(57)【要約】【課題】列ごとにアクチュエータの特性やインクの特性等が異なるインクジェットヘッドにおいて、駆動回路の構成を複雑化することなく、列ごとの特性に応じた駆動信号を供給する。【解決手段】アクチュエータは、振動板と走査電極１３と圧電体と記録電極１５とが積層されて構成されている。アクチュエータは、電気回路的にｎ行２列（ただし、ｎは２以上の自然数）設けられ、各行の記録電極同士及び各列の走査電極同士はそれぞれ導通されている。前記走査信号と前記記録信号との組み合わせからなる駆動信号の電圧が、第１列のアクチュエータ２０Ａと第２列のアクチュエータ２０Ｂとで互いに異なっている。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルと、インクを貯留し且つ該各ノズルとそれぞれ連通する複数の圧力室とが設けられたヘッド本体と、
前記圧力室に対応して設けられ、圧電体と、該圧電体の一方の側に設けられた走査電極と、該圧電体の他方の側に設けられた記録電極とをそれぞれ有するアクチュエータであって、電気回路的にｎ行×ｍ列（ただし、ｎ，ｍは２以上の自然数。）設けられ、各行の記録電極同士及び各列の走査電極同士がそれぞれ導通されているアクチュエータと、
前記走査電極に対し走査信号を列ごとに供給する一方、各行の記録電極に対し記録信号を前記走査信号に同期させて供給する駆動回路とを備えるインクジェットヘッドであって、
前記走査信号と前記記録信号との組み合わせからなる駆動信号の電圧が、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
走査信号の電圧は、各列のアクチュエータ列で互いに等しく、
記録信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
記録信号の電圧は、各列のアクチュエータ列で互いに等しく、
走査信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
走査信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なり、記録信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載のインクジェットヘッドであって、
駆動信号は、インクを吐出するときには、インクを吐出するようにアクチュエータを駆動する吐出パルス信号とインクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号とからなり、インクを吐出しないときには、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号からなり、
前記吐出パルス信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているインクジェットヘッド。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一つに記載のインクジェットヘッドであって、
駆動信号は、インクを吐出するときには、インクを吐出するようにアクチュエータを駆動する吐出パルス信号とインクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号とからなり、インクを吐出しないときには、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号からなり、
前記補助パルス信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のインクジェットヘッドであって、
吐出パルス信号は、前記記録信号に含まれ、
補助パルス信号は、前記走査信号に含まれているインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一つに記載のインクジェットヘッドであって、
吐出パルス信号は、小径のインク滴を吐出するときには第１のパルス信号からなり、大径のインク滴を吐出するときには、前記第１パルス信号の後に生成される２以上の後続パルス信号からなるインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載のインクジェットヘッドであって、
駆動回路は、記録動作に先立って、すべてのアクチュエータに対して、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する予備パルス信号を供給するように構成されているインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載のインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動手段とを備えたインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１に開示されているように、圧電体の両側に電極を設けてなる圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドが知られている。この種のインクジェットヘッドは、複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた複数の圧力室と、各圧力室に対応した複数の圧電アクチュエータとを備えている。通常、圧電アクチュエータの一方側の電極は、他の圧電アクチュエータと共通化され、共通電極と称される。これに対し、他方側の電極はそれぞれ独立し、個別電極と称される。上記インクジェットヘッドは、個別電極と共通電極との間に電圧を印加することによって圧電体を伸縮させ、その伸縮を利用して圧力室内のインクに圧力を付与し、ノズルからインクを吐出する。
【０００３】
