(57)【要約】【課題】効果的に圧力振動を抑制することができる液体吐出ヘッド及びプリンタを提供する。【解決手段】実施形態によれば、液体吐出ヘッドは、第１のアクチュエータと、第２のアクチュエータと、第１の制御部と、第２の制御部と、を備える。第１のアクチュエータは、液体を充填する第１の圧力室を駆動する。第２のアクチュエータは、液体を充填する第２の圧力室を駆動する。第１の制御部は、前記第１のアクチュエータに、第１の波高値を有する第１の圧力振動促進パルスと、第１の印加時間及び所定の共通波高値を有する第１の圧力振動抑制パルスと、から構成される第１の吐出パルスを印加する。第２の制御部は、前記第２のアクチュエータに、前記第１の波高値よりも高い第２の波高値を有する第２の圧力振動促進パルスと、前記第１の印加時間よりも長い第２の印加時間及び前記共通波高値を有する第２の圧力振動抑制パルスと、から構成される第２の吐出パルスを印加する。【選択図】      図１
2020192690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を充填する第１の圧力室を駆動する第１のアクチュエータと、
液体を充填する第２の圧力室を駆動する第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータに、第１の波高値を有する第１の圧力振動促進パルスと、第１の印加時間及び所定の共通波高値を有する第１の圧力振動抑制パルスと、から構成される第１の吐出パルスを印加する第１の制御部と、
前記第２のアクチュエータに、前記第１の波高値よりも高い第２の波高値を有する第２の圧力振動促進パルスと、前記第１の印加時間よりも長い第２の印加時間及び前記共通波高値を有する第２の圧力振動抑制パルスと、から構成される第２の吐出パルスを印加する第２の制御部と、
を備える液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１の圧力振動抑制パルスは、前記第１の圧力室の体積を収縮させ、
前記第２の圧力振動抑制パルスは、前記第２の圧力室の体積を収縮させる、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１の圧力振動抑制パルスは、前記第１の圧力室の体積を拡張させ、
前記第２の圧力振動抑制パルスは、前記第２の圧力室の体積を拡張させる、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第１の圧力振動促進パルスは、前記第１の圧力室の体積を拡張させ、
前記第２の圧力振動促進パルスは、前記第２の圧力室の体積を拡張させる、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
媒体に液滴を吐出するプリンタであって、
媒体を搬送する搬送部と、
液体を充填する第１の圧力室を駆動する第１のアクチュエータと、
液体を充填する第２の圧力室を駆動する第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータに、第１の波高値を有する第１の圧力振動促進パルスと、第１の印加時間及び所定の共通波高値を有する第１の圧力振動抑制パルスと、から構成される第１の吐出パルスを印加する第１の制御部と、
前記第２のアクチュエータに、前記第１の波高値よりも高い第２の波高値を有する第２の圧力振動促進パルスと、前記第１の印加時間よりも長い第２の印加時間及び前記共通波高値を有する第２の圧力振動抑制パルスと、から構成される第２の吐出パルスを印加する第２の制御部と、
を備える液体吐出ヘッドと、
を備えるプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液体吐出ヘッド及びプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドには、複数のチャネルにおいて各チャネルの圧力室からインクを吐出するものがある。そのようなインクジェットヘッドは、所定の量のインクを吐出するため、チャネル毎に印加する吐出波形を調整する。そのため、チャネル毎に圧力室内の圧力振動を促進する促進パルスの波高値が異なる場合がある。そのような場合、インクジェットヘッドは、促進パルスからの圧力振動を抑制する抑制パルスの波高値を変更する必要がある。
【０００３】
従来、インクジェットヘッドは、抑制パルスの波高値を変更するための機構を備える必要があるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６６８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の課題を解決するため、効果的に圧力振動を抑制することができる液体吐出ヘッド及びプリンタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、液体吐出ヘッドは、第１のアクチュエータと、第２のアクチュエータと、第１の制御部と、第２の制御部と、を備える。第１のアクチュエータは、液体を充填する第１の圧力室を駆動する。第２のアクチュエータは、液体を充填する第２の圧力室を駆動する。第１の制御部は、前記第１のアクチュエータに、第１の波高値を有する第１の圧力振動促進パルスと、第１の印加時間及び所定の共通波高値を有する第１の圧力振動抑制パルスと、から構成される第１の吐出パルスを印加する。第２の制御部は、前記第２のアクチュエータに、前記第１の波高値よりも高い第２の波高値を有する第２の圧力振動促進パルスと、前記第１の印加時間よりも長い第２の印加時間及び前記共通波高値を有する第２の圧力振動抑制パルスと、から構成される第２の吐出パルスを印加する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るプリンタの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図の例を示す。