JP4730029B2 - 液滴吐出記録ヘッドの駆動方法及び液滴吐出記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を吐出して画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドの駆動方法及び当該液滴吐出記録ヘッドを備えた液滴吐出記録装置に関する。

従来、液滴吐出記録ヘッドからインク滴等の液滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタ等の液滴吐出記録装置が知られている。

この種の液滴吐出記録装置は、液滴吐出記録ヘッドに対して、記録するドットの濃度に応じた駆動電圧を画素毎に印加することにより、吐出される液滴の体積を調整して階調表現を行っており、従来は上記駆動電圧としてアナログ駆動波形を用いているものが一般的であった。しかしながら、この種の液滴吐出記録装置では、駆動電圧としてアナログ駆動波形を用いることにより電圧振幅や時間変化を任意に調整できるため、ドット径変調の範囲を大きくすることができ、所望の滴量の液滴を吐出させることも容易である一方、アナログ駆動波形を発生させるために駆動回路が大型化してしまい、消費電力も大きい、という問題点もあった。

そこで、近年、２値のデジタル駆動波形を用いて駆動回路を小型化・低コスト化し、消費電力も低減させることが検討されている。しかし、この２値のデジタル駆動波形は、電圧振幅が電源電圧で決まり、駆動波形の時間変化もスイッチング素子のオン・オフ状態に応じて決まるため、駆動電圧の波形の自由度が大きく低下してしまい、所望の滴量に調整することが非常に困難である。

そこで、以上のようなデジタル駆動波形を用いて吐出される液滴の滴量を調整するための技術として、特許文献１には、インク滴を噴射させない程度の第２のパルス信号Ｂを印加してインク液が収容されたインク流路内に予備圧力変動を与え、時間Ｔｄ後にインク滴を噴射させるための第１のパルス信号Ａを印加するものとしており、第１のパルス信号Ａのパルス幅Ｗａをインク室内の圧力波（振動波）の片道伝播時間Ｔとし、第２のパルス信号Ｂのパルス幅Ｗｂを０．３×Ｔ以下、または（Ｎ−０．３）×Ｔ〜（Ｎ＋０．３）×Ｔ（Ｎは偶数）に調整することにより、吐出される液滴の滴量を調整する技術が提案されている。

また、特許文献２には、補助パルスを印加し、時間Ｔｄ後に主パルスを印加するものとしており、インク液が収容された収容室に発生する振動波の固有振動周期をＴｃ（特許文献２では「Ｔ」と表記。）とした場合に、時間ＴｄをＴｃからＴｃ×３／２の間で調整することにより、吐出されるインク滴の滴量を調整する技術が提案されている。

なお、特許文献２の固有振動周期Ｔｃは特許文献１の片道伝播時間Ｔの２倍に相当する（Ｔｃ＝２Ｔ）ものとされている。
特開平９−２９９５９号公報 特開２００２−３２６３５７公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、滴量の調整範囲が狭く、特に中濃度部の階調表現が良好に行えない、という問題点があった。

なお、特許文献１に記載の技術では、時間Ｔｄを０．３×Ｔ（＝０．１５×Ｔｃ）から３×Ｔ（＝１．５×Ｔｃ）の範囲で変化させているが、噴射されるインク滴の体積が変化するものとなっていない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、滴量の調整範囲が広く、中濃度部の階調表現を良好に行うことができる液滴吐出記録ヘッドの駆動方法及び液滴吐出記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドの駆動方法であって、前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類し、前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、前記高濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第３パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下、又はＴｃ／２以上かつＴｃ以下、又はＴｃ以上かつＴｃ×３／２以下の何れか１つの範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第４パルス電圧を印加する。

このように請求項１記載の発明によれば、第１パルス電圧を印加して収容室内に収容された液体に振動波を発生させ、Ｔｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で記録する画素の濃度に応じて予め設定されたインターバルの後に、第２パルス電圧を印加しているので、収容室内に発生した振動波の減衰が少ないタイミングで第２パルス電圧を印加することができるため、滴量の調整範囲が広く、中濃度部の階調表現を良好に行うことができる。また、インターバルをＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内としているので、中濃度部の画素を記録する際の駆動形成を短くすることができ、画像の記録を高速化することもできる。

なお、インターバルをＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内とすると、高濃度部の画素を記録する際の駆動形成を短くすることができ、画像の記録を高速化することができる。

また、本発明は、請求項２記載の発明のように、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加するものとしてもよい。
また、請求項３記載の発明は、吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドの駆動方法であって、前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類し、前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加するものである。

また、請求項２又は請求項３記載の発明は、請求項４記載の発明のように、前記第１パルス電圧及び第６パルス電圧のパルス幅を同一とすることが好ましい。

また、本発明は、請求項５記載の発明のように、同じ波形のパルス電圧を複数の前記圧電素子に印加した際の複数の前記吐出口から吐出される滴量のばらつきを補正するための補正情報を記憶手段に予め記憶しておき、前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づき、前記インターバルの期間を補正するものとしてもよい。

一方、上記目的を達成するために、請求項６記載の発明は、吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類する分類手段と、前記分類手段により分類された前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、前記高濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第３パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下、又はＴｃ／２以上かつＴｃ以下、又はＴｃ以上かつＴｃ×３／２以下の何れか１つの範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第４パルス電圧を印加する電圧印加手段と、を備えている。

