(57)【要約】      （修正有）【課題】印写速度を低減させることなく波形制御によって画質を向上させることができる液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッドと、垂直に立ち下がる第１の変化と第１の変化と異なる変化をする第２の変化を有する印加電圧を生成し、生成した印加電圧を圧力発生手段に印加する駆動制御手段とを有し、駆動制御手段は、印加電圧の第１の変化により、液室を膨張させ、ノズル内のメニスカスを引き込む第１段膨張工程と、第１段膨張工程後の印加電圧の最初の第２の変化により、液室を膨張させメニスカスを引き込む第２段膨張工程と、第２段膨張工程の後、液室を収縮させて前記ノズルから前記液滴を吐出させる第１の収縮工程と、を制御することで吐出動作を実行し、駆動制御手段は印加電圧の前記第１の変化のタイミングを調整する。【選択図】図１４
2015174402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に印加電圧の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液滴吐出ヘッドと、
垂直に立ち下がる、又は立ち上がる第１の変化と前記第１の変化と異なる変化をする第２の変化を有する印加電圧を生成し、該生成した印加電圧を前記圧力発生手段に印加する駆動制御手段と、を有し、
前記駆動制御手段は、
前記印加電圧の第１の変化により、前記圧力発生手段を収縮させることにより前記液室を膨張させ、前記ノズル内のメニスカスを引き込む第１段膨張工程と、
前記第１段膨張工程後の前記印加電圧の最初の第２の変化により、前記圧力発生手段を収縮させることにより前記液室を膨張させ前記メニスカスを引き込む第２段膨張工程と、
前記第２段膨張工程の後の前記印加電圧の第２の変化により、前記圧力発生手段を膨張させることにより前記液室を収縮させて前記ノズルから前記液滴を吐出させる第１の収縮工程と、を制御することで、吐出動作を実行し、
前記駆動制御手段は、前記印加電圧の前記第１の変化のタイミングを調整する、
液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドは、複数の滴サイズの液滴を各々吐出する複数のノズルと、該複数のノズルと各々に連通する複数の液室と、該複数の液室各々の内の液体に印加電圧の変化により圧力を発生させる複数の圧力発生手段と、を有し、
前記駆動制御手段は、
前記複数の滴サイズの滴形成に寄与する駆動パルスを時系列で含み、前記印加電圧に第２の変化を起こす共通駆動波形を生成し、
前記各液滴サイズに対応している、液滴サイズの数と略同数のデジタル信号を生成し、
前記デジタル信号が所定の値の際に、前記液滴サイズに基づき前記共通駆動波形から１又は複数の前記駆動パルスを選択し、
前記デジタル信号は、前回の前記吐出動作後であって、最初の駆動パルスを選択して最初の第２の変化を起こす所定時間Ｔｗ前に、前記デジタル信号の値を切り替えることで、前記印加電圧を垂直に立ち下げて第１の変化を起こす、ように構成されており、
前記駆動制御手段は、前記デジタル信号の値の切り替えタイミングを調整することで前記第１膨張工程の開始タイミングを調整して、該第１段膨張工程の開始タイミングから前記印加電圧の前記選択される最初の駆動パルスによる第２膨張工程の開始タイミングまでの間隔である前記所定時間Ｔｗを調整する、
請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液滴吐出ヘッドは、複数の滴サイズの液滴を各々吐出する複数のノズルと、該複数のノズルと各々に連通する複数の液室と、該複数の液室各々の内の液体に印加電圧の変化により圧力を発生させる複数の圧力発生手段と、を有し、
前記駆動制御手段は、
前記複数の滴サイズの滴形成に寄与する複数の駆動パルスを時系列で含み、前記印加電圧に第２の変化を起こす共通駆動波形を生成し、
前記各液滴サイズに対応している、それぞれの液滴サイズに対して複数のデジタル信号を生成し、
前記デジタル信号が所定の値の際に、液滴サイズに基づき前記共通駆動波形から１又は複数の前記駆動パルスを選択し、
前記デジタル信号は、前回の前記吐出動作後であって、最初の駆動パルスを選択して最初の第２の変化を起こす所定時間Ｔｗ前に、前記デジタル信号の値を切り替えることで、前記印加電圧を垂直に立ち下げて第１の変化を起こす、ように構成されており、
前記駆動制御手段は、それぞれの液滴サイズに対して切り替えタイミングの異なる複数のデジタル信号を生成し、
該複数のデジタル信号からいずれか１つのデジタル信号を選択することで、前記第１の変化のタイミングを調整することで前記第１膨張工程の開始タイミングを調整して、該第１段膨張工程の開始タイミングから前記印加電圧の前記選択される最初の駆動パルスによる第２膨張工程の開始タイミングまでの間隔である前記所定時間Ｔｗを調整する、
請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記液滴吐出ヘッドの搬送速度に応じて、前記印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する、
請求項２又は３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記前回の吐出動作に応じて、前記印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する、
請求項２又は３に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
直前の液滴吐出を含む吐出動作における最終駆動パルスの収縮工程から次の吐出滴の先頭の駆動パルスの１段目膨張工程までの時間間隔Ｔｄが、ヘルムホルツ共振周期の同位相となる時間間隔、かつＴｃ振動の振幅が十分に大きい範囲でリフィル周期の１／２以下の時間間隔であるとき、前記駆動制御手段は、前記所定時間Ｔｗがヘルムホルツ共振周期振動の逆位相の時間間隔となるように、前記印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する、
請求項２〜５のいずれかに１項記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
直前の液滴吐出を含む吐出動作における最終駆動パルスの収縮工程から次の吐出滴の先頭の駆動パルスの１段目膨張工程までの時間間隔Ｔｄがヘルムホルツ共振周期の逆位相となる時間間隔、かつＴｃ振動の振幅が十分に大きい範囲でリフィル周期の１／２以下の時間間隔、もしくは、Ｔｃ周期の残留振動の振幅が小さく、かつリフィル振幅が大きい範囲の時間間隔であるときに、前記駆動制御手段は、前記所定時間Ｔｗがヘルムホルツ共振周期振動の同位相（共振）の時間間隔となるように、前記印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する、
請求項２〜５のいずかに１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記駆動制御手段は、前記所定時間Ｔｗがヘルムホルツ共振周期振動の同位相でも逆位相でもない中間の時間間隔となるように、前記印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する、請求項２〜５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の前記液滴吐出装置を有する、画像形成装置。
【請求項１０】
滴を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に印加電圧の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
垂直に立ち下がる第１の変化と前記第１の変化と異なる変化をする第２の変化を有する印加電圧を生成し、
前記生成した印加電圧を前記圧力発生手段に印加し、
前記印加電圧の第１の変化により、前記圧力発生手段を収縮させることにより前記液室を膨張させ、前記ノズル内のメニスカスを引き込む第１段膨張工程と、
前記第１段膨張工程後の前記印加電圧の最初の第２の変化により、前記圧力発生手段を収縮させることにより前記液室を膨張させ前記メニスカスを引き込む第２段膨張工程と、
前記第２段膨張工程の後に前記印加電圧の第２の変化により、前記圧力発生手段を膨張させることにより前記液室を収縮させて前記ノズルから前記液滴を吐出させる第１の収縮工程と、を制御することで、吐出動作が実行され、
前記駆動制御手段は、前記印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する、
液滴吐出ヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置、画像形成装置、及び液滴吐出ヘッドの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を用いたインクジェット記録装置などが知られている。また、液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置としては、シリアル型画像記録装置と、ライン型画像記録装置がある。シリアル型画像記録装置は、記録ヘッドをキャリッジに搭載して用紙の送り方向と直交する主走査方向に移動させることで記録を行う。ライン型画像記録装置は記録領域の略全幅にわたって液滴を吐出する複数の吐出口（ノズル）を列設したライン型ヘッドを用いて記録を行う。
【０００３】
このような画像形成装置において大きな技術課題として高速化と高画質化があり、高画質化においては画像解像度の高解像化に伴い液滴の小滴化やノズルの高密度化する方法、高速化には液滴吐出の駆動周波数を上げる方法がある。
【０００４】
例えば、上記液滴吐出ヘッドにおいて、印写動作の高速化と高画質化の目的で、一つの駆動波形である共通駆動信号の中から一部あるいは複数部を所望の液滴サイズに応じて選択することで複数滴種（例えば大・中・小滴）の駆動信号を作り出す方式がある。（特許文献１）
また、高画質化のため、駆動波形において、第１の駆動パルス波形と第２の駆動パルス波形を組み合わせて、諧調の異なる２段膨張型の印加電圧（もしくは低速膨張型印加電圧）とすることで、ノズル周辺の状態によらず、液滴の曲がり量を低減する波形制御がある。（特許文献２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、共通駆動信号の波形制御を有する液滴吐出ヘッドでは、メンテナンスによるノズル周辺の劣化やノズル周辺への乾燥インクの固着により、吐出滴が曲がり、画質が低下する問題を有している。
【０００６】
また、特許文献２では、第１、第２の駆動パルス波形によって階調の異なるパルスを発生させる構成にあっても、異なる液滴サイズによって異なる形状の吐出パルスを形成するものではなく、駆動波形全体の長さが長くなって印字速度の高速化が難しい。
【０００７】
また、高速化を実現するために、駆動周波数を上げると、液滴の吐出間隔が狭まる。そのために、前の吐出動作によって発生したノズル内のメニスカス振動が十分減衰する前に次の吐出動作が開始されることとなり、前の吐出動作の違いによって次の液滴の速度が増減し、液滴の着弾位置がばらつき、画質が低下する問題があった。
【０００８】
そこで、上記事情に鑑み、本発明の一態様では、印写速度（駆動周波数）を低減させることなく、波形制御によって画質を向上させる液滴吐出を行う、液滴吐出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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
一つの案では、液滴を吐出するノズルと、該ノズルと連通する液室と、該液室内の液体に印加電圧の変化により圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液滴吐出ヘッドと、
ステップ的に変化する第１の変化と前記第１の変化と異なる変化をする第２の変化を有する印加電圧を生成し、該生成した印加電圧を前記圧力発生手段に印加する駆動制御手段と、を有し、
前記駆動制御手段は、
前記印加電圧の第１の変化により、前記圧力発生手段を収縮させることにより前記液室を膨張させ、前記ノズル内のメニスカスを引き込む第１段膨張工程と、
前記第１段膨張工程後の前記印加電圧の最初の第２の変化により、前記圧力発生手段を収縮させることにより前記液室を膨張させ前記メニスカスを引き込む第２段膨張工程と、
前記第２段膨張工程の後の前記印加電圧の第２の変化により、前記圧力発生手段を膨張させることにより前記液室を収縮させて前記ノズルから前記液滴を吐出させる第１の収縮工程と、を制御することで、吐出動作が実行され、
前記駆動制御手段は、前記印加電圧の前記第１の変化のタイミングを調整する、
液滴吐出装置、を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
一態様によれば、印写速度（駆動周波数）を低減させることなく、波形制御によって画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の液滴吐出装置を搭載した画像形成装置の全体構成を説明する側面概略図である。
【図２】図１の画像形成装置のキャリッジ周辺の平面説明図である。
【図３】本発明に係る液滴吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図４】図３の液滴吐出ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【図５】図３の液滴吐出ヘッドの液室平面方向に沿う断面について説明する図である。
