(57)【要約】　　　（修正有）【課題】インク流路内のインク吐出後の残留圧力振動やメニスカスの位置変動を減少させ、駆動周波数および印刷速度の向上を図る。【解決手段】剪断モード型インクジェットヘッドの圧力室７ｃからインクを吐出するために、アクチュエータ９ｃ，９ｄを制御して圧力室７ｃの拡張、収縮をさせる。この拡張、収縮に合せて、圧力室７ｄを構成するアクチュエータ９ｅを、圧力室７ｄに発生した圧力が減少するように動作させ、圧力室７ｄの残留圧力振動を減少させる。残留振動の減少により、圧力室７ｃからインクを吐出した後圧力室７ｄからインクを吐出するまでの時間間隔を短縮でき、印刷速度を向上することが可能となる。【選択図】　　　図４
2004042414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接配置した複数の圧力室と、前記圧力室に連通しインクを吐出する複数のノズルと、前記隣接した圧力室に共有され、前記圧力室の容積を変化させる複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドの駆動方法において、
選択された圧力室に対応するノズルからインクを吐出するために、前記選択された圧力室のアクチュエータを動作させる時に、前記選択された圧力室に隣接する圧力室の前記選択された圧力室のアクチュエータと異なるアクチュエータを、前記選択された圧力室のアクチュエータと同じ方向に、動作させることを特徴としたインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項２】
前記選択された圧力室に隣接する圧力室の選択された圧力室のアクチュエータと異なるアクチュエータを、前記選択された圧力室のアクチュエータと実質的に同時に動作させることを特徴とした請求項１記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項３】
隣接配置した複数の圧力室と、前記圧力室に連通しインクを吐出する複数のノズルと、前記隣接した圧力室に共有され、前記圧力室の容積を変化させる複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドの駆動方法において、
選択された圧力室からインクを吐出するために第１の圧力を発生させる時に、前記選択された圧力室に隣接する少なくとも一方の圧力室に発生する圧力の絶対値を減少させる第２の圧力を発生させることを特徴としたインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドを用い、前記ノズルから複数のインク滴を吐出して１つの画素を形成し階調印字を行う請求項１または２または３記載のインクジェット駆動方法。
【請求項５】
隣接配置した複数の圧力室と、前記圧力室に連通しインクを吐出する複数のノズルと、前記隣接した圧力室に共有され、前記圧力室の容積を変化させる複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、印字信号に応じて前記アクチュエータの動作を制御する制御手段とを有するインクジェット印刷装置において、
前記制御手段は、前記印字信号に応じて選択された圧力室のアクチュエータを動作させてインクを吐出させる時に、前記選択された圧力室に隣接する圧力室の前記選択された圧力室のアクチュエータと異なるアクチュエータを、前記選択された圧力室のアクチュエータと同じ方向に、動作させることを特徴としたインクジェット印刷装置。
【請求項６】
隣接配置した複数の圧力室と、前記圧力室に連通しインクを吐出する複数のノズルと、前記隣接した圧力室に共有され、前記圧力室の容積を変化させる複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、印字信号に応じて前記アクチュエータの動作を制御する制御手段とを有するインクジェット印刷装置において、
前記制御手段は、前記複数のアクチュエータの動作を制御して、前記印字信号に応じて選択された圧力室のインクを吐出させるために第１の圧力を発生させる時に、前記選択された圧力室に隣接する少なくとも一方の圧力室に発生する圧力の絶対値を減少させる第２の圧力を発生させることを特徴としたインクジェット印刷装置。