よって、請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明と同様に作用するので、請求項１記載の発明と同様に、滴量の調整範囲が広く、中濃度部の階調表現を良好に行うことができる。また、インターバルをＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内としているので、中濃度部の画素を記録する際の駆動形成を短くすることができ、画像の記録を高速化することもできる。
また、請求項６記載の発明は、請求項７記載の発明のように、前記電圧印加手段が、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加するものとしてもよい。
また、請求項８記載の発明は、吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類する分類手段と、前記分類手段により分類された前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたものである。
また、請求項７又は請求項８記載の発明は、請求項９記載の発明のように、前記第１パルス電圧及び第６パルス電圧のパルス幅を同一としたものとしてもよい。
請求項６〜請求項９の何れか１項に記載の発明は、請求項１０記載の発明のように、同じ波形のパルス電圧を複数の前記圧電素子に印加した際の複数の前記吐出口から吐出される滴量のばらつきを補正するための補正情報を記憶手段に予め記憶しておき、前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づき、前記インターバルの期間を補正するものとしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、第１パルス電圧を印加して収容室内に収容された液体に振動波を発生させ、Ｔｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で記録する画素の濃度に応じて予め設定されたインターバルの後に、第２パルス電圧を印加しているので、滴量の調整範囲が広く、中濃度部の階調表現を良好に行うことができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明をインクジェットプリンタに適用した場合について説明する。

［第１の実施の形態］
図１には、第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１０の構成が概略的に示されている。

同図に示すように、プリンタ１０には、無端状の搬送ベルト１２が複数のローラ１４に巻き掛けられており、図中矢印Ａで示される方向に周回するようになっている。なお、複数のローラ１４の一部は不図示の駆動手段の駆動力を受けて回転する駆動ローラとされており、他のローラは搬送ベルト１２の回転に追従して回転する従動ローラとされている。

一方、プリンタ１０には、用紙トレイ２０が配設されており、当該用紙トレイ２０には、画像を記録するための記録用紙Ｐが積み重ねられて収容される。当該用紙トレイ２０に収容された記録用紙Ｐは、不図示のピックアップ機構により最上層から１枚ずつ持ち出されて給紙搬送路２２に案内され、給紙搬送路２２によって、搬送ベルト１２上の所定位置に送り出される。なお、搬送ベルト１２には、記録用紙Ｐを密着保持する機能が備えられている。これにより、給紙搬送路２２により送り込まれた記録用紙Ｐは、密着保持された状態で矢印Ａ方向に搬送されることになる。

プリンタ１０には、上記搬送ベルト１２上に記録用紙Ｐが送り込まれる所定位置の搬送方向下流側に、上記記録用紙Ｐの搬送経路に沿って記録ヘッドユニット３７が配設されている。この記録ヘッドユニット３７には、搬送ベルト１２による記録用紙Ｐの搬送方向上流側から、シアン（Ｃ）色インク吐出用、マゼンタ（Ｍ）色インク吐出用、イエロー（Ｙ）色インク吐出用、ブラック（Ｋ）色吐出用の４つの記録ヘッド３６が設けられており、搬送される記録用紙Ｐは、各色の記録ヘッド３６に順次対向される。

各色の記録ヘッド３６は、多数のインク吐出ノズル４０（図１では図示省略、図２参照）が上記矢印Ａ方向と直交する搬送ベルト１２の幅方向全域にわたって配列されているＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）型のものとされている。

各記録ヘッド３６は、記録ヘッド制御部５０によりそれぞれ駆動され、画像データに基づいて各色のインク滴が各記録ヘッド３６に設けられたインク吐出ノズル４０から吐出されるようになっている。これにより、搬送ベルト１２に密着された記録用紙Ｐには、順次対向する各記録ヘッド３６によりインク滴が吐出されてフルカラー画像が記録される。

また、搬送ベルト１２による記録用紙Ｐの搬送経路上であって記録ヘッドユニット３７の下流側には、搬送経路が屈曲される位置に設けられたローラ１４の配設位置に対応するようにスクレーパ２６が設けられており、画像記録が終了した記録用紙Ｐを搬送ベルト１２から分離させて、排出路２８を介して排紙トレイ３０に送り出すようになっている。

図２には第１の実施の形態に係る記録ヘッド３６の断面図が示されている。

同図に示されるように、記録ヘッド３６は、インク吐出ノズル４０、インクタンク４１、供給路４４、圧力室４６及び圧電素子４２を備えている。

インクタンク４１には、各々の記録ヘッド３６が対応している色のインクカートリッジ（図示省略）から適量のインクが供給され、一時的に蓄えられる。また、インクタンク４１は、供給路４４を介して圧力室４６と連通されており、圧力室４６はインク吐出ノズル４０を介して外部と連通されている。

また、圧力室４６の壁面の一部は、圧力調整板４６Ａにより構成されており、当該圧力調整板４６Ａには圧電素子４２が取り付けられている。

圧電素子４２は、圧力調整板４６Ａに対する押圧力を変化させることにより、圧力室４６内の容積を収縮又は膨張させる。すなわち、圧力室４６内の容積の変化により発生するインクの振動波（圧力波）によってインクタンク４１内に蓄えられたインクが供給路４４及び圧力室４６を介してインク吐出ノズル４０から吐出されるようになっている。

記録ヘッド制御部５０（図１参照）は、不図示の交流電源と接続されると共に、各記録ヘッド３６に設けられた各圧電素子４２とそれぞれ接続されている。また、記録ヘッド制御部５０と各圧電素子４２との間には、スイッチング素子（図示省略）が直列接続されている。記録ヘッド制御部５０では、駆動信号に応じて当該スイッチング素子をオン／オフさせることにより各圧電素子４２に２値のデジタル駆動波形を入力する。

