(57)【要約】【課題】駆動ノズル孔数が増えても隣接ノズル孔の同時駆動時の圧力損失を考慮した精度高い駆動波形の補正が可能で画像品質向上できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】この装置の記録ヘッド制御部では、駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１が画像データＳＤから孔総数を検出してインク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を算出し、駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２がデータＳＤから孔密集度を検出して噴射速度Ｖｊの補正量を算出し、補正率算出部７３が各算出結果から駆動波形の補正率αを算出し、駆動波形データ生成部７５が基本波形データＷＤ及び補正率αに基づいて孔毎に孔密集度に応じて異なる駆動波形の駆動波形データα＊ＷＤを生成して駆動波形信号ＶＣＯＭの生成に供する。記録ヘッド駆動部（略図）は、信号ＶＣＯＭに応じて少孔駆動時よりも多孔駆動時でのエネルギーを増加させて記録ヘッドの圧電素子（略図）を駆動する。【選択図】図６
2014108552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子の駆動によってインク滴を吐出するノズル孔を所定数配列したノズル孔列を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドにおける前記圧電素子を駆動する記録ヘッド駆動部と、蓄積記憶された画像データ、並びに当該画像データに応じて前記圧電素子を駆動するために予め格納された記録ヘッド駆動波形データに基づいて生成した駆動波形信号を前記記録ヘッド駆動部に送出して前記記録ヘッドにおける前記ノズル孔列の前記ノズル孔からのインク滴の吐出を制御する記録ヘッド制御部と、を備えたインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッド制御部は、前記画像データの信号レベルのパルス数をカウントすることで駆動するノズル孔の総数を検出する駆動ノズル孔総数検出部と、前記画像データの信号レベルのパルス幅に基づいて隣接するノズル孔が同時駆動される度合いを示す駆動ノズル孔の密集度を検出する駆動ノズル孔密集度検出部と、前記駆動ノズル孔総数検出部の検出結果から前記インク滴の噴射速度又は噴射量の補正量を算出する第１の補正量算出部と、前記駆動ノズル孔密集度検出部の検出結果から前記インク滴の噴射速度又は噴射量の補正量を算出する第２の補正量算出部と、前記第１の補正量算出部の算出結果及び前記第２の補正量算出部の算出結果に基づいて駆動波形についての補正率を算出する補正率算出部と、前記記録ヘッド駆動波形データとして前記ノズル孔毎の基本波形データを格納した基本波形データテーブルと、前記基本波形データ及び前記補正率に基づいて前記ノズル孔毎に前記駆動ノズル孔の密集度に応じて異なる駆動波形の駆動波形データを生成して前記駆動波形信号の生成に供する駆動波形データ生成部と、を有し、
前記記録ヘッド駆動部は、前記記録ヘッド制御部からの前記ノズル孔毎の前記異なる駆動波形の駆動波形データに基づく前記駆動波形信号に応じて少数ノズル孔駆動時の駆動波形よりも多数ノズル孔駆動時の駆動波形でのエネルギーを増加させて前記圧電素子を駆動する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記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッド制御部は、前記補正率に基づいて前記ノズル孔毎に前記駆動ノズル孔の密集度に応じて前記駆動波形を補正するための波形マスクデータを生成する波形マスクデータ生成部を有し、前記記録ヘッド駆動部は、前記波形マスクデータに基づいて前記駆動波形信号を前記記録ヘッドの前記圧電素子に送出するタイミングを示すタイミング信号を生成するデコーダ部と、を有する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記載のインクジェット記録装置において、前記波形マスクデータ生成部は、同時駆動する前記ノズル孔数毎にグルーピングしてグループ毎に前記波形マスクデータを生成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッド駆動部は、前記波形マスクデータにより駆動電圧波形のパルスが等間隔になるように補正して同時駆動する前記ノズル孔数をグルーピングすることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項２記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッド駆動部は、前記タイミング信号を前記波形マスクデータに基づいて前記異なる駆動波形の前記駆動波形データから前記ノズル孔毎に駆動波形を選択可能に生成すると共に、当該タイミング信号に基づいて前記駆動波形信号を前記記録ヘッドの前記圧電素子に送出するタイミングを調整制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドにおけるインク滴を吐出させるノズル孔列のノズル孔数を検出した結果に応じて記録ヘッドの圧電素子に印加する駆動電圧を制御する機能を持つインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインクジェット記録装置が備える記録ヘッドに印加する駆動電圧を制御する機能については、ヘッド駆動波形の電圧変動を改善できるものの、ノズル孔列の隣接したノズル孔から同時に多数噴射させようとすると、ヘッド駆動波形の変動がなくてもヘッド構造の機械的干渉による圧力損失により各ノズル孔の噴射特性が変動してしまい、その結果として、画像品質を良好に確保できなくなってしまうという問題を抱えている。
【０００３】
そこで、こうしたノズル孔列のノズル孔の増加に伴うヘッド駆動波形の電圧変動を改善するための技術についても提案されており、係る周知技術としては、例えば駆動されるノズル（孔）の数に拘らず高い印字品質を得ることができる「インクジェット記録装置」（特許文献１参照）や、記録ヘッドから同時に吐出するノズル孔数に応じて発生する駆動電圧の変動によるアンダーシュート、オーバーシュート、立ち上り／立ち下りの遅れの発生を適切且つ迅速に抑制する「画像形成装置」（特許文献２参照）が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に係る技術では、複数のノズル孔からインクを吐出させるドット数を検知する検知手段（ＭＰＵ、ＲＡＭ等）による検知結果に応じて制御手段（ヘッド制御回路及びヘッド電源）が記録ヘッドに印加する駆動電圧を制御するものであり、特許文献２に係る技術では、駆動波形制御部により画像データカウント回路でカウントされる１ノズル孔列中の同時にインク液を吐出するノズル孔数に応じてタイミング補正テーブルを参照してノズル孔に印加する駆動波形電圧のタイミング時間を補正するものである。
【０００５】
しかしながら、何れの技術においても、例えば基準とする中央ノズル孔から両側に隣接するノズル孔数を順次増加させた場合には、駆動波形の電圧を単ノズル孔駆動時と同じくなるように補正（特許文献２では全ノズル孔共通の駆動波形を補正）しても、ヘッド構造の機械的干渉による圧力損失が要因となって各ノズル孔の噴射特性が変動してしまい、噴射速度の低下が補正を行わない場合よりも幾分改善されるだけとなるため、結果として画像品質を十分に向上させることができないという問題がある。