(57)【要約】  【課題】  アクチュエータの駆動効率を良好に保ちつつ、圧力室内の圧力が過度に高くなるのを防止すること。  【解決手段】  ドライバＩＣ８０は、１つの画素を形成する印字周期の間に３個の駆動パルスＰをアクチュエータ４０に対して連続的に出力可能に構成されており、３個の駆動パルスＰの立ち上がりエッジＰｂの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、さらに、３個の駆動パルスＰのうちの２つの駆動パルスＰ間において、立ち上がりエッジＰｂの時間間隔がＡＬの４倍に設定されている。【選択図】  図７
2006231587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に対してインクを吐出するノズルに連通した圧力室を含む流路ユニットと、前記圧力室内のインクの圧力を変動させるアクチュエータとを備えたインクジェットヘッドの、前記アクチュエータに対して駆動パルスを供給する駆動装置であって、
前記被記録媒体に１つの画素を形成する印字周期の間に前記ノズルから複数のインク滴を連続して吐出させるために、前記印字周期の間に複数個の前記駆動パルスを前記アクチュエータに対して連続的に出力可能に構成され、
前記圧力室内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、複数個の前記駆動パルスの、前記圧力室内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、
さらに、複数個の前記駆動パルスのうちの少なくとも２つの駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項２】
前記加圧タイミングの時間間隔が、少なくとも、連続する２つの駆動パルス間において、ＡＬの４倍の時間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項３】
前記印字周期の間に前記アクチュエータに連続的に出力可能な前記駆動パルスの数が、３個以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項４】
ある印字周期における最後の前記駆動パルスが前記アクチュエータに出力されてから、所定の休止時間が経過した後に、次の印字周期における最初の前記駆動パルスを前記アクチュエータに出力するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項５】
被記録媒体に対してインクを吐出するノズルに連通した圧力室を含む流路ユニットと、前記圧力室内のインクの圧力を変動させるアクチュエータと、このアクチュエータに対して駆動パルスを供給する駆動装置とを備えたインクジェットヘッドであって、
前記駆動装置は、前記被記録媒体に１つの画素を形成する印字周期の間に前記ノズルから複数のインク滴を連続して吐出させるために、前記印字周期の間に複数個の前記駆動パルスを前記アクチュエータに対して連続的に出力可能に構成され、
前記圧力室内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、複数個の前記駆動パルスの、前記圧力室内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、
さらに、複数個の前記駆動パルスのうちの少なくとも２つの駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記駆動装置から１つの前記駆動パルスの先のエッジが前記アクチュエータに出力されるタイミングで、前記圧力室内のインクを減圧し、この駆動パルスの後のエッジが前記アクチュエータに出力されるタイミングで、前記圧力室内のインクを加圧するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
被記録媒体を一方向に搬送する搬送手段と、
前記被記録媒体にインクを吐出して印字を行う複数のノズルとこれら複数のノズルのそれぞれに連通した複数の圧力室とを含む流路ユニットと、それぞれが対応する前記圧力室内のインクの圧力を変動させる複数のアクチュエータと、これら複数のアクチュエータに前記ノズルからインクを吐出させるための駆動パルスを供給する駆動装置を有するインクジェットヘッドとを備え、
前記駆動装置は、
前記被記録媒体が前記搬送手段による搬送方向に関する前記印字の解像度に対応する単位距離だけ搬送されるのに要する時間を印字周期としたとき、１つの前記印字周期の間に前記ノズルから連続して複数のインク滴を吐出させるために、複数個の前記駆動パルスを前記アクチュエータに対して連続的に出力可能に構成され、
前記圧力室内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、前記複数個の駆動パルスの、前記圧力室内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、さらに、少なくとも１組の連続する２つの前記駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの４以上の偶数倍に設定されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、
１つの前記印字周期の間に、前記アクチュエータに対して３個以上の前記駆動パルスを連続的に出力可能であり、さらに、前記１組の連続する２つの駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの４倍に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドの駆動装置、インクジェットヘッド、及び、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから記録用紙等の被記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドは、インクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータと、このアクチュエータに駆動信号を出力する駆動装置とを備えている。その中でも、１つの画素を形成する印字周期の間に各ノズルから連続して吐出されるインク滴の数を制御することにより、１印字周期の間に記録用紙に着弾するインクの量を変化させて階調印字を行うことができるように構成されたインクジェットヘッドが知られている。例えば、特許文献１には、マニホールド及びノズルに夫々連通する圧力室（インク室）内の容積を変化させてインクに圧力を付与する圧電式のアクチュエータを備えたインクジェットヘッドが記載されている。このインクジェットヘッドにおいては、１印字周期の間に駆動装置からアクチュエータに対して１又は複数の駆動パルスが出力され、その駆動パルスの数に応じた量のインクがノズルから吐出される。
【０００３】
