JP2000263818A

JP2000263818A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP2000263818A
Application number: JP6715699A
Authority: JP
Inventors: Munehide Kanetani; 宗秀金谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】インク吐出特性の違いに拘わらず最適な記録
を行えるインクジェット式記録装置を提供する。【解決手段】駆動信号発生回路９、電源生成部１０、
及び、制御部６は、圧電振動子力群毎の特性に合わせた
インク吐出条件にそれぞれ設定された複数の駆動パルス
を含む一連の駆動信号ＣＯＭを発生する。また、シフト
レジスタ４９、ラッチ回路５０、レベルシフタ５１、ス
イッチ回路５２、及び、制御部６は、駆動信号中ＣＯＭ
の駆動パルスを、対応する圧電振動子力群に対して選択
的に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力室に連通した
ノズル開口部を多数備え、ノズル開口部の各々に対応し
て配設された圧力発生素子の作用によって圧力室に圧力
変動を生じさせ、この圧力変動を使用してノズル開口部
からインク滴を吐出させて画像等を記録するインクジェ
ット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタやインクジェッ
トプロッタ等の各種インクジェット式記録装置に用いら
れる記録ヘッドとしては、圧力発生素子の作用によって
ノズル開口部に連通する圧力室に圧力変動を生じさせ、
この圧力変動によってインク滴を吐出させるものが知ら
れている。

【０００３】例えば、圧力発生素子として圧電振動子を
用いると共に圧力室を区画する壁部を部分的に振動板で
構成し、圧電振動子によって振動板を振動させることで
圧力室に圧力変動を生じさせるいわゆるピエゾ方式の記
録ヘッドや、圧力発生素子としてヒータ等の発熱素子を
用い、発熱素子の発熱で生じた気泡によって圧力室に圧
力変動を生じさせるいわゆるバブルジェット方式の記録
ヘッドがある。

【０００４】これらの記録ヘッドでは、カラー画像を記
録したり高解像度の画像を記録するため、複数のノズル
開口部を副走査方向（記録紙送り方向）に並べてノズル
列を構成し、このノズル列を主走査方向（記録紙幅方
向）に複数並べたものがある。そして、カラー画像を記
録可能な記録ヘッドでは、各ノズル列毎に記録色が定め
られている。

【０００５】例えば、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼン
タ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色で記録を行う記録ヘッ
ドには、４つのノズル列を備え、ノズル列毎に異なる色
が設定されたものや、６つのノズル列を備え、３つのノ
ズル列には黒色が設定され、他の３つのノズル列にはそ
れぞれシアン、マゼンタ、イエローの各色が設定された
もの等がある。

【０００６】そして、複数のノズル列を有する記録ヘッ
ドでは、圧力発生素子をノズル列毎に形成したものがあ
る。例えば、上記したピエゾ方式の記録ヘッドでは、圧
電振動子を備えたアクチュエータをノズル列毎に纏めて
ユニット化してアクチュエータユニットを構成し、この
アクチュエータユニットを組み込んだものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の記
録ヘッドでは、同じ量のインク滴を吐出させる場合に
は、各圧力発生素子に対して同一波形の駆動信号を印加
している。このため、製造ばらつき、例えば、エッチン
グや接着等の加工状態のばらつき等に起因して圧力発生
素子の特性がばらついてしまうと、この特性のばらつき
（個体差）に伴って圧力室内におけるインクの圧力変動
もばらついてしまう。

【０００８】また、製造ばらつきに起因して、圧力室へ
インクを供給するインク供給口の口径やインクを吐出す
るノズル開口部の口径もばらついてしまう。

【０００９】このような圧力室内の圧力変動のばらつ
き、及び、インク供給口やノズル開口部の口径のばらつ
き等によってインク滴の吐出特性にばらつきが生じてし
まい、この吐出特性のばらつきにより、設計上のインク
滴の量と実際に吐出されるインク滴の量とに差が生じ、
記録ドット径が不揃いになる等、画質の劣化が生じてし
まう。

【００１０】例えば、ピエゾ方式の記録ヘッドにおい
て、圧電振動子が印加電圧に対して規定よりも大きく変
形する特性になってしまった場合には、振動板の振幅が
設計値よりも大きくなるため、規定よりも多量のインク
が吐出する。

【００１１】また、インク供給口やノズル開口部の口径
が設計値よりも大きくなってしまった場合にも規定より
も多量のインクが吐出する。

【００１２】このような場合には、実際に記録されたド
ット径が設計上のドット径よりも大きくなってしまう。

【００１３】そして、アクチュエータユニットをノズル
列毎に備えた記録ヘッド等、ノズル列毎にユニット化さ
れた記録ヘッドでは、ノズル列に対応する圧力発生素子
群の製造ばらつき、及び、インク供給口やノズル開口部
の口径ばらつき等により、ノズル列毎にインク滴の量が
ばらついてしまう。

【００１４】この吐出量がばらついた状態において、複
数のノズル列で同じ色を記録した場合には、ノズル列毎
に記録ドットの径が異なってしまうので、ベタ記録領域
（塗りつぶし領域）等で色むらが発生してしまう。

【００１５】また、複数のノズル列で異なる色を記録し
た場合には、特定の色が強くなってしまう現象が生じ
る。例えば、シアンのインク量が規定量よりも多くなる
と青みが強い画像になってしまい、反対に、マゼンタの
インク量が規定量よりも多くなると赤みが強い画像にな
ってしまう。このため、目的の色の画像を記録すること
が困難になる。

【００１６】また、圧力室における圧力変動のばらつき
は、インク滴の飛行速度をもばらつかせてしまう。そし
て、インク滴の飛行速度が設計上の飛行速度からずれて
しまった場合には、インク滴が目的の位置とは違う位置
に着弾してしまう。

【００１７】例えば、記録ヘッドを主走査方向に往復移
動させながら画像を記録するシリアルプリンタで往動時
あるいは復動時にインク滴を吐出させて記録動作を行う
いわゆる単方向印刷を行った場合には、インク滴の着弾
位置のずれにより、色がずれた画像が記録されてしま
う。

【００１８】また、往動時と復動時の両方で記録動作を
行う、いわゆる双方向印刷を行った場合には、往動時の
着弾位置のずれと復動時の着弾位置のずれとにより、重
なるべき順に色（記録ドット）が重ならなくなり、色相
がずれた画像が記録されてしまう。

【００１９】さらに、往動時と復動時のそれぞれで着弾
位置にずれが生じてしまうと、記録ドットが集合した密
の部分と記録ドットが比較的まばらな粗の部分とが記録
画像中に生じる。このような記録ドットの粗密により記
録画像にざらつき感が生じてしまう。

【００２０】ところで、染料系のインクでは、各色間の
物性の差が少ないため、インクの色に拘わらず滲みの程
度を揃えることができる。従って、各色のインク滴を同
じ量に揃えることによって、各色のドット径を揃えるこ
とができる。

【００２１】しかしながら、顔料系のインクでは、各色
間でのインク物性の差が大きく、インクの色毎に滲みの
程度が異なってしまう。そして、各色のドット径を揃え
るためには、インク滴の量を色毎に異ならせる必要があ
った。しかしながら、従来の記録装置では、駆動信号を
発生する駆動信号発生回路を１つしか備えていないの
で、顔料系のインクに対応することが困難であった。

【００２２】この場合において、駆動信号を発生する駆
動信号発生回路を複数用意し、各駆動信号発生回路から
各色のインクに適した駆動信号を発生することも考えら
れるが、駆動信号発生回路を複数設けることは、記録装
置の構造が複雑になり、コストアップや電源の無駄な消
費を招くので好ましくない。

【００２３】また、この種の記録装置では、ベタ画像の
記録を確実にするため、最も小さいドット径でベタ画像
が隙間なく埋まるように駆動信号が調整されている。こ
のような調整方法を採用すると、インクの種類によって
は、駆動信号の印加によってメニスカス（ノズル開口部
で露出しているインクの自由表面）が必要以上に大きく
振動してしまうことがある。

【００２４】この場合、メニスカスが大きく引き込まれ
た際に空気が記録ヘッド内に取り込まれ、この取り込ま
れた空気が圧力室内等で気泡となってしまう虞がある。
そして、圧力室内等で気泡が発生してしまうと、この気
泡は、空打ち現象、即ち、圧力室内のインクに圧力変動
を生じさせてもインク滴が吐出しない現象の原因とな
る。

