(57)【要約】 【課題】  低コストで低消費電力のインクジェットヘッド駆動装置を提供する。【解決手段】  実施形態によれば、インクジェットヘッド駆動装置は、圧力室と、アクチュエータと、ノズルと、駆動信号出力部とを有する。圧力室は、液体を収容する。アクチュエータは、圧力室の容積を印加される電圧により拡張又は収縮させる。ノズルは、圧力室に連通し、圧力室の容積変化によって液体を吐出する。駆動信号出力部は、ノズルから液体を吐出させる吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、第１の電圧振幅を有する最初の吐出パルスと、第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅を有する２回目以降の吐出パルスと、を含む駆動波形の駆動信号をアクチュエータに出力する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する圧力室と、
前記圧力室の容積を印加される電圧により拡張又は収縮させるアクチュエータと、
前記圧力室に連通し、前記圧力室の容積変化によって液体を吐出するノズルと、
前記ノズルから液体を吐出させる吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、第１の電圧振幅を有する最初の吐出パルスと、前記第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅を有する２回目以降の吐出パルスと、を含む駆動波形の駆動信号を前記アクチュエータに出力する駆動信号出力部と、
を有するインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項２】
前記駆動信号出力部は、異なる電圧値をもつ少なくとも３種類の電圧源と接続し、前記アクチュエータと接続する電圧源を切り替える事でアクチュエータに出力する吐出パルスの電圧振幅の値を変化させる、
請求項１に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項３】
前記駆動信号出力部は、前記最初の吐出パルスのパルス幅を前記圧力室内のインクの主音響共振周波数における周期の１／２の時間とし、前記２回目以降の吐出パルスのパルス幅を前記主音響共振周波数における周期の１／２の時間以下とし、前記駆動波形における各吐出パルスのパルス幅中心の間隔が前記主音響共振周波数の周期とする、
請求項１又は２の何れかに記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項４】
前記第２の電圧振幅は、最後の吐出パルスで吐出された液滴の速度が最初の吐出パルスで吐出された液滴の速度以上となる電圧振幅である、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項５】
前記駆動信号出力部は、吐出パルスの繰り返しの後に、ノズルと圧力室の液体流入出を抑制する流入出抑制パルスを含む駆動波形を生成する、
前記請求項１乃至４の何れか１項に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッド駆動装置は、パルス幅の時間だけ所定の電圧値を維持する波形の吐出パルスによりインクの液滴を吐出させる。マルチドロップ方式のインクジェットヘッド駆動装置は、インクの液滴を複数回吐出させることにより液滴量を調整する。この種の駆動装置は、最初の液滴の吐出により圧力室に発生する振動を考慮して２回目以降の液滴の吐出を制御する。例えば、吐出パルスの電圧振幅（電圧値）が複数種類ある場合、駆動装置は、複数種類の電圧源が必要となる。複数種類の電圧源を有する駆動装置は、装置規模が大きくなり高コストとなる。また、吐出するインク量は、吐出パルスの電圧振幅を全て同じにしてパルス幅で制御しても良い。しかし、吐出パルスの電圧振幅が一定の駆動装置は、吐出パルスの電圧振幅を制御できるものより消費電力が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０４５７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、低コストで低消費電力のインクジェットヘッド駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、インクジェットヘッド駆動装置は、圧力室と、アクチュエータと、ノズルと、駆動信号出力部とを有する。圧力室は、液体を収容する。アクチュエータは、圧力室の容積を印加される電圧により拡張又は収縮させる。ノズルは、圧力室に連通し、圧力室の容積変化によって液体を吐出する。駆動信号出力部は、ノズルから液体を吐出させる吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、第１の電圧振幅を有する最初の吐出パルスと、第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅を有する２回目以降の吐出パルスと、を含む駆動波形の駆動信号をアクチュエータに出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態に係るインクジェットヘッド駆動装置を含むインクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係るインクジェット記録装置に用いられるインク供給装置の概略図である。
【図３】図３は、実施形態に係るインクジェットヘッドに適用可能なヘッド基板の平面図である。
【図４】図４（ａ）は、ヘッド基板における第１の部分の縦断面図である。図４（ｂ）は、ヘッド基板における第２の部分の縦断面図である。
【図５】図５（ａ）は、アクチュエータに電界をかけていない状態を示す模式図である。図５（ｂ）は、１つの圧力室の容積を膨張させた状態を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、１つの圧力室の容積を収縮させた状態を示す模式図である。
【図７】図７は、ドライバＩＣの第１の構成例を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、７つの液滴を連続吐出させる場合の駆動波形の例である。図８（ｂ）は、吐出させる液滴が２つの場合の駆動波形の例である。図８（ｃ）は、連続吐出させる液滴が１つの場合の駆動波形の例である。
【図９】図９は、ドライバＩＣの第２の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の吐出パルスの電位差を変化させた場合における液滴の速度のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のシミュレーション結果をグラフ化した図である。
【図１２】図１２は、連続して吐出する液滴数に対する吐出速度と吐出体積とのシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２のシミュレーション結果をグラフ化した図である。
