液体噴射装置およびその制御方法
【課題】フラッシング動作による液体の噴射量を適切に設定する。
【解決手段】記録ヘッド２４は、インクが充填された圧力室５０と圧力室５０内の圧力を変動させる圧電素子４５とを含み、圧力室５０内の圧力の変動に応じてインクをノズル５２から噴射する。制御部６０は、圧電素子４５を制御して、ノズル５２からインクを噴射させる噴射駆動またはノズル５２からインクが噴射しない程度にノズル５２内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、駆動期間ＴDR内における微振動駆動の回数Ｎbに応じた噴射量ＡFLのフラッシング動作を当該駆動期間ＴDRの経過後の準備期間ＴFLにて実行させる。
【解決手段】記録ヘッド２４は、インクが充填された圧力室５０と圧力室５０内の圧力を変動させる圧電素子４５とを含み、圧力室５０内の圧力の変動に応じてインクをノズル５２から噴射する。制御部６０は、圧電素子４５を制御して、ノズル５２からインクを噴射させる噴射駆動またはノズル５２からインクが噴射しない程度にノズル５２内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、駆動期間ＴDR内における微振動駆動の回数Ｎbに応じた噴射量ＡFLのフラッシング動作を当該駆動期間ＴDRの経過後の準備期間ＴFLにて実行させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子や発熱素子等の圧力発生素子により圧力室内の圧力を変化させることで圧力室内の液体（例えばインク）をノズルから噴射する液体噴射技術が従来から提案されている。液体噴射技術を採用したインクジェット方式の記録ヘッドは、ノズルに連通する複数の圧力室と、各圧力室に連通する共通の液体室であるリザーバーと、圧力室内の圧力を変化させてノズルから液滴を噴射させる圧力発生手段とを具備する。圧力発生手段としては、例えば、縦振動型の圧電素子や撓み振動型の圧電素子，静電気力を利用した素子，発熱素子等が採用される。
【０００３】
インクジェット方式の記録ヘッドでは、長時間にわたって印字に関与しないノズル内のインクが増粘し、次回の噴射時に噴射量が低減するという問題や、インクの増粘した成分（以下「増粘成分」という）がノズルに詰まるという問題がある。そこで、増粘成分をノズルから噴射するフラッシング動作を定期的に実行する構成が採用される（例えば特許文献１および特許文献２）。
【０００４】
また、インクジェット方式の記録ヘッドでは、ノズル内に露出するインクの自由表面（メニスカス）をインクが噴射しない程度に微振動させる微振動駆動が実行される。微振動駆動によりノズルの近傍のインクを撹拌することで、ノズルの近傍のインクを適切な粘度に維持することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１７９９３号公報
【特許文献２】特開２００３−００１８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、微振動駆動を実行した場合には、ノズルの近傍の増粘成分が圧力室内に拡散するから、微振動駆動の実行後のフラッシング動作で所望の噴射特性を回復するためには、ノズルの近傍だけでなく圧力室の内部まで拡散した増粘成分も排出する必要がある。すなわち、微振動駆動の結果として、フラッシング動作で必要なインクの噴射量が増加するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明の液体噴射装置は、液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置であって、前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる駆動制御手段と、所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる制御手段とを具備する。以上の構成では、微振動駆動の回数に応じた噴射量でフラッシング動作が実行されるため、フラッシング動作の所期の効果を維持しながらフラッシング動作での液体の消費量を削減することが可能である。
【０００８】
本発明の好適な態様において、前記制御手段は、前記圧力発生素子を制御する内容を指定するデータに基づいて、前記駆動期間内における微振動駆動の回数を計数する微振動計数手段と、前記駆動期間内における微振動駆動の回数に応じてフラッシング動作での前記液体の噴射量を決定する噴射量決定手段とを含む。以上の態様では、圧力発生素子を制御する内容を指定するデータから微振動駆動の回数を簡易かつ確実に計数できるという利点がある。
【０００９】
また、駆動期間での微振動駆動の回数が多いほど、ノズルの近傍の増粘成分が圧力室内の広範囲に拡散するという傾向がある。以上の傾向を考慮すると、駆動期間内における微振動駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を多くする構成が好適である。また、駆動期間における液体の噴射でも圧力室内の増粘成分が排出される。したがって、駆動期間内における噴射駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を少なくする構成によれば、フラッシング動作での液体の消費量を削減することが可能である。
【００１０】
本発明の好適な態様において、前記駆動制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間において、噴射駆動および微振動駆動を停止させる。以上の態様では、駆動期間内で１回も液体を噴射しない場合には圧力室内の増粘成分の無用な拡散が抑制されるから、フラッシング動作での噴射量を削減することが可能である。例えば、前記制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間の経過後に実行されるフラッシング動作での噴射量を、１回以上の微振動駆動が実行される駆動期間の経過後のフラッシング動作での噴射量よりも少ない所定量に設定することが可能である。
【００１１】
本発明の好適な態様において、前記駆動制御手段は、前記駆動期間のうち最後に前記液体の噴射が実行された後の残余期間では微振動駆動を停止させる。以上の態様では、最後の液体の噴射後の残余期間では微振動駆動が停止されるから、圧力室内の増粘成分の無用な拡散が抑制されるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は、例えば第２実施形態として後述される。
【００１２】
本発明の好適な態様の液体噴射装置は、前記圧力室と前記圧力発生素子と前記ノズルとを有する液体噴射ヘッドを第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構を具備する。前記駆動期間の典型例は、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置および前記第２位置の一方から他方に移動する期間、または、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置と前記第２位置との間を１往復する期間である。以上の態様では、液体噴射ヘッドが第１位置および第２位置の一方から他方に移動する期間または第１位置と第２位置との間を往復する期間を駆動期間としてフラッシング動作が実行されるから、圧力室内の液体の増粘を有効に防止することが可能である。以上の効果は、２０ｉｎｃｈ／ｓ以上かつ５０ｉｎｃｈ／ｓ以下の最高速度で前記移動機構が前記液体噴射ヘッドを移動させ、前記駆動期間の時間長が２.０秒以上かつ８.０秒以下であり、前記液体の粘度が１.０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）以上かつ３０.０ｍＰａ・ｓ以下である構成のもとで格別に顕著となる。
【００１３】
本発明は、以上の各形態に係る液体噴射装置を制御する方法としても特定される。本発明に係る液体噴射装置の制御方法は、液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる。以上の制御方法でも、本発明の液体噴射装置と同様の作用および効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の部分的な模式図である。
【図２】記録ヘッドの吐出面の平面図である。
【図３】記録ヘッドの構成図である。
【図４】印刷装置の電気的な構成のブロック図である。
【図５】駆動信号の波形図である。
【図６】記録ヘッドの電気的な構成のブロック図である。
【図７】駆動期間および準備期間の説明図である。
【図８】制御データを生成する動作の説明図である。
【図９】空走時間と着弾位置誤差との関係を示すグラフである。
【図１０】制御部のうちフラッシング動作を制御する機能のブロック図である。
【図１１】微振動駆動の回数とフラッシング動作での噴射量との関係を示すグラフである。
【図１２】第２実施形態の制御部が制御データを生成する動作の説明図である。
【図１３】変形例における制御部のうちフラッシング動作を制御する機能のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１００の部分的な模式図である。印刷装置１００は、インクの液滴を記録紙２００に噴射する液体噴射装置であり、キャリッジ１２と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを具備する。
【００１６】
キャリッジ１２には、インクカートリッジ２２と記録ヘッド２４とが搭載される。インクカートリッジ２２は、記録紙２００に噴射されるインク（液体）を貯留する容器である。記録ヘッド２４は、インクカートリッジ２２に貯留されたインクを記録紙２００に噴射する液体噴射ヘッドとして機能する。なお、印刷装置１００の筐体（図示略）にインクカートリッジ２２を固定して記録ヘッド２４にインクを供給する構成も採用され得る。第１実施形態のインクの粘度は、例えば１.０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）以上かつ３０.０ｍＰａ・ｓ以下に設定され、特に水系のインクでは２.０ｍＰａ・ｓ以上かつ７.０ｍＰａ・ｓ以下に設定される。
【００１７】
図２は、記録ヘッド２４のうち記録紙２００に対向する吐出面２６の平面図である。図２に示すように、記録ヘッド２４の吐出面２６には、相異なるインク色（ブラック(K)，イエロー(Y)，マゼンタ(M)，シアン(C)）に対応する複数のノズル列２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）が形成される。各ノズル列２８は、副走査方向に直線状に配列されたＮ個のノズル（吐出口）５２の集合である（Ｎは自然数）。ノズル列２８Kの各ノズル５２からはブラック(K)のインクが吐出される。同様に、ノズル列２８Yの各ノズル５２からはイエロー(Y)のインクが吐出され、ノズル列２８Mの各ノズル５２からはマゼンタ(M)のインクが吐出され、ノズル列２８Cの各ノズル５２からはシアン(C)のインクが吐出される。なお、各ノズル５２を千鳥状に配列した構成も好適である。
【００１８】
