JP2003118113A

JP2003118113A - インクジェット式記録装置、及び、その駆動方法

Info

Publication number: JP2003118113A
Application number: JP2001316703A
Authority: JP
Inventors: Shunka Cho; 俊華張
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2021-10-15
Also published as: JP3636129B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電振動子の保護に適したインクジェット式
記録装置を提供する。【解決手段】制御部６は次回記録周期における階調デ
ータに基づいて記録の有無を判定し、その判定結果を示
す判定データを取得する。デコーダ４７は、今回記録周
期における階調データと判定データとに基づき、次回記
録周期が非記録の場合には今回記録周期の終期における
振動子電位が最低電位になるように波形要素を選択す
る。また、次回記録周期が記録の場合には今回記録周期
の終期における振動子電位が中間電位になるように波形
要素を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子の作動
によってインク滴を吐出可能な記録ヘッドを有するイン
クジェット式記録装置、及び、その駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の
インクジェット式記録装置は、記録ヘッドからインク滴
を吐出させ、このインク滴を記録紙や印刷フィルム等の
印刷記録媒体上に着弾させることでドットを記録する。
この記録装置に用いられる記録ヘッドには、圧電振動子
（ＰＺＴ）を圧力発生源としたものがある。この記録ヘ
ッドは、圧電振動子の変形によって圧力室を膨張或いは
収縮させ、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる。
そして、このインクの圧力変動を利用してノズル開口か
らインク滴を吐出させる。上記の圧電振動子は、供給さ
れる電圧値に応じて変形量が決まり、また、電圧値の変
化に対する応答性も高い。このため、圧電振動子に供給
する駆動信号の波形形状を適宜に設定することでインク
圧力を高い精度で制御でき、所望量、所望速度のインク
滴を吐出させることができる。

【０００３】また、この記録ヘッドでは、記録画像の高
画質化及び記録の高速化等の要求に応えるべく、定常状
態において圧力室の容積を中間状態に保ち、膨張側や収
縮側の何れにも容積を変えられるようにしている。この
ため、常態において圧電振動子には、バイアス電圧が供
給されている。言い換えれば、常態において圧電振動子
の振動子電位は、最低電位と最大電位の間に設定された
駆動電位に調整されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電振
動子には寿命があり、高い負担をかけると寿命が短くな
ってしまう。このため、従来のように、常態においてバ
イアス電圧を供給する構成では、圧電振動子に対して長
時間に亘ってバイアス電圧を供給し続けることになり、
圧電振動子の寿命を縮めてしまう虞がある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、圧電振動子の保護に適した
インクジェット式記録装置、及び、その駆動方法を提供
することにある。

【０００６】

【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、圧力室内に圧力変動を生じさせ得る圧電振動子
及び圧力室に連通したノズル開口を有する記録ヘッド
と、複数の波形要素を含んだ一連の駆動信号を記録周期
毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段と、階調データ
に応じて選択された波形要素を圧電振動子に供給する波
形要素供給手段とを備え、多階調の記録が可能なインク
ジェット式記録装置において、次回記録周期における階
調データに基づいて記録の有無を判定して判定データを
取得する記録状態判定手段と、今回記録周期にて振動子
電位を調整する振動子電位調整手段とを設け、前記駆動
信号発生手段が発生する波形要素は、インク滴を吐出さ
せるための波形要素であって始終端電位がベース電位よ
りも高い駆動電位に設定された複数の吐出波形要素を含
み、振動子電位調整手段は、次回記録周期の判定データ
が記録を示す場合に今回記録周期の終期に振動子電位を
駆動電位に調整し、非記録を示す場合に今回記録周期の
終期に振動子電位をベース電位に調整することを特徴と
するインクジェット式記録装置である。

【０００７】この請求項１に記載の発明では、今回記録
周期及び次回記録周期が共に「非記録」の場合には、振
動子電位調整手段は、今回記録周期の終期において振動
子電位をベース電位に調整する。また、今回記録周期及
び次回記録周期が共に「記録」の場合には、振動子電位
調整手段は、今回記録周期の終期において振動子電位を
駆動電位に調整する。また、今回記録周期が「非記録」
であって次回記録周期が「記録」の場合には、振動子電
位調整手段は、今回記録周期において振動子電位を駆動
電位に調整する。これにより、次回記録周期において吐
出波形要素の始端電位と振動子電位とが同電位で揃う。
さらに、今回記録周期が「記録」であって次回記録周期
が「非記録」の場合には、振動子電位調整手段は、今回
記録周期の終期において振動子電位をベース電位に調整
する。

【０００８】従って、非記録が続く場合には、振動子電
位はベース電位に調整されるので、圧電振動子への負担
が軽減される。また、記録が続く場合には、吐出波形要
素を供給していない期間において振動子電位が駆動電位
で一定になるので、短時間で電位を高低することによる
圧電振動子への負担がなくなる。さらに、次回記録周期
において記録状態が切り変わる際には、今回記録周期の
中で電位が調整されるので、次回記録周期において圧電
振動子に円滑に波形要素を供給することができるし、短
時間での電位の高低が防止されて圧電振動子への負担が
軽減される。その結果、始終端電位が高い波形要素によ
って高周波駆動しても圧電振動子への負担が軽減され、
圧電振動子を保護できる。

【０００９】請求項２に記載のものは、前記駆動信号発
生手段が発生する波形要素には、ベース電位から駆動電
位まで電位を上昇させる第１連結要素と、駆動電位から
ベース電位まで電位を下降させる第２連結要素とを含ま
せ、振動子電位調整手段を波形要素供給手段によって構
成し、次回記録周期の判定データに応じて波形要素を圧
電振動子に選択的に供給することで振動子電位を調整す
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。

【００１０】請求項３に記載のものは、前記駆動信号発
生手段は、前記第１連結要素と第２連結要素との間に少
なくとも１つの吐出波形要素を発生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。

【００１１】請求項４に記載のものは、前記駆動信号
発生手段は、前記第２連結要素を記録周期内における最
後の吐出波形要素よりも後に発生することを特徴とする
請求項２又は請求項３に記載のインクジェット式記録装
置である。

【００１２】請求項５に記載のものは、前記駆動信号発
生手段は、前記第１連結要素を隣り合う吐出波形要素同
士の間に発生することを特徴とする請求項２から請求項
４の何れかに記載のインクジェット式記録装置である。

【００１３】請求項６に記載のものは、前記駆動信号発
生手段は、吐出波形要素の終端電位と第１連結要素の始
端電位との間で電位を変化させるが圧電振動子には供給
されない接続要素を、吐出波形要素と第１連結要素との
間に発生することを特徴とする請求項５に記載のインク
ジェット式記録装置である。

【００１４】請求項７に記載のものは、前記波形要素選
択手段は、今回記録周期及び次回記録周期が共に非記録
を示す場合に第１連結要素と第２連結要素とを選択し
て、圧力室内のインクを攪拌させることを特徴とする請
求項２から請求項６の何れかに記載のインクジェット式
記録装置である。

【００１５】請求項８に記載のものは、前記振動子電位
調整手段を、抵抗素子と、この抵抗素子を介して圧電振
動子を駆動電位の供給源或いはベース電位の供給源に選
択的に接続する調整スイッチ手段とによって構成したこ
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。

【００１６】請求項９に記載のものは、前記駆動信号発
生手段が発生する複数の吐出波形要素を、同一波形形状
に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。

【００１７】請求項１０に記載のものは、複数の波形要
素を含んだ駆動信号を記録周期毎に繰り返し発生させ、
階調データに応じて波形要素を選択し、選択した波形要
素を記録ヘッドの圧電振動子に供給することで多階調の
記録を行うインクジェット式記録装置の駆動方法におい
て、前記波形要素には、インク滴を吐出させるための波
形要素であって、始終端電位がベース電位よりも高い駆
動電位に設定された複数の吐出波形要素を含ませ、今回
記録周期における階調データ、及び、次回記録周期にお
ける判定データに基づいて、今回記録周期の終期におけ
る振動子電位を、次回記録周期が非記録の場合にはベー
ス電位に調整し、次回記録周期が記録の場合には駆動電
位に調整することを特徴とするインクジェット式記録装
置の駆動方法である。