【図６】本発明に係る液滴吐出装置が搭載された画像形成装置の制御部のブロック図である。
【図７】本発明に係る液滴吐出装置の第１構成例に係る駆動制御部のブロック図である。
【図８】本発明に係る液滴吐出装置の第２構成例に係る駆動制御部のブロック図である。
【図９】本発明に係る液滴吐出装置の第３構成例に係る駆動制御部のブロック図である。
【図１０】共通駆動波形から一部あるいは複数部を選択することで、複数の滴種の波形成分を使い分ける駆動波形を表すグラフである。
【図１１】前の吐出動作によって発生したメニスカス振動と、各吐出動作の開始点にて次の吐出動作を開始した場合の次の液滴の液滴速度を示したグラフである。
【図１２】画像不具合の例の説明図である。
【図１３】本発明の１段目の膨張と２段目の膨張の間隔を調整する場合分けを表すチャートである。
【図１４】共通駆動波形と、液滴が大滴の場合のデジタル信号と、各デジタル信号に対応する印加電圧の例を表すグラフである。
【図１５】共通駆動波形と、液滴が中滴の場合のデジタル信号と、各デジタル信号に対応する印加電圧の例を表すグラフである。
【図１６】共通駆動波形と、液滴が小滴の場合のデジタル信号と、各デジタル信号に対応する印加電圧の例を表すグラフである。
【図１７】本発明の実施例１に関わる駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【図１８】液滴が大滴の場合の、比較例に係るメニスカス振動と２段目の膨張開始タイミングの関係を表すグラフである。
【図１９】液滴が中滴の場合の、比較例に係るメニスカス振動と２段目の膨張開始タイミングの関係を表すグラフである。
【図２０】液滴が小滴の場合の、比較例に係るメニスカス振動と２段目の膨張開始タイミングの関係を表すグラフである。
【図２１】共通駆動信号は１種類の波形に対して、滴種ごとに先頭の印加電圧の１段目と２段目の膨張パルス間隔が異なる９セットのデジタル信号を設定した、実施例２に係る説明図である。
【図２２】本発明の実施例２に係る駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【図２３】本発明の液滴吐出装置を搭載したライン型画像形成装置の全体構成を説明する側面断面図である。
【図２４】図２３の画像形成装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（（画像形成装置の構成））
まず、本発明に係る液滴吐出装置が搭載された画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。図１は画像形成装置１の全体構成を説明する側面概略図、図２は図１に示した画像形成装置のキャリッジ周辺の平面説明図である。
【００１４】
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置である。図１、２に示す画像形装置１は、主に、画像形成部、給紙部Ａ、搬送部Ｂ、排紙部Ｃ、維持回復部Ｄなどを備えている。
【００１５】
図２に示すように、画像形成部において、画像形成装置１の左右の側面には、側板２１Ａ、２１Ｂが配列されている。側板２１Ａ、２１Ｂにはガイドロッド３１、３２が横架されている。本発明に係る液滴吐出装置が搭載されたキャリッジ３３は、ガイドロッド３１、３２により主走査方向に摺動自在に保持されている。キャリッジ３３は、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２の矢印で示したキャリッジ主走査方向に移動走査する。
【００１６】
このキャリッジ３３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を有する。各記録ヘッド記録ヘッド３４ａ、３４ｂには、複数のノズルからなるノズル列が、主走査方向と直交する副走査方向に配列されている。このキャリッジ３３は、ノズル列のインク滴吐出方向を下方に向くように装着されている。
【００１７】
本発明の実施形態において、液滴吐出ヘッド（記録ヘッド）３４は、複数の滴サイズの液滴を各々吐出する複数のノズル１０４と、その複数のノズル１０４と各々に連通する複数の液室（加圧液室）１０６と、その複数の液室１０６各々の内の液体に印加電圧の変化により圧力を発生させる複数の圧力発生手段（圧電素子）１２１Ａを有している。
【００１８】
具体的に、図２の構成では、記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有している。記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を吐出する。記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、吐出する。なお、別の構成として、１つのノズル面に複数のノズルを並べた各色のノズル列を備える記録ヘッドなどを用いてもよい。
【００１９】
キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するサブタンク３５ａ、３５ｂを搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ（メインタンク）１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。
【００２０】
また、図１を参照して、給紙部は、用紙積載部４１を有する給紙トレイ２、給紙コロ４３、分離パッド４４、ガイド部材４５、カウンタローラ４６、搬送ガイド４７、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８を備えている。給紙コロ４３に対向し摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４が給紙コロ４３側に付勢されている状態で、用紙４２は、用紙積載部４１から１枚ずつ分離給送される。そして、この給紙トレイ２から給紙された用紙４２は、ガイド部材４５に案内され、カウンタローラ４６と、搬送ガイド４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８により、記録ヘッド３４の下側に送り込まれる。
【００２１】
また、搬送部は、搬送ベルト５１、搬送ローラ５２、テンションローラ５３を備えている。搬送ベルト５１は給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送する。搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されており、図示しない副走査モータによってタイミングよく搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動する。
【００２２】
また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させる帯電手段として、帯電ローラ５６が配置されている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。
【００２３】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙する排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離する分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００２４】
また、画像形成装置１の装置本体の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００２５】
さらに、キャリッジ３３の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復する維持回復機構８１が配置されている。この維持回復機構８１は、キャップ８２ａ、８２ｂ、ワイパーブレード８３、空吐出受け８４、キャリッジロック８７などを備えている。キャップ８２ａ、８２ｂは記録ヘッド３４ａ、３４ｂの各ノズル面をキャピングする。ワイパーブレード８３はノズル面をワイピングする。空吐出受け８４は、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける。キャリッジロック８７はキャリッジ３３の位置を固定する。このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容する廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着されている。
【００２６】
また、キャリッジ３３の走査方向の他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８が配置されている。この空吐出受け８８は、記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００２７】
このように構成したこの画像形成装置でのプリント動作について説明する。給紙トレイ２から１枚ずつ分離給紙され略鉛直上方に給紙された用紙４２は、ガイド部材４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内される。その後、先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００２８】
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように電圧が印加されて、帯電ローラ５６が交番電流による帯電電圧パターンを用いて搬送ベルト５１を帯電する。この帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００２９】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、キャリッジ３３を搬送ベルト５１の上の位置に動かし、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分の画像形成を行う。用紙４２が搬送ベルト５１により所定量搬送された後、キャリッジ３３が次の行の画像形成を行う。画像形成終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、キャリッジ３３の画像形成動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３０】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動させる。維持回復機構８１は、キャップ８２ａ、８２ｂによるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作などの維持回復動作を行う。このような動作により、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３１】
このようなインクジェット記録装置からなる画像形成装置において、下記に説明する本発明を実施した液滴吐出装置を搭載しているので、高粘度インクを用いた普通紙高画質記録を高速で行うことができる。
【００３２】
（（液滴吐出装置の構成））
次に、本発明の液滴吐出装置である、記録ヘッドを構成している液滴吐出ヘッドの一例について図３〜図５を参照して説明する。なお、図３は液滴吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図４は図３の液滴吐出ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【００３３】
この液滴吐出ヘッドでは、流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とが接合して積層されている。これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４、ノズル連通路１０５、圧力発生室である加圧液室１０６、流体供給路（抵抗部）１０７、共通液室１０８、インク供給口１０９などを形成している。
【００３４】
加圧液室１０６のインクは、ノズルと連通する流路であるノズル連通路１０５を通って、ノズル１０４から吐出される。その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室１０６内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室１０６内に負圧が発生してインク充填工程へ移行する。このとき、インクタンク（サブタンク）３５から供給されたインクは共通液室１０８に流入し、共通液室１０８からインク供給口１０９を経てインク供給路１０７を通り、加圧液室１０６内に充填される。
【００３５】
また、液滴吐出ヘッドは、振動板１０２を変形させて加圧液室１０６内のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）であり、電気機械変換素子として機能する２個（図３では１列のみ図示）の積層型圧電部材１２１を備えている。
【００３６】
また、この圧電部材１２１を接合固定し、圧電部材１２１などとともにアクチエーターユニットを構成するベース基板１２２が配置されている。この圧電部材１２１では、分割しないスリット加工で溝を形成することで複数の圧電素子１２１Ａ、支柱部材１２１Ｂが形成されている。この例では、圧電素子１２１Ａは駆動波形を印加する駆動圧電素子柱とし、支柱部材１２１Ｂは駆動波形を印加しない非駆動圧電素子柱としている。また、圧電部材１２１の圧電素子１２１Ａには図示しない各圧電素子１２１Ａに選択的に駆動波形を印加する駆動回路（駆動ＩＣ）と接続したＦＰＣケーブル１２６が接続されている。
