(57)【要約】【課題】１つの駆動波形の中で、画像の形成に用いる波形とは別に、メニスカスの振動の制御に用いる波形を独自に設ける場合と比べ、１周期当たりの駆動波形の長さを短くする。【解決手段】駆動波形生成装置７０は、基準電位よりも低い第１電位の第１期間と、第１期間の後に連続し基準電位以上の第２電位の第２期間と、第２期間の後に連続し第１電位よりも高く第２電位よりも低い第３電位の第３期間と、第３期間の後に連続し第１電位よりも高く第３電位よりも低い第４電位の第４期間と、を含む基本波形の第１期間、第２期間、第３期間、及び第４期間の中から期間を選択し、液滴吐出用の第１波形、及び、液体のメニスカスを振動させる液滴非吐出用の第２波形を１周期とする駆動波形ｄｗ１を生成する生成部５０Ａを備える。生成部５０Ａは、第１波形を基本波形を用いて生成し、第２波形を基本波形の第２電位及び第３電位の少なくとも一方を用いて生成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電位よりも低い第１電位の第１期間と、前記第１期間の後に連続し前記基準電位以上の第２電位の第２期間と、前記第２期間の後に連続し前記第１電位よりも高く前記第２電位よりも低い第３電位の第３期間と、前記第３期間の後に連続し前記第１電位よりも高く前記第３電位よりも低い第４電位の第４期間と、を含む基本波形の前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、及び前記第４期間の中から期間を選択し、液滴吐出用の第１波形、及び、液体のメニスカスを振動させる液滴非吐出用の第２波形を１周期とする駆動波形を生成する生成部を備え、
前記生成部は、前記第１波形を前記基本波形を用いて生成し、且つ、前記第２波形を前記基本波形の前記第２電位及び前記第３電位の少なくとも一方を用いて生成する駆動波形生成装置。
【請求項２】
前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、及び前記第４期間は、同一の長さの期間である請求項１に記載の駆動波形生成装置。
【請求項３】
前記駆動波形は、圧力室内の液体に圧力波を発生させ、前記圧力室と繋がるノズルから液滴を吐出させる駆動素子に印加され、
前記第１期間の長さは、前記圧力波の固有周期の１／２倍の長さである請求項２に記載の駆動波形生成装置。
【請求項４】
前記駆動波形は、圧力室内の液体に圧力波を発生させ、前記圧力室と繋がるノズルから液滴を吐出させる駆動素子に印加され、
前記第１期間の長さは、前記液滴の吐出速度又は吐出量が最大となる場合のパルス幅の長さである請求項２に記載の駆動波形生成装置。
【請求項５】
前記第１期間は、前記液滴を吐出させる前記第１電位によって形成される吐出パルスのパルス幅に対応する期間であり、
前記第２期間及び前記第３期間は、前記液滴の吐出中の尾引き部を制御する前記第２電位及び前記第３電位によって形成される制御パルスのパルス幅に対応する期間であり、
前記第４期間は、前記液滴の吐出後における前記圧力室内の前記圧力波による残留振動を抑制する前記第４電位によって形成される抑制パルスのパルス幅に対応する期間である請求項３又は４に記載の駆動波形生成装置。
【請求項６】
前記第２波形の期間の長さは、前記第１期間の長さの２倍の長さである請求項２〜５のいずれか１項に記載の駆動波形生成装置。
【請求項７】
前記第２電位と前記基準電位との差は、前記第４電位と前記基準電位との差よりも小さく、
前記第３電位と前記基準電位との差は、前記第４電位と前記基準電位との差よりも小さい請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動波形生成装置。
【請求項８】
基準電位よりも低い第１電位の第１期間と、前記第１期間の後に連続し前記基準電位よりも高い第２電位の第２期間と、前記第２期間の後に連続し前記第１電位よりも高く前記第２電位よりも低い第３電位の第３期間と、前記第３期間の後に連続し前記基準電位よりも高く前記第２電位以下の第４電位の第４期間と、を含む基本波形の前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、及び前記第４期間の中から期間を選択し、液滴吐出用の第１波形、及び、液体のメニスカスを振動させる液滴非吐出用の第２波形を１周期とする駆動波形を生成する生成部を備え、
前記生成部は、前記第１波形を前記基本波形を用いて生成し、且つ、前記第２波形を前記基本波形の前記第２電位及び前記第４電位の少なくとも一方を用いて生成する駆動波形生成装置。
【請求項９】
前記第１期間と、前記第２期間及び前記第３期間を合計した期間と、前記第４期間とは、同一の長さの期間である請求項８に記載の駆動波形生成装置。
【請求項１０】
前記第２電位と前記基準電位との差は、前記第１電位と前記基準電位との差よりも小さく、
前記第４電位と前記基準電位との差は、前記第１電位と前記基準電位との差よりも小さい請求項８又は９に記載の駆動波形生成装置。
【請求項１１】
圧力室内の液体に圧力波を発生させ、前記圧力室と繋がるノズルから液滴を吐出させる複数の駆動素子と、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動波形生成装置と、
を備え、
前記駆動波形生成装置により生成された駆動波形を前記複数の駆動素子の各々に印加することにより、前記液滴を吐出させて、記録媒体に画像を形成する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動波形生成装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ノズル開口に連通した圧力室及び圧力室内の圧力を変化させる圧電振動子を有するインクジェット式記録ヘッドと、複数の駆動パルスを含む駆動波形を発生する駆動信号発生手段と、を備えたインクジェット記録装置が記載されている。さらに、このインクジェット記録装置は、ノズル開口から吐出させるインクの液滴の大きさに合わせて駆動波形から駆動パルスを選択し、圧電振動子に供給するパルス供給手段を備える。ここで、上記複数の駆動パルスは、ノズル開口から液滴を吐出させる複数の吐出パルスと、吐出パルスによる残留振動を制振させる非吐出パルスと、を含む。そして、上記パルス供給手段は、ノズル開口から大きさが最大の液滴を吐出させる場合に、１以上の吐出パルスと非吐出パルスとを選択する。
【０００３】
特許文献２には、インクを吐出するために吐出ノズルに連なる素子部に印加される第１駆動パルスと、吐出されたインクの糸引きを切るために素子部に印加される第２駆動パルスと、を有するインクジェットヘッドの駆動波形が記載されている。この技術では、第１駆動パルスの立下り終了点と、第２駆動パルスの立上り開始点との間の時間が、０．５μｓから０．８μｓとされている。
【０００４】
特許文献３には、圧力発生手段の駆動によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、圧力変動を利用してノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置が記載されている。さらに、この液体噴射装置は、圧力発生手段を駆動させてノズルから液体を噴射させる第１の駆動波形と、圧力発生手段を駆動させて圧力室内の液体を振動させる第２の駆動波形とを含む駆動信号を発生する駆動信号生成手段を備える。この駆動信号生成手段は、駆動信号の発生周期の最初に第２の駆動波形を発生させ、駆動信号の発生周期の最後に第１の駆動波形を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９０５０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０３４６０号公報
