JP4032338B2 - Ink jet recording apparatus and ink jet recording head driving method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク体積が異なる複数種類のインク滴を同一のノズル開口部から吐出可能なインクジェット式記録装置、及び、このインクジェット式記録装置に用いるインクジェット式記録ヘッドの駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、列状に並べた状態で形成された多数のノズル開口部を備える記録ヘッドと、この記録ヘッドを主走査方向(記録紙幅方向)に移動させるキャリッジ機構と、記録紙を副走査方向(紙送り方向)に移動させる紙送り機構とを備えている。
【0003】
上記の記録ヘッドは、ノズル開口部に連通した圧力室とこの圧力室内のインク圧力を変化させる圧力発生素子とを備えている。この記録ヘッドでは、駆動パルスを圧力発生素子に供給することで圧力室内のインク圧力を変化させ、ノズル開口部からインク滴を吐出させる。
【0004】
上記のキャリッジ機構は、記録ヘッドを主走査方向に移動させる。この移動中において記録ヘッドは、ドットパターンデータにより規定されるタイミングでインク滴を吐出させる。そして、記録ヘッドが移動範囲の終端に達したならば、紙送り機構は記録紙を副走査方向に移動させる。記録紙の移動を行ったならば、キャリッジ機構は記録ヘッドを再度主走査方向に移動させ、記録ヘッドは移動中にインク滴を吐出する。
【0005】
以上の動作を繰り返し行うことにより、ドットパターンデータに基づく画像が記録紙上に記録される。
【0006】
この記録装置は、インク滴を吐出するか否か、つまりドットの有無により画像を構成するものである。このため、この記録装置では、1つの画素を4×4、8×8等の複数のドットで表現することによって中間階調を表現する方法が採用されている。そして、この方法で高い画質の画像を記録するためには、体積の極く小さいインク滴を記録ヘッドから吐出させる必要がある。しかしながら、インク滴の体積を極く小さくすると、記録速度が遅くなるという別の問題が生じる。
【0007】
このような事情に鑑み、画質の向上と記録速度の向上という相対する要求を満たすため、同一のノズルにより異なる大きさのインク滴を吐出させる技術が提案された。
【0008】
例えば、特公平4-15735号公報や米国特許第5,285,215号明細書にて開示された技術では、微小なインク滴を生成可能なパルス信号を複数供給することにより、同一のノズルから微小なインク滴を複数吐出させ、記録紙上に着弾する前に各インク滴を合体させて大きなインク滴を生成する。
【0009】
しかしながら、これらの技術では、合体可能なインク滴の数が限られてしまうので、インク滴の大きさが限られてしまうし、大きさの可変範囲も狭い。さらに、着弾前に複数のインク滴を合体させなければならないので、制御も困難である。
【0010】
そこで、吐出させるインク滴の体積に応じた複数種類の駆動パルスを一連に接続した駆動信号を発生して、この駆動信号から得られた駆動パルスを圧力発生素子に供給する技術が考えられている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この技術において、複数種類の駆動パルスを単純に接続しただけでは、次の問題が生じる。
【0012】
第1の問題は、1ドットを記録するために必要な駆動周期が長くなってしまうことである。即ち、この技術では、吐出させるインク体積の種類だけ駆動パルスを接続する必要があり、接続した駆動パルスの数だけ駆動周期が長くなってしまう。そして、駆動周期が長くなってしまうと、記録速度が遅くなってしまう。
【0013】
第2の問題は、インク体積の違いに伴ってインク滴の飛行速度が異なってしまうことである。例えば、大ドットを形成する大インク滴と中ドットを形成する中インク滴とを比較すると、大インク滴は中インク滴よりも飛行速度が速い。そして、インク滴同士の体積の差を大きくすると、飛行速度に大きな差が生じてしまう。そして、この飛行速度の違いによりインク滴の着弾位置にズレが生じ、画質が損なわれてしまう。
【0014】
この発明は上記に鑑み提案されたものである。そして、発明の目的は、インク体積が異なる複数種類のインク滴を発生させる駆動パルスを、限られた駆動周期の中に効率良く収めることである。
【0015】
また、この発明の他の目的はインク体積の違いに伴うインク滴の飛行速度の違いを少なくすることである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル開口部に連通する圧力室に対応して設けられた圧力発生素子を有する記録ヘッドを備え、圧力発生素子を作動させるための駆動パルスを圧力発生素子に供給して各ノズル開口部からインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置において、
駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段とを有し、
駆動信号発生手段が発生する駆動信号は圧力発生素子を作動させる波形要素と圧力発生素子を作動させない接続要素とを含み、尚且つ、接続要素は波形要素同士間の異なる電圧レベルを接続し、
駆動パルス生成手段は、波形要素を選択することにより複数種類の駆動パルスを生成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。
【0017】
また、好ましくは、前記駆動信号発生手段における接続要素の傾斜部分の発生時間を、圧力発生素子を作動させる波形要素の傾斜部分の発生時間以下に設定する。
【0018】
また、好ましくは、前記波形要素は、インク滴を吐出させるように圧力発生素子を作動させる吐出波形要素を複数含み、
接続要素により吐出波形要素同士を連結する。
【0019】
また、好ましくは、前記波形要素は、圧力室内にインクを充填させるように圧力発生素子を作動させる充填波形要素を含み、
駆動パルス生成手段は、吐出波形要素と充填波形要素とを選択する際のタイミングにより、複数種類の駆動パルスを生成する。
【0020】
また、好ましくは、前記波形要素は、異なるタイミングでインク滴を吐出させるように圧力発生素子を作動させる複数の吐出波形要素を含み、
駆動パルス生成手段は、吐出されるインク滴の体積が異なり、尚且つ、小さい体積のインク滴の吐出タイミングが大きい体積のインク滴の吐出タイミングよりも早期になるように複数種類の駆動パルスを生成する。
【0021】
また、好ましくは、前記波形要素は、異なるタイミングでインク滴を吐出させるように圧力発生素子を作動させる複数の吐出波形要素を含み、
駆動パルス生成手段は、小ドットを形成し得る小インク滴を吐出させ得る小ドット駆動パルスと、中ドットを形成し得る中インク滴を吐出させ得る中ドット駆動パルスと、大ドットを形成し得る大インク滴を吐出させ得る大ドット駆動パルスとを生成し、
駆動パルス生成手段によって生成される各駆動パルスは、小ドット駆動パルスの吐出波形要素よりも前に、大ドット駆動パルスの吐出波形要素或いは中ドット駆動パルスの吐出波形要素の一方が配置され、小ドット駆動パルスの吐出波形要素よりも後に、大ドット駆動パルスの吐出波形要素或いは中ドット駆動パルスの吐出波形要素の他方が配置されている。
【0022】
また、好ましくは、前記波形要素は、大ドットを形成し得る大インク滴を吐出させる第1の大ドット吐出波形要素及び第2の大ドット波形吐出要素と、他のドットを形成するためのインク滴を吐出させる他ドット吐出波形要素とを含み、尚且つ、第1の大ドット吐出波形要素及び第2の大ドット吐出波形要素の間に他ドット吐出波形要素を配置し、
駆動パルス生成手段は、第1の大ドット吐出波形要素及び第2の大ドット吐出波形要素からなる駆動パルスを生成する。
【0023】
また、好ましくは、前記波形要素は、大ドットを形成し得る大インク滴を吐出させる複数の大ドット吐出波形要素と、他のドットを形成するためのインク滴を吐出させる他ドット吐出波形要素とを含み、尚且つ、大ドット吐出波形要素同士の間に他ドット吐出波形要素を配置し、
また、好ましくは、駆動パルス生成手段は、少なくとも一つの吐出波形要素からなる駆動パルスを生成する。
【0024】
また、好ましくは、前記大インク滴を吐出させ得る複数の波形要素が、実質的に同一形状の波形である。
【0025】
また、好ましくは、前記大ドット吐出波形要素が2つであり、等間隔に配置される。
【0026】
また、好ましくは、前記波形要素は、圧力室内にインクを充填させるように圧力発生素子を作動させる充填波形要素を複数含むと共に、インク滴を吐出させるように圧力発生素子を作動させる吐出波形要素を含み、
接続要素により充填波形要素同士を連結し、
駆動パルス生成手段は、選択した一の充填波形要素と吐出波形要素とから一の駆動パルスを生成する。
【0027】
また、好ましくは、前記波形要素と接続される接続要素の接続端部を、電圧が一定の定電圧部とする。
【0028】
本発明は、駆動パルスが入力されることにより圧力室を膨張収縮させて圧力室内のインク圧力を変動させる圧力発生素子を有し、上記圧力変動によりノズル開口部からインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置であって、
駆動信号を発生させる駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段とを有し、
駆動パルス生成手段は、圧力室を膨張させ、変化後の膨張状態を保持する膨張波形要素と、膨張波形要素によって膨張状態が保持された圧力室をさらに膨張させる第1の充填波形要素と、第1の充填波形要素によって膨張された圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる第1の吐出波形要素とを含む第1駆動パルスを生成するインクジェット式記録装置である。
【0029】
また、好ましくは、前記膨張波形要素による膨張状態保持時間を、圧力室の固有振動周期よりも長く設定する。
【0030】
また、好ましくは、前記駆動パルス生成手段は、圧力室を収縮させ、この収縮状態を保持する収縮波形要素と、収縮波形要素によって収縮状態が保持された圧力室を膨張させてインクを充填する第2の充填波形要素と、第2の充填波形要素によって膨張された圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる第2の吐出波形要素とを含む第2駆動パルスを生成する。
【0031】
また、好ましくは、前記膨張波形要素を、圧力室を複数段階に膨張させる段階的膨張波形要素によって構成する。
【0032】
また、好ましくは、前記収縮波形要素を、圧力室を複数段階に収縮させる段階的収縮波形要素によって構成する。
【0033】
また、好ましくは、少なくとも一つの駆動パルスを複数の波形要素に分割し、分割した波形要素の間に、他の駆動パルスを構成する波形要素を混在させて一連の駆動信号を構成し、
駆動パルス生成手段は、分割した波形要素を選択的に連結することにより、駆動パルスを生成する。
【0034】
また、好ましくは、少なくとも一つの駆動パルスの膨張波形要素を複数の膨張部分要素に分割し、これらの膨張部分要素の間に、他の駆動パルスの吐出波形要素を混在させて一連の駆動信号を構成する。
【0035】
また、好ましくは、少なくとも一つの駆動パルスの収縮波形要素を複数の収縮部分要素に分割し、これらの収縮部分要素の間に、他の駆動パルスの吐出波形要素を混在させて一連の駆動信号を構成する。
【0036】
また、好ましくは、前記膨張波形要素の一部を構成する膨張要素を駆動信号の先頭部に配置し、第1吐出波形要素を駆動信号の終端部に配置する。
【0037】
また、好ましくは、分割された波形要素同士間の異なる電圧レベルを接続要素によって接続する。
【0038】
また、好ましくは、前記圧力発生素子をたわみ振動モードの圧電振動子によって構成する。
【0039】
また、好ましくは、前記圧力発生素子を縦振動モードの圧電振動子によって構成する。
【0040】
また、好ましくは、前記圧力発生素子を縦振動モードの圧電振動子によって構成し、
中間電圧から電圧を降下する波形要素の終端をグランド電圧から5V以下の電圧範囲内に設定し、
上記波形要素の終端を接続要素によって接続する。
【0041】
本発明は、分割された波形要素同士を接続要素で接続した一連の駆動信号を発生し、接続要素よりも前に配置された波形要素と接続要素よりも後に配置された波形要素とを駆動信号から選択し、これらの選択された波形要素同士を連結することによって駆動パルスを生成し、該生成した駆動パルスを圧力発生素子に供給してインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドの駆動方法である。
【0042】
本発明は、圧力室を膨張させ、この膨張状態を所定時間に亘って保持し、膨張状態が保持された圧力室をさらに膨張させた後に収縮させてインク滴を吐出させる駆動パルスを、圧力発生素子に供給してインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドの駆動方法である。
【0043】
【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。図1は、本発明を適用するインクジェット式記録装置の機能ブロック図である。
【0044】
このインクジェット式記録装置は、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、ホストコンピュータ(図示せず)等からの印刷データ等を受信するインターフェース3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制御ルーチン等を記憶したROM5と、CPU等からなる制御部6と、発振回路7と、記録ヘッド8へ供給する駆動信号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(ビットマップデータ)に展開された印字データや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とを備えている。なお、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る。
【0045】
インターフェース3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つのデータまた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、インターフェース3は、ホストコンピュータに対してビジー(BUSY)信号やアクノレッジ(ACK)信号等を出力することができる。
【0046】
RAM4は、受信バッファ4a、中間バッファ4b、出力バッファ4cおよびワークメモリ(図示せず)等として利用されるものである。受信バッファ4aには、インターフェース3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4bには、制御部6によって中間コードに変換された中間コードデータが記憶される。出力バッファ4cには、階調データをデコードした後のドットパターンデータが展開される。なお、これについては後述する。
【0047】
ROM5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、グラフィック関数等を記憶している。
【0048】
制御部6は、受信バッファ4a内の印刷データを読み出して中間コードに変換する。そして、制御部6は、変換した中間コードデータを中間バッファ4bに記憶する。また、制御部6は、中間バッファ4bから読み出した中間コードデータを、ROM5内のフォントデータおよびグラフィック関数等を参照してドットパターンデータに展開する。この展開されたドットパターンデータは、必要な装飾処理が行われた後、出力バッファ4cに記憶される。
【0049】
記録ヘッド8の1行分に相当するドットパターンデータが得られると、この1行分のドットパターンデータは、インターフェース10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4cから1行分のドットパターンデータが出力されると、中間バッファ4b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。
【0050】
プリントエンジン2は、記録ヘッド8と、紙送り機構11と、キャリッジ機構12とから構成されている。紙送り機構11は、紙送りモータ及び紙送りローラ等からなり、記録紙等の印刷記録媒体を順次送り出す。即ち、紙送り機構11は記録動作における副走査を行う。キャリッジ機構12は、記録ヘッド8を搭載するキャリッジと、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とからなる。このキャリッジ機構12は、記録動作における主走査を行う。
【0051】
記録ヘッド8は、副走査方向に並べられて多数(例えば64個等)形成されたノズル開口部13(図2に示す)を有し、各ノズル開口部13からインク滴を吐出させる。
【0052】
ドットパターンデータに展開された印字データ(SI)は、発振回路7からのクロック信号(CK)に同期して、インターフェース10を通じて選択信号発生部22にシリアル伝送される。この選択信号発生部22は、ラッチ信号(LAT)の受信によって印字データに応じた選択信号を発生し、発生した選択信号を電圧増幅器であるレベルシフタ23に供給する。ここで、選択信号とは、駆動信号発生回路9からの駆動信号(COM)から必要な部分を選択させるための信号である。
【0053】
レベルシフタ23は、供給された選択信号に基づいて、スイッチ回路24にスイッチ信号を出力する。スイッチ回路24の入力側には駆動信号が入力されており、スイッチ回路24の出力側には圧電振動子25が接続されている。そして、このスイッチ回路24は、スイッチ信号が入力されると接続状態になる。なお、上記の圧電振動子25は、本発明の圧力発生素子の一種である。
【0054】
上記の印字データは、スイッチ回路24の作動を制御する。例えば、印字データが「1」である期間中は、選択信号発生部22から選択信号が出力され、レベルシフタ23からスイッチ信号が出力される。これにより、駆動信号が圧電振動子25に供給され、この駆動信号に応じて圧電振動子25は変形する。一方、スイッチ回路24に加わる印字データが「0」の期間中は、圧電振動子25への駆動信号の供給が遮断される。
【0055】
そして、圧電振動子25の変形に伴って、ノズル開口部13からはインク滴が吐出する。
【0056】
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、たわみ振動モードの圧電振動子25を取り付けた記録ヘッド8である。
【0057】
この記録ヘッド8は、複数の圧力室31を形成したアクチュエータユニット32と、ノズル開口部13及び共通インク室33を形成した流路ユニット34と、圧電振動子25と備えている。そして、アクチュエータユニット32の前面には流路ユニット34を接合し、アクチュエータユニット32の背面には圧電振動子25を設ける。
【0058】
圧力室31は、圧電振動子25の変形に伴って膨張収縮し、圧力室31内のインク圧力を変化させる。そして、この圧力室31内のインク圧力の変化によってノズル開口部13からインク滴を吐出させる。例えば、圧力室31を急激に収縮させることで圧力室31内を加圧し、ノズル開口部13からインク滴を吐出させる。
【0059】
アクチュエータユニット32は、圧力室31を形成する空部が形成された圧力室形成基板35と、この圧力室形成基板35の前面に接合される蓋部材36と、この圧力室形成基板35の背面に接合されて空部の開口面を塞ぐ振動板37とから構成されている。蓋部材36には、共通インク室33と圧力室31とを連通させるための第1インク流路38と、圧力室31とノズル開口部13を連通させるための第2インク流路39とを形成してある。
【0060】
流路ユニット34は、共通インク室33を形成する空部が形成されたインク室形成基板41と、多数のノズル開口部13が穿設され、インク室形成基板41の前面に接合されるノズルプレート42と、インク室形成基板41の背面に接合される供給口形成板43とから構成されている。
【0061】
インク室形成基板41には、ノズル開口部13に連通するノズル連通口44を形成してある。また、供給口形成板43には、共通インク室33と第1インク流路38とを連通するインク供給口45と、ノズル連通口44と第2インク流路39とを連通する連通口46とを穿設してある。
【0062】
従って、この記録ヘッド8には、共通インク室33から圧力室31を通ってノズル開口部13に至る一連のインク流路が形成されている。
【0063】
圧電振動子25は、振動板37を挟んで圧力室31の反対側に形成されている。この圧電振動子25は平板状であり、圧電振動子25の前面には下部電極48が形成され、背面には圧電振動子25を覆うようにして上部電極49が形成されている。
【0064】
また、アクチュエータユニット32の両端部には、基端部分が各圧電振動子25の上部電極49に導通する接続端子50が形成されている。この接続端子50の先端面は、圧電振動子25よりも高く形成されている。そして、接続端子50の先端面には、フレキシブル回路基板51が接合され、接続端子50及び上部電極49を介して圧電振動子25に駆動波形を供給する。
【0065】
なお、圧力室31、圧電振動子25、及び、接続端子50は、図ではそれぞれ二つしか示していないが、ノズル開口部13に対応して多数設けられている。
【0066】
この記録ヘッド8では、駆動パルスが入力されると上部電極49と下部電極48との間に電圧差が生じる。この電位差により圧電振動子25は、電界とは直交する方向に収縮する。このとき、振動板37に接合された圧電振動子25の下部電極48側は収縮せずに上部電極49側だけが収縮するため、圧電振動子25及び振動板37は、圧力室31側に突出するように撓み、圧力室31の容積を収縮させる。
【0067】
そして、ノズル開口部13からインク滴を吐出させる場合には、例えば、圧力室31を急激に収縮させる。即ち、圧力室31が急激に収縮されると圧力室31内にはインク圧力の上昇が生じ、この圧力上昇に伴ってノズル開口部13からはインク滴が吐出される。また、インク滴の吐出後に、上部電極49と下部電極48との間の電圧差をなくすと、圧電振動子25及び振動板37が元の状態に戻る。これにより、収縮されていた圧力室31内が膨張し、共通インク室33からインク供給口45を通して圧力室31にインクが供給される。
【0068】
次に、記録ヘッド8の電気的構成について説明する。
【0069】
この記録ヘッド8は、図1に示すように、選択信号発生部22、レベルシフタ23、スイッチ回路24及び圧電振動子25等を備えている。なお、これらの選択信号発生部22、レベルシフタ23およびスイッチ回路24は、本発明における駆動パルス生成手段として機能する。
【0070】
そして、図3に示すように、レベルシフタ23は、ノズル開口部13に対応して設けた複数のレベルシフタ素子23a〜23nを備える。同様に、スイッチ回路24も複数のスイッチ素子24a〜24nを備える。また、圧電振動子25も複数の圧電振動子25a〜25nから構成される。
【0071】
選択信号発生部22からの選択信号は、印字データに基づいて、レベルシフタ素子23a〜23nに対して選択的に供給される。スイッチ素子24a〜24nは、この選択信号に基づいて選択的に接続状態が制御される。
【0072】
各スイッチ素子24a〜24nには、駆動信号発生回路9が発生した駆動信号(COM)が入力されており、スイッチ素子24a〜24nが接続状態になると、このスイッチ素子24a〜24nに接続された圧電振動子25a〜25nに対して選択的に駆動信号が供給される。
【0073】
このように、この記録ヘッド8では、印字データによって圧電振動子25に駆動信号を入力するか否かを制御することができる。例えば、印字データが「1」の期間においてはスイッチ回路24が接続状態となるので、駆動信号が圧電振動子25に供給される。そして、この駆動信号によって圧電振動子25が変形する。また、印字データが「0」の期間においてはスイッチが非接続状態となるので、圧電振動子25への駆動信号の供給は遮断される。なお、この印字データが「0」の期間では、各圧電振動子25は直前の電荷を保持し、直前の変形状態が維持される。