【００３７】
圧電部材１２１の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極１５４となり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずにすべての圧電素子１２１Ａで導通した共通電極１５３となる。共通電極１５３は、圧電素子１２１Ａの端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣケーブル１２６のグラウンド（ＧＮＤ）電極に接続している。
【００３８】
そして、振動板１０２の周縁部がフレーム部材１３０に接合されている。フレーム部材１３０には、圧電部材１２１やベース基板１２２等からなるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１と、共通液室１０８として機能する凹部と、共通液室１０８に外部からインクを供給する供給口であるインク供給穴１３２とが形成されている。
【００３９】
図５は、図３の液滴吐出ヘッドの液室平面方向に沿う断面図である。振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他の金属板や樹脂板或いは金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。
【００４０】
この振動板１０２は加圧液室１０６に対応する部分に変形を容易にする厚みが２〜１０μｍの薄肉部（ダイアフラム部）１０２−２及び圧電素子１２１Ａと接合する厚肉部（島状凸部）１０２−１Ａを形成する。また、振動板１０２は支柱部１２１Ｂに対応する部分及びフレーム部材１３０との接合部にも厚肉部１０２−１Ｂを形成する。平坦面側を流路板１０１に接着剤接合し、島状凸部１０２−１Ａを圧電素子１２１Ａに接着剤接合し、更に厚肉部１０２−１Ｂを支柱部１２１Ｂ及びフレーム部材１３０に接着剤１２３で接合している。なお、ここでは、振動板１０２を２層構造のニッケル電鋳で形成している。この場合、ダイアフラム部１０２−２の厚みは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）としている。
【００４１】
ノズル板１０３は各加圧液室１０６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。ここでは、電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成している。また、ノズル１０４の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成し、このノズル１０４の穴径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとしている。さらに、各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとし、２列配置により３００ｄｐｉとしている。
【００４２】
また、ノズル板１０３のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたものや、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定して形成される。このような撥水処理膜により、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００４３】
圧電部材１２１は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電材料１５１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極１５２とを交互に積層したものである。内部電極１５２は、交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極１５４、共通電極１５３に電気的に接続されている。
【００４４】
圧電素子１２１Ａの圧電常数はｄ３３あり、この圧電素子１２１Ａが受ける印加電圧の変化による伸縮により加圧液室１０６を収縮、膨張させている。圧電素子１２１Ａは駆動信号が印加され充電が行われると伸長し加圧液室１０６を膨張させ、また圧電素子１２１Ａは充電された電荷が放電すると反対方向に加圧液室１０６を収縮するようになっている。
【００４５】
このように構成した液滴吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１Ａに印加する電圧を基準電位Ｖｅから下げる（駆動波形１０〜５０Ｖのパルス電圧等を印加する）ことによって駆動圧電素子１２１Ａが収縮する。よって、振動板１０２が下降して液室１０６の体積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入する。
その後、圧電素子１２１Ａに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱である圧電素子１２１Ａを積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の体積を収縮させる。この動作により、液室１０６内のインクが加圧され、ノズル１０４からインク滴が吐出（噴射）される。
【００４６】
そして、駆動圧電素子柱１２１Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内にインクが充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出の動作に移行する。
【００４７】
なお、一般に、インクジェットヘッドで振動板を使用するものについては、押し打ち法、引き打ち法、これらを組み合わせた方法で駆動するものがある。押し打ち法での駆動では、振動板を加圧室側に押し込み、加圧室内の容積を小さくすることでインク滴を吐出させる。引き打ち法での駆動では、振動板をインク室の外側方向の力で変形させインク室内の内容積を広げた状態から元の容積になるように振動板の変位を元に戻すことでインク滴を吐出させる。
【００４８】
上述のヘッドの駆動方法については上記のように、（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
（（制御部））
次に、液滴吐出装置３００が搭載された、画像形成装置１の制御部の概要について図６を参照して説明する。なお、図６は画像形成装置１の制御部５００とその周辺のブロック説明図である。
【００４９】
この制御部５００は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、不揮発性メモリ５０４、ＡＳＩＣ５０５を備えている。ＣＰＵ５０１は画像形成装置１全体の制御を司るとともに、本発明に係る空吐出動作の制御を行う。ＲＯＭ５０２は、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データが格納する。ＲＡＭ５０３は画像データ等を一時格納する。不揮発性メモリ５０４は書き換え可能に、装置の電源が遮断されている間もデータを保持する。ＡＳＩＣ５０５は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御する入出力信号の処理を実行する。
【００５０】
さらに、制御部５００は、印刷制御部５０８、ヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９、モータ駆動部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１、搬送速度取得抽出部５１６などを備えている。印刷制御部５０８は記録ヘッド３４を駆動制御するデータ転送手段と駆動信号発生手段を含む。ヘッドドライバ５０９はキャリッジ３３側に設けられ、記録ヘッド３４を駆動する。モータ駆動部５１０はキャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構８１のキャップ８２やワイパーブレード８３の移動などを行う維持回復モータ５５６を駆動する。ＡＣバイアス供給部５１１は、帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給する。
【００５１】
また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行う操作パネル５１４が接続されている。
【００５２】
この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うインターフェースＩ／Ｆ５０６を持っている。パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６でデータや信号を受信する。
【００５３】
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像出力するドットパターンデータの生成はホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。
【００５４】
印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送する。また、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。それ以外にも、ＲＯＭ５０２に格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部７０１（図７〜図９参照）を含む。印刷制御部５０８の駆動信号生成部が、１又は複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ５０９に対して出力する。
【００５５】
ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる共通駆動信号Ｐｖの駆動波形を構成する駆動パルスＰ１〜Ｐ５（図１０参照）を選択して印加電圧の第２の変化とする。さらに、液制御信号Ｍ０〜Ｍ３を基に生成されるデジタル信号ＭＮにより、印加電圧にステップ的な変化である第１の変化を起こす。このように生成された印加電圧を圧電素子１２１Ａに対して印加する。圧電素子１２１Ａは記録ヘッド３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する圧力発生手段であり、記録ヘッド３４を駆動する。
【００５６】
このとき、印加電圧の第２の変化を構成する駆動パルスＰ１〜Ｐ５の一部又は全部を選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。なお、大滴は、大ドットを形成し、中滴は中ドットを形成し、小滴は小ドットを形成する。
【００５７】
搬送速度取得抽出部５１６は記録ヘッド３４の移動速度、及び記録媒体の搬送速度をモータ駆動部５１０で検知して取得し、ヘッドドライバ５０９、あるいは印刷制御部５０８に出力する。なお、構成例によっては搬送速度取得手段５１６は設けなくても構わない。
【００５８】
Ｉ／Ｏ部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出する光学センサや、機内の温度を監視するサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するインターロックスイッチなどがあり、Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。
【００５９】
次に、印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の構成例について図７〜図９を参照して説明する。図７、図８、図９は、本発明の液滴吐出装置３００のブロック図である。なお、本発明において、印刷制御部５０８、ヘッドドライバ５０９、及び記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）３４を合わせて液滴吐出装置３００としている。
【００６０】
図７〜図９共通の構造として、印刷制御部５０８は駆動波形生成部７０１と印字データ作成部７０２を備えている。
【００６１】
駆動波形生成部７０１は画像形成時に１印刷周期内でそれぞれ液滴を吐出させる駆動波形を基となる複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ５と制振波形とを時系列で含む共通駆動信号Ｐｖを生成して出力する。
【００６２】
なお、印刷制御部５０８は、空吐出駆動波形生成部（不図示）を備えてもよく、空吐出動作を行うときに、空吐出駆動波形を生成して後述するヘッドドライバ５０９のアナログスイッチドライバ７１７へ出力する。なお、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形Ｐｖと空吐出駆動波形生成部からの空吐出駆動波形とは選択的に生成され、あるいは、生成後選択的にアナログスイッチドライバ７１７へ入力される。
【００６３】
印字データ作成部７０２は、入力された画像データを基にして、印刷画像に応じた２ビットの印字データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号（Ｍ０〜Ｍ３等）を生成し、出力する。なお、生成する印字データ、滴制御信号の数は構成例ごとに異なる。
【００６４】