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの横断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの縦断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るヘッド駆動回路の構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの動作例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの動作例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの動作例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るアクチュエータに印加される駆動波形の例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るアクチュエータに印加される駆動波形の例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係るアクチュエータに印加される駆動波形の例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るアクチュエータに印加される駆動波形の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態に係るプリンタについて、図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。
【０００９】
実施形態に係るプリンタは、インクジェットヘッドを用いて用紙などの媒体に画像を形成する。プリンタは、インクジェットヘッドが備える圧力室内のインクを媒体に吐出し、媒体に画像を形成する。プリンタは、例えばオフィス用プリンタ、バーコードプリンタ、ＰＯＳ用プリンタ、産業用プリンタ、３Ｄプリンタ等である。なお、プリンタが画像を形成する媒体は、特定の構成に限定されるものではない。実施形態に係るプリンタが備えるインクジェットヘッドは液体吐出ヘッドの一例であり、インクは液体の一例である。
【００１０】
インクジェットヘッドは、複数のチャネル群を備える。各チャネル群は、個体差などによって同一の吐出パルスを印加されても同一の量のインク滴を吐出しない。そこで、インクジェットヘッドは、製造時などにおいてオペレータなどの操作に従って、各チャネル群から同一の量のインク滴を吐出させるように各チャネル群のアクチュエータに印加する吐出パルスを調整する。
【００１１】
図１は、プリンタ２００の構成例を示すブロック図である。  
図１が示すように、プリンタ２００は、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、操作パネル２０４、通信インターフェース２０５、搬送モータ２０６、モータ駆動回路２０７、ポンプ２０８、ポンプ駆動回路２０９及びインクジェットヘッド１００などを備える。インクジェットヘッド１００は、第１のヘッド駆動回路１０１−１（第１の制御部）、第１のチャネル群１０２−１、第２のヘッド駆動回路１０１−２（第２の制御部）及び第２のチャネル群１０２−２などを備える。
【００１２】
またプリンタ２００は、アドレスバス、データバスなどのバスライン２１１を含む。プロセッサ２０１は、バスライン２１１を介して、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、操作パネル２０４、通信インターフェース２０５、モータ駆動回路２０７、ポンプ駆動回路２０９、第１のヘッド駆動回路１０１−１及び第２のヘッド駆動回路１０１−２に直接又は入出力回路を介して接続する。モータ駆動回路２０７は、搬送モータ２０６と接続する。また、ポンプ駆動回路２０９は、ポンプ２０８と接続する。
【００１３】
また、第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１のチャネル群１０２−１に接続する。第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２のチャネル群１０２−２に接続する。
【００１４】
なお、プリンタ２００は、図１が示すような構成の他に必要に応じた構成をさらに具備したり、プリンタ２００から特定の構成が除外されたりしてもよい。
【００１５】
プロセッサ２０１は、プリンタ２００全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサ２０１は、内部キャッシュ及び各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ２０１は、内部キャッシュ又はＲＯＭ２０２が予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。プロセッサ２０１は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなどに従って、プリンタ２００としての各種の機能を実現する。
【００１６】
なお、プロセッサ２０１がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであってもよい。この場合、プロセッサ２０１は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。
【００１７】
ＲＯＭ２０２は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。ＲＯＭ２０２に記憶される制御プログラム及び制御データは、プリンタ２００の仕様に応じて予め組み込まれる。たとえば、ＲＯＭ２０２は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなどを記憶する。
【００１８】
