(57)【要約】【課題】吐出するインク滴の小滴化を、吐出速度、ひいては着弾精度を低下させることができ、しかも全体のパルス幅を短くして駆動周波数を高め、記録速度の高速化を可能にする。【解決手段】吐出するインク滴を小型化する場合に、アクチュエータに印加する駆動パルス信号として、インク滴を吐出するメインパルスＰｍの前に、インク滴を吐出させるには至らないプレパルスＰｐを、前記メインパルスＰｍの後に安定化パルスＰｓをそれぞれ出力し、プレパルスＰｐのパルス幅Ｔｐ、メインパルスＰｍのパルス幅Ｔｍ、安定化パルスＰｓのパルス幅Ｔｓ、Ｐｐの終端とＰｍの始端との間隔Ｗｐ、及びＰｍの終端とＰｓの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記圧力室が含まれるインク流路内を圧力波が片道伝播する時間ＡＬに対して、０．１ＡＬ≦Ｔｐ＜０．４４ＡＬ、０．１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．５ＡＬ、０．５ＡＬ≦Ｔｍ≦０．８ＡＬ、０．４ＡＬ≦Ｗｍ≦０．８ＡＬ、０．１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．５ＡＬ、の関係を満たしている。【選択図】図９
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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の容積を変化させるアクチュエータに、駆動パルス信号を印加することにより、インク滴を被記録媒体に吐出させるインク滴吐出装置において、
１つのドットを形成するための駆動パルス信号は、インクを吐出するメインパルスと、メインパルスの前に出力するプレパルスと、メインパルスの後に出力する安定化パルスとを有し、
メインパルスを、前記圧力室の容積変化にともない前記圧力室が含まれるインク流路内のインクに発生した圧力波がそのインク流路内の長手方向を片道伝播する時間ＡＬに対してずれたパルス幅に設定して出力し、プレパルスをインク滴を吐出させるには至らないように出力し、安定化パルスを、前記メインパルスによって吐出しはじめたインク滴の一部を引き戻すように出力することを特徴とするインク滴吐出装置。
【請求項２】
前記プレパルスは、圧力室の容積を拡大しその後縮小することでその圧力室内のインクに振動を与えるパルスであり、
前記メインパルスは、前記プレパルスから間隔をおいて前記圧力室の容積を拡大しその後縮小することでその圧力室内のインクを吐出するパルスであり、
前記安定化パルスは、メインパルスから間隔を置き、そのメインパルスによって吐出しはじめたインクが前記ノズルから離れる前のタイミングで前記圧力室の容積を拡大しその後縮小することでそのインクの一部を前記ノズル側に引き戻しかつ前記圧力室内のインクの残留振動を抑えるパルスであることを特徴とする請求項１に記載のインク滴吐出装置。
【請求項３】
前記メインパルスは、前記アクチュエータの駆動に設定された２つの電圧値のうちの、前記アクチュエータに印加する電圧が一方の電圧値から他方の電圧値に到達するのに十分なパルス幅が設定されたパルスであり、前記安定化パルスは、前記電圧が一方の電圧値から他方の電圧値に到達しないようにパルス幅が短く設定されたパルスであることを特徴とする請求項１または２に記載のインク滴吐出装置。
【請求項４】
前記安定化パルスのパルス幅および前記メインパルスと安定化パルスとの間のパルス間隔は、前記片道伝播時間ＡＬに対して、それぞれ１ＡＬ未満であることを特徴とする請求項３に記載のインク滴吐出装置。
【請求項５】
前記プレパルスとメインパルスと安定化パルスのパルス幅およびそれらの間のパルス間隔は、前記片道伝播時間ＡＬに対して、それぞれ１ＡＬ未満であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインク滴吐出装置。
【請求項６】
前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．１ＡＬ≦Ｔｐ＜０．４４ＡＬ、０．１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．５ＡＬ、
０．５ＡＬ≦Ｔｍ≦０．８ＡＬ、  ０．４ＡＬ≦Ｗｍ≦０．８ＡＬ、
０．１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．５ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載のインク滴吐出装置。
【請求項７】
前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．２０ＡＬ≦Ｔｐ≦０．３３ＡＬ、０．１１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．４４ＡＬ、
０．５６ＡＬ≦Ｔｍ≦０．７８ＡＬ、０．５６ＡＬ≦Ｗｍ≦０．７８ＡＬ、
０．１１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．４４ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載のインク滴吐出装置。
【請求項８】
前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．２５ＡＬ＜Ｔｐ＜０．５０ＡＬ、０．０８ＡＬ≦Ｗｐ＜０．２５ＡＬ、
０．５０ＡＬ＜Ｔｍ＜０．８０ＡＬ、０．５０ＡＬ＜Ｗｍ＜０．８０ＡＬ、
０．１８ＡＬ＜Ｔｓ＜０．５０ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とする請求項２に記載のインク滴吐出装置。
【請求項９】
前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．３７５ＡＬ≦Ｔｐ≦０．４２５ＡＬ、                Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ、
Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ、０．６２５ＡＬ≦Ｗｍ≦０．６７５ＡＬ、
