JP2018130903A - インクジェットヘッド及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出安定性を損ねることなくインク滴の吐出量を増やす。
【解決手段】インクジェットヘッドは、圧力室と、アクチュエータと、ノズルプレートと、ヘッド駆動回路と、を含む。圧力室は、インクが収容される。アクチュエータは、圧力室に対応して設けられる。ノズルプレートは、圧力室に連通するノズルを有する。ヘッド駆動回路は、圧力室の容積を拡張させた後に戻す第１のパルスと、圧力室の容積を収縮させた後に戻す第２のパルスと、圧力室の容積を収縮させた後に戻す第３のパルスと、を含み、第２のパルスは第１のパルスの前に待機時間を設けることなく印加され、第３のパルスは第１のパルスの後に待機時間を設けることなく印加された駆動パルス信号をアクチュエータに与える。
【選択図】 図８

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッド及びその駆動方法に関する。

従来、インクジェットヘッドからインク滴を吐出させるための駆動信号の波形としてＤＲＰ波形が知られている。ＤＲＰ波形は、圧力室の容積を拡張した後に戻す拡張パルス（Ｄ）と、圧力室の容積を収縮した後に元に戻す収縮パルス（Ｐ）と、拡張パルスと収縮パルスとの間の待機時間（Ｒ）とからなる。また、拡張パルスの後に続けて収縮パルスを出力し、その後に待機時間をとる駆動波形の駆動信号によってインクジェットヘッドからインク滴を吐出させる方法も知られている。

これらの駆動波形の駆動信号を用いてインクジェットヘッドから吐出されるインク液の量を増やそうとした場合、吐出安定性が悪くなる懸念がある。

特開２０１０‐０９４８５６号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、吐出安定性を損ねることなくインク滴の吐出量を増やすことができるインクジェットヘッド及びその駆動方法を提供しようとするものである。

一実施形態において、インクジェットヘッドは、圧力室と、アクチュエータと、ノズルプレートと、ヘッド駆動回路と、を含む。圧力室は、インクが収容される。アクチュエータは、圧力室に対応して設けられる。ノズルプレートは、圧力室に連通するノズルを有する。ヘッド駆動回路は、圧力室の容積を拡張させた後に戻す第１のパルスと、圧力室の容積を収縮させた後に戻す第２のパルスと、圧力室の容積を収縮させた後に戻す第３のパルスと、を含み、第２のパルスは第１のパルスの前に待機時間を設けることなく印加され、第３のパルスは第１のパルスの後に待機時間を設けることなく印加された駆動パルス信号をアクチュエータに与える。

インクジェットヘッドの概略構成を示す斜視図。 インクジェットヘッドの分解斜視図。 図１のＦ３−Ｆ３線断面図。 インクジェットヘッドの要部構成を示す斜視図。 インクジェットヘッドのノズルプレートの平面図。 １滴のインク滴を吐出するための駆動パルス信号を示す波形図。 ２滴のインク滴を吐出するための駆動パルス信号を示す波形図。 ５滴のインク滴を吐出するための駆動パルス信号を示す波形図。 図８に示した駆動パルス信号を電極に印加したときのインク圧力とインク流速とをシミュレーションした結果を示す波形図。 第１のパルス、第２のパルス及び第３のパルスの時間関係を求めるために実際に試験したときの条件を示す説明図。 図１０に示した条件毎の実験結果を示す図。

以下、実施形態に係るインクジェットヘッドについて、図面を用いて説明する。因みにこの実施形態では、循環タイプのインクジェットヘッド１０（図１を参照）を例示する。

はじめに、インクジェットヘッド１０の構成について、図１乃至図５を用いて説明する。図１は、インクジェットヘッド１０を示す斜視図である。図２は、インクジェットヘッド１０の分解斜視図である。図３は、図１のＦ３−Ｆ３線断面図である。図４は、インクジェットヘッド１０の要部構成を示す斜視図である。図５は、インクジェットヘッド１０のノズルプレート１６（図３を参照）の平面図である。

図１に示すように、インクジェットヘッド１０は、いわゆるサイドシュータ型のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド１０は、インクジェットプリンタに搭載され、チューブのような部品を介してインクタンクに接続されている。このようなインクジェットヘッド１０は、ヘッド本体１１と、ユニット部１２と、一対の回路基板１３とを備えている。

