JPH1120154A - インクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタにおけるインク吐出速度調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切にインク吐出速度を調整することのでき
るインクジェットプリンタを提供すること。 【解決手段】 圧電素子の駆動電圧Ｖｓｏｒｃｅをアナ
ログスイッチ手段７８を介して行い、インク吐出速度を
調整する際には、当該駆動電圧Ｖｓｏｒｃｅの電圧値を
変化させると共に、該アナログスイッチ手段７８の電源
電圧値を変化させる。これにより、アナログスイッチ手
段７８のＯＮ抵抗が変化し、駆動電圧の波形形状を変化
させるため、インク吐出速度の調整を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジエットプリ
ンタ及びインクジェットプリンタにおけるインク吐出速
度調整の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の抜術】従来から、インクジェットプリンタに搭
載されるヘッドのアクチュエータとして、アクチュエー
タ内に形成された多数のインク貯留室の容積を、各イン
ク貯留室にそれぞれ対応するように設けられた圧電素子
により伸張・復元させ、インク貯留室内のインクを加圧
して、インク貯留室に設けられたインク吐出孔から外部
へ吐出させるものが知られている。

【０００３】このような構成のアクチュエータにおいて
は、前記インク吐出孔の径、あるいは前記インク貯留室
の幅または長さ、更に圧電素子の特性等のばらつきによ
って、インクの吐出速度にばらつきを生ずる。

【０００４】そこで、従来は、この吐出速度のばらつき
を補正するために、圧電素子を伸張・復元させるための
駆動電圧または駆動波形、あるいは駆動電圧と駆動波形
の双方を調整していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例によれば、前記駆動電圧と、前記駆動波形とは、相
互に影響を受けるため、前記駆動電圧と前記駆動波形の
双方を調整することは非常に手間のかかる作業であっ
た。

【０００６】また、駆動電圧のみの調整により前記吐出
速度のばらつきを補正する場合には、広い幅の電圧調整
が必要となるが、そのためには、電源電圧の可変範囲を
広くしなければならず、安全面及びコスト面において問
題があった。

【０００７】そこで、本発明は、適切にインク吐出速度
を調整することのできるインクジェットプリンタ及びイ
ンクジェットプリンタにおけるインク吐出速度の調整方
法を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のインク
ジェットプリンタは、前記課題を解決するために、イン
ク流路と、該インク流路から分岐し、インク吐出孔が設
けられた複数のインク貯留室と、該各インク貯留室の容
積を変化させる複数の圧電素子とを備えたインク吐出手
段と、前記圧電素子の各々を変形させることで、前記イ
ンク吐出孔からインクを吐出させるパルス波形状の駆動
電圧を発生する駆動電圧発生手段と、該駆動電圧発生手
段から前記各圧電素子への各通電経路をそれぞれ開閉す
る複数のアナログスイッチ手段と、前記アナログスイッ
チ手段に電源電圧を供給する電源電圧供給手段と、前記
駆動電圧の波形の傾き又は振幅の少なくともいずれか一
方を変化させる駆動電圧調整手段と、前記電源電圧値を
変化させる電源電圧調整手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項１に記載のインクジェットプリンタ
によれば、駆動電圧発生手段により発生されるパルス波
形状の駆動電圧は、アナログスイッチ手段により圧電素
子への通電経路が開状態とされた場合に、圧電素子に供
給され、インク吐出孔からのインクの吐出が行われるこ
とになる。そして、この駆動電圧の波形の傾き又は振幅
の少なくともいずれか一方を、駆動電圧調整手段により
調整することにより圧電素子の変位速度あるいは変位量
に差異を生じ、インク吐出速度が変化する。一方、電源
電圧調整手段により、アナログスイッチ手段へ供給され
る電源電圧値を変化させると、アナログスイッチ手段の
ＯＮ抵抗が変化し、前記駆動電圧の波形形状が変化す
る。その結果、インク吐出速度もこの波形形状の変化に
応じて変化するため、前記駆動電圧調整手段による必要
な調整量が減少することになる。

【００１０】請求項２に記載のインクジェットプリンタ
は、前記請求項１に記載のインクジェットプリンタにお
いて、前記駆動電圧調整手段は、前記電源電圧調整手段
による前記電源電圧値の変化に追従して、前記波形の傾
き又は振幅の少なくともいずれか一方を変化させること
を特徴とする。

【００１１】請求項２に記載のインクジェットプリンタ
によれば、前記電源電圧調整手段による前記電源電圧値
を変化させると、この変化に追従して、前記駆動電圧調
整手段により前記波形の傾き又は振幅の少なくともいず
れか一方が変化させられる。従って、前記パルス波形状
の駆動電圧は、常に所定の電源電圧範囲内に収められ、
アナログスイッチ手段を破壊させない。