【請求項７】
前記インクジェットヘッドを用い、前記ノズルから複数のインク滴を吐出して１つの画素を形成し階調印字を行う請求項５または６記載のインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクジェットヘッドの駆動方法およびその駆動方法を用いたインクジェットヘッドを有する印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気信号に応じて変形するアクチュエータによって圧力室の容積を変化させ、複数のノズルの中から選択的にインクを吐出させるオンディマンド方式のインクジェットヘッドの方式として、互いに隣接する圧力室が１つのアクチュエータを共有している方式がある。その代表的なものは、特開昭６３−２５２７５０号公報に開示されている剪断モード型であり、この剪断モード型アクチェータを利用したインクジェットヘッドは圧力室を高密度に配列しやすいという特徴を有している。
【０００３】
このインクジェットヘッドは、互いに隣接する圧力室が１つのアクチュエータを共有しかつ１つの圧力室に対向配置されている２つのアクチュエータを同時に駆動することによってインクを吐出しているので、互いに隣接する圧力室から同時にインクを吐出させることはできない。そのため、隣接しない複数の圧力室をまとめて複数のグループとし、さらに各々のグループが互いに跨るようにグループ分けし、各グループごとに時分割駆動している。すなわち、複数の圧力室を２グループ好ましくは３グループ以上に分割し、互いに隣接する圧力室からインク滴を異なる時刻で吐出させている。
【０００４】
３分割以上の時分割駆動を行う場合でも、インクを吐出するために圧力室を形成する両側壁のアクチュエータを変位させているので、インクを吐出する圧力室に隣接する圧力室には、インクを吐出する圧力室内に発生する圧力のおよそ半分の圧力変動が発生し、その圧力変動で生じるインクの残留圧力振動の影響により、高速に印刷できないという課題がある。
【０００５】
このような課題に対して、特開平６−２８６１３１号公報と特開平６−２８６１３２号公報では、隣接する圧力室が直前に吐出動作を行ったか否かによってインク滴の吐出速度や体積が変化しないようにするために、ある圧力室が吐出を行うことができるタイミングにあるが、吐出動作を行わない場合、この圧力室の隣の圧力室に対して励振パルスにより擬似的な圧力変動を与えて残留圧力振動を一定にする技術を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの技術は、インクを吐出させる圧力室に隣接する圧力室の圧力変動そのものを低減させるものではないので、隣接する圧力室には依然として大きな残留圧力振動が存在する。この残留圧力振動の影響を避けるためには、インク吐出タイミングをインク中の残留圧力振動の特定な位相に合わせなければならない。このため、インク吐出タイミングが、インクジェットヘッドと記録媒体との相対速度と、記録媒体上のドット位置から定まる本来のインク吐出タイミングからズレが生じてしまうなど、依然として残留圧力振動にかかわる課題が存在する。
【０００７】
一方、階調印字を行う方式の１つとして、１画素を形成するために、小液滴を階調レベルに対応する数だけ連続的に吐出させるマルチドロップ方式がある。この方式を、剪断モード型インクジェットヘッドのように互いに隣接する圧力室が１つのアクチュエータを共有するタイプのヘッドに適用する場合、以下に述べる課題が存在する。
【０００８】
圧力室に連通したノズルからインクを吐出させるために圧力を発生させた場合、前述のようにインクを吐出する圧力室に隣接する圧力室には、インクを吐出する圧力室に対しておよそ半分の圧力変動が発生する。その圧力変動により隣接する圧力室のノズル内のインクメニスカスが振動すると、インクメニスカス位置がノズルの吐出側表面よりも吐出側に突出する傾向となる。このように隣接する圧力室のノズル内のインクメニスカス位置がノズル表面より突出した状態で、その隣接する圧力室からインク滴を吐出させようとすると、最初に吐出するインク滴の吐出速度が大きく低下してしまう。すなわち、その隣接する圧力室から１滴のみ吐出する場合にはその１滴の吐出速度が、複数滴吐出させる場合にはその第１滴目の吐出速度が大きく低下することになる。また、インクメニスカス位置がノズル表面より突出した状態から元の位置に復帰するまでには比較的長い時間がかかるので、復帰するまで待機してからインク吐出を開始するようにすると、駆動周波数を向上させることができない。