【図１４】図１４（ａ）は、７つの液滴を連続吐出させる場合の駆動波形の例である。図１４（ｂ）は、吐出させる液滴が４つの場合の駆動波形の例である。図１４（ｃ）は、連続吐出させる液滴が２つの場合の駆動波形の例である。
【図１５】図１５は、第２の吐出パルスのパルス幅を変更した場合における、連続吐出する液滴数に対する吐出速度と吐出体積とのシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すシミュレーション結果をグラフ化した図である。
【図１７】図１７（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ図１４（ａ）乃至（ｃ）の駆動波形において打消しパルスのパルス幅を小さい値にした駆動波形の例を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）は、ノズルにおいて液滴を吐出した後のメニスカスの盛り上りを示す模式図である。図１８（ｂ）は、メニスカスの引き込みが発生している状態を示す模式図である。
【図１９】図１９は、連続吐出する液滴数が７つの駆動波形における打消しパルスのパルス幅を変化させた場合のメニスカス盛り上り量の時間的変化を示す図である。
【図２０】図２０は、液滴を吐出した後におけるメニスカス盛り上り量の最大値と最小値とをまとめた図である。
【図２１】図２１は、連続吐出液滴数と打消しパルスのパルス幅とを変化させた場合のメニスカス盛り上りの最大値の例を示す図である。
【図２２】図２２は、図２１に示す値をグラフ化した図である。
【図２３】図２３は、連続吐出液滴数が７である場合における打消しパルスのパルス幅とメニスカス盛り上り最大値との関係を示す図である。
【図２４】図２４は、打消しパルスのパルス幅がＡＬ以上の範囲において、メニスカスの盛り上り量がＡＬ未満での最小値よりも小さくなる範囲を示す図である。
【図２５】図２５は、本実施形態に係るインクジェット記録装置に適用可能なドライバＩＣの第３の構成例を示す図である。
【図２６】図２６（ａ）乃至（ｃ）は、第３の構成例に係るドライバＩＣが出力可能な駆動波形の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本実施形態に係るインクジェットヘッド駆動装置を含むインクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッド１の斜視図である。  
インクジェットヘッド１は、ノズル２、ヘッド基板３、ドライバＩＣ（駆動回路、駆動信号出力部）４、およびマニホールド５を備える。また、マニホールド５は、インク供給口６とインク排出口７とを有する。
【０００８】
ノズル２は、インクを吐出する。ノズル２は、ヘッド基板３上に設ける。ドライバＩＣ４は、ノズル２からインクの液滴を吐出させるための駆動信号を出力する駆動回路である。インク供給口６は、ノズル２にインクを供給する。ノズル２は、ドライバＩＣ４から与えられる駆動信号に応じてインク供給口６から供給されたインクの液滴を吐出する。インク排出口７は、インク供給口６から流入したインクのうちノズル２から吐出しなかったインクを排出する。
【０００９】
図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置（インクジェット方式のプリンタ）に用いられるインク供給装置８の概略図である。  
インク供給装置８は、供給側インクタンク９、排出側インクタンク１０、供給側圧力調整ポンプ１１、輸送ポンプ１２、および排出側圧力調整ポンプ１３を有する。これらは、インクを流すことができるチューブにより接続する。
【００１０】
供給側圧力調整ポンプ１１は、供給側インクタンク９の圧力を調整する。排出側圧力調整ポンプ１３は、排出側インクタンク１０の圧力を調整する。供給側インクタンク９は、チューブを介して、インクジェットヘッド１のインク供給口６にインクを供給する。排出側インクタンク１０は、チューブを介してインクジェットヘッド１のインク排出口７から排出されたインクを一時的に貯留する。輸送ポンプ１２は、チューブを介して、排出側インクタンク１０に貯留されたインクを供給側インクタンク９に還流させる。
【００１１】
次に、インクジェットヘッド１の構成例について詳細に説明する。  
図３は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１に適用可能なヘッド基板３の平面図である。図４（ａ）は、図３に示すヘッド基板３におけるＡ２−Ａ２の縦断面図である。図４（ｂ）は、図３に示すヘッド基板３におけるＡ−Ａの縦断面図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すヘッド基板３におけるＢ−Ｂの横断面図である。
【００１２】
ヘッド基板３は、図３に示すように、圧電部材１４、ベース基板１５、ノズルプレート１６、及び、枠部材１７で構成する。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベース基板１５、圧電部材１４及びノズルプレート１６で囲まれた中央部の空間は、インク供給路１８を形成する。また、ベース基板１５、圧電部材１４、枠部材１７及びノズルプレート１６で囲まれた空間は、インク排出路１９を形成する。
【００１３】
圧電部材１４は、インク供給路１８からインク排出路１９までに渡る複数の長溝を有する。これらの長溝は、１つおきに圧力室２４と空気室２０１とを形成する。空気室２０１は、蓋２０２により形成する。蓋２０２は、空気室２０１の両端に設ける。蓋２０２は、インク供給路１８およびインク排出路１９のインクが空気室２０１に流入しない様にする。蓋２０２は、例えば光硬化樹脂などにより形成する。
【００１４】
ベース基板１５には、図３に示すように、配線電極２０が形成される。配線電極２０は、圧力室２４と空気室２０１との内面に形成された電極２１とドライバＩＣ４とを電気的に接続する。また、ベース基板１５には、インク供給穴２２とインク排出穴２３とが形成される。インク供給穴２２は、インク供給路１８に連通する。インク排出穴２３は、インク排出路１９に連通する。インク供給穴２２は、マニホールド５によりインク供給口６に流体的に接続する。インク排出穴２３は、マニホールド５によりインク排出口７に流体的に接続する。ベース基板１５は、例えば、誘電率が小さく、かつ圧電部材との熱膨張率の差が小さい材料で構成する。ベース基板１５の材料は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などを用いることが可能である。本実施形態では、主として、ベース基板１５を低誘電率のＰＺＴで構成したインクジェットヘッド１を想定して説明する。
【００１５】
