(57)【要約】【課題】インク吐出後のインクの残留振動を低減することで、インク吐出速度の変動を小さく抑えつつインクの吐出体積の制御を可能にする。【解決手段】アクチュエータを動作して圧力室の容積を拡張、収縮変化させてノズルからインク滴を吐出させるときの駆動信号として、圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第１パルス２３、圧力室の容積を収縮させる第２パルス２４、圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第３パルス２５及び圧力室の容積を収縮させる第４パルス２６を順次発生する。そして、圧力室内におけるインクの固有振動周期の１／２を１ＡＬとしたとき、第１パルスのパルス幅中心と第３パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、第２パルスのパルス幅中心と第４パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬに設定する。【選択図】　　図４
2004082697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容する圧力室と、この圧力室に連通しこの圧力室のインクを吐出するノズルと、前記圧力室の容積を拡張、収縮変化させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドに対し、駆動信号発生手段からの駆動信号により前記アクチュエータを駆動し前記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装置において、
前記駆動信号発生手段は、インク滴を吐出させる駆動信号として、前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第１パルス、前記圧力室の容積を収縮させる第２パルス、前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第３パルス及び前記圧力室の容積を収縮させる第４パルスを順次発生し、前記圧力室内におけるインクの固有振動周期の１／２を１ＡＬとしたとき、前記第１パルスのパルス幅中心と前記第３パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、前記第２パルスのパルス幅中心と前記第４パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬに設定した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】
インクを収容する圧力室と、この圧力室に連通しこの圧力室のインクを吐出するノズルと、前記圧力室の容積を拡張、収縮変化させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドに対し、駆動信号発生手段からの駆動信号により前記アクチュエータを駆動し前記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装置において、
前記駆動信号発生手段は、インク滴を吐出させる駆動信号として、前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第１パルス、前記圧力室の容積を収縮させる第２パルス、前記第１パルスのパルス幅に対して一定の比率のパルス幅を有し前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第３パルス、及び前記第２パルスのパルス幅に対して一定の比率を有し前記圧力室の容積を収縮させる第４パルスを順次発生し、第１パルスのパルス幅と第２パルスのパルス幅の和を一定に保ちつつ、第１パルスのパルス幅と第２パルスのパルス幅の比を所望の吐出体積に応じた値で出力す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３】
駆動信号発生手段は、インク滴を吐出させるために、第１パルスから第４パルスを順次発生し、これを繰り返し行うことで複数のインク滴を吐出させ、この複数のインク滴を記録媒体上の１つの点に付着させて１画素を形成することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項４】
インクを収容する圧力室と、この圧力室に連通しこの圧力室のインクを吐出するノズルと、前記圧力室の容積を拡張、収縮変化させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドに対し、駆動信号発生手段からの駆動信号により前記アクチュエータを駆動し前記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装置において、
