JP2001113731A - プリンタ及びプリンタヘッドの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プリンタ及びプリンタヘッドの制
御方法に関し、特に希釈液で希釈するインク量の制御に
より種々の階調を表現するインクジェットプリンタに適
用して、従来に比して吐出ノズルに供給するインク量の
ばらつきを低減し、高品位の印刷結果を得ることができ
るようにする。 【解決手段】 本発明は、パルス波形の数の制御により
希釈液で希釈するインク量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ及びプリ
ンタヘッドの制御方法に関し、特に希釈液で希釈するイ
ンク量の制御により種々の階調を表現するインクジェッ
トプリンタに適用することができる。本発明は、パルス
波形の数の制御により希釈液で希釈するインク量を制御
することにより、従来に比して吐出ノズルに供給するイ
ンク量のばらつきを低減し、高品位の印刷結果を得るこ
とができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタにおいて
は、希釈液で希釈するインクの量を制御することにより
種々の階調を表現するようになされたものが提案されて
いる。

【０００３】すなわち図８は、この種のインクジェット
プリンタに適用される１つのヘッドの断面を周辺構成と
共に示す図である。このインクジェットプリンタ１にお
いて、ヘッド２は、インナープレートＰに振動板３、ノ
ズルプレート４、駆動素子である圧電素子５Ｋ、５Ｉ等
を配置して構成される。

【０００４】ここでインナープレートＰは、例えば樹脂
を射出形成して形成され、このヘッド２の各種隔壁等を
構成する。また振動板３は、弾性を有する板状部材であ
る例えば金属板により構成され、ノズルプレート４は、
表面に撥水性のコーティングをしてなる金属板等の板状
部材により構成される。

【０００５】ヘッド２は、インナープレートＰによる供
給路ＬＩ及びＬＫを介してそれぞれタンクよりインク
Ｉ、希釈液Ｋが供給される。ヘッド２は、これら側供給
路ＬＩ及びＬＫの根元に、バッファタンク６Ｉ及び６Ｋ
が作成され、供給路ＬＩ及びＬＫを介して供給されるイ
ンクＩ及び希釈液Ｋを各バッファタンク６Ｉ及び６Ｋに
蓄積する。なおバッファタンク６Ｉ及び６Ｋは、インナ
ープレートＰとノズルプレート４とにより構成される。

【０００６】さらにヘッド２は、ノズルプレート４に作
成された供給経路７Ｉ及び７Ｋを介して、バッファタン
ク６Ｉ及び６Ｋに蓄積したインクＩ及び希釈液Ｋをそれ
ぞれ圧力室８Ｉ及び８Ｋに導く。

【０００７】ここで圧力室８Ｉ及び８Ｋは、インナープ
レートＰの隔壁９を介して隣接するように配置され、こ
のインナープレートＰ、振動板３、ノズルプレート４に
よりそれぞれ構成される。ヘッド２は、所定の板材１０
Ｉ、１０Ｋを介してこの圧力室８Ｉ及び８Ｋの振動板３
にそれぞれ圧電素子５Ｉ及び５Ｋが配置され、各圧電素
子５Ｉ及び５Ｋの駆動により振動板３を押圧して圧力室
８Ｉ及び８Ｋの内部に保持したインクＩ及び希釈液Ｋの
圧力を可変できるようになされている。

【０００８】ヘッド２は、このインクＩ及び希釈液Ｋの
圧力の可変により、インクＩを希釈液Ｋで希釈し、さら
には希釈したインクＩを印刷対象に飛翔させる。

【０００９】すなわち希釈液側の圧力室８Ｋは、インク
側の圧力室８Ｉとの隔壁９に近接して印刷対象に向って
延長する貫通穴が形成され、この貫通穴により吐出ノズ
ル１１が構成される。ここで吐出ノズル１１は、符号Ａ
により正面より見て拡大して示すように、ノズルプレー
ト４に穴加工してほぼ断面円形形状に作成される。

【００１０】またインク側の圧力室８Ｉにおいては、こ
の吐出ノズル１１側に向かって斜めに傾いて貫通穴が形
成され、この貫通穴により定量ノズル１２が構成され
る。この定量ノズル１２は、この吐出ノズル１１の吐出
口１１Ａより所定距離ｒだけ出射口１２Ａが離間してな
るように、ノズルプレート４に穴加工して断面三日月形
状に形成される。

