(57)【要約】  インクジェット記録装置において、ヘッド制御基板が、電圧Ｖ１且つパルス幅ＡＬの吐出パルスＰ１の終了時点より２ＡＬ後に吐出パルスと同極性の電圧Ｖ３（＜Ｖ１）のキャンセルパルスＣ１をヘッドに印加する第１の駆動波形信号と、電圧Ｖ１且つパルス幅ＡＬの吐出パルスＰ１１に続く吐出パルスＰ１２の終了時点より吐出パルスと同極性の電圧Ｖ２（＜Ｖ１）のキャンセルパルスＣ１１をヘッドに印加する第２の駆動波形信号と、を生成するように構成した。
2012081472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルと、前記ノズルと連通された圧力室と、当該圧力室内のインクに圧力を加えるための圧力発生手段と、を有し、付与される駆動波形信号に応じて前記圧力発生手段がインクに圧力を加えて前記ノズルよりインク滴を吐出する記録ヘッドと、
１滴のインク滴を吐出するための吐出パルスと、前記吐出パルスによる残響振動の影響を抑制するためのキャンセルパルスと、を含み、前記記録ヘッドに１画素に対して０〜２滴のインク滴を吐出させるための前記駆動波形信号を生成する駆動波形信号生成手段と、
を備え、
前記駆動波形信号生成手段は、前記記録ヘッドに１画素に対して１滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅が前記圧力室の固有振動周期の半周期を表すＡＬと等しい第１の吐出パルスと、前記第１の吐出パルスの終了時点より２ＡＬ後に印加され前記第１の吐出パルスと同極性である第１のキャンセルパルスと、を含む第１の駆動波形信号を生成し、前記記録ヘッドに１画素に対して２滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅がＡＬと等しい第２の吐出パルスと、前記第２の吐出パルスの終了時点よりＡＬ後に印加されパルス幅がＡＬと等しい第３の吐出パルスと、前記第３の吐出パルスの終了時点より印加され前記第３の吐出パルスと同極性である第２のキャンセルパルスと、を含む第２の駆動波形信号を生成し、
前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２とがＶ１＞Ｖ２の関係を満たし、前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とがＶ１＞Ｖ３の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと等しく、
前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記インクの粘度をＸ、Ｖ２／Ｖ１をＹ、Ｖ３／Ｖ１をＺとした場合に、前記Ｘと前記Ｙとの関係が次式（１）で表される曲線と次式（２）で表される曲線とで囲まれる領域内にあり、かつ、前記Ｘと前記Ｚとの関係が次式（３）で表される曲線と次式（４）で表される曲線とで囲まれる領域内にあることを特徴とするインクジェット記録装置。
Ｙ＝０．００１４Ｘ２−０．０５５Ｘ＋０．９１    ・・・  （１）
Ｙ＝−０．００３６Ｘ２＋０．０６Ｘ＋０．２１    ・・・  （２）
Ｚ＝０．００３Ｘ２−０．０７３Ｘ＋０．６２      ・・・  （３）
Ｚ＝−０．００５Ｘ２＋０．０９７Ｘ−０．０３    ・・・  （４）
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと一致せず、
前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＝Ｖ３の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
ノズルと、前記ノズルと連通された圧力室と、当該圧力室内のインクに圧力を加えるための圧力発生手段と、を有し、付与される駆動波形信号に応じて前記圧力発生手段がインクに圧力を加えて前記ノズルよりインク滴を吐出する記録ヘッドと、１滴のインク滴を吐出するための吐出パルスと、前記吐出パルスによる残響振動の影響を抑制するためのキャンセルパルスと、を含み、前記記録ヘッドに１画素に対して０〜２滴のインク滴を吐出させるための前記駆動波形信号を生成する駆動波形信号生成手段と、を備えたインクジェット記録装置による駆動波形信号生成方法であって、
前記記録ヘッドに１画素に対して１滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅が前記圧力室の固有振動周期の半周期を表すＡＬと等しく電圧がＶ１からなる第１の吐出パルスと、前記第１の吐出パルスの終了時点より２ＡＬ後に印加され前記第１の吐出パルスと同極性であり且つ電圧がＶ１より小さなＶ３からなる第１のキャンセルパルスと、を含む第１の駆動波形信号を前記駆動波形信号生成手段に生成させ、前記記録ヘッドに１画素に対して２滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅がＡＬと等しく電圧がＶ１からなる第２の吐出パルスと、前記第２の吐出パルスの終了時点よりＡＬ後に印加されパルス幅がＡＬと等しく電圧がＶ１からなる第３の吐出パルスと、前記第３の吐出パルスの終了時点より印加され前記第３の吐出パルスと同極性であり且つ電圧がＶ１より小さいＶ２からなる第２のキャンセルパルスと、を含む第２の駆動波形信号を前記駆動波形信号生成手段に生成させることを特徴とする駆動波形信号生成方法。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動波形信号生成方法において、
前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと等しく、
前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする駆動波形信号生成方法。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動波形信号生成方法において、
前記インクの粘度をＸ、Ｖ２／Ｖ１をＹ、Ｖ３／Ｖ１をＺとした場合に、前記Ｘと前記Ｙとの関係が次式（１）で表される曲線と次式（２）で表される曲線とで囲まれる領域内にあり、かつ、前記Ｘと前記Ｚとの関係が次式（３）で表される曲線と次式（４）で表される曲線とで囲まれる領域内にあることを特徴とする駆動波形信号生成方法。
Ｙ＝０．００１４Ｘ２−０．０５５Ｘ＋０．９１    ・・・  （１）
Ｙ＝−０．００３６Ｘ２＋０．０６Ｘ＋０．２１    ・・・  （２）
Ｚ＝０．００３Ｘ２−０．０７３Ｘ＋０．６２      ・・・  （３）
Ｚ＝−０．００５Ｘ２＋０．０９７Ｘ−０．０３    ・・・  （４）
【請求項８】
請求項５に記載の駆動波形信号生成方法において、
前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと一致せず、