前記駆動信号発生手段は、インク滴を吐出させる駆動信号として、前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第１パルス、前記圧力室の容積を収縮させる第２パルス、前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第３パルス及び前記圧力室の容積を収縮させる第４パルスを順次発生し、前記圧力室内におけるインクの固有振動周期の１／２を１ＡＬとしたとき、前記第１パルスのパルス幅中心と前記第３パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、前記第２パルスのパルス幅中心と前記第４パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬに設定した第１の駆動信号と、
前記圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第５パルス及び前記圧力室の容積を収縮させる第６パルスを間に一定の待ち時間を設けて順次発生し、前記第５パルスのパルス幅中心と前記第６パルスのパルス幅中心との時間差を２ＡＬに設定した第２の駆動信号をそれぞれ発生するようにし、第１、または第２、若しくは第１および第２の駆動信号をインク滴の吐出体積に応じて選択す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５】
駆動信号発生手段は、第１の駆動信号において、インク滴の吐出体積を変化させるために、第１パルスのパルス幅と第２パルスのパルス幅の和を一定に保ちつつ、第１パルスのパルス幅と第２パルスのパルス幅の比を可変することを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを収容する圧力室の容積を変化させてインク滴をノズルから吐出させるインクジェットヘッドの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特許文献１には、圧電素子によりインクを収容するインク室の容積を拡張、収縮変化させてノズルからインクを吐出するインクジェット記録装置を用いて階調印字を行うための駆動方法が記載されている。
【０００３】
この特許文献１においては、以前は、階調印字のために大滴用駆動、中滴用駆動、小滴用駆動を行うと、それぞれ駆動を終了する時間がバラバラになり、残留する振動エネルギーもまちまちになっていたため、これらの残留振動が次のインク室群を駆動する際に与える影響がバラバラで、印字品質の不安定化の要因になっていた。そこで、印字動作を開始する際のドライブタイミングから吐出液量に応じたウエイト時間を経過してからインク室を膨張させ、吐出液量に関わらずドライブタイミングから一定時間経過した後に、全てのインク室を収縮させるように、各インク室群の制御を行えば、直前に駆動されるインク室群のインク滴吐出量に関わらず、直後に駆動されるインク室群への残留振動の影響がほぼ均一化され、画像信号の内容に関わらず安定した印字制御が可能になることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４３２５１公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この特許文献１の駆動方法は、インクジェットヘッドと記録媒体との相対速度がばらつくなどして、インク吐出タイミングが変化した場合、残留振動の影響により吐出インク滴の速度や体積が変化してしまい、その結果、インクの着弾位置がずれる、あるいは印字ドットサイズにバラツキが生じるなど、印字品質を損ねる問題があった。また、インク吐出動作時に、直前のインク吐出動作で発生した残留振動による不要なメニスカス振動が加わるので、インク吐出動作自体が不安定になる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、インク吐出後に圧力室内で発生するインクの残留振動を低減でき、これにより、インク吐出速度の変動を小さく抑えつつインクの吐出体積の制御を可能にするインクジェットヘッドの駆動装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクを収容する圧力室にノズルを連通し、アクチュエータの動作により圧力室の容積を拡張、収縮変化させてノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録装置において、インク滴を吐出させる駆動信号として、圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第１パルス、圧力室の容積を収縮させる第２パルス、圧力室の容積を拡張させる矩形波状の第３パルス及び圧力室の容積を収縮させる第４パルスを順次発生する。