JP3525011B2 - インクジェット記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばオンデマン
ド型のインクジェットプリンタに使用するインクジェッ
ト記録ヘッドの駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、分極したＰＺＴと呼ばれる圧電部
材で壁を形成したインク室を複数並べて設け、この各イ
ンク室の両壁内面に電極をそれぞれ配設し、この各電極
に駆動パルスを選択的に印加することで駆動すべきイン
ク室の両壁を変形させてインク室内のインクに圧力を与
え、インク滴をインク吐出口から吐出させて印刷を行う
インクジェット記録ヘッドとしては、例えば、特開昭６
３−２５２７５０号公報に開示されているものが知られ
ている。

【０００３】この種の記録ヘッドは、隣接するインク室
間で圧電部材からなる壁を共有するため、あるインク室
を駆動すると隣接するインク室に圧力変動を引き起こ
す。従って、隣接するインク室が駆動したか否かにより
インク室内の圧力状態が変化し、それに伴いインク吐出
口からのインク滴の吐出速度が変化する。この吐出速度
の変化は用紙へのインク滴の着弾時間のずれ、すなわ
ち、ドット位置のずれとなり、印刷品質が悪くなる原因
となる。これはクロストークの問題として、一般にこの
種の記録ヘッドの重要な課題になっている。

【０００４】以下、駆動パターンの違いにより各インク
室間で吐出速度に差が出る問題について述べる。例え
ば、図２４の(a) は、インク室Ｃからのみインクを吐出
させる単ノズル駆動の場合を示している。なお、Ａ〜Ｅ
はインク室を示し、Ｐ1 〜Ｐ6 は圧電部材からなる壁を
示している。この場合はインク室Ｃの電極に電圧を印加
し両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を外側に開いてインク室Ｃにインクを
充填し、次に電圧印加を停止させて両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を急
激に元の状態に復帰させてインク室Ｃの容積を縮小して
インク滴の吐出を行う。

【０００５】また、図２４の(b) は、１つおきのインク
室Ｂ，Ｄ，Ｆから同時にインクを吐出させる一種の複ノ
ズル駆動の場合を示している。なお、Ａ〜Ｇはインク室
を示し、Ｐ1 〜Ｐ8 は圧電部材からなる壁を示してい
る。この場合はインク室Ｂ，Ｄ，Ｆの電極に電圧を印加
しインク室Ｂの両壁Ｐ2 ，Ｐ3 、インク室Ｄの両壁Ｐ4
，Ｐ5 、インク室Ｆの両壁Ｐ6 ，Ｐ7 を外側に開いて
それぞれインク室Ｂ，Ｄ，Ｆにインクを充填し、次に電
圧印加を停止させて各壁Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 ，Ｐ6
，Ｐ7 を急激に元の状態に復帰させて各インク室Ｂ，
Ｄ，Ｆの容積を縮小してインク滴の吐出を行う。

【０００６】図２４の(a) の単ノズル駆動の場合は、壁
Ｐ3 ，Ｐ4 を元の状態に復帰させる際の隣接インク室
Ｂ，Ｄの状態を見ると、逆に壁Ｐ3 ，Ｐ4 が閉じた状態
から急激に開くことになるので、隣接インク室Ｂ，Ｄは
負圧になり、壁Ｐ3 ，Ｐ4 は閉じようとする方向と逆の
方向の力で引っ張られることになる。図２４の(b) の複
ノズル駆動の場合は、例えばインク室Ｄの両隣のインク
室Ｃ，Ｅは両壁Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 ，Ｐ6 が閉じた状態か
ら急激に開くことになるので、隣接インク室Ｃ，Ｅは図
２４の(a) の場合よりも大きな負圧となり、これにより
各壁が受ける力も大きくなる。従って、インク室Ｄは単
ノズル駆動の場合よりも圧力が上がらずインク室Ｄから
のインクの吐出速度は小さくなる。

【０００７】また、インク室Ｂ，Ｆについては、内側に
隣接するインク室Ｃ，Ｅは大きな負圧となるが、外側に
隣接するインク室Ａ，Ｇは単ノズル駆動の場合と同じで
あるためインク室Ｂ，Ｆの圧力上昇は単ノズル駆動の場
合よりも小さく、インク室Ｄよりも大きくなる。従っ
て、インク室からのインクの吐出速度は、単ノズル駆動
の場合が一番大きく、インク室Ｂ，Ｄ，Ｆの同時駆動で
のインク室Ｄの吐出速度が一番小さく、インク室Ｂ，Ｆ
の吐出速度がその中間ということになる。このように、
注目インク室に隣接したインク室が同時に駆動する場合
と駆動しない場合とで注目インク室からのインクの吐出
速度に差が生じる。

【０００８】これを回避する駆動方法として、特開平４
−１７６６５３号公報に見られるように、各インク室を
２個おきに３つの組に分割し、各組単位でインク室を分
割駆動してインク滴の吐出を行う駆動方法が知られてい
る。これは図２５に示すように、インク室Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，…に対して、先ず(a) ，(b) に示すよ
うにインク室Ａ，Ｄ，Ｇ，…を駆動させ、次のタイミン
グで(c) ，(d) に示すようにインク室Ｂ，Ｅ，…を駆動
させ、次のタイミングで(e) ，(f) に示すようにインク
室Ｃ，Ｆ，…を駆動させ、次のタイミングで元に戻って
(a) ，(b) に示すようにインク室Ａ，Ｄ，Ｇ，…を駆動
させるというように組単位でインク室を分割駆動する方
法である。

【０００９】この場合、インクを吐出するインク室の両
隣のインク室は常に片側の壁のみが変形動作し、もう片
側の壁は変形動作しない。従って、駆動周波数を遅く
し、各吐出のタイミング間隔を充分に長く取って隣接イ
ンク室が駆動したときのインク室内の残留振動が完全に
減衰した状態において次のインク室の駆動を行えば、複
数のインク室を同時に駆動しても各インク室からのイン
クの吐出速度は同じとなり、かつ単ノズル駆動の場合と
差が生じないと考えられる。

【００１０】しかしながら、２つおきに３つの組に分割
してインク室を分割駆動する場合において、図２６に示
すような駆動パルスを使用して吐出実験を行ったとこ
ろ、単ノズル駆動の場合の吐出速度を１００％としたと
きの２〜７ノズルの複ノズル駆動での吐出速度の比率は
図２７に示す結果になった。なお、２〜７ノズル駆動と
は駆動に使用するインク室の数を示している。図２６
は、例として、４ノズル駆動の場合の各電極に印加する
駆動パルス波形を示している。駆動電圧Ｖｍは２０Ｖ
で、徐々に電圧を高め、駆動パルス幅Ｔｍ＝１００μｓ
ｅｃでパルスを遮断する。また、各インク室間の駆動周
期Ｔは５．５ｍｓｅｃである。なお、駆動パルス幅Ｔｍ
に対して駆動周期Ｔは充分に長く隣接インク室が駆動し
たときの残留振動は完全に減衰しており、駆動するイン
ク室が隣接インク室の駆動による残留振動の影響を受け
ることはない。

【００１１】図２７から、単ノズル駆動に対し、複ノズ
ル駆動の場合の吐出速度が低下し、さらに複ノズル駆動
では駆動対象となるインク室（ノズル）の両端のインク
室（ノズル）の吐出速度に比べ中央部のインク室（ノズ
ル）の吐出速度が小さくなる傾向がある。この現象は圧
電部材の履歴による残留歪みに起因するものと推察され
る。図２８は単ノズル駆動の例を示し、壁Ｐ1 〜Ｐ6 で
隔てられたインク室Ａ〜Ｅに対してインク室Ｃのみを駆
動する場合を示している。この場合は、(a) 及び(b) に
示すように、インク室Ｃの電極に徐々に立上がる電圧を
印加して両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を広げ、インク室Ｃにインクを
充填した後、電圧を切って両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を元の状態に
復帰させ、これによりインク室Ｃの容積が縮小して内部
の圧力が高まり、インク室Ｃからインクが吐出する。そ
して、次のタイミングでも(c) 及び(d) に示すように、
インク室Ｃからインクを吐出させると、前回の吐出動作
において両壁Ｐ3 ，Ｐ4 は同じ方向に変形している。

