JP3438727B2 - インクジェット式記録装置、及び、その駆動方法 - Google Patents

インクジェット式記録装置、及び、その駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力室内の圧力変
動によりノズル開口からインク滴を吐出させて画像等を
記録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】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では、記録ヘッドのノズル
開口からインク滴を吐出させることにより、記録紙上に
画像や文字を記録する。即ち、記録ヘッドを主走査方向
に、記録紙を副走査方向にそれぞれ移動させ、これらの
移動に連動してインク滴を吐出させる。このインク滴の
吐出は、ノズル開口に対応させて設けた圧力発生素子
（例えば圧電振動子）を作動させ、ノズル開口と連通し
た圧力室に圧力変動を生じさせることで行われる。
【０００３】この種の記録装置では、画質を向上させる
ために大きさの異なる複数種類のドットによる階調記録
が行われている。このため、圧力発生素子に供給する吐
出パルス信号の数に応じてドットの大きさを変えるよう
にした記録装置が提案されている。この記録装置では、
インク滴を吐出させるための同一形状の吐出パルス信号
を複数含んだ一連の駆動信号を発生し、この駆動信号か
らパルス信号を選択して圧力発生素子に供給する。
【０００４】例えば、一定間隔で発生される吐出パルス
信号を一記録周期内に３つ含ませて一連の駆動信号を構
成する。そして、大ドットを形成する場合は記録周期内
の３つの吐出パルス信号を圧力発生素子に供給する。ま
た、中ドットを形成する場合は２つの吐出パルス信号を
圧力発生素子に供給する。さらに、小ドットを形成する
場合は１つの吐出パルス信号を圧力発生素子に供給す
る。これにより、「大ドット」、「中ドット」、「小ド
ット」、「非記録」の４階調での記録を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、この種の
記録装置では、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ
ることでインク滴を吐出している。従って、ドット径の
揃った高品位の画像を記録するためには、インク滴の吐
出条件を揃えることが肝要である。
【０００６】ここで、５０マイクロ秒の周期で吐出パル
ス信号が発生され、この吐出パルス信号が一記録周期内
に３つ含まれている場合について考える。この場合にお
いて、大ドットを記録するときには、記録周期内の３つ
の吐出パルス信号を全て選択する。そして、中ドットを
記録するときには、２つの吐出パルス信号、例えば１番
目の吐出パルス信号と３番目の吐出パルス信号とを選択
する。また、小ドットを記録するときには、１つの吐出
パルス信号、例えば、２番目の吐出パルス信号を選択す
る。
【０００７】そして、大ドットを連続的に記録する場合
には、５０マイクロ秒の周期で発生する全ての吐出パル
ス信号を選択して圧力発生素子へ供給するので、吐出パ
ルス信号の供給間隔は５０マイクロ秒で一定になる。同
様に、小ドットを連続的に記録する場合には、一記録周
期内の特定の吐出パルス信号を選択して圧力発生素子へ
供給するので、吐出パルス信号の供給間隔は１５０マイ
クロ秒で一定になる。従って、大ドットや小ドットにつ
いては、連続記録時においてもインク滴の量等を揃える
ことができる。
【０００８】しかし、中ドットを連続的に記録する場合
には、一記録周期内に等間隔で発生する３つの吐出パル
ス信号の内の何れか２つの吐出パルス信号を選択するこ
とになるので、吐出パルス信号の供給間隔が５０マイク
ロ秒、１００マイクロ秒、５０マイクロ秒、１００マイ
クロ秒・・・、あるいは、その逆、とばらついて一定に
ならない。
【０００９】このような供給間隔のばらつきにより、イ
ンク滴の吐出が不安定になってしまう。例えば、インク
滴の飛行曲がりが生じたり、インク滴の量が変動し一定
しなかったりする。これは、供給間隔のばらつきに伴っ
て圧力室内のインクの圧力変動が不安定になることによ
るものと考えられている。そして、インク滴の吐出が不
安定になると、画像にむらが生じる等の不具合が生じ
る。
【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、記録画像におけるむら等の不具合を防止
できるインクジェット式記録装置、及び、その駆動方法
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、インク滴を吐出させる吐
出パルス信号を複数含んだ一連の駆動信号を発生する駆
動信号発生手段と、駆動信号発生手段が発生した駆動信
号からパルス信号を選択し、選択したパルス信号を圧力
発生素子に供給するパルス供給手段とを備え、圧力発生
素子に供給する吐出パルス信号の数に応じて記録するド
ットの大きさを変えるように構成したインクジェット式
記録装置において、前記吐出パルス信号を、周期ｔ毎に
発生される基本吐出パルスと、基本吐出パルスの発生タ
イミングから１／２ｔ経過後のタイミングで発生される
補助吐出パルスとから構成すると共に、これらの基本吐
出パルスと補助吐出パルスとを同一波形形状とし、駆動
信号発生手段は、一記録周期内に少なくとも３つの基本
吐出パルスと少なくとも１つの補助吐出パルスとを含ん
だ駆動信号を発生し、パルス供給手段は、同じ大きさの
ドットを連続して記録する際に、圧力発生素子へのパル
ス供給間隔が記録周期を跨いで一定になるように基本吐
出パルスと補助吐出パルスとを選択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。
【００１２】請求項２に記載の発明は、前記駆動信号発
生手段は、一記録周期内に３つの基本吐出パルスと１つ
の補助吐出パルスとを含んだ駆動信号を発生し、パルス
供給手段は、大ドットの記録時には一記録周期内の３つ
の基本吐出パルスを選択し、中ドットの記録時には１つ
の基本吐出パルスと１つの補助吐出パルスを選択するこ
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。
【００１３】請求項３に記載の発明は、前記パルス供給
手段は、小ドットの記録時には２番目の基本吐出パルス
を選択し、中ドットの記録時には２番目の基本吐出パル
スを挟んで発生された基本吐出パルス及び補助吐出パル
スを一対選択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。
【００１４】請求項４に記載の発明は、前記駆動信号発
生手段は、２番目の基本吐出パルスを一記録周期の半分
のタイミングで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。
【００１５】請求項５に記載の発明は、前記駆動信号
は、インク滴が吐出しない程度にメニ スカスを微振動さ
せる微振動パルスを含み、前記駆動信号発生手段は、前
記微振動パルスを、補助吐出パルスと重複させないよう
にして基本吐出パルス同士の間で発生し、前記パルス供
給手段は、前記吐出パルスが供給されない場合に微振動
パルスを選択して圧力発生素子に供給することを特徴と
する請求項１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。
