JP2003080707A

JP2003080707A - インクジェットヘッドの駆動方法

Info

Publication number: JP2003080707A
Application number: JP2001280114A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yoshimura; 久吉村; Hiroyuki Sawai; 宏之沢井; Susumu Hirata; 進平田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のような電気発熱体を配設することな
く、インク吐出チャンネルごとにインク吐出頻度が異な
っても、そのインク吐出チャンネル内にあるインクのイ
ンク温度を、全てのチャンネルにおいて一定となるよう
にインク吐出チャンネルを駆動制御する。【解決手段】各インク吐出チャンネル１ｃｈ〜１０ｃ
ｈについて、副走査方向への複数回（例えば４回）の吐
出機会の吐出回数の合計を求め、この求めた吐出回数の
中の最大吐出回数（４ｃｈの１６回）を基準として、こ
の最大吐出回数より吐出回数の少ない他のインク吐出チ
ャンネル１ｃｈ〜３ｃｈ、５ｃｈ〜１０ｃｈに、最大吐
出回数（１６回）から各インク吐出チャンネルの吐出回
数を引いた回数だけ、補正パルスを印加する。例えば、
１ｃｈでは、１６−４＝１２を補正パルスの印加回数と
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、圧電材料の隔壁に
より隔てられた互いに平行する複数のインク吐出チャン
ネル（インク加圧室）を有し、このインク吐出チャンネ
ルの内壁に形成された信号電極への駆動電圧に応じて隔
壁を変形させ、その変形に伴ってインク吐出チャンネル
内に充填されているインクをそのチャンネルに連通した
ノズルより選択的に吐出するインクジェット記録装置に
係り、特に、各インク吐出チャンネル間の温度差を無く
すための補正を行うインクジェットヘッドの駆動方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置のインク吐出に
おいて、インク特性の変化は、そのインク吐出特性に密
接な関係が有り、特にインク温度はインクの粘度と関係
がある。つまり、インク粘度は温度に依存しており、温
度が低いほど粘度は高くなり、インクの吐出速度は低く
なる。

【０００３】このため、インク温度によりインクの吐出
特性が変化すると、所定の記録位置にドットを形成でき
なくなり、画像記録品位の劣化を招いていた。

【０００４】特に、インク吐出チャンネルごとにインク
吐出頻度が異なる場合、圧電素子が駆動することにより
発生するヒステリシス損によって圧電素子が発熱し、こ
れによりチャンネル内のインク温度に、吐出頻度による
差が生じる。

【０００５】この対策として、インクヘッドに発熱体を
設け、インク温度が低いときにインクを加熱し、インク
吐出特性を素早く向上させ、ヘッド全体のインク温度を
均一にする方式が提案されている（特開平１０−１９３
５９７号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方式においても、ヘッド内の各チャンネルの温度差
の補正については、未だ不十分であるといった問題があ
った。

【０００７】また、上記従来の方式においては、インク
ヘッド上にインク加熱用の電気発熱体を新たに設ける必
要が有り、また、発熱体を制御するための検知素子や駆
動回路等を設ける必要があるため、装置の大型化やコス
トアップにつながるといった問題もあった。

【０００８】本発明は係る問題点を解決すべく創案され
たもので、その目的は、簡易な構成によってインクヘッ
ド全体のインク温度を均一にすることができるインクジ
ェットヘッドの駆動方法を提供することにある。すなわ
ち、従来のような電気発熱体を配設することなく、イン
ク吐出チャンネルごとにインク吐出頻度が異なっても、
そのインク吐出チャンネル内にあるインクのインク温度
を、全てのチャンネルにおいて一定となるようにインク
吐出チャンネルを駆動制御することにある。

【０００９】特に、同一の印字ポイントに、複数ドット
のインクを吐出させ、そのインク量の差により階調を表
現するインクジェットプリンタの駆動方法において、ヘ
ッド内の各インク吐出チャンネルの駆動状態による発熱
のばらつきを抑制し、また、過度の発熱を抑えるインク
ジェットヘッドの駆動方法を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドの駆動方法は、複数個のインク吐出チャンネルか
らなり、各インク吐出チャンネルの吐出、非吐出に関わ
らず、吐出パルスと補正パルスの和が一定の値となるよ
うに補正パルスの数を可変することにより、インクジェ
ットヘッド全体の温度バランスが一定となるように制御
するインクジェットヘッドの駆動方法において、各イン
ク吐出チャンネルについて、副走査方向への複数回の吐
出機会の吐出回数の合計を求め、この求めた吐出回数の
中の最大吐出回数を基準として、この最大吐出回数より
吐出回数の少ないインク吐出チャンネルに、前記最大吐
出回数から当該インク吐出チャンネルの吐出回数を引い
た回数だけ前記補正パルスを印加することを特徴とす
る。

