JPH10202884A

JPH10202884A - インクジェットヘッドの駆動制御方法および装置

Info

Publication number: JPH10202884A
Application number: JP1383497A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fujii; 正寛藤井; Hiroyuki Ishikawa; 博之石川; Shigeo Nojima; 重男野島; Taro Takekoshi; 太郎竹腰
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】インク室の底壁を規定している振動板を静電
気力により振動させてインク液滴の吐出を行う形式のイ
ンクジェットヘッドにおいて、周囲温度に起因したイン
ク吐出特性の変動を確実に補償可能な駆動制御装置を提
案すること。【解決手段】インクジェットヘッド１００の駆動制御
装置１は、ヘッド基板８に取り付けたサーミスタ１５に
よりヘッド周囲温度を検出し、検出した温度に対応する
パルス幅補正値ｄＰｗを、ＲＯＭ内に格納されている温
度補償用の対応テーブルから検索出力させ、駆動電圧の
パルス幅Ｐｗを、当該パルス幅補正値ｄＰｗと、予め設
定されている駆動電圧のパルス幅初期値Ｐｗｓとに基づ
き、式Ｐｗ＝Ｐｗｓ＋ｄＰｗにより求めている。駆動電
圧のパルス幅を周囲温度に応じて調整することにより、
従来のような温度補償方法に比べて、簡単な構成で、確
実かつ簡単にインク吐出特性の温度補償制御を行うこと
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクノズルに連
通したインク室の周壁に形成した振動板を静電気力によ
って振動させることによりインクノズルからインク液滴
の吐出を行う形式のインクジェットヘッドの駆動制御方
法および装置に関するものである。さらに詳しくは、こ
の形式のインクジェットヘッドにおいて周囲環境温度の
変化に影響されることなく適切なインク液滴の吐出動作
を行うことの可能なインクジェットヘッドの駆動制御方
法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットヘッドとしてはインク吐
出メカニズムに応じて各種の形式のものが知られてい
る。例えば、特開平７−２６６５６４号公報には、イン
クが保持されているノズル内にヒータを配置しておき、
当該ヒータにパルス信号を与えることにより当該ヒータ
を加熱してインクを沸騰させ、それによって生ずる気泡
圧でインク液滴を吐出する形式のインクジェットヘッド
が開示されている。また、特開平７−１４８９２０号公
報には、インクを貯留した圧力室に貼り付けた圧電素子
に電圧を印加することにより圧力室の容積を膨張および
収縮させることにより、インク液滴を吐出する形式のイ
ンクジェットヘッドが開示されている。

【０００３】また、静電気力を利用してインクを貯留し
たインク室の容積を変化させて、インク液滴の吐出を行
う形式のものも知られている。この形式のインクジェッ
トヘッドは、例えば、特開平６−７１８８２号、同６−
５５７３２号、同５−５０６０１号の各公報に記載され
ている。図１に示すように、この形式のインクジェット
ヘッド１００は、３枚の半導体基板１０２、１０３、１
０４を積層して、その中間の半導体基板１０２に複数の
インクノズル１０５および各インクノズル１０５に連通
する独立したインク室１０６を区画形成すると共に、各
インク室１０６の底壁を面外方向に振動可能な振動板１
０７としてある。各振動板１０７は共通電極として機能
し、これに対峙する下側の半導体基板１０４によって規
定される対向板１０８の部分に対向電極１０９を形成し
てある。これらの電極間に駆動電圧を印加することによ
って発生する静電気力を利用して、振動板１０７を振動
させるようになっている。振動板１０７の振動によっ
て、インク室１０６の容積が増減し、これによってイン
ク室１０６内に発生するインク圧力の変動に基づき、イ
ンク室１０６に連通しているインクノズル１０５からイ
ンク液滴１１０が吐出される。