【００１６】請求項６に記載の発明は、前記圧力発生素
子を圧電振動子によって構成し、この圧電振動子の変形
によって圧力室の容積を変化させることにより、圧力室
に圧力変動を生じさせることを特徴とする請求項１から
請求項５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７に記載の発明は、前記圧力発生素
子を発熱素子によって構成し、この発熱素子の熱によっ
て発生する気泡の体積を変化させることにより、圧力室
に圧力変動を生じさせることを特徴とする請求項１から
請求項５の何れかに記載のインクジェット式記録装置で
ある。
【００１８】請求項８に記載の発明は、インク滴を吐出
させる吐出パルス信号を複数含む一連の駆動信号を発生
し、圧力発生素子に供給する吐出パルス信号の数を変え
ることで記録するドットの大きさを可変し、複数の階調
で記録可能なインクジェット式記録装置の駆動方法にお
いて、前記吐出パルス信号を、周期ｔ毎に発生される基
本吐出パルスと、基本吐出パルスの発生タイミングから
１／２ｔ経過後のタイミングで発生される補助吐出パル
スとから構成し、これらの基本吐出パルスと補助吐出パ
ルスとを同一波形形状にすると共に、少なくとも３つの
基本吐出パルスと少なくとも１つの補助吐出パルスとを
一記録周期内に含ませ、これらの基本吐出パルスと補助
吐出パルスとを選択的に圧力発生素子に供給すること
で、同じ大きさのドットを連続して記録する際の圧力発
生素子へのパルス供給間隔を、記録周期を跨いで一定に
し、吐出パルス信号の供給タイミングにおけるメニスカ
スの状態を揃えた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。
【００１９】請求項９に記載の発明は、前記駆動信号は
一記録周期内に３つの基本吐出パルスと１つの補助吐出
パルスとを含み、大ドットに対応する第１の階調と、中
ドットに対応する第２の階調と、小ドットに対応する第
３の階調とを含む複数の階調で記録可能とし、第１の階
調では一記録周期内の３つの基本吐出パルスを選択し、
第２の階調では１つの基本吐出パルスと１つの補助吐出
パルスを選択し、第３の階調では１つの基本吐出パルス
を選択して圧力発生素子に供給することを特徴とする請
求項８に記載のインクジェット式記録装置の駆動方法で
ある。
【００２０】請求項１０に記載の発明は、前記圧力発生
素子を圧電振動子によって構成し、この圧電振動子の変
形によって圧力室の容積を変化させることにより、圧力
室に圧力変動を生じさせることを特徴とする請求項８又
は請求項９に記載のインクジェット式記録装置の駆動方
法である。
【００２１】請求項１１に記載の発明は、前記圧力発生
素子を発熱素子によって構成し、この発熱素子の熱によ
って発生する気泡の体積を変化させることにより、圧力
室に圧力変動を生じさせることを特徴とする請求項８又
は請求項９に記載のインクジェット式記録装置の駆動方
法である。
【００２２】
【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。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式プリンタ
（以下、単にプリンタと称する。）の機能ブロック図で
ある。
【００２３】例示したインクジェット式プリンタは、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と称する。）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（ＣＯ
Ｍ）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
称する。）とを備えている。
【００２４】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。
【００２５】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、中間コードが
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。ＲＯ
Ｍ５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。
【００２６】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を解析し、ＲＯＭ５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ビットデータで構成される。
【００２７】この階調データは４階調を表す。即ち、図
５に示すように、階調データ（００）は、ドットを記録
しない非記録に対応する階調であり、階調値１が付され
ている。階調データ（０１）は、小ドットに対応する階
調であり、階調値２が付されている。階調データ（１
０）は、中ドットに対応する階調であり、階調値３が付
されている。階調データ（１１）は、大ドットに対応す
る階調であり、階調値４が付されている。なお、大ドッ
トに対応する階調（階調値４）は本発明における第１の
階調であり、中ドットに対応する階調（階調値３）は本
発明における第２の階調であり、小ドットに対応する階
調（階調値２）は本発明における第３の階調である。
【００２８】制御部６で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８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／Ｆ１０を介して記録ヘッド８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、図６に示すように、駆動信号（ＣＯＭ）を
構成するパルス信号（第１パルスＰＳ１〜第４パルスＰ
Ｓ４）の供給開始タイミングを規定する。
【００２９】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、複数の吐出パルス信号
（パルス信号の一種）を含んだ一連の駆動信号を発生す
る。この吐出パルス信号は、所定量のインク滴を記録ヘ
ッド８のノズル開口１１（図２参照）から吐出させ得る
パルス信号であり、周期ｔ毎に発生される基本吐出パル
スと、この基本吐出パルスと同じ波形形状であって、基
本吐出パルスの発生タイミングから１／２ｔ（０．５
ｔ）経過後のタイミングで発生される補助吐出パルスと
から構成されている。図４に例示した駆動信号は、一記
録周期Ｔ内に３つの基本吐出パルス（第１パルスＰＳ
１，第３パルスＰＳ３，第４パルスＰＳ４）と、１つの
補助吐出パルス（第２パルスＰＳ２）とを含んでいる。
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。
【００３０】プリントエンジン２は、記録ヘッド８と、
キャリッジ機構１２と、紙送り機構１３とを備えてい
る。
【００３１】キャリッジ機構１２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１３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。
【００３２】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、流路ユニット２０とアクチ
ュエータユニット２１とから概略構成されている。
