JP2019098686A - 液体吐出装置および液体吐出ヘッドのリフレッシュ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御用の回路規模を小さくし、信号の遅延をなくして、空吐出前の搖動を適切に実施できる、液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体を吐出するノズル、及びノズルに連通する液室内部の液体への圧力を発生する圧力発生手段を備える液体吐出ヘッドと、空吐出として液体を吐出させる電圧を圧力発生手段に出力する駆動制御部と、を備えており、駆動制御部は、液体を吐出させるための画像データを基に、液体吐出ヘッドでの液体の非吐出期間を検出する第１の期間検出部と、検出された非吐出期間と空吐出指示とに基づいて、空吐出を行う前にノズルのメニスカスを搖動させる搖動期間を決定する決定部と、決定された揺動期間に基づいて、メニスカスを搖動させる搖動指示信号を生成する指示信号生成部と、を有する。【選択図】図１２

Description

本発明は、液体吐出装置および液体吐出ヘッドのリフレッシュ方法に関する。

一般的に、インクジェット方式では、長時間使用しない記録ヘッドのインク吐出ノズルにおいて、ノズル近傍に留まっているインクが乾燥して固まり、ノズル詰まりが発生することがある。ノズル詰まりが発生すると、次に吐出した時に印刷ドットが抜ける脱字不具合になってしまうため、非吐出期間が長くなると、空吐出（フラッシングともいう）と呼ばれるノズルから増粘したインクを強制的に排出する回復処理（リフレッシュ処理）が行われる。

さらに、非吐出期間中にインクが増粘してノズル周辺で固まってしまうと、空吐出を指示しても空吐出が吐出不良になり、ノズル内のインクがリフレッシュできないおそれがある。そこで、空吐出の直前にノズルのインクの液面であるメニスカスを搖動することで増粘インクを撹拌してインク粘度を下げてから、空吐出を正常に行うことが提案されている。

例えば、特許文献１では、印字Ｎライン分の画像データを格納するラインバッファを有し、Ｎ＋１ライン目が吐出する際に、直前のＮライン全てが非吐出である場合に、Ｎラインの間、メニスカスを搖動させる技術が開示されている。

しかし、上記の特許文献１の構成では、吐出前に適切な揺動期間を設定しようとするとNライン分のラインバッファが必要となるため、回路規模が増大してしまう。また、バッファを設けることで、印字指示から吐出までの信号に遅延が発生してしまった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、制御用の回路規模を小さくし、信号の遅延をなくして、空吐出前の搖動を適切に実施できる、液体吐出装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
液体を吐出するノズル、及び該ノズルに連通する液室内部の液体への圧力を発生する圧力発生手段を備える液体吐出ヘッドと、
空吐出として液体を吐出させる電圧を前記圧力発生手段に出力する駆動制御部と、を備えており、
前記駆動制御部は、
液体を吐出させるための画像データを基に、前記液体吐出ヘッドでの液体の非吐出期間を検出する第１の期間検出部と、
検出された前記非吐出期間と空吐出指示とに基づいて、前記空吐出を行う前に前記ノズルのメニスカスを搖動させる搖動期間を決定する決定部と、
決定された揺動期間に基づいて、前記メニスカスを搖動させる搖動指示信号を生成する指示信号生成部と、を有する、
液体吐出装置、を提供する。

