(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル、及び前記複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動装置であって、
駆動波形を取得する駆動波形取得部と、
前記駆動波形を用いて前記圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧を前記圧電素子へ供給する駆動電圧供給部と、
を備え、
前記駆動波形取得部は、前記ノズルから液体を吐出させずに前記ノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、
前記駆動電圧生成部は、前記溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる前記溢れ駆動電圧を生成し、
前記溢れパルスは、前記ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である吐出ヘッド駆動装置。
【請求項２】
前記駆動電圧供給部は、前記溢れ駆動電圧の終了タイミングから０．５秒以上、１２０秒以下の期間が経過した後に、前記駆動電圧を前記吐出ヘッドへ供給する請求項１に記載の吐出ヘッド駆動装置。
【請求項３】
前記溢れパルスの前記パルス幅は、前記液体の表面の固有周期の四分の三である請求項１又は２に記載の吐出ヘッド駆動装置。
【請求項４】
前記吐出ヘッドは、一つ以上のノズルが含まれる複数の領域に分割され、
前記駆動電圧供給部は、前記領域ごとに前記溢れ駆動電圧を前記吐出ヘッドへ供給する請求項１から３のいずれか一項に記載の吐出ヘッド駆動装置。
【請求項５】
前記溢れ波形は、複数の前記溢れパルスが含まれる請求項１から４のいずれか一項に記載の吐出ヘッド駆動装置。
【請求項６】
複数のノズル、及び前記複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを駆動する駆動装置と、
を備え、
前記駆動装置は、
駆動波形を取得する駆動波形取得部と、
前記駆動波形を用いて前記圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧を前記圧電素子へ供給する駆動電圧供給部と、
を備え、
前記駆動波形取得部は、前記ノズルから液体を吐出させずに前記ノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、
前記駆動電圧生成部は、前記溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる前記溢れ駆動電圧を生成し、
前記溢れパルスは、前記ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である吐出ヘッドユニット。
【請求項７】
複数のノズル、及び前記複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを駆動する駆動装置と、
を備え、
前記駆動装置は、
駆動波形を取得する駆動波形取得部と、
前記駆動波形を用いて前記圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧を前記圧電素子へ供給する駆動電圧供給部と、
を備え、
前記駆動波形取得部は、前記ノズルから液体を吐出させずに前記ノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、
前記駆動電圧生成部は、前記溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる前記溢れ駆動電圧を生成し、
前記溢れパルスは、前記ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である液体吐出装置。
【請求項８】
前記駆動電圧供給部は、前記吐出ヘッドから液体を吐出させて、複数の結果物を連続して生成する際に、前記結果物を表す吐出データに基づく吐出駆動電圧を用いて行われる前記結果物の生成と次の前記結果物の生成との間に、前記溢れ駆動電圧を前記吐出ヘッドへ供給する請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
吐出異常検出用パターンを読み取る読取部と、
前記読取部を用いて得られた前記吐出異常検出用パターンの読取結果から異常ノズルを検出する異常ノズル検出部と、
を備え、
前記駆動電圧供給部は、前記溢れ駆動電圧を前記吐出ヘッドへ供給した後、次の結果物の生成前に、吐出異常検出用パターンに対応する検出駆動電圧を前記吐出ヘッドへ供給して、前記吐出異常検出用パターンを形成し、
前記異常ノズル検出部は、前記溢れ駆動電圧を供給した後の前記吐出ヘッドにおける異常ノズルを検出する請求項７又は８に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
異なる種類の液体を吐出させる複数の前記吐出ヘッドを備え、
前記駆動電圧供給部は、前記溢れ駆動電圧を供給した前記吐出ヘッドに対して、前記溢れ駆動電圧を供給した後に前記検出駆動電圧を供給して、前記吐出異常検出用パターンを形成する請求項９に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
複数のノズル、及び前記複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動方法であって、
駆動波形を取得する駆動波形取得工程と、
前記駆動波形を用いて前記圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成工程と、
前記駆動電圧を前記圧電素子へ供給する駆動電圧供給工程と、
を含み、
前記駆動波形取得工程は、前記ノズルから液体を吐出させずに前記ノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、
前記駆動電圧生成工程は、前記溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる前記溢れ駆動電圧を生成し、
前記溢れパルスは、前記ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である吐出ヘッド駆動方法。
【請求項１２】
複数のノズル、及び前記複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動に適用されるプログラムであって、
コンピュータに、
駆動波形を取得する駆動波形取得機能、
前記駆動波形を用いて前記圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成機能、
及び
前記駆動電圧を前記圧電素子へ供給する駆動電圧供給機能を実現させ、
前記駆動波形取得機能は、前記ノズルから液体を吐出させずに前記ノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、
前記駆動電圧生成機能は、前記溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる前記溢れ駆動電圧を生成し、
前記溢れパルスは、前記ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下であるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吐出ヘッド駆動装置、吐出ヘッドユニット、液体吐出装置、吐出ヘッド駆動方法、及びプログラムに係り、特にノズル面のミスト除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷機を用いて連続印字を実行した際に、ノズル開口の周囲にインクミストが付着して、吐出状態を悪化させることがある。そこで、ノズル開口の周囲に付着したインクミストを除去する必要がある。一般的なインクミストの除去方法として、ブレード、及びウェブ等の払拭部材を用いて、ノズル面を払拭する方法が知られている。【０００３】
払拭部材を用いたノズル面の払拭は、以下の課題が存在する。【０００４】
〈１〉
媒体搬送を停止させるか、又は媒体を支持した媒体搬送部を空走させることになり、ダウンタイム、及び媒体の無駄な消費が発生する。【０００５】
〈２〉
メニスカスの形状が崩れてしまい、正常なノズルの吐出状態を一時的に悪化させることがある。ノズルチェックパターンを用いて吐出状態が悪化したノズルを検出し、マスク処理等の補正処理を用いて、検出されたノズルを補正する際にダウンタイムが発生する。【０００６】
〈３〉
黒インクを吐出させるインクジェットヘッドは、インクに含有するカーボン顔料とノズル面の撥液膜との摩擦が発生し、撥液膜に劣化が生じる。これにより、インクジェットヘッドの寿命が縮まってしまう。【０００７】
〈４〉
洗浄液、及びウェブ等といった消耗品が発生する。【０００８】
連続印字中の吐出精度を維持するための類似技術として、ダミージェットが知られている。ダミージェットは、ノズル内の増粘したインク排出させるものであって、ノズル開口の周囲に付着したインクミスト等の除去は困難である。上記〈１〉から〈４〉に示した課題の解決策として、ノズルからノズル面へインクを溢れさせ、ノズル面に溢れさせたインクをノズルへ回収する技術が知られている。【０００９】
特許文献１は、サーマル方式の記録ヘッドにおいて、ノズル内のインクを吐出口から押し出して吐出口面に溢れさせて、吐出口面に付着したインク、及び紙粉等を除去するインクジェット記録装置が記載されている。【００１０】
同文献に記載の発明では、吐出口面にインクを溢れ出させる際に、インク供給路の途中に設けられたギアポンプを用いてインクを加圧している。また、吐出口面に溢れ出させたインクを回収する際に、ギアポンプを停止させて、インクタンク内のインク面の高さを吐出口の高さに対して低くして、吐出口面に溢れ出させたインクに負圧を付与している。【００１１】
特許文献２は、圧電方式のインクジェットヘッドを備えた画像形成装置が記載されている。同文献に記載の画像形成装置は、非吐出パルスを用いてメニスカスを振動させて、メニスカスがノズル外に突き出した際にノズル近傍に付着しているインクミスト等をノズル内に引き込み、ノズルの周囲からインクミスト等を除去している。【００１２】
特許文献３は、圧電方式の記録ヘッドを備えたシリアル型画像形成装置が記載されている。同文献に記載の画像形成装置は、溢れ駆動信号を用いてメニスカスを振動させて、ノズルの周囲にインクを溢れさせている。ノズルの周囲に溢れたインクがノズル内に戻る際にノズルの周囲の付着物をインクに取り込み、付着物をノズル内に回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１０１０８１号公報
【特許文献２】特開２０１５−８５５５７号公報
【特許文献３】特開２００９−３４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１から特許文献３に記載された、ノズルからノズル面へインクを溢れさせる処理は、以下の課題が存在している。【００１５】
〈５〉
溢れ範囲が狭すぎる場合、ミスト等の除去効果が十分に得られない。【００１６】
〈６〉
溢れ範囲が広すぎる場合、溢れさせたインクをノズルへ引き込む際に、インクがちぎれてインクがノズル面に残ってしまい、ノズル面に残ったインクが乾燥し固化してしまう。連続印字の後にブレード、及びウェブ等を用いて、ノズル面から固化したインクを除去する際に、固化したインクをノズルに押し込んでしまい、吐出不良を発生させる副作用を生じてしまうおそれがある。【００１７】
〈７〉
ダウンタイムを削減するには、全てのノズルについて、短期間に、かつ均一に最適な溢れ範囲にインクを溢れさせる必要がある。【００１８】
すなわち、インクミストの除去、及びダウンタイムの削減を両立するには、インクの溢れ範囲、及びインクの溢れ期間をコントロールする必要がある。【００１９】
ここでは、インクジェット印刷機の例を挙げて課題を説明したが、インクジェット方式の液体吐出ヘッドを備えた、グラフィック用途以外の液体吐出装置についても、同様に課題が存在し得る。【００２０】
特許文献１から特許文献３に記載の発明は、上記した課題〈５〉から〈７〉に関する記載はなく、特許文献１から特許文献３には、上記した課題〈５〉から〈７〉に対する有効な解決策は記載されていない。【００２１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、好適な溢れ範囲、及び好適な溢れ期間を実現し得る、吐出ヘッド駆動装置、吐出ヘッドユニット、液体吐出装置、吐出ヘッド駆動方法、及びプログラム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】
【００２２】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。【００２３】
第１態様に係る吐出ヘッド駆動装置は、複数のノズル、及び複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動装置であって、駆動波形を取得する駆動波形取得部と、駆動波形を用いて圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、駆動電圧を圧電素子へ供給する駆動電圧供給部と、を備え、駆動波形取得部は、ノズルから液体を吐出させずにノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、駆動電圧生成部は、溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる溢れ駆動電圧を生成し、溢れパルスは、ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である吐出ヘッド駆動装置である。【００２４】
第１態様によれば、溢れパルスのパルス幅、振幅が規定される。また、溢れパルスの立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが規定される。更に、溢れパルスの数を用いて溢れ駆動電圧の供給期間が規定される。これにより、ノズルから液体吐出面へインクを溢れさせる溢れ処理における好適な溢れ範囲、及び好適な溢れ期間を実現し得る。【００２５】
