液体吐出ヘッド装置、およびそれを用いた記録装置、ならびに印刷方法
【課題】メインパルスとキャンセルパルスとを含む駆動信号を使用する記録装置で、駆動信号を遅延させる際に、液体吐出特性ばらつきが小さい記録装置を提供する。
【解決手段】複数の吐出孔８と複数の加圧室１０と複数のしぼり１２と共通流路５ａと複数の加圧部５０と加圧部５０に、加圧室１０の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、一部の加圧部５０には遅延時間を加えて前記第２駆動信号を送る制御部１００とを備えている液体吐出ヘッド装置であって、共通流路５ａの複数のしぼり１２にそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの加圧室１０の一方から他方へ液体を通して圧力が伝わる伝搬時間と前記遅延時間との差がＡＬ／４以下である液体吐出ヘッド装置。
【解決手段】複数の吐出孔８と複数の加圧室１０と複数のしぼり１２と共通流路５ａと複数の加圧部５０と加圧部５０に、加圧室１０の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、一部の加圧部５０には遅延時間を加えて前記第２駆動信号を送る制御部１００とを備えている液体吐出ヘッド装置であって、共通流路５ａの複数のしぼり１２にそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの加圧室１０の一方から他方へ液体を通して圧力が伝わる伝搬時間と前記遅延時間との差がＡＬ／４以下である液体吐出ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッド装置、およびそれを用いた記録装置、ならびに印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ＥＬディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。
【０００４】
また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。
【０００５】
シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する吐出孔の密度を高くする必要がある。
【０００６】
そこで液体吐出ヘッドを、マニホールドおよびマニホールドから複数の加圧室をそれぞれ介して繋がる吐出孔を有した流路部材と、前記複数の加圧室を覆うように設けられた、複数の個別電極と複数の個別電極に対向している共通電極とそれらに挟まれている圧電セラミック層とを含む複数の変位素子を有する圧電アクチュエータユニットとを積層して構成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッドでは、複数の吐出孔にそれぞれ繋がった加圧室がマトリックス状に配置され、それを覆うように設けられたアクチュエータユニットの変位素子を圧電体の変形により変位させることで、各吐出孔からインクを吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、加圧室が密集して設けられており、しかも複数の加圧室を覆うように圧電アクチュエータユニットが積層されているため、液体吐出素子間でクロストークが生じ、記録精度が十分でなくなる場合があった。
【０００９】
クロストークを抑制する方法としては、加圧室の中の液体を加圧する加圧部を駆動する駆動信号を遅延させて送ることで、隣接する加圧室の駆動部を同時に駆動させないことが考えられる。これにより、直接的なクロストーク（構造クロストーク）はある程度低減できるが、遅らされて駆動される駆動部の加圧室には、遅らされずに駆動された他の駆動部から伝わってくる液体の圧力変動が伝わってくるので、その影響で流体クロストークが生じる。構造クロストークと液体クロストークとの関係を考慮しないと、クロストークがより大きくなることがある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、クロストークの影響が少なくなる液体吐出ヘッド装置、およびそれを用いた記録装置、ならびに印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液体吐出ヘッド装置は、複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッド、ならびに各々の前記加圧部に、対応する前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、当該加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部のうちどちらか一方に、他方より遅延時間を加えて前記第２駆動信号を送るように、前記複数の加圧部の駆動を制御する制御部を備えている液体吐出ヘッド装置であって、前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、当該２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差が、ＡＬ／４以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッド装置と、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の印刷方法は、複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッドを用いた印刷方法であって、前記複数の加圧部に、前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、前記加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させる際に、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部に、前記第２駆動信号を同時に送らないように、当該２つの前記加圧室に対応した前記加圧部のどちらか一方に、前記第２駆動信号に遅延時間を加えて送り、前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、当該２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差を、ＡＬ／４以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液体吐出ヘッド装置によれば、構造クロストークと流体クロストークの影響がある程度相殺し合うことにより、クロストークの影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドを構成する液体吐出ヘッド本体を示す平面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図４】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図５】（ａ）は、図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、（ｂ）は、図３の別の縦断面図である。
【図６】（ａ）（ｃ）は、本発明の一時実施形態の駆動信号であり、（ｂ）（ｄ）は（ａ）（ｃ）の駆動信号が加えられた際の加圧室の圧力である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態である記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。
【００１７】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００１８】
給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。
【００１９】
給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。
【００２０】
搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。
【００２１】
ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００２２】
ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。
２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。
【００２３】
給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
【００２４】
４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端に液体吐出ヘッド本体１３を有している。液体吐出ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の吐出孔８が設けられている（図３参照）。
【００２５】
１つの液体吐出ヘッド２に設けられた吐出孔８からは、同じ色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２の吐出孔８は一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐ搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。各液体吐出ヘッド２は、液体吐出ヘッド本体１３の下面と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。
【００２６】
搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成する液体吐出ヘッド本体１３から印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。
【００２７】
搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。
【００２８】
なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。
【００２９】
次に本発明の液体吐出ヘッドを構成する液体吐出ヘッド本体１３について説明する。図２は、図１に示された液体吐出ヘッド本体１３を示す上面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大上面図であり、液体吐出ヘッド本体１３の一部である。図４は、図３と同じ位置の拡大透視図で、吐出孔８の位置が分かりやすいように、一部の流路を省略して描いている。なお、図３および図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき加圧室１０（加圧室群９
）、しぼり１２および吐出孔８を実線で描いている。図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、図５（ｂ）は、図３の別の部分の縦断面図である。