本実施の形態では、１印字周期の駆動波形を、記録する画素の濃度に応じて異ならせることにより、１画素を形成するインク量を調整して階調表現を行っており、予め設定された複数の駆動波形の中から各画素毎の濃度に応じた駆動波形を選択し、選択した駆動波形を、画素に対応する圧電素子４２に印加して各インク吐出ノズル４０から吐出するインク量を調整するようにしている。

ここで、第１の実施の形態では、圧電素子４２に印加する電圧の駆動波形として、後述する非噴射パルスＰ１と噴射パルスＰ２が予め組み合わされて中濃度用駆動波形（図３（Ａ）参照）とされており、噴射パルスＰ３、Ｐ４が予め組み合わされて高濃度用駆動波形（図４（Ａ）参照）とされており、噴射パルスＰ５と非噴射パルスＰ６が予め組み合わされて低濃度用駆動波形（図５（Ａ）参照）とされている。この駆動波形を構成する各パルスは、圧力室４６を膨張させる第１工程（図３（Ａ）、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示される駆動波形の立下り部分に対応）と、圧力室４６を膨張させたまま維持する第２工程（図３（Ａ）、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示される駆動波形のローレベル部分に対応）と、圧力室４６を元の位置まで収縮させる第３工程（図３（Ａ）、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示される駆動波形の立上り部分に対応）と、からなる。

なお、各パルスの電圧振幅は電源電圧で決まり、また、圧電素子４２には静電容量Ｃが存在し、スイッチング素子にはオン抵抗Ｒが存在するため、２値のデジタル駆動波形の立上がりと立下りには、これら静電容量Ｃ及びオン抵抗Ｒに依存する時定数で決まる傾きが生じ、圧電素子４２に印加される電圧が反転する立ち上がり、立ち下がりには所定の時間Ｔｓが必要となる。

第１の実施の形態では、噴射パルスＰ２、Ｐ３、Ｐ４、及びＰ５を同じパルス幅としており、また、非噴射パルスＰ１、Ｐ６を同じパルス幅としている。また、噴射パルスＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５と非噴射パルスＰ１、及びＰ６とを、それぞれパルス幅を異ならせている。なお、本明細書中では、パルス幅やインターバルを、各駆動波形を入力するための駆動信号によりスイッチング素子をオン／オフさせるタイミングを基準とした期間として規定している。

より具体的には、第１の実施の形態では、噴射パルスＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の各パルス幅ＰＷ２、ＰＷ３、ＰＷ４、ＰＷ５を、圧力室４６の体積の増減によって発生する振動波が圧力室４６内に収容されたインクを伝播する振動波の固有振動周期（ヘルムホルツ周波数ともいう）Ｔｃの１／２としている。これにより、各噴射パルスＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が圧電素子４２に印加された場合、圧力室４６の膨張によりインク流が圧力室４６に入出する周期に共振するタイミングで圧力室４６が収縮されるので、インク滴がインク吐出ノズル４０から吐出される。

一方、第１の実施の形態では、非噴射パルスＰ１、Ｐ６のパルス幅ＰＷ１、ＰＷ６を、上述した立ち下がり時間Ｔｓ以上かつインク流の固有振動周期Ｔｃの１／４以下としている。これにより、各非噴射パルスＰ１、Ｐ６が印加された場合、圧力室４６の膨張によりインク流が圧力室４６に入出する周期とは共振しないタイミングで圧力室４６が収縮されるので、インク滴は圧力室４６内に引込まれ、インク吐出ノズル４０から吐出されない。

次に、第１の実施の形態に係る３パターンの駆動波形について詳細に説明する。なお、ここでは、１印字周期を５０μｓｅｃとし、インク滴の固有振動周期Ｔｃを１２μｓｅｃとし、立上がり、立ち下がり時間Ｔｓを１μｓｅｃとして説明する。

図３（Ａ）には、中濃度部の画素を記録する場合に圧電素子４２に印加される中濃度部用駆動波形の一例が示されている。同図に示されるように、中濃度部では、非噴射パルスＰ１を印加した後、所定のインターバルＩＮＴ１だけ間隔を空けて噴射パルスＰ２を印加するようにしている。

これにより、非噴射パルスＰ１が印加されると圧力室４６の容積の変化により圧力室４６内に振動波が発生する。この振動波は圧力室４６内を伝播し、図６（Ａ）に示すように、インク吐出ノズル４０のメニスカス（インク液面）４３を固有振動周期Ｔｃで振動させる。図６（Ｂ）には、図６（Ａ）に示したメニスカス４３の振幅Ｙと固有振動周期Ｔｃとの関係が示されている。中濃度部の画素を記録する場合、図３（Ａ）に示したように、非噴射パルスＰ１を印加した後、インターバルＩＮＴ１だけ時間が経過した後に続けて噴射パルスＰ２を印加するので、メニスカス４３の振動状態に応じた量のインク滴が吐出される。