そして、圧力室内におけるインクの固有振動周期の１／２を１ＡＬとしたとき、第１パルスのパルス幅中心と第３パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、第２パルスのパルス幅中心と第４パルスのパルス幅中心との時間差を１ＡＬに設定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１はインクジェットヘッドの構成を示す一部ブロックを含む縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った部分横断面図である。図において、１はインクジェットヘッド、２は駆動部を構成する駆動信号発生手段である。
【０００９】
前記インクジェットヘッド１は、圧電部材からなる基板１１の上に振動板１２を介して天板１３を積層し、前記天板１３に縦方向に長尺な溝を多数所定のピッチで横方向に形成し、この各溝と前記振動板１２とで複数の圧力室１４を形成している。
【００１０】
前記各圧力室１４における両側壁と対向する基板１１には圧電部材がアクチュエータとして各圧力室１４に個々に作用するように溝１５が形成されている。そして、各アクチュエータ１６と振動板１２との間にそれぞれ個別の電極１７を形成している。前記基板１１の底面には共通の電極１８が形成されている。前記個別電極１７と共通電極１８は前記駆動信号発生手段２の出力端子に接続している。
【００１１】
前記インクジェットヘッド１の先端、すなわち、前記基板１１と天板１３の先端には、ノズルプレート１９が貼り付けられ、このノズルプレート１９には前記各圧力室１４と外部を連通する複数のノズル２０が所定のピッチで形成されている。
【００１２】
前記インクジェットヘッド１には、また、前記各圧力室１４に後方で連通する共通圧力室２１が形成され、この共通圧力室２１にインク供給口２２を経由してインク供給手段（図示せず）からインクを注入し、前記共通圧力室２１及び各圧力室１４にインクを満たすようになっている。前記圧力室１４にインクを満たすことで、ノズル２０内にはインクのメニスカスが形成される。
【００１３】
この装置は、前記駆動信号発生手段２から駆動信号を発生して個別電極１７と共通電極１８との間に印加すると、個別電極１７に対応したアクチュエータ１６が変形動作し、これにより振動板１２が変形し、該当する圧力室１４の容積が、拡張あるいは収縮変化する。これにより、圧力室１４内に圧力波が発生しノズル２０からインク滴が吐出する。
【００１４】
図３は階調記録を行う制御ブロック図で、駆動信号発生手段２は画像メモリ３から階調情報を読込んで該当する駆動信号をインクジェットヘッド１に出力するようになっている。
【００１５】
前記駆動信号発生手段２から発生する駆動信号は、図４に示すように、前記圧力室１４の容積を拡張させる矩形波状の第１パルス２３、前記圧力室１４の容積を収縮させる第２パルス２４、前記圧力室１４の容積を拡張させる矩形波状の第３パルス２５及び前記圧力室１４の容積を収縮させる第４パルス２６からなり、これら４つのパルス２３，２４，２５，２６を順次発生して１つの液滴をノズル２０から吐出させるようになっている。なお、本実施形態においては、各パルスの電圧振幅は同じである。
【００１６】
前記圧力室１４内におけるインクの固有振動周期の１／２を１ＡＬとしたとき、前記第１パルス２３のパルス幅中心と前記第３パルス２５のパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、前記第２パルス２４のパルス幅中心と前記第４パルス２６のパルス幅中心との時間差を１ＡＬに設定している。
【００１７】
なお、１ＡＬは、市販のインピーダンスアナライザーによって、インクが充填されたインクジェットヘッド１のアクチュエータ１６のインピーダンスを測定し、圧力室１４内のインクの共振によってアクチュエータ１６のインピーダンスが低下する周波数から求めることができる。また、シンクロスコープなどによりインク圧力振動がアクチュエータ１６に誘起する電圧を測定し、その電圧の振動周期を調べることにより求めることもできる。
【００１８】
また、前記第３パルス２５のパルス幅の、前記第１パルス２３のパルス幅に対する比は、圧力室１４内におけるインクの残留振動の減衰率に応じて決められる値である。ここでは、０．８に設定されている。また、前記第４パルス２６のパルス幅の、前記第２パルス２４のパルス幅に対する比も０．８に設定されている。
なお、圧力室１４内におけるインクの残留振動の減衰率は、インクジェットヘッド１の流路やノズル２０の寸法とインクの物性によって決まる固有の値である。
【００１９】
このように、第１パルス２３のパルス幅中心と第３パルス２５のパルス幅中心との時間差を１ＡＬとすることにより、第１パルス２３で発生する圧力振動の位相と第３パルス２５で発生する圧力振動の位相は、互いに反転した状態になる。
