(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子を駆動してインクの吐出を行うノズルをプリント情報で制御してプリントを行うプリンタ装置において、
上記電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形を検出し、上記検出波形を上記電気機械変換素子の特性に基づく位相の変動に対して入力波形と等しい位相関係になるように補正する信号補正回路に供給し、
上記信号補正回路において補正された上記駆動信号を上記入力波形と比較し、
この比較出力に基づいて、上記入力波形の利得を制御し、上記駆動信号の波形が入力波形の形に近づくようにフィードバック制御する
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】
請求項１記載のプリンタ装置において、
上記ノズルには上記プリント情報に応じて上記電気機械変換素子を駆動して上記吐出されるインクの大きさを制御して中間調のプリント手段が設けられ、
上記比較出力に基づいて上記電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形が入力波形の形に近づくようにフィードバック制御する
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項３】
請求項１記載のプリンタ装置において、
上記ノズルには、
一の上記電気機械変換素子を駆動して希釈液またはインクの一方を上記プリント情報に応じて定量する定量手段と、
他の上記電気機械変換素子を駆動して上記希釈液またはインクの他方の規定量を上記定量された上記希釈液またはインクの一方の中を通過して吐出させる吐出手段とが設けられ、
上記定量された希釈液またはインクの一方と吐出される規定量の他方とを混合した混合液を用いて中間調のプリントを行うと共に、
上記比較出力に基づいて上記定量手段側及び／または上記吐出手段側の上記電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形が入力波形の形に近づくようにフィードバック制御する
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項４】
請求項１記載のプリンタ装置において、
上記電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形と上記プリント情報に基づく波形とを比較して上記駆動信号の波形が入力波形の形に近づくようにフィードバック制御する
ことを特徴とするプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば記録媒体上にインクを付着させてプリントを行う、いわゆるインクジェットプリンタに使用して好適なプリンタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばプリンタ装置として、プリント情報に応じてインク液滴をノズルより吐出し、紙やフィルムなどの記録媒体上に付着させてプリントする、いわゆるオンデマンド型インクジェットプリンタは、小型化、低コスト化が可能であるために、近年急速に普及しつつある。
【０００３】
図１１は、上述のいわゆるオンデマンド型インクジェットプリンタに使用されるインクジェットプリントヘッド（以下、単にプリントヘッドと称する）の構造を例示したもので、この例においては、例えばプリント情報を駆動力に変換する電気機械変換素子としてピエゾ素子等の電歪素子を用いてインクの吐出を行うものである。
【０００４】
この図１１において、Ａは円筒状の電歪素子を用いたプリントヘッドの構造の例を示す。この例でプリントヘッドの構造は、ガラス等からなる円管５１１と、この円管５１１の外側面に設けられた円筒状の電歪素子５１２とからなる。さらにこの円管５１１の両端部には、円管５１１内部のインク室５１３にインクを充填するためのインク供給口５１４と、インクをインク液滴５１５として吐出するためのノズル５１６及びオリフィス部５１７が設けられる。
【０００５】
そして上述の電歪素子５１２に電圧発生器５１８からの所定の電圧が印加されることによってこの電歪素子５１２が変形され、この変形によって円管５１１内部のインク室５１３の容積が変化される。さらにこの容積変化によってインク室５１３の内圧が増加され、この内圧の増加によってインク液滴５１５がノズル５１６から吐出される。
【０００６】
従って上述の電圧発生器５１８を任意のプリント情報で駆動することにより、このプリント情報に従って上述のノズル５１６からインク液滴５１５を吐出させることができる。そしてこの吐出されたインク液滴５１５が記録媒体となる用紙（図示せず）に付着されてプリントが行われるものである。
【０００７】
