(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドのノズルに対応して設けられた吐出エネルギー発生素子を作動させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給することにより、前記ノズルから液滴を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、
１記録周期内に複数の噴射パルスと、前記複数の噴射パルスのうち最終の噴射パルスの手前に非噴射パルスとを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成手段と、
前記基本駆動波形から少なくとも前記最終の噴射パルスを残して一部のパルスを取り除き、前記吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備え、
前記駆動信号生成手段は、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスのみを残し、当該最終の噴射パルスの手前に前記非噴射パルスを含んで構成される第１の駆動信号と、
前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスと他の少なくとも１つの噴射パルスとを残し、少なくとも前記非噴射パルスを取り除いて構成される第２の駆動信号と、を選択的に生成し得る波形選択手段を備え、
前記非噴射パルスと前記最終の噴射パルスの間隔は、前記液体吐出ヘッドの共振周期Ｔｃの１／４以上、３／４以下の範囲である液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項２】
前記非噴射パルスの電圧は、前記最終の噴射パルスの電圧の１０％以上、５０％以下の範囲である請求項１に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項３】
前記第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴量は、前記第２の駆動信号の印加によって吐出される液滴量よりも少ないものとなる請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項４】
前記駆動信号生成手段は、前記基本駆動波形から切り出す前記噴射パルスの数に応じて液滴量が異なる２種類以上の液滴の吐出動作に対応した２種類以上の駆動信号を生成することができ、前記第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴量は、前記２種類以上の液滴のうち最も液滴量が少ないものである請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項５】
前記複数の噴射パルスのうち、前記最終の噴射パルスの電圧振幅が最も大きいものである請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項６】
前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスは、先頭の噴射パルスから前記最終の噴射パルスに向かって徐々に電圧が大きくなるように構成されている請求項５に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項７】
前記第２の駆動信号における前記最終の噴射パルスよりも先行する他の噴射パルスの印加によって吐出された先行滴と、当該最終の噴射パルスにより吐出された最終滴とを飛翔中に合体させる請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項８】
前記基本駆動波形を表すデジタル波形データを格納する波形データ記憶手段と、
前記波形データ記憶手段から読み出したデジタル波形データからアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、を備え、
前記波形選択手段は、前記Ｄ／Ａ変換器を経て生成された前記基本駆動波形の電圧信号の一部を前記吐出エネルギー発生素子に印加するタイミングを制御するスイッチ手段を含んで構成される請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項９】
液体吐出ヘッドのノズルに対応して設けられた吐出エネルギー発生素子を作動させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給することにより、前記ノズルから液滴を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動方法であって、
１記録周期内に複数の噴射パルスと、前記複数の噴射パルスのうち最終の噴射パルスの手前に非噴射パルスとを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成工程と、
前記基本駆動波形から少なくとも前記最終の噴射パルスを残して一部のパルスを取り除き、前記吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、を含み、
前記駆動信号生成工程は、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスのみを残し、当該最終の噴射パルスの手前に前記非噴射パルスを含んで構成される第１の駆動信号と、
前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスと他の少なくとも１つの噴射パルスとを残し、少なくとも前記非噴射パルスを取り除いて構成される第２の駆動信号と、を選択的に生成し得る波形選択工程を含み、
前記非噴射パルスと前記最終の噴射パルスの間隔は、前記液体吐出ヘッドの共振周期Ｔｃの１／４以上、３／４以下の範囲である液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
液滴を吐出するためのノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に設けられた吐出エネルギー発生素子と、を備えた前記液体吐出ヘッドと、
当該液体吐出ヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させる駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給する駆動装置としての請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置と、
を備えた液体吐出装置。
【請求項１１】
液滴を吐出するためのノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に設けられた吐出エネルギー発生素子と、を備えた前記液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドと、
当該インクジェットヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させる駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給する駆動装置としての請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置と、
を備えたことを特徴とするインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドの駆動装置及び駆動方法、液体吐出装置、並びにインクジェット装置に係り、特に１ドットを形成する液滴の量を変えて複数種類のドットサイズによる打滴を行う吐出制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット装置において、紙等の記録媒体上にインク滴によるドットを形成して画像を記録する際に、１ドット（１画素の打滴点）の記録に対応する印字データに対し、噴射するインク滴の個数を、１，２，３，…と変化させることによって、これら複数のインク滴を合体させて１ドット液滴を形成する、いわゆるマルチドロップ方式の階調印字が知られている（特許文献１，２）。この方式を採用することにより、高画質の画質形成をすることができる。
【０００３】
マルチドロップ方式の階調印字においては、最初のインク滴の吐出に対して後に吐出するインク滴の速度を逐次大きくし、後から吐出したインク滴を先のインク滴に追いつかせて飛翔中に合体させ、記録媒体に着弾するときには１つの液滴にするという方法がある（特許文献２）。これはインク吐出時のインク室内における圧力波の振幅が次第に大きくなるように圧電アクチュエータに対して駆動パルス電圧を連続的に印加することによって実現している。
【０００４】
特許文献１では、１ドットの印字データに対して、噴射パルスを所定時間間隔で最大噴射回数分連ねた基準駆動信号を作り、ドット階調をつけるために基準駆動信号の先頭から順に噴射パルスを所定数取り除いて印加駆動信号を作り出すことを開示している。
【０００５】
また、特許文献２では、大きさの異なるドット（大ドット、中ドット、小ドット）を形成するために滴量を異ならせて吐出するインク滴間で滴速度を一定とする手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４８３２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２４４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された方式を用いると、ドットサイズが異なるインク滴間で共通の噴射パルスを使用することが必要になるため、異なるインク滴間の滴速度を揃えることが困難である。そのため、異なるインク滴量による液滴の着弾位置がずれることになり、結果として高画質の画像形成ができない。
【０００８】
一方、特許文献２に記載された手法では、中ドットを形成するための駆動波形（中ドット波形、特許文献２中の図１０（ｃ）の符号Ｐ３参照）は、小ドットを形成するための駆動波形（特許文献２中の図１０（ｂ）の符号Ｐ２参照）と全く別の波形であるため、波形全体の長さが長くなってしまう。そのため、１ドットの記録周期が長くなり、高周波でインクを吐出することができず、プリンターの生産性が低くなる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、マルチドロップ方式を採用しつつ、異なる液滴量による吐出液滴の速度のばらつきを抑えて高着弾位置精度を確保し、かつ高周波での吐出を実現することができる液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置及びインクジェット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、液体吐出ヘッドのノズルに対応して設けられた吐出エネルギー発生素子を作動させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給することにより、前記ノズルから液滴を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、１記録周期内に複数の噴射パルスと、前記複数の噴射パルスのうち最終の噴射パルスの手前に非噴射パルスとを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成手段と、前記基本駆動波形から少なくとも前記最終の噴射パルスを残して一部のパルスを取り除き、前記吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備え、前記駆動信号生成手段は、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスのみを残し、当該最終の噴射パルスの手前に前記非噴射パルスを含んで構成される第１の駆動信号と、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスと他の少なくとも１つの噴射パルスとを残し、少なくとも前記非噴射パルスを取り除いて構成される第２の駆動信号と、を選択的に生成し得る波形選択手段を備え、前記非噴射パルスと前記最終の噴射パルスの間隔は、前記液体吐出ヘッドの共振周期Ｔｃの１／４以上、３／４以下の範囲である液体吐出ヘッドの駆動装置を提供する。
