JP2009234175A - 液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体を吐出するノズル開口の数に拘わらず、液体吐出特性を常に一定に揃えることができると共に消費電力を低減した液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドを具備し、吐出信号による前記前記ノズル開口から液体を吐出する吐出ノズルからの液体の吐出タイミングに合わせて、液体を吐出させない休止ノズルを選択して、選択した休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に第１非吐出信号を供給すると共に、非選択の前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に第２非吐出信号を供給して、第１非吐出信号及び第２非吐出信号によって圧力発生手段を駆動することにより、圧力発生手段に液体が吐出されない程度に圧力発生室を加圧させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法に関する。

インクジェット式プリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置は、インクカートリッジやインクタンク等のインク貯留手段に貯留されたインクを、インク滴として吐出可能なインクジェット式記録ヘッドを有する。

ここで、インクジェット式記録ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室と、複数の圧力発生室に連通する共通の液体室であるリザーバと、圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段とを具備する。そして、インクジェット式記録ヘッドに搭載される圧力発生手段としては、例えば、縦振動型の圧電素子、撓み振動型の圧電素子、静電気力を用いたもの、発熱素子を用いたものなどが挙げられる。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、あるノズル開口からインクを吐出した際に、圧力発生手段の動作による圧力発生室のインクの圧力変動に伴い、圧力発生室を画成する隔壁が隣の圧力発生室側に撓み変形して、圧力損失が発生し、インクの飛翔速度の低下や、インク吐出量の減少等の吐出特性が変化する虞がある。また、このような圧力損失は、圧力発生室を画成する隔壁の変形によるものだけではなく、圧力発生室とリザーバとの間でも発生する。

このため、インクを吐出する吐出ノズルの吐出タイミングに合わせて、吐出ノズルの隣に位置する休止ノズルに対応する圧力発生手段にインクを吐出しない程度の駆動を行わせるようにした液体噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１５１２７号公報

しかしながら、特許文献１では、インクを吐出する吐出ノズル以外の全ての休止ノズルにインクを吐出しない程度の駆動を行わせているため、消費電力が増大してしまうという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、液体を吐出するノズル開口の数に拘わらず、液体吐出特性を常に一定に揃えることができると共に消費電力を低減した液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドを具備し、前記圧力発生手段に前記ノズル開口から液体を吐出させるように前記圧力発生室を加圧させる吐出信号と、前記圧力発生手段に前記ノズル開口から液体を吐出させない程度に前記圧力発生室を加圧させる非吐出信号とを供給可能に具備し、前記非吐出信号が、前記吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第１非吐出信号と、該第１非吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第２非吐出信号とで構成され、前記吐出信号による前記ノズル開口から液体を吐出する吐出ノズルからの液体の吐出タイミングに合わせて、液体を吐出させない休止ノズルを選択して、選択した休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記第１非吐出信号を供給すると共に、非選択の前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記第２非吐出信号を供給することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、吐出ノズルの液滴の吐出タイミングに合わせて、選択した休止ノズルに対応する圧力発生手段に第１非吐出信号を供給して非吐出駆動を行わせることで、圧力発生室を画成する隔壁やリザーバを介した圧力損失を低減することができる。また、全ての休止ノズルに対応する圧力発生手段に第１非吐出信号又は第２非吐出信号を供給して駆動することで、液体を吐出するノズル開口の数に拘わらず、圧力発生手段の駆動による圧力発生室が設けられた流路基板の変形量を均一化することができる。これにより液滴を吐出するノズル開口の数や位置に拘わらず、液滴の飛翔速度の低下や液適量の減少等の吐出特性のばらつきを抑制して吐出特性を均一化することができる。また、非選択の休止ノズルに対応する圧力発生手段を第２非吐出信号で駆動することで、消費電力を減少させることができる。

ここで、前記第１非吐出信号を前記吐出ノズルの周辺の当該吐出ノズルの隣に位置する少なくとも１つの前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に供給することが好ましい。これによれば、吐出ノズルの圧力損失をより確実に低減することができる。

また、前記第１非吐出信号は、前記吐出信号の電圧成分を１００とした場合に、１０〜５０％の電圧成分を有することが好ましい。これによれば、液体の吐出特性の均一化及び液体の吐出安定性の向上を図ることができる。

また、前記第１非吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングを、前記吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングに揃えることが好ましい。これによれば、吐出ノズルと休止ノズルとで圧力発生室の液体の加圧が同時に行われるので、吐出ノズルの圧力発生室から休止ノズルの圧力発生室への圧力損失を確実に低減させることができると共に、圧力発生手段の駆動により流路基板が変形するタイミングが同じとなり、液体の吐出特性を均一化することができる。

また、前記第１非吐出信号の電圧変化は、前記吐出信号の電圧変化と同じタイミングで発生されたものであることが好ましい。これによれば、吐出信号と第１非吐出信号とで、圧力発生室の液体に圧力変動を与えるタイミングを合致させることができ、圧力損失をより効果的に抑制することができる。

また、前記第２非吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングを、前記吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングに揃えることが好ましい。これによれば、吐出ノズルと非選択の休止ノズルとで圧力発生室の液体の加圧が同時に行われるので、吐出ノズルの圧力発生室から休止ノズルの圧力発生室への圧力損失を確実に低減させることができると共に、圧力発生手段の駆動により流路基板が変形するタイミングが同じとなり、液体の吐出特性を均一化することができる。

また、前記吐出信号及び前記非吐出信号を吐出周期毎に同時に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から発生する前記吐出信号及び前記非吐出信号に含まれるパルスを選択して前記圧力発生手段に供給する選択供給手段とを具備し、前記駆動信号発生手段は、前記圧力発生室の液体に前記ノズル開口から液体を吐出させない程度に圧力変動を生じさせる非吐出パルスを含む前記非吐出信号を発生し、前記非吐出信号は、前記吐出信号に含まれる吐出パルスに対応させて前記非吐出パルスが配置され、前記選択供給手段は、前記吐出ノズルに対応する前記圧力発生手段への前記吐出パルスの供給タイミングに合わせて、前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記非吐出パルスを供給することが好ましい。これによれば、吐出ノズルに対応する圧力発生手段への吐出パルスの供給タイミングに合わせて、休止ノズルに対応する圧力発生手段に第１非吐出信号及び第２非吐出信号の非吐出パルスを選択的に供給できる。

また、前記駆動信号発生手段は、種類の異なる吐出パルスを繰り返し発生すると共に、各吐出パルスの発生期間に対応させて前記非吐出パルスをそれぞれ配置することも可能である。