前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＝Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする駆動波形信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及び駆動波形信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、インク滴を吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置では、印刷速度が１ｍ／ｓ且つ印字解像度が１２００ｄｐｉを実現するために、駆動周波数が１００ｋＨｚ（画素周期が１０ｕｓ）で且つ１画素周期内にインク滴を０又は１滴吐出する１００ｋＨｚバイナリ駆動方式で記録ヘッドを駆動する。
当該１００ｋＨｚバイナリ駆動方式では、インク滴を１滴吐出するための吐出パルスと、当該吐出パルスにより圧力室内に生ずる圧力波への残響振動の影響を抑制するためのキャンセルパルスと、を１画素周期内に含んだ駆動波形信号に応じて記録ヘッドが駆動させる。【０００３】
ここで、引き打ち方式でインク滴を吐出させる場合の、１００ｋＨｚバイナリ駆動方式に係る駆動波形信号を図１２ｉ；に、駆動波形信号に応じてインクを加圧する圧電素子等の圧力発生手段により生ずる圧力室内の圧力波形を図１２ｉｉ；に示す。なお、電圧Ｖ０は引き打ち方式に係る待機電圧を示す。また、図１２ｉｉ；において、インク滴を吐出させるための吐出パルスＰ１及びＰ２印加後の時刻Ｔ１及びＴ２はインク滴が吐出される時刻（正圧が最大となる時刻）を表し、実線はキャンセルパルスＣ１を印加した場合、破線はキャンセルパルスＣ１を印加しなかった場合の圧力波形をそれぞれ表す。つまり、図１２ｉｉ；に示すように、キャンセルパルスＣ１が印加されることで、吐出パルスＰ１による残響振動の影響が緩和されて、時刻Ｔ２における正圧が時刻Ｔ１と同程度にまで抑えられるため、吐出パルスＰ２に基づくインク滴の吐出速度を、吐出パルスＰ１に基づくインク滴の吐出速度と同じにすることができる。
ところで、この場合の画素周期は、図１２ｉ；に示すように、吐出パルスＰ１及びキャンセルパルスＣ１のパルス幅をＡＬ（ＡＬ：Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｌｅｎｇｔｈ，圧力室の固有振動周期の半周期）、吐出パルスの終了時点よりＡＬ後にキャンセルパルスＣ１を印加、キャンセルパルスＣ１を印加した後に次の画素周期の吐出パルスＰ２を印加するまでの間隔をＡＬ、とすると最短でも４ＡＬ必要となる。そのため、１００ｋＨｚバイナリ駆動方式を実現するため（記録ヘッドの駆動周波数が１００ｋＨｚに達するため）には、圧力室の固有振動周期が５ｕｓ以下（固有振動周波数が２００ｋＨｚ以上）でなくてはならない。
なお、パルス幅は、パルスの立ち下がりが開始した時間から立ち上がりが開始するまでの時間、又は、立ち上がりが開始した時間から立ち下がりが開始するまでの時間である。例えば、図１３に示す例の場合、幅Ｔ１、幅Ｔ３がパルス幅に相当する。【０００４】
そこで、周波数が５０ｋＨｚ（画素周期が２０ｕｓ）で且つ１画素周期内にインク滴を０〜２滴吐出する５０ｋＨｚ２ｄｐｄ駆動方式で記録ヘッドを駆動させる手法がある。【０００５】
例えば、２ｄｐｄ駆動方式を用いたインクジェット記録装置としては、各吐出パルスのパルス幅を圧力室の固有振動周期に同期させることで、効率よく且つ安定的で高速にインクを吐出可能にしたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２２９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のインクジェット記録装置によると、吐出パルスを圧力室の固有振動周期に同期させているため、吐出パルスが単純に繰り返し印加されていくと、１画素周期内にインク滴を２滴吐出する際、同一画素周期内の後の吐出パルスに基づくインク滴は、先の吐出パルスの影響によって吐出速度が増大するという問題がある。
さらに、特許文献１記載のインクジェット記録装置によると、図１２ｉｉ；の破線に示したとおり、ある画素周期内の吐出パルスに基づく残響振動が次の画素周期におけるインク滴の吐出速度に影響をもたらす。そして、当該残響振動の影響は、上記キャンセルパルスの印加により抑制することは可能であるが、図１２ｉ；に示す通り、従来のキャンセルパルスは、電圧が吐出パルスの電圧と待機電圧Ｖ０に対して逆極性であるように印加されるため、駆動波形信号全体で使用される電圧幅が広くなるという問題がある。【０００８】
そこで、本発明の課題は、１画素周期内にインク滴を０〜２滴吐出する際、１画素周期内の各インク滴及び各画素周期間のインク滴を略等しい吐出速度で吐出可能で、且つ使用する電圧幅を極力広げないインクジェット記録装置及び駆動波形信号生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、インクジェット記録装置であって、ノズルと、前記ノズルと連通された圧力室と、当該圧力室内のインクに圧力を加えるための圧力発生手段と、を有し、付与される駆動波形信号に応じて前記圧力発生手段がインクに圧力を加えて前記ノズルよりインク滴を吐出する記録ヘッドと、１滴のインク滴を吐出するための吐出パルスと、前記吐出パルスによる残響振動の影響を抑制するためのキャンセルパルスと、を含み、前記記録ヘッドに１画素に対して０〜２滴のインク滴を吐出させるための前記駆動波形信号を生成する駆動波形信号生成手段と、を備え、前記駆動波形信号生成手段は、前記記録ヘッドに１画素に対して１滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅が前記圧力室の固有振動周期の半周期を表すＡＬと等しい第１の吐出パルスと、前記第１の吐出パルスの終了時点より２ＡＬ後に印加され前記第１の吐出パルスと同極性である第１のキャンセルパルスと、を含む第１の駆動波形信号を生成し、前記記録ヘッドに１画素に対して２滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅がＡＬと等しい第２の吐出パルスと、前記第２の吐出パルスの終了時点よりＡＬ後に印加されパルス幅がＡＬと等しい第３の吐出パルスと、前記第３の吐出パルスの終了時点より印加され前記第３の吐出パルスと同極性である第２のキャンセルパルスと、を含む第２の駆動波形信号を生成し、前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２とがＶ１＞Ｖ２の関係を満たし、前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とがＶ１＞Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする。【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと等しく、
前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする。【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記インクの粘度をＸ、Ｖ２／Ｖ１をＹ、Ｖ３／Ｖ１をＺとした場合に、前記Ｘと前記Ｙとの関係が次式（１）で表される曲線と次式（２）で表される曲線とで囲まれる領域内にあり、かつ、前記Ｘと前記Ｚとの関係が次式（３）で表される曲線と次式（４）で表される曲線とで囲まれる領域内にあることを特徴とする。