【００１２】請求項３に記載のインクジェットプリンタ
は、請求項１または請求項２に記載のインクジェットプ
リンタにおいて、前記駆動電圧発生手段は、前記駆動電
圧を予め定められた最大値から最小値まで降下させる第
１のスイッチ手段と、前記駆動電圧を前記最小値から最
大値まで上昇させる第２のスイッチ手段とを備え、前記
第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段の電源電
圧は、前記電源電圧調整手段により変化させられる前記
アナログスイッチ手段と共通の電源電圧であることを特
徴とする。

【００１３】請求項３に記載のインクジェットプリンタ
によれば、前記駆動電圧は、第１のスイッチ手段により
予め定められた最大値から最小値まで降下させられ、第
２のスイッチ手段により前記最小値から最大値まで上昇
させられる。そして、前記第１のスイッチ手段と前記第
２のスイッチ手段の電源電圧は、前記電源電圧調整手段
により変化させられる前記アナログスイッチ手段と共通
の電源電圧なので、上述のようにアナログスイッチ手段
の電源電圧が電源電圧調整手段により変化させられて
も、前記駆動電圧は所定の電源電圧範囲内に収められ、
アナログスイッチ手段を破壊させない。

【００１４】請求項４に記載のインクジェットプリンタ
におけるインク吐出速度調整方法は、前記課題を解決す
るために、インク流路から分岐しインク吐出孔が設けら
れた複数のインク貯留室の容積を変化させる複数の圧電
素子の各々に対し、各々の圧電素子を変形させること
で、前記インク吐出孔からインクを吐出させるパルス波
形状の駆動電圧の波形の傾き又は振幅の少なくともいず
れか一方を、変化させる駆動電圧調整工程と、前記各圧
電素子への各通電経路をそれぞれ開閉する複数のアナロ
グスイッチ手段に対する電源電圧値を、変化させる電源
電圧調整工程と、を備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項４に記載のインクジェットプリンタ
におけるインク吐出速度調整方法によれば、パルス波形
状の駆動電圧を圧電素子に印加すると、圧電素子が変形
してインクの吐出が行われるが、この駆動電圧の波形の
傾き又は振幅の少なくともいずれか一方を変化させる
と、圧電素子の変位速度あるいは変位量に差異を生じ、
インク吐出速度が変化する。一方、アナログスイッチ手
段へ供給される電源電圧値を変化させると、アナログス
イッチ手段のＯＮ抵抗が変化し、前記駆動電圧の波形形
状が変化する。その結果、インク吐出速度もこの波形形
状の変化に応じて変化するため、前記駆動電圧の波形の
傾き又は振幅についての必要な調整量が減少することに
なる。

【００１６】請求項５に記載のインクジェットプリンタ
におけるインク吐出速度調整方法は、請求項４に記載の
インクジェットプリンタにおけるインク吐出速度調整方
法において、前記駆動電圧調整工程は、前記電源電圧調
整工程による前記電源電圧値の変化に追従させて、前記
波形の傾き又は振幅の少なくともいずれか一方を変化さ
せることを特徴とする。

【００１７】請求項５に記載のインクジェットプリンタ
におけるインク吐出速度調整方法によれば、前記アナロ
グスイッチ手段の電源電圧値を変化させると、この変化
に追従して、前記駆動電圧の波形の傾き又は振幅の少な
くともいずれか一方が変化させられる。従って、前記パ
ルス波形状の駆動電圧は、常に所定の電源電圧範囲内に
収められ、アナログスイッチ手段を破壊させない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明を具体化した一実施形態の
インクジェットプリンタ（単にプリンタと呼ぶこともあ
る）１の内部を示す斜視図である．図１において、プリ
ンタ１は、その筐体３内に、搬送モータ６により駆動さ
れ、被記録媒体としての記録紙Ｒをプリンタ１上方へ搬
送する搬送ローラ５を備え、記録紙Ｒの搬送経路には、
キャリッジ７に支承されたヘッド２０が設けられてい
る。また、キャリッジ７は、筐体３に固定された支持部
材９に、記録紙Ｒの搬送方向に対して矢印Ａに示すよう
な直交方向に往復移動自在に支持されると共に、キャリ
ッジモータ１０により駆動されるタイミングベルト１１
に固定され、矢印Ａに示すように往復自在になってい
る。

【００２０】ヘッド２０は、４色のインク（イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラック）毎に設けられたインクタ
ンク２１と、各色毎に備えられ、インクを吐出するアク
チュエータ４０と、各インクタンク２１から各アクチュ
エータ４０へインクを搬送するためのフロントパネル２
３とを少なくとも備えたものである．アクチュエータ４
０は、図２に示すように、ベース４１と、圧電素子部材
４２と、ダイアフラム４３と、キャビティプレート４４
と、ノズルプレート４５とを備えている。

【００２１】ノズルプレート４５は、多数（例えば、１
２８個）のインク吐出孔４５ａを２列に配した平板であ
る．キャビティプレート４４は、二組のＬ字型のインク
流路４４ａと、インク流路４４ａから直角に分岐し、イ
ンク吐出孔４５ａの数だけ形成されたインク貯留室４４
ｂとを備えるもので、インク貯留室４４ｂの各々は、そ
れぞれ対応したインク吐出孔４５ａの一つに通じてい
る。

