JP2003001817A - ヘッド駆動装置及び画像記録装置 - Google Patents
ヘッド駆動装置及び画像記録装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録密度の切り換えや多値記録に対するため
の構成が複雑になる。 【解決手段】 共通駆動波形Ｖｃｏｍは複数の駆動パル
スＰ１〜Ｐ３を含み、ラッチ回路８３ａ、８３ｂに保持
されたデータに基づいて駆動パルスＰ１〜Ｐ３を選択す
る選択信号Ｍ１〜Ｍ３を選択する。
の構成が複雑になる。 【解決手段】 共通駆動波形Ｖｃｏｍは複数の駆動パル
スＰ１〜Ｐ３を含み、ラッチ回路８３ａ、８３ｂに保持
されたデータに基づいて駆動パルスＰ１〜Ｐ３を選択す
る選択信号Ｍ１〜Ｍ３を選択する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヘッド駆動装置及び画像
記録装置に関し、特に液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド
駆動装置及び液滴吐出ヘッドを搭載する画像記録装置に
関する。
記録装置に関し、特に液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド
駆動装置及び液滴吐出ヘッドを搭載する画像記録装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プ
ロッタ等の画像記録装置（画像形成装置）として用いる
インクジェット記録装置は、インク滴を吐出するノズル
と、このノズルが連通するインク流路（吐出室、圧力
室、加圧液室、液室等とも称される。）と、このインク
流路内のインクを加圧する駆動手段とを備えた液滴吐出
ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載したもので
ある。なお、液滴吐出ヘッドとしては例えば液体レジス
トを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、ＤＮＡの試料
を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドなどもあるが、以
下ではインクジェットヘッドを中心に説明する。
ロッタ等の画像記録装置（画像形成装置）として用いる
インクジェット記録装置は、インク滴を吐出するノズル
と、このノズルが連通するインク流路（吐出室、圧力
室、加圧液室、液室等とも称される。）と、このインク
流路内のインクを加圧する駆動手段とを備えた液滴吐出
ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載したもので
ある。なお、液滴吐出ヘッドとしては例えば液体レジス
トを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、ＤＮＡの試料
を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドなどもあるが、以
下ではインクジェットヘッドを中心に説明する。
【０００３】インクジェットヘッドとしては、インク流
路内のインクを加圧するエネルギーを発生する駆動手段
として、圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する
振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてイン
ク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの（特開平２−
５１７３４号公報参照）、或いは、発熱抵抗体を用いて
インク流路内でインクを加熱して気泡を発生させること
による圧力でインク滴を吐出させるいわゆるバブル型の
もの（特開昭６１−５９９１１号公報参照）、インク流
路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動
板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変
形させることで、インク流路内容積を変化させてインク
滴を吐出させる静電型のもの（特開平６−７１８８２号
公報参照）などが知られている。
路内のインクを加圧するエネルギーを発生する駆動手段
として、圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する
振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてイン
ク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの（特開平２−
５１７３４号公報参照）、或いは、発熱抵抗体を用いて
インク流路内でインクを加熱して気泡を発生させること
による圧力でインク滴を吐出させるいわゆるバブル型の
もの（特開昭６１−５９９１１号公報参照）、インク流
路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動
板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変
形させることで、インク流路内容積を変化させてインク
滴を吐出させる静電型のもの（特開平６−７１８８２号
公報参照）などが知られている。
【０００４】ところで、このようなインクジェットヘッ
ドの駆動装置として、各ノズルに対応する駆動手段に対
して印加する共通の駆動波形（共通駆動波形）を生成す
る一方、各駆動手段に対応するスイッチ手段を記録画像
に応じて選択制御することで、記録画像に応じて選択的
に各駆動手段に共通駆動波形を印加することによってヘ
ッドを駆動するようにしている。
ドの駆動装置として、各ノズルに対応する駆動手段に対
して印加する共通の駆動波形（共通駆動波形）を生成す
る一方、各駆動手段に対応するスイッチ手段を記録画像
に応じて選択制御することで、記録画像に応じて選択的
に各駆動手段に共通駆動波形を印加することによってヘ
ッドを駆動するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ットヘッドの各駆動素子に印加する駆動波形は、駆動電
圧、パルス幅、パルスの立ち上がり時間、パルス立下り
時間などの駆動パラメータをヘッドに応じた最適条件に
設定する必要がある。
ットヘッドの各駆動素子に印加する駆動波形は、駆動電
圧、パルス幅、パルスの立ち上がり時間、パルス立下り
時間などの駆動パラメータをヘッドに応じた最適条件に
設定する必要がある。
【０００６】そのため、上述した従来のヘッド駆動装置
のように共通駆動波形を用いるヘッド駆動装置にあって
は、例えば記録密度を変更すると、その記録密度に最適
なドット径を得るためには駆動波形の駆動パラメータを
変更する必要があるため、記録密度を変更する毎に共通
駆動波形を変更しなければならない。
のように共通駆動波形を用いるヘッド駆動装置にあって
は、例えば記録密度を変更すると、その記録密度に最適
なドット径を得るためには駆動波形の駆動パラメータを
変更する必要があるため、記録密度を変更する毎に共通
駆動波形を変更しなければならない。
【０００７】また、多値記録を行う場合には、ノズル毎
にインク滴の量を変えてドット径を変える必要があるた
め、ノズル毎に駆動波形を選択する必要があり、ヘッド
のノズル数が多くなると、その分の共通駆動波形を発生
する駆動波形発生装置が必要となってコストが高くな
る。
にインク滴の量を変えてドット径を変える必要があるた
め、ノズル毎に駆動波形を選択する必要があり、ヘッド
のノズル数が多くなると、その分の共通駆動波形を発生
する駆動波形発生装置が必要となってコストが高くな
る。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構成で記録密度の変更や多値記録に対応で
きるヘッド駆動装置及び低コストの画像記録装置を提供
することを目的とする。
あり、簡単な構成で記録密度の変更や多値記録に対応で
きるヘッド駆動装置及び低コストの画像記録装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るヘッド駆動装置は、１駆動周期内に複
数の駆動パルスを含む各駆動手段に共通の共通駆動波形
を生成する駆動波形生成手段と、画像に対応するデータ
を保持する複数のデータ保持手段と、駆動波形生成手段
からの共通駆動波形のうちの駆動手段に印加する駆動パ
ルスを選択する複数の選択信号を、データ保持手段の保
持結果に応じて選択する選択信号選択手段とを備えたも
のである。
め、本発明に係るヘッド駆動装置は、１駆動周期内に複
数の駆動パルスを含む各駆動手段に共通の共通駆動波形
を生成する駆動波形生成手段と、画像に対応するデータ
を保持する複数のデータ保持手段と、駆動波形生成手段
からの共通駆動波形のうちの駆動手段に印加する駆動パ
ルスを選択する複数の選択信号を、データ保持手段の保
持結果に応じて選択する選択信号選択手段とを備えたも
のである。
【００１０】ここで、複数の選択信号は共通駆動波形の
１駆動周期内に含まれる複数の駆動パルスの数を選択す
る信号であることが好ましい。この場合、データ保持手
段で保持する画像に対応するデータが記録密度に応じた
データであることが好ましい。あるいは、データ保持手
段で保持する画像に対応するデータが多値画像に応じた
データであることが好ましい。
１駆動周期内に含まれる複数の駆動パルスの数を選択す
る信号であることが好ましい。この場合、データ保持手
段で保持する画像に対応するデータが記録密度に応じた
データであることが好ましい。あるいは、データ保持手
段で保持する画像に対応するデータが多値画像に応じた
データであることが好ましい。
