JP7377052B2 - 液体吐出装置およびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、および、それを備えたインクジェットプリンタに関する。

従来から、液体が貯留された圧力室と、圧力室の一部を区画する振動板と、振動板に連結されたアクチュエータと、圧力室に連通するノズルと、アクチュエータに駆動信号を供給することによりアクチュエータを駆動する制御装置とを備えた液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、例えば、液体としてインクを吐出するインクジェットプリンタなどに設けられている。

上記液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタでは、制御装置がアクチュエータに駆動信号を供給すると、アクチュエータが変形し、それに伴って振動板が変形する。これにより、圧力室の容積が増加または減少し、圧力室内のインクの圧力が変化する。この圧力の変化に伴い、ノズルからインクが吐出される。吐出されたインクはインク滴となって飛翔し、記録紙などの記録媒体に着弾する。その結果、記録紙上に１つのドットが形成される。そして、このようなドットを記録紙上に多数形成することにより、画像などが形成される。例えば、特許文献１には、サイズの異なる３つ以上のドットを形成できる駆動信号を生成する駆動信号生成回路を備えた液体吐出装置、およびインクジェットプリンタが開示されている。

特開２０１７－１５９４６３号公報

インクジェットプリンタ等に搭載された液体吐出装置では、例えば、液体を吐出しない時間がある程度続いた場合には、使用前に液体を吐出する作業が行われることがしばしばある。この使用前の吐出では、気泡や古い液体を排出することの他、ノズルに付着した液体を除去することが目的とされている。ノズルに液体が付着したまま液体を吐出すると、液体の飛翔方向が曲がる不具合などが発生する可能性が高くなる。

使用前の吐出では、典型的には、圧力室を膨張させてから収縮させる駆動信号がアクチュエータに供給される。このような駆動信号をアクチュエータに供給すると、ノズルに形成されていたメニスカスの位置が一度圧力室側に移動する。また、このような駆動信号をアクチュエータに供給することによって吐出される液体は、ノズルを通過するときの速度が速い。そこで、吐出される液体の液柱は細くなる。液柱が細いと、液柱はノズルに付着した液体と接触することなく飛翔することが多くなる。その結果、ノズルに付着した液体を除去できないことが多くなる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用前の液体吐出において、ノズルに付着した液体をより確実に除去できる液体吐出装置を提供することである。また、そのような液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタを提供することである。

ここに開示する液体吐出装置は、内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、前記アクチュエータを駆動させる１つまたは複数のモードが登録されたモード登録部とを備えている。
前記駆動信号は、第１波形部と、第２波形部と、第３波形部とを有している。前記第１波形部は、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる。前記第２波形部は、前記第１波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ。前記第３波形部は、前記第２波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる。
前記駆動信号供給回路は、モードが第１モードである場合には、前記アクチュエータに供給される前記駆動信号の一部または全部の先頭が前記第１波形部となるように、少なくとも前記第１波形部、前記第２波形部、および前記第３波形部を前記アクチュエータに供給する。

上記液体吐出装置によれば、第１モードでは、液体は、第１波形部を受けたアクチュエータの駆動力によってノズルから押し出される。第１波形部はアクチュエータに供給される駆動信号の一部または全部の中で先頭に位置している。そこで、液体は、圧力室の膨張によって圧力室側に引き込まれるプロセスを経ることなく、ノズルから押し出される。そのため、ノズルから押し出される液体の液柱の太さは、圧力室を膨張させてから収縮させる駆動信号の場合に比べて太くなる。そこで、吐出される液体の液柱がノズルに付着した液体と接触する確率が高くなり、ノズルに付着した液体をより確実に除去できるようになる。

なお、アクチュエータに供給される駆動信号の一部または全部の「先頭」であるとは、実質的に先頭であることを意味する。即ち、アクチュエータに供給される駆動信号の一部または全部において、液体を吐出することに関係のない波形、例えば、液体のメニスカスを微振動させる波形などが第１波形部よりも前に存在する場合も、第１波形部が先頭であることに含まれる。

一実施形態に係るプリンタの斜視図である。 インクジェットプリンタの主要部を表す正面図である。 吐出ヘッドのノズル近傍の部分断面図である。 制御装置の一部のブロック図である。 第１駆動信号の波形の一例を示す波形図である。 第２駆動信号の波形の一例を示す波形図である。 従来のメンテナンス用の駆動信号の一例を示す波形図である。 従来のメンテナンス用の駆動信号をアクチュエータに供給したときのインクの挙動を表す模式図である。 第２駆動信号をアクチュエータに供給したときのインクの挙動を表す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の斜視図である。図２は、インクジェットプリンタ１０の主要部を表す正面図である。図１および図２において、符号ＬおよびＲは、それぞれ左および右を示している。符号ＦおよびＲｒは、それぞれ前および後を示している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、インクジェットプリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではない。

インクジェットプリンタ１０は、記録媒体５に印刷を行うためのものである。記録媒体５は記録媒体の一例であり、インクが吐出される対象物の一例である。なお、記録媒体には、普通紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、PVC）やポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなる記録媒体が含まれる。

インクジェットプリンタ１０は、ケーシング２と、ケーシング２内に配置されたガイドレール３とを備えている。ガイドレール３は、左右方向に延びている。ガイドレール３には、インクを吐出する吐出ヘッド１５が設けられたキャリッジ１が係合している。キャリッジ１は、キャリッジ移動機構８によって、ガイドレール３に沿って左右方向（走査方向）に往復移動する。キャリッジ移動機構８は、ガイドレール３の左端側および右端側に配置されたプーリ１９ｂ、１９ａを有している。プーリ１９ａにはキャリッジモータ８ａが連結されている。なお、キャリッジモータ８ａはプーリ１９ｂに連結されていてもよい。プーリ１９ａは、キャリッジモータ８ａによって駆動される。両プーリ１９ａ、１９ｂには、それぞれ無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。プーリ１９ａ，１９ｂが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１が左右方向に移動する。

記録媒体５は、紙送り機構（図示せず）によって、紙送り方向に搬送される。ここでは、紙送り方向は前後方向のことである。ケーシング２内には、記録媒体５を支持するプラテン４が設けられている。プラテン４にはグリッドローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラの上方にはピンチローラ（図示せず）が設けられている。グリッドローラはフィードモータ（図示せず）に連結されている。グリッドローラはフィードモータによって駆動され、回転する。グリッドローラとピンチローラとの間に記録媒体５が挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録媒体５は前後方向に搬送される。

インクジェットプリンタ１０は、複数のインクカートリッジ１１を備えている。それら複数のインクカートリッジ１１には、色の異なるインクが貯留されている。例えば、インクジェットプリンタ１０は、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクを貯留する５つのインクカートリッジ１１を備えている。

吐出ヘッド１５は、各色のインク毎に設けられている。各色の吐出ヘッド１５とインクカートリッジ１１とは、インク供給路１２により接続されている。インク供給路１２は、インクカートリッジ１１から吐出ヘッド１５へインクを供給するインク流路である。インク供給路１２は、例えば可撓性を有するチューブにより構成されている。インク供給路１２には、送液ポンプ１３が設けられている。ただし、送液ポンプ１３は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。インク供給路１２の一部は、ケーブル類保護案内装置により覆われている。