【００２２】圧電素子部材４２の端面には、各圧電素子
４２ａに電力を供給するための電極を備えており、その
面にてフレキシブルケーブルとハンダ付けされ、駆動回
路３２と接続されている。

【００２３】ダイアフラム４３は、圧電素子部材４２及
びキャビティプレート４４の間を隔てるもので、弾性を
有する。

【００２４】ベース４１は、アクチュエータ４０の上記
各部を支持するものである。

【００２５】なお、ベース４１、圧電素子４２及びダイ
アフラム４３には、図示しないインクタンクとインク流
路４４ａとにおいて、インクを循環させるための往路４
１ａ及び復路４１ｂが二箇所ずつ貫通している。

【００２６】次に、インク貯留室４４ｂの一つを、その
断面拡大図である図３を用いて説明する。

【００２７】キャビティプレート４４に形成されたイン
ク貯留室４４ｂは、インク流路４４ａに連通路４４ｃを
通じて連結されており、下部には、インク吐出孔４５ａ
に通じるオリフィス４４ｄが形成されている。

【００２８】そして、圧電素子４２ａは駆動電圧を印加
されると、矢印Ｘ方向に伸張し、インク貯留室４４ｂの
容積を点線Ｙに示すように、収縮させるようになってお
り、圧電素子４２ａは印加された駆動電圧が開放される
と元の状態に復元し、初期の状態に戻るようになってい
る．以上のように構成されたヘッド２０のアクチュエー
タ４０からインクを吐出させる動作について説明する。

【００２９】インクは、インクタンク２１から一対の往
路４１ａを通して一対のインク流路４４ａに圧送され、
インク流路４４ａを満たす。そして、圧電素子４２ａの
駆動電圧を開放することで、圧電素子４２ａを復元させ
て、インクをインク流路４４ａから連通路４４ｃを通し
てインク貯留室４４ｂに引き込み、インク貯留室４４ｂ
にインクを充填させる。

【００３０】次に、圧電素子４２ａに駆動電圧を印加し
て、インク貯留室４４ｂの容積を収縮させることで、イ
ンクをオリフィス４４ｄを通して、外部へ吐出させる。

【００３１】このようなアクチュエータ４０のインク吐
出動作によってインクは、アクチュエータ４０から吐出
される。

【００３２】次に、上記のプリンタ１のインク吐出制御
を行う制御装置３０について、図４のブロツク図を参照
しながら説明する．制御装置３０は、各種演算を行うＣ
ＰＵ９１ａと、プリンタ１を制御に必要なプログラムや
パラメータを記憶しておくためのＲＯＭ９１ｂ及びＲＡ
Ｍ９１ｃと、プリンタ１及び図示しないパーソナルコン
ピュータの間で記録に必要なデータをやり取りするため
のインタフェース９２と、キャリッジモータ１０及び搬
送モータ６をＣＰＵ９１ａからの制御信号に基づいて駆
動させる駆動回路３２と、圧電素子部材４２の各圧電素
子４２ａを伸張させて、アクチユエータ４０からインク
を吐出させる制御を行うインク吐出制御部３４とを備え
ている。

【００３３】インク吐出制御部３４は、図５に示すよう
に、圧電素子部材４２の各圧電素子４２ａへＶｓｏｕｒ
ｃｅ電圧を供給するための駆動電圧発生手段及び駆動電
圧調整手段としてのパルスアンプ５２と、Ｖｓｏｕｒｃ
ｅ電圧の各圧電素子４２ａへの通電経路８７ｄをそれぞ
れ開閉することが可能なドライバＩＣ７０とを備えてい
る。

【００３４】パルスアンプ５２は、圧電素子部材４２に
対し、圧電素子４２ａの伸張・復元用の駆動電圧とし
て、所定の＋Ｖｓ［Ｖ］から０［Ｖ］の間でパルス状に
変化するＶｓｏｕｒｃｅ電圧を供給するためのものであ
る。そして、パルスアンプ５２は、圧電素子部材４２に
出力するＶｓｏｕｒｃｅ電圧を＋Ｖｓ［Ｖ］まで所定の
傾きで上昇させる第１のスイッチ手段としてのスイッチ
回路５４と、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧を０［Ｖ］まで所定の
傾きで降下させる第２のスイッチ手段としてのスイッチ
回路５６とを備えている。

【００３５】スイッチ回路５４は、ＣＰＵ９１ａからバ
ス８１ａを通じてＨｉｇｈのＦｉｒｅ０Ｃ信号を送られ
ると、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧を＋Ｖｓ［Ｖ］まで上昇させ
るものである。

【００３６】スイッチ回路５６は、ＣＰＵ９１ａからバ
ス８１ｂを通じてＨｉｇｈのＦｉｒｅ０Ｄ信号を送られ
ると、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧を０［Ｖ］まで降下させるも
のである。

