(57)【要約】【課題】本発明は、インクが充填された圧力室を膨張及び収縮させてインクを吐出する場合に発生するインクの圧力変動の固有の振動周期を利用したインクジェットヘッドの駆動方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】圧電素子４に電圧ＶBを印加して充電させる充電回路１０と、圧電素子４を接地電位として放電させる放電回路１１を設け、充電回路１０に入力する充電信号の入力時間により圧電素子４の充電電圧を変化させて圧電素子４の変形量を調整し、圧力室を膨張させる。そして、充電終了後からインク変動の固有の振動周期に基づいてインク圧力が最大値となるまでの一定時間が経過したタイミングで放電回路１１に放電信号を入力して圧電素子４を放電させ、インク圧力が最大値のタイミングで圧電素子４を放電させて変形を元に戻すことで、圧力室を収縮させてインク吐出動作を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが充填された圧力室に対応して設けられた圧電素子にパルス電圧を印加して変形させることで前記圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、前記圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記圧電素子に対する充電時間を制御することで前記パルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の前記電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御することで前記ノズルから吐出するインク滴量を変化させることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項２】
インクが充填された複数の圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子にパルス電圧を印加して変形させることで前記圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、前記圧力室にそれぞれ連通する複数のノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記各圧電素子に対する充電終了時点が一致するように充電開始時点を制御することで前記パルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の前記電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御することで前記各ノズルから吐出するインク滴量を変化させることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項３】
インクが充填された複数の圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子にパルス電圧を印加して変形させることで前記圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、前記圧力室にそれぞれ連通する複数のノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記各圧電素子に対する充電開始時点が一致するように充電終了時点を制御することで前記パルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の前記電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御することで前記各ノズルから吐出するインク滴量を変化させることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項４】
前記一定時間は、充電終了後から圧力室内のインク圧力が最大値となるまでの時間に設定されることを特徴とする請求項１から３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、インクが充填された圧力室に連通したノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、インク記録ヘッドのインク吐出口から微小なインク滴を記録媒体に対して吐出して印字や画像記録を行うもので、記録媒体から離間した状態で記録動作を行うことができることから、様々な材質の記録媒体や物品に記録することが可能で、幅広い用途に使用されてきている。
【０００３】
インクジェット記録に用いるインクジェットヘッドは、種々のタイプのヘッドが開発されてきているが、その中の１つとして、圧電素子に電圧を印加して変形させることでインクが充填された圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、インク滴を吐出させるオンデマンドタイプのヘッドが開発されている。