０．１７５ＡＬ≦Ｔｓ≦０．３７５ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とする請求項１または２に記載のインク滴吐出装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、電圧の印加により前記圧力室に対して変位する圧電素子であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインク滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式によるインク滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インク滴吐出装置であるインクジェットプリンタにはインクジェットヘッドが備えられており、圧電式のアクチュエータを有するインクジェットヘッドでは、駆動パルス信号の印加によるアクチュエータの変位で、インクに吐出圧力が与えられてノズルからインク滴が吐出される構成が知られている。
【０００３】
前記インクジェットヘッドの構成によれば、ノズルから吐出されるインク滴は、アクチュエータに印加される駆動パルス信号のパルス幅を、インク流路での圧力波の片道伝播時間（インク流路内のインクに発生した圧力波がそのインク流路内の長手方向を片道伝播する時間）ＡＬと一致させたときに、最も高いエネルギー効率で吐出され、その吐出量も最大となる。
【０００４】
ところで、一般的に、インクジェットプリンタでは、階調表現のために、複数種類の大きさ（記録面積）のインクドットを混在させて被記録媒体に記録を行っており、１ドット当たりの吐出量を変える必要がある。例えば、１つのドットを形成するために複数のパルスを連続して印加するように駆動パルス信号を設定して、１つのドットを複数のインク滴で形成したり、あるいは、吐出しはじめたインク滴の一部を引き戻してドットを小型化したりすることがおこなわれる。また、インク滴を吐出した後にインクに残る振動が次の吐出に影響するのを抑制するために、インクを吐出するメインパルスの後に、安定化パルス（キャンセルパルス）が印加されることもある。
【０００５】
１ドット当たりの吐出量を多くする場合には、例えば、本出願人が特許文献１で開示しているように、第１のインク滴がノズルから離れる前に第２のインク滴を吐出させて合体させる方法がある。具体的には、メイン（第２）の駆動パルスのパルス幅を圧力波の伝播時間Ｔ（前記ＡＬに相当）と一致させ、それより前にパルス幅が０．３５Ｔ〜０．６５Ｔの第１の駆動パルスを印加している。さらに、メイン（第２）の駆動パルスの後に、第３の駆動パルスとしてインク滴を吐出しない短いパルス幅のパルスを印加している。これにより、第１の駆動パルスによるインク滴がエネルギー効率の悪い状態で吐出し、このインク滴がノズルから離れる前に、第２の駆動パルスによるインク滴がエネルギー効率よく吐出されて合体する。そして、第３の駆動パルスが、残留する圧力波成分を抑制するようにしている。
【０００６】
一方、１ドット当たりの吐出量を少なくする場合には、メイン（第１）の駆動パルスのパルス幅を前記伝播時間ＡＬからずらせて吐出のエネルギー効率をあえて低下させることで小滴化する方法、あるいは特許文献２に開示しているように、吐出しはじめたインク滴の一部を引き戻すタイミングで第２の駆動パルスを印加してインク滴を小さくする方法がある。
【０００７】
また、特許文献３では、インク滴を小型化するために、１駆動周期内に噴射パルス、液滴小型化パルス、安定化パルスをその順序で印加して、１０ｋＨｚの駆動周波数で駆動することが記載されている。
【特許文献１】特許第３５５１８２２号公報（図１及び図６参照）
【特許文献２】特開平１１−１７０５１５号公報（図１及び図６参照）
【特許文献３】特開平１１−２２７２０３号公報（図２、段落００２７、００２８参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した１ドット当たりの吐出量を減らす場合、インク滴の吐出を、パルス幅をＡＬよりも短くしたエネルギー効率の悪い駆動パルスで行なうと、効率よくインク滴を吐出させる場合に比べて、吐出量が少ないだけでなく、吐出速度も遅くなる。また、第２の駆動パルスでインク滴の一部を引き戻す方法でも、吐出速度が遅くなる。インク滴を一層小さくするために両者の方法を組み合わせると、吐出速度がさらに遅くなり、その結果、被記録媒体に対する着弾位置のずれが生じ、着弾精度が低下するという問題があった。
【０００９】
また、近年のインクジェットプリンタでは、記録速度の高速化が求められており、そのために、駆動周波数を高める、すなわち１ドットを形成するための駆動周期を短くすることが要望されている。特許文献３に記載のように駆動周期のはじめに噴射パルスを印加するものでは、１発のパルスで大きな噴射エネルギーを発生させなければならないから、インクに生じた圧力波に同期するパルス幅によって、その圧力波に重畳して大きな圧力を発生させる必要があり、また、その大きな圧力を抑えるための安定化パルスを、十分なパルス幅を持ってかつ噴射パルスから十分な間隔をもって印加する必要があり、複数のパルスからなる駆動パルス信号全体のパルス幅が長くなる。その結果、駆動周期が長くなり、記録速度をあげることができない。
【００１０】
従って、駆動周期を短くするには、複数のパルスの個々のパルスの幅にかかわる、圧電アクチュエータの変位によってインクに生じた圧力波がインク流路を片道伝播する時間ＡＬを短くする必要があるが、そのためには、圧力室を含むインク流路を短くすることが考えられる。そうすると、アクチュエータからの変位を受ける圧力室の長さも短くなり、その結果、同じ吐出圧力を与えるためには、圧電アクチュエータに印加する駆動電圧を上昇させなければならず、これには限界がある。
【００１１】
本発明は、上記問題を解消するものであり、吐出するインク滴の小滴化を、吐出速度、ひいては着弾精度を低下させることなく実現でき、しかも全体のパルス幅を短くして駆動周波数を高め、記録速度の高速化を可能にするインク滴吐出装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、インクが充填された圧力室の容積を変化させるアクチュエータに、駆動パルス信号を印加することにより、インク滴を被記録媒体に吐出させるインク滴吐出装置において、１つのドットを形成するための駆動パルス信号は、インクを吐出するメインパルスと、メインパルスの前に出力するプレパルスと、メインパルスの後に出力する安定化パルスとを有し、メインパルスを、前記圧力室の容積変化にともない前記圧力室が含まれるインク流路内のインクに発生した圧力波がそのインク流路内の長手方向を片道伝播する時間ＡＬに対してずれたパルス幅に設定して出力し、プレパルスをインク滴を吐出させるには至らないように出力し、安定化パルスを、前記メインパルスによって吐出しはじめたインク滴の一部を引き戻すように出力することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１に記載のインク滴吐出装置において、前記プレパルスは、圧力室の容積を拡大しその後縮小することでその圧力室内のインクに振動を与えるパルスであり、前記メインパルスは、前記