【００３３】流路ユニット２０は、インク供給口２２と
なる通孔及び第１ノズル連通孔２３となる通孔を開設し
た供給口形成基板２４と、共通インク室２５を形成する
通孔及び第２ノズル連通孔２６となる通孔を開設したイ
ンク室形成基板２７と、複数（例えば、６４個）のノズ
ル開口１１…を副走査方向に沿って開設したノズルプレ
ート２８等から構成してある。そして、インク室形成基
板２７の前面側（図２では下側）にノズルプレート２８
を、裏面側（同じく上側）に供給口形成基板２４をそれ
ぞれ配置して、インク室形成基板２７とノズルプレート
２８との間、及び、インク室形成基板２７と供給口形成
基板２４との間に接着層を挟み、これらの供給口形成基
板２４、インク室形成基板２７及びノズルプレート２８
を一体化してある。
【００３４】アクチュエータユニット２１は、弾性板と
して機能する第１の蓋部材３１と、圧力室３２となる通
孔を開設した圧力室形成基板３３と、供給側連通孔３４
を形成するための通孔及び第１ノズル連通孔２３を形成
するための通孔を開設した第２の蓋部材３５と、本発明
の圧力発生素子の一種である圧電振動子３６等から構成
してある。そして、圧力室形成基板３３の裏面に第１の
蓋部材３１を、前面に第２の蓋部材３５をそれぞれ配置
して第１の蓋部材３１と第２の蓋部材３５とで圧力室形
成基板３３を挟んで一体化してある。
【００３５】圧電振動子３６は、第１の蓋部材３１の裏
面側に形成されている。例示した圧電振動子３６は、所
謂たわみ振動モードの圧電振動子である。この圧電振動
子３６は、第１の蓋部材３１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、圧電体層３８の裏面に形成した駆動
電極３９とから構成される。そして、この圧電振動子３
６は、圧力室３２に対応する複数形成されている。
【００３６】このような構成を採る記録ヘッド８では、
共通インク室２５から圧力室３２を通ってノズル開口１
１に至る一連のインク流路がノズル開口１１毎に形成さ
れる。そして、圧電振動子３６を充電したり放電したり
することで対応する圧力室３２が収縮或いは膨張し、圧
力室３２内のインクには圧力変動が生じる。そして、こ
の圧力室３２内におけるインク圧力を制御することで、
ノズル開口１１からインク滴を吐出させることができ
る。
【００３７】簡単に説明すると、圧電振動子３６を充電
すると圧電振動子３６は電界と直交する方向に縮んで第
１の蓋部材３１が変形し、この第１の蓋部材３１の変形
に伴って圧力室３２が収縮する。一方、充電された圧電
振動子３６を放電すると、圧電振動子３６が電界と直交
する方向に伸長して第１の蓋部材３１が戻り方向に変形
し、圧力室３２を膨張させる。そして、定常状態にある
圧力室３２を一旦膨張させた後に急激に収縮させると圧
力室３２内におけるインク圧力が急激に上昇し、ノズル
開口１１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３２を膨張及び収縮させると
メニスカスが微振動する。このメニスカスの微振動によ
って、ノズル開口１１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。
【００３８】次に、図１及び図３を参照して記録ヘッド
８の電気的な構成について説明する。なお、図３では、
図１に記載されている制御ロジック４６やレベルシフタ
４７を省略している。
【００３９】この記録ヘッド８は、第１シフトレジスタ
４１及び第２シフトレジスタ４２からなるシフトレジス
タ回路と、第１ラッチ回路４３と第２ラッチ回路４４と
からなるラッチ回路と、デコーダ４５と、制御ロジック
４６と、レベルシフタ４７と、スイッチ回路４８と、圧
電振動子３６とを備えている。各シフトレジスタ４１，
４２、各ラッチ回路４３，４４、デコーダ４５、スイッ
チ回路４８、及び、圧電振動子３６は、それぞれ記録ヘ
ッド８の各ノズル開口１１に対応して複数設けられる。
例えば、図３に示すように、第１シフトレジスタ素子４
１Ａ〜４１Ｎと、第２シフトレジスタ素子４２Ａ〜４２
Ｎと、第１ラッチ素子４３Ａ〜４３Ｎと、第２ラッチ素
子４４Ａ〜４４Ｎと、デコーダ素子４５Ａ〜４５Ｎと、
スイッチ素子４８Ａ〜４８Ｎと、圧電振動子３６Ａ〜３
６Ｎとから構成される。
【００４０】そして、この記録ヘッド８は、プリンタコ
ントローラ１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１から
の階調データは、発振回路７からのクロック信号（Ｃ
Ｋ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ１０から第１シフトレジス
タ４１及び第２シフトレジスタ４２にシリアル伝送され
る。プリンタコントローラ１からの階調データは、上記
したように（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１１毎に設定され
る。そして、全てのノズル開口１１に関する下位ビット
（ビット０）のデータが第１シフトレジスタ素子４１Ａ
〜４１Ｎに入力され、全てのノズル開口１１に関する上
位ビット（ビット１）のデータが第２シフトレジスタ素
子４２Ａ〜４２Ｎに入力される。
【００４１】第１シフトレジスタ４１には第１ラッチ回
路４３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４４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（ＬＡ
Ｔ）が各ラッチ回路４３，４４に入力されると、第１ラ
ッチ回路４３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４４は階調データの上位ビットを
ラッチする。即ち、各シフトレジスタ素子４１Ａ〜４１
Ｎ，４２Ａ〜４２Ｎに入力された階調データは、対応す
るラッチ素子４３Ａ〜４３Ｎ，４４Ａ〜４４Ｎにラッチ
される。このような動作をする第１シフトレジスタ４１
及び第１ラッチ回路４３と、第２シフトレジスタ４２及
び第２ラッチ回路４４の組は、それぞれが記憶回路を構
成し、デコーダ４５に入力される前の階調データを一時
記憶する。
【００４２】各ラッチ回路４３，４４でラッチされた階
調データは、デコーダ４５、詳しくは、デコーダ素子４
５Ａ〜４５Ｎに入力される。このデコーダ４５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４５、上記の制御部６、
シフトレジスタ４１，４２、及び、ラッチ回路４３，４
４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。
【００４３】この印字データの各ビットは、図５に示す
ように、駆動信号（ＣＯＭ）を構成する第１パルスＰＳ
１〜第４パルス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４５には、制御ロ
ジック４６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４６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、ラッチ信号（ＬＡＴ）や
チャンネル信号（ＣＨ）に基づいてタイミング信号を発
生する。
【００４４】デコーダ４５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４７に入
