特許 7411160 液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-27

(45)【発行日】2024-01-11

(54)【発明の名称】液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/015 20060101AFI20231228BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20231228BHJP

【ＦＩ】

B41J2/015 101

B41J2/045

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019230870

(22)【出願日】2019-12-20

(65)【公開番号】P2021098296

(43)【公開日】2021-07-01

【審査請求日】2022-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】西 七津紀

【審査官】亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１１０７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０５９４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３４０２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
前記共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力する手段と、
異なる前記圧力発生素子に対して異なる前記駆動波形を与える手段と、を備えている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。

【請求項2】

液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
位相がずれた複数の駆動波形を生成出力する手段と、
少なくとも、駆動周波数が前記共通流路の共振周波数の約数であるとき、異なる前記圧力発生素子に対して異なる前記駆動波形を与える手段と、を備え、
前記複数の駆動波形は、前記共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。

【請求項3】

前記複数の駆動波形は、１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）ずつ位相がずれた３つ以上の前記駆動波形を含み、
前記複数の圧力発生素子に対して、前記３つ以上の駆動波形を順次割り当てて与える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。

【請求項4】

前記複数の駆動波形は、１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた２つの駆動波形であり、
前記複数の圧力発生素子に対して、前記２つの駆動波形を交互に割り当てて与える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。

【請求項5】

前記複数の駆動波形は、１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた２つの駆動波形であり、
前記複数の圧力発生素子の内、前記液体を吐出させる前記ノズルに対応する２以上の前記圧力発生素子に対し、前記２つの駆動波形を交互に割り当てて与える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。

【請求項6】

液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御方法であって、
異なる前記圧力発生素子に対して、前記共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた異なる駆動波形を与える
ことを特徴とするヘッド駆動制御方法。

【請求項7】

液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御方法であって、
少なくとも、駆動周波数が前記共通流路の共振周波数の約数であるとき、異なる前記圧力発生素子に対して位相がずれた異なる駆動波形を与え、
前記位相がずれた異なる駆動波形は、前記共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれている
ことを特徴とするヘッド駆動制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドを駆動するとき、圧力室から共通流路に伝搬する圧力波によって共通流路で音響波共振が発生することがある。

【0003】

従来、ヘッドの共振周波数と異なる駆動周波数の駆動波形でヘッドを駆動することが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－３３０５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、ヘッドの駆動周波数が制約を受けるという課題がある。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動周波数を制約しないで吐出特性の変動を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に通じる共通流路と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の圧力発生素子と、を備える液体吐出ヘッドと、
前記共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力する手段と、
異なる前記圧力発生素子に対して異なる前記駆動波形を与える手段と、を備えている
構成とした。

【0008】

本発明によれば、駆動周波数を制約しないで吐出特性の変動を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。

【図2】同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。

【図3】ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。

【図4】同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。

【図5】同印刷装置のヘッド駆動制御に係る部分のブロック説明図である。

【図6】共通流路の共振周期の説明に供する説明図である。

【図7】同実施形態の作用説明に供する説明図である。

【図8】比較例の説明に供する説明図である。

【図9】本発明の第２実施形態の説明に供する説明図である。

【図10】本発明の第３実施形態の説明に供する説明図である。

【図11】本発明の第４実施形態の説明に供する説明図である。

【図12】本発明の第５実施形態におけるヘッドの一例のノズル面側から見た外観斜視説明図である。

【図13】同じくノズル面と反対側から見た外観斜視説明図である。

【図14】同じく分解斜視説明図である。

【図15】同じく流路構成部材の分解斜視説明図である。

【図16】図１５の要部拡大斜視説明図である。

【図17】同じく流路部分の断面斜視説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は同印刷装置の概略説明図、図２は同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。

【0011】

印刷装置５００は、シート材Ｐを搬入する搬入部５１０と、前処理部５２０と、印刷部５３０と、乾燥部５４０と、搬出部５５０とを備えている。印刷装置５００は、搬入部５１０から搬入（供給）されるシート材Ｐに対し、前処理手段である前処理部５２０で必要に応じて前処理液を付与（塗布）し、印刷部５３０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部５４０でシート材Ｐに付着した液体を乾燥させた後、シート材Ｐを搬出部５５０に排出する。