ＲＡＭ２０３は、揮発性のメモリである。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１の処理中のデータなどを一時的に格納する。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１からの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムなどを格納する。また、ＲＡＭ２０３は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。また、ＲＡＭ２０３は、印刷データが展開される画像メモリとして機能してもよい。
【００１９】
操作パネル２０４は、オペレータからの指示の入力を受け付け、オペレータに種々の情報を表示するインターフェースである。操作パネル２０４は、指示の入力を受け付ける操作部と、情報を表示する表示部とから構成される。
【００２０】
操作パネル２０４は、操作部の動作として、オペレータから受け付けた操作を示す信号をプロセッサ２０１へ送信する。たとえば、操作部は、電源キー、用紙フィードキー、エラー解除キー等のファンクションキーを配置したものである。
【００２１】
操作パネル２０４は、表示部の動作として、プロセッサ２０１の制御に基づいて種々の情報を表示する。たとえば、操作パネル２０４は、プリンタ２００の状態などを表示する。たとえば、表示部は、液晶モニタから構成される。  
なお、操作部は、タッチパネルから構成されてもよい。この場合、表示部は、操作部としてのタッチパネルと一体的に形成されてもよい。
【００２２】
通信インターフェース２０５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して外部装置とデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、通信インターフェース２０５は、ＬＡＮ接続をサポートするインターフェースである。たとえば、通信インターフェース２０５は、ネットワークを介してクライアント端末から印刷データを受信する。通信インターフェース２０５は、たとえば、プリンタ２００にエラーが発生したとき、エラーを通知する信号をクライアント端末に送信する。
【００２３】
モータ駆動回路２０７は、プロセッサ２０１からの信号に従って、搬送モータ２０６の駆動を制御する。たとえば、モータ駆動回路２０７は、電力又は制御信号を搬送モータ２０６に送信する。
【００２４】
搬送モータ２０６は、モータ駆動回路２０７の制御に基づいて、用紙などの媒体を搬送する搬送機構の駆動源として機能する。搬送モータ２０６が駆動すると、搬送機構が媒体の搬送を開始する。搬送機構は、媒体をインクジェットヘッド１００による印刷位置まで搬送する。搬送機構は、印刷を終えた媒体を図示しない排出口からプリンタ２００の外部に排出する。  
モータ駆動回路２０７及び搬送モータ２０６は、媒体を搬送する搬送部を構成する。
【００２５】
ポンプ駆動回路２０９は、ポンプ２０８の駆動を制御する。ポンプ２０８が駆動すると、インクタンクからインクがインクジェットヘッド１００に供給される。
【００２６】
インクジェットヘッド１００は、印刷データに基づいてインク滴を媒体に吐出する。インクジェットヘッド１００は、ヘッド駆動回路１０１及びチャネル群１０２などを備える。
【００２７】
以下、実施形態に係るインクジェットヘッドについて、図面を用いて説明する。実施形態においては、シェアモードタイプのインクジェットヘッド１００（図２を参照）を例示する。インクジェットヘッド１００は、用紙にインクを吐出するものとして説明する。なお、インクジェットヘッド１００がインクを吐出する媒体は、特定の構成に限定されるものではない。
【００２８】
次に、インクジェットヘッド１００の構成例について、図２乃至図４を用いて説明する。第１のヘッド駆動回路１０１−１と第２のヘッド駆動回路１０１−２とは、同一の構成であるため、ヘッド駆動回路１０１として説明する。また、第１のチャネル群１０２−１と第２のチャネル群１０２−２とは、同一の構成であるため、チャネル群１０２として説明する。
【００２９】
図２は、インクジェットヘッド１００の一部を分解して示す斜視図である。図３は、インクジェットヘッド１００の横断面図である。図４は、インクジェットヘッド１００の縦断面図である。
【００３０】
インクジェットヘッド１００は、ベース基板９を有する。インクジェットヘッド１００は、ベース基板９の上面に第１の圧電部材１を接合し、第１の圧電部材１の上に第２の圧電部材２を接合する。接合された第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とは、図３の矢印で示すように、板厚方向に沿って互いに相反する方向に分極する。
【００３１】
ベース基板９は、誘電率が小さく、かつ第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２との熱膨張率の差が小さい材料を用いて形成する。ベース基板９の材料としては、例えばアルミナ（Al203）、窒化珪素（Si3N4）、炭化珪素（SiC）、窒化アルミニウム（AlN）又はチタン酸ジルコン酸鉛（PZT）等がよい。第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）又はタンタル酸リチウム（LiTaO3）等が用いられる。
【００３２】
インクジェットヘッド１００は、接合された第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の先端側から後端側に向けて、多数の長尺な溝３を設ける。各溝３は、間隔が一定でありかつ平行である。各溝３は、先端が開口し、後端が上方に傾斜する。
【００３３】
インクジェットヘッド１００は、各溝３の側壁及び底面に電極４を設ける。電極４は、ニッケル（Ni）と金（Au）との二層構造となっている。電極４は、例えばメッキ法によって各溝３内に均一に成膜される。電極４の形成方法は、メッキ法に限定されない。他に、スパッタ法や蒸着法等を用いることもできる。
【００３４】
インクジェットヘッド１００は、各溝３の後端から第２の圧電部材２の後部上面に向けて引出し電極１０を設ける。引出し電極１０は、電極４から延出する。
【００３５】