【００３７】ドライバＩＣ７０は、シフトレジスタ７２
と、ラッチ７４と、ＯＲゲート７６と、アナログスイッ
チ７８とを備えるものである。

【００３８】シフトレジスタ７２は、ＣＰＵ９１ａから
バス８５ａを通じてデジタルのシリアルデータとして送
られてきた１２８個のアナログスイッチ７８の開閉を定
めるＳｉｎ信号を、ＣＰＵ９１ａからバス８５ｂを通じ
て送られてきたＣＬＫ信号（シリアルデータの転送速度
に応じた周期のパルス状のクロック信号）に合わせてシ
フトし、そのパラレル出力をＤ０〜Ｄ１２７信号として
それぞれの信号を１２８本のパラレルバス８７ａを通じ
てラッチ７４へ出力する。

【００３９】ラツチ７４は、シフトレジスタ７２からパ
ラレルバス８７ａを通じて出力されたＤ０〜Ｄ１２７信
号を蓄えておき、ＣＰＵ９１ａからバス８５ｆを通じて
入力されたＳＴＲＢ信号（ストローブ信号）により、Ｏ
Ｒゲート７６へパラレルバス８７ｂを通じてＤ０〜Ｄ１
２７信号を一斉に出力するものである。

【００４０】ＯＲゲート７６は、ラッチ７４からパラレ
ルバス８７ｂを通じてＤ０〜Ｉ２７信号が送られてきた
場合には、そのままＤ０〜Ｄ１２７信号をアナログスイ
ッチ７８ヘパラレルバス８７ｃを通じて送り、また、Ｃ
ＰＵ９１ａからバス８５ｅを通じてＢＬＮＫ信号が送ら
れてきた場合には、全てのアナログスイッチ７８へ通じ
ている全てのパラレルバス８７ｃにＨｉｇｈのＤ０〜Ｄ
１２７信号を出力するものである。

【００４１】アナログスイッチ７８は、通電経路８３か
ら分岐し、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧を各圧電素子４２ａに送
る１２８本の通電経路８７ｄをそれぞれ開閉するもの
で、ＯＲゲート７６からパラレルバス８７ｃを通じて送
られてきたＤ０〜Ｄ１２７信号に基づき、例えば、Ｄ０
信号がＨｉｇｈであるなら、Ｄ０信号に対応した通電経
路８７ｄを閉じ、次のＤ１信号がＬｏｗであるなら、Ｄ
１信号に対応した通電経路８７ｄを開く、といったよう
に、Ｄ０〜Ｄ１２７信号の各々に対応した通電経路８７
ｄをそれぞれ開閉する。

【００４２】このアナログスイッチ７８を構成する一つ
のアナログスイッチの等価回路を図６に示す。図６に示
すように、アナログスイッチはＦＥＴトランジスタで構
成されており、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ７８ａとＮ−ＭＯＳＦ
ＥＴ７８ｂを組み合わせた、いわゆるＣ−ＭＯＳトラン
スミッションゲートである。

【００４３】このアナログスイッチにおいては、Ｐ−Ｍ
ＯＳＦＥＴ７８ａとＮ−ＭＯＳＦＥＴ７８ｂを並列に接
続し、それぞれのゲート入力端子には、Ｃ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ７８ｃ，７８ｄを介して、ＯＲゲート７６の出力信号
が入力される。ＯＲゲート７６の出力がＨｉｇｈのとき
は、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ７８ａとＮ−ＭＯＳＦＥＴ７８ｂ
は共にソース・ドレイン間が導通せず、通電経路８７ｄ
を閉じることになる。一方、ＯＲゲート７６の出力がＬ
ｏｗときは、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴ７８ａとＮ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ７８ｂは共にソース・ドレイン間が導通し、通電経路
８７ｄを開くことになる。

【００４４】次に、プリンタ１のアクチュエータ４０か
らインクを吐出させるために、ＣＰＵ９１ａで実行され
るインク吐出制御処理を図７のフローチャート及び図８
のタイムチャートを参照しながら説明する。なお、初期
設定として、ＣＰＵ９１ａは、ＢＬＮＫ信号及びＦｉｒ
ｅ０Ｃ信号を、Ｈｉｇｈの状態とすることで、全ての圧
電素子４２ａに所定の＋Ｖｓ［Ｖ］のＶｓｏｕｒｃｅ電
圧を加え、各圧電素子４２ａを伸張させてあるものとす
る。また、キャビティプレート４４のインク流路４４ａ
内にインクが満たされているものとする。

【００４５】まず、シフトレジスタ７２へＳｉｎ信号及
びＣＬＫ信号送信を行う（ｓ１０）。例えば、本実施形
態のヘッドにより、ビットマップデータを形成する場合
には、プリンタのＲＡＭなどで解像度（ｄｐｉ）に合わ
せた四角いセルで構成されたセルマトリクスを設定し、
そのセルマトリクス上に所望の画像デークを展開し、各
々のセルに色情報（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックまたは空白）を備えさせる。そして、ＣＰＵ９ｌａ
は、セルマトリクスから一度で吐出できるだけのセルの
データ、本実施形態においてば１２８個のセルのデータ
をＳｉｎ信号として、バス８５ａに送信する（図８に示
すタイミングＪ１）。