【００１１】圧電材料は、印加する電界によって変形動
作と回復動作とを行う際に、ヒステリシス損による発熱
を伴う。すなわち、歪みに遅れがあり、ヒステリシスを
描くために発熱（＝損失）する。そのため、各インク吐
出チャンネルのインク吐出回数の多少により発熱量が異
なる。

【００１２】つまり、高濃度階調部を印刷するために多
数個のインク滴を吐出するインク吐出チャンネル内のイ
ンクは、その発熱によって加熱され、温度が上昇する
が、低濃度階調部を印刷するインク吐出チャンネル内の
インクは、あまり温度上昇しないので、これらインク吐
出チャンネル間に温度差を生じることになる。

【００１３】インクは、それ自体の温度によって粘性が
変化し、吐出される際の特性（速度、量等）に違いがあ
るため、高温時の低粘度では最良インク吐出電圧が低
く、低温時の高粘度では最良インク吐出電圧が高くなっ
てしまう。

【００１４】したがって、従来のように、同一ヘッドを
同一電圧、同一パルスで駆動する方法では、各インク吐
出チャンネルのインク吐出の履歴によって、インクの吐
出特性にばらつきを生じ、印字品位を低下させる恐れが
ある。

【００１５】そこで、本発明では、インクを吐出しない
インク吐出チャンネルの隔壁をインクが吐出しない程度
に動作させることで、インク吐出する場合と同程度に発
熱させ、各インク吐出チャンネルの発熱を均一化する。
これにより、同一電圧、同一パルスでの駆動でもインク
吐出履歴によるインク粘度のバラツキが無く、インク吐
出特性のばらつきの問題を解消している。

【００１６】ここで、インクジェットヘッドのバランス
を保つためには、各インク吐出チャンネルの隔壁変形回
数を同一にする必要があるが、所定の階調数が８階調
（０ドットから７ドットの吐出）の場合、すべてインク
吐出チャンネルに対して７ドット吐出時の変形を基本と
して補正パルスを与える必要はない。例えば、その同一
ラインを記録する際の最大濃度数（仮に５ドットの吐出
とする）を基本として補正パルスを与えれば（すなわ
ち、吐出パルスが１の場合、補正パルスは４となる）、
その時点でのヘッド全体の温度バランスは保たれ、かつ
過剰な温度上昇を防止できる。

【００１７】このことを具体例を挙げて説明すると、副
走査ラインごとに第１ライン７：第２ライン０：第３ラ
イン７：第４ライン０のチャンネルＡと、第１ライン
３：第２ライン３：第３ライン３：第４ライン３のチャ
ンネルＢがあった場合、最大吐出数は第１ライン７：第
２ライン３：第３ライン７：第４ライン３となる。

【００１８】このとき、チャンネルＡの吐出パルスと補
正パルスは、第１ライン（７＋０）：第２ライン（０＋
３）：第３ライン（７＋０）：第４ライン（０＋３）と
なり、チャンネルＢの吐出パルスと補正パルスは、第１
ライン（３＋４）：第２ライン（３＋０）：第３ライン
（３＋４）：第４ライン（３＋０）となって、４ライン
の合計では２０パルスの発熱となる。

【００１９】上記の駆動方法（以下、駆動方法１とい
う）は、同一ラインについての駆動方法であるが、本発
明では、上記した如く複数個のライン、すなわち複数回
の吐出機会で補正パルス数を決定する駆動方法であるの
で、上記の４ラインを１つの補正パルス数決定の単位と
すれば、チャンネルＡは吐出パルスの合計が１４パルス
となり、チャンネルＢは吐出パルスの合計が１２パルス
となって、補正パルス数は２（＝１４−１２）となる。

【００２０】つまり、チャンネルＡは（１４＋０）、チ
ャンネルＢは（１２＋２）で同一の発熱となるため、４
ライン合計の発熱パルス数は１４パルスとなり、上記の
駆動方法１に比べても、より過剰な温度上昇を防止でき
る。

【００２１】過度の発熱により、インク吐出チャンネル
の温度が上昇した場合、インク中に気泡が発生し、イン
ク吐出を妨げたり、またインク吐出チャンネルを構成す
る圧電体材料の劣化（キューリ温度を超えた場合、圧電
体の分極が消えてしまう。）を早めたりするが、本発明
によれば、温度バランスを保ちながら、より不要なイン
ク吐出チャンネルの発熱を抑制することができる。