Ｙ＝０．００１４Ｘ２−０．０５５Ｘ＋０．９１    ・・・  （１）
Ｙ＝−０．００３６Ｘ２＋０．０６Ｘ＋０．２１    ・・・  （２）
Ｚ＝０．００３Ｘ２−０．０７３Ｘ＋０．６２      ・・・  （３）
Ｚ＝−０．００５Ｘ２＋０．０９７Ｘ−０．０３    ・・・  （４）【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと一致せず、前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＝Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする。【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、ノズルと、前記ノズルと連通された圧力室と、当該圧力室内のインクに圧力を加えるための圧力発生手段と、を有し、付与される駆動波形信号に応じて前記圧力発生手段がインクに圧力を加えて前記ノズルよりインク滴を吐出する記録ヘッドと、１滴のインク滴を吐出するための吐出パルスと、前記吐出パルスによる残響振動の影響を抑制するためのキャンセルパルスと、を含み、前記記録ヘッドに１画素に対して０〜２滴のインク滴を吐出させるための前記駆動波形信号を生成する駆動波形信号生成手段と、を備えたインクジェット記録装置による駆動波形信号生成方法であって、前記記録ヘッドに１画素に対して１滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅が前記圧力室の固有振動周期の半周期を表すＡＬと等しく電圧がＶ１からなる第１の吐出パルスと、前記第１の吐出パルスの終了時点より２ＡＬ後に印加され前記第１の吐出パルスと同極性であり且つ電圧がＶ１より小さなＶ３からなる第１のキャンセルパルスと、を含む第１の駆動波形信号を前記駆動波形信号生成手段に生成させ、前記記録ヘッドに１画素に対して２滴のインク滴を吐出させる場合、１画素周期内に、パルス幅がＡＬと等しく電圧がＶ１からなる第２の吐出パルスと、前記第２の吐出パルスの終了時点よりＡＬ後に印加されパルス幅がＡＬと等しく電圧がＶ１からなる第３の吐出パルスと、前記第３の吐出パルスの終了時点より印加され前記第３の吐出パルスと同極性であり且つ電圧がＶ１より小さいＶ２からなる第２のキャンセルパルスと、を含む第２の駆動波形信号を前記駆動波形信号生成手段に生成させることを特徴とする。【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の駆動波形信号生成方法において、前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと等しく、前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする。【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の駆動波形信号生成方法において、前記インクの粘度をＸ、Ｖ２／Ｖ１をＹ、Ｖ３／Ｖ１をＺとした場合に、前記Ｘと前記Ｙとの関係が次式（１）で表される曲線と次式（２）で表される曲線とで囲まれる領域内にあり、かつ、前記Ｘと前記Ｚとの関係が次式（３）で表される曲線と次式（４）で表される曲線とで囲まれる領域内にあることを特徴とする。
Ｙ＝０．００１４Ｘ２−０．０５５Ｘ＋０．９１    ・・・  （１）
Ｙ＝−０．００３６Ｘ２＋０．０６Ｘ＋０．２１    ・・・  （２）
Ｚ＝０．００３Ｘ２−０．０７３Ｘ＋０．６２      ・・・  （３）
Ｚ＝−０．００５Ｘ２＋０．０９７Ｘ−０．０３    ・・・  （４）【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の駆動波形信号生成方法において、前記第１のキャンセルパルスのパルス幅がＡＬと一致せず、前記各吐出パルスの電圧Ｖ１と前記第２のキャンセルパルスの電圧Ｖ２と前記第１のキャンセルパルスの電圧Ｖ３とが、Ｖ１＞Ｖ２＝Ｖ３の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、本発明は、１画素周期内にインク滴を０〜２滴吐出する際、１画素周期内の各インク滴及び各画素周期間のインク滴を略等しい吐出速度で吐出可能で、且つ使用する電圧幅を極力広げないインクジェット記録装置及び駆動波形信号生成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に備わるヘッドの断面図である。
【図３】図１のインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る駆動波形信号を例示する図であり、ｉ；が第１の駆動波形信号、ｉｉ；が第２の駆動波形信号をそれぞれ表す。
【図５】本実施形態に係る第１の駆動波形信号に基づいてヘッドが駆動した場合の圧力室の圧力波の波形を例示する図である。
【図６】本実施形態に係る第２の駆動波形信号に基づいてヘッドが駆動した場合の圧力室の圧力波の波形を例示する図である。
【図７Ａ】インクの粘度が５（ｃｐ）であって、本実施形態に係る記録ヘッドを第１の駆動波形信号又は第２の駆動波形信号に基づいて駆動させる場合の各電圧の電圧比と液滴速度の変化量との関係性を表した図である。
【図７Ｂ】インクの粘度が１０（ｃｐ）であって、本実施形態に係る記録ヘッドを第１の駆動波形信号又は第２の駆動波形信号に基づいて駆動させる場合の各電圧の電圧比と液滴速度の変化量との関係性を表した図である。
【図７Ｃ】インクの粘度が１５（ｃｐ）であって、本実施形態に係る記録ヘッドを第１の駆動波形信号又は第２の駆動波形信号に基づいて駆動させる場合の各電圧の電圧比と液滴速度の変化量との関係性を表した図である。
【図８Ａ】粘度と電圧比（電圧Ｖ２／電圧Ｖ１）との対応関係を表す近似曲線及び近似曲線で囲まれた領域を例示する図である。
【図８Ｂ】粘度と電圧比（電圧Ｖ３／電圧Ｖ１）との対応関係を表す近似曲線及び近似曲線で囲まれた領域を例示する図である。
【図９Ａ】キャンセルパルスを印加しない３画素周期に亘る第１の駆動波形信号について、０〜５０（ｋＨｚ）までの各駆動周波数に対するインク滴の吐出速度を調べた実験結果を表した図である。
【図９Ｂ】キャンセルパルスを印加しない３画素周期に亘る第２の駆動波形信号について、０〜５０（ｋＨｚ）までの各駆動周波数に対するインク滴の吐出速度を調べた実験結果を表した図である。
【図９Ｃ】キャンセルパルスを印加しない第１の駆動波形信号と、キャンセルパルスを印加しない第２の駆動波形信号の３画素周期に亘る駆動波形信号を表した図である。ｉ；が第１の駆動波形信号、ｉｉ；が第２の駆動波形信号をそれぞれ表す。
【図１０Ａ】キャンセルパルスを印加した３画素周期に亘る第１の駆動波形信号について、０〜５０（ｋＨｚ）までの各駆動周波数に対するインク滴の吐出速度を調べた実験結果を表した図である。
