JPH11157076A

JPH11157076A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH11157076A
Application number: JP10196913A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hirota; 哲郎廣田; Taeko Murai; 妙子村井; Shuzo Matsumoto; 修三松本; Mitsuyoshi Fujii; 光美藤井; Tomoaki Nakano; 智昭中野; Hideyuki Makita; 秀行牧田; Yoshihisa Ota; 善久太田; Shinichi Tsunoda; 慎一角田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 1999-06-15
Also published as: US6331052B1

Abstract

(57)【要約】【課題】非駆動チャンネルのインク液室容積が隣接す
る駆動チャンネルの影響で増加してインク滴吐出不良を
発生する。【解決手段】駆動チャンネルｎ−１，ｎ＋１の圧電素
子に対してインク滴を吐出させる駆動エネルギーを与え
るときに、非駆動チャンネルｎの圧電素子に対してもイ
ンク滴を吐出させない程度の駆動エネルギーを与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関し、特に複数のノズルを有するインクジェットヘッ
ドを備えたインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像形成装置として用いるインクジェット記録装置にお
いては、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズル
が連通するインク液室と、各インク液室内のインクを加
圧してノズルからインク滴を吐出させるためのエネルギ
ーを発生する電気機械変換素子或いは電気熱変換素子等
のエネルギー発生手段（エネルギー発生素子）とを備え
たインクジェットヘッドを用いて、ヘッドのエネルギー
発生手段を印字データに応じて駆動することで所要のノ
ズルからインク滴を吐出させて画像を記録する。なお、
本明細書では、エネルギー発生手段を駆動することを
「ノズルを駆動する」或いは「チャンネルを駆動する」
などとも称する。

【０００３】ところで、インクジェットヘッドの所要の
ノズルからインク滴を吐出させた場合、隣接するインク
滴を吐出させない非吐出ノズル（「非駆動ノズル」とも
称する。）のメニスカスが機械的或いは流体的な干渉を
受けて不安定な状態になり、インク噴射速度Ｖｊやイン
ク噴射量Ｍｊが変動したり、ひいては気泡を巻き込む。
また、着目したノズルが非駆動ノズルで、隣接する両側
のノズルがインク滴を吐出する吐出ノズル（「駆動ノズ
ル」とも称する。）であるとき、駆動ノズルのエネルギ
ー発生手段がインク液室を加圧することでノズル形成部
材が僅かに押し上げられる。そのため、非駆動ノズルの
インク液室の内容積が僅かに増加して、非駆動ノズルの
インクメニスカスが内部に引き込まれ、これが連続して
行われると、非駆動ノズルのインク液室内にエアーが堆
積されることがある。

【０００４】このようにインク液室内にエアーが堆積さ
れると、エネルギー発生手段でインク液室を加圧しても
インク滴が吐出されなくなるダウン現象を生じ、画質が
低下したり、印字不良になる。

【０００５】そこで、例えば特開昭５８−６２０６３号
公報に記載されているように、両側面に対向して圧力室
（インク液室）が形成されるヘッドを用いて、対向する
圧力室の一方が加圧されて粒子が噴出する時、他方の圧
力室が粒子化しない程度の加圧を行うようにすることが
知られている。

【０００６】また、非吐出ノズルにインク滴を吐出させ
ない程度の駆動波形を印加するという目的は異なるが、
特開平６−８４２８号公報に記載されているように、駆
動信号と同期した異なるパルス幅を持つ信号を複数出力
するパルス信号出力手段と、出力される複数の信号から
１つの信号を選択する信号選択手段とを具備し、駆動信
号の未飽和領域で圧電素子駆動手段のオン・オフを切替
えることにより、圧電素子に印加される電圧を可変し、
各ノズルから吐出されるインク滴量を一定にする駆動方
法も知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように両側面に対向する圧力室の一方が加圧されて粒
子が噴出する時に他方の圧力室が粒子化しない程度の加
圧を行うようにするインクジェット記録装置にあって
は、両側面に対向して圧力室（インク液室）が形成され
るインクジェットヘッドを備えている場合に限定され、
インク液室が対向しないインクジェットヘッドを備える
場合には適用することができない。

【０００８】また、駆動信号と同期した異なるパルス幅
を持つ信号を複数出力し、この複数の信号から１つの信
号を選択して各圧電素子を充電する駆動手段（トランジ
スタ）をオンからオフに転じて印加電圧を可変するイン
クジェット記録装置にあっては、トランジスタのターン
オフ時間がばらつくと印加電圧もばらつくため、高精度
に印加電圧を制御することができない。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、インク滴を安定して噴射させて高品質画像を形成
できるインクジェット記録装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェット記録装置は、インク滴を
吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する複数のイ
ンク液室とを有し、各ノズルに対応する電気機械変換素
子を駆動して前記インク液室内容積を変化させることで
前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘ
ッドを備えたインクジェット記録装置において、インク
ジェットヘッドの電気機械変換素子を画像データに応じ
て駆動するときに非駆動ノズルに対応するすべての電気
機械変換素子に対してインク滴を吐出しない駆動エネル
ギーを有する非吐出駆動波形を与える構成とした。

【００１１】請求項２のインクジェット記録装置は、上
記請求項１のインクジェット記録装置において、前記イ
ンクジェットヘッドのすべての電気機械変換素子を駆動
するデータを送出して駆動波形の印加を開始した後、所
定のタイミングで画像データに応じて電気機械変換素子
を駆動するデータを送出する手段を備え、非駆動ノズル
の電気機械変換素子に対しては印加する駆動波形の駆動
電圧を規制した非吐出駆動波形を与える構成とした。

【００１２】請求項３のインクジェット記録装置は、イ
ンク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する
複数のインク液室とを有し、各ノズルに対応する電気機
械変換素子を駆動して前記インク液室内容積を変化させ
ることで前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジ
ェットヘッドを備えたインクジェット記録装置におい
て、インクジェットヘッドの電気機械変換素子を画像デ
ータに応じて駆動するときに特定の非駆動ノズルの電気
機械変換素子に対して前記非吐出駆動波形を与える構成
とした。

【００１３】請求項４のインクジェット記録装置は、上
記請求項３のインクジェット記録装置において、前記イ
ンクジェットヘッドの電気機械変換素子を画像データに
応じて駆動するときの駆動パターンが予め定めたパター
ンに合致したときにのみ前記特定の非駆動ノズルの電気
機械変換素子に対して前記非吐出駆動波形を与える構成
とした。

【００１４】請求項５のインクジェット記録装置は、上
記請求項３又は４のインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドの特定の非駆動ノズルの電気
機械変換素子を駆動するデータを送出して駆動波形の印
加を開始した後、所定のタイミングで画像データに応じ
て電気機械変換素子を駆動するデータを送出する手段を
備え特定の非駆動ノズルの電気機械変換素子に対しては
印加する駆動波形の駆動電圧を規制した非吐出駆動波形
を与える構成とした。

【００１５】請求項６のインクジェット記録装置は、上
記請求項２のインクジェット記録装置において、データ
を格納するシフトレジスタと、このシフトレジスタに格
納したデータをラッチするラッチ回路と、このラッチ回
路にラッチされたデータに応じてオン／オフして前記電
気機械変換素子への駆動波形の印加を制御するためのス
イッチング手段とを有し、画像データ転送前に全ビット
画像データ有りの信号を前記シフトレジスタに転送し、
このシフトレジスタのデータを前記ラッチ回路にラッチ
させて前記スイッチング手段に与えるためのラッチ信号
を発生する手段とを備えている構成とした。

【００１６】請求項７のインクジェット記録装置は、上
記請求項５のインクジェット記録装置において、データ
を格納するシフトレジスタと、このシフトレジスタに格
納したデータをラッチするラッチ回路と、このラッチ回
路にラッチされたデータに応じてオン／オフして前記電
気機械変換素子への駆動波形の印加を制御するためのス
イッチング手段とを有し、画像データ転送前に該画像デ
ータが予め定めた駆動パターンに合致したときに、特定
の非駆動ノズルの電気機械変換素子を駆動するための画
像データ有りの信号を前記シフトレジスタに転送し、こ
のシフトレジスタのデータを前記ラッチ回路にラッチさ
せて前記スイッチング手段に与えるためのラッチ信号を
発生する手段とを備えている構成とした。

【００１７】請求項８のインクジェット記録装置は、上
記請求項６又は７のインクジェット記録装置において、
前記画像データ有りの信号を前記シフトレジスタから前
記ラッチ回路にラッチさせて前記スイッチング手段に与
えるためのラッチ信号を発生した後、画像データを前記
シフトレジスタに転送し、このシフトレジスタの画像デ
ータを前記ラッチ回路にラッチさせて前記スイッチング
手段にシフトさせるために所定のタイミングでラッチ信
号を発生する手段を備えている構成とした。

【００１８】請求項９のインクジェット記録装置は、上
記請求項８のインクジェット記録装置において、前記所
定のタイミングは、ノズル特性と環境温度をパラメータ
としたテーブルから導き出される値で定める構成とし
た。

【００１９】請求項１０のインクジェット記録装置は、
インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通す
る平行に配置した複数のインク液室と、各インク液室内
のインクを加圧して前記ノズルからインク滴を吐出させ
るためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素
子とを有するインクジェットヘッドを備えたインクジェ
ット記録装置において、インク滴を吐出させない非駆動
ノズルのエネルギー発生素子に対して選択的にインク滴
を吐出しない程度の駆動エネルギーを有する非吐出駆動
波形を与える構成とした。

【００２０】請求項１１のインクジェット記録装置は、
上記請求項１０のインクジェット記録装置において、環
境温度を検出する環境温度検出手段を備え、この検出し
た環境温度に応じて非吐出駆動波形を与えるか否かを選
択する構成とした。

【００２１】請求項１２のインクジェット記録装置は、
上記請求項１０又は１１のインクジェット記録装置にお
いて、着目した非駆動ノズルに隣接するノズルが駆動ノ
ズルであるときに、着目した非駆動ノズルのエネルギー
発生素子に対して前記非吐出駆動波形を与える構成とし
た。

【００２２】請求項１３のインクジェット記録装置は、
上記請求項１０又は１１のインクジェット記録装置にお
いて、着目したノズルに隣接する複数のノズルが駆動ノ
ズルであるときに、着目した非駆動ノズルのエネルギー
発生素子に対して前記非吐出駆動波形を与える構成とし
た。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインクジ
ェット記録装置の機構部の概略側面図、図２は同機構部
の概略正面図、図３の同機構部の要部概略斜視図であ
る。

