JP3349891B2 - 圧電型インクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents

圧電型インクジェットヘッドの駆動方法

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子の歪みを
利用して、圧力室からインクを噴出するための圧電型イ
ンクジェットヘッドの駆動方法に関し、特に、噴出する
インク量を変化させるための圧電型インクジェットヘッ
ドの駆動方法に関する。
【０００２】インクジェットプリンタは、プリンタやフ
ァクシミリ等の装置に利用されている。このインクジェ
ットプリンタの中で、圧電素子を利用した圧電型インク
ジェットプリンタが利用されている。圧電型インクジェ
ットプリンタは、圧電素子の歪みを利用して、圧力室か
らインクを噴出するものである。
【０００３】このようなインクジェットプリンタにおい
て、印刷の階調表現等を行うためには、印刷ドット径を
可変にする必要がある。このため、かかるプリンタに
は、噴出するインク量を変化することが要求されてい
る。
【０００４】
【従来の技術】インクジェットの噴出方法には、インク
を噴出した後、インクを吸引する正極性駆動と、インク
を吸引した後、インクを噴出する負極性駆動とがある。
両者を比較すると、インク粒子の飛翔安定性と、粒子化
可能周波数が広い点で、負極性駆動の方が優れている。
【０００５】図２５（Ａ）乃至図２５（Ｄ）、図２６
（Ａ）乃至図２６（Ｅ）は、第１の従来技術の説明図で
ある。
【０００６】正の電圧を印加すると、圧電素子の収縮す
る方向の歪を用いたモード（圧電素子の歪利用方向が電
界方向と垂直方向であり、これをｄ31モードという）に
おいて、図２５（Ａ）の点線に示す電圧を印加すると、
インクを吸引した後に、インクを噴出する動作を行う。
【０００７】図２６（Ａ）〜図２６（Ｅ）は、ノズルの
拡大図である。ノズル１にメニスカス１０が形成されて
いる。ここでは、メニスカスの持つ速度ベクトルをｖで
示してある。
【０００８】図２６（Ａ）は、圧電素子が初期状態の時
のノズル１とメニスカス１０の状態を示す。メニスカス
１０の表面張力と、圧力室内の負圧が釣り合い、メニス
カス１０は、ノズル出口付近の初期位置に存在する。
【０００９】図２６（Ｂ）は、圧力室を拡張する方向
に、圧電素子を収縮させることにより、圧力室内の負圧
を増大した時のメニスカス１０の位置を示す。即ち、図
２５（Ａ）の点線に示すように、正の傾きを持つ正の電
圧を印加した場合である。メニスカス１０の表面張力よ
り圧力室内の負圧が大きくなり、メニスカス１０は、圧
力室方向に後退する。
【００１０】図２６（Ｃ）は、インク供給口からのイン
クの流入によって、圧力室内の負圧が小さくなり、メニ
スカス１０がほぼ停止した時の位置を示す。この時、メ
ニスカス１０は、圧力室付近まで引き込まれている。
【００１１】図２６（Ｄ）は、圧力室を収縮する方向
に、圧電素子を急激に伸長させた時のメニスカス１０の
位置を示す。即ち、図２５（Ａ）の点線に示すように、
負の傾きを持つ電圧を印加した場合である。メニスカス
１０は、圧力室内の正圧とメニスカスの表面張力によっ
て、層流を形成して、ノズル出口方向に大きな速度を持
つ。従って、メニスカス１０は、急速にノズル出口方向
に移動する。
【００１２】図２６（Ｅ）は、圧電素子が伸長を停止し
た時のメニスカス１０の状態を示す。圧力室内の圧力
は、ノズル１及びインク供給口へのインクの流出によっ
て、大きな負圧となる。このため、ノズル１内のインク
は、急激に速度を減じる。しかし、ノズル外のインク液
は、飛翔するのに充分な速度を持っているため、ノズル
１のインクからの表面張力を振り切り、粒子となる。そ
の後、十分な速度を持たないインクは、表面張力により
ノズル内に引き戻される。
【００１３】以上の状態を繰り返すことにより、インク
粒子を形成して、噴射する。
【００１４】このインク粒子の量を制御する従来の第１
の方法として、図２５（Ａ）の実線に示すように、圧電
素子に印加する電圧振幅をＶ2 と小さくする方法が知ら
れている。これにより、インク粒量を小さくできる。ノ
ズル１とメニスカス１０の状態を、図２５（Ｂ）乃至図
２５（Ｄ）に示す。
【００１５】図２５（Ｂ）は、インクの吸引を開始した
時の状態を示す。メニスカス１０は、圧力室方向に移動
している。
【００１６】図２５（Ｃ）は、インク吸引を終了し、イ
ンクの噴出を開始した時のノズル１とメニスカス１０の
状態を示す。圧電素子に印加する電圧振幅を小さくした
ので、メニスカスの引き込み量は、図２６（Ｃ）の場合
と比べ、小さくなる。
【００１７】図２５（Ｄ）は、インク液が粒子化する時
のノズル１とメニスカス１０の状態を示す。メニスカス
１０の引き込み量を小さくしたため、インク粒量は小さ
くなる。
【００１８】第２の従来のインク粒量を制御する方法
を、図２７（Ａ）乃至図２７（Ｄ）により、説明する。
【００１９】この方法は、メニスカスの引き込む速度を
変化させることにより、インク粒量を小さくする。これ
とともに、噴出速度を制御する。即ち、図２７（Ａ）の
実線に示すように、圧電素子の駆動電圧は、変えずに、
駆動電圧の立ち上がり時の傾斜を急峻にする。この傾斜
を急にすればする程、インク粒子は小さくなる。尚、図
２５（Ａ）と同様に、通常の大きさインク粒子を発生す
る場合の駆動波形を、点線で示す。
【００２０】図２７（Ｂ）は、インクの吸引を開始した
時のノズル１とメニスカス１０の状態を示す。この時、
通常の負極性駆動（図２７（Ａ）の点線の場合）急速に
インクを吸引して、メニスカス１０に圧力室方向に大き
な速度を与える。そして、メニスカス１０を圧力室付近
まで引き込む。
【００２１】図２７（Ｃ）は、インク吸引を終了し、イ
ンク噴出を開始した時のノズル１とメニスカス１０の状
態を示す。インクの吸引で、メニスカス１０をノズル１
内の圧力室付近まで引き込むため、インクを十分に加速
できる。
【００２２】図２７（Ｄ）は、インク液が粒子化する時
のノズル１とメニスカス１０の状態を示す。十分な速度
を持ったインク液は、粒子化し、その後、飛翔する。
【００２３】第３の従来のインク粒量を制御する方法
を、図２８（Ａ）乃至図２８（Ｄ）により説明する。
【００２４】この方法は、図２８（Ａ）の実線に示すよ
うに、第１の従来技術と同様に、駆動電圧をＶ2 に低下
して、インク吸引時のメニスカスの引き込み量を小さく
する。これとともに、インク噴出時の電圧変化速度をよ
り急速にすることにより、インク噴出時のメニスカスの
速度低下を防止する。
【００２５】図２８（Ｂ）は、インク吸引を開始した時
のノズルとメニスカスの状態を示す。図２８（Ｃ）は、
インク吸引を終了した時のノズルとメニスカスの状態を
示す。電圧振幅を小さくしているため、メニスカス１０
は、圧力室付近まで引き込まれていない。ここで、前述