プレパルスから間隔をおいて前記圧力室の容積を拡大しその後縮小することでその圧力室内のインクを吐出するパルスであり、前記安定化パルスは、メインパルスから間隔を置き、そのメインパルスによって吐出しはじめたインクが前記ノズルから離れる前のタイミングで前記圧力室の容積を拡大しその後縮小することでそのインクの一部を前記ノズル側に引き戻しかつ前記圧力室内のインクの残留振動を抑えるパルスであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１または２に記載のインク滴吐出装置において、前記メインパルスは、前記アクチュエータの駆動に設定された２つの電圧値のうちの、前記アクチュエータに印加する電圧が一方の電圧値から他方の電圧値に到達するのに十分なパルス幅が設定されたパルスであり、前記安定化パルスは、前記電圧が一方の電圧値から他方の電圧値に到達しないようにパルス幅が短く設定されたパルスであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項３に記載のインク滴吐出装置において、前記安定化パルスのパルス幅および前記メインパルスと安定化パルスとの間のパルス間隔は、前記片道伝播時間ＡＬに対して、それぞれ１ＡＬ未満であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１から４のいずれかに記載のインク滴吐出装置において、前記プレパルスとメインパルスと安定化パルスのパルス幅およびそれらの間のパルス間隔は、前記片道伝播時間ＡＬに対して、それぞれ１ＡＬ未満であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１に記載のインク滴吐出装置において、前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．１ＡＬ≦Ｔｐ＜０．４４ＡＬ、０．１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．５ＡＬ、
０．５ＡＬ≦Ｔｍ≦０．８ＡＬ、  ０．４ＡＬ≦Ｗｍ≦０．８ＡＬ、
０．１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．５ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項７に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１に記載のインク滴吐出装置において、前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．２０ＡＬ≦Ｔｐ≦０．３３ＡＬ、０．１１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．４４ＡＬ、
０．５６ＡＬ≦Ｔｍ≦０．７８ＡＬ、０．５６ＡＬ≦Ｗｍ≦０．７８ＡＬ、
０．１１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．４４ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項８に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項２に記載のインク滴吐出装置において、前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．２５ＡＬ＜Ｔｐ＜０．５０ＡＬ、０．０８ＡＬ≦Ｗｐ＜０．２５ＡＬ、
０．５０ＡＬ＜Ｔｍ＜０．８０ＡＬ、０．５０ＡＬ＜Ｗｍ＜０．８０ＡＬ、
０．１８ＡＬ＜Ｔｓ＜０．５０ＡＬ、
の関係を満たしていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項９に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１または２に記載のインク滴吐出装置において、前記プレパルスのパルス幅Ｔｐ、前記メインパルスのパルス幅Ｔｍ、前記安定化パルスのパルス幅Ｔｓ、前記プレパルスの終端と前記メインパルスの始端との間隔Ｗｐ、及び前記メインパルスの終端と前記安定化パルスの始端との間隔Ｗｍがそれぞれ、前記片道伝播時間ＡＬに対して、
０．３７５ＡＬ≦Ｔｐ≦０．４２５ＡＬ、                Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ、
Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ、０．６２５ＡＬ≦Ｗｍ≦０．６７５ＡＬ、
０．１７５ＡＬ≦Ｔｓ≦０．３７５Ａ、
の関係を満たしていることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１０に記載の発明におけるインク滴吐出装置は、請求項１から９のいずれかに記載のインク滴吐出装置において、前記アクチュエータは、電圧の印加により前記圧力室に対して変位する圧電素子であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、メインパルスＰｍのパルス幅Ｔｍを、片道伝播時間ＡＬに対してずらせて吐出効率をあえて悪くしているから、メインパルスで吐出されるインク滴の吐出量が少なくなる。さらにメインパルスＰｍによって吐出しはじめたインク滴の一部を、安定化パルスＰｓにより引き戻すことで、被記録媒体に形成されるインクドットを小型化することができる。加えて、インク滴を吐出させるには至らないプレパルスＰｐを初めに印加し、あらかじめインクに振動を与えた状態でメインパルスＰｍを印加するようにしているから、メインパルスＰｍが印加される時点では、インク滴を吐出し易い状態になっている。そのため、メインパルスＰｍによる吐出のエネルギー効率が悪くても、速やかにインク滴を吐出することができ、吐出速度が低下することが少ない。その結果、インク滴を小型化しても、吐出速度ひいては着弾精度が低下することを防止できる。また、最後に安定化パルスＰｓを付加することで、上記のようにインク滴を小型化できるだけでなく、残留圧力波を抑制して、後続の駆動パルス信号への影響をなくしている。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、各パルスが圧力室の容積を拡大しその後縮小する動作をするものであって、まずプレパルスによって圧力室内のインクに振動を与え、その後メインパルスによってインクを吐出するから、インクの圧力波の周期に対して比較的短いメインパルスであっても、インクを吐出することができる。さらにその後短い間隔で安定化パルスを印加しても、吐出しはじめたインクの一部を良好に引き戻し、かつ圧力室内のインクの残留振動を抑えることができる。