【００２５】この場合においても、駆動信号を発生する
駆動信号発生回路を、インクの物性に応じて複数用意
し、各駆動信号発生回路からそのインクの物性に適した
駆動信号を発生することも考えられるが、記録装置の構
造が複雑になり、コストアップや電源の無駄な消費を招
くことから好ましくない。

【００２６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、インク吐出特性の違いに拘わらず最適な
記録を行えるインクジェット式記録装置を提供すること
目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、請求項１に記載の
ものは、多数のノズル開口部と、各ノズル開口部にそれ
ぞれ連通した圧力室と、各圧力室に対応して設けられた
圧力発生素子とを有する記録ヘッドを備え、駆動パルス
の印加に伴う圧力発生素子の作用によって圧力室に圧力
変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開口部か
らインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置にお
いて、異なるインク吐出特性に適合可能な制御条件にそ
れぞれが設定された複数の駆動パルスを含む一連の駆動
信号を発生する駆動信号発生手段と、インク吐出特性に
応じて、駆動信号中の駆動パルスを圧力発生素子に対し
て選択的に印加する駆動パルス印加手段とを備えたこと
を特徴とするインクジェット式記録装置である。

【００２８】ここで、「圧力発生素子の作用」とは、膨
張、収縮、たわみといった機械的変形や、発熱等の状態
変化を含んだ概念である。

【００２９】また、「インク吐出特性」とは、圧力発生
素子の特性のばらつき、若しくは、ノズル開口部の口径
ばらつきやインク供給口の口径ばらつきといった構造上
のばらつき等によって変化するインク滴の量や飛翔速度
等の特性、又、インク粘度や比重といったそのインク固
有のインク物性によって変化するインク滴の量や飛翔速
度等の特性を意味する。

【００３０】また、「制御条件」とは、インク滴を吐出
させる際における圧力発生素子の制御条件を意味する。
従って、各駆動パルスには、それぞれ、異なる駆動電圧
が設定されたり、異なるホールド時間が設定されたりす
る。

【００３１】請求項２に記載のものは、駆動パルス印加
手段は、製造工程に起因するインク吐出特性のばらつき
に応じて、駆動信号中の駆動パルスを圧力発生素子に対
して選択的に印加することを特徴とする請求項１に記載
のインクジェット式記録装置である。

【００３２】請求項３に記載のものは、前記多数の圧力
発生素子を複数の圧力発生素子ユニットに分けて構成
し、駆動パルス印加手段は、対応する圧力発生素子ユニ
ット毎に駆動パルスを印加することを特徴とする請求項
２に記載のインクジェット式記録装置である。

【００３３】請求項４に記載のものは、前記記録ヘッド
はノズル開口部を列状に並べたノズル列を複数備え、各
ノズル列に対応させて圧力発生素子ユニットを設けたこ
とを特徴とする請求項３に記載のインクジェット式記録
装置である。

【００３４】請求項５に記載のものは、前記ノズル列毎
に、吐出するインク滴の色を設定したことを特徴とする
請求項４に記載のインクジェット式記録装置である。

【００３５】請求項６に記載のものは、前記駆動パルス
印加手段は、インク物性に応じて、駆動信号中の駆動パ
ルスを圧力発生素子に対して選択的に印加することを特
徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置で
ある。

【００３６】請求項７に記載のものは、前記駆動パルス
印加手段は、インクの色毎にばらつくインク物性に応じ
て駆動パルスを選択的に印加することを特徴とする請求
項６に記載のインクジェット式記録装置である。

【００３７】請求項８に記載のものは、駆動パルスの波
形を規定するためのパルス波形情報を設定用識別情報と
対応させて複数種類保持するパルス波形情報記憶手段
と、記録ヘッド毎に設定される設定用識別情報を記憶す
る設定用識別情報記憶手段とを設け、駆動信号発生手段
は、設定用識別情報によって定められた波形の駆動パル
スを発生することを特徴とする請求項１から請求項７の
何れかに記載のインクジェット式記録装置である。

【００３８】請求項９に記載のものは、前記圧力発生素
子をたわみ振動モードの圧電振動子によって構成し、該
圧電振動子の変形によって圧力室に圧力変動を生じさせ
るように構成したことを特徴とする請求項１から請求項
８の何れかに記載のインクジェット式記録装置である。

【００３９】請求項１０に記載のものは、前記圧力発生
素子を縦振動モードの圧電振動子によって構成し、該圧
電振動子の変形によって圧力室に圧力変動を生じさせる
ように構成したことを特徴とする請求項１から請求項８
の何れかに記載のインクジェット式記録装置である。

【００４０】請求項１１に記載のものは、前記圧力発生
素子を発熱素子によって構成し、この発熱素子からの熱
で膨張・収縮する気泡によって圧力室に圧力変動を生じ
させるように構成したことを特徴とする請求項１から請
求項８の何れかに記載のインクジェット式記録装置であ
る。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１に示すように、例示したイ
ンクジェット式記録装置（インクジェット式プリンタ）
は、プリンタコントローラ１とプリントエンジン２とか
ら概略構成されている。

【００４２】プリンタコントローラ１は、ホストコンピ
ュータ（図示せず）等からの各種データを受信する外部
インターフェイス３（以下、外部Ｉ／Ｆ３という）と、
各種データを一時的に記憶するＲＡＭ４と、制御プログ
ラム等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等を含んで構成し
た制御部６と、クロック信号を発生する発振回路７と、
記録ヘッド８へ供給するための駆動信号ＣＯＭを発生す
る駆動信号発生回路９と、この駆動信号発生回路９で駆
動信号ＣＯＭを発生させるための電源を生成する電源生
成部１０と、駆動信号ＣＯＭや、印刷データに基づいて
展開されたドットパターンデータ（ビットマップデー
タ）等をプリントエンジン２に送信する内部インターフ
ェイス１１（以下、内部Ｉ／Ｆ１１という）と、記録ヘ
ッド８毎に設定される駆動パルス設定データ（本発明の
設定用識別情報に相当。以下、ＩＤ番号という。）を記
憶する設定値記憶素子１２Ａとを備えている。この設定
値記憶素子１２Ａは、本発明の設定用識別情報記憶手段
として機能するものであり、例えば、ＥＥＰＲＯＭ等の
不揮発性メモリによって構成する。

【００４３】外部Ｉ／Ｆ３は、例えば、キャラクタコー
ド、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成
される印刷データを、ホストコンピュータ等から受信す
る。また、この外部Ｉ／Ｆ３を通じてビジー信号（ＢＵ
ＳＹ）や、アクノレッジ信号（ＡＣＫ）がホストコンピ
ュータ等に対して出力される。

【００４４】ＲＡＭ４は、受信バッファ、中間バッフ
ァ、出力バッファ、及び、ワークメモリとして機能す
る。そして、受信バッファは外部Ｉ／Ｆ３を介して受信
された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファは制
御部６が変換した中間コードデータを記憶し、出力バッ
ファはドットパターンデータ（印字データ）を記憶す
る。

【００４５】また、ＲＯＭ５には、各種データ処理を行
わせるための制御プログラム（制御ルーチン）、駆動パ
ルスの波形データ、フォントデータ、グラフィック関数
等を記憶させてある。

【００４６】ここで、駆動パルスの波形データは、駆動
信号ＣＯＭを構成する駆動パルス５５，５６，５７（図
４参照）の波形を規定するためのデータであり、本発明
のパルス波形情報に相当する。従って、ＲＯＭ５は、本
発明のパルス波形情報記憶手段として機能する。そし
て、本実施形態における波形データは、後述するよう
に、電圧値やホールド時間のデータとして設定してあ
り、ＩＤ番号に対応させて複数種類の電圧値及びホール
ド時間が記憶されている。

【００４７】制御部６は、各種の制御を行う他、受信バ
ッファ内の印刷データを読み出すとともに、この印刷デ
ータを変換して得た中間コードデータを中間バッファに
記憶させる。また、中間バッファから読み出した中間コ
ードデータを解析し、ＲＯＭ５に記憶されているフォン
トデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパ
ターンデータに展開する。

【００４８】そして、制御部６は、必要な装飾処理を施
した後に、このドットパターンデータを出力バッファに
記憶させる。

【００４９】そして、記録ヘッド８の１回の主走査で記
録可能な１行分のドットパターンデータが得られたなら
ば、この１行分のドットパターンデータは、出力バッフ
ァから内部Ｉ／Ｆ１１を通じて順次記録ヘッド８に出力
される。また、出力バッファから１行分のドットパター
ンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータ
は中間バッファから消去され、次の中間コードデータに
ついての展開処理が行われる。

