(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ノズルと該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に空隙をもって対向する電極とを有し、前記振動板と前記電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によって前記振動板を変形させ、インク滴を吐出するオンデマンド型のインクジェットヘッドを用い、前記ノズルからインク滴を吐出しながら、前記インクジェットヘッドを被記録媒体に対して相対移動し、文字、記号、画像等を印刷するインクジェットプリンタの駆動方法であって、
印刷工程におけるヘッド駆動電圧と略同一の大きさの第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧とは逆電位であり、且つ、前記ノズルからインク滴を吐出せしめない程度の大きさの第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段とを有し、
印刷工程に先立って、前記インクジェットヘッドを駆動する予備吐出時において、前記印刷工程の駆動周期と略同一、ないしより短い周期で複数回分前記第２の電圧印加手段を作動し、次に前記第１の電圧印加手段を作動する単位回復処理工程を少なくとも２回以上実行することを特徴とするインクジェットプリンタの駆動方法。
【請求項２】
少なくとも、ノズルと該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に空隙をもって対向する電極とを有し、前記振動板と前記電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によって前記振動板を変形させ、インク滴を吐出するオンデマンド型のインクジェットヘッドを用い、前記ノズルからインク滴を吐出しながら、前記インクジェットヘッドを被記録媒体に対して相対移動し、文字、記号、画像等を印刷するインクジェットプリンタにおいて、印刷工程におけるヘッド駆動電圧と略同一の大きさの第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧とは逆電位であり、且つ、前記ノズルからインク滴を吐出せしめない程度の大きさの第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段と、印刷工程に先立って、前記印刷工程の駆動周期と略同一、ないしより短い周期で複数回分前記第２の電圧印加手段を作動し、次に前記第１の電圧印加手段を作動する単位回復処理工程を少なくとも２回以上実行する回復処理手段とを有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
請求項２記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インクジェットプリンタが印刷指令を受信後、該印刷指令に基づく印刷工程に先立って、前記単位回復処理工程を少なくとも２回以上実行することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微少なインク滴を吐出し、文字、記号、画像等を記録するインクジェットプリンタに関し、特にインクジェットヘッドのノズルで増粘したインクを排除するために行うインクジェットヘッドの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタに於いては、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止するために印刷開始前、ないしは印刷の休止期間中にインク滴を数発吐出する動作、いわゆる予備吐出を行っている。即ち、ヘッドを駆動しない状態で長時間プリンタを放置した場合、ヘッド先端のノズルよりインクの溶媒である水分等が蒸発し、その部分のインクの粘度が上昇し、印刷の際にインクが吐出しなくなったり、吐出しても本来の大きさやスピードのインク滴が吐出されなくなる、いわゆるノズル目詰まりを防止するためと、インクの粘度が上昇することにより、ノズルに対するインクのリフィル速度が遅くなり、吐出インク量に対してリフィル量が追いつかず、インクの中に気泡が混入することでインク滴が吐出されなくなる、いわゆる不吐状態を防止するために予備吐出を行っている。
【０００３】
この予備吐出におけるインクジェットヘッドの駆動方法として、特開平３−１５５５６号公報や特公平６−３９１６３号公報に開示されている技術がある。前者の方法は、インクを吐出可能な値の電力を記録手段に印加して記録を行った後に、インクを吐出可能な値未満の値の電力を記録手段に印加することにより、安定した印字品位の記録を得るものである。後者の方法は、予備吐出動作時にインクジェットヘッドを駆動する周波数を、文字や画像等の記録時の最高駆動周波数よりも低く設定することにより、ヘッドの回復を促進し、ヘッドの特性を急速に立ち上げ、速やかに記録動作への移行を可能にするものである。
【０００４】
また、ノズルと該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に空隙をもって対向する電極とを有し、前記振動板と前記電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によって前記振動板を変形させ、次にその電気パルスを解除することにより、振動板の復元力によりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいては、ヘッドの繰り返しの駆動により、振動板及び電極間の誘電体に電荷が残留し、この残留電荷が作り出す電界により、振動板が完全に復元せずに撓みを含むことになる。それでは振動板と電極の相対変位量が低下し、これにより、インク滴の吐出量や吐出スピードの低下等の不良となり、例えば印字濃度や画素ずれ等の印刷品質不良や画素抜け等の信頼性の低下を招くという問題がある。これを防止するため、特願平７−８１０８８号公報に記載されている技術が開示されている。この方法は、記録の際のパルス電圧とは逆方向のパルス電圧を、１ドット若しくは１行印字する毎、又はノズルの回復処理動作を行う前に、振動板と個別電極間に印加して残留電荷を消滅させることにより、振動板を完全に復元させ振動板と個別電極との相対変位量が低下しないようにするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平３−１５５５６号公報の技術においては、記録終了後に所定の電力を記録手段に印加するため、短期間の記録休止後のヘッドの回復性はよいが、長期間の休止後のノズル目詰まりの回復性が劣るという課題があった。また、特公平６−３９１６３号公報の技術においては、予備吐出動作時の駆動周波数における周期と、記録時の最高駆動周波数における駆動の最短周期との間の時間は、ただ単にヘッドが休止している状態であり、ノズル目詰まりの回復性が劣るという課題があった。