【００１１】また、複数の選択信号により選択される駆
動パルスの１つが液滴を吐出させない信号であることが
好ましい。
動パルスの１つが液滴を吐出させない信号であることが
好ましい。
【００１２】本発明に係る画像記録装置は、本発明に係
る液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置を備えたも
のである。ここで、画像密度の変更に応じて選択信号を
選択するデータをヘッド駆動装置に与え、或いは、多値
画像に応じて選択信号を選択するデータをヘッド駆動装
置に与え、或いは共通駆動波形のうちの液滴を吐出させ
ない駆動パルスを選択するデータを与えることが好まし
い。
る液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置を備えたも
のである。ここで、画像密度の変更に応じて選択信号を
選択するデータをヘッド駆動装置に与え、或いは、多値
画像に応じて選択信号を選択するデータをヘッド駆動装
置に与え、或いは共通駆動波形のうちの液滴を吐出させ
ない駆動パルスを選択するデータを与えることが好まし
い。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインクジ
ェット記録装置の機構部の概略斜視説明図、図２は同機
構部の側面説明図である。
図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインクジ
ェット記録装置の機構部の概略斜視説明図、図２は同機
構部の側面説明図である。
【００１４】このインクジェット記録装置は、記録装置
本体１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キ
ャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録
ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカート
リッジ等で構成される印字機構部２等を収納し、給紙カ
セット４或いは手差しトレイ５から給送される用紙３を
取り込み、印字機構部２によって所要の画像を記録した
後、後面側に装着された排紙トレイ６に排紙する。
本体１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キ
ャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録
ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカート
リッジ等で構成される印字機構部２等を収納し、給紙カ
セット４或いは手差しトレイ５から給送される用紙３を
取り込み、印字機構部２によって所要の画像を記録した
後、後面側に装着された排紙トレイ６に排紙する。
【００１５】印字機構部２は、図示しない左右の側板に
横架したガイド部材である主ガイドロッド１１と従ガイ
ドロッド１２とでキャリッジ１３を主走査方向（図２で
紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１
３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する
インクジェットヘッドからなるヘッド１４をインク滴吐
出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ１３の上側に
はヘッド１４に各色のインクを供給するための各インク
タンク（インクカートリッジ）１５を交換可能に装着し
ている。
横架したガイド部材である主ガイドロッド１１と従ガイ
ドロッド１２とでキャリッジ１３を主走査方向（図２で
紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１
３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する
インクジェットヘッドからなるヘッド１４をインク滴吐
出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ１３の上側に
はヘッド１４に各色のインクを供給するための各インク
タンク（インクカートリッジ）１５を交換可能に装着し
ている。
【００１６】インクカートリッジ１５は上方に大気と連
通する大気口、下方にはインクジェットヘッド１４へイ
ンクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された
多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインク
ジェットヘッド１４へ供給されるインクをわずかな負圧
に維持している。このインクカートリッジ１５からイン
クをヘッド１４内に供給する。
通する大気口、下方にはインクジェットヘッド１４へイ
ンクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された
多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインク
ジェットヘッド１４へ供給されるインクをわずかな負圧
に維持している。このインクカートリッジ１５からイン
クをヘッド１４内に供給する。
【００１７】ここで、キャリッジ１３は後方側（用紙搬
送方向下流側）を主ガイドロッド１１に摺動自在に嵌装
し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１
２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ
１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１
７で回転駆動される駆動プーリ１８と従動プーリ１９と
の間にタイミングベルト２０を張装し、このタイミング
ベルト２０をキャリッジ１３に固定しており、主走査モ
ータ１７の正逆回転によりキャリッジ１３が往復駆動さ
れる。
送方向下流側）を主ガイドロッド１１に摺動自在に嵌装
し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１
２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ
１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１
７で回転駆動される駆動プーリ１８と従動プーリ１９と
の間にタイミングベルト２０を張装し、このタイミング
ベルト２０をキャリッジ１３に固定しており、主走査モ
ータ１７の正逆回転によりキャリッジ１３が往復駆動さ
れる。
【００１８】また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘ
ッド１４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノ
ズルを有する１個のヘッドでもよい。さらに、ヘッド１
４としては、圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成
する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させて
インク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或い
は、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱し
て気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出さ
せるいわゆるバブル型のもの、インク流路の壁面の少な
くとも一部を形成する振動板とこれに対向する電極とを
備え、静電力で振動板を変形変位させてインクを加圧す
る静電型のものなどを用いることができるが、ここでは
ピエゾ型インクジェットヘッドを用いている。
ッド１４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノ
ズルを有する１個のヘッドでもよい。さらに、ヘッド１
４としては、圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成
する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させて
インク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或い
は、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱し
て気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出さ
せるいわゆるバブル型のもの、インク流路の壁面の少な
くとも一部を形成する振動板とこれに対向する電極とを
備え、静電力で振動板を変形変位させてインクを加圧す
る静電型のものなどを用いることができるが、ここでは
ピエゾ型インクジェットヘッドを用いている。
【００１９】一方、給紙カセット４にセットした用紙３
をヘッド１４の下方側に搬送するために、給紙カセット
４から用紙３を分離給装する給紙ローラ２１及びフリク
ションパッド２２と、用紙３を案内するガイド部材２３
と、給紙された用紙３を反転させて搬送する搬送ローラ
２４と、この搬送ローラ２４の周面に押し付けられる搬
送コロ２５及び搬送ローラ２４からの用紙３の送り出し
角度を規定する先端コロ２６とを設けている。搬送ロー
ラ２４は副走査モータ２７によってギヤ列を介して回転
駆動される。
をヘッド１４の下方側に搬送するために、給紙カセット