吐出ヘッド１５は、記録媒体５に向かってインクを吐出し、記録媒体５上にインクのドットを形成するものである。このドットが多数並べられることにより、記録媒体５上に画像などが形成される。吐出ヘッド１５は、記録媒体５と対向する側の面（本実施形態では吐出ヘッド１５の下面）に、インクを吐出するための複数のノズル２５（図３参照）を備えている。

図３は、吐出ヘッド１５の１つのノズル２５近傍における部分断面図である。吐出ヘッド１５は、開口２１ａを有する中空のケース２１と、開口２１ａを塞ぐようにケース２１に取り付けられた振動板２２とを備えている。振動板２２はケース２１と共に、インクが貯留される圧力室２３を区画している。振動板２２は、圧力室２３の一部を仕切っている。振動板２２は、圧力室２３の内側および外側に弾性変形可能なものである。振動板２２は、圧力室２３の容積を増加および減少させるように変形可能に構成されている。振動板２２は、典型的には樹脂フィルムまたは金属箔である。

ケース２１には、インクが流入するインク流入口２４が形成されている。なお、インク流入口２４は圧力室２３とつながっていればよく、インク流入口２４の位置は何ら限定されない。圧力室２３には、インク流入口２４を通じてインクカートリッジ１１からインクが供給され、インクが貯留される。ノズル２５は、ケース２１の下面２１ｂに形成されている。

振動板２２の圧力室２３側と反対側の面には、アクチュエータ２６が当接している。アクチュエータ２６は、ここでは、圧電素子である。アクチュエータ２６の一部は、固定部材２９に固定されている。アクチュエータ２６は、フレキシブルケーブル２７を介して制御装置１００に接続されている。アクチュエータ２６には、フレキシブルケーブル２７を介して信号が供給される。本実施形態において、アクチュエータ２６は、圧電材料と導電層とを交互に積層した積層体である。アクチュエータ２６は、制御装置１００から信号を受けると膨張または収縮し、振動板２２を圧力室２３の外側または内側に弾性変形させるように機能する。ここでは、縦振動モードのピエゾ素子（ＰＺＴ）を採用している。縦振動モードのＰＺＴは、上記積層方向に伸縮自在であり、例えば放電すると収縮し、充電すると伸長するようになっている。ただし、アクチュエータ２６の形式は特に限定されない。

このような構成の吐出ヘッド１５では、例えばアクチュエータ２６の電位を基準電位から下降させることによって、アクチュエータ２６が収縮する。すると、これに追従して振動板２２が初期位置から圧力室２３の外側に弾性変形し、圧力室２３が膨張する。なお、圧力室２３が膨張するとは、振動板２２の変形により圧力室２３の容積が大きくなることをいう。次いで、アクチュエータ２６の電位を上昇させることによって、アクチュエータ２６が積層方向に伸長する。これにより、振動板２２が圧力室２３の内側に弾性変形し、圧力室２３が収縮する。なお、圧力室２３が収縮するとは、振動板２２の変形により圧力室２３の容積が小さくなることをいう。このような圧力室２３の膨張および収縮により、圧力室２３内の圧力が変動する。この圧力室２３内の圧力変動によって、圧力室２３内のインクが加圧され、ノズル２５から吐出される。その後、アクチュエータ２６の電位を基準電位に戻すことにより、振動板２２が初期位置に復帰して、圧力室２３が膨張する。このとき、インク流入口２４から圧力室２３内にインクが流入する。

インクの種類は特に限定されないが、ここでは、延伸性の高いインクが使用されている。延伸性とは、インクの硬化後の伸びやすさ（切れにくさ）のことである。一般的に、インクの延伸性は、インクの素材に樹脂を含むことで生じる。本実施形態における「延伸性の高いインク」とは、延伸性の高い樹脂を含ませることにより延伸性を高めたインクである。本実施形態に係るインクには、少なくとも溶剤と、顔料と、延伸性の高い樹脂とが含まれている。延伸性の高いインクは、記録媒体５に着弾し硬化した後も伸びやすく、記録媒体５を変形させても割れにくい。延伸性の高いインクは、それによって画像を印刷した記録媒体５を立体物、特に記録媒体５を貼り付ける面に凹凸を有する立体物に貼り付けるような場合に、画像が記録媒体５から剥がれにくいという優れた特性を有している。

インクの延伸性は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ７１６２に規定される引っ張り破断歪みによって定義できる。引っ張り破断歪みは、その材料で作成した所定の形状の試験片に対して引っ張り試験を行ったときに、破断するまでに試験片が延びた割合を言う。延伸性の高いインクの引っ張り破断歪みは、例えば、３０５％～４４０％の値を示す。延伸性の低いインクの引っ張り破断歪みは、例えば、２％～６１％の値を示す。

図２に示すように、キャリッジ１の可動範囲の右端には、ホームポジションＨＰが設定されている。ホームポジションＨＰは、印刷待機時などにキャリッジ１が配置される位置である。ホームポジションＨＰにおけるキャリッジ１の下方には、キャッピング装置３０が配置されている。図２に示すように、キャッピング装置３０は、キャップ３１と、キャップ移動機構３２と、吸引ポンプ３３とを備えている。

キャップ３１は、吐出ヘッド１５に装着可能に構成されている。キャップ３１は、吐出ヘッド１５と同数設けられている。１つの吐出ヘッド１５には１つのキャップ３１が装着される。キャップ３１は、上面が開口した容器状の形状を有している。キャップ３１は、ゴム等によって形成されている。吐出ヘッド１５への装着時、キャップ３１の上縁が吐出ヘッド１５の下面に密着される。

複数のキャップ３１は、１つのキャップ移動機構３２によって支持されている。キャップ移動機構３２は、複数のキャップ３１を吐出ヘッド１５に装着し、または離間させる。キャップ移動機構３２は、キャップ３１を下方から支持して上下方向に移動させる。それにより、キャップ３１は、吐出ヘッド１５に装着され、また離間される。キャップ移動機構３２は、例えば、図示しない駆動モータを備えている。キャップ移動機構３２は、制御装置１００に電気的に接続され、制御装置１００によって制御されている。なお、本実施形態では、キャップ移動機構３２は、キャップ３１を上下方向に移動させて吐出ヘッド１５に装着したが、例えば、斜めにスライドさせて装着するように構成されていてもよい。

図２に示すように、吸引ポンプ３３は、複数のキャップ３１に接続されている。吸引ポンプ３３は、ここでは、減圧ポンプである。吸引ポンプ３３は、吐出ヘッド１５からキャップ３１にインクが吐出されたときや、ノズル２５内のインクを吸引するときなどに、キャップ３１内のインクおよび空気を吸引する。吸引ポンプ３３は、制御装置１００に電気的に接続され、制御装置１００によって制御されている。

