(57)【要約】【課題】１画素印字を１回〜複数回のインク液滴吐出により行う静電式インクジェットヘッドを、電極間に残留電荷を蓄積することなく駆動可能なインクジェットヘッドの駆動制御方法を提案すること。【解決手段】インクジェットプリンタのインクジェットヘッド駆動制御装置１では、１画素印字を１〜３回のインク液滴吐出により行うと共に、１画素印字期間内では正逆交互駆動を行う。１ショット／画素による印字動作が所定回数連続すると、それが検出された時点Ｔａから極性反転信号ＲＥＶを反転させ、それまで逆駆動により行われていた１ショット／画素による印字動作を正駆動に切り替えて、所定回数行う。従来の正逆交互駆動とは異なり、印字パターンに起因して正駆動および逆駆動による印字動作が一方の駆動形態に偏った場合においても、電極間に残留電荷が蓄積してしまうことを回避あるいは抑制できる。【選択図】      図５
2004155035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電アクチュエータの対向電極間に駆動電圧パルスを印加してインクノズルからインク液滴を吐出させ、１画素分の印字を１回から複数回のインク液滴の吐出により形成し、
１画素印字期間内においては、前記対向電極間に、順方向に前記駆動電圧パルスを印加する正駆動と、逆方向に前記駆動電圧パルスを印加する逆駆動とを行うインクジェットヘッドの駆動制御方法において、
前記対向電極間に蓄積した残留電荷の除去が必要であると予測される残留電荷除去時点を予め設定しておき、
当該残留電荷除去時点に到った場合には、予め定められた残留電荷除去動作を所定期間あるいは所定回数行うことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記残留電荷除去時点は次の時点（１）〜（５）のうち少なくとも一つの時点であることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方法。
（１）１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素による印字動作が予め定めた回数分連続した時点
（２）印字される画素数が予め定めた回数に達した時点
（３）前記インクジェットヘッドが搭載されているインクジェットプリンタによる印字パスが予め定められた回数分に達した時点
（４）印字動作が予め定めた時間継続した時点
（５）前記インクジェットヘッドが印字領域の外に位置した時点
【請求項３】
請求項１または２において、
前記残留電荷除去動作は次の動作（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも一つであることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方法。
（ａ）１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素による印字動作を、前記残留電荷除去時点までが正駆動であった場合には逆駆動に切り替え、逆駆動であった場合には正駆動に切り替える動作
（ｂ）１画素を少なくとも２回のインク液滴の吐出により形成する印字動作を、前記残留電荷除去時点までの正駆動および逆駆動の順序とは逆の順序で行う動作
（ｃ）画素形成に関与しないインク液滴を吐出させる予備吐出を、正駆動および逆駆動を交互に行う正逆交互駆動により繰り返し行う動作
（ｄ）インク液滴を吐出させない状態で前記対向電極間に前記駆動電圧パルスを印加する非吐出動作を、前記正逆交互駆動により繰り返し行う動作
【請求項４】
インク液滴を吐出するインクノズルと、
当該インクノズルに連通していると共にインクを保持しているインク室と、
当該インク室の一部を形成している面外方向に弾性変位可能な一方の対向電極として機能する振動板、および当該振動板に対して所定の間隔で対峙している他方の対向電極を備えた静電アクチュエータと、
当該静電アクチュエータの前記対向電極間に駆動電圧パルスを印加して前記インクノズルからインク液滴を吐出させて、１画素分の印字を１回から複数回のインク液滴の吐出により形成すると共に、１画素印字期間内においては、前記対向電極間に、順方向に前記駆動電圧パルスを印加する正駆動と、逆方向に前記駆動電圧パルスを印加する逆駆動とを行うインクジェットヘッド駆動制御装置とを有し、
前記インクジェットヘッド駆動制御装置は、
前記振動板および前記対向電極の間に蓄積した残留電荷の除去が必要であると予測される残留電荷除去時点を検出する検出手段と、