インクジェットヘッド１００は、天板６とオリフィスプレート７とを備える。天板６は、各溝３の上部を塞ぐ。オリフィスプレート７は、各溝３の先端を塞ぐ。インクジェットヘッド１００は、天板６とオリフィスプレート７とで囲まれた各溝３によって、複数の圧力室１５を形成する。圧力室１５は、インクタンクから供給されるインクを充填する。圧力室１５は、例えば深さが３００μｍで幅が８０μｍの形状を有し、１６９μｍのピッチで平行に配列される。このような圧力室１５は、インク室とも称される。
【００３６】
天板６は、その内側後方に共通インク室５を備える。オリフィスプレート７は、各溝３と対向する位置にノズル８を備える。ノズル８は、対向する溝３、即ち、圧力室１５と連通する。ノズル８は、圧力室１５側から反対側のインク吐出側に向けて先細りの形状である。ノズル８は、隣り合う３つの圧力室１５に対応したものを１セットとし、溝３の高さ方向（図３の紙面の上下方向）に一定の間隔でずれて形成される。
【００３７】
圧力室１５にインクが充填されると、ノズル８にはインクのメニスカス２０が形成される。メニスカス２０は、ノズル８の内壁に沿って形成される。
【００３８】
圧力室１５の隔壁を構成する第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２は、各圧力室１５に設けた電極４によって挟まれ、圧力室１５を駆動するアクチュエータ１６を形成する。
【００３９】
インクジェットヘッド１００は、ベース基板９の後方側の上面に、導電パターン１３が形成されたプリント基板１１を接合する。インクジェットヘッド１００は、プリント基板１１に、ヘッド駆動回路１０１を実装したドライブＩＣ１２を搭載する。ドライブＩＣ１２は、導電パターン１３に接続する。導電パターン１３は、各引出し電極１０とワイヤボンディングにより導線１４で結合する。
【００４０】
インクジェットヘッド１００が有する圧力室１５、電極４及びノズル８の組をチャネルと称する。すなわちインクジェットヘッド１００は、溝３の数Ｎだけチャネルch.1，ch.2，…，ch.Nを有する。
【００４１】
次に、ヘッド駆動回路１０１について説明する。  
図５は、ヘッド駆動回路１０１の構成例について説明するためのブロック図である。前述の通り、ヘッド駆動回路１０１は、ドライブＩＣ１２内に配置される。
【００４２】
ヘッド駆動回路１０１は、印刷データに基づきインクジェットヘッド１００のチャネル群１０２を駆動する。  
チャネル群１０２は、圧力室１５、アクチュエータ１６、電極４及びノズル８などを含む複数のチャネル（ch.1，ch.2，…，ch.N）から構成される。即ち、チャネル群１０２は、ヘッド駆動回路１０１からの制御信号に基づいて、アクチュエータ１６が拡張収縮する各圧力室１５の動作によりインク滴を吐出する。
【００４３】
図５が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、パターンジェネレータ３０１、周波数設定部３０２、駆動信号生成部３０３及びスイッチ回路３０４などを含む。
【００４４】
パターンジェネレータ３０１は、圧力室１５の容積を拡張させる拡張パルスの波形パターンと、圧力室１５の容積をリリースさせるリリース期間と、圧力室１５の容積を収縮させる収縮パルスの波形パターンとを用いて、種々の波形パターンを生成する。
【００４５】
パターンジェネレータ３０１は、１つのインク滴を吐出させる吐出パルスの波形パターンを生成する。吐出パルスの期間が、１つのインク滴を吐出させるための区間、いわゆる１ドロップ周期となる。  
吐出パルスについては、後に詳述する
周波数設定部３０２は、インクジェットヘッド１００の駆動周波数を設定する。駆動周波数は、駆動信号生成部３０３が生成する駆動パルスの周波数である。ヘッド駆動回路１０１は、駆動パルスに従って動作する。
【００４６】
駆動信号生成部３０３は、バスラインから入力される印刷データに従い、パターンジェネレータ３０１で生成される波形パターンと、周波数設定部３０２で設定される駆動周波数とを基に、チャネル毎のパルスを生成する。チャネル毎のパルスは、駆動信号生成部３０３からスイッチ回路３０４に出力される。
【００４７】
スイッチ回路３０４は、駆動信号生成部３０３から出力されるチャネル毎のパルスに応じて、各チャネルの電極４に印加する電圧を切り替える。即ち、スイッチ回路３０４は、パターンジェネレータ３０１が設定する拡張パルスなどの通電時間などに基づいて、各チャネルのアクチュエータ１６に電圧を印加する。
【００４８】
スイッチ回路３０４は、この電圧の切り替えにより、各チャネルの圧力室１５の容積を膨張させ、または収縮させて、各チャネルのノズル８からインク滴を階調数分吐出させる。
【００４９】
次に、上記の如く構成されたインクジェットヘッド１００の動作例について、図６乃至図８を用いて説明する。  
図６は、リリース期間における圧力室１５ｂの状態を示す。ここでは、隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂは、アクチュエータ１６を構成する。図６が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、圧力室１５ｂと、圧力室１５ｂに隣接する両隣の圧力室１５ａ及び１５ｃとの各隔壁１６ａ及び１６ｂにそれぞれ配設された電極４の電位をいずれもグラウンド電位ＧＮＤとする。隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂは、アクチュエータ１６を構成する。この状態では、圧力室１５ａと圧力室１５ｂとで挟まれた隔壁１６ａ及び圧力室１５ｂと圧力室１５ｃとで挟まれた隔壁１６ｂは、いずれも何ら歪みを生じない。
【００５０】
図７は、ヘッド駆動回路１０１が拡張パルスを圧力室１５ｂのアクチュエータ１６に印加した状態の例を示す。図７が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、中央の圧力室１５ｂの電極４に負極性の電圧−Ｖを印加し、圧力室１５ｂの両隣の圧力室１５ａ及び１５ｃの電極４に電圧＋Ｖを印加する。この状態では、各隔壁１６ａ及び１６ｂに対して、第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の分極方向と直交する方向に電圧２Ｖの電界が作用する。この作用により、各隔壁１６ａ及び１６ｂは、圧力室１５ｂの容積を拡張するようにそれぞれ外側に変形する。