【0074】
次に、上記した記録ヘッド8の制御について説明する。以下の説明では、説明を容易にするため、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非印字」の4階調の場合を例に挙げることにする。ここで、本実施形態における「大ドット」とはインク体積が約20pL(ピコリットル)の大インク滴により形成される比較的大きなドットを意味する。「中ドット」とはインク体積が約8pLの中インク滴により形成される中程度の大きさのドットを意味する。「小ドット」とはインク体積が約4pLの小インク滴により形成される比較的小さいドットを意味する。
【0075】
図4(a)は、駆動信号発生回路9が発生する駆動信号の波形を示した図である。例示した駆動信号は、大インク滴、中インク滴、及び、小インク滴からなる3種類のインク滴を、同一のノズル開口部13から吐出させ得る一連の信号である。
【0076】
そして、駆動信号発生回路9は、この駆動信号を7.2kHzの印刷周期Tで発生する。なお、この印刷周期Tは、記録装置における印刷速度を規定する。また、選択信号発生部22、レベルシフタ23及びスイッチ回路24、即ち、駆動パルス生成手段は、一連の駆動信号から、小インク滴を吐出させるための小ドット駆動パルス、中インク滴を吐出させるための中ドット駆動パルス、又は、大インク滴を吐出させ得る大ドット駆動パルスを生成する。
【0077】
以下、駆動信号から駆動パルスを生成する手順について詳細に説明する。
【0078】
図4(a)に示す駆動信号は、波形要素と接続要素とを含ませて構成してある。波形要素とは、圧電振動子25に供給されて圧電振動子25を変形させる要素である。また、接続要素は、圧電振動子25を作動させることがなく、尚且つ、波形要素同士の間の異なる電圧レベルを連結する要素である。
【0079】
そして、本実施形態における波形要素は、収縮波形要素、充填波形要素、吐出波形要素、及び、制振波形要素などからなる。ここで、収縮波形要素は、インク滴を吐出させない程度に圧力室31を収縮させるように圧電振動子25を変形させる要素である。充填波形要素は、圧力室31を膨張させて圧力室31内にインクを充填させるように圧電振動子25を作動させる要素である。吐出波形要素は、圧力室31を急激に収縮させてノズル開口部13からインクを吐出させるように圧電振動子25を変形させる要素である。制振波形要素は、インク滴の吐出直後におけるメニスカスの波打ちを短時間で制止させる要素である。なお、メニスカスとは、ノズル開口部13におけるインクの湾曲した面(自由表面)のことを意味する。
【0080】
図4(a)及び(b)に示した駆動信号では、P1からP10´まで、及び、P12´からP24までの部分が波形要素である。また、P10´からP12´までの部分が接続要素である。さらに、波形要素におけるP1からP2´までの部分は収縮波形要素、P2´からP5までの部分は第1充填波形要素、P5からP9までの部分は第1吐出波形要素、P9からP10´までの部分は第1制振波形要素である。また、P12´からP15までの部分は第2充填波形要素、P15からP17までの部分は第2吐出波形要素、P17からP18までの部分は第2制振波形要素、P18´からP21までの部分は第3充填波形要素、P21からP23までの部分は第3吐出波形要素、P23からP24までの部分は第3制振波形要素である。
【0081】
なお、P2´からP3の部分は第1充填波形要素における接続端部であり、P10からP10´の部分は第1制振波形要素における接続端部である。同様に、P12´からP13の部分は第2充填波形要素における接続端部であり、P18からP18´の部分は第2制振波形要素における接続端部であり、P18´からP19の部分は第3充填波形要素における接続端部である。
【0082】
そして、駆動パルス生成手段は、これらの収縮波形要素、充填波形要素、吐出波形要素、制振波形要素を適宜選択し、選択した波形を連結することにより、複数種類の駆動パルスを生成する。
【0083】
上記した接続要素は、図4(b)に拡大して示すように、第1制振波形要素における終端P10´と第2充填波形要素における始端P12´との間を連結する。即ち、この接続要素により、第1制振波形要素における終端10´の電圧レベルである中間電圧VMと、第2充填波形要素における始端P12´の電圧レベルである最大電圧VHとの間を連結させている。
【0084】
ところで、駆動信号の波形要素(P1〜P10´、P12´〜P24)は、圧電振動子25に供給される信号要素であるため、圧電振動子25の応答特性や圧力室31内におけるインクの状態に応じて設定される。このため、波形要素は、電圧勾配、及び、電圧を変化させるタイミング等に制限がある。即ち、電圧勾配については所定の勾配以下に設定する必要があり、電圧の変化タイミングについてはインク滴の吐出に適した所定タイミングに設定する必要がある。
【0085】
例えば、電圧勾配を急峻にし過ぎてしまうと、波形要素の電圧変化に圧電振動子25の変形が追従できず、所望の体積のインク滴を吐出させられない虞がある。また、仮に圧電振動子25の変形が追従できたとしても、圧電振動子25が急激に変形することに伴って圧力室31が急激に膨張し、圧力室31内にキャビテーションが発生してしまう虞がある。そして、このキャビテーションによりインク滴の吐出量が安定しない可能性がある。さらに、振動板37に過度な機械的ストレスが加わることで、振動板37が破損してしまう虞もある。
【0086】
また、電圧の変化タイミングに関し、圧力室31を膨張させた後に収縮させてインク滴を吐出させる「引き打ち」の場合には、圧力室31を膨張させた後に圧力室31を収縮させる。この圧力室31を収縮させるタイミングは、共通インク室33から圧力室31内に流入したインクの状態によって定められ、圧力室31内におけるインクの状態がインク滴の吐出に適した状態になったタイミングで圧力室31は収縮される。
【0087】
例えば、圧力室31を膨張させることで圧力室31内を負圧にしてインクを吸入させた場合、インクが流入した際に生じる反対方向(インク吐出方向)の圧力波の発生タイミングにあわせて圧力室31を収縮させる。これにより、インク滴の吐出を最適な状態で行わせることができる。一方、インク滴の吐出に適さないタイミングで圧力室31を収縮させた場合、例えば、上記した逆方向の圧力波の発生タイミングからずれた時点で圧力室31を収縮させた場合には、吐出されたインク滴の大きさにばらつきが生じて画質の低下を招いてしまう。
【0088】
そして、本実施形態のように、波形要素同士の異なる電圧レベル間を接続要素で接続することにより、駆動信号に含ませる波形要素の数を従来より多くしても一連の信号として一印刷周期T内に収めることができる。
【0089】
即ち、この接続要素は、圧電振動子(圧力発生素子)25を変形させない信号要素であるから電圧勾配を急峻に設定することができる。そして、電圧勾配を急峻に設定できることから、接続要素が必要とする期間TSを短時間に設定することができる。このため、第1制振波形要素と第2充填波形要素のように、接続端同士における電圧レベルが異なる波形要素同士を、極めて短時間で連結することができる。なお、この接続要素の傾斜部分(P11〜P12)に関し、この傾斜部分の時間(発生時間)は、圧電振動子25を変形させる波形要素の傾斜部分(例えば、P5〜P6,P15〜P16)の時間(発生時間)と同じか、波形要素の傾斜部分の時間よりも短い時間に設定する。
【0090】
従って、上述したように圧電振動子25との兼ね合いにより電圧勾配や電圧の変化タイミングが規定されてしまう波形要素を、印刷速度により時間が限られてしまう一印刷周期T内に、より多く含ませることができる。
【0091】
これに伴い、インク滴の体積に関しても、波形要素の選択の仕方次第でその可変範囲を大きくすることができる。即ち、波形要素の選択の自由度が広がるので、極く小さい体積のインク滴を吐出させる駆動パルスと、大きな体積のインク滴を吐出させる駆動パルスと、一つの駆動信号から生成することができる。
【0092】
また、この接続要素における接続端部である始端部分P10´〜P11と終端部分P12〜P12´とに関し、本実施形態では、電圧が一定の定電圧部としてある。この定電圧部を設けたことにより、波形要素同士を接続する際において、スイッチ回路24のスイッチング時間を確保でき、要素同士の接続を容易に行わせることができる。また、接続対象となる波形要素同士間の電圧レベルの差をなくすことができ、要素同士の接続部分における突入電流をなくせる。これにより、スイッチ回路24を構成するトランジスタ等の電気部品の破損を防止できる。なお、この定電圧部は、少なくとも2μs以上に設定することが望ましい。
【0093】
上記の駆動信号から図5に示す小ドット駆動パルスを生成するためには、駆動パルス生成手段は、収縮波形要素(P1〜P2´)、第1充填波形要素(P2´〜P5)、第1吐出波形要素(P5〜P9)、第1制振波形要素(P9〜P10´)を選択し、選択した波形要素同士を一連に連結する。
【0094】
同様に、駆動信号から中ドット駆動パルスを生成するためには、駆動パルス生成手段は、収縮波形要素、第2充填波形要素(P12´〜P15)、第2吐出波形要素(P15〜P17)、第2制振波形要素(P17〜P18´)を選択し、選択した波形要素同士を一連に連結する。
【0095】
さらに、駆動信号から大ドット駆動パルスを生成するためには、駆動パルス生成手段は、収縮波形要素、第2充填波形要素、第2吐出波形要素、第2制振波形要素、第3充填波形要素(P18´〜P21)、第3吐出波形要素(P21〜P23)、第3制振波形要素(P23〜P24)を選択し、選択した波形要素同士を一連に連結する。
【0096】
駆動パルス生成手段は、波形要素の選択及び連結を、5ビットの印字データに基づいて行う。このため、本実施形態では、駆動信号を、期間T1における第1波形要素(P1〜P2´)と、期間T2における第2波形要素(P2´〜P10´)と、期間T3における第3波形要素(P12´〜P18´)と、期間T4における第4波形要素(P18´〜P24)とに分割する。
【0097】
そして、図4(c)に示すように、小ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、「11000」に設定された印字データに基づいて期間T1と期間T2とでスイッチ回路24を接続状態にし、第1波形要素と第2波形要素とを選択的に圧電振動子25に供給させる。同様に、中ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、「10010」に設定された印字データに基づいて期間T1と期間T3とにおいてスイッチ回路24を接続状態にし、第1波形要素と第3波形要素とを選択的に圧電振動子25に供給する。また、大ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、「10011」に設定された印字データに基づいて期間T1、期間T3及び期間T4においてスイッチを接続状態にし、第1波形要素、第3波形要素及び第4波形要素を選択的に圧電振動子25に供給する。
【0098】
また、インク滴を吐出させない非印字の場合には、印字データは「00000」となり、スイッチ回路24は非接続状態のままとなる。なお、印字データとスイッチの接続状態の関係については、後で説明する。
【0099】
図5に示すように、小ドット駆動パルスでは、中間電圧VMから所定の電圧勾配θ1で電圧を上昇させ(P1〜P2)、最大電圧VHに達したらこの最大電圧VHを所定時間維持する(P2〜P3)。そして、最大電圧VHから所定の電圧勾配θ2で最低電圧VLまで電圧を下降させ(P3〜P4)、急勾配に設定した電圧勾配θ3に沿って、最低電圧VLから最大電圧VHまで電圧を上昇させる(P5〜P6)。その後、直ちに、中間電圧VMと最低電圧VLとの間に設定した第2中間電圧VM2まで電圧を下降させ(P7〜P8)、この第2中間電圧VM2を所定時間維持した後(P8〜P9)に、電圧勾配θ4に沿って電圧を上昇させて中間電圧VMに復帰させる(P9〜P10)。
【0100】
なお、この小ドット駆動パルスにおいて、電圧勾配θ1、θ2、及び、θ4は、インク滴が吐出しない程度の勾配に設定する。
【0101】
この小ドット駆動パルスを印加することにより、圧電振動子25に対する充電や放電が行われて圧電振動子25が変形する。そして、圧電振動子25の変形により、圧力室31の容積が変化する。
【0102】
即ち、圧電振動子25が中間電圧VMから充電されることにより、圧力室31の容積は、基準の容積(中間電圧VMにおける容積)から徐々に減少する。そして、圧力室31は、最大電圧VHに対応する最小容積を所定時間維持した後に、圧電振動子25の放電に伴って最低電圧VLに対応する最大容積まで膨張する(P1〜P5)。
【0103】
続いて、圧力室31は、最大容積から最小容積まで急激に収縮する(P5〜P6)。この収縮によって圧力室31内のインク圧力が高まりノズル開口部13からインク滴が吐出する。ここでは、最低電位VLの保持時間を極めて短くしており、圧力室31は、直ちに膨張する(P7〜P8)。このように、直ぐに圧力室31を膨張させているため、ノズル開口部13から吐出されるインク滴の体積は、極めて小さい。
【0104】
圧力室31を膨張させたならば、メニスカスの波打ちを短時間で静止させるように圧力室31を収縮させ、圧力室31を基準の容積に戻す(P8〜P10)。
【0105】
また、中ドット駆動パルスでは、中間電圧VMから電圧勾配θ1で最大電圧VHまで電圧を上昇させ(P1〜P2)、この最大電圧VHを所定時間維持する(P2〜P13)。そして、所定の電圧勾配θ5で最低電圧VLまで電圧を下降させてインクを圧力室31に充填する(P13〜P14)。インクの充填後、電圧勾配θ6に沿って最大電圧VHまで急激に電圧を上昇させ、圧力室31を急速に収縮させてインク滴を吐出させる(P15〜P16)。その後、最大電圧VHを所定時間維持し(P16〜P17)、中間電圧VMまで電圧を下降させる(P17〜P18)。
【0106】
この中ドット駆動パルスでは、P16からP17までの期間において最大電圧VHを維持した後に圧力室31を膨張させている。従って、ノズル開口部13から吐出するインク滴の量を、最大電圧VHの維持時間によって調整することができ、中ドットに適した体積のインク滴を吐出させることができる。
【0107】
また、大ドット駆動パルスでは、中ドット駆動パルス(P1〜P18)に続けて、所定の電圧勾配θ7に沿って最低電圧VLまで電圧を下降させて圧力室31にインクを充填する(P19〜P20)。インクを充填したならば、電圧勾配θ8に沿って最大電圧VHまで電圧を上昇させ、圧力室31を急速に収縮させて2個目のインク滴を吐出させる(P21〜P22)。その後、最大電圧VHを所定時間維持し(P22〜P23)、中間電圧VMまで電圧を下降させる(P23〜P24)。
【0108】
この大ドット駆動パルスでは、中ドット駆動パルスと重複しているP1からP18までの部分で1個目のインク滴を吐出させ、引き続くP19からP24の部分で2個目のインク滴を吐出させている。そして、これらの両インク滴の和により大ドットを形成する。
【0109】
このように、本実施形態では、駆動信号を、圧電振動子25を作動させる波形要素と圧電振動子25を作動させることのない接続要素とを含ませて構成し、尚且つ、接続要素により波形要素同士間の異なる電圧レベルを接続している。さらに、駆動パルス生成手段により、波形要素を選択して複数種類の駆動パルスを生成可能としている。従って、波形要素が多くても、一印刷周期内の一連の駆動信号として形成できる。
【0110】
このため、波形要素の選択の仕方次第でインク滴の大きさの可変範囲を従来よりも大きくすることができ、記録速度を高速に維持しながらも種々の大きさのインク滴を吐出させることができる。
【0111】
次に、駆動パルスを生成する印字データを圧電振動子25に供給する手順について説明する。
【0112】
上述したように、ドットパターンデータは、4ビットの印字データにより構成してある。即ち、制御部6は、中間コードデータにおける2ビットの階調値を5ビットの印字データに翻訳し、翻訳後の印字データを出力バッファ4cに格納する。
【0113】
そして、これらの印字データを記録ヘッド8に伝送する際には、まず、第1の波形要素の選択タイミングが到来する直前に、この第1の波形要素に対応する印字データを、全ノズル開口部13分選択信号発生部22にセットする。例えば、前ドットの印刷周期における期間T4中にセットする。この印字データがセットされたならば、第1波形要素の発生タイミングに同期させて、制御部6はラッチ信号を出力させる。
【0114】
このラッチ信号により選択信号発生部22は、「1」の印字データに対応させて選択信号を発生する。この選択信号は、レベルシフタ23によって所定の電圧値に昇圧され、スイッチ回路24に供給される。これにより、当該スイッチ回路24は接続状態となり、対応する圧電振動子25(25a〜25n)に駆動信号における第1波形要素の部分が供給される。
【0115】
この第1波形要素の供給期間T1に、第2の波形要素に対応する印字データを、全ノズル開口部13分選択信号発生部22にセットする。そして、期間T1の終了時点で制御部6は、ラッチ信号を出力させる。これにより、印字データが「1」である圧電振動子25に対して第2波形要素が印加される。以下同様にして、接続要素、第3波形要素、第4波形要素についての処理が行われる。
【0116】
そして、第4波形要素についての処理が終了すると、全ノズル開口部13に対する1ドット分の印刷が終了する。1ドット分の印刷が終了したならば、次ドットの処理を繰り返し行う。
【0117】
ところで、以上の第1実施形態では、大ドットを形成し得るインク滴を吐出させる第2吐出波形要素が期間T3に配置され、第3吐出波形要素が期間T4に配置されており、両吐出波形要素同士が時間的に接近して配置されている。
【0118】
この場合、第3吐出波形要素によりインク滴を吐出させる際に、第2吐出波形要素によるインク滴の吐出の影響が残る虞がある。万一、影響が残ってしまうと、第3吐出波形要素によるインク滴の体積が不安定になってしまう可能性がある。以下、この点に着目した第2実施形態について説明する。
【0119】
図6は、第2実施形態における駆動信号及び駆動パルスの一例を示す図である。なお、駆動信号以外の構成については、先に説明した第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【0120】
例示した駆動信号において、期間T1の部分(P31〜P32)が第1波形要素であり、期間T2の部分(P32〜P35)が第2波形要素である。そして、期間T3の部分(P36〜P39)が第3波形要素であり、期間T4の部分(P39〜P42)が第4の波形要素である。また、期間TSの部分(P35〜P36)が圧電振動子25を変形させない接続要素である。本実施形態における接続要素もまた、異なる電圧レベルの波形要素同士を接続している。この接続要素により、波形要素を多くしても、限られた印刷周期T内に一連の駆動信号として形成できる。
【0121】
ここで、本実施形態における第1波形要素(P31〜P32)は、第1実施形態における第1波形要素(P1〜P2´)と同じであり収縮波形要素を含んでいる。第2波形要素(P32〜P35)は、第1実施形態における第3の波形要素(P12´〜P18´)と同じであり、中インク滴を吐出させる吐出波形要素(P33〜P34)を含んでいる。第3波形要素(P36〜P39)は、第1実施形態における第2波形要素(P2´〜P10´)と同じであり、小インク滴を吐出させる吐出波形要素(P37〜P38)を含んでいる。第4の波形要素(P39〜P42)は、第1実施形態における第4の波形要素(P18´〜P24)と同じであり、大インク滴を吐出させる吐出波形要素(P40〜P41)を含んでいる。
【0122】
このような駆動信号から小ドット駆動パルスを生成するためには、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23及びスイッチ回路24)は、第1波形要素と第3波形要素とを選択し、選択した波形要素を連結する。具体的には、「10010」に設定された印字データに基づいて波形要素を選択する。また、駆動パルス生成手段は、中ドット駆動パルスを生成する場合には、「11000」に設定された印字データに基づいて、第1波形要素と第2波形要素とを選択し、選択した波形要素を連結する。同様に、駆動パルス生成手段は、大ドット駆動パルスを生成する場合には、「11001」に設定された印字データに基づいて、第1波形要素、第2波形要素及び第4波形要素を選択し、選択した波形要素を連結する。
【0123】
このようにして生成した駆動パルスにおいて、大ドット駆動パルスは、2つのインク滴を吐出させる2つの吐出波形要素、即ち、先の吐出波形要素(P33〜P34、本発明の第1の大ドット吐出波形要素に相当する)と、後の吐出波形要素(P40〜P41、本発明の第2の大ドット吐出波形要素に相当する)とを含んでいる。また、小ドット駆動パルスは、小インク滴を吐出させる吐出波形要素(P37〜P38、本発明における他ドット吐出要素に相当する)を含む。
【0124】
そして、駆動信号は、大ドット駆動パルスの先の吐出波形要素と後の吐出波形要素との間に小ドット駆動パルスの吐出波形要素を配置している。
【0125】
この駆動信号では、大ドット駆動パルスは2つのインク滴を吐出するが、先のインク滴を吐出させるタイミングから後のインク滴を吐出させるタイミングまでの時間間隔を比較的長く設定することができる。このため、先のインク滴を吐出させた後に、インクの状態を安定させてから後のインク滴を吐出させることができる。従って、後のインク滴について、インク体積のばらつきをなくすことができ、画質の更なる向上が図れる。
【0126】
ところで、上記の第1実施形態や第2実施形態では、制振波形要素と充填波形要素を接続要素により接続したが、接続要素はこれに限定されるものではない。例えば、接続要素により、吐出波形要素同士を接続するようにしてもよい。以下、このように構成した第3実施形態について説明する。
【0127】
図7は、第3実施形態における駆動信号及び駆動パルスの一例を示す図である。なお、駆動信号以外の構成については、先に説明した第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【0128】
例示した駆動信号において、期間T1の部分(P51〜P52)が第1波形要素であり、期間T2の部分(P52〜P54)が第2波形要素であり、期間T3の部分(P55〜P57)が第3波形要素であり、期間T4の部分(P57〜P60)が第4波形要素であり、期間T5の部分(P60〜P62)が第5波形要素である。また、期間TSの部分(P54〜P55)は、接続要素である。
【0129】
この駆動信号は、収縮状態の圧力室31を急激に膨張させることで、極めて小さい体積のインク滴を吐出させるようにしたものである。即ち、最大電圧VHを供給することで、圧電振動子25を圧力室31側に突出するように撓ませて圧力室31を収縮状態にし、その後、最低電圧VLまで電圧を急激に下降させて圧電振動子25を戻り変形させることにより圧力室31を急激に膨張させる。
【0130】
このように制御すると、圧力室31内は急激に負圧になり、メニスカスが圧力室31内に高速で引き込まれる。このメニスカスの移動により、メニスカスの中心部分からは極めて小さなインク滴が分離される。そして、このインク滴が圧力室31の内側とは反対方向に飛翔し、ノズル開口部13から吐出される。
【0131】
従って、この駆動信号においては、P51からP52までの部分は収縮波形要素である。また、P52からP54までの部分は第1吐出波形要素であり、P55からP57までの部分は第2吐出波形要素であり、P58からP59までの部分は第3吐出波形要素である。また、P57からP58までの部分は充填波形要素であり、P59からP62までの部分は制振波形要素である。
【0132】
