(57)【要約】      （修正有）【課題】特別な回路を新たに設けることなく、ノズル開口のインクメニスカスの残留振動に起因する液滴吐出特性の不安定化やドット抜けなどの吐出不良を防止する液滴吐出装置を提供する。【解決手段】印刷装置は、インク滴を吐出するノズルを有する印刷ヘッド１１と、インク滴吐出データに基づき印刷ヘッド１１を駆動制御する印刷ヘッド制御部３５と、を備え、印刷ヘッド制御部３５が、インク滴吐出データ内に、インク滴の吐出に伴い発生するノズル内のインク滴の残留振動が次のインク滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが検出された場合に、所定のデータパターンを残留振動の影響を軽減する軽減データパターンに変換する吐出データ変換部９０を有している。【選択図】図６
2017209790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
液滴吐出データに基づき前記液滴吐出ヘッドを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、
前記液滴吐出データ内に、前記液滴の吐出に伴い発生する前記ノズル内の前記液滴の残留振動が次の前記液滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが検出された場合に、前記所定のデータパターンを前記残留振動の影響を軽減する軽減データパターンに変換する液滴吐出データ変換部を有していることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
ｎを自然数、ｍをｎより小さな自然数とし、
前記所定のデータパターンが、所定周期のいずれかのタイミングで前記液滴を吐出させるデータパターンで構成されており、前記残留振動の影響を受ける吐出が、前記残留振動の影響を与える吐出から数えてｎ番目である場合に、
前記液滴吐出データ変換部が、前記ｎ番目の吐出を、ｎ−ｍ番目、またはｎ＋ｍ番目の吐出となるようにデータパターンを変更することにより、前記所定のデータパターンを前記軽減データパターンに変換することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
ｍ＝１であることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記所定周期が、前記液滴吐出ヘッドが吐出可能な最短周期の２倍以上であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
液滴吐出データに基づき液滴吐出ヘッドを駆動制御して、前記液滴吐出ヘッドが有するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、
前記液滴吐出データ内に、前記液滴の吐出に伴い発生する前記ノズル内の前記液滴の残留振動が次の前記液滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが検出された場合に、前記所定のデータパターンを前記残留振動の影響を軽減する軽減データパターンに変換する液滴吐出データ変換工程を含んでいることを特徴とする液滴吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置および液滴吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置として、例えば、液滴（インク滴）を吐出する液滴吐出ヘッドを用いたインクジェットプリンターが知られている。液滴吐出ヘッドは、ノズルに連通する圧力室に設けられた圧力発生素子に吐出パルスが印加されることにより、圧力室内の液体に圧力変動が生じてノズルから液滴を吐出する。この液滴吐出ヘッドは、液滴吐出後の圧力室内の液体の残留振動（ノズル開口のインクメニスカスの残留振動）によって次の液滴吐出が不安定になる場合がある。これに対して、例えば、特許文献１には、圧力発生素子にインクメニスカスの残留振動を抑制する補助パルスを印加する技術を用いた液滴吐出装置（インクジェット式記録装置）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６６７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の液滴吐出装置では、インクメニスカスの残留振動を抑制する補助パルスを生成するための駆動信号発生回路や補助パルスを選択して印加するための選択回路を、残留振動波形（つまりは、液滴吐出ヘッドの仕様）に合わせ込んだ専用設計の回路として設けなければならないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］  本適用例に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴吐出データに基づき前記液滴吐出ヘッドを駆動制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記液滴吐出データ内に、前記液滴の吐出に伴い発生する前記ノズル内の前記液滴の残留振動が次の前記液滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが検出された場合に、前記所定のデータパターンを前記残留振動の影響を軽減する軽減データパターンに変換する液滴吐出データ変換部を有していることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、液滴吐出データ内に液滴の吐出に伴い発生する残留振動が次の液滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが含まれている場合、制御部が有する液滴吐出データ変換部によって、所定のデータパターンが、残留振動の影響が軽減される軽減データパターンに変換される。制御部が、この変換された液滴吐出データに基づいて液滴吐出ヘッドを駆動制御することにより、残留振動の影響による液滴吐出品質の低下を抑制することができる。すなわち、例えば、インクジェットプリンターにおいては、印刷品質の低下を抑制することができる。