【図１０Ｂ】キャンセルパルスを印加した３画素周期に亘る第２の駆動波形信号について、０〜５０（ｋＨｚ）までの各駆動周波数に対するインク滴の吐出速度を調べた実験結果を表した図である。
【図１０Ｃ】キャンセルパルスを印加した第１の駆動波形信号と、キャンセルパルスを印加した第２の駆動波形信号の３画素周期に亘る駆動波形信号を表した図である。ｉ；が第１の駆動波形信号、ｉｉ；が第２の駆動波形信号をそれぞれ表す。
【図１１】図４に示す駆動波形信号の変形例を例示する図であり、ｉ；が第１の駆動波形信号、ｉｉ；が第２の駆動波形信号をそれぞれ表す。
【図１２】従来の駆動波形信号と、当該駆動波形信号に基づいてヘッドが駆動した場合の圧力室の圧力波を例示する図であり、ｉ；が駆動波形信号を、ｉｉ；が圧力波の波形をそれぞれ表す。
【図１３】パルス幅を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態１について、図１〜図１１を参照して説明する。
【００２０】
インクジェット記録装置１は、いわゆるラインヘッド方式のインクジェット記録装置である。当該インクジェット記録装置１は、図１に示すように、周面に巻回された長尺状の記録媒体１０を巻き出す巻き出しロール１０Ａと、巻き出しロール１０Ａより巻き出される記録媒体１０を巻き取る巻き取りロール１０Ｂと、巻き出しロール１０Ａと巻き取りロール１０Ｂとの間に配設されたバックロール２０と、インクを記録媒体１０に向けて吐出するためのインクジェットヘッド部３０と、インクジェットヘッド部３０にインクを供給する中間タンク４０と、送液ポンプ６０で中間タンク４０へと供給されるインクを貯留する貯留タンク５０と、記録媒体１０に吐出されたインクを当該記録媒体１０に定着させる定着機構７０と、を含んで構成される。
【００２１】
巻き出しロール１０Ａ，巻き取りロール１０Ｂ，バックロール２０は、軸回りに回転可能な円柱形状からなる部材である。
巻き出しロール１０Ａは、周面に記録媒体１０を幾重にも亘って巻回する。当該巻き出しロール１０Ａは、モーター等の図示しない駆動手段によって回転することで、記録媒体１０を図１に示すＸの方向へ繰り出して搬送する。巻き取りロール１０Ｂは、巻き出しロール１０Ａより巻き出される記録媒体１０を周面に巻き取る。
バックロール２０は、巻き出しロール１０Ａにより搬送される記録媒体１０を周面の一部に巻き付けて支持するとともに、当該記録媒体１０を巻き取りロール１０Ｂへ向けて搬送する。
【００２２】
インクジェットヘッド部３０は、バックロール２０近傍に配設され、記録媒体１０に向けてインクをインク滴として吐出し、画像データに基づく画像形成を行う。当該インクジェットヘッド部３０は、インク滴を吐出する記録ヘッド３１を有する。ここで、インクジェットヘッド部３０は、一の記録ヘッド３１で吐出できる吐出幅が記録ヘッド３１の外形寸法よりも狭いので、隙間なく吐出するために複数の記録ヘッド３１を記録媒体１０の上面に対して千鳥配置している。
【００２３】
各記録ヘッド３１は、図２に示すように、中間タンク４０より供給されるインクを内部に貯留するインク室３２と、インク室３２内のインクを下方へ搬送する孔部３３と、孔部３３と連通され当該孔部３３を介してインクが供給される圧力室３４と、圧力室３４の上面を覆う振動板３５と、振動板３５の上部に配設された圧電素子３６（圧力発生手段）と、圧電素子３６の上面及び下面に位置する２つの電極３７，３８と、圧力室３４の下面と連通され当該圧力室３４内のインクをインク滴として吐出する複数のノズル３９と、を含んで構成される。ここで、孔部３３〜電極３８は、各ノズル３９に応じて各々設けられる。
【００２４】
インク室３２は、後述するインクチューブ４３を介して中間タンク４０より供給されるインクを貯留する。孔部３３は、インク室３２の下面と圧力室３４の側面とを連接する孔であり、インク室３２内のインクを圧力室３４へと搬送する。
圧力室３４は、孔部３３を介して供給されるインクを内部に貯留する。当該圧力室３４は、上面が振動板３５に覆われ且つ下面がノズル３９と連接される。そして、圧力室３４は、振動板３５の振動に応じて内部に貯留するインクに圧力を付与して、当該インクをノズル３９へと押し出す。振動板３５は、圧電素子３６（電極３８）と圧力室３４との間に配設され、圧力室３４の上面に接合されている。当該振動板３５は、圧電素子３６の変形に応じて振動し、圧力室３４内に圧力波を伝播させる。
圧電素子３６は、ＰＺＴ(チタン酸ジルコン酸鉛)からなる。当該圧電素子３６は、上下を電極３７，３８に挟まれた位置に配設され、電極３７，３８間の電位差に応じて変形し、振動板３２を振動させるためのアクチュエータである。ここで、電極３７，３８のうち、電極３７は、後述する記録ヘッド３１ごとに（各記録ヘッド３１に備わる圧電素子３６単位で）設けられる駆動回路２００に備わる個別電極であり、電極３８は、各記録ヘッド３１について共有される共通電極である。
ノズル３９は、圧力室３４により押し出されたインクをインク滴として吐出させる。
【００２５】
中間タンク４０は、貯留タンク５０より供給されるインクを一時的に貯留する。当該中間タンク４０は、複数のインクチューブ４３と接続され、記録ヘッド３１におけるインクの背圧を調整して、各記録ヘッド３１へとインクを供給する。
貯留タンク５０は、供給管５１を介して中間タンク４０へ供給するインクを貯留する。そして、当該インクは、供給管５１の途中に配設された送液ポンプ６０によって汲み上げられる。
定着機構７０は、インクジェットヘッド部３０により吐出されたインクを記録媒体１０に定着させる。当該定着機構７０は、吐出されたインクを記録媒体１０に加熱定着するためのヒータや、吐出されたインクにＵＶ（紫外線）を照射することによりインクを硬化させるためのＵＶランプ等で構成される。
【００２６】
次いで、インクジェット記録装置１の制御構成を、図３に示すブロック図を用いて説明する。
【００２７】
インクジェット記録装置１は、図３に示すように、制御部１００と、当該制御部１００に接続された、定着機構７０と、通信インターフェース部８０と、モータードライバー９０と、モーターＭと、駆動回路２００と、駆動回路２００に接続された記録ヘッド３１と、を含んで構成される。ここで、定着機構７０と記録ヘッド３１については、先に述べた通りであるので、説明を省略する。
【００２８】
通信インターフェース部８０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して制御部１００がホストコンピューターと通信を行うためのインターフェースである。
通信インターフェース部８０は、例えば、ホストコンピューターから送信される画像データを受信して、制御部１００へと当該画像データを送信する。
【００２９】
モータードライバー９０は、モーターＭを駆動制御するためのドライバーである。ここで、モーターＭは、例えば、記録ヘッド３１を主走査方向に沿って移動させるためのモーターである。
【００３０】
制御部１００は、システムコントローラー１１０と、ヘッド制御基板１２０（駆動波形信号生成手段）と、エンコーダー１３０と、を含んで構成される。
【００３１】