【００２４】このインクジェット記録装置の機構部は、
両側の側板１，２間にガイドロッド３及びガイド板４を
横架して、キャリッジ５の一端部をガイドロッド３に摺
動自在に嵌装保持し、他端部をガイド板４に摺動可能に
載置して、キャリッジ５を主走査方向（図中の矢示方
向）に移動可能としている。

【００２５】このキャリッジ５の下面側には、それぞれ
イエロー（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン
（Ｃ）インク、ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出
する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド６
を、その吐出面（ノズル面）６ａを下方に向けて搭載
し、またキャリッジ５の上面側には４個の記録ヘッド６
に各々インクを供給するための各色のインク供給体であ
る４個のインクカートリッジ７を交換可能に搭載してい
る。

【００２６】このキャリッジ５は、主走査モータ８で回
転される駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張装し
たタイミングベルト１１に連結して、主走査モータ８を
駆動制御することによってキャリッジ５、即ち４個の記
録ヘッド６が主走査方向（矢示方向）に移動されるよう
にしている。

【００２７】また、側板１，２をつなぐ底板１２上にサ
ブフレーム１３，１４を立設し、このサブフレーム１
３，１４間に用紙１６を主走査方向と直交する副走査方
向に送るためのプラテンローラ（搬送ローラ、以下「プ
ラテン」という。）１５を回転自在に保持している。そ
して、サブフレーム１４側方にステッピングモータから
なる副走査モータ１７を配設し、この副走査モータ１７
の回転をプラテン１５に伝達するために、副走査モータ
１７の回転軸に固定したギヤ１８と、中間のローラ１
９、２０と、プラテン１５の軸に固定したプラテンギヤ
２１とを備えている。

【００２８】さらに、プラテン１５の周面に押し付けて
配設した給紙ローラ２２，２３及び用紙送り角を規定す
るピンチローラ２４と、記録ヘッド６が対向するガイド
板２５と、記録ヘッド６より用紙搬送方向下流側の排紙
ローラ２６及びこの排紙ローラ２６に押し付けられて当
接する用紙押え用拍車ローラ２７とを備えている。な
お、排紙ローラ２６はプラテンギヤ２１に噛み合うギヤ
２８を介して回転駆動される。

【００２９】そして、副走査モータ２８の回転をギヤ１
８〜２０及びプラテンギヤ２１を介してプラテン１５に
伝達して、プラテン１５を回転駆動することによって給
紙部２９に収納した用紙１６をプラテン１５と給紙ロー
ラ２２，２３及びピンチローラ２４を経て、記録ヘッド
６とガイド板２５との間に送り込み、プラテン１５で用
紙１６を副走査方向に移動させながら、排紙ローラ２６
及び用紙押え用拍車ローラ２７で用紙１６を排紙方向
（図３の矢示Ｂ方向）に送り出す。

【００３０】さらに、側板１とサブフレーム１２との間
には、記録ヘッド６の信頼性維持回復機構（以下、「サ
ブシステム」という。）３１を配置している。このサブ
システム３１は、各記録ヘッド６の吐出面をキャッピン
グする４個のキャップ手段３２をホルダ３３で保持し、
このホルダ３３をリンク部材３４で揺動可能に保持し
て、キャリッジ５の主走査方向の移動でホルダ３３に設
けた係合部３５にキャリッジ５が当接することで、キャ
リッジ５の移動に従ってホルダ３３がリフトアップして
キャップ手段３２で記録ヘッド６の吐出面６ａをキャッ
ピングし、キャリッジ５が印写領域側へ移動すること
で、キャリッジ５の移動に従ってホルダ３３がリフトダ
ウンしてキャップ手段３２が記録ヘッド６の吐出面６ａ
から離れるようにしている。

【００３１】なお、キャップ手段３２は、それぞれ吸引
チューブ３６を介して吸引ポンプ３７に接続すると共
に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及び大気
開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポ
ンプ３７は吸引した廃液をドレインチューブ等を介して
図示しない廃液貯留槽に排出する。

【００３２】さらに、ホルダ３３の側方には、記録ヘッ
ド６の吐出面６ａをワイピングする繊維部材、発泡部材
或いはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段である
ワイパブレード３８をブレードアーム３９に取付け、こ
のブレードアーム３９は揺動可能に軸支し、図示しない
駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるよ
うにしている。

【００３３】このように構成したこの記録装置では、記
録ヘッド６（キャリッジ５）を主走査方向に移動走査さ
せながら、用紙１６を副走査方向に搬送して、記録ヘッ
ド６各ヘッドのノズルから所要の色のインク滴を吐出さ
せることによって、用紙１６上に所要のカラー画像（黒
画像を含む。）を記録する。

【００３４】次に、記録ヘッドを構成しているインクジ
ェットヘッドの一例について図４乃至図６を参照して説
明する。なお、図４はインクジェットヘッドの分解斜視
図、図５は同ヘッドのチャンネル方向（ノズル配列方
向）と直交する方向の要部拡大断面図、図６は同ヘッド
のチャンネル方向の要部拡大断面図である。

【００３５】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト４１と、液室ユニット４２と、ヘッドカバー４３とを
備えている。駆動ユニット４１は、セラミックス基板、
例えばチタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライト
などの絶縁性の基板４４上に、エネルギー発生手段であ
る複数の積層型圧電素子４５を列状に２列配置して接合
し、これら２列の各圧電素子４５の周囲を取り囲む樹
脂、セラミック等からなるフレーム部材（支持体）４６
を接着剤４７によって接合している。

【００３６】複数の圧電素子４５は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子
（これを「駆動部」という。）４８，４８…と、駆動部
４８，４８間に位置し、駆動パルスが与えられずに単に
液室ユニット４２を基板４４に固定する液室支柱部材と
なる圧電素子（これを「非駆動部」という。）４９，４
９…とを交互に構成している。

【００３７】ここで、圧電素子４５としては１０層以上
の積層型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子
は、例えば図４に示すように、厚さ１０〜５０μｍ／１
層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）５０と、厚さ数μ
ｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電
極５１とを交互に積層したものであるが、圧電素子とし
て用いる材料は上記に限られるものでなく、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。

【００３８】各圧電素子４５の内部電極５１は１層おき
にＡgＰdからなる左右の端面電極５２，５３（２つの圧
電素子列の対向する面側を端面電極５２とし、対向しな
い面側を端面電極５３とする。）に接続している。一
方、基板４４上には、図４に示すようにＮi・Ａu蒸着、
Ａuメッキ、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷
等によって共通電極５４及び選択電極５５の各パターン
を設けている。

【００３９】そして、各列の各圧電素子４５の対向する
端面電極５２を導電性接着剤５６を介して共通電極５４
に接続し、他方、各列の各圧電素子４５の対向しない端
面電極５３を同じく導電性接着剤５６を介してそれぞれ
選択電極５５に接続している。これにより、駆動部４８
に駆動電圧（駆動エネルギー）を与えることによって、
積層方向に電界が発生して、駆動部４８には積層方向の
伸びの変位（ｄ３３方向の変位）が生起される。なお、
共通電極５４は、図４にも示すように、フレーム部材４
６に設けた穴４６ａ内に導電性接着剤５６を充填するこ
とで各圧電素子に接続されたパターンの導通を取ってい
る。

【００４０】一方、液室ユニット４２は、金属薄膜の積
層体からなる複層構造の振動板５７と、ドライフィルム
レジスト（ＤＦＲ）からなる感光性樹脂層で形成した２
層構造の液室隔壁部材５８と、金属、樹脂等からなるノ
ズルプレート５９とを順次積層し、熱融着して形成して
いる。これらの各部材によって、１つの圧電素子４５
（駆動部４８）と、この１つの圧電素子４５に対応する
ダイアフラム部６０と、各ダイアフラム部６０を介して
加圧される加圧液室６１と、この加圧液室６１の両側に
位置して加圧液室６１に供給するインクを導入する共通
液室６２，６２と、加圧液室６１と共通液室６２，６２
とを連通する流体抵抗部を兼ねたインク供給路６３，６
３と、加圧液室６１に連通するノズル６４とによって１
つのチャンネルを形成し、このチャンネルを複数個２列
設けている。

【００４１】振動板５７は、２層構造のニッケルめっき
膜からなり、駆動部４８に対応する前記ダイアフラム部
６０と、駆動部４８と接合するためにこのダイアフラム
部６０の中央部に一体的に形成した島状凸部６５と、非
駆動部４９に接合する梁となる６６及びフレーム部材４
６に接合する周辺厚肉部６７とを形成している。

【００４２】液室隔壁部材５８は、振動板５７側に予め
ドライフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用い
て露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第１
感光性樹脂層６８と、ノズルプレート５９側に予めドラ
イフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用いて露
光し、現像して所定の液室パターンを形成した第２感光
性樹脂層６９とを熱圧着で接合してなる。

【００４３】ノズルプレート５９にはインク滴を飛翔さ
せるための微細な吐出口であるノズル６４を多数を形成
している。このノズル６４の内部形状（内側形状）は、
略円柱形状、略円錘台形状、ホーン形状等に形成する。
また、このノズル６４の径はインク滴出口側の直径で約
２５〜３５μｍである。このノズルプレート５９のイン
ク吐出面（ノズル表面側）は、図３にも示すように撥水
性の表面処理を施した撥水処理面７０としている。例え
ば、ＰＴＦＥ−Ｎi共析メッキやフッ素樹脂の電着塗
装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチな
ど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系
樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選
定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性
を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしてい
る。なお、ノズルプレート５９の周縁部は撥水処理膜を
形成しない非撥水処理面７１としている。

【００４４】これらの駆動ユニット４１と液室ユニット
４２とはそれぞれ別個に加工、組立を行なった後、液室
ユニット４２の振動板５７と駆動ユニット４１の圧電素
子４５及びフレーム部材４６とを接着剤７２で接合して
いる。

【００４５】そして、基板４４をヘッド支持部材である
スペーサ部材（ヘッドホルダ）７３上に支持して保持
し、このスペーサ部材７３内に配設したヘッド駆動用Ｉ
Ｃ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット４１の各圧電素
子４５（駆動部４８）に接続した各電極５４，５５とを
ＦＰＣケーブル７４，７４を介して接続している。

【００４６】また、ノズルカバー（ヘッドカバー）４３
は、ノズルプレート５９の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成したものであり、ノズルプレート５９の撥水
処理面７０に対応して開口部を形成し、ノズルプレート
５９の周縁部に残した非撥水処理面７１に接着剤にて接
着接合している。さらに、このインクジェットヘッドに
は、図示しないインクカートリッジからのインクを液室
に供給するため、スペーサ部材７３、基板４４、フレー
ム部材４６及び振動板５７にそれぞれインク供給穴７５
〜７８を設けている。