【００５０】また、制御部６は、設定値記憶素子１２Ａ
に記憶されているＩＤ番号を読み込んで、装着されてい
る記録ヘッド８に最適な駆動信号ＣＯＭを生成すべく、
ＲＯＭ５に記憶されている駆動パルスの波形データのテ
ーブルからＩＤ番号に対応する波形データを選択する。

【００５１】駆動信号発生回路９は、制御部６により設
定された波形データに基づいて、必要な電源電圧の供給
を電源生成部１０に指令する。そして、電源生成部１０
から供給される電源電圧に基づき、装着されている記録
ヘッド８に最適な駆動パルスを有する一連の駆動信号Ｃ
ＯＭを発生する。

【００５２】電源生成部１０は、電源回路１３から供給
される電源電圧を所定値の電源電圧に調整する部分であ
る。本実施形態の電源生成部１０では、駆動信号発生回
路９からの指令信号に基づいて所定値の電源電圧を調整
し、この調整した電源電圧を駆動信号発生回路９に供給
する。

【００５３】ここで、駆動信号発生回路９、電源生成部
１０、及び、上記した制御部６は、本発明の駆動信号発
生手段として機能する。

【００５４】プリントエンジン２は、紙送り機構１６、
キャリッジ機構１７、記録ヘッド８を含んで構成してあ
る。

【００５５】紙送り機構１６は、紙送りモータ及び紙送
りローラ等からなり、記録紙等の記録媒体を順次送り出
して副走査を行うものである。

【００５６】キャリッジ機構１７は、記録ヘッド８を搭
載するキャリッジと、このキャリッジをタイミングベル
トを介して走行させるパルスモータ等からなり、記録ヘ
ッド８を主走査させるものである。ここで、主走査と
は、記録紙幅方向に記録ヘッド８を移動させる動作のこ
とである。

【００５７】記録ヘッド８には、図２（ａ）に示すよう
に、多数（例えば、４８個）のノズル開口部２０…が副
走査方向に直線状に並べられた状態で開設されている。
ノズル開口部２０の列（以下、ノズル列という。）は主
走査方向に複数列並べてあり、このノズル列には各列毎
に吐出するインク滴の色を設定してある。

【００５８】図示した記録ヘッド８では、左から１列目
のノズル列をブラック（Ｋ）用のノズル列に設定してあ
り、２列目のノズル列をシアン（Ｃ）用のノズル列に設
定してあり、３列目のノズル列をマゼンタ（Ｍ）用のノ
ズル列に設定してあり、４列目のノズル列をイエロー
（Ｙ）用のノズル列に設定してある。要するに、各ノズ
ル列には、それぞれ異なる記録色を設定してある。

【００５９】そして、本実施形態では、これらの各ノズ
ル列単位でヘッドユニット２１を構成している。このヘ
ッドユニット２１は、ブラックヘッドユニット２１Ｋ、
シアンヘッドユニット２１Ｃ、マゼンタヘッドユニット
２１Ｍ、イエローヘッドユニット２１Ｙからなる。

【００６０】以下、ヘッドユニット２１の構造につい
て、図２（ｂ）を参照して説明する。なお、各ヘッドユ
ニット２１は、構造が同一であるため、ここでは、ブラ
ックヘッドユニット２１Ｋについて説明する。また、以
下の説明において、便宜上、図２（ｂ）の下側を前方
側、図２（ｂ）の上側を後方側ということにする。

【００６１】また、例示した記録ヘッド８は、たわみ振
動モードの圧電振動子２２を圧力発生素子として用いた
ものを例示してある。ここで、たわみ振動モードの圧電
振動子２２とは、後述するように、充電により収縮して
容積を少なくするように圧力室２３を変形させ、放電に
より伸長して容積を増すように圧力室２３を変形させる
ものである。

【００６２】ヘッドユニット２１は、アクチュエータユ
ニット２５と流路ユニット２６とから概略構成されてい
る。

【００６３】アクチュエータユニット２５は、第１の蓋
部材２９、スペーサ部材３０、第２の蓋部材３１、圧電
振動子２２等から構成してあり、流路ユニット２６は、
インク供給口形成基板３３、インク室形成基板３４、及
び、ノズルプレート３５等から構成してある。

【００６４】そして、アクチュエータユニット２５と流
路ユニット２６を接着層３６によって一体化することに
よりヘッドユニット２１とする。なお、接着層３６に
は、熱溶着フィルムや接着剤等を用いることができる。

【００６５】第１の蓋部材２９は、弾性を有するセラミ
ックの薄板であり、振動板として機能する。本実施形態
では、この第１の蓋部材２９を厚さが６マイクロメート
ル程度のジルコニアによって構成してある。

【００６６】スペーサ部材３０は、圧力室２３となる通
孔を開設したセラミック板であり、例えば、厚さが１０
０マイクロメートル程度の板状のジルコニアによって構
成する。

【００６７】第２の蓋部材３１は図２（ｂ）における左
側（以下、同図の説明において同様）に、供給側連通孔
３８を形成するための通孔を開設し、右側に第１ノズル
連通孔３９を形成するための通孔を開設したセラミック
材であり、例えば、板状のジルコニアによって構成す
る。

【００６８】そして、スペーサ部材３０の裏面に第１の
蓋部材２９を、前面に第２の蓋部材３１をそれぞれ配置
して第１の蓋部材２９と第２の蓋部材３１とでスペーサ
部材３０を挟んで一体化してある。この一体化状態にお
いて、第１の蓋部材２９は、圧力室２３を区画する壁部
の一部となる。

【００６９】なお、これらの第１の蓋部材２９、第２の
蓋部材３１及びスペーサ部材３０は、セラミック材料を
所定の形状に成型し、それを積層して焼成する等により
一体化する。

【００７０】第１の蓋部材２９の裏面には共通電極４０
を形成してあり、この共通電極４０の裏面に積層させ
て、ノズル開口部２０毎に圧電体層４１を形成する。さ
らに、各圧電体層４１の裏面には駆動電極４２を形成す
る。そして、これらの共通電極４０、圧電体層４１、及
び、駆動電極４２によって圧電振動子２２を構成し、こ
の圧電振動子２２はノズル列単位で圧電振動子群を構成
している。

【００７１】そして、この圧電振動子２２に対する充放
電に伴って、圧力室２３が収縮・膨張する。この圧力室
２３の膨張・収縮により、圧力室２３内のインクには圧
力変動が生じる。

【００７２】上記したインク供給口形成基板３３は、左
側にインク供給口４３となる通孔を開設し、右側に第１
ノズル連通孔３９となる通孔を開設した板状部材であ
る。また、インク室形成基板３４は、インク室４４を形
成する通孔を開設すると共に、右側に第２ノズル連通孔
４５となる通孔を開設した板状部材である。ノズルプレ
ート３５は、右側に多数（例えば、４８個）のノズル開
口部２０…を副走査方向に沿って開設した薄い板状部材
であり、例えば、ステンレス板によって構成してある。
このノズル開口部２０は、ドット形成密度に対応した所
定ピッチで開設してある。

【００７３】そして、インク室形成基板３４の前面側に
ノズルプレート３５を、裏面側にインク供給口形成基板
３３をそれぞれ配置すると共に、インク室形成基板３４
とノズルプレート３５との間、及び、インク室形成基板
３４とインク供給口形成基板３３との間に接着層３６，
３６を挟んで、インク供給口形成基板３３、インク室形
成基板３４及びノズルプレート３５を一体化して、流路
ユニット２６を構成する。

【００７４】このような構成を有する記録ヘッド８で
は、流路ユニット２６のインク室４４とアクチュエータ
ユニット２５の供給側連通孔３８とがインク供給口４３
を通じて連通し、供給側連通孔３８と第１ノズル連通孔
３９とが圧力室２３を介して連通する。さらに、第２ノ
ズル連通孔４５を介してノズル開口部２０と第１ノズル
連通孔３９が連通する。すなわち、インク室４４から圧
力室２３を通ってノズル開口部２０に至る一連のインク
流路がノズル開口部２０毎に形成される。そして、各イ
ンク流路に対応して圧電振動子２２が配設され、この圧
電振動子２２の作用によって圧力室２３内のインクに圧
力変動を生じさせる。

【００７５】そして、ブラックヘッドユニット２１Ｋ、
シアンヘッドユニット２１Ｃ、マゼンタヘッドユニット
２１Ｍ、イエローヘッドユニット２１Ｙの各インク室４
４には、図示しないインク供給通路を通じて、対応する
色のインクがインクカートリッジから供給される。

