４の印加が終了して隔壁３２Ｂ、３２Ｃが図４（ａ）に示す中立状態に戻った後、０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下の間隔をおいて第３の収縮パルスＰａ５が印加されると、チャネル３１Ｂの容積は再び図４（ｃ）に示す収縮状態になる。そして、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下経過した後、チャネル３１内に正の圧力が残留している間にチャネル３１Ｂの容積が膨張し、隔壁３２Ｂ、３２Ｃが再び図４（ａ）に示す中立状態に戻されることにより、チャネル３１内に負の圧力が発生し、圧力波残響振動はキャンセルされる。
この第１の駆動信号ＰＡ２も、第１の駆動信号ＰＡ１と同様の理由で矩形波であることが好ましい。すなわち、第１の駆動信号ＰＡ２を構成する第１の膨張パルスＰａ１、第１の収縮パルスＰａ２、第２の膨張パルスＰａ３、第２の収縮パルスＰａ４及び第３の収縮パルスＰａ５も、図６に示すように矩形波で構成されることが好ましい。
第１の駆動信号ＰＡ２においても、第１の駆動信号ＰＡ１と同様の理由で、第１の膨張パルスＰａ１の電圧値と第２の膨張パルスＰａ３の電圧値とが等しく、且つ、第１の収縮パルスＰａ２の電圧値と第２の収縮パルスＰａ４の電圧値と第３の収縮パルスＰａ５の電圧値とが等しいことが好ましい。
また、このとき、第１の駆動信号ＰＡ１と同様の理由で、使用する液体の粘度が５ｍＰａ・ｓより大きいものである場合は、第１の膨張パルスＰａ１及び第２の膨張パルスＰａ３の電圧値をＶＨ２、第１の収縮パルスＰａ２、第２の収縮パルスＰａ４及び第３の収縮パルスＰａ５の電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１であることが好ましく、使用する液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合は、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１とすることが好ましい。
ところで、以上説明した第１の駆動信号ＰＡ１、ＰＡ２における第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２を除いた形状の駆動信号を使用することによって、ノズル３４１から１つの液滴を吐出させて小液滴を形成することができる。図７（ａ）（ｂ）は、このようにして小液滴を吐出させるための第２の駆動信号のそれぞれ一実施形態を示している。
図７（ａ）に示す第２の駆動信号ＰＢ１は、チャネル３１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスＰｂ１と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスＰｂ２とをこの順に有している。
この第２の駆動信号ＰＢ１の第１の膨張パルスＰｂ１のパルス幅ＰＢＷ１は、第１の駆動信号ＰＡ１の第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３と同一であり、第２の駆動信号ＰＢ１の第１の収縮パルスＰｂ２のパルス幅ＰＢＷ２は、第１の駆動信号ＰＡ１の第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４と同一に設定されている。
この第２の駆動信号ＰＢ１は、一般的なＤＲＲ（Draw-Release-Reinforce）波形であり、これは第１の駆動信号ＰＡ１における第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２を除いた形状の駆動信号である。これによって第１の駆動信号ＰＡ１によって吐出される大液滴よりも液量が少ない小液滴を吐出させることができる。
また、図７（ｂ）に示す第２の駆動信号ＰＢ２は、チャネル３１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスＰｂ１と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスＰｂ２と、チャネル３１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスＰｂ３をこの順に有している。第２の収縮パルスＰｂ３は、第１の収縮パルスＰｂ２の印加終了から所定の休止期間をおいて印加される。
この第２の駆動信号ＰＢ２の第１の膨張パルスＰｂ１のパルス幅ＰＢＷ１は、第１の駆動信号ＰＡ２の第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３と同一であり、第２の駆動信号ＰＢ２の第１の収縮パルスＰｂ２のパルス幅ＰＢＷ２は、第１の駆動信号ＰＡ２の第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４と同一であり、第２の駆動信号ＰＢ２の第２の収縮パルスＰｂ３のパルス幅ＰＢＷ３は、第１の駆動信号ＰＡ２の第３の収縮パルスＰａ５のパルス幅ＰＡＷ５と同一に設定されている。また、第２の駆動信号ＰＢ２の休止期間ＰＢＷ４は、第１の駆動信号ＰＡ２の休止期間ＰＡＷ６と同一に設定されている
すなわち、第２の駆動信号ＰＢ２の波形の構成は、第１の駆動信号ＰＡ２における第１の膨張パルスＰａ１及び第１の収縮パルスＰａ２を除いた形状の駆動信号である。これによって第１の駆動信号ＰＡ２によって吐出される大液滴よりも液量が少ない小液滴を吐出させることができる。
なお、第２の駆動信号ＰＢ２の第２の収縮パルスＰｂ３はなくてもよい。
そして、画像データに応じて、これら第２の駆動信号ＰＢ１又はＰＢ２を印加することによって、第１の駆動信号ＰＡ１又はＰＡ２によって大液滴が吐出されるノズル３４１と同一のノズル３４１から、小液滴を吐出することができ、同一のノズル３４１から第１の駆動信号ＰＡ１又はＰＡ２による大液滴と第２の駆動信号ＰＢ１又はＰＢ２による小液滴とを打ち分けることができる。
第２の駆動信号ＰＢ１又はＰＢ２は、第１の駆動信号ＰＡ１又はＰＡ２から第１の膨張パルスＰａ１、第１の収縮パルスＰａ２を除いただけの波形構成であるため、これら第１の駆動信号ＰＡ１又はＰＡ２の第２の膨張パルスＰａ３以降の波形部分を利用することによって簡単に形成することができる。従って、同一のノズル３４１から大液滴と小液滴とを打ち分けるようにしても、駆動信号として第１の駆動信号ＰＡ１またはＰＡ２を用意するだけで済むため、駆動制御部８の回路構成を簡素化できる効果がある。