【０００６】
更に、振動板と電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によってインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいては、予備吐出のためのヘッド駆動中にも、振動板及び電極間の誘電体に電荷が残留し、この残留電荷が作り出す電界により、振動板が変形し難くなることにより、ノズル目詰まりの回復性が低下するという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、インクジェットプリンタのノズル目詰まり防止のための予備吐出を効率よく行うためのヘッド駆動方法を提供することを目的とする。更に、振動板と電極間に発生する静電気力によってインク滴を吐出するインクジェットプリンタの予備吐出を効率よく行うためのヘッド駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも、ノズルと該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に空隙をもって対向する電極とを有し、前記振動板と前記電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によって前記振動板を変形させ、インク滴を吐出するオンデマンド型のインクジェットヘッドを用い、前記ノズルからインク滴を吐出しながら、前記インクジェットヘッドを被記録媒体に対して相対移動し、文字、記号、画像等を印刷するインクジェットプリンタの駆動方法であって、印刷工程におけるヘッド駆動電圧と略同一の大きさの第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧とは逆電位であり、且つ、前記ノズルからインク滴を吐出せしめない程度の大きさの第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段とを有し、印刷工程に先立って、前記インクジェットヘッドを駆動する予備吐出時において、前記印刷工程の駆動周期と略同一、ないしより短い周期で複数回分前記第２の電圧印加手段を作動し、次に前記第１の電圧印加手段を作動する単位回復処理工程を少なくとも２回以上実行することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、より短い時間に予備吐出のためのヘッドの駆動を多く行うため、ノズル目詰まり回復のための効率が良く、上記の課題を解決することができる。
【００１０】
そして、第１の電圧の値が、印刷工程におけるヘッド駆動電圧の値と略同一であり、第２の電圧の絶対値が、第１の電圧の絶対値より小さく、前記ノズルからインク滴を吐出せしめない程度の電圧であることから、第１の電圧ではインクが吐出するが、第２の電圧ではインクが吐出しないため、たとえノズル部のインクの粘度が上昇しインクのリフィル速度が遅くなっても、インクの中に気泡が混入することが無く、不吐状態を招くことはない。更に第１の電圧を印加する前に、第２の電圧を印加することによって、前記圧力発生素子がＰＺＴ等の電気機械変換素子の場合には、ノズルにできたインクのメニスカスが移動し、ノズルを形成する流路壁とインクとの摩擦によりインクが活性化し、加熱され、インクの粘度が低下することにより、また前記圧力発生素子がサーマルヘッド等の電気熱変換素子の場合には、素子の発熱によりインクの粘度が低下することによって、インクが吐出し易くなり、ひいてはノズル目詰まり回復性が良くなるという効果を奏する。
【００１１】
また、インクジェットヘッドが、少なくとも、ノズルと該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に空隙をもって対向する電極とを有し、前記振動板と前記電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によって前記振動板を変形させ、インク滴を吐出するインクジェットヘッドであり、第２の電圧が、第１の電圧と逆電圧であることから、印刷工程に先だって行う予備吐出に於いて、第２の電圧を振動板と電極間に印加することにより残留電荷を消滅させている。このため、残留電荷による振動板の撓みはなくなり、振動板と電極との相対的変位量は低下しないため、第１の電圧を振動板と電極間に印加することにより行うインク吐出を効率よく行うことができ、上記の課題を解決することができる。
【００１２】
また本発明は、少なくとも、ノズルと該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に空隙をもって対向する電極とを有し、前記振動板と前記電極間に電気パルスを印加し、発生する静電気力によって前記振動板を変形させ、インク滴を吐出するオンデマンド型のインクジェットヘッドを用い、前記ノズルからインク滴を吐出しながら、前記インクジェットヘッドを被記録媒体に対して相対移動し、文字、記号、画像等を印刷するインクジェットプリンタであって、印刷工程におけるヘッドの駆動電圧と略同一の大きさの第１の電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第１の電圧とは逆電位であり、且つ、前記ノズルからインク滴を吐出せしめない程度の大きさの第２の電圧を印加する第２の電圧印加手段とを有し、印刷工程に先立って、前記印刷工程の駆動周期と略同一、又はより短い周期で複数回分前記第２の電圧印加手段を作動し、次に前記第１の電圧印加手段を作動する単位回復処理工程を少なくとも２回以上実行することを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明に用いるインクジェットプリンタの一例について以下に説明する。図５は本発明に用いるインクジェットプリンタの実施例における動作部分の外観斜視略図である。２０１はインクジェットヘッド、２０２はインクジェットヘッド２０１を搭載するキャリッジ、２０３はキャリッジ２０２を支持し、印刷用紙２２０上を往復走査させるためのキャリッジ軸、２０４はインクジェットヘッド２０１に駆動信号を導通させるためのＦＰＣである。２２０は被記録媒体であるところの印刷用紙、２１１は用紙２２０を案内する紙案内、２１０はプリンタ全体を支持するフレーム、２１３はモータ（図示されていない）へ駆動信号を入力するリード線とそのコネクタである。また、２１４はモータの回転を伝えるモータ歯車、２１５はキャリッジ２０２に嵌合し、モータ歯車２１４に係合してキャリッジ２０２を駆動するタイミングベルト、２１６ａ及び２１６ｂはタイミングベルト２１５を案内するプーリである。
