JP2008044225A - 液滴吐出装置、液滴吐出制御装置、および液滴吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】滴体積の異なる液滴間の着弾位置ずれを印加周期を長くすることなく、印加周期を超えて容易に補正できる。
【解決手段】液体が収容された圧力室に連通し圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部から吐出データに応じた滴体積の液滴が吐出されるように、圧力室内の圧力を変化させる駆動素子に予め定められた印加周期で駆動信号を印加する際、吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は駆動信号を駆動素子に印加してから吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、吐出時間の時間差に応じて駆動素子に対する駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように吐出データを補正する。
【選択図】図６

Description

本発明は、滴体積が異なる複数種の液滴を吐出させることができる液滴吐出装置、液滴吐出制御装置、および液滴吐出方法に関する。

現在、記録ヘッドに配列された複数の吐出口から各吐出口に対応したアクチュエータを予め定められた印加周期で駆動して液体のインク滴を吐出し、印刷媒体に印刷するインクジェット方式のプリンタが広く普及している。この中で、アクチュエータとして圧電素子を用い、圧電素子に異なる駆動波形の駆動信号を印加することにより、画像データに応じて異なる滴体積のインク滴を吐出することができるプリンタが知られている。

しかしながら、インク滴の滴体積を変えると滴速（吐出された液滴が印刷媒体に付着するための速度）も変わってしまう場合が多い。この滴種差による滴速差は、印刷媒体上で異なる滴種間での着弾位置ずれ（ここでいう着弾とは記録ヘッドから吐出されたインク滴等の液滴が用紙などの被液滴吐出媒体に付着することをいう。）を発生させ、画像が劣化する原因となる。

従来は、圧電素子に印加する駆動信号として波形形状を時間方向と電圧方向に任意に設定できるアナログ駆動波形が広く用いられていた。アナログ駆動波形は、滴速をあまり変えずに、滴体積を変えることが比較的容易にできる。しかしながら、アナログ駆動波形は、駆動回路が大きく、消費電力も大きいという欠点がある。そこで、２値または３値の電圧電源に接続された複数のデジタルスイッチング素子をオンオフすることによって生成されたデジタル駆動波形が用いられることが多くなってきている。これにより、駆動回路を小型化・低コスト化でき、消費電力を低減することができる。

ところが、デジタル駆動波形では、アナログ駆動波形に比べて波形の自由度が減るため、滴速を変えずに滴体積だけを変えることが困難である、という問題がある。

そこで従来は、印加周期内で駆動信号の印加タイミングを変更することにより、上記着弾位置ずれを補正していた（例えば、特許文献１，２参照。）。

しかしながら、滴体積が小さい小滴では著しく滴速が遅くなり、印加周期内の駆動波形印加タイミングの調整だけでは着弾位置を補正しきれない、という問題がある。

なお、主走査方向の着弾位置ずれを補正する装置として、以下の装置が知られている。

例えば、異なる飛翔速度のインク滴を吐出する印刷装置において、画像を構成する画像画素におけるドットの形成状態を表す画像画素値データの両端の少なくとも一方の側にドットを形成しない調整画素の存在を表す調整画素値データを配置することによって画像画素の主走査方向の位置を調整する印刷装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。

さらにまた、小ドット（第一のドット）と中・大ドット（第二のドット）の少なくとも一方の形成位置のずれを表すずれ情報を取得し、プリンタ（印刷装置）に対して、小ドットと中・大ドットとを異なる主走査で形成させるとともに取得したずれ情報に応じて主走査方向における小ドットと中・大ドットの少なくとも一方の形成位置を変更させる制御を行うことにより、インク量の異なるドットどうしの間でも主走査方向におけるドット形成位置のずれを無くし、プリンタの出力画像の画質を向上させる印刷制御装置も知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平０４−２８２２５５号公報 特開２００２−３２１３６０号公報 特開２００３−４８３１４号公報 特開２００４−１６０８６３号公報

本発明は、印加周期を長くすることなく、滴体積の異なる液滴間の着弾位置ずれを印加周期を超えて容易に補正できる液滴吐出装置、液滴吐出制御装置、液滴吐出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明の液滴吐出装置は、液体が収容される圧力室、前記圧力室に連通し前記圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部、印加された駆動信号に応じて前記圧力室内の圧力を変化させて前記吐出部から該印加された駆動信号に応じた滴体積の液滴を吐出させる駆動素子を備えた液滴吐出部が複数個設けられた吐出手段と、吐出データに応じた駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を予め定められた印加周期で前記駆動素子に印加する駆動手段と、前記吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は前記駆動信号を前記駆動素子に印加してから前記吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、前記吐出時間の時間差に応じて前記駆動素子に対する前記駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように前記吐出データを補正する補正手段と、を含んで構成されている。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記補正手段は、前記印加周期単位で補正したときの駆動信号の印加タイミングが該駆動信号の印加対象の駆動素子に印加される他の駆動信号の印加タイミングと重複したときには、該印加タイミングではいずれか一方の駆動信号を優先して該駆動素子に印加するように前記吐出データを補正することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記補正手段は、前記圧力室を膨張させた後収縮させて液滴を吐出させる第１パルスと該第１パルスの後に印加するパルスであって液滴を吐出させない第２パルスとを含み、前記第１パルスと前記第２パルスとのパルス間隔が所定値より短い駆動信号の印加タイミングが、それ以外の駆動信号の印加タイミングよりも前記印加周期単位で相対的に早くなるように前記吐出データを補正することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の発明において、前記補正手段は、更に、前記液滴吐出部毎の液滴吐出特性のばらつきに応じた滴体積のばらつきが無くなるように補正された駆動信号が印加されるように前記吐出データを補正することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載の発明において、前記駆動手段は、滴体積毎に用意された複数種の駆動信号を生成し、該複数種の駆動信号から前記吐出データに応じた駆動信号を前記液滴吐出部の前記駆動素子毎に選択して印加し、前記補正手段は、前記複数種の駆動信号から前記液滴吐出部毎の液滴吐出特性に応じた駆動信号が選択されて印加されるように前記吐出データを補正することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の発明において、前記圧力室内に収容された液体の温度を検出する検出手段と、前記補正手段は、更に、前記検出手段により検出された温度に基づき、前記圧力室内に収容された液体の温度変化による滴体積の変動が無くなるように補正された駆動信号が印加されるように前記吐出データを補正することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６記載の発明において、前記駆動手段は、前記駆動手段は、滴体積毎に用意された複数種の駆動信号を生成し、該複数種の駆動信号から前記吐出データに応じた駆動信号を前記液滴吐出部の前記駆動素子毎に選択して印加し、前記補正手段は、前記複数種の駆動信号から前記検出手段により検出された温度に応じた駆動信号が選択されて印加されるように前記吐出データを補正する液滴吐出装置。

請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の発明において、基準となる滴体積の液滴の吐出時間と補正対象の駆動信号により吐出される滴体積の液滴の吐出時間の時間差から前記印加周期単位の補正量を差し引いた時間だけ前記液滴の吐出タイミングがずれるように調整された駆動信号が生成されるように前記駆動手段を制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする。

請求項９の発明の液滴吐出制御装置は、液体が収容される圧力室、前記圧力室に連通し前記圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部、印加された駆動信号に応じて前記圧力室内の圧力を変化させて前記吐出部から該印加された駆動信号に応じた滴体積の液滴を吐出させる駆動素子を備えた液滴吐出部が複数個設けられた吐出手段と、吐出データに応じた駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を予め定められた印加周期で前記駆動素子に印加する駆動手段とを用いて被液滴吐出媒体に液滴を吐出させる際に、前記吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は前記駆動信号を前記駆動素子に印加してから前記吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、前記吐出時間の時間差に応じて前記駆動素子に対する前記駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように前記吐出データを補正する補正手段を備えている。