のように、インク噴出を急速に行う。この時、ノズル出
口近くのインクは、十分な速度を得られないままに、噴
出を行う。しかし、あとから来る十分以上に加速された
インクを混ざり合い、平均として、所望の速度を持った
インク粒子となる。
【００２６】図２８（Ｄ）は、インク液が粒子化する時
のノズルとメニスカスの状態を示す。十分に加速された
インク液は、粒子化し、その後飛翔する。
【００２７】この第３の方法は、メニスカスの引き込み
量の減少によって生じる速度の低下を補償するものであ
る。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術では、次の問題点があった。
【００２９】インク液は、ノズル中にある時は、圧力室
の正圧に押されて、加速できる。しかし、一旦ノズル出
口から噴出してしまうと、それ以上加速できなくなる。
そのため、この方法のように、メニスカス１０の引き込
み量を小さくすると、ノズル内のインク液の内、ノズル
出口近くにあったインク液は、十分に加速されないま
ま、ノズル出口より噴出する。
【００３０】このため、目標とする速度に達しないまま
それ以上加速できなくなる。その後、加速されなかった
インク液は、あとから来る十分な速度を持ったインク液
と混ざりあうこととなる。しかし、層流状態でなくなる
ため、インク粒子の速度ベクトルの向きが乱れる。この
ため、飛翔安定性が損なわれるとともに、インク液の混
ざり合いによって、運動エネルギーが失われ、平均のイ
ンク粒子速度は遅くなってしまう。これにより、印刷画
像に乱れが生じる。
【００３１】又、第２の従来技術では、次の問題点があ
った。
【００３２】メニスカス１０が急激に後退している時
点で、圧力室を正圧に転じるため、図２７（Ｄ）に示す
ように、ノズル半径方向の速度分布が乱れ、インク粒子
の飛翔方向が乱れる。
【００３３】そのため、図２７（Ａ）に示す駆動波形
において、時間Ｔｒｂを十分短くすることができないた
め、インク粒量の変化幅を大きくとることができない。
【００３４】更に、第３の従来技術では、次の問題点が
あった。
【００３５】第１の従来技術と同様に、メニスカスの
引き込み量を小さくしたため、インク粒子の飛翔方向
は、乱れる。
【００３６】インク粒量の変化幅を大きくするには、
噴出時のメニスカスの速度を急速にする必要がある。し
かし、噴出時のメニスカスの速度を急速にしても、圧電
素子の固有振動数によって、噴出時のメニスカスの速度
が制約される。このため、インク粒量の変化幅を大きく
とることができない。
【００３７】噴出時のメニスカスの速度を急速にする
と、圧電素子のオーバーシュートが大きくなり、大量の
サテライト粒子が発生する。これにより、印字品位が低
下するため、インク粒量の変化幅を大きくとることがで
きない。
【００３８】本発明の目的は、インク粒量の変化幅を大
きくすることができる圧電型インクジェットヘッドの駆
動方法を提供するにある。
【００３９】本発明の他の目的は、インク粒量の変化幅
を大きくするとともに、インク粒子の速度低下を防止す
ることができる圧電型インクジェットヘッドの駆動方法
を提供するにある。
【００４０】本発明の別の目的は、インク粒量の変化幅
を大きくするとともに、インク粒子の飛翔の乱れを防止
することができる圧電型インクジェットヘッドの駆動方
法を提供するにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】本発明は、インクを貯留
する圧力室と、前記圧力室からインクを噴射するための
ノズルと、前記圧力室に前記インクを噴射するための圧
力を与えるための圧電素子とを有する圧電型インクジェ
ットヘッドの駆動方法において、前記ノズル内で、イン
クが形成するメニスカスが初期位置から前記ノズル内の
第１の所定位置に後退するように、前記圧電素子を第１
の傾斜を持つ駆動信号で駆動する第１のステップと、前
記メニスカスが前記ノズル内の第２の所定位置まで急速
に前進するように、前記圧電素子を前記第１の傾斜と反
対方向の第２の傾斜を持つ駆動信号で駆動する第２のス
テップと、前記メニスカスが前記初期位置にゆっくりと
前進するように、前記圧電素子を前記第２の傾斜より緩
やかな第３の傾斜を持つ駆動信号で駆動する第３のステ
ップとを有し、 前記第１の所定位置から前記第２の所
定位置への前記メニスカスの移動量が変化するように前
記第２の傾斜を持つ駆動信号を変えて、前記ノズルから
噴出するインク粒のインク量を変化することを特徴とす
る。
【００４２】本発明では、インク吸引時のメニスカスの
移動量は、一定とした。そして、インク噴出時のメニス
カスを急激にノズル出口方向に移動させる時の移動量を
制御することにより、インク粒量を変化させるようにし
た。
【００４３】この本発明では、インク吸引時のメニスカ
スの移動量は、一定としているため、従来技術のメニス
カスの吸引量を変化させる方法による生じる飛翔の乱れ
や、速度の低下を防止できる。又、インク噴出時のメニ
スカスを急激にノズル出口方向に移動させる時の移動量
を制御するため、インク粒量の変化幅を大きくするため
に、従来技術のような、急激な電圧変化を必要としな
い。このため、インク粒量の変化幅を大きくすることが
できる。
【００４４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の説明図、図２はインクジェットヘッドの構成図、図３
（Ａ）乃至図３（Ｄ）は本発明の第１の実施の形態の動
作説明図である。
【００４５】先ず、図２によりインクジェットヘッドの
構成について説明する。ノズル１は、インクを噴射する
ためのものである。ノズル板２は、ノズル１を形成する
とともに、圧力室６を囲む壁を構成する。弾性部材３
は、ノズル板２と圧力板４の間に設けられ、弾性を有す
る。圧力板４は、圧電素子５が発生する力を圧力室６内
のインクに伝達するものである。圧電素子５は、圧力板
４に設けられ、電圧の印加によって、変位するものであ
る。圧力室６は、インクに圧力を加えるものである。圧
力室６は、ノズル１に連通し、インクタンクに接続され
ている。
【００４６】この圧電素子５は、正の電圧の印加によ
り、収縮するものであり、ｄ31モードで動作する。そし
て、圧電素子５は、負極性駆動される。
【００４７】次に、図１及び図３（Ａ）乃至図３（Ｄ）
により、第１の実施の形態を説明する。
【００４８】図１は、圧電素子５の駆動波形を示す。図
の点線が、通常のインク粒量の場合の駆動波形であり、
図の実線が、インク粒量を少なくした場合の駆動波形で
ある。
【００４９】図３（Ａ）は、メニスカスを初期位置から
圧力室方向に移動し始めた時のノズルとメニスカスの状
態を示す。この時、図１に示すように、圧電素子５に、
正の方向に傾きを持つ第１の駆動電圧を印加する。これ
により、圧電素子５は、収縮し、圧力室６内は、負圧と
なる。これにより、メニスカスは、初期位置から圧力室
方向に後退する。