図３（Ｂ）には、本実施の形態に係る記録ヘッド３６を用い、電圧振幅Ｖ＝１５Ｖ、非噴射パルス幅ＰＷ１＝２μｓｅｃ（Ｔｓ≦ＰＷ１≦Ｔｃ／４）、噴射パルス幅ＰＷ２＝６μｓｅｃ（＝Ｔｃ／２）として、インターバルＩＮＴ１を変化させたときにインク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴体積の測定結果の一例が示されている。同図に示されるように、インターバルＩＮＴ１を変化させると、１２μｓｅｃ（＝Ｔｃ）以下の範囲でインク滴体積の変動が最も大きいことがわかる。これは、図６（Ｂ）に示したように、非噴射パルスＰ１による振動波によりインク吐出ノズル４０のメニスカス４３が振動するが、インターバルＩＮＴ１が長くなるほどメニスカス４３の振幅Ｙが減衰しており、インターバルＩＮＴ１がＴｃ以下の範囲においてメニスカス４３の振幅Ｙの変動幅が最も大きいためである。また、高濃度用駆動波形、中濃度用駆動波形、低濃度用駆動波形の何れにおいても続けて２回目のパルス電圧を印加するには、立ち上がり時間Ｔｓを経過して圧電素子４２の電圧が立ち上るまで待つ必要があるため、インターバルＩＮＴ１をＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内とすることにより、中濃度部の画素を記録する際に吐出されるインク滴の滴量の調整範囲を広くすることができるため、良好な階調表現を行うことができる。

また、図３（Ｃ）には、同じく本実施の形態に係る記録ヘッド３６を用い、電圧振幅Ｖ＝１５Ｖ、非噴射パルス幅ＰＷ１＝２μｓｅｃ、噴射パルス幅ＰＷ２＝６μｓｅｃとして、インターバルＩＮＴ１を変化させたときにインク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴の速度の測定結果の一例が示されている。この場合、インク滴速度は、インターバルＩＮＴ１の変化に応じてゆるやかに変化している。

一方、図４（Ａ）には、高濃度部の画素を記録する場合に圧電素子４２に印加される高濃度部用駆動波形の一例が示されている。同図に示されるように、高濃度部では、噴射パルスＰ３を印加した後、所定のインターバルＩＮＴ２だけ間隔を空けて２つめの噴射パルスＰ４を印加するようにしている。

これにより、１つめの噴射パルスＰ３が印加されると圧力室４６の容積の変化によりインク吐出ノズル４０から１つのインク滴が吐出される。その後、インターバルＩＮＴ２だけ時間が経過した後に続けて２つめの噴射パルスＰ４が印加されるので、２つのインク滴が連続して吐出される。

図４（Ｂ）には、本実施の形態に係る記録ヘッド３６を用い、電圧振幅Ｖ＝１５Ｖ、噴射パルス幅ＰＷ３、ＰＷ４＝６μｓｅｃ（＝Ｔｃ／２）として、インターバルＩＮＴ２を変化させたときにインク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴体積の測定結果の一例が示されている。同図に示されるように、インターバルＩＮＴ２をＴｓ以上かつ６μｓｅｃ（＝Ｔｃ／２）以下、又は６μｓｅｃ以上かつ１２μｓｅｃ（＝Ｔｃ）以下、又は、１２μｓｅｃ以上かつ１８μｓｅｃ（＝Ｔｃ×３／２）以下、の何れかの範囲内とすることにより、低濃度部の画素を記録する際に吐出されるインク滴の滴量の調整範囲を広くすることができるため、良好な階調表現を行うことができる。

また、図４（Ｃ）には、同じく本実施の形態に係る記録ヘッド３６を用い、電圧振幅Ｖ＝１５Ｖ、噴射パルス幅ＰＷ３、ＰＷ４＝６μｓｅｃとして、インターバルＩＮＴ２を変化させたときにインク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴の速度の測定結果の一例が示されている。同図に示されるように、インターバルＩＮＴ２を変化させてもインク滴速度はほぼ一定である。

一方、図５（Ａ）には、低濃度部の画素を記録する場合に圧電素子４２に印加される低濃度部用駆動波形の一例が示されている。同図に示されるように、低濃度部では、噴射パルスＰ５を印加した後、所定のインターバルＩＮＴ３だけ間隔を空けて非噴射パルスＰ６を印加するようにしている。

これにより、噴射パルスＰ５が印加されると圧力室４６の容積の変化によりインク吐出ノズル４０から１つのインク滴が吐出されるが、インターバルＩＮＴ３だけ時間が経過した後に続けて非噴射パルスＰ６が印加されて吐出されているインク滴の一部が圧力室４６に引込まれるので、噴射パルスＰ１を１つだけ印加する場合と比較して吐出されるインク滴体積が少なくなる。

図５（Ｂ）には、本実施の形態に係る記録ヘッド３６を用い、電圧振幅Ｖ＝１５Ｖ、噴射パルス幅ＰＷ５＝６μｓｅｃ、非噴射パルス幅ＰＷ６＝２μｓｅｃとして、インターバルＩＮＴ３を変化させたときにインク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴体積の測定結果の一例が示されている。同図に示されるように、インターバルＩＮＴ３をＴｓ以上かつ６μｓｅｃ（＝Ｔｃ／２）以下の範囲内とすることにより、高濃度部の画素を記録する際に吐出されるインク滴の滴量の調整範囲を広くして、良好な階調表現を行うことができる
また、図５（Ｃ）には、同じく本実施の形態に係る記録ヘッド３６を用い、電圧振幅Ｖ＝１５Ｖ、噴射パルス幅ＰＷ１＝６μｓｅｃ、非噴射パルス幅ＰＷ２＝２μｓｅｃとして、インターバルＩＮＴ３を変化させたときにインク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴の速度の測定結果の一例が示されている。同図に示されるように、インターバルＩＮＴ３を変化させてもインク滴速度はほぼ一定である。