【００３０】
液体吐出ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、アクチュエータユニットである圧電アクチュエータユニット２１とを有している。圧電アクチュエータユニット２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータユニット２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータユニット２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット２１を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータユニット２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
【００３１】
流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータユニット２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
【００３２】
流路部材４内に形成された共通流路であるマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータユニット２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータユニット２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータユニット２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域に互いに隣接して液体吐出ヘッド本体１３の長手方向に延在している。
【００３３】
流路部材４は、複数の加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの加圧室群９を有している。加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの加圧室１０によって形成された各加圧室群９は圧電アクチュエータユニット２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータユニット２１が接着されることで閉塞されている。
【００３４】
本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列のＥ１〜Ｅ４の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。
【００３５】
全体では、マニホールド５から繋がる加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている
。各加圧室列に含まれる加圧室１０の数は、アクチュエータである変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出孔８もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。すなわち、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３７が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の吐出孔８を４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３７が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３７が形成されているということである。
【００３６】
圧電アクチュエータユニット２１の上面における各加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は加圧室１０より一回り小さく、加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータユニット２１の上面における加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。
【００３７】
流路部材４の下面には多数の吐出孔８が形成されている。これらの吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータユニット２１と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔群７は圧電アクチュエータユニット２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータユニット２１の変位素子５０を変位させることにより吐出孔８から液滴が吐出できる。吐出孔８の配置については後で詳述する。そして、それぞれの領域内の吐出孔８は、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
【００３８】
液体吐出ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０、カバースペースプレート３１およびノズルプレート３２である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３７および副マニホールド５ａを構成するように、位置合わせして積層されている。液体吐出ヘッド本体１３は、図５に示されているように、加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、吐出孔８は下面にと、個別流路３７を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室１０を介して副マニホールド５ａと吐出孔８とが繋がる構成を有している。
【００３９】
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート２２に形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート２５、２６に形成された個別供給流路６とが含まれている。
【００４０】
第３に、加圧室１０の他端から吐出孔８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート３２（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート２７〜３０に形成されている。
【００４１】
第５に、カバースペースプレート３１に形成され、マニホールド５の下に形成されるダンパ室１８となる孔である。ダンパ室１８は、上述の第１〜４の孔とは繋がっておらず、液体は入るようにはなっていない。ダンパ室１８とマニホールド５との間カバープレート３０は、ダンパ１９となり、マニホールド５の体積が変わるようにすることで、マニホールド５の液体の供給の過不足が吐出に影響を与えにくくしたり、マニホールド５を通じて加圧室１０間の間で圧力が伝わって吐出特性に影響を与えるクロストークを小さくしたりする。ダンパ室１８は密閉された空間であっても、空気が体積変化することでダンパが働くようになるが、上述した孔と別な孔によって、流路部材４の外部と繋がるようにしておけば、ダンパとしてより良く働く。
【００４２】
第１〜４の連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から吐出孔８に至る個別流路３７を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で吐出孔８から吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室１０の一端部に至る。さらに、加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔８へと進む。
【００４３】
圧電アクチュエータユニット２１は、図５に示されるように、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータユニット２１全体の厚さは４０μｍ程度であり、１００μｍ以下であることにより、変位量を大きくすることができる。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００４４】
圧電アクチュエータユニット２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４、Ａｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータユニット２１の上面における加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、加圧室１０と対向する領域外に引き出されて引出電極３５ｂになっており、引出電極３５ｂの上には接続電極３６が形成されている。接続電極３６は例えばガラスフリットを含む金からなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極３６は、図示されていないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に設けられた電極と電気的に接合されている。
【００４５】
詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部１００から外部配線であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を通じて駆動信号（駆動電圧）が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極３４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域内の全ての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に外部配線と接続されている。
【００４６】
なお、後述のように、個別電極３５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより
、この個別電極３５に対応する加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３７を通じて、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータユニット２１における各加圧室１０に対向する部分は、各加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする変位素子５０が加圧室１０毎に、加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット２１には変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は５〜７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
【００４７】
