JP2012006239A - 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる色材を含む液体を着弾対象に着弾させる際の濃度ムラを簡単な構成で低減させることが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】記録ヘッドは、当該記録ヘッドと記録紙との主走査方向に交差する副走査方向に染料インクを噴射するノズルを列設したノズル列と、当該ノズル列に対して平行に顔料インクを噴射するノズルを列設したノズル列とを、主走査方向に並べて配置し、記録紙における染料インクＤ１と顔料インクＤ２との着弾順序に応じて駆動信号ＣＯＭを変更させて、染料インクまたは顔料インクのうち少なくとも一方の噴射量を調整する制御部を備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、ノズルに連通する圧力室に圧力変動を与えて、圧力室内の液体をノズルから噴射させる液体噴射ヘッドを備えるインクジェット式プリンター等の液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法に関する。

液体噴射装置は、液体を噴射（吐出）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）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。

ところで、上記したプリンターには、色材に染料を含む染料系インクを噴射する複数のノズルを主走査方向に交差する方向に列設した染料系インク用のノズル列と、色材に顔料を含む顔料系インクを噴射する複数ノズルを、染料系インク用のノズル列に対して平行に列設した顔料系インク用のノズル列と、を主走査方向に並べて配置させた記録ヘッドを有したものがある。このように構成されたプリンターは、記録紙に対して記録ヘッドを往復走査させながら、記録媒体、特に、記録紙に画像等を記録・印刷すると、走査方向の往路と復路とで、記録紙における染料系インクと顔料系インクとの着弾順序が異なる。このため、記録紙上で染料インクと顔料インクが重なって着弾する場合には、記録紙に対するインクの浸透量の違いやインク同士の干渉により記録画像が滲んだりする虞がある。特に、滲みにより異なる色同士が混色した場合には、記録画像の画質が低下する虞がある。

このような問題に対応すべく、染料系インク用のノズル列の走査方向の下流側に顔料系インク用ノズル列を配置させたノズル列の組を、記録ヘッドにおける走査方向の中央を挟んで両側にそれぞれ配置することで、往路と復路との何れの走査方向においても顔料系インクよりも先に染料系インクを記録媒体に着弾させるように構成し、これにより、異なる色材を含むインクが記録媒体に着弾する際の浸透速度の違いによる濃度ムラ（色ムラ）を低減させることが可能なプリンターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２６１２０５号公報

しかしながら、上記したように記録ヘッドにおける走査方向の中央を挟んで両側にノズル列の組みを有するプリンターにおいては、ノズル列の数が増すばかりでなく、それに伴って各ノズルに連通する圧力室や、この圧力室の容積を変動させる圧力発生手段などの数も増してしまい、プリンターが大型化し、またプリンターの構成が複雑になってしまう不都合があった。

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、異なる色材を含む液体を着弾対象に着弾させる際の濃度ムラを簡単な構成で低減させることが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、染料系の色材を含む第１の液体を噴射する第１ノズルと、顔料系の色材を含む第２の液体を噴射する第２ノズルと、を有し、前記第１ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第１圧力発生手段および前記第２ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第２圧力発生手段を駆動することで前記ノズルから液体を噴射して着弾対象に着弾させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動する駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
前記着弾対象と前記液体噴射ヘッドとを相対的に移動させる走査機構と、を備えた液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドは、当該液体噴射ヘッドと前記着弾対象との相対移動方向に交差する方向に前記第１ノズルを並べて配置した第１ノズル群と、当該第１ノズル群に対して平行に前記第２ノズルを並べて配置した第２ノズル群とを、前記相対移動方向に並べて配置し、
前記着弾対象における前記第１の液体と第２の液体との着弾順序に応じて前記駆動信号を変更させて、前記第１の液体または前記第２の液体のうち少なくとも一方の噴射重量を調整する調整部を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液体噴射ヘッドは、液体噴射ヘッドと着弾対象との相対移動方向に交差する方向に第１ノズルを列設した第１ノズル群と、第１ノズル群に対して平行に第２ノズルを列設した第２ノズル群とを、相対移動方向に並べて配置し、着弾対象における第１の液体と第２の液体との着弾順序に応じて駆動信号を変更させて、第１の液体または第２の液体のうち少なくとも一方の噴射重量を調整する調整部を備えたので、異なる色材を含む液体同士の着弾順序が相対移動方向における往路と復路とで異なっても、着弾対象に対する液体の浸透速度の差に起因する濃度ムラを簡単な構成で低減させることができ、着弾対象に形成された画像等の画質の低下を抑制することができる。

上記構成において、前記調整部は、前記着弾対象に対して先に第２の液体が着弾した後に第１の液体が着弾する第１の相対移動方向において、前記着弾対象に対して先に第１の液体が着弾した後に第２の液体が着弾する第２の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に少なくなるように駆動信号を設定し、又は、前記第２の相対移動方向において、前記第１の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に多くなるように駆動信号を設定することが望ましい。