【特許文献３】特開２０１４−１８８７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノズルから液滴を吐出することにより画像を形成する画像形成装置では、ノズル表面の液体（インク）の高粘度化を防止するために、液滴の非吐出時に液体のメニスカスを微振動させるための波形を駆動素子に印加する場合がある。
【０００７】
本発明は、１つの駆動波形の中で、画像の形成に用いる波形とは別に、メニスカスの振動の制御に用いる波形を独自に設ける場合と比べ、１周期当たりの駆動波形の長さを短くすることができる駆動波形生成装置及び画像形成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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の駆動波形生成装置は、基準電位よりも低い第１電位の第１期間と、前記第１期間の後に連続し前記基準電位以上の第２電位の第２期間と、前記第２期間の後に連続し前記第１電位よりも高く前記第２電位よりも低い第３電位の第３期間と、前記第３期間の後に連続し前記第１電位よりも高く前記第３電位よりも低い第４電位の第４期間と、を含む基本波形の前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、及び前記第４期間の中から期間を選択し、液滴吐出用の第１波形、及び、液体のメニスカスを振動させる液滴非吐出用の第２波形を１周期とする駆動波形を生成する生成部を備え、前記生成部が、前記第１波形を前記基本波形を用いて生成し、且つ、前記第２波形を前記基本波形の前記第２電位及び前記第３電位の少なくとも一方を用いて生成するものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、及び前記第４期間が、同一の長さの期間とされている。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記駆動波形が、圧力室内の液体に圧力波を発生させ、前記圧力室と繋がるノズルから液滴を吐出させる駆動素子に印加され、前記第１期間の長さが、前記圧力波の固有周期の１／２倍の長さとされている。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記駆動波形が、圧力室内の液体に圧力波を発生させ、前記圧力室と繋がるノズルから液滴を吐出させる駆動素子に印加され、前記第１期間の長さが、前記液滴の吐出速度又は吐出量が最大となる場合のパルス幅の長さとされている。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、前記第１期間が、液滴を吐出させる前記第１電位によって形成される吐出パルスのパルス幅に対応する期間とされ、前記第２期間及び前記第３期間が、前記液滴の吐出中の尾引き部を制御する前記第２電位及び前記第３電位によって形成される制御パルスのパルス幅に対応する期間とされ、前記第４期間が、前記液滴の吐出後における前記圧力室内の前記圧力波による残留振動を抑制する前記第４電位によって形成される抑制パルスのパルス幅に対応する期間とされている。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記第２波形の期間の長さが、前記第１期間の長さの２倍の長さとされている。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記第２電位と前記基準電位との差が、前記第４電位と前記基準電位との差よりも小さいとされ、前記第３電位と前記基準電位との差が、前記第４電位と前記基準電位との差よりも小さいとされている。
【００１５】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載の駆動波形生成装置は、基準電位よりも低い第１電位の第１期間と、前記第１期間の後に連続し前記基準電位よりも高い第２電位の第２期間と、前記第２期間の後に連続し前記第１電位よりも高く前記第２電位よりも低い第３電位の第３期間と、前記第３期間の後に連続し前記基準電位よりも高く前記第２電位以下の第４電位の第４期間と、を含む基本波形の前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、及び前記第４期間の中から期間を選択し、液滴吐出用の第１波形、及び、液体のメニスカスを振動させる液滴非吐出用の第２波形を１周期とする駆動波形を生成する生成部を備え、前記生成部が、前記第１波形を前記基本波形を用いて生成し、且つ、前記第２波形を前記基本波形の前記第２電位及び前記第４電位の少なくとも一方を用いて生成するものである。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記第１期間と、前記第２期間及び前記第３期間を合計した期間と、前記第４期間とが、同一の長さの期間とされている。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、前記第２電位と前記基準電位との差が、前記第１電位と前記基準電位との差よりも小さいとされ、前記第４電位と前記基準電位との差が、前記第１電位と前記基準電位との差よりも小さいとされている。
【００１８】
さらに、上記目的を達成するために、請求項１１に記載の画像形成装置は、圧力室内の液体に圧力波を発生させ、前記圧力室と繋がるノズルから液滴を吐出させる複数の駆動素子と、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動波形生成装置と、を備え、前記駆動波形生成装置により生成された駆動波形を前記複数の駆動素子の各々に印加することにより、前記液滴を吐出させて、記録媒体に画像を形成するものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１、請求項５、請求項８、及び請求項１１に係る発明によれば、１つの駆動波形の中で、画像の形成に用いる波形とは別に、メニスカスの振動の制御に用いる波形を独自に設ける場合と比べ、１周期当たりの駆動波形の長さを短くすることができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、第１〜第４期間を同一の長さの期間にしない場合と比較して、余分な振動の発生を抑制し、安定した吐出を行うことができる。
【００２１】
請求項３及び請求項４に係る発明によれば、第１期間の長さを、圧力波の固有周期の１／２倍の長さ、又は、液滴の吐出速度又は吐出量が最大となる場合のパルス幅の長さにしない場合と比較して、余分な振動の発生を抑制し、安定した吐出を行うことができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、第２波形の期間の長さを、第１期間の長さの２倍の長さとしない場合と比較して、液滴の非吐出時に液体のメニスカスを振動させる波形を用いて駆動素子を単独で駆動した場合の残留振動を抑制することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、第２電位と基準電位との差、及び、第３電位と基準電位との差の各々が、第４電位と基準電位との差よりも小さくない場合と比較して、液体のメニスカスを振動させる波形による液滴の吐出を抑えることができる。
【００２４】
請求項９に係る発明によれば、１つの駆動波形の中で、画像の形成に用いる波形とは別に、メニスカスの振動の制御に用いる波形を独自に設ける場合と比べ、１周期当たりの駆動波形の長さをより短くすることができる。
【００２５】
請求項１０に係る発明によれば、第２電位と基準電位との差、及び、第４電位と基準電位との差の各々が、第１電位と基準電位との差よりも小さくない場合と比較して、液体のメニスカスを振動させる波形による液滴の吐出を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の主要構成部の一例を示す概略図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置が備えるヘッドの一例を示す正面図である。