つまり、複数のパルスからなる駆動パルス信号の全体としてのパルス幅を短くして駆動周波数を高め、記録速度の高速化を可能とすることができる。しかも、吐出しはじめたインクの一部を良好に引き戻して小型のインク滴の体積を正確に得ることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、安定化パルスはパルス幅が短く、アクチュエータに印加される電圧が一方の電圧値から他方の電圧値に到達しないように設定されている。つまり、アクチュエータの発熱や疲労が抑えられ、しかも、複数の駆動パルス信号からなる全体としてのパルス幅を短くでき、駆動周波数を高め、記録速度の高速化を図ることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、安定化パルスのパルス幅およびメインパルスと安定化パルスとの間のパルス間隔を、圧力波がインク流路内の長手方向を片道伝播する時間ＡＬつまり圧力波の変動周期の１／２未満とすることで、請求項３の発明による効果を容易に実現することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、プレパルスとメインパルスと安定化パルスのパルス幅およびそれらの間のパルス間隔を、圧力波がインク流路内の長手方向を片道伝播する時間ＡＬつまり圧力波の変動周期の１／２未満とすることで、請求項１から４の発明による効果を容易に実現することができる。
【００２７】
請求項６、請求項７に記載の発明によれば、Ｔｐ、Ｔｍ、Ｔｓ、Ｗｐ、Ｗｍが前記関係を満たすように組み合わせられることにより、インク滴の小型化とともに、吐出速度及び着弾精度の低下を防止するという、請求項１の発明による効果を確実に実現することができる。
【００２８】
請求項８、請求項９に記載の発明によれば、Ｔｐ、Ｔｍ、Ｔｓ、Ｗｐ、Ｗｍが前記関係を満たすように組み合わせられることにより、インク滴の小型化とともに、記録速度を高速化するという、請求項２の発明による効果を確実に実現することができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、上記各請求項の構成において、電圧の印加により圧力室に対して変位する圧電素子をアクチュエータとして使用することで、好適に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のインク滴吐出装置に適用されるインクジェットヘッドの斜視図、図２はインクジェットヘッドの分解斜視図、図３はキャビティユニットの拡大分解斜視図、図４は図１のIV−IV線矢視拡大断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線矢視拡大断面図、図６は制御装置のブロック図、図７は駆動パルスにおけるパルス幅と電圧との関係を示す模式図、図８は駆動パルス信号を示す模式図、図９は駆動パルス信号を最適化する実験結果を示す図、図１０は駆動パルス信号を最適化する別の実験結果を示す図である。
【００３１】
本発明の実施形態のインク滴吐出装置は、インクジェットプリンタであり、このインクジェットプリンタに備えられるインクジェットヘッド１００は、被記録媒体の搬送方向（副走査方向、以下Ｘ方向という）と直交する方向（主走査方向、以下Ｙ方向という）に往復移動するキャリッジ（図示せず）に搭載されるものである。このインクジェットヘッド１００には、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジが、キャリッジ上に着脱可能に搭載されるか、あるいは、インクジェットプリンタの本体に静置され供給パイプ等を介するかして、各色のインクが供給されるように構成されている。
【００３２】
インクジェットヘッド１００は、図１に示すように、金属板製の複数枚のプレートからなるキャビティユニット１にプレート型の圧電アクチュエータ２が接合され、このプレート型の圧電アクチュエータ２の上面（背面）に外部機器との接続のためのフレキシブルフラットケーブル３（図４参照）が重ね接合されている。そして、キャビティユニット１の下面（前面）側に開口されたノズル４から、下向きにインクが吐出するものとする。
【００３３】
前記キャビティユニット１は、図２に示すように、ノズルプレート１１、スペーサプレート１２、ダンパープレート１３、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、サプライプレート１５、ベースプレート１６、及びキャビティプレート１７の合計８枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。
【００３４】
実施形態では、各プレート１１〜１７は５０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート１１はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート１２〜１７は４２％ニッケル合金鋼板製である。前記ノズルプレート１１には、微小径（２５μｍ程度）のインク吐出用のノズル４が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル４は、当該ノズルプレート１１における長辺方向（Ｘ方向）と平行な５列に配列されている。
【００３５】
また、前記キャビティプレート１７には、図３に示すように、複数の圧力室３６がキャビティプレート１７の長辺（前記Ｘ方向）と平行な５列に配列されている。実施形態では、前記各圧力室３６は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がキャビティプレート１７の短辺方向（Ｙ方向）に沿うようにして穿設され、長手方向の一端部３６ａがノズル４と連通し、他端部３６ｂが後述する共通インク室７と連通する。
【００３６】
各圧力室３６における一端部３６ａは、サプライプレート１５、ベースプレート１６と２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、ダンパープレート１３、及びスペーサプレート１２に穿設されている微小径の連通孔３７を介して、ノズルプレート１１における前記各ノズル４に連通している。
【００３７】
キャビティプレート１７の下面に隣接するベースプレート１６には、各圧力室３６の他端部３６ｂに接続する貫通孔３８が穿設されている。
【００３８】
ベースプレート１６の下面に隣接するサプライプレート１５には、後述する共通インク室７から前記各圧力室３６へインクを供給するための接続流路４０が設けられる。そして各接続流路４０には、共通インク室７からインクが入る入口孔と、圧力室３６側（貫通孔３８）に開口する出口孔と、入口孔と出口孔との間にあって、接続流路４０中で最も大きな流路抵抗となるように断面積を小さくして形成された絞り部とが備えられている。