【００１７】
インクジェットヘッド２０１をキャリッジ２０２に搭載し、タイミングベルト２１５を介してモータにより、用紙２２０上を用紙幅方向に走査し、モータ信号と同期した信号により選択的にインクジェットヘッド２０１の任意のノズルを駆動させて、ドットを印刷することにより文字等の情報を印刷する。
【００１８】
２３１は紙送り用の傘歯歯車で、２３２は紙送り歯車２３１の円筒上に彫られた紙送り駆動力の切り替えのための円筒カムである。２１７はモータ歯車２１４から紙送り歯車２３１に駆動力を伝達するための伝達歯車である。２３３は紙送りの切り替えレバーであり、２３４はレバー２３３に設けられ紙送り切り替えカム２３２に係合したカムフォロアピンである。２３５は紙送り用の動力を紙送り歯車２３１の円筒部側面から取り出すための紙送り動力伝達レバーであり、切り替えレバー２３３と係合し、紙送りローラ（図示せず）に所定の紙送り動力がキャリッジ２０２の往復動作に同期して与えられるよう構成されている。
【００１９】
２５０はインク受け部で、２５１はインク受け部２５０に収納されたインク吸収体であり、フェルトや発泡ゴム等の多孔質材料等よりなる。インク吸収体２５１はフレーム２１０内にも通じて収納されており、十分なインク量を吸収してもプリンタ外部にはインクが漏出しないように設けられている。このインク吸収体２５１はインクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止する際に所定量のインクを吐出するノズル目詰まり回復処理動作時にインクを受ける為に設置されている。
【００２０】
ノズル目詰まり回復処理動作ではキャリッジ２０２をインクジェットヘッド２０１のノズル部がインク受け部２５０に対向する位置までモータによりタイミングベルト２１５を介して移動させる。ノズル目詰まり回復処理動作により吐出されたインクはインク吸収体２５１に吸収されて収蔵される。
【００２１】
更に、インク受け部２５０に隣接して、ノズルをキャップするキャッピング部を設置し、長期間の放置によってノズルの目詰まりが制御上の手段によっても回復できないほどに進行しないような構成にする事も可能である。
【００２２】
図４は本発明の一実施例の機能構成図である。４２０はプリンタを作動可能にする電源スイッチであり、電源には一例としてＡＣ電源を駆動源として用いてこれにＤＣレギュレーターが接続されている。４０１はノズル、圧力発生素子を有し、ノズルよりインク滴を吐出させる機能を有するインクジェットヘッドである。４０２はインクジェットヘッドを移動させたり、紙などの被記録媒体を移動させたりする機能を有する駆動モータである。４０４は計時手段で、時間の計測を行う。４０６はノズル目詰まりの回復処理を制御する回復処理手段である。
【００２３】
また、４１０は印刷演算制御手段であり、パソコン等の外部指令装置からの印刷データをプリンタ言語に展開すると共に、印刷指令信号に基づき、インクジェットヘッド４０１及び駆動モータ４０２を印刷制御信号により制御し印刷制御を実行する。更に印刷演算制御手段４１０は、液晶パネル等からなる表示手段４０９の表示制御等を行うと共に、上記計時手段４０４を起動するための初期化信号を出力する。４１１は記憶手段であり、印刷演算制御手段が演算処理等をする時に用いるものであり、印刷データや展開されたプリンタ言語を一時記憶する。４１２も記憶手段であり、ノズル目詰まり回復処理に必要なデータや、計時手段４０４の計時結果を一時記憶する。
【００２４】
一方、プリンタの電源が投入された時点や、印刷指令信号が入力された時点では一般的に長時間プリンタが使用されていない可能性が極めて高いので、この時点で回復処理手段４０６を作動し、インクジェットヘッド４０１及び駆動モータ４０２を制御して回復処理を行う。
【００２５】
その回復処理と同時に、計時手段４０４をリセットする。計時手段４０４は所定の時間の計測を行い、その計時情報を回復処理手段４０６に伝達する。回復処理手段４０６は計時情報に基づいて、回復処理信号により、インクジェットヘッド４０１及び駆動モータ４０２を制御して回復処理を行う。一般に回復処理はインク受け部までキャリッジを移動して実行されるため駆動モータの制御が必要となる。しかしながら、記録紙の上に吐出しても、この後所定の紙送り動作を実行すれば印刷結果と混同することはないので必ずしも駆動モータの制御を必要としない。
【００２６】
図１は本発明のインクジェットプリンタの制御方法の一例を示すフローチャートであり、（ａ）はメインルーチンを、（ｂ）はサブルーチンを示している。
【００２７】
プリンタの電源スイッチ４２０が投入されると、まず、ステップＳ０で回路、プリンタ機構部等のイニシャライズが実行される。ステップＳ１で未使用期間中に増粘したインクからの回復を促進するため、回復処理手段４０６を作動し、ノズル目詰まり回復処理動作を行う。ノズル目詰まり回復処理動作は図中ノズル目詰まり回復処理動作ルーチン（ｂ）のステップＳＳ１からＳＳ３で示され、インクジェットヘッドの回復処理を行う一連の動作により示される。ステップＳＳ１でインクジェットヘッドを搭載したキャリッジを待機位置より、インク吸収体が収納されたインク受け部へ移動する。次にステップＳＳ２でノズル目詰まり回復処理を行う。ノズル目詰まり回復処理とは、インクジェットヘッドのノズル部で増粘したインク等の、インク吐出不良の原因となる不良インクを排出するために、全ノズルに対応する圧力発生素子を駆動することで、全てのノズルからインクを所定回数吐出させることである。通常、ノズル当たり、数発から数百発の吐出を行い、増粘した不良インクをノズル外に排出する。電源投入時は一般的に長時間ヘッドが使用されていない可能性が高いので、数百発という、ノズル目詰まり回復処理動作による回復可能な最大処理回数のインク吐出が実行される。ノズル目詰まり回復処理終了後、ステップＳＳ３で再び待機位置へキャリッジを復帰させて、一連のノズル目詰まり回復処理動作を終了する。
【００２８】
ノズル目詰まり回復処理動作終了後、計時手段４０４のリセットが行われ、所定時間を計測し始める。この計時はノズル目詰まり回復処理の必要な最低時間の経過を判断するためと、更にその時点からの経過時間を計測する。ステップＳ２で計時手段が所定の時間を計測したかどうか判断するために、タイマーアップ信号の発生の有無を判断する。ここで、タイマーアップ信号が発生していた場合には、ステップＳ８へ進み、ノズル目詰まり回復処理動作ルーチンに示されるノズル目詰まり回復処理動作を行って、ステップＳ３へ進む。ここで行うノズル目詰まり回復処理における吐出回数は、計時手段４０４の設定時間によって予め決められている。ステップＳ２でタイマーアップ信号が無かった場合には、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３では印刷を行うか否かの判断を行う。印刷を行わない場合にはステップＳ２へ戻る。パソコン等からの印刷指令信号があり、印刷を行う場合には、ステップＳ４で、ノズル目詰まり回復処理動作ルーチンに示されるノズル目詰まり回復処理動作を行って、ステップＳ５で計時手段４０４をリセットする。ステップＳ６で、印刷を実行し、ステップＳ７でキャリッジを待機位置へ復帰させ、ステップＳ９で電源がＯＮ状態かどうか判断しＯＮ状態ならステップＳ２へ戻る。電源がＯＦＦされていれば一連の動作を終了する。
