(57)【要約】本発明は、構成を複雑化することなく、また、インクの着弾位置の補正が不要でありながら、複数の駆動波形発生回路の瞬間消費電力を抑えることができるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法の提供を課題とし、本課題は、複数の圧力発生素子を第１組乃至第ｎ組（ｎは２以上の整数）に分け、各組の圧力発生素子に、描画波形の一部を互いに異なる時間だけ遅延させて得られる互いに印加タイミングのずれたｎ個の時分割駆動波形（時分割駆動１，２，３）のいずれかと、描画波形の残部である共通駆動波形（ＣＯＭ）とを合成して、１画素周期毎に印加することにより解決される。
2017145743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル及びこれらノズルに対応する複数の圧力発生素子を有し、前記各ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記複数の圧力発生素子に駆動パルスを印加する駆動パルス生成回路と、
を備え、
前記駆動パルス生成回路は、描画波形の一部を互いに異なる時間だけ遅延させて得られる互いに印加タイミングのずれたｎ個の時分割駆動波形をそれぞれ発生する第１乃至第ｎ（ｎは２以上の整数）の時分割駆動波形発生回路と、描画波形の残部の波形を発生する共通駆動波形発生回路とを有し、
前記複数の圧力発生素子は、第１組乃至第ｎ組（ｎは２以上の整数）に分けられており、各組の圧力発生素子には、前記各時分割駆動波形発生回路のいずれか及び前記共通駆動波形発生回路が対応されており、
前記駆動パルス生成回路は、設定されたある時間毎に、前記各時分割駆動波形発生回路から発生される各時分割駆動波形及び前記共通駆動波形発生回路から発生される共通駆動波形の合成波形の駆動パルスを、これら駆動波形発生回路が対応された圧力発生素子に印加するインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記ｎ個の時分割駆動波形のうちの一つの電圧の変化点と、前記共通駆動波形のうちの少なくとも一つの電圧の変化点とが、時間的に一致している請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記ｎ個の時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最小値Δｔが、該時分割駆動波形の波形要素の立下り時間の５０％以上である請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記ｎ個の時分割駆動波形の波高値が等しく、これら時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最大値（ｎ−１）Δｔが、前記ノズルに連通し前記圧力発生素子により容積を変化させられる圧力室の音響的共振周期の１／２の２０％以下である請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記各時分割波形発生回路は、印加タイミングが最も早い時分割駆動波形を発生する１個の回路と、遅延量がそれぞれ異なる遅延回路を有するｎ−１個の回路とからなる請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記圧力発生素子の各組のうち、前記インクジェットヘッドにおいて隣接する組の圧力発生素子には、タイミングのずれが最小値Δｔである時分割駆動波形の駆動パルスが印加される請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列が、他のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列の逆方向の配列になっている請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に形成画像の濃度差があり、この一のノズル列における圧力発生素子の各組と、これら圧力発生素子の各組に対応する位置の他のノズル列の圧力発生素子の組とは、平均濃度からのずれが反対である圧力発生素子の組となっている請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記インクジェットヘッドに、前記圧力発生素子の各組間で液滴速度を相違させる要因が存在し、前記各時分割駆動波形のずれにより、前記要因の影響が相殺される請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
描画波形の一部を互いに異なる時間だけ遅延させて得られる互いに印加タイミングのずれたｎ個（ｎは２以上の整数）の時分割駆動波形をそれぞれ発生し、描画波形の残部である共通駆動波形を発生し、
インクジェットヘッドの複数のノズルに対応する前記複数の圧力発生素子を、第１組乃至第ｎ組（ｎは２以上の整数）に分け、各組の圧力発生素子に、前記各時分割駆動波形のいずれか及び前記共通駆動波形を対応させ、
設定されたある時間毎に、１個の時分割駆動波形を選択して、この時分割駆動波形及び前記共通駆動波形の合成波形の駆動パルスを、これら駆動波形が対応された圧力発生素子に印加するインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１１】
前記ｎ個の時分割駆動波形のうちの一つの電圧の変化点と、前記共通駆動波形のうちの少なくとも一つの電圧の変化点とが、時間的に一致している請求項１０記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１２】
前記ｎ個の時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最小値Δｔが、該時分割駆動波形の波形要素の立下り時間の５０％以上である請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１３】
前記ｎ個の時分割駆動波形の波高値が等しく、これら時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最大値（ｎ−１）Δｔが、前記ノズルに連通し前記圧力発生素子により容積を変化させられる圧力室の音響的共振周期の１／２の２０％以下である請求項１０〜１２のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１４】
前記各時分割駆動波形は、印加タイミングが最も早い時分割駆動波形を発生する１個の回路と、遅延量がそれぞれ異なる遅延回路を有するｎ−１個の回路とからなる時分割駆動波形発生回路を用いて生成する請求項１０〜１３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１５】
前記圧力発生素子の各組のうち、前記インクジェットヘッドにおいて隣接する組の圧力発生素子には、タイミングのずれが最小値Δｔである時分割駆動波形の駆動パルスを印加する請求項１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１６】
前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列を、他のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列の逆方向の配列とする請求項１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１７】
前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に形成画像の濃度差があり、この一のノズル列における圧力発生素子の各組と、これら圧力発生素子の各組に対応する位置の他のノズル列の圧力発生素子の組とを、平均濃度からのずれが反対である圧力発生素子の組とする請求項１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１８】
前記インクジェットヘッドに、前記圧力発生素子の各組間で液滴速度を相違させる要因が存在し、前記各時分割駆動波形のずれにより、前記要因の影響を相殺する請求項１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【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インクジェットヘッドの駆動方法に関し、詳しくは、インクジェット記録装置の圧力発生素子に駆動パルスを印加し、当該駆動パルスに基づくインク液滴をインクジェットヘッドから吐出させるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、駆動波形発生回路を備え、この駆動波形発生回路より、インクジェットヘッドの圧力発生素子に駆動パルスを印加することにより、画像形成を行う。近年、高精細かつ高生産率の記録装置が要望され、インクジェット記録装置においては、ノズルの高密度化及び高速駆動化が進められている。しかし、高密度化された多数のチャネルを高周波数で同時駆動させると、瞬間消費電力の増大による電源回路等への負担増加や、駆動パルスの波形の鈍りによるインク吐出状況の変化などの問題が発生する。【０００３】
