JP2004001562A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　インク滴の吐出を安定化する。
【解決手段】　駆動信号発生回路から発生させるミドルドットパルスＰＳ３を、最低電位ＶＬから第２最高電位ＶＨ２まで一定の勾配で電圧を上昇させる第３充電要素Ｐ９と、第２最高電位ＶＨ２を圧力室の固有振動周期で定められる所定時間に亘って保持する第４ホールド要素Ｐ１０と、第２最高電位ＶＨ２から最低電位ＶＬまで一定の勾配で電圧を下降させる第４放電要素Ｐ１１とからなる台形状のパルス信号によって構成する。
【選択図】　図４

Description

　本発明は、インクジェット式記録ヘッドにより画像や文字等を記録媒体上に記録するインクジェット式記録装置に関する。

　プリンタやプロッタ等の記録装置には、インクジェット式の記録ヘッドが用いられたものがある。そして、この記録ヘッドには、圧力室内のインク圧力を変化させることでノズル開口からインク滴を吐出させるようにしたものがある。この記録ヘッドは、例えば、圧電振動子の変形により圧力室の容積を変化させ、インク圧力を変化させる。このため、圧電振動子に供給するパルス信号の波形形状を変えることで、インク圧力を制御することができ、所望のインク量や飛翔速度等が得られる。

　このパルス信号は、例えば、マイクロドットに対応するマイクロドットパルスと、ミドルドットに対応するミドルドットパルスである。このミドルドットパルスは、例えば、基準電位から膨張電位までインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を上昇させる膨張要素と、膨張電位を極く短時間（１．０マイクロ秒程度）保持する膨張ホールド要素と、膨張電位から基準電位まで短時間で電位を下降させる吐出要素とから構成される（例えば、特許文献１参照。）。
　このミドルドットパルスが縦振動モードの圧電振動子に供給されると、膨張要素の供給に伴って圧力室が比較的ゆっくりと膨張して圧力室内が減圧される。そして、膨張ホールド要素が瞬間的に供給された後、吐出要素が供給されて圧力室が急激に収縮し、この収縮に伴って圧力室内のインク圧力が上昇してノズル開口からミドルドットに対応する所定量のインク滴が吐出される。

特開２０００−２８０４７５号公報（第７頁，第７図）

　ところで、この種の記録装置では、インク滴の吐出を安定させることが求められている。
　しかしながら、従来のミドルドットパルスでは、膨張要素が供給された後、極く短時間で吐出要素が供給されることになり、駆動パルス供給直後におけるメニスカスの振動が大きくなってしまう。また、吐出要素の電位差（基準電位から膨張電位までの電位差）も比較的大きくなりがちであり、この点でも供給直後におけるメニスカスの振動が大きくなってしまう。このため、駆動パルスを連続的に供給するとインク滴の吐出が不安定になってしまう虞、例えば、インク滴の量や飛翔方向がばらついてしまう虞がある。

　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、インク滴の吐出を安定化できるインクジェット式記録装置を提供することにある。

　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、ノズル開口に連通した圧力室及びこの圧力室内のインク圧力を変化させる圧電振動子を有する記録ヘッドと、駆動パルスを含んだ一連の駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを選択して圧電振動子に供給可能なパルス供給手段とを備え、駆動パルスの供給により圧電振動子を作動させてノズル開口からインク滴を吐出させるようにしたインクジェット式記録装置において、
　前記駆動信号発生手段は、圧力室を膨張させる膨張要素、膨張要素による膨張状態を保持する膨張ホールド要素、及び膨張ホールド要素によって膨張状態が維持された圧力室を収縮してインク滴を吐出させる吐出要素を備えた第１駆動パルスを含む駆動信号を発生し、
　該第１駆動パルスにおける膨張ホールド要素の供給時間を圧力室内のインクの固有振動周期に揃え、前記膨張要素の供給時間を圧力室内のインクの固有振動周期に揃えたことを特徴とする。

　上記発明において、前記吐出要素の供給時間を圧電振動子の固有振動周期に揃えることが好ましい。

　上記発明において、膨張ホールド要素の供給時間を、圧力室内のインクの固有振動周期の８０％〜１２０％の範囲内に設定することが好ましい。

　上記発明において、前記駆動信号発生手段は、一記録周期内に複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を発生し、パルス供給手段は、ノズル開口から吐出させるインク滴の量に応じて、駆動パルスを選択的に供給する構成が好ましい。

　上記発明において、一記録周期内に含まれる複数の駆動パルスを、第１駆動パルスと、吐出されるインク滴の量が第１駆動パルスとは異なる他の駆動パルスとから構成することが好ましい。

　上記発明において、前記他の駆動パルスを、吐出されるインク滴の量が第１駆動パルスよりも少ない第２駆動パルスによって構成することが好ましい。

　上記発明において、前記他の駆動パルスは、第１駆動パルスよりも前に発生される構成が好ましい。

　上記発明において、一記録周期内に含まれる複数の駆動パルスを第１駆動パルスによって構成することが好ましい。

　上記構成の本発明によれば、次の効果を奏する。即ち、圧力室を膨張させる膨張要素、膨張要素による膨張状態を保持する膨張ホールド要素、及び膨張ホールド要素によって膨張状態が維持された圧力室を収縮してインク滴を吐出させる吐出要素を含んだ第１駆動パルスを含んだ駆動信号を駆動信号発生手段から発生させ、第１駆動パルスにおける膨張ホールド要素の供給時間を圧力室内のインクの固有振動周期に揃えたので、膨張ホールド要素の供給期間中においてはメニスカスが自由振動をしており、吐出要素の供給開始時点においてノズル開口がインクで満たされた状態になる。そして、この状態から圧力室の収縮が開始するので、いわゆる押し打ちに近い状態でインク滴の吐出が行え、ノズル開口に充填されたインクの分だけ、圧電振動子の駆動電圧を低くしても所要量のインク滴を吐出させることができる。これにより、圧力室に加える外力を少なくできるので、インク滴の吐出時におけるインク滴の量や飛翔方向の安定化が図れる。加えて、膨張要素の供給時間を、圧力室内のインクの固有振動周期に揃えたので、膨張要素の供給時において、圧電振動子の収縮を圧力室の膨張速度に同調させることができ、圧力室を効率良く膨張させることができる。これにより、メニスカスの無駄な振動を極力低く抑えることができる。

　また、吐出要素の供給時間を圧電振動子の固有振動周期に揃えた場合には、吐出要素の供給時において、撓み等の無駄な動きをさせずに圧電振動子を確実に伸長させることができる。これにより、膨張状態の圧力室を確実に収縮させることができる。

