(57)【要約】【課題】複数のノズル間に生ずるクロストーク現象を抑制して高品位の印刷画像を得ることを可能とするインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インク滴を吐出するための複数のノズル１１８と、各ノズルに設けられ対応するノズルからインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の圧電素子１１６と、インク吐出動作させるための駆動信号をインク吐出動作させる圧電素子１１６に供給し、インク吐出動作させる圧電素子１１６のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号をインク吐出を行わない圧電素子１１６に供給するヘッドコントローラ１４とを備えている。ヘッドコントローラ１４は、各圧電素子１１６に供給される駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを各圧電素子１１６に供給する。【選択図】図１
2006199045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するための複数のノズル部と、
前記各ノズル部に設けられ、対応するノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生手段と、
インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、前記駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給するヘッドコントローラと
を備え、
前記ヘッドコントローラは、前記各吐出エネルギー発生手段に供給される前記駆動信号および前記補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに前記駆動信号および前記補助駆動信号の組み合わせを前記各吐出エネルギー発生手段に供給する
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
インク滴を吐出するための複数のノズル部と、
前記各ノズル部に設けられ、対応するノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生手段と、
インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、前記駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給するヘッドコントローラと
を備え、
前記ヘッドコントローラは、前記各吐出エネルギー発生手段に供給される前記駆動信号および前記補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに前記駆動信号および前記補助駆動信号の組み合わせを前記各吐出エネルギー発生手段に供給する
ことを特徴とするインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置。
【請求項３】
インク滴を吐出するための複数のノズル部と、前記各ノズル部に設けられ、対応するノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する方法であって、
インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、前記駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、
前記各吐出エネルギー発生手段に供給される前記駆動信号および前記補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに前記駆動信号および前記補助駆動信号の組み合わせを前記各吐出エネルギー発生手段に供給する
ことを特徴とするインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノズル部を備えると共にこれらの各ノズル部からインク滴を吐出して記録用紙に記録を行うインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インク室に連通したノズル開口部からインク滴を吐出して記録用紙に記録を行うインクジェットプリンタが普及している。特に、最近では、印画速度を向上させるために、複数のノズル部を備えたいわゆるマルチノズルヘッドを有するインクジェットプリンタが登場している（特許文献１）。
【０００３】
図１３は従来のインクジェットプリンタにおけるマルチノズルヘッドおよびその駆動回路の概略構成を表すものである。この図に示したように、このマルチノズルヘッド５００は、複数のノズル５０１−１〜５０１−ｎと、これらの各ノズルに対応して設けられた圧電素子５０２−１〜５０２−ｎとを備えている。各圧電素子５０２−１〜５０２−ｎは、図示しないインク流路を介してインクが供給される複数のインク室（図示せず）の各一壁面に固設されている。これらの圧電素子５０２−１〜５０２−ｎには、それぞれ、オンオフスイッチ５０３−１〜５０３−ｎを介して、所定波形の駆動信号５０４が選択的に入力されるようになっている。具体的には、オンオフスイッチ５０３−１〜５０３−ｎのうち、オン状態となったオンオフスイッチに接続された圧電素子に駆動信号５０４が入力される。そして、駆動信号５０４が入力された圧電素子は、その対応するインク室の容積を縮小させる方向にたわみ、これにより、ノズルからインク滴を吐出させるようになっている。