【００７６】このような記録ヘッド８では、圧力室２３
の容積を変化させることにより、ノズル開口部２０から
インク滴を吐出させることができる。

【００７７】簡単に説明すると、圧電振動子２２を充電
すると圧電振動子２２は電界と直交する方向に縮んで第
１の蓋部材２９が変形し、この第１の蓋部材２９の変形
に伴って圧力室２３が収縮する。一方、充電された圧電
振動子２２を放電すると、圧電振動子２２が電界と直交
する方向に伸長して第１の蓋部材２９が戻り方向に変形
し、圧力室２３を膨張させる。そして、定常状態にある
圧力室２３を一旦膨張させた後に急激に収縮させると圧
力室２３内におけるインク圧力が急激に上昇し、ノズル
開口部２０からインク滴が吐出される。

【００７８】次に、記録ヘッド８の電気的構成について
説明する。この記録ヘッド８は、図１に示すように、シ
フトレジスタ４９、ラッチ回路５０、レベルシフタ５
１、スイッチ回路５２及び圧電振動子２２等を備える。

【００７９】ここで、シフトレジスタ４９、ラッチ回路
５０、レベルシフタ５１、スイッチ回路５２、及び、制
御部６は、本発明の駆動パルス印加手段として機能し、
駆動信号ＣＯＭを構成する第１駆動パルス５５、第２駆
動パルス５６、及び、第３駆動パルス５７（図４参照）
を、対応する圧電振動子群（即ち、ヘッドユニット２１
Ｋ〜２１Ｙ）に対して選択的に印加する。

【００８０】そして、図３に示すように、これらのシフ
トレジスタ４９、ラッチ回路５０、レベルシフタ５１、
スイッチ回路５２及び圧電振動子２２は、シフトレジス
タ４９、ラッチ回路５０、レベルシフタ５１、スイッチ
回路５２、圧電振動子２２の順で電気的に接続してあ
り、それぞれノズル開口部２０に対応させて例えば４８
個設けてある。

【００８１】即ち、ブラックヘッドユニット２１Ｋに
は、シフトレジスタ素子４９ＫA〜４９ＫN、ラッチ素子
５０ＫA〜５０ＫN、レベルシフタ素子５１ＫA〜５１Ｋ
N、スイッチ素子５２ＫA〜５２ＫN、及び、圧電振動子
２２ＫA〜２２ＫNを設けてあり、シアンヘッドユニット
２１Ｃには、シフトレジスタ素子４９ＣA〜４９ＣN、ラ
ッチ素子５０ＣA〜５０ＣN、レベルシフタ素子５１ＣA
〜５１ＣN、スイッチ素子５２ＣA〜５２ＣN、及び、圧
電振動子２２ＣA〜２２ＣNを設けてある。

【００８２】同様に、マゼンタヘッドユニット２１Ｍに
は、シフトレジスタ素子４９ＭA〜４９ＭN、ラッチ素子
５０ＭA〜５０ＭN、レベルシフタ素子５１ＭA〜５１Ｍ
N、スイッチ素子５２ＭA〜５２ＭN、及び、圧電振動子
２２ＭA〜２２ＭN、イエローヘッドユニット２１Ｙに
は、シフトレジスタ素子４９ＹA〜４９ＹN、ラッチ素子
５０ＹA〜５０ＹN、レベルシフタ素子５１ＹA〜５１Ｙ
N、スイッチ素子５２ＹA〜５２ＹN、及び、圧電振動子
２２ＹA〜２２ＹNを設けてある。

【００８３】なお、ブラックヘッドユニット２１Ｋのシ
フトレジスタ４９には黒色の印字データＳＩＫがシリア
ル入力され、シアンヘッドユニット２１Ｃにはシアンの
印字データＳＩＣがシリアル入力され、マゼンタヘッド
ユニット２１Ｍにはマゼンタの印字データＳＩＭがシリ
アル入力され、イエローヘッドユニット２１Ｙにはイエ
ローの印字データＳＩＹがシリアル入力される。

【００８４】次に、駆動信号発生回路９が発生する駆動
信号ＣＯＭについて説明する。この駆動信号ＣＯＭは、
図４に示すように、それぞれが異なるインク吐出条件に
設定された複数の駆動パルス５５，５６，５７を一連に
接続した信号によって構成してある。

【００８５】本実施形態の駆動信号ＣＯＭは、ブラック
ヘッドユニット２１Ｋ及びシアンヘッドユニット２１Ｃ
に選択的に印加される第１駆動パルス５５と、マゼンタ
ヘッドユニット２１Ｍに選択的に印加される第２駆動パ
ルス５６と、イエローヘッドユニット２１Ｙに選択的に
印加される第３駆動パルス５７とを備えている。

【００８６】これらの駆動パルス５５，５６，５７は、
圧電振動子群の制御条件（インク吐出条件）を駆動パル
ス毎に独立して設定できるように構成してある。この圧
電振動子群の制御条件とは、例えば、圧電振動子２２の
変形の度合いや、圧電振動子２２の変形状態を保持する
時間のことであり、圧電振動子２２の変形の度合いを規
定する駆動電圧や、変形状態の保持時間を規定するホー
ルド時間等の設定を変更できるように構成してある。

【００８７】そして、この圧電振動子群の制御条件は、
後述するように、各ヘッドユニット２１Ｋ〜２１Ｙにお
けるインク吐出特性に適合可能なように設定してある。
これにより、製造工程に起因して生じる圧電振動子群毎
の特性のばらつきや、インク供給口やノズル開口部の口
径のばらつき等によるヘッドユニット毎のインク吐出特
性のばらつきを補正することができる。

【００８８】例示した駆動パルス５５，５６，５７で
は、中間電位から最低電位ＶＬまでの電位差ＶｃＣ，Ｖ
ｃＭ，ＶｃＹと、最低電位ＶＬから最高電位までの電位
差（駆動電圧）ＶｈＣ，ＶｈＭ，ＶｈＹと、最高電位の
ホールド時間（パルス幅）ＰｗＣ，ＰｗＭ，ＰｗＹとを
独立して設定できるように構成してある。

【００８９】そして、電位差ＶｃＣ，ＶｃＭ，ＶｃＹ
と、駆動電圧ＶｈＣ，ＶｈＭ，ＶｈＹと、ホールド時間
ＰｗＣ，ＰｗＭ，ＰｗＹは、上記した駆動パルスの波形
データであり、本発明のパルス波形情報に相当する情報
である。

【００９０】なお、最低電位ＶＬは各駆動パルスで共通
（一定値）であるため、電位差ＶｃＣ，ＶｃＭ，ＶｃＹ
は実質的に各駆動パルスの中間電位を規定し、同様に電
位差ＶｈＣ，ＶｈＭ，ＶｈＹは最高電位を規定する。以
下の説明では、便宜上、ＶｃＣ，ＶｃＭ，ＶｃＹを中間
電位、ＶｈＣ，ＶｈＭ，ＶｈＹを最高電位ということに
する。

【００９１】そして、第１駆動パルス５５は、中間電位
ＶｃＣから一定の電圧勾配で最低電位ＶＬまで電位を下
降する膨張要素５５ａと、最低電位ＶＬを所定時間保持
する膨張ホールド要素５５ｂと、最低電位ＶＬから最高
電位ＶｈＣまで所定の電圧勾配で電位を上昇させる吐出
要素５５ｃと、この最高電位ＶｈＣをホールド時間Ｐｗ
Ｃに亘って維持する収縮ホールド要素５５ｄと、最高電
位ＶｈＣから所定の電圧勾配で中間電位ＶｃＣまで電位
を下降させる制振要素５５ｅとから構成してある。

【００９２】このような第１駆動パルス５５が圧電振動
子２２に印加されると、この第１駆動パルス５５の電位
に応じて圧力室２３は膨張・収縮し、ノズル開口部２０
からはインク滴が吐出する。

【００９３】即ち、中間電位ＶｃＣで規定される定常状
態の圧力室２３は、膨張要素５５ａの印加によって膨張
する。そして、膨張ホールド要素５５ｂの印加によって
膨張状態が所定時間維持された後に吐出要素５５ｃが印
加され、圧力室２３は、最高電位ＶｈＣで規定される収
縮状態まで急激に収縮する。この圧力室２３の急激な収
縮に伴って圧力室２３内のインク圧力が上昇し、インク
滴がノズル開口部２０から吐出する。そして、収縮ホー
ルド要素５５ｄによって収縮状態が維持された後に制振
要素５５ｅが印加され、圧力室２３は、定常状態に膨張
復帰する。

