JP3807526B2 - インクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はノズル部からインク滴を吐出して記録用紙に記録を行うインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インク室に連通したノズル部からインク滴を吐出して記録用紙に記録を行うインクジェットプリンタが普及している。従来、この種のインクジェットプリンタでは、つぎのようにしてインク滴の吐出制御を行っていた。
【０００３】
図１３は従来のインクジェットプリンタにおける記録ヘッドおよびその駆動回路の概略構成を表すものである。この図に示したように、この記録ヘッド５００は、ノズル５０１と、ノズル５０１に対応して設けられた圧電素子５０２とを備えている。圧電素子５０２は、図示しないインク流路を介してインクが供給されるインク室（図示せず）の一壁面に固設されている。この圧電素子５０２には、オンオフスイッチ５０３を介して、所定波形の駆動信号５０４が選択的に入力されるようになっている。すなわち、オンオフスイッチ５０３がオン状態のときにのみ圧電素子５０２に駆動信号５０４が印加される。圧電素子５０２は、駆動信号５０４が印加されると、図示しないインク室の容積を縮小させる方向にたわみ、これにより、ノズル５０１からインク滴を吐出させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のプリンタにおいて、中間階調の画像表現を行うためには、画素ドット間でインク滴サイズを変化させる必要がある。しかしながら、図１３に示した従来の記録ヘッド駆動回路では、圧電素子に対してただ１種類の駆動信号５０４が入力され、単に、吐出を行うか吐出を行わないか、という制御を行っているに過ぎなかったため、記録ドットの間隔を調整することはできても、吐出されるインク滴ごとにサイズを異ならせるという制御を行うことができず、結果として、より自然な中間階調を表現する等、多様な画像表現を忠実に行うことが困難であった。
【０００５】
また、上記したように、この種のインクジェットプリンタにおいては、インク室の容積を変化させて吐出圧力を発生させるようになっているので、インクが柱状になって飛翔し、飛翔するインクの先頭部分と後尾部分との間に時間差や速度差が生ずる。このため、先行する主たるインク滴に付随して微小な衛星状のインク小滴（以下、サテライト滴という。）が発生し、これが記録用紙上に着弾することによって好ましくない印字結果が生ずるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、吐出されるインク滴サイズを様々に変化させると同時にサテライト滴の発生を抑制することができるインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインクジェットプリンタは、インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共に、それぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段と、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、各吐出エネルギー発生手段ごとに設けられ、前記駆動信号出力手段から出力される駆動信号の中からいずれかを選択して、対応する吐出エネルギー発生手段に供給する選択手段とを備えている。ここで、複数のエネルギー発生手段は、同一の駆動信号の印加に対して互いに異なるインク駆動能力を有するように構成することができる。また、選択手段は、インク滴の吐出周期ごとに駆動信号の選択を切り替えるようにしてもよいし、あるいは、インク滴の吐出周期内においても駆動信号の選択を切り替え可能にしてもよい。
【０００８】
本発明に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置は、インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共にそれぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する装置であって、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、各吐出エネルギー発生手段ごとに設けられ、前記駆動信号出力手段から出力される駆動信号の中からいずれかを選択して、対応する吐出エネルギー発生手段に供給する選択手段とを備えたものである。
【０００９】
本発明に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法は、インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共にそれぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する方法であって、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を生成し、各吐出エネルギー発生手段ごとに、前記複数種類の駆動信号の中からいずれかを選択し、選択した駆動信号を対応する吐出エネルギー発生手段に供給するように構成したものである。
【００１０】
本発明に係るインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法では、一のインク室に対して設けられた複数の吐出エネルギー発生手段の各々に対して、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数の駆動信号の中からいずれかが選択されて供給され、この駆動信号によってノズル部からのインク滴吐出制御とサテライト滴抑制制御とが行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図２は本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの要部の概略構成を表すものである。本実施の形態では、複数のノズルを有するマルチノズルヘッドを備えたインクジェットプリンタについて説明するが、本発明は単一のノズルを有するシングルノズルヘッドを備えたインクジェットプリンタについても適用可能である。なお、本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法は本実施の形態に係るインクジェットプリンタによって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００１３】
このインクジェットプリンタ１は、記録用紙２に対してインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッド１１と、この記録ヘッド１１にインクを供給するインクカートリッジ１２と、記録ヘッド１１の位置と記録用紙２の紙送りとを制御するヘッド位置・紙送りコントローラ１３と、駆動信号２１により記録ヘッド１１のインク滴吐出動作を制御するヘッドコントローラ１４と、入力される画像データに所定の画像処理を行い、印画データ２２としてヘッドコントローラ１４に供給する画像処理部１５と、制御信号２３，２４，２５によってそれぞれヘッド位置・紙送りコントローラ１３、ヘッドコントローラ１４および画像処理部１５を制御するシステムコントローラ１６とを備えている。
【００１４】
図３は図２における記録ヘッド１１の斜視断面構造を表し、図４は図３における記録ヘッド１１を矢印Ｚ（図３）の方向から見た断面構造を表すものである。これらの図に示したように、記録ヘッド１１は、薄いノズルプレート板１１１と、ノズルプレート１１１上に積層された流路プレート１１２と、流路プレート１１２上に積層された振動プレート１１３とを備えて構成されている。これらの各プレートは、例えば、図示しない接着剤により相互に貼り合わされている。
【００１５】
流路プレート１１２の上面側には選択的に凹部が形成されており、これらの凹部と振動プレート１１３とによって、複数のインク室１１４とこれらのインク室に連通する共同流路１１５とを構成している。共同流路１１５と各インク室１１４との連通部分は挟路となっており、ここから各インク室１１４の方向に向かうに従って流路幅が拡がるような構造となっている。各インク室１１４の真上部分の振動プレート１１３上には、それぞれ、例えばピエゾ素子等からなる圧電素子１１６ａ，１１６ｂが互いに一定距離を隔てて固着されている。各圧電素子１１６ａ，１１６ｂの上下面には、図示しない電極がそれぞれ積層配置されており、これらの電極にヘッドコントローラ１４（図２）からの駆動信号を印加して各圧電素子１１６ａ，１１６ｂ、ひいては振動プレート１１３をたわませることで、インク室１１４の容積を増大（膨張）させたり減少（収縮）させることができるようになっている。
【００１６】
本実施の形態において、圧電素子１１６ａ，１１６ｂは、同じ印加電圧に対して異なるインク駆動能力をもつように構成されている。ここで、インク駆動能力とは、インク室１１４の容積を変化させることができる能力を意味する。具体的には、圧電素子１１６ａが圧電素子１１６ｂよりも大きなインク駆動能力をもつようにする。そのため、本実施の形態では、圧電素子１１６ａ，１１６ｂを同一の材質を用いて同じ厚さに形成する一方、面積については、圧電素子１１６ｂよりも圧電素子１１６ａを大きく形成している。これにより、同一の印加電圧に対して、圧電素子１１６ａは圧電素子１１６ｂよりも大きな容積変化をインク室１１４に与えることができる。したがって、印加する吐出電圧（後述）が等しい限り、圧電素子１１６ａに印加したときよりも圧電素子１１６ｂに印加したときの方が小さいインク滴が得られる。なお、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの面積比は例えば２対１に設定されるがその他の比であってもよい。ここで、圧電素子１１６ａ，１１６ｂが本発明における「吐出エネルギー発生手段」に対応する。
【００１７】
各インク室１１４における共同流路１１５に連通した側と反対側の部分は、流路幅が次第に狭まっていく構造になっており、その終端部の流路プレート１１２には、厚み方向に穿たれた流路孔１１７が設けられている。そして、この流路孔１１７は、最下層のノズルプレート１１１に形成された微小なノズル１１８へと連通しており、このノズル１１８からインク滴が吐出されるようになっている。本実施の形態では、記録ヘッド１１には、記録用紙２（図２）の紙送り方向（図３の矢印Ｘ）に沿って、複数のノズル１１８が１列に等間隔で形成されている。但し、その他の配列（例えば千鳥状の二列配列）としてもよい。ここで、ノズル１１８が本発明における「ノズル部」に対応する。
【００１８】
共同流路１１５は、図２に示したインクカートリッジ１２（図３および図４では図示せず）に連通している。そして、このインクカートリッジ１２から共同流路１１５を経て各インク室１１４に常時一定速度でインクが供給されるようになっている。このインクの供給は、例えば毛細管現象を利用して行うことができるが、そのほか、インクカートリッジ１２に所定の加圧機構を設けて加圧することで行うようにしてもよい。
【００１９】
このような構成の記録ヘッド１１は、図示しないキャリッジ駆動モータおよびこれに付随するキャリッジ機構によって記録用紙２の紙送り方向Ｘと直交する方向Ｙ（図３）に往復移動しながらインク滴を吐出することにより、記録用紙２に画像を記録するようになっている。
【００２０】
図１は図２におけるヘッドコントローラ１４の回路構成を表すものである。この図に示したように、ヘッドコントローラ１４は、複数の選択部１４１−１〜１４１−ｎと、３種類の基本駆動信号１４５−０〜１４５−２を生成する駆動波形生成部１４２と、選択部１４１−１〜１４１−ｎの動作を制御する選択制御部１４３とを備えている。なお、ｎはノズル１１８の数に等しい正の整数である。ここで、駆動波形生成部１４２は、本発明における「駆動信号出力手段」に対応する。
【００２１】
駆動波形生成部１４２から出力される基本駆動信号１４５−０〜１４５−２はそれぞれｎ個ずつに分岐されて、それぞれ選択部１４１−１〜１４１−ｎに入力されるようになっている。選択制御部１４３は、所定のタイミングで選択部１４１−１〜１４１−ｎに選択信号１４６−１〜１４６−ｎをそれぞれ対応するように入力する。これらの選択信号１４６−１〜１４６−ｎは、記録ヘッド１１の各ノズル１１８ごとに、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のうちのいずれを選択し、それを圧電素子１１６ａ，１１６ｂのいずれに印加するかを指示するための信号である。各選択部１４１−１〜１４１−ｎは、これらの選択信号に応じてそれぞれ基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のいずれか一つを選択し、対応するインク吐出部の圧電素子１１６ａ（および１１６ｂ）に対し、それぞれ、駆動信号２１−１ａ（および２１−１ｂ）ないし２１−ｎａ（および２１−ｎｂ）として供給するようになっている。なお、駆動信号２１−１ａ，２１−１ｂないし２１−ｎａ，２１−ｎｂは図１の駆動信号２１に相当する。ここで、選択部１４１−１〜１４１−ｎがそれぞれ本発明における「選択手段」に対応する。