力される。このレベルシフタ４７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
４８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。
【００４５】レベルシフタ４７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
４８に供給される。このスイッチ回路４８の入力側に
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４８の出力側には圧電振動
子３６が接続されている。印字データは、スイッチ回路
４８の作動を制御する。例えば、スイッチ回路４８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３６に供給され、この駆動信号に応じて圧電振
動子３６は変形する。一方、スイッチ回路４８に加わる
印字データが「０」の期間中は、レベルシフタ４７から
はスイッチ回路４８を作動させる電気信号が出力されな
いので、圧電振動子３６へは駆動信号が供給されない。
要するに、印字データ「１」が設定された第１パルスＰ
Ｓ１〜第４パルスＰＳ４が選択的に圧電振動子３６に供
給される。
【００４６】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６、シフトレジスタ４１、４２、
ラッチ回路４３、４４、デコーダ４５、制御ロジック４
６、レベルシフタ４７、及び、スイッチ回路４８が、本
発明のパルス供給手段として機能しており、吐出パルス
信号としての第１パルスＰＳ１〜第４パルスＰＳ４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３
６に供給する。
【００４７】次に、駆動信号（ＣＯＭ）と、この駆動信
号に基づくインク吐出制御について説明する。
【００４８】まず、駆動信号について説明する。図４に
示すように、駆動信号発生回路９が発生する駆動信号
は、周期ｔ毎（例えば、５０マイクロ秒）に発生される
基本吐出パルスと、この基本吐出パルスの発生タイミン
グから１／２ｔ（例えば、２５マイクロ秒）経過後のタ
イミングで発生される補助吐出パルスとを含んで構成さ
れる。言い換えると、この駆動信号は、同一波形形状の
基本吐出パルスと補助吐出パルスとを含んでおり、基本
吐出パルスを周期ｔ毎に発生し、組になる基本吐出パル
スから周期１．５ｔ（例えば、７５マイクロ秒）となる
タイミングで補助吐出パルスを発生する一連の信号であ
る。
【００４９】本実施形態の駆動信号発生回路９は、基本
吐出パルスとしての第１パルスＰＳ１、第３パルスＰＳ
３及び第４パルスＰＳ４を周期ｔ毎に発生している。そ
して、２番目の基本吐出パルスである第３パルスＰＳ３
を、記録周期Ｔの略半分のタイミングで発生している。
詳しくは、後述する吐出要素Ｐ３（図５参照）が１／２
Ｔのタイミングとなるように第３パルスＰＳ３を発生し
ている。また、駆動信号発生回路９は、補助吐出パルス
としての第２パルスＰＳ２を、第１パルスＰＳ１と第３
パルスＰＳ３の丁度中間のタイミングで発生している。
即ち、この第２パルスＰＳ２は、１番目の基本吐出パル
スである第１パルスＰＳ１の発生タイミングから１／２
ｔ経過後のタイミングで発生される。
【００５０】これらの第１パルスＰＳ１〜第４パルスＰ
Ｓ４は、何れも同じ波形形状の吐出パルス信号によって
構成されている。即ち、図５に示すように、これらの第
１パルスＰＳ１〜第４パルスＰＳ４は、中間電位Ｖｍ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
勾配で電位を降下させる膨張要素Ｐ１と、最低電位ＶＬ
を所定時間保持する膨張ホールド要素Ｐ２と、最低電位
ＶＬから最高電位ＶＰまで急勾配で電位を上昇させる吐
出要素Ｐ３と、最高電位ＶＰを所定時間保持する収縮ホ
ールド要素Ｐ４と、最高電位ＶＰから中間電位Ｖｍまで
電位を下降させる制振要素Ｐ５とを含んで構成されてい
る。
【００５１】そして、これらの第１パルスＰＳ１〜第４
パルスＰＳ４を圧電振動子３６に供給すると、各パルス
ＰＳ１〜ＰＳ４が供給される毎に所定量（例えば１３ピ
コリットル）の小インク滴がノズル開口１１から吐出さ
れる。従って、一記録周期Ｔ内に供給する吐出パルス信
号の数を変えることで、記録されるドットの大きさを異
ならせることができる。このため、パルス供給手段（制
御部６、シフトレジスタ４１，４２、ラッチ回路４３，
４４、デコーダ４５、制御ロジック４６、レベルシフタ
４７、及び、スイッチ回路４８、以下同様。）は、記録
するドットの大きさに応じて、一記録周期Ｔ内の吐出パ
ルス（第１パルスＰＳ１〜第４パルスＰＳ４）の選択数
を可変している。言い換えれば、パルス供給手段は、記
録する階調に応じて一記録周期Ｔ内の吐出パルスの選択
数を可変している。
【００５２】本実施形態では、図５に示すように、階調
値１〔階調データ（００）〕の場合には、吐出パルス信
号を圧電振動子３６に供給しない。そして、階調値２
〔階調データ（０１）〕の場合には、一記録周期Ｔ内の
１つの吐出パルス信号を圧電振動子３６に供給すること
で小ドットを記録する。また、階調値３〔階調データ
（１０）〕の場合には、一記録周期Ｔ内の２つの吐出パ
ルス信号を圧電振動子３６に供給することで中ドットを
記録する。さらに、階調値４〔階調データ（１１）〕の
場合には、一記録周期Ｔ内の３つの吐出パルス信号を圧
電振動子３６に供給することで大ドットを記録する。
【００５３】このため、デコーダ４５は、階調データを
翻訳することで４ビットの印字データ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４）を生成し、この印字データを構成する各ビッ
トＤ１〜Ｄ４のデータを制御ロジック４６からのタイミ
ング信号に同期させて出力する。ここで、この印字デー
タを構成するビットＤ１は第１パルスＰＳ１に対応する
データであり、ビットＤ２は第２パルスＰＳ２に対応す
るデータである。また、ビットＤ３は第３パルスＰＳ３
に対応するデータであり、ビットＤ４は第４パルスＰＳ
４に対応するデータである。そして、デコーダ４５は、
ビットＤ１のデータをラッチ信号のタイミングでレベル
シフタ４７に出力し、ビットＤ２のデータを１番目のチ
ャンネル信号ＣＨ１のタイミングでレベルシフタ４７に
出力する。同様に、ビットＤ３のデータを２番目のチャ
ンネル信号ＣＨ２のタイミングでレベルシフタ４７に出
力し、ビットＤ４のデータを３番目のチャンネル信号Ｃ
Ｈ３のタイミングでレベルシフタ４７に出力する。
【００５４】この場合において、パルス供給手段は、同
じ大きさのドットを連続して記録する際には、圧電振動
子３６へのパルス供給間隔が記録周期Ｔを跨いで一定に
なるように、基本吐出パルスと補助吐出パルスとを選択
して圧電振動子３６に供給する。つまり、吐出パルス信
号の供給間隔を階調毎に一定にしている。
【００５５】例えば、階調値２（小ドット）の場合に
は、デコーダ４５は、階調データ（０１）を翻訳するこ
とにより印字データ（００１０）を生成し、各ビットＤ
１〜Ｄ４のデータを制御ロジック４６からのタイミング
信号に同期させて順次出力する。これにより、図７に示
すように、駆動信号の中から第３パルスＰＳ３（特定の
基本吐出パルスに相当。）のみが選択的に圧電振動子３