ベース基板１５の上には、圧電部材１４が接合される。圧電部材１４は、図５に示すように、板厚方向に沿って互いに方向が反対向きに分極された圧電部材１４ａと圧電部材１４ｂを積層することにより形成する。圧電部材１４には、インク供給路１８からインク排出路１９へ繋がる複数の長溝が並列に形成される。圧電部材における各長溝の内面には、電極２１が形成される。圧力室２４は、長溝と圧電部材１４上に設けた長溝を覆うノズルプレート１６の一面とで囲まれた空間である。電極２１は、配線電極２０を通してドライバＩＣ４に接続される。圧力室２４の隔壁を構成する圧電部材１４は、各圧力室２４に設けた電極２１によって挟まれ、アクチュエータ２５を形成する。
【００１６】
ドライバＩＣ４は、駆動信号によりアクチュエータ２５に電界を印加する。アクチュエータ２５は、印加される電界によって、圧電部材１４ａと圧電部材１４ｂとの接合部を頂部として「く」の字型にせん断変形する。アクチュエータ２５が変形することにより、圧力室２４の容積は変化する。圧力室２４の容積が変化すると、圧力室２４の内部にあるインクが加圧される。加圧されたインクは、ノズル２から吐出する。圧電部材１４は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）などである。本実施形態では、圧電部材１４が圧電定数の高いチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）で構成されたものを想定する。
【００１７】
電極２１は、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との２層構造である。電極２１は、例えばメッキ法によって、長溝内に均一に成膜される。また、電極２１の形成方法としては、メッキ法以外に、スパッタ法、蒸着法を用いることも可能である。長溝は、例えば、深さ３００．０μｍ幅８０．０μｍの形状で、１６９．０μｍのピッチで平行に配列する。  
長溝は、圧力室２４と空気室２０１となる。圧力室２４と空気室２０１とは、交互に並んだ構成となる。
【００１８】
ノズルプレート１６は、圧電部材１４の上に接着する。ノズルプレート１６には、圧力室２４の長手方向の中央部にノズル２が形成される。ノズルプレート１６の材質は、ステンレスなどの金属材料、単結晶シリコンなどの無機材料、或いは、ポリイミドフィルムなどの樹脂材料である。なお、本実施形態では、主として、ノズルプレート１６の材料がポリイミドフィルムであることを想定する。
【００１９】
ノズル２は、例えば、ノズルプレート１６を圧電部材１４に接着した後に、エキシマレーザ等で孔加工を施すことにより形成される。ノズル２は、圧力室２４側からインク吐出側に向けて先細りの形状である。ノズルプレート１６の材質がステンレスの場合、ノズル２はプレス加工で形成できる。また、ノズルプレート１６の材質が単結晶シリコンの場合、ノズル２は、フォトリソグラフィーによるドライエッチングやウエットエッチングなどで形成できる。
【００２０】
上述したインクジェットヘッドは、圧力室２４の一端にインク供給路１８があり、他端にインク排出路１９があり、圧力室２４の中央部にノズル２がある構成である。ただし、本実施形態に係るインクジェット記録装置に適用可能なインクジェットヘッドは、上述の構成例に限定されるものではない。例えば、本実施形態に係るインクジェットヘッド記録装置は、圧力室２４の一端にノズルがあり、他端にインク供給路があるインクジェットヘッドでも適用可能である。
【００２１】
次に、本実施形態に係るインクジェットヘッドの動作原理について説明する。  
図５（ａ）は、配線電極２０ａ〜２０ｇを介して、全ての電極２１ａ〜２１ｇにグラウンド電圧を印加した状態を示す。図５（ａ）は、全ての電極が同電位であるため、アクチュエータ２５ａ〜２５ｈには電界がかからない。このため、アクチュエータ２５ａ〜２５ｈは変形しない。図５（ｂ）は、電極２１ｄのみに電圧Ｖ２を印加した状態を示す。図５（ｂ）に示す状態では、電極２１ｄと両隣の電極２１ｃ、２１ｅとの間に電位差が生じる。アクチュエータ２５ｄ、２５ｅは、印加される電位差により、圧力室２４ｄの容積を膨張させるように「く」の形に変形する。電極２１ｄの電圧をグラウンド電圧に戻すと、アクチュエータ２５ｄ、２５ｅは、図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態に戻るため、ノズル２ｄから液滴が吐出される。
【００２２】
また、図６（ａ）及び（ｂ）は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すヘッド基板３におけるＢ−Ｂの横断面図である。図６（ａ）及び（ｂ）は、圧力室２４ｄの容積を収縮させた状態を示す。図６（ａ）及び（ｂ）は、アクチュエータ２５ｄ、２４ｅが図５（ｂ）に示す状態とは逆の形状に変形した状態を示す。
【００２３】
図６（ａ）は、電極２１ｄをグラウンド電圧とし、各空気室２０１ａ、２０１ｃ、２０１ｅ、２０１ｇの電極２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇに電圧Ｖ２を印加した状態を示す。図６（ａ）に示す状態では、電極２１ｄと両隣の電極２１ｃ、２１ｅとの間には、図５（ｂ）とは逆の電位差が生じる。これらの電位差により、アクチュエータ２５ｄ、２５ｅは、図５（ｂ）とは逆向きの「く」の形に変形する。尚、図６（ａ）は、電極２１ｂ、２１ｆにも電圧Ｖ２を印加した状態を示す。これにより、アクチュエータ２５ｂ、２５ｃ、２５ｆ、２５ｇは変形しない。アクチュエータ２５ｂ、２５ｃ、２５ｆ、２５ｇが変形しなければ、圧力室２４ｂ、２４ｆは収縮しない。
【００２４】
また、図６（ｂ）は、電極２１ｄを電圧-Ｖ２とし、その他の電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇをグラウンド電圧とした状態を示す。図６（ｂ）に示す状態においても、電極２１ｄと両隣の電極２１ｃ、２１ｅとの間には、図５（ｂ）とは逆の電位差が生じる。これらの電位差により、アクチュエータ２５ｄ、２５ｅは、図５（ｂ）とは逆向きの「く」の形に変形する。
【００２５】
図７は、ドライバＩＣ４の構成例（第１の構成例）を示す図である。  
図７に示す構成例において、ドライバＩＣ４は、電圧切替え部３１（３１ａ、３１ｂ、…、３１ｅ）と電圧制御部３２とを有する。  
ドライバＩＣ４は、電圧源４０、電圧源４１および電圧源４２に接続する。各電圧源４０、４１、４２は、選択的に各配線電極２０に電圧を与える。図７に示す例では、電圧源４０は、グラウンド電圧とし、電圧値Ｖ０（Ｖ０＝０［Ｖ］）とする。また、電圧源４１は、電圧値Ｖ０よりも高い電圧値Ｖ１とする。また、電圧源４２は、電圧値Ｖ１よりも高い電圧値Ｖ２とする。
【００２６】
各電圧切替え部３１ａ、３１ｂ、…、３１ｅは、それぞれ各配線電極２０ａ、２０ｂ、…、２０ｅに接続する。また、各電圧切替え部３１は、ドライバＩＣ４の内部に引き込まれた配線を介して、各電圧源４０、４１、４２に接続する。電圧切替え部３１は、配線電極２０に接続する電圧源を切替える切替えスイッチを有する。例えば、電圧切替え部３１ａは、切替えスイッチにより、電圧源４０、４１、４２の何れか１つと配線電極２０ａとを接続する。
【００２７】