従来、入力画像データから消費電力を計算し、消費電力が規定値を超えることが予想される場合には、駆動波形発生回路ごとに発生波形の位相を異ならせることにより、瞬間消費電力が規定値を超えないようにしたインクジェット記録装置が提案されている（特許文献１）。【０００４】
また、圧力発生素子をＮ個単位のＭ組のグループに分割し、各グループに対応したＭ個（もしくはＭの整数分の一個）の駆動波形発生回路を備え、各駆動波形発生回路が互いに位相の異なる駆動パルスを生成するようにして、瞬間消費電力が規定値を超えないようにしたインクジェット記録装置が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９６５７００号公報
【特許文献２】特開平６−１２７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２に開示されたインクジェット記録装置においては、駆動波形発生回路を複数備え、それぞれの発生波形の位相を異ならせることにより、瞬間消費電力を減らしている。【０００７】
しかし、各発生波形の位相を異ならせると、インクのメディアへの着弾位置に位相差分のズレが生じる。そのため、入力画像データ等において、このズレを補正しておく処理が必要となり、構成が複雑化する。【０００８】
特に、特許文献１に記載の技術では、入力画像データから計算される消費電力値によって各発生波形間の位相差が変化するため、インクの着弾位置の補正には、より複雑な処理が必要になる。また、この技術においては、入力画像データから消費電力を予め計算し、各発生波形の位相を異ならせる処理を行う手段が必要であり、構成が複雑化する。【０００９】
そこで、本発明は、構成を複雑化することなく、また、インクの着弾位置の補正が不要でありながら、複数の駆動波形発生回路の瞬間消費電力を抑えることができるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。【００１１】
１．複数のノズル及びこれらノズルに対応する複数の圧力発生素子を有し、前記各ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記複数の圧力発生素子に駆動パルスを印加する駆動パルス生成回路と、
を備え、
前記駆動パルス生成回路は、描画波形の一部を互いに異なる時間だけ遅延させて得られる互いに印加タイミングのずれたｎ個の時分割駆動波形をそれぞれ発生する第１乃至第ｎ（ｎは２以上の整数）の時分割駆動波形発生回路と、描画波形の残部の波形を発生する共通駆動波形発生回路とを有し、
前記複数の圧力発生素子は、第１組乃至第ｎ組（ｎは２以上の整数）に分けられており、各組の圧力発生素子には、前記各時分割駆動波形発生回路のいずれか及び前記共通駆動波形発生回路が対応されており、
前記駆動パルス生成回路は、設定されたある時間毎に、前記各時分割駆動波形発生回路から発生される各時分割駆動波形及び前記共通駆動波形発生回路から発生される共通駆動波形の合成波形の駆動パルスを、これら駆動波形発生回路が対応された圧力発生素子に印加するインクジェット記録装置。
２．前記ｎ個の時分割駆動波形のうちの一つの電圧の変化点と、前記共通駆動波形のうちの少なくとも一つの電圧の変化点とが、時間的に一致している前記１記載のインクジェット記録装置。
３．前記ｎ個の時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最小値Δｔが、該時分割駆動波形の波形要素の立下り時間の５０％以上である前記１又は２記載のインクジェット記録装置。
４．前記ｎ個の時分割駆動波形の波高値が等しく、これら時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最大値（ｎ−１）Δｔが、前記ノズルに連通し前記圧力発生素子により容積を変化させられる圧力室の音響的共振周期の１／２の２０％以下である前記１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
５．前記各時分割波形発生回路は、印加タイミングが最も早い時分割駆動波形を発生する１個の回路と、遅延量がそれぞれ異なる遅延回路を有するｎ−１個の回路とからなる前記１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
６．前記圧力発生素子の各組のうち、前記インクジェットヘッドにおいて隣接する組の圧力発生素子には、タイミングのずれが最小値Δｔである時分割駆動波形の駆動パルスが印加される前記１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
７．前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列が、他のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列の逆方向の配列になっている前記１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
８．前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に形成画像の濃度差があり、この一のノズル列における圧力発生素子の各組と、これら圧力発生素子の各組に対応する位置の他のノズル列の圧力発生素子の組とは、平均濃度からのずれが反対である圧力発生素子の組となっている前記１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
９．前記インクジェットヘッドに、前記圧力発生素子の各組間で液滴速度を相違させる要因が存在し、前記各時分割駆動波形のずれにより、前記要因の影響が相殺される前記１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
１０．描画波形の一部を互いに異なる時間だけ遅延させて得られる互いに印加タイミングのずれたｎ個（ｎは２以上の整数）の時分割駆動波形をそれぞれ発生し、描画波形の残部である共通駆動波形を発生し、
インクジェットヘッドの複数のノズルに対応する前記複数の圧力発生素子を、第１組乃至第ｎ組（ｎは２以上の整数）に分け、各組の圧力発生素子に、前記各時分割駆動波形のいずれか及び前記共通駆動波形を対応させ、
設定されたある時間毎に、１個の時分割駆動波形を選択して、この時分割駆動波形及び前記共通駆動波形の合成波形の駆動パルスを、これら駆動波形が対応された圧力発生素子に印加するインクジェットヘッドの駆動方法。
１１．前記ｎ個の時分割駆動波形のうちの一つの電圧の変化点と、前記共通駆動波形のうちの少なくとも一つの電圧の変化点とが、時間的に一致している前記１０記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１２．前記ｎ個の時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最小値Δｔが、該時分割駆動波形の波形要素の立下り時間の５０％以上である前記１０又は１１記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１３．前記ｎ個の時分割駆動波形の波高値が等しく、これら時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最大値（ｎ−１）Δｔが、前記ノズルに連通し前記圧力発生素子により容積を変化させられる圧力室の音響的共振周期の１／２の２０％以下である前記１０〜１２のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１４．前記各時分割駆動波形は、印加タイミングが最も早い時分割駆動波形を発生する１個の回路と、遅延量がそれぞれ異なる遅延回路を有するｎ−１個の回路とからなる時分割駆動波形発生回路を用いて生成する前記１０〜１３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１５．前記圧力発生素子の各組のうち、前記インクジェットヘッドにおいて隣接する組の圧力発生素子には、タイミングのずれが最小値Δｔである時分割駆動波形の駆動パルスを印加する前記１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１６．前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列を、他のノズル列における前記圧力発生素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列の逆方向の配列とする前記１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１７．前記インクジェットヘッドにおいて前記複数のノズルが複数列をなして配置されており、ある一のノズル列における前記圧力発生素子の各組に形成画像の濃度差があり、この一のノズル列における圧力発生素子の各組と、これら圧力発生素子の各組に対応する位置の他のノズル列の圧力発生素子の組とを、平均濃度からのずれが反対である圧力発生素子の組とする前記１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