その理由は、駆動ノズル孔数が増えた電気的負荷増大時に、駆動波形については少数ノズル孔駆動時の駆動波形と比べて変動しないように補正できても、機械的相互干渉が残るためにインク滴の噴射速度の低下が残存することによる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、駆動ノズル孔数が増えても、電気的負荷の増大に加えて隣接するノズル孔の同時駆動時の圧力損失を考慮した精度高い駆動波形の補正を行うことができて画像品質を十分に向上させることができるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するため、本発明は、圧電素子の駆動によってインク滴を吐出するノズル孔を所定数配列したノズル孔列を有する記録ヘッドと、記録ヘッドにおける圧電素子を駆動する記録ヘッド駆動部と、蓄積記憶された画像データ、並びに当該画像データに応じて圧電素子を駆動するために予め格納された記録ヘッド駆動波形データに基づいて生成した駆動波形信号を記録ヘッド駆動部に送出して記録ヘッドにおけるノズル孔列のノズル孔からのインク滴の吐出を制御する記録ヘッド制御部と、を備えたインクジェット記録装置であって、記録ヘッド制御部は、画像データの信号レベルのパルス数をカウントすることで駆動するノズル孔の総数を検出する駆動ノズル孔総数検出部と、画像データの信号レベルのパルス幅に基づいて隣接するノズル孔が同時駆動される度合いを示す駆動ノズル孔の密集度を検出する駆動ノズル孔密集度検出部と、駆動ノズル孔総数検出部の検出結果からインク滴の噴射速度又は噴射量の補正量を算出する第１の補正量算出部と、駆動ノズル孔密集度検出部の検出結果からインク滴の噴射速度又は噴射量の補正量を算出する第２の補正量算出部と、第１の補正量算出部の算出結果及び第２の補正量算出部の算出結果に基づいて駆動波形についての補正率を算出する補正率算出部と、記録ヘッド駆動波形データとしてノズル孔毎の基本波形データを格納した基本波形データテーブルと、基本波形データ及び補正率に基づいてノズル孔毎に駆動ノズル孔の密集度に応じて異なる駆動波形の駆動波形データを生成して駆動波形信号の生成に供する駆動波形データ生成部と、を有し、記録ヘッド駆動部は、記録ヘッド制御部からのノズル孔毎の異なる駆動波形の駆動波形データに基づく駆動波形信号に応じて少数ノズル孔駆動時の駆動波形よりも多数ノズル孔駆動時の駆動波形でのエネルギーを増加させて圧電素子を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のインクジェット記録装置によれば、隣接するノズル孔が同時駆動される度合いを示す駆動ノズル孔の密集度を検出した結果に応じて、密集度の高いノズル孔と低いノズル孔との駆動波形を異ならせると共に、少数ノズル孔駆動時の駆動波形よりも多数ノズル孔駆動時の駆動波形でのエネルギーを増加させるように記録ヘッドの圧電素子を駆動して機械的相互干渉によるインク滴の噴射速度や噴射量の低下を抑制する機能を持つため、駆動ノズル孔数が増えも、電気的負荷の増大に加えて隣接するノズル孔の同時駆動時の圧力損失を考慮した精度高い駆動波形の補正を行うことができ、画像品質を十分に向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の概略構成を示した平面図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置で画像形成処理を担う要部構成を示した機能ブロック図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録装置に備えられる記録ヘッド（インクジェットヘッド）の細部構造を示した液室長手方向に沿った部分断面図である。
【図４】図１に示すインクジェット記録装置に備えられる記録ヘッド（インクジェットヘッド）の細部構造を示した液室短手方向に沿った部分断面図である。
【図５】図１に示すインクジェット記録装置に備えられる記録ヘッド（インクジェットヘッド）の細部構造の要部を示した平面図である。
【図６】本発明の実施例１に係るインクジェット記録装置の要部となる記録ヘッド制御部の細部構成を例示したブロック図である。
【図７】図６に示す記録ヘッド制御部によるノズル孔駆動制御に係る検出ノズル孔数とインク滴の噴射速度との関係を示した図である。
【図８】図６に示す記録ヘッド制御部によるノズル孔駆動制御に係る噴射速度の補正量と駆動波形の補正率との関係を示した図である。
【図９】図６に示す記録ヘッド制御部に備えられる駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部における信号処理の内容を示した模式図である。
【図１０】図６に示す記録ヘッド制御部に備えられる駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部における処理信号の画像データと基準クロックとの関係を示したタイミングチャートである。
【図１１】図６に示す記録ヘッド制御部に備えられる補正率算出部で用いられる補正量に対する補正率の関係で示される補正率特性図である。
【図１２】図２に示すインクジェット記録装置のキャリッジに備えられる記録ヘッド駆動部で適用される同時駆動ノズル孔数と駆動電圧との関係を示した図である。
【図１３】図２に示すインクジェット記録装置のキャリッジに備えられる記録ヘッド駆動部の細部構成を示したブロック図である。
【図１４】図１３で説明した記録ヘッド駆動部で適用される駆動波形信号の波形を例示した図である。
【図１５】図１３で説明した記録ヘッド駆動部に備えられるデコーダ回路によるタイミング信号の生成パターンを駆動波形との関係で示した図であり、（ａ）は低レベル駆動電圧時に関する図、（ｂ）は中レベル駆動電圧時に関する図、（ｃ）は高レベル駆動電圧時に関する図である。
【図１６】本発明の実施例１に係るインクジェット記録装置におけるキャリッジを走査しての駆動波形信号を用いて印字したときの駆動波形の補正を含む動作処理を示したフローチャートである。
【図１７】本発明の実施例２に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用される同時駆動ノズル孔数と駆動電圧との関係を示した図である。
【図１８】実施例３に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用される同時駆動ノズル孔数とタイミング信号との関係を示した図である。
【図１９】実施例３に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用されるタイミング信号と駆動波群との関係を示した図である。
【図２０】実施例４に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用されるタイミング信号と駆動波群との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明のインクジェット記録装置について、幾つかの実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
最初に、本発明のインクジェット記録装置の技術的概要について簡単に説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置の概略構成を示した平面図である。このインクジェット記録装置は、主走査方向である図１の紙面の左右方向に移動して略図する記録媒体の表面にインク滴を吐出する記録ヘッド９を有するキャリッジ１を備えている。キャリッジ１は、ガイドロット２で保持・案内され、主走査方向に往復移動可能なように取り付けられている。また、キャリッジ１は、主走査モータ３の回転軸に取り付けられたプーリと装置本体の支軸に取り付けられたプーリとに張架された無端状のタイミングベルト４に連結部１ａで取り付けられている。これにより、キャリッジ１は、主走査モータ３の回転に伴ってタイミングベルト４が主走査方向に移動するときに所定速度で移動される。このキャリッジ１の主走査方向での移動量を検知するため、等間隔で記録されたパターンを有する主走査用エンコーダシート５がガイドロッド２に沿って平行に取り付けられており、この主走査用エンコーダシート５のパターンをキャリッジ１に取り付けられた主走査用エンコーダセンサ６によって検知して、キャリッジ１の主走査方向での位置を検知可能となっている。
【００１２】
また、記録媒体は、支軸１４と回転軸１３とに張架された無端状の搬送ベルト１５に静電気的に吸着保持されており、搬送ベルト１５の副走査方向である図１の紙面の上下方向への移送に伴って移送される。搬送ベルト１５は、副走査モータ７の回転軸に取り付けられたプーリと回転軸１３に取り付けられたプーリとに張架された無端状のタイミングベルト１８によって副走査方向に回転移送される。即ち、副走査モータ７の回転に伴い、タイミングベルト１８が回転移送され、タイミングベルト１８の回転移送と共に回転軸１３に取り付けられたプーリが回転されて回転軸１３が回転駆動され、これに伴って搬送ベルト１５が副走査方向に移送される。回転軸１３の端部には、円周方向に等間隔でマーキングされた副走査用エンコーダディスク１９が取り付けられており、副走査用エンコーダディスク１９にはそのマーキングを検知して記録媒体の副走査方向への移送量を検知する副走査用エンコーダセンサ２０が取り付けられている。
【００１３】