【００４６】また、ＣＰＵ９１ａは、Ｓｉｎ信号と同期
したＣＬＫ信号、本実施形態では、１２８個のパルス状
のＣＬＫ信号として送信する。なお、図８において、Ｓ
ｉｎ信号は、１２８個の印字データの中で最後の部分の
みを、ＣＬＫ信号は、１２８個のパルスの中で最後の部
分のみを示すものとする。

【００４７】次に、シフトレジスタ７２にＳｉｎ信号を
シフトさせる（ｓ２０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａ
は、シフトレジスタ７２に、ＣＬＫ信号を入力すること
により、シリアルデータであるＳｉｎ信号をシフトさせ
て行くと共にパラレル出力から、パラレルバス８７ａを
通じてラッチ７４へ順次Ｄ０信号からＤ１２７信号まで
を送信させる。

【００４８】次に、ラッチ７４にＤ０〜Ｄ１２７信号を
一斉出力させる（ｓ３０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａ
は、ＣＬＫ信号の内の最後のパルスの立上がりから所定
の時問Ｔ１後に、バス８５ｆを通じてＳＴＲＢ（ストロ
ーブ）信号をラッチ７４へ出力し（図８に示すタイミン
グＪ２）、ラッチ７４が保持しているＤ０〜Ｄ１２７信
号を一斉にパラレルバス８７ｂへ出力させる。

【００４９】次に、ＯＲゲート７６をＤ０〜Ｄ１２７信
号にのみ依存した出力状態にする（ｓ４０）。具体的に
は、ＣＰＵ９１ａは、ＳＴＲＢ信号の立下がりに合わせ
て、バス８５ｅにＬｏｗのＢＬＮＫ信号を出力し（図８
に示すタイミングＪ３）、ＯＲゲート７６の出力である
パラレルバス８７ｃを、パラレルバス８７ｂから入力さ
れるＤ０〜Ｄ１２７信号にのみ依存した出力状態にす
る。

【００５０】次に、アナログスイッチ７８に通電経路８
７ｄを開閉させる（ｓ５０）。具体的には、アナログス
イッチ７８に、パラレルバス８７ｃを通じてＤ０〜Ｄ１
２７信号を入力すると、Ｄ０〜Ｄ１２７信号の内、Ｈｉ
ｇｈの信号の場合は、その信号に対応する通電経路８７
ｄを閉じたままにさせておき、また、Ｌｏｗの信号の場
合は、その信号に対応する通電経路８７ｄを開かせる。

【００５１】次に、圧電素子４２ａを復元させる（ｓ６
０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、ＢＬＮＫ信号をＬ
ｏｗ出力してから所定の時間Ｔ２の経過後に、バス８１
ａへＬｏｗのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力する。さらに、Ｃ
ＰＵ９１ａは、Ｆｉｒｅ０Ｃ信号をＬｏｗ出力してから
所定の時間Ｔ３の経過後に、バス８１ｂへＨｉｇｈのＦ
ｉｒｅ０Ｄ信号を出力する（図８に示すタイミングＪ
４）。すると、Ｆｉｒｅ０Ｄ信号の立上がりによりＶｓ
ｏｕｒｃｅ電圧は、所定の＋Ｖｓ［Ｖ］から０［Ｖ］に
なる。この際に、アナログスイッチ７８の通電経路８７
ｄの内、閉じている通電経路８７ｄに対応した圧電素子
４２ａの駆動電圧は０［Ｖ］になる。また、開いている
通電経路８７ｄに対応した圧電素子４２ａは、所定の＋
Ｖｓ［Ｖ］を保持する。

【００５２】そして、圧電素子４２ａの内で電圧が０
［Ｖ］になったものは、復元するので、キャビティブレ
ート４４のインク貯留室４４ｂの容積を膨張させ、イン
ク流路４４ａからインク貯留室４４ｂヘインクを流れ込
ませる。

【００５３】次に、圧電素子４２ａを伸張させる（ｓ７
０）。

【００５４】具体的には、図８に示すように、ＣＰＵ９
１ａは、タイミングＪ５において、バス８１ｂへＬｏｗ
のＦｉｒｅ０Ｄ信号を出力し、さらに、所定の時間Ｔ４
の経過後のタイミングＪ６に、パス８１ａへＨｉｇｈの
Ｆｉｒｅ０Ｃ信号を出力する。