【図３】実施形態に係るヘッドに設けられた液滴吐出部材の一例を示す断面図である。
【図４】実施形態に係る画像形成装置が備える駆動波形生成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る駆動波形生成装置が備えるヘッド駆動部の回路構成の一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る駆動波形生成装置により生成される画像形成用の吐出波形及びメニスカス振動制御用の非吐出波形の一例を示す波形図である。
【図７】第１の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係る画像形成用のスイッチ制御及びメニスカス振動制御用のスイッチ制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】第２の実施形態に係る駆動波形生成装置により生成される画像形成用の吐出波形及びメニスカス振動制御用の非吐出波形の一例を示す波形図である。
【図１０】第３の実施形態に係る駆動波形生成装置により生成される画像形成用の吐出波形及びメニスカス振動制御用の非吐出波形の一例を示す波形図である。
【図１１】第４の実施形態に係る駆動波形生成装置により生成される画像形成用の吐出波形及びメニスカス振動制御用の非吐出波形の一例を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。
【００２８】
[第１の実施形態]
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の主要構成部の一例を示す概略図である。
図１に示すように、画像形成装置１０は、例えば、１回の搬送で用紙Ｐの両面に画像を形成する２組の画像形成部１２Ａ及び１２Ｂ、制御部１４、給紙ロール１６、排出ロール１８、及び複数の搬送ローラ２０を備える。用紙Ｐは、記録媒体の一例である。
【００２９】
また、画像形成部１２Ａは、ヘッド駆動部２２Ａと、ヘッド２４Ａと、乾燥装置２６Ａと、を含む。同様に、画像形成部１２Ｂは、ヘッド駆動部２２Ｂと、ヘッド２４Ｂと、乾燥装置２６Ｂと、を含む。
【００３０】
なお、以下では画像形成部１２Ａ及び画像形成部１２Ｂ、並びに、画像形成部１２Ａ及び画像形成部１２Ｂに含まれる共通の部材を、それぞれ区別する必要がない場合には、符号末尾の記号“Ａ”及び記号“Ｂ”を省略して表す場合がある。
【００３１】
制御部１４は、図示しない用紙搬送モータを駆動することで、例えば、用紙搬送モータとギヤ等の機構を介して接続された搬送ローラ２０の回転を制御する。
【００３２】
給紙ロール１６には、長尺状の用紙Ｐが巻き付けられており、搬送ローラ２０の回転に伴って用紙Ｐが図１の矢印Ａ方向（用紙搬送方向）に搬送される。
【００３３】
制御部１４は、画像を示す画像情報を受け付け、画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報に基づいて画像形成部１２Ａを制御することで、用紙Ｐの一方の画像形成面に画像情報に対応した画像を形成する。
【００３４】
具体的には、制御部１４は、ヘッド駆動部２２Ａを制御する。そして、ヘッド駆動部２２Ａは、制御部１４から指示された液滴の吐出タイミングに従って、ヘッド駆動部２２Ａに接続されたヘッド２４Ａを駆動し、ヘッド２４Ａから液滴を吐出させる。この液滴の吐出により、搬送される用紙Ｐの一方の画像形成面上に画像情報に対応した画像が形成される。
【００３５】
なお、画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報は、画素の色を一意に示す情報を含む。本実施形態では、一例として、画像の画素毎の色情報がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各々の濃度によって表されているものとするが、画像の色を一意に示す他の表現方法を用いてもよい。
【００３６】
ヘッド２４Ａは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、及びＫ色の４色それぞれに対応した４つのヘッド２４ＡＹ、２４ＡＭ、２４ＡＣ、及び２４ＡＫを含み、各ヘッド２４Ａから対応する色の液滴を吐出する。
【００３７】
制御部１４は、乾燥装置２６Ａの動作を制御し、乾燥装置２６Ａにより、用紙Ｐに形成された画像の液滴を乾燥させて、用紙Ｐへの画像の定着を図る。
【００３８】
その後、用紙Ｐは、搬送ローラ２０の回転に伴って、画像形成部１２Ｂと対向する位置に搬送される。この際、用紙Ｐは、画像形成部１２Ａによって画像が形成された画像形成面とは異なる他方の画像形成面が画像形成部１２Ｂと向き合うように、表裏が反転されて搬送される。
【００３９】
制御部１４は、上述した画像形成部１２Ａに対する制御と同様の制御を画像形成部１２Ｂに対しても実行することで、用紙Ｐの他方の画像形成面に画像情報に対応した画像を形成する。
【００４０】
ヘッド２４Ｂは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、及びＫ色の４色それぞれに対応した４つのヘッド２４ＢＹ、２４ＢＭ、２４ＢＣ、及び２４ＢＫを含み、各ヘッド２４Ｂから対応する色の液滴を吐出する。
【００４１】
制御部１４は、乾燥装置２６Ｂの動作を制御し、乾燥装置２６Ｂにより、用紙Ｐに形成された画像の液滴を乾燥させて、用紙Ｐへの画像の定着を図る。
【００４２】
その後、用紙Ｐは、搬送ローラ２０の回転に伴って排出ロール１８まで搬送され、排出ロール１８に巻き取られる。
【００４３】
なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、給紙ロール１６から排出ロール１８までの１回の搬送で、用紙Ｐの表裏面に画像を形成する装置構成について説明したが、用紙Ｐの片面に画像を形成する画像形成装置としてもよい。
【００４４】
また、本実施形態に係る液体の一例としてのインクには、水性インク、溶媒が蒸発するインクである油性インク、紫外線硬化型インク等が含まれる。また、液滴の一例としてのインク滴についても、同様に、水性インク滴、油性インク滴、紫外線硬化型インク滴等が含まれる。
【００４５】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１０が備えるヘッド２４の一例を示す正面図である。
図２に示すように、画像形成部１２に適用されるヘッド２４は、複数の液滴吐出部材３０がヘッド長手方向に沿って配置されている。なお、ヘッド長手方向は、用紙Ｐの搬送方向（図２の矢印Ａ方向）と交差する方向であり、主走査方向という場合がある。また、用紙Ｐの搬送方向（図２の矢印Ａ方向）は副走査方向という場合がある。
【００４６】
液滴吐出部材３０の配列は、主走査方向において、単一の配列ラインに限定されない。液滴吐出部材３０は、ドットピッチ（解像度）によっては副走査方向に複数の配列ラインを設け、予め定めた法則に従い二次元的に配列し、配列ラインピッチの寸法及び用紙Ｐの搬送速度に応じてそれぞれの配列ライン間で吐出時期を制御するようにしてもよい。
【００４７】
図３は、本実施形態に係るヘッド２４に設けられた液滴吐出部材３０の一例を示す断面図である。
図３に示すように、複数の液滴吐出部材３０の各々は、ノズル３２と、ノズル３２と繋がる圧力室３４と、を備える。
【００４８】
圧力室３４には、供給口３６が設けられている。圧力室３４は、供給口３６を介して、複数の液滴吐出部材３０間で共通の流路（共通流路３８）と繋がっている。
【００４９】