また、液滴吐出データの変換を行う液滴吐出データ変換部は、ソフトウェアあるいはファームウェアによる機能部として簡便に構成することができるため、特別に制御回路を設けることなく実現することができる。
【０００８】
［適用例２］  上記適用例に係る液滴吐出装置において、ｎを自然数、ｍをｎより小さな自然数とし、前記所定のデータパターンが、所定周期のいずれかのタイミングで前記液滴を吐出させるデータパターンで構成されており、前記残留振動の影響を受ける吐出が、前記残留振動の影響を与える吐出から数えてｎ番目である場合に、前記液滴吐出データ変換部が、前記ｎ番目の吐出を、ｎ−ｍ番目、またはｎ＋ｍ番目の吐出となるようにデータパターンを変更することにより、前記所定のデータパターンを前記軽減データパターンに変換することを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、液滴を吐出するタイミングを、残留振動の影響を受ける吐出のタイミング（ｎ番目）からずらす（ｎ−ｍ番目、またはｎ＋ｍ番目にずらす）ことにより、残留振動の影響が軽減された吐出を行う液滴吐出データを得ることができる。
【００１０】
［適用例３］  上記適用例に係る液滴吐出装置において、ｍ＝１であることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、液滴を吐出するタイミングを、残留振動の影響を受ける吐出のタイミング（ｎ番目）の前あるいは後のタイミングにずらすことにより、残留振動の影響が軽減された吐出を行う液滴吐出データを得ることができる。タイミングをずらす量が最小であるため、例えば、インクジェットプリンターにおいて、印刷される画像への影響を最小限に抑えながら、残留振動による印刷品質の低下が抑制された良好な印刷を行うことができる。
【００１２】
［適用例４］  上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記所定周期が、前記液滴吐出ヘッドが吐出可能な最短周期の２倍以上であることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、液滴を吐出する所定周期が、液滴吐出ヘッドが吐出可能な最短周期の２倍以上であるため、残留振動による影響を軽減するために、残留振動の影響を受ける吐出のタイミングをずらした場合であっても、液滴吐出ヘッドの吐出限界周期に対して余裕を設けることができるため、良好な液滴の吐出を行うことができる。
【００１４】
［適用例５］  本適用例に係る液滴吐出方法は、液滴吐出データに基づき液滴吐出ヘッドを駆動制御して、前記液滴吐出ヘッドが有するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、前記液滴吐出データ内に、前記液滴の吐出に伴い発生する前記ノズル内の前記液滴の残留振動が次の前記液滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが検出された場合に、前記所定のデータパターンを前記残留振動の影響を軽減する軽減データパターンに変換する液滴吐出データ変換工程を含んでいることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、液滴吐出データ内に液滴の吐出に伴い発生する残留振動が次の液滴の吐出に影響を与える所定のデータパターンが含まれている場合、液滴吐出データ変換工程によって、所定のデータパターンが、残留振動の影響が軽減される軽減データパターンに変換される。この変換された液滴吐出データに基づいて液滴吐出ヘッドを駆動制御することにより、残留振動の影響による液滴吐出品質の低下を抑制することができる。すなわち、例えば、インクジェットプリンターにおいては、印刷品質の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る液滴吐出装置としての印刷装置の構成を示す正面図
【図２】実施形態１に係る液滴吐出装置としての印刷装置のブロック図
【図３】プリンタードライバーの基本機能の説明図
【図４】印刷ヘッドの下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図
【図５】印刷ヘッドの要部断面図
【図６】印刷ヘッド制御部の構成を模式的に示すブロック図
【図７】吐出パルスと、メニスカス液面の振動波形を示すタイミングチャート
【図８】所定のデータパターンおよび軽減データパターンの例を示す模式図
【図９】印刷ヘッド制御部の処理を示すフローチャート
【図１０】変形例１に係る印刷ヘッド制御部の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、図面に付記する座標においては、Ｚ軸方向が上下方向、＋Ｚ方向が上方向、Ｘ軸方向が前後方向、−Ｘ方向が前方向、Ｙ軸方向が左右方向、＋Ｙ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が水平面としている。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る液滴吐出装置としての印刷装置１００の構成を示す正面図、図２は、同ブロック図である。
印刷装置１００は、印刷装置１００に接続される画像処理装置１１０と共に印刷システム１を構成している。印刷装置１００は、画像処理装置１１０から受信する「液滴吐出データ」としての画素データを含む印刷データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される長尺状の印刷媒体５に所望の画像を印刷するインクジェットプリンターである。