【００４７】このインクジェットヘッドにおいては、記
録信号に応じて駆動部４８に駆動波形（１０〜５０Ｖの
パルス電圧）を印加することによって、駆動部４８に積
層方向の変位が生起し、振動板５７のダイアフラム部６
０を介して加圧液室６１が加圧されて圧力が上昇し、ノ
ズル６４からインク滴が吐出される。このとき、加圧液
室６１から共通液室６２へ通じるインク供給路６３，６
３方向へもインクの流れが発生するが、インク供給路６
３，６３の断面積を狭小にすることで流体抵抗部として
機能させて共通液室６２，６２側へのインクの流れを低
減し、インク吐出効率の低下を防いでいる。

【００４８】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室６１内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室６１内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室６２，６２に
流入し、共通液室６２，６２からインク供給路６３，６
３を経て加圧液室６１内に充填される。そして、ノズル
６４の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、
表面張力によってノズル６４の出口付近に戻されて（リ
フィル）安定状態に至れば、次のインク滴吐出動作に移
行する。

【００４９】次に、このインクジェット記録装置の制御
部の概要について図７を参照して説明する。この制御部
は、この記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュー
タ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）８０と、本発明に係
る所定のラッチタイミングを決めるためのヘッド特性、
環境温度をパラメータとするテーブルなどの必要な固定
情報を格納したＲＯＭ８１と、ワーキングメモリ等とし
て使用するＲＡＭ８２と、画像情報を処理したデータを
格納する画像メモリ８３と、パラレル入出力（ＰＩＯ）
ポート８４と、入力バッファ８５と、ゲートアレー（Ｇ
Ａ）或いはパラレル入出力（ＰＩＯ）ポート８６と、ヘ
ッド駆動回路８７及びドライバ８８等を備えている。

【００５０】ここで、ＰＩＯポート８４にはホスト側か
らの印字画像データの他、環境温度を検出する環境温度
センサ８９からの環境温度検出信号、用紙の種別を示す
用紙種別データ等のデータ、図示しない操作パネルから
の各種指示情報、用紙の始端、終端を検知する紙有無セ
ンサからの検知信号、キャリッジ５のホームポジション
（基準位置）を検知するホームポジションセンサ等の各
種センサからの信号等が入力され、またこのＰＩＯポー
ト８４を介してホスト側や操作パネル側に対して所要の
情報が送出される。

【００５１】また、ヘッド駆動回路８７は、ＰＩＯポー
ト８６を介して与えられる各種データ及び信号に基づい
て、記録ヘッド６の各ノズル６４に対応する圧電素子の
内の画像情報（印字画像データ）に応じた駆動ノズル
（インク滴を吐出させるノズル）の圧電素子に対して駆
動波形（吐出駆動波形）を印加すると共に、記録ヘッド
６の各ノズル６４の内の予備駆動データに応じたノズル
６４の圧電素子に対してインク滴を吐出させない程度の
駆動エネルギーを有する駆動波形（非吐出駆動波形）を
印加する。なお、駆動波形としては、矩形パルス、三角
波形、その他ｓｉｎ（サイン）波形等の形状を用いるこ
とができる。

【００５２】さらに、ドライバ８８は、ＰＩＯポート８
６を介して与えられる駆動データに応じて主走査モータ
８及び副走査モータ１７を各々駆動制御することで、キ
ャリッジ５を主走査方向に移動走査し、プラテン１５を
回転させて用紙１６を所定量副走査方向に搬送させる。

【００５３】次に、この制御部の内のヘッド駆動制御に
係る部分（以下、「ヘッド駆動回路」という。）につい
て図８を参照して説明する。なお、同図では１つのヘッ
ドの駆動制御に係る部分のみを示している。ここで、記
録ヘッド６を構成するインクジェットヘッドＨは、上述
したように複数（ここでは６４個とする。）のノズル６
４に対応する６４個のエネルギー発生手段である圧電素
子ＰＺＴを有し、各圧電素子ＰＺＴの一方の電極は共通
化して共通電極Ｃｏｍ（共通電極５４）とし、他方の電
極は各圧電素子ＰＺＴ毎に個別化して選択電極ＳＥＬ
（選択電極５５）としている。なお、実際にはノズル６
４は２列設けているので、１２８個のノズル６４を有す
ることになる。

【００５４】一方、このヘッドを駆動制御するためのヘ
ッド駆動回路は、前述したＣＰＵ８０及び印写データ
（画像データ）等を作成するデータ作成部１００を含む
制御信号発生部１０１と、インクジェットヘッドＨを駆
動するためのヘッド駆動部１０２とを備えている。

【００５５】このヘッド駆動部１０２は、制御信号発生
部１０１からの基準タイミングパルスＳＴＢを入力し
て、駆動波形を生成出力する波形生成回路１０３と、こ
の波形生成回路１０３の出力（駆動波形Ｐ）をインクジ
ェットヘッドＨの共通電極Ｃｏｍに出力する低インピー
ダンス出力回路１０４と、制御信号発生部１０１からの
印字データ信号ＤＩ等に基づいて、インクジェットヘッ
ドＨの複数の圧電素子ＰＺＴに対して選択信号Ｄo1〜Ｄ
o64を与えるチャンネル（ｃｈ）選択回路１０５とから
なる。

【００５６】波形生成回路１０３は、例えばＲＯＭ、Ｄ
／Ａコンバータ又は他のパルス発生回路と微積分回路、
クリップ回路、クランプ回路などの波形変形回路等で構
成できる。この波形生成回路１０３は、制御信号発生部
１０１からの駆動波形Ｐを生成出力するためのタイミン
グを決める基準タイミング信号ＳＴＢの他、駆動波形Ｐ
の駆動電圧（電圧値）Ｖｐを選択するためのＶｐ制御信
号ＳＶｐ及び駆動波形Ｐの立ち上がり時定数ｔｒを選択
するためのｔｒ制御信号Ｓｔｒ等も入力され、これらの
制御信号によって駆動エネルギーを変化させることがで
きる。また、低インピーダンス出力回路１０４は、バッ
ファアンプ、ＳＥＰＰ（Ｓingle ＥndedＰush Ｐull）
等で構成される低インピーダンス増幅器からなる。

【００５７】ここで、波形生成回路１０３及び低インピ
ーダンス出力回路１０４の一例を図９乃至図１２を参照
して説明する。先ず、波形生成回路１０３は、図９に示
すように、基準タイミングパルスＳＴＢを入力して駆動
波形Ｐを生成して低インピーダンス出力回路１０４に与
える駆動波形生成部１０６と、Ｖｐ制御信号ＳＶｐに応
じて駆動波形生成部１０６の駆動波形Ｐの電圧Ｖｐを決
定する電圧Ｖｔｈを生成して出力するＶｐ制御部１０７
とで構成している。なお、駆動波形生成部１０６及び低
インピーダンス出力回路１０４で定電圧駆動回路を構成
する。

【００５８】ここで、駆動波形生成部１０６及び低イン
ピーダンス出力回路１０４の一例について図１０を参照
して説明すると、基準タイミングパルスＳＴＢが与えら
れる入力端子ＩＮをバッファＢを介してトランジスタＴ
ｒ１のベースに、インバータＩを介してトランジスタＴ
ｒ２のベースにそれぞれ接続し、また、トランジスタＴ
ｒ１のコレクタには電源電圧Ｖｐｐを印加し、トランジ
スタＴｒ２のエミッタは接地している。

【００５９】そして、トランジスタＴｒ１のエミッタに
充電抵抗ＲａとダイオードＤ１の直列回路を接続し、ト
ランジスタＴｒ２のコレクタには放電抵抗Ｒｂとダイオ
ードＤ２の直列回路を接続して、これらダイオードＤ１
のカソード側とダイオードＤ２のアノード側とを接続
し、この接続点ａと接地間にコンデンサＣｋを接続し
て、充電抵抗ＲａとコンデンサＣｋで充電時の時定数回
路を、放電抵抗ＲｂとコンデンサＣｋで放電時の時定数
回路を構成している。また、上記の接続点ａにはダイオ
ードＤｋを介して電圧Ｖｔｈを印加する。

【００６０】そして、接続点ａをトランジスタＴｒ３〜
Ｔｒ６からなる低インピーダンス出力回路１０４の入力
側であるトランジスタＴｒ３のベースとトランジスタＴ
ｒ４のベースとの間に接続し、出力側となるトランジス
タＴｒ５のエミッタとトランジスタＴｒ６のコレクタと
の間から得られる駆動波形をインクジェットヘッドＨの
共通電極Ｃｏｍに出力する。

【００６１】この回路においては、入力端子ＩＮに基準
タイミングパルス（駆動タイミング信号）ＳＴＢが入力
されて、バッファＢに「Ｈ」レベルが入力されると、バ
ッファＢは電源電圧Ｖｐｐより低い電圧レベルを出力し
てトランジスタＴｒ１がオン状態になり、インバータＩ
は「Ｌ」になってトランジスタＴｒ２がオフ状態になる
ので、電源電圧Ｖｐｐによって充電抵抗Ｒａとコンデン
サＣｋで決まる充電時定数でコンデンサＣｋの充電が開
始される。

【００６２】このとき、接続点ａにはダイオードＤｋ
（降下電圧Ｖｄ）を介して、電圧Ｖｔｈを印加している
ので、コンデンサＣｋの充電電圧は電源電圧Ｖｐｐまで
上がらず、ダイオードＤｋによって電圧（Ｖｔｈ＋Ｖ
ｄ）のレベルにクリップされ、この電圧が駆動波形Ｐの
駆動電圧Ｖｐの最大値（Ｖｐ＝Ｖｔｈ＋Ｖｄ）となる。

【００６３】また、入力端子ＩＮに基準タイミングパル
スＳＴＢが入力されなくなってバッファＢに「Ｌ」レベ
ルが入力されると、バッファＢの出力が電源電圧Ｖｐｐ
となってトランジスタＴｒ１がオフ状態になり、一方イ
ンバータＩの出力はバッファＢの出力と反転しているの
でトランジスタＴｒ１がオフ状態になると同時にトラン
ジスタＴｒ２がオン状態になり、放電抵抗Ｒｂとコンデ
ンサＣｋで決まる放電時定数で電圧Ｖｐまで充電された
コンデンサＣｋの放電が開始される。