当該残留電荷除去時点に到った場合には、予め定められた残留電荷除去動作を所定期間あるいは所定回数行う残留電荷除去手段とを備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項５】
請求項４において、
前記残留電荷除去時点は次の時点（１）〜（５）のうちの少なくとも一つの時点であることを特徴とするインクジェットヘッドプリンタ。
（１）１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素による印字動作が予め定めた回数分連続した時点
（２）印字される画素数が予め定めた回数に達した時点
（３）前記インクジェットヘッドが搭載されているインクジェットプリンタによる印字パスが予め定められた回数分に達した時点
（４）印字動作が予め定めた時間継続した時点
（５）前記インクジェットヘッドが印字領域の外に位置した時点
【請求項６】
請求項４または５において、
前記残留電荷除去動作は次の動作（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも一つであることを特徴とするインクジェットプリンタ。
（ａ）１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素による印字動作を、前記残留電荷除去時点までが正駆動であった場合には逆駆動に切り替え、逆駆動であった場合には正駆動に切り替える動作
（ｂ）１画素を少なくとも２回のインク液滴の吐出により形成する印字動作を、前記残留電荷除去時点までの正駆動および逆駆動の順序とは逆の順序で行う動作
（ｃ）画素形成に関与しないインク液滴を吐出させる予備吐出を、正駆動および逆駆動を交互に行う正逆交互駆動により繰り返し行う動作
（ｄ）インク液滴を吐出させない状態で前記対向電極間に前記駆動電圧パルスを印加する非吐出動作を、前記正逆交互駆動により繰り返し行う動作
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、階調表現などを行うために印字１画素分を１回から複数回のインク液滴の吐出により形成する静電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドの駆動制御方法に関し、特に、対向電極間に残留電荷が蓄積することを防止可能なインクジェットヘッドの駆動制御方法に関するものである。また、本発明はかかる方法によりインクジェットヘッドを駆動制御するインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットヘッドとしては、静電気力を利用してインクを貯留したインク室の容積を変化させて、インク室に連通しているインクノズルからインク液滴を吐出させる静電アクチュエータを備えたものが知られている。この静電式のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタにおいては、印字１画素分を複数回のインク液滴の吐出（多ショット）により形成する駆動制御方法が知られている。例えば、特開２００１−３２２２６５号公報（特許文献１）には印字１画素分を多ショットで形成する駆動制御方法が開示されている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタでは、印字１画素分を形成するショット数を増減することにより、各画素の大きさを変えることが可能となり、各画素の階調表現を行うことができるので便利である。
【０００４】
ここで、静電アクチュエータの駆動は、順方向に静電アクチュエータの対向電極間に電圧を加えることにより当該対向電極間に駆動電圧パルスを印加する正駆動と、逆方向に電圧を加えることにより当該対向電極間に駆動電圧パルスを印加する逆駆動とを交互に行う正逆交互駆動により行われる。正逆交互駆動を行うことにより、対向電極間に残留電荷が蓄積することを抑制できる。この結果、残留電荷によって対向電極間に発生するクーロン力が低下して、インク液滴の吐出圧力が低下し、適切なインク液滴の吐出ができなくなるという弊害を回避できる。正逆交互駆動によりインク液滴を吐出するインクジェットプリンタは例えば特開平９−１３６４１３号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３２２２６５号公報
【特許文献２】