　以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。ここで、図１は、代表的なインクジェット式記録装置であるインクジェットプリンタ１（以下、単にプリンタ１と称する。）を示し、その構造を示す斜視図である。図２は、このプリンタ１の電気的構成を説明するブロック図である。図３は、記録ヘッド２の構造を説明する断面図である。

　図１に示すように、プリンタ１は、記録ヘッド２が取り付けられたキャリッジ３と、キャリッジ３を主走査方向に沿って往復移動させるヘッド走査機構と、印刷記録媒体の一種である記録紙４を紙送り方向（副走査方向）に送り出す紙送り機構とを備えている。ヘッド走査機構は、ハウジング５の左右方向に架設されたガイド部材６と、パルスモータ７と、パルスモータ７の回転軸に接続されてこのパルスモータ７によって回転駆動される駆動プーリー８と、遊転プーリー９と、駆動プーリー８と遊転プーリー９との間に掛け渡され、キャリッジ３に接続されたタイミングベルト１０と、パルスモータ７の回転を制御するプリンタコントローラ１１（図２参照）とから構成してある。紙送り機構は、紙送りモータ１２、この紙送りモータ１２によって回転駆動される紙送りローラ１３及びプリンタコントローラ１１から構成され、記録紙４を記録動作に連動させて順次送り出す。

　上記の記録ヘッド２は、図３に示すように、内部に収容空部２０を形成した箱体状のケース２１と、収容空部２０内に固定された振動子ユニット２２と、ケース２１の先端面に接合された流路ユニット２３から構成されている。振動子ユニット２２は、櫛歯状の圧電振動子２４を固定板２５上に片持ち梁の状態で接合した構成である。この圧電振動子２４の自由端部の先端は、圧力室２６とは反対側の振動板表面に設けた島部２７に接合している。流路ユニット２３は、複数（本実施形態では９６個）のノズル開口３０…が列状に穿設されたノズルプレート３１と、圧力室２６や共通インク室３２を形成した流路形成基板３３と、圧力室２６や共通インク室３２の一方の開口を封止する振動板３４とを備え、ノズルプレート３１を流路形成基板３３の一方の面側に配置し、振動板３４をノズルプレート３１とは反対側となる他方の面側に配置して接合することで構成されている。
　そして、圧力室２６と共通インク室３２との間は、インク供給口３５により連通されている。従って、この流路ユニット２３には、共通インク室３２から圧力室２６を経てノズル開口３０に至る一連の個別インク流路が、ノズル開口３０に対応した複数形成される。

　上記構成の記録ヘッド２において、圧電振動子２４の自由端部を振動子長手方向に伸長させると、圧電振動子２４の先端に接合された島部２７がノズルプレート３１側に押される。これにより、振動板３４の島部周辺部分が変形して圧力室２６が収縮し、圧力室２６内のインクが加圧される。また、伸長状態の圧電振動子２４を収縮させると、弾性によって振動板３４が戻り変形して圧力室２６が膨張し、圧力室２６内が減圧される。このように、圧電振動子２４の伸縮状態を制御することで圧力室２６内のインク圧力が制御できる。このため、この記録ヘッド２では、圧力室２６内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。

　このような構成の記録ヘッド２においては、単位長さあたりのインクの質量を示すイナータンス、単位圧力あたりの容積変化を示すコンプライアンス、インクの内部損失を示すレジスタンス、圧電振動子２４が発生する圧力、及び、圧電振動子２４やインク等の体積速度等をパラメータにして定めた等価回路に基づき、圧力室２６内のインクの固有振動周期Ｔｃや圧電振動子２４の固有振動周期Ｔａ等を求めることができる。そして、本実施形態の記録ヘッド２では、インクの固有振動周期Ｔｃが８．４マイクロ秒であり、圧電振動子２４の固有振動周期Ｔａが４．５マイクロ秒であった。

　そして、画像や文字等を記録紙４上に記録する場合には、キャリッジ３を主走査方向に往復移動させ、この移動に連動して記録ヘッド２のノズル開口３０…からインク滴を吐出させる。また、この主走査に連動して、紙送りモータ１２は紙送りローラ１３を回転させて記録紙４を紙送り方向に移動させる。

　次に、例示したプリンタ１の電気的構成について説明する。図２に示すように、このプリンタ１は、プリンタコントローラ１１とプリントエンジン４０とを備えている。プリンタコントローラ１１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４１（以下、外部Ｉ／Ｆ４１と称する。）と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４２と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ４３と、ＣＰＵ等からなる制御部４４と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路４５と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号（ＣＯＭ）を発生する駆動信号発生回路４６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４０に送信するためのインターフェース４７（以下、内部Ｉ／Ｆ４７という）とを備えている。

　駆動信号発生回路４６は、本発明における駆動信号発生手段の一種であり、複数のパルスを含んだ一連の駆動信号を発生する。例えば、図４に示すように、微振動パルスＰＳ１、マイクロドットパルスＰＳ２、ミドルドットパルスＰＳ３、及び、制振パルスＰＳ４を一記録周期Ｔ内に含んだ一連の駆動信号ＣＯＭを発生する。なお、この駆動信号については、後で詳しく説明する。

　外部Ｉ／Ｆ４１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／Ｆ４１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。

　ＲＡＭ４２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／Ｆ４１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４４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、ドット毎の階調データ、つまりドットパターンデータが展開される。ＲＯＭ４３は、制御部４４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。

　制御部４４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４４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、ＲＯＭ４３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階調データに展開する。この階調データ（ＳＩ）は、例えば２ビットのデータで構成される。

　この展開された階調データは出力バッファに記憶されて、記録ヘッド２の１行分に相当する階調データが得られると、この１行分の階調データは、内部Ｉ／Ｆ４７を介して記録ヘッド２にシリアル伝送される。出力バッファから１行分の階調データが出力されると、中間バッファの内容が消去されて、次の中間コードに対する変換が行われる。また、制御部４４は、タイミング信号発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ４７を通じて記録ヘッド２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（ＣＯＭ）を構成する各パルスの供給開始タイミングを規定する。

　プリントエンジン４０は、記録ヘッド２の電気駆動系と、パルスモータ７と、紙送りモータ１２とを備えている。

　記録ヘッド２の電気駆動系は、第１シフトレジスタ５１及び第２シフトレジスタ５２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路５３及び第２ラッチ回路５４からなるラッチ回路と、デコーダ５５と、制御ロジック５６と、レベルシフタ５７と、スイッチ回路５８と、圧電振動子２４とを備えている。各シフトレジスタ５１，５２、各ラッチ回路５３，５４、デコーダ５５、スイッチ回路５８、及び、圧電振動子２４は、それぞれ記録ヘッド２の各ノズル開口３０に対応して複数設けられる。