ここで、印字データとは、何（何色のどのサイズの液滴）をどこに打つという情報になり、生成されたこの時点ではあるクロックタイミング区間内でどうＯＮ・ＯＦＦするのかというデータではなく、単にある画素では大滴、中滴、小滴のどれかであることを示すデータである。クロック信号は、１回の吐出動作に該当する共通駆動信号Ｐｖの駆動波形の印刷周期を規定する。
【００６５】
滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３は、後述の図１０で説明するように形成する画像に対応する画素値（諧調パターン）を表す液滴のサイズを分類して、適切な液滴サイズを選択するのに利用される。具体的に、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３は、ヘッドドライバ５０９のアナログスイッチドライバ７１７のオンオフを滴毎に指示する２ビットの信号である。滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３は共通駆動信号Ｐｖの駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき駆動パルス又は波形成分でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。即ち、この液制御信号Ｍ０〜Ｍ３は、共通駆動信号Ｐｖから１又は複数の前記駆動パルスを選択させる吐出可能状態を示し、この滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を基に、各種デジタル信号ＭＮ０〜ＭＮ２が生成される。
【００６６】
図７〜図９共通で、ヘッドドライバ５０９は、第１シフトレジスタ７１１、第１レジスタ７１２、第２シフトレジスタ７１３、レジスタ７１４、セレクタ７１５、レベルシフタ７１６、アナログスイッチドライバ７１７を備えている。このように、シフトレジスタとレジスタを用いてデータ転送するのは、同時並列処理のための公知の工夫である。
【００６７】
第１シフトレジスタ７１１には印字データ作成部７０２からの印字データが入力されている。第１レジスタ７１２には、第１シフトレジスタ７１１からのデータと印字データ作成部７０２からのクロック信号が入力されている。
【００６８】
第２シフトレジスタ７１３には印字データ作成部７０２からの滴制御データが入力されており、第２レジスタ７１４には第２シフトレジスタ７１３からのデータ等が入力されている。
【００６９】
第２レジスタ（ＭＮ）７１４デジタルＭＮｘの定義データを表す信号を出力する。即ち、定義データとは、ＭＮ００とは何か、ＭＮ０１とは何か等を解釈するために、アナログスイッチドライバ７１７におけるＯＮ／ＯＦＦのタイミング定義情報を提供する。なお、実際はデジタル的な０／１の情報になる。（滴制御信号あるいは調整されたもの：Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）
第２レジスタ７１４にて扱う情報は３×３で９つになるので、少なくとも第２レジスタ７１４は９ｂｉｔ必要になる。（ＭＮ大ｆａｓｔ、ＭＮ大ｎｏｒｍａｌ、ＭＮ大ｓｌｏｗ、ＭＮ中ｆａｓｔ、ＭＮ中ｎｏｒｍａｌ、ＭＮ中ｓｌｏｗ、Ｍ２→ＭＮ小ｆａｓｔ、ＭＮ小ｎｏｒｍａｌ、ＭＮ小ｓｌｏｗ）なお、微滴の制御を行う場合は１０Ｂｉｔ必要になる。
【００７０】
セレクタ７１５は第２レジスタ７１４からの切替タイミングに係るデータと第１レジスタ７１２からの印字データ、クロックに係るデータが入力されている。セレクタ７１５は、入力されたデータに基づき、その滴制御データを用いるか、選択する。
【００７１】
レベルシフタ７１６はセレクタ７１５からのデータ（電圧信号）が入力されており、セレクタ７１５からの入力されたロジックレベル電圧信号をアナログスイッチドライバ７１７が動作可能なレベルへとレベル変換する。レベルシフタ７１６で変換され、出力された信号がデジタル信号ＭＮとなる。即ち、レベルシフタ７１６の時点では、「チャンネルごとに、あるクロックタイミング区間（１画素に対応）でどうＯＮ・ＯＦＦするかという情報を持っている状態」になる。
【００７２】
アナログスイッチドライバ７１７は、レベルシフタ７１６からのデジタル信号ＭＮに応じて印加電圧の出力をＯＮ／ＯＦＦ（開閉）する。より詳しくは、アナログスイッチドライバ７１７は、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形Ｐｖとレベルシフタ７１６からの印加電圧の生成に用いるデジタル信号ＭＮｘが入力されている。したがって、印字データ（階調データ）と液制御信号Ｍ０〜Ｍ３が反映されたデジタル信号ＭＮに応じてアナログスイッチドライバ７１７がオンにすることにより、この切替タイミングで印加電圧にステップ的な第１の変化を起こして圧電素子１２１Ａへ出力される。また、共通駆動波形Ｐｖにより、印加電圧に第１の変化とは異なる第２の変化を起こす。
【００７３】
より詳しくは、駆動波形生成部７０１から、クロックタイミングごとに基準駆動波形Ｐｖがアナログスイッチドライバ７１７に対して（１９２ｃｈ並列に）常に加えられている状態になっている。よって、レベルシフタ７１６からきているチャンネルごとのどうＯＮ／ＯＦＦするかという情報（デジタル信号ＭＮ）がＨの部分に基づいて、クロックタイミング単位でチャンネルごとに与えられるべき波形を、印加電圧として圧電素子へ与える。
【００７４】
下記に具体的な構成例について説明する。
【００７５】
（第１構成例）
図７に印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の第１構成例を示す。本構成例の図７において、上述の共通の構造に追加して、ヘッドドライバ５０９には、条件をフィードバックする先である定義データ切替手段７１８が、定義情報を提供する第２レジスタ７１４に併設されている。
【００７６】
さらに、ヘッドドライバ５０９は、搬送速度取得抽出部５１６と接続されている。搬送速度取得抽出部５１６は例えば、エンコーダセンサ等を含み、設定されたヘッド移動速度や吐出速度等のヘッドの特性に応じて、後述の高速化条件と低速化条件を予め抽出し、それらの抽出結果をヘッドドライバ５０９の定義データ切替手段７１８へ入力する。
【００７７】
本構成例では、搬送速度の変動に対応して、ＭＮ信号の定義データを生成後に切り替える。より詳しくは、印字データ作成部７０２は異なる三つの液滴の大きさに対応する液制御データＭ０、Ｍ１、Ｍ２を出力する。このとき、微滴に対応するＭ３を出力してもよい。そして、印字データ作成部７０２は４値（３サイズ＋微滴）の滴制御データ（印字データ）を生成する。
【００７８】
そして、搬送速度取得抽出部５１６によって抽出された条件によって定義データ切替手段７１８がｓｌｏｗ／ｎｏｒｍａｌ／ｆａｓｔの３種に対応する切替タイミングを調整して切り替える（図１０、丸で囲まれた範囲参照）。即ち、定義データ切り替え手段７１８は、Ｍ１（ｎｏｒｍａｌ）として提供すべきタイミング情報を、フィードバックされたヘッド・環境情報に基いてＭ０（ｆａｓｔ）やＭ２（ｓｌｏｗ）に変更してから定義情報を第２シフトレジスタ７１３へ提供する。
【００７９】
そして、この提供された情報により、第２シフトレジスタ７１３、第２レジスタ７１４により切り替えタイミングの一部が切り替わり、セレクタ７１５により、適切な情報が選択される。
【００８０】
このとき、第２レジスタ７１４にて扱う情報は３×３で９つになるので、少なくとも第２レジスタ７１４は９ビット必要になる。なお、微滴がある場合は、１０ビットあるとよい。
【００８１】
（第２構成例）
図８に印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の第２構成例を示す。図８において、本構成例の印字データ作成部７０２Ａは、搬送速度取得抽出部５１６と接続された切替手段７０３を有する。本構成例ではヘッドドライバ５０９Ａは定義データ切替手段を有さず、搬送速度取得抽出部５１６からのフィードバック先が、印字データ作成部７０２Ａの切替手段７０３となる。
【００８２】
ここで、印字データ作成部７０２Ａは、ある画素ではＭＮｘであるというデータを、印字データ作成部７０２Ａに設けた切替手段７０３によりフィードバックされた条件に基づいてＭＮｘｘ（ｆａｓｔ）にしたり、ＭＮｘｘ（ｓｌｏｗ）にしたりする。即ち、本構成例では、印字データそのものを作成する際に、搬送速度取得抽出部５１６で取得した速度情報に基づいて、速度の異なるｓｌｏｗ／ｎｏｒｍａｌ／ｆａｓｔの３種の速度成分を有するＭＮデータを作成する。即ち、印字データ作成部７０２Ａが、９値の印字データを作成する。このとき、ＭＮ信号データとして９通り用意しておく必要があるため、第２レジスタ７１４Ａに送られる液制御データは９種類必要となる。なお、さらに微駆動用（微滴）のＭＮ信号を用意してもよく、ＭＮ信号は１０通りとなってもよい。
【００８３】
そして、データ転送して、そのＭＮｘｘ（例えば、ｓｌｏｗ）を解釈してセレクタ７１５、レベルシフタ７１６ＡにてＯＮ／ＯＦＦタイミングを取得して、アナログスイッチドライバ７１７にてｃｈごとにそのＯＮ／ＯＦＦタイミングで駆動波形生成部７０１からの基準駆動波形Ｐｖを選択すればよい。
【００８４】
（第３構成例）
図９に印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の第３構成例を示す。図９において、本構成例の印字データ作成部７０２Ｂは、パターン記憶部７０４、吐出履歴取得部７０５、印字データ補正部７０６を有する。ヘッドドライバ５０９Ｂは、上記第２構成例と同様の構成要素を有する。
【００８５】
本構成例では、印字データ作成部７０２Ｂが直前に吐出する滴サイズに応じた印字データの補正を行う。より詳しくは、印字データ作成部７０２Ｂにおいて、吐出履歴取得部７０５は前回吐出のサイズ（履歴）を取得する。パターン記憶部７０４は、予め前の滴のサイズに応じて、ｆａｓｔ／ｎｏｒｍａｌ／ｓｌｏｗのどれを選ぶべきか、という対応関係を滴ごとに記憶している。そして、印字データ補正部７０６は、吐出履歴取得部７０５の前回吐出のサイズ（履歴）に基づいて、パターン記憶部７０４が記憶した対応関係を参照して、デジタル信号ＭＮをｆａｓｔにしたり、ｓｌｏｗにしたり等印字データの補正を行う。なお、印字データの補正は、印字データ作成の時点、又は印字データを出力する前に行う。
【００８６】
即ち、本構成例では、印字データを作成する際に、パターン記憶部７０４で抽出された高速化条件、低速化条件に基づき、切替タイミングが調整された、速度の異なるｓｌｏｗ／ｎｏｒｍａｌ／ｆａｓｔの３種の速度成分を有するＭＮデータを作成する。即ち、印字データ作成部７０２Ｂが、９値の印字データを作成する。
【００８７】
このとき、ＭＮ信号データとして９通り用意しておく必要があるため、第２レジスタ７１４Ｂに送られる液制御データは９種類必要となる。なお、さらに微駆動用のＭＮ信号を用意してもよく、ＭＮ信号は１０通りとなってもよい。
【００８８】
以上の第１構成例〜第３構成例により、駆動制御部５０８、５０９は、アナログスイッチドライバ７１７のＯＮ／ＯＦＦによって元々共通駆動波形には存在しない電圧変動を生じさせており、その切り替えタイミングを異ならせている。さらに、このＯＮ／ＯＦＦの切り替えタイミングを条件によって調節している。
【００８９】
（信号の合成）
なお、ここで図１０に共通駆動波形Ｐｖ、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ２、と印加電圧についての対応関係を示す。滴制御信号は液滴のサイズに対応し、Ｍ０は大滴、Ｍ１は中滴、Ｍ２は小滴に対応するものである。図示はしないが、微滴用にＭ３を設定してもよい。
【００９０】
まず、共通駆動波形Ｐｖを生成させるため、例えば図１０のグラフのように、１印刷周期内でそれぞれ液滴を吐出させる複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ５を時系列的に生成して、その駆動パルスＰ１〜Ｐ５を組み合わせて共通駆動波形Ｐｖとして出力する。なお、図１０では示していないが、Ｍ３は微滴を生成する際の滴制御信号を表す。
【００９１】
そして、一つの共通駆動波形Ｐｖの中（区間Ｐ１〜Ｐ５）から一部あるいは複数部を所望の液滴サイズに応じて選択することで複数滴種（例えば大・中・小滴）の印加電圧の第２の変化を作り出している。より詳しくは、例えば相対的に大きなドットを形成するときには２以上の駆動パルスを選択して複数の液滴を吐出させることで、複数の液滴を飛翔中に合体させて着弾させることによって、複数の液滴サイズのドットを形成する。また、共通駆動波形中に滴吐出を伴わないでヘッドを駆動する非吐出パルスを含ませ、同様に非吐出パルスを選択することで微駆動を行うようにしてもよい。
【００９２】
具体的には、アナログスイッチドライバ７１７は、駆動波形生成部７０１から、クロックタイミングごとに基準駆動波形Ｐｖが常に加えられている状態になっている。そこで、アナログスイッチドライバ７１７はレベルシフタ７１６からきているチャンネルごとのどうＯＮ／ＯＦＦするかというデジタル信号ＭＮのＨの部分によって、クロックタイミング単位でチャンネルごとに与えられるべき波形を印加電圧として合成して生成し、圧電素子１２１Ａへ出力する。
【００９３】
より詳しくは、液制御信号Ｍ０〜Ｍ２がＨになっている期間は、共通駆動信号Ｐｖが選択可能状態、即ち、アナログスイッチドライバ７１７がＯＮになっている期間であり、液滴のサイズごとに、選択されている駆動パルスＰ１〜Ｐ５が異なっている。この選択された共通駆動波形（選択駆動成分）Ｐｖが印加電圧の第２の変化となる。
【００９４】
なお、本グラフの制御において、大・中・小・微滴での諧調は例えば、表１のように設定されている。なお、諧調は、デジタル化された画像の明るさの濃淡の段階数であり、２５６階調において、明るい画素ほど高い画素値（２５５）をとり、暗い画素ほど低い画素値（０）をとる。
