JP2001328259A

JP2001328259A - インクジェット記録ヘッドの駆動方法及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001328259A
Application number: JP2000146992A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okuda; 真一奥田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2001-11-27
Also published as: WO2001087617A1; US6702414B2; US20030179254A1

Abstract

(57)【要約】【課題】装置コストや装置サイズの増加及び信頼性や製
造歩留まりの低下を招くことなく、滴径１５μｍ以下の
微小滴吐出を可能とする。【解決手段】圧電アクチュエータを駆動する駆動波形
は、立ち下げ時間ｔ_１で圧力発生室を膨張させる第一電
圧変化プロセス３１と、時間ｔ_２のあいだ電圧を保持し
た後、立ち上げ時間ｔ_３で圧力発生室を急激に収縮させ
る第二電圧変化プロセス３２と、その直後に圧力発生室
を急激に膨張させる第三電圧変化プロセス３３と、さら
にその直後に圧力発生室を圧縮する第四電圧変化プロセ
ス３４を含み構成される。ここで、ｔ_１およびｔ_２が下
式の条件を満たすように設定する。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に関し、特に、ノズルから微小なインク滴を吐出
して文字や画像の記録を行うインクジェット記録ヘッド
の駆動方法及びインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来技術】ノズルから微小なインク滴を吐出して文字
や画像の記録を行うインクジェット記録装置において
は、例えば特公昭５３−１２１３８号公報や特開平１０
−１９３５８７号公報等で開示されているように、イン
クが充填された圧力発生室内に、電気エネルギを振動等
の機械的エネルギに変換する圧電アクチュエータ等のよ
うな駆動体を用いて圧力波(音響波)を発生させ、その圧
力波によって圧力発生室に連結されたノズルからインク
滴を吐出させるドロップオンデマンド型インクジェット
がよく知られている。

【０００３】図１３は、上記公報などで公知のインクジ
ェット記録装置における記録ヘッドの一例を示す図であ
る。圧力発生室６１には、インクを吐出するためのノズ
ル６２と、共通インク室６３を介してインクタンク（図
示せず）からインクを導くためのインク供給路６４が連
結されている。また、圧力発生室の底面には振動板６５
が設けられている。

【０００４】インク滴吐出時には、圧力発生室６１外部
に設けられた圧電アクチュエータ６６によってこの振動
板６５を変位させ、圧力発生室６１に体積変化を生じさ
せることにより、圧力発生室６１内に圧力波を発生させ
る。この圧力波によって、圧力発生室６１内に充填され
ていたインクの一部がノズル６２を通って外部に噴射さ
れ、インク滴６７となって飛翔する。飛翔したインク滴
は記録紙等の記録媒体上に着弾し、記録ドットを形成す
る。こうした記録ドットの形成を、画像データに基づい
て繰り返し行うことによって、記録紙上に文字や画像が
記録される。

【０００５】この種のインクジェット記録ヘッドで高い
画像品質を得るためには、吐出するインク滴の径を非常
に小さく設定することが必要となる。すなわち、粒状感
の少ない滑らかな画像を得るには、記録紙上に形成され
る記録ドット（画素）をできるだけ小さくすることが必
要であり、そのためには吐出するインク滴の径を小さく
設定しなければならない。

【０００６】通常、ドット径が４０μｍ以下になると画
像の粒状感は大幅に低下し、さらに３０μｍ以下になる
と、画像のハイライト部においても個々のドットが目視
で認識しづらくなるため、画像品質は飛躍的に向上す
る。インク滴径とドット径の関係は、インク滴の飛翔速
度（滴速）、インク物性(粘度、表面張力)、記録紙種類
などに依存するが、通常、ドット径はインク滴径の２倍
程度となる。従って、３０μｍ以下のドット径を得るた
めには、インク滴の径を１５μｍ以下に設定する必要が
ある。なお、本明細書において、滴径とは、１回の吐出
で排出されるインク総量（サテライトを含む）を１つの
球状の滴に置き換えた場合の直径を意味するものとす
る。

【０００７】インク滴径を減少させる最も有効な手段と
しては、ノズル径の減少が挙げられる。しかし、製造技
術的な限界、およびノズル目詰まり等の信頼性の問題か
ら、実際に使用できるノズル径は２０〜２５μｍ程度が
下限であり、ノズル径の減少のみによって１５μｍレベ
ルのインク滴を得ることは困難である。そこで、駆動方
法によって吐出インク滴の滴径を減少させる試みがなさ
れ、これまでに、いくつかの有効な方法が提案されてい
る。

【０００８】インクジェット記録ヘッドで微小滴の吐出
を実行するための駆動方法としては、吐出直前に圧力発
生室を一旦膨張させ、ノズル開口部のメニスカスを圧力
発生室側に引き込んだ状態からインク滴の吐出を行う駆
動方法が知られている（例えば特開昭５５−１７５８９
号公報）。この種の駆動方法で用いられる駆動波形の一
例を図１４に示す。なお、駆動電圧と圧電アクチュエー
タ動作との関係は、アクチュエータの構造や分極方向に
よって異なるが、本明細書においては、駆動電圧を増加
させると圧力発生室の体積が減少し、逆に駆動電圧を減
少させると圧力発生室の体積が増加するものとする。

【０００９】図１４の駆動波形は、圧力発生室を膨張さ
せるための電圧変化部１４１と、次いで圧力発生室を圧
縮し、インク滴の吐出を行うための電圧変化部１４２に
よって構成されている。図１５は、図１４の駆動波形を
印加した際におけるノズル開口部のメニスカスの動きを
模式的に表わした図である。初期状態においてメニスカ
スは平坦な形状をしているが（図１５（ａ））、吐出直
前に圧力発生室６１を膨張させると、メニスカスの中央
部分が圧力発生室６１側に引き込まれて、図１５（ｂ）
に示すような凹状に窪んだ形状となる。

【００１０】この状態から、電圧変化部１４２によって
圧力発生室６１を圧縮させると、図１５（ｃ）に示すよ
うに、メニスカスの中央部分がノズル４１の外側に飛び
出して細い液柱４３が形成される。そして、図１５
（ｄ）に示すように、この液柱４３の先端部分が分離し
て、インク滴４４が形成される。