４から用紙３を分離給装する給紙ローラ２１及びフリク
ションパッド２２と、用紙３を案内するガイド部材２３
と、給紙された用紙３を反転させて搬送する搬送ローラ
２４と、この搬送ローラ２４の周面に押し付けられる搬
送コロ２５及び搬送ローラ２４からの用紙３の送り出し
角度を規定する先端コロ２６とを設けている。搬送ロー
ラ２４は副走査モータ２７によってギヤ列を介して回転
駆動される。
【００２０】そして、キャリッジ１３の主走査方向の移
動範囲に対応して搬送ローラ２４から送り出された用紙
３を記録ヘッド１４の下方側で案内する用紙ガイド部材
である印写受け部材２９を設けている。この印写受け部
材２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３を排紙方向へ
送り出すために回転駆動される搬送コロ３１、拍車３２
を設け、さらに用紙３を排紙トレイ６に送り出す排紙ロ
ーラ３３及び拍車３４と、排紙経路を形成するガイド部
材３５，３６とを配設している。
動範囲に対応して搬送ローラ２４から送り出された用紙
３を記録ヘッド１４の下方側で案内する用紙ガイド部材
である印写受け部材２９を設けている。この印写受け部
材２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３を排紙方向へ
送り出すために回転駆動される搬送コロ３１、拍車３２
を設け、さらに用紙３を排紙トレイ６に送り出す排紙ロ
ーラ３３及び拍車３４と、排紙経路を形成するガイド部
材３５，３６とを配設している。
【００２１】記録時には、キャリッジ１３を移動させな
がら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することに
より、停止している用紙３にインクを吐出して１行分を
記録し、用紙３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記
録終了信号または、用紙３の後端が記録領域に到達した
信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３を
排紙する。
がら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することに
より、停止している用紙３にインクを吐出して１行分を
記録し、用紙３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記
録終了信号または、用紙３の後端が記録領域に到達した
信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３を
排紙する。
【００２２】また、キャリッジ１３の移動方向右端側の
記録領域を外れた位置には、ヘッド１４の吐出不良を回
復するための回復装置３７を配置している。回復装置３
７は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有
している。キャリッジ１３は印字待機中にはこの回復装
置３７側に移動されてキャッピング手段でヘッド１４を
キャッピングされ、吐出口部（ノズル孔）を湿潤状態に
保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。
また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出す
る（パージする）ことにより、全ての吐出口のインク粘
度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
記録領域を外れた位置には、ヘッド１４の吐出不良を回
復するための回復装置３７を配置している。回復装置３
７は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有
している。キャリッジ１３は印字待機中にはこの回復装
置３７側に移動されてキャッピング手段でヘッド１４を
キャッピングされ、吐出口部（ノズル孔）を湿潤状態に
保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。
また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出す
る（パージする）ことにより、全ての吐出口のインク粘
度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００２３】吐出不良が発生した場合等には、キャッピ
ング手段でヘッド１４の吐出口（ノズル）を密封し、チ
ューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気
泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等は
クリーニング手段により除去され吐出不良が回復され
る。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された
廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のイ
ンク吸収体に吸収保持される。
ング手段でヘッド１４の吐出口（ノズル）を密封し、チ
ューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気
泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等は
クリーニング手段により除去され吐出不良が回復され
る。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された
廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のイ
ンク吸収体に吸収保持される。
【００２４】次に、ヘッド１４を構成するインクジェッ
トヘッドの一例について図３乃至図６を参照して説明す
る。なお、図３は同ヘッドの分解斜視説明図、図４は同
ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図５は図４の
要部拡大説明図、図６は同ヘッドの液室短手方向に沿う
断面説明図である。
トヘッドの一例について図３乃至図６を参照して説明す
る。なお、図３は同ヘッドの分解斜視説明図、図４は同
ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図５は図４の
要部拡大説明図、図６は同ヘッドの液室短手方向に沿う
断面説明図である。
【００２５】このインクジェットヘッドは、単結晶シリ
コン基板で形成した流路形成基板（流路形成部材）４１
と、この流路形成基板４１の下面に接合した振動板４２
と、流路形成基板４１の上面に接合したノズル板４３と
を有し、これらによってインク滴を吐出するノズル４５
が連通する流路（インク液室）である加圧液室４６、加
圧液室４６に流体抵抗部となるインク供給路４７を介し
てインクを供給する共通液室４８を形成し、これらの流
路形成基板４１のインクに接する面となる加圧液室４
６、インク供給路４７、共通液室４８を各壁面には有機
樹脂膜からなる耐液性薄膜５０を成膜している。
コン基板で形成した流路形成基板（流路形成部材）４１
と、この流路形成基板４１の下面に接合した振動板４２
と、流路形成基板４１の上面に接合したノズル板４３と
を有し、これらによってインク滴を吐出するノズル４５
が連通する流路（インク液室）である加圧液室４６、加
圧液室４６に流体抵抗部となるインク供給路４７を介し
てインクを供給する共通液室４８を形成し、これらの流
路形成基板４１のインクに接する面となる加圧液室４
６、インク供給路４７、共通液室４８を各壁面には有機
樹脂膜からなる耐液性薄膜５０を成膜している。
【００２６】そして、振動板４２の外面側（液室と反対
面側）に各加圧液室４６に対応して積層型圧電素子５２
を接合し、この積層型圧電素子５２はベース基板５３に
接合して固定し、この圧電素子５２の列の周囲にはスペ
ーサ部材５４をベース基板５３に接合している。
面側）に各加圧液室４６に対応して積層型圧電素子５２
を接合し、この積層型圧電素子５２はベース基板５３に
接合して固定し、この圧電素子５２の列の周囲にはスペ
ーサ部材５４をベース基板５３に接合している。
【００２７】この圧電素子５２は、図５にも示すよう
に、圧電材料５５と内部電極５６とを交互に積層したも
のである。ここでは、図５に示すように圧電素子５２の
圧電方向としてｄ３３方向の変位（ここでは積層方向と
直交する方向の変位）を用いて加圧液室４６内インクを
加圧する構成としている。なお、圧電素子５２の圧電方
向としてｄ３１方向の変位（ここでは積層方向と直交す
る方向の変位）を用いて加圧液室４６内インクを加圧す
る構成とすることもできる。ベース基板５３及びスペー
サ部材５４には共通液室４８に外部からインクを供給す
るためのインク供給口４９を形成する貫通穴を形成して
いる。
に、圧電材料５５と内部電極５６とを交互に積層したも
のである。ここでは、図５に示すように圧電素子５２の
圧電方向としてｄ３３方向の変位（ここでは積層方向と
直交する方向の変位）を用いて加圧液室４６内インクを
加圧する構成としている。なお、圧電素子５２の圧電方
向としてｄ３１方向の変位（ここでは積層方向と直交す
る方向の変位）を用いて加圧液室４６内インクを加圧す
る構成とすることもできる。ベース基板５３及びスペー
サ部材５４には共通液室４８に外部からインクを供給す
るためのインク供給口４９を形成する貫通穴を形成して
いる。
【００２８】また、流路形成基板４１の外周部及び振動
板４２の下面側外縁部をエポキシ系樹脂或いはポリフェ
ニレンサルファイトで射出成形により形成したヘッドフ
レーム５７に接着接合し、このヘッドフレーム５７とベ