制御装置１００は、キャリッジ移動機構８のキャリッジモータ８ａと、紙送り機構のフィードモータと、送液ポンプ１３と、吐出ヘッド１５と、キャップ移動機構３２と、吸引ポンプ３３とに対して、通信可能に接続されている。制御装置１００は、これらの動作を制御する。制御装置１００は、典型的にはコンピュータである。制御装置１００は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。

図４は、制御装置１００の一部のブロック図である。図４に示すように、制御装置１００は、第１駆動信号生成回路１１０と、第２駆動信号生成回路１２０と、駆動信号供給回路１３０と、モード登録部１４０と、モード設定部１５０とを備えている。

第１駆動信号生成回路１１０は、吐出ヘッド１５を駆動するための第１駆動信号を駆動周期ごとに生成する。第１駆動信号は、主として印刷を行うための駆動信号である。第１駆動信号には、複数の波形が含まれている。複数の波形は、サイズの異なるインク滴を形成するための波形を含んでいる。ここでは、第１駆動信号は、小滴、中滴、および大滴の３つのサイズのインク滴を形成する波形を含んでいる。駆動信号供給回路１３０は、それら複数の波形のうち１つまたは２つ以上の波形を選択し、供給信号としてアクチュエータ２６に供給する。アクチュエータ２６に供給する波形を適宜選択することにより、１駆動周期中に吐出ヘッド１５のノズル２５から吐出されるインクの液量を変更することができる。これにより、記録媒体５上に形成されるインク滴のサイズを変更することができる。第１駆動信号の詳細については後述する。

第２駆動信号生成回路１２０は、吐出ヘッド１５を駆動するための第２駆動信号を駆動周期ごとに生成する。第２駆動信号は、メンテナンス用の駆動信号である。第２駆動信号生成回路１２０は、信号生成部１２１と、記憶部１２２とを備えている。信号生成部１２１は、第２駆動信号を生成する。記憶部１２２は、信号生成部１２１が第２駆動信号を生成するに当たって必要なパラメータを記憶している。記憶部１２２は、ここでは、第２駆動信号の第１波形部Ｗ２１（後述、図６参照）がアクチュエータ２６に供給されてからインクの一部がノズル２５から離脱するまでの標準時間Ｔｔ（以下では、標準離脱時間Ｔｔと称する。図６参照）を記憶している。「インクの一部がノズル２５から離脱する」とは、ここでは、ノズル２５から押し出されて延びたインクの液柱が切れ、飛翔するインク滴が形成されることを意味する。

標準離脱時間Ｔｔは、吐出ヘッド１５の構成と、標準離脱時間Ｔｔに到達するよりも前の第２駆動信号の波形とにより、多少の誤差を除いて定まっている。標準離脱時間Ｔｔは、ここでは、第１波形部Ｗ２１がアクチュエータ２６に供給されてから実際にインク滴が形成されるまでの時間を複数回測定した結果に基づいて定められている。標準離脱時間Ｔｔは、例えば、上記複数の測定結果の平均値や中間値等であるとよい。信号生成部１２１は、標準離脱時間Ｔｔに基づいて第２駆動信号を生成する。第２駆動信号の詳細については後述する。

駆動信号供給回路１３０は、第１駆動信号生成回路１１０が生成する第１駆動信号、または第２駆動信号生成回路１２０が生成する第２駆動信号の一部または全部を吐出ヘッド１５の各アクチュエータ２６に供給する。第１駆動信号生成回路１１０、第２駆動信号生成回路１２０、および駆動信号供給回路１３０のハードウェア構成は何ら限定されない。第１駆動信号生成回路１１０、第２駆動信号生成回路１２０、および駆動信号供給回路１３０のハードウェア構成には、種々の公知の構成を利用することができる。よって、ここでは、その説明は省略する。

モード登録部１４０には、アクチュエータ２６を駆動させるモードが登録されている。モード登録部１４０には、ここでは、印刷モードとメンテナンスモードとが登録されている。印刷モードでは、アクチュエータ２６に第１駆動信号の一部または全部が供給される。メンテナンスモードでは、アクチュエータ２６に第２駆動信号が供給される。印刷モードは、第２モードの一例である。メンテナンスモードは、第１モードの一例である。

モード設定部１５０は、モード登録部１４０に登録されたモードのうちからアクチュエータ２６を駆動させるモードを設定する。モード設定部１５０は、インクジェットプリンタ１０の状態に応じてモードを選択する。ここでは、モード設定部１５０は、アクチュエータ２６に第１駆動信号が供給されない時間が予め定められた時間を越えた場合（例えば、印刷が所定時間を越えて行われなかったとき）にはモードをメンテナンスモードに設定する。また、モード設定部１５０は、吐出ヘッド１５にキャップ３１が装着され、その後、吐出ヘッド１５からキャップ３１が離反された場合には、モードをメンテナンスモードに設定する。モード設定部１５０は、アクチュエータ２６に第１駆動信号が供給されない時間が上記時間以下の場合には、モードを印刷モードに設定する。また、モード設定部１５０は、メンテナンスモードでインクが吐出された後には、モードを印刷モードに戻す。

以下では、第１駆動信号および第２駆動信号の詳細について説明する。また、第２駆動信号がアクチュエータ２６に供給されることによるインクの挙動について説明する。第２駆動信号がアクチュエータ２６に供給されることによるインクの挙動については、従来のメンテナンス用の駆動信号の場合と比較しながら説明する。

図５は、第１駆動信号Ｗ１の波形の一例を示す波形図である。図６は、第２駆動信号Ｗ２の波形の一例を示す波形図である。また、図７は、従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒの一例を示す波形図である。図５～図７の横軸は、時間である。横軸の時間「０」は、第１駆動信号Ｗ１、第２駆動信号Ｗ２、または従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒの開始時間を表している。図５～図７の縦軸は、電位である。縦軸の電位Ｅ０は、基準電位を表している。第１駆動信号Ｗ１、第２駆動信号Ｗ２、または従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒにおける電位とは、ここでは、基準電位Ｅ０を基準とする電位である。前述したように、アクチュエータ２６の電位を基準電位Ｅ０から下降させると、圧力室２３は膨張する。アクチュエータ２６の電位を基準電位Ｅ０から上昇させると、圧力室２３は収縮する。

図５に示すように、印刷用の第１駆動信号Ｗ１は、小滴吐出用の波形部Ｗ１ｓと、中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍとを有している。駆動信号供給回路１３０によって小滴吐出用の波形部Ｗ１ｓがアクチュエータ２６に供給されると、ノズル２５からインクの小滴が吐出される。駆動信号供給回路１３０によって中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍがアクチュエータ２６に供給されると、ノズル２５からインクの中滴が吐出される。中滴の体積は、小滴の体積よりも大きい。駆動信号供給回路１３０によって小滴吐出用の波形部Ｗ１ｓおよび中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍがアクチュエータ２６に供給されると、ノズル２５からインクの大滴が吐出される。大滴の体積は、中滴の体積よりも大きい。