【００１１】これによりヘッド２では、図９に示すよう
に、インク側圧電素子５Ｉを駆動して定量ノズル１２よ
りインクＩを押し出し、このインクＩを吐出ノズル１１
の吐出口１１Ａに供給する。さらに希釈液側圧電素子５
Ｋを駆動して希釈液Ｋを吐出ノズル１１より飛び出さ
せ、これにより吐出ノズル１１の吐出口１１Ａに供給さ
れたインクＩを希釈液Ｋにより希釈すると共に、希釈し
たインクＩを印刷対象に飛翔させる。このときヘッド２
では、インク側圧電素子５Ｉの駆動により吐出ノズル１
１側に供給するインクＩの量を制御し、これにより印刷
対象に飛翔させるインクＩの濃度を調整して種々の階調
を表現するようになされている。

【００１２】すなわちインクジェットプリンタ１におい
て、ヘッドコントローラ１６は、上位のコントローラよ
り出力される階調のデータＤ１に従って圧電素子５Ｉ及
び５Ｋの駆動信号ＳＩ及びＳＫを生成する。

【００１３】このとき図１０に示すように、ヘッドコン
トローラ１６は、希釈液側の駆動信号ＳＫを一定電圧Ｖ
１Ｋに保持した状態で（図１０（Ｂ））、所定期間の間
Ｔ１Ｉで（例えば５０〔μｓｅｃ〕の期間）、所定の電
圧Ｖ１Ｉより階調に対応する電圧Ｖ２Ｉに立ち下がるよ
うにインク側の駆動信号ＳＩを生成する（図１０
（Ａ））。これによりヘッドコントローラ１６は、この
電圧Ｖ１Ｉと電圧Ｖ２Ｉとの電位差ΔＶにより決まるイ
ンク量を定量ノズル１２より押し出し、吐出ノズル１１
の吐出口１１Ａに必要なインク量をまとめて供給する。

【００１４】続いてヘッドコントローラ１６は、インク
側の駆動信号ＳＩを電圧Ｖ２Ｉに保持した状態で、駆動
信号ＳＫを急激に立ち下げ（例えば１２〔μｓｅｃ〕の
期間（ＴＩＫ））、これにより希釈液Ｋを吐出ノズル１
１より飛び出させ、吐出ノズル１１の吐出口１１Ａに供
給されたインクＩを希釈すると共に、希釈したインクＩ
を印刷対象に飛翔させる。

【００１５】ヘッドコントローラ１６は、所定時間Ｔ２
Ｉ及びＴ２Ｋの間（例えば５０〔μｓｅｃ〕の期間）、
インク側の駆動信号ＳＩ及び希釈液側の駆動信号ＳＫを
立ち下げたままの電圧に保持した後、立ち下げ時に比し
て十分に長い時間Ｔ３Ｉ及びＴ３Ｋ（例えば１００〔μ
ｓｅｃ〕の期間）をかけて元の電圧Ｖ１Ｉ及びＶ１Ｋに
立ち上げ、これにより１ドットの印刷を完了するように
なされている。

【００１６】インクジェットプリンタ１においては、こ
のような構成のヘッドが複数配置されてマルチヘッドが
構成され、このマルチヘッドにより同時並列的に複数ド
ットを印刷して印刷速度を向上するようになされてい
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにイ
ンクを希釈液で希釈して印刷する構成のインクジェット
プリンタにおいては、吐出ノズル１１に供給するインク
量がばらつく問題がある。

【００１８】すなわち定量ノズル１２より押し出された
インクＩは、ノズルプレート４の表面を伝って吐出ノズ
ル１１に供給される。これによりこの吐出ノズル１１に
供給されるインク量は、ノズル間の間隔ｒ、ノズル間に
おけるノズルプレート４の濡れ性（撥水性）等によって
変化する。これに対してノズルプレート４の間の濡れ性
にあっては、種々に変化し、１つのドットを印刷する場
合に、この印刷の前後でも変化する。

【００１９】これによりこの種のインクジェットプリン
タにおいては、１つのヘッドおいてインク濃度がばらつ
く問題があり、このばらつきにより階調の再現性（印刷
濃度の再現性）が未だ不十分な欠点があった。

【００２０】また吐出ノズル１１及び定量ノズル１２に
あっては、ノズルプレート４を微細加工して作成され、
このような加工においては、ばらつきを避け得ない。こ
れによマルチヘッドにおいては、各ヘッドでノズル間の
間隔ｒがばらつき、これにより各ヘッドでインク量のば
らつきを避け得ない。このように各ヘッドでインク量が
ばらつくと、例えば各ヘッドで同一の階調によるドット
を印刷するいわゆるベタの印刷において縞模様が発生
し、印刷物の品位を著しく低下させることになる。