【００１２】また、図２９は３ノズル駆動の例を示し、
壁Ｐ1 〜Ｐ6 で隔てられたインク室Ａ〜Ｅに対してイン
ク室Ｄ、Ｂ、Ｃの順に駆動する場合を示している。この
場合は、(a) 及び(b) に示すように、インク室Ｄの電極
に徐々に立上がる電圧を印加して両壁Ｐ4 ，Ｐ5 を広
げ、インク室Ｄにインクを充填した後、電圧を切って両
壁Ｐ4 ，Ｐ5 を元の状態に復帰させ、これによりインク
室Ｄの容積が縮小して内部の圧力が高まり、インク室Ｄ
からインクが吐出する。そして、次のタイミングでは
(c) 及び(d) に示すように、インク室Ｂの電極に徐々に
立上がる電圧を印加して両壁Ｐ2 ，Ｐ3 を広げ、インク
室Ｂにインクを充填した後、電圧を切って両壁Ｐ2 ，Ｐ
3 を元の状態に復帰させ、これによりインク室Ｂの容積
が縮小して内部の圧力が高まり、インク室Ｂからインク
が吐出する。

【００１３】さらに次のタイミングでは(e) 及び(f) に
示すように、インク室Ｃの電極に徐々に立上がる電圧を
印加して両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を広げ、インク室Ｃにインクを
充填した後、電圧を切って両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を元の状態に
復帰させ、これによりインク室Ｃの容積が縮小して内部
の圧力が高まり、インク室Ｃからインクが吐出する。こ
の場合において、インク室Ｃからインクを吐出させよう
とする場合は、前のインク室Ｄ及びＢからのインクの吐
出動作において壁Ｐ3 ，Ｐ4 は逆の方向に変形してい
る。

【００１４】ところで圧電部材には履歴現象があり、電
界をかけると圧電部材に歪みが生じ、電界を取り除くと
歪みは元の位置には戻らず残留歪みが存在する。従っ
て、吐出する前に壁が同じ方向に変形した場合と逆方向
に変形した場合とで残留歪みにより壁の初期状態が異な
ることになり、逆方向に変形した場合には負の残留歪み
があるため、その状態で同じ電界をかけたときに壁の変
位量は同じ方向に変形した場合に比べて小さくなる。

【００１５】例えば、図３０は７ノズル駆動の例を示
し、壁Ｐ1 〜Ｐ10で隔てられたインク室Ａ〜Ｉに対し
て、先ず、(a) 、(b) に示すようにインク室Ｂ、Ｅ、Ｈ
を同時に駆動し、次のタイミングで(c) 、(d) に示すよ
うにインク室Ｃ、Ｆを同時に駆動し、さらに次のタイミ
ングで(e) 、(f) に示すようにインク室Ｄ、Ｇを同時に
駆動し、次のタイミングで元のインク室Ｂ、Ｅ、Ｈの同
時駆動に戻る。

【００１６】この場合、駆動対象となるインク室の両端
のインク室Ｂ、Ｈは、その吐出動作の前には外側の壁Ｐ
2 、Ｐ9 は同じ方向に変形している。これに対して中央
部のインク室Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは、その吐出動作の前
には両壁とも逆の方向に変形している。このことは３ノ
ズル駆動、４ノズル駆動、５ノズル駆動、６ノズル駆動
の場合も同様である。また、単ノズル駆動の場合は常に
両壁とも同じ方向に変形している。従って、図２７に示
したように、複ノズル駆動の場合、単ノズル駆動に比べ
て吐出速度が小さくなり、また、駆動対象となるインク
室における両端のインク室（ノズル）よりも中央部のイ
ンク室（ノズル）の吐出速度が小さくなる。

【００１７】次に、図２６とは異なる駆動パルスを使用
して吐出実験を行った場合について述べる。２つおきに
３つの組に分割してインク室を分割駆動する場合におい
て、図３１に示すような駆動パルスを使用して吐出実験
を行ったところ、単ノズル駆動の場合の吐出速度を１０
０％としたときの２〜７ノズルの複ノズル駆動での吐出
速度の比率は図３２に示す結果になった。図３１は、例
として、４ノズル駆動の場合の各電極に印加する駆動パ
ルス波形を示している。この例ではメインパルスの電圧
Ｖｍは３Ｖ、パルス幅Ｔｍは１８μｓｅｃ、サブパルス
の電圧Ｖｓは−１９．５Ｖ、パルス幅Ｔｓは３６μｓｅ
ｃに設定した。メインパルスで壁を少し広げてからサブ
パルスで壁を狭めてインクを吐出させる。また、各イン
ク室間の駆動周期Ｔは５．５ｍｓｅｃとなっており、パ
ルス幅Ｔｍ、Ｔｓに対して駆動周期Ｔは充分に長く隣接
インク室が駆動したときの残留振動の影響を無くしてい
る。

【００１８】図３２から、図２７の場合とは逆に単ノズ
ル駆動に対して複ノズル駆動の場合の吐出速度が増加
し、駆動対象となるインク室（ノズル）の両端のインク
室（ノズル）の吐出速度に比べ中央部のインク室（ノズ
ル）の吐出速度が大きくなる傾向がある。この現象も圧
電部材の履歴による残留歪みに起因するものと推察され
る。図３３は単ノズル駆動の例を示し、壁Ｐ1 〜Ｐ6 で
隔てられたインク室Ａ〜Ｅに対してインク室Ｃのみを駆
動する場合を示している。この場合は、(a) 〜(c)に示
すように、メインパルスによりインク室Ｃの電極に駆動
電圧Ｖｍを印加して両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を広げ、インク室Ｃ
にインクを充填した後、今度はサブパルスによりインク
室Ｃの電極に駆動電圧Ｖｓを印加して両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を
狭め、これによりインク室内の圧力を高めてインク滴を
吐出させる。そして、電圧を切って両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を元
の状態に復帰させる。

【００１９】次のタイミングでも(d) 〜(f) に示すよう
に、同様にメインパルスとサブパルスを印加してインク
室Ｃからインクを吐出させる。このとき(b) に示す前回
の吐出動作において両壁Ｐ3 ，Ｐ4 は逆の方向に変形し
ている。

【００２０】また、図３４は３ノズル駆動の例を示し、
壁Ｐ1 〜Ｐ6 で隔てられたインク室Ａ〜Ｅに対してイン
ク室Ｄ、Ｂ、Ｃの順に駆動する場合を示している。この
場合は、(a) 〜(c) に示すように、メインパルスにより
インク室Ｄの電極に駆動電圧Ｖｍを印加して両壁Ｐ4 ，
Ｐ5 を広げ、インク室Ｄにインクを充填した後、今度は
サブパルスによりインク室Ｄの電極に駆動電圧Ｖｓを印
加して両壁Ｐ4 ，Ｐ5を狭め、これによりインク室Ｄの
圧力を高めてインク滴を吐出させる。そして、次のタイ
ミングでは(d) 〜(f) に示すように、インク室Ｂの電極
に駆動電圧Ｖｍを印加して両壁Ｐ2 ，Ｐ3 を広げ、イン
ク室Ｂにインクを充填した後、今度はサブパルスにより
インク室Ｂの電極に駆動電圧Ｖｓを印加して両壁Ｐ2 ，
Ｐ3 を狭め、これによりインク室Ｂの圧力を高めてイン
ク滴を吐出させる。

【００２１】さらに次のタイミングでは(g) 〜(i) に示
すように、インク室Ｃの電極に駆動電圧Ｖｍを印加して
両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を広げ、インク室Ｃにインクを充填した
後、今度はサブパルスによりインク室Ｃの電極に駆動電
圧Ｖｓを印加して両壁Ｐ3 ，Ｐ4 を狭め、これによりイ
ンク室Ｃの圧力を高めてインク滴を吐出させる。この場
合において、インク室Ｃからインクを吐出させようとす
る場合は、前のインク室Ｄ及びＢからのインクの吐出動
作において壁Ｐ3 ，Ｐ4 は同じ方向に変形している。