【００９５】
【表１】
2015174402.tif 000003
このように生成された共通駆動波形Ｐｖを液滴のサイズに合わせて選択的に利用する制御方法として、例えば、特開２０１１−６２８２１号公報に記載されている。
【００９６】
ここで、図１０での、駆動パルスの波形と制御動作の対応を説明する。駆動波形が基準電位から所定のホールド電位まで立ち下がる間は、膨張波形成分となり、圧電素子１２１Ａが加圧液室１０６を膨張させる。駆動波形が立ち下がった電位（ホールド電位）を保持する間は、保持成分となり、加圧液室１０６の状態も保持される。駆動波形がホールド電位やその他の電位から立ち上がっている間は、収縮波形成分となり、加圧液室１０６を収縮させる。なお、ホールド電位とは当該駆動パルスのうちで最も加圧液室１０６を膨張させる状態の電位を意味する。
【００９７】
図１０の波形は後述の図１４〜１６を用いて説明する共通駆動波形Ｐｖと同一の波形である。なお、図１０、１４〜１６では、印加電圧の第２の変化として、共通駆動波形Ｐｖの中から、大滴の場合はすべての駆動パルス（駆動パルスＰ１〜Ｐ５）を選択し、中滴の場合は駆動パルスＰ３、Ｐ５の２つを選択し、小滴の場合は駆動パルスＰ５の１つを選択している。これらの印加電圧の第２の変化において、大滴ではＰ１の駆動パルス、中滴ではＰ３の駆動パルス、小滴ではＰ５の駆動パルスの開始点が膨張開始点となり、後述の切替タイミングの調整の対象となる。
【００９８】
なお、大滴では印加電圧の第２の変化はすべての駆動パルスを選択し、小滴では１つのＰ５の駆動パルスを選択しているので、一印刷周期において、デジタル信号は一回だけＯＮになるが、中滴では２回ＯＮ／ＯＦＦ切替が起こる。このように、印刷の１周期において複数回切り替えがある場合は、前回の吐出動作終了後、最初の駆動パルスの開始点が膨張開始点を、切替タイミングとして規定する（中滴ではＰ３）。
【００９９】
ここで、ステップ的に変化するとは、デジタル的に電圧を急俊（垂直）に立ち上げ又は立ち下げ、共通駆動波形Ｐｖとは異なる波形で、電圧を変位させることをいう。なお、デジタル信号ＭＮの切替が切替タイミングとして利用される際は、印加電圧は、切替タイミングで電位がステップ的に変化するため、デジタル信号ＭＮ切替時の立ち上がりと立下りで印加電圧の電圧値が異なる。デジタル信号ＭＮの切替が切替タイミングとして利用されない場合は、デジタル信号ＭＮ切替時の立ち上がりと立下りで印加電圧での電位が同一である。
【０１００】
また、大滴、中滴、小滴、すべての印加電圧の第２の変化において、駆動パルスＰ５の終端が、最終パルスの収束終端点となっている（図１０、矢印参照）。
【０１０１】
なお、共通駆動波形Ｐｖや印加電圧のパルスＰ６は、制振用パルスであり、直前の吐出動作によって発生したメニスカス振動の振幅を抑える効果を有するが、基本的に、本発明では、リフィル振動やメニスカス振動の新たな発生源とはならないと考える。
【０１０２】
さらに、図１０では滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３の吐出動作の最初にＨレベルになるタイミングが仮の切替タイミングとして用いている。滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３に切替タイミングを調整した信号が、レベルシフタ７１６から出力されるデジタル信号ＭＮｘとなる。図７の構成では搬送速度取得抽出部５１６の抽出条件に基づき、定義データ切替手段７１８でデジタル信号ＭＮの切替タイミングを図１０の丸で囲まれた範囲で調整する。図８の構成では、印字データ作成部７０２Ａが、搬送速度取得抽出部５１６の抽出条件に基づき図１０の丸で囲まれた範囲で切替タイミングが調整された、同じ液滴サイズに対して複数のデジタル信号ＭＮを作成する。図９の構成では、印字データ作成部７０２Ｂが、パターン記憶部７０４の抽出条件に基づき図１０の丸で囲まれた範囲で切替タイミングが調整された、同じ液滴サイズに対して複数のデジタル信号（液制御信号）ＭＮを生成する。
【０１０３】
アナログスイッチドライバ７１７は上述のように、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形Ｐｖと、とレベルシフタ７１６からのデジタル信号ＭＮに基づいて、印加電圧を生成している。
【０１０４】
このように、デジタル信号ＭＮの調整された切替タイミングに基づいて、印加電圧はステップ的な第１の変化を起こす。
【０１０５】
印加電圧は、各圧電素子１２１Ａの内部電極１５２に印加されて、各圧電素子１２１Ａの電圧を変化させる。ここで、デジタル信号ＭＮと共通駆動波形Ｐｖから合成された印加電圧において、共通駆動波形Ｐｖは、レベルシフタ７１６から出力されたデジタル信号ＭＮとなる液制御信号Ｍ０〜Ｍ３に基づく部分が選択されて、印加電圧の第２の変化になる。
【０１０６】
印加電圧は、少なくともデジタル信号ＭＮに起因して第１の変化をする第１段膨張工程の波形（ステップ的な変化）、共通駆動波形Ｐｖの膨張波形に起因する第２段膨張工程の波形（第１の変化とは異なる第２の変化）、共通駆動波形Ｐｖの収縮波形（第２の変化）に対応して収縮工程を行う波形を有する。このようにこの各圧電素子１２１Ａは電圧の変化に応じて膨張、収縮して、液滴吐出ヘッド３４のノズル１０４からインクを吐出させる。このような動作により、画像を形成する。
【０１０７】
（（基本的な制御概要））
ここで、図７〜図９では、駆動制御部を構成する印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９は、ステップ的に変化する（電位差を生じる）第１の変化と第１の変化と異なる変化をする第２の変化を有する印加電圧を生成し、生成した印加電圧を圧力発生手段である圧電素子１２１Ａに印加する。
【０１０８】
より詳しくは、駆動制御手段５０８、５０９は、印加電圧の第１の変化により、圧電素子１２１Ａを収縮させることにより液室１０６を膨張させ、ノズル１０４内のメニスカスを引き込む第１段膨張工程と、第１段膨張工程後の印加電圧の最初の第２の変化により、圧電素子１２１Ａを収縮させることにより液室１０６を膨張させメニスカスを引き込む第２段膨張工程と、第２段膨張工程の後に印加電圧の第２の変化により、圧電素子１２１Ａを膨張させることにより液室１０６を収縮させてノズル１０４から液滴を吐出させる第１の収縮工程と、を制御することで吐出動作が実行される。この際、駆動制御手段５０８、５０９は、印加電圧の第１の変化のタイミングを調整する。
【０１０９】
また、駆動制御手段５０８、５０９は、デジタル信号ＭＮが１の値（ＨまたはスイッチＯＮ）の際に、液滴サイズに基づき共通駆動波形Ｐｖから１又は複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ５を選択する。デジタル信号ＭＮは、前回の吐出動作後に、最初に複数のデジタル信号の値を切り替えるタイミングである切替タイミングにおいて、印加電圧をステップ的に変化させて印加電圧に第１の変化を起こすように構成されている。
【０１１０】
この制御では、駆動制御手段５０８、５０９は、デジタル信号ＭＮの切替タイミングを調整することで印加電圧の第１の変化による第１段膨張開始点から印加電圧の最初の第２の変化による第２段膨張開始点までの間隔を設定し、印加電圧での第１の変化のタイミングを調整している。
【０１１１】
具体的な制御として、図７において、駆動制御手段５０８、５０９は、複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ５を時系列で含み、印加電圧に第２の変化を起こす共通駆動波形Ｐｖと、液滴サイズに対応している、液滴サイズの数と略同数のデジタル信号ＭＮ（大、中、小３つ）を生成している。
【０１１２】
また、図８及び図９において、駆動制御手段５０８、５０９は複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ５を時系列で含み、印加電圧に第２の変化を起こす共通駆動波形と、各液滴サイズに対応している、それぞれの液滴サイズに対して複数のデジタル信号（大、中、小につきそれぞれｆａｓｔ，ｎｏｒｍａｌ，ｓｌｏｗで９つ）を生成している。
【０１１３】
その後、図７〜図９の構成例において、デジタル信号が１の値（ＨまたはスイッチＯＮ）の際に、アナログスイッチ７１７は液滴サイズに基づき共通駆動波形Ｐｖから１又は複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ５を選択する。選択された共通駆動信号Ｐｖの駆動パルスが第２の変化を起こす。
【０１１４】
図８、図９では、複数のデジタル信号は、同じ液滴サイズに対して、複数の異なる切替タイミングで印加電圧に第１の変化が起きるようにデジタル信号を複数生成するように構成されている。そして、駆動制御手段５０８、５０９は、同じ液滴サイズに対応している生成された複数のデジタル信号であって複数の異なる切替タイミングで印加電圧に第１の変化が起きる複数のデジタル信号のうち、いずれか一つのデジタル信号を選択することで印加電圧の第１の変化による第１段膨張開始点から前記印加電圧の最初の第２の変化による第２段膨張開始点までの間隔を設定し、印加電圧の第１の変化のタイミングを調整している。
【０１１５】
ここで、本発明では、印刷制御部５０８又はヘッドドライバ５０９、ヘッドの搬送速度に応じて（図７、図８）、又は／及び前回の吐出動作に応じて（図９）、デジタル信号ＭＮのハイ／ロー切替タイミングを調整している。
【０１１６】
吐出動作として、アナログスイッチドライバ７１７に入力されたデジタル信号ＭＮがＨレベルになることで、切替タイミングとして、印加電圧に第１の変化が起こり、デジタル信号ＭＮがＬの場合の時と比べて、圧電素子１２１Ａの電圧がステップ的に変化する（電位差が生じる）。この電圧のステップ的な変化により、圧電素子１２１Ａに加圧液室１０６を膨張させメニスカスを引き込む（第１段膨張工程）。
【０１１７】
また、デジタル信号ＭＮの切替により、アナログスイッチドライバ７１７がＯＦＦからＯＮになり、共通駆動波形Ｐｖは、選択される。即ち、デジタル信号ＭＮがＯＮ（ハイ）の値のときのみ、印加電圧に第２の変化が起きる。よって、ステップ的な第１段膨張工程の後、選択された共通駆動波形Ｐｖの波形は、印加電圧の第２の変化となる。この印加電圧の第２の変化により、圧電素子１２１Ａに加圧液室１０６を膨張させメニスカスを引き込む（第２段膨張工程）。これらの膨張により、加圧液室１０６を二段階膨張させる。
【０１１８】
また、第２段膨張工程の後、共通駆動波形Ｐｖを基にした印加電圧の第２の変化に合わせて、圧電素子１２１Ａに加圧液室１０６を収縮させて液滴を吐出させる第１の収縮工程を実行する。
【０１１９】
（（直前の吐出動作と今回の吐出動作の間隔とメニスカス振動の関係））
本願の駆動制御を説明する前に、前回の吐出動作によって発生したメニスカス振動と、所定の開始点で次の吐出動作を行った場合の液滴速度の関係について説明する。ここで、前回の吐出動作とは、印刷時に吐出動作が連続する際における直前の吐出動作を意味し、前回の吐出動作から所定の時間経過した場合は、前回の吐出動作からのメニスカス振動は考慮せず、設定値を利用する。
【０１２０】
図１１は、前回の吐出動作によって発生したメニスカス振動と、各吐出動作の開始点にて次の吐出動作を開始した場合の次の液滴の液滴速度を示している。図１１において、液滴吐出動作の直後には、ヘルムホルツ共振周期（Ｔｃ周期）を有する振幅の大きな振動と、共通液室から個別液室へのインクの流入に伴う慣性力でリフィル周期（Ｒｆ周期、Ｔｃ＜Ｒｆ）を有する振動（残留振動）が発生する。
【０１２１】
例えば、ヘルムホルツ共振周期（以下、Ｔｃ周期）のメニスカス振幅が大きい時間領域の駆動周波数では、振幅が大きいために、振幅に応じて次の液滴の先頭滴の速度が高速化したり低速化したりする。
【０１２２】
Ｔｃ振幅が大きくメニスカス速度がノズル内側方向に切り替わるピーク領域（Ｐｏｕｔ近傍）で次の液滴吐出動作の膨張工程が開始されると、次の液滴の速度は高速化する。
【０１２３】
逆に、Ｔｃ振幅が大きくメニスカス速度が紙面方向に切り替わるピーク領域（Ｐｉｎ近傍）で次の液滴吐出動作の膨張工程が開始されると、次の液滴速度は低速化する。
【０１２４】
また、Ｔｃ振幅が小さくてもリフィル周期が大きい場合に、次の液滴吐出動作の膨張工程が開始されると、次の液滴速度は低速化する。なお、リフィル周期とは、共通液室１０８から個別液室（加圧液室）１０６へのインク流入の慣性によるノズルからのインク溢れ周期であり、リフィル周期が大きく、リフィル周期のピーク付近であると、ノズルからメニスカスが溢れ気味の領域となる。
【０１２５】
このように、前回の吐出動作の有無、滴種（大滴・中滴・小滴・微滴）、周波数（駆動間隔）によって、次の液滴の速度がばらつき、着弾位置精度が悪化し、図１２に示すような画像不具合が発生することがある。
【０１２６】
図１２の着弾ズレＡでは、８滴連続吐出時の着弾位置ズレにより、ベタ画像部の先頭滴が分離し、離れた線のようになってしまう現象である。先頭滴は前に吐出動作がなく、狙い通りの速度で吐出されるが、２滴目以降の液滴が前回の吐出によって発生したメニスカス振動により低速化し、先頭滴に対して着弾位置が後ろにずれることによって発生している。
【０１２７】
図１２の着弾ズレＢとＣでは、前回の吐出で吐出される滴種の差（大・中・小・微）によって、Ｔｃ振動周期の位相がずれたり、Ｒｈ周期の振幅量が変化したりする。例えば、中滴の終端パルスと大滴の終端パルスの収縮終端点のタイミングや大きさや次の印加電圧の先頭のパルスまでの波形間隔等が異なる場合、残留振動の開始位置が異なるため、次の吐出開始時の残留振動の位相が異なる。また、小滴と大滴では吐出量が異なるため、リフィル振幅が異なり、吐出量が多いほど、発生するリフィル振幅は大きくなる。