このように、本実施の形態に係る記録ヘッド３６では、高濃度用駆動波形、中濃度用駆動波形、低濃度用駆動波形ではインターバルＩＮＴ１、ＩＮＴ２、ＩＮＴ３を調整することにより、噴射されるインク量を調整することが可能となっている。

図７には、図３乃至図５に示される高濃度用駆動波形、中濃度用駆動波形、低濃度用駆動波形の各パルス幅、及び各インターバルの関係から導出された、第１の実施の形態に係る記録ヘッド制御部５０による各圧電素子４２の駆動信号を生成するためのパラメータが濃度レベル毎に示されている。なお、図７に示すパラメータは、記録ヘッド制御部５０に備えられた図示しないＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶されている。

なお、各濃度レベルは、それぞれ予め設定された濃度範囲を示すものであり、濃度データに応じて特定することができる。すなわち、記録ヘッド制御部５０では、画像データにより示される画像の各画素の濃度に基づいて当該画素の濃度レベルを１〜６の何れかに分類し、分類した濃度レベルに応じたパラメータを用いて駆動波形を生成して各圧電素子４２に印加する。また、同図において濃度レベルを示す丸付き数字１〜６は、図３乃至図５の丸付き数字にそれぞれ対応しており、濃度レベルを示す数値が大きくなるほど、高濃度となる。

例えば、濃度レベル２の場合、パラメータはＶ１＝１５Ｖ、ＰＷ５＝６．０、ＰＷ６＝２．０、ＩＮＴ３＝３．０であるので、インターバルＩＮＴ３で噴射パルスＰ５の後に非噴射パルスＰ６を印加する、一例として図５（Ａ）に示される低濃部度用駆動波形が印加される。

また、濃度レベル４の場合、パラメータはＶ１＝１５Ｖ、ＰＷ１＝２．０、ＰＷ２＝６．０、ＩＮＴ１＝７．０であるので、インターバルＩＮＴ１で非噴射パルスＰ１の後に噴射パルスＰ２を印加する、一例として図３（Ａ）に示される中濃度部用駆動波形が印加される。

さらに、濃度レベル６の場合、パラメータはＶ１＝１５Ｖ、ＰＷ３＝６．０、ＰＷ４＝６．０、ＩＮＴ２＝７．０であるので、インターバルＩＮＴ２で噴射パルスＰ３の後に噴射パルスＰ４を印加する、一例として図４（Ａ）に示される高濃度部用駆動波形が印加される。

図８には、各濃度レベルに応じたパラメータを用いて生成される駆動波形を圧電素子４２に印加した場合のインク滴体積（図８（Ａ））及びインク滴速度（図８（Ｂ））が示されている。同図（Ａ）に示されるように、各濃度レベルに応じたパラメータを用いることでインク滴体積を３．８ｐｌ〜２７．４ｐｌまで滑らかに変化させることができる。また、同図（Ｂ）に示されるように、各濃度レベルにおけるインク滴速度は１２ｍ／ｓｅｃ付近でほぼ一定となっているので、着弾位置ずれが発生することなくインク滴体積を滑らかに変化させることができ、低濃度から高濃度まで階調表現を精度よく行うことができる。

このように、第１の実施の形態によれば、吐出口（ここでは、インク吐出ノズル４０）が設けられると共に液体が収容される収容室（ここでは、圧力室４６）と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドの駆動方法であって、前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類し、前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧（ここでは、非噴射パルスＰ１）を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバル（ここでは、インターバルＩＮＴ１）の後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧（ここでは、噴射パルスＰ２）を印加してるので、中濃度部の画素を記録する際に吐出される液滴の滴量の調整範囲を広くして、良好な階調表現を行うことができる。また、インターバルをＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内とすることにより、１印字周期の駆動波形を短くすることができるので、印字速度を高速化することができる。

また、第１の実施の形態によれば、前記高濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第３パルス電圧（ここでは、噴射パルスＰ３）を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下、又はＴｃ／２以上かつＴｃ以下、又はＴｃ以上かつＴｃ×３／２以下の何れか１つの範囲内で予め設定されたインターバル（ここでは、インターバルＩＮＴ２）の後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第４パルス電圧（ここでは、噴射パルスＰ４）を印加しているので、高濃度部の画素を記録する際に吐出される液滴の滴量の調整範囲を広くして、良好な階調表現を行うことができる。なお、インターバルを、Ｔｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲とすることにより、１印字周期の駆動波形の短くすることができるので、印字速度を高速化することができる。

また、第１の実施の形態によれば、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧（ここでは、噴射パルスＰ５）を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバル（ここでは、インターバルＩＮＴ３）の後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧（ここでは、非噴射パルスＰ６）を印加しているので、低濃度部の画素を記録する際に吐出される液滴の滴量の調整範囲を広くして、良好な階調表現を行うことができる。

また、第１の実施の形態によれば、前記第１パルス電圧及び第６パルス電圧のパルス幅を同一としているので、駆動波形を噴射パルス及び非噴射パルスの２種類のパルス電圧により制御できるため、駆動波形の制御が容易となる。

なお、第１の実施の形態では、高濃度用駆動波形、中濃度用駆動波形、低濃度用駆動波形で各々２つの濃度レベルを設けて吐出される液滴の滴量の調整範囲を広くする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各々２より大きい多数の濃度レベルを設けて記録されるドット径の種類を多くして調整範囲を広くするものとしてもよい。また、記録する画素の濃度に応じてインターバルの期間を演算して求めるものとしてもよい。