【００１９】
＜画像処理装置の基本構成＞
画像処理装置１１０は、プリンター制御部１１１、入力部１１２、表示部１１３、記憶部１１４などを備え、印刷装置１００に印刷を行わせる印刷ジョブの制御を行う。画像処理装置１１０は、好適例としてパーソナルコンピューターを用いて構成している。
画像処理装置１１０が動作するソフトウェアには、印刷する画像データを扱う一般的な画像処理アプリケーションソフトウェア（以下アプリケーションと言う）や、印刷装置１００の制御や、印刷装置１００に印刷を実行させるための印刷データを生成するプリンタードライバーソフトウェア（以下プリンタードライバーと言う）が含まれる。
【００２０】
プリンター制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１５や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１６、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１７、メモリー１１８、プリンターインターフェイス部１１９などを備え、印刷システム１全体の集中管理を行う。
入力部１１２は、ヒューマンインターフェイスとして情報入力手段である。具体的には、例えば、キーボードや情報入力機器が接続されるポートなどである。
表示部１１３は、ヒューマンインターフェイスとしての情報表示手段（ディスプレー）であり、プリンター制御部１１１の制御の基に、入力部１１２から入力される情報や、印刷装置１００に印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが表示される。
記憶部１１４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やメモリーカードなどの書き換え可能な記憶媒体であり、画像処理装置１１０が動作するソフトウェア（プリンター制御部１１１で動作するプログラム）や、印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが記憶される。
メモリー１１８は、ＣＰＵ１１５が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。
【００２１】
＜印刷装置１００の基本構成＞
印刷装置１００は、印刷部１０、印刷媒体移動部２０、制御部３０などから構成されている。画像処理装置１１０から印刷データを受信した印刷装置１００は、制御部３０によって印刷部１０、印刷媒体移動部２０を制御し、印刷媒体５に画像を印刷（画像形成）する。
印刷データは、例えば、デジタルカメラなどによって得られた一般的な画像データ（例えば、ＲＧＢのデジタル画像情報）を、画像処理装置１１０が備えるアプリケーションおよびプリンタードライバーによって印刷装置１００で印刷できるように変換処理した画像形成用のデータであり、印刷装置１００を制御するコマンドを含んでいる。
【００２２】
印刷部１０は、「液滴吐出ヘッド」としての印刷ヘッド１１、インク供給部１２などから構成されている。
印刷媒体移動部２０は、走査部４０、搬送部５０などから構成されている。走査部４０は、キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーター（図示省略）などから構成されている。搬送部５０は、供給部５１、収納部５２、搬送ローラー５３、プラテン５５などから構成されている。
【００２３】
印刷ヘッド１１は、印刷用インク（以下インクと言う）を「液滴」としてのインク滴として吐出する複数のノズル（ノズル列）を有している。印刷ヘッド１１は、キャリッジ４１に搭載され、走査方向（図１に示すＸ軸方向）に移動するキャリッジ４１に伴って走査方向に往復移動する。印刷ヘッド１１が走査方向に移動しながら制御部３０の制御の下に、プラテン５５に支持される印刷媒体５にインク滴を吐出することによって、走査方向に沿ったドットの列（ラスタライン）が印刷媒体５に形成される。
【００２４】
インク供給部１２は、インクタンクおよびインクタンクから印刷ヘッド１１にインクを供給するインク供給路（図示省略）などを備えている。
インクには、例えば、濃インク組成物からなるインクセットとして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインクセットにブラック（Ｋ）を加えた４色のインクセットなどがある。また、例えば、それぞれの色材の濃度を淡くした淡インク組成物からなるライトシアン（Ｌｃ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、ライトイエロー（Ｌｙ）、ライトブラック（Ｌｋ）などのインクセットを加えた８色のインクセットなどがある。インクタンク、インク供給路、および同一インクを吐出するノズルまでのインク供給経路は、インク毎に独立して設けられている。
【００２５】
インク滴を吐出する方式（インクジェット方式）としては、好適例としてピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力室に貯留されたインクに圧電素子（ピエゾ素子）により印刷情報信号に応じた圧力を加え、圧力室に連通するノズルからインク滴を噴射（吐出）し印刷する方式である。
なお、インク滴を吐出する方式は、これに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、印刷媒体上にドット群を形成する他の記録方式であってもよい。例えば、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを記録情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し記録する方式（サーマルジェット方式）などであってもよい。