上記実施形態において、液滴吐出装置は、インク以外の他の液体を吐出する液滴吐出装置であってもよい。また、ここでいう液体は、液滴吐出装置から吐出させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。
液滴吐出装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を液滴にして吐出する液滴吐出装置がある。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液滴吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液滴吐出装置等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液滴吐出装置、光通信素子等に用いられる半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液滴吐出装置であってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液滴吐出装置であってもよい。
また、以上の説明では、ヘッド３として隣り合うチャネル３１、３１間の隔壁３２をせん断変形させるものを例示したが、特に限らない。例えば、チャネルの上壁又は下壁をＰＺＴ等の圧電素子によって構成される圧力発生手段とし、この上壁又は下壁をせん断変形させるものであってもよい。
その他、本発明における液滴吐出ヘッドは、せん断モード型になんら限定されない。例えば、圧力室の一壁面を振動板によって形成し、この振動板をＰＺＴ等の圧電素子によって構成される圧力発生手段によって振動させ、圧力室内のインクに吐出のための圧力を付与するタイプの液滴吐出ヘッドであってもよい。
以下に、本発明の効果を実施例によって例証する。
（実施例１）
図２に示すせん断モード型のインクジェットヘッド（ノズルの直径＝２４μｍ、ＡＬ＝３．７μｓ）を用い、インクにＵＶ硬化型のインクを４０℃で使用した。このときのインクの粘度は０．０１Ｐａ・ｓであった。
第１の駆動信号として図３に示す矩形波の第１の駆動信号ＰＡ１を使用し、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１を、表１に示す通り１．６ＡＬから４．５ＡＬまで変化させた時に、それぞれ吐出される大液滴の液量（ｎｇ）を計測した。
なお、第１の収縮パルスＰａ２のパルス幅ＰＡＷ２＝０．５ＡＬ、第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３＝１ＡＬ、第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４＝２ＡＬ、駆動周期は９ＡＬとし、液滴速度は６ｍ／ｓとなるように吐出した。
また、図７（ａ）に示すＤＲＲ波形を用いて、駆動周期５ＡＬ、液滴速度６ｍ／ｓとなるように吐出した際の液滴の液量（６．１ｎｇ）に対する、本発明による液滴の液量比（本発明による液量／ＤＲＲ波形による液量）を求めた。
さらに、駆動電圧（ＶＨ２、ＶＨ１）を変化させながら、ＣＣＤカメラを用いたストロボ測定により連続５分間の吐出状態を観測し、ノズル欠や吐出曲がり現象が発生したときの液滴速度を測定することで、飛翔判定性を以下の評価基準により評価した。すなわち、ノズル欠や吐出曲がり現象が発生したときの液滴速度が高いほど飛翔安定性が高いと判断した。
◎：ノズル欠や吐出曲がりが発生したときの液滴速度≧１１ｍ／ｓ
○：１１ｍ／ｓ＞ノズル欠や吐出曲がりが発生したときの液滴速度≧９ｍ／ｓ
△：９ｍ／ｓ＞ノズル欠や吐出曲がりが発生したときの液滴速度≧７ｍ／ｓ
×：７ｍ／ｓ＞ノズル欠や吐出曲がりが発生したときの液滴速度
結果を表１に示す。また、第１の膨張パルスのパルス幅と液量との関係を示すグラフを図８に示す。
Figure 0006575534
表１の通り、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１が２ＡＬよりも大きく４ＡＬ未満である場合に、大液滴を安定して吐出させることができた。パルス幅ＰＡＷ１が４ＡＬ以上になると、液量は増量されるが、飛翔安定性が悪化する結果となった。
なお、図６に示す第１の駆動信号ＰＡ２を使用した場合でも、該第１の駆動信号ＰＡ２の第２の膨張パルスＰａ３と第２の収縮パルスＰａ４を基本波形とするＤＲＲ波形により吐出された液滴の液量を基準として液量比を求めたところ、上記同様に第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１が２ＡＬよりも大きく４ＡＬ未満である場合に、上記同様に大液滴を安定して吐出させることができることが確認された。
（実施例２）
図２に示すせん断モード型のインクジェットヘッド（ノズルの直径＝２４μｍ、１ＡＬ＝４．８μｓ）を用い、インクとして、インクＡ（溶剤系、粘度１０ｍＰａ・ｓ）とインクＢ（水系、粘度４ｍＰａ・ｓ）を使用した。
第１の駆動信号として図６に示す矩形波の第１の駆動信号ＰＡ２を使用し、インクＡ、Ｂの各々について、駆動電圧値比を｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１とした場合と、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１とした場合とで、それぞれ第１の駆動信号ＰＡ２を印加したときの時間経過に伴うチャネル内の圧力を測定した。
なお、第１の駆動信号ＰＡ２は、第１の膨張パルスＰａ１のパルス幅ＰＡＷ１＝３．５ＡＬ、第１の収縮パルスＰａ２のパルス幅ＰＡＷ２＝０．５ＡＬ、第２の膨張パルスＰａ３のパルス幅ＰＡＷ３＝１ＡＬ、第２の収縮パルスＰａ４のパルス幅ＰＡＷ４＝０．５ＡＬ、第３の収縮パルスＰａ５のパルス幅ＰＡＷ５＝１ＡＬ、休止期間ＰＡＷ６＝０．５ＡＬ、駆動周期は１１ＡＬとし、液滴速度は６ｍ／ｓとなるように吐出した。
その結果を図９（ａ）（ｂ）に示す。（ａ）はインクＡを使用した場合、（ｂ）はインクＢを使用した場合である。
これにより、高粘度インクでは、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１とした場合よりも｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１とした場合の方が、チャネル内の圧力波の減衰（破線で囲んだ領域）が早くなり、逆に低粘度インクでは、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１とした場合よりも｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１とした場合の方がチャネル内の圧力波の減衰が早くなった。すなわち、大液滴を高周波で安定吐出可能であることが確認された。