１８．前記インクジェットヘッドに、前記圧力発生素子の各組間で液滴速度を相違させる要因が存在し、前記各時分割駆動波形のずれにより、前記要因の影響を相殺する前記１０〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、構成を複雑化することなく、また、インクの着弾位置の補正が不要でありながら、複数の駆動波形発生回路の瞬間消費電力を抑えることができるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ライン型のインクジェット記録装置の構成を示す模式図
【図２】インクジェットヘッドユニットのインクジェットヘッドの配置例を示す図
【図３】インクジェットヘッドの外形、吐出幅及び千鳥配置の関係を示す図
【図４】シアモード型のインクジェットヘッドの一例を示す図
【図５】圧力室の容積変化の一例を説明する図
【図６】駆動パルス生成回路の一例を説明するブロック図
【図７】駆動パルスの一例を説明するグラフ
【図８】駆動パルスの他の例を説明するグラフ
【図９】インクジェットヘッドのインク吐出面を示す図
【図１０】インクジェットヘッドのインク吐出面の他の例を示す図
【図１１】インクジェットヘッドのインク吐出面のさらに他の例を示す図
【図１２】いわゆる独立タイプのインクジェットヘッドにおける配線を示す図
【図１３】いわゆるＭＥＭＳタイプのインクジェットヘッドの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
〈インクジェット記録装置の構成〉
本発明は、インクが充填された圧力室の壁を圧力発生素子で変形させ、圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出させるインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置に好適に適用される。圧力室の壁を圧力発生素子で変形させる際には、駆動パルス生成回路により、駆動パルスを圧力発生素子に入力する。
【００１６】
なお、本発明において、圧力室内のインクに吐出圧力を付与するための具体的な手段は問わず、公知の種々の手段を採用することができる。また、本発明が適用されるインクジェット記録装置は、ライン型、シリアル型等、公知の種々の方式のものであってよいが、以下では、ライン型のインクジェット記録装置を例に、本発明を詳しく説明する。
【００１７】
図１は、ライン型のインクジェット記録装置１の構成を示す模式図である。
【００１８】
ロール状に巻かれた長尺状の記録媒体１０は、図示しない駆動手段により巻き出しロール１０Ａから矢印Ｘ方向に繰り出され搬送される。なお、矢印Ｘ方向は、以下の各図においても、すべて記録媒体１０の搬送方向を示している。
【００１９】
長尺状の記録媒体１０は、バックロール２０に巻回され支持されながら搬送される。インクジェットヘッドユニット３０よりインクが記録媒体１０に向けて吐出され、画像データに基づいた画像形成が行われる。インクジェットヘッドユニット３０は、記録媒体幅方向に吐出幅に対応した複数のインクジェットヘッド３１を有する。なお、必要な吐出幅が単一のインクジェットヘッド３１により確保できれば、インクジェットヘッド３１は１個でもよい。
【００２０】
図２は、インクジェットヘッドユニット３０のインクジェットヘッド３１の配置例を示す。この例は、全てのインクジェットヘッド３１が、インクを一時的に貯留する中間タンク４０に対して同じ高さに配置されている例である。１つのインクジェットヘッド３１で吐出できる吐出幅はインクジェットヘッド３１の外形寸法よりも狭いことから、隙間なく吐出するために、複数のインクジェットヘッド３１を記録媒体１０の搬送方向に対して千鳥配置している。図２に示す例では、記録媒体１０の幅方向に吐出幅に対応した複数のインクジェットヘッド３１を２列の千鳥配置としている。
【００２１】
図３に、インクジェットヘッド３１の外形、吐出幅及び千鳥配置の関係を示す。インクジェットヘッド３１の数及び千鳥配置の列数は、インクジェットヘッド３１の吐出幅等により適宜設定されるものであり、図３の例に限定されるものではない。
【００２２】
図１において、インクは、インクジェットヘッド３１のインクの背圧を調整する中間タンク４０から複数のインクチューブ４３を介してインクジェットヘッド３１毎に供給される。なお、本説明において、図中のインクチューブ４３は、複数のインクチューブである。
【００２３】
中間タンク４０へのインクの供給は、インクを貯留する貯留タンク５０から供給管５１を経て、この供給管５１の途中に配設された送液ポンプＰにより行われる。
【００２４】
画像が形成された記録媒体１０は、乾燥部１０００で乾燥され、巻き取りロール１０Ｂに巻き取られる。なお、乾燥部１０００は、自然乾燥で問題がなければ設ける必要はない。
【００２５】
インクジェットヘッド３１は、静止した状態で、記録媒体１０が搬送方向に搬送されることにより画像記録を行う。記録媒体１０の搬送中、一駆動周期ごとに画像データに基づく描画波形の駆動パルスが選択され、インクの吐出状態が変化する。
【００２６】
各インクジェットヘッド３１は、ノズル面側が記録媒体１０の記録面と対向するように配置されており、フレキシブルケーブル（ここでは不図示）を介して、駆動パルスを生成する駆動パルス生成回路（ここでは不図示）に電気的に接続されている。
【００２７】
図４は、インクジェット記録装置１が備えるシアモード（Ｓｈｅａｒ  ｍｏｄｅ）型のインクジェットヘッド３１の一例を示す図であり、図４（ａ）は外観を断面で示す斜視図、図４（ｂ）は側面から見た断面図である。
【００２８】
図中、３１０はヘッドチップ、２２はヘッドチップ３１０の前面に接合されたノズルプレートである。
【００２９】
なお、本明細書においては、ヘッドチップ３１０からインクが吐出される側の面を「前面」といい、その反対側の面を「後面」という。また、ヘッドチップ３１０において並設されるチャネルを挟んで図示上下に位置する外側面をそれぞれ「上面」及び「下面」という。
【００３０】
ヘッドチップ３１０は、隔壁２７で仕切られた複数のインクチャネル２８が並設されたチャネル列を有している。ここではチャネル列は５１２個のインクチャネル２８を有するが、チャネル列を構成するインクチャネル２８の数は何ら限定されない。
【００３１】
各隔壁２７は、圧力発生素子として、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電素子を備えている。本実施形態では、各隔壁２７は、分極方向が異なる２枚の圧電材料２７ａ、２７ｂによって構成されている。ただし、圧電材料は、各隔壁２７の少なくとも一部にあればよく、各隔壁２７を変形できるように配置されていればよい。
【００３２】
圧電材料２７ａ、２７ｂに使用される圧電材料としては、電圧を加えることにより変形を生じるものであれば特に限定されず、公知のものが用いられる。圧電材料としては、有機材料からなる基板であっても良いが、圧電性非金属材料からなる基板が好ましい。圧電性非金属材料からなる基板として、例えば成形、焼成等の工程を経て形成されるセラミックス基板、又は塗布や積層の工程を経て形成される基板等がある。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料が挙げられる。
【００３３】
セラミックス基板としては、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）、第三成分添加ＰＺＴがあり、第三成分としてはＰｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３、Ｐｂ（Ｍｎ１／３Ｓｂ２／３）Ｏ３、Ｐｂ（Ｃｏ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３等があり、さらにＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３等を用いて形成することができる。
【００３４】
本実施形態では、２枚の圧電材料を分極方向が反対になるように接着して使用しており、これにより、１枚の圧電材料の場合よりせん断変形量が倍になるので、同じ変形量を得るには、駆動電圧が１／２以下ですむという利点がある。