更に、キャリッジ１には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド９が搭載されており、記録ヘッド９に配列されたインク吐出用のノズル孔列１０の所定数のノズル孔から記録媒体の表面にインク滴を吐出する。キャリッジ１を主走査方向に移動させながら必要な位置でノズル孔列１０のノズル孔からインク滴を吐出することによって、記録媒体上に画像を形成する。
【００１４】
キャリッジ１の位置情報は、主走査用エンコーダシート５に等間隔で記録されたパターンをキャリッジ１に固定された主走査用エンコーダセンサ６で移動しながら読み取ってカウントを加・減算することで得ることができる。
【００１５】
尚、記録ヘッド９のノズル孔列１０のノズル孔からのインク滴の吐出不良を回復するための回復装置８は、図示されないキャッピング手段、吸引手段、クリーニング手段を有している。キャリッジ１は、印字待機中には回復装置８側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド９がキャッピングされ、吐出口を潤滑状態に保つことによりインク液乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中等に記録と関係しないインク液を吐出することにより、全てのインク液粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。そして、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド９のノズル孔列１０のノズル孔を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインク液と共に気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインク液やゴミ等をクリーニング手段により除去することで吐出不良が解消されるようになっている。
【００１６】
このような主走査方向のキャリッジ１の移動と記録ヘッド９のノズル孔列１０のノズル孔からのインク滴の吐出動作とを１回行うことで、記録媒体表面上のノズル孔列１０の長さと同じ幅のバンド（領域）に対して画像を形成することができ、１バンド分の画像形成が終了したら副走査モータ７を駆動して記録媒体を副走査方向に移動させて、再度１バンド分の画像形成動作をさせるように繰り返せば、記録媒体の任意の場所に画像を形成することができる。
【００１７】
図２は、上述したインクジェット記録装置で画像形成処理を担う要部構成を示した機能ブロック図である。インクジェット記録装置の画像形成処理用の要部構成は、装置全体を制御するホストＰＣ２１からの信号を伝達するホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）２２と、画像形成処理を制御するＣＰＵ２３と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５と、キャリッジ１を制御する記録ヘッド制御部２６と、主走査エンコーダセンサ６からの位置情報に基づいて主走査モータ３を制御する主走査制御部２７と、副走査エンコーダセンサ２０からの位置情報に基づいて副走査モータ７を制御する副走査制御部２８と、を備え、これらの各部機能手段がバス２９で連結され、ＣＰＵ２３で各部機能手段の信号の授受を制御するようになっている。 
具体的に云えば、装置のハードウェア制御を行うファームウェアや記録ヘッド９を駆動する駆動波形データは、ＲＯＭ２４に格納されており、ホストＰＣ２１から印刷ジョブ（画像データ）を受信すると、ＣＰＵ２３が画像データをＲＡＭ２５に格納する。尚、駆動波形データは印字モードによって異なるものであり、例えば、波形の立ち上がり立ち下がりの速度、振幅、パルス数等が異なるものである。 
記録ヘッド９が搭載されたキャリッジ１は、ＣＰＵ２３からの指示信号に基づいて主走査制御部２７が作動されたときに主走査エンコーダセンサ６からの信号に基づいてその停止位置を認識し、また主走査モータ７が作動されたときに記録媒体上の任意の位置に移動する。キャリッジ１は、細部構成として、イエロー（Ｙ）用のノズル孔列１０のノズル孔からイエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する記録ヘッドＹ９ａ、シアン（Ｃ）用のノズル孔列１０のノズル孔からシアン（Ｃ）のインク滴を吐出する記録ヘッドＣ９ｂ、マゼンダ（Ｍ）用のノズル孔列１０のノズル孔からマゼンダ（Ｍ）のインク滴を吐出する記録ヘッドＭ９ｃ、及びブラック（Ｋ）用のノズル孔列１０のノズル孔からブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する記録ヘッドＫ９ｄをそれぞれ専用のイエロー（Ｙ）用の記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、シアン（Ｃ）用の記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、マゼンダ（Ｍ）用の記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及びブラック（Ｋ）用の記録ヘッドＫ駆動部３０ｄで駆動するようになっている。即ち、上述した記録ヘッド９は、色別で記録ヘッドＹ９ａ、記録ヘッドＣ９ｂ、記録ヘッドＭ９ｃ、及び記録ヘッドＫ９ｄに区分けされる。
【００１８】
記録ヘッド制御部２６は、デジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）回路、フィルタ回路、信号増幅アンプ回路を含む構成であり、主走査エンコーダセンサ６から得られるキャリッジ１の位置情報に連動し、ＲＡＭ２５に格納された画像データ、並びにＲＯＭ２４に格納された記録ヘッド駆動波形データに基づいて生成した駆動波形信号をキャリッジ１の記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄにそれぞれ個別に送信する。
【００１９】
これらの記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄは、記録ヘッド制御部２６から送信された画像データ及び駆動波形信号に基づいて、記録ヘッドＹ９ａ、記録ヘッドＣ９ｂ、記録ヘッドＭ９ｃ、及び記録ヘッドＫ９ｄをそれぞれ駆動し、各色のインク滴を記録媒体の表面の所定箇所に吐出する。
【００２０】
図３は、上述した記録ヘッド９の細部構造を示した液室長手方向に沿った部分断面図であり、図４はその細部構造を示した液室短手方向に沿った部分断面図であり、図５はその細部構造の要部を示した平面図である。
【００２１】
各図を参照すれば、記録ヘッド９は、インクジェットヘッド構造のもので、単結晶シリコン基板で形成した流路板４１と、この流路板４１の下面に接合した振動板４２と、流路板４１の上面に接合したノズル板４３と、を有し、これらによって液滴であるインク滴を吐出するノズル４５がノズル連通路４５ａを介して連通するインク流路である加圧室４６、この加圧室４６にインクを供給するための共通液室４８にインク供給口４９を介して連通する流体抵抗部となるインク供給路４７を形成している。
【００２２】
また、振動板４２の外面側（液室と反対面側）に各加圧室４６に対応して加圧室４６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての積層型の圧電素子５２を接合し、この圧電素子５２をベース基板５３に接合し、圧電素子５２の間には加圧室４６間の隔壁部４１ａに対応して支柱部５４を設けている。ここでは、圧電素子５２の部材にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施すことで櫛歯状に分割して、１つ毎に圧電素子５２と支柱部５４とを形成している。支柱部５４の構成も圧電素子５１と同じであるが、駆動電圧を印加しないために非駆動部としての単なる支柱となる。
【００２３】
更に、振動板４２の外周部は、フレーム部材４４との間でギャップ材を含む接着剤５０により接合されている。このフレーム部材４４には、共通液室４８を形成する凹部、並びに共通液室４８に対して外部からインクを供給するための略図するインク供給穴が形成されている。フレーム部材４４は、例えばエポキシ系樹脂やポリフェニレンサルファイトを用いて射出成形により形成する場合を例示できる。 
流路板４１については、例えば結晶面方位（１、１、０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）等のアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることにより、ノズル連通路４５ａ、加圧室４６、インク供給路４７となる凹部や穴部を形成す場合を例示できるが、単結晶シリコン基板に代えてその他のステンレス基板や感光性樹脂等を用いることも可能である。