インクジェットヘッドには、駆動信号を供給する駆動回路が設けられている。従来のインクジェットヘッドでは、駆動回路は、各アクチュエータの個別電極ごとに信号を供給するために、アクチュエータの数に対応する数のチャネルを備えていた。そして、インクを吐出すべきアクチュエータに対してはパルス信号を印加する一方、インクを吐出しないアクチュエータに対してはパルス信号を供給しないように構成され、各アクチュエータごとに信号のＯＮ／ＯＦＦを行っていた。
【０００４】
ところで、インクジェットヘッドによっては、複数種類のインクを使用するものがある。例えばカラー画像を形成するインクジェットヘッドでは、複数色のインクが用いられる。このようなインクジェットヘッドでは、各色ごとに複数のアクチュエータが配列され、それぞれの色ごとにアクチュエータ列が形成されている。従来のこの種のインクジェットヘッドでは、駆動回路は、すべての色のアクチュエータ列のアクチュエータに対し、同一の駆動信号を供給していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１６２７９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、粘度等のインクの特性は、インクの種類ごとに異なっている。そのため、インクの種類が異なると、同一の駆動信号が印加されたとしても、インクの吐出性能に差異が生じることとなった。
【０００７】
そこで従来は、インクの吐出特性を均一化するように、インクの種類を選定したり、あるいは各種類のインクの物性を調整していた。そのため、使用可能なインクの種類に一定の制約があった。
【０００８】
一方、駆動信号をインクの種類ごとに調整することも考えられるが、その場合、駆動回路の構成が複雑になり、駆動回路の高コスト化や吐出制御の信頼性の低下等を招くおそれがあった。
【０００９】
なお、このような課題は、複数種類のインクを用いる場合だけでなく、列ごとのアクチュエータの特性や列ごとの圧力室の寸法等が異なる場合にも、同様に生じる課題である。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動回路の構成を複雑化することなく駆動信号を列ごとに容易に調整する技術を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインクジェットヘッドは、複数のノズルと、インクを貯留し且つ該各ノズルとそれぞれ連通する複数の圧力室とが設けられたヘッド本体と、前記圧力室に対応して設けられ、圧電体と、該圧電体の一方の側に設けられた走査電極と、該圧電体の他方の側に設けられた記録電極とをそれぞれ有するアクチュエータであって、電気回路的にｎ行×ｍ列（ただし、ｎ，ｍは２以上の自然数。）設けられ、各行の記録電極同士及び各列の走査電極同士がそれぞれ導通されているアクチュエータと、前記走査電極に対し走査信号を列ごとに供給する一方、各行の記録電極に対し記録信号を前記走査信号に同期させて供給する駆動回路とを備えるインクジェットヘッドであって、前記走査信号と前記記録信号との組み合わせからなる駆動信号の電圧が、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっているものである。
【００１２】
このことにより、駆動信号は走査信号と記録信号との組み合わせによって構成されるので、各アクチュエータごとに複数の駆動信号を生成する必要がなくなる。したがって、駆動回路を複雑化することなく、アクチュエータ列ごとに駆動信号の電圧を調整することができ、各列のアクチュエータやインク等の特性に応じた駆動信号を容易に供給することができる。
【００１３】
前記インクジェットヘッドにおいて、走査信号の電圧は、各列のアクチュエータ列で互いに等しく、記録信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっていてもよい。
【００１４】
このことにより、少なくとも２列以上のアクチュエータ列において、駆動信号の電圧が互いに異なることになる。
【００１５】
また、前記インクジェットヘッドにおいて、記録信号の電圧は、各列のアクチュエータ列で互いに等しく、走査信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっていてもよい。
【００１６】
このことにより、少なくとも２列以上のアクチュエータ列において、駆動信号の電圧が互いに異なることになる。
【００１７】
また、前記インクジェットヘッドにおいて、走査信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なり、記録信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっていてもよい。
【００１８】
このことにより、少なくとも２列以上のアクチュエータ列において、駆動信号の電圧が互いに異なることになる。
【００１９】
前記インクジェットヘッドにおいて、駆動信号は、インクを吐出するときには、インクを吐出するようにアクチュエータを駆動する吐出パルス信号とインクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号とからなり、インクを吐出しないときには、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号からなり、前記吐出パルス信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっていてもよい。
【００２０】
このことにより、補助パルス信号によってインクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動することにより、インク吐出後の残留振動の抑制や、ノズル内インクの粘度上昇の抑制等を図ることができる。吐出パルス信号の電圧をアクチュエータ列ごとに調整することにより、各列のアクチュエータやインク等の特性に応じたインク吐出が行われる。
【００２１】