請求項１０の発明の液滴吐出方法は、液体が収容される圧力室、前記圧力室に連通し前記圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部、印加された駆動信号に応じて前記圧力室内の圧力を変化させて前記吐出部から該印加された駆動信号に応じた滴体積の液滴を吐出させる駆動素子が複数個設けられた吐出手段の駆動素子の各々に対し、吐出データに応じた駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を予め定められた印加周期で印加する際に、前記吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は前記駆動信号を前記駆動素子に印加してから前記吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、前記吐出時間の時間差に応じて前記駆動素子に対する前記駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように前記吐出データを補正する。

以上説明したように請求項１、請求項９，および請求項１０に記載の発明によれば、印加周期を長くすることなく、滴体積の異なる液滴間の着弾位置ずれを印加周期を超えて容易に補正できる、という効果が得られる。

請求項２の発明によれば、吐出データの補正によって１つの駆動素子に対して印加される駆動信号の印加タイミングが重複しても、いずれかを選択して印加することができ、補正による問題の発生を防止する、という効果が得られる。

請求項３の発明によれば、パルス間隔が所定値より短い駆動信号により吐出される滴体積の小さな液滴を、滴体積の大きな液滴よりも相対的に早く吐出させることができる。

請求項４の発明によれば、液滴吐出部毎に液滴吐出特性のばらつきに起因する滴体積のばらつきを抑えることができ、着弾位置ずれも補正できる。

請求項５の発明によれば、簡単な構成で液滴吐出部毎の滴体積のばらつきを抑えることができる。

請求項６の発明によれば、圧力室内に収容された液滴の温度変化に起因する滴体積の変動を抑えることができ、着弾位置ずれも補正できる。

請求項７の発明によれば、簡単な構成で温度変化に起因するの滴体積の変動を抑えることができる。

請求項８の発明によれば、印加周期単位で印加タイミングを補正できるだけでなく印加周期単位未満の印加タイミングの補正も可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態における液滴吐出装置１０と液滴吐出装置１０に画像データを送信するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の構成を示すブロック図である。

この液滴吐出装置１０は、被液滴吐出媒体（本実施の形態では用紙とする）に液滴（本実施の形態ではインク滴）を吐出する装置であって、ヘッド１４及び駆動部１６を有するヘッドユニット１２と、コントローラ１８とを備えている。なお、図１では、用紙を搬送する搬送系については図示を省略している。

コントローラ１８は、マイクロコンピュータにより構成され、ヘッドユニット１２を構成する駆動部１６に接続されている。コントローラ１８は、駆動部１６に、クロック信号、ヘッド１４からインク滴を吐出させるための駆動信号の元となる波形信号、ラッチ信号、及び吐出データとしての選択信号を生成して出力する。

また、コントローラ１８には、液滴吐出装置１０を駆動する電源部が設けられており、この電源部からヘッドユニット１２の駆動部１６に電力が供給されるようになっている。

コントローラ１８は、メモリ２０を備えている。メモリ２０には、波形信号を生成するための波形データや、インク滴の用紙上の着弾位置ずれ（本実施の形態において、インク滴がヘッド１４から吐出されて用紙に付着することを着弾と呼称する）を補正するために用いられる位置ずれ補正テーブル、ＰＣ３０から入力された画像データに基づいてヘッド１４からインク滴を吐出させるための吐出データを生成するプログラム等が記憶されている。コントローラ１８は、メモリ２０に記憶されているデータを用い、また、プログラムを実行する。

ヘッドユニット１２には、ヘッド１４と駆動部１６とが備えられている。ヘッド１４は、インク滴を吐出する複数の液滴イジェクタ２４が配列されて構成されている。図２は、液滴イジェクタ２４の構成を説明する断面概略図である。液滴イジェクタ２４は、複数のノズル２が形成されたノズルプレート３と、各ノズル２に対応して設けられノズル２から吐出するインクが充填される圧力室４と、図示しないインクタンクから圧力室４にインクを供給するインク供給路５と、各圧力室４に対応して設けられたアクチュエータ（ここでは圧電素子）７とから構成される。圧電素子７に駆動信号を印加して駆動させることによって圧力室４が膨張又は収縮し、この膨張、収縮により所定量だけ体積が変化（圧力が変化）したときにインク滴がノズル２から吐出される。

図示は省略するが、本実施の形態のヘッド１４は、複数のノズル２が用紙幅方向に配列されたノズル群が用紙幅方向に少しずつずれた状態で用紙搬送方向に複数配列され（二次元配列）、用紙幅の長さを有する長尺状のヘッドとなっている。

これら二次元配列された複数のノズル２を用いて画像を高解像度で記録する。本実施の形態の液滴吐出装置１０では、ヘッド１４は走査（スキャン）せず、用紙のみを一定速度で搬送させて用紙にインク滴を吐出して、画像を形成する。なお、ここでは用紙を搬送させて用紙に対してヘッド１４をスキャンさせているが、相対的にスキャンさせることができればよく、ヘッド１４側を移動させてもよい。

液滴イジェクタ２４の圧電素子７の各々は、駆動部１６から印加される駆動信号により駆動される。

図３は、駆動部１６の概略構成の一例を示している。駆動部１６には、シフトレジスタ４０と、ラッチ回路４２と、生成可能な駆動信号（本実施の形態では１６個）に対応して設けられたシフトレジスタ４４と、ノズル２毎に設けられたセレクタ４６、レベルシフタ４８、および駆動波形生成回路５０とを含んで構成されている。

コントローラ１８から出力されたクロック信号及び選択信号は、シフトレジスタ４０に入力され、ラッチ信号は、ラッチ回路４２に入力される。

選択信号は、コントローラ１８が画像データに基づいて生成する、１６種の駆動信号の何れか１つを選択するための信号である。選択信号は複数ビットからなるシリアルデータとなっている。この選択信号は、液滴イジェクタ２４の数だけ連続してシフトレジスタ４０に入力される。

シフトレジスタ４０は、入力されたシリアルデータの選択信号をパラレルデータに変換してラッチ回路４２へ出力する。ラッチ回路４２は、シフトレジスタ４０から入力されるパラレルデータを、ラッチ信号の入力に応じてラッチ（自己保持）する。

シフトレジスタ４４の各々には、コントローラから第１〜第１６駆動信号の元となる波形信号がそれぞれ入力される。

セレクタ４６は、シフトレジスタ４０、ラッチ回路４２を介して入力された選択信号に応じて複数種の波形信号から、１つの波形信号を選択する。選択信号により選択された波形信号はシフトレジスタ４４によりノズル２の配列に応じてタイミングをずらされ、セレクタ４６に出力される。そして、レベルシフタ４８によりレベル変換されて駆動波形生成回路５０に出力される。

一方、駆動波形生成回路５０には、不図示の電源部から、ＨＶ１およびＨＶ２の電圧レベルの電力が供給されるようになっている。

駆動波形生成回路５０は、第１信号生成回路５２と、第２信号生成回路５４とにより構成され、第１信号生成回路５２はＰＭＯＳＦＥＴとＮＭＯＳＦＥＴを直列接続したインバータ回路として構成されており、第２信号生成回路５４はＰＭＯＳＦＥＴにより構成されている。

