JPWO2018043074A1 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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Abstract

インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドと、１画素に複数の液滴を吐出させて合一させる駆動信号Ｐを生成してインクジェットヘッドに印加する駆動回路と、を備える。駆動信号Ｐは、ノズルにおけるインクの吐出開始から所定時間後の各液柱の先端の速度を略同じにする複数の吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０を含む。

Description

本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
従来、インクジェットヘッドのノズルからインク（液滴）を吐出して記録媒体に画像形成するインクジェットプリンター等のインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置で画像に濃淡をつける方式として、１画素に複数の液滴を吐出させて多階調の液量を実現するマルチドロップ方式が知られている。
例えば、吐出する複数の液滴を、後から吐出される液滴の方が先に吐出される液滴よりも速度が大きくなるように形成し、射出時に１滴に合一させるような駆動パルスを生成し、当該駆動パルスをインクジェットヘッドの圧電素子に供給するインクジェット式記録装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００１−１４６０１１号公報
インクジェットヘッドのノズルから吐出されたインクは、最初液柱として吐出され後に液滴として飛翔する。この液柱の分離等により、メインの液滴と、当該メインの液滴に付随するサテライト（の液滴）と、に分かれて飛翔することが知られている。サテライトは、吐出される液滴の速度が大きいほど発生しやすい。
特許文献１のインクジェット式記録装置では、後ろのパルスほど液滴の速度を上げるような駆動パルスを生成するので、最後の液滴を吐出するパルスでは、サテライトが発生しやすくなり、記録画像の画質低下につながっていた。
本発明の課題は、サテライトを抑制し、記録画像の画質を向上することである。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
複数の圧電素子に駆動信号を印加することにより、当該複数の圧電素子に対応する複数の圧力室の容積を膨張又は収縮させ、当該複数の圧力室のインクを複数のノズルから吐出させて、記録媒体に画像形成するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの前記複数の圧電素子に対してそれぞれ１画素に複数の液滴を吐出させて合一させる駆動信号を生成して印加する駆動回路と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記駆動信号は、前記ノズルにおけるインクの吐出開始から所定時間後の各液柱の先端の速度を略同じにする複数の吐出パルスを含む。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、前記複数の吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値は一定に保ち、前記複数の吐出パルス間の待機時間を調整されることにより前記各液柱の先端の速度を略同じにする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ未満である場合に、続く前記待機時間が順に長くなるように設定されており、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ以上である場合に、続く前記待機時間が順に短くなるように設定されている。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、前記複数の吐出パルス間の待機時間を全て０．５ＡＬ以下とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、前記複数の吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値が、最後の吐出パルス以外は前の吐出パルスより小さいか同じ値になるよう調整されることにより、前記各液柱の先端の速度を略同じにする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、最初の前記吐出パルスに続く前記吐出パルスの電圧を、最初の前記吐出パルスの電圧よりも低くする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、前記吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧について、最後の前記吐出パルスの電圧を、全ての前記吐出パルスの電圧のうちで最大にする。
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、最後の前記吐出パルスが、サテライト抑制パルスに含まれる。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェット記録装置において、
前記サテライト抑制パルスは、
基準電圧から開始して前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させて前記ノズルからインクを吐出させる第１収縮パルスと、
前記圧力室の容積を膨張させる第２膨張パルスと、
前記圧力室の容積を収縮させる第２収縮パルスと、
を順に含み、
前記第１収縮パルスのトップ電圧が基準電圧よりも高い電圧であり、
前記第２膨張パルスは、前記第１収縮パルスの開始から１ＡＬ以内に印加され、
前記第２収縮パルスは、前記第２膨張パルスの開始から１ＡＬ以内に印加される。
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動信号は、複数の吐出パルスと前記サテライト抑制パルスが含まれており、前記複数の吐出パルスは、
吐出パルス幅がＡＬの１．０〜１．３倍となっており、
吐出パルスと吐出パルスの間の待機時間がＡＬの０．３〜０．５倍となっており、
待機時間は順次長くなるか、直前のものと同じ長さとなっており、
最後の吐出パルスにサテライト抑制パルスが含まれる。
請求項１１に記載の発明のインクジェット記録方法は、
複数の圧電素子に駆動信号を印加することにより、当該複数の圧電素子に対応する複数の圧力室の容積を膨張又は収縮させ、当該複数の圧力室のインクを複数のノズルから吐出させて、記録媒体に画像形成するインクジェットヘッドの前記複数の圧電素子に対してそれぞれ１画素に複数の液滴を吐出させて合一させる駆動信号を生成して印加する工程を含むインクジェット記録方法であって、
前記駆動信号は、前記ノズルにおけるインクの吐出開始から所定時間後の各液柱の先端の速度を略同じにする複数の吐出パルスを含む。
請求項１２に記載の発明のインクジェット記録方法は、請求項１１に記載のインクジェット記録方法において、
前記駆動信号は、前記複数の吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値は一定に保ち、前記複数の吐出パルス間の待機時間を調整されることにより前記各液柱の先端の速度を略同じにする。
請求項１３に記載の発明のインクジェット記録方法は、請求項１２に記載のインクジェット記録方法において、
前記駆動信号は、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ未満である場合に、続く前記待機時間を順に広げていき、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ以上である場合に、続く前記待機時間を順に狭めていく。
本発明によれば、サテライトを抑制でき、記録画像の画質を向上できる。