【００６４】次に、駆動波形生成部１０６及び低インピ
ーダンス出力回路１０４の他の例について図１１を参照
して説明すると、基準タイミングパルスＳＴＢが与えら
れる入力端子ＩＮを、制御信号発生部１０１（ＣＰＵ８
０）から制御信号ＩＮ１（ｔｒ制御信号Ｓｔｒ１〜３）
をそれぞれ他方入力とするゲート回路Ｇ１〜Ｇ３、バッ
ファＢ１〜Ｂ３を介して、トランジスタＴｒ１１〜Ｔｒ
１３の各ベースにそれぞれ接続し、各トランジスタＴｒ
１１〜Ｔｒ１３のコレクタには電源電圧Ｖｐｐを印加
し、各トランジスタＴｒ１１〜Ｔｒ１３のエミッタには
それぞれ充電抵抗Ｒａ１〜Ｒａ３を接続して、これらの
充電抵抗Ｒａ１〜Ｒａ３の並列回路をダイオードＤ１に
直列に接続して、これらで駆動波形の立上がり時定数ｔ
ｒを制御するｔｒ制御回路１０８を構成している。

【００６５】また、基準タイミングパルスＳＴＢが与え
られる入力端子ＩＮを、制御信号発生部１０１から制御
信号ＩＮ２を他方入力とするゲート回路Ｇ４、インバー
タＩを介してトランジスタＴｒ２のベースに接続し、こ
のトランジスタＴｒ２のエミッタは接地し、トランジス
タＴｒ２のコレクタには放電抵抗ＲｂとダイオードＤ２
の直列回路を接続している。そして、これらダイオード
Ｄ１のカソード側とダイオードＤ２のアノード側とを接
続し、この接続点ａと接地間にコンデンサＣｋを接続し
て、充電抵抗Ｒａ１〜Ｒａ３のうちの選択された充電抵
抗ＲａとコンデンサＣｋで充電時の時定数回路を、放電
抵抗ＲｂとコンデンサＣｋで放電時の時定数回路を構成
している。また、上記の接続点ａにはダイオードＤｋを
介してＶｐ制御部１０７からの電圧Ｖｔｈを印加する。

【００６６】そして、接続点ａをトランジスタＴｒ３〜
Ｔｒ６からなる低インピーダンス出力回路１０４の入力
側であるトランジスタＴｒ３のベースとトランジスタＴ
ｒ４のベースとの間に接続し、出力側となるトランジス
タＴｒ５のエミッタとトランジスタＴｒ６のコレクタと
の間から出力する駆動波形ＰをインクジェットヘッドＨ
の各圧電素子ＰＺＴの共通電極Ｃｏｍに与えている。

【００６７】この回路においては、制御信号発生部１０
１からのｔｒ制御信号Ｓｔｒ１〜Ｓｔｒ３のいずれかが
「Ｈ」レベルになることで対応するゲート回路Ｇ１〜Ｇ
３のいずれかが開状態になり、制御信号発生部１０１か
らの制御信号ＩＮ２が「Ｈ」レベルになることでゲート
回路Ｇ４が開状態になる。

【００６８】例えば、ゲート回路Ｇ１が開状態にされた
とした場合、入力端子ＩＮに基準タイミングパルスＳＴ
Ｂが入力されると、バッファＢに「Ｈ」レベルが入力さ
れ、バッファＢ１は電源電圧Ｖｐｐより低い電圧レベル
を出力してトランジスタＴｒ１１がオン状態になり、一
方、インバータＩは「Ｌ」になってトランジスタＴｒ２
がオフ状態になるので、電源電圧Ｖｐｐによって充電抵
抗Ｒａ１とコンデンサＣｋで決まる充電時定数でコンデ
ンサＣｋの充電が開始される。

【００６９】同様に、ゲート回路Ｇ２が開状態にされた
とした場合には、トランジスタＴｒ１２がオン状態にな
るので、充電抵抗Ｒａ２とコンデンサＣｋで決まる充電
時定数でコンデンサＣｋの充電が開始され、ゲート回路
Ｇ３が開状態にされたとした場合には、トランジスタＴ
ｒ１３がオン態になるので、充電抵抗Ｒａ３とコンデン
サＣｋで決まる充電時定数でコンデンサＣｋの充電が開
始される。なお、ｔｒ制御信号Ｓｔｒ１〜Ｓｔｒ３は、
３ビットの信号であるので、同時に「Ｈ」にするビット
数を増やすことで、その組合わせによって８種類の充電
抵抗値を選択することができる。

【００７０】このようにしてコンデンサＣｋへの充電が
行なわれるとき、接続点ａにはダイオードＤｋ（降下電
圧Ｖｄ）を介して、電圧Ｖｔｈを印加しているので、コ
ンデンサＣｋの充電電圧は電源電圧Ｖｐｐまで上がら
ず、ダイオードＤｋによって電圧Ｖｐ（Ｖｐ＝Ｖｔｈ＋
Ｖｄ）のレベルにクリップされ、この電圧Ｖｐが駆動波
形Ｐの最大値となる。

【００７１】その後、入力端子ＩＮに基準タイミングパ
ルスＳＴＢが入力されなくなると、例えばゲート回路Ｇ
１が開状態であったときには、バッファＢ１に「Ｌ」レ
ベルが入力され、バッファＢ１の出力が電源電圧Ｖｐｐ
となってトランジスタＴｒ１１がオフ状態になり、一
方、インバータＩの出力は「Ｈ」になるでトランジスタ
Ｔｒ１１がオフ状態になると同時にトランジスタＴｒ２
がオン状態になり、放電抵抗ＲｂとコンデンサＣｋで決
まる放電時定数で電圧Ｖｐまで充電されたコンデンサＣ
ｋの放電が開始される。なお、ゲート回路Ｇ２或いはＧ
３が開状態であったきも同様である。

【００７２】したがって、この駆動波形生成部１０６に
与える電圧Ｖｔｈを変化させることによって、駆動波形
Ｐの駆動電圧Ｖｐを可変制御することができる。また、
制御信号発生部１０１からのｔｒ制御信号Ｓｔｒ１〜Ｓ
ｔｒ３によって立ち上げ時定数ｔｒがｔｒ１，ｔｒ２，
ｔｒ３のいずれかである３種類の駆動波形を選択して生
成出力することができる。

【００７３】次に、Ｖｐ制御部１０７は、図１２に示す
ように、三端子レギュレータ１０９と抵抗選択回路１１
０とからなる。三端子レギュレータ１０９は、電圧入力
端子Ｖinに定電圧源を供給することによって、調整端子
adjと電圧出力端子Ｖout間に接続した抵抗Ｒ１ａと調整
端子adjと接地間に接続した抵抗選択回路１１０の抵抗
値Ｒ２とに応じた電圧Ｖｔｈを電圧出力端子Ｖoutから
出力するものであり、例えばナショナルセミコンダクタ
製のＬＭ３１７Ｔ（商品名）などを用いることができ
る。したがって、この三端子レギュレータ１０９からの
出力電圧Ｖｔｈは、例えば、Ｖｔｈ＝１．２５×（１＋
Ｒ２／Ｒ１）で定まることになる。

【００７４】抵抗選択回路１０２は、抵抗Ｒｓと、抵抗
Ｒｐとスイッチング用のトランジスタＱ１〜Ｑ３で選択
される抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３との並列回路を直列に接続し
てなり、例えばテキサスインストルメント製ＳＮ７４０
６（商品名）などを用いて構成することができる。この
抵抗選択回路１１０には、前述した制御信号発生部１０
１からの制御信号ＩＮ３（Ｖｐ制御信号ＳＶｐ１〜ＳＶ
ｐ３）をトランジスタＱ１〜Ｑ３のベースにそれぞれ入
力している。

【００７５】したがって、三端子レギュレータ１０９に
電源電圧Ｖｐｐを与えると共に、制御信号発生部１０１
から３ビットのＶｐ制御信号ＳＶｐ１〜ＳＶｐ３を抵抗
選択回路１１０に与えることによって、三端子レギュレ
ータ１０９の出力電圧Ｖｔｈを最大８種類のレベルで変
化させることができ、この出力電圧Ｖｔｈを前述した駆
動波形生成部１０６の電圧Ｖｔｈとして入力すること
で、駆動波形の駆動電圧Ｖｐを所定の値に設定すること
ができる。

【００７６】なお、異なる電圧Ｖｔｈ生成は、例えば、
抵抗と、可変抵抗及びコンデンサの並列回路とを直列に
接続して、コンデンサの両端電圧を電圧Ｖｔｈとして出
力するようにした分圧回路を用いて、可変抵抗を変化さ
せるようにしても行なうことができ、また、Ｄ／Ａ変換
器を用いても電圧Ｖｔｈを変化させることができる。さ
らに、制御信号発生部１０１（ＣＰＵ８０）は、予めＲ
ＯＭ等に格納したテーブルを参照して制御信号ＩＮ１〜
ＩＮ３を出力する。

【００７７】次に、チャンネル選択回路１０５について
図１３を参照して説明する。このチャンネル選択回路１
０５は、シリアル入力ＳＩをクロックＣＬＫで取込むノ
ズル数ｍ（ここでは、ｍ＝６４とする。）と同数ビット
以上である６４ビットのシフトレジスタ１１１と、シフ
トレジスタ１１１のレジスト値をラッチ信号／ＬＡＴ
（なお、符号の「／」は反転を意味する。）でラッチす
る６４ビットのラッチ回路１１２と、ラッチ回路１１２
の出力を一方入力とし、基準タイミング信号／ＳＴＢを
ノット回路ＮＧを介して他方入力とする各圧電素子ＰＺ
Ｔに対応するゲート回路Ｇからなるゲート回路群１１３
と、各圧電素子ＰＺＴに対応し、各ゲート回路Ｇの出力
でオン／オフされるトランジスタＱ（スイッチ手段）か
らなるトランジスタアレイ１１４と、各トランジスタＱ
に接続したダイオードＤからなるダイオードアレイ１１
５とを有している。

【００７８】そして、シフトレジスタ１１１にクロック
信号ＣＬＫに応じてシリアル入力端子に入力される印写
データ（シリアルデータ）ＳＤを取込み、ラッチ回路１
１２でラッチ信号／ＬＡＴによってそのときのシフトレ
ジスタ１１１の取込み信号をラッチし、制御信号発生部
１０１からの基準タイミング信号／ＳＴＢで所要のゲー
ト回路Ｇを開いてトランジスタＱをオン状態にすること
で選択信号Ｄｏn（n＝１〜64）を出力し、低インピーダ
ンス出力回路１０４からの駆動波形Ｐを圧電素子ＰＺＴ
に印加させて駆動する。

【００７９】次に、以上のように構成したこのインクジ
ェット記録装置の作用について図１４以降をも参照して
説明する。ここで、本発明による駆動制御を明確にする
ため、一般的な駆動方法として、インク滴を吐出させる
駆動ノズルのエネルギー発生手段にのみ駆動波形を与
え、インク滴を吐出させない非駆動ノズルのエネルギー
発生手段には駆動波形を与えない駆動方法について図１
４乃至図１７を参照して説明する。