【００５５】すると、Ｆｉｒｅ０Ｃ信号の立上がりによ
りＶｓｏｕｒｃｅ電圧は、タイミングＪ６から０［Ｖ］
から所定の＋Ｖｓ［Ｖ］になる。

【００５６】以上のように、タイミングＪ４において、
ＨｉｇｈのＦｉｒｅ０Ｄ信号に基づき、圧電素子４２ａ
を復元させると、インク貯留室４４ｂの内部の圧力が大
きく低下するので、インクはインク貯留室４４ｂの内部
へ流れ込む。すると、インク貯留室４４ｂの内部のイン
クは、圧力が大きくなり過ぎる。そして、液体のインク
は圧力状態を平衡にしようとする性質から、インク貯留
室４４ｂからインク流路４４ａに逆流する。こうして、
インクはインク流路４４ａとインク貯留室４４ｂとを交
互に出入りし、インク内に圧力波（疎密波）を生じさせ
る。

【００５７】従って、インク貯留室４４ｂにおいてイン
ク貯留室４４ｂ内の圧力を大きくする方向（以下、正の
方向とする）の圧力波が最大になるタイミングで、圧電
素子４２ａを伸張させて、インクに圧力を加えれば、イ
ンクの吐出速度が最大になる。

【００５８】そこで、本実施形態では、インクの吐出速
度が最大になるように、キャビティー内のインクの圧力
波（疎密波）が最も密になるタイミングＪ６でＨｉｇｈ
のＦｉｒｅ０Ｃ信号をパルスアンプ５２に入力する。こ
れにより、パルスアンプ５２は、圧電素子４２ａへ＋Ｖ
ｓ［Ｖ］の駆動電圧を供給する。すると、圧電素子４２
ａは、タイミングＪ６でインク貯留室４４ｂの容積を収
縮させて、インクに圧力をかけるので、最大のインク吐
出速度を得ることができ、ヘッド２０と記録紙Ｒの間隔
が多少ばらついたりしても、記録紙Ｒの所定箇所への着
弾精度を上げることができる。

【００５９】次に、ＢＬＮＫ信号を出力する（ｓ８
０）。具体的には、図６に示すように、圧電素子４２ａ
が、所定の＋Ｖｓ［Ｖ］の電圧で、ＨｉｇｈのＦｉｒｅ
０Ｃ信号のタイミングにおいて充電された後、ＣＰＵ９
１ａは、パス８５ｅを通じてＨｉｇｈのＢＬＮＫ信号を
出力する（図８に示すタイミングＪ７）。

【００６０】そして、全ての通電経路８７ｄを閉じるこ
とで、全ての圧電素子４２ａに所定の＋Ｖｓ［Ｖ」のＶ
ｓｏｕｒｃｅ電圧を加えた状態にする。

【００６１】次に、ＣＰＵ９１ａは、バス８５ｄを通じ
てＲＳＴ信号を出力することで、シフトレジスタ７２及
びラッチ７４をリセットする（ｓ９０）。これで、イン
ク吐出制御処理を完了する。

【００６２】以上のような制御により、記録紙Ｒの所定
箇所への着弾精度を上げて、記録紙Ｒヘムラのないシャ
ープな画像を記録することができると共に、適切なイン
クの吐出量により良好な画像を記録することができる。

【００６３】しかしながら、インクジェットヘッドは、
上述のように、ノズルプレート４５、キャビティプレー
ト４４、圧電素子部材４２等の構成部品のばらつきによ
って、ヘッドの吐出速度にばらつきを生ずるという問題
があった。

【００６４】この吐出速度のばらつきを補正するには、
圧電素子４２ａの駆動電圧と駆動波形を調整すれば良い
が、相互に影響を与える駆動電圧と駆動波形の双方を調
整する作業は手間がかかるという問題があった。

【００６５】そこで、従来は、この吐出速度のばらつき
を補正するために、スイッチ回路５４，５６内のバイア
ス回路等を調整することにより、図９に示すように、Ｖ
ｓｏｕｒｃｅ電圧の電圧値を調整する作業を行ってい
た。

【００６６】しかしながら、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧の調整
のみで前記補正を行うためには、広い幅の電圧調整が必
要であり、これに対応してアナログスイッチ７８の電源
電圧であるＶｄｄ２は、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧＋αの高い
電圧が必要であった。

【００６７】つまり、Ｖｓｏｕｒｃｅ電圧の調節幅は、
図６からも判るように、Ｖｄｄ２電圧とＶｓｓ１電圧の
範囲内において行う必要があるため、Ｖｓｏｕｒｃｅ電
圧の変化幅に対応してＶｄｄ２電圧を高くする必要があ
った。

【００６８】従って、電源のコストが上昇するだけでな
く、所定の高電圧を出力させるために安全性にも問題が
あった。

【００６９】そこで、本実施形態では、アナログスイッ
チ７８の電源電圧値を調整することで、前記問題点を解
決した。

【００７０】これは、アナログスイッチ７８を構成する
ＦＥＴが、図１０に示すように、電源電圧の低下と共に
ＯＮ抵抗が上昇するという性質を利用したものである。
つまり、ＯＮ抵抗が上昇することにより、前記駆動波形
の変化が鈍くなり、前記駆動波形は曲線的な変化を示
し、これに対応して、前記吐出速度が遅くなる。また、
逆に、ＯＮ抵抗が低下することにより、前記駆動波形の
変化は鋭くなり、前記駆動波形は直線的な変化をしめ
し、これに対応して前記吐出速度は速くなる。このよう
に、電源電圧値の調整により、吐出速度を補正すること
ができるため、この補正分だけＶｓｏｕｒｃｅ電圧値自
体の調整幅を少なくすることができる。