例えば、１印字周期の間にアクチュエータに対して３つの駆動パルスＰが出力される場合には、その駆動信号の波形は図１３のようになる。尚、この図１３の駆動信号においては、各駆動パルスＰの立ち上がりエッジが出力されるタイミングが加圧タイミング（吐出タイミング）となっている。そして、３つの駆動パルスＰがアクチュエータに出力されるたびにインクに圧力が付与されて、３つのインク滴がノズルから連続して吐出される。
【０００４】
ここで、各駆動パルスＰがアクチュエータに出力されたときに圧力室内に生じる圧力波の周期をＴ、マニホールドから圧力室を経てノズルに至るインク流路の距離をＬ、インク中の音速をａとすると、Ｔ＝２Ｌ／ａ＝２ＡＬとなる。尚、ＡＬ（＝Ｌ／ａ）は、圧力波がマニホールドからノズルに至るインク流路を伝播する片道伝播時間（Acoustic Length）である。そして、圧力室内に生じた圧力波は、ノズル及びマニホールドとの接続端で正負を反転させながらインク流路内を周期Ｔ（＝２ＡＬ）で伝播する。即ち、圧力室内の圧力は、駆動パルスＰの立ち上がりエッジが出力されるタイミング（加圧タイミング）から２ＡＬの時間が経過する毎に正となる。そのため、図１３に示すように、連続する３つの駆動パルスＰに関して、立ち上がりエッジの時間間隔を２ＡＬに設定すれば、先の駆動パルスＰにより生じた圧力波が負から正に反転するタイミングで次の駆動パルスＰを出力して、これらの駆動パルスＰにより夫々生じる圧力波を重ね合わせることができるため、圧力室内のインクに効率よく圧力を付与することが可能になる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０２６１２０号公報（図７（ａ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、複数個の駆動パルスを、全て２ＡＬの時間間隔でアクチュエータに出力し続けると、先に出力された駆動パルスによる圧力波があまり減衰していない状態で、後に出力された駆動パルスによる圧力波が次々に重ねられていくため、圧力室内の圧力変動がかなり大きくなる。そのため、重ね合わせられた圧力波が負に反転したときに、マニホールドから圧力室内に過度の量のインクが流入してしまい、ノズルからインクがあふれ出てしまう虞がある。このようにあふれ出したインクがノズル孔の周辺に残存すると、吐出されるインク滴の液滴速度や液滴体積、あるいは、その吐出方向が変化する要因となる。また、出力された駆動パルスに対応するインク滴がノズルから吐出された後でも、圧力室内に残存する圧力波により、余分なインク滴（サテライト液滴）がノズルから吐出されてしまう虞もある。このような余分なインク滴は、正常に吐出されたインク滴と比べて液滴速度や液滴体積が小さく、印字品質低下の大きな要因となる。
【０００７】
本発明の目的は、アクチュエータの駆動効率を良好に保ちつつ、圧力室内の圧力が過度に高くなるのを防止することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
第１の発明のインクジェットヘッドの駆動装置は、被記録媒体に対してインクを吐出するノズルに連通した圧力室を含む流路ユニットと、前記圧力室内のインクの圧力を変動させるアクチュエータとを備えたインクジェットヘッドの、前記アクチュエータに対して駆動パルスを供給する駆動装置であって、前記被記録媒体に１つの画素を形成する印字周期の間に前記ノズルから複数のインク滴を連続して吐出させるために、前記印字周期の間に複数個の前記駆動パルスを前記アクチュエータに対して連続的に出力可能に構成され、前記圧力室内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、複数個の前記駆動パルスの、前記圧力室内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、さらに、複数個の前記駆動パルスのうちの少なくとも２つの駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
１印字周期の間にアクチュエータに出力される複数個の駆動パルスに関して、加圧タイミングの時間間隔が、ＡＬの偶数倍、即ち、圧力室内の圧力波の周期Ｔの整数倍に設定されているため、先に出力された駆動パルスによる圧力波と、後に出力された駆動パルスによる圧力波とを重ね合わせて、圧力室内のインクに効率よく圧力を付与することができる。さらに、少なくとも２つの駆動パルス間において、それらの加圧タイミングの時間間隔が、ＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることから、先に出力された駆動パルスによる圧力波をある程度減衰させてから、後の駆動パルスによる圧力波を重ね合わせることができるため、圧力室内の圧力が過度に高くなってしまうのを防止することができる。
【００１０】
第２の発明のインクジェットヘッドの駆動装置は、前記第１の発明において、前記加圧タイミングの時間間隔が、少なくとも、連続する２つの駆動パルス間において、ＡＬの４倍の時間に設定されていることを特徴とするものである。複数個の駆動パルスの出力間隔が長いと、１印字周期内でノズルから吐出される複数のインク滴の着弾位置がずれてしまう虞がある。そこで、少なくとも２つの駆動パルス間において、ＡＬの偶数倍に設定される加圧タイミングの時間間隔を、ＡＬの２倍の次に小さい４倍の長さに設定することで、圧力室内の圧力波をある程度減衰させつつ、複数個の駆動パルスの出力間隔が長くなりすぎるのを防止することができる。
【００１１】
ここで、特に、印字周期の間にアクチュエータに連続的に出力される駆動パルスの数が３個以上である場合には、３以上の圧力波が重なり合ったときの圧力変動がかなり大きくなることから、連続する駆動パルス間の加圧タイミングの時間間隔を２ＡＬよりも長いＡＬの偶数倍に設定して、圧力波を適度に減衰させることが特に好ましい（第３の発明）。
【００１２】
第４の発明のインクジェットヘッドの駆動装置は、前記第１〜第３の何れかの発明において、ある印字周期における最後の前記駆動パルスが前記アクチュエータに出力されてから、所定の休止時間が経過した後に、次の印字周期における最初の前記駆動パルスを前記アクチュエータに出力するように構成されていることを特徴とするものである。このように、先の印字周期における最後の駆動パルスがアクチュエータに出力されてから、次の印字周期における最初のパルスが出力されるまでの間に、圧力室内の圧力波を減衰させることができ、先の印字周期において生じた圧力波が次の印字周期におけるインクの吐出に影響を及ぼしてしまうのを極力抑制することができる。
【００１３】
第５の発明のインクジェットヘッドは、被記録媒体に対してインクを吐出するノズルに連通した圧力室を含む流路ユニットと、前記圧力室内のインクの圧力を変動させるアクチュエータと、このアクチュエータに対して駆動パルスを供給する駆動装置とを備えたインクジェットヘッドであって、前記駆動装置は、前記被記録媒体に１つの画素を形成する印字周期の間に前記ノズルから複数のインク滴を連続して吐出させるために、前記印字周期の間に複数個の前記駆動パルスを前記アクチュエータに対して連続的に出力可能に構成され、前記圧力室内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、複数個の前記駆動パルスの、前記圧力室内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、さらに、複数個の前記駆動パルスのうちの少なくとも２つの駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることを特徴とするものである。