【００２２】このように正のメインパルスと負のサブパ
ルスを使用して駆動する場合は、単ノズル駆動、複ノズ
ル駆動共にインク吐出前の壁の状態が図２８、図２９に
示したものと逆になっており、従って、圧電部材の履歴
現象による残留歪みの影響により、単ノズル駆動の場合
に対して複ノズル駆動の場合の方が吐出速度が大きく、
また、駆動対象となるインク室における両端のインク室
（ノズル）よりも中央部のインク室（ノズル）の吐出速
度が大きくなる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来におい
ては、壁を構成する圧電部材の履歴現象により、単ノズ
ル駆動と複ノズル駆動とでインク室からのインク滴の吐
出速度が変化し、また、複ノズル駆動における両端イン
ク室と中央部のインク室とでもインク室からのインク滴
の吐出速度が変化し、この吐出速度の違いがインク滴の
用紙への付着時間のずれ、すなわち、ドット位置のずれ
となって現れ、充分な印刷品質の向上を図ることができ
なかった。

【００２４】そこで、本発明は、壁を構成する圧電部材
の履歴現象によるインク室からのインク滴の吐出速度の
ずれを補正することでドット位置のずれを防止でき、こ
れにより印刷品質の向上を充分に図ることができるイン
クジェット記録ヘッドの駆動方法を提供する。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
インク室を複数並べて設け、各インク室の内壁に電極を
配設し、この各電極に駆動パルスを選択的に印加するこ
とで圧電部材を変形させて駆動すべきインク室内のイン
クに圧力を与え、インク滴をインク吐出口から吐出させ
て印刷を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、各イ
ンク室をｎ個おきに（ｎ＋１）組に分割し、各組単位で
インク室を分割駆動してインク滴の吐出を行う場合に、
駆動すべきインク室について、前回駆動してから今回駆
動するまでの間に隣接する両インク室が駆動したか否か
を判定し、圧電部材の歪み履歴によるインク滴の吐出速
度の変化を補正するように、判定結果により異なった駆
動パルスの波形を印加することにある。

【００２６】

【００２７】

【００２８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
ンクジェット記録ヘッドの駆動方法において、駆動パル
スの波形を、電圧の値を変えることで異なった駆動パル
スの波形にすることにある。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図 １はインクジェット記録ヘッドの構成を示す一部切欠
した分解斜視図で、１はセラミック材からなる基板で、
この基板１上の前方側に２枚の長方形状の圧電部材２，
３をエポキシ樹脂接着剤で接着固定している。前記各圧
電部材２，３には、切削加工により、一定の間隔で平行
に同じ幅で、同じ深さ、同じ長さの複数の長溝４，４，
…を形成している。前記各長溝４，４，…の側面と底面
には電極５，５，…を形成し、さらに各長溝４，４，…
の後端から前記圧電部材３の後部上面に延出した引出し
電極６，６，…を形成している。これらの電極５，５，
…、６，６，…は無電解ニッケルメッキにより形成して
いる。

【００３４】前記基板１上の後方側にＰＣ板７を接着固
定している。前記ＰＣ板７の上に駆動回路を内蔵したド
ライブＩＣ８を搭載するとともにこのドライブＩＣ８に
接続した導電パターン９，９，…を形成している。そし
て、前記各導電パターン９，９，…と前記各引出し電極
６，６，…をワイヤボンディングにより導線１０，１
０，…で結合している。

【００３５】前記圧電部材３の上には、セラミック材か
らなる天板１１をエポキシ樹脂接着剤で接着固定してい
る。また、前記各圧電部材２，３の先端に複数のインク
吐出口１２，１２，…を設けたノズルプレート１３を接
着剤で接着固定している。これにより、前記各長溝４，
４，…は上部を前記天板１１で覆うわれ、先端をノズル
プレート１３で塞がれることになり、それぞれインク室
を形成することになる。前記天板１１には共通インク室
１４を形成しており、前記各長溝４，４，…で形成した
インク室の後端部がこの共通インク室１４に連通してい
る。そして、前記共通インク室１４はインク供給部（図
示せず）に連通している。

【００３６】図２は図１の構成の記録ヘッドをＸ−Ｘ線
に沿って断面したときの部分断面図で、前記各長溝４，
４，…で形成したインク室１５，１５，…にはインクが
充填してある。前記各圧電部材２，３は、例えば圧電セ
ラミックからなるピエゾ素子からなり、それぞれ図中矢
印で示すように板厚方向で互いに対向する方向に分極し
ている。

【００３７】図３は、この記録ヘッドの駆動方法を説明
するための図で、例えば圧電部材２，３からなる壁Ｐ1
，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 で隔てられた３つのインク室１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに着目し、今、中央のインク室１５
Ｂからインク滴を吐出させるとすると、図３の(a) の定
常状態からインク室１５Ｂの電極５に正の電圧を印加し
て徐々に大きくし、Ｔ時間後に＋Ｖまで高める。すなわ
ち、図４に示す三角波の駆動電圧を印加する。このとき
隣接するインク室１５Ａ，１５Ｃの電極５は接地電位の
ままにする。なお、時間Ｔを可変することで電圧Ｖを可
変できる。

【００３８】これにより、インク室１５Ｂの各壁Ｐ2 ，
Ｐ3 にかかる電界方向は各圧電部材２，３の分極方向と
は直角となり、各壁Ｐ2 ，Ｐ3 は圧電厚みすべりによる
シェアモード変形によって図３の(b) に示すようにイン
ク室１５Ｂを広げるようにそれぞれ外側に変形する。こ
のインク室１５Ｂの広がりにより共通インク室１４から
インク室１５Ｂにインクの補充が行われる。この状態で
インク室１５Ｂの電極５に印加する電圧を接地電位に落
とすと、各壁Ｐ2 ，Ｐ3 は図３の(c) に示すように元の
状態に復帰するので、インク室１５Ｂ内のインクが急激
に加圧され、対応するインク吐出口１２からインク滴が
吐出する。

【００３９】このような記録ヘッドは、壁の変形を利用
するので隣接したインク室を同時に駆動することはでき
ず、互いに隣接しないインク室を１つの組として、２つ
の組みあるいは３つの組みに分けて分割駆動する。ここ
では３つの組みに分けて分割駆動する例について述べ
る。図５はインク室１５Ｂの電極５に駆動電圧を印加す
る駆動回路を示し、この駆動回路は各インク室の電極毎
に設けてある。この駆動回路は、インク室１５Ｂの電極
５をＰＮＰ形の第１のトランジスタ２１を逆方向に介
し、さらに電流調整用抵抗２２を介して＋Ｖｍ端子に接
続するとともにＮＰＮ形の第２のトランジスタ２３を順
方向に介して接地している。

【００４０】前記第１のトランジスタ２１はベースを定
電流用トランジスタであるＰＮＰ形の第３のトランジス
タ２４のコレクタに接続するとともに抵抗２５を介して
＋Ｖｍ端子に接続している。前記第３のトランジスタ２
４は、エミッタを＋Ｖｍ端子に接続するとともにベース
を抵抗２６を介して前記第１のトランジスタ２１のエミ
ッタに接続し、コレクタを抵抗２７を介してＮＰＮ形の
第４のトランジスタ２８のコレクタに接続している。前
記第４のトランジスタ２８は、エミッタを接地し、ベー
スを抵抗２９を介して接地するとともに抵抗３０を介し
て信号入力端子ｓ1 に接続している。前記第２のトラン
ジスタ２３は、エミッタを接地し、ベースを抵抗３１を
介して接地するとともに抵抗３２を介して信号入力端子
ｓ2 に接続している。

【００４１】前記信号入力端子ｓ1 にはメインパルス信
号ＭＰを供給し、前記信号入力端子ｓ2 にはグランド信
号ＧＰを供給するようになっている。非駆動時の定常状
態では、メインパルス信号ＭＰはＬ（ロー）レベルに、
グランド信号ＧＰはＨ（ハイ）レベルになっており、第
２のトランジスタ２３がオン、第１、第４のトランジス
タ２１，２８がオフとなり、電極５は接地電位にある。