そして、接続要素(P54〜P55)は、第1吐出波形要素と第2吐出波形要素とを連結し、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23及びスイッチ回路24)は、これらの吐出波形要素を適宜選択することにより、複数種類の駆動パルスを生成する。
【0133】
即ち、小ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、期間T1、期間T2及び期間T5でスイッチ回路24を接続状態にして、第1波形要素、第2波形要素及び第5の波形要素を選択的に圧電振動子25に供給する。同様に、中ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、期間T1、期間T3及び期間T5でスイッチ回路24を接続状態にして、第1波形要素、第3波形要素及び第5波形要素を選択的に圧電振動子25に供給する。また、大ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、期間T1、期間T3、期間T4及び期間T5でスイッチ回路24を接続状態にして、第1の波形要素、第3の波形要素、第4波形要素及び第5波形要素を選択的に圧電振動子25に供給する。
【0134】
本実施形態では、この波形要素の選択を6ビットの印字データにより行うように構成してある。即ち、小ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「110001」に設定することで、期間T1、T2及びT5における波形要素を圧電振動子25に供給する。同様に、中ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「100101」に設定することで、期間T1、T3及びT5における波形要素を圧電振動子25に供給する。また、大ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「100111」に設定することで、期間T1、T3、T4及びT5における波形要素を圧電振動子25に供給する。
【0135】
そして、本実施形態では、接続要素(P54〜P55)により、第1吐出波形要素(P52〜P54)と第2吐出波形要素(P55〜P57)とを連結しているので、吐出波形要素同士の時間間隔を短くすることができる。これにより、限られた時間内であっても多くの吐出要素を駆動信号に含ませることができる。従って、一つの駆動信号から多種類の駆動パルスを生成することができる。
【0136】
また、接続要素により、吐出波形要素同士の時間間隔を調整することもできる。これにより、インク滴の吐出タイミングを微小レベルで調整することができる。従って、インク滴の着弾中心位置のズレを減少させることができる。
【0137】
また、本実施形態では、第1吐出波形要素と第2吐出波形要素とが共通の収縮波形要素(P51〜P52)を使用している。換言すれば、収縮波形要素と第1吐出波形要素とにより一の駆動パルスを生成し、収縮波形要素と第2吐出波形要素とにより他の駆動パルスを生成している。
【0138】
この構成では、インク滴の大きさを、収縮波形要素から吐出波形要素までの時間間隔により調整できる。そして、この間隔は、接続要素の傾きや平坦部分の長さによって調整できる。従って、インク滴の大きさを極小レベルで制御できる。これにより、画質のさらなる向上を図ることができる。
【0139】
なお、上記の構成において、収縮波形要素に代えて充填波形要素を用い、吐出波形要素と充填波形要素とを選択する際のタイミングにより、複数種類の駆動パルスを生成した場合においても同様である。
【0140】
さらに、上記した駆動信号において、駆動信号は、異なるタイミングでインク滴を吐出させるように圧電振動子25を作動させる複数の吐出要素を含んでいる。即ち、駆動信号は、小インク滴を吐出させる第1吐出波形要素(P53〜P54)と、中インク滴を吐出させる第2吐出波形要素(P56〜P57)と、大インク滴を吐出させる第3吐出波形要素(P58〜P59)とを含んでいる。
【0141】
そして、駆動パルス生成手段は、小さいインク滴の吐出タイミングが大きいインク滴の吐出タイミングよりも早期になるように複数種類の駆動パルスを生成する。例えば、小インク滴を吐出させる小ドット駆動パルスと、中インク滴を吐出させる中ドット駆動パルスとを比べた場合、中ドット駆動パルスにおける吐出波形要素(P56〜P57)よりも小ドット駆動パルスにおける吐出波形要素(P53〜P54)の方が早期である。
【0142】
これにより、インク体積が小さいインク滴ほど早期に吐出される。この場合において、吐出されたインク滴の飛翔速度はインク滴の大きさによって僅かに異なり、大きいインク滴ほど飛翔速度が速く、小さいインク滴ほど遅い。このため、吐出された後から記録紙上に着弾するまでの時間もインク滴の大きさによって微妙に異なる。即ち、大きいインク滴では着弾するまでの時間が短く、小さいインク滴では着弾するまでの時間が長い。
【0143】
従って、小さいインク滴を大きいインク滴よりも早く吐出させることにより、各インク滴の大きさに起因する着弾タイミングの差、換言すれば、記録紙上における着弾中心位置の差を小さくすることができる。従って、画質のさらなる向上が図れる。
【0144】
ところで、この第3実施形態では、接続要素により吐出波形要素同士を接続するようにしたものであるが、接続要素により充填波形要素同士を接続するようにしてもよい。以下、このように構成した第4実施形態について説明する。
【0145】
図8は、第4実施形態における駆動信号及び駆動パルスの一例を示す図である。なお、駆動信号以外の構成については、先に説明した第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【0146】
図8に示した駆動信号において、期間T1の部分(P71〜P72)が第1波形要素であり、期間T2の部分(P72〜P74)が第2波形要素である。また、期間T3の部分(P75〜P76)が第3波形要素であり、期間T4の部分(P77〜P78)が第4波形要素であり、期間T5の部分(P78〜P81)が第5波形要素である。また、期間TS1の部分(P74〜P75)は第1接続要素であり、期間TS2の部分(P76〜P77)は第2接続要素である。
【0147】
この駆動信号は、複数の充填波形要素と一つの吐出波形要素とを含んでおり、充填波形要素と吐出波形要素の組み合わせを変えることにより、吐出するインク滴の体積を変化させるものである。つまり、インクの充填状態が異なる複数の充填要素を用意しておき、いずれの充填要素を選択するかによって吐出するインク滴の体積を異ならせている。
【0148】
そして、この駆動信号において、P71からP72までの部分が収縮波形要素、P72からP74までの部分が第1充填波形要素、P75からP76までの部分が第2充填波形要素、P77からP78までの部分が第3充填波形要素である。また、P79からP80までの部分が吐出波形要素であり、P80からP81までの部分が制振要素である。
【0149】
そして、第1接続要素(P74〜P75)は、第1充填波形要素と第2充填波形要素とを接続し、第2接続要素(P76〜P77)は、第2充填波形要素と第3充填波形要素とを接続する。
【0150】
このように、接続要素により複数の充填波形要素を連結したので、充填波形要素同士の間隔を狭めることができ、一印刷周期内の駆動信号に多くの充填波形要素を含ませることができる。
【0151】
そして、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23及びスイッチ回路24)は、充填波形要素を適宜選択することにより、複数種類の駆動パルスを生成する。
【0152】
即ち、小ドット駆動パルスを生成するには、駆動パルス生成手段は、期間T1、期間T4及び期間T5でスイッチ回路24を接続状態にして、第1波形要素、第4波形要素及び第5波形要素を選択する。これにより、収縮波形要素と第3充填波形要素とが連結された小ドット駆動パルスが生成され、圧電振動子25に供給される。
【0153】
同様に、中ドット駆動パルスを生成するには、駆動パルス生成手段は、期間T1、期間T3及び期間T5でスイッチ回路24を接続状態にして、第1波形要素、第3波形要素及び第5波形要素を選択する。これにより、収縮波形要素と第2充填波形要素とが連結された中ドット駆動パルスが生成され、圧電振動子25に供給される。
【0154】
また、大ドット駆動パルスを生成するには、駆動パルス生成手段は、期間T1、期間T2及び期間T5でスイッチ回路24を接続状態にして、第1波形要素、第2波形要素及び第5波形要素を選択する。これにより、収縮波形要素と第1充填波形要素とが連結された大ドット駆動パルスが生成され、圧電振動子25に供給される。
【0155】
なお、本実施形態では、この波形要素の選択を7ビットの印字データにより行うように構成してある。即ち、小ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「1000011」に設定することで、期間T1、T4及びT5における波形要素を圧電振動子25に供給する。同様に、中ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「1001001」に設定することで、期間T1、T3及びT5における波形要素を圧電振動子25に供給する。また、小ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「1100001」に設定することで、期間T1、T2及びT5における波形要素を圧電振動子25に供給する。
【0156】
そして、本実施形態では、同一の吐出波形要素を使用してインク滴を吐出させるため、第1充填波形要素(P72〜P74)、第2充填波形要素(P75〜P76)、第3充填波形要素(P77〜P78)の内、一つの充填波形要素を選択することによりインク滴の大きさを定めることができる。このため制御が容易である。
【0157】
さらに、インク体積が異なる複数種類のインク滴を、同一の吐出波形要素を用いて吐出させるように構成してあるので、この点からも制御を簡単にすることができる。
【0158】
このため、高い記録速度を維持しつつもインク滴の大きさの可変範囲を広げることができる。
【0159】
次に、基準容積の圧力室31を膨張させて変化後の膨張状態を所定時間に亘って保持し、膨張状態が保持された圧力室31をさらに膨張させた後に収縮させてインク滴を吐出させるように構成した第5実施形態について説明する。
【0160】
図9に示した駆動信号は、インク体積が異なる大インク滴と中インク滴とを同一のノズル開口部13から吐出させる信号である。
【0161】
なお、駆動信号以外の構成については、先に説明した第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【0162】
この駆動信号において、期間T1の部分(P91〜P97)が第1波形要素であり、期間T2の部分(P97〜P106)が第2波形要素である。
【0163】
第1波形要素は、圧力室31内にインクを充填させるように圧電振動子25を変形させるための充填波形要素(P91〜P93、本発明の第2の充填波形要素に相当する)と、ノズル開口部13からインクを吐出させるように圧電振動子25を変形させるための吐出波形要素(P93〜P95、本発明の第2の吐出波形要素に相当する)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを短時間で制止させるための制振波形要素(P95〜P96)とから構成されている。
【0164】
そして、第1波形要素の始点(P91)および終点(P97)の電圧は、基準電圧である中間電圧VMに設定されている。この中間電圧VMは、第2波形要素の始点(P97)および終点(P106)でもある。このように、複数の波形要素の始点および終点を中間電圧VMに設定することにより、各波形要素を円滑に連結できる。
【0165】
第2波形要素は、中間電圧VMの基準状態の圧力室31を少しだけ膨張させ、圧力室31内に少しインクを充填させた状態で所定時間保持する膨張波形要素(P98〜P100)と、膨張波形要素によって膨張された圧力室31をさらに膨張させ、圧力室31内にインクを充填させる充填波形要素(P100〜P102、本発明の第1の充填波形要素に相当する)と、ノズル開口部13からインク滴を吐出させる吐出波形要素(P102〜P104、本発明の第1の吐出波形要素に相当する)、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振要素(P104〜P105)とから構成されている。
【0166】
第2波形要素の膨張波形要素(P98〜P100)において、膨張させた圧力室31を保持する保持時間、つまり、膨張ホールド要素(P99〜P100)の供給時間Tcは、圧力室31を膨張させるように圧電振動子25を変形させたときのメニスカスの振動が収束して、定常状態になる程度の十分に長い時間に設定するのが好ましい。
【0167】
例えば、圧力室31の固有振動周期よりも長く設定するのが好ましく、この固有振動周期の2倍以上であればより好適である。ここで、圧力室31の固有振動周期とは、圧力室31の容量や寸法等の要因により決定され、記録ヘッド8の種類ごとに固有に存在するメニスカスの振動周期をいい、おおむね8〜10μsec程度の値をとる。
【0168】
そして、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23およびスイッチ回路24)は、駆動信号から、一つ駆動パルスを選択的に生成する。例えば、駆動信号から、中インク滴を吐出させる中ドット駆動パルス(本発明の第2駆動パルスに相当する)を生成する場合には、図10に示すように、第1波形要素(P91〜P97)を選択し、大インク滴を吐出させる大ドット駆動パルス(本発明の第1駆動パルスに相当する)を生成する場合には、第2波形要素(P98〜P106)を選択する。
【0169】
本実施形態においては、この波形要素の選択を2ビットの印字データにより行うように構成している。このため、駆動信号を、期間T1における第1波形要素(P91〜P97)と、期間T2における第1波形要素(P97〜P106)に分割する。そして、中ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「10」に設定することで、期間T1でスイッチ回路24を接続状態にし、第1波形要素を選択的に圧電振動子25に供給する。同様に、大ドット駆動パルスを生成する場合には、印字データを「01」に設定することで、期間T2においてスイッチ回路24を接続状態にして、第2波形要素を選択的に圧電振動子25に供給する。また、ドットを形成しない非印字の場合には、印字データを「00」に設定することで、スイッチ回路24を非接続状態にする。
【0170】
このようにして生成された中ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、次のようにインク滴の吐出が行われる。
【0171】
図10に示すように、中間電圧VMの状態(P91)では、圧力室31側に突出した状態で圧電振動子25が少し撓んでおり、圧力室31を少しだけ収縮させている。この状態が初期状態であり、圧力室31の基準容積として設定されている。
【0172】
次に、中間電圧VMから所定の電圧勾配θ11で電圧を降下させ(P91〜P92)、最低電圧VLに達したらこの最低電圧VLを所定時間維持する(P92〜P93)。このとき、圧電振動子25は、電圧の降下に伴って変形し、圧力室31は基準容積よりも膨張してインクが圧力室31内に充填される。
【0173】
次に、急勾配に設定した電圧勾配θ12に沿って、最低電圧VLから最大電圧VHまで電圧を急激に上昇させる(P93〜P94)。このとき、圧電振動子25が急激に変形し、圧力室31の容積も急激に収縮する。この圧力室31の収縮により、圧力室31内のインク圧力が高まりノズル開口部13からインク滴が吐出する。
【0174】
そして、最大電圧VHが印加された状態で所定時間維持したのち(P94〜P95)、最大電圧VHからメニスカスの波打ちを短時間で静止させるように圧力室31を膨張させ、基準容積に戻す(P95〜P96)。このとき、最大電圧VHを維持した後に圧力室31を膨張させているので、ノズル開口部13からある程度インクを押し出した後にインクが圧力室31内に戻される。この最大電圧VHの維持時間(P94〜P95)により、ノズル開口部13から吐出されるインク滴の体積を調整することができ、中ドットの形成に適した体積のインク滴を吐出させることができる。
【0175】
また、大ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、次のようにしてインク滴の吐出が行われる。
【0176】
まず、中間電圧VMから所定の電圧勾配θ13で電圧を降下させ(P98〜P99)、中間電圧VMと最低電圧VLとの略中間レベルの第2中間電圧VMLに達したら、この第2中間電圧VMLを所定時間維持する(P99〜P100)。このとき、圧電振動子25の伸長変形に伴って圧力室31は、基準容積よりもやや膨張し、インクがある程度圧力室31内に充填される。そして、第2中間電圧VMLで、十分長い時間Tcだけ保持されるため、圧力室31を膨張させたときのメニスカスの振動が十分に収束した定常状態になる。
【0177】
次いで、第2中間電圧VMLから所定の電圧勾配θ14で電圧をさらに降下させ(P100〜P101)、最低電圧VLに達したらこの最低電圧VLを所定時間維持する(P101〜P102)。このとき、少し膨張した圧力室31がさらに膨張して、インクが圧力室31内に充填される。つぎに、急勾配に設定した電圧勾配θ15に沿って、最低電圧VLから最大電圧VHまで電圧を急激に上昇させ(P102〜P103)、最大電圧VHで所定時間保持したのち(P103〜P104)、最大電圧VHからメニスカスの波打ちを短時間で静止させるように圧力室31を膨張させ、基準容積に戻す(P104〜P105)。このとき、圧電振動子25の急激な変形により、圧力室31の容積が急激に収縮してノズル開口部13からインク滴が吐出する。
【0178】
この大ドット駆動パルスでは、中間電圧VMから、一旦第2中間電圧VMLまで電圧を降下させ、メニスカスの振動が収束するまで所定時間保持し(P98〜P100)、この状態から圧力室31をさらに膨張させてインクを充填しているので(P100〜P102)、インクを充填する際における圧力室31内の圧力変動を少なくすることができ、メニスカスの圧力室31側への後退を抑えることができる。
【0179】
従って、インク体積の大きな大インク滴を吐出させる際に、圧力室31内の圧力の変化幅を従来よりも少なくすることができ、このインク滴の飛行速度が過剰に高速になってしまうことを防止できる。その結果、インク体積の違いに起因する着弾中心位置のズレを防止することができる。
【0180】
そして、インク滴の飛行速度は、圧力室31の膨張度合いや膨張状態の保持時間を設定することで調整できる。このため、吐出させるインク滴の体積に適した飛行速度に調整することができる。従って、この点でもインク体積の違いに伴うインク滴の飛行速度の違いを少なくすることができる。その結果、着弾中心位置のズレを一層確実に防止することができる。
【0181】
しかも、複数の微少インク滴を合体させる困難な動作を必要とせず、ひとつのインク滴で記録紙上に大きなドットを形成させることができるうえ、ドット径の可変範囲も大きくなる。
【0182】
次に、一の駆動パルスを複数の波形要素に分割し、これらの分割した波形要素の間に、他の駆動パルスを混在させて一連の駆動信号を構成した第6実施形態について説明する。
【0183】
図11に示した駆動信号もまた、インク体積が異なる大インク滴と中インク滴とを同一のノズル開口部13から吐出させる信号である。なお、駆動信号以外の構成については、先に説明した第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【0184】
この駆動信号は、大インク滴を吐出させる大ドット駆動パルスと中インク滴を吐出させる中ドット駆動パルスのふたつの駆動パルスを含む。ここで、本実施形態において、大ドット駆動パルスは、本発明の第1駆動パルスに相当し、中ドット駆動パルスは、本発明の第2駆動パルスに相当する。
【0185】
そして、大ドット駆動パルスを構成する波形要素が2つに分割されて期間T1と期間T3とに配置されている。また、中ドット駆動パルスを構成する波形要素が期間T2に配置されている。つまり、期間T1の第1波形要素(P111〜P113)と期間T3の第3波形要素(P128〜P135)が大ドット駆動パルスを構成し、期間T1と期間T3の間の期間T2に、中ドット駆動パルスを構成する第2波形要素(P116〜P125)が配置されている。
【0186】
また、期間T1と期間T2の間の期間TS1には、図11(b)に示す第1接続要素(P113〜P116)が配置されて、第1波形要素の終端(P113)と第2波形要素の始端(P116)の異なる電圧レベルを接続している。同様に、期間T2と期間T3の間の期間TS2には、図11(c)に示す第2接続要素(P125〜P128)が配置されて、第2波形要素の終端(P125)と第3波形要素の始端(P128)の異なる電圧レベルを接続している。
【0187】
そして、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23、及び、スイッチ回路24)は、「10001」に設定された印字データに基づいて駆動信号から期間T1及び期間T3に配置された波形要素を選択して連結することにより、大ドット駆動パルスを生成する。また、駆動パルス生成手段は、「00100」に設定された印字データに基づいて期間T2に配置された第2波形要素を選択することにより、中ドット駆動パルスを生成する。
【0188】
大ドット駆動パルスは、中間電圧VMから、圧力室31を少し膨張させて圧力室31内にある程度インクを充填させて所定時間保持する膨張波形要素(P111〜P113,P128〜P129)と、膨張した圧力室31をさらにもう少し膨張させてインクを充填させる充填波形要素(P129〜P131、本発明の第1の充填波形要素に相当する)と、ノズル開口部13からインク滴を吐出させる吐出波形要素(P131〜P133、本発明の第1の吐出波形要素に相当する)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P133〜P134)とから構成されている。
【0189】
一方、中ドット駆動パルスは,中間電圧VMから、圧力室31を一旦収縮させて所定時間保持する収縮波形要素(P117〜P119)と、この収縮した圧力室31を膨張させてインクを充填させる充填波形要素(P119〜P121、本発明の第2の充填波形要素に相当する)と、膨張した圧力室31を収縮させてノズル開口部13からインクを吐出させる吐出波形要素(P121〜P123、本発明の第2の吐出波形要素に相当する)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振要素(P123〜P124)とから構成されている。
【0190】
このようにして生成された中ドット駆動パルスを圧電振動子25に入力することにより、次のようにしてインク滴の吐出が行われる。まず、中間電圧VMからインク滴を吐出させない程度に設定された所定の電圧勾配θ16で電圧を上昇させ(P117〜P118)、最大電圧VHに達したらこの最大電圧VHを所定時間維持する(P118〜P119)。このとき、圧力室31は、一旦基準容積から収縮し、つぎに圧力室31を膨張させるときの膨張しろが確保される。また、この最大電圧VHの維持時間により、メニスカスを一旦ノズル開口部13から外側に押し出し、押し出したメニスカスが反動で戻ってくるタイミングで圧力室31を膨張させることができる。これにより、メニスカスを圧力室31内に引き込むことができ、この引き込んだ状態から圧力室31の収縮を開始させることができる。
【0191】
ついで、最大電圧VHから所定の電圧勾配θ17で電圧を下降させ(P119〜P120)、最低電圧VLに達したらこの最低電圧VLを所定時間維持し(P120〜P121)、インクを圧力室31内に充填させる。つぎに、急勾配に設定した電圧勾配θ18に沿って、最低電圧VLから、基準電圧VMと最大電圧VHの略中間レベルに設定された電圧VMHまで電圧を急激に上昇させる(P121〜P122)。このとき、圧力室31の容積が急速に収縮してノズル開口部13からインク滴が吐出される。ここで、上記したように、メニスカスを圧力室31内に引き込んだ状態から圧力室31の収縮を開始させ、最大電圧VHよりやや低い電圧VMHまで電圧を上昇させてインク滴を吐出させているため、中ドットの形成に適したインク体積のインク滴を吐出させることができる。