【０１２８】
そのため、前回の吐出滴種の違いにより、次の吐出滴の速度がばらつき、同一滴種のラインを描こうとしても、直前の吐出滴種の違いにより、着弾位置がばらつき、画質が低下し、バーコード読み取りエラーや文字品質の低下を発生させることがある。
【０１２９】
（（本発明の制御の詳細））
ここで、液滴吐出直後のノズル内のメニスカスは、残留振動で大きく振動した状態となっている。一定の速度で次の液滴を吐出させたい場合は、この残留振動がおさまってから吐出動作を開始するのが理想である。しかし、高周波駆動の実現のため、この残留振動が十分減衰しきる前に次の吐出動作を開始するため、ヘルムホルツ共振周期（Ｔｃ振動）、リフィル周期（Ｒｆ振動）等との関係性に応じて、次の液滴速度が増減してしまう。
【０１３０】
本発明では、デジタル信号ＭＮに起因する切替タイミングでの印加電圧のステップ的な変化（第１段パルスと呼ぶ）により、圧電素子１２１Ａは１段目膨張する。さらに、共通駆動波形Ｐｖに起因する印加電圧の第２の変化の最初の膨張波形の開始（最初の第２の変化）（第２段パルスとする）により圧電素子１２１Ａは２段目膨張する。このように２段階膨張した１印刷動作の先頭の波形を合わせて先頭の吐出パルスと呼ぶ。
【０１３１】
そこで、デジタル信号ＭＮに起因する切替タイミングでの印加電圧のステップ的な第１の変化による１段目膨張と共通駆動波形Ｐｖに起因する印加電圧の第２の変化である最初の膨張波形による２段目膨張開始の時間間隔を、前回の吐出履歴とヘルムホルツ共振周波数（Ｔｃ振動）、リフィル周期（Ｒｆ振動）との関係に応じて変化させることで、次の液滴吐出の速度ばらつきを大幅に低減することが可能となる。
【０１３２】
上記の制御についての場合分けを、図１３〜図１６を用いて説明する。
ここで、図１４、１５、１６に示すグラフでは、ほぼ同じ液滴サイズについて、説明のため２段目膨張開始点を等しくするため、１段目の切替タイミングが異なるデジタル信号ＭＮを設けて、１段目―２段目の膨張間隔が異なる３種類の印加電圧を合成している例を示している。なお、実際の制御において、アナログスイッチドライバ７１７での合成に利用されるデジタル信号ＭＮｘはセレクタ７１５で選択され、レベルシフタ７１６から出力された一つのデジタル信号のみであり、合成される印加電圧は各ノズルにつき一つである。
【０１３３】
図１４及び図１１から明らかなように、メニスカスの引込みが大きい箇所（Ｐｉｎ）で、印加電圧の最初の膨張波形（最初の第２の変化）による第２段膨張開始点があると（Ｔ１５）、その後の収縮による液体の吐出が早くなる。反対に、メニスカスの引込みが小さい箇所（Ｐｏｕｔ）で、印加電圧の最初の第２の変化による第２段膨張開始点があると（大＿ｓｌｏｗ波形、Ｔ１５参照）、その後の収縮による液体の吐出が遅くなる。
【０１３４】
この性質を用いて、本発明では、第１膨張開始から第２段膨張開始点までの間隔を調整するように、切替タイミングでの電圧変位（印加電圧のステップ的な変化）による第１段膨張開始点のタイミングを調整することで、メニスカスの状態に応じた２段目膨張工程の速度を調整することができる。具体的には、一つの液滴のサイズに対して複数の印加電圧ｆａｓｔ、ｎｏｒｍａｌ、ｓｌｏｗを合成せず、複数のデジタル信号ＭＮｆａｓｔ，ＭＮｎｏｒｍａｌ、ＭＮｓｌｏｗの中から所望の切替タイミング（印加電圧のステップ的な変化）のデジタル信号を選択したり、デジタル信号の切替タイミングを生成後に調整したりすることで、と２段目膨張工程の速度を調整する。この制御により、吐出が行われる収縮工程で液滴の速さを均一化し、着弾位置のずれを軽減する。
【０１３５】
より詳しくは、直前の液滴吐出を含む吐出動作における印加電圧の最終駆動パルスの収縮終端点から次の吐出滴の先頭の印加電圧の切替タイミングでの電圧変位（印加電圧のステップ的な変化）による１段目膨張工程までの時間間隔に基づいて、第１段膨張開始点から第２段膨張開始点までの間隔を調整する制御を行う。この方法について、下記説明する。
【０１３６】
図１３は１段目の膨張と２段目の膨張の間隔を調整する場合分けを示すフローチャートである。なお、このフローチャートは図７の構成で用いるとより好ましい。図１４は共通駆動波形と、液滴が大滴の場合のデジタル信号と、各デジタル信号に対応する印加電圧の例を表すグラフである。
【０１３７】
図１３において、まず、最初に、ステップＳ１１（以下、単にステップをＳとして表す）として、前回の吐出滴と次の吐出滴の間隔が、図１１における「高速化条件（ｔｉｍｅ＝Ｐｏｕｔ近傍）」を満たすかどうか、確認する。例えば、図７のエンコーダー等からなる搬送速度取得部抽出部５１６より、搬送速度を測定することで、高速化条件に該当しているか確認する。
【０１３８】
＜前回の吐出滴の影響による高速化条件＞
ここで、「前回の吐出滴の影響による高速化条件」とは、前回の吐出滴の最終駆動パルスの収縮終端点から次の吐出滴の二段階膨張する印加電圧の切替タイミングでの電圧変位に基づく１段目膨張開始点までの時間間隔Ｔｄが以下の条件（１）を満たすこと、である。
【０１３９】
【数１】
2015174402.tif 000004
（Ｔｃ：ヘルムホルツ共振周期、Ｒｆ：リフィル周期、ｎ：自然数）
時間間隔Ｔｄが上記の式（１）の時間領域を満たすときは、図１１におけるＰｏｕｔ近傍であり、Ｔｃ振動に起因して高速化してしまう時間領域である。この領域は、Ｔｃ振幅が大きくメニスカス速度がノズル内側方向に切り替わるピーク領域なので、この時点で次の液滴吐出の膨張工程が開始されると、次の液滴の速度は高速化する。
【０１４０】
そこで、上記の「高速化条件」を満たす場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、Ｓ１２へ進み、１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔Ｔｗをヘルムホルツ共振周波数Ｔｃの逆位相となるタイミングでデジタル信号ＭＮを切り替えて、先頭の吐出パルスが低速化される。例えば、図７の定義データ切替手段７１８が搬送速度取得抽出部５１６からの搬送速度をもとに、第二シフトレジスタ７１３に入力される直前に滴制御データの切替タイミングを低速化になるように調整する。
【０１４１】
＜１段目膨張と２段目膨張による先頭に吐出パルスを低速化させる条件＞
ここで、「先頭の吐出パルスが低速化される条件」とは、１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔Ｔｗが、下記の式を持たす場合である。
【０１４２】
【数２】
2015174402.tif 000005
このように、切替タイミングでの印加電圧のステップ的な変化による第１段膨張開始点と印加電圧の第２の変化の最初の膨張波形による第２段膨張開始点までの時間間隔Ｔｗが式（２）を満たすようにヘルムホルツ共振周波数Ｔｃの逆位相の駆動となると（Ｓ１２）、印加電圧の第２の変化の波形が低速化する（Ｓ１３）。具体的に図１４では、複数の印加電圧大ｆａｓｔ、大ｎｏｒｍａｌ、大ｓｌｏｗの中から、印加電圧の第１の変化との第２の変化の膨張波形の開始の時間間隔Ｔｄが低速化する間隔を有する印加電圧大ｓｌｏｗが印加電圧となるように、デジタル信号ＭＮｓｌｏｗを選択して、２段目膨張工程の速度を低速化させる。
【０１４３】
よって、前滴の残留振動のヘルムホルツ共振周波数Ｔｃによる高速化を、１段目膨張と２段目膨張の間隔の低速化による吐出速度が増大する効果で相殺して、狙いの速度に近づけることが可能となる。
【０１４４】
逆に、Ｓ１１においてＮＯであるとき、前回の吐出滴と次の吐出滴の間隔が図１１における「低速化条件（ｔｉｍｅ＝Ｐｉｎ近傍）」を満たすかどうか確認する（Ｓ１４）。例えば、図７のエンコーダー等からなる搬送速度取得部抽出部５１６より、搬送速度を測定することで、低速化条件に該当しているか確認する。
【０１４５】
＜前回の吐出滴の影響による低速化条件＞
ここで、「前回の吐出滴の影響による低速化条件」とは、前回の吐出滴の最終駆動パルスの収縮終端点から次の吐出滴の先頭の二段階吐出パルスの１段目膨張開始点までの時間間隔Ｔｄが以下（３）のいずれかの条件を満たすこと、である。
【０１４６】
【数３】
2015174402.tif 000006
もしくは、
【０１４７】
【数４】
2015174402.tif 000007
もしくは、
【０１４８】
【数５】
2015174402.tif 000008
例えば、上記式（３）−１及び（３）−２を満たす場合は、時間間隔ＴｄはＴｃ振動によって低速化してしまう時間領域である。
【０１４９】
例えば、上記式（３）−３を満たす場合は、時間間隔Ｔｄがリフィル周期（共通液室から個別液室へのインク流入の慣性によるノズルからのインク溢れ周期）のピーク付近である。Ｔｃ振幅が小さく、Ｒｆ振幅が大きい領域は、ノズルからメニスカスが溢れ気味の領域であり、Ｒｆ振動によって次の液滴の速度は低速化する。
【０１５０】
上記の（３）−１、（３）−２、もしくは（３）−３の「低速化条件（図１４のｔｉｍｅ＝Ｐｉｎ近傍）」を満たす場合には（Ｓ１４でＹＥＳ）、Ｓ１５に進む。
【０１５１】
ここで、切替タイミングでの印加電圧のステップ的な変化による第１段膨張開始点から印加電圧の第２の変化の最初の膨張波形による第２段膨張開始点までの時間間隔Ｔｗをヘルムホルツ共振周期振動の同位相となるようなタイミングでデジタル信号ＭＮを切替えて（Ｓ１５）、先頭の吐出パルスが高速化される（Ｓ１６）。例えば、図７の定義データ切替手段７１８が搬送速度取得抽出部５１６からの搬送速度をもとに、第２シフトレジスタ７１３に入力される直前に、滴制御データの切替タイミングを高速化になるように調整する。
【０１５２】
＜１段目膨張と２段目膨張による先頭の吐出パルスを高速化させる条件＞
ここで、「先頭の吐出パルスが高速化される条件」とは、１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔Ｔｗが、下記の式を持たす場合である。
【０１５３】
【数６】
2015174402.tif 000009
このように、切替タイミングでの印加電圧のステップ的な変化（第１の変化）による第１段膨張開始点と印加電圧の第２の変化の最初の膨張波形による第２段膨張開始点までの時間間隔Ｔｗが式（２）を満たすようにヘルムホルツ共振周波数Ｔｃとが同位相の駆動となると、印加電圧の第２の変化の駆動による駆動波形が高速化し、吐出速度が増大する。具体的に図１４では、複数の印加電圧大ｆａｓｔ、大ｎｏｒｍａｌ、大ｓｌｏｗの中から、印加電圧の第１の変化である切替タイミングと第２の変化である最初の膨張まで時間間隔が高速化する間隔を有する印加電圧大ｆａｓｔが印加電圧となるようにデジタル信号ＭＮｆａｓｔを選択することで、２段目膨張工程の速度を高速化させる。
【０１５４】
よって、前滴の残留振動のリフィルによる低速化を、１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔の高速化により吐出速度が増大する効果により相殺して、狙いの速度に近づけることが可能となる。
【０１５５】
また、上記以外の条件（低速化も高速化もしない条件）の場合、前回の吐出動作による残留振動が小さい場合である（Ｓ１１、Ｓ１４ともにＮＯ）。このときは、１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔Ｔｗをヘルムホルツ共振周期振動の同位相でも逆位相でもない中間点でデジタル信号ＭＮを切り替える（Ｓ１７）。
【０１５６】
＜１段目膨張と２段目膨張の中間点＞
ここで、「中間点」とは、１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔Ｔｗが、下記の式を持たす場合である。
【０１５７】
【数７】
2015174402.tif 000010
式（５）を満たすとき、メニスカス速度は大きくも小さくもならない。具体的に図１４では、複数の印加電圧大ｆａｓｔ、大ｎｏｒｍａｌ、大ｓｌｏｗの中から、切替成分から印加電圧の第２の変化の膨張までの時間間隔が高速化も低速化もさせない間隔を有する印加電圧大ｎｏｒｍａｌが印加電圧となるようにデジタル信号ＭＮｎｏｒｍａｌを選択することで、２段目膨張工程の速度を変えない。例えば、図７の定義データ切替手段７１８が搬送速度取得抽出部５１６からの搬送速度をもとに、第２シフトレジスタ７１３に入力される直前に滴制御データの切替タイミングを、印刷速度を変えないように調整する。この際、ｎｏｒｍａｌに合わせてデータを作成していた場合は切替タイミングの変更は行わない。
【０１５８】
上記のように、液滴吐出の駆動について、前回の吐出によるメニスカスの影響を相殺するような制御を行うことによって、高周波駆動でも液滴速度のばらつき量を大幅に低減することができる。さらに、滴吐出が早いことで得られる飛翔中の液滴をひとつの滴にマージしやすくすることや、二段階膨張による効果として吐出滴曲がりも発生しづらくする効果も得られる。このように、画質を向上させることが可能となる。
【０１５９】
上記のように調整したデジタル信号ＭＮを基にした切替成分と、共通駆動波形Ｐｖから選択した印加電圧の第２の変化を有する印加電圧を用いて二段階膨張を行い、その後の収縮工程で着弾速度のばらつきが低減された吐出を行う（Ｓ１８）。
【０１６０】
図１５は共通駆動波形と、液滴が中滴の場合のデジタル信号と、各デジタル信号に対応する印加電圧の例を表すグラフであり、図１６は共通駆動波形と、液滴が小滴の場合のデジタル信号と、各デジタル信号に対応する印加電圧の例を表すグラフである。
【０１６１】
図１４では、特定滴種（例えば大滴）の先頭の吐出パルスにおいて切替タイミングでの電圧のステップ的な変化による第１段膨張開始点と印加電圧の印加電圧の第２の変化の最初の膨張波形による第２段膨張開始点による第２段膨張開始点までの間隔を制御するようにデジタル信号ＭＮの切替タイミングについて切替制御、選択について説明した。液滴が中滴や、小滴の時でも同様に、第１段膨張開始点と第２段膨張開始点の間隔を調整することで、他滴の前回の吐出滴による速度ばらつきを大幅に低減することができる。