この構成によれば、調整部は、着弾対象に対して先に第２の液体が着弾した後に第１の液体が着弾する第１の相対移動方向において、着弾対象に対して先に第１の液体が着弾した後に第２の液体が着弾する第２の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、第２の液体の噴射重量が相対的に少なくなるように駆動信号を設定し、又は、第２の相対移動方向において、第１の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、第２の液体の噴射重量が相対的に多くなるように駆動信号を設定するので、第１の相対移動方向と第２の相対移動方向との何れの相対移動方向においても、着弾順の違いによる着弾液体の濃度差を抑えることができる。

上記構成において、前記調整部は、前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスの駆動電圧を変更することで噴射重量を調整することが望ましい。
なお、「駆動電圧」とは、駆動パルスの最低電位から最高電位までの電位差を意味する。

この構成によれば、調整部は、圧力発生手段に印加する駆動信号に含まれる駆動パルスの駆動電圧を変更することで噴射重量を調整するので、液体の噴射重量を容易に調整できる。

上記構成において、前記調整部は、前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスのパルス数を変更することで噴射重量を調整することが望ましい。

この構成によれば、調整部は、圧力発生手段に印加する駆動信号に含まれる駆動パルスのパルス数を変更することで噴射重量を調整するので、駆動パルスの駆動電圧を変更する場合と比べ、液体の噴射重量の調整量を広げることができる。

また、本発明の液体噴射装置の制御方法は、染料系の色材を含む第１の液体を噴射する第１ノズルと、顔料系の色材を含む第２の液体を噴射する第２ノズルと、を有し、前記第１ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第１圧力発生手段および前記第２ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第２圧力発生手段を駆動することで前記ノズルから液体を噴射して着弾対象に着弾させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動する駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
前記着弾対象と前記液体噴射ヘッドとを相対的に移動させる走査機構と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記液体噴射ヘッドと前記着弾対象との相対移動方向に交差する方向に前記第１ノズルを列設した第１ノズル群と、当該第１ノズル群に対して平行に前記第２ノズルを列設した第２ノズル群とを、前記相対移動方向に並べて配置した前記液体噴射ヘッドの各ノズルから前記液体を噴射する際に、前記着弾対象における前記第１の液体と第２の液体との着弾順序に応じて前記駆動信号を変更させて、前記第１の液体または前記第２の液体のうち少なくとも一方の噴射重量を調整することを特徴とする。

この構成によれば、液体噴射ヘッドと着弾対象との相対移動方向に交差する方向に第１ノズルを列設した第１ノズル群と、第１ノズル群に対して平行に第２ノズルを列設した第２ノズル群とを、相対移動方向に並べて配置した液体噴射ヘッドの各ノズルから液体を噴射する際に、着弾対象における第１の液体と第２の液体との着弾順序に応じて駆動信号を変更させて、第１の液体または第２の液体のうち少なくとも一方の噴射重量を調整するので、異なる色材を含む液体同士の着弾順序が相対移動方向における往路と復路とで異なっても、着弾対象に対する液体の浸透速度の差に起因する濃度ムラを簡単な構成で低減させることができ、着弾対象に形成された画像等の画質の低下を抑制することができる。

上記構成において、前記着弾対象に対して先に第１の液体が着弾した後に第２の液体が着弾する第１の相対移動方向において、前記着弾対象に対して先に第２の液体が着弾した後に第１の液体が着弾する第２の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に多くなるように駆動信号を設定し、又は、前記第２の相対移動方向において、前記第１の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に少なくなるように駆動信号を設定することが望ましい。

この構成によれば、着弾対象に対して先に第１の液体が着弾した後に第２の液体が着弾する第１の相対移動方向において、着弾対象に対して先に第２の液体が着弾した後に第１の液体が着弾する第２の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、第２の液体の噴射重量が相対的に多くなるように駆動信号を設定し、又は、第２の相対移動方向において、第１の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、第２の液体の噴射重量が相対的に少なくなるように駆動信号を設定するので、第１の相対移動方向と第２の相対移動方向との何れの相対移動方向においても、着弾順の違いによる着弾液体の濃度差を抑えることができる。

上記構成において、前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスの駆動電圧を変更することで噴射重量を調整することが望ましい。

この構成によれば、圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる駆動パルスの駆動電圧を変更することで噴射重量を調整するので、液体の噴射重量を容易に調整できる。

上記構成において、前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスのパルス数を変更することで噴射重量を調整することが望ましい。

この構成によれば、圧力発生手段に印加する駆動信号に含まれる駆動パルスのパルス数を変更することで噴射重量を調整するので、駆動パルスの駆動電圧を変更する場合と比べ、液体の噴射重量の調整量を広げることができる。