小滴吐出用の波形部Ｗ１ｓは、第１膨張波形部Ｗ１１と、第１平坦波形部Ｗ１２と、収縮波形部Ｗ１３と、第２平坦波形部Ｗ１４と、第２膨張波形部Ｗ１５とを有している。第１膨張波形部Ｗ１１では、電位が基準電位Ｅ０から下降し、電位Ｅ１となる。第１膨張波形部Ｗ１１は、アクチュエータ２６の電位を変化させることによって圧力室２３を膨張させる。第１膨張波形部Ｗ１１がアクチュエータ２６に供給されることにより、圧力室２３は膨張する。圧力室２３の膨張によって、インク流入口２４を介して圧力室２３にインクが供給される。第１平坦波形部Ｗ１２は、第１膨張波形部Ｗ１１の終点Ｐｅ１１に接続されている。第１平坦波形部Ｗ１２では、第１膨張波形部Ｗ１１の終点Ｐｅ１１における電位Ｅ１が維持される。

収縮波形部Ｗ１３は、第１平坦波形部Ｗ１２の終点Ｐｅ１２に接続されている。収縮波形部Ｗ１３は、第１膨張波形部Ｗ１１および第１平坦波形部Ｗ１２よりも後に生成される。収縮波形部Ｗ１３では、第１平坦波形部Ｗ１２で電位Ｅ１に維持された電位が上昇する。収縮波形部Ｗ１３により、電位は基準電位Ｅ０よりも高い電位となる。収縮波形部Ｗ１３は、アクチュエータ２６の電位を変化させることによって圧力室２３を収縮させる。収縮波形部Ｗ１３がアクチュエータ２６に供給されることにより、圧力室２３は収縮する。圧力室２３の収縮によって、ノズル２５からインクが吐出される。インクの吐出の前に圧力室２３を膨張させた反動とインクの圧力室２３への流入とにより、インクは、高速でノズル２５から吐出される。

第２平坦波形部Ｗ１４は、収縮波形部Ｗ１３の終点Ｐｅ１３に接続されている。第２平坦波形部Ｗ１４では、収縮波形部Ｗ１３で上昇した電位が維持される。第２平坦波形部Ｗ１４は、アクチュエータ２６の電位を一定に保つ。第１膨張波形部Ｗ１１の始点Ｐｓ１１から第２平坦波形部Ｗ１４の終点Ｐｅ１４までの時間Ｔ１は、例えば、７マイクロ秒～２０マイクロ秒である。

第２膨張波形部Ｗ１５は、第２平坦波形部Ｗ１４の終点Ｐｅ１４に接続されている。第２膨張波形部Ｗ１５では、第２平坦波形部Ｗ１４で維持された電位が再び下降する。第２膨張波形部Ｗ１５は、アクチュエータ２６の電位を変化させることによって圧力室２３を膨張させる。第２膨張波形部Ｗ１５がアクチュエータ２６に供給されることにより、圧力室２３は再び膨張する。第２膨張波形部Ｗ１５により、アクチュエータ２６の電位は、基準電位Ｅ０に戻る。

中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍも、小滴吐出用の波形部Ｗ１ｓに類似した構成を備えている。中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍは、小滴吐出用の波形部Ｗ１ｓの終点に接続されている。ただし、中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍは、図５に示すように、圧力室２３の膨張および収縮を２回繰り返すように構成されている。中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍが供給されると、圧力室２３は、膨張し、収縮し、さらに再度膨張し、再度収縮する。これにより、繋がった２つのインク滴が形成される。繋がった２つのインク滴は、中滴を構成する。

記録媒体５への画像の印刷においてインクの小滴、中滴、または大滴を吐出する際には、第１駆動信号Ｗ１の一部または全部がアクチュエータ２６に供給される。第１駆動信号Ｗ１の一部または全部は、印刷の合間または前後にインクをキャップ３１に向かって吐出するフラッシングの際にもアクチュエータ２６に供給される。フラッシングは、例えば、異なる色のインクが混色するのを予防し、ノズル２５の詰まりを予防するために行われるインク吐出である。フラッシングは、ここでは、印刷中にキャリッジ１がホームポジションＨＰに位置付けられるたびに行われる。フラッシングでは、中滴吐出用の波形部Ｗ１ｍがアクチュエータ２６に供給される。フラッシングでは、インクの中滴が吐出される。ただし、フラッシングにおいて第１駆動信号Ｗ１のどの部分がアクチュエータ２６に供給されるかは限定されない。フラッシングにおいては、インクの小滴または大滴が吐出されてもよい。

第２駆動信号Ｗ２は、メンテナンス用の駆動信号であり、長時間吐出されていなかったために増粘したインクを好適に吐出することができるように構成されている。図６に示すように、第２駆動信号Ｗ２は、第１波形部Ｗ２１と、第２波形部Ｗ２２と、第３波形部Ｗ２３とを有している。第１波形部Ｗ２１では、電位が基準電位Ｅ０から上昇し、電位Ｅ２となる。第１波形部Ｗ２１がアクチュエータ２６に供給されることにより、圧力室２３は収縮する。第１波形部Ｗ２１は、アクチュエータ２６の電位を変化させることによって圧力室２３を収縮させるように構成されている。第２波形部Ｗ２２は、第１波形部Ｗ２１の終点Ｐｅ１に接続されている。第２波形部Ｗ２２の始点Ｐｓ２は、第１波形部Ｗ２１の終点Ｐｅ１に一致している。第２波形部Ｗ２２は、アクチュエータ２６の電位を一定に（ここでは、電位Ｅ２に）保つ。第３波形部Ｗ２３は、第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２に接続されている。第３波形部Ｗ２３の始点Ｐｓ３は、第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２に一致している。第３波形部Ｗ２３では、電位が降下する。アクチュエータ２６の電位は、第３波形部Ｗ２３の終点Ｐｅ３において基準電位Ｅ０となる。第３波形部Ｗ２３は、アクチュエータ２６の電位を変化させることによって圧力室２３を膨張させるように構成されている。

図６に示すように、第２駆動信号Ｗ２では、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗは、標準離脱時間Ｔｔから遅延時間Ｔｄを減じた時間と等しく設定されている。遅延時間Ｔｄは、Ｔｃをヘルムホルツ固有振動周期、Ｔａをアクチュエータ２６の固有振動周期とするとき、Ｔｄ＝Ｔｃ／２＋Ｔａ／２で表される時間である。遅延時間Ｔｄは、アクチュエータ２６に駆動信号が供給されてから、圧力室２３が反応するまでの遅延時間である。

ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの半分Ｔｃ／２は、アクチュエータ２６が駆動してから圧力室２３が反応するまでの遅延時間である。アクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａの半分Ｔａ／２は、アクチュエータ２６に駆動信号が供給されてからアクチュエータ２６が反応するまでの遅延時間である。そこで、Ｔｄは、アクチュエータ２６の遅延時間と圧力室２３の遅延時間を合わせたもの、すなわち、アクチュエータ２６に駆動信号が供給されてから圧力室２３が反応するまでの遅延時間に相当する。従って、圧力室２３は、インクの液柱の一部がノズル２５から離脱すると推定される時点（以下、液柱離脱点Ｐｔと呼ぶ）で実際に膨張を開始する。圧力室２３は、第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２の後も、液柱離脱点Ｐｔまでは収縮している。