【００２９】
このようにして、本発明の一実施例によれば、電源投入直後にノズル目詰まり回復処理動作による回復処理をし、その後、印刷が行われなければ、所定時間毎に回復処理を行うことになる。又、印刷の直前にも回復処理を行う。
【００３０】
電源投入時に一度回復処理を実行しておくので、プリンタを実際に使用する直前でのノズル目詰まり回復処理はきわめて短時間、及び小回数に抑制でき印刷待ち時間を抑制することが可能である。
【００３１】
印刷直前のノズル目詰まり回復処理は、それ以前の未使用時間の間にインクジェットヘッドのノズル部で増粘したインク等の不良インクを排出するために行うものであるが、所定時間毎に回復処理を行っているため、印刷直前のノズル目詰まり回復処理時間、回数を更に抑制できる。
【００３２】
電源投入直後に行うノズル目詰まり回復処理回数、所定時間毎に行うノズル目詰まり回復処理回数とその所定時間、印刷の直前に行うノズル目詰まり回復処理回数は、全て記憶手段４１２にテーブルとして記憶されていて、回復処理手段４０６はこのデータに基づいて、ノズル目詰まり回復処理回数と所定時間を設定する。
【００３３】
またノズルのキャッピング機構やポンピング機構と組み合わせることにより更に信頼性を高めることができる。本実施例においては、プリンタの電源投入直後と所定時間毎にノズル目詰まり回復処理を行っているが、キャッピング機構やポンピング機構を有する場合には、これらのノズル目詰まり回復処理を実施しない場合もある。
【００３４】
図２は、本発明のプリンタの動作を記述したタイミングチャートである。４０ａは電源の状態を、４０ｂは計時手段のカウント状態、すなわちタイマー信号を示している。図中一点鎖線４０ｆはタイマー信号４０ｂのタイマーアップ時間を示し、タイマー信号４０ｂが時間あるいはクロックを計数する所定の値を示している。
【００３５】
４０ｃはタイマーアップした時に計時手段により出されるタイマーアップ信号である。また、４０ｄは印刷信号を、４０ｅはノズル目詰まり回復処理信号を示している。電源投入ａ４１後、ノズル目詰まり回復処理動作ｅ３１によりノズル目詰まり回復処理を行う。次に所定時間内に印刷信号４０ｄがなく、印刷が行われないのでタイマーアップ信号４０ｃはタイマーアップｃ４１を発生し、ノズル目詰まり回復処理ｅ４２が実行される。その後間もなく、印刷ｄ４１が行われ、この印刷の最初に印刷信号により計時手段はリセットされると共に、ノズル目詰まり回復処理動作ｅ５１が実行される。以降、印刷信号４０ｄが長時間なければタイマーアップｃ４２、ｃ４３、ｃ４４毎にノズル目詰まり回復処理動作ｅ４３、ｅ４４、ｅ４５が実行される。
【００３６】
ここで前述のタイマーアップ時間４０ｆが短いと、頻繁にノズル目詰まり回復処理を行うため、これに消費されるインク量が多くなり、印刷に使えるインク量が少なくなるため、１つのヘッドないし、１つのカートリッジ当たりの印刷可能文字数が低下する。更にキャリッジを移動するためこれに要するエネルギー消費が無視できない。またタイマーアップ時間４０ｆが余り長いとノズル部分における不良インク量が多くなり、印刷直前の回復処理回数が大幅に多くなり、印刷待ち時間が長くなる。このため、タイマーアップ時間４０ｆは放置によるインクジェットヘッドのノズル内のインクの粘度の増加が印刷直前の回復処理により回復可能となる時間以内に設定される。言い換えると、タイマーアップ信号４０ｃによるノズル目詰まり回復処理動作ｅ４２、ｅ４３、ｅ４４、ｅ４５、ｅ４６での消費インク量と、印刷信号４０ｄによるノズル目詰まり回復処理動作ｅ５１、ｅ５２での消費インク量の総和が最少になるように設定される。本実施例では、タイマーアップまでの所定時間を６０分間とし、吐出回数をノズル当り３回から１０回の単位回復処理工程としている。
【００３７】
長時間印刷を行わない場合、ノズル部でのインクの増粘が生ずるので、上記のようにタイマーアップ毎にノズル目詰まり回復処理動作による回復処理を行うことにより、安定したインク吐出を行い、優れた印刷品質を確保することができるのである。
【００３８】
上記印刷信号による計時手段のリセットには一連の印刷データの最初に発生する信号であっても良いし、一行に一回発生する信号であっても良い。更に印刷終了時の印刷終了信号でも良い。これらは印刷演算制御手段の処理によって任意に選択可能である。上記実施例では一連の印刷の最初の信号を用いている。
【００３９】
ここで本実施例におけるノズル目詰まり回復処理信号によるヘッド駆動方法の基本的考え方を、図３のタイミングチャートを用いて更に詳細に説明する。図３のタイミングパルス３１０は、ヘッド駆動の基本となるタイミングパルス波形であり、所定の周期Ｔ０でパルスｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５…が出力されている。印刷におけるヘッド駆動は、パルスｔ１、ｔ２、ｔ３…に基づき行われる。すなわち印刷において連続してインク滴を吐出する場合には、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５…と周期Ｔ０でインク滴を吐出する。また時間をあけてインク滴を吐出する場合には、例えばｔ１、 ｔ５とＴ０の４倍の周期でインク滴を吐出する。３１１はノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号であり、便宜的に縦軸はヘッド駆動電圧を示す。一定周期Ｔ１で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のヘッ ド駆動電圧は、印刷の際のヘッド駆動電圧と同じＶＨであり、その間にタイミングパルス波形と同じ周期Ｔ０で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｆ１１、 ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３、ｆ４１、ｆ４２、ｆ４３のヘッド駆動電圧は、ＶＨより小さいＶＬである。すなわち図のようにタイミングパルス波形の周期と同じＴ０で駆動電圧ＶＬで３回ヘッドを駆動し、更に周期Ｔ０後に、印刷の際のヘッド駆動電圧ＶＨで１回ヘッドを駆動する。この一連の動作を周期Ｔ１で４回繰り返す。
【００４０】