【００１８】この請求項１０に記載の発明でも上記した
請求項１と同様な作用となる。従って、この請求項１０
の発明でも、始終端電位が高い波形要素によって高周波
駆動しても圧電振動子への負担が軽減され、圧電振動子
を保護できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されるイン
クジェット式プリンタの機能ブロック図である。

【００２０】例示したプリンタは、プリンタコントロー
ラ１とプリントエンジン２とから構成されている。プリ
ンタコントローラ１は、図示しないホストコンピュータ
等からの印刷データ等を受信するインターフェース３
（以下、外部Ｉ／Ｆ３という。）と、各種データの記憶
等を行うＲＡＭ４と、各種データ処理のためのルーチン
等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等からなる制御部６
と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路７と、記
録ヘッド８へ供給する駆動信号（ＣＯＭ）を発生する駆
動信号発生回路９と、ドットパターンデータ及び駆動信
号等をプリントエンジン２に送信するためのインターフ
ェース１０（以下、内部Ｉ／Ｆ１０という）とを備えて
いる。

【００２１】外部Ｉ／Ｆ３は、例えばキャラクタコー
ド、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つ
のデータ又は複数のデータからな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、外部Ｉ／Ｆ３は、
ホストコンピュータに対してビジー信号（ＢＵＳＹ）や
アクノレッジ信号（ＡＣＫ）等を出力する。

【００２２】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（図示せず）等とし
て利用されるものである。受信バッファには、外部Ｉ／
Ｆ３が受信したホストコンピュータからの印刷データが
一時的に記憶される。中間バッファには、制御部６によ
って中間コードに変換された中間コードデータが記憶さ
れる。出力バッファには、記録データや判定データが展
開される。また、ＲＯＭ５は、制御部６によって実行さ
れる各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィッ
ク関数、各種手続き等を記憶している。

【００２３】駆動信号発生回路９は、本発明における駆
動信号発生手段の一種であり、制御部６（波形発生制御
手段）からの波形制御情報に基づき、図３に示すよう
に、複数のパルス信号ＰＳ１〜ＰＳ６を含んだ一連の駆
動信号（ＣＯＭ）を発生する。そして、駆動信号発生回
路９は、この駆動信号を記録周期Ｔ毎に繰り返し発生す
る。なお、この駆動信号については、後で詳しく説明す
る。

【００２４】制御部６は、記録制御手段としても機能す
る。即ち、制御部６は、受信バッファ内の印刷データを
読み出して中間コードに変換し、この中間コードデータ
を中間バッファに記憶する。また、制御部６は、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、ＲＯ
Ｍ５内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照
して中間コードデータをドット毎の記録データに展開す
る。

【００２５】本実施形態の記録データは、１ドットが２
ビットの階調データによって構成される。この階調デー
タは、例えば、非記録（印字内微振動）を示す階調デー
タ［００］と、小ドットによる記録を示す階調データ
［０１］と、中ドットによる記録を示す階調データ［１
０］と、大ドットによる記録を示す階調データ［１１］
とから構成される。従って、この構成では、各ドットを
４階調で記録することができる。

【００２６】この記録データの展開時において制御部６
は、本発明の記録状態判定手段としても機能し、次ドッ
ト（即ち、次回記録周期Ｔ）の階調データに基づいて記
録の有無を判定して判定データを取得する。そして、こ
の判定データを当該ドット（即ち、今回記録周期Ｔ）の
階調データに付加する。この判定データは、記録の有無
を示すものであるので、１ビットのデータで構成され
る。例えば、非記録の場合には判定データは［０］とな
り、小ドット〜大ドットの何れかを記録する場合には判
定データは［１］となる。

【００２７】従って、記録ヘッド８に出力される出力デ
ータは、２ビットの階調データと１ビットの判定データ
とからなる合計３ビットのデータとなる。例えば、当該
ドットの階調データが大ドットの記録を示し、次ドット
の階調データが非記録を示す場合には、出力データは
［１１０］となり、当該ドットの階調データが小ドット
の記録を示し、次ドットの階調データが非記録を示す場
合には、出力データは［０１０］となる。また、当該ド
ットの階調データが非記録を示し、次ドットの階調デー
タが中ドットの記録を示す場合には、出力データは［０
０１］となる。

【００２８】そして、１行分（１回の主走査に対応する
１パス）に相当する記録データ及び判定データが出力バ
ッファに展開されると、この１行分の出力データ（記録
データ及び判定データ）が内部Ｉ／Ｆ１０を介して記録
ヘッド８にシリアル伝送される。また、出力バッファか
ら１行分の出力データが出力されると中間バッファの内
容が消去され、制御部６は次行のデータを展開する。

【００２９】また、制御部６は、タイミング信号発生手
段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ１０を通じて記録ヘッド
８にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）を
供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号は、駆
動信号を構成する複数のパルス信号ＰＳ１〜ＰＳ６の供
給開始タイミングを規定する。換言すれば、ラッチ信号
やチャンネル信号は、制御ロジック４８からデコーダ４
７に供給されるタイミング信号の発生タイミングを規定
するトリガとなる。

【００３０】具体的には、図３に示すように、ラッチ信
号は、第１パルス信号ＰＳ１の供給開始タイミングを規
定し、１番目のチャンネル信号ＣＨ１は第２パルス信号
ＰＳ２の供給開始タイミングを規定する。また、２番目
のチャンネル信号ＣＨ２は第３パルス信号ＰＳ３の供給
開始タイミングを規定し、３番目のチャンネル信号ＣＨ
３は第４パルス信号ＰＳ４の供給開始タイミングを規定
する。さらに、４番目のチャンネル信号ＣＨ４は第５パ
ルス信号ＰＳ５の供給開始タイミングを規定し、５番目
のチャンネル信号ＣＨ５は第６パルス信号ＰＳ６の供給
開始タイミングを規定する。なお、後述するように、本
実施形態における第３パルス信号ＰＳ３は、圧電振動子
２１には供給されない。このため、２番目のチャンネル
信号ＣＨ２は駆動信号の供給遮断タイミングを規定して
いるともいえる。

【００３１】プリントエンジン２は、キャリッジ機構１
１と、紙送り機構１２と、記録ヘッド８とを備えてい
る。

【００３２】キャリッジ機構１１は、記録ヘッド８が取
り付けられたキャリッジと、このキャリッジをタイミン
グベルト等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を主走査方向に移動させる。紙送り機
構１２は、紙送りモータ及び紙送りローラ等からなり、
記録紙（印刷記録媒体の一種）を順次送り出して副走査
を行う。

【００３３】次に、記録ヘッド８について詳しく説明す
る。まず、記録ヘッド８の構造について説明する。図２
に例示した記録ヘッド８は、所謂撓み振動モードの圧電
振動子２１を取り付けた記録ヘッド８であり、流路ユニ
ット２２とアクチュエータユニット２３とから概略構成
されている。

【００３４】流路ユニット２２は、インク供給口２４と
なる通孔及び第１ノズル連通孔２５の一部となる通孔を
開設した供給口形成基板２６と、共通インク室２７とな
る通孔及び第２ノズル連通孔２８となる通孔を開設した
インク室形成基板２９と、複数（例えば、６４個）のノ
ズル開口３０…を副走査方向に沿って開設したノズルプ
レート３１から構成してある。そして、インク室形成基
板２９の表面側（図２の下側）にノズルプレート３１
を、裏面側（同上側）に供給口形成基板２６をそれぞれ
配置して、これらの供給口形成基板２６、インク室形成
基板２９及びノズルプレート３１を一体化してある。

【００３５】アクチュエータユニット２３は、弾性板と
して機能する第１の蓋部材３２と、圧力室３３となる通
孔を開設した圧力室形成基板３４と、供給側連通孔３５
となる通孔及び第１ノズル連通孔２５の一部となる通孔
を開設した第２の蓋部材３６と、圧電振動子２１とによ
って構成してある。そして、圧力室形成基板３４の裏面
に第１の蓋部材３２を、表面に第２の蓋部材３６をそれ
ぞれ配置して第１の蓋部材３２と第２の蓋部材３６とで
圧力室形成基板３４を挟んで一体化してある。