【００２２】
駆動波形生成部１４２は、例えば、いずれも図示しないが、マイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサが実行するプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、マイクロプロセッサによる所定の演算や一時的なデータ記憶等に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、不揮発性メモリからなる駆動波形記憶部と、駆動波形記憶部から読み出されたディジタルデータをアナログに変換するためのディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力を増幅するアンプとを備えて構成される。ここで、駆動波形記憶部は、記録ヘッド１１を駆動する基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の各電圧波形を示す波形データを記憶しており、この波形データがマイクロプロセッサによって読み出されてＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換されたのちアンプで増幅され、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２として出力されるようになっている。ただし、この駆動波形生成部１４２は、上記のような構成に限られることはなく、これと異なる構成とすることも可能である。
【００２３】
図５は駆動波形生成部１４２から出力される基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の各一周期分（Ｔ）の波形例を表すものである。この図の（ａ）は基本駆動信号１４５−０、（ｂ）は基本駆動信号１４５−１、（ｃ）は基本駆動信号１４５−２を表す。ここで、縦軸は電圧、横軸は時間を表し、時間は図の左から右方向へと進むものとする。これらのうち、基本駆動信号１４５−０はインク滴を吐出させることのない一定電圧（Ｖ１）の波形である。ここで、一定電圧Ｖ１は０Ｖ以外の電圧である。基本駆動信号１４５−１は固有の起伏を有するインク吐出用の波形であり、基準の電圧Ｖ１のほかに、０Ｖと、Ｖ１より大きい電圧Ｖ２とを取り得るようになっている。また、基本駆動信号１４５−２は固有の起伏を有するサテライト滴抑制用の波形であり、基準の電圧Ｖ１のほかに、Ｖ１より大きい電圧Ｖ３を取り得るようになっている。ここで、基本駆動信号１４５−２が本発明における「補助駆動信号」に対応する。
【００２４】
図５に示したように、これらの各駆動信号は、選択部１４１−１〜１４１−ｎにおいて、周期ごとの切替タイミングｔｓで適宜切り替えられるほか、周期内の所定の切替タイミングｔｓ′においても適宜切り替え可能になっている。ここで、切替タイミングｔｓ′は、基本駆動信号１４５−１の波形が０Ｖから電圧Ｖ２へと変化する過程で基準の電圧Ｖ１と交差する時点である。この図で、切替タイミングｔｓ′から周期の終端までの時間をτ１とし、周期の先端から切替タイミングｔｓ′までの時間をτ２とする。
【００２５】
次に、図６を参照して、基本駆動信号１４５−２の波形の意義について説明する。この図６は、基本駆動信号１４５−２の波形と、圧電素子（ここでは圧電素子１１６ａとする）の挙動と、ノズル１１８内におけるインクの先端部の位置（以下、メニスカス位置という。）の変化との関係を表すものである。この図の（ａ）は駆動信号の波形を表し、このうち、切替タイミングｔｓによって区切られた部分がその１周期分に相当する。ここで、符号ｔｓは周期ごとの切替タイミングを表し、符号ｔｓ′は周期内での切替タイミングを表す。また、ｔｅは吐出開始タイミングを表す。同図（ｂ）は（ａ）のような波形の駆動信号が圧電素子１１６ａに印加されたときのインク室１１４の状態の変化を表し、同図（ｃ）はそのときのノズル１１８内におけるメニスカス位置の変化を表す。なお、同図（ａ）では、説明の便宜上、同一波形の駆動信号の周期的繰り返しを図示している。
【００２６】
図６（ａ）において、まず、駆動電圧を第１の電圧Ｖ１（＝一定）から電圧０に変化させる行程（ＡからＢまで）を第１行程とし、これに要する時間をｔ１とする。また、電圧０を保持して待機する行程（ＢからＣまで）を第２行程とし、これに要する時間をｔ２とする。さらに、電圧０から第２の電圧Ｖ２に変化させる行程（ＣからＤまで）を第３行程とし、これに要する時間をｔ３とする。なお、以下の説明では、第１の電圧Ｖ１を引込電圧といい、第２の電圧Ｖ２を吐出電圧という。
【００２７】
この記録ヘッド１１は、一定の周波数（例えば１〜１０ｋＨｚ程度）で駆動されるようになっており、この駆動周波数に対応してインク滴の吐出周期Ｔが定まる。第３行程の開始時点である時点Ｃおよび時点Ｇ等は、吐出が開始されるタイミング（吐出開始タイミングｔｅ）であり、この吐出開始に先立って第１および第２行程が行われるようになっている。
【００２８】
まず、時点Ａおよびそれ以前においては、図６（ｂ）の状態ＰA のように、圧電素子１２２への電圧Ｖ１の印加により振動プレート１１３は内側にわずかにたわんだ状態で静止し、インク室１１４は収縮状態となっている。時点Ａにおいて、ノズル１１８内におけるメニスカス位置は、図６（ｃ）の状態ＭA に示したように、ノズル１１８のノズル開口端とほぼ同位置になっているものとする。
【００２９】
次に、時点Ａの電圧Ｖ１から時点Ｂの電圧０へと駆動電圧を減少させる第１行程を行うと、圧電素子１１６への印加電圧が０になるので振動プレート１１３のたわみがなくなり、インク室１１４は膨張する（図６（ｂ）の状態ＰB ）。このため、ノズル１１８内におけるメニスカスはインク室１１４の方向に引き込まれ、時点Ｂでは、例えば図６（ｃ）のＭB の状態にまで後退する（すなわち、ノズル開口端から遠ざかる）。
【００３０】
ここで、時点Ａと時点Ｂとにおける電位差（引込電圧Ｖ１）の大きさを変更することにより第１行程におけるメニスカスの引き込み量を変えることができるので、間接的に、次の第２行程の終了時点、すなわち第３行程の開始時点におけるメニスカス位置を調整することが可能である。この第３行程開始時点のメニスカス位置、すなわちノズル開口端からメニスカスまでの距離は、第３行程で吐出されるインク滴のサイズに影響し、これが大きいほどインク滴サイズは小さくなる。したがって、第１行程におけるメニスカスの引き込み量（より具体的には、引込電圧Ｖ１）を大きくするほどインク滴のサイズを小さくすることが可能である。
【００３１】
次に、時点Ｂから時点Ｃまでの時間ｔ２の間、駆動電圧を０Ｖに固定して振動プレート１１３ｃをたわみがない状態に維持することでインク室１１４の容積を一定に保つ第２行程を行う（図６（ｃ）の状態ＰB 〜ＰC ）。ところが、この間もインクカートリッジ１２からのインク供給は連続的に行われているので、ノズル１１８内におけるメニスカス位置はノズル開口端に向かって変位し、時点Ｃでは、例えば図６（ｃ）のＭC の状態にまで前進する。
【００３２】
ここで、第２行程の所要時間ｔ２を変更することによりメニスカス位置の前進量が変わり、第３行程の開始時点におけるメニスカス位置を調整することができるので、結果として、インク滴のサイズを制御することが可能である。具体的には、第２行程の所要時間ｔ２を小さくするほど、インク滴サイズを小さくすることができる。
【００３３】
次に、時点Ｃの電圧０Ｖから時点Ｄの吐出電圧Ｖ２へと駆動電圧を急激に増大させる第３行程を行う。ここで、時点Ｃは、上記したように、吐出開始タイミングｔｅである。この場合、時点Ｄでは圧電素子１２２に大きな吐出電圧Ｖ２が印加されるので、振動プレート１１３は図６（ｂ）の状態ＰD に示したように内側に大きくたわみ、インク室１１４は急激に収縮する。このため、図６（ｃ）の状態ＭD に示したように、ノズル１１８内のメニスカスはノズル開口端に向かって一気に押され、ここからインク滴として吐出される。吐出されたインク滴は空気中を飛翔し、記録用紙２（図２）上に着弾する。この場合、上記したように、第３行程の開始時点Ｃにおけるメニスカス位置がノズル開口端から離れているほど、インク滴のサイズは小さくなる。
【００３４】
ここで、吐出電圧Ｖ２の大きさに応じて振動プレート１１３のたわみ量が変わるので、これを調整することによって吐出されるインク滴サイズを変化させることが可能である。具体的には、吐出電圧Ｖ２を小さくするほどインク滴サイズを小さくすることができる。
【００３５】
その後、駆動電圧を再びＶ１まで減少させて振動プレート１１３を僅かに内側にたわませて初期状態にし（図６（ｂ）の状態ＰE ）、この状態を次の吐出動作の第１行程開始時点Ｆまで維持する。駆動電圧を再びＶ１に減少させた時点Ｅにおいては、図６（ｃ）の状態ＭE に示したように、吐出されたインク滴の体積とインク室１１４の容積増加分との和にほぼ対応する分だけメニスカス位置が後退した状態となるが、その後も行われるインクの充填（リフィル）により、次回の吐出動作の第１行程開始時点Ｆのメニスカス位置は、図６（ｃ）の状態ＭF に示したように、ノズル開口端と同じ位置にまで回復し、時点Ａにおける状態ＭA と同じになる。
【００３６】
このようにして１回の吐出動作が終了する。以下、このようなサイクル動作を各ノズル１１８について並行してそれぞれ繰り返し行うことで、記録用紙２（図２）への画像記録が連続的に行われる。なお、第２工程の所要時間ｔ２は第１工程で引き込まれたメニスカスがノズル開口端に到達するまでの所要時間以下であるとし、第３工程の吐出電圧Ｖ２はインク滴を吐出させるに足る範囲に入っているものとし、第３工程の電圧変化の傾きは一定とする。
【００３７】
次に、図５（ｂ）における基本駆動信号１４５−２の波形の意義について説明する。この基本駆動信号１４５−２は、吐出の際に主たるインク滴に随伴するサテライト滴の発生を抑制するための補助駆動信号である。従来技術の項において述べたように、このサテライト滴は、圧電素子によってインク室の容積を変化させることで吐出圧力を発生させてインク滴吐出を行う方式において通常見られるもので、柱状になって飛翔するインクの先頭部分と後尾部分との間に生ずる時間差や速度差に起因して両者が分離し、後尾部分が微小なインク小滴となって主たるインク滴に随伴することにより生ずるものと考えられる。そこで、このようなサテライト滴の発生要因を除去ないし緩和するため、本実施の形態では、図５（ｂ），（ｃ）に示したように、基本駆動信号１４５−１が電圧Ｖ２になってインク室１１４が収縮状態にあるときに電圧Ｖ１からＶ３へと立ち上がるような波形の基本駆動信号１４５−２を用意し、後述する図８〜図１１に示したように、この基本駆動信号１４５−２を後半部分τ１において適宜用いるようにしている。これにより、先行して飛翔する主たるインク滴と後続する後尾部分との間を早期に切断して、サテライト滴の発生を抑制するようにしている。
【００３８】
次に、図７を参照して、図１のインクジェットプリンタ１の全体動作を説明する。ここで、図７はヘッドコントローラ１４（図１）における１回の吐出動作の要部を表すものである。
【００３９】
図２において、図示しないパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から印刷データがインクジェットプリンタ１に入力されると、画像処理部１５は、この入力データに対して所定の画像処理（例えば圧縮されたデータの伸長等）を行ったのち、これを印画データ２２としてヘッドコントローラ１４に送出する。
【００４０】
ヘッドコントローラ１４の選択制御部１４３（図１）は、記録ヘッド１１のノズル数に対応したｎドット分の印画データ２２が入力されると（図７ステップＳ１０１）、これらの印画データ２２を基に、各ノズル１１８ごとに、ドットを形成するためのインク滴サイズを判定し、この判定結果から、各選択部１４１−１〜１４１−ｎにおいてそれぞれ選択すべき１組の駆動信号波形とそれらを印加すべき圧電素子１１６ａ，１１６ｂとの組み合わせを決定する。具体的には、変数ｊを“１”から“ｎ”まで順次インクリメントしながら、選択部１４１−ｊによって選択すべき１組の駆動信号波形を選択すると共に、それらをそれぞれ圧電素子１１６ａ，１１６ｂのいずれに印加すべきかを決定する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。このとき、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の選択を周期ごとに（切替タイミングｔｓで）切り替えて元の波形をそのまま用いるように決定することも可能であるし、あるいは、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２を周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて新たな合成波形を作るように決定することも可能である。さらに、周期ごとおよび周期内の両方で切り替えるように決定することも可能である。