駆動波形は、溢れ波形、及び吐出波形を含む概念を表す。駆動波形は複数の単位波形から構成される波形群が含まれ得る。駆動波形は複数の単位波形から構成されてもよい。【００２６】
吐出駆動電圧は、複数の吐出パルスを含む吐出パルス群の中から、一つ以上の吐出パルスを選択して生成してもよい。【００２７】
溢れパルスが正論理の台形波形の場合、パルス幅は最大電位の期間とし得る。振幅は最大電位と基準電圧との電位差とし得る。立ち上げ期間は基準電位から最大電位までの期間とし得る。立ち下げ期間は最大電位から基準電位までの期間とし得る。【００２８】
溢れパルスが負論理の台形波形の場合、パルス幅は最小電位の期間とし得る。振幅は基準電位と最小電位との電位差とし得る。立ち上げ期間は基準電位から最小電位までの期間とし得る。立ち下げ期間は最小電位から基準電位までの期間とし得る。【００２９】
第２態様は、第１態様の吐出ヘッド駆動装置において、駆動電圧供給部は、溢れ駆動電圧の終了タイミングから０．５秒以上、１２０秒以下の期間が経過した後に、駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する構成としてもよい。【００３０】
第２態様によれば、溢れ処理後の印字におけるノズルの異常発生を抑制し得る。【００３１】
第３態様は、第１態様又は第２態様の吐出ヘッド駆動装置において、溢れパルスのパルス幅は、液体の表面の固有周期の四分の三である構成としてもよい。【００３２】
第３態様において、吐出パルスのパルス幅は、液体の表面の固有周期の二分の一とし得る。【００３３】
第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか一態様の吐出ヘッド駆動装置において、吐出ヘッドは、一つ以上のノズルが含まれる複数の領域に分割され、駆動電圧供給部は、領域ごとに溢れ駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する構成としてもよい。【００３４】
第４態様によれば、複数の領域に分割された吐出ヘッドにおいて、領域ごとに溢れ処理を実施し得る。【００３５】
第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか一態様の吐出ヘッド駆動装置において、溢れ波形は、複数の溢れパルスが含まれる構成としてもよい。【００３６】
第５態様によれば、複数の溢れパルスを液体に作用させる。これにより、一つの溢れパルスではノズルからノズル面へ液体が溢れない場合でも、ノズルからノズル面へ液体を確実に溢れさせることが可能となる。【００３７】
複数のパルスの期間間隔が等しい態様が好ましい。【００３８】
第６態様に係る吐出ヘッドユニットは、複数のノズル、及び複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドと、吐出ヘッドを駆動する駆動装置と、を備え、駆動装置は、駆動波形を取得する駆動波形取得部と、駆動波形を用いて圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、駆動電圧を圧電素子へ供給する駆動電圧供給部と、を備え、駆動波形取得部は、ノズルから液体を吐出させずにノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、駆動電圧生成部は、溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる溢れ駆動電圧を生成し、溢れパルスは、ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である吐出ヘッドユニットである。【００３９】
第６態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００４０】
第６態様において、第２態様から第５態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、吐出ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う吐出ヘッドユニットの構成要素として把握することができる。【００４１】
第７態様に係る液体吐出装置は、複数のノズル、及び複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドと、吐出ヘッドを駆動する駆動装置と、を備え、駆動装置は、駆動波形を取得する駆動波形取得部と、駆動波形を用いて圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、駆動電圧を圧電素子へ供給する駆動電圧供給部と、を備え、駆動波形取得部は、ノズルから液体を吐出させずにノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、駆動電圧生成部は、溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる溢れ駆動電圧を生成し、溢れパルスは、ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である液体吐出装置である。【００４２】
第７態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００４３】
第７態様において、第２態様から第５態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、吐出ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う液体吐出装置の構成要素として把握することができる。【００４４】
第８態様は、第７態様の液体吐出装置において、駆動電圧供給部は、吐出ヘッドから液体を吐出させて、複数の結果物を連続して生成する際に、結果物を表す吐出データに基づく吐出駆動電圧を用いて行われる結果物の生成と次の結果物の生成との間に、溢れ駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する構成としてもよい。【００４５】
第７態様によれば、結果物生成の間にノズルからノズル面へ液体を溢れさせる。これにより、結果物生成の中断が回避され、ダウンタイムを削減し得る。【００４６】
第９態様は、第７態様又は第８態様の液体吐出装置において、吐出異常検出用パターンを読み取る読取部と、読取部を用いて得られた吐出異常検出用パターンの読取結果から異常ノズルを検出する異常ノズル検出部と、を備え、駆動電圧供給部は、溢れ駆動電圧を吐出ヘッドへ供給した後、次の結果物の生成前に、吐出異常検出用パターンに対応する検出駆動電圧を吐出ヘッドへ供給して、吐出異常検出用パターンを形成し、異常ノズル検出部は、溢れ駆動電圧を供給した後の吐出ヘッドにおける異常ノズルを検出する構成としてもよい。【００４７】
第９態様によれば、溢れ処理に起因する異常ノズルを検出し得る。これにより、ノズルからノズル面へ液体を溢れさせた際に発生する異常ノズルに対して、不吐化処理等の対処が可能となる。【００４８】
第１０態様は、第９態様の液体吐出装置において、異なる種類の液体を吐出させる複数の吐出ヘッドを備え、駆動電圧供給部は、溢れ駆動電圧を供給した吐出ヘッドに対して、溢れ駆動電圧を供給した後に検出駆動電圧を供給して、吐出異常検出用パターンを形成する構成としてもよい。【００４９】
第１０態様によれば、複数の吐出ヘッドについて吐出異常パターンを形成する領域が確保できない場合であっても、溢れ処理を実施した吐出ヘッドについて、溢れ処理の後に異常ノズルを検出し得る。【００５０】
吐出ヘッドごとに吐出異常検出用パターンを形成する場合、媒体の余白領域に異常検出パターンを形成し得る。これにより、吐出異常検出用パターンの形成に使用される媒体を削減し得る。【００５１】
第１１態様に係る吐出ヘッド駆動方法は、複数のノズル、及び複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動方法であって、駆動波形を取得する駆動波形取得工程と、駆動波形を用いて圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成工程と、駆動電圧を圧電素子へ供給する駆動電圧供給工程と、を含み、駆動波形取得工程は、ノズルから液体を吐出させずにノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、駆動電圧生成工程は、溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる溢れ駆動電圧を生成し、溢れパルスは、ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下である吐出ヘッド駆動方法である。【００５２】
第１１態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００５３】
第１１態様において、第２態様から第５態様、及び第８態様から第１０態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、吐出ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う吐出ヘッド駆動方法の構成要素として把握することができる。【００５４】
第１２態様に係るプログラムは、複数のノズル、及び複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動に適用されるプログラムであって、コンピュータに、駆動波形を取得する駆動波形取得機能、駆動波形を用いて圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成機能、及び駆動電圧を圧電素子へ供給する駆動電圧供給機能を実現させ、駆動波形取得機能は、ノズルから液体を吐出させずにノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧の生成に用いられる溢れ波形を取得し、駆動電圧生成機能は、溢れ波形を用いて、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる溢れ駆動電圧を生成し、溢れパルスは、ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に含まれる吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下であるプログラムである。【００５５】
第１２態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００５６】
第１２態様において、第２態様から第５態様、及び第８態様から第１０態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、吐出ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担うプログラムの構成要素として把握することができる。【００５７】
他の態様に係る吐出ヘッド駆動装置は、複数のノズル、及び複数のノズルに対応した複数の圧電素子を備えた吐出ヘッドの駆動装置であって、一つ以上のプロセッサを備え、プロセッサは、駆動波形を取得する駆動波形取得部、駆動波形を用いて圧電素子へ供給する駆動電圧を生成する駆動電圧生成部、駆動電圧を圧電素子へ供給する駆動電圧供給部として機能し、駆動波形取得部は、ノズルから液体を吐出させずにノズルからノズル面へ液体を溢れさせる際の溢れ駆動電圧に用いられる一つ以上の溢れパルスから構成される溢れ波形を取得し、溢れパルスは、ノズルから液体を吐出させる際の吐出駆動電圧に用いられる吐出波形の吐出パルスに対して、パルス幅が１．２倍以上、１．８倍以下であり、振幅が０．３倍以上、０．８倍以下であり、立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが０．３倍以下であり、溢れ波形は、０．２秒以上、９０秒以下の期間に対応する一つ以上の溢れパルスが含まれる吐出ヘッド駆動装置である。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、溢れパルスのパルス幅、振幅、並びに立ち上げ期間、及び立ち下げ期間の少なくともいずれかが規定され、かつ、溢れパルスの数を用いて溢れ駆動電圧の供給期間が規定される。これにより、ノズルから液体吐出面へインクを溢れさせる溢れ処理における好適な溢れ範囲、及び好適な溢れ期間を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は溢れ処理の模式図である。
【図２】図２は溢れ駆動電圧とインク液面の挙動との関係を示す説明図である。
【図３】図３は吐出駆動電圧とインク液面の挙動との関係を示す説明図である。
【図４】図４は溢れ駆動電圧の説明図である。
【図５】図５は吐出駆動電圧の説明図である。
【図６】図６はメニスカス揺らし駆動電圧の説明図である。
【図７】図７は溢れ波形に含まれるパルス波形の説明図である。
【図８】図８はインクジェットヘッド駆動装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図９】図９はインクジェットヘッド駆動装置の機能ブロック図である。
【図１０】図１０はインクジェットヘッドの先端部分の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１はノズル面の一部拡大図である。
【図１２】図１２はノズル配置部の平面図である。
【図１３】図１３はイジェクタの立体的構造を示す縦断面図である。
【図１４】図１４はインクジェット印刷機の概略構成を示す全体構成図である
【図１５】図１５は図１４に示したインクジェット印刷機の機能ブロック図である。
【図１６】図１６は用紙間に実施される溢れ処理の説明図である。
【図１７】図１７は領域ごとに実施される溢れ処理の説明図である。
【図１８】図１８は領域の説明図である。
【図１９】図１９は色ごとに実施される溢れ処理の説明図である。