ヘッド本体１１は、インクを吐出するための装置である。ヘッド本体１１は、ユニット部１２に取り付けられている。ユニット部１２は、ヘッド本体１１と前記インクタンクとの間の経路の一部を形成するマニホールドや、前記インクジェットプリンタの内部に取り付けるための部材を含んでいる。一対の回路基板１３は、ヘッド本体１１にそれぞれ取り付けられている。

図３に示すように、ヘッド本体１１は、ベースプレート１５と、ノズルプレート１６と、枠部材１７と、一対の駆動素子１８（図３には一つのみ示す）とを備えている。ベースプレート１５は、基材の一例である。ヘッド本体１１の内部には、インクが供給されるインク室１９が形成されている。

図２に示すように、ベースプレート１５は、例えばアルミナのようなセラミクスによって矩形の板状に形成されている。ベースプレート１５は、平坦な実装面２１を有している。実装面２１に、複数の供給孔２２と、複数の排出孔２３とが開口している。

供給孔２２は、ベースプレート１５の中央部において、ベースプレート１５の長手方向に並んで設けられている。図３に示すように、供給孔２２は、ユニット部１２の前記マニホールドのインク供給部１２ａに連通している。供給孔２２は、インク供給部１２ａを介して前記インクタンクに接続されている。前記インクタンクのインクは、供給孔２２からインク室１９に供給される。

図２に示すように、排出孔２３は、供給孔２２を挟むように二列に並んで設けられている。図３に示すように、排出孔２３は、ユニット部１２の前記マニホールドのインク排出部１２ｂに連通している。排出孔２３は、インク排出部１２ｂを介して前記インクタンクに接続されている。インク室１９のインクは、排出孔２３から前記インクタンクに回収される。このように、インクは前記インクタンクとインク室１９との間で循環する。

図３に示すように、ノズルプレート１６は、例えば表面に後述する撥液性機能を付与したポリイミド製の矩形状のフィルムによって形成されている。ノズルプレート１６は、ベースプレート１５の実装面２１に対向している。ノズルプレート１６に、複数のノズル２５が設けられている。複数のノズル２５は、ノズルプレート１６の長手方向に沿って二列に並んでいる。

枠部材１７は、例えばニッケル合金によって矩形の枠状に形成されている。枠部材１７は、ベースプレート１５の実装面２１とノズルプレート１６との間に介在している。枠部材１７は、実装面２１とノズルプレート１６とにそれぞれ接着されている。すなわち、ノズルプレート１６は、枠部材１７を介してベースプレート１５に取り付けられている。インク室１９は、ベースプレート１５と、ノズルプレート１６と、枠部材１７とに囲まれて形成されている。

駆動素子１８は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって形成された板状の二つの圧電体によって形成されている。前記二つの圧電体は、分極方向がその厚さ方向に互いに逆向きになるように貼り合わされている。

一対の駆動素子１８は、ベースプレート１５の実装面２１に接着されている。一対の駆動素子１８は、二列に並ぶノズル２５に対応して、インク室１９の中に平行に配置されている。図３に示すように、駆動素子１８は、断面台形状に形成されている。駆動素子１８の頂部は、ノズルプレート１６に接着されている。

駆動素子１８に、複数の溝２７が設けられている。溝２７は、駆動素子１８の長手方向と交差する方向にそれぞれ延びており、駆動素子１８の長手方向に並んでいる。図５に示すように複数の溝２７は、ノズルプレート１６の複数のノズル２５に対向している。本実施形態の駆動素子１８は、図４に示すように溝２７にインクを吐出する駆動流路となる複数の圧力室５１を配置している。

複数の溝２７に、それぞれ電極２８が設けられている。電極２８は、例えばニッケル薄膜をフォトレジストエッチング加工することによって形成されている。電極２８は、溝２７の内面を覆っている。

図２に示すようにベースプレート１５の実装面２１から駆動素子１８に亘って、複数の配線パターン３５が設けられている。これらの配線パターン３５は、例えばニッケル薄膜をフォトレジストエッチング加工することによって形成されている。