６に供給される。これにより、第３パルスＰＳ３に対応
する小インク滴が吐出されて、記録紙上に小ドットが記
録される。
【００５６】このとき、図８に示すように、吐出パルス
信号の供給間隔は、先の記録周期Ｔにおける第３パルス
ＰＳ３から次の記録周期Ｔにおける第３パルスＰＳ３ま
での時間間隔となる。ここで、或る記録周期Ｔの第３パ
ルスＰＳ３から１つ前の記録周期Ｔの第３パルスＰＳ３
までの時間間隔は、同じ記録周期Ｔの第１パルスＰＳ１
と前の記録周期Ｔの第４パルスＰＳ４とが間に入ってい
ることから３ｔである。同様に、或る記録周期Ｔの第３
パルスＰＳ３から１つ後の記録周期Ｔの第３パルスＰＳ
３までの時間間隔は、同じ記録周期Ｔの第４パルスＰＳ
４と次の記録周期Ｔの第１パルスＰＳ１とが間に入って
いることから、やはり３ｔである。従って、この場合に
は、周期３ｔ（例えば１５０マイクロ秒）毎に吐出パル
ス信号が圧電振動子３６に供給される。
【００５７】階調値３（中ドット）の場合には、デコー
ダ４５は、階調データ（１０）を翻訳して印字データ
（０１０１）を生成し、各ビットＤ１〜Ｄ４のデータを
制御ロジック４６からのタイミング信号に同期させて順
次出力する。これにより、図７に示すように、駆動信号
の中から第２パルスＰＳ２と第４パルスＰＳ４とが選択
的に圧電振動子３６に供給される。そして、これらの第
２パルスＰＳ２と第４パルスＰＳ４とに対応して小イン
ク滴が２回吐出され、記録紙上に中ドットが記録され
る。
【００５８】このとき、図８に示すように、同じ記録周
期Ｔ内に属する第２パルスＰＳ２から第４パルスＰＳ４
までの時間間隔は、第２パルスＰＳ２から第３パルスＰ
Ｓ３までの時間間隔が０．５ｔであり、第３パルスＰＳ
３から第４パルスＰＳ４までの時間間隔が所定周期ｔで
あることから、両方の時間を加算した１．５ｔとなる。
同様に、先の記録周期Ｔに属する第４パルスＰＳ４から
後の記録周期Ｔに属する第２パルスＰＳ２までの時間間
隔は、先の記録周期Ｔに属する第４パルスＰＳ４から後
の記録周期Ｔに属する第１パルスＰＳ１までの時間間隔
が所定周期ｔであり、第１パルスＰＳ１から第２パルス
ＰＳ２までの時間間隔が０．５ｔであることから、やは
り１．５ｔとなる。従って、この場合には、周期１．５
ｔ（例えば７５マイクロ秒）毎に吐出パルス信号が圧電
振動子３６に供給される。
【００５９】階調値４（大ドット）の場合には、デコー
ダ４５は、階調値４を示す階調データ（１１）を翻訳し
て印字データ（１０１１）を生成し、各ビットＤ１〜Ｄ
４のデータを制御ロジック４６からのタイミング信号に
同期させて順次出力する。これにより、図７に示すよう
に、駆動信号の中から第１パルスＰＳ１と第３パルスＰ
Ｓ３と第４パルスＰＳ４とが選択的に圧電振動子３６に
供給される。そして、これらの第１パルスＰＳ１と第３
パルスＰＳ３と第４パルスＰＳ４に対応して小インク滴
が３回吐出され、記録紙上に大ドットが記録される。
【００６０】このとき、図８に示すように、所定周期ｔ
毎で発生される基本吐出パルスが全て選択されるので、
先の記録周期Ｔにおける最後の吐出パルス信号（第４パ
ルスＰＳ４）から次の記録周期Ｔにおける最初の吐出パ
ルス信号（第１パルスＰＳ１）までの時間間隔も所定周
期ｔとなる。従って、この場合には、所定周期ｔ（例え
ば５０マイクロ秒）毎に吐出パルス信号が圧電振動子３
６に供給される。
【００６１】なお、階調値１（非記録）の場合には、デ
コーダ４５は、階調データ（００）を翻訳することによ
り４ビットの印字データ（００００）を生成し、各ビッ
トＤ１〜Ｄ４を制御ロジック４６からのタイミング信号
に同期させて順次出力する。この場合、圧電振動子３６
には吐出パルス信号が供給されないので、記録紙上には
ドットは記録されない。
【００６２】そして、吐出パルス信号の供給間隔を階調
毎に一定にした結果、第１パルスＰＳ１〜第４パルスＰ
Ｓ４の供給開始時点におけるメニスカスの状態、例え
ば、メニスカスの振動方向や速度、位置を揃えることが
できる。
【００６３】このことを、図９に基づいて説明する。こ
こで、図９（ａ）は１つのインク滴を吐出させた際にお
けるメニスカスの状態変化を説明する図であり、図９
（ｂ）はノズル開口１１付近におけるメニスカスの様子
を示す模式図である。なお、この図９において、「０」
は、メニスカスの定常状態、即ち、メニスカスがノズル
開口１１の開口縁で静定している状態である。また、
「＋」は、図９（ｂ）に点線で示すように、メニスカス
がノズル面よりも外側（記録紙側）に盛り上がった状態
であり、「＋」側に大きいほど大きく盛り上がっている
ことを示す。反対に、「−」は、図９（ｂ）に一点鎖線
で示すように、メニスカスがノズル面よりも内側（圧力
室３２側）に窪んだ状態であり、「−」側に大きいほど
大きく窪んでいることを示す。
【００６４】図９（ａ）の例では、まず、膨張要素Ｐ１
の供給による圧力室３２の減圧に伴い、定常状態のメニ
スカスが内側に少し窪む（期間Ａ）。続いて、吐出要素
Ｐ３の供給による圧力室３２の急激な加圧に伴ってメニ
スカスが外側に大きく盛り上がり（期間Ｂ）、符号Ｃで
示すタイミングでインク滴が吐出される。インク滴が吐
出されたことに伴い、その反動でメニスカスは内側に急
速に大きく窪む（期間Ｄ）。その後、制振要素Ｐ５の供
給によって圧力室３２を膨張させ、このメニスカスの急
激な移動を緩和する（期間Ｅ）。以後、吐出パルス信号
の供給が停止されるので、メニスカスは、圧力室３２内
のインクの固有振動周期Ｔｃで自由振動する（期間
Ｆ）。そして、次の吐出パルス信号は、この期間Ｆ内に
供給されることになる。
【００６５】そして、小ドットを連続的に記録する場合
には、第３パルスＰＳ３が圧電振動子３６に対して周期
３ｔ毎に供給される。このため、先の吐出パルス信号が
圧電振動子３６に供給された後、次の吐出パルス信号が
供給されるタイミングは、例えば、図９（ａ）に符号Ｊ
で示すタイミングで一定になる。従って、次の吐出パル
ス信号の供給時点におけるメニスカスの状態、例えば、
メニスカスの位置、移動方向、移動速度を揃えることが
できる。このように、吐出パルス信号供給時におけるメ
ニスカスの状態、即ち、圧力室３２の状態が揃うので、
インク滴の量のばらつき、インク滴の飛翔速度や飛翔方
向のばらつきを防止することができ、画質の向上を図る
ことができる。
【００６６】そして、本実施形態では小ドットを記録す
るための第３パルスＰＳ３（２番目の基本吐出パルス）
を一記録周期Ｔの半分のタイミングで発生しているの
で、この小ドットの着弾中心は、１ドットを構成するイ
ンク滴が着弾し得る領域としてのドット記録領域内にお
ける主走査方向のほぼ真ん中になる。このため、ドット
記録位置の偏りを少なくすることができ、画質の向上に
寄与する。
【００６７】また、中ドットを連続して記録する場合に
は、第２パルスＰＳ２と第４パルスＰＳ４とが圧電振動
子３６に対し、周期１．５ｔ毎に交互に供給される。こ
のため、先の吐出パルス信号が圧電振動子３６に供給さ
れた後、次の吐出パルス信号が供給されるタイミング
は、例えば、図９（ａ）に符号Ｈで示すタイミングで一
定になる。従って、次の吐出パルス信号の供給時点にお
けるメニスカスの状態を揃えることができる。その結
果、この中ドットの記録時においても、インク滴の飛翔
速度、インク滴の飛翔方向のばらつきを防止することが
でき、画質の向上を図ることができる。
【００６８】なお、従来のように、吐出パルス信号の供
給間隔がばらついてしまうと、吐出パルス信号が供給さ