前記インクジェットヘッドにおいて、駆動信号は、インクを吐出するときには、インクを吐出するようにアクチュエータを駆動する吐出パルス信号とインクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号とからなり、インクを吐出しないときには、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号からなり、前記補助パルス信号の電圧は、少なくとも２列以上のアクチュエータ列で互いに異なっていてもよい。
【００２２】
このことにより、補助パルス信号によって、アクチュエータはインクを吐出しない程度に補助的に駆動される。その結果、インク吐出後の残留振動の抑制や、ノズル内インクの粘度上昇の抑制等を図ることができる。補助パルス信号の電圧をアクチュエータ列ごとに調整することにより、各列のアクチュエータやインク等の特性に応じた補助的駆動が行われる。
【００２３】
前記インクジェットヘッドにおいて、吐出パルス信号は、前記記録信号に含まれ、補助パルス信号は、前記走査信号に含まれていてもよい。
【００２４】
このことにより、前記駆動信号の生成に際し、記録信号及び走査信号のそれぞれを簡単化することができる。
【００２５】
前記インクジェットヘッドにおいて、吐出パルス信号は、小径のインク滴を吐出するときには第１のパルス信号からなり、大径のインク滴を吐出するときには、前記第１パルス信号の後に生成される２以上の後続パルス信号からなっていてもよい。
【００２６】
このことにより、単一のパルス信号が供給されると小径のインク滴が吐出され、複数のパルス信号が供給されると大径のインク滴が吐出される。つまり、小径のインク滴と大径のインク滴とがいわゆるマルチパルス駆動法により吐出され、多階調記録が可能となる。小径のインク滴と大径のインク滴とが連続して吐出される場合には、小径のインク滴を吐出する第１パルス信号は、直前の周期における大径インク滴吐出用の複数の後続パルス信号の後に供給されることになる。そのため、後続パルス信号と第１パルス信号とが連続すると、小径インク滴の吐出に際して、大径インク滴吐出後のアクチュエータの残留振動の影響を受けやすくなる。しかし、上記インクジェットヘッドでは、走査信号は列ごとに供給されるので、大径インク滴を吐出してから小径のインク滴を吐出するまでには、アクチュエータの列数分だけの時間間隔が生じる。したがって、残留振動の影響は受けにくく、大径インク滴吐出後の小径インクの吐出を安定して行うことができる。
【００２７】
前記インクジェットヘッドにおいて、駆動回路は、記録動作に先立って、すべてのアクチュエータに対して、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動する予備パルス信号を供給するように構成されていてもよい。
【００２８】
記録動作開始前にはノズル内のインクが乾燥し、インク粘度が上昇している場合がある。このようにノズル内インクの粘度が高いと、吐出不良を招くおそれがある。しかし、上記インクジェットヘッドによれば、記録動作に先立って予備パルス信号が供給され、ノズル内のインクが撹拌される。したがって、ノズル出口側の高粘度のインクがノズルの奥側の低粘度のインクと混合され、インクの粘度上昇は抑制される。そのため、記録動作開始時における吐出不良を防止することができる。
【００２９】
なお、本発明に係るインクジェット式記録装置は、前記インクジェットヘッドを備えたものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、アクチュエータの走査電極及び記録電極を電気回路的にマトリクス状に配置し、走査信号と記録信号とからなる駆動信号の電圧を、アクチュエータ列ごとに調整することとした。したがって、駆動回路の構成を複雑化することなく、列ごとにアクチュエータの変形量等を調整することができ、列ごとのインクの特性やアクチュエータの特性等に応じて、アクチュエータを駆動することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態に係るインクジェットヘッド３０を備えたインクジェット式プリンタ３１の概略構成を示している。インクジェットヘッド３０は、キャリッジモータ（図示せず）が設けられたキャリッジ３２に固定されている。キャリッジ３２は、上記キャリッジモータによって図示Ｌ１方向に延びるキャリッジ軸にガイドされ、その方向に往復移動するように構成されている。したがって、インクジェットヘッド３０はＬ１方向に往復移動するように構成されている。
【００３３】
記録紙３４は、図示を省略する搬送モータによって回転駆動される２つの搬送ローラ３５に挟まれており、この搬送モータ及び搬送ローラ３５により、Ｌ１方向と直交する図示Ｌ２方向に搬送される。
【００３４】
ただし、本発明に係る記録装置は、上記のようなプリンタ３１に限定されるものではなく、他の種類のプリンタに本発明を適用することも可能である。また、本発明に係る記録装置はプリンタに限定されず、複写機やＦＡＸ等、インクジェットヘッドを備える他の記録装置に本発明を適用することも可能である。
【００３５】
図２〜４に示すように、インクジェットヘッド３０は、複数のノズル１７が設けられたノズルプレート１８と、上記ノズル１７に対応した数の圧力室１０が設けられたインク流路基板１１と、振動板１２と、各圧力室１０の上方に位置する走査電極１３と、ＰＺＴからなる圧電体１４と、各圧力室１０の上方に位置する記録電極１５とが積層されて構成されている。ノズルプレート１８とインク流路基板１１とはヘッド本体１９を構成しており、振動板１２と走査電極１３と圧電体１４と記録電極１５とはアクチュエータ２０を構成している。
【００３６】
圧力室１０は、横方向（Ｌ１方向）に２列設けられ、縦方向（Ｌ２方向）に多数列（たとえば、数十〜数千列）設けられている。ただし、本実施形態及び以下の実施形態では、理解の容易のため、縦方向には７列分だけ図示することにする。図３に示すように、各圧力室１０は横方向に細長くなっている。各圧力室１０は、ヘッド本体１９の横方向中央側において、ノズルプレート１８のノズル１７と連通している。縦方向に並ぶ複数の圧力室１０には、同一種類のインクが貯留されている。一方、左側の圧力室１０と右側の圧力室１０とには、種類の異なるインクが貯留されている。