【００８０】先ず、図１４に示すように隣接している複
数のチャンネル（ノズル）の内の中央のチャンネルｎが
非駆動ノズルで、この両側のチャンネルｎ−１、ｎ＋１
が駆動ノズルのとき、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に駆動ノズル６４n-1、６４n+1の各圧電素子４５n-1，
４５n+1に駆動波形を与え、非駆動ノズル６４ｎの圧電
素子４５ｎには駆動波形を与えない。このとき、図１４
に示すように駆動波形を与えた圧電素子４５n-1，４５n
+1は約０．１ｍｍ程度伸び（変位し）て、振動板５７の
ダイアフラム部が持ち上げられるので、図１５（ｇ）〜
（ｉ）に示すようにインク液室６１n-1、６１n+1の体積
が減少（縮小）して、駆動ノズル６４n-1、６４n+1から
インク滴が吐出される。

【００８１】このメカニズムが行われているときに液室
隔壁部材５８（第１感光性樹脂層６８及び第２感光性樹
脂層６９）が僅かに持ち上げられるため、ノズルプレー
ト５９が仮想線図示のノズルプレート５９′のように押
し上げられる。そのため、図１５（ｄ）〜（ｆ）に示す
ように、ノズルプレート５９は駆動波形の印加開始から
部品の圧力伝搬時間等によるディレイ時間ｔｄだけ遅れ
たときから変位し始め、駆動チャンネルｎ−１、ｎ＋１
の部分では変位量ｙ１だけ押し上げられ、非駆動チャン
ネルｎの部分でも変位量ｙ２だけ押し上げられる。実験
によると、ノズルプレート５９には圧電素子４５の変位
の１／４程度の変位が認められた。

【００８２】このように、着目した非駆動ノズルの左右
両側の駆動ノズルの圧電素子を駆動することによって非
駆動ノズル６４ｎのインク液室６１ｎのノズルプレート
部分ｎも一様に持ち上げられるが、非駆動ノズル６４ｎ
の圧電素子４５ｎには駆動波形が印加されていないの
で、対応する振動板５７のダイアフラム部は変形してい
ない。そのため、図１５（ｈ）に示すように非駆動ノズ
ル６４ｎの液室６１ｎの内容積（体積）が増加し、その
分、非駆動ノズル６４ｎのインクメニスカス面が内部に
引き込まれることになり、これが繰り返されるとインク
液室６１ｎ内にエアーが引き込まれることがある。

【００８３】このようなことは図１６に示すように着目
した非駆動ノズルに隣接する複数のノズルが駆動ノズル
の場合についても同様に生じる。すなわち、同図（な
お、同図の液室隔壁部材５８は多層構造で形成している
が、符号については図５と同様とする。）に示すよう
に、隣接している複数のチャンネル（ノズル）の内の中
央のチャンネルｎが非駆動ノズルで、この両側の各２チ
ャンネルｎ−２、ｎ−１、ｎ＋１、ｎ＋２が駆動ノズル
のとき、駆動ノズル６４n-2，６４n-1，６４n+1，６４n
+2の圧電素子４５n-2，４５n-1，４５n+1，４５n+2にイ
ンク滴を吐出させる駆動波形を与え、非駆動ノズル６４
ｎの圧電素子４５ｎには駆動波形を与えない。このと
き、駆動波形を与えた圧電素子４５n-2，４５n-1，４５
n+1，４５n+2は変位して、振動板５７のダイアフラム部
が持ち上げられるので、インク液室６１n-2，６１n-1，
６１n+1，６１n+2の体積が減少して、駆動ノズル６４n-
2、６４n-1、６４n+1、６４n+2からインク滴が吐出され
る。

【００８４】このメカニズムが行われているときに液室
隔壁部材５８が僅かに持ち上げられるため、ノズルプレ
ート５９全体が押し上げられる。そのため、ノズルプレ
ート５９は駆動波形の印加開始から部品の圧力伝搬時間
等によるディレイ時間だけ遅れたときから変位し始め、
駆動チャンネルｎ−２、ｎ−１、ｎ＋１、ｎ＋２の部分
では変位量ｙ１だけ押し上げられ、非駆動チャンネルｎ
の部分でも変位量ｙ２（ｙ２＜ｙ１）だけ押し上げられ
る。

【００８５】このように、非駆動ノズルの液室６１ｎの
ノズルプレート部分も一様に持ち上げられるが、非駆動
ノズルの圧電素子４５ｎには駆動波形が印加されていな
いので、対応する振動板５７のダイアフラム部は変形し
ていないため、図１７に示すように非駆動ノズル６４ｎ
のインク液室６１ｎの内容積（体積）が増加し、その
分、非駆動ノズルのインクメニスカス面Ｍが内部に引き
込まれることになり、これが繰り返されるとインク液室
６１ｎ内にエアーが引き込まれることがある。

【００８６】その結果、非駆動ノズルが駆動ノズルに移
行したときに圧電素子４５ｎに駆動波形を印加しても引
き込まれたエアーのためにインク滴の吐出不良が生じる
ことになる。また、エアーの引き込みに至らないでもメ
ニスカス面が引き込まれることで印写開始ドットの位置
ずれが生じ易くなる。

【００８７】そこで、本発明においては、すべての非駆
動ノズル又は特定の非駆動ノズルの圧電素子に対してイ
ンク滴を吐出させない程度の駆動エネルギーを有する非
吐出駆動波形を与えること（これを「予備駆動」とい
う。）を行うようにしている。すなわち、図１８を参照
して、着目するチャンネルｎが非駆動ノズルで、チャン
ネルｎの両側の隣接するチャンネルｎ−１，ｎ＋１が駆
動ノズルであるとしたとき、同図（ａ）、（ｃ）に示す
ように駆動チャンネルｎ−１，ｎ＋１の圧電素子に対し
てインク滴を吐出させる吐出駆動波形を印加するとき
に、同じタイミングで、同図（ｂ）に示すように非駆動
チャンネルｎの圧電素子に対してもインク滴を吐出しな
い程度の駆動波形、即ち非吐出駆動波形を印加する。

【００８８】この場合、すべての非駆動ノズルの圧電素
子に対して予備駆動を行うときには、チャンネルｎ−
１，ｎ，ｎ＋１のいずれにも駆動波形Ｐを印加させ、非
駆動チャンネルｎについては途中で駆動波形Ｐの上限を
規制する措置を講じ、駆動チャンネルについてはそのま
ま駆動波形Ｐを印加し続けることで、結果的に、駆動チ
ャンネルｎ−１，ｎ＋１の圧電素子に対しては駆動波形
Ｐである吐出駆動波形を、非駆動チャンネルｎの圧電素
子に対しては駆動波形Ｐの駆動電圧を規制した非吐出駆
動波形を印加することができる。

【００８９】なお、非駆動チャンネルに印加するインク
滴を吐出しない程度の非吐出駆動波形は、インク滴が吐
出されない限界以下のエネルギーの大きさを持つ駆動波
形以下であればよい。このようにエネルギー発生手段に
対してインク滴を吐出しない程度の大きな電気エネルギ
ー（駆動エネルギー）を与えることを「非吐出駆動」な
いし「予備駆動」と称する。

【００９０】これによって、同図（ｇ）、（ｉ）に示す
ように駆動チャンネルｎ−１，ｎ＋１の液室体積は減少
してノズルからインク滴が吐出される。そして、同図
（ｈ）に示すように非駆動チャンネルｎの液室体積も減
少するが、駆動エネルギーの関係でインク滴吐出は行わ
れない。その後、駆動波形の印加開始からディレイ時間
ｔ１が経過したときから同図（ｄ）〜（ｆ）に示すよう
にノズルプレートが僅かに持ち上げられて液室体積が増
加に転じるが、非駆動チャンネルｎの液室体積は上述し
たように減少しているので、増加分がキャンセルされて
略定常状態に復帰するだけで増加せず、したがって、非
駆動チャンネルｎのインクメニスカス面が液室内に引き
込まれることがなく、エアーの引き込みも生じない。

【００９１】このように、画像データに応じて圧電素子
を駆動するときに非駆動ノズルのすべての圧電素子に対
してインク滴を吐出させない駆動エネルギーを有する非
吐出駆動波形を与えるようにすることで、メニスカスの
引き込みによるエアーの引き込みが生じないので、非駆
動ノズルが駆動ノズルに変わったときに吐出不良を生じ
ることがなくなる。

【００９２】なお、上記の説明において、印字画像デー
タが予め定めた駆動パターンと合致したときに特定のチ
ャンネルの圧電素子を予備駆動する場合に非駆動チャン
ネルｎが特定のチャンネルであるときにも、チャンネル
ｎ−１，ｎ，ｎ＋１のいずれにも駆動波形Ｐを印加さ
せ、非駆動チャンネルｎについては途中で駆動波形Ｐの
上限を規制する措置を講じ、駆動チャンネルについては
そのまま駆動波形Ｐを印加し続けることで、結果的に、
駆動チャンネルｎ−１，ｎ＋１の圧電素子に対しは駆動
波形Ｐである吐出駆動波形を、非駆動チャンネルｎの圧
電素子に対しては駆動波形Ｐの駆動電圧を規制した非吐
出駆動波形を印加することができる。

【００９３】さらに、印字画像データが予め定めた駆動
パターンと合致したときに特定のチャンネルの圧電素子
を予備駆動する場合には、予め駆動波形として吐出駆動
波形と非吐出駆動波形の２種類を生成出力して予備駆動
を行うチャンネルの圧電素子に対して選択的に非吐出駆
動波形を印加するようにすることもできる。

【００９４】次に、全チャンネルの予備駆動を行うとき
のヘッドの駆動制御に関して図１９及び図２０を参照し
て説明する。まず、通常の場合には、図１９（ａ）に示
すようにヘッドの共通電極Ｃｏｍに駆動波形Ｐを基準タ
イミング信号ＳＴＢに応じて印加し、同図（ｂ）に示す
ようにｎビットのシリアルデータを同図（ｄ）に示すク
ロックと共に送った後、同図（ｃ）に示すようにラッチ
信号をアクティブにすることによって、シフトレジスタ
のｎビットのデータが同時にラッチ回路にラッチされ
て、圧電素子ＰＺＴに駆動波形が加わるか否かが決定さ
れる。