また図１１のＢは平面状の電歪素子を用いたプリントヘッドの構造の例を示す。この例では、任意の材質からなる匣体５２１の一面が振動板５２２とされ、この振動板５２２の外側に電歪素子５２３が接着されていわゆるバイモルフ板が形成される。さらにこの匣体５２１の両端部には、匣体５２１内部のインク室５２４にインクを充填するためのインク供給口５２５と、インクをインク液滴５２６として吐出するためのノズル５２７及びオリフィス部５２８が設けられる。
【０００８】
そして上述の電歪素子５２３に電圧発生器５２９からの所定の電圧が印加されることによってこの電歪素子５２３が変形され、この変形によって匣体５２１内部のインク室５２４の容積が変化される。さらにこの容積変化によってインク室５２４の内圧が増加され、この内圧の増加によってインク液滴５２６がノズル５２７から吐出される。
【０００９】
従って上述の電圧発生器５２９を任意のプリント情報で駆動することにより、このプリント情報に従って上述のノズル５２７からインク液滴５２６を吐出させることができる。そしてこの吐出されたインク液滴５２６が記録媒体となる用紙（図示せず）に付着されてプリントが行われるものである。
【００１０】
さらに図１１のＣはいわゆるステメ（２室）型のプリントヘッドの構造の例を示す。この例では、任意の材質からなる匣体５３１の一面が振動板５３２とされ、この振動板５３２の外側に電歪素子５３３が接着されていわゆるバイモルフ板が形成される。またこの匣体５３１内部に圧力室５３４が形成され、この圧力室５３４に連結してインク供給路５３５が設けられる。
【００１１】
さらにこのインク供給路５３５にインクを充填するためのインク供給口５３６が設けられ、またこのインク供給路５３５の圧力室５３１との連結部に対向する位置に、インクをインク液滴５３７として吐出するためのノズル５３８及びオリフィス部５３９が設けられる。
【００１２】
そして上述の電歪素子５３３に電圧発生器５４０からの所定の電圧が印加されることによってこの電歪素子５３３が変形され、この変形によって匣体５３１内部の圧力室５３４の容積が変化される。さらにこの容積変化によって圧力室５３４の内圧が増加され、この内圧の増加がインク供給路５３５に伝達されることによって、インク液滴５３７がノズル５３８から吐出される。
【００１３】
従って上述の電圧発生器５４０を任意のプリント情報で駆動することにより、このプリント情報に従って上述のノズル５３８からインク液滴５３７を吐出させることができる。そしてこの吐出されたインク液滴５３７が記録媒体となる用紙（図示せず）に付着されてプリントが行われるものである。
【００１４】
また、図１２は上述のいわゆるオンデマンド型インクジェットプリンタに使用されるプリントヘッドの他の例の構造を示したもので、この例においては、例えば発熱素子を用いてインクの吐出を行うものである。
【００１５】
この例でプリントヘッドの構造は、図１２に示すようにノズル６０１の内部に発熱素子６０２が設けられる。そしてこの発熱素子６０２に電力を加えることによってノズル６０１内のインク６０３を瞬時に気化させ、この気化によって発生する泡の圧力によって先端部６０４からインク液滴６０５を吐出させる。
【００１６】
すなわち図１２のＡにおいて、発熱素子６０２に電力を加えると、発熱素子６０２に接するインク６０３が加熱沸騰して小さな泡６０６が複数発生する。この複数の泡６０６は、図１２のＢに示すように一つの大きな泡６０７にまとまり、この泡６０７の圧力によってノズル６０１内のインク６０３が先端部６０４から押し出される。
【００１７】
さらに図１２のＣにおいて、発熱素子６０２への電力が遮断されると、泡６０７は急速に縮小し、ノズル６０１内の圧力が減少する。これにより先端部６０４から押し出されたインクはノズル６０１内のインク６０３と切り離され、図１２のＤに示すように切り離されたインクがインク液滴６０５として吐出される。
【００１８】
従って上述の発熱素子６０２を任意のプリント情報で駆動することにより、このプリント情報に従って上述のノズル６０１からインク液滴６０５を吐出させることができる。そしてさらにこのインク液滴６０５が記録媒体となる用紙（図示せず）に付着されてプリントが行われるものである。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのようなオンデマンド型インクジェットプリンタにおいて、近年はプリントの画質の向上が要求され、特に中間調の表現に要求が高まっている。そこでこのような中間調の表現を行うためには、例えば上述の電歪素子に印加される駆動信号の電圧を制御して、吐出されるインク液滴の大きさを制御して中間調のプリントを行うことができる。
【００２０】
一方、例えば上述の電歪素子５２３を駆動する場合に、例えばピエゾ素子を電気的共振周波数以外で駆動する場合には、この電歪素子５２３は電気的にはコンデンサーと見做すことができる。従ってこのような電歪素子５２３の駆動には、例えば図１３に示すような電流ブースター型の駆動回路が用いられる。