【００５１】
図８は、ヘッド駆動回路１０１が収縮パルスを圧力室１５ｂのアクチュエータ１６に印加した状態の例を示す。図８が示すように、ヘッド駆動回路１０１は、中央の圧力室１５ｂの電極４に正極性の電圧＋Ｖを印加し、両隣の圧力室１５ａ及び１５ｃの電極４に電圧−Ｖを印加する。この状態では、各隔壁１６ａ及び１６ｂに対して、図７の状態とは逆の方向に電圧２Ｖの電界が作用する。この作用により、各隔壁１６ａ及び１６ｂは、圧力室１５ｂの容積を収縮するようにそれぞれ内側に変形する。
【００５２】
圧力室１５ｂの容積が拡張または収縮された場合、圧力室１５ｂ内に圧力振動が発生する。この圧力振動により、圧力室１５ｂ内の圧力が高まり、圧力室１５ｂに連通するノズル８からインク滴が吐出される。
【００５３】
このように、各圧力室１５ａ、１５ｂ及び１５ｃを隔てる隔壁１６ａ及び１６ｂは、当該隔壁１６ａ及び１６ｂを壁面とする圧力室１５ｂの内部に圧力振動を与えるためのアクチュエータ１６となる。即ち、圧力室１５は、アクチュエータ１６の動作によって拡張又は収縮される。
【００５４】
また、各圧力室１５は、それぞれ隣接する圧力室１５とアクチュエータ１６（隔壁）を共有する。このため、ヘッド駆動回路１０１は、各圧力室１５を個別に駆動することができない。ヘッド駆動回路１０１は、各圧力室１５をｎ（ｎは２以上の整数）個おきに（ｎ＋１）個のグループに分割して駆動する。本実施形態では、ヘッド駆動回路１０１が、各圧力室１５を２つおきに３つの組に分けて分割駆動する、いわゆる３分割駆動の場合を例示する。なお、３分割駆動はあくまでも一例であり、４分割駆動または５分割駆動などであってもよい。
【００５５】
第１のチャネル群１０２−１は、図２乃至図４などに示される構造を有する。また、第２のチャネル群１０２−２も同様に図２乃至図４などに示される構造を有する。
【００５６】
ここでは、第１のチャネル群１０２−１に含まれるノズル８、圧力室１５及びアクチュエータ１６をそれぞれ第１のノズル８−１、第１の圧力室１５−１及び第１のアクチュエータ１６−１とする。第１のノズル８−１に形成されるメニスカス２０は第１のメニスカス２０−１とする。また、第２のチャネル群１０２−２に含まれるノズル８、圧力室１５及びアクチュエータ１６をそれぞれ第２のノズル８−２、第２の圧力室１５−２及び第２のアクチュエータ１６−２とする。第２のノズル８−２に形成されるメニスカス２０は第２のメニスカス２０−２とする。
【００５７】
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、プロセッサ２０１からの信号に基づいて第１のチャネル群１０２−１の各チャネルからインク滴を吐出させる。即ち、第１のヘッド駆動回路１０１−１は、プロセッサ２０１からの信号に基づいて、第１のチャネル群１０２−１の各チャネル（一部又は全部）を構成する第１のアクチュエータ１６−１に吐出パルスを印加する。
【００５８】
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、プロセッサ２０１からの信号に基づいて第２のチャネル群１０２−２の各チャネルからインク滴を吐出させる。第２のヘッド駆動回路１０１−２の構成は、第１のヘッド駆動回路１０１−１と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
次に、ヘッド駆動回路１０１がチャネル群１０２のアクチュエータ１６に印加する吐出パルスについて説明する。
【００６０】
まず、第１のヘッド駆動回路１０１−１が第１のチャネル群１０２−１の第１のアクチュエータ１６−１に印加する第１の吐出パルスについて説明する。  
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１のノズル８−１から所定の量のインク滴を吐出させるための第１の吐出パルスを第１のアクチュエータ１６−１に印加する。
【００６１】
図９は、第１の吐出パルスの構成例を示す。図９では、グラフ５１は、第１のヘッド駆動回路１０１−１が第１のアクチュエータ１６−１に印加する電圧を示す。グラフ５２は、第１の圧力室１５−１内に生じる圧力振動を示す。グラフ５３は、第１のメニスカス２０−１の流速を示す。
【００６２】
図９が示すように、第１の吐出パルスは、第１の促進パルス（第１の圧力振動促進パルス）と、第１の休止期間と、第１の抑制パルス（第１の圧力振動抑制パルス）と、から構成される。
【００６３】
まず、第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１のアクチュエータ１６−１に、第１の圧力室１５−１の圧力振動を生じさせる（促進させる）第１の促進パルスを印加する。第１の促進パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を拡張させる拡張パルスである。第１の促進パルスは、第１の波高値（電圧）を所定時間印加する拡張パルスである。
【００６４】
第１の促進パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を拡張させる。即ち、第１の促進パルスは、第１の圧力室１５−１を図７の状態にする。この状態において、第１の圧力室１５−１の圧力が低下し、第１の圧力室１５−１に共通インク室５からインクが供給される。
【００６５】
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１の促進パルスを印加した後、第１の休止期間、第１の圧力室１５−１をリリースする。即ち、第１の圧力室１５−１は、デフォルトの状態（図６の状態）に戻る。第１の圧力室１５−１がデフォルトの状態を維持している間に第１の圧力室１５−１の圧力が上昇する。第１の圧力室１５−１の圧力が上昇することで、第１のノズル８−１に形成される第１のメニスカス２０−１の速度は、インク滴が吐出される閾値を超える。第１のメニスカス２０−１の速度が吐出閾値を超えたタイミングで、第１の圧力室１５−１の第１のノズル８−１からインク滴が吐出する。