【００４１】
例えば、高濃度を表現するにはインク滴サイズを大きくし得るような駆動波形と圧電素子との組み合わせを選択し、低濃度を表現する場合や高解像度表現を行う場合にはインク滴サイズを小さくし得るような駆動波形と圧電素子との組み合わせを選択する。また、微妙な中間階調を表現する場合には、隣接するドット間でインク滴サイズを少しずつ異ならせるようにし、また、例えば、各ノズル間でインク吐出特性がばらついている場合には、これを補正することとなるように駆動波形と圧電素子との組み合わせを選択する。さらに、インク滴を小さくして淡い濃度表現を行う場合には、後半部分τ１においてサテライト滴抑制用の基本駆動信号１４５−２を選択するようにする。
【００４２】
さて、ｎ個の選択部１４１−１〜１４１−ｎのすべてについて、駆動波形と圧電素子との組み合わせパターンが決定すると（ステップＳ１０５；Ｙ）、選択制御部１４３は、周期ごとの切替タイミングｔｓもしくは周期内の切替タイミングｔｓ′、またはその両方のタイミングにおいて、選択部１４１−１〜１４１−ｎに対して、それぞれ、決定された波形の駆動信号の選択とこれらの駆動信号を印加すべき圧電素子（圧電素子１１６ａまたは１１６ｂ）の選択とを指示するための選択信号１４６−１〜１４６−ｎを供給する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
選択部１４１−１は、上記の各切替タイミングにおいて、入力された選択信号１４６−１に基づき、対応するノズルにおける圧電素子１１６ａ，１１６ｂのそれぞれに対して、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の一つを選択して供給する。他の選択部１４１−２〜１４１−ｎについても同様である。これにより、図５（ａ）〜（ｃ）に示した波形の基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のいずれかがそのままの形で、またはこれらを周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて合成した形で、駆動信号２１−１ａ〜２１−ｎａとして、記録ヘッド１１の各ノズルの圧電素子１１６ａにそれぞれ供給される。これと同時に、図５（ａ）〜（ｃ）に示した波形の基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のいずれかがそのままの形で、またはこれらを周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて合成した形で、駆動信号２１−１ｂ〜２１−ｎｂとして、記録ヘッド１１の各ノズルの圧電素子１１６ｂにそれぞれ供給される。記録ヘッド１１の各ノズルにおける圧電素子１１６ａ，１１６ｂでは、供給された駆動信号の電圧波形に基づき、図６で説明したような３つの行程がそれぞれ行われ、これにより、各ノズルごとに指定された通りのサイズのインク滴が吐出される。
【００４４】
図８〜図１１は、あるノズルに着目したときの圧電素子１１６ａ，１１６ｂにそれぞれ印加される駆動信号波形の例を表すものである。この例では、周期ごとの切替タイミングｔｓおよび周期内の切替タイミングｔｓ′において基本駆動信号１４５−１，１４５−２の選択を切り替えると共に、これらを印加すべき圧電素子１１６ａ，１１６ｂを適宜切り替えることにより、合計で（８＋１）種類の吐出パターンを得ている。ここで、“＋１”はインク滴を吐出しない場合であり、前半部分τ２および後半部分τ１の双方において圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方に一定電圧の基本駆動信号１４５−０（図５（ａ））を印加した場合が該当する。ただし、このパターンについては図８〜図１１での図示を省略している。
【００４５】
以下、図８〜図１１を参照して、それぞれの吐出パターンについて説明する。これらの図で、「名称」とは吐出パターン名を表し、「圧電素子」の欄の“ａ”，“ｂ”は、それぞれ、駆動信号波形が印加される圧電素子１１６ａ，１１６ｂを表し、「印加される駆動信号波形」は、波形の選択・合成によって各圧電素子１１６ａ，１１６ｂに実際に印加される駆動信号の電圧波形を表す。ここで、▲１▼は図５（ａ）に示した基本駆動信号１４５−１が選択されることを示し、▲２▼は図５（ｂ）に示した基本駆動信号１４５−２が選択されることを示す。ここに示した波形において、黒丸点「・」は、実際に切り替えの行われた時点を表す。また、「引込工程」および「吐出工程」の欄に示した“ａ”，“ｂ”，“ａ＋ｂ”は、それぞれ、第１工程におけるメニスカスの引込み、および第３工程におけるインク滴の吐出工程が、圧電素子１１６ａ，１１６ｂのうちのいずれの動きによってなされるのかを表す。ここで、“ａ＋ｂ”は圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方の動きによる場合を示す。また、「サテライト対策工程」の欄に示した“ｂ”は、サテライト滴抑制用の工程を圧電素子１１６ｂの動きによって行うことを表す。なお、「−」は、該当する工程を行わないことを表す。
【００４６】
図８に示したように、吐出パターンα１，α２はいずれも、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって引込みを行うようにしたものである。このうち、吐出パターンα１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンα２は圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。
【００４７】
より具体的には、例えば吐出パターンα１を見てみると、圧電素子１１６ａにについては、前半部分τ２および後半部分τ１の双方で基本駆動信号１４５−１が選択され、圧電素子１１６ｂについては、前半部分τ２で基本駆動信号１４５−１が選択される一方、後半部分τ１では基本駆動信号１４５−２が選択されている。また、吐出パターンα２を見てみると、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方について、前半部分τ２および後半部分τ１の双方で基本駆動信号１４５−１が選択されている。したがって、吐出パターンα１の圧電素子１１６ｂに印加される波形は新たに作られた合成波形であり、その他の波形は基本駆動信号１４５−１がそのまま選択されて使用されたものである。
【００４８】
図９に示したように、吐出パターンβ１，β２はいずれも、圧電素子１１６ａのみによって引込みを行うようにしたものである。このうち、吐出パターンβ１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンβ２は、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。なお、各吐出パターンの具体的内容は、上記図８の場合に準ずるので、ここでは説明を省略する。なお、この図では、吐出パターンβ２の圧電素子１１６ｂに印加する波形の前半部分τ２として基本駆動信号１４５−２を選択するようにしているが、これに代えて基本駆動信号１４５−０を選択するようにしてもよい。以下の図１０，図１１においても同様である。
【００４９】
図１０に示したように、吐出パターンγ１，γ２はいずれも、圧電素子１１６ｂによって引込みを行うようにしたものである。このうち、吐出パターンγ１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンγ２は、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。なお、各吐出パターンの具体的内容は、上記図８の場合に準ずるので、ここでは説明を省略する。
【００５０】
図１１に示したように、吐出パターンδ１，δ２はいずれも、引込みを行わずに吐出を行うようにしたものである。このうち、吐出パターンδ１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンδ２は、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。なお、各吐出パターンの具体的内容は、上記図８の場合に準ずるので、ここでは説明を省略する。
【００５１】
ここで、図８に示した吐出パターンα１，α２について見てみると、上記したように、前半部分τ２で圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方に基本駆動信号１４５−１を印加してメニスカスの引込みを行い、後半部分τ１で圧電素子１１６ａに基本駆動信号１４５−１を印加して吐出を行うようにしているという点はいずれも同じである。ところが、後半部分τ１の吐出工程では、吐出パターンα１においては圧電素子１１６ｂは吐出動作を行わないのに対して、吐出パターンα２においては圧電素子１１６ｂも吐出動作を行うようになっている。したがって、これらの２つの吐出パターンα１，α２を比較すると、吐出パターンα２よりも吐出パターンα１の方が小さいインク滴を得ることができることが判る。
【００５２】
また、吐出パターンα１では、後半部分τ１において圧電素子１１６ｂに基本駆動信号１４５−２を印加するサテライト対策を行っているので、サテライト滴の発生を抑制することが可能となっている。一方、吐出パターンα２においては、サテライト対策を行っていないので、サテライト滴が発生する可能性がある。ところが、一般に、サテライト滴の発生は、主たるインク滴のサイズを小さく制御して淡い画像表現を行ったときに顕在化して画質を著しく低下させるが、インク滴のサイズが大きく画像濃度が濃い場合には、サテライト滴の発生はあまり問題にならないという傾向がある。したがって、図８に示したように、インク滴のサイズがより小さくなる吐出パターンα１の場合にのみサテライト対策を行うのは合理的な手法であるということができる。
【００５３】
これと同様に、図９について見ると、吐出パターンβ１よりもβ２の方が吐出されるインク滴サイズは大きくなることが判る。図１０に示した吐出パターンγ１，γ２のグループ、および図１１に示した吐出パターンδ１，δ２のグループについても同様であり、各グループ内では、サフィックスｉが大きいほどインク滴サイズは大きくなる。
【００５４】
なお、例えば吐出パターンα１，α２のグループ（以下、αグループという。）と吐出パターンβ１，β２のグループ（以下、βグループという。）の同一サフィックスの吐出パターン同士を比較してみると、αグループでは２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂによって引込みを行い、βグループでは圧電素子１１６ａのみによって引込みを行っているので、αグループの方がメニスカスの引込み量が大きい。したがって、吐出パターンα１と吐出パターンβ１との比較においては、α１の方がインク滴サイズが小さくなる。ところが、例えば吐出パターンα２と吐出パターンβ２とを比較した場合、吐出パターンβ２では、第２工程が終了して吐出が開始した直後の一定期間（電圧が０Ｖから引込電圧Ｖ１に変化するまでの期間）において、圧電素子１１６ａの動きのみによってメニスカスが移動するのに対して、吐出パターンα２では、上記の一定期間において圧電素子１１６ａのみならず圧電素子１１６ｂの動きによってもメニスカスが移動することになる。このため、圧電素子１１６ａと圧電素子１１６ｂの面積比や、吐出電圧Ｖ２に対する引込電圧Ｖ１の大きさの程度如何によっては、逆の結果となる（すなわち、β１の方がインク滴サイズが小さくなる）可能性もある。図９のβグループと図１０のγグループとの関係、および図１１のδグループと他のグループとの関係等についても同様である。このことから、逆に、圧電素子１１６ａと圧電素子１１６ｂの面積比や、吐出電圧Ｖ２に対する引込電圧Ｖ１の大きさを適切に設定することによって、吐出されるインク滴のサイズを自由にコントロールすることが可能になるということができる。
【００５５】
また、サテライト対策用の基本駆動信号１４５−２の波形について見ると、電圧Ｖ１から電圧Ｖ３への立ち上がりのタイミングや立ち上がりの速度、あるいは電圧Ｖ３の値を最適化することにより、圧電素子１１６ａの駆動により吐出される主たるインク滴に随伴するサテライト滴を効果的に抑制することが可能である。
【００５６】