配線パターン３５は、実装面２１の一つの側端部２１ａおよび他方の側端部２１ｂからそれぞれ延びている。なお、側端部２１ａ，２１ｂは、実装面２１の縁のみならずその周辺の領域を含む。このため、配線パターン３５は、実装面２１の縁よりも内側に設けられても良い。

以下、一つの側端部２１ａから延びる配線パターン３５について代表して説明する。なお、他方の側端部２１ｂの配線パターン３５の基本的な構成は、一つの側端部２１ａの配線パターン３５と同じである。

配線パターン３５は、第１の部分３５ａと、第２の部分３５ｂとを有している。図３に示すように、配線パターン３５の第１の部分３５ａは、実装面２１の側端部２１ａから駆動素子１８に向かって直線状に延びている部分である。第１の部分３５ａは、互いに平行に延びている。配線パターン３５の第２の部分３５ｂは、第１の部分３５ａの端部と、電極２８とに跨る部分である。第２の部分３５ｂは、電極２８にそれぞれ電気的に接続されている。

一つの駆動素子１８において、複数の電極２８のうち幾つかの電極２８は、第１の電極群３１を構成する。複数の電極２８のうち他の幾つかの電極２８は、第２の電極群３２を構成する。

第１の電極群３１と第２の電極群３２とは、駆動素子１８の長手方向の中央部を境に分かれている。第２の電極群３２は、第１の電極群３１と隣り合っている。第１および第２の電極群３１，３２は、例えば１５９個の電極２８をそれぞれ含んでいる。

図１に示すように、一対の回路基板１３は、基板本体４４と、一対のフィルムキャリアパッケージ（ＦＣＰ）４５とをそれぞれ有している。なお、ＦＣＰは、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）とも称される。

基板本体４４は、矩形状に形成された剛性を有するプリント配線板である。基板本体４４に、種々の電子部品やコネクタが実装される。また、基板本体４４に、一対のＦＣＰ４５がそれぞれ取り付けられている。

一対のＦＣＰ４５は、複数の配線が形成されるとともに柔軟性を有する樹脂製のフィルム４６と、前記複数の配線に接続されたヘッド駆動回路４７とをそれぞれ有している。フィルム４６は、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）である。ヘッド駆動回路４７は、電極２８に電圧を印加するためのＩＣである。ヘッド駆動回路４７は、樹脂によってフィルム４６に固定されている。

図３に示すように、一方のＦＣＰ４５の端部は、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）４８によって、第１の配線パターン３５の第１の部分３５ａに、熱圧着接続されている。他方のＦＣＰ４５の端部は、ＡＣＦ４８によって、第２の配線パターン３６の第１の部分３６ａに、熱圧着接続されている。これにより、ＦＣＰ４５の前記複数の配線は、第１および第２の配線パターン３５，３６に電気的に接続される。

ＦＣＰ４５が第１および第２の配線パターン３５，３６に接続されることで、ヘッド駆動回路４７が、ＦＣＰ４５の前記配線を介して電極２８に電気的に接続される。ヘッド駆動回路４７は、フィルム４６の前記配線を介して電極２８に電圧を印加する。

ヘッド駆動回路４７が電極２８に電圧を印加すると、駆動素子１８がシェアモード変形することにより、当該電極２８が設けられた圧力室５１の容積が増減させられる。これにより、圧力室５１の中のインクの圧力が変化し、当該インクがノズル２５から吐出される。このように、圧力室５１を隔てる駆動素子１８は、圧力室５１の内部に圧力振動を与えるためのアクチュエータとなる。

以下、インクジェットヘッド１０が有する圧力室５１、電極２８及びノズル２５のセットをチャネルと称する。すなわちインクジェットヘッド１０は、溝２７の数Ｎだけチャネルch.1，ch.2，…，ch.Nを有する。

図６は、インクを吐出するチャネル（吐出チャネルch.x）の電極２８に印加される駆動パルス信号の説明図である。この駆動パルス信号は、ヘッド駆動回路４７で生成される。