【０００４】
こうしたオンデマンドタイプのヘッドでは、圧電素子の変形の程度により吐出するインク滴量が変化することから、圧電素子を変形させる印加電圧を調整するための駆動方法が改良工夫されている。例えば、特許文献１では、圧電素子の充放電を行う台形状の駆動信号の充電時において、パルス信号発生回路より出力される異なるパルス幅の３つの出力からインク滴量情報により１つの出力を選択し、吐出されるインク滴量が多い場合には、充電が飽和する前にオフして駆動信号の飽和電圧より低い電圧を印加してインク滴量を減少させるようにした点が記載されている。また、特許文献２では、圧電素子に印加するパルス電圧の立ち上がり時定数調整手段と立ち上がり時間調整手段と立ち下がり時定数調整手段とを具備し、立ち上がり時間を任意に設定することによりパルス電圧の電圧振幅を任意に設定する点が記載されている。また、特許文献３では、圧電素子に対する充電期間と放電期間との間に電圧保持期間を設けることで、圧電アクチュエータやインク室内のインクに長期にわたり発生する自由振動を抑制し、早い周期でインクを吐出することができるようにした点が記載されている。
【特許文献１】特開平６−８４２８号公報
【特許文献２】特開平６−１２６９５４号公報
【特許文献３】特開平９−１８７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したオンデマンドタイプのインクジェットヘッドでは、インクが充填された圧力室を膨張及び収縮させてインクを吐出する場合、インクの圧力変動に固有の振動周期が存在することが知られており、上述した先行文献では、圧電素子に印加するパルス電圧の電圧振幅やパルス幅を変化させることで、吐出するインク滴量を調整するようにされているものの、こうしたインクの圧力変動に関する特性を十分利用した駆動制御が行われていない。例えば、特許文献１及び２では、パルス電圧のパルス幅が変化するように駆動制御が行われており、インクの圧力変動に応じた駆動制御となっておらず、特許文献３では、インクの圧力変動を抑えるように駆動制御しており、いずれもインクの圧力変動に関する特性を十分利用しているとはいえない。
【０００６】
そこで、本発明は、インクが充填された圧力室を膨張及び収縮させてインクを吐出する場合に発生するインクの圧力変動の固有の振動周期を利用したインクジェットヘッドの駆動方法を提供することを目的とするものである。
【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ヘッドの駆動方法は、インクが充填された圧力室に対応して設けられた圧電素子にパルス電圧を印加して変形させることで前記圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、前記圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記圧電素子に対する充電時間を制御することで前記パルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の前記電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御することで前記ノズルから吐出するインク滴量を変化させることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る別のインクジェットヘッドの駆動方法は、インクが充填された複数の圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子にパルス電圧を印加して変形させることで前記圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、前記圧力室にそれぞれ連通する複数のノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記各圧電素子に対する充電終了時点が一致するように充電開始時点を制御することで前記パルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の前記電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御することで前記各ノズルから吐出するインク滴量を変化させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るさらに別のインクジェットヘッドの駆動方法は、インクが充填された複数の圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子にパルス電圧を印加して変形させることで前記圧力室を膨張及び収縮させて圧力変動を生じさせ、前記圧力室にそれぞれ連通する複数のノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記各圧電素子に対する充電開始時点が一致するように充電終了時点を制御することで前記パルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の前記電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御することで前記各ノズルから吐出するインク滴量を変化させることを特徴とする。