本発明の実施の形態のインクジェット記録装置を示す概略構成図である。 インクジェットヘッドの断面図である。 インクジェット記録装置の電気的構成のブロック図である。 駆動回路からインクジェットヘッドに入力される駆動信号の波形を示すタイミングチャートである。 第１の実施例としての第１の駆動信号を示すタイミングチャートである。 第２の実施例としての第２の駆動信号を示すタイミングチャートである。 第３の実施例としての第３の駆動信号を示すタイミングチャートである。 比較例としての第４の駆動信号を示すタイミングチャートである。
添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
図１〜図３を参照して、本実施の形態のインクジェット記録装置１の装置構成を説明する。先ず、図１を参照して、インクジェット記録装置１の全体構成を説明する。図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図１に示すように、インクジェット記録装置１は、４つのインクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを備える。本実施形態では、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のインク色毎の４つのインクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄが、図示Ｘ方向（主走査方向）に並設されているが、インクジェットヘッドの数は４つに限定されない。
各インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄは、ノズル面側が記録媒体５０と対向するように共通のキャリッジ２０に搭載され、フレキシブルケーブル３０を介して、インクジェット記録装置１に設けられた制御装置（図１において図示略）に電気的に接続されている。
キャリッジ２０は、主走査モーター（図１において図示略）によって、ガイドレール４０に沿う主走査方向に往復移動可能である。また、記録媒体５０は、副走査モーター（図１において図示略）の駆動によって、主走査方向と直交する図示Ｙ方向に沿って所定量ずつ間欠搬送されるようになっている。
インクジェット記録装置１は、各インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄがキャリッジ２０の移動によって主走査方向に移動する過程で、各インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄのノズルから記録媒体５０に向けてインクを吐出する。そして、このインクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄの主走査方向の移動と記録媒体５０の副走査方向の間欠的な搬送との協働によって、記録媒体５０上に所定の画像を印画する。
次いで、インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄの構成について、図２を参照して説明する。図２は、インクジェットヘッド１０Ａの断面図である。各インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄが同一構成であるため、図２では、代表してインクジェットヘッド１０Ａの構成について説明する。
インクジェットヘッド１０Ａは、ヘッド基板１１と、配線基板１２と、接着樹脂層１３と、を備える。ヘッド基板１１、接着樹脂層１３、配線基板１２、は、図中下層側から順に積層されている。配線基板１２の上面には、インクマニホールド１４が接合されている。インクマニホールド１４の内部は、配線基板１２との間でインクが貯留される共通インク室１４ａとなっている。
ヘッド基板１１は、Ｓｉ（シリコン）基板によって形成されたノズルプレート１１ａと、ガラス基板によって形成された中間プレート１１ｂと、Ｓｉ（シリコン）基板によって形成された圧力室プレート１１ｃと、ＳｉＯ２薄膜によって形成された振動板１１ｄと、を備える。ノズルプレート１１ａ、中間プレート１１ｂ、圧力室プレート１１ｃ、振動板１１ｄは、図中下層側から順に積層されている。ノズルプレート１１ａの下面には複数のノズル１１ｅが開口している。
圧力室プレート１１ｃには、それぞれインクが収容される複数の圧力室１５が形成されている。圧力室１５の上壁は、振動板１１ｄによって構成され、下壁が中間プレート１１ｂによって構成されている。各圧力室１５は、中間プレート１１ｂを介してノズル１１ｅと連通している。
振動板１１ｄの上面には、各圧力室１５に１対１に対応して、アクチュエーター１６が積層されている。アクチュエーター１６は、薄膜ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電素子が、駆動電極としての上部電極と下部電極（いずれも図示略）とで挟まれた構造をしている。上部電極は、アクチュエーター１６本体の上面に配置され、下部電極が、圧電素子の下面に配置されている。下部電極は、振動板１１ｄの上面に広がっており、全てのアクチュエーター１６に共通の共通電極を構成している。下部電極は接地されている。
配線基板１２は、インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄ毎に設けられた駆動回路（図１、図２において図示略）からの駆動信号を各アクチュエーター１６の駆動電極に対して印加するための配線を備えた基板である。
接着樹脂層１３は、例えば熱硬化性の感光性接着樹脂シートによって形成され、ヘッド基板１１と配線基板１２との間で両基板１１、１２を一体に接着している。ヘッド基板１１と配線基板１２との間には、この接着樹脂層１３の厚み分の間隔が設けられている。接着樹脂層１３は、アクチュエーター１６及びその周囲に相当する領域が露光、現像によって除去されている。各アクチュエーター１６は、この接着樹脂層１３が除去された空間内にそれぞれ配置されている。
接着樹脂層１３には、上下に貫通する貫通孔１３ａが各圧力室１５に対応して形成されている。各貫通孔１３ａの一端（上端）は、配線基板１２に形成されたインク供給路１２ａと連通し、他端（下端）は、圧力室１５の内部と連通している。インク供給路１２ａは共通インク室１４ａに開口している。
インクジェットヘッド１０Ａにおいて、共通インク室１４ａからインク供給路１２ａ、貫通孔１３ａを介して、各圧力室１５内にインクが供給される。そして、駆動回路から各アクチュエーター１６の駆動電極に、後述するように膨張パルスと収縮パルスとを含む駆動信号が印加されると、アクチュエーター１６が変形動作して振動板１１ｄが振動し、対応する圧力室１５の容積が膨張、収縮する。これにより、圧力室１５内のインクに圧力変化が付与され、記録媒体５０に向けてノズル１１ｅからインクが吐出する。
次いで、図３を参照して、インクジェット記録装置１の電気的構成を説明する。図３は、インクジェット記録装置１の電気的構成のブロック図である。
図３に示すように、インクジェット記録装置１は、ホストコンピューター２００に電気的に接続されている。インクジェット記録装置１は、制御装置１００と、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに１対１に対応する駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄと、を備える。
制御装置１００は、インターフェースコントローラー１０１、画像メモリー１０２、転送部１０３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４、主走査モーター１０５、副走査モーター１０６、入力操作部１０７、駆動信号発生回路１０８等を含む。
インターフェースコントローラー１０１は、通信回線を介して接続されるホストコンピューター２００から、記録媒体５０に印画すべき画像情報を受信する。
画像メモリー１０２は、インターフェースコントローラー１０１を介して受信される画像情報を、一時的に記憶する。画像メモリー１０２の画像情報は、駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄに入力される。