【０００４】これらの各形式のインクジェットヘッドに
おいて、印刷画像の品位を一定に保持するためには、吐
出するインク液滴の重量、吐出速度を安定させることが
必要である。インク液滴の吐出量、吐出速度に影響を与
える要因には、インクジェットヘッドの使用環境温度が
含まれる。使用環境温度が変動すると、それに伴ってイ
ンク粘度等のインク特性が変化するので、インク液滴の
吐出量、吐出速度も変化してしまう。

【０００５】この弊害を回避するために、例えば、上記
の特開平７−２６６５６４号公報に開示のインクジェッ
トヘッドでは、インクが保持されているノズル内に配置
されているヒータの温度を制御することにより、インク
粘度等のインク特性を、環境温度に左右されることなく
一定に保持するようにしている。また、上記の特開平７
−１４８９２０号公報に開示のインクジェットヘッドで
は、圧電素子の駆動電圧の波高値を環境温度に応じて変
化させることにより、インク粘度が変化しても、印刷品
位が低下しないように補償している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の温度補償方法を、図１に示すような静電気力によりイ
ンク室の容積を増減させてインク液滴の吐出を行う形式
のインクジェットヘッドに適用した場合には次のような
解決すべき課題がある。

【０００７】まず、ヒータを用いる方法を採用する場合
には、温度補償のためだけにヒータを別途取り付ける必
要があるので実用的ではない。一方、駆動電圧の波高値
を調整する方法を採用する場合には次のような弊害があ
る。図１を参照して説明すると、インク室１０６の底壁
を規定している振動板１０７は静電気力によって変形し
て対向板１０８の側に接触すると、インク室１０６のコ
ンプライアンスが小さくなり、また、振動板１０７の変
位は対向板１０８によって規制されて一定限度以上は変
位できない。従って、駆動電圧の値を変化させた場合に
は、コンプライアンスが変化してインク室１０６の固有
振動数も変化してしまうので、安定したインク吐出特性
を維持するための制御が困難である。また、インク室１
０６の容積変動、すなわち、インク室１０６のインク排
除体積に上限があるので、駆動電圧の電圧値を変化させ
てインク粘度の変化に起因するインク吐出特性の変動を
補償する制御方法では充分な温度補償を期待できない。
このように駆動電圧の値を調整する方法では温度補償制
御が困難であり、インク吐出特性の安定化を効果的に図
ることができない。

【０００８】本発明の課題は、このような点に鑑みて、
静電気力によりインク室容積を増減させてインクノズル
からインク液滴を吐出させる形式のインクジェットヘッ
ドにおいて、周囲環境温度の変動によりインク粘度等の
インク特性が変化しても、常に安定したインク吐出特性
を保持することの可能なインクジェットヘッドの駆動制
御方法および装置を提案することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、インク液滴を吐出するインクノズル
と、当該インクノズルに連通していると共にインクを保
持しているインク室と、当該インク室を区画形成してい
る周壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、前記
インク室の外側において前記振動板に隙間をおいて対向
配置した対向板と、当該対向板および前記振動板のそれ
ぞれに形成した対向電極とを有し、これらの対向電極の
間に駆動電圧を印加して前記振動板を変形させて前記イ
ンクノズルからインク液滴を吐出可能となっているイン
クジェットヘッドの駆動制御方法および装置において、
前記インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出し、検
出された温度に基づき、前記駆動電圧のパルス幅補正値
を算出し、予め設定されている前記駆動電圧のパルス幅
初期値に前記パルス幅補正値を加算して求まった補正パ
ルス幅で前記駆動電圧を前記対向電極間に印加するよう
にしている。

【００１０】本発明のインクジェットヘッドの駆動制御
方法および装置では、駆動電圧のパルス幅を周囲環境温
度に応じて調整することにより、周囲環境温度に起因し
てインク粘度が変化しても、インク吐出特性を好適な状
態に保持するようにしている。駆動電圧のパルス幅を調
整することにより、インク粘度の変化に影響されること
なくインク吐出特性を安定化させることができる。