【００１０】
さらに、上記のインクジェットヘッドの駆動方法において、前記一定時間は、充電終了後から圧力室内のインク圧力が最大値となるまでの時間に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような構成を有することで、圧電素子に対する充電時間を制御して前記パルス電圧の電圧振幅を変化させると、圧電素子の変形量が変化するためノズルから吐出するインク滴量を変化させることができるが、電圧振幅を変化させても充電終了後の電圧保持時間をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間にすることで、インクの圧力変動に対応して常時安定した状態でインク滴の吐出動作が行われるようになる。
【００１２】
すなわち、インクの圧力変動は固有振動周期を有するため、圧電素子の変形量が変化したとしても同じ振動周期で変動することになることから、固有振動周期に基づいて充電終了後の電圧保持時間を一定時間に設定すれば、インクの圧力変動に対して常に同じタイミングで放電制御が行われるようになり、圧電素子に印加するパルス電圧の電圧振幅が変化したとしても安定した状態でインクの吐出動作を行うことが可能となる。したがって、電圧振幅を変化させてインク滴量を変化させた場合でもばらつきのない画質の良好な記録動作を行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係る別のインクジェットヘッドの駆動方法のように、複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられた圧電素子に対する充電終了時点が一致するように充電開始時点を制御することでパルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御すれば、単一電源により各圧電素子を充電するとともに各圧電素子の電圧振幅を変化させて複数のノズルから一斉にインクを吐出する駆動制御を確実に行うことができる。
【００１４】
すなわち、単一電源で各圧電素子を充電する場合、飽和電圧に到達するまでの充電時間を変化させることで各圧電素子の電圧振幅を変化させることができる。そして、固有振動周期に基づいて充電終了後の電圧保持時間を一定時間に設定すれば、インクの圧力変動に対して常に同じタイミングで放電制御が行われて安定したインク吐出動作が行われるようになることから、各圧電素子の充電終了時点を一致するようにすれば、複数のノズルから一斉にインクを吐出させるように駆動制御することが可能となる。したがって、各圧電素子に必要な電圧振幅まで充電する場合、各圧電素子の充電終了時点が一致するように各圧電素子の充電開始時点をセットすればよく、電圧振幅が異なる場合にはその電圧振幅に必要な充電時間がセットされるように充電開始時点を異ならせるように制御すればよい。
【００１５】
また、本発明に係るさらに別のインクジェットヘッドの駆動方法のように、各圧電素子に対する充電開始時点が一致するように充電終了時点を制御することでパルス電圧の電圧振幅を変化させ、充電終了後の電圧振幅をインクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定された一定時間保持してから放電制御すれば、単一電源により各圧電素子を充電するとともに各圧電素子の電圧振幅を変化させて複数のノズルから吐出するインク滴量を個別に調整することができ、簡単な回路構成できめ細かくインク吐出動作を制御することが可能となる。
【００１６】
そして、インクの圧力変動の固有振動周期に基づいて設定される一定時間を、充電終了後からインクの圧力が最大値となるまでの時間に設定することで、圧電素子の変形により圧力室内で発生したインクの圧力変動においてインク圧力が最大値となったタイミングで放電が開始され圧電素子が復元されるため、ノズルからのインク吐出動作に最も有効なタイミングで圧電素子が復元されて圧力室の収縮が行われるようになる。
【００１７】
すなわち、圧電素子の変形により圧力室が膨張して圧力室内にインクが流入していき、インク圧力が高まっていくが、インクの流入量が最も大きくなってインク圧力が最大値となったタイミングで圧電素子を復元して圧力室を収縮させればノズルから吐出するインク滴量を最大化することができる。そのため、低電圧で圧電素子を駆動制御しても十分なインク滴量を吐出することが可能となり、消費電力を低減させることができる。また、インク圧力が最大値となった後インクがノズル側の流路に流出してインク圧力が低下することになるが、こうしたインクの流出に合せて圧力室を収縮させれば、インクの流動に逆らうことなくスムーズにインクをノズル側に送出することができ、効率よくインクの吐出動作を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、インクジェットヘッドの一例に関する模式図である。インクジェットヘッド１の内部には、インクが充填された圧力室２が形成されており、ヘッド１の吐出面側にはノズル３が穿設されており、ノズル３と圧力室２との間はインクが流通する流路が形成されている。圧力室２には、図示せぬインクタンクと連通するインク供給路が接続されており、インクタンクからインクが供給されるようになっている。