【００２１】
すなわち図１３においては、入力端子７０１に供給される電圧信号が相補型のトランジスタ７０２、７０３、７０４、７０５に供給され、これらのトランジスタの両端には、例えば−１５Ｖ及び＋１５Ｖの電圧が供給される。そして電流に変換された信号が出力端子７０８に取り出され、この電流が電歪素子（ピエゾ素子）５２３に供給される。
【００２２】
そしてこの場合に、例えばこの電歪素子（ピエゾ素子）５２３に供給される駆動波形を図１４に示すように、変位電圧をＶ、変化時間をｔとして、電歪素子の容量値をＣ、素子に流れる電流をＩとすると、電歪素子に蓄えられる電荷量Ｑに関するＱ＝ＣＶ、Ｑ＝Ｉｔの公式から、Ｉｔ＝ＣＶという関係が得られる。
【００２３】
また、コンデンサーの容量値Ｃは一般的に、
Ｃ＝εr ・ε0 Ｓ／ｄ  （但し、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間距離、
ε0 ：真空の誘電率、εr ：電極間の媒質の比誘電率）
で表される。そして上述のピエゾ素子を、例えば共振周波数以外で駆動する場合には、この素子の等価回路は主にこの容量成分に限定できるものである。
【００２４】
ところがこの場合に、上述のεr 、Ｓ、ｄの値は、ピエゾ素子の製造時において値が個々に変動する恐れがある。またピエゾの経年変化によっても、εr の値が変化する可能性がある。従って、このようにεr 、Ｓ、ｄの値が変化すると、上述の容量成分の値Ｃが変動してしまうことになる。
【００２５】
一方、上述のＩｔ＝ＣＶの関係において、Ｉ、ｔの値は上述の駆動回路によって安定的に定めることができる。従って上述の装置において、容量成分の値Ｃが変動すると、電歪素子（ピエゾ素子）５２３に供給される駆動波形が図１４中に破線で示すように変化され、これによってインク液滴の吐出の特性が変化されて、最終的にはプリントの画質に影響が現れることになる。
【００２６】
すなわち容量成分の値Ｃが大きくなると、駆動波形の電位変化が反比例によって小さくなり、インク液滴の吐出が減少される。従ってプリントされる画質のコントラストが減少され、画質が劣化されてしまうものである。
【００２７】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置では、電歪素子（電気機械変換素子）の製造時の個々の特性の変動や経年変化によって容量成分の値Ｃが変動すると、インク液滴の吐出の特性が変化されてプリントの画質に影響が現れることになるというものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形を入力波形と比較し、この比較出力に基づいて駆動信号の波形をフィードバック制御するものであって、これによれば、電気機械変換素子の容量成分の値の変動による駆動信号の波形の変化を補償するように制御が行われ、プリントの画質への影響を少なくすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明においては、電気機械変換素子を駆動してインクの吐出を行うノズルをプリント情報で制御してプリントを行うプリンタ装置において、電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形を検出し、検出波形を電気機械変換素子の特性に基づく位相の変動に対して入力波形と等しい位相関係になるように補正する信号補正回路に供給し、信号補正回路において補正された駆動信号を入力波形と比較し、この比較出力に基づいて、入力波形の利得を制御し、駆動信号の波形が入力波形の形に近づくようにフィードバック制御するものである。
【００３０】
ところで本願発明者は、先に希釈液またはインクの一方をプリント情報に従って定量し、他方を規定量で混合した混合液を用いて中間調のプリントを行う形式（キャリアジェット方式と称する）の新規なプリントヘッドを提案した。
先願出願番号：特願平７−２５４２５０号（出願日平成７年９月２９日）
【００３１】
すなわち図３及び図４は、この新規なプリントヘッドの構成図及び動作の波形図を示す。なお図３において、Ａは全体図、Ｂは要部の拡大図である。これらの図において、オリフィスプレート３０１には定量側ノズル３０２と吐出側ノズル３０３とが設けられる。これらのノズル３０２、３０３にはそれぞれインク導入孔３０４と希釈液導入孔３０５が連結して設けられる。
【００３２】
さらにこれらの導入孔３０４、３０５の背面側には定量側キャビティ３０６と吐出側キャビティ３０７とが設けられる。またこれらのキャビティ３０６、３０７の対向面側には振動板３０８が設けられる。この振動板３０８がそれぞれ定量側電歪素子３０９と吐出側電歪素子３１０によって駆動される。