【００２１】なお、吐出ノズル１１に供給される１階調
分のインク量について見れば、印刷濃度が薄い場合程、
すなわち吐出ノズル１１に供給するインク量が少ない場
合程、ばらつきの影響が大きくなり、その分階調の再現
性が劣化し、また縞模様等が目立つようになり、これら
により印刷の品位が著しく低下する。

【００２２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、インクを希釈液で希釈して印刷する構成のインクジ
ェットプリンタに関して、従来に比して吐出ノズルに供
給するインク量のばらつきを低減し、これにより高品位
の印刷結果を得ることができるプリンタ及びプリンタヘ
ッドの制御方法を提案しようとするものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１又は請求項６の発明においては、プリンタ又
はプリンタヘッドの制御方法に適用して、駆動信号にお
けるパルス波形の数によりインク量を制御する。

【００２４】請求項１又は請求項６の構成によれば、駆
動信号におけるパルス波形の数によりインク量を制御す
ることにより、インク量のばらつきの小さな液滴により
インクを供給することができ、ノズル間の間隔ｒがばら
つくことによるインク量のばらつき、濡れ性の変化によ
るインク量のばらつきを低減することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２６】（１）実施の形態の構成 図２は、この実施の形態にかかるインクジェットプリン
タにおいて、インク側圧電素子５Ｉを駆動する駆動信号
の基本波形を示す信号波形図である。この実施の形態に
かかるインクジェットプリンタにおいては、この基本波
形の組み合わせによりインク側圧電素子５Ｉを駆動し、
またこの駆動に対応するように希釈液側圧電素子５Ｋを
駆動する。

【００２７】なおこの実施の形態に係るインクジェット
プリンタにおいては、これらの駆動信号に関連する構成
であるヘッドコントローラの構成が異なる点を除いて、
図８について説明したインクジェットプリンタ１と同一
の構成であることにより、この異なる構成を図８におい
て括弧書きの符号により示し、以下の説明においてはこ
の図８を流用して説明する。またインクジェットプリン
タ１と同一の構成は、重複した説明を省略する。

【００２８】ここでこの基本波形は、図３に示すよう
に、インクＩを液滴により吐出ノズル１１の吐出口１１
Ａに供給するように、短い時間間隔で信号レベルが変化
し、かつ振幅が一定のパルス波形である。さらにこの基
本波形は、液滴によりインクＩを供給する小滴用の基本
波形ＳｉＳと、小滴用の基本波形ＳｉＳによる場合に比
して大きな液滴によりインクＩを供給する大滴用の基本
波形ＳｉＬとがあり、この実施の形態では、インクＩの
供給量である階調に応じて、これら小滴用の基本波形Ｓ
ｉＳ、大滴用の基本波形ＳｉＬを組み合わせて圧電素子
５Ｉの駆動信号Ｓｉを作成する。なおこの図２におい
て、信号波形の下側に付した数字は、各期間を表し、単
位は〔μｓｅｃ〕である。

【００２９】これら各基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬは、始め
に吐出口１１Ａへのインク供給量の約１／２のインク量
を圧力室８Ｉに導入した後、液滴により吐出口１１Ａに
インクＩを供給し、続いて残るインク供給量の約１／２
のインク量を圧力室８Ｉに導入するように信号レベルの
変化が形成される。これにより各基本波形ＳｉＳ、Ｓｉ
Ｌは、バッファタンク６Ｉより１度に多くのインク量を
導入しないようにし、これにより各液滴におけるインク
量のばらつきを低減することができるようになされてい
る。

【００３０】すなわち各基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬは、始
めに圧力室８Ｉの体積を増大して圧力室８ＩにインクＩ
を導入するように信号レベルが立ち上がり（例えば２
〔μｓｅｃ〕の期間である）、その後圧力室８Ｉの体積
を減少して定量ノズル１２よりインクＩを押し出すよう
に信号レベルが立ち下げられ、最後に圧力室８Ｉの体積
を増大する方向に信号レベルが元の信号レベルに立ち上
げられる。

【００３１】さらに各基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬは、始め
に信号レベルの立ち上がった後、立ち下がりを開始する
までの間、所定時間（例えば２〔μｓｅｃ〕ある）、一
定の信号レベルに保持される。これによりインクジェッ
トプリンタ２１では、実用上十分な範囲で、圧電素子の
残留振動を抑圧し、射出口におけるインクのメニスカス
変化が安定してインクＩを押し出すようになり、これに
よっても各液滴におけるインク量のばらつきを低減する
ようになされている。