【図２０】図２０は溢れ処理の手順の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は適宜省略することとする。
【００６１】
［溢れ処理の概要］
図１は溢れ処理の模式図である。図１の符号１Ａ、符号１Ｃ、符号１Ｄ、符号１Ｆ、及び符号１Ｇは、インクジェットヘッド１０００に具備されるノズル１００２の断面図を示す。符号１Ｂ、及び符号１Ｅは、ノズル面１００４の拡大写真を示す。符号１００８はノズル１００２の内部のインクを示す。符号１０１０はインク液面を表す。インク液面１０１０はメニスカス、又はメニスカス面と呼ばれる場合がある。
【００６２】
図１の符号１Ａはインクミスト１００６がノズル面１００４に付着している状態を示す。符号１Ｂはインクミスト１００６が付着しているノズル面１００４の近傍の拡大写真である。連続印字の実行中、又は連続印字の実行直後は、ノズル面１００４にインクミスト１００６が付着する。符号１Ｇに示すように、ノズル１００２の開口の近傍にインクミスト１００６が付着している場合、吐出曲がり等の吐出異常が発生し得る。液滴１０１４は吐出曲がりが生じている。
【００６３】
符号１Ｃはノズル面１００４へインク１０１２を溢れさせた状態を示す。符号１Ｄはノズル面１００４へ溢れさせたインク１０１２をノズル１００２へ回収した状態を示す。符号１Ｃを付したノズル溢れ処理は、ノズル１００２内のインク１００８をノズル面１００４へ溢れさせ、ノズル面１００４へ溢れさせたインク１０１２を規定範囲へ広げる。符号１Ｃの矢印線はインク１００８の移動方向を示す。
【００６４】
ノズル面１００４へインク１０１２を溢れさせた状態を規定の溢れ期間、維持した後に、符号１Ｄに示すように、ノズル面１００４へ溢れさせたインク１０１２をノズル１００２の内部へ回収する。符号１Ｄの矢印線はインク１０１２の移動方向を示す。本実施形態に示す溢れ処理は、ノズル面１００４に付着するインクミスト１００６の少なくとも一部を除去し得る。符号１Ｄの二点破線は、符号１Ｃに示したノズル面１００４に溢れさせたインク１０１２を示す。
【００６５】
符号１Ｅの一点鎖線は、ノズル面１００４において、ノズル１００２から溢れさせたインク１０１２が付着した領域１０１６を示す。符号１Ｂを付して示したノズル面１００４は、ノズル１００２の開口近傍にインクミスト１００６が付着しているが、符号１Ｅを付したノズル面１００４は、インクミスト１００６が除去されている。
【００６６】
これにより、ノズル面１００４に付着したインクミスト１００６に起因する吐出異常を予防し得る。また、吐出異常が発生している場合は吐出状態を回復し得る。符号１Ｆは、液滴１０１８が正常に吐出された状態を示す。
【００６７】
図１には開口形状が四角形のノズル１００２を示したが、図１を用いて説明した溢れ処理はインク液面１０１０の固有周期に基づく振動を利用したものであり、ノズル１００２の開口形状には依存しない。溢れ処理は、円形状の開口形状を有するノズルにも適用可能である。
【００６８】
［溢れ処理に適用される溢れ波形］
〔溢れ処理の説明〕
図２は溢れ駆動電圧とインク液面の挙動との関係を示す説明図である。符号２Ａはグラフ形式を用いて溢れ駆動電圧に含まれる一つの溢れパルス１１００を示す。横軸は期間である。期間の単位はマイクロ秒である。縦軸は電圧である。電圧の単位はボルトである。溢れパルス１１００のパルス幅ＴＷは、インク液面１０１０の固有周期Ｔ０の四分の三とされる。
【００６９】
符号２Ｂはグラフ形式を用いてインク液面１０１０の任意の一点の挙動を示す。横軸は期間を表す。期間の単位はマイクロ秒である。符号２Ｂの縦軸はインク液面位置を表す。インク液面位置は、インク液面１０１０における任意の一点の位置を表す。縦軸における横軸の上側の領域はノズル１００２の内部を示す。縦軸における横軸の下側の領域はノズル１００２の外部を示す。
【００７０】
溢れパルス１１００の立ち上げ波形要素１１００Ａが供給されるタイミングｔ１において、インク液面１０１０は図示しない負圧が付与される。負圧に応じて、インク液面１０１０はノズル１００２の内部へ移動する。また、インク液面１０１０には、固有周期Ｔ０を有する振動が発生する。
【００７１】
溢れパルス１１００の一定電圧波形要素１１００Ｂの期間において、インク液面１０１０は固有周期Ｔ０に従い振動し、ノズル１００２の外側に向かって移動する。溢れパルス１１００の立ち下げ波形要素１１００Ｃが供給されるタイミングｔ２は、インク液面１０１０が最もノズル１００２から外側へ出た状態に対応する。
【００７２】
タイミングｔ２において、インク液面１０１０に対してノズル１００２の外側へ向く圧力Ｆ１が付与された場合に、ノズル１００２からノズル面１００４へインク１００８が溢れ出す。
【００７３】
〔吐出の説明〕
図３は吐出駆動電圧とインク液面の挙動との関係を示す説明図である。符号３Ａはグラフ形式を用いて吐出駆動電圧に含まれる一つの吐出パルス１２００を示す。横軸は期間である。期間の単位はマイクロ秒である。縦軸は電圧である。電圧の単位はボルトである。吐出パルス１２００のパルス幅ＴＷＪは、インク液面１０１０の固有周期Ｔ０の二分の一とされる。
【００７４】
符号３Ｂはグラフ形式を用いてインク液面１０１０の任意の一点の挙動を示す。横軸は期間を表す。期間の単位はマイクロ秒である。符号３Ｂの縦軸はインク液面位置を表す。縦軸における横軸の上側領域はノズル１００２の内部を示す。縦軸における横軸の下側領域はノズル１００２の外部を示す。
【００７５】
吐出パルス１２００の立ち上げ波形要素１２００Ａが供給されるタイミングｔ３において、インク液面１０１０は図示しない負圧が付与される。インク液面１０１０は負圧に応じてノズル１００２の内部へ移動する。また、インク液面１０１０には、固有周期Ｔ０を有する振動が発生する。
【００７６】
吐出パルス１２００の一定電圧波形要素１２００Ｂの期間において、インク液面１０１０は固有周期Ｔ０に従い振動し、ノズル１００２の外側に向かって移動する。吐出パルス１２００の立ち下げ波形要素１２００Ｃを供給するタイミングｔ４は、インク液面１０１０の速さが最も速い状態に対応する。タイミングｔ４において、インク液面１０１０に対してノズル１００２の外側へ向く圧力Ｆ２が付与された場合に、ノズル１００２から液滴１０１８が吐出される。
【００７７】
図３には、一つの吐出パルス１２００を用いて、一つの液滴１０１８を吐出させる場合を示したが、複数の吐出パルスを含む吐出パルス１２００を構成し、複数の吐出パルスを用いて一つの液滴１０１８を吐出させてもよい。ここでいう一つの液滴１０１８は、飛翔中に複数の微小液滴を合一させて形成してもよい。
【００７８】
〔溢れ駆動電圧の説明〕
図４は溢れ駆動電圧の説明図である。図４にはグラフ形式を用いて溢れ駆動電圧１３００を示す。横軸は期間である。期間の単位はマイクロ秒である。縦軸は電圧である。電圧の単位はボルトである。
【００７９】
図４に示した溢れ駆動電圧１３００は、複数の溢れパルス１１００を含み、溢れパルス１１００の期間間隔が等しい溢れ駆動波形を用いて生成される。なお、溢れ駆動電圧１３００は、溢れパルス１１００の期間間隔の一部、又は全部が異なる態様も可能である。
【００８０】
一つの溢れパルス１１００ではノズル１００２からノズル面１００４へインク１００８を溢れさせることができない場合でも、振動しているインク液面１０１０に二つ目以降の溢れパルス１１００が作用して、ノズル１００２からノズル面１００４へインク１００８を溢れさせることが可能となる。
【００８１】
図４には、同一の波形を有する複数の溢れパルス１１００を例示したが、一部、又は全部の溢れパルス１１００の波形が異なる態様も可能である。すなわち、溢れ駆動電圧１３００を構成する溢れパルス１１００は、規定の条件を満たす範囲において周期、及び波形等が異なっていてもよい。
【００８２】
図４には、基準電位が１０ボルトの溢れ駆動電圧１３００を示したが、基準電位は、０ボルト等の任意の電位を適用可能である。図５に示す吐出駆動電圧、及び図６に示すメニスカス揺らし駆動電圧も同様である。
【００８３】
図５は吐出駆動電圧の説明図である。図５にはグラフ形式を用いて吐出駆動電圧１３１０を示す。横軸は期間である。期間の単位はマイクロ秒である。縦軸は電圧である。電圧の単位はボルトである。
【００８４】
図５に示した吐出駆動電圧１３１０は、複数の吐出パルスを用いて、規定の吐出量を実現する。吐出駆動電圧１３１０は、第一吐出パルス１２０２、第二吐出パルス１２０４、第三吐出パルス１２０６、第四吐出パルス１２０８、及び第五吐出パルス１２１０を含んで構成される。
【００８５】
吐出駆動電圧１３１０は、三種類のサイズの液滴を使用する際の中滴を吐出させる。三種類のサイズのうち、最大サイズを大滴とし、最小サイズを小滴とした場合、中滴は中間サイズに対応する。なお、吐出駆動電圧１３１０はノズルチェックパターンを形成する際の検出駆動電圧が含まれ得る。
【００８６】
吐出駆動電圧１３１０は、大滴に対応する吐出パルス、中滴に対応する吐出パルス、及び小滴に対応する吐出パルスを含む吐出パルス群から、滴サイズに応じて一つ以上の吐出パルスを選択して構成し得る。
【００８７】
図６はメニスカス揺らし駆動電圧の説明図である。図６にはグラフ形式を用いてメニスカス揺らし駆動電圧１３３０を示す。横軸は期間である。期間の単位はマイクロ秒である。縦軸は電圧である。電圧の単位はボルトである。
【００８８】
図６に示したメニスカス揺らし駆動電圧１３３０は、ノズル１００２からインク１００８を吐出させない程度に振動させる際に使用される。メニスカス揺らし駆動電圧１３３０は、揺らしパルス１３３２が一つ含まれる。
【００８９】
揺らしパルス１３３２の第四波形要素１３３２Ａが供給された圧電素子は、インク液面１０１０をノズル１００２の外側に向けて加圧する。第五波形要素１３３２Ｂの期間は、インク液面１０１０の固有周期Ｔ０に従い振動する。第六波形要素１３３２Ｃが供給された圧電素子は、インク液面１０１０をノズル１００２の内側に向けて加圧する。
【００９０】
本実施形態では、溢れパルス、吐出パルス、及び揺らしパルスの例として、正論理の台形波形を例示した。溢れパルス、吐出パルス、及び揺らしパルスは、負論理の台形波形を適用し得る。負論理の台形波形の場合、正論理の台形波形の場合の最大電位を最小電位と読み替えればよい。
【００９１】
〔溢れパルスの説明〕
図７は溢れ駆動電圧に含まれる溢れパルスの説明図である。図７にはグラフ形式を用いて、溢れ駆動電圧１３００に含まれる溢れパルス１１００を一つ示す。溢れパルス１１００は、パルス幅ＴＷ、振幅Ｔａ、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄをパラメータとして規定される。
【００９２】
パルス幅ＴＷは最大電位の期間を表す。パルス幅ＴＷの単位はマイクロ秒である。振幅Ｔａは基準電位から最大電位までの電位差を表す。振幅Ｔａの単位はボルトである。立ち上げ期間Ｔｕは、基準電位から最大電位までの期間を表す。立ち下げ期間Ｔｄは、最大電位から基準電位までの期間を表す。立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄの単位はマイクロ秒である。
【００９３】
〔溢れ波形のパラメータ〕
以下に、図７に示した溢れパルス１１００のパラメータを実験的に導出する例について説明する。インクジェットヘッドを用いて連続印字を行い、直後に溢れ処理を行う。溢れ処理は、図４に示した溢れ駆動電圧１３００を適用した。使用したインクジェットヘッド１０００、及びインク１００８は下記の表１のとおりである。
【００９４】
【表１】
0006945067.tif 000002
【００９５】
上記の表１のｍＰａ・ｓはミリパスカル秒を表す。ｍＮ／ｍはミリニュートン毎メートルを表す。静的接触角は、ノズル面に形成された撥液膜に対するインクの接触角を表す。撥液膜は、ＦＤＴＳ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈペルフルオロデシル−トリクロロシラン）を適用した。
【００９６】
パルス幅ＴＷ、振幅Ｔａ、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄを変えて、＋連続印字、及び溢れ処理を行い、図１に示したインク１０１２を溢れさせたノズル面１００４を拡大して観察した。ノズル面１００４の観察結果の例として、図１に符号１Ｂ、及び符号１Ｆを付した拡大写真が上げられる。
【００９７】
インク１０１２を溢れさせたノズル面１００４の状態に応じて、下記の表２に示した点数を付与した。判定、点数、及び点数の定義は下記の表２のとおりである。
【００９８】
【表２】
0006945067.tif 000003
【００９９】
上記の表２の判定欄の可は溢れ波形に適用可能であることを表す。判定欄の不可は溢れ波形に適用できないことを表す。
【０１００】
インクジェットヘッド１０００の製造誤差に起因して、ノズル１００２ごとの流路抵抗等のばらつきが存在する。また、各ノズル１００２に対応する圧電素子の性能にもばらつきが存在する。
【０１０１】
仮に、各ノズル１００２に対応する圧電素子に対して、同一の溢れ駆動電圧を供給したとしても、ノズル１００２ごとに溢れの有無、溢れ範囲、及び吐出の有無にばらつきが生じる。そこで、全ノズルから溢れが発生し、かつ、ノズル面１００４に溢れたインク１０１２の範囲が、ノズル１００２の中心を通る直線上の直径が２．０マイクロメートル以上、１００マイクロメートル以下の場合を可とした。
【０１０２】
ノズル面１００４に溢れたインク１０１２の溢れ範囲は、ノズル１００２の開口の中心を通る直線上において、ノズル１００２の縁からノズル面１００４に溢れたインク１０１２の縁までの距離の最大値とした。
【０１０３】
パルス幅ＴＷは、吐出波形のパルス幅を１．０とした場合の、１．０、１．２、１．５、１．８、及び２．０とした。振幅Ｔａは、吐出波形の振幅を１．０とした場合の、１．０、０．８、０．５、０．３、及び０．１とした。
【０１０４】
下記の表３は、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄがパルス幅ＴＷの０．３倍の場合の結果を示す。
【０１０５】
【表３】
0006945067.tif 000004
【０１０６】