転送部１０３は、画像メモリー１０２から各駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄに、各インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの複数ノズルからの一回の吐出で記録される部分画像情報を転送する。転送部１０３は、タイミング発生回路１０３ａ及びメモリー制御回路１０３ｂを含む。タイミング発生回路１０３ａは、例えば不図示のエンコーダセンサー等によってキャリッジ２０の位置情報を求める。メモリー制御回路１０３ｂは、この位置情報から、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ毎に必要とされる部分画像情報のアドレスを求める。そして、メモリー制御回路１０３ｂは、この部分画像情報のアドレスを用いて、画像メモリー１０２からの読み出し、駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄへの転送を行う。
ＣＰＵ１０４は、インクジェット記録装置１を統括する制御部であり、記録媒体５０の搬送、キャリッジ２０の移動、各インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄからのインクの吐出等を制御する。
主走査モーター１０５は、図１に示すキャリッジ２０を主走査方向に移動させるモーターである。副走査モーター１０６は、記録媒体５０を副走査方向に搬送するモーターである。これら主走査モーター１０５、副走査モーター１０６の駆動は、ＣＰＵ１０４によって制御される。
入力操作部１０７は、ＣＰＵ１０４がオペレーターによる各種の入力操作を受け付ける部分であり、例えばタッチパネルによって構成される。
駆動信号発生回路１０８は、インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄからインクを吐出させるための駆動信号の信号波形を生成する。この信号波形は、タイミング発生回路１０３ａの画像情報のラッチ信号に同期し、ラッチ信号毎に生成され、駆動回路６０Ａ〜６０Ｄに出力される。
駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄは、対応するインクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各アクチュエーター１６を駆動する。この駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄは、インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄと共にキャリッジ２０に搭載されており、フレキシブルケーブル３０によって制御装置１００と電気的に接続されている。
駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄは、それぞれ電圧設定部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄを有する。電圧設定部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄは、駆動信号発生回路１０８から入力される駆動信号の信号波形に対して所定の電圧を設定する。駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄは、電圧設定部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄによって電圧設定された駆動信号を、画像メモリー１０２から送られる画像情報に基づいて、対応するインクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各アクチュエーター１６の駆動電極に印加する。この電圧設定部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄによって設定される電圧値は、ＣＰＵ１０４によって駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ毎に独立して制御可能としてもよい。
次に、図４を参照して、駆動信号Ｐについて説明する。図４は、駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄからインクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに入力される駆動信号Ｐの波形を示すタイミングチャートである。図４において、縦軸に電圧をとり、横軸に時間をとっており、他の図のタイミングチャートでも同様である。
駆動信号Ｐは、マルチドロップ方式として、例えば、１画素に対して４滴の液滴を吐出し合一させるための駆動パルスである。
駆動信号Ｐは、基準電圧から開始して１番目の液滴を吐出させる第１吐出パルスＰ１と、２番目の液滴を吐出させる第２吐出パルスＰ２と、３番目の液滴を吐出させる第３吐出パルスＰ３と、サテライトを抑制するサテライト抑制パルスとして４番目の液滴を吐出させる第４吐出パルスＰＳと、を順に含んでいる。基準電圧とは、インクジェットヘッド１０Ａ〜１０Ｄに波形が入力されないときに印加される電圧であり、圧力室１５の容積を一定量収縮させた待機状態にさせる電圧である。トップ電圧は、駆動信号Ｐの各パルスの振動の最上位の電圧とし、ボトム電圧は、駆動信号Ｐの各パルスの振動の最下位の電圧とする。ボトム電圧は、最低電圧であり、理想的には０［Ｖ］であるが、回路構成上、１［Ｖ］等、所定の値を有する電圧である。但し、駆動信号では他の電圧との差圧が重要になるため、ボトム電圧を５、１０［Ｖ］等としてもよい。
なお、駆動信号Ｐが１画素に対して吐出させる液滴の量は、４滴に限定するものではなく、他の複数滴であってもよい。例えば、駆動信号が、第１の吐出パルスＰ１と略同様の１、２又は４以上の吐出パルスと、第４吐出パルスＰＳと同様のサテライト抑制の吐出パルスＰＳと、を順に含む構成としてもよい。
第１吐出パルスＰ１は、圧力室１５の容積を膨張させる膨張パルスＰ１１と、膨張パルスＰ１１のボトム電圧を維持する維持パルスＰ１２と、圧力室１５の容積を収縮させてノズル１１ｅからインクを吐出させる収縮パルスＰ１３と、収縮パルスＰ１３のトップ電圧としての基準電圧を維持する維持パルスＰ１４と、を順に含んでいる。
第２吐出パルスＰ２は、第１吐出パルスＰ１と同様に、膨張パルスＰ２１、維持パルスＰ２２、収縮パルスＰ２３、維持パルスＰ２４、を順に含んでいる。第３吐出パルスＰ３は、第１吐出パルスＰ１と同様に、膨張パルスＰ３１、維持パルスＰ３２、収縮パルスＰ３３、維持パルスＰ３４、を順に含んでいる。
第１吐出パルスＰ１の時間的なパルス幅を、パルス幅Ｗ１とする。第２吐出パルスＰ２の時間的なパルス幅を、パルス幅Ｗ２とする。第３吐出パルスＰ３の時間的なパルス幅を、パルス幅Ｗ３とする。第１吐出パルスＰ１（吐出パルスＰ１０）のボトム電圧と基準電圧との電位差を電圧Ｖ１とする。第２吐出パルスＰ２（吐出パルスＰ２０）のボトム電圧と基準電圧との電位差を電圧Ｖ２とする。第３吐出パルスＰ３（吐出パルスＰ３０）のボトム電圧と基準電圧との電位差を電圧Ｖ３とする。
また、膨張パルスＰ１１、維持パルスＰ１２及び収縮パルスＰ１３を、実質的に液滴の吐出を行う吐出パルスＰ１０とする。吐出パルスＰ１０に対応し、維持パルスＰ１４を液滴吐出の待機時間（休み時間）とする。吐出パルスＰ１０の時間的なパルス幅をパルス幅Ｗ１０とし、維持パルスＰ１４の時間的なパルス幅をパルス幅Ｗ１１とする。同様に、膨張パルスＰ２１、維持パルスＰ２２及び収縮パルスＰ２３を有する吐出パルスＰ２０の時間的なパルス幅をパルス幅Ｗ２０とし、維持パルスＰ２４の時間的なパルス幅をパルス幅Ｗ２１とする。同様に、膨張パルスＰ３１、維持パルスＰ３２及び収縮パルスＰ３３を有する第３吐出パルスＰ３０の時間的なパルス幅をパルス幅Ｗ３０とし、維持パルスＰ３４の時間的なパルス幅をパルス幅Ｗ３１とする。
第４吐出パルスＰＳは、第３吐出パルスＰ３の終端の基準電圧から開始して圧力室１５の容積を膨張させる第１膨張パルスＰＳ１と、圧力室１５の容積を収縮させてノズル１１ｅからインクを吐出させる第１収縮パルスＰＳ２と、圧力室１５の容積を膨張させる第２膨張パルスＰＳ３と、圧力室１５の容積を収縮させる第２収縮パルスＰＳ４と、第２収縮パルスＰＳ４のトップ電圧から基準電圧に戻るパルスＰＳ５と、を順に含んでいる。
第１膨張パルスＰＳ１の時間的なパルス幅を、パルス幅ＷＳ１とする。第１収縮パルスＰＳ２の時間的なパルス幅を、パルス幅ＷＳ２とする。第２膨張パルスＰＳ３の時間的なパルス幅を、パルス幅ＷＳ３とする。第２収縮パルスＰＳ４の時間的なパルス幅を、パルス幅ＷＳ４とする。