駆動パルス信号は、第１のパルスＰ１と、第２のパルスＰ２（ａ）と、第３のパルスＰ２（ｂ）とを含む。第１のパルスＰ１は、時点ｔ１において、吐出チャネルch.xの電極２８を負電位に変化させて圧力室５１の容積を拡張させ、時間Ｔ１が経過後にグラウンド電位に戻す拡張パルスである。第２のパルスＰ２（ａ）は、時点ｔ１よりも前の時点ｔ０において、吐出チャネルch.xの電極２８を正電位に変化させて圧力室５１の容積を収縮させ、時間Ｔ２（ａ）が経過後にグラウンド電位に戻す収縮パルスである。第２のパルスＰ２（ａ）の終了タイミングとその後に続く第１のパルスＰ１の開始タイミングとの間には、極僅かの遅延時間Rst1は生じるものの待機時間はない。そして、第２のパルスＰ２（ａ）による収縮の作用では、圧力室５１に連通するノズル２５からはインク滴が吐出されない。第３のパルスＰ２（ｂ）は、第１のパルスＰ１が終了した直後の時点ｔ２において、吐出チャネルch.xの電極２８を正電位に変化させて圧力室５１の容積を収縮させ、時間Ｔ２（ｂ）が経過するまでその収縮状態を維持する収縮パルスである。第１のパルスＰ１の終了タイミングとその後に続く第３のパルスＰ２（ｂ）の開始タイミングとの間には、極僅かの遅延時間Rst2は生じるものの待機時間はない。そして、第３のパルスＰ２（ｂ）による収縮の作用によって、圧力室５１に連通するノズル２５からインク滴が吐出される。すなわち、時点ｔ０から時点ｔ３までの区間の波形は、吐出チャネルch.xのノズル２５から１滴のインク滴を吐出するための駆動パルス信号（吐出パルス信号）を示している。

図７は、吐出チャネルch.xのノズル２５からインク滴を２滴連続して吐出させる場合の駆動パルス信号の波形図である。同図において、時点ｔ０から時点ｔ３までの区間に示されるパルスＰ２（ａ）_1、Ｐ１_1、Ｐ２（ｂ）_1の波形は、１滴目の駆動パルス信号である。すなわち、パルスＰ２（ａ）_1は第２のパルスＰ２（ａ）であり、パルスＰ１_1は第１のパルスＰ１であり、パルスＰ２（ｂ）_1は、第３のパルスＰ２（ｂ）である。また、時点ｔ３から時点ｔ６に示されるパルスＰ２（ａ）_2、Ｐ１_2、Ｐ２（ｂ）_2の波形は、２滴目の駆動パルス信号である。すなわち、パルスＰ２（ａ）_2は第２のパルスＰ２（ａ）であり、パルスＰ１_2は第１のパルスＰ１であり、パルスＰ２（ｂ）_2は、第３のパルスＰ２（ｂ）である。

図７に示すように、１滴目を吐出させるための駆動パルス信号における第３のパルスＰ２（ｂ）_1の終了タイミングと２滴目を吐出させるための駆動パルス信号における第２のパルスＰ２（ａ）_2の開始タイミングとの間に待機時間はない。また、遅延時間も生じない。あるいは遅延時間Rst3が生じても極僅かな時間である。その結果、時点ｔ３の前後において圧力室５１は、収縮状態を維持する。

ここで、図７を用いて、第１のパルスＰ１、第２のパルスＰ２（ａ）及び第３のパルスＰ２（ｂ）の時間関係について説明する。
先ず、第１のパルスＰ１_1，Ｐ１_2によって生じる圧力室５１の拡張状態維持時間Ｔ１_1，Ｔ１_2は、圧力室５１の固有振動周期の１／２に設定される。例えば固有振動周期が４．７μｓであった場合、拡張状態維持時間Ｔ１_1，Ｔ１_2はいずれも２．３５μｓとなる。この第１のパルスＰ１_1，Ｐ１_2の開始時点ｔ１，ｔ４では、圧力室５１の容積が拡張するように各隔壁１６ａ，１６ｂが変位する。この変位により、圧力室５１内のノズル２５の近傍付近に負の圧力が瞬間的に加わる。

圧力室５１内の圧力は、拡張状態維持時間Ｔ１_1，Ｔ１_2が経過した後にその固有振動周期に伴い負の圧力から正の圧力に反転する。この瞬間に第１のパルスＰ１_1，Ｐ１_2を終了し、引き続き時点ｔ２，ｔ５において、第３のパルスＰ２（ｂ）_1，Ｐ２（ｂ）_2を開始する。第３のパルスＰ２（ｂ）_1，Ｐ２（ｂ）_2の開始により、圧力室５１の容積は、拡張状態から通常状態、さらには収縮の状態へと一気に移行する。このとき、圧力室５１内に正の圧力が瞬間的に発生する。そしてこの圧力により、ノズル２５内のメニスカスが前進を始める。