さらに、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドの駆動方法であって、前記圧力発生手段に吐出信号を供給して前記ノズル開口から液体を吐出させると共に、前記液体を吐出する吐出ノズルの前記吐出信号の供給タイミングに合わせて、液体を吐出させない休止ノズルを選択して、選択した休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第１非吐出信号を供給すると共に、非選択の前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記第１非吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第２非吐出信号を供給して、前記第１非吐出信号及び第２非吐出信号からなる非吐出信号によって前記休止ノズルに連通する前記圧力発生室を液体が吐出されない程度に加圧することを特徴とする液体噴射ヘッドの駆動方法にある。
かかる態様では、吐出ノズルの液滴の吐出タイミングに合わせて、選択した休止ノズルに対応する圧力発生手段に第１非吐出信号を供給して非吐出駆動を行わせることで、圧力発生室を画成する隔壁やリザーバを介した圧力損失を低減することができる。また、全ての休止ノズルに対応する圧力発生手段に第１非吐出信号又は第２非吐出信号を供給して駆動することで、液体を吐出するノズル開口の数に拘わらず、圧力発生手段の駆動による圧力発生室が設けられた流路基板の変形量を均一化することができる。これにより液滴を吐出するノズル開口の数や位置に拘わらず、液滴の飛翔速度の低下や液適量の減少等の吐出特性のばらつきを抑制して吐出特性を均一化することができる。また、非選択の休止ノズルに対応する圧力発生手段を第２非吐出信号で駆動することで、消費電力を減少させることができる。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図である。

本実施形態の液体噴射装置は、例えば、インクジェット式記録装置であり、図１に示すように、詳しくは後述するインクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するインクカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

また、キャリッジ軸５の一端部近傍には、駆動モータ６が設けられており、駆動モータ６の軸の先端部には外周に溝を有する第１のプーリ６ａが設けられている。さらに、キャリッジ軸５の他端部近傍には、駆動モータ６の第１のプーリ６ａに対応する第２のプーリ６ｂが回転自在に設けられており、これら第１のプーリ６ａと第２のプーリ６ｂとの間には環状でゴム等の弾性部材からなるタイミングベルト７が掛けられている。

そして、駆動モータ６の駆動力がタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ３に沿ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図示しない紙送りモータの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

ここで、上述のようなインクジェット式記録装置Ｉに搭載されるインクジェット式記録ヘッドについて説明する。図２は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。

図２に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、流路基板１１には、複数の圧力発生室１２が並設され、流路基板１１の両側は、各圧力発生室１２に対応してノズル開口１３を有するノズルプレート１４と、振動板１５とにより封止されている。また、流路基板１１には、各圧力発生室１２毎にそれぞれインク供給口１６を介して連通されて複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１７が形成されており、リザーバ１７には、図示しないインクカートリッジが接続される。

一方、振動板１５の圧力発生室１２とは反対側には、各圧力発生室１２に対応する領域にそれぞれ圧電素子１８の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子１８は、圧電材料１９と、電極形成材料２０及び２１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板２２に固着されている。なお、固定基板２２と、振動板１５、流路基板１１及びノズルプレート１４とは、基台２３を介して一体的に固定されている。

このように構成されたインクジェット式記録ヘッド１０では、インクカートリッジに連通されるインク流路を介してリザーバ１７にインクが供給され、インク供給口１６を介して各圧力発生室１２に分配される。実際には、圧電素子１８に電圧を印加することにより圧電素子１８を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１８と共に変形されて（図中上方向に引き上げられて）圧力発生室１２の容積が広げられ、圧力発生室１２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１８の電極形成材料２０及び２１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１８が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板１５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口１３からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子１８が設けられている。

図３は、インクジェット式記録装置の制御構成を示すブロック図である。ここで、図３を参照して、本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉの制御について説明する。本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉは、図３に示すように、プリンタコントローラ１１１とプリントエンジン１１２とから概略構成されている。プリンタコントローラ１１１は、外部インターフェース１１３（以下、外部Ｉ／Ｆ１１３という）と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１１４と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ１１５と、ＣＰＵ等を含んで構成した制御部１１６と、クロック信号を発生する発振回路１１７と、インクジェット式記録ヘッド１０へ供給するための駆動信号を発生する駆動信号発生回路１１９と、駆動信号や印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ（ビットマップデータ）等をプリントエンジン１１２に送信する内部インターフェース１２０（以下、内部Ｉ／Ｆ１２０という）とを備えている。

外部Ｉ／Ｆ１１３は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信する。また、この外部Ｉ／Ｆ１１３を通じてビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）が、ホストコンピュータ等に対して出力される。ＲＡＭ１１４は、受信バッファ１２１、中間バッファ１２２、出力バッファ１２３、及び、図示しないワークメモリとして機能する。そして、受信バッファ１２１は外部Ｉ／Ｆ１１３によって受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファ１２２は制御部１１６が変換した中間コードデータを記憶し、出力バッファ１２３はドットパターンデータを記憶する。なお、このドットパターンデータは、階調データをデコード（翻訳）することにより得られる印字データによって構成してある。

駆動信号発生回路１１９は、本発明の駆動信号発生手段に相当し、第１駆動信号ＣＯＭ１を発生可能な第１駆動信号発生部１１９Ａ（第１駆動信号発生手段）と、第２駆動信号ＣＯＭ２を発生可能な第２駆動信号発生部１１９Ｂ（第２駆動信号発生手段）と、第３駆動信号ＣＯＭ３を発生可能な第３駆動信号発生部１１９Ｃ（第２駆動信号発生手段）とを具備する。そして、図４に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１は、インクを吐出させるように圧電素子１８を駆動（吐出駆動）するミドルドット吐出パルスＤＰＭを１記録周期Ｔ内に有する吐出信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。

また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、ミドルドット吐出パルスＤＰＭに対応させて、インクを吐出しない程度に圧電素子１８を駆動（非吐出駆動）する非吐出パルスである第１台形パルスＴＰ１を１記録周期Ｔ内に有する非吐出信号（第１非吐出信号）であり、第１駆動信号ＣＯＭ１と同様に、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。

さらに、第３駆動信号ＣＯＭ３は、ミドルドット吐出パルスＤＰＭに対応させて、インクを吐出しない程度に圧電素子１８を駆動（非吐出駆動）する非吐出パルスである第２台形パルスＴＰ２を１記録周期Ｔ内に有する非吐出信号（第２非吐出信号）であり、第１駆動信号ＣＯＭ１と同様に、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。すなわち、本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉでは、吐出信号である第１駆動信号ＣＯＭ１と、非吐出信号として第１非吐出信号である第２駆動信号ＣＯＭ２及び第２非吐出信号である第３駆動信号ＣＯＭ３とが供給可能に設けられている。なお、記録周期Ｔは、駆動信号ＣＯＭの繰り返し単位であり、本発明における吐出周期の一種である。また、これらの駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３の詳細については後述する。

また、ＲＯＭ１１５には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム（制御ルーチン）の他に、フォントデータ、グラフィック関数等を記憶させてある。制御部１１６は、受信バッファ１２１内の印刷データを読み出すと共に、この印刷データを変換して得た中間コードデータを中間バッファ１２２に記憶させる。また、中間バッファ１２２から読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ１１５に記憶させている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パターンデータに展開する。そして、制御部１１６は、必要な装飾処理を施した後に、この展開したドットパターンデータを出力バッファ１２３に記憶させる。

そして、液体噴射ヘッド１１８の１行分に相当するドットパターンデータが得られたならば、この１行分のドットパターンデータは、内部Ｉ／Ｆ１２０を通じて液体噴射ヘッド１１８に出力される。また、出力バッファ１２３から１行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータは中間バッファ１２２から消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。