【００３７】
アクチュエータ２０は、いわゆるたわみ振動型の圧電式アクチュエータである。本アクチュエータ２０においては、走査電極１３及び記録電極１５の両方がＯＮされると、圧電体１４に電圧が印加され、圧電体１４は長手方向に伸縮する。この圧電体１４の伸縮が振動板１２によって拘束されることにより、アクチュエータ２０の全体がたわみ変形を行い、圧力室１０の容積を増減する。そして、この圧力室１０の容積の増減によって圧力室１０内のインク圧力が増減し、ノズル１７からインクが液滴となって吐出されることになる。
【００３８】
図２に示すように、アクチュエータ２０は、圧力室１０と同様のパターンに配列されている。すなわち、アクチュエータ２０は、横方向にｍ（ただしｍ＝２）個設けられ、縦方向にｎ（ただしｎ＝数十〜数千）個設けられている。横方向に隣り合うアクチュエータ同士では、記録電極１５は横方向に延びるリード線１６を介して互いに接続されている。記録電極１５が互いに接続されたアクチュエータは、電気回路上のアクチュエータ行を構成している。縦方向に隣り合うアクチュエータ同士では、走査電極１３が一体化されている。走査電極１３が一体化されたアクチュエータは、電気回路上はアクチュエータ列を構成している。本実施形態では、走査電極１３は、横方向に並んだ第１走査電極１３Ａと第２走査電極１３Ｂとから構成されており、それぞれ第１アクチュエータ列２０Ａ及び第２アクチュエータ列２０Ｂが構成されている。
【００３９】
このように、本実施形態では、アクチュエータは電気回路的にｎ行ｍ列のマトリクス状に配置され、幾何学的にもｎ行ｍ列のマトリクス状に配置されている。そして、幾何学的に縦ｐ番目且つ横ｑ番目（ただし、ｐは１〜ｎの任意の自然数。ｑは１〜ｍの任意の自然数）に位置するアクチュエータは、電気回路的にｐ行ｑ列目に位置している。すなわち、本実施形態では、各アクチュエータ行は、横方向に並んだｍ個のアクチュエータ２０から構成されている。各アクチュエータ列２０Ａ，２０Ｂは、縦方向に並んだｎ個のアクチュエータ２０から構成されている。
【００４０】
第１走査電極１３Ａは、第１アクチュエータ列２０Ａのすべての記録電極１５に対向する平面視長方形状に形成され、第２走査電極１３Ｂは、第２アクチュエータ列２０Ｂのすべての記録電極１５に対向する平面視長方形状に形成されている。ただし、各走査電極１３Ａ，１３Ｂは必ずしも平面視長方形状に形成されている必要はなく、各アクチュエータ列２０Ａ，２０Ｂの記録電極１５に対向している限り、特定の形状に限定されることはない。
【００４１】
図２に示すように、記録電極１５は、圧力室１０と同様に横方向に細長い形状に形成されており、圧力室１０よりも一回り小さく形成されている。
【００４２】
図３に示すように、横方向に隣り合うノズル１７同士の間には、互いの干渉を防止するためにある程度の間隔が空けられている。そのため、第１アクチュエータ列２０Ａと第２アクチュエータ列２０Ｂとの間にも、ある程度の間隔が設けられている。本実施形態では、上記の空きスペースを有効活用するように、両アクチュエータ列２０Ａ，２０Ｂの列間に中継端子部２１が形成されている。したがって、中継端子部２１は、ヘッド本体１９上の横方向の中央部に設けられている。
【００４３】
中継端子部２１は、縦方向に細長い平面視長方形状の異方性導電シート（ＡＣＦ）によって形成されている。中継端子部２１は、駆動回路２６に接続されたＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２２に接続される中継端子である。なお、理解の容易のため、図２においてはＦＰＣ２２の図示は省略している。図４に示すように、中継端子部２１は、記録電極１５から延びるリード線１６と、走査電極１３Ａ，１３Ｂから延びるリード線２５Ａ，２５Ｂとを覆うように、これらリード線１６，２５Ａ，２５Ｂの上側に設けられている。ＦＰＣ２２は、中継端子部２１の上側に接続されている。
【００４４】
駆動回路２６は、走査電極１３Ａ，１３Ｂに対して走査信号を供給し、記録電極１５に対して記録信号を供給する。そして、これら走査信号と記録信号とが重なり合うことによって駆動信号が構成される。次に、図５を参照しながら、駆動回路２６から供給される各種信号について説明する。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、走査電極１３は周期Ｔにて周期的にＯＮ／ＯＦＦされ、第１列の走査電極１３Ａと第２列の走査電極１３Ｂとは、交互にＯＮ／ＯＦＦされる。図５（ｃ）に示すように、走査信号は電位一定の信号からなる。その結果、走査電極１３がＯＮのときには走査信号がＯＮされ、走査電極１３がＯＦＦのときには走査信号がＯＦＦされることになる。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、記録信号は、インクの吐出時にＯＮされ、非吐出時にＯＦＦされるパルス信号からなっている。アクチュエータ２０の圧電体１４には、上記走査信号と上記記録信号との両方がＯＮの場合にのみ電圧が印加される。そのため、両信号が共にＯＮの場合にはインクが吐出され、いずれか一方又は両方の信号がＯＦＦの場合には、インクは吐出されない。このように本インクジェットヘッド３０では、走査信号と記録信号とを組み合わせることにより、インクの吐出が制御される。
【００４７】
記録信号の電圧は、第１列の記録電極１５と第２列の記録電極１５とで異なっている。すなわち、第１列の記録電極１５に供給されるパルスの電位はＶ１であり、第２列の記録電極１５に供給されるパルスの電位はＶ２（＜Ｖ１）である。その結果、第１列のアクチュエータに供給される駆動信号の電圧はＶ１となり（図５（ｄ）参照）、第２列のアクチュエータに供給される駆動信号の電圧はＶ２となる（図５（ｅ）参照）。この場合、第１列のアクチュエータの方が第２列のアクチュエータよりも変形量が大きくなる。したがって、例えば、第１列のインクの方が第２列のインクよりも吐出されにくい性質を有している場合に、このような信号を用いることにより、吐出量のばらつきを補正することができる。