【0012】

搬入部５１０は、複数のシート材Ｐを収容する搬入トレイ５１１（下段搬入トレイ５１１Ａ、上段搬入トレイ５１１Ｂ）と、搬入トレイ５１１からシート材Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置５１２（５１２Ａ、５１２Ｂ）とを備え、シート材Ｐを前処理部５２０に供給する。

【0013】

前処理部５２０は、例えばインクを凝集させ、裏写りを防止する作用効果を有する処理液をシート材Ｐの印刷面に付与する処理液付与手段である塗布部５２１などを備えている。

【0014】

印刷部５３０は、シート材Ｐを周面に担持して回転する担持部材（回転部材）であるドラム５３１と、ドラム５３１に担持されたシート材Ｐに向けて液体を吐出する液体吐出部５３２を備えている。

【0015】

また、印刷部５３０は、前処理部５２０から送り込まれたシート材Ｐを受け取ってドラム５３１との間でシート材Ｐを渡す渡し胴５３４と、ドラム５３１によって搬送されたシート材Ｐを受け取って反転機構部５６０に渡す受け渡し胴５３５を備えている。

【0016】

前処理部５２０から印刷部５３０へ搬送されてきたシート材Ｐは、渡し胴５３４に設けられた把持手段（シートグリッパ）によって先端が把持され、渡し胴５３４の回転に伴って搬送される。渡し胴５３４により搬送されたシート材Ｐは、ドラム５３１との対向位置でドラム５３１へ受け渡される。

【0017】

ドラム５３１の表面にも把持手段（シートグリッパ）が設けられており、シート材Ｐの先端が把持手段（シートグリッパ）によって把持される。ドラム５３１の表面には、複数の吸引穴が分散して形成され、吸引手段によってドラム５３１の所要の吸引穴から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。

【0018】

そして、渡し胴５３４からドラム５３１へ受け渡されたシート材Ｐは、シートグリッパによって先端が把持されるとともに、吸引手段による吸い込み気流によってドラム５３１上に吸着担持され、ドラム５３１の回転に伴って搬送される。

【0019】

液体吐出部５３２は、液体吐出手段である吐出ユニット５３３（５３３Ａ～５３３Ｄ）を備えている。例えば、吐出ユニット５３３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、吐出ユニット５３３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、吐出ユニット５３３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、吐出ユニット５３３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出する。また、その他、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出を行う吐出ユニットを使用することもできる。

【0020】

吐出ユニット５３３は、例えば、図２に示すように、複数のノズル１１を配列したノズル列を複数列有する複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１をベース部材１０３に千鳥状に配置したフルライン型ヘッドを含むヘッドモジュール１００を有している。

【0021】

液体吐出部５３２の各吐出ユニット５３３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。ドラム５３１に担持されたシート材Ｐが液体吐出部５３２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット５３３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

【0022】

反転機構部５６０は、受け渡し胴５３５から渡されたシート材Ｐに対して両面印刷をおこなうときに、スイッチバック方式で、シート材Ｐを反転する機構であり、反転されたシート材Ｐは印刷部５３０の搬送経路５６１を通じて渡し胴５３４よりも上流側に逆送される。

【0023】

乾燥部５４０は、印刷部５３０でシート材Ｐ上に付着した液体を乾燥させる。これにより液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Ｐのカールが抑制される。

【0024】

搬出部５５０は、複数のシート材Ｐが積載される搬出トレイ５５１を備えている。乾燥部５４０から搬送されてくるシート材Ｐは、搬出トレイ５５１上に順次積み重ねられて保持される。

【0025】

なお、本実施形態では、シート材がカットシート材である例で説明しているが、連帳紙、ロール紙などの連続体（ウェブ）を使用する装置、壁紙などのシート材を使用する装置などにも本発明を適用することができる。

【0026】

次に、ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図、図４は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。

【0027】

本実施形態のヘッド１は、ノズル板１０と、流路板２０と、壁面部材としての振動板部材３０とを積層接合している。そして、振動板部材３０の振動領域（ダイアフラム領域、振動板）３１を変位させる圧電アクチュエータ４０と、ヘッド１のフレーム部材を兼ねている共通流路部材５０とを備えている。