【０００９】
本発明は、互いに隣接する圧力室が１つのアクチュエータを共有している方式のインクジェットヘッドにおいて、以上に述べたような、インクを吐出するために駆動した圧力室の隣の圧力室で圧力変動が起きることで生じる残留圧力振動の発生やメニスカス位置の変動などの、駆動周波数の向上を阻害する課題を解決し、駆動周波数を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、隣接配置した複数の圧力室と、その圧力室それぞれに連通しインクを吐出する複数のノズルと、前記隣接した圧力室に共有され、圧力室の容積を電気信号に応じて変化させる複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドの駆動方法において、印字信号に応じて選択された圧力室に対応するノズルからインクを吐出するために、前記被選択圧力室のアクチュエータを動作させる時に、前記被選択圧力室に隣接する圧力室の前記被選択圧力室のアクチュエータと異なるアクチェータを、前記被選択圧力室のアクチュエータと同じ方向に、実質的に同時に動作させることを特徴としたインクジェットヘッドの駆動方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化する実施の形態を説明する。第１図はインクジェットヘッドの縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面をＢ視した横断面図である。図１において、アクチュエータとして使用する圧電部材２，３を分極方向が互いに板厚方向で内側に向かって反対になるように貼り合わせ、その貼り合わせた圧電部材２，３を低誘電率の圧電体基板１に埋め込み、この圧電部材２，３を例えばダイヤモンドカッタを使用して一定の間隔で平行に複数の長溝６を切削加工して圧力室７を形成している。
【００１２】
なお、この低誘電率圧電体基板１は、アクチュエータとなる圧電部材２，３に比べて、誘電率の低い材料であれば他のセラミックス材料でも可能である。また、本実施例では、圧電部材２，３と低誘電率の基板１との膨張係数を考慮して、低誘電率の圧電体を用いている。
【００１３】
圧力室７の上には、天板枠４と図示しないインク供給口を有する天板蓋５を接着することによってインク供給路１２が形成され、天板枠４と圧電部材２，３に形成した長溝６とによって囲まれた領域が圧力室７となる。また、各圧力室７の先端には所定の大きさのインクを吐出するためのノズル１０を形成したノズルプレート１１が接着剤で接着固定されている。
【００１４】
圧力室７を形成する長溝６の側面と底面には個々に電気的に独立した電極８が形成され、さらにこの電極８は圧力室７の後端から基板１の上面に延伸して後述する駆動回路３１に電気的に接続されている。また電極８は、圧力室７を含む長溝６内壁面上および基板１上面に延伸する電極パターンを形成するように、無電界メッキにより形成されている。
【００１５】
なお、電極８は無電界メッキに代えて他の電極形成法としてのスパッタリング、真空蒸着などで電極材を成膜後、エッチングにより所定のパターンに形成することも可能である。
【００１６】
第３図はインクジェットヘッドを駆動する駆動回路である。インクジェットヘッドは４分割に時分割駆動され、後述する駆動信号発生回路が第１〜第４の各駆動サイクルごとにＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４の４種類の駆動信号を生成する。そして、各長溝内壁面に形成された電極８ａ，８ｂ，８ｃ・・・は、それぞれ個々の信号切替回路３０を介して、対応する駆動サイクルの駆動信号Ｗ１〜Ｗ４に接続可能になっている。信号切替回路３０は制御信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ・・・がＨのときに駆動信号Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のどれかを選択し、Ｌのときは駆動信号の基準電位であるＧＮＤを選択する。