図１の移動機構１４は、位置Ｌ1と位置Ｌ2との間でキャリッジ１２を主走査方向（記録紙２００の幅方向）に往復させる。キャリッジ１２の最高速度は例えば２０ｉｎｃｈ／ｓ（インチ毎秒）以上かつ５０ｉｎｃｈ／ｓ以下に設定され、更に好適には２４ｉｎｃｈ／ｓ以上かつ４０ｉｎｃｈ／ｓ以下に設定される。キャリッジ１２の位置は、リニアエンコーダー等の検出器（図示略）で検出されて移動機構１４の制御に利用される。位置Ｌ1および位置Ｌ2は、吐出面２６が記録紙２００に対向する範囲の外側の位置（記録紙２００に垂直な方向からみて記録紙２００を主走査方向に挟む位置）である。位置Ｌ1がキャリッジ１２の待機位置（ホームポジション）に相当し、位置Ｌ1にある記録ヘッド２４の吐出面２６に対向するようにキャップ１８が配置される。キャップ１８は、記録ヘッド２４の吐出面２６を封止する。キャップ１８の近傍には吐出面２６を払拭するワイパー（図示略）が配置される。
【００１９】
図１の用紙搬送機構１６は、キャリッジ１２の往復に並行して記録紙２００を副走査方向に移動させる。キャリッジ１２の往復時に記録ヘッド２４が記録紙２００にインクを噴射することで所望の画像が記録紙２００に記録（印刷）される。
【００２０】
図３は、第１実施形態の記録ヘッド２４の構成図である。具体的には、図３の部分(A)は記録ヘッド２４の平面図であり、図３の部分(B)は部分(A)におけるIIIb−IIIb線の断面図であり、図３の部分(C)は部分(A)におけるIIIb-IIIb線に垂直な断面での断面図である。図３に示すように、記録ヘッド２４は、概略的には、流路形成基板４１とノズル形成基板４２と弾性膜４３と絶縁膜４４と圧電素子４５と保護基板４６とを積層した構造である。
【００２１】
流路形成基板４１は、例えばステンレス鋼等の金属板材またはシリコン単結晶基板等で構成される板材である。図３の部分(A)および部分(C)に示すように、流路形成基板４１には、長尺状の複数の圧力室５０が各々の幅方向（ノズル５２の配列方向）に並設される。相互に隣合う圧力室５０は隔壁４１２で区画される。また、流路形成基板４１のうち各圧力室５０の長手方向の外側の領域には連通部４１４が形成される。連通部４１４と各圧力室５０とは、圧力室５０毎に形成されたインク供給路４１６を介して相互に連通する。インク供給路４１６は、圧力室５０よりも狭い幅に形成され、連通部４１４から圧力室５０に流入するインクに対して一定の流路抵抗を付与する。
【００２２】
図３の部分(B)および部分(C)に示すように、流路形成基板４１の表面（開口面）にはノズル形成基板４２が例えば接着剤や熱溶着フィルム等で固定される。ノズル形成基板４２には、各圧力室５０のうちインク供給路４１６とは反対側の端部に連通するノズル（貫通孔）５２が形成される。他方、流路形成基板４１のうちノズル形成基板４２とは反対側の表面には、弾性膜４３が例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ2）で形成される。弾性膜４３の表面には絶縁膜４４が例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）で形成され、絶縁膜４４の表面には圧力室５０毎に圧電素子４５が形成される。
【００２３】
図３の部分(B)および部分(C)に示すように、各圧電素子４５は、下電極４５１と圧電体４５２と上電極４５３とを絶縁膜４４側からこの順番に積層した構造体である。下電極４５１および上電極４５３の一方は、複数の圧力室５０にわたって連続する共通電極であり、下電極４５１および上電極４５３の他方と圧電体４５２とは圧力室５０毎に個別に形成（パターニング）される。下電極４５１および上電極４５３の何れを共通電極とするかは、例えば圧電体４５２の分極方向や配線の都合等に応じて適宜に決定される。各圧電素子４５の上電極４５３には、例えば金（Ａｕ）等で形成されたリード電極４７が接続される。リード電極４７を介した駆動信号の供給で下電極４５１と上電極４５３との間に電界を付与すると、各圧電素子４５および弾性膜４３が変形（撓み変形）する。
【００２４】
図３の部分(B)に示すように、流路形成基板４１のうち各圧電素子４５の設置面には保護基板４６が固定される。保護基板４６のうち各圧電素子４５に対向する領域には、各圧電素子４５を収容する圧電素子保持部４６１が形成される。圧電素子保持部４６１は、各圧電素子４５の変位を阻害しない程度の大きさに成形されて各圧電素子４５を保護する。また、保護基板４６のうち流路形成基板４１の連通部４１４に対応する領域には、保護基板４６を貫通するリザーバー部４６２が形成される。リザーバー部４６２は、各圧力室５０が配列する方向に沿う長尺状の空間である。流路形成基板４１の連通部４１４と保護基板４６のリザーバー部４６２とを連通させた空間が、各圧力室５０の共通のインク室として機能するリザーバー５４を構成する。
【００２５】
保護基板４６のうち圧電素子保持部４６１とリザーバー部４６２との間の領域には、保護基板４６を厚さ方向に貫通する貫通孔４６３が形成される。圧電素子４５の下電極４５１およびリード電極４７が貫通孔４６３の内側に露出する。保護基板４６の面上には、封止膜４８１と固定板４８２とを積層したコンプライアンス基板４８が接合される。封止膜４８１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えばポリフェニレンサルファイドフィルム）で構成され、保護基板４６のリザーバー部４６２を封止する。固定板４８２は、金属等の硬質の材料（例えばステンレス鋼）で構成される。固定板４８２のうちリザーバー５４（リザーバー部４６２）に対向する領域には開口部４８３が形成される。
【００２６】
以上の構成の記録ヘッド２４において、リザーバー５４から各インク供給路４１６と各圧力室５０とを介してノズル５２に至る空間に、インクカートリッジ２２から供給されるインクが充填される。駆動信号の供給により圧電素子４５および弾性膜４３が変形すると圧力室５０内の圧力が変動する。圧力室５０内の圧力変動を駆動信号に応じて制御することで、圧力室５０内のインクをノズル５２から噴射させる動作（以下「噴射駆動」という）または圧力室５０内のインクが噴射されない程度にノズル５２内のインクの液面（メニスカス）を微振動させる動作（以下「微振動駆動」という）を実行させることが可能である。
【００２７】
図４は、印刷装置１００の電気的な構成のブロック図である。図４に示すように、印刷装置１００は、制御装置１０２と印刷処理部（プリントエンジン）１０４とを具備する。制御装置１０２は、印刷装置１００の全体を制御する要素であり、制御部６０と記憶部６２と駆動信号発生部６４と外部Ｉ/Ｆ（interface）６６と内部Ｉ/Ｆ６８とを含む。記録紙２００に印刷される画像を示す印刷データＤPが外部装置（例えばホストコンピューター）３００から外部Ｉ/Ｆ６６に供給され、内部Ｉ/Ｆ６８には印刷処理部１０４が接続される。印刷処理部１０４は、制御装置１０２による制御のもとで記録紙２００に画像を記録する要素であり、前述の記録ヘッド２４と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを含む。
【００２８】
駆動信号発生部６４は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、各圧電素子４５を駆動する周期信号である。図５に示すように、駆動信号ＣＯＭの１周期に相当する期間（以下「印字周期」という）ＴU内には定電位要素ＰSと噴射パルスＰDと微振動パルスＰBとが配置される。噴射パルスＰDは、圧電素子４５に供給された場合に所定量のインクがノズル５２から噴射するように圧電素子４５および弾性膜４３を変形させて圧力室５０内のインクを加圧する。他方、微振動パルスＰBは、圧電素子４５に供給された場合に圧力室５０内のインクがノズル５２から噴射されない程度に圧力室５０内の圧力を変化させてノズル５２内のメニスカスを微振動（揺動）させる。他方、定電位要素ＰSは、所定の基準電位ＶREFに維持される区間である。定電位要素ＰSの供給で圧電素子４５は変位を停止して待機する。
【００２９】
図４の記憶部６２は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、画像の印刷に必要な各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭとを含む。制御部６０は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で印刷装置１００の各要素（例えば印刷処理部１０４）を統括的に制御する。具体的には、制御部６０は、各印字周期ＴUでの圧電素子４５の動作を指示する制御データＤCを印刷データＤPから生成する。制御データＤCは、圧力室５０内のインクをノズル５２から噴射させる噴射駆動と、ノズル５２内のインクのメニスカスを微振動させる微振動駆動と、圧電素子４５の変位を停止させる待機状態（すなわち噴射駆動も微振動駆動も実行させない状態）とを圧電素子４５の動作として指定するデータである。制御データＤCは印字周期ＴU毎に繰返し生成される。
【００３０】
図６は、記録ヘッド２４の電気的な構成の模式図である。図６に示すように、記録ヘッド２４は、相異なる圧電素子４５に対応する複数の駆動回路３２を含む。駆動信号発生部６４が生成した駆動信号ＣＯＭは、内部Ｉ/Ｆ６８を介して複数の駆動回路３２に共通に供給される。また、制御部６０が生成した制御データＤCは内部Ｉ/Ｆ６８を介して各駆動回路３２に供給される。
【００３１】
各駆動回路３２は、制御部６０から供給される制御データＤCに応じた区間を駆動信号ＣＯＭから選択して圧電素子４５に供給する。具体的には、制御データＤCが噴射駆動を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの噴射パルスＰDを選択して圧電素子４５に供給する。したがって、圧力室５０内のインクがノズル５２から記録紙２００に噴射される（噴射駆動）。他方、制御データＤCが微振動駆動を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの微振動パルスＰBを選択して圧電素子４５に供給する。したがって、ノズル５２内のメニスカスに微振動が付与され、圧力室５０内のインクは噴射されずに適度に撹拌される（微振動駆動）。また、制御データＤCが待機状態を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの定電位要素ＰSを選択して圧電素子４５に供給する。定電位要素ＰSが供給された場合、圧電素子４５は、噴射駆動も微振動駆動も実行せずに待機するから、圧力室５０内のインクは撹拌されない。
【００３２】
図７に示すように、印刷装置１００の動作期間は複数の期間Ｔに区分される。複数の期間Ｔの各々は、駆動期間ＴDRと準備期間ＴFLとを含む。駆動期間ＴDRは、各ノズル５２からのインクの噴射で記録紙２００に画像を形成する期間である。例えば、記録ヘッド２４によるインクの噴射に並行してキャリッジ１２が位置Ｌ1と位置Ｌ2との間を１往復する期間（２ラスタ期間）が駆動期間ＴDRとして規定される。なお、駆動期間ＴDRの時間長（すなわち、記録ヘッド２４が１往復する時間）は、例えば２.０秒以上かつ８.０秒以下である。各駆動期間ＴDRは、Ｋ個の印字周期ＴUで構成される。１個の印字周期ＴUは、記録紙２００の表面に１個のドットを形成する時間に相当する。駆動期間ＴDRでは、Ｋ個の印字周期ＴUの各々について圧電素子４５毎の制御データＤCが生成される。
【００３３】