【００１４】
１印字周期の間にアクチュエータに出力される複数個の駆動パルスに関して、加圧タイミングの時間間隔が、ＡＬの偶数倍、即ち、圧力室内の圧力波の周期Ｔの整数倍に設定されているため、先の駆動パルスにより生じた圧力波に後の駆動パルスにより生じる圧力波を重ね合わせて、圧力室内のインクに所定の圧力を効率よく付与することができる。さらに、少なくとも２つの駆動パルス間において、それらの加圧タイミングの時間間隔が、ＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることから、先に出力された駆動パルスによる圧力波をある程度減衰させてから、後の駆動パルスによる圧力波を重ね合わせることができるため、圧力室内の圧力が過度に高くなってしまうのを防止することができる。
【００１５】
第６の発明のインクジェットヘッドは、前記第５の発明において、前記駆動装置から１つの前記駆動パルスの先のエッジが前記アクチュエータに出力されるタイミングで、前記圧力室内のインクを減圧し、この駆動パルスの後のエッジが前記アクチュエータに出力されるタイミングで、前記圧力室内のインクを加圧するように構成されていることを特徴とするものである。このように、インクの圧力を一旦減少させてから増加させる、いわゆる、引き打ちによりインクを吐出させるインクジェットヘッドにも本発明を適用することができる。そして、この場合でも、印字周期の間にノズルから複数のインク滴を吐出させる際に、インクに効率よく圧力を付与しつつ、圧力室内の圧力が過度に高くなってしまうのを防止できる。
【００１６】
第７の発明の液滴吐出装置は、被記録媒体を一方向に搬送する搬送手段と、前記被記録媒体にインクを吐出して印字を行う複数のノズルとこれら複数のノズルのそれぞれに連通した複数の圧力室とを含む流路ユニットと、それぞれが対応する前記圧力室内のインクの圧力を変動させる複数のアクチュエータと、これら複数のアクチュエータに前記ノズルからインクを吐出させるための駆動パルスを供給する駆動装置を有するインクジェットヘッドとを備え、前記駆動装置は、前記被記録媒体が前記搬送手段による搬送方向に関する前記印字の解像度に対応する単位距離だけ搬送されるのに要する時間を印字周期としたとき、１つの前記印字周期の間に前記ノズルから連続して複数のインク滴を吐出させるために、複数個の前記駆動パルスを前記アクチュエータに対して連続的に出力可能に構成され、前記圧力室内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、前記複数個の駆動パルスの、前記圧力室内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍に設定され、さらに、少なくとも１組の連続する２つの前記駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの４以上の偶数倍に設定されていることを特徴とするものである。
【００１７】
このように、１印字周期の間にアクチュエータに出力される複数個の駆動パルスに関して、加圧タイミングの時間間隔が、ＡＬの偶数倍、即ち、圧力室内の圧力波の周期Ｔの整数倍に設定されているため、先に出力された駆動パルスによる圧力波と、後に出力された駆動パルスによる圧力波とを重ね合わせて、圧力室内のインクに効率よく圧力を付与することができる。さらに、少なくとも２つの駆動パルス間において、それらの加圧タイミングの時間間隔が、ＡＬの２倍を除く偶数倍に設定されていることから、先に出力された駆動パルスによる圧力波をある程度減衰させてから、後の駆動パルスによる圧力波を重ね合わせることができるため、圧力室内の圧力が過度に高くなってしまうのを防止することができる。
【００１８】
第８の発明の液滴吐出装置は、前記第７の発明において、前記駆動装置は、１つの前記印字周期の間に、前記アクチュエータに対して３個以上の前記駆動パルスを連続的に出力可能であり、さらに、前記１組の連続する２つの駆動パルス間において、前記加圧タイミングの時間間隔がＡＬの４倍に設定されていることを特徴とするものである。このように、印字周期の間にアクチュエータに連続的に出力される駆動パルスの数が３個以上である場合には、３以上の圧力波が重なり合ったときの圧力変動がかなり大きくなることから、連続する駆動パルス間の加圧タイミングの時間間隔を２ＡＬよりも長いＡＬの偶数倍に設定して、圧力波を適度に減衰させることが特に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、インクジェットヘッドの斜視図であり、図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。本実施形態のインクジェットヘッドは、インクジェットプリンタ（図示略）に設けられて、搬送されてきた用紙に対してインクを吐出して用紙に記録するものである。図１、図２に示すように、インクジェットヘッド１は、用紙に対してインクを吐出するための主走査方向に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上方に配置され且つヘッド本体７０に供給されるインクの流路である２つのインク溜まり３が形成されたベースブロック７１と、これらヘッド本体７０とベースブロック７１とを保持するホルダ７２とを備えている。
【００２０】
ヘッド本体７０は、その内部に個別インク流路３２（図５参照）が形成された流路ユニット４と、この流路ユニット４の上面に接着された複数のアクチュエータユニット２１とを含んでいる。これら流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１は共に、積層状の複数の薄板を互いに接合することにより形成された薄板の積層体からなる。また、図２に示すように、各アクチュエータユニット２１の上面にはフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５０が接着され、ＦＰＣ５０は左右に引き出されている。ベースブロック７１は、例えばステンレスなどの金属材料からなり、このベースブロック７１内のインク溜まり３は、ベースブロック７１の長手方向に沿って形成された略直方体の中空領域である。
【００２１】
ベースブロック７１の下面７３は、開口３ｂの近傍において周囲よりも下方に突出しており、ベースブロック７１は、下面７３の開口３ｂの近傍部分７３ａにおいてのみ流路ユニット４と接触している。そのため、ベースブロック７１の下面７３の開口３ｂ近傍部分７３ａ以外の領域は、ヘッド本体７０から離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット２１が配設されている。本実施の形態では、アクチュエータユニット２１のＦＰＣ５０が、ベースブロック７１の下面７３に対して、所定の隙間空間を残すように配設されている。