【００４８】
なお、図６に示すように、両列に与える記録信号の電位を等しくする一方、第１列の走査信号の電位を第２列の走査信号の電位よりも大きくしてもよい。この場合にも、第１列の駆動信号の電圧は、第２列の駆動信号の電圧よりも大きくなる。
【００４９】
なお、図示は省略するが、両列に与える記録信号及び走査信号の双方を異ならせることにより、両列の駆動信号の電圧に差を設けることも勿論可能である。
【００５０】
本実施形態によれば、駆動信号を記録信号と走査信号とを組み合わせることにより構成し、列ごとに駆動信号の電圧を異ならせるようにしたので、駆動回路の構成を複雑化することなく、列ごとにアクチュエータの変形量を調整することができる。したがって、簡単な構成により、列ごとのインクの特性やアクチュエータの特性等に応じてアクチュエータを駆動することができる。
【００５１】
＜実施形態２＞
図７に示すように、実施形態２に係るインクジェットヘッド３０は、アクチュエータ列が４列設けられるとともに、中継端子部をアクチュエータ列の両端にそれぞれ設けたものである。
【００５２】
第１〜第４のアクチュエータ列２０Ａ〜２０Ｄは、それぞれ複数のアクチュエータ２０が縦方向に配列されてなり、それらアクチュエータ列同士は横方向に配列されている。第１の中継端子部２１Ａは第１アクチュエータ列２０Ａの左側に設けられ、第２の中継端子部２１Ｂは第４アクチュエータ列２０Ｄの右側に設けられている。
【００５３】
第１列〜第４列の圧力室には、異なる種類のインクが貯留されている。本実施形態では、各列の圧力室ごとに異なる色のインクが貯留され、ヘッド全体では合計４色のインクが貯留されている。つまり、本インクジェットヘッドは、カラー記録の可能なインクジェットヘッドである。
【００５４】
本インクジェットヘッドでは、第１列〜第４列のアクチュエータ列２０Ａ〜２０Ｄの走査電極１３Ａ〜１３Ｄは、それぞれ縦方向に延びる平面視長方形状に形成されており、これら走査電極１３Ａ〜１３Ｄは横方向に並んでいる。第１列のアクチュエータの記録電極１５と第２列のアクチュエータの記録電極１５とは互いに接続され、ヘッド本体１９の左端部に設けられた第１中継端子部２１Ａにリード線１６を介して接続されている。第３列のアクチュエータの記録電極１５と第４列のアクチュエータの記録電極１５とは互いに接続され、ヘッド本体１９の右端部に設けられた第２接続端子部２１Ｂにリード線１６を介して接続されている。
【００５５】
第１列の走査電極１３Ａ及び第２列の走査電極１３Ｂは、リード線２５を介して第１中継端子部２１Ａに接続されている。第３列の走査電極１３Ｃ及び第４列の走査電極１３Ｄは、リード線２５を介して第２中継端子部２１Ｂに接続されている。
【００５６】
次に、駆動回路２６から供給される走査信号及び記録信号について説明する。
【００５７】
本インクジェットヘッドのアクチュエータには、図８に示すような信号が供給される。すなわち、走査電極１３Ａ〜１３Ｄは、第１列及び第３列がＯＮとなり且つ第２列及び第４列がＯＦＦとなる状態と、第１列及び第３列がＯＦＦとなり且つ第２列及び第４列がＯＮとなる状態とが交互に繰り返される。
【００５８】
第１列及び第２列用の走査信号は、電位が一定（＝０）の信号である。一方、第３列及び第４列用の走査信号は、周期Ｔで繰り返される電位Ｖ（≠０）のパルス信号である。
【００５９】
記録信号は、第１電位Ｖ１の第１パルスと第２電位Ｖ２（＜Ｖ１）の第２パルスとからなり、これら第１パルスと第２パルスとが走査電極のＯＮ／ＯＦＦに同期して交互に繰り返される。
【００６０】
このような走査信号と記録信号との組み合わせにより、第１列、第２列、第３列、第４列のアクチュエータの駆動信号の電圧は、それぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ＋Ｖ１、Ｖ＋Ｖ２となる。
【００６１】
本実施形態では、２種類の電位を有する記録信号と２種類の電位を有する走査信号とを適宜組み合わせることより、合計４段階の電圧の駆動信号を生成している。本実施形態においても、駆動回路の構成を複雑化することなく、列ごとのインクの特性やアクチュエータの特性等に応じて、アクチュエータを駆動することができる。
【００６２】
なお、４列のアクチュエータ列を有するインクジェットヘッドは、上記インクジェットヘッドに限らず、他の構成を有するインクジェットヘッドであってもよい。例えば、図９に示すようなインクジェットヘッドであってもよい。
【００６３】
本インクジェットヘッドにおいても、第１列〜第４列のアクチュエータ列２０Ａ〜２０Ｄの走査電極１３Ａ〜１３Ｄは、それぞれ縦方向に延びる平面視長方形状に形成されており、これら走査電極１３Ａ〜１３Ｄは横方向に並んでいる。第１列のアクチュエータの記録電極１５と第２列のアクチュエータの記録電極１５とは互いに接続され、ヘッド本体１９の左端部に設けられた第１中継端子部２１Ａにリード線１６を介して接続されている。第３列のアクチュエータの記録電極１５と第４列のアクチュエータの記録電極１５とは互いに接続され、ヘッド本体１９の右端部に設けられた第２接続端子部２１Ｂにリード線１６を介して接続されている。
【００６４】
第１列のアクチュエータの走査電極１３Ａは、リード線２５Ａを介して第１中継端子部２１Ａに接続されている。第２列のアクチュエータの走査電極１３Ｂは、リード線２５Ｂを介して第２中継端子部２１Ｂに接続されている。第３列のアクチュエータの走査電極１３Ｃは、リード線２５Ｃを介して第１中継端子部２１Ａに接続されている。第４列のアクチュエータの走査電極１３Ｄは、リード線２５Ｄを介して第２中継端子部２１Ｂに接続されている。
【００６５】
本インクジェットヘッドにおいても、第１列〜第４列のアクチュエータには、前述の走査信号及び記録信号が供給され、列ごとに電位の異なる駆動信号が供給される。
【００６６】
＜実施形態３＞
実施形態２は、中継端子部２１Ａ，２１Ｂをアクチュエータ列の両側に設けた形態であった。しかし、中継端子部２１Ａ，２１Ｂは、アクチュエータ列の列間にあってよい。
【００６７】