【００６６】
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１の圧力室１５−１をリリースしてから第１の休止期間が経過すると、第１のアクチュエータ１６−１に、第１の圧力室１５−１の圧力振動を抑制する第１の抑制パルスを印加する。第１の抑制パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を収縮させる収縮パルスである。第１の抑制パルスは、所定の波高値（第１の共通波高値）で第１の印加時間印加する収縮パルスである。
【００６７】
図９が示す例では、第１の印加時間は、ＡＬ（第１の圧力室１５−１の圧力の固有振動周期の半分）の約１／４である。また、ＡＬは、２．５μｓである。
【００６８】
第１の抑制パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を減少させる。即ち、第１の抑制パルスは、第１の圧力室１５−１を図８の状態にする。第１の抑制パルスによってインク液滴吐出後の第１の圧力室１５−１内の圧力振動を打ち消し、次の吐出に影響を与えないようにする。
【００６９】
また、図９が示す例では、第１の促進パルスの中心から第１の抑制パルスの中心までの印加時間は、２ＡＬである。
【００７０】
次に、第２のヘッド駆動回路１０１−２が第２のチャネル群１０２−２の第２のアクチュエータ１６−２に印加する第２の吐出パルスについて説明する。  
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２のノズル８−２から所定の量のインク滴を吐出させるための第２の吐出パルスを第２のアクチュエータ１６−２に印加する。第２の吐出パルスは、第１の吐出パルスが第１のチャネル群１０２−１から吐出させるインク滴の量と同一の量のインク滴を第２のチャネル群１０２−２から吐出させる。
【００７１】
図１０は、第２の吐出パルスの構成例を示す。図１０では、図９と同様に、グラフ６１は、第２のヘッド駆動回路１０１−２が第２のアクチュエータ１６−２に印加する電圧を示す。グラフ６２は、第２の圧力室１５−２内に生じる圧力振動を示す。グラフ６３は、第２のメニスカス２０−２の流速を示す。
【００７２】
図１０が示すように、第２の吐出パルスは、第２の促進パルス（第２の圧力振動促進パルス）と、第２の休止期間と、第２の抑制パルス（第２の圧力振動抑制パルス）と、から構成される。
【００７３】
まず、第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２のアクチュエータ１６−２に、第２の圧力室１５−２の圧力振動を生じさせる（促進させる）第２の促進パルスを印加する。第２の促進パルスは、第２のアクチュエータ１６−２が形成する第２の圧力室１５−２の体積を拡張させる拡張パルスである。
【００７４】
第２の促進パルスは、第１の波高値よりも高い第２の波高値で所定の印加時間印加する拡張パルスである。即ち、第２の促進パルスは、第１の促進パルスよりも強い圧力振動を生じさせる。ここでは、第１の波高値は、第２の波高値の約０．７５倍である。
【００７５】
第２の促進パルスの印加時間は、第１の促進パルスの印加時間と同一であってもよいし、異なってもよい。
【００７６】
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２の促進パルスを印加した後、第２の休止期間、第２の圧力室１５−２をリリースする。第２の圧力室１５−２がデフォルトの状態を維持している間に第２の圧力室１５−２の圧力が上昇する。第２の圧力室１５−２の圧力が上昇することで、第２のノズル８−２に形成される第２のメニスカス２０−２の速度は、インク滴が吐出される閾値を超える。第２のメニスカス２０−２の速度が吐出閾値を超えたタイミングで、第２の圧力室１５−２の第２のノズル８−２からインク滴が吐出する。
【００７７】
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２の圧力室１５−２をリリースしてから第２の休止期間が経過すると、第２のアクチュエータ１６−２に、第２の圧力室１５−２の圧力振動を抑制する第２の抑制パルスを印加する。第２の抑制パルスは、第２のアクチュエータ１６−２が形成する第２の圧力室１５−２の体積を収縮させる収縮パルスである。
【００７８】
第２の抑制パルスは、第１の共通波高値で第１の印加時間よりも長い第２の印加時間印加する収縮パルスである。即ち、第２の抑制パルスは、第１の抑制パルスよりも強く圧力振動を抑制する。ここでは、第２の印加時間は、第１の印加時間の約１．７倍である。また、第１の共通波高値は、第２の波高値の約０．６７倍である。
【００７９】
第２の抑制パルスは、第２のアクチュエータ１６−２が形成する第２の圧力室１５−２の体積を減少させる。第２の抑制パルスによってインク液滴吐出後の第２の圧力室１５−２内の圧力振動を打ち消し、次の吐出に影響を与えないようにする。
【００８０】
また、図１０が示す例では、第２の促進パルスの中心から第２の抑制パルスの中心までの印加時間は、２ＡＬである。
【００８１】
なお、第２の波高値は、第１の波高値よりも小さくてもよい。この場合、第２の印加時間は、第１の印加時間よりも短くともよい。  
また、第１の吐出パルスは、第１の休止期間を備えなくともよい。また、第２の吐出パルスは、第２の休止期間を備えなくともよい。  
また、第１のヘッド駆動回路１０１−１と第２のヘッド駆動回路１０１−２とは、一体的に構成されるものであってもよい。
【００８２】
また、第１のヘッド駆動回路１０１−１は、１つのチャネルを駆動するものであってもよい。即ち、第１のヘッド駆動回路１０１−１は、１つ第１のアクチュエータ１６−１に第１の吐出パルスを印加するものであってもよい。また、第２のヘッド駆動回路１０１−２は、１つのチャネルを駆動するものであってもよい。即ち、第２のヘッド駆動回路１０１−２は、１つ第２のアクチュエータ１６−２に第２の吐出パルスを印加するものであってもよい。
【００８３】