プリンターの概略構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。 ノズルプレートの平面図である。 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。 基本駆動信号の構成を説明する波形図である。 基本駆動信号に含まれる駆動パルスの構成を説明する波形図である。 記録紙上におけるインクの着弾状態を説明する模式図であって、（ａ）は往路の状態であり、（ｂ）は復路の状態である。 往路用駆動信号の構成を説明する波形図である。 往路用駆動信号の変形例の構成を説明する波形図である。 他の実施形態における記録紙上におけるインクの着弾状態を説明する模式図であって、（ａ）は往路の状態であり、（ｂ）は復路の状態である。

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。

図１はプリンター１の構成を説明する斜視図、図２は上記の記録ヘッド２の要部断面図である。このプリンター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（本発明における着弾対象に相当）の紙幅方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７（本発明における走査機構に相当）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（図１中に符号Ｘで示す相対移動方向）であり、紙送り方向とは、副走査方向（図１中に符号Ｙで示す相対移動に直交する方向）である。

キャリッジ４は、主走査方向Ｘ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Ｘ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Ｘ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５６（図４参照）に送信される。これにより、制御部５６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３２：図２，３参照）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）が移動する往動時における往路方向（図１中に符号Ｘ１で示す。本発明における第１の相対移動方向に相当）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が戻る復動時における復路方向（図１中に符号Ｘ２で示す。本発明における第２の相対移動方向に相当）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。

本実施形態における記録ヘッド２は、図２に示すように、圧電振動子群２２、固定板２３、及び、フレキシブルケーブル２４等をユニット化した振動子ユニット２５と、この振動子ユニット２５を収納可能なヘッドケース２６と、リザーバー（共通インク室）３６から圧力室３８を通りノズル３５に至る一連のインク流路を形成する流路ユニット２７とを備えて構成される。

まず、振動子ユニット２５について説明する。圧電振動子群２２を構成する圧電振動子３０（本発明における圧力発生手段の一種）は、縦方向に細長い櫛歯状に形成されており、数十μｍ程度の極めて細い幅に切り分けられている。そして、この圧電振動子３０は縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子として構成されている。各圧電振動子３０は、固定端部を固定板２３上に接合することにより、自由端部を固定板２３の先端縁よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態で固定されている。そして、各圧電振動子３０における自由端部の先端は、後述するように、それぞれ流路ユニット２７におけるダイヤフラム部４２を構成する島部４４に接合される。フレキシブルケーブル２４は、固定板２３とは反対側となる固定端部の側面で圧電振動子３０と電気的に接続されている。また、各圧電振動子３０を支持する固定板２３は、圧電振動子３０からの反力を受け止め得る剛性を備えた金属製の板材によって構成される。本実施形態では、厚さが１ｍｍ程度のステンレス鋼板によって作製されている。

ヘッドケース２６は、例えば、エポキシ系樹脂により作製された中空箱体状部材であり、その先端面（下面）には流路ユニット２７を固定し、ケース内部に形成された収容空部２８内には、アクチュエーターの一種である振動子ユニット２５を収容している。また、ヘッドケース２６の内部には、その高さ方向を貫通してケース流路２９が形成されている。このケース流路２９は、インクカートリッジ３側からのインクをリザーバー３６に供給するための流路である。

次に、流路ユニット２７について説明する。流路ユニット２７は、ノズルプレート３２、流路形成基板３３、及び振動板３４から構成され、ノズルプレート３２を流路形成基板３３の一方の表面に、振動板３４をノズルプレート３２とは反対側となる流路形成基板３３の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで構成されている。

図３は、ノズルプレートの平面図である。
流路ユニット２７の底部に配置されるノズルプレート３２は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば、１８０ｄｐｉ）で複数のノズル３５を副走査方向Ｙに沿って開設した薄い金属板である。本実施形態では、例えば、１８０個のノズル３５を列状に開設し、これらのノズル３５によってノズル列３９（本発明におけるノズル群に相当）を構成している。そして、本発明の記録ヘッド２は、主としてテキスト印刷に用いられる染料系の色材を含む染料インク（本発明における第１の液体に相当）を噴射するノズル３５ａ（本発明における第１ノズルに相当）と、主として写真印刷に用いられる顔料系の色材を含む顔料インク（本発明における第２の液体に相当）を噴射するノズル３５ｂ（本発明における第２ノズルに相当）とを有している。そして、この記録ヘッド２は、ノズル３５ａを列設したノズル列３９ａ（本発明における第１ノズル群に相当）と、ノズル列３９ａに対して平行にノズル３５ｂを列設したノズル列３９ｂ（本発明における第２ノズル群に相当）とを、副走査方向Ｙに１／２ピッチ（ノズル間のピッチ）だけ相対位置をずれさせ且つ主走査方向Ｘに間隔（ノズル列同士の間隔。図中にＬで示す）を空けた状態で横並びに２列設けている。即ち、ノズルプレート３２には、染料インクを噴射するノズル３５ａから構成されたノズル列３９ａと、顔料インクを噴射するノズル３５ｂから構成されたノズル列３９ｂとが主走査方向Ｘに並べて配置されている。なお、染料インクは、顔料インクに比べて記録紙６に着弾した際に記録紙６に対して浸透し易い。