上記の表３によれば、パルス幅ＴＷが吐出パルスのパルス幅の１．２倍以上、１．８倍以下とし、振幅Ｔａを吐出パルスの振幅の０．３倍以上、０．８倍以下とし得る。吐出波形のパルス幅とは、複数のパルスが含まれる吐出駆動電圧の場合は、吐出パルスのパルス幅の最小値とし得る。吐出波形の振幅とは、複数のパルスが含まれる吐出波形の場合は、吐出波形の振幅の最大値とし得る。
【０１０７】
下記の表４は、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄがパルス幅ＴＷの０．４倍の場合の結果を示す。
【０１０８】
【表４】
0006945067.tif 000005
【０１０９】
上記の表４によれば、パルス幅ＴＷが吐出パルスのパルス幅の１．２倍以上、１．５倍以下とし、振幅Ｔａを吐出パルスの振幅の０．８倍とし得る。また、パルス幅ＴＷが吐出パルスのパルス幅の１．２倍とし、振幅Ｔａを吐出パルスの振幅の０．５倍以上、０．８倍以下とし得る。
【０１１０】
以上説明した溢れパルス１１００のパラメータをまとめると、溢れパルス１１００のパラメータは、下記の表５に示した条件を適用し得る。
【０１１１】
【表５】
0006945067.tif 000006
【０１１２】
立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄは同じ値を用いたが、立ち上げ期間Ｔｕと立ち下げ期間Ｔｄとは異なる値を適用してもよい。立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄは、いずれもインク液面１０１０の加速に寄与している。そうすると、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄの少なくともいずれかがパルス幅ＴＷの０．３倍以下を満たす場合も上記の表３と同様の結果が得られると推測される。
【０１１３】
上記の表４に示した実験結果において、ノズル面１００４へインク１００８が溢れないパルス幅ＴＷ、及び振幅Ｔａの組み合わせが、表３に示した実験結果ではノズル面１００４へインク１００８が溢れるパルス幅ＴＷ、及び振幅Ｔａの組み合わせとなっている。
【０１１４】
すなわち、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄを相対的に短くすると、インク１００８がノズル面１００４へ溢れやすくなる傾向がある。したがって、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄがパルス幅ＴＷの０．３倍未満の場合は、パルス幅ＴＷの０．３倍の場合と、少なくとも同様の結果が得られると推測し得る。そこで、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄの条件は、パルス幅ＴＷの０．３倍以下とした。
【０１１５】
〔溢れ期間の条件〕
次に、溢れ期間の条件について説明する。溢れ期間は、溢れ駆動電圧を圧電素子へ供給する期間を表す。
【０１１６】
上記したインクジェットヘッド、及びインクを用いて規定枚数の連続印字を行う。規定枚数は３０００枚とした。連続印字の直後に着弾位置のずれを測定する。溢れ処理を実施する。溢れ処理の実施直後に着弾位置のずれを測定する。溢れ期間が０．１秒、０．２秒、１秒、１０秒、及び６０秒の場合に同様の実験を行う。
【０１１７】
着弾位置ずれの測定は、ノズルチェックパターンを印字し、スキャナ等の読取装置を用いてノズルチェックパターンを読み取り、ノズルチェックパターンの解析結果から導出した。
【０１１８】
上記の溢れ期間は、溢れ駆動電圧１３００に含まれる溢れパルス１１００の数を変えて実現した。単位期間内の溢れパルス１１００の数を規定し、単位期間の繰り返しの数を調整して溢れパルス１１００の数を調整して上記の溢れ期間を実現した。溢れパルス１１００の周期は、単位期間内の溢れパルス１１００の数に基づいて定められる。溢れ駆動電圧１３００に含まれる溢れパルス１１００の数は、溢れ波形に含まれる規定数のパルスに相当する。
【０１１９】
なお、溢れ期間の実現は、上記の例に限定されない。溢れ駆動電圧１３００を発生させる電気回路の構成に応じて、適宜定め得る。下記の表６に、溢れ期間の実験結果を示す。
【０１２０】
【表６】
0006945067.tif 000007
【０１２１】
上記の表６における評価Ａは、吐出状態が良化したノズルの全ノズルに対する比率が９０パーセント以上の場合を示す。評価Ｂは、吐出状態が良化したノズルの全ノズルに対する比率が８０パーセント以上、９０パーセント未満の場合を示す。評価Ｃは、吐出状態が良化したノズルの全ノズルに対する比率が８０パーセント未満の場合を示す。
【０１２２】
溢れ処理前の着弾位置のずれに対して、溢れ処理後の着弾位置のずれが２０パーセント以上小さくなった場合に、吐出状態が良化したと判定した。上記の表６によれば、溢れ期間を０．２秒以上とした場合に、吐出状態を良化させることが可能となる。
【０１２３】
なお、溢れ期間を相対的に長くすると、より高い効果が得られる傾向が見られる。上記の表６には示していないが、溢れ期間を９０秒とした場合は、少なくとも溢れ期間が６０秒の場合と同様の効果を得ることが可能と考えられる。溢れ期間は、０．２秒以上、９０秒以下と規定し得る。
【０１２４】
〔静定期間の条件〕
次に、静定期間の条件について説明する。静定期間は、溢れ駆動電圧１３００の終端のタイミングから印字開始までの期間を表す。溢れ駆動電圧１３００が複数の溢れパルス１１００を含んで構成される場合、溢れ駆動電圧１３００の終端のタイミングは、最終の溢れパルス１１００の終端とし得る。下記の表７に、溢れ期間の実験結果を示す。
【０１２５】
【表７】
0006945067.tif 000008
【０１２６】
上記の表７における評価Ａは、吐出状態が悪化したノズルの全ノズルに対する比率が０．２パーセント未満の場合を示す。評価Ｂは、吐出状態が悪化したノズルの全ノズルに対する比率が０．２パーセント以上、０．５パーセント未満の場合を示す。評価Ｃは、吐出状態が悪化したノズルの全ノズルに対する比率が０．５パーセント以上の場合を示す。
【０１２７】
溢れ処理前の着弾位置のずれに対して、溢れ処理後の着弾位置のずれが２０パーセント以上大きくなった場合に、吐出状態が悪化したと判定した。上記の表７によれば、静的期間を０．５秒以上とした場合に、吐出状態を悪化させることがない。
【０１２８】
なお、静定期間を相対的に長くすると、より高い効果が得られる傾向が見られる。上記の表７には示していないが、静定期間を１２０秒とした場合は、少なくとも溢れ期間が６０秒の場合と同様の効果を得ることが可能と考えられる。静定期間は、０．５秒以上、１２０秒以下と規定し得る。
【０１２９】
〔インクジェットヘッド、及びインクの適用範囲について〕
上記の表３から表７には、上記の表１に示したインクジェットヘッド、及びインクを用いた実験結果に基づく溢れ処理の条件を示したが、上記の表３から表７に示した溢れ処理の条件は、上記の表１に示したインクジェットヘッド、及びインク以外にも適用可能である。
【０１３０】
本実施形態に示した溢れ処理は、圧電素子を用いたインクジェットヘッド１０００において、インク液面１０１０の共振現象を利用した吐出メカニズムを応用し、インク液面１０１０の共振現象を利用してノズル１００２からノズル面１００４へインク１０１２を溢れさせている。
【０１３１】
そして、吐出パルス１２００のパラメータを基準として、溢れパルス１１００のパラメータを規定している。したがって、上記の実験結果に基づく表３から表７に示した溢れパルスのパラメータ、溢れ期間、及び静定期間は、表１に示したインクジェットヘッド、及びインクにも適用可能である。
【０１３２】
［インクジェットヘッド駆動装置の構成例］
次に、上記した溢れ処理の実現を可能とするインクジェットヘッド駆動装置について説明する。インクジェットヘッド駆動装置は吐出ヘッド駆動装置の一例に相当する。
【０１３３】
〔インクジェットヘッド駆動装置のハードウェア構成〕
図８はインクジェットヘッド駆動装置のハードウェア構成を示すブロック図である。インクジェットヘッド駆動装置１０は、図８に示したハードウェアを用いて、規定のプログラムを実行して、インクジェットヘッド駆動装置１０の各種機能を実現し得る。
【０１３４】
インクジェットヘッド駆動装置１０は、制御部４０、メモリ４２、ストレージ装置４４、ネットワークコントローラ４６、及び電源装置４８を備える。制御部４０、メモリ４２、ストレージ装置４４、及びネットワークコントローラ４６は、バス５２を介してデータ通信が可能に接続される。
【０１３５】
〈制御部〉
制御部４０は、インクジェットヘッド駆動装置１０の全体制御部、各種演算部、及び記憶制御部として機能する。制御部４０は、メモリ４２に具備されるＲＯＭ（read only memory）に記憶されているプログラムを実行する。
【０１３６】
制御部４０は、ネットワークコントローラ４６を介して、外部の記憶装置からプログラムをダウンロードし、ダウンロードしたプログラムを実行してもよい。外部の記憶装置は、ネットワーク５０を介してインクジェットヘッド駆動装置１０と通信可能に接続されていてもよい。
【０１３７】
制御部４０は、メモリ４２に具備されるＲＡＭ（random access memory）を演算領域とし、各種プログラムと協働して、各種処理を実行する。これにより、インクジェットヘッド駆動装置１０の各種機能が実現される。
【０１３８】
制御部４０は、ストレージ装置４４からのデータの読み出し、及びストレージ装置４４へのデータの書き込みを制御する。制御部４０は、ネットワークコントローラ４６を介して、外部の記憶装置から各種データを取得してもよい。制御部４０は、取得した各種データを用いて、演算等の各種処理を実行可能である。
【０１３９】
制御部４０は、一つ又は二つ以上のプロセッサ（processor）が含まれてもよい。プロセッサの一例として、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、及びＰＬＤ（Programmable Logic Device）等が挙げられる。ＦＰＧＡ、及びＰＬＤは、製造後に回路構成の変更を可能とする。
【０１４０】
プロセッサの他の例として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）が挙げられる。ＡＳＩＣは、特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を備える。
【０１４１】
制御部４０は、同じ種類の二つ以上のプロセッサを適用可能である。例えば、制御部４０は二つ以上のＦＰＧＡを用いてもよいし、二つのＰＬＤを用いてもよい。制御部４０は、異なる種類の二つ以上プロセッサを適用してもよい。例えば、制御部４０は一つ以上のＦＰＧＡと一つ以上のＡＳＩＣとを適用してもよい。
【０１４２】
複数の制御部４０を備える場合、複数の制御部４０は一つのプロセッサを用いて構成してもよい。複数の制御部４０を一つのプロセッサで構成する一例として、一つ以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）とソフトウェアとの組合せを用いて一つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の制御部４０として機能する形態がある。ＣＰＵに代わり、又はＣＰＵと併用して、画像処理に特化したプロセッサであるＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を適用してもよい。なお、ここでいうソフトウェアはプログラムと同義である。複数の制御部４０が一つのプロセッサを用いて構成される代表例として、クライアント装置、及びサーバ装置等のコンピュータが挙げられる。
【０１４３】
複数の制御部４０を一つのプロセッサで構成する他の例として、複数の制御部４０を含むシステム全体の機能を一つのＩＣチップで実現するプロセッサを使用する形態が挙げられる。複数の制御部４０を含むシステム全体の機能を一つのＩＣチップで実現するプロセッサの代表例として、ＳｏＣ（System On Chip）が挙げられる。なお、ＩＣは、Integrated Circuitの省略語である。
【０１４４】
このように、制御部４０は、ハードウェア的な構造として、各種のプロセッサを一つ以上用いて構成される。
【０１４５】
〈メモリ〉
メモリ４２は、図示しないＲＯＭ、及び図示しないＲＡＭを備える。ＲＯＭは、インクジェットヘッド駆動装置１０において実行される各種プログラムを記憶する。ＲＯＭは、各種プログラムの実行に用いられるパラメータ、及びファイル等を記憶する。ＲＡＭは、データの一時記憶領域、及び制御部４０のワーク領域等として機能する。
【０１４６】
〈ストレージ装置〉
ストレージ装置４４は、各種データを非一時的に記憶する。ストレージ装置４４は、インクジェットヘッド駆動装置１０の外部に外付けされてもよい。ストレージ装置４４に代わり、又はこれと併用して、大容量の半導体メモリ装置を適用してもよい。
【０１４７】
〈ネットワークコントローラ〉
ネットワークコントローラ４６は、外部装置との間のデータ通信を制御する。データ通信の制御は、データ通信のトラフィックの管理が含まれてもよい。ネットワークコントローラ４６を介して接続されるネットワーク５０は、ＬＡＮ（Local Area Network）などの公知のネットワークを適用し得る。
【０１４８】
〈電源装置〉
電源装置４８は、ＵＰＳ(Uninterruptible Power Supply)などの大容量型の電源装置が適用される。電源装置４８は停電等に起因して商用電源が遮断された際に、インクジェットヘッド駆動装置１０へ電源を供給する。なお、図８に示したインクジェットヘッド駆動装置１０のハードウェア構成は一例であり、適宜、追加、削除、及び変更が可能である。
【０１４９】
〔インクジェットヘッド駆動装置の機能〕
図９はインクジェットヘッド駆動装置の機能ブロック図である。図９に示したインクジェットヘッド３５０は、複数のヘッドモジュールを組み合わせて構成される。図９には、ヘッドモジュール３５２Ａ、及びヘッドモジュール３５２Ｂを図示する。なお、インクジェットヘッド３５０を構成するヘッドモジュールの数は特に限定されない。
【０１５０】
以下の説明では、符号３５２を用いて複数のヘッドモジュールの総称、又は複数のヘッドモジュールの任意の一つを表すこととする。
【０１５１】