【００３６】圧電振動子２１は、第１の蓋部材３２の裏
面側に形成されている。例示した圧電振動子２１は、上
記したように撓み振動モードであり、充電により電界と
直交する方向に収縮して圧力室３３の容積を少なくする
ように弾性板（第１の蓋部材３２）を変形させ、放電に
より電界と直交する方向に伸長して圧力室３３の容積を
増すように弾性板を変形させる。この圧電振動子２１
は、第１の蓋部材３２の裏面に形成された共通電極３７
と、この共通電極３７の裏面に積層状態で形成した圧電
体層３８と、各圧電体層３８の裏面に形成された駆動電
極３９とから構成され、圧力室３３…に対応して複数
（例えば６４個）形成されている。そして、この圧電振
動子２１は、コンデンサと同じように振る舞い、駆動信
号の供給が遮断された場合には遮断直前の電位を保持す
る。

【００３７】このような構成を採る記録ヘッド８では、
共通インク室２７から圧力室３３を通ってノズル開口３
０に至る一連のインク流路がノズル開口３０毎に形成さ
れる。そして、圧電振動子２１を充電したり放電したり
することで対応する圧力室３３が収縮或いは膨張し、圧
力室３３内のインクに圧力変動が生じる。

【００３８】そして、このインク圧力を制御すること
で、ノズル開口３０からインク滴を吐出させることがで
きる。例えば、定常容積の圧力室３３を一旦膨張させた
後に急激に収縮させると、ノズル開口３０からインク滴
が吐出される。また、インク滴が吐出されない程度に圧
力室３３を収縮及び膨張させると、メニスカス（ノズル
開口３０で露出しているインクの自由表面）が微振動す
る。このメニスカスの微振動によって、ノズル開口３０
付近のインクが攪拌されるので、当該部分におけるイン
クの増粘を防止できる。

【００３９】次に、この記録ヘッド８の電気的構成につ
いて説明する。

【００４０】この記録ヘッド８は、図１に示すように、
第１シフトレジスタ４１、第２シフトレジスタ４２、及
び第３シフトレジスタ４３からなるシフトレジスタ回路
と、第１ラッチ回路４４、第２ラッチ回路４５、及び第
３ラッチ回路４６とからなるラッチ回路と、デコーダ４
７と、制御ロジック４８と、レベルシフタ４９と、スイ
ッチ回路５０と、圧電振動子２１とを備えている。そし
て、各シフトレジスタ４１〜４３、各ラッチ回路４４〜
４６、レベルシフタ４９、スイッチ回路５０、及び、圧
電振動子２１は、それぞれ記録ヘッド８のノズル開口３
０に対応して複数設けられる。

【００４１】この記録ヘッド８は、プリンタコントロー
ラ１からの出力データ（記録データ及び判定データ）に
基づいてインク滴を吐出させる。即ち、インク滴の吐出
に先立って、まず、プリンタコントローラ１からの出力
データが発振回路７からのクロック信号（ＣＫ）に同期
して各シフトレジスタ４１〜４３にシリアル伝送され
る。この出力データは、全ノズル開口３０…用の記録デ
ータの上位ビット群、記録データの下位ビット群、及
び、判定データ群によって構成されている。

【００４２】本実施形態では、記録データの上位ビット
群、記録データの下位ビット群、判定データ群の順に記
録ヘッド８へ送られてくるので、まず、記録データの上
位ビット群が第１シフトレジスタ４１にセットされる。
全ノズル開口３０…について記録データの上位ビット群
が第１シフトレジスタ４１にセットされると、続いて記
録データの下位ビット群が第１シフトレジスタ４１にセ
ットされる。この記録データの下位ビット群のセットに
伴い、記録データの上位ビット群はシフトして第２シフ
トレジスタ４２にセットされる。さらに、全ノズル開口
３０…について記録データの下位ビット群が第１シフト
レジスタ４１にセットされると、続いて判定データ群が
第１シフトレジスタ４１にセットされる。この判定デー
タ群のセットに伴い、記録データの上位ビット群はシフ
トして第３シフトレジスタ４３にセットされ、記録デー
タの下位ビット群はシフトして第２シフトレジスタ４２
にセットされる。

【００４３】第１シフトレジスタ４１には第１ラッチ回
路４４が電気的に接続され、第２シフトレジスタ４２に
は第２ラッチ回路４５が電気的に接続され、第３シフト
レジスタ４３には第３ラッチ回路４６が電気的に接続さ
れている。そして、プリンタコントローラ１からのラッ
チ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路４４〜４６に入力され
ると、第３ラッチ回路４６は今回記録周期Ｔにおける階
調データの上位ビットをラッチし、第２ラッチ回路４５
は今回記録周期Ｔにおける階調データの下位ビットをラ
ッチし、第１ラッチ回路４４は次回記録周期Ｔにおける
判定データをラッチする。即ち、第３ラッチ回路４６及
び第２ラッチ回路４５は今回記録周期Ｔにおける階調デ
ータを保持する階調データ保持手段として機能し、第１
ラッチ回路４４は次回記録周期Ｔにおける判定データを
保持する判定データ保持手段として機能する。

【００４４】これらの第１ラッチ回路４４、第２ラッチ
回路４５、及び、第３ラッチ回路４６にラッチされたデ
ータは、それぞれデコーダ４７に入力される。そして、
デコーダ４７は、波形要素選択手段として機能し、今回
記録周期Ｔにおける階調データと次回記録周期Ｔにおけ
る判定データとから各パルス信号ＰＳ１〜ＰＳ６を選択
するための選択データを生成する。即ち、デコーダ４７
は、各ラッチ回路４４〜４６がラッチした合計３ビット
のデータに基づいて翻訳（デコード）を行い、６ビット
の選択データを生成する。

【００４５】この選択データの各ビットは、各パルス信
号ＰＳ１〜ＰＳ６に対応している。本実施形態では、最
上位ビット（ビット５）が第１パルス信号ＰＳ１に対応
し、５番目のビット（ビット４）が第２パルス信号ＰＳ
２に対応し、４番目のビット（ビット３）が第３パルス
信号ＰＳ３に対応している。同様に、３番目のビット
（ビット２）が第４パルス信号ＰＳ４に対応し、２番目
のビット（ビット１）が第５パルス信号ＰＳ５に対応
し、最下位ビット（ビット０）が第６パルス信号に対応
している。

【００４６】また、デコーダ４７には、制御ロジック４
８からのタイミング信号も入力されている。この制御ロ
ジック４８は、制御部６と共にタイミング信号発生手段
として機能しており、上記したように、ラッチ信号（Ｌ
ＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ）の入力に同期してタイ
ミング信号を発生する。

【００４７】デコーダ４７によって翻訳された６ビット
の選択データは、タイミング信号によって規定されるタ
イミングで上位ビット側から順次レベルシフタ４９に入
力される。このレベルシフタ４９は、電圧増幅器として
機能し、選択データが［１］の場合には、スイッチ回路
５０を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に
昇圧された電気信号を出力する。

【００４８】レベルシフタ４９で昇圧された［１］の選
択データは、スイッチ回路５０に供給される。このスイ
ッチ回路５０の入力側（上流側）には、駆動信号発生回
路９からの駆動信号（ＣＯＭ）が供給されており、スイ
ッチ回路５０の出力側（下流側）には圧電振動子２１が
接続されている。

【００４９】選択データは、スイッチ回路５０の作動を
制御する。即ち、スイッチ回路５０に加わる選択データ
が［１］である期間中は、駆動信号（パルス信号ＰＳ１
〜ＰＳ６）が圧電振動子２１に供給され、この駆動信号
に応じて圧電振動子２１の振動子電位（即ち、駆動信号
が供給される側の電極電位）が変化する。一方、スイッ
チ回路５０に加わる選択データが［０］の期間中は、レ
ベルシフタ４９からはスイッチ回路５０を作動させる電
気信号が出力されず、圧電振動子２１には駆動信号が供
給されない。従って、選択データとして［１］が設定さ
れたパルス信号ＰＳ１〜ＰＳ６が選択的に圧電振動子２
１に供給される。