【００５０】図３（Ｂ）は、圧電素子５を収縮から伸長
に転じて、メニスカスをノズル１の出口方向に急速に移
動しはじめた時のノズルとメニスカスの状態を示す。即
ち、図１に示すように、圧電素子５に、正の傾きを持つ
第１の駆動電圧をｔ1 時間印加した後、負の急激な傾き
を持つ第２の駆動電圧を印加する。この正の傾きを持つ
駆動電圧は、前述したｔ1 時間後には、駆動電圧値がＶ
5 になる。この正の傾きを持つ駆動電圧の最大値は、図
の点線で示す通常のインク粒量の場合と同一である。従
って、メニスカスは、ノズル１内を第１の所定位置まで
後退する。この後退量は、通常のインク粒量の場合と同
一である。
【００５１】又、この負の傾きを持つ第２の駆動電圧を
印加することにより、圧電素子５は、伸長に転じる。こ
れにより、メニスカスは、ノズル１の出口方向に急速に
移動する。
【００５２】図３（Ｃ）は、メニスカスがノズル内の第
２の位置に到達した時点で、圧電素子５の伸長速度を急
減した時のノズルとメニスカスの状態を示す。即ち、図
１に示すように、負の急激な傾きを持つ第２の駆動電圧
をｔ2 時間圧電素子５に印加する。これによる電位差
は、Ｖ4 である。そして、ｔ2 時間経過後、負の緩い傾
きを持つ第３の駆動電圧に変更する。これにより、圧電
素子５は、伸長速度が急減する。
【００５３】この状態では、ノズル１内のメニスカスの
先頭にある少量のインクは、十分加速されている。そし
て、ノズル２内にあるそれより後方のインク液は、急激
に減速された状態となる。そのため、メニスカス付近の
インク液は、粒子化を開始する。
【００５４】図３（Ｄ）は、圧電素子５が伸長を停止し
た時のノズルとメニスカスとの状態を示す。即ち、第３
の駆動電圧をｔ4 時間印加した後の状態である。この状
態では、十分に加速された少量のインク液は、表面張力
から逃れ、粒子化する。又、ノズル１内のインクは、ノ
ズル１とインク供給口のインクの流動によって生じた圧
力室６内の負圧によって、一旦ノズル内に引き込まれ
る。その後、表面張力により、ノズル出口付近に戻る。
【００５５】このようにして、インクの後退量を変化さ
せないため、ノズル内で、インク液を十分加速できる。
そして、圧電素子５の急激伸長開始から伸長速度急減ま
での電位差Ｖ4 を変えることにより、第１の位置から第
２の位置への移動量を変化させる。これにより、移動量
に応じた粒量のインクを生成することが可能となる。
【００５６】そして、圧電素子５の急激伸長開始から伸
長速度急減までの時間ｔ2 を変えることにより、即ち、
急激伸長時の電圧の傾きを変えることにより、速度の補
償も可能となる。
【００５７】図４は、本発明の第１の実施例特性図であ
る。
【００５８】ここでは、前述の電位差Ｖ4 を変化させた
時のインク粒子液量の変化を示す。実験に用いたヘッド
は、通常の印刷において、インク吸引時間ｔ1 が、８０
μｓ、インク噴出時間ｔ3 が８μｓ、電圧振幅Ｖ5 が４
５ｖの駆動波形（図１の点線に示す）で、５５ｐｌのイ
ンク粒子を噴出する。このヘッドにおいて、電位差Ｖ4
を変化させた時に、７ｐｌまでインク粒量を減少させる
ことができた。
【００５９】このように、広範囲でのインク粒量の変化
が可能であり、速度変動も、１０％以下に抑えることが
できる。
【００６０】図５は、本発明の第２の実施例説明図、図
６は、本発明の第２の実施例特性図である。
【００６１】図６に示すように、生成するインク粒量に
応じて、レベル１〜４を設定している。レベル１の駆動
波形は、図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）の点線に示すもので
あり、電圧振幅Ｖ5 が４３．５ｖ、インク吸引時間ｔ1
が８０μｓ、インク噴出時間ｔ2 が６μｓ、電位差Ｖ4
／Ｖ5 が１．０である。これを通常のインク粒量とし、
その量は５６ｐｌであった。
【００６２】レベル２の駆動波形は、図５（Ａ）の実線
に示すものであり、電圧振幅Ｖ5 が４３．５ｖ、インク
吸引時間ｔ1 が７０μｓ、インク噴出時間ｔ2 が３μ
ｓ、電位差Ｖ4 ／Ｖ5 が０．７、復旧時間ｔ4 が２２μ
ｓである。この時のインク粒量は、３１ｐｌであった。
【００６３】レベル３の駆動波形は、図５（Ｂ）の実線
に示すものであり、電圧振幅Ｖ5 が４３．５ｖ、インク
吸引時間ｔ1 が６０μｓ、インク噴出時間ｔ2 が１μ
ｓ、電位差Ｖ4 ／Ｖ5 が０．５、復旧時間ｔ4 が２４μ
ｓである。この時のインク粒量は、１２ｐｌであった。
【００６４】レベル４の駆動波形は、図５（Ｃ）の実線
に示すものであり、電圧振幅Ｖ5 が４３．５ｖ、インク
吸引時間ｔ1 が５０μｓ、インク噴出時間ｔ2 が１μ
ｓ、電位差Ｖ4 ／Ｖ5 が０．４６、復旧時間ｔ4 が２４
μｓである。この時のインク粒量は、５ｐｌであった。
【００６５】このようにして、インク粒量が最大５６ｐ
ｌのヘッドにおいて、最小５ｐｌまでインク粒量の変化
が可能となった。又、インク吸引時間を変え、インクの
吸引速度を変えている。これにより、より広い範囲のイ
ンク粒量の変化を可能とする。更に、インク噴出時間ｔ
2 を変えることにより、噴出インクの速度を補償してい
る。これにより、インクの噴出速度がほぼ一定となる。
【００６６】図７は、本発明の第２の実施形態の説明
図、図８（Ａ）乃至図８（Ｅ）は、本発明の第２の実施
形態の動作説明図である。
【００６７】図７の点線が、通常のインク粒量の場合の
駆動波形であり、図の実線が、インク粒量を少なくした
場合の駆動波形である。
【００６８】図８（Ａ）は、メニスカスを初期位置から
圧力室方向に移動し始めた時のノズルとメニスカスの状
態を示す。この時、図７に示すように、圧電素子５に、
正の方向に傾きを持つ第１の駆動電圧を印加する。これ
により、圧電素子５は、収縮し、圧力室６内は、負圧と
なる。これにより、メニスカスは、初期位置から圧力室
方向に後退する。
【００６９】図８（Ｂ）は、圧電素子５を収縮から伸長
に転じて、メニスカスをノズル１の出口方向に急速に移
動しはじめた時のノズルとメニスカスの状態を示す。即
ち、図７に示すように、圧電素子５に、正の傾きを持つ
第１の駆動電圧をｔ1 時間印加する。従って、メニスカ
スは、ノズル１内を第１の所定位置まで後退する。この
後退量は、通常のインク粒量の場合と同一である。
【００７０】この時、インク液に圧力室方向に進む速度
が残っている。このまま直ちに、インク噴出動作に移行
すると、その速度分だけ、インク噴出のエネルギーを無
駄にすることになる。そこで、図７に示すように、圧力
室方向への移動を終えた後、インク液の持つ速度がなく
なるまで、一定時間（ｔ5 −ｔ2 ）停止させ、次の段階
に移行しない。
【００７１】図８（Ｃ）に示すように、負の傾きを持つ
第２の駆動電圧を印加することにより、圧電素子５は、
伸長に転じる。これにより、メニスカスは、ノズル１の
出口方向に急速に移動する。
【００７２】図８（Ｄ）は、メニスカスがノズル内の第
