JPH11268266A - インクジェット記録装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆる「引き打ち」方式を採用したインク
ジェット記録装置において、小ドット用の駆動信号を最
適化することにより、インク滴の重量をさらに減し、記
録ドット径をより小さくすることができる駆動方法を提
供すること。 【解決手段】 圧電振動子の駆動信号において、放電パ
ルス１１４の電位差ΔＶ１（圧力発生室の膨張前後の電
位差）を、充電パルス１１６の電位差ΔＶ２（圧力発生
室の収縮前後の電位差）よりも大きくして、インクのメ
ニスカスをノズル開口から大きく引き込んだ状態から圧
力発生室を収縮させて、小ドット用のインク滴を吐出さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタあるいはインクジェットプロッタなどのインクジ
ェット記録装置の駆動方法に関するものである。さらに
詳しくは、インクジェット記録装置のノズル開口からイ
ンク滴を吐出させて微小なインク滴を吐出させるための
駆動技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタやインクジェッ
トプロッタなどの各種インクジェット記録装置に用いら
れるインクジェットヘッドとしては、ノズル開口に連通
する圧力発生室の容積を変化させることによりインク滴
の吐出を行う形式のものが知られている。この種のイン
クジェット記録装置では、圧力発生室を区画形成してい
る周壁の一部に面外方向に弾性変形可能な振動板を形成
し、この振動板を圧電振動子などの圧力発生素子によっ
て振動させることにより、圧力発生室の容積を変化させ
る。

【０００３】インクジェット記録装置では、高品位の記
録を実現するには記録ドット径を小さくする必要があ
る。記録ドット径を小さくする方法として、従来から、
ノズル開口に連通するインク室を膨張させてから収縮さ
せるという、いわゆる「引き打ち」方式が採用されてい
る。この方式によれば、インク滴の重量を少なくできる
ので、記録ドット径を小さくすることが可能である。こ
の「引き打ち」方式のインクジェット記録装置におい
て、圧電振動子を作動させるための駆動信号は、図６
（Ｂ）に示すように、中間電位Ｖｍを所定時間だけ維持
した後（ホールドパルス１１３）、最低電位ＶＬＳまで
一定の勾配で下降し（第１の信号／放電パルス１１
４）、この最低電位ＶＬＳを所定時間だけ維持した後
（第２の信号／ホールドパルス１１５）、最大電位ＶＰ
まで一定の勾配で再び上昇する（第３の信号／充電パル
ス１１６）。

【０００４】このような駆動信号によれば、図３に示す
記録ヘッドにおいては、図９（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、先に印加された充電パルスでインク滴を吐出した後
のインクのメニスカスは、ホールドパルス１１３が印加
されている間、インク表面張力により所定の周期の振動
でノズル開口２３を中心とする振動を引き起し、この時
間の経過に伴って、メニスカスは振動を減衰させなが
ら、やがて静止した状態となる。ここで、充電パルス１
１４を印加すると、圧電振動子１７は圧力発生室３２の
容積を膨張させる方向に撓み、圧力発生室３２に負圧が
生じる。

【０００５】その結果、メニスカスはノズル開口２３の
内部に向かう動きを引き起し、メニスカスはノズル開口
２３の内部に引き込まれる。そして、この状態をホール
ドパルス１１５が印加されている間、保持した後、充電
パルス１１６が印加されると、圧力発生室３２に正圧が
発生し、インク滴が吐出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット記録装置では、記録品位のより一層の向上が望
まれており、このような要求に対応するには、記録ドッ
ト径をさらに小さくする必要があるが、このような要求
には、従来の「引き打ち」方式を採用するだけでは対応
することができない。

【０００７】そこで、本発明の課題は、いわゆる「引き
打ち」方式を採用したインクジェット記録装置におい
て、小ドット用の駆動信号を最適化することによりイン
ク滴の重量をさらに減らし、記録ドット径をより小さく
することができる駆動方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、複数のノズル開口の各々に対応する圧
力発生素子を作動させることにより、前記ノズル開口に
連通する圧力発生室を収縮させて当該ノズル開口からイ
ンク滴を吐出させるインクジェット記録装置の駆動方法
において、前記圧力発生素子を作動させるための駆動信
号には、少なくとも、前記圧力発生室を膨張させる第１
の信号と、当該圧力発生室の膨張状態を保持する第２の
信号と、当該圧力発生室を収縮させてインク滴を吐出さ
せる第３の信号とを含み、前記圧力発生室の膨張開始時
における前記第１の信号と前記第２の信号との第１の電
位差は、前記圧力発生室の収縮終了時における前記第３
の信号と前記第２の信号との第２の電位差よりも大きい
ことを特徴とする。