【００５０】そして、本実施形態では、上記のデコーダ
４７、制御ロジック４８、レベルシフタ４９、及び、ス
イッチ回路５０が、波形要素供給手段（本発明の振動子
電位調整手段の一種）として機能しており、デコーダ４
７が生成した選択データに基づいて各パルス信号ＰＳ１
〜ＰＳ６（即ち、後述する各波形要素）を選択的に圧電
振動子２１へ供給する。

【００５１】次に、駆動信号発生回路９が発生する駆動
信号（ＣＯＭ）と、この駆動信号を構成する各パルス信
号ＰＳ１〜ＰＳ６の選択動作について説明する。

【００５２】まず、駆動信号について説明する。図３に
例示した駆動信号は、上記したように、第１パルス信号
ＰＳ１、第２パルス信号ＰＳ２、第３パルス信号ＰＳ
３、第４パルス信号ＰＳ４、第５パルス信号ＰＳ５、及
び、第６パルス信号ＰＳ６からなる一連の信号である。
そして、第１パルス信号ＰＳ１が記録周期Ｔ内の第１周
期ｔ１で発生され、第２パルス信号ＰＳ２が第２周期ｔ
２で発生され、第３パルス信号ＰＳ３が第３周期ｔ３で
発生される。また、第４パルス信号ＰＳ４が第４周期ｔ
４で発生され、第５パルス信号ＰＳ５が第５周期ｔ５で
発生され、第６パルス信号ＰＳ６が第６周期ｔ６で発生
される。

【００５３】第１パルス信号ＰＳ１は、中間電位Ｖｃで
一定の前側定電位要素Ｐ１と、中間電位Ｖｃから最低電
位ＶＬまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電
位を下降させる膨張要素Ｐ２と、最低電位ＶＬを所定時
間保持する膨張ホールド要素Ｐ３と、最低電位ＶＬから
最大電位ＶＨまで急勾配で電位を上昇させる吐出要素Ｐ
４と、最大電位ＶＨを所定時間保持する制振ホールド要
素Ｐ５と、最大電位ＶＨから中間電位Ｖｃまでインク滴
を吐出させない程度の一定勾配で電位を下降させる制振
要素Ｐ６と、中間電位Ｖｃで一定の後側定電位要素Ｐ７
とを含んでいる。そして、これらの各波形要素の内、膨
張要素Ｐ２、膨張ホールド要素Ｐ３、吐出要素Ｐ４、制
振ホールド要素Ｐ５及び制振要素Ｐ６は、所定量のイン
ク滴を吐出させるための第１吐出波形要素ＤＰ１を構成
する。

【００５４】なお、上記の最低電位ＶＬは駆動信号にお
ける最も低い電位であり、本発明のベース電位の一種で
ある。本実施形態では、この最低電位ＶＬを圧電振動子
２１の保護に適した接地電位（グランド電位）に設定し
ている。また、中間電位Ｖｃは吐出波形要素の始終端電
位であり、本発明の駆動電位の一種である。

【００５５】第２パルス信号ＰＳ２もまた、前側定電位
要素Ｐ８、膨張要素Ｐ９、膨張ホールド要素Ｐ１０、吐
出要素Ｐ１１、制振ホールド要素Ｐ１２、制振要素Ｐ１
３及び後側定電位要素Ｐ１４を含んでおり、膨張要素Ｐ
９から制振要素Ｐ１３までの各要素によって第２吐出波
形要素ＤＰ２が構成される。そして、膨張要素Ｐ９から
制振要素Ｐ１３までの各要素は、第１パルス信号ＰＳ１
に含まれる各要素Ｐ２〜Ｐ６と同じ電位及び時間幅に設
定されている。従って、第１パルス信号ＰＳ１に含まれ
る第１吐出波形要素ＤＰ１と、第２パルス信号ＰＳ２に
含まれる第２吐出波形要素ＤＰ２とは同一波形形状であ
る。

【００５６】第３パルス信号ＰＳ３は、中間電位Ｖｃで
一定の前側定電位要素Ｐ１５と、中間電位Ｖｃから最低
電位ＶＬまで急勾配で電位を下降する接続要素Ｐ１６
と、最低電位ＶＬで一定の後側定電位要素Ｐ１７とを含
んでいる。上記の接続要素Ｐ１６は、直前に発生される
第２パルス信号ＰＳ２（即ち、第２吐出波形要素ＤＰ
２）の終端電位と直後に発生される第４パルス信号ＰＳ
４（第１連結要素Ｐ１９）の始端電位とを接続するため
の要素である。そして、これらの接続要素Ｐ１６、前側
定電位要素Ｐ１５、及び、後側定電位要素Ｐ１７は、圧
電振動子２１には供給されない。このため、接続要素Ｐ
１６については勾配を可及的に急峻に設定し、前側定電
位要素Ｐ１５、及び、後側定電位要素Ｐ１７については
発生期間を可及的に短く設定して、第２パルス信号ＰＳ
２と第４パルス信号ＰＳ４の発生間隔をできるだけ短く
している。

【００５７】第４パルス信号ＰＳ４は、最低電位ＶＬで
一定の前側定電位要素Ｐ１８、最低電位ＶＬから中間電
位Ｖｃまで一定勾配で電位を上昇させる第１連結要素Ｐ
１９、及び、中間電位Ｖｃで一定の後側定電位要素Ｐ２
０を含んでいる。上記の第１連結要素Ｐ１９は、振動子
電位を最低電位ＶＬから中間電位Ｖｃまで上昇させるた
めの波形要素であり、その勾配は圧電振動子２１への負
担が少なく、且つ、インク滴が吐出しない程度の圧力変
動が圧力室３３内のインクに励起される程度に設定され
ている。

【００５８】第５パルス信号ＰＳ５は、前側定電位要素
Ｐ２１、膨張要素Ｐ２２、膨張ホールド要素Ｐ２３、吐
出要素Ｐ２４、制振ホールド要素Ｐ２５、制振要素Ｐ２
６及び後側定電位要素Ｐ２７を含んでおり、膨張要素Ｐ
２２から制振要素Ｐ２６までの各要素によって第３吐出
波形要素ＤＰ３が構成される。そして、膨張要素Ｐ２２
から制振要素Ｐ２６までの各要素は、第１パルス信号Ｐ
Ｓ１や第２パルス信号ＰＳ２に含まれる各要素と同じ電
位及び時間幅に設定されている。従って、この第３吐出
波形要素ＤＰ３と、第１吐出波形要素ＤＰ１及び第２吐
出波形要素ＤＰ２とは同一波形形状である。

【００５９】第６パルス信号ＰＳ６は、中間電位Ｖｃで
一定の前側定電位要素Ｐ２８、中間電位Ｖｃから最低電
位ＶＬまで一定勾配で電位を下降させる第２連結要素Ｐ
２９、及び、最低電位ＶＬで一定の後側定電位要素Ｐ３
０を含んでいる。従って、この駆動信号において、第２
連結要素Ｐ２９は、記録周期Ｔ内における最後の吐出波
形要素である第３吐出波形要素ＤＰ３よりも後に発生さ
れる。また、この第２連結要素Ｐ２９と上記した第１連
結要素Ｐ１９との間には、第３吐出波形要素ＤＰ３が発
生される。この第２連結要素Ｐ２９は、振動子電位を中
間電位Ｖｃから最低電位ＶＬまで下降させるための波形
要素である。そして、その勾配は、第１連結要素Ｐ１９
と同様に、圧電振動子２１への負担が少なく、且つ、イ
ンク滴が吐出しない程度の圧力変動が圧力室３３内のイ
ンクに生じ得る程度に設定されている。