第１膨張パルスＰＳ１は、基準電圧からボトム電圧に下げる膨張パルスＰＳ１１と、膨張パルスＰＳ１１のボトム電圧を維持する維持パルスＰＳ１２と、を有する。
また、第１収縮パルスＰＳ２は、第１膨張パルスＰＳ１のボトム電圧からトップ電圧に上げる収縮パルスＰＳ２１と、収縮パルスＰＳ２１のトップ電圧を維持する維持パルスＰＳ２２と、を有する。第１収縮パルスＰＳ２のトップ電圧は、基準電圧よりも大きい所定の電圧である。第２膨張パルスＰＳ３は、第１収縮パルスＰＳ２のトップ電圧からボトム電圧に下げる膨張パルスＰＳ３１と、膨張パルスＰＳ３１のボトム電圧を維持する維持パルスＰＳ３２と、を有する。また、第２収縮パルスＰＳ４は、第２膨張パルスＰＳ３のボトム電圧からトップ電圧に上げる収縮パルスＰＳ４１と、収縮パルスＰＳ４１のトップ電圧を維持する維持パルスＰＳ４２と、を有する。
なお、維持パルスＰＳ１２，ＰＳ２２，ＰＳ３２，ＰＳ４２は、本実施の形態では平坦なパルスとしているが、必ずしも平坦なパルスに限定されず、インク吐出に支障がない程度に、僅かに上り傾斜していてもよい。
また、第１膨張パルスＰＳ１と、第１収縮パルスＰＳ２の収縮パルスＰＳ２１のボトム電圧から基準電圧までのパルスと、を吐出パルスＰ４０とし、その時間的なパルス幅を、パルス幅Ｗ４０とする。
また、基準電圧と第１膨張パルスＰＳ１のボトム電圧との電位差を電圧ＶＳ１とする。第１収縮パルスＰＳ２の最も低い電圧（開始電圧）と第１収縮パルスＰＳ２のトップ電圧との電位差を電圧ＶＳ２とする。第２膨張パルスＰＳ３の最も高い電圧（開始電圧）とボトム電圧との電位差を電圧ＶＳ３とする。第２収縮パルスＰＳ４のトップ電圧と基準電圧との電位差を電圧ＶＳ４とする。
本実施の形態に示す駆動信号Ｐは、各吐出パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，ＰＳ（ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４，ＰＳ５）の立ち上がり、立ち下がりを傾斜状としたスロープ波形からなる。スロープ波形とすることにより、サテライト、速度異常、曲がり等の不安定吐出を抑制する効果があるため、本発明において好ましい態様である。
ここで、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのインクの吐出を説明する。先ず、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、同じ画素に複数の液滴を着弾させるため、当該画素に対応する位置に移動される。駆動信号Ｐが、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのアクチュエーター１６の駆動電極に印加されると、第１吐出パルスＰ１の膨張パルスＰ１１によって、圧力室１５の容積は、待機状態から膨張し始める。これによって、共通インク室１４ａから圧力室１５内にインクが流れ込む。この膨張状態は維持パルスＰ１２の期間維持される。
そして、収縮パルスＰ１３によって、膨張状態にある圧力室１５の容積が収縮し始める。圧力室１５の容積の収縮により、圧力室１５内に正の圧力波が発生する。これにより、インクがノズル１１ｅから押し出され、メニスカス面がノズル１１ｅの外側に出てくる。この収縮状態は維持パルスＰ１４の期間維持される。
そして、第２吐出パルスＰ２の膨張パルスＰ２１によって、圧力室１５の容積は再び膨張し始める。第２吐出パルスＰ２の膨張パルスＰ２１によって、ノズル１１ｅから押し出されたメニスカスが、ノズル１１ｅ側に引っ張られる。これにより、収縮パルスＰ１３によってノズル１１ｅから液柱状の液滴としてインクが吐出される。
同様にして、第２吐出パルスＰ２、第３吐出パルスＰ３により、２番目、３番目の液滴がノズル１１ｅから順に吐出される。
そして、第４吐出パルスＰＳの第１膨張パルスＰＳ１の膨張パルスＰＳ１１によって、圧力室１５の容積は、待機状態から膨張し始める。これによって、共通インク室１４ａから圧力室１５内にインクが流れ込む。この膨張状態は維持パルスＰＳ１２の期間維持される。
そして、第１収縮パルスＰＳ２の収縮パルスＰＳ２１によって、膨張状態にある圧力室１５の容積が収縮し始める。圧力室１５の容積の収縮により、圧力室１５内に正の圧力波が発生する。これにより、インクがノズル１１ｅから押し出され、４番目のインクが吐出する。この収縮状態は維持パルスＰＳ２２の期間維持される。
そして、第２膨張パルスＰＳ３の膨張パルスＰＳ３１によって、圧力室１５の容積は再び膨張し始める。維持パルスＰＳ２２の後、膨張パルスＰＳ３１によって開始される第２膨張パルスＰＳ３は、圧力室１５の容積が膨張することにより、圧力室１５内に負の圧力波が発生する。これにより、第１収縮パルスＰＳ２によって圧力室１５内に発生した正の圧力波との合成波が発生する。
これと同時に、膨張パルスＰＳ３１によって、ノズル１１ｅから押し出されたインクの尾部が、ノズル１１ｅ側に引っ張られる。これにより、第１の収縮パルスＰＳ２によってノズル１１ｅから吐出されたインクが、ノズル１１ｅ内部のインクと強制的に分離され４番目の液滴となる。インクの尾部が引っ張られることで、尾部は短くなるため、吐出されるインクに付随するサテライトも抑制される。膨張パルスＰＳ３１による膨張状態は、維持パルスＰＳ３２の期間維持される。
そして、第２収縮パルスＰＳ４の収縮パルスＰＳ４１によって、圧力室１５の容積は再び収縮する。このとき、収縮パルスＰＳ４１により、インクが再度押され、サテライトが抑制される。この収縮状態は維持パルスＰＳ４２の期間維持される。そして、パルスＰＳ５により基準電圧に戻ることにより、圧力室１５の容積は、待機状態に復帰する。
１番目〜４番目の液滴は、ノズル１１ｅからの液柱の先端の速度が、略同じになるように駆動信号Ｐの波形が調整されている。ノズル１１ｅから吐出された液柱状の液滴は、空気抵抗と慣性との働きを受ける。先ず２番目の液滴が１番目の液滴に追いついて合一され、３番目の液滴が合一液滴に追いついてさらに合一され、４番目の液滴が合一液滴に追いついてさらに合一され、最終的に、１番目〜４番目の液滴が合一した液滴が、記録媒体５０の所定画素に着弾してドットを形成する。各パルスにより吐出された液滴は、液柱の状態で合一する場合もある。この場合は、液柱の先頭に合一した液滴がまとまり一つの液滴が形成され、この合一した一つの液滴が、記録媒体５０の所定画素に着弾してドットを形成する。
ここで、サテライト抑制パルスとしての第４吐出パルスＰＳの好ましい各種条件を説明する。先ず、第４吐出パルスＰＳにおいて、第１収縮パルスＰＳ２のトップ電圧を、基準電圧よりも高くしている。この構成により、基準電圧で吐出させた液滴と比較して大きな液滴を吐出することができ、サテライトが発生し難い。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４のトップ電圧を、基準電圧よりも高くしている。この構成により、液滴（液柱）の後端速度上昇により尾引きを低減でき、液滴をまとまりやすくして液滴分離やサテライトを抑制できる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、電圧比ＶＳ１：ＶＳ２は、１：１．５が好ましい。この構成により、第１収縮パルスＰＳ２によるインクの押しと第２膨張パルスＰＳ３によるインクの引きとにより、吐出させる液滴を効果的に切ってサテライトを低減させることが可能となる。なお、ＶＳ１：ＶＳ２＝１：αにおけるαの数値が大きくなればなるほど、インクの振動が大きくなり、制御が難しくなる。また、インク物性等に合せて、ＶＳ１：ＶＳ２の比率を変える場合がある。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、電圧比ＶＳ１：ＶＳ４は、２：１が好ましい。この構成により、液滴（液柱）の後端速度上昇により、吐出させる液滴を効果的に切ってサテライトを低減させることが可能となる。なお、インク物性等に合せて、ＶＳ４を使用しない構成としてもよい。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第１膨張パルスＰＳ１のパルス幅ＷＳ１は、１ＡＬ（Acoustic Length）としている。この構成であると、駆動効率が最も高くなり好ましい。また、第１膨張パルスＰＳ１のパルス幅ＷＳ１は、例えば１ＡＬ〜１．５ＡＬのようにある程度延ばすこととしてもよい。同様に、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４のパルス幅ＷＳ４は、１ＡＬとしている。この構成により、駆動効率が最も高くなり好ましい。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２膨張パルスＰＳ３の開始タイミングを、第１収縮パルスＰＳ２の開始から１ＡＬ以内にしている。この構成により、液滴の尾引きを切って短くできる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４の開始タイミングを、第２膨張パルスＰＳ３の開始から１ＡＬ以内にしている。この構成により、液滴（液柱）の後端速度上昇により尾引きを低減できる。