インクジェットヘッド駆動装置１０はインクジェットヘッド３５０に接続される。インクジェットヘッド駆動装置１０は、ヘッドモジュール３５２に具備される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を制御する。ここでいうインク吐出動作の制御は、吐出の有無の制御、及び液滴吐出量の制御等が含まれる。
【０１５２】
また、インクジェットヘッド駆動装置１０は、インクジェットヘッド３５０へ溢れ駆動電圧１３００を供給して、インクジェットヘッド３５０の溢れ処理を制御する。更に、インクジェットヘッド駆動装置１０は、インクジェットヘッド３５０へメニスカス揺らし駆動電圧１３３０を供給して、インクジェットヘッド３５０のメニスカス揺らし処理を制御する。
【０１５３】
インクジェットヘッド駆動装置１０は、画像データメモリ３６２、画像データ転送制御回路３６４、吐出タイミング制御部３６５、波形データメモリ３６６、駆動電圧制御回路３６８を備える。インクジェットヘッド駆動装置１０は、デジタルアナログ変換器３７９Ａ、デジタルアナログ変換器３７９Ｂ、電力増幅回路３７７Ａ、及び電力増幅回路３７７Ｂを備える。
【０１５４】
図９に示した画像データ転送制御回路３６４は、図示しないラッチ信号送信回路が含まれる。画像データ転送制御回路３６４からインクジェットヘッド３５０へ、適宜のタイミングでデータラッチ信号が出力される。なお、データラッチ信号は、図９に示したデータラッチＡ、及びデータラッチＢの総称である。データラッチ信号は、データラッチＡ、又はデータラッチＢのいずれかを表すことがある。
【０１５５】
画像データメモリ３６２には、印刷用イメージデータに展開された画像データが記憶される。印刷用イメージデータはドットデータと同義である。画像データは、ノズルチェックパターンを形成する際に用いられるノズルチェックパターン用画像データが含まれ得る。
【０１５６】
波形データメモリ３６６には、圧電素子へ供給される駆動電圧の波形を示すデジタルデータが記憶される。駆動電圧の波形の例として、図４に示した溢れ駆動電圧１３００の溢れ波形、図５に示した吐出駆動電圧１３１０の吐出波形、及び図７に示したメニスカス揺らし駆動電圧１３３０のメニスカス揺らし波形が挙げられる。
【０１５７】
画像データメモリ３６２に入力される画像データ、及び波形データメモリ３６６に入力される波形データは、上位データ制御装置３８０において管理される。上位データ制御装置３８０は、コンピュータを適用可能である。波形データメモリ３６６は駆動波形取得部の一例に相当する。
【０１５８】
インクジェットヘッド駆動装置１０は、上位データ制御装置３８０からデータを受け取る通信インターフェースを備える。通信インターフェースの例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）が挙げられる。
【０１５９】
複数のインクジェットヘッド３５０を備える場合、インクジェットヘッド３５０ごとに、個別にインクジェットヘッド駆動装置１０を備える。複数のインクジェットヘッド３５０を備える例として、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及びブラックインクのそれぞれに対応するインクジェットヘッド３５０を備える態様が挙げられる。複数のインクジェットヘッド駆動装置１０は、一つの上位データ制御装置３８０を用いて管理し得る。
【０１６０】
インクジェット印刷機のシステム起動の際に、上位データ制御装置３８０から各色のインクジェットヘッド駆動装置１０に対して波形データ、及び画像データが転送される。画像データは、印刷実行中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。
【０１６１】
そして、インクジェットヘッド３５０の動作の際に、吐出タイミング制御部３６５は、搬送部３８２から画素単位の吐出トリガ信号を受信する。画素単位の吐出トリガ信号は、プリントタイミング信号等と呼ばれる場合がある。
【０１６２】
吐出タイミング制御部３６５は、画像データ転送制御回路３６４、及び駆動電圧制御回路３６８へ、吐出動作開始のスタートトリガを出力する。
【０１６３】
画像データ転送制御回路３６４は、スタートトリガを受けて各ヘッドモジュール３５２へ、解像度単位に画像データの転送を行う。駆動電圧制御回路３６８は、スタートトリガを受けて解像度単位に波形データの転送を行う。これにより、画像データに応じた選択的なドロップオンデマンドの吐出駆動制御に基づく印刷を実現する。
【０１６４】
スタートトリガに合わせて、駆動電圧制御回路３６８からデジタルアナログ変換器３７９へ駆動電圧波形データが出力される。なお、デジタルアナログ変換器３７９は、図９に示したデジタルアナログ変換器３７９Ａ、及びデジタルアナログ変換器３７９Ｂの総称である。デジタルアナログ変換器３７９は、デジタルアナログ変換器３７９Ａ、又はデジタルアナログ変換器３７９Ｂのいずれかを表すことがある。
【０１６５】
デジタルアナログ変換器３７９は、デジタル形式の波形データをアナログ形式の電圧波形へ変換する。デジタルアナログ変換器３７９の出力波形は、電力増幅回路３７７を用いて圧電素子の駆動に適した電流、及び電圧に増幅される。電力増幅回路の例として、アンプ回路が挙げられる。電力増幅回路３７７から出力された駆動電圧は、ヘッドモジュール３５２へ供給される。なお、電力増幅回路３７７は、図９に示した電力増幅回路３７７Ａ、及び電力増幅回路３７７Ｂの総称である。電力増幅回路３７７は、電力増幅回路３７７Ａ、又は電力増幅回路３７７Ｂのいずれかを表すことがある。
【０１６６】
デジタルアナログ変換器３７９、及び電力増幅回路３７７は、駆動電圧生成部の構成要素の一例である。また、画像データ転送制御回路３６４、駆動電圧制御回路３６８、デジタルアナログ変換器３７９、及び電力増幅回路３７７は、駆動電圧供給部の構成要素である。
【０１６７】
画像データ転送制御回路３６４は、画像データメモリ３６２に記憶したデータを基に、各ヘッドモジュール３５２のノズル制御データを各ヘッドモジュール３５２へ転送する制御を行う。
【０１６８】
ここでいうノズル制御データは、記録解像度のドット配置に対応した画像データである。換言すると、ノズル制御データは、ノズルの吐出駆動、又は非駆動を決定する画像データである。なお、ノズルの吐出駆動は、ノズルのオンと呼ばれることがある。ノズルの非駆動はノズルのオフと呼ばれることがある。
【０１６９】
画像データ転送制御回路３６４は、ノズル制御データを各ヘッドモジュール３５２に転送する。これにより、ノズルごとの吐出駆動、又は非駆動を制御する。
【０１７０】
画像データ転送制御回路３６４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３５２に伝送する画像データ伝送路３９２は、画像データバス、データバス、又は画像バスなどと呼ばれる。なお、画像データ伝送路３９２は、図９に示した画像データ伝送路３９２Ａ、及び画像データ伝送路３９２Ｂの総称である。画像データ伝送路３９２は、図９に示した画像データ伝送路３９２Ａ、又は画像データ伝送路３９２Ｂいずれかを表すことがある。
【０１７１】
画像データ伝送路３９２は、複数の信号線を用いて構成されている。画像データ伝送路３９２の一端は画像データ転送制御回路３６４の出力端子に接続される。画像データ伝送路３９２の他端は各ヘッドモジュール３５２に対応したコネクタ３９４を介してヘッドモジュール３５２に接続される。なお、コネクタ３９４は、図９に示したコネクタ３９４Ａ、及びコネクタ３９４Ｂの総称である。
【０１７２】
画像データ伝送路３９２は、画像データ転送制御回路３６４、及び駆動電圧制御回路３６８等を実装した電気回路基板３９０の銅線パターンによって構成し得る。画像データ伝送路３９２は、ワイヤーハーネスを用いて構成し得る。画像データ伝送路３９２は、電気回路基板３９０の銅線パターン、及びワイヤーハーネスを組み合わせて構成し得る。
【０１７３】
各ヘッドモジュール３５２に対応したデータラッチ信号の信号線３９６は、ヘッドモジュール３５２ごとに備えられる。信号線３９６は、図９に示した信号線３９６Ａ、及び信号線３９６Ｂの総称である。信号線３９６は、信号線３９６Ａ、又は信号線３９６Ｂのいずれかを表すことがある。
【０１７４】
データラッチ信号は、画像データ伝送路３９２を経由して転送したデータ信号を各ヘッドモジュール３５２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３６４から各ヘッドモジュール３５２に対し、必要なタイミングで送信される。
【０１７５】
画像データ転送制御回路３６４は、画像データ伝送路３９２を介してヘッドモジュール３５２へ一定量の画像データを送信した時点において、ヘッドモジュール３５２へラッチ信号を送信する。
【０１７６】
ラッチ信号が表すタイミングにおいて、各ヘッドモジュール３５２における圧電素子の吐出駆動、又は非駆動のデータが確定する。その後、ヘッドモジュール３５２へ駆動電圧が供給され、吐出駆動設定に係る圧電素子は変形してインクを吐出させる。こうして吐出させたインクを媒体へ付着させ、所望の解像度の印刷が行われる。
【０１７７】
媒体へのインクの付着は、着弾と呼ばれることがある。所望の解像度の例として１２００ドット毎インチが挙げられる。なお、非駆動設定した圧電素子は、駆動電圧が供給されても変位せず、インクは吐出されない。なお、駆動電圧は、図９に示した駆動電圧Ａ、及び駆動電圧Ｂの総称である。
【０１７８】
本実施形態では、上位データ制御装置３８０から駆動波形を取得する態様を例示したが、インクジェットヘッド駆動装置１０は、駆動波形を生成する駆動波形生成部を備えてもよい。
【０１７９】
駆動波形生成部は、駆動波形のパラメータを設定するパラメータ設定部を備えてもよい。駆動波形生成部は、溢れ期間を設定する溢れ期間設定部を備えてもよい。溢れ期間設定部は、溢れパルスの数を設定してもよい。
【０１８０】
インクジェットヘッド駆動装置１０は、駆動波形のパラメータを入力する入力部を備えてもよい。インクジェットヘッド駆動装置１０は、駆動波形のパラメータ、溢れ期間、及び静定期間を表示する表示部を備えてもよい。
【０１８１】
［インクジェットヘッドの構成例］
〔インクジェットヘッドの全体構成〕
図１０は液体吐出ヘッドの先端部分の構成を示す斜視図である。インクジェットヘッド３５０は、媒体の幅方向に関して、媒体の全記録領域について一回の走査を実施して、規定の記録解像度による画像記録が可能なノズル列を有するライン型のインクジェットヘッドである。このようなインクジェットヘッドはフルライン型のインクジェットヘッド、又はページワイドヘッドとも呼ばれる。媒体の幅方向は、媒体の搬送方向と直交する方向であり、媒体の印刷面に平行となる方向である。
【０１８２】
インクジェットヘッド３５０の先端部分はノズル面３５０Ａを有する。ノズル面３５０Ａは、インクを吐出するノズルのノズル開口が形成される。インクジェットヘッド３５０の先端部分とは、インクジェットヘッド３５０におけるインクを吐出させる側の端が含まれる。なお、図１０に示したノズル面３５０Ａは、図１に示したノズル面１００４に相当する。
【０１８３】
インクジェットヘッド３５０は、複数のヘッドモジュール３５２を、長手方向に沿って一列に繋ぎ合わせた構造を有している。ヘッドモジュール３５２は、支持フレーム３１０に取り付けられて一体化される。図１０に符号３０９を付した構成要素は、各ヘッドモジュール３５２から伸びる電気接続用のケーブルである。
【０１８４】
〔ノズル配置〕
図１１はノズル面の一部拡大図である。ヘッドモジュール３５２のノズル面３５０Ａは、平行四辺形状とされる。支持フレーム３１０の両端は、ダミープレート３１１が取り付けられる。インクジェットヘッド３５０のノズル面３５０Ａは、ダミープレート３１１の表面３１１Ａと合わせて、全体として長方形の形状となる。
【０１８５】
ヘッドモジュール３５２のノズル面３５０Ａの中央部分には、帯状のノズル配置部３１２が備えられる。ノズル配置部３１２は、実質的なノズル面３５０Ａとして機能する。ノズルはノズル配置部３１２に備えられる。なお、図１１ではノズルを個別に図示せず、複数のノズルから構成されるノズル列３５１を図示する。
【０１８６】
図１２はノズル配置部の平面図である。符号Ｙは媒体の搬送方向を表す。符号Ｘは媒体の幅方向を表す。ヘッドモジュール３５２のノズル面３５０Ａには、二次元配置が適用されて複数のノズル開口３５３が配置される。
【０１８７】
ヘッドモジュール３５２は、媒体の幅方向に対して角度βの傾きを有するＶ方向に沿った長辺側の端面と、媒体の搬送方向に対して角度αの傾きを持つＷ方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状とされる。
【０１８８】
ヘッドモジュール３５２は、Ｖ方向に沿う行方向、及びＷ方向に沿う列方向について、複数のノズル開口３５３がマトリクス配置される。ノズル開口３５３は、媒体の幅方向に沿う行方向、及び媒体の幅方向に対して斜めに交差する列方向に沿って配置されてもよい。
【０１８９】
複数のノズルがマトリクス配列されるインクジェットヘッドの場合、マトリクス配列における各ノズルをノズル列方向に沿って投影した投影ノズル列は、ノズル列方向について最大の記録解像度を達成するノズル密度で各ノズルが概ね等間隔で並ぶ一列のノズル列と等価なものと考えることができる。投影ノズル列は、二次元ノズル配列における各ノズルをノズル列方向に沿って正射影したノズル列である。
【０１９０】
概ね等間隔とは、インクジェット印刷機において記録可能な打滴点として実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差、及び着弾干渉による媒体上での液滴の移動の少なくともいずれか一方を考慮して僅かに間隔を異ならせたものなどが含まれている場合も、等間隔の概念に含まれる。投影ノズル列は実質的なノズル列に相当する。投影ノズル列を考慮すると、ノズル列方向に沿って並ぶ投影ノズルの並び順に、各ノズルにノズル位置を表すノズル番号を対応付けることができる。
【０１９１】
インクジェットヘッド３５０のノズルの配列形態は限定されず、様々なノズル配列の形態を採用することができる。例えば、マトリクス状の二次元配列の形態に代えて、一列の直線配列、Ｖ字状のノズル配列、及びＶ字状配列を繰り返し単位とする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。