【0192】
そして、電圧VMHが印加された状態で所定時間維持した後(P122〜P123)、電圧VMHからメニスカスの波打ちを短時間で静止させるように圧力室31を膨張させ、基準容積に戻す(P123〜P124)。
【0193】
なお、大ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、インク体積が大きい大インク滴を吐出させる動作は、上記第5実施形態と同様である。このため、説明を省略する。
【0194】
この実施形態では、大ドット駆動パルスを構成する波形要素が膨張波形要素の部分で二つの波形要素に分割されている。つまり、膨張波形要素は、先の膨張波形要素(P111〜P113)と、後の膨張波形要素(P128〜P129)とに分割されている。そして、分割された波形要素(本発明における膨張部分要素に相当する)同士の間に中ドット駆動パルスを構成する波形要素を配置させて一連の駆動信号を構成している。このため、膨張波形要素における保持時間(P112からP129までの時間)を十分に長くとることができる。また、駆動信号自体は短く構成することができるので、複数の駆動波形を限られた一印刷周期内に容易に納めることができる。
【0195】
さらに、中ドット駆動パルスの吐出波形要素(P121〜P122)と大ドット駆動パルスの吐出波形要素(P131〜P133)とを時間的に接近させて配置できるので、インク滴の着弾位置のずれが小さくなって高い印刷品質を確保できる。
【0196】
次に、複数の駆動パルスをそれぞれ複数の波形要素に分割し、一の駆動パルスの波形要素同士の間に、他の駆動パルスの波形要素を混在させて一連の駆動信号を構成した第7実施形態について説明する。
【0197】
図12(a)に示した駆動信号は、大インク滴と小インク滴とを同一のノズル開口部13から吐出させるための信号である。なお、駆動信号以外の構成については、先に説明した第1実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【0198】
この駆動信号では、小ドット駆動パルス(本発明の第2駆動パルスに相当する)を構成する波形要素が2つに分割されて期間T1と期間T3とに配置されている。また、大ドット駆動パルス(本発明の第1駆動パルスに相当する)を構成する波形要素も2つに分割されて期間T2と期間T4とに配置されている。つまり、期間T1の第1波形要素(P141〜P143)と期間T3の第3波形要素(P152〜P159)が小ドット駆動パルスを構成する。また、期間T1と期間T3の間に配置された期間T2の第2波形要素(P146〜P149)と期間T4の第4波形要素(P162〜P169)が大ドット駆動パルスを構成する。
【0199】
また、期間T1と期間T2の間の期間TS1には、図12(b)に示す第1接続要素(P143〜P146)が配置されている。この第1接続要素により、第1波形要素の終端(P143)と第2波形要素の始端(P146)の異なる電圧レベルを接続している。同様に、期間T2と期間T3の間の期間TS2には、図12(c)に示す第2接続要素(P149〜P152)が配置され、期間T3と期間T4の間の期間TS3には、図12(d)に示す第3接続要素(P159〜P162)が配置されている。
【0200】
そして、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23、及び、スイッチ回路24)は、「1000100」に設定された印字データに基づいて駆動信号から期間T1,T3に配置された波形要素を選択し連結する。これにより、小ドット駆動パルスを生成する。また、駆動パルス生成手段は、「0010001」に設定された印字データに基づいて期間T2、及び、T4に配置された波形要素を選択して連結する。これにより、大ドット駆動パルスを生成する。
【0201】
このようにして生成された小ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給すると、つぎのようにインク滴の吐出が行われる。
【0202】
まず、中間電圧VMからインク滴を吐出させない程度に設定された所定の電圧勾配θ19で電圧を上昇させ(P141〜P142)、最大電圧VHに達したらこの最大電圧VHを所定時間維持する(P142〜P143,P152〜P153)。このとき、圧力室31は、一旦基準容積から収縮し、つぎに圧力室31を膨張させるときの膨張代が確保される。
【0203】
また、この最大電圧VHの維持時間により、メニスカスを一旦ノズル開口部13の開口縁から外側に押し出し、押し出したメニスカスが反動で戻ってくるタイミングで圧力室31を膨張させることができる。これにより、メニスカスを圧力室31内に引き込むことができ、この引き込んだ状態から圧力室31の収縮を開始させることができる。
【0204】
ついで、最大電圧VHから所定の電圧勾配θ20で電圧を下降させる(P153〜P154)。最低電圧VLに達したらこの最低電圧VLを所定時間維持し(P154〜P155)、インクを圧力室31内に充填させる。つぎに、急勾配に設定した電圧勾配θ21に沿って、最低電圧VLから、最大電圧VHまで電圧を急激に上昇させる(P155〜P156)。このとき、圧力室31の容積が急速に収縮して圧力室31内のインク圧力が高まり、ノズル開口部13からインク滴が吐出される。
【0205】
この場合において、メニスカスを深く引き込んだ状態から最大電圧VHまで電圧上昇させてインク滴を吐出させるため、小ドットの形成に適した小さいインク体積の小インク滴を吐出させることができる。
【0206】
そして、最大電圧VHが供給された状態を所定時間維持し(P156〜P157)、最大電圧VHからメニスカスの波打ちを短時間で静止させるように圧力室31を膨張させて基準容積に戻す(P157〜P158)。
【0207】
なお、大ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、インク体積が大きい大インク滴を吐出させる動作は、上記第5の実施の形態と同様である。このため、説明を省略する。
【0208】
この実施形態では、大ドット吐出波形を構成する波形要素と小ドット吐出波形を構成する波形要素とが混在されて、一連の駆動信号が構成されている。このため、駆動信号自体を短くすることができ、複数の駆動波形を限られた印刷周期内に容易に納めることができる。それ以外は、上記第6の実施の形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【0209】
次に、小ドット駆動パルス、中ドット駆動パルス、及び、大ドット駆動パルスが生成可能であり、尚且つ、小ドット駆動パルスにおける圧力室31の収縮の度合いと、中ドット駆動パルスにおける圧力室31の収縮の度合いが異なる第8実施形態について説明する。
【0210】
図13に示すように、この駆動信号では、大ドット駆動パルス(本発明の第1駆動パルスに相当する)を構成する波形要素が2つの波形要素に分割されて期間T1(P180〜P182)および期間T6(P213〜P220)に配置されている。また、中ドット駆動パルス(本発明の第2駆動パルスに相当する)を構成する波形要素が2つに分割されて期間T2(P185〜P188)と期間T4(P193〜P200)とに配置されている。さらに、小ドット駆動パルス(本発明の第2駆動パルスに相当する)を構成する波形要素が3つに分割されて期間T2(P185〜P188)、T3(P188〜P190)及び期間T5(P203〜P210)に配置されている。
【0211】
また、期間T1と期間T2の間の期間TS1には、図14(a)に示す第1接続要素(P182〜P185)が配置されて、第1波形要素の終端(P182)と第2波形要素の始端(P185)の異なる電圧レベルを接続している。同様に、期間T3と期間T4の間の期間TS2には、図14(b)に示す第2接続要素(P190〜P193)が配置され、期間T4と期間T5の間の期間TS3には、図14(c)に示す第3接続要素(P200〜P203)が配置され、期間T3と期間T4の間の期間TS4には、図14(d)に示す第4接続要素(P210〜P213)が配置されている。
【0212】
そして、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23、及び、スイッチ回路24)は、「0011000100」に設定された印字データに基づいて期間T2の第2波形要素、期間T3の第3波形要素、及び、期間T5の第5波形要素を駆動信号から選択して連結する。これにより、小ドット駆動パルスを生成する。また、駆動パルス生成手段は、「0010010000」に設定された印字データに基づいて期間T2の第2波形要素及び期間T4の第4波形要素を駆動信号から選択して連結する。これにより、中ドット駆動パルスを生成する。同様に、駆動パルス生成手段は、「1000000001」に設定された印字データに基づいて期間T1の第1波形要素、及び、期間T6の第6波形要素を駆動信号から選択して連結する。これにより、大ドット駆動パルスを生成する。
【0213】
大ドット駆動パルスは、基本的に第5実施形態における第1波形と同様であり、中間電圧VMから圧力室31を膨張させて圧力室31内にある程度インクを充填させて所定時間保持する膨張波形要素(P180〜P182,P213〜P214)と、この膨張波形要素によって膨張された圧力室31をさらにもう少し膨張させてインクを充填させる充填波形要素(P214〜P216)と、ノズル開口部13からインク滴を吐出させる吐出波形要素(P216〜P218)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P218〜P219)とから構成されている。
【0214】
また、小ドット駆動パルスは、中間電圧VMから中間電圧VMと最大電圧VHの略中間レベルに設定された第3中間電圧VMHまで電圧を上昇させて圧力室31を少し収縮させる第1収縮波形要素(P185〜P188)と、この第1収縮波形要素によって収縮された圧力室31をさらに収縮させて所定時間保持する第2収縮波形要素(P188〜P190,P203〜P204)と、この収縮した圧力室31を膨張させてインクを充填させる充填波形要素(P204〜P206)と、膨張した圧力室31を収縮させてノズル開口部13からインク滴を吐出させる吐出波形要素(P206〜P208)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P208〜P209)とから構成される。
【0215】
さらに、中ドット駆動パルスは,基準電圧VMから第3中間電圧VMHまで電圧を上昇させて圧力室31を少し収縮させて、この収縮状態で保持する第1収縮波形要素(P185〜P188,P193〜P194)と、この収縮した圧力室31を膨張させて圧力室31内にインクを充填させる充填波形要素(P194〜P196)と、膨張した圧力室31を収縮させてノズル開口部13からインク滴を吐出させる吐出波形要素(P196〜P198)、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P198〜P199)とから構成される。
【0216】
ここで、中ドット駆動パルスの第1収縮波形要素と、小ドット駆動パルスの第1収縮波形要素とでは、期間T2に配置された第2波形要素(P185〜P188)が共通に使用されている。
【0217】
また、この駆動信号では、圧力室31を収縮させる収縮波形要素が、期間T2の第1収縮波形要素と、期間T3の第2収縮波形要素とからなる2段階の段階的収縮波形要素から構成されている。
【0218】
上記の小ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、第7実施形態と同様に、インク体積が小さい小インク滴を吐出させることができる。ただし、本実施形態では、圧力室31を収縮させる際、第1収縮波形要素(P185〜P188)と第2収縮波形要素(P188〜P190)の2段階の収縮波形要素を圧電振動子25に供給する。
【0219】
また、中ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給すると、つぎのようにインク滴が吐出する。まず、中間電圧VMからインク滴を吐出させない程度に設定された所定の電圧勾配θ22で電圧を上昇させ(P186〜P187)、中間電圧VMと最大電圧VHとの略中間レベルの第3中間電圧VMHに達したらこの第3中間電圧VMHを所定時間維持する(P187〜P188,P193〜P194)。このとき、圧力室31は、一旦基準容積から少し収縮し、つぎに圧力室31を膨張させるときの膨張代が確保される。ついで、第3中間電圧VMHから所定の電圧勾配θ23で電圧を下降させ(P194〜P195)、最低電圧VLに達したらこの最低電圧VLを所定時間維持し(P195〜P196)、インクを圧力室31内に充填させる。つぎに、急勾配に設定した電圧勾配θ24に沿って、最低電圧VLから、最大電圧VHまで電圧を急激に上昇させる(P196〜P197)。このとき、圧力室31の容積が収縮してインク滴がノズル開口部13から吐出される。そして、最大電圧VHを供給した状態で所定時間維持し(P197〜P198)、最大電圧VHからメニスカスの波打ちを短時間で静止させるように圧力室31を膨張させ、基準容積に戻す(P198〜P199)。
【0220】
そして、大ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、第5実施形態と同様に、インク体積が相対的に大きい大インク滴を吐出させることができる。
【0221】
なお、本実施形態では、圧力室31を収縮させる要素が、第1収縮波形要素(P186〜P188)と第2収縮波形要素(P188〜P190)との2段階の収縮要素から構成されている。このため、これらの第1収波形縮要素と第2収縮波形要素を選択的に連結することで、複数の収縮波形要素を設けることなく、複数段階の電圧変化を行うことができる。そして、駆動信号自体を短くすることもできる。
【0222】
また、大ドット駆動パルスの波形要素が、波形幅方向に、第1波形要素と第6波形要素とに波形要素に二分割され、第1波形要素が最初の期間T1に配置され、第6波形要素が最後の期間T6に配置されている。さらに、膨張波形要素も2つの膨張波形部分要素に分割され、先の膨張部分要素が駆動信号の先頭部である第1波形要素に配置されている。また、後の膨張波形要素が第6波形要素に配置されている。
【0223】
このように、膨張波形要素の保持時間の間に他の波形要素を存在させることにより、膨張要素の保持時間を十分に長くとることが可能になる。そして、駆動信号全体を短くすることができる。
【0224】
さらに、先の膨張部分要素は膨張要素(P180〜P181)を含んでいる。つまり、膨張波形要素の一部を構成する膨張要素が駆動信号の先頭部に配置されている。また、大ドット駆動パルスの吐出波形要素(P216〜P218)が駆動信号の終端部に配置されている。これにより、膨張波形要素の保持時間の間に他の波形要素を配置することができ、膨張波形要素の保持時間を十分長くとれ、尚且つ、駆動信号の全体の時間を短くすることができる。
【0225】
なお、本実施形態では、圧力室31を収縮させる要素を、第1収縮波形要素と第2収縮波形要素との2段階の収縮波形要素(段階的収縮波形要素)から構成した。同様な考え方に基づいて、圧力室31を膨張させる要素を、第1膨張波形要素と第2膨張波形要素の様に、複数段階の膨張波形要素(段階的膨張波形要素)によって構成することもできる。
【0226】
また、この実施形態において、中ドット駆動パルスを構成する波形要素は、収縮波形要素(P185〜P188,P193〜P194)の部分で、先の収縮波形要素(P185〜P188)と、後の膨張波形要素(P193〜P194)とに分割されている。そして、分割された波形要素間に小ドット駆動パルスを構成する波形要素を配置させて一連の駆動信号を構成している。このため、より多くの波形要素を限られた一印刷周期内に容易に納めることができる。
【0227】
また、本実施形態において、駆動パルス生成手段によって生成される各駆動パルスは、小ドット駆動パルスの吐出波形要素(P206〜P208)よりも前に、中ドット駆動パルスの吐出波形要素(P196〜P198)が配置され、小ドット駆動パルスの吐出波形要素よりも後に、大ドット駆動パルスの吐出波形要素(P216〜P218)が配置されている。
【0228】
そして、この構成で双方向印刷を行った場合、往動時における印刷周期T内の吐出順序は、中インク滴、小インク滴、大インク滴の順である。また、復動時における印刷周期T内の吐出順序は、中インク滴、小インク滴、大インク滴の順である。つまり、往動時と復動時とにおいて、インク滴の着弾位置は、大インク滴と中インク滴とが入れ換わるだけである。このため、記録画像を高画質にすることができる。
【0229】
次に、駆動信号から、大ドット駆動パルス、中ドット駆動パルス、小ドット駆動パルス、及び、印字内微振動パルスを生成可能な第9実施形態について説明する。
【0230】
図15に示すように、この駆動信号では、印字内微振動パルスを構成する波形要素が3つに分割されて、期間T1(P221〜P225)、期間T4(P240〜P243)、及び、期間T5(P243〜P246)に配置されている。また、小ドット駆動パルス(本発明の第2駆動パルスに相当する)を構成する波形要素は2つに分割されて、期間T2(P225〜P228)、及び、期間T6(P247〜P258)に配置されている。また、中ドット駆動パルス(本発明の第2駆動パルスに相当する)を構成する波形要素は、分割されずに期間T3(P230〜P240)に配置されている。さらに、大ドット駆動パルス(本発明の第1駆動パルスに相当する)を構成する波形要素は、2つに分割されて、期間T4(P240〜P243)、及び、期間T7(P260〜P266)に配置されている。なお、期間T4の波形要素は、大ドット駆動パルスと、印字内微振動パルスとに共通に使用されている。
【0231】
また、期間T2と期間T3の間の期間TS1には、第1接続要素(P228〜P229)が配置されている。同様に、期間T5と期間T6の間の期間TS2には、示す第2接続要素(P246〜P247)が配置され、期間T3と期間T4の間の期間TS3には、第3接続要素(P258〜P259)が配置されている。
【0232】
そして、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23、及び、スイッチ回路24)は、「0000100001」に設定された印字データに基づいて期間T4の第4波形要素、及び、期間T7の第7波形要素を駆動信号から選択して連結し、大ドット駆動パルスを生成する。また、駆動パルス生成手段は、「0001000000」に設定された印字データに基づいて期間T3の第3波形要素を駆動信号から選択して、中ドット駆動パルスを生成する。また、駆動パルス生成手段は、「0100000100」に設定された印字データに基づいて期間T2の第2波形要素、及び、期間T6の第6波形要素を駆動信号から選択して連結し、中ドット駆動パルスを生成する。また、駆動パルス生成手段は、「1000110000」に設定された印字データに基づいて期間T1の第1波形要素、期間T4の第4波形要素、及び、期間T5の第5波形要素を駆動信号から選択して連結し、印字内微振動パルスを生成する。
【0233】
図16に示すように、大ドット駆動パルスは、基本的に第5実施形態における大ドット駆動パルスと同様であり、基準容積の圧力室31を少し膨張させて圧力室31内にある程度インクを充填させて所定時間保持する膨張波形要素(P241〜P243,P259〜P260)と、この膨張波形要素によって膨張された圧力室31をさらにもう少し膨張させてインクを充填させる充填波形要素(P260〜P262)と、最大電位VHよりも少し低い電圧レベルに設定された第2最大電圧VH´まで最低電圧VLから急激に電圧を上昇させてノズル開口部13からインク滴を吐出させる吐出波形要素(P260〜P264)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P264〜P265)とから構成されている。
【0234】
また、中ドット駆動パルスは、最低電位VLよりも僅かに高い電圧レベルに設定された第2最低電圧VL´まで中間電圧VMから電圧勾配θ31に沿って電圧を下降させることで圧力室31を膨張させ、この膨張状態を保持させる充填波形要素(P230〜P232)と、膨張した圧力室31を収縮させる吐出波形要素(P232〜P234)と、吐出波形要素の供給によりインク滴となる部分がメニスカスから分離する直前で圧力室31を急激に膨張させてメニスカスを圧力室31側に引き込む引込波形要素(P234〜P236)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P236〜P239)とから構成される。
【0235】
また、小ドット駆動パルスは、中間電圧VMから最大電圧VHまで電圧を上昇させることで圧力室31を少し収縮させ、この収縮状態を保持する収縮波形要素(P226〜P228,P247〜P248)と、この収縮波形要素によって収縮状態が保持された圧力室31を膨張させてインクを充填させる充填波形要素(P248〜P250)と、膨張した圧力室31を収縮させる吐出波形要素(P250〜P252)と、吐出波形要素の供給によりインク滴となる部分がメニスカスから分離する直前で圧力室31を急激に膨張させてメニスカスを圧力室31側に引き込む引込波形要素(P252〜P254)と、吐出直後におけるメニスカスの波打ちを制止させる制振波形要素(P254〜P257)とから構成される。
【0236】
さらに、印字内微振動パルスは、第1微振動波形要素(P221〜P224)と、第2微振動波形要素(P241〜P245)とから構成される。
【0237】
上記の大ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給することにより、インク体積が大きい大インク滴を吐出させることができることは、第5実施形態と同様である。
【0238】
また、中ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給すると、つぎのようにインク滴が吐出する。まず、中間電圧VMからインク滴を吐出させない程度に設定された所定の電圧勾配θ31で第2最低電圧VL´まで電圧を下降させ(P230〜P231)、第2最低電圧VL´に達したらこの第2最低電圧VL´を所定時間維持する(P231〜P232)。これにより、圧力室31内にインクが充填される。つぎに、急勾配に設定した電圧勾配θ32に沿って、最低電圧VLから、第2最大電圧VH´まで電圧を急激に上昇させる(P232〜P234)。このとき、圧力室31が急速に収縮して圧力室31内のインク圧力が上昇する。このインク圧力の上昇に伴って、メニスカスの中央部が吐出方向に盛り上がった状態になる。そして、インク滴となる部分がメニスカスから分離する直前のタイミングで、急勾配に設定したθ31に沿って引込電圧VAまで電圧を下降する(P234〜P235)。これにより、圧力室31が急速に膨張して圧力室31内が負圧になり、メニスカスの周縁部分が圧力室31内側に引き込まれる。従って、メニスカスの中央部分がメニスカスと分離され、この中央部分がインク滴となって飛翔する。インク滴を吐出させたならば、電圧を上昇させた後に再度下降させて、圧力室31を収縮、膨張させ、メニスカスの振動を早期に収束させる(P236〜P239)。
【0239】
また、小ドット駆動パルスを圧電振動子25に供給した場合には、中間電圧から最大電圧VHに電圧が上昇して保持されることにより、圧力室31が膨張して膨張代が確保される(P226〜P228,P247〜P248)。その後は、先に説明した中ドット駆動パルスと同様な動作がなされる(P248〜P257)。この小ドット駆動パルスでは、圧力室31の内側にメニスカスを大きく引き込んだ状態でインク滴を吐出するので、一層小さい体積のインク滴を吐出させることができる。
【0240】