【００９５】前述した着目チャンネルｎが非駆動で、両
側のチャンネルｎ−１、ｎ＋１が駆動であるときには着
目チャンネルｎのビットの出力が「０」でトランジスタ
はオープン（非導通）状態になり、両側のチャンネルｎ
−１、ｎ＋１のビットの出力が「１」でトランジスタは
クローズ（導通）状態になる。

【００９６】これに対して、本発明ではデータ作成部１
００によってシリアルデータとして、印字画像データと
共に全てのチャンネルに対して印字画像データ有りの信
号を与えるためのオール１の予備駆動データ、及びこれ
らの転送、ラッチに必要なクロック信号、ラッチ信号を
作成する。

【００９７】そして、図２０（ａ）に示すようにヘッド
の共通電極ｃｏｍに駆動波形Ｐを基準タイミング信号Ｓ
ＴＢに応じて印加し、同図（ｂ）に示すように予備駆動
データを転送して同図（ｃ）に示すラッチ信号でシフト
レジスタ１１１からラッチ回路１１２にラッチさせ、最
終段のトランジスタアレイ１１４にシフトさせること
で、同図（ｄ）〜（ｆ）に示すように非駆動チャンネル
ｎ及び駆動チャンネルｎ−１、ｎ＋１に対する駆動波形
Ｐの印加が開始される。

【００９８】それと共に、同図（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに予備駆動データがラッチ回路１１２にラッチされた
後のタイミングで印写画像データに応じたｎビットのデ
ータをシフトレジスタ１１１に転送し、駆動波形の印加
開始からディレイ時間ｔｄを経過したタイミングでラッ
チ信号を発生してシフトレジスタ１１１の印写データを
ラッチ回路１１２にラッチさせ、印写データに応じたデ
ータをトランジスタアレイ１１４の所要（駆動する）ト
ランジスタＱにシフトさせる。

【００９９】そのため、非駆動チャンネルｎのビットは
印写画像データに応じたデータによって「０」に変化
し、非駆動チャンネルｎでは、同図（ｅ）に示すように
予備駆動データによってスイッチ用トランジスタがクロ
ーズ状態になって駆動波形Ｐが立上がる途中でスイッチ
用トランジスタがオープン状態になるため、その時の駆
動波形Ｐの電位Ｖ１のままに保持され、その後駆動波形
Ｐが立下がるときにトランジスタと並列に入っているダ
イオードにより放電を行なわれ、徐々に低下する波形
（非吐出駆動波形）が与えられることになる。

【０１００】したがって、非駆動チャンネルでは液室体
積が予備駆動の開始で減少し、その後の増加分がキャン
セルされて略定常状態に復帰するだけで増加しないとい
う体積変化を生じることになる。

【０１０１】次に、印字画像データが予め定めた駆動パ
ターンに合致するときに特定の非駆動チャンネルを予備
駆動する例について図２１乃至図２３を参照して説明す
る。先ず、いかなる場合に非駆動ノズルの圧電素子に対
してインク滴を吐出しない程度の駆動波形（非吐出駆動
波形）を与えるかということに関しては、種々考えられ
る。

【０１０２】例えば、隣接する複数のチャンネル（ノズ
ル）相互間で図２１に示すように、着目した非駆動ノズ
ルｎに隣接するノズルn-1、n+1の両側がいずれも駆動ノ
ズルであるときに着目した非駆動ノズルｎを予備駆動
し、着目した非駆動ノズルｎに隣接するノズルn-1、n+1
の両側の少なくともいずれかが非駆動ノズルであるとき
には着目した非駆動ノズルを予備駆動しないというパタ
ーンが考えられる。このように予備駆動をするチャンネ
ルを特定することで、消費電力を軽減し、圧電素子のマ
イグレーションを防止することができる。

【０１０３】この予め定めた駆動パターンに合致したと
きに特定のチャンネルを予備駆動する回路の要部を図２
２に示している。この回路では、印写画像データを並−
直変換する８ビットのパラレル−シリアル変換手段１２
１と、このパラレル−シリアル変換手段１２１の所定ビ
ットのデータに基づいて予備駆動データを出力するルッ
クアップテーブル１２２と、パラレル−シリアル変換手
段１２１からのデータと、ルックアップテーブル１２２
からのデータとを選択的に切替えてシフトレジスタ１１
１に出力させるスイッチ手段１２３とを備えている。

【０１０４】このスイッチ手段１２３は、予備駆動デー
タ転送時には接点ｂ側に切り替わり、次の印字画像デー
タの転送時には接点ａ側に切り替わる。したがって、８
ビットパラレル−シリアル変換手段１２１は予備駆動用
と印字画像データ用に２回動作することになる。むろ
ん、１ラインのデータ量は数１０００ビットであるの
で、パラレル−シリアル変換手段１２１は数１００回動
作することになるが、この動作を予備駆動データ生成と
転送のため、及び本来の印字画像データ転送のための２
回動作させることになるが、このようにすれば回路の大
幅な変更を伴うことなく予備駆動を行うことできる。

【０１０５】なお、ここでは、ルックアップテーブル１
２２は３ビットとして、印字画像データが「１，０，
１」の駆動パターン（図２１の例）に合致したときのみ
着目非駆動チャンネルに「１」を出す（予備駆動する）
構成としているが、これに限るものではない。

【０１０６】このような回路を備えた場合には、図２３
（ａ）に示すようにヘッドの共通電極Ｃｏｍに駆動波形
Ｐを基準タイミングパルスＳＴＢに応じて印加し、同図
（ｂ）に示すように特定のチャンネルを駆動するための
ルックアップテーブル１２２で生成した予備駆動データ
を転送して同図（ｃ）に示すラッチ信号でシフトレジス
タ１１１からラッチ回路１１２にラッチさせ、最終段の
トランジスタ群１１４にシフトさせることで、同図
（ｄ）〜（ｆ）に示すように非駆動チャンネルｎ及び駆
動チャンネルｎ−１、ｎ＋１に対する駆動波形Ｐの印加
を開始する。

【０１０７】そして、前述した図２０でも説明したが、
それと共に、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように予備駆動
データがラッチ回路１１２にラッチされた後のタイミン
グで印写画像データに応じたｎビットのデータをシフト
レジスタ１１１に転送し、駆動波形の印加開始からディ
レイ時間ｔｄを経過したタイミングでラッチ信号を発生
してシフトレジスタ１１１の印写データをラッチ回路１
１２にラッチさせ、印写データに応じたデータをトラン
ジスタ群１１４の所要（駆動する）トランジスタにシフ
トさせる。

【０１０８】そのため、非駆動チャンネルｎのビットは
印写画像データに応じたデータによって「０」に変化
し、非駆動チャンネルｎでは、同図（ｅ）に示すように
予備駆動データによってスイッチ用トランジスタがクロ
ーズ状態になって駆動波形Ｐが立上がる途中でスイッチ
用トランジスタがオープン状態になるため、その時の駆
動波形Ｐの電位Ｖ１のままに保持され、その後駆動波形
Ｐが立下がるときにトランジスタと並列に入っているダ
イオードにより放電を行なわれ、徐々に低下する波形
（非吐出駆動波形）が与えられることになる。

【０１０９】次に、予備駆動のためのラッチ信号のタイ
ミングと駆動電圧との関係について図２４を参照して説
明する。前述したように予備駆動データをラッチして圧
電素子に駆動波形の印加を開始した後印字画像データを
ラッチするためのラッチ信号を与えることで非駆動チャ
ンネルについては非吐出駆動波形が与えられるようにす
る。

【０１１０】ここで、駆動波形は図２４（ａ）に示すよ
うに所定の立ち上がり時定数で立ち上がる波形であるの
で、同図（ｂ）に示すように駆動波形の立ち上がり開始
から時間ｔ１が経過したタイミングで印字画像データ用
のラッチ信号を与えることによって、駆動電圧Ｖ１の非
吐出駆動波形が得られる。これに対して、同図（ｂ）に
示すように駆動波形の立ち上がり開始から時間ｔ２（ｔ
２＞ｔ１）が経過したタイミングで印字画像データ用の
ラッチ信号を与えることによって、駆動電圧Ｖ２（Ｖ２
＞Ｖ１）の非吐出駆動波形が得られる。

【０１１１】そこで、ラッチ信号のタイミングを環境温
度とヘッド特性に応じて決定する例について図２５を参
照して説明する。ＣＰＵ８０で構成するラッチタイミン
グｔｘ決定手段１３１は、環境温度センサ８９からの検
出情報に応じて得られる環境温度データと予めＲＯＭ８
３に格納しているヘッド特性データとを読み込んで、環
境温度及びヘッド特性に対するラッチタイミングｔｘ
（駆動波形の立ち上がりタイミングから印字画像データ
用のラッチ信号を与えるまでの時間）をテーブル化して
ＲＯＭ８３等に格納したテーブル１３２を参照して、ラ
ッチタイミングｔｘを決定する。

【０１１２】そして、ラッチタイミングｔｘ決定手段１
３１で決定したラッチタイミングｔｘをヘッド駆動回路
或いは自身のラッチ信号発生手段１３３に与え、このラ
ッチ信号発生手段１３３はデジタルカウンタでラッチタ
イミングｔｘをカウントして、ラッチ信号を発生する。
これによって、所望の駆動電圧Ｖｙを有する駆動波形を
得られる。特に、液室内部へのエアーの引き込みによる
ダウン現象は、環境温度が高く、インク粘度が柔らかく
なるほど多くなる傾向にあるので、環境温度に応じて駆
動波形の電圧を調整することによってダウン現象をより
確実に防止することができる。

【０１１３】次に、着目する非駆動ノズルの両側各２チ
ャンネルが駆動ノズルであるときに、非駆動チャンネル
に非吐出駆動波形を与える例について図２６及び図２７
を参照して説明する。同図（ａ）に示すようにヘッドの
共通電極Ｃｏｍに駆動波形Ｐを基準タイミングパルスＳ
ＴＢに応じて印加し、同図（ｂ）に示すように非吐出駆
動データを転送して同図（ｃ）に示すラッチ信号でシフ
トレジスタ１１１からラッチ回路１１２にラッチさせ、
最終段のトランジスタアレイ１１４にシフトさせること
で、同図（ｄ）〜（ｈ）に示すように非駆動チャンネル
ｎ及び駆動チャンネルｎ−２、ｎ−1、ｎ＋１、ｎ＋２
に対する駆動波形Ｐの印加が開始される。

【０１１４】それと共に、同図（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに予備駆動データがラッチ回路１１２にラッチされた
後のタイミングで画像データに応じたｍビットのデータ
をシフトレジスタ１１１に転送し、駆動波形の印加開始
からディレイ時間ｔｄを経過したタイミングでラッチ信
号を発生してシフトレジスタ１１１の印写データをラッ
チ回路１１２にラッチさせ、画像データに応じたデータ
をトランジスタアレイ１１４の所要（駆動する）トラン
ジスタＱにシフトさせる。