【００１１】
基本駆動波形を構成している複数の波形要素（パルス）の中から一部を取り除くことにより、吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号が生成される。駆動信号に含まれる噴射パルスの個数によって噴射回数が規定され、噴射回数に応じて液滴量を増減させることができる。基本駆動波形において時系列で並ぶ複数の噴射パルスのうち、最も後方に位置する最終噴射パルスと、その一つ前の噴射パルスとの間に非噴射パルスが挿入されている。
【００１２】
非噴射パルスは、最終の噴射パルスを単独で吐出に使用する際に最終の噴射パルスと組み合わせて吐出エネルギー発生素子に印加され（第１の駆動信号）、吐出される液滴の速度を調整する役割を果たす。
【００１３】
最終の噴射パルスと他の噴射パルスとを組み合わせて２回以上の吐出（噴射）動作を行う場合には非噴射パルスが取り除かれた第２の駆動信号が吐出エネルギー発生素子に印加される。これにより、第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴（第１の液滴量）の速度と、第２の駆動信号の印加によって吐出される他の液滴量（第２の液滴量）による液滴の速度とを概ね揃えることが可能となる。また、基本駆動波形は、各種の液滴量の吐出動作に必要な駆動信号の波形をすべて内包しており、基本駆動波形から切り出す噴射パルスの個数によって液滴量を変更できる構成となっているため、波形全体の長さを短くすることができる。
【００１４】
なお、「第２の駆動信号」には、噴射パルスの数が異なる複数種類の駆動信号が含まれる。基本駆動波形に含まれる複数の噴射パルスの数がＮであるとすると（ただし、Ｎは２以上の整数）、第２の駆動信号として噴射パルスの数が（Ｎ−１）となる（Ｎ−１）種類の駆動信号を想定できる。駆動信号生成手段によって（Ｎ−１）種類の駆動信号をすべて生成することができる構成を採用してもよいし、一部の種類の駆動信号のみを生成する構成を採用してもよい。
【００１５】
他の発明態様については、本明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、マルチドロップ方式を採用しつつ、異なる液滴量による吐出液滴の速度のばらつきを抑えることができ、液滴間の着弾位置精度を向上させることができる。また、高周波での吐出を実現することができる。本発明によれば、高画質、高生産性が両立したプリンターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの駆動装置を用いた液体吐出装置の構成を示すブロック図
【図２】図２（ａ）は基本駆動波形の波形図、図２（ｂ）は小滴の吐出時に圧電アクチュエータに印加される駆動信号の波形（小滴波形）を示す波形図、図２（ｃ）は中滴の吐出時に圧電アクチュエータに印加される駆動信号の波形（中滴波形）を示す波形図、図２（ｄ）は大滴の吐出時に圧電アクチュエータに印加される駆動信号の波形（大滴波形）を示す波形図
【図３】最終噴射パルス非噴射パルスの間隔に対する小滴速度を示したグラフ
【図４】最終噴射パルスの電圧に対する非噴射パルスの電圧の比率と小滴速度の関係を示したグラフ
【図５】本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの駆動装置が適用されたインクジェット記録装置の構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図
【図７】インクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図
【図８】ヘッドの他の構造例を示す平面透視図
【図９】図７中のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図１０】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
〔液体吐出装置の構成〕
図１は本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの駆動装置を用いた液体吐出装置の構成を示すブロック図である。本例に示す液体吐出装置１０は、インクジェット方式により滴状の液体（液滴）を吐出させるインクジェットヘッド１２（「液体吐出ヘッド」に相当）と、このインクジェットヘッド１２に駆動信号を供給して、インクジェットヘッド１２の吐出動作を制御する駆動装置１４と、を含んで構成される。
【００２０】
本例のインクジェットヘッド１２は、圧電駆動方式（ピエゾジェット方式）が適用される。すなわち、インクジェットヘッド１２は、液滴を吐出させる際の吐出エネルギーを発生させる加圧源（吐出エネルギー発生素子）となる圧電アクチュエータ１６を備えており、駆動装置１４から供給される駆動信号に応じて圧電アクチュエータ１６が動作して、ノズルから液滴が吐出される。詳細は後述するが（図７〜図９参照）、インクジェットヘッド１２は、液滴の吐出口となるノズルと、該ノズルと連通する圧力室と、圧力室内の液を加圧して吐出力を発生させる圧電アクチュエータ１６と、圧力室に液体を供給するための流路等を備えている。
【００２１】
駆動装置１４は、圧電アクチュエータ１６に印加する駆動信号の元になる基本駆動波形を発生させる波形発生器１８と、液滴を吐出させるノズルを選択するためのノズル選択信号及びそのノズルから吐出させる液滴量（ドットサイズ）に応じた波形選択信号を発生させる信号発生部２０と、信号発生部２０から出力される波形選択信号及びノズル選択信号に基づいて、対応する圧電アクチュエータ１６に対し、基本駆動波形から液滴量に応じた駆動信号を供給するように印加する信号を選択する信号選択部２２と、を含んで構成される。
【００２２】
本実施形態に示す液体吐出装置１０は、圧電アクチュエータ１６に印加する駆動波形を変えることにより、液滴量の異なる複数種類のドットを形成することができる。ここでは、小滴、中滴、大滴の３種類のドットサイズを記録媒体（打滴対象物）に打滴可能に構成されている例を説明する。ただし、本発明の実施に際して、液滴量（ドットサイズ）の種類数は３種類に限定されない。２種類以上、任意の種類数の液滴量によるドットを形成し得る構成とすることができる。
【００２３】
波形発生器１８で生成される基本駆動波形は、小滴、中滴、大滴の全種類の吐出用駆動波形を内包した波形となっており、基本駆動波形を構成している複数の波形要素の一部を取り除く（或いは切り出す）ことによって各滴種の吐出用の駆動波形を得ることができる（図３参照）。
【００２４】
本例の液体吐出装置１０は、複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる圧電アクチュエータ１６に接続される信号選択部（例えば、スイッチ素子）２２に対して、波形発生器１８から共通の基本駆動波形が供給され、信号発生部２０から送り出されるノズル選択信号と波形選択信号に基づいて信号選択部２２が制御されることにより、対応する圧電アクチュエータ１６への駆動電圧の印加／非印加が制御される。こうして、吐出が行われるノズルが選択され、その選択されたノズルに対応する圧電アクチュエータ１６のみに、波形選択信号で規定される滴種に応じた駆動信号が印加される。
【００２５】
記録媒体上に小サイズ（小滴）の１ドットを形成する場合は、圧電アクチュエータ１６に小滴用の駆動波形が印加され、中サイズの１ドットを形成する場合は圧電アクチュエータ１６に中滴用の駆動波形が印加される。また、記録媒体上に大サイズ（大滴）の１ドットを形成する場合は、大滴用の駆動波形が出力される。
【００２６】
なお、インクジェットヘッド１２と駆動装置１４とを別々の構成として、フレキシブル基板などの配線部材を用いて接続してもよいし、インクジェットヘッド１２と駆動装置１４とを一体構成としてもよい。また、駆動装置１４の一部（例えば、信号選択部２２として機能するスイッチＩＣ）をインクジェットヘッド１２に搭載する構成も可能である。
【００２７】
＜駆動信号の説明＞
次に、本実施形態における駆動信号について説明する。図２（ａ）は、図１の波形発生器１８で生成される基本駆動波形の一記録周期分を模式的に示した波形図であり、横軸は時間、縦軸は電圧を表している。基本駆動波形３０は、記録媒体上における１画素のドット記録を担う一記録周期内に複数の噴射パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３と、１つの非噴射パルスＰＳを含む。なお、「一記録周期」という用語は、当該分野において「一印字周期」、「一印刷周期」と呼ばれる場合がある。また、「噴射パルス」という用語は、「吐出パルス」、「吐出用パルス」と呼ばれる場合がある。
【００２８】
本例に示す基本駆動波形３０を構成するパルス（Ｐ１〜Ｐ３、ＰＳ）の立ち上がり部は、メニスカスをノズル内に引き込む方向に（圧力室の容積を拡げる方向に）圧電アクチュエータを動作させ（引き動作）、立ち下り部はメニスカスをノズル外部に押し出す方向に（圧力室を収縮させる方向に）圧電アクチュエータを動作させる（押し動作）。
【００２９】
噴射パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、圧電アクチュエータ１６を動作させて、ノズルから液滴を吐出させるための波形要素である。各噴射パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の印加によって、それぞれ１回の吐出（噴射）動作が行われる。図２（ａ）では、３つの噴射パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を含む例を示すが、噴射パルスの数は２以上任意の数とすることができる。非噴射パルスＰＳは、最終の（最も後方の）噴射パルスＰ３の直前に配置される。
【００３０】
基本駆動波形３０における先頭の噴射パルス（第１の噴射パルス）Ｐ１は、ノズルに連通する圧力室の体積を拡張させる方向に圧電アクチュエータを変位させる「引き（pull）」動作の駆動を行う第１信号要素Ｐ１aと、その引き動作で圧力室を拡張させた状態を維持（保持）する第２信号要素Ｐ１ｂと、圧力室を収縮させる方向に圧電アクチュエータを変位させる「押し（push）」動作の駆動を行う第３信号要素Ｐ１ｃと、を含んで構成される。
【００３１】
第１信号要素Ｐ１ａは基準電位から電位を上げる立ち上がり波形部である。第２信号要素Ｐ１ｂは第１信号要素Ｐ１ａで上昇させた電位（Ｖ１）を維持する波形部、第３信号要素１Ｐｃは第２信号要素Ｐ１ｂの電位（Ｖ１）を基準電位に上昇させる立ち上がり波形部である。
【００３２】
第１の噴射パルスＰ１に続く、第２の噴射パルスＰ２、非噴射パルスＰＳ、第３の噴射パルス（最終噴射パルス）Ｐ３についても、同様に、「引き」、「維持」、「押し」の各動作に対応した信号要素を有している。第１の噴射パルスＰ１で説明した信号要素Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃと同様に、各パルスを示す符号の末尾に「ａ」、「ｂ」、「ｃ」の添字を付加して、「引き」、「維持」、「押し」の各信号要素を表す。
【００３３】