【００２０】
また、第３パルス２５のパルス幅の、第１パルス２３のパルス幅に対する比を、圧力室１４内におけるインクの残留振動の減衰率に応じて決めているので、第３パルス２５が発生する圧力振動の振幅を、第１パルスが発生した圧力の残留振動の振幅と同じにすることができる。
【００２１】
これにより、第１パルス２３で発生した圧力振動が第３パルス２５でほとんどキャンセルされ、かつ、第２パルス２４で発生した圧力振動も、同様の原理により第４パルスでほとんどキャンセルされる。
【００２２】
また、第１パルス２３のパルス幅と第２パルス２４のパルス幅の和をほぼ１ＡＬに保ったまま、第１パルス２３のパルス幅を短くし、第２パルスのパルス幅を長くすると、インク吐出前のメニスカス後退量が小さくなり、吐出する液滴の体積を増やすことができる。反対に、第１パルス２３のパルス幅を長くし、第２パルスのパルス幅を短くすると、インク吐出前のメニスカス後退量が大きくなり、吐出する液滴の体積を減らすことができる。
【００２３】
従って、印字する画素の階調情報に基づいて駆動信号発生手段２が第１パルス２３と第２パルス２４のパルス幅の比を変化させれば、インクの吐出体積が変化し、階調印字を行うことができる。
このように、第１パルス２３のパルス幅と第２パルス２４のパルス幅を両方変更することにより、吐出速度を大きく変化させることなく吐出体積を変化させることができる。
【００２４】
また、第１パルス２３と第２パルス２４のパルス幅を変化させるときは、それに合わせて第３パルス２５と第４パルス２６も変化させ、第１パルス２３のパルス幅の中心と第３パルス２５のパルス幅の中心との時間差と、第２パルス２４のパルス幅の中心と第４パルス２６のパルス幅の中心との時間差が、常に１ＡＬになるようにする。また、第１パルス２３のパルス幅と第３パルス２５のパルス幅との比と、第２パルス２４のパルス幅と第４パルス２６のパルス幅との比も、常に所定の値になるようにする。これにより、吐出体積を変化させるために波形を変化させても、圧力振動のキャンセル効果を常に維持することができる。
【００２５】
次に、インクジェットヘッド１を音響工学的に解析した計算結果について述べる。
図５は、駆動信号発生手段２からの駆動信号を電極１７、１８間に印加したときに圧力室１４内に発生する圧力振動波形を示している。なお、波形２７は第１パルス２３のパルス幅を０．３ＡＬとしたときの波形、波形２８は第１パルス２３のパルス幅を０．６ＡＬとしたときの波形、波形２９は第１パルス２３のパルス幅を０．８ＡＬとしたときの波形である。
【００２６】
このような圧力振動が圧力室１４内に発生した結果、ノズル２０内の流速は図６に示すように変化する。なお、波形３０は第１パルス２３のパルス幅を０．３ＡＬとしたときの波形、波形３１は第１パルス２３のパルス幅を０．６ＡＬとしたときの波形、波形３２は第１パルス２３のパルス幅を０．８ＡＬとしたときの波形である。
【００２７】
また、ノズル２０内においては、図７に示すようなメニスカス振動が発生し、メニスカスの初期位置からメニスカス変位の最大位置の差に相当する分が、吐出体積となり、インク滴として吐出する。なお、波形３３は第１パルス２３のパルス幅を０．３ＡＬとしたときの波形、波形３４は第１パルス２３のパルス幅を０．６ＡＬとしたときの波形、波形３５は第１パルス２３のパルス幅を０．８ＡＬとしたときの波形である。従って、第１パルス２３のパルス幅が０．３ＡＬのときは大液滴となり、第１パルス２３のパルス幅が０．６ＡＬのときは中液滴となり、第１パルス２３のパルス幅が０．８ＡＬのときは小液滴となる。
【００２８】
そして、図５〜図７の結果から、第１パルス２３のパルス幅が、０．３ＡＬ、０．６ＡＬ、０．８ＡＬのいずれの場合もインク吐出動作後の残留振動は小さく抑えられていることが分かる。また、第１パルス２３のパルス幅を０．３ＡＬ、０．６ＡＬ、０．８ＡＬと変化させることでインクの吐出体積を大幅に変化させることができることが図７から読み取れるが、インク吐出時の流速は図６に示すようにあまり大きな差がない。この結果から、様々な体積の液滴を、ほぼ同じ速度で吐出させることができるという効果が得られることが分かった。
【００２９】
このように、直前のインク吐出動作により発生した残留振動による吐出速度や吐出体積のバラツキや吐出させる液滴の種類による吐出速度のバラツキを小さくでき、高い階調印字性能を高い印字精度で実現でき、印字品質を向上できる。
【００３０】
図８は圧力振動を従来例と比較した波形図で、図中実線で示す実施例波形は図中点線で示す従来例波形に比べて残留振動が大幅に低減されていることが分かる。また、吐出速度と吐出体積との関係については、図９に示すように、吐出体積が小さくなっても吐出速度はそれほど変化せず、略一定になる。従って、インクの吐出速度の変動を抑えつつインク滴の体積を制御することができ、従って、高い階調印字性能を高い印字精度で実現できることになる。