また、微振動パルスを圧電振動子25に供給した場合には、第1微振動波形及び第2微振動波形により、圧力室31は、中間電圧VMに対応する基準容積から少し膨張する。その後圧力室31は、この膨張状態を所定時間に亘って維持した後に、基準容積に戻る。これにより、メニスカスは、少し圧力室31内側に引き込まれ、その後、通常状態に復帰する。従って、ノズル開口部13近傍のインクが攪拌される。
【0241】
次に、第10実施形態について説明する。この第10実施形態では、2つの大ドット吐出波形要素の間に他ドット吐出波形要素としての小ドット吐出波形要素を配設している。さらに、大インク滴を吐出させる2つの大ドット駆動パルスの波形形状を同一にしている。
【0242】
図17に示した駆動信号において、期間T1の部分(P270〜P273)の部分が第1波形要素であり、期間T2の部分(P274〜P281)が第2波形要素である。そして、期間T3の部分(P282〜P289)が第3波形要素であり、期間T4の部分(P289〜P295)が第4波形要素である。また、期間TS1の部分(P273〜P274)は第1接続要素であり、期間TS2の部分(P281〜P282)は第2接続要素である。
【0243】
上記の第1波形要素は、収縮波形要素(P271〜P272)を含んでいる。第2波形要素は、第1充填波形要素(P275〜P277)と、第1大ドット吐出波形要素(P277〜P279)と、第1制振波形要素(P279〜P280)とを含んでいる。また、第3波形要素は、第2充填波形要素(P283〜P285)と、小ドット吐出波形要素(P285〜P287)と、第2制振波形要素(P287〜P288)とを含んでいる。第4波形要素は、第3充填波形要素(P290〜P292)と、第2大ドット吐出波形要素(P292〜P294)と、第3制振波形要素(P294〜P295)とを含んでいる。
【0244】
さらに、本実施形態の第2波形要素と第4波形要素とは、同じ形状の波形である。そして、第1波形要素の始点(P270)から第1制振波形要素の終点(P280)までの時間と、第1制振波形要素の終点(P280)から第3制振波形要素の終点(P295)までの時間とが同じ時間になるように設定してある。なお、第3制振波形要素の終点(P295)は、次の印刷周期Tにおける第1波形要素の始点(P270)である。
【0245】
このような駆動信号から小ドット駆動パルスを生成するためには、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23及びスイッチ回路24)は、第1波形要素と第3波形要素とを選択し、選択した波形要素を連結する。具体的には、「100010」に設定された印字データに基づいて波形要素を選択する。また、駆動パルス生成手段は、大ドット駆動パルスを生成する場合には、「001000」に設定された印字データに基づいて第2波形要素を選択したり、或いは、「000001」に設定された印字データに基づいて第4波形要素を選択する。つまり、本実施形態では、第2波形要素と第4波形要素は、単独で大ドット駆動パルスを構成する。
【0246】
さらに、大インク滴を連続的に吐出させる場合に駆動パルス生成手段は、「001001」に設定された印字データに基づき、第2波形要素と第4波形要素とを選択して、2つの大ドット駆動パルスを生成する。なお、この2つの大ドット駆動パルスに関し、先の大ドット駆動パルス(P275〜P280)と後の大ドット駆動パルス(P290〜P295)は、上記したように波形形状が同一である。さらに、駆動周期Tの始点(P270)から先の大ドット駆動パルスの始点(P275)までの時間と、先の大ドット駆動パルスの終点(P280)から後の大ドット駆動パルスの始点(P290)までの時間を同じ時間に揃えている。つまり、大ドット駆動パルスの終点から次の大ドット駆動パルスの始点までの時間を一定時間にしている。
【0247】
これにより、大インク滴を連続的に吐出させる場合において、大インク滴を一定間隔毎、つまり、一定の周波数で吐出できる。その結果、先の大ドット駆動パルスによる大インク滴と後の大ドット駆動パルスによる大インク滴の着弾位置のばらつきをなくすことができ、印字品質の向上が図れる。また、可能な限り高い周波数で記録ヘッド8を駆動できる。
【0248】
そして、本実施形態では、上記の駆動信号を、例えば10.8kHzの印刷周期Tで発生させている。このため、大インク滴を連続的に吐出させる場合には、この印刷周期Tの期間内に大インク滴を2回吐出させることができ、記録ヘッド8の駆動周波数を実質的に高めることができる。また、大インク滴を発生させる2つの大ドット駆動パルスの間に、他ドット駆動パルスとしての小ドット駆動パルスを構成する吐出波形要素を配置してあるので、限られた期間の印刷周期Tであっても多くの駆動波形を含ませることができる。
【0249】
さらに、2つの大ドット駆動パルスの波形を同じ形状にしたので、いずれの大ドット駆動パルスで大インク滴を吐出させても大インク滴の体積は同じである。つまり、大ドットの大きさを同じすることができる。
【0250】
なお、この実施形態では、2つの大ドット駆動パルスを印刷周期T内に含ませたが、さらに多くの大ドット駆動パルスを印刷周期T内に含ませてもよい。
【0251】
次に、第11実施形態について説明する。この第11実施形態では、大インク滴、中インク滴、及び、小インク滴を、同一のノズル開口部13から吐出させるものである。そして、この実施形態では、大ドット駆動パルスを構成する2つの大ドット吐出波形を同一形状とし、大ドット吐出波形を一定周期毎に配置してある。さらに、大ドット吐出波形同士の間に小ドット吐出波形を配置している。
【0252】
図18に示した駆動信号において、期間T1の部分(P300〜P303)の部分が第1波形要素であり、期間T2の部分(P304〜P311)が第2波形要素である。そして、期間T3の部分(P312〜P317)が第3波形要素であり、期間T4の部分(P317〜P323)が第4波形要素である。また、期間TS1の部分(P303〜P304)は第1接続要素であり、期間TS2の部分(P311〜P312)は第2接続要素である。
【0253】
上記の第1波形要素は、収縮波形要素(P301〜P302)を含んでいる。第2波形要素は、第1充填波形要素(P305〜P307)と、第1吐出波形要素(P307〜P309)と、第1制振波形要素(P309〜P310)とを含んでいる。また、第3波形要素は、第2充填波形要素(P313〜P314)と、第2吐出波形要素(P314〜P315)と、第2制振波形要素(P315〜P316)とを含んでいる。第4波形要素は、第3充填波形要素(P318〜P320)と、第3吐出波形要素(P320〜P322)と、第3制振波形要素(P322〜P323)とを含んでいる。なお、第3制振波形要素の終点(P323)は、次の印刷周期Tにおける第1波形要素の始点(P300)である。
【0254】
このような駆動信号から小ドット駆動パルスを生成するためには、駆動パルス生成手段(即ち、選択信号発生部22、レベルシフタ23及びスイッチ回路24)は、第1波形要素と第3波形要素とを選択し、選択した波形要素を連結する。具体的には、「100010」に設定された印字データに基づいて波形要素を選択する。この小ドット駆動パルスにおいて、第3波形要素の第2吐出波形要素(P314〜P315)は、他ドット吐出波形要素である。
【0255】
また、中ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、「000001」に設定された印字データに基づいて第4波形要素を選択する。つまり、この第4波形要素は、単独で中ドット駆動パルスを構成する。
【0256】
さらに、大ドット駆動パルスを生成する場合には、駆動パルス生成手段は、「001001」に設定された印字データに基づき、第2波形要素と第4波形要素とを選択し、連結する。この大ドット駆動パルスにおいて、第2波形要素の第1吐出波形要素(P307〜P309)と、第4波形要素の第3吐出波形要素(P320〜P322)は、大ドット吐出波形要素である。
【0257】
なお、この大ドット駆動パルスを構成する2つの大ドット吐出波形に関し、先の大ドット吐出波形(P305〜P310)と後の大ドット吐出波形(P318〜P323)の波形形状は同一である。また、駆動周期Tの始点(P300)から先の大ドット吐出波形の始点(P305)までの時間と、先の大ドット吐出波形の終点(P310)から後の大ドット吐出波形の始点(P318)までの時間を同じ時間に揃えている。つまり、大ドット吐出波形の終点から次の大ドット吐出波形の始点までの時間を一定時間にしている。さらに、大ドット吐出波形同士の間には小ドット駆動パルスを構成する小ドット吐出波形(P313〜P316)を配置している。
【0258】
そして、この駆動信号では、小ドット吐出波形を挟んで前後に大ドット吐出波形を配置しているので、記録ヘッド8(即ち、キャリッジ)の往動時と復動時の両方で印字を行う双方向印字において、小ドット駆動パルスで吐出される小インク滴の着弾位置を基準に大インク滴の位置合わせを行うことで、小インク滴と大インク滴の着弾位置を揃えることができる。
【0259】
また、先の大ドット吐出波形と後の大ドット吐出波形を同じ波形形状とし、先の大ドット吐出波形で吐出されるインク滴の体積と、後の大ドット吐出波形で吐出されるインク滴の体積とを揃えることができる。
【0260】
さらに、印刷周期T内において大ドット吐出波形を一定周期毎に発生させているので、双方向印字の場合において、往動時と復動時とで同じ記録状態を実現できる。
【0261】
このように本実施形態では、特に双方向印字の構成において高品位の画像を記録させることができる。
【0262】
ところで、上記の各実施形態では、たわみ振動モードの圧電振動子61を圧力発生素子として使用した記録ヘッド8を例示したが、本発明は、図19に示す縦振動モードの圧電振動子61を用いた記録ヘッド62にも適用することができる。
【0263】
この記録ヘッド62は、合成樹脂製の基台63と、この基台63の前面(図の左側に相当する)に貼着された流路ユニット64とを備えている。そして、この流路ユニット64は、ノズル開口部65が穿設されたノズルプレート66と、振動板67と、流路形成板68とから構成されている。
【0264】
基台63は、前面と背面に開放された収容空間69が設けられたブロック状部材である。この収容空間69には、固定基板70に固定された圧電振動子61が収容されている。
【0265】
ノズルプレート66は、副走査方向に沿って多数のノズル開口部65が穿設された薄い板状部材である。各ノズル開口部65は、ドット形成密度に対応した所定ピッチで開設されている。振動板67は、圧電振動子61が当接する厚肉部としてのアイランド部71と、このアイランド部71の周囲を囲うように設けられ、弾性を有する薄肉部72とを備えた板状部材である。
【0266】
アイランド部71は、一つののノズル開口部65に一つのアイランド部71が対応するように、所定ピッチで多数設けられている。
【0267】
流路形成板68は、圧力室73、共通インク室74、及び、これらの圧力室73と共通インク室74とを連通するインク供給路75を形成するための開口部が設けられている。
【0268】
そして、ノズルプレート66を流路形成板68の前面に配設するとともに、振動板67を背面側に配設し、ノズルプレート66と振動板67とにより流路形成板68を挟んだ状態で、接着等により一体化されて流路ユニット64が形成されている。
【0269】
この流路ユニット64では、ノズル開口部65の背面側に圧力室73が形成され、この圧力室73の背面側に振動板67のアイランド部71が位置している。また、圧力室73と共通インク室74とがインク供給路75によって連通している。
【0270】
圧電振動子61の先端は、アイランド部71に背面側から当接され、この当接状態で圧電振動子61が基台63に固定されている。また、この圧電振動子61には、フレキシブルケーブルを介して駆動信号(COM)や印字データ(SI)等が供給される。
【0271】
縦振動モードの圧電振動子61は、充電されると電界と直交する方向に収縮し、放電すると電界と直交する方向に伸長する特性を有する。したがって、この記録ヘッド62では、充電されることにより圧電振動子61は後方に収縮し、この収縮に伴ってアイランド部71が後方に引き戻され、収縮していた圧力室73が膨張する。この膨張に伴って共通インク室74のインクがインク供給路75を通って圧力室73内に流入する。一方、放電することにより圧電振動子61は前方に向けて伸長し、弾性板のアイランド部71が前方に押されて圧力室73が収縮する。この収縮に伴って圧力室73内のインク圧力が高くなる。
【0272】
このように、この記録ヘッド62では、圧電振動子61の充放電による電圧レベルと圧力室73の膨張収縮との関係が、上記各実施形態と逆になっている。従って、この記録ヘッド62を用いる場合には、先の実施形態で示した駆動信号および駆動波形を、中間電圧を境に電圧の正負を反対にした駆動信号および駆動波形が用いられる。例えば、図20に示すように、図15及び図16で示した駆動信号および駆動波形を、中間電圧VMを境にして電圧の上昇・降下の方向を反対にした駆動信号および駆動波形が用いられる。
【0273】
すなわち、この記録ヘッド62では、圧力室73へのインクの充填は電圧を上昇させることでおこなう。同様に、インク滴の吐出は、電圧を下降させることにより行う。そして、この記録ヘッド62を用いた場合でも、上記各実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0274】
なお、図20の駆動信号では、最低電圧VLを、グランド電圧である0Vからこのグランド電圧よりも少し高い5V程度までの電圧範囲内に設定している。そして、中間電圧VMから電圧を降下する収縮波形要素(P332〜P334,P339〜P334)の前半部分(P330〜P334)の終端を最低電圧VLに設定している。さらに、収縮波形要素の前半部分の終端と、中ドット駆動パルスを構成する波形要素(P335〜P336)の始端とを、接続要素(P334〜P335)によって接続している。
【0275】
このように、グランド電圧から5V以下の電圧範囲内に最低電圧VLを設定すると、グランド電圧を基準にして、グランド電圧から正方向の電圧によって駆動信号を構成することができる。このため、制御が容易になる。また、最高電圧VHの電圧レベルでの電圧印加又は電圧維持を低く抑えることができるので、電圧印加に伴う圧電振動子への負担を極力少なくすることもできる。
【0276】
【発明の効果】
以上、要するに本発明によれば、圧力発生素子を作動させる波形要素と圧力発生素子を作動させることのない接続要素とを含ませ、尚且つ、接続要素により波形要素同士間の異なる電圧レベルを接続した一連の駆動信号を駆動信号発生手段によって発生させ、駆動パルス生成手段により駆動信号中の波形要素を選択的に連結させて駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを圧力発生素子に供給してインク滴を吐出させる構成としたので、接続要素は、圧力発生素子が作動しない信号要素であるから電圧勾配を急峻に設定することができる。
【0277】
このため、接続端部の電圧レベルを異にする波形要素同士を僅かな時間で接続することができる。従って、圧力発生素子との兼ね合いにより電圧勾配や電圧の変化タイミングが規定されている波形要素であっても、要素の数を従来より多くすることができ、一印刷周期内の一連の駆動信号に含ませることができる。
【0278】
よって、インク滴の大きさに関し、波形要素の選択の仕方次第でその可変範囲を大きくすることができる。このため、記録速度を高速に維持しながらも種々の大きさのインク滴を吐出させることができるという顕著な効果を発揮する。
【0279】
また、本発明の他の構成によれば、圧力室を膨張させ、この膨張状態を所定時間に亘って保持し、膨張状態が保持された圧力室をさらに膨張させた後に収縮させてインク滴を吐出させる膨張波形要素を含ませた駆動パルスを駆動パルス生成手段によって生成し、生成した駆動パルスを圧力発生素子に供給してインク滴を吐出させる構成としたので、膨張波形要素による膨張に伴って負圧になった圧力室内の圧力が保持時間の経過により常圧側に戻る。
【0280】
この圧力が戻った状態の圧力室を第1充填波形要素によりさらにもう少し膨張させてインクを充填させているため、圧力室にインクを充填する際における圧力室内の圧力変動を少なくすることができ、メニスカスの後退を抑えることができる。
【0281】
従って、インク体積の大きなインク滴を吐出させる際には、インク室内の圧力の変化幅を従来よりも少なくすることができ、このインク滴の飛行速度が過剰に高速になってしまうことを防止できるという顕著な効果を発揮する。
【0282】
さらに、インク滴の飛行速度は、圧力室の膨張度合いや膨張状態の保持時間を設定することで調整できる。このため、吐出させるインク滴に適した飛行速度に調整することができる。従って、インク体積の違いに伴うインク滴の飛行速度の違いを少なくできるという効果も発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット式記録装置の全体構成を示す説明図である。
【図2】記録ヘッドの機械的構造を示す説明図である。
【図3】記録ヘッド駆動回路の要部を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1実施形態を示し、(a)は駆動信号を示す図、(b)はこの駆動信号における接続要素を示す図、(c)は階調値と印字データとの関係を示す図である。
【図5】本発明の第1実施形態における駆動パルスを示す図である。
【図6】本発明の第2実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図7】本発明の第3実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図8】本発明の第4実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図9】本発明の第5実施形態における駆動信号を示す図である。
【図10】本発明の第5実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図11】本発明の第6実施形態を示し、(a)は駆動信号及び駆動パルスを示す図、(b)及び(c)はそれぞれ接続要素を示す図である。
【図12】本発明の第7実施形態を示し、(a)は駆動信号及び駆動パルスを示す図、(b)、(c)及び(d)はそれぞれ接続要素を示す図である。
【図13】本発明の第8実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図14】(a)、(b)及び(c)は、それぞれ、本発明の第8実施形態における接続要素を示す図である。
【図15】本発明の第9実施形態における駆動信号を示す図である。
【図16】本発明の第9実施形態における駆動パルスを示す図である。
【図17】本発明の第10実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図18】本発明の第11実施形態における駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【図19】本発明に適用可能な他の記録ヘッドの機械的構造を説明する図である。
【図20】図19に記載された記録ヘッド用の駆動信号及び駆動パルスを示す図である。
【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 インターフェース
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 インターフェース
11 紙送り機構
12 キャリッジ機構
13 ノズル開口部
22 選択信号発生部
23 レベルシフタ
24 スイッチ回路
25 圧電振動子
31 圧力室
32 アクチュエータユニット
33 インク室
34 流路ユニット
35 圧力室形成基板
36 蓋部材
37 振動板
38 第1インク流路
39 第2インク流路
41 インク室形成部材
42 ノズルプレート
43 供給口形成板
44 ノズル連通口
45 インク供給口
46 連通口
48 下部電極
49 上部電極
50 接続端子
51 フレキシブル回路基板
61 圧電振動子
62 記録ヘッド
63 基台
64 流路ユニット
65 ノズル開口部
66 ノズルプレート
67 振動板
68 流路形成板
69 収容空間
70 固定基板
71 アイランド部
72 薄肉部
73 圧力室
74 共通インク室
75 インク供給路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus capable of discharging a plurality of types of ink droplets having different ink volumes from the same nozzle opening, and a method for driving an ink jet recording head used in the ink jet recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
An ink jet recording apparatus includes a recording head having a large number of nozzle openings formed in a row, a carriage mechanism that moves the recording head in the main scanning direction (recording paper width direction), A paper feed mechanism for moving in the scanning direction (paper feed direction).
[0003]
The recording head includes a pressure chamber communicating with the nozzle opening and a pressure generating element that changes the ink pressure in the pressure chamber. In this recording head, the ink pressure in the pressure chamber is changed by supplying a drive pulse to the pressure generating element, and the ink droplet is ejected from the nozzle opening.
[0004]
The carriage mechanism moves the recording head in the main scanning direction. During this movement, the recording head ejects ink droplets at a timing specified by the dot pattern data. When the recording head reaches the end of the moving range, the paper feed mechanism moves the recording paper in the sub-scanning direction. When the recording paper is moved, the carriage mechanism moves the recording head again in the main scanning direction, and the recording head ejects ink droplets during the movement.
[0005]
By repeating the above operation, an image based on the dot pattern data is recorded on the recording paper.