メニスカスの前進は、第３のパルスＰ２（ｂ）_1，Ｐ２（ｂ）2が開始されてから、固有振動周期の１／２の時間が経過するまで継続する。そして固有振動周期の１／２の時間が経過すると、圧力室５１内のノズル２５の近傍の圧力は再度、正圧から負圧に変化する。その結果、インク滴がノズル２５内のインクと分離して吐出される。

次に、第２のパルスＰ２（ａ）_1，Ｐ２（ａ）_2によって生じる圧力室５１の収縮状態維持時間Ｔ２（ａ）_1，Ｔ２（ａ）_2と、第３のパルスＰ２（ｂ）_1，Ｐ２（ｂ）_2によって生じる圧力室５１の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_1，Ｔ２（ｂ）_2とについて説明する。
本実施形態では、１サイクル目の第１のパルスＰ１_1の開始タイミング（時点ｔ１）から、２サイクル目の第１のパルスＰ１_2の開始タイミング（時点ｔ４）までの時間幅を、固有振動周期の１／２の偶数倍に設定する。時点ｔ１から時点ｔ４までの時間幅は、１サイクル目の第１のパルスＰ１_1の拡張状態維持時間Ｔ１_1（固有振動周期の１／２）、及び第３のパルスＰ２（ｂ）_1の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_1と、２サイクル目の第２のパルスＰ２（ａ）_2の収縮状態維持時間Ｔ２（ａ）_2と、１サイクル目の第１のパルスＰ１_１の終了から第３のパルスＰ２（ｂ）_1の開始までの遅延時間Rst1と、２サイクル目の第２のパルスＰ２（ａ）_2の終了から第１のパルスＰ１_2の開始までの遅延時間Rst2との合計である。すなわち、次の（１）式が成立する。なお、（１）式において、Ｎは、正の整数を示す。Retは、遅延時間Rst1と遅延時間Rst2との合計である。あるいは遅延時間Rst3が生じる場合には遅延時間Rst1と遅延時間Rst2と遅延時間Rst3との合計である。

Ｔ１_1＋Ｔ２（ｂ）_1＋Ｔ２（ａ）_2＋Rst＝（２＊Ｎ）＊Ｔ１ …（１）
上記（１）式が成立するように、１サイクル目の第３のパルスＰ２（ｂ）_1の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_1と、２サイクル目の第２のパルスＰ２（ａ）_2の収縮状態維持時間Ｔ２（ａ）_2とを決定する。そうすることにより、１サイクル目の第１のパルスＰ１_1の開始に伴い圧力室５１内に負の圧力が瞬間的に加わることに端を発した圧力振動が、固有振動周期に従って圧力室５１内のノズル２５の近傍が負圧に反転した状態において、２サイクル目の第１のパルスＰ１_2が開始されることになる。その結果、圧力振動に増幅作用が生じるため、より強い負圧側への圧力振動が発生する。

次に、２サイクル目の第１のパルスＰ１_2の拡張状態維持時間Ｔ１_2と第３のパルスＰ２（ｂ）_2の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_2との時間関係について説明する。
本実施形態では、２サイクル目の第１のパルスＰ１_2の開始タイミング（時点ｔ４）から第３のパルスＰ２（ｂ）_2の終了タイミング（時点ｔ６）までの時間幅を、固有振動周期の１／２の奇数倍に設定する。時点ｔ４から時点ｔ６までの時間幅は、第１のパルスＰ１_2の拡張状態維持時間Ｔ１_2（固有振動周期の１／２）と、第３のパルスＰ２（ｂ）_2の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_2と、第１のパルスＰ１_2の終了から第３のパルスＰ２（ｂ）_2の開始までの遅延時間Rst2との合計である。すなわち、次の（２）式が成立する。なお、（２）式において、Ｎは、正の整数を示す。