平面視したとき、個別電極３５は加圧室１０と重なるように配置されており、加圧室１０の中央に位置している部位の、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれている圧電セラミック層２１ｂは、圧電アクチュエータユニット２１の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に対応し駆動信号を与えることで駆動できる。
【００４８】
本実施形態では、遅延を加えない駆動信号と遅延を加えた駆動信号を使用するが、まず遅延を加えない駆動信号について、図６（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は遅延を加えない駆動信号であり、図６（ｂ）は、その駆動信号を加えた際に生じる加圧室１０内の圧力変化である。なお、実際の駆動信号には、信号の立ち上がり、立ち下がりなどの信号のなまりが生じることがあるが、図ではそのようなものが含まれない模式的なものを示している。また、実際の圧力は、前記信号のなまりに対応したなまりが含まれるが、図ではそのようなものが含まれない模式的なものを示している。なまりが生じた駆動信号を用いても以下の内容は、基本的に同じになる。
【００４９】
本実施形態における駆動信号は、引き打ちと呼ばれる駆動を行なうものである。まず、予め個別電極３５を共通電極３４より高い電圧Ｖ１（Ｖ（ボルト）、以下で単位は省略することがある）にしておくことで、変位素子５０が加圧室１０側に変位して、加圧室の体積が減少した状態で待機する。この際の加圧室１０内の圧力は、待機状態になってからある程度時間が経過して、定常状態になっているので、実質的に０（Ｐａ（パスカル）以下で単位は省略することがある）となっている。なお、実際の使用状態では、前の吐出を行なった後の振動が残留し、微小な圧力変動が残っている場合もある。
【００５０】
吐出要求があった場合、時刻ｔａ１で個別電極３５の電圧を低く（図６（ａ）では０）する第１駆動信号を送り、共通電極３４との電位差を少なく（図６（ａ）では同電位）することで加圧室１０の体積を増加させ、その後、時刻ｔａ２で再び高電位Ｖ１とする第２駆動信号を送ることで、加圧室１０の体積を減少させる。時刻ｔａ１で加圧室１０の体積が増加することで、加圧室１０は負圧となり、その後、圧力は吐出孔８からしぼり１２までの液体の固有振動（周期は後述する２ＡＬ）で振動し始める。圧力の振動が正圧の極大となった時刻ｔａ２に、変位素子５０を加圧室１０の体積を小さくするよう変位させることで、圧力室１０内の正圧がより高くなる。この圧力より液体が吐出孔８に向かって進み、液滴として吐出される。そして、圧力室１０内の圧力について言えば、この後、減衰しつつ前述の固有振動を続ける。
【００５１】
なお、以上の説明は、時刻ｔａ２と正圧が極大になる時刻とが完全に一致している場合について説明しているが、実際には、これらの時刻はある程度ずれてもよい。個別流路３７内において圧力波がしぼり１２の加圧室１０側の端から吐出孔８まで伝播する時間長さをＡＬ（Acoustic Length）といい、これはしぼり１２から吐出孔８までの液体の体積固
有振動周期の半分でもある。原理的にはｔａ２−ｔａ１をＡＬと一致させることで、液体
吐出速度は最大になると考えられるが、実際にはｔａ２−ｔａ１を０．７ＡＬ〜１．３ＡＬ程度の範囲にして使用される。ＡＬは、流路の形状や液体の物性などから算出することもできるし、ｔａ２−ｔａ１の値を変えて吐出試験を行ない、液滴の速度がもっとも速くなる時間として、実験的に求めることもできる。なお、図１〜５に示した液体吐出ヘッド２の個別流路３７のＡＬは約６．７μｓである。
【００５２】
このような駆動信号により記録を行なうとクロストークが生じることがある。主なクロストークとしては、圧変位素子５０が変位する際に、変位素子５０が収縮するので、その応力が隣接する変位素子に影響するもの、加圧室１０の中の液体の振動が流路部材４を通じて隣接する加圧室１０に伝わるもの、加圧室１０の中の液体の振動がしぼり１２を介して副マニホールド５ａに伝わり、さらに副マニホールド５ａに繋がっている加圧室１０に伝わるものがある。このようなクロストークを抑制するために、駆動信号に遅延を与えて変位素子５０に送ることが考えられる。これは、ある時刻ｔに駆動信号を送るところを時刻（ｔ＋遅延時間）に駆動信号を送るものであり、マトリックス状に配置された加圧室１０のうち隣接した加圧室１０に繋がっている変位素子５０に同時に駆動信号を送らないようにすることで、前述の主なクロストークのうち最初の２つのクロストークを抑制することに効果がある。
【００５３】
なお、ここで言う隣接する加圧室１０とは、間の距離が最も近い加圧室１０のことであり、より具体的には、略菱形（より一般的には略平行四辺形の）の辺が対向して隣り合う加圧室１０のことである。そして、このような駆動は、例えば、図３のＦ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１３、Ｆ１５の加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させない駆動信号を送り、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４、Ｆ１６の加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させた駆動信号を送ればよい。遅延時間は１つの値とは限らず、例えば、３種類の遅延時間を加えられるようにして、１つの副マニホールド５ａに繋がっている４つ加圧室列１１ａ〜ｄに対して、それぞれ異なるタイミングで駆動信号を送るようにしてもよい。
【００５４】
このように遅延無しの駆動信号と遅延有りの駆動信号を送ることで、前述したクロストークのうち最初の２つについては、ある程度低減できるものの、遅延有りの駆動信号による吐出は、遅延無しの駆動信号により生じた液体の振動の影響を受けた状態で行われるため、一般的に吐出速度が遅くなったり、吐出量が少なくなったり、あるいはその両方が生じる。これは、吐出条件は、例えば、所定の吐出量を得るための電圧を低くできるように、吐出量をできるだけ多くしたり、あるいは吐出速度のばらつきを小さくするために吐出速度をできるだけ速くするように設定されているため、基本的に、設定された状態からの変動があると、その設定からのずれが吐出速度の低下や、吐出量の減少につながるからである。
【００５５】
副マニホールド５ａには、それぞれ４列の加圧室列１１ａ〜ｄが、しぼり１２を介して繋がっている。遅延の有無、あるいはその量が一致する駆動信号が送られる加圧室１０のみが繋がるように副マニホールド５ａを設けることも可能であるが、そのようにすると、副マニホールド５ａの本数が増えて空間の利用効率が落ち、各副マニホールド５ａの断面積が小さくなって、流路抵抗も増えるのであまり好ましくない。そして、しぼり１２に繋がる副マニホールド５ａの開口と、加圧室１０との配置の関係は、例えば、図３に示されているように複雑になるので、各副マニホールド５ａにおいて、遅延の有無、あるいはその量が一致しない駆動信号が送られる加圧室１０から繋がっている開口をある程度近くに配置せざるを得ない。そうすると、遅延無しの駆動信号で駆動された変位素子５０が加圧室１０に与えた圧力は、その加圧室１０に繋がるしぼり１２、副マニホールド５ａ、他の加圧室１０に繋がるしぼり１２、他の加圧室１０と伝わっていくことになる。
【００５６】
図６（ｃ）は、図６（ａ）に示された駆動信号に対して、遅延時間を与えて遅らされた駆動信号であり、図６（ｄ）は、その駆動信号によって加圧される加圧室１０の圧力を示している。図６（ｄ）には、加圧室１０が面している、遅延されて駆動される変位素子５０により生じる圧力を実線で示している。基本的な動作は、遅延がない場合と同じであり、高電位であるＶ１で待機し、時刻ｔｂ１で第１駆動信号を送り電圧を０とし、時刻ｔｂ２で第２駆動信号を送り電圧をＶ１に戻している。これにより、加圧室１０は、時刻ｔｂ１で負圧が加わり、時刻ｔｂ２では、先ほどの負圧から振動して生じている正圧と変位素子５０から加わる正圧とが合わさって、より大きな正圧となり、吐出が生じる。なお、ここで遅延時間はｔｂ２−ｔａ２である。
【００５７】
以上は、その加圧室１０が面している変位素子５０により生じる圧力の説明である。実際は、これにさらに、前述した遅延無しの駆動信号で生じた圧力が加わる。図６（ｄ）には、他の加圧室１０からｔｃ１−ｔａ１の伝搬時間がかかって到達した、しぼり１２から加わる圧力（以下で伝搬圧力と言うことがある）を点線で示している。図６（ｄ）では、遅延時間は、伝搬時間より僅か（ＡＬ／４以内）に短くなっている。なお、実際の伝搬圧力は、副マニホールド５ａの中を伝わってくる経路が様々あるので、元の圧力の波形に対して少し崩れた形状になると考えられるが、図６（ｄ）では、単に減衰した波形を示した。
【００５８】
時刻ｔｂ１から時刻ｔｂ３の間、面する変位素子５０からの与えられる圧力は、加圧室１０で負圧になっており、吐出孔８側および副マニホールド５ａ側から液体を引き込むことにより、圧力０となり、さらに正圧へと転じようとしている。この際に、しぼり１２から負圧の圧力波が伝搬してくると、副マニホールド５ａから加圧室１０へ液体が入り込み難くなる。別の言い方をすれば、副マニホールド５ａに対する加圧室１０の負圧の圧力差が小さくなるので圧力の復元力が弱くなる。いずれにしても、伝搬してきた圧力は、引き打ちにおける引きの効果が少なくなることにより、吐出速度低下、あるいは吐出量低下となる影響を与える。
【００５９】
面する変位素子からの与えられる圧力は、時刻ｔｂ３から時刻ｔｂ４の間、加圧室１０で正圧になっており、吐出孔８側および副マニホールド５ａ側へ液体を押し出そうとしている。この際、しぼり１２から加わる正圧は、加圧室１０を介して吐出孔８に液体を送り出す力となるので、伝搬してきた圧力は、吐出速度の増加、あるいは吐出量の増加となる影響を与える。
【００６０】
これらの影響は、伝搬圧力が、ｔｃ１以降で高くなること、後者の作用時間が、前者の作用時間の約倍であること、から後者の影響が強くなり、吐出速度が増加するか、吐出量が増加するか、あるいは両者の効果が生じる。そして、前述したように直接的なクロストークの影響が吐出速度低下、あるいは吐出量低下となるので、これらと伝搬圧力の影響を相殺させることで、遅延有りの駆動と遅延無しの駆動との吐出特性の差を少なくすることができる。なお、基本的に吐出速度低下、あるいは吐出量低下の方が、影響が大きいため、遅延有りの駆動の方の吐出速度の増加、吐出量の増加が大きくなって、もとよりも差が大きくなってしまうことはない。また、そのため、吐出速度の増加、あるいは吐出量の増加の効果がより大きくなるように、伝搬時間と遅延時間との差はＡＬ／４以内するのが良い。
【００６１】
また、引き打ちの後半の動作である押す際の高くなった圧力同士を重ねるために、伝搬時間は、遅延時間以上、遅延時間＋ＡＬ／４以内の時間にするのが好ましい。
【００６２】
なお、加圧室１０を押す第２駆動信号の時間差が圧力の重なり方に大きな影響を与えるため、遅延有りの駆動信号の第２駆動信号に遅延時間を加えるようにしている。各駆動信
号の第１駆動信号と第１駆動信号との間の時間はあらかじめ定められているため、遅延有りの駆動信号の第１駆動信号も遅延させて送られることになる。
【００６３】