【００３９】
２枚のマニホールドプレート１４ａ，１４ｂには、その長辺方向（Ｘ方向）に沿って長い５つの共通インク室７が前記ノズル４の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、図２及び図４に示すように、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂを積層し、かつその上面をサプライプレート１５にて覆い、下面をダンパープレート１３にて覆うことにより、合計５つの共通インク室（マニホールド室）７が密閉状に形成される。各共通インク室７は、各プレートの積層方向から平面視したときに、前記圧力室３６の一部と重なって圧力室３６の列方向（ノズル４の列方向）に沿って長く延びている。
【００４０】
図３及び図４に示すように、マニホールドプレート１４ａの下面に隣接するダンパープレート１３の下面側には、共通インク室７と隔絶されたダンパ室４５が凹み形成されている。この各ダンパ室４５の位置および形状は、図２に示すように、前記各共通インク室７と一致させている。このダンパプレート１３は、適宜弾性変形し得る金属素材であるため、ダンパ室４５上部の薄い板状の天井部は、共通インク室７側にも、ダンパ室４５側にも自由に振動することができる。インク吐出時に、圧力室３６で発生した圧力変動が共通インク室７に伝播しても、前記天井部が弾性変形して振動することにより、前記圧力変動を吸収減衰させるというダンパ効果を奏する。これは、圧力変動が他の圧力室３６へ伝播する所謂クロストークの低減を図ったものである。
【００４１】
また、図２に示すように、キャビティプレート１７、ベースプレート１６、及びサプライプレート１５の一方の短辺側の端部には、上下の位置を対応させて、それぞれ４つのインク供給口４７が穿設されている。インク供給源からのインクが、これらインク供給口４７から共通インク室７の一端部に連通するようになっている。４つのインク供給口４７を、図２の左側から順に個別に４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄと付す。
【００４２】
インク供給口４７からノズル４に至るインク流通路では、インクは、インク供給口４７からインク供給チャンネルとしての共通インク室７に供給された後、図３に示すように、サプライプレート１５の接続流路４０及びベースプレート１６の貫通孔３８を経由して各圧力室３６に分配供給される。そして、後述するように、圧電アクチュエータ２の駆動により、インクは各圧力室３６内から前記連通孔３７を通って、その圧力室３６に対応するノズル４に至るという構成になっている。そして、後述する圧電アクチュエータ２の駆動により、圧力室３６に吐出圧力が加えられると、圧力波が圧力室３６内から、連通孔３７を通ってノズル４に伝達し、インクを吐出する。
【００４３】
この実施形態では、図２に示すように、インク供給口４７が４つ設けられているのに対して、共通インク室７が５つ設けられており、インク供給口４７ａだけが、２つの共通インク室７，７に接続されている。インク供給口４７ａには、ブラックインクが供給されるように設定されており、ブラックインクがその他のカラーインクに比べて使用頻度が高いことを考慮したものである。他のインク供給口４７ｂ、４７ｃ、４７ｄには、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクがそれぞれ単独に供給される。インク供給口４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄには、それぞれの開口に対応する濾過部２０ａを有するフィルタ体２０が接着剤等で貼着されている（図１参照）。
【００４４】
一方、前記圧電アクチュエータ２は、図５に示すように１枚の厚さが３０μｍ程度の複数枚の圧電シート４１〜４３を積層した構造で、特開平４−３４１８５３号公報や特開２００２−２５４６３４号公報等に開示された公知のものと同様に、各圧電シートのうち下から所定数の偶数段目の圧電シート４２の上面（広幅面）には、前記キャビティユニット１における各圧力室３６に対応した箇所ごとに細幅の個別電極４４が長辺方向（Ｘ方向）に沿って列状に形成されている。下から所定数の奇数段目の圧電シート４１の上面（広幅面）には、複数個の圧力室３６に対して共通のコモン電極４６が形成されており、最上段のシートの上面には表面電極４８として、積層方向に対応する前記個別電極の各々に対して電気的なスルーホール等を介して接続される表面電極と、前記コモン電極に対して電気的なスルーホール等を介して接続される表面電極とが設けられている。
【００４５】
公知のように個別電極４４とコモン電極４６との間に高電圧を印加することで、両電極
間に位置する圧電シートの部分が分極され、活性部４９として形成される。
【００４６】
そして、このプレート型の圧電アクチュエータ２における下面（圧力室３６と対向する広幅面）全体に、接着剤としてのインク非浸透性の合成樹脂からなる接着剤シート（図示せず）を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット１に対して、圧電アクチュエータ２が、その各個別電極４４を前記キャビティユニット１における各圧力室３６の各々に対向配置させて接着・固定される。また、この圧電アクチュエータ２における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル３が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル３における各種の配線パターン（図示せず）が、前記各表面電極４８に電気的に接合される。
【００４７】
次に、各電極に印加する駆動パルス信号を制御するための制御装置の構成を、図６に基づいて説明する。この制御装置は、フレキシブルフラットケーブル３上に配置されるＬＳＩチップ５０（図１参照）を含んで構成されている。これに、個別電極４４及びコモン電極４６のそれぞれに対応する表面電極が接続されている。また、ＬＳＩチップ５０には、クロックライン５１、データライン５２、電圧ライン５３及びアースライン５４も接続されている。クロックライン５１から供給されるクロックパルスに同期して、データライン５２上に各ノズル４に対応するデータがシリアル供給され、本体回路（図示せず）から電圧ライン５３によって供給される複数の駆動パルス信号のデータのうち１つが、前記データに基づいて選択され、活性部４９を駆動するのに適した電圧値の駆動パルス信号が生成され、この活性部４９に対応する圧力室３６のインクに吐出圧力が加えられる。そして、圧力室３６からノズル４に至る圧力波の前進成分により、ノズル４からインク滴が吐出する。    