【００９４】同様に、第２駆動パルス５６は、中間電位
ＶｃＭから一定の電圧勾配で最低電位ＶＬまで電位を下
降する膨張要素５６ａと、最低電位ＶＬを所定時間保持
する膨張ホールド要素５６ｂと、最低電位ＶＬから最高
電位ＶｈＭまで所定の電圧勾配で電位を上昇させる吐出
要素５６ｃと、この最高電位ＶｈＭをホールド時間Ｐｗ
Ｍに亘って維持する収縮ホールド要素５６ｄと、最高電
位ＶｈＭから所定の電圧勾配で中間電位ＶｃＭまで電位
を下降させる制振要素５６ｅとから構成してある。

【００９５】第３駆動パルス５７は、中間電位ＶｃＹか
ら一定の電圧勾配で最低電位ＶＬまで電位を下降する膨
張要素５７ａと、最低電位ＶＬを所定時間保持する膨張
ホールド要素５７ｂと、最低電位ＶＬから最高電位Ｖｈ
Ｙまで所定の電圧勾配で電位を上昇させる吐出要素５７
ｃと、最高電位ＶｈＹをホールド時間ＰｗＹに亘って維
持する収縮ホールド要素５７ｄと、最高電位ＶｈＹから
所定の電圧勾配で中間電位ＶｃＹまで電位を下降させる
制振要素５７ｅとから構成してある。

【００９６】これらの第２駆動パルス５６や第３駆動パ
ルス５７が圧電振動子２２に印加されると、第１駆動パ
ルス５５を印加した時と同様に、圧力室２３が膨張・収
縮し、ノズル開口部２０からはインク滴が吐出する。

【００９７】次に、上記の各駆動パルス５５，５６，５
７毎に設定値が変更可能な中間電位ＶｃＣ，ＶｃＭ，Ｖ
ｃＹと、最高電位ＶｈＣ，ＶｈＭ，ＶｈＹと、ホールド
時間ＰｗＣ，ＰｗＭ，ＰｗＹとについて説明する。

【００９８】まず、中間電位及び最高電位について説明
する。これらの中間電位及び最高電位は、記録ヘッド８
の製造時における検査工程で設定する。

【００９９】具体的には、各ヘッドユニット２１Ｋ，２
１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ毎に、全てのノズル開口部２０…
からインク滴を実際に吐出させ、この吐出量を実測す
る。そして、各ヘッドユニット２１から吐出したインク
滴の量が揃うように各駆動パルスの中間電位と最高電位
とを設定する。なお、インク滴の吐出量の実測は、例え
ば、吐出したインク滴を捕集して捕集量を電子天秤で計
測したり、或いは、インク吐出前とインク吐出後のイン
クカートリッジの重量を電子天秤で計測し、インクカー
トリッジの重量減少を求めることで行うことができる。

【０１００】また、簡易的には、記録紙等の印刷記録媒
体上に所定のチェックパターンを記録し、このチェック
パターンをスキャナやラインセンサ等の光学的読取装置
で読み取って、パターンの記録濃度が所定濃度になるよ
うに中間電位や最高電位を設定するようにしてもよい。

【０１０１】次に、最高電位のホールド時間ＰｗＣ，Ｐ
ｗＭ，ＰｗＹについて説明する。

【０１０２】圧電振動子２２を圧力発生素子として使用
した記録ヘッド８では、圧電振動子２２と第１の蓋部材
２９（振動板）の固有振動数等によってメニスカスの振
動状態が変動する。そして、インク滴の吐出直後はメニ
スカスが大きく振動しているため、メニスカスの振動の
タイミングに合わせて制振要素を印加しないとメニスカ
スの振動が収まらず、次のインク滴の吐出を不安定にす
る。さらには、記録ヘッド８が気泡を取り込んでドット
抜けを発生させたり、ノズル開口部２０の周縁がインク
で濡れてインク滴の飛行曲がりを生じさせたりする。

【０１０３】このため、本実施形態では、これらのホー
ルド時間を圧電振動子２２の固有振動数に基づいて設定
してある。即ち、圧電振動子２２の固有振動数に対応さ
せて複数種類のホールド時間を用意しておき、実測した
固有振動数に基づいて最適なホールド時間を設定する。

【０１０４】なお、圧電振動子２２の固有振動周期の実
測は、例えば、レーザー変位計を用いて圧電振動子２２
の振動状態を観察したり、圧電振動子２２の逆起電力を
測定することによって行うことができる。

【０１０５】そして、ブラックヘッドユニット２１Ｋの
インク吐出特性、及び、シアンヘッドユニット２１Ｃの
インク吐出特性に合わせて第１駆動パルス５５の中間電
位ＶｃＣ，最高電位ＶｈＣ，ホールド時間ＰｗＣを決定
する。同様に、マゼンタヘッドユニット２１Ｍのインク
吐出特性に合わせて第２駆動パルス５６の中間電位Ｖｃ
Ｍ，最高電位ＶｈＭ，ホールド時間ＰｗＭを決定し、イ
エローヘッドユニット２１Ｙのインク吐出特性に合わせ
て第３駆動パルス５７の中間電位ＶｃＹ，最高電位Ｖｈ
Ｙ，ホールド時間ＰｗＹを決定する。

【０１０６】これらの決定した中間電位ＶｃＣ，Ｖｃ
Ｍ，ＶｃＹ及び最高電位ＶｈＣ，ＶｈＭ，ＶｈＹとホー
ルド時間ＰｗＣ，ＰｗＭ，ＰｗＹの各設定値に関し、こ
れらの各設定値のデータ、即ち、駆動パルスの波形デー
タ（本発明のパルス波形情報に相当）は、ＩＤ番号（本
発明の設定用識別情報に相当）と対応させた状態でＲＯ
Ｍ５（本発明のパルス波形情報記憶手段に相当）に複数
種類保持させてある。

【０１０７】中間電位及び最高電位（駆動電圧）の情報
は、図５（ａ）に示すように、１３．０Ｖから２２．５
Ｖまで０．５Ｖステップで設定できるように構成してあ
る。そして、最小値である１３．０ＶにはＩＤ番号「０
１」を付与してあり、２番目に小さい値である１３．５
ＶにはＩＤ番号「０２」を付与してある。以下、同様に
ＩＤ番号を付与してあり、最大値である２２．５Ｖには
ＩＤ番号「２０」を付与する。

【０１０８】また、ホールド時間の情報は、図５（ｂ）
に示すように、４．０μｓｅｃ、５．０μｓｅｃ、６．
０μｓｅｃの３種類設定してあり、４．０μｓｅｃには
ＩＤ番号「０１」を付与してあり、５．０μｓｅｃには
ＩＤ番号「０２」を付与してあり、６．０μｓｅｃには
ＩＤ番号「０３」を付与してある。

【０１０９】そして、測定に基づいて決定した中間電
位、最高電位、ホールド時間の各ＩＤ番号は、所定の順
序で配置され、記録ヘッド８に貼付されるシールに数字
として或いはバーコードとして表示し、記録ヘッド８を
プリンタ本体に組み込む時に一連のＩＤ番号を設定値記
憶素子１２Ａに記憶させる。

【０１１０】例えば、ＩＤ番号が数字で表示された場合
には、記録装置の操作パネル、或いは、記録装置に電気
的に接続したコンピュータ等を使用して、一連のＩＤ番
号を設定値記憶素子１２Ａに記憶させる。また、ＩＤ番
号がバーコードで表示された場合には、バーコードリー
ダによってバーコードを読み取り、このバーコードに示
される一連のＩＤ番号を設定値記憶素子１２Ａに記憶さ
せる。

【０１１１】図５（ｃ）の表に示した例では、左から順
に、第１駆動パルス５５の最高電位ＶｈＣ，中間電位Ｖ
ｃＣ，ホールド時間ＰｗＣ，第２駆動パルス５６の最高
電位ＶｈＭ，中間電位ＶｃＭ，ホールド時間ＰｗＭ，第
３駆動パルス５７の最高電位ＶｃＹ，中間電位ＶｈＹ，
ホールド時間ＰｗＹの順でＩＤ番号を配置してある。