以上のような動作により、吐出特性の差が少なくなる効果が高いのは、ベタ印刷、あるいはそれに近い、一定の濃度に近いで印刷を行なう際である。その様な場合、遅延して加圧される加圧室１０には、遅延されない加圧室１０も加圧されていることが多いので、そこから伝搬圧力が伝わってきており、上述の効果が得られる。その結果、吐出特性の差が目立ち易い印刷条件において、吐出特性の差が比較的少なくなるので、良好な印刷ができる。一方、まばらな印刷をする際には、遅延して駆動される加圧室１０には、遅延されない加圧室１０が加圧されるとは限らないため、伝搬圧力が伝わってくるとは限らず、上述の効果が得られない場合もある。しかし、そのような場合、まばらな印刷ではそもそも吐出特性の差は目立ちにくいため、印刷結果が特に悪くなることはない。
【００６４】
ここで遅延時間について詳細に説明する。遅延時間は、対象とする２つの加圧室１０の間を、液体を通じて圧力が伝搬する時間であり、一方の加圧室１０のしぼり１２、副マニホールド５ａ、他方の加圧室１０のしぼり１２と伝わる時間である。本実施形態においては、各しぼり１２からの開口はマニホールド５ａの同じ面に開口しているため、図５（ｂ）に示す経路３８のように副マニホールド５ａの底面で反射する経路の圧力波が、強く伝搬される。しぼり１２からの開口同士が向かい合うような流路の場合、直接伝わる経路を考えればよい。
【００６５】
１つの副マニホールド５ａに繋がっている加圧室１０に加えられる変位素子５０の圧力は、副マニホールド５ａを介して影響を及ぼすが、間の距離が長くなるほど減衰するため、基本的に、副マニホールド５ａに開口しているしぼり１２からの開口のうち、距離が近いものを考慮すればよい。また、ある加圧室１０に面している変位素子５０を駆動する際には、その時間付近で、その加圧室１０に到達している伝搬圧力と重なるように遅延時間を変えればよい。その加圧室１０に到達する伝搬圧力としては、一部の変位素子５０を遅延駆動していることにより、その加圧室１０よりも早いタイミングで駆動されたことにより加圧された加圧室１０からの圧力波が使用できる。なお、遅延時間が複数ある場合、遅延時間が大きい圧力室１０には、遅延時間が短い加圧室１０からの圧力波も伝わってくるので、その圧力波を使用してもよい。なお、１つ前の駆動周期で加圧された加圧室１０からの圧力波を使用することも考えられるが、そのようにすると駆動タイミングが同じになり、直接的なクロストークの低減をし難くなる。したがって、吐出速度の増加、吐出量の増加が大きくなるように副マニホールド５ａに開口しているしぼり１２からの開口が最も近い加圧室１０から伝わってくる圧力波を使用できるよう、その加圧室１０と遅延時間を異ならせれば良い。
【００６６】
本実施形態では、異なる遅延時間で加圧される加圧室１０、すなわち遅延無しの駆動の加圧室１０から遅延無しの駆動の加圧室１０までの伝搬経路の長さは、例えば、１〜２ｍｍ程度になり、液体として音速が１５００ｍ／ｓのものを使用すると、単純に距離を速度で割った値としては、遅延時間は約０．６６〜１．３３μ秒となる。これに対して、遅延時間を前述範囲で設定すれば、上述の効果が得られる。
【００６７】
一方、遅延時間は、直接的なクロストークを効果的に減じるためには、ＡＬ／２以上とするのが好ましい。このような遅延時間に対して、伝搬時間を前述の範囲内にするには、例えば、副マニホールド５ａの幅や深さを変えることで伝搬経路を長くすることで対応できる。他方、そのように伝搬経路を長くすると、液体吐出ヘッド２が大きくなってしまうという問題も生じる。
【００６８】
そのような場合、副マニホールド５ａにダンパ１９を設けることにより、伝搬時間を長
くすることができる。その場合の伝搬時間は、流路の形状、ダンパの物性や形状、液体の物性などを用いてシミュレーションで計算することができる。基本的にダンパ１９単体の固有振動周期を長くすれば、伝搬時間が長くなるので、ダンパ１９の形状・寸法を変えることにより伝搬時間を調整できる。例えば、副マニホールド５ａの底面全体（幅および長さ方向の両方）を、厚さ３０μｍのダンパ１９とすることで、伝搬経路を１ｍｍ程度のままで、伝搬時間を４．５μ秒とすることができる。このようにすれば、液体吐出ヘッド２をコンパクトにしたまま、伝搬時間を長くでき、伝搬時間と遅延時間との差もＡＬ／４以下とすることができる。特に液体吐出ヘッド２をコンパクトにするには、伝搬経路を音速で伝わった際の遅延時間がＡＬ／２より短い副マニホールド５ａに対して、ダンパ１９を設けることにより、実際の伝搬時間をＡＬ／２とするのが良い。
【００６９】
本実施形態では、副マニホールド５ａの底面で反射する伝搬経路３８が主だった経路であるが、ダンパ１９を設ける位置は、反射する部分には限らない。反射する部分以外でもダンパ１９を設けることにより、副マニホールド５ａの中の液体の固有振動周期が長く変わるので、伝搬時間を長くできる。しかし、より効果的に伝搬時間を長くするには、伝搬経路３８を途中で反射が生じるものにし、反射する部分にダンパ１９を設けるのが良い。
【００７０】
なお、上述の説明の通り、引き打ちの吐出動作のうちの圧力が高くなる押しの際に発生する圧力波の関係が重要であるので、遅延時間については、加圧室１０の体積を小さくする信号を同士の時間差を比較する。これは引き打ちの際に加える波形が、電圧が０になっているパルス幅が異なる波形であっても同様であり、遅延時間は、波形の始める加圧室１０の体積を大きくする信号同士ではなく、加圧室１０の体積を小さくする信号同士の時間差を比較する。
【００７１】
パルス幅の異なる波形を加える際には、次のようにするのがより好ましい。引き打ちの吐出動作の最初の引きの際に生じる圧力波と、後の押しの際に生じる圧力波の位相差をθとすると（なお、パルス幅がＡＬの場合はθ＝πである）、これらの２つの圧力差により生じる最終的な圧力波は、押しの際に加える圧力変化に対して（π−θ）／２遅くなるため、この圧力波に対して、遅延時間をＡＬ／４位以内とすればよい。
【００７２】
またこの際、複数のパルス幅の駆動波形を用いて印刷する場合であっても、複数のパルス幅の駆動波形のそれぞれについて、伝搬時間と遅延時間との関係を上述の範囲内にした上で、各加圧室列１１ａ〜ｄに対して、同時に第１駆動信号を送るようにすれば、全ての駆動に対して、本発明の効果が得られるとともに、駆動の回路を簡略化できる。また、伝搬時間と遅延時間との関係から、第１駆動信号を送るタイミングを揃えられない場合、第２駆動信号を送るタイミングを揃えればよい。この場合、駆動信号を記憶しておく記憶部に駆動信号を記憶させる際に、駆動信号として、最初に駆動電圧の変化のないものを記憶させておけば良い。
【００７３】
具体的には、駆動電圧が０となるパルス幅がＡＬの駆動波形と０．７ＡＬの駆動波形を使用する場合、記憶部に記憶する波形としては、パルス幅がＡＬの駆動波形は、ＡＬの間電圧を０とする波形、パルス幅が０．７ＡＬの駆動波形は、最初の０．３ＡＬは電圧Ｖ１とし、その後０．７ＡＬの間電圧を０とする波形、とすれば良い。このようにすれば、パルス幅の異なる駆動信号を送る際に、各加圧室列１１ａ〜ｄに対して、同時に駆動信号を送るとともに、第２駆動信号を送るタイミングを同じにできる。また、同様にして、第２駆動信号を送るタイミングを同じにするのではなく、第２駆動信号が送られた後の圧力の変動が同じタイミングになるように、各駆動信号の第１駆動信号の前の駆動信号の変化のない時間を変えるようにしても良い。
【００７４】
なお、本実施形態では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子５０を示したが、これ
に限られるものでなく、液体加圧室１０中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、液体加圧室１０中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたものでも良い。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５・・・マニホールド（共通流路）
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・開口
６・・・個別供給流路
８・・・吐出孔
９・・・加圧室群
１０・・・加圧室
１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・加圧室列
１２・・・しぼり
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・吐出孔列
１８・・・ダンパ室
１９・・・ダンパ
２１・・・圧電アクチュエータユニット
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２２〜３２・・・プレート
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３５ａ・・・個別電極本体
３５ｂ・・・引出電極
３６・・・接続電極
３７・・・個別流路
３８・・・圧力波の主たる伝搬経路
５０・・・変位素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッド装置、およびそれを用いた記録装置、ならびに印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ＥＬディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。
【０００４】
また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。
【０００５】
シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する吐出孔の密度を高くする必要がある。
【０００６】
そこで液体吐出ヘッドを、マニホールドおよびマニホールドから複数の加圧室をそれぞれ介して繋がる吐出孔を有した流路部材と、前記複数の加圧室を覆うように設けられた、複数の個別電極と複数の個別電極に対向している共通電極とそれらに挟まれている圧電セラミック層とを含む複数の変位素子を有する圧電アクチュエータユニットとを積層して構成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッドでは、複数の吐出孔にそれぞれ繋がった加圧室がマトリックス状に配置され、それを覆うように設けられたアクチュエータユニットの変位素子を圧電体の変形により変位させることで、各吐出孔からインクを吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、加圧室が密集して設けられており、しかも複数の加圧室を覆うように圧電アクチュエータユニットが積層されているため、液体吐出素子間でクロストークが生じ、記録精度が十分でなくなる場合があった。
【０００９】