【００１１】このときのインク滴４４の滴径は、形成さ
れた液柱４３の径とほぼ同じで、ノズル４１の径よりも
小さい。すなわち、こうした駆動方法を用いることによ
り、ノズル径よりも小さなインク滴を吐出することが可
能となる。なお、上記のように、吐出直前のメニスカス
形状を制御して微小滴吐出を行う駆動方法のことを、本
明細書では以下、「メニスカス制御方式」と呼ぶ。

【００１２】上述のように、メニスカス制御方式を用い
れば、ノズル径よりも小さな径のインク滴を吐出するこ
とが可能となる。しかし、図１４のような駆動波形を用
いた場合、現実に得られる滴径は２５μｍ程度が限界で
あり、近年益々高まりつつあるさらなる高画質化の要求
に十分応えることができないといった問題があった。

【００１３】そこで本発明者は、さらに微小な滴の吐出
を可能とする駆動方法として、図１６に示すような駆動
波形を特願平１０−３１８４４３号において提案した。
この駆動波形は、吐出直前にメニスカスを引き込むため
の電圧変化部１５１、圧力発生室を圧縮して液柱を形成
するための電圧変化部１５２、液柱先端部から滴を早期
に分離させるための電圧変化部１５３、およびインク滴
吐出後に残存する圧力波の残響を抑制するための電圧変
化部１５４によって構成されている。

【００１４】すなわち、図１６の駆動波形は、インク滴
の早期分離および残響抑制を目的とした圧力波制御を従
来のメニスカス制御方式に加えたもので、これにより滴
径２０μｍ程度のインク滴を安定的に吐出させることが
可能となった。

【００１５】また本発明者らは、滴径１５μｍ以下の微
小滴を吐出する方法として、圧電アクチュエータの固有
振動を利用する吐出方式を開発し、図１７に示すような
駆動波形を特願平１１−２０６１３号において開示し
た。この駆動波形も、図１６の駆動波形と同様に、吐出
直前にメニスカスを引き込むための電圧変化部１６１、
圧力発生室を圧縮して液柱を形成するための電圧変化部
１６２、液柱先端部から滴を早期に分離させるための電
圧変化部１６３、およびインク滴吐出後に残存する圧力
波の残響を抑制するための電圧変化部１６４によって構
成されている。

【００１６】この駆動方法では、第二電圧変化プロセス
の電圧変化時間ｔ_３および第三電圧変化プロセスの電圧
変化時間ｔ_４を、圧電アクチュエータ自体の固有周期Ｔ
ａと同等もしくはそれ以下に設定している点に特徴があ
る。そして、圧電アクチュエータ自体の固有振動が励起
され、メニスカスに周波数の高い振動を発生させること
ができるため、これを上記メニスカス制御方式と組み合
わせることにより、通常のメニスカス制御方式よりも小
さな滴を吐出することが可能となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、さらに微細な
インク滴を得るために圧電アクチュエータの固有振動を
利用した上記の駆動方式を用いると、圧電アクチュエー
タの変形速度が増加するために、アクチュエータの信頼
性確保が課題となる。

【００１８】また、圧電アクチュエータの固有振動を励
起するためには、立ち上げ／立ち下げ時間の非常に小さ
な駆動波形を圧電アクチュエータに印加する必要があ
り、そのため圧電アクチュエータの駆動回路に流れる電
流値が増大してしまう。駆動回路に流れる電流値が増加
すると、スイッチングＩＣ等の回路部品のコストが増大
すると共に、回路からの発熱量も増加するため放熱対策
も必要となり、駆動回路系のコスト増加および装置サイ
ズの増加を招くという問題もある。

【００１９】以上の理由により、圧電アクチュエータの
固有振動を利用する駆動方式は未だ実用化されておら
ず、低価格の装置で２０μｍ以下の微小滴を吐出するこ
とは、現実的には極めて困難であった。

【００２０】また、滴径２０μｍ以下の微小滴吐出を行
う上での別の問題点として、製造ばらつきに起因する吐
出特性変化が挙げられる。すなわち、インクジェット記
録ヘッドは微細加工技術および精密組立て技術によって
製造されるが、部品寸法や製造条件のばらつきによっ
て、ヘッドの吐出特性が微妙に変化してしまう。

【００２１】具体的には、圧力発生室に発生する圧力波
の固有周期や振幅に変化が生じる。前述のように、メニ
スカス制御方式による微小滴吐出は、ノズル内部のイン
クを高精度に制御する技術であるため、そうした吐出特
性の変化に非常に敏感であり、吐出特性ばらつきの許容
範囲が非常に狭くなってしまう。そのため、ヘッド製造
時の歩留まりが悪化し、製造コストを大幅に増加させて
しまうという問題があった。

【００２２】本発明は、上記の問題点を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は、装置コストや装置サイズ
の増加および信頼性の低下を招くことなく、滴径２０μ
ｍ以下の微小滴吐出を可能とするインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法及び装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のインクジェット記録ヘッドの駆動方法は、駆動体に
駆動電圧を印加し、当該駆動体を駆動させて、インクが
充填された圧力発生室内に圧力変化を生じさせること
で、前記圧力発生室に連通されるノズルからインク滴を
吐出させるインクジェット記録ヘッドの駆動方法であっ
て、前記駆動電圧の電圧波形が、前記圧力発生室の体積
を膨張させるための第一電圧変化プロセスと、次いで前
記圧力発生室の体積を収縮させるための第二電圧変化プ
ロセスとを少なくとも含んで構成され、前記第一電圧変
化プロセスの電圧変化時間ｔ_１と、前記第一電圧変化プ
ロセスの終了時刻と前記第二電圧変化プロセスの開始時
刻の時間間隔ｔ_２を、次の関係式

【数５】を満足するように設定した方法としてある。ここで、式
１中Ｔｃは前記圧力発生室内における圧力波固有周期で
ある。

【００２４】請求項２に記載の発明は、請求項１のｔ_２
の関係式を、

【数６】に置き換えた方法としてある。

【００２５】本発明の目的は、請求項３乃至１２のいず
れか一に記載の発明によって達成することができる。す
なわち、従来はメニスカス制御による微小滴吐出のメカ
ニズムが完全に明確化されておらず、駆動波形に対して
も十分な最適化がなされていなかったのに対し、本発明
者らは数多くの吐出観察実験をもとに、前記第一電圧変
化プロセスの電圧変化時間ｔ_１と、前記第一電圧変化プ
ロセスの終了時刻と前記第二電圧変化プロセスの開始時
刻の時間間隔ｔ_２の間に一定の条件を定めることによ
り、２０μｍ以下の微小滴吐出が可能になると共に、圧
力波固有周期のばらつきに対して鈍感になることを見出
した。