【０１１５】そのため、非駆動チャンネルｎのビットは
画像データに応じたデータによって「０」に変化し、非
駆動チャンネルｎでは、同図（ｆ）に示すように非吐出
駆動データによってスイッチ用トランジスタがクローズ
状態になって駆動波形Ｐが立上がる途中でスイッチ用ト
ランジスタがオープン状態になるため、その時の駆動波
形Ｐの電位Ｖ１のままに保持され、その後駆動波形Ｐが
立下がるときにトランジスタと並列に入っているダイオ
ードにより放電を行なわれ、徐々に低下する波形（非吐
出駆動波形）が与えられることになる。

【０１１６】このようにして、図２７に示すように駆動
ノズル６４n-2、６４n-1、６４n+1、６４n+2の圧電素子
４５n-2，４５n-1，４５n+1，４５n+2に対して吐出駆動
波形（駆動電圧Ｖｐ）が与えられると共に、非駆動ノズ
ル６４ｎの圧電素子４５ｎに対して非吐出駆動波形（駆
動電圧Ｖ１）が与えられ、駆動ノズル６４n-2、６４n-
1、６４n+1、６４n+2からインク滴が吐出されるが、非
駆動ノズル６４ｎからはインク滴が吐出されないものの
振動板５７の上昇による液室体積減少が発生してノズル
プレート５９の上昇による体積増加がキャンセルされ
る。

【０１１７】したがって、非駆動チャンネルでは液室体
積が非吐出駆動の開始で減少し、その後の増加分がキャ
ンセルされて略定常状態に復帰するだけで増加しないと
いう体積変化を生じることになるので、非駆動ノズルの
インクメニスカス面が液室内に引き込まれることがな
く、エアーに引き込みもなくなるので、インク滴吐出不
良を防止できる。また、非駆動ノズルに対しても微小の
メニスカス振動を与えることによって、周囲のノズルの
駆動状況に応じて不規則に変化する非駆動ノズルのメニ
スカスの状態を安定域内での振動に抑えることができ、
噴射特性の変動を防止して安定した印写を行うことがで
きるようになる。

【０１１８】そこで、非吐出駆動波形を印加する（非吐
出駆動する）非駆動ノズルの選択に関して上述した図２
１、図２７及び図２８を参照して説明する。先ず、図２
７の例では着目する非駆動ノズルの両側各２チャンネル
が駆動ノズルであるときに、非駆動チャンネルに非吐出
駆動波形を与える例である。着目する非駆動ノズルに対
して隣接する両側各２チャンネルのノズルを連続駆動し
た後着目ノズルを駆動した場合、着目ノズルの印字開始
ドットの位置ずれが大きかったのに対して、着目ノズル
を非吐出駆動したときには、ドットの位置ずれが改善さ
れて、印字開始ドットから安定した特性が得られた。

【０１１９】次に、図２８（ａ）に示すような駆動ノズ
ル（駆動チャンネル）と非駆動ノズル（非駆動チャンネ
ル）のパターンで画像データを印写する場合（同図中の
●は駆動チャンネル、○は非駆動チャンネル、◎は非吐
出駆動チャンネルを示す。）において、同図（ｂ）は駆
動ノズルに隣接する両側２チャンネルの非駆動ノズルを
非吐出駆動する（○◎◎●◎◎○）パターンで駆動した
例である。

【０１２０】また、同図（ｃ）は駆動ノズルの隣接１チ
ャンネルの非駆動ノズルを非吐出駆動する（○◎●◎
○）パターンで駆動した例である。同図（ｄ）は両側が
駆動ノズルに挟まれた非駆動ノズルを非吐出駆動する
（○●◎●○）パターンで駆動した例（図２１の例）で
ある。同図（ｅ）は２チャンネルの連続した駆動ノズル
に隣接するチャンネルの非駆動ノズルを非吐出駆動する
（○◎●●◎○）パターンで駆動した例である。

【０１２１】これらの同図（ｂ）〜（ｅ）に各例につい
て非吐出駆動を行わない印字結果と比較したところ、ド
ットの抜けや印字乱れがなく、非吐出駆動を行わない場
合よりも良好な印字結果が得られた。このように、非吐
出駆動する非駆動ノズルを選択することによって、常に
すべての非駆動ノズルを非吐出駆動する場合に比べて消
費電力を抑えることができ、ヘッドの耐久性も向上す
る。

【０１２２】次に、環境温度と非吐出駆動の関係につい
て説明する。環境温度が上昇したときにはインク粘度が
低下するための噴射安定性が劣化する。そこで、環境温
度センサ８９によって環境温度を検出して、予め定めた
環境温度を越えたときには非駆動ノズルに対して非吐出
駆動を行うようにすることで、インクの粘度低下に伴う
噴射安定性の劣化を抑制できる。実験によれば、環境温
度が２０℃から３５℃に変化したときでも良好なインク
噴射安定性を得ることができた。

【０１２３】このように環境温度の検出結果に応じて非
吐出駆動をするか否かを選択することで、高温度環境下
における噴射安定性を確保することができる。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェット記録装置によれば、インクジェットヘッドの電
気機械変換素子を画像データに応じて駆動するときに非
駆動ノズルに対応するすべての電気機械変換素子に対し
てインク滴を吐出しない駆動エネルギーを与えるように
したので、非駆動ノズルのインク液室の増加をキャンセ
ルして気泡の引き込みによるインク滴吐出不良を防止で
き、安定した印写を行なうことができて画像品質を向上
する。

【０１２５】請求項２のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１のインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドのすべての電気機械変換素子
を駆動するデータを送出して駆動波形の印加を開始した
後、所定のタイミングで画像データに応じて電気機械変
換素子を駆動するデータを送出する手段を備え、非駆動
ノズルの電気機械変換素子に対しては印加する駆動波形
の駆動電圧を規制してインク滴を吐出しない駆動エネル
ギーを与える構成としたので、非駆動ノズルの電気機械
変換素子に対してインク滴を吐出しない程度の駆動エネ
ルギーを簡単な構成で与えることができる。

【０１２６】請求項３のインクジェット記録装置によれ
ば、インクジェットヘッドの電気機械変換素子を画像デ
ータに応じて駆動するときに特定の非駆動ノズルの電気
機械変換素子に対してインク滴を吐出しない駆動エネル
ギーを与えるようにしたので、非駆動ノズルのインク液
室の増加をキャンセルして気泡の引き込みによるインク
滴吐出不良を防止でき、安定した印写を行なうことがで
きて画像品質を向上すすると共に、消費電力の減少、圧
電素子を用いたときのマイグレーションの防止を図るこ
とができる。

【０１２７】請求項４のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項３のインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドの電気機械変換素子を画像デ
ータに応じて駆動するときの駆動パターンが予め定めた
パターンに合致したときにのみ前記特定の非駆動ノズル
の電気機械変換素子に対してインク滴を吐出しない駆動
エネルギーを与えるようにしたので、より効果的に、消
費電力の減少、圧電素子を用いたときのマイグレーショ
ンの防止を図ることができる。

【０１２８】請求項５のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項３又は４のインクジェット記録装置にお
いて、前記インクジェットヘッドの特定の非駆動ノズル
の電気機械変換素子を駆動するデータを送出して駆動波
形の印加を開始した後、所定のタイミングで画像データ
に応じて電気機械変換素子を駆動するデータを送出する
手段を備え特定の非駆動ノズルの電気機械変換素子に対
しては印加する駆動波形の駆動電圧を規制してインク滴
を吐出しない駆動エネルギーを与えるようにしたので、
非駆動ノズルの電気機械変換素子に対してインク滴を吐
出しない程度の駆動エネルギーを簡単な構成で与えるこ
とができる。

【０１２９】請求項６のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項２のインクジェット記録装置において、
データを格納するシフトレジスタと、このシフトレジス
タに格納したデータをラッチするラッチ回路と、このラ
ッチ回路にラッチされたデータに応じてオン／オフして
前記電気機械変換素子への駆動波形の印加を制御するた
めのスイッチング手段とを有し、画像データ転送前に全
ビット画像データ有りの信号を前記シフトレジスタに転
送し、このシフトレジスタのデータを前記ラッチ回路に
ラッチさせて前記スイッチング手段に与えるためのラッ
チ信号を発生する手段とを備えているので、、非駆動ノ
ズルの電気機械変換素子に対してインク滴を吐出しない
程度の駆動エネルギーを与えるための構成が簡単にな
る。

【０１３０】請求項７のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項５のインクジェット記録装置において、
データを格納するシフトレジスタと、このシフトレジス
タに格納したデータをラッチするラッチ回路と、このラ
ッチ回路にラッチされたデータに応じてオン／オフして
前記電気機械変換素子への駆動波形の印加を制御するた
めのスイッチング手段とを有し、画像データ転送前に該
画像データが予め定めた駆動パターンに合致したとき
に、特定の非駆動ノズルの電気機械変換素子を駆動する
ための画像データ有りの信号を前記シフトレジスタに転
送し、このシフトレジスタのデータを前記ラッチ回路に
ラッチさせて前記スイッチング手段に与えるためのラッ
チ信号を発生する手段とを備えているので、非駆動ノズ
ルの電気機械変換素子に対してインク滴を吐出しない程
度の駆動エネルギーを与えるための構成が簡単になる。

【０１３１】請求項８のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項６又は７のインクジェット記録装置にお
いて、前記画像データ有りの信号を前記シフトレジスタ
から前記ラッチ回路にラッチさせて前記スイッチング手
段に与えるためのラッチ信号を発生した後、画像データ
を前記シフトレジスタに転送し、このシフトレジスタの
画像データを前記ラッチ回路にラッチさせて前記スイッ
チング手段にシフトさせるために所定のタイミングでラ
ッチ信号を発生する手段を備えているので、非駆動ノズ
ルの電気機械変換素子に対して与えるインク滴を吐出し
ない程度の駆動エネルギーを簡単な構成で調整すること
が可能になる。

【０１３２】請求項９のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項８のインクジェット記録装置において、
前記所定のタイミングは、ノズル特性と環境温度をパラ
メータとしたテーブルから導き出される値で定める構成
としたので、環境に応じた駆動エネルギーを与えること
ができて、より確実に非駆動ノズルのインク液室の増加
をキャンセルして気泡の引き込みによるインク滴吐出不
良を防止でき、安定した印写を行なうことができて画像
品質を向上する。