共通流路３８は、インクの供給源であるインク供給タンク（図示省略）からインクの供給を受け、複数の液滴吐出部材３０の各々の圧力室３４へ分配する役目を有している。
【００５０】
液滴吐出部材３０における圧力室３４の天井部上面には、圧電素子４２が取り付けられている。圧電素子４２は、駆動素子の一例である。圧電素子４２は、圧力室３４内のインクに圧力波を発生させ、圧力室３４と繋がるノズル３２からインク滴を吐出させる。すなわち、圧電素子４２の変形により、圧力室３４内のインクに瞬間的に圧力が加わり、圧力室３４と繋がるノズル３２からインクがインク滴となって吐出する。
【００５１】
また、圧力室３４の天井部上面には、振動板４０が取り付けられている。振動板４０は、共通電極４０Ａを備え、圧電素子４２は、個別電極４２Ａを備える。選択的に圧電素子４２の個別電極４２Ａと共通電極４０Ａとの間に電圧が印加されると、選択された圧電素子４２が変形し、ノズル３２からインク滴が吐出され、かつ共通流路３８から圧力室３４へ新しいインクが供給される。
【００５２】
図１に示す制御部１４は、画像情報に基づいて、ヘッド駆動部２２（２２Ａ、２２Ｂ）を制御し、圧電素子４２の個別電極４２Ａの各々に対して独立して電圧を印加するための制御信号を生成する。
【００５３】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１０が備える駆動波形生成装置７０の構成の一例を示すブロック図である。
図４に示すように、本実施形態に係る駆動波形生成装置７０は、前述した制御部１４と、ヘッド駆動部２２と、を備える。すなわち、駆動波形生成装置７０は、上記画像形成装置１０の一部として設けられている。
【００５４】
制御部１４は、マイクロコンピュータ６０を備える。マイクロコンピュータ６０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)５０、ＲＡＭ(Random Access Memory)５２、ＲＯＭ(Read Only Memory)５４、及び入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）５６を備えており、これら各部がバス５８を介して各々接続されている。
【００５５】
Ｉ／Ｏ５６には、ユーザインターフェイス（ＵＩ）６２と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)６４と、通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）６６と、デバイスインターフェイス（デバイスＩ／Ｆ）６８と、を含む各機能部が接続されている。ＵＩ６２は、ユーザからの操作入力を受け付けるためのタッチパネルや操作ボタン等を含む操作部である。通信Ｉ／Ｆ６６は、外部機器と無線又は有線による通信を行うための通信部である。デバイスＩ／Ｆ６８には、ヘッド駆動部２２（及び図示しない乾燥装置２６）が接続される。これらの各機能部は、Ｉ／Ｏ５６を介して、ＣＰＵ５０と相互に通信可能とされる。
【００５６】
制御部１４は、画像形成装置１０の全体の動作を制御するメイン制御部の一部として構成されてもよい。制御部１４の各ブロックの一部又は全部には、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路又はＩＣ（Integrated Circuit）チップセットが用いられる。上記各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部又は全部を集積した回路を用いてもよい。上記各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、上記各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。制御部１４の集積化には、ＬＳＩに限らず、専用回路又は汎用プロセッサを用いてもよい。
【００５７】
ＨＤＤ６４には、ＣＰＵ５０を後述する生成部５０Ａとして機能させるためのプログラム（図示省略）が記憶される。なお、このプログラムは、ＲＯＭ５４に記憶されていてもよい。このプログラムは、例えば、画像形成装置１０（駆動波形生成装置７０）に予めインストールされていてもよい。このプログラムは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、画像形成装置１０（駆動波形生成装置７０）に適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、ＣＤ-ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＨＤＤ、ＤＶＤ-ＲＯＭ、フラッシュメモリ、メモリカード等が想定される。
【００５８】
ところで、本実施形態に係る画像形成装置１０のように、インクジェット式の画像形成装置では、ノズル表面のインクの高粘度化を防止するために、インクの非吐出時にインクのメニスカスを微振動させるための波形（以下、この波形を非吐出波形という。）を駆動素子に印加する場合がある。なお、メニスカスとは、ノズルの開口部分に存在するインクの表面に界面張力により形成される凸状又は凹状の曲面を表す。従来、１つの駆動波形の中で、画像の形成に用いる吐出波形とは別に、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形を独自に設ける場合があるが、この場合、１周期当たりの駆動波形の長さが長くなってしまう。
【００５９】
これに対して、本実施形態に係る駆動波形生成装置７０は、生成部５０Ａを備える。本実施形態に係るＣＰＵ５０は、ＨＤＤ６４に記憶されているプログラムをＲＡＭ５２に書き込んで実行することにより、本実施形態に係る生成部５０Ａとして機能する。生成部５０Ａは、各々電位を持つ４つの期間を含む基本波形の４つの期間の中から期間を選択し、インク滴吐出用の吐出波形、及び、インク滴非吐出用の非吐出波形を１周期とする駆動波形を生成する。この駆動波形は、上記の４つの期間を含み、繰り返される基本波形に基づいて生成される。すなわち、生成部５０Ａは、インク滴の吐出時に、吐出波形を基本波形を用いて生成し、インク滴の非吐出時に、非吐出波形を基本波形の一部を用いて生成する。吐出波形は、第１波形の一例であり、非吐出波形は、第２波形の一例である。なお、この非吐出波形は、Ｔｉｃｋｌｅ波形とも呼ばれる。上記４つの期間、基本波形、吐出波形、及び非吐出波形については後述する。
【００６０】
本実施形態によれば、画像の形成に用いる吐出波形の一部を、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形として共有することで、１周期当たりの駆動波形の長さが短くなる。この結果、駆動周波数が高くなる。以下、図５を参照して、駆動波形生成装置７０の具体的な構成について説明する。
【００６１】
図５は、本実施形態に係る駆動波形生成装置７０が備えるヘッド駆動部２２の回路構成の一例を示す図である。
図５に示すように、本実施形態に係る生成部５０Ａは、駆動波形を示す信号ｄｗ１（以下、単に駆動波形ｄｗ１という。）をヘッド駆動部２２に出力する。
【００６２】
本実施形態に係るヘッド駆動部２２は、複数のスイッチング素子２２Ｓを含む。複数のスイッチング素子２２Ｓの各々は、複数の圧電素子４２の各々に対して１対１で設けられている。スイッチング素子２２Ｓには、例えば、ＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等が用いられる。この場合、ＭＯＳＦＥＴの構造上、スイッチング素子２２Ｓと並列に寄生ダイオード２２Ｄが形成される。
【００６３】