れるタイミングは、例えば、符号Ｇで示すタイミングと
符号Ｉで示すタイミングとにばらつく。この場合、吐出
パルス信号の供給時点におけるメニスカスの状態もばら
つくので、インク滴の飛翔速度、インク滴の飛翔方向が
ばらついてしまうことになる。
【００６９】そして、本実施形態では中ドットを記録す
るための吐出パルス信号として、第２パルスＰＳ２（補
助吐出パルス）と第４パルスＰＳ４（３番目の基本吐出
パルス）を選択している。これらの第２パルスＰＳ２及
び第４パルスＰＳ４は、小ドットを記録する際に選択さ
れる第３パルスＰＳ３（２番目の基本吐出パルス）を挟
んで前後に発生されている。即ち、第２パルスＰＳ２は
第３パルスＰＳ３よりも前に発生され、第４パルスＰＳ
４は第３パルスＰＳ３よりも後に発生されている。
【００７０】このように、中ドットの記録を、小ドット
を記録する際に選択される第３パルスＰＳ３を挟んで前
後に発生された一対の第２パルスＰＳ２及び第４パルス
ＰＳ４によって行うと、小ドットと中ドットを同じドッ
ト記録領域に重ね打ちする場合等において、中ドットを
構成する２つのインク滴は、小ドットを構成するインク
滴の両脇に着弾する。その結果、ドット記録位置の偏り
を少なくすることができ、この点でも画質の向上に寄与
する。
【００７１】また、大ドットを連続的に記録する場合に
は、第１パルスＰＳ１、第３パルスＰＳ３、第４パルス
ＰＳ４が圧電振動子３６に対して周期ｔ毎に供給され
る。このため、先の吐出パルス信号が圧電振動子３６に
供給された後、次の吐出パルス信号が供給されるタイミ
ングは、例えば、図９（ａ）に符号Ｇで示すタイミング
で一定になる。従って、次の吐出パルス信号の供給時点
におけるメニスカスの状態を揃えることができる。その
結果、この大ドットの記録時においても、インク滴の飛
翔速度、インク滴の飛翔方向のばらつきを防止すること
ができ、画質の向上を図ることができる。
【００７２】なお、本実施形態では大ドットを構成する
３つのインク滴の内、主走査方向の中央に着弾するイン
ク滴に対応する第３パルスＰＳ３（２番目の基本吐出パ
ルス）を、一記録周期Ｔの半分のタイミングで発生して
いるので、大ドットの着弾中心は、ドット記録領域内に
おける主走査方向のほぼ真ん中になる。このため、ドッ
ト記録位置の偏りを少なくすることができ、画質の向上
に寄与する。
【００７３】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い
て種々の追加、変更等が可能である。
【００７４】例えば、駆動信号発生回路９が発生する駆
動信号にインク滴が吐出しない程度にメニスカスを微振
動させる微振動パルス（パルス信号の一種）を含ませ、
非記録の階調（階調値１）が設定された場合に、パルス
供給手段に微振動パルスを選択させて圧力発生素子へ供
給するように構成しても良い。この構成において、駆動
信号発生回路９は、微振動パルスを補助吐出パルスとし
ての第２パルスＰＳ２と重複しないタイミングで発生す
る。具体的には、図４中に点線で示す様に、第３パルス
ＰＳ３と第４パルスＰＳ４との間のタイミングで微振動
パルスＰＳ５を発生する。
【００７５】このように構成すると、インク滴を吐出さ
せないノズル開口１１に対応する圧電振動子３６には、
この微振動パルスＰＳ５が供給される。その結果、メニ
スカスの微振動によってノズル開口１１部分のインクが
攪拌されて圧力室３２内のインクと混合されるので、イ
ンク溶媒の蒸発等に起因するインク粘度の上昇を防止す
ることができる。
【００７６】また、上記の実施形態では、一記録周期Ｔ
内に３つの基本吐出パルスと１つの補助吐出パルスとを
含んだ駆動信号を例示したが、駆動信号もこの波形形状
に限定されるものではない。例えば、補助吐出パルスと
しての第２パルスＰＳ２を、２番目の基本吐出パルスで
ある第３パルスＰＳ３と、３番目の基本吐出パルスであ
る第４パルスＰＳ４との間に発生させるようにしてもよ
い。即ち、第２パルスＰＳ２を、第３パルスＰＳ３の発
生タイミングから１／２ｔ遅らせたタイミングで発生さ
せる。この場合、中ドットの記録は、第１パルスＰＳ１
（１番目の基本吐出パルス）と第２パルスＰＳ２とを圧
電振動子３６に供給することで行われる。そして、この
ように構成しても上記した実施形態と同様の作用効果が
得られる。
【００７７】また、一記録周期Ｔ内で発生させる基本吐
出パルスは３つに限定されるものではなく３つ以上であ
ればよい。同様に、補助吐出パルスを一記録周期Ｔ内で
複数発生させてもよい。
【００７８】例えば、図１０に示すように、一記録周期
Ｔ内に５つの基本吐出パルス（パルス信号ＰＳ１１，Ｐ
Ｓ１３，ＰＳ１４，ＰＳ１５，ＰＳ１６）と１つの補助
吐出パルス（パルス信号ＰＳ１２）とを含ませて駆動信
号を構成してもよい。この場合、２つのインク滴で中ド
ットを記録するようにし、補助吐出パルスとしてのパル
ス信号ＰＳ１２を１番目の基本吐出パルスであるパルス
信号ＰＳ１１と２番目の基本吐出パルスであるパルス信
号ＰＳ１３との間で発生させる。そして、中ドットを記
録する場合には、パルス信号ＰＳ１２と、４番目の基本
吐出パルスであるパルス信号ＰＳ１５とを圧電振動子３
６に供給する。
【００７９】これにより、図１１に示すように、小ドッ
トの連続記録時には、吐出パルス信号同士の時間間隔が
５ｔで一定になり、中ドットの連続記録時には、吐出パ
ルス信号同士の時間間隔が２．５ｔで一定になる。同様
に、大ドットの連続記録時には、吐出パルス信号同士の
時間間隔がｔで一定になる。その結果、各階調におい
て、各吐出パルス信号の供給開始時点におけるメニスカ
スの状態を揃えることができ、インク滴の量のばらつ
き、インク滴の飛翔速度、インク滴の飛翔方向のばらつ
きを防止することができ、画質の向上を図ることができ
る。
【００８０】なお、図１２に示すように、補助吐出パル
スとしてのパルス信号ＰＳ１２を４番目の基本吐出パル
スであるパルス信号ＰＳ１５と５番目の基本吐出パルス
であるパルス信号ＰＳ１６との間で発生させても、上記
と同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】また、上記の実施形態では、階調データか
ら印字データへの変換をデコーダ４５によって行った
が、このデコーダ４５に代えてＣＰＵを備えた制御装置
を用いてもよい。
【００８２】また、圧力発生素子として、いわゆるたわ
み振動モードの圧電振動子３６を使用したが、これに代
えて縦振動モードの圧電振動子を使用してもよい。この
縦振動モードの圧電振動子は、充電すると圧力室３２を
膨張させる方向に収縮し、放電すると圧力室３２を収縮
させる方向に伸長する振動子である。また、圧力室３２
の容積を変化させる圧力発生素子は、圧電振動子に限定
されるものではない。例えば、磁歪素子を圧力発生素子
として用いても良い。
【００８３】また、ヒータ等の発熱素子を圧力発生素子
として用い、この発熱素子の熱によって発生する気泡の
体積を変化させることにより、圧力室に圧力変動を生じ
させる構成としてもよい。
【００８４】
【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、駆動信号の吐出パルス信号を、
周期ｔ毎に発生される基本吐出パルスと、基本吐出パル
スの発生タイミングから１／２ｔ経過後のタイミングで
発生される補助吐出パルスとから構成し、これらの基本
吐出パルスと補助吐出パルスとを同一波形形状にすると
共に、少なくとも３つの基本吐出パルスと少なくとも１