ース基板５３とは図示しない部分で接着剤などで相互に
固定している。さらに、圧電素子５２には駆動信号を与
えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若
しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル５８を接続
し、このＦＰＣケーブル５８には各圧電素子５２に選択
的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩ
Ｃ）５９を実装している。
板４２の下面側外縁部をエポキシ系樹脂或いはポリフェ
ニレンサルファイトで射出成形により形成したヘッドフ
レーム５７に接着接合し、このヘッドフレーム５７とベ
ース基板５３とは図示しない部分で接着剤などで相互に
固定している。さらに、圧電素子５２には駆動信号を与
えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若
しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル５８を接続
し、このＦＰＣケーブル５８には各圧電素子５２に選択
的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩ
Ｃ）５９を実装している。
【００２９】ここで、流路形成基板４１は、結晶面方位
（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶
液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異
方性エッチングすることで、各加圧液室４６となる貫通
穴、インク供給路４７となる溝部、共通液室４８となる
貫通穴をそれぞれ形成している。この場合、各加圧液室
４６は隔壁部（液室間隔壁）６０によって区画してい
る。
（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶
液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異
方性エッチングすることで、各加圧液室４６となる貫通
穴、インク供給路４７となる溝部、共通液室４８となる
貫通穴をそれぞれ形成している。この場合、各加圧液室
４６は隔壁部（液室間隔壁）６０によって区画してい
る。
【００３０】振動板４２はニッケルの金属プレートから
形成したもので、エレクトロフォーミング法で製造して
いる。この振動板４２は加圧液室４６に対応する部分に
変形を容易にするための薄肉部６１及び圧電素子６２と
接合するための厚肉部６２を形成するとともに、液室間
隔壁６０に対応する部分にも厚肉部６３を形成し、平坦
面側を流路形成基板４１に接着剤接合し、厚肉部６３を
フレーム５７に接着剤接合している。この振動板４２の
液室間隔壁６０に対応する厚肉部６３とベース基板６３
との間には支柱部６４を介設している。この支柱部６４
は圧電素子５２と同じ構成である。
形成したもので、エレクトロフォーミング法で製造して
いる。この振動板４２は加圧液室４６に対応する部分に
変形を容易にするための薄肉部６１及び圧電素子６２と
接合するための厚肉部６２を形成するとともに、液室間
隔壁６０に対応する部分にも厚肉部６３を形成し、平坦
面側を流路形成基板４１に接着剤接合し、厚肉部６３を
フレーム５７に接着剤接合している。この振動板４２の
液室間隔壁６０に対応する厚肉部６３とベース基板６３
との間には支柱部６４を介設している。この支柱部６４
は圧電素子５２と同じ構成である。
【００３１】ノズル板４３は各加圧液室４６に対応して
直径１０〜３０μｍのノズル４５を形成し、流路形成基
板４１に接着剤接合している。このノズル板４３として
は、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミ
ド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、、シリコン、
及びそれらの組み合わせからなるものを用いることがで
きる。また、ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）に
は、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あ
るいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を
形成している。
直径１０〜３０μｍのノズル４５を形成し、流路形成基
板４１に接着剤接合している。このノズル板４３として
は、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミ
ド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、、シリコン、
及びそれらの組み合わせからなるものを用いることがで
きる。また、ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）に
は、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あ
るいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を
形成している。
【００３２】このように構成したインクジェットヘッド
においては、圧電素子５２に対して選択的に２０〜５０
Ｖの駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電
圧が印加された圧電素子５２が積層方向（図５の場合）
に変位して振動板４２をノズル４５方向に変形させ、加
圧液室４６の容積／体積変化によって加圧液室４６内の
インクが加圧され、ノズル４５からインク滴が吐出（噴
射）される。
においては、圧電素子５２に対して選択的に２０〜５０
Ｖの駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電
圧が印加された圧電素子５２が積層方向（図５の場合）
に変位して振動板４２をノズル４５方向に変形させ、加
圧液室４６の容積／体積変化によって加圧液室４６内の
インクが加圧され、ノズル４５からインク滴が吐出（噴
射）される。
【００３３】そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室
４６内の液圧力が低下し、このときのインク流れの慣性
によって加圧液室４６内には若干の負圧が発生する。こ
の状態の下において、圧電素子５２への電圧の印加をオ
フ状態にすることによって、振動板４２が元の位置に戻
って加圧液室４６が元の形状になるため、さらに負圧が
発生する。このとき、インク供給口４９から共通液室４
８、流体抵抗部であるインク供給路４７を経て加圧液室
４６内にインクが充填される。そこで、ノズル４５のイ
ンクメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次のイ
ンク滴吐出のために圧電素子５２にパルス電圧を印加し
インク滴を吐出させる。
４６内の液圧力が低下し、このときのインク流れの慣性
によって加圧液室４６内には若干の負圧が発生する。こ
の状態の下において、圧電素子５２への電圧の印加をオ
フ状態にすることによって、振動板４２が元の位置に戻
って加圧液室４６が元の形状になるため、さらに負圧が
発生する。このとき、インク供給口４９から共通液室４
８、流体抵抗部であるインク供給路４７を経て加圧液室
４６内にインクが充填される。そこで、ノズル４５のイ
ンクメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次のイ
ンク滴吐出のために圧電素子５２にパルス電圧を印加し
インク滴を吐出させる。
【００３４】次に、このインクジェット記録装置の制御
部の概要について図７を参照して説明する。この制御部
７０は、主制御部７１と、モータドライバ７２〜７４
と、駆動波形生成回路７５と、ヘッドドライバ７６と、
検出信号バッファ７７等を備えている。
部の概要について図７を参照して説明する。この制御部
７０は、主制御部７１と、モータドライバ７２〜７４
と、駆動波形生成回路７５と、ヘッドドライバ７６と、
検出信号バッファ７７等を備えている。
【００３５】主制御部７１は、この記録装置全体の制御
を司るマイクロコンピュータと、駆動波形のパラメータ
などの所要の固定情報及び制御プログラムを格納したＲ
ＯＭと、ワーキングメモリ等として使用するＲＡＭと、
ホスト側から転送される画像データを処理したデータを
格納する画像メモリと、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポー
トと、入力バッファと、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポー
ト等を含み、ホスト８０から画像データなどの各種デー
タを入力して、記録装置の各部を制御するためのデータ
を生成出力する。
を司るマイクロコンピュータと、駆動波形のパラメータ
などの所要の固定情報及び制御プログラムを格納したＲ
ＯＭと、ワーキングメモリ等として使用するＲＡＭと、
ホスト側から転送される画像データを処理したデータを
格納する画像メモリと、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポー
トと、入力バッファと、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポー
ト等を含み、ホスト８０から画像データなどの各種デー
タを入力して、記録装置の各部を制御するためのデータ
を生成出力する。
【００３６】ドライバ７２は主制御部７１からの駆動デ