【００２６】これにより、装置コストや装置サイズの増
加、および装置信頼性や製造歩留まりの低下を招くこと
なく、２０μｍ以下の微小滴吐出を可能とすることがで
きた。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を、図面
を参照しながら詳細に説明する。［本発明の原理・作用の説明］まず、本発明の原理・作
用を、図７〜図１２を参照しながら、集中定数回路モデ
ルを用いたインクジェット記録ヘッドの理論解析結果を
もとに説明する。図７は、インクジェット記録ヘッドの
等価電気回路を示す図で、図７（ａ）は、図１３に示し
たインクジェット記録ヘッドを等価電気回路に置き換え
たもの、図７（ｂ）は図７（ａ）の回路の近似回路であ
る。図７（ａ）において、ｍはイナータンス［ｋｇ／ｍ
^４］、ｒは音響抵抗［Ｎｓ／ｍ^５］、ｃは音響容量［ｍ
^５／Ｎ］、ｕは体積速度［ｍ^３／ｓ］、φは圧力［Ｐ
ａ］を表わし、添字の０は駆動部、１は圧力発生室、２
はインク供給路、３はノズルをそれぞれ意味している。

【００２８】図７（ａ）の回路において、圧電アクチュ
エータに高剛性の積層型圧電アクチュエータを使用する
場合には、振動系のイナータンスｍ_０、音響抵抗ｒ_０、
および音響容量ｃ_０は無視することができる。また、圧
力波の解析時には、ノズルの音響容量ｃ_３も無視するこ
とができるため、図７（ａ）の回路は図７（ｂ）の回路
によって近似することが可能となる。

【００２９】ノズルと供給路のイナータンスおよび音響
抵抗に、ｍ_２＝ｋ・ｍ_３、ｒ_２＝ｋ・ｒ_３の関係が成り
立つと仮定し、図８（ａ）のような立ち上がり角度θを
もつ駆動波形を入力した場合について回路解析を行う
と、０≦ｔ≦ｔ_１の時間内におけるノズル部での粒子速
度ｖ_３′は次式のように表わされる（Ａ_３はノズル開口
面積）。

【数７】

【００３０】図８（ｂ）及び図９のような複雑な形状の
駆動波形を用いた場合の粒子速度は、駆動波形の各節
（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）で発生する粒子速度を重ね合わせて
いくことによって求めることができる。すなわち、図８
（ｂ）及び図９の駆動波形で発生する粒子速度ｖ_３は次
式のように表わされる。

【数８】

【００３１】図９の駆動波形は、圧力発生室を膨張さ
せ、メニスカスを圧力発生室側に引き込むための第一電
圧変化プロセス１１１と、次いで圧力発生室を収縮さ
せ、メニスカスをノズル外部に向かって押し出すための
第二電圧変化プロセス１１２によって構成されている。
図１０は、図９の駆動波形に対し、上記の式２を用いて
粒子速度ｖ_３を求めた結果である（式１の振動成分のみ
を考慮）。図１０において、細線はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各
節で発生するそれぞれの粒子速度を示しており、太線は
それらを重ね合わせた粒子速度、すなわち実際にメニス
カスに生じる粒子速度変化を表わしている。

【００３２】節Ａ、Ｂ、Ｃで発生する粒子速度ｖ_Ａ、ｖ
_Ｂ、ｖ_Ｃの振動成分は、それぞれ次式のように表わせ
る。なお、以下の説明において、粒子速度の減衰は影響
が小さいため無視する。

【数９】

【００３３】ここで、ａ_Ａ、ａ_Ｂ、ａ_Ｃはそれぞれの粒
子速度の振幅であり、ａ_Ａ＝ａ_Ｂ (駆動波形における角
度変化量が同一) である。また、φ_Ａ、φ_Ｂ、φ_Ｃはそ
れぞれの粒子速度変化の位相であり、Ｔｃ（Ｔｃ＝２π
／Ｅｃ）は圧力波の固有周期である。

【００３４】正弦波の重ね合わせにより、ｔ_１＜ｔ＜
（ｔ_１＋ｔ_２）での粒子速度は次式で表わされる。

【数１０】

【００３５】ｔ＞（ｔ_１＋ｔ_２）では、上式で表わされ
る粒子速度に、さらに節Ｃで発生する粒子速度が重畳さ
れる。このとき、節Ｃで発生する粒子速度の位相φ_Ｃが
上式の位相φ_Ａ＋Ｂと一致したときに、ｔ＞（ｔ_１＋ｔ
_２）での振幅は最大となる。すなわち、

【数１１】となるようにｔ_２を設定すれば、ｔ＜（ｔ_１＋ｔ_２）に
おける粒子速度振幅は最大となる。

【００３６】図１１は、上記式５をもとに、粒子速度振
幅を最大とするｔ_２の値をプロットした結果である（Ｔ
ｃ＝１０μｓとして計算）。ｔ_１の設定値に応じて、最
適なｔ_２が存在することがわかる。上記のように、式５
に従ってｔ_１、ｔ_２を設定した場合、ｔ＞（ｔ_１＋
ｔ_２）の時間範囲では、粒子速度の振幅が急激に増加
し、非常に急峻な速度変化が生じる（図１０（ａ）参
照）。

【００３７】上記のような急峻な速度変化が生じた際の
メニスカス形状変化を、図１０および図１２を参照しな
がら以下に説明する。図１０（ａ）のような粒子速度変
化がメニスカスに加わると、まず、時間範囲ａにおいて
メニスカスは圧力発生室側へと引き込まれ、凹形状のメ
ニスカスを形成する。次いで、時間範囲ｂにおいてメニ
スカスはノズル外側に向かって押し出される。

【００３８】前述したように、メニスカスを凹形状にし
た状態でメニスカスに「押し」を加えると、ノズル中央
部に細い液柱が形成される。この液柱の形成メカニズム
については詳しく検討された例がないが、本発明者ら
は、吐出観察実験および流体解析によって、形成される
液柱の太さがメニスカスを押し出す際の液面の速度に依
存することを明らかにした。