【００６０】この駆動信号では、吐出波形要素（ＤＰ１
〜ＤＰ３）を圧電振動子２１に供給すると、所定量のイ
ンクがノズル開口３０から吐出される。即ち、膨張要素
（Ｐ２，Ｐ９，Ｐ２２）の供給によって圧力室３３が中
間電位Ｖｃで規定される定常容積から最低電位ＶＬで規
定される最大容積まで膨張し、圧力室３３内のインクが
減圧されて圧力振動が励起される。次に、膨張ホールド
要素（Ｐ３，Ｐ１０，Ｐ２３）が供給されると圧力室３
３の膨張状態が維持され、その間に圧力室３３内のイン
ク圧力が正圧に変化する。インク圧力が正圧になったタ
イミングで吐出要素（Ｐ４，Ｐ１０，Ｐ２４）が供給さ
れ、圧力室３３の容積が最大電位ＶＨで規定される最小
容積まで急激に収縮する。これにより、圧力室３３内の
インクが押し出され、所定量のインク滴がノズル開口３
０から吐出される。その後、制振ホールド要素（Ｐ５，
Ｐ１１，Ｐ２５）が供給されると圧力室３３の収縮状態
が維持され、この維持期間にインク圧力が変動する。そ
して、圧力室３３内のインク圧力が正圧になるタイミン
グで制振要素（Ｐ６，Ｐ１２，Ｐ２６）が供給される。
この制振要素の供給によって圧力室３３が膨張し、イン
ク圧力の変動を打ち消すように作用する。

【００６１】また、この駆動信号では、第１連結要素Ｐ
１９を圧電振動子２１に供給すると、振動子電位が最低
電位ＶＬから中間電位Ｖｃまで上昇する。そして、この
振動子電位の上昇に伴って、圧力室３３の容積は最低電
位ＶＬで規定される最小容積から中間電位Ｖｃで規定さ
れる定常容積まで膨張する。この膨張によって圧力室３
３内のインクは、インク滴が吐出しない程度に少し負圧
化され圧力振動が励起される。一方、第２連結要素Ｐ２
９を圧電振動子２１に供給すると、振動子電位は中間電
位Ｖｃから最低電位ＶＬまで下降する。そして、この振
動子電位の下降に伴って、圧力室３３の容積は定常容積
から最小容積まで収縮する。この収縮によって圧力室３
３内のインクは、インク滴が吐出しない程度に少し加圧
され圧力振動が励起される。

【００６２】そして、本実施形態では、当該ドット（今
回記録周期Ｔ）の階調データが非記録を示し、次ドット
（次回記録周期Ｔ）の判定データが非記録を示す場合、
即ち、出力データ［０００］の場合には、上記の波形要
素供給手段（振動子電位調整手段）は、今回記録周期Ｔ
において上記の第１連結要素Ｐ１９と第２連結要素Ｐ２
９とを圧電振動子２１に供給する。これにより、今回記
録周期Ｔにおいて、圧力室３３内のインクにはインク滴
を吐出させない程度の圧力振動が励起され、この圧力振
動によってメニスカスが微振動し、ノズル開口３０付近
におけるインクの増粘が防止される。また、この場合、
今回記録周期Ｔの終期における振動子電位は、最低電位
ＶＬに調整される。

【００６３】また、当該ドットの階調データが非記録を
示し、次ドットの判定データが記録を示す場合、即ち、
出力データ［００１］の場合には、波形要素供給手段
は、今回記録周期Ｔにおいて第１連結要素Ｐ１９を圧電
振動子２１に供給する。これにより、今回記録周期Ｔの
終期において、振動子電位が最低電位ＶＬから中間電位
Ｖｃに上昇する。その結果、次回記録周期Ｔにおいて吐
出波形要素を供給した際に、振動子電位と吐出波形要素
の始端電位とが揃い、圧電振動子２１を円滑に作動させ
ることができる。

【００６４】また、当該ドットの階調データが小ドッ
ト、中ドット、大ドットの何れかの記録を示し、次ドッ
トの判定データが非記録を示す場合、例えば、出力デー
タ［１１０］（当該ドットが大ドットで次ドットが非記
録）の場合には、波形要素供給手段は、今回記録周期Ｔ
において第２連結要素Ｐ２９を圧電振動子２１に供給す
る。これにより、今回記録周期Ｔの終期において、振動
子電位は中間電位Ｖｃから最低電位ＶＬに下降する。そ
の結果、次回記録周期Ｔにおいて振動子電位を最低電位
ＶＬに保つことができ、圧電振動子２１の保護が図れ
る。

【００６５】さらに、当該ドットの階調データが小ドッ
ト、中ドット、大ドットの何れかの記録を示し、次ドッ
トの判定データが記録を示す場合、例えば、出力データ
［０１１］（当該ドットが小ドットで次ドットが記録）
の場合には、波形要素供給手段は、今回記録周期Ｔにお
いて第１連結要素Ｐ１９と第２連結要素Ｐ２９の何れも
圧電振動子２１には供給しない。これにより、今回記録
周期Ｔの終期において振動子電位は中間電位Ｖｃとな
る。その結果、次回記録周期Ｔにおいて吐出波形要素を
供給した際に、振動子電位と吐出波形要素の始端電位と
が揃い、圧電振動子２１を円滑に作動させることができ
る。

【００６６】以下、この制御について詳細に説明する。
まず、今回記録周期Ｔが非記録（階調データ［００］）
の場合における制御について説明する。

【００６７】本実施形態において波形要素供給手段は、
出力データ（階調データ，判定データ）に基づき、選択
するパルス信号ＰＳ１〜ＰＳ６を決めている。

【００６８】そして、出力データが［０００］であった
場合、即ち、次ドットの判定データが非記録を示す
［０］であった場合には、デコーダ４７は選択データ
［０００１０１］を生成する。これにより、第１パルス
信号ＰＳ１〜第６パルス信号ＰＳ６の中から第４パルス
信号ＰＳ４と第６パルス信号ＰＳ６とが選択されて圧電
振動子２１に供給される。即ち、図４（ａ）に示すよう
に、期間ｔ４及び期間ｔ６においてスイッチ回路５０が
オン状態となって駆動信号が圧電振動子２１に供給さ
れ、期間ｔ１〜期間ｔ３，ｔ５においてはスイッチ回路
５０がオフ状態となって駆動信号の圧電振動子２１への
供給が停止される。

【００６９】その結果、圧電振動子２１には、第１連結
要素Ｐ１９と第２連結要素Ｐ２９とによって構成される
微振動波形要素ＶＰが供給され、インク滴が吐出されな
い程度の圧力振動が圧力室３３内に励起され、ノズル開
口３０付近でのインクの攪拌が行われる。また、微振動
波形要素ＶＰが供給された後は、振動子電位が最低電位
ＶＬとなるので、圧電振動子２１に供給される電圧が低
く抑えられる。これにより、圧電振動子２１に対する負
担が軽減され、寿命を延ばすことができる。

【００７０】この場合において、上記の微振動波形要素
ＶＰは、振動子電位を調整するためのための第１連結要
素Ｐ１９や第２連結要素Ｐ２９によって構成されている
ので、これらの第１連結要素Ｐ１９及び第２連結要素Ｐ
２９を多用途に用いることができ、限られた記録周期Ｔ
であっても複数の波形要素を効率よく収めることができ
る。また、第１連結要素Ｐ１９が含まれる第４パルス信
号ＰＳ４を第２吐出波形要素ＤＰ２（Ｐ９〜Ｐ１３）と
第３吐出波形要素ＤＰ３（Ｐ２２〜Ｐ２６）の間に発生
させているので、この点でも限られた記録周期Ｔの中に
複数の波形要素を効率よく収めることができる。

【００７１】また、出力データが［００１］であった場
合、即ち、次ドットの判定データが記録を示す［１］で
あった場合には、デコーダ４７は選択データ［０００１
００］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１
〜第６パルス信号ＰＳ６の中から第４パルス信号ＰＳ４
のみが選択されて圧電振動子２１に供給される。即ち、
図４（ｂ）に示すように、期間ｔ４においてスイッチ回
路５０がオン状態となって駆動信号が圧電振動子２１に
供給され、期間ｔ１〜期間ｔ３，ｔ５〜ｔ６においては
スイッチ回路５０がオフ状態となって駆動信号の圧電振
動子２１への供給が停止される。