【０１９２】
〔イジェクタの構成例〕
図１３はイジェクタの立体的構造を示す縦断面図である。イジェクタ２２は、ノズル２０、ノズル２０に通じる圧力室３０、及び圧電素子３１を備える。図１３に示したノズル２０は、図１に示したノズル１００２に相当する。
【０１９３】
ノズル２０は、ノズル流路２１を介して圧力室３０と通じる。圧力室３０は個別供給路２４を介して供給側共通支流路２６に通じている。なお、図１３に示したノズル２０の先端の開口は、図１２に示したノズル開口３５３に相当する。
【０１９４】
圧力室３０の天面を構成する振動板３２は、圧電素子３１の下部電極に相当する共通電極として機能する導電層を備える。なお、導電層の図示は省略する。圧力室３０、その他の流路部分の壁部、及び振動板３２などはシリコンによって作製することができる。
【０１９５】
振動板３２の材質はシリコンに限らず、樹脂などの非導電性材料によって形成する態様も可能である。振動板３２自体をステンレス鋼などの金属材料によって構成し、共通電極を兼ねる振動板としてもよい。
【０１９６】
振動板３２に対して圧電素子３１が積層された構造により、圧電ユニモルフアクチュエータが構成される。圧電素子３１の上部電極である個別電極３３に駆動電圧を印加して圧電体３４を変形させ、振動板３２を撓ませて圧力室３０の容積を変化させる。圧力室３０の容積変化に伴う圧力変化がインクに作用して、ノズル２０からインクが吐出される。
【０１９７】
インク吐出後に圧電素子３１が元の状態に戻る際に、供給側共通支流路２６から個別供給路２４を通って新しいインクが圧力室３０に充填される。圧力室３０にインクが充填される動作をリフィルという。
【０１９８】
圧力室３０の平面視形状については、特に限定はなく、四角形その他の多角形、円形、或いは楕円形など、様々な形態があり得る。図１３に示したカバープレート３５は圧電素子３１の可動空間３６を保し、かつ、圧電素子３１の周囲を封止する部材である。
【０１９９】
カバープレート３５の上方には、不図示の供給側インク室、及び回収側インク室が形成される。供給側インク室は、不図示の連通路を介して、不図示の供給側共通本流路に連結される。回収側インク室は、不図示の連通路を介して、不図示の回収側共通本流路に連結されている。
【０２００】
［作用効果］
以上説明したインクジェットヘッド駆動装置１０によれば、以下の作用効果を得ることが可能である。
【０２０１】
〔１〕
溢れパルス１１００のパルス幅ＴＷを吐出パルス１２００のパルス幅の１．２倍以上、１．８倍以下とする。溢れパルス１１００の振幅Ｔａを吐出パルス１２００の０．３倍以上、０．８倍以下とする。溢れパルス１１００の立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄの少なくともいずれかを、溢れパルス１１００のパルス幅ＴＷの０．３倍以下とする。これにより、ノズル１００２からノズル面１００４へインクを溢れさせることが可能である。
【０２０２】
〔２〕
溢れ期間を０．２秒以上、９０秒以下とする。これにより、また、インクの溢れ範囲の外縁がノズル開口の縁から２．０マイクロメート以上、１００マイクロメートル以下の範囲となるインク溢れ処理が可能となる。また、ノズル面１００４に溢れさせたインクを回収する際にインクがちぎれて、インクの一部がノズル面に残ることが抑制される。
【０２０３】
〔３〕
溢れ駆動電圧の終了タイミングから吐出駆動電圧の供給開始タイミングまでの静定期間が０．５秒以上、１２０秒以下とされる。これにより、溢れ処理後の印字における吐出異常を回避し得る。
【０２０４】
〔４〕
吐出パルス１２００を基準として、溢れパルス１１００のパルス幅ＴＷ、振幅Ｔａ、立ち上げ期間Ｔｕ、及び立ち下げ期間Ｔｄを規定する。これにより、圧力素子を備えたインクジェットヘッドの溢れ処理を実施する際に、吐出パルスに基づいて溢れパルスを規定し得る。
【０２０５】
〔５〕
溢れ駆動電圧１３００は複数の溢れパルス１１００が含まれる。これにより、一つの溢れパルス１１００では、ノズル１００２からノズル面１００４へインク１００８を溢れさせることができない場合でも、二つ目以降の溢れパルス１１００がインク液面１０１０に作用して、ノズル１００２からノズル面１００４へインク１００８を溢れさせることが可能となる。
【０２０６】
［インクジェットヘッドユニットへの適用例］
図８、及び図９に示したインクジェットヘッド駆動装置１０と、図１０から図１３を用いて説明したインクジェットヘッド３５０とを組み合わせて、インクジェットヘッドユニットを構成し得る。インクジェットヘッドユニットは、吐出ヘッドユニットの一例に相当する。
【０２０７】
［インクジェット印刷機への適用例］
次に、上記したインクジェットヘッド駆動装置１０のインクジェット印刷機への適用例について説明する。
【０２０８】
〔インクジェット印刷機の全体構成〕
図１４はインクジェット印刷機の概略構成を示す全体構成図である。図１４に示したインクジェット印刷機１０１は、枚葉の用紙Ｐにカラー画像をプリントする枚葉式のカラーインクジェット印刷機である。インクジェット印刷機１０１は液体吐出装置の一例に相当する。また、用紙Ｐは媒体の一例に相当する。
【０２０９】
インクジェット印刷機１０１は、給紙部１１０、処理液塗布部１２０、処理液乾燥部１３０、描画部１４０、インク乾燥部１５０、及び集積部１６０を備える。
【０２１０】
〈給紙部〉
給紙部１１０は、用紙Ｐを一枚ずつ自動で給紙する。給紙部１１０は、給紙装置１１２、フィーダボード１１４、及び給紙ドラム１１６を備える。給紙装置１１２は、束の状態で給紙トレイ１１２Ａにセットされた用紙Ｐを上から順に一枚ずつ取り出して、フィーダボード１１４に給紙する。フィーダボード１１４は、給紙装置１１２から受け取った用紙Ｐを給紙ドラム１１６へと移送する。
【０２１１】
給紙ドラム１１６は、フィーダボード１１４から給紙される用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液塗布部１２０へと移送する。
【０２１２】
〈処理液塗布部〉
処理液塗布部１２０は、用紙Ｐに前処理液を塗布する。前処理液は、インク中の色材成分を凝集、不溶化、又は増粘させる機能を備えた液体である。処理液塗布部１２０は、処理液塗布ドラム１２２、及び処理液塗布装置１２４を備える。
【０２１３】
処理液塗布ドラム１２２は、給紙ドラム１１６から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液乾燥部１３０へと移送する。処理液塗布ドラム１２２は、周面にグリッパ１２３を備える。処理液塗布ドラム１２２は、グリッパ１２３を用いて用紙Ｐの先端部を把持して回転し、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。
【０２１４】
処理液塗布装置１２４は、処理液塗布ドラム１２２を用いて搬送される用紙Ｐに前処理液を塗布する。前処理液は、ローラを用いて塗布される。
【０２１５】
〈処理液乾燥部〉
処理液乾燥部１３０は、前処理液が塗布された用紙Ｐを乾燥処理する。処理液乾燥部１３０は、処理液乾燥ドラム１３２、及び温風送風機１３４を備える。処理液乾燥ドラム１３２は、処理液塗布ドラム１２２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを描画部１４０へと移送する。処理液乾燥ドラム１３２は、周面にグリッパ１３３を備える。処理液乾燥ドラム１３２は、グリッパ１３３を用いて用紙Ｐの先端部を把持して回転し、用紙Ｐを搬送する。
【０２１６】
温風送風機１３４は、処理液乾燥ドラム１３２の内部に設置される。温風送風機１３４は、処理液乾燥ドラム１３２を用いて搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てて、前処理液を乾燥させる。
【０２１７】
〈描画部〉
描画部１４０は、描画ドラム１４２、ヘッドユニット１４４、及びスキャナ１４８を備える。描画ドラム１４２は、処理液乾燥ドラム１３２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐをインク乾燥部１５０へと移送する。描画ドラム１４２は、周面にグリッパ１４３を備える。描画ドラム１４２は、グリッパ１４３で用紙Ｐの先端を把持して回転して、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。描画ドラム１４２は図９の搬送部３８２に相当する。
【０２１８】
描画ドラム１４２は、図示しない吸着機構を備え、周面に巻き付けられた用紙Ｐを周面に吸着させて搬送する。吸着には、負圧が利用される。描画ドラム１４２は、周面に多数の吸着穴を備え、吸着穴を介して内部から吸引して、用紙Ｐを周面に吸着させる。
【０２１９】
ヘッドユニット１４４は、シアンのインク滴を吐出する液体吐出ヘッド１４６Ｃ、マゼンタのインク滴を吐出する液体吐出ヘッド１４６Ｍ、イエローのインク滴を吐出する液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及びブラックのインク滴を吐出する液体吐出ヘッド１４６Ｋを備える。
【０２２０】
なお、液体吐出ヘッドを表す符号１４６に付したアルファベットは、液体吐出ヘッドから吐出させるインクの色を表す。Ｃはシアンを表す。Ｍはマゼンタを表す、Ｙはイエローを表す。Ｋはブラックを表す。
【０２２１】
図１４に示した液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋは、図１０に示したインクジェットヘッド３５０に相当する、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋの各々は、描画ドラム１４２を用いた用紙Ｐの搬送経路上に一定の間隔で配置される。
【０２２２】
本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの四色のインクを用いる構成を例示するが、インク色、及び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、及びライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する液体吐出ヘッドを追加する構成も可能であり、各色の液体吐出ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【０２２３】
描画ドラム１４２を用いて搬送される用紙Ｐに向けて、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋのノズルからインクを吐出させると用紙Ｐ上に画像が記録される。
【０２２４】
スキャナ１４８は、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋを用いて用紙Ｐに記録された画像を読み取る。
スキャナ１４８の読取信号は、吐出異常等の解析に用いられる。
【０２２５】
〈インク乾燥部〉
インク乾燥部１５０は、描画部１４０を用いて画像が記録された用紙Ｐに対して乾燥処理を施す。インク乾燥部１５０は、チェーンデリバリ２１０、用紙ガイド２２０、温風送風ユニット２３０、及び用紙検出センサ２５０を備える。
【０２２６】
チェーンデリバリ２１０は、描画ドラム１４２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを集積部１６０へと移送する。チェーンデリバリ２１０は、規定の走行経路を走行する一対の無端状のチェーン２１２を備える。
【０２２７】
チェーンデリバリ２１０は、一対のチェーン２１２に備えられたグリッパ２１４を用いて用紙Ｐの先端部を把持して、用紙Ｐを規定の搬送経路に沿って搬送する。グリッパ２１４は、チェーン２１２の走行方向に沿って一定の間隔で複数備えられる。
【０２２８】
用紙ガイド２２０は、チェーンデリバリ２１０を用いた用紙Ｐの搬送をガイドする部材である。用紙ガイド２２０は、第１用紙ガイド２２２、及び第２用紙ガイド２２４から構成される。
【０２２９】
第１用紙ガイド２２２はチェーンデリバリ２１０の第１搬送区間を搬送させる用紙Ｐをガイドする。第２用紙ガイド２２４は、第一搬送区間の後段の第二搬送区間を搬送させる用紙をガイドする。
【０２３０】
温風送風ユニット２３０は、チェーンデリバリ２１０を用いて搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てる。用紙検出センサ２５０は、用紙Ｐの有無を検出する。用紙検出センサ２５０の例として、反射型の光学式センサ、又は透過型の光学式センサが挙げられる。
【０２３１】
〈集積部〉
集積部１６０は、チェーンデリバリ２１０を用いてインク乾燥部１５０から搬送されてくる用紙Ｐを受け取り、用紙Ｐを集積する集積装置１６２を備える。チェーンデリバリ２１０は、予め定められた集積位置において用紙Ｐをリリースする。
【０２３２】
集積装置１６２は、集積トレイ１６２Ａを備えている。集積装置１６２は、チェーンデリバリ２１０からリリースされた用紙Ｐを受け取り、用紙Ｐを集積トレイ１６２Ａの上に束状に集積する。
【０２３３】
〔インクジェット印刷機の機能ブロック〕
図１５は図１４に示したインクジェット印刷機の機能ブロック図である。インクジェット印刷機１０１は、システムコントローラ２００を備えている。システムコントローラ２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、及びＲＡＭ２０３を備えている。図１５に示したＲＯＭ２０２、及びＲＡＭ２０３は、ＣＰＵの外部に配置されてもよい。
【０２３４】
システムコントローラ２００は、インクジェット印刷機１０１の各部を統括的に制御する全体制御部として機能する。また、システムコントローラ２００は、各種演算処理を行う演算部として機能する。システムコントローラ２００は、プログラムを実行して、インクジェット印刷機１０１の各部を制御してもよい。
【０２３５】
更に、システムコントローラ２００は、ＲＯＭ２０２、及びＲＡＭ２０３などのメモリにおけるデータの読み出し、及びデータの書き込みを制御するメモリーコントローラとして機能する。
【０２３６】
インクジェット印刷機１０１は、通信部２０４、画像メモリ２０５、搬送制御部２４０、給紙制御部２４２、処理液付与制御部２４４、処理液乾燥制御部２４６、描画制御部２４８、インク乾燥制御部２５１、排紙制御部２５２を備えている。