【００３９】すなわち、凹形状のメニスカスに対して、
外部に押し出す方向に圧力を加えると、図１２に示すよ
うに、メニスカスの各部は液面の法線方向に移動しよう
とする。その結果、ノズル中央部に多量のインクが集中
し、この局所的な体積増加によってノズル中央部に液柱
が形成される。このとき、液面の移動速度が速い場合
（図１２（ａ）に示す場合）には、ノズル中央部での体
積増加速度も大きくなるため、非常に細い液柱が速い成
長速度で形成される。

【００４０】逆に、液面の移動速度が遅い場合（図１２
（ｂ）に示す場合）には、体積増加の速度も小さくなる
ため、液柱は太くなり、成長速度も小さくなる。なお、
メニスカス制御方式で吐出されるインク滴の滴径は、形
成される液柱の太さとほぼ一致する。また、インク滴の
飛翔速度（滴速）は液柱の成長速度とほぼ一致する。従
って、微小なインク滴を高速で飛翔させるためには、
「押し」の際の液面移動速度を増加させ、ノズル中央部
で急激な体積増加を生じさせることが重要な条件とな
る。

【００４１】上記のような観点から考えると、図１０
（ａ）に示すように、ｔ_１、ｔ_２を式５に従って設定す
ることは、微小滴吐出に非常に有利な条件となることが
わかる。すなわち、こうした条件下では、図９の駆動波
形における節Ａと節Ｂで生じた粒子速度に対し、節Ｃで
発生する粒子速度の位相が一致するため、ｔ＞（ｔ_１＋
ｔ_２）の時間範囲で粒子速度の振幅が急激に増加し、液
面の移動速度が大きくなる。そのため、ノズル中央部で
急激な体積増加が生じ、細い液柱が形成され、その結
果、非常に微小なインク滴を高速で吐出することが可能
となる。

【００４２】一方、図９の駆動波形でｔ_１、ｔ_２が式５
の条件を満足しなかった場合には、駆動波形の節Ａ、節
Ｂ及び節Ｃで発生する粒子速度の位相が一致しなくな
る。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、節Ａ＋節Ｂ
の合成波と節Ｃの波の位相が一致しなくなり、それらを
重ね合わせた粒子速度（太線で示す）は非常に緩慢な変
化となってしまう。こうした条件下では、ノズル中央部
での急激な体積増加が発生し難くなるため、形成される
液柱の太さは大きくなり、その結果、吐出されるインク
滴の径は大きく、滴速は小さくなってしまう（図１２
（ｂ）参照）。つまり、高画質記録に要求される滴径２
０μｍ以下の微小滴を得ることは不可能になってしま
う。

【００４３】また、上記のように、節Ａ＋節Ｂの合成波
に対し、節Ｃで発生する粒子速度の位相を一致させる
と、圧力波固有周期のばらつきに対して高いロバスト性
（鈍感さ）を確保することが可能となる。これは、二つ
の正弦波を足し合わせた合成波の振幅は二つの正弦波の
位相差に依存しており、位相差による振幅の変化率は位
相差が０付近であるときに最小になるためである（式
（６）参照）。

【００４４】つまり、節Ａ＋節Ｂで発生する粒子速度
と、節Ｃで発生する粒子速度の位相を一致させておけ
ば、圧力波の固有周期が設計値からずれ、両者間に位相
差が生じた場合にも、合成波の振幅変化は小さく抑えら
れ、吐出特性への影響を最小限に止めることが可能とな
る。

【００４５】以上述べたように、駆動波形における第一
電圧変化プロセスの電圧変化時間（図９のｔ_１）、およ
び第一電圧変化プロセスの終了時刻と第二電圧変化プロ
セスの開始時刻との時間間隔（図９のｔ_２）を式５に従
って設定することにより、非常に小さな径のインク滴を
高速で吐出させることが可能となると同時に、圧力波固
有周期のばらつきに対しても高いロバスト性を確保する
ことが可能となる。なお、本発明のインクジェットヘッ
ドの駆動方式では、駆動回路や圧電アクチュエータ等に
特別な変更を加える必要がないため、装置コストや装置
サイズの増加、および装置信頼性の低下を招くことがな
い。

【００４６】［インクジェット記録装置の実施形態］次
に、上記の原理・作用に基づいて作動する本発明のイン
クジェット記録装置を、図５，６及び図１３を参照しな
がら詳細に説明する。本発明の一実施形態において、イ
ンクジェット記録ヘッドは、図１３に示したインクジェ
ット記録ヘッドと同一の基本構造のものを使用した。ヘ
ッドはエッチング等によって穿孔加工された複数の薄板
を、接着剤によって積層接合することにより作製した。
本実施形態では、厚さ５０〜７５μｍのステンレス板を
熱硬化性樹脂による接着層(厚さ約５μｍ)を用いて接合
した。

【００４７】ヘッドには複数(図１３の紙面垂直方向に
配列されている)の圧力発生室６１が設けられており、
それらは共通インク室６３によって連結されている。共
通インク室６３はインクタンク(図示せず)と連結されて
おり、各圧力発生室６１にインクを導く働きをしてい
る。

【００４８】各圧力発生室６１は、インク供給路６４を
介して共通インク室６３と連通しており、圧力発生室６
１内はインクで充填されている。また、各圧力発生室６
１にはインクを吐出するためのノズル６２が設けられて
いる。

【００４９】この実施形態では、ノズル６２およびイン
ク供給路６４は同一形状とし、開口径３０μｍ、裾径６
５μｍ、長さ７５μｍのテーパー形状とした。孔開け加
工はプレスにより行った。圧力発生室６１の底面には振
動板６５が設けられており、圧力発生室６１の外側に設
置された駆動体としての圧電アクチュエータ（圧電振動
子）６６によって圧力発生室を膨張または圧縮させるこ
とが可能となっている。本実施形態では、電鋳(エレク
トロフォーミング)で成形したニッケルの薄板を振動板
６５として用いた。