駆動波形ｄｗ１には、ノズル３２（図３参照）から１画素分のインク滴を吐出させるために、予め定められた駆動周期中に複数のパルスが含まれている。駆動波形ｄｗ１を示すデータは、例えば、ＨＤＤ６４（又はＲＯＭ５４）に予め記憶されている。なお、本実施形態では、説明を容易にするために、１種類の駆動波形ｄｗ１を例示して説明するが、例えば、インク滴の大きさ（小滴、中滴、及び大滴等）に応じて、複数種類の駆動波形ｄｗ１を記憶しておいてもよい。
【００６４】
一方、生成部５０Ａは、制御信号ｃｓ１をヘッド駆動部２２に出力する。制御信号ｃｓ１は、複数のスイッチング素子２２Ｓの各々におけるオン／オフを制御する信号である。この制御信号ｃｓ１によりスイッチング素子２２Ｓのオン／オフを時分割で制御する。この時分割の制御により、駆動波形ｄｗ１に含まれる複数のパルスから、圧電素子４２に印加すべきパルスが選択される。なお、生成部５０Ａは、複数のスイッチング素子２２Ｓの各々に対して個別に制御信号ｃｓ１を出力することが可能とされている。
【００６５】
すなわち、生成部５０Ａは、画像形成時において、複数のスイッチング素子２２Ｓの各々に対して同一の駆動波形ｄｗ１を出力しながら、複数のスイッチング素子２２Ｓの各々に対して個別の制御信号ｃｓ１を出力する。そして、スイッチング素子２２Ｓは、生成部５０Ａからオンを示す制御信号ｃｓ１を受け付けたタイミングで圧電素子４２への駆動波形ｄｗ１の印加を開始し、オフを示す制御信号ｃｓ１を受け付けたタイミングで圧電素子４２への駆動波形ｄｗ１の印加を終了する。
【００６６】
図６は、第１の実施形態に係る駆動波形生成装置７０により生成される画像形成用の吐出波形ｗ１ａ及びメニスカス振動制御用の非吐出波形ｗ２ａの一例を示す波形図である。
図６において、縦軸は電位を示し、横軸は時間を示す。
【００６７】
図６の左図に示すように、スイッチング素子２２Ｓには、生成部５０Ａから駆動波形ｄｗ１が連続的に入力される。駆動波形ｄｗ１の１周期Ｔｍには、第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４の４つの期間が含まれる。なお、駆動波形ｄｗ１には、駆動波形ｄｗ１に含まれる複数のパルスの電位の基準となる基準電位Ｖｒｅｆが予め定められている。基準電位Ｖｒｅｆは、例えば、圧力室３４（図３参照）の容積が基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）となる場合に対応する電位である。
【００６８】
第１期間Ｔ１は、基準電位Ｖｒｅｆよりも低い第１電位Ｖ１の期間である。第２期間Ｔ２は、第１期間Ｔ１の後に連続し、基準電位Ｖｒｅｆ以上の第２電位Ｖ２の期間である。この例では、第２電位Ｖ２は、基準電位Ｖｒｅｆよりも高い。第３期間Ｔ３は、第２期間Ｔ２の後に連続し、第１電位Ｖ１よりも高く第２電位Ｖ２よりも低い第３電位Ｖ３の期間である。この例では、第３電位Ｖ３は、基準電位Ｖｒｅｆと同一である。第４期間Ｔ４は、第３期間Ｔ３の後に連続し、第１電位Ｖ１よりも高く第３電位Ｖ３よりも低い第４電位Ｖ４の期間である。これらの第１期間Ｔ１〜第４期間Ｔ４を含む波形は、基本波形の一例である。駆動波形ｄｗ１は、これらの第１期間Ｔ１〜第４期間Ｔ４を含む波形を繰り返すことで生成される。
【００６９】
生成部５０Ａは、インク滴の吐出時に、駆動波形ｄｗ１をスイッチング素子２２Ｓに出力しながら、スイッチング素子２２Ｓが時刻ｔ１１でオンされるように、制御信号ｃｓ１をスイッチング素子２２Ｓに出力する。そして、生成部５０Ａは、スイッチング素子２２Ｓが時刻ｔ１２でオフされるように、制御信号ｃｓ１をスイッチング素子２２Ｓに出力する。この制御信号ｃｓ１によりスイッチング素子２２Ｓのオン／オフが制御され、図６の右上図に示すように、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ａ（第１波形）が生成される。吐出波形ｗ１ａは、駆動波形ｄｗ１の１周期Ｔｍ当たりの波形であり、上記の第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４を含む。すなわち、吐出波形ｗ１ａは、第１期間Ｔ１の第１電位Ｖ１と、第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２と、第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３と、第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４と、の全てを用いて生成される波形である。
【００７０】
本第１の実施形態において、吐出波形ｗ１ａは、吐出パルスＰａ１、制御パルスＰａ２、及び抑制パルスＰａ３の３つのパルスを含む。吐出パルスＰａ１は、インク滴を吐出させる第１電位Ｖ１によって形成されるパルスである。上記の第１期間Ｔ１は、吐出パルスＰａ１のパルス幅に対応する期間である。制御パルスＰａ２は、インク滴の吐出中の尾引き部を制御する第２電位Ｖ２及び第３電位Ｖ３によって形成されるパルスである。上記の第２期間Ｔ２及び第３期間Ｔ３は、制御パルスＰａ２のパルス幅に対応する期間である。なお、尾引き部とは、インク滴の主滴の後に連続して吐出され、大きさが主滴よりも小さいサテライト滴の部分を示すものとする。抑制パルスＰａ３は、インク滴の吐出後における圧力室３４内の圧力波による残留振動を抑制する第４電位Ｖ４によって形成されるパルスである。上記の第４期間Ｔ４は、抑制パルスＰａ３のパルス幅に対応する期間である。
【００７１】
一方、生成部５０Ａは、インク滴の非吐出時に、駆動波形ｄｗ１をスイッチング素子２２Ｓに出力しながら、スイッチング素子２２Ｓが時刻ｔ２１でオンされるように、制御信号ｃｓ１をスイッチング素子２２Ｓに出力する。そして、生成部５０Ａは、スイッチング素子２２Ｓが時刻ｔ２２でオフされるように、制御信号ｃｓ１をスイッチング素子２２Ｓに出力する。この制御信号ｃｓ１によりスイッチング素子２２Ｓのオン／オフが制御され、図６の右下図に示すように、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ａ（第２波形）が生成される。本第１の実施形態に係る非吐出波形ｗ２ａは、制御パルスＰａ２の一部である第２期間Ｔ２を含み、第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２を用いて生成される波形である。
【００７２】
なお、スイッチング素子２２Ｓがオフの状態では、駆動波形ｄｗ１の電位が寄生ダイオード２２Ｄにより基準電位Ｖｒｅｆに維持される。
【００７３】
また、上記では、第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３が基準電位Ｖｒｅｆと同一であるため、非吐出波形ｗ２ａとして、第３電位Ｖ３を用いていない。第３電位Ｖ３が基準電位Ｖｒｅｆと異なる場合、非吐出波形ｗ２ａとして、第３電位Ｖ３を用いてもよい。また、非吐出波形ｗ２ａを、第２電位Ｖ２及び第３電位Ｖ３の両方を用いて生成してもよい。
【００７４】
ここで、本第１の実施形態では、第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４は、同一の長さ（＝Ｔａ）の期間である。つまり、吐出波形ｗ１ａの期間の長さは、４×Ｔａ、となる。また、この場合、非吐出波形ｗ２ａの期間の長さは、第１期間Ｔ１の長さＴａである。なお、ここでいう同一とは、予め定められた誤差を含んで同一であることを意味する。第１期間Ｔ１の長さＴａは、例えば、圧力室３４内の圧力波の固有周期の１／２倍の長さであることが望ましい。ここで、固有周期とは、ヘッドを構成する、ノズル、圧力室、インク供給口、及び圧電素子等の各構成部材の形状、寸法、及び剛性等により、ヘッド毎に固有に定まる周期である。
【００７５】