【特許文献１】特開平７−７６０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のインクジェットプリンタにおいては、複数のノズルからの吐出動作を同時にコントロールするようになっていることから、あるノズルにおけるインク吐出動作が他のノズルにおけるインク吐出動作に影響を与えてしまい、予定した通りのインク滴サイズ等が得られなくなる可能性がある。このようなクロストーク現象は、特に、相互に隣接するノズル同士において大きくなることが予想される。
【０００５】
しかしながら、図１３に示した従来のマルチノズルヘッドの駆動回路では、すべての圧電素子に対してただ１種類の駆動信号５０４が入力されるようになっており、各ノズルごとに単に吐出を行うか吐出を行わないかという制御を行っているに過ぎなかった。このため、各ノズル間において上記したクロストーク現象が生じたとしても、これを抑制する手立てがなく、結果として、予定した通りの印字品質を得ることができなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のノズル間に生ずるクロストーク現象を抑制して高品位の印刷画像を得ることを可能とするインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインクジェットプリンタは、インク滴を吐出するための複数のノズル部と、各ノズル部に設けられ、対応するノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生手段と、インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給するヘッドコントローラとを備えている。ヘッドコントローラは、各吐出エネルギー発生手段に供給される駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを各吐出エネルギー発生手段に供給する。
【０００８】
本発明に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置は、インク滴を吐出するための複数のノズル部と、各ノズル部に設けられ、対応するノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生手段と、インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給するヘッドコントローラとを備えている。ヘッドコントローラは、各吐出エネルギー発生手段に供給される駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを各吐出エネルギー発生手段に供給する。
【０００９】
本発明に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法は、インク滴を吐出するための複数のノズル部と、各ノズル部に設けられ、対応するノズル部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生手段とを備えたインクジェットプリンタ用記録ヘッドを駆動する方法であって、インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、各吐出エネルギー発生手段に供給される駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを各吐出エネルギー発生手段に供給するようにしたものである。
【００１０】
本発明に係るインクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法では、インク吐出動作させるための駆動信号が駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給され、駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号が駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給され、各吐出エネルギー発生手段に供給される駆動信号および補助駆動信号の組み合わせが時系列的に予め用意されており、吐出タイミングごとに駆動信号および補助駆動信号の組み合わせが各吐出エネルギー発生手段に供給される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るインクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置またはインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法によれば、インク吐出動作させるための駆動信号を駆動対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、駆動対象の吐出エネルギー発生手段のインク吐出動作に伴って生ずる影響を打ち消すための補助駆動信号を駆動非対象の吐出エネルギー発生手段に供給し、各吐出エネルギー発生手段に供給される駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを時系列的に予め用意しておき、吐出タイミングごとに駆動信号および補助駆動信号の組み合わせを各吐出エネルギー発生手段に供給するようにしたので、複数のノズル相互間に生ずるクロストークの影響を抑制することができる。