【０００９】本発明では、前記圧力発生室の膨張開始時
における前記第１の信号と前記第２の信号との第１の電
位差が大きいので、インクのメニスカスはその分、ノズ
ル開口から大きく引き込まれた状態にある。従って、こ
の状態から圧力発生室を収縮させるのであれば、インク
滴の重量が少ないので、記録ドット径を小さくすること
ができる。また、前記圧力発生室の収縮終了時における
前記第３の信号と前記第２の信号との第２の電位差が小
さいので、圧力発生室の収縮度合いが小さい。それ故、
インク滴の重量を一層少なくできるので、記録ドット径
をさらに小さくすることができ、表示品位の向上を図る
ことができる。

【００１０】本発明では、温度検出手段の温度検出結果
に基づいて、温度が高いときには前記第１の電位差と前
記第２の電位差との差を拡大させ、温度が低いときには
前記第１の電位差と前記第２の電位差との差を圧縮する
ことが好ましい。たとえば、前記温度検出手段の温度検
出結果に基づいて前記圧力発生室の収縮終了時における
前記第３の信号の電位を調整することにより、前記第１
の電位差と前記第２の電位差との差を調整する。すなわ
ち、本発明では、前記圧力発生室の膨張開始時における
前記第１の信号と前記第２の信号との第１の電位差と、
前記圧力発生室の収縮終了時における前記第３の信号と
前記第２の信号との第２の電位差との間の大小関係によ
ってインク滴の重量が変化するのを利用しているので、
このような大小関係を調整すれば、温度変化に伴ってイ
ンク粘度が変化してインク滴の重量が変動してしまうの
を補償することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明を適用し
たインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
を説明する。

【００１２】［実施形態１］ （インクジェットプリンタの全体構成）図１は、本形態
のインクジェット記録装置の機能ブロック図である。

【００１３】図１において、インクジェット記録装置
は、プリントコントローラ１とプリントエンジン２とか
ら構成されている。プリントコントローラ１は、ホスト
コンピュータ（図示せず。）などからの多値階層情報を
含む記録データなどを受信するインターフェース３と、
多値階層情報を含む記録データなどの各種データの記憶
を行うＲＡＭ４と、各種データ処理を行うためのルーチ
ンなどを記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵなどからなる制御
部６と、発振回路７と、後述する記録ヘッド１０への駆
動信号を発生させる駆動信号発生回路８と、この駆動信
号発生回路８で駆動信号を発生させるための電源を生成
する電源生成部８０と、ドットパターンデータに展開さ
れた印字データおよび駆動信号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９とを備えている。

【００１４】ホストコンピュータなどから送られた多値
階層情報を含む記録データはインターフェース３を介し
て記録装置内部の受信バッファ４Ａに保持される。受信
バッファ４Ａに保持された記録データは、コマンド解析
が行われてから中間バッファ４Ｂへ送られる。中間バッ
ファ４Ｂ内では、制御部６によって中間コードに変換さ
れた中間形式としての記録データが保持され、各文字の
印字位置、修飾の種類、大きさ、フォントのアドレスな
どが付加される処理が制御部６によって実行される。次
に、制御部６は、中間バッファ４Ｂ内の記録データを解
析し、後述するように階層データをデコード化した後の
２値化されたドットパターンデータを出力バッファ４Ｃ
に展開し、記憶させる。

【００１５】記録ヘッド１０の１スキャン分に相当する
ドットパターンデータが得られると、このドットパター
ンデータは、インターフェース９を介して記録ヘッド１
０にシリアル転送される。出力バッファ４Ｃから１スキ
ャン分に相当する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
ード変換が行われる。ここで、ドットパターンデータに
展開された印字データは、後述するように、各ノズル毎
の階調データとして、たとえば２ビットで構成される。

【００１６】プリントエンジン２は、記録ヘッド１０
と、紙送り機構１１と、キャリッジ機構１２とを備えて
いる。紙送り機構１１は、紙送りモータおよび紙送りロ
ーラなどからなり、記録紙などの記録媒体を順次送り出
して副走査を行うものである。キャリッジ機構１２は、
記録ヘッド１０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を介して走行させるキャリッジモ
ータなどからなり、記録ヘッド１０を主走査させるもの
である。