本明細書では説明の便宜上、基準電位に対する各パルスＰ１〜Ｐ３、ＰＳの第２信号要素Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂ、ＰＳｂの電位差（電圧）を「電圧振幅」或いは「波高」と呼ぶ。
【００３４】
各噴射パルスＰｉ（ｉ＝１，２，３）は、台形形状を有しており、パルス幅（噴射パルスＰｉの立ち上がりのタイミングから、立ち下がりのタイミングまでの時間ＴＡ）は、インクジェットヘッド１２の共振周期Ｔｃの約１／２に設定されている。また、先行するパルスの立ち上がり開始から、次のパルスの立ち上がり開始までの時間間隔（パルス周期）は共振周期Ｔｃの整数倍（同図では１倍）に一致する構成となっている。例えば、本例におけるインクジェットヘッド１２の共振周期Ｔｃが約１０μsであるとするとき、噴射パルスＰｉのパルス幅ＴＡは、Ｔｃ／２＝５μｓに設定される。また、第１の噴射パルスＰ１の立ち下がり開始から、第２の噴射パルスＰ２の立ち上がり開始までの時間（パルス間隔ＴＢ）もＴｃ／２＝５μｓに設定され、第１の噴射パルスＰ１の立ち上がり開始から、第２の噴射パルスＰ２の立ち上がり開始までの時間間隔（周期）が１０μｓに設定される。他のパルスのパルス幅、隣接パルス間の間隔も同様に設定されている。
【００３５】
ただし、本発明の実施に際しては、各パルスのパルス幅、パルス間隔を完全に一致させることは必ずしも要求されない。印加する噴射パルスの個数によって、目的の滴量と滴速が得られる範囲で各パルスのパルス幅、電圧、パルス間隔が設計される。
【００３６】
ヘッドの共振周期（ヘルムホルツ周期）Ｔｃとは、インク流路系、インク（音響要素）、圧電素子の寸法、材料、物性値等から定まる振動系全体の固有周期をいう。共振周期Ｔｃは、ヘッドの設計値（使用するインクの物性値を含む）から計算によって求めることができる。また、ヘッドの設計値から推定する方法に限らず、実験によってＴｃを測定する方法もある。例えば、噴射パルスのパルス幅やパルス周期を変えて吐出を行い、滴速や滴量を調べて、極大値が得られる条件を求めることによりＴｃを測定できる。Ｔｃ測定の結果は、測定方法に依存する範囲でばらつきがあるため、共振周期Ｔｃの特定に際しては、ヘッド設計値からの推定（計算）、或いは測定方法など、採用する特定方法の違いに依存する範囲のばらつきが許容されるものとして解釈すべきである。
【００３７】
ピエゾジェット方式のインクジェットヘッドの場合、１ノズルの吐出機構は、ノズル孔（吐出口）に連通する圧力室に振動板を介して圧電素子が設けられ、この圧電素子を駆動して振動板を変位させることにより圧力室の容積を変化させ圧力室内の液に圧力変動を与え、ノズル孔から液滴の吐出を行う仕組みとなっている。ノズル内のメニスカスは共振周期Ｔｃで振動する振動系を構成しており、メニスカスの振動周期に合わせて圧電素子（圧電アクチュエータ１６）に噴射パルスを印加することにより、効率的な吐出駆動が可能である。すなわち、固有振動周期で振動するメニスカスの動きと、駆動波形による引き押しのタイミングを合わせることで、効率的な吐出が可能となる。
【００３８】
また、図２における各噴射パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の電圧振幅（基準電位からの電位差、或いは波高を意味する）は、基本駆動波形３０における時間的に後になるほど大きくなるように設定されている。すなわち、基本駆動波形３０において時系列で並ぶ複数の噴射パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、時間的に前のパルスの電圧よりも、後のパルスの電圧が大きい。例えば、最終の噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３を基準にして、先頭の噴射パルスＰ１の電圧Ｖ１は、最終噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３の６５％、２番目の噴射パルスＰ２の電圧Ｖ２は電圧Ｖ３の７５％に設定される。
【００３９】
最終噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３は一例として８０Ｖとすることができる。また、吐出周波数は例えば２ｋＨｚである。なお、ここで例示した電圧値や各噴射パルスの電圧振幅の比率、吐出周期などの数値は一例に過ぎず、実施に際しては具体的な数値は様々な設定が可能である。
【００４０】
非噴射パルスＰＳは、最終の噴射パルスＰ３の手前、すなわち、第２の噴射パルスＰ２と第３の噴射パルスＰ３との間に位置する。当該非噴射パルスＰＳと最終噴射パルスＰ３の間隔（非噴射パルスＰＳの立ち下がり開始から最終噴射パルスＰ３の立ち上がり開始までの時間間隔Ｔｓ）は、ヘッド共振周期Ｔｃの１／４以上、３／４以下の範囲とする。
【００４１】
非噴射パルスＰＳの位置をＴｃ／４≦Ｔｓ≦Ｔｃ×３／４の範囲とする理由は、時間間隔Ｔｓが共振周期Ｔｃの１／４未満のときには、２つのパルスが近すぎて、最終噴射パルスＰ３によって正常な噴射が不可能になるからである。また、時間間隔Ｔｓが共振周期Ｔｃの３／４を超えるときは、非噴射パルスＰＳの効率が悪く、非噴射パルスＰＳの付加による効果（滴速を調整する効果）が殆ど無くなってしまうためである（図３参照）。
【００４２】
非噴射パルスＰＳの電圧振幅（電圧Ｖｓ）は、最も後方の噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３の１０％以上かつ５０％以下の範囲で適宜設定される。非噴射パルスＰＳの電圧Ｖｓをこの範囲にする利用としては、電圧Ｖｓが電圧Ｖ３の１０％未満では、効果が現れず（図４参照）、また、５０％を超えると、非噴射パルスＰＳの印加によってノズルから液滴が噴射されてしまう恐れがあるからである。
【００４３】
図２（ａ）に示した基本駆動波形３０の一部を切り出すことにより、小滴用の駆動波形（図２（ｂ））、中滴用の駆動波形（図２（ｃ））、及び大滴用の駆動波形（図２（ｃ））が得られる。
【００４４】
図２（ｂ）は、小滴用の駆動波形を示している。小滴のドットを形成する場合には、図２（ｂ）の実線で示した部分のみが信号選択部２２を介して圧電アクチュエータ１６に印加される。小滴波形３２は、基本駆動波形３０（図２（ａ））から第１の噴射パルスＰ１と第２の噴射パルスＰ２が除去され、その残余の波形要素である非噴射パルスＰＳと第３の噴射パルスＰ３とを有する構成となっている。つまり、小滴波形３２は、基本駆動波形３０における第１の噴射パルスＰ１と第２の噴射パルスＰ２とが取り除かれ、非噴射パルスＰＳと第３の噴射パルスＰ３とが切り出されたものである。基本駆動波形３０の駆動信号をもとに、波形選択信号によって圧電アクチュエータ１６への信号の印加タイミングを制御することによって、図２（ｂ）の実線で示す印加波形が実現できる。
【００４５】
この小滴波形３２の駆動信号が圧電アクチュエータ１６に印加されると、非噴射パルスＰＳによってメニスカスが振動した状態で第３の噴射パルスＰ３が印加され、この第３の噴射パルスＰ３により、１回の噴射動作が行われ、当該噴射動作によって１つの液滴（小滴）が吐出される。この吐出された液滴によって、記録媒体上に小サイズのドット（小ドット）が形成される。
【００４６】
図２（ｃ）は、中滴用の駆動波形を示している。中滴のドットを形成する場合には、図２（ｃ）の実線で示した部分のみが信号選択部２２を介して圧電アクチュエータ１６に印加される。中滴波形３４は、基本駆動波形３０から第１の噴射パルスＰ１と非噴射パルスＰＳとが除去され、その残余の波形要素である第２の噴射パルスＰ２と第３の噴射パルスＰ３とを有する構成となっている。
【００４７】
中滴波形３４は、基本駆動波形３０における第２の噴射パルスＰ２と第３の噴射パルスＰ３とが切り出されたものであり、波形選択信号によって圧電アクチュエータへの信号の印加タイミングを制御することによって、図２（ｃ）の実線で示す印加波形が実現される。
【００４８】
この中滴波形３４の駆動信号が圧電アクチュエータ１６に印加されると、第２の噴射パルスＰ２及び第３の噴射パルスＰ３の連続的な印加によって、２回の噴射動作が行われ、２つの液滴が連続吐出される。
【００４９】
第２の噴射パルスＰ２の始端（立ち上がり開始）から第３の噴射パルスＰ３の始端（立ち上がり開始）までの時間間隔は、共振周期Ｔｃの整数倍（ここでは、２倍）となっている。第２の噴射パルスＰ２による１発目の噴射後のメニスカスの振動に対して、第３の噴射パルスＰ３が同位相で印加されることになる。
【００５０】
第３の噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３は、第２の噴射パルスＰ２の電圧Ｖ２よりも大きく、しかも、第３の噴射パルスＰ３は、１回目の吐出動作で発生するメニスカス振動を増幅するように印加されるため、第３の噴射パルスＰ３により吐出される２発目の液滴は、１発目に吐出される液滴よりも速度が速い。その結果、これら連続噴射された２つの液滴は飛翔中に空中で合一して１つの液滴となり、記録媒体上に着弾して１つの中サイズのドット（中ドット）が形成される。
【００５１】
図２（ｄ）は、大滴用の駆動波形を示している。大滴のドットを形成する場合には、図２（ｄ）の実線で示した部分のみが信号選択部２２を介して圧電アクチュエータ１６に印加される。大滴波形３６は、基本駆動波形３０から非噴射パルスＰＳのみが除去され、その残余の波形要素である第１の噴射パルスＰ１、第２の噴射パルスＰ２及び第３の噴射パルスＰ３とを有する構成となっている。
【００５２】
大滴波形３６は、基本駆動波形３０における第１の噴射パルスＰ１、第２の噴射パルスＰ２及び第３の噴射パルスＰ３が切り出されたものであり、波形選択信号によって圧電アクチュエータへの信号の印加タイミングを制御することによって、図２（ｄ）の実線で示す印加波形が実現される。
【００５３】
この大滴波形３６の駆動信号が圧電アクチュエータ１６に印加されると、第１の噴射パルスＰ１、第２の噴射パルスＰ２及び第３の噴射パルスＰ３の連続的な印加によって、３回の噴射動作が行われ、３つの液滴が連続吐出される。第３の噴射パルスＰ３によって吐出される液滴の速度が最も速く、これら３つの液滴は飛翔中に合一して１つの液滴となり、記録媒体上に着弾して１つの大サイズのドット（大ドット）を形成する。
【００５４】
このように、大滴のドットを形成するための駆動波形（図２（ｄ）の大滴波形３６）は、小滴及及び中滴を形成する噴射パルスＰ２、Ｐ３を内包し、中滴波形３４（図２（ｃ））は、小滴を形成する噴射パルスＰ３を内包する関係にある。信号選択部２２を介して圧電アクチュエータ１６に供給される駆動信号は、記録媒体上に形成すべきドットのサイズに応じて、基本駆動波形３０の複数の噴射パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３のうち、時間的に後のパルスから順に選択される。すなわち、最終噴射パルスＰ３はすべての滴種（大、中、小）の噴射に使用される。
【００５５】
図２（ａ）〜（ｄ）で説明したように、少なくとも最終噴射パルスＰ３を残して基本駆動波形３０の一部を取り除くことにより、各液滴量の吐出用の駆動信号を得ることができ、それぞれの駆動信号に含まれる噴射パルスの数によって、噴射される滴の大きさが規定されるマルチドロップ方式の階調印字を実現できる。
【００５６】
＜非噴射パルスＰＳの役割について＞
連続的に吐出した複数のインク滴を飛翔中に合体させて１ドット液滴を形成するためには、最も後方から（最後に）吐出されるインク滴の速度が最も高速になる必要がある。また、噴射回数（噴射パルスの印加数）を変えて滴量を異ならせる場合、各液滴サイズの吐出タイミングを揃えるために、最も後方の噴射パルスＰ３は、小、中、大滴のすべての波形に用いられる。
【００５７】