実施形態３では、図１０に示すように、第１中継端子部２１Ａは第１アクチュエータ列２０Ａと第２アクチュエータ列２０Ｂとの間に配置され、第２中継端子部２１Ｂは第３アクチュエータ列２０Ｃと第４アクチュエータ列２０Ｄとの間に配置されている。
【００６８】
ノズル１７Ａ〜１７Ｄは、圧力室１０における横方向の中継端子部側に設けられている。すなわち、第１アクチュエータ列２０Ａに対応するノズル１７Ａは、圧力室１０の第２アクチュエータ列２０Ｂ側に設けられ、第２アクチュエータ列２０Ｂに対応するノズル１７Ｂは、圧力室１０の第１アクチュエータ２０Ａ側に設けられている。また、第３アクチュエータ列２０Ｃに対応するノズル１７Ｃは、圧力室１０の第４アクチュエータ列２０Ｄ側に設けられ、第４アクチュエータ列２０Ｄに対応するノズル１７Ｄは、圧力室１０の第３アクチュエータ列２０Ｃ側に設けられている。
【００６９】
本実施形態では、第１アクチュエータ列２０Ａに対応する圧力室にはブラック色（ＢＫ）の顔料インクが貯留され、第２アクチュエータ列２０Ｂに対応する圧力室にはシアン色（Ｃ）の染料インクが貯留され、第３アクチュエータ列２０Ｃに対応する圧力室にはマゼンタ色（Ｍ）の染料インクが貯留され、第４アクチュエータ列２０Ｄに対応する圧力室にはイエロー色（Ｙ）の染料インクが貯留されている。すなわち、同一のヘッドにおいて、顔料インクと染料インクとが同時に使用される。
【００７０】
顔料インクと染料インクとは、記録媒体に対する染み込みやすさが異なる。そのため、例えば記録媒体として紙を用いた場合、吐出されるインク滴の液滴量が同じであったとしても、記録紙上に形成されるインクドットのドット径は、顔料インクの方が染料インクよりも小さくなる。したがって、各色のドット径を揃えるためには、ブラック色のインクの液滴量を他の色のインクの液滴量よりも多くする必要がある。
【００７１】
しかし、本実施形態によれば、走査信号と記録信号との組み合わせを調整することにより、アクチュエータ列ごとに駆動信号を容易に変更することができる。したがって、ブラック色のインクの液滴量を他の色のインクよりも多くすることは容易である。
【００７２】
また、本実施形態によれば、中継端子部２１Ａ，２１Ｂと各電極１３，１５とを接続するリード線１６，２５をより短くすることができる。したがって、吐出性能の一層の安定化を図ることができる。また、アクチュエータ列２０Ａ〜２０Ｄにおけるインク吐出性能のばらつきを、より一層抑制することができる。
【００７３】
また、実施形態３によれば、第１アクチュエータ列２０Ａに対応するノズル１７Ａと第２アクチュエータ列２０Ｂに対応するノズル１７Ｂとの間、及び第３アクチュエータ列２０Ｃに対応するノズル１７Ｃと第４アクチュエータ列２０Ｄに対応するノズル１７Ｄとの間は、中継端子部２１Ａ，２１Ｂが存在する分だけ長くなっている。すなわち、本実施形態におけるノズル間隔Ｌ２２は、中継端子部２１Ａ，２１Ｂをアクチュエータの両側に設ける場合（図１１参照）のノズル間隔Ｌ２１よりも長くなっている。したがって、ノズル間隔が短いことに起因するインクの混合（例えば混色）を防止することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態は、ノズル１７Ａ〜１７Ｄを圧力室の長手方向における中継端子部側に設けたものであった。しかし、本発明に係るインクジェットヘッドは上記実施形態に限定されず、ノズルの位置は特に限定されるものではない。
【００７５】
＜実施形態４＞
図１２に示すように、実施形態４に係るインクジェットヘッドは、インク吐出量の異なる２列のアクチュエータ列を各色ごとに備えたものである。このインクジェットヘッドでは、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを吐出するアクチュエータは、それぞれ第１アクチュエータ列１２０と第２アクチュエータ列２２０とからなっている。中継端子部１２１は各色ごとに設けられており、第１アクチュエータ列１２０と第２アクチュエータ列２２０との間に配置されている。
【００７６】
第１アクチュエータ列１２０に対応する圧力室１１５と第２アクチュエータ列２２０に対応する圧力室２１５とは、容積が異なっている。ここでは、圧力室１１５は圧力室２１５よりも容積が大きい。なお、アクチュエータに関しても、列ごとに大きさが異なっている。
【００７７】
このように、圧力室の容積が異なる場合には、アクチュエータの振動系（インクも含めた全体の振動系）の固有周波数は列ごとに異なった値となる。そのため、同一の駆動信号を供給したのでは、良好な吐出性能を得ることは難しい。しかし、本実施形態によれば、走査信号と記録信号との組み合わせを調整することにより、アクチュエータ列ごとに駆動信号を容易に変更することができる。したがって、アクチュエータ列ごとに圧力室の容積が異なっていても、両アクチュエータ列の吐出性能が同じになるように駆動信号を調整することは比較的容易である。
【００７８】
なお、上記の実施形態は圧力室及びアクチュエータの両方の寸法が列ごとに異なっている形態であったが、圧力室のみ又はアクチュエータのみが列ごとに異なっていてもよい。このような場合であっても、両アクチュエータ列の吐出性能が同じになるように駆動信号を調整することは容易である。
【００７９】
＜実施形態５＞
実施形態５は、実施形態１において駆動信号に変更を加えたものである。図１３に示すように、実施形態５に係る駆動信号は、インクを吐出する吐出パルス信号Ｐ１とインクを吐出しない補助パルス信号Ｐ２とにより構成されている。
【００８０】
補助パルス信号Ｐ２は、インクを吐出させない程度にアクチュエータを変形させる信号であり、インク吐出後のノズル内のメニスカス振動の低減や、ノズル内のインクの粘度上昇の防止などを目的とするものである。吐出パルス信号Ｐ１は、複数の周期のうちインクを吐出する特定周期内でのみ印加されるが、補助パルス信号Ｐ２は、インク吐出の有無に拘わらず常に印加される信号である。
【００８１】
例えば図１３に示す駆動信号によれば、第１列のアクチュエータに走査信号が印加される第１周期及び第３周期のうち、インクを吐出する第１周期では吐出パルス信号Ｐ１及び補助パルス信号Ｐ２が印加され、インクを吐出しない第３周期では、補助パルス信号Ｐ２のみが印加されている。