また、インクジェットヘッド１００は、第３のヘッド駆動回路及び第３のチャネル群を備えるものであってもよい。インクジェットヘッド１００が備えるヘッド駆動回路及びチャネル群の個数は、特定の構成に限定されるものではない。
【００８４】
また、第１の吐出パルスによって第１のチャネル群１０２−１から吐出されるインク滴の量と、第２の吐出パルスによって第２のチャネル群１０２−２から吐出されるインク滴の量とは、異なっていてもよい。
【００８５】
以上のように構成されたインクジェットヘッドは、第１のチャネル群に対して、第１の波高値を有する第１の促進パルスと第１の印加時間を有する第１の抑制パルスとを印加することでインク滴を吐出する。また、インクジェットヘッドは、第２のチャネル群に対して、第１の波高値よりも高い第２の波高値を有する第１の促進パルスと第１の印加時間よりも長い第２の印加時間を有する第２の抑制パルスとを印加することでインク滴を吐出する。第１の抑制パルスの波高値と第２の抑制パルスの波高値とは、同一である。
【００８６】
インクジェットヘッドは、第２の促進パルスによって第１の促進パルスよりも強い圧力振動を第２の圧力室内に生じさせる。他方、インクジェットヘッドは、第１の印加時間よりも長い第２の印加時間を有する第２の抑制パルスによって第２の圧力室内の圧力振動を第１の抑制パルスよりも強く抑制することができる。よって、インクジェットヘッドは、第２の抑制パルスの波高値を第１の抑制パルスのそれよりも高めなくとも、第２の圧力室内の圧力振動を抑制することができる。
【００８７】
そのため、インクジェットヘッドは、第１の抑制パルスの波高値と第２の抑制パルスの波高値とを異にするための機構を備えなくとも、圧力振動を適切に抑制することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。  
第２の実施形態に係るインクジェットヘッド１００は、拡張パルスで構成される抑制パルスをアクチュエータ１６に印加する点で第１の実施形態に係るそれと異なる。従って、その他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８８】
第２の実施形態に係るインクジェットヘッド１００及びプリンタ２００の構成は、第１の実施形態に係るそれらと同様であるため説明を省略する。
【００８９】
次に、ヘッド駆動回路１０１がチャネル群１０２のアクチュエータ１６に印加する吐出パルスについて説明する。
【００９０】
まず、第１のヘッド駆動回路１０１−１が第１のチャネル群１０２−１の第１のアクチュエータ１６−１に印加する第３の吐出パルスについて説明する。  
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１のノズル８−１から所定の量のインク滴を吐出させるための第３の吐出パルスを第１のアクチュエータ１６−１に印加する。
【００９１】
図１１は、第３の吐出パルスの構成例を示す。図１１では、グラフ７１は、第１のヘッド駆動回路１０１−１が第１のアクチュエータ１６−１に印加する電圧を示す。グラフ７２は、第１の圧力室１５−１内に生じる圧力振動を示す。グラフ７３は、第１のメニスカス２０−１の流速を示す。
【００９２】
図１１が示すように、第３の吐出パルスは、第３の促進パルス（第１の圧力振動促進パルス）と、第３の休止期間と、第３の抑制パルス（第１の圧力振動抑制パルス）と、から構成される。
【００９３】
まず、第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１のアクチュエータ１６−１に、第１の圧力室１５−１の圧力振動を生じさせる（促進させる）第３の促進パルスを印加する。第３の促進パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を拡張させる拡張パルスである。第３の促進パルスは、第３の波高値を所定の印加時間印加する拡張パルスである。
【００９４】
第３の促進パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を拡張させる。この状態において、第１の圧力室１５−１の圧力が低下し、第１の圧力室１５−１に共通インク室５からインクが供給される。
【００９５】
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第３の促進パルスを印加した後、第３の休止期間、第１の圧力室１５−１をリリースする。第１の圧力室１５−１がデフォルトの状態を維持している間に第１の圧力室１５−１の圧力が上昇する。第１の圧力室１５−１の圧力が上昇することで、第１のノズル８−１に形成される第１のメニスカス２０−１の速度は、インク滴が吐出される閾値を超える。第１のメニスカス２０−１の速度が吐出閾値を超えたタイミングで、第１の圧力室１５−１の第１のノズル８−１からインク滴が吐出する。
【００９６】
第１のヘッド駆動回路１０１−１は、第１の圧力室１５−１をリリースしてから第３の休止期間が経過すると、第１のアクチュエータ１６−１に、第１の圧力室１５−１の圧力振動を抑制する第３の抑制パルスを印加する。第３の抑制パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を拡張させる拡張パルスである。第３の抑制パルスは、所定の波高値（第２の共通波高値）を第３の印加時間印加する拡張パルスである。第２の共通波高値は、第３の波高値と同一であってもよいし、異なってもよい。
【００９７】
図１１が示す例では、第３の印加時間は、ＡＬの約１／４である。また、ＡＬは、２．５μｓである。  
第３の抑制パルスは、第１のアクチュエータ１６−１が形成する第１の圧力室１５−１の体積を拡張させる。第３の抑制パルスによってインク液滴吐出後の第１の圧力室１５−１内の圧力振動を打ち消し、次の吐出に影響を与えないようにする。
【００９８】
また、図１１が示す例では、第３の促進パルスの中心から第３の抑制パルスの中心までの印加時間は、３ＡＬである。
【００９９】
次に、第２のヘッド駆動回路１０１−２が第２のチャネル群１０２−２の第２のアクチュエータ１６−２に印加する吐出パルスについて説明する。  