第２駆動信号Ｗ２の第３波形部Ｗ２３の終点Ｐｅ３から第２駆動信号Ｗ２の終点Ｐｅまでの部分では、アクチュエータ２６の電位は、基準電位Ｅ０に維持される。第２駆動信号Ｗ２の終点Ｐｅは、ここでは、第３波形部Ｗ２３の終点Ｐｅ３よりも後に設定されている。

第２駆動信号Ｗ２の始点Ｐｓ１から終点Ｐｅまでの時間Ｔ２は、Ｔｍをインクのメニスカスの共振周期とし、Ｔｗを第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間とし、Ｔｆを第３波形部Ｗ２３の始点Ｐｓ３から終点Ｐｅ３までの時間とするとき、Ｔｍ＋Ｔｗ＋Ｔｆ／２以上に設定されている。インクのメニスカスの共振周期Ｔｍは、インクのメニスカスの表面張力と、圧力室２３に流入する流路全体のインクの質量による共振の周期である。インクのメニスカスの共振周期Ｔｍは、圧力室２３へのインクの供給によってメニスカスが揺動する周期である。時間Ｔ２が上記のように設定されているため、第２駆動信号Ｗ２の最大周波数は、１／（Ｔｍ＋Ｔｗ＋Ｔｆ／２）Ｈｚ以下である。上記の範囲内でできるだけ第２駆動信号Ｗ２の最大周波数を大きくするためには、第２駆動信号Ｗ２の始点Ｐｓ１から終点Ｐｅまでの時間Ｔ２は、Ｔｍ＋Ｔｗ＋Ｔｆ／２に等しく設定されるとよい。第２駆動信号Ｗ２は、第３波形部Ｗ２３の中点Ｐｍ３からインクのメニスカスの共振周期Ｔｍに等しい時間が経過するまでは少なくとも継続している。時間Ｔ２は、例えば、１３０マイクロ秒以上である。時間Ｔ２は、例えば、第１駆動信号Ｗ１の始点Ｐｓ１１から終点Ｐｅ１０までの時間の３倍以上である。

また、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗは、第１駆動信号Ｗ１の第１膨張波形部Ｗ１１の始点Ｐｓ１１から第２平坦波形部Ｗ１４の終点Ｐｅ１４までの時間Ｔ１よりも長い。ただし、時間Ｔｗは、時間Ｔ１より短くてもよい。時間Ｔｗは、例えば、１８マイクロ秒～２５マイクロ秒である。時間Ｔｗは、例えば、第１膨張波形部Ｗ１１の始点Ｐｓ１１から第２平坦波形部Ｗ１４の終点Ｐｅ１４までの時間Ｔ１の０．５倍～２．５倍である。

本実施形態では、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から終点Ｐｅ１までの時間Ｔｒは、アクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａに等しく設定されている。ただし、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から終点Ｐｅ１までの時間Ｔｒは、アクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａに近い時間でもよい。例えば、時間Ｔｒは、アクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａの８０％以上１２０％以下の範囲に設定されていてもよい。

また、本実施形態では、第３波形部Ｗ２３の始点Ｐｓ３から終点Ｐｅ３までの時間Ｔｆは、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの２倍に等しく設定されている。そのため、時間Ｔｆ／２は、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃに等しい。ただし、第３波形部Ｗ２３の始点Ｐｓ３から終点Ｐｅ３までの時間Ｔｆは、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの２以外の整数倍に設定されていてもよい。例えば、時間Ｔｆは、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃに等しく設定されてもよい。

図７に示すように、従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒは、膨張部Ｗｒ１と、平坦部Ｗｒ２と、収縮部Ｗｒ３とを有している。膨張部Ｗｒ１では、電位が基準電位Ｅ０から下降し、電位Ｅｒとなる。電位Ｅｒの絶対値（従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒの振幅）は、電位Ｅ１の絶対値よりも大きい。また、電位Ｅｒの絶対値は、電位Ｅ２の絶対値よりも大きい。膨張部Ｗｒ１がアクチュエータ２６に供給されることにより、圧力室２３は膨張する。圧力室２３の膨張によって、インク流入口２４を介して圧力室２３にインクが供給される。平坦部Ｗｒ２は、膨張部Ｗｒ１の終点Ｐｅｒ１に接続されている。平坦部Ｗｒ２では、膨張部Ｗｒ１で下降した電位が維持される。平坦部Ｗｒ２の始点Ｐｓｒ２から終点Ｐｅｒ２までの時間は、非常に短い。平坦部Ｗｒ２の始点Ｐｓｒ２から終点Ｐｅｒ２までの時間は、例えば、０．５マイクロ秒～１．５マイクロ秒に設定されている。

収縮部Ｗｒ３は、平坦部Ｗｒ２の終点Ｐｅｒ２に接続されている。収縮部Ｗｒ３では、平坦部Ｗｒ２で電位Ｅｒに維持された電位が上昇する。収縮部Ｗｒ３により、電位は基準電位Ｅ０に復帰する。収縮部Ｗｒ３がアクチュエータ２６に供給されることにより、圧力室２３は収縮する。圧力室２３の収縮によって、ノズル２５からインクが吐出される。インクの吐出の前に圧力室２３を膨張させた反動とインクの圧力室２３への流入とにより、インクは、高速でノズル２５から吐出される。従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒは、印刷時よりも大きい振幅かつ短い時間で、圧力室２３を膨張させ収縮させる駆動信号である。

インクジェットプリンタ１０では、インクを吐出しない時間がある程度続いた場合には、使用前にインクを吐出する作業が行われる。以下、この作業を、使用前吐出と呼ぶ。使用前吐出により、例えば、時間の経過によって増粘したインクが排出される。使用前吐出では、キャリッジ１はホームポジションＨＰに位置付けられ、吐出ヘッド１５はキャップ３１に向かってインクを吐出する。使用前吐出は、メンテナンスモードで行われる。

図８は、従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒをアクチュエータ２６に供給したときのインクの挙動を表す模式図である。図８に示すように、使用前吐出において、駆動信号Ｗｒの膨張部Ｗｒ１がアクチュエータ２６に供給されると、インクのメニスカスＭは、圧力室２３の側に後退する。その後、収縮部Ｗｒ３がアクチュエータ２６に供給されると、インクは高速で吐出され、図８に示すように、細い液柱Ｌｃを形成する。

従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒをアクチュエータ２６に供給することによって、延伸性が高く、しかも時間の経過により増粘したインクを吐出しようとすると、多くの場合に、以下のような問題が発生する。第１に、ノズル２５に付着したインクＬ１を除去できる確率が高くない。図８に示すように、メニスカスＭの位置が圧力室２３の側に移動し、かつ、液柱Ｌｃが細いと、液柱Ｌｃはノズル２５に付着したインクＬ１と接触することなく飛翔することが多くなる。その結果、ノズル２５に付着したインクＬ１を除去できない可能性が高くなる。