【００３２】さらに各基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬは、信号
レベルの立ち下がった後、立ち上がりを開始するまでの
間、所定時間（例えば２〔μｓｅｃ〕の期間である）、
一定の信号レベルに保持される。これによりインクジェ
ットプリンタ２１では、インクＩを確実に吐出ノズル１
１の吐出口１１Ａに供給した後、圧力室８Ｉの電圧が実
用上十分に安定して圧力室８Ｉの圧力を立ち下げ、これ
によっても各液滴におけるインク量のばらつきを低減す
るようになされている。

【００３３】大滴用の基本波形ＳｉＬは、小滴用の基本
波形ＳｉＳに比して、信号レベルが立ち下がる期間（例
えば小滴用の基本波形ＳｉＳでは４〔μｓｅｃ〕、大滴
用の基本波形ＳｉＬでは９〔μｓｅｃ〕）が長くなるよ
うに設定され、その分振幅が大きくなるように設定され
て、小滴用の場合に比して大きな液滴によりインクＩを
供給できるようになされている。

【００３４】この実施の形態において、ヘッドコントロ
ーラ２６は、何らインクＩを付着しないドットの階調を
含めて、８階調による階調データＤ１を入力する。ヘッ
ドコントローラ２６は、この階調データＤ１に応じて、
図１に示すように、これら基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬを組
み合わせてインク側圧電素子５Ｉの駆動信号Ｓｉを生成
する。

【００３５】すなわちヘッドコントローラ２６は、何ら
インクＩを付着しない第１の階調においては、インク用
及び希釈液用の駆動信号Ｓｉ及びＳｋを一定の信号レベ
ルに維持する（図１（Ａ））。これに対して第１の階調
に続く第２の階調においては、小滴用の基本波形ＳｉＳ
を１つだけ用いた駆動信号Ｓｉ２により圧電素子５Ｉを
駆動する（図１（Ｂ））。また続く第３の階調において
は、大滴用の基本波形ＳｉＬを１つだけ用いた駆動信号
Ｓｉ３により圧電素子５Ｉを駆動する（図１（Ｃ））。

【００３６】また続く第４の階調においては、連続する
３つの小滴用の基本波形ＳｉＳにより駆動信号Ｓｉ４を
生成し（図１（Ｄ））、また続く第５の階調において
は、連続する３つの大滴用の基本波形ＳｉＬにより駆動
信号Ｓｉ５を生成する（図１（Ｅ））。

【００３７】また続く第６の階調においては、連続する
５つの小滴用の基本波形ＳｉＳにより駆動信号Ｓｉ６を
生成し（図１（Ｆ））、また続く第７の階調において
は、連続する５つの大滴用の基本波形ＳｉＬにより駆動
信号Ｓｉ７を生成し（図１（Ｇ））、最もインク濃度の
濃い第８の階調においては、３つの小滴用の基本波形Ｓ
ｉＳが連続した後、３つの大滴用の基本波形ＳｉＬが連
続するように駆動信号Ｓｉ８を生成する（図１
（Ｈ））。

【００３８】これによりヘッドコントローラ２６は、階
調に応じて吐出ノズル１１の吐出口１１Ａに供給するイ
ンク量を増大するようになされている。

【００３９】これらによりこの実施の形態において、イ
ンクジェットプリンタ２１は、駆動信号Ｓｉにおけるパ
ルス波形の数により吐出ノズル１１側に供給するインク
量を制御するようになされている。さらにこのとき振幅
の異なる２つのパルス波形を組み合わせることにより、
パルス波形の数に加えて、パルス波形の振幅の制御によ
りインク量を制御するようになされている。

【００４０】このようにして駆動信号Ｓｉを作成するに
つき、ヘッドコントローラ２６は、小滴用の基本波形Ｓ
ｉＳを割り当てた後においては、一定期間（例えば２
〔μｓｅｃ〕の期間である）、駆動信号Ｓｉの信号レベ
ルを一定の信号レベルに保持した後、続く基本波形Ｓｉ
Ｓ、ＳｉＬを割り当てる。また大滴用の基本波形ＳｉＬ
のを割り当てた後においては、一定期間（例えば５〔μ
ｓｅｃ〕の期間である）、駆動信号Ｓｉの信号レベルを
一定の信号レベルに保持した後、続く基本波形ＳｉＳ、
ＳｉＬを割り当てる。これによりヘッドコントローラ２
６は、このように基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬの繰り返しに
よりインクＩを供給する場合でも、バッファタンク６Ｉ
より１度に多くのインク量を導入しないようにし、各液
滴におけるインク量のばらつきを低減することができる
ようになされている。