【００１１】ここで、典型的なインクジェットヘッドの
駆動制御装置はマイクロコンピュータを中心に構成さ
れ、この場合には、前記駆動電圧のパルス幅補正値を算
出する温度補償値算出手段は、前記インクジェットヘッ
ドの周囲環境温度とパルス幅補正値の対応テーブルを記
憶したＲＯＭ等の記憶部を備え、検出された温度に対応
するパルス幅補正値を前記対応テーブルから検索出力す
る構成とすればよい。

【００１２】次に、前記パルス幅初期値としては、前記
インク液滴の吐出速度のピーク値が得られる駆動電圧パ
ルスのパルス幅と同一、あるいはそれ以下の値を採用す
ることが望ましい。このような値をパルス幅初期値とし
た場合には、それよりも大きな値のパルス幅初期値を採
用した場合に比べて、インクジェットヘッドの主要寸法
のばらつき等に起因するインク吐出特性の変動量が少な
いので、インク吐出特性を一定の保持することができ
る。

【００１３】一方、本発明のインクジェットヘッドの駆
動制御装置は、上記の構成に加えて、複数のパルス幅の
中から選択した一つのパルス幅を前記パルス幅初期値と
して設定するパルス幅初期値設定手段を備えた構成を採
用している。この構成を採用すれば、インクジェットヘ
ッドの出荷段階等において、実際のインク吐出特性を測
定して、最も適した駆動電圧パルス幅を選択することが
でき、インクジェットヘッドの固体差に起因したインク
吐出特性の悪化を防止できる。

【００１４】ここで、前記パルス幅初期値設定手段とし
ては、前記インクジェットヘッドを構成している半導体
基板上に形成された複数のショートランドを備えた構成
を採用でき、この場合には、当該ショートランドの何れ
を短絡させるのかに応じて、複数種類の初期パルス幅を
設定することができる。

【００１５】また、このように、複数の異なるパルス幅
初期値を設定可能な場合には、どのパルス幅初期値を選
択した場合にも適切なインク吐出特性の温度補償を行う
ことができるように、前記温度補償値算出手段として、
前記インクジェットヘッドの周囲環境温度とパルス幅補
正値の対応テーブルを、前記初期パルス幅として選択可
能な前記複数の異なるパルス幅に対応した数だけ備えた
記憶部を備えた構成のものとすることが望ましい。この
場合には、設定された前記パルス幅初期値に対応する前
記対応テーブルから、検出された温度に対応するパルス
幅補正値を検索出力できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は、本発明を適用したインク
ジェットヘッドの駆動制御装置の概略ブロック図であ
る。この図に示す駆動制御装置１により駆動制御される
インクジェットヘッドは図１に示すものと同一であるの
で、同一の符号を付してその説明は省略するものとす
る。

【００１７】インクジェットヘッドの駆動制御装置１は
インクジェットヘッド制御部２を有し、このインクジェ
ットヘッド制御部２は、ＣＰＵを中心に構成されてい
る。すなわち、ＣＰＵには外部装置３からバスを介して
印刷情報が供給される。ＣＰＵには、内部バスを介して
ＲＯＭ、ＲＡＭおよびキャラクタジェネレータ４が接続
されており、ＲＡＭ内の記憶領域を作業領域として用い
て、ＲＯＭ内に格納されている制御プログラムを実行
し、キャラクタージェネレータ４から発生するキャラク
ター情報に基づき、インクジェットヘッド駆動用の制御
信号を生成する。制御信号はゲートアレイ５および駆動
パルス発生回路６を介して、印刷情報に対応した駆動制
御信号となって、コネクタ７を経由して、ヘッド基板８
に形成されたヘッドドライバＩＣ９に供給される。ヘッ
ドドライバＩＣ９では、供給された駆動制御信号および
電源回路１０から供給される駆動電圧Ｖｐに基づき、イ
ンクジェットヘッド１００の各インクノズルに対応する
インク室と対向板に形成された対向電極間に印加すべき
駆動電圧のパルス信号Ｐｗを生成して、当該対向電極間
に所定のタイミングで印加する。この結果、駆動電圧パ
ルス信号Ｐｗが印加されたインクノズルからインク液滴
が吐出される。