【００２４】
振動板４２については、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）でニッケルの金属プレートから形成する場合を例示できるが、その他の金属板や樹脂板、或いは金属と樹脂板との接合部材等を用いて形成することも可能である。この振動板４２は、加圧室４６に対応する部分に変形を容易にするための薄肉部となるダイアフラム部５５及び圧電素子５２と接合するための島状凸部の厚肉部５６を形成すると共に、支柱部５４に対応する部分及びフレーム部材４４との接合部にも厚肉部５７を形成し、平坦面側を流路板４１に接着剤接合し、厚肉部５６を圧電素子５２に接着剤接合し、更に厚肉部５７を支柱部５４及びフレーム部材４４に接着剤５０により接合している。尚、ここでは振動板４２を２層構造のニッケル電鋳で形成するものとするが、この場合にはダイアフラム部５５の厚みが３μｍ、片側の幅が３５μｍとなる場合を例示できる。
【００２５】
ノズル板４３は、各加圧室４６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４５を形成し、流路板４１に対して接着剤により接合している。このノズル板４３としては、ステンレスやニッケル等の金属、金属とポリイミド樹脂フィルム等の樹脂との組み合せ、シリコン、及びそれらの組み合わせから成るものを用いる場合を例示できる。ここでは、ノズル板４３を鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成するものとするが、その内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状や略円錘台形状でも良い）に形成し、ノズル４５の孔径をインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとし、更に各列のノズルピッチを１５０ｄｐｉとする場合を例示できる。また、ノズル板４３のノズル面（吐出方向の表面であり、所謂吐出面）には、略図する撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えばＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性を有するフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチ等）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設け、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００２６】
圧電素子５２は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層６１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層６２とを交互に積層し、内部電極６２を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極６３、共通電極６４に対して電気的に接続した構造とする場合を例示できる。この圧電素子５２は、圧電常数がｄ３３であり、その伸縮により加圧室４６を収縮、膨張させるようになっている。即ち、圧電素子５２は、駆動信号を受けて充電が行われると伸長し、充電された電荷が放電すると反対方向に収縮する。尚、圧電素子５２部材の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極６３となり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずに全ての圧電素子５２に導通した共通電極６４となる。
【００２７】
また、圧電素子５２の個別電極６３には、駆動信号を与えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル６５が接続され、このＦＰＣケーブル６５には各圧電素子５２に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）が接続される。更に、圧電素子５２の共通電極６４は、圧電素子５２の端部に電極層を設けて回し込むことによりＦＰＣケーブル６５のグラウンド（ＧＮＤ）電極に接続されている。
【００２８】
このような構造のインクジェットヘッドは、例えば記録信号に応じて圧電素子５２に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、圧電素子５２に積層方向の変位が生起し、振動板４２を介して加圧室４６内のインクが加圧されて圧力が上昇し、ノズル４５の孔列からインク滴が吐出される。
【００２９】
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧室４６内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程とによって加圧室４６内に負圧が発生してインク充填行程へと移行する。このとき、略図するインクタンクから供給されたインクが共通液室４８に流入し、共通液室４８からインク供給口４９を経てインク供給路４７を通り、加圧室４６内に充填される。
【００３０】
尚、インク供給路４７は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による再充填（リフィル）に対して抵抗になる。インク供給路４７の流体抵抗値を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間とのバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くすることができる。
【００３１】
ところで、上述したアクチュエータ方式のインクジェットヘッドにおいて、ノズル孔列で多ノズル孔化を図ると、圧電素子５２の変位を利用するために、特に隣接するノズル孔の駆動状況が相互に影響し合うという相互干渉の問題が生じ易くなる。例えば隣接する加圧液室に振動が伝搬すると、本来非駆動のノズル孔からインクが吐出されたり、或いは隣接する加圧液室が同時に加圧されたときの加圧力が不均一、不安定になってインク滴の噴射特性（インク滴の吐出特性）がノズル孔によって異なってしまう等の問題（相互干渉）が生じる。
【００３２】
そこで、多ノズル孔のインクジェットヘッドにおいて、全てのノズル孔で同じインク滴の噴射特性を得るためには、この相互干渉の問題を解消する必要があるが、上述したインクジェットヘッドの構造では、こうした相互干渉の問題を解消する上では不十分である。即ち、上述した圧電素子５２のプレートに溝を形成して駆動部と非駆動部とに分離した構造では、個々の駆動部となる圧電素子５２が独立していないため、一つの圧電素子５２を駆動したときに圧電素子５２のプレートを介して他の圧電素子（圧電素子５１や支柱部５４等）に振動が伝搬する。また、個々の独立した圧電素子５２を設けながら、隣り合う加圧液室を連通させたり、特にその振動板４２を共用する構造では、一つの圧電素子５２を駆動したときに隣り合う加圧液室に対しても連通路や振動板４２を介して振動が伝搬することにより、上述したインク滴の噴射特性の不均一等を招くことになる。更に、その他のバルブジェット方式の記録ヘッドであっても、加圧液室内でバルブを発生させてインクを加圧するため、ノズル孔の高密度、高集積化を図ると、加圧液室相互間を仕切っている隔壁部が加圧力で変形して隣接する加圧液室にも圧力変化を発生させてしまうため、上述した相互干渉の問題が生じ易くなる。
【００３３】
このように、複数のエネルギー発生手段と、この複数のエネルギー発生手段で加圧される複数の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノズル孔と、を有するマルチノズルタイプのインクジェットヘッドでは、各ノズル孔間の相互干渉が生じて画像品質の低下を招き易くなってしまう。
【００３４】
そこで、本発明のインクジェット記録装置では、マルチノズルタイプのインクジェットヘッドにおける相互干渉を抑制してインク滴の噴射特性の低下（機械的相互干渉によるインク滴の噴射速度Ｖｊや噴射量Ｍｊの低下）を抑制して画像品質の向上を図るため、記録ヘッド９におけるノズル孔列のノズル孔からのインク滴の吐出を制御する記録ヘッド制御部２６において、従来から行われている駆動波形の補正を同時駆動するノズル孔総数から補正する機能に加え、隣接するノズル孔が同時駆動される度合いを示す駆動ノズル孔の密集度を検出した結果に応じて密集度の高いノズル孔と低いノズル孔との駆動波形を異ならせ、少数ノズル孔駆動時の駆動波形よりも多数ノズル孔駆動時の駆動波形でのエネルギーを増加させて記録ヘッド９の圧電素子５２を駆動し、ノズル孔毎に駆動ノズル孔の密集度に応じて駆動波形を補正するための波形マスクデータを生成する機能を持たせる。