上記の第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４の各々の長さを、上記固有周期に同期させることで、ヘッド２４及び圧電素子４２の余分な振動の発生を抑制し、安定した吐出が行える。なお、第１期間Ｔ１の長さＴａを、インク滴の吐出速度又は吐出量が最大となる場合のパルス幅の長さとしてもよい。この場合も、上記と同様に、余分な振動の発生を抑制し、ヘッド２４及び圧電素子４２の安定した吐出が行える。
【００７６】
一方、本第１の実施形態では、第２電位Ｖ２と基準電位Ｖｒｅｆとの差は、第４電位Ｖ４と基準電位Ｖｒｅｆとの差よりも小さく、第３電位Ｖ３と基準電位Ｖｒｅｆとの差は、第４電位Ｖ４と基準電位Ｖｒｅｆとの差よりも小さい。非吐出波形ｗ２ａに用いる電位と基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的大きいと、インク滴が吐出してしまう場合がある。例えば、第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４を、非吐出波形ｗ２ａの電位として用いると、インク滴が吐出する可能性がある。そこで、本第１の実施形態では、上記のように、非吐出波形ｗ２ａの電位として、基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的小さい第２電位Ｖ２を用いる。より望ましくは、非吐出波形ｗ２ａとして、吐出波形ｗ１ａを構成する複数の電位の中で基準電位Ｖｒｅｆに最も近い電位（ここでは第２電位Ｖ２）を用いるとよい。基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的小さい電位を用いることで、非吐出波形ｗ２ａによるインク滴の吐出を抑える。
【００７７】
次に、図７及び図８を参照して、第１の実施形態に係る画像形成装置１０が備える生成部５０Ａの作用を説明する。なお、図７は、第１の実施形態に係るプログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８は、第１の実施形態に係る画像形成用のスイッチ制御及びメニスカス振動制御用のスイッチ制御の一例を示すタイミングチャートである。
【００７８】
ＣＰＵ５０は、画像形成装置１０の電源スイッチがオンされ画像形成装置１０が起動されると、ＨＤＤ６４に記憶されているプログラムをＲＡＭ５２に書き込んで実行し、生成部５０Ａとして機能する。
【００７９】
まず、図７のステップ１００では、生成部５０Ａが、ＨＤＤ６４に記憶されている駆動波形ｄｗ１を示すデータを読み出す。
【００８０】
次に、ステップ１０２では、生成部５０Ａが、ヘッド駆動部２２を構成する複数のスイッチング素子２２Ｓを全てオフにする。
【００８１】
次に、ステップ１０４では、生成部５０Ａが、駆動波形ｄｗ１の印加を開始する。なお、この時点では、複数のスイッチング素子２２Ｓは全てオフになっているため、駆動波形ｄｗ１は圧電素子４２に印加されない。
【００８２】
次に、ステップ１０６では、生成部５０Ａが、画像形成を実行するタイミングであるか否かを判定する。画像形成を実行するタイミングとは、例えば、生成部５０ＡがＵＩ６２又は通信Ｉ／Ｆ６６（図４参照）を介してユーザからの画像形成の指示を受け付けたタイミングである。画像形成を実行するタイミングと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１０８に移行する。一方、画像形成を実行するタイミングではないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１１２に移行する。
【００８３】
ステップ１０８では、生成部５０Ａが、画像形成用のスイッチ制御を開始し、複数のスイッチング素子２２Ｓの各々に対して個別に制御信号ｃｓ１を出力する。なお、具体的なスイッチ制御の方法については、上述の図６で説明した通りであり、ここでの繰り返しの説明は省略する。
【００８４】
ステップ１１０では、生成部５０Ａが、画像形成が終了したか否かを判定する。画像形成が終了したと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１１６に移行する。一方、画像形成が終了していないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１１０で待機状態となる。
【００８５】
ステップ１１６では、生成部５０Ａが、画像形成用のスイッチ制御を終了する。
【００８６】
一方、ステップ１１２では、生成部５０Ａが、メニスカス振動制御用のスイッチ制御を開始し、複数のスイッチング素子２２Ｓの各々に対して同一の制御信号ｃｓ１を出力する。なお、具体的なスイッチ制御の方法については、上述の図６で説明した通りであり、ここでの繰り返しの説明は省略する。
【００８７】
ステップ１１４では、生成部５０Ａが、メニスカス振動制御が終了したか否かを判定する。メニスカス振動制御が終了したと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１１６に移行する。一方、メニスカス振動制御が終了していないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１１４で待機状態となる。
【００８８】
ステップ１１６では、生成部５０Ａが、メニスカス振動制御用のスイッチ制御を終了する。ここで、図８を参照して、上記のステップ１０８及びステップ１１２の各スイッチ制御におけるタイミングチャートの例について説明する。
【００８９】
図８において、画像形成用のスイッチ制御及びメニスカス振動制御用のスイッチ制御の各々におけるハイレベルは、スイッチ制御されている期間を表す。つまり、画像形成用のスイッチ制御では、インク滴の吐出期間でスイッチ制御され、メニスカス振動制御用のスイッチ制御では、インク滴の非吐出期間でスイッチ制御される。
【００９０】
図７に戻り、ステップ１１８では、生成部５０Ａが、終了タイミングが到来したか否かを判定する。終了タイミングとは、例えば、ＵＩ６２又は通信Ｉ／Ｆ６６を介してユーザからの終了指示を受け付けたタイミング、あるいは、画像形成装置１０の電源スイッチがユーザにより押圧されたタイミングである。終了タイミングが到来したと判定した場合（肯定判定の場合）、ステップ１２０に移行する。一方、終了タイミングが到来していないと判定した場合（否定判定の場合）、ステップ１０６に戻り処理を繰り返す。
【００９１】
次に、ステップ１２０では、生成部５０Ａが、駆動波形ｄｗ１の印加を終了し、一連の処理を終了する。なお、この例では、第１の実施形態に係る駆動波形ｄｗ１を用いた場合の処理について示したが、後述の第２〜第４の実施形態に係る駆動波形ｄｗ２〜ｄｗ４を用いた場合も同様の処理となる。
【００９２】
以上のように本第１の実施形態によれば、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ａの第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２及び第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３の少なくとも一方を、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ａとして共有する。この共有により、駆動波形ｄｗ１の１周期Ｔｍ当たりの長さが短くなる。この結果、駆動周波数が高くなる。
【００９３】
[第２の実施形態]
図９は、第２の実施形態に係る駆動波形生成装置７０により生成される画像形成用の吐出波形ｗ１ｂ及びメニスカス振動制御用の非吐出波形ｗ２ｂの一例を示す波形図である。
図９において、縦軸及び横軸は図６と同様である。なお、本第２の実施形態に係る駆動波形生成装置７０の構成は、上記の第１の実施形態に係る駆動波形生成装置７０と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００９４】