【００４２】そして、メインパルス信号ＭＰがＨレベル
に、グランド信号ＧＰがＬレベルになると、第４のトラ
ンジスタ２８がオンとなって第１のトランジスタ２１が
オンし、第２のトランジスタ２３がオフとなる。これに
より電極５には＋Ｖｍが電流調整用抵抗２２、第１のト
ランジスタ２１を介して印加される。このとき、電流調
整用抵抗２２はその両端が第３のトランジスタ２４のベ
ース、エミッタ間に接続されているので第３のトランジ
スタ２４のベース、エミッタ間の電位に維持されて一定
の電流が流れ、これにより電極５の印加電圧は徐々に上
昇する。

【００４３】そして、メインパルス信号ＭＰのＨレベル
印加時間がＴ時間になると電極５の印加電圧はＶｍに達
する。そして、直ちに、メインパルス信号ＭＰがＬレベ
ルに、グランド信号ＧＰがＨレベルになるので、第２の
トランジスタ２３がオン、第１、第４のトランジスタ２
１，２８がオフとなり、電極５はグランドに接続される
ため電極５の電荷が瞬時に放電して接地電位となる。こ
の一連の動作は他のインク室の電極も同様である。

【００４４】次に駆動方法について述べる。圧電部材
２，３の履歴現象で壁の残留歪みによって生じるクロス
トークを補正するために、図６に駆動パルス波形を示す
ように、これから駆動しようとするインク室（ノズル）
ｎについて、前回駆動してから今回駆動するまでの間に
両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動された
か否かを判定する。

【００４５】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は駆
動され、また、図中ロの駆動パルスで駆動されるときは
前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接インク室
（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハの駆動
パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動す
るまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１
は全く駆動されていない。

【００４６】従って、図中イの駆動パルスの通電時間Ｔ
1 を図中ハの駆動パルスの通電時間Ｔ3 よりも長く設定
し、図中ロの駆動パルスの通電時間Ｔ2 をＴ1 とＴ3 の
中間に設定する。すなわち、Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞Ｔ3 に設定す
る。従って、各駆動パルスのピーク電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ
3 もＶ1 ＞Ｖ2 ＞Ｖ3 となる。

【００４７】このような駆動パルスの通電制御を行うに
は、図７に示すように、演算装置４１、記憶装置４２、
通電パルス発生回路４３を設け、駆動電圧をＶ1 ，Ｖ2
，Ｖ3 の３種類に可変できるようにメインパルス信号
ＭＰの通電時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を設定するデータを記
憶装置４２に格納しておく。そして、印刷データを演算
装置４１が受け取ると、演算装置４１は前回駆動してか
ら今回駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ
−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定して前記記憶装
置４２から適切な通電時間データを読出して前記通電パ
ルス発生回路４３に供給する。前記駆動パルス発生回路
４３は通電時間データから適切な駆動パルスを発生して
ヘッド駆動回路４４に供給し、これによりヘッド駆動回
路４４は記録ヘッド４５を駆動する。このようにインク
室の両壁を一旦開いてから元の状態に復帰することでイ
ンク室からインクを吐出する、いわゆる、引き打ち駆動
の場合は、前のタイミングで隣接したインク室が駆動し
たときに壁が一度逆方向に変形するため、圧電部材の履
歴現象により負の残留歪みが残る。その状態から次の吐
出動作で壁を開く場合、壁の変形量が小さくなり吐出速
度が小さくなるので、それを補正するために大きな駆動
電圧を印加する。

【００４８】すなわち、図６のイの駆動パルスは電圧を
Ｖ1 まで高め、ロの駆動パルスは電圧をＶ2 まで高める
ことで、インク室ｎが前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室ｎ−１、ｎ＋１が全く駆動され
ていない場合のインク吐出速度に合わせることができ
る。従って、壁を構成する圧電部材の履歴現象によるイ
ンク室からのインク滴の吐出速度のずれを補正でき、こ
れによりドット位置のずれを防止でき印刷品質の向上を
充分に図ることができる。

【００４９】（第２の実施の形態）な お、記録ヘッドの構成は第１の実施の形態と同様であ
る。

【００５０】図８は、記録ヘッドの駆動方法を説明する
ための図で、圧電部材２，３からなる壁Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 ，Ｐ4 で隔てられた３つのインク室１５Ａ，１５Ｂ，
１５Ｃに着目し、今、中央のインク室１５Ｂからインク
滴を吐出させるとすると、図８の(a) の定常状態からイ
ンク室１５Ｂの電極５に正の電圧Ｖｍを所定時間Ｔｍ印
加する。これにより、図８の(b) に示すように壁Ｐ2 ，
Ｐ3 が外側に変形してインク室１５Ｂの容積が急激に拡
大しインクの補充が行われる。Ｔｍ時間後に今度はイン
ク室１５Ｂの電極５に負の電圧−Ｖｓを所定時間Ｔｓ印
加する。これにより、図８の(c) に示すように壁Ｐ2 ，
Ｐ3 が内側に変形してインク室１５Ｂの容積が急激に縮
小してインクが加圧され、インク室１５Ｂからインクが
吐出する。Ｔｓ時間後にインク室１５Ｂの電極５は接地
電位となり、インク室１５Ｂは図８の(d) に示すように
元の状態に復帰する。すなわち、インク室１５Ｂの電極
５は図９に示す駆動電圧波形を印加され、これによりイ
ンク室１５Ｂからインクが吐出することになる。

【００５１】図１０はインク室１５Ｂの電極５に駆動電
圧を印加する駆動回路を示し、この駆動回路は各インク
室の電極毎に設けてある。この駆動回路は、インク室１
５Ｂの電極５をＰＮＰ形の第１のトランジスタ５１を逆
方向に介して＋Ｖｍ端子に接続するとともにＮＰＮ形の
第２のトランジスタ５２を順方向に介して−Ｖｓ端子に
接続している。また、前記インク室１５Ｂの電極５をダ
イオード５３を逆方向に介し、さらにＰＮＰ形の第３の
トランジスタ５４を逆方向に介して接地するとともにダ
イオード５５を順方向に介し、さらにＮＰＮ形の第４の
トランジスタ５６を順方向に介して接地している。

【００５２】前記第１のトランジスタ５１は、ベースを
抵抗５７を介し、さらにＮＰＮ形の第５のトランジスタ
５８を介して接地するとともにベース、エミッタ間に抵
抗５９を接続している。前記第２のトランジスタ５２
は、ベースを抵抗６０を介し、さらにＮＰＮ形の第６の
トランジスタ６１を介して接地するとともにベース、エ
ミッタ間に抵抗６２を接続している。

【００５３】前記第３のトランジスタ５４は、ベースを
抵抗６３を介して＋Ｖｓ端子に接続するとともにＰＮＰ
形の第７のトランジスタ６４を逆方向に介して＋５Ｖ端
子に接続している。前記第５のトランジスタ５８は、ベ
ースを抵抗６５を介して接地するとともに抵抗６６を介
して信号入力端子ｓ1 に接続している。前記第６のトラ
ンジスタ６１は、ベースを抵抗６７を介して接地すると
ともに抵抗６８を介して信号入力端子ｓ2 に接続してい
る。前記第７のトランジスタ６４は、ベースを抵抗６９
を介して信号入力端子ｓ3 に接続するとともにベース、
エミッタ間に抵抗７０を接続している。前記第４のトラ
ンジスタ５６は、ベースを抵抗７１を介して接地すると
ともに抵抗７２を介して前記信号入力端子ｓ3 に接続し
ている。

【００５４】前記信号入力端子ｓ1 にはメインパルス信
号ＭＰを供給し、前記信号入力端子ｓ2 にはサブパルス
信号ＳＰを供給し、前記信号入力端子ｓ3 にはグランド
信号ＧＰを供給するようになっている。そして、非駆動
時の定常状態では、メインパルス信号ＭＰ及びサブパル
ス信号ＳＰはＬ（ロー）レベルに、グランド信号ＧＰは
Ｈ（ハイ）レベルになっており、第１、第２、第５、第
６のトランジスタ５１，５２，５８，６１がオフ、第
３、第４、第７のトランジスタ５４，５６，６４がオン
となり、電極５は接地電位にある。