【0028】

ノズル板１０は、複数のノズル１１を配列したノズル列を有している。

【0029】

流路板２０は、複数のノズル１１に通じる複数の圧力室２１、各圧力室２１にそれぞれ通じる流体抵抗部を兼ねる個別供給流路２２、１又は複数の個別供給流路２２に通じる１又は複数の中間供給流路２４を形成している。隣り合う圧力室２１、２１は隔壁２８にて隔てられている。

【0030】

振動板部材３０は、流路板２０の圧力室２１の壁面を形成する変位可能な複数の振動領域３１を有する。ここでは、振動板部材３０は２層構造（限定されない）とし、流路板２０側から薄肉部を形成する第１層３０ａと、厚肉部を形成する第２層３０ｂで構成されている。

【0031】

そして、薄肉部である第１層３０ａで圧力室２１に対応する部分に変形可能な振動領域３１を形成している。振動領域３１内には、第２層３０ｂで圧電アクチュエータ４０と接合する厚肉部である島状の凸部３１ａを形成している。また、振動板部材３０の圧力室間隔壁２８に対応する部位に第２層３０ｂで厚肉部である接合部３８を形成している。

【0032】

そして、振動板部材３０の圧力室２１とは反対側に、振動板部材３０の振動領域３１を変形させる圧力発生素子（駆動手段、アクチュエータ手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ４０を配置している。

【0033】

この圧電アクチュエータ４０は、ベース部材４４上に接合した圧電部材４１にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子４２と支柱部４３を所定の間隔で櫛歯状に形成している。

【0034】

そして、圧電素子４２は、駆動電圧を与えることで振動領域３１を変位させる圧電素子である。支柱部４３は、駆動電圧を与えないで圧力室２１，２１間の隔壁２８を支える圧電素子である。

【0035】

そして、圧電素子４２は、振動板部材３０の振動領域３１に形成した厚肉部である島状の凸部３１ａに接着剤で接合している。一方、支柱部４３は、振動板部材３０の隔壁２８に対応する部位に設けた厚肉部である接合部３８に接着剤で接合している。

【0036】

圧電部材４１は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材４５が接続される。

【0037】

共通流路部材５０は共通供給流路５１を形成している。共通供給流路５１は、振動板部材３０に設けたフィルタ部３９を介して中間供給流路２４に通じている。

【0038】

このヘッド１においては、例えば圧電素子４２を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子４２が収縮し、振動板部材３０の振動領域３１が引かれて圧力室２１の容積が膨張することで、圧力室２１内に液体が流入する。

【0039】

その後、圧電素子４２に印加する電圧を上げて圧電素子４２を積層方向に伸長させ、振動板部材３０の振動領域３１をノズル１１に向かう方向に変形させて圧力室２１の容積を収縮させることにより、圧力室２１内の液体が加圧され、ノズル１１から液体が吐出される。

【0040】

次に、ヘッドを駆動制御に係る部分について図５のブロック説明図を参照して説明する。

【0041】

画像データ処理手段４０１は、入力された画像データを処理して、吐出タイミングとノズル１１毎の吐出／非吐出を判別して、吐出データをヘッドドライバ４１０の選択手段４１２に与える。

【0042】

駆動波形格納手段４０２には、互いに位相の異なる複数の駆動波形が格納されている。本実施形態では、ヘッド１の共通供給流路５１の共振周期の１／Ｎ（Ｎ＝１以上の整数）だけ位相がずれた２つの駆動波形Ａ、Ｂが格納されている。本実施形態では、駆動波形Ａと駆動波形Ｂとは共通供給流路５１の共振周期の１／２だけ位相がずれている。

【0043】

駆動周波数判断手段４０３は、ヘッド１の駆動周波数が共通供給流路５１の共振周波数の約数に該当するか否かを判断する。

【0044】

駆動波形選択手段４０４は、駆動周波数判断手段４０３の判断結果に応じて駆動波形格納手段４０２に格納されている駆動波形Ａ、Ｂを読み出させる。駆動波形選択手段４０４は、駆動周波数判断手段４０３によってヘッド１の駆動周波数が共通供給流路５１の共振周波数の約数に該当すると判断されたときには、駆動波形格納手段４０２から互いに位相が異なる駆動波形Ａ及び駆動波形Ｂを出力させる。