クロストークを抑制する方法としては、加圧室の中の液体を加圧する加圧部を駆動する駆動信号を遅延させて送ることで、隣接する加圧室の駆動部を同時に駆動させないことが考えられる。これにより、直接的なクロストーク（構造クロストーク）はある程度低減できるが、遅らされて駆動される駆動部の加圧室には、遅らされずに駆動された他の駆動部から伝わってくる液体の圧力変動が伝わってくるので、その影響で流体クロストークが生じる。構造クロストークと液体クロストークとの関係を考慮しないと、クロストークがより大きくなることがある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、クロストークの影響が少なくなる液体吐出ヘッド装置、およびそれを用いた記録装置、ならびに印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液体吐出ヘッド装置は、複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッド、ならびに各々の前記加圧部に、対応する前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、当該加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部のうちどちらか一方に、他方より遅延時間を加えて前記第２駆動信号を送るように、前記複数の加圧部の駆動を制御する制御部を備えている液体吐出ヘッド装置であって、前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、当該２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差が、ＡＬ／４以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッド装置と、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の印刷方法は、複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッドを用いた印刷方法であって、前記複数の加圧部に、前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、前記加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させる際に、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部に、前記第２駆動信号を同時に送らないように、当該２つの前記加圧室に対応した前記加圧部のどちらか一方に、前記第２駆動信号に遅延時間を加えて送り、前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、当該２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差を、ＡＬ／４以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液体吐出ヘッド装置によれば、構造クロストークと流体クロストークの影響がある程度相殺し合うことにより、クロストークの影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドを構成する液体吐出ヘッド本体を示す平面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図４】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図５】（ａ）は、図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、（ｂ）は、図３の別の縦断面図である。
【図６】（ａ）（ｃ）は、本発明の一時実施形態の駆動信号であり、（ｂ）（ｄ）は（ａ）（ｃ）の駆動信号が加えられた際の加圧室の圧力である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態である記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。
【００１７】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００１８】
給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。
【００１９】
給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。
【００２０】
搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。
【００２１】
ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００２２】
ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。
２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。
【００２３】
給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
【００２４】
４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端に液体吐出ヘッド本体１３を有している。液体吐出ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の吐出孔８が設けられている（図３参照）。
【００２５】
１つの液体吐出ヘッド２に設けられた吐出孔８からは、同じ色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２の吐出孔８は一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐ搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。各液体吐出ヘッド２は、液体吐出ヘッド本体１３の下面と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。
【００２６】
搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成する液体吐出ヘッド本体１３から印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。
【００２７】
搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。
【００２８】
なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。
【００２９】
次に本発明の液体吐出ヘッドを構成する液体吐出ヘッド本体１３について説明する。図２は、図１に示された液体吐出ヘッド本体１３を示す上面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大上面図であり、液体吐出ヘッド本体１３の一部である。図４は、図３と同じ位置の拡大透視図で、吐出孔８の位置が分かりやすいように、一部の流路を省略して描いている。なお、図３および図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき加圧室１０（加圧室群９
）、しぼり１２および吐出孔８を実線で描いている。図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、図５（ｂ）は、図３の別の部分の縦断面図である。
【００３０】
液体吐出ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、アクチュエータユニットである圧電アクチュエータユニット２１とを有している。圧電アクチュエータユニット２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータユニット２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータユニット２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット２１を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータユニット２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
【００３１】
流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータユニット２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
【００３２】
流路部材４内に形成された共通流路であるマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータユニット２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータユニット２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータユニット２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域に互いに隣接して液体吐出ヘッド本体１３の長手方向に延在している。
【００３３】
流路部材４は、複数の加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの加圧室群９を有している。加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの加圧室１０によって形成された各加圧室群９は圧電アクチュエータユニット２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータユニット２１が接着されることで閉塞されている。
【００３４】
本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列のＥ１〜Ｅ４の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。
【００３５】
全体では、マニホールド５から繋がる加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている
。各加圧室列に含まれる加圧室１０の数は、アクチュエータである変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出孔８もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。すなわち、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３７が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の吐出孔８を４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３７が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３７が形成されているということである。
【００３６】