【００５５】この状態でサブパルス信号ＳＰはＬレベル
のまま、メインパルス信号ＭＰがＴ1 時間Ｈレベルに、
また、グランド信号ＧＰがＬレベルになると、第１、第
５のトランジスタ５１，５８がオンとなって電極５は＋
Ｖｍ端子に接続する。そして、Ｔ1 時間が経過するとメ
インパルス信号ＭＰがＬレベル、サブパルス信号ＳＰが
Ｔ2 時間Ｈレベルになり、第１、第５のトランジスタ５
１，５８がオフ、第２、第６のトランジスタ５２，６１
がオンとなって今度は電極５は−Ｖｓ端子に接続する。
そして、Ｔ2 時間が経過するとサブパルス信号ＳＰがＬ
レベル、グランド信号ＧＰがＨレベルになり、元の状態
に戻って電極５は接地電位になる。この一連の動作は他
のインク室の電極も同様である。

【００５６】この駆動方式では、メインパルス信号ＭＰ
の通電時間Ｔｍを可変することによりインク室からのイ
ンクの吐出速度が図１１に示すように変化する。これは
インク室内の圧力状態が時間とともに変動するためであ
り、その周期は圧力波がインク室の長手方向の端から端
まで反射して戻ってくる時間である。従って、この半分
の時間がインク室の長手方向の端から端まで片道伝搬す
るに要する時間で、インク室の長さをＬ、インク中の音
速をａとすればこの圧力伝搬時間はＬ／ａとなる。

【００５７】電極５にメインパルス電圧Ｖｍを印加して
両壁が急激に広げられるとインク室内は負圧となり、ち
ょうど圧力伝搬時間が経過するとインク室内は正圧に反
転し、このときに負のサブパルス電圧−Ｖｓを印加して
両壁を急激に狭めることによって、より高い吐出圧力が
得られ、従って、メインパルスの通電時間Ｔｍをこの圧
力伝搬時間に設定することで吐出速度はピークとなる。
また、メインパルス電圧Ｖｍを印加してから圧力伝搬時
間の２倍の時間が経過すると、インク室内の圧力は負圧
から正圧にさらにまた負圧に反転するので、このときに
負のサブパルス電圧−Ｖｓを印加して両壁を急激に狭め
ると、今度は高い吐出圧力が得られず、従って、メイン
パルスの通電時間Ｔｍをこの圧力伝搬時間の２倍の時間
に設定することでインクの吐出速度は小さくなる。この
ように、通電時間Ｔｍを適切な値に設定することで吐出
速度を補正することができる。

【００５８】次に駆動方法について述べる。圧電部材
２，３の履歴現象で壁の残留歪みによって生じるクロス
トークを補正するために、図１２に駆動パルス波形を示
すように、これから駆動しようとするインク室（ノズ
ル）ｎについて、前回駆動してから今回駆動するまでの
間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動さ
れたか否かを判定する。

【００５９】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は全
く駆動されず、また、図中ロの駆動パルスで駆動される
ときは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハ
の駆動パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１共駆動されている。

【００６０】従って、図中イの場合はメインパルスの通
電時間をＴ1 に、図中ロの場合はメインパルスの通電時
間をＴ2 に、図中ハの場合はメインパルスの通電時間を
Ｔ3に設定する。なお、図１１のメインパルス通電時間
Ｔｍと吐出速度ｖの関係より、Ｔ1 は吐出速度ｖ1 が最
大値となるように圧力伝搬時間に設定され、Ｔ2 ，Ｔ3
は吐出速度ｖ2 ，ｖ3 が、ｖ3 （Ｔ3 ）＜ｖ2 （Ｔ2 ）
＜ｖ1 （Ｔ1 ）となるように設定する。

【００６１】このように両壁を開いてから狭めることで
吐出動作を行う駆動方法の場合には、吐出動作を終え、
次の吐出動作を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）
が両方とも駆動しない場合は、壁は前の吐出動作で狭ま
る方向に変形するため、圧電部材の履歴現象により、負
の残留歪みが残る。その状態から次の吐出動作で壁を開
いて狭める場合、壁の変形量が小さくなるので吐出速度
は低下する。これに対し、吐出動作を終え次の吐出動作
を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が駆動する場
合は、壁が一度逆の方向（開く方向）に変形するため、
圧電部材の履歴現象により、正の残留歪みが残る。その
状態から次の吐出動作で壁を開いて狭める場合には隣接
インク室（ノズル）が両方とも駆動しないときに比べて
壁の変形量は大きくなり、吐出速度が大きくなる。

【００６２】そこで、通電時間を変化させることで、す
なわち、圧力変動のタイミングをずらすことで吐出速度
の差を補正することができる。従って、壁を構成する圧
電部材の履歴現象によるインク室からのインク滴の吐出
速度のずれを補正でき、これによりドット位置のずれを
防止でき印刷品質の向上を充分に図ることができる。 （第３の実施の形態）こ の実施の形態は前述した第２の実施の形態の変形例
で、第２の実施の形態では通電時間Ｔｍを可変して吐出
速度の補正を行ったが、この実施の形態では電圧を可変
して吐出速度の補正を行っている。 図１３に駆動パル
ス波形を示すように、これから駆動しようとするインク
室（ノズル）ｎについて、前回駆動してから今回駆動す
るまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１
が駆動されたか否かを判定する。

【００６３】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は全
く駆動されず、また、図中ロの駆動パルスで駆動される
ときは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハ
の駆動パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１共駆動されている。

【００６４】従って、図中イの場合はメインパルスとサ
ブパルスとの電位差Ｖｍ−（−Ｖｓ）をＶ1 に、図中ロ
の場合は電位差Ｖｍ−（−Ｖｓ）をＶ2 に、図中ハの場
合は電位差Ｖｍ−（−Ｖｓ）をＶ3 に設定する。なお、
Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 は、Ｖ1 ＞Ｖ2 ＞Ｖ3 の関係になって
いる。

【００６５】両壁を開いてから狭めることで吐出動作を
行う駆動方法の場合には、吐出動作を終え、次の吐出動
作を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも
駆動しない場合は、吐出動作を終え次の吐出動作を行う
までの間に隣接インク室（ノズル）が駆動する場合に比
べて吐出速度が小さくなるので、その分電圧を高くして
吐出速度を補正する。

【００６６】このように電圧を変化させることでも吐出
速度の差を補正することができる。従って、壁を構成す
る圧電部材の履歴現象によるインク室からのインク滴の
吐出速度のずれを補正でき、これによりドット位置のず
れを防止でき印刷品質の向上を充分に図ることができ
る。

【００６７】（第４の実施の形態） この実施の形態も前述した第２の実施の形態の別の変形
例である。第２の実施の形態では通電時間Ｔｍを可変し
て吐出速度の補正を行ったが、この実施の形態ではメイ
ンパルスに第１の実施形態の駆動パルス波形制御を適用
したもので、メインパルスの通電時間Ｔｍを可変し、そ
れにより電圧を可変して吐出速度の補正を行っている。
図１４に駆動パルス波形を示すように、これから駆動
しようとするインク室（ノズル）ｎについて、前回駆動
してから今回駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズ
ル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定する。

【００６８】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は全
く駆動されず、また、図中ロの駆動パルスで駆動される
ときは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハ
の駆動パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１共駆動されている。

【００６９】従って、図中イの場合はメインパルスの通
電時間ＴｍをＴ1 にすることでメインパルスの電圧をＶ
1 まで高め、図中ロの場合はメインパルスの通電時間Ｔ
ｍをＴ2 にすることでメインパルスの電圧をＶ2 まで高
め、図中ハの場合はメインパルスの通電時間ＴｍをＴ3
にすることでメインパルスの電圧をＶ3 まで高めてい
る。なお、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 は、Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞Ｔ3 、Ｖ
1 、Ｖ2 、Ｖ3 は、Ｖ1＞Ｖ2 ＞Ｖ3 の関係になってい
る。

【００７０】両壁を開いてから狭めることで吐出動作を
行う駆動方法の場合には、吐出動作を終え、次の吐出動
作を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも
駆動しない場合は、吐出動作を終え次の吐出動作を行う
までの間に隣接インク室（ノズル）が駆動する場合に比
べて吐出速度が小さくなるので、その分メインパルスの
電圧を高くして吐出速度を補正する。