【００１７】記録ヘッド１０は、副走査方向にたとえば
４８個などの多数のノズルを有し、所定のタイミングで
各ノズルからインク滴を吐出させるものである。ドット
パターンデータに展開された印字データは、発振回路７
からのクロック信号（ＣＬＫ）に同期して、インターフ
ェース９からシフトレジスタ１３にシリアル転送され
る。このシリアル転送された印字データ（ＳＩ）は、一
旦、ラッチ回路１４によってラッチされる。ラッチされ
た印字データは、電圧増幅器であるレベルシフタ１５に
よって、スイッチ回路１６を駆動できる電圧、たとえば
数十ボルト程度の所定の電圧にまで昇圧される。所定の
電圧まで昇圧された印字データはスイッチ回路１６に与
えられる。スイッチ回路１６の入力側には、駆動信号発
生回路８からの駆動信号（ＣＯＭ）が印加されており、
スイッチ回路１６の出力側には、圧力発生素子としての
圧電振動子１７が接続されている。

【００１８】印字データは、スイッチ回路１６の動作を
制御する。たとえば、スイッチ回路１６に加わる印字デ
ータが「１」である期間中は、駆動信号が圧電振動子１
７に印加され、この信号に応じて圧電振動子１７は伸縮
を行う。一方、スイッチ回路１６に加わる印字データが
「０」である期間中は、圧電振動子１７への駆動信号の
供給が遮断される。

【００１９】（インクジェット記録ヘッドの構成）記録
ヘッド１０の構成を具体的に示したのが図２である。図
１中のシフトレジスタ回路１３、ラッチ回路１４、レベ
ルシフタ１５、スイッチ回路１６および圧電振動子１７
は、各々記録ヘッド１０の各ノズルに対応した素子１３
Ａ〜１３Ｎ、１４Ａ〜１４Ｎ、１５Ａ〜１５Ｎ、１６Ａ
〜１６Ｎ、１７Ａ〜１７Ｎから構成されている。印字デ
ータは、（１０）、（１１）等のごとく、各ノズル毎
に、２ビットデータで構成されている。そして、全ての
ノズルについての各桁のビットデータが一記録周期内に
シフトレジスタ１３Ａ〜１３Ｎにシリアル転送される。
そして、アナログスイッチとして構成される各スイッチ
素子１６Ａ〜１６Ｎに加わるビットデータが「１」の場
合は、駆動信号ＣＯＭが圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎに直
接印加され、各圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎは駆動信号の
信号波形に応じて変位する。逆に、各スイッチ素子１６
Ａ〜１６Ｎに加わるビットデータが「０」の場合は、各
圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎへの駆動信号が遮断され、各
圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎは直前の電荷を保持する。

【００２０】図３は、記録ヘッド１０の機械的断面構造
の一例を示してある。この図において、第１の蓋部材３
０は、厚さが６μｍ程度のジルコニア（ＺｒＯ）の薄板
から構成され、その表面に一方の極となる共通電極３１
が形成され、その表面には後述するようにＰＺＴなどか
らなる圧電振動子１７（各圧電振動子１７Ａ〜１７Ｎの
いずれか）が固定され、さらにその表面にＡｕなどの比
較的柔軟な金属の層からなる駆動電極３４が形成されて
いる。

【００２１】圧電振動子１７は第１の蓋部材３０ととも
に、たわみ振動型のアクチュエータを構成しており、圧
電振動子１７が充電されると収縮して圧力発生室３２の
体積を縮める変形を行い、圧電振動子１７が放電される
と伸長して圧力発生室３２の体積を元に拡げる方向に変
形するようになっている。

【００２２】スペーサ３５は、圧力発生室３２を形成す
るのに適した厚さがたとえば１００μｍのジルコニアな
どのセラミック板に通孔を形成したもので、後述する第
２の蓋部材３６と第１の蓋部材３０により両面が封止さ
れて前述の圧力発生室３２を形成している。

【００２３】第２の蓋部材３６も、やはりジルコニアな
どのセラミック板であり、後述するインク供給口３７と
圧力発生室３２とを接続する連通孔３８と、ノズル開口
２３と圧力発生室３２の他端とを接続するノズル連通孔
３９とが形成され、スペーサ３５の他面に固定されてい
る。