システムコントローラー１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、画像メモリ、等から構成され、ＲＯＭ中のプログラムを実行することでインクジェット記録装置１の動作全般を統括制御する。具体的には、システムコントローラー１１０は、ホストコンピューターとの間の通信制御、画像メモリの読み書き制御、モータードライバー９０を介したモーターＭの駆動制御、定着機構７０に対する定着動作の動作制御等を行う。
【００３２】
ヘッド制御基板１２０は、ホストコンピューターから受信した画像データを記憶するためのページメモリ、記録媒体１０に記録する際に副走査方向に一列に並べて記録される各画素の画像データを記憶するラインメモリ、記録ヘッド３１を駆動させるための駆動波形信号を生成するための駆動波形信号生成回路等を含んで構成される。当該ヘッド制御基板１２０は、システムコントローラー１１０から出力される指示信号の下、駆動波形信号生成回路を用いて記録ヘッド３１の駆動波形信号を生成する駆動波形信号生成手段として機能する。
【００３３】
エンコーダー１３０は、モーターＭの駆動制御用のロータリエンコーダー等であり、カウントしたパルス数をヘッド制御基板１２０に出力する。
【００３４】
駆動回路２００は、ヘッド制御基板１２０により生成される駆動波形信号に基づいて各記録ヘッド３１を駆動させるための回路である。
具体的には、駆動回路２００は、前述の記録ヘッド３１ごとに設けられた個別電極である電極３７と、共通電極である電極３８と、を含む。そして、当該電極３７と電極３８とは圧電素子３６の上下を挟むように配設される。また、駆動回路２００は、圧電素子３６に印加する後述の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３からなる３つの電圧（電極３７と電極３８間の電位差）を発生させるための複数の電源や、当該３つの電圧のうち使用する電圧を切換えるための複数のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備える。そのため、駆動回路２００は、ヘッド制御基板１２０により生成される駆動波形信号が入力されると、入力された駆動波形信号に応じて圧電素子３６に印加する電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を適宜に切換えることで、記録ヘッド３１を駆動させることができる。
【００３５】
（駆動波形信号について）
次いで、ヘッド制御基板１２０が記録ヘッド３１を駆動させるために生成する駆動波形信号について説明する。ここで、ヘッド制御基板１２０は、１画素周期内に０〜２滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させる２ｄｐｄ（ｄｒｏｐ  ｐｅｒ  ｄｏｔ）駆動方式で記録ヘッド３１を駆動させるための駆動波形信号（第１の駆動波形信号、第２の駆動波形信号）を生成する。そして、第１の駆動波形信号は、１画素周期内に１滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させる場合にヘッド制御基板１２０が生成する駆動波形信号であり、第２の駆動波形信号は、１画素周期内に２滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させる場合にヘッド制御基板１２０が生成する駆動波形信号である。なお、図４は、ヘッド制御基板１２０の生成する駆動波形信号を説明するための図であり、図４ｉ；は第１の駆動波形信号を、図４ｉｉ；は第２の駆動波形信号を、それぞれ表す。また、図４ｉ；、ｉｉ；に示す第１の駆動波形信号及び第２の駆動波形信号は、記録ヘッド３１の待機時の電圧を表す待機電圧Ｖ０を基準として、引き打ち方式にてインク滴を吐出させるための記録ヘッド３１の駆動波形信号である。
ここで、後述するようにＶ１、Ｖ２、Ｖ３は、それぞれ吐出パルス、第２のキャンセルパルス、第１のキャンセルパルスの電圧である。
ここで、電圧とは、各パルスの電位と、待機時の電位Ｖ０との電位差の絶対値であり、各パルスの極性とは電位差の極性である。
図４に示すように吐出パルスの電位をＶ１‘、第１のキャンセルパルスの電位をＶ３‘、第２のキャンセルパルスの電位をＶ２‘としたとき、
電圧Ｖ１＝｜Ｖ１‘―Ｖ０｜
電圧Ｖ２＝｜Ｖ２‘―Ｖ０｜
電圧Ｖ３＝｜Ｖ３‘―Ｖ０｜
となる。
また、吐出パルス、第１のキャンセルパルス、第２のキャンセルパルスの極性が同じであるとは、Ｖ１‘―Ｖ０、Ｖ２‘―Ｖ０、Ｖ３‘―Ｖ０がいずれも同じ極性（正または負のいずれか）であることを意味する。図４の例では、吐出パルス、第１のキャンセルパルス、第２のキャンセルパルスの極性はいずれも負であり、図１２の従来例では、吐出パルスＰ１の極性は負であるが、キャンセルパルスＣ１の極性は正である。
なお、本発明は引き打ち方式に限定されるものではなく、押し打ち方式であってもよい。図４の例で押し打ちの場合、吐出パルス、第１のキャンセルパルス、第２のキャンセルパルスの極性はいずれも正となる。
【００３６】
第１の駆動波形信号は、図４ｉ；に示すように、１画素周期内に、電圧Ｖ１（｜Ｖ１‘―Ｖ０｜）からなる吐出パルスＰ１（第１の吐出パルス）と、電圧Ｖ３（｜Ｖ３‘―Ｖ０｜）からなるキャンセルパルスＣ１（第１のキャンセルパルス）と、を含む。ここで、１画素周期は、吐出パルスＰ１の開始時点から吐出パルスＰ２（第１の吐出パルス）の開始時点までの区間を指し、４ＡＬ＋Ｓ１（ＡＬ：圧力室３４の固有振動周期の半周期）の時間長からなる。また、電圧Ｖ１と電圧Ｖ３とはＶ１＞Ｖ３を満たす。
【００３７】
吐出パルスＰ１は、記録ヘッド３１に安定した吐出特性でインク滴を吐出させるため、パルス幅が圧力室３４の固有振動周期に基づいてＡＬと等しくなるように設定された記録ヘッド３１の駆動パルスである。そして、図４ｉ；及び図５に示すように、吐出パルスＰ１が記録ヘッド３１（圧電素子３６）に印加された場合、電位がＶ０よりＶ０−Ｖ１へと低下する過程で、圧電素子３６によって圧力室３４には負圧の圧力波が作用してインクが圧力室３４内に引き込まれる。その後、電位がＶ０−Ｖ１からＶ０へと上昇すると、圧力室３４には正圧の圧力波が作用してインクが圧力室３４より押し出される。その結果、圧力室３４内のインクは、図５に示す時刻Ｔ１の時点で、１滴のインク滴として圧力室３４の下面に連通されたノズル３９より吐出される。
【００３８】
キャンセルパルスＣ１は、吐出パルスＰ１によって圧力室３４内に発生する圧力波の残響振動の影響を抑制するために記録ヘッド３１に印加されるパルスであり、パルス幅はＡＬに設定される。当該キャンセルパルスＣ１は、図４ｉ；に示すように、吐出パルスＰ１の終了時点より２ＡＬ後に印加される。
【００３９】
ここで、第１の駆動波形信号に基づいて記録ヘッド３１が駆動する際、吐出パルスＰ１が記録ヘッド３１に印加された場合、上述の通り、圧力室３４には負圧の圧力波が作用した後正圧の圧力波が作用し、時刻Ｔ１でインク滴が吐出される。そして、仮にキャンセルパルスＣ１が印加されない場合、図５の破線で示すように、吐出パルスＰ１の印加に基づく残響振動の影響により、次の画素周期の時刻Ｔ２で吐出パルスＰ２によって吐出されるインク滴の吐出速度は、時刻Ｔ１で吐出されるインク滴の吐出速度よりも小さくなる。