【００８２】
このような駆動信号の生成については、図１３に示すように、走査信号を一定電位の信号としつつ、記録信号に吐出パルス信号Ｐ１及び補助パルス信号Ｐ２を含めるようにしてもよい。
【００８３】
あるいは、図１４に示すように、吐出パルス信号Ｐ１を記録信号に含め、補助パルス信号Ｐ２を走査信号に含めるようにしてもよい。このような記録信号と走査信号とが重ね合わされることにより、所定の駆動信号を得ることができる。なお、図１４に示すように、第１列のアクチュエータには補助パルス信号を供給する一方、第２列のアクチュエータには補助パルス信号を供給しないようにすることも可能である。
【００８４】
図１５に示すように、駆動信号の補助パルス信号Ｐ２の電位を、アクチュエータの列ごとに変化させてもよい。このように、補助パルス信号Ｐ２の電位を列ごとに設定することにより、各列のアクチュエータ又はインクの特性に応じて、アクチュエータの変形量を変化させることができる。したがって、例えば、インク粘度の高い列に対しては補助パルス信号Ｐ２の電位を大きくし、逆に、インク粘度の低い列に対しては補助パルス信号Ｐ２の電位を小さくすること等により、インク粘度に応じてインクの撹拌量を自由に設定することが可能となる。
【００８５】
なお、図示は省略するが、吐出パルス信号Ｐ１の電位を一定とし、補助パルス信号Ｐ２の電位のみを列ごとに変化させることも可能である。
【００８６】
ところで一般に、インクの吐出動作開始時には、ノズル内のインクが乾燥している場合があり、インクの吐出不良を生じやすい。そこで、図１６に示すように、インクジェットヘッドがインク吐出動作を開始する前に、すべてのアクチュエータに対して予備振動パルス信号Ｐ３を印加するようにしてもよい。このことにより、各ノズルにおいて予めインクの撹拌が行われ、ノズル内のインクの増粘が防止される。したがって、インクの吐出不良を防止することができる。
【００８７】
＜実施形態６＞
実施形態６に係るインクジェットヘッドは、隣り合うアクチュエータ同士のクロストークの防止を目的として、走査電極の配置パターンに変更を加えたものである。
【００８８】
図１７に示すインクジェットヘッドは、実施形態１に係るインクジェットヘッドと同様に、電気回路的にｎ行２列のアクチュエータを備え、幾何学的にアクチュエータの中央の列間に中継端子部２１を配置したものである。しかし、実施形態１と異なり、第１走査電極１３Ａ及び第２走査電極１３Ｂは、それぞれヘッド本体１９の左右両側において、互いに噛み合うような態様で櫛歯状に形成されている。そのため、縦方向に関しては、第１列のアクチュエータと第２列のアクチュエータとが交互に配置されている。横方向に関しては、中継端子部２１を介して、同一行且つ同一列のアクチュエータが並んでいる。
【００８９】
駆動回路２６から供給される信号は、実施形態１と同様である。第１アクチュエータ列２０Ａの走査電極１３Ａと第２アクチュエータ列２０Ｂの走査電極１３Ｂとには、走査信号が交互に印加される。そのため、両走査電極１３Ａ，１３Ｂに走査信号が同時に印加されることはなく、第１アクチュエータ列２０Ａのアクチュエータと第２アクチュエータ列２０Ｂのアクチュエータとが同時に作動することはない。したがって、隣接するアクチュエータ（ここでは、縦方向に隣り合うアクチュエータ）同士が同時に作動することがないので、クロストークの発生は抑制される。すなわち、隣接する一方のアクチュエータの作動の有無によって他方のアクチュエータのインク吐出量や速度が変動することは抑制される。
【００９０】
図１８に示すインクジェットヘッドは、電気回路的にｎ行２列のアクチュエータを備える一方、幾何学的に、ヘッド本体１９の横方向の両端に２つの中継端子部２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ配置したものである。第１走査電極１３Ａ及び第２走査電極１３Ｂは、それぞれ櫛歯状に形成され、互いに噛み合うような態様に配置されている。本インクジェットヘッドでは、同一行のアクチュエータは、縦方向に並んでいる。また、横方向に並ぶアクチュエータ同士は、同一列に属している。中継端子部２１Ａ，２１Ｂから延びるリード線１６は途中で分岐し、第１アクチュエータ列のアクチュエータ２０の記録電極１５と第２アクチュエータ列のアクチュエータ２０の記録電極１５とにそれぞれ接続されている。
【００９１】
本インクジェットヘッドにおいても、隣接するアクチュエータ同士は同時に作動することがないので、クロストークの発生が抑制される。
【００９２】
また、本インクジェットヘッドでは、アクチュエータの縦方向の配列密度に対して、中継端子部２１Ａ，２１Ｂ上のリード線の配列密度は半分になっている。したがって、アクチュエータの密度が高くて、実装を容易に行うことができる。
【００９３】
図１９に示すインクジェットヘッドも、電気回路的にｎ行２列のアクチュエータを備える一方、幾何学的に、ヘッド本体１９の横方向の両端に２つの中継端子部２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ配置したものである。第１走査電極１３Ａは、それぞれ櫛歯状に形成されて左右に配置された走査電極４１Ａ，４２Ａからなり、第２走査電極１３Ｂは、それぞれ櫛歯状に形成されて左右に配置された走査電極４１Ｂ，４２Ｂからなっている。走査電極４１Ａと走査電極４１Ｂとは、互いに噛み合うような態様に配置されている。また、走査電極４２Ａと走査電極４２Ｂも、互いに噛み合うような態様に配置されている。
【００９４】
本インクジェットヘッドにおいても、縦方向に関しては、第１列のアクチュエータと第２列のアクチュエータとが交互に配置されている。加えて、本インクジェットヘッドでは、横方向に関しても、第１列のアクチュエータと第２列のアクチュエータとが隣り合っている。すなわち、横方向に関しては、電気回路上は同一行に属し且つ異なる列に属するアクチュエータが並んでいる。
【００９５】