【００３３】
そしてこの装置において、定量側電歪素子３０９と吐出側電歪素子３１０には、それぞれ例えば図４のＡ、Ｂに示すような駆動信号が供給される。なおこの図４のＡ、Ｂは、それぞれ信号のタイミングのみを示したものである。
【００３４】
すなわち図４のＡは吐出側電歪素子３１０に供給される駆動信号の例を示し、ａのタイミングで電歪素子３１０に大きな変位を与えることによって吐出側ノズル３０３から希釈液導入孔３０５に充填された希釈液が吐出される。またｂ及びｃのタイミングでは、それぞれ電歪素子３１０が引き込まれると共に、吐出側キャビティ３０７から希釈液が希釈液導入孔３０５に再充填される。
【００３５】
また、図４のＢは定量側電歪素子３０９に供給される駆動信号の例を示し、ｄ〜ｅの期間に定量側ノズル３０２からインクが押し出され、この押し出されたインク３１１は吐出側ノズル３０３の前面に滞留される。そしてこの吐出側ノズル３０３から希釈液が吐出されることによって、この吐出された希釈液の液滴３１２には滞留されたインク３１１の厚みに応じたインクが混合される。
【００３６】
従ってこの装置において、吐出（ａ）は例えば１ｍ秒の間隔で行われ、このとき吐出側電歪素子３１０には例えば０〜２０Ｖの電位変化が与えられ、この電位変化による電歪素子３１０の変位によって希釈液が吐出される。一方、タイミング（ｄ）において定量側電歪素子３０９には例えば０〜１０Ｖの電位変化が与えられる。従ってこの電位変化による電歪素子３０９ではインクの吐出は起こらず、ノズル３０２先端からはインクが押し出されだけである。
【００３７】
そしてこの装置において、ｄ〜ｅの期間の長さと電位変化幅に応じて押し出されるインクの量が制御される。これによって吐出側ノズル３０３の前面に滞留されるインク３１１の厚みを制御することができ、吐出された液滴３１２のインクの濃度を任意に制御することができる。すなわち上述のプリント情報に従ってｄ〜ｅの期間の長さと電位変化幅を、例えば１５０μ秒１０Ｖ、５０μ秒１０Ｖのように制御することによって、任意の中間調でプリントを行うことができる。
【００３８】
しかしながらこの装置においても、上述した電歪素子の容量成分の変動によって、例えば定量側の電歪素子３０９の電位変化幅が変化されると、ｄ〜ｅの期間に押し出されるインクの量が変化されて吐出される液滴３１２のインクの濃度が変化されてしまう。また吐出側の電歪素子３１０においては、特に駆動波形の立ち上がりの傾きが特性に影響し、電歪素子の容量成分の変動によって安定な吐出が行えない恐れも生じてしまうものである。
【００３９】
この発明はこのような点に鑑みて成されたものである。以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は本発明を適用したプリンタ装置の一例の構成を示すブロック図である。
【００４０】
この図１において、ホストコンピュータ（図示せず）からのプリントデータや、プリントの制御データはセントロニクス、ＳＣＳＩ（パラレル）や、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４２２（シリアル）等のデータ入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１を通じて内部のＣＰＵシステムバス２に供給される。このＣＰＵシステムバス２には、ＣＰＵ３、ＲＯＭ４、ＲＡＭ５の他、後述するプリントを行う機構回路が接続されている。
【００４１】
そしてこの装置において、システムバス２からのプリント情報信号がＤ／Ａ変換部６に供給されて任意のアナログ信号に変換される。この変換されたアナログ信号がドライブ部７に供給される。そしてこのドライブ部７で、例えば上述の図４のＢのｄ〜ｅの期間の長さと電位変化幅を変調した変調信号が形成され、この変調信号がプリントヘッド変調部８（図３の定量側電歪素子３０９）に印加される。
【００４２】
また、システムバス２からのプリント制御信号がタイミング制御部９に供給される。そしてこのタイミング制御部９からのＤ／Ａ変換トリガ信号がＤ／Ａ変換部６に供給されると共に、例えば上述の図４のＡに示すような吐出タイミング信号がタイミング制御部９で形成されてドライブ部１０を通じてプリントヘッド吐出部１１（図３の吐出側電歪素子３１０）に印加される。
【００４３】
なお、図は１つのプリントヘッドの１個のノズルについてのみ示したが、複数のプリントヘッドの複数のノズルの駆動を行う場合には、そのノズルの数の分、上述のＤ／Ａ変換部６〜プリントヘッド変調部８、及びドライブ部１０とプリントヘッド吐出部１１が設けられるものである。
【００４４】
さらにタイミング制御部９からのモータ駆動トリガ信号がモータ制御部１２に供給される。またシステムバス２からのモータ駆動制御信号がモータ制御部１２に供給される。そしてこのモータ制御部１２からのモータ駆動信号がモータドライブ部１３を通じて紙送りモータ及びヘッド送りモータ１４に供給される。