【０１３３】請求項１０のインクジェット記録装置によ
れば、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが
連通する平行に配置した複数のインク液室と、各インク
液室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出さ
せるためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生
素子とを有するインクジェットヘッドを備えたインクジ
ェット記録装置において、インク滴を吐出させないノズ
ルのエネルギー発生素子に対して選択的にインク滴を吐
出しない程度の駆動エネルギーを有する非吐出駆動波形
を与えるようにしたので、インクの噴射安定性の低下を
防止できて、良好な画像品質を得ることができる。

【０１３４】請求項１１のインクジェット記録装置によ
れば、上記請求項１０のインクジェット記録装置におい
て、環境温度を検出する環境温度検出手段を備え、この
検出した環境温度に応じて非吐出駆動波形を与えるか否
かを選択するようにしたので、インク粘度の低下による
噴射安定性の劣化を防止できて、高温環境下でも良好な
画像品質を得ることができる。

【０１３５】請求項１２のインクジェット記録装置によ
れば、上記請求項１０又は１１のインクジェット記録装
置において、着目ノズルに隣接するノズルがインク滴を
吐出させるノズルであるときに、着目ノズルのエネルギ
ー発生素子に対して非吐出駆動波形を与えるようにした
ので、噴射特性の変動が大きな非駆動ノズルのみを効率
的に補正して安定した噴射を行うことができる。

【０１３６】請求項１３のインクジェット記録装置によ
れば、上記請求項１０又は１１のインクジェット記録装
置において、着目ノズルに隣接する複数のノズルがイン
ク滴を吐出させるノズルであるときに、着目ノズルのエ
ネルギー発生素子に対して非吐出駆動波形を与えるよう
にしたので、噴射特性の変動が大きな非駆動ノズルのみ
を効率的に補正して安定した噴射を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するインクジェット記録装置の機
構部の概略側面図

【図２】同記録装置の機構部の概略正面図、

【図３】同記録装置の機構部の概略斜視図

【図４】同記録装置の記録ヘッドに用いるインクジェッ
トヘッドの分解斜視説明図

【図５】同ヘッドのチャンネル方向と直交する方向の要
部断面図

【図６】同ヘッドのチャンネル方向の要部断面図

【図７】同記録装置の制御部のブロック図

【図８】同制御部のヘッド駆動回路のブロック図

【図９】同ヘッド駆動回路の波形生成回路の一例を示す
ブロック図

【図１０】駆動波形生成部及び低インピーダンス出力回
路の一例を示す回路図

【図１１】駆動波形生成部及び低インピーダンス出力回
路の他の例を示す回路図

【図１２】Ｖｐ制御部の一例を示すブロック図

【図１３】同ヘッド駆動回路のチャンネル選択回路の一
例を示すブロック図

【図１４】一般的な駆動方法による隣接チャンネル間の
インク液室の体積増加の説明に供する要部断面図

【図１５】一般的な駆動方法による場合の各部の変化を
説明する説明図

【図１６】一般的な駆動方法による隣接チャンネル間の
インク液室の体積増加の他の例の説明に供する要部断面
図

【図１７】図１６の非駆動ノズルのメニスカス面変動を
説明する要部拡大図

【図１８】本発明に係るヘッド駆動方法による場合の各
部の変化を説明する説明図

【図１９】チャンネル選択回路の一般的な動作説明に供
する説明図

【図２０】非駆動チャンネルにインク滴を吐出しない駆
動波形を与える場合のチャンネル選択回路の動作説明に
供する説明図

【図２１】非駆動チャンネルの予備駆動パターンの説明
に供する説明図

【図２２】特定の非駆動チャンネルを予備駆動するため
の回路の一例を示すブロック図

【図２３】図２２の回路の作用説明に供する説明図

【図２４】駆動波形とラッチタイミング信号及び非吐出
駆動波形の関係の説明に供する説明図

【図２５】環境温度及びヘッド特性に基づくラッチタイ
ミング信号の発生の説明に供するブロック図

【図２６】非駆動チャンネルにインク滴を吐出しない駆
動波形を与える他の例のチャンネル選択回路の動作説明
に供する説明図

【図２７】図２６の説明に供するインクジェットヘッド
の要部断面図

【図２８】非駆動ノズルの非吐出駆動パターンの説明に
供する説明図

【符号の説明】

５…キャリッジ、６…記録ヘッド、７…主走査モータ、
１５…プラテン、１６…用紙、１７…副走査モータ、４
５…圧電素子、５７…振動板、５９…ノズルプレート、
６１…加圧液室（インク液室）、６４…ノズル、８９…
環境温度センサ、１００…データ作成部、１０１…制御
信号発生部、１０２…ヘッド駆動部、１０３…波形生成
回路、１０４…低インピーダンス出力回路、１０５…チ
ャンネル選択回路、１１１…シフトレジスタ、１１２…
ラッチ回路、１１４…トランジスタアレイ、１２１…パ
ラレル−シリアル変換手段、１２２…ルックアップテー
ブル、１２３…非吐出駆動データ用パラレル−シリアル
変換手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井光美東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者中野智昭東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者牧田秀行東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者太田善久東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者角田慎一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴を吐出する複数のノズルと、各
ノズルが連通する複数のインク液室とを有し、各ノズル
に対応する電気機械変換素子を駆動して前記インク液室
内容積を変化させることで前記ノズルからインク滴を吐
出させるインクジェットヘッドを備えたインクジェット
記録装置において、前記インクジェットヘッドの電気機
械変換素子を画像データに応じて駆動するときにインク
滴を吐出させない非駆動ノズルのすべての電気機械変換
素子に対してインク滴を吐出しない程度の駆動エネルギ
ーを有する非吐出駆動波形を与えることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。
【請求項２】請求項１に記載のインクジェット記録装
置において、前記インクジェットヘッドのすべての電気
機械変換素子を駆動するデータを送出して駆動波形の印
加を開始した後、所定のタイミングで画像データに応じ
て電気機械変換素子を駆動するデータを送出する手段を
備え、非駆動ノズルの電気機械変換素子に対しては印加
する駆動波形の駆動電圧を規制した前記非吐出駆動波形
を与えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】インク滴を吐出する複数のノズルと、各
ノズルが連通する複数のインク液室とを有し、各ノズル
に対応する電気機械変換素子を駆動して前記インク液室
内容積を変化させることで前記ノズルからインク滴を吐
出させるインクジェットヘッドを備えたインクジェット
記録装置において、前記インクジェットヘッドの電気機
械変換素子を画像データに応じて駆動するときに特定の
インク滴を吐出させない非駆動ノズルの電気機械変換素
子に対してインク滴を吐出しない程度の駆動エネルギー
を有する非吐出駆動波形を与えることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項４】請求項３に記載のインクジェット記録装
置において、前記インクジェットヘッドの電気機械変換
素子を画像データに応じて駆動するときの駆動パターン
が予め定めたパターンに合致したときにのみ前記特定の
非駆動ノズルの電気機械変換素子に対して非吐出駆動波
形を与えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】請求項３又は４に記載のインクジェット
記録装置において、前記インクジェットヘッドの特定の
非駆動ノズルの電気機械変換素子を駆動するデータを送
出して駆動波形の印加を開始した後、所定のタイミング
で画像データに応じて電気機械変換素子を駆動するデー
タを送出する手段を備え、特定の非駆動ノズルの電気機
械変換素子に対しては印加する駆動波形の駆動電圧を規
制した前記非吐出駆動波形を与えることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。
【請求項６】請求項２に記載のインクジェット記録装
置において、データを格納するシフトレジスタと、この
シフトレジスタに格納したデータをラッチするラッチ回
路と、このラッチ回路にラッチされたデータに応じてオ
ン／オフして前記電気機械変換素子への駆動波形の印加
を制御するためのスイッチング手段とを有し、画像デー
タ転送前に全ビット画像データ有りの信号を前記シフト
レジスタに転送し、このシフトレジスタのデータを前記
ラッチ回路にラッチさせて前記スイッチング手段に与え
るためのラッチ信号を発生する手段とを備えたことを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】請求項５に記載のインクジェット記録装
置において、データを格納するシフトレジスタと、この
シフトレジスタに格納したデータをラッチするラッチ回
路と、このラッチ回路にラッチされたデータに応じてオ
ン／オフして前記電気機械変換素子への駆動波形の印加
を制御するためのスイッチング手段とを有し、画像デー
タ転送前に該画像データが予め定めた駆動パターンに合
致したときに、特定の非駆動ノズルの電気機械変換素子
を駆動するための画像データ有りの信号を前記シフトレ
ジスタに転送し、このシフトレジスタのデータを前記ラ
ッチ回路にラッチさせて前記スイッチング手段に与える
ためのラッチ信号を発生する手段とを備えたことを特徴
とするインクジェット記録装置。
【請求項８】請求項６又は７に記載のインクジェット
記録装置において、前記画像データ有りの信号を前記シ
フトレジスタから前記ラッチ回路にラッチさせて前記ス
イッチング手段に与えるためのラッチ信号を発生した
後、画像データを前記シフトレジスタに転送し、このシ
フトレジスタの画像データを前記ラッチ回路にラッチさ
せて前記スイッチング手段にシフトさせるために所定の
タイミングでラッチ信号を発生する手段を備えたことを
特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】請求項８に記載のインクジェット記録装
置において、前記所定のタイミングは、ノズル特性と環
境温度をパラメータとしたテーブルから導き出される値
で定めることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】インク滴を吐出する複数のノズルと、
各ノズルが連通する平行に配置した複数のインク液室
と、各インク液室内のインクを加圧して前記ノズルから
インク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する複数
のエネルギー発生素子とを有するインクジェットヘッド
を備えたインクジェット記録装置において、インク滴を
吐出させない非駆動ノズルのエネルギー発生素子に対し
て選択的にインク滴を吐出しない程度の駆動エネルギー
を有する非吐出駆動波形を与えることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項１１】請求項１０に記載のインクジェット記
録装置において、環境温度を検出する環境温度検出手段
を備え、この検出した環境温度に応じて前記非吐出駆動
波形を与えるか否かを選択することを特徴とするインク
ジェット記録装置。
【請求項１２】請求項１０又は１１に記載のインクジ
ェット記録装置において、着目した非駆動ノズルに隣接
するノズルがインク滴を吐出させる駆動ノズルであると
きに、着目した非駆動ノズルのエネルギー発生素子に対
して前記非吐出駆動波形を与えることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項１３】請求項１０又は１１に記載のインクジ
ェット記録装置において、着目した非駆動ノズルに隣接
する複数のノズルがインク滴を吐出させる駆動ノズルで
あるときに、着目した非駆動ノズルのエネルギー発生素
子に対して前記非吐出駆動波形を与えることを特徴とす
るインクジェット記録装置。