そのため、小滴を吐出する際には、基本駆動波形３０のうち最も後方の噴射パルスＰ３のみが吐出に使用される。この小滴の吐出時に非噴射パルスＰＳを付加しないと、小滴の滴速が他の中滴、大滴の滴速と比較して、過度に高速となりすぎるという問題がある。つまり、噴射パルスＰ３のみを印加して小滴を吐出させた場合、そのインク滴の速度は、中滴や大滴のように複数滴が合体したインク滴と比較すると、高速になる。その結果、滴サイズの異なるインク滴間において着弾位置にばらつきが生じ、描画品質が悪くなるという問題がある。
【００５８】
そのような液滴量の異なる滴間の速度ばらつきによる着弾位置のばらつきを解消するために、最も小さいインク滴（小滴）を噴射する波形（図２（ｂ）にのみ非噴射パルスＰＳが追加される。最終の噴射パルスＰ３の手前に付加される非噴射パルスＰＳは、噴射パルスＰ３の印加に先立ってメニスカスを振動させ、後続の噴射パルスＰ３の印加により吐出される液滴の速度を調整する（速度を遅くする）役割を果たす。
【００５９】
すなわち、非噴射パルスＰＳによってメニスカスがノズル外側方向に盛り上がっている状態のときに噴射パルスＰ３による吐出が行われると、そのノズル出口に盛り上がっているインクの部分がいわば障害物のように作用して、圧力室から押し出された液が前に進むのを阻害する。これにより、非噴射パルスＰＳを付加せずに噴射パルスＰ３のみを印加して小滴を吐出した場合の滴速と比較して、本例の小滴波形３２を印加して吐出される小滴の滴速は遅くなる。非噴射パルスＰＳの電圧Ｖｓとパルス印加タイミングを調整することにより、小滴の滴速を制御でき、小滴の滴速を中滴、大滴の滴速に揃えることができる。
【００６０】
図３は、最終噴射パルスと非噴射パルスの間隔（Ｔｓ）を変えたときの小滴の滴速度を調べた実験結果を示すグラフである。横軸は最終噴射パルスと非噴射パルスのパルス間隔Ｔｓ（単位はμｓ）、縦軸は滴速を示す。
【００６１】
ヘッド共振周期１０μｓのインクジェットヘッドを用い、図２（ｃ）（ｄ）で説明した波形を用いて中滴、大滴の吐出を行ったときの中滴、大滴の吐出速度は、概ね等しく７．０ｍ／ｓであった。つまり、中滴、大滴の速度が７．０ｍ／ｓに揃うように、各噴射パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の電圧振幅やパルス間隔が調整されている。
【００６２】
そして、この調整された電圧Ｖ３の最終噴射パルスＰ３の手前に、２５％の電圧（Ｖｓ＝０．２５×Ｖ３）の非噴射パルスＰＳを付加し、これら２つのパルスの間隔を変更して小滴の吐出速度を調べた。なお、ヘッド共振周期１０μｓ、最終噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３＝８０Ｖである。
【００６３】
その結果、図３に示すように、非噴射パルスＰＳの位置が最終噴射パルスＰ３の手前２．５μｓから７．５μｓの範囲にあるときに、大滴、中滴の滴速度との差が＋５％以内となり、好ましい範囲に入る。図３において、小滴の滴速が＋５％以内、すなわち７．０〜７．３５ｍ／ｓまでの範囲を許容範囲として設定し、この領域を図中で強調表示した。
【００６４】
図３の結果を基に、更に、最終噴射パルスＰ３と非噴射パルスＰＳの間隔（Ｔｓ）を５μｓとしたときの非噴射パルスＰＳの電圧比（最終噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３に対する非噴射パルスＰＳの電圧Ｖｓの比率（Ｖｓ／Ｖ３）と滴速の関係を調べた。その結果を図４に示す。
【００６５】
図４に示すように、非噴射パルスＰＳの電圧Ｖｓを最終噴射パルスＰ３の電圧Ｖ３の１０％から５０％の範囲とすることにより、大滴、中滴の滴速度（７．０ｍ／ｓ）と小滴速度との差を±２．５％に収めることができ、好ましい範囲に入る。図４において、小滴の滴速が７．０ｍ／ｓ±２．５％の範囲を許容範囲として設定し、この領域は図中で強調表示した。
【００６６】
上述したとおり、本実施形態によれば、滴サイズの違いによる液滴速度のばらつきを低減することができる。これにより、高い着弾位置精度を確保することができ、高画質の画像形成が可能である。また、本実施形態によれば、最小液滴（小滴）を吐出するための噴射パルス（最終噴射パルスＰ３）は、他の液滴量（中滴、大滴）を吐出するための波形に必ず含まれ、液滴量が相対的に大きい液滴の吐出に用いる駆動波形は、それよりも液滴量が相対的に小さい液滴の吐出に用いる駆動波形に含まれる噴射パルスをすべて内包する関係となっているため、滴サイズ毎に個別の噴射パルスを用意する必要がない。したがって、滴サイズの異なる複数種類の液滴の吐出を実現する駆動波形の長さを比較的短くすることができる。その結果、高周波吐出が可能となる。
【００６７】
＜変形例１＞
図２（ａ）で説明した基本駆動波形３０における最終噴射パルスＰ３の後ろに、吐出後のメニスカスの残響を抑制するための残響抑制パルス（メニスカス静定部、或いは残響抑制部と呼ばれる場合がある。）を付加する構成も可能である。この場合、小滴、中滴、大滴の各液種の吐出用の駆動波形に残響抑制パルスを追加することができる。
【００６８】
残響抑制パルスを組み合わせることにより、最終パルスの吐出効率を更に向上させることができるとともに、一記録周期の吐出後のメニスカス振動（残響）を低減し、連続記録の安定化を図ることができる。
【００６９】
＜変形例２＞
図２（ａ）〜（ｄ）で説明した駆動波形は、基準電位からプラス方向の電圧に上昇させるパルスの立ち上がり部によって圧力室を膨張させてメニスカスを圧力室内方向に引き込む構成を例示したが、圧電アクチュエータを構成する圧電体の分極方向によっては、基準電位から電圧を下げるパルスの立ち下がり部によって圧力室を膨張させてメニスカスを引き込む「引き（pull）」の動作を行い、その引き下げた電圧から電圧を上昇させる立ち上がり部によって圧力室を収縮させて「押し（push）」の動作を行う構成を採用することも可能である。
【００７０】
＜液滴サイズの種類について＞
上述の説明では小、中、大の３種類の液滴を打ち分ける例を説明したが、滴種については次のように一般化できる。すなわち、一記録周期中にＭ個の噴射パルスを含む基本駆動波形のうち、後ろからＫ個（ただし、Ｋは１以上、Ｍ以下の整数）の噴射パルスを選択して吐出エネルギー発生素子に供給することにより、滴量を異ならせた吐出が可能である。この場合、Ｍ個の噴射パルスのうち、最終の噴射パルス（Ｍ番目）とその１つ前の噴射パルス（Ｍ−１番目）との間に非噴射パルスＰＳが配置される。
【００７１】
このような駆動波形を実際のインクジェット装置に適用する場合には、全滴種の波形を内包した基本駆動波形データ（最大滴量の滴種に対応した波形のデータ）をメモリ等の記憶手段に組み込み、滴種毎に何番目のパルスを、印加時の先頭パルスとするかという区切りの情報を保持する。全滴種の波形を内包した複数のパルスで構成される基本波形（最大滴量の波形）中の後ろの方からパルスを選択することによって、滴種を打ち分けることが可能である。
【００７２】
そして、噴射用のパルスとして最終（Ｍ番目）の噴射パルスのみを用いて、最小滴の吐出を行う場合に、最終噴射パルスの前に非噴射パルスＰＳを印加して滴速の調整が行われる。その一方、噴射用のパルスとして、最終噴射パルスの他に噴射パルスを用いて、最小滴よりも滴量の大きい液滴を吐出させる場合（１記録周期の駆動信号内に２つ以上の噴射パルスを含む場合）には、非噴射パルスの印加は省略される。
【００７３】
上記のように基本駆動波形の中から一部を取り除いて、所望の液滴量に対応した印加波形を得る手段として、例えば、圧電アクチュエータ１６（吐出エネルギー発生素子）に駆動信号を印加するための信号伝達ライン上にスイッチ素子を設け、このスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することによって、圧電アクチュエータ１６に印加されるパルス（波形要素）を選択することができる。こうして、各圧電アクチュエータ１６に対応して設けられたスイッチ素子を利用して、各種の滴種に対応した波形の駆動電圧が圧電アクチュエータ１６に印加される。
【００７４】
＜インクジェット記録装置の構成例＞
図５は、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの駆動装置が適用されたインクジェット記録装置の構成例を示すブロック図である。プリントヘッド（「液体吐出ヘッド」に相当）５０は、複数個のインクジェットヘッドモジュール（「以下、「ヘッドモジュール」という。」５２ａ、５２ｂを組み合わせて構成される。ここでは、説明を簡単にするために、２つのヘッドモジュール５２ａ、５２ｂを図示したが、１つのプリントヘッド５０を構成するヘッドモジュールの数は特に限定されない。
【００７５】
ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂの詳細な構成は図示しないが、各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂのインク吐出面には、複数のノズル（インク吐出口）が高密度で二次元配置されている。また、ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂには、各ノズルに対応した吐出エネルギー発生素子（本例の場合、圧電素子）が設けられている。
【００７６】
被描画媒体としての用紙（図示せず）の幅方向に対して、複数個のヘッドモジュール５２ａ、５２ｂを繋ぎ合わせることにより、紙幅方向の全記録可能範囲（描画可能幅の全域）について所定の記録解像度（例えば、1200dpi）で描画可能なノズル列を有する長尺のラインヘッド（シングルパス印字が可能なページワイドヘッド）が構成される。
【００７７】
プリントヘッド５０に接続されているヘッド制御部６０（「液体吐出ヘッドの駆動装置」に相当）は、複数のヘッドモジュール５２ａ、５２ｂの各ノズルに対応する圧電素子の駆動を制御し、ノズルからのインク吐出動作（吐出の有無、液滴吐出量）を制御するための制御手段として機能する。
【００７８】
ヘッド制御部６０は、画像データメモリ６２、画像データ転送制御回路６４、吐出タイミング制御部６５、波形データメモリ６６、駆動電圧制御回路６８、Ｄ／Ａ変換器７９ａ、７９ｂを含んで構成される。なお、本例では、画像データ転送制御回路６４が「ラッチ信号送信回路」を含んでおり、画像データ転送制御回路６４から各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに適宜のタイミングでデータラッチ信号が出力される。
【００７９】
画像データメモリ６２には、印刷用イメージデータ（ドットデータ）に展開された画像データが記憶される。波形データメモリ６６には、圧電素子を作動させるための駆動信号の電圧波形（駆動波形）を示すデジタルデータが記憶される。例えば、図２（ａ）で説明した基本駆動波形のデータ及びパルスの区切りを示すデータなどが波形データメモリ６６に格納される。この波形データメモリ６６は、図１で説明した波形発生器１８に含まれる要素であり、「基本駆動波形生成手段」に相当する。
【００８０】
画像データメモリ６２に入力される画像データや、波形データメモリ６６に入力される波形データは、上位データ制御部８０（「上位制御装置」に相当）にて管理される。上位データ制御部８０は、例えば、パソコンやホストコンピュータで構成することができる。ヘッド制御部６０は、上位データ制御部８０からデータを受け取るためのデータ通信手段として、ＵＳＢ（Universal SerialBus）その他の通信インターフェースを備えている。
【００８１】
図５では、説明を簡単にするために、１つのプリントヘッド５０（１色分）のみを示しているが、複数色のインクの各色に対応した複数本の（色別の）プリントヘッドを備えるインクジェット記録装置の場合、各色のプリントヘッド５０について個別に（ヘッド単位で）ヘッド制御部６０が設けられる。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色に対応した色別のプリントヘッドを備える構成では、ＣＭＹＫ各色のプリントヘッドにそれぞれヘッド制御部６０が設けられ、これら各色のヘッド制御部を１つの上位データ制御部８０が管理する構成が採用される。