【００３５】
以下は、本発明のインクジェット記録装置に係る幾つかの実施例について、具体的に説明する。
【実施例１】
【００３６】
本発明の実施例１に係るインクジェット記録装置の要部となる記録ヘッド制御部２６の細部構成を例示したブロック図である。
【００３７】
この記録ヘッド制御部２６は、画像データＳＤの信号レベルのパルス数をカウントすることで駆動するノズル孔の総数を検出すると共に、駆動ノズル孔総数の検出結果からインク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を算出する駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１と、画像データＳＤの信号レベルのパルス幅に基づいて隣接するノズル孔が同時駆動される度合いを示す駆動ノズル孔の密集度を検出すると共に、駆動ノズル孔密集度の検出結果からインク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を算出する駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２と、これらの駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１と駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２との算出結果に基づいて駆動波形についての補正率αを算出する補正率算出部７３と、記録ヘッド駆動波形データとしてノズル孔毎の基本波形データＷＤを格納した基本波形データテーブル７４と、基本波形データＷＤ及び補正率αに基づいてノズル孔毎に駆動ノズル孔の密集度に応じて異なる駆動波形の駆動波形データα＊ＷＤを生成して駆動波形信号ＶＣＯＭの生成に供する駆動波形データ生成部７５と、補正率αに基づいてノズル孔毎に駆動ノズル孔の密集度に応じて駆動波形を補正するための波形マスクデータＭＤを生成する波形マスクデータ生成部７６と、駆動波形データ生成部７６からのデジタル信号の駆動波形データα＊ＷＤをアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７と、デジタル／アナログ変換部６７からのアナログ信号を電圧増幅する電圧増幅部７８と、電圧増幅されたアナログ信号を３７Ｖの電圧印加で電流増幅して駆動波形信号ＶＣＯＭとして出力する電流増幅部７９と、を備えて構成される。
【００３８】
このうち、駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１は、駆動ノズル孔の総数を検出する駆動ノズル孔総数検出部としての機能の他、駆動ノズル孔総数の検出結果からインク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を算出する第１の補正量算出部としての機能を持つ。駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２についても、駆動ノズル孔の密集度を検出する駆動ノズル孔密集度検出部としての機能の他、駆動ノズル孔密集度の検出結果からインク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を算出する第２の補正量算出部としての機能を持つ。
【００３９】
駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１と駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２とに入力される画像データＳＤは、同時に駆動するノズル孔をノズル孔列の順番に駆動する場合の信号レベルがＨ、駆動しない場合の信号レベルがＬとなっている。
【００４０】
そこで、駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１では、入力された画像データＳＤのＨレベルのパルス数をカウントすることで、駆動するノズル孔の総数を検出する。また、駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２では、入力された画像データＳＤのＨレベルのパルス幅を検出することで、駆動するノズル孔の密集度（Ｈレベルのパルス幅が連続すると駆動ノズル孔数だけパルス幅が長くなるので、隣接するノズル孔が同時駆動される度合いを示すことになる）を検出する。ここで、駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１と駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２とにおけるそれぞれの補正量算出部の機能では、検出されたノズル孔の総数、密集度からヘッド構造に応じたインク滴の噴射速度Ｖｊの低減を補正する補正量ΔＶｊａ、ΔＶｊｂを出力する。
【００４１】
また、補正率算出部７３は、入力された補正量ΔＶｊａ、ΔＶｊｂに応じて後段の駆動波形データ生成部７５でデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７に入力すべき駆動波形の基準となる基準波形データテーブル７４に格納されたデジタルデータの基準波形データＷＤを補正するための補正率αを出力する。更に、駆動波形データ生成部７５では、基準波形データテーブル７４から入力した基準波形データＷＤを補正率αで補正して生成したノズル孔毎の異なる駆動波形の駆動波形データα＊ＷＤを出力する。デジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７では、入力されたデジタル信号の駆動波形データα＊ＷＤをアナログ信号に変換して電圧増幅部７８へ入力する。電圧増幅部７８では所定の倍率で電圧増幅して電流増幅部７９へ入力する。電流増幅部７９では記録ヘッド９の圧電素子５２の駆動に必要な電流となるように増幅して生成した駆動波形信号ＶＣＯＭを記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄへ送出する。
【００４２】
そこで、記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄでは、記録ヘッド制御部２６からのノズル孔毎の異なる駆動波形の駆動波形データα＊ＷＤに基づく駆動波形信号ＶＣＯＭに応じて、少数ノズル孔駆動時の駆動波形よりも多数ノズル孔駆動時の駆動波形でのエネルギーを増加させて記録ヘッド９（記録ヘッドＹ９ａ、記録ヘッドＣ９ｂ、記録ヘッドＭ９ｃ、及び記録ヘッドＫ９ｄ）の圧電素子５２を駆動する。これにより、インク滴の噴射速度Ｖｊのノズル孔間におけるバラツキを最小とすることができる。
【００４３】
図７は、記録ヘッド制御部２６によるノズル孔駆動制御に係る検出ノズル孔数とインク滴の噴射速度Ｖｊとの関係を示した図である。図７を参照すれば、ここでの駆動ノズル孔総数特性は、記録ヘッド９を駆動するためのノズル孔数分の電流供給となり駆動波形が変動するため、単ノズル孔駆動におけるインク滴の噴射速度をＶｊ０としたときに噴射速度Ｖｊが低減される様子を示している。また、ここでの駆動ノズル孔密集度特性は、駆動波形の変動を電気的に補正した場合でも発生する噴射速度Ｖｊの低減の様子を示している。
【００４４】
具体的に例示すれば、検出ノズル孔の総数が９６、ノズル孔密集度が１６のノズル孔列１０の場合には、図７に示される各特性から噴射速度Ｖｊの低減量はΔＶｊａ１＋ΔＶｊｂ１となる。
【００４５】
図８は、記録ヘッド制御部２６によるノズル孔駆動制御に係る噴射速度Ｖｊの補正量ΔＶｊ（＝ΔＶｊａ＋ΔＶｊｂ）と駆動波形の補正率αとの関係を示した図である。図８を参照すれば、ここでの補正率αは、基準波形データＷＤがＤ／Ａ変換されて作成される駆動波形を電圧方向に何倍に拡大すれば電圧増幅、電流増幅した後の駆動波形が噴射速度Ｖｊの低減量ΔＶｊを補正し、単ノズル孔駆動時の噴射速度Ｖｊと等しくできるかの倍率を示すものである。
【００４６】