【００３５】
ヘッドチップ３１０の前面及び後面には、それぞれ各インクチャネル２８の前面側の開口部と後面側の開口部とが開口している。各インクチャネル２８は、その後面側の開口部から前面側の開口部に亘る長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレートタイプである。
【００３６】
インクチャネル２８の前面側の開口部は、ノズルプレート２２に形成されたノズル２３につながり、後面側の開口部は、共通インク室７７、インク供給口２５を経て、インクチューブ４３に接続されている。
【００３７】
各インクチャネル２８の内面全面には、金属膜からなる電極２９が密着形成されている。インクチャネル２８内の電極２９は、接続電極３００、異方性導電フィルム７８及びフレキシブルケーブル６を介して、駆動パルス生成回路（ここでは不図示）に電気的に接続されている。
【００３８】
インクチャネル２８内の電極２９間に、駆動パルス生成回路からの駆動パルスを印加すると、圧電素子からなる隔壁２７は、上壁部２７ａと下壁部２７ｂとの接合面を境にして屈曲変形する。この隔壁２７の屈曲変形によってインクチャネル２８内に圧力波が発生し、該インクチャネル２８内のインクにノズル２３から吐出するための圧力が付与される。
【００３９】
図５は、図４（ｂ）におけるｖ−ｖ線断面図であり、インクチャネル（圧力室）の容積変化の一例を説明する図である。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、互いに隣り合うインクチャネル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ内の電極２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃのいずれにも駆動パルスが印加されない状態（定常状態）においては、隔壁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄのいずれも変形しない。
【００４１】
インクチャネル２８内の容積を膨張させる際には、駆動パルスとして膨張パルス（＋Ｖ）が用いられる。膨張させるインクチャネル２８Ｂに隣接するインクチャネル２８Ａ，２８Ｃの電極２９Ａ，２９Ｃを接地すると共に、膨張させるインクチャネル２８Ｂの電極２９Ｂに駆動パルス生成回路からの膨張パルス（＋Ｖ）を印加すると、膨張させるインクチャネル２８Ｂの両隔壁２７Ｂ、２７Ｃ共に、それぞれ上壁部２７ａ及び下壁部２７ｂの接合面にズリ変形が生じる。その結果、図５（ｂ）に示すように、両隔壁２７Ｂ、２７Ｃは互いに外側に向けて屈曲変形し、膨張させるインクチャネル２８Ｂの容積を膨張させる。この屈曲変形により、インクチャネル２８Ｂ内に負の圧力波が発生し、共通流路からのインクを該インクチャネル２８Ｂ内に流れ込ませることができる。
【００４２】
一方、インクチャネル２８内の容積を収縮させる際には、駆動パルスとして収縮パルス（−Ｖ）が用いられる。収縮させるインクチャネル２８Ｂに隣接するインクチャネル２８Ａ，２８Ｃの電極２９Ａ，２９Ｃを接地すると共に、収縮させるインクチャネル２８Ｂの電極２９Ｂに駆動パルス生成回路からの収縮パルス（−Ｖ）を印加すると、収縮させるインクチャネル２８Ｂの両隔壁２７Ｂ、２７Ｃ共に、それぞれ上壁部２７ａ及び下壁部２７ｂの接合面に、上述した膨張時とは反対方向にズリ変形が生じる。その結果、図５（ｃ）に示すように、両隔壁２７Ｂ、２７Ｃは互いに内側に向けて屈曲変形し、収縮させるインクチャネル２８Ｂの容積を収縮させる。この屈曲変形により、インクチャネル２８Ｂ内に正の圧力波が発生し、対応するノズル２３からインクを吐出させることができる。
【００４３】
なお、図５に示したインクチャネル（圧力室）においては、隣接するインクチャネルを同時に膨張又は収縮させることはできないため、いわゆる３サイクル駆動を行うことも好ましい。３サイクル駆動は、すべてのインクチャネルを３つの群に分けて隣接するインクチャネルを時分割制御するものであるが、後述する本発明における時分割駆動とは別異のものである。
【００４４】
また本発明は、吐出チャネル及び吐出を行わないチャネル（ダミーチャネル）を交互に配置した、いわゆる独立タイプのインクジェットヘッドにも適用することができる。独立タイプのインクジェットヘッドでは、隣接するインクチャネルを同時に膨張又は収縮させることができるため、３サイクル駆動を行う必要はなく、独立駆動を行うことができる。
【００４５】
以下に述べる実施形態は、３サイクル駆動のインクジェットヘッドにも独立駆動のインクジェットヘッドにも同様に適用することができる。
【００４６】
〈駆動パルス生成回路の構成〉
図６は、駆動パルス生成回路の一例を説明するブロック図である。
【００４７】
図６において、５０２は、描画波形の基となる画像データが格納されたメモリである。５０３は、時分割駆動波形発生回路及び共通駆動波形発生回路を構成する分離部であり、画像データに基づく描画波形を一部及び残部に分離して出力する。５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎは、時分割駆動波形発生回路を構成する第１〜第ｎの遅延回路である。５０４は、時分割駆動波形発生回路及び共通駆動波形発生回路が発生する駆動波形に基づく駆動パルスを生成する駆動パルス生成部である。５０５は、インクジェットヘッドである。
【００４８】
分離部５０３と、第１〜第ｎの遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎのいずれかとは、時分割駆動波形発生回路を構成している。第１の遅延回路５０６ａを含むものが第１の時分割駆動波形発生回路であり、第２の遅延回路５０６ｂを含むものが第２の時分割駆動波形発生回路であり、以下同様に、第ｎの遅延回路５０６ｎを含むものが第ｎの時分割駆動波形発生回路である。これら時分割駆動波形発生回路は、各圧電素子を時分割駆動するための時分割駆動波形を発生する。また、分離部５０３は、共通駆動波形発生回路ともなる。
【００４９】
メモリ５０２に格納された画像データに基づいて、分離部５０３において、インクチャネル２８内の容積を膨張させる膨張波形と、インクチャネル２８内の容積を収縮させる収縮波形とを含む描画波形が発生される。この描画波形は、膨張波形及び収縮波形に分離されて出力される。なお、膨張波形及び収縮波形は、画像データに基づく描画波形から分離してもよいし、それぞれを画像データに基づいて個別に発生してもよい。
【００５０】
この実施形態においては、収縮波形は、駆動パルス生成部５０４に送られ、膨張波形は、第１〜第ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）の遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎのいずれかを経て、駆動パルス生成部５０４に送られる。なお、膨張波形をそのまま駆動パルス生成部５０４に送り、収縮波形を、第１〜第ｎの遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎのいずれかを経て駆動パルス生成部５０４に送るようにしてもよい。
【００５１】
駆動パルス生成部５０４は、分離部５０３から入力された収縮波形（又は膨張波形）と、第１〜第ｎの遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎのいずれかを経て入力された膨張波形（又は収縮波形）とを合成して所定の駆動電圧値に設定した駆動パルスを生成する。駆動パルスは、各駆動波形の波形を維持したまま所定の電圧値に設定したパルスであり、各駆動波形に対する時間的変化（パルス幅の変化）はない。駆動パルス生成部５０４は、１駆動周期内で、インクジェットヘッド５０５の複数のノズル毎に設けられた圧電素子に、各駆動パルスをそれぞれ出力する。例えば、上述した例を用いて説明すれば、駆動パルス生成部５０４から、フレキシブルケーブル６、接続電極３００及びインクチャネル内の電極２９を経て、隔壁２７が有する圧電素子の各々に、１画素周期内で、駆動パルスがそれぞれ出力される。
【００５２】
第１〜第ｎの遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎにおいて、第２の遅延回路の遅延時間は第１の遅延回路の遅延時間より大きく、第３の遅延回路の遅延時間は第２の遅延回路の遅延時間より大きく、以下同様に、第ｎの遅延回路の遅延時間は第（ｎ−１）の遅延回路の遅延時間より大きいものとする。
【００５３】
なお、第１の遅延回路の遅延時間は０でもよく、この場合には、第１の遅延回路は不要である。この場合には、時分割駆動波形発生回路は、遅延回路を有さず印加タイミングが最も早い時分割駆動波形を発生する１個の回路と、遅延量がそれぞれ異なる遅延回路を有するｎ−１個の回路とからなることになる。
【００５４】