圧電アクチュエータユニット２１の上面における各加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は加圧室１０より一回り小さく、加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータユニット２１の上面における加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。
【００３７】
流路部材４の下面には多数の吐出孔８が形成されている。これらの吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータユニット２１と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔群７は圧電アクチュエータユニット２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータユニット２１の変位素子５０を変位させることにより吐出孔８から液滴が吐出できる。吐出孔８の配置については後で詳述する。そして、それぞれの領域内の吐出孔８は、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
【００３８】
液体吐出ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０、カバースペースプレート３１およびノズルプレート３２である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３７および副マニホールド５ａを構成するように、位置合わせして積層されている。液体吐出ヘッド本体１３は、図５に示されているように、加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、吐出孔８は下面にと、個別流路３７を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室１０を介して副マニホールド５ａと吐出孔８とが繋がる構成を有している。
【００３９】
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート２２に形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート２５、２６に形成された個別供給流路６とが含まれている。
【００４０】
第３に、加圧室１０の他端から吐出孔８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート３２（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート２７〜３０に形成されている。
【００４１】
第５に、カバースペースプレート３１に形成され、マニホールド５の下に形成されるダンパ室１８となる孔である。ダンパ室１８は、上述の第１〜４の孔とは繋がっておらず、液体は入るようにはなっていない。ダンパ室１８とマニホールド５との間カバープレート３０は、ダンパ１９となり、マニホールド５の体積が変わるようにすることで、マニホールド５の液体の供給の過不足が吐出に影響を与えにくくしたり、マニホールド５を通じて加圧室１０間の間で圧力が伝わって吐出特性に影響を与えるクロストークを小さくしたりする。ダンパ室１８は密閉された空間であっても、空気が体積変化することでダンパが働くようになるが、上述した孔と別な孔によって、流路部材４の外部と繋がるようにしておけば、ダンパとしてより良く働く。
【００４２】
第１〜４の連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から吐出孔８に至る個別流路３７を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で吐出孔８から吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室１０の一端部に至る。さらに、加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔８へと進む。
【００４３】
圧電アクチュエータユニット２１は、図５に示されるように、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータユニット２１全体の厚さは４０μｍ程度であり、１００μｍ以下であることにより、変位量を大きくすることができる。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００４４】
圧電アクチュエータユニット２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４、Ａｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータユニット２１の上面における加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、加圧室１０と対向する領域外に引き出されて引出電極３５ｂになっており、引出電極３５ｂの上には接続電極３６が形成されている。接続電極３６は例えばガラスフリットを含む金からなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極３６は、図示されていないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に設けられた電極と電気的に接合されている。
【００４５】
詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部１００から外部配線であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を通じて駆動信号（駆動電圧）が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極３４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域内の全ての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に外部配線と接続されている。
【００４６】
なお、後述のように、個別電極３５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより
、この個別電極３５に対応する加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３７を通じて、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータユニット２１における各加圧室１０に対向する部分は、各加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする変位素子５０が加圧室１０毎に、加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット２１には変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は５〜７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
【００４７】
平面視したとき、個別電極３５は加圧室１０と重なるように配置されており、加圧室１０の中央に位置している部位の、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれている圧電セラミック層２１ｂは、圧電アクチュエータユニット２１の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に対応し駆動信号を与えることで駆動できる。
【００４８】
本実施形態では、遅延を加えない駆動信号と遅延を加えた駆動信号を使用するが、まず遅延を加えない駆動信号について、図６（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は遅延を加えない駆動信号であり、図６（ｂ）は、その駆動信号を加えた際に生じる加圧室１０内の圧力変化である。なお、実際の駆動信号には、信号の立ち上がり、立ち下がりなどの信号のなまりが生じることがあるが、図ではそのようなものが含まれない模式的なものを示している。また、実際の圧力は、前記信号のなまりに対応したなまりが含まれるが、図ではそのようなものが含まれない模式的なものを示している。なまりが生じた駆動信号を用いても以下の内容は、基本的に同じになる。
【００４９】
本実施形態における駆動信号は、引き打ちと呼ばれる駆動を行なうものである。まず、予め個別電極３５を共通電極３４より高い電圧Ｖ１（Ｖ（ボルト）、以下で単位は省略することがある）にしておくことで、変位素子５０が加圧室１０側に変位して、加圧室の体積が減少した状態で待機する。この際の加圧室１０内の圧力は、待機状態になってからある程度時間が経過して、定常状態になっているので、実質的に０（Ｐａ（パスカル）以下で単位は省略することがある）となっている。なお、実際の使用状態では、前の吐出を行なった後の振動が残留し、微小な圧力変動が残っている場合もある。
【００５０】
吐出要求があった場合、時刻ｔａ１で個別電極３５の電圧を低く（図６（ａ）では０）する第１駆動信号を送り、共通電極３４との電位差を少なく（図６（ａ）では同電位）することで加圧室１０の体積を増加させ、その後、時刻ｔａ２で再び高電位Ｖ１とする第２駆動信号を送ることで、加圧室１０の体積を減少させる。時刻ｔａ１で加圧室１０の体積が増加することで、加圧室１０は負圧となり、その後、圧力は吐出孔８からしぼり１２までの液体の固有振動（周期は後述する２ＡＬ）で振動し始める。圧力の振動が正圧の極大となった時刻ｔａ２に、変位素子５０を加圧室１０の体積を小さくするよう変位させることで、圧力室１０内の正圧がより高くなる。この圧力より液体が吐出孔８に向かって進み、液滴として吐出される。そして、圧力室１０内の圧力について言えば、この後、減衰しつつ前述の固有振動を続ける。
【００５１】
なお、以上の説明は、時刻ｔａ２と正圧が極大になる時刻とが完全に一致している場合について説明しているが、実際には、これらの時刻はある程度ずれてもよい。個別流路３７内において圧力波がしぼり１２の加圧室１０側の端から吐出孔８まで伝播する時間長さをＡＬ（Acoustic Length）といい、これはしぼり１２から吐出孔８までの液体の体積固
有振動周期の半分でもある。原理的にはｔａ２−ｔａ１をＡＬと一致させることで、液体
吐出速度は最大になると考えられるが、実際にはｔａ２−ｔａ１を０．７ＡＬ〜１．３ＡＬ程度の範囲にして使用される。ＡＬは、流路の形状や液体の物性などから算出することもできるし、ｔａ２−ｔａ１の値を変えて吐出試験を行ない、液滴の速度がもっとも速くなる時間として、実験的に求めることもできる。なお、図１〜５に示した液体吐出ヘッド２の個別流路３７のＡＬは約６．７μｓである。
【００５２】