【００５０】圧電アクチュエータ６６には積層型圧電セ
ラミクスを用いた。圧力発生室６１に変位を加えるため
の駆動柱の形状は、長さ（Ｌ）が６９０μｍ、幅（Ｗ）
が１．８ｍｍ、奥行き長さ（図１３の紙面垂直方向長
さ）が１２０μｍである。使用した圧電材料の密度ρｐ
は８．０×１０３ｋｇ／ｍ^３、弾性係数Ｅｐは６８ＧＰ
ａである。実測された圧電アクチュエータ自体の固有周
期Ｔａは１．０μｓであった。

【００５１】圧電アクチュエータ６６によって圧力発生
室６１に体積変化を生じさせると、圧力発生室６１内に
圧力波が発生する。この圧力波によってノズル部６２の
インクが運動し、ノズル６２から外部へ排出されること
によりインク滴６７が形成される。なお、本実施形態で
用いたヘッドの固有周期Ｔｃは１０μｓである。また、
固有周期Ｔｃの値は上記値に限定されるわけでないが、
Ｔｃが大き過ぎると微小滴形成が困難となるため、滴径
１５〜２０μｍレベルの微小インク滴吐出を実行するた
めには、５μｓ＜Ｔｃ≦１５μｓの範囲内に固有周期Ｔ
ｃを設定することが望ましい。

【００５２】次に、図５および図６を参照しながら、圧
電アクチュエータを駆動するための駆動回路の基本構成
について説明する。図５は、吐出するインク滴の径を固
定する場合（滴径変調を行わない場合）の駆動回路（駆
動電圧印加手段）の一例である。図５に示す駆動回路
は、駆動波形信号を発生して電力増幅した後、圧電アク
チュエータに供給して駆動することにより、記録紙上に
文字や画像を印字させるもので、同図に示すように、波
形発生回路７１、増幅回路７２、スイッチング回路（ト
ランスファ・ゲート回路）７３、および圧電アクチュエ
ータ７４とから概略構成されている。

【００５３】波形発生回路７１は、デジタル・アナログ
変換回路と積分回路とから構成され、駆動波形データを
アナログ変換した後、積分処理して駆動波形信号を発生
する。増幅回路７２は、波形発生回路７１から供給され
た駆動波形信号を電圧増幅及び電流増幅して増幅駆動波
形信号として出力する。スイッチング回路７３は、イン
ク滴吐出のオン・オフ制御を行うもので、画像データを
もとに生成された信号に基づいて、駆動波形信号を圧電
アクチュエータ７４に印加する。

【００５４】図６は、吐出させるインク滴の径を多段階
に切り替える場合、すなわち滴径変調を実行する場合に
おける駆動回路（駆動電圧印加手段）の基本構成を示し
ている。この例の駆動回路では、滴径を３段階(大滴、
中滴、小滴)に変調するために、それぞれの滴径に応じ
た３種類の波形発生回路８１、８１′、８１″を具備し
ており、各波形は増幅回路８２、８２′、８２″によっ
て増幅される。記録時には、画像データをもとに、圧電
アクチュエータ（８４、８４′、８４″．．．）に印加
される駆動波形がスイッチング回路（８３、８３′、８
３″．．．）によって切り替えられ、所望滴径のインク
滴が吐出される。なお、圧電アクチュエータを駆動する
ための駆動回路は、本実施形態に示した構成のものに限
らず、他の構成のものを用いることも可能である。

【００５５】次に、図１〜図４を参照しながら、本発明
のインクジェット記録ヘッドの駆動方法を、上記構成の
インクジェット記録装置の作用とともに説明する。［駆動方法の第一の実施形態］図１（ａ）は、上記のイ
ンクジェット記録ヘッドを用いて、滴径２０μｍ程度の
微小滴を吐出するために使用した駆動波形の一例を示す
図である。駆動波形は、ｔ_１＝２μｓで圧力発生室を膨
張させる第一電圧変化プロセス１１と、ｔ_３＝１．５μ
ｓの立ち上げ時間で圧力発生室体積を収縮させる第二電
圧変化プロセス１２と、最終的に電圧を基準電圧（Ｖｂ
＝２５Ｖ）に戻すための電圧変化プロセス１５により構
成されている。

【００５６】第一電圧変化プロセスの終了時刻と第二電
圧変化プロセスの開始時刻との時間間隔（ｔ_２）は１．
５μｓに設定した。これは、上述の式５の条件を満たす
値である。また、電圧Ｖ_１は１５Ｖ、電圧Ｖ_２は１２
Ｖ、ｔ_４は６μｓ、ｔ_８は２０μｓに設定した。

【００５７】図１（ａ）の駆動波形を用いて吐出実験を
行った結果、滴径２２μｍのインク滴が、滴速６．０ｍ
／ｓで吐出されることが観察された。比較対象として、
ｔ_１＝２μｓ、ｔ_２＝３μｓの駆動波形を用いて吐出観
察を行った結果、電圧Ｖ_１、Ｖ_２等をいかに調整して
も、６ｍ／ｓ以上の滴速で吐出できる微小滴の径は２５
μｍが下限であった。

【００５８】図１（ｂ）は、図１（ａ）の駆動波形にお
いて、ｔ_２を変化させたときの滴径の変化を調べた結果
である。なお、ｔ_１は２μｓ、Ｖ_１は１５Ｖに固定し、
Ｖ_２は滴速が６ｍ／ｓとなるようにそれぞれ調整した。

【００５９】図１（ｂ）を参照すると、ｔ_２が式５の条
件を満たすとき（ｔ_２＝１．５μｓ）に滴径が最小とな
り、微小滴吐出に最も適した条件であることがわかる。
なお、図１（ｂ）からわかるように、微小滴の吐出を実
行する上で、式５の条件を厳密に満たす必要は必ずしも
なく、式５の条件をほぼ満たしていれば微小滴化の効果
を得ることができる。具体的には、式５で求まるｔ_２の
±１μｓ以内に設定すれば、微小滴化の効果を得ること
ができる。

【００６０】なお、駆動回路の時間応答特性が低く、駆
動波形になまりが生じてしまう場合や、圧力波の減衰速
度が大きい場合などには、ｔ_２の最適値（最小の滴が得
られる条件）は式５で求まる値よりも若干大きくなる傾
向がある。しかし、そのような場合においても、ｔ_２の
最適値は式５で求まる値と３μｓ以下の偏差で一致する
ことが本発明者らの実験によって確認されている。従っ
て、ｔ_１とｔ_２は、少なくとも次式の関係が成り立つよ
うに設定することが望ましい。