流路形成基板３３は、リザーバー３６、インク供給口３７、及び圧力室３８からなる一連のインク流路を形成する板状部材である。具体的には、この流路形成基板３３は、各ノズル３５に対応させて圧力室３８となる空部を隔壁で区画した状態で複数形成すると共に、インク供給口３７およびリザーバー３６となる空部を形成した板状の部材である。そして、本実施形態の流路形成基板３３は、シリコンウェハーをエッチング処理することで作製されている。上記の圧力室３８は、ノズル３５の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口３７は、圧力室３８とリザーバー３６との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。また、リザーバー３６は、インクカートリッジ３に貯留されたインクを各圧力室３８に供給するための室であり、インク供給口３７を通じて対応する各圧力室３８に連通している。

振動板３４は、ステンレス鋼等の金属製の支持板４０上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルム４１をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力室３８の一方の開口面を封止してこの圧力室３８の容積を変動させるためのダイヤフラム部４２を有すると共に、リザーバー３６の一方の開口面を封止するコンプライアンス部４３が形成された部材である。そして、ダイヤフラム部４２は、圧力室３８に対応した部分の支持板４０にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して圧電振動子３０の自由端部の先端を接合するための島部４４を形成することで構成されている。この島部４４は、圧力室３８の平面形状と同様に、ノズル３５の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部４４の周りの樹脂フィルム４１が弾性体膜として機能する。また、コンプライアンス部４３として機能する部分、すなわちリザーバー３６に対応する部分は、このリザーバー３６の開口形状に倣って支持板４０がエッチング加工で除去されて樹脂フィルム４１のみとなっている。

そして、上記の島部４４には圧電振動子３０の先端面が接合されているので、この圧電振動子３０の自由端部を伸縮させることで圧力室３８の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室３８内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル３５からインク滴を噴射させるようになっている。なお、本発明における記録ヘッド２は、ノズル３５ａに連通する圧力室３８の容積を変動させる第１圧電振動子（本発明における第１圧力発生手段に相当）を駆動することで、ノズル３５ａからインク滴を噴射する一方、ノズル３５ｂに連通する圧力室３８の容積を変動させる第２圧電振動子（本発明における第２圧力発生手段に相当）を駆動することで、ノズル３５ｂからインク滴を噴射するように構成されている。

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５０とプリントエンジン５１とで概略構成されている。プリンターコントローラー５０は、ホストコンピューター等の外部装置からのデータが入力される外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）５２と、各種データ等を記憶するＲＡＭ５３と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ５４と、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭ等からなる不揮発性記憶素子５５と、各部の制御を行う制御部５６（本発明における調整部に相当）と、クロック信号を発生する発振回路５７と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号ＣＯＭを発生する駆動信号発生回路５８（本発明における駆動信号発生部に相当）と、印刷データ（ドットパターンデータ）や駆動信号ＣＯＭ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）５９と、を備えている。プリントエンジン５１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から構成されている。

制御部５６は、外部装置から外部Ｉ／Ｆ５２を通じて受信した印刷データをドットパターンデータに変換し、このドットパターンデータを内部Ｉ／Ｆ５９を通じて記録ヘッド２側に出力する。このドットパターンデータは、階調データをデコード（翻訳）することにより得られる印刷データによって構成されている。また、制御部５６は、発振回路５７からのクロック信号に基づいて記録ヘッド２に対してラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨを供給する。これらのラッチ信号やチェンジ信号は、駆動信号ＣＯＭを構成する各駆動パルスＤＰの供給タイミングを規定する。

図５は、基本駆動信号ＣＯＭ１の構成を説明する波形図である。本発明における駆動信号発生回路５８は、記録紙６上に１画素（画像等の形成単位）を形成する期間に対応する１噴射周期Ｔ内に、圧電振動子３０を駆動してノズル３５から記録紙６に向けてインクを噴射するための駆動パルスＤＰ１を複数含む一連の基本駆動信号ＣＯＭ１を発生する。本実施形態における基本駆動信号ＣＯＭ１は、１噴射周期（又は１記録周期：図５中に符号Ｔで示す）において、駆動パルスＤＰ１を４つ含み、これを繰り返し単位としている。そして、駆動信号発生回路５８は、この基本駆動信号ＣＯＭ１をそれぞれ内部Ｉ／Ｆ５９を介して記録ヘッド２側に供給する。