一態様によれば、液体吐出装置において、制御用の回路規模を小さくし、遅延をなくして、空吐出前の搖動を適切に実施できる。

本発明の一実施形態に係るライン型画像形成システムの一例を示す側面概略図。 図１の画像形成部に含まれる液体吐出ヘッドの底面図。 図１の画像形成部の奥行き方向の構成について説明する図。 本発明の他の実施形態に係るシリアル型画像形成装置のキャリッジ周辺の平面説明図。 本発明の液体吐出ヘッドの液室長手方向の断面説明図。 本発明の実施形態における画像形成制御に係る全体ブロック図。 図６のコントローラ及び駆動制御基板のハードウェアブロック図。 本発明の実施形態に係る駆動波形の一例を示す図。 比較例の駆動制御基板の画像処理部のブロック図。 比較例における搖動指示信号とノズルの状態を示すタイミングチャート。 本発明の第１実施例に係る駆動制御基板の画像処理部の機能ブロック図。 第１実施例における搖動指示信号とノズルの状態を示すタイミングチャート。 第１実施例の画像処理部における搖動設定のフローチャート。 本発明の第２実施例に係るコントローラの画像処理部と、駆動制御基板の画像処理部の機能ブロック図。 第２実施例における搖動指示信号とノズルの状態を示すタイミングチャート。 第２実施例の搖動設定のシーケンス図。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜ライン型画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るライン型の画像形成装置の一例を示す側面概略図である。図２は、図１の液体吐出ヘッドの底面図である。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システム２００の全体概略図である。画像形成システム２００は、本発明の実施形態である画像形成部２１０と、給紙部２２０と、レジスト調整部２３０と、乾燥部２４０と、用紙反転部２５０と、排紙部２９０とを備えている。

図１に示す画像形成部２１０では、円筒形状のドラム１０表面に沿って、インクジェット方式によりインクを吐出する記録ヘッド２のユニットであるヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐが、所定のインク色を充填した状態で放射状に角度を持って配置されている。ドラム１０は外周面に用紙１を保持して搬送する。

複数のヘッドモジュールＫ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｓ，２０Ｐが、円周の外側から、ドラム１０の表面に保持された用紙１の外周面へ、インク（液体）を吐出することで、用紙１上に画像を形成する。なお、用紙１は、インク滴が吐出される対象物として機能し、カット紙に限られず、フィルム等であってもよく、記録媒体ともいう。

本実施形態では、画像形成部２１０は、ライン型の画像形成装置の一例であって、液体吐出装置として機能する。

本システムにおける、印刷中の、全体の流れを説明する。先ず、給紙部２２０の給紙スタック２２１に積載された用紙１が、エアー分離部２２２によって１枚ずつピックアップされ画像形成部２１０の方向に搬送される。

給紙部２２０から搬送された用紙１は、レジスト調整部２３０に達すると、レジスト調整部２３０では、内部に設けたレジストローラ対２３１によって用紙の傾きの補正（レジスト補正）が行われる。

レジスト調整された用紙１は、画像形成部２１０に送られ、円筒形状のドラム１０表面に設けた用紙グリッパー１１によって用紙先端を挟んで、ドラム１０が回転することでヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐに対向する位置へ搬送される。

用紙１が、放射状に配置された。各色のヘッドモジュール２０の下部に送られると、ヘッドモジュール２０の各記録ヘッド２−１〜２−１０（図２参照）により、インクが吐出され、画像が形成される。

円筒形状ドラム１０の外周面には、空吐出受け１２が設けられている。空吐出受け１２は、ヘッドモジュール２０が、用紙１にインクを吐出していないときに、空吐出として吐出されたインクを受け取る。

画像が形成されると用紙１は、乾燥部２４０に送られる。乾燥部２４０には乾燥ユニット２４１が取り付けられ、この下を用紙が通過することによって、用紙１内部のインク中の水分を蒸発させ用紙１のカールを防止している。

また、乾燥部２４０には、用紙反転機構２５１を含む用紙反転部２５０が設けられてあり、両面印刷時にはここで用紙１を反転して再度、画像形成部２１０の方向へ搬送する。用紙反転部２５０で用紙の搬送方向を切り変えた後、反転搬送部２５２によって画像形成部方向に送られる。ドラム１０に達する前に、画像形成部２１０内部に設けられたレジストローラ対２５３によって用紙１の傾きを補正する。

画像形成部２１０では、前述と同様に用紙の裏面に画像形成が行なわれる。所望の面（例えば、両面）への画像形成が行われた後、再び乾燥部２４０を通過する。

その後、用紙１は排紙部２９０に搬送され、用紙１が揃えた状態で積載される。

図２は、ドラム１０に対向するヘッドモジュール（ヘッド部）２０の平面図である。詳しくは、図２（ａ）は、ドラム１０を上部から見て更に平面状に展開した図を示し、図２（ｂ）はヘッド拡大図を示している。