【0045】

増幅手段４０５Ａ及び増幅手段４０５Ｂは、駆動波形格納手段４０２から出力される駆動波形Ａ、Ｂをそれぞれ増幅してヘッドドライバ４１０に出力する。駆動波形格納手段４０２と、駆動波形選択手段４０４と、増幅手段４０５Ａ、４０５Ｂとによって、位相が異なる複数の駆動波形を生成出力する手段を構成している。

【0046】

ヘッドドライバ４１０は、圧電素子４２に接続された２つのアナログスイッチ４１１Ａ、４１１Ｂの群と、選択手段４１２とを備えている。

【0047】

選択手段４１２は、液体を吐出させるノズル１１に対応するアナログスイッチ４１１Ａ又は４１１Ｂを選択的にＯＮ状態にして、圧電素子４２に対して駆動波形Ａ又はＢを与える。

【0048】

このとき、選択手段４１２は、駆動周波数判断手段４０３の判断結果に応じてアナログスイッチ４１１Ａ又は４１１ＢをＯＮ状態にする。選択手段４１２は、駆動周波数判断手段４０３によってヘッド１の駆動周波数が共通供給流路５１の共振周波数の約数に該当すると判断されたときには、液体を吐出するノズル１１に対応する圧電素子４２に与えられる駆動波形に、駆動波形Ａ及び駆動波形Ｂが混在するようにアナログスイッチ４１１Ａ又は４１１ＢをＯＮ状態にする。

【0049】

次に、本実施形態の作用について図６ないし図８を参照して説明する。図６は共通流路の共振の説明に供する説明図である。図７は本実施形態における共通供給流路の振動の説明に供する説明図、図８は比較例における共通供給流路の振動の説明に供する説明図である。

【0050】

液体吐出ヘッドの共振としては、一般的に、圧力室の共振が知られているが、共通流路の共振は、圧力室の共振と異なる共振周波数を持つ全く別の共振である。図６に示すように、吐出速度の異常が発生する駆動周波数で、観測ノズルを非吐出（非駆動）とし、観測ノズルの隣り（周り）のノズルを駆動させたときの回り込みのメニスカス振動のフーリエ変換結果を示している。

【0051】

この図６の例で使用したヘッドは、圧力室の共振周期Ｔｃ＝３．１μｓ、すなわち、周波数は３２０ｋＨｚである。したがって、図６で現れる３００ｋＨｚの振動は、圧力室の共振とは異なり、他の実験事実から共通流路の共振であることが分かっている。共通流路の共振周波数が３００ｋＨｚである場合、駆動周波数６０ｋＨｚでヘッドを駆動させると、駆動波形は高調波を含むため、６０ｋＨｚの倍数である３００ｋＨｚの共通流路の共振を励起する。この共通流路の共振によって励起された圧力波が圧力室に伝わると吐出速度の変動を引き起こす。

【0052】

ここで、図８に示す比較例では、図８（ａ）に示す１つの駆動波形Ａを使用してヘッド１を駆動する。このとき、駆動周波数が共通供給流路５１の共振周波数の約数であると、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、２つの圧力室２１から共通供給流路５１に伝搬する振動が、図８（ｄ）に示すように、足し合わされて大きな振幅の振動となる。この共通供給流路５１内の共振で励起される大きな振動が圧力室２１に伝搬することで吐出速度が変動する。

【0053】

これに対して、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、共通供給流路５１の共振周期Ｔｅとするとき、駆動波形Ａと、駆動波形Ａに対してＴｅ／２だけ位相のずれた駆動波形Ｂとを使用する。そして、駆動周波数が共通供給流路５１の共振周波数の約数であるときには、駆動波形Ａと駆動波形Ｂとが混在するように異なる圧電素子４２に与える。

【0054】

これにより、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、駆動波形Ａによる振動と駆動波形Ｂによる振動とはＴｅ／２だけ位相がずれた逆位相となるので、図７（ｄ）に示すように、駆動波形Ａによる振動と駆動波形Ｂによる振動が打ち消しあって、共通供給流路５１に大きな振幅の振動が励起されない。