ータに応じて主走査モータ１７を駆動してキャリッジ１
３を主走査方向に移動させ、ドライバ７３は主制御部７
１からの駆動データに応じて副走査モータ２７を駆動し
て搬送ローラ２４を回転駆動し、ドライバ７４は回復装
置３７の維持機構モータ７８を駆動してインク吸引等を
行わせる。
ータに応じて主走査モータ１７を駆動してキャリッジ１
３を主走査方向に移動させ、ドライバ７３は主制御部７
１からの駆動データに応じて副走査モータ２７を駆動し
て搬送ローラ２４を回転駆動し、ドライバ７４は回復装
置３７の維持機構モータ７８を駆動してインク吸引等を
行わせる。
【００３７】波形生成回路７５は主制御部７１からの駆
動波形データに基づいて共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成し
てヘッドドライバ７６に与える。ヘッドドライバ７６は
駆動波形生成回路７５からの共通駆動波形を各ヘッド１
４ａ〜１４ｄの後述するヘッド駆動制御回路に出力す
る。検出器バッファ７７はキャリッジ１３に搭載した各
種検出器７９からの検出信号を入力して主制御部７１に
送出する。
動波形データに基づいて共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成し
てヘッドドライバ７６に与える。ヘッドドライバ７６は
駆動波形生成回路７５からの共通駆動波形を各ヘッド１
４ａ〜１４ｄの後述するヘッド駆動制御回路に出力す
る。検出器バッファ７７はキャリッジ１３に搭載した各
種検出器７９からの検出信号を入力して主制御部７１に
送出する。
【００３８】次に、本発明に係るヘッド駆動装置に係る
部分について図８を参照して説明する。このヘッド駆動
装置は、上述した波形生成回路７５と、ヘッドドライバ
７６と、ヘッド駆動回路８１とを有する。
部分について図８を参照して説明する。このヘッド駆動
装置は、上述した波形生成回路７５と、ヘッドドライバ
７６と、ヘッド駆動回路８１とを有する。
【００３９】波形生成回路７５は、主制御部７１からの
波形生成データに基づいてヘッド１４の圧電素子５２に
対して印加する共通駆動波形を生成出力する。この波形
生成回路７５としては、主制御部７１からの波形生成デ
ータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を用いることで、簡
単な構成で所要の共通駆動波形を生成出力することがで
きる。
波形生成データに基づいてヘッド１４の圧電素子５２に
対して印加する共通駆動波形を生成出力する。この波形
生成回路７５としては、主制御部７１からの波形生成デ
ータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を用いることで、簡
単な構成で所要の共通駆動波形を生成出力することがで
きる。
【００４０】ヘッドドライバ７６は、波形生成回路７５
からの共通駆動波形に応じてヘッド１４に共通駆動波形
Ｖｃｏｍを出力する。ここで、共通駆動波形Ｖｃｏｍ
は、図９に示すように、１駆動周期ｔｗ内で複数の駆動
パルスＰ１〜Ｐ３（ここでは３個で例示している。）を
含む駆動波形である。
からの共通駆動波形に応じてヘッド１４に共通駆動波形
Ｖｃｏｍを出力する。ここで、共通駆動波形Ｖｃｏｍ
は、図９に示すように、１駆動周期ｔｗ内で複数の駆動
パルスＰ１〜Ｐ３（ここでは３個で例示している。）を
含む駆動波形である。
【００４１】ヘッド駆動制御回路８１には、主制御部７
１から印字信号（シリアルデータである）ＳＤａｔａ、
シフトクロックＳｃｌｋ、ラッチ信号ＬＡＴ１、２、共
通駆動波形Ｖｃｏｍのいずれの駆動パルスを選択するか
を指定する選択信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、ストローブ信号
ＳＴＢなどが入力される。
１から印字信号（シリアルデータである）ＳＤａｔａ、
シフトクロックＳｃｌｋ、ラッチ信号ＬＡＴ１、２、共
通駆動波形Ｖｃｏｍのいずれの駆動パルスを選択するか
を指定する選択信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、ストローブ信号
ＳＴＢなどが入力される。
【００４２】そして、このヘッド駆動制御回路８１は、
シリアルデータＳＤａｔａ及びシフトクロックＳｃｌｋ
を入力するｎビットのシフトレジスタ回路８２と、この
シフトレジスタ回路８２からのデータ及びラッチ信号Ｌ
ＡＴ１、ＬＡＴを入力するデータ保持手段である２個の
ｎビットのラッチ回路８３ａ、８３ｂと、選択信号Ｍ１
〜Ｍ３をラッチ回路８３ａ、８３ｂでラッチされたデー
タ（出力１ａ〜ｎａ、１ｂ〜ｎｂ）に基づいて選択する
選択信号選択手段であるセレクタ回路８４と、セレクタ
回路８４の出力Ｏｕｔ１Ｍ〜ＯｕｔｎＭを一方入力と
し、主制御部７１からのストローブ信号ＳＴＢで開閉す
るゲート回路群８５と、ゲート回路群８５から出力され
る出力Ｏｕｔ１Ｍ〜ＯｕｔｎＭに応じてオン／オフする
アナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎ（ノズル数をｎ個とす
る。）とを備えている。
シリアルデータＳＤａｔａ及びシフトクロックＳｃｌｋ
を入力するｎビットのシフトレジスタ回路８２と、この
シフトレジスタ回路８２からのデータ及びラッチ信号Ｌ
ＡＴ１、ＬＡＴを入力するデータ保持手段である２個の
ｎビットのラッチ回路８３ａ、８３ｂと、選択信号Ｍ１
〜Ｍ３をラッチ回路８３ａ、８３ｂでラッチされたデー
タ（出力１ａ〜ｎａ、１ｂ〜ｎｂ）に基づいて選択する
選択信号選択手段であるセレクタ回路８４と、セレクタ
回路８４の出力Ｏｕｔ１Ｍ〜ＯｕｔｎＭを一方入力と
し、主制御部７１からのストローブ信号ＳＴＢで開閉す
るゲート回路群８５と、ゲート回路群８５から出力され
る出力Ｏｕｔ１Ｍ〜ＯｕｔｎＭに応じてオン／オフする
アナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎ（ノズル数をｎ個とす
る。）とを備えている。
【００４３】このアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎには
ヘッドドライバ７６からの共通駆動波形Ｖｃｏｍが入力
されており、オン状態になったときに共通駆動波形Ｖｃ
ｏｍの選択された波形（パルス）がインクジェットヘッ
ドのチャンネルＣＨ１〜ＣＨｎの圧電素子５２に与えら
れる。
ヘッドドライバ７６からの共通駆動波形Ｖｃｏｍが入力
されており、オン状態になったときに共通駆動波形Ｖｃ
ｏｍの選択された波形（パルス）がインクジェットヘッ
ドのチャンネルＣＨ１〜ＣＨｎの圧電素子５２に与えら
れる。
【００４４】次に、以上のように構成したインクジェッ
ト記録装置の作用について図１０以降をも参照して説明
する。先ず、共通駆動波形Ｖｃｏｍとインク滴量（ドッ
ト径）との関係について説明する。共通駆動波形Ｖｃｏ
ｍの駆動パルスの波形パラメータとしては、図１０に示
すように、駆動電圧Ｖｈ、充電駆動期間（立ち上がり時
間）、放電駆動期間（立下り時間）、パルス幅Ｐｗなど
がある。
ト記録装置の作用について図１０以降をも参照して説明
する。先ず、共通駆動波形Ｖｃｏｍとインク滴量（ドッ
ト径）との関係について説明する。共通駆動波形Ｖｃｏ
ｍの駆動パルスの波形パラメータとしては、図１０に示
すように、駆動電圧Ｖｈ、充電駆動期間（立ち上がり時
間）、放電駆動期間（立下り時間）、パルス幅Ｐｗなど
がある。
【００４５】この駆動パルスのインクジェットヘッドに
与えた場合、駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｈが上がっ
てくるとヘッドを駆動するための充電時間であり、この
ときにインク滴が吐出する。また、駆動電圧Ｖｈが最大
電圧から下降するとインクジェットヘッドに充電された
エネルギーが放電される。このような制御を行うことで
ヘッドからインク滴を吐出を繰り返し、画像を形成する
ことができる。
与えた場合、駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｈが上がっ
てくるとヘッドを駆動するための充電時間であり、この
ときにインク滴が吐出する。また、駆動電圧Ｖｈが最大
電圧から下降するとインクジェットヘッドに充電された
エネルギーが放電される。このような制御を行うことで
ヘッドからインク滴を吐出を繰り返し、画像を形成する
ことができる。
【００４６】ここで、図１１（ａ）に示すように共通駆
動波形Ｖｃｏｍ（駆動パルス）の駆動電圧Ｖｈが異なる
ことで、駆動電圧Ｖｈと吐出されるインク滴量とは同図
（ｂ）に示すような関係にあるので、ドット径が変化す
る。同様に、図１２（ａ）に示すように共通駆動波形Ｖ
ｃｏｍ（駆動パルス）のパルス幅Ｐｗが異なることで、
パルス幅Ｐｗと吐出されるインク滴量とは同図（ｂ）に
示すような関係にあるので、ドット径が変化する。
動波形Ｖｃｏｍ（駆動パルス）の駆動電圧Ｖｈが異なる
ことで、駆動電圧Ｖｈと吐出されるインク滴量とは同図
（ｂ）に示すような関係にあるので、ドット径が変化す
る。同様に、図１２（ａ）に示すように共通駆動波形Ｖ
ｃｏｍ（駆動パルス）のパルス幅Ｐｗが異なることで、
パルス幅Ｐｗと吐出されるインク滴量とは同図（ｂ）に
示すような関係にあるので、ドット径が変化する。
【００４７】そこで、ヘッド駆動制御の第１実施例につ
いて図１３乃至図１５を参照して説明する。このインク
ジェット記録装置において、共通駆動波形Ｖｃｏｍは、
図１３（ａ）に示すように、１駆動周期ｔｗ内で３個の
駆動パルスＰ１〜Ｐ３からなり、３個の駆動パルスＰ１
〜Ｐ３で設定された記録密度の１ドットを構成する。ま
た、選択信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、共通駆動波形Ｖｃｏ