プリントエンジン１１２は、インクジェット式記録ヘッド１０と、紙送り機構１２４と、キャリッジ機構１２５とを含んで構成してある。紙送り機構１２４は、紙送りモータとプラテン８等から構成してあり、記録紙等の記録シートＳをインクジェット式記録ヘッド１０の記録動作に連動させて順次送り出す。即ち、この紙送り機構１２４は、記録シートＳを副走査方向に相対移動させる。

キャリッジ機構１２５は、インクジェット式記録ヘッド１０を搭載可能なキャリッジ３と、このキャリッジ３を主走査方向に沿って走行させるキャリッジ駆動部とから構成してあり、キャリッジ３を走行させることによりインクジェット式記録ヘッド１０を主走査方向に移動させる。なお、キャリッジ駆動部は、上述したように駆動モータ６及びタイミングベルト７等で構成されている。

インクジェット式記録ヘッド１０は、副走査方向に沿って多数のノズル開口１３を有し、ドットパターンデータ等によって規定されるタイミングで各ノズル開口１３から液滴を吐出する。そして、このようなインクジェット式記録ヘッド１０の圧電素子１８には、図示しない外部配線を介して電気信号、例えば、駆動信号（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）や印字データ（ＳＩ）等が供給される。

ここで、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０の電気的構成について説明する。図３に示すように、インクジェット式記録ヘッド１０は、第１シフトレジスタ１３１Ａ及び第２シフトレジスタ１３１Ｂからなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路１３２Ａ及び第２ラッチ回路１３２Ｂからなるラッチ回路と、デコーダ１３３と、制御ロジック１３４と、第１レベルシフタ１３５Ａ及び第２レベルシフタ１３５Ｂからなるレベルシフタ回路と、第１スイッチ１３６Ａ及び第２スイッチ１３６Ｂからなるスイッチ回路と、圧電素子１８とを具備する。そして、各シフトレジスタ１３１Ａ、１３１Ｂ、各ラッチ回路１３２Ａ、１３２Ｂ、各レベルシフタ１３５Ａ、１３５Ｂ、スイッチ１３６Ａ、１３６Ｂ及び圧電素子１８は、それぞれノズル開口１３に対応して設けられている。

このインクジェット式記録ヘッド１０は、プリンタコントローラ１１１からの記録データに基づいてインク滴を吐出させる。本実施形態では、記録データの上位ビット群、記録データの中位ビット群、記録データの下位ビット群の順にインクジェット式記録ヘッド１０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３シフトレジスタ１３１Ｃにセットされる。全てのノズル開口１３について記録データの上位ビット群が第３シフトレジスタ１３１Ｃにセットされると、これらの上位ビット群が第２シフトレジスタ１３１Ｂにシフトする。これと同時に、記録データの中位ビット群が第３シフトレジスタ１３１Ｃにセットされる。同様に、記録データの中位ビット群が第３シフトレジスタ１３１Ｃにセットされると、これら中位ビット群が第２シフトレジスタ１３１Ｂにシフトする。同時に、第２シフトレジスタ１３１Ｂにセットされた上位ビット群が第１シフトレジスタ１３１Ａにシフトする。これと同時に、記録データの下位ビット群が第３シフトレジスタにセットされる。

第１シフトレジスタ１３１Ａ、第２シフトレジスタ１３１Ｂ、第３シフトレジスタ１３１Ｃの後段には、それぞれ第１ラッチ回路１３２Ａ、第２ラッチ回路１３２Ｂ、第３ラッチ回路１３２Ｃ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１１１からのラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃに入力されると、第１ラッチ回路１３２Ａは記録データの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路１３２Ｂは記録データの中位ビット群をラッチし、第３ラッチ回路１３２Ｃは記録データの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃでラッチされた記録データ（上位ビット群、中位ビット群、下位ビット群）は、それぞれデコーダ１３３に出力される。このデコーダ１３３は、記録データの上位ビット群、中位ビット群及び下位ビット群に基づいて、駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３を構成する各パルスを選択するためのパルス選択データを生成する。

パルス選択データは、各駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３毎に生成される。すなわち、第１駆動信号ＣＯＭ１に対応する第１パルス選択データは、１ビットのデータによって構成されている。また、第２駆動信号ＣＯＭ２に対応する第２パルス選択データは、１ビットのデータによって構成されている。さらに、第３駆動信号ＣＯＭ３に対応する第３パルス選択データは、１ビットのデータによって構成されている。

また、デコーダ１３３には、制御ロジック１３４からのタイミング信号も入力される。この制御ロジック１３４は、ラッチ信号やチャンネル信号の入力に同期してタイミング信号を発生する。このタイミング信号も駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３毎に生成される。デコーダ１３３によって生成された各パルス選択データは、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各レベルシフタ１３５Ａ、１３５Ｂ、１３５Ｃに入力される。これらレベルシフタ１３５Ａ、１３５Ｂ、１３５Ｃは、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合には、対応するスイッチ１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃが駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトに昇圧した電気信号を出力する。すなわち、第１パルス選択データが「１」の場合には、第１スイッチ１３６Ａに電気信号が出力され、第２パルス選択データが「１」の場合には、第２スイッチ１３６Ｂに電気信号が出力されて接続状態となる。また、第３パルス選択データが「１」の場合には、第３スイッチ１３６Ｃに電気信号が接続されて接続状態となる。

第１スイッチ１３６Ａの入力側には第１駆動信号発生部１１９Ａからの第１駆動信号ＣＯＭ１が供給されており、第２スイッチ１３６Ｂの入力側には第２駆動信号発生部１１９Ｂからの第２駆動信号ＣＯＭ２が供給されている。また、第３スイッチ１３６Ｃの入力側には第３駆動信号発生部１１９Ｃからの第３駆動信号ＣＯＭ３が供給されている。

また、各スイッチ１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃの出力側には、圧電素子１８が電気的に接続されている。そして、これら第１スイッチ１３６Ａ、第２スイッチ１３６Ｂ及び第３スイッチ１３６Ｃは、発生される駆動信号の種類毎に設けられており、駆動信号発生回路１１９と圧電素子１８との間に介在して各駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３を圧電素子１８に選択的に供給する。このような第１スイッチ１３６Ａ、第２スイッチ１３６Ｂ及び第３スイッチ１３６Ｃは、本実施形態では、選択供給手段の一種として機能する。

このようなパルス選択データは、各スイッチ１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃの動作を制御する。すなわち、第１スイッチ１３６Ａに入力されたパルス選択データが「１」である期間中は、この第１スイッチ１３６Ａが接続された導通状態となり、第１駆動信号ＣＯＭ１が圧電素子１８に供給される。同様に、第２スイッチ１３６Ｂに入力されたパルス選択データが「１」である期間中は、この第２スイッチ１３６Ｂが接続された導通状態となり、第２駆動信号ＣＯＭ２が圧電素子１８に供給される。また、同様に、第３スイッチ１３６Ｃに入力されたパルス選択データが「１」である期間中は、この第３スイッチ１３６Ｃが接続された導通状態となり、第３駆動信号ＣＯＭ３が圧電素子１８に供給される。そして、供給された駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３に応じて圧電素子１８に印加される電圧が変化する。