２の位置に到達した時に、圧電素子５の伸長速度を急減
した時のノズルとメニスカスの状態を示す。即ち、図７
に示すように、負の急激な傾きを持つ第２の駆動電圧を
ｔ2 時間圧電素子５に印加する。これによる電位差は、
Ｖ4 である。そして、ｔ2 時間経過後、負の緩い傾きを
持つ第３の駆動電圧に変更する。これにより、圧電素子
５は、伸長速度が急減する。
【００７３】この状態では、ノズル１内のメニスカスの
先頭にある少量のインクは、十分加速されている。そし
て、ノズル１内にあるそれより後方のインク液は、急激
に減速された状態となる。そのため、メニスカス付近の
インク液は、粒子化を開始する。
【００７４】図８（Ｅ）は、圧電素子５が伸長を停止し
た時のノズルとメニスカスとの状態を示す。即ち、第３
の駆動電圧をｔ4 時間印加した後の状態である。この状
態では、十分に加速された少量のインク液は、表面張力
から逃れ、粒子化する。又、ノズル１内のインクは、ノ
ズル１とインク供給口のインクの流動によって生じた圧
力室６内の負圧によって、一旦ノズル内に引き込まれ
る。その後、表面張力により、ノズル出口付近に戻る。
【００７５】この例でも、インクの後退量を変化させな
いため、ノズル内で、インク液を十分加速できる。そし
て、圧電素子５の急激伸長開始から伸長速度急減までの
電位差Ｖ4 を変えることにより、第１の位置から第２の
位置への移動量を変化させる。これにより、移動量に応
じた粒量のインクを生成することが可能となる。
【００７６】そして、圧電素子５の急激伸長開始から伸
長速度急減までの時間ｔ2 を変えることにより、即ち、
急激伸長時の電圧の傾きを変えることにより、速度の補
償も可能となる。
【００７７】更に、インク噴射動作前に、インク液の速
度を吸収する期間を設けたため、インク噴射エネルギー
を効率良く使用できる。
【００７８】図９は、本発明の第３の実施形態の説明
図、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｅ）は、本発明の第３の
実施形態の動作説明図である。
【００７９】図９の点線が、通常のインク粒量の場合の
駆動波形であり、図の実線が、インク粒量を少なくした
場合の駆動波形である。
【００８０】図１０（Ａ）は、メニスカスを初期位置か
ら圧力室方向に移動し始めた時のノズルとメニスカスの
状態を示す。この時、図９に示すように、圧電素子５
に、正の方向に傾きを持つ第１の駆動電圧を印加する。
これにより、圧電素子５は、収縮し、圧力室６内は、負
圧となる。これにより、メニスカスは、初期位置から圧
力室方向に後退する。
【００８１】図１０（Ｂ）は、圧電素子５を収縮から伸
長に転じて、メニスカスをノズル１の出口方向に急速に
移動しはじめた時のノズルとメニスカスの状態を示す。
即ち、図９に示すように、圧電素子５に、正の傾きを持
つ第１の駆動電圧をｔ1 時間印加する。従って、メニス
カスは、ノズル１内を第１の所定位置まで後退する。こ
の後退量は、通常のインク粒量の場合と同一である。
【００８２】そして、負の傾きを持つ第２の駆動電圧を
印加することにより、圧電素子５は、伸長に転じる。こ
れにより、メニスカスは、ノズル１の出口方向に急速に
移動する。
【００８３】図１０（Ｃ）は、メニスカスがノズル内の
第２の位置に到達した時に、圧電素子５の伸長速度を急
減した時のノズルとメニスカスの状態を示す。即ち、図
９に示すように、負の急激な傾きを持つ第２の駆動電圧
をｔ2 時間圧電素子５に印加する。これによる電位差
は、Ｖ4 である。
【００８４】この状態では、ノズル１内のメニスカスの
先頭にある少量のインクは、十分加速されている。そし
て、ノズル１内にあるそれより後方のインク液は、急激
に減速された状態となる。そのため、メニスカス付近の
インク液は、粒子化を開始する。
【００８５】図１０（Ｄ）は、インク液が粒子化を開始
した時に、メニスカスを停止した時のノズルとメニスカ
スの状態を示す。このように、メニスカスを一旦停止す
ることにより、十分な運動エネルギーを持ったインク液
に、不十分な運動エネルギーしか持たないインク液が混
ざり合うことを防止できる。これにより、インク粒子の
速度の低下及びインク粒量の増大を防止できる。
【００８６】そして、ｔ5 時間経過後、負の緩い傾きを
持つ第３の駆動電圧に変更する。これにより、圧電素子
５は、伸長速度が遅くなる。
【００８７】図１０（Ｅ）は、メニスカスを低速で初期
位置に戻している時のノズルとメニスカスとの状態を示
す。この状態では、十分に加速された少量のインク液
は、表面張力から逃れ、粒子化する。又、ノズル１内の
インクは、ノズル１とインク供給口のインクの流動によ
って生じた圧力室６内の負圧によって、一旦ノズル内に
引き込まれる。その後、表面張力により、ノズル出口付
近に戻る。
【００８８】この例でも、インクの後退量を変化させな
いため、ノズル内で、インク液を十分加速できる。そし
て、圧電素子５の急激伸長開始から伸長速度急減までの
電位差Ｖ4 を変えることにより、第１の位置から第２の
位置への移動量を変化させる。これにより、移動量に応
じた粒量のインクを生成することが可能となる。
【００８９】そして、圧電素子５の急激伸長開始から伸
長速度急減までの時間ｔ2 を変えることにより、即ち、
急激伸長時の電圧の傾きを変えることにより、速度の補
償も可能となる。
【００９０】更に、インク噴出動作時に、メニスカスを
一旦停止するため、十分な運動エネルギーを持ったイン
ク液に、不十分な運動エネルギーしか持たないインク液
が混ざり合うことを防止できる。これにより、インク粒
子の速度の低下及びインク粒量の増大を防止できる。従
って、より粒量の少ないインク粒子の発生が可能とな
り、より広範囲にインク粒量を制御することができる。
【００９１】図１１は、インクジェットヘッドの他の構
成図、図１２は、本発明の第４の形態の説明図である。
【００９２】図１１に示すように、ノズル板２は、ノズ
ル１を形成する。壁部材１１は、圧力室６を形成する壁
を構成する。圧電素子７は、圧力室６の壁を構成する。
この圧電素子７は、両面に電極８ａ、８ｂが設けられて
いる。
【００９３】この圧電素子７は、電圧の印加により伸長
するすなわち圧電素子の歪利用方向が電界方向と同一で
あるｄ33モードで使用される。このヘッドは、圧電素子
７が、圧力室６の壁部材の一部を形成するため、製造コ
ストを大幅に低下することができる。
【００９４】図１２は、このｄ33モードのヘッドに、図
１に示した第１の実施の形態を適用した場合の駆動波形
を示す。即ち、初期状態において、電圧Ｖ5 を印加して
おく。これにより、図１１の点線で示すように、圧電素
子７が伸長して、圧力室６を縮めておく。
【００９５】インクの噴出の際には、駆動電圧を０ｖ方
向に傾きを持って低下させる。これにより、圧電素子７
が収縮して、圧力室６内を負圧にする。このため、ノズ
ル１内で、インクが吸引される。駆動電圧が０ｖになる