【００４５】
また、ヘッド位置検出センサ１５からの位置検出信号がタイミング制御部９に供給される。また、プリントヘッドのノズル（図示せず）の近傍等に設けられた温度センサ１６からの温度検出信号が、センサインターフェース（Ｉ／Ｆ）１７を通じてシステムバス２に供給される。これらのセンサからの信号によって例えばプリントヘッドの往復走査における誤差の調整や、上述の文献（特願平７−２５４２５０号）に述べられた温度制御等が行われる。
【００４６】
そしてこの装置において、例えば定量側の電歪素子３０９を駆動するドライブ部７として例えば図２に示すような回路が設けられる。すなわち図２において、端子２１には例えばＤ／Ａ変換部６から供給される駆動信号が入力され、この駆動信号がバッファアンプ２２を通じて可変利得増幅器２３に供給される。さらにこの可変利得増幅器２３からの信号が電力増幅回路（電流ブースター型の駆動回路）２４を通じて電歪素子３０９となるピエゾ素子２５に供給される。
【００４７】
一方、入力端子２１からの駆動信号がバッファアンプ２６を通じて遅延回路２７に供給され、上述の可変利得増幅器２３、電力増幅回路２４等での群遅延が補正される。また電力増幅回路２４からピエゾ素子２５に供給される信号がバッファアンプ２８を通じて信号補正回路２９に供給され、電力増幅回路２４等での利得が補正されると共に、ピエゾ素子２５による位相の回転やその他の信号の変化に対する補正が行われる。
【００４８】
そしてこれらの遅延回路２７と信号補正回路２９からの信号が差動アンプ３０に供給されて、これらの信号の差成分が取り出され、この取り出された差成分が可変利得増幅器２３に供給される。従ってこの回路において、入力端子２１に供給される駆動信号とピエゾ素子２５に供給される信号が、信号補正回路２９で定まる所定の関係になるように可変利得増幅器２３の利得が制御される。
【００４９】
すなわち上述の装置において、電歪素子（電気機械変換素子）の製造時の個々の特性の変動や経年変化によって容量成分の値Ｃが変動した場合には、主に駆動波形の電位に変化が現れる。また上述のプリントの画質への影響は、主に駆動波形の電位に変化によるものである。
【００５０】
そこで上述の装置において、素子に供給される信号を検出し、この信号の波形が入力端子に供給される駆動信号と所定の関係になるように補正することによって、この信号の波形が理想の波形に近づくようにフィードバック制御が行われ、電歪素子（電気機械変換素子）の製造時の個々の特性の変動や経年変化による容量成分の変動等の影響を排除することができる。
【００５１】
従ってこの装置において、電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形を入力波形と比較し、この比較出力に基づいて駆動信号の波形をフィードバック制御することによって、電気機械変換素子の製造時の個々の特性の変動や経年変化による容量成分の変動等の影響を排除することができる。
【００５２】
これによって、従来の装置では電気機械変換素子の製造時の個々の特性の変動や経年変化によって容量成分が変動すると、インク液滴の吐出の特性が変化されてプリントの画質に影響が現れるなどのいろいろな問題を生じていたものを、本発明によれば駆動信号の波形のフィードバック制御によって容量成分の変動等の影響を排除することができ、プリント画質への影響を少なくすることができるものである。
【００５３】
また、特にこの装置を上述の希釈液またはインクの一方をプリント情報に従って定量し、他方を規定量で混合した混合液を用いて中間調のプリントを行う形式のプリントヘッドに適用する場合には、例えば定量側の駆動信号の波形の制御によって中間調のプリントを安定的に行うことができる。また吐出側の駆動信号の波形の制御によってインク液滴の吐出を安定的に行うことができる。
【００５４】
さらに中間調のプリントを安定的に得られることから、例えば従来の中間調の表現に用いられていた多階調誤差拡散法（ディザ法）等の階調拡大手段を用いる必要がなく、あるいは用いてもそのマトリクスを小さくすることができ、実質的な解像度の向上と、中間調の表現能力の向上を両立させることができる。
【００５５】
また、電気機械変換素子の製造時の個々の特性の変動の影響を排除できることから、使用される素子の許容の範囲を拡大することができ、プリントヘッドの製造コストの削減し、装置の全体の低価格化を実現することができる。
【００５６】
さらにこの装置は、各プリントヘッドに複数のノズルが設けられて、複数のプリント情報を同時にプリントする場合に、各ノズルを構成する電歪素子間の特性の変動を排除してプリント特性を均一にすることができる。すなわちこのような複数のノズルを有するプリントヘッドでは、各ノズルの特性の変動によってプリントヘッドの走査方向にすじ状のムラが生じて画質劣化の要因となる。