【００２４】これらの各部材３０、３５、３６は粘度状
のセラミックス材料を所定の形状に成形し、それを積層
して焼成することにより、接着剤を使用することなく、
アクチュエータユニット２１に纏められている。

【００２５】インク供給口形成基板４０は、アクチュエ
ータユニット２１の固定基板を兼ねるとともに、圧力発
生室３２側の一端側に、後述する共通のインク室４１と
ノズル開口２３とに接続するノズル連通孔４４が形成さ
れ、他方の面をノズルプレート４５により封止されて共
通のインク室４１を形成している。

【００２６】これらインク供給口形成基板４０、共通の
インク室形成基板４３、およびノズルプレート４５は、
各々の間に熱溶着フィルムや接着剤などの接着層４６、
４７により固定して流路ユニット２２に纏められてい
る。

【００２７】この流路ユニット２２と前述のアクチュエ
ータユニット２１とは、熱溶着フィルムや接着剤などの
接着層４８により固定されて記録ヘッド１０が構成され
ている。

【００２８】このように構成した記録ヘッド１０におい
て、圧電振動子１７を放電すると、圧力発生室３２が膨
張し、圧力発生室３２内の圧力が低下して共通のインク
室４１から圧力発生室３２内にインクが流入する。これ
に対して、圧電振動子１７を充電すると、圧力発生室３
２が縮小し、圧力発生室３２内の圧力が上昇して圧力発
生室３２内のインクがノズル開口２３を介して外部に吐
出される。

【００２９】（各駆動パルスと階調表示との関係）本形
態に係るインクジェット記録装置は階調表示であり、図
４を参照して、それを行う動作を説明する。

【００３０】図４は、階調信号の波形と吐出されるイン
ク滴の大小関係、および階調値などとの関係を示す説明
図である。

【００３１】図１に示した駆動信号発生回路８が発生さ
せる駆動信号は、図４に示すように、横軸が時間、縦軸
が電圧であり、小ドット用の「第１の駆動パルス」とし
ての第１のパルスと、大ドット用の「第２の駆動パル
ス」としての第２パルスという２つの駆動パルスで構成
されている。第１パルスは、たとえば５ｎｇの小さなイ
ンク滴を吐出させるためのものである。小ドットを記録
する場合にこの第１パルスが選択され、小さいドット径
が得られる。大ドットを記録する場合には、第１および
第２パルスが連続して選択されることにより、たとえば
２０ｎｇ（５ｎｇ＋１５ｎｇ）の大きなインク滴が吐出
され、大きなドット径が得られる。

【００３２】階調表現に関しては、ドットを形成しない
無ドットの場合（階調値１）、小ドットのみを形成する
場合（階調値２）、大ドットを形成する場合（階調値
３）の３パターンで記録紙上に記録ドットを形成すれ
ば、３階調のドット階調を行うことできる。なお、各階
調値を（００）、（０１）、（１０）のように２ビット
データで表すことができる。

【００３３】たとえば小さなインク滴のみを吐出する小
ドットの階調値２の場合は、スイッチ回路１６に対し
て、第１パルス発生時に同期させて「１」を印加させ、
第２パルス発生時は「０」を印加すれば、第１パルスの
みを圧電振動子１７に供給することができる。すなわ
ち、階調値２を示す２ビットのデータ（０１）を２ビッ
トデータ（１０）に翻訳（デコード）することにより、
第１パルスのみを圧電振動子１７に印加することがで
き、小ドットの階調値２を実現できる。またに、デコー
ドされた２ビットデータ（１１）をスイッチ回路１６に
印加すれば、第１パルスおよび第２パルスが圧電振動子
１７に印加され、これにより記録紙上に大小２発のイン
ク滴が続けて着弾し、各インクが混ざり合って実質的に
大ドットが形成され、階調値３を実現できる。さらに、
インク滴を吐出しない無ドットの階調値１の場合は、２
ビットデータ（００）をスイッチ回路１６に与えられ
ば、圧電振動子１７にはパルスが印加されないので、無
ドットの階調値１を実現できる。

【００３４】上記の各駆動パルスに割り当てられる１ビ
ットのデータがパルス選択信号に相当する。また、印字
データの生成は制御部６が行い、生成された印字データ
は出力バッファ４Ｃに記憶される。たとえば、大ドット
を記録する圧電振動子１７のスイッチ回路１６には２ビ
ットデータ（１１）を与えるように、制御部６が印字デ
ータを生成し、出力バッファ４Ｃに記憶するのである。