こうすることにより、ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３のヘッド駆動電圧ＶＬはＶＨより小さいため、吐出インク量が小さく、予備吐出による無駄なインク消費量は少なくなる。
【００４１】
更にヘッド駆動電圧ＶＬをインクを吐出させない最大値とする場合には、予備吐出による無駄なインク消費量は更に少なくなると共に、ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３のヘッド駆動により、ノズル内のインクのメニスカスが移動し、ノズルを形成する流路壁とインクとの摩擦によりインクが活性化し、加熱され、インクの粘度が低下するか、素子の発熱によりインクが加熱され、インクの粘度が低下することによりインクが吐出し易くなり、ｆ１信号のヘッド駆動によるインクの吐出において、より効率よくノズル目詰まり回復がなされる。この場合更に、インクの溶媒である水分等が蒸発することで、たとえノズル部のインクの粘度が上昇しても、上記理由でインクが活性化されているため、インクのリフィル速度が遅くなることによるインクへの気泡の混入が無く、不吐状態を招くことはない。
【００４２】
本実施例においては、ノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３等の周期を印刷におけるヘッド駆動信号の周期Ｔ０と同一にしたが、これより短くしても構わない。またノズル目詰まり回復処理信号ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４それぞれの前のヘッド駆動を、信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３等と３回実施したが、３回にこだわることはなく、２回以上であれば何回でも構わない。更に印加電圧がＶＬであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３と印加電圧がＶＨであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｆ１の単位回復処理工程を４回行ったが、２回以上何回でも構わない。これらの周期と処理回数は、ノズル部におけるインクの増粘のし易さ（インクの溶媒の蒸発のし易さ）、インクジェットヘッドのインク吐出性能、ノズル目詰まり回復処理で消費できるインク量、ノズル目詰まり回復処理に当てられる時間等から決定される。
【００４３】
図６は本発明の一実施例のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッドの振動部すなわちアクチュエータ部の分解斜視図である。インクジェットヘッド１０は次に詳述する構造を持つ３枚の基板１、２、３を重ねて接合した積層構造となっている。
【００４４】
中間の第１の基板１は、シリコンウエハーからできており、複数のノズル孔４を構成するように、基板１の表面に一端より平行に等間隔で形成された複数のノズル溝１１と、各々のノズル溝１１に連通し、底壁を振動板５とする吐出室６を構成することになる凹部１２と、インク流入口のための細溝１３と、各々の吐出室６にインクを供給するための共通のインクキャビティ８を構成することになる凹部１４とがあらかじめ形成される。また、振動板５の下面には、シリコンの熱酸化により絶縁層（図６においては図示せず）が形成され、更に下部には電極を被着し振動室９を構成することになる凹部１５が設けられている。
【００４５】
また、第１の基板１には共通電極１７が付与されているが、共通電極１７の材料として、本実施例ではクロムを下付けとした金を使用しているが、これに限定されるものではなく、シリコンウエハー及び電極材料の特性により別の組合わせでもよい。また、本実施例で用いられるシリコンウエハーの抵抗率は８〜１２Ωｃｍである。
【００４６】
第１の基板１の下面に接合される第２の基板２にはホウ珪酸系ガラスを使用し、この第２の基板２の接合によって振動室９を構成するとともに、第２の基板２上の振動板５に対応する各々の位置に、金を略０．１μｍスパッタリングにより被着し、振動板５とほぼ同じ形状に金パターンを形成して個別電極２１としている。個別電極２１はリード部２２と端子部２３を持つ。更に、電極端子部を除きパイレックスガラスのスパッタ膜を全面に０．２μm被覆して絶縁層２４を形成し、インクジェットヘッド駆動時の絶縁破壊、ショートを防止するための膜を形成している。
【００４７】
第１の基板１の上面に接合される第３の基板３は、第２の基板２と同じくホウ珪酸系ガラスを用いている。この第３の基板３の接合によって、ノズル孔４、吐出室６、オリフィス７及びインクキャビティ８が構成される。そして、第３の基板３にはインクキャビティ８に連通するインク供給口３１が設けられる。インク供給口３１はパイプ３２及びチューブ３３を介して図示しないインクタンクに接続される。
【００４８】
次に、第１の基板１と第２の基板２を適当な位置で重ね合わせた後、３００〜５００℃の周囲温度において、５００〜８００Ｖの電圧を印加し、いわゆる陽極接合し、また同条件で第１の基板１と第３の基板３を接合し、インクジェットヘッドを組み立てる。陽極接合後に、振動板５と第２の基板２上の個別電極２１との間の間隔は、凹部１５の深さと個別電極２１の厚さとの差であり、本実施例では０．５μｍとしてある。また、振動板５と個別電極２１上の絶縁層２４との空隙間隔は０．３μｍとなっている。
【００４９】
上記のように構成されたアクチュエータ部を固定するように外装部品で被ってインクジェットヘッドと成し、図示しないインクタンクよりインク供給口３１を経て第１の基板１の内部、インクキャビティ８、吐出室６、ノズル孔４等にインクを供給すると共に、共通電極１７と個別電極２１の端子部２３にそれぞれＦＰＣ２０４の端子部を結線し、ヘッド制御部１０２に接続する。ヘッド制御部１０２は、図４に示す印刷演算制御手段、回復処理手段等から構成されている。このようにして構成したインクジェットヘッドを図５に斜視外観を、図４に機能構成を示すインクジェットプリンタに搭載し、図１のフローチャートに示す制御方法と図２のタイミングチャートに従って駆動する。
【００５０】
次に上記のように構成された本実施例のインクジェットヘッドのアクチュエータ部の電気的接続について説明する。
【００５１】
金属−絶縁層−半導体層からなる構造、いわゆるＭＩＳ構造において、印加電圧の極性により、電流の値に大きな差がある場合と差のない場合が生ずることが、空間電荷層（空乏層ともいう）の影響から現象として知られている。基板材質である半導体がＰ形シリコンの場合は、基板電極側にプラス電圧をかけた時は導体とみなせるが、マイナス電圧をかけた時は空間電荷層の存在により導体とはみなせずに容量を持つことがわかっている。
【００５２】