図８は、Ｎ個（図８では便宜的に５個を例示）のノズル５２（圧電素子４５）について、駆動期間ＴDR内のＫ個の印字周期ＴU（図８の記号ＴU(1)〜ＴU(K)）の各々で生成される制御データＤCの内容を示す模式図である。図８の黒丸は噴射駆動を指示する制御データＤCを意味し、網掛丸は微振動駆動を指示する制御データＤCを意味し、白丸は待機状態（噴射駆動も微振動駆動も実行しない状態）を指示する制御データＤCを意味する。
【００３４】
図８における第１番（#1），第３番（#3）および第５番（#5）のノズル５２のように、駆動期間ＴDR内に少なくとも１回のインクの噴射が必要であると印刷データＤPから判定されるノズル５２について、制御部６０は、インクの噴射が必要なＮt個の印字周期ＴUの各々については噴射駆動を指示する制御データＤCを生成し、駆動期間ＴDR内の残余のＮb個（Ｎb＝Ｋ−Ｎt）の印字周期ＴUの各々については微振動駆動を指示する制御データＤCを生成する。すなわち、制御部６０は、噴射駆動または微振動駆動を駆動期間ＴDR内の印字周期ＴU毎に圧電素子４５に順次に実行させる要素（駆動制御手段）として機能する。
【００３５】
他方、図８における第２番（#2）および第４番（#4）のノズル５２のように、駆動期間ＴDR内で１回もインクを噴射する必要がないと印刷データＤPから判定されるノズル５２について、制御部６０は、駆動期間ＴDR内の全部（Ｋ個）の印字周期ＴUの各々について待機状態を指示する制御データＤCを生成する。すなわち、駆動期間ＴDR内で１回もインクを噴射する必要がないノズル５２については、駆動期間ＴDR内で噴射駆動も微振動駆動も実行されない。以上の説明から理解されるように、第１実施形態の制御部６０は、ノズル５２からインクを噴射しない駆動期間ＴDRでは各印字周期ＴUで噴射駆動も微振動駆動も実行させずに圧電素子４５を待機させる要素（駆動制御手段）として機能する。
【００３６】
図７の準備期間ＴFLは、相前後する駆動期間ＴDRの合間に位置し、記録ヘッド２４がフラッシング動作を実行する期間である。フラッシング動作は、記録ヘッド２４を図１の位置Ｌ1（キャップ１８上）に移動させた状態で各ノズル５２から強制的にインクを噴射させる動作である。フラッシング動作で各ノズル５２から噴射されたインクはキャップ１８に受容される。以上のようにフラッシング動作を周期的に実行することで各ノズル５２の目詰まりや圧力室５０内への気泡の侵入が解消される。制御部６０は、各圧電素子４５に噴射駆動を指示する制御データＤCを準備期間ＴFLにて記録ヘッド２４に供給することでフラッシング動作を実行させる要素（後述するフラッシング制御部７６）として機能する。
【００３７】
図９は、フラッシング動作を周期的に実行させながら記録ヘッド２４を空走させた時間（空走時間）と着弾位置誤差との関係の実験結果を示すグラフである。図９の横軸に図示された空走時間は、所定の時間毎（２.８１秒毎）に微少量のフラッシング動作を実行しながらキャリッジ１２を移動させた時間長を意味する。図９の縦軸に図示された着弾位置誤差は、空走時間の経過後にノズル５２から噴射されたインクが実際に着弾する位置と目標の位置との距離（ズレ量）を意味する。空走時間内で圧電素子４５に周期的に微振動駆動を実行させた場合の特性（実線）と、空走時間内で圧電素子４５に微振動駆動を実行させない場合の特性（破線）とが併記されている。
【００３８】
圧力室５０内のインクは、ノズル５２の内部に露出する表面（メニスカス）からの水分の蒸発や成分の凝集等に起因して局所的に増粘する。したがって、圧力室５０内のインクを目標の噴射特性（噴射量や噴射速度）でノズル５２から適切に噴射するには、微振動駆動によりインクを適度に撹拌することで、ノズル５２の近傍のインク（メニスカス）の増粘を防止して適切な粘度に維持する必要がある。
【００３９】
しかし、圧電素子４５に微振動駆動を実行させてメニスカスを微振動させた場合には、微振動駆動を実行させない場合と比較して、所定の周期でフラッシング動作を実行しているにも関わらず、着弾位置誤差が増加するという傾向が図９から把握される。以上の傾向が観測されるのは、圧力室５０内の増粘成分をフラッシング動作で充分に排出し切れないためであると考えられる。すなわち、微振動駆動により確かにメニスカスの近傍の増粘は防止されるが、ノズル５２の近傍の増粘成分が圧力室５０内の広範囲に拡散するため、通常のフラッシング動作で微少量のインクを排出しただけでは圧力室５０内に拡散した増粘成分を充分に排出し切れず、記録ヘッド２４の噴射特性が完全に回復しないのである。つまり、微振動駆動を実行しない場合には増粘成分がノズル５２の近傍のみに滞留するため、微少量のインクをフラッシング動作で噴射した場合でも増粘成分が有効に排除されて噴射特性は回復するが、微振動駆動を実行した場合には増粘成分が圧力室５０内の広範囲に拡散するため、微少量のインクをフラッシング動作で排出しただけでは増粘成分が充分に排出されず、噴射特性を充分に回復するために必要なインクの噴射量が多くなる。そして、空走時間が長く、微振動駆動の回数が多くなるほど以上の傾向は顕在化する。
【００４０】
以上の傾向を考慮して、制御部６０は、準備期間ＴFL内でのフラッシング動作によるインクの噴射量ＡFLを、直前の駆動期間ＴDRにて圧電素子４５が実行した微振動駆動の回数（印字周期ＴUの個数）Ｎbに応じて可変に制御する。図１０は、制御部６０のうちフラッシング動作での噴射量ＡFLを制御する機能のブロック図である。図１０に示すように、制御部６０は、微振動計数部７２，噴射量決定部７４およびフラッシング制御部７６として機能する。図１０の各要素は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で実現される。
【００４１】
微振動計数部７２は、外部装置３００から供給される印刷データＤPを解析することで、各駆動期間ＴDR内（すなわち、相前後するフラッシング動作の間隔内）で微振動駆動が実行される合計回数Ｎbをノズル５２毎に計数する。噴射量決定部７４は、微振動計数部７２が計数した回数Ｎbに応じて直後のフラッシング動作でのインクの噴射量ＡFLをノズル５２毎に決定する。フラッシング制御部７６は、各圧電素子４５を制御して、噴射量決定部７４が決定した噴射量ＡFLのフラッシング動作を実行させる。例えば、フラッシング制御部７６は、噴射量ＡFLのインクを噴射するための駆動条件（例えば噴射回数や１回の噴射量）を決定し、この駆動条件に基づいて圧電素子４５を制御する。
【００４２】
具体的には、図１１に示すように、微振動計数部７２が計数した駆動期間ＴDRでの微振動駆動の回数Ｎbが多いほど（すなわち増粘成分が圧力室５０内の広範囲に拡散するほど）、準備期間ＴFLでのフラッシング動作による噴射量ＡFLが多くなるように噴射量決定部７４が噴射量ＡFLをノズル５２毎に決定し、この噴射量ＡFLのインクを排出するフラッシング動作をフラッシング制御部７６が各圧電素子４５に実行させる。もっとも、第１実施形態では、駆動期間ＴDR内での微振動駆動の回数Ｎbと噴射駆動の回数Ｎtとの合計値は駆動期間ＴDR内の印字周期ＴUの総数Ｋであるから、駆動期間ＴDRでの噴射駆動の回数Ｎtが多いほど（圧力室５０内の増粘成分が噴射されるほど）、準備期間ＴFLでのフラッシング動作による噴射量ＡFLが少なくなるように各圧電素子４５が制御されると換言することも可能である。なお、制御部６０の噴射量決定部７４が回数Ｎbおよび回数Ｎtに応じて噴射量ＡFLを決定する方法は任意であるが、例えば、回数Ｎb（または回数Ｎt）の各数値と噴射量ＡFLの各数値とを対応させたテーブルから実際の回数Ｎbに応じた噴射量ＡFLを検索する構成や、回数Ｎbと噴射量ＡFLとの関係を定義する所定の数式の演算で噴射量ＡFLを算定する構成が好適である。
【００４３】
例えば図８の例示では、駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbが中程度（図１１の閾値Ｎth1と閾値Ｎth2との間）である第３番のノズル５２については、準備期間ＴFLにて噴射量ＡFL2のフラッシング動作が指示される。他方、駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbが図１１の閾値Ｎth1を下回る（噴射駆動の回数Ｎtが多い）第１番のノズル５２については、噴射量ＡFL2よりも少ない噴射量ＡFL1（ＡFL1＜ＡFL2）のフラッシング動作が指示される。駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbが図１１の閾値Ｎth2を上回る（噴射駆動の回数Ｎtが少ない）第５番のノズル５２については、噴射量ＡFL2よりも多い噴射量ＡFL3（ＡFL3＞ＡFL2）のフラッシング動作が指示される。また、駆動期間ＴDR内で待機状態が指示されるノズル５２（すなわち１回もインクを噴射しないノズル５２）については、駆動期間ＴDR内で微振動駆動が実行されるノズル５２の噴射量ＡFLの最小値（噴射量ＡFL1）を更に下回る所定の噴射量ＡFL0（ＡFL0＜ＡFL1）のフラッシング動作が指示される。
【００４４】
以上に説明した第１実施形態では、フラッシング動作によるインクの噴射量ＡFLが、駆動期間ＴDRでの微振動駆動の回数Ｎb（すなわち増粘成分の拡散の程度）に応じて可変に制御される。換言すると、駆動期間ＴDRでの噴射駆動の回数Ｎt（すなわち増粘成分の排出の程度）に応じてフラッシング動作による噴射量ＡFLが可変に制御される。これにより、例えば微振動駆動の回数Ｎbや噴射駆動の回数Ｎtに関わらず各圧電素子４５が噴射量ＡFL3のフラッシング動作を実行する構成と比較してフラッシング動作によるインクの消費量を削減することが可能である。また、例えば微振動駆動の回数Ｎbや噴射駆動の回数Ｎtに関わらず各圧電素子４５が噴射量ＡFL1のフラッシング動作を実行する構成と比較すると、微振動で圧力室５０内に拡散した増粘成分を充分に排出することが可能である。すなわち、第１実施形態によれば、フラッシング動作の所期の効果（ノズル５２の目詰まりや圧力室５０への気泡の侵入の解消）を充分に維持しながら、フラッシング動作に起因したインクの消費量を削減できるという利点がある。
【００４５】
＜Ｂ：第２実施形態＞
図１２は、各ノズル５２について印字周期ＴU毎に生成される制御データＤCの内容を前掲の図８と同様の方法で図示した模式図である。駆動期間ＴDR内でインクの噴射が必要なノズル５２について圧電素子４５が噴射駆動と微振動駆動とを択一的に実行する第１実施形態では、駆動期間ＴDRのうち最後にインクを噴射した印字周期ＴUの経過後の１個以上の印字周期（以下「残余期間」という）でも微振動駆動が実行される。しかし、微振動はインクの噴射に備える目的の動作であるから、インクを噴射する必要がない残余期間では、微振動駆動を実行しなくてもよい。そこで、第２実施形態の制御部６０は、図１２の第３番および第５番のノズル５２について二重丸で図示したように、駆動期間ＴDRのうち最後にインクを噴射する印字周期ＴUの経過後の各印字周期ＴU（残余期間）については、待機状態を指示する制御データＤCを生成する。すなわち、駆動期間ＴDRのうち最後のインクの噴射から駆動期間ＴDRの終点までの残余期間では各圧電素子４５に噴射駆動も微振動駆動も実行させない。
【００４６】