また、第４吐出パルスＰＳのように、パルス幅比ＷＳ２：ＷＳ３は、０．４ＡＬ：０．６ＡＬ〜０．６ＡＬ：０．４ＡＬとすることが好ましい。この構成により、第１収縮パルスＰＳ２印加後のノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度が最大に達してから、第２膨張パルスＰＳ３印加後にメニスカス速度が最小（吐出と反対方向に最大）となる時間Ｔ１が、０．７〜０．８ＡＬとなる。よって、時間Ｔ１を１ＡＬから短くすることで、少ないエネルギーで吐出させた液滴を効果的に切ってサテライトを低減させることが可能となる。駆動信号の標準波形と比較して、第１収縮パルスＰＳ２印加後のノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度が最大に達してから、第２膨張パルスＰＳ３印加後にメニスカス速度が最小（吐出と反対方向に最大）となる時間Ｔ１を０．７〜０．８ＡＬとすることで当該最小に達するまでの時間を短くすることができ、電圧を印加する時間を短くすることができる。また、電圧を印加する時間を短くすることができるため、標準波形と比較して引き込む際のメニスカス速度を抑えつつ、効果的に吐出させた液滴を切ることができ、サテライトを低減させることができる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２膨張パルスＰＳ３印加後のノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度は、メニスカス引き込みが許容される範囲で最小（吐出と反対方向に最大）であることが好ましい。この構成により、吐出させる液滴を効果的に切ってサテライトを低減させることが可能となる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、電圧比ＶＳ１：（ＶＳ３−ＶＳ４）は、インク物性等に合せて変化するが、１：０．５〜１：１．５が好ましい。この構成により、インクのサテライトを低減させつつ安定射出が可能となる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２膨張パルスＰＳ３によって強制的に分離される際に尾部に追従するように生じるサテライトをより減少させる観点で、発明者が鋭意検討した結果、尾部に追従するようにサテライトを、第１収縮パルスＰＳ２印加後のノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度が最大に達してから第２収縮パルスＰＳ４印加後にメニスカス速度が最大となる時間Ｔ３が、１．３〜１．７ＡＬとなることが好ましい。この構成により、液滴（液柱）の後端速度上昇により尾引きを低減でき、液滴をまとまりやすくして液滴分離やサテライトを抑制できる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第１収縮パルスＰＳ２印加後のノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度が最大に達してから第２収縮パルスＰＳ４印加後の残響によるメニスカス速度が最小（吐出と反対方向に最大）となる時間Ｔ４が、２．１〜２．６ＡＬとなることが好ましい。この構成により、第２収縮パルスＰＳ４によるインクを再度押した後に、吐出させる液滴を効果的に切ってサテライトを低減させることが可能となる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４印加後のノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度は、メニスカス溢れが発生しない範囲で速い方が好ましい。この構成により、後滴の速度を向上させてサテライトを低減させ、かつ次の液滴への影響を小さくして安定に射出させることができる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４印加後の残響によるノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度（圧力）が最小（吐出と反対方向に最大）になった後は、残響が抑制されていることが好ましい。この構成によれば、連続で液滴を射出する場合に次の液滴への影響を小さくして安定に射出させることができる。
また、第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４印加後の残響によるノズル１１ｅにおけるインクのメニスカス速度（圧力）が０になるように残響が抑制されていることが好ましい。この構成により、駆動信号の波形長を短くすることができ、より高速駆動が可能となる。
また、インクは一般的に表面張力が高い方が一般的にまとまりやすい。表面張力が低いようなインクでも、本実施の形態の波形の駆動信号を用いることで、液滴分離やサテライトを低減できるので、表面張力が低いインクに対してより効果を発揮する。具体的には、インクの表面張力が２０〜３５［ｍＮ／ｍ］の範囲で特に効果が期待できる。インクの種類は、表面張力が比較的高い水系のインクよりも、溶剤系のインクや、ＵＶインクが好ましい。
次いで、図５〜図８を参照して、複数の液柱の先端速度を等しくする好ましい駆動信号の波形を説明する。図５は、第１の実施例としての駆動信号ＰＡを示すタイミングチャートである。図６は、第２の実施例としての駆動信号ＰＢを示すタイミングチャートである。図７は、第３の実施例としての駆動信号ＰＣを示すタイミングチャートである。図８は、比較例としての駆動信号ＰＤを示すタイミングチャートである。
第１の実施例の駆動信号ＰＡ、第２の実施例の駆動信号ＰＢ、第３の実施例の駆動信号ＰＣ、比較例の駆動信号ＰＤについて、液滴（液柱）の速度（成分）を測定した。測定条件は、ストロボカメラを用い、インクジェット記録装置１において、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのアクチュエーター１６への駆動信号の印加による各吐出パルスの速度成分を、ノズル面から液柱の先端が見え始めてから（吐出開始から）１０［usec］後に進んだ（分離前の）当該液柱の先端の距離を測定し速度（＝距離／時間）を算出する事で求める。また、駆動信号の各吐出パルスにより射出された液滴が合一した後の液滴の速度を、ノズル面から５００［um］の位置から１０［usec］後に進んだ距離を測定し速度（＝距離／時間）を算出する事で求める。
また、好ましい液滴（液柱）の評価基準を次のように設定した。
（１）．駆動信号の各吐出パルスの速度成分（各吐出パルスによる液柱の先端の速度）が±５％以内に収まっている事。
（２）．ノズル面から１［mm］の距離において、サテライト長が５０［um］以下となっている事。
図５を参照して、駆動信号Ｐの第１の実施例としての駆動信号ＰＡを説明する。駆動信号ＰＡは、第１吐出パルスＰ１、第２吐出パルスＰ２、第３吐出パルスＰ３、第４吐出パルスＰＳを有する。駆動信号ＰＡの吐出パルスＰ１０のパルス幅Ｗ１０、吐出パルスＰ２０のパルス幅Ｗ２０、吐出パルスＰ３０のパルス幅Ｗ３０は、等しい数値として、例えば１．２ＡＬ（Acoustic Length）に設定されている。ＡＬとは、チャネル（圧力室１５）の固有振動周期の半分の値（半周期）である。