【０２３７】
通信部２０４は、図示しない通信インターフェースを備えている。通信部２０４は通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ２０６との間でデータの送受信を行うことができる。
【０２３８】
画像メモリ２０５は、画像データを含む各種データの一時記憶部として機能する。画像メモリ２０５は、システムコントローラ２００を通じてデータの読み書きが行われる。通信部２０４を介してホストコンピュータ２０６から取り込まれた画像データは、一旦画像メモリ２０５に格納される。
【０２３９】
搬送制御部２４０は、インクジェット印刷機１０１における用紙Ｐの搬送部１０９の動作を制御する。図１５に示した搬送部１０９には、図１に示した処理液塗布ドラム１２２、処理液乾燥ドラム１３２、描画ドラム１４２、及びチェーンデリバリ２１０が含まれる。
【０２４０】
給紙制御部２４２は、システムコントローラ２００からの指令に応じて給紙部１１０の動作を制御する。給紙制御部２４２は、用紙Ｐの供給開始動作、及び用紙Ｐの供給停止動作などを制御する。
【０２４１】
処理液付与制御部２４４は、システムコントローラ２００からの指令に応じて処理液塗布部１２０の動作を制御する。処理液付与制御部２４４は、処理液の付与量、及び付与タイミングなどを制御する。
【０２４２】
処理液乾燥制御部２４６は、システムコントローラ２００からの指令に応じて処理液乾燥部１３０動作を制御する。処理液乾燥制御部２４６は、乾燥温度、乾燥気体の流量、及び乾燥気体の噴射タイミングなどを制御する。
【０２４３】
描画制御部２４８は、システムコントローラ２００からの指令に応じて、描画部１４０の動作を制御する。描画制御部２４８は、図１４に示した液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋのインク吐出を制御する。
【０２４４】
図１４に示した描画制御部２４８は、図示しない画像処理部を備えている。画像処理部は入力画像データからドットデータを形成する。画像処理部は、図示しない色分解処理部、色変換処理部、補正処理部、及びハーフトーン処理部を備えている。
【０２４５】
色分解処理部は、入力画像データに対して色分解処理を施す。例えば、入力画像データがＲＧＢで表されている場合、入力画像データがＲ、Ｇ、及びＢの色ごとのデータに分解される。ここで、Ｒは赤を表す。Ｇは緑を表す。Ｂは青を表す。色変換処理部は、Ｒ、Ｇ、及びＢに分解された色ごとの画像データを、インク色に対応するＣ、Ｍ、Ｙ、及びＫに変換する。
【０２４６】
補正処理部では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫに変換された色ごとの画像データに対して補正処理を施す。補正処理の例として、ガンマ補正処理、濃度むら補正処理、及び異常記録素子補正処理などが挙げられる。
【０２４７】
ハーフトーン処理部は、例えば、０から２５５といった多階調数で表された画像データを、二値、又は入力画像データの階調数未満の三値以上の多値で表されるドットデータに変換する。
【０２４８】
ハーフトーン処理部を用いたハーフトーン処理は、予め決められたハーフトーン処理規則が適用される。ハーフトーン処理規則の例として、ディザ法、及び誤差拡散法などが挙げられる。ハーフトーン処理規則は、画像記録条件、及び画像データの内容などに応じて変更されてもよい。
【０２４９】
描画制御部２４８は、波形生成部、波形記憶部、及び駆動回路を備えている。波形生成部、波形記憶部、及び駆動回路を含む構成要素は、図９に示したインクジェットヘッド駆動装置１０に相当する。換言すると、描画制御部２４８には、インクジェットヘッド駆動装置１０が含まれる。
【０２５０】
波形生成部は駆動電圧の波形を生成する。波形記憶部は駆動電圧の波形を記憶する。駆動回路はドットデータに応じた駆動波形を有する駆動電圧を生成する。駆動回路は駆動電圧を、図１４に示した液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋへ供給する。
【０２５１】
すなわち、画像処理部を用いた処理を経て生成されたドットデータに基づいて、各画素位置の吐出タイミング、インク吐出量が決められ、且つ、ドットデータに基づいて、各画素位置の吐出タイミング、インク吐出量に応じた駆動電圧、各画素の吐出タイミングを決める制御信号が生成される。
【０２５２】
駆動電圧、及び制御信号は、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋへ供給される。駆動電圧、及び制御信号に基づいて、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋから吐出させたインクを用いて、用紙Ｐはドットが記録される。
【０２５３】
インク乾燥制御部２５１は、システムコントローラ２００からの指令に応じてインク乾燥部１５０の動作を制御する。インク乾燥制御部２５１は、乾燥気体温度、乾燥気体の流量、又は乾燥気体の噴射タイミングなどを制御する。
【０２５４】
排紙制御部２５２は、システムコントローラ２００からの指令に応じて集積部１６０の動作を制御する。排紙制御部２５２は、図１４に示した集積トレイ１６２Ａが昇降機構を含む場合に、用紙Ｐの増減に応じて昇降機構の動作を制御する。
【０２５５】
図１５に示したインクジェット印刷機１０１は、操作部２６０、表示部２６２、吐出検出部２６４、パラメータ記憶部２６６、及びプログラム格納部２６８を備える。
【０２５６】
操作部２６０は、操作ボタン、キーボード、及びタッチパネルなどの操作部材を備えている。操作部２６０は複数の種類の操作部材が含まれていてもよい。なお、操作部材の図示を省略する。
【０２５７】
操作部２６０を介して入力された情報は、システムコントローラ２００に送られる。システムコントローラ２００は、操作部２６０から送出された情報に応じて各種処理を実行させる。
【０２５８】
表示部２６２は、液晶パネル等の表示装置、及びディスプレイドライバーを備えている。図１５では、表示装置、及びディスプレイドライバーの図示を省略する。表示部２６２はシステムコントローラ２００からの指令に応じて、装置の各種設定情報、及び異常情報などの各種情報を表示装置に表示させる。
【０２５９】
吐出検出部２６４は、図１４に示したスキャナ１４８から送信される読取信号を用いて、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋの吐出異常を検出する。
【０２６０】
例えば、液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋを用いて用紙Ｐにノズルチェックパターンを形成する。スキャナ１４８はノズルチェックパターンを読み取り、吐出検出部２６４へ読取信号を送信する。
【０２６１】
スキャナ１４８は読取部の一例に相当する。ノズルチェックパターンは吐出異常検出用パターンの一例に相当する。読取信号は読取結果の一例に相当する。吐出検出部２６４は異常ノズル検出部の一例に相当する。
【０２６２】
吐出検出部２６４は読取信号を解析し、解析結果に基づいて液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋの異常ノズルを検出する。
【０２６３】
パラメータ記憶部２６６は、インクジェット印刷機１０１に使用される各種パラメータが記憶される。パラメータ記憶部２６６に記憶されている各種パラメータは、システムコントローラ２００を介して読み出され、装置各部に設定される。
【０２６４】
プログラム格納部２６８は、インクジェット印刷機１０１の各部に使用されるプログラムが格納される。プログラム格納部２６８に格納されている各種プログラムは、システムコントローラ２００を介して読み出され、装置各部において実行される。
【０２６５】
図１５では、機能ごとに各部を列挙している。図１５に示した各部は適宜、統合、分離、兼用、又は省略が可能である。図１５に示した各制御部、及び各処理部等のハードウェアは、図８に示したインクジェットヘッド駆動装置１０と同様に、一つ以上のプロセッサ、及び一つ以上のメモリを用いて構成し得る。また、二つ以上の制御部、及び処理部等が一つのプロセッサ等を用いて構成されてもよい。
【０２６６】
［インクジェット印刷機に適用される溢れ処理］
次に、図１４、及び図１５を用いて説明したインクジェット印刷機１０１に適用される溢れ処理について説明する。
【０２６７】
〔用紙間に実施される溢れ処理〕
図１６は用紙間に実施される溢れ処理の説明図である。図１６は、連続印字が実行される際に、ｎ枚目の用紙Ｐｎへ印字を行う印字期間ＴＰｎと、ｎ＋１枚目の用紙Ｐｎ＋１へ印字を行う印字期間ＴＰｎ＋１との間の用紙間期間ＴＩ１において溢れ処理を実施する場合が図示されている。印字期間ＴＰｎ＋１と印字期間ＴＰｎ＋２との間の用紙間期間ＴＩ２において溢れ処理を実施してもよい。
【０２６８】
用紙間において溢れ処理が実施される場合、用紙Ｐの搬送は、停止、及び減速等を実施することなく継続される。溢れ処理は全ての液体吐出ヘッド１４６について実施してもよいし、一部の液体吐出ヘッド１４６について選択的に実施してもよい。なお、液体吐出ヘッド１４６は、図１４に示した液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋの総称、又は任意の一つを表す。
【０２６９】
印字が実行された用紙Ｐは結果物の一例に相当する。印字は結果物生成の一例に相当する。印字データは結果物を表す吐出データの一例に相当する。用紙間期間ＴＩは、結果物の生成と次の結果物の生成との間の一例に相当する。
【０２７０】
〔作用効果〕
用紙間に実施される溢れ処理によれば、用紙Ｐの搬送を停止、及び減速等せずに、液体吐出ヘッド１４６に対する溢れ処理の実施が可能である。これにより、ダウンタイムを削減し得る。
【０２７１】
〔領域ごとに実施される溢れ処理〕
図１７は領域ごとに実施される溢れ処理の説明図である。本例に示す溢れ処理は、液体吐出ヘッド１４６の具備されるノズル２０を四つの領域に分割し、領域ごとに溢れ処理を実施する。
【０２７２】
図１７に示すように、ｎ枚目の用紙Ｐｎへの印字期間ＴＰｎと、ｎ＋１枚目の用紙Ｐｎ＋１への印字期間ＴＰｎ＋１との間の用紙間期間ＴＩ１において、第一領域に対する溢れ処理を実施する。同様に、ｎ＋１枚目の用紙Ｐｎ＋１への印字期間ＴＰｎ＋１と、ｎ＋２枚目の用紙Ｐｎ＋２への印字期間ＴＰｎ＋２との間の用紙間期間ＴＩ２において、第二領域に対する溢れ処理を実施する。
【０２７３】
更に、ｎ＋２枚目の用紙Ｐｎ＋２への印字期間ＴＰｎ＋２と、ｎ＋３枚目の用紙Ｐｎ＋３への印字期間ＴＰｎ＋３との間の用紙間期間ＴＩ３において、第三領域に対する溢れ処理を実施する。ｎ＋３枚目の用紙Ｐｎ＋３への印字期間ＴＰｎ＋３と、ｎ＋４枚目の用紙Ｐｎ＋４への印字期間ＴＰｎ＋４との間の用紙間期間ＴＩ４において、第四領域に対する溢れ処理を実施する。
【０２７４】
図１８は領域の説明図である。図１８ではノズル面３５０Ａの一部を拡大して図示した。ノズル面３５０Ａの一部拡大図における正方形はノズル開口３５３を表す。黒塗りのノズル開口３５３Ａは溢れ処理の対象である。白抜きのノズル開口３５３Ｂは溢れ処理の非対象である。なお、ノズル開口はノズルと読み替えてもよい。
【０２７５】
図１８に示した符号１４７Ａは第一領域を示す。符号１４７Ｂは第二領域を示す。符号１４７Ｃは第三領域を示す。符号１４７Ｄは第四領域を示す。図１８に示した矢印線は溢れ処理の流れを示す。
【０２７６】
図１８に示した各領域は、溢れ処理の非対象ノズルに対してマスク処理を行うことで実現し得る。すなわち、領域ごとに溢れ処理を実施する場合、各領域に対応するマスクを準備しておき、溢れ処理の実施領域に応じてマスクを切り替える。
【０２７７】
溢れ処理に適用されるマスクは、ダミージェット等の他のメンテナンス処理の際のマスクを適用してもよい。図１８に示した複数の領域の分割例は一例であり、各領域のノズル、及び分割数等を適宜変更してもよい。
【０２７８】
〔作用効果〕
全ノズルを複数の領域に分割し、領域ごとに実施される溢れ処理によれば、ノズルごとの溢れのばらつきを低減することが可能である。
【０２７９】
〔色ごとに実施される溢れ処理〕
溢れ処理の副作用として、正常なノズルの吐出状態が一時的に悪化し得る。吐出状態が悪化したノズルが発生した場合、用紙Ｐの搬送停止等の搬送制御の変更をせずに、印字ジョブ中に吐出状態が悪化したノズルを検出して、マスク補正等の処理を実施する。なお、マスク補正は不吐化処理の一例に相当する。
【０２８０】
図１９は色ごとに実施される溢れ処理の説明図である。図１９に示したＣヘッドは液体吐出ヘッド１４６Ｃを表す。同様に、Ｍヘッドは液体吐出ヘッド１４６Ｍを表す。Ｙヘッドは液体吐出ヘッド１４６Ｙを表す。Ｋヘッドは液体吐出ヘッド１４６Ｋを表す。
【０２８１】
用紙Ｐの余白領域が小さい場合など、一枚の用紙Ｐの余白領域に、全ての液体吐出ヘッド１４６のノズル検出パターンの印字が困難な場合、一枚の用紙Ｐの余白領域に、一つの液体吐出ヘッド１４６のノズル検出パターンが形成される。
【０２８２】
図１９に示したｎ枚目の用紙Ｐｎへの印字期間ＴＰｎと、ｎ＋１枚目の用紙Ｐｎ＋１への印字期間ＴＰｎ＋１と間の用紙間期間ＴＩ１では、液体吐出ヘッド１４６Ｃに対する溢れ処理が実施される。
【０２８３】
液体吐出ヘッド１４６Ｃに対する溢れ処理が実施された直後の用紙Ｐｎ＋１の余白領域ＰＡ１には、液体吐出ヘッド１４６Ｃのノズル検出パターンが形成され、液体吐出ヘッド１４６Ｃの異常ノズルが検出される。
【０２８４】
同様に、ｎ＋１枚目の用紙Ｐｎ＋１への印字期間ＴＰｎ＋１と、ｎ＋２枚目の用紙Ｐｎ＋２への印字期間ＴＰｎ＋２との間の用紙間期間ＴＩ２において、液体吐出ヘッド１４６Ｍに対する溢れ処理を実施する。
【０２８５】
液体吐出ヘッド１４６Ｍに対する溢れ処理が実施された直後の用紙Ｐｎ＋２の余白領域ＰＡ２には、液体吐出ヘッド１４６Ｍのノズル検出パターンが形成され、液体吐出ヘッド１４６Ｍの異常ノズルが検出される。
【０２８６】
更に、ｎ＋２枚目の用紙Ｐｎ＋２への印字期間ＴＰｎ＋２と、ｎ＋３枚目の用紙Ｐｎ＋３への印字期間ＴＰｎ＋３との間の用紙間期間ＴＩ３において、液体吐出ヘッド１４６Ｙに対する溢れ処理を実施する。
【０２８７】