と、圧電素子７を伸長させる。このため、駆動電圧を正
の電圧Ｖ4 方向に急激な傾きをもって上昇させる。
【００９６】駆動電圧がＶ4 になると、傾きを緩やかに
して、駆動電圧をＶ5 に向かって、上昇する。
【００９７】この例でも、第１の実施の形態と同様に、
図３（Ａ）乃至図３（Ｄ）に示した動作を行う。これに
より、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
又、第２の実施の形態や第３の実施の形態の適用が可能
である。
【００９８】図１３は、本発明による駆動回路図の一例
を示し、図１４はそのタイムチャートを示す。この例で
は、ノズル毎に、印加する電圧を変化させて、ドット毎
の階調表現を行う。
【００９９】図１３において、ＲＯＭ２０は、階調駆動
波形を発生させるためのデータを格納する。デジタル／
アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ３０〜３２は、ＲＯＭ２
０からの駆動データを、アナログ量に変換する。積分回
路３３〜３５は、各々Ｄ／Ａコンバータ３０〜３２の出
力を積分する。増幅回路３６〜３８は、各々積分回路３
３〜３５の出力を増幅する。
【０１００】印字波形生成部２１〜２３は、各々異なる
駆動波形を発生するものであり、各々Ｄ／Ａコンバータ
３０〜３２、積分回路３３〜３５及び増幅回路３６〜３
８から成る。
【０１０１】圧電素子５１〜５ｎは、各々ノズルに対応
して設けられ、圧力室を駆動する。スイッチング回路６
１〜６ｎは、各々圧電素子５１〜５ｎに対応して設けら
れ、駆動波形選択部２４からの選択信号に応じて、印字
波形生成部２１〜２３からの駆動波形を選択し、圧電素
子５１〜５ｎに印加する。
【０１０２】駆動波形選択部２４は、デコーダ４０と、
シフトレジスタ４１と、レジスタ４２とから成る。デコ
ーダ４０は、図示しない印字制御部からの各ドットの階
調の値を示す２ビットの階調データ信号を、３ビットの
デコード信号に変換する。シフトレジスタ４１は、３ｎ
ビットのシフトレジスタで構成され、各ドット毎に発生
されるサンプリングクロック信号により、デコード信号
を取り込む。レジスタ４２は、３ｎビットのレジスタで
構成され、ｎドット毎に発生されるラッチクロック信号
により、シフトレジスタ４１の内容をラッチする。
【０１０３】この動作を説明する。図示されていない印
字制御部に制御されて、ＲＯＭ２０が、３種類のｍビッ
トの駆動波形生成用データを、３つの印字波形生成部２
１〜２３に出力する。印字波形生成部２１〜２３では、
各々Ｄ／Ａコンバータ３０〜３２は、そのデータ信号に
応じて電圧を発生する。そして、積分回路３３〜３５
は、発生された電圧を積分して、駆動波形を出力する。
駆動波形は、Ｄ／Ａコンバータ３０〜３２の電圧レベル
と時間、積分回路３３〜３５の積分定数により、決定さ
れる。積分回路３３〜３５の出力は、増幅回路３６〜３
８で増幅され、各スイッチング回路６１〜６ｎに出力さ
れる。
【０１０４】一方、噴射する各ドットの階調の値を示す
２ビットの階調データ信号が、デコーダ４０に入力さ
れ、３ビットのデコード信号に変換される。この信号
は、各ビットがスイッチング回路６１〜６ｎ内の各スイ
ッチに対応している。そして、階調データ信号に対応し
て、３ビットの内、必ず１ビットがオンか、全てのビッ
トがオフかの状態で出力される。
【０１０５】この信号は、サンプリングクロック信号に
よって、順次シフトレジスタ４１に取り込まれる。シフ
トレジスタ４１に全ての圧電素子５１〜５ｎの信号を取
り込むと、シフトレジスタ４１の内容は、ラッチクロッ
ク信号によって、レジスタ４２に保持される。そして、
シフトレジスタ４１は、次の印字信号の入力待ち状態と
なる。
【０１０６】レジスタ４２に保持された信号は、各圧電
素子５１〜５ｎに接続されているスイッチング回路６１
〜６ｎに出力される。スイッチング回路６１〜６ｎは、
この信号によって、３つのスイッチの内、いずれかのス
イッチがオンになるか、全てのスイッチがオフの状態に
なる。
【０１０７】それによって、各圧電素子５１〜５ｎは、
印字なしの駆動波形が印加されない状態か、印字波形生
成部２１〜２３からの濃い、普通、薄いドットを噴出さ
せるためのいずれかの駆動波形が印加される。
【０１０８】図１４を参照して、更に説明する。階調デ
ータ信号は、２ビットの信号であり、０〜３の値を持
つ。そして、全ての圧電素子５１〜５ｎに対して、１づ
つ与えられる。この信号は、次にインクを噴出するとき
の圧電素子５１〜５ｎが噴出するインクの濃さを示す。
例えば、階調データ信号が、２ビットなら、印字せず、
濃い、普通、薄いの４種類を示す。
【０１０９】階調データ信号は、デコーダ４０で３ビッ
トのデコード信号に変換される。変換された階調データ
信号は、サンプリングクロック信号により、シフトレジ
スタ４１に取り込まれる。全ての階調データ信号が、シ
フトレジスタ４１に取り込まれた後、ラッチ信号に応じ
て、シフトレジスタ４１の内容が、レジスタ４２に複写
される。レジスタ４２の信号は、各スイッチング回路６
１〜６ｎのスイッチを選択する。
【０１１０】ＲＯＭ２０は、各印字波形生成部２１〜２
３に、濃い、通常、薄いの駆動データを出力する。Ｄ／
Ａコンバータ３０〜３２の出力は、駆動波形の現在出力
している電圧を変化させるための信号を出力する。その
変化の速度は、Ｄ／Ａコンバータ３０〜３２の出力する
電圧値によって、決定する。また出力電圧を上げる時間
は、Ｄ／Ａコンバータ３０〜３２の信号の出力する時間
幅によって、決定する。
【０１１１】図１４では、前述の第２の実施の形態と第
３の実施の形態とを組み合わせた駆動波形を示す。しか
し、時間ｔ6 を「０」とすれば、第３の実施の形態の駆
動波形を示す。時間ｔ7 を「０」とすれば、第２の実施
の形態の駆動波形を示す。時間ｔ6 とｔ7 を「０」とす
れば、第１の実施の形態の駆動波形を示す。
【０１１２】このようにして、印字波形生成部２１〜２
３が、３種類の階調の駆動波形を発生する。これととも
に、階調データ信号に応じて、各圧電素子５１〜５ｎに
接続されたスイッチング回路６１〜６ｎが選択される。
これにより、各圧電素子５１〜５ｎに、階調データ信号
で指定された駆動波形が印加される。このため、各圧電
素子５１〜５ｎにより駆動されるノズルからは、階調に
応じたインク量のインク粒が噴射される。
【０１１３】図１５は、本発明の実施のための他の駆動
回路図である。図中、図１３で示したものと同一のもの
は、同一の記号で示してある。この例では、ある階調の
インク粒子を噴出するための駆動波形を１つの印字波形
生成部２１で発生して、駆動波形を階調回数変えて、出
力して、ドット毎の階調を行うものである。
【０１１４】スイッチ６ー１〜６ーｎは、各圧電素子５
１〜５ｎに対応して設けられ、圧電素子５１〜５ｎに駆
動波形を印加するか否かを決定する。図示されていない