【００５７】
そこで図５はそのようなプリントヘッドの構成を示す。この図５においては、例えば各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のプリントヘッド３１、３２、３３、３４が設けられると共に、これらのプリントヘッドに対して、それぞれ電歪素子３０９、３１０を有する１６個のノズルが設けられ、それぞれ液滴３１２の吐出が行われている。
【００５８】
そしてこの装置において、上述の各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のプリントヘッド３１、３２、３３、３４ごとに、それぞれのノズルの数の分のＤ／Ａ変換部６〜プリントヘッド変調部８、及びドライブ部１０とプリントヘッド吐出部１１が、例えば図６に示すように設けられる。
【００５９】
すなわちこの図６の例においては、システムバス２からのプリント情報が、各色ごとに設けられるノズルの数ずつのＤ／Ａ変換部６Ａ〜６Ｄに供給され、それぞれ任意のアナログ信号に変換される。さらにこの変換されたアナログ信号がそれぞれノズルの数ずつのドライブ部７Ａ〜７Ｄに供給される。
【００６０】
そしてこのドライブ部７Ａ〜７Ｄで、例えば上述の図４のＢのｄ〜ｅの期間の長さと電位変化幅を変調した変調信号が形成され、この変調信号がそれぞれノズルの数ずつのプリントヘッド変調部８Ａ〜８Ｄに印加される。またシステムバス２からのプリント制御信号がタイミング制御部９に供給され、このタイミング制御部９からのＤ／Ａ変換トリガ信号がＤ／Ａ変換部６Ａ〜６Ｄに供給される。
【００６１】
また、例えば上述の図４のＡに示すような吐出タイミング信号がタイミング制御部９で形成されてドライブ部１０Ａ〜１０Ｄに供給される。ここでドライブ部１０Ａ〜１０Ｄは各色ごとに１つずつ設けられる。そしてこのドライブ部１０Ａ〜１０Ｄからの駆動信号が、各色ごとに設けられるノズルの数ずつのプリントヘッド吐出部１１Ａ〜１１Ｄに印加される。
【００６２】
このようにして、各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のプリントヘッド３１、３２、３３、３４ごとに設けられる複数のノズルの電歪素子３０９、３１０に対して、それぞれ定量側の駆動信号及び吐出側の駆動信号を供給し、それぞれノズルから、それぞれ所定のタイミングでプリント情報によって変調されたインク液滴３１２の吐出を行うことができる。
【００６３】
そしてこの場合に、各ドライブ部７Ａ〜７Ｄ及びドライブ部１０Ａ〜１０Ｄに上述のフィードバック制御を行う構成を設けることによって、各ノズルの特性の変動を排除し、プリントヘッドの走査方向にすじ状のムラが生じるなどの画質劣化の原因を取り除くことができる。
【００６４】
さらに図７は、本発明によるプリンタ装置を実施する場合の例えばホストコンピュータでの操作の手順を示すフローチャートである。この図７において、操作がスタートされると、まずステップ〔１〕で、自然画像の取り込みや文字の編集を可能にするためのアプリケーションソフトウェアが起動される。なおこの起動は使用者によって行われるものである。
【００６５】
次にステップ〔２〕で、画像ソースから必要な画像の選択及び取り込みが行われる。画像ソースとしては、フォト−ＣＤや、スキャナー等が想定される。さらにステップ〔３〕で、画像及び文字を希望する位置に編集する操作が行われる。なおこの編集操作は任意の編集ソフトウェア等により使用者によって行われる。そしてステップ〔４〕で、使用者によってプリントの処理が起動される。
【００６６】
これによってステップ〔５〕で、例えばホストコンピュータ上のプリンタドライバーソフトウェアが起動され、プリンタ装置でのプリント起動処理のコマンドがプリンタ装置に送信される。なおこの処理コマンドはプリンタ装置の固有のＰＤＬ（Page Description Language ）によって規定され、転送データ形式：圧縮なし、プリント画質モード：自然画モードなどのコマンドが送信される。
【００６７】
さらにステップ〔６〕で、上述のプリンタドライバーソフトウェアにより例えば１ページ分のプリント情報（プリント開始位置、終了位置、画像データ）が形成されプリンタ装置に送信される。そしてステップ〔７〕で、起動されたアプリケーションソフトウェアが終了されて、操作の手順が終了（エンド）される。
【００６８】
また、図８は、上述の例えば１ページ分のプリント情報の送信の手順を示すフローチャートである。なおこの例は、例えば図９に示すような画像１、２、３と文字パターンからなる１ページ分のプリント情報を送信する場合である。そしてこの図８において、プリント情報の送信がスタートされると、まずステップ〔１１〕で、例えばフルカラーのプリント情報の転送モードとされる。
【００６９】