以上の第２実施形態では、駆動期間ＴDRの途中でインクの噴射が終了するノズル５２については残余期間内の印字周期ＴUの個数分だけ微振動駆動の回数Ｎbが減少するから、直後の準備期間ＴFLにおけるフラッシング動作での噴射量ＡFLを第１実施形態と比較して更に減少させることができる。したがって、第１実施形態と同様の効果に加えて、フラッシング動作でのインクの消費量を更に削減することが可能である。また、残余期間では圧電素子４５に対する微振動パルスＰBの供給（圧電素子４５の振動）が停止されるから、残余期間でも微振動を付与する構成と比較すると、消費電力を低減するとともに圧電素子４５の劣化を抑制できるという利点がある。
【００４７】
＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。
【００４８】
（１）変形例１
以上の各形態では、駆動期間ＴDR内での微振動駆動の回数Ｎbや噴射駆動の回数Ｎtに応じてフラッシング動作でのインクの噴射量ＡFLを決定したが、駆動期間ＴDR内でのインクの噴射量の合計（以下「合計噴射量」という）Ａtを噴射量ＡFLに反映させることも可能である。図１３は、変形例１における制御部６０のうちフラッシング動作での噴射量ＡFLを制御する機能のブロック図である。図１３に示すように、変形例１の制御部６０は、前述の各形態と同様の要素（微振動計数部７２，噴射量決定部７４，フラッシング制御部７６）に加えて総噴射量算定部７８として機能する。
【００４９】
総噴射量算定部７８は、各駆動期間ＴDRにおけるインクの合計噴射量Ａtを、印刷データＤPを解析することでノズル５２毎に算定する。具体的には、総噴射量算定部７８は、駆動期間ＴDRでの噴射駆動の回数Ｎtと各回でのインクの噴射量とに応じて合計噴射量Ａtを算定する。例えば、サイズが相違する複数種のドット（例えば大ドット，中ドット，小ドット）を記録ヘッド２４が記録紙２００に形成する場合、総噴射量算定部７８は、ドットの種類毎にインクの噴射回数を計数し、各計数値とドット毎のインクの噴射量とから合計噴射量Ａtを算定する。
【００５０】
噴射量決定部７４は、微振動計数部７２が計数した微振動駆動の回数Ｎbと総噴射量算定部７８が算定した合計噴射量Ａtとに応じてフラッシング動作での噴射量ＡFLをノズル５２毎に決定する。具体的には、噴射量決定部７４は、前述の各形態と同様に微振動駆動の回数Ｎbに応じて噴射量ＡFLを決定するほか、合計噴射量Ａtが多いほどフラッシング動作による噴射量ＡFLが少なくなるように噴射量ＡFLを決定する。以上の構成によれば、微振動駆動の回数Ｎbに加えて駆動期間ＴDR内の合計噴射量Ａtが噴射量ＡFLに反映されるから、前述の各形態と比較して噴射量ＡFLを適切に決定できるという利点がある。
【００５１】
（２）変形例２
駆動期間ＴDRの時間長（フラッシング動作の間隔）は任意である。例えば、位置Ｌ1および位置Ｌ2の双方でフラッシング動作を実行可能な構成（例えば位置Ｌ1および位置Ｌ2の双方にキャップ１８が設置された構成）では、キャリッジ１２が位置Ｌ1および位置Ｌ2の一方から他方に移動する期間（１ラスタ期間）が駆動期間ＴDRに設定される。また、位置Ｌ1と位置Ｌ2との間をキャリッジ１２が複数回にわたって往復する期間を駆動期間ＴDRに設定することも可能である。
【００５２】
（３）変形例３
各圧電素子４５にフラッシング動作を実行させる方法や噴射量ＡFLを変化させる方法は任意である。例えば、前述の各形態では、駆動期間ＴDRで各圧電素子４５に噴射駆動を実行させる駆動信号ＣＯＭを準備期間ＴFL内のフラッシング動作にも流用したが、各圧電素子４５にフラッシング動作を実行させる専用の駆動信号を生成することも可能である。また、前述の各形態では、インクの噴射の回数を制御することで噴射量ＡFLを変化させたが、例えば１回の噴射量（圧力室５０に付与される振動の振幅）を制御することでフラッシング動作による噴射量ＡFLを変化させることも可能である。
【００５３】
（４）変形例４
以上の各形態では、駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbの範囲毎にフラッシング動作での噴射量ＡFLを段階的（ＡFL1，ＡFL2，ＡFL3）に変化させたが、回数Ｎbや回数Ｎtと噴射量ＡFLとの関係は任意である。例えば、回数Ｎbや回数Ｎtに対して直線的に変化するように噴射量ＡFLを設定する構成や、噴射量ＡFLが回数Ｎbや回数Ｎtの所定の関数として定義される構成も採用され得る。
【００５４】
（５）変形例５
前述の各形態では１系統の駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド２４に供給したが、複数系統の駆動信号を各圧電素子４５の駆動に使用する構成（例えば噴射パルスＰDと微振動パルスＰBとを別個の駆動信号に設定した構成）も採用され得る。また、前述の各形態では１個の印字周期ＴUにてインクを１回だけ噴射したが、１個の印字周期ＴU内に複数回のインクの噴射を実行することも可能である。また、駆動信号の各パルス（ＰD，ＰB）の波形は任意である。
【００５５】
（６）変形例６
以上の各形態では、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ１２を移動させるシリアル型の印刷装置１００を例示したが、記録紙２００の幅方向の全域に対向するように複数のノズル５２が配列されたライン型の印刷装置１００にも本発明を適用することが可能である。ライン型の印刷装置１００では記録ヘッド２４が固定され、記録紙２００を搬送させながら各ノズル５２からインクの液滴を噴射することで記録紙２００に画像が記録される。以上の説明から理解されるように、記録ヘッド２４自体の可動／固定は本発明において不問である。
【００５６】
（７）変形例７
圧力室５０内の圧力を変化させる要素（圧力発生素子）の構成は以上の例示に限定されない。例えば、静電アクチュエーター等の振動体を利用することも可能である。また、本発明の圧力発生素子は、圧力室５０に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、圧力室５０の加熱で気泡を発生させて圧力室５０内の圧力を変化させる発熱素子（ヒーター）を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、本発明の圧力発生素子は、圧力室５０内の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方法（ピエゾ方式／サーマル方式）や構成の如何は不問である。
【００５７】
（８）変形例８
以上の各形態の印刷装置１００は、プロッターやファクシミリ装置，コピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は画像の印刷に限定されない。例えば、各色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、液体状の導電材料を噴射する液体噴射装置は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置や電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）等の表示装置の電極を形成する電極製造装置として利用される。また、生体有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、生物化学素子（バイオチップ）を製造するチップ製造装置として利用される。
【符号の説明】
【００５８】
１００……印刷装置、１２……キャリッジ、１４……移動機構、１６……用紙搬送機構、１８……キャップ、２２……インクカートリッジ、２４……記録ヘッド、３２……駆動回路、４１……流路形成基板、４２……ノズル形成基板、４３……弾性膜、４４……絶縁膜、４５……圧電素子、４６……保護基板、５０……圧力室、５２……ノズル、１０２……制御装置、１０４……印刷処理部、６０……制御部、６２……記憶部、６４……駆動信号発生部、６６……外部Ｉ/Ｆ、６８……内部Ｉ/Ｆ、７２……微振動計数部、７４……噴射量決定部、７６……フラッシング制御部、７８……総噴射量算定部、２００……記録紙、３００……外部装置、ＣＯＭ……駆動信号、ＰD……噴射パルス、ＰB……微振動パルス、ＰS……定電位要素。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子や発熱素子等の圧力発生素子により圧力室内の圧力を変化させることで圧力室内の液体（例えばインク）をノズルから噴射する液体噴射技術が従来から提案されている。液体噴射技術を採用したインクジェット方式の記録ヘッドは、ノズルに連通する複数の圧力室と、各圧力室に連通する共通の液体室であるリザーバーと、圧力室内の圧力を変化させてノズルから液滴を噴射させる圧力発生手段とを具備する。圧力発生手段としては、例えば、縦振動型の圧電素子や撓み振動型の圧電素子，静電気力を利用した素子，発熱素子等が採用される。
【０００３】
インクジェット方式の記録ヘッドでは、長時間にわたって印字に関与しないノズル内のインクが増粘し、次回の噴射時に噴射量が低減するという問題や、インクの増粘した成分（以下「増粘成分」という）がノズルに詰まるという問題がある。そこで、増粘成分をノズルから噴射するフラッシング動作を定期的に実行する構成が採用される（例えば特許文献１および特許文献２）。
【０００４】
また、インクジェット方式の記録ヘッドでは、ノズル内に露出するインクの自由表面（メニスカス）をインクが噴射しない程度に微振動させる微振動駆動が実行される。微振動駆動によりノズルの近傍のインクを撹拌することで、ノズルの近傍のインクを適切な粘度に維持することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１７９９３号公報
【特許文献２】特開２００３−００１８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、微振動駆動を実行した場合には、ノズルの近傍の増粘成分が圧力室内に拡散するから、微振動駆動の実行後のフラッシング動作で所望の噴射特性を回復するためには、ノズルの近傍だけでなく圧力室の内部まで拡散した増粘成分も排出する必要がある。すなわち、微振動駆動の結果として、フラッシング動作で必要なインクの噴射量が増加するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明の液体噴射装置は、液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置であって、前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる駆動制御手段と、所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる制御手段とを具備する。以上の構成では、微振動駆動の回数に応じた噴射量でフラッシング動作が実行されるため、フラッシング動作の所期の効果を維持しながらフラッシング動作での液体の消費量を削減することが可能である。
【０００８】
本発明の好適な態様において、前記制御手段は、前記圧力発生素子を制御する内容を指定するデータに基づいて、前記駆動期間内における微振動駆動の回数を計数する微振動計数手段と、前記駆動期間内における微振動駆動の回数に応じてフラッシング動作での前記液体の噴射量を決定する噴射量決定手段とを含む。以上の態様では、圧力発生素子を制御する内容を指定するデータから微振動駆動の回数を簡易かつ確実に計数できるという利点がある。
【０００９】