そこで、図１２ｉ；で示したように、仮に吐出パルスＰ１の終了時点よりＡＬ後にキャンセルパルスＣ１を印加する場合、圧力室３４内には負圧の圧力波が作用するので、残響振動の影響を抑制するためには、キャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３を、吐出パルスＰ１の電圧Ｖ１と逆極性にする必要がある。このような場合、第１の駆動波形信号全体における電圧幅が広くなってしまう。
そのため、上述の通り、キャンセルパルスＣ１を吐出パルスＰ１の終了時点より２ＡＬ後に印加することで、圧力室３４内に正圧の圧力波が作用する時間にキャンセルパルスＣ１を印加することになり、電圧Ｖ３を吐出パルスＰ１の電圧Ｖ１と同極性にできるので、第１の駆動波形信号全体における電圧幅を狭くできる。
そして、図５の実線に示すように、当該キャンセルパルスＣ１が記録ヘッド３１に印加されると、時刻Ｔ１及びＴ２に示すように、各画素周期におけるインク滴の吐出速度（圧力）は、残響振動の影響が抑制されて概ね等しいものとなる。
【００４０】
第２の駆動波形信号は、図４ｉｉ；に示すように、１画素周期内に、吐出パルスＰ１と等しい電圧Ｖ１からなる吐出パルスＰ１１，Ｐ１２（第２の吐出パルス，第３の吐出パルス）と、電圧Ｖ２（｜Ｖ２‘―Ｖ０｜）からなるキャンセルパルスＣ１１（第２のキャンセルパルス）と、を含む。ここで、１画素周期は、吐出パルスＰ１１の開始時点から吐出パルスＰ２１（第２の吐出パルス）の開始時点までの区間を指し、第１の駆動波形信号と同じく４ＡＬ＋Ｓ２（＝Ｓ１）の時間長からなる。また、電圧Ｖ２と電圧Ｖ３とはＶ２＞Ｖ３を満たす。
【００４１】
吐出パルスＰ１１，Ｐ１２は、それぞれ、１滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させるための駆動パルスであり、パルス幅がＡＬに設定される。そして、第２の駆動波形信号では、１画素周期内において、吐出パルスＰ１１の終了時点よりＡＬ後に吐出パルスＰ１２が印加される。ここで、当該吐出パルスＰ１１により吐出されるインク滴と吐出パルスＰ１２により吐出されるインク滴との吐出後の初速度は等しいものの、空気抵抗による減速の度合いは当該吐出パルスＰ１１により吐出されるインク滴の方がより大きい。つまり、吐出パルスＰ１１により吐出されるインク滴が空気抵抗により減速する一方で、吐出パルスＰ１２により吐出されるインク滴は、吐出パルスＰ１１により吐出されるインク滴が先行しているために空気抵抗が相対的に少なくなり、減速の度合いが小さくなる。そのため、当該吐出パルスＰ１１により吐出されるインク滴と吐出パルスＰ１２により吐出されるインク滴は、各々が記録ヘッド３１より吐出された後に吐出パルスＰ１２により吐出されるインク滴が吐出パルスＰ１１により吐出されるインク滴に追いつくことで合体して一体となり、同じ画素に対する１つのインク滴として記録紙上に着弾する。
【００４２】
キャンセルパルスＣ１１は、圧力室３４内に発生する圧力波の残響振動の影響を抑制するために記録ヘッド３１に印加されるパルスであり、パルス幅はＡＬに設定される。また、キャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１と同極性であり、キャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ３よりも待機電圧Ｖ０に対する電位差が大きい。当該キャンセルパルスＣ１１は、図４ｉｉ；に示すように、吐出パルスＰ１２の終了時点より印加される。したがって、キャンセルパルスＣ１１が印加されるタイミングは、キャンセルパルスＣ１が印加されるタイミングと等しくなる。
【００４３】
ところで、キャンセルパルスＣ１１が印加されずに時刻Ｔ１２にて吐出パルスＰ１２が記録ヘッド３１に印加された場合、図６の破線に示すように、吐出パルスＰ１２の印加に基づく残響振動の影響により、次の画素周期の時刻Ｔ２１で吐出パルスＰ２１によって吐出されるインク滴の吐出速度は、時刻Ｔ１２で吐出パルスＰ１２によって吐出されるインク滴の吐出速度よりも小さくなる。特に、図５に示す第１の駆動波形信号に基づいて記録ヘッド３１が駆動した場合の、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２までの時間間隔よりも、時刻Ｔ１２〜時刻Ｔ２１までの時間間隔の方が短いため、吐出パルスＰ２１によって吐出されるインク滴への残響振動の影響はより強くなる。しかしながら、上述の通り、第２の駆動波形信号には、キャンセルパルスＣ１と同様に残響振動の影響を抑えるキャンセルパルスＣ１１が印加されており、且つ当該キャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２は、キャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３よりも大きく設定されているので、残響振動の影響は十分に抑制される。このようにＶ２＞Ｖ３の関係にすると、残響振動の影響を抑制する効果を高められるため好ましい。
さらに、キャンセルパルスＣ１１が印加されなかった場合、吐出パルスＰ１２によって吐出されるインク滴の吐出速度は、図６の破線で示すように、吐出パルスＰ１１の印加に基づく残響振動の影響により、吐出パルスＰ１１によって吐出されるインク滴の吐出速度よりも大きくなる。しかし、上述の通り、キャンセルパルスＣ１１が吐出パルスＰ１の終了時点より印加されることで、図４ｉｉ；及び図６に示すように、吐出パルスＰ１２が印加された時点から時刻Ｔ１２までの電位変化量（Ｖ１−Ｖ２）は、吐出パルスＰ１１が印加された時点から時刻Ｔ１１までの電位変化量（Ｖ１）よりも小さくなる。これによって、時刻Ｔ１２にて作用する正圧の圧力波が小さくなるので、インクが圧力室３４より押し出される際の圧力は弱まる。その結果、時刻Ｔ１２における吐出パルスＰ１１の印加に基づく残響振動の影響が抑えられ、吐出パルスＰ１２によって吐出されるインク滴の吐出速度は、吐出パルスＰ１１によって吐出されるインク滴の吐出速度と略等しくなる。
【００４４】
ここで、圧力室３４の固有振動周波数を１５０（ｋＨｚ）として、記録ヘッド３１を第１の駆動波形信号又は第２の駆動波形信号に基づいて駆動させ、インクの粘度を５（ｃｐ）、１０（ｃｐ）、１５（ｃｐ）、と定めた場合の各電圧（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）の電圧比と、液滴速度の変化量と、の関係性についてのシミュレーション結果を図７Ａ〜図７Ｃに示す。ここで、図７中のＶ１＊、Ｖ２＊、Ｖ３＊は、各電圧をＶ１で除した電圧比を表しており、判定は、各行の電圧比を用いた際に各インク滴の吐出速度の増減が所定の範囲に収まるか否かを表し、±１（ｍ／ｓ）以内の場合を○、±１（ｍ／ｓ）より大きく±１．５（ｍ／ｓ）以内の場合を△、±１．５（ｍ／ｓ）より大きい場合を×とする。
なお、図７Ａ〜図７Ｃの比較例は、キャンセルパルスＣ１、Ｃ１１を印加していないのに対し、本発明は、キャンセルパルスＣ１、Ｃ１１を、０＜Ｖ２＊＜１、０＜Ｖ３＊＜１の範囲で図７Ａ〜図７Ｃに示すような数値範囲で印加している。ここで、判定が○の部分は、Ｖ２＊＞Ｖ３＊（Ｖ２＞Ｖ３）の関係を満たしている。Ｖ２＊のａｎｙは０＜Ｖ２＊＜１の任意の値、Ｖ３＊のａｎｙは０＜Ｖ３＊＜１の任意の値である。