【００１７】
第４図（ａ），（ｂ）は、本発明のアクチュエータ動作状態を説明している。圧力室７ｂ，７ｃ，７ｄに着目すると、各圧力室はアクチュエータ９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅにより構成されている。各アクチュエータ９ｂ〜９ｅは、圧電部材２，３が、互いに反対方向に分極しているので、各アクチュエータの両側面に形成されている電極８ａ〜８ｅ間に電位差を発生させると、両圧電部材の剪断変形により圧力室へ向かって山形に変形する。また、各アクチュエータは、隣接する２つの圧力室を区切るように共有されているので、その剪断変形によって一方の圧力室を拡張させるとき、同時に他方の圧力室を収縮するように動作する。
【００１８】
圧力室７ｃからインクを吐出させる場合を第４図（ａ）を使って例示する。圧力室７ｃを囲む２つのアクチュエータ９ｃ，９ｄが圧力室７ｃを拡張するように同時に剪断変形すると、圧力室７ｃ内のインク圧力は急激に負圧となり、ノズル内のインクメニスカスは圧力室側へ引き込まれると同時にインク供給路から圧力室へインクが供給される。その後、アクチュエータ９ｃ，９ｄが圧力室７ｃを収縮するように同時に剪断変形すると、インクは正圧となりインク滴がノズルから吐出する。
【００１９】
圧力室７ｃが拡張するとき、アクチュエータ９ｃは圧力室７ｂ側へ、９ｄは７ｄ側へ山形に変形する。圧力室７ｂを構成するアクチュエータ９ｂが変形しないとすると、圧力室７ｂ内のインクには圧力室７ｃ内に発生する負圧の絶対値がほぼ１／２の正圧が発生する。このとき、圧力室７ｂのノズル内のインクメニスカスは吐出側に押し出されるが、この正圧ではインクが吐出するには至らずに、圧力室７ｂ内のインクメニスカスは残留振動を引き起こす。
【００２０】
一方、圧力室７ｄでは、アクチュエータ９ｄの変形によって発生する正圧を減少するように、アクチュエータ９ｅをアクチュエータ９ｄの変形方向と同じ方向へ変形させている。アクチュエータ９ｅを圧力室７ｅ側へ変形させると、圧力室７ｅ内に正圧が発生する。すなわち、圧力室７ｄ内のインクに発生する正圧を、圧力室７ｅに分散させることにより、圧力室７ｄ内に発生する圧力の絶対値を減少させ、その結果インクメニスカス位置のノズル表面からの突出や、残留圧力振動の発生も少なくなる。
【００２１】
圧力室７ｃが収縮してインクを吐出させる場合には、アクチュエータ９ｄが変形する方向と同じ方向にアクチュエータ９ｅを変形させて、圧力室７ｄ内のインクに発生する負圧の絶対値を減少させている。これにより、圧力室７ｄ内に発生する圧力は圧力室７ｅに分散され、圧力室７ｄ内に発生する圧力振動が減少し、インクメニスカス位置のノズル表面からの突出や、残留圧力振動の発生も少なくなり、圧力室７ｃからインクを吐出してから圧力室７ｄがインクを吐出するまでの時間間隔を短縮でき、結果として印刷速度を早くすることが可能となる。
【００２２】
第４図（ａ）（ｂ）に示すように、１つのグループは同じ駆動サイクル内でインクを吐出させる４つおきの圧力室群からなっている。各グループは、互いに跨るようにグループ構成し、図４（ａ）で示すように圧力室７ｃ，７ｇ・・・からなる１つのグループがインクを吐出したのち、図４（ｂ）で示すように隣接する圧力室７ｄ，７ｈ・・・を含むグループからインクを吐出するように制御し、順次グループごとにインクを吐出するようになっている。圧力室７ｃからインクを吐出し次に圧力室７ｄからインクを吐出させるので、７ｄ内の残留振動を減少させるためにアクチュエータ９ｅをアクチュエータ９ｂに比べ大きく剪断変形させている。圧力室７ｃからインクを吐出し、続けて圧力室７ｄ、７ｅから吐出した後、同じグループ内である圧力室７ｂと７ｆから同時にインクを吐出する。したがって、圧力室７ｃからインクを吐出し次に圧力室７ｂからインクを吐出するまでの時間内で、圧力室７ｂ内の残留圧力振動が減衰するので、圧力室７ｃからインクを吐出させる時のアクチュエータ９ｂの剪断変形量は少なくてよい。
【００２３】