印字制御部に制御されて、ＲＯＭ２０が、３種類のｍビ
ットの駆動波形生成用データを、順次１つの印字波形生
成部２１に出力する。印字波形生成部２１では、Ｄ／Ａ
コンバータ３０は、そのデータ信号に応じて電圧を発生
する。そして、積分回路３３は、発生された電圧を積分
して、駆動波形を出力する。駆動波形は、Ｄ／Ａコンバ
ータ３０の電圧レベルと時間、積分回路３３の積分定数
により、決定される。積分回路３３の出力は、増幅回路
３６で増幅され、各圧電素子５１〜５ｎに出力される。
【０１１５】一方、噴射する各ノズルのオン／オフを示
す１ビットの印字選択信号が、サンプリングクロック信
号によって、順次シフトレジスタ４１に取り込まれる。
シフトレジスタ４１に全ての圧電素子５１〜５ｎの信号
を取り込むと、シフトレジスタ４１の内容は、ラッチク
ロック信号によって、レジスタ４２に保持される。そし
て、シフトレジスタ４１は、次の印字信号の入力待ち状
態となる。
【０１１６】レジスタ４２に保持された信号は、各圧電
素子５１〜５ｎに接続されているスイッチ６ー１〜６ー
ｎに出力される。スイッチ６ー１〜６ーｎは、この信号
によって、オンか、オフに制御される。
【０１１７】それによって、各圧電素子５１〜５ｎは、
印字なしの駆動波形が印加されない状態か、印字波形生
成部２１からの駆動波形が印加される。この駆動波形
は、順次濃い、普通、薄いドットを噴出させるための駆
動波形に変化する。
【０１１８】ＲＯＭ２０は、順次印字波形生成部２１
に、濃い、通常、薄いの駆動データを出力するため、駆
動波形が、階調分変化する。各階調の駆動波形におい
て、印字選択信号をオン／オフすることにより、指定さ
れた階調の駆動信号が、指定された圧電素子５１〜５ｎ
に印加される。これにより、圧電素子５１〜５ｎにより
駆動されるノズルより、指定された階調を表現するイン
ク粒を噴射できる。
【０１１９】次に、周囲温度とインク噴射量の関係につ
いて、説明する。
【０１２０】図１６は、温度とインク粘度の関係図、図
１７は、温度と圧電素子変位量の関係図、図１８は、温
度補償時の駆動波形図、図１９は、温度とインク噴射量
の関係図、図２０は、本発明によるヘッドの構成図、図
２１は、本発明によるヘッド駆動回路の構成図である。
【０１２１】図１６に示すように、温度とインク粘度の
関係は、温度が高くなるにつれて、インク粘度は低くな
る。又、図１７に示すように、温度と圧電素子変位量の
関係は、温度が高くなるにつれて、圧電素子の変位量
は、大きくなる。
【０１２２】このため、図１９の点線に示すように、温
度が高くなるにつれて、インクの噴射量は増大する。即
ち、低温では、圧電素子の変位量が小さく、インク粘度
が高くなるため、インク噴射量は少なくなる。このた
め、印字濃度が薄くなる。逆に、高温では、圧電素子の
変位量が大きく、インク粘度が低くなるため、インク噴
射量は多くなる。このため、印字濃度が濃くなる。
【０１２３】この温度に対するインク噴射量の変化を防
止するためには、温度に応じて駆動信号を変化すれば良
い。このため、温度に応じた各種の駆動データを用意す
る必要がある。しかし、このように温度に応じた各種の
駆動データを用意することは、手間がかかり、且つＲＯ
Ｍ２０に、格納スペースを必要とする。
【０１２４】これを防止するため、この実施例では、図
１８に示すように、駆動データ（駆動パターン）を変化
することなしに、駆動信号の振幅を変化させる。即ち、
図１８に示すように、低温時には、駆動信号の振幅を大
きくし、高温時には、駆動信号の振幅を小さくする。
【０１２５】このようにすることにより、図１９の実線
に示すように、ヘッドの温度に係わらず、インク噴射量
を一定にすることができる。
【０１２６】これを、駆動データを変化することなく、
実現する方法を、図２０及び図２１に示す。図２０に示
すように、インクジェットヘッド１３には、４個のノズ
ル群１２が、並列に設けられている。このヘッド１３の
プリント基板１４には、温度検出素子１５が設けられて
いる。温度検出素子１５は、サーミスタで構成され、ヘ
ッド１３近傍に設けられ、ヘッド１３の温度を検出す
る。
【０１２７】図２１に示すように、ヘッド駆動回路は、
基準電圧発生回路４６と、振幅電圧発生回路４５と、駆
動波形発生回路３９と、増幅回路３６とからなる。基準
電圧発生回路４６は、振幅電圧発生回路４５のための基
準電圧Ｖｒを発生する。
【０１２８】振幅電圧発生回路４５は、乗算型デジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータで構成されている。振
幅電圧発生回路４５には、振幅電圧を示す振幅データＤ
ｇが入力され、振幅データＤｇに応じた大きさの振幅電
圧Ｖｇを発生する。
【０１２９】振幅データＤｇは、図示しない印字制御回
路により与えられる。印字制御回路は、温度検出素子１
５の検出出力により、振幅データＤｇを決定して、振幅
電圧発生回路４５に出力する。印字制御回路は、図１８
に示したように、温度検出素子１５の検出温度に応じ
て、振幅データＤｇを決定する。例えば、低温時には、
振幅を大きくし、高温時には、振幅を小さくする。
【０１３０】駆動波形発生回路３９は、図１３に示した
ように、乗算型デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバー
タと積分回路で構成されている。そして、乗算型Ｄ／Ａ
コンバータは、振幅電圧発生回路４５の振幅電圧を基準
電圧として、駆動データ（波形データ）Ｄｗをデジタル
／アナログ変換する。駆動データＤｗは、図１３に示し
たように、ＲＯＭ２０から出力される。
【０１３１】この乗算型Ｄ／Ａコンバータの出力は、積
分回路で積分され、駆動信号Ｖｗを発生する。そして、
駆動信号Ｖｗは、増幅回路３６で増幅され、出力信号Ｖ
ｏｕｔを圧電素子に出力する。
【０１３２】このように、駆動データ（波形データ）
は、変化させずに、駆動信号の振幅のみを変化させる。
このため、温度に応じた各種の駆動データは、必要な
い。従って、温度に応じた各種の駆動データを用意しな
くて良く、ＲＯＭ２０の容量を増大させることもない。
【０１３３】この温度に従うインク噴射量の補正は、１
頁内の印刷中に実行すると、頁の途中で、印字濃度が変
化することになる。このため、頁間で補正を実行するこ
とが必要である。
【０１３４】次に、インク噴射量を用紙に応じて、調整
する事について、説明する。
【０１３５】印刷媒体とインクとの親和性には、インク
と印刷媒体との双方の相性がある。このため、インクの
染み込み量は、インクと印刷媒体の種類によって変化す
る。従来は、インクの染み込み量の変化を避けるため
に、装置で使用するインクと印刷媒体とを限定してい
た。
【０１３６】しかし、各種の印刷媒体を使用したいとの
要望がある。従来は、限定された印刷媒体以外では、印
字品位の低下は避けられなかった。特に、再生紙に印刷