特開平９−１３６４１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、多数回のインク液滴を吐出して１画素を形成可能な静電式のインクジェットヘッドにおいては、１画素印字区間内において複数回のインク液滴の吐出タイミングが現れ、各吐出動作が正逆交互駆動により行われることになる。また、１画素印字区間内においては、最大吐出回数よりも少ないインク液滴の吐出回数で１画素を印字する場合、吐出回数毎の吐出タイミングのパターンは予め定められている。この結果、印字パターン（画像）によっては正駆動および逆駆動の回数に偏りが発生してしまい、対向電極間に残留電荷が蓄積する惧れがある。
【０００７】
例えば、１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素の印字動作が連続する場合には、各１画素印字期間におけるインク液滴の吐出タイミングは同一であるので、正駆動のみあるいは、逆駆動のみが連続することになる。この結果、対向電極間に残留電荷が蓄積して、インク液滴の吐出力が低下して適正なインク液滴の吐出動作が阻害される惧れがある。
【０００８】
同様に、１画素を奇数回のインク液滴の吐出により形成する印字パターンが連続した場合においても、各１画素印字期間にける奇数番目の駆動は正駆動あるいは逆駆動のいずれか一方であるので、駆動が奇数番目の駆動形態に偏ることになる。よって、対向電極間に残留電荷が蓄積する惧れがある。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、１画素を１ショットあるいは多ショットで印字する場合に、印字パターンに起因して残留電荷が対向電極間に蓄積することを防止あるいは抑制可能なインクジェットヘッドの駆動制御方法、およびインクジェットプリンタを提案することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、静電アクチュエータの対向電極間に駆動電圧パルスを印加してインクノズルからインク液滴を吐出させ、１画素分の印字を１回から複数回のインク液滴の吐出により形成し、
１画素印字期間内においては、前記対向電極間に、順方向に前記駆動電圧パルスを印加する正駆動と、逆方向に前記駆動電圧パルスを印加する逆駆動とを行うインクジェットヘッドの駆動制御方法において、
前記対向電極間に蓄積した残留電荷の除去が必要であると予測される残留電荷除去時点を予め設定しておき、
当該残留電荷除去時点に到った場合には、予め定められた残留電荷除去動作を所定期間あるいは所定回数行うことを特徴としている。
【００１１】
ここで、前記記残留電荷除去時点を、次の時点（１）〜（５）のうち少なくとも一つの時点とすることができる。
（１）１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素による印字動作が予め定めた回数分連続した時点
（２）印字される画素数が予め定めた回数に達した時点
（３）前記インクジェットヘッドが搭載されているインクジェットプリンタによる印字パスが予め定められた回数分に達した時点
（４）印字動作が予め定めた時間継続した時点
（５）前記インクジェットヘッドが印字領域の外に位置した時点
【００１２】
また、前記残留電荷除去動作を、次の動作（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも一つとすることができる。
（ａ）１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／１画素による印字動作を、前記残留電荷除去時点までが正駆動であった場合には逆駆動に切り替え、逆駆動であった場合には正駆動に切り替える動作
（ｂ）１画素を少なくとも２回のインク液滴の吐出により形成する印字動作を、前記残留電荷除去時点までの正駆動および逆駆動の順序とは逆の順序で行う動作
（ｃ）画素形成に関与しないインク液滴を吐出させる予備吐出を、正駆動および逆駆動を交互に行う正逆交互駆動により繰り返し行う動作
（ｄ）インク液滴を吐出させない状態で前記対向電極間に前記駆動電圧パルスを印加する非吐出動作を、前記正逆交互駆動により繰り返し行う動作
【００１３】
本発明のインクジェットヘッドの駆動制御方法によれば、予め想定した残留電荷除去動作が必要な時点において電極間の残留電荷の除去動作が行われる。残留電荷除去動作が必要な時点を適切に設定しておくことにより、従来における正逆交互駆動により１〜複数ショット／印字を行う場合に比べて、印字パターンなどに起因する残留電荷の発生を効果的に回避あるいは抑制できる。