本発明の実施形態のヘッド部の各ヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐは、印刷時には、ヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐの位置が固定されており、主走査方向（ドラムの軸線方向）の全域に記録ヘッド２−１〜２−６が配列されるラインヘッドである。

図２（ａ）の例では、各色のヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐにおいて、吐出ヘッド６個をドラム１０の軸線方向に対して千鳥に、用紙の搬送方向に対して直行する画像領域内に、配列されている。

図２（ａ）において、２Ｋ−１〜２Ｋ−６はブラック用ヘッド、２Ｃ−１〜２Ｃ−６はシアン用ヘッド、２Ｍ−１〜２Ｍ−６はマゼンタ用ヘッド、２Ｙ−１〜２Ｙ−６はイエロー用ヘッド、２Ｓ−１〜２Ｓ−６は、特色１（spot color）インク用ヘッド、２Ｐ−１〜２Ｐ−６は特色２インク用ヘッドを示す。

各記録ヘッド２には、インクを吐出する多数のノズル１０４が形成され、ノズルが吐出する底面であって、ドラム１０の円周面と対向する面をノズル面Ｎとする。

各ラインヘッド型のヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐの各記録ヘッド２のノズル面Ｎはドラム１０の外周面上に所定の隙間を保って支持されている。各ヘッドモジュール２０において、６個の記録ヘッド２−１〜２−６は、アジャストプレート２５によって、高さ及び幅方向に高精度に配置固定されている。

ヘッドモジュールの各ヘッドが、用紙１の搬送速度に応じて、インク吐出を行うことで、用紙１上にカラー画像を形成する。

また、図２（ｂ）を参照して、各ヘッドには、複数のノズル（ノズル孔）１０４が形成され、画像形成部２１０の奥行方向に沿って、２列のノズル列Ｌ１，Ｌ２が形成されている。

図２（ａ）では、６個のヘッドを持って各色ライン化となる配置に形成しているが、これに限ることはない。用紙幅に応じてこのヘッド数が変更されても構わない。

また、ヘッドを千鳥配置にてライン化としているが、直線状に複数並べることでライン化してもよいし、１ヘッドにてライン化しても構わない。また、配色もこれに限ることはない。

＜ドラム外周状の空吐出受け＞
図３は図１の画像形成部２１０の奥行き方向の説明図であって、図３（ｂ）は図１の円筒形状ドラム２周辺の矢印Ｄの矢示図であり、図３（ａ）は図３（ｂ）の矢印Ｅの矢示図である。

ドラム１０の用紙１は、用紙グリッパー１１によって先端を挟まれて、ドラムの外周面に吸着して、円周方向に搬送される。

搬送ローラ対２１１は、ドラム１０の搬送方向上流に配置されている。

図３（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール２０Ｋは複数のヘッド２−１〜２−６を用紙幅全領域で印刷可能に並べて固定している。図２中横方向であって、奥行き方向であるＹ方向にノズル列が形成されている。

空吐出受け１２は、図３（ａ）に示すようにドラム１０の外周幅方向に開口部を持っており、ヘッド２０と対向する位置でフラッシングによる空吐出インクを受け取り可能に設けられている。また、空吐出受け１２は内部にスポンジ等の吸収体を具備している。この構成の空吐出受け１２により、受け取ったインクの流れ出しを防止し、且つ定期的な交換や清掃を簡単にすることができる。

ドラム１０は、コントローラ４から指示されるドラム駆動モータ１３によって所定の回転速度になるように駆動回転される。

＜シリアル型画像形成装置＞
次に、本発明の液体吐出装置をシリアル型の画像形成装置に適用する構成について説明する。図４は画像形成装置１００の平面説明図である。

図２において、装置本体フレーム部材を構成するメイン側板１２１Ａ，１２１Ｂに横架された主ガイド部材であるガイドロッド１２２と図示しない従ガイド部材（ガイドロッド、ガイドステーなど）とで、キャリッジ６を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に摺動自在に保持している。

このキャリッジ６は、主走査モータ、駆動プーリ、従動プーリ及びタイミングベルトで構成され、キャリッジ駆動部７に近傍に配置されて、該キャリッジ駆動部７を駆動させる主走査機構によって主走査方向に移動走査される。キャリッジ６は、記録ヘッド５と共に移動する移動部として機能する。