さらに、例えば、画質モードとして通常モードと高画質モードを備えるものとし、通常モードでは濃度レベル２、４、６を使用して吐出される液滴の滴量を大きくして印字速度を速め、高画質モードでは濃度レベル１、３、５を使用して吐出される液滴の滴量を小さくして記録されるドット径を小さくし、高精細な画像を記録するものとしてもよい。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、インターバルを調整することによって記録ヘッド３６の製造ばらつきによって生じる各インク吐出ノズル４０から吐出される液滴の滴量のばらつきを補正する場合の形態例について説明する。なお、第２の実施の形態に係るプリンタ１０の構成は、記録ヘッド制御部５０を除いて図１、図２と同様であるため、以下では記録ヘッド制御部５０の構成を図９を参照しつつ説明する。

同図に示すように、本実施の形態に係る記録ヘッド制御部５０は、各記録ヘッド３６の動作を司るコントローラ５２と、記録ヘッド３６の各々に対応して設けられた駆動回路としての駆動ＩＣ（Integrated Circuit）５４と、を備えている。

コントローラ５２は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び各種信号を発生させる信号発生回路を備えており、各記録ヘッド３６に対応して設けられた全ての駆動ＩＣ５４が接続されている。コントローラ５２は、各々の駆動ＩＣ５４にクロック信号、駆動波形指定信号及びラッチ信号と、第１駆動波形信号〜第１６駆動波形信号を出力して各記録ヘッド３６の作動の制御を行うものとされている。

記録ヘッド３６には、圧電素子４２の特性のばらつきや圧力室４６の体積の製造上のばらつき等により、各圧電素子４２に同じ波形のパルス電圧を印加したとしても各インク吐出ノズル４０から吐出される液滴の滴量にばらつきが発生する場合がある。

そこで、本実施の形態に係る記録ヘッド制御部５０は、記録ヘッド３６の製造時等に各インク吐出ノズル４０から吐出される滴量のばらつきを測定して求められた当該滴量のばらつきを補正するための補正情報を図示しないＲＯＭに予め記憶しており、コントローラ５２は、画像データにより示される画像の画素の濃度と補正情報とに基づいて当該画素を記録する際に用いる駆動波形信号を指定する駆動波形指定信号を出力するものとされている。

表１には、第１駆動波形信号〜第１６駆動波形信号として用いられる駆動波形信号の種類が示されている。

表１に示される予備駆動波形信号１〜４は、インク滴を吐出しない場合に選択される予備の駆動波形信号である。なお、本実施の形態では、予備駆動波形信号１〜４は圧電素子４２に各々異なる周期で非噴射パルスを発生させる駆動波形信号とされており、非噴射パルスによりインク吐出ノズル４０近傍のインク液を攪拌してインクの増粘によるノズル目詰まりを防止する。

また、高濃度用駆動波形信号１〜４は、圧電素子４２に対して記録ヘッド３６の製造上のばらつきに応じて予め定められた各々異なるインターバルＩＮＴ２の高濃度用駆動波形（図４（Ａ）参照）を発生させる駆動波形信号となっており、中濃度用駆動波形信号１〜４は、圧電素子４２に対して記録ヘッド３６の製造上のばらつきに応じて予め定められた各々異なるインターバルＩＮＴ１の中濃度用駆動波形（図３（Ａ）参照）を発生させる駆動波形信号となっており、低濃度用駆動波形信号１〜４は、圧電素子４２に対して記録ヘッド３６の製造上のばらつきに応じて予め定められた各々異なるインターバルＩＮＴ３の低濃度用駆動波形（図５（Ａ）参照）を発生させる駆動波形信号となっている。

図１０には、本実施の形態に係る駆動ＩＣ５４の構成が示されている。

本実施の形態に係る駆動ＩＣ５４は、シフトレジスタ５６と、ラッチ回路５８と、シフトレジスタ６０Ｎ１〜６０Ｎ１６、セレクタ６２と、レベルシフタ６４と、スイッチ素子部６６と、を備えている。

コントローラ５２から出力されたクロック信号及び駆動波形指定信号はシフトレジスタ５６に入力され、ラッチ信号はラッチ回路５８に入力される。

なお、以下では、錯綜を回避するため、１つの圧電素子４２のみに駆動波形を供給する場合について説明するが、他の圧電素子４２についても同様である。

シフトレジスタ５６は、入力された駆動波形指定信号により示される圧電素子４２毎に印加させる駆動波形を指定した指定情報をパラレルデータに変換してラッチ回路５８へ出力する。

ラッチ回路５８は、シフトレジスタ５６から出力されたパラレルデータをラッチ信号の入力に応じてラッチ（自己保持）する。

セレクタ６２には、コントローラ５２から第１駆動波形信号〜第１６駆動波形信号がシフトレジスタ６０Ｎ１〜６０Ｎ１６を介して入力されると共に、ラッチ回路５８によってラッチされた指定情報がセレクト端子に入力される。従って、セレクタ６２は、第１駆動波形信号〜第１６駆動波形信号から、指定情報によって指定された駆動波形信号を選択して出力することになる。

セレクタ６２の駆動波形信号の出力端子はレベルシフタ６４に接続されており、セレクタ６２から出力された駆動波形信号はレベルシフタ６４によってレベル変換されて出力される。なお、レベルシフタ６４には、不図示の電源から所定電圧レベル（本実施の形態では、１５Ｖの所定レベル）の電力が供給されており、レベルシフタ６４では、駆動波形指定信号によって指定された駆動波形信号をレベル変換する。