【００２２】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法は、複数個のインク吐出チャンネルからなり、各
インク吐出チャンネルの吐出、非吐出に関わらず、吐出
パルスと補正パルスの和が一定の値となるように補正パ
ルスの数を可変することにより、インクジェットヘッド
全体の温度バランスが一定となるように制御するインク
ジェットヘッドの駆動方法において、各インク吐出チャ
ンネルについて、主走査方向の１行分の吐出回数の合計
を求め、この求めた吐出回数の中の最大吐出回数を基準
として、この最大吐出回数より吐出回数の少ない各イン
ク吐出チャンネルについて、前記最大吐出回数から当該
インク吐出チャンネルの吐出回数を引くことにより前記
補正パルスの印加回数を求め、１行の印刷終了から次の
印刷開始までの間に、求めた印加回数分だけ各インク吐
出チャンネルに対して補正パルスを印加することを特徴
とする。

【００２３】このような特徴を有する本発明によれば、
補正パルス数の計算がより簡単になるとともに、ヘッド
の過度な温度上昇が抑制される。

【００２４】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、前記補正パルスの付与周波数をインク
吐出の周波数より高くしたことを特徴とする。

【００２５】このような特徴を有する本発明によれば、
１行の印字終了から次の印字開始までの間に、補正パル
スの付与を確実に完了させることができる。

【００２６】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、前記補正パルスのコントロールは、ド
ライバー入力データにその回数を入力するソフトウェア
によって構成されることを特徴とする。

【００２７】このような特徴を有する本発明によれば、
簡単な回路構成で温度コントロールを行うことができ
る。

【００２８】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、記録紙への印刷前に、初期のヘッド温
度に基づいて補正パルスを印加するパルス数を決定し、
この決定したパルス数だけ補正パルスによる駆動を行な
った後、記録動作に移行することを特徴とする。

【００２９】このような特徴を有する本発明によれば、
補正パルス印加、発熱、温度センス（ＮＧなら再度補正
パルス印加、Ｙｅｓなら終了）、のフィードバック制御
を必要とせず、簡単な回路構成で温度コントロールが可
能となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００３１】図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の駆動方法
が適用されるインクジェットヘッドの構造の一部を拡大
して示す概略断面図である。

【００３２】このインクジェットヘッドは、図１（ａ）
〜（ｃ）に示すように、圧電材料からなるアクチュエー
タ１１に、ダイシング等の切削加工により溝状のインク
加圧室１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・を形成し、各イ
ンク加圧室１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・を仕切る隔
壁１１１，１１１，・・・を上下方向に分極させ、各隔
壁１１１，１１１，・・・に天板（カバープレート）１
２を接着することにより、各インク加圧室１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，・・・の上を塞いでいる。そして、各イン
ク加圧室１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・の先端に、ノ
ズルプレート１２（図１（ｄ）参照）を接着し、各イン
ク加圧室１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・・に対するそれ
ぞれのノズル孔１２ａをノズルプレート１２に形成して
いる。また、各隔壁内面の上半分に、それぞれの駆動電
極１３，１３，・・・を設けることにより、インク吐出
チャンネルｎＡ，ｎＢ，ｎＣ・・・を形成している。

【００３３】上記駆動電極１３は、図１（ｅ）に示すよ
うに、同一のインク吐出チャンネル（例えばｎＡ）にお
いてインク加圧室１１ａを挟んで対向する駆動電極１
３，１３が、同一の接続電極１４に接続されている。つ
まり、同一の駆動電圧が印加されるようになっている。

【００３４】このような構造のインクジェットヘッドに
おいて、各々の駆動電極１３，１３に同一周期の第１共
通パルス（第１駆動電圧）と、第２共通パルス（第２駆
動電圧）とが選択的に印加され、隔壁１１１，１１１，
・・・の壁面に電界を作用させることにより隔壁１１
１，１１１，・・・に剪断変形を生じさせ、予めインク
吐出チャンネルに充填されているインクに圧力波を作用
させてインクの吐出を行う。

【００３５】すなわち、図１（ｂ）に示すように、イン
ク吐出チャンネルｎＢの両側の隔壁の駆動電極１３，１
３に第１共通パルスを印加した場合には、インク吐出チ
ャンネルｎＢのインク加圧室１１ｂが拡張して、インク
をインク加圧室１１ｂ内に吸引する。そして、インク吐
出チャンネルｎＡ，ｎＣのインク吐出チャンネルｎＢに
隣接する隔壁の駆動電極１３，１３に第２共通パルスを
印加した場合には、図１（ｃ）に示すように、インク加
圧室１１ｂが収縮して、ノズルからインクを吐出する。

【００３６】なお、インク加圧室（例えば１１ｂ）の拡
張時にはインク吸引側（図１（ｄ）の共通インク室１５
側）から圧力波が作用し、この圧力波がインク加圧室１
１ｂ内のインクを伝播してノズル孔１２ａ側に到達した
タイミングで収縮を行わせることにより、好適なインク
吐出が行える。つまり、ノズル孔１２ａ付近での圧力が
高くなった時点でインク加圧室１１ｂを収縮させ、イン
クを吐出することができる。