なお、ある１周期に着目したときの各ノズルの吐出パターンは互いに独立したものとなっているので、全ノズルの吐出動作を同期させつつ、各ノズルから吐出されるインク滴のサイズをそれぞれ異ならせるようにしたり、あるいは、各ノズルの吐出特性に合わせて吐出パターンを変えてノズル間のばらつきを補正することも可能である。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、各ノズルに対応した各インク室１１４ごとに互いに異なるインク駆動能力をもつ２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂを設けると共に、これらの圧電素子１１６ａ，１１６ｂの各々に対し、複数の基本駆動信号の選択を周期ごとの切替タイミングｔｓおよび周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて供給するようにしたので、元の基本波形数をはるかに超える多くのインク滴吐出パターンを得ることができ、多様なインク滴サイズによる画像表現が可能となる。言い換えると、多様なインク滴吐出制御を行おうとする場合であっても、駆動波形生成部１４２は、多くの波形を生成する必要がないので、駆動波形生成部１４２、ひいてはヘッドコントローラ１４の動作負荷を軽減することができる。また、複数の基本駆動信号として、サテライト滴抑制用の波形を含ませ、これをインク滴の吐出の際に適宜選択して圧電素子１１６ｂに印加するようにしたので、サテライト滴の発生を抑制することができる。したがって、サテライト滴の発生を抑制しつつ、多様なインク滴サイズの制御を行うことができる。
【００５８】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々変更可能である。
【００５９】
例えば、上記実施の形態では、図８〜図１１に示したように、サテライト滴の抑制工程を行う際に、面積の小さい（インク駆動能力の小さい）方の圧電素子１１６ｂを用いることとしたが、本発明はこれに限られることはなく、面積の大きい（インク駆動能力の大きい）方の圧電素子１１６ａを用いるようにしてもよい。但し、この場合には、インク滴の吐出を圧電素子１１６ｂによって行う必要がある。
【００６０】
また、上記実施の形態では、１つのノズル１１８に対して１つのインク室１１４を設けると共に、この１つのインク室１１４に対応して２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂを設けるようにしたが、例えば、図１２に示したように、１つのノズル１１８に対して２つのインク室１１４ａ，１１４ｂを設けると共に、各インク室１１４ａ，１１４ｂに対応するようにして圧電素子１１６ａ，１１６ｂを設けるように構成してもよい。なお、図１２は、記録ヘッド１１の一部を真上から見た状態を表すものであり、図３に示した要素と同一要素には同一の符号を付している。この図では振動プレート１１３の図示を省略している。この図に示した構成によれば、一方のインク室１１４ａにおける圧電素子１１６ａの挙動が他方のインク室１１４ｂの状態に与える影響が少ないので、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの相互間のクロストークを低減することができ、より高精度の印字品質を得ることができる。
【００６１】
また、上記の各実施の形態では、図５に示したような駆動信号を基本波形として採用することとしたが、他の波形の信号を用いるようにしてもよい。すなわち、上記実施の形態では、駆動波形生成部１４２は、一定電圧波形（基本駆動信号１４５−０）のほか、吐出用の駆動信号としての１種類の基本駆動信号１４５−１およびサテライト滴抑制用の補助駆動信号としての１種類の基本駆動信号１４５−２のみを生成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば引込電圧Ｖ１、吐出電圧Ｖ２および第２工程所要時間ｔ２等を適宜の値に設定することにより、種々の起伏パターンを有する２種類以上の吐出用駆動信号と２種類以上のサテライト滴抑制用駆動信号とを生成し、これらを基本波形として用いて波形の選択・合成を行うようにしてもよい。この場合には、より多くの吐出パターンを得ることができると共に、より効果的なサテライト滴の抑制が可能となる。
【００６２】
また、上記実施の形態では、１つのノズルについてインク駆動能力の異なる２つの圧電素子を設ける場合について説明したが、１つのノズルについてインク駆動能力の異なる３つ以上の圧電素子を設け、これらの各圧電素子ごとに、基本波形から選択・合成した波形の信号を印加するようにしてもよい。この場合には、より多くの吐出パターンを得ることができると共に、よりきめの細かいサテライト滴抑制制御が可能となる。
【００６３】
さらに、インク駆動能力の異なる３つ以上の圧電素子を設けると共に、種々の起伏パターンを有する複数の吐出用駆動信号および複数のサテライト滴抑制用駆動信号を基本波形として用い、これらの基本波形から各圧電素子に印加すべき波形の選択・合成を行うようにしてもよい。この場合には、さらに多くの吐出パターンの実現と効果的なサテライト滴抑制とが可能となる。
【００６４】
また、上記実施の形態では、圧電素子１１６ａと圧電素子１１６ｂの面積サイズを異ならせることによって、それぞれのインク駆動能力を異ならせるようにしたが、他の方法によることも可能である。例えば、圧電素子１１６ａ，１１６ｂを構成する材質や厚さを相互に異ならせることによって各インク駆動能力を異ならせるようにしてもよい。例えば、厚さを薄くすることによってインク駆動能力を増加させることができる。
【００６５】
さらに、圧電素子１１６ａ，１１６ｂを同じ材質で同一の面積サイズおよび厚さに形成し、両者のインク駆動能力が同じくなるようにしてもよい。この場合、図８〜図１１を参照すると、吐出パターンβ１とγ１とは同一となり、また、吐出パターンβ２とγ２とは同一となる。したがって、吐出パターンの数は６通りとなり、上記実施の形態（図８〜図１１）で示した８通りよりも少ないが、単一の圧電素子を用いた場合に比べると、吐出パターンは多様化しており、かつサテライト滴の抑制もなされている。なお、インク駆動能力が等しい３つ以上の圧電素子を設けるようにしてもよい。
【００６６】
上記の各実施の形態では、インク滴サイズの制御に重点を置いて波形の選択・合成を行う場合について説明したが、これとは異なり、インク滴の飛翔速度の制御に重点を置いて波形の選択・合成等を行うようにしてもよい。さらに、インク滴のサイズおよび飛翔速度の双方を制御する目的で波形の選択・合成等を行うようにすることも可能である。
【００６７】
また、上記の各実施の形態では、吐出周期ごとのみならず吐出周期内においても駆動信号の選択を切り替えるようにしたが、いずれか一方のタイミングでのみ切り替えるようにしてもよい。但し、両方のタイミングで切り替えを行うようにした方が、より多くの波形を得ることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ、請求項５ないし８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置または請求項９ないし１２のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、一のインク室に対して複数の吐出エネルギー発生手段を設けると共に、各吐出エネルギー発生手段ごとに、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数の駆動信号の中からいずれかを選択して供給し、この駆動信号によってノズル部からのインク滴吐出制御とサテライト滴抑制制御とを行うようにしたので、インク滴のサイズ等の吐出状態を様々に変化させることができると同時に、不要なサテライト滴の発生を抑制することができる。したがって、例えば自然な階調表現等、多様な画像表現を忠実に行うことができると共に、サテライト滴による画質低下を防止できることとなり、高品質の印刷出力が得られるという効果がある。
【００６９】
特に、請求項２記載のインクジェットプリンタ、請求項６記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置または請求項１０記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、複数の吐出エネルギー発生手段のインク駆動能力を互いに異ならせるように構成したので、同じ波形の駆動信号を印加した場合であっても、吐出エネルギー発生手段ごとに異なるサイズのインク滴が得られると共に、サテライト滴抑制効果を多様化させることが可能になるという効果がある。
【００７０】
また、請求項４記載のインクジェットプリンタ、請求項８記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置または請求項１２記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、インク滴の吐出周期内において駆動信号の選択を切り替え可能にしたので、元の駆動信号の波形と異なる波形の駆動信号を得ることも可能となる。このため、より多様性のあるインク滴吐出制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置としてのヘッドコントローラの概略構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を表すブロック図である。
【図３】記録ヘッドの一構造例を表す斜視断面図である。
【図４】記録ヘッドの一構造例を表す断面図である。
【図５】図１における駆動波形生成部から出力される基本駆動信号の波形の一例を表す図である。
【図６】図５に示した吐出用の基本駆動信号の波形と、インク室の状態およびノズル内のメニスカス位置の変化との関係を説明するための図である。
【図７】ヘッドコントローラの主な動作を説明するための流れ図である。
【図８】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンの一部を表す図である。
【図９】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンの他の一部を表す図である。
【図１０】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンのさらに他の一部を表す図である。
【図１１】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンのさらに他の一部を表す図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの要部構成を表す平面図である。
【図１３】従来のインクジェットプリンタにおける記録ヘッドおよびその駆動回路の概略構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、１１…記録ヘッド、１４…ヘッドコントローラ、２１…駆動信号、２２…印画データ、１１３…振動プレート、１１４…インク室、１１５…共同流路、１１６ａ，１１６ｂ…圧電素子、１１８…ノズル、１４１−１〜１４１−ｎ…選択部、１４２…駆動波形生成部、１４３…選択制御部、１４５−０〜１４５−２…基本駆動信号、１４６−１〜１４６−ｎ…選択信号、Ｖ１…引込電圧、Ｖ２…吐出電圧、ｔ１…第１行程の所要時間、ｔ２…第２行程の所要時間、ｔ３…第３行程の所要時間、ｔｓ，ｔｓ′…切替タイミング、ｔｅ…吐出開始タイミング
【発明の属する技術分野】
本発明はノズル部からインク滴を吐出して記録用紙に記録を行うインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インク室に連通したノズル部からインク滴を吐出して記録用紙に記録を行うインクジェットプリンタが普及している。従来、この種のインクジェットプリンタでは、つぎのようにしてインク滴の吐出制御を行っていた。
【０００３】
図１３は従来のインクジェットプリンタにおける記録ヘッドおよびその駆動回路の概略構成を表すものである。この図に示したように、この記録ヘッド５００は、ノズル５０１と、ノズル５０１に対応して設けられた圧電素子５０２とを備えている。圧電素子５０２は、図示しないインク流路を介してインクが供給されるインク室（図示せず）の一壁面に固設されている。この圧電素子５０２には、オンオフスイッチ５０３を介して、所定波形の駆動信号５０４が選択的に入力されるようになっている。すなわち、オンオフスイッチ５０３がオン状態のときにのみ圧電素子５０２に駆動信号５０４が印加される。圧電素子５０２は、駆動信号５０４が印加されると、図示しないインク室の容積を縮小させる方向にたわみ、これにより、ノズル５０１からインク滴を吐出させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のプリンタにおいて、中間階調の画像表現を行うためには、画素ドット間でインク滴サイズを変化させる必要がある。しかしながら、図１３に示した従来の記録ヘッド駆動回路では、圧電素子に対してただ１種類の駆動信号５０４が入力され、単に、吐出を行うか吐出を行わないか、という制御を行っているに過ぎなかったため、記録ドットの間隔を調整することはできても、吐出されるインク滴ごとにサイズを異ならせるという制御を行うことができず、結果として、より自然な中間階調を表現する等、多様な画像表現を忠実に行うことが困難であった。
【０００５】