第１信号生成回路５２におけるＰＭＯＳＦＥＴのソースには、電圧レベルＨＶ１の電力が供給され、ＮＭＯＳＦＥＴのソースは接地されてグランドレベルとされている。ＰＭＯＳＦＥＴ及びＮＭＯＳＦＥＴの各ゲートにはレベルシフタ４８の出力端子が接続されている。

一方、第２信号生成回路５４におけるＰＭＯＳＦＥＴのソースには、電圧レベルＨＶ２の電力が供給され、ドレインには、第１信号生成回路５２におけるＰＭＯＳＦＥＴ及びＮＭＯＳＦＥＴの接続点（ドレイン）が接続されている。また、第２信号生成回路５４ＰＭＯＳＦＥＴのゲートにはレベルシフタ４８の出力端子が接続されている。

この駆動波形生成回路５０で、レベルシフタ４８から入力された波形信号に基づきグランドレベル、電圧レベルＨＶ１、及び電圧レベルＨＶ２の３値の電圧レベルを有する駆動信号を生成して圧電素子７に印加することができる。以下、各駆動信号の波形を駆動波形と呼称する。

また、本実施の形態では、液滴吐出装置１０が、滴体積の異なる４種類のインク滴を吐出することができるように設定されている場合を例に挙げて説明する。本実施の形態では、この４種類のインク滴を滴体積の大きい順に大滴、中滴、小滴、微小滴と呼称する。

図４（Ａ）〜（Ｄ）は、４種類のインク滴を吐出するために圧電素子に印加される駆動信号の駆動波形の一例を示す図である。

図４（Ａ）は大滴用の駆動波形、図４（Ｂ）は中滴用の駆動波形、図４（Ｃ）は小滴用の駆動波形、図４（Ｄ）は、微小滴用の駆動波形である。なお、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）では、横軸が時間軸となっており、駆動信号が圧電素子７に印加される周期（印加周期）はここでは55.6μsecである。なお、本実施の形態では、印加周期内で最初に印加されるパルスであってインク滴を吐出するためのパルス（第１パルス）の立ち上がりタイミングは各駆動信号で同一であるため、各駆動信号の印加からインク滴が吐出されるまでの時間は同一となる。

なお、図示は省略するが、非印字中の所定のタイミングで、液滴イジェクタ２４からインク滴が吐出しない程度に圧電素子７を駆動し、液滴イジェクタ２４の圧力室４内の圧力を変化させる駆動信号（予備駆動信号）もある。予備駆動信号の印加によりインクの増粘が抑制される。

液滴吐出装置１０は、前述したように１６種類の駆動波形の駆動信号の生成が可能な構成ではあるが、本実施の形態では、上記４種類のインク滴を吐出するための４種類の駆動信号および予備駆動信号の５種類の駆動信号のみを生成する装置として説明する。

液滴吐出装置１０に吐出データの元となる画像データを出力するＰＣ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク装置などを備えて構成され、アプリケーションソフト３４とプリンタドライバソフト３２がインストールされている。

ＰＣ３０のＣＰＵはプリンタドライバソフト３２を実行し、アプリケーションソフト３４の実行により生成された印刷命令を受け取り、印刷用の画像データを液滴吐出装置１０のコントローラ１８に送る。コントローラ１８は、受信した画像データに基づいてヘッドユニット１２からインク滴を吐出させるため選択信号を吐出データとして生成して駆動部１６に出力する。

これにより、選択信号に応じた波形の駆動信号が予め定められた周期（印加周期）間隔で出力される印加周期トリガー信号の立ち上がりタイミングに応じて各液滴イジェクタ２４の圧電素子７に印加される。なお、印加周期トリガー信号は、コントローラ１８により生成され出力される。

ここで、図５を用いて、本実施の形態の液滴吐出装置１０の印刷動作について説明する。

図５は、印刷動作時に液滴吐出装置１０のコントローラ１８で実行される吐出データ生成・出力処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。

ステップ１００では、ＰＣ３０から受信した画像データを読み込む。

ステップ１０２では、画像データを構成する画素毎の階調値から、各画素を形成するための滴種を決定する。すなわち、画素毎に、大滴、中滴、小滴、微小滴の何れの滴体積のインク滴を吐出させるかを決定する。そして、決定した滴種のインク滴を吐出するための駆動信号（波形信号）を選択するための選択信号を吐出データとして生成する。

ステップ１０４では、位置ずれ補正データに基づいて上記生成した吐出データを補正する。位置ずれ補正データは、滴種毎の駆動信号の印加タイミングの補正量を示すデータであって、実験等により予め求められメモリ２０に予め記憶されている。

インク滴が吐出されてから用紙に着弾するまでの着弾時間は、滴体積毎（滴種毎）に異なる。通常、小さい滴体積のインク滴ほど滴速（吐出されてから用紙上に付着するまでのインク滴の速度）が遅くなるため、大きな滴体積のインク滴に比べて着弾時間が長くなり、一定速度で搬送される用紙に対する着弾位置が用紙搬送方向下流にずれる傾向がある。これにより、滴種間で着弾位置ずれが発生する。

図６は、４種類のインク滴がヘッド１４から吐出され用紙に付着するまでの着弾時間の一例を示したグラフである。波形１で示される線が大滴のグラフであり、波形２で示される線が中滴のグラフであり、波形３で示される線が小滴のグラフであり、波形４で示される線が微小滴のグラフである。図６に示すように、各ヘッド１４からインク滴が吐出されてから用紙に付着するまで時間は、各滴種毎に異なる。

前述したように、本実施の形態の液滴吐出装置１０では、複数のノズル２が二次元配列されたヘッド１４を用い、ヘッド１４は走査せず、用紙のみ一定速度で搬送させて用紙にインク滴を吐出して画像を形成する。従って、用紙搬送方向の解像度はノズル２の配列状態ではなく、インク滴の印加周期に依存することとなる。同図に示すように、滴体積が大きくなるほど用紙面に付着するまで時間がかかるが、中滴を基準とした場合、大滴や小滴の着弾時間の時間差は印加周期の１／２以下でその差は小さいが、微小滴の着弾時間は印加周期で略２周期分の時間差が発生している。着弾時間の差が大きくなるほど、インク滴の用紙への着弾位置が用紙搬送方向にずれる。

従って、ステップ１０４では、印加周期の１／２を超える大きな着弾位置ずれが発生する場合には、この位置ずれが発生しないように、メモリ２０に記憶されている位置ずれ補正データに基づいて駆動信号の印加タイミングを印加周期単位で補正する。位置ずれ補正データは、滴種毎の印加タイミングの補正量を示したデータである。

具体的には、４種類の滴種間で図６に示すような着弾時間差がある場合には、微小滴を吐出するための駆動信号については、印加周期の２周期分だけ先行して吐出されるように吐出データを補正し、基準となる液滴との着弾時間の時間差が印加周期の１／２未満となるように補正する。本実施の形態では、位置ずれ補正データとして、各滴種の補正量が以下のように記憶されている。なお、最適な補正量は予め実験等により求めておく。
・大滴、中滴、小滴のインク滴を吐出するための駆動信号の補正量＝０（補正無し）
・微小滴のインク滴を吐出するための駆動信号の補正量＝−２印加周期（２周期分先行）
印加タイミングの補正は、吐出データを補正することにより行なう。具体的には、微小滴に相当する吐出データを用紙搬送方向で２画素分（印加周期の２周期分）前に移動して補正する。具体的な補正例は後述する。