これにより、複数のノズルにおけるインク滴吐出状態のばらつきを少なくすることができ、安定した高品質の印刷出力を得ることが可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの要部の概略構成を表すものである。なお、本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法は本実施の形態に係るインクジェットプリンタによって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００１３】
このインクジェットプリンタ１は、記録用紙２に対してインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッド１１と、この記録ヘッド１１にインクを供給するインクカートリッジ１２と、記録ヘッド１１の位置と記録用紙２の紙送りとを制御するヘッド位置・紙送りコントローラ１３と、駆動信号２１により記録ヘッド１１のインク滴吐出動作を制御するヘッドコントローラ１４と、入力される画像データに所定の画像処理を行い、印画データ２２としてヘッドコントローラ１４に供給する画像処理部１５と、制御信号２３，２４，２５によってそれぞれヘッド位置・紙送りコントローラ１３、ヘッドコントローラ１４および画像処理部１５を制御するシステムコントローラ１６とを備えている。
【００１４】
図３は図２における記録ヘッド１１の斜視断面構造を表し、図４は図３における記録ヘッド１１を矢印Ｚ（図３）の方向から見た断面構造を表し、図５は図３における記録ヘッド１１を矢印Ｗ（図３）の方向から見た断面構造を表す。これらの図に示したように、記録ヘッド１１は、薄いノズルプレート板１１１と、ノズルプレート１１１上に積層された流路プレート１１２と、流路プレート１１２上に積層された振動プレート１１３とを備えて構成されている。これらの各プレートは、例えば、図示しない接着剤により相互に貼り合わされている。
【００１５】
流路プレート１１２の上面側には選択的に凹部が形成されており、これらの凹部と振動プレート１１３とによって、複数のインク室１１４とこれらのインク室に連通する共同流路１１５とを構成している。共同流路１１５と各インク室１１４との連通部分は挟路となっており、ここから各インク室１１４の方向に向かうに従って流路幅が拡がるような構造となっている。各インク室１１４の真上部分の振動プレート１１３上には、それぞれ、例えばピエゾ素子等からなる圧電素子１１６が固着されている。各圧電素子１１６上には、図示しない電極がそれぞれ積層配置されており、これらの電極にヘッドコントローラ１４（図２）からの駆動信号を印加することによって各圧電素子１１６、ひいては振動プレート１１３を矢印Ｐ（図５）の方向にたわませ、インク室１１４の容積を増大（膨張）させたり減少（収縮）させることができるようになっている。ここで、圧電素子１１６が本発明における「吐出エネルギー発生手段」に対応する。
【００１６】
各インク室１１４における共同流路１１５に連通した側と反対側の部分は、流路幅が次第に狭まっていく構造になっており、その終端部の流路プレート１１２には、厚み方向に穿たれた流路孔１１７が設けられている。そして、この流路孔１１７は、最下層のノズルプレート１１１に形成された微小なノズル１１８へと連通しており、このノズル１１８からインク滴が吐出されるようになっている。本実施の形態では、記録ヘッド１１には、記録用紙２（図２）の紙送り方向（図３の矢印Ｘ）に沿って、複数のノズル１１８が等間隔で１列に形成されているが、その他の配列（例えば千鳥状に２列）としてもよい。ここで、ノズル１１８が本発明における「ノズル部」に対応する。
【００１７】
共同流路１１５は、図２に示したインクカートリッジ１２（図３および図４では図示せず）に連通している。そして、このインクカートリッジ１２から共同流路１１５を経て各インク室１１４に常時一定速度でインクが供給されるようになっている。このインクの供給は、例えば毛細管現象を利用して行うことができるが、そのほか、インクカートリッジ１２に所定の加圧機構を設けて加圧することで行うようにしてもよい。
【００１８】
記録ヘッド１１は、図示しないキャリッジ駆動モータおよびこれに付随するキャリッジ機構によって記録用紙２の紙送り方向Ｘと直交する方向Ｙに往復移動しながらインク滴を吐出することにより、記録用紙２に画像を記録するようになっている。
【００１９】