共通駆動波形発生回路は、各圧電素子を同時に駆動させる共通駆動波形を発生する。なお、この共通駆動波形発生回路は、異なる共通駆動波形を発生する複数の回路としてもよい。
【００５５】
インクジェットヘッド５０５において複数の圧電素子は、第１組〜第ｎ組（ただし、ｎは２以上の整数）に分けられている。同一の組に属する圧電素子には、同一の駆動パルスが同一のタイミングで印加される。各組の圧電素子には、各時分割駆動波形発生回路のいずれか及び共通駆動波形発生回路が対応されている。
【００５６】
すなわち、第１組の圧電素子には、第１の時分割駆動波形発生回路及び共通駆動波形発生回路が対応されている。第２組の圧電素子には、第２の時分割駆動波形発生回路及び共通駆動波形発生回路が対応されている。以下同様に、第ｎ組の圧電素子には、第ｎの時分割駆動波形発生回路及び共通駆動波形発生回路が対応されている。
【００５７】
駆動パルス生成部５０４は、設定されたある時間毎（１画素周期）内に、各遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃ・・・５０６ｎを経た各時分割駆動波形と、分離部５０３を経た共通駆動波形との合成波形の駆動パルスを、各駆動波形発生回路が対応された各組の圧電素子に印加する。
【００５８】
すなわち、第１組の圧電素子には、第１の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形及び共通駆動波形発生回路から発生される共通駆動波形の合成波形の駆動パルスが印加される。第２組の圧電素子には、第２の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形及び共通駆動波形発生回路から発生される共通駆動波形の合成波形の駆動パルスが印加される。以下同様に、第ｎ組の圧電素子には、第ｎの時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形及び共通駆動波形発生回路から発生される共通駆動波形の合成波形の駆動パルスが印加される。
【００５９】
図７は、駆動パルスの一例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。
【００６０】
図７に示す実施形態は、駆動パルス生成回路が、３個の時分割駆動波形発生回路（ｎ＝３）と１個の共通駆動波形発生回路を有する場合を示している。この場合、時分割駆動波形発生回路は、第１〜第３の遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃを有している。
【００６１】
図７において、ＧＮＤは、定常状態（パルスが存在しない状態）における電位（基準電圧ともいう）である。本実施形態において、一画素周期において、第１組の圧電素子には、第１の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動１）及び共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ）を合成した駆動パルスが印加される。
【００６２】
ここでパルスとは、一定電圧波高値の矩形波であり、基準電圧ＧＮＤを０％、波高値電圧を１００％とした場合に、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬ（Acoustic Length）の１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。ＡＬとは、Acoustic Lengthの略であり、インクチャネル２８における圧力波の音響的共振周期の１／２のことである。ＡＬは、駆動電極に矩形波の駆動信号を印加した際に吐出される液滴の飛翔速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、液滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。パルス幅は、基準電圧ＧＮＤからの立ち上がり１０％と波高値電圧からの立ち下がり１０％との間の時間として定義する。ただし、本発明において、駆動パルスは、矩形波に限定されず、台形波等であってもよい。
【００６３】
膨張パルスは、圧力室の容積を、定常状態における容積から膨張させるパルスである。第１の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形に基づく膨張パルスは、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｎ１まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｎ１を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。収縮パルスは、圧力室の容積を、定常状態における容積から収縮させるパルスであり、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｆｆまで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｆｆを所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。
【００６４】
第２組の圧電素子には、第２の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動２）及び共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ）を合成した駆動パルスが印加される。
【００６５】
第２の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形に基づく膨張パルスは、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｎ２まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｎ２を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。
【００６６】
第３組の圧電素子には、第３の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動３）及び共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ）を合成した駆動パルスが印加される。
【００６７】
第３の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形に基づく膨張パルスは、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｎ３まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｎ３を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。
【００６８】
図７に示すように、時分割駆動２は、時分割駆動１に対してΔｔ遅れており、時分割駆動３は、時分割駆動２に対してΔｔ、時分割駆動１に対して２Δｔ遅れている。この場合、各時分割駆動波形に基づく各膨張パルスにおけるタイミングのずれの最小値はΔｔであり、最大値は（ｎ−１）Δｔである。  
【００６９】
このような駆動パルスを第１組〜第３組の圧電素子に印加すると、各組の圧電素子に印加される膨張パルスが第１〜第３の遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃのいずれかによって遅延されているため、瞬間消費電力が抑制される。
【００７０】
瞬間消費電力の抑制のためには、ｎ個の時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最小値Δｔが、時分割駆動波形の波形要素の立下り時間ｔの５０％以上であることが好ましい〔１００（Δｔ／ｔ）≧５０〕。立下り時間ｔとは、時分割駆動１では、波高値電圧Ｖｏｎ１から基準電圧ＧＮＤへ遷移する時間、時分割駆動２では、波高値電圧Ｖｏｎ２から基準電圧ＧＮＤへ遷移する時間、時分割駆動３では、波高値電圧Ｖｏｎ３から基準電圧ＧＮＤへ遷移する時間である。
【００７１】
そして、この駆動パルスを印加された第１組〜第３組の圧電素子においては、インクの吐出タイミングの主因となる波形、すなわち、圧力室の容積の収縮が始まるタイミングが各組の圧電素子において共通しているので、インクのメディアへの着弾位置のズレが生じにくい。
【００７２】