第２に、インクの粘度が大きい場合にはインクを吐出できない。インクが吐出されない可能性を低減するため、従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒの振幅Ｅｒは、印刷用の駆動信号の振幅Ｅ１よりも大きく設定されている。しかし、それでもインクが吐出できないおそれがあるため、従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒを使用する場合には、例えば、使用前吐出の後に、吸引ポンプ３３によるインク吸引を行う。インク吸引では、キャップ３１が吐出ヘッド１５に装着され、吸引ポンプ３３が駆動される。インク吸引を行えば、ノズル２５からインクが吸い出されるが、インクの消費量が大きい。

第３に、吐出されるインクのサテライト速度が遅いため、インクミストが発生しやすい。ノズル２５に付着したインクＬ１の多くは、インクミストがノズル２５に付着したものである。

延伸性が高いインクの場合、インクの液柱Ｌｃは容易に切れず、ノズル２５から離脱しないまま下方に長く伸びる。そのため、液柱ＬｃのうちインクのメニスカスＭに近い部分の液柱（サテライトＳ）が細く、かつ、長くなる。サテライトＳは、主滴ＤｍからメニスカスＭへと繋がる尾引き部分である。このようにサテライトＳが細く長いと、液柱Ｌｃが切れたときにサテライトＳは、多数のサテライト滴Ｄｓとなって飛翔する。延伸性の高いインクのサテライトＳの速度は、延伸性の低いインクのサテライト速度と比べると遅い。従って、サテライト滴Ｄｓの速度も遅い。サテライト滴Ｄｓの速度が遅いと、気流や空気抵抗などの影響によってサテライト滴Ｄｓの運動エネルギーが失われる。そうすると、サテライト滴Ｄｓは、空気中を浮遊するインクミストとなる。

本実施形態に係る第２駆動信号Ｗ２は、上記した課題を解決するように構成されている。図９は、本実施形態に係る第２駆動信号Ｗ２をアクチュエータ２６に供給したときのインクの挙動を表す模式図である。アクチュエータ２６に第２駆動信号Ｗ２を供給すると、圧力室２３は膨張せずに収縮する。そこで、インクは、ノズル２５を通過するときの流速が小さい状態のままノズル２５から外部に押し出される。その結果、図９に示すように、第２駆動信号Ｗ２の第１波形部Ｗ２１および第２波形部Ｗ２２によって押し出されるインクの液柱Ｌｃの直径は、ほぼノズル２５の直径と等しくなる。そのため、ノズル２５に付着したインクＬ１を除去できる確率が大きく向上する。本願発明者の実験によれば、第２駆動信号Ｗ２によって使用前吐出を行った後では、吐出されたインクの飛翔方向がノズル２５に付着したインクＬ１によって曲がる不具合はほぼゼロになる。

また、本実施形態に係る第２駆動信号Ｗ２をアクチュエータ２６に供給すると、インクは、液柱離脱点Ｐｔまで、比較的長い時間を掛けてノズル２５から押し出され続ける。そのため、インクが吐出できない不具合が発生しにくい。

圧力室２３は、遅延時間Ｔｄによるものを含めて、液柱離脱点Ｐｔまで収縮した状態に保たれる。第２波形部Ｗ２２によって圧力室２３が収縮した状態に維持されると、図９に示すように、インクの液柱Ｌｃは、下方に向かって延びる。インクの液柱Ｌｃは、ノズル２５から離脱するまで、あるいは、その直前まで押され続ける。ノズル２５では、粘性抵抗により、インクの速度が徐々に小さくなる。インクの速度が遅くなるに伴って、液柱Ｌｃの太さは細くなる。インクの速度は、ノズル２５の出口またはその直近でゼロとなる。インクの速度がゼロとなる地点（ノズル２５の出口またはその直近）は、液柱Ｌｃのうちの不連続なポイントとなり、液柱Ｌｃの太さもその地点で最も細くなる。そのため、そこに応力が集中する。よって、インクの液柱Ｌｃは、液柱Ｌｃの太さが最も細くなるノズル２５の出口またはその直近で切れる。その結果、インクの液柱Ｌｃは短くなり、離脱した液柱Ｌｃの後端速度であるサテライト速度が大きくなる。それにより、サテライト滴やインクミストの発生が抑えられる。

このように、本実施形態に係る第２駆動信号Ｗ２によれば、インクの液柱Ｌｃを太くできるため、ノズル２５に付着したインクＬ１を除去できる確率が高くなる。また、液柱Ｌｃの一部がノズル２５から離脱するまでインクを押し出し続けるため、粘度の高いインクでも吐出することができる。また、液柱Ｌｃのサテライト速度が大きくなるため、サテライト滴やインクミストを低減することができる。

また、第２駆動信号Ｗ２によるインクの吐出では、インクを圧力室２３の側に引き込むことなくノズル２５の出口側に向かって押し出すため、インクの流路で生じるインクの粘性による流路抵抗の影響を比較的受けにくい。そのため、インクの温度変化による粘度変化や水頭圧の影響を受けにくく、インクの吐出が安定する。例えば、第２駆動信号Ｗ２によるインクの吐出では、インクの粘度によるサテライト速度のばらつきが小さい。

さらに、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０によれば、インク吸引によるインクの消費量を低減することができる。インクジェットプリンタでは、キャッピング装置３０によるインク吸引を定期的に実施する。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０によれば、従来のメンテナンス用の駆動信号Ｗｒを使用するインクジェットプリンタよりもインク吸引の頻度を少なくすることができる。アクチュエータによるインク吐出に比べて、インク吸引によるインクの消費量は非常に多い。そこで、インク吸引の頻度を少なくすることにより、メンテナンスに係るインクの消費量を格段に少なくすることができる。

本実施形態では、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗは、標準離脱時間Ｔｔから遅延時間Ｔｄを減じた時間と等しく設定されている。そのため、標準離脱時間Ｔｔまでは圧力室２３は収縮しており、インクは押されている。よって、インクの吐出動作が安定する。また、時間Ｔｗと標準離脱時間Ｔｔから遅延時間Ｔｄを減じた時間とが等しいため、第２駆動信号Ｗ２の波長は、上記効果を奏する範囲において最も短い。

本実施形態では、第２駆動信号Ｗ２の第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から終点Ｐｅ１までの時間Ｔｒは、アクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａに等しく設定されている。かかる第２駆動信号Ｗ２によれば、時間Ｔｒとアクチュエータ２６の固有振動周期Ｔａとが同期し、その結果、圧力室２３の振動を抑制することができる。