ｍの３個の駆動パルスＰ１〜Ｐ３を選択する信号であ
り、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、選択信
号Ｍ１は第１駆動パルスＰ１のみの１個のパルスを選択
する信号、選択信号Ｍ２は第１、第２駆動パルスＰ１、
Ｐ２の２個のパルスを選択する信号、選択信号Ｍ３は第
１、第２、第３駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３の３個のパ
ルスを選択する信号としている。
いて図１３乃至図１５を参照して説明する。このインク
ジェット記録装置において、共通駆動波形Ｖｃｏｍは、
図１３（ａ）に示すように、１駆動周期ｔｗ内で３個の
駆動パルスＰ１〜Ｐ３からなり、３個の駆動パルスＰ１
〜Ｐ３で設定された記録密度の１ドットを構成する。ま
た、選択信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、共通駆動波形Ｖｃｏ
ｍの３個の駆動パルスＰ１〜Ｐ３を選択する信号であ
り、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、選択信
号Ｍ１は第１駆動パルスＰ１のみの１個のパルスを選択
する信号、選択信号Ｍ２は第１、第２駆動パルスＰ１、
Ｐ２の２個のパルスを選択する信号、選択信号Ｍ３は第
１、第２、第３駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３の３個のパ
ルスを選択する信号としている。
【００４８】すなわち、この選択信号Ｍ１が選択された
ときにはインク滴は１滴のみ、選択信号Ｍ２が選択され
たときにはインク滴は２滴、選択信号Ｍ３が選択された
ときにはインク滴は３滴それぞれ吐出されることにな
る。この選択信号Ｍ１〜Ｍ３の選択はラッチ回路８３ａ
のデータ（ａデータ）とラッチ回路８３ｂのデータ（ｂ
データ）の内容及び組合せによって選択する。
ときにはインク滴は１滴のみ、選択信号Ｍ２が選択され
たときにはインク滴は２滴、選択信号Ｍ３が選択された
ときにはインク滴は３滴それぞれ吐出されることにな
る。この選択信号Ｍ１〜Ｍ３の選択はラッチ回路８３ａ
のデータ（ａデータ）とラッチ回路８３ｂのデータ（ｂ
データ）の内容及び組合せによって選択する。
【００４９】ここでは、図１４に示すように、ａデータ
とｂデータが「０，０」のとき選択信号Ｍ（Ｍ１〜Ｍ
３）はなし（印字しない）、「１，０」のとき選択信号
Ｍ１で１滴吐出、「０，１」のとき選択信号Ｍ２で２滴
吐出、「１，１」のとき選択信号Ｍ３で３滴吐出として
いる。
とｂデータが「０，０」のとき選択信号Ｍ（Ｍ１〜Ｍ
３）はなし（印字しない）、「１，０」のとき選択信号
Ｍ１で１滴吐出、「０，１」のとき選択信号Ｍ２で２滴
吐出、「１，１」のとき選択信号Ｍ３で３滴吐出として
いる。
【００５０】したがって、例えば図１３（ｅ）、（ｆ）
に示すようにラッチ回路８３ａのデータ（ａデータ）と
ラッチ回路８３ｂのデータ（ｂデータ）をセレクト回路
８４に与えることにより、同図（ｇ１）〜（ｇｎ）に示
すように、ヘッドの各チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎのアナ
ログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎに対してａデータとｂデー
タの組合せに応じた選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいずれかが選
択出力され、或いは選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいずれもが出
力されず、選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいずれかが入力されて
いる間アナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎがオン状態にな
って、共通駆動波形Ｖｃｏｍがヘッド１４の圧電素子５
２に与えられてインク滴が吐出される。
に示すようにラッチ回路８３ａのデータ（ａデータ）と
ラッチ回路８３ｂのデータ（ｂデータ）をセレクト回路
８４に与えることにより、同図（ｇ１）〜（ｇｎ）に示
すように、ヘッドの各チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎのアナ
ログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎに対してａデータとｂデー
タの組合せに応じた選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいずれかが選
択出力され、或いは選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいずれもが出
力されず、選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいずれかが入力されて
いる間アナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎがオン状態にな
って、共通駆動波形Ｖｃｏｍがヘッド１４の圧電素子５
２に与えられてインク滴が吐出される。
【００５１】そこで、記録密度に応じて選択信号Ｍ１〜
Ｍ３を選択することによって記録密度に応じたインク滴
の変更（ドット径の変更）を行うことができる。たとえ
ば、図１４に示すように、インク滴１滴で記録密度１２
００dpiのドット径が得られるように第１パルスＰ１を
最適化しておく。また、インク滴２滴で記録密度６００
dpiが得られるように第１パルスＰ１の１２００dpiのド
ット径に第２パルスＰ２を加算しトータル２滴で６００
dpiのドット径を最適化する。同様に、記録密度３００d
piは３滴で最適ドット径が得られるように第３パルスＰ
３を最適化し、第１、第２、第３パルスＰ１〜Ｐ３のト
ータルで３００dpiの最適ドット径を得るためのインク
吐出を行うようにする。
Ｍ３を選択することによって記録密度に応じたインク滴
の変更（ドット径の変更）を行うことができる。たとえ
ば、図１４に示すように、インク滴１滴で記録密度１２
００dpiのドット径が得られるように第１パルスＰ１を
最適化しておく。また、インク滴２滴で記録密度６００
dpiが得られるように第１パルスＰ１の１２００dpiのド
ット径に第２パルスＰ２を加算しトータル２滴で６００
dpiのドット径を最適化する。同様に、記録密度３００d
piは３滴で最適ドット径が得られるように第３パルスＰ
３を最適化し、第１、第２、第３パルスＰ１〜Ｐ３のト
ータルで３００dpiの最適ドット径を得るためのインク
吐出を行うようにする。
【００５２】すなわち、共通駆動波形を複数の駆動パル
スからなるように構成し、選択信号を複数設け、この選
択信号を選択するためのデータ格納部を複数持つことに
よって、簡単な構成で、記録密度の切り替えのためのド
ット径変更をノズル単位で行うことができる。
スからなるように構成し、選択信号を複数設け、この選
択信号を選択するためのデータ格納部を複数持つことに
よって、簡単な構成で、記録密度の切り替えのためのド
ット径変更をノズル単位で行うことができる。
【００５３】また、多値記録を行う場合にも、選択信号
Ｍ１〜Ｍ３及び選択信号Ｍなしを選択することによって
インク滴の変更（ドット径の変更）を行うことができ
る。ここでは、「印字なし」を含めて４値の階調を得る
ことができる。すなわち、図１４に示すように、小滴、
中滴、大滴の３種類のドット径を構成するために１滴で
小滴を吐出するために第１パルスＰ１を最適化してお
き、中滴は第１パルスＰ１と第２パルスＰ２の合計で中
滴のドット径が得られるように第２パルスＰ２を最適化
する。大滴はさらに第３パルスＰ３を最適化し３滴で大
滴ドット径が得られるように最適化する。
Ｍ１〜Ｍ３及び選択信号Ｍなしを選択することによって
インク滴の変更（ドット径の変更）を行うことができ
る。ここでは、「印字なし」を含めて４値の階調を得る
ことができる。すなわち、図１４に示すように、小滴、
中滴、大滴の３種類のドット径を構成するために１滴で
小滴を吐出するために第１パルスＰ１を最適化してお
き、中滴は第１パルスＰ１と第２パルスＰ２の合計で中
滴のドット径が得られるように第２パルスＰ２を最適化
する。大滴はさらに第３パルスＰ３を最適化し３滴で大
滴ドット径が得られるように最適化する。
【００５４】すなわち、共通駆動波形を複数の駆動パル
スからなるように構成し、選択信号を複数設け、この選
択信号を選択するためのデータ格納部を複数持つことに
よって、簡単な構成で、多値記録のためのドット径変更
をノズル単位で行うことができる。
スからなるように構成し、選択信号を複数設け、この選
択信号を選択するためのデータ格納部を複数持つことに
よって、簡単な構成で、多値記録のためのドット径変更
をノズル単位で行うことができる。
【００５５】ここで、図１５を参照して上記のａデー
タ、ｂデータの生成について説明する。同図（ａ）の共
通駆動波形Ｖｃｏｍは上述したと同様である。同図
（ｂ）のＳＤａｔａはシリアルデータであり、主制御部
７１は、ｎビットのａデータ（ｎbit）とｎビットのｂ
データの２回データをシフトレジスタ回路８２に送る。
タ、ｂデータの生成について説明する。同図（ａ）の共
通駆動波形Ｖｃｏｍは上述したと同様である。同図
（ｂ）のＳＤａｔａはシリアルデータであり、主制御部
７１は、ｎビットのａデータ（ｎbit）とｎビットのｂ
データの２回データをシフトレジスタ回路８２に送る。
【００５６】この場合、主制御部７１は記録密度又は多
値制御の場合に必要なノズルデータに照らし合わせてｎ
ビットのａデータとｎビットのｂデータを生成してお