ここで、時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルスのうちの一つの電圧の変化点と、共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルスのうちの少なくとも一つの電圧の変化点が、時間的に一致していることが好ましい。この実施形態においては、第３の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動３）の立ち下がり点と、共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ）の立ち下がり点とが一致している。これにより、各組の圧電素子におけるインクの吐出タイミングの主因となる波形が共通化され、インクのメディアへの着弾位置のズレがより生じにくくなる。
【００７３】
また、ｎ個の時分割駆動波形に基づく駆動パルスの波高値Ｖｏｎ１，Ｖｏｎ２，Ｖｏｎ３が互いに等しい場合においては、各時分割駆動波形に基づく駆動パルスの間のタイミングのずれの最大値（ｎ−１）Δｔが、ＡＬ（Acoustic Length：圧力室の音響的共振周期の１／２）の２０％以下であることが好ましい〔１００（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ≦２０〕。〔（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ〕が２０％を超えると、弱吐出が生じ易くなり、インク吐出状況が不良となる虞がある。
【００７４】
図８は、駆動パルスの他の例を説明するグラフであり、グラフ中、縦軸は電圧、横軸は時間である。
【００７５】
図８に示す実施形態は、駆動パルス生成回路が、３個の時分割駆動波形発生回路（ｎ＝３）と２個の共通駆動波形発生回路を有する場合を示している。この場合、時分割駆動波形発生回路は、第１〜第３の遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃを有している。
【００７６】
図８において、ＧＮＤは、定常状態（パルスが存在しない状態）における電位（基準電圧ともいう）である。本実施形態において、一画素周期において、第１組の圧電素子には、第１の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動１）及び共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）を合成した駆動パルスが印加される。
【００７７】
膨張パルスは、圧力室の容積を、定常状態における容積から膨張させるパルスである。第１の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形に基づく膨張パルスは、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｎ１まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｎ１を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。収縮パルスは、圧力室の容積を、定常状態における容積から収縮させるパルスであり、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｆｆ１、Ｖｏｆｆ２まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｆｆ１、Ｖｏｆｆ２を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。
【００７８】
第２組の圧電素子には、第２の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動２）及び共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）を合成した駆動パルスが印加される。
【００７９】
第２の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形に基づく膨張パルスは、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｎ２まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｎ２を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。
【００８０】
第３組の圧電素子には、第３の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動３）及び共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）を合成した駆動パルスが印加される。
【００８１】
第３の時分割駆動波形発生回路から発生される時分割駆動波形に基づく膨張パルスは、基準電圧ＧＮＤから波高値電圧Ｖｏｎ３まで電圧を変化させ、波高値電圧Ｖｏｎ３を所定時間保持した後、再び基準電圧ＧＮＤまで電圧を変化させる。
【００８２】
図８に示すように、時分割駆動２は、時分割駆動１に対してΔｔ遅れており、時分割駆動３は、時分割駆動２に対してΔｔ、時分割駆動１に対して２Δｔ遅れている。この場合、各時分割駆動波形に基づく各膨張パルスにおけるタイミングのずれの最小値はΔｔであり、最大値は（ｎ−１）Δｔである。
【００８３】
このような駆動パルスを第１組〜第３組の圧電素子に印加すると、各組の圧電素子に印加される膨張パルスが第１〜第３の遅延回路５０６ａ，５０６ｂ，５０６ｃのいずれかによって遅延されているため、瞬間消費電力が抑制される。
【００８４】
瞬間消費電力の抑制のためには、ｎ個の時分割駆動波形の間のタイミングのずれの最小値Δｔが、時分割駆動波形の波形要素の立下り時間ｔの５０％以上であることが好ましい〔１００（Δｔ／ｔ）≧５０〕。
【００８５】
そして、この駆動パルスを印加された第１組〜第３組の圧電素子においては、インクの吐出タイミングの主因となる波形、すなわち、圧力室の容積の収縮が始まるタイミングが各組の圧電素子において共通しているので、インクのメディアへの着弾位置のズレが生じにくい。
【００８６】
ここで、時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルスのうちの一つの電圧の変化点と、共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルスのうちの少なくとも一つの電圧の変化点が、時間的に一致していることが好ましい。この実施形態においては、第３の時分割駆動波形発生回路から発生される膨張波形に基づく膨張パルス（時分割駆動３）の立ち下がり点と、共通駆動波形発生回路から発生される収縮波形に基づく収縮パルス（ＣＯＭ１）の立ち下がり点とが一致している。これにより、各組の圧電素子におけるインクの吐出タイミングの主因となる波形が共通化され、インクのメディアへの着弾位置のズレがより生じにくくなる。
【００８７】
また、ｎ個の時分割駆動波形に基づく駆動パルスの波高値Ｖｏｎ１，Ｖｏｎ２，Ｖｏｎ３が互いに等しい場合においては、各時分割駆動波形に基づく駆動パルスの間のタイミングのずれの最大値（ｎ−１）Δｔが、ＡＬ（Acoustic Length：圧力室の音響的共振周期の１／２）の２０％以下であることが好ましい〔１００（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ≦２０〕。〔（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ〕が２０％を超えると、弱吐出が生じ易くなり、インク吐出状況が不良となる虞がある。
【００８８】
〈各組の圧電素子の配置（１）〉
次に、前述の駆動パルスが印加される各組の圧電素子の配置について説明する。
【００８９】
図９は、インクジェットヘッドのインク吐出面を示す図である。複数のノズル２３が構成するノズル列２３０は１列であり、記録媒体１０の搬送方向（矢印Ｘ方向）に直交する方向にノズル２３が配列されている。
【００９０】
この実施形態は、駆動パルス生成回路が、３個の時分割駆動波形発生回路（ｎ＝３）を有する場合を示している。
【００９１】
図９に示すように、単独または隣り合う２つ以上の圧電素子を１ブロックとし、各ブロックを第１組〜第３組のいずれかに振り分ける。時分割駆動１が印加される圧電素子の組（第１組）を「Ａ」とし、時分割駆動２が印加される圧電素子の組（第２組）を「Ｂ」とし、時分割駆動３が印加される圧電素子の組（第３組）を「Ｃ」とする。
【００９２】
圧電素子の各組を、ノズル２３の配列方向について、隣接する組間の時分割駆動パルス（時分割駆動波形に基づく駆動パルス）の時間差が最小値Δｔとなり、２Δｔとならないように配列する。例えば、圧電素子の各組を「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・」と配列すれば、隣接する組間の時分割駆動パルスの時間差は、いずれの組についても最小値Δｔとなる。
【００９３】