【数１２】

【００６１】また、ｔ_１は、０＜ｔ_１≦１／２・Ｔｃの
条件を満たしていることが望ましい。なぜならば、ｔ_１
＞１／２・Ｔｃに設定すると、節Ｂおよび節Ｃで粒子速
度が生じる前に、節Ａで発生した粒子速度が正に転じて
しまうため、メニスカスに急激な速度変化を生じさせる
ことが困難となるためである。さらに、第二電圧変化プ
ロセスの立ち上げ時間（ｔ_２）は、液柱形成に十分な粒
子速度がメニスカスに生じるよう、可能な限り短い方が
よい。具体的には、０＜ｔ_２≦１／３・Ｔｃであること
が望ましい。

【００６２】以上のように、ｔ_１およびｔ_２を式５を満
たすように設定した図１（ａ）の駆動波形により、滴径
２０μｍレベルの微小滴を安定して得ることが可能にな
る。本発明のインクジェットヘッドの駆動方法では、駆
動波形の立ち上げ／立ち下げ時間をＴａ（圧電アクチュ
エータ自体の固有周期）以下に設定する必要がないた
め、圧電アクチュエータ自体の固有振動は励起されな
い。従って、圧電アクチュエータに流れる電流が増大し
たり、圧電アクチュエータの信頼性が低下することはな
い。

【００６３】なお、本駆動波形を用いた滴径変調記録を
実行する場合には、図６に示したような駆動回路におい
て、波形発生回路８１で本駆動波形を発生させ、波形発
生回路８１′、８１″で他の滴径に対応した駆動波形を
発生させればよい。

【００６４】［駆動方法の第二の実施形態］図２は、本
発明の第二の実施形態を示す図であり、滴径１５μｍ程
度の微小滴を吐出するために使用した駆動波形である。
この駆動波形は、ｔ_１＝２μｓで圧力発生室を膨張させ
る第一電圧変化プロセス２１と、ｔ_３＝１．５μｓの立
ち上げ時間で圧力発生室体積を収縮させる第二電圧変化
プロセス２２と、その直後にｔ_５＝１．５μｓの立ち下
げ時間で圧力発生室を膨張させる第三電圧変化プロセス
２３と、最終的に電圧を基準電圧（Ｖｂ＝２５Ｖ）に戻
すための電圧変化プロセス２５により構成されている。
ｔ_２は、式５の条件を満たすように１．５μｓに設定し
た。ｔ_４は０．２μｓ、ｔ_６は６μｓ、ｔ_８は２０μｓ
に設定した。また、電圧Ｖ_１は１５Ｖ、電圧Ｖ_２は１２
Ｖに設定した。

【００６５】本実施形態の駆動波形は、第二電圧変化プ
ロセス２２の直後に、圧力発生室を急激に膨張させる第
三電圧変化プロセス２３を含んでいる点が特徴である。
この第三電圧変化プロセスは、形成した液柱の先端部か
ら滴を早期に分離させる作用を有しており、第一実施形
態の駆動波形に比べて、さらに微小なインク滴吐出が可
能になる。実際に、図２の駆動波形を用いて吐出実験を
行った結果、滴径１８μｍのインク滴が、滴速６．２ｍ
／ｓで吐出されることが観察された。第一実施形態の駆
動波形（図１（ａ））よりも更に滴径が減少した理由
は、上述したように第三電圧変化プロセスの作用によっ
て滴が早期に分離されたためである。

【００６６】なお、滴の早期分離効果を大きくするため
には、第二電圧変化プロセスの終了時刻と第三電圧変化
プロセスの開始時刻との間隔（ｔ_４）は可能な限り小さ
く設定することが望ましい。具体的には、０＜ｔ_４≦１
／５・Ｔｃであることが望ましい。また、早期分離に十
分な粒子速度を生じさせるために、第三電圧変化プロセ
スの立ち下げ時間（ｔ_５）は可能な限り短い方がよい。
具体的には、０＜ｔ_５≦１／３Ｔｃであることが望まし
い。

【００６７】図３に、第二の実施形態の駆動波形におけ
る固有周期依存性について調べた結果を示す。すなわ
ち、圧力波固有周期が７〜１３μｓとなるヘッドを作成
し、これに本実施形態の駆動波形を印加し、滴速の変化
を調べた。その結果、固有周期が設計値通り（１０μ
ｓ）のときに滴速は最大となり、固有周期がそれ以上ま
たはそれ以下であるときは、滴速の減少が生じるが、設
計値とのずれ量が±１．５μｓの範囲内（図３のグラフ
中、一点鎖線で示す範囲内）であれば、滴速変化量は±
１ｍ／ｓ以内であり、記録結果に大きな影響は発生しな
いことがわかった（図３（ａ）参照）。

【００６８】一方、ｔ_１＝２μｓ、ｔ_２＝３μｓの駆動
波形を用いて同様の試験を行った結果、固有周期が±
１．５μｓ変化すると滴速に±３ｍ／ｓ以上の変化が発
生すると共に、径の大きなサテライトが発生するなど、
吐出状態が大きく変化し、記録結果を著しく悪化させる
ことが確認された（図３（ｂ）参照）。以上のように、
駆動波形のｔ_１およびｔ_２を、式５を満たすように設定
することにより、圧力波の固有周期ばらつきに対して鈍
感になり、製造歩留まりを飛躍的に増加させることが可
能となる。

【００６９】［駆動方法の第三の実施形態］図４（ａ）
は、本発明の第三の実施形態を示す図であり、滴径１５
μｍ以下の微小滴を吐出するために使用した駆動波形で
ある。この駆動波形は、ｔ_１＝２μｓで圧力発生室を膨
張させる第一電圧変化プロセス３１と、ｔ_３＝１．５μ
ｓの立ち上げ時間で圧力発生室体積を収縮させる第二電
圧変化プロセス３２と、その直後にｔ_５＝１．５μｓの
立ち下げ時間で圧力発生室を膨張させる第三電圧変化プ
ロセス３３と、さらにその直後にｔ_７＝２μｓの立ち上
げ時間で圧力発生室を圧縮する第四電圧変化プロセス３
４と、最終的に電圧を基準電圧（Ｖｂ＝２５Ｖ）に戻す
ための電圧変化プロセス３５により構成されている。