【０１６２】
図１４〜１６のグラフは、先頭の吐出パルスの切替タイミングでの電圧のステップ的な変化による第１段膨張開始点から印加電圧の第２の変化の最初の膨張波形による第２段膨張開始点までの間隔を規定するデジタル信号ＭＮのＯＮ切替タイミングがそれぞれ異なる、大滴に対応したデジタル信号ＭＮを３種類示しており、各デジタル信号ＭＮに対応して同じ数の印加電圧も生成されると仮定して示している。しかし、実際の制御では、セレクタ７１５で選択されレベルシフタ７１６での調整により、アナログスイッチドライバ７１７に入力されるデジタル信号ＭＮｘは一つである。よって、アナログスイッチドライバ７１７が、１つのデジタル信号ＭＮｘと共通駆動波形Ｐｖを基に出力する印加電圧（印加電圧）は１つであり、その１つの印加電圧が、圧電素子１２１Ａへ印加される。
【０１６３】
より詳しくは、同じ液滴サイズの液について、吐出が行われる収縮工程で液滴の速さを均一化して着弾位置のずれを軽減できるように、第２段膨張開始点までの間隔を調整するため二段階膨張する先頭の吐出パルスの一段階膨張開始点となるＯＮ切替タイミングをそれぞれ異ならせた例である。
【０１６４】
尚、本発明の実施形態では、前滴との吐出動作に応じた二段膨張により液滴速度のばらつきを制御しているが、上述の説明とメニスカス周期を１／２ずらすことで、一段目をデジタル信号に基づいて収縮させた後に、二段目を膨張させる収縮工程・膨張工程の組み合わせによっても液歴速度のばらつき制御することもできる。この制御でも、着弾位置ズレを抑制できる。
【０１６５】
（（実施例１））
次に、図１３の調整方法を用いた制御システム全体の構成例１に対応する制御の実施例１について説明する。図１７は、本発明の実施例１に係る駆動制御の全体の流れを示すフローチャートである。
【０１６６】
ここで、同じサイズの液滴を吐出する場合であっても、形成される画像によって記録ヘッド３４の速度が異なる。本発明の制御では、図１７の制御フローに示すように、制御部５００内のＲＯＭ５０２等で、予め画像データに応じて、ヘッド移動速度を設定しておく（Ｓ１０１）。
【０１６７】
また、搬送速度取得抽出部５１６が設定されたヘッド移動速度に応じて、前述の高速化条件、低速化条件を、予め抽出しておく（Ｓ１０２）。
【０１６８】
その上で、印刷の際、搬送速度取得抽出部５１６は前回の液滴吐出のヘッド移動速度（搬送速度）を、モータ駆動部５１０から取得する（Ｓ１０３）。
【０１６９】
前回の吐出のうち、駆動パルスの収縮波形による液滴吐出終了すると（Ｓ１０４）、搬送速度取得抽出部５１６から搬送速度を受け取った定義データ切替手段７１８は前回の液滴吐出のヘッド移動速度の高速化条件、低速化条件に基づいて、第２シフトレジスタ７１３へ入力される滴制御データＭＮ０〜ＭＮ２の切替タイミングを調整する。具体的には、Ｓ１０５にて、ＯＮ切替タイミングである図１４〜図１６でのｔｉｍｅ＝Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の調整をする。
【０１７０】
図７の構成例では、ヘッドドライバ５０９の要素７１８、７１３〜７１６が、同じ液滴のサイズに対応している、液滴ヘッド３４の複数の圧電素子１２１Ａへ印加する印加電圧の最初の第２の変化による第２段膨張開始点がすべて等しくなるように、この切替タイミングを調整する。
【０１７１】
そして、調整された切替タイミングを含むデジタル信号ＭＮｘがアナログスイッチドライバ７１７へ入力され、常に入力されている共通駆動波形Ｐｖのうち、デジタル信号ＭＮｘの切替部とＨの部分が反映されて、共通駆動波形を構成する１または複数の駆動パルスを含む波形成分と切替タイミングのステップ的な変化を含む印加電圧を生成する。
【０１７２】
そして、デジタル信号ＭＮｘの切替により、アナログスイッチドライバ７１７がＯＮになり（ｔｉｍｅ＝Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、図１４〜図１６）、切替タイミングで印加電圧のステップ的な第１の変化が起こり圧電素子１２１Ａを介して、液室１０６を第１段膨張させ、メニスカスを引き込む（Ｓ１０６、第１段膨張工程）。なお、本実施例では、デジタル信号ＭＮをＯＮすることで、液室１０６を第１段膨張させたが、デジタル信号ＭＮをＯＦＦすることで、液室１０６を第１段膨張させるように制御してもよい
その後、すべての同じタイミングで共通駆動波形Ｐｖの膨張が始まるように調整された（ｔｉｍｅ＝Ｔ１５、図１４〜図１６）それぞれの条件に沿って選択された複数の印加電圧を用いると、同じ液滴サイズに対しては印加電圧の第２の変化が同じタイミングで始まる。これに合わせて、共通駆動信号Ｐｖに対応する最初の第２の変化が起こる電圧を圧電素子１２１Ａへ印加し、液室１０６を第２段膨張させ、メニスカスを引き込む（Ｓ１０７、第２段膨張工程）。なお、上記の調整は図１２のような画像不良を防止するために行われ、液滴吐出の印刷周期の先頭の吐出パルスにのみ用いられる。なお、先頭の吐出パルスの第２段膨張工程の後、最終収縮工程の前に、印加電圧の第２の変化である膨張波形に応じて、複数膨張してよい（図１４、１５）。吐出動作のうち、次以降のパルスについては、印加電圧の第２の変化（駆動パルス）に基づいて行われる。
【０１７３】
その後、印加電圧の第２の変化の収縮成分に合わせて、圧電素子１２１Ａへの印加電圧量を調整し、駆動パルスの収縮波形により液滴を吐出させる（Ｓ１０８）。
【０１７４】
このような制御により、上述のような、液滴速度のばらつき量を低減させ、画質を向上させることが可能となる。
【０１７５】
（（比較例））
ここで、比較例として図１７、図１８および図１９を参照して、１段目の膨張タイミングを調整しない場合の、２段目膨張パルスの開始タイミングとメニスカス振動の関係について説明する。
【０１７６】
図１７は、液滴が大適の場合の第１段膨張に起因するメニスカス振動と２段目の膨張開始タイミングの関係を表す。図１７において、切替タイミングで、印加電圧のステップ的な第１の変化による１段目膨張で引き込んだメニスカス振動が、Ｐｏｕｔ付近のときに選択された共通駆動波形Ｐｖの駆動パルスが最初に膨張し始める最初の第２の変化により２段目膨張が起きる場合（Ｔ１５ｆａｓｔ参照）、次の液滴の速度は高速化する。次の液滴の速度が高速化すると、図１２のＢ・Ｃで示したように、先頭滴に対して、次の液滴が前にずれ、先頭滴と次の液滴とが近づきすぎるという着弾ずれが起きる。
【０１７７】
また、図１７において、切替タイミングでの印加電圧のステップ的な第１の変化による１段目膨張で引き込んだメニスカス振動が、Ｐｉｎ付近のときに、共通駆動波形Ｐｖに対応する印加電圧の最初の第２の変化により２段目膨張が起きる場合（Ｔ１５ｓｌｏｗ参照）、次の液滴の速度は低速化する。次の液滴の速度が低速化すると、図１２のＡで示したように、先頭滴に対して、次の液滴が後ろにずれ、次の液滴が離れてしまうことがある。
【０１７８】
また、図１７において、切替タイミングでの電圧のステップ的な第１の変化による１段目膨張で引き込んだメニスカス振動がＰｉｎとＰｏｕｔの中間付近のときに、共通駆動波形Ｐｖに対応する最初の第２の変化により２段目膨張が起きる場合（Ｔ１５ｎｏｒｍａｌ参照）、次の液滴の速度は変わらない。図１８は、液滴が中滴の場合のメニスカス振動と２段目の膨張開始タイミングの関係を表す。図１９は、液滴が小滴の場合のメニスカス振動と２段目の膨張開始タイミングの関係を表す。液滴が中滴や、小滴の時でも図１７の場合と同様に、第１段膨張開始点と第２段膨張開始点の間隔次第で、次の液滴の速度がばらつくことがある。
【０１７９】
（（実施例２））
実施例１では、同じサイズの液滴に対して、タイミングを調整する例を説明したが、違うサイズの液滴について、タイミングを調整してもよい。
【０１８０】
実施例２について、図２１、図２２を参照して説明する。この実施例において、図１３の調整方法を用いた、制御システム全体の制御例について説明する。
【０１８１】
図２１は、具体的な例について表す説明図である。図２１、図２２に示す実施例２では、例えば図８及び図９の構成例に該当し、共通駆動波形Ｐｖは１種類の波形に対して、上述の図１４、図１５、及び図１６に示すように、滴種ごとに二段階膨張する先頭の吐出パルスの１段目膨張開始点と２段目膨張開始点の時間間隔Ｔｗが異なる３種類のＭＮセットを調整ではなくあらかじめ生成する。大滴＿ｆａｓｔ，大＿ｎｏｒｍａｌ、大滴＿ｓｌｏｗ、中滴＿ｆａｓｔ、中滴＿ｎｏｒｍａｌ、中滴＿ｓｌｏｗ、小滴＿ｆａｓｔ、小滴＿ｎｏｒｍａｌ、小滴＿ｓｌｏｗのように、３滴種ｘ３速度＝９セットのデジタル信号ＭＮを設定する。これに加えて、微滴についても生成してもよい。
【０１８２】
つまり、切替タイミングでの電圧のステップ的な第１の変化による第１段膨張開始点から印加電圧の印加電圧の最初の第２の変化の膨張波形による第２段膨張開始点までの間隔を規定する二段階膨張する先頭の印加電圧のステップ的な第１の変化の切替タイミングがそれぞれ異なる、大滴に対応したデジタル信号ＭＮを３種類有する。同様に、中滴や小滴でもそれぞれ先頭の吐出パルスの切替タイミングがそれぞれ異なるデジタル信号ＭＮをそれぞれ３種類ずつ有する。
【０１８３】
そして、あらかじめヘッド特性の測定により、前回の滴種および駆動間隔による高速化条件と低速化条件を抽出しておき、画像データの形成時に図２１に示すように吐出パターンと諧調セットを紐付けし、打ち分ける。
【０１８４】
表２は本発明の滴のサイズ（滴種）と諧調設定の例を表す。表３は、記録ヘッドの速度を表す。表の速度＠２ｋｈｚは、圧電素子の駆動周波数が２ｋＨＺのときの液滴の速度を意味する。より詳しくは、吐出直前のメニスカス振動がほとんどない、２ｋＨＺのような低周波駆動の状態のような同一条件で各波形（ｆａｓｔ／ｎｏｒｍａｌ／ｓｌｏｗ）を駆動すると、表３に示すような速度が得られる。
【０１８５】
【表２】
2015174402.tif 000011
【０１８６】
【表３】
2015174402.tif 000012
実施例２についてのより詳しい制御のフローについて、図９の構成例を用いたときの本実施例について図２２を用いて説明する。図２２において、制御部５００内のＲＯＭ５０２等で、予め画像データに応じて、ヘッド移動速度を設定する（Ｓ２０１、表２、表３）。また、印刷制御部５０８の印字データ作成部７０２のパターン記憶部７０４は、画像データを元に、形成する画像に対応する画素値（諧調パターン）を表す液滴のサイズを分類して、適切な液滴サイズを選択する（Ｓ２０２、表２、表３）。
【０１８７】
パターン記憶部７０４は、移動速度や吐出し速度等のヘッドの特性に応じて、前述の高速化条件、低速化条件を、予め抽出しておく（Ｓ２０３）。
【０１８８】
その上で、印刷の際、吐出履歴取得部７０５はモータ駆動部５１０等から前回の液滴吐出のヘッド移動速度と、液滴のサイズを取得する。そして、そのデータを印字データ補正部７０６に送り、印字データ補正部７０６は生成するデジタル信号の切替タイミングを調整してから、調整後の９つのデジタル信号を第２シフトレジスタ７１３Ｂへ出力する。（Ｓ２０４）。
【０１８９】
前回の吐出のうち、駆動パルスの収縮波形による液滴吐出終了すると（Ｓ２０５）、セレクタ７１５は同じ液滴サイズのために生成された複数のデジタル信号を用いて作成された複数の調整されたデジタル信号ＭＮの中から、前回の液滴吐出のヘッド移動速度および液種ごとの高速化条件、低速化条件に応じたものを選択して出力する。これによりＯＮ切替タイミングが選択される（Ｓ２０６）。
【０１９０】
セレクタ７１５で選択されたデジタル信号ＭＮｘを基にして、アナログスイッチドライバ７１７がＯＮすることで、印加電圧にステップ的な第１の変化が起きる。そのため、圧電素子１２１Ａを介して液室１０６を第１段膨張させ、メニスカスを引き込む（Ｓ２０７、第１段膨張工程）。なお、本実施例では、デジタル信号ＭＮをＯＮすることで、液室１０６を第１段膨張させたが、デジタル信号ＭＮをＯＦＦすることで、液室１０６を第１段膨張させるように制御してもよい。
【０１９１】
その後、所望のタイミングの共通駆動波形Ｐｖの膨張が始まり、（ｔｉｍｅ＝Ｔ１５、図１４〜図１６）最初の第２の変化が起きた印加電圧を圧電素子１２１Ａへ印加することで、液室１０６を第２段膨張させ、メニスカスを引き込む（Ｓ２０８、第２段膨張工程）。なお、上記の調整は図１２のような画像不良を防止するために、液滴吐出の印刷周期の先頭の駆動パルスにのみ用いられる。吐出動作のうち、次以降のパルスについては、印加電圧の選択された共通駆動波形Ｐｖに基づいて行われる。
【０１９２】
その後、共通駆動波形Ｐｖに対応する印加電圧の第２の変化の収縮波形に合わせて圧電素子１２１Ａへの印加電圧量を調整し、駆動パルスの収縮波形により液滴を吐出させる（Ｓ２０９）。
【０１９３】
例えば、図１２のような着弾位置ズレが発生している場合に、着弾が遅れている吐出条件（低速化条件）においてはｆａｓｔ波形を駆動し、着弾が速まっている吐出条件（高速化条件）において、ｓｌｏｗ波形を駆動する。この設定により、全ての吐出滴が狙いの速度に近づけることが可能となる。よって、着弾位置精度が向上し画質を向上させることが可能となる。
【０１９４】
上述の制御により、前回の吐出動作の履歴によらず、次の吐出滴の速度の増減を大幅に低減することができ、着弾位置精度が向上して画質が改善する。
【０１９５】
デジタル信号数の増設には、共通駆動波形Ｐｖを作る共通駆動信号の増設に比べてずっとデータ量の増大や消費電力の増大が少なくて済む。例えば、図７〜図９においてもデジタル信号の増設は、制御信号Ｍ０〜Ｍ３を基にして生成されたので、ヘッドドライバ５０９において第２シフトレジスタ７１３、第２レジスタ７１４、場合よっては定義データ切替手段７１８の追加のみで可能となる。駆動回路のサイズアップ（特に印刷制御部５０８のサイズアップ）や消費電力の増大等の問題を回避できる。