【００７１】図１１に電源電圧値を変化させた時の駆動
波形の変化を示す。この例では、Ｖｄｄ２を４２［Ｖ］
から２０［Ｖ］まで変化させており、この時、ＯＮ抵抗
は、０,５０，１００，１５０［Ω］と変化した。そし
て、駆動波形は、このＯＮ抵抗の増加に伴って、図１１
に示すように変化が鈍くなった。

【００７２】従って、本実施形態では、吐出速度を遅く
しようとする場合には、図１２（Ａ）に示すようにＶｄ
ｄ２電圧の値を低くすることより、駆動波形の変化を鈍
くし、これに加えてＶｓｏｕｒｃｅ電圧の値を調整する
ようにした。

【００７３】また、吐出速度を速くする場合には、この
逆を行い、図１２（Ｂ）に示すように、Ｖｄｄ２電圧を
上昇させるようにした。

【００７４】具体的には、図５に示す、電源電圧供給手
段としての電源回路９４のリファレンス端子（ＲＥＦ）
に電源電圧調整手段としての可変抵抗９５を接続し、こ
の可変抵抗９５により電源回路９４の電源電圧値を調整
するように構成した。なお、本実施形態では、Ｖｓｏｕ
ｒｃｅ電圧の最大値Ｖｓは、ツェナー回路９３により、
電源電圧値に対して一定の電圧差を有するように構成さ
れている。

【００７５】従って、電源電圧値を調整することより、
駆動電圧値も変化することになるが、この変化幅は、駆
動波形の変化の影響で従来の変化幅よりも小さくするこ
とができた。

【００７６】また、駆動電圧の電圧値は、電源電圧値と
ツェナー回路９３により調整され、波形の傾きの調整
は、上述したパルスアンプ５２のスイッチ回路５４，５
６に備えられた波形の傾きの調整手段としての図示しな
い定電流回路の電流値を調整することにより行った。

【００７７】以上のように、本実施形態によれば、吐出
速度の調整時において、アナログスイッチの電源電圧の
調整を行うことにより、アナログスイッチの駆動電圧の
調整幅を従来よりも小さくすることができ、電源の可変
幅を大きくとる必要がないため、電源のコストを低下さ
せ、かつ、安全性を向上させることができる。

【００７８】なお、上述した実施形態においては、可変
抵抗により電源電圧値を調整する場合について説明した
が、本発明はこれに限られるものではなく、例えばＣＰ
Ｕ９１ａと電源回路９４のリファレンス端子を接続し、
ＣＰＵ９１ａからの制御信号により、電源電圧値を調整
するように構成しても良い。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
インクジェットプリンタによれば、圧電素子に印加する
駆動電圧のの波形の傾き又は振幅の少なくともいずれか
一方を変化させると共に、圧電素子に対する駆動電圧の
通電経路を開閉するアナログスイッチ手段の電源電圧値
を変化させるようにしたので、アナログスイッチ手段の
ＯＮ抵抗の変化により、前記駆動電圧の波形形状を変化
させ、インク吐出速度の調整を行うことができる。その
結果、駆動電圧の必要な調整量を減少させることかで
き、電源回路の低コスト化及び安全性の向上を図ること
ができる。

【００８０】請求項２に記載のインクジェットプリンタ
によれば、前記電源電圧値の変化に追従して、前記波形
の傾き又は振幅の少なくともいずれか一方を変化させる
ので、前記パルス波形状の駆動電圧を、常に所定の電源
電圧範囲内に収めることができ、アナログスイッチ手段
を適切に駆動させることができる。

【００８１】請求項３に記載のインクジェットプリンタ
によれば、前記駆動電圧を予め定められた最大値から最
小値まで降下させる第１のスイッチ手段と、前記駆動電
圧を前記最小値から最大値まで上昇させる第２のスイッ
チ手段とを備え、前記第１のスイッチ手段と前記第２の
スイッチ手段の電源電圧を、前記アナログスイッチ手段
と共通の電源電圧としたので、前記駆動電圧波形を適切
な形状にすることができると共に、前記駆動電圧を所定
の電源電圧範囲内に収めることができ、アナログスイッ
チ手段を適切に駆動させることができる。

【００８２】請求項４に記載のインクジェットプリンタ
におけるインク吐出速度調整方法によれば、圧電素子に
印加する駆動電圧のの波形の傾き又は振幅の少なくとも
いずれか一方を変化させると共に、圧電素子に対する駆
動電圧の通電経路を開閉するアナログスイッチ手段の電
源電圧値を変化させるようにしたので、アナログスイッ
チ手段のＯＮ抵抗の変化により、前記駆動電圧の波形形
状を変化させ、インク吐出速度の調整を行うことができ
る。その結果、駆動電圧の必要な調整量を減少させるこ
とかでき、電源回路の低コスト化及び安全性の向上を図
ることができる。