[0006]
This recording apparatus constitutes an image based on whether or not ink droplets are ejected, that is, the presence or absence of dots. For this reason, this recording apparatus employs a method of expressing an intermediate gradation by expressing one pixel by a plurality of dots such as 4 × 4 and 8 × 8. In order to record a high-quality image by this method, it is necessary to eject ink droplets having a very small volume from the recording head. However, when the volume of the ink droplet is made extremely small, another problem that the recording speed becomes slow arises.
[0007]
In view of such circumstances, a technique for ejecting ink droplets of different sizes from the same nozzle has been proposed in order to satisfy the opposing demands of improved image quality and improved recording speed.
[0008]
For example, in the techniques disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-15735 and US Pat. No. 5,285,215, by supplying a plurality of pulse signals capable of generating minute ink droplets, minute ink droplets are supplied from the same nozzle. Are ejected, and the ink droplets are combined before landing on the recording paper to generate large ink droplets.
[0009]
However, with these techniques, the number of ink droplets that can be combined is limited, so the size of the ink droplets is limited and the variable range of the size is also narrow. Furthermore, since a plurality of ink droplets must be combined before landing, control is difficult.
[0010]
Therefore, a technique is considered in which a drive signal in which a plurality of types of drive pulses corresponding to the volume of ink droplets to be ejected are connected in series is generated, and the drive pulse obtained from the drive signal is supplied to the pressure generating element. .
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this technique, the following problem arises simply by connecting a plurality of types of drive pulses.
[0012]
The first problem is that the drive cycle necessary for recording one dot becomes long. That is, in this technique, it is necessary to connect drive pulses for the types of ink volumes to be ejected, and the drive cycle becomes longer by the number of connected drive pulses. If the drive cycle becomes longer, the recording speed becomes slower.
[0013]
The second problem is that the flying speed of ink droplets varies with the difference in ink volume. For example, comparing a large ink droplet that forms a large dot with a medium ink droplet that forms a medium dot, the large ink droplet has a faster flight speed than the medium ink droplet. When the volume difference between the ink droplets is increased, a large difference in the flight speed occurs. Then, the difference in flight speed causes a deviation in the landing position of the ink droplet, and the image quality is impaired.
[0014]
The present invention has been proposed in view of the above. An object of the invention is to efficiently store drive pulses for generating a plurality of types of ink droplets having different ink volumes within a limited drive cycle.
[0015]
Another object of the present invention is to reduce a difference in flying speed of ink droplets due to a difference in ink volume.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a recording head having a pressure generating element provided corresponding to a pressure chamber communicating with a nozzle opening, and operates the pressure generating element. In an ink jet recording apparatus that supplies a driving pulse of 1 to a pressure generating element and ejects ink droplets from each nozzle opening,
Drive signal generating means for generating a drive signal, and drive pulse generating means for generating a drive pulse from the drive signal,
The drive signal generated by the drive signal generating means includes a waveform element that operates the pressure generating element and a connection element that does not operate the pressure generating element, and the connection element connects different voltage levels between the waveform elements,
The drive pulse generation means is an ink jet recording apparatus that generates a plurality of types of drive pulses by selecting a waveform element.
[0017]
Preferably, the generation time of the inclined portion of the connecting element in the drive signal generating means is set to be equal to or less than the generation time of the inclined portion of the waveform element that operates the pressure generating element.
[0018]
Preferably, the waveform element includes a plurality of ejection waveform elements that actuate the pressure generating element to eject ink droplets,
The discharge waveform elements are connected to each other by the connection element.
[0019]
Preferably, the corrugated element includes a filling corrugated element that operates a pressure generating element to fill the pressure chamber with ink,
The drive pulse generating means generates a plurality of types of drive pulses at the timing when selecting the ejection waveform element and the filling waveform element.
[0020]
Preferably, the waveform element includes a plurality of ejection waveform elements that actuate the pressure generating element to eject ink droplets at different timings,
The drive pulse generator generates multiple types of drive pulses so that the volume of ejected ink droplets is different and the ejection timing of small volume ink droplets is earlier than the ejection timing of large volume ink droplets. To do.
[0021]
Preferably, the waveform element includes a plurality of ejection waveform elements that actuate the pressure generating element to eject ink droplets at different timings,
The drive pulse generating means can form a small dot drive pulse capable of ejecting a small ink droplet capable of forming a small dot, a medium dot drive pulse capable of ejecting a medium ink droplet capable of forming a medium dot, and a large dot. A large dot drive pulse that can eject large ink droplets,
Each drive pulse generated by the drive pulse generating means is arranged such that one of the ejection waveform element of the large dot drive pulse or the ejection waveform element of the medium dot drive pulse is arranged before the ejection waveform element of the small dot drive pulse. After the ejection waveform element of the dot drive pulse, the other of the ejection waveform element of the large dot drive pulse or the ejection waveform element of the medium dot drive pulse is arranged.
[0022]
Preferably, the waveform element includes a first large dot waveform discharge element and a second large dot waveform discharge element that discharge a large ink droplet capable of forming a large dot, and ink for forming other dots. Another dot discharge waveform element for discharging droplets, and disposing another dot discharge waveform element between the first large dot discharge waveform element and the second large dot discharge waveform element,
The drive pulse generating means generates a drive pulse composed of a first large dot ejection waveform element and a second large dot ejection waveform element.
[0023]
Preferably, the waveform element includes a plurality of large dot discharge waveform elements that discharge large ink droplets capable of forming large dots, and another dot discharge waveform element that discharges ink droplets for forming other dots. In addition, other dot discharge waveform elements are arranged between the large dot discharge waveform elements,
Preferably, the drive pulse generating means generates a drive pulse composed of at least one ejection waveform element.
[0024]
Preferably, the plurality of waveform elements that can eject the large ink droplets are waveforms having substantially the same shape.
[0025]
Preferably, the two large dot ejection waveform elements are arranged at equal intervals.
[0026]
Preferably, the waveform element includes a plurality of filling waveform elements that actuate the pressure generating element so as to fill ink in the pressure chamber, and an ejection waveform element that activates the pressure generating element so as to eject ink droplets. Including
Connect the filling waveform elements by connecting elements,
The drive pulse generating means generates one drive pulse from the selected one filling waveform element and ejection waveform element.
[0027]
Preferably, the connection end of the connection element connected to the waveform element is a constant voltage part having a constant voltage.
[0028]
The present invention has an ink jet type recording having a pressure generating element that expands and contracts a pressure chamber by a drive pulse and thereby changes an ink pressure in the pressure chamber, and discharges ink droplets from a nozzle opening by the pressure change. A device,
Drive signal generating means for generating a drive signal, and drive pulse generating means for generating a drive pulse from the drive signal,
The drive pulse generating means expands the pressure chamber and maintains the expanded state after the change, a first filling waveform element that further expands the pressure chamber in which the expanded state is maintained by the expanded waveform element, And an ink jet recording apparatus that generates a first drive pulse including a first ejection waveform element that ejects ink droplets by contracting a pressure chamber expanded by one filling waveform element.
[0029]
Preferably, the expansion state holding time by the expansion waveform element is set longer than the natural vibration period of the pressure chamber.
[0030]
Preferably, the drive pulse generating means contracts the pressure chamber, expands the contraction waveform element that maintains the contracted state, and the pressure chamber that maintains the contracted state by the contraction waveform element, and fills the ink with the first pulse. The second drive pulse including the second filling waveform element and the second ejection waveform element for ejecting the ink droplets by contracting the pressure chamber expanded by the second filling waveform element is generated.
[0031]
Preferably, the expansion waveform element is constituted by a stepwise expansion waveform element that expands the pressure chamber in a plurality of stages.
[0032]
Preferably, the contraction waveform element is configured by a stepwise contraction waveform element that contracts the pressure chamber in a plurality of stages.
[0033]
Preferably, at least one drive pulse is divided into a plurality of waveform elements, and a series of drive signals are configured by mixing waveform elements constituting other drive pulses between the divided waveform elements,
The drive pulse generating means generates a drive pulse by selectively connecting the divided waveform elements.
[0034]
Preferably, the expansion waveform element of at least one drive pulse is divided into a plurality of expansion subelements, and a series of drive signals are generated by mixing ejection waveform elements of other drive pulses between these expansion subelements. Constitute.
[0035]
Preferably, the contraction waveform element of at least one drive pulse is divided into a plurality of contraction subelements, and a series of drive signals are generated by mixing ejection waveform elements of other drive pulses between these contraction subelements. Constitute.
[0036]
Preferably, the expansion element that constitutes a part of the expansion waveform element is disposed at the head portion of the drive signal, and the first ejection waveform element is disposed at the end portion of the drive signal.
[0037]
Preferably, different voltage levels between the divided waveform elements are connected by the connection element.
[0038]
Preferably, the pressure generating element is constituted by a flexural vibration mode piezoelectric vibrator.
[0039]
Preferably, the pressure generating element is constituted by a piezoelectric vibrator in a longitudinal vibration mode.
[0040]
Preferably, the pressure generating element is configured by a longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator,
Set the end of the waveform element that drops the voltage from the intermediate voltage within the voltage range of 5V or less from the ground voltage,
The end of the waveform element is connected by a connection element.
[0041]
The present invention generates a series of drive signals in which divided waveform elements are connected to each other by a connection element, and drives the waveform element arranged before the connection element and the waveform element arranged after the connection element. And a drive pulse is generated by connecting the selected waveform elements to each other, and the generated drive pulse is supplied to a pressure generating element to eject ink droplets. .
[0042]
The present invention expands the pressure chamber, holds the expanded state for a predetermined time, further expands the pressure chamber in which the expanded state is maintained, and then contracts and ejects ink droplets to generate pressure. This is a method of driving an ink jet recording head that supplies ink to an element and ejects ink droplets.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
[0044]
The ink jet recording apparatus includes a
[0045]
The
[0046]
The RAM 4 is used as a reception buffer 4a, an
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
When dot pattern data corresponding to one line of the
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
The print data (SI) developed into the dot pattern data is serially transmitted to the
[0053]
The
[0054]
The print data controls the operation of the
[0055]
As the
[0056]
Next, the
[0057]
The
[0058]
The
[0059]
The
[0060]
The
[0061]
The ink chamber forming substrate 41 is formed with a
[0062]
Therefore, a series of ink flow paths from the
[0063]
The
[0064]
Further, at both ends of the
[0065]
Although only two
[0066]
In the
[0067]
And when discharging an ink drop from the
[0068]
Next, the electrical configuration of the
[0069]
As shown in FIG. 1, the
[0070]
As shown in FIG. 3, the
[0071]
The selection signal from the
[0072]
A drive signal (COM) generated by the drive signal generation circuit 9 is input to each of the
[0073]
As described above, in the
[0074]
Next, control of the
[0075]
FIG. 4A shows the waveform of the drive signal generated by the drive signal generation circuit 9. The exemplified drive signal is a series of signals that can eject three types of ink droplets, which are a large ink droplet, a medium ink droplet, and a small ink droplet, from the
[0076]
Then, the drive signal generation circuit 9 generates this drive signal at a printing cycle T of 7.2 kHz. This printing cycle T defines the printing speed in the recording apparatus. Further, the
[0077]
Hereinafter, a procedure for generating a drive pulse from the drive signal will be described in detail.
[0078]
The drive signal shown in FIG. 4A includes a waveform element and a connection element. The waveform element is an element that is supplied to the
[0079]
The waveform elements in this embodiment include a contraction waveform element, a filling waveform element, a discharge waveform element, a vibration suppression waveform element, and the like. Here, the contraction waveform element is an element that deforms the
[0080]
In the drive signals shown in FIGS. 4A and 4B, the portions from P1 to P10 ′ and P12 ′ to P24 are waveform elements. Moreover, the part from P10 'to P12' is a connection element. Further, the portion from P1 to P2 'in the waveform element is the contraction waveform element, the portion from P2' to P5 is the first filling waveform element, the portion from P5 to P9 is the first discharge waveform element, and from P9 to P10 ' The part is a first damping waveform element. The portion from P12 ′ to P15 is the second filling waveform element, the portion from P15 to P17 is the second discharge waveform element, the portion from P17 to P18 is the second damping waveform element, and the portion from P18 ′ to P21. Is a third filling waveform element, a portion from P21 to P23 is a third discharge waveform element, and a portion from P23 to P24 is a third damping waveform element.
[0081]
In addition, the part of P2 'to P3 is a connection end part in a 1st filling waveform element, and the part of P10 to P10' is a connection end part in a 1st damping waveform element. Similarly, P12 ′ to P13 are connection end portions in the second filling waveform element, P18 to P18 ′ portions are connection end portions in the second damping waveform element, and P18 ′ to P19 portions are the first end portions. 3 is a connection end in a filled corrugated element.
[0082]
The drive pulse generating means appropriately selects these contraction waveform elements, filling waveform elements, ejection waveform elements, and vibration suppression waveform elements, and generates a plurality of types of drive pulses by connecting the selected waveforms.
[0083]
As shown in the enlarged view of FIG. 4B, the above-described connecting element connects between the terminal end P10 ′ of the first damping waveform element and the terminal end P12 ′ of the second filling waveform element. That is, this connection element connects between the intermediate voltage VM, which is the voltage level of the terminal end 10 'in the first damping waveform element, and the maximum voltage VH, which is the voltage level of the start end P12' in the second filling waveform element. ing.
[0084]
Incidentally, since the waveform elements (P1 to P10 ′, P12 ′ to P24) of the drive signal are signal elements supplied to the
[0085]
For example, if the voltage gradient becomes too steep, the deformation of the
[0086]
Further, regarding the voltage change timing, in the case of “pulling” in which the
[0087]
For example, when the
[0088]
Then, as in this embodiment, by connecting between different voltage levels of the waveform elements with the connection elements, even if the number of waveform elements included in the drive signal is increased as compared to the conventional case, one print cycle T Can fit inside.
[0089]
That is, since this connecting element is a signal element that does not deform the piezoelectric vibrator (pressure generating element) 25, the voltage gradient can be set steeply. Since the voltage gradient can be set steeply, the period TS required by the connection element can be set in a short time. For this reason, waveform elements having different voltage levels at the connection ends, such as the first damping waveform element and the second filling waveform element, can be connected in a very short time. In addition, regarding the inclined portion (P11 to P12) of this connection element, the time (occurrence time) of this inclined portion is that of the inclined portion (for example, P5 to P6, P15 to P16) of the waveform element that deforms the
[0090]
Therefore, as described above, more waveform elements whose voltage gradient and voltage change timing are defined by the balance with the
[0091]
Accordingly, the variable range of the ink droplet volume can be increased depending on how the waveform elements are selected. That is, since the degree of freedom of selection of the waveform element is expanded, it can be generated from one drive signal and a drive pulse for ejecting a very small volume ink droplet, a drive pulse for ejecting a large volume ink droplet.
[0092]
Moreover, regarding the start end portions P10 ′ to P11 and the end portions P12 to P12 ′, which are connection end portions in this connection element, in the present embodiment, a constant voltage portion having a constant voltage is provided. By providing this constant voltage section, when connecting the waveform elements, the switching time of the
[0093]
In order to generate the small dot driving pulse shown in FIG. 5 from the above driving signal, the driving pulse generating means includes the contraction waveform element (P1 to P2 ′), the first filling waveform element (P2 ′ to P5), the first The discharge waveform elements (P5 to P9) and the first vibration suppression waveform elements (P9 to P10 ′) are selected, and the selected waveform elements are connected in series.
[0094]
Similarly, in order to generate the medium dot drive pulse from the drive signal, the drive pulse generating means includes a contraction waveform element, second filling waveform elements (P12 ′ to P15), second ejection waveform elements (P15 to P17), The second vibration suppression waveform elements (P17 to P18 ′) are selected, and the selected waveform elements are connected in series.
[0095]
Furthermore, in order to generate a large dot drive pulse from the drive signal, the drive pulse generating means includes a contraction waveform element, a second filling waveform element, a second ejection waveform element, a second damping waveform element, and a third filling waveform element. (P18 ′ to P21), the third discharge waveform elements (P21 to P23), and the third vibration suppression waveform elements (P23 to P24) are selected, and the selected waveform elements are connected in series.
[0096]
The drive pulse generation means selects and connects the waveform elements based on the 5-bit print data. For this reason, in the present embodiment, the drive signals are divided into the first waveform elements (P1 to P2 ′) in the period T1, the second waveform elements (P2 ′ to P10 ′) in the period T2, and the third waveform elements in the period T3. (P12 ′ to P18 ′) and fourth waveform elements (P18 ′ to P24) in the period T4.
[0097]
Then, as shown in FIG. 4C, when generating the small dot drive pulse, the drive pulse generating means switches the switch circuit between the period T1 and the period T2 based on the print data set to “11000”. 24 is connected, and the first waveform element and the second waveform element are selectively supplied to the
[0098]
In the case of non-printing that does not eject ink droplets, the print data is “00000”, and the
[0099]
As shown in FIG. 5, in the small dot drive pulse, the voltage is increased from the intermediate voltage VM at a predetermined voltage gradient θ1 (P1 to P2), and when the maximum voltage VH is reached, the maximum voltage VH is maintained for a predetermined time (P2). ~ P3). Then, the voltage is decreased from the maximum voltage VH to the minimum voltage VL at a predetermined voltage gradient θ2 (P3 to P4), and the voltage is increased from the minimum voltage VL to the maximum voltage VH along the voltage gradient θ3 set to a steep gradient. (P5 to P6). Immediately thereafter, the voltage is lowered to the second intermediate voltage VM2 set between the intermediate voltage VM and the minimum voltage VL (P7 to P8), and the second intermediate voltage VM2 is maintained for a predetermined time (P8 to P9). Then, the voltage is increased along the voltage gradient θ4 to return to the intermediate voltage VM (P9 to P10).
[0100]
In this small dot drive pulse, the voltage gradients θ1, θ2, and θ4 are set to such a gradient that ink droplets are not ejected.
[0101]
By applying this small dot drive pulse, the
[0102]
That is, when the
[0103]
Subsequently, the
[0104]
If the
[0105]
In the middle dot drive pulse, the voltage is increased from the intermediate voltage VM to the maximum voltage VH with the voltage gradient θ1 (P1 to P2), and the maximum voltage VH is maintained for a predetermined time (P2 to P13). Then, the voltage is lowered to the lowest voltage VL at a predetermined voltage gradient θ5, and ink is filled into the pressure chamber 31 (P13 to P14). After ink filling, the voltage is rapidly increased to the maximum voltage VH along the voltage gradient θ6, and the
[0106]
In the medium dot drive pulse, the
[0107]
Further, in the large dot drive pulse, following the medium dot drive pulse (P1 to P18), the voltage is lowered to the lowest voltage VL along a predetermined voltage gradient θ7, and the
[0108]
In this large dot drive pulse, the first ink droplet is ejected in the portion from P1 to P18 which overlaps with the medium dot drive pulse, and the second ink droplet is ejected in the subsequent portion from P19 to P24. Yes. A large dot is formed by the sum of these two ink droplets.
[0109]
As described above, in this embodiment, the drive signal is configured to include the waveform element that operates the
[0110]
For this reason, the variable range of the ink droplet size can be made larger than before depending on how the waveform elements are selected, and ink droplets of various sizes can be ejected while maintaining a high recording speed. it can.
[0111]
Next, a procedure for supplying print data for generating a drive pulse to the
[0112]
As described above, the dot pattern data is composed of 4-bit print data. That is, the
[0113]
When transmitting these print data to the
[0114]
In response to this latch signal, the
[0115]
In the supply period T1 of the first waveform element, print data corresponding to the second waveform element is set in the selection
[0116]
When the processing for the fourth waveform element is completed, printing for one dot for all the
[0117]
By the way, in the first embodiment described above, the second ejection waveform element that ejects ink droplets capable of forming large dots is arranged in the period T3, and the third ejection waveform element is arranged in the period T4. Elements are arranged close to each other in time.
[0118]
In this case, when ink droplets are ejected by the third ejection waveform element, there is a possibility that the influence of ejection of the ink droplet by the second ejection waveform element remains. If the effect remains, there is a possibility that the volume of the ink droplet due to the third ejection waveform element becomes unstable. The second embodiment focusing on this point will be described below.
[0119]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a drive signal and a drive pulse in the second embodiment. Since the configuration other than the drive signal is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
[0120]
In the illustrated driving signal, the period T1 (P31 to P32) is the first waveform element, and the period T2 (P32 to P35) is the second waveform element. The portion of the period T3 (P36 to P39) is the third waveform element, and the portion of the period T4 (P39 to P42) is the fourth waveform element. Further, the portion (P35 to P36) of the period TS is a connection element that does not deform the
[0121]
Here, the first waveform elements (P31 to P32) in the present embodiment are the same as the first waveform elements (P1 to P2 ′) in the first embodiment, and include contraction waveform elements. The second waveform elements (P32 to P35) are the same as the third waveform elements (P12 ′ to P18 ′) in the first embodiment, and include ejection waveform elements (P33 to P34) that eject medium ink droplets. Yes. The third waveform elements (P36 to P39) are the same as the second waveform elements (P2 ′ to P10 ′) in the first embodiment, and include ejection waveform elements (P37 to P38) that eject small ink droplets. . The fourth waveform elements (P39 to P42) are the same as the fourth waveform elements (P18 ′ to P24) in the first embodiment, and include ejection waveform elements (P40 to P41) that eject large ink droplets. Yes.