【００４８】
駆動パルス信号は、図７（ａ）に示すように、電圧値Ｖ１とＶ２との間で変化するパルスで構成されており、この実施形態では、Ｖ１は任意の正の電圧値、Ｖ２はゼロＶに設定されている。インク吐出前は、全個別電極４４に正の電圧Ｖ１が印加され、コモン電極４６が接地されているから、個別電極４４とコモン電極４６との間の活性部４９が伸長し、全圧力室３６の容積が縮小された状態にある。インクを吐出しようとする圧力室３６に対応する、積層方向の各個別電極４４への電圧印加を停止する（Ｖ２に切り替える）と、活性部４９が縮小状態に復帰して圧力室３６の容積を拡大する。すると、圧力室３６内のインクが負圧になり圧力波が発生する。この圧力波の圧力が反転して正圧になるタイミングで前記各個別電極４４に再び電圧を印加すると、活性部４９の伸長による圧力と、正圧に反転した圧力とが重畳され、インク滴がノズル４から吐出される。
【００４９】
パルスは、前述したように、あらかじめ設定した電圧Ｖ１とＶ２との間で変化するが、実際には、図７（ｂ）に示すように、波形の立ち下がりや立ち上がりに遅延時間が発生する。これは、個別電極４４とコモン電極４６とで挟まれた圧電層がコンデンサ（Ｃ）として作用するとともに、駆動パルス信号を出力する制御装置から個別電極４４までの経路には抵抗（Ｒ）があることから、制御装置が駆動パルス信号として矩形波を出力しても、前記ＣＲによって積分回路が形成され、個別電極４４におけるパルスの立ち上がりと立ち下がりとになまり（遅延）が生じるからである。そこでパルスＰｍはなまり分を含めた十分なパルス幅Ｔｍに設定することで、アクチュエータに印加する電圧を電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に到達させることができる。一方、パルスＰｓは短いパルス幅Ｔｓに設定することで、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に到達しない、つまりアクチュエータに印加する電圧の変化を低電圧差にすることができる。
【００５０】
なお、上述とは逆に、特開２００１−３０１１６１号公報に開示されているアクチュエータのように、駆動電極に電圧を印加することで、圧力室の容積を拡大して圧力波を発生し、圧力波が反転した時点で電圧の印加を停止することで、圧力室の容積を縮小してインク滴を吐出するようにしてもよい。
【００５１】
このインク滴吐出装置では、被記録媒体に形成されるドットの径（面積）を変化させる階調表現を行うために、１ドット当たりのインク体積が異なる複数の駆動パルス信号のデータ信号をあらかじめ設定している。ドット径を制御する場合には、公知のようにインク滴を吐出するパルス数を増減するが、図８は、通常の１つのパルスで吐出されるインク滴の体積よりもさらに小さい体積のインク滴（小玉、小滴のドット）を１個吐出するための駆動パルス信号を示す。
【００５２】
図８に示す駆動パルス信号は、３つの駆動パルスＰｐ、Ｐｍ、Ｐｓで構成している。各パルスは、図７で説明したとおり、それぞれ圧力室の容積を拡大し、その後縮小するようにアクチュエータを駆動する。
【００５３】
インクの圧力波が、負圧から正圧になるまでの時間は、圧力室３６、連通孔３７及び貫通孔３８を含む各ノズル毎のインク流路を圧力波が片道伝播する時間ＡＬで決まる。この片道伝播時間ＡＬは、インクの固有振動数及びインク流路の長さだけでなく、流路抵抗、流路を構成する各プレートの剛性などにも影響される。
【００５４】
つまり、駆動パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの時間、すなわちパルス幅を、上記圧力波の片道伝播時間ＡＬに一致させると、最も大きな圧力が重畳されてエネルギー効率が最高となり、インク滴の吐出速度、吐出量（液滴体積）がピークになる。そこで、本実施形態では、標準よりも小さいインク滴の吐出を目的とするものであるから、あえてエネルギー効率を落としてインク滴を吐出するようにして、メインパルスＰｍのパルス幅Ｔｍを、前記ＡＬよりも短く（Ｔｍ＜ＡＬ）設定している。
【００５５】
また、このメインパルスＰｍは、エネルギー効率が悪いために吐出速度も遅いので、これだけでは着弾位置にずれを生じる。そのため、メインパルスＰｍの前に、パルス幅Ｔｐがインク滴を吐出するには至らない程度の短い幅に設定されたプレパルスＰｐを印加するようにしている。プレパルスＰｐは、インクに振動が少ないほぼ平静状態ではインクを吐出させることがないパルス幅を有し、次のメインパルスＰｍに先立ってインクに振動を与える、すなわち圧力波を生じさせるためのものである。つまり、インク滴を吐出しない程度にインクに振動を与えるから、メインパルスＰｍが印加されたときには、インクは予め振動状態にあって飛び出し易くなっており、メインパルスＰｍは、プレパルスＰｐの圧力波に重畳してさらに大きな圧力波を生じさせて、速度低下を生じずにノズル４からインク滴を吐出することができる。
【００５６】
また、メインパルスＰｍの後には、安定化パルスＰｓを印加している。安定化パルスＰｓは、メインパルスＰｍによってノズルから吐出しはじめたインク滴がノズルから分離される前のタイミングで印加され、インク滴の吐出には至らない程度の短い幅に設定されているから、圧力室３６の容積を拡大することで、メインパルスＰｍで吐出するインク滴のテール（末端）をノズル４側に引き戻し、被記録媒体へ飛翔するインク滴を小型化する。また、安定化パルスＰｓは圧力室３６内のインクの圧力波をほぼ相殺する位相で印加され、インクの残留振動を抑えることもできる。
【００５７】
次に、駆動パルス信号の各パルス幅値を最適化する検討を行なった。前記駆動パルスＰｐ、Ｐｍ、Ｐｓに対して、プレパルスＰｐの終端とメインパルスＰｍの始端との間隔をＷｐ、及びメインパルスＰｍの終端と安定化パルスＰｓの始端との間隔をＷｍとする。前記Ｔｐ、Ｔｍ、Ｔｓ、Ｗｐ、Ｗｍの組み合わせとして、図９に示す１６通り（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１６）について、実験を行った。なお、図９にて、「パルス幅及び間隔」の欄に記載した数値は、片道伝播時間ＡＬに乗じるべき値であり、片道伝播時間ＡＬは、インクジェットヘッド１００毎に決定される。なお、この実験では、ＡＬが約５μｓｅｃのインクジェットヘッド１００を使用した。
【００５８】
図９に示す実験は、小さいインク滴（小玉）の吐出において吐出速度を低下させないことを目的として行った実験であるため、評価項目を、「安定性」「速度」「容量」の３つに設定した。「安定性」は、被記録媒体における記録状態に、しぶき、よれ、ぬけ等の不良箇所があるか否かを判断したものである。「速度」は、着弾精度が得られる基準速度よりも速いか否かを判断したものである。「容量」は、基準容量よりも少ない容量、すなわち小玉に相応しい容量であるか否かを判断したものである。いずれも、結果が良好な場合を○、不良の場合を×で示している。