【００３５】次に、各２ビットの印字データをスイッチ
回路１６などに与える具体的構成について、図５の波形
図を参照して説明する。

【００３６】図１、図４および図５において、まず、出
力バッファ４Ｃには、制御部６により翻訳された２ビッ
トの印字データ（Ｄ１、Ｄ２）が記憶されている。ここ
で、Ｄ１は第１パルスの選択信号、Ｄ２は第２パルスの
選択信号である。この２ビットの印字データは、一記録
周期内に記録ヘッド１０の各ノズルに対応したスイッチ
回路１６に与えられる。

【００３７】具体的には、記録ヘッド１０のノズル数を
ｎ個とし、副走査方向のある位置における１番目のノズ
ルの印字データを（Ｄ１１、Ｄ２１）、２番目のノズル
の印字データを（Ｄ１２、Ｄ２２）のように表した場
合、シフトレジスタ１３には、全ノズルについての第１
パルス選択信号Ｄ１のデータ（Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１
３、・・・Ｄ１ｎ）がクロック信号に同期してシリアル
入力される。同様にして、全ノズルについての第２パル
ス選択信号Ｄ２のデータ（Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３、・
・・Ｄ２ｎ）が、一記録周期内でシフトレジスタ１３に
転送される。

【００３８】より具体的には、図５に示すように、目的
とする駆動パルスが発生するタイミングの前に、当該駆
動パルスを選択する印字データがシフトレジスタ１３に
転送される。そして、目的とするパルスの発生に同期さ
せて、シフトレジスタ１３にセットされた印字データを
ラッチ回路１４に転送して記憶させる。ラッチ回路１４
の印字データは、レベルシフタ１５により昇圧され、ス
イッチ回路１６に入力される。

【００３９】次に、駆動信号を構成する駆動パルスにつ
いて説明する。

【００４０】まず、小ドット用の第１パルスは、その電
圧値が中間電位Ｖｍからスタートし（ホールドパルス１
１１）、第１の最大電位ＶＰＳまで一定の勾配で上昇し
（ホールドパルス１１２）、第１の最大電位ＶＰＳを所
定時間だけ維持する（ホールドパルス１１３）。次に、
第１パルスは第１の最低電位ＶＬＳまで一定の勾配で下
降し（第１の信号／放電パルス１１４）、第１の最低電
位ＶＬＳを所定時間だけ維持する（第２の信号／ホール
ドパルス１１５）。

【００４１】そして、第１パルスの電圧値は第２の最大
電位ＶＰＬまで一定の勾配で再び上昇し（第３の信号／
充電パルス１１６）、第２の最大電位ＶＰを所定時間だ
け維持する（１１７）。その後、第１パルスは中間電位
Ｖｍまで一定の勾配で降下する（放電パルス１１８）。

【００４２】図３および図５において、充電パルス１１
２が圧電振動子１１７に印加されると、圧電振動子１７
は圧力発生室３２の容積を収縮させる方向に撓み、圧力
発生室３２内に正圧を発生させる。その結果、メニスカ
スはノズル開口２３から盛り上がる。

【００４３】充電パルス１１２で盛り上がったメニスカ
スは、ホールドパルス１１３が印加されている間、イン
ク表面張力により所定の周期の振動でノズル開口２３内
に戻る動きに転じる。

【００４４】次に、放電パルス１１４を印加すると、圧
電振動子１７は圧力発生室３２の容積を膨張させる方向
に撓み、圧力発生室３２に負圧が生じる。その結果、メ
ニスカスのノズル開口２３の内部に向かう動きが重畳さ
れて、メニスカスはノズル開口２３の内部に大きく引き
込まれる。このように、メニスカスがノズル開口２３の
内部に向かうタイミングで放電パルス１１４を印加する
ことにより、比較的小さな放電パルス１１４の電位差で
もメニスカスをノズル開口２３の内部に大きく引き込む
ことができる。このような状態は、ホールドパルス１１
５が印加されている間、保持される。

【００４５】次に、充電パルス１１６を印加すると、圧
力発生室３２に正圧が発生してメニスカスがノズル開口
２３から盛り上がる。このとき、メニスカスがノズル開
口２３の内部に大きく引き込まれた状態で、正圧方向の
圧力変化が発生するため、吐出されるインク滴は微小な
インク滴となる。