【００２６】
印刷媒体移動部２０（走査部４０、搬送部５０）は、制御部３０の制御の下に、印刷媒体５を印刷部１０に対し相対移動させる。
ガイド軸４２は、走査方向に延在しキャリッジ４１を摺接可能な状態で支持し、また、キャリッジモーターは、キャリッジ４１をガイド軸４２に沿って往復移動させる際の駆動源となる。つまり、走査部４０（キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーター）は、制御部３０の制御の下にキャリッジ４１を（つまりは、印刷ヘッド１１を）ガイド軸４２に沿って走査方向に移動させる。
【００２７】
供給部５１は、印刷媒体５がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、印刷媒体５を搬送経路に送り出す。収納部５２は、印刷媒体５を巻き取るリールを回転可能に支持し、印刷が完了した印刷媒体５を搬送経路から巻き取る。
搬送ローラー５３は、印刷媒体５を走査方向と交差する搬送方向（図１に示すＹ軸方向）に移動させる駆動ローラーや印刷媒体５の移動に伴って回転する従動ローラーなどから成り、印刷媒体５を供給部５１から印刷部１０の印刷領域（プラテン５５の上面で印刷ヘッド１１が走査移動する領域）を経由し、収納部５２に搬送する搬送経路を構成する。
【００２８】
制御部３０は、インターフェイス部３１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２、メモリー３３、駆動制御部３４などを備え、印刷装置１００の制御を行う。
インターフェイス部３１は、画像処理装置１１０のプリンターインターフェイス部１１９に接続され、画像処理装置１１０と印刷装置１００との間でデータの送受信を行う。
ＣＰＵ３２は、印刷装置１００全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー３３は、ＣＰＵ３２が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。
ＣＰＵ３２は、メモリー３３に格納されているプログラム、および画像処理装置１１０から受信した印刷データに従って、駆動制御部３４を介して印刷媒体移動部２０（走査部４０、搬送部５０）、印刷部１０（印刷ヘッド１１）を制御する。
【００２９】
駆動制御部３４は、ＣＰＵ３２の制御に基づいて印刷媒体移動部２０（走査部４０、搬送部５０）、印刷部１０（印刷ヘッド１１、インク供給部１２）の駆動を制御する。駆動制御部３４は、「制御部」としての印刷ヘッド制御部３５を備えている。印刷ヘッド制御部３５については、後述する。
【００３０】
以上の構成により、制御部３０は、搬送部５０（供給部５１、搬送ローラー５３）によって印刷領域に供給された印刷媒体５に対し、ガイド軸４２に沿って印刷ヘッド１１を支持するキャリッジ４１を走査方向（Ｘ軸方向）移動させながら印刷ヘッド１１からインク滴を吐出する動作と、搬送部５０（搬送ローラー５３）により走査方向と交差する搬送方向（＋Ｙ方向）に印刷媒体５を移動させる動作とを繰り返すことにより、印刷媒体５に所望の画像を形成（印刷）する。
【００３１】
＜プリンタードライバーの基本機能＞
図３は、プリンタードライバーの基本機能の説明図である。
印刷媒体５への印刷は、画像処理装置１１０から印刷装置１００に印刷データが送信されることにより開始される。印刷データは、プリンタードライバーによって生成される。
以下、印刷データの生成処理について、図３を参照しながら説明する。
【００３２】
プリンタードライバーは、アプリケーションから画像データ（例えば、テキストデータやフルカラーのイメージデータなど）を受け取り、印刷装置１００が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データを印刷装置１００に出力する。アプリケーションからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、ラスタライズ処理、コマンド付加処理などを行う。
【００３３】
解像度変換処理は、アプリケーションから出力された画像データを、印刷媒体５に印刷する際の解像度（印刷解像度）に変換する処理である。例えば、印刷解像度が７２０×７２０ｄｐｉに指定されている場合、アプリケーションから受け取ったベクター形式の画像データを７２０×７２０ｄｐｉの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。解像度変換処理後の画像データの各画素データは、マトリクス状に配置された画素から構成されている。各画素はＲＧＢ色空間の例えば２５６階調の階調値を有している。つまり、解像度変換後の画素データは、対応する画素の階調値を示すものである。
マトリクス状に配置された画素の内の所定の方向に並ぶ１列分の画素に対応する画素データを、ラスタデータと言う。なお、ラスタデータに対応する画素が並ぶ所定の方向は、画像を印刷するときの印刷ヘッド１１の移動方向（走査方向）と対応している。
【００３４】
色変換処理は、ＲＧＢデータをＣＭＹＫ色系空間のデータに変換する処理である。ＣＭＹＫ色とは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）であり、ＣＭＹＫ色系空間の画像データは、印刷装置１００が有するインクの色に対応したデータである。従って、例えば、印刷装置１００がＣＭＹＫ色系の１０種類のインクを使用する場合には、プリンタードライバーは、ＲＧＢデータに基づいて、ＣＭＹＫ色系の１０次元空間の画像データを生成する。
この色変換処理は、ＲＧＢデータの階調値とＣＭＹＫ色系データの階調値とを対応づけたテーブル（色変換ルックアップテーブルＬＵＴ）に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、ＣＭＹＫ色系空間により表される例えば２５６階調のＣＭＹＫ色系データである。