【０１９６】
さらに、本発明では、共通駆動信号から一部あるいは複数部を選択し、複数の滴種の駆動信号を使い分ける駆動方式であるので、共通駆動信号自体を長くするものではない。従って、印写速度（駆動周波数）を低減させることなく、波形制御によって画質を向上させる液滴吐出を行う、液滴吐出装置を提供できる。
【０１９７】
このように、このインクジェット記録装置においては本発明を実施したインクジェットヘッドを搭載しているので、高粘度インクを用いた普通紙高画質記録を高速で行うことができる記録装置が得られる。
【０１９８】
（ライン型画像形成装置への搭載）
ここで、図１、図２では本発明の液滴吐出ヘッド３４はシリアル型画像形成装置１に搭載されていたが、下記に本発明の液滴吐出装置を搭載する別の例として、図１２、図１３を参照してライン型画像形成装置について、説明する。
【０１９９】
図１２は本発明に係る液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を含むライン型画像形成装置１Ａの構成を示す側面断面図である。本発明に係る画像形成装置１Ａは、ライン型画像形成装置であり、装置本体９、給紙トレイ２Ａ、排紙トレイ３Ａ、搬送ユニット４、画像形成ユニット５、ヘッドクリーニング装置８、搬送ガイド部７を有している。
【０２００】
給紙トレイ２Ａは用紙Ｓを積載し給紙する。排紙トレイ３Ａは印刷された用紙Ｓを排紙積載する。搬送ユニット４は用紙Ｓを給紙トレイ２Ａから排紙トレイ３Ａまで搬送する。画像形成ユニット５は搬送ユニット４によって搬送される用紙Ｓに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッドモジュールアレイ（キャリッジ）３３０を含む。ヘッドクリーニング装置８は印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット５の各ヘッドモジュールアレイ３３０の複数のヘッドの維持回復を行う維持回復機構である。搬送ガイド部７はヘッドクリーニング装置８を開閉する。
【０２０１】
また、本搭載例の画像形成装置は、画像形成ユニット５のヘッドモジュールアレイ３３０にインクを供給する図示しないサブタンク３５０や図示しないメインタンクで構成されるインク供給系をさらに備えている。なお、被記録媒体である用紙Ｓには、紙に限られず、ＯＨＰシートなどの他の材料からなるシートも用いられる。
【０２０２】
装置本体９は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２Ａ上に積載されている用紙Ｓは、分離ローラ２１０及び給紙ローラ２２０によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。
【０２０３】
搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１０Ａと搬送従動ローラ４１０Ｂと、これらのローラ４１０Ａ、４１０Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３０とを備えている。この搬送ベルト４３０の表面には複数の図示しない吸引穴が形成されており、搬送ベルト４３０の下部には用紙Ｓを吸引する吸引ファン４４０が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１０Ａ、搬送従動ローラ４１０Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２０Ａ、４２０Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にて搬送ベルト４３０に当接している。
【０２０４】
搬送ベルト４３０は、搬送駆動ローラ４１０Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｓは搬送ベルト４３０上に吸引ファン４４０により吸い付けられ、搬送ベルト４３０の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１０Ｂ、搬送ガイドローラ４２０Ａ、４２０Ｂは搬送ベルト４３０に従動して回転する。
【０２０５】
搬送ユニット４の上部には、用紙Ｓに印字する液滴を吐出するヘッドモジュールアレイ３３０で構成される画像形成ユニット５が矢示Ａ方向（及び逆方向）に移動可能に配置されている。この画像形成ユニット５は、維持回復動作時（クリーニング時）にはヘッドクリーニング装置８上方まで移動し、画像形成時には図１２の位置に戻される。
【０２０６】
画像形成ユニット５は、搬送ベルト４３０上に吸着保持されて搬送される用紙Ｓに対して４色分のインク（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の液滴を吐出するライン型記録ヘッドを構成するヘッドモジュールアレイ３３０を有している。
【０２０７】
ヘッドモジュールアレイ３３０では、各列の記録ヘッド３４０にインクを分配して供給する分岐部材５４が一体に設けられている。分岐部材５４にはサブタンク３５０からインクが供給され、サブタンク３５０にはインクカカートリッジ等のメインタンクからインクが供給される。なお使用するインク色はこれら４色に限らず再現する色や階調の領域を拡大するためにレッド、グリーン、ブルー、グレー等の色を加える構成となる場合もある。
【０２０８】
図１３は図１２のライン型画像形成装置１Ａの上面図である。図１３にて、ヘッド配列方向（図１３においてＸ方向、用紙搬送方向に対して直交する方向）において隣り合う２つの記録ヘッド３４０の端部の１又は複数のノズルが重なり合う（重複する）ように記録ヘッド３４０は配列されている。これにより、２つの記録ヘッド３４０それぞれのノズルによって同じ記録位置（ドット位置）に記録を行うことができる。この同じ記録位置に記録を行うことのできる記録ヘッド３４０の端部のノズルを「重複ノズル」といい、重複ノズルの領域は繋ぎ部、ノズル列重複部分、重複ノズル領域（又は部分）若しくはオーバーラップ領域（又は部分）等ともいわれる。
【０２０９】
搬送ユニット４の下流側には用紙Ｓを排紙トレイ３Ａに排紙する搬送ガイド部７が設けられている。搬送ガイド部７にて案内されて搬送される用紙Ｓは排紙トレイ３Ａに排紙される。排紙トレイ３Ａの上面には、用紙Ｓの幅方向を規制する対のサイドフェンス３７と用紙Ｓの先端を規制するエンドフェンス３８を備えている。
【０２１０】
ヘッドクリーニング装置８には、画像形成ユニット５の各記録ヘッドの各ヘッド３４０に対応するキャップ部材８４、図示しないワイパ部材、及び吸引ポンプ８５が配置されている。吸引ポンプ８５はキャップ部材８４で記録ヘッド３４０のノズル面（ノズル１０４が形成された面、図４参照）をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する。
【０２１１】
また、この画像形成装置１Ａにおいては、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１０Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動可能である。印刷中、搬送ユニット４は図１３の実線で示す位置にある。印刷終了後、クリーニング（維持回復動作）時には、図１３にも示すように、印刷停止後に、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１０Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動する。維持回復時とは、印刷終了後、液滴を吐出する記録ヘッド３４０の各記録ヘッドのノズル面をヘッドクリーニング装置８のキャップ部材８４でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合である。又は、記録ヘッドの各ヘッド３４０のノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する場合であってもよい。
【０２１２】
搬送ユニット４がＢの位置にあると、画像形成ユニット５との間の空間を画像形成時よりも大きくなり、画像形成ユニット５の移動スペースを確保できる。このとき、ヘッドクリーニング装置８上部に配置されている搬送ガイド部７の搬送ガイド板７３も支点７４にて矢印Ｃ方向上方に回動され、ヘッドクリーニング装置８の上方が開放される。
【０２１３】
その後、搬送ユニット４と搬送ガイド部７がそれぞれ解放（解除）された後に、画像形成ユニット５が用紙通紙方向（矢示Ａ方向）に移動し、ヘッドクリーニング装置８上方で停止する。そして、キャップ部材８４などが上昇して記録ヘッドの各ヘッド３４０のクリーニング動作に移行する。
【０２１４】
本搭載例においても、共通駆動信号から一部あるいは複数部を選択し、複数の滴種の駆動信号を使い分ける駆動方式であるので、共通駆動信号自体を長くするものではない。従って、印写速度（駆動周波数）を低減させることなく、波形制御によって画質を向上させる液滴吐出を行う、液滴吐出装置を提供できる。
【０２１５】
なお、上記実施形態では本発明に係る画像形成装置をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置にも適用することができる。また、記録液以外の液体を用いる画像形成装置にも適用することができる。
【０２１６】
一般に、記録媒体は材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。
【０２１７】
なお、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。
また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味し、記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。
【０２１８】
また、「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、「液体吐出装置」とは液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像形成を行うものに限定されない。
【０２１９】
また、液体吐出ヘッドは、インク滴（記録液体）を吐出させるためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの方式に大別される。例えば加圧液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置し、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで加圧液室内の圧力を変化させて、インク滴を吐出させるピエゾ方式のもの、加圧液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク滴を吐出させるバブルジェット方式のものを利用してもよい。
【０２２０】
また、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備え、振動板と電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力／体積を変化させることによりノズルからインク滴を吐出させる静電型のものでもよい。
【０２２１】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０２２２】
３４、３３０  液滴吐出ヘッド
１０１  流路板（液室形成部材）
１０２  振動版
１０３  ノズル形成部材
１０４、３４０  ノズル
１０６  加圧液室（液室）
１２１Ａ  圧電素子（圧力発生手段）
３００  液滴吐出装置
５０８  印刷制御部（駆動制御手段）
５０９  ヘッドドライバ（駆動制御手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２２３】
【特許文献１】特許第３６７１９５５号公報
【特許文献２】特許第４０３２３３８号公報
【特許文献３】特開２０１１−０６２８２１号公報
【図１】
2015174402.tif 000013
【図２】
2015174402.tif 000014
【図３】
2015174402.tif 000015
【図４】
2015174402.tif 000016
【図５】
2015174402.tif 000017
【図６】
2015174402.tif 000018
【図７】
2015174402.tif 000019
【図８】
2015174402.tif 000020
【図９】
2015174402.tif 000021
【図１０】
2015174402.tif 000022
【図１１】
2015174402.tif 000023
【図１２】
2015174402.tif 000024
【図１３】
2015174402.tif 000025
【図１４】
2015174402.tif 000026
【図１５】
2015174402.tif 000027
【図１６】
2015174402.tif 000028
【図１７】
2015174402.tif 000029
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2015174402.tif 000034
【図２３】
2015174402.tif 000035
【図２４】
2015174402.tif 000036