JPS6225060A - 記録用ヘツドの駆動方法 - Google Patents
記録用ヘツドの駆動方法Info
- Publication number
- JPS6225060A JPS6225060A JP16465485A JP16465485A JPS6225060A JP S6225060 A JPS6225060 A JP S6225060A JP 16465485 A JP16465485 A JP 16465485A JP 16465485 A JP16465485 A JP 16465485A JP S6225060 A JPS6225060 A JP S6225060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- ink
- volume
- chamber
- discharging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/205—Ink jet for printing a discrete number of tones
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、インクジェット記録装置に適用される記録用
ヘッドの駆動方法に関する。
ヘッドの駆動方法に関する。
[従来の技術]
従来、インクジェット記録装置に関しては、多くの方式
がある。これを大きく分けると、■連続噴射型、■イン
パルス型(オンデマンド型)、■静電吸引型の3つであ
る。
がある。これを大きく分けると、■連続噴射型、■イン
パルス型(オンデマンド型)、■静電吸引型の3つであ
る。
連続噴射型においては、連続的に吐出しているインクを
荷電、偏向させることによって記録を行うという原理の
ため、装置が複雑となり、インクの回収や清浄装置等も
必要となってくる。
荷電、偏向させることによって記録を行うという原理の
ため、装置が複雑となり、インクの回収や清浄装置等も
必要となってくる。
また、静電吸引型においては、その構造は比較的簡単で
あるが、高電圧を必要とし危険であり、しかも導電率等
のインク物性に制限が多い」二に周波数応答性も悪い。
あるが、高電圧を必要とし危険であり、しかも導電率等
のインク物性に制限が多い」二に周波数応答性も悪い。
ところが、オンデマンド型においては、必要なときだけ
圧電素子の圧力によってインク滴を吐出させるとともに
構造が非常に簡単であるので、記録装首として大いに期
待されている。
圧電素子の圧力によってインク滴を吐出させるとともに
構造が非常に簡単であるので、記録装首として大いに期
待されている。
次に記録装置における中間調表現方法について検討する
と、中間調表現としてはディザ法等のデジタル的なもの
と、記録ドツトサイズを変化させるアナログ的なものと
の2通りが考えられる。しかし、デジタル的中間調表現
法では、階調数を上げるために解像度を犠牲にしなけれ
ばならない。
と、中間調表現としてはディザ法等のデジタル的なもの
と、記録ドツトサイズを変化させるアナログ的なものと
の2通りが考えられる。しかし、デジタル的中間調表現
法では、階調数を上げるために解像度を犠牲にしなけれ
ばならない。
このため記録ドント勺イズを変化させて記録濃度を制御
するアナログ記録に期待が持たれている。
するアナログ記録に期待が持たれている。
ところが、従来のインクジェット記録装置でインク吐出
量を制御するのは非常に困難であった。
量を制御するのは非常に困難であった。
例えば連続噴射型では、インク吐出量を変化させること
は不可能である。また、静電吸引型では、アナログ的な
中間調表現が可能であるが階調幅を大きくすることが困
難である。さらに、オンデマンド型では、インク吐出量
を制御するのに圧電素子に印加するパルス電圧やパルス
幅を変化さセることによって行うが、このパルス波形の
変化だけでは階調幅を大きくすることは不可能であった
。
は不可能である。また、静電吸引型では、アナログ的な
中間調表現が可能であるが階調幅を大きくすることが困
難である。さらに、オンデマンド型では、インク吐出量
を制御するのに圧電素子に印加するパルス電圧やパルス
幅を変化さセることによって行うが、このパルス波形の
変化だけでは階調幅を大きくすることは不可能であった
。
このため、濃度の異なるインクを使い分けることによっ
て大きな階調幅を持たせるようにしたインクジェット記
録装置(特開昭53−102034号公報)や、異なっ
たノズル径を複数個設けることによって階調幅を持たせ
るようにしたインクジェット装置等が知られている。し
かし、これらの方法では装置が全体として大型化、複雑
化するためコストアップの原因となってしまう。
て大きな階調幅を持たせるようにしたインクジェット記
録装置(特開昭53−102034号公報)や、異なっ
たノズル径を複数個設けることによって階調幅を持たせ
るようにしたインクジェット装置等が知られている。し
かし、これらの方法では装置が全体として大型化、複雑
化するためコストアップの原因となってしまう。
一方、特公昭53−12138号公報に記載されている
ように、圧電素子で単にインクを加圧してインク滴を吐
出させる方法よりも、特開昭55−17589号公報に
記載されているように、いったんインク室容積を増加さ