ステップ１０６では、ノズル２の配列状態に応じて吐出データの並べ替えを行なう。ここで行なわれる並べ替え処理は、滴体積のインク滴の着弾位置ずれを補正するための並べ替え処理ではない。前述したようにノズル２はヘッド１４に２次元配列されているため、各ノズル２に対応する吐出データの印加タイミングをノズル２の配列に応じて調整する必要がある。従って、ここでは、吐出データをノズル２の配列に応じて並べ替える。

ステップ１０８では、上記のように補正され並べ替えられた吐出データを駆動部１６に出力して印刷させる。駆動部１６では、入力された吐出データを選択信号として用いて、前述したように、圧電素子７の各々に適切な波形の駆動信号を印加してインク滴を吐出し印刷する。

ここで、複数の滴種間の着弾位置ずれを補正するために吐出データを補正する補正方法を具体的な例を挙げて説明する。

図７（Ａ）は、補正前の吐出データの一例を示した図である。ステップ１０２において、印刷すべき元の画像データから、各画素毎に階調値に応じて駆動波形が選択され、図７（Ａ）に示すような吐出データが生成される。同図にて、１で示される吐出データは大滴を吐出する駆動信号の元となる波形信号を選択するための吐出データであり、２で示される吐出データは中滴を吐出する駆動信号の元となる波形信号を選択するための吐出データであり、３で示される吐出データは小滴を吐出する駆動信号の元となる波形信号を選択するための吐出データであり、４で示される吐出データは微小滴を吐出する駆動信号の元となる波形信号を選択するための吐出データである。

この吐出データを、位置ずれ補正データに基づいて、印加タイミングを補正しない吐出データ（図７（Ｂ））と、印加タイミングを補正する吐出データ（図７（Ｃ））とに分割する。ここでは、大滴、中滴、小滴の３種のインク滴を吐出するための駆動信号の元となる波形信号を選択するための吐出データは、補正しない吐出データとして処理し、微小滴のインク滴を吐出するための駆動信号の元となる波形信号を選択するための吐出データは補正する吐出データとして処理する。

そして、補正しない吐出データ（図７（Ｂ））に対して、補正する吐出データ（図７（Ｃ））を時系列方向（図では用紙搬送方向）で印加周期の２周期分だけ前に移動して補正し、その後補正しない吐出データと補正した吐出データとを合成する。図８（Ａ）は、合成後の吐出データを示した図である。これにより、微小滴の駆動信号の印加タイミングが印加周期の２周期分だけ早くなる。

なお、図８（Ａ）において、クロスハッチングで示された画素が、補正しない吐出データと補正したデータとが重複する画素である。従って、この画素では、補正した吐出データを無いものとし、補正しないデータを優先して選択する。なお、ここでは、補正しないデータを優先して選択し吐出データを生成する例について説明したが、逆に補正したデータを優先して選択してもよい。

図８（Ｂ）は、上記のように印加タイミング（吐出データ）を補正した場合に印刷される画像を示した図である。重複した画素では補正する吐出データを無いものとし、補正しない吐出データを優先した結果、斜線で示した画素が抜ける。ただし、その他の微小滴のインク滴による画素の位置ズレは補正される。

また、このように画素が抜けるのは、近くの画素にドットが形成されるために印加タイミングが重複した結果であって、その部分で画素が抜けたとしても、それほど目立つものではない。

なお、印加タイミングを補正せずに印刷した場合には、図８（Ｃ）に示されるように印刷されてしまい、画素抜けはないものの微小滴のインク滴を吐出することで形成される画素は、他の滴体積のインク滴の着弾位置に対して全てずれてしまう。

ここで、もう１つ具体例を挙げて説明する。

図９（Ａ）は、補正前の吐出データの一例を示した図である。

この吐出データを、位置ずれ補正データに基づいて、前述と同様に、印加タイミングを補正しない吐出データ（図９（Ｂ））と、印加タイミングを補正する吐出データ（図９（Ｃ））とに分割する。

そして、補正しない吐出データ（図９（Ｂ））に対して、補正する吐出データ（図９（Ｃ））を印加周期の２周期分だけ時系列方向（図では用紙搬送方向）に前に移動して補正し、その後２つの吐出データを合成する。図１０（Ａ）は、合成後の吐出データを示した図である。これにより、微小滴の駆動信号の印加タイミングが印加周期の２周期分だけ早くなる。

図１０（Ｂ）は、上記のように印加タイミング（吐出データ）を補正した場合に印刷される画像を示した図であり、図１０（Ｃ）は、印加タイミング（吐出データ）を補正しなかった場合に印刷される画像を示した図である。

補正なしの場合は図１０（Ｃ）に示すように着弾位置ズレが生じ、ラインが曲がってしまう。一方、補正ありの場合は図１０（Ｂ）に示すように、元データのままラインが印刷できる。

図７，図８では、元画像がハーフトーンの例を示したが、図９、図１０では元画像がライン（線画像）の例を示した。文字などのライン部では異なる滴種間の着弾位置ズレが特に目立ちやすいため、上述のように印加タイミングを補正すれば効果が高い。

次に、上記実施の形態で説明した吐出データの補正について、具体的な数値を例示して更に詳細に説明する。

図１１は、図４に示した４種のインク滴を生成するための各駆動信号のパルス構成を示した波形図である。

各駆動信号は、電圧レベルＧＮＤ、ＨＶ１、ＨＶ２の３値のデジタル波形であって、圧力室４を膨張させた後収縮させてインク滴を吐出させる第１パルスと該第１パルスの後に印加するパルスであってインク滴を吐出させない第２パルスとにより構成される（第２パルスを含まない駆動信号もある。）。

図１１において、Ｔ１は第１パルスのパルス幅Ｔ１を示し、Ｔ３は第２パルスのパルス幅を示し、Ｔ２はパルス間隔を示している。また、τは、各パルスの立ち上がり時間／立ち下がり時間を示す。なお、デジタル駆動波形の立ち上がり時間や立ち下がり時間は、圧電素子７の静電容量と駆動波形生成回路５０のオン抵抗により決まる。なお、インク滴を吐出させるための駆動信号では、第１パルスの立ち下がりにより圧力室４を膨張させ、立ち上がりにより圧力室４を収縮させてインク滴を吐出させる。

なお、第１パルス１の立ち上がり時間と立ち下がり時間は、インクメニスカス振動の固有周期の１／５０以上１／４以下とすることが好ましい。立ち上がり時間と立ち下がり時間が短すぎると、電流集中対策として配線を含む駆動回路が大型化し、またリンギングが大きくなり波形が歪むことがあり、また時間が長すぎると、滴速が低下し、小ドロップ化できなくなる。従って、上記範囲とすることが好ましい。

大滴を吐出させるための駆動信号（波形１）は、図１１（Ａ）に示すように、第１パルスにより構成されている。この駆動信号に第２パルスは含まれていないが、第１パルスに続くパルス間隔Ｔ２では電圧レベルＨＶ２の電圧を印加している。

中滴を吐出させるための駆動信号（波形２）は、図１１（Ｂ）に示すように、第１パルスにより構成されている。

小滴を吐出させるための駆動信号（波形３）は、図１１（Ｃ）に示すように、第１パルス、および第１パルスの印加後パルス間隔Ｔ２後に印加する第２パルスにより構成されている。

微小滴を吐出させるための駆動信号（波形４）は、図１１（Ｄ）に示すように、第１パルス、および第１パルスの印加後パルス間隔Ｔ２後に印加する第２パルスにより構成されているが、パルス間隔Ｔ２は、小滴の駆動信号よりも短い。