【００１８】図３（Ａ）には、この駆動電圧パルス信号
Ｐｗの信号波形を示してある。駆動対象のインクノズル
に対しては一定の周期Ｐｗｉでパルス幅がＰｗ（ｎ）
（ｎ＝１，２，・・・）の駆動電圧パルス信号が印加さ
れる。

【００１９】再び図２を参照して説明すると、本例のイ
ンクジェットヘッドの駆動制御装置１は、ヘッド基板８
の表面に形成されたヘッドランク識別回路１２を有して
いる。このヘッドランク識別回路１２は、インクジェッ
トヘッド１００の出荷時に測定される当該インクジェッ
トヘッド１００の実際のインク吐出特性に基づき、最適
な駆動電圧パルス信号のパルス幅初期値Ｐｗｓを設定す
るための回路である。このヘッドランク識別回路１２は
３ビットのショートランドＲａｎｋ１、２、３を備え、
各ショートランドＲａｎｋ１、２、３の一方の端子は接
地され、他方の端子はコネクタ７を介してインクジェッ
トヘッド制御部２のランク検出回路１３に接続されてい
る。

【００２０】図４（Ａ）には、３ビットのショートラン
ドＲａｎｋ１、２，３の短絡状態の組み合わせと、ヘッ
ドランクＡ〜Ｈとの対応表を示してある。また、図４
（Ｂ）には、各ヘッドランクＡ〜Ｈと、それに最適なパ
ルス幅初期値Ｐｗｓの値との対応関係の一例を示す表を
掲載してある。この対応テーブルは予めインクジェット
ヘッド制御部２のＲＯＭ内に格納されている。さらに、
図４（Ｃ）には、ヘッドランクＡ、Ｂ、Ｇの場合におけ
る駆動電圧のパルス幅Ｐｗに対するインク吐出特性（イ
ンク吐出重量）のグラフを示してある。

【００２１】これらの図から分かるように、インクジェ
ットヘッド１００の出荷時にインク吐出特性を実測し、
その結果、インクジェットヘッド１００のランクがＡで
あることが判明した場合には、一定の特性を得るために
は、駆動電圧のパルス幅初期値Ｐｗｓを１８マイクロ秒
に設定する必要がある。そのためには、図４（Ａ）の表
に示すように、ヘッドランク識別回路１２の各ショート
ランドＲａｎｋ１、２、３を全て半田で短絡状態にすれ
ばよい。このように設定されたヘッドランクＡは、ラン
ク検出回路１３の側で検出され、ＣＰＵは入出力ポート
Ｉ／Ｏを介して当該検出結果を受け取ると、予めＲＯＭ
内に格納されているヘッドランクＡのパルス初期値Ｐｗ
ｓ（＝１８マイクロ秒）を呼び出して、ＲＡＭ内に展開
する。この結果、インクジェットヘッド１００の駆動電
圧パルスの幅は、基本的には、このパルス初期値Ｐｗｓ
に設定される。

【００２２】このように、本例のインクジェットヘッド
の駆動制御装置１は、インクジェットヘッドの主要構造
部の寸法ばらつき等の固体差に起因するインク吐出特性
の違いを解消すべく、最適なインク吐出特性が得られる
ように、駆動電圧のパルス信号幅の初期値Ｐｗｓを設定
している。従って、このような固体差に起因したインク
吐出特性の悪化を防止できる。