このように、本実施形態では、デコーダ１３３、制御ロジック１３４、各レベルシフタ１３５Ａ、１３５Ｂ、１３５Ｃ及び各スイッチ１３６Ａ、１３６Ｂ、１３６Ｃは、圧力発生手段制御手段として機能し、記録データ（諧調データ）に応じて駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３の供給を制御することにより圧電素子１８の挙動を制御する。

次に、駆動信号発生回路１１９が発生する各駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３と、これらの駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３の圧電素子１８への供給制御について説明する。

図４に示した駆動信号は、上述したように、吐出信号である第１駆動信号ＣＯＭ１と、第１非吐出信号である第２駆動信号ＣＯＭ２と、第２非吐出信号である第３駆動信号ＣＯＭ３とからなる。

第１駆動信号ＣＯＭ１は、１記録周期Ｔで発生するミドルドット吐出パルスＤＰＭを具備する。ミドルドット吐出パルスＤＰＭは、中間電位Ｖｈｍを維持した状態から第１膨張電位Ｖｈ１まで上昇させて圧力発生室１２を膨張させる第１膨張要素Ｐ０１と、第１膨張電位Ｖｈ１を一定時間維持する第１ホールド要素Ｐ０２と、第１膨張電位Ｖｈ１から第１収縮電位ＶＬまで急勾配で降下させて圧力発生室１２を収縮させる第１収縮要素Ｐ０３と、第１収縮電位ＶＬを一定時間維持する第２ホールド要素Ｐ０４と、第１収縮電位ＶＬから中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる第１制振要素Ｐ０５とで構成されている。

そして、このような第１駆動信号ＣＯＭ１が圧電素子１８に供給されると、第１膨張要素Ｐ０１によって圧電素子１８が圧力発生室１２の容積を膨張させる方向に変形して、ノズル開口１３内のメニスカスが圧力発生室１２側に引き込まれると共に、圧力発生室１２にはリザーバ１７側からインクが供給される。そして、圧力発生室１２の膨張状態は、第１ホールド要素Ｐ０２で維持される。その後、第１収縮要素Ｐ０３が供給されて圧電素子１８が伸長する。これにより、圧力発生室１２は膨張容積から第１収縮電位ＶＬに対応する収縮容積まで急激に収縮され、圧力発生室１２内のインクが加圧されてノズル開口１３からインク滴が吐出される。圧力発生室１２の収縮状態は、第２ホールド要素Ｐ０４で維持され、この間にインク滴の吐出によって減少した圧力発生室１２内のインク圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングに合わせて第１制振要素Ｐ０５が供給されて、圧力発生室１２が基準容積まで復帰し、圧力発生室１２内の圧力変動が吸収される。すなわち、本実施形態の駆動信号ＣＯＭ１で発生するミドルドット吐出パルスＤＰＭは、プル−プッシュ方式のものである。

第２駆動信号ＣＯＭ２は、非吐出信号の第１非吐出信号として機能し、１記録周期Ｔで発生する非吐出パルスである第１台形パルスＴＰ１を具備する。第１台形パルスＴＰ１は、中間電位Ｖｈｍを維持した状態から第２膨張電位Ｖｈ２まで上昇させて圧力発生室１２を膨張させる第２膨張要素Ｐ１１と、第２膨張電位Ｖｈ２を一定時間維持する第３ホールド要素Ｐ１２と、第２膨張電位Ｖｈ２から中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる第２収縮要素Ｐ１３とで構成されている。

このような第１台形パルスＴＰ１は、ノズル開口１３からインクが吐出されないように電位Ｖｈ２が設定されている。また、第１台形パルスＴＰ１の駆動電圧ＶｈＭ１は、ミドルドット吐出パルスＤＰＭの駆動電圧ＶｈＭよりも低くなるように設定されている。すなわち、第１非吐出信号が、吐出信号の電圧成分よりも低い電圧成分を有するとは、第１非吐出信号の非吐出パルスが、吐出信号の吐出パルスの駆動電圧ＶｈＭよりも低い駆動電圧ＶｈＭ１で設定されていることを言う。

そして、第１台形パルスＴＰ１は、第２収縮要素Ｐ１３の供給タイミングを、ミドルドット吐出パルスＤＰＭの圧力発生室１２を収縮する収縮要素（第１収縮要素Ｐ０３）の供給タイミングと一致させている。

第３駆動信号ＣＯＭ３は、非吐出信号の第２非吐出信号として機能し、１記録周期Ｔで発生する非吐出パルスである第２台形パルスＴＰ２を具備する。第２台形パルスＴＰ２は、中間電位Ｖｈｍを維持した状態から第３膨張電位Ｖｈ３まで上昇させて圧力発生室１２を膨張させる第３膨張要素Ｐ２１と、第３膨張電位Ｖｈ３を一定時間維持する第４ホールド要素Ｐ２２と、第３膨張電位Ｖｈ３から中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を復帰させる第３収縮要素Ｐ２３とで構成されている。

このような第２台形パルスＴＰ２は、ノズル開口１３からインクが吐出されないように電位Ｖｈ３が設定されている。また、第２台形パルスＴＰ２の駆動電圧ＶｈＭ２は、第１台形パルスＴＰ２の駆動電圧ＶｈＭ１よりも低くなるように設定されている。すなわち、第２非吐出信号が、第１非吐出信号の電圧成分よりも低い電圧成分を有するとは、第２非吐出信号の非吐出パルスが、第１非吐出信号の非吐出パルスの駆動電圧ＶｈＭ１よりも低い駆動電圧ＶｈＭ２で設定されていることを言う。

そして、第２台形パルスＴＰ２は、第３収縮要素Ｐ２３の供給タイミングを、ミドルドット吐出パルスＤＰＭの圧力発生室１２を収縮する収縮要素（第１収縮要素Ｐ０３）の供給タイミングと一致させている。すなわち、ミドルドット吐出パルスＤＰＭの第１収縮要素Ｐ０３と、第１台形パルスＴＰ１の第２収縮要素Ｐ１３と、第２台形パルスＴＰ２の第３収縮要素Ｐ２３とは、同じタイミングで圧電素子１８に供給されるようになっている。

ここで、第１駆動信号ＣＯＭ１（吐出信号）により圧電素子１８をインク滴が吐出されるように駆動する吐出駆動と、第２駆動信号ＣＯＭ２（第１非吐出信号）により圧電素子１８をインク滴が吐出されない程度に駆動する第１非吐出駆動と、第３駆動信号ＣＯＭ３（第２非吐出信号）により圧電素子１８をインク滴が吐出されない程度に駆動する第２非吐出駆動との場合について説明する。

まず、吐出駆動の場合について説明する。吐出駆動の場合には、デコーダ１３３は吐出駆動の階調データ「００」の翻訳により第１波形選択データ「１」、第２波形選択データ「０」、第３波形選択データ「０」を生成する。そして、圧力発生手段制御手段は、この波形選択データに基づいて第１スイッチ１３６Ａ、第２スイッチ１３６Ｂ、第３スイッチ１３６Ｃの動作を制御する。すなわち、記録周期Ｔで、第１スイッチ１３６Ａが接続状態、第２スイッチ１３６Ｂ及び第３スイッチ１３６Ｃが切断状態に制御される。これにより、圧電素子１８には、第１駆動信号ＣＯＭ１のミドルドット吐出パルスＤＰＭが供給され、インク滴がノズル開口１３から吐出される。