図１は図２におけるヘッドコントローラ１４の回路構成を表すものである。この図に示したように、ヘッドコントローラ１４は、複数の波形選択部１４１−１〜１４１−ｎと、互いに異なる波形からなる４個の駆動信号１４５ａ〜１４５ｄを生成する駆動波形生成部１４２と、波形選択部１４１−１〜１４１−ｎの動作を制御する駆動波形選択制御部１４３とを備えている。ここで、ｎは正の整数である。
【００２０】
駆動波形生成部１４２から出力される駆動信号１４５ａ〜１４５ｄはそれぞれｎ個ずつに分岐されて、それぞれ波形選択部１４１−１〜１４１−ｎに入力されるようになっている。駆動波形選択制御部１４３は、波形選択部１４１−１〜１４１−ｎに選択信号１４６−１〜１４６−ｎをそれぞれ対応するように入力し、この選択信号に応じて、各波形選択部１４１−１〜１４１−ｎがそれぞれ駆動信号１４５ａ〜１４５ｄのいずれか一つを選択するように制御を行う。波形選択部１４１−１〜１４１−ｎは、それぞれ、駆動信号１４５ａ〜１４５ｄの中から選択した駆動信号２１−１〜２１−ｎを記録ヘッド１１に供給するようになっている。なお、駆動信号２１−１〜２１−ｎは図１の駆動信号２１に相当する。ここで、波形選択部１４１−１〜１４１−ｎがそれぞれ本発明における「選択手段」に対応する。
【００２１】
駆動波形生成部１４２は、例えば、いずれも図示しないが、マイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサが実行するプログラムが格納されたＲＯＭ（ReadOnly Memory ）と、マイクロプロセッサによる所定の演算や一時的なデータ記憶等に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、不揮発性メモリからなる駆動波形記憶部と、駆動波形記憶部から読み出されたディジタルデータをアナログに変換するためのディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力を増幅するアンプとを備えて構成される。ここで、駆動波形記憶部は、記録ヘッド１１に供給する駆動信号１４５ａ〜１４５ｄの電圧波形を示す波形データを記憶しており、この波形データが、マイクロプロセッサによって読み出されてＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換されたのちアンプで増幅され、駆動信号１４５ａ〜１４５ｄとして出力されるようになっている。ただし、この駆動波形生成部１４２は、上記のような構成に限られることはなく、これと異なる構成とすることも可能である。
【００２２】
図６は駆動波形生成部１４２から出力される駆動信号１４５ａ〜１４５ｄの波形の一例を表すものである。この図で（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ駆動信号１４５ａ〜１４５ｄを表している。これらのうち、駆動信号１４５ａは、実際にインク吐出動作を行うのに用いられる信号波形であり、駆動信号１４５ｂ，１４５ｃは、ノズル相互間のクロストークの影響を抑制するための信号波形である。駆動信号１４５ｄはインク滴を吐出させることのない一定電圧（Ｖ１）の波形となっている。ここで、駆動信号１４５ｂ，１４５ｃが本発明における「補助駆動信号」に対応する。
【００２３】
次に、図７を参照して、駆動信号１４５ａの波形の意義について詳しく説明する。
【００２４】
図７は、駆動信号１４５ａの波形と、圧電素子１１６の挙動と、ノズル１１８内におけるインクの先端部の位置（以下、メニスカス位置という。）の変化との関係を表すものである。この図の（ａ）は駆動信号１４５ａの１周期分の波形を表している。（ｂ）はインク室１１４の状態を表し、（ｃ）はノズル１１８内におけるメニスカス位置の変化を表す。なお、（ａ）では、説明の便宜上、同一波形の駆動信号の繰り返しを描いている。この図で、符号ｔｓは周期ごとの信号切替タイミングを表し、符号ｔｅはインク滴の吐出開始タイミングを表す。
【００２５】
図６（ａ）において、まず、駆動電圧を第１の電圧Ｖ１（＝一定）から電圧０に変化させる行程（ＡからＢまで）を第１行程とし、これに要する時間をｔ１とする。また、電圧０を保持して待機する行程（ＢからＣまで）を第２行程とし、これに要する時間をｔ２とする。さらに、電圧０から第２の電圧Ｖ２に変化させる行程（ＣからＤまで）を第３行程とし、これに要する時間をｔ３とする。なお、以下の説明では、第１の電圧Ｖ１を引込電圧といい、第２の電圧Ｖ２を吐出電圧という。
【００２６】
この記録ヘッド１１は、一定の周波数（例えば１〜１０ｋＨｚ程度）で駆動されるようになっており、この駆動周波数に対応してインク滴の吐出周期Ｔが定まる。第３行程の開始時点である時点Ｃおよび時点Ｇ等は、吐出が開始されるタイミングであり、この吐出開始に先立って第１および第２行程が行われるようになっている。
【００２７】
まず、時点Ａおよびそれ以前においては、図６（ｂ）の状態ＰA のように、圧電素子１２２への電圧Ｖ１の印加により振動プレート１１３は内側にわずかにたわんだ状態で静止し、インク室１１４は収縮状態となっている。時点Ａにおいて、ノズル１１８内のメニスカスの位置は、図６（ｃ）の状態ＭA に示したように、ノズル１１８の開口端とほぼ同位置になっているものとする。