また、駆動期間での微振動駆動の回数が多いほど、ノズルの近傍の増粘成分が圧力室内の広範囲に拡散するという傾向がある。以上の傾向を考慮すると、駆動期間内における微振動駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を多くする構成が好適である。また、駆動期間における液体の噴射でも圧力室内の増粘成分が排出される。したがって、駆動期間内における噴射駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を少なくする構成によれば、フラッシング動作での液体の消費量を削減することが可能である。
【００１０】
本発明の好適な態様において、前記駆動制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間において、噴射駆動および微振動駆動を停止させる。以上の態様では、駆動期間内で１回も液体を噴射しない場合には圧力室内の増粘成分の無用な拡散が抑制されるから、フラッシング動作での噴射量を削減することが可能である。例えば、前記制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間の経過後に実行されるフラッシング動作での噴射量を、１回以上の微振動駆動が実行される駆動期間の経過後のフラッシング動作での噴射量よりも少ない所定量に設定することが可能である。
【００１１】
本発明の好適な態様において、前記駆動制御手段は、前記駆動期間のうち最後に前記液体の噴射が実行された後の残余期間では微振動駆動を停止させる。以上の態様では、最後の液体の噴射後の残余期間では微振動駆動が停止されるから、圧力室内の増粘成分の無用な拡散が抑制されるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は、例えば第２実施形態として後述される。
【００１２】
本発明の好適な態様の液体噴射装置は、前記圧力室と前記圧力発生素子と前記ノズルとを有する液体噴射ヘッドを第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構を具備する。前記駆動期間の典型例は、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置および前記第２位置の一方から他方に移動する期間、または、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置と前記第２位置との間を１往復する期間である。以上の態様では、液体噴射ヘッドが第１位置および第２位置の一方から他方に移動する期間または第１位置と第２位置との間を往復する期間を駆動期間としてフラッシング動作が実行されるから、圧力室内の液体の増粘を有効に防止することが可能である。以上の効果は、２０ｉｎｃｈ／ｓ以上かつ５０ｉｎｃｈ／ｓ以下の最高速度で前記移動機構が前記液体噴射ヘッドを移動させ、前記駆動期間の時間長が２.０秒以上かつ８.０秒以下であり、前記液体の粘度が１.０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）以上かつ３０.０ｍＰａ・ｓ以下である構成のもとで格別に顕著となる。
【００１３】
本発明は、以上の各形態に係る液体噴射装置を制御する方法としても特定される。本発明に係る液体噴射装置の制御方法は、液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる。以上の制御方法でも、本発明の液体噴射装置と同様の作用および効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の部分的な模式図である。
【図２】記録ヘッドの吐出面の平面図である。
【図３】記録ヘッドの構成図である。
【図４】印刷装置の電気的な構成のブロック図である。
【図５】駆動信号の波形図である。
【図６】記録ヘッドの電気的な構成のブロック図である。
【図７】駆動期間および準備期間の説明図である。
【図８】制御データを生成する動作の説明図である。
【図９】空走時間と着弾位置誤差との関係を示すグラフである。
【図１０】制御部のうちフラッシング動作を制御する機能のブロック図である。
【図１１】微振動駆動の回数とフラッシング動作での噴射量との関係を示すグラフである。
【図１２】第２実施形態の制御部が制御データを生成する動作の説明図である。
【図１３】変形例における制御部のうちフラッシング動作を制御する機能のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１００の部分的な模式図である。印刷装置１００は、インクの液滴を記録紙２００に噴射する液体噴射装置であり、キャリッジ１２と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを具備する。
【００１６】
キャリッジ１２には、インクカートリッジ２２と記録ヘッド２４とが搭載される。インクカートリッジ２２は、記録紙２００に噴射されるインク（液体）を貯留する容器である。記録ヘッド２４は、インクカートリッジ２２に貯留されたインクを記録紙２００に噴射する液体噴射ヘッドとして機能する。なお、印刷装置１００の筐体（図示略）にインクカートリッジ２２を固定して記録ヘッド２４にインクを供給する構成も採用され得る。第１実施形態のインクの粘度は、例えば１.０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）以上かつ３０.０ｍＰａ・ｓ以下に設定され、特に水系のインクでは２.０ｍＰａ・ｓ以上かつ７.０ｍＰａ・ｓ以下に設定される。
【００１７】
図２は、記録ヘッド２４のうち記録紙２００に対向する吐出面２６の平面図である。図２に示すように、記録ヘッド２４の吐出面２６には、相異なるインク色（ブラック(K)，イエロー(Y)，マゼンタ(M)，シアン(C)）に対応する複数のノズル列２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）が形成される。各ノズル列２８は、副走査方向に直線状に配列されたＮ個のノズル（吐出口）５２の集合である（Ｎは自然数）。ノズル列２８Kの各ノズル５２からはブラック(K)のインクが吐出される。同様に、ノズル列２８Yの各ノズル５２からはイエロー(Y)のインクが吐出され、ノズル列２８Mの各ノズル５２からはマゼンタ(M)のインクが吐出され、ノズル列２８Cの各ノズル５２からはシアン(C)のインクが吐出される。なお、各ノズル５２を千鳥状に配列した構成も好適である。
【００１８】
図１の移動機構１４は、位置Ｌ1と位置Ｌ2との間でキャリッジ１２を主走査方向（記録紙２００の幅方向）に往復させる。キャリッジ１２の最高速度は例えば２０ｉｎｃｈ／ｓ（インチ毎秒）以上かつ５０ｉｎｃｈ／ｓ以下に設定され、更に好適には２４ｉｎｃｈ／ｓ以上かつ４０ｉｎｃｈ／ｓ以下に設定される。キャリッジ１２の位置は、リニアエンコーダー等の検出器（図示略）で検出されて移動機構１４の制御に利用される。位置Ｌ1および位置Ｌ2は、吐出面２６が記録紙２００に対向する範囲の外側の位置（記録紙２００に垂直な方向からみて記録紙２００を主走査方向に挟む位置）である。位置Ｌ1がキャリッジ１２の待機位置（ホームポジション）に相当し、位置Ｌ1にある記録ヘッド２４の吐出面２６に対向するようにキャップ１８が配置される。キャップ１８は、記録ヘッド２４の吐出面２６を封止する。キャップ１８の近傍には吐出面２６を払拭するワイパー（図示略）が配置される。
【００１９】
図１の用紙搬送機構１６は、キャリッジ１２の往復に並行して記録紙２００を副走査方向に移動させる。キャリッジ１２の往復時に記録ヘッド２４が記録紙２００にインクを噴射することで所望の画像が記録紙２００に記録（印刷）される。
【００２０】
図３は、第１実施形態の記録ヘッド２４の構成図である。具体的には、図３の部分(A)は記録ヘッド２４の平面図であり、図３の部分(B)は部分(A)におけるIIIb−IIIb線の断面図であり、図３の部分(C)は部分(A)におけるIIIb-IIIb線に垂直な断面での断面図である。図３に示すように、記録ヘッド２４は、概略的には、流路形成基板４１とノズル形成基板４２と弾性膜４３と絶縁膜４４と圧電素子４５と保護基板４６とを積層した構造である。
【００２１】
流路形成基板４１は、例えばステンレス鋼等の金属板材またはシリコン単結晶基板等で構成される板材である。図３の部分(A)および部分(C)に示すように、流路形成基板４１には、長尺状の複数の圧力室５０が各々の幅方向（ノズル５２の配列方向）に並設される。相互に隣合う圧力室５０は隔壁４１２で区画される。また、流路形成基板４１のうち各圧力室５０の長手方向の外側の領域には連通部４１４が形成される。連通部４１４と各圧力室５０とは、圧力室５０毎に形成されたインク供給路４１６を介して相互に連通する。インク供給路４１６は、圧力室５０よりも狭い幅に形成され、連通部４１４から圧力室５０に流入するインクに対して一定の流路抵抗を付与する。
【００２２】
図３の部分(B)および部分(C)に示すように、流路形成基板４１の表面（開口面）にはノズル形成基板４２が例えば接着剤や熱溶着フィルム等で固定される。ノズル形成基板４２には、各圧力室５０のうちインク供給路４１６とは反対側の端部に連通するノズル（貫通孔）５２が形成される。他方、流路形成基板４１のうちノズル形成基板４２とは反対側の表面には、弾性膜４３が例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ2）で形成される。弾性膜４３の表面には絶縁膜４４が例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）で形成され、絶縁膜４４の表面には圧力室５０毎に圧電素子４５が形成される。
【００２３】
図３の部分(B)および部分(C)に示すように、各圧電素子４５は、下電極４５１と圧電体４５２と上電極４５３とを絶縁膜４４側からこの順番に積層した構造体である。下電極４５１および上電極４５３の一方は、複数の圧力室５０にわたって連続する共通電極であり、下電極４５１および上電極４５３の他方と圧電体４５２とは圧力室５０毎に個別に形成（パターニング）される。下電極４５１および上電極４５３の何れを共通電極とするかは、例えば圧電体４５２の分極方向や配線の都合等に応じて適宜に決定される。各圧電素子４５の上電極４５３には、例えば金（Ａｕ）等で形成されたリード電極４７が接続される。リード電極４７を介した駆動信号の供給で下電極４５１と上電極４５３との間に電界を付与すると、各圧電素子４５および弾性膜４３が変形（撓み変形）する。
【００２４】
図３の部分(B)に示すように、流路形成基板４１のうち各圧電素子４５の設置面には保護基板４６が固定される。保護基板４６のうち各圧電素子４５に対向する領域には、各圧電素子４５を収容する圧電素子保持部４６１が形成される。圧電素子保持部４６１は、各圧電素子４５の変位を阻害しない程度の大きさに成形されて各圧電素子４５を保護する。また、保護基板４６のうち流路形成基板４１の連通部４１４に対応する領域には、保護基板４６を貫通するリザーバー部４６２が形成される。リザーバー部４６２は、各圧力室５０が配列する方向に沿う長尺状の空間である。流路形成基板４１の連通部４１４と保護基板４６のリザーバー部４６２とを連通させた空間が、各圧力室５０の共通のインク室として機能するリザーバー５４を構成する。