次に、第１非吐出駆動の場合について説明する。第１非吐出駆動の場合は、デコーダ１３３は、非吐出駆動の階調データ「０１」の翻訳により、第１波形選択データ「０」、第２波形選択データ「１」、第３波形選択データ「０」を生成する。そして、圧力発生手段制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２及び第３駆動信号ＣＯＭ３の圧電素子１８への供給を制御する。すなわち、記録周期Ｔで、第１スイッチ１３６Ａが切断状態、第２スイッチ１３６Ｂが接続状態、第３スイッチ１３６Ｃが切断状態に制御される。これにより、圧電素子１８には、第２駆動信号ＣＯＭ２の第１台形パルスＴＰ１が供給され、圧電素子１８はインク滴が吐出されない程度に圧力発生室１２内のインクに圧力変動を生じさせる。

次に、第２非吐出駆動の場合について説明する。第２非吐出駆動の場合は、デコーダ１３３は、非吐出駆動の階調データ「１０」の翻訳により、第１波形選択データ「０」、第２波形選択データ「０」、第３波形選択データ「１」を生成する。そして、圧力発生手段制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１、第２駆動信号ＣＯＭ２及び第３駆動信号ＣＯＭ３の圧電素子１８への供給を制御する。すなわち、記録周期Ｔで、第１スイッチ１３６Ａ及び第２スイッチ１３６Ｂが切断状態、第３スイッチ１３６Ｃが接続状態に制御される。これにより、圧電素子１８には、第３駆動信号ＣＯＭ３の第２台形パルスＴＰ２が供給され、圧電素子１８は、インク滴が吐出されない程度に圧力発生室１２内のインクに第１非吐出駆動よりも弱い圧力変動を生じさせる。

そして、これらの圧電素子１８の吐出駆動、第１非吐出駆動及び第２非吐出駆動は、インク滴を吐出する吐出ノズルと、吐出ノズル以外のインク滴を吐出しない休止ノズルとに適宜選択的に行われる。

具体的には、インク滴を吐出する吐出ノズルに対応する圧電素子１８には、第１駆動信号ＣＯＭ１のミドルドット吐出パルスＤＰＭが供給されて、圧電素子１８は吐出駆動を行いミドルドットの記録を行う。

また、第１非吐出駆動及び第２非吐出駆動は、インク滴を吐出しない休止ノズルに対応する圧電素子１８に選択的に行われる。本実施形態では、吐出ノズルの周囲の当該吐出ノズルの隣に位置する少なくとも１つを含む休止ノズルを選択し、この選択した休止ノズルに対応する圧電素子１８に第１非吐出駆動を行わせる。また、非選択の休止ノズルに対応する圧電素子１８には、第２非吐出駆動を行わせる。

すなわち、全てのノズル開口１３に対応する圧電素子１８には、吐出駆動、第１非吐出駆動及び第２非吐出駆動の何れかが行われるようになっている。そして、インク滴を吐出しない全ての休止ノズルに対応する圧電素子１８は、第１非吐出駆動又は第２非吐出駆動の何れか一方が必ず行われる。

ここで、第１非吐出駆動を行わせる吐出ノズルの周辺の当該吐出ノズルの隣に位置する少なくとも１つを含む休止ノズルとは、吐出ノズルと同時にインクを吐出しない休止ノズルの内、吐出ノズルの隣に位置する休止ノズルだけの場合や、吐出ノズルの隣に位置する休止ノズルのさらに隣に位置する休止ノズルなど複数個を含む場合などを言う。

このように、駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３を用いて記録制御を行うことで、吐出ノズルの隣に位置する少なくとも１つの選択された休止ノズルに対応する圧電素子１８には、吐出ノズルに対応する圧電素子１８へのミドルドット吐出パルスＤＰＭの供給タイミングに合わせて、非吐出パルスである第１台形パルスＴＰ１が供給される。これにより、吐出ノズルからのインク滴の吐出タイミングに合わせて、選択された休止ノズルに対応する圧電素子１８が駆動（伸長）し、選択された休止ノズルの圧力発生室１２のインクが、インク滴が吐出されない程度に加圧される。すなわち、吐出ノズルと選択された休止ノズルとで、圧力発生室１２内のインクへの加圧が同時に行われる。この加圧によって、吐出ノズルの圧力発生室１２から隣に位置する選択された休止ノズルの圧力発生室１２側への圧力損失を低減することができる。その結果、吐出ノズルに隣接するノズル開口１３で同時に吐出が行われる場合（吐出ノズルの隣に位置するノズルが吐出ノズルである場合）と、吐出ノズルに隣接するノズル開口１３で同時に吐出が行われない場合（吐出ノズルの隣のノズルが休止ノズルである場合）とで、インク滴の吐出特性を一定に揃えることができる。

ここで、休止ノズルに対応する圧電素子１８に休止パルスを供給しない場合に、吐出ノズルに連通する圧力発生室１２の圧力損失（クロストーク）が発生する要因として、以下の点が挙げられる。

１つ目の要因として、吐出ノズルに対応する圧電素子１８に駆動信号ＣＯＭ１が供給されると、吐出ノズルに対応する圧力発生室１２が、圧電素子１８の駆動によって振動し、この振動が隣の休止ノズルに対応する圧力発生室１２に伝播してしまい、吐出パワーがロスする。すなわち、隣り合う圧力発生室１２の間の隔壁の撓みにより、吐出ノズルに連通する圧力発生室１２内の圧力が、隔壁を介して隣の休止ノズルの圧力発生室１２に伝播し、圧力損失が発生する。

２つ目の要因として、複数の吐出ノズルに対応する圧電素子１８に駆動信号ＣＯＭ１が供給されると、各吐出ノズルに連通する圧力発生室１２が圧電素子１８の駆動によって振動するが、この振動によって圧力発生室１２全体の撓みが発生する。このような圧力発生室１２全体の撓みの変動率は、圧電素子１８の駆動による圧力発生室１２の数（対応する吐出ノズルの数）によって変化するため、吐出パワーがロスする。すなわち、圧力発生室１２全体の撓みによって、圧力損失が発生する。

３つ目の要因として、吐出ノズルに対応する圧力発生室１２の振動が、リザーバ・形状を介して吐出パワーがロスする。

４つ目の要因として、吐出ノズルに対応する圧電素子１８を駆動する数の違いにより、電圧降下が発生するなどの電気的な影響によって、圧電素子１８の変位量にばらつきが生じ、圧力損失が発生する。

そして、本願発明では、１つ目の要因の対策として、吐出ノズルの隣の休止ノズルに対応する圧電素子１８に第２駆動信号ＣＯＭ２（第１非吐出信号）を供給することにより、休止ノズルに対応する圧力発生室１２に振動が発生し、吐出ノズルに対応する圧力発生室１２に向けて振動が伝播する。一方、吐出ノズルに対応する圧力発生室１２から休止ノズルに対応する圧力発生室１２に向けて振動が伝播するため、両者の振動が互いに打ち消しあい、隣り合う圧力発生室１２の間の隔壁が固定され、吐出パワーのロス（隔壁を挟んだ圧力発生室１２間のクロストーク）を低減させることができる。