【００３７】なお、本発明の印字形態は、同一の印字ポ
イントに複数ドットのインクを吐出させ、そのインク量
の差により階調を表現する、マルチドットでの階調表現
となっている。

【００３８】図ｌに示す構成のインクジェットヘッドで
は、隣接するインク吐出チャンネルｎＡ，ｎＢ，ｎＣ・
・・において、同時にインク吐出駆動を行うことはでき
ない。したがって、連続するｎ個（ｎは３以上：本実施
の形態では３個）のインク吐出チャンネルを１つのグル
ープとして、このグループの１つのインク吐出チャンネ
ルについてのみ、インク吐出駆動を行うことになる。

【００３９】例えば、図１（ａ）〜（ｃ）においては、
インク吐出チャンネルｎＡ，ｎＢ，ｎＣで１つのグルー
プを形成しており、これら３つのインク吐出チャンネル
について、インク吐出チャンネルｎＡについての吐出期
間、インク吐出チャンネルｎＢについての吐出期間、イ
ンク吐出チャンネルｎＣについての吐出期間というよう
に、順次吐出駆動を行う（図７参照）。なお、図３は、
図１に示すインクジェットヘッドの構造をより具体的に
示したものであり、インク吐出チャンネル１Ａ〜１Ｃ、
２Ａ〜２Ｃ、３Ａ〜３Ｃがそれぞれ１つのグループを形
成している。

【００４０】本発明のインクジェットヘッドの駆動方法
では、吐出期間のインク吐出チャンネルに対して、次の
いずれかのヘッド駆動動作を与える。

【００４１】１）吐出動作を起こす第１の駆動動作２）
非吐出動作を起こす第２の駆動動作３）非吐出範囲で隔
壁を変形させる第３の駆動動作上記第１の駆動動作は、
該動作が実施されるインク吐出チャンネルにおいてイン
ク吐出動作を行わせるものであるが、この時に印加され
る駆動パルス（第１および第２共通パルス）を図２およ
び図４（ａ）に示す。図４（ａ）では、第１共通パルス
が吐出パルス、第２共通パルスが非吐出パルスとして示
されている。

【００４２】先ず、インク吐出チャンネルｎＢに吐出動
作を行わせるものとし、このインク吐出チャンネルｎＢ
のインク加圧室１１ｂを拡張させるために、第１共通パ
ルスを印加する。この第１共通パルスは、インク加圧室
１１ｂに設けられた各駆動電極１３，１３に印加される
ものであり、このパルス印加によって、インク加圧室１
１ａ，１１ｃのインク加圧室１１ｂに隣接する駆動電極
１３，１３とインク加圧室１１ｂの駆動電極１３，１３
との間に電界が生じ、この電界によってインク加圧室１
１ｂの両側の隔壁１１１，１１１が、インク加圧室１１
ｂ（インク吐出チャンネルｎＢ）を拡張する方向へ剪断
変形する（図１（ｂ）参照）。

【００４３】上記第１共通パルスは、時間ＡＬ（＝イン
ク加圧室長さ／インク中の音速）の間、印加されるが、
この印加時間は、インク室１１ｂへのインク吸引によっ
て生じる圧力波がノズル孔１１ａに到達するまでの時間
に等しい。

【００４４】上記第１共通パルスの印加後は、上記した
ように第２共通パルスが印加されることによってインク
室１１ｂが収縮し、インクの吐出が発生する。

【００４５】この第２共通パルスは、インク加圧室１１
ａ，１１ｂの電極に印加されるものであり、このパルス
印加によって、インク加圧室１１ａ，１１ｂの駆動電極
１３とインク加圧室１１ｂの駆動電極１３との間に、第
１共通パルス印加時とは逆方向の電界が生じ、この電界
によって、インク加圧室１１ｂの両側の隔壁１１１，１
１１が、インク加圧室１１ｂを収縮する方向へ剪断変形
する（図１（ｃ）参照）。

【００４６】次に、上記第２の駆動動作では、図４
（ｂ）に示すように、インク加圧室１１ａ〜１１ｃの全
ての駆動電極１３，１３・・・に第２共通パルス（非吐
出パルス）が印加される。この第２共通パルスの印加タ
イミングは同じであるため、インク加圧室１１ｂの隔壁
１１１，１１１において、これを挟む駆動電極１３，１
３間に電界は発生せず、隔壁１１１，１１１の変形は生
じない（図１（ａ）の状態と同じ）。よって、第２の駆
動動作では、インクの吐出は無く、また、隔壁の変形も
無いため、ヒステリシス損による温度上昇も生じない。