第５図は各駆動信号Ｗ１〜Ｗ４の波形を示している。各駆動信号Ｗ１〜Ｗ４は、インク吐出波形２０、先行圧力分散波形２１、後行圧力分散波形２２の３種類の波形から成り、それぞれ対応する駆動サイクルにインク吐出波形２０を有し、その前後の駆動サイクルに先行圧力分散波形２１と後行圧力分散波形２２を有する。先行圧力分散波形２１はインク吐出波形２０の０．２５倍の電圧振幅になっており、また後行圧力分散波形２２はインク吐出波形２０の０．０５倍の電圧振幅になっている。タイミングは、先行圧力分散波形２１と後行圧力分散波形２２の双方ともインク吐出波形２０と同時になっている
【００２４】
第５図に示すようにアクチェータ９ｅを剪断変形させるタイミングは、アクチェータ９ｄの剪断変形と同時に行っており、圧力室７ｄの圧力の低減量、すなわち圧力室７ｅに分散させる圧力の量は、電極８ｄに印加するパルスの電圧を調整することによりおこなっている。この他に、第６図に示すように、アクチュエータ９ｄが剪断変形する時間内の、より短い時間だけアクチュエータ９ｅを剪断変形させ、電極８ｄに印加するパルスのパルス幅によって圧力室７ｅに分散させる圧力の量を調整しても良い。なお、第６図の実施例では、後行圧力分散波形２２を省略して実施している。所望のインク滴量を吐出するために圧力室７ｃ内に発生させる圧力量によっては、前述のように圧力室７ｃからインクを吐出し次に圧力室７ｂからインクを吐出するまでの時間内で、圧力室７ｂ内の残留圧力振動が減衰するので後行圧力分散波形を省くことができる。これにより、複雑な圧力分散波形の発生およびインク吐出に合わせた圧力分散波形の制御を簡素化することができるので、駆動回路構成が簡単になる。
【００２５】
インク吐出波形２０は、大液滴を３滴、小液滴を１滴の計４滴を連続的に吐出させることができる。このように、大液滴と小液滴を打ち分けることにより、１画素に付着させるインクの最大体積と最小体積の比を大きくすることができ、階調印字品質が向上する。パルス２０ａは、圧力室７の容積を１ＡＬの時間拡大させ、インクに圧力振動を与えて、ノズル１０から大液滴を１ドロップ吐出させる。ここで、ＡＬとは、圧力室７内のインクの主音響共振周期の１／２の時間のことを示している。パルス２０ｂは、パルス２０ａから１ＡＬの時間を隔てて印加され、圧力室７の容積を１ＡＬの時間収縮させる。このパルス２０ｂは、パルス２０ａによりインクが吐出した後のメニスカスの後退を緩和するとともに、パルス２０ａで発生した残留圧力振動を打ち消す役割を果たしている。パルス２０ｂの電圧振幅は、パルス２０ａで発生した圧力振動の減衰に合わせて、パルス２０ａの０．６倍に設定している。
【００２６】
パルス２０ｃは圧力室７の容積を０．６ＡＬの時間拡張させ、パルス２０ｄは圧力室７の容積を０．４ＡＬの時間収縮させる。これら２つのパルス２０ｃ、２０ｄが発生させる圧力振動により、ノズル１０より小液滴を１ドロップ吐出させる。パルス２０ｃとパルス２０ｄのパルス幅は、合計で１ＡＬになるように設定している。２つのパルス幅の比を変えると、小液滴の吐出速度と体積が変化する。本実施例では、小液滴の体積は大液滴の体積の１／２になるように、また小液滴の吐出速度は大液滴の吐出速度よりやや速めになるよう設定されている。小液滴の吐出速度をやや速くすることは、１滴のみ吐出する場合でも飛翔方向を一様にさせ着弾位置の精度を向上させる。また、複数滴吐出する場合には先に吐出した大液滴に後から吐出した小液滴が追いつき合体して用紙上に付着するので、複数液滴の着弾ズレを防止する。パルス２０ｅとパルス２０ｆは、パルス２０ｃとパルス２０ｄで発生した圧力室内の残留圧力振動を打ち消すパルスであり、パルス２０ｅのパルス幅はパルス２０ｃと同じ０．６ＡＬ、パルス２０ｆのパルス幅はパルス２０ｄと同じ０．４ＡＬである。また、電圧振幅は残留圧力振動の減衰に合わせてパルス２０ｃとパルス２０ｄの０．８倍になっている。
【００２７】
前述の制御信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ・・・は、画像データの画素の濃淡情報に基づき、インク吐出波形２０の各パルスに対応する時間幅を電極８ａ，８ｂ，８ｃ・・・に与えるように信号切替回路３０を制御する。これにより、第７図に示すように、インク吐出波形２０の１サイクル内で吐出するインク滴の数を変化させ、１つの画素に付着するインクの総量を変化させることができる。小液滴を吐出させるパルスは、１サイクル内で吐出する複数液滴内の最後に吐出するように信号切替回路３０を制御している。吐出させる複数の液滴数が少ないときは、１サイクルの開始時点から液滴を吐出させずに、１サイクルの終了時にその複数液滴が吐出し終わるように信号切替回路３０を制御している。これにより、直前の駆動サイクルでの吐出動作から次のサイクル中の液滴吐出開始までの時間間隔を確保することができるので、残留圧力振動やメニスカス位置の変動の影響を受けやすい１ドロップ吐出や２ドロップ吐出において、その影響を軽減することができる。したがって、１サイクルの時間を短縮でき駆動周波数を上げやすくなる。