【００２５】
保護基板４６のうち圧電素子保持部４６１とリザーバー部４６２との間の領域には、保護基板４６を厚さ方向に貫通する貫通孔４６３が形成される。圧電素子４５の下電極４５１およびリード電極４７が貫通孔４６３の内側に露出する。保護基板４６の面上には、封止膜４８１と固定板４８２とを積層したコンプライアンス基板４８が接合される。封止膜４８１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えばポリフェニレンサルファイドフィルム）で構成され、保護基板４６のリザーバー部４６２を封止する。固定板４８２は、金属等の硬質の材料（例えばステンレス鋼）で構成される。固定板４８２のうちリザーバー５４（リザーバー部４６２）に対向する領域には開口部４８３が形成される。
【００２６】
以上の構成の記録ヘッド２４において、リザーバー５４から各インク供給路４１６と各圧力室５０とを介してノズル５２に至る空間に、インクカートリッジ２２から供給されるインクが充填される。駆動信号の供給により圧電素子４５および弾性膜４３が変形すると圧力室５０内の圧力が変動する。圧力室５０内の圧力変動を駆動信号に応じて制御することで、圧力室５０内のインクをノズル５２から噴射させる動作（以下「噴射駆動」という）または圧力室５０内のインクが噴射されない程度にノズル５２内のインクの液面（メニスカス）を微振動させる動作（以下「微振動駆動」という）を実行させることが可能である。
【００２７】
図４は、印刷装置１００の電気的な構成のブロック図である。図４に示すように、印刷装置１００は、制御装置１０２と印刷処理部（プリントエンジン）１０４とを具備する。制御装置１０２は、印刷装置１００の全体を制御する要素であり、制御部６０と記憶部６２と駆動信号発生部６４と外部Ｉ/Ｆ（interface）６６と内部Ｉ/Ｆ６８とを含む。記録紙２００に印刷される画像を示す印刷データＤPが外部装置（例えばホストコンピューター）３００から外部Ｉ/Ｆ６６に供給され、内部Ｉ/Ｆ６８には印刷処理部１０４が接続される。印刷処理部１０４は、制御装置１０２による制御のもとで記録紙２００に画像を記録する要素であり、前述の記録ヘッド２４と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを含む。
【００２８】
駆動信号発生部６４は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、各圧電素子４５を駆動する周期信号である。図５に示すように、駆動信号ＣＯＭの１周期に相当する期間（以下「印字周期」という）ＴU内には定電位要素ＰSと噴射パルスＰDと微振動パルスＰBとが配置される。噴射パルスＰDは、圧電素子４５に供給された場合に所定量のインクがノズル５２から噴射するように圧電素子４５および弾性膜４３を変形させて圧力室５０内のインクを加圧する。他方、微振動パルスＰBは、圧電素子４５に供給された場合に圧力室５０内のインクがノズル５２から噴射されない程度に圧力室５０内の圧力を変化させてノズル５２内のメニスカスを微振動（揺動）させる。他方、定電位要素ＰSは、所定の基準電位ＶREFに維持される区間である。定電位要素ＰSの供給で圧電素子４５は変位を停止して待機する。
【００２９】
図４の記憶部６２は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、画像の印刷に必要な各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭとを含む。制御部６０は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で印刷装置１００の各要素（例えば印刷処理部１０４）を統括的に制御する。具体的には、制御部６０は、各印字周期ＴUでの圧電素子４５の動作を指示する制御データＤCを印刷データＤPから生成する。制御データＤCは、圧力室５０内のインクをノズル５２から噴射させる噴射駆動と、ノズル５２内のインクのメニスカスを微振動させる微振動駆動と、圧電素子４５の変位を停止させる待機状態（すなわち噴射駆動も微振動駆動も実行させない状態）とを圧電素子４５の動作として指定するデータである。制御データＤCは印字周期ＴU毎に繰返し生成される。
【００３０】
図６は、記録ヘッド２４の電気的な構成の模式図である。図６に示すように、記録ヘッド２４は、相異なる圧電素子４５に対応する複数の駆動回路３２を含む。駆動信号発生部６４が生成した駆動信号ＣＯＭは、内部Ｉ/Ｆ６８を介して複数の駆動回路３２に共通に供給される。また、制御部６０が生成した制御データＤCは内部Ｉ/Ｆ６８を介して各駆動回路３２に供給される。
【００３１】
各駆動回路３２は、制御部６０から供給される制御データＤCに応じた区間を駆動信号ＣＯＭから選択して圧電素子４５に供給する。具体的には、制御データＤCが噴射駆動を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの噴射パルスＰDを選択して圧電素子４５に供給する。したがって、圧力室５０内のインクがノズル５２から記録紙２００に噴射される（噴射駆動）。他方、制御データＤCが微振動駆動を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの微振動パルスＰBを選択して圧電素子４５に供給する。したがって、ノズル５２内のメニスカスに微振動が付与され、圧力室５０内のインクは噴射されずに適度に撹拌される（微振動駆動）。また、制御データＤCが待機状態を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの定電位要素ＰSを選択して圧電素子４５に供給する。定電位要素ＰSが供給された場合、圧電素子４５は、噴射駆動も微振動駆動も実行せずに待機するから、圧力室５０内のインクは撹拌されない。
【００３２】
図７に示すように、印刷装置１００の動作期間は複数の期間Ｔに区分される。複数の期間Ｔの各々は、駆動期間ＴDRと準備期間ＴFLとを含む。駆動期間ＴDRは、各ノズル５２からのインクの噴射で記録紙２００に画像を形成する期間である。例えば、記録ヘッド２４によるインクの噴射に並行してキャリッジ１２が位置Ｌ1と位置Ｌ2との間を１往復する期間（２ラスタ期間）が駆動期間ＴDRとして規定される。なお、駆動期間ＴDRの時間長（すなわち、記録ヘッド２４が１往復する時間）は、例えば２.０秒以上かつ８.０秒以下である。各駆動期間ＴDRは、Ｋ個の印字周期ＴUで構成される。１個の印字周期ＴUは、記録紙２００の表面に１個のドットを形成する時間に相当する。駆動期間ＴDRでは、Ｋ個の印字周期ＴUの各々について圧電素子４５毎の制御データＤCが生成される。
【００３３】
図８は、Ｎ個（図８では便宜的に５個を例示）のノズル５２（圧電素子４５）について、駆動期間ＴDR内のＫ個の印字周期ＴU（図８の記号ＴU(1)〜ＴU(K)）の各々で生成される制御データＤCの内容を示す模式図である。図８の黒丸は噴射駆動を指示する制御データＤCを意味し、網掛丸は微振動駆動を指示する制御データＤCを意味し、白丸は待機状態（噴射駆動も微振動駆動も実行しない状態）を指示する制御データＤCを意味する。
【００３４】
図８における第１番（#1），第３番（#3）および第５番（#5）のノズル５２のように、駆動期間ＴDR内に少なくとも１回のインクの噴射が必要であると印刷データＤPから判定されるノズル５２について、制御部６０は、インクの噴射が必要なＮt個の印字周期ＴUの各々については噴射駆動を指示する制御データＤCを生成し、駆動期間ＴDR内の残余のＮb個（Ｎb＝Ｋ−Ｎt）の印字周期ＴUの各々については微振動駆動を指示する制御データＤCを生成する。すなわち、制御部６０は、噴射駆動または微振動駆動を駆動期間ＴDR内の印字周期ＴU毎に圧電素子４５に順次に実行させる要素（駆動制御手段）として機能する。
【００３５】
他方、図８における第２番（#2）および第４番（#4）のノズル５２のように、駆動期間ＴDR内で１回もインクを噴射する必要がないと印刷データＤPから判定されるノズル５２について、制御部６０は、駆動期間ＴDR内の全部（Ｋ個）の印字周期ＴUの各々について待機状態を指示する制御データＤCを生成する。すなわち、駆動期間ＴDR内で１回もインクを噴射する必要がないノズル５２については、駆動期間ＴDR内で噴射駆動も微振動駆動も実行されない。以上の説明から理解されるように、第１実施形態の制御部６０は、ノズル５２からインクを噴射しない駆動期間ＴDRでは各印字周期ＴUで噴射駆動も微振動駆動も実行させずに圧電素子４５を待機させる要素（駆動制御手段）として機能する。
【００３６】
図７の準備期間ＴFLは、相前後する駆動期間ＴDRの合間に位置し、記録ヘッド２４がフラッシング動作を実行する期間である。フラッシング動作は、記録ヘッド２４を図１の位置Ｌ1（キャップ１８上）に移動させた状態で各ノズル５２から強制的にインクを噴射させる動作である。フラッシング動作で各ノズル５２から噴射されたインクはキャップ１８に受容される。以上のようにフラッシング動作を周期的に実行することで各ノズル５２の目詰まりや圧力室５０内への気泡の侵入が解消される。制御部６０は、各圧電素子４５に噴射駆動を指示する制御データＤCを準備期間ＴFLにて記録ヘッド２４に供給することでフラッシング動作を実行させる要素（後述するフラッシング制御部７６）として機能する。
【００３７】
図９は、フラッシング動作を周期的に実行させながら記録ヘッド２４を空走させた時間（空走時間）と着弾位置誤差との関係の実験結果を示すグラフである。図９の横軸に図示された空走時間は、所定の時間毎（２.８１秒毎）に微少量のフラッシング動作を実行しながらキャリッジ１２を移動させた時間長を意味する。図９の縦軸に図示された着弾位置誤差は、空走時間の経過後にノズル５２から噴射されたインクが実際に着弾する位置と目標の位置との距離（ズレ量）を意味する。空走時間内で圧電素子４５に周期的に微振動駆動を実行させた場合の特性（実線）と、空走時間内で圧電素子４５に微振動駆動を実行させない場合の特性（破線）とが併記されている。
【００３８】
圧力室５０内のインクは、ノズル５２の内部に露出する表面（メニスカス）からの水分の蒸発や成分の凝集等に起因して局所的に増粘する。したがって、圧力室５０内のインクを目標の噴射特性（噴射量や噴射速度）でノズル５２から適切に噴射するには、微振動駆動によりインクを適度に撹拌することで、ノズル５２の近傍のインク（メニスカス）の増粘を防止して適切な粘度に維持する必要がある。
【００３９】
しかし、圧電素子４５に微振動駆動を実行させてメニスカスを微振動させた場合には、微振動駆動を実行させない場合と比較して、所定の周期でフラッシング動作を実行しているにも関わらず、着弾位置誤差が増加するという傾向が図９から把握される。以上の傾向が観測されるのは、圧力室５０内の増粘成分をフラッシング動作で充分に排出し切れないためであると考えられる。すなわち、微振動駆動により確かにメニスカスの近傍の増粘は防止されるが、ノズル５２の近傍の増粘成分が圧力室５０内の広範囲に拡散するため、通常のフラッシング動作で微少量のインクを排出しただけでは圧力室５０内に拡散した増粘成分を充分に排出し切れず、記録ヘッド２４の噴射特性が完全に回復しないのである。つまり、微振動駆動を実行しない場合には増粘成分がノズル５２の近傍のみに滞留するため、微少量のインクをフラッシング動作で噴射した場合でも増粘成分が有効に排除されて噴射特性は回復するが、微振動駆動を実行した場合には増粘成分が圧力室５０内の広範囲に拡散するため、微少量のインクをフラッシング動作で排出しただけでは増粘成分が充分に排出されず、噴射特性を充分に回復するために必要なインクの噴射量が多くなる。そして、空走時間が長く、微振動駆動の回数が多くなるほど以上の傾向は顕在化する。