液体吐出ヘッド１４６Ｙに対する溢れ処理が実施された直後の用紙Ｐｎ＋３の余白領域ＰＡ３には、液体吐出ヘッド１４６Ｙのノズル検出パターンが形成され、液体吐出ヘッド１４６Ｙの異常ノズルが検出される。
【０２８８】
ｎ＋３枚目の用紙Ｐｎ＋３への印字期間ＴＰｎ＋３と、ｎ＋４枚目の用紙Ｐｎ＋４への印字期間ＴＰｎ＋４との間の用紙間期間ＴＩ４において、液体吐出ヘッド１４６Ｋに対する溢れ処理を実施する。
【０２８９】
液体吐出ヘッド１４６Ｋに対する溢れ処理が実施された直後の用紙Ｐｎ＋４の余白領域ＰＡ４には、液体吐出ヘッド１４６Ｋのノズル検出パターンが形成され、液体吐出ヘッド１４６Ｋの異常ノズルが検出される。
【０２９０】
本実施形態では、インクジェット印刷機１０１に具備される全ての液体吐出ヘッド１４６を対象として一ヘッドずつ配置順に溢れ処理を実施する場合を示した。一方、液体吐出ヘッド１４６Ｙなど、使用頻度が低い液体吐出ヘッド１４６の溢れ処理を省略してもよい。
【０２９１】
また、用紙Ｐの余白領域に二つの液体吐出ヘッド１４６、又は三つの液体吐出ヘッド１４６のノズル検出パターンが形成される場合は、二つの液体吐出ヘッド１４６、又は三つの液体吐出ヘッド１４６に対して同一の用紙間期間ＴＩにおいて、溢れ処理を実施してもよい。更に、溢れ処理、及びノズル検出パターンの形成の順番は、適宜決定し得る。
【０２９２】
シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及びブラックインクのそれぞれは、異なる種類の液体の一例に相当する。液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋのそれぞれは、異なる種類の液体を吐出させる複数の液体吐出ヘッドの一例に相当する。
【０２９３】
液体吐出ヘッド１４６Ｃ、液体吐出ヘッド１４６Ｍ、液体吐出ヘッド１４６Ｙ、及び液体吐出ヘッド１４６Ｋのノズル検出パターンの形成期間は、溢れ駆動電圧を吐出ヘッドへ供給した後、次の結果物の生成前に相当する。
【０２９４】
〔作用効果〕
色ごとに実施される溢れ処理によれば、一枚の用紙Ｐの印字領域を用いて、全ての液体吐出ヘッド１４６のノズル検出パターンを形成する必要がなく、ノズル検出パターンの形成に使用した用紙Ｐが損紙とならない。これにより、損紙を削減し得る。なお、用紙Ｐの印字領域は、印字データに基づく目的の印字が実施される領域である。
【０２９５】
複数のヘッドモジュール３５２を備える液体吐出ヘッド１４６について、ヘッドモジュール３５２ごとに溢れ駆動電圧を供給可能な場合は、ヘッドモジュール３５２ごとに溢れ処理を実施してもよい。
【０２９６】
〔溢れ処理の手順〕
図２０は溢れ処理を実施する際のインクジェットヘッド駆動方法の手順の流れを示すフローチャートである。インクジェットヘッド駆動方法は、吐出ヘッド駆動方法に相当する。
【０２９７】
指令信号受信工程Ｓ１０では、図９に示した上位データ制御装置３８０から送信された溢れ処理実行指令を、インクジェットヘッド駆動装置１０が送信する。指令信号受信工程Ｓ１０の後に、波形取得工程Ｓ１２へ進む。
【０２９８】
波形取得工程Ｓ１２では、駆動電圧制御回路３６８は波形データメモリ３６６から溢れ波形のデータを取得する。波形取得工程Ｓ１２の後に、駆動電圧生成工程Ｓ１４へ進む。
波形取得工程Ｓ１２は駆動波形取得工程の一例に相当する。
【０２９９】
駆動電圧生成工程Ｓ１４では、駆動電圧制御回路３６８、及びデジタルアナログ変換器３７９は、溢れ波形に基づいて溢れ駆動電圧１３３０を生成する。駆動電圧生成工程Ｓ１４では、画像データ転送制御回路３６４は、画像データメモリ３６２から溢れ処理用の画像データを読み出す。溢れ処理用の画像データは、上位データ制御装置３８０から送信されてもよいし、予め記憶されているものを読み出してもよい。
【０３００】
駆動電圧生成工程Ｓ１４では、駆動電圧制御回路３６８は、波形データメモリ３６６から読み出したデジタル形式の溢れ波形のデータに基づいて、アナログ形式の溢れ波形を生成する。デジタルアナログ変換器３７９、及び電力増幅回路３７７は、溢れ波形に基づいて溢れ駆動電圧を生成する。また、画像データ転送制御回路３６４は、溢れ処理の画像データに基づいて、溢れ処理用のノズル制御データを生成する。駆動電圧生成工程Ｓ１４の後に、駆動電圧出力工程Ｓ１６へ進む。
【０３０１】
駆動電圧出力工程Ｓ１６では、インクジェットヘッド駆動装置１０は、溢れ駆動電圧、及び溢れ処理用のノズル制御データ、データラッチ信号をインクジェットヘッド３５０へ供給する。駆動電圧出力工程Ｓ１６の後に、溢れ処理終了判定工程Ｓ１８へ進む。駆動電圧出力工程Ｓ１６は駆動電圧供給工程の一例に相当する。
【０３０２】
溢れ処理終了判定工程Ｓ１８では、インクジェットヘッド駆動装置１０は、溢れ処理を終了するか、又は溢れ処理を継続するかを判定する。処理終了判定工程Ｓ１８において、溢れ処理を継続する場合はＮｏ判定となる。
【０３０３】
Ｎｏ判定の場合は、波形取得工程Ｓ１２へ進み、処理終了判定工程Ｓ１８においてＹｅｓ判定となるまで、波形取得工程Ｓ１２から処理終了判定工程Ｓ１８の各工程を繰り返し実行する。
【０３０４】
一方、処理終了判定工程Ｓ１８において、溢れ処理を終了する場合はＹｅｓ判定となる。Ｙｅｓ判定の場合は、インクジェットヘッド駆動装置１０は溢れ処理を終了する。溢れ処理を終了する場合の例として、規定の溢れ処理期間が経過した場合、及び溢れ処理中に強制的な終了処理指令を取得した場合等が挙げられる。
【０３０５】
図２０に示したインクジェットヘッド駆動方法は、駆動波形を生成する駆動波形生成工程が含まれてもよい。駆動波形生成工程は、駆動波形のパラメータを設定するパラメータ設定工程が含まれてもよい。駆動波形生成工程は、溢れ期間を設定する溢れ期間設定工程が含まれてもよい。溢れ期間設定工程は、溢れパルスの数を設定してもよい。
【０３０６】
インクジェットヘッド駆動方法は、駆動波形のパラメータを入力する入力工程が含まれてもよい。インクジェットヘッド駆動方法は、駆動波形のパラメータ、溢れ期間、及び静定期間を表示する表示工程が含まれてもよい。
【０３０７】
図１６に示した用紙間期間ＴＩにおいて溢れ処理を実施する場合、波形取得工程Ｓ１２において、駆動電圧制御回路３６８は、用紙間期間ＴＩに基づくパルス数を含む溢れ波形を取得する。
【０３０８】
図１７に示した領域ごとに溢れ処理を実施する場合、波形取得工程Ｓ１２において、画像データ転送制御回路３６４は、図１８に示した領域ごとのマスク１４７に対応する画像データを取得する。
【０３０９】
［プログラムへの適用例］
上述したインクジェットヘッド駆動装置、及び方法は、コンピュータを用いて、インクジェットヘッド駆動装置における各部に対応する機能、及びインクジェットヘッド駆動方法における各工程に対応する機能を実現させるプログラムを実行させて実現し得る。
【０３１０】
例えば、コンピュータに、駆動波形を取得する駆動波形取得機能、駆動波形に基づいて駆動電圧を生成する駆動電圧生成機能、及び駆動電圧をインクジェットヘッドへ供給する駆動電圧供給機能を実現させるインクジェットヘッド駆動プログラムを構成し得る。インクジェットヘッド駆動プログラムは吐出ヘッド駆動プログラムの一例に相当する。
【０３１１】
上述した溢れ処理を実施する際のインクジェットヘッド駆動機能をコンピュータに実現させるプログラムを、有体物である非一時的な情報記憶媒体である、コンピュータが読取可能な情報記憶媒体に記憶し、情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。
【０３１２】
また、非一時的な情報記憶媒体にプログラムを記憶して提供する態様に代えて、ネットワークを介してプログラム信号を提供する態様も可能である。
【０３１３】
［用語の説明］
〔インク〕
媒体に画像を形成する液体を表す。吐出ヘッドへの供給前の状態、及び吐出前に吐出ヘッド内に保持される状態は固体であってもよい。インクには、色材等を含むグラフィック用途のインク、並びに樹脂粒子、及び金属粒子等を含有する工業用途の機能性液体を含み得る。インクは液体の一例に相当する。
【０３１４】
〔媒体〕
紙、繊維、皮革、金属、樹脂、ガラス、木材、及びセラミックなど、画像を形成する液体を付着させ得る媒体を表す。本明細書では、媒体、用紙、記録用紙、印刷用紙、記録媒体、及び印刷媒体は相互に読み替えが可能である。
【０３１５】
〔画像形成〕
画像形成、印刷、印字、画像記録、及び記録は、媒体に液体を付着させて、文字、図形、及び模様等の形状を形成することを意味する。形成される形状は白黒であるかカラーであるかを問わない。本明細書では、画像形成、印刷、印字、画像記録、及び記録は相互に置き替えが可能である。
【０３１６】
〔平行、及び直交〕
平行は、二方向が交差する場合において、平行と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な平行が含まれてもよい。直交は、二方向が９０度を超える角度、又は９０度未満の角度で交差する場合において、９０度で交差する場合と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な直交が含まれてもよい。
【０３１７】
〔同一〕
同一は、厳密には相違するものの、同一と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な同一が含まれてもよい。
【０３１８】
［実施形態及び変形例等の組み合わせについて］
上述した実施形態で説明した構成要素、及び適用例等で説明した構成要素は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の構成要素を置き換えることもできる。
【０３１９】
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。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者により、多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【０３２０】
１０  インクジェットヘッド駆動装置
２０  ノズル
２２  イジェクタ
２４  個別供給路
２６  供給側共通支流路
３０  圧力室
３１  圧電素子
３２  振動板
３３  個別電極
３４  圧電体
３５  カバープレート
３６  可動空間
４０  制御部
４２  メモリ
４４  ストレージ装置
４６  ネットワークコントローラ
４８  電源装置
５０  ネットワーク
５２  バス
１０１  インクジェット印刷機
１０９  搬送部
１１０  給紙部
１１２  給紙装置
１１２Ａ  給紙トレイ
１１４  フィーダボード
１１６  給紙ドラム
１２０  処理液塗布部
１２２  処理液塗布ドラム
１３０  処理液乾燥部
１３２  処理液乾燥ドラム
１３３  グリッパ
１３４  温風送風機
１４０  描画部
１４２  描画ドラム
１４３  グリッパ
１４４  ヘッドユニット
１４６  液体吐出ヘッド
１４６Ｃ  液体吐出ヘッド
１４６Ｍ  液体吐出ヘッド
１４６Ｙ  液体吐出ヘッド
１４６Ｋ  液体吐出ヘッド
１４７  マスク
１４７Ａ  第一領域
１４７Ｂ  第二領域
１４７Ｃ  第三領域
１４７Ｃ  第四領域
１４８  スキャナ
１５０  インク乾燥部
１６０  集積部
１６２  集積装置
１６２Ａ  集積トレイ
２００  システムコントローラ
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  通信部
２０５  画像メモリ
２０６  ホストコンピュータ
２１０  チェーンデリバリ
２１２  チェーン
２１４  グリッパ
２２０  用紙ガイド
２２２  第１用紙ガイド
２２４  第２用紙ガイド
２３０  温風送風ユニット
２４０  搬送制御部
２４２  給紙制御部
２４４  処理液付与制御部
２４６  処理液乾燥制御部
２４８  描画制御部
２５０  用紙検出センサ
２５１  インク乾燥制御部
２５２  排紙制御部
２６０  操作部
２６２  表示部
２６４  吐出検出部
２６６  パラメータ記憶部
２６８  プログラム格納部
３０９  電気接続用のケーブル
３１０  支持フレーム
３１１  ダミープレート
３１１Ａ  表面
３１２  ノズル配置部
３５０  インクジェットヘッド
３５０Ａ  ノズル面
３５２  ヘッドモジュール
３５２Ａ  ヘッドモジュール
３５２Ｂ  ヘッドモジュール
３５３  ノズル開口
３５３Ａ  ノズル開口
３５３Ｂ  ノズル開口
３６２  画像データメモリ
３６４  画像データ転送制御回路
３６５  吐出タイミング制御部
３６６  波形データメモリ
３６８  駆動電圧制御回路
３７９  デジタルアナログ変換器
３７９Ａ  デジタルアナログ変換器
３７９Ｂ  デジタルアナログ変換器
３８０  上位データ制御装置
３８２  搬送部
３９０  電気回路基板
３９２  画像データ伝送路、データバス
３９２Ａ  画像データ伝送路
３９２Ｂ  画像データ伝送路
３９４  コネクタ
３９４Ａ  コネクタ
３９４Ｂ  コネクタ
３９６  信号線
３９６Ａ  信号線
３９６Ｂ  信号線
１０００  インクジェットヘッド
１００２  ノズル
１００４  ノズル面
１００６  インクミスト
１００８  インク
１０１０  インク液面
１０１２  インク
１０１４  液滴
１０１６  領域
１０１８  液滴
１１００  溢れパルス波形
１１００Ａ  立ち上げ波形要素
１１００Ｂ  一定電圧波形要素
１１００Ｃ  立ち下げ波形要素
１２００  吐出パルス
１２００Ａ  立ち上げ波形要素
１２００Ｂ  一定電圧波形要素
１２００Ｃ  立ち下げ波形要素
１２０２  第一吐出パルス
１２０４  第二吐出パルス
１２０６  第三吐出パルス
１２０８  第四吐出パルス
１２１０  第五吐出パルス
１３００  溢れ駆動電圧
１３１０  吐出駆動電圧
１３３０  メニスカス揺らし駆動電圧
１３３２  揺らしパルス
１３３２Ａ  第四波形要素
１３３２Ｂ  第五波形要素
１３３２Ｃ  第六波形要素
Ｓ１０からＳ１８  インクジェットヘッド駆動方法の各工程
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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