図９の左図に示すように、スイッチング素子２２Ｓには、生成部５０Ａから駆動波形ｄｗ２が連続的に入力される。この駆動波形ｄｗ２には、傾きが設けられている。波形に傾きを設けることで、スイッチング動作時に急激に大電流が流れた場合に回路の破損が防止される。駆動波形ｄｗ２の１周期Ｔｍには、第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４の４つの期間が含まれる。
【００９５】
第１期間Ｔ１は、基準電位Ｖｒｅｆよりも低い第１電位Ｖ１の期間である。第２期間Ｔ２は、第１期間Ｔ１の後に連続し、基準電位Ｖｒｅｆ以上の第２電位Ｖ２の期間である。この例では、第２電位Ｖ２は、基準電位Ｖｒｅｆと同一である。第３期間Ｔ３は、第２期間Ｔ２の後に連続し、第１電位Ｖ１よりも高く第２電位Ｖ２よりも低い第３電位Ｖ３の期間である。第４期間Ｔ４は、第３期間Ｔ３の後に連続し、第１電位Ｖ１よりも高く第３電位Ｖ３よりも低い第４電位Ｖ４の期間である。これらの第１期間Ｔ１〜第４期間Ｔ４を含む波形は、基本波形の他の例である。駆動波形ｄｗ２は、これらの第１期間Ｔ１〜第４期間Ｔ４を含む波形を繰り返すことにより生成される。
【００９６】
図９の右上図に示すように、生成部５０Ａにより、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ｂ（第１波形）が生成される。吐出波形ｗ１ｂは、駆動波形ｄｗ２の１周期Ｔｍ当たりの波形であり、上記の第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４を含む。すなわち、吐出波形ｗ１ｂは、第１期間Ｔ１の第１電位Ｖ１と、第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２と、第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３と、第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４と、を用いて生成される波形である。
【００９７】
本第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、駆動波形ｄｗ２（及び吐出波形ｗ１ｂ）は、吐出パルスＰａ１、制御パルスＰａ２、及び抑制パルスＰａ３の３つのパルスを含むものとする。
【００９８】
一方、図９の右下図に示すように、生成部５０Ａにより、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ｂ（第２波形）が生成される。本第２の実施形態に係る非吐出波形ｗ２ｂは、制御パルスＰａ２の一部である第３期間Ｔ３、及び、抑制パルスＰａ３の第４期間Ｔ４を含み、第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３を用いて生成される波形である。
【００９９】
なお、上記では、第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２が基準電位Ｖｒｅｆと同一であるため、非吐出波形ｗ２ｂとして、第２電位Ｖ２を用いていない。第２電位Ｖ２が基準電位Ｖｒｅｆと異なる場合、非吐出波形ｗ２ａとして、第２電位Ｖ２を用いてもよい。また、非吐出波形ｗ２ｂを、第２電位Ｖ２及び第３電位Ｖ３の両方を用いて生成してもよい。
【０１００】
ここで、本第２の実施形態についても、第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４は、同一の長さ（＝Ｔａ）の期間であるが、非吐出波形ｗ２ｂの期間の長さは、第１の実施形態に係る非吐出波形ｗ２ａの長さよりも長い。具体的には、非吐出波形ｗ２ｂの期間の長さは、第１期間Ｔ１の２倍の長さ（２×Ｔａ）である。第１期間Ｔ１の長さＴａは、上述したように、圧力室３４内の圧力波の固有周期の１／２倍の長さ、又は、インク滴の吐出速度又は吐出量が最大となる場合のパルス幅の長さである。本第２の実施形態では、非吐出波形ｗ２ｂの期間の長さを、第１の実施形態に係る非吐出波形ｗ２ａの期間の長さよりも長くすることで、非吐出波形ｗ２ｂを用いて単独で圧電素子４２を駆動した場合の残留振動が抑制される。
【０１０１】
一方、本第２の実施形態についても、第２電位Ｖ２と基準電位Ｖｒｅｆとの差は、第４電位Ｖ４と基準電位Ｖｒｅｆとの差よりも小さく、第３電位Ｖ３と基準電位Ｖｒｅｆとの差は、第４電位Ｖ４と基準電位Ｖｒｅｆとの差よりも小さい。本第２の実施形態でも、第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４を、非吐出波形ｗ２ｂの電位として用いると、インク滴が吐出する可能性がある。そこで、本第２の実施形態では、上記のように、非吐出波形ｗ２ｂとして、基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的小さい第３電位Ｖ３を用いる。基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的小さい電位を用いることで、非吐出波形ｗ２ｂによるインク滴の吐出を抑える。
【０１０２】
以上のように本第２の実施形態によれば、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ｂの第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２及び第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３の少なくとも一方を、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ｂとして共有する。この共有により、駆動波形ｄｗ２の１周期Ｔｍ当たりの長さが短くなる。この結果、駆動周波数が高くなる。
【０１０３】
[第３の実施形態]
図１０は、第３の実施形態に係る駆動波形生成装置７０により生成される画像形成用の吐出波形ｗ１ｃ及びメニスカス振動制御用の非吐出波形ｗ２ｃの一例を示す波形図である。
図１０において、縦軸及び横軸は図６と同様である。なお、本第３の実施形態に係る駆動波形生成装置７０の構成も、上記の第１の実施形態に係る駆動波形生成装置７０と同様なので、ここでの説明は省略する。
【０１０４】
図１０の左図に示すように、スイッチング素子２２Ｓには、生成部５０Ａから駆動波形ｄｗ３が連続的に入力される。駆動波形ｄｗ３の１周期Ｔｍには、第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４の４つの期間が含まれる。
【０１０５】
第１期間Ｔ１は、基準電位Ｖｒｅｆよりも低い第１電位Ｖ１の期間である。第２期間Ｔ２は、第１期間Ｔ１の後に連続し、基準電位Ｖｒｅｆよりも高い第２電位Ｖ２の期間である。第３期間Ｔ３は、第２期間Ｔ２の後に連続し、第１電位Ｖ１よりも高く第２電位Ｖ２よりも低い第３電位Ｖ３の期間である。この例では、第３電位Ｖ３は、基準電位Ｖｒｅｆよりも低い。第４期間Ｔ４は、第３期間Ｔ３の後に連続し、基準電位Ｖｒｅｆよりも高く第２電位Ｖ２以下の第４電位Ｖ４の期間である。この例では、第４電位Ｖ４は、第２電位Ｖ２と同一である。これらの第１期間Ｔ１〜第４期間Ｔ４を含む波形は、基本波形の他の例である。駆動波形ｄｗ３は、これらの第１期間Ｔ１〜第４期間Ｔ４を含む波形を繰り返すことにより生成される。
【０１０６】
図１０の右上図に示すように、生成部５０Ａにより、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ｃ（第１波形）が生成される。吐出波形ｗ１ｃは、駆動波形ｄｗ３の１周期Ｔｍ当たりの波形であり、上記の第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４を含む。すなわち、吐出波形ｗ１ｃは、第１期間Ｔ１の第１電位Ｖ１と、第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２と、第３期間Ｔ３の第３電位Ｖ３と、第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４と、を用いて生成される波形である。