【００１４】
次に、本発明は上記の駆動制御方法により静電式インクジェットヘッドを駆動するインクジェットプリンタに関するものである。本発明によるインクジェットプリンタは、
インク液滴を吐出するインクノズルと、
当該インクノズルに連通していると共にインクを保持しているインク室と、
当該インク室の一部を形成している面外方向に弾性変位可能な一方の対向電極として機能する振動板、および当該振動板に対して所定の間隔で対峙している他方の対向電極を備えた静電アクチュエータと、
当該静電アクチュエータの前記対向電極間に駆動電圧パルスを印加して前記インクノズルからインク液滴を吐出させて、１画素分の印字を１回から複数回のインク液滴の吐出により形成すると共に、１画素印字期間内においては、前記対向電極間に、順方向に前記駆動電圧パルスを印加する正駆動と、逆方向に前記駆動電圧パルスを印加する逆駆動とを行うインクジェットヘッド駆動制御装置とを有し、
前記インクジェットヘッド駆動制御装置は、
前記振動板および前記対向電極の間に蓄積した残留電荷の除去が必要であると予測される残留電荷除去時点を検出する検出手段と、
当該残留電荷除去時点に到った場合には、予め定められた残留電荷除去動作を所定期間あるいは所定回数行う残留電荷除去手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した静電式インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態に係る静電式インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを示す概略ブロック図であり、図２はその静電式インクジェットヘッドの概略構成図である。
【００１７】
（静電式インクジェットヘッド）
まず、図２を参照して静電式インクジェットヘッドの構成を説明する。静電式インクジェットヘッド１００は、半導体からなるキャビティ基板１０２、同じく半導体からなるノズル基板１０３、およびガラス製の電極基板１０４を積層することにより構成されている。ノズル基板１０３には複数のインクノズル１０５が形成されている。ノズル基板１０３とキャビティ基板１０２の間には、各インクノズル１０５に連通する独立したインク室１０６が区画形成されており、各インク室１０６は細いインクオリフィス１０７を介して共通インク室１０８に連通している。共通インク室１０８には外部から不図示のインク供給経路を介してインクが供給される。
【００１８】
各インク室１０６の底壁部分には面外方向に振動可能な振動板１０９が形成されており、各振動板１０９は共通電極（一方の対向電極）として機能する。各振動板１０９に対峙している電極基板１０４の表面部分には凹部１１０がそれぞれ形成され、各凹部１１０の底面には、振動板１０９に所定の間隔で対峙している個別電極１１１（他方の対向電極）が形成されている。各振動板１０９と、それぞれに対峙している個別電極１１１とにより静電アクチュエータが構成されている。
【００１９】
この静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加、すなわち、各振動板１０９と個別電極１１１の間に駆動電圧パルスを印加することによって発生する静電気力を利用して、振動板１０９を振動させるようになっている。振動板１０９の振動によって、インク室１０６の容積が増減し、これによってインク室１０６内に発生するインク圧力の変動に基づき、インク室１０６に連通しているインクノズル１０５からインク液滴１１２が吐出する。
【００２０】
本例の静電式インクジェットヘッド１００は、例えば、ノズル基板１０３に一列に形成された６４個のインクノズル１０５を備えており、これら６４個のインクノズル１０５から選択的にインク液滴を吐出させることにより、所望の文字や画像を印刷することが可能となっている。
【００２１】
なお、図示の静電式インクジェットヘッド１００は、ノズル基板１０３の上面に設けたインクノズルからインク液滴を吐出させるフェイスエジェクトタイプであるが、本発明の制御対象となる静電式インクジェットヘッドは、インク液滴を基板の端部に設けたインクノズルから吐出させるエッジエジェクトタイプでもよい。
【００２２】
（インクジェットプリンタの制御系）