このキャリッジ６には、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する画像形成手段としての液体吐出ヘッドからなるサブタンク一体型の４個の記録ヘッド５が搭載されている。記録ヘッド５は複数のノズルからなるノズル列を主走査方向に対して直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

一方、キャリッジ６の下側には、給紙カセットから給紙される用紙１を副走査方向に搬送する搬送手段としての搬送ベルト１４１が配置されている。この搬送ベルト１４１は、無端状ベルトであり、サブ側板間で回転自在に保持された搬送ローラ１４２とテンションローラ１４３との間に掛け渡されて、副走査モータによって搬送ローラ１４２が回転駆動されることによって矢示方向（ベルト搬送方向）に周回移動される。この構成により、キャリッジ６は搬送ベルト移動方向、即ち、記録媒体搬送方向に対して垂直方向に移動可能である。

また、キャリッジ６の主走査方向の印字領域外両端部に維持回復機構である空吐出受け８Ａ，８Ｂが配置されている。

空吐出受け８Ａ，８Ｂは、キャリッジ６の移動範囲において、搬送される１用紙とは異なる部分に設けられる。空吐出受け８Ａ，８Ｂは、インクを吐出させる用紙１に院ｊ九を吐出していないときに、空吐出として吐出されたインクを回収する。

＜ヘッド＞
次に、液体吐出ヘッドとして機能する記録ヘッド２（５）の一例について図５を参照して説明する。図５は記録ヘッド２の液室長手方向（ノズル配列方向と直交する方向）に沿う断面説明図である。

この記録ヘッド２は、流路板１０１と、振動板部材１０２と、ノズル板１０３とを接合している。これにより、液滴を吐出するノズル１０４が貫通孔１０５を介して通じる個別液室１０６、個別液室１０６に液体を供給する流体抵抗部１０７、液体導入部１０８がそれぞれ形成される。

そして、フレーム部材１１７に形成した共通液室１１０から振動板部材１０２に形成されたフィルタ部１０９を介してインクが液体導入部１０８に導入され、液体導入部１０８から流体抵抗部１０７を介して個別液室１０６にインクが供給される。なお、「個別液室」は、加圧室、加圧液室、圧力室、個別流路、圧力発生室、液室などと称されるものを含む意味である。

流路板１０１は、ＳＵＳなどの金属板を積層して、貫通孔１０５、個別液室１０６、流体抵抗部１０７、液体導入部１０８などの開口部や溝部をそれぞれ形成している。振動板部材１０２は各液室１０６、流体抵抗部１０７、液体導入部１０８などの壁面を形成する壁面部材であるとともに、フィルタ部１０９を形成する部材である。なお、流路板１０１は、ＳＵＳなどの金属板に限らず、シリコン基板を異方性エッチングして形成することもできる。

そして、振動板部材１０２の液室１０６と反対側の面に個別液室１０６のインクを加圧してノズル１０４から液滴を吐出させるエネルギーを発生するアクチュエータ手段（圧力発生手段）としての柱状の積層型の圧電素子１１２が接合されている。この圧電素子１１２の一端部はベース部材１１３に接合され、また、圧電素子１１２には駆動波形を伝達するＦＰＣ１１５が接続されている。これらによって、圧電アクチュエータ１１１を構成している。

なお、この例では、圧電素子１１２は積層方向に伸縮させるｄ３３モードで使用しているが、積層方向と直交する方向に伸縮させるｄ３１モードでもよい。

このように構成した記録ヘッド２においては、例えば、図８に示すように、圧電素子１１２に印加する電圧を基準電位Ｖｅから下げることによって、図５（ａ）に示すように圧電素子１１２が収縮し、振動板部材１０２が変形して個別液室１０６の容積が膨張する。これにより、個別液室１０６内にインクが流入する。

その後、圧電素子１１２に印加する電圧を上げることによって、図５（ｂ）のように圧電素子１１２を積層方向に伸長させ、振動板部材１０２をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させる。これにより、個別液室１０６内のインクが加圧され、ノズル１０４から液滴Ｌが吐出される。