図６は、上記構成の駆動信号発生回路５８が発生する基本駆動信号ＣＯＭ１に含まれる駆動パルスＤＰ１の構成を説明する波形図である。なお、図６において、縦軸は駆動パルスＤＰ１の電位であり、横軸は時間［μｓ］である。また、駆動パルスＤＰ１の最低電位ＶＬから最高電位ＶＨまでの電位差（駆動電圧）はｖｈ１に設定されている。
駆動パルスＤＰ１は、基準電位ＶＢから膨張電位ＶＨまでプラス側に電位が変化して圧力室３８を膨張させる膨張要素ｐ１と、膨張電位ＶＨを一定時間維持する膨張維持要素ｐ２と、膨張電位ＶＨから収縮電位ＶＬまでマイナス側に電位が変化して圧力室３８を急激に収縮させる収縮要素ｐ３と、収縮電位ＶＬを一定時間維持する収縮維持（制振ホールド）要素ｐ４と、収縮電位ＶＬから基準電位ＶＢまで電位が復帰する復帰要素ｐ５と、を含んでいる。

駆動パルスＤＰ１が圧電振動子３０に供給されると次のように作用する。まず、膨張要素ｐ１が圧電振動子３０に供給されると、当該圧電振動子３０が収縮し、これに伴って圧力室３８が基準電位ＶＢに対応する基準容積から最高電位ＶＨに対応する最大容積まで変化、ここでは膨張する。これにより、ノズル３５に露出しているメニスカスが圧力室３８側に引き込まれる。この圧力室３８の膨張状態は、膨張維持要素ｐ２の供給期間中に亘って一定に維持される。

膨張維持要素ｐ２の後に続いて膨張要素ｐ１によって電圧が変化した方向とは反対方向に電圧を変化させる要素となる収縮要素ｐ３が圧電振動子３０に供給されると、当該圧電振動子３０が伸長し、これにより、圧力室３８が上記最大容積から最低電位ＶＬに対応する最小容積まで急激に変化、ここでは収縮する。この圧力室３８の急激な収縮によって圧力室３８内のインクが加圧され、これにより、ノズル３５からは数ｐｌ〜数十ｐｌのインクが噴射される。この圧力室３８の収縮状態は、収縮維持要素ｐ４の供給期間に亘って短時間維持され、その後、制振要素ｐ５が圧電振動子３０に供給されて、圧力室３８が最低電位ＶＬに対応する容積から基準電位ＶＢに対応する基準容積まで復帰する。

図７は、記録紙６上におけるインクの着弾状態を説明する模式図であって、（ａ）は往路の状態であり、（ｂ）は復路の状態である。
次に、主走査方向Ｘに沿って記録ヘッド２を往復移動させながら、圧電振動子３０に基本駆動信号ＣＯＭ１を供給することで、ノズル３５ａとノズル３５ｂそれぞれから噴射された染料インクと顔料インクとが記録紙６に着弾した際の着弾状態について説明する。なお、以下では、顔料インクと染料インクを用いて記録紙６上の所定の領域を塗りつぶす所謂ベタ塗り印刷を行うことを想定する。このベタ塗り印刷では、１噴射周期Ｔにおいて基本駆動信号ＣＯＭ１に含まれる複数（例えば、４つ）の駆動パルスＤＰ１を圧電振動子３０に印加することで、対応するノズル３５から複数連続してインクを噴射させて記録紙６上の画素領域に複数の単位ドットから成る大ドットを形成する。図７における１つのドットは、１画素分のドット（大ドット）を示している。
最初に、往路時と復路時の両方で基本駆動信号ＣＯＭ１を用いる場合（即ち、本発明を適用していない場合）について説明する。まず、往路方向Ｘ１に記録ヘッド２を走査する場合には、図７（ａ）左側に示すように、ノズル列３９ｂを構成する各ノズル３５ｂから噴射された顔料インクは、ノズル列３９ｂにおけるノズル３５ｂピッチに対応して副走査方向Ｙに互いの間隔を１／２ピッチ空けた状態で列状（図中最左側の１列目）に着弾する。そして、顔料インクが記録紙６に着弾すると、顔料成分が記録紙６の表面上に堆積し、記録紙内部には殆ど浸透しない。これにより、副走査方向Ｙに沿って間隔を空けて並んだ顔料インクのドット（図中Ｄ２で示す）によって構成される１列目のドットＤ２の列が形成される。

次に、往路方向Ｘ１に記録ヘッド２を所定ピッチ（例えば、約１ドット分）走査した後に、再びノズル列３９ｂを構成する各ノズル３５ｂから噴射された顔料インクは、１列目の顔料インクのドットＤ２の列から往路方向Ｘ１に所定ピッチ離れた位置に、副走査方向Ｙに互いの間隔を１／２ピッチ空けた状態で列状（図中左側から２列目）に着弾する。そして、記録紙６に着弾した２列目の顔料インクの顔料成分は、隣接する１列目の顔料インクの各ドットＤ２の隣に堆積する。これにより、副走査方向Ｙに沿って間隔を空けて並んだ顔料インクのドットＤ２によって構成される２列目のドットＤ２の列が形成される。このように記録ヘッド２を走査しながらノズル３５ｂからインクを噴射してドットＤ２を順次形成していくことで主走査方向Ｘに隣接するドットＤ２同士が連結し、主走査方向Ｘに沿ってドットＤ２の行が形成される。