また、上記したように、この種のインクジェットプリンタにおいては、インク室の容積を変化させて吐出圧力を発生させるようになっているので、インクが柱状になって飛翔し、飛翔するインクの先頭部分と後尾部分との間に時間差や速度差が生ずる。このため、先行する主たるインク滴に付随して微小な衛星状のインク小滴（以下、サテライト滴という。）が発生し、これが記録用紙上に着弾することによって好ましくない印字結果が生ずるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、吐出されるインク滴サイズを様々に変化させると同時にサテライト滴の発生を抑制することができるインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインクジェットプリンタは、インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共に、それぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段と、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、各吐出エネルギー発生手段ごとに設けられ、前記駆動信号出力手段から出力される駆動信号の中からいずれかを選択して、対応する吐出エネルギー発生手段に供給する選択手段とを備えている。ここで、複数のエネルギー発生手段は、同一の駆動信号の印加に対して互いに異なるインク駆動能力を有するように構成することができる。また、選択手段は、インク滴の吐出周期ごとに駆動信号の選択を切り替えるようにしてもよいし、あるいは、インク滴の吐出周期内においても駆動信号の選択を切り替え可能にしてもよい。
【０００８】
本発明に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置は、インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共にそれぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する装置であって、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、各吐出エネルギー発生手段ごとに設けられ、前記駆動信号出力手段から出力される駆動信号の中からいずれかを選択して、対応する吐出エネルギー発生手段に供給する選択手段とを備えたものである。
【０００９】
本発明に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法は、インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共にそれぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する方法であって、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を生成し、各吐出エネルギー発生手段ごとに、前記複数種類の駆動信号の中からいずれかを選択し、選択した駆動信号を対応する吐出エネルギー発生手段に供給するように構成したものである。
【００１０】
本発明に係るインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法では、一のインク室に対して設けられた複数の吐出エネルギー発生手段の各々に対して、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数の駆動信号の中からいずれかが選択されて供給され、この駆動信号によってノズル部からのインク滴吐出制御とサテライト滴抑制制御とが行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図２は本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの要部の概略構成を表すものである。本実施の形態では、複数のノズルを有するマルチノズルヘッドを備えたインクジェットプリンタについて説明するが、本発明は単一のノズルを有するシングルノズルヘッドを備えたインクジェットプリンタについても適用可能である。なお、本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法は本実施の形態に係るインクジェットプリンタによって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００１３】
このインクジェットプリンタ１は、記録用紙２に対してインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッド１１と、この記録ヘッド１１にインクを供給するインクカートリッジ１２と、記録ヘッド１１の位置と記録用紙２の紙送りとを制御するヘッド位置・紙送りコントローラ１３と、駆動信号２１により記録ヘッド１１のインク滴吐出動作を制御するヘッドコントローラ１４と、入力される画像データに所定の画像処理を行い、印画データ２２としてヘッドコントローラ１４に供給する画像処理部１５と、制御信号２３，２４，２５によってそれぞれヘッド位置・紙送りコントローラ１３、ヘッドコントローラ１４および画像処理部１５を制御するシステムコントローラ１６とを備えている。
【００１４】
図３は図２における記録ヘッド１１の斜視断面構造を表し、図４は図３における記録ヘッド１１を矢印Ｚ（図３）の方向から見た断面構造を表すものである。これらの図に示したように、記録ヘッド１１は、薄いノズルプレート板１１１と、ノズルプレート１１１上に積層された流路プレート１１２と、流路プレート１１２上に積層された振動プレート１１３とを備えて構成されている。これらの各プレートは、例えば、図示しない接着剤により相互に貼り合わされている。
【００１５】
流路プレート１１２の上面側には選択的に凹部が形成されており、これらの凹部と振動プレート１１３とによって、複数のインク室１１４とこれらのインク室に連通する共同流路１１５とを構成している。共同流路１１５と各インク室１１４との連通部分は挟路となっており、ここから各インク室１１４の方向に向かうに従って流路幅が拡がるような構造となっている。各インク室１１４の真上部分の振動プレート１１３上には、それぞれ、例えばピエゾ素子等からなる圧電素子１１６ａ，１１６ｂが互いに一定距離を隔てて固着されている。各圧電素子１１６ａ，１１６ｂの上下面には、図示しない電極がそれぞれ積層配置されており、これらの電極にヘッドコントローラ１４（図２）からの駆動信号を印加して各圧電素子１１６ａ，１１６ｂ、ひいては振動プレート１１３をたわませることで、インク室１１４の容積を増大（膨張）させたり減少（収縮）させることができるようになっている。
【００１６】
本実施の形態において、圧電素子１１６ａ，１１６ｂは、同じ印加電圧に対して異なるインク駆動能力をもつように構成されている。ここで、インク駆動能力とは、インク室１１４の容積を変化させることができる能力を意味する。具体的には、圧電素子１１６ａが圧電素子１１６ｂよりも大きなインク駆動能力をもつようにする。そのため、本実施の形態では、圧電素子１１６ａ，１１６ｂを同一の材質を用いて同じ厚さに形成する一方、面積については、圧電素子１１６ｂよりも圧電素子１１６ａを大きく形成している。これにより、同一の印加電圧に対して、圧電素子１１６ａは圧電素子１１６ｂよりも大きな容積変化をインク室１１４に与えることができる。したがって、印加する吐出電圧（後述）が等しい限り、圧電素子１１６ａに印加したときよりも圧電素子１１６ｂに印加したときの方が小さいインク滴が得られる。なお、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの面積比は例えば２対１に設定されるがその他の比であってもよい。ここで、圧電素子１１６ａ，１１６ｂが本発明における「吐出エネルギー発生手段」に対応する。
【００１７】
各インク室１１４における共同流路１１５に連通した側と反対側の部分は、流路幅が次第に狭まっていく構造になっており、その終端部の流路プレート１１２には、厚み方向に穿たれた流路孔１１７が設けられている。そして、この流路孔１１７は、最下層のノズルプレート１１１に形成された微小なノズル１１８へと連通しており、このノズル１１８からインク滴が吐出されるようになっている。本実施の形態では、記録ヘッド１１には、記録用紙２（図２）の紙送り方向（図３の矢印Ｘ）に沿って、複数のノズル１１８が１列に等間隔で形成されている。但し、その他の配列（例えば千鳥状の二列配列）としてもよい。ここで、ノズル１１８が本発明における「ノズル部」に対応する。
【００１８】
共同流路１１５は、図２に示したインクカートリッジ１２（図３および図４では図示せず）に連通している。そして、このインクカートリッジ１２から共同流路１１５を経て各インク室１１４に常時一定速度でインクが供給されるようになっている。このインクの供給は、例えば毛細管現象を利用して行うことができるが、そのほか、インクカートリッジ１２に所定の加圧機構を設けて加圧することで行うようにしてもよい。
【００１９】
このような構成の記録ヘッド１１は、図示しないキャリッジ駆動モータおよびこれに付随するキャリッジ機構によって記録用紙２の紙送り方向Ｘと直交する方向Ｙ（図３）に往復移動しながらインク滴を吐出することにより、記録用紙２に画像を記録するようになっている。
【００２０】
図１は図２におけるヘッドコントローラ１４の回路構成を表すものである。この図に示したように、ヘッドコントローラ１４は、複数の選択部１４１−１〜１４１−ｎと、３種類の基本駆動信号１４５−０〜１４５−２を生成する駆動波形生成部１４２と、選択部１４１−１〜１４１−ｎの動作を制御する選択制御部１４３とを備えている。なお、ｎはノズル１１８の数に等しい正の整数である。ここで、駆動波形生成部１４２は、本発明における「駆動信号出力手段」に対応する。
【００２１】
駆動波形生成部１４２から出力される基本駆動信号１４５−０〜１４５−２はそれぞれｎ個ずつに分岐されて、それぞれ選択部１４１−１〜１４１−ｎに入力されるようになっている。選択制御部１４３は、所定のタイミングで選択部１４１−１〜１４１−ｎに選択信号１４６−１〜１４６−ｎをそれぞれ対応するように入力する。これらの選択信号１４６−１〜１４６−ｎは、記録ヘッド１１の各ノズル１１８ごとに、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のうちのいずれを選択し、それを圧電素子１１６ａ，１１６ｂのいずれに印加するかを指示するための信号である。各選択部１４１−１〜１４１−ｎは、これらの選択信号に応じてそれぞれ基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のいずれか一つを選択し、対応するインク吐出部の圧電素子１１６ａ（および１１６ｂ）に対し、それぞれ、駆動信号２１−１ａ（および２１−１ｂ）ないし２１−ｎａ（および２１−ｎｂ）として供給するようになっている。なお、駆動信号２１−１ａ，２１−１ｂないし２１−ｎａ，２１−ｎｂは図１の駆動信号２１に相当する。ここで、選択部１４１−１〜１４１−ｎがそれぞれ本発明における「選択手段」に対応する。
【００２２】
駆動波形生成部１４２は、例えば、いずれも図示しないが、マイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサが実行するプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、マイクロプロセッサによる所定の演算や一時的なデータ記憶等に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、不揮発性メモリからなる駆動波形記憶部と、駆動波形記憶部から読み出されたディジタルデータをアナログに変換するためのディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力を増幅するアンプとを備えて構成される。ここで、駆動波形記憶部は、記録ヘッド１１を駆動する基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の各電圧波形を示す波形データを記憶しており、この波形データがマイクロプロセッサによって読み出されてＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換されたのちアンプで増幅され、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２として出力されるようになっている。ただし、この駆動波形生成部１４２は、上記のような構成に限られることはなく、これと異なる構成とすることも可能である。
【００２３】