【００７２】これにより、振動子電位は、期間ｔ４で供
給された第１連結要素Ｐ１９によって最低電位ＶＬから
中間電位Ｖｃまで上昇し、期間ｔ５〜ｔ６においてこの
中間電位Ｖｃを保持する。その後、次回印刷周期Ｔにお
いて吐出波形要素が供給されるが、供給開始時点におけ
る振動子電位と吐出波形要素の始端電位は共に中間電位
Ｖｃで揃っている。このため、振動子電位を急激に変化
させることなく、吐出波形要素を圧電振動子２１へ円滑
に供給できる。このため、前回記録周期Ｔで非記録であ
っても振動子電位を中間電位Ｖｃまで上昇させることが
でき、圧電振動子２１に負担を掛けることなく吐出波形
要素を供給することができる。

【００７３】次に、今回記録周期Ｔが小ドット（階調デ
ータ［０１］）の場合における制御について説明する。

【００７４】出力データが［０１０］であった場合、即
ち、次ドットの判定データが非記録を示す［０］であっ
た場合には、デコーダ４７は選択データ［０１０００
１］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１〜
第６パルス信号ＰＳ６の中から第２パルス信号ＰＳ２と
第６パルス信号ＰＳ６とが選択されて圧電振動子２１に
供給される。即ち、図５（ａ）に示すように、期間ｔ２
及び期間ｔ６においてスイッチ回路５０がオン状態とな
って駆動信号が圧電振動子２１に供給され、期間ｔ１，
期間ｔ３〜ｔ５においてはスイッチ回路５０がオフ状態
となって駆動信号の圧電振動子２１への供給が停止され
る。

【００７５】その結果、圧電振動子２１には、第２吐出
波形要素ＤＰ２が供給され、所定量のインク滴が１回吐
出される。また、インク滴が吐出された後には第２連結
要素Ｐ２９が供給され、振動子電位は最低電位ＶＬとな
る。このため、次回記録周期Ｔにおいて振動子電位は最
低電位ＶＬに保たれる。これにより、圧電振動子２１に
対する負担が軽減され、寿命を延ばすことができる。

【００７６】一方、出力データが［０１１］であった場
合、即ち、次ドットの判定データが記録を示す［１］で
あった場合には、デコーダ４７は選択データ［０１００
００］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１
〜第６パルス信号ＰＳ６の中から第２パルス信号ＰＳ２
が選択されて圧電振動子２１に供給される。即ち、図５
（ｂ）に示すように、期間ｔ２においてスイッチ回路５
０がオン状態となって駆動信号が圧電振動子２１に供給
され、期間ｔ１，期間ｔ３〜ｔ６においてはスイッチ回
路５０がオフ状態となって駆動信号の圧電振動子２１へ
の供給が停止される。

【００７７】その結果、圧電振動子２１には、第２吐出
波形要素ＤＰ２が供給され、所定量のインク滴が１回吐
出される。また、インク滴が吐出された後において振動
子電位は中間電位Ｖｃを維持する。このため、次回印刷
周期Ｔにおいて、振動子電位と吐出波形要素の始端電位
とが共に中間電位Ｖｃで揃い、吐出波形要素を圧電振動
子２１へ円滑に供給できる。このため、圧電振動子２１
に負担を掛けることなく吐出波形要素を供給できる。

【００７８】次に、今回記録周期Ｔが中ドット（階調デ
ータ［１０］）の場合における制御について説明する。

【００７９】出力データが［１００］であった場合、即
ち、次ドットの判定データが非記録を示す［０］であっ
た場合には、デコーダ４７は選択データ［１１０００
１］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１〜
第６パルス信号ＰＳ６の中から第１パルス信号ＰＳ１、
第２パルス信号ＰＳ２及び第６パルス信号ＰＳ６とが選
択されて圧電振動子２１に供給される。即ち、図６
（ａ）に示すように、期間ｔ１、期間ｔ２及び期間ｔ６
においてスイッチ回路５０がオン状態となって駆動信号
が圧電振動子２１に供給され、期間ｔ３〜ｔ５において
はスイッチ回路５０がオフ状態となって駆動信号の圧電
振動子２１への供給が停止される。

【００８０】その結果、圧電振動子２１には、第１吐出
波形要素ＤＰ１（Ｐ２〜Ｐ６）及び第２吐出波形要素Ｄ
Ｐ２が供給され、所定量のインク滴が２回吐出される。
また、インク滴が吐出された後には、第２連結要素Ｐ２
９が供給されて振動子電位が最低電位ＶＬとなる。この
ため、圧電振動子２１に対する負担が軽減され、寿命を
延ばすことができる。

【００８１】一方、出力データが［１０１］であった場
合、即ち、次ドットの判定データが記録を示す［１］で
あった場合には、デコーダ４７は選択データ［１１００
００］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１
〜第６パルス信号ＰＳ６の中から第１パルス信号ＰＳ１
と第２パルス信号ＰＳ２とが選択されて圧電振動子２１
に供給される。即ち、図６（ｂ）に示すように、期間ｔ
１，ｔ２においてスイッチ回路５０がオン状態となって
駆動信号が圧電振動子２１に供給され、期間ｔ３〜ｔ６
においてはスイッチ回路５０がオフ状態となって駆動信
号の圧電振動子２１への供給が停止される。

【００８２】その結果、圧電振動子２１には、第１吐出
波形要素ＤＰ１及び第２吐出波形要素ＤＰ２が供給さ
れ、所定量のインク滴が２回吐出される。また、インク
滴が吐出された後も振動子電位は中間電位Ｖｃを維持す
るので、次回印刷周期Ｔにおいて、吐出波形要素を圧電
振動子２１へ円滑に供給できる。このため、圧電振動子
２１に負担を掛けることなく吐出波形要素を供給でき
る。

【００８３】次に、今回記録周期Ｔが大ドット（階調デ
ータ［１１］）の場合における制御について説明する。

【００８４】出力データが［１１０］であった場合、即
ち、次ドットの判定データが非記録を示す［０］であっ
た場合には、デコーダ４７は選択データ［１１００１
１］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１〜
第６パルス信号ＰＳ６の中から第１パルス信号ＰＳ１、
第２パルス信号ＰＳ２、第５パルス信号ＰＳ５及び第６
パルス信号ＰＳ６とが選択されて圧電振動子２１に供給
される。即ち、図７（ａ）に示すように、期間ｔ１、ｔ
２、ｔ５及びｔ６においてスイッチ回路５０がオン状態
となって駆動信号が圧電振動子２１に供給され、期間ｔ
３，ｔ４においてはスイッチ回路５０がオフ状態となっ
て駆動信号の圧電振動子２１への供給が停止される。

【００８５】その結果、圧電振動子２１には、第１吐出
波形要素ＤＰ１、第２吐出波形要素ＤＰ２及び第３吐出
波形要素ＤＰ３が供給され、所定量のインク滴が３回吐
出される。また、インク滴が吐出された後は振動子電位
が最低電位ＶＬとなるので、圧電振動子２１に対する負
担が軽減され、寿命を延ばすことができる。この場合に
おいて、上記の第２連結要素Ｐ２９は、最後の吐出波形
要素である第３吐出波形要素ＤＰ３よりも後に発生され
るので、非記録となる直前の記録周期Ｔが大ドットの記
録であっても、即ち、第３吐出波形要素ＤＰ３を用いた
記録であってもこの記録を支障なく行うことができる。

【００８６】一方、出力データが［１１１］であった場
合、即ち、次ドットの判定データが記録を示す［１］で
あった場合には、デコーダ４７は選択データ［１１００
１０］を生成する。これにより、第１パルス信号ＰＳ１
〜第６パルス信号ＰＳ６の中から第１パルス信号ＰＳ
１、第２パルス信号ＰＳ２及び第５パルス信号ＰＳ５が
選択されて圧電振動子２１に供給される。即ち、図７
（ｂ）に示すように、期間ｔ１，ｔ２，ｔ５においてス
イッチ回路５０がオン状態となって駆動信号が圧電振動
子２１に供給され、期間ｔ３，ｔ４，ｔ６においてはス
イッチ回路５０がオフ状態となって駆動信号の圧電振動
子２１への供給が停止される。