【００４７】次に、上記第３の駆動動作では、図４
（ｃ）に示すように、インク加圧室１１ａ，１１ｃの駆
動電極１３には第２共通パルス（非吐出パルス）が印加
されるが、インク加圧室１１ｂの駆動電極１３には補正
パルスが印加される。この補正パルスは、そのパルス長
が第２共通パルスと同じであるが、印加タイミングが若
干ずれている。このため、この印加タイミングのずれに
よって、インク加圧室１１ｂの隔壁１１１，１１１にお
いてこれを挟む駆動電極１３，１３間に電界の生じる時
間が発生し、隔壁１１１，１１１の変形が生じる。ただ
し、この隔壁の変形は、インク吐出時の第１の駆動動作
のときとは異なり、インク加圧室１１ｂの拡張後、ノズ
ル付近の圧力が高くなった時点でインク加圧室１１ｂの
収縮に移るものではない。このため、インクの吐出は行
われず、隔壁変形のヒステリシス損によるヘッド昇温効
果のみが得られるものである。

【００４８】また、非吐出期間のインク吐出チャンネル
ｎＡ，ｎＢに対しては、常に第２共通パルス（非吐出パ
ルス）が与えられ、インク吐出は生じない。

【００４９】このような補正パルスの印加を可能とする
ことにより、インクの吐出ドットが少ないへツドにおい
ても、インク吐出を行うことなくヘッド温度を上げるこ
とができ、これによって、ヘッド全体の温度均一化を図
ることができる。このことを、図５〜図７を参照して説
明する。ただし、図５〜図７は従来の駆動例を示してい
る。

【００５０】図５に示す従来の駆動例の場合、各ヘッド
の駆動に関してはインク吐出を行う第１の駆動動作（図
４（ａ）の動作）と、インク吐出を行わない第２の駆動
動作（図４（ｂ）の動作）しか存在しない。

【００５１】図５の例では、Ｂ相，Ｃ相，Ａ相の吐出期
間からなる一連の駆動期間において、最大の吐出ドット
数はインク吐出チャンネル２Ａ，２Ｂの４ドットであ
り、最小の吐出ドット数はインク吐出チャンネル１Ａの
１ドットである。したがって、この場合は、インク吐出
チャンネル２Ａ，２Ｂとインク吐出チャンネル１Ａと
で、３ドット分の駆動パルスに応じて温度差が生じる。

【００５２】これに対し、図６に示す従来の駆動例で
は、吐出期間中のインク吐出チャンネルに対し、インク
吐出を行うための吐出パルスは、吐出ドット数に応じて
印加されるが、インク吐出を行わないインク吐出チャン
ネルについては、補正パルス（図中、太線により示す）
が印加される。すなわち、吐出期間中のインク吐出チャ
ンネルに関しては、（吐出パルス＋補正パルス）のパル
ス数が同等となり、各チャンネルにおける発熱量が等し
くなることから、ヘッド全体での温度差を抑制すること
ができる。

【００５３】この図６の例では、吐出期間中のインク吐
出チャンネルに対して、印加される全てのパルス（吐出
パルスと補正パルス）にて温度上昇が生じるため、イン
クヘッドの温度が上がりすぎるといった不具合が生じる
可能性がある。これに対し、上記の［課題を解決するた
めの手段］のところで説明した駆動方法１に該当する図
７の駆動例では、このような温度の上がりすぎを抑制す
る点で有効である。

【００５４】図７の駆動例では、Ｂ相，Ｃ相，Ａ相の吐
出期間からなる一連の駆動期間において、最大の吐出ド
ット数を予め検出し、吐出期間中の各インク吐出チャン
ネルに対して、吐出パルスと補正パルスとの印加回数合
計を最大の吐出ドット数となるように制御している。

【００５５】すなわち、最大の吐出ドット数はインク吐
出チャンネル２Ａ，２Ｂの４ドットであるため、例え
ば、吐出ドット数が１のインク吐出チャンネル１Ａにつ
いては１回の吐出パルスと３回の補正パルスの印加とす
る。そして、残りの期間は非吐出パルスを印加すること
で、インクヘッドの温度上昇を抑えるものである。

【００５６】一方、本発明によるインクジェットヘッド
の駆動方法は、図７に示す駆動例よりも更にインクヘッ
ドの温度上昇を抑える駆動方法となっている。すなわ
ち、各インク吐出チャンネルについて、副走査方向への
複数回の吐出機会の吐出回数の合計を求め、この求めた
吐出回数の中の最大吐出回数を基準として、この最大吐
出回数より吐出回数の少ないインク吐出チャンネルに、
最大吐出回数から当該インク吐出チャンネルの吐出回数
を引いた回数だけ補正パルスとして吐出パルスに追加し
て駆動するものである。

【００５７】以下、本発明の駆動方法について、図８な
いし図１１に示す表を参照して説明する。ただし、本発
明の駆動方法に対応する表は図１１であり、図８ないし
図１０は上記でも説明した従来の駆動方法に対応する表
となっている。