次にステップ〔１２〕で、Ａ点の絶対位置（ｘ、ｙ）と、画像１のｘ方向の画素数、プリントヘッドの１回の走査でプリントされる画像１の画像データが送信される。さらにステップ〔１３〕で、Ａ′点からＢ′点までのプリントヘッドの２回目の走査でプリントされる画像１の画像データが送信される。なおこのとき絶対位置（ｘ、ｙ）及び画素数の指定は不用である。またフルカラーのプリント情報のプリントは左右双方向の走査で行うことができる。そしてステップ〔１４〕で、この操作が画像１が終了するまで繰り返される。
【００７０】
さらにステップ〔１５〕で、Ｅ点の絶対位置（ｘ、ｙ）と、画像２のｘ方向の画素数が送信される。またステップ〔１６〕で、Ｉ点の絶対位置（ｘ、ｙ）と、画像３のｘ方向の画素数が送信される。さらにステップ〔１７〕で、プリントヘッドの１回の走査でプリントされる画像２の画像データと、画像３の画像データが送信される。なおこの送信は、画像２、３のデータが交互に送信され、１回の走査でプリントされる分のデータが送信される。
【００７１】
またステップ〔１８〕で、Ｅ′点からＦ′点までのプリントヘッドの２回目の走査でプリントされる画像２の画像データと、Ｉ′点からＪ′点までのプリントヘッドの２回目の走査でプリントされる画像３の画像データが送信される。なおこの送信は、画像２、３のデータが交互に送信され、１回の走査でプリントされる分のデータが送信される。そしてステップ〔１９〕で、この操作が画像２、３が終了するまで繰り返される。
【００７２】
さらにステップ〔２０〕で、文字パターンのプリント情報の転送モードとされる。そしてステップ〔２１〕で、Ｍ点の絶対位置（ｘ、ｙ）と、文字パターンのｘ方向の画素数が送信される。さらにステップ〔２２〕で、プリントヘッドの１回の走査でプリントされる文字パターンのデータが送信される。
【００７３】
また、ステップ〔２３〕で、プリントヘッドの２回目の走査でプリントされる文字パターンのデータが送信される。なおこのとき絶対位置（ｘ、ｙ）及び画素数の指定は不用である。また文字パターンのプリントは左右双方向の走査で行うことができる。そしてステップ〔２４〕で、この操作が文字パターンのプリントが終了するまで繰り返されて、送信の手順が終了（エンド）される。
【００７４】
このようにして、例えば上述の図９に示すような画像１、２、３と文字パターンからなる１ページ分のプリント情報が送信される。
【００７５】
さらに図１０は、本発明の適用されるプリンタ装置の機構の説明のための構成図である。この図１０において、記録紙２１０はプラテン２１１の周面に巻き付けられて移送されると共に、このプラテン２１１は紙送りモータ２１２によって、プーリ２１３、２１４、ベルト２１５を介して回転駆動される。
【００７６】
また、プリントヘッド２１６はヘッド送り機構２１７を介して、プラテン２１１の周面に平行に設けられた送りネジ２１８に取り付けられる。そしてこのヘッド送り機構２１７によってプラテン２１１の周面に平行に移動される。さらにこのヘッド送り機構２１７には舌片２０１が設けられ、この舌片２０１がヘッド送り機構２１７の移動経路に設けられた位置検出センサ２０２によって検出されて、プリントヘッド２１６の走査位置が検出されるようになされている。
【００７７】
そしてこの装置において、例えばホストコンピュータ（図示せず）からのプリント情報２０３が供給されてヘッドドライブ、ヘッド送り制御、紙送り制御等の制御信号２０４が形成される。そしてこれらの制御信号が各プリントヘッド２１６、ヘッド送り機構２１７、紙送りモータ２１２に供給されて、プリント情報に従ったプリントと、記録紙の移送及びプリントヘッドの走査が行われる。
【００７８】
こうして上述のプリンタ装置によれば、電気機械変換素子を駆動してインクの吐出を行うノズルをプリント情報で制御してプリントを行うプリンタ装置において、電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形を検出し、検出波形を電気機械変換素子の特性に基づく位相の変動に対して入力波形と等しい位相関係になるように補正する信号補正回路に供給し、信号補正回路において補正された駆動信号を入力波形と比較し、この比較出力に基づいて、入力波形の利得を制御し、駆動信号の波形が入力波形の形に近づくようにフィードバック制御することにより、電気機械変換素子の容量成分の値の変動による駆動信号の波形の変化を補償して、プリントの画質への影響を少なくすることができるものである。
【００７９】
なお本発明のプリンタ装置は、上述の図１１、図１２に示した従来のプリントヘッドに適用しても、回路に瞬時に流れる電流や最大消費電力を小さくすることができるなどの効果を奏するものである。また、単色、単ノズルのプリンタ装置に適用しても同様の効果を奏するものである。
【００８０】