具体的に例示すれば、上述した場合には、噴射速度Ｖｊの補正量はΔＶｊａ１＋ΔＶｊｂ１であるため、このときの補正率αは、図８に示される関係からα１と決めることができる。尚、噴射速度Ｖｊの低減量ΔＶｊａ、ΔＶｊｂや補正率αは、記録ヘッド９の噴射特性に基づいて近似式で演算したり、予めメモリに準備したテーブルを参照することにより容易に算出することができる。
【００４７】
こうした場合、記録ヘッド制御部２６では、駆動波形データ生成部７５が基準波形データＷＤ１に対して電圧方向に補正されたデジタル信号の駆動波形データα１＊ＷＤ１を生成してデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７へ入力することになる。このように電圧補正された駆動波形データα１＊ＷＤ１は、デジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７でＤ／Ａ変換された後に電圧増幅部７８、電流増幅部７９を介して駆動波形信号ＶＣＯＭ１となり、記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄに入力される。
【００４８】
図９は、記録ヘッド制御部２６に備えられる駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２における信号処理の内容を示した模式図である。また、図１０は駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２における処理信号の画像データＳＤと基準クロックＳＣＫとの関係を示したタイミングチャートである。
【００４９】
図９及び図１０を参照すれば、駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２では、シリアルデータの画像データＳＤが入力されると、最初に最大ノズル孔数検出を行い、入力された画像データＳＤのパルス幅をカウンタでカウントし、そのカウント値を一次的に保存する。この最大ノズル孔数検出ではカウンタ値の最大値（１０）が送出されることになる。次に、補正量算出では最大値（１０）が入力されるので、このときに図８で説明した補正量ΔＶｊｂ（１０）を出力する。
【００５０】
そこで、補正率算出部７３では、駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１による駆動のノズル孔総数検出結果による補正量 ΔＶｊａ（１８）と駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２による最大ノズル孔数検出結果の補正量ΔＶｊｂ（１０）とが入力され、図１１に示されるような補正率特性に従って補正率α（１８、１０）を出力する。尚、図１１は、補正率算出部７３で用いられる補正量ΔＶｊ（＝ΔＶｊａ＋ΔＶｊｂ）に対する補正率αの関係で示される補正率特性図である。
【００５１】
更に、駆動波形デ−タ生成部７５では、入力された基準波形データＷＤを補正率α（１８、１０）で補正して生成した駆動波形データα（１８、１０）＊ＷＤを出力し、これがデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７でＤ／Ａ変換された後に電圧増幅部７８、電流増幅部７９を介して駆動波形信号ＶＣＯＭ（１８、１０）となり、記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄに入力される。因みに、ここでの駆動波形信号ＶＣＯＭ（１８、１０）では、図１０に示す基準クロックＳＣＫとの関係により、ノズル孔に対応する矩形波の立ち上りの４番目、６番目、９番目と１３〜２２番目、２６〜３０番目が駆動されることになる。このとき、波形マスクデータ生成部７６では、隣接する同時駆動するノズル孔数に応じて各ノズル孔に対応した駆動用の波形マスクデータＭＤを作成する。
【００５２】
図１２は、キャリッジ１に備えられる記録ヘッド駆動部（記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄ）で適用される同時駆動ノズル孔数と駆動電圧Ｖｐとの関係を示した図である。ここでは、ノズル孔数に対応する基準クロックＳＣＫの矩形波における４番目、６番目、９番目は同時駆動ノズル孔数が１であり、１３〜２２番目は同時駆動ノズル孔数が１０であり、２６〜３０番目は同時駆動ノズル孔数が５であるため、駆動電圧ＶｐはそれぞれＶｐ（１）、Ｖｐ（１０）、Ｖｐ（５）のように記録ヘッド９（記録ヘッドＹ９ａ、記録ヘッドＣ９ｂ、記録ヘッドＭ９ｃ、記録ヘッドＫ９ｄ）の特性から定められることを示している。このとき、駆動波形信号ＶＣＯＭ（１８、１０）の駆動電圧ＶｐはＶｐ（１０）に等しくなる。また、画像データＳＤ上では、１パルスが１ノズル孔分に相当し、カウンタ値は１→１→１→１０→５という具合に変化する。
【００５３】
図１３は、キャリッジ１に備えられる記録ヘッド駆動部の細部構成を示したブロック図である。この記録ヘッド駆動部は、画像データＳＤ、波形マスクデータＭＤ、駆動波形信号ＶＣＯＭ、基準クロックＳＣＫ（画像データＳＤ及び波形マスクデータＭＤをシリアル転送するための信号）が入力され、各種信号をシフトして遅延させて転送するシフトレジスタ回路８１と、基準クロックＳＣＫと共に記録ヘッド制御部２６で生成された／ＬＡＴを入力して転送終了後の各種信号をラッチするためのラッチ回路８２と、記録ヘッド制御部２６からの波形マスクデータＭＤに基づいて駆動波形信号ＶＣＯＭを記録ヘッド９の圧電素子５２に送出する送出するタイミングを示すタイミング信号ＷＴを生成するデコーダ回路８３と、３７Ｖ電圧印加でタイミング信号ＷＴを含む各種信号のレベル調整を行うレベルシフタ回路８４と、記録ヘッド制御部２６から駆動波形信号ＶＣＯＭが送出されるアナログスイッチＳＷ及びコンデンサＣの直列接続ラインを多段にして並列接続した回路構成（アナログスイッチアレイ）における各圧電素子５２に対応する各コンデンサＣからの放電をそれぞれレベルシフタ回路８４からの切替信号による各アナログスイッチＳＷのオン・オフで制御するスイッチ選択回路８５と、を備えている。即ち、ここでは多段構成の各コンデンサＣが記録ヘッド９（記録ヘッドＹ９ａ、記録ヘッドＣ９ｂ、記録ヘッドＭ９ｃ、記録ヘッドＫ９ｄ）における各ノズル孔に対応する圧電素子５２の駆動手段を示すものとなっている。
【００５４】
図１４は、この記録ヘッド駆動部で適用される駆動波形信号ＶＣＯＭの波形を例示した図である。図１４を参照すれば、ここでは駆動波形信号ＶＣＯＭ（１８、１０）で駆動電圧Ｖｐ（１０）の駆動波形であれば、デコーダ回路８３で生成されるタイミング信号ＷＴがＨレベルのときのみ、スイッチ選択回路８５におけるアナログスイッチＳＷをレベルシフタ回路８４によりオンさせることができる。
【００５５】
図１５は、デコーダ回路８３によるタイミング信号ＴＷの生成パターンを駆動波形Ｖｐｚｔとの関係で示した図であり、同図（ａ）は低レベル駆動電圧時に関する図、同図（ｂ）は中レベル駆動電圧時に関する図、同図（ｃ）は高レベル駆動電圧時に関する図である。
【００５６】
デコーダ回路８３は、ノズル孔に対応して入力される波形マスクデータＭＤ、画像データＳＤから駆動波形Ｖｐｚｔを調整するため、駆動電圧ＶｐがＶｐ（１）のような低レベル時には図１５（ａ）に示されるような具合、駆動電圧ＶｐがＶｐ（５）のような中レベル時には図１５（ｂ）に示されるような具合、駆動電圧ＶｐがＶｐ（１０）のような高レベル時には図１５（ｃ）に示されるような具合のタイミング信号ＷＴを生成することができる。
【００５７】
ところで、同時駆動するノズル孔数を８ビットの波形マスクデータＭＤの信号で表わすと、波形マスクデータ生成部７６では、ノズル孔数に対応する基準クロックＳＣＫの矩形波における４番目、６番目、９番目は駆動電圧ＶｐがＶｐ（１）であれば波形マスクデータＭＤを（０００００００１）とし、１３〜２２番目は駆動電圧ＶｐがＶｐ（１０）であれば波形マスクデータＭＤを（００００１０１０）とし、２６〜３０番目は駆動電圧ＶｐがＶｐ（５）であれば波形マスクデータＭＤを（０００００１０１）で表わされる波形マスクデータＭＤの信号を生成する場合を例示できる。因みに、駆動電圧ＶｐがＶｐ（１２８）であるときの波形マスクデータＭＤは（１０００００００）である。デコーダ回路８３は、このような波形マスクデータＭＤの信号に応じて駆動波形Ｖｐｚｔをノズル孔毎に調整するためのタイミング信号ＷＴを出力する。
【００５８】
スイッチ選択回路８５のアナログスイッチＳＷは、タイミング信号ＷＴがＨレベルのときのみオンするので、圧電素子５２に駆動波形信号ＶＣＯＭ（１８、１０）の駆動電圧が印加され、Ｌレベルのときにはオフされて圧電素子５２の電位はそのまま保持されるので、図１５（ａ）〜（ｃ）に示したようにタイミング信号ＷＴに応じた所望の駆動電圧Ｖｐ［Ｖｐ（１）、Ｖｐ（５）、Ｖｐ（１０）］を有する駆動波形Ｖｐｚｔを圧電素子５２に印加させることができる。