また、本願発明では、２つ目の要因の対策として、複数本の休止ノズルに対応する圧電素子１８に第２駆動信号ＣＯＭ２(第１非吐出信号）や第３駆動信号ＣＯＭ３（第２非吐出信号）を供給することで、吐出ノズルの圧力発生室１２と共に複数本の非吐出ノズルの圧力発生室１２を振動させて、圧力発生室１２全体に撓みを発生させることができる。すなわち、休止ノズルに連通する圧力発生室１２を振動させることにより、圧力発生室１２全体が歪みきるところまで歪むので、圧力発生室１２全体の撓みの変動変化を抑制することができる（撓み変動率を抑制することができる）。

さらに、３つ目、４つ目の要因についても同様に、吐出ノズルに対応する圧電素子１８のみを駆動するだけではなく、休止ノズルに対応する圧電素子１８を同時に第２駆動信号ＣＯＭ２、第３駆動信号ＣＯＭ３によって駆動することで、吐出ノズルの数に拘わらず、インク滴の飛翔速度の低下やインク滴量の減少等の吐出特性の変動を抑制してクロストークを防止することができる。これにより、インク滴の吐出特性を一定に揃えることができる。

ちなみに、第２駆動信号ＣＯＭ２（第１非吐出信号）を行わせる休止ノズルの数を増やしても、リザーバ１７を介して発生する圧力損失（クロストーク）の低減は飽和してしまう。

なお、非吐出駆動を行わせる休止ノズル１３Ｂの数は、インクジェット式記録ヘッド１０の構造やインクの粘度等に応じて、インク吐出特性のばらつきを低減することができる程度に適宜決定すればよい。本実施形態では、第１非吐出駆動を行わせる圧電素子１８に対応する休止ノズルの数は、吐出ノズルの片側８個以上であるのが好ましく、吐出ノズルの片側１０個以上が好適である。本実施形態では、図５に示すように、第１非吐出駆動を行わせる圧電素子１８に対応する休止ノズル１３Ｂは、吐出ノズル１３Ａインク滴を吐出する吐出ノズル１３Ａの両側のそれぞれ１０個、すなわち、吐出ノズル１３Ａの片側１０個ずつとした。

そして、その他の休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８は第２非吐出駆動を行わせている。すなわち、休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８には、吐出ノズルに対応する圧電素子１８へのミドルドット吐出パルスＤＰＭの供給タイミングに合わせて、非吐出パルスである第２台形パルスＴＰ２が供給される。これにより、吐出ノズルからのインク滴の吐出タイミングに合わせて、休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８が駆動（伸長）し、休止ノズル１３Ｃの圧力発生室１２のインクが、インク滴が吐出されない程度に加圧される。すなわち、吐出ノズル１３Ａと選択された休止ノズル１３Ｂと、非選択の休止ノズル１３Ｃとで、圧力発生室１２内のインクへの加圧が同時に行われる。

このように、全ての圧電素子１８を吐出信号と、第１非吐出信号及び第２非吐出信号からなる非吐出信号とで駆動することによって、全てのノズル開口１３からインク滴を吐出した場合と、１つのノズル開口１３からインク滴を吐出した場合とで、圧電素子１８の駆動数及び駆動タイミングが同じ条件となる。これにより、圧電素子１８が駆動する数の差による流路基板１１全体の変形量の差を低減することができる。すなわち、全てのノズル開口１３からインク滴を吐出させた場合の流路基板１１の変形量と、１つのノズル開口１３からインク滴を吐出させた際に、全ての休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃに対応する圧電素子１８を第１非吐出信号又は第２非吐出信号で非吐出駆動させた場合の流路基板１１の変形量との差を低減させることができる。

このように、吐出ノズルに対応する圧電素子１８に吐出信号を供給してインク滴の吐出を行わせるタイミングに合わせて、休止ノズル１３Ｂに対応する圧電素子１８に第１非吐出信号を供給することで、圧力発生室１２を画成する隔壁の変形によるクロストークを防止して、インク滴を吐出するノズル開口１３の数や位置に拘わらずインク吐出特性を揃えることができる。また、吐出ノズルに対応する圧電素子１８に吐出信号を供給してインク滴の吐出を行わせるタイミングに合わせて、休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８に第２非吐出信号を供給することで、インク滴を吐出するノズル開口１３の数に拘わらず、流路基板１１の変形量を均一化してインク吐出特性を揃えることができる。また、全ての休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃに対応する圧電素子１８に第１非吐出信号又は第２非吐出信号を供給することで、吐出ノズル１３Ａに連通する圧力発生室１２のリザーバ１７を介した圧力損失を低減することができ、インク滴を吐出するノズル開口１３の数に拘わらずインク吐出特性を揃えることができる。

また、第１非吐出信号の電圧成分よりも低い電圧成分を有する第２非吐出信号で休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８を非吐出駆動させることで、消費電力の低減を行わせることができる。すなわち、全ての休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃに対応する圧電素子１８に第１非吐出信号を供給すると、消費電力が増大してしまうが、全ての休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃに対応する圧電素子１８に非吐出駆動を行わせなくても、吐出ノズル１３Ａの周囲の休止ノズル１３Ｂに対応する圧電素子１８に第１非吐出信号を供給して非吐出駆動を行わせるだけで、全ての休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃに対応する圧電素子１８に第１非吐出信号を供給した場合と同じクロストークの防止効果を得ることができるため、非選択の休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８に第２非吐出信号を供給することで、消費電力を低減することができる。また、全ての休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃに対応する圧電素子１８に第１非吐出信号又は第２非吐出信号を供給することで、インク滴を吐出しない全てのノズル開口１３のメニスカスを振動させることができ、ノズル開口１３近傍のインクの乾燥による増粘を防止して、インク吐出特性が低下するのを防止することができる。

ここで、第２吐出信号を供給する休止ノズル１３Ｂの数を変えて１つのノズル開口１３からインク滴を吐出させた場合のインク飛翔速度と、全てのノズル開口１３からインク滴を吐出させた場合のインク飛翔速度とを測定し、この速度差（速度比）を算出した。この結果を図６に示す。なお、休止ノズル１３Ｃに対応する圧電素子１８には、上述のように、第２駆動信号を供給している。

図６に示すように、休止ノズル１３Ｂの数は、吐出ノズル１３Ａの片側８個、すなわち、吐出ノズル１３Ａの両側で合計１６個以上からインク滴の飛翔速度の速度差が飽和し、吐出ノズル１３Ａの片側１０個（両側で合計２０個）で確実に飽和することが分かる。このため、第１非吐出信号は、吐出ノズル１３Ａの片側８個（合計１６個）以上が好ましく、１０個（合計２０個）以上が好適である。

また、休止ノズル１３Ｂを吐出信号の駆動電圧ＶｈＭに対する第１非吐出信号の駆動電圧ＶｈＭ１の比率を変えてインク滴の飛翔速度と、インク滴の吐出安定性を測定した。この結果を下記表１に示す。

表１に示す結果から分かるように、第１非吐出信号の電圧成分は、吐出信号の電圧成分の１０％〜５０％が好ましいことが分かる。

（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る駆動信号の一例を示す波形図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態の駆動信号は、第１駆動信号ＣＯＭ１と、第２駆動信号ＣＯＭ２と、第３駆動信号ＣＯＭ３とからなる。