【００２３】一方、再び図２を参照して説明すると、本
例のインクジェットヘッドの駆動制御装置１のインクジ
ェットヘッド制御部２は温度検出回路１４を備えてい
る。この温度検出回路１４は、コネクタ７を介してヘッ
ド基板８の表面に搭載した温度検出素子であるサーミス
タ１５に接続されている。従って、インクジェットヘッ
ド１００の周囲の環境温度変化は、サーミスタ１５の抵
抗値変化として温度検出回路１４において検出される。
検出された抵抗値変化は、当該温度検出回路１４でＡ／
Ｄ変換された後に、入出力ポートＩ／Ｏを介してＣＰＵ
に供給される。温度検出のサンプリング周期は例えば２
秒程度とすれよい。また、印字行程中の補正パルス値の
変更は行わず、印刷パス終了後の次の行程の印刷時に補
正パルス幅の変更を行なう。

【００２４】ＲＯＭ内には、予め、インクジェットヘッ
ドの周囲温度と、駆動電圧のパルス幅補正値ｄＰｗとの
対応テーブルが格納されている。例えば、図５（Ａ）の
表に示すように、周囲温度とサーミスタ抵抗値とパルス
幅補正値が対応関係にある場合には、図５（Ｂ）に示す
ような周囲温度とパルス幅補正値の対応テーブルが格納
されている。この対応関係は、例えば、図５（Ｃ）のグ
ラフに示すように、駆動電圧のパルス幅に対する各周囲
温度中におけるインクジェットヘッド１００の吐出イン
ク重量特性が一定となるように設定したものである。

【００２５】インクジェットヘッド制御部２のＣＰＵ
は、検出した温度に対応するパルス幅補正値ｄＰｗを対
応テーブルから検索出力させて、ＲＡＭ内に展開する。
この結果、インクジェットヘッド１００の駆動電圧のパ
ルス幅Ｐｗは次式のように、インクジェットヘッドの周
囲温度および前述のように予め設定されているパルス幅
初期値Ｐｗｓに基づき、次式（１）のように算出され
る。

【００２６】Ｐｗ＝Ｐｗｓ＋ｄＰｗ（１）ここで、本例では、ヘッドランクＡ〜Ｈに対応した８種
類の温度補償用の対応テーブルがＲＯＭ内に格納されて
おり、ＣＰＵは、ランク検出回路１３から得られるヘッ
ドランク情報に基づき、それに対応する対応テーブルを
検索すると共に、温度検出回路１４から得られるヘッド
周囲温度情報に基づき、当該対応テーブルから温度補償
用のパルス幅補正値ｄＰｗを検索出力する。この結果、
例えば、図３（Ａ）に示す駆動電圧パルスＰｗ（１）
は、図３（Ｂ）に示すように、ヘッドランクおよびヘッ
ド周囲温度に基づき、そのパルス幅が、標準となるヘッ
ドランクの場合のパルス幅（図において実線で示す波形
の幅）に対して、破線あるいは一点鎖線で示すように増
減する。

【００２７】また、補正時に補正値切り換え温度付近で
頻繁なパルス幅切り換えによる印刷濃淡の顕在化を抑制
するために、補正時にヒステリシス特性を持たせること
も良好な印刷結果を得る為に有効である。更に、補正テ
ーブルから補間演算を実施し、滑らかな濃淡補正を行う
ようにすれば、印刷品位の高い印刷結果を得ることが可
能となる。

【００２８】このように、本例のインクジェットヘッド
の駆動制御装置１では、インクジェットヘッド１００の
周囲温度に基づき、インクジェットヘッド１００の駆動
電圧のパルス幅Ｐｗを補正しているので、温度変化に起
因したインク吐出特性の変動を補償して、常に安定した
インク吐出特性を得ることができる。また、本例では、
初期設定された駆動電圧のパルス幅初期値Ｐｗｓに対応
する複数の温度補償用の対応テーブルを備えているの
で、設定されたパルス幅初期値Ｐｗｓが異なっても、常
に安定したインク吐出特性を保持することができる。