【００５９】
図９に示す実験結果からわかるように、前記３つの評価項目の全てについて○となるのは、実験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の５通りの組み合わせのみであった。
Ｎｏ．１
Ｔｐ＝０．３３ＡＬ
Ｗｐ＝０．１１ＡＬ
Ｔｍ＝０．５６ＡＬ
Ｗｍ＝０．５６ＡＬ
Ｔｓ＝０．３３ＡＬ
Ｎ０．２
Ｔｐ＝０．２２ＡＬ
Ｗｐ＝０．１１ＡＬ
Ｔｍ＝０．５６ＡＬ
Ｗｍ＝０．６７ＡＬ
Ｔｓ＝０．４４ＡＬ
Ｎ０．３
Ｔｐ＝０．２２ＡＬ
Ｗｐ＝０．１１ＡＬ
Ｔｍ＝０．５６ＡＬ
Ｗｍ＝０．７８ＡＬ
Ｔｓ＝０．３３ＡＬ
Ｎ０．４
Ｔｐ＝０．２０ＡＬ
Ｗｐ＝０．３０ＡＬ
Ｔｍ＝０．６０ＡＬ
Ｗｍ＝０．６０ＡＬ
Ｔｓ＝０．２０ＡＬ
Ｎ０．５
Ｔｐ＝０．２２ＡＬ
Ｗｐ＝０．４４ＡＬ
Ｔｍ＝０．７８ＡＬ
Ｗｍ＝０．６７ＡＬ
Ｔｓ＝０．１１ＡＬ
この実験結果から、小玉に最適な駆動パルス信号は、
０．２０ＡＬ≦Ｔｐ≦０．３３ＡＬ、
０．１１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．４４ＡＬ、
０．５６ＡＬ≦Ｔｍ≦０．７８ＡＬ、
０．５６ＡＬ≦Ｗｍ≦０．７８ＡＬ、
０．１１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．４４ＡＬ、
の範囲にあった。
【００６０】
さらに、Ｎｏ．１６では、Ｗｐ，Ｔｍ，Ｗｍ，Ｔｓは、上記範囲内にあるにもかかわらず、Ｔｐ＝０．４４ＡＬで好ましい結果が得られなかった。一方、Ｔｐ＝０．１１ＡＬである他の実験結果において、他の数値が上記範囲から大きくずれていることで、好ましい結果が得られなかった。このことに、さらに本発明者が実験上よく経験する許容誤差、マージン等を考慮すると、０．１ＡＬ≦Ｔｐ＜０．４４ＡＬの範囲で、同等の結果が得られる。同様に他の数値でも、
０．１ＡＬ≦Ｔｐ＜０．４４ＡＬ、
０．１ＡＬ≦Ｗｐ≦０．５ＡＬ、
０．５ＡＬ≦Ｔｍ≦０．８ＡＬ、
０．４ＡＬ≦Ｗｍ≦０．８ＡＬ、
０．１ＡＬ≦Ｔｓ≦０．５ＡＬ、
の関係を満たすことが小玉の駆動パルス信号を形成するのに必要であることがわかった。
【００６１】
前記範囲を満たすように駆動パルス信号を構成することで、インク滴を小型化して吐出する場合であっても、吐出速度の低下を抑制できる。従って、小滴であっても、着弾精度（記録精度）を損なうことなく液滴制御が可能なインクジェットヘッドを実現することができる。
【００６２】
次に、本発明者は、Ｔｐ、Ｔｍ、Ｔｓ、Ｗｐ、Ｗｍを最適化するための別の実験として、図１０に示す組み合わせについても評価を行った。図１０に示す実験は、小さいインク滴（小玉）の吐出において駆動周期を短くすることを目的として行った実験であるため、評価項目を、「安定性」「濃度」の２つに設定した。
【００６３】
「安定性」は、吐出状態におけるしぶきやインクミストの発生の有無を観察して、しぶきやインクミストが無く最も安定性の高い状態を「○」、それに比較して多少安定性は劣るが実用的には問題ないものを「△」、安定性が劣り実用的にはならないものを「×」とした。また、「濃度」は、被記録媒体上の所定面積にドットマトリックス状に吐出してその濃度を観察することで、インク滴の体積を評価した。つまりインク滴の適正な体積が連続して安定に吐出されれば、所定濃度の画像が形成される。適正な濃度の範囲にあるものを「○」、それに比較して多少濃度が薄いあるいは濃いが実用的には問題ないものを「△」、濃度が薄すぎるあるいは濃すぎる、つまりインク滴の体積が小さすぎるあるいは大きすぎるものを「×」とした。
【００６４】
この実験において、小玉の形成に最適な駆動パルス信号は、図１０の欄外右に記載した番号（１）〜（６）のものであった。図１０内の数値はパルス幅および間隔の実際の数値（μｓｅｃ）である。この実験に用いたインクジェットヘッドは、圧力室３６の容積拡大にともない、圧力室３６が含まれるインク流路内のインクに発生した圧力波がそのインク流路内の長手方向を片道伝播する時間（つまりインクの圧力変動の周期の１／２）ＡＬ＝４μｓｅｃである。以下にパルス幅および間隔の実際の数値（μｓｅｃ）と、ＡＬ換算値を示す。
【００６５】
（１）Ｔｐ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｐ＝０．３７５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ          Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｗｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｗｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｔｓ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｓ＝０．３７５ＡＬ
（２）Ｔｐ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｐ＝０．３７５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ          Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｗｍ＝２．７μｓｅｃ          Ｗｍ＝０．６７５ＡＬ
Ｔｓ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｓ＝０．３７５ＡＬ
（３）Ｔｐ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｐ＝０．３７５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ          Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｗｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｗｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｔｓ＝０．７μｓｅｃ          Ｔｓ＝０．１７５ＡＬ