図１２は、図１１に示す各駆動信号の波形の数値例と、該各駆動信号により吐出されるインク滴の滴体積と滴速を示したものである。

本実施例では、電圧レベルＨＶ１は１８Ｖ、電圧レベルＨＶ２は２４Ｖとなるように設定されている。また、τは、１．０μsecである。

波形１の第１パルスのパルス幅Ｔ１は６．５μsec、パルス間隔Ｔ２は１２．０μsec、滴体積は１２．０ｐｌ、インク滴が吐出されてから用紙に付着するまでの滴速は１３．５ｍ／secである。

波形２の第１パルスのパルス幅Ｔ１は６．５μsec、滴体積は８．０ｐｌ、インク滴が吐出されてから用紙に付着するまでの滴速は１１．０ｍ／secである。

波形３の第１パルスのパルス幅Ｔ１は６．５μsec、パルス間隔Ｔ２は３．０μsec、第２パルスのパルス幅Ｔ３は２．５μsec、滴体積は４．７ｐｌ、インク滴が吐出されてから用紙に付着するまでの滴速は１０．０ｍ／secである。

波形４の第１パルスのパルス幅Ｔ１は６．５μsec、パルス間隔Ｔ２は１．５μsec、第２パルスのパルス幅Ｔ３は４．０μsec、滴体積は２．０ｐｌ、インク滴が吐出されてから用紙に付着するまでの滴速は６．０ｍ／secである。

また、ここでのインクメニスカス振動の固有周期は13.0μsecとする。

以上から明らかなように、第１パルスのパルス幅Ｔ１は、上記固有振動周期のほぼ１／２としている。このようなパルス幅の第１パルスを印加することによって、エネルギ効率がよくなる。

また、パルス間隔Ｔ２と第２パルスのパルス幅Ｔ３との合計は、上記固有振動周期のほぼ１／２としている。これにより、インク滴吐出後のメニスカス振動の減衰が早くなり、連続吐出において吐出安定化できる。

図１３（Ａ）は、第１パルス及び第２パルスからなる駆動信号のパルス間隔Ｔ２をパラメータとして、インク滴の滴体積を測定したグラフであり、図１３（Ｂ）は、同じく第１パルス及び第２パルスからなる駆動信号のパルス間隔Ｔ２をパラメータとして、インク滴の滴速を測定したグラフである。

パルス間隔Ｔ２の変化に対して、滴体積はリニアに変化するが、滴速はパルス間隔Ｔ２のある値を分岐点として、急激に変化していることが分かる。すなわち、パルス間隔Ｔ２がある値より短くなると急激に滴速が小さくなる。なお、図１３（Ａ）（Ｂ）のグラフ中の破線で示したパルス間隔Ｔ２が、図１２に示した波形３と波形４のパルス間隔Ｔ２に相当する。波形４によるインク滴は他の波形によるインク滴に比べて滴速が著しく遅いことがわかる。

前述したように、第１パルスの立ち上がり時間と立ち下がり時間τ（本実施の形態では１．０μsec）は、インクメニスカス振動の固有周期の１／５０以上１／４以下となっており、また、図１３（Ｂ）のグラフから明らかなように、パルス間隔Ｔ２がτの１倍以上２倍以下の範囲内で滴速が急激に低下している。従って、パルス間隔Ｔ２がこの範囲内にある滴種について補正することが好ましい。そこで、本実施の形態では、微小滴を吐出させる駆動信号（波形４）について補正する。

ここで、本実施例におけるヘッド１４を用紙に相対的にスキャンさせ印刷する時の各パラメータを以下の文字で表すこととする（以下の一部のパラメータの概念図は図１４を参照のこと。）。
・滴速±滴速差：Vd±ΔVd (m/sec)
（基準滴種の滴速をVdとし、該基準滴種に対する着目滴種の滴速差をΔVdとする）
・ヘッド紙間距離：d (m)
・スキャン方向解像度：n (dpi)
・吐出周波数：f (kHz)
・印加周期：T0 (μsec) = 1000 / f
・スキャン速度：Vs (m/sec) = 25.4×f / n
なお、ここで、スキャンとは、ヘッド１４の用紙に対する相対的な走査のことであり、本実施例では、ヘッド１４は動かさずに用紙を搬送することによって画像を記録するため、用紙搬送方向がスキャン方向に相当し、用紙搬送速度がスキャン速度に相当する。

また、基準滴種の着弾時間に対する着目滴種の着弾時間の差をΔT、基準滴種と同時に吐出したときの基準滴種の着弾位置に対する着目滴種の位置ずれ量をΔLとすると、ΔTおよびΔLは以下の式で算出される。
・着弾時間差：ΔT (sec) = {d / (Vd±ΔVd)} - {d / Vd}
・着弾位置ずれ：ΔL (m) = Vs × ΔT
本実施例では、基準滴種を波形２により吐出される中滴とし、上記説明した各パラメータが以下の値をとる場合には、図１５（Ａ）のテーブルに示すような着弾時間差ΔＴ、着弾位置ずれΔＬが発生する。

ヘッド紙間距離：d (m) = 1.5e-3
スキャン方向解像度：n (dpi) = 1200
吐出周波数：f (kHz) = 18.0
印加周期：T0 (μsec) = 1000 / f = 55.6
スキャン速度：Vs (m/sec) = 25.4×f / n = 0.381
この図１５（Ａ）のテーブルから明らかなように、波形２の中滴の着弾時間に対する、波形１の大滴および波形３の小滴の着弾時間差は、印加周期の１／２以下（２７．８μsec以下）となっている。一方、波形４の微小滴の着弾時間差は波形２の中滴に対して２周期分（１１１．２μｓｅｃ）と余り分（２．４μｓｅｃ）だけずれている。

この着弾時間差および着弾位置ずれを示したグラフが先に説明した図６である。そこで、先に説明したように、波形４の微小滴が印加周期単位で２周期分だけ先に吐出されるよう吐出データを補正する。図１５（Ｂ）は微小滴の波形４の印加タイミングを補正した後の着弾時間差ΔＴおよび着弾位置ずれΔＬを示したテーブルである。このように補正すれば、微小滴の着弾位置を図６の破線に示したように補正でき、着弾位置ずれ量を印加周期の１／２以下（ここでは余り分2.4μsec）にできる。

なお、ここでは、余り分が印加周期の１／２以下であるため、上記のように補正したが、余り分が印加周期の１／２を超える場合には、さらにもう１周期分だけ吐出タイミングがずれるように吐出データを補正すれば、着弾時間差を印加周期の１／２以下に抑えることができる。

具体的には、補正対象の滴種の着弾時間と基準滴種の着弾時間との差（着弾時間差）を以下の式で表すとする。
着弾時間差ΔT＝基準滴種の着弾時間−補正対象の滴種の着弾時間
＝印加周期T0×Ｎ±余り分α
なお、Ｎは整数とし、αは正の数をとする。

ここで、余り分αが印加周期Ｔ０の１／２以下の数値をとるようにＮを調整する。この結果、Ｎが負であれば印加周期のＮ周期分だけ先行してインク滴が吐出されるように補正対象の滴種の吐出データを補正し、Ｎが正であれば印加周期のＮ周期分だけ後にインク滴が吐出されるように補正対象の滴種の吐出データを補正する。

これにより滴体積の異なる滴種間で着弾時間差を印加周期の１／２未満に抑えることができる。

以上、実際の数値を例示して説明したが、本発明はこの数値に限定されるものではなく、印加周期や駆動信号についても上記周期や波形に限定されない。また、滴種も４種類に限定されず、２種類以上であればよい。