Ｔ１_2＋Ｔ２（ｂ）_2＋Rst2＝（２＊Ｎ＋１）＊Ｔ１ …（２）
上記（２）式が成立するように、第３のパルスＰ２（ｂ）_2の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_2を決定する。そうすることにより、２サイクル目の第１のパルスＰ１_2の開始に伴い圧力室５１内に負の圧力が瞬間的に加わることに端を発した圧力振動が、固有振動周期に従って圧力室５１内のノズル２５の近傍が正圧に反転した状態において、第３のパルスＴ２（ｂ）_2が終了されることになる。その結果、収縮された圧力室５１が元に戻るので、正圧側に傾いたノズル２５の近傍の圧力を静圧に戻す減衰作用が生じ、圧力振動をキャンセルする効果をもたらす。

ところで基本的には、１サイクル目と２サイクル目の各パルス波形Ｐ１，Ｐ２（ａ），Ｐ２（ｂ）の時間幅は等しい。つまり次の（３）式が成立する。

Ｔ１_1＝Ｔ１_2＝２．３５μｓ
Ｔ２（ａ）_1＝Ｔ２（ａ）_2
Ｔ２（ｂ）_1＝Ｔ２（ｂ）_2 …（３）
したがって、上記（１）式、（２）式及び（３）式の関係性が成立するように、第２のパルスＰ２（ａ）の時間幅である収縮状態維持時間Ｔ２（ａ）_1及びＴ２（ａ）_2と、第３のパルスＰ２（ａ）の収縮状態維持時間Ｔ２（ｂ）_1及びＴ２（ｂ）_2とを決定すればよい。

図８は、最大階調値Ｇが“５”としたときの例である。同図において、Ｄ１〜Ｄ５は、１滴のインク滴が吐出されるサイクルを示している。基本的にはすべてのサイクルＤ１〜Ｄ５において、第１乃至第３の各パルスＴ１，Ｔ２（ａ），Ｔ２（ｂ）で構成される駆動パルス信号が出力されている。すなわち図８において、時点ｔ０〜ｔ３の区間は、１滴目のインク滴を吐出するための駆動パルス信号である。同様に、時点ｔ３〜ｔ６の区間は、２滴目のインク滴を吐出するための駆動パルス信号であり、時点ｔ６〜ｔ９の区間は、３滴目のインク滴を吐出するための駆動パルス信号であり、時点ｔ９〜ｔ１２の区間は、４滴目のインク滴を吐出するための駆動パルス信号であり、時点ｔ１２〜ｔ１５の区間は、５滴目のインク滴を吐出するための駆動パルス信号である。

図９は、図８に示した駆動パルス信号により電圧Ｖが圧力室５１の電極２８に印加されたときのインク圧力Ｐとインク流速Ｓとをシミュレーションした結果を示す波形図である。図９に示すように、インク圧力Ｐ及びインク流速Ｓは、１サイクル目から５サイクル目までにおいて、第１のパルスＰ１の終わりから第３のパルスＰ２（ｂ）の開始にかけて増幅される。そして、５サイクル目の第３のパルスＰ２（ｂ）の終了後に減衰する。また、各サイクルにインク圧力ならびにインク流速が正の方向に変化する箇所がそれぞれ２か所存在する。それに伴い、各サイクルに吐出されるインク滴はより大液滴となる。

すなわち、１サイクル目Ｄ１の第２のパルスＰ２（ａ）_1は、１滴目のインク滴の吐出に勢いをつけるブーストパルスとなる。また、１サイクル目Ｄ１の第１のパルスＰ１_1から５ドロップ目Ｄ５の第２のパルスＰ２（ａ）_5までは増幅作用をもたらす吐出パルスとなる。さらに、５サイクル目Ｄ５の第１のパルスＰ１_5から第３のパルスＰ２（ｂ）_5は、キャンセル作用をもたらす吐出パルスとなる。

このように、ヘッド駆動回路４７が本実施形態の駆動パルス信号をインクジェットヘッド１０に印加することにより、吐出パルスの増幅作用に伴いインク滴の吐出量が増やすだけでなく、キャンセル作用に伴い吐出安定性も得られるという格別な効果を奏し得る。