【００８２】
システム起動時に、上位データ制御部８０から各色のヘッド制御部６０に対して波形データや画像データが転送される。なお、画像データについては、印刷実行時の用紙搬送と同期して、データ転送が行われる場合もある。そして、プリント動作時には、各色の吐出タイミング制御部６５が用紙搬送部８２からの吐出トリガー信号を受信し、画像データ転送制御回路６４及び駆動電圧制御回路６８へ、吐出動作開始のスタートトリガーを出力する。画像データ転送制御回路６４及び駆動電圧制御回路６８は、このスタートトリガーを受けて画像データ転送制御回路６４及び駆動電圧制御回路６８からヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに解像度単位に波形データ及び画像データ転送を行うことで、画像データに応じた選択的な吐出動作（ドロップオンデマンドの吐出駆動制御）を行い、ページワイドの印刷を実現する。
【００８３】
外部から入力されるプリントタイミング信号（吐出トリガー信号）に合わせて駆動電圧制御回路６８からＤ／Ａ変換器７９ａ、７９ｂへ駆動電圧波形データが出力されることにより、Ｄ／Ａ変換器７９ａ、７９ｂにて波形データからアナログ電圧波形へと変換される。Ｄ／Ａ変換器７９ａ、７９ｂの出力波形（アナログ電圧波形）は図示せぬアンプ回路（電力増幅回路）によって圧電素子の駆動に適した所定の電流・電圧に増幅された後にヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに供給される。
【００８４】
画像データ転送制御回路６４は、ＣＰＵ（central processing unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によって構成することができる。画像データ転送制御回路６４は、画像データメモリ６２に記憶したデータを基に、各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂのノズル制御データ（ここでは、記録解像度のドット配置に対応した画像データ）を各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに転送する制御を行う。ノズル制御データは、ノズルのＯＮ（吐出駆動）／ＯＦＦ（非駆動）を決定する画像データ（ドットデータ）である。画像データ転送制御回路６４は、このノズル制御データを各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに転送することで、ノズル毎の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御する。
【００８５】
画像データ転送制御回路６４から出力されるノズル制御データを各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに伝送する画像データ伝送路（符号９２ａ、９２ｂ）は、「画像データバス」、「データバス」或いは「画像バス」などと呼ばれ、複数の信号線（ｎ本）で構成されている（ｎ≧２）。本実施形態では以下「データバス」（符号９２ａ、９２ｂ）と呼ぶ。データバス９２ａ、９２ｂの一端は画像データ転送制御回路６４の出力端子（ＩＣピン）に接続され、他端は各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに対応したコネクタ９４ａ、９４ｂを介してヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに接続される。
【００８６】
データバス９２ａ、９２ｂは、画像データ転送制御回路６４や駆動電圧制御回路６８等を実装した電気回路基板９０の銅線パターンによって構成してもよいし、ワイヤーハーネスで構成してもよく、或いは、これらの組み合わせであってもよい。
【００８７】
各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに対応したデータラッチ信号の信号線９６ａ、９６ｂは、ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂ毎に設けられている。データラッチ信号は、データバス９２ａ、９２ｂ経由で転送したデータ信号を各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂのノズルデータとして設定するために、画像データ転送制御回路６４から各ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに対し、必要なタイミングで送信される。画像データ転送制御回路６４から画像データバス９２ａ、９２ｂを介してヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに一定量の画像データを送信した時点で、データラッチと呼ばれる信号（ラッチ信号）をヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに送信する。このデータラッチ信号のタイミングで各モジュールにおける圧電素子の変位のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）のデータが確定される。その後、ヘッドモジュール５２ａ、５２ｂにそれぞれ駆動電圧ａ、ｂを印加することで、ＯＮ設定に係る圧電素子を微小変位させ、インク滴を吐出させる。こうして吐出したインク滴を用紙に付着（着弾）させることで、所望の解像度（例えば、1200dpi）の印刷が行われる。なお、ＯＦＦ設定した圧電素子は駆動電圧を印加しても変位が起こらず、液滴が吐出されない。
【００８８】
波形データメモリ６６、駆動電圧制御回路６８、Ｄ／Ａ変換器７９ａ、７９ｂ、各ノズルに対応した圧電素子の動作／非動作を切り換えるためのスイッチ素子（不図示）の組み合わせが「駆動信号生成手段」に相当する。
【００８９】
図６は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成例を示す全体構成図である。本例のインクジェット記録装置１００は、主として、給紙部１１２、処理液付与部（プレコート部）１１４、描画部１１６、乾燥部１１８、定着部１２０、及び排紙部１２２から構成されている。インクジェット記録装置１００は、描画部１１６のドラム（描画ドラム１７０）に保持された記録媒体１２４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成するシングルパス方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体１２４上に処理液（ここでは凝集処理液）を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体１２４上に画像形成を行う２液反応（凝集）方式が適用されたドロップオンデマンドタイプの画像形成装置である。
【００９０】
（給紙部）
給紙部１１２には、枚葉紙である記録媒体１２４が積層されており、給紙部１１２の給紙トレイ１５０から記録媒体１２４が一枚ずつ処理液付与部１１４に給紙される。本例では、記録媒体１２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
【００９１】
（処理液付与部）
処理液付与部１１４は、記録媒体１２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
【００９２】
処理液付与部１１４は、給紙胴１５２、処理液ドラム（「プレコート胴」とも言う）１５４、及び処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１５５を備え、この保持手段１５５の爪と処理液ドラム１５４の周面の間に記録媒体１２４を挟み込むことによって記録媒体１２４の先端を保持できる。処理液ドラム１５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体１２４を処理液ドラム１５４の周面に密着保持することができる。
【００９３】
処理液塗布装置１５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラ（計量ローラ）と、該アニックスローラと処理液ドラム１５４上の記録媒体１２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体１２４に転移するゴムローラとで構成される。本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。
【００９４】
処理液付与部１１４で処理液が付与された記録媒体１２４は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２６を介して描画部１１６の描画ドラム１７０へ受け渡される。
【００９５】
（描画部）
描画部１１６は、描画ドラム（「描画胴」或いは「ジェッティング胴」とも言う）１７０、用紙抑えローラ１７４、及びインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙを備えている。各色のインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙ及びその制御装置として、図５で説明したプリントヘッド５０の構成とヘッド制御部６０の構成が採用されている。
【００９６】
描画ドラム１７０は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７１を備える。描画ドラム１７０の周面には、図示しない吸着穴が所定のパターンで多数形成されており、この吸着穴からエアが吸引されることにより、記録媒体１２４が描画ドラム１７０の周面に吸着保持される。なお、負圧吸引によって記録媒体１２４を吸引吸着する構成に限らず、例えば、静電吸着により、記録媒体１２４を吸着保持する構成とすることもできる。
【００９７】
インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙはそれぞれ、記録媒体１２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッドであり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列（２次元配列ノズル）が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙは、記録媒体１２４の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。
【００９８】
各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙには、対応する色インクのカセット（インクカートリッジ）が取り付けられる。インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙから、描画ドラム１７０の外周面に保持された記録媒体１２４の記録面に向かってインク滴が吐出される。
【００９９】
これにより、予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。インクと処理液の反応の一例として、本実施形態では、処理液に酸を含有させＰＨダウンにより顔料分散を破壊し凝集するメカニズムを用い、色材滲み、各色インク間の混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉を回避する。こうして、記録媒体１２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体１２４の記録面に画像が形成される。
【０１００】