第１駆動信号ＣＯＭ１は、スモールドットのインクを吐出させるように圧電素子１８を駆動（吐出駆動）するスモールドット吐出パルスＤＰＳを１記録周期Ｔ内に有する吐出信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。

第１駆動信号ＣＯＭ１のスモールドット吐出パルスＤＰＳは、中間電位Ｖｈｍから第４膨張電位Ｖｈ４まで印加する第４膨張要素Ｐ３１と、第４膨張電位Ｖｈ４を維持する第５ホールド要素Ｐ３２と、第４膨張電位Ｖｈ４から第２収縮電位ＶＬ１まで電位を下降させる第４収縮要素Ｐ３３と、第２収縮電位ＶＬ１を維持する第６ホールド要素Ｐ３４と、第２収縮電位ＶＬ１から第５膨張電位Ｖｈ５まで電位を印加する第５膨張要素Ｐ３５と、第５膨張電位Ｖｈ５を維持する第７ホールド要素Ｐ３６と、第５膨張電位Ｖｈ５から第１収縮電位ＶＬまで電位を下降させる第５収縮要素Ｐ３７と、第１収縮電位ＶＬを維持する第８ホールド要素Ｐ３８と、第１収縮電位ＶＬを中間電位Ｖｈｍまで上昇させる第２制振要素Ｐ３９とから構成されている。

このようなスモールドット吐出パルスＤＰＳが圧電素子１８に供給されると、第４膨張要素Ｐ３１によって圧力発生室１２を基準要素から第４膨張電位Ｖｈ４に対応する膨張容積まで膨張する。これによりメニスカスが圧力発生室１２側に引き込まれると共にリザーバ１７側から圧力発生室１２にインクが供給される。そして、圧力発生室１２の膨張状態が第５ホールド要素Ｐ３２で維持される。このとき、メニスカスの中心部分が吐出方向に反転し、柱状に盛り上がった状態となる。その後、第４収縮要素Ｐ３３によって圧力発生室１２を収縮させる。これによりメニスカスの柱状部分の成長が促される。そして、第６ホールド要素Ｐ３４によって短時間維持された後、第５膨張要素Ｐ３５によって圧力発生室１２を膨張させることで、メニスカスの柱状部分の成長がさらに促される。その後、第７ホールド要素Ｐ３６によって短時間維持された後、第５収縮要素Ｐ３７によってさらに圧力発生室１２が収縮することによりスモールドットのインク滴が吐出される。その後は、上述したミドルドット吐出パルスＤＰＭと同様である。

また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、ミドルドット吐出パルスＤＰＭに対応させて、インクを吐出しない程度に圧電素子１８を駆動（非吐出駆動）する非吐出パルスである第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１を１記録周期Ｔ内に有する非吐出信号（第１非吐出信号）であり、第１駆動信号ＣＯＭ１と同様に、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。

第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１は、中間電位Ｖｈｍから第６膨張電位Ｖｈ６まで上昇させて圧力発生室１２を膨張させる第６膨張要素Ｐ４１と、第６膨張電位Ｖｈ６を維持する第９ホールド要素Ｐ４２と、第６膨張電位Ｖｈ６から第３収縮電位ＶＬ２まで電位を下降させる第６収縮要素Ｐ４３と、第３収縮電位ＶＬ２を短時間維持する第１０ホールド要素Ｐ４４と、第３収縮電位ＶＬ２から第７膨張電位Ｖｈ７まで電位を印加する第７膨張要素Ｐ４５と、第７膨張電位Ｖｈ７を維持する第１１ホールド要素Ｐ４６と、第７膨張電位Ｖｈ７から第１収縮電位ＶＬまで電位を下降させる第７収縮要素Ｐ４７と、第１収縮電位ＶＬを維持する第１２ホールド要素Ｐ４８と、第１収縮電位ＶＬを中間電位Ｖｈｍまで上昇させる第３制振要素Ｐ４９とで構成されている。

第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１の各波形要素Ｐ４１〜Ｐ４９の発生期間は、図７に示すように、スモールドット吐出パルスＤＰＳの各波形要素Ｐ３１〜Ｐ３９の発生期間とそれぞれ一致している。そして、第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１の駆動電圧ＶｈＳ３は、スモールドット吐出パルスＤＰＳの駆動電圧ＶｈＳ１の１０〜５０％に設定されている。また、第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１の駆動電圧ＶｈＳ４は、スモールドット吐出パルスＤＰＳの駆動電圧ＶｈＳ２の１０〜５０％に設定されている。このため、波形要素Ｐ４１、Ｐ４３、Ｐ４５、Ｐ４７、Ｐ４９の傾きは、それぞれ対応する波形要素Ｐ３１、Ｐ３３、Ｐ３５、Ｐ３７、Ｐ３９の傾きよりも緩やかになっている。

さらに、第３駆動信号ＣＯＭ３は、スモールドット吐出パルスＤＰＳに対応させて、インクを吐出しない程度に圧電素子１８を駆動（非吐出駆動）する非吐出パルスである第２スモールカウンターパルスＣＰＳ２を１記録周期Ｔ内に有する非吐出信号（第２非吐出信号）であり、第１駆動信号ＣＯＭ１と同様に、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。

第２スモールカウンターパルスＣＰＳ２は、第１スモールカウンターパルスと同様に各要素Ｐ５１〜Ｐ５９が設けられている。そして、第２スモールカウンターパルスＣＰＳ２の駆動電圧ＶｈＳ５及びＶｈＳ６は、それぞれ第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１の駆動電圧ＶｈＳ３及びＶｈＳ４よりも低く設定されている。

このように、第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１及び第２スモールカウンターパルスＣＰＳ２などのカウンターパルスとは、対応する吐出パルス（本実施形態では、スモールドット吐出パルスＤＰＳ）の駆動電圧（最低電位から最高電位までの電位差）をノズル開口１３からインクが吐出されない程度の電圧まで低下させたパルスのことであり、対応する吐出パルスをそのまま縦方向（電圧変化軸方向）に縮小した形状を呈している。

これらの吐出信号と、第１非吐出信号及び第２非吐出信号からなる非吐出信号とは、上述した実施形態１と同様に、吐出ノズルに対応する圧電素子１８と、休止ノズルに対応する圧電素子１８とに選択的に供給される。

そして、吐出パルスの駆動電圧をノズル開口１３からインク滴が吐出されない程度に低下させて得られるカウンターパルスＣＰＳ１、ＣＰＳ２を用いることで、吐出ノズル１３Ａと休止ノズル１３Ｂ、１３Ｃとで圧力発生室１２内の圧力が変動するタイミングを合致させることができ、圧力損失をより効果的に抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、吐出信号及び非吐出信号は、上述した実施形態１及び２の組み合わせだけではなく、実施形態１及び２の各パルスを組み合わせて用いるようにしてもよい。このような例を図８に示す。図８に示すように、吐出信号である第１駆動信号ＣＯＭ１として上述した実施形態２のスモールドット吐出パルスＣＰＳを用いて、第１非吐出信号（第２駆動信号ＣＯＭ２）及び第２非吐出信号（第３駆動信号ＣＯＭ３）として、それぞれ実施形態１の第１台形パルスＴＰ１、第２台形パルスＴＰ２を用いるようにしてもよい。