また、駆動信号ＰＡの維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１、維持パルスＰ２４のパルス幅Ｗ２１、維持パルスＰ３４のパルス幅Ｗ３１は、順に、例えば０．３ＡＬ、０．４ＡＬ、０．５ＡＬに設定されている。つまり、駆動信号ＰＡは、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０間の待機時間としての各維持パルスのパルス幅を調整した駆動信号である。吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０間の待機時間としての各維持パルスＰ１４，Ｐ２４，Ｐ３４のパルス幅Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１は、最初の待機時間のパルス幅Ｗ１１を０．５ＡＬ未満の０．３ＡＬとして、待機時間を０．５ＡＬまで徐々に広げていく。待機時間を最終的にどこまで広げるかについては、最初の待機時間の維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１に応じて設定され、この例では、０．５ＡＬまで広げられているものとするが、これに限定されるものではない。また、吐出パルスＰ４０のパルス幅Ｗ４０は、１．０ＡＬに設定されている。
また、駆動信号ＰＡの第４吐出パルスＰＳとしては、第１膨張パルスＰＳ１のパルス幅ＷＳ１＝１．０ＡＬ、第１収縮パルスＰＳ２のパルス幅ＷＳ２＝０．５ＡＬ、第２膨張パルスＰＳ３のパルス幅ＷＳ３＝０．５ＡＬ、第２収縮パルスＰＳ４のパルス幅ＷＳ４＝１．０ＡＬであり、ＶＳ１＝２０［Ｖ］、ＶＳ２＝３０［Ｖ］、ＶＳ３＝３０［Ｖ］、ＶＳ４＝１０［Ｖ］であるパルスを用いた。この第４吐出パルスＰＳの条件は、第２の実施例の駆動信号ＰＢ、第３の実施例の駆動信号ＰＣ、比較例の駆動信号ＰＤでも同様とした。
駆動信号ＰＡの速度成分の測定結果として、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０の各液柱の先端の速度は、前から順に６．２５［m/s］、６．１９［m/s］、６．０８［m/s］、６．５５［m/s］となっており、４つの液滴が合一した液滴の速度は、６．３０［m/s］となっていた。また、この合一した液滴は、ノズル面から１［mm］の距離において、サテライト長さは２０［um］であった。このため、駆動信号ＰＡは、評価基準（１）、（２）を満たしている。このように、駆動信号ＰＡのように待機時間を調整することにより、各吐出パルスの各液柱の先端の速度をほぼ同じにでき、最終の吐出パルスの液滴の速度が大きくなりすぎることを防ぎ、サテライトの発生が抑制できる。また、サテライト抑制パルスとしての第４の吐出パルスＰＳにより、サテライトの発生がさらに抑制できる。
なお、駆動信号ＰＡにおいて、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０間の待機時間としての各維持パルスＰ１４，Ｐ２４，Ｐ３４のパルス幅は、最初の待機時間のパルス幅Ｗ１１を０．５ＡＬ以上として、待機時間を徐々に狭めていく構成としてもよい。待機時間を最終的にどこまで狭めるかについては、最初の待機時間の維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１に応じて設定される。この構成によっても、好ましい（例えば評価基準（１）、（２）を満たす）インク吐出が可能である。
図６を参照して、駆動信号Ｐの第２の実施例としての駆動信号ＰＢを説明する。駆動信号ＰＢは、第１吐出パルスＰ１、第２吐出パルスＰ２、第３吐出パルスＰ３、第４吐出パルスＰＳを有する。駆動信号ＰＢの吐出パルスＰ１０のパルス幅Ｗ１０、吐出パルスＰ２０のパルス幅Ｗ２０、吐出パルスＰ３０のパルス幅Ｗ３０は、等しい数値として、例えば１．０ＡＬに設定されている。
また、駆動信号ＰＢの維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１、維持パルスＰ２４のパルス幅Ｗ２１、維持パルスＰ３４のパルス幅Ｗ３１は、等しい数値として、例えば１．０ＡＬに設定されている。また、駆動信号ＰＢの吐出パルスＰ１０の電圧Ｖ１、吐出パルスＰ２０の電圧Ｖ２、吐出パルスＰ３０の電圧Ｖ３、吐出パルスＰ４０の電圧ＶＳ１が、順に、例えば２０［Ｖ］、１４［Ｖ］（＝０．７Ｖ１）、１４［Ｖ］（＝０．７Ｖ１）、２０［Ｖ］（＝１．０Ｖ１）に設定されている。各吐出パルスの電圧は、値が大きくなるほど液滴の速度も大きくなる。つまり、駆動信号ＰＢは、吐出パルスＰ２０，Ｐ３０の電圧Ｖ２，Ｖ３を、最初の吐出パルスＰ１０の電圧Ｖ１に比べて小さくし、最後の吐出パルスＰ４０の電圧ＶＳ１を電圧Ｖ３よりも大きく最大、例えば最初の吐出パルスＰ１０の電圧Ｖ１に等しくするよう設定されている。維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１、維持パルスＰ２４のパルス幅Ｗ２１、維持パルスＰ３４のパルス幅Ｗ３０は、等しい数値として、例えば１．０ＡＬに設定されている。また、吐出パルスＰ４０のパルス幅Ｗ４０は、１．３ＡＬに設定されている。
駆動信号ＰＢの速度成分の測定結果として、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０の各液柱の先端の速度は、前から順に６．３２［m/s］、５．８８［m/s］、５．９５［m/s］、６．４０［m/s］となっており、４つの液滴が合一した液滴の速度は、６．１４［m/s］となっていた。また、この合一した液滴は、ノズル面から１［mm］の距離において、サテライト長さは１０［um］であった。このため、駆動信号ＰＢは、評価基準（１）、（２）を満たしている。これは、第２、第３の液柱の先端の速度を、第１の液柱の先端の速度よりも小さくし、第４の液柱の先端の速度を第３の液柱の先端の速度よりも大きくして、液滴を合一させやすくしている。このようにして、駆動信号ＰＢのように吐出パルスのパルス幅を調整することにより、各吐出パルスの各液柱の先端の速度をほぼ同じにでき、最終の吐出パルスの液滴の速度が大きくなりすぎることを防ぎ、サテライトの発生が抑制できる。また、サテライト抑制パルスとしての第４の吐出パルスＰＳにより、サテライトの発生がさらに抑制できる。
なお、駆動信号ＰＢにおいて、最後の吐出パルスＰ４０の電圧ＶＳ１を電圧Ｖ３よりも大きくするが、最大にしない構成としてもよい。この構成によっても、好ましい（例えば評価基準（１）、（２）を満たす）インク吐出が可能である。
図７を参照して、駆動信号Ｐの第３の実施例としての駆動信号ＰＣを説明する。駆動信号ＰＣは、第１吐出パルスＰ１、第２吐出パルスＰ２、第３吐出パルスＰ３、第４吐出パルスＰＳを有する。駆動信号ＰＣの吐出パルスＰ１０のパルス幅Ｗ１０、吐出パルスＰ２０のパルス幅Ｗ２０、吐出パルスＰ３０のパルス幅Ｗ３０は、順に、例えば１．２ＡＬ、１．３ＡＬ、１．１ＡＬに設定されている。
また、駆動信号ＰＣの維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１、維持パルスＰ２４のパルス幅Ｗ２１、維持パルスＰ３４のパルス幅Ｗ３１は、順に、例えば０．３ＡＬ、０．４ＡＬ、０．５ＡＬに設定されている。つまり、各吐出パルスの待機時間の最大値が、０．５ＡＬに設定されている。駆動信号の各吐出パルスの待機時間の最大値を０．５ＡＬにすることにより、サテライトを少なくすることができ、波形の安定性を高める（より高い液滴速度でも射出する）ことができる。なお、各吐出パルスの待機時間により、液滴の速度の最大値を上げることはできる。また、吐出パルスＰ４０のパルス幅Ｗ４０は、１．０ＡＬに設定されている。
第３の実施例における、各吐出パルスのパルス幅、各待機時間は、例えば次のようにして決める。先ず、最初に各吐出パルスの各待機時間を最大０．５ＡＬとして決める。そして、各液柱の先端の速度が略同じになり、且つ負圧が大きくなりすぎてノズル面のインクの表面が壊れるメニスカスブレークが起こらないような範囲で、各吐出パルスのパルス幅を決定する。各吐出パルスのパルス幅は、各吐出パルスの膨張及び収縮の圧力波の形状により決められる。
駆動信号ＰＣの速度成分の測定結果として、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０の液柱の先端の速度は、前から順に６．１２［m/s］、６．２２［m/s］、６．１５［m/s］、６．３０［m/s］となっており、４つの液滴が合一した液滴の速度は、６．２０［m/s］となっていた。また、この合一した液滴は、ノズル面から１［mm］の距離において、サテライト長さは１０［um］であった。このため、駆動信号ＰＣは、評価基準（１）、（２）を満たしている。このように、駆動信号ＰＣのように待機時間を調整しそれに応じて吐出パルスのパルス幅を調整することにより、各吐出パルスの各液柱の先端の速度をほぼ同じにでき、最終の吐出パルスの液滴の速度が大きくなりすぎることを防ぎ、サテライトの発生が抑制できる。また、サテライト抑制パルスとしての第４の吐出パルスＰＳにより、サテライトの発生がさらに抑制できる。