電圧制御部３２は、各電圧切替え部３１ａ、３１ｂ、…、３１ｅにそれぞれ接続する。電圧制御部３２は、第１乃至第３電圧源４０、４１、４２のうちどの電圧源を選択するかを示す命令を各電圧切替え部３１に出力する。たとえば、電圧制御部３２は、ドライバＩＣ４の外部から印刷データを受信し、各電圧切替え部３１における電圧源の切替えタイミングを決定する。電圧制御部３２は、決定した切換えタイミングで、各電圧切替え部３１に電圧源４０、４１、４２の何れかを選択する命令を出力する。これにより、各電圧切替え部３１は、電圧制御部３２からの命令に沿って各配線電極２０と接続する電圧源を切替える。
【００２８】
図８（ａ）乃至（ｃ）は、電極２１に与える駆動波形５１（５１−７、５１−２、５１−３）の例を示す図である。  
図８（ａ）乃至（ｃ）は、横軸が時間で、縦軸が電位差である。図８（ａ）乃至（ｃ）に示す電位差は、両隣の空気室２０１の内壁の電極につながる配線電極２０との電位差である。例えば、駆動波形が図５（ａ）に示す電極２１ｄに印加されることを想定する。この場合、両隣の空気室は、空気室２０１ｃ及び２０１ｅである。また、両隣の空気室２０１ｃ及び２０１ｅの内壁の電極は、電極２１ｃ及び２１ｅであり、電極２１ｃ及び２１ｅにつながる配線電極は、配線電極２０ｃ及び２０ｅである。すなわち、駆動波形を印加する電極が電極２１ｄである場合、図８（ａ）乃至（ｃ）に示す電位差は、配線電極２０ｃ、２０ｅとの電位差（電極２１ｃ、２１ｅとの電位差）を示す。
【００２９】
図８（ａ）は、７つの液滴を連続吐出させる場合の駆動波形５１−７の例を示す。  
駆動波形５１−７が電極２１ｄに印加される場合、駆動波形５１−７の電位差が０の時間では、圧力室２４ｄは、図５（ａ）に示す状態となり、容積が変化しない。また、電極２１ｄに印加する駆動波形５１−７の電位差がＶ２の時間では、圧力室２４ｄは、図５（ｂ）に示す状態となり、容積が膨張する。さらに、電極２１ｄに印加する駆動波形５１−７の電位差が−Ｖ２の時間では、圧力室２４ｄは、図６（ａ）に示す状態となり、容積が収縮する。
【００３０】
なお、図９は、ドライバＩＣの変形例（第２の構成例）である。図９は、電位差−Ｖ１を保持することが無い場合のドライバＩＣ４´の構成例を示す。駆動波形において電位差−Ｖ１の状態を保持する必要が無ければ、電圧切替え部は、空気室の内壁の電極と電圧値Ｖ１の電圧源とを接続する必要がない。図９に示す第２の構成例において、ドライバＩＣ４´は、空気室の内壁の電極と配線電極を介してつながるのが電圧切替え部３０１ａ´、３０１ｃ´、３０１ｅ´となる。
【００３１】
図８（ａ）に示す駆動波形５１−７は、７つの吐出パルスで構成される。最初の吐出パルスが第１の吐出パルスであり、２つ目以降の吐出パルスが第２の吐出パルスであるものとする。第１の吐出パルスの電圧振幅は、第１の電圧振幅としての電位差Ｖ２である。第２の吐出パルスの電圧振幅は、第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅としての電位差Ｖ１である。第１の吐出パルスによりインクの液滴が吐出されると、駆動波形が印加される圧力室には、残留圧力振動が生じる。第２の吐出パルスは、それ以前の吐出パルスによる残留圧力振動と次の吐出パルスが強め合うタイミングで吐出パルスを印加する。
【００３２】
さらに、最後の吐出パルスによりインクの液滴を吐出した後にも、圧力室には、残留圧力振動が生じる。最後の吐出パルスによる残留圧力振動は、次の駆動波形による次のインクの吐出に影響する。従って、次の駆動波形によって次のインクの吐出を開始するまでに、残留圧力振動は鎮静化させておく必要がある。例えば、残留圧力振動は、打消しパルス（流入出抑制パルス）を与えることにより打消す。打消しパルス（流入出抑制パルス）は、ノズルと圧力室の液体流入出を抑制する。図８（ａ）に示す駆動波形５１−７において、最後の台形波は、第３の電圧振幅としての電位差−Ｖ２を持つ打消しパルスである。打消しパルスは、残留圧力振動を打消すタイミングで印加する。
【００３３】
本実施形態に係るインクジェット記録装置は、連続吐出させた液滴（駆動波形５１−７では７つの液滴）を合体させる事で、対象物に大きな液滴を着弾させる。例えば、駆動波形５１−７は、７つの液滴を連続吐出させることにより液滴７つ分のインクを対象物に着弾させる。すなわち、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、駆動波形の第２の吐出パルスの数を変更する事で、対象物に着弾する液滴の大きさを調整する。例えば、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、連続吐出させる液滴の最大数を７つとする。連続吐出させる液滴の最大数が７つであれば、液滴量の階調数は、不吐出（液滴量が「０」）の場合を含めると８階調となる。
【００３４】
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、連続吐出させる液滴を飛翔中に合体させるように制御する。連続吐出させた液滴が飛翔中に合体するためには、連続吐出させる最後の液滴が、最初の液滴以上の吐出速度となる必要がある。本実施形態に係るインクジェット記録装置は、最後の液滴が最初の液滴以上の吐出速度となるように、駆動波形における第１の電圧振幅Ｖ２と第２の電圧振幅Ｖ１とが設定される。
【００３５】
以下、インクを吐出するための駆動波形における第１及び第２の電圧振幅（電位差Ｖ２及びＶ１）の設定例について説明する。  
図８（ｂ）は、吐出させる液滴が２つの場合の駆動波形５１−２の例であり、図８（ｃ）は、連続吐出させる液滴が１つの場合の駆動波形５１−１の例である。図８（ａ）乃至（ｃ）は、第１の吐出パルスの電位差（第１の電圧振幅）を２５Ｖと想定し、打消しパルスの電位差（第３の電圧振幅）を−２５Ｖと想定する。第１及び第２の吐出パルスのパルス幅は、基準電位Ｖ０から各吐出パルスの電位差にまで波形を立ち上げる時間と立ち上げた電位差を維持する時間との合計である。また、打消しパルスのパルス幅は、基準電位Ｖ０から打消しパルスの電位差にまで波形を立ち下げる時間と立ち下げた電位差を維持する時間との合計である。
【００３６】
第２の吐出パルスは、連続吐出するインクの液滴を残留圧力振動のタイミングで吐出させる。圧力室２４内のインクの音響共振周期の１／２（半周期）を「ＡＬ」とすると、各吐出パルスの間隔は、「ＡＬ」に応じて設定される。図８（ａ）乃至（ｃ）に示す例では、第１の吐出パルスのパルス幅は、１ＡＬであり、各吐出パルスの間隔は各パルス幅の中心間の時間が２ＡＬである。
【００３７】
本実施形態に係るインクジェット記録装置では、第２の吐出パルスによる電位差Ｖ１は、第１の吐出パルスによる電位差Ｖ２より小さいものとする。ヘッド駆動による電力消費は、各電極に電圧を与える事による電荷の移動で生じる。このため、第２の吐出パルスの電位差Ｖ１を第１の吐出パルスの電位差Ｖ２より小さくすれば、第２の吐出パルスの電位差Ｖ１がＶ２と同じ場合よりも電力消費は小さくできる。
【００３８】