図１０は、第１のパルスＰ１、第２のパルスＰ２（ａ）及び第３のパルスＰ２（ｂ）の時間関係を求めるために実際に試験したときの条件を示す。図１０において、Ｔ２（ａ）は第２のパルスＴ２（ａ）の時間幅、Rst1は第２のパルスＰ２（ａ）と第１のパルスＰ１との切り替え時に生じる遅延時間、Ｔ１は第１のパルスＴ１の時間幅、Rst2は第１のパルスＰ１と第３のパルスＰ２（ｂ）との切り替え時に生じる遅延時間、Ｔ２（ｂ）は第３のパルスＴ２（ｂ）の時間幅、Rst3は第３のパルスＰ２（ｂ）と第２のパルスＰ２（ａ）との切り替え時に生じる遅延時間、ＤＣは１ドロップの周期、ＣＤはサイクル間の遅延時間、ＣＴはサイクルタイムを示す。実験では、条件ａ〜ｋ毎にＴ２（ａ）、Rst1、Ｔ１、Rst2及びRst3を共通とし、Ｔ２（ｂ）を０．１μｓずつ増加させた。

図１１は、図１０に示した条件毎の実験結果を示す図である。同図において、軌跡ＶＸは、所定の吐出量を得るための印加電圧を示している。同一吐出量を得るための駆動電圧が一番低い値となっていることから、一番多く吐出できる条件となっている。軌跡ＰＸはインク滴の吐出体積を示す。条件ａ〜ｋのうち、条件ｇが（１）式を満たす条件であり、その際にインク滴の吐出量が一番増加している結果となっている。

以下、実施形態の変形例について説明する。
前記実施形態では、循環タイプのインクジェットヘッド１０を例示したが、この発明は、循環タイプのヘッドに限定されるものではない。非循環タイプのインクジェットヘッド、例えばシェアモード・シェアードウォールタイプのヘッドにも適用することができる。

この他、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…インクジェットヘッド、１１…ヘッド本体、１２…ユニット部、１２ａ…インク供給部、１３…回路基板、１５…ベースプレート、１６…ノズルプレート、１８…駆動素子、１９…インク室、２２…供給孔、２３…排出孔、２５…ノズル、２８…電極、４７…ヘッド駆動回路、５１…圧力室。

Claims (5)

1. インクが収容される圧力室と、
   前記圧力室に対応して設けられるアクチュエータと、
   前記圧力室に連通するノズルを有するノズルプレートと、
   前記圧力室の容積を拡張させた後に戻す第１のパルスと、前記圧力室の容積を収縮させた後に戻す第２のパルスと、前記圧力室の容積を収縮させた後に戻す第３のパルスと、を含み、前記第２のパルスは、前記第１のパルスの前に待機時間を設けることなく印加され、前記第３のパルスは、前記第１のパルスの後に待機時間を設けることなく印加された駆動パルス信号を前記アクチュエータに与えるヘッド駆動回路と、
   を具備するインクジェットヘッド。
2. 前記ヘッド駆動回路は、前記駆動パルス信号を、直前のサイクルの前記第３のパルスとその後に続くサイクルの前記第２のパルスとの間に待機時間を設けることなく前記ノズルから吐出するインク滴の数に応じて前記アクチュエータに繰り返し与える、請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 前記第１のパルスの開始タイミングから当該第１のパルスの後に続いて開始される前記第３のパルスが終了するまでの時間幅は、前記第１のパルスの時間幅の奇数倍である、請求項２記載のインクジェットヘッド。
4. 前記第１のパルスの開始タイミングから次のサイクルの前記第１のパルスの開始タイミングまでの時間幅は、前記第１のパルスの時間幅の偶数倍である、請求項２記載のインクジェットヘッド。
5. インクが収容される圧力室に対応して設けられるアクチュエータに、
   前記圧力室の容積を拡張させた後に戻す第１のパルスと、前記圧力室の容積を収縮させた後に戻す第２のパルスと、前記圧力室の容積を収縮させた後に戻す第３のパルスと、を含み、前記第２のパルスは、前記第１のパルスの前に待機時間を設けることなく印加され、前記第３のパルスは、前記第１のパルスの後に待機時間を設けることなく印加された駆動パルス信号を与えて、
   当該アクチュエータに対応する前記圧力室に連通したノズルからインク滴を吐出させる、インクジェットヘッドの駆動方法。