　そして、この記録ヘッド２は、プリンタコントローラ１１からの階調データ（ＳＩ）に基づいてインク滴を吐出させる。即ち、プリンタコントローラ１１からの階調データは、発振回路４５からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ４７から第１シフトレジスタ５１及び第２シフトレジスタ５２にシリアル伝送される。プリンタコントローラ１１からの階調データは、例えば、（１０）、（０１）等の２ビットデータであり、各ドット毎、即ち、各ノズル開口３０毎に設定される。そして、全てのノズル開口３０に関する下位ビット（ビット０）のデータが第１シフトレジスタ５１に入力され、全てのノズル開口３０に関する上位ビット（ビット１）のデータが第２シフトレジスタ５２に入力される。

　第１シフトレジスタ５１には第１ラッチ回路５３が電気的に接続され、第２シフトレジスタ５２には第２ラッチ回路５４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１１からのラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路５３，５４に入力されると、第１ラッチ回路５３は階調データの下位ビットのデータをラッチし、第２ラッチ回路５４は階調データの上位ビットをラッチする。このような動作をする第１シフトレジスタ５１及び第１ラッチ回路５３と、第２シフトレジスタ５２及び第２ラッチ回路５４の組は、それぞれが記憶回路を構成し、デコーダ５５に入力される前の階調データを一時記憶する。

　各ラッチ回路５３，５４でラッチされた階調データは、デコーダ５５に入力される。このデコーダ５５は、２ビットの階調データを翻訳して４ビットの印字データを生成する。そして、このデコーダ５５、上記の制御部４４、シフトレジスタ５１，５２、及び、ラッチ回路５３，５４は、印字データ生成手段として機能し、階調データから印字データを生成する。

　この印字データの各ビットは、図８に示すように、駆動信号の各パルスＰＳ１〜ＰＳ４に対応しており、各パルスの選択情報として機能する。また、デコーダ５５には、制御ロジック５６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５６は、制御部４４と共にタイミング信号発生手段として機能しており、ラッチ信号及びチャンネル信号に同期してタイミング信号を発生する。

　デコーダ５５によって翻訳された４ビットの印字データは、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５７に入力される。このレベルシフタ５７は、電圧増幅器として機能し、印字データが「１」の場合には、スイッチ回路５８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。

　レベルシフタ５７で昇圧された「１」の印字データは、スイッチ手段として機能するスイッチ回路５８に供給される。このスイッチ回路５８の入力側には、駆動信号発生回路４６からの駆動信号が供給されており、スイッチ回路５８の出力側には圧電振動子２４が接続されている。印字データは、スイッチ回路５８の作動を制御する。例えば、スイッチ回路５８に加わる印字データが「１」である期間中は、駆動信号が圧電振動子２４に供給され、この駆動信号に応じて圧電振動子２４は変形する。一方、スイッチ回路５８に加わる印字データが「０」の期間中は、レベルシフタ５７からはスイッチ回路５８を作動させる電気信号が出力されないので、圧電振動子２４へは駆動信号が供給されない。要するに、印字データ「１」が設定されたパルスが選択的に圧電振動子２４に供給される。

　そして、以上の説明から分かるように、本実施形態では、制御部４４、シフトレジスタ５１，５２、ラッチ回路５３，５４、デコーダ５５、制御ロジック５６、レベルシフタ５７、及び、スイッチ回路５８が、本発明のパルス供給手段として機能しており、必要なパルスを駆動信号から選択し、この選択したパルスを圧電振動子２４に供給する。

　次に、駆動信号発生回路４６が発生する駆動信号（ＣＯＭ）ついて説明する。図４に示すように駆動信号は、微振動パルスＰＳ１、マイクロドットパルスＰＳ２、ミドルドットパルスＰＳ３、及び、制振パルスＰＳ４を一記録周期Ｔ内に含む一連の信号である。そして、駆動信号発生回路４６は、微振動パルスＰＳ１を記録周期Ｔにおける初期のタイミングで発生し、その後、マイクロドットパルスＰＳ２、ミドルドットパルスＰＳ３、制振パルスＰＳ４の順で発生する。

　ここで、微振動パルスＰＳ１は、ノズル開口３０付近のインクを攪拌するためのパルス信号であり、マイクロドットパルスＰＳ２は、マイクロドットに対応する極く少量のインク滴、例えば約３．０ピコリットル（以下ｐＬ）のインク滴をノズル開口３０から吐出させるための駆動パルスである。また、ミドルドットパルスＰＳ３は、ミドルドットに対応する少量のインク滴（例えば、約１０ｐＬのインク滴）をノズル開口３０から吐出させるための駆動パルスである。制振パルスＰＳ４は、ミドルドットパルスＰＳ３の供給に伴うメニスカスの振動を短時間で収束させるためのパルス信号である。そして、ミドルドットパルスＰＳ３は本発明の第１駆動パルスに相当し、マイクロドットパルスＰＳ２は本発明の第２駆動パルスに相当する。なお、本実施形態では、後述するように、マイクロドットパルスＰＳ２とミドルドットパルスＰＳ３とを続けて圧電振動子２４に供給することによって、ラージドットに対応する比較的多量のインク滴（約２０ｐＬのインク滴）を吐出させる。

　微振動パルスＰＳ１は、接地電位に近い最低電位ＶＬから微振動電位ＶＭ１まで一定の勾配で電圧を上昇させる第１充電要素Ｐ１と、微振動電位ＶＭ１を一定時間保持する第１ホールド要素Ｐ２と、微振動電位ＶＭ１から最低電位ＶＬまで一定の勾配で電圧を下降させる第１放電要素Ｐ３とからなる台形状のパルスによって構成してある。そして、本実施形態では、微振動電位ＶＭ１を最高電位ＶＨ１の４０％の電位に設定してある。