このように、圧電素子の各組を、隣接する組間の時分割駆動パルスの時間差が最小となるように配列することにより、各組におけるインク吐出のタイミングのズレや濃度差の形成画像への影響を最小限に止めることができる。
【００９４】
〈各組の圧電素子の配置（２）〉
図１０は、インクジェットヘッドのインク吐出面を示す図である。ノズル列２３１，２３２は２列であり、それぞれ記録媒体１０の搬送方向（矢印Ｘ方向）に直交する方向にノズル２３が配列されている。
【００９５】
この実施形態は、駆動パルス生成回路が、３個の時分割駆動波形発生回路（ｎ＝３）を有する場合で、時分割駆動２は、時分割駆動１に対してΔｔ遅れ、時分割駆動３は、時分割駆動２に対してΔｔ遅れている。ここでも、前述と同様に、図１０に示すように、単独または隣り合う２つ以上の圧電素子を１ブロックとし、各ブロックを第１組〜第３組のいずれかに振り分ける。時分割駆動１が印加される圧電素子の組（第１組）を「Ａ」とし、時分割駆動２が印加される圧電素子の組（第２組）を「Ｂ」とし、時分割駆動３が印加される圧電素子の組（第３組）を「Ｃ」とする。
【００９６】
いわゆるシングルパスプリンタなどでは、図１０に示すように、互いに平行な複数のノズル列２３１，２３２が、記録媒体１０の搬送方向（矢印Ｘ方向）に配置される。この場合に、各ノズル列２３１，２３２において、圧電素子の組ごとの吐出インクに濃度差があり、その濃度分布が各ノズル列２３１，２３２において同様の傾向を有し、かつ、その濃度分布が図中において左右対称ではない場合には、各ノズル列２３１，２３２の一端側及び他端側において形成画像の濃度に大きな差ができてしまう。
【００９７】
そこで、第１のノズル列２３１における各組の圧電素子の配置と、第２のノズル列２３２における各組の圧電素子の配置とを、互いに方向が反転したものとすることにより、各ノズル列２３１，２３２における濃度分布を相殺して均一化することができる。
【００９８】
すなわち、第１のノズル列２３１における圧電素子の各組が「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ」と配列されているときに、第２のノズル列２３２における圧電素子の各組を「Ｃ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・Ｃ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａ」というように、第１のノズル列２３１における配列が反転された配列とする。
【００９９】
ノズル列が３列以上であっても、ある一のノズル列における圧電素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列が、他のノズル列における圧電素子の各組に駆動パルスを印加する各時分割駆動波形発生回路の配列の逆方向の配列となるようにする。
【０１００】
このように、あるノズル列２３１における圧電素子の各組の配列に対して、圧電素子の各組の配列が反転したノズル列２３２が存在することにより、各ノズル列２３１，２３２における濃度分布を相殺して、形成画像における濃度分布を均一化することができる。なお、ノズル列の数が奇数である場合であっても、各ノズル列における濃度分布の影響を少なくすることができる。
【０１０１】
〈各組の圧電素子の配置（３）〉
図１１は、インクジェットヘッドのインク吐出面を示す図である。ノズル列２３１，２３２は２列であり、それぞれ記録媒体１０の搬送方向（矢印Ｘ方向）に直交する方向にノズル２３が配列されている。
【０１０２】
この実施形態は、駆動パルス生成回路が、３個の時分割駆動波形発生回路（ｎ＝３）を有する場合で、時分割駆動２は、時分割駆動１に対してΔｔ遅れ、時分割駆動３は、時分割駆動２に対してΔｔ遅れている。ここでも、前述と同様に、図１１に示すように、単独または隣り合う２つ以上の圧電素子を１ブロックとし、各ブロックを第１組〜第３組のいずれかに振り分ける。時分割駆動１が印加される圧電素子の組（第１組）を「Ａ」とし、時分割駆動２が印加される圧電素子の組（第２組）を「Ｂ」とし、時分割駆動３が印加される圧電素子の組（第３組）を「Ｃ」とする。
【０１０３】
いわゆるシングルパスプリンタなどでは、図１１に示すように、互いに平行な複数のノズル列２３１，２３２が、記録媒体１０の搬送方向（矢印Ｘ方向）に配置される。この場合に、各ノズル列２３１，２３２において、圧電素子の組ごとの吐出インクに濃度差があり、その濃度分布が各ノズル列２３１，２３２において同様の傾向を有する場合には、形成画像に大きな濃度分布が生じてしまうおそれがある。
【０１０４】
そこで、第１のノズル列２３１における各組の圧電素子に対して、第２のノズル列２３２において対応する位置の圧電素子の組を、平均濃度からのずれが反対である圧電素子の組とすることにより、各ノズル列２３１，２３２における濃度分布を相殺して均一化することができる。
【０１０５】
すなわち、各組の圧電素子の吐出インクの濃度が「Ａ＞Ｂ＞Ｃ」であり、圧電素子の組「Ｂ」からの吐出インクの濃度がＡ，Ｂ，Ｃの平均濃度である場合に、第１のノズル列２３１における圧電素子の各組が「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・Ｂ、Ａ、Ｂ、Ｃ」と配列されているときに、第２のノズル列２３２における圧電素子の各組を「（第１のノズル列の）Ａに対してＣ」、「（第１のノズル列の）Ｂに対してＢ」、「（第１のノズル列の）Ｃに対してＡ」、「（第１のノズル列の）Ｂに対してＢ」、「（第１のノズル列の）Ａに対してＣ」というように、平均濃度からのずれが反対である圧電素子の組を対応させて配列する。
【０１０６】
このように、あるノズル列２３１における圧電素子の各組の配列に対して、対応する位置の圧電素子の組が平均濃度からのずれが反対である圧電素子の組となっているノズル列２３２が存在することにより、各ノズル列２３１，２３２における濃度分布を相殺して、形成画像における濃度分布を均一化することができる。なお、ノズル列の数が奇数である場合であっても、各ノズル列における濃度分布の影響を少なくすることができる。
【０１０７】
〈他の実施形態（１）〉
インクジェットヘッドを設置するキャリッジに温度制御機能が備わっていないインクジェット記録装置などにおいて、常温よりも高い温度で駆動することが望ましいインクを吐出する場合には、圧電素子の組ごとに吐出されるインクの速度（液滴速度）にばらつきが生じることがある。これは、インクジェットヘッドの熱がキャリッジへの固定部を伝わって逃げ、この固定部付近の温度がインクジェットヘッドの設定温度より低下して、この温度分布がインクの粘度や圧電素子の駆動効率に影響するためである。
【０１０８】
本実施形態においては、各時分割駆動波形のずれによる圧電素子の各組間の吐出タイミングのズレ量を利用して、温度分布の影響により吐出タイミングが遅くなっている圧電素子の組に吐出タイミングの速い駆動パルスを印加し、吐出タイミングが遅くなっていない圧電素子の組には吐出タイミングの遅い駆動パルスを印加することにより、温度分布等の影響を相殺し、吐出タイミングの均一化を図ることが可能である。
【０１０９】
〈他の実施形態（２）〉
以上の説明では、インクジェット記録装置が、ライン型である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インクジェットヘッドが、記録媒体の搬送方向と直交した方向に往復移動運動（シャトル運動）しながら記録するシリアル型（シャトル型ともいう）のインクジェット記録装置にも好ましく適用できる。
【０１１０】
また、以上の説明では、インクジェット記録装置が備えるインクジェットヘッドが、シアモード（Ｓｈｅａｒ  ｍｏｄｅ）型である場合について説明したが、本発明において、インクジェットヘッドにおける圧電素子の歪み形態は格別限定されず、シアモードの他に、例えば、撓みモード（Ｂｅｎｄ  ｍｏｄｅ）、縦モード（Ｐｕｓｈ  ｍｏｄｅ、あるいはＤｉｒｅｃｔ  ｍｏｄｅともいう）等を好ましく適用でき、特に、シアモードが好適である。
【０１１１】
本発明は、ＡＬ（Acoustic Length：圧力室の音響的共振周期の１／２）を基準に駆動パルスを規定するため、原理的に、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するインクジェット記録装置であれば、圧電素子の歪み形態や、圧力室の容積・形状などによらず、種々のインクジェット記録装置に適用可能である。
【０１１２】
〈他の実施形態（３）〉
図１２は、吐出チャネルと非吐出チャネルとが交互に設けられた、いわゆる独立タイプのインクジェットヘッドにおける配線を示す図である。
【０１１３】