せていわゆるメニスカスを後退させたあとインクを加圧
する方法のほうが小さなインク滴を吐出さゼることが可
能であるのみならず周波数応答性もすぐれていることが
知られている。
ように、圧電素子で単にインクを加圧してインク滴を吐
出させる方法よりも、特開昭55−17589号公報に
記載されているように、いったんインク室容積を増加さ
せていわゆるメニスカスを後退させたあとインクを加圧
する方法のほうが小さなインク滴を吐出さゼることが可
能であるのみならず周波数応答性もすぐれていることが
知られている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかし、この方法では第9図の(a)〜(d)に示すよ
うにメニスカス8が後退するので、記録ヘッドの内部に
そのまま空気9を取り込んでしまう危険性がある。さら
に、大きいインク滴を記録ヘッドから吐出さゼようとす
ると、メニスカスをさらに後退さゼなければならないの
で、その危険性はなお高まって階調幅の向上は望めなか
った。
うにメニスカス8が後退するので、記録ヘッドの内部に
そのまま空気9を取り込んでしまう危険性がある。さら
に、大きいインク滴を記録ヘッドから吐出さゼようとす
ると、メニスカスをさらに後退さゼなければならないの
で、その危険性はなお高まって階調幅の向上は望めなか
った。
そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑み、周波数応答
性、吐出安定性、インク吐出量の可変性に1■れたイン
クジェット記録を行うことができる記録用ヘットの駆動
方法を提供することにある。
性、吐出安定性、インク吐出量の可変性に1■れたイン
クジェット記録を行うことができる記録用ヘットの駆動
方法を提供することにある。
[問題点を解決するだめの手段]
かかる目的を達成するために、本発明は、圧電素子に′
電気信号を印加することによってインク室の容積を変化
させてオリフィスからインク滴を吐出させて記録さ七る
記録ヘッドの駆動方法において、圧電素子に印加させる
電気信号を、インク室の容積を増加させたのちにそのイ
ンク室の容積を急激に減少させることによってオリフィ
スからインク滴を吐出させるようなパルス波とし、イン
ク滴の吐出量に応じてインク室容積を増加ざゼている面
間を変更させるように前記パルス波を制御させるように
したものである。
電気信号を印加することによってインク室の容積を変化
させてオリフィスからインク滴を吐出させて記録さ七る
記録ヘッドの駆動方法において、圧電素子に印加させる
電気信号を、インク室の容積を増加させたのちにそのイ
ンク室の容積を急激に減少させることによってオリフィ
スからインク滴を吐出させるようなパルス波とし、イン
ク滴の吐出量に応じてインク室容積を増加ざゼている面
間を変更させるように前記パルス波を制御させるように
したものである。
[作 用]
すなわち、本発明は、圧電素子にインク室の容積を増加
させるための先行パルスを印加し、続いてインク室の容
積を急激に減少させるだめの吐出パルスを印加するとと
もにその吐出パルスのパルス幅および/またはパルス電
圧に応じて先行パルスのパルス幅を変化させるように制
御するようにしたものである。
させるための先行パルスを印加し、続いてインク室の容
積を急激に減少させるだめの吐出パルスを印加するとと
もにその吐出パルスのパルス幅および/またはパルス電
圧に応じて先行パルスのパルス幅を変化させるように制
御するようにしたものである。
[実施例コ
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
まず、本発明を完成するに際して、オンディマント型イ
ンクジェット記録装乙に適用される記録用−\ラドを用
意し、以下に述べるような実験を行った。
ンクジェット記録装乙に適用される記録用−\ラドを用
意し、以下に述べるような実験を行った。
この実験で使用した記録へ一2ドIJ、第1図に示すよ
うなものである。すなわち、記録ヘットは、たとえばガ
ラスノズルの先端を先細にさせてオリフィス1を形成さ
せたものに円筒ピエゾ(圧電素子)2を接着したもので
あって、記録ヘント内のインク室7にはフィルター4を
介してインクタンク6からインク供給路3を通ってイン
クが供給される。そして、このような構成における円筒
ピエゾ2に正のパルス電圧を駆動部5から印加すると、
そのパルス電圧に応じてオリフィス1からインク滴10
が吐出される。ここで、たとえばオリフィス径は50g
m 、インクの粘度は7 cp 、インクの表面張力は
50dyne/cmとする。
うなものである。すなわち、記録ヘットは、たとえばガ
ラスノズルの先端を先細にさせてオリフィス1を形成さ
せたものに円筒ピエゾ(圧電素子)2を接着したもので
あって、記録ヘント内のインク室7にはフィルター4を
介してインクタンク6からインク供給路3を通ってイン
クが供給される。そして、このような構成における円筒
ピエゾ2に正のパルス電圧を駆動部5から印加すると、
そのパルス電圧に応じてオリフィス1からインク滴10
が吐出される。ここで、たとえばオリフィス径は50g
m 、インクの粘度は7 cp 、インクの表面張力は
50dyne/cmとする。
次に、円筒ピエゾ2に印加する正のパルス′這圧は、急
激にインク室7を加圧し、その後に徐々に圧力をゆるめ