図７及び図８は本実施例におけるインクジェットヘッドの駆動原理を示す振動板５と個別電極２１の部分の動作説明図であり、電荷の様子を模式化して示したものである。第１の基板１にＰ形シリコンを用い、第１の基板１（振動板５）側、すなわち共通電極１７をプラス極性、個別電極２１側をマイナス極性になるように駆動回路１０２に接続し、パルス電圧を印加した場合である。
【００５３】
Ｐ形シリコンはボロンをドープしており、電子がドープされたボロンの数だけ不足するので、ドープ量と等しい正孔を持っていることが知られている。Ｐ形シリコン中の正孔１９は共通電極１７のプラス電荷により、絶縁層２６側へ反発させられる。この正孔１９の移動により、アクセプター（イオン化したボロン）は、共通電極１７から電荷の供給を受けるので、第１の基板１内には正孔の流れが生じ、空間電荷層を発生せず導体とみなすことができる。また個別電極２１側はマイナス電荷が帯電され、この結果、印加したパルス電圧が振動板５を撓ませるに充分な静電気による吸引力を発生する。したがって、振動板５は個別電極２１側へ撓むことになる。
【００５４】
次に振動板と個別電極との間にある誘電体の残留電荷について説明する。前述したように振動板５は半導体であり、共通電極１７は金属で形成され、それらは、オーミック接続されている。
【００５５】
この振動板５は絶縁層２６で覆われている。そして、個別電極２１に形成された絶縁層２４はギャップ１６を介して絶縁層２６と対向しており、これらの絶縁層２６、ギャップ１６及び絶縁層２４は全体として絶縁層２７を形成している。従って、ここでは振動板５と個別電極２１とによって構成される平行平板コンデンサ内に誘電体が介在したモデルとしてとらえることができる。誘電体は保護膜絶縁層２４，２６に相当する。平行平板に電圧を印加すると、誘電体は印加電界を打ち消すような方向の（電界とは逆方向に）分極を発生する。この分極のほとんどは印加電圧を切り、コンデンサに蓄えられた電荷を抵抗を介して放電すると短い時間で消滅する。放電後から分極が消滅するまでの遅れ時間を緩和時間といい、分極の種類によって大きく異なる。
【００５６】
本実施例の振動板５と個別電極２１の内部の誘電体（絶縁層）の分極の場合には、緩和時間の短い原子分極や電子分極以外に、イオン分極や界面分極と呼ばれる比較的分極緩和時間の長い分極成分を含んでいる。イオン分極は絶縁層内部のＮａ＋，Ｋ＋，Ｂ＋等が印加電界に沿って移動することによって発生するものであり、界面分極は、誘電体が不均質構造である場合、誘電率の異なる媒質が接触する境界面に発生する分極であり、酸化シリコンと純シリコンの境界面に生ずるものである。このため、本実施例の振動板５と個別電極２１の内部の誘電体（２４，２６）は、電界の繰返し印加もしくは長時間の連続印加により分極の一部が完全に消失せず分極が長時間にわたって残る。これにより誘電体は残留分極を有するようになり、振動板５−電極２１間に残留する分極が作り出す残留電界Ｐが振動板５と個別電極２１とのギャップを小さくし結果として相対変位量の低下を招く。
【００５７】
このような振動板５と個別電極２１との相対変位量の低下は、インク滴の吐出量や吐出スピードの低下等の吐出不良の原因となり、インクジェットプリンタの信頼性や印刷品質に悪影響を及ぼしてしまう。また、一度吐出不良が発生したノズルではインクの粘度が徐々に増加し、通常の吐出動作では、増粘したインクを排出することができなくなってしまう。この相対変位量の低下は、ノズル目詰まり回復処理のための予備吐出中においても発生する。そこで、本実施例においては後述するように、振動板５と個別電極２１との間に予備吐出とは逆方向の電界の印加を施すことにより、上述の残留電荷を消滅させ、ノズル目詰まり回復処理の効果を向上させている。
【００５８】
本実施例におけるノズル目詰まり回復処理信号によるヘッド駆動方法を、図３のタイミングチャートを用いて説明する。図３における３１２が、本実施例におけるノズル目詰まり回復処理の為のヘッド駆動信号であり、信号３１１と同様に、便宜的に縦軸はヘッド駆動電圧を示す。一定周期Ｔ２で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｇ１、ｇ２、ｇ３のヘッド駆動電圧は、印刷の際のヘッド駆動電圧と同じＶＨであり、その間にタイミングパルス波形と同じ周期Ｔ０で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｇ１１、ｇ１２、ｇ１３、ｇ１４、ｇ２１、ｇ２２、ｇ２３、ｇ２４、ｇ３１、ｇ３２、ｇ３３、ｇ３４のヘッド駆動電圧は、ＶＨより小さく逆電位のＶＬＬである。すなわち図のようにタイミングパルス波形の周期と同じＴ０で駆動電圧ＶＬＬで４回ヘッドを駆動し、更に周期Ｔ０後に、印刷の際のヘッド駆動電圧ＶＨで１回ヘッドを駆動する。この一連の動作を周期Ｔ２で３回繰り返す。
【００５９】
こうすることにより、ｇ１のヘッド駆動により発生した残留電荷を、ｇ２１、ｇ２２、ｇ２３、ｇ２４のヘッド駆動により消滅させ、同様にｇ２のヘッド駆動により発生した残留電荷を、ｇ３１、ｇ３２、ｇ３３、ｇ３４のヘッド駆動により消滅させることにより、ノズル目詰まり回復処理信号ｇ２、ｇ３によるヘッド駆動において、振動板５と個別電極２１との相対変位量は低下することなく、本来の吐出量やインクスピードのインク滴が吐出されるため、ノズル目詰まり回復処理の効果が向上する。更に前述した予備吐出による無駄なインク消費量は少ないこと、ｇ２１、ｇ２２、ｇ２３、ｇ２４のヘッド駆動により、ノズル内のインクのメニスカスが移動し、ノズルを形成する流路壁とインクとの摩擦によりインクが活性化し、加熱され、インクの粘度が低下することによりインクが吐出し易くなり、ｇ１、ｇ２、ｇ３信号のヘッド駆動によるインクの吐出において、より効率よくノズル目詰まり回復がなされること、インクのリフィル速度が遅くなることによるインクへの気泡の混入が無く、不吐状態を招くことが無いこと等の効果を合わせて持つ。
【００６０】
本実施例においては、ノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｇ２１、ｇ２２、ｇ２３、ｇ２４等の周期を印刷におけるヘッド駆動信号の周期Ｔ０と同一にしたが、これより短くしても構わない。またノズル目詰まり回復処理信号ｇ１、ｇ２、ｇ３それぞれの前のヘッド駆動を、信号ｇ１１、ｇ１２、ｇ１３、ｇ１４等と４回実施したが、４回にこだわることはなく、２回以上であれば何回でも構わない。更に印加電圧がＶＬＬであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｇ１１、ｇ１２、ｇ１３、ｇ１４と印加電圧がＶＨであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｇ１から構成される単位回復処理工程を３回行ったが、２回以上何回でも構わない。これらの周期と処理回数は、ノズル部におけるインクの増粘のし易さ（インクの溶媒の蒸発のし易さ）、インクジェットヘッドのインク吐出性能、ノズル目詰まり回復処理で消費できるインク量、ノズル目詰まり回復処理に当てられる時間等から決定される。