また、本実施の形態では、微小滴の吐出データを微小滴の駆動信号の印加タイミングが２印加周期分前になるように補正する例について説明したが、微小滴以外の吐出データのほうを２印加周期分後になるように補正するようにしてもよい。すなわち、微小滴の駆動信号の印加タイミングが相対的に他の滴種の駆動信号よりも２印加周期分で早くなるように補正されれば、どちらの補正方法で補正してもよい。

なお、本実施の形態では複数の滴種間の着弾時間差に基づいて吐出データを補正する例について説明したが、駆動信号が圧電素子に印加されてからノズル２からインク滴が吐出され用紙に該インク滴が付着するまでの時間（ここでは吐出時間と呼称）を求め、複数の滴種間の吐出時間差に基づいて吐出データを補正するようにしてもよい。前述したように、本実施の形態では印加周期内で最初に印加されるパルス（第１パルス）の立ち上がりタイミングは各駆動信号で同一であるため、各駆動信号の印加からインク滴が吐出されるまでの時間は各駆動信号で同一となる。従って、着弾時間差は吐出時間差に等しくなるため、どちらを用いてもよい。

また、本実施の形態では、液滴吐出装置１０のコントローラ１８が印加タイミングを補正した吐出データを生成して駆動部１６に出力する例について説明したが、これに限定されず、例えば、ＰＣ３０側で印加タイミングを補正した吐出データを生成して液滴吐出装置１０に出力するようにしてもよい。この場合には、メモリ２０に記憶されている位置ずれ補正データや吐出データを生成・補正するためのプログラムは、ＰＣ３０の記憶手段に記憶しておく。

（第２の実施の形態）
ヘッド１４の製造上のばらつき等によって、同じ駆動信号を印加しても吐出されるインク滴の滴体積がノズル２毎（液滴イジェクタ２４毎）の吐出特性によりばらつくことがある。

ノズル２毎の滴体積と滴速のバラツキは、図１６（Ａ）に示すように滴体積と滴速がそれぞれ独立にばらつくのではなく、図１６（Ｂ）に示すように相関があることが分かっている。液滴イジェクタ２４の製造上の吐出バラツキの主要因は、圧電素子７のエネルギ変換効率であり、滴体積と滴速のばらつきは正の相関関係がある。すなわち、第１の実施の形態で説明したように、ノズル２から吐出されるインク滴の滴体積が大きくなると、インク滴の滴速も速くなる。

従って、本実施の形態の液滴吐出装置では、ノズル２毎（液滴イジェクタ２４毎）に滴体積のバラツキを補正し、更に該滴体積が補正された状態で駆動信号の印加タイミングを補正してインク滴の着弾位置ずれを補正し画質の劣化を防止する。なお、本実施の形態の液滴吐出装置は、第１の実施の形態で例示した液滴吐出装置１０と同様であるため説明を省略する。

第１の実施の形態では、インク滴の大きさが大滴、中滴、小滴、及び、微小滴の各場合について、１つの駆動信号が用意されている例について説明したが、本実施の形態では、各滴種毎に複数種類の駆動波形を用意する。具体的には、ランクに応じて駆動波形の振幅［（ＨＶ１−ＧＮＤ）や（ＨＶ２−ＨＶ１）］を異ならせた複数種類の駆動波形を滴種毎に用意する。

例えば、図１７に示すように、大滴を吐出させるための駆動波形を３種類（３ランク）、中滴、小滴、微小滴を吐出させるための駆動波形をそれぞれ４種類（４ランク）用意する。液滴イジェクタ２４の吐出特性に応じて滴種毎に最適なランクの波形を選択することによって、滴体積のばらつきの無いインク滴を吐出することができる。

なお、これら各波形の駆動信号を生成するための波形データは、メモリ２０に記憶しておく。また、各液滴イジェクタ２４に応じて、各滴種毎にどの波形データを用いてインク滴を吐出させるかについても、メモリ２０に記憶しておく。

具体的には、製造後出荷前や、出荷後所定期間毎に、テストチャートをスキャナで取り込み各波形を印加することにより各液滴イジェクタ２４からインク滴を吐出させ、その滴体積を調べる。そして基準の滴体積に最も近くなるインク滴を吐出させた駆動信号と各液滴イジェクタ２４を識別する識別データとを対応付けて記憶しておく。これにより、短時間で容易に多数の液滴イジェクタ２４について最適な駆動信号を判別して使用できる。

このようにメモリ２０に記憶させておくことにより、液滴イジェクタ２４の製造上のバラツキに応じて、適切な波形を容易に選択し、適切な電圧を圧電素子７に印加することができる。

ここで、本実施の形態で液滴吐出装置１０のコントローラ１８で実行される吐出データ生成・出力処理について図５を参照しながら説明する。

まず、第１の実施の形態と同様に、図５のステップ１００では、ＰＣ３０から受信した画像データを読み込み、ステップ１０２で、画像データを構成する画素毎の階調値から、各画素を形成するための滴種を決定する。

そして、ステップ１０４で、画素毎に、大滴、中滴、小滴、微小滴の何れの滴体積のインク滴を吐出させるかを決定する。ここで、該インク滴を吐出させるための駆動信号を選択するための選択信号を吐出データとして生成するが、液滴イジェクタ２４を識別する識別データに対応付けて記憶された駆動信号が選択され生成されるように、吐出データを生成する。更に、この吐出データのうち微小滴の吐出データを印加周期の２周期分だけ先行して吐出されるように補正する。

そして、前述のようにステップ１０６では、ノズル２の配列状態に応じて吐出データの並べ替えを行ない、ステップ１０８では、上記のように補正され並べ替えられた吐出データを駆動部１６に出力して印刷させる。

これにより、駆動部１６のセレクタ４８では最適な駆動信号が選択され、これを最適な印加タイミングで圧電素子７に印加することができる。

（第３の実施の形態）
インクは、高温になると粘度が低下するので、インク滴が飛翔しやすくなり、滴体積と滴速が増加する傾向がある。

図１８（Ａ）は、液滴イジェクタ２４の圧力室４内のインクの温度および図１１，図１２の波形３や波形４の駆動信号のパルス間隔Ｔ２をパラメータとして、滴体積を測定したグラフの一例であり、図１８（Ｂ）は、同じく液滴イジェクタ２４の圧力室４内のインクの温度および図１１，図１２の波形３や波形４の駆動信号のパルス間隔Ｔ２をパラメータとして、滴速を測定したグラフの一例である。同図から明らかなように、圧力室４内のインクの温度が１０℃、２５℃、３５℃と上昇するにつれ、滴体積および滴速が増加する。

すなわち、インクの温度の変化に応じて滴体積が変動しそれに伴って滴速が変動するため、本実施の形態では、温度に応じて駆動信号を補正し、それにより滴体積が補正された状態で駆動信号の印加タイミングを補正してインク滴の着弾位置ずれを補正して画質の劣化を防止する。

本実施の形態の液滴吐出装置では、液滴イジェクタ２４毎あるいは複数個の液滴イジェクタ２４をグループ化したときのグループ毎に、圧力室４内のインクの温度を検出するセンサを設ける（図示省略）。本実施の形態における液滴吐出装置のその他の構成は、第１の実施の形態で例示した液滴吐出装置１０と同様であるため説明を省略する。

そして、第２の実施の形態と同様に、本実施の形態でも、各滴種毎に複数種類の駆動波形を用意する。本実施の形態では、各滴種毎に駆動波形の振幅［（ＨＶ１−ＧＮＤ）や（ＨＶ２−ＨＶ１）］を異ならせた複数種類の駆動波形を用意する。