るような波形にすると、インク滴の速度も大きくしかも
吐出安定性も良好となるので、第2図に示すような波形
のパルス電圧とした。例えば第2図に示すように、パル
ス電圧を70V、そのパルス幅を10 p−secとし
た。
激にインク室7を加圧し、その後に徐々に圧力をゆるめ
るような波形にすると、インク滴の速度も大きくしかも
吐出安定性も良好となるので、第2図に示すような波形
のパルス電圧とした。例えば第2図に示すように、パル
ス電圧を70V、そのパルス幅を10 p−secとし
た。
さらに周波数応答性を良くするために、第2図で示した
パルス波形の前部に先行する負のパルス波形を亀ねて第
3図で示すような形態としたパルス波形が考えられる。
パルス波形の前部に先行する負のパルス波形を亀ねて第
3図で示すような形態としたパルス波形が考えられる。
このようなパルス波形にすると周波数応答性が良くなる
理由は、はじめに負圧になることによってインクタンク
6からインクを吸い込むので、インク滴吐出後のインク
の補、給厳が少なくて済むからだと考えられる。
理由は、はじめに負圧になることによってインクタンク
6からインクを吸い込むので、インク滴吐出後のインク
の補、給厳が少なくて済むからだと考えられる。
そこで、正のパルスの電圧等を一定とし、負のパルス電
圧または負のパルス幅を変化させて周波数応答性にかか
る実験を行い、第4図および第5図に示すような結果を
得た。この実験によれば、第4図および第5図に示すよ
うに負のパルス波のパルス′宅圧およびパルス幅が大き
いほど周波数応答性が良くなるという結果が得られた。
圧または負のパルス幅を変化させて周波数応答性にかか
る実験を行い、第4図および第5図に示すような結果を
得た。この実験によれば、第4図および第5図に示すよ
うに負のパルス波のパルス′宅圧およびパルス幅が大き
いほど周波数応答性が良くなるという結果が得られた。
従って、この実験結果は、パルス電圧およびパルス幅が
大きい程インク供給側からのインク吸い込み量が多いこ
との裏付(すとなるものである。それならば、インクの
吸い込み敬を、吐出させるインクの量の違いに合わせて
適正にした方が周波数応答性や吐出安定性が向上するは
ずである。そして、インクの吸込み量の調整には、パル
ス電圧制御およびパルス幅制御の2つの方法が考えられ
る。
大きい程インク供給側からのインク吸い込み量が多いこ
との裏付(すとなるものである。それならば、インクの
吸い込み敬を、吐出させるインクの量の違いに合わせて
適正にした方が周波数応答性や吐出安定性が向上するは
ずである。そして、インクの吸込み量の調整には、パル
ス電圧制御およびパルス幅制御の2つの方法が考えられ
る。
そこで、正のパルスの条件を一定に定め、負のパルス電
圧−メニスカス後退量の実験、および負のパルス幅−メ
ニスカス後退量の実験を行い、その実験結果を第6図お
よび第7図に示した。
圧−メニスカス後退量の実験、および負のパルス幅−メ
ニスカス後退量の実験を行い、その実験結果を第6図お
よび第7図に示した。
この実験結果によれば、図に示したように、パルス電圧
の変化に対し、メニスカス後退量最大値は直線的に大き
く変化するが、パルス幅の変化に対してはメニスカス後
退量最大値はある一定値で飽和状態となる。また、メニ
スカスが大yく後退すると、オリフィスから泡を取り込
みやすい。従って、これらの点を考慮すると、インクの
吸込み量を変化させるには、パルスの電圧値を制御させ
るよりもパルス幅を制御させる方がよいといえる。
の変化に対し、メニスカス後退量最大値は直線的に大き
く変化するが、パルス幅の変化に対してはメニスカス後
退量最大値はある一定値で飽和状態となる。また、メニ
スカスが大yく後退すると、オリフィスから泡を取り込
みやすい。従って、これらの点を考慮すると、インクの
吸込み量を変化させるには、パルスの電圧値を制御させ
るよりもパルス幅を制御させる方がよいといえる。
そこで、以上の実験結果等を考慮して行った実験例を本
発明の実施例および比較例として以下に説明する。
発明の実施例および比較例として以下に説明する。
実施例1
実施例1では、第1図に示した装置と粘度が7cp、表
面張力が50dyne/amであるインクを使用し、圧
電素子に印加する電気パルス波のうち正パルスのパルス
幅を10g5ec 、 Qのパルスの一1t 圧(If
fを一20Vとしてそのパルス幅を5〜204 sec
の間で以下のように変化させた。すなわち、正のパルス
の電圧値が大きいときは負のパルスのパルス幅を長くし
、逆に正のパルスの電圧値が小さいときは負のパルスの
パルス幅を短くしてインクの吐出量制御を行った。そし
て、この実験によって得られた結果を実施例1として第
8図に示した。
面張力が50dyne/amであるインクを使用し、圧
電素子に印加する電気パルス波のうち正パルスのパルス
幅を10g5ec 、 Qのパルスの一1t 圧(If
fを一20Vとしてそのパルス幅を5〜204 sec
の間で以下のように変化させた。すなわち、正のパルス
の電圧値が大きいときは負のパルスのパルス幅を長くし
、逆に正のパルスの電圧値が小さいときは負のパルスの
パルス幅を短くしてインクの吐出量制御を行った。そし
て、この実験によって得られた結果を実施例1として第
8図に示した。
比較例1