【００２９】なお、図６および図７には、本発明を適用
可能なインクジェットヘッドにおける駆動電圧のパルス
幅Ｐｗに対するインク吐出特性の測定例を示してある。
まず、図６に示すグラフは、振動板の厚みが２．２ミク
ロンのインクジェットヘッドのインク吐出特性であり、
（Ａ）は周囲温度が異なる場合における、駆動電圧のパ
ルス幅Ｐｗと吐出インク重量Ｗの関係を示し、（Ｂ）は
パルス幅Ｐｗとインク吐出スピードとの関係を示すもの
である。これに対して、図７に示すグラフは、振動板の
厚みが１．９ミクロンのインクジェットヘッドのインク
吐出特性であり、（Ａ）は周囲温度が異なる場合におけ
る、駆動電圧のパルス幅Ｐｗと吐出インク重量Ｗの関係
を示し、（Ｂ）はパルス幅Ｐｗとインク吐出スピードと
の関係を示すものである。

【００３０】図６のグラフから分かるように、振動板が
厚めのインクジェットヘッドでは、対向電極間に駆動電
圧を印加してから振動板が実際に対向電極に当接するま
での時間が長いので、インク吐出特性が駆動電圧のパス
ル幅Ｐｗの方向（横軸方向）に長く、また、全体として
なだらかな曲線となっている。このような特性を有する
インクジェットヘッドにおいて、例えば、インク重量を
４５＋−７（ｎｇ／ｓｅｇ）とし、吐出インクスピード
を５ｍ／ｓｅｃ以上にするためには、１０〜２５°Ｃの
周囲温度でのパルス幅Ｐｗは、１４マイクロ秒必要であ
り、３２°Ｃの周囲温度では１６マイクロ秒必要であ
り、４０°Ｃでは１７マイクロ秒必要である。従って、
前述した算出式（１）により求まるパルス幅Ｐｗがこの
ような値となるような温度補償用の対応テーブルをＲＯ
Ｍ内に格納しておけばよい。

【００３１】これに対して、図７のグラフから分かるよ
うに、振動板が薄めのインクジェットヘッドでは、対向
電極間に駆動電圧を印加してから振動板が実際に対向電
極に当接するまでの時間が短いので、インク吐出特性が
駆動電圧のパスル幅Ｐｗの方向（横軸方向）に短く、ま
た、全体として急峻な曲線となっている。さらに、吐出
インク重量が零のパルス幅領域があり、また、吐出イン
クスピードが零のパルス幅領域がある。これらの領域で
は、インク液滴が吐出不能となる危険性がある。このよ
うなインク吐出特性を備えたインクジェットヘッドの場
合、先に述べた振動板が厚めのインクジェットヘッドの
場合と略同一のインク重量とインクスピードを確保して
印刷品位を得るためには、周囲温度１０〜２５°Ｃでの
パルス幅は１１マイクロ秒とし、３２°Ｃでは１２マイ
クロ秒とし、４０°Ｃでは１３マイクロ秒とする必要が
ある。

【００３２】このように振動板が薄めのインクジェット
ヘッドは、パルス幅に対するインク重量およびインクス
ピードが異なる特性を呈するので、インク吐出特性を一
定に保持するための制御が困難な仕様のヘッドである。
このような仕様のインクジェットヘッドの場合には、本
例のインクジェットヘッドの駆動制御装置１により、パ
ルス幅初期値毎に異なる温度補償用の対応テーブルを用
いてインク吐出特性の温度補償を行えば、インク吐出特
性を確実に安定化させることができる。

【００３３】（その他の実施の形態）なお、上記のイン
クジェットヘッドの駆動制御装置１では、パルス幅初期
値毎に温度補償用の対応テーブルを備えた構成となって
いる。この代わりに、単一の温度補償用の対応テーブ
ル、あるいは、パルス幅初期値よりも少ない数の対応テ
ーブルを用いてもよい。この様な場合には、制御が簡単
になると共に、使用するメモリ容量も少なくてすみ、少
なくとも、インクジェットヘッドが印刷不能なパルス幅
の駆動電圧で駆動されるような事態を回避することがで
きる。