図５は駆動波形生成部１４２から出力される基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の各一周期分（Ｔ）の波形例を表すものである。この図の（ａ）は基本駆動信号１４５−０、（ｂ）は基本駆動信号１４５−１、（ｃ）は基本駆動信号１４５−２を表す。ここで、縦軸は電圧、横軸は時間を表し、時間は図の左から右方向へと進むものとする。これらのうち、基本駆動信号１４５−０はインク滴を吐出させることのない一定電圧（Ｖ１）の波形である。ここで、一定電圧Ｖ１は０Ｖ以外の電圧である。基本駆動信号１４５−１は固有の起伏を有するインク吐出用の波形であり、基準の電圧Ｖ１のほかに、０Ｖと、Ｖ１より大きい電圧Ｖ２とを取り得るようになっている。また、基本駆動信号１４５−２は固有の起伏を有するサテライト滴抑制用の波形であり、基準の電圧Ｖ１のほかに、Ｖ１より大きい電圧Ｖ３を取り得るようになっている。ここで、基本駆動信号１４５−２が本発明における「補助駆動信号」に対応する。
【００２４】
図５に示したように、これらの各駆動信号は、選択部１４１−１〜１４１−ｎにおいて、周期ごとの切替タイミングｔｓで適宜切り替えられるほか、周期内の所定の切替タイミングｔｓ′においても適宜切り替え可能になっている。ここで、切替タイミングｔｓ′は、基本駆動信号１４５−１の波形が０Ｖから電圧Ｖ２へと変化する過程で基準の電圧Ｖ１と交差する時点である。この図で、切替タイミングｔｓ′から周期の終端までの時間をτ１とし、周期の先端から切替タイミングｔｓ′までの時間をτ２とする。
【００２５】
次に、図６を参照して、基本駆動信号１４５−２の波形の意義について説明する。この図６は、基本駆動信号１４５−２の波形と、圧電素子（ここでは圧電素子１１６ａとする）の挙動と、ノズル１１８内におけるインクの先端部の位置（以下、メニスカス位置という。）の変化との関係を表すものである。この図の（ａ）は駆動信号の波形を表し、このうち、切替タイミングｔｓによって区切られた部分がその１周期分に相当する。ここで、符号ｔｓは周期ごとの切替タイミングを表し、符号ｔｓ′は周期内での切替タイミングを表す。また、ｔｅは吐出開始タイミングを表す。同図（ｂ）は（ａ）のような波形の駆動信号が圧電素子１１６ａに印加されたときのインク室１１４の状態の変化を表し、同図（ｃ）はそのときのノズル１１８内におけるメニスカス位置の変化を表す。なお、同図（ａ）では、説明の便宜上、同一波形の駆動信号の周期的繰り返しを図示している。
【００２６】
図６（ａ）において、まず、駆動電圧を第１の電圧Ｖ１（＝一定）から電圧０に変化させる行程（ＡからＢまで）を第１行程とし、これに要する時間をｔ１とする。また、電圧０を保持して待機する行程（ＢからＣまで）を第２行程とし、これに要する時間をｔ２とする。さらに、電圧０から第２の電圧Ｖ２に変化させる行程（ＣからＤまで）を第３行程とし、これに要する時間をｔ３とする。なお、以下の説明では、第１の電圧Ｖ１を引込電圧といい、第２の電圧Ｖ２を吐出電圧という。
【００２７】
この記録ヘッド１１は、一定の周波数（例えば１〜１０ｋＨｚ程度）で駆動されるようになっており、この駆動周波数に対応してインク滴の吐出周期Ｔが定まる。第３行程の開始時点である時点Ｃおよび時点Ｇ等は、吐出が開始されるタイミング（吐出開始タイミングｔｅ）であり、この吐出開始に先立って第１および第２行程が行われるようになっている。
【００２８】
まず、時点Ａおよびそれ以前においては、図６（ｂ）の状態ＰA のように、圧電素子１２２への電圧Ｖ１の印加により振動プレート１１３は内側にわずかにたわんだ状態で静止し、インク室１１４は収縮状態となっている。時点Ａにおいて、ノズル１１８内におけるメニスカス位置は、図６（ｃ）の状態ＭA に示したように、ノズル１１８のノズル開口端とほぼ同位置になっているものとする。
【００２９】
次に、時点Ａの電圧Ｖ１から時点Ｂの電圧０へと駆動電圧を減少させる第１行程を行うと、圧電素子１１６への印加電圧が０になるので振動プレート１１３のたわみがなくなり、インク室１１４は膨張する（図６（ｂ）の状態ＰB ）。このため、ノズル１１８内におけるメニスカスはインク室１１４の方向に引き込まれ、時点Ｂでは、例えば図６（ｃ）のＭB の状態にまで後退する（すなわち、ノズル開口端から遠ざかる）。
【００３０】
ここで、時点Ａと時点Ｂとにおける電位差（引込電圧Ｖ１）の大きさを変更することにより第１行程におけるメニスカスの引き込み量を変えることができるので、間接的に、次の第２行程の終了時点、すなわち第３行程の開始時点におけるメニスカス位置を調整することが可能である。この第３行程開始時点のメニスカス位置、すなわちノズル開口端からメニスカスまでの距離は、第３行程で吐出されるインク滴のサイズに影響し、これが大きいほどインク滴サイズは小さくなる。したがって、第１行程におけるメニスカスの引き込み量（より具体的には、引込電圧Ｖ１）を大きくするほどインク滴のサイズを小さくすることが可能である。
【００３１】
次に、時点Ｂから時点Ｃまでの時間ｔ２の間、駆動電圧を０Ｖに固定して振動プレート１１３ｃをたわみがない状態に維持することでインク室１１４の容積を一定に保つ第２行程を行う（図６（ｃ）の状態ＰB 〜ＰC ）。ところが、この間もインクカートリッジ１２からのインク供給は連続的に行われているので、ノズル１１８内におけるメニスカス位置はノズル開口端に向かって変位し、時点Ｃでは、例えば図６（ｃ）のＭC の状態にまで前進する。
【００３２】
ここで、第２行程の所要時間ｔ２を変更することによりメニスカス位置の前進量が変わり、第３行程の開始時点におけるメニスカス位置を調整することができるので、結果として、インク滴のサイズを制御することが可能である。具体的には、第２行程の所要時間ｔ２を小さくするほど、インク滴サイズを小さくすることができる。
【００３３】
次に、時点Ｃの電圧０Ｖから時点Ｄの吐出電圧Ｖ２へと駆動電圧を急激に増大させる第３行程を行う。ここで、時点Ｃは、上記したように、吐出開始タイミングｔｅである。この場合、時点Ｄでは圧電素子１２２に大きな吐出電圧Ｖ２が印加されるので、振動プレート１１３は図６（ｂ）の状態ＰD に示したように内側に大きくたわみ、インク室１１４は急激に収縮する。このため、図６（ｃ）の状態ＭD に示したように、ノズル１１８内のメニスカスはノズル開口端に向かって一気に押され、ここからインク滴として吐出される。吐出されたインク滴は空気中を飛翔し、記録用紙２（図２）上に着弾する。この場合、上記したように、第３行程の開始時点Ｃにおけるメニスカス位置がノズル開口端から離れているほど、インク滴のサイズは小さくなる。
【００３４】
ここで、吐出電圧Ｖ２の大きさに応じて振動プレート１１３のたわみ量が変わるので、これを調整することによって吐出されるインク滴サイズを変化させることが可能である。具体的には、吐出電圧Ｖ２を小さくするほどインク滴サイズを小さくすることができる。
【００３５】
その後、駆動電圧を再びＶ１まで減少させて振動プレート１１３を僅かに内側にたわませて初期状態にし（図６（ｂ）の状態ＰE ）、この状態を次の吐出動作の第１行程開始時点Ｆまで維持する。駆動電圧を再びＶ１に減少させた時点Ｅにおいては、図６（ｃ）の状態ＭE に示したように、吐出されたインク滴の体積とインク室１１４の容積増加分との和にほぼ対応する分だけメニスカス位置が後退した状態となるが、その後も行われるインクの充填（リフィル）により、次回の吐出動作の第１行程開始時点Ｆのメニスカス位置は、図６（ｃ）の状態ＭF に示したように、ノズル開口端と同じ位置にまで回復し、時点Ａにおける状態ＭA と同じになる。
【００３６】
このようにして１回の吐出動作が終了する。以下、このようなサイクル動作を各ノズル１１８について並行してそれぞれ繰り返し行うことで、記録用紙２（図２）への画像記録が連続的に行われる。なお、第２工程の所要時間ｔ２は第１工程で引き込まれたメニスカスがノズル開口端に到達するまでの所要時間以下であるとし、第３工程の吐出電圧Ｖ２はインク滴を吐出させるに足る範囲に入っているものとし、第３工程の電圧変化の傾きは一定とする。
【００３７】
次に、図５（ｂ）における基本駆動信号１４５−２の波形の意義について説明する。この基本駆動信号１４５−２は、吐出の際に主たるインク滴に随伴するサテライト滴の発生を抑制するための補助駆動信号である。従来技術の項において述べたように、このサテライト滴は、圧電素子によってインク室の容積を変化させることで吐出圧力を発生させてインク滴吐出を行う方式において通常見られるもので、柱状になって飛翔するインクの先頭部分と後尾部分との間に生ずる時間差や速度差に起因して両者が分離し、後尾部分が微小なインク小滴となって主たるインク滴に随伴することにより生ずるものと考えられる。そこで、このようなサテライト滴の発生要因を除去ないし緩和するため、本実施の形態では、図５（ｂ），（ｃ）に示したように、基本駆動信号１４５−１が電圧Ｖ２になってインク室１１４が収縮状態にあるときに電圧Ｖ１からＶ３へと立ち上がるような波形の基本駆動信号１４５−２を用意し、後述する図８〜図１１に示したように、この基本駆動信号１４５−２を後半部分τ１において適宜用いるようにしている。これにより、先行して飛翔する主たるインク滴と後続する後尾部分との間を早期に切断して、サテライト滴の発生を抑制するようにしている。
【００３８】
次に、図７を参照して、図１のインクジェットプリンタ１の全体動作を説明する。ここで、図７はヘッドコントローラ１４（図１）における１回の吐出動作の要部を表すものである。
【００３９】
図２において、図示しないパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から印刷データがインクジェットプリンタ１に入力されると、画像処理部１５は、この入力データに対して所定の画像処理（例えば圧縮されたデータの伸長等）を行ったのち、これを印画データ２２としてヘッドコントローラ１４に送出する。
【００４０】
ヘッドコントローラ１４の選択制御部１４３（図１）は、記録ヘッド１１のノズル数に対応したｎドット分の印画データ２２が入力されると（図７ステップＳ１０１）、これらの印画データ２２を基に、各ノズル１１８ごとに、ドットを形成するためのインク滴サイズを判定し、この判定結果から、各選択部１４１−１〜１４１−ｎにおいてそれぞれ選択すべき１組の駆動信号波形とそれらを印加すべき圧電素子１１６ａ，１１６ｂとの組み合わせを決定する。具体的には、変数ｊを“１”から“ｎ”まで順次インクリメントしながら、選択部１４１−ｊによって選択すべき１組の駆動信号波形を選択すると共に、それらをそれぞれ圧電素子１１６ａ，１１６ｂのいずれに印加すべきかを決定する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。このとき、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の選択を周期ごとに（切替タイミングｔｓで）切り替えて元の波形をそのまま用いるように決定することも可能であるし、あるいは、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２を周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて新たな合成波形を作るように決定することも可能である。さらに、周期ごとおよび周期内の両方で切り替えるように決定することも可能である。
【００４１】
例えば、高濃度を表現するにはインク滴サイズを大きくし得るような駆動波形と圧電素子との組み合わせを選択し、低濃度を表現する場合や高解像度表現を行う場合にはインク滴サイズを小さくし得るような駆動波形と圧電素子との組み合わせを選択する。また、微妙な中間階調を表現する場合には、隣接するドット間でインク滴サイズを少しずつ異ならせるようにし、また、例えば、各ノズル間でインク吐出特性がばらついている場合には、これを補正することとなるように駆動波形と圧電素子との組み合わせを選択する。さらに、インク滴を小さくして淡い濃度表現を行う場合には、後半部分τ１においてサテライト滴抑制用の基本駆動信号１４５−２を選択するようにする。
【００４２】
さて、ｎ個の選択部１４１−１〜１４１−ｎのすべてについて、駆動波形と圧電素子との組み合わせパターンが決定すると（ステップＳ１０５；Ｙ）、選択制御部１４３は、周期ごとの切替タイミングｔｓもしくは周期内の切替タイミングｔｓ′、またはその両方のタイミングにおいて、選択部１４１−１〜１４１−ｎに対して、それぞれ、決定された波形の駆動信号の選択とこれらの駆動信号を印加すべき圧電素子（圧電素子１１６ａまたは１１６ｂ）の選択とを指示するための選択信号１４６−１〜１４６−ｎを供給する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