【００２８】
次に、時点Ａの電圧Ｖ１から時点Ｂの電圧０Ｖへと駆動電圧を減少させる第１行程を行うと、圧電素子１１６への印加電圧が０になるので振動プレート１１３のたわみがなくなり、インク室１１４は膨張する（図６（ｂ）の状態ＰB ）。このため、ノズル１１８内におけるメニスカスはインク室１１４の方向に引き込まれ、時点Ｂでは、例えば図６（ｃ）のＭB の状態にまで後退する（すなわち、開口端から遠ざかる）。
【００２９】
ここで、時点Ａと時点Ｂとにおける電位差（引き込み電圧Ｖ１）の大きさを変更することにより第１行程におけるメニスカスの引き込み量を変えることができるので、間接的に、次の第２行程の終了時点、すなわち第３行程の開始時点におけるメニスカス位置を調整することが可能である。このメニスカス位置、すなわち開口端からメニスカスまでの距離は、第３行程において吐出されるインク滴のサイズに大きく影響するので、これを調整することでインク滴のサイズを制御することができる。すなわち、この第１行程におけるメニスカスの引き込み量（より具体的には、引き込み電圧Ｖ１）を変えることによってインク滴のサイズを制御することが可能である。
【００３０】
次に、時点Ｂから時点Ｃまでの時間ｔ２の間、駆動電圧を０に固定して振動プレート１１３ｃをたわみがない状態に維持することでインク室１１４の容積を一定に保つ第２行程を行う。ところが、この間もインクカートリッジ１２からのインク供給は連続的に行われているので、ノズル１１８内におけるメニスカス位置は開口端に向かって変位し、時点Ｃでは、例えば図６（ｃ）のＭC の状態にまで前進する。
【００３１】
ここで、第２行程の所要時間ｔ２を変更することによりメニスカス位置の前進量が変わり、第３行程の開始時点におけるメニスカス位置を調整することができるので、結果として、インク滴のサイズを制御することが可能である。具体的には、第２行程の所要時間ｔ２を短くするほどインク滴のサイズを小さくすることができる。
【００３２】
次に、時点Ｃの電圧０Ｖから時点Ｄの吐出電圧Ｖ２へと駆動電圧を急激に増大させる第３行程を行う。ここで、時点Ｃは、上記したように、吐出を開始するタイミングである。この場合、時点Ｄでは圧電素子１２２に大きな吐出電圧Ｖ２が印加されるので、振動プレート１１３は図６（ｂ）の状態ＰD に示したように内側に大きくたわみ、インク室１１４は急激に収縮する。このため、図６（ｃ）の状態ＭD に示したように、ノズル１１８内のメニスカスは開口端に向かって一気に押され、ここからインク滴として吐出される。吐出されたインク滴は空気中を飛翔し、記録用紙２（図２）上に着弾する。ここで、吐出電圧Ｖ２の大きさを変えることでインク滴のサイズを制御することが可能である。
【００３３】
その後、駆動電圧を再びＶ１まで減少させて振動プレート１１３を僅かに内側にたわませて初期状態にし（図６（ｂ）の状態ＰE ）、この状態を次の吐出動作の第１行程開始時点Ｆまで維持する。駆動電圧を再びＶ１に減少させた直後の時点Ｅにおいては、図６（ｃ）の状態ＭE に示したように、吐出されたインク滴量にほぼ対応する分だけメニスカス位置が後退した状態となるが、その後も行われるインクの充填（リフィル）により、次の吐出動作の第１行程開始時点Ｆのメニスカス位置は、図６（ｃ）の状態ＭF に示したように、開口端と同じ位置にまで回復し、時点Ａにおける状態ＭA と同じになる。
【００３４】
このようにして１回の吐出動作が終了する。以下、このようなサイクル動作を各ノズル１１８ごとに並行してそれぞれ繰り返し行うことで、記録用紙２（図２）への画像記録が連続的に行われる。
【００３５】
なお、駆動波形１４５ａは、以下の条件を満たすように作成される。すなわち、第２行程の所要時間ｔ１はメニスカスを引き込んでからメニスカスがノズル先端部に到達するまでの所要時間以下であること、吐出電圧Ｖ２はインク滴を吐出し得るだけの大きさを有すること、および第３行程における電圧変化の傾きは一定であること、の３つの条件である。
【００３６】
さて、再び図６に戻って、駆動信号１４５ｂ，１４５ｃの特徴について説明する。上記したように、駆動信号１４５ｂ，１４５ｃは、ノズル相互間のクロストークの影響を抑制するための信号波形である。このうち、駆動信号１４５ｂは、駆動信号１４５ａとほぼ同位相の波形形状を有しており、駆動信号１４５ａの第２工程期間中は引込電圧Ｖ１よりも僅かに小さい電圧Ｖ３を保持すると共に、駆動信号１４５ａが吐出電圧Ｖ２に保持されている期間中は引込電圧Ｖ１よりも僅かに大きい電圧Ｖ４を保持するようになっている。それ以外の期間は引込電圧Ｖ１を保持している。一方、駆動信号１４５ｃは、駆動信号１４５ａとほぼ逆位相の波形形状を有しており、駆動信号１４５ａの第２工程期間中は引込電圧Ｖ１よりも僅かに大きい電圧Ｖ５を保持すると共に、駆動信号１４５ａが吐出電圧Ｖ２に保持されている期間中は引込電圧Ｖ１よりも僅かに小さい電圧Ｖ６を保持するようになっている。それ以外の期間は引込電圧Ｖ１を保持している。
【００３７】
次に、図８を参照して、図１のインクジェットプリンタ１の全体動作を説明する。ここで、図７はヘッドコントローラ１４（図１）における１吐出動作の要部を表すものである。
【００３８】