【００３１】
また、ここでは、インク吐出させる駆動パルスについて、第１パルス２３のパルス幅の中心と第３パルス２５のパルス幅の中心との時間差、及び第２パルス２４のパルス幅の中心と第４パルス２６のパルス幅の中心との時間差を１ＡＬに設定してインク吐出後の残留振動を低減させている。これらの時間差が１ＡＬからずれた場合の残留圧力振動の最大振幅について調べたところ、図１０に示す結果が得られた。
【００３２】
この結果から、時間差が、１ＡＬ付近が最も残留圧力振動の抑制効果が大きい。時間差が１ＡＬからのズレの程度が大きくなるにつれて残留圧力振動の抑制効果が低減するが、時間差が２％（時間ズレ比±１．０２）程度ズレても実効的には同等と見なされる範囲である。また、印字精度のそれほど厳しく要求されない用途では、さらにズレが大きい範囲でも許容され得る。
【００３３】
（第２の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付す。
図１１に示すように、共通駆動信号発生手段４を設け、この共通駆動信号発生手段４から図１２に示す共通駆動信号を発生するようにしている。
【００３４】
この共通駆動信号は、第１パルス４１ａ、第２パルス４１ｂ、第３パルス４１ｃ、第４パルス４１ｄからなる小液滴用駆動信号４１、第１パルス４２ａ、第２パルス４２ｂ、第３パルス４２ｃ、第４パルス４２ｄからなる中液滴用駆動信号４２及び第１パルス４３ａ、第２パルス４３ｂ、第３パルス４３ｃ、第４パルス４３ｄからなる大液滴用駆動信号４３が連なったパルス列からなり、各駆動信号４１，４２，４３の第１パルス４１ａ，４２ａ，４３ａのパルス幅は、それぞれ０．８ＡＬ、０．６ＡＬ、０．３ＡＬになっている。
【００３５】
前記共通駆動信号発生手段４からの共通駆動信号を駆動信号選択手段５に供給している。前記駆動信号選択手段５は、画像メモリ３からの階調情報に基づいて共通駆動信号から小液滴を吐出させる駆動信号４１、中液滴を吐出させる駆動信号４２、大液滴を吐出させる駆動信号４３の、１つあるいは複数を選択してインクジェットヘッド１のアクチュエータ１６に印加させるようになっている。
【００３６】
このように、共通駆動信号発生手段４と、駆動信号選択手段５により、駆動信号発生手段２が構成されている。
【００３７】
例えば、各駆動信号４１，４２，４３の１つを選択することで前述した第１の実施の形態と同様の階調印字ができる。また、液滴を吐出させる駆動信号４１，４２，４３の２つあるいは３つを同時に選択すれば、大きな吐出体積のインクを１画素内に付着させることができる。すなわち、ノズル内では図１４に示すようにメニスカスが変位し、選択した駆動信号に対するインク滴が連続的に吐出し、１回の吐出動作では得られない大きな吐出体積のインクを１画素内に付着させることができる。
【００３８】
図１３は、共通駆動信号発生手段４からの駆動信号４１，４２，４３の全てを駆動信号選択手段５が選択してインクジェットヘッド１のアクチュエータ１６に印加させた場合の、ノズル内のインクの流速変化を示している。このように、個々の液滴の、吐出動作後の残留振動を小さくできるため、連続して液滴を吐出させた場合でも各液滴の吐出時のインク流速はほぼ一定であり、吐出速度のバラツキの少ない高精度な印刷を行うことができる。
【００３９】
また、小液滴、中液滴、大液滴の駆動信号を１つ、２つあるいは３つ全てを選択してインク吐出を行うので、１画素に付着するインクの体積を大きな幅で、かつきめ細かく変えることができ、階調表現能力を高めることができる。
【００４０】
なお、この実施の形態では共通駆動信号発生手段４からの共通駆動信号を小液滴、中液滴、大液滴の駆動信号の順に並べたが必ずしもこれに限定するものではなく、例えば、大液滴、中液滴、小液滴の駆動信号の順に並べてもよい。このように設定した場合、全ての駆動信号を選択することでインクが大液滴、中液滴、小液滴の順に吐出されることになる。勿論、これ以外の順であってもよい。
【００４１】
また、この実施の形態では小液滴、中液滴、大液滴の駆動信号を連続的に連ねた共通駆動信号について述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、各駆動信号間に適当な休止時間を設定してもよい。
【００４２】
（第３の実施の形態）
この実施の形態においても使用する回路の構成は図１１と同じである。異なる点は、共通駆動信号発生手段４から発生する共通駆動信号で、ここでは共通駆動信号として図１５に示すパルス構成の共通駆動信号を発生している。
【００４３】