各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙの打滴タイミングは、描画ドラム１７０に配置された回転速度を検出するエンコーダ（図６中不図示、図１０の符号２９４）に同期させる。このエンコーダの検出信号に基づいて吐出トリガー信号（画素トリガー）が発せされる。これにより、高精度に着弾位置を決定することができる。また、予め描画ドラム１７０のフレなどによる速度変動を学習し、エンコーダで得られた打滴タイミングを補正して、描画ドラム１７０のフレ、回転軸の精度、描画ドラム１７０の外周面の速度に依存せずに打滴ムラを低減させることができる。更に、各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙのノズル面の清掃、増粘インク排出などのメンテナンス動作は、ヘッドユニットを描画ドラム１７０から退避させて実施するとよい。
【０１０１】
本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【０１０２】
描画部１１６で画像が形成された記録媒体１２４は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２８を介して乾燥部１１８の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。
【０１０３】
（乾燥部）
乾燥部１１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム（「乾燥胴」とも言う）１７６、及び溶媒乾燥装置１７８を備えている。乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７７を備え、この保持手段１７７によって記録媒体１２４の先端を保持できるようになっている。
【０１０４】
溶媒乾燥装置１７８は、乾燥ドラム１７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のハロゲンヒータ１８０と、各ハロゲンヒータ１８０の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル１８２とで構成される。各温風噴出しノズル１８２から記録媒体１２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ハロゲンヒータ１８０の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。乾燥部１１８で乾燥処理が行われた記録媒体１２４は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１３０を介して定着部１２０の定着ドラム１８４へ受け渡される。
【０１０５】
（定着部）
定着部１２０は、定着ドラム（「定着胴」とも言う）１８４、ハロゲンヒータ１８６、定着ローラ１８８、及びインラインセンサ１９０で構成される。定着ドラム１８４は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１８５を備え、この保持手段１８５によって記録媒体１２４の先端を保持できるようになっている。
【０１０６】
定着ドラム１８４の回転により、記録媒体１２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ１８６による予備加熱と、定着ローラ１８８による定着処理と、インラインセンサ１９０による検査が行われる。
【０１０７】
インラインセンサ１９０は、記録媒体１２４に記録された画像（テストパターンなども含む）について、吐出不良チェックパターンや画像の濃度、画像の欠陥などを計測するための読取手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。
【０１０８】
上記の如く構成された定着部１２０によれば、乾燥部１１８で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が定着ローラ１８８によって加熱加圧されて溶融されるので、記録媒体１２４に固定定着させることができる。
【０１０９】
なお、高沸点溶媒及びポリマー微粒子（熱可塑性樹脂粒子）を含んだインクに代えて、紫外線（ＵＶ）露光にて重合硬化可能なモノマー成分を含有していてもよい。この場合、インクジェット記録装置１００は、ヒートローラによる熱圧定着部（定着ローラ１８８）の代わりに、記録媒体１２４上のインクにＵＶ光を露光するＵＶ露光部を備える。このように、ＵＶ硬化性樹脂などの活性光線硬化性樹脂を含んだインクを用いる場合には、加熱定着の定着ローラ１８８に代えて、ＵＶランプや紫外線ＬＤ（レーザダイオード）アレイなど、活性光線を照射する手段が設けられる。
【０１１０】
（排紙部）
定着部１２０に続いて排紙部１２２が設けられている。排紙部１２２は、排出トレイ１９２を備えており、この排出トレイ１９２と定着部１２０の定着ドラム１８４との間に、これらに対接するように渡し胴１９４、搬送ベルト１９６、張架ローラ１９８が設けられている。記録媒体１２４は、渡し胴１９４により搬送ベルト１９６に送られ、排出トレイ１９２に排出される。搬送ベルト１９６による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体１２４は無端状の搬送ベルト１９６間に渡されたバー（不図示）のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト１９６の回転によって排出トレイ１９２の上方に運ばれてくる。
【０１１１】
また、図６には示されていないが、本例のインクジェット記録装置１００には、上記構成の他、各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部１１４に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体１２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。
【０１１２】
＜インクジェットヘッドの構成例＞
次に、インクジェットヘッドの構造について説明する。各色に対応するインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号２５０によってヘッドを示すものとする。
【０１１３】
図７(ａ) はヘッド２５０の構造例を示す平面透視図であり、図７(ｂ) はその一部の拡大図である。図８はヘッド２５０を構成する複数のヘッドモジュールの配置例を示す図である。また、図９は記録素子単位（吐出素子単位）となる１チャンネル分の液滴吐出素子（１つのノズル２５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図７中のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。
【０１１４】
図７に示したように、本例のヘッド２５０は、インク吐出口であるノズル２５１と、各ノズル２５１に対応する圧力室２５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）２５３をマトリクス状に二次元配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【０１１５】
記録媒体１２４の送り方向（矢印Ｓ方向；「第１方向」に相当）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；「第２方向」に相当）に記録媒体１２４の描画領域の全幅Ｗmに対応する長さ以上のノズル列を構成するために、例えば、図８（ａ）に示すように、複数のノズル２５１が二次元に配列された短尺のヘッドモジュール２５０’を千鳥状に配置して、長尺のライン型ヘッドを構成する。或いはまた、図８（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール２５０”を一列に並べて繋ぎ合わせる態様も可能である。図８（ａ）（ｂ）に示した各ヘッドモジュール２５０’又は２５０”が図５で説明したヘッドモジュール５２ａ、５２ｂに該当する。
【０１１６】
なお、シングルパス印字用のフルライン型プリントヘッドは、記録媒体１２４の全面を描画範囲とする場合に限らず、記録媒体１２４の面上の一部が描画領域となっている場合（例えば、用紙の周囲に非描画領域（余白部）を設ける場合など）には、所定の描画領域内の描画に必要なノズル列が形成されていればよい。
【０１１７】
各ノズル２５１に対応して設けられている圧力室２５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図７(ａ)、(ｂ) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル２５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）２５４が設けられている。なお、圧力室２５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【０１１８】
図９に示すように、ヘッド２５０（ヘッドモジュール２５０’、２５０”）は、ノズル２５１が形成されたノズルプレート２５１Ａと圧力室２５２や共通流路２５５等の流路が形成された流路板２５２Ｐ等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート２５１Ａは、ヘッド２５０のノズル面（インク吐出面）２５０Ａを構成し、各圧力室２５２にそれぞれ連通する複数のノズル２５１が二次元的に形成されている。
【０１１９】
流路板２５２Ｐは、圧力室２５２の側壁部を構成するとともに、共通流路２５５から圧力室２５２にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口２５４を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図９では簡略的に図示しているが、流路板２５２Ｐは一枚又は複数の基板を積層した構造である。
【０１２０】
ノズルプレート２５１Ａ及び流路板２５２Ｐは、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。
【０１２１】
共通流路２５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路２５５を介して各圧力室２５２に供給される。
【０１２２】
圧力室２５２の一部の面（図９において天面）を構成する振動板２５６には、個別電極２５７を備えた圧電アクチュエータ（圧電素子）２５８が接合されている。本例の振動板２５６は、圧電アクチュエータ２５８の下部電極に相当する共通電極２５９として機能するニッケル（Ｎｉ）導電層付きのシリコン（Ｓｉ）から成り、各圧力室２５２に対応して配置される圧電アクチュエータ２５８の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。また、ステンレス鋼（ＳＵＳ）など、金属（導電性材料）によって共通電極を兼ねる振動板を構成してもよい。
【０１２３】
個別電極２５７に駆動電圧を印加することによって圧電アクチュエータ２５８が変形して圧力室２５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル２５１からインクが吐出される。インク吐出後、圧電アクチュエータ２５８が元の状態に戻る際、共通流路２５５から供給口２５４を通って新しいインクが圧力室２５２に再充填される。
【０１２４】
かかる構造を有するインク室ユニット２５３を図７（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向の隣接ノズル間隔をＬｓとするとき、主走査方向については実質的に各ノズル２５１が一定のピッチＰ＝Ｌｓ／tanθで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。