１：インクジェット記録装置
２：搬送機構
２１：搬送ローラー
２２：搬送ローラー対
２３：搬送モーター
３：インクジェットヘッド
３０：チャネル基板
３１：チャネル
３２：隔壁
３２１：上壁部
３２２：下壁部
３３：カバー基板
３３１：共通流路
３４：ノズルプレート
３４１：ノズル
３５：プレート
３５１：インク供給口
３５２：インク供給管
４：ガイドレール
５：キャリッジ
６：フレキシブルケーブル
７：メディア
７１：記録面
８：駆動制御部
１００：液滴
１０１：第１液滴
１００：第２液滴
ＰＡ１、ＰＡ２：第１の駆動信号
Ｐａ１：第１の膨張パルス
Ｐａ２：第１の収縮パルス
Ｐａ３：第２の膨張パルス
Ｐａ４：第２の収縮パルス
Ｐａ５：第３の収縮パルス
ＰＡＷ１〜ＰＡＷ５：パルス幅
ＰＡＷ６：休止期間
ＰＢ１、ＰＢ２：第２の駆動信号
Ｐｂ１：第１の膨張パルス
Ｐｂ２：第１の収縮パルス
Ｐｂ３：第２の収縮パルス
ＰＢＷ１〜ＰＢＷ３：パルス幅
ＰＢＷ４：休止期間

Claims (31)

  1. 圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
    前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下である液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  2. 圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
    前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の膨張パルスに引き続き休止期間なく前記第１の収縮パルス、それに引き続き休止期間なく前記第２の膨張パルスを印加する液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  3. 圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
    前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、前記第２の収縮パルスのパルス幅が、１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下である液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  4. 前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しい請求項１、２又は３記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  5. 前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓよりも大きい場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である請求項４記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  6. 前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である請求項４記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  7. 圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
    前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しく、
    前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓよりも大きい場合、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  8. 圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
    前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しく、
    前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  9. 圧力室の容積を膨張又は収縮させる圧力発生手段に駆動信号を印加し、該圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室内の液体に圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動方法において、
    前記駆動信号として第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第３の収縮パルスをさらに有し、
    前記第２の収縮パルスのパルス幅が、０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、
    前記第３の収縮パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、
    前記第２の収縮パルスの印加終了から０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下の休止期間をおいて前記第３の収縮パルスを印加する液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  10. 前記第１の駆動信号は、前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下である請求項９記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  11. 前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスと前記第３の収縮パルスの電圧値が等しい請求項９又は１０記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  12. 