【００２０】
圧力室２の上部には振動板を介して板状の圧電素子４が密着固定されており、圧電素子４の変形により圧力室２内のインクに圧力変動を生じさせてノズル３からインク滴を吐出する。図２は、インクジェットヘッド１に関する駆動動作を示す説明図である。駆動されていない状態では圧電素子４は平板状で圧力室２内のインクに圧力変動は生じていないが（図２（ａ））、圧電素子４に電圧を印加すると、図２（ｂ）に示すように、圧電素子４は上方に撓むように変形して圧力室２を膨張させるように作用し、圧力室２内の容積が増加することでノズル３側の流路及びインクタンク側のインク供給路からインクが圧力室２内に流入するようになる（図２（ｂ））。そして、圧電素子４に印加された電圧をオフにすることで圧電素子４の変形が元に戻り、圧力室２が収縮するように作用し、圧力室２内の容積が減少して圧力室２内のインクがノズル３側の流路に流出してノズル３からインク滴が吐出されるようになる（図２（ｃ））。その際に、圧力室２からインク供給路にもインクが流出するが、インクタンクに連通しているため、インクの流出が抑えられる。
【００２１】
図３は、圧電素子４に電圧Ｖを印加して充電し電圧Ｖ1又はＶ2で保持した場合の圧力室内のインクの圧力Ｐの変動の時間的推移を示すグラフである。圧電素子４に対して時刻ｔ0から充電開始し、電圧Ｖ1となった時刻ｔ11で充電を終了して電圧Ｖ1で電圧を保持する。こうした印加電圧制御を行った場合圧電素子４への充電とともに圧電素子４の変形が大きくなるため、圧力室が膨張するようになってインクの圧力Ｐは低下していく。そして、充電が終了した時刻ｔ11で圧力室の膨張が停止するため、圧力室内のインク圧力の低下に伴うインクの流入によりインク圧力が上昇していくが、インクの圧力が所定の圧力Ｐ1Mまで上昇するとインク圧力は低下に転じて以後インク圧力の上昇及び低下を繰り返しながらインクの圧力変動は減衰していくようになる。こうしたインクの圧力変動は、固有の振動周期を有しており、充電が終了した時刻ｔ11からインクの圧力が最大値Ｐ1Mとなる時刻ｔ12までの間の時間Ｔ1は、圧電素子に印加される電圧の大きさに関わらず一定時間となることが知られている。
【００２２】
一般に、この固有振動周期Ｔcは、ノズル３とノズル３側の流路のイナータンスＬn、インク供給路のイナータンスＬi、振動板等の材料自体による剛性コンプライアンスＣv、インクのコンプライアンスＣiとすると、以下の式により求められる（参考文献；酒井真理、「ピエゾ方式インクジェットプリンタの技術動向」、日本画像学会誌、第41巻  2号  p.167−173）。
Ｔc＝２π√｛（Ｃv＋Ｃi）×（Ｌn×Ｌi）／（Ｌn＋Ｌi）｝
したがって、固有振動周期Ｔcは、圧電素子の変形量にかかわらず、インクジェットヘッドの内部構造及びインクの物性等により決定される値となる。そのため、複数のノズルと各ノズルに対応して同じ構造のインク流路や圧力室を有するインクジェットヘッドにおいて各ノズルに同じインクが供給された場合、各圧力室内で発生するインクの圧力変動の振動周期は同一となる。
【００２３】
例えば、時刻ｔ0から充電を開始し、電圧Ｖ2となった時刻ｔ21で充電を終了し以後電圧Ｖ2を保持した場合、圧力室内のインク圧力は時刻ｔ21まで低下するが、時刻ｔ21から上昇に転じて時刻ｔ22でインク圧力が最大値Ｐ2Mとなった後低下に転じるようになり、以後上昇と低下を繰り返しながら減衰していく圧力変動を発生させるが、充電が終了した時刻ｔ21からインクの圧力が最大値Ｐ2Mとなる時刻ｔ22までの間の時間Ｔ2は、時間Ｔ1と一致するようになる。
【００２４】
そして、圧力室内のインク圧力が最大値となったタイミングで圧電素子の放電を開始して圧電素子を復元し圧力室を収縮させれば、インクの圧力変動に対応した効率のよいインクの吐出動作を行うことができる。すなわち、圧力室内のインク圧力が最大値となった状態では、圧力室内へのインクの流入量が最も大きくなった状態であると考えられるため、圧力室内のインク量が最も大きい状態で圧力室を収縮すればノズルから吐出するインク滴量を大きくすることができる。また、インクの圧力が最大値となった後インクがノズル側の流路に流出してインク圧力が低下していくと考えられるが、こうしたインクの流出に合せて圧力室を収縮すれば、インクの流動に逆らうことなくスムーズにインクをノズルに流出させて効率よく吐出動作を行うことが可能となる。
【００２５】