【００７１】このように電圧を変化させることでも吐出
速度の差を補正することができる。従って、壁を構成す
る圧電部材の履歴現象によるインク室からのインク滴の
吐出速度のずれを補正でき、これによりドット位置のず
れを防止でき印刷品質の向上を充分に図ることができ
る。

【００７２】（第５の実施の形態）こ の実施の形態は前述した第２の実施の形態の駆動パル
ス波形からメインパルス波形を除いてサブパルス波形の
みでインク室を駆動するものである。すなわち、これは
インク室を定常状態から両壁を急激に狭める側に変形さ
せることでインクの吐出動作を行うもので、いわゆる、
押し打ち駆動と呼ばれる駆動方法である。

【００７３】図１５に駆動パルス波形を示すように、こ
れから駆動しようとするインク室（ノズル）ｎについ
て、前回駆動してから今回駆動するまでの間に両隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを
判定する。

【００７４】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は全
く駆動されず、また、図中ロの駆動パルスで駆動される
ときは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハ
の駆動パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１共駆動されている。

【００７５】従って、図中イの場合は駆動電圧をＶ1 に
設定し、図中ロの場合は駆動電圧ををＶ2 に設定し、図
中ハの場合は駆動電圧をＶ3 に設定する。なお、Ｖ1 、
Ｖ2、Ｖ3 の絶対値は、Ｖ1 ＞Ｖ2 ＞Ｖ3 の関係になっ
ている。

【００７６】両壁を急激に狭めることで吐出動作を行う
駆動方法の場合にも、吐出動作を終え、次の吐出動作を
行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも駆動
しない場合は、吐出動作を終え次の吐出動作を行うまで
の間に隣接インク室（ノズル）が駆動する場合に比べて
吐出速度が小さくなるので、その分駆動電圧を高くして
吐出速度を補正する。

【００７７】このように電圧を変化させることでも吐出
速度の差を補正することができる。従って、壁を構成す
る圧電部材の履歴現象によるインク室からのインク滴の
吐出速度のずれを補正でき、これによりドット位置のず
れを防止でき印刷品質の向上を充分に図ることができ
る。

【００７８】（第６の実施の形態）こ の実施の形態は前述した第２の実施の形態の駆動パル
ス波形の前段にプリパルスを設けてインク室を駆動する
ものである。プリパルスを設けてインクの吐出速度を変
化させる場合、プリパルスの通電時間を可変して行う場
合とプリパルスと駆動パルスとの間の間隔を可変して行
う場合の２通りがある。

【００７９】図１６はプリパルスと駆動パルスとの間の
間隔を一定にしてプリパルスの通電時間を可変したとき
のパルス波形とそのパルス波形によるインク室内の時間
的な圧力変化状態を示している。図１６の(a) ，(b) は
共に、プリパルスと駆動パルスとの間の間隔を圧力伝搬
時間Ｌ／ａに設定し、また、駆動パルスにおけるメイン
パルスの幅も圧力伝搬時間Ｌ／ａに設定している。そし
て、図１６の(a) はプリパルスの通電時間を圧力伝搬時
間Ｌ／ａに設定し、図１６の(b) はプリパルスの通電時
間を圧力伝搬時間の半分のＬ／２ａに設定している。

【００８０】図１６の(a) に示すようにプリパルスの通
電時間を圧力伝搬時間Ｌ／ａに設定した場合、プリパル
スの通電でインク室の両壁を急激に開くとインク室内の
圧力は負圧となり、ちょうど圧力伝搬時間Ｌ／ａが経過
するとインク室内の圧力は反転して正圧となる。この状
態でインク室の両壁を元の状態に戻すとインク室内の圧
力は正圧が増加され、さらにこのプリパルスによって生
じた残留圧力は圧力伝搬時間Ｌ／ａが経過すると反転し
て負圧となる。この状態で今度は駆動パルスの通電で両
壁が急激に開くとインク室内の圧力は負圧が増加され、
その後圧力伝搬時間Ｌ／ａが経過したときインク室内の
圧力が反転して正圧となり、さらにインク吐出のために
両壁を閉じると吐出圧力は先のプリパルスの残留圧力が
加わるのでプリパルスが無いときに比べて大きくなり、
比較的大きな吐出速度でインクが吐出することになる。

【００８１】これに対し、図１６の(b) に示すようにプ
リパルスの通電時間を圧力伝搬時間の半分Ｌ／２ａに設
定した場合、プリパルスの通電でインク室の両壁を急激
に開くとインク室内の圧力は負圧となり、ちょうど圧力
伝搬時間の半分Ｌ／２ａが経過するとインク室内の圧力
は略ゼロとなる。この状態でインク室の両壁を元の状態
に戻すとインク室内の圧力は正圧となるが、図１６の
(a) のときのように増加することはない。従って、この
プリパルスによって生じた残留圧力は図１６の(a) のと
きよりも小さいので、次の駆動パルスによる吐出圧力も
小さくなり、結果として吐出速度が小さくなる。すなわ
ち、この場合は比較的小さい吐出速度でインクが吐出す
ることになる。

【００８２】このように駆動パルスの前にプリパルスを
設け、このプリパルスの通電時間を変化させることで吐
出速度を可変できるので、このプリパルスの通電時間を
調整することで各インク室間の吐出速度の差を補正する
ことができる。従って、壁を構成する圧電部材の履歴現
象によるインク室からのインク滴の吐出速度のずれを補
正でき、これによりドット位置のずれを防止でき印刷品
質の向上を充分に図ることができる。

【００８３】図１７はプリパルスの通電時間を一定にし
てプリパルスと駆動パルスとの間の間隔を可変したとき
のパルス波形とそのパルス波形によるインク室内の時間
的な圧力変化状態を示している。図１７の(a) ，(b) は
共に、プリパルスの通電時間を圧力伝搬時間Ｌ／ａに設
定し、また、駆動パルスにおけるメインパルスの幅も圧
力伝搬時間Ｌ／ａに設定している。そして、図１７の
(a) はプリパルスと駆動パルスとの間の間隔を圧力伝搬
時間Ｌ／ａに設定し、図１７の(b) はプリパルスと駆動
パルスとの間の間隔を圧力伝搬時間の半分のＬ／２ａに
設定している。

【００８４】図１７の(a) の場合は、図１６の(a) の場
合と同様、プリパルスの通電でインク室の両壁を急激に
開くとインク室内の圧力は負圧となり、ちょうど圧力伝
搬時間Ｌ／ａが経過するとインク室内の圧力は反転して
正圧となる。この状態でインク室の両壁を元の状態に戻
すとインク室内の圧力は正圧が増加され、さらにこのプ
リパルスによって生じた残留圧力は圧力伝搬時間Ｌ／ａ
が経過すると反転して負圧となる。この状態で今度は駆
動パルスの通電で両壁が急激に開くとインク室内の圧力
は負圧が増加され、その後圧力伝搬時間Ｌ／ａが経過し
たときインク室内の圧力が反転して正圧となり、さらに
インク吐出のために両壁を閉じると吐出圧力は先のプリ
パルスの残留圧力が加わるのでプリパルスが無いときに
比べて大きくなり、比較的大きな吐出速度でインクが吐
出することになる。

【００８５】これに対し、図１７の(b) に示すようにプ
リパルスと駆動パルスとの間の間隔を圧力伝搬時間の半
分のＬ／２ａに設定した場合、プリパルスによる残留圧
力はちょうど圧力伝搬時間の半分Ｌ／２ａが経過した状
態で略ゼロとなるので、この状態で駆動パルスを通電さ
せるとインクの吐出圧力は図１７の(a) のときよりも小
さくなり、吐出速度が小さくなる。すなわち、この場合
は比較的小さい吐出速度でインクが吐出することにな
る。

【００８６】このように駆動パルスの前にプリパルスを
設け、このプリパルスと駆動パルスとの時間間隔を変化
させることで吐出速度を可変できるので、この時間間隔
を調整することで各インク室間の吐出速度の差を補正す
ることができる。従って、壁を構成する圧電部材の履歴
現象によるインク室からのインク滴の吐出速度のずれを
補正でき、これによりドット位置のずれを防止でき印刷
品質の向上を充分に図ることができる。