次に、図１を参照して静電式インクジェットヘッド１００を備えたインクジェットプリンタの制御系を説明する。本実施の形態に係るインクジェットプリンタは、静電式インクジェットヘッド１００を駆動制御するためのインクジェットヘッド駆動制御装置１を有しており、このインクジェットヘッド駆動制御装置１は、ＣＰＵを中心に構成されたインクジェットヘッド制御部２を有している。ＣＰＵ２ａには外部装置３からバス３ａを介して印刷情報が供給され、また、内部バス２ｂを介してＲＯＭ４ａ、ＲＡＭ４ｂおよびキャラクタジェネレータ４ｃが接続されている。
【００２３】
インクジェットヘッド制御部２では、ＲＡＭ４ｂ内の記憶領域を作業領域として用いて、ＲＯＭ４ａ内に格納されている制御プログラムを実行し、キャラクタージェネレータ４ｃから発生するキャラクター情報に基づき、インクジェットヘッド駆動用の制御信号を生成する。制御信号は論理ゲートアレイ５および駆動パルス発生回路６を介して、印刷情報に対応した駆動制御信号となって、コネクタ７を経由して、ヘッド基板８に形成されたヘッドドライバＩＣ９に供給される。また、ヘッドドライバＩＣ９には、駆動電圧パルス信号Ｖ３、制御信号ＬＰ、極性反転制御信号ＲＥＶなども供給される。
【００２４】
ヘッドドライバＩＣ９では、供給された上記の各信号および電源回路１０から供給される駆動電圧Ｖｐに基づき、静電式インクジェットヘッド１００の各振動板１０９、すなわち共通電極に印加すべき駆動電圧パルスをその共通出力端子ＣＯＭから出力し、各インクノズル１０５に対応する各対向電極（個別電極）１１１に印加すべき駆動電圧パルスを、各個別電極１１１に対応した個数の個別出力端子ＳＥＧから出力する。共通出力端子ＣＯＭの出力と個別出力端子ＳＥＧの出力との電位差が各インクノズル１０５に対応した各振動板１０９と、それぞれに対峙している個別電極１１１の間に印加される。駆動時（インク液滴の吐出時）には指定された向きの駆動電位差波形を与え、非駆動時には駆動電位差を与えないようになっている。
【００２５】
図３は、ヘッドドライバＩＣ９の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。ヘッドドライバＩＣ９は電源回路１０から高電圧系の駆動電圧Ｖｐおよび論理回路系の駆動電圧Ｖｃｃを供給されて動作するＣＭＯＳの６４ビット出力の高耐圧ドライバである。ヘッドドライバＩＣ９は、供給された駆動制御信号により、駆動電圧パルスとＧＮＤ電位を切り換えて、インクジェットヘッド１００の各インクノズルに対応する対向電極間に印加する。
【００２６】
ヘッドドライバＩＣ９における番号９１は６４ビットのシフトレジスタを示している。シフトレジスタ９１は、シリアルデータとして論理ゲートアレイ５より送信された６４ビット長のＤＩ信号入力を、ＤＩ信号に同期する基本クロックパルスであるＸＳＣＬパルス信号入力によりデータをシフトアップし、シフトレジスタ９１内のレジスタに格納するスタティクシフトレジスタとなっている。ＤＩ信号は、６４個のインクノズルのそれぞれを選択するための選択情報をＯＮ／ＯＦＦにより示す制御信号であり、この信号がシリアルデータとして送信される。
【００２７】
９２は６４ビットのラッチ回路であり、シフトレジスタ９１内に格納された６４ビットデータをラッチパルスＬＰによりラッチしてデータを格納し、格納されたデータを、６４ビット反転回路９３に信号出力するスタティクラッチである。ラッチ回路９２では、シリアルデータのＤＩ信号が各インクノズルの駆動を行なうための６４セグメント出力を行うための６４ビットのパラレル信号へと変換される。
【００２８】
反転回路９３では、ラッチ回路９２から入力される信号と、ＲＥＶ信号との排他的論理和をレベルシフタ９４へ出力する。レベルシフタ９４は、反転回路９３からの信号の電圧レベルをロジック系の電圧レベル（５Ｖレベルまたは３．３Ｖレベル）からヘッド駆動系の電圧レベル（０Ｖ〜４５Ｖレベル）に変換するレベルインターフェイス回路である。
【００２９】
ＳＥＧドライバ９５は６４チャンネルのトランスミッションゲート出力となっていて、レベルシフタ９４の入力により、ＳＥＧ１〜ＳＥＧ６４のセグメント出力に対して、駆動電圧パルス入力かまたはＧＮＤ入力かの何れかを出力する。ＣＯＭドライバは、ＲＥＶ入力に対して、駆動電圧パルス入力かまたはＧＮＤ入力かの何れかをＣＯＭへ出力する。
【００３０】
ＸＳＣＬ、ＤＩ、ＬＰとＲＥＶの各信号は、ロジック系の電圧レベルの信号であり、論理ゲートアレイ５よりヘッドドライバＩＣ９に送信される信号である。
【００３１】
このように、ヘッドドライバＩＣ９を構成することにより、駆動するセグメント数（ノズル数）が増加した場合においても容易にヘッドの各インクノズルの駆動する駆動電圧パルスとＧＮＤとを切り換え、かつ前述の正逆交互駆動を容易に実現することが可能となる。