選択部１４１−１は、上記の各切替タイミングにおいて、入力された選択信号１４６−１に基づき、対応するノズルにおける圧電素子１１６ａ，１１６ｂのそれぞれに対して、基本駆動信号１４５−０〜１４５−２の一つを選択して供給する。他の選択部１４１−２〜１４１−ｎについても同様である。これにより、図５（ａ）〜（ｃ）に示した波形の基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のいずれかがそのままの形で、またはこれらを周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて合成した形で、駆動信号２１−１ａ〜２１−ｎａとして、記録ヘッド１１の各ノズルの圧電素子１１６ａにそれぞれ供給される。これと同時に、図５（ａ）〜（ｃ）に示した波形の基本駆動信号１４５−０〜１４５−２のいずれかがそのままの形で、またはこれらを周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて合成した形で、駆動信号２１−１ｂ〜２１−ｎｂとして、記録ヘッド１１の各ノズルの圧電素子１１６ｂにそれぞれ供給される。記録ヘッド１１の各ノズルにおける圧電素子１１６ａ，１１６ｂでは、供給された駆動信号の電圧波形に基づき、図６で説明したような３つの行程がそれぞれ行われ、これにより、各ノズルごとに指定された通りのサイズのインク滴が吐出される。
【００４４】
図８〜図１１は、あるノズルに着目したときの圧電素子１１６ａ，１１６ｂにそれぞれ印加される駆動信号波形の例を表すものである。この例では、周期ごとの切替タイミングｔｓおよび周期内の切替タイミングｔｓ′において基本駆動信号１４５−１，１４５−２の選択を切り替えると共に、これらを印加すべき圧電素子１１６ａ，１１６ｂを適宜切り替えることにより、合計で（８＋１）種類の吐出パターンを得ている。ここで、“＋１”はインク滴を吐出しない場合であり、前半部分τ２および後半部分τ１の双方において圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方に一定電圧の基本駆動信号１４５−０（図５（ａ））を印加した場合が該当する。ただし、このパターンについては図８〜図１１での図示を省略している。
【００４５】
以下、図８〜図１１を参照して、それぞれの吐出パターンについて説明する。これらの図で、「名称」とは吐出パターン名を表し、「圧電素子」の欄の“ａ”，“ｂ”は、それぞれ、駆動信号波形が印加される圧電素子１１６ａ，１１６ｂを表し、「印加される駆動信号波形」は、波形の選択・合成によって各圧電素子１１６ａ，１１６ｂに実際に印加される駆動信号の電圧波形を表す。ここで、▲１▼は図５（ａ）に示した基本駆動信号１４５−１が選択されることを示し、▲２▼は図５（ｂ）に示した基本駆動信号１４５−２が選択されることを示す。ここに示した波形において、黒丸点「・」は、実際に切り替えの行われた時点を表す。また、「引込工程」および「吐出工程」の欄に示した“ａ”，“ｂ”，“ａ＋ｂ”は、それぞれ、第１工程におけるメニスカスの引込み、および第３工程におけるインク滴の吐出工程が、圧電素子１１６ａ，１１６ｂのうちのいずれの動きによってなされるのかを表す。ここで、“ａ＋ｂ”は圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方の動きによる場合を示す。また、「サテライト対策工程」の欄に示した“ｂ”は、サテライト滴抑制用の工程を圧電素子１１６ｂの動きによって行うことを表す。なお、「−」は、該当する工程を行わないことを表す。
【００４６】
図８に示したように、吐出パターンα１，α２はいずれも、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって引込みを行うようにしたものである。このうち、吐出パターンα１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンα２は圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。
【００４７】
より具体的には、例えば吐出パターンα１を見てみると、圧電素子１１６ａにについては、前半部分τ２および後半部分τ１の双方で基本駆動信号１４５−１が選択され、圧電素子１１６ｂについては、前半部分τ２で基本駆動信号１４５−１が選択される一方、後半部分τ１では基本駆動信号１４５−２が選択されている。また、吐出パターンα２を見てみると、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方について、前半部分τ２および後半部分τ１の双方で基本駆動信号１４５−１が選択されている。したがって、吐出パターンα１の圧電素子１１６ｂに印加される波形は新たに作られた合成波形であり、その他の波形は基本駆動信号１４５−１がそのまま選択されて使用されたものである。
【００４８】
図９に示したように、吐出パターンβ１，β２はいずれも、圧電素子１１６ａのみによって引込みを行うようにしたものである。このうち、吐出パターンβ１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンβ２は、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。なお、各吐出パターンの具体的内容は、上記図８の場合に準ずるので、ここでは説明を省略する。なお、この図では、吐出パターンβ２の圧電素子１１６ｂに印加する波形の前半部分τ２として基本駆動信号１４５−２を選択するようにしているが、これに代えて基本駆動信号１４５−０を選択するようにしてもよい。以下の図１０，図１１においても同様である。
【００４９】
図１０に示したように、吐出パターンγ１，γ２はいずれも、圧電素子１１６ｂによって引込みを行うようにしたものである。このうち、吐出パターンγ１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンγ２は、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。なお、各吐出パターンの具体的内容は、上記図８の場合に準ずるので、ここでは説明を省略する。
【００５０】
図１１に示したように、吐出パターンδ１，δ２はいずれも、引込みを行わずに吐出を行うようにしたものである。このうち、吐出パターンδ１は、圧電素子１１６ａによって吐出を行うと共に圧電素子１１６ｂによってサテライト対策を行うようにしたものであり、吐出パターンδ２は、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方によって吐出を行うがサテライト対策は行わないようにしたものである。なお、各吐出パターンの具体的内容は、上記図８の場合に準ずるので、ここでは説明を省略する。
【００５１】
ここで、図８に示した吐出パターンα１，α２について見てみると、上記したように、前半部分τ２で圧電素子１１６ａ，１１６ｂの双方に基本駆動信号１４５−１を印加してメニスカスの引込みを行い、後半部分τ１で圧電素子１１６ａに基本駆動信号１４５−１を印加して吐出を行うようにしているという点はいずれも同じである。ところが、後半部分τ１の吐出工程では、吐出パターンα１においては圧電素子１１６ｂは吐出動作を行わないのに対して、吐出パターンα２においては圧電素子１１６ｂも吐出動作を行うようになっている。したがって、これらの２つの吐出パターンα１，α２を比較すると、吐出パターンα２よりも吐出パターンα１の方が小さいインク滴を得ることができることが判る。
【００５２】
また、吐出パターンα１では、後半部分τ１において圧電素子１１６ｂに基本駆動信号１４５−２を印加するサテライト対策を行っているので、サテライト滴の発生を抑制することが可能となっている。一方、吐出パターンα２においては、サテライト対策を行っていないので、サテライト滴が発生する可能性がある。ところが、一般に、サテライト滴の発生は、主たるインク滴のサイズを小さく制御して淡い画像表現を行ったときに顕在化して画質を著しく低下させるが、インク滴のサイズが大きく画像濃度が濃い場合には、サテライト滴の発生はあまり問題にならないという傾向がある。したがって、図８に示したように、インク滴のサイズがより小さくなる吐出パターンα１の場合にのみサテライト対策を行うのは合理的な手法であるということができる。
【００５３】
これと同様に、図９について見ると、吐出パターンβ１よりもβ２の方が吐出されるインク滴サイズは大きくなることが判る。図１０に示した吐出パターンγ１，γ２のグループ、および図１１に示した吐出パターンδ１，δ２のグループについても同様であり、各グループ内では、サフィックスｉが大きいほどインク滴サイズは大きくなる。
【００５４】
なお、例えば吐出パターンα１，α２のグループ（以下、αグループという。）と吐出パターンβ１，β２のグループ（以下、βグループという。）の同一サフィックスの吐出パターン同士を比較してみると、αグループでは２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂによって引込みを行い、βグループでは圧電素子１１６ａのみによって引込みを行っているので、αグループの方がメニスカスの引込み量が大きい。したがって、吐出パターンα１と吐出パターンβ１との比較においては、α１の方がインク滴サイズが小さくなる。ところが、例えば吐出パターンα２と吐出パターンβ２とを比較した場合、吐出パターンβ２では、第２工程が終了して吐出が開始した直後の一定期間（電圧が０Ｖから引込電圧Ｖ１に変化するまでの期間）において、圧電素子１１６ａの動きのみによってメニスカスが移動するのに対して、吐出パターンα２では、上記の一定期間において圧電素子１１６ａのみならず圧電素子１１６ｂの動きによってもメニスカスが移動することになる。このため、圧電素子１１６ａと圧電素子１１６ｂの面積比や、吐出電圧Ｖ２に対する引込電圧Ｖ１の大きさの程度如何によっては、逆の結果となる（すなわち、β１の方がインク滴サイズが小さくなる）可能性もある。図９のβグループと図１０のγグループとの関係、および図１１のδグループと他のグループとの関係等についても同様である。このことから、逆に、圧電素子１１６ａと圧電素子１１６ｂの面積比や、吐出電圧Ｖ２に対する引込電圧Ｖ１の大きさを適切に設定することによって、吐出されるインク滴のサイズを自由にコントロールすることが可能になるということができる。
【００５５】
また、サテライト対策用の基本駆動信号１４５−２の波形について見ると、電圧Ｖ１から電圧Ｖ３への立ち上がりのタイミングや立ち上がりの速度、あるいは電圧Ｖ３の値を最適化することにより、圧電素子１１６ａの駆動により吐出される主たるインク滴に随伴するサテライト滴を効果的に抑制することが可能である。
【００５６】
なお、ある１周期に着目したときの各ノズルの吐出パターンは互いに独立したものとなっているので、全ノズルの吐出動作を同期させつつ、各ノズルから吐出されるインク滴のサイズをそれぞれ異ならせるようにしたり、あるいは、各ノズルの吐出特性に合わせて吐出パターンを変えてノズル間のばらつきを補正することも可能である。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、各ノズルに対応した各インク室１１４ごとに互いに異なるインク駆動能力をもつ２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂを設けると共に、これらの圧電素子１１６ａ，１１６ｂの各々に対し、複数の基本駆動信号の選択を周期ごとの切替タイミングｔｓおよび周期内の切替タイミングｔｓ′で切り替えて供給するようにしたので、元の基本波形数をはるかに超える多くのインク滴吐出パターンを得ることができ、多様なインク滴サイズによる画像表現が可能となる。言い換えると、多様なインク滴吐出制御を行おうとする場合であっても、駆動波形生成部１４２は、多くの波形を生成する必要がないので、駆動波形生成部１４２、ひいてはヘッドコントローラ１４の動作負荷を軽減することができる。また、複数の基本駆動信号として、サテライト滴抑制用の波形を含ませ、これをインク滴の吐出の際に適宜選択して圧電素子１１６ｂに印加するようにしたので、サテライト滴の発生を抑制することができる。したがって、サテライト滴の発生を抑制しつつ、多様なインク滴サイズの制御を行うことができる。
【００５８】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々変更可能である。
【００５９】
例えば、上記実施の形態では、図８〜図１１に示したように、サテライト滴の抑制工程を行う際に、面積の小さい（インク駆動能力の小さい）方の圧電素子１１６ｂを用いることとしたが、本発明はこれに限られることはなく、面積の大きい（インク駆動能力の大きい）方の圧電素子１１６ａを用いるようにしてもよい。但し、この場合には、インク滴の吐出を圧電素子１１６ｂによって行う必要がある。
【００６０】
また、上記実施の形態では、１つのノズル１１８に対して１つのインク室１１４を設けると共に、この１つのインク室１１４に対応して２つの圧電素子１１６ａ，１１６ｂを設けるようにしたが、例えば、図１２に示したように、１つのノズル１１８に対して２つのインク室１１４ａ，１１４ｂを設けると共に、各インク室１１４ａ，１１４ｂに対応するようにして圧電素子１１６ａ，１１６ｂを設けるように構成してもよい。なお、図１２は、記録ヘッド１１の一部を真上から見た状態を表すものであり、図３に示した要素と同一要素には同一の符号を付している。この図では振動プレート１１３の図示を省略している。この図に示した構成によれば、一方のインク室１１４ａにおける圧電素子１１６ａの挙動が他方のインク室１１４ｂの状態に与える影響が少ないので、圧電素子１１６ａ，１１６ｂの相互間のクロストークを低減することができ、より高精度の印字品質を得ることができる。