一方、ノズル列３９ｂによって１列目のドットＤ２を形成するためのインクを噴射した時点から、間隔Ｌに対応する距離だけ記録ヘッド２を走査した時点でノズル列３９ａを構成する各ノズル３５ａから染料インクを噴射する。ノズル３５ａから噴射される染料インクは、記録紙６に対して先に着弾した１列目の顔料インクのドットＤ２同士の間隔を埋めるように、副走査方向Ｙに互いの間隔を１／２ピッチ空けた状態で列状（図中最左側の１列目）に着弾する。そして、記録紙６に着弾した染料インクは、一部が記録紙６に浸透しつつ、その着弾位置を中心に記録紙６の表面に広がって、隣接する１列目の顔料インクの各ドットＤ２の端部（上下端）に連結する状態で被覆する。これにより、副走査方向Ｙに沿って間隔を空けて並んだ染料インクのドット（図中Ｄ１で示す）によって構成される１列目のドットＤ１の列が形成され、副走査方向Ｙに隣接するドットＤ１，Ｄ２同士が連結するように、染料インクの各ドットＤ１と顔料インクの各ドットＤ２が交互に形成される。このように記録ヘッド２を走査しながらノズル３５ｂからインクを噴射してドットＤ１を順次形成していくことで主走査方向Ｘに隣接するドットＤ１同士が連結し、ドットＤ２の行間にドットＤ１の行が形成される。

また、往路方向Ｘ１とは反対の復路方向Ｘ２に記録ヘッド２を走査する場合には、図７（ｂ）左側に示すように、染料インクと顔料インクとの記録紙６に対する着弾順序が復路方向Ｘ２に走査する場合とは反対になる。即ち、復路方向Ｘ２に記録ヘッド２を走査する場合、記録紙６に対し、同一の列で見たときに（以下、同様。）先に染料インクが着弾した後に顔料インクが着弾する。先に染料インクが着弾してドットＤ１の列が形成された後、この列のドットＤ１同士の間に顔料インクが着弾してドットＤ２が形成されると、顔料インクの顔料成分の一部が、先に着弾した染料インクの記録紙への浸透に伴って染料インクのドットＤ１側に引っ張られてしまい、その分、ドットＤ２の濃度が薄くなってしまう。これにより、復路方向Ｘ２に記録ヘッド２を走査する場合、復路方向Ｘ１に走査する場合に比べて、記録紙６上に形成されたドットＤ１，Ｄ２を視認した際の濃度が薄くなる。

このように、染料インクは顔料インクに比べて記録紙６に対して浸透し易く、主走査方向Ｘにおける往路と復路とで、染料インクと顔料インクとの記録紙６に対する着弾順序が異なるときには、着弾したインクによる濃度ムラ（色ムラ）が発生する場合がある。特に、記録紙６に対して染料インクと顔料インクとを重なって着弾する場合には、記録紙６に対する着弾順序の違いによって、記録紙６上に記録された画像等に濃度ムラが発生して画質が低下する虞があった。具体的には、記録紙６に対して先に顔料インクが着弾した後に染料インクが着弾する場合は、記録紙６に対して先に染料インクが着弾した後に顔料インクが着弾する場合に比べて、着弾したインクによるドットＤ１，Ｄ２を視認した際の濃度が濃くなることがあった。

そこで、本発明におけるプリンター１では、制御部５６が記録紙６における染料インクと顔料インクとの着弾順序に応じて駆動信号ＣＯＭを変更させて、染料インクまたは顔料インクのうち少なくとも一方の噴射量を調整することに特徴を有している。より詳しくは、本実施形態の制御部５６は、記録紙６に対して先に顔料インクが着弾した後に染料インクが着弾する往路方向Ｘ１において、記録紙６に対して先に染料インクが着弾した後に顔料インクが着弾する復路方向Ｘ２で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に少なくなるように、顔料インクに対応するノズル列３９ｂの噴射に使用する往路用駆動信号ＣＯＭ２を設定する。以下、本発明における往路用駆動信号ＣＯＭ２について説明する。