一方、本実施の形態に係るスイッチ素子部６６は、ＰチャネルＭＯＳ ＦＥＴ（以下、「ＰＭＯＳ」という。）６６ＡとＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴ（以下、「ＮＭＯＳ」という。）６６Ｂのドレイン同士が接続されると共に、ＰＭＯＳ６６ＡとＮＭＯＳ６６Ｂのゲートが接続されている。

ここで、スイッチ素子部６６におけるＰＭＯＳ６６Ａのソースには、図示しない可変電源からの電圧レベルＶ１（本実施の形態では、１５Ｖ）とされた電力が供給されると共に、ＮＭＯＳ６６Ｂのソースは接地されてグランドレベルとされている。また、ＰＭＯＳ６６Ａ及びＮＭＯＳ６６Ｂの各ゲートにはレベルシフタ６４の一方の出力端子が接続されており、セレクタ６２によって選択された駆動波形信号で、かつレベルシフタ６４によってレベル変換された駆動波形信号Ｓが入力される。

従って、スイッチ素子部６６では、レベルシフタ６４から入力された駆動波形信号Ｓの信号レベルがハイレベルである場合はＰＭＯＳ６６Ａがオフ状態でＮＭＯＳ６６Ｂがオン状態となるため、出力される電圧の電圧レベルはグランドレベルとなる。これに対し、レベルシフタ６４から入力された駆動波形信号Ｓの信号レベルがローレベルである場合はＰＭＯＳ６６Ａがオン状態でＮＭＯＳ６６Ｂがオフ状態となるため、出力される電圧の電圧レベルは電圧レベルＶ１となって、圧電素子４２に印加される。

次に、第２の実施の形態の係る記録ヘッド制御部５０の作用を説明する。

コントローラ５２は、画像データにより示される画像のうち記録ヘッド３６にて記録する各画素の濃度に基づいて当該画素の濃度レベルを高濃度、中濃度、低濃度、記録なしの何れかに分類し、図示しないＲＯＭに記憶されている補正情報に基づいて当該画素を記録する際に用いる駆動波形信号を指定する駆動波形指定信号を出力し、また、クロック信号、ラッチ信号、及び第１駆動波形信号〜第１６駆動波形信号を出力する。

駆動ＩＣ５４では、入力された駆動波形指定信号により示される指定情報がパラレルデータに変換されてラッチ回路５８にラッチされ、セレクタ６２へ連続して出力される。

セレクタ６２では、シフトレジスタ６０Ｎ１〜６０Ｎ１６を介して入力される第１駆動波形信号〜第１６駆動波形信号から、指定情報によって指定された駆動波形信号を選択して出力する。

セレクタ６２から出力された駆動波形信号（図１１（Ａ））は、レベルシフタ６４により所定電圧レベルにレベル変換され（図１１（Ｂ））、スイッチ素子部６６によって駆動波形信号の信号レベルがローレベルである場合に圧電素子４２に対して電圧レベルＶ１の電圧が印加され、駆動波形信号の信号レベルがハイレベルである場合に圧電素子４２の電圧がグランドレベルとなる（図１１（Ｃ））。なお、上述したように、駆動波形の電圧振幅は電源電圧で決まり、圧電素子４２には静電容量Ｃが存在し、ＰＭＯＳ６６Ａ及びＮＭＯＳ６６Ｂにはオン抵抗Ｒが存在するため、圧電素子４２に印加される電圧の立ち上がり、立ち下がりには時間Ｔｓが発生する。

これにより、各圧電素子４２に当該圧電素子４２が記録する画素の濃度に応じて高濃度用駆動波形、中濃度用駆動波形、低濃度用駆動波形の何れかが、製造ばらつきに応じてインターバルが補正されて印加されるため、各インク吐出ノズル４０から吐出されるインク滴のばらつきを抑えることができ、良好な画像を記録することができる。

このように第２の実施の形態によれば、同じ波形のパルス電圧を複数の前記圧電素子に印加した際の複数の前記吐出口から吐出される滴量のばらつきを補正するための補正情報を記憶手段（ここでは、コントローラ５２に備えられたＲＯＭ）に予め記憶しておき、前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づき、前記インターバルの期間を補正しているので、各吐出口から吐出される滴量のばらつきを抑えて良好な画像を記録することができる。

なお、第２の実施の形態では、予めインターバルの異なる高濃度用駆動波形、中濃度用駆動波形、低濃度用駆動波形から駆動波形を選択する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１の実施の形態の記録ヘッド制御部５０において画像データにより示される画像の画素の濃度の応じて駆動信号を生成するためのパラメータも求め、補正情報に基づいて、インターバルのパラメータを補正するものとしてもよい。

その他、第１及び第２の実施の形態で説明したプリンタ１０の構成（図１、図２参照）及び、記録ヘッド制御部５０（図９、図１０参照）の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、図３乃至図５、図７、図８に示す測定値も一例であり、各値は実際の記録ヘッドの仕様や吐出させる液体の流路における固有振動周期等に応じて適宜設定し得る。

また、第１及び第２の実施の形態で説明したプリンタ１０は、記録媒体上へ画像（文字を含む）を記録するものであったが、本発明の液滴吐出装置は、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は記録用紙Ｐに限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば半導体や液晶表示器等のパターン形成のためにシート状の基板に液滴を吐出するパターン形成装置等の他の液滴吐出記録装置にも適用することができる