　このような微振動パルスＰＳ１を圧電振動子２４に供給することにより、圧電振動子２４が素子長手方向に僅かに収縮及び伸長し、圧力室２６が緩やかに膨張した後に収縮する。この膨張及び収縮に伴って圧力室２６内に圧力変動が生じ、メニスカスが微振動する。即ち、微振動膨張要素としての第１充電要素Ｐ１が圧電振動子２４に供給されると圧電振動子２４が僅かに収縮し、圧力室２６が緩やかに膨張して室内が減圧される。次に、微振動膨張ホールド要素としての第１ホールド要素Ｐ２が供給されると微振動電位ＶＭ１が保たれるので、圧力室２６内の膨張状態が短い時間に亘って維持される。その後、微振動収縮要素としての第１放電要素Ｐ３が供給されると圧電振動子２４が僅かに伸長し、圧力室２６が緩やかに収縮して室内が少し加圧される。その結果、圧力室２６内のインクが比較的緩やかに減圧及び加圧されてメニスカスが微振動する。

　マイクロドットパルスＰＳ２は、本発明における他の駆動パルスの一つでもあり、ミドルドットパルスＰＳ３よりも吐出されるインク滴の量が少ない。このマイクロドットパルスＰＳ２は、最低電位ＶＬから最高電位ＶＨ１まで比較的急峻な勾配で電圧を上昇させる第２充電要素Ｐ４と、最高電位ＶＨ１を極く短時間保持する第２ホールド要素Ｐ５と、最高電位ＶＨ１から中間電位ＶＭ２まで一定の勾配で電圧を下降させる第２放電要素Ｐ６と、中間電位ＶＭ２を極く短時間保持する第３ホールド要素Ｐ７と、中間電位ＶＭ２から最低電位ＶＬまで一定の勾配で電圧を下降させる第３放電要素Ｐ８とからなり、２段放電部分を有するパルスによって構成してある。

　そして、本実施形態では、中間電位ＶＭ２を最高電位ＶＨ１の６０％の電位に設定している。また、第２充電要素Ｐ４の供給時間を圧力室２６内のインクの固有振動周期Ｔｃに基づいて設定している。具体的には、第２充電要素Ｐ４の供給時間を、インクの固有振動周期Ｔｃ（８．４マイクロ秒）に略等しい８．０マイクロ秒に設定している。

　このようなマイクロドットパルスＰＳ２を圧電振動子２４に供給すると、第２充電要素Ｐ４の供給によってメニスカスが圧力室２６の内部側に引き込まれる。そして、この引き込まれた際のメニスカスの挙動を利用して、マイクロドットに対応する極く微量のインク滴が吐出される。

　即ち、第２充電要素Ｐ４が圧電振動子２４に供給されると、圧電振動子２４が急速に収縮して圧力室２６が大きく膨張される。これに伴い圧力室２６内が大きく減圧されて、メニスカスが圧力室２６側に大きく引き込まれる。このとき、メニスカスの中心部分については、圧力室２６の減圧の影響を大きく受けて圧力室２６側に引き込まれるが、その後反動によって吐出方向へ伸長する。従って、メニスカスの中心部分は吐出方向に柱状に延びる。続いて、第２放電要素Ｐ６が供給されて、圧電振動子２４には伸長方向の力が付与される。その結果、圧力室２６の収縮によってインクが加圧されてメニスカスの中心部分に生成されたインク柱がちぎれ、この部分が極く微量のインク滴として吐出される。

　ミドルドットパルスＰＳ３は、最低電位ＶＬから第２最高電位ＶＨ２まで一定の勾配で電圧を上昇させる第３充電要素Ｐ９（本発明の膨張要素に相当）と、第２最高電位ＶＨ２を所定時間に亘って保持する第４ホールド要素Ｐ１０（本発明の膨張ホールド要素に相当）と、第２最高電位ＶＨ２から最低電位ＶＬまで一定の勾配で電圧を下降させる第４放電要素Ｐ１１（本発明の吐出要素に相当）とからなる台形状のパルス信号によって構成してある。

　そして、本実施形態では、第３充電要素Ｐ９の供給時間、及び、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間については、圧力室２６内のインクの固有振動周期Ｔｃに揃えている。具体的には、第３充電要素Ｐ９の供給時間を８．０マイクロ秒に設定してあり、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間は１０．０マイクロ秒に設定してある。言い換えると、各要素の供給時間を、インクの固有振動周期Ｔｃ（８．４マイクロ秒）の８０％である６．８マイクロ秒から固有振動周期Ｔｃの１２０％である１０．０マイクロ秒の範囲内に設定している。さらに、第４放電要素Ｐ１１の供給時間は、圧電振動子２４の固有振動周期Ｔａと略等しい４．５マイクロ秒に設定している。

　このようなミドルドットパルスＰＳ３を圧電振動子２４に供給すると、第３充電要素Ｐ９の供給によって圧電振動子２４が収縮して圧力室２６が膨張し、第４ホールド要素Ｐ１０の供給期間中に亘って圧力室２６の膨張状態が維持される。そして、この期間においてはメニスカスが自由振動をする。その後、第４放電要素Ｐ１１の供給によって圧電振動子２４が伸長して圧力室２６が収縮し、ミドルドットに対応する少量のインク滴が吐出される。

　このとき、ミドルドットパルスＰＳ３を構成する第３充電要素Ｐ９、第４ホールド要素Ｐ１０及び第４放電要素Ｐ１１を上記の如く定めたので、所要量のインク滴を吐出させるための駆動電圧（第２最高電位ＶＨ２から最低電位ＶＬまでの電位差。以下、駆動電圧ＶＨＭと称する。）を低くすることができる。さらに、クロストークの発生を防止したり、振動特性を向上させたりすることもできる。これにより、インク滴の吐出を安定化することができる。なお、この理由については、後で詳しく説明する。

　制振パルスＰＳ４は、最低電位ＶＬから制振電位ＶＭ３まで一定の勾配で電圧を上昇させる第４充電要素Ｐ１２と、制振電位ＶＭ３を極く短時間保持する第５ホールド要素Ｐ１３と、制振電位ＶＭ３から最低電位ＶＬまで一定の勾配で電圧を下降させる第５放電要素Ｐ１４とからなる台形状のパルス信号によって構成してある。そして、本実施形態では、制振電位ＶＭ３を最高電位ＶＨ１の３０％の電位に設定してある。

　このような制振パルスＰＳ４を圧電振動子２４に供給することにより、ミドルドットパルスＰＳ３の供給に伴うメニスカスの振動を短い時間で収束させることができる。

　即ち、制振膨張要素としての第４充電要素Ｐ１２が圧電振動子２４に供給されると、圧力室２６が緩やかに膨張して室内が減圧される。その後、制振収縮要素としての第５放電要素Ｐ１４が供給されると、圧力室２６が緩やかに収縮して室内が少し加圧される。そして、この制振パルスＰＳ４の供給タイミングは、ミドルドットパルスＰＳ３の供給により振動しているメニスカスに対し、逆位相の振動を与え得るタイミングに規定されている。言い換えると、ミドルドットに対応するインク滴の吐出後における圧力室２６の残留振動を打ち消し得るタイミングに規定されている。その結果、ミドルドットに対応するインク滴の吐出に伴うメニスカスの振動が短時間で収束される。