さらに上述の希釈液またはインクの一方をプリント情報に従って定量し、他方を規定量で混合した混合液を用いて中間調のプリントを行う形式のプリントヘッドでは、６４階調の中間調を安定的に得られることが、本願発明者らの実験によって確認されている。そこでこのようなプリントヘッドを用いた本発明のプリンタ装置において、さらに多階調誤差拡散法等の階調拡大手段を併用することにより、例えば２５６階調のプリントを得ることが可能になるものである。
【００８１】
【発明の効果】
この発明によれば、電気機械変換素子に供給される駆動信号の波形を入力波形と比較し、この比較出力に基づいて駆動信号の波形をフィードバック制御することによって、電気機械変換素子の製造時の個々の特性の変動や経年変化による容量成分の変動等の影響を排除することができるようになった。
【００８２】
これによって、従来の装置では電気機械変換素子の製造時の個々の特性の変動や経年変化によって容量成分が変動すると、インク液滴の吐出の特性が変化されてプリントの画質に影響が現れるなどのいろいろな問題を生じていたものを、本発明によれば駆動信号の波形のフィードバック制御によって容量成分の変動等の影響を排除することができ、プリント画質への影響を少なくすることができるものである。
【００８３】
また、特にこの発明の装置を上述の希釈液またはインクの一方をプリント情報に従って定量し、他方を規定量で混合した混合液を用いて中間調のプリントを行う形式のプリントヘッドに適用する場合には、例えば定量側の駆動信号の波形の制御によって中間調のプリントを安定的に行うことができる。また吐出側の駆動信号の波形の制御によってインク液滴の吐出を安定的に行うことができるものである。
【００８４】
さらに本発明によれば中間調のプリントを安定的に得られることから、例えば従来の中間調の表現に用いられていた多階調誤差拡散法（ディザ法）等の階調拡大手段を用いる必要がなく、あるいは用いてもそのマトリクスを小さくすることができ、実質的な解像度の向上と、中間調の表現能力の向上を両立させることができるものである。
【００８５】
また、本発明によれば電気機械変換素子の製造時の個々の特性の変動の影響を排除できることから、使用される素子の許容の範囲を拡大することができ、プリントヘッドの製造コストの削減し、装置の全体の低価格化を実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用されるプリンタ装置の一例の構成図である。
【図２】ドライブ回路の具体例の構成図である。
【図３】プリントヘッドの一例の構成図である。
【図４】プリントヘッドの動作の説明のための図である。
【図５】駆動回路の説明のための図である。
【図６】プリントヘッドの説明のための図である。
【図７】動作の説明のためのフローチャート図である。
【図８】動作の説明のためのフローチャート図である。
【図９】その説明のためのプリントの例を示す図である。
【図１０】プリントヘッドの機構の説明のための図である。
【図１１】従来のプリントヘッドの構成図である。
【図１２】従来のプリントヘッドの構成図である。
【図１３】従来の装置の動作の説明のための図である。
【図１４】従来の装置の動作の説明のための図である。
【符号の説明】
１  データ入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２  ＣＰＵシステムバス
３  ＣＰＵ
４  ＲＯＭ
５  ＲＡＭ
６  Ｄ／Ａ変換部
７  ドライブ部
８  プリントヘッド変調部
９  タイミング制御部
１０  ドライブ部
１１  プリントヘッド吐出部
１２  モータ制御部
１３  モータドライブ部
１４  紙送りモータ及びヘッド送りモータ
１５  ヘッド位置検出センサ
１６  温度センサ
１７  センサインターフェース（Ｉ／Ｆ）
２１  入力端子
２２、２６、２８  バッファアンプ
２３  可変利得増幅器
２４  電力増幅回路
２５  ピエゾ素子
２７  遅延回路
２９  信号補正回路
３０  差動アンプ
【図１】
0003809660.tif 000002
【図２】
0003809660.tif 000003
【図３】
0003809660.tif 000004
【図４】
0003809660.tif 000005
【図５】
0003809660.tif 000006
【図６】
0003809660.tif 000007
【図７】
0003809660.tif 000008
【図８】
0003809660.tif 000009
【図９】
0003809660.tif 000010
【図１０】
0003809660.tif 000011
【図１１】
0003809660.tif 000012
【図１２】
0003809660.tif 000013
【図１３】
0003809660.tif 000014
【図１４】
0003809660.tif 000015