【００３４】一方、パルス幅初期値Ｐｗｓを、インクジ
ェットヘッドにおけるインクスピードのピーク値が得ら
れるパルス幅と同一、あるいはこの値よりも短い値に設
定することが望ましい。このような短いパルス幅領域で
は、インクジェットヘッドの主要部分の寸法のばらつき
等に対するインク吐出特性の変動が少ない。従って、イ
ンク重量、インクスピード等のインク吐出特性の安定化
のための制御を行い易いという利点がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットヘッドの駆動制御方法および装置においては、イ
ンクジェットヘッドの駆動電圧のパルス幅を周囲温度に
応じて調整することにより、周囲温度に起因するインク
吐出特性の変化を補償している。従って、本発明によれ
ば、インク室の振動板を静電気力によって変位させてイ
ンク液滴の吐出を行うインクジェットヘッドにおけるイ
ンク吐出特性の温度補償を、従来のようなヒータを用い
る方法、駆動電圧の電圧値を調整する方法に比べて、簡
単な構成で、しかも確実かつ容易に行うことができる。

【００３６】また、本発明では、インクジェットヘッド
の固体差に起因したインク吐出特性の変動を、パルス幅
初期値を選択して設定することにより解消しているの
で、インクジェットヘッドの固体差に起因したインク吐
出特性の変動も確実に回避できる。

【００３７】さらに、本発明では、インクスピードのピ
ークが現れる駆動電圧のパルス幅よりも短いパルス幅を
パルス幅初期値としているので、インクジェットヘッド
の固体差に起因したインク吐出特性の変動の少ない領域
でインクジェットヘッドを駆動でき、従って、安定した
インク吐出特性でインク液滴の吐出を行わせることがで
きる。

【００３８】これに加えて、本発明では、設定されたパ
ルス幅初期値に対応した複数の異なる温度補償用のパル
ス幅補正値を用いてインク吐出特性の温度補償を行って
いるので、精度の高いインク吐出特性の温度補償を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による駆動制御装置の制御対象のインク
ジェットヘッドの構成を示す概略構成図である。

【図２】本発明を適用したインクジェットヘッドの駆動
制御装置の制御系の概略ブロック図である。

【図３】（Ａ）は駆動電圧パルス信号を示す信号波形
図、（Ｂ）はヘッドランクおよびインクジェットヘッド
周囲温度に基づきパルス幅が増減する状態を示すための
信号波形図である。

【図４】（Ａ）はヘッドランク識別回路のショートラン
ドの状態とヘッドランクとの対応関係を示す表、（Ｂ）
は各ヘッドランクと駆動電圧パルス幅との関係を示す表
であり、（Ｃ）は各ヘッドランクのパルス幅に対するイ
ンク吐出特性を示すグラフである。

【図５】（Ａ）はインクジェットヘッド周囲温度とサー
ミスタ抵抗値とパルス幅補正値の対応関係を示す表、
（Ｂ）はヘッド周囲温度に対するパルス幅補正値を示す
対応表であり、（Ｃ）は各周囲温度におけるパルス幅に
対するインク吐出重量の特性を示すグラフである。

【図６】振動板が厚めのインクジェットヘッドにおける
インク吐出特性を示すグラフであり、（Ａ）は駆動パル
ス幅に対するインク吐出重量の各周囲温度毎の特性を示
すグラフ、（Ｂ）は駆動パルス幅に対するインクスピー
ドの各周囲温度毎の特性を示すグフラである。

【図７】振動板が薄めのインクジェットヘッドにおける
インク吐出特性を示すグラフであり、（Ａ）は駆動パル
ス幅に対するインク吐出重量の各周囲温度毎の特性を示
すグラフ、（Ｂ）は駆動パルス幅に対するインクスピー
ドの各周囲温度毎の特性を示すグフラである。