【0055】

したがって、駆動周波数に対する制約なく吐出速度の変動などの吐出特性の変動が抑制される。

【0056】

ここで、複数のノズル１１（圧電素子４２）に対する駆動波形Ａと駆動波形Ｂの割り当てについて説明する。

【0057】

本実施形態では、複数のノズル１１の内の半数に駆動波形Ａを、残りの半数に駆動波形Ｂを割り当てている。このとき、上述したように、駆動波形Ａによって生じる振動と駆動波形Ｂによって生じる振動は互いに逆位相となるため、打ち消し合う。

【0058】

したがって、複数のノズル１１、例えば、共通供給流路５１につながる１列のノズル列を構成する複数のノズル１１に駆動波形Ａと駆動波形Ｂを半数ずつ混在させて駆動させることで、圧電素子４２から共通供給流路５１へ伝わる圧力が互いに打ち消し合う。

【0059】

これにより、共通供給流路５１に入力される振動が抑制されるため、共通供給流路５１の振動も小さくなり、共通供給流路５１から圧力室２１に伝わる振動も小さくなるため、吐出速度の変動を抑えることができる。

【0060】

また、複数のノズル１１に対する駆動波形Ａと駆動波形Ｂの割り当ては、複数のノズル１１を全駆動するとき（ベタパターン）と、非吐出のノズルがあるとき（ベタパターンでないとき）とで異ならせることができる。

【0061】

例えば、ベタパターンを印刷する場合には、ノズル列内のすべてのノズル１１を駆動させる（吐出させる）。そこで、ノズル列内の奇数番目のノズル１１に駆動波形Ａを、偶数番目のノズル１１に駆動波形Ｂを割り当てる。

【0062】

一方、ベタパターンでないパターンを印刷する場合には、ノズル列内の複数のノズル１１に液体を吐出しないノズル１１が含まれる。そこで、液体を吐出するノズル１１のうちの半数に駆動波形Ａを、残りの半数に駆動波形Ｂを割り当てる。

【0063】

このように、本実施形態では、異なる圧電素子４２に対して、共通供給流路５１の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた異なる駆動波形Ａ、Ｂを与えるヘッド駆動制御方法でヘッド１を駆動制御している。

【0064】

また、少なくとも、駆動周波数が共通供給流路５１の共振周期の約数であるとき、異なる圧電素子４２に対して位相がずれた異なる駆動波形Ａ、Ｂを与えるヘッド駆動制御方法でヘッド１を駆動制御している。

【0065】

次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態における駆動波形の一例とノズルに対する割り当ての説明に供する説明図である。

【0066】

本実施形態では、Ｎ個（Ｎは２つ以上の整数）の異なる駆動波形を使用する。Ｎ個の駆動波形は、互いに共通供給流路５１の共振周期Ｔｅの１／Ｎだけ位相をずらしている。例えば、ある１つの駆動波形に対して、残り（Ｎ－１）個の駆動波形は、１／Ｎ、２／Ｎ、・・・、（Ｎ－１）／Ｎだけ位相をずらしている。

【0067】

そして、ヘッドの駆動周波数が共通供給流路５１の共振周波数の約数に該当すると判断された場合には、複数のノズル１１に対して、ある１つの駆動波形に対して１／Ｎ、２/Ｎ、・・・、（Ｎ－１）／Ｎだけ位相をずらした駆動波形を順番に選択して与える。

【0068】

例えば、図９に示すように、３つ（Ｎ＝３）の駆動波形を使用する場合、駆動波形Ａと、駆動波形Ａに対して共通供給流路５１の共振周期Ｔｅの１／３だけ位相のずれた駆動波形Ｂと、駆動波形Ａに対して共通供給流路５１の共振周期Ｔｅの２／３だけ位相のずれた駆動波形Ｃとする。

【0069】

そして、ｍ個のノズル１１の配列を例えばノズル１１－１、１１－２、１１－３，１１－４・・・１１－ｍとするとき、ノズル１１－１には駆動波形Ａ、ノズル１１－２には駆動波形Ｂ、ノズル１１－３には駆動波形Ｃを割り当てる。以後は駆動波形Ａ～Ｃの割り当てを繰り返す。