そして、圧電素子１１２に印加する電圧を基準電位Ｖｅに戻すことによって振動板部材１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から液室１０６内にインクが充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

＜液体吐出制御＞
図６は、本発明の実施形態の画像形成制御に係る全体ブロック図である。

画像形成システム２００又は画像形成装置１００において、画像形成制御に係る構成として、コントローラ４と、駆動制御基板３Ｋと、記録ヘッド２Ｋと、有する。図６では、ブラック用ヘッド２Ｋ−１のノズル列Ｌ１用の制御に係る構成について示しているが、ノズル列Ｌ２や、ヘッド２Ｋ−２、２Ｋ―３、２Ｋ−４、２Ｋ−５、２Ｋ―６、及び他の色のヘッドについても同様の制御構成を有しているものとする。

コントローラ４は、画像形成システム２００又は画像形成装置１００の主制御部であり、システム全体の制御を司る。コントローラ４は、駆動制御基板３Ｋの上位制御部である。

駆動制御基板３及び吐出ヘッド２は図２に示すヘッドモジュール２０あるいは図４に示すヘッド５又はキャリッジ６内に設けられている。ヘッドモジュール２０Ｋ内において、駆動制御基板３Ｋと記録ヘッド２Ｋ‐１とは、ケーブル２９によって、電気的に接続されている。

駆動制御基板３は、記録ヘッド２Ｋ内の圧電素子１１２を駆動するための駆動波形、及び、画像データ信号を生成するための回路を搭載したリジッド基板である。駆動制御基板３は、各ヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐにおいて、夫々設けられている。各色のヘッドモジュール２０Ｋ〜２０Ｐにおいて、１つの駆動制御基板３は、複数の記録ヘッド２−１〜２−６に共通で使用される。以下説明の簡略化のため、末尾の符号を説明する場合もある。

記録ヘッド２Ｋは、圧電素子１１２を内蔵し、駆動制御基板３Ｋから送信される駆動波形、及び、画像データ信号に応じて圧電素子を駆動することで、用紙１にインク滴を吐出する。

駆動制御基板３は、制御部３１と、駆動波形生成部３２とを有する。

制御部３１は、画像データを元にタイミング制御信号と駆動波形データを生成する。

駆動波形生成部３２は、生成された駆動波形データをＤＡ変換し、電圧増幅、電流増幅する。

記録ヘッド２Ｋは、ヘッド基板２１と、圧電素子支持基板２３と、圧電素子１１２とを有する。図６では、記録ヘッド２Ｋ−１を例に示しているが、各色のヘッドモジュール２０には、夫々、複数のヘッドが設けられている。

ヘッド基板２１には制御部２２が設けられ、圧電素子支持基板２３には圧電素子駆動ＩＣ２４が設けられている。

駆動制御基板３の制御部３１で生成されたタイミング制御信号等のデジタル信号は、ケーブル２９を介して、シリアル通信で、記録ヘッド２に伝送される。そして、ヘッド基板２１上の制御部２２によってデシリアライズされ、圧電素子支持基板２３の圧電素子駆動ＩＣ２４に入力される。

駆動波形生成部３２によって生成された駆動波形は、ケーブル２９を介して、タイミング制御信号を応じた圧電素子駆動ＩＣ２４のＯＮ／ＯＦＦによって圧電素子１１２に入力される。

駆動制御基板３の制御部３１は、画像処理部３３を有している。画像処理部３３は、コントローラ４から受け取った画像データや、印字の基準となるライン同期信号ＬＳを基に、画像処理を行い、補正をする。

なお画像処理部３３は、図６では、駆動制御基板３の制御部３１が有する機能として説明したが、画像処理部３３の機能は、制御部３１の外であって、例えば、コントローラ４の内部に設けてもよい。

次に、図７を用いて、コントローラ４及び駆動制御基板３のハードウェア構成について説明する。図７は、画像形成システム２００又は画像形成装置１００のコントローラ４及び駆動制御基板３のハードウェアブロック図である。

図７に示すように、コントローラ４では、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３と、ＮＶ（Non Volatile:不揮発性）ＲＡＭ６４と、インターフェース（I/F）６５と、ＩＯインターフェース６６とが、メモリバス６７を介して接続されている。なお、メモリバス６７は、複数のバスに分離されていても良い。