【００４０】
以上の傾向を考慮して、制御部６０は、準備期間ＴFL内でのフラッシング動作によるインクの噴射量ＡFLを、直前の駆動期間ＴDRにて圧電素子４５が実行した微振動駆動の回数（印字周期ＴUの個数）Ｎbに応じて可変に制御する。図１０は、制御部６０のうちフラッシング動作での噴射量ＡFLを制御する機能のブロック図である。図１０に示すように、制御部６０は、微振動計数部７２，噴射量決定部７４およびフラッシング制御部７６として機能する。図１０の各要素は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で実現される。
【００４１】
微振動計数部７２は、外部装置３００から供給される印刷データＤPを解析することで、各駆動期間ＴDR内（すなわち、相前後するフラッシング動作の間隔内）で微振動駆動が実行される合計回数Ｎbをノズル５２毎に計数する。噴射量決定部７４は、微振動計数部７２が計数した回数Ｎbに応じて直後のフラッシング動作でのインクの噴射量ＡFLをノズル５２毎に決定する。フラッシング制御部７６は、各圧電素子４５を制御して、噴射量決定部７４が決定した噴射量ＡFLのフラッシング動作を実行させる。例えば、フラッシング制御部７６は、噴射量ＡFLのインクを噴射するための駆動条件（例えば噴射回数や１回の噴射量）を決定し、この駆動条件に基づいて圧電素子４５を制御する。
【００４２】
具体的には、図１１に示すように、微振動計数部７２が計数した駆動期間ＴDRでの微振動駆動の回数Ｎbが多いほど（すなわち増粘成分が圧力室５０内の広範囲に拡散するほど）、準備期間ＴFLでのフラッシング動作による噴射量ＡFLが多くなるように噴射量決定部７４が噴射量ＡFLをノズル５２毎に決定し、この噴射量ＡFLのインクを排出するフラッシング動作をフラッシング制御部７６が各圧電素子４５に実行させる。もっとも、第１実施形態では、駆動期間ＴDR内での微振動駆動の回数Ｎbと噴射駆動の回数Ｎtとの合計値は駆動期間ＴDR内の印字周期ＴUの総数Ｋであるから、駆動期間ＴDRでの噴射駆動の回数Ｎtが多いほど（圧力室５０内の増粘成分が噴射されるほど）、準備期間ＴFLでのフラッシング動作による噴射量ＡFLが少なくなるように各圧電素子４５が制御されると換言することも可能である。なお、制御部６０の噴射量決定部７４が回数Ｎbおよび回数Ｎtに応じて噴射量ＡFLを決定する方法は任意であるが、例えば、回数Ｎb（または回数Ｎt）の各数値と噴射量ＡFLの各数値とを対応させたテーブルから実際の回数Ｎbに応じた噴射量ＡFLを検索する構成や、回数Ｎbと噴射量ＡFLとの関係を定義する所定の数式の演算で噴射量ＡFLを算定する構成が好適である。
【００４３】
例えば図８の例示では、駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbが中程度（図１１の閾値Ｎth1と閾値Ｎth2との間）である第３番のノズル５２については、準備期間ＴFLにて噴射量ＡFL2のフラッシング動作が指示される。他方、駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbが図１１の閾値Ｎth1を下回る（噴射駆動の回数Ｎtが多い）第１番のノズル５２については、噴射量ＡFL2よりも少ない噴射量ＡFL1（ＡFL1＜ＡFL2）のフラッシング動作が指示される。駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbが図１１の閾値Ｎth2を上回る（噴射駆動の回数Ｎtが少ない）第５番のノズル５２については、噴射量ＡFL2よりも多い噴射量ＡFL3（ＡFL3＞ＡFL2）のフラッシング動作が指示される。また、駆動期間ＴDR内で待機状態が指示されるノズル５２（すなわち１回もインクを噴射しないノズル５２）については、駆動期間ＴDR内で微振動駆動が実行されるノズル５２の噴射量ＡFLの最小値（噴射量ＡFL1）を更に下回る所定の噴射量ＡFL0（ＡFL0＜ＡFL1）のフラッシング動作が指示される。
【００４４】
以上に説明した第１実施形態では、フラッシング動作によるインクの噴射量ＡFLが、駆動期間ＴDRでの微振動駆動の回数Ｎb（すなわち増粘成分の拡散の程度）に応じて可変に制御される。換言すると、駆動期間ＴDRでの噴射駆動の回数Ｎt（すなわち増粘成分の排出の程度）に応じてフラッシング動作による噴射量ＡFLが可変に制御される。これにより、例えば微振動駆動の回数Ｎbや噴射駆動の回数Ｎtに関わらず各圧電素子４５が噴射量ＡFL3のフラッシング動作を実行する構成と比較してフラッシング動作によるインクの消費量を削減することが可能である。また、例えば微振動駆動の回数Ｎbや噴射駆動の回数Ｎtに関わらず各圧電素子４５が噴射量ＡFL1のフラッシング動作を実行する構成と比較すると、微振動で圧力室５０内に拡散した増粘成分を充分に排出することが可能である。すなわち、第１実施形態によれば、フラッシング動作の所期の効果（ノズル５２の目詰まりや圧力室５０への気泡の侵入の解消）を充分に維持しながら、フラッシング動作に起因したインクの消費量を削減できるという利点がある。
【００４５】
＜Ｂ：第２実施形態＞
図１２は、各ノズル５２について印字周期ＴU毎に生成される制御データＤCの内容を前掲の図８と同様の方法で図示した模式図である。駆動期間ＴDR内でインクの噴射が必要なノズル５２について圧電素子４５が噴射駆動と微振動駆動とを択一的に実行する第１実施形態では、駆動期間ＴDRのうち最後にインクを噴射した印字周期ＴUの経過後の１個以上の印字周期（以下「残余期間」という）でも微振動駆動が実行される。しかし、微振動はインクの噴射に備える目的の動作であるから、インクを噴射する必要がない残余期間では、微振動駆動を実行しなくてもよい。そこで、第２実施形態の制御部６０は、図１２の第３番および第５番のノズル５２について二重丸で図示したように、駆動期間ＴDRのうち最後にインクを噴射する印字周期ＴUの経過後の各印字周期ＴU（残余期間）については、待機状態を指示する制御データＤCを生成する。すなわち、駆動期間ＴDRのうち最後のインクの噴射から駆動期間ＴDRの終点までの残余期間では各圧電素子４５に噴射駆動も微振動駆動も実行させない。
【００４６】
以上の第２実施形態では、駆動期間ＴDRの途中でインクの噴射が終了するノズル５２については残余期間内の印字周期ＴUの個数分だけ微振動駆動の回数Ｎbが減少するから、直後の準備期間ＴFLにおけるフラッシング動作での噴射量ＡFLを第１実施形態と比較して更に減少させることができる。したがって、第１実施形態と同様の効果に加えて、フラッシング動作でのインクの消費量を更に削減することが可能である。また、残余期間では圧電素子４５に対する微振動パルスＰBの供給（圧電素子４５の振動）が停止されるから、残余期間でも微振動を付与する構成と比較すると、消費電力を低減するとともに圧電素子４５の劣化を抑制できるという利点がある。
【００４７】
＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。
【００４８】
（１）変形例１
以上の各形態では、駆動期間ＴDR内での微振動駆動の回数Ｎbや噴射駆動の回数Ｎtに応じてフラッシング動作でのインクの噴射量ＡFLを決定したが、駆動期間ＴDR内でのインクの噴射量の合計（以下「合計噴射量」という）Ａtを噴射量ＡFLに反映させることも可能である。図１３は、変形例１における制御部６０のうちフラッシング動作での噴射量ＡFLを制御する機能のブロック図である。図１３に示すように、変形例１の制御部６０は、前述の各形態と同様の要素（微振動計数部７２，噴射量決定部７４，フラッシング制御部７６）に加えて総噴射量算定部７８として機能する。
【００４９】
総噴射量算定部７８は、各駆動期間ＴDRにおけるインクの合計噴射量Ａtを、印刷データＤPを解析することでノズル５２毎に算定する。具体的には、総噴射量算定部７８は、駆動期間ＴDRでの噴射駆動の回数Ｎtと各回でのインクの噴射量とに応じて合計噴射量Ａtを算定する。例えば、サイズが相違する複数種のドット（例えば大ドット，中ドット，小ドット）を記録ヘッド２４が記録紙２００に形成する場合、総噴射量算定部７８は、ドットの種類毎にインクの噴射回数を計数し、各計数値とドット毎のインクの噴射量とから合計噴射量Ａtを算定する。
【００５０】
噴射量決定部７４は、微振動計数部７２が計数した微振動駆動の回数Ｎbと総噴射量算定部７８が算定した合計噴射量Ａtとに応じてフラッシング動作での噴射量ＡFLをノズル５２毎に決定する。具体的には、噴射量決定部７４は、前述の各形態と同様に微振動駆動の回数Ｎbに応じて噴射量ＡFLを決定するほか、合計噴射量Ａtが多いほどフラッシング動作による噴射量ＡFLが少なくなるように噴射量ＡFLを決定する。以上の構成によれば、微振動駆動の回数Ｎbに加えて駆動期間ＴDR内の合計噴射量Ａtが噴射量ＡFLに反映されるから、前述の各形態と比較して噴射量ＡFLを適切に決定できるという利点がある。
【００５１】
（２）変形例２
駆動期間ＴDRの時間長（フラッシング動作の間隔）は任意である。例えば、位置Ｌ1および位置Ｌ2の双方でフラッシング動作を実行可能な構成（例えば位置Ｌ1および位置Ｌ2の双方にキャップ１８が設置された構成）では、キャリッジ１２が位置Ｌ1および位置Ｌ2の一方から他方に移動する期間（１ラスタ期間）が駆動期間ＴDRに設定される。また、位置Ｌ1と位置Ｌ2との間をキャリッジ１２が複数回にわたって往復する期間を駆動期間ＴDRに設定することも可能である。
【００５２】
（３）変形例３
各圧電素子４５にフラッシング動作を実行させる方法や噴射量ＡFLを変化させる方法は任意である。例えば、前述の各形態では、駆動期間ＴDRで各圧電素子４５に噴射駆動を実行させる駆動信号ＣＯＭを準備期間ＴFL内のフラッシング動作にも流用したが、各圧電素子４５にフラッシング動作を実行させる専用の駆動信号を生成することも可能である。また、前述の各形態では、インクの噴射の回数を制御することで噴射量ＡFLを変化させたが、例えば１回の噴射量（圧力室５０に付与される振動の振幅）を制御することでフラッシング動作による噴射量ＡFLを変化させることも可能である。
【００５３】
（４）変形例４
以上の各形態では、駆動期間ＴDR内の微振動駆動の回数Ｎbの範囲毎にフラッシング動作での噴射量ＡFLを段階的（ＡFL1，ＡFL2，ＡFL3）に変化させたが、回数Ｎbや回数Ｎtと噴射量ＡFLとの関係は任意である。例えば、回数Ｎbや回数Ｎtに対して直線的に変化するように噴射量ＡFLを設定する構成や、噴射量ＡFLが回数Ｎbや回数Ｎtの所定の関数として定義される構成も採用され得る。
【００５４】
（５）変形例５
前述の各形態では１系統の駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド２４に供給したが、複数系統の駆動信号を各圧電素子４５の駆動に使用する構成（例えば噴射パルスＰDと微振動パルスＰBとを別個の駆動信号に設定した構成）も採用され得る。また、前述の各形態では１個の印字周期ＴUにてインクを１回だけ噴射したが、１個の印字周期ＴU内に複数回のインクの噴射を実行することも可能である。また、駆動信号の各パルス（ＰD，ＰB）の波形は任意である。