【００８３】請求項５に記載のインクジェットプリンタ
におけるインク吐出速度調整方法によれば、前記電源電
圧値の変化に追従して、前記波形の傾き又は振幅の少な
くともいずれか一方を変化させるので、前記パルス波形
状の駆動電圧を、常に所定の電源電圧範囲内に収めるこ
とができ、アナログスイッチ手段を適切に駆動させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるインクジェットプ
リンタ１の内部を示す斜視図である．

【図２】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のアク
チュエータ４０を示す分離斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のアク
ュエータ４０の縦断面を示す縦断面図である。

【図４】本発明の一実施形態におけるプリンタ１の制御
装置３０のブロック図である．

【図５】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のイン
ク吐出制御部３４のブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のアナ
ログスイッチ手段の等価回路を示す回路図である。

【図７】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のイン
ク吐出制脚処理のフローチャートである。

【図８】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のイン
ク吐出制脚処理のタイムチャートである．

【図９】従来のインク吐出速度の調整方法を示す波形図
である。

【図１０】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のア
ナログスイッチ手段の電源電圧とＯＮ抵抗との関係を示
すグラフである。

【図１１】本発明の一実施形態におけるプリンタ１のア
ナログスイッチ手段の電源電圧を変化させた場合の駆動
電圧波形の変化を示すグラフである。

【図１２】（Ａ）,（Ｂ）は本発明の一実施形態におけ
るプリンタ１のインク吐出速度の調整例を示す波形図で
ある。アナログスイッチ手段の電源電圧を変化させた場
合の駆動電圧波形の変化を示すグラフである。 従来例
の問題点を説明する説明図である。

【符号の説明】

１・・・インクジェットプリンタ ２０・・・ヘッド ３０・・・制御装置 ３４・・・インク吐出制脚部 ４０・・・アクチュエータ ４１・・・ベース ４２・・・圧電素子部材 ４２ａ・・・圧電素子 ４３・・・ダイヤフラム ４４・・・キャビティプレート ４５・・・ノズルプレート ５２・・・パルスアンプ ５４,５６・・・スイッチ回路 ７０・・・ドライバＩＣ ８７ｄ・・・通電経路 ９４・・・電源回路 ９５・・・可変抵抗

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク流路と、該インク流路から分岐
   し、インク吐出孔が設けられた複数のインク貯留室と、
   該各インク貯留室の容積を変化させる複数の圧電素子と
   を備えたインク吐出手段と、 前記圧電素子の各々を変形させることで、前記インク吐
   出孔からインクを吐出させるパルス波形状の駆動電圧を
   発生する駆動電圧発生手段と、 該駆動電圧発生手段から前記各圧電素子への各通電経路
   をそれぞれ開閉する複数のアナログスイッチ手段と、 前記アナログスイッチ手段に電源電圧を供給する電源電
   圧供給手段と、 前記駆動電圧の波形の傾き又は振幅の少なくともいずれ
   か一方を変化させる駆動電圧調整手段と、 前記電源電圧値を変化させる電源電圧調整手段と、 を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 前記駆動電圧調整手段は、前記電源電圧
   調整手段による前記電源電圧値の変化に追従して、前記
   波形の傾き又は振幅の少なくともいずれか一方を変化さ
   せることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット
   プリンタ。
3. 【請求項３】 前記駆動電圧発生手段は、前記駆動電圧
   を予め定められた最大値から最小値まで降下させる第１
   のスイッチ手段と、前記駆動電圧を前記最小値から最大
   値まで上昇させる第２のスイッチ手段とを備え、前記第
   １のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段の電源電圧
   は、前記電源電圧調整手段により変化させられる前記ア
   ナログスイッチ手段と共通の電源電圧であることを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット
   プリンタ。
4. 【請求項４】 インク流路から分岐しインク吐出孔が設
   けられた複数のインク貯留室の容積を変化させる複数の
   圧電素子の各々に対し、各々の圧電素子を変形させるこ
   とで、前記インク吐出孔からインクを吐出させるパルス
   波形状の駆動電圧の波形の傾き又は振幅の少なくともい
   ずれか一方を、変化させる駆動電圧調整工程と、 前記各圧電素子への各通電経路をそれぞれ開閉する複数
   のアナログスイッチ手段に対する電源電圧値を、変化さ
   せる電源電圧調整工程と、 を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタにお
   けるインク吐出速度調整方法。
5. 【請求項５】 前記駆動電圧調整工程は、前記電源電圧
   調整工程による前記電源電圧値の変化に追従させて、前
   記波形の傾き又は振幅の少なくともいずれか一方を変化
   させることを特徴とする請求項４に記載のインクジェッ
   トプリンタにおけるインク吐出速度調整方法。