また、駆動制御基板３では、ＦＰＧＡ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、ＮＶＲＡＭ５４と、ＩＯインターフェース５５とが、バス５６を介して接続されている。

コントローラ４において、ＣＰＵ６１は、画像形成システム２００（又は画像形成装置１００）全体の制御を司る。ＲＯＭ６２には、各種情報や制御プログラム等が格納される。ＲＡＭ６３は、各種処理が実行されるときに作業領域として使用される。

例えば、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３を作業領域として利用して、ＲＯＭ６２に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成システム２００（又は画像形成装置１００）における各種動作を制御するための制御指令を出力する。この際ＣＰＵ６１は、ＦＰＧＡ５１と通信しながら、ＦＰＧＡ５１と協働して画像形成装置１における各種の動作制御を行う。

ＮＶＲＡＭ６４には、装置固有の情報や、更新可能な情報等が格納される。例えば、ＮＶＲＡＭ６４には、予め、図１のドラム１０の回転速度に対応付けられた空吐出受け１２が夫々のヘッド２に対向するタイミングあるいは、キャリッジ６の移動速度に対応付けられた記録ヘッド５が空吐出受け８に対向するタイミング等を予め記憶しておく。

インターフェース６５は、ホストコンピュータ等の外部装置との情報のやり取りを仲介する。ＩＯインターフェース６６は、装置内の各部との情報のやり取りを仲介する。ＩＯインターフェース６６には、駆動制御基板３のＩＯインターフェース５５や、操作パネル等の入出力装置、各種センサ等も接続される。各種センサとは、例えば、キャリッジ６のホームポジションセンサや、用紙１の位置を検出する紙位置検出センサ、温度や湿度等の機器内環境を検出するセンサ等である。なお、ＮＶＲＡＭ６４は、挿抜可能な形態としても良い。

また、駆動制御基板３のＦＰＧＡ５１は、画像形成に係る画像データ処理やタイミング制御等を行う。例えば、ＦＰＧＡ５１は、ＲＡＭ６３を作業領域として利用して、ＲＯＭ６２に格納された駆動波形を選択し、個別液室１０６内のインクのメニスカス搖動を指示するための制御指令を出力する。この際ＦＰＧＡ５１は、コントローラ４のＣＰＵ６１と通信しながら、ＣＰＵ６１と協働して画像形成装置１における各種の動作制御を行う。

駆動制御基板３のＲＯＭ５２には、共通駆動波形や、空吐出用の波形を予め記憶しておく。

なお、図６、図７では、コントローラ４を画像形成システム２００又は画像形成装置１００に設ける例を説明したが、コントローラ４の機能の一部又は全部を、画像形成システム２００又は画像形成装置１００と接続される上位装置が有していてもよい。

＜駆動波形＞
次に、共通駆動波形と、波形選択信号の駆動波形を説明する。図８は、本発明の実施形態に係る駆動波形の一例を示す図である。

駆動波形生成部３２は画像形成時に、１印刷周期内に、複数の滴サイズの滴形成に寄与する複数の駆動パルス（Ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ），（ｉｖ）を時系列で含む共通駆動波形を生成して出力する。駆動波形生成部３２は、ライン同期信号ＬＳに同期して、共通駆動波形の生成が開始される。

共通駆動波形Ｖｐは、吐出動作における１駆動周期内の最終駆動パルスの直後に、液滴を吐出させない程度にメニスカスに変動を与える制振波形（ｖ）も含んでいる。上記駆動パルス（Ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ），（ｉｖ）及び微調整波形（ｖ）は勾配（傾斜）のある立ち上がり期間、勾配のある立ち下がり期間、及び電位保持期間を有する波形である。

駆動制御基板３の制御部３１は、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、波形選択信号（ＭＮ信号）Ｍ０〜Ｍ５を出力する。

制御部３１が生成する波形選択信号Ｍ０〜Ｍ５は、記録ヘッド２Ｋ−１の圧電素子駆動ＩＣ２４のスイッチ手段であるアナログスイッチの開閉を滴毎に指示する２ビット（２値）のデジタル信号である。液