【００５５】
（６）変形例６
以上の各形態では、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ１２を移動させるシリアル型の印刷装置１００を例示したが、記録紙２００の幅方向の全域に対向するように複数のノズル５２が配列されたライン型の印刷装置１００にも本発明を適用することが可能である。ライン型の印刷装置１００では記録ヘッド２４が固定され、記録紙２００を搬送させながら各ノズル５２からインクの液滴を噴射することで記録紙２００に画像が記録される。以上の説明から理解されるように、記録ヘッド２４自体の可動／固定は本発明において不問である。
【００５６】
（７）変形例７
圧力室５０内の圧力を変化させる要素（圧力発生素子）の構成は以上の例示に限定されない。例えば、静電アクチュエーター等の振動体を利用することも可能である。また、本発明の圧力発生素子は、圧力室５０に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、圧力室５０の加熱で気泡を発生させて圧力室５０内の圧力を変化させる発熱素子（ヒーター）を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、本発明の圧力発生素子は、圧力室５０内の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方法（ピエゾ方式／サーマル方式）や構成の如何は不問である。
【００５７】
（８）変形例８
以上の各形態の印刷装置１００は、プロッターやファクシミリ装置，コピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は画像の印刷に限定されない。例えば、各色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、液体状の導電材料を噴射する液体噴射装置は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置や電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）等の表示装置の電極を形成する電極製造装置として利用される。また、生体有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、生物化学素子（バイオチップ）を製造するチップ製造装置として利用される。
【符号の説明】
【００５８】
１００……印刷装置、１２……キャリッジ、１４……移動機構、１６……用紙搬送機構、１８……キャップ、２２……インクカートリッジ、２４……記録ヘッド、３２……駆動回路、４１……流路形成基板、４２……ノズル形成基板、４３……弾性膜、４４……絶縁膜、４５……圧電素子、４６……保護基板、５０……圧力室、５２……ノズル、１０２……制御装置、１０４……印刷処理部、６０……制御部、６２……記憶部、６４……駆動信号発生部、６６……外部Ｉ/Ｆ、６８……内部Ｉ/Ｆ、７２……微振動計数部、７４……噴射量決定部、７６……フラッシング制御部、７８……総噴射量算定部、２００……記録紙、３００……外部装置、ＣＯＭ……駆動信号、ＰD……噴射パルス、ＰB……微振動パルス、ＰS……定電位要素。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置であって、
前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる駆動制御手段と、
所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる制御手段と
を具備する液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記圧力発生素子を制御する内容を指定するデータに基づいて、前記駆動期間内における微振動駆動の回数を計数する微振動計数手段と、
前記駆動期間内における微振動駆動の回数に応じてフラッシング動作での前記液体の噴射量を決定する噴射量決定手段とを含む
請求項１の液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動期間内における微振動駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を多くする
請求項１または請求項２の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記駆動期間内における噴射駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を少なくする
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間において、前記噴射駆動および微振動駆動を停止させる
請求項１から請求項４の何れかの液体噴射装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間の経過後に実行されるフラッシング動作での噴射量を、１回以上の微振動駆動が実行される駆動期間の経過後のフラッシング動作での噴射量よりも少ない所定量に設定する
請求項５の液体噴射装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、前記駆動期間のうち最後に前記液体の噴射が実行された後の残余期間では微振動駆動を停止させる
請求項１から請求項６の何れかの液体噴射装置。
【請求項８】
前記圧力室と前記圧力発生素子と前記ノズルとを有する液体噴射ヘッドを第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構
を具備する請求項１から請求項７の何れかの液体噴射装置。
【請求項９】
前記駆動期間は、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置および前記第２位置の一方から他方に移動する期間、または、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置と前記第２位置との間を１往復する期間である
請求項８の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記移動機構は、２０ｉｎｃｈ／ｓ以上かつ５０ｉｎｃｈ／ｓ以下の最高速度で前記液体噴射ヘッドを移動させ、
前記駆動期間の時間長は、２.０秒以上かつ８.０秒以下であり、
前記液体の粘度は、１.０ｍＰａ・ｓ以上かつ３０.０ｍＰａ・ｓ以下である
請求項８または請求項９の液体噴射装置。
【請求項１１】
液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、
前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、
所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる
液体噴射装置の制御方法。
【請求項１】
液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置であって、
前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる駆動制御手段と、
所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる制御手段と
を具備する液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記圧力発生素子を制御する内容を指定するデータに基づいて、前記駆動期間内における微振動駆動の回数を計数する微振動計数手段と、
前記駆動期間内における微振動駆動の回数に応じてフラッシング動作での前記液体の噴射量を決定する噴射量決定手段とを含む
請求項１の液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動期間内における微振動駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を多くする
請求項１または請求項２の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記駆動期間内における噴射駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を少なくする
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間において、前記噴射駆動および微振動駆動を停止させる
請求項１から請求項４の何れかの液体噴射装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間の経過後に実行されるフラッシング動作での噴射量を、１回以上の微振動駆動が実行される駆動期間の経過後のフラッシング動作での噴射量よりも少ない所定量に設定する
請求項５の液体噴射装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、前記駆動期間のうち最後に前記液体の噴射が実行された後の残余期間では微振動駆動を停止させる
請求項１から請求項６の何れかの液体噴射装置。
【請求項８】
前記圧力室と前記圧力発生素子と前記ノズルとを有する液体噴射ヘッドを第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構
を具備する請求項１から請求項７の何れかの液体噴射装置。
【請求項９】
前記駆動期間は、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置および前記第２位置の一方から他方に移動する期間、または、前記液体噴射ヘッドが前記第１位置と前記第２位置との間を１往復する期間である
請求項８の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記移動機構は、２０ｉｎｃｈ／ｓ以上かつ５０ｉｎｃｈ／ｓ以下の最高速度で前記液体噴射ヘッドを移動させ、
前記駆動期間の時間長は、２.０秒以上かつ８.０秒以下であり、
前記液体の粘度は、１.０ｍＰａ・ｓ以上かつ３０.０ｍＰａ・ｓ以下である
請求項８または請求項９の液体噴射装置。
【請求項１１】
液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、
前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、
所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる
液体噴射装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１５８０００（Ｐ２０１２−１５８０００Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６３４（Ｐ２０１１−１７６３４）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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