【００４１】ヘッドコントローラ２６は、図４に示すよ
うに、上述したようにしてインク側の駆動信号Ｓｉを生
成すると共に、このインク側の駆動信号Ｓｉにて最初に
インクＩの押し出しを開始する時点ｔ０より所定の時間
（例えば１３〔μｓｅｃ〕である）だけ経過して時点ｔ
１になると（図４（Ａ）及び（Ｂ））、希釈液側駆動信
号Ｓｋの信号レベルを徐々に立ち上げる。これによりヘ
ッドコントローラ２６は、吐出ノズル１１に供給された
インクＩのメニスカスを圧力室８Ｋ側に引込みながらイ
ンクＩを吐出ノズル１１の吐出口１１Ａに供給し（図８
の符号Ｂ参照）、吐出口１１Ａに供給したインクＩが溢
れないようにして各液滴におけるインク量のばらつきを
低減する。また、インクＩを吐出ノズル１１の吐出口１
１Ａに供給している期間を有効に利用して、事前に、バ
ッファタンク６Ｋより希釈液Ｋを導入する。

【００４２】ヘッドコントローラ２６は、上述した基本
波形の組み合わせによりインク側圧電素子５Ｉを駆動し
てインクＩの供給を完了するのに十分な時間が経過する
と（この実施の形態では時点ｔ０より１４０〔μｓｅ
ｃ〕経過した時点ｔ２）、希釈液側駆動信号Ｓｋの立ち
上げを停止し、所定期間（例えば１０〔μｓｅｃ〕の期
間）の間、駆動信号Ｓｋの信号レベルを一定値に保持し
た後、信号レベルを立ち下げて希釈液Ｋを押し出す。こ
れによりヘッドコントローラ２６は、吐出口１１Ａに供
給されたインクＩを希釈液Ｋにより希釈すると共に、希
釈したインクを印刷物に向けて飛翔させるようになされ
ている。

【００４３】これらによりヘッドコントローラ２６は、
図５に示すように、階調に応じてインクの濃度を増大さ
せて印刷するようになされている。なおこの図５におい
ては、濃度と併せてインクＩ、希釈液Ｋの消費量、イン
ク及び希釈液の総合の消費量を示す。また図６に示すよ
うに、３２個の吐出ノズルを用いてばらつきを測定した
ところ、従来に比してばらつきを格段的に低減できるこ
とを確認することができた。なお、この図６は、図１
（Ｂ）の信号波形による第２の階調における測定結果で
ある。

【００４４】かくしてこの実施の形態において、インク
側の圧電素子５Ｉ、振動板３、圧力室８Ｉ、ヘッドコン
トローラ２６は、階調に応じたインク量により吐出ノズ
ル１１の吐出口１１ＡにインクＩを供給するインク供給
機構を構成し、希釈液側の圧電素子５Ｋ、振動板３、圧
力室８Ｋ、ヘッドコントローラ２６は、希釈液Ｋを吐出
ノズル１１より押し出すことにより、吐出ノズル１１の
吐出口１１Ａに供給されたインクＩを希釈液Ｋにより希
釈すると共に、希釈液Ｋにより希釈したインクＩを印刷
対象に飛翔させる希釈液側の駆動機構を構成するように
なされている。

【００４５】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、インクジェットプリンタ２１は
（図８）、インクＩのタンクが装着されると、供給路Ｌ
Ｉを介してこのタンクより供給されるインクＩがバッフ
ァタンク６Ｉに蓄積され、さらにはこのインクＩにより
圧力室８Ｉが満たされる。また同様に、希釈液Ｋのタン
クが装着されると、供給路ＬＫを介してこのタンクより
供給される希釈液Ｋがバッファタンク６Ｉに蓄積され、
さらにはこの希釈液Ｋにより圧力室８Ｋが満たされる。