【００３２】
（通常の印字動作）
このように構成したインクジェットヘッド駆動制御装置１では、印字１画素を、連続した複数回のインク液滴を吐出することにより形成するように、静電式インクジェットヘッド１００を駆動制御可能となっている。例えば最大３回のインク液滴を吐出することにより１画素を印字するように制御している。また、１画素印字期間におけるインク液滴の吐出回数を変更することにより、各画素の階調制御を行うことも可能となっている。
【００３３】
図４には、外部装置３からの印字モード指令信号により１画素を最大３回のインク液滴の吐出により形成する印字モード（３ショット／画素モード）が指定された場合のタイミングチャートを示してある。図において、Ｖ３は、インクジェットヘッド制御部２の駆動パルス発生回路６からヘッドドライバＩＣ９に供給される駆動電圧パルス信号である。ＬＰおよびＲＥＶは上述のようにインクジェットヘッド制御部２の論理ゲートアレイ５からヘッドドライバＩＣ９に供給される制御信号（ラッチパルス）および極性反転制御信号である。ドライバＣＯＭ出力は共通端子ＣＯＭの出力であり、ドライバＳＥＧ出力は各個別端子ＳＥＧの出力である。ＣＯＭ−ＳＥＧ電位差は、共通電極（振動板１０９）と個別電極１１１の間に発生する電位差（ノズル駆動電圧波形）である。
【００３４】
制御信号ＬＰによって１画素印字期間が規定され、１画素を３ショットで形成するように制御される。
【００３５】
また、ドライバＣＯＭ出力には、１画素印字期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・に現れる第１〜第３の駆動電圧パルスＰｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３のうち、第２の駆動電圧パルスＰｗ２が現れ、それ以外はＧＮＤに保持される。これに対して、ドライバＳＥＧ出力には、１画素を３回のインク液滴の吐出により形成する３ショット／画素による印字の場合には、第１および第３の駆動電圧パルスＰｗ１、Ｐｗ３が現れ、１画素を２回のインク液滴の吐出により形成する２ショット／画素による印字の場合には第３の駆動電圧パルスＰｗ３のみが現れ、１画素を１回のインク液滴の吐出により形成する１ショット／画素による印字の場合には第２および第３の駆動電圧パルスＰｗ２およびＰｗ３が現れる。
【００３６】
この結果、振動板１０９と個別電極１１１の間に印加されるノズル駆動波形、すなわちＣＯＭ−ＳＥＧ電位差が、逆方向、正方向および逆方向の順序で切り替わる。よって、３ショット／画素による印字の場合（１画素印字期間Ｔ１）には、逆駆動、正駆動および逆駆動による３回のインク液滴の吐出動作が行われ、２ショット／画素による印字の場合（１画素印字期間Ｔ２）には、第２および第３のインク液滴の吐出時点において正駆動および逆駆動の順序でインク液滴の吐出動作が行われ、１ショット／画素による印字の場合（１画素印字期間Ｔ３）には、第３のインク液滴の吐出時点において逆駆動によりインク液滴の吐出動作が行われる。
【００３７】
このようにしてインクジェットヘッド１００を駆動してインク液滴を吐出させることにより、４階調により１画素印字を行うことができる。すなわち、３ショット／画素による印字が最も高濃度の画素印字であり、インク液滴を吐出しない画素が最も低濃度であり、２ショット／画素による印字および１ショット／画素による印字により、これらの間に２段階の階調による印字が可能である。
【００３８】
また、極性反転信号ＲＥＶによって連続するインク液滴の吐出動作時には、逆駆動および正駆動の順序、あるいはその逆の順序により、インクジェットヘッド１００を正逆交互駆動しているので、振動板１０９と個別電極１１１の間の残留電荷が発生することを抑制あるいは回避できる。
【００３９】
（残留電荷除去機構および動作）
ここで、再び図１を参照して説明すると、本実施の形態に係るインクジェットヘッド制御装置２は、カウンタ１１およびカウンタ１２を備えている。カウンタ１１は、ノズル選択信号であるＤＩ信号および１画素印字期間を規定している制御信号ＬＰに基づき、１ショット／画素による印字動作の連続回数をカウントする。１ショット／画素による印字動作が予め定めた回数に達すると、カウンタ１１はカウントアップ信号１１Ｓをカウンタ１２およびＣＰＵ２ａに出力して、初期状態に復帰する。ＣＰＵ２ａは、カウントアップ信号１１Ｓを受け取ると、これ以後における１ショット／画素による印字動作を、逆駆動によるインク液滴の吐出動作から、正駆動によるインク液滴の吐出動作に切り替える。