【０１１２】従って、設定値記憶素子１２Ａに記憶され
たＩＤ番号が「１６０３０２１４０２０２１７０４０
３」である場合には、その記録ヘッド８に供給する駆動
信号ＣＯＭに関し、ＶｈＣ＝２０．５Ｖ（対応するＩＤ
番号＝１６，以下同じ），ＶｃＣ＝１４．０Ｖ（０
３），ＰｗＣ＝５．０μｓｅｃ（０２），ＶｈＭ＝１
９．５Ｖ（１４），ＶｃＭ＝１３．５Ｖ（０２），Ｐｗ
Ｍ＝５．０μｓｅｃ（０２），ＶｈＹ＝２１．０Ｖ（１
７），ＶｃＣ＝１４．５Ｖ（０４），ＰｗＹ＝６．０μ
ｓｅｃ（０３）に設定することを意味する。

【０１１３】そして、駆動信号発生回路９、電源生成部
１０、及び、制御部６（駆動信号発生手段）は、一連の
ＩＤ番号によって定められた波形の第１駆動パルス５
５、第２駆動パルス５６、及び、第３駆動パルス５７を
備えた駆動信号ＣＯＭを発生する。即ち、各ヘッドユニ
ット２１の圧電振動子群に対してそれぞれが最適な波形
に調整された複数の駆動パルス５５，５６，５７を一連
に接続した駆動信号ＣＯＭを発生する。また、シフトレ
ジスタ４９、ラッチ回路５０、レベルシフタ５１、スイ
ッチ回路５２、及び、制御部６（駆動パルス印加手段）
は、駆動信号ＣＯＭ中の駆動パルスを、対応する圧電振
動子群に対して選択的に印加する。

【０１１４】本実施形態では、第１駆動パルス５５をブ
ラックヘッドユニット２１Ｋ及びシアンヘッドユニット
２１Ｃの圧電振動子群に印加し、第２駆動パルス５６を
マゼンタヘッドユニット２１Ｍの圧電振動子群に印加
し、第３駆動パルス５７をイエローヘッドユニット２１
Ｙの圧電振動子群に印加する。

【０１１５】なお、各駆動パルスと各ヘッドユニットの
組み合わせについては、各記録ヘッド８毎に任意の組み
合わせにすることができる。

【０１１６】また、上記の実施形態では、プリンタコン
トローラ１に設定値記憶素子１２Ａを設け、記録ヘッド
８を組み込む時に一連のＩＤ番号を設定値記憶素子１２
Ａに記憶させる構成について説明したが、この構成に限
定されない。

【０１１７】例えば、図１に示すように、設定値記憶素
子１２Ａに代えて設定値記憶素子１２Ｂを記録ヘッド８
に設け、印刷実行時等の適宜タイミングで、設定値記憶
素子１２Ｂに予め記憶させておいたＩＤ番号をプリンタ
コントローラ１に取得させるように構成することもでき
る。また、プリンタコントローラ１側の設定値記憶素子
１２Ａと記録ヘッド８側の設定値記憶素子１２Ｂとを設
けておき、プリンタコントローラ１で記録ヘッド８の交
換を監視し、記録ヘッド８の交換がなされた際に、設定
値記憶素子１２Ｂに記憶されているＩＤ番号を設定値記
憶素子１２Ａに転送して記憶させるように構成してもよ
い。また、プリンタの電源投入時に、記録ヘッド８側の
設定値記憶素子１２Ｂに記憶されているＩＤ番号とプリ
ンタコントローラ１側の設定値記憶素子１２Ａに記憶さ
れているＩＤ番号とを比較し、両者が異なっていた場合
に、設定値記憶素子１２ＢのＩＤ番号を設定値記憶素子
１２Ａに記憶させるように構成してもよい。

【０１１８】次に、上述した駆動信号ＣＯＭを構成する
各駆動パルスを選択して各ヘッドユニット２１の圧電振
動子群に印加してインク滴を吐出させる制御について説
明する。

【０１１９】図６に示すように、まず、制御部６は、ブ
ラックヘッドユニット２１Ｋ用の印字データＳＩＫ（Ｄ
Ｋ１，ＤＫ２・・・ＤＫｎ）、及び、シアンヘッドユニ
ット２１Ｃ用の印字データＳＩＣ（ＤＣ１，ＤＣ２・・
・ＤＣｎ）をクロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジ
スタ４９（シフトレジスタ素子４９ＫA〜４９ＫN，４９
ＣA〜４９ＣN）にシリアル入力する。

【０１２０】ここで、ＤＫ１，ＤＫ２・・・ＤＫｎは、
ブラックヘッドユニット２１Ｋのノズル開口部２０毎の
印字／非印字を示すデータを意味し、例えば、「１」で
印字、「０」で非印字を示す。そして、ＤＫ１は１番目
のノズル開口部２０に対応するデータ、ＤＫ２は２番目
のノズル開口部２０に対応するデータ、ＤＫｎはｎ番目
のノズル開口部２０に対応するデータである。

【０１２１】同様に、ＤＣ１は、シアンヘッドユニット
２１Ｃにおける１番目のノズル開口部２０に対応するデ
ータ、ＤＣ２は２番目のノズル開口部２０に対応するデ
ータ、ＤＣｎはｎ番目のノズル開口部２０に対応するデ
ータである。

【０１２２】これらの印字データＳＩＫ，ＳＩＣがシフ
トレジスタ４９にセットされたならば、制御部６は、駆
動信号発生回路９が発生する駆動信号ＣＯＭが第１駆動
パルス５５に切り替わるタイミングＰ１に合わせてラッ
チ信号ＬＡＴを印加させる。このラッチ信号ＬＡＴが印
加されると、印字データＳＩＫ，ＳＩＣはシフトレジス
タ４９からラッチ回路５０（ラッチ素子５０ＫA〜５０
ＫN，５０ＣA〜５０ＣN）へパラレル信号に変換された
状態で転送される。

【０１２３】ラッチ回路５０に転送された印字データ
（ＤＫ１…ＤＫｎ、及び、ＤＣ１…ＤＣｎ）は、電圧増
幅器であるレベルシフタ５１（レベルシフタ素子５１Ｋ
A〜５１ＫN、５１ＣA〜５１ＣN）によって所定の電圧レ
ベルまで昇圧された後、スイッチ回路５２（スイッチ素
子５２ＫA〜５２ＫN、５２ＣA〜５２ＣN）に供給され
る。ここで、印字データとして「１」がセットされたシ
フトレジスタ素子４９（即ち、ノズル開口部２０）に対
応するスイッチ素子５２は導通状態となり、このスイッ
チ素子５２に接続された圧電振動子２２には第１駆動パ
ルス５５が供給される。また、印字データ「０」がセッ
トされたシフトレジスタ素子４９に対応するスイッチ素
子５２は非導通状態を維持し、その結果、このスイッチ
素子５２に接続された圧電振動子２２に駆動パルスは供
給されない。

【０１２４】これにより、ブラックヘッドユニット２１
Ｋのノズル開口部２０…、及び、シアンヘッドユニット
２１Ｃのノズル開口部２０…に関し、印字データ「１」
がセットされたノズル開口部２０…からは第１駆動パル
ス５５の印加に伴ってインク滴が吐出する。

【０１２５】第１駆動パルス５５をラッチ回路５０に転
送したならば、制御部６は、マゼンタヘッドユニット２
１Ｍに対する印字データＳＩＭ（ＤＭ１，ＤＭ２・・・
ＤＭｎ）を、クロック信号ＣＬＫに同期させてシフトレ
ジスタ４９（シフトレジスタ素子４９ＭA〜４９ＭN）に
シリアル入力する。

【０１２６】この印字データＳＩＭがシフトレジスタ４
９にセットされたならば、制御部６は、駆動信号発生回
路９からの駆動信号ＣＯＭが第２駆動パルス５６に切り
替わるタイミングＰ２に合わせてラッチ信号ＬＡＴを印
加させ、印字データＳＩＭをシフトレジスタ４９からラ
ッチ回路５０（ラッチ素子５０ＭA〜５０ＭN）へ転送さ
せる。

【０１２７】ラッチ回路５０に転送された印字データ
（ＤＭ１…ＤＭｎ）は、電圧増幅器であるレベルシフタ
５１（レベルシフタ素子５１ＭA〜５１ＭN）によって所
定の電圧に昇圧された後、スイッチ回路５２（スイッチ
素子５２ＭA〜５２ＭN）に供給される。