（４）Ｔｐ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｐ＝０．３７５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ          Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｗｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｗｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｔｓ＝１．１μｓｅｃ          Ｔｓ＝０．２７５ＡＬ
（５）Ｔｐ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｐ＝０．３７５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ          Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｗｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｗｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｔｓ＝１．３μｓｅｃ          Ｔｓ＝０．３２５ＡＬ
（６）Ｔｐ＝１．７μｓｅｃ          Ｔｐ＝０．４２５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ          Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｗｍ＝２．５μｓｅｃ          Ｗｍ＝０．６２５ＡＬ
Ｔｓ＝１．５μｓｅｃ          Ｔｓ＝０．３７５ＡＬ
つまり、（１）から（６）は、
１．５μｓｅｃ≦Ｔｐ≦１．７μｓｅｃ    ０．３７５ＡＬ≦Ｔｐ≦０．４２５ＡＬ
Ｗｐ＝０．５μｓｅｃ                    Ｗｐ＝０．１２５ＡＬ
Ｔｍ＝２．５μｓｅｃ                    Ｔｍ＝０．６２５ＡＬ
２．５μｓｅｃ≦Ｗｍ≦２．７μｓｅｃ    ０．６２５ＡＬ≦Ｗｍ≦０．６７５ＡＬ
０．７μｓｅｃ≦Ｔｓ≦１．５μｓｅｃ    ０．１７５ＡＬ≦Ｔｓ≦０．３７５ＡＬ
の範囲にある。
【００６６】
これらのＡＬ換算値は、前記図９の実験により得た範囲と一致し、前記図９の実験により得た範囲が正しいものであることを確認できた。
【００６７】
メインパルスＰｍのパルス幅Ｔｍは、図５のパルスＰｍと同様に、アクチュエータに印加する電圧を電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に到達させることができる十分な時間を持っている。安定化パルスＰｓおよびプレパルスＰｐは、パルス幅Ｔｓ、Ｔｐが短い範囲では、図５のパルスＰｓと同様に、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に到達しない、つまりアクチュエータに印加する電圧を低電圧にしている。なお、パルス幅Ｔｓ，Ｔｐが２μｓｅｃに近い領域では、ほぼ電圧Ｖ２に到達しているが、実用上問題ない結果を得ることができている。
【００６８】
また、この図１０の実験では、図９の実験でのＴｐ＜０．４４ＡＬを超えるＴｐが１．９μｓｅｃ（０．４７５ＡＬ）においても良好な結果を得ることができた。これは、０．３μｓｅｃ＜Ｗｐ＜０．９μｓｅｃ（０．１２５ＡＬ＜Ｗｐ＜０．２２５ＡＬ）という図９の実験でのＷｐの範囲に対し低い範囲とＴｐとの組み合わせによるものと考えられる。
【００６９】
つまり、図１０の実験の結果、マージン等も考慮して実用に適した範囲は以下のとおりであった。
【００７０】
１μｓｅｃ＜Ｔｐ＜２μｓｅｃ            ０．２５ＡＬ＜Ｔｐ＜０．５０ＡＬ
０．３μｓｅｃ≦Ｗｐ＜１μｓｅｃ        ０．０８ＡＬ≦Ｗｐ＜０．２５ＡＬ
２μｓｅｃ＜Ｔｍ＜３．２μｓｅｃ        ０．５０ＡＬ＜Ｔｍ＜０．８０ＡＬ
２μｓｅｃ＜Ｗｍ＜３．２μｓｅｃ        ０．５０ＡＬ＜Ｗｍ＜０．８０ＡＬ
０．７μｓｅｃ≦Ｔｓ＜２μｓｅｃ        ０．１８ＡＬ＜Ｔｓ＜０．５０ＡＬ
上記駆動パルス信号において、プレパルスＰｐとメインパルスＰｍとの組み合わせのみで吐出したときのインク滴の体積は、２ｐｌ（ピコリットル）であるが、その後に安定化パルスＰｓを追加した場合のインク滴の体積は、１．５ｐｌとなり、インク滴を小型化することができた。しかも、上記実験から明らかなように、各吐出の後のインクの残留振動を抑えて所定面積に連続して安定に吐出することができた。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明のインク滴吐出装置に適用されるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】インクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】キャビティユニットの拡大分解斜視図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視拡大断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線矢視拡大断面図である。
【図６】制御装置のブロック図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は駆動パルスにおけるパルス幅と電圧との関係を示す模式図である。
【図８】駆動パルス信号を示す模式図である。
【図９】駆動パルス信号を最適化する実験結果を示す図である。
【図１０】駆動パルス信号を最適化するの別の実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１      キャビティユニット
２      圧電アクチュエータ
３      フレキシブルフラットケーブル
４      ノズル
７      共通インク室
３６    圧力室
４１〜４３    圧電シート
４４    個別電極
４６    コモン電極
４８    表面電極
５０    ＬＳＩチップ
１００  インクジェットプリンタ
【図１】
2007190901.tif 000003
【図２】
2007190901.tif 000004
【図３】
2007190901.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007190901.tif 000009
【図８】
2007190901.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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