【００８７】その結果、圧電振動子２１には、第１吐出
波形要素ＤＰ１、第２吐出波形要素ＤＰ２及び第３吐出
波形要素ＤＰ３が供給され、所定量のインク滴が３回吐
出される。また、インク滴が吐出された後も振動子電位
は中間電位Ｖｃを維持するので、次回印刷周期Ｔにおい
て吐出波形要素を圧電振動子２１へ円滑に供給できる。
このため、圧電振動子２１に負担を掛けることなく吐出
波形要素を供給することができる。

【００８８】そして、本実施形態では、各記録周期Ｔで
非記録が連続した場合には、例えば、図８に示すよう
に、各記録周期Ｔで微振動波形要素ＶＰが供給される。
そして、この微振動波形要素ＶＰの非供給期間において
は振動子電位は、最低電位ＶＬに保たれる。このため、
圧電振動子２１に対する負担を軽減でき、圧電振動子２
１の寿命を延ばすことができる。

【００８９】また、ドットの記録から非記録に移行する
場合には、例えば、図９に示すように、非記録の記録周
期Ｔに移行する直前で第２連結要素Ｐ２９が圧電振動子
２１に供給され、振動子電位が最低電位ＶＬまで下降す
る。従って、非記録の記録周期Ｔにおいて振動子電位は
最低電位ＶＬに保たれることとなり、圧電振動子２１の
寿命を延ばすことができる。

【００９０】反対に、ドットの非記録から記録に移行す
る場合には、例えば、図１０に示すように、非記録の記
録周期Ｔに移行する直前の周期で第１連結要素Ｐ１９が
圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｃ
まで上昇する。従って、次回記録周期Ｔで吐出波形要素
（ＤＰ２）が供給されるまでの間において、振動子電位
は中間電位Ｖｃに保たれることとなり、吐出波形要素を
円滑に供給することができる。

【００９１】さらに、前回記録周期Ｔと今回記録周期Ｔ
とで続けてドットを記録する場合には、例えば、図１１
に示すように、今回記録周期Ｔにおいて第２連結要素Ｐ
２９を供給しないで記録周期Ｔの終期における振動子電
位を中間電位Ｖｃとする。これにより、今回記録周期Ｔ
での吐出波形要素（ＤＰ３）の供給終了時から次回記録
周期Ｔでの吐出波形要素（ＤＰ１）の供給開始時までの
期間において、振動子電位は中間電位Ｖｃで一定とな
り、短時間で急激に高低することはない。このため、圧
電振動子２１の負担が軽減され、保護することができ
る。また、振動子電位が一定であることから圧力室３３
の容積変化もなく、インク圧力を安定させることができ
る。その結果、インク滴の吐出曲がりを防止することも
できる。

【００９２】ところで、本発明は、上記の実施形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき
種々の変形が可能である。

【００９３】まず、上記の実施形態では、最低電位ＶＬ
（ベース電位）から中間電位Ｖｃ（駆動電位）まで電位
を上昇させる第１連結要素Ｐ１９と、中間電位Ｖｃから
最低電位ＶＬまで電位を下降させる第２連結要素Ｐ２９
とを駆動信号に含ませ、これらの第１連結要素Ｐ１９及
び２連結要素Ｐ２９を圧電振動子２１に供給することで
振動子電位を調整していたが、この構成に限定されるも
のではない。

【００９４】例えば、振動子電位調整手段を、抵抗素子
と、該抵抗素子を介して圧電振動子をベース電位の供給
源に接続する調整スイッチ手段とによって構成し、抵抗
素子を介して駆動電位を供給することで振動子電位を調
整してもよい。以下、このように構成した変形例につい
て説明する。

【００９５】図１２は、この変形例を説明する図であ
り、（ａ）は要部の回路構成を説明する図、（ｂ）及び
（ｃ）は振動子電位を説明する図である。この変形例で
は、上記のスイッチ回路５０と圧電振動子２１との間に
調整スイッチ６１（上記の調整スイッチ手段に相当）を
設け、この調整スイッチ６１及び抵抗素子６２，６３を
介して圧電振動子２１を駆動信号の供給線（駆動電位の
供給源に相当）やグランド線（ベース電位の供給源に相
当）へ選択的に接続可能に構成している。これに伴い、
駆動信号発生回路９が発生する駆動信号（図３参照）に
関し、期間ｔ３，ｔ４，ｔ６において第３パルス信号Ｐ
Ｓ３，第４パルス信号ＰＳ４，第６パルス信号ＰＳ６を
発生させず、一定の中間電位Ｖｃを発生させる。なお、
期間ｔ１，ｔ２，期間ｔ５においては、上記したパルス
信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ５を発生させる。

【００９６】この変形例の制御は基本的に上記の実施形
態と同様であるが、次の点で相違する。即ち、期間ｔ４
においては、第４パルス信号ＰＳ４を選択する代わりに
スイッチ回路５０をオフにした状態で調整スイッチ６１
を抵抗素子６２側（駆動電位の供給源側）に接続する。
また、期間ｔ６において、第６パルス信号ＰＳ６を選択
する代わりにスイッチ回路５０をオフにした状態で調整
スイッチ６１を抵抗素子６３側（ベース電位の供給源
側）に接続する。

【００９７】この制御では、期間ｔ４に亘って駆動電位
の供給源が圧電振動子２１に接続されると、圧電振動子
２１は抵抗素子６２を介して充電される。これにより、
振動子電位は、図１２（ｂ）に示すように、時間の経過
と共に比較的緩やかに上昇する。その結果、第４パルス
信号ＰＳ４を供給した場合と同様に、期間ｔ４の終了時
点における振動子電位を中間電位Ｖｃに調整することが
できる。また、期間ｔ６に亘ってベース電位の供給源が
圧電振動子２１に接続されると、圧電振動子２１は抵抗
素子６３を介して放電される。これにより、振動子電位
は、図１２（ｃ）に示すように、時間の経過と共に比較
的緩やかに下降する。その結果、第６パルス信号ＰＳ６
を供給した場合と同様に、次の記録周期Ｔが到来する前
に振動子電位を最低電位ＶＬに調整することができる。
これらの場合において、振動子電位の上昇や下降の度合
い（傾き）は、抵抗素子６２，６３の抵抗値を変えるこ
とで調整可能である。このため、調整も容易である。な
お、調整スイッチ６１のオンオフ制御は、制御部６によ
って行うことができるが、これに限定されるものではな
い。例えば、タイマー機能付きのスイッチによって制御
してもよい。

【００９８】そして、この構成では、期間ｔ３，ｔ４，
ｔ６においてにおいて駆動信号発生回路９から中間電位
Ｖｃを発生させれば足りるので、波形発生制御手段とし
ての制御部６は、これらの各期間に亘って駆動信号発生
回路９に対する制御を行わずに済む。また、上記の調整
スイッチ６１のオンオフ制御に要する時間は、オン時点
とオフ時点の極く僅かな時間で足りる。このため、制御
部６は、各期間ｔ３，ｔ４，ｔ６において他の処理、例
えば、キャリッジ機構１１や紙送り機構１２等の制御を
行うことができる。従って、限られた時間を効率よく使
用することができる。

【００９９】また、上記の実施形態では、複数の吐出駆
動パルスは、何れも同じ波形形状であったがこれに限ら
ず、異なる波形形状であってもよい。また、駆動電位も
中間電位Ｖｃに限らずベース電位よりも高い任意の電位
に設定できる。同様に、ベース電位も圧電振動子２１の
保護に適した低電位であれば接地電位に限定されるもの
ではない。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。即ち、振動子電位調整手段は、階調
データ及び判定データに基づき、次回記録周期が非記録
の場合に振動子電位をベース電位に調整し、次回記録周
期が記録の場合に振動子電位を駆動電位に調整するの
で、次回記録周期が非記録の場合には、この次回記録周
期において振動子電位はベース電位に保たれ、圧電振動
子が保護される。また、次回記録周期で記録を行う場合
には今回記録周期内において振動子電位が駆動電位に調
整されるので、振動子電位と吐出波形要素の始端電位と
が揃う。このため、圧電振動子に対し、吐出駆動パルス
を円滑に供給することができ、圧電振動子に対する負担
が軽減され、圧電振動子の保護ができる。