図８を参照して、駆動信号の比較例としての駆動信号ＰＤを説明する。駆動信号ＰＤは、第１吐出パルスＰ１、第２吐出パルスＰ２、第３吐出パルスＰ３、第４吐出パルスＰＳを有する。駆動信号ＰＤの吐出パルスＰ１０のパルス幅Ｗ１０、吐出パルスＰ２０のパルス幅Ｗ２０、吐出パルスＰ３０のパルス幅Ｗ３０は、順に、例えば０．６ＡＬ、０．８ＡＬ、１．０ＡＬに設定されている。つまり、各吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０のパルス幅Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１を徐々に広げ、後ろの方の液滴の速度が大きくなるようにしている。
駆動信号ＰＤの維持パルスＰ１４のパルス幅Ｗ１１、維持パルスＰ２４のパルス幅Ｗ２１、維持パルスＰ３４のパルス幅Ｗ３１は、等しい数値として、例えば１．０ＡＬに設定されている。また、吐出パルスＰ４０のパルス幅Ｗ４０は、１．３ＡＬに設定されている。
駆動信号ＰＤの速度成分の測定結果として、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０の各液柱の先端の速度は、前から順に４．８３［m/s］、５．４１［m/s］、６．６６［m/s］、７．５２［m/s］となっており、４つの液滴が合一した液滴の速度は、６．１１［m/s］となっていた。また、この合一した液滴は、ノズル面から１［mm］の距離において、サテライト長さは１８０［um］であった。このため、駆動信号ＰＤは、評価基準（１）、（２）をどちらも満たしていない。特に、第４吐出パルスＰＳの液柱の先端の速度が他の液柱の先端の速度に比べて大きく、サテライトが出やすくなっているため、サテライト抑制パルスとしての第４の吐出パルスＰＳがあるにもかかわらず、サテライトが発生するという結果が得られた。
以上、本実施の形態によれば、インクジェット記録装置１は、インクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、１画素に複数の液滴を吐出させて合一させる駆動信号Ｐを生成してインクジェットヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに印加する駆動回路６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄと、を備える。駆動信号Ｐは、ノズル１１ｅにおけるインクの吐出開始から所定時間後の各液柱の先端の速度を略同じにする複数の吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０を含む。
このため、複数の液滴の速度が順に上がって最後の液滴の速度が上がり過ぎることを防ぐことができ、マルチドロップ方式でのサテライトを抑制でき、記録画像の画質を向上できる。
また、駆動信号Ｐは、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０のボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値は一定に保ち、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０間の待機時間の維持パルスＰ１４、Ｐ２４，Ｐ３４のパルス幅Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１が調整されることにより、各液柱の先端の速度を略同じにする。駆動信号Ｐは、最初の待機時間の維持パルスＰ１４のパルス幅が０．５ＡＬ未満である場合に、続く待機時間の維持パルスＰ２４，Ｐ３４のパルス幅Ｗ２１，Ｗ３１が順に長くなるように設定されている（パルス幅Ｗ２１，Ｗ３１を順に広げていく）。このため、液滴の速度が順に上がって最後の液滴の速度が上がり過ぎることを防ぐことができ、マルチドロップ方式でのサテライトを抑制でき、記録画像の画質を向上できる。また、最初の待機時間の維持パルスＰ１４のパルス幅が０．５ＡＬ以上である場合に、続く待機時間の維持パルスＰ２４，Ｐ３４のパルス幅Ｗ２１，Ｗ３１が順に短くなるように設定されている（パルス幅Ｗ２１，Ｗ３１を順に狭めていく）ことにより同様の効果を得られる。
また、駆動信号Ｐは、待機時間の維持パルスＰ１４，Ｐ２４，Ｐ３４のパルス幅Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１を全て０．５ＡＬ以下とする。パルス幅Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１に応じて、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０のパルス幅Ｗ１０，Ｗ２０，Ｗ３０を、各液柱の先端の速度が略同じになり、且つ負圧が大きくなりすぎない（メニスカスブレークが発生しない）ように設定する。このため、複数の液滴の速度が順に上がって最後の液滴の速度が上がり過ぎることを防ぐことができ、マルチドロップ方式でのサテライトを抑制でき、記録画像の画質を向上できる。
また、駆動信号Ｐは、複数の吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０のボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値（電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）が、最後の吐出パルスＰ４０以外（吐出パルスＰ２０，Ｐ３０）は前の吐出パルスより小さいか同じ値になるよう調整されることにより、各液柱の先端の速度を略同じにする。駆動信号Ｐは、吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧について、最初の吐出パルスＰ１０に続く吐出パルスＰ２０，Ｐ３０の電圧Ｖ２，Ｖ３を、吐出パルスＰ１０の電圧Ｖ１よりも低くする。このため、最初の吐出パルスＰ１０の液柱の先端の速度よりも、続く吐出パルスＰ２０、Ｐ３０の液柱の先端の速度を下げ、最後の液滴の速度が上がり過ぎることを防ぐことができ、マルチドロップ方式でのサテライトを抑制でき、記録画像の画質を向上できる。
また、駆動信号Ｐは、最後の吐出パルスＰ４０の電圧ＶＳ１を、全ての吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０の電圧のうちで最大にする。このため、最後の液柱の先端の速度を大きくして、複数の液滴を確実に合一させることができ、記録画像の画質を向上できる。
また、駆動信号Ｐは、最後の吐出パルスＰ４０が、サテライト抑制パルスとしての第４吐出パルスＰＳに含まれる。第４吐出パルスＰＳは、基準電圧から開始して圧力室１５の容積を膨張させる第１膨張パルスＰＳ１と、圧力室１５の容積を収縮させてノズル１１ｅからインクを吐出させる第１収縮パルスＰＳ２と、圧力室１５の容積を膨張させる第２膨張パルスＰＳ３と、圧力室１５の容積を収縮させる第２収縮パルスＰＳ４と、を順に含む。第４吐出パルスＰＳにおいて、第１収縮パルスＰＳ２のトップ電圧が基準電圧よりも高い電圧であり、第２膨張パルスＰＳ３が、第１収縮パルスＰＳ２の開始から１ＡＬ以内に開始され、第２収縮パルスＰＳ４は、第２膨張パルスＰＳ３の開始から１ＡＬ以内に開始される。このため、基準電圧で吐出させた液滴と比較して大きな液滴を吐出することができ、液滴の尾引きを切って短くでき、液滴の後端速度上昇により尾引きを低減でき、液滴の分離やサテライトを十分に抑制できる。