　次に、上記したミドルドットパルスＰＳ３の作用について説明する。このミドルドットパルスＰＳ３は、特に、第４ホールド要素Ｐ１０が圧力室２６内のインクの固有振動周期Ｔｃに揃えられている点に特徴がある。以下、この相違点を中心に作用の説明をする。

　このミドルドットパルスＰＳ３では、膨張要素である第３充電要素Ｐ９の供給により圧力室２６を膨張させ、膨張ホールド要素である第４ホールド要素Ｐ１０によってこの膨張状態を維持し、その後に、吐出要素である第４放電要素Ｐ１１を供給して圧力室２６を収縮させてインク滴を吐出させている。

　この一連の動作において、第３充電要素Ｐ９を固有振動周期Ｔｃに略等しい８．０マイクロ秒に亘って圧電振動子２４に供給しているので、圧電振動子２４の収縮を圧力室２６の膨張速度に同調させることができ、圧力室２６を効率良く膨張させることができる。これにより、メニスカスの無駄な振動を極力低く抑えることができる。また、第４放電要素Ｐ１１を圧電振動子２４の固有振動周期Ｔａに略等しい４．５マイクロ秒に設定しているので、撓み等の無駄な動きをさせずに圧電振動子２４を確実に伸長させることができる。これにより、膨張状態の圧力室２６を確実に収縮させることができる。

　また、上記の第４ホールド要素Ｐ１０を固有振動周期Ｔｃに略等しい１０．０マイクロ秒に亘って圧電振動子２４に供給した後、第４放電要素Ｐ１１を供給している。ここで、第４放電要素Ｐ１１の供給開始タイミングは、圧力室２６内の減圧によって圧力室側に引き込まれたメニスカスが、その自由振動によって再度ノズル開口縁まで戻ってきたタイミングである。このため、ノズル開口３０がインクで満たされた状態から圧力室２６の収縮が開始し、いわゆる押し打ちに近い状態でインク滴の吐出が行われる。従って、ノズル開口３０に充填されたインクの分だけ、駆動電圧ＶＨＭを低くしても所要量のインク滴を吐出させることができる。また、このタイミングでは、画像の記録に必要な適正速度でインク滴を飛翔させることができる。

　このことを、図５のグラフに基づいて説明する。この図５には、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間〔Ｐｗｈｍ１〕を変化させた場合において、ミドルドットのインク滴を吐出させるために必要な駆動電圧ＶＨＭの変化を、丸印を付した線分で示してある。また、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を変化させた際におけるインク滴の飛翔速度を、四角印を付した線分で示してある。なお、この飛翔速度は、９６個のノズル開口３０…の全てからインク滴を吐出させた際の飛翔速度である。

　丸印の線分で示されるように、供給時間が１．０マイクロ秒の場合における駆動電圧ＶＨＭは２３．４Ｖである。そして、この駆動電圧ＶＨＭは供給時間が長くなるほど大きくなり、供給時間が３．５〜４．０マイクロ秒の場合に駆動電圧ＶＨＭは最も大きくなって２５．５Ｖとなる。それ以降は供給時間が長くなるほど駆動電圧ＶＨＭは低くなり、供給時間が８．０〜１０．０マイクロ秒の場合に駆動電圧ＶＨＭは最も低くなって２１．０Ｖで済む。さらに、この１０．０マイクロ秒を越えると駆動電圧は再度高くなるが、そのピークは２２．０Ｖ（１１．５〜１２．５マイクロ秒）であり、駆動電圧ＶＨＭの最大値より低い。

　また、四角印の線分で示されるように、供給時間が１．０マイクロ秒の場合における飛翔速度は最も速く１２．６９ｍ／ｓである。そして、この飛翔速度は供給時間が長くなるほど遅くなり、供給時間が５．０マイクロ秒の場合に最も遅くなって７．１７ｍ／ｓとなる。そして、それ以降は供給時間が長くなるほど飛翔速度は速くなり、供給時間が７．５〜８．０マイクロ秒の場合の飛翔速度は８．６６ｍ／ｓとなる。さらに、それ以降は供給時間が長くなるほど飛翔速度は遅くなり、１０．０マイクロ秒では飛翔速度が７．８２ｍ／ｓとなり、１１．０〜１３．０マイクロ秒では７．２０ｍ／ｓ前後となる。

　これらの線分を見ると判るように、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間の長さに応じて駆動電圧ＶＨＭは周期的に増減し、この周期がインクの固有振動周期Ｔｃに略一致している。このことから、駆動電圧ＶＨＭは、第３充電要素Ｐ９の供給終了後におけるインク圧力の状態、つまり、メニスカスの状態に依存して変化すると考えられる。同様に、インク滴の飛翔速度も周期的に変化する傾向があるので、やはり、メニスカスの状態に依存して変化すると考えられる。そこで、第３充電要素Ｐ９の供給終了後におけるインク圧力の状態を、メニスカスの動きに基づいて考察する。

　まず、所定量のインク滴を吐出させるための駆動電圧ＶＨＭに関し、この駆動電圧は、圧力室２６の収縮開始時点でのメニスカスの位置に応じて変化すると考えられる。即ち、同じ量のインク滴を吐出させる際において、収縮開始時点でのメニスカスの位置がノズル開口の開口縁に近い方が、遠いよりも駆動電圧ＶＨＭを低くすることができる。これは、ノズル開口内がインク液で満たされていると、圧力室２６の収縮力がインク滴の吐出に直接的に作用するのに対し、ノズル開口内がインク液で満たされていないと、圧力室２６の収縮力をメニスカスの移動にも使わなければならず、より大きく収縮させる必要があるからである。

　また、インク滴の飛翔速度に関し、この飛翔速度は、メニスカスの張力に応じて変化すると考えられる。即ち、メニスカスの張力が高い状態でインク滴を吐出させた方が、メニスカスの張力が低い状態でインク滴を吐出させた場合よりも飛翔速度が速くなる。これは、弓の弦を大きく引っ張った方が、小さく引っ張った時よりも、矢の飛翔速度が速くなるのと同じ理由である。