【0070】

これにより、各ノズルで生じる振動が互いに打ち消し合うため、共通流路に入力される振動を抑制することができる。

【0071】

次に、本発明の第３実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態における２つ駆動波形のノズルに対する割り当ての説明に供する説明図である。
説明する。

【0072】

本実施形態では、前記第１実施形態における２つの駆動波形Ａと駆動波形Ｂとを、ノズル列を構成する複数のノズル１１に対して所定ノズル数毎に交互に割り当てている。

【0073】

図１０に示すように、ｍ個のノズル１１の配列を例えばノズル１１－１、１１－２、１１－３，１１－４・・・１１－ｍとする。

【0074】

このとき、図１０（ａ）に示す例では、ノズル１１－１には駆動波形Ａ、ノズル１１－２には駆動波形Ｂ、ノズル１１－３には駆動波形Ａ、というように１ノズル毎に交互に割り当てている。

【0075】

また、図１０（ｂ）示す例では、ノズル１１－１、１１－２にはいずれも駆動波形Ａ、ノズル１１－３、１１－４には駆動波形Ｂ、というように２ノズル毎に交互に割り当てている。

【0076】

これにより、各ノズルで生じる振動が互いに打ち消し合うため、共通流路に入力される振動を抑制することができる。

【0077】

次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は同実施形態における２つ駆動波形のノズルに対する割り当ての説明に供する説明図である。

【0078】

本実施形態では、前記第１実施形態における２つの駆動波形Ａと駆動波形Ｂとを、ノズル列を構成する複数のノズル１１のうちの液体を吐出するノズルに対して所定ノズル数毎に交互に割り当てている。

【0079】

図１１に示すように、ｍ個のノズル１１の配列を例えばノズル１１－１、１１－２、１１－３，１１－４・・・１１－ｍとする。また、液体を吐出するノズル１１は、ノズル１１－１、１１－３～１１－５、１１－８、１１－ｍとする。

【0080】

このとき、図１１（ａ）に示す例では、ノズル１１－１には駆動波形Ａ、ノズル１１－３には駆動波形Ｂ、ノズル１１－４には駆動波形Ａ、というように１ノズル毎に交互に割り当てている。

【0081】

また、図１１（ｂ）示す例では、ノズル１１－１、１１－３にはいずれも駆動波形Ａ、ノズル１１－４、１１－５には駆動波形Ｂ、というように２ノズル毎に交互に割り当てている。

【0082】

これにより、非吐出のノズルが含まれる場合でも、各ノズルで生じる振動が互いに打ち消し合うため、共通流路に入力される振動をより効果的に抑制することができる。

【0083】

次に、本発明の第５実施形態について図１２ないし図１７も参照して説明する。図１２は同実施形態で駆動制御するヘッドをノズル面側から見た外観斜視説明図、図１３は同じくノズル面と反対側から見た外観斜視説明図、図１４は同じく分解斜視説明図、図１５は同じく流路構成部材の分解斜視説明図、図１６は図１５の要部拡大斜視説明図、図１７は同じく流路部分の断面斜視説明図である。

【0084】

ヘッド１は、ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、振動板部材３０と、共通流路部材５０と、ダンパ部材６０と、共通流路部材７０と、フレーム部材８０と、配線部材（フレキシブル配線基板）４５などを備えている。配線部材４５にはヘッドドライバ（ドライバＩＣ）４１０が実装されている。

【0085】

ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置されている。

【0086】

個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室（個別液室）２１と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別供給流路２２と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別回収流路２３とを形成している。１つの圧力室２１及びこれに通じる個別供給流路２２と個別回収流路２３を併せて個別流路２５と称する。

【0087】

振動板部材３０は、圧力室２１の変形な可能な壁面である振動領域３１を形成し、振動領域３１には圧電素子４２が一体に設けられている。また、振動板部材３０には、個別供給流路２２に通じる供給側開口３２と、個別回収流路２３に通じる回収側開口３３とが形成されている。圧電素子４２は、振動領域３１を変形させて圧力室２１内の液体を加圧する圧力発生素子である。

【0088】

なお、個別流路部材２０と振動板部材３０とは、部材として別部材であることに限定さるものではない。振動板部材３０は個別流路部材２０の表面に成膜された材料で構成されるものを含む。