する場合には、紙の繊維に沿って発生するにじみが発生
し易い。又、コート紙に印刷する場合には、インクとの
相性によっては、にじみが発生し易い。
【０１３７】そこで、使用する用紙に応じて、インク噴
射量を変化して、最適の印字状態を得る。
【０１３８】図２２は、本発明によるプリントシステム
の構成図、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）は、用紙と印
刷結果の関係図である。
【０１３９】プリンタ本体７に、ＲＯＭ又はハードディ
スクで構成された画像ファイル７１を設ける。画像ファ
イル７１には、代表的な記録紙に印刷した場合の印刷サ
ンプルを記憶する。例えば、図２３（Ａ）に示すよう
に、インク量を大、中、小にした場合に、再生紙に印刷
した印刷サンプルや、図２３（Ｂ）に示すように、イン
ク量を大、中、小にした場合に、コート紙に印刷した印
刷サンプルである。
【０１４０】操作パネル７２は、記録紙の種類を選択す
るスイッチと、選択した記録紙の印刷サンプルを表示す
る表示器（例えば、液晶パネル）と、その表示の中から
適当な画質を選択して、インク噴射量を選択するスイッ
チとからなる。
【０１４１】印刷データ処理部７０は、ホストコンピュ
ータ８０からの印刷データの処理を行う。例えば、印刷
データ処理部７０は、印刷データをイメージデータに変
換する。インク噴射量算出部７３は、操作パネル７２か
ら指定されたインク噴射量に応じて、インク噴射量制御
データを算出する。ヘッド制御部７４は、インク噴射量
制御データに従って、前述の駆動波形を生成し、且つ印
刷データに従い、プリンタ印字部７５を制御する。プリ
ンタ印字部７５は、前述のインクジェットヘッドであ
る。
【０１４２】この動作を説明する。ホストコンピュータ
８０の指令入力に従い、印刷データ処理部７０は、印刷
するイメージの全部又は一部を作成する。このイメージ
に従い、インク噴射量算出部７３が、インク噴射量を算
出する。ヘッド制御部７４は、インク噴射量に応じた駆
動波形を生成して、プリンタ印字部７５を制御して、印
刷を行う。
【０１４３】この際に、オペレータは、操作パネル７２
から使用する用紙の種類を入力する。これにより、画像
ファイル７１から入力された用紙に対する印刷サンプル
が読みだされる。この印刷サンプルは、操作パネル７２
の表示器に表示される。例えば、用紙が再生紙と指定さ
れると、図２３（Ａ）で示した再生紙の場合のインク量
小、中、大の時の３つの印刷サンプルが表示される。
又、用紙がコート紙と指定されると、図２３（Ｂ）に示
したコート紙の場合のインク量小、中、大の時の３つの
印刷サンプルが表示される。
【０１４４】オペレータは、この表示内容を見て、好み
の画質を選択する。そして、操作パネル７２のスイッチ
により、インク量大、中、小のいずれかを入力する。イ
ンク噴射量算出部７３は、このインク量の選択に応じ
て、インク噴出量を算出して、そしてヘッド制御部７４
を制御する。
【０１４５】図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）において、
インクジェット用記録紙のためには、インク量中が設定
されている。図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）から判るよ
うに、インク量中の設定では、ひげや滲みが目立つ。イ
ンク量を小とすることで、画質が改善されることが判
る。
【０１４６】このようにして、記録紙の種類に対応した
最適な画質の印刷結果を得ることができる。これによ
り、インクジェットプリンタに使用する記録紙の種類を
増やすことができる。
【０１４７】又、印刷前に、画質を表示するため、試し
印刷の必要がなく、記録紙とインクのむだを防止でき
る。
【０１４８】次に、使用する用紙に応じて、インク噴射
量を変化して、最適の印字状態を得るための他のプリン
トシステムについて、説明する。
【０１４９】図２４は、本発明による他のプリントシス
テムの構成図である。
【０１５０】ホストコンピュータ８０に、ＲＯＭ又はハ
ードディスクで構成された画像ファイル７１を設ける。
画像ファイル７１には、前述のように、代表的な記録紙
に印刷した場合の印刷サンプルを記憶する。例えば、図
２３（Ａ）に示すように、インク量を大、中、小にした
場合に、再生紙に印刷した印刷サンプルや、図２３
（Ｂ）に示すように、インク量を大、中、小にした場合
に、コート紙に印刷した印刷サンプルである。
【０１５１】操作パネル８２は、記録紙の種類を選択す
るスイッチと、選択した記録紙の印刷サンプルを表示す
る表示器（例えば、モニターディスプレイ）と、その表
示の中から適当な画質を選択して、インク噴射量を選択
するスイッチとからなる。
【０１５２】プリンタドライバ（ソフトウェア）８３
は、印字イメージ作成機能と、印字濃度指令作成機能と
を有している。印字イメージ作成機能は、プリンタの印
字イメージを作成するためのものである。印字濃度指令
作成機能は、操作パネル８２からのインク噴射量の指示
に応じて、プリンタの印字濃度の指令を作成するもので
ある。
【０１５３】印刷データ処理部７０は、ホストコンピュ
ータ８０のプリンタドライバ８３からの印刷データ（イ
ンク噴射量を含む）の処理を行う。ヘッド制御部７４
は、インク噴射量制御データに従って、前述の駆動波形
を生成し、且つ印刷データに従い、プリンタ印字部７５
を制御する。プリンタ印字部７５は、前述のインクジェ
ットヘッドである。
【０１５４】この動作を説明する。ホストコンピュータ
８０の印刷データに従い、印刷データ処理部７０は、印
刷するイメージの全部又は一部を作成する。ヘッド制御
部７４は、インク噴射量に応じた駆動波形を生成して、
プリンタ印字部７５を制御して、印刷を行う。
【０１５５】これに先立ち、オペレータは、操作パネル
８２から使用する用紙の種類を入力する。これにより、
画像ファイル８１から入力された用紙に対する印刷サン
プルが読みだされる。この印刷サンプルは、操作パネル
８２の表示器（モニター）に表示される。例えば、用紙
が再生紙と指定されると、図２３（Ａ）で示した再生紙
の場合のインク量小、中、大の時の３つの印刷サンプル
が表示される。又、用紙がコート紙と指定されると、図
２３（Ｂ）に示したコート紙の場合のインク量小、中、
大の時の３つの印刷サンプルが表示される。
【０１５６】オペレータは、この表示内容を見て、好み
の画質を選択する。そして、操作パネル８２のスイッチ
により、インク量大、中、小のいずれかを入力する。プ
リンタドライバ８３の印字濃度指令作成機能は、このイ
ンク量の選択に応じて、印字濃度指令（インク噴出量）
を作成する。そして、印刷データとともに、印字濃度指
令をプリンタ７に出力する。
【０１５７】このようにして、記録紙の種類に対応した
最適な画質の印刷結果を得ることができる。これによ
り、インクジェットプリンタに使用する記録紙の種類を