各波形の駆動信号を生成するための波形データは、メモリ２０に記憶しておく。また、温度に応じて、各滴種毎にどの波形データを用いてインク滴を吐出させるかについても、メモリ２０に記憶しておく。具体的には、第２の実施の形態と同様に、製造後出荷前等に実験を行なうことにより、滴種毎に温度に応じた最適な波形の駆動信号を求め、温度に対応付けてメモリ２０に記憶しておけばよい。

ここで、本実施の形態で液滴吐出装置１０のコントローラ１８で実行される吐出データ生成・出力処理について図５を参照しながら説明する。

まず、第１の実施の形態と同様に、図５のステップ１００では、ＰＣ３０から受信した画像データを読み込み、ステップ１０２で、画像データを構成する画素毎の階調値から、各画素を形成するための滴種を決定する。そして、該インク滴を吐出させるための駆動波形を選択するための選択信号を吐出データとして生成する。このとき、上記液滴イジェクタ２４毎あるいはグループ毎に設けたセンサにより検出された現在の圧力室４内のインクの温度に対応する駆動波形が選択され生成されるように吐出データを生成する。更に、吐出データが微小滴の駆動信号を選択するための吐出データの場合には、該吐出データを印加周期の２周期分だけ先行して吐出されるように補正する。

そして、前述のようにステップ１０６では、ノズル２の配列状態に応じて吐出データの並べ替えを行ない、ステップ１０８では、上記のように補正され並べ替えられた吐出データを駆動部１６に出力して印刷させる。

これにより、駆動部１６のセレクタ４８では最適な駆動波形が選択され、これを最適な印加タイミングで圧電素子７に印加することができる。

このように、駆動信号を温度に応じて変更することにより、滴体積、滴速の温度依存性を補正することができ、温度が変化しても滴体積と滴速を一定に保つことができる。

なお、ここでは、液滴イジェクタ２４毎あるいは複数個の液滴イジェクタ２４をグループ化したときのグループ毎に、圧力室４内のインクの温度を検出するセンサを設ける例について説明したが、圧力室４内ではなく、圧力室４外の環境温度を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果を圧力室４内のインクの温度を示すものとして使用してもよい。

また、ここでは、液滴イジェクタ毎、あるいはグループ毎に圧力室４内の温度を検出するセンサを設けたが、これに限定されず、センサは１つのみ設けてもよい。

（第４の実施の形態）
上記第１〜第３の実施の形態では、基準滴種に対する着弾時間差から印加周期単位のずれ量を差し引いた印加周期の１／２以下の余り分については、該余り分だけ着弾位置がずれても、そのずれ量は小さく目立たない程度であるとして、余り分については補正しない場合を例に挙げて説明した。

本実施の形態では、吐出データを補正することによって印加周期単位で駆動信号の印加タイミングを補正すると共に、印加周期の１／２以下の余り分についても印加周期内で補正することによって着弾時間差が更に小さくなるように補正する例について説明する。

なお、印加周期内の補正は、吐出データを補正するのではなく、圧電素子７に対する駆動信号の第１パルスの印加タイミングをシフトすることにより行なう。補正する駆動信号が、第１パルスの後にパルス間隔Ｔ２、第２パルスが続くような波形である場合には、これら全てを同様にシフトする。

例えば、第１の実施の形態の図１５に示した微小滴の例では、基準滴種との着弾時間差が印加周期２周期分１１１．２μｓｅｃ＋余り分２．４μｓｅｃであるため、微小滴の吐出データを２周期分補正するだけでなく、微小滴の標準の駆動信号より余り分２．４μｓｅｃだけ第１パルスの印加タイミングが早くなるような駆動信号を、補正した微小滴の駆動信号として予め用意しておく。すなわち、余り分だけ調整された駆動信号を生成するための生成データを予め記憶しておき、これを用いて微小滴の波形信号を生成する。これにより、着弾位置ずれがさらに目立たなくなる。

なお、余り分だけタイミングをずらすことによって、駆動信号の波形が連続する印加周期の境界にまたがることとなる場合には、境界にまたがらないように予め駆動信号を生成する波形データを調整しておく。

例えば、連続する２つの印加周期のうち後の印加周期側に印加タイミングを移動したほうが移動量が少ない場合には、図１９（Ａ）に示すように、駆動信号の印加タイミングが後の印加周期側に収まるように波形データを生成し、波形が境界をまたがないようにする。また、連続する２つの印加周期のうち前の印加周期側に印加タイミングを移動したほうが移動量が少ない場合には、図１９（Ｂ）に示すように、駆動信号の印加タイミングを前の印加周期側に収まるように波形データを生成し、波形が境界をまたがないようにする。

さらにまた、このように余り分だけ第１パルスの印加タイミングをずらすことにより、駆動信号の波形が前または後の印加周期内にずれこむ場合には、吐出データの印加周期単位の補正量を該シフトに合わせて調整する必要がある。

なお、微小滴の駆動信号ではなく、他の駆動信号を補正して、相対的に微小滴の駆動信号の印加タイミングが他の駆動信号の印加タイミングより早くなるようにしてもよい。この場合も、同様に、他の駆動信号について補正済の駆動信号を用意しておき、駆動部１６で生成できるようにしておく。

なお、前述した第２の実施の形態では、液滴イジェクタ２４の吐出特性に応じて駆動信号を生成することにより吐出特性のばらつきに起因する滴体積および滴速のばらつきを抑えて駆動信号の印加タイミングを補正する例について説明し、第３の実施の形態では、圧力室４内のインクの温度に応じて駆動信号を生成することによりインクの温度に起因する滴体積および滴速のばらつきを抑えて駆動信号の印加タイミングを補正する例について説明したが、液滴イジェクタ２４の吐出特性および圧力室４内のインクの温度の双方に応じて適切な駆動信号を生成し、滴体積および滴速のばらつきを抑えて印加タイミングを補正するようにしてもよい。

また、前述した第１〜第４の実施の形態では、液滴が吐出される被液滴吐出媒体として用紙を例に挙げて説明したが、例えばＯＨＰシートであってもよく、特に限定されない。

また、前述した第１〜第４の実施の形態では、インク滴を吐出する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吐出する液滴はインク滴の固化促進等のために用いられる処理液の液滴であってもよい。また、その他、インクジェット方法により、液晶表示素子の配向膜形成材料の塗布、フラックスの塗布、接着剤の塗布などにも本発明を上記と同様に適用することができる。