【0089】

共通流路部材５０は、共通流路支流部材であり、２以上の個別供給流路２２に通じる複数の共通供給流路支流５２と、２以上の個別回収流路２３に通じる複数の共通回収流路支流５３とを交互に隣接して形成している。

【0090】

共通流路部材５０には、個別供給流路２２の供給側開口３２と共通供給流路支流５２を通じる供給口５４となる貫通孔と、個別回収流路２３の回収側開口３３と共通回収流路支流５３を通じる回収口５５となる貫通孔が形成されている。

【0091】

また、共通流路部材５０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる１又は複数の共通供給流路本流５６の一部５６ａと、複数の共通回収流路支流５３に通じる１又は複数の共通回収流路本流５７の一部５７ａを形成している。

【0092】

ダンパ部材６０は、共通供給流路支流５２の供給口５４と対面する（対向する）供給側ダンパ６２と、共通回収流路支流５３の回収口５５と対面する（対向する）回収側ダンパ６３を有している。

【0093】

ここで、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３は、同じ部材である共通流路部材５０に交互に並べて配列された溝部を、変形可能な壁面を形成するダンパ部材６０で封止することで構成している。

【0094】

共通流路部材７０は、共通流路本流部材であり、複数の共通供給流路支流５２に通じる共通供給流路本流５６と、複数の共通回収流路支流５３に通じる共通回収流路本流５７を形成する。

【0095】

フレーム部材８０には、通供給流路本流５６の一部５６ｂと、共通回収流路本流５７の一部５７ｂが形成されている。共通供給流路本流５６の一部５６ｂはフレーム部材８０に設けた供給ポート８１に通じ、共通回収流路本流５７の一部５７ｂはフレーム部材８０に設けた回収ポート８２に通じている。

【0096】

このヘッド１においては、液体は共通供給流路本流５６から共通供給流路支流５２を通り、供給口５４から圧力室２１へ供給され、ノズル１１から液体が吐出される。ノズル１１から吐出されない液体は、回収口５５から共通回収流路支流５３を通り、共通回収流路本流５７に流れ、回収ポート８２から外部の循環装置を経て供給ポート８１を通じて、再度、共通供給流路本流５６に供給される。

【0097】

このように、ノズル１１が２次元マトリクス配置されたヘッド１を備える場合にも、共通供給流路支流５２の共振周期及び共通回収流路支流５３の少なくともいずれかの共振周期に基づいて前記第１ないし第４実施形態で説明したようなヘッド駆動制御を行うことができる。

【0098】

なお、上記各実施形態においては、共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力し、駆動周波数が共通流路の共振周期の約数であるとき、異なる圧力発生素子に対して異なる駆動波形を与える構成としているが、これに限るものではない。

【0099】

例えば、共通流路の共振周期の１／Ｎ（Ｎは１以上の整数）だけ位相がずれた複数の駆動波形を生成出力し、駆動周波数が共通流路の共振周期の約数でないときを含めて、異なる圧力発生素子に対して異なる駆動波形を与える構成としても、上記実施形態の作用効果をえることができる。

【0100】

また、共通流路の共振周期の１／Ｎの位相のずれに限らず、位相がずれた複数の駆動波形を生成出力し、少なくとも、駆動周波数が共通流路の共振周期の約数であるとき、異なる圧力発生素子に対して異なる駆動波形を与える構成としても、上記実施形態の作用効果をえることができる。

【0101】

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0102】

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

【0103】

また、「液体を吐出する装置」には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0104】

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0105】

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0106】

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0107】

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0108】

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0109】

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0110】

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0111】

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【符号の説明】

【0112】

１ 液体吐出ヘッド（ヘッド）
２１ 圧力室
４２ 圧電素子
５１ 共通供給流路（共通流路）
５２ 共通供給流路支流（共通流路）
５３ 共通回収流路支流（共通流路）
４０１ 画像データ処理手段
４０２ 駆動波形格納手段
４０３ 駆動周波数判断手段
４０４ 駆動波形選択手段
４１０ ヘッドドライバ
４１１Ａ、４１１Ｂ アナログスイッチ
５００ 印刷装置
５１０ 搬入部
５２０ 前処理部
５３０ 印刷部
５４０ 乾燥部
５５０ 搬出部

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】