つの補助吐出パルスとを一記録周期内に含ませ、基本吐
出パルスと補助吐出パルスとを適宜選択して圧力発生素
子に供給することで、同じ大きさのドットを連続的に記
録する際における吐出パルス信号同士の供給間隔を、記
録周期を跨いで一定にしたので、各吐出パルス信号の供
給開始時点におけるメニスカスの状態を揃えることがで
きる。これにより、インク滴の吐出条件を揃えることが
でき、インク滴の量のばらつき、インク滴の飛翔速度、
インク滴の飛翔方向のばらつき等を防止することができ
る。その結果、画像にむらが生じることを防止すること
ができ、記録画像の高画質化が図れる。
【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
を示す構成説明図である。
【図２】記録ヘッドの機械的構造を示す構成説明図であ
る。
【図３】記録ヘッド駆動回路の要部を示す回路図であ
る。
【図４】駆動信号のタイムチャートである。
【図５】駆動信号と階調値等との関係を説明する図であ
る。
【図６】駆動信号の各駆動パルスと階調データの転送タ
イミング等との関係を示すタイムチャートである。
【図７】駆動パルスの選択パターンを示すタイムチャー
トである。
【図８】駆動パルスの選択パターンを示すタイムチャー
トである。
【図９】（ａ）はインク滴を吐出させた際におけるメニ
スカスの状態変化を説明する図、（ｂ）はノズル開口付
近におけるメニスカスの様子を示す模式図である。
【図１０】他の実施形態における駆動信号のタイムチャ
ートである。
【図１１】他の実施形態での駆動パルスの選択パターン
を示すタイムチャートである。
【図１２】他の実施形態の変形例における駆動信号のタ
イムチャートである。
【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／Ｆ ４ ＲＡＭ ５ ＲＯＭ ６ 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／Ｆ １１ ノズル開口 １２ キャリッジ機構 １３ 紙送り機構 ２０ 流路ユニット ２１ アクチュエータユニット ２２ インク供給口 ２３ 第１ノズル連通孔 ２４ 供給口形成基板 ２５ 共通インク室 ２６ 第２ノズル連通孔 ２７ インク室形成基板 ２８ ノズルプレート ３１ 第１の蓋部材 ３２ 圧力室 ３３ 圧力室形成基板 ３４ 供給側連通孔 ３５ 第２の蓋部材 ３６ 圧電振動子 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１ラッチ回路 ４４ 第２ラッチ回路 ４５ デコーダ ４６ 制御ロジック ４７ レベルシフタ ４８ スイッチ回路

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インク滴を吐出させる吐出パルス信号を
    複数含んだ一連の駆動信号を発生する駆動信号発生手段
    と、駆動信号発生手段が発生した駆動信号からパルス信
    号を選択し、選択したパルス信号を圧力発生素子に供給
    するパルス供給手段とを備え、圧力発生素子に供給する
    吐出パルス信号の数に応じて記録するドットの大きさを
    変えるように構成したインクジェット式記録装置におい
    て、 前記吐出パルス信号を、周期ｔ毎に発生される基本吐出
    パルスと、基本吐出パルスの発生タイミングから１／２
    ｔ経過後のタイミングで発生される補助吐出パルスとか
    ら構成すると共に、これらの基本吐出パルスと補助吐出
    パルスとを同一波形形状とし、 駆動信号発生手段は、一記録周期内に少なくとも３つの
    基本吐出パルスと少なくとも１つの補助吐出パルスとを
    含んだ駆動信号を発生し、 パルス供給手段は、同じ大きさのドットを連続して記録
    する際に、圧力発生素子へのパルス供給間隔が記録周期
    を跨いで一定になるように基本吐出パルスと補助吐出パ
    ルスとを選択することを特徴とするインクジェット式記
    録装置。
  2. 【請求項２】 前記駆動信号発生手段は、一記録周期内
    に３つの基本吐出パルスと１つの補助吐出パルスとを含
    んだ駆動信号を発生し、 パルス供給手段は、大ドットの記録時には一記録周期内
    の３つの基本吐出パルスを選択し、中ドットの記録時に
    は１つの基本吐出パルスと１つの補助吐出パルスを選択
    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。
  3. 【請求項３】 前記パルス供給手段は、小ドットの記録
    時には２番目の基本吐出パルスを選択し、中ドットの記
    録時には２番目の基本吐出パルスを挟んで発生された基
    本吐出パルス及び補助吐出パルスを一対選択することを
    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。
  4. 【請求項４】 前記駆動信号発生手段は、２番目の基本
    吐出パルスを一記録周期の半分のタイミングで発生する
    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。
  5. 【請求項５】 前記駆動信号は、インク滴が吐出しない
    程度にメニスカスを微振動させる微振動パルスを含み、 前記駆動信号発生手段は、前記微振動パルスを、補助吐
    出パルスと重複させないようにして基本吐出パルス同士
    の間で発生し、 前記パルス供給手段は、前記吐出パルスが供給されない
    場合に微振動パルスを選択して圧力発生素子に供給する
    ことを特徴とする請求項１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。
  6. 【請求項６】 前記圧力発生素子を圧電振動子によって
    構成し、この圧電振動子の変形によって圧力室の容積を
    変化させることにより、圧力室に圧力変動を生じさせる
    ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載
    のインクジェット式記録装置。
  7. 【請求項７】 前記圧力発生素子を発熱素子によって構
    成し、この発熱素子の熱によって発生する気泡の体積を
    変化させることにより、圧力室に圧力変動を生じさせる
    ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載
    のインクジェット式記録装置。
  8. 【請求項８】 インク滴を吐出させる吐出パルス信号を
    複数含む一連の駆動信号を発生し、圧力発生素子に供給
    する吐出パルス信号の数を変えることで記録するドット
    の大きさを可変し、複数の階調で記録可能なインクジェ
    ット式記録装置の駆動方法において、 前記吐出パルス信号を、周期ｔ毎に発生される基本吐出
    パルスと、基本吐出パルスの発生タイミングから１／２
    ｔ経過後のタイミングで発生される補助吐出パルスとか
    ら構成し、これらの基本吐出パルスと補助吐出パルスと
    を同一波形形状にすると共に、少なくとも３つの基本吐
    出パルスと少なくとも１つの補助吐出パルスとを一記録
    周期内に含ませ、 これらの基本吐出パルスと補助吐出パルスとを選択的に
    圧力発生素子に供給することで、同じ大きさのドットを