【００６１】
図９は、本発明の参考例を示すものであり、ノズル目詰まり回復処理信号によるヘッド駆動方法を示すタイミングチャートである。
【００６２】
図９のタイミングパルス３１０は、ヘッド駆動の基本となるタイミングパルス波形であり、所定の周期Ｔ０でパルスｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５…が出力されている。印刷におけるヘッド駆動は、パルスｔ１、ｔ２、ｔ３…に基づき行われる。すなわち印刷において連続してインク滴を吐出する場合には、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５…と周期Ｔ０でインク滴を吐出する。また時間をあけてインク滴を吐出する場合には、例えばｔ１、 ｔ５とＴ０の４倍の周期でインク滴を吐出する。３１３はノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号であり、便宜的に縦軸はヘッド駆動電圧を示す。一定周期Ｔ１で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｆ１、ｆ２、ｆ３のヘッド駆動電圧は、印刷の際のヘッド駆動電圧と同じＶＨであり、その前にタイミングパルス波形と同じ周期Ｔ０で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３、ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３のヘッド駆動電圧は、ＶＨより小さいＶＬである。また、信号ｆ１、ｆ２、ｆ３の後にタイミングパルス波形と同じ周期Ｔ０で出力されるノズル目詰まり回復処理信号ｇ１１、ｇ１２、ｇ２１、ｇ２２、ｇ３１、ｇ３２のヘッド駆動電圧は、ＶＨより小さく逆電位のＶＬＬで ある。すなわち図のようにタイミングパルス波形の周期と同じＴ０で駆動電圧ＶＬで３回ヘッドを駆動し、更に周期Ｔ０後に、印刷の際のヘッド駆動電圧ＶＨで１回ヘッドを駆動し、更に周期Ｔ０後に、タイミングパルス波形の周期と同じＴ０で駆動電圧ＶＬＬで２回ヘッドを駆動する。この一連の動作を周期Ｔ１で３回繰り返す。
【００６３】
こうすることにより、ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３のヘッド駆動電圧ＶＬはＶＨより小さいため、吐出インク量が小さく、予備吐出による無駄なインク消費量は少なくなる。
【００６４】
更にヘッド駆動電圧ＶＬをインクを吐出させない最大値とする場合には、予備吐出による無駄なインク消費量は更に少なくなると共に、ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３のヘッド駆動により、ノズル内のインクのメニスカスが移動し、ノズルを形成する流路壁とインクとの摩擦によりインクが活性化し、加熱され、インクの粘度が低下するため、インクが吐出し易くなり、ｆ１信号のヘッド駆動によるインクの吐出において、より効率よくノズル目詰まり回復がなされる。この場合更に、インクの溶媒である水分等が蒸発することで、たとえノズル部のインクの粘度が上昇しても、上記理由でインクが活性化されているため、インクのリフィル速度が遅くなることによるインクへの気泡の混入が無く、不吐状態を招くことはない。
【００６５】
また更にｆ１１、ｆ１２、ｆ１３とｆ１信号のヘッド駆動により発生した残留電荷を、ｇ１１、ｇ１２のヘッド駆動により消滅させ、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３とｆ２信号のヘッド駆動により発生した残留電荷を、ｇ２１、ｇ２２のヘッド駆動により消滅させることにより、ノズル目詰まり回復処理信号ｆ２、ｆ３によるヘッド駆動において、振動板５と個別電極２１との相対変位量は低下することなく、本来の吐出量やインクスピードのインク滴が吐出されるため、ノズル目詰まり回復処理の効果が向上する。
【００６６】
またヘッド駆動電圧ＶＬＬをインクを吐出させない最大値とする場合には、予備吐出による無駄なインク消費量は更に少なくなる。
【００６７】
本参考例においては、ノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３やｇ２１、ｇ２２等の周期を印刷におけるヘッド駆動信号の周期Ｔ０と同一にしたが、これより短くしても構わない。またノズル目詰まり回復処理信号ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれの前のヘッド駆動を、信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３等と３回実施したが、３回にこだわることはなく、２回以上であれば何回でも構わない。またノズル目詰まり回復処理信号ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれの後のヘッド駆動を、信号ｇ１１、ｇ１２等と２回実施したが、２回にこだわることはなく、１回以上であれば何回でも構わない。更に印加電圧がＶＬであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｆ１１、ｆ１２、ｆ１３と印加電圧がＶＨであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｆ１と印加電圧がＶＬＬであるノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号ｇ１１、ｇ１２から構成される単位回復処理工程を３回行ったが、２回以上何回でも構わない。これらの周期と処理回数は、ノズル部におけるインクの増粘のし易さ（インクの溶媒の蒸発のし易さ）、インクジェットヘッドのインク吐出性能、ノズル目詰まり回復処理で消費できるインク量、ノズル目詰まり回復処理に当てられる時間等から決定される。
【００６８】
図３、図９に示すヘッド駆動信号３１１、３１３は、以下に説明する駆動回路によって生成することができる。図１０は、図６のインクジェットヘッド１０を駆動するためのドライバ１０２の主要部分を示す回路図である。なお、図１１は、図１０の回路図の入力信号と出力電圧を示す論理図である。
【００６９】
図中、１８０は、印刷データ、もしくは予備吐出データに基づいてヘッド側に出力されるデータ信号Ｄ１〜Ｄｎに従って、各ノズルＮ１〜Ｎｎに駆動信号を与えるための駆動パルス生成回路である。
【００７０】