【符号の説明】

１インクジェットヘッドの駆動制御装置２インクジェットヘッド制御部８ヘッド基板９ヘッド駆動ＩＣ１２ヘッドランク識別回路１３ランク検出回路１４温度検出回路１５サーミスタ１００インクジェットヘッド１０５インクノズル１０６インク室１０７振動板（電極）１０８対向板１０９電極１１０インク液滴

フロントページの続き (72)発明者竹腰太郎長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク液滴を吐出するインクノズルと、
当該インクノズルに連通していると共にインクを保持し
ているインク室と、当該インク室を区画形成している周
壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、前記イン
ク室の外側において前記振動板に隙間をおいて対向配置
した対向板と、当該対向板および前記振動板のそれぞれ
に形成した対向電極とを有し、これらの対向電極の間に
駆動電圧を印加して前記振動板を変形させて前記インク
ノズルからインク液滴を吐出可能となっているインクジ
ェットヘッドの駆動制御方法において、前記インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温
度検出工程と、当該温度検出工程において検出された温
度に基づき、前記駆動電圧のパルス幅補正値を算出する
温度補償値算出工程と、予め設定されている前記駆動電
圧のパルス幅初期値に前記パルス幅補正値を加算して求
まった補正パルス幅で前記駆動電圧を前記対向電極間に
印加する駆動工程とを含むことを特徴とするインクジェ
ットヘッドの駆動制御方法。
【請求項２】インク液滴を吐出するインクノズルと、
当該インクノズルに連通していると共にインクを保持し
ているインク室と、当該インク室を区画形成している周
壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、前記イン
ク室の外側において前記振動板に隙間をおいて対向配置
した対向板と、当該対向板および前記振動板のそれぞれ
に形成した対向電極とを有し、これらの対向電極の間に
駆動電圧を印加して前記振動板を変形させて前記インク
ノズルからインク液滴を吐出可能となっているインクジ
ェットヘッドの駆動制御装置において、前記インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温
度検出手段と、当該温度検出手段により検出された温度
に基づき、前記駆動電圧のパルス幅補正値を算出する温
度補償値算出手段と、予め設定されている前記駆動電圧
のパルス幅初期値に前記パルス幅補正値を加算して求ま
った補正パルス幅で前記駆動電圧を前記対向電極間に印
加する駆動手段とを有することを特徴とするインクジェ
ットヘッドの駆動制御装置。
【請求項３】請求項２において、前記温度補償値算出
手段は、前記インクジェットヘッドの周囲環境温度とパ
ルス幅補正値の対応テーブルを記憶した記憶部を備え、
検出された温度に対応するパルス幅補正値を前記対応テ
ーブルから検索出力するようになっていることを特徴と
するインクジェットヘッドの駆動制御装置。
【請求項４】請求項２において、前記パスル幅初期値
は、前記インクノズルからのインク液滴の吐出速度のピ
ーク値が得られる前記駆動電圧パルスのパルス幅と略同
一あるいはそれ以下の値に設定されていることを特徴と
するインクジェットヘッドの駆動制御装置。
【請求項５】請求項２において、更に、複数の異なる
パルス幅の中から選択した一つのパルス幅を前記パルス
幅初期値として設定するパルス幅初期値設定手段を有し
ていることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制
御装置。
【請求項６】請求項５において、前記パルス幅初期値
設定手段は、前記インクジェットヘッドを構成している
半導体基板上に形成された複数ビットのショートランド
を備え、各ビットのショートランドの短絡状態によって
前記パルス幅初期値が設定されるようになっていること
を特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御装置。
【請求項７】請求項５または６において、前記温度補
償値算出手段は、前記インクジェットヘッドの周囲環境
温度とパルス幅補正値の対応テーブルを、前記パルス幅
初期値として選択可能な前記複数の異なるパルス幅に対
応した数だけ備えた記憶部を有し、設定された前記パル
ス幅初期値に対応する前記対応テーブルから、検出され
た温度に対応するパルス幅補正値を検索出力するように
なっていることを特徴とするインクジェットヘッドの駆
動制御装置。