【００４０】
例えば、図５に示すように、２番目の１画素印字期間Ｔ２において１ショット／画素による印字動作が予め定めた回数連続して、カウンタ１１からカウントアップ信号１１Ｓが出力されたものとする。この場合には、次の３番目の１画素印字期間Ｔ３においては、論理ゲートアレイ５から出力される極性反転信号ＲＥＶの極性を反転させると共に、ドライバＣＯＭ出力を、第１および第３の駆動電圧パルスＰｗ１、Ｐｗ３が現れる波形に切り替え、ドライバＳＥＧ出力を、第１の駆動電圧パルスＰｗ１が現れる波形に切り替える。この結果、ＣＯＭ−ＳＥＧ電位差が、図４に示す通常動作時における１ショット／画素の場合に対して反転して、正駆動によりインク液滴の吐出動作が行われる。
【００４１】
カウンタ１２は、カウンタ１１からカウントアップ信号１１Ｓを受け取ると、それ以後における１ショット／画素による印字動作回数のカウントを開始する。正駆動に切り替えた後の１ショット／画素による印字動作が予め定めた回数行われると、カウンタ１２はカウントアップ信号１２ＳをＣＰＵ２ａおよびカウンタ１１に出力して、初期状態に復帰する。この後は、極性反転制御信号ＲＥＶ、ドライバＣＯＭ出力およびドライバＳＥＧ出力が通常動作時の状態（図４の１画素印字期間Ｔ１、Ｔ２の状態）に戻り、再びカウンタ１１によるカウントが開始される。
【００４２】
このように、本実施の形態に係るインクジェットヘッド駆動制御装置１においては、１ショット／画素による印字動作が所定回数連続すると、１ショット／画素による印字動作をそれまでとは逆極性の正駆動に切り替えて、１ショット／画素による印字動作を所定回数行うようにしている。
【００４３】
１ショット／画素による印字動作が連続すると、逆駆動が連続して行われるので正逆交互駆動が出来なくなり、電極間に残留電荷が発生する惧れがある。しかしながら、逆駆動が連続した場合には、正駆動によって１ショット／画素による印字動作を所定回数行うようにしている。よって、１ショット／画素による印字動作が連続したことに起因して電極間に残留電荷が発生するという弊害を回避あるいは抑制することができる。
【００４４】
（その他の実施の形態）
上記の実施の形態では、１ショット／画素による印字動作が連続した場合には、振動板１０９および個別電極１１１の間に残留電荷が蓄積するので、当該印字動作が所定回数連続した時点を残留電荷の除去が必要な時点であると予測し、これをカウンタ１１からなる検出手段によって検出している。また、カウンタ１１によって残留電荷除去時点に到ったことが検出された場合には、ＣＰＵおよびカウンタ１２を中心に構成される残留電荷除去手段によって、１ショット／画素による印字動作をそれまでの逆駆動に代えて正駆動により行うことを内容とする残留電荷除去動作を所定回数行うようにしている。
【００４５】
しかしながら、電極間の残留電荷の除去が必要であると予測される時点としては、上記のような１ショット／画素による印字動作が所定回数連続する時点（１）の他に次のような時点（２）〜（５）がある。
（２）印字される画素数が予め定めた回数に達した時点
（３）インクジェットヘッドが搭載されているインクジェットプリンタによる印字パスが予め定められた回数分に達した時点
（４）印字動作が予め定めた時間継続した時点
（５）インクジェットヘッドが印字領域の外に位置した時点
すなわち、印字動作を多数回行うと、印字パターンによっては、正駆動および逆駆動の回数が一方に偏ることがある。このような場合における電極間に発生する残留電荷を帯電量が少ない間に除去するためには、上記の（２）〜（５）における時点を、残留電荷の除去が必要な時点であると予め設定しておき、残留電荷除去動作を行うことが望ましい。
【００４６】
次に、これらの時点（１）〜（５）の場合における残留電荷除去動作としては、上記のようなそれまでとは逆の駆動形態により１ショット／画素印字を行う動作（ａ）の他に、次のような動作（ｂ）〜（ｄ）を採用することができる。
（ｂ）１画素を少なくとも２回のインク液滴の吐出により形成する印字動作を、前記残留電荷除去時点までの正駆動および逆駆動の順序とは逆の順序で行う動作
（ｃ）画素形成に関与しないインク液滴を吐出させる予備吐出を、正駆動および逆駆動を交互に行う正逆交互駆動により繰り返し行う動作
（ｄ）インク液滴を吐出させない状態で前記対向電極間に前記駆動電圧パルスを印加する非吐出動作を、前記正逆交互駆動により繰り返し行う動作