【０１０７】
本第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、駆動波形ｄｗ３（及び吐出波形ｗ１ｃ）は、吐出パルスＰａ１、制御パルスＰａ２、及び抑制パルスＰａ３の３つのパルスを含むものとする。
【０１０８】
一方、図１０の右下図に示すように、生成部５０Ａにより、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ｃ（第２波形）が生成される。本第３の実施形態に係る非吐出波形ｗ２ｃは、制御パルスＰａ２の第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び、抑制パルスＰａ３の第４期間Ｔ４を含み、第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２及び第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４を用いて生成される波形である。この例の場合、第２電位Ｖ２は、第４電位Ｖ４と同一である。
【０１０９】
なお、第２電位Ｖ２と第４電位Ｖ４とが異なる場合、非吐出波形ｗ２ｃを、第２電位Ｖ２又は第４電位Ｖ４を用いて生成してもよい。
【０１１０】
ここで、本第３の実施形態では、第１期間Ｔ１と、第２期間Ｔ２及び第３期間Ｔ３を合計した期間と、第４期間Ｔ４とが、同一の長さ（＝Ｔａ）の期間となる。つまり、吐出波形ｗ１ｃの期間の長さは、３×Ｔａ、となる。本第３の実施形態に係る吐出波形ｗ１ｃの期間の長さ（３×Ｔａ）は、第１の実施形態に係る吐出波形ｗ１ａの期間の長さ（４×Ｔａ）よりもさらに短くなる。また、この場合、非吐出波形ｗ２ｃの期間の長さは、第１期間Ｔ１の２倍の長さ（２×Ｔａ）である。第１期間Ｔ１の長さＴａは、上述したように、圧力室３４内の圧力波の固有周期の１／２倍の長さ、又は、インク滴の吐出速度又は吐出量が最大となる場合のパルス幅の長さである。本第３の実施形態では、非吐出波形ｗ２ｃの期間の長さを、第１の実施形態に係る非吐出波形ｗ２ａの期間の長さよりも長くすることで、非吐出波形ｗ２ｃを用いて単独で圧電素子４２を駆動した場合の残留振動が抑制される。
【０１１１】
一方、本第３の実施形態では、第２電位Ｖ２と基準電位Ｖｒｅｆとの差は、第１電位Ｖ１と基準電位Ｖｒｅｆとの差よりも小さく、第４電位Ｖ４と基準電位Ｖｒｅｆとの差は、第１電位Ｖ１と基準電位Ｖｒｅｆとの差よりも小さい。本第３の実施形態では、第１期間Ｔ１の第１電位Ｖ１を、非吐出波形ｗ２ｃの電位として用いると、インク滴が吐出してしまう。そこで、本第３の実施形態では、上記のように、非吐出波形ｗ２ｃとして、基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的小さい第２電位Ｖ２及び第４電位Ｖ４を用いる。基準電位Ｖｒｅｆとの差が比較的小さい電位を用いることで、非吐出波形ｗ２ｃによるインク滴の吐出を抑える。
【０１１２】
以上のように本第３の実施形態によれば、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ｃの第２期間Ｔ２の第２電位Ｖ２及び第４期間Ｔ４の第４電位Ｖ４の少なくとも一方を、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ｃとして共有する。この共有により、駆動波形ｄｗ３の１周期Ｔｍ当たりの長さが短くなる。この結果、駆動周波数が高くなる。
【０１１３】
[第４の実施形態]
図１１は、第４の実施形態に係る駆動波形生成装置７０により生成される画像形成用の吐出波形ｗ１ｄ及びメニスカス振動制御用の非吐出波形ｗ２ｄの一例を示す波形図である。
図１１において、縦軸及び横軸は図６と同様である。なお、本第４の実施形態に係る駆動波形生成装置７０の構成も、上記の第１の実施形態に係る駆動波形生成装置７０と同様なので、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
図１１の左図に示すように、スイッチング素子２２Ｓには、生成部５０Ａから駆動波形ｄｗ４が連続的に入力される。この駆動波形ｄｗ４には、傾きが設けられている。波形に傾きを設けることで、スイッチング動作時に急激に大電流が流れた場合に回路の破損が防止される。駆動波形ｄｗ４の１周期Ｔｍには、第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４の４つの期間が含まれる。
【０１１５】
なお、第４の実施形態に係る駆動波形ｄｗ４は、上記の傾きを有する点以外、第３の実施形態に係る駆動波形ｄｗ３と同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１１６】
図１１の右上図に示すように、生成部５０Ａにより、画像の形成に用いる吐出波形ｗ１ｄ（第１波形）が生成され、図１１の右下図に示すように、メニスカスの振動の制御に用いる非吐出波形ｗ２ｄ（第２波形）が生成される。
【０１１７】
以上、実施形態として駆動波形生成装置及び画像形成装置を例示して説明した。実施形態は、駆動波形生成装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態としてもよい。実施形態は、このプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体の形態としてもよい。
【０１１８】
その他、上記実施形態で説明した駆動波形生成装置及び画像形成装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。
【０１１９】
また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では、プログラムを実行することにより、実施形態に係る処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合について説明したが、これに限らない。実施形態は、例えば、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１０    画像形成装置
１２（１２Ａ、１２Ｂ）  画像形成部
１４    制御部
１６    給紙ロール
１８    排出ロール
２０    搬送ローラ
２２（２２Ａ、２２Ｂ）  ヘッド駆動部
２２Ｄ  寄生ダイオード
２２Ｓ  スイッチング素子
２４（２４Ａ、２４Ａ）  ヘッド
２６（２６Ａ、２６Ａ）  乾燥装置
２４ＡＣ、２４ＡＭ、２４ＡＹ、２４ＡＫ    ヘッド
２４ＢＣ、２４ＢＭ、２４ＢＹ、２４ＢＫ    ヘッド
３０    液滴吐出部材
３２    ノズル
３４    圧力室
３６    供給口
３８    共通流路
４０    振動板
４２    圧電素子
４０Ａ  共通電極
４２Ａ  個別電極
５０    ＣＰＵ
５０Ａ  生成部
５２    ＲＡＭ
５４    ＲＯＭ
５６    Ｉ／Ｏ
５８    バス
６０    マイクロコンピュータ
６２    ＵＩ
６４    ＨＤＤ
６６    通信Ｉ／Ｆ
６８    デバイスＩ／Ｆ
７０    駆動波形生成装置
【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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【図１１】
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