また、図９に示すように、吐出信号である第１駆動信号ＣＯＭ１として上述した実施形態２のスモールドット吐出パルスＣＰＳを用いると共に、第１非吐出信号（第２駆動信号ＣＯＭ２）として実施形態２の第１スモールカウンターパルスＣＰＳ１を用いる。そして、第２非吐出信号（第３駆動信号ＣＯＭ３）として、実施形態１の第２台形パルスＴＰ２を用いるようにしてもよい。

何れの構成であっても、上述した実施形態１及び２と同様に、インク滴を吐出するノズル開口１３の数や位置に拘わらず、インク吐出特性を揃えることができると共に消費電力を低減することができる。

また、上述した実施形態１及び２では、１記録周期Ｔ内に吐出パルス（ＣＰＭ、ＣＰＳ）をそれぞれ１つずつ設けた例を示したが、特にこれに限定されず、例えば、１記録周期Ｔ内に複数の吐出パルスを設けるようにしてもよく、１記録周期内に異なる吐出パルスを複数設けるようにしてもよい。この場合には、各吐出パルスの発生期間において、非吐出信号の非吐出パルスが供給されるようにすればよい。

また、例えば、上述した駆動信号ＣＯＭ１にインクが吐出しない程度に圧電素子１８を駆動する吐出前微振動を行わせる微振動パルスを設けるようにしてもよい。なお、微振動パルスとしては、カウンターパルスであっても台形パルスであってもよい。また、微振動パルスを入れるタイミングは、１記録周期Ｔ内に初めに１回だけとしてもよく、吐出パルスの間に入れるようにしてもよい。

また、上述した実施形態１及び２では、圧力発生手段として、縦振動型の圧電素子１８を用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子を用いるようにしてもよい。ちなみに、縦振動型の圧電素子１８を用いると、充電により圧電素子１８が縦方向に縮んで圧力発生室１２を膨張させ、放電により圧電素子１８が縦方向に伸長して圧力発生室１２を収縮させる。これに対して、圧力発生手段として撓み変形型の圧電素子を用いた場合には、充電により圧電素子が圧力発生室１２側に変形して圧力発生室１２を収縮し、放電により圧電素子が圧力発生室１２とは反対側に変形して圧力発生室１２を膨張させる。このような圧電素子を駆動する駆動信号は、上述した駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２の電位極性が反転した形状となる。

また、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口１３から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用してもよい。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１０（ヘッドユニット１Ａ、１Ｂ）がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１０が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。勿論、このような液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置も特に限定されるものではない。

本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る駆動信号の一例を示す波形図である。 本発明の実施形態１に係る吐出ノズル、休止ノズルを表す平面図である。 実施形態１に係る休止ノズル数と速度差との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態２に係る駆動信号の一例を示す波形図である。 本発明の他の実施形態に係る駆動信号の一例を示す波形図である。 本発明の他の実施形態に係る駆動信号の一例を示す波形図である。

符号の説明

Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １０ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １２ 圧力発生室、 １３ ノズル開口、 １７ リザーバ、 １８ 圧電素子（圧力発生手段）、 １１１ プリンタコントローラ、 １１２ プリントエンジン、 １１６ 制御部、 １１９ 駆動信号発生回路、 １１９Ａ 第１駆動信号発生部、 １１９Ｂ 第２駆動信号発生部、 １１９Ｃ 第３駆動信号発生部、 １３１Ａ 第１シフトレジスタ、 １３１Ｂ 第２シフトレジスタ、 １３１Ｃ 第３シフトレジスタ、 １３２Ａ 第１ラッチ回路、 １３２Ｂ 第２ラッチ回路、 １３２Ｃ 第３ラッチ回路、 １３３ デコーダ、 １３４ 制御ロジック、 １３５Ａ 第１レベルシフタ、 １３５Ｂ 第２レベルシフタ、 １３５Ｃ 第３レベルシフタ、 １３６Ａ 第１スイッチ、 １３６Ｂ 第２スイッチ、 １３６Ｃ 第３スイッチ

Claims (9)

1. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドを具備し、
   前記圧力発生手段に前記ノズル開口から液体を吐出させるように前記圧力発生室を加圧させる吐出信号と、前記圧力発生手段に前記ノズル開口から液体を吐出させない程度に前記圧力発生室を加圧させる非吐出信号とを供給可能に具備し、
   前記非吐出信号が、前記吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第１非吐出信号と、該第１非吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第２非吐出信号とで構成され、
   前記吐出信号による前記ノズル開口から液体を吐出する吐出ノズルからの液体の吐出タイミングに合わせて、液体を吐出させない休止ノズルを選択して、選択した休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記第１非吐出信号を供給すると共に、非選択の前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記第２非吐出信号を供給することを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記第１非吐出信号を前記吐出ノズルの周辺の当該吐出ノズルの隣に位置する少なくとも１つの前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に供給することを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
3. 前記第１非吐出信号は、前記吐出信号の電圧成分を１００とした場合に、１０〜５０％の電圧成分を有することを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射装置。
4. 前記第１非吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングを、前記吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングに揃えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
5. 前記第１非吐出信号の電圧変化は、前記吐出信号の電圧変化と同じタイミングで発生されたものであることを特徴とする請求項４記載の液体噴射装置。
6. 前記第２非吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングを、前記吐出信号による前記圧力発生室の収縮要素のタイミングに揃えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
7. 前記吐出信号及び前記非吐出信号を吐出周期毎に同時に繰り返し発生可能な駆動信号発生手段と、該駆動信号発生手段から発生する前記吐出信号及び前記非吐出信号に含まれるパルスを選択して前記圧力発生手段に供給する選択供給手段とを具備し、
   前記駆動信号発生手段は、前記圧力発生室の液体に前記ノズル開口から液体を吐出させない程度に圧力変動を生じさせる非吐出パルスを含む前記非吐出信号を発生し、
   前記非吐出信号は、前記吐出信号に含まれる吐出パルスに対応させて前記非吐出パルスが配置され、
   前記選択供給手段は、前記吐出ノズルに対応する前記圧力発生手段への前記吐出パルスの供給タイミングに合わせて、前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記非吐出パルスを供給することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
8. 前記駆動信号発生手段は、種類の異なる吐出パルスを繰り返し発生すると共に、各吐出パルスの発生期間に対応させて前記非吐出パルスをそれぞれ配置することを特徴とする請求項６記載の液体噴射装置。
9. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する液体噴射ヘッドの駆動方法であって、
   前記圧力発生手段に吐出信号を供給して前記ノズル開口から液体を吐出させると共に、前記液体を吐出する吐出ノズルの前記吐出信号の供給タイミングに合わせて、液体を吐出させない休止ノズルを選択して、選択した休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第１非吐出信号を供給すると共に、非選択の前記休止ノズルに対応する前記圧力発生手段に前記第１非吐出信号の電圧成分を低下させた電圧成分を有する第２非吐出信号を供給して、前記第１非吐出信号及び第２非吐出信号からなる非吐出信号によって前記休止ノズルに連通する前記圧力発生室を液体が吐出されない程度に加圧することを特徴とする液体噴射ヘッドの駆動方法。

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