【００３５】
ハーフトーン処理は、高階調数（２５６階調）のデータを、印刷装置１００が形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、２５６階調を示すデータが、例えば、２階調（ドット有り、無し）を示す１ビットデータや、４階調（ドット無し、小ドット、中ドット、大ドット）を示す２ビットデータに変換される。具体的には、階調値（０〜２５５）とドット生成率が対応したドット生成率テーブルから、階調値に対応するドットの生成率（例えば、４階調の場合は、ドット無し、小ドット、中ドット、大ドットのそれぞれの生成率）を求め、得られた生成率において、ディザ法・誤差拡散法などを利用して、ドットが分散して形成されるように画素データが作成される。
【００３６】
ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データ（例えば上記のように１ビットや２ビットのデータ）を、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。ラスタライズ処理には、ハーフトーン処理後の画素データによって構成される画像データを、印刷ヘッド１１（ノズル列）が走査移動しながらインク滴を吐出する各パスに割り付けるパス割り付け処理が含まれる。パス割り付けが完了すると、印刷画像を構成する各ラスタラインを形成する実際のノズルが割り付けられる。
【００３７】
コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば媒体の搬送仕様（搬送方向への移動量や速度など）に関わる搬送データなどがある。
プリンタードライバーによるこれらの処理は、ＣＰＵ１１５の制御の元にＡＳＩＣ１１６およびＤＳＰ１１７（図２参照）によって行われ、生成された印刷データは、プリンターインターフェイス部１１９を介して印刷装置１００に送信される。
【００３８】
＜ノズル列＞
図４は、印刷ヘッド１１の下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図である。
図４に示すように、印刷ヘッド１１は、各色のインクを吐出するための複数のノズルが並んで形成されたノズル列（図４に示す例は、それぞれ♯１〜♯４００の４００個のノズルから成るブラックインクノズル列Ｋ、シアンインクノズル列Ｃ、マゼンタインクノズル列Ｍ、イエローインクノズル列Ｙ、グレーインクノズル列ＬＫ、ライトシアンインクノズル列ＬＣ）を備えている。
【００３９】
各ノズル列の複数のノズルは、搬送方向（Ｙ軸方向）に沿って、一定の間隔（ノズルピッチ）でそれぞれ整列して並んでいる。図４において、各ノズル列のノズルは、下流側のノズルほど若い番号が付されている（♯１〜♯４００）。つまり、ノズル♯１は、ノズル♯４００よりも搬送方向の下流側に位置している。各ノズルには、各ノズルを駆動してインク滴を吐出させるための駆動素子（前述したピエゾ素子）が設けられている。
【００４０】
図５は、印刷ヘッド１１の要部断面図である。
印刷ヘッド１１は、振動板７１と、この振動板７１を変位させる圧力発生部としての圧電式のアクチュエーター７２と、内部にインクが充填され振動板７１の変位により内部の圧力が増減する圧力室としてのキャビティ７３と、このキャビティ７３に連通しキャビティ７３内の圧力の増減によりインクを液滴として吐出するノズル７４とを少なくとも備えている。
【００４１】
ノズル７４はノズルプレート７５に形成され、ノズルプレート７５と振動板７１とによって挟まれるように位置するキャビティ基板７６により、キャビティ７３およびこれにインク供給口８３を介して連通するリザーバ７８とが形成されている。リザーバ７８は、インク供給路を介してインクタンク（図示省略）に連通している。
【００４２】
アクチュエーター７２は、対向して配置される櫛歯状の電極７９ａ，７９ｂと、その電極７９ａ，７９ｂの各櫛歯と交互に積層配置される圧電素子７７（ピエゾ素子）とからなる。また、アクチュエーター７２は、図５に示すように、その一方の端部が印刷ヘッド１１の筐体８０に固定された固定板８１に固定され、他方の端部が接合板８２を介して振動板７１と接合されている。
【００４３】
このような構成からなるアクチュエーター７２において、電極７９ａ，７９ｂとの間に駆動信号を印加することにより、図５の矢印で示すように振動板７１を上下させることで、キャビティ７３内部の圧力を変化させ、キャビティ７３内部のインクを振動させたり、ノズル７４からインク滴を吐出させたりすることができる。
【００４４】
＜印刷ヘッドの駆動制御＞
図６は、印刷ヘッド制御部３５の構成を模式的に示すブロック図である。
印刷ヘッド制御部３５は、印刷ヘッド１１を駆動制御する機能を有している。具体的には、印刷ヘッド制御部３５は、ヘッド制御信号（画素データ）と基本駆動信号とに基づいて、各ノズル７４にそれぞれ対応するアクチュエーター７２（圧電素子７７）を選択的に駆動させるための駆動信号を生成し印加する。つまり、基本駆動信号を印刷データに基づいて選択的にアクチュエーター７２に印加する。
印刷ヘッド制御部３５は、本願発明を特徴付ける「液滴吐出データ変換部」としての機能を有する吐出データ変換部９０、シフトレジスター９１、ラッチ９２、レベルシフター９３、スイッチ９４などから構成されている。吐出データ変換部９０、シフトレジスター９１、ラッチ９２、レベルシフター９３、スイッチ９４は、印刷ヘッド１１が有する複数のノズル７４のそれぞれに対応して設けられている。
【００４５】
基本駆動信号の内、図６に示す駆動信号ＣＯＭは、印刷ヘッド制御部３５が、アクチュエーター７２を駆動してキャビティ７３内のインクに圧力変動を生じさせることによりノズル７４からインクを吐出させるための基本信号である。駆動信号ＣＯＭは、駆動制御部３４に含まれる駆動信号発生回路（図示省略）によって生成される。