増やすことができる。又、印刷前に、画質を表示するた
め、試し印刷等が必要ない。更に、多くの記憶容量を必
要とするサンプル画像をホストコンピュータに持たせる
ため、プリンタ本体に大容量のメモリが不要となる。
【０１５８】上述の実施例の他に、本発明は、次のよう
な変形が可能である。
【０１５９】駆動方法を、３つの実施の形態で説明し
たが、例えば、第２の実施の形態と第３の実施の形態の
組み合わせ等も可能である。
【０１６０】インクジェットヘッドを、図２及び図１
１のもので説明したが、他の形態のものにも適用でき
る。
【０１６１】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。
【０１６３】インク吸引時のメニスカスの移動量は、
一定としているため、インク粒の飛翔の乱れや、速度の
低下を防止できる。
【０１６４】インク噴出時のメニスカスを急激にノズ
ル出口方向に移動させる時の移動量を制御するため、イ
ンク粒量の変化幅を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図２】本発明に用いられるインクジェットヘッドの構
成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の動作説明図であ
る。
【図４】本発明の第１の実施例特性図である。
【図５】本発明の第２の実施例説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例特性図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の動作説明図であ
る。
【図９】本発明の第３の実施の形態の説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の動作説明図であ
る。
【図１１】本発明に用いられるインクジェットヘッドの
他の構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態の説明図である。
【図１３】本発明を説明するための駆動回路図である。
【図１４】本発明の駆動回路のタイムチャート図であ
る。
【図１５】本発明を説明するための他の駆動回路図であ
る。
【図１６】本発明の説明のための温度とインク粘度の関
係図である。
【図１７】本発明の説明のための温度と圧電素子変位量
の関係図である。
【図１８】本発明の説明のための温度補償時の駆動波形
図である。
【図１９】本発明の説明のための温度とインク噴射量の
関係図である。
【図２０】本発明を説明するためのヘッドの構成図であ
る。
【図２１】本発明を説明するためのヘッド駆動回路の構
成図である。
【図２２】本発明を説明するためのプリントシステムの
構成図である。
【図２３】本発明を説明するための用紙と印刷結果の関
係図である。
【図２４】本発明を説明するための他のプリントシステ
ムの構成図である。
【図２５】第１の従来技術の説明図（その１）である。
【図２６】第１の従来技術の説明図（その２）である。
【図２７】第２の従来技術の説明図である。
【図２８】第３の従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ ノズル ２ ノズル板 ５ 圧電素子 ６ 圧力室 １０ メニスカス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 知久 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−340075（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−40031（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−238885（ＪＰ，Ａ) 国際公開97／37852（ＷＯ，Ａ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/205 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクを貯留する圧力室と、前記圧力室
    からインクを噴射するためのノズルと、前記圧力室に前
    記インクを噴射するための圧力を与えるための圧電素子
    とを有する圧電型インクジェットヘッドの駆動方法にお
    いて、 前記ノズル内で、インクが形成するメニスカスが初期位
    置から前記ノズル内の第１の所定位置に後退するよう
    に、前記圧電素子を第１の傾斜を持つ駆動信号で駆動す
    る第１のステップと、 前記メニスカスが前記ノズル内の第２の所定位置まで急
    速に前進するように、前記圧電素子を前記第１の傾斜と
    反対方向の第２の傾斜を持つ駆動信号で駆動する第２の
    ステップと、 前記メニスカスが前記初期位置にゆっくりと前進するよ
    うに、前記圧電素子を前記第２の傾斜より緩やかな第３
    の傾斜を持つ駆動信号で駆動する第３のステップとを有
    し、 前記第１の所定位置から前記第２の所定位置への前記メ
    ニスカスの移動量が変化するように前記第２の傾斜を持
    つ駆動信号を変えて、前記ノズルから噴出するインク粒
    のインク量を変化する ことを特徴とする圧電型インクジ
    ェットヘッドの駆動方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の圧電型インクジェットヘッド
    の駆動方法において、 前記第１のステップと前記第２のステップとの間に、前
    記メニスカスが前記第１の所定位置で、所定時間停止す
    るように、前記圧電素子を駆動する第４のステップを設
    けたことを特徴とする圧電型インクジェットヘッドの駆
    動方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２の圧電型インクジェット
    ヘッドの駆動方法において、 前記第２のステップと前記第３のステップとの間に、前
    記メニスカスが前記第２の所定位置で、所定時間停止す
    るように、前記圧電素子を駆動する第５のステップを設
    けたことを特徴とする圧電型インクジェットヘッドの駆
    動方法。
  4. 【請求項４】 請求項１の圧電型インクジェットヘッド
    の駆動方法において、 前記第２のステップにおいて、前記第２の傾斜を持つ駆
    動信号の傾斜度を変えて、前記第１の所定位置から前記
    第２の所定位置への前記メニスカスの移動速度を、前記
    噴出すべきインク量に応じて、変化することを特徴とす
    る圧電型インクジェットヘッドの駆動方法。
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