本実施形態では、第２駆動信号Ｗ２の第３波形部Ｗ２３の始点Ｐｓ３から終点Ｐｅ３までの時間Ｔｆは、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの整数倍、より詳しくは、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの２倍に等しく設定されている。時間Ｔｆがヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの整数倍に設定されていることにより、圧力室２３の振動が始点と終点とで打ち消し合い、圧力室２３の振動が次のインク吐出に及ぼす影響が小さくなる。時間Ｔｆは長く設定した方が圧力室２３の振動の影響を小さくする効果が大きいが、ここでは、第２駆動信号Ｗ２の波長を短くするため、時間Ｔｆは、ヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの２倍に等しく設定されている。かかる構成によれば、圧力室２３の振動が次のインク吐出に与える影響を小さくしつつ、第２駆動信号Ｗ２の波長を短くすることができる。本願発明者の知見によれば、時間Ｔｆをヘルムホルツ固有振動周期Ｔｃの２倍に等しく設定することにより、圧力室２３の振動が次のインク吐出に与える影響を小さくすることと、第２駆動信号Ｗ２の波長を短くすることとの好適なバランスを実現することができる。

また、図６に示すように、本実施形態では、第２駆動信号Ｗ２の始点Ｐｓ１から終点Ｐｅまでの時間Ｔ２は、インクのメニスカスＭの共振周期Ｔｍと、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗと、第３波形部Ｗ２３の始点Ｐｓ３から終点Ｐｅ３までの時間Ｔｆの半分（Ｔｆ／２）とを加算した時間以上に設定されている。かかる構成によれば、インクのメニスカスＭが振動してノズル２５内に戻った後に次のインク吐出を行うため、次のインク吐出が安定する。かかる構成を採らない場合には、インクのメニスカスＭがノズル２５内に戻る前に次のインク吐出を行うことになるため、次のインク吐出が不安定になるおそれがある。

本実施形態では、第１駆動信号生成回路１１０は、印刷用の第１駆動信号Ｗ１を駆動周期ごとに生成している。これにより、印刷のための第１駆動信号Ｗ１とメンテナンス用の第２駆動信号Ｗ２とを独立に設定することができる。よって、第１駆動信号Ｗ１および第２駆動信号Ｗ２の設定の自由度が向上する。特に、第２駆動信号Ｗ２の第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗは、第１駆動信号Ｗ１の第１膨張波形部Ｗ１１の始点Ｐｓ１１から第２平坦波形部Ｗ１４の終点Ｐｅ１４までの時間よりも長い。言い換えれば、第１駆動信号Ｗ１の第１膨張波形部Ｗ１１の始点Ｐｓ１１から第２平坦波形部Ｗ１４の終点Ｐｅ１４までの時間は、第２駆動信号Ｗ２の第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗよりも短い。そこで、印刷のための第１駆動信号Ｗ１の周波数を高くすることができる。そのため、印刷の生産性を高くすることができる。

なお、本実施形態で吐出しているインクは、延伸性の高いインク、より詳しくは、溶剤と樹脂とを含み、硬化後の引っ張り破断歪みが３０５％以上のインクである。本実施形態に係る第２駆動信号Ｗ２は、このようなインクの使用前吐出において特に高い効果を発揮する。具体的には、サテライト滴やインクミストが発生しやすい延伸性の高いインクを使用しても、サテライト滴やインクミストの発生を抑制することができる。

以上、好適な一実施形態について説明した。しかし、上記した実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。例えば、上記した実施形態では、第２駆動信号Ｗ２は、第１波形部Ｗ２１、第２波形部Ｗ２２、第３波形部Ｗ２３、および第３波形部Ｗ２３の後の基準電位Ｅ０が維持される部分からなっていたが、他の波形部をさらに有していてもよい。他の波形部が第１波形部よりも前にあり、モードがメンテナンスモードである場合には、駆動信号供給回路は、アクチュエータに供給される第２駆動信号の一部または全部の先頭が第１波形部となるように、少なくとも第１波形部、第２波形部、および第３波形部をアクチュエータに供給するとよい。かかる構成によっても、上記した実施形態と同様の第２駆動信号をアクチュエータに供給することができる。

なお、アクチュエータに供給される駆動信号の一部または全部の「先頭」であるとは、実質的に先頭であることを意味する。即ち、アクチュエータに供給される駆動信号の一部または全部において、インクを吐出することに関係のない波形（例えば、インクのメニスカスを微振動させる波形など）が第１波形部よりも前に存在する場合も、第１波形部が先頭であることに含まれる。

また、上記した実施形態では、第１波形部Ｗ２１の始点Ｐｓ１から第２波形部Ｗ２２の終点Ｐｅ２までの時間Ｔｗは、標準離脱時間Ｔｔから遅延時間Ｔｄを減じた時間と等しく設定されていた。しかし、第１波形部の始点から第２波形部の終点までの時間は、標準離脱時間から遅延時間を減じた時間よりも長く設定されていてもよい。すなわち、第１波形部の始点から第２波形部の終点までの時間は、標準離脱時間から遅延時間を減じた時間以上に設定されていればよい。インクが吐出された後の波形はインクの吐出のされ方に関係がないため、第１波形部の始点から第２波形部の終点までの時間は、標準離脱時間から遅延時間を減じた時間以上であればよい。ただし、好適には、第１波形部の始点から第２波形部の終点までの時間は、標準離脱時間以下に設定されているとよい。かかる設定によれば、第２駆動信号の波長が不必要に長くなることを防止できる。

また、上記した実施形態では、印刷用の第１駆動信号Ｗ１とメンテナンス用の第２駆動信号Ｗ２とは別の駆動信号であったが、１つの駆動信号を利用してもよい。その場合、１つの駆動信号の一部を印刷用としてアクチュエータに供給し、他の一部をメンテナンス用としてアクチュエータに供給するとよい。

上記した実施形態では、アクチュエータは縦振動モードの圧電素子であったが、これには限定されない。アクチュエータは横振動モードの圧電素子であってもよい。また、アクチュエータは、圧電素子に限らず、例えば磁歪素子等であってもよい。

上記した実施形態では、液体はインクであったが、これには限定されない。液体吐出装置が吐出する液体は、例えば樹脂材料や、溶質と溶媒とを含む各種液状組成物（例えば洗浄液）などであってもよい。

上記した実施形態では、液体吐出装置がインクジェットプリンタに搭載される吐出ヘッドおよびその制御装置であったが、これには限定されない。液体吐出装置は、例えば、インクジェット方式を採用する種々の製造装置や、マイクロピペットなどの計測器具などに搭載することができ、各種用途で使用可能である。

１０ インクジェットプリンタ
１５ 吐出ヘッド
２１ ケース
２２ 振動板
２３ 圧力室
２５ ノズル
２６ アクチュエータ
１１０ 第１駆動信号生成回路（他の駆動信号生成回路）
１２０ 第２駆動信号生成回路（駆動信号生成回路）
１２１ 信号生成部
１２２ 記憶部
１３０ 駆動信号供給回路
１４０ モード登録部
１５０ モード設定部
Ｗ１ 第１駆動信号（他の駆動信号）
Ｗ１１ 第１膨張波形部
Ｗ１３ 収縮波形部
Ｗ１４ 第２平坦波形部（平坦波形部）
Ｗ１５ 第２膨張波形部
Ｗ２ 第２駆動信号（駆動信号）
Ｗ２１ 第１波形部
Ｗ２２ 第２波形部
Ｗ２３ 第３波形部
Ｔｔ 標準離脱時間（標準時間）
Ｔｄ 遅延時間
Ｔｃ ヘルムホルツ固有振動周期
Ｔａ アクチュエータの固有振動周期
Ｔｍ メニスカスの共振周期
Ｍ メニスカス
Ｓ サテライト
Ｄｓ サテライト滴