【００４６】放電パルス１１８は放電パルス１１４およ
び充電パルス１１６で励起されたメニスカスの振動を抑
えるためのパルスである。

【００４７】次に、大ドット用の第２パルスについて説
明する。

【００４８】第２パルスは、第１パルスに引き続いて中
間電位Ｖｍからスタートする（ホールドパルス１１
９）。第２の最低電位ＶＬＬまで一定の勾配で下降し
（放電パルス１２１）、第２の最低電位ＶＬＬを所定時
間だけ維持する（ホールドパルス１２２）。この第２パ
ルスの第２の最低電位ＶＬＬは第１パルスの最低電位Ｖ
ＬＳよりも高い。そして、第２パルスの電圧値は最大電
位ＶＰまで一定の勾配で上昇し（充電パルス１２３）、
第２の最大電位ＶＰＬを所定時間だけ維持する（ホール
ドパルス１２４）。その後、第２パルスは中間電位Ｖｍ
まで一定の勾配で下降する（放電パルス１２５）。

【００４９】放電パルス１２１を印加すると、前述のよ
うに、圧力発生室３２内に負圧が生じてメニスカスはノ
ズル開口２３の内部に引き込まれる。但し、放電パルス
１２１の電位差を、第１パルスの放電パルス１１４の電
位差よりも小さく設定することにより、第１パルスに比
してメニスカスがノズル開口２３の内部に大きく引き込
まれることはない。

【００５０】充電パルス１２３が印加されると、圧力発
生室３２の正圧が発生してメニスカスがノズル開口２３
から盛り上がる。このとき、メニスカスがノズル開口２
３の内部にそれほど引き込まれない状態で、正圧方向の
圧力変化が発生するため、吐出されるインク滴は第１パ
ルスに比して大きなインク滴となる。

【００５１】放電パルス１２５は、放電パルス１２１お
よび充電パルス１２３で励起されたメニスカスの振動が
ノズル開口２３の出口に向かうタイミングでメニスカス
をノズル開口２３の内部へ向かわせる。

【００５２】（小ドット化対策）このような波形の駆動
信号のうち、小ドット用の第１パルスについては、その
波形を図６（Ａ）に示すように最適化して、階調値２に
おけるインク滴の重量をさらに減らし、記録ドット径を
より小さくする。

【００５３】本形態では、図６（Ａ）に示すように、放
電パルス１１４の電位差ΔＶ１（圧力発生室３２の膨張
開始時における第１の信号と第２の信号との第１の電位
差）は、充電パルス１１６の電位差ΔＶ２（圧力発生室
３２の収縮終了時における第３の信号と第２の信号との
第２の電位差）よりも大きい。すなわち、第１の最大電
位ＶＰＳと第２の最大電位ＶＰＬとを比較すると、第１
の最大電位ＶＰＳの方が高い。たとえば、放電パルス１
１４の電位差ΔＶ１を１００％とすると、充電パルス１
１６の電位差ΔＶ２は８３％である。従って、本形態で
は、放電パルス１１４の電位差ΔＶ１が大きいので、イ
ンクのメニスカスはその分、ノズル開口２３から大きく
引き込まれた状態になり、ノズル開口２３の内部にイン
クの存在しない部分がある。従って、この状態から圧力
発生室３２を収縮させれば、インク滴を飛ばす速度が同
じでも、吐出されるインク滴の重量が少ない。また、充
電パルス１１６の電位差ΔＶ２が小さいので、圧力発生
室３２の収縮度合いが小さく、インクの吐出量も少な
い。

【００５４】このように、本形態では、小ドットの際に
は、ノズル開口２３においてインクのメニスカスを大き
く引き込んで、インクを小さく吐き出すので、インク滴
の重量を減らすことができる。それ故、階調値２におい
て記録ドット径をさらに小さくすることができ、表示品
位（解像度）の向上を図ることができる。

【００５５】［実施形態２］図７は、本形態のインクジ
ェット記録装置の機能ブロック図である。なお、本形態
のインクジェット記録装置の基本的な構成は、実施形態
１と同様なので、共通する機能を有する部分には、同一
の符合を付してそれらの説明を省略する。