【０１２５】
また、本発明の実施に際してヘッド２５０におけるノズル２５１の配列形態は図示の例に限定されず、様々なノズル配置構造を適用できる。例えば、図７で説明したマトリクス配列に代えて、Ｖ字状のノズル配列、Ｖ字状配列を繰り返し単位とするジグザク状（Ｗ字状など）のような折れ線状のノズル配列なども可能である。
【０１２６】
なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、圧電アクチュエータ（圧電素子）に限らず、
静電アクチュエータなど様々な圧力発生素子（吐出エネルギー発生素子）を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
【０１２７】
＜制御系の説明＞
図１０は、インクジェット記録装置１００のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース２７０、システムコントローラ２７２、プリント制御部２７４、画像バッファメモリ２７６、ヘッドドライバ２７８、モータドライバ２８０、ヒータドライバ２８２、処理液付与制御部２８４、乾燥制御部２８６、定着制御部２８８、メモリ２９０、ＲＯＭ２９２、エンコーダ２９４等を備えている。
【０１２８】
通信インターフェース２７０は、ホストコンピュータ３５０から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース２７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ３５０から送出された画像データは通信インターフェース２７０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦メモリ２９０に記憶される。
【０１２９】
メモリ２９０は、通信インターフェース２７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ２７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ２９０は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１３０】
システムコントローラ２７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ２７２は、通信インターフェース２７０、プリント制御部２７４、モータドライバ２８０、ヒータドライバ２８２、処理液付与制御部２８４等の各部を制御し、ホストコンピュータ３５０との間の通信制御、メモリ２９０の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ２９６やヒータ２９８を制御する制御信号を生成する。
【０１３１】
ＲＯＭ２９２にはシステムコントローラ２７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ２９２は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ２９０は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１３２】
モータドライバ２８０は、システムコントローラ２７２からの指示に従ってモータ２９６を駆動するドライバである。図１０では、装置内の各部に配置される様々なモータを代表して符号２９６で図示している。例えば、図１０に示すモータ２９６には、図６の給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、描画ドラム１７０、乾燥ドラム１７６、定着ドラム１８４、渡し胴１９４などの回転を駆動するモータ、描画ドラム１７０の吸引孔から負圧吸引するためのポンプの駆動モータ、インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙのヘッドユニットを、描画ドラム１７０外のメンテナンスエリアに移動させる退避機構のモータ、などが含まれている。
【０１３３】
ヒータドライバ２８２は、システムコントローラ２７２からの指示に従って、ヒータ２９８を駆動するドライバである。図１０では、装置内の各部に配置される様々なヒータを代表して符号２９８で図示している。例えば、図１０に示すヒータ２９８には、給紙部１１２において記録媒体１２４を予め適温に加熱しておくための不図示のプレヒータ、などが含まれている。
【０１３４】
プリント制御部２７４は、システムコントローラ２７２の制御にしたがい、メモリ２９０内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ２７８に供給する制御部である。
【０１３５】
ドットデータは、一般に多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（例えば、ＲＧＢ各色について８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１００で使用するインクの各色の色データ（本例では、ＫＣＭＹの色データ）に変換する処理である。
【０１３６】
ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散法や閾値マトリクス等の処理で各色のドットデータ（本例では、ＫＣＭＹのドットデータ）に変換する処理である。
【０１３７】
プリント制御部２７４において所要の信号処理が施され、得られたドットデータに基づいて、ヘッドドライバ２７８を介してヘッド２５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。ここで言うドットデータは、「ノズル選択信号」として用いられる。
【０１３８】
プリント制御部２７４には画像バッファメモリ（不図示）が備えられており、プリント制御部２７４における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリに一時的に格納される。また、プリント制御部２７４とシステムコントローラ２７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１３９】
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース２７０を介して外部から入力され、メモリ２９０に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データがメモリ２９０に記憶される。インクジェット記録装置１００では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、メモリ２９０に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ２７２を介してプリント制御部２７４に送られ、該プリント制御部２７４において閾値マトリクスや誤差拡散法などを用いたハーフトーニング処理によってインク色毎のドットデータに変換される。即ち、プリント制御部２７４は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部２７４で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ（不図示）に蓄えられる。
【０１４０】
ヘッドドライバ２７８は、プリント制御部２７４から与えられる印字データ（即ち、画像バッファメモリ２７６に記憶されたドットデータ）に基づき、ヘッド２５０の各ノズルに対応するアクチュエータを駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ２７８にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１４１】
ヘッドドライバ２７８から出力された駆動信号がヘッド２５０に加えられることによって、該当するノズルからインクが吐出される。記録媒体１２４を所定の速度で搬送しながらヘッド２５０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体１２４上に画像が形成される。なお、本例に示すインクジェット記録装置１００は、ヘッド２５０（ヘッドモジュール）の各圧電アクチュエータ２５８に対して、モジュール単位で共通の駆動電力波形信号を印加し、各圧電アクチュエータ２５８の吐出タイミングに応じて各圧電アクチュエータ２５８の個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、各圧電アクチュエータ２５８に対応するノズル２５１からインクを吐出させる駆動方式が採用されている。
【０１４２】
このヘッドドライバ２７８、プリント制御部２７４（画像バッファメモリ内蔵）の部分が図５で説明したヘッド制御部６０に相当する。また、図１０のシステムコントローラ２７２が図５で説明した上位データ制御部８０に相当する。
【０１４３】
処理液付与制御部２８４は、システムコントローラ２７２からの指示にしたがい、処理液塗布装置１５６（図６参照）の動作を制御する。乾燥制御部２８６は、システムコントローラ２７２からの指示にしたがい、溶媒乾燥装置１７８（図６参照）の動作を制御する。
【０１４４】
定着制御部２８８は、システムコントローラ２７２からの指示にしたがい、定着部１２０のハロゲンヒータ１８６や定着ローラ１８８（図６参照）から成る定着加圧部２９９の動作を制御する。
【０１４５】
インラインセンサ１９０は、図６で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録媒体１２４に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をシステムコントローラ２７２及びプリント制御部２７４に提供する。
【０１４６】
プリント制御部２７４は、インラインセンサ１９０から得られる情報に基づいてヘッド２５０に対する各種補正（不吐出補正や濃度補正など）を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。
【０１４７】
＜装置構成の変形例＞
上記実施形態では、記録媒体１２４に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式（直接記録方式）のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、一旦、中間転写体上に画像（一次画像）を形成し、その画像を転写部において記録紙に対して転写することで最終的な画像形成を行う中間転写型の画像形成装置についても本発明を適用することができる。
【０１４８】
＜ヘッドと用紙を相対移動させる手段について＞
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体（被描画媒体）に対してヘッドを移動させる構成も可能である。なお、シングルパス方式のフルライン型の記録ヘッドは、通常、記録媒体の送り方向（搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
【０１４９】
また、上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置（１回の副走査によって画像を完成させるシングルパス方式の画像形成装置）を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用できる。
【０１５０】
＜記録媒体について＞
「記録媒体」は、液体吐出ヘッドから吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
【０１５１】
＜本発明の応用例について＞