[0122]
In order to generate a small dot drive pulse from such a drive signal, the drive pulse generation means (that is, the
[0123]
In the drive pulse generated in this way, the large dot drive pulse has two discharge waveform elements that discharge two ink droplets, that is, the previous discharge waveform elements (P33 to P34, the first large dot discharge of the present invention). And a subsequent discharge waveform element (P40 to P41, corresponding to the second large dot discharge waveform element of the present invention). The small dot drive pulse includes ejection waveform elements (P37 to P38, corresponding to other dot ejection elements in the present invention) for ejecting small ink droplets.
[0124]
In the drive signal, the ejection waveform element of the small dot drive pulse is arranged between the ejection waveform element before and after the large dot drive pulse.
[0125]
With this drive signal, the large dot drive pulse ejects two ink droplets, but the time interval from the timing of ejecting the previous ink droplet to the timing of ejecting the subsequent ink droplet can be set relatively long. For this reason, after discharging the previous ink droplet, the ink state can be stabilized and then the subsequent ink droplet can be discharged. Accordingly, it is possible to eliminate the variation in the ink volume for the subsequent ink droplets, and it is possible to further improve the image quality.
[0126]
By the way, in said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, although the damping waveform element and the filling waveform element were connected by the connection element, a connection element is not limited to this. For example, the discharge waveform elements may be connected to each other by a connection element. Hereinafter, the third embodiment configured as described above will be described.
[0127]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a drive signal and a drive pulse in the third embodiment. Since the configuration other than the drive signal is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
[0128]
In the illustrated drive signal, the period T1 (P51 to P52) is the first waveform element, the period T2 (P52 to P54) is the second waveform element, and the period T3 (P55 to P57) is the second waveform element. The third waveform element is a fourth waveform element in the period T4 (P57 to P60), and the fifth waveform element is a part in the period T5 (P60 to P62). Moreover, the part (P54-P55) of the period TS is a connection element.
[0129]
This drive signal is intended to eject a very small volume of ink droplets by rapidly expanding the contracted
[0130]
By controlling in this way, the
[0131]
Therefore, in this drive signal, the portions from P51 to P52 are contraction waveform elements. Further, a portion from P52 to P54 is a first discharge waveform element, a portion from P55 to P57 is a second discharge waveform element, and a portion from P58 to P59 is a third discharge waveform element. Further, a portion from P57 to P58 is a filling waveform element, and a portion from P59 to P62 is a damping waveform element.
[0132]
The connection elements (P54 to P55) connect the first ejection waveform element and the second ejection waveform element, and the drive pulse generation means (that is, the selection
[0133]
That is, when generating the small dot drive pulse, the drive pulse generating means sets the
[0134]
In the present embodiment, the selection of the waveform element is performed by 6-bit print data. That is, when generating a small dot drive pulse, the print data is set to “110001” to supply waveform elements in the
[0135]
And in this embodiment, since the 1st discharge waveform element (P52-P54) and the 2nd discharge waveform element (P55-P57) are connected by the connection element (P54-P55), between discharge waveform elements The time interval can be shortened. Thereby, even within a limited time, many ejection elements can be included in the drive signal. Therefore, many types of drive pulses can be generated from one drive signal.
[0136]
Further, the time interval between the discharge waveform elements can be adjusted by the connection element. Thereby, the ejection timing of the ink droplets can be adjusted at a minute level. Accordingly, it is possible to reduce the deviation of the ink droplet landing center position.
[0137]
Moreover, in this embodiment, the 1st discharge waveform element and the 2nd discharge waveform element use the contraction waveform element (P51-P52) which is common. In other words, one drive pulse is generated by the contraction waveform element and the first discharge waveform element, and another drive pulse is generated by the contraction waveform element and the second discharge waveform element.
[0138]
In this configuration, the size of the ink droplet can be adjusted by the time interval from the contraction waveform element to the ejection waveform element. And this space | interval can be adjusted with the inclination of a connection element, or the length of a flat part. Therefore, the size of the ink droplet can be controlled at a minimum level. Thereby, the image quality can be further improved.
[0139]
In the above configuration, the same applies to the case where a filling waveform element is used in place of the contraction waveform element and a plurality of types of drive pulses are generated at the timing when the discharge waveform element and the filling waveform element are selected.
[0140]
Further, in the drive signal described above, the drive signal includes a plurality of ejection elements that actuate the
[0141]
Then, the drive pulse generating means generates a plurality of types of drive pulses so that the discharge timing of the small ink droplets is earlier than the discharge timing of the large ink droplets. For example, when a small dot drive pulse for ejecting a small ink droplet is compared with a medium dot drive pulse for ejecting a medium ink droplet, the smaller dot drive pulse than the ejection waveform elements (P56 to P57) in the medium dot drive pulse. The discharge waveform elements (P53 to P54) are earlier.
[0142]
Thereby, an ink droplet having a smaller ink volume is ejected earlier. In this case, the flying speed of the ejected ink droplet varies slightly depending on the size of the ink droplet, and the flying speed is faster for larger ink droplets and slower for smaller ink droplets. For this reason, the time from the ejection to the landing on the recording paper is also slightly different depending on the size of the ink droplet. That is, it takes a short time to land with a large ink droplet, and a long time to land with a small ink droplet.
[0143]
Therefore, by ejecting small ink droplets earlier than large ink droplets, it is possible to reduce the difference in landing timing due to the size of each ink droplet, in other words, the difference in landing center position on the recording paper. Therefore, the image quality can be further improved.
[0144]
By the way, in this 3rd Embodiment, although discharge waveform elements were connected with a connection element, you may make it connect filling waveform elements with a connection element. Hereinafter, the fourth embodiment configured as above will be described.
[0145]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of drive signals and drive pulses in the fourth embodiment. Since the configuration other than the drive signal is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
[0146]
In the drive signal shown in FIG. 8, the period T1 (P71 to P72) is the first waveform element, and the period T2 (P72 to P74) is the second waveform element. Further, the period T3 (P75 to P76) is the third waveform element, the period T4 (P77 to P78) is the fourth waveform element, and the period T5 (P78 to P81) is the fifth waveform element. It is. Further, the portion (P74 to P75) of the period TS1 is a first connection element, and the portion (P76 to P77) of the period TS2 is a second connection element.
[0147]
This drive signal includes a plurality of filling waveform elements and one ejection waveform element, and changes the volume of ink droplets to be ejected by changing the combination of the filling waveform element and the ejection waveform element. That is, a plurality of filling elements having different ink filling states are prepared, and the volume of ink droplets to be ejected is varied depending on which filling element is selected.
[0148]
In this drive signal, the portion from P71 to P72 is the contraction waveform element, the portion from P72 to P74 is the first filling waveform element, the portion from P75 to P76 is the second filling waveform element, and the portion from P77 to P78 Is the third filling waveform element. Further, the portions from P79 to P80 are ejection waveform elements, and the portions from P80 to P81 are vibration damping elements.
[0149]
The first connection element (P74 to P75) connects the first filling waveform element and the second filling waveform element, and the second connection element (P76 to P77) is the second filling waveform element and the third filling waveform element. Connect the element.
[0150]
As described above, since the plurality of filling waveform elements are connected by the connecting element, the interval between the filling waveform elements can be narrowed, and a large number of filling waveform elements can be included in the drive signal within one printing cycle.
[0151]
Then, the drive pulse generation means (that is, the
[0152]
That is, in order to generate the small dot drive pulse, the drive pulse generation means sets the
[0153]
Similarly, in order to generate the medium dot drive pulse, the drive pulse generation means sets the
[0154]
Further, in order to generate the large dot drive pulse, the drive pulse generation means sets the
[0155]
In the present embodiment, the selection of the waveform element is performed by 7-bit print data. That is, when generating a small dot drive pulse, the waveform data in the periods T1, T4, and T5 are supplied to the
[0156]
In this embodiment, since the ink droplets are ejected using the same ejection waveform element, the first filling waveform element (P72 to P74), the second filling waveform element (P75 to P76), and the third filling waveform element. The size of the ink droplet can be determined by selecting one filling waveform element from (P77 to P78). For this reason, control is easy.
[0157]
Furthermore, since a plurality of types of ink droplets having different ink volumes are ejected using the same ejection waveform element, the control can be simplified from this point.
[0158]
For this reason, the variable range of the ink droplet size can be expanded while maintaining a high recording speed.
[0159]
Next, the
[0160]
The drive signal shown in FIG. 9 is a signal for ejecting large ink droplets and medium ink droplets having different ink volumes from the
[0161]
Since the configuration other than the drive signal is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
[0162]
In this drive signal, the period T1 (P91 to P97) is the first waveform element, and the period T2 (P97 to P106) is the second waveform element.
[0163]
The first waveform element includes a filling waveform element (P91 to P93, corresponding to the second filling waveform element of the present invention) for deforming the
[0164]
The voltages at the start point (P91) and end point (P97) of the first waveform element are set to the intermediate voltage VM that is the reference voltage. This intermediate voltage VM is also the start point (P97) and end point (P106) of the second waveform element. Thus, by setting the start point and the end point of a plurality of waveform elements to the intermediate voltage VM, the waveform elements can be smoothly connected.
[0165]
The second waveform element is an expansion waveform element (P98 to P100) that expands the
[0166]
In the expansion waveform element (P98 to P100) of the second waveform element, the holding time for holding the expanded
[0167]
For example, it is preferable to set it longer than the natural vibration period of the
[0168]
Then, the drive pulse generation means (that is, the
[0169]
In the present embodiment, the selection of the waveform element is performed by 2-bit print data. Therefore, the drive signal is divided into first waveform elements (P91 to P97) in the period T1 and first waveform elements (P97 to P106) in the period T2. When generating the medium dot drive pulse, the print data is set to “10”, so that the
[0170]
By supplying the medium dot drive pulse generated in this way to the
[0171]
As shown in FIG. 10, in the state of the intermediate voltage VM (P91), the
[0172]
Next, the voltage is dropped from the intermediate voltage VM at a predetermined voltage gradient θ11 (P91 to P92), and when the minimum voltage VL is reached, the minimum voltage VL is maintained for a predetermined time (P92 to P93). At this time, the
[0173]
Next, the voltage is rapidly increased from the minimum voltage VL to the maximum voltage VH along the voltage gradient θ12 set to be steep (P93 to P94). At this time, the
[0174]
Then, after maintaining the maximum voltage VH for a predetermined time (P94 to P95), the
[0175]
Further, by supplying a large dot drive pulse to the
[0176]
First, the voltage is dropped from the intermediate voltage VM at a predetermined voltage gradient θ13 (P98 to P99). When the intermediate voltage VM reaches the second intermediate voltage VML that is substantially intermediate between the minimum voltage VL and the second intermediate voltage VML. Is maintained for a predetermined time (P99 to P100). At this time, the
[0177]
Next, the voltage is further lowered from the second intermediate voltage VML at a predetermined voltage gradient θ14 (P100 to P101), and when the minimum voltage VL is reached, the minimum voltage VL is maintained for a predetermined time (P101 to P102). At this time, the
[0178]
With this large dot drive pulse, the voltage is once lowered from the intermediate voltage VM to the second intermediate voltage VML and held for a predetermined time until the meniscus vibration converges (P98 to P100), and the
[0179]
Therefore, when ejecting a large ink droplet having a large ink volume, the pressure change width in the
[0180]
The flying speed of the ink droplets can be adjusted by setting the degree of expansion of the
[0181]
In addition, a difficult operation of combining a plurality of minute ink droplets is not required, and a large dot can be formed on the recording paper with one ink droplet, and the variable range of the dot diameter is also increased.
[0182]
Next, a description will be given of a sixth embodiment in which one drive pulse is divided into a plurality of waveform elements, and a series of drive signals are configured by mixing other drive pulses between the divided waveform elements.
[0183]
The drive signal shown in FIG. 11 is also a signal for ejecting large ink droplets and medium ink droplets having different ink volumes from the
[0184]
This drive signal includes two drive pulses, a large dot drive pulse for ejecting large ink droplets and a medium dot drive pulse for ejecting medium ink droplets. Here, in the present embodiment, the large dot drive pulse corresponds to the first drive pulse of the present invention, and the medium dot drive pulse corresponds to the second drive pulse of the present invention.
[0185]
And the waveform element which comprises a large dot drive pulse is divided | segmented into two, and is arrange | positioned in the period T1 and the period T3. In addition, the waveform elements constituting the medium dot drive pulse are arranged in the period T2. That is, the first waveform element (P111 to P113) in the period T1 and the third waveform element (P128 to P135) in the period T3 constitute a large dot drive pulse, and medium dots are generated in the period T2 between the period T1 and the period T3. Second waveform elements (P116 to P125) constituting the driving pulse are arranged.
[0186]
Also, in the period TS1 between the period T1 and the period T2, the first connection elements (P113 to P116) shown in FIG. 11B are arranged, and the end of the first waveform element (P113) and the second waveform element Are connected at different voltage levels. Similarly, in the period TS2 between the period T2 and the period T3, the second connection elements (P125 to P128) shown in FIG. 11C are arranged, and the end of the second waveform element (P125) and the third waveform. Different voltage levels are connected at the beginning (P128) of the element.
[0187]
The drive pulse generation means (that is, the selection
[0188]
The large dot drive pulse is expanded from the intermediate voltage VM with expansion waveform elements (P111 to P113, P128 to P129) that slightly expand the
[0189]
On the other hand, the medium dot drive pulse is filled with the contraction waveform element (P117 to P119) that temporarily contracts the
[0190]
By inputting the medium dot drive pulse generated in this way to the
[0191]
Next, the voltage is lowered from the maximum voltage VH with a predetermined voltage gradient θ17 (P119 to P120), and when the minimum voltage VL is reached, the minimum voltage VL is maintained for a predetermined time (P120 to P121), and the ink is put into the
[0192]
Then, after maintaining the voltage VMH for a predetermined time (P122 to P123), the
[0193]
The operation of ejecting large ink droplets having a large ink volume by supplying large dot drive pulses to the
[0194]
In this embodiment, the waveform element constituting the large dot drive pulse is divided into two waveform elements at the portion of the expansion waveform element. That is, the expansion waveform element is divided into a previous expansion waveform element (P111 to P113) and a subsequent expansion waveform element (P128 to P129). A series of drive signals is configured by arranging waveform elements constituting the medium dot drive pulse between the divided waveform elements (corresponding to the expanded partial elements in the present invention). For this reason, the holding time (time from P112 to P129) in the expansion waveform element can be made sufficiently long. Further, since the drive signal itself can be configured to be short, a plurality of drive waveforms can be easily accommodated within a limited printing cycle.
[0195]
Further, since the ejection waveform elements (P121 to P122) of the medium dot drive pulse and the ejection waveform elements (P131 to P133) of the large dot drive pulse can be arranged close in time, the deviation of the landing position of the ink droplet is small. High print quality can be secured.
[0196]
Next, a plurality of drive pulses are each divided into a plurality of waveform elements, and a series of drive signals are configured by mixing the waveform elements of other drive pulses between the waveform elements of one drive pulse. A form is demonstrated.
[0197]
The drive signal shown in FIG. 12A is a signal for ejecting large ink droplets and small ink droplets from the
[0198]
In this drive signal, the waveform elements constituting the small dot drive pulse (corresponding to the second drive pulse of the present invention) are divided into two and arranged in the periods T1 and T3. Further, the waveform elements constituting the large dot drive pulse (corresponding to the first drive pulse of the present invention) are also divided into two and arranged in the period T2 and the period T4. That is, the first waveform elements (P141 to P143) in the period T1 and the third waveform elements (P152 to P159) in the period T3 constitute a small dot drive pulse. Further, the second waveform elements (P146 to P149) in the period T2 and the fourth waveform elements (P162 to P169) in the period T4 arranged between the periods T1 and T3 constitute a large dot drive pulse.
[0199]
Further, in the period TS1 between the period T1 and the period T2, the first connection elements (P143 to P146) shown in FIG. 12B are arranged. The first connection element connects different voltage levels at the end of the first waveform element (P143) and the start of the second waveform element (P146). Similarly, in the period TS2 between the period T2 and the period T3, the second connection elements (P149 to P152) shown in FIG. 12C are arranged, and in the period TS3 between the period T3 and the period T4, FIG. The 3rd connection element (P159-P162) shown to 12 (d) is arranged.
[0200]
The drive pulse generation means (that is, the
[0201]
When the small dot drive pulse generated in this way is supplied to the
[0202]
First, the voltage is increased at a predetermined voltage gradient θ19 set so as not to eject ink droplets from the intermediate voltage VM (P141 to P142), and when the maximum voltage VH is reached, the maximum voltage VH is maintained for a predetermined time (P142 to P142). P143, P152 to P153). At this time, the
[0203]
Further, the meniscus is once pushed out from the opening edge of the
[0204]
Next, the voltage is lowered from the maximum voltage VH with a predetermined voltage gradient θ20 (P153 to P154). When the minimum voltage VL is reached, the minimum voltage VL is maintained for a predetermined time (P154 to P155), and ink is filled into the
[0205]
In this case, since the ink droplet is ejected by increasing the voltage from the state where the meniscus is deeply drawn to the maximum voltage VH, it is possible to eject a small ink droplet having a small ink volume suitable for forming a small dot.
[0206]
Then, the state in which the maximum voltage VH is supplied is maintained for a predetermined time (P156 to P157), and the
[0207]
The operation for ejecting large ink droplets having a large ink volume by supplying large dot drive pulses to the
[0208]
In this embodiment, a series of drive signals are configured by mixing waveform elements constituting a large dot ejection waveform and waveform elements constituting a small dot ejection waveform. For this reason, the drive signal itself can be shortened, and a plurality of drive waveforms can be easily accommodated within a limited printing cycle. Other than that is the same as that of the said 6th Embodiment, and there exists the same effect.
[0209]
Next, a small dot drive pulse, a medium dot drive pulse, and a large dot drive pulse can be generated, and the degree of contraction of the
[0210]
As shown in FIG. 13, in this drive signal, the waveform element constituting the large dot drive pulse (corresponding to the first drive pulse of the present invention) is divided into two waveform elements, and the period T1 (P180 to P182) and It is arranged in the period T6 (P213 to P220). Further, the waveform elements constituting the medium dot drive pulse (corresponding to the second drive pulse of the present invention) are divided into two and arranged in the period T2 (P185 to P188) and the period T4 (P193 to P200). Yes. Further, the waveform elements constituting the small dot drive pulse (corresponding to the second drive pulse of the present invention) are divided into three, and the periods T2 (P185 to P188), T3 (P188 to P190), and the period T5 (P203 to P203) are divided. P210).
[0211]
Further, in the period TS1 between the period T1 and the period T2, the first connection elements (P182 to P185) shown in FIG. 14A are arranged, and the end of the first waveform element (P182) and the second waveform element Are connected to different voltage levels at the beginning (P185). Similarly, in the period TS2 between the period T3 and the period T4, the second connection elements (P190 to P193) shown in FIG. 14B are arranged, and in the period TS3 between the period T4 and the period T5, The third connection elements (P200 to P203) shown in FIG. 14 (c) are arranged, and the fourth connection elements (P210 to P213) shown in FIG. 14 (d) are arranged in the period TS4 between the periods T3 and T4. Has been.
[0212]
Then, the drive pulse generation means (that is, the selection
[0213]
The large dot drive pulse is basically the same as the first waveform in the fifth embodiment, and an expansion waveform in which the
[0214]
The small dot drive pulse is a first contraction waveform element that raises the voltage from the intermediate voltage VM to the third intermediate voltage VMH set to a substantially intermediate level between the intermediate voltage VM and the maximum voltage VH to slightly contract the
[0215]
Further, the medium dot drive pulse raises the voltage from the reference voltage VM to the third intermediate voltage VMH to slightly contract the
[0216]
Here, in the first contraction waveform element of the medium dot driving pulse and the first contraction waveform element of the small dot driving pulse, the second waveform elements (P185 to P188) arranged in the period T2 are used in common. .
[0217]
In this drive signal, the contraction waveform element that contracts the
[0218]
By supplying the small dot drive pulse to the
[0219]
Further, when the medium dot drive pulse is supplied to the
[0220]
Then, by supplying a large dot drive pulse to the
[0221]
In the present embodiment, the element that contracts the
[0222]
In addition, the waveform element of the large dot drive pulse is divided into two waveform elements, the first waveform element and the sixth waveform element, in the waveform width direction, the first waveform element is arranged in the first period T1, and the sixth waveform The element is arranged in the last period T6. Further, the expansion waveform element is also divided into two expansion waveform partial elements, and the previous expansion partial element is arranged in the first waveform element which is the head portion of the drive signal. Further, the subsequent expansion waveform element is arranged in the sixth waveform element.
[0223]
In this way, by allowing other waveform elements to exist during the retention time of the expansion waveform element, the retention time of the expansion element can be made sufficiently long. And the whole drive signal can be shortened.
[0224]
Further, the previous inflating subelement includes an inflating element (P180-P181). That is, the expansion element that constitutes a part of the expansion waveform element is disposed at the head of the drive signal. Further, the ejection waveform elements (P216 to P218) of the large dot drive pulse are arranged at the end of the drive signal. As a result, other waveform elements can be arranged during the retention time of the expansion waveform element, the retention time of the expansion waveform element can be sufficiently long, and the entire time of the drive signal can be shortened.