　そして、第３充電要素Ｐ９の供給終了後から２．０マイクロ秒が経過した時点で第４放電要素Ｐ１１を供給した場合、つまり、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を２．０マイクロ秒に設定した場合には、インク滴の飛翔速度Ｖｍは９．６７ｍ／ｓと速く、必要な駆動電圧ＶＨＭは２４．８Ｖとこのグラフの範囲内で比較的高いレベルにある。このことから、図６（ａ）に示すように、メニスカスは、中心部分がノズル開口３０の開口面から圧力室２６側に大きく引き込まれた状態と考えられる。従って、このタイミングで圧力室２６の収縮を開始すると、メニスカスが引き込まれている分、駆動電圧ＶＨＭを比較的大きく設定しないと所要量のインク滴が吐出できない。また、メニスカスの張力が高いレベルにあるので、インク滴の飛翔速度も速くなっている。

　第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を３．０マイクロ秒に設定した場合には、インク滴の飛翔速度Ｖｍは８．１５ｍ／ｓであり、供給時間が２．０マイクロ秒のときよりも遅くなっている。一方、必要な駆動電圧ＶＨＭは２５．４Ｖであり、供給時間が２．０マイクロ秒のときよりも高くなっている。このことから、図６（ｂ）に示すように、メニスカスは、周縁部分が中心部分に追いつき、圧力室側に大きく凹んだ状態になっていると考えられる。従って、このタイミングで圧力室２６の収縮を開始すると、メニスカスが引き込まれている分、駆動電圧ＶＨＭを比較的大きく設定しないと所要量のインク滴が吐出できない。また、メニスカスは、吐出する側に移動方向を変えようとしているので張力が下がり、供給時間が２．０マイクロ秒の場合よりもインク滴の飛翔速度が遅くなっている。

　第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を４．０〜５．０マイクロ秒に設定した場合には、インク滴の飛翔速度Ｖｍは７．４７ｍ／ｓ（４．０マイクロ秒），７．１７ｍ／ｓ（５．０マイクロ秒）であり、供給時間が３．０マイクロ秒のときよりも遅くなっている。一方、必要な駆動電圧ＶＨＭは２５．５Ｖ（４．０マイクロ秒），２４．４Ｖ（５．０マイクロ秒）であり、下がる傾向が見られている。このことから、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、メニスカスは、依然として大きく凹んだ状態にあって、吐出方向に移動を開始した状態であると考えられる。なお、この状態において、メニスカスは、中心部分の方が周縁部分に比べて動きやすいので、反動で中心部分が周縁部分から僅かに盛り上がった状態になっていると考えられる。

　第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を６．０〜７．０マイクロ秒に設定した場合には、インク滴の飛翔速度Ｖｍは７．８６ｍ／ｓ（６．０マイクロ秒），８．４８ｍ／ｓ（７．０マイクロ秒）であり、供給時間が５．０マイクロ秒のときよりも速くなっている。一方、必要な駆動電圧ＶＨＭは２２．９Ｖ（６．０マイクロ秒），２１．８Ｖ（７．０マイクロ秒）であり、供給時間が５．０マイクロ秒のときよりも、さらに低くなっている。このことから、図６（ｅ），（ｆ）に示すように、メニスカスは、ノズル開口の途中を開口縁に向かって移動している最中であると考えられる。

　第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を８．０マイクロ秒と、固有振動周期Ｔｃと略等しく設定した場合には、インク滴の飛翔速度Ｖｍは８．６６ｍ／ｓであり、供給時間が７．０マイクロ秒のときよりも少し速くなっている。一方、必要な駆動電圧ＶＨＭは２１．０Ｖであり、供給時間が７．０マイクロ秒のときよりも、さらに低くなっている。このことから、図６（ｇ）に示すように、引き込まれたメニスカスが、その自由振動によってノズル開口３０の開口縁から吐出側に少し盛り上がった状態と考えられる。従って、この状態から圧力室２６の収縮を開始した場合には、ノズル開口３０の開口縁までインクが満たされているので、上記したように駆動電圧ＶＨＭを低く設定しても所要量のインク滴を吐出させることができる。さらに、この場合においてメニスカスは、定常状態、即ち、ノズル開口の開口縁付近で静定している状態よりも吐出側（外側）に盛り上がった状態になっている。このため、定常状態から圧力室２６を収縮させる所謂押し打ちよりも効率よく、つまり、低い駆動電圧で所望量のインク滴を吐出させることができる。

　第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を９．０〜１０．０マイクロ秒に設定した場合には、インク滴の飛翔速度Ｖｍは８．４８ｍ／ｓ（９．０マイクロ秒），７．８２ｍ／ｓ（１０．０マイクロ秒）である。一方、必要な駆動電圧ＶＨＭは２０．９Ｖ（９．０マイクロ秒），２１．０Ｖ（１０．０マイクロ秒）である。このことから、図６（ｇ）に示すように、メニスカスは、依然としてノズル開口３０の開口縁から吐出側に少し盛り上がった状態にあると考えられる。また、メニスカスは、移動方向を変えている最中であると考えられる。従って、供給時間が９．０〜１０．０マイクロ秒の場合にも、駆動電圧ＶＨＭを低く設定しても所要量のインク滴を吐出させることができる。

　なお、供給時間を１１．５〜１２．５マイクロ秒に設定した場合には、第３充電要素Ｐ９の供給後からの経過時間が固有振動周期Ｔｃの１．５倍程度であるが、振動の減衰等によってメニスカスの引き込み量は、３．５〜４．０マイクロ秒の場合よりも少ない。従って、このタイミングで圧力室２６の収縮を開始すると、メニスカスが引き込まれている分、駆動電圧ＶＨＭを、８．０〜１０．０マイクロ秒の場合よりも多少大きく設定することで所要量のインク滴が吐出される。

　そして、本実施形態のミドルドットパルスＰＳ３は、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間が１０．０マイクロ秒であるので駆動電圧ＶＨＭは２１．０Ｖで済む。これに対し、従来のミドルドットパルスは、膨張ホールド要素の供給時間が１．０マイクロ秒なので２３．４Ｖと高い駆動電圧ＶＨＭが必要であった。このように、所要量のインク滴を吐出させるのに必要な駆動電圧ＶＨＭを低くできると、プリンタ１の省電力化が図れて好ましい。また、圧力室２６（振動板３４）に加える外力を少なくできるので、インク滴の吐出時におけるインク滴の量や飛翔方向の安定化にも寄与する。