比較例1は、実施例1で使用した装置等を使用し、パル
ス幅が104b secの正のパルスのみを圧電素子に
印加するとともに、その正のパ」レスの′電圧値を変化
させることによって記録ヘッドから吐出されるインク吐
出量の制御を行った。そして、この実験によって得られ
た結果を比較例1として第8図に示した。
ス幅が104b secの正のパルスのみを圧電素子に
印加するとともに、その正のパ」レスの′電圧値を変化
させることによって記録ヘッドから吐出されるインク吐
出量の制御を行った。そして、この実験によって得られ
た結果を比較例1として第8図に示した。
比較例2
比較例2は、実施例1で使用した装置等を使用し、圧電
素子に印加するパルス波のうち正パルスのパルス幅を1
0 p−sec 、負のパルスの電圧値を一20Vとす
るとともにそのパルス幅を20 ALsecとした。そ
して、その正のパルスの電圧値を変化させることによっ
て記録ヘッドからのインク吐出量の制御を行った。この
実験によって得られた結果を、比較例2として第8図に
示した。
素子に印加するパルス波のうち正パルスのパルス幅を1
0 p−sec 、負のパルスの電圧値を一20Vとす
るとともにそのパルス幅を20 ALsecとした。そ
して、その正のパルスの電圧値を変化させることによっ
て記録ヘッドからのインク吐出量の制御を行った。この
実験によって得られた結果を、比較例2として第8図に
示した。
比較例3
比較例3は、実施例1で使用した装置等を使用し、圧電
素子に印加するパルス波のうち正パルスのパルス幅を1
0 p−sec、負のパルスの電圧値を一20vとする
とともにそのパルス幅を5g5ecとした。そして、そ
の正のパルスの電圧値を変化させることによって記録ヘ
ッドからのインク吐出量の制御を行った。この実験によ
って得られた結果を、比較例3として第8図に示した。
素子に印加するパルス波のうち正パルスのパルス幅を1
0 p−sec、負のパルスの電圧値を一20vとする
とともにそのパルス幅を5g5ecとした。そして、そ
の正のパルスの電圧値を変化させることによって記録ヘ
ッドからのインク吐出量の制御を行った。この実験によ
って得られた結果を、比較例3として第8図に示した。
次に、このような実験によって得られた実施例1および
比較例1〜3について第8図を参照して検討すると、以
下のようになる。すなわち、周波数応答性、吐出安定性
9階調性の全てに優れているのは実施例1のみであるこ
とがわかる。
比較例1〜3について第8図を参照して検討すると、以
下のようになる。すなわち、周波数応答性、吐出安定性
9階調性の全てに優れているのは実施例1のみであるこ
とがわかる。
なお、上述の例では、インク吐出量:の変化を正パルス
の電圧制御で行った場合について説明したが、これに代
えて正パルスのパルス幅制御によってインク吐出量を変
化させても、同様に本発明の効果は認められ階調性、周
波数応答性、吐出安定性は向上する。
の電圧制御で行った場合について説明したが、これに代
えて正パルスのパルス幅制御によってインク吐出量を変
化させても、同様に本発明の効果は認められ階調性、周
波数応答性、吐出安定性は向上する。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、圧電素子に電気
信号を印加することによってインク室の容積を変化させ
てオリフィスからインク滴を吐出させて記録させる記録
ヘッドの駆動方法において、圧電素子にインク室の容積
を増加させるための先行パルスを印加し、続いてインク
室の容積を急激に減少させるための吐出パルスを印加す
るとともにその吐出パルスのパルス幅および/またはパ
ルス電圧に応じて先行パルスのパルス幅を変化させるよ
うに制御するようにしたので、周波数応答性、吐出安定
性、階調性を飛躍的に向上させることができる。
信号を印加することによってインク室の容積を変化させ
てオリフィスからインク滴を吐出させて記録させる記録
ヘッドの駆動方法において、圧電素子にインク室の容積
を増加させるための先行パルスを印加し、続いてインク
室の容積を急激に減少させるための吐出パルスを印加す
るとともにその吐出パルスのパルス幅および/またはパ
ルス電圧に応じて先行パルスのパルス幅を変化させるよ
うに制御するようにしたので、周波数応答性、吐出安定
性、階調性を飛躍的に向上させることができる。
第1図は記録ヘッドの一例を示す図、
第2図および第3図はそれぞれ駆動パルス波形の一例を
示す図、 第4図は負のパルス電圧と周波数応答性との関係を示す
図、 第5図は負のパルス幅と周波数応答性との関係を示す図
、 第6図は負のパルス電圧とメニスカス後退量最大値との
関係を示す図。 第7図は負のパルス幅とメニスカス後退量最大値との関
係を示す図、 第8図は本発明の実施例と比較例の結果を示す図、 第9図はオリフィスから気泡を取り込む様子を示す図で
ある。 1・・・オリフィス、 2・・・円筒ピエゾ、 3・・・インク供給管、 4・・・フィルター、 5・・・駆動部、 6・・・インクタンク、 7・・・インク室。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 ′負のハ0ルス電丘(V) (ハ゛ルス中昌1014’;eC) 第7図
示す図、 第4図は負のパルス電圧と周波数応答性との関係を示す