このような駆動信号により記録を行なうとクロストークが生じることがある。主なクロストークとしては、圧変位素子５０が変位する際に、変位素子５０が収縮するので、その応力が隣接する変位素子に影響するもの、加圧室１０の中の液体の振動が流路部材４を通じて隣接する加圧室１０に伝わるもの、加圧室１０の中の液体の振動がしぼり１２を介して副マニホールド５ａに伝わり、さらに副マニホールド５ａに繋がっている加圧室１０に伝わるものがある。このようなクロストークを抑制するために、駆動信号に遅延を与えて変位素子５０に送ることが考えられる。これは、ある時刻ｔに駆動信号を送るところを時刻（ｔ＋遅延時間）に駆動信号を送るものであり、マトリックス状に配置された加圧室１０のうち隣接した加圧室１０に繋がっている変位素子５０に同時に駆動信号を送らないようにすることで、前述の主なクロストークのうち最初の２つのクロストークを抑制することに効果がある。
【００５３】
なお、ここで言う隣接する加圧室１０とは、間の距離が最も近い加圧室１０のことであり、より具体的には、略菱形（より一般的には略平行四辺形の）の辺が対向して隣り合う加圧室１０のことである。そして、このような駆動は、例えば、図３のＦ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１３、Ｆ１５の加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させない駆動信号を送り、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４、Ｆ１６の加圧室列に対応する変位素子５０に遅延させた駆動信号を送ればよい。遅延時間は１つの値とは限らず、例えば、３種類の遅延時間を加えられるようにして、１つの副マニホールド５ａに繋がっている４つ加圧室列１１ａ〜ｄに対して、それぞれ異なるタイミングで駆動信号を送るようにしてもよい。
【００５４】
このように遅延無しの駆動信号と遅延有りの駆動信号を送ることで、前述したクロストークのうち最初の２つについては、ある程度低減できるものの、遅延有りの駆動信号による吐出は、遅延無しの駆動信号により生じた液体の振動の影響を受けた状態で行われるため、一般的に吐出速度が遅くなったり、吐出量が少なくなったり、あるいはその両方が生じる。これは、吐出条件は、例えば、所定の吐出量を得るための電圧を低くできるように、吐出量をできるだけ多くしたり、あるいは吐出速度のばらつきを小さくするために吐出速度をできるだけ速くするように設定されているため、基本的に、設定された状態からの変動があると、その設定からのずれが吐出速度の低下や、吐出量の減少につながるからである。
【００５５】
副マニホールド５ａには、それぞれ４列の加圧室列１１ａ〜ｄが、しぼり１２を介して繋がっている。遅延の有無、あるいはその量が一致する駆動信号が送られる加圧室１０のみが繋がるように副マニホールド５ａを設けることも可能であるが、そのようにすると、副マニホールド５ａの本数が増えて空間の利用効率が落ち、各副マニホールド５ａの断面積が小さくなって、流路抵抗も増えるのであまり好ましくない。そして、しぼり１２に繋がる副マニホールド５ａの開口と、加圧室１０との配置の関係は、例えば、図３に示されているように複雑になるので、各副マニホールド５ａにおいて、遅延の有無、あるいはその量が一致しない駆動信号が送られる加圧室１０から繋がっている開口をある程度近くに配置せざるを得ない。そうすると、遅延無しの駆動信号で駆動された変位素子５０が加圧室１０に与えた圧力は、その加圧室１０に繋がるしぼり１２、副マニホールド５ａ、他の加圧室１０に繋がるしぼり１２、他の加圧室１０と伝わっていくことになる。
【００５６】
図６（ｃ）は、図６（ａ）に示された駆動信号に対して、遅延時間を与えて遅らされた駆動信号であり、図６（ｄ）は、その駆動信号によって加圧される加圧室１０の圧力を示している。図６（ｄ）には、加圧室１０が面している、遅延されて駆動される変位素子５０により生じる圧力を実線で示している。基本的な動作は、遅延がない場合と同じであり、高電位であるＶ１で待機し、時刻ｔｂ１で第１駆動信号を送り電圧を０とし、時刻ｔｂ２で第２駆動信号を送り電圧をＶ１に戻している。これにより、加圧室１０は、時刻ｔｂ１で負圧が加わり、時刻ｔｂ２では、先ほどの負圧から振動して生じている正圧と変位素子５０から加わる正圧とが合わさって、より大きな正圧となり、吐出が生じる。なお、ここで遅延時間はｔｂ２−ｔａ２である。
【００５７】
以上は、その加圧室１０が面している変位素子５０により生じる圧力の説明である。実際は、これにさらに、前述した遅延無しの駆動信号で生じた圧力が加わる。図６（ｄ）には、他の加圧室１０からｔｃ１−ｔａ１の伝搬時間がかかって到達した、しぼり１２から加わる圧力（以下で伝搬圧力と言うことがある）を点線で示している。図６（ｄ）では、遅延時間は、伝搬時間より僅か（ＡＬ／４以内）に短くなっている。なお、実際の伝搬圧力は、副マニホールド５ａの中を伝わってくる経路が様々あるので、元の圧力の波形に対して少し崩れた形状になると考えられるが、図６（ｄ）では、単に減衰した波形を示した。
【００５８】
時刻ｔｂ１から時刻ｔｂ３の間、面する変位素子５０からの与えられる圧力は、加圧室１０で負圧になっており、吐出孔８側および副マニホールド５ａ側から液体を引き込むことにより、圧力０となり、さらに正圧へと転じようとしている。この際に、しぼり１２から負圧の圧力波が伝搬してくると、副マニホールド５ａから加圧室１０へ液体が入り込み難くなる。別の言い方をすれば、副マニホールド５ａに対する加圧室１０の負圧の圧力差が小さくなるので圧力の復元力が弱くなる。いずれにしても、伝搬してきた圧力は、引き打ちにおける引きの効果が少なくなることにより、吐出速度低下、あるいは吐出量低下となる影響を与える。
【００５９】
面する変位素子からの与えられる圧力は、時刻ｔｂ３から時刻ｔｂ４の間、加圧室１０で正圧になっており、吐出孔８側および副マニホールド５ａ側へ液体を押し出そうとしている。この際、しぼり１２から加わる正圧は、加圧室１０を介して吐出孔８に液体を送り出す力となるので、伝搬してきた圧力は、吐出速度の増加、あるいは吐出量の増加となる影響を与える。
【００６０】
これらの影響は、伝搬圧力が、ｔｃ１以降で高くなること、後者の作用時間が、前者の作用時間の約倍であること、から後者の影響が強くなり、吐出速度が増加するか、吐出量が増加するか、あるいは両者の効果が生じる。そして、前述したように直接的なクロストークの影響が吐出速度低下、あるいは吐出量低下となるので、これらと伝搬圧力の影響を相殺させることで、遅延有りの駆動と遅延無しの駆動との吐出特性の差を少なくすることができる。なお、基本的に吐出速度低下、あるいは吐出量低下の方が、影響が大きいため、遅延有りの駆動の方の吐出速度の増加、吐出量の増加が大きくなって、もとよりも差が大きくなってしまうことはない。また、そのため、吐出速度の増加、あるいは吐出量の増加の効果がより大きくなるように、伝搬時間と遅延時間との差はＡＬ／４以内するのが良い。
【００６１】
また、引き打ちの後半の動作である押す際の高くなった圧力同士を重ねるために、伝搬時間は、遅延時間以上、遅延時間＋ＡＬ／４以内の時間にするのが好ましい。
【００６２】
なお、加圧室１０を押す第２駆動信号の時間差が圧力の重なり方に大きな影響を与えるため、遅延有りの駆動信号の第２駆動信号に遅延時間を加えるようにしている。各駆動信
号の第１駆動信号と第１駆動信号との間の時間はあらかじめ定められているため、遅延有りの駆動信号の第１駆動信号も遅延させて送られることになる。
【００６３】
以上のような動作により、吐出特性の差が少なくなる効果が高いのは、ベタ印刷、あるいはそれに近い、一定の濃度に近いで印刷を行なう際である。その様な場合、遅延して加圧される加圧室１０には、遅延されない加圧室１０も加圧されていることが多いので、そこから伝搬圧力が伝わってきており、上述の効果が得られる。その結果、吐出特性の差が目立ち易い印刷条件において、吐出特性の差が比較的少なくなるので、良好な印刷ができる。一方、まばらな印刷をする際には、遅延して駆動される加圧室１０には、遅延されない加圧室１０が加圧されるとは限らないため、伝搬圧力が伝わってくるとは限らず、上述の効果が得られない場合もある。しかし、そのような場合、まばらな印刷ではそもそも吐出特性の差は目立ちにくいため、印刷結果が特に悪くなることはない。
【００６４】
ここで遅延時間について詳細に説明する。遅延時間は、対象とする２つの加圧室１０の間を、液体を通じて圧力が伝搬する時間であり、一方の加圧室１０のしぼり１２、副マニホールド５ａ、他方の加圧室１０のしぼり１２と伝わる時間である。本実施形態においては、各しぼり１２からの開口はマニホールド５ａの同じ面に開口しているため、図５（ｂ）に示す経路３８のように副マニホールド５ａの底面で反射する経路の圧力波が、強く伝搬される。しぼり１２からの開口同士が向かい合うような流路の場合、直接伝わる経路を考えればよい。
【００６５】
１つの副マニホールド５ａに繋がっている加圧室１０に加えられる変位素子５０の圧力は、副マニホールド５ａを介して影響を及ぼすが、間の距離が長くなるほど減衰するため、基本的に、副マニホールド５ａに開口しているしぼり１２からの開口のうち、距離が近いものを考慮すればよい。また、ある加圧室１０に面している変位素子５０を駆動する際には、その時間付近で、その加圧室１０に到達している伝搬圧力と重なるように遅延時間を変えればよい。その加圧室１０に到達する伝搬圧力としては、一部の変位素子５０を遅延駆動していることにより、その加圧室１０よりも早いタイミングで駆動されたことにより加圧された加圧室１０からの圧力波が使用できる。なお、遅延時間が複数ある場合、遅延時間が大きい圧力室１０には、遅延時間が短い加圧室１０からの圧力波も伝わってくるので、その圧力波を使用してもよい。なお、１つ前の駆動周期で加圧された加圧室１０からの圧力波を使用することも考えられるが、そのようにすると駆動タイミングが同じになり、直接的なクロストークの低減をし難くなる。したがって、吐出速度の増加、吐出量の増加が大きくなるように副マニホールド５ａに開口しているしぼり１２からの開口が最も近い加圧室１０から伝わってくる圧力波を使用できるよう、その加圧室１０と遅延時間を異ならせれば良い。
【００６６】
本実施形態では、異なる遅延時間で加圧される加圧室１０、すなわち遅延無しの駆動の加圧室１０から遅延無しの駆動の加圧室１０までの伝搬経路の長さは、例えば、１〜２ｍｍ程度になり、液体として音速が１５００ｍ／ｓのものを使用すると、単純に距離を速度で割った値としては、遅延時間は約０．６６〜１．３３μ秒となる。これに対して、遅延時間を前述範囲で設定すれば、上述の効果が得られる。
【００６７】
一方、遅延時間は、直接的なクロストークを効果的に減じるためには、ＡＬ／２以上とするのが好ましい。このような遅延時間に対して、伝搬時間を前述の範囲内にするには、例えば、副マニホールド５ａの幅や深さを変えることで伝搬経路を長くすることで対応できる。他方、そのように伝搬経路を長くすると、液体吐出ヘッド２が大きくなってしまうという問題も生じる。
【００６８】
そのような場合、副マニホールド５ａにダンパ１９を設けることにより、伝搬時間を長