【０１０１】また、振動子電位調整手段を波形要素供給
手段によって構成し、次回記録周期の判定データに応じ
て波形要素を圧電振動子に選択的に供給することで今回
記録周期での終端電位を調整するようにした場合には、
特別な構成部材を必要とせず装置構成の簡素化が図れ
る。

【０１０２】また、第１連結要素と第２連結要素との間
に少なくとも１つの吐出波形要素を発生させた場合に
は、限られた記録周期の中に効率よく波形要素を収める
ことができる。

【０１０３】また、第２連結要素を記録周期内における
最後の吐出波形要素よりも後に発生させた場合には、今
回記録周期において全ての吐出波形要素が使用できるの
で、今回記録周期の階調記録に支障を来すことなく振動
子電位の調整を行うことができる。

【０１０４】また、第１連結要素を隣り合う吐出波形要
素同士の間に発生させた場合には、限られた記録周期の
中に効率よく波形要素を収めることができる。

【０１０５】また、接続要素を吐出波形要素と第１連結
要素との間に発生させた場合には、隣り合う吐出波形要
素同士の発生間隔を詰めることができ、限られた記録周
期の中に効率よく波形要素を収めることができる。

【０１０６】また、第１連結要素と第２連結要素とを選
択することで圧力室内のインクを攪拌させるようにした
場合には、これらの連結要素を多目的に用いることがで
き、限られた記録周期の中に効率よく波形要素を収める
ことができる。

【０１０７】また、振動子電位調整手段を、抵抗素子
と、この抵抗素子を介して圧電振動子を駆動電位の供給
源或いはベース電位の供給源に選択的に接続する調整ス
イッチ手段とによって構成した場合には、調整スイッチ
手段の作動によって振動子電位を調整できるので、その
期間において駆動信号発生手段は一定電位の信号を発生
すれば足り、制御が不要になる。このため、制御の効率
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録装置の全体構成
を示すブロック図である。

【図２】記録ヘッドの機械的構造を説明する図である。

【図３】駆動信号を説明する図である。

【図４】波形要素の選択パターンを説明する図であり、
（ａ）は今回記録周期及び次回記録周期が共に非記録の
場合を示し、（ｂ）は今回記録周期が非記録であって次
回記録周期が記録の場合を示す。

【図５】波形要素の選択パターンを説明する図であり、
（ａ）は今回記録周期が小ドットの記録であって次回記
録周期が非記録の場合を示し、（ｂ）は今回記録周期が
小ドットの記録であって次回記録周期が記録の場合を示
す。

【図６】波形要素の選択パターンを説明する図であり、
（ａ）は今回記録周期が中ドットの記録であって次回記
録周期が非記録の場合を示し、（ｂ）は今回記録周期が
中ドットの記録であって次回記録周期が記録の場合を示
す。

【図７】波形要素の選択パターンを説明する図であり、
（ａ）は今回記録周期が大ドットの記録であって次回記
録周期が非記録の場合を示し、（ｂ）は今回記録周期が
大ドットの記録であって次回記録周期が記録の場合を示
す。

【図８】非記録が連続する場合における波形要素の選択
パターンを説明する図である。

【図９】小ドットの記録から非記録に切り換わる場合に
おける波形要素の選択パターンを説明する図である。

【図１０】非記録から小ドットの記録に切り換わる場合
における波形要素の選択パターンを説明する図である。

【図１１】大ドットを連続的に記録する場合における波
形要素の選択パターンを説明する図である。

【図１２】本発明の変形例を説明する図であり、（ａ）
は要部構成を説明するブロック図、（ｂ）及び（ｃ）は
振動子電位の変化を説明する図である。

【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Ｉ／Ｆ４ＲＡＭ５ＲＯＭ６制御部７発振回路８記録ヘッド９駆動信号発生回路１０内部Ｉ／Ｆ１１キャリッジ機構１２紙送り機構２１圧電振動子２２流路ユニット２３アクチュエータユニット２４インク供給口２５第１ノズル連通孔２６供給口形成基板２７共通インク室２８第２ノズル連通孔２９インク室形成基板３０ノズル開口３１ノズルプレート３２第１の蓋部材３３圧力室３４圧力室形成基板３５供給側連通孔３６第２の蓋部材３７共通電極３８圧電体層３９駆動電極４１第１シフトレジスタ４２第２シフトレジスタ４３第３シフトレジスタ４４第１ラッチ回路４５第２ラッチ回路４６第３ラッチ回路４７デコーダ４８制御ロジック４９レベルシフタ５０スイッチ回路６１調整スイッチ６２，６３抵抗素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力室内に圧力変動を生じさせ得る圧電
振動子及び圧力室に連通したノズル開口を有する記録ヘ
ッドと、複数の波形要素を含んだ一連の駆動信号を記録
周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段と、階調デ
ータに応じて選択された波形要素を圧電振動子に供給す
る波形要素供給手段とを備え、多階調の記録が可能なイ
ンクジェット式記録装置において、次回記録周期における階調データに基づいて記録の有無
を判定して判定データを取得する記録状態判定手段と、
今回記録周期にて振動子電位を調整する振動子電位調整
手段とを設け、前記駆動信号発生手段が発生する波形要素は、インク滴
を吐出させるための波形要素であって始終端電位がベー
ス電位よりも高い駆動電位に設定された複数の吐出波形
要素を含み、振動子電位調整手段は、次回記録周期の判定データが記
録を示す場合に今回記録周期の終期に振動子電位を駆動
電位に調整し、非記録を示す場合に今回記録周期の終期
に振動子電位をベース電位に調整することを特徴とする
インクジェット式記録装置。
【請求項２】前記駆動信号発生手段が発生する波形要
素には、ベース電位から駆動電位まで電位を上昇させる
第１連結要素と、駆動電位からベース電位まで電位を下
降させる第２連結要素とを含ませ、振動子電位調整手段を波形要素供給手段によって構成
し、次回記録周期の判定データに応じて波形要素を圧電
振動子に選択的に供給することで振動子電位を調整する
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】前記駆動信号発生手段は、前記第１連結
要素と第２連結要素との間に少なくとも１つの吐出波形
要素を発生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】前記駆動信号発生手段は、前記第２連結
要素を記録周期内における最後の吐出波形要素よりも後
に発生することを特徴とする請求項２又は請求項３に記
載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】前記駆動信号発生手段は、前記第１連結
要素を隣り合う吐出波形要素同士の間に発生することを
特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項６】前記駆動信号発生手段は、吐出波形要素
の終端電位と第１連結要素の始端電位との間で電位を変
化させるが圧電振動子には供給されない接続要素を、吐
出波形要素と第１連結要素との間に発生することを特徴
とする請求項５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項７】前記波形要素選択手段は、今回記録周期
及び次回記録周期が共に非記録を示す場合に第１連結要
素と第２連結要素とを選択して、圧力室内のインクを攪
拌させることを特徴とする請求項２から請求項６の何れ
かに記載のインクジェット式記録装置。
【請求項８】前記振動子電位調整手段を、抵抗素子
と、この抵抗素子を介して圧電振動子を駆動電位の供給
源或いはベース電位の供給源に選択的に接続する調整ス
イッチ手段とによって構成した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９】前記駆動信号発生手段が発生する複数の
吐出波形要素を、同一波形形状に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】複数の波形要素を含んだ駆動信号を記
録周期毎に繰り返し発生させ、階調データに応じて波形
要素を選択し、選択した波形要素を記録ヘッドの圧電振
動子に供給することで多階調の記録を行うインクジェッ
ト式記録装置の駆動方法において、前記波形要素には、
インク滴を吐出させるための波形要素であって、始終端
電位がベース電位よりも高い駆動電位に設定された複数
の吐出波形要素を含ませ、今回記録周期における階調デ
ータ、及び、次回記録周期における判定データに基づい
て、今回記録周期の終期における振動子電位を、次回記
録周期が非記録の場合にはベース電位に調整し、次回記
録周期が記録の場合には駆動電位に調整することを特徴
とするインクジェット式記録装置の駆動方法。