また、駆動信号Ｐは、複数の吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０とサテライト抑制パルスとしての第４吐出パルスＰＳが含まれている。複数の吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０は、吐出パルスＰ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０のパルス幅Ｗ１０，Ｗ２０，Ｗ３０，Ｗ４０がＡＬの１．０〜１．３倍となっており、吐出パルスと吐出パルスの間の待機時間の維持パルスＰ１４，Ｐ２４，Ｐ３４のパルス幅Ｗ１１，Ｗ２１，Ｗ３１がＡＬの０．３〜０．５倍となっており、待機時間は順次長くなるか、直前のものと同じ長さとなっており、最後の吐出パルスＰ４０にサテライト抑制パルスとしての第４吐出パルスＰＳが含まれる。このため、複数の液滴の速度が順に上がって最後の液滴の速度が上がり過ぎることを防ぐことができ、マルチドロップ方式でのサテライトを抑制でき、記録画像の画質を向上できる。
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る好適なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法の一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態の駆動信号Ｐの第４吐出パルスＰＳにおいて、第２収縮パルスＰＳ４のトップ電圧を、第１収縮パルスＰＳ２のトップ電圧よりも高くする構成としてもよい。この構成により、液滴（液柱）の後端速度上昇による尾引きを低減でき、液滴をまとまりやすくして液滴分離やサテライトを抑制できる。
また、以上の実施の形態におけるインクジェット記録装置１を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
以上のように、本発明のインクジェット記録装置、インクジェット記録方法は、記録媒体への画像形成に適用できる。
１ インクジェット記録装置
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ インクジェットヘッド
１１ ヘッド基板
１１ａ ノズルプレート
１１ｂ 中間プレート
１１ｃ 圧力室プレート
１１ｄ 振動板
１１ｅ ノズル
１２ 配線基板
１３ 接着樹脂層
１４ インクマニホールド
１５ 圧力室
１６ アクチュエーター
５０ 記録媒体
１００ 制御装置
１０１ インターフェースコントローラー
１０２ 画像メモリー
１０３ 転送部
１０３ａ タイミング発生回路
１０３ｂ メモリー制御回路
１０４ ＣＰＵ
１０５ 主走査モーター
１０６ 副走査モーター
１０７ 入力操作部
１０８ 駆動信号発生回路
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ 駆動回路
６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ 電圧設定部
２００ ホストコンピューター

Claims (13)

  1. 複数の圧電素子に駆動信号を印加することにより、当該複数の圧電素子に対応する複数の圧力室の容積を膨張又は収縮させ、当該複数の圧力室のインクを複数のノズルから吐出させて、記録媒体に画像形成するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの前記複数の圧電素子に対してそれぞれ１画素に複数の液滴を吐出させて合一させる駆動信号を生成して印加する駆動回路と、を備えるインクジェット記録装置であって、
    前記駆動信号は、前記ノズルにおけるインクの吐出開始から所定時間後の各液柱の先端の速度を略同じにする複数の吐出パルスを含むインクジェット記録装置。
  2. 前記駆動信号は、前記複数の吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値は一定に保ち、前記複数の吐出パルス間の待機時間を調整されることにより前記各液柱の先端の速度を略同じにする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記駆動信号は、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ未満である場合に、続く前記待機時間が順に長くなるように設定されており、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ以上である場合に、続く前記待機時間が順に短くなるように設定されている請求項２に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記駆動信号は、前記複数の吐出パルス間の待機時間を全て０．５ＡＬ以下とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記駆動信号は、前記複数の吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値が、最後の吐出パルス以外は前の吐出パルスより小さいか同じ値になるよう調整されることにより、前記各液柱の先端の速度を略同じにする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記駆動信号は、最初の前記吐出パルスに続く前記吐出パルスの電圧を、最初の前記吐出パルスの電圧よりも低くする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記駆動信号は、前記吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧について、最後の前記吐出パルスの電圧を、全ての前記吐出パルスの電圧のうちで最大にする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記駆動信号は、最後の前記吐出パルスが、サテライト抑制パルスに含まれる請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  9. 前記サテライト抑制パルスは、
    基準電圧から開始して前記圧力室の容積を膨張させる第１膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させて前記ノズルからインクを吐出させる第１収縮パルスと、
    前記圧力室の容積を膨張させる第２膨張パルスと、
    前記圧力室の容積を収縮させる第２収縮パルスと、
    を順に含み、
    前記第１収縮パルスのトップ電圧が基準電圧よりも高い電圧であり、
    前記第２膨張パルスは、前記第１収縮パルスの開始から１ＡＬ以内に印加され、
    前記第２収縮パルスは、前記第２膨張パルスの開始から１ＡＬ以内に印加される請求項８に記載のインクジェット記録装置。
  10. 前記駆動信号は、複数の吐出パルスと前記サテライト抑制パルスが含まれており、前記複数の吐出パルスは、
    吐出パルス幅がＡＬの１．０〜１．３倍となっており、
    吐出パルスと吐出パルスの間の待機時間がＡＬの０．３〜０．５倍となっており、
    待機時間は順次長くなるか、直前のものと同じ長さとなっており、
    最後の吐出パルスにサテライト抑制パルスが含まれる請求項８に記載のインクジェット記録装置。
  11. 複数の圧電素子に駆動信号を印加することにより、当該複数の圧電素子に対応する複数の圧力室の容積を膨張又は収縮させ、当該複数の圧力室のインクを複数のノズルから吐出させて、記録媒体に画像形成するインクジェットヘッドの前記複数の圧電素子に対してそれぞれ１画素に複数の液滴を吐出させて合一させる駆動信号を生成して印加する工程を含むインクジェット記録方法であって、
    前記駆動信号は、前記ノズルにおけるインクの吐出開始から所定時間後の各液柱の先端の速度を略同じにする複数の吐出パルスを含むインクジェット記録方法。
  12. 前記駆動信号は、前記複数の吐出パルスのボトム電圧から基準電圧までの電圧の絶対値は一定に保ち、前記複数の吐出パルス間の待機時間を調整されることにより前記各液柱の先端の速度を略同じにする請求項１１に記載のインクジェット記録方法。
  13. 前記駆動信号は、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ未満である場合に、続く前記待機時間を順に広げていき、最初の前記待機時間が０．５ＡＬ以上である場合に、続く前記待機時間を順に狭めていく請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
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