【００５８】図８ないし図１１に示す表は、ノズル数１
０チャンネル、階調数８（最大吐出７ドット）としたと
きの８回の吐出の様子である。

【００５９】図８に示す表は、補正を行わないとき（第
１の駆動動作と第２の駆動動作のみ）のヘッド駆動を示
している。補正パルスが無いため、各インク吐出チャン
ネルにより駆動総数が異なり（８回〜２８回の間でばら
ついている）、発熱量に差が出ることが分かる。

【００６０】次の図９に示す表は、単純に吐出数と補正
数の和が最大階調吐出数の７となるように補正した内容
である。発熱量は同じになるものの、全てのインク吐出
チャンネルの駆動総数が５６回となるため発熱量が多
く、過度の温度上昇が懸念される。

【００６１】次の図１０に示す表は、上記の駆動動作１
（図７参照）に対応した内容となっており、そのときに
吐出される最大の吐出数になるように補正パルスを制御
する方法である。全てのインク吐出チャンネルの駆動総
数（吐出パルス数十補正パルス数の総数）が４３回とな
るため、かなり発熱量が少なくなっていることが分か
る。

【００６２】次の図１１に示す表が、本発明に係わる駆
動方法の内容であり、複数個のライン（複数回の吐出機
会）の合計吐出数で補正パルス数を決定する方法であ
る。

【００６３】本実施の形態では、４回の吐出ごとに補正
を行なっている。

【００６４】すなわち、インク吐出チャンネル１ｃｈ〜
１０ｃｈのそれぞれの４回の合計吐出回数は、１ｃｈ：
４回、２ｃｈ：１４回、３ｃｈ：１０回、４ｃｈ：１６
回、５ｃｈ：１２回、６ｃｈ：１６回、７ｃｈ：４回、
８ｃｈ：１４回、９ｃｈ：１０回、１０ｃｈ：１２回で
あり、最大吐出回数は４ｃｈの１６回である。従って、
他のｃｈについては、この最大吐出回数である１６回か
ら、各ｃｈの吐出回数を引いた値を、補正パルスの印加
回数としている。すなわち、１ｃｈでは１２回（＝１６
−４）、２ｃｈでは２回（＝１６−１４）、３ｃｈでは
６回（＝１６−１０）、６ｃｈでは４回（＝１６−１
２）、７ｃｈでは１２回（＝１６−４）、８ｃｈでは２
回（＝１６−１４）、９ｃｈでは６回（＝１６−１
０）、１０ｃｈでは４回（＝１６−１２）となってい
る。次の４回の吐出についても同様である。

【００６５】この結果、本実施の形態では、８回の吐出
機会による各ｃｈ１〜１０の駆動総数（吐出パルス数十
補正パルス数の総数）が３０回となり、図１０に示す表
の内容と比べても、発熱量が大きく減っていることが分
かる。

【００６６】なお、上記実施の形態では、補正パルスの
印加数を吐出前に予め算出しておき、複数回の吐出の中
で各インク吐出チャンネルに供給する方法としている
が、この他にも、補正パルスの印加数を吐出中に計測し
ておき、次の複数回の吐出のときにその計測回数分の補
正パルスを印加して、各インク吐出チャンネルを駆動す
るようにしてもよい。すなわち、図１１に示す例で言え
ば、最初の４回（１回目〜４回目）の吐出機会で計算し
た補正パルス数を、次の４回（５回目〜８回目）の吐出
機会のときに印加するようにしてもよい。

【００６７】また、他の駆動方法としては、複数個のラ
インをヘッド主走査方向の１走査分である１行として、
各インク吐出チャンネルごとに１行分の吐出ドットを計
測し、「最大吐出数−各インク吐出チャンネルの吐出
数」を補正値として、次の印刷が始まるまでの時間に補
正パルスを各インク吐出チャンネルに供給し、発熱を一
定にする駆動方法もある。この駆動方法であれば、ヘッ
ド駆動中でないときに、補正パルスのみを連続して各イ
ンク吐出チャンネルに供給できるため、駆動のための制
御に制限されることなく、かつ、補正パルスの周波数が
ヘッド駆動に制限されることがない（従来の駆動方法で
はヘッドの駆動と同期している）ため、高い繰り返し周
波数で制御することができる。これにより、簡単な制御
で、かつ短時間に温度補正を行うことができる。

【００６８】この場合、従来の印字データバッファに追
加して補正データバッファを用い、上記の「最大吐出数
−各インク吐出チャンネルの吐出数」の数値をインプッ
トし、その内容に従って補正パルスを制御する方法が簡
単である。また、プリンター側で計測、算出するのでは
なく、ホストからの印刷データに付加して送出する方法
等、他の方法で行なっても良い。