【００４６】このようにセットされた状態でインクジェ
ットプリンタ２１は、印刷を開始すると、印刷対象と対
向するように保持されたヘッド２２が、印刷対象の表面
に沿って走査を繰り返す。このときインクジェットプリ
ンタ２１は、ヘッド２２において、吐出ノズル１１の吐
出口１１Ａに定量ノズル１２からインクＩが供給され、
このインクＩが吐出ノズル１１より供給される希釈液Ｋ
により希釈される。さらにこの希釈されたインクＩが希
釈液Ｋと共に印刷対象に飛翔し、これにより印刷対象に
順次ドット状にインクＩが付着して所望の印字等の作業
が実行される。

【００４７】このときヘッド２２においては、１つのド
ットを印刷する毎に、ヘッドコントローラ２６に入力さ
れる階調データＤ１に応じたパルス数により、所定の基
本波形ＳｉＳ、ＳｉＬが繰り返されてインク側圧電素子
５Ｉが駆動される。これによりヘッド２２においては、
バッファタンク６Ｉに蓄積されたインクＩが、この断続
的に供給流路７Ｉを介して圧力室８Ｉに導かれ、さらに
この圧力室８Ｉに保持されたインクＩが定量ノズル１２
を介して断続的に吐出ノズル１１の吐出口１１Ａに供給
される。

【００４８】このときヘッド２２においては、短い時間
間隔で信号レベルが変化し、、かつ振幅が一定のパルス
波形である基本波形ＳｉＳ、ＳｉＬの繰り返しにより圧
電素子５Ｉが駆動されて圧力室８Ｉの体積が変化するこ
とにより、インクＩを液滴により吐出ノズル１１の吐出
口１１Ａに供給する。これによりインクＩにおいては、
従来のように必要なインク量を纏めて供給する場合に比
して、格段的にばらつきを低減することができる。すな
わち一度に必要量を纏めて供給する場合に比して、液滴
によりインクを供給する場合、その分ノズルプレート４
の表面に対するインクの接触面積が低減し、これにより
ノズルプレート４の濡れ性の変化によるインク量のばら
つきを低減することができる。従ってその分、階調の再
現性を向上することができる（図６参照）。

【００４９】またこの種の液滴は、定量ノズル１２から
送り出された後において、定量ノズル１２側に残るイン
クＩから切り離されて、送り出された時の運動エネルギ
ーにより吐出ノズル１１側に移動する。これに対して従
来のように一度に必要量を纏めて供給する場合にあって
は、定量ノズル１２の出射口１２Ａより帯状に延長して
吐出ノズル１１の吐出口１１ＡにインクＩが供給され、
このインクＩにあっては、送り出された時の運動エネル
ギーだけでは無く、吐出口１１Ａ側からの吸引力（例え
ば吐出ノズル１１による毛細管現象による力）等によっ
ても、吐出ノズル１１側に供給される。

【００５０】これによりこの実施の形態では、吐出ノズ
ル１１と定量ノズル１２との間の距離ｒがばらついた場
合でも、インク量のばらつきを従来に比して格段的に低
減することができ、マルチノイズ構成によるベタ印刷に
おいて縞模様の発生を防止することができる。

【００５１】これらによりこの実施の形態では、従来に
比して格段的に印刷の品位を向上することができる。

【００５２】さらにこのときこの実施の形態において
は、１種類の基本波形だけではなく、信号レベルが大き
く変化する大きな液滴用の基本波形ＳｉＬと、相対的に
信号レベルの変化が小さな液滴用の基本波形ＳｉＳとの
組み合わせにより、インク側圧電素子５Ｉが駆動され
る。これによりインクジェットプリンタ２１において
は、単一の基本波形の繰り返しによる場合に比して、少
ないパルス数により多くの階調を表現することができ
る。従ってその分、インクＩの供給に要する時間を短縮
して１ドットの印刷に要する時間を短縮することができ
る。

【００５３】また各基本波形において、信号レベルを振
幅の約１／２立ち上げた後、インクを押し出すように信
号レベルを立ち下げ、続いて信号レベルを振幅の約１／
２立ち上げて元の信号レベルに復帰させることにより、
また一定の期間だけ間を開けて基本波形を繰り返すこと
により、圧電素子の残留振動を抑圧し、これによって射
出口におけるインクのメニスカスの変化を安定させる。
これにより各液滴におけるインク量のばらつきが低減さ
れ、結果的に、希釈液により希釈されるインク量のばら
つきを低減することができる。

【００５４】さらにこのように信号レベルを立ち上げる
期間と、また信号レベルを立ち下げる期間との間で、所
定期間の間、駆動信号の信号レベルを一定の信号レベル
に保持することにより、、実用上十分な範囲で、圧力室
８Ｉの圧力の変化が安定して圧力室８Ｉの体積を変化さ
せるようにし、これによっても各液滴におけるインク量
のばらつきが低減され、結果的に、希釈液により希釈さ
れるインク量のばらつきを低減することができる。