図８は、往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａの構成を説明する波形図である。
本発明における駆動信号発生回路５８は、１噴射周期Ｔ内に、駆動パルスＤＰ２を複数含む一連の往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａを発生する。本実施形態における往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａは、１画素分の区間において、駆動パルスＤＰ２を４つ含み、これを繰り返し単位としている。この駆動パルスＤＰ２の駆動電圧ｖｈ２は、駆動パルスＤＰ１の駆動電圧ｖｈ１よりも小さい値に設定されている（ｖｈ２＜ｖｈ１）。そして、制御部５６は、復路方向Ｘ２において染料インク及び顔料インクと往路方向Ｘ１において染料インクを噴射する際には、基本駆動信号ＣＯＭ１を用いる一方、往路方向Ｘ１において染料インクを噴射する際にはそのまま基本駆動信号ＣＯＭ１を使用するのに対し、顔料インクを噴射する際には、往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａに変更する。このように変更された往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａを、往路方向Ｘ１において顔料インクを噴射するノズル３５ｂに対応する圧電振動子３０に供給することにより、図７（ａ）右側に示すように、往路方向Ｘ１において、復路方向Ｘ２で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１を用いて記録紙６に着弾させたドットＤ２（図７（ｂ）右側）と比較して、顔料インクの噴射量が相対的に少なくなる。これにより、往路方向Ｘ１におけるドットＤ１，Ｄ２の濃度を、復路方向Ｘ２におけるドットＤ１，Ｄ２の濃度に揃えることで、往路方向Ｘ１と復路方向Ｘ２との濃度差が低減される。

図９は、往路用駆動信号の変形例の構成を説明する波形図である。
本発明の往路用駆動信号ＣＯＭ２は、上記した往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａに限られない。例えば、１画素分の区間において、駆動パルスＤＰ１を３つ含み、これを繰り返し単位とした往路用駆動信号ＣＯＭ２Ｂに変更しても良い。これにより、制御部５６は、圧電振動子３０に印加する駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動パルスＤＰのパルス数を変更することで噴射重量を調整するので、即ち、１画素あたりに着弾するインクの量が調整されるので、駆動パルスＤＰの駆動電圧ｖｈを変更する場合と比べ、インクの噴射重量の調整量を広げることができ、記録紙６に着弾した際のインクの浸透速度の差に起因する濃度ムラを簡単な構成で低減させることができる。なお、駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動パルスＤＰのパルス数を減らす変更をした場合には、駆動パルスＤＰの駆動電圧ｖｈを高める変更を同時にすることで、さらに正確に噴射重量を調整することができる。

図１０は、他の実施形態における記録紙６に着弾したインクの着弾状態を説明する模式図であって、（ａ）は往路の状態であり、（ｂ）は復路の状態である。
上記した実施形態では、往路方向Ｘ１において、復路方向Ｘ２で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に少なくなるように往路用駆動信号ＣＯＭ２を設定する構成を説明したが、これには限られず、復路方向Ｘ２において、往路方向Ｘ１で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に多くなるように復路用駆動信号ＣＯＭ３（図示せず）を設定しても良い。具体的には、制御部５６は、圧電振動子３０に印加する復路用駆動信号ＣＯＭ３Ａに含まれる駆動パルスＤＰ３（図示せず）の駆動電圧ｖｈ３を、駆動パルスＤＰ１の駆動電圧ｖｈ１よりも高めても良いし、１画素分の区間において、駆動パルスＤＰ１を５つ以上含み、これを繰り返し単位とした復路用駆動信号ＣＯＭ３Ｂに変更しても良い。このように変更された復路用駆動信号ＣＯＭ３Ａ，ＣＯＭ３Ｂを、復路方向Ｘ２において顔料インクを噴射するノズル３５ｂに対応する圧電振動子３０に供給することにより、図１０（ｂ）右側に示すように、往路方向Ｘ１において、復路方向Ｘ２で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１を用いて記録紙６に着弾させたドットＤ２（図１０（ａ）右側）と比較して、顔料インクの噴射量が相対的に多くなる。これにより、復路方向Ｘ２と往路方向Ｘ１との濃度差が低減される。これにより、復路方向Ｘ１におけるドットＤ１，Ｄ２の濃度を、往路方向Ｘ１におけるドットＤ１，Ｄ２の濃度に揃えることで、往路方向Ｘ１と復路方向Ｘ２との濃度差が低減される。

このように、本実施形態のプリンター１は、記録紙６における染料インクと顔料インクとの着弾順序に応じて駆動信号ＣＯＭを変更させて、染料インクまたは顔料インクのうち少なくとも一方の噴射量を調整する制御部５６を備えたので、即ち、制御部５６は、記録紙６に対して先に顔料インクが着弾した後に染料インクが着弾する往路方向Ｘ１において、記録紙６に対して先に染料インクが着弾した後に顔料インクが着弾する復路方向Ｘ２で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に少なくなるように往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａを設定し、又は、復路方向Ｘ２において、往路方向Ｘ１で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に多くなるように復路用駆動信号ＣＯＭ３を設定するので、異なる色材を含むインク同士の着弾順序が相対移動方向における往路と復路とで異なっても、記録紙６に対するインクの浸透速度の差に起因する濃度ムラを簡単な構成で低減させることができ、記録紙６等に記録された画像の画質の低下を抑制することができる。

制御部５６は、圧電振動子３０に印加する駆動信号ＣＯＭに含まれる駆動パルスＤＰの駆動電圧ｖｈを変更することで噴射重量を調整するので、インクの噴射重量を容易に調整できる。

ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

上記実施形態では、本発明における駆動パルスの一例として、図５，図６，図８，図９に示す駆動パルスＤＰを挙げたが、パルスの形状は例示したものに限られず、圧電振動子３０の駆動状態を可変に設定させていれば、任意の波形のものを用いることができる。

また、染料インクを噴射するノズル３５ａを列設したノズル列３９ａと、顔料インクを噴射するノズル３５ｂを列設したノズル列３９ｂとの主走査方向Ｘにおける並び順は、反対でも良い。この際には、往路方向Ｘ２において、復路方向Ｘ１で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に多くなるように往路用駆動信号ＣＯＭ２Ａを設定し、又は、復路方向Ｘ１において、往路方向Ｘ２で用いる基本駆動信号ＣＯＭ１と比較して、顔料インクの噴射重量が相対的に少なくなるように復路用駆動信号ＣＯＭ３を設定すれば良い。

なお、上記各実施形態では、圧力発生手段として、所謂縦振動型の圧電振動子３０を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み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。また、圧力振動子３０は、磁歪素子や発熱素子を用いる場合にも本発明を適用することが可能である。

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、７…キャリッジ移動機構、３０…圧電振動子、３５…ノズル、３８…圧力室、３９…ノズル列、５６…制御部、５８…駆動信号発生回路

Claims (8)

1. 染料系の色材を含む第１の液体を噴射する第１ノズルと、顔料系の色材を含む第２の液体を噴射する第２ノズルと、を有し、前記第１ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第１圧力発生手段および前記第２ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第２圧力発生手段を駆動することで前記ノズルから液体を噴射して着弾対象に着弾させる液体噴射ヘッドと、
   前記圧力発生手段を駆動する駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
   前記着弾対象と前記液体噴射ヘッドとを相対的に移動させる走査機構と、を備えた液体噴射装置であって、
   前記液体噴射ヘッドは、当該液体噴射ヘッドと前記着弾対象との相対移動方向に交差する方向に前記第１ノズルを列設した第１ノズル群と、当該第１ノズル群に対して平行に前記第２ノズルを列設した第２ノズル群とを、前記相対移動方向に並べて配置し、
   前記着弾対象における前記第１の液体と第２の液体との着弾順序に応じて前記駆動信号を変更させて、前記第１の液体または前記第２の液体のうち少なくとも一方の噴射重量を調整する調整部を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記調整部は、前記着弾対象に対して第２の液体が先に着弾した後に前記第１の液体が着弾する第１の相対移動方向において、前記着弾対象に対して第１の液体が先に着弾した後に前記第２の液体が着弾する第２の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に少なくなるように駆動信号を設定し、又は、前記第２の相対移動方向において、前記第１の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に多くなるように駆動信号を設定することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記調整部は、前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスの駆動電圧を変更することで噴射重量を調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記調整部は、前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスのパルス数を変更することで噴射重量を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
5. 染料系の色材を含む第１の液体を噴射する第１ノズルと、顔料系の色材を含む第２の液体を噴射する第２ノズルと、を有し、前記第１ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第１圧力発生手段および前記第２ノズルに連通する圧力室の容積を変動させる第２圧力発生手段を駆動することで前記ノズルから液体を噴射して着弾対象に着弾させる液体噴射ヘッドと、
   前記圧力発生手段を駆動する駆動パルスを含む駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
   前記着弾対象と前記液体噴射ヘッドとを相対的に移動させる走査機構と、を備えた液体噴射装置の制御方法であって、
   前記液体噴射ヘッドと前記着弾対象との相対移動方向に交差する方向に前記第１ノズルを列設した第１ノズル群と、当該第１ノズル群に対して平行に前記第２ノズルを列設した第２ノズル群とを、前記相対移動方向に並べて配置した前記液体噴射ヘッドの各ノズルから前記液体を噴射する際に、前記着弾対象における第１の液体と第２の液体との着弾順序に応じて前記駆動信号を変更させて、前記第１の液体または前記第２の液体のうち少なくとも一方の噴射重量を調整することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
6. 前記着弾対象に対して先に第２の液体が着弾した後に第１の液体が着弾する第１の相対移動方向において、前記着弾対象に対して先に第２の液体が着弾した後に第１の液体が着弾する第２の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に少なくなるように駆動信号を設定し、又は、前記第２の相対移動方向において、前記第１の相対移動方向で用いる駆動信号と比較して、前記第２の液体の噴射重量が相対的に多くなるように駆動信号を設定することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置の制御方法。
7. 前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスの駆動電圧を変更することで噴射重量を調整することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の液体噴射装置の制御方法。
8. 前記圧力発生手段に印加する前記駆動信号に含まれる前記駆動パルスのパルス数を変更することで噴射重量を調整することを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の液体噴射装置の制御方法。

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