第１〜第４の実施の形態に係る液滴吐出装置と液滴吐出装置に画像データを送信するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の構成を示すブロック図である。 液滴イジェクタの構成を説明する断面概略図である。 駆動部の概略構成の一例を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、４種類のインク滴を吐出するために圧電素子に印加される駆動信号の駆動波形の一例を示す図である。 印刷動作時に液滴吐出装置のコントローラで実行される吐出データ生成・出力処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 ４種類のインク滴がヘッドから吐出され用紙に付着するまで時間の一例を示したグラフである。 （Ａ）は、補正前の吐出データの一例を示した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す補正前の吐出データから分割された印加タイミングを補正しないデータを示した図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示す補正前の吐出データから分割された印加タイミングを補正するデータを示した図である。 （Ａ）は、図７（Ｃ）で示される吐出データを補正した後、補正しない吐出データと合成した後の吐出データを示した図であり、（Ｂ）は、印加タイミング（吐出データ）を補正した場合に印刷される画像を示した図であり、（Ｃ）は、印加タイミング（吐出データ）を補正しない場合に印刷される画像を示した図である。 （Ａ）は、補正前の吐出データの一例を示した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す補正前の吐出データから分割された印加タイミングを補正しないデータを示した図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示す補正前の吐出データから分割された印加タイミングを補正するデータを示した図である。 （Ａ）は、図９（Ｃ）で示される吐出データを補正した後、補正しない吐出データと合成した後の吐出データを示した図であり、（Ｂ）は、印加タイミング（吐出データ）を補正した場合に印刷される画像を示した図であり、（Ｃ）は、印加タイミング（吐出データ）を補正しない場合に印刷される画像を示した図である。 図４に示した４種のインク滴を生成するための各駆動信号のパルス構成を示した波形図である。 図１１に示す各駆動信号の波形の詳細な値と、各駆動信号により吐出されるインク滴の滴体積と滴速を示したものである。 （Ａ）は、第１パルス及び第２パルスからなる駆動信号のパルス間隔Ｔ２をパラメータとして、インク滴の滴体積を測定したグラフであり、（Ｂ）は、同じく第１パルス及び第２パルスからなる駆動信号のパルス間隔Ｔ２をパラメータとして、インク滴の滴速を測定したグラフである。 ヘッドから用紙に液滴を吐出したときのパラメータの一部を示した図である。 （Ａ）は、波形１〜４によるインク滴の滴速Ｖｄ、波形２を基準としたときの各波形１〜４によるインク滴の滴速差ΔＶｄ、波形２を基準としたときの各波形１〜４によるインク滴の着弾時間差ΔＴ、波形２を基準としたときの各波形１〜４によるインク滴の着弾位置ずれΔＬを示したテーブルであり、（Ｂ）は微小滴の波形４の印加タイミングを補正した後の着弾時間差ΔＴおよび着弾位置ずれΔＬを示したテーブルである。 （Ａ）は滴体積と滴速に相関がなく、それぞれ独立にばらつく場合のグラフであり、（Ｂ）は滴体積と滴速に相関がある場合のグラフである。 駆動部によって印加可能な複数の駆動波形を滴種毎に示したテーブルである。 （Ａ）は、液滴イジェクタの圧力室４内のインクの温度および図１１，図１２の波形３や波形４の駆動信号のＴ２をパラメータとして、滴体積を測定したグラフの一例であり、（Ｂ）は、同じく液滴イジェクタ２４の圧力室４内のインクの温度および図１１，図１２の波形３や波形４の駆動信号のＴ２をパラメータとして、滴速を測定したグラフの一例である。 駆動信号の波形が連続する印加周期の境界にまたがることとなる場合の調整方法を説明するための説明図である。

符号の説明

２ ノズル
４ 圧力室
７ 圧電素子
１０ 液滴吐出装置
１２ ヘッドユニット
１４ ヘッド
１６ 駆動部
１８ コントローラ
２０ メモリ
２４ 液滴イジェクタ
３２ プリンタドライバソフト
３４ アプリケーションソフト

Claims (10)

1. 液体が収容される圧力室、前記圧力室に連通し前記圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部、印加された駆動信号に応じて前記圧力室内の圧力を変化させて前記吐出部から該印加された駆動信号に応じた滴体積の液滴を吐出させる駆動素子を備えた液滴吐出部が複数個設けられた吐出手段と、
   吐出データに応じた駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を予め定められた印加周期で前記駆動素子に印加する駆動手段と、
   前記吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は前記駆動信号を前記駆動素子に印加してから前記吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、前記吐出時間の時間差に応じて前記駆動素子に対する前記駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように前記吐出データを補正する補正手段と、
   を含む液滴吐出装置。
2. 前記補正手段は、前記印加周期単位で補正したときの駆動信号の印加タイミングが該駆動信号の印加対象の駆動素子に印加される他の駆動信号の印加タイミングと重複したときには、該印加タイミングではいずれか一方の駆動信号を優先して該駆動素子に印加するように前記吐出データを補正する請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 前記補正手段は、前記圧力室を膨張させた後収縮させて液滴を吐出させる第１パルスと該第１パルスの後に印加するパルスであって液滴を吐出させない第２パルスとを含み、前記第１パルスと前記第２パルスとのパルス間隔が所定値より短い駆動信号の印加タイミングが、それ以外の駆動信号の印加タイミングよりも前記印加周期単位で相対的に早くなるように前記吐出データを補正する請求項１または請求項２記載の液滴吐出装置。
4. 前記補正手段は、更に、前記液滴吐出部毎の液滴吐出特性のばらつきに応じた滴体積のばらつきが無くなるように補正された駆動信号が印加されるように前記吐出データを補正する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の液滴吐出装置。
5. 前記駆動手段は、滴体積毎に用意された複数種の駆動信号を生成し、該複数種の駆動信号から前記吐出データに応じた駆動信号を前記液滴吐出部の前記駆動素子毎に選択して印加し、
   前記補正手段は、前記複数種の駆動信号から前記液滴吐出部毎の液滴吐出特性に応じた駆動信号が選択されて印加されるように前記吐出データを補正する請求項４記載の液滴吐出装置。
6. 前記圧力室内に収容された液体の温度を検出する検出手段と、
   前記補正手段は、更に、前記検出手段により検出された温度に基づき、前記圧力室内に収容された液体の温度変化による滴体積の変動が無くなるように補正された駆動信号が印加されるように前記吐出データを補正する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の液滴吐出装置。
7. 前記駆動手段は、滴体積毎に用意された複数種の駆動信号を生成し、該複数種の駆動信号から前記吐出データに応じた駆動信号を前記液滴吐出部の前記駆動素子毎に選択して印加し、
   前記補正手段は、前記複数種の駆動信号から前記検出手段により検出された温度に応じた駆動信号が選択されて印加されるように前記吐出データを補正する請求項６記載の液滴吐出装置。
8. 基準となる滴体積の液滴の吐出時間と補正対象の駆動信号により吐出される滴体積の液滴の吐出時間の時間差から前記印加周期単位の補正量を差し引いた時間だけ前記液滴の吐出タイミングがずれるように調整された駆動信号が生成されるように前記駆動手段を制御する制御手段を更に備えた請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の液滴吐出装置。
9. 液体が収容される圧力室、前記圧力室に連通し前記圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部、印加された駆動信号に応じて前記圧力室内の圧力を変化させて前記吐出部から該印加された駆動信号に応じた滴体積の液滴を吐出させる駆動素子を備えた液滴吐出部が複数個設けられた吐出手段と、吐出データに応じた駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を予め定められた印加周期で前記駆動素子に印加する駆動手段とを用いて被液滴吐出媒体に液滴を吐出させる際に、前記吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は前記駆動信号を前記駆動素子に印加してから前記吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、前記吐出時間の時間差に応じて前記駆動素子に対する前記駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように前記吐出データを補正する補正手段を備えた液滴吐出制御装置。
10. 液体が収容される圧力室、前記圧力室に連通し前記圧力室内の圧力の変化に応じて液滴を吐出する吐出部、印加された駆動信号に応じて前記圧力室内の圧力を変化させて前記吐出部から該印加された駆動信号に応じた滴体積の液滴を吐出させる駆動素子が複数個設けられた吐出手段の駆動素子の各々に対し、吐出データに応じた駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を予め定められた印加周期で印加する際に、前記吐出部から液滴が吐出されてから被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまで、又は前記駆動信号を前記駆動素子に印加してから前記吐出部から液滴が吐出され被液滴吐出媒体に該液滴が付着するまでの吐出時間が、被液滴吐出媒体に吐出される滴体積の異なる複数種の液滴間で前記印加周期の１／２を超えて異なる場合に、前記吐出時間の時間差に応じて前記駆動素子に対する前記駆動信号の印加タイミングが印加周期単位で補正されるように前記吐出データを補正する液滴吐出方法。

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