以下、第２の吐出パルスのパルス幅ｄｐをＡＬとした場合における、第２の吐出パルスの電位差（第２の電圧振幅）Ｖ１の設定例について説明する。  
以下の説明では、圧力室２４のＡＬが約２．２μｓ、各パルスの立ち上げ時間と立ち下げ時間とが約０．２μｓ、打消しパルスのパルス幅ｃｐが３．４μｓである事を想定する。なお、パルスの立ち上げ及び立ち下げ時間は、アクチュエータをコンデンサに見立てドライバＩＣの内部抵抗や配線抵抗を考慮した場合の回路全体の時定数と相関する時間であり、コンデンサとつながる電圧源が変化した場合、コンデンサ内部の電位差変化に要する充電時間あるいは放電時間を示したものである。
【００３９】
次に、第２の吐出パルスの電位差（第２の電圧振幅）と液滴の速度との関係について説明する。  
図１０は、第２の吐出パルスの電位差を変化させた場合における液滴の速度のシミュレーション結果を示す。図１１は、図１０に示すシミュレーション結果をグラフ化したものである。  
図１０は、数値解析によるシミュレーションの結果を示すものである。図１０に示すシミュレーションは、まず、アクチュエータに発生する変位を構造解析で算出する。アクチュエータの変位を受けた後、圧力室内の流体の流れは、圧縮性流体解析で算出する。ノズルから吐出される液滴の挙動は、表面流体解析で算出する。構造解析の範囲は、図４（ａ）又は（ｂ）に示す上下方向では、圧力室２４を形成する圧電部材１４とノズルプレート１６を含む範囲であり、図４（ａ）及び（ｂ）における左右方向は、圧電部材１４を含む範囲、図３の上下方向（図４の奥行方向）はＡ線からＡ２線の範囲となっており、図３の上下方向を法線とする境界面を対称境界としている。
【００４０】
圧縮性流体解析の範囲は、圧力室を含む範囲となっており、インク供給路及びインク排出路と圧力室との境界を自由流入条件とする。圧力室内のノズル近傍の圧力値をノズルの液表面を解析する表面流体解析の入力条件とし、その結果、表面流体解析において圧力室からノズルに流入した液体流量を圧力室におけるノズル近傍での流出流量として圧縮性流体解析に入力する事で連成解析を行う。
【００４１】
図１０は、第１の吐出パルスで吐出される第１の液滴と第２の吐出パルスで吐出される第２の液滴との吐出速度を示す。例えば、図１０は、１つの第１の吐出パルスと１つの第２の吐出パルスとを有する図８（ｂ）の駆動波形５１−２で吐出された液滴の速度を示す。  
図１０に示すシミュレーション結果によれば、電位差Ｖ１が大きくなるにつれ、第１の液滴と第２の液滴との速度差が小さくなる。電位差Ｖ１が１４Ｖ以上の場合、第１の液滴と第２の液滴との速度が同じになっている。これは、第１の液滴と第２の液滴とが合体して１つの液滴になったことを示す。つまり、第１の液滴と第２の液滴とを合体させるには、第１の吐出パネルの電圧振幅Ｖ２が２５Ｖの場合、第２の吐出パルスの電圧振幅Ｖ１は１４Ｖ以上とする必要がある。インクジェットヘッドの製造バラツキを考慮すると、電位差Ｖ１は、１４Ｖより大きくする事が望ましい。
【００４２】
また、第２の液滴の吐出速度は、電位差Ｖ１を大きくすると大きくなるが、第２の吐出パルスのパルス幅ｄｐをＡＬより小さくする（あるいは大きくする）事で減速できる。このため、第２の吐出パルスのパルス幅ｄｐにより第２の液滴の吐出速度が調整できる。また、第２の吐出パルスのパルス幅ｄｐは、製造バラツキに合わせ、圧力室ごとに調整してもよい。例えば、第２の液滴の吐出速度が小さい圧力室は、第２の吐出パルスのパルス幅ｄｐをＡＬに近づけることにより、液滴の吐出速度を大きくできる。また、第２の液滴の吐出速度が大きい圧力室は、第２の吐出パルスのパルス幅ｄｐをＡＬから遠ざけることにより、液滴の吐出速度を小さくできる。
【００４３】
次に、連続して吐出する液滴数に対する吐出速度と吐出体積との関係について説明する。  
図１２は、連続して吐出する液滴数に対する吐出速度と吐出体積とのシミュレーション結果を示す。図１３は、図１２に示すシミュレーション結果をグラフ化したものである。なお、図１２に示すシミュレーション結果は、第２の吐出パルスのハルス幅を一定として、連続して吐出する液滴数が１から７の場合の吐出速度と吐出体積とを示す。また、図１２において、第１の吐出パルスの電位差Ｖ２は２５Ｖ、第２の吐出パルスの電位差Ｖ１は１６Ｖ、第１及び第２の吐出パルスのパルス幅は全てＡＬである。また、打消しパルスは、電位差が−２５Ｖで、パルス幅が３．４μsである。
【００４４】
図１２及び図１３に示す例において、液滴合体後の吐出速度は、連続して吐出する液滴数が７つの場合が、１つの場合の約１．５倍となる。つまり、第２の吐出パルスのパルス幅を一定とすると、液滴数７滴の場合の合体後の吐出速度は、１滴目の液滴よりも１，５倍の速度となる。これは、パルス幅が一定であれば、連続して吐出する液滴数が多いほど、液滴の速度変化が大きくなる事を示す。また、吐出体積は、液滴数に対し、完全な比例ではなく若干指数関数的な増加となる。これは、液滴の吐出が繰り返されるほど圧力室及びノズル表面に生じる残留振動が大きくなることを示す。この結果として、連続して吐出する液滴のうち後半に吐出する液滴であるほど、吐出速度及び吐出体積に与える影響が大きくなる。
【００４５】
図１４（ａ）乃至（ｃ）は、連続的に打ち出す液滴数に応じて、第２の吐出パルスのパルス幅を変更した駆動波形の例を示す。図１４（ａ）は、７つの液滴を連続吐出させる場合の駆動波形５２−７の例を示す。図１４（ｂ）は、連続吐出させる液滴が４つの場合の駆動波形５２−１の例である。図１４（ｃ）は、連続吐出させる液滴が２つの場合の駆動波形５１−２の例である。
【００４６】
図１５は、第２の吐出パルスのパルス幅を変更した場合、連続して吐出する液滴数に対する吐出速度と吐出体積とのシミュレーション結果を示す。図１６は、図１５に示すシミュレーション結果をグラフ化したものである。  
液滴数が２（２滴目）に対応する第２の吐出パルスのパルス幅は、図１５の場合も図１２の場合も同じ値（ＡＬ＝２．２μｓ）である。このため、図８（ｂ）に示す駆動波形５１−２と図１４（ｃ）に示す駆動波形５２−２とは同じ駆動波形である。また、液滴数が２（２滴目）については、図１５の場合も図１２の場合も、吐出速度及び吐出体積が同じ値である。
【００４７】
これに対して、図１５に示す液滴数が３〜７（３〜７滴目）に対応する第２の吐出パルスのパルス幅は、図１２に示すパルス幅（ＡＬ＝２．２μｓ）よりも小さい値である。例えば、図１５に示す３〜７滴目については、液滴合体後の吐出速度がほぼ一定となる。例えば、図１５に示す３〜７滴目の液滴は、吐出速度がほぼ１０ｍ／ｓであり、吐出体積も液滴数に対して比例に近い値とである。図１５及び図１６によれば、３〜７滴目を吐出するための各第２の吐出パルスのパルス幅を変更することにより、液滴数が３〜７の場合の液滴合体後の吐出速度を一定に近い値に制御できる。
【００４８】
上述したように、連続する液滴の吐出が繰り返されるほど、圧力室及びノズル表面に生じる残留振動が大きくなる。連続吐出させる液滴数に応じて第２の吐出パルスのパルス幅を変える事により、液滴合体後の吐出速度が液滴数によらず一定となるように制御できる。また、連続吐出させる液滴数に応じて第２の吐出パルスのパルス幅を変える事により、吐出体積が液滴数に比例するように制御できる。