くすることができる。その場合の伝搬時間は、流路の形状、ダンパの物性や形状、液体の物性などを用いてシミュレーションで計算することができる。基本的にダンパ１９単体の固有振動周期を長くすれば、伝搬時間が長くなるので、ダンパ１９の形状・寸法を変えることにより伝搬時間を調整できる。例えば、副マニホールド５ａの底面全体（幅および長さ方向の両方）を、厚さ３０μｍのダンパ１９とすることで、伝搬経路を１ｍｍ程度のままで、伝搬時間を４．５μ秒とすることができる。このようにすれば、液体吐出ヘッド２をコンパクトにしたまま、伝搬時間を長くでき、伝搬時間と遅延時間との差もＡＬ／４以下とすることができる。特に液体吐出ヘッド２をコンパクトにするには、伝搬経路を音速で伝わった際の遅延時間がＡＬ／２より短い副マニホールド５ａに対して、ダンパ１９を設けることにより、実際の伝搬時間をＡＬ／２とするのが良い。
【００６９】
本実施形態では、副マニホールド５ａの底面で反射する伝搬経路３８が主だった経路であるが、ダンパ１９を設ける位置は、反射する部分には限らない。反射する部分以外でもダンパ１９を設けることにより、副マニホールド５ａの中の液体の固有振動周期が長く変わるので、伝搬時間を長くできる。しかし、より効果的に伝搬時間を長くするには、伝搬経路３８を途中で反射が生じるものにし、反射する部分にダンパ１９を設けるのが良い。
【００７０】
なお、上述の説明の通り、引き打ちの吐出動作のうちの圧力が高くなる押しの際に発生する圧力波の関係が重要であるので、遅延時間については、加圧室１０の体積を小さくする信号を同士の時間差を比較する。これは引き打ちの際に加える波形が、電圧が０になっているパルス幅が異なる波形であっても同様であり、遅延時間は、波形の始める加圧室１０の体積を大きくする信号同士ではなく、加圧室１０の体積を小さくする信号同士の時間差を比較する。
【００７１】
パルス幅の異なる波形を加える際には、次のようにするのがより好ましい。引き打ちの吐出動作の最初の引きの際に生じる圧力波と、後の押しの際に生じる圧力波の位相差をθとすると（なお、パルス幅がＡＬの場合はθ＝πである）、これらの２つの圧力差により生じる最終的な圧力波は、押しの際に加える圧力変化に対して（π−θ）／２遅くなるため、この圧力波に対して、遅延時間をＡＬ／４位以内とすればよい。
【００７２】
またこの際、複数のパルス幅の駆動波形を用いて印刷する場合であっても、複数のパルス幅の駆動波形のそれぞれについて、伝搬時間と遅延時間との関係を上述の範囲内にした上で、各加圧室列１１ａ〜ｄに対して、同時に第１駆動信号を送るようにすれば、全ての駆動に対して、本発明の効果が得られるとともに、駆動の回路を簡略化できる。また、伝搬時間と遅延時間との関係から、第１駆動信号を送るタイミングを揃えられない場合、第２駆動信号を送るタイミングを揃えればよい。この場合、駆動信号を記憶しておく記憶部に駆動信号を記憶させる際に、駆動信号として、最初に駆動電圧の変化のないものを記憶させておけば良い。
【００７３】
具体的には、駆動電圧が０となるパルス幅がＡＬの駆動波形と０．７ＡＬの駆動波形を使用する場合、記憶部に記憶する波形としては、パルス幅がＡＬの駆動波形は、ＡＬの間電圧を０とする波形、パルス幅が０．７ＡＬの駆動波形は、最初の０．３ＡＬは電圧Ｖ１とし、その後０．７ＡＬの間電圧を０とする波形、とすれば良い。このようにすれば、パルス幅の異なる駆動信号を送る際に、各加圧室列１１ａ〜ｄに対して、同時に駆動信号を送るとともに、第２駆動信号を送るタイミングを同じにできる。また、同様にして、第２駆動信号を送るタイミングを同じにするのではなく、第２駆動信号が送られた後の圧力の変動が同じタイミングになるように、各駆動信号の第１駆動信号の前の駆動信号の変化のない時間を変えるようにしても良い。
【００７４】
なお、本実施形態では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子５０を示したが、これ
に限られるものでなく、液体加圧室１０中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、液体加圧室１０中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたものでも良い。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５・・・マニホールド（共通流路）
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・開口
６・・・個別供給流路
８・・・吐出孔
９・・・加圧室群
１０・・・加圧室
１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・加圧室列
１２・・・しぼり
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・吐出孔列
１８・・・ダンパ室
１９・・・ダンパ
２１・・・圧電アクチュエータユニット
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２２〜３２・・・プレート
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３５ａ・・・個別電極本体
３５ｂ・・・引出電極
３６・・・接続電極
３７・・・個別流路
３８・・・圧力波の主たる伝搬経路
５０・・・変位素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および
該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッド、ならびに
各々の前記加圧部に、対応する前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、当該加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部のうちどちらか一方に、他方より遅延時間を加えて前記第２駆動信号を送る、前記複数の加圧部の駆動を制御する制御部を備えている液体吐出ヘッド装置であって、
前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、前記２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差が、ＡＬ／４以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド装置。
【請求項２】
前記共通流路にダンパが設けられており、該ダンパにより前記伝搬時間がＡＬ／２以上となっていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド装置と、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする記録装置。
【請求項４】
複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および
該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッドを用いた印刷方法であって、
前記複数の加圧部に、前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、前記加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させる際に、
前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部に、前記第２駆動信号を同時に送らないように、当該２つの前記加圧室に対応した前記加圧部のどちらか一方に、前記第２駆動信号に遅延時間を加えて送り、
前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、当該２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差を、ＡＬ／４以下とすることを特徴とする印刷方法。
【請求項５】
前記共通流路にダンパが設けられており、該ダンパにより前記伝搬時間がＡＬ／２以上となっていることを特徴とする請求項４に記載の印刷方法。
【請求項１】
複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および
該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッド、ならびに
各々の前記加圧部に、対応する前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、当該加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部のうちどちらか一方に、他方より遅延時間を加えて前記第２駆動信号を送る、前記複数の加圧部の駆動を制御する制御部を備えている液体吐出ヘッド装置であって、
前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、前記２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差が、ＡＬ／４以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド装置。
【請求項２】
前記共通流路にダンパが設けられており、該ダンパにより前記伝搬時間がＡＬ／２以上となっていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド装置と、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする記録装置。
【請求項４】
複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および
該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッドを用いた印刷方法であって、
前記複数の加圧部に、前記加圧室の体積を大きくする第１駆動信号を送った後、前記加圧室の体積を小さくする第２駆動信号を送ることにより液滴を吐出させる際に、
前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している２つの開口に対応した２つの前記加圧部に、前記第２駆動信号を同時に送らないように、当該２つの前記加圧室に対応した前記加圧部のどちらか一方に、前記第２駆動信号に遅延時間を加えて送り、
前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をＡＬとするとき、前記遅延時間と、当該２つの開口に対応した２つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差を、ＡＬ／４以下とすることを特徴とする印刷方法。
【請求項５】
前記共通流路にダンパが設けられており、該ダンパにより前記伝搬時間がＡＬ／２以上となっていることを特徴とする請求項４に記載の印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９１２１５（Ｐ２０１３−９１２１５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４０６７（Ｐ２０１１−２３４０６７）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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