【００２２】
ホルダ７２は、把持部７２ａと、把持部７２ａの上面から鉛直方向に延びる平板状の一対の突出部７２ｂとを含んでいる。そして、ベースブロック７１は、ホルダ７２の把持部７２ａの下面側に形成された凹部内に接着固定されている。各アクチュエータユニット２１に接着されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材８３を介してホルダ７２の突出部７２ｂの表面に沿うようにそれぞれ配置されている。また、このＦＰＣ５０上にはドライバＩＣ８０（駆動装置）が設置されている。そして、ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ８０から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１（後に詳述）に伝達するように、両者とハンダ付けによって電気的に接合されている。
【００２３】
ドライバＩＣ８０の外側表面には略直方体形状のヒートシンク８２が密着状に配置されており、このヒートシンク８２を介してドライバＩＣ８０で発生した熱が外部に放散される。また、ドライバＩＣ８０及びヒートシンク８２の上方であって、ＦＰＣ５０の外側には、ＦＰＣ５０を介してドライバＩＣ８０と電気的に接続された基板８１が配置されている。尚、ヒートシンク８２の上面と基板８１との間、および、ヒートシンク８２の下面とＦＰＣ５０との間には、インクジェットヘッド１内にゴミやインクが侵入するのを防止するためのシール部材８４が介装されている。
【００２４】
図３はヘッド本体７０の平面図である。図３に示すように、流路ユニット４は、一方向（主走査方向）に長い矩形の平面形状を有している。そして、ベースブロック７１に設けられた開口３ｂ（図２参照）は、流路ユニット４に形成されたマニホールド５の開口５ｂに連通しており、インク溜まり３内のインクが２つの開口３ｂ，５ｂを介してマニホールド５に供給される。さらに各マニホールド５の先端部は分岐しており、この分岐位置から副マニホールド５ａ（共通インク室）が流路ユニット４の長手方向に延びている。
【００２５】
流路ユニット４には、複数の圧力室１０及び複数のノズル８（図４参照）が配置された台形の領域が４つ設けられている。そして、それぞれの領域に対応して、流路ユニット４の上面に４つのアクチュエータユニット２１が接着されている。これらのアクチュエータユニット２１は、開口５ｂを避けるようにして千鳥状で２列に配列されている。各アクチュエータユニット２１も台形の平面形状を有し、その平行対向辺（上辺及び下辺）が流路ユニット４の長手方向に沿うように配置されている。また、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士が、流路ユニット４の幅方向（副走査方向）に部分的にオーバーラップしている。一方、複数の開口５ｂも、流路ユニット４の長手方向に沿って２列に配列されており、各列５個、計１０個の開口５ｂがアクチュエータユニット２１と干渉しない位置に設けられている。つまり、開口５ｂが作る各列は、それぞれ流路ユニット４の長辺に隣接するように形成されており、全体として、アクチュエータユニット２１と同様に千鳥状に配置されている。また、開口５ｂに連通する計４つの副マニホールド５ａが、各アクチュエータユニット２１の下側（流路ユニット４内部）に互いに離隔して延在している。
【００２６】
図４は、図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。ここには、説明の都合上、本来実線で示すべきアクチュエータユニット２１の外形は示していない。一方、流路ユニット４の内部にあって破線で示されるべきノズル８、アパーチャ１２等のインク流路は実線で示されている。図４に示すように、流路ユニット４の上面（表面）には、複数の圧力室１０が平面に沿ってマトリクス状に配列されている。そして、流路ユニット４の下面（裏面）は、複数の圧力室１０に夫々連通する複数のノズル８がマトリクス状に配列されたインク吐出領域となっている。
【００２７】
図４に示すように、複数の圧力室１０は、副マニホールド５ａの延在方向（主走査方向）とこの延在方向から所定角度傾いた方向の、２つの方向にマトリクス状に配列されている。各圧力室１０は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット４の幅方向に平行である。各圧力室１０の一端はノズル８に連通しており、他端はアパーチャ１２を介して共通インク室としての副マニホールド５ａに連通している。さらに、平面視において各圧力室１０と重なり合う位置には、圧力室１０と相似でこれよりも一回り小さい平面形状を有するアクチュエータユニット２１の個別電極３５が配置されている。尚、図４においては、図面を簡略にするために、多数の個別電極３５の一部のみが示されている。
【００２８】
次に、ヘッド本体７０の構造について図５を参照して説明する。図５は、図４のV−V線断面図である。ヘッド本体７０は、アクチュエータユニット２１と、積層された１０枚のプレート２２〜３１からなる流路ユニット４とを有している。
【００２９】
アクチュエータユニット２１は、互いに積層された４枚の圧電シート４１〜４４（図６（ａ）参照）を有する。これら圧電シート４１〜４４は、夫々、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。尚、後述するように、最上層の圧電シート４１は電界が印加されて活性層となる部分を有する層であるが、残りの３層の圧電シート４２〜４４は非活性層となっている。
【００３０】
流路ユニット４は、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６、２７、２８、２９、カバープレート３０、及び、ノズルプレート３１の１０枚のプレートで構成されている。これら１０枚のプレート２２〜３１は、夫々、ステンレス鋼等からなる金属プレートである。
【００３１】
キャビティプレート２２には、複数の圧力室１０がマトリクス状に形成されている。ベースプレート２３には、圧力室１０とアパーチャ１２との連絡孔と、圧力室１０からノズル８への連絡孔とが形成されている。アパーチャプレート２４には、ハーフエッチングで形成されたアパーチャ１２と、圧力室１０からノズル８への連絡孔が形成されている。また、サプライプレート２５には、アパーチャ１２と副マニホールド５ａとの連絡孔と、圧力室１０からノズル８への連絡孔とが形成されている。さらに、４枚のマニホールドプレート２６〜２９には、マニホールド５（図３、図４参照）及びマニホールド５から分岐した副マニホールド５ａと、圧力室１０からノズル８への連絡孔が形成されている。カバープレート３０には、圧力室１０からノズル８への連絡孔が形成されている。また、ノズルプレート３１には、マトリクス状に配列された複数のノズル８が形成されている。
【００３２】