【００６９】なお、本実施の形態では、図１２に示すよ
うに、ヘッド温度がインク吐出に適した所定温度になっ
てから印字動作が開始されるように、初期にヘッド温度
を検知し、その温度により所定数の補正パルスを発生
し、補正パルスの印加のみによるヘッド昇温動作を行っ
ている。

【００７０】すなわち、ステップＳ１で印字開始信号が
入力されると、ステップＳ２ではヘッド温度が所定温度
以上かどうかを確認する。その結果、所定温度以下であ
る場合（ステップＳ２でＮｏと判断された場合）には、
次のステップＳ３で、そのときのヘッド温度に基づいて
算出された所定パルス数をカウンターＴ（図示省略）に
セットし、そのセットされた所定パルス数だけ補正パル
スをヘッドに出力する（ステップＳ４、ステップＳ５の
繰り返し）。このステップＳ４、ステップＳ５の繰り返
しによるヘッド昇温動作によって、ヘッド温度がインク
吐出に適した所定温度に到達すると（所定パルス数分の
出力を終了すると）、次のステップＳ６で所定数の空吐
出を行った後、次のステップＳ７で印字を開始する。

【００７１】ステップＳ６の空吐出は、印字開始前に乾
燥したインク等の除去を目的として行われるものである
が、本駆動方法によれば、この空吐出において温度の低
い（粘度の低い）インクを無理に吐出させることによる
ヘッド損傷を防止できる。

【００７２】図１３は、各インク吐出チャンネルｎＡ，
ｎＢ，ｎＣ・・・への印加パルスの切替を行う駆動回路
の一構成例を示している。

【００７３】この駆動回路は、駆動パルス（吐出パルス
Ｐ１、非吐出パルスＰ２、補正パルスＰ３）が供給され
るアナログスイッチ群３１と、３相カウンター信号が供
給される相選択回路／吐出数比較回路２１と、図示しな
いホストコンピュータまたはプリンタコントローラから
印字データが供給される印字データバッファ２２とを備
えている。アナログスイッチ群３１は、１つのインク加
圧室１１ａ，１１ｂ，１１ｃ・・・の各側壁１１１，１
１１の対向する壁面に設けられた一対の駆動電極１３，
１３に対して、３つのアナログスイッチ３１ａ，３１
ｂ，３１ｃが対応するように配置されている。

【００７４】このような構成において、吐出期間中のイ
ンク吐出チャンネルｎＡ，ｎＢ，ｎＣ・・・における吐
出パルスＰ１と非吐出パルスＰ２（または補正パルスＰ
３）との切り替えは、印字データに基づいて行われる
が、この印字データは、印字データバッファ２２から相
選択回路／吐出数比較回路２１へ与えられる。

【００７５】相選択回路／吐出数比較回路２１では、３
相カウンター信号の入力によって吐出期間中である相
（Ａ相，Ｂ相，Ｃ相）を認識し、吐出期間中の相に対し
て印字データに基づく吐出パルスＰ１と非吐出パルスＰ
２（または補正パルスＰ３）との切り替えを行う。具体
的には、上記相選択回路／吐出数比較回路２１が、各駆
動電極１３，１３・・・への所定の印加パルスを与える
ためのアナログスイッチ３１ａ，３１ｂ，３１ｃのｏｎ
／ｏｆｆを制御する。

【００７６】この場合の補正パルスは、吐出数比較回路
で印刷データを計測、算出した内容をヘッドに供給する
方法（図１３参照）と、図示しないホストコンピュータ
またはプリンターコントローラで予め計測、算出した補
正パルスデータを、補正データバッファ２３にインプッ
トしてヘッドに供給する方法（図１４参照）とがある。

【００７７】

【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドの駆動方
法によれば、各インク吐出チャンネルについて、副走査
方向への複数回の吐出機会の吐出回数の合計を求め、こ
の求めた吐出回数の中の最大吐出回数を基準として、こ
の最大吐出回数より吐出回数の少ないインク吐出チャン
ネルに、前記最大吐出回数から当該インク吐出チャンネ
ルの吐出回数を引いた回数だけ前記補正パルスを印加す
る構成としたので、温度バランスを保ちながら、インク
吐出チャンネルの不要な発熱をより効果的に抑制するこ
とができる。

【００７８】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、各インク吐出チャンネルについて、主
走査方向の１行分の吐出回数の合計を求め、この求めた
吐出回数の中の最大吐出回数を基準として、この最大吐
出回数より吐出回数の少ない各インク吐出チャンネルに
ついて、前記最大吐出回数から当該インク吐出チャンネ
ルの吐出回数を引くことにより前記補正パルスの印加回
数を求め、１行の印刷終了から次の印刷開始までの間
に、求めた印加回数分だけ各インク吐出チャンネルに対
して補正パルスを印加する構成としたので、補正パルス
数の計算がより簡単になるとともに、ヘッドの過度な温
度上昇を抑制することができる。