[0225]
In the present embodiment, the element for contracting the
[0226]
In this embodiment, the waveform elements constituting the medium dot drive pulse are the contraction waveform elements (P185 to P188, P193 to P194), the previous contraction waveform elements (P185 to P188), and the subsequent expansion waveform. It is divided into elements (P193 to P194). A series of drive signals is configured by arranging waveform elements constituting a small dot drive pulse between the divided waveform elements. For this reason, more waveform elements can be easily accommodated within a limited printing cycle.
[0227]
Further, in the present embodiment, each drive pulse generated by the drive pulse generation unit is set so that the ejection waveform elements (P196 to P198) of the medium dot drive pulse precede the ejection waveform elements (P206 to P208) of the small dot drive pulse. ) And the ejection waveform elements (P216 to P218) of the large dot drive pulse are arranged after the ejection waveform elements of the small dot drive pulse.
[0228]
When bidirectional printing is performed with this configuration, the ejection order within the printing cycle T during forward movement is the order of medium ink droplets, small ink droplets, and large ink droplets. Further, the ejection order within the printing cycle T during the backward movement is the order of medium ink droplets, small ink droplets and large ink droplets. That is, at the time of forward movement and at the time of backward movement, the landing positions of the ink droplets are simply exchanged between the large ink droplet and the medium ink droplet. For this reason, the recorded image can be improved in image quality.
[0229]
Next, a ninth embodiment capable of generating a large dot driving pulse, a medium dot driving pulse, a small dot driving pulse, and a fine vibration pulse in printing from a driving signal will be described.
[0230]
As shown in FIG. 15, in this drive signal, the waveform elements constituting the fine vibration pulse in printing are divided into three, and the period T1 (P221 to P225), the period T4 (P240 to P243), and the period T5 are divided. (P243 to P246). Further, the waveform elements constituting the small dot drive pulse (corresponding to the second drive pulse of the present invention) are divided into two and arranged in the periods T2 (P225 to P228) and the period T6 (P247 to P258). Has been. In addition, the waveform elements constituting the medium dot drive pulse (corresponding to the second drive pulse of the present invention) are arranged in the period T3 (P230 to P240) without being divided. Furthermore, the waveform elements constituting the large dot drive pulse (corresponding to the first drive pulse of the present invention) are divided into two, and are divided into periods T4 (P240 to P243) and periods T7 (P260 to P266). Has been placed. The waveform element in the period T4 is commonly used for the large dot drive pulse and the fine vibration pulse in printing.
[0231]
Further, in the period TS1 between the period T2 and the period T3, the first connection elements (P228 to P229) are arranged. Similarly, the second connection elements (P246 to P247) shown are arranged in the period TS2 between the periods T5 and T6, and the third connection elements (P258 to P258) are arranged in the period TS3 between the periods T3 and T4. P259) is arranged.
[0232]
Then, the drive pulse generation means (that is, the selection
[0233]
As shown in FIG. 16, the large dot drive pulse is basically the same as the large dot drive pulse in the fifth embodiment, and the
[0234]
The medium dot drive pulse expands the
[0235]
Further, the small dot drive pulse causes the
[0236]
Further, the fine vibration pulse in printing is composed of first fine vibration waveform elements (P221 to P224) and second fine vibration waveform elements (P241 to P245).
[0237]
It is the same as in the fifth embodiment that a large ink droplet having a large ink volume can be ejected by supplying the large dot drive pulse to the
[0238]
Further, when the medium dot drive pulse is supplied to the
[0239]
Further, when a small dot drive pulse is supplied to the
[0240]
When the fine vibration pulse is supplied to the
[0241]
Next, a tenth embodiment will be described. In the tenth embodiment, a small dot ejection waveform element as another dot ejection waveform element is disposed between two large dot ejection waveform elements. Further, the waveform shapes of the two large dot drive pulses for ejecting large ink droplets are made the same.
[0242]
In the drive signal shown in FIG. 17, the portion of the period T1 (P270 to P273) is the first waveform element, and the portion of the period T2 (P274 to P281) is the second waveform element. The portion of period T3 (P282 to P289) is the third waveform element, and the portion of period T4 (P289 to P295) is the fourth waveform element. Further, the portion (P273 to P274) of the period TS1 is a first connection element, and the portions (P281 to P282) of the period TS2 are second connection elements.
[0243]
The first waveform element includes contraction waveform elements (P271 to P272). The second waveform element includes a first filling waveform element (P275 to P277), a first large dot ejection waveform element (P277 to P279), and a first damping waveform element (P279 to P280). The third waveform element includes a second filling waveform element (P283 to P285), a small dot ejection waveform element (P285 to P287), and a second vibration suppression waveform element (P287 to P288). The fourth waveform element includes a third filling waveform element (P290 to P292), a second large dot ejection waveform element (P292 to P294), and a third vibration suppression waveform element (P294 to P295).
[0244]
Further, the second waveform element and the fourth waveform element of the present embodiment are waveforms having the same shape. The time from the start point (P270) of the first waveform element to the end point (P280) of the first vibration suppression waveform element and the end point (P280) of the first vibration suppression waveform element to the end point (P295) ) Is set to be the same time. The end point (P295) of the third vibration suppression waveform element is the start point (P270) of the first waveform element in the next printing cycle T.
[0245]
In order to generate a small dot drive pulse from such a drive signal, the drive pulse generation means (that is, the
[0246]
Further, in the case of ejecting large ink droplets continuously, the drive pulse generating means selects the second waveform element and the fourth waveform element based on the print data set to “001001” and selects two large dots. A drive pulse is generated. As for the two large dot drive pulses, the waveform shapes of the previous large dot drive pulses (P275 to P280) and the subsequent large dot drive pulses (P290 to P295) are the same as described above. Further, the time from the start point (P270) of the drive cycle T to the start point (P275) of the previous large dot drive pulse, and the start point (P290) of the subsequent large dot drive pulse from the end point (P280) of the previous large dot drive pulse. Until the same time. That is, the time from the end point of the large dot drive pulse to the start point of the next large dot drive pulse is set to a fixed time.
[0247]
Thereby, when ejecting large ink droplets continuously, large ink droplets can be ejected at regular intervals, that is, at a constant frequency. As a result, it is possible to eliminate variations in landing positions of the large ink droplets caused by the previous large dot drive pulse and the large ink droplets caused by the subsequent large dot drive pulse, thereby improving the print quality. Further, the
[0248]
In this embodiment, the drive signal is generated at a printing cycle T of 10.8 kHz, for example. For this reason, when large ink droplets are continuously discharged, the large ink droplets can be discharged twice within the period of the printing cycle T, and the drive frequency of the
[0249]
Furthermore, since the waveforms of the two large dot drive pulses are made the same, the volume of the large ink droplet is the same regardless of which large dot drive pulse is ejected. That is, the size of the large dot can be made the same.
[0250]
In this embodiment, two large dot driving pulses are included in the printing cycle T, but more large dot driving pulses may be included in the printing cycle T.
[0251]
Next, an eleventh embodiment will be described. In the eleventh embodiment, large ink droplets, medium ink droplets, and small ink droplets are ejected from the
[0252]
In the drive signal shown in FIG. 18, the portion of the period T1 (P300 to P303) is the first waveform element, and the portion of the period T2 (P304 to P311) is the second waveform element. The portion (P312 to P317) of the period T3 is the third waveform element, and the portion (P317 to P323) of the period T4 is the fourth waveform element. Further, the portion (P303 to P304) of the period TS1 is a first connection element, and the portions (P311 to P312) of the period TS2 are second connection elements.
[0253]
The first waveform element includes contraction waveform elements (P301 to P302). The second waveform element includes a first filling waveform element (P305 to P307), a first discharge waveform element (P307 to P309), and a first damping waveform element (P309 to P310). The third waveform element includes a second filling waveform element (P313 to P314), a second discharge waveform element (P314 to P315), and a second vibration suppression waveform element (P315 to P316). The fourth waveform element includes a third filling waveform element (P318 to P320), a third discharge waveform element (P320 to P322), and a third vibration suppression waveform element (P322 to P323). The end point (P323) of the third vibration suppression waveform element is the start point (P300) of the first waveform element in the next printing cycle T.
[0254]
In order to generate a small dot drive pulse from such a drive signal, the drive pulse generation means (that is, the
[0255]
When generating a medium dot drive pulse, the drive pulse generator selects the fourth waveform element based on the print data set to “000001”. That is, the fourth waveform element alone constitutes a medium dot drive pulse.
[0256]
Further, when generating a large dot drive pulse, the drive pulse generating means selects and connects the second waveform element and the fourth waveform element based on the print data set to “001001”. In this large dot drive pulse, the first discharge waveform elements (P307 to P309) of the second waveform element and the third discharge waveform elements (P320 to P322) of the fourth waveform element are large dot discharge waveform elements.
[0257]
Regarding the two large dot ejection waveforms constituting the large dot drive pulse, the waveform shapes of the previous large dot ejection waveforms (P305 to P310) and the subsequent large dot ejection waveforms (P318 to P323) are the same. Further, the time from the start point (P300) of the driving cycle T to the start point (P305) of the previous large dot discharge waveform, and the start point (P318) of the subsequent large dot discharge waveform from the end point (P310). Until the same time. That is, the time from the end point of the large dot discharge waveform to the start point of the next large dot discharge waveform is set to a fixed time. Further, small dot discharge waveforms (P313 to P316) constituting a small dot drive pulse are arranged between the large dot discharge waveforms.
[0258]
In this drive signal, since the large dot ejection waveform is arranged before and after the small dot ejection waveform, both printing is performed both when the recording head 8 (that is, the carriage) moves forward and backward. In the directional printing, the landing positions of the small ink droplets and the large ink droplets can be aligned by aligning the large ink droplets with reference to the landing positions of the small ink droplets ejected by the small dot drive pulse.
[0259]
In addition, the previous large dot ejection waveform and the subsequent large dot ejection waveform have the same waveform shape, and the volume of the ink droplet ejected by the previous large dot ejection waveform and the ink droplet ejected by the subsequent large dot ejection waveform The volume can be aligned.
[0260]
Further, since the large dot ejection waveform is generated at regular intervals within the printing cycle T, in the case of bidirectional printing, the same recording state can be realized during forward movement and backward movement.
[0261]
As described above, in the present embodiment, a high-quality image can be recorded particularly in the configuration of bidirectional printing.
[0262]
By the way, in each of the above embodiments, the
[0263]
The
[0264]
The
[0265]
The
[0266]
A large number of
[0267]
The flow
[0268]
And while arrange | positioning the
[0269]
In the
[0270]
The tip of the
[0271]
The
[0272]
As described above, in the
[0273]
That is, in the
[0274]
In the drive signal of FIG. 20, the minimum voltage VL is set within a voltage range from 0 V that is the ground voltage to about 5 V that is slightly higher than the ground voltage. And the termination | terminus of the first half part (P330-P334) of the contraction waveform element (P332-P334, P339-P334) which drops a voltage from the intermediate voltage VM is set to the minimum voltage VL. Further, the end of the first half of the contraction waveform element and the start of the waveform elements (P335 to P336) constituting the medium dot drive pulse are connected by connection elements (P334 to P335).
[0275]
As described above, when the minimum voltage VL is set within a voltage range of 5 V or less from the ground voltage, the drive signal can be configured by the voltage in the positive direction from the ground voltage with reference to the ground voltage. For this reason, control becomes easy. In addition, since voltage application or voltage maintenance at the voltage level of the maximum voltage VH can be suppressed to a low level, the burden on the piezoelectric vibrator associated with voltage application can be reduced as much as possible.
[0276]
【The invention's effect】
In summary, according to the present invention, the waveform element that operates the pressure generating element and the connection element that does not operate the pressure generating element are included, and different voltage levels between the waveform elements are connected by the connection element. A series of drive signals are generated by the drive signal generation means, the drive pulse generation means selectively connects the waveform elements in the drive signal to generate a drive pulse, and the generated drive pulse is supplied to the pressure generation element. Since the ink droplets are ejected, the connecting element is a signal element that does not operate the pressure generating element, so that the voltage gradient can be set steeply.
[0277]
For this reason, waveform elements having different voltage levels at the connection end can be connected in a short time. Therefore, even in the case of a waveform element in which the voltage gradient and voltage change timing are regulated by the balance with the pressure generating element, the number of elements can be increased more than in the past, and a series of drive signals within one printing cycle can be obtained. Can be included.
[0278]
Therefore, regarding the size of the ink droplet, the variable range can be increased depending on how the waveform element is selected. For this reason, the remarkable effect that ink droplets of various sizes can be ejected while maintaining a high recording speed is exhibited.
[0279]
According to another configuration of the present invention, the pressure chamber is expanded, the expanded state is maintained for a predetermined time, and the pressure chamber in which the expanded state is maintained is further expanded and then contracted to drop the ink droplets. A drive pulse including an expansion waveform element to be ejected is generated by the drive pulse generation means, and the generated drive pulse is supplied to the pressure generating element to eject ink droplets. The pressure in the pressure chamber that has become negative pressure returns to the normal pressure side as the holding time elapses.
[0280]
Since the pressure chamber in a state where the pressure has returned is further expanded by the first filling waveform element to be filled with ink, the pressure fluctuation in the pressure chamber when filling the pressure chamber with ink can be reduced, Meniscus retreat can be suppressed.
[0281]
Therefore, when ejecting ink droplets having a large ink volume, the change width of the pressure in the ink chamber can be made smaller than before, and the flying speed of the ink droplets can be prevented from becoming excessively high. The remarkable effect is demonstrated.
[0282]
Further, the flying speed of the ink droplet can be adjusted by setting the degree of expansion of the pressure chamber and the holding time of the expanded state. For this reason, it is possible to adjust the flight speed suitable for the ink droplets to be ejected. Therefore, the effect that the difference in the flying speed of the ink droplet accompanying the difference in the ink volume can be reduced is also exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a mechanical structure of a recording head.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of a recording head driving circuit.
4A and 4B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 4A shows a drive signal, FIG. 4B shows a connection element in the drive signal, and FIG. 4C shows a gradation value and print data; It is a figure which shows a relationship.
FIG. 5 is a diagram showing drive pulses in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a drive signal and a drive pulse in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing drive signals and drive pulses in the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing drive signals and drive pulses in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing drive signals in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing drive signals and drive pulses in a fifth embodiment of the present invention.
11A and 11B show a sixth embodiment of the present invention, in which FIG. 11A is a diagram showing drive signals and drive pulses, and FIGS. 11B and 11C are diagrams showing connection elements, respectively.
12A and 12B show a seventh embodiment of the present invention, in which FIG. 12A is a diagram showing a drive signal and a drive pulse, and FIGS. 12B, C, and D are diagrams showing connection elements, respectively.
FIG. 13 is a diagram showing drive signals and drive pulses in the eighth embodiment of the present invention.
FIGS. 14A, 14B, and 14C are views showing connection elements in an eighth embodiment of the present invention, respectively.
FIG. 15 is a diagram showing drive signals in a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing drive pulses in a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing drive signals and drive pulses in a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing drive signals and drive pulses in an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram illustrating the mechanical structure of another recording head applicable to the present invention.
20 is a diagram showing drive signals and drive pulses for the recording head described in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Printer controller
2 Print engine
3 Interface
4 RAM
5 ROM
6 Control unit
7 Oscillator circuit
8 Recording head
9 Drive signal generation circuit
10 Interface
11 Paper feed mechanism
12 Carriage mechanism
13 Nozzle opening
22 Selection signal generator
23 Level Shifter
24 Switch circuit
25 Piezoelectric vibrator
31 Pressure chamber
32 Actuator unit
33 Ink chamber
34 Channel unit
35 Pressure chamber forming substrate
36 Lid member
37 Diaphragm
38 First ink flow path
39 Second ink flow path
41 Ink chamber forming member
42 Nozzle plate
43 Supply port forming plate
44 Nozzle communication port
45 Ink supply port
46 Communication port
48 Lower electrode
49 Upper electrode
50 connection terminals
51 Flexible circuit board
61 Piezoelectric vibrator
62 Recording head
63 base
64 Channel unit
65 Nozzle opening
66 Nozzle plate
67 Diaphragm
68 Flow path forming plate
69 accommodation space
70 Fixed substrate
71 Island
72 Thin section
73 Pressure chamber
74 Common ink chamber
75 Ink supply path
Claims (11)
駆動信号を発生させる駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段とを有し、
駆動パルス生成手段は、圧力室を膨張させ、変化後の膨張状態を保持する膨張波形要素と、膨張波形要素によって膨張状態が保持された圧力室をさらに膨張させる第1の充填波形要素と、第1の充填波形要素によって膨張された圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる第1の吐出波形要素とを含む第1駆動パルスを生成し、
さらに前記駆動パルス生成手段は、圧力室を収縮させ、この収縮状態を保持する収縮波形要素と、収縮波形要素によって収縮状態が保持された圧力室を膨張させてインクを充填する第2の充填波形要素と、第2の充填波形要素によって膨張された圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる第2の吐出波形要素とを含む第2駆動パルスを生成し、第1駆動パルスと第2駆動パルスによって、階調の異なるパルスを発生させることを特徴とするインクジェット式記録装置。An ink jet recording apparatus having a pressure generating element that expands and contracts a pressure chamber when a driving pulse is input to vary ink pressure in the pressure chamber, and ejects ink droplets from a nozzle opening by the pressure variation. ,
Drive signal generating means for generating a drive signal, and drive pulse generating means for generating a drive pulse from the drive signal,
The drive pulse generating means expands the pressure chamber and maintains the expanded state after the change, a first filling waveform element that further expands the pressure chamber whose expansion state is maintained by the expansion waveform element, Generating a first drive pulse including a first ejection waveform element that contracts a pressure chamber expanded by one filling waveform element to eject an ink droplet;
Further, the drive pulse generating means contracts the pressure chamber, a contraction waveform element that maintains the contracted state, and a second filling waveform that fills the ink by expanding the pressure chamber in which the contracted state is maintained by the contraction waveform element. A first drive pulse and a second drive pulse are generated, the second drive pulse including the element and a second ejection waveform element that causes the pressure chamber expanded by the second filling waveform element to contract and eject an ink droplet An ink jet recording apparatus that generates pulses having different gradations.
駆動信号を発生させる駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段とを有し、
駆動パルス生成手段は、圧力室を膨張させ、変化後の膨張状態を保持する膨張波形要素と、膨張波形要素によって膨張状態が保持された圧力室をさらに膨張させる第1の充填波形要素と、第1の充填波形要素によって膨張された圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる第1の吐出波形要素とを含む第1駆動パルスを生成し、
少なくとも一つの駆動パルスを複数の波形要素に分割し、分割した波形要素の間に、他の駆動パルスを構成する波形要素を混在させて一連の駆動信号を構成し、
駆動パルス生成手段は、分割した波形要素を選択的に連結することにより、駆動パルスを生成することを特徴とするインクジェット式記録装置。An ink jet recording apparatus having a pressure generating element that expands and contracts a pressure chamber when a driving pulse is input to vary ink pressure in the pressure chamber, and ejects ink droplets from a nozzle opening by the pressure variation. ,
Drive signal generating means for generating a drive signal, and drive pulse generating means for generating a drive pulse from the drive signal,
The drive pulse generating means expands the pressure chamber and maintains the expanded state after the change, a first filling waveform element that further expands the pressure chamber whose expansion state is maintained by the expansion waveform element, Generating a first drive pulse including a first ejection waveform element that contracts a pressure chamber expanded by one filling waveform element to eject an ink droplet;
At least one drive pulse is divided into a plurality of waveform elements, and a series of drive signals is configured by mixing waveform elements constituting other drive pulses between the divided waveform elements,
An ink jet recording apparatus, wherein the drive pulse generating means generates a drive pulse by selectively connecting the divided waveform elements.
駆動信号を発生させる駆動信号発生手段と、駆動信号から駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段とを有し、
駆動パルス生成手段は、圧力室を膨張させ、変化後の膨張状態を保持する膨張波形要素と、膨張波形要素によって膨張状態が保持された圧力室をさらに膨張させる第1の充填波形要素と、第1の充填波形要素によって膨張された圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる第1の吐出波形要素とを含む第1駆動パルスを生成し、
少なくとも一つの駆動パルスの膨張波形要素を複数の膨張部分要素に分割し、これらの膨張部分要素の間に、他の駆動パルスの吐出波形要素を混在させて一連の駆動信号を構成することを特徴とするインクジェット式記録装置。An ink jet recording apparatus having a pressure generating element that expands and contracts a pressure chamber when a driving pulse is input to vary ink pressure in the pressure chamber, and ejects ink droplets from a nozzle opening by the pressure variation. ,
Drive signal generating means for generating a drive signal, and drive pulse generating means for generating a drive pulse from the drive signal,
The drive pulse generating means expands the pressure chamber and maintains the expanded state after the change, a first filling waveform element that further expands the pressure chamber whose expansion state is maintained by the expansion waveform element, Generating a first drive pulse including a first ejection waveform element that contracts a pressure chamber expanded by one filling waveform element to eject an ink droplet;
The expansion waveform element of at least one drive pulse is divided into a plurality of expansion subelements, and a series of drive signals are configured by mixing ejection waveform elements of other drive pulses between these expansion subelements. An ink jet recording apparatus.
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