図１において、図示しないパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から印刷データがインクジェットプリンタ１に入力されると、画像処理部１５は、この入力データに対して所定の画像処理（例えば圧縮されたデータの伸長等）を行ったのち、これを印画データ２２としてヘッドコントローラ１４に送出する。
【００３９】
ヘッドコントローラ１４の駆動波形選択制御部１４３は、記録ヘッド１１のノズル数に対応したｎドット分の印画データ２２が入力されると（図８ステップＳ１０１、これらの印画データ２２を基に、各ノズル１１８ごとに、ドット形成の有無とクロストーク抑制措置の要否とを判定し、この判定結果から、各波形選択部１４１−１〜１４１−ｎにおいて選択すべき駆動信号波形を決定する。より具体的には、変数ｊを“１”から“ｎ”まで順次インクリメントしながら、波形選択部１４１−ｊが選択すべき駆動信号波形を決定する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。
【００４０】
ｎ個の波形選択部１４１−１〜１４１−ｎのすべてについて、選択すべき駆動信号の決定を終了すると（ステップＳ１０５；Ｙ）、駆動波形選択制御部１４３は、所定の切り替えタイミングｔｓ（図７）が到来した時点で（ステップＳ１０６；Ｙ）、波形選択部１４１−１〜１４１−ｎに対して、それぞれ、決定された波形の駆動信号を選択するための波形選択信号１４６−１〜１４６−ｎを出力する（ステップＳ１０７）。
【００４１】
波形選択部１４１−１〜１４１−ｎは、それぞれ、入力された波形選択信号１４６−１〜１４６−ｎに基づき、駆動信号１４５ａ〜１４５ｄの中から該当するものを選択し、これを出力する。これにより、例えば図６（ａ）〜（ｄ）に示したような波形の駆動信号１４５ａ〜１４５ｄが記録ヘッド１１の各ノズルの圧電素子１１６に供給される。記録ヘッド１１の各ノズルでは、各駆動信号の電圧波形に基づいて、図７で説明したような３つの行程によるインク滴吐出や、後述するようなクロストーク抑制動作が行われる。
【００４２】
次に、図９〜図１２を参照して、本実施の形態に係るインクジェットプリンタの特徴的な作用について具体的に説明する。
【００４３】
図９は、特段のクロストーク対策を講じない場合における駆動中の記録ヘッド１１の状態の一例を表すもので、図５と同じ方向から見た状態を表している。ここでは、例えば図の中央のインク室１１４−３に対応して設けられた圧電素子１１６−３に図６の駆動信号１４５ａが印加されてインク滴の吐出が行われたときの状態を示している。このとき、他の圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−４，１１６−５には一定電圧波形（図６の駆動信号１４５ｄ）が印加されており、インク滴吐出は行われていないものとする。
【００４４】
この図において、インク室１１４−３の圧電素子１１６−３に駆動信号１４５ａが印加されてそのインク室１１４−３の振動プレート１１３が内側にたわんだときには、その振動が他のインク室１１４−１，１１４−２，１１４−４，１１４−５の振動プレート１１３にも伝わる。このため、ある条件の下では、図示のように他の圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−４，１１６−５の下の振動プレート１１３が交互に逆位相となる形で変位し、それぞれのインク室の容積も変化する。特に、隣接するインク室１１４−２，１１４−４の振動プレート１１３は大きく外側にたわむので、これらのインク室１１４−２，１１４−４の容積増加量は大きい。ところが、このような振動プレート１１３の変位が生ずると、吐出を行った圧電素子１１６−３に対応するインク室１１４−３内のインクが共通流路１１５を経て隣接するインク室１１４に流入してしまい、インク室１１４−３内の圧力が所期の状態にまで至らなくなる。このため、予定したサイズのインク滴が得られなくなる等の問題が生ずる。
【００４５】
本実施の形態に係るインクジェットプリンタでは、このようなクロストークによる影響を軽減するため、例えば図１０に示したような組み合わせによって、インク滴吐出を行った圧電素子１１６−３以外の圧電素子に対して、補助駆動信号を印加するようにしている。なお、図１０は、図９に示した各圧電素子１１６−１〜１１６−５に印加する駆動信号の組み合わせの時系列的変化を表すものである。また、この図の“ａ”，“ｂ”，“ｃ”は、それぞれ、駆動信号１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｃを印加することを示す。
【００４６】
この具体例では、例えば、ある吐出タイミングにおいて圧電素子１１６−３に駆動信号１４５ａが印加されてインク的吐出が行われる場合、その両隣の圧電素子１１６−２，１１６−４に対しては駆動信号１４５ａと同位相の駆動信号１４５ｂを印加し、また、圧電素子１１６−３からみてそれぞれ１つずつ隔てた圧電素子１１６−１，１１６−５に対しては、駆動信号１４５ａと逆位相の駆動信号１４５ｃを印加する。この場合、外側に変位しようとする圧電素子１１６−２，１１６−４には、それぞれ、基準の電圧Ｖ１よりやや大きい電圧Ｖ４が印加され、振動プレート１１３の変位が抑制される。一方、内側に変位しようとする圧電素子１１６−１，１１６−５には、基準の電圧Ｖ１よりやや小さい電圧Ｖ６が印加され、振動プレート１１３の変位が抑制される。