この共通駆動信号は、第１パルス５１ａ、第２パルス５１ｂ、第３パルス５１ｃ、第４パルス５１ｄからなる小液滴用駆動信号５１、第１パルス５２ａ、一定の待ち時間５２ｂ及び第２パルス５２ｃからなる大液滴用駆動信号５２が複数連なったパルス列からなる。大液滴用駆動信号５２の各パルス５２ａ，５２ｃの電圧レベルは小液滴用駆動信号５１の各パルス５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの電圧レベルと等しくすることで、共通駆動信号発生手段４の構成が複雑化しないようにしている。
【００４４】
また、この共通駆動信号においては、小液滴用駆動信号５１は４つの電圧パルスで構成されているが大液滴用駆動信号５２は２つの電圧パルスで構成されているので、同じ大きさの液滴を繰り返し吐出するには大液滴用駆動信号５２を用いた方が、電圧パルスの生成による共通駆動信号発生手段４の発熱や電圧パルスの印加によるアクチュエータの発熱が小さく、高い印字密度で長時間印刷することが可能になる。
【００４５】
大液滴用駆動信号５２においても、インク吐出動作後の残留振動を十分に抑制するために、拡張パルスである第１パルス５２ａのパルス幅の中心と収縮パルスである第２パルス５２ｃのパルス幅の中心との時間差は２ＡＬに設定されている。また、ここでは第１パルス５２ａの幅は１ＡＬとし、第２パルス５２ｃの幅は０．６ＡＬに設定されている。第１パルス５２ａのパルス幅と第２パルス５２ｃのパルス幅との比は、圧力室１４内部の、インクの残留振動の減衰率に応じて定められる。
【００４６】
このように、小液滴用駆動信号５１と大液滴用駆動信号５２を組み合わせることにより、図１７に示すようにメニスカス変位を発生させ、最初の１滴目と続く２適目以降の液滴の吐出体積を変えることができるので、小液滴と大液滴を選択的に吐出させることにより、１画素に付着するインクの体積を大きな幅で、かつきめ細かく変えることができ、階調表現能力を高めることができる。
【００４７】
また、図１６に示すように小液滴用駆動信号５１がインク吐出時に発生させるインク流速と大液滴用駆動信号５２がインク吐出時に発生させるインク流速がほぼ同じであり、吐出速度のバラツキが少ない高精度な印刷を行うことができる。
【００４８】
なお、図１５では小液滴用駆動信号５１の後に大液滴用駆動信号５２を連ねた駆動信号としたが、どちらの波形により吐出動作を行っても十分に残留振動が小さいので、大液滴用駆動信号５２の後に小液滴用駆動信号５１を連ねて駆動信号としてもよい。また、組み合わせる小液滴用駆動信号５１や大液滴用駆動信号５２の数もこれに限定されるものではない。このように自由に液滴の吐出順序や数を設定することができる。
【００４９】
このように、小液滴用駆動信号５１と大液滴用駆動信号５２を組み合わせることによって、共通駆動信号発生手段４の構成を複雑化せずに、高い印字品質及び印字精度が得られる。
【００５０】
（第４の実施形態）
この実施形態においては、図１８に示すように、第１パルス２３の電圧振幅Ｖ１と第３パルスの電圧振幅Ｖ３との比が圧力室１４内におけるインクの残留振動の減衰率に応じて設定され、また第２パルス２４の電圧振幅Ｖ２と第４パルス２６の電圧振幅Ｖ４との比も圧力室１４内におけるインクの残留振動の減衰率に応じて設定されている。一方、第１パルス２３のパルス幅と第３パルス２５のパルス幅は同じに設定され、また第２パルス２４のパルス幅と第４パルス２６のパルス幅も同じに設定される。ただし、第１パルス２３のパルス幅の中心と第３パルス２５のパルス幅の中心との時間差は、やはり１ＡＬになるように設定され、また第２パルス２４のパルス幅の中心と第４パルス２６のパルス幅の中心との時間差も、やはり１ＡＬになるように設定される。
【００５１】
このような実施形態において、第１の実施形態の場合と同様に、第１パルス２３のパルス幅を０．３ＡＬ、０．６ＡＬ、０．８ＡＬとした場合の圧力振動波形をそれぞれ図１９の波形６１、波形６２、波形６３に示す。また、ノズル２０内の流速を、それぞれ図２０の波形６４、波形６５、波形６６に示す。さらに、ノズル２０内のメニスカス変位を、それぞれ図２１の波形６７、波形６８、波形６９に示す。
【００５２】
以上の図１９〜２１からわかるように、第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１パルス２３の幅を変化させることによりほぼ同じ吐出速度のままインクの吐出体積を変化させることができ、なおかつ吐出動作後の残留圧力振動も小さいことがわかる。
【００５３】
（第５の実施形態）
この実施形態においては、図２２に示すように、第１の実施形態とは、第１パルス２３の電圧振幅Ｖ１と第２パルスの電圧振幅Ｖ２が違うという点で異なっている。このように、圧力室１４を拡張するパルスの電圧振幅と、圧力室１４を収縮するパルスの電圧振幅の比を変化させると、図２３に示すように、第１パルス２３を変化させたときの吐出体積と吐出速度の関係が変化する。なお、曲線７１はＶ１：Ｖ２＝６：４の場合、曲線７２はＶ１：Ｖ２＝１：１、すなわち第１の実施形態の場合、曲線７３はＶ１：Ｖ２＝４：６の場合である。
【００５４】