【００５６】インクジェット記録装置において、温度変
化に伴ってインク粘度が変化して小ドットのときにイン
ク滴の重量が変動すると、その影響が記録品位に顕著に
現れる。そこで、本形態では、かかる温度変化に伴う表
示品位の低下を防止することを目的に、図７に示すよう
に、インクジェット記録装置のプリントコントローラ１
に対しては、まず、温度センサ９１およびＡＤ変換器９
２からなる温度検出手段９０が構成されている。この温
度検出手段９０の温度検出結果は温度補償手段９３に入
力され、この温度補償手段９３は、温度とインク粘度と
の関係に対応する温度補償条件が記憶されている温度補
償条件記憶手段９４から現在の温度に対応する補償条件
を設定する。次に、温度補償手段９３は、ここで設定し
た補償条件に基づいて、電源生成部８０での電源の生成
条件を最適化し、この最適化された電源に基づいて、駆
動信号発生回路８は、所定の駆動信号（小ドット用の第
１パルス）を発生させる。

【００５７】すなわち、本形態では、図８（Ａ）に示す
ように、温度補償手段９３は、現在温度が２５℃であれ
ば、放電パルス１１４の電位差ΔＶ１（圧力発生室３２
の膨張開始時における第１の信号と第２の信号との第１
の電位差）を１００％としたときに、充電パルス１１６
の電位差ΔＶ２（圧力発生室３２の収縮終了時における
第３の信号と第２の信号との第２の電位差）が８３％に
なるような電源を電源生成部８０で生成させる。

【００５８】これに対して、温度検出手段９０の温度検
出結果において、現在の温度が４０℃であったときに
は、インク粘度が小さくてインク滴の重量が多すぎるこ
とになるので、図８（Ｂ）に示すように、温度補償手段
９３は、放電パルス１１４の電位差ΔＶ１（圧力発生室
３２の膨張開始時における第１の信号と第２の信号との
第１の電位差）を１００％としたときに、充電パルス１
１６の電位差ΔＶ２（圧力発生室３２の収縮終了時にお
ける第３の信号と第２の信号との第２の電位差）が６６
％になるような電源（２５℃のときに最適であった第２
の最高電位ＶＰＬよりも低めの第２の最高電位ＶＰＬ′
に相当する電源）を電源生成部８０で生成させる。従っ
て、駆動信号発生回路８は、温度補償後の電源を用いて
充電パルス１１６およびホールドパルス１１７を発生さ
せる。それ故、現在の温度が４０℃のときには、インク
滴の重量が少なくなる方向に記録ヘッド１０の駆動条件
が自動的に設定変更されるので、インク滴の重量が多す
ぎる事態になるのを防止することができる。

【００５９】一方、温度検出手段９０の温度検出結果に
おいて、現在の温度が１０℃であったときには、インク
粘度が大きくてインク滴の重量が少なすぎることになる
ので、図８（Ｃ）に示すように、温度補償手段９３は、
放電パルス１１４の電位差ΔＶ１（圧力発生室３２の膨
張開始時における第１の信号と第２の信号との第１の電
位差）を１００％としたときに、充電パルス１１６の電
位差ΔＶ２（圧力発生室３２の収縮終了時における第３
の信号と第２の信号との第２の電位差）がたとえば１０
０％になるような電源（２５℃のときに最適であった第
２の最高電位ＶＰＬよりも高めの第２の最高電位ＶＰ
Ｌ″に相当する電源）を電源生成部８０で生成させ、そ
の電源に基づいて、駆動信号発生回路８は、所定の駆動
信号（小ドット用の第１パルス）を発生させる。

【００６０】すなわち、駆動信号発生回路８は、第１の
最高電位ＶＰＳに相当する電源を用いて充電パルス１１
６およびホールドパルス１１７を発生させる。その結
果、現在の温度が１０℃のときには、インク滴の重量が
多くなる方向に記録ヘッド１０の駆動条件が自動的に設
定変更されるので、インク滴の重量が少なすぎる事態に
なるのを防止することができる。

【００６１】このように、本形態では．温度検出手段９
０の温度検出結果に基づいて、温度が高いときには、放
電パルス１１４の電位差ΔＶ１（圧力発生室３２の膨張
開始時における第１の信号と第２の信号との第１の電位
差）と、充電パルス１１６の電位差ΔＶ２（圧力発生室
３２の収縮終了時における第３の信号と第２の信号との
第２の電位差）との差を拡大させ、温度が低いときには
放電パルス１１４の電位差ΔＶ１と充電パルス１１６の
電位差ΔＶ２との差を圧縮するので、小ドットの際の温
度補償を行うことができる。また、本形態では、あくま
で、第１の最高電位ＶＰＳよりも低い第２の最高電位Ｖ
ＰＬの設定を変えるので、第１の最高電位ＶＰＳを高め
ることがない。それ故、駆動電圧が高くなることがな
い。