【００５９】
図１６は、実施例１に係るインクジェット記録装置におけるキャリッジ１を走査しての駆動波形信号ＶＣＯＭ（１８、１０）を用いて印字したときの駆動波形Ｖｐｚｔの補正を含む動作処理を示したフローチャートである。
【００６０】
インクジェット記録装置の駆動波形Ｖｐｚｔの補正に係る動作処理では、まず主走査制御部２７の主走査に伴う主走査エンコーダセンサ６からのキャリッジ１の位置情報を示す信号を検出（ステップＳ１）する処理により開始され、この後に記録ヘッド制御部２６による画像データＳＤに基づくノズルデータ生成（ステップＳ２）の処理に移行する。記録ヘッド制御部２６では、記録ヘッド駆動部へ画像データを送出するノズルデータ転送（ステップＳ１０）を行うと共に、駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部７１と駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部７２とで駆動ノズル孔総数検出及び駆動ノズル孔密集度検出（ステップＳ３）を行った後（各検出結果からインク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を算出する処理を含む）、補正率算出部７３で補正率αを算出（ステップＳ４）の処理を行う。
【００６１】
次に、記録ヘッド制御部２６では、駆動波形データ生成部７５が基準波形データテーブル７４から入力した基準波形データＷＤを補正率αで補正して生成したノズル孔毎の異なる駆動波形の駆動波形データα＊ＷＤを生成（ステップＳ５）して出力する処理を行い、この駆動波形データα＊ＷＤをデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部７７がアナログ信号にＤ／Ａ変換し、電圧増幅部７８が所定の倍率で電圧増幅、電流増幅部７９が記録ヘッド９の圧電素子５２の駆動に必要な電流となるように電流増幅（ステップＳ６）して生成した駆動波形信号ＶＣＯＭを記録ヘッド駆動部（記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄ）へ送出するヘッド駆動波形転送（ステップＳ７）の処理を行う。
【００６２】
また、記録ヘッド制御部２６では、同時に補正率αが波形マスターデータ生成部７６に送出されているため、波形マスターデータ生成部７６では補正率αに基づいてノズル孔毎に駆動ノズル孔の密集度に応じて駆動波形を補正するための波形マスクデータＭＤを生成（ステップＳ８）する処理を行い、生成した波形マスクデータＭＤを記録ヘッド駆動部（記録ヘッドＹ駆動部３０ａ、記録ヘッドＣ駆動部３０ｂ、記録ヘッドＭ駆動部３０ｃ、及び記録ヘッドＫ駆動部３０ｄ）へ送出する波形マスタデータ転送（ステップＳ９）の処理を行う。
【００６３】
そこで、ノズルデータ転送（ステップＳ１０）の処理で画像データＳＤがシフトレジスタ回路８１経由で入力されると共に、波形マスタデータＭＤがシフトレジスタ回路８１入力された記録ヘッド駆動部では、ラッチ回路８２でノズルデータ（画像データＳＤ）と波形マスクデータＭＤとをデータラッチ（ステップＳ１１）する処理が行われた後、デコーダ回路８３で駆動電圧を調整するためのタイミング信号ＷＴを生成するデコード（ステップＳ１２）の処理が行われ、レベルシフタ回路８４を経由してスイッチ選択回路８５のアナログスイッチＳＷをオンにするタイミングを決定するアナログスイッチＯＮ（ステップＳ１３）の処理が行われる。
【００６４】
この結果、スイッチ選択回路８５では、ノズル孔毎にアナログスイッチＳＷをオンする期間のみ、駆動電圧を圧電素子５２に印加することができる。この後、主走査エンコーダセンサ６のカウンタ値が印字範囲を示す規定値以上であるか否かの判定（ステップＳ１５）を行い、その判定結果が規定値未満であれば、主走査エンコーダセンサ６からのキャリッジ１の位置情報を示す信号を検出（ステップＳ１）する処理に戻って処理を繰り返すが、判定結果が規定値以上であれば（カウンタ値が印字範囲に達していれば）、副走査制御部２８の副走査による改行（ステップＳ１６）の処理を実施した後に主走査エンコーダセンサ６からのキャリッジ１の位置情報を示す信号を検出（ステップＳ１）する処理に戻り、行の先頭から上述した動作処理を繰り返す。
【００６５】
実施例１に係るインクジェット記録装置では、全ての同時駆動するノズル孔数に対応させ、密集度の高いノズル孔と低いノズル孔との駆動波形を異ならせると共に、少数ノズル孔駆動時の駆動波形よりも多数ノズル孔駆動時の駆動波形でのエネルギーを増加させるように記録ヘッド９の圧電素子５２を駆動して機械的相互干渉によるインク滴の噴射速度Ｖｊの低下を抑制する機能を持つもので、波形マスクデータ生成部７６でノズル孔毎に駆動ノズル孔の密集度に応じて駆動波形を補正するための波形マスクデータＭＤを生成し、記録ヘッド駆動部のデコーダ回路８３で波形マスクデータＭＤに基づいて駆動波形信号ＶＣＯＭを送出するタイミング信号ＷＴを生成するため、構成上で低コストで実装できる利点がある。
【実施例２】
【００６６】
上述した実施例１に係るインクジェット記録装置では、全ての同時駆動するノズル孔数に対応させるために波形マスクデータＭＤの信号を表現するために８ビットを用いる例を説明したが、実施例２のインクジェット記録装置では、記録ヘッド９の特性により必ずしも全ての同時駆動するノズル孔数に対応させる必要がない場合に適用させるものである。
【００６７】
図１７は、実施例２に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用される同時駆動ノズル孔数と駆動電圧Ｖｐとの関係を示した図である。
【００６８】
図１７を参照すれば、ここでは駆動電圧Ｖｐ波形の補正ステップ間隔を等間隔にできるように、同時駆動するノズル孔数を８グループに分割し、駆動電圧Ｖｐ（１）で同時駆動ノズル孔数を１〜３の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（０００）とし、駆動電圧Ｖｐ（３）で同時駆動ノズル孔数を４〜６の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（００１）とし、駆動電圧Ｖｐ（６）で同時駆動ノズル孔数を７〜９の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（０１０）とし、駆動電圧Ｖｐ（９）で同時駆動ノズル孔数を１０〜１２の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（０１１）とし、駆動電圧Ｖｐ（１２）で同時駆動ノズル孔数を１３〜２０の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（１００）とし、駆動電圧Ｖｐ（２０）で同時駆動ノズル孔数を２１〜３０の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（１０１）とし、駆動電圧Ｖｐ（３０）で同時駆動ノズル孔数を３１〜７０の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（１１０）とし、駆動電圧Ｖｐ（６４）で同時駆動ノズル孔数を７１〜１２８の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（１１１）とする場合を例示できる。
【００６９】
実施例２のインクジェット記録装置では、記録ヘッド制御部２６の波形マスクデータ生成部７６が同時駆動するノズル孔数毎にグルーピングしてグループ毎に波形マスクデータＭＤを生成し、記録ヘッド駆動部が波形マスクデータにより駆動電圧Ｖｐ波形のパルスが等間隔になるように補正して同時駆動するノズル孔数をグルーピングする機能を持つ。これにより、波形マスクデータＭＤの信号数が４ビットで済むと共に、補正する駆動電圧Ｖｐが等間隔になっているために効率的にインク滴の噴射速度Ｖｊを補正することができる。この結果、マスクデータ信号ＭＤのビット数を減らして信号線数を低減させると共に、補正の精度を向上させることができるので、低コストで小型化できるという利点がある。
【実施例３】
【００７０】
実施例３のインクジェット記録装置は、同時駆動するノズル孔数が多い程、インク滴の噴射速度Ｖｊが低下するため、記録媒体上でのインク滴の着弾位置がその分、主走査方向へずれてしまうことを対策し、同時駆動するノズル孔数に対して記録ヘッド９の圧電素子５２へ駆動波形信号ＶＣＯＭを送出するタイミングを調整するものである。