【００７９】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、前記補正パルスの付与周波数をインク
吐出の周波数より高くしたので、１行の印字終了から次
の印字開始までの間に、補正パルスの付与を確実に完了
させることができる。

【００８０】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、前記補正パルスのコントロールは、ド
ライバー入力データにその回数を入力するソフトウェア
によって構成したので、簡単な回路構成で温度コントロ
ールを行うことができる。

【００８１】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法によれば、記録紙への印刷前に、初期のヘッド温
度に基づいて補正パルスを印加するパルス数を決定し、
この決定したパルス数だけ補正パルスによる駆動を行な
った後、記録動作に移行する構成としたので、補正パル
ス印加、発熱、温度センスのフィードバック制御を必要
とせず、簡単な回路構成で印字開始前の温度コントロー
ルを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の駆動方法が適用さ
れるインクジェットヘッドの構造の一部を拡大して示す
概略断面図である。

【図２】従来の駆動波形のタイミングチャートである。

【図３】図１に示すインクジェットヘッドの構造をより
具体的に示した概略断面図である。

【図４】本発明のインクジェットヘッドの駆動方法を説
明するためのタイミングチャートである。

【図５】従来のインクジェットヘッドの駆動方法を説明
するためのタイミングチャートである。

【図６】従来のインクジェットヘッドの駆動方法を説明
するためのタイミングチャートである。

【図７】従来のインクジェットヘッドの駆動方法を説明
するためのタイミングチャートである。

【図８】従来の駆動方法を説明するための図表である。

【図９】従来の駆動方法を説明するための図表である。

【図１０】従来の駆動方法を説明するための図表であ
る。

【図１１】本発明の駆動方法を説明するための図表であ
る。

【図１２】ヘッド温度がインク吐出に適した所定温度に
なってから印字動作が開始する処理を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１３】各インク吐出チャンネルへの印加パルスの切
替を行う駆動回路の一構成例を示す回路ブロック図であ
る。

【図１４】各インク吐出チャンネルへの印加パルスの切
替を行う駆動回路の他の構成例を示す回路ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１１アクチュエータ１１ａ，１１ｂ，１１ｃインク加圧室１１１隔壁１２ノズルプレート１２ａノズル孔１３駆動電極１４接続電極１５共通インク室２１相選択回路／吐出数比較回路２２印字データバッファ２３補正データバッファ３１アナログスイッチ群ｎＡ，ｎＢ，ｎＣインク吐出チャンネル

フロントページの続き (72)発明者平田進大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AG45 AL25 AL28 AL32 AM21 AR08 BA04 BA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個のインク吐出チャンネルからな
り、各インク吐出チャンネルの吐出、非吐出に関わら
ず、吐出パルスと補正パルスの和が一定の値となるよう
に補正パルスの数を可変することにより、インクジェッ
トヘッド全体の温度バランスが一定となるように制御す
るインクジェットヘッドの駆動方法において、各インク吐出チャンネルについて、副走査方向への複数
回の吐出機会の吐出回数の合計を求め、この求めた吐出
回数の中の最大吐出回数を基準として、この最大吐出回
数より吐出回数の少ないインク吐出チャンネルに、前記
最大吐出回数から当該インク吐出チャンネルの吐出回数
を引いた回数だけ前記補正パルスを印加することを特徴
とするインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項２】複数個のインク吐出チャンネルからな
り、各インク吐出チャンネルの吐出、非吐出に関わら
ず、吐出パルスと補正パルスの和が一定の値となるよう
に補正パルスの数を可変することにより、インクジェッ
トヘッド全体の温度バランスが一定となるように制御す
るインクジェットヘッドの駆動方法において、各インク吐出チャンネルについて、主走査方向の１行分
の吐出回数の合計を求め、この求めた吐出回数の中の最
大吐出回数を基準として、この最大吐出回数より吐出回
数の少ない各インク吐出チャンネルについて、前記最大
吐出回数から当該インク吐出チャンネルの吐出回数を引
くことにより前記補正パルスの印加回数を求め、１行の
印刷終了から次の印刷開始までの間に、求めた印加回数
分だけ各インク吐出チャンネルに対して補正パルスを印
加することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方
法。
【請求項３】前記補正パルスの付与周波数をインク吐
出の周波数より高くしたことを特徴とする請求項２に記
載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項４】前記補正パルスのコントロールは、ドラ
イバー入力データにその回数を入力するソフトウェアに
よって構成されることを特徴とする請求項１ないし請求
項３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方
法。
【請求項５】記録紙への印刷前に、初期のヘッド温度
に基づいて補正パルスを印加するパルス数を決定し、こ
の決定したパルス数だけ補正パルスによる駆動を行なっ
た後、記録動作に移行することを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載のインクジェットヘッド
の駆動方法。