【００７０】ｔ_２は、式５の条件を満たすように１．５
μｓに設定した。ｔ_４は０．２μｓ、ｔ_６は１．５μ
ｓ、ｔ_８は１５μｓに設定した。また、Ｖ_１は１５Ｖ、
Ｖ_２は１２Ｖ、Ｖ_３は１６Ｖ、Ｖ_４は１４Ｖに設定し
た。駆動波形の特徴は、第三電圧プロセス３３の電圧変
化量Ｖ_３を、第二電圧変化プロセス３２の電圧変化量Ｖ
_２よりも大きく設定している点と、第三電圧変化プロセ
ス３３の直後に、ｔ_７＝２μｓの立ち上げ時間で圧力発
生室を圧縮させる第四電圧変化プロセス３４を含んでい
る点である。

【００７１】この第四電圧変化プロセスは、第一〜第三
電圧変化プロセスで発生した圧力波の残響を打ち消す作
用を有しており、これにより高い駆動周波数でも安定な
吐出が可能になる。また、Ｖ_３＞Ｖ_２とすることによ
り、液柱先端からの滴分離をさらに早期化することがで
き、第二実施形態の駆動波形（図２）に比べて、より一
層微小なインク滴吐出が可能になる。

【００７２】実際に、図４（ａ）の駆動波形を用いて吐
出実験を行った結果、滴径１６μｍのインク滴が、滴速
６．５ｍ／ｓで吐出されることが観察された。図４
（ｂ）に、図４（ａ）の駆動波形を印加した場合の粒子
速度変化を計算した結果を示す。ｔ_１およびｔ_２を式５
を満たすように設定しているため、時間範囲ｂで急激な
速度増加が生じ、さらに電圧変化プロセス３３の作用に
より、時間範囲ｃで急激な速度減少が生じている。この
急激な速度減少により、インク滴が早期に分離され、吐
出されるインク滴の径が減少する。

【００７３】また、図１（ａ）および図２の駆動波形で
は、吐出周波数を８ｋＨｚ以上に設定すると吐出状態が
多少不安定化したのに対し、本駆動波形では１２ｋＨｚ
まで安定吐出が可能になることが確認された。これは、
第四電圧変化プロセス３４によって圧力波残響が抑制さ
れたため、直前の吐出で発生した圧力波が、次の吐出に
影響を及ぼすことがなくなったためである。図４（ｂ）
の解析結果においても、時間範囲ｂでは粒子速度変化が
非常に小さくなることが示されている。

【００７４】また、本駆動波形を用いると、滴の飛翔特
性（吐出方向など）も改善されることが確認された。こ
れは、圧力波残響が抑制されたために、吐出直後のメニ
スカスが安定化し、サテライトの飛翔状態（吐出方向な
ど）が安定／均一化したためである。なお、効果的な残
響抑制を行うためには、吐出直後に残響を抑制する必要
があり、そのためにｔ_６はできるだけ短い方がよい。具
体的には、０＜ｔ_６≦１／３Ｔｃであることが望まし
い。また、残響抑制用の圧力波を効率的に発生させるた
めには、第四電圧変化プロセス３４の立ち上げ時間（ｔ
_７）もできるだけ短い方がよく、０＜ｔ_７≦１／２Ｔｃ
であることが望ましい。

【００７５】以上、各実施形態について説明したが、本
発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、圧電アクチュエータへ
の印加電圧が常に正極性となるようにバイアス電圧（基
準電圧）Ｖｂを設定したが、圧電アクチュエータに負極
性の電圧を印加しても問題ない場合には、バイアス電圧
Ｖｂを０Ｖなど、他の電圧に設定してもかまわない。

【００７６】さらに、圧電アクチュエータには圧電定数
ｄ３３を利用した縦振動モードの圧電アクチュエータを
用いたが、圧電定数ｄ３１を利用した縦振動モードのア
クチュエータなど、他の形態のアクチュエータを使用し
てもかまわない。

【００７７】また、上記実施形態では積層型の圧電アク
チュエータを用いたが、単板型の圧電アクチュエータを
用いた場合において同様の効果を得ることができる。さ
らに、圧電アクチュエータ以外の駆動体、たとえば静電
力や磁力を利用したアクチュエータを利用したインクジ
ェット記録ヘッドに対しても、本発明を適用することが
可能である。

【００７８】また、上の実施形態では、図１３に示すよ
うなカイザー型インクジェット記録ヘッドを用いたが、
圧電アクチュエータに設けた溝を圧力発生室とする記録
ヘッドなど、その他の構造のインクジェット記録ヘッド
に対しても本発明は同様に適用することが可能である。

【００７９】また、上記の実施形態では記録紙上に着色
インクを吐出して文字や画像などの記録を行うインクジ
ェット記録装置を例にとったが、本明細書におけるイン
クジェット記録とは、記録紙上への文字や画像の記録に
限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限
定されるわけではなく、また、吐出する液体も着色イン
クに限定されるわけではない。例えば、高分子フィルム
やガラス上に着色インクを吐出してディスプレイ用のカ
ラーフィルターを作製したり、溶融状態のハンダを基板
上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりするな
ど、工業的に用いられる液滴噴射装置一般に対して、本
発明を利用することも可能である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置コストや装置サイズの増加、および装置信頼性の低
下を招くことなく、従来困難であった滴径１５μｍレベ
ルの微小滴吐出が可能になると共に、製造ばらつきに対
するロバスト性を増加させ、製造歩留まりを飛躍的に向
上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかり、図１（ａ）
はインクジェット記録ヘッドの駆動波形を示す図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）の駆動波形において、ｔ_２を変化
させたときの滴径の変化を調べた結果を示すグラフであ
る。

【図２】本発明の第二の実施形態にかかり、インクジェ
ット記録ヘッドの駆動波形を示す図である。

【図３】本実施形態の駆動波形の固有周期依存性につい
て調べた結果を示すグラフである。

【図４】本発明の第三の実施形態にかかり、インクジェ
ット記録ヘッドの駆動波形を示す図である。

【図５】吐出するインク滴の径を固定する場合の駆動回
路の一例を示す図である。

【図６】吐出させるインク滴の径を多段階に切り替える
場合、すなわち滴径変調を実行する場合における駆動回
路の基本構成を示す図である。

【図７】インクジェット記録ヘッドの等価電気回路を示
す図で、図７（ａ）は、図１３に示したインクジェット
記録ヘッドを等価電気回路に置き換えたもの、図７
（ｂ）は図７（ａ）の回路の近似回路である。