【００６１】
また、上記の各実施の形態では、図５に示したような駆動信号を基本波形として採用することとしたが、他の波形の信号を用いるようにしてもよい。すなわち、上記実施の形態では、駆動波形生成部１４２は、一定電圧波形（基本駆動信号１４５−０）のほか、吐出用の駆動信号としての１種類の基本駆動信号１４５−１およびサテライト滴抑制用の補助駆動信号としての１種類の基本駆動信号１４５−２のみを生成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば引込電圧Ｖ１、吐出電圧Ｖ２および第２工程所要時間ｔ２等を適宜の値に設定することにより、種々の起伏パターンを有する２種類以上の吐出用駆動信号と２種類以上のサテライト滴抑制用駆動信号とを生成し、これらを基本波形として用いて波形の選択・合成を行うようにしてもよい。この場合には、より多くの吐出パターンを得ることができると共に、より効果的なサテライト滴の抑制が可能となる。
【００６２】
また、上記実施の形態では、１つのノズルについてインク駆動能力の異なる２つの圧電素子を設ける場合について説明したが、１つのノズルについてインク駆動能力の異なる３つ以上の圧電素子を設け、これらの各圧電素子ごとに、基本波形から選択・合成した波形の信号を印加するようにしてもよい。この場合には、より多くの吐出パターンを得ることができると共に、よりきめの細かいサテライト滴抑制制御が可能となる。
【００６３】
さらに、インク駆動能力の異なる３つ以上の圧電素子を設けると共に、種々の起伏パターンを有する複数の吐出用駆動信号および複数のサテライト滴抑制用駆動信号を基本波形として用い、これらの基本波形から各圧電素子に印加すべき波形の選択・合成を行うようにしてもよい。この場合には、さらに多くの吐出パターンの実現と効果的なサテライト滴抑制とが可能となる。
【００６４】
また、上記実施の形態では、圧電素子１１６ａと圧電素子１１６ｂの面積サイズを異ならせることによって、それぞれのインク駆動能力を異ならせるようにしたが、他の方法によることも可能である。例えば、圧電素子１１６ａ，１１６ｂを構成する材質や厚さを相互に異ならせることによって各インク駆動能力を異ならせるようにしてもよい。例えば、厚さを薄くすることによってインク駆動能力を増加させることができる。
【００６５】
さらに、圧電素子１１６ａ，１１６ｂを同じ材質で同一の面積サイズおよび厚さに形成し、両者のインク駆動能力が同じくなるようにしてもよい。この場合、図８〜図１１を参照すると、吐出パターンβ１とγ１とは同一となり、また、吐出パターンβ２とγ２とは同一となる。したがって、吐出パターンの数は６通りとなり、上記実施の形態（図８〜図１１）で示した８通りよりも少ないが、単一の圧電素子を用いた場合に比べると、吐出パターンは多様化しており、かつサテライト滴の抑制もなされている。なお、インク駆動能力が等しい３つ以上の圧電素子を設けるようにしてもよい。
【００６６】
上記の各実施の形態では、インク滴サイズの制御に重点を置いて波形の選択・合成を行う場合について説明したが、これとは異なり、インク滴の飛翔速度の制御に重点を置いて波形の選択・合成等を行うようにしてもよい。さらに、インク滴のサイズおよび飛翔速度の双方を制御する目的で波形の選択・合成等を行うようにすることも可能である。
【００６７】
また、上記の各実施の形態では、吐出周期ごとのみならず吐出周期内においても駆動信号の選択を切り替えるようにしたが、いずれか一方のタイミングでのみ切り替えるようにしてもよい。但し、両方のタイミングで切り替えを行うようにした方が、より多くの波形を得ることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ、請求項５ないし８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置または請求項９ないし１２のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、一のインク室に対して複数の吐出エネルギー発生手段を設けると共に、各吐出エネルギー発生手段ごとに、インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数の駆動信号の中からいずれかを選択して供給し、この駆動信号によってノズル部からのインク滴吐出制御とサテライト滴抑制制御とを行うようにしたので、インク滴のサイズ等の吐出状態を様々に変化させることができると同時に、不要なサテライト滴の発生を抑制することができる。したがって、例えば自然な階調表現等、多様な画像表現を忠実に行うことができると共に、サテライト滴による画質低下を防止できることとなり、高品質の印刷出力が得られるという効果がある。
【００６９】
特に、請求項２記載のインクジェットプリンタ、請求項６記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置または請求項１０記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、複数の吐出エネルギー発生手段のインク駆動能力を互いに異ならせるように構成したので、同じ波形の駆動信号を印加した場合であっても、吐出エネルギー発生手段ごとに異なるサイズのインク滴が得られると共に、サテライト滴抑制効果を多様化させることが可能になるという効果がある。
【００７０】
また、請求項４記載のインクジェットプリンタ、請求項８記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置または請求項１２記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、インク滴の吐出周期内において駆動信号の選択を切り替え可能にしたので、元の駆動信号の波形と異なる波形の駆動信号を得ることも可能となる。このため、より多様性のあるインク滴吐出制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置としてのヘッドコントローラの概略構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を表すブロック図である。
【図３】記録ヘッドの一構造例を表す斜視断面図である。
【図４】記録ヘッドの一構造例を表す断面図である。
【図５】図１における駆動波形生成部から出力される基本駆動信号の波形の一例を表す図である。
【図６】図５に示した吐出用の基本駆動信号の波形と、インク室の状態およびノズル内のメニスカス位置の変化との関係を説明するための図である。
【図７】ヘッドコントローラの主な動作を説明するための流れ図である。
【図８】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンの一部を表す図である。
【図９】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンの他の一部を表す図である。
【図１０】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンのさらに他の一部を表す図である。
【図１１】図１の各選択部によって選択・合成された吐出パターンのさらに他の一部を表す図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの要部構成を表す平面図である。
【図１３】従来のインクジェットプリンタにおける記録ヘッドおよびその駆動回路の概略構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、１１…記録ヘッド、１４…ヘッドコントローラ、２１…駆動信号、２２…印画データ、１１３…振動プレート、１１４…インク室、１１５…共同流路、１１６ａ，１１６ｂ…圧電素子、１１８…ノズル、１４１−１〜１４１−ｎ…選択部、１４２…駆動波形生成部、１４３…選択制御部、１４５−０〜１４５−２…基本駆動信号、１４６−１〜１４６−ｎ…選択信号、Ｖ１…引込電圧、Ｖ２…吐出電圧、ｔ１…第１行程の所要時間、ｔ２…第２行程の所要時間、ｔ３…第３行程の所要時間、ｔｓ，ｔｓ′…切替タイミング、ｔｅ…吐出開始タイミング
Claims (12)
- インク滴を吐出するためのノズル部と、
前記ノズル部に連通するインク室と、
一のインク室に対して複数設けられると共に、それぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段と、
インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
各吐出エネルギー発生手段ごとに設けられ、前記駆動信号出力手段から出力される駆動信号の中からいずれかを選択して、対応する吐出エネルギー発生手段に供給する選択手段と
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 前記複数の吐出エネルギー発生手段は、同一の駆動信号の印加に対して互いに異なるインク駆動能力を有している
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。 - 前記選択手段は、インク滴の吐出周期ごとに前記駆動信号の選択を切り替える
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。 - 前記選択手段は、インク滴の吐出周期内においても前記駆動信号の選択を切り替え可能である
ことを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタ。 - インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のインク室に対して複数設けられると共にそれぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する装置であって、
インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
各吐出エネルギー発生手段ごとに設けられ、前記駆動信号出力手段から出力される駆動信号の中からいずれかを選択して、対応する吐出エネルギー発生手段に供給する選択手段と
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置。 - 前記複数の吐出エネルギー発生手段は、同一の駆動信号の印加に対して互いに異なるインク駆動能力を有している
ことを特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置。 - 前記選択手段は、インク滴の吐出周期ごとに前記駆動信号の選択を切り替える
ことを特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置。 - 前記選択手段は、インク滴の吐出周期内においても前記駆動信号の選択を切り替え可能である
ことを特徴とする請求項７記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置。 - インク滴を吐出するためのノズル部と、前記ノズル部に連通するインク室と、一のイン ク室に対して複数設けられると共にそれぞれが前記インク室の容積を変化させることで前記ノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生可能な吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する方法であって、
インク滴の大きさを変調するための駆動信号と、前記駆動信号により前記インク室が収縮状態にあるときに電圧が立ち上がる波形を有する駆動信号とを含む複数種類の駆動信号を生成し、
各吐出エネルギー発生手段ごとに、前記複数種類の駆動信号の中からいずれかを選択し、
選択した駆動信号を対応する吐出エネルギー発生手段に供給する
ことを特徴とするインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法。 - 前記複数の吐出エネルギー発生手段は、同一の駆動信号の印加に対して互いに異なるインク駆動能力を有している
ことを特徴とする請求項９記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法。 - 前記駆動信号の選択をインク滴の吐出周期ごとに切り替える
ことを特徴とする請求項９記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法。 - 前記駆動信号の選択は、インク滴の吐出周期内においても切り替え可能である
ことを特徴とする請求項１１記載のインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法。
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