【００５５】ところでこのように定量ノズル１２より断
続的にインクＩを供給すると、その分、インクＩの供給
に多くの時間を要し、従来と同様に、インクＩの供給を
待って希釈液Ｋを押し出した後、バッファタンク６Ｋよ
り希釈液Ｋを導入すると（図１０参照）、連続するドッ
トの印刷に時間を要することになる。このためインクジ
ェットプリンタ２１においては、定量ノズル１２よりイ
ンクＩを供給する期間の間、事前に、バッファタンク６
Ｋより希釈液Ｋを圧力室８Ｋに導入した後、インクＩの
供給が完了すると、希釈液Ｋを圧力室８Ｋより押し出す
（図４）。

【００５６】これによりこのインクジェットプリンタ２
１においては、短い時間間隔により順次ドットを印刷
し、印刷速度の低下が有効に回避される。

【００５７】またこのように定量ノズル１２よりインク
Ｉを供給する期間の間、バッファタンク６Ｋより希釈液
Ｋを圧力室８Ｋに導入することにより、インクジェット
プリンタ２１においては、吐出ノズル１１におけるメニ
スカスが圧力室８Ｋに引込みならがインクＩを吐出ノズ
ル１１側に供給することができ、これにより吐出口１１
Ａにインクが溢れないようにして、吐出ノズル１１に供
給する各液滴のインク量のばらつきを低減することがで
きる。

【００５８】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、駆動信号におけるパルス波形の数
により、吐出ノズル１１の吐出口１１Ａに供給するイン
ク量を制御することにより、従来に比して吐出ノズルに
供給するインク量のばらつきを低減し、高品位の印刷結
果を得ることができる。

【００５９】またパスル波形の数に加えて、パルス波形
の振幅の制御により、インク量を制御することにより、
少ないパルス数により多くの階調を表現することができ
る。従ってその分、インクＩの供給に要する時間を短縮
して１ドットの印刷に要する時間を短縮することができ
る。

【００６０】また圧力室の体積を増大させる方向に駆動
信号の信号レベルを変化させた後、圧力室の体積を減少
させる方向に駆動信号の信号レベルを変化させ、続いて
圧力室の体積を増大させる方向に駆動信号の信号レベル
を変化させて基本波形を生成することにより、各液滴に
おけるインク量のばらつきが低減され、結果的に、希釈
液により希釈されるインク量のばらつきを低減すること
ができる。

【００６１】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、１つの吐出ノズルに
対して１つの定量ノズルを配置する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、図７に示すように、１つの
吐出ノズルに対して複数の定量ノズルを配置するように
してもよい。なおこの場合、各定量ノズルに例えばイエ
ロー、シアン、マゼンタのインクを割り当てて、カラー
の印刷機構を構成してもよい。またこれに代えて各ノズ
ルに同一色のインクを割り当てることにより、インクの
供給に要するさらに一段と時間を短くするようにしても
よく、さらには各ノズルの径を異ならせて、さらに高い
精度により階調を表現するようにしてもよい。またこれ
らを組み合わせるようにしてもよい。

【００６２】また上述の実施の形態においては、２つの
基本波形の組み合わせにより圧電素子を駆動する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて
１つの基本波形だけで圧電素子を駆動しても良く、また
３種類以上の基本波形の組み合わせにより圧電素子を駆
動してもよい。

【００６３】また上述の実施の形態においては、インク
を押し出す前後でそれぞれ押し出す量の約１／２だけバ
ッファタンクよりインクを圧力室に導入する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十分にイン
ク量のばらつきを低減できる場合には、まとめて圧力室
にインクを導き入れるようにしてもよい。

【００６４】また上述の実施の形態においては、駆動信
号の信号レベルを切り換える際に、一定期間の間、駆動
信号を一定の信号レベルに保持する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、実用上十分にインク量のば
らつきを低減できる場合には、このように駆動信号を一
定の信号レベルに保持する期間を省略してもよい。

【００６５】また上述の実施の形態においては、吐出ノ
ズルの吐出口にインクを供給する期間を利用して、バッ
ファタンクより希釈液を圧力室に導入する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十分に印刷の
時間を確保できる場合、希釈液を押し出した後、バッフ
ァタンクより圧力室に導入するようにしてもよい。