Claims (10)

1. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
   前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
   前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
   前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
   前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
   前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
   前記アクチュエータを駆動させる１つまたは複数のモードが登録されたモード登録部と、
   を備え、
   前記駆動信号は、
   前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる第１波形部と、
   前記第１波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ第２波形部と、
   前記第２波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第３波形部と、
   を有し、
   前記駆動信号供給回路は、モードが第１モードである場合には、前記アクチュエータに供給される前記駆動信号の一部または全部の先頭が前記第１波形部となるように、少なくとも前記第１波形部、前記第２波形部、および前記第３波形部を前記アクチュエータに供給し、
   前記駆動信号生成回路は、前記第１波形部が前記アクチュエータに供給されてから前記液体の一部が前記ノズルから離脱するまでの標準時間を記憶する記憶部を備え、
   前記第１波形部の始点から前記第２波形部の終点までの時間は、前記標準時間からＴｃ／２＋Ｔａ／２（Ｔｃはヘルムホルツ固有振動周期、Ｔａは前記アクチュエータの固有振動周期）を減じた時間以上に設定されている、
   液体吐出装置。
2. 前記第１波形部の始点から前記第２波形部の終点までの時間は、前記標準時間以下に設定されている、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１波形部の始点から前記第２波形部の終点までの時間は、前記標準時間からＴｃ／２＋Ｔａ／２を減じた時間と等しく設定されている、
   請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
   前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
   前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
   前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
   前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
   前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
   前記アクチュエータを駆動させる１つまたは複数のモードが登録されたモード登録部と、
   を備え、
   前記駆動信号は、
   前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる第１波形部と、
   前記第１波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ第２波形部と、
   前記第２波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第３波形部と、
   を有し、
   前記駆動信号供給回路は、モードが第１モードである場合には、前記アクチュエータに供給される前記駆動信号の一部または全部の先頭が前記第１波形部となるように、少なくとも前記第１波形部、前記第２波形部、および前記第３波形部を前記アクチュエータに供給し、
   前記第１波形部の始点から終点までの時間は、前記アクチュエータの固有振動周期に等しく設定されている、
   液体吐出装置。
5. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
   前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
   前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
   前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
   前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
   前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
   前記アクチュエータを駆動させる１つまたは複数のモードが登録されたモード登録部と、
   を備え、
   前記駆動信号は、
   前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる第１波形部と、
   前記第１波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ第２波形部と、
   前記第２波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第３波形部と、
   を有し、
   前記駆動信号供給回路は、モードが第１モードである場合には、前記アクチュエータに供給される前記駆動信号の一部または全部の先頭が前記第１波形部となるように、少なくとも前記第１波形部、前記第２波形部、および前記第３波形部を前記アクチュエータに供給し、
   前記第３波形部の始点から終点までの時間は、ヘルムホルツ固有振動周期の整数倍に等しく設定されている、
   液体吐出装置。
6. 前記第３波形部の始点から終点までの時間は、ヘルムホルツ固有振動周期の２倍に等しく設定されている、
   請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
   前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
   前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
   前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
   前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
   前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
   前記アクチュエータを駆動させる１つまたは複数のモードが登録されたモード登録部と、
   を備え、
   前記駆動信号は、
   前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる第１波形部と、
   前記第１波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ第２波形部と、
   前記第２波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第３波形部と、
   を有し、
   前記駆動信号供給回路は、モードが第１モードである場合には、前記アクチュエータに供給される前記駆動信号の一部または全部の先頭が前記第１波形部となるように、少なくとも前記第１波形部、前記第２波形部、および前記第３波形部を前記アクチュエータに供給し、
   前記駆動信号の始点から終点までの時間は、Ｔｍを前記液体のメニスカスの共振周期とし、Ｔｗを前記第１波形部の始点から前記第２波形部の終点までの時間とし、Ｔｆを前記第３波形部の始点から終点までの時間とするとき、Ｔｍ＋Ｔｗ＋Ｔｆ／２以上に設定されている、
   液体吐出装置。
8. 内部に液体が貯留される圧力室が形成されたケースと、
   前記ケースに設けられ、前記圧力室の一部を区画する振動板と、
   前記振動板に連結され、電気信号が供給されると変形するアクチュエータと、
   前記ケースに形成され、前記圧力室と連通するノズルと、
   前記アクチュエータを駆動させる駆動信号を駆動周期毎に生成する駆動信号生成回路と、
   前記アクチュエータを駆動させる他の駆動信号を駆動周期毎に生成する他の駆動信号生成回路と、
   前記駆動信号生成回路が生成する前記駆動信号の一部または全部、または、前記他の駆動信号生成回路が生成する前記他の駆動信号の一部または全部を前記アクチュエータに供給する駆動信号供給回路と、
   第１モードおよび第２モードを含む、前記アクチュエータを駆動させる複数のモードが登録されたモード登録部と、
   前記モード登録部に登録されたモードのうちから前記アクチュエータを駆動させるモードを設定するモード設定部と、
   を備え、
   前記モード設定部は、前記アクチュエータに前記他の駆動信号が供給されない時間が予め定められた第１時間を越えた場合にはモードを前記第１モードに設定し、前記アクチュエータに前記他の駆動信号が供給されない時間が前記第１時間以下の場合にはモードを前記第２モードに設定し、
   前記駆動信号は、
   前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる第１波形部と、
   前記第１波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ第２波形部と、
   前記第２波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第３波形部と、
   を有し、
   前記他の駆動信号は、
   前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第１膨張波形部と、
   前記第１膨張波形部よりも後に生成され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を収縮させる収縮波形部と、
   前記収縮波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を一定に保つ平坦波形部と、
   前記平坦波形部の終点に接続され、前記アクチュエータの電位を変化させることによって前記圧力室を膨張させる第２膨張波形部と、
   を有し、
   前記駆動信号供給回路は、モードが前記第１モードである場合には、前記アクチュエータに供給される前記駆動信号の一部または全部の先頭が前記第１波形部となるように、少なくとも前記第１波形部、前記第２波形部、および前記第３波形部を前記アクチュエータに供給し、モードが前記第２モードである場合には、少なくとも前記第１膨張波形部、前記収縮波形部、前記平坦波形部、および前記第２膨張波形部を前記アクチュエータに供給し、
   前記第１波形部の始点から前記第２波形部の終点までの時間は、前記第１膨張波形部の始点から前記平坦波形部の終点までの時間よりも長い、
   液体吐出装置。
9. 前記液体は、溶剤と樹脂とを含み、硬化後の引っ張り破断歪みが３０５％以上である、
   請求項１～８のいずれか一つに記載の液体吐出装置。
10. 請求項１～９のいずれか一つに記載の液体吐出装置を備え、前記液体はインクである、インクジェットプリンタ。

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