　また、本実施形態では、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を１０．０マイクロ秒と比較的長めに設定しているので、膨張に伴う圧力室２６の振動が少し収まってからインク滴を吐出させることができる。この点でも、インク滴の安定吐出が図れる。

　さらに、駆動電圧ＶＨＭを低くできたことにより、インク滴の飛翔速度の最適化も図れる。一般に、インク滴の飛翔速度には最適値があると考えられている。即ち、飛翔速度が速すぎるとインク滴の飛翔方向や量が不安定になると考えられ、遅すぎると印刷記録媒体への着弾位置が不安定になってしまうと考えられている。これらの諸条件を考慮すると、インク滴の飛翔速度は８ｍ／ｓ前後が最適であると考えられる。

　そして、本実施形態では第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間が１０．０マイクロ秒なので、飛翔速度は７．８２ｍ／ｓとなり、最適値である８．０ｍ／ｓに近い値が得られる。なお、従来のミドルドットパルスでは膨張ホールド要素の供給時間が１．０マイクロ秒なので、飛翔速度は１２．６９ｍ／ｓであり、最適値である８．０ｍ／ｓよりもかなり速い速度になってしまう。

　ところで、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を固有振動周期Ｔｃに揃えることにより、クロストークの発生を抑えることもできる。このクロストークは、１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時のインク滴の飛翔速度と、全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時のインク滴の飛翔速度との速度差で表すことができる。即ち、この速度差が大きいほどクロストークが大きいということができ、インク滴の吐出が不安定であるといえる。

　ここで、図７は、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間〔Ｐｗｈｍ１〕を変化させた際におけるクロストークを示す図である。具体的には、１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時の飛翔速度を基準（１００％）とした際において、全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時の飛翔速度の比率をＣ／Ｔ〔％〕で示している。例えば、この図でＣ／Ｔ〔％〕が０％ということは、１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時と、全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時とで、飛翔速度が等しいことを意味する。また、Ｃ／Ｔ〔％〕が−５％ということは、１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時よりも、全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時の方が、インク滴の飛翔速度が５％遅くなっていることを意味する。

　図７の線分で示されるように、供給時間が１．０マイクロ秒のＣ／Ｔ値は−５．７％であり、１．５マイクロ秒のＣ／Ｔ値は−３．３％であり、何れも良好な値を示している。このＣ／Ｔ値は供給時間が４．０〜７．０マイクロ秒の範囲で最も悪くなり、−２５．０％以上になる。そして、供給時間がさらに長くなるとＣ／Ｔ値が向上され、供給時間が１０．０マイクロ秒のＣ／Ｔ値は−６．２％となる。さらに、それ以降はＣ／Ｔ値は再び悪くなり、供給時間が１３．０マイクロ秒のＣ／Ｔ値は−１６．１％になる。

　そして、本実施形態のミドルドットパルスＰＳ３では第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間が１０．０マイクロ秒なのでＣ／Ｔ値は−６．２％である。一方、従来のミドルドットパルスでは膨張ホールド要素の供給時間が１．０マイクロ秒なのでＣ／Ｔ値は−５．７％である。即ち、クロストークに関しては、本実施形態のミドルドットパルスＰＳ３も従来のミドルドットパルスも共に良好な値が得られる。

　ここで、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を固有振動周期Ｔｃに揃えてもクロストークの発生が抑えられた理由について考察する。図５に四角印の線分で示したように、インク滴の飛翔速度は、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間の長さに応じて周期的に変化する。この飛翔速度は、１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時と、全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時とで相違するが、飛翔速度の変動周期も１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時と全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時とで相違すると考えられる。そして、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を固有振動周期Ｔｃにあわせることで、１つのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時の飛翔速度と全てのノズル開口３０からインク滴を吐出させた時の飛翔速度の速度差が少なくなり、クロストークの発生が抑えられたと考えられる。

　次に、図８を参照して、上記の駆動信号から各パルスを選択して多階調の記録を行う手順について説明する。なお、以下の説明では、ドットを記録しないで（つまり、インク滴の吐出を行わないで）メニスカスを微振動させる無ドット（階調値１）と、極く少量のインク滴を吐出させて記録するマイクロドット（階調値２）と、少量のインク滴を吐出させて記録するミドルドット（階調値３）と、比較的多量のインク滴を吐出させて記録するラージドット（階調値４）の４パターンによって、階調表現を行う場合について説明する。

　この場合、階調値１を（００）、階調値２を（０１）、階調値３を（１０）、階調値４を（１１）とすることで、各階調値を２ビットの階調データで表すことができる。そして、パルス供給手段（制御部４４、シフトレジスタ５１，５２、ラッチ回路５３，５４、デコーダ５５、制御ロジック５６、レベルシフタ５７、及び、スイッチ回路５８）は、ノズル開口３０から吐出させるインク滴の量に応じて、各パルスＰＳ１〜ＰＳ４を選択的に圧電振動子２４に供給する。

　階調値１の場合、つまり、メニスカスを微振動させる場合には、微振動パルスＰＳ１を圧電振動子２４に供給する。即ち、階調値１を示す階調データ（００）をデコーダ５５によって翻訳させ、４ビットの印字データ（１０００）を生成させる。そして、この印字データを構成する各ビットのデータを、微振動パルスＰＳ１、マイクロドットパルスＰＳ２、ミドルドットパルスＰＳ３、制振パルスＰＳ４の発生期間に亘って順次デコーダ５５から出力させることで、データ「１」の期間中に亘ってスイッチ回路５８を接続状態にする。これにより、駆動信号の中から微振動パルスＰＳ１が選択的に圧電振動子２４に供給され、メニスカスが微振動する。その結果、ノズル開口３０付近のインクが撹拌される。

　階調値２の場合、つまり、マイクロドットを記録する場合には、マイクロドットパルスＰＳ２を圧電振動子２４に供給する。即ち、階調値２を示す階調データ（０１）をデコーダ５５によって翻訳させ、４ビットの印字データ（０１００）を生成させる。そして、これらの各ビットのデータを、微振動パルスＰＳ１〜制振パルスＰＳ４の発生期間に亘って順次デコーダ５５から出力させる。これにより、駆動信号の中からマイクロドットパルスＰＳ２のみが選択的に圧電振動子２４に供給され、極く少量のインク滴がノズル開口３０から吐出される。その結果、記録紙４上には小ドットが記録される。