【図８】駆動波形とノズル部粒子速度の関係を説明する
ための図で、図７（ｂ）の回路に入力する駆動波形の一
例を示すグラフである。

【図９】駆動波形とノズル部粒子速度の関係を説明する
ための図で、図７（ｂ）の回路に入力する駆動波形の他
の例を示すグラフである。

【図１０】図９の駆動波形に対し、式４を用いて粒子速
度ｖ_３を求めた結果を示すグラフである。

【図１１】式５をもとに、粒子速度振幅を最大とするｔ
_２の値をプロットした結果を示すグラフである。

【図１２】ノズル内の液面の中央部に液柱が形成される
様子を説明する図で、図１２（ａ）は液面の移動速度が
速い場合を、図１２（ｂ）は液面の移動速度が遅い場合
を示している。

【図１３】公知のインクジェット記録装置における記録
ヘッドの一例を示す図である。

【図１４】本発明の従来例にかかり、特開昭５５−１７
５８９号公報等で開示された駆動方法に用いられる駆動
波形の一例を示すグラフである。

【図１５】図１４の駆動波形を印加した際におけるノズ
ル開口部のメニスカスの変化を、模式的に表わした図で
ある。

【図１６】特願平１０−３１８４４３号で提案された駆
動方法における駆動波形を示すグラフである。

【図１７】特願平１１−２０６１３号で提案された駆動
方法における駆動波形を示すグラフである。

【符号の説明】

３１第一電圧変化プロセス３２第二電圧変化プロセス３３第三電圧変化プロセス３４第四電圧変化プロセス６１圧力発生室６２ノズル６３共通インク室６４インク供給路６５振動板６６圧電アクチュエータ（駆動体）７１，８１，８１′，８１″ 波形発生回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動体に駆動電圧を印加し、前記駆動体
の駆動によってインクが充填された圧力発生室内に圧力
変化を生じさせ、この圧力変化によって前記圧力発生室
に連通するノズルからインク滴を吐出させるインクジェ
ット記録ヘッドの駆動方法であって、前記駆動電圧の電圧波形が、前記圧力発生室の体積を膨
張させるための第一電圧変化プロセスと、この第一電圧
変化プロセスの後に前記圧力発生室の体積を収縮させる
ための第二電圧変化プロセスとを少なくとも含み、前記第一電圧変化プロセスの電圧変化時間ｔ_１と、前記
第一電圧変化プロセスの終了時刻と前記第二電圧変化プ
ロセスの開始時刻の時間間隔ｔ_２とが、以下の関係式【数１】（Ｔｃ：圧力発生室内における圧力波固有周期）をほぼ
満足するように設定することを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッドの駆動方法。
【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録ヘッ
ドの駆動方法において、前記時間間隔ｔ_２が、上記の関
係式に代えて、次の関係式【数２】を満足するように設定することを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項３】前記第一電圧変化プロセスの電圧変化時
間ｔ_１を、前記固有周期Ｔｃの１／２以下に設定するも
のであることを特徴とする請求項１又は２に記載のイン
クジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項４】前記第二電圧変化プロセスの電圧変化時
間を、前記固有周期Ｔｃの１／３以下に設定するもので
あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記
載のインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項５】前記駆動電圧の電圧波形が、前記第二電
圧変化プロセスの直後に、前記圧力発生室の体積を膨張
させるための第三電圧変化プロセスを含み構成されるこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のイ
ンクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項６】前記第三電圧変化プロセスの電圧変化時
間を、前記固有周期Ｔｃの１／３以下に設定するもので
あることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記
載のインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項７】前記第二電圧変化プロセスの終了時刻
と、前記第三電圧変化プロセスの開始時刻との時間間隔
を、前記固有周期Ｔｃの１／５以下に設定するものであ
ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載
のインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項８】前記第三電圧変化プロセスにおける電圧
変化量を、前記第二電圧変化プロセスにおける電圧変化
量よりも大きく設定することを特徴とする請求項１乃至
７のいずれか一に記載のインクジェット記録ヘッドの駆
動方法。
【請求項９】前記駆動電圧の電圧波形が、前記第三電
圧変化プロセスの直後に、前記圧力発生室の体積を収縮
させるための第四電圧変化プロセスを含み構成されるこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載のイ
ンクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項１０】前記第四電圧変化プロセスの電圧変化
時間を、前記固有周期Ｔｃの１／２以下に設定するもの
であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に
記載のインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項１１】駆動体に所定の駆動電圧を印加する駆
動電圧印加手段を有し、この駆動電圧印加手段から印加
された駆動電圧に応じた前記駆動体の駆動によってイン
クが充填された圧力発生室内に圧力変化を生じさせ、前
記圧力発生室に連通されるノズルからインク滴を吐出さ
せるインクジェット記録ヘッドを使用して文字や画像の
記録を行うインクジェット記録装置であって、前記駆動電圧印加手段は、前記圧力発生室の体積を膨張
させるための第一電圧変化プロセスと、次いで前記圧力
発生室の体積を収縮させるための第二電圧変化プロセス
とを少なくとも含む電圧波形に基づく駆動電圧を前記駆
動体に印加するように構成され、前記第一電圧変化プロセスの電圧変化時間ｔ_１と、前記
第一電圧変化プロセスの終了時刻と前記第二電圧変化プ
ロセスの開始時刻の時間間隔ｔ_２とが次の関係式【数３】（Ｔｃ：圧力発生室内における圧力波固有周期）を満足
するように設定されてい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１１記載のインクジェット記録
装置において、前記時間間隔ｔ_２が、上記関係式に代え
て以下関係式【数４】を満足するように設定されていることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項１３】前記圧力波の固有周期Ｔｃが１５μｓ
以下であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項１４】前記駆動体が、圧電振動子を含み構成
されることを特徴とする請求項１１乃至１３に記載のイ
ンクジェット記録装置。