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画する液体吐出装置、インクジェットシステムに広く適用できる。
【０１５２】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
【０１５３】
＜開示する発明の各種態様＞
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書及び図面では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１５４】
（第１態様）：液体吐出ヘッドのノズルに対応して設けられた吐出エネルギー発生素子を作動させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給することにより、前記ノズルから液滴を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動装置であって、１記録周期内に複数の噴射パルスと、前記複数の噴射パルスのうち最終の噴射パルスの手前に非噴射パルスとを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成手段と、前記基本駆動波形から少なくとも前記最終の噴射パルスを残して一部のパルスを取り除き、前記吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備え、前記駆動信号生成手段は、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスのみを残し、当該最終噴射パルスの手前に前記非噴射パルスを含んで構成される第１の駆動信号と、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスと他の少なくとも１つの噴射パルスとを残し、少なくとも前記非噴射パルスを取り除いて構成される第２の駆動信号と、を選択的に生成し得る波形選択手段を備えた液体吐出ヘッドの駆動装置。
【０１５５】
この態様によれば、第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴の速度と、第２の駆動信号の印加によって吐出される液滴の速度の速度ばらつきを低減することができる。これにより、滴サイズの違いによる液滴の着弾位置のばらつきを抑えることができ、高品質の画像形成が可能となる。また、この態様によれば、１ドットの記録に必要な駆動波形の長さを短くすることができ、高周波吐出が可能となる。
【０１５６】
（第２態様）：第１態様に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記非噴射パルスと前記最終の噴射パルスの間隔は、前記液体吐出ヘッドの共振周期Ｔｃの１／４以上、３／４以下の範囲とする構成が好ましい。
【０１５７】
第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴の吐出速度と、第２の駆動信号の印加によって吐出される液滴の吐出速度との速度差が画質上許容できる範囲（例えば、誤差５％以内）になるように、非噴射パルスと最終噴射パルスとの間隔が定められる。
【０１５８】
（第３態様）：第１態様又は第２態様に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記非噴射パルスの電圧は、前記最終噴射パルスの電圧の１０％以上、５０％以下の範囲とする構成が好ましい。
【０１５９】
第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴の吐出速度と、第２の駆動信号の印加によって吐出される液滴の吐出速度との速度差が画質上許容できる範囲（例えば、誤差±２．５％以内）になるように、非噴射パルスの最終噴射パルスに対する電圧比が定められる。
【０１６０】
（第４態様）：第１態様から第３態様のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴量は、前記第２の駆動信号の印加によって吐出される液滴量よりも少ないものとなる構成とすることができる。
【０１６１】
吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号に含まれる噴射パルスの数によって、１ドットを形成する液滴量を変えることができる。噴射パルスの数が多いほど、噴射回数が多くなり、吐出される液滴量も増える。
【０１６２】
（第５態様）：請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記駆動信号生成手段は、前記基本駆動波形から切り出す前記噴射パルスの数に応じて液滴量が異なる２種類以上の液滴の吐出動作に対応した２種類以上の駆動信号を生成することができ、前記第１の駆動信号の印加によって吐出される液滴量は、前記２種類以上の液滴のうち最も液滴量が少ないものである。
【０１６３】
液滴量の異なる２種類以上の液滴を吐出可能な構成の場合、最小液滴量の吐出の際に印加する駆動信号として、非噴射パルスと最終噴射パルスとを組み合わせた第１の駆動信号を用いることができる。
【０１６４】
（第６態様）：第１態様から第５態様のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記複数の噴射パルスのうち、前記最終噴射パルスの電圧振幅が最も大きいものである構成が好ましい。
【０１６５】
この態様によれば、最終噴射パルスの印加によって吐出した液滴（最終滴）の滴速が先行して吐出された他の液滴の滴速に比べて最も速くなる。これにより、最終の吐出滴が飛翔中に他の先行滴に追いつき、これら複数滴が合体して１つの液滴を形成し得る。
【０１６６】
（第７態様）：第６態様に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスは、先頭の噴射パルスから前記最終の噴射パルスに向かって徐々に電圧が大きくなるように構成することができる。
【０１６７】
このような構成により、基本駆動波形における複数の噴射パルスの後ろから、吐出に使用する噴射パルスを選択することで、滴量の異なる複数種類の液滴の吐出を行うことができる。
【０１６８】
（第８態様）：第１態様から第７態様のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記第２の駆動信号における前記最終噴射パルスよりも先行する他の噴射パルスの印加によって吐出された先行滴と、当該最終噴射パルスにより吐出された最終滴とを飛翔中に合体させる構成とすることができる。
【０１６９】
一記録周期で連続吐出される複数滴を飛翔中に合一させて主滴が形成された後に媒体上に着弾させるように各パルスの配置を定めることが望ましい。
【０１７０】
（第９態様）：第１態様から第８態様のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置において、前記基本駆動波形を表すデジタル波形データを格納する波形データ記憶手段と、前記波形データ記憶手段から読み出したデジタル波形データからアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、を備え、前記波形選択手段は、前記Ｄ／Ａ変換器を経て生成された前記基本駆動波形の電圧信号の一部を前記吐出エネルギー発生素子に印加するタイミングを制御するスイッチ手段を含んで構成することができる。
【０１７１】
（第１０態様）：液体吐出ヘッドのノズルに対応して設けられた吐出エネルギー発生素子を作動させる駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給することにより、前記ノズルから液滴を吐出させる液体吐出ヘッドの駆動方法であって、１記録周期内に複数の噴射パルスと、前記複数の噴射パルスのうち最終の噴射パルスの手前に非噴射パルスとを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成工程と、前記基本駆動波形から少なくとも前記最終の噴射パルスを残して一部のパルスを取り除き、前記吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、を含み、前記駆動信号生成工程は、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスのみを残し、当該最終噴射パルスの手前に前記非噴射パルスを含んで構成される第１の駆動信号と、前記基本駆動波形における前記複数の噴射パルスのうち前記最終の噴射パルスと他の少なくとも１つの噴射パルスとを残し、少なくとも前記非噴射パルスを取り除いて構成される第２の駆動信号と、を選択的に生成し得る波形選択工程を含む液体吐出ヘッドの駆動方法。
【０１７２】
（第１１態様）：液滴を吐出するためのノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に設けられた吐出エネルギー発生素子と、を備えた前記液体吐出ヘッドと、当該液体吐出ヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させる駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給する駆動装置としての第１態様から第９態様のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置と、を備えた液体吐出装置。
【０１７３】
第１態様から第９態様のいずれか１項に記載した液体吐出ヘッドの駆動装置と、この駆動装置から駆動信号の供給を受けて作動する液体吐出ヘッドとを組み合わせることにより液体吐出装置が実現される。
【０１７４】
（第１２態様）：液滴を吐出するためのノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に設けられた吐出エネルギー発生素子と、を備えた前記液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドと、当該インクジェットヘッドの前記ノズルから液滴を吐出させる駆動信号を前記吐出エネルギー発生素子に供給する駆動装置としての第１態様から第９態様のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動装置と、を備えたインクジェット装置。
【０１７５】
第１態様から第９態様のいずれか１項に記載した液体吐出ヘッドの駆動装置と、この駆動装置から駆動信号の供給を受けて作動するインクジェットヘッドとを組み合わせることによりインクジェット装置が実現される。
【０１７６】
この態様によれば、高画質と高生産性が両立したインクジェット装置を実現できる。
【符号の説明】
【０１７７】
１０…液体吐出装置、１２…インクジェットヘッド、１４…駆動装置、１６…圧電アクチュエータ、１８…波形発生器、２０…信号発生部、２２…信号選択部、３０…基本駆動波形、３２…小滴波形、３４…中滴波形、３６…大滴波形、５０…プリントヘッド、６０…ヘッド制御部、６６…波形データメモリ、７９ａ，７９ｂ…Ａ／Ｄ変換器、１００…インクジェット記録装置、１２４…記録媒体、１７０…描画ドラム、１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙ…インクジェットヘッド、２５１…ノズル、２５８…圧電アクチュエータ、２７２…システムコントローラ、２８０…プリント制御部、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…噴射パルス、ＰＳ…非噴射パルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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