【０１２８】これにより、マゼンタヘッドユニット２１
Ｍのノズル開口部２０…に関し、印字データ「１」がセ
ットされたノズル開口部２０…からは第２駆動パルス５
６の印加に伴ってインク滴が吐出する。

【０１２９】第２駆動パルス５６をラッチ回路５０に転
送したならば、制御部６は、イエローヘッドユニット２
１Ｙに対する印字データＳＩＹ（ＤＹ１，ＤＹ２・・・
ＤＹｎ）をクロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジス
タ４９（シフトレジスタ素子４９ＣA〜４９ＣN）にシリ
アル入力し、第３駆動パルス５７に切り替わるタイミン
グＰ３に合わせてラッチ信号ＬＡＴを印加させ、印字デ
ータをシフトレジスタ４９からラッチ回路５０（ラッチ
素子５０ＹA〜５０ＹN）へ転送させる。

【０１３０】ラッチ回路５０に転送された印字データ
（ＤＹ１…ＤＫｎ）は、レベルシフタ５１（レベルシフ
タ素子５１ＭA〜５１ＭN）によって所定の電圧に昇圧さ
れた後、スイッチ回路５２（スイッチ素子５２ＭA〜５
２ＭN）に供給される。

【０１３１】これにより、イエローヘッドユニット２１
Ｙのノズル開口部２０…に関し、印字データ「１」がセ
ットされたノズル開口部２０…からは第３駆動パルス５
７の印加に伴ってインク滴が吐出する。

【０１３２】そして、第３駆動パルス５７をラッチ回路
５０に転送したならば、制御部６は、ブラックヘッドユ
ニット２１Ｋ用の印字データＳＩＫ及びシアンヘッドユ
ニット２１Ｃ用の印字データＳＩＣをシフトレジスタ４
９にシリアル入力して、上記した処理を繰り返し実行す
る。

【０１３３】このように、本実施形態では、吐出する色
が定められたノズル列毎にヘッドユニット２１を構成
し、また、ヘッドユニット２１のインク吐出特性（主に
は、圧電振動子群の特性）に合わせたインク吐出条件に
それぞれ設定された複数の駆動パルス５５，５６，５７
を含む一連の駆動信号ＣＯＭを発生させるように駆動信
号発生回路９を構成し、製造工程に起因するインク吐出
特性のばらつきに応じて、駆動信号ＣＯＭ中の所定の駆
動パルスを圧電振動子群に対して選択的に印加するの
で、最適なインク吐出条件に調整された駆動パルスが各
圧電振動子群に印加される。

【０１３４】このため、製造ばらつき等によってヘッド
ユニットのインク吐出特性がばらついても、印加する駆
動パルスにより、この特性のばらつきを補正することが
できる。

【０１３５】従って、製造工程に起因するインク吐出特
性のばらつきに基づく画質の劣化、例えば、ドット径の
バラツキに起因する色むらや、インク滴の着弾位置のず
れに起因する記録画像の乱れなどの不具合を防止するこ
とができ、記録装置の品質の安定化を図ることができ
る。

【０１３６】また、ヘッドユニット２１を、記録色が設
定されたノズル列毎に構成しているので、ノズル列毎に
異なる記録色が設定された記録ヘッド８では、記録画像
において特定の色が強くなってしまう不具合を防止する
ことができる。また、複数のノズル列に対して同じ記録
色が設定された記録ヘッド８では、ベタ画像（塗りつぶ
し画像）の色むらや、罫線が部分的に細くなったり太く
なったりする不具合、、罫線が部分的に位置ずれしてし
まうような不具合等を防止することができ、記録装置の
品質の安定化を図ることができる。

【０１３７】ところで、上記の実施形態では、複数種類
の駆動パルス５５，５６，５７によって製造工程に起因
するインク吐出特性のばらつきを補正する場合について
説明したが、本発明は、顔料系インク等のように、イン
クの種類、例えば、インクの色毎に、粘度や比重等のイ
ンク物性が異なり、このインク物性に起因してインク吐
出特性がばらつく場合にも有用である。

【０１３８】この場合には、インク物性に適合可能な制
御条件にそれぞれが設定された複数の駆動パルスを含む
一連の駆動信号ＣＯＭを駆動信号発生回路９で発生さ
せ、インクの種類に起因するインク物性のばらつきに応
じて、駆動信号ＣＯＭ中の駆動パルスを圧電振動子群に
対して選択的に印加させる。

【０１３９】このように、インク物性に最適な駆動パル
スを複数種類設定し、各駆動パルスを圧電振動子群に対
して選択的に印加させることにより、インクの物性の差
に起因して生じる着弾時のドット径のばらつきを補正す
ることができる。このため、色毎に物性が異なるインク
を用いた場合であっても、均一なドット径で記録を行う
ことができ、高品位の画像が記録できる。

【０１４０】また、上記の実施形態では、ブラックＫ、
シアンＣ、マゼンタＭ及びイエローＹの４色の記録ヘッ
ド８について説明したが、図７（ａ）に示すように、ブ
ラックＫ、シアンＣ、ライトシアンＬＣ、マゼンタＭ、
ライトマゼンタＬＭ及びイエローＹの６色の記録ヘッド
８’についても、同様に本発明を適用することができ
る。

【０１４１】例えば、ブラックＫ、シアンＣ、ライトシ
アンＬＣ、及び、マゼンタＭの各ヘッドユニット２１
Ｋ，２１Ｃ，２１ＬＣ，２１Ｍには上記した第１駆動パ
ルス５５を印加し、ライトマゼンタＬＭのヘッドユニッ
ト２１ＬＭには、上記した第２駆動パルス５６を印加
し、イエローＹのヘッドユニット２１Ｙには、上記した
第３駆動パルス５７を印加する。

【０１４２】これにより上述した４色の記録ヘッド８と
同様に均一な記録ドット径を得ることができ、高品位の
画質の画像を記録できる。

【０１４３】また、図７（ｂ）に示すように、同色（ブ
ラックＫ）のインクを吐出するヘッドユニット２１Ｋが
複数配設された記録ヘッド８”についても、同様に本発
明を適用することができる。

【０１４４】また、上記の実施形態では、圧電振動子群
毎の特性のばらつきを補正する場合について説明した
が、圧電振動子群を構成する各圧電振動子２２毎の特性
のばらつきを補正することもできる。この場合には、各
圧電振動子２２毎に、インク吐出条件の異なる駆動パル
スを印加するように構成すればよい。

【０１４５】また、圧力発生素子として、いわゆるたわ
み振動モードの圧電振動子２２を使用した実施形態につ
いて説明したが、これに代えて縦振動モードの圧電振動
子２２を使用してもよい。この縦振動モードの圧電振動
子２２は、充電すると圧力室２３を膨張させる方向に収
縮し、放電すると圧力室２３を収縮させる方向に伸長す
る振動子である。

【０１４６】また、上述の実施形態では、圧力室２３を
一旦膨張させた後に収縮させることでインク滴を吐出さ
せる、いわゆる「引き打ち方式」を例に挙げて説明した
が、これに限らず、定常状態の圧力室２３を収縮させる
ことでインク滴を吐出させる、いわゆる「押し打ち方
式」についても本発明を適用することができる。

【０１４７】また、圧力室２３の容積を変化させる圧力
発生素子は、圧電振動子２２に限定されるものではな
い。例えば、発熱素子を圧力発生素子として用いること
もできる。発熱素子を圧力発生素子として用いた場合に
は、発熱素子を圧力室２３に配設して、発熱素子の加熱
で生じた気泡によって圧力室２３内の圧力を変化させ、
インク滴を吐出させるようにする。

【０１４８】また、上記の実施形態では、ＲＯＭ５に記
憶されている複数種類の波形データからＩＤ番号で指定
された波形データを選択して駆動信号ＣＯＭを発生する
ように構成したものを例示した。

【０１４９】しかしながら、本発明はこの構成に限定さ
れるものではなく、例えば、記録ヘッド８の設定値記憶
素子１２Ｂに駆動パルスの波形データを記憶させ、この
波形データに基づいて駆動信号ＣＯＭを発生させるよう
に構成してもよい。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
の効果を奏する。

【０１５１】請求項１に記載の発明では、駆動信号発生
手段は、異なるインク吐出特性に適合可能な制御条件に
それぞれが設定された複数の駆動パルスを含む一連の駆
動信号を発生し、駆動パルス印加手段は、インク吐出特
性に応じて駆動信号中の駆動パルスを圧力発生素子に対
して選択的に印加するので、圧力発生素子には、インク
吐出特性に適合した制御条件の駆動パルスが印加され
る。