図、 第5図は負のパルス幅と周波数応答性との関係を示す図
、 第6図は負のパルス電圧とメニスカス後退量最大値との
関係を示す図。 第7図は負のパルス幅とメニスカス後退量最大値との関
係を示す図、 第8図は本発明の実施例と比較例の結果を示す図、 第9図はオリフィスから気泡を取り込む様子を示す図で
ある。 1・・・オリフィス、 2・・・円筒ピエゾ、 3・・・インク供給管、 4・・・フィルター、 5・・・駆動部、 6・・・インクタンク、 7・・・インク室。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 ′負のハ0ルス電丘(V) (ハ゛ルス中昌1014’;eC) 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 圧電素子に電気信号を印加することによってインク室の
容積を変化させてオリフィスからインク滴を吐出させて
記録させる記録ヘッドの駆動方法において、 前記圧電素子に印加させる電気信号を、前記インク室の
容積を増加させたのちにそのインク室の容積を急激に減
少させることによって前記オリフィスからインク滴を吐
出させるパルス波とし、前記インク滴の吐出量に応じて
前記インク室容積を増加させている時間を変更させるよ
うに前記パルス波を制御させるようにしたことを特徴と
する記録用ヘッドの駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16465485A JPS6225060A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 記録用ヘツドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16465485A JPS6225060A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 記録用ヘツドの駆動方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6225060A true JPS6225060A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15797280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16465485A Pending JPS6225060A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 記録用ヘツドの駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6225060A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5221931A (en) * | 1988-04-26 | 1993-06-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for ink jet recording head and ink jet recording apparatus performing the method |
US5594476A (en) * | 1987-10-29 | 1997-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method of ink jet head and ink jet apparatus |
US6059394A (en) * | 1988-04-26 | 2000-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for ink jet recording head |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP16465485A patent/JPS6225060A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5594476A (en) * | 1987-10-29 | 1997-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method of ink jet head and ink jet apparatus |
US5221931A (en) * | 1988-04-26 | 1993-06-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for ink jet recording head and ink jet recording apparatus performing the method |
US6059394A (en) * | 1988-04-26 | 2000-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving method for ink jet recording head |
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