なお、基本駆動信号には、アクチュエーター７２を駆動してキャビティ７３内のインクに微振動を付与するための基本信号（図示省略）などもある。
【００４６】
ヘッド制御信号とは、クロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＡＴ、画素データ信号ＳＩなどである。
クロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＡＴは、駆動制御部３４に含まれる発振回路（図示省略）によって生成される。
画素データ信号ＳＩは、ラスタライズ処理された画素データ（本願発明における「液滴吐出データ」、以下、インク滴吐出データとも言う）に基づき吐出データ変換部９０で生成されるシリアル信号である。
クロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジスター９１に入力された画素データ信号ＳＩが、ラッチ信号ＬＡＴによりラッチ９２でラッチされ、レベルシフター９３を介してスイッチ９４を駆動することで、ノズル７４の圧電素子７７に選択された駆動信号ＣＯＭが吐出パルスＰＳとして印加される。
【００４７】
図７は、圧電素子７７に印加される吐出パルスＰＳと、ノズル７４の開口のメニスカス液面の振動波形ＭＷを示すタイミングチャートである。
駆動信号ＣＯＭは、周期Ｔの信号である。そのため、印刷ヘッド１１は、「所定周期」としての周期Ｔのいずれかのタイミングでインク滴を吐出することができる。
図７に実線で示すグラフは、周期Ｔの最初のタイミングＴ０で印加した吐出パルスＰＳ０の波形と、対応するノズル７４の開口のメニスカス液面の振動波形ＭＷとを示している。メニスカス液面は、ノズル７４がタイミングＴ０の期間にインク滴を吐出した以降のタイミングＴ１〜タイミングＴ３（あるいはそれ以降まで）で減衰振動（残留振動）をしている。
【００４８】
タイミングＴ０の吐出に引き続き同じノズル７４から次の吐出を行うために、吐出パルスＰＳ０に続いてタイミングＴ１〜タイミングＴ３（あるいはそれ以降）で吐出パルスＰＳ１〜吐出パルスＰＳ３（あるいはそれ以降）を印加することができる。しかしながら、このような残留振動が有るため、引き続く吐出は、その影響を受けて不安定になる場合がある。具体的には、図７に示すように、タイミングＴ１、Ｔ２においては、メニスカス液面の残留振動と吐出するための吐出パルスＰＳ１、ＰＳ２による振動とが同位相となるため、メニスカス液面の動きが不安定になる度合いが少ないが、タイミングＴ３においては、メニスカス液面の残留振動と吐出するための吐出パルスＰＳ３による振動とが逆位相となるため、メニスカス液面の動きが不安定になる場合がある。また、その度合いによっては、吐出が行われなくなってしまう場合がある。
【００４９】
つまり、図７に示す例の場合、タイミングＴ０の吐出に続いてタイミングＴ３でインク滴を吐出させるような画素データ信号ＳＩ（つまりは画素データ）になっている場合には、タイミングＴ３で所定の吐出が行われなくなってしまう場合があり、所望の印刷品質で印刷が行われなくなってしまう場合がある。この場合、例えば、タイミングＴ３での吐出を、タイミングＴ２あるいはタイミングＴ４で吐出するように変更することで、タイミングＴ０の吐出に続く吐出をより安定したものとすることができる。
印刷ヘッド制御部３５は、このタイミングの変更を行うことができる。すなわち、「制御部」としての印刷ヘッド制御部３５は、インク滴吐出データ内（ラスタライズ処理された画素データ内）に、インク滴の吐出に伴い発生するノズル７４内のインク滴の残留振動が次のインク滴の吐出に影響を与える「所定のデータパターン」が検出された場合に、「所定のデータパターン」を残留振動の影響を軽減する「軽減データパターン」に変換する「液滴吐出データ変換部」としての吐出データ変換部９０を有している。
以下に具体的に説明する。
【００５０】
＜吐出データ変換部＞
残留振動の周波数は、印刷ヘッド１１の構成仕様によって決定される。従って、印刷ヘッド１１の仕様が決定された時点で（つまり予め）、残留振動の影響を受ける吐出タイミングを知ることができる。従って、インク滴吐出データ内に、残留振動の影響を受けるタイミングの吐出が有るか否かを、そのデータパターンを参照（解析）することにより予め、把握することができる。
例えば、上述したように、インク滴の吐出に伴い発生する残留振動が次のインク滴の吐出に影響を与える「所定のデータパターン」が、先の吐出から３番目の周期Ｔに次の吐出を行うパターンであると判っている場合には、インク滴吐出データを順に解析し、該当するデータパターン（所定のデータパターン）が検出された場合に、次の吐出タイミングを先の吐出から２番目のタイミング、あるいは４番目のタイミングに変更する処理を行うことにより、より安定した吐出が行えるデータパターン（軽減データパターン）にすることができる。
【００５１】
なお、先の吐出に続く次の吐出のタイミングを変更した場合に、次の吐出に引き続く別のタイミングで残留振動による影響が新たに発生してしまうようになる場合がある。そのようなデータパターンの場合には、例えば、先の吐出に続く次のタイミングの吐出に関しては、変更を行わないなどの処理を含んでも良い。
【００５２】
図８は、「所定のデータパターン」および変換した「軽減データパターン」の例を示す模式図である。
図８に示される入力パターンは、インク滴吐出データを構成する画素データが１ビットデータで構成される場合のインク滴吐出データを８ビット単位で解析するようにした際に、「所定のデータパターン」が検出された入力パターンの例である。この例において、「所定のデータパターン」は、先の吐出から３番目の周期Ｔに次の吐出があるパターンである。つまり、０ビット目の吐出に続き２ビット非吐出で３ビット目に吐出があるパターンが「所定のデータパターン」に該当する。
吐出データ変換部９０は、図６に示すように、インク滴吐出データを解析し、「所定のデータパターン」が検出された場合に、該当部分を「軽減データパターン」に変換する。