【００７１】
図１８は、実施例３に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用される同時駆動ノズル孔数とタイミング信号ＷＴとの関係を示した図である。図１８を参照すれば、ここでは同時駆動するノズル孔数と記録媒体上の位置ずれを補正するため、駆動波形信号ＶＣＯＭを送出するタイミング信号ＷＴをディレイ時間Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１、Ｗ０で制御して調整する。このように、ディレイ時間Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１、Ｗ０でタイミング信号ＷＴを制御するため、インク滴の噴射速度Ｖｊにおけるパラメータｊを複数の駆動波形信号ＶＣＯＭの群中から適当なものを選択することにより、駆動波形信号ＶＣＯＭを送出するタイミングを調整することができる。
【００７２】
図１９は、実施例３に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用されるタイミング信号ＷＴと駆動波群との関係を示した図である。図１９を参照すれば、ここでは４つの駆動波形信号ＶＣＯＭが連続する駆動波形群に対してタイミング信号ＷＴによってアナログスイッチＳＷがオンする時間をディレイ時間Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１、Ｗ０で可変させることにより、それぞれのタイミングで圧電素子５２を駆動させることを示している。
【００７３】
ディレイ時間Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１、Ｗ０のタイミング信号ＷＴに対応する同時駆動するノズル孔数と波形マスクデータＭＤの信号との関係は、タイミング信号ＷＴがディレイ時間Ｗ０では同時駆動するノズル孔数を０〜３の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（００）とし、ディレイ時間Ｗ１では同時駆動するノズル孔数を４〜１５の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（０１）とし、ディレイ時間Ｗ０では同時駆動するノズル孔数を０〜３の範囲、そのときの波形マスクデータＭＤの信号を（００）とする場合を例示できる。
【００７４】
そこで、デコーダ回路８３は、ノズル孔に対応して入力される波形マスクデータＭＤ及び画像データＳＤから駆動波形の送出タイミングを調整するためのディレイ時間Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１、Ｗ０の波形タイミング信号ＷＴを生成し、レベルシフタ回路７４を介してスイッチ選択回路８５のアナログスイッチＳＷを制御する。
【００７５】
実施例３のインクジェット記録装置では、記録ヘッド駆動部がタイミング信号を記録ヘッド制御部２６の波形マスクデータ生成部７６で生成される波形マスクデータに基づいて異なる駆動波形の駆動波形データからノズル孔毎に駆動波形を選択可能に生成すると共に、係るタイミング信号に基づいて駆動波形信号ＶＣＯＭを記録ヘッド９の圧電素子５２へ送出するタイミングを調整制御するため、インク滴の噴射速度Ｖｊの補正量の精度を向上させることができ、実施例２の場合と同様に波形マスクデータＭＤの信号のビット数を減らして信号線数を低減させ、低コストで小型化できるという利点がある。
【実施例４】
【００７６】
図２０は、実施例４に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動部で適用されるタイミング信号ＷＴと駆動波群との関係を示した図である。図２０を参照すれば、ここでは図１９に示した実施例３の形態の場合と比べ、タイミング信号ＷＴがディレイ時間で区別されない簡略化された類似した波形であり、駆動波形信号ＶＣＯＭが類似した駆動波形群を持つ点が相違している。
【００７７】
このような駆動波形群を持つ駆動波形信号ＶＣＯＭを用いても、実施例３の場合と同様に、インク滴の噴射速度Ｖｊの補正量を拡大して補正精度を向上させることができ、波形マスクデータＭＤの信号のビット数を減らして信号線数を低減させ、低コストで小型化できるという利点がある。
【００７８】
尚、上述した各実施例に係るインクジェット記録装置では、駆動波形信号ＶＣＯＭ（駆動波形群を持つ場合を含む）は、何れも駆動波形データ生成部６５で生成されるものとして説明したが、予め記録ヘッド９の特性から全ノズル孔を同時駆動させたときのインク滴の噴射速度Ｖｊ変動を考慮して補正できるように略図する補正制御手段に設定しておき、補正制御手段により印刷開始から終了まで同じ駆動波形信号ＶＣＯＭを繰り返し出力させても良いし、ノズルデータ転送に合わせてその都度、同時に駆動するノズル孔数に応じた駆動波形信号ＶＣＯＭを出力させても良い。また、上述した各実施例に係るインクジェット記録装置では、インク滴の噴射速度Ｖｊの変動補正を行う場合について説明したが、インク滴の噴射量Ｍｊの変動を対象にしても同様に適応させることができる。更に、バブルジェット(登録商標)方式の記録ヘッドであっても、加圧液室内でバブルを発生させてインクを加圧するので、加圧液室相互間を仕切っている隔壁部が加圧力で変形して隣接する加圧液室にも圧力変化が発生し、機械的相互干渉の問題が発生するため、各実施例で説明したインク滴の噴射速度Ｖｊや噴射量Ｍｊの変動補正を適用することできる。従って、本発明のインクジェット記録装置は各実施例や実施形態で開示したものに限定されない。
【符号の説明】
【００７９】
１  キャリッジ
２  ガイドロット
３  主走査モータ
４、１８  タイミングベルト
５  主走査用エンコーダシート
６  主走査用エンコーダセンサ
７  副走査モータ
８  回復装置
９  記録ヘッド
９ａ  記録ヘッドＹ
９ｂ  記録ヘッドＣ
９ｃ  記録ヘッドＭ
９ｄ  記録ヘッドＫ
１０  ノズル孔列
１３  回転軸
１４  支軸
１５  搬送ベルト
１９  副走査用エンコーダディスク
２０  副走査用エンコーダセンサ
２１  ホストＰＣ
２２  ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）
２３  ＣＰＵ
２４  ＲＯＭ
２５  ＲＡＭ
２６  記録ヘッド制御部
２７  主走査制御部
２８  副走査制御部
２９  バス
３０ａ  記録ヘッドＹ駆動部
３０ｂ  記録ヘッドＣ駆動部
３０ｃ  記録ヘッドＭ駆動部
３０ｄ  記録ヘッドＫ駆動部
４１  流路板
４１ａ  隔壁部
４２  振動板
４３  ノズル板
４４  フレーム部材
４５  ノズル
４５ａ  ノズル連通路
４６  加圧室
４７  インク供給路
４８  共通液室
４９  インク供給口
５０  接着剤
５１、５２  圧電素子
５３  ベース基板
５４  支柱部５４
５５  ダイアフラム部
５６、５７  厚肉部
６１  圧電層
６２  内部電極層
６３  個別電極
６４  共通電極
６５  ＦＰＣケーブル
７１  駆動ノズル孔総数検出及び補正量算出部
７２  駆動ノズル孔密集度検出及び補正量算出部
７３  補正率算出部
７４  基本波形データテーブル
７５  駆動波形データ生成部
７６  波形マスクデータ生成部
７７  デジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）部
７８  電圧増幅部
７９  電流増幅部
８１  シフトレジスタ回路
８２  ラッチ回路
８３  デコーダ回路
８４  レベルシフタ回路
８５  スイッチ選択回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開平５−１１６３４２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４８２８７号公報
【図１】
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【図２】
2014108552.tif 000004
【図６】
2014108552.tif 000005
【図７】
2014108552.tif 000006
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014108552.tif 000009
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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