き、ヘッド駆動制御回路８１に転送する。
値制御の場合に必要なノズルデータに照らし合わせてｎ
ビットのａデータとｎビットのｂデータを生成してお
き、ヘッド駆動制御回路８１に転送する。
【００５７】このａデータ、ｂデータは、同図（ｃ）に
示すシフトクロックＳｃｌｋでシフトレジスタ回路８２
に取り込まれ、同図（ｄ）に示すように出力される。そ
して、最初のａデータは同図（ｅ）に示すラッチ信号Ｌ
ＡＴ１で同図（ｇ）に示すようにラッチ回路８３ａに格
納の保持され、ｂデータは同図（ｆ）に示すラッチ信号
ＬＡＴ２で同図（ｈ）に示すようにラッチ回路８３ｂに
格納保持される。
示すシフトクロックＳｃｌｋでシフトレジスタ回路８２
に取り込まれ、同図（ｄ）に示すように出力される。そ
して、最初のａデータは同図（ｅ）に示すラッチ信号Ｌ
ＡＴ１で同図（ｇ）に示すようにラッチ回路８３ａに格
納の保持され、ｂデータは同図（ｆ）に示すラッチ信号
ＬＡＴ２で同図（ｈ）に示すようにラッチ回路８３ｂに
格納保持される。
【００５８】このラッチ回路８３ａ、８３ｂに保持され
たａデータ、ｂデータはセレクタ回路８４に入力され、
セレクタ回路８４はａデータ、ｂデータの組合せに応じ
て同図（ｉ）〜（ｋ）に示す選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいず
れかを選択し、或いはいずれの選択信号Ｍ１〜Ｍ３も出
力しない選択をして、この選択結果を出力Ｏｕｔ１Ｍ〜
ＯｕｔｎＭとして、同図（ｌ）に示すストローブ信号Ｓ
ＴＢを他方入力とするゲート回路群８５を介してアナロ
グスイッチＡＳ１〜ＡＳｎに出力する。
たａデータ、ｂデータはセレクタ回路８４に入力され、
セレクタ回路８４はａデータ、ｂデータの組合せに応じ
て同図（ｉ）〜（ｋ）に示す選択信号Ｍ１〜Ｍ３のいず
れかを選択し、或いはいずれの選択信号Ｍ１〜Ｍ３も出
力しない選択をして、この選択結果を出力Ｏｕｔ１Ｍ〜
ＯｕｔｎＭとして、同図（ｌ）に示すストローブ信号Ｓ
ＴＢを他方入力とするゲート回路群８５を介してアナロ
グスイッチＡＳ１〜ＡＳｎに出力する。
【００５９】次に、ヘッド駆動制御の第２実施例につい
て図１６及び図１７を参照して説明する。通常、長期に
駆動されなかったノズルはインクがノズル表面で粘度が
上がり、正規に駆動されたときにインクの吐出不良に陥
りやすい。このために正規に駆動される前にインクが出
ない程度の駆動を行うと、ノズル周りのインクと周囲の
インクと攪拌され粘度が下がり正規の駆動による吐出不
良を改善することができる。
て図１６及び図１７を参照して説明する。通常、長期に
駆動されなかったノズルはインクがノズル表面で粘度が
上がり、正規に駆動されたときにインクの吐出不良に陥
りやすい。このために正規に駆動される前にインクが出
ない程度の駆動を行うと、ノズル周りのインクと周囲の
インクと攪拌され粘度が下がり正規の駆動による吐出不
良を改善することができる。
【００６０】そこで、この第２実施例では、図１６
（ａ）に示すように、共通駆動波形Ｖｃｏｍの駆動パル
ス群の第１パルスＰ１の駆動電圧Ｖｐ（駆動電圧Ｖｈ）
をインク滴が吐出されない程度の電圧値に設定してい
る。このインク滴が吐出されない程度の駆動パルスを印
加する駆動を「非吐出駆動」と称する。この場合、選択
信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すよ
うに、それぞれ「非吐出駆動のみ」、「非吐出駆動＋１
滴用」、「非吐出駆動＋２滴用」を選択する信号とな
る。
（ａ）に示すように、共通駆動波形Ｖｃｏｍの駆動パル
ス群の第１パルスＰ１の駆動電圧Ｖｐ（駆動電圧Ｖｈ）
をインク滴が吐出されない程度の電圧値に設定してい
る。このインク滴が吐出されない程度の駆動パルスを印
加する駆動を「非吐出駆動」と称する。この場合、選択
信号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すよ
うに、それぞれ「非吐出駆動のみ」、「非吐出駆動＋１
滴用」、「非吐出駆動＋２滴用」を選択する信号とな
る。
【００６１】ここでは、この選択信号Ｍ１〜Ｍ３の選択
とラッチ回路８３ａのデータ（ａデータ）とラッチ回路
８３ｂのデータ（ｂデータ）の組合せは、図１７に示す
ように、ａデータとｂデータが「０，０」のとき選択信
号Ｍ（Ｍ１〜Ｍ３）はなし（印字しない）、「１，０」
のとき選択信号Ｍ１で非吐出駆動、「０，１」のとき選
択信号Ｍ２で１滴吐出、「１，１」のとき選択信号Ｍ３
で２滴吐出としている。
とラッチ回路８３ａのデータ（ａデータ）とラッチ回路
８３ｂのデータ（ｂデータ）の組合せは、図１７に示す
ように、ａデータとｂデータが「０，０」のとき選択信
号Ｍ（Ｍ１〜Ｍ３）はなし（印字しない）、「１，０」
のとき選択信号Ｍ１で非吐出駆動、「０，１」のとき選
択信号Ｍ２で１滴吐出、「１，１」のとき選択信号Ｍ３
で２滴吐出としている。
【００６２】この例では、共通駆動波形Ｖｃｏｍの駆動
パルス群が非吐出駆動パルスを含めて３パルスであるの
で最大吐出滴数は２滴であるが、パルスの数と選択信号
ラインを増やすことで吐出滴数の数の種類を変えること
ができる。
パルス群が非吐出駆動パルスを含めて３パルスであるの
で最大吐出滴数は２滴であるが、パルスの数と選択信号
ラインを増やすことで吐出滴数の数の種類を変えること
ができる。
【００６３】図１６（ｇ１）〜（ｇｎ）には、ヘッドの
チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎに選択信号の例を示してい
る。この選択信号ＭがアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎ
に与えられることで、アナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎ
がオンしている間共通駆動波形ＶｃｏｍがチャンネルＣ
Ｈ１〜ＣＨｎの圧電素子５２に印加される。
チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎに選択信号の例を示してい
る。この選択信号ＭがアナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎ
に与えられることで、アナログスイッチＡＳ１〜ＡＳｎ
がオンしている間共通駆動波形ＶｃｏｍがチャンネルＣ
Ｈ１〜ＣＨｎの圧電素子５２に印加される。
【００６４】このように共通駆動波形にインク滴を吐出
させないで駆動する非吐出駆動を行う駆動パルスを持つ
ことで、インクの増粘による吐出不良を防止して、安定
したインク滴吐出動作を行うことができる。この場合、
図１７に示す記録密度或いは多値制御に応じて共通駆動
波形の駆動パルスを選択するモードと、非吐出駆動を行
うモードとを持つこともできる。
させないで駆動する非吐出駆動を行う駆動パルスを持つ
ことで、インクの増粘による吐出不良を防止して、安定
したインク滴吐出動作を行うことができる。この場合、
図１７に示す記録密度或いは多値制御に応じて共通駆動
波形の駆動パルスを選択するモードと、非吐出駆動を行
うモードとを持つこともできる。
【００６５】なお、上記各実施例ではインク滴を吐出さ
せる複数の駆動パルスは１駆動周期内で同じ波形とし
て、印加する駆動パルスの数を選択信号で選択するよう
にしているが、前述したように駆動電圧Ｖｈ又はパルス
幅Ｐｗなどの波形パラメータを変化させることでドット
径が変化するので、１駆動周期内で生成出力する複数の
駆動パルスを個々に異ならせ、選択信号で印加する駆動
パルスを選択することによっても滴量を変化させてドッ
ト径の変更を行うことができる。
せる複数の駆動パルスは１駆動周期内で同じ波形とし
て、印加する駆動パルスの数を選択信号で選択するよう
にしているが、前述したように駆動電圧Ｖｈ又はパルス
幅Ｐｗなどの波形パラメータを変化させることでドット
径が変化するので、１駆動周期内で生成出力する複数の
駆動パルスを個々に異ならせ、選択信号で印加する駆動
パルスを選択することによっても滴量を変化させてドッ
ト径の変更を行うことができる。
【００６６】また、上記実施形態においては、本発明に
係る液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置をインク
ジェットヘッドの駆動装置に適用したが、インク以外の
液体の滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐
出する液滴吐出ヘッド、遺伝子分析試料を吐出する液滴
吐出ヘッドなどのヘッド駆動装置にも適用することでき
る。
係る液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置をインク
ジェットヘッドの駆動装置に適用したが、インク以外の
液体の滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐
出する液滴吐出ヘッド、遺伝子分析試料を吐出する液滴
吐出ヘッドなどのヘッド駆動装置にも適用することでき
る。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るヘッ
ド駆動装置によれば、１駆動周期内に複数の駆動パルス
を含む各ヘッドの駆動に共通の共通駆動波形を生成する
駆動波形生成手段と、画像に対応するデータを保持する
複数のデータ保持手段と、駆動波形生成手段からの共通
駆動波形のうちの駆動手段に印加する駆動パルスを選択
する複数の選択信号を、データ保持手段の保持結果に応
じて選択する選択信号選択手段とを備えたので、簡単な
構成で、記録密度の変更や多値記録に対応することがで
きる。
ド駆動装置によれば、１駆動周期内に複数の駆動パルス
を含む各ヘッドの駆動に共通の共通駆動波形を生成する
駆動波形生成手段と、画像に対応するデータを保持する