そして、これら１０枚の金属プレート２２〜３１は、図５に示すような個別インク流路３２が形成されるように、互いに位置合わせして積層される。個別インク流路３２は、副マニホールド５ａから上方へ向かい、アパーチャ１２において水平に延在する。それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからアパーチャ１２から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方へ延びて、ノズル８へと向かうように構成されている。
【００３３】
次に、アクチュエータユニット２１の構造について図６を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、複数の圧力室１０に跨って延在する４枚の圧電シート４１〜４４と、最上層の圧電シート４１上において複数の圧力室１０に夫々対向する位置に配置された複数の個別電極３５と、複数の個別電極３５と共に最上層の圧電シート４１を挟む共通電極３４とを有する。
【００３４】
圧電シート４１〜４４は略同じ厚さ（例えば、１５μｍ程度）を有し、キャビティプレート２２に接着されている。そのため、スクリーン印刷技術等を用いることにより圧電シート４１上に複数の個別電極３５を高密度に形成することが可能となっている。
【００３５】
図６（ｂ）に示すように、個別電極３５は、圧力室１０と略相似で且つ圧力室１０よりも１回り小さい菱形の平面形状を有する。各個別電極３５は、平面視で圧力室１０内に収まる領域に形成されており、圧力室１０と同様にマトリクス状に配置されている。略菱形の複数の個別電極３５における鋭角部の一方は夫々同一方向に延出され、延出部にランド部３６が設けられている。ランド部３６は、略１６０μｍの径を有する円形形状を有し、例えばガラスフリットを含む金からなる。また、ランド部３６はＦＰＣ５０（図１及び図２参照）に設けられた接点と電気的に接合されており、ドライバＩＣ８０（図１及び図２参照）からランド部３６を介して個別電極３５に圧力室１０の容積を変化させる為の駆動信号が入力される。
【００３６】
共通電極３４は、最上層の圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間においてシート全面に形成されている。尚、この共通電極３４の厚みは、例えば略２μｍ程度である。この共通電極３４は、図示しない領域において接地されており、すべての圧力室１０に対向する領域において等しくグランド電位に保たれている。
これら個別電極３５と共通電極３４は、共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。
【００３７】
そして、１つの個別電極３５、この個別電極３５と対向する共通電極３４の部分、これら２つの電極３４，３５に挟まれた圧電シート４１を含む４枚の圧電シート４１〜４４から１つのアクチュエータ４０が形成されている。このアクチュエータ４０は、２つの電極３４，３５とこれらに挟まれた圧電シート４１からなり圧電歪みを発生する歪み発生部と、この歪みを圧力室１０の容積を変化させる方向の変位に変換する歪み変換部とで構成されており、３枚の圧電シート４２〜４４が歪み変換部に相当している。
【００３８】
次に、インク吐出時におけるアクチュエータ４０の作用について述べる。アクチュエータ４０における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータ４０は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性層が存在する層とし、且つ、下側（つまり、圧力室１０に近い）３枚の圧電シート４２〜４４を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。そして、圧電シート４１にその分極方向と同じ方向に電界が印加されるように、個別電極３５をある所定の電位にすると、圧電シート４１中の電極３４，３５の間に挟まれた電界印加部分が活性層として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。一方、圧電シート４２〜４４は、電界の影響を受けないため自発的には縮まない。そのため、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２〜４４との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４４全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図６（ａ）に示すように、圧電シート４１〜４４の下面は圧力室１０を区画するキャビティプレート２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４４は圧力室１０側へ凸になるように変形する。そのため、圧力室１０の容積が減少してインクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。
【００３９】
次に、アクチュエータユニット２１の複数のアクチュエータ４０に駆動信号を出力するドライバＩＣ８０（駆動装置）について説明する。前述したように、ドライバＩＣ８０は、ＦＰＣ５０を介して基板８１（図１、図２参照）及びアクチュエータユニット２１と接続されており、基板８１からの指令に基づいて複数のアクチュエータ４０（個別電極３５）に対して駆動信号を出力する。
【００４０】
ここで、本実施形態のインクジェットヘッド１は、１つの画素（ドット）を形成する印字周期の間に各ノズル８から連続して吐出されるインク滴の数を制御することにより、各ノズル８から吐出されるインクの量を変化させて階調印字を行うことができるように構成されている。
【００４１】
具体的に説明すると、ドライバＩＣ８０は、１印字周期の間に大きさの異なる３種類のドット（小玉、中玉、及び、大玉）をそれぞれ形成するための、３種類の駆動信号９１，９２，９３の何れか１つを選択して、複数のアクチュエータ４０のそれぞれに対して出力する。図７はこれら３つの駆動信号の波形図であり、（ａ）は小玉に対応する駆動信号９１の波形図、（ｂ）は中玉に対応する駆動信号９２の波形図、（ｃ）は大玉に対応する駆動信号９３の波形図を夫々示す。図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、これら３つの駆動信号９１〜９３は、夫々、ドットのサイズに対応して１印字周期の間にアクチュエータ４０に出力される１〜３個の駆動パルスＰを有する。そして、１つの駆動パルスＰがアクチュエータ４０（個別電極３５）に出力されたときには、１つのインク滴がノズル８から吐出されるように構成されている。
【００４２】
つまり、図７（ａ）に示す駆動信号９１がアクチュエータ４０に出力される場合には、ノズル８から１つのインク滴が吐出され、小さなドット（小玉）が記録用紙に形成される。また、図７（ｂ）に示す駆動信号９２がアクチュエータ４０に出力される場合には、ノズル８から２つのインク滴が連続的に吐出され、小玉よりも大きなドット（中玉）が記録用紙に形成される。さらに、図７（ｃ）に示す駆動信号がアクチュエータ４０に出力される場合には、ノズル８から３つのインク滴が連続的に吐出され、中玉よりもさらに大きなドット（大玉）が記録用紙に形成される。
【００４３】