【０１５２】このため、印加される駆動パルスによって
圧力室の圧力変動状態を調整することができ、インク吐
出特性の違いに拘わらず最適な記録を行うことができ
る。

【０１５３】従って、インク吐出特性の違いに起因する
画質の劣化などの不具合を防止することができ、記録装
置の品質の安定化が図れる。

【０１５４】また、設計通りのインク量がノズル開口部
から吐出するので、記録画像における色ずれや色相ず
れ、ざらつき感の発生を防止することができる。

【０１５５】さらに、圧力発生素子の特性のばらつきに
起因するインク吐出直後のメニスカスの振動も効果的に
抑えることができるので、気泡を記録ヘッド内部に取り
込み難くなり、空打ちによるドット抜けを効果的に防止
することができる。

【０１５６】請求項２に記載の発明では、駆動パルス印
加手段は、製造工程に起因するインク吐出特性のばらつ
きに応じて、駆動信号中の駆動パルスを圧力発生素子に
対して選択的に印加するので、製造ばらつきによってイ
ンク吐出特性がばらついても、印加される駆動パルスに
よって圧力室の圧力変動状態を調整することができ、イ
ンク吐出特性のばらつきを補正することができる。

【０１５７】請求項３から請求項５に記載の発明では、
多数の圧力発生素子を複数の圧力発生素子ユニットに分
けて構成し、駆動パルス印加手段は、対応する圧力発生
素子ユニット毎に駆動パルスを印加するので、圧力発生
素子ユニットに対応するヘッドユニット毎の製造ばらつ
きに起因する画質の劣化などの不具合を防止することが
でき、記録装置の品質安定化が図れる。

【０１５８】そして、ノズル列毎に圧力発生素子ユニッ
トを構成した場合には、ノズル列毎にインク吐出量がば
らつくことに起因する不具合を防止することができる。

【０１５９】例えば、ノズル列毎に異なる色を吐出させ
るようにした記録ヘッドでは、特定の色が強く記録され
てしまう不具合を防止することができる。また、複数の
ノズル列で同じ色を吐出させるようにした記録ヘッドで
は、ベタ記録領域での色むらを効果的に防止することが
できる。

【０１６０】請求項６及び請求項７に記載の発明では、
駆動パルス印加手段は、インク色等のインクの種類に起
因するインク物性のばらつきに応じて、駆動信号中の駆
動パルスを圧力発生素子に対して選択的に印加するの
で、顔料系インク等のようにインク色等の種類毎にイン
ク物性が異なるインクであっても、そのインク物性毎に
最適な駆動パルスを設定することができ、インク物性に
適した量のインク滴を吐出させることができる。これに
より、インクの物性の差に起因して生じるドット径のば
らつきを防止することができる。

【０１６１】請求項８に記載の発明では、パルス波形情
報記憶手段には、駆動パルスの波形を規定するためのパ
ルス波形情報を設定用識別情報と対応させて複数種類保
持させ、設定用識別情報記憶手段には、記録ヘッド毎に
設定される設定用識別情報を記憶させ、駆動信号発生手
段により、設定用識別情報によって定められた波形の駆
動パルスを発生させているので、記録ヘッドが備える圧
力発生素子に関し、この圧力発生素子固有の設定値を設
定用識別情報として設定用識別情報記憶手段に記憶させ
るだけで特性のばらつきを補正することができる。

【０１６２】このため、各記録ヘッドに最適な駆動信号
を容易に発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット式記録装置の構成を説明するブ
ロック図である。

【図２】（ａ）は記録ヘッドのノズルを説明するための
図、（ｂ）は記録ヘッドの構造を説明する図である。

【図３】記録ヘッドにおける電気的構成を説明するブロ
ック図である。

【図４】駆動信号を説明する図である。

【図５】駆動パルスの波形データとＩＤ番号を説明する
図であり、（ａ）はＲＯＭに記憶された中間電位及び最
高電位の値とＩＤ番号との関係を説明する図、（ｂ）は
収縮ホールド要素のホールド時間とＩＤ番号との関係を
説明する図、（ｃ）は記録ヘッドに付与されるＩＤ番号
を説明する図である。

【図６】一連の駆動信号の中から対応する駆動パルスを
圧電振動子ユニットへ印加する動作を説明するタイミン
グチャートである。

【図７】（ａ）、（ｂ）は記録ヘッドの他の形態を説明
するための図である。

【符号の説明】

１プリンタコントローラ２プリントエンジン３外部インターフェイス４ＲＡＭ５ＲＯＭ６制御部７発振回路８記録ヘッド９駆動信号発生回路１０電源生成部１１内部インターフェイス１２Ａ，１２Ｂ設定値記憶素子１３電源回路１６紙送り機構１７キャリッジ機構２０ノズル開口部２１ヘッドユニット２１Ｋブラックヘッドユニット２１Ｃシアンヘッドユニット２１Ｍマゼンタヘッドユニット２１Ｙイエローヘッドユニット２２圧電振動子２３圧力室２５アクチュエータユニット２６流路ユニット２９第１の蓋部材３０スペーサ部材３１第２の蓋部材３３インク供給口形成基板３４インク室形成基板３５ノズルプレート３６接着層３８供給側連通孔３９第１ノズル連通孔４０共通電極４１圧電体層４２駆動電極４３インク供給口４４インク室４５第２ノズル連通孔４９シフトレジスタ５０ラッチ回路５１レベルシフタ５２スイッチ回路５５第１駆動パルス５６第２駆動パルス５７第３駆動パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のノズル開口部と、各ノズル開口部
にそれぞれ連通した圧力室と、各圧力室に対応して設け
られた圧力発生素子とを有する記録ヘッドを備え、駆動
パルスの印加に伴う圧力発生素子の作用によって圧力室
に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によってノズル開
口部からインク滴を吐出させるインクジェット式記録装
置において、異なるインク吐出特性に適合可能な制御条件にそれぞれ
が設定された複数の駆動パルスを含む一連の駆動信号を
発生する駆動信号発生手段と、インク吐出特性に応じて、駆動信号中の駆動パルスを圧
力発生素子に対して選択的に印加する駆動パルス印加手
段とを備えたことを特徴とするインクジェット式記録装
置。
【請求項２】前記駆動パルス印加手段は、製造工程に
起因するインク吐出特性のばらつきに応じて、駆動信号
中の駆動パルスを圧力発生素子に対して選択的に印加す
ることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式
記録装置。
【請求項３】前記多数の圧力発生素子を複数の圧力発
生素子ユニットに分けて構成し、駆動パルス印加手段は、対応する圧力発生素子ユニット
毎に駆動パルスを印加することを特徴とする請求項２に
記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】前記記録ヘッドはノズル開口部を列状に
並べたノズル列を複数備え、各ノズル列に対応させて圧
力発生素子ユニットを設けたことを特徴とする請求項３
に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】前記ノズル列毎に、吐出するインク滴の
色を設定したことを特徴とする請求項４に記載のインク
ジェット式記録装置。
【請求項６】前記駆動パルス印加手段は、インク物性
に応じて駆動信号中の駆動パルスを圧力発生素子に対し
て選択的に印加することを特徴とする請求項１に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項７】前記駆動パルス印加手段は、インクの色
毎にばらつくインク物性に応じて駆動パルスを選択的に
印加することを特徴とする請求項６に記載のインクジェ
ット式記録装置。
【請求項８】駆動パルスの波形を規定するためのパル
ス波形情報を設定用識別情報と対応させて複数種類保持
するパルス波形情報記憶手段と、記録ヘッド毎に設定される設定用識別情報を記憶する設
定用識別情報記憶手段とを設け、駆動信号発生手段は、設定用識別情報によって定められ
た波形の駆動パルスを発生することを特徴とする請求項
１から請求項７の何れかに記載のインクジェット式記録
装置。
【請求項９】前記圧力発生素子をたわみ振動モードの
圧電振動子によって構成し、該圧電振動子の変形によっ
て圧力室に圧力変動を生じさせるように構成したことを
特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項１０】前記圧力発生素子を縦振動モードの圧
電振動子によって構成し、該圧電振動子の変形によって
圧力室に圧力変動を生じさせるように構成したことを特
徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載のインク
ジェット式記録装置。
【請求項１１】前記圧力発生素子を発熱素子によって
構成し、この発熱素子からの熱で膨張・収縮する気泡に
よって圧力室に圧力変動を生じさせるように構成したこ
とを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の
インクジェット式記録装置。