前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓよりも大きい場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である請求項１１記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  13. 前記液体の粘度が５ｍＰａ・ｓ以下である場合、前記第１の駆動信号は、前記第１の駆動信号の前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である請求項１１記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  14. 前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスのパルス幅が、２．５ＡＬ以上３．８ＡＬ未満である請求項１〜１３の何れかに記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  15. 前記ノズルから１つの液滴を吐出させて小液滴を形成する際、前記駆動信号として第２の駆動信号を有し、前記第２の駆動信号は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第２の駆動信号の前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の膨張パルスのパルス幅と同一であり、
    前記第２の駆動信号の前記第１の収縮パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の収縮パルスのパルス幅と同一であり、
    画像データに応じて、同一の前記ノズルから、前記第１の駆動信号による大液滴と前記第２の駆動信号による小液滴とを打ち分ける請求項１〜１４の何れかに記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  16. 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
    前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下である液滴吐出装置。
  17. 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
    前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の膨張パルスに引き続き休止期間なく前記第１の収縮パルス、それに引き続き休止期間なく前記第２の膨張パルスを印加する液滴吐出装置。
  18. 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
    前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、前記第２の収縮パルスのパルス幅が、１．８ＡＬ以上２．２ＡＬ以下である液滴吐出装置。
  19. 前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しい請求項１６、１７又は１８記載の液滴吐出装置。
  20. 前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓよりも大きく、
    前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である請求項１９記載の液滴吐出装置。
  21. 前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓ以下であり、
    前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である請求項１９記載の液滴吐出装置。
  22. 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
    前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しく、
    前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓよりも大きく、
    前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である液滴吐出装置。
  23. 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
    前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスの電圧値が等しく、
    前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓ以下であり、
    前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス及び前記第２の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である液滴吐出装置。
  24. 圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与し、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記圧力発生手段を駆動させる駆動信号を出力する駆動制御手段とを備える液滴吐出装置において、
    前記駆動信号は第１の駆動信号を有し、
    前記第１の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第１の膨張パルスのパルス幅は、２ＡＬより大きく４ＡＬ未満（但し、ＡＬは前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２）であり、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第３の収縮パルスをさらに有し、
    前記第２の収縮パルスのパルス幅が、０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、
    前記第３の収縮パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下であり、
    前記第２の収縮パルスの印加終了から０．３ＡＬ以上０．７ＡＬ以下の休止期間をおいて前記第３の収縮パルスを印加する液滴吐出装置。