尚、これら３つの駆動信号９１〜９３の何れかが供給されたときには、アクチュエータ４０は、圧力室１０内の圧力を一旦減少させてから増加させる、いわゆる、引き打ちによりインクに圧力を付与する。即ち、インクを吐出しない（駆動パルスＰが供給されていない）ときには、アクチュエータ４０の個別電極３５は所定の電位Ｖ0に保持されており、圧電シート４１〜４４が圧力室１０側に凸に変形した状態である。この状態から、駆動パルスＰの立ち下がりエッジＰａ（先のエッジ）が出力されると、一旦、個別電極３５の電位が共通電極３４の電位と等しくなり、圧電シート４１〜４４が平板状になって圧力室１０の容積が増大する。これに対応して、副マニホールド５ａからインクが吸い出されて圧力室１０に流れ込む。つまり、圧力室１０の容積増大により発生した負の圧力波が、副マニホールド５ａで正に反転（インクの吸い出し）した圧力波となって圧力室１０に戻ってくる（インクの流れ込み）。この間の時間は、圧力波が副マニホールド５ａからノズル８まで伝播する時間（片道伝播時間ＡＬ）に相当している。換言すれば、ＡＬ毎に圧力波が反転すると言える。ここで、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、各駆動パルスＰのパルス幅はＡＬに等しくなっている。そのため、先に発生した圧力波が正に反転して圧力室１０に戻るタイミングで駆動パルスＰの立ち上がりエッジＰｂ（後のエッジ）が出力されている。これに対応して、個別電極３５の電位が再び所定の電位Ｖ0となり圧力室１０内の容積が減少する。このとき、先の立ち下がりエッジＰａのタイミングで発生して負から正に反転した圧力波と、後の立ち上がりエッジＰｂのタイミングで発生した正の圧力波とが重なり合うため、圧力室１０内のインクの圧力が大きく上昇して、ノズル８からインクが吐出される。
【００４４】
ところで、立ち上がりエッジＰｂが出力されたタイミングで圧力室１０内に生じた正の圧力波は、時間ＡＬが経過した後に負に反転した圧力波として圧力室１０に戻り、さらに、時間ＡＬが経過した後に再び正に転じた圧力波として圧力室１０に戻ってくる。即ち、圧力波は、立ち上がりエッジＰｂがアクチュエータ４０に出力されてから、ＡＬの偶数倍の時間が経過する度に正に転じて戻ってくる。尚、この圧力波は、その発生時と戻ってきた時の進行方向が同じである。そこで、１印字周期に２つの駆動パルスＰをドライバＩＣ８０から出力する駆動信号（図７（ｂ））においては、先の駆動パルスＰの立ち上がりエッジＰｂ（加圧タイミング）と、次の駆動パルスＰの立ち上がりエッジＰｂとの間の時間間隔がＡＬの２倍に設定されている。このように加圧のタイミングを設定すると、２発目のインク滴を吐出する際に、先の駆動パルスＰによる圧力波と次の駆動パルスＰによる圧力波とが重なり合うことから、圧力室１０内のインクに効率よく圧力が付与される。
【００４５】
また、３つの駆動パルスＰを出力する場合（図７（ｃ））においても、立ち上がりエッジＰｂの時間間隔をＡＬの２倍に設定することにより、３つの駆動パルスＰによりそれぞれ生じる３つの圧力波を重ね合わせることができる。しかし、この場合、圧力波があまり減衰しない状態で３つの圧力波が重なり合うことになり、圧力室１０内の圧力がかなり大きく変動することになる。そのため、３つの圧力波の合成波が負に反転したタイミングで、副マニホールド５ａから圧力室１０内にインクが過度に流入してしまい、ノズル８からインクがあふれ出てしまう虞がある。このようにあふれ出したインクがノズル孔の周辺に残存すると、吐出されるインク滴の液滴速度や液滴体積、あるいは、その吐出方向が変化する要因となる。また、３つのインク滴がノズル８から吐出された後に、圧力室１０内に残存する圧力波により、余分なインク滴がノズル８から吐出されてしまう虞もある。このような余分なインク滴は、正常に吐出されたインク滴と比べて液滴速度や液滴体積が小さく、印字品質低下の大きな要因となる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、図７（ｃ）に示すように、１印字周期に３つの駆動パルスＰを出力する駆動信号９３において、先の２つの駆動パルスＰ間における立ち上がりエッジＰｂの時間間隔は２ＡＬに設定されているが、後の２つの駆動パルスＰ間における立ち上がりエッジＰｂの時間間隔は４ＡＬに設定されている。つまり、２番目の駆動パルスＰがアクチュエータ４０に出力されてから、４ＡＬ（ＡＬの２倍以外の偶数倍）の時間を待つことで、１番目と２番目の駆動パルスＰによる圧力波がある程度減衰したところで、３番目の駆動パルスＰが出力される。従って、圧力室１０内の圧力変動がある範囲内に収まるように圧力波を適度に減衰させつつ、効率よくインクに圧力を付与することができる。
【００４７】
また、図７（ｃ）に示すように、１番目と２番目の駆動パルスＰの間では２ＡＬの時間間隔であり、２ＡＬよりも大きい時間間隔に設定されているのは、２番目と３番目の駆動パルスＰの間だけである。また、その時間間隔は、ＡＬの偶数倍のうち、２ＡＬの次に短い４ＡＬに設定されている。つまり、１番目と２番目の駆動パルスによる圧力波を適度に減衰させて圧力変動をある範囲内に抑えながらも、記録用紙の搬送速度に対して、３つの駆動パルスＰの出力間隔をできるだけ短くしてある。そのため、３つのインク滴の着弾位置がずれてしまうのを防止することができる。
【００４８】
さらに、図７（ｃ）に示すように、ある印字周期における３番目（最後）の駆動パルスＰが出力されてから、所定の休止時間Ｔｓが経過した後に、次の印字周期における最初の駆動パルスＰが出力されるようになっている。その間、先の印字周期で生じた圧力波が、次の印字周期におけるインクの吐出に影響を及ぼすことがないように程度に減衰する。そのため、次の印字周期における吐出が不安定になるのを極力抑制することができる。
【００４９】
また、前記実施形態に以下のような変更を加えることも可能である。尚、以下の変更形態において、前記実施形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００５０】
１］図８に示すように、１番目と２番目の駆動パルスＰの立ち上がりエッジＰｂの時間間隔を４ＡＬに設定するとともに、２番目と３番目の駆動パルスＰの立ち上がりエッジＰｂの時間間隔を２ＡＬに設定してもよい。この場合でも、前記実施形態と同様に、圧力波を適度に減衰させつつ、効率よくインクに圧力を付与することができる。また、圧力波をさらに減衰させる必要がある場合には、図９に示すように、全ての駆動パルスＰの時間間隔を４ＡＬに設定してもよい。あるいは、４ＡＬよりもさらに長いＡＬの偶数倍（６ＡＬ、８ＡＬ等）に設定してもよい。
【００５１】
また、１印字周期に３つの駆動パルスを出力する場合以外にも本発明を適用することは可能である。例えば、１印字周期に２つの駆動パルスを出力する駆動信号や、４以上の駆動パルスを出力する駆動信号についても、そのうちの少なくとも１組の連続する２つの駆動パルスの時間間隔を２ＡＬを除くＡＬの偶数倍に設定することができる。
【００５２】