複数のデータ保持手段と、駆動波形生成手段からの共通
駆動波形のうちの駆動手段に印加する駆動パルスを選択
する複数の選択信号を、データ保持手段の保持結果に応
じて選択する選択信号選択手段とを備えたので、簡単な
構成で、記録密度の変更や多値記録に対応することがで
きる。
【００６８】ここで、複数の選択信号は共通駆動波形の
１駆動周期内に含まれる複数の駆動パルスの数を選択す
る信号とすることで、構成が一層簡単になる。この場
合、データ保持手段で保持する画像に対応するデータが
記録密度に応じたデータとすることで、記録密度に切り
換えに応じてドット径を変化できる。あるいは、データ
保持手段で保持する画像に対応するデータが多値画像に
応じたデータとすることで、多値記録に応じてドット径
を変化できる。
１駆動周期内に含まれる複数の駆動パルスの数を選択す
る信号とすることで、構成が一層簡単になる。この場
合、データ保持手段で保持する画像に対応するデータが
記録密度に応じたデータとすることで、記録密度に切り
換えに応じてドット径を変化できる。あるいは、データ
保持手段で保持する画像に対応するデータが多値画像に
応じたデータとすることで、多値記録に応じてドット径
を変化できる。
【００６９】また、複数の選択信号により選択される駆
動パルスの１つが液滴を吐出させない信号とすることに
より、ノズルの目詰まりを防止して、安定した滴吐出動
作を行うことができる。
動パルスの１つが液滴を吐出させない信号とすることに
より、ノズルの目詰まりを防止して、安定した滴吐出動
作を行うことができる。
【００７０】本発明に係る画像記録装置によれば、本発
明に係る液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置を備
えたので、簡単な構成で、低コストで、記録密度の切り
換え、或いは多値記録を行うことができる。ここで、画
像密度の変更に応じて選択信号を選択するデータをヘッ
ド駆動装置に与えることで記録密度の切り換えに対応す
ることができ、或いは、多値画像に応じて選択信号を選
択するデータをヘッド駆動装置に与えることで、多値画
像記録が可能になり、或いは共通駆動波形のうちの液滴
を吐出させない駆動パルスを選択するデータを与えるこ
とで、安定した滴吐出動作をおこなうことができる。
明に係る液滴吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置を備
えたので、簡単な構成で、低コストで、記録密度の切り
換え、或いは多値記録を行うことができる。ここで、画
像密度の変更に応じて選択信号を選択するデータをヘッ
ド駆動装置に与えることで記録密度の切り換えに対応す
ることができ、或いは、多値画像に応じて選択信号を選
択するデータをヘッド駆動装置に与えることで、多値画
像記録が可能になり、或いは共通駆動波形のうちの液滴
を吐出させない駆動パルスを選択するデータを与えるこ
とで、安定した滴吐出動作をおこなうことができる。
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の機構部
の概略斜視説明図、
の概略斜視説明図、
【図２】図1の概略側面説明図
【図３】同記録装置のインクジェットヘッドの一例を示
す分解斜視説明図
す分解斜視説明図
【図４】同ヘッドの振動板長手方向に沿う断面説明図
【図５】図４の要部拡大説明図
【図６】同ヘッドの振動板短手方向に沿う断面説明図
【図７】同記録装置の制御部の概略ブロック図
【図８】同制御部のヘッド駆動装置に係わる部分のブロ
ック図
ック図
【図９】同ヘッド駆動装置の共通駆動波形の一例を説明
する説明図
する説明図
【図１０】共通駆動波形の波形パラメータを説明する説
明図
明図
【図１１】共通駆動波形の駆動パルスの駆動電圧とドッ
ト径の関係を説明する説明図
ト径の関係を説明する説明図
【図１２】共通駆動波形の駆動パルスのパルス幅とドッ
ト径の関係を説明する説明図
ト径の関係を説明する説明図
【図１３】同ヘッド駆動装置による駆動制御の第１実施
例の説明に供する説明図
例の説明に供する説明図
【図１４】同第１実施例における選択信号の選択と共通
駆動波形の駆動パルスの選択の説明に供する説明図
駆動波形の駆動パルスの選択の説明に供する説明図
【図１５】同第１実施例の選択信号を選択するデータの
生成の説明に供する説明図
生成の説明に供する説明図
【図１６】同ヘッド駆動装置による駆動制御の第２実施
例の説明に供する説明図
例の説明に供する説明図
【図１７】同第２実施例における選択信号の選択と共通
駆動波形の駆動パルスの選択の説明に供する説明図
駆動波形の駆動パルスの選択の説明に供する説明図
２…用紙、１３…キャリッジ、１４…ヘッド、２４…搬
送ローラ、４１…流路形成基板、４２…振動板、４３…
ノズル板、４５…ノズル、４６…加圧液室、５２…圧電
素子、７５…波形生成回路、７６…ヘッドドライバ、８
１…ヘッド駆動制御回路、８２…シフトレジスタ、８３
ａ、８３ｂ…ラッチ回路、８４…セレクタ回路、８５…
ゲート回路群、ＡＳ１〜ＡＳｎ…アナログスイッチ。
送ローラ、４１…流路形成基板、４２…振動板、４３…
ノズル板、４５…ノズル、４６…加圧液室、５２…圧電
素子、７５…波形生成回路、７６…ヘッドドライバ、８
１…ヘッド駆動制御回路、８２…シフトレジスタ、８３
ａ、８３ｂ…ラッチ回路、８４…セレクタ回路、８５…
ゲート回路群、ＡＳ１〜ＡＳｎ…アナログスイッチ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木村 隆
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
(72)発明者 青木 右顕
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
(72)発明者 大橋 幹夫
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
Ｆターム(参考） 2C057 AF27 AF64 AR08 BA04 BA14
CA01 CA09
Claims (9)
- 【請求項１】 液滴を吐出するノズルと、このノズルが
連通する液室と、この液室内の液体を加圧するためのエ
ネルギーを発生する駆動手段とを有する液滴吐出ヘッド
を駆動するヘッド駆動装置において、１駆動周期内に複
数の駆動パルスを含む駆動手段に共通の共通駆動波形を
生成する駆動波形生成手段と、画像に対応するデータを
保持する複数のデータ保持手段と、前記駆動波形生成手
段からの共通駆動波形のうちの前記駆動手段に印加する
駆動パルスを選択する複数の選択信号を、前記データ保
持手段の保持結果に応じて選択する選択信号選択手段と
を備えていることを特徴とするヘッド駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のヘッド駆動装置におい
て、前記複数の選択信号は前記共通駆動波形の１駆動周
期内に含まれる複数の駆動パルスの数を選択する信号で
あることを特徴とするヘッド駆動装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のヘッド駆動装置におい
て、前記データ保持手段で保持する画像に対応するデー
タが記録密度に応じたデータであることを特徴とするヘ
ッド駆動装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載のヘッド駆動装置におい
て、前記データ保持手段で保持する画像に対応するデー
タが多値画像に応じたデータであることを特徴とするヘ
ッド駆動装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載のヘッド駆動装置におい
て、前記複数の選択信号により選択される共通駆動波形
の駆動パルスの１つが液滴を吐出させない信号であるこ
とを特徴とするヘッド駆動装置。 - 【請求項６】 液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させて画
像を記録する画像記録装置において、前記液滴吐出ヘッ
ドを駆動するヘッド駆動装置が請求項１又は２に記載の
ヘッド駆動装置であることを特徴とする画像記録装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の画像記録装置におい
て、画像密度の変更に応じて前記選択信号を選択するデ
ータをヘッド駆動装置に与えることを特徴とする画像記
録装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載の画像記録装置におい
て、多値画像に応じて前記選択信号を選択するデータを
ヘッド駆動装置に与えることを特徴とする画像記録装
置。 - 【請求項９】 請求項７又は８に記載の画像記録装置に
おいて、前記ヘッド駆動装置が共通駆動波形に液滴を吐
出させない駆動パルスを含み、この液滴を吐出させない
駆動パルスを選択するデータを与えることを特徴とする
画像記録装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001185732A JP2003001817A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | ヘッド駆動装置及び画像記録装置 |
| US10/172,592 US6923520B2 (en) | 2001-06-20 | 2002-06-14 | Head driving unit and an image forming apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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