図７Ａ〜図７Ｃから把握される通り、キャンセルパルスＣ１、Ｃ１１を、０＜Ｖ２＊＜１、０＜Ｖ３＊＜１の範囲で印加することで、各吐出パルスに基づいて吐出されるインク滴の吐出速度を±１．５（ｍ／ｓ）以内に収めることができる。
特に、Ｖ２＊＞Ｖ３＊（Ｖ２＞Ｖ３）とし、インクの粘度を５（ｃｐ）とした場合はＶ１＊：Ｖ２＊：Ｖ３＊＝１：０．４２〜０．６７：０．３３、インクの粘度を１０（ｃｐ）とした場合はＶ１＊：Ｖ２＊：Ｖ３＊＝１：０．４５〜０．５：０．１９〜０．４４、インクの粘度を１５（ｃｐ）とした場合はＶ１＊：Ｖ２＊：Ｖ３＊＝１：０．３〜０．４：０．２〜０．３、の電圧比を用いることで、各吐出パルスに基づいて吐出されるインク滴の吐出速度を±１．０（ｍ／ｓ）以内に収めることができる。
また、図７Ａ〜図７Ｃにおいて、判定が△のｖ２＊、ｖ３＊の組み合わせの中でも、Ｖ２＊＞Ｖ３＊（Ｖ２＞Ｖ３）の組み合わせにおいて、各吐出パルスに基づいて吐出されるインク滴の吐出速度差が小さくなる傾向がみられた。
【００４５】
また、図７Ａ〜図７Ｃの判定が○の部分について、各粘度に対応するＶ２＊は図８Ａに示すような近似曲線Ｌ１と近似曲線Ｌ２とで囲まれる領域内にプロットされ、各粘度に対応するＶ３＊は図８Ｂに示すような近似曲線Ｌ３と近似曲線Ｌ４とで囲まれる領域内にプロットされる。インクの粘度をＸ、Ｖ２＊＝Ｖ２／Ｖ１をＹ、Ｖ３＊＝Ｖ３／Ｖ１をＺとした場合に、ＸとＹとの関係が、図８Ａに示すように、次式（１）で表される曲線Ｌ１と次式（２）で表される曲線Ｌ２とで囲まれる領域内にあり、かつ、ＸとＺとの関係が、図８Ｂに示すように、次式（３）で表される曲線Ｌ３と次式（４）で表される曲線Ｌ４とで囲まれる領域内にあるようにＶ２＊、Ｖ３＊を定めることで、各吐出パルスに基づいて吐出されるインク滴の吐出速度を±１．０（ｍ／ｓ）以内に収めることができる。
Ｙ＝０．００１４Ｘ２−０．０５５Ｘ＋０．９１    ・・・  （１）
Ｙ＝−０．００３６Ｘ２＋０．０６Ｘ＋０．２１    ・・・  （２）
Ｚ＝０．００３Ｘ２−０．０７３Ｘ＋０．６２      ・・・  （３）
Ｚ＝−０．００５Ｘ２＋０．０９７Ｘ−０．０３    ・・・  （４）
なお、インクの粘度は吐出時の粘度である。また、粘度と温度のプロファイルが既知であれば、粘度は温度が何度であってもよい。実施例では、例えば、駆動時に３０℃のヘッド温度をモニタリングしており、既知のプロファイルより粘度を特定している。
【００４６】
（記録ヘッドの２ｄｐｄ駆動時の動作について）
次いで、ヘッド制御基板１２０が記録ヘッド３１を２ｄｐｄ駆動方式にて駆動させる動作について述べる。まず、ヘッド制御基板１２０は、各画素周期内に１滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させる場合、図４ｉ；に示す第１の駆動波形信号を生成する。そして、ヘッド制御基板１２０は、当該第１の駆動波形信号に係る各タイミングで、待機電圧Ｖ０，吐出パルスＰ１の電圧Ｖ１、キャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３、それぞれを圧電素子３６に印加するための入力信号（ＦＥＴのオン／オフ切換えの信号）を駆動回路２００へと入力する。すると、駆動回路２００が圧電素子３６に印加する電圧をＶ０，Ｖ１，Ｖ０，Ｖ３，Ｖ０へと適宜変化させることで、１画素周期内に１滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させることができる。この場合、ある画素に対して記録ヘッド３１が吐出パルスＰ１に基づきインク滴を吐出した後、次の画素に対して吐出パルスＰ２に基づきインク滴を吐出する際、キャンセルパルスＣ１が印加されることで吐出速度はほぼ一定に保たれる。
一方、ヘッド制御基板１２０は、各画素周期内に２滴のインク滴を記録ヘッド３１に吐出させる場合、図４ｉｉ；に示す第２の駆動波形信号を生成する。そして、ヘッド制御基板１２０は、当該第２の駆動波形信号に係るタイミングで、待機電圧Ｖ０，吐出パルスＰ１１，Ｐ１２の電圧Ｖ１、キャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２、それぞれを圧電素子３６に印加するための入力信号（ＦＥＴのオン／オフ切換えの信号）を駆動回路２００へと入力する。すると、駆動回路２００が圧電素子３６に印加する電圧をＶ０，Ｖ１，Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ０へと適宜変化させることで、インク滴を記録ヘッド３１に吐出させることができる。この場合、ある画素に対して記録ヘッド３１が吐出パルスＰ１１に基づきインク滴を吐出した後、同じ画素に対して吐出パルスＰ１２に基づきインク滴を吐出することで、２滴が一体となって１つのインク滴として記録紙上に着弾する。ここで、同じ画素周期内において吐出パルスＰ１１、Ｐ１２に基づきインク滴を吐出する際のそれぞれの吐出速度、及び、次の画素周期において吐出パルスＰ２１に基づきインク滴を吐出する際の吐出速度は、キャンセルパルスＣ１１が印加されることでほぼ等しくなる。さらに、吐出パルスＰ１の電圧と吐出パルスＰ１１、Ｐ１２の電圧はＶ１で等しいため、吐出パルスＰ１、Ｐ１１、Ｐ１２に基づきインク滴を吐出する際のそれぞれの吐出速度もほぼ等しくなる。
【００４７】
ここで、記録ヘッド３１における流路形状やインクの種類などに基づいて公知の式から一意に算出される圧力室３４の固有振動周波数を１２５（ｋＨｚ）として、図４に示すＳ１（＝Ｓ２）をＡＬ（画素周期：５ＡＬ）に設定した場合、印刷速度：１ｍ／ｓ且つ印字解像度が１２００ｄｐｉで、駆動周波数：５０ｋＨｚが実現できる。なお、Ｓ１（＝Ｓ２）はＡＬ又はＡＬの倍数（２ＡＬや３ＡＬなど）であることが好ましい。
【００４８】
（実験結果）
次いで、インクの粘度を１０（ｃｐ）、圧力室３４の固有振動周波数を１５０（ｋＨｚ）、ＡＬを３．３（ｕｓ）として、２ｄｐｄ駆動方式で記録ヘッド３１を駆動させた実験の結果について述べる。当該実験では、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、図９Ａに示すキャンセルパルスを印加しない第１の駆動波形信号と、図９Ｂに示すキャンセルパルスを印加しない第２の駆動波形信号と、図１０Ａに示す電圧Ｖ３のキャンセルパルスを印加した第１の駆動波形信号と、図１０Ｂに示す電圧Ｖ２のキャンセルパルスを印加した第２の駆動波形信号と、の３画素周期それぞれについて、０〜５０（ｋＨｚ）までの各駆動周波数に対するインク滴の吐出速度を調べた。なお、図９Ｃは、キャンセルパルスを印加しない第１の駆動波形信号と、キャンセルパルスを印加しない第２の駆動波形信号の３画素周期に亘る駆動波形信号を表した図であり、ｉ；が第１の駆動波形信号、ｉｉ；が第２の駆動波形信号をそれぞれ表す。また、図１０Ｃは、キャンセルパルスを印加した第１の駆動波形信号と、キャンセルパルスを印加した第２の駆動波形信号の３画素周期に亘る駆動波形信号を表した図であり、ｉ；が第１の駆動波形信号、ｉｉ；が第２の駆動波形信号をそれぞれ表す。