【００６６】また上述の実施の形態においては、圧電素
子の駆動によりノズルからインク及び希釈液を押し出す
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この種
の液体を局所的に加熱して気泡を発生し、この気泡によ
りこの種の液体を押し出すサーマル方式等、種々の駆動
素子によりインク等を押し出す構成に広く適用すること
ができる。

【００６７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、パルス波
形の数の制御により希釈液で希釈するインク量を制御す
ることにより、従来に比して吐出ノズルに供給するイン
ク量のばらつきを低減し、高品位の印刷結果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリ
ンタにおいて、インク側の圧電素子の駆動信号を示す信
号波形図である。

【図２】図１の駆動波形の基本波形を示す信号波形図で
ある。

【図３】図２の基本波形によるインクの移動を示す斜視
図である。

【図４】図１の駆動信号と希釈液側の駆動信号との関係
を示す信号波形図である。

【図５】図１の駆動信号による駆動結果を示す特性曲線
図である。

【図６】従来例との対比により、図１の駆動信号による
駆動結果を示す図表である。

【図７】他の実施の形態に係るインクジェットプリンタ
のヘッドを示す正面図である。

【図８】インクジェットプリンタを示す断面図である。

【図９】従来の駆動方法によるインクの移動を示す斜視
図である。

【図１０】従来の駆動方法による駆動信号を示す信号波
形図である。

【符号の説明】

１、２１……インクジェットプリンタ、２、２２……ヘ
ッド、５Ｉ、５Ｋ……圧電素子、８Ｉ、８Ｋ……圧力
室、１６、２６……ヘッドコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健二 神奈川県相模原市西橋本１町目16番18号 株式会社アルプス技研内 Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EC42 EC44 ED01 ED03 ED07 FA04 2C057 AF39 AG44 AM14 AM15 CA01 CA04 CA08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の希釈液で希釈するインクの量の制御
   により階調を表現するプリンタにおいて、 前記希釈液を吐出口より押し出すことにより、前記吐出
   口に供給された前記インクを前記希釈液により希釈する
   と共に、前記希釈液により希釈したインクを印刷対象に
   飛翔させる希釈液側の駆動機構と、 前記階調に応じたインク量により前記吐出口に前記イン
   クを供給するインク供給機構とを有し、 前記インク供給機構は、 所定の駆動信号により駆動素子を駆動して前記吐出口に
   前記インクを供給し、 前記駆動信号におけるパルス波形の数により、前記イン
   ク量を制御することを特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】前記インク供給機構は、 前記インクを保持する圧力室と、 前記圧力室より前記吐出口に向かって延長する定量ノズ
   ルとを有し、 前記駆動素子は、 前記駆動信号に応じて前記圧力室の体積を可変する圧電
   素子であることを特徴とする請求項１に記載のプリン
   タ。
3. 【請求項３】前記インク供給機構は、 前記パスル波形の数に加えて、前記パルス波形の振幅の
   制御により、前記インク量を制御することを特徴とする
   請求項１に記載のプリンタ。
4. 【請求項４】前記パルス波形は、 前記圧力室の体積を増大させる方向に信号レベルが変化
   した後、前記圧力室の体積を減少させる方向に信号レベ
   ルが変化し、続いて前記圧力室の体積を増大させる方向
   に信号レベルが変化してなる信号波形であることを特徴
   とする請求項３に記載のプリンタ。
5. 【請求項５】前記インク供給機構は、 前記吐出口に隣接して複数のインク供給口を有し、 各インク供給口より前記インクを前記吐出口に供給する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
6. 【請求項６】 所定の希釈液で希釈するインクの量の制御により階調を
   表現するプリンタヘッドの制御方法において、 所定の駆動信号により駆動素子を駆動して前記階調に応
   じたインク量により所定の吐出口に前記インクを供給
   し、 前記希釈液を前記吐出口より押し出すことにより、前記
   吐出口に供給された前記インクを前記希釈液により希釈
   すると共に、前記希釈液により希釈したインクを印刷対
   象に飛翔させ、 前記駆動信号におけるパルス波形の数により、前記イン
   ク量を制御することを特徴とするプリンタヘッドの制御
   方法。
7. 【請求項７】前記駆動素子が、圧電素子であることを特
   徴とする請求項６に記載のプリンタヘッドの制御方法。
8. 【請求項８】前記吐出口に隣接して複数のインク供給口
   を有し、 各インク供給口より前記インクを前記吐出口に供給する
   ことを特徴とする請求項６に記載のプリンタヘッドの制
   御方法。