本インクジェットヘッドでは、縦方向だけでなく横方向に隣り合うアクチュエータ同士も同時に作動することがないので、クロストークの発生をより一層抑制することができる。
【００９６】
また、本インクジェットヘッドにおいても、アクチュエータの縦方向の配列密度に対して、中継端子部２１Ａ，２１Ｂ上のリード線の配列密度は半分になっている。したがって、アクチュエータの密度が高くて、実装を容易に行うことができる。
【００９７】
なお、本インクジェットヘッドでは、第１走査電極１３Ａのリード線２５Ａと第２走査電極１３Ｂのリード線２５Ｂとが共に第２中継端子部２１Ｂに接続されているが、リード線２５Ａ及び２５Ｂのいずれか一方又は両方を第１中継端子部２１Ａに接続することも勿論可能である。
【００９８】
本実施形態によれば、クロストークの発生が抑制されるので、インクの吐出性能を更に向上させることができる。
【００９９】
＜実施形態７＞
実施形態７に係るインクジェットヘッドは、いわゆる多階調記録を実行するインクジェットヘッドであり、小径及び大径のインク滴を選択的に吐出するものである。
【０１００】
図２０に示すように、記録信号は、単一のパルスからなる第１パルス信号Ｐ１１と、複数の後続パルスからなるパルス信号Ｐ１２とにより構成されている。パルス信号Ｐ１２は、第１パルス信号Ｐ１１の後に印加される。本実施形態では、第１パルス信号Ｐ１１のみが印加されると小径のインク滴が吐出され、パルス信号Ｐ１２のみが印加されると大径のインク滴が吐出される。
【０１０１】
大径のインク滴を吐出した後は、インクメニスカスの残留振動は比較的大きくなる。そのため、従来は、大径のインク滴を吐出した後に小径のインク滴を吐出しようとすると、残留振動による影響を受け、吐出性能が不安定になるおそれがあった。
【０１０２】
しかし、本実施形態では、各列のアクチュエータには走査信号が交互に印加されるので、各列のアクチュエータには、駆動信号は一周期おきに印加される。そのため、ある周期（例えば第１周期）において大径のインク滴を吐出したとしても、次の周期（第２周期）ではアクチュエータは駆動されないので、更に次の周期（第３周期）で小径のインク滴を吐出したとしても、小径のインク滴を吐出する際には残留振動による影響は十分に抑制されている。したがって、駆動周波数を特に低減させなくても、残留振動による悪影響を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式プリンタの要部の斜視図である。
【図２】実施形態１に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は実施形態１に係る信号の波形図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は実施形態１に係る信号の波形図である。
【図７】実施形態２に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は実施形態２に係る信号の波形図である。
【図９】実施形態２に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図１０】実施形態３に係るインクジェットヘッドの裏面図である。
【図１１】実施形態３の比較例に係るインクジェットヘッドの裏面図であり、
【図１２】実施形態４に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は実施形態５に係る信号の波形図である。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）は実施形態５に係る信号の波形図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は実施形態５に係る信号の波形図である。
【図１６】（ａ）〜（ｂ）は実施形態５に係る信号の波形図である。
【図１７】実施形態６に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図１８】実施形態６に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図１９】実施形態６に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図２０】（ａ）〜（ｂ）は実施形態７に係る信号の波形図である。
【符号の説明】
１０　圧力室
１１　インク流路基板
１２　振動板
１３　走査電極
１４　圧電体
１５　記録電極
１６　リード線
１７　ノズル
１８　ノズルプレート
１９　ヘッド本体部
２０　アクチュエータ
２１　中継端子部
２２　ＦＰＣ
２６　駆動回路
３０　インクジェットヘッド
３１　プリンタ
【図１】
2004058662.tif 000003
【図２】
2004058662.tif 000004
【図３】
2004058662.tif 000005
【図４】
2004058662.tif 000006
【図５】
2004058662.tif 000007
【図６】
2004058662.tif 000008
【図７】
2004058662.tif 000009
【図８】
2004058662.tif 000010
【図９】
2004058662.tif 000011
【図１０】
2004058662.tif 000012
【図１１】
2004058662.tif 000013
【図１２】
2004058662.tif 000014
【図１３】
2004058662.tif 000015
【図１４】
2004058662.tif 000016
【図１５】
2004058662.tif 000017
【図１６】
2004058662.tif 000018
【図１７】
2004058662.tif 000019
【図１８】
2004058662.tif 000020
【図１９】
2004058662.tif 000021
【図２０】
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