    連続して記録する際の圧力発生素子へのパルス供給間隔
    を、記録周期を跨いで一定にし、 吐出パルス信号の供給タイミングにおけるメニスカスの
    状態を揃えた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。
  9. 【請求項９】 前記駆動信号は一記録周期内に３つの基
    本吐出パルスと１つの補助吐出パルスとを含み、大ドッ
    トに対応する第１の階調と、中ドットに対応する第２の
    階調と、小ドットに対応する第３の階調とを含む複数の
    階調で記録可能とし、 第１の階調では一記録周期内の３つの基本吐出パルスを
    選択し、第２の階調では１つの基本吐出パルスと１つの
    補助吐出パルスを選択し、第３の階調では１つの基本吐
    出パルスを選択して圧力発生素子に供給することを特徴
    とする請求項８に記載のインクジェット式記録装置の駆
    動方法。
  10. 【請求項１０】 前記圧力発生素子を圧電振動子によっ
    て構成し、この圧電振動子の変形によって圧力室の容積
    を変化させることにより、圧力室に圧力変動を生じさせ
    ることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のイン
    クジェット式記録装置の駆動方法。
  11. 【請求項１１】 前記圧力発生素子を発熱素子によって
    構成し、この発熱素子の熱によって発生する気泡の体積
    を変化させることにより、圧力室に圧力変動を生じさせ
    ることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のイン
    クジェット式記録装置の駆動方法。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001074595A1 (fr) * 2000-03-31 2001-10-11 Fujitsu Limited Imprimante a jet d'encre ; methode et dispositif de commande
US6523923B2 (en) * 2000-10-16 2003-02-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Wavefrom prevents ink droplets from coalescing
CN1330486C (zh) * 2001-09-20 2007-08-08 株式会社理光 图像记录装置
US6712445B2 (en) * 2001-10-19 2004-03-30 Seiko Epson Corporation Liquid jetting apparatus
JP2004074482A (ja) * 2002-08-12 2004-03-11 Seiko Epson Corp 液体噴射装置及び同装置の駆動方法
JP4269747B2 (ja) * 2003-04-01 2009-05-27 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、及び、その制御方法
US8491076B2 (en) * 2004-03-15 2013-07-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid droplet ejection devices and methods
US7281778B2 (en) * 2004-03-15 2007-10-16 Fujifilm Dimatix, Inc. High frequency droplet ejection device and method
US8708441B2 (en) 2004-12-30 2014-04-29 Fujifilm Dimatix, Inc. Ink jet printing
US8057001B2 (en) 2005-03-04 2011-11-15 Ricoh Company, Ltd. Imaging apparatus
US7296882B2 (en) * 2005-06-09 2007-11-20 Xerox Corporation Ink jet printer performance adjustment
JP4853022B2 (ja) * 2005-12-28 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
US7988247B2 (en) * 2007-01-11 2011-08-02 Fujifilm Dimatix, Inc. Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer
US7771012B2 (en) 2007-05-31 2010-08-10 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US8025353B2 (en) * 2008-05-23 2011-09-27 Fujifilm Dimatix, Inc. Process and apparatus to provide variable drop size ejection with an embedded waveform
JP4655134B2 (ja) * 2008-09-30 2011-03-23 ブラザー工業株式会社 液滴噴射装置
JP2010188703A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Seiko Epson Corp 液体吐出装置、液体吐出方法、及び、吐出パルス設定方法
JP4888501B2 (ja) 2009-02-27 2012-02-29 ブラザー工業株式会社 印刷装置
JP5354790B2 (ja) 2009-09-01 2013-11-27 富士フイルム株式会社 インクジェットヘッドの駆動方法及び装置
US8393702B2 (en) * 2009-12-10 2013-03-12 Fujifilm Corporation Separation of drive pulses for fluid ejector
JP4985864B2 (ja) * 2011-05-27 2012-07-25 ブラザー工業株式会社 印刷装置
JP6289010B2 (ja) * 2013-10-08 2018-03-07 株式会社ミマキエンジニアリング インクジェットプリンタ、及び、吐出制御装置
JP6307990B2 (ja) * 2014-03-06 2018-04-11 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3223808B2 (ja) * 1996-09-09 2001-10-29 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式プリントヘッドの駆動装置及び駆動方法
EP0988979A4 (en) * 1998-04-14 2001-03-07 Seiko Epson Corp TWO-WAY PRINTING SUITABLE FOR RECORDING A PIXEL WITH A SELECTABLE DOT SIZE

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