駆動パルス生成回路１８０では、所定幅のパルス幅をもつタイミングパルスＴｐが各ＮＡＮＤ素子１８１の一方の入力端子に入力され、データ信号Ｄ１〜ＤｎをＮＯＴ素子１８２で反転したものが、各ＮＡＮＤ素子１８１の他方の入力端子に入力される。
【００７１】
ドライバ１０２は、共通電極１７側を駆動するためのドライバ１９０ａと、データ信号Ｄ１〜Ｄｎに従って、各個別電極２１を駆動するための１９０ｂとから構成される。ドライバ１９０ａは、共通電極１７側の電圧をＶ１とＧＮＤ（０Ｖ）に切り換え、ドライバ１９０ｂは、個別電極２１側の電圧をＶ２とＧＮＤ（０Ｖ）に切り換える機能を有する。従って、対向電極間（振動板５−個別電極２１間）には、Ｖ１、Ｖ１−Ｖ２の２種類の電圧を印加することが可能である（０Ｖを含むと３種類）。ドライバ１９０ａは、主として、トランジスタＱ１、Ｑ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２とからなり、その入力端子にはタイミングパルスＴｐが入力される。タイミングパルスＴｐがＯＮ状態（Ｈ論理）に切り換わると、トランジスタＱ１がＯＮし、共通電極１７側に電圧Ｖ１が印加される。タイミングパルスＴｐがＯＦＦ状態（Ｌ論理）になると、トランジスタＱ１がＯＦＦし、同時にトランジスタＱ２がＯＮし、共通電極１７はＧＮＤ（０Ｖ）に接続する。
【００７２】
一方、ドライバ１９０ｂは、主としてトランジスタＱ３、Ｑ４、抵抗Ｒ３、Ｒ４とからなる回路が、各個別電極２１の本数分（ｎ個）設けられている。ドライバ１９０ｂの各入力端子は、駆動パルス生成回路１８０の各出力端子に接続されている。Ｘ番目のノズルＮｘに着目すると、ノズルＮｘのデータＤｘがＨ論理にあるとき、即ち、ノズルＮｘから吐出を行おうとするとき、タイミングパルスＴｐがＯＮ状態（Ｈ論理）に切り換わると、トランジスタＱ４がＯＮし、対応する個別電極１０ｘは、ＧＮＤに接続する。
【００７３】
また、ノズルＮｘのデータＤｘがＬ論理にあるとき、即ち、ノズルＮｘから吐出しないとき、タイミングパルスＴｐがＯＮ状態（Ｈ論理）に切り換わると、トランジスタＱ３がＯＮし、対応する個別電極１０ｘには、電圧Ｖ２が印加される。
【００７４】
以上、タイミングパルスＴｐ、データ信号Ｄｘと、対向電極間の電位の関係をまとめると図１２のようになる。即ち、２種類の電圧Ｖ１、Ｖ１−Ｖ２を対向電極間（振動板５−個別電極２１間）に印加することが可能となる。
【００７５】
このように、インクジェットヘッドには、共通端子に印加される電気パルスと、セグメント端子に印加される電気パルスの差分が印加されることになる。各電気パルスは、各駆動手段によって、独立してインクジェットヘッドに印加されるため、複雑な制御を行うことなく振幅の異なる２つの電気パルスを選択的に印加できる。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ノズル目詰まり回復のための予備吐出において、ノズル内のインクのメニスカスが移動し、ノズルを形成する流路壁とインクとの摩擦によりインクが活性化し、加熱され、インクの粘度が低下するか、素子の発熱によりインクが加熱され、インクの粘度が低下することによりインクが吐出し易くなり、より効率よくノズル目詰まり回復がなされる。よって、インクジェットヘッドの状態に対応して最適なノズル回復処理が実行され、極めて効率的に、ノズルの目詰まり防止、あるいは回復処理を実行することが可能となった。
【００７７】
また本発明によれば、インクの溶媒である水分等が蒸発することで、たとえノズル部のインクの粘度が上昇していても、インクが活性化されているため、インクのリフィル速度が遅くならず、インクへの気泡の混入による不吐状態を招くことが無くなった。
【００７８】
更に本発明によれば、回復処理時の余計なインク消費を抑制できるようになった。
【００７９】
また本発明によれば、印刷工程の直前に、ノズル目詰まり回復のためのインク吐出を実行することにより、ノズルの回復あるいは目詰まり防止を達成し、ノズル近傍のインクを均一化し、印字ドットの形成を常に安定化することが可能となった。
【００８０】
本発明によれば、個別電極とこれに対向して配置された振動板との間に静電引力を働かせてインク吐出を行うインクジェットヘッドにおいて、ノズル目詰まり回復のための予備吐出を、アクチュエータの残留電荷を除去しながら実行することにより、予備吐出におけるインク滴の吐出量や吐出速度が安定し、ノズルの回復あるいは目詰まり防止と振動板の復元とを同時に達成し、ノズル近傍のインクを均一化し振動板と個別電極との相対変位量の低下を防止し、ドットの形成を常に安定化することが可能となった。これにより、長寿命で消費電力が少ないという優れた特徴を有する静電アクチュエータを応用した実用的な印刷装置を提供することが可能となった。
【００８１】
更に、以上の効果の結果、ローコストのインクジェットプリンタに最適な処理装置を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例のインクジェットプリンタの制御方法を示したフローチャートである。
【図２】  前記実施例のインクジェットプリンタの動作を記述したタイミングチャートである。
【図３】  前記実施例のインクジェットヘッドの駆動を記述したタイミングチャートである。
【図４】  前記実施例のインクジェットプリンタの機能構成図である。
【図５】  本発明の一実施例のインクジェットプリンタの外観斜視略図である。
【図６】  本発明の一実施例のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッドのアクチュエータ部の分解斜視図である。
【図７】  本実施例におけるインクジェットヘッドの駆動原理を示す振動板と個別電極の部分の動作説明図である。
【図８】  本実施例におけるインクジェットヘッドの駆動原理を示す振動板と個別電極の部分の動作説明図である。
【図９】  本発明の参考例のインクジェットヘッドの駆動を記述したタイミングチャートである。
【図１０】  本発明に適用される駆動回路の一実施例を示す回路図である。
【図１１】  図１０の回路図の入力信号と出力電圧を示す論理図である。
【符号の説明】
２０１    インクジェットヘッド
２０２    キャリッジ
２０３    キャリッジ軸
２０４    ＦＰＣ
２１０    フレーム
２１１    紙案内
２２０    印刷用紙
２５０    インク受け部
２５１    インク吸収体
３１０    ヘッド駆動のタイミングパルス波形
３１１    ノズル目詰まり回復処理におけるヘッド駆動信号
３１２    ノズル目詰まり回復処理における別のヘッド駆動信号
【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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