【００８７】なお、この実施の形態で使用するプリパル
スはインク室からインクが吐出しない程度の小さい電圧
に設定してあり、従って圧電部材の履歴現象もほとんど
なく、インク室の両壁の残留歪みの状態はプリパルスが
あってもなくてもほとんど変わりはない。

【００８８】図１８はプリパルスの通電時間を一定にし
てプリパルスと駆動パルスとの間の間隔を可変する場合
のインク室の電極に印加するパルス波形例を示し、これ
から駆動しようとするインク室（ノズル）ｎについて、
前回駆動してから今回駆動するまでの間に両隣接インク
室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定
する。

【００８９】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は全
く駆動されず、また、図中ロの駆動パルスで駆動される
ときは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハ
の駆動パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１共駆動されている。

【００９０】従って、図中イの場合はプリパルスと駆動
パルスとの間の時間間隔をＴ1 に、図中ロの場合はプリ
パルスと駆動パルスとの間の時間間隔をＴ2 に、図中ハ
の場合はプリパルスと駆動パルスとの間の時間間隔をＴ
3 に設定する。なお、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の関係は、Ｔ1
＞Ｔ2 ＞Ｔ3 となっている。そして、Ｔ1 のときの吐出
速度をｖ1 、Ｔ2 のときの吐出速度をｖ2 、Ｔ3 のとき
の吐出速度をｖ3 とすると、ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 の関係
は、ｖ1 ＞ｖ2 ＞ｖ3 となる。

【００９１】このように吐出動作を終え、次の吐出動作
を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも駆
動しない場合は、壁は前の吐出動作で狭まる方向に変形
するため、圧電部材の履歴現象により、負の残留歪みが
残る。その状態から次の吐出動作で壁を開いて狭める場
合、壁の変形量が小さくなるので吐出速度は低下する。
従って、この場合はプリパルスと駆動パルスとの間の時
間間隔をＴ1 と大きくして吐出速度を高める補正を行
う。

【００９２】これに対し、吐出動作を終え次の吐出動作
を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも駆
動する場合は、壁が一度逆の方向（開く方向）に変形す
るため、圧電部材の履歴現象により、正の残留歪みが残
る。その状態から次の吐出動作で壁を開いて狭める場合
には隣接インク室（ノズル）が両方とも駆動しないとき
に比べて壁の変形量は大きくなり、吐出速度が大きくな
る。従って、この場合はプリパルスと駆動パルスとの間
の時間間隔をＴ3 と小さくして吐出速度を低下させる補
正を行う。

【００９３】このようにプリパルスの通電時間を調整す
ることで吐出速度の差を補正することができる。従っ
て、壁を構成する圧電部材の履歴現象によるインク室か
らのインク滴の吐出速度のずれを補正でき、これにより
ドット位置のずれを防止でき印刷品質の向上を充分に図
ることができる。

【００９４】図１９はプリパルスと駆動パルスとの間の
間隔を一定にしてプリパルスの通電時間を可変する場合
のインク室の電極に印加するパルス波形例を示し、これ
から駆動しようとするインク室（ノズル）ｎについて、
前回駆動してから今回駆動するまでの間に両隣接インク
室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定
する。

【００９５】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動パル
スで駆動されるときは前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１は全
く駆動されず、また、図中ロの駆動パルスで駆動される
ときは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハ
の駆動パルスで駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１共駆動されている。

【００９６】従って、図中イの場合はプリパルスの通電
時間をＴ1 に、図中ロの場合はプリパルスの通電時間を
Ｔ2 に、図中ハの場合はプリパルスの通電時間をＴ3 に
設定する。なお、Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 の関係は、Ｔ1 ＞Ｔ
2 ＞Ｔ3 となっている。そして、Ｔ1 のときの吐出速度
をｖ1 、Ｔ2 のときの吐出速度をｖ2 、Ｔ3 のときの吐
出速度をｖ3 とすると、ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 の関係は、ｖ
1 ＞ｖ2 ＞ｖ3 となる。

【００９７】このように吐出動作を終え、次の吐出動作
を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも駆
動しない場合は、壁は前の吐出動作で狭まる方向に変形
するため、圧電部材の履歴現象により、負の残留歪みが
残る。その状態から次の吐出動作で壁を開いて狭める場
合、壁の変形量が小さくなるので吐出速度は低下する。
従って、この場合はプリパルスと駆動パルスとの間の時
間間隔をＴ1 と大きくして吐出速度を高める補正を行
う。

【００９８】これに対し、吐出動作を終え次の吐出動作
を行うまでの間に隣接インク室（ノズル）が両方とも駆
動する場合は、壁が一度逆の方向（開く方向）に変形す
るため、圧電部材の履歴現象により、正の残留歪みが残
る。その状態から次の吐出動作で壁を開いて狭める場合
には隣接インク室（ノズル）が両方とも駆動しないとき
に比べて壁の変形量は大きくなり、吐出速度が大きくな
る。従って、この場合はプリパルスと駆動パルスとの間
の時間間隔をＴ3 と小さくして吐出速度を低下させる補
正を行う。

【００９９】このようにプリパルスと駆動パルスとの間
の時間間隔を調整することで吐出速度の差を補正するこ
とができる。従って、壁を構成する圧電部材の履歴現象
によるインク室からのインク滴の吐出速度のずれを補正
でき、これによりドット位置のずれを防止でき印刷品質
の向上を充分に図ることができる。

【０１００】以上、本発明の各種実施の形態について述
べたが、本発明の適用はこれらのみに限定するものでな
い。例えば、記録ヘッドのインク室を引き打ち駆動する
場合、第１の実施の形態では三角波の駆動電圧を印加し
て行ったが必ずしもこれに限定するものではない。例え
ば、図２０に示すように電圧の異なる矩形波の駆動電圧
を使用してもよい。すなわち、これから駆動しようとす
るインク室（ノズル）ｎについて、前回駆動してから今
回駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−
１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定する。

【０１０１】インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動電圧
Ｖ1 で駆動されるときは前回駆動してから今回駆動する
までの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１共
駆動され、また、図中ロの駆動電圧Ｖ2 で駆動されると
きは前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イン
ク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動され、また、図中ハの
駆動電圧Ｖ3 で駆動されるときは前回駆動してから今回
駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、
ｎ＋１は全く駆動されない。各駆動電圧Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ
3 の関係は、Ｖ1 ＞Ｖ2 ＞Ｖ3 となっている。従って、
インク室（ノズル）ｎが図中イの駆動電圧Ｖ1 で駆動さ
れるときは図中ハの駆動電圧Ｖ3 で駆動されるときに比
べて吐出速度は高くなる方向に補正される。このように
引き打ち駆動する場合に、矩形波の駆動電圧を調整する
ことによっても第１の実施の形態と同様の作用効果は得
られる。

【０１０２】また、図２１に示すように通電時間の異な
る矩形波の駆動電圧を使用してもよい。すなわち、これ
から駆動しようとするインク室（ノズル）ｎについて、
前回駆動してから今回駆動するまでの間に両隣接インク
室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定
する。

【０１０３】そして、前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１共駆
動されるときにはインク室（ノズル）ｎに印加する駆動
電圧の通電時間を図中イに示すようにＴ1 に設定する。
また、前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣接イ
ンク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動したときにはインク
室（ノズル）ｎに印加する駆動電圧の通電時間を図中ロ
に示すようにＴ2 に設定する。また、前回駆動してから
今回駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−
１、ｎ＋１が全く駆動されないときにはインク室（ノズ
ル）ｎに印加する駆動電圧の通電時間を図中ハに示すよ
うにＴ3 に設定する。各駆動電圧の通電時間Ｔ1 、Ｔ2
、Ｔ3 の関係は、Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞Ｔ3 となっている。

【０１０４】このように、駆動電圧の通電時間を変化さ
せることで、インク室を急激に広げた後のインク室内に
生じる圧力状態の時間的変化に応じて両壁を閉じるタイ
ミングを変化させることによってもインクの吐出速度を
変化できる。すなわち、インク室（ノズル）ｎが図中イ
の通電時間がＴ1 の駆動電圧で駆動されるときは図中ハ
の通電時間がＴ3 の駆動電圧で駆動されるときに比べて
吐出速度は高くなる方向に補正される。このように引き
打ち駆動する場合に、矩形波の駆動電圧の通電時間を調
整することによっても第１の実施の形態と同様の作用効
果は得られる。