【００２８】
より具体的に、第５図の第３サイクルと第４サイクルを例に説明する（第３図も併せて参照）。制御信号Ｓは、例えば制御信号ＳｃをＨにして、駆動信号Ｗ３のインク吐出波形２０を電極８ｃに印加させ、第４図（ａ）における圧力室７ｃを駆動させてインクを吐出させる時には、同時に制御信号Ｓｂと制御信号Ｓｄも同時にＨとし、電極８ｂには駆動信号Ｗ２の後行圧力分散波形２２を、また電極８ｄには駆動信号Ｗ４の先行圧力分散波形２１を与えるようにする。このことにより、駆動される圧力室７ｃの電極８ｃの電位をＶとすると、隣接する左側の圧力室７ｂの電極８ｂの電位は０．０５Ｖ、右側の圧力室７ｄの電極８ｄの電位は０．２５Ｖとなり、さらにそれらの両脇の圧力室７ａ，７ｅの電位は０となる。
【００２９】
この結果、アクチュエータ９ｅの両側には、０．２５Ｖの電圧がかかり、アクチュエータ９ｅがアクチュエータ９ｄと同方向に変位して、圧力室７ｄの圧力変動が減じられ、残留圧力振動や、メニスカス位置の変動が減じられる。その結果、駆動サイクル間の休止時間をほとんどおかずに次の第４サイクルで圧力室７ｄがインク吐出動作を行なっても、吐出速度が大きく低下したりすることがない。
【００３０】
本実施例では、駆動パルスの印加により圧力室７ｃに発生する圧力をＰとしたとき、圧力室７ｂには−０．５Ｐ、圧力室７ｄには−０．２５Ｐ、圧力室７ｅには同じく−０．２５Ｐの圧力が発生するように、インクとアクチュエータ９のコンプライアンスを考慮してインク吐出波形と先行圧力分散波形と後行圧力分散波形の電圧比を設定したが、もちろん、他の圧力比になるようインク吐出波形，先行圧力分散波形，後行圧力分散波形の電圧比を定めることも可能である。また、後行圧力分散波形を省略することも可能である。
【００３１】
第８図は、本実施例による駆動周波数とインク滴の吐出速度の関係を測定した結果を示している。駆動周波数とは、１つのサイクル開始から次のサイクル開始までの時間の逆数である。駆動周波数は駆動サイクル間の休止時間を可変して変化させ第１サイクルから第３サイクルでは４ドロップのインクを吐出し、第４サイクルでは１ドロップを吐出するように制御した。また、第９図は、先行圧力分散波形２１と後行圧力分散波形２２を用いない従来技術による駆動周波数と吐出速度の関係を測定した結果を示している。
【００３２】
４ドロップ吐出させる場合には、前の駆動サイクルで発生した残留圧力振動やメニスカス位置の変動による吐出速度の変動を受けにくいが、吐出動作を４回行うため、隣接する圧力室に残留圧力振動やメニスカス位置の変動を多く発生させる。一方、１ドロップ吐出では、吐出動作は１回しか行わないため、隣接する圧力室に生じさせる残留圧力振動やメニスカス位置の変動は小さいが、前の駆動サイクルで発生した残留圧力振動やメニスカス位置の変動により、吐出速度が大きく変動する。したがって、本測定の駆動パターンでは、特に第４サイクルの液滴の吐出速度が、駆動サイクル間の休止時間が短くなると、変動しやすい。
【００３３】
このように本実施例と従来技術を比較すると、第４サイクルの液滴の吐出速度が、本実施例では高い駆動周波数まで低下が見られないが、従来技術による第４サイクルの液滴の吐出速度は、低い駆動周波数から低下しており、本発明による駆動方法によれば従来技術より高い駆動周波数でインクジェットヘッドを駆動できることがわかる。即ち、階調レベルに関係なくインク滴の吐出速度を同じに制御することができ、用紙上でのインク滴の着弾位置変動を抑え、高精度な印刷画像を形成することができる。例えば、高濃度画素から低濃度画素へ急激に変化するような画像を形成する場合でも、その境界部分を画像データに忠実に形成することができる。
【００３４】