本発明は、図１２に示すように、いわゆる独立タイプのインクジェットヘッドにも適用することができる。独立タイプのインクジェットヘッドでは、隣接するインクチャネルを同時に膨張又は収縮させることができ、独立駆動を行うことができる。この場合には、インクジェットヘッドの複数の圧電素子２７を第１組〜第ｎ組（この実施形態では、ｎ＝３）に分ける。各圧電素子２７の各組（Ａ，Ｂ，Ｃ）の配列のしかたは、前述した実施形態におけるものと同様である。第１組（Ａ）の各圧電素子２７には、第１の時分割駆動波形発生回路６０１をそれぞれスイッチング素子６０を介して接続する。同様に、第２組（Ｂ）の各圧電素子２７には、第２の時分割駆動波形発生回路６０２をそれぞれスイッチング素子６０を介して接続し、第３組（Ｃ）の各圧電素子２７には、第３の時分割駆動波形発生回路６０３をそれぞれスイッチング素子６０を介して接続する。
【０１１４】
また、各組（Ａ，Ｂ，Ｃ）の各圧電素子２７には、共通駆動波形発生回路６０４をそれぞれスイッチング素子６０を介して接続する。
【０１１５】
図７及び図８に示すように、第１〜第３の時分割駆動波形発生回路６０１，６０２，６０３が時分割駆動波形を発生する期間には、各スイッチング素子６０を各時分割駆動波形発生回路６０１，６０２，６０３の側に切替えて、各時分割駆動パルス（時分割駆動波形に基づく駆動パルス）が各組（Ａ，Ｂ，Ｃ）の各圧電素子２７に印加されるようにする。そして、共通駆動波形発生回路６０４が共通駆動波形を発生する期間には、各スイッチング素子６０を共通割駆動波形発生回路６０４の側に切替えて、共通駆動パルス（共通駆動波形に基づく駆動パルス）が各組（Ａ，Ｂ，Ｃ）の各圧電素子２７に印加されるようにする。このような各スイッチング素子６０の切替えを、設定されたある時間（１画素周期）毎に繰り返す。
【０１１６】
このようにして、各組（Ａ，Ｂ，Ｃ）の各圧電素子２７には、設定されたある時間（１画素周期）毎に、時分割駆動波形発生回路６０１，６０２，６０３のうちの１個から生成される時分割駆動波形と、共通駆動波形発生回路６０４から生成される共通駆動波形との合成波形の駆動パルスが印加される。
【０１１７】
〈他の実施形態（４）〉
本発明を、いわゆる３サイクル駆動のインクジェットヘッドに適用する場合には、前述した駆動パルス生成回路と、すべてのインクチャネルを３つの群に分けて隣接するインクチャネルを時分割制御する３サイクル駆動回路とを併用して、各インクチャネルの圧力発生素子に駆動パルスを印加する。つまり、前述した駆動パルス生成回路によって生成された駆動パルスに対して、３サイクル駆動回路により、隣接するインクチャネルの時分割制御を重畳することにより、３サイクル駆動のインクジェットヘッドに本発明が適用されることになる。換言すれば、隣接するインクチャネルの３サイクル駆動回路による時分割制御が行われている状態は維持したまま、複数の圧力発生素子の組同士の間については、本発明の駆動パルス生成回路による波形分離及び遅延が行われる。
【０１１８】
〈他の実施形態（５）〉
図１３は、複数のインクチャネルを２次元状に配置した、いわゆるＭＥＭＳタイプのインクジェットヘッドの一例を示す図であり、図１３（ａ）は側面から見た断面図、図１３（ｂ）は底面からノズル面を見た底面図である。
【０１１９】
図１３（ａ）に示すように、いわゆるＭＥＭＳタイプのインクジェットヘッドは、共通インク室７１を構成するインクマニホールド７０を有して構成される。インクマニホールド７０の開放された底部は、上基板７５によって閉蓋されている。共通インク室７１内は、インクが供給されて充填される。
【０１２０】
上基板７５の下方には、この上基板７５に平行に下基板７６が配置されている。上基板７５及び下基板７６の間には、複数の圧電素子７８が配置されている。これら圧電素子７８には、上基板７５の下面に形成された図示しない配線パターンを介して、駆動パルスが印加される。これら圧電素子７８にそれぞれ対応して、複数の圧力室７３が設けられている。これら圧力室７３は、下基板７６に形成された透孔であって、上部を対応する圧電素子７８に閉蓋され、底部をノズルプレート７７によって閉蓋されている。ノズルプレート７７は、下基板７６の下面に接着されている。
【０１２１】
各圧力室７３は、各圧力室７３に対応して上基板７５及び下基板７６を貫通して形成された注入孔７２及びノズルプレート７７の上面に形成された溝を介して、それぞれの底部が共通インク室７１に連通している。共通インク室７１内のインクは、注入孔７２及びノズルプレート７７の上面に形成された溝を介して、各圧力室７３内に供給される。また、各圧力室７３は、各圧力室７３に対応してノズルプレート７７に形成されたノズル７４を介して、それぞれ外方（下方）に連通している。
【０１２２】
このインクジェットヘッドにおいては、圧電素子７８に駆動パルスが印加されると、対応する圧力室７３の容積が変化（収縮）し、この圧力室７３内のインクが、ノズル７４を介して外方（下方）に吐出される。
【０１２３】
このインクジェットヘッドにおいては、図１３（ｂ）に示すように、ノズル７４は、ノズルプレート７７の下面において２次元状に配置されている。圧電素子７８も、ノズル７４に対応して２次元状に配置されている。
【０１２４】
このインクジェットヘッドにおいて本発明を適用する場合には、一列又は複数列に配置された隣接する複数のノズル７４に対応する圧電素子７８を一つの組として、第１組〜第ｎ組（ただし、ｎは２以上の整数）Ａ，Ｂ，Ｃ・・・ｎに分ける。すなわち、一つの組に属する圧電素子は、一列又は２次元状に配置されている。
【０１２５】
そして、前述の実施形態において示した駆動パルス生成回路を用いて駆動パルスを生成し、同一の組に属する圧電素子には同一の駆動パルスが同一のタイミングで印加されるように、各組の圧電素子に各時分割駆動波形発生回路のいずれか及び共通駆動波形発生回路を対応させ、各圧電素子に対応する駆動パルスを印加する。このようにして、前述の実施形態と同様に、本発明を適用することができる。
【実施例】
【０１２６】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例により限定されない。【０１２７】
〈インクジェット記録装置〉
以下の試験で用いたインクジェット記録装置は、インクが充填された圧力室の壁を圧電素子で変形させ、その圧力室の容積を変化させることでノズルからインクを吐出するように構成されたシアモード型のインクジェット記録装置である。【０１２８】
〈瞬間消費電力の低減効果〉
以下の実施例において、時分割駆動パルスの印加タイミングのズレ量の最小値（Δｔ）を、時分割駆動波形の波形要素であるパルスの立下り時間（ｔ）に対して変化させ、瞬間消費電力の低減効果を確認した。（Δｔ／ｔ）を０％〜２００％に変化させ、瞬間消費電力の低減効果を評価した。【０１２９】
評価は、評価ヘッドを全列フルデューティ（Ｆｕｌｌ  Ｄｕｔｙ）で駆動させ、インク吐出速度の経時変化量が、評価ヘッドで想定される印画条件において一画素以上の着弾ズレを生ずるか否かを基準とした。【０１３０】
【表１】
2017145743.tif 000003
〈評価〉
表１より、（Δｔ／ｔ）が０％では瞬間消費電力の低減効果はなく、５０％以上において、一画素以上の着弾ズレを生ぜずに瞬間消費電力の低減効果が得られることが確認できた。【０１３１】
〈インク吐出状況〉
以下の実施例において、時分割駆動パルスの印加タイミングのズレ量の最大値（（ｎ−１）Δｔ）を、ＡＬ（Acoustic Length：圧力室の音響的共振周期の１／２）に対して変化させ、インクの吐出状況を確認した。（（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ）を０％〜２５％に変化させ、インクの吐出状況を評価した。【０１３２】
評価は、ｎ個の時分割駆動パルスの波高値を決定する電源を共通として、すべての時分割駆動パルスの波高値を等しくし、これら時分割駆動パルスを印加した圧電素子によるインク吐出状況を観察し、弱吐出がないか否か基準とした。【０１３３】
【表２】
2017145743.tif 000004
〈評価〉
表２より、（（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ）が０％〜１５％では、弱吐出がなく、インク吐出状況は良好であった。（（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ）が２０％を超えると、弱吐出を生じ、インク吐出状況が不良となることが確認できた。したがって、（（ｎ−１）Δｔ／ＡＬ）は、２０％以下であることが望ましい。
【符号の説明】
【０１３４】
１：インクジェット記録装置
２２：ノズルプレート
２３：ノズル
２７：隔壁
２８：チャネル
２９：電極
３１：インクジェットヘッド
３００：接続電極
３１０：ヘッドチップ
６：フレキシブルケーブル
５０１：制御部
５０２：メモリ
５０３：分離部
５０４：駆動パルス生成部
５０５：インクジェットヘッド
５０６ａ：第１の遅延回路
５０６ｂ：第２の遅延回路
５０６ｃ：第３の遅延回路
５０６ｎ：第ｎの遅延回路
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
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