したがって、インク滴量を大きくすることが可能となることから低電圧で圧電素子を駆動制御することができ、またインクの圧力変動に対応したスムーズなノズルへのインクの流出を行うことができるため、消費電力の少ない効率のよいインクジェットヘッドの駆動を行うことができる。
【００２６】
図４は、圧電素子４に対して充電及び放電を行うための充放電回路の一例を示す回路ブロック図である。電源電圧ＶBが印加される端子Ｑbには、充電回路１０が接続されており、充電回路１０には放電回路１１が直列接続され放電回路１１が接地されている。充電回路１０と放電回路１１との間には、圧電素子４の一方の端子が接続されており、圧電素子４の他方の端子は接地されている。
【００２７】
充電回路１０には、図示せぬ制御回路より充電信号が入力される端子Ｑcが接続されており、充電信号が入力されると充電回路１０はオンして圧電素子４に充電電圧が印加される。充電信号が停止すると、充電回路１０はオフして圧電素子４への充電電圧の印加が停止される。
【００２８】
したがって、充電信号が入力された時間だけ圧電素子４が充電されて充電終了時の電圧が保持されるようになる。そのため、充電信号の入力時間を調整することで、圧電素子４に充電される電圧を変化させることができ、圧電素子４の変形量を調整することが可能となる。
【００２９】
放電回路１１は、図示せぬ制御回路より放電信号が入力される端子Ｑdが接続されており、放電信号が入力されると放電回路１１はオンして導通し、充電電圧が印加された圧電素子４の一方の端子を接地電位にする。そのため、圧電素子４は放電されて変形が復元されて元に戻るようになる。放電信号の入力時間は、圧電素子４が放電して元に戻るまでに必要な時間より長く設定しておけばよい。
【００３０】
図５は、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧電素子４1〜４nに対してそれぞれ充電及び放電を行うための回路ブロック図である。圧電素子４1〜４nには、図４に示す充電回路１０及び放電回路１１と同様に、それぞれ充電回路１０1〜１０n及び放電回路１１1〜１１nが接続されており、各充電回路及び各放電回路に対して制御回路１００が接続されて充電信号及び放電信号が入力されるようになっている。制御回路１００は、各充電回路に入力される充電信号の充電開始タイミング及び充電終了タイミングを個別に調整することができ、また、各放電回路に入力される放電信号の放電開始タイミングを個別に調整することができる。こうしたタイミングの調整はタイマ機能を用いて行うことが可能で、タイマのカウントに合せて各充電回路及び各放電回路に入力するタイミングを一致させたり、互いにずらすようにしたりすることができる。
【００３１】
また、充電回路１０1〜１０nには、単一の電源から電源電圧ＶBが印加されており、図４で説明したように、各充電回路に入力される充電信号の充電開始タイミング及び充電終了タイミングを調整して充電信号の入力時間を増減すれば、各圧電素子の充電電圧の大きさを個別に調整でき、各圧電素子の変形量を個別に設定できる。
【００３２】
図６は、充電信号の充電終了タイミングを一致させるように複数の圧電素子を駆動制御する場合における、端子Ｑcに入力される充電信号、端子Ｑdに入力される放電信号、圧電素子に充電される電圧Ｖ及び圧力室内のインク圧力Ｐに関するタイムチャートを示している。図６（ａ）に示す圧電素子の充電時間Ｔ1と図６（ｂ）に示す圧電素子の充電時間Ｔ2を比較すると、充電時間Ｔ1の方が長く設定されている。したがって、図６（ａ）に示す圧電素子の充電による電圧振幅Ｖ1は、図６（ｂ）に示す圧電素子の充電による電圧振幅Ｖ2よりも大きくなり、その分圧電素子の変形量が大きくなる。
【００３３】
この例では、両者の充電終了タイミングを時刻ｔ1に一致させるように圧電素子の充電制御を行っており、両者の充電時間が異なることから、図６（ａ）に示す圧電素子では、充電開始タイミングを時刻ｔ01に設定し、図６（ｂ）に示す圧電素子では、充電開始タイミングを時刻ｔ01よりも遅い時刻ｔ02に設定している。したがって、各圧電素子の充電開始タイミングは、それぞれの充電時間に合せてタイミングがずれて設定されるが、充電終了タイミングは一致するようになる。
【００３４】
そして、図３で説明したように、各圧力室に生じるインク圧力変動の固有振動周期は、内部構造及びインクが同じであれば同一であり、圧電素子に印加される電圧振幅の大きさにかかわらず充電終了後からインク圧力が最大値となるまでの時間Ｔhは一定時間となることから、充電終了タイミングの時刻ｔ1から時間Ｔhが経過した時刻ｔ2のタイミングで放電信号が各圧電素子に一斉に入力される。
【００３５】
したがって、充電された各圧電素子の放電が一斉に開始されて圧電素子の変形が戻って圧力室が収縮し、複数のノズルから一斉にインク吐出動作が行われる。その際に、圧電素子に印加された電圧振幅により圧電素子の変形量が異なることから、変形量に応じたインク滴量のインク吐出動作が行われるようになる。
【００３６】