  25. 前記第１の駆動信号は、前記第１の収縮パルスのパルス幅が、０．４ＡＬ以上０．７ＡＬ以下であり、前記第２の膨張パルスのパルス幅が、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下である請求項２４記載の液滴吐出装置。
  26. 前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスの電圧値と前記第２の膨張パルスの電圧値が等しく、且つ、前記第１の収縮パルスの電圧値と前記第２の収縮パルスと前記第３の収縮パルスの電圧値が等しい請求項２４又は２５記載の液滴吐出装置。
  27. 前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓよりも大きく、
    前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝２／１である請求項２６記載の液滴吐出装置。
  28. 前記液体の粘度は５ｍＰａ・ｓ以下であり、
    前記第１の駆動信号は、前記第１の駆動信号の前記第１の膨張パルス及び前記第２の膨張パルスの電圧値をＶＨ２、前記第１の収縮パルス、前記第２の収縮パルス及び前記第３の収縮パルスの電圧値をＶＨ１としたとき、｜ＶＨ２｜／｜ＶＨ１｜＝１／１である請求項２６記載の液滴吐出装置。
  29. 前記第１の駆動信号は、前記第１の膨張パルスのパルス幅が、２．５ＡＬ以上３．８ＡＬ未満である請求項１６〜２８の何れかに記載の液滴吐出装置。
  30. 前記ノズルから１つの液滴を吐出させて小液滴を形成する際、前記駆動信号として第２の駆動信号を有し、
    前記第２の駆動信号は、
    前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスとをこの順に有し、
    前記第２の駆動信号の前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の膨張パルスのパルス幅と同一であり、
    前記第２の駆動信号の前記第１の収縮パルスのパルス幅は、前記第１の駆動信号の前記第２の収縮パルスのパルス幅と同一であり、
    前記駆動制御手段は、画像データに応じて、同一の前記ノズルから、前記第１の駆動信号による大液滴と前記第２の駆動信号による小液滴とを打ち分けるように前記第１の駆動信号又は前記第２の駆動信号を前記圧力発生手段に出力する請求項１６〜２９の何れかに記載の液滴吐出装置。
  31. 前記液滴吐出ヘッドは、せん断モード型の液滴吐出ヘッドである請求項１６〜３０の何れかに記載の液滴吐出装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7113713B2 (ja) * 2018-10-02 2022-08-05 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド
JP2020055214A (ja) * 2018-10-02 2020-04-09 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド及びプリンタ
JP2020093497A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP7382793B2 (ja) * 2019-11-01 2023-11-17 エスアイアイ・プリンテック株式会社 液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置
CN110884256A (zh) * 2019-11-26 2020-03-17 山东盈科杰数码科技有限公司 一种提高打印质量的喷墨方法
WO2024111322A1 (ja) * 2022-11-25 2024-05-30 コニカミノルタ株式会社 液滴吐出装置、液滴吐出装置の駆動方法及びプログラム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3920022B2 (ja) * 1999-12-01 2007-05-30 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
US6478395B2 (en) * 1999-12-01 2002-11-12 Seiko Epson Corporation Liquid jetting apparatus
JP4261846B2 (ja) * 2001-09-28 2009-04-30 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの駆動方法及び駆動装置
JP4700375B2 (ja) * 2005-03-04 2011-06-15 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド駆動方法及びインクジェット記録装置
EP2072259A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Agfa Graphics N.V. A system and method for high-speed, reliable ink jet printing
JP5533298B2 (ja) * 2009-07-17 2014-06-25 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置
JP5471289B2 (ja) * 2009-10-22 2014-04-16 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法
JP5867072B2 (ja) * 2011-12-27 2016-02-24 コニカミノルタ株式会社 液滴射出装置及び液滴射出装置の駆動方法
JP5861513B2 (ja) * 2012-03-14 2016-02-16 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置
JP5861514B2 (ja) * 2012-03-14 2016-02-16 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置
JP2013199065A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Tec Corp 液体吐出装置およびその駆動方法

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