【００４９】
上述した例では、第２の吐出パルスの電位差Ｖ１が１４Ｖ以上であれば、最後に吐出させる液滴の吐出速度を最初に吐出させる液滴の速度より大きくする事が可能である。ヘッド駆動における電力消費は、各電極に電圧を与える事による電荷の移動で生じる。本実施形態では、第２の吐出パルスの電位差Ｖ１を第１の吐出パルスの電位差Ｖ２より小さくすれば、Ｖ１とＶ２とが同じ値の場合と比較して電力消費を小さくする事ができる。
【００５０】
次に、打消しパルスについて説明する。  
図１７（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ図１４（ａ）乃至（ｃ）の駆動波形において打消しパルスのパルス幅を小さい値にした駆動波形５３−７、５３−４、５３−２を示す図である。  
例えば、図１４（ａ）乃至（ｃ）に示す打消しパルスのパルス幅ｃｐはＡＬより大きい。これに対して、図１７（ａ）乃至（ｃ）に示す各駆動波形５３−７、５３−４、５３−２における打消しパルスは、ＡＬよりもパルス幅が小さい。一般には、打消しパルスのパルス幅を小さくすれば、駆動波形の時間の長さも短くなる。駆動波形の時間の長さが短い方が、駆動波形の繰り返し周期を早くできる。このため、通常、打消しパルスのパルス幅の調整は、ＡＬよりも短い範囲で行われる。
【００５１】
図１８（ａ）は、ノズルにおいて液滴を吐出した後のメニスカスの盛り上りを示す模式図である。図１８（ａ）では、ノズル開口部の直上にある斜線で示した部分の液の体積がメニスカスの盛り上り量であるものとする。図１８（ｂ）は、メニスカスの引き込みが発生している状態を示す図である。図１８（ｂ）では、斜線で示したノズル内の外気の体積をメニスカス盛り上り量のマイナス値で表わす。
【００５２】
すなわち、メニスカス盛り上り量がマイナス値である場合、その体積に相当する分だけメニスカスの引き込みが発生している事を意味する。メニスカスの盛り上りが大きいまま次の駆動波形を入力すると、次の駆動波形による吐出体積が変化してしまう。このため、次の駆動波形の入力タイミングは、メニスカスの盛り上り量に配慮して決定する必要がある。
【００５３】
図１９は、連続吐出する液滴数が７つの駆動波形における打消しパルスのパルス幅を変化させた場合のメニスカス盛り上り量の時間的変化を示す図である。  
図１９は、横軸が時間であり、縦軸がメニスカス盛り上り量である。縦軸は、例えば、ノズルプレート表面から吐出方向の５０μｍ以内に存在する液体量の値であるものとする。また、マイナス値は、上述したように、メニスカスの盛り上りの逆の現象として、メニスカスの引き込みによりノズル内に引き込まれる外気の体積を示すものである。図１９は、打消しパルスのパルス幅ｃｐが１．４μｓ、２．８μｓおよび３．４μｓの３種類である場合を示す。ＡＬは、２．２μｓであることを想定している。このため、１．４μｓはＡＬよりも小さい値であり、２．８μｓおよび３．４μｓはＡＬよりも大きい値である。
【００５４】
また、駆動波形により吐出した７つの液滴は、駆動波形入力の３５μｓ後にはノズルプレート表面より５０μｍの範囲からは出ている。このため、図１９は、３５μｓ以後における縦軸の値が液滴を吐出した後のメニスカス盛り上り量を示す。図１９に示す例では、打消しパルスのパルス幅が１．４μｓである場合、メニスカス盛り上り量は、４２．５μｓの時点で最大となり、７０μｓの時点で最小となる。打消しパルスのパルス幅が１．４μｓである場合、打消しパルスのパルス幅がＡＬより大きい他の２つの場合と比べ、メニスカス盛り上りの増減が大きい。
【００５５】
図２０は、液滴を吐出した後におけるメニスカス盛り上り量の最大値と最小値とをまとめた図である。  
図２０は、３種類のパルス幅の打消しパルスについて、メニスカス盛り上り量の最大値と最小値とを示す。例えば、打消しパルスのパルス幅が１．４μｓである場合、メニスカス盛り上り最大値は１．７３、最小値は−０．９９、増減は２．７２である。これに対して、打消しパルスのパルス幅が２．８μｓである場合、メニスカス盛り上り最大値は１．４５、最小値は−０．７７、増減は２．２２である。打消しパルスのパルス幅が３．４μｓである場合、メニスカス盛り上り最大値は１．５８、最小値は−０．５７、増減は２．１５である。
【００５６】
図２０によれば、打消しパルスのパルス幅がＡＬよりも小さい値である場合、打消しパルスのパルス幅がＡＬより大きい値の場合よりも、メニスカス盛り上りの増減が大きい。つまり、打消しパルスのパルス幅をＡＬよりも大きい値に設定すれば、メニスカス盛り上りの増減を抑制できる。
【００５７】
次に、インクジェットヘッドにおける各ノズルに製造上のバラツキがある場合を想定する。  
メニスカス盛り上りの増減が大きい駆動信号である場合、製造バラツキによるメニスカス挙動のバラツキも大きくなる。このため、打消しパルスのパルス幅は、各ノズルごとに調整する必要がある。しかし、本実施形態に係るインクジェットヘッド駆動装置は、打消しパルスにより、圧力室に隣接する両サイドの空気室にＶ２の電圧を与える。両サイドの空気室は、該当ノズルの両隣のノズルの圧力室とも隣接する。このため、各ノズルごとの打消しパルスの時間調整には制約がある。
【００５８】
例えば、図６（ａ）では、電極２１ｄに−Ｖ２の電位差を与えるため隣接する電極２１ｃと２１ｅに電圧Ｖ２を与える。ここで、図６（ａ）において、電極２１ｄの電位差を−Ｖ２にしたまま、電極２１ｂに与える電位差について考える。まず、電極２１ｂにＶ２の電圧を与えれば、電極２１ｂの周囲電極との電位差は０となる。次に、電極２１ｂの周囲電極との電位差を−Ｖ２にする（電極２１ｂに打消しパルスを入力する）には、電極２１ｂに０電圧を与えればよい。しかし、電極２１ｂの周囲電極との電位差をＶ２にする（電極２１ｂに第１の吐出パルスを入力する）には、電極２１ｂにＶ２の２倍の電圧を与える必要がある。これは、Ｖ２の２倍の電圧値をもつ新たな電圧源が必要になることを意味する。
【００５９】
また、図７に示す構成のドライバＩＣ４は、同一の瞬間において隣接するノズルの一方に電位差−Ｖ２を与え、他方に電位差Ｖ２を与える動作ができない。このように各ノズルごとの打消しパルスの時間調整には制約がある。従って、本実施形態に係るインクジェットヘッド駆動装置は、打消しパルスの各ノズルでの個別調整が必要なく、液滴吐出後のメニスカス盛り上りの増減が小さい事が要求される。
【００６０】
図２１は、連続吐出液滴数と打消しパルスのパルス幅とを変化させた場合のメニスカス盛り上りの最大値の例を示す図である。図２２は、図２１に示す値をグラフ化したものである。図２１及び図２２は、連続吐出液滴数ごとに、駆動波形の打消しパルスのパルス幅を８μｓから３８μｓまでの種々の値とした場合のメニスカス盛り上りの最大値の変化を示す。
【００６１】