２］前記実施形態は、インクの圧力を一旦減少させてから増加させる、いわゆる、引き打ちによりインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、最初から圧力室１０の容積を減少させてインクの圧力を増加させる、いわゆる、押し打ちによりインクを吐出するインクジェットヘッドにも本発明を適用することは可能である。この押し打ちによりインクを吐出させる場合に用いられる駆動信号の波形を図１０に示す。この場合でも、３つの駆動パルスＰ’の立ち上がりエッジＰｂ’（加圧タイミング）の時間間隔を２ＡＬ以外のＡＬの偶数倍（図１０では４ＡＬ）に設定することにより、前記実施形態と同様に、先の駆動パルスＰ’による圧力波を適度に減衰させつつ、その圧力波に次の駆動パルスＰ’による圧力波を重ね合わせて、効率よくインクに圧力を付与することができる。
【００５３】
次に、前記実施形態のインクジェットヘッド１の構成において、駆動信号（駆動パルスＰ）をアクチュエータ４０に印加したときに、圧力室１０内でインクの圧力が変動する様子を以下のように検証した。
【００５４】
ここでは、マニホールド５（５ａ）からノズル８に至る個別インク流路３２、及び、この個別インク流路３２中の圧力室１０に対向配置されたアクチュエータ４０とからなる構造体を電気的に等価な回路に置き換えて検証した。つまり、駆動源としてのアクチュエータ４０を構造体の有するバネ部材と想定し、これを等価回路中のコンデンサとコイルに置き換えた。また、個別インク流路３２は、マニホールド５（５ａ）から圧力室１０までの部分、圧力室１０の部分、及び、この圧力室１０からノズル８までの部分の、３つの流路部に分割し、各流路部が個別に駆動源と直列的に接続されているとした。このうち、圧力室１０の部分は、等価回路においてコンデンサとして表した。また、他の流路部は、それぞれの流路中を慣性的に移動するインクとその移動を妨げる流路（例えば、流路壁、アパーチャ１２、ノズル８）の組み合わせとして考え、これらを構造体の有する重り及び摩擦抵抗と想定している。等価回路中では、それぞれコイルと電気抵抗に置き換えた。そして、圧力室１０内のインクの圧力が、等価回路中の圧力室１０用コンデンサに流れる電流に相当するとして、圧力室１０において圧力が変動する様子を求めた。
【００５５】
これにより得られた計算結果を、図１１（ａ）〜（ｆ）に示す。ここで、図１１の何れの図においても、等価回路に印加された駆動信号の波形（実線）とこれに対応した圧力室１０の圧力変動（破線）を時間軸（横軸）に対して重ねて示してある。また、縦軸は、圧力の強さを表しており、最初の駆動パルスＰにより誘起された圧力のピーク値で規格化された値を示してある。尚、駆動パルスＰは、何れも同じ電圧値Ｖ0（例えば、２０Ｖ）を有しており、ここでは、その波形のみを示してある。
【００５６】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、図７（ａ）〜（ｃ）に示した駆動信号が印加された場合の圧力変動の様子を示している。また、図１１（ｄ）は、図７（ｃ）に示す駆動信号の印加形態の変形例で、前述の図８に示す駆動信号が印加された場合の圧力変動の様子を示している。さらに、図１１（ｅ）は、前述の図９に示す駆動信号が印加された場合の圧力変動の様子を示している。また、図１１（ｆ）は、図１１（ｃ），（ｄ），（ｅ）に対する比較例で、図１３に示すように３つの駆動パルスが時間間隔２ＡＬで連続的に印加された場合の圧力変動の様子を示す。
【００５７】
図１１（ｃ）あるいは図１１（ｄ）から分かるように、３つの駆動パルスＰが連続して印加される場合で、何れか１組の連続する２つの駆動パルスＰ間において、その時間間隔がＡＬの４倍に設定されている場合には、このような休止あるいは待機時間を介さずに連続的に印加される比較例（図１１（ｆ））に比べて、３つ目の駆動パルスＰにより誘起される圧力の（合成）ピーク値が小さくなっている。また、図１１（ｅ）に示すように、連続して印加される３つの駆動パルスＰの時間間隔が全て４ＡＬに設定されている場合でも、比較例に対して、３つ目の駆動パルスＰにより誘起される圧力の（合成）ピーク値は小さくなっている。具体的には、図１１（ｃ）では、この（合成）ピーク値は、最初の駆動パルスＰにより誘起される圧力のピーク値の約１．３倍、図１１（ｄ）では約１．７倍、図１３（ｅ）では、約１．２倍となっている。何れも、比較例の図１１（ｆ）の約１．９倍と比べて小さい値となっている。
【００５８】
これにより、本実施の形態では、次のインクの吐出特性に影響を与えるような不具合は発生しなかった。つまり、インクに対する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍となるように設定され、且つ、少なくとも１組の連続する２つの駆動パルスＰ間においてその時間間隔がＡＬの４倍に設定された形態でアクチュエータを駆動することにより、常に２ＡＬの時間間隔で連続して駆動パルスＰを印加する場合のように、（合成）圧力のピーク値が過度に高い値となることを避けることができる。
【００５９】
本実施の形態では、上述したように、駆動パルスＰは電圧値Ｖ0（例えば、２０Ｖ）を有している。このとき、（合成）圧力のピーク値が、最初の駆動パルスＰで誘起される圧力値に対して１．７倍以下、よりこの好ましくは１．２倍以下となるように、駆動パルスＰ間に休止あるいは待機時間を挿入することが好適である。
【００６０】
次に、本発明のインクジェットヘッド１を適用した液滴吐出装置について説明する。ここでは、搬送される記録用紙へインクを吐出して画像を形成するインクジェットプリンタを例に挙げて説明するが、本発明の液滴吐出装置の適用対象によっては、画像の内容、被記録媒体の性状、被記録媒体の搬送手段等の形態を適宜変更することが可能である。
【００６１】
図１２は、インクジェットプリンタの概略図である。インクジェットプリンタ１０１は、図中左方の給紙部１１１と、図中右方の排紙部１１２と、これら２つの部位に挟まれた画像形成部１１３とから構成されている。また、インクジェットプリンタ１は、給紙、排紙、及び、印字動作等の制御を行う、図示しない制御部を備えている。
【００６２】
このうち、給紙部１１１には、記録用紙（被記録媒体）が載置される給紙カセットと、その下流側に一対の送りローラ１０５ａ，１０５ｂが配置されている。記録用紙は、これら送りローラ１０５ａ，１０５ｂによって図中左方から右方に挟持搬送される。給紙部１１１に続く画像形成部１１３には、無端の搬送ベルト１０８が配置され、この搬送ベルト１０８に近接して対向配置された４つのインクジェットヘッド１とにより、用紙搬送経路が形成されている。搬送ベルト１０８は、２つのベルトローラ１０６，１０７に巻回されて、図示しない動力源と共に記録用紙の搬送手段が構成されている。
【００６３】
２つのベルトローラ１０６，１０７のうち、一方のベルトローラ１０６には、動力源から回転力が与えられ、これに対応して搬送ベルト１０８が図中の矢印１０４の方向に搬送される。また、他方のベルトローラ１０７は、搬送ベルト１０８に連れて回転する従動ローラである。搬送ベルト１０８の外周面（搬送面）にはシリコーン処理が施されており、給紙部１１１から供給される記録用紙をその粘着力により保持しながら搬送できるようになっている。これにより、画像形成部１１３において、各インクジェットヘッド１と記録用紙との間隔が所定の値に保持されるとともに、記録用紙がそれぞれのインクジェットヘッド１の前面を所定の速度で横切ることができる。本実施形態では、ベルトローラ１０６が時計回りに回転し、記録用紙が図中右方の下流側へ搬送される。