本発明の他の実施例として、第１０図に示すのように、駆動信号Ｗ１，Ｗ２，・・・に単極性パルスを用い、第３図においてＧＮＤ信号の代わりに駆動信号Ｗ５を供給しても、第５図の場合とまったく同様に動作する。第１０図の駆動信号Ｗ５は、第５図におけるインク吐出波形２０の負極性のパルスを正極性に反転させた波形であり、また第１０図の駆動信号Ｗ１〜Ｗ４は、第５図のＷ１〜Ｗ４にＷ５を加えたものである。第５図の実施例では両極性の電源回路が必要であったが、本実施例では単極性の電源回路でインクの吐出制御および圧力分散制御をすることができる。よって、小型でより安価な電源回路を利用することができる。
【００３５】
図１１は、インクジェットヘッドの斜視図である。駆動回路３１は、駆動信号Ｗ、制御信号Ｓ、および分割駆動を制御する信号などに基づいて、各アクチュエータの剪断変形の制御をおこない、インク吐出用の圧力発生及びインクを吐出しない圧力室間での圧力分散を制御している。
【００３６】
図１２は、インクジェット印刷装置を示している。記録用紙４３は、用紙送りローラ４４、矢印方向に回転する用紙搬送無端ベルト４１、および用紙排出用ベルト４０を介して搬送されている。インクジェットヘッド４２は印刷装置に固定され、印字信号に従って相対移動する記録用紙の所定のタイミングで、インクを吐出し画像を形成する。
【００３７】
図１３はインクジェットヘッドを制御する制御回路のブロック図である。外部のＰＣ等から送られてくる印字信号は、画像メモリ５０に保存した後、階調信号発生回路５３によってインクジェットヘッドで印刷可能な階調信号に変換して制御信号発生回路５１を通して制御信号Ｓとして駆動回路３１に送られる。さらに、制御信号Ｓに同期する駆動信号発生回路５２が駆動信号Ｗを発生し、駆動回路３１が制御信号Ｓと駆動信号Ｗを基にインクジェットヘッドを制御している。この実施例では、駆動回路はインクジェットヘッドと一体に配した構成としているが、駆動回路は印刷装置本体に設けることも可能である。
【００３８】
本発明は以上のように詳述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を超えない範囲において変更もしくは応用は可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、インク吐出を行う圧力室の隣の圧力室の圧力変動が、さらに隣の圧力室に分散されるため、残留圧力振動や、メニスカス位置の変動が低減され、駆動周波数を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動方法の実施に好適なインクジェットヘッドの縦断面図である。
【図２】本発明の駆動方法の実施に好適なインクジェットヘッドの横断面図である。
【図３】本発明の駆動方法の実施に好適な駆動回路の回路図である。
【図４】（ａ）本発明の駆動方法を実施したときのアクチュエータ動作を示す図である。（ｂ）本発明の駆動方法を実施したときのアクチュエータ動作を示す図である。
【図５】本発明の駆動方法の実施に好適な駆動波形の図である。
【図６】本発明の駆動方法の実施に好適な、他の駆動波形の図である。
【図７】本発明の駆動方法の実施に好適な階調制御方法を示す図である。
【図８】本発明の駆動方法を実施したときの駆動周波数と吐出速度の関係を示す図である。
【図９】従来の駆動方法の駆動周波数と吐出速度の関係を示す図である。
【図１０】本発明の駆動方法の実施に好適な、他の駆動波形の図である。
【図１１】本発明の実施に好適なインクジェットヘッドの図である。
【図１２】本発明のインクジェット印刷装置の図である。
【図１３】本発明のインクジェットヘッドの制御回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１　　基板
２　　圧電部材
３　　圧電部材
４　　天板枠
５　　天板蓋
６　　長溝
７　　圧力室
８　　電極
９　　アクチュエータ
１０　ノズル
１１　ノズルプレート
１２　インク供給路
２０　インク吐出波形
２１　先行圧力分散波形
２２　後行圧力分散波形
３０　信号切替回路
３１　駆動信号
Ｗ　　駆動信号
Ｓ　　制御信号
【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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