なお、図２１及び図２２は、ＡＬが２．２μｓ、パルス間隔が４．４μｓ、第１の吐出パルスの電位差（第１の電圧振幅）が２５［ｖ］、第２の吐出パルスの電位差（第２の電圧振幅が１６［ｖ］であるものとする。また連続吐出液滴数ごとの第２の吐出パルスのパルス幅は、図１５と同様とする。図２１及び図２２によれば、連続吐出する液滴数にかからず、メニスカス盛り上り量が最も小さくなる打消しパルスの波形におけるパルス幅はＡＬ以上の値である。
【００６２】
図２３は、連続吐出液滴数が７である場合における打消しパルスのパルス幅とメニスカス盛り上り最大値との関係を示す図である。図２３では、打消しパルスのパルス幅がＡＬ以上の範囲において、メニスカスの盛り上り量がＡＬ未満での最小値よりも小さくなる範囲を示す。また、図２４は、打消しパルスのパルス幅がＡＬ以上の範囲において、メニスカスの盛り上り量がＡＬ未満での最小値よりも小さくなる範囲をまとめた図である。すなわち、打消しパルスのパルス幅をＡＬ以上の値とすれば、液滴吐出後におけるメニスカスの盛り上り量を小さくできる。
【００６３】
上記のように、打消しパルスのパルス幅をＡＬ以上の値とすることにより、液滴を吐出した後におけるメニスカスの盛り上り量を小さくすることができる。インクジェットヘッド駆動装置は、液滴を吐出した後のメニスカスの盛り上り量を小さくすることにより、印字品質を向上できる。
【００６４】
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。  
図２５は、上述した実施形態の変形例に係るインクジェット記録装置に適用可能なドライバＩＣの構成例（ドライバＩＣの第３の構成例）を示す図である。  
図２５に示すように、ドライバＩＣ４´´は、４種類の電圧源（第１電圧源４０、第２電圧源４１、第３電圧源４２、第４電圧源４３）に接続される。第４電圧源４３の電圧値は−Ｖ２であり、打消しパルスに用いる第３の電圧振幅を提供する。電圧切替え部３１ｂ´´、３１ｄ´´は、電圧制御部３２´´の制御により第１乃至４電圧源４０，４１，４２，４３の何れかと配線電極２０ｂ、２０ｄを接続する。配線電極２０ｂ、２０ｄは、圧力室の内壁の電極２１ｂ、２１ｄと接続する。一方、空気室の内壁の電極２１ａ、２１ｃ、２１ｅは、配線電極２０ａ、２０ｃ、２０ｅを介して第１電圧源４０と接続する。
なお、図２５においては、空気室内壁の電極とつながる配線電極はドライバＩＣ４´´の内部で第１電圧源４０と接続しているが、空気室内壁の電極とつながる配線電極の配線引きまわしを変更しドライバＩＣの外部で第１電圧源４０と接続させてもよい。この場合、ドライバＩＣと接続する配線電極は圧力室内壁の電極とつながっているもののみとなる。
【００６５】
例えば、ドライバＩＣ４´´は、図６（ｂ）に示すノズル２ｄに打消しパルスを入力する場合、図６（ｂ）に示すように電極２１ｄに−Ｖ２の電圧をかければよい。すなわち、ドライバＩＣ４´´は、吐出パルスだけでなく打消しパルスのパルス幅も各ノズルごとに調整する事が容易となる。ドライバＩＣ４´´は、打消しパルスをノズルごとに調整できるため、連続吐出する液滴数が最大数より少ない場合に、第１の吐出パルスの開始時間を前倒しする事ができる。
【００６６】
例えば、図２６（ａ）乃至（ｃ）は、ドライバＩＣ４´´が出力可能な駆動波形５４−７、５４−４、５４−２の例を示す図である。図２６（ａ）は、連続吐出する液滴数が最大数としての「７」である場合の駆動波形５４−７の例を示す。図２６（ｂ）は、連続吐出する液滴数が最大数より少ない「４」である場合の駆動波形５４−４の例を示す。図２６（ｃ）は、連続吐出する液滴数が最大数より少ない「２」である場合の駆動波形５４−２の例を示す。
【００６７】
図２６（ｂ）又は（ｃ）に示すように、ドライバＩＣ４´´は、連続吐出する液滴数が最大数より少ない場合、第１の吐出パルスの開始時間を前倒しできる。第１の吐出パルスの開始時間を前倒しすることで、打消しパルスの入力後の次の駆動波形入力までの時間を長くすることができる。例えば、図２１及び図２２では、連続吐出する液滴の数が３の場合にメニスカス盛り上り量が最も大きい。ドライバＩＣ４´´は、連続吐出する液滴数が「３」であれば、最大「７−３＝４」パルス分の時間だけ、第１の吐出パルスの開始時間を前倒しできる。
【００６８】
すなわち、打消しパルス後の次の駆動波形入力までの時間が長くなればなるほど、時間経過によってメニスカス盛り上りが鎮静化される。メニスカス盛り上りが鎮静化されれば、次の液滴吐出における吐出体積への影響を小さくする事が出来る。この結果、インクジェット記録装置としては、印字品質を向上できる。
【００６９】
上述した各実施形態に係るインクジェットヘッド駆動装置は、以下のようにまとめられる。
（１）
インクジェット駆動装置は、液体を収容する圧力室と、この圧力室に連通し、この圧力室の液体を吐出するノズルと、前記圧力室の容積を拡張、または収縮させるアクチュエータと、前記圧力室の容積を拡張又は収縮させて液体を吐出させる吐出パルスを含む駆動信号を前記アクチュエータに出力する駆動信号出力部と、を具備する。前記インクジェットヘッド駆動装置は、前記駆動信号における吐出パルスの繰り返し回数で吐出液滴量を変化させるものであって、前記駆動信号出力部が出力する駆動信号の吐出パルスは、電圧振幅の値が少なくとも２種類あり、吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、前記駆動信号に含まれる最初の吐出パルスの電圧振幅と比較し、それ以降の吐出パルスは電圧振幅が小さい値であり、また２回目以降の吐出パルスの電圧振幅が同一である。
（２）
前記（１）のインクジェットヘッド駆動装置において、前記駆動信号出力部は、異なる電圧値をもつ少なくとも３種類の電圧源と接続し、前記アクチュエータと接続する電圧源を切り替える事でアクチュエータに出力する吐出パルスの電圧振幅の値を変化させる。
（３）
前記（１）又は（２）に記載のインクジェットヘッド駆動装置において、前記圧力室内のインクの主音響共振周波数における周期の１／２の時間をＡＬとした場合に、前記駆動波形に含まれる最初の吐出パルスのパルス幅は略ＡＬであり、２回目以降の吐出パルスのパルス幅は略ＡＬ以下となる。
（４）
前記（３）に記載のインクジェットヘッド駆動装置において、前記駆動波形に含まれる各吐出パルスのパルス幅中心の間隔が前記ＡＬの略２倍となる。
（５）
前記（３）又は（４）に記載のインクジェットヘッド駆動装置において、前記２回目以降の吐出パルスの電圧振幅は、前記駆動波形に含まれる全ての吐出パルスの幅を略ＡＬとし各吐出パルスのパルス幅中心の間隔が前記ＡＬの略２倍とした場合に、最後の吐出パルスで吐出された液滴の速度が最初の吐出パルスで吐出された液滴の速度以上となる電圧振幅である。
（６）
前記（１）乃至（５）に記載のインクジェットヘッド駆動装置において、前記駆動波形には、吐出パルスの繰り返しの後に、ノズルと圧力室の液体流入出を抑制する流入出抑制パルスが含まれる。
（７）
前記（６）に記載のインクジェットヘッド駆動装置において、前記流入出抑制パルスの電圧振幅は、前記（１）に記載の２種類の電圧振幅とは異なる値である。
（８）
前記（６）に記載のインクジェットヘッド駆動装置において、前記流入出抑制パルスのパルス幅は前記ＡＬ以上である。  