【００４７】
また、これに続く吐出タイミング〜においても同様であり、吐出動作を行う圧電素子に隣接する圧電素子には同位相の駆動信号１４５ｂを印加すると共に、吐出動作を行う圧電素子からそれぞれ１つずつ隔てた圧電素子には、逆位相の駆動信号１４５ｃを印加する。
【００４８】
このように、本具体例では、吐出動作を行った圧電素子以外の圧電素子に対して、それぞれのインク室の容積変位を抑制し得るような補助駆動信号を印加するようにしたことにより、あるノズル１１８における吐出動作によって他のノズルに対応するインク室の容積が変位するということがなくなり、予定したサイズのインク滴が得られるようになる等、印字品質のばらつきをなくすことが可能となる。
【００４９】
次に、他の具体例を説明する。
【００５０】
図１１は、特段のクロストーク対策を講じない場合における駆動中の記録ヘッド１１の他の状態を表すもので、図５と同じ方向から見た状態を表している。ここでは、例えば図の中央のインク室１１４−３に対応して設けられた圧電素子１１６−３に図６の駆動信号１４５ａが印加されてインク滴の吐出が行われたときの状態を示している。このとき、他の圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−４，１１６−５には一定電圧波形（図６の駆動信号１４５ｄ）が印加されており、インク滴吐出は行われていないものとする。
【００５１】
ここに示した例では、圧電素子１１６−３に駆動信号１４５ａが印加されてそのインク室１１４−３の振動プレート１１３が内側にたわんだときに、その振動が他のインク室１１４−１，１１４−２，１１４−４，１１４−５の振動プレート１１３にも伝わり、図示のように他の圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−４，１１６−５の下の振動プレート１１３がすべて同位相となる形で内側に変位している。したがって、上記の例の場合と同様の理由により、予定したサイズのインク滴が得られなくなる等の問題が生ずる。
【００５２】
本具体例では、このようなクロストークによる影響を軽減するため、例えば図１２に示したような組み合わせによって、インク滴吐出を行った圧電素子１１６−３以外の圧電素子に対して、補助駆動信号を印加するようにしている。なお、図１２は、図１１に示した各圧電素子１１６−１〜１１６−５に印加する駆動信号の組み合わせの時系列的変化を表すものであり、また、“ａ”，“ｃ”は、それぞれ、駆動信号１４５ａ，１４５ｃを印加することを示す。
【００５３】
本具体例では、例えば、ある吐出タイミングにおいて圧電素子１１６−３に駆動信号１４５ａが印加されてインク的吐出が行われる場合、それ以外のすべての圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−４，１１６−５に対して駆動信号１４５ａと逆位相の駆動信号１４５ｃを印加する。この場合、内側に変位しようとする圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−４，１１６−５には、それぞれ、基準の電圧Ｖ１よりやや小さい電圧Ｖ６が印加されるので、振動プレート１１３の変位が抑制される。
【００５４】
また、これに続く吐出タイミング〜においても同様であり、吐出動作を行う圧電素子以外のすべての圧電素子に、逆位相の駆動信号１４５ｃを印加する。
【００５５】
このように、本具体例では、吐出動作を行った圧電素子以外のすべての圧電素子に対して、それぞれのインク室の容積変位を抑制し得るような補助駆動信号を印加するようにしたことにより、あるノズル１１８における吐出動作によって他のノズルに対応したインク室の容積が変位するということがなくなり、予定したサイズのインク滴が得られるようになる等、印字品質のばらつきをなくすことが可能となる。
【００５６】
ところで、図９および図１１において、インク滴吐出を行わない他のインク室における振動プレート１１３の変位量は、インク滴吐出を行ったインク室から離れるほど小さくなると考えられる。そこで、クロストーク抑制用の補助駆動信号として、それぞれ異なる波高値（電圧値Ｖ３〜Ｖ６）を持った複数種類の補助駆動信号を用意しておき、これらをそれぞれ対応する圧電素子に印加するようにしてもよい。このようにすることにより、よりきめの細かいクロストーク抑制制御が可能となる。
【００５７】
また、図９〜図１２で説明した例では、ある１つの圧電素子でのみインク滴吐出動作を行い、他の圧電素子ではインク滴動作を行わないものとして説明したが、より一般的に、隣接する複数の圧電素子、あるいはいくつか隔てた複数の圧電素子が同時にインク滴吐出を行う場合には、次のようにすればよい。
【００５８】
例えば、図９において圧電素子１１６−３および１１６−４によって同時にインク滴吐出を行うものとすると、これらの圧電素子１１６−３，１１６−４については次のようにする。すなわち、圧電素子１１６−３のみによってインク滴吐出を行うこととした場合に隣接する圧電素子１１６−４に印加すべき補助駆動信号の波形（ここでは駆動信号１４５ｂまたは１４５ｃ）と、本来のインク滴吐出用波形（ここでは駆動信号１４５ａ）とを重畳して得られる波形の駆動信号を予め用意しておき、これを圧電素子１１６−３および１１６−４に印加する。