第１の実施の形態に係るＦＷＡ型インクジェットプリンタの構成を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る記録ヘッドの構成を示す断面図である。 （Ａ）は中濃度部用駆動波形を示す波形図であり、（Ｂ）はインターバルＩＮＴ１を変化させたときのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴体積の測定結果を示すグラフであり、（Ｃ）はインターバルＩＮＴ１を変化させたときのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴速度の測定結果を示すグラフである。 （Ａ）は高濃度部用駆動波形を示す波形図であり、（Ｂ）はインターバルＩＮＴ２を変化させたときのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴体積の測定結果を示すグラフであり、（Ｃ）はインターバルＩＮＴ２を変化させたときのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴速度の測定結果を示すグラフである。 （Ａ）は低濃度部用駆動波形を示す波形図であり、（Ｂ）はインターバルＩＮＴ３を変化させたときのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴体積の測定結果を示すグラフであり、（Ｃ）はインターバルＩＮＴ３を変化させたときのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴速度の測定結果を示すグラフである。 （Ａ）はインク吐出ノズルのメニスカスの振動を示す拡大図であり、（Ｂ）振動波によるメニスカスの振幅と周期の関係を示す波形図である。 第１の実施の形態に係る各濃度レベル毎の駆動信号を生成するためのパラメータを示す図である。 （Ａ）は各濃度レベルに応じたインク滴体積を示すグラフであり、（Ｂ）は各濃度レベルに応じたインク滴速度を示すグラフである。 第２の実施の形態に係る記録ヘッド制御部の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る駆動ＩＣの詳細な構成を示すブロック図（一部回路図）である。 第２の実施の形態に係る駆動ＩＣの各部分での駆動波形信号を示す波形図である。

符号の説明

１０ プリンタ
３６ 記録ヘッド
４０ インク吐出ノズル
４２ 圧電素子
４３ メニスカス
４６ 圧力室
５０ 記録ヘッド制御部
５２ コントローラ
６６ スイッチ素子部

Claims (10)

1. 吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドの駆動方法であって、
   前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類し、
   前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、
   前記高濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第３パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下、又はＴｃ／２以上かつＴｃ以下、又はＴｃ以上かつＴｃ×３／２以下の何れか１つの範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第４パルス電圧を印加する
   液滴吐出記録ヘッドの駆動方法。
2. 前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加する
   請求項１記載の液滴吐出記録ヘッドの駆動方法。
3. 吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドの駆動方法であって、
   前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類し、
   前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、
   前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加する
   液滴吐出記録ヘッドの駆動方法。
4. 前記第１パルス電圧及び第６パルス電圧のパルス幅を同一とした
   請求項２又は請求項３記載の液滴吐出記録ヘッドの駆動方法。
5. 同じ波形のパルス電圧を複数の前記圧電素子に印加した際の複数の前記吐出口から吐出される滴量のばらつきを補正するための補正情報を記憶手段に予め記憶しておき、
   前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づき、前記インターバルの期間を補正する
   請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の液滴吐出記録ヘッドの駆動方法。
6. 吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
   前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類する分類手段と、
   前記分類手段により分類された前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、前記高濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第３パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下、又はＴｃ／２以上かつＴｃ以下、又はＴｃ以上かつＴｃ×３／２以下の何れか１つの範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第４パルス電圧を印加する電圧印加手段と、
   を備えた液滴吐出記録装置。
7. 前記電圧印加手段は、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加する請求項６記載の液滴吐出記録装置。
8. 吐出口が設けられると共に液体が収容される収容室と、前記収容室の体積を膨張、収縮させる圧電素子とを複数組有し、前記圧電素子に対して画像データにより示される画像の対応する各画素の濃度に応じて２値のデジタル駆動波形とされたパルス電圧を印加することにより、前記収容室に収容された液体に振動波を与えて前記吐出口から液滴を吐出させて前記画像の記録を行う液滴吐出記録ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
   前記画像データにより示される画像の各画素の濃度を低濃度部、中濃度部、高濃度部の３段階の濃度範囲に分類する分類手段と、
   前記分類手段により分類された前記中濃度部の画素を記録する場合に、前記振動波による前記収容室に収容された液体の固有振動周期をＴｃとし、前記パルス電圧の印加によって前記圧電素子に印加される電圧が２値の間で反転する時間をＴｓとしたときに、前記圧電素子に対してパルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第１パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅が略Ｔｃ／２である第２パルス電圧を印加し、前記低濃度部の画素を記録する場合に、前記圧電素子に対してパルス幅が略Ｔｃ／２である第５パルス電圧を印加し、当該画素の濃度に応じてＴｓ以上かつＴｃ／２以下の範囲内で予め設定されたインターバルの後に、パルス幅がＴｓ以上かつＴｃ／４以下である第６パルス電圧を印加する電圧印加手段と、
   を備えた液滴吐出記録装置。
9. 前記第１パルス電圧及び第６パルス電圧のパルス幅を同一とした請求項７又は請求項８記載の液滴吐出記録装置。
10. 同じ波形のパルス電圧を複数の前記圧電素子に印加した際の複数の前記吐出口から吐出される滴量のばらつきを補正するための補正情報を記憶手段に予め記憶しておき、
    前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づき、前記インターバルの期間を補正する請求項６〜請求項９の何れか１項に記載の液滴吐出記録装置。

Images