その結果、図９Ｂに示すように、キャンセルパルスを印加しない第２の駆動波形信号では、１〜３周期目それぞれについて、図９Ａに示すキャンセルパルスを印加しない第１の駆動波形信号よりもインク滴の吐出速度が速くなっている。それに対して、図１０Ｂに示すように、キャンセルパルスを印加した第２の駆動波形信号では、１〜３周期目それぞれについて、図１０Ａに示すキャンセルパルスを印加した第１の駆動波形信号と比べて、インク滴の吐出速度がほぼ等しくなる。また、図１０Ｂに示すように、キャンセルパルスを印加することで、各駆動周波数におけるインク滴の吐出速度のばらつきが、図９Ｂに示すキャンセルパルスを印加しない第２の駆動波形信号よりも小さくなっている。同様に、図１０Ａに示すように、キャンセルパルスを印加することで、各駆動周波数におけるインク滴の吐出速度のばらつきが、図９Ａに示すキャンセルパルスを印加しない第１の駆動波形信号よりも小さくなっている。したがって、当該実験結果より、第１の駆動波形信号及び第２の駆動波形信号各々にキャンセルパルスを印加することで、吐出パルスに基づく残響振動の影響が抑えられて、各インク滴の吐出速度がほぼ一定になることが把握できる。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、第１の駆動波形信号において、電圧が吐出パルスＰ１の電圧Ｖ１より小さいＶ３からなるキャンセルパルスＣ１が印加される。そのため、各画素周期におけるインク滴の吐出速度は、残響振動の影響が抑制されてほぼ等しくなる。さらに、キャンセルパルスＣ１は、吐出パルスＰ１の終了時点より２ＡＬ後に印加されるため、残響振動によって正圧の圧力波が作用する際に負圧を齎すように作用するので、キャンセルパルスＣ１が負圧の圧力波を作用させる吐出パルスＰ１と同極性にできる。そのため、第１の駆動波形信号全体における電圧幅は狭くなる。
さらに、インクジェット記録装置１によれば、第２の駆動波形信号において、待機電圧Ｖ０に対するキャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１よりも小さい。そのため、吐出パルスＰ２１によって吐出されるインク滴への吐出パルスＰ１２に基づく残響振動の影響は、キャンセルパルスＣ１１によって抑制できる。つまり、各画素周期間におけるインク滴の吐出速度がほぼ等しくなる。加えて、キャンセルパルスＣ１１は、吐出パルスＰ１２の終了時点より印加される。そのため、キャンセルパルスＣ１１の極性は、吐出パルスと同極性にできるため、第２の駆動波形信号全体における電圧幅も狭くなるとともに、吐出パルスＰ１２によって吐出されるインク滴に対して、吐出パルスＰ１１に基づく残響振動の影響が抑えられるので、同じ画素周期内の各々のインク滴の吐出速度はほぼ等しくなる。
したがって、本発明は、１画素周期内にインク滴を０〜２滴吐出する際、１画素周期内の各インク滴及び各画素周期間のインク滴を略等しい吐出速度で吐出可能で、且つ使用する電圧幅を極力広げないインクジェット記録装置及び駆動波形信号生成方法であるといえる。
特に、キャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２を、キャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３よりも大きくすることで、吐出パルスＰ２によって吐出されるインク滴への吐出パルスＰ１に基づく残響振動の影響よりも強い、吐出パルスＰ２１によって吐出されるインク滴への吐出パルスＰ１２に基づく残響振動の影響を、キャンセルパルスＣ１１によってより効果的に抑制できる。つまり、各画素周期間におけるインク滴の吐出速度差をより小さくすることができる。
【００５０】
「変形例１」
上記実施形態１では、図４で示した通り、第１の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３と第２の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２とは、各々相違するＶ２＞Ｖ３の電圧値を有する場合に、残留振動を抑制する効果を高められる。つまり、第１の駆動波形信号及び第２の駆動波形信号内には、３つの異なる電圧（電圧Ｖ１〜Ｖ３）が含まれる。そのため、駆動回路２００には、当該３つの電圧を圧電素子３６に印加するための回路構成が必要となるため、回路規模が大きくなる。
【００５１】
そこで、本変形例では、図１１に示すように、第１の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１のパルス幅をＡＬより小さな幅であるＴ１に定める。つまり、キャンセルパルスＣ１のパルス幅をＡＬに一致させないことで、第１の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３と第２の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２とを、同じ電圧値にすることができる。この場合、図１１に示すＳ１及びＳ２は、第１の駆動波形信号の画素周期と第２の駆動波形信号の画素周期とが一致するように、各々適宜の時間に設定される。なお、キャンセルパルスＣ１のパルス幅Ｔ１は、ＡＬに一致しなければ良いため、ＡＬより大きな幅に定めてもよい。
【００５２】
以上、本変形例では、実施形態１においてＶ２＞Ｖ３の電圧値に設定した場合と同様の効果が得られることは勿論、第１の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１の電圧Ｖ３と第２の駆動波形信号に係るキャンセルパルスＣ１１の電圧Ｖ２とが同じ電圧値であるので、駆動回路２００は、２つの電圧Ｖ１，Ｖ２（＝Ｖ３）を圧電素子３６に印加するための回路構成で足りるため、回路規模を小さくできる。
【００５３】
なお、以上の実施形態における記述は、本発明に係る好適なインクジェット記録装置及び駆動波形信号生成方法の一例であり、これに限定されるものではない。
また、以上の実施形態におけるインクジェット記録装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
インクジェット記録装置による画像形成を行う分野において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５５】
１        インクジェット記録装置
３０      インクジェットヘッド部
３１      記録ヘッド
３４      圧力室
３６      圧電素子（圧力発生手段）
３９      ノズル
１００    制御部
１２０    ヘッド制御基板
２００    駆動回路
Ｐ１      吐出パルス（第１の吐出パルス）
Ｐ１１    吐出パルス（第２の吐出パルス）
Ｐ１２    吐出パルス（第３の吐出パルス）
Ｃ１      キャンセルパルス（第１のキャンセルパルス）
Ｃ１１    キャンセルパルス（第２のキャンセルパルス）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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