【０１０５】さらに、引き打ち駆動する場合において、
図２２及び図２３に示すように矩形波の駆動パルスの前
にプリパルスを設けてもよい。図２２は、プリパルスと
駆動パルスとの間の時間間隔を変化させる場合で、これ
から駆動しようとするインク室（ノズル）ｎについて、
前回駆動してから今回駆動するまでの間に両隣接インク
室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が駆動されたか否かを判定
する。

【０１０６】そして、前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１共駆
動されるときにはインク室（ノズル）ｎに印加するプリ
パルスと駆動パルスとの時間間隔を図中イに示すように
Ｔ1 に設定する。また、前回駆動してから今回駆動する
までの間に隣接インク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動し
たときにはインク室（ノズル）ｎに印加するプリパルス
と駆動パルスとの時間間隔を図中ロに示すようにＴ2 に
設定する。また、前回駆動してから今回駆動するまでの
間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が全く駆
動されないときにはインク室（ノズル）ｎに印加するプ
リパルスと駆動パルスとの時間間隔を図中ハに示すよう
にＴ3 に設定する。各時間間隔Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 の関係
は、Ｔ1＞Ｔ2 ＞Ｔ3 となっている。なお、この場合も
時間間隔Ｔ1 は吐出速度が最大値となるように圧力伝搬
時間Ｌ／ａに設定する。

【０１０７】このように、引き打ち駆動する場合に、駆
動パルスの前にプリパルスを設け、このプリパルスと駆
動パルスとの時間間隔を変化させても吐出速度の差を補
正することができる。従って、壁を構成する圧電部材の
履歴現象によるインク室からのインク滴の吐出速度のず
れを補正でき、これによりドット位置のずれを防止でき
印刷品質の向上を充分に図ることができる。

【０１０８】また、図２３は、プリパルスの通電時間を
変化させる場合で、これから駆動しようとするインク室
（ノズル）ｎについて、前回駆動してから今回駆動する
までの間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１が
駆動されたか否かを判定する。

【０１０９】そして、前回駆動してから今回駆動するま
での間に両隣接インク室（ノズル）ｎ−１、ｎ＋１共駆
動されるときにはインク室（ノズル）ｎに印加するプリ
パルスの通電時間を図中イに示すようにＴ1 に設定す
る。また、前回駆動してから今回駆動するまでの間に隣
接インク室（ノズル）ｎ−１のみが駆動したときにはイ
ンク室（ノズル）ｎに印加するプリパルスの通電時間を
図中ロに示すようにＴ2に設定する。また、前回駆動し
てから今回駆動するまでの間に両隣接インク室（ノズ
ル）ｎ−１、ｎ＋１が全く駆動されないときにはインク
室（ノズル）ｎに印加するプリパルスの通電時間を図中
ハに示すようにＴ3 に設定する。各時間間隔Ｔ1 、Ｔ2
、Ｔ3 の関係は、Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞Ｔ3 となっている。な
お、この場合も時間間隔Ｔ1 は吐出速度が最大値となる
ように圧力伝搬時間Ｌ／ａに設定する。このように、引
き打ち駆動する場合に、駆動電圧の前にプリパルスを設
け、このプリパルスの通電時間を変化させても吐出速度
の差を補正することができる。従って、壁を構成する圧
電部材の履歴現象によるインク室からのインク滴の吐出
速度のずれを補正でき、これによりドット位置のずれを
防止でき印刷品質の向上を充分に図ることができる。な
お、本発明を適用する記録ヘッドの駆動としては、３分
割駆動に限定するものではなく、要は、各インク室をｎ
個おきに（ｎ＋１）組に分割し、各組単位でインク室を
分割駆動するものであれば適用できる。

【０１１０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、壁を構成する圧
電部材の履歴現象によるインク室からのインク滴の吐出
速度のずれを補正することでドット位置のずれを防止で
き、これにより印刷品質の向上を充分に図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるインクジェ
ット記録ヘッドの構成を示す一部切欠した分解斜視図。

【図２】同実施の形態における記録ヘッドの部分断面
図。

【図３】同実施の形態における記録ヘッドの駆動方法を
説明するための図。

【図４】同実施の形態におけるインク室の電極に印加す
る駆動電圧波形図。

【図５】同実施の形態におけるインク室の電極に駆動電
圧を印加する駆動回路の構成を示す回路構成図。

【図６】同実施の形態におけるインク室の電極に印加す
る駆動電圧波形例を示す図。

【図７】同実施の形態における記録ヘッド制御部全体の
構成を示すブロック図。

【図８】本発明の第２の実施の形態における記録ヘッド
の駆動方法を説明するための図。

【図９】同実施の形態におけるインク室の電極に印加す
る駆動パルス波形図。

【図１０】同実施の形態におけるインク室の電極に駆動
パルスを印加する駆動回路の構成を示す回路構成図。

【図１１】同実施の形態におけるメインパルス信号の通
電時間とインクの吐出速度との関係を示すグラフ。

【図１２】同実施の形態におけるインク室の電極に印加
する駆動パルス波形例を示す図。

【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるインク室
の電極に印加する駆動パルス波形例を示す図。

【図１４】本発明の第４の実施の形態におけるインク室
の電極に印加する駆動パルス波形例を示す図。

【図１５】本発明の第５の実施の形態におけるインク室
の電極に印加する駆動パルス波形例を示す図。

【図１６】本発明の第６の実施の形態におけるインク室
の電極に印加するパルス波形とインク室内の時間的な圧
力変化状態の一例を示す図。

【図１７】同実施の形態におけるインク室の電極に印加
するパルス波形とインク室内の時間的な圧力変化状態の
他の例を示す図。

【図１８】同実施の形態においてプリパルスと駆動パル
スとの間の間隔を可変する場合のインク室の電極に印加
するパルス波形例を示す図。

【図１９】同実施の形態においてプリパルスの通電時間
を可変する場合のインク室の電極に印加するパルス波形
例を示す図。

【図２０】本発明において使用する駆動電圧の他の例を
示す図。

【図２１】本発明において使用する駆動電圧の他の例を
示す図。

【図２２】本発明において使用する駆動電圧の他の例を
示す図。

【図２３】本発明において使用する駆動電圧の他の例を
示す図。

【図２４】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【図２５】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【図２６】従来において記録ヘッドのインク室の電極に
印加する駆動パルス波形例を示す図。

【図２７】従来における複ノズル駆動の課題を説明する
ための図。

【図２８】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【図２９】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【図３０】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【図３１】従来において記録ヘッドのインク室の電極に
印加する駆動パルス波形例を示す図。

【図３２】従来における複ノズル駆動の課題を説明する
ための図。

【図３３】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【図３４】従来の記録ヘッドの動作を説明するための
図。

【符号の説明】

２，３…圧電部材 ５…電極 １２…インク吐出口 １５…インク室

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/08 B41J 2/175

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク室を複数並べて設け、前記各イン
   ク室の内壁に電極を配設し、この各電極に駆動パルスを
   選択的に印加することで圧電部材を変形させて駆動すべ
   きインク室内のインクに圧力を与え、インク滴をインク
   吐出口から吐出させて印刷を行うインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、 前記各インク室をｎ個おきに（ｎ＋１）組に分割し、各
   組単位でインク室を分割駆動してインク滴の吐出を行う
   場合に、駆動すべきインク室について、前回駆動してか
   ら今回駆動するまでの間に隣接する両インク室が駆動し
   たか否かを判定し、圧電部材の歪み履歴によるインク滴
   の吐出速度の変化を補正するように、前記判定結果によ
   り異なった駆動パルスの波形を印加することを特徴とす
   るインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
2. 【請求項２】 駆動パルスの波形を、電圧の値を変える
   ことで異なった駆動パルスの波形にすることを特徴とす
   る請求項１記載のインクジェット記録ヘッドの駆動方
   法。