【００５３】
図８に示される出力パターンは、入力パターンを「軽減データパターン」に変換した例である。吐出タイミングの変更は、入力パターンに示される矢印のように行い、その結果、「所定のデータパターン」の無いデータパターン（軽減データパターン）に変換される。
このように、吐出データ変換部９０は、検出すべき「所定のデータパターン」を予め認識しており、インク滴吐出データを解析し、その中に「所定のデータパターン」が検出された場合に、該当部分を対応する「軽減データパターン」に変換するアルゴリズムを備えている。
吐出データ変換部９０は、「軽減データパターン」に基づく画素データ信号ＳＩをシフトレジスター９１（図６参照）に出力する。
【００５４】
すなわち、ｎを自然数、ｍをｎより小さな自然数としたとき、「所定のデータパターン」が、周期Ｔのいずれかのタイミングでインク滴を吐出させるデータパターンで構成されており、残留振動の影響を受ける吐出が、残留振動の影響を与える吐出から数えてｎ番目である場合に、吐出データ変換部９０が、ｎ番目の吐出を、ｎ−ｍ番目、またはｎ＋ｍ番目の吐出となるようにデータパターンを変更することにより、「所定のデータパターン」を「軽減データパターン」に変換する。
つまり、タイミングをずらす量は、上述したように隣りの吐出タイミング（すなわちｍ＝１）に限定するものではなく、残留振動による影響が軽減されるタイミングであれば良い。但し、ずらす量が大きくなるほど、印刷において理想とするドット位置からずれることになるため、例えば、残留振動により非吐出となってしまう印刷品質と、タイミングのずれにより低下する印刷品質とのトレードオフでｍを決定することが望ましい。
【００５５】
以上に説明した吐出データ変換部９０の機能は、制御部３０において、ファームウェアにより構成しても良いし、ＣＰＵ３２が処理するソフトウェアによる機能部として構成しても良い。
【００５６】
なお、残留振動の周波数（つまり残留振動の影響を受ける吐出タイミング）は、印刷ヘッド１１の構成仕様が決定された時点で、予め、知ることができると説明したが、印刷ヘッド１１の製造バラツキなどによって製造仕様からは正確に導出できない場合がある。その場合には、実際にインク滴を吐出させた際のインクメニスカスの振動を解析する、あるいは、インク滴を吐出させて印刷媒体に形成されるドットの状態を解析するなどして残留振動の影響を受ける吐出タイミング（上述した所定のデータパターン）を求める方法であっても良い。
【００５７】
また、吐出データ変換部９０の機能を備える印刷装置１００においては、所定周期（周期Ｔ）が、印刷ヘッド１１が吐出可能な最短周期の２倍以上であることが好ましい。
【００５８】
図９は、印刷装置１００の特徴的なインク滴の吐出方法を「液滴吐出方法」として捉えた場合の、印刷ヘッド制御部３５の処理を示すフローチャートである。
すなわち、「液滴吐出方法」は、インク滴吐出データ（ラスタライズ処理された画素データ）に基づき印刷ヘッド１１を駆動制御して、印刷ヘッド１１が有するノズル７４からインク滴を吐出させる液滴吐出方法であって、インク滴吐出データ内に、インク滴の吐出に伴い発生するノズル７４内のインク滴の残留振動が次のインク滴の吐出に影響を与える「所定のデータパターン」が検出された場合に、「所定のデータパターン」を残留振動の影響を軽減する「軽減データパターン」に変換する「液滴吐出データ変換工程」を含んでいる。
【００５９】
まず、印刷ヘッド制御部３５は、印刷データを受信し（ステップＳ１）、印刷データに含まれるインク滴吐出データを解析する（ステップＳ２）。
インク滴吐出データに「所定のデータパターン」が含まれているか判定し（ステップＳ３）、含まれている場合（ステップＳ３にてＹｅｓの場合）には、該当するパターンを「軽減データパターン」に変換する（ステップＳ４）。
必要なデータパターンの変換を行いながら、変換が完了したインク滴吐出データを画素データ信号ＳＩとしてシフトレジスター９１に送信する（ステップＳ５）。
印刷データに基づく画素データ信号ＳＩの送信が完了したか判定し（ステップＳ６）、完了するまでステップＳ２からの処理を継続する。
ステップＳ２からステップＳ４の工程が、本願発明における「液滴吐出データ変換工程」に該当している。
【００６０】
以上述べたように、本実施形態による液滴吐出装置、液滴吐出方法によれば、以下の効果を得ることができる。
インク滴吐出データ内にインク滴の吐出に伴い発生する残留振動が次のインク滴の吐出に影響を与える「所定のデータパターン」が含まれている場合、印刷ヘッド制御部３５が有する吐出データ変換部９０によって、「所定のデータパターン」が、残留振動の影響が軽減される「軽減データパターン」に変換される。印刷ヘッド制御部３５が、この変換されたインク滴吐出データに基づいて印刷ヘッド１１を駆動制御することにより、残留振動の影響によるインク滴吐出品質の低下を抑制することができる。すなわち、例えば、インクジェットプリンターにおいては、印刷品質の低下を抑制することができる。
また、インク滴吐出データの変換を行う吐出データ変換部９０は、ソフトウェアあるいはファームウェアによる機能部として簡便に構成することができるため、特別に制御回路を設けることなく実現することができる。
【００６１】
また、インク滴を吐出するタイミングを、残留振動の影響を受ける吐出のタイミング（ｎ番目）からずらす（ｎ−ｍ番目、またはｎ＋ｍ番目にずらす）ことにより、残留振動の影響が軽減された吐出を行うインク滴吐出データを得ることができる。特に、ｍ＝１とし、インク滴を吐出するタイミングを、残留振動の影響を受ける吐出のタイミング（ｎ番目）の前あるいは後のタイミングにずらす場合においては、タイミングをずらす量が最小であるため、例えば、インクジェットプリンターにおいて、印刷される画像への影響を最小限に抑えながら、残留振動による印刷品質の低下が抑制された良好な印刷を行うことができる。
【００６２】