図６（ａ）に示す圧電素子では、圧力室内のインク圧力Ｐは、最大値Ｐ1Mまで上昇したタイミング（時刻ｔ2）で放電開始され、図６（ｂ）に示す圧電素子では、圧力室内のインク圧力Ｐは、最大値Ｐ2Mまで上昇したタイミング（時刻ｔ2）で放電開始されるが、最大値Ｐ1Mは最大値Ｐ2Mよりも大きくなり、図６（ａ）に示す圧電素子の方がインク滴量を多く吐出するようになる。
【００３７】
なお、図６（ａ）及び（ｂ）では、インク圧力Ｐは、実線で示すように、放電タイミングである時刻ｔ2において最大値Ｐ1M及びＰ2Mに上昇してさらに圧電素子の復元による圧力室の収縮によりインク圧力が上昇した後低下するような挙動を示すが、図３で説明したように、圧電素子が放電されることなく充電された電圧振幅が維持されると、点線で示すように時刻ｔ2からインク圧力は低下するようになる。したがって、最大値Ｐ1M及びＰ2Mは、充電終了後に発生するインク圧力変動の固有振動周期により決められる値であり、放電後の圧力変動は考慮されない。
【００３８】
図７は、充電信号の充電開始タイミングを一致させるように複数の圧電素子を駆動制御する場合における、端子Ｑcに入力される充電信号、端子Ｑdに入力される放電信号、圧電素子に充電される電圧Ｖ及び圧力室内のインク圧力Ｐに関するタイムチャートを示している。図７（ａ）に示す圧電素子の充電時間Ｔ1と図７（ｂ）に示す圧電素子の充電時間Ｔ2を比較すると、充電時間Ｔ1の方が長く設定されている。したがって、図７（ａ）に示す圧電素子の充電による電圧振幅Ｖ1は、図７（ｂ）に示す圧電素子の充電による電圧振幅Ｖ2よりも大きくなり、その分圧電素子の変形量が大きくなる。
【００３９】
この例では、両者の充電開始タイミングを時刻ｔ0に一致させるように圧電素子の充電制御を行っており、両者の充電時間が異なることから、図７（ａ）に示す圧電素子では、充電終了タイミングを時刻ｔ11に設定し、図７（ｂ）に示す圧電素子では、充電終了タイミングを時刻ｔ11よりも早い時刻ｔ12に設定している。したがって、各圧電素子の充電終了タイミングは、それぞれの充電時間に合せてタイミングがずれて設定される。
【００４０】
そして、図３で説明したように、各圧力室に生じるインク圧力変動の固有振動周期は、内部構造及びインクが同じであれば同一であり、圧電素子に印加される電圧振幅の大きさにかかわらず充電終了後からインク圧力が最大値となるまでの時間Ｔhは一定時間となることから、図７（ａ）に示す圧電素子では、充電終了タイミングの時刻ｔ11から時間Ｔhが経過した時刻ｔ21のタイミングで放電信号が圧電素子に入力され、図７（ｂ）に示す圧電素子では、充電終了タイミングの時刻ｔ12から時間Ｔhが経過した時刻ｔ22のタイミングで放電信号が圧電素子に入力される。充電終了タイミングがずれることから、放電開始タイミングもずれて設定されるようになる。
【００４１】
図７（ａ）に示す圧電素子では、圧力室内のインク圧力Ｐは、最大値Ｐ1Mまで上昇したタイミング（時刻ｔ21）で放電開始され、図７（ｂ）に示す圧電素子では、圧力室内のインク圧力Ｐは、最大値Ｐ2Mまで上昇したタイミング（時刻ｔ22）で放電開始されるが、最大値Ｐ1Mは最大値Ｐ2Mよりも大きくなり、図７（ａ）に示す圧電素子の方がインク滴量を多く吐出するようになる。
【００４２】
なお、図７においても図６の場合と同様に、インク圧力Ｐは、実線で示すように、放電タイミングで最大値Ｐ1M及びＰ2Mに上昇してさらに圧電素子の復元による圧力室の収縮によりインク圧力が上昇した後低下するような挙動を示すが、図３で説明したように、圧電素子が放電されることなく充電された電圧振幅が維持されると、点線で示すようにインク圧力は低下するようになる。したがって、最大値Ｐ1M及びＰ2Mは、充電終了後に発生するインク圧力変動の固有振動周期により決められる値であり、放電後の圧力変動は考慮されない。
【００４３】
図７に示す例では、充電開始タイミングを一致させているので、タイミング制御を簡単に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】インクジェットヘッド一例に関する模式図である。
【図２】インクジェットヘッドの動作を示す説明図である。
【図３】圧電素子に電圧を印加した場合の圧力室内のインクの圧力の変動の時間的推移を示すグラフである。
【図４】圧電素子に対して充電及び放電を行うための充放電回路の一例を示す回路ブロック図である。
【図５】複数の圧電素子に対してそれぞれ充電及び放電を行うための回路ブロック図である。
【図６】充電信号の充電終了タイミングを一致させるように複数の圧電素子を駆動制御する場合のタイムチャートである。
【図７】充電信号の充電開始タイミングを一致させるように複数の圧電素子を駆動制御する場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１    インクジェットヘッド
２    圧力室
３    ノズル
４    圧電素子
【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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