【００６２】［その他の実施形態］なお、上記形態で
は、圧電振動子１７として撓み振動子型のＰＺＴを用い
たが、縦振動横効果のＰＺＴを用いてもよく、この縦振
動横効果のＰＺＴを用いた場合には、充電と放電とか入
れ代わることになる。また、圧力発生素子としては、圧
電振動子に限らず、磁歪素子などを用いてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
クジェット記録装置では、圧力発生室の膨張前後におけ
る駆動信号の電位差が大きいので、インクのメニスカス
はその分、ノズル開口から大きく引き込まれた状態にあ
る。従って、この状態から圧力発生室を収縮させるので
あれば、インク滴の重量が少ないので、記録ドット径を
小さくすることができる。また、圧力発生室の収縮前後
における電位差が小さいので、圧力発生室の収縮度合い
が小さい。それ故、インク滴の重量を一層少なくできる
ので、記録ドット径をさらに小さくすることができ、表
示品位の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記
録装置の機能ブロック図である。

【図２】図１に示すインクジェット記録装置の記録ヘッ
ド駆動回路の要部を示す回路図である。

【図３】図１に示すインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドの機械的構造を示す説明図である。

【図４】図１に示すインクジェット記録装置における駆
動波形と、吐出されるインク滴の大小関係などを示す説
明図である。

【図５】図１に示すインクジェット記録装置における駆
動パルスと印字データの転送タイミングなどとの関係を
示す説明図である。

【図６】（Ａ）は、図１に示すインクジェット記録装置
において小ドット用のインク滴を吐出するための駆動パ
ルスの波形図、（Ｂ）は、従来のインクジェット記録装
置の駆動パルスの波形図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係るインクジェット記
録装置の機能ブロック図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図７に示
すインクジェット記録装置において２５℃、４０℃、お
よび１０℃のときに小ドット用のインク滴を吐出するた
めの駆動パルスの波形図である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、インクジェット記録装置に
おいてインク滴を吐出するための駆動信号の波形図、お
よびこの波形に対応して起こるインクのメニスカスの動
きを示す説明図である。

【符号の説明】

６ 制御部 ８ 駆動信号発生回路 １０ 記録ヘッド １６ スイッチ回路 １７ 圧電振動子（圧力発生素子） ２３ ノズル開口 ３２ 圧力発生室 ８０ 電源生成部 ９０ 温度検出手段 ９１ 温度センサ ９２ ＡＤ変換器 ９３ 温度補償手段 ９４ 温度補償条件記憶手段 １１４ 放電パルス（第１の信号） １１５ ホールドパルス（第２の信号） １１６ 充電パルス（第３の信号） ΔＶ１ 圧力発生室の膨張開始時における第１の信号と
第２の信号との第１の電位差 ΔＶ２ 圧力発生室の収縮終了時における第３の信号と
第２の信号との第２の電位差

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズル開口の各々に対応する圧力
   発生素子を作動させることにより、前記ノズル開口に連
   通する圧力発生室を収縮させて当該ノズル開口からイン
   ク滴を吐出させるインクジェット記録装置の駆動方法に
   おいて、 前記圧力発生素子を作動させるための駆動信号には、少
   なくとも、前記圧力発生室を膨張させる第１の信号と、
   当該圧力発生室の膨張状態を保持する第２の信号と、当
   該膨張状態から前記圧力発生室を収縮させてインク滴を
   吐出させる第３の信号とを含み、 前記圧力発生室の膨張開始時における前記第１の信号と
   前記第２の信号との第１の電位差は、前記圧力発生室の
   収縮終了時における前記第３の信号と前記第２の信号と
   の第２の電位差よりも大きいことを特徴とするインクジ
   ェット記録装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、温度検出手段の温度
   検出結果に基づいて、温度が高いときには前記第１の電
   位差と前記第２の電位差との差を拡大させ、温度が低い
   ときには前記第１の電位差と前記第２の電位差との差を
   圧縮することを特徴とするインクジェット記録装置の駆
   動方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記温度検出手段の
   温度検出結果に基づいて前記圧力発生室の収縮終了時に
   おける前記第３の信号の電位を調整することにより、前
   記第１の電位差と前記第２の電位差との差を調整するこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置の駆動方法。