また、インク滴を吐出する所定周期（周期Ｔ）が、印刷ヘッド１１が吐出可能な最短周期の２倍以上とした場合には、残留振動による影響を軽減するために、残留振動の影響を受ける吐出のタイミングをずらした場合であっても、印刷ヘッド１１の吐出限界周期に対して余裕を設けることができるため、良好なインク滴の吐出を行うことができる。
【００６３】
また、液滴吐出データ変換工程を含む液滴吐出方法として捉えた場合に、インク滴吐出データ内にインク滴の吐出に伴い発生する残留振動が次のインク滴の吐出に影響を与える「所定のデータパターン」が含まれている場合、液滴吐出データ変換工程によって、「所定のデータパターン」が、残留振動の影響が軽減される「軽減データパターン」に変換される。この変換されたインク滴吐出データに基づいて印刷ヘッド１１を駆動制御することにより、残留振動の影響によるインク滴吐出品質の低下を抑制することができる。すなわち、例えば、インクジェットプリンターにおいては、印刷品質の低下を抑制することができる。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここで、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略している。
【００６５】
（変形例１）
図１０は、変形例１に係る印刷装置１００が備える印刷ヘッド制御部３５Ｂの構成を示すブロック図である。
上述した実施形態では、図６に示すように、印刷ヘッド制御部３５において、「液滴吐出データ変換部」を吐出データ変換部９０としてシフトレジスター９１の前段に設け、画素データ信号ＳＩを形成する前のインク滴吐出データ（ラスタライズ処理された画素データ）を変換する、として説明したが、このような構成に限定するものではない。
例えば、インク滴吐出データを画素データ信号ＳＩに変換した後のデータパターンに含まれる「所定のデータパターン」を検出して「軽減データパターン」に変換するように構成しても良い。
【００６６】
変形例１に係る印刷ヘッド制御部３５Ｂは、図１０に示すように、「液滴吐出データ変換部」を吐出データ変換部９０Ｂとしてラッチ９２の後段に設け、レベルシフター９３に伝達する前のデータパターンの解析（「所定のデータパターン」を検出）および変換（「所定のデータパターン」を検出した場合の「軽減データパターン」への変換）を行う。
吐出データ変換部９０Ｂは、データ変換回路として、ＰＬＤ（programmable logic device）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって構成することができる。
【００６７】
印刷ヘッド制御部３５Ｂ以外の構成は、実施形態１と同様であり、本変形例によっても、上述した内容と同じ効果を得ることができる。
また、インク滴吐出データ（ラスタライズ処理された画素データ）が２ビット以上のデータによって構成されている場合であっても、インク滴吐出データを画素データ信号ＳＩに変換した後のデータパターンに対して解析および変換を行うため、比較的簡便に変換を行うことができる。
【００６８】
（変形例２）
上述した実施形態では、印刷装置１００に「液滴吐出データ変換部」を設けているが、実施形態１の場合と同様に、インク滴吐出データ（ラスタライズ処理された画素データ）の段階で、図８に示すようなノズル７４を駆動するデータパターン（具体的にはスイッチ９４を駆動するビットパターン）が解析できる場合においては、画像処理装置１１０に「液滴吐出データ変換部」を設ける構成であっても良い。
具体的には、印刷データを生成するプリンタードライバーに「液滴吐出データ変換部」としての機能を設け、一旦ラスタライズ処理された画素データに対して、実施形態１の場合と同様に、「所定のデータパターン」の検出および「所定のデータパターン」が検出された場合の「軽減データパターン」への変換を行う。変換が完了した画素データを含む印刷データを生成し、印刷装置１００に送信することで、吐出による残留振動の影響が軽減された印刷を行うことができる。この場合、プリンタードライバーは、印刷装置１００で使用されている印刷ヘッド１１の構成仕様を、予め取得しておく必要がある。
なお、本願発明に照らし合わせた場合、「液滴吐出装置」は、画像処理装置１１０を含む構成となる。
【符号の説明】
【００６９】
１…印刷システム、５…印刷媒体、１０…印刷部、１１…印刷ヘッド、１２…インク供給部、２０…印刷媒体移動部、３０…制御部、３１…インターフェイス部、３２…ＣＰＵ（Central Processing Unit）、３３…メモリー、３４…駆動制御部、３５，３５Ｂ…印刷ヘッド制御部、４０…走査部、４１…キャリッジ、４２…ガイド軸、５０…搬送部、５１…供給部、５２…収納部、５３…搬送ローラー、５５…プラテン、７１…振動板、７２…アクチュエーター、７３…キャビティ、７４…ノズル、７５…ノズルプレート、７６…キャビティ基板、７７…圧電素子、７８…リザーバ、７９ａ，７９ｂ…電極、８０…筐体、８１…固定板、８２…接合板、８３…インク供給口、９０，９０Ｂ…吐出データ変換部、９１…シフトレジスター、９２…ラッチ、９３…レベルシフター、９４…スイッチ、１００…印刷装置、１１０…画像処理装置、１１１…プリンター制御部、１１２…入力部、１１３…表示部、１１４…記憶部、１１５…ＣＰＵ、１１６…ＡＳＩＣ、１１７…ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、１１８…メモリー、１１９…プリンターインターフェイス部。
【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】
2017209790.tif 000009
【図８】
2017209790.tif 000010
【図９】
2017209790.tif 000011
【図１０】
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