上記のような本実施形態に係るインクジェットヘッド駆動装置によれば、装置規模の拡大を最小限にとどめながら、消費電力を小さくできる。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１…インクジェットヘッド、２（２ｂ、２ｄ、２ｆ）…ノズル、３…ヘッド基板、４、４´、４´´…ドライバＩＣ（駆動回路、駆動信号出力部）、１４（１４ａ、１４ｂ）…圧電部材、２４（２４ｂ、２４ｄ、２４ｆ）…圧力室、２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ、２５ｇ、２５ｈ）…アクチュエータ、３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ａ´、３１ｂ´、３１ｃ´、３１ｄ´、３１ｅ´、３１ｂ´´、３１ｄ´´）…電圧切替え部、３２、３２´、３２´´…電圧制御部、４０…第１電圧源、４１…第２電圧源、４２…第３電圧源、４３…第４電圧源、２０１（２０１ａ、２０１ｃ、２０１ｅ、２０１ｆ）…空気室。
【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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【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２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月2日(2018.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する圧力室と、
前記圧力室の容積を印加される電圧により拡張又は収縮させるアクチュエータと、
前記圧力室に連通し、前記圧力室の容積変化によって液体を吐出するノズルと、
前記ノズルから液体を吐出させる吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、第１の電圧振幅を有する最初の吐出パルスと、前記第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅を有する２回目以降の吐出パルスと、を含む駆動波形における各吐出パルスのパルス幅中心の間隔を前記圧力室内のインクの主音響共振周波数の周期とする駆動信号を前記アクチュエータに出力する駆動信号出力部と、
前記最初の吐出パルスの電源と前記２回目以降の吐出パルスの電源とを切替えるスイッチと、を有し、
前記２回目以降の吐出パルスにおける前記第２の電圧振幅は、同一の振幅である、
インクジェットヘッド駆動装置。
【請求項２】
前記駆動信号出力部は、前記最初の吐出パルスのパルス幅を前記主音響共振周波数における周期の１／２の時間とし、前記２回目以降の吐出パルスのパルス幅を前記主音響共振周波数における周期の１／２の時間以下とする、
請求項１に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項３】
前記第２の電圧振幅は、最後の吐出パルスで吐出された液滴の速度が最初の吐出パルスで吐出された液滴の速度以上となる電圧振幅である、
請求項１または２の何れか１項に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項４】
前記駆動信号出力部は、吐出パルスの繰り返しの後に、ノズルと圧力室の液体流入出を抑制する流入出抑制パルスを含む駆動波形を生成する、
前記請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【請求項５】
前記流入出抑制パルスのパルス幅は、前記主音響共振周波数における周期の１／２よりも大きい、
前記請求項４に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
実施形態によれば、インクジェットヘッド駆動装置は、圧力室と、アクチュエータと、ノズルと、駆動信号出力部と、スイッチとを有する。圧力室は、液体を収容する。アクチュエータは、圧力室の容積を印加される電圧により拡張又は収縮させる。ノズルは、圧力室に連通し、圧力室の容積変化によって液体を吐出する。駆動信号出力部は、ノズルから液体を吐出させる吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、第１の電圧振幅を有する最初の吐出パルスと、第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅を有する２回目以降の吐出パルスと、を含む駆動波形における各吐出パルスのパルス幅中心の間隔を前記圧力室内のインクの主音響共振周波数の周期とする駆動信号をアクチュエータに出力する。スイッチは、前記最初の吐出パルスの電源と前記２回目以降の吐出パルスの電源とを切替える。前記２回目以降の吐出パルスにおける前記第２の電圧振幅は、同一の振幅である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。  
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［Ｃ−１］
液体を収容する圧力室と、
前記圧力室の容積を印加される電圧により拡張又は収縮させるアクチュエータと、
前記圧力室に連通し、前記圧力室の容積変化によって液体を吐出するノズルと、
前記ノズルから液体を吐出させる吐出パルスの繰り返し回数が３回以上の場合に、第１の電圧振幅を有する最初の吐出パルスと、前記第１の電圧振幅よりも小さい第２の電圧振幅を有する２回目以降の吐出パルスと、を含む駆動波形の駆動信号を前記アクチュエータに出力する駆動信号出力部と、
を有するインクジェットヘッド駆動装置。
［Ｃ−２］
前記駆動信号出力部は、異なる電圧値をもつ少なくとも３種類の電圧源と接続し、前記アクチュエータと接続する電圧源を切り替える事でアクチュエータに出力する吐出パルスの電圧振幅の値を変化させる、
［Ｃ−１］に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
［Ｃ−３］
前記駆動信号出力部は、前記最初の吐出パルスのパルス幅を前記圧力室内のインクの主音響共振周波数における周期の１／２の時間とし、前記２回目以降の吐出パルスのパルス幅を前記主音響共振周波数における周期の１／２の時間以下とし、前記駆動波形における各吐出パルスのパルス幅中心の間隔が前記主音響共振周波数の周期とする、
［Ｃ−１］又は［Ｃ−２］の何れかに記載のインクジェットヘッド駆動装置。
［Ｃ−４］
前記第２の電圧振幅は、最後の吐出パルスで吐出された液滴の速度が最初の吐出パルスで吐出された液滴の速度以上となる電圧振幅である、
［Ｃ−１］乃至［Ｃ−３］の何れか１つに記載のインクジェットヘッド駆動装置。
［Ｃ−５］
前記駆動信号出力部は、吐出パルスの繰り返しの後に、ノズルと圧力室の液体流入出を抑制する流入出抑制パルスを含む駆動波形を生成する、
［Ｃ−１］乃至［Ｃ−４］の何れか１つに記載のインクジェットヘッド駆動装置。