例えば、上記の（ｂ）の動作を前述のインクジェットヘッド駆動制御装置１に適用した場合には、例えば、図６に示す信号波形図のように、画素の印字回数が所定回数を超えた場合には、２ショット／画素による印字動作におけるインク液滴の吐出を正駆動および逆駆動の代わりに、逆駆動および正駆動の順序で行うようにすればよい。また、同時に、１ショット／画素の印字動作も逆駆動の代わりに正駆動により行うようにしてもよい。
【００４７】
また、上記の（ｃ）、（ｄ）の動作を前述のインクジェットヘッド駆動制御装置１に適用した場合には、例えば、図７に示す信号波形図のように、上記の（１）〜（５）の時点が検出された後（時点Ｔａ）に、正逆交互駆動により予備吐出あるいは非吐出駆動を行うようにすればよい。また、所定回数分だけかかる動作を行った後（時点Ｔｂ）は、再び通常の印字動作（図４に示す動作）に復帰させればよい。
【００４８】
（その他の実施の形態）
上記のインクジェットヘッド駆動制御装置１では３ショット／画素により印字を行うものであるが、本発明は、１回のインク液滴の吐出により１画素を形成するもの、２回のインク液滴の吐出により１画素を形成するもの、４回以上のインク液滴の吐出により１画素を形成するものに対しても同様に適用できる。
【００４９】
また、上記実施の形態では、１画素印字期間内において正駆動と逆駆動とを交互に行って形成した実施の形態を説明したが、上述の実施の形態に限られず、例えば数ショット毎や画素等に正駆動と逆駆動とを切り換えても構わないものである。
【００５０】
さらに、電極間に残留電荷が蓄積した時点を予測する検出手段としては各種のものを採用でき、残留電荷除去手段としても各種の方法を採用できることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、静電式インクジェットヘッドを用いて１回〜複数回のインク液滴の吐出により１画素を形成する印字動作を、各１画素印字期間内において正逆交互駆動により行う場合に、電極間に残留電荷が発生する惧れのある時点を検出し、かかる時点に達した後は、所定回数の画素印字あるいは所定期間の印字動作を、それまでとは異なる正逆駆動による駆動形態で各画素の印字動作を行うことにより、残留電荷を除去するようにしている。
【００５２】
従って、本発明によれば、従来における正逆交互駆動による場合に比べて、例えば、印字パータンに起因して、１ショット／画素による印字動作が連続した場合等における電極間の残留電荷の発生を効果的に回避あるいは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェットプリンタの制御系を中心に示す概略ブロック図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの静電式インクジェットヘッドの構成例を示す概略断面図である。
【図３】図２におけるヘッドドライバＩＣの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図４】図１のインクジェットプリンタにおける１〜３ショット／画素による印字動作時における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図５】図１のインクジェットプリンタにおける残留電荷除去動作を説明するための各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図６】図１のインクジェットプリンタにおける別の残留電荷除去動作を説明するための各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図７】図１のインクジェットプリンタにおけるさらに別の残留電荷除去動作を説明するための各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  インクジェットヘッド駆動制御装置
２  インクジェットヘッド制御部
６  駆動パルス発生回路
８  ヘッド基板
９  ヘッドドライバＩＣ
１１、１２  カウンタ
１００  インクジェットヘッド
１０５  インクノズル
１０６  インク室
１０７  インクオリフィス
１０８  共通インク室
１０９  振動板
１１１  個別電極
Ｖ３    駆動電圧パルス信号
ＬＰ    制御信号
ＲＥＶ  極性反転制御信号
Ｔ１〜Ｔ３    １画素印字期間
【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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