　階調値３の場合、つまり、ミドルドットを記録する場合には、ミドルドットパルスＰＳ３と制振パルスＰＳ４とを圧電振動子２４に供給する。即ち、階調値３を示す階調データ（１０）をデコーダ５５によって翻訳させ、４ビットの印字データ（００１１）を生成させる。そして、この印字データの各ビットを、微振動パルスＰＳ１〜制振パルスＰＳ４の発生期間に亘って順次デコーダ５５から出力させる。これにより、駆動信号の中からミドルドットパルスＰＳ３と制振パルスＰＳ４とが選択的に圧電振動子２４に供給され、記録紙４上にはミドルドットが記録される。

　階調値４の場合、つまり、ラージドットの記録を行う場合には、マイクロドットパルスＰＳ２、ミドルドットパルスＰＳ３及び制振パルスＰＳ４を圧電振動子２４に供給する。即ち、階調値４を示す階調データ（１１）をデコーダ５５によって翻訳させ、４ビットの印字データ（０１１１）を生成させる。そして、この印字データの各ビットを、微振動パルスＰＳ１〜制振パルスＰＳ４の発生期間に亘って順次デコーダ５５から出力させる。これにより、駆動信号の中からマイクロドットパルスＰＳ２とミドルドットパルスＰＳ３と制振パルスＰＳ４とが選択的に圧電振動子２４に供給され、マイクロドットパルスＰＳ２に対応するインク滴と、ミドルドットパルスＰＳ３に対応するインク滴とが続けてノズル開口３０から吐出される。その結果、記録紙４上にはラージドットが記録される。

　そして、この場合において、ミドルドットの第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間を、固有振動周期Ｔｃに揃えて比較的長く設定しているので、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間をマイクロドットの供給に伴うメニスカスの振動の収束時間としても使用することができる。これにより、マイクロドットパルスＰＳ２の発生終了時点からミドルドットパルスＰＳ３の発生開始時点までの時間を短くしても、ミドルドットのインク滴を安定した状態で吐出させることができる。これにより、一記録周期を短くすることができ、記録速度の向上も図れる。

　ところで、本発明は上記した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いて種々の変形が可能である。例えば、第４ホールド要素Ｐ１０の供給時間は、固有振動周期Ｔｃに揃えられていればよく、固有振動周期Ｔｃのｎ倍（ｎは２以上の自然数）であってもよい。また、記録ヘッド２に用いられる圧電振動子に関し、縦振動モードの圧電振動子２４に代えて撓み振動モードの圧電振動子を用いてもよい。

　また、例示した駆動信号は、量が異なる複数種類のインク滴を吐出させる駆動パルス（マイクロドットパルスＰＳ２、ミドルドットパルスＰＳ３）を一記録周期Ｔ内に含んでいるが、この駆動信号に限定されるものではない。例えば、一記録周期Ｔ内に含まれる複数の駆動パルスを、複数のミドルドットパルスＰＳ３（第１駆動パルス）によって構成し、このミドルドットパルスＰＳ３の圧電振動子２４への供給回数を異ならせることで、階調記録を行うようにしてもよい。

本発明に係るインクジェット式プリンタの構造を示す斜視図である。 プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。 記録ヘッドの構成を説明する断面図である。 駆動信号を説明する図である。 所要量のインク滴を吐出させるための駆動電圧及びインク滴の飛翔速度と、第４ホールド要素の供給時間との関係を説明するチャートである。 （ａ）〜（ｇ）は、インク滴の吐出時におけるメニスカスの時間毎の変化を説明する模式図である。 クロストークと第４ホールド要素の供給時間との関係を説明するチャートである。 駆動信号と階調値等との関係を説明する図である。

符号の説明

１…インクジェット式プリンタ，２…記録ヘッド，３…キャリッジ，４…記録紙，５…ハウジング，６…ガイド部材，７…パルスモータ，８…駆動プーリー，９…遊転プーリー，１０…タイミングベルト，１１…プリンタコントローラ，１２…紙送りモータ，１３…紙送りローラ，２０…収容空部，２１…ケース，２２…振動子ユニット，２３…流路ユニット，２４…圧電振動子，２５…固定板，２６…圧力室，２７…島部，３０…ノズル開口，３１…ノズルプレート，３２…共通インク室，３３…流路形成基板，３４…振動板，３５…インク供給口，４０…プリントエンジン，４１…外部インターフェース，４２…ＲＯＭ，４３…ＲＡＭ，４４…制御部，４５…発振回路，４６…駆動信号発生回路，４７…内部インターフェース，５１…第１シフトレジスタ，５２…第２シフトレジスタ，５３…第１ラッチ回路，５４…第２ラッチ回路，５５…デコーダ，５６…制御ロジック，５７…レベルシフタ

Claims (8)

1. 　ノズル開口に連通した圧力室及びこの圧力室内のインク圧力を変化させる圧電振動子を有する記録ヘッドと、駆動パルスを含んだ一連の駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを選択して圧電振動子に供給可能なパルス供給手段とを備え、駆動パルスの供給により圧電振動子を作動させてノズル開口からインク滴を吐出させるようにしたインクジェット式記録装置において、
   　前記駆動信号発生手段は、圧力室を膨張させる膨張要素、膨張要素による膨張状態を保持する膨張ホールド要素、及び膨張ホールド要素によって膨張状態が維持された圧力室を収縮してインク滴を吐出させる吐出要素を備えた第１駆動パルスを含む駆動信号を発生し、
   　該第１駆動パルスにおける膨張ホールド要素の供給時間を圧力室内のインクの固有振動周期に揃え、前記膨張要素の供給時間を圧力室内のインクの固有振動周期に揃えたことを特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 　前記吐出要素の供給時間を圧電振動子の固有振動周期に揃え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。
3. 　膨張ホールド要素の供給時間を、圧力室内のインクの固有振動周期の８０％〜１２０％の範囲内に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
4. 　前記駆動信号発生手段は、一記録周期内に複数の駆動パルスを含んだ駆動信号を発生し、
   　パルス供給手段は、ノズル開口から吐出させるインク滴の量に応じて、駆動パルスを選択的に供給することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のインクジェット式記録装置。
5. 　一記録周期内に含まれる複数の駆動パルスを、第１駆動パルスと、吐出されるインク滴の量が第１駆動パルスとは異なる他の駆動パルスとから構成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。
6. 　前記他の駆動パルスを、吐出されるインク滴の量が第１駆動パルスよりも少ない第２駆動パルスによって構成した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。
7. 　前記他の駆動パルスは、第１駆動パルスよりも前に発生されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のインクジェット式記録装置。
8. 　一記録周期内に含まれる複数の駆動パルスを第１駆動パルスによって構成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。
   

Images