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２のノズル８−２から所定の量のインク滴を吐出させるための第４の吐出パルスを第２のアクチュエータ１６−２に印加する。第４の吐出パルスは、第３の吐出パルスが第１のチャネル群１０２−１から吐出させるインク滴の量と同一の量のインク滴を第２のチャネル群１０２−２から吐出させる。
【０１００】
図１２は、第４の吐出パルスの構成例を示す。図１２では、図１１と同様に、グラフ８１は、第２のヘッド駆動回路１０１−２が第２のアクチュエータ１６−２に印加する電圧を示す。グラフ８２は、第２の圧力室１５−２内に生じる圧力振動を示す。グラフ８３は、第２のメニスカス２０−２の流速を示す。
【０１０１】
図１２が示すように、第４の吐出パルスは、第４の促進パルス（第２の圧力振動促進パルス）と、第４の休止期間と、第４の抑制パルス（第２の圧力振動抑制パルス）と、から構成される。
【０１０２】
まず、第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２のアクチュエータ１６−２に、第２の圧力室１５−２の圧力振動を生じさせる（促進させる）第４の促進パルスを印加する。第４の促進パルスは、第２のアクチュエータ１６−２が形成する第２の圧力室１５−２の体積を拡張させる拡張パルスである。
【０１０３】
第４の促進パルスは、第３の波高値よりも高い第４の波高値で所定の印加時間印加する拡張パルスである。即ち、第４の促進パルスは、第３の促進パルスよりも強い圧力振動を生じさせる。ここでは、第３の波高値は、第４の波高値の約０．７５倍である。
【０１０４】
第４の促進パルスの印加時間は、第３の促進パルスの印加時間と同一であってもよいし、異なってもよい。
【０１０５】
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第４の促進パルスを印加した後、第４の休止期間、第２の圧力室１５−２をリリースする。第２の圧力室１５−２がデフォルトの状態を維持している間に第２の圧力室１５−２の圧力が上昇する。第２の圧力室１５−２の圧力が上昇することで、第２のノズル８−２に形成される第２のメニスカス２０−２の速度は、インク滴が吐出される閾値を超える。第２のメニスカス２０−２の速度が吐出閾値を超えたタイミングで、第２の圧力室１５−２の第２のノズル８−２からインク滴が吐出する。
【０１０６】
第２のヘッド駆動回路１０１−２は、第２の圧力室１５−２をリリースしてから第４の休止期間が経過すると、第２のアクチュエータ１６−２に、第２の圧力室１５−２の圧力振動を抑制する第４の抑制パルスを印加する。第４の抑制パルスは、第２のアクチュエータ１６−２が形成する第２の圧力室１５−２の体積を拡張させる拡張パルスである。
【０１０７】
第４の抑制パルスは、第３の印加時間よりも長い第４の印加時間及び第２の共通波高値を有する収縮パルスである。即ち、第４の抑制パルスは、第３の抑制パルスよりも強く圧力振動を抑制する。ここでは、第４の印加時間は、第３の印加時間の約１．７倍である。また、第２の共通波高値は、第４の波高値の約０．７５倍である。
【０１０８】
第４の抑制パルスは、第２のアクチュエータ１６−２が形成する第２の圧力室１５−２の体積を拡張させる。第４の抑制パルスによってインク液滴吐出後の第２の圧力室１５−２内の圧力振動を打ち消し、次の吐出に影響を与えないようにする。
【０１０９】
また、図１２が示す例では、第４の促進パルスの中心から第４の抑制パルスの中心までの印加時間は、３ＡＬである。
【０１１０】
なお、第４の波高値は、第３の波高値よりも小さくてもよい。この場合、第４の印加時間は、第３の印加時間よりも狭くともよい。  
また、第３の吐出パルスは、第３の休止期間を備えなくともよい。また、第４の吐出パルスは、第４の休止期間を備えなくともよい。
【０１１１】
以上のように構成されたインクジェットヘッドは、拡張パルスを用いて圧力振動を抑制する。その結果、インクジェットヘッドは、収縮パルスを印加する構成を備えなくとも、圧力振動を抑制することができる。また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、インクジェットヘッドは、抑制パルスの波高値を異にするための機構を備えなくとも、圧力振動を適切に抑制することができる。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…第１の圧電部材、２…第２の圧電部材、３…溝、４…電極、５…共通インク室、６…天板、７…オリフィスプレート、８…ノズル、８−１…第１のノズル、８−２…第２のノズル、９…ベース基板、１０…電極、１１…プリント基板、１２…ドライブＩＣ、１３…導電パターン、１４…導線、１５…圧力室、１５−１…第１の圧力室、１５−２…第２の圧力室、１５ａ…圧力室、１５ｂ…圧力室、１５ｃ…圧力室、１６…アクチュエータ、１６−１…第１のアクチュエータ、１６−２…第２のアクチュエータ、１６ａ…隔壁、１６ｂ…隔壁、２０…メニスカス、２０−１…第１のメニスカス、２０−２…第２のメニスカス、５１…グラフ、５２…グラフ、５３…グラフ、６１…グラフ、６２…グラフ、６３…グラフ、７１…グラフ、７２…グラフ、７３…グラフ、８１…グラフ、８２…グラフ、８３…グラフ、１００…インクジェットヘッド、１０１…ヘッド駆動回路、１０１−１…第１のヘッド駆動回路、１０１−２…第２のヘッド駆動回路、１０２…チャネル群、１０２−１…第１のチャネル群、１０２−２…第２のチャネル群、２００…プリンタ、２０１…プロセッサ、２０２…ＲＯＭ、２０３…ＲＡＭ、２０４…操作パネル、２０５…通信インターフェース、２０６…搬送モータ、２０７…モータ駆動回路、２０８…ポンプ、２０９…ポンプ駆動回路、２１１…バスライン、３０１…パターンジェネレータ、３０２…周波数設定部、３０３…駆動信号生成部、３０４…スイッチ回路。
【図１】
2020192690.tif 000003
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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