図２３より、電圧振幅Ｖ１を電圧振幅Ｖ２より大きくすると、吐出体積が小さい場合の吐出速度が大きくなって小さな液滴を吐出させやすくなり、電圧振幅Ｖ１を電圧振幅Ｖ２より小さくすると吐出体積が大きい場合の吐出速度が大きくなって大きな液滴を吐出させやすくなる。したがって、電圧振幅Ｖ１と電圧振幅Ｖ２の比を調整することにより、変化させたい吐出体積の範囲に合った階調特性を得ることができる。
【００５５】
また、このように電圧振幅Ｖ１と電圧振幅Ｖ２が異なる値をとる場合でも、第１パルス２３のパルス幅と第３パルス２５のパルス幅の比と、第２パルス２４のパルス幅と第４パルス２６のパルス幅の比を、圧力室１４内のインクの残留振動の減衰率に応じて定め、なおかつ第１パルス２３のパルス幅中心と第３パルス２５のパルス幅中心との時間差を１ＡＬ、第２パルス２４のパルス幅中心と第４パルス２６のパルス幅中心との時間差を１ＡＬに設定することにより、第１の実施形態と同様に残留圧力振動を低減させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、インク吐出後に圧力室内で発生するインクの残留振動を低減でき、これにより、インク吐出速度の変動を小さく抑えつつインクの吐出体積の制御を可能にするインクジェットヘッドの駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドの構成を示す一部ブロックを含む縦断面図。
【図２】図１のインクジェットヘッドのＡ−Ａ線に沿った部分横断面図。
【図３】同実施の形態における制御部の構成を示すブロック図。
【図４】同実施の形態における駆動信号の構成を示す図。
【図５】同実施の形態における圧力室内に発生する圧力振動を示す波形図。
【図６】同実施の形態におけるノズル内の流速変化を示す波形図。
【図７】同実施の形態におけるノズル内のメニスカス変位を示す波形図。
【図８】同実施の形態における圧力振動を従来例と比較した波形図。
【図９】同実施の形態における吐出速度と吐出体積との関係を示すグラフ。
【図１０】同実施の形態における時間差１ＡＬからのずれと残留圧力振動の最大振幅との関係を示すグラフ。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における制御部の構成を示すブロック図。
【図１２】同実施の形態における駆動信号の構成を示す図。
【図１３】同実施の形態におけるノズル内の流速変化を示す波形図。
【図１４】同実施の形態におけるノズル内のメニスカス変位を示す波形図。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における駆動信号の構成を示す図。
【図１６】同実施の形態におけるノズル内の流速変化を示す波形図。
【図１７】同実施の形態におけるノズル内のメニスカス変位を示す波形図。
【図１８】本発明の第４の実施の形態における駆動信号の構成を示す図。
【図１９】同実施の形態における圧力振動を示す波形図。
【図２０】同実施の形態におけるノズル内の流速変化を示す波形図。
【図２１】同実施の形態におけるノズル内のメニスカス変位を示す波形図。
【図２２】本発明の第５の実施の形態における駆動信号の構成を示す図。
【図２３】同実施の形態における吐出体積と吐出速度との関係を示す図。
【符号の説明】
１…インクジェットヘッド
２…駆動信号発生手段
１２…振動板
１４…圧力室
１６…アクチュエータ
１７，１８…電極
２０…ノズル
【図１】
2004082697.tif 000003
【図２】
2004082697.tif 000004
【図３】
2004082697.tif 000005
【図４】
2004082697.tif 000006
【図５】
2004082697.tif 000007
【図６】
2004082697.tif 000008
【図７】
2004082697.tif 000009
【図８】
2004082697.tif 000010
【図９】
2004082697.tif 000011
【図１０】
2004082697.tif 000012
【図１１】
2004082697.tif 000013
【図１２】
2004082697.tif 000014
【図１３】
2004082697.tif 000015
【図１４】
2004082697.tif 000016
【図１５】
2004082697.tif 000017
【図１６】
2004082697.tif 000018
【図１７】
2004082697.tif 000019
【図１８】
2004082697.tif 000020
【図１９】
2004082697.tif 000021
【図２０】
2004082697.tif 000022
【図２１】
2004082697.tif 000023
【図２２】
2004082697.tif 000024
【図２３】
2004082697.tif 000025