【００５９】
一方、インク滴吐出を行わない圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−５については、次のようにする。すなわち、圧電素子１１６−３のみによってインク滴吐出を行うこととした場合に圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−５のそれぞれに印加すべき補助駆動信号の波形（ここでは駆動信号１４５ｂまたは１４５ｃ）と、圧電素子１１６−４のみによってインク滴吐出を行うこととした場合に圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−５のそれぞれに印加すべき補助駆動信号の波形（ここでは駆動信号１４５ｂまたは１４５ｃ）とを、互いに対応付けて重畳して得られる波形の駆動信号を予め用意しておき、これらをそれぞれ適宜選択して圧電素子１１６−１，１１６−２，１１６−５に印加する。
【００６０】
その他の組み合わせによって２つの圧電素子を同時駆動する場合や、さらに、３以上の圧電素子を任意の組み合わせで同時駆動する場合についても同様である。すなわち、それぞれ単独で駆動したときに他の圧電素子に印加すべき波形の補助駆動信号を互いに重畳して得られるすべての波形パターンの駆動信号を予め用意しておき、圧電素子の駆動パターンに応じて対応する駆動信号を印加するようにすればよいのである。このようにすることにより、複数のノズルによって同時にインク滴吐出を行う場合においても、ノズル間相互のクロストークによる影響を軽減することができる。
【００６１】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、図６に示したように、吐出動作には１種類の駆動信号しか用いておらず、インク滴サイズは１種類となるが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば引込電圧Ｖ１や第２工程所要時間ｔ２あるいは吐出電圧Ｖ２を適宜に設定した様々な波形の駆動信号を複数用意して各ドットごとに選択的に切り替えて各ノズルの圧電素子に供給するようにすれば、多くのサイズのインク滴を吐出することも可能となる。
【００６２】
また、上記実施の形態（図６）では、同位相クロストーク抑制用および逆位相クロストーク抑制用の補助駆動信号としてそれぞれ１種類ずつの駆動信号しか用意していないが、本発明はこれに限定されることはなく、既に述べたように、例えば電圧値Ｖ３〜Ｖ６を適宜に設定した様々な波形の補助駆動信号を用意し、これらを必要に応じて選択的に各ノズルの圧電素子に供給するようにすれば、よりきめの細かいクロストーク対策が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置の概略構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を表すブロック図である。
【図３】記録ヘッドの一構造例を表す斜視断面図である。
【図４】記録ヘッドの一構造例を表す断面図である。
【図５】記録ヘッドの一構造例を表す他の断面図である。
【図６】図１における駆動波形生成部から出力される駆動信号の波形の一例を表す図である。
【図７】吐出用の駆動信号波形とインク室の状態およびノズル内のメニスカス位置の変化との関係を説明するための図である。
【図８】ヘッドコントローラの主な動作を説明するための流れ図である。
【図９】特段のクロストーク対策を講じない場合における駆動中の記録ヘッドの状態を表す断面図である。
【図１０】図９に示した変位モードにおいて各圧電素子に印加する駆動信号の組み合わせを表す図である。
【図１１】特段のクロストーク対策を講じない場合における駆動中の記録ヘッドの他の状態を表す断面図である。
【図１２】図１１に示した変位モードにおいて各圧電素子に印加する駆動信号の組み合わせを表す図である。
【図１３】従来のインクジェットプリンタにおけるマルチノズルヘッドおよびその駆動回路の概略構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…インクジェットプリンタ、２…記録用紙、１１…記録ヘッド、１２…インクカートリッジ、１４…ヘッドコントローラ、２１…駆動信号、２２…印画データ、１１３…振動プレート、１１４…インク室、１１５…共同流路、１１６…圧電素子、１１８…ノズル、１４１−１〜１４１−ｎ…波形選択部、１４２…駆動波形生成部、１４３…駆動波形選択制御部、１４５ａ〜１４５ｄ…駆動信号、１４６−１〜１４６−ｎ…波形選択信号、Ｖ１…引込電圧、Ｖ２…吐出電圧、ｔ１…第１行程の所要時間、ｔ２…第２行程の所要時間、ｔ３…第３行程の所要時間、ｔｓ…切替タイミング、ｔｅ…吐出開始タイミング。
【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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