【００６４】
４つのインクジェットヘッド１は、その下端に流路ユニット４を有しており、そのインク吐出領域が記録用紙と対向するように配置されている。各インクジェットヘッド１は、装置本体に固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１はライン式プリンタである。本実施の形態では、図中左からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクを吐出するように、各インクジェットヘッド１が配設されている。この構成で、記録用紙が搬送されて、各インクジェットヘッド１に対向する領域を通過する際に、各色のインクが吐出され、記録用紙に所望のカラー画像が形成される。
【００６５】
インクの吐出動作は、上位機から図示しない制御部に供給される画像情報に従って行われる。この制御部からの指示により、記録用紙の給紙、搬送手段（搬送ベルト１０８）による記録用紙の搬送等が行われる。また、これに対応して、インクジェットヘッド１のドライバＩＣ８０（駆動装置：図１、図２参照）からアクチュエータ４０（図６参照）を駆動するための駆動パルスが出力される。ドライバＩＣ８０や駆動パルスに対応した各アクチュエータ４０のより具体的な動作については、前述した通りである。尚、記録用紙が搬送ベルト１０８による搬送方向に関する印字の解像度に対応する単位距離（例えば、６００ｄｐｉの解像度で印字する場合であれば約４０μｍ）だけ搬送されるのに要する時間を印字周期としたとき、この印字周期毎に１つの画素が形成されるように、制御部によってインクの吐出タイミングと搬送ベルトの搬送動作が制御される。
【００６６】
つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、記録用紙を図中左方から右方の一方向に搬送する搬送ベルト１０８と、記録用紙にインクを吐出して印字を行う複数のノズル８及びこれら複数のノズル８のそれぞれに連通した複数の圧力室１０とを含む流路ユニット４と、それぞれが対応する圧力室１０内のインクの圧力を変動させる複数のアクチュエータ４０と、これら複数のアクチュエータ４０にノズル８からインクを吐出させるための駆動パルスを供給するドライバＩＣ８０（駆動装置）を有するインクジェットヘッド１とを備えている。このうち、インクジェットヘッド１は、その長手方向が用紙の搬送方向に対して直交する方向となるように配設されている。ここで、前述したように、ドライバＩＣ８０は、１つの印字周期の間にノズル８から連続して複数のインク滴を吐出させるために、複数個の駆動パルスをアクチュエータ４０に対して連続的に出力可能に構成されている。これにより、本実施の形態では、非印字（不吐出）も含めて４段階の階調表現ができるようになっている。
【００６７】
また、このインクジェットプリンタ１０１においては、アクチュエータ４０が駆動されることにより圧力室１０内に発生する圧力波の周期の半分の時間をＡＬとしたときに、複数個（本実施の形態では３つ）の駆動パルスの、圧力室１０内のインクを加圧する加圧タイミングの時間間隔がＡＬの偶数倍となるように設定されている。さらに、少なくとも１組の連続する２つの駆動パルス間において、アクチュエータ４０による加圧タイミングの時間間隔がＡＬの４倍に設定されている（図７（ｃ）参照）。これにより、印字品質の高い画像を形成することができる。
【００６８】
以上、本発明の適用例として、ライン式インクジェットプリンタについて説明した。しかし、本発明は、インクジェットヘッドをキャリッジ上に配置し、これを記録用紙の搬送方向と直交する方向に往復動させながら印字を行うシリアル式インクジェットプリンタにも容易に適用することができる。この場合、インクジェットヘッドの長手方向は、用紙の搬送方向と平行になるように配設される。また、アクチュエータについてはユニモルフ型のアクチュエータとしたが、圧力室内に圧力波を発生させ、その重ね合わせを利用してインクを吐出させるものであれば、その方式や構成に関わらず本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】ヘッド本体の平面図である。
【図４】図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】図４のV-V線断面図である。
【図６】（ａ）はアクチュエータユニットの部分拡大断面図、（ｂ）は個別電極及びランド部の平面図である。
【図７】駆動信号の波形図であり、（ａ）は小玉に対応する駆動信号の波形図、（ｂ）は中玉に対応する駆動信号の波形図、（ｃ）は大玉に対応する駆動信号の波形図を夫々示す。
【図８】変更形態の駆動信号の波形図である。
【図９】別の変更形態の駆動信号の波形図である。
【図１０】さらに別の変更形態の、押し打ちでインクを吐出させる場合に出力される駆動信号の波形図である。
【図１１（ａ）】図７（ａ）の駆動信号が印加されたときの圧力室内の圧力変動を示す説明図である。
【図１１（ｂ）】図７（ｂ）の駆動信号が印加されたときの圧力室内の圧力変動を示す説明図である。
【図１１（ｃ）】図７（ｃ）の駆動信号が印加されたときの圧力室内の圧力変動を示す説明図である。
【図１１（ｄ）】図８の駆動信号が印加されたときの圧力室内の圧力変動を示す説明図である。
【図１１（ｅ）】図９の駆動信号が印加されたときの圧力室内の圧力変動を示す説明図である。
【図１１（ｆ）】３つの駆動パルスが２ＡＬの時間間隔で連続的に印加された場合の比較例の圧力変動を示す説明図である。
【図１２】本発明に係るインクジェットプリンタの概略図である。
【図１３】従来から使用されている駆動信号の波形図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  インクジェットヘッド
４  流路ユニット
５ａ  副マニホールド
８  ノズル
１０  圧力室
２１  アクチュエータユニット
４０  アクチュエータ
９１，９２，９３  駆動信号
８０  ドライバＩＣ
【図１】
2006231587.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（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１１（ｃ）】
2006231587.tif 000015
【図１１（ｄ）】
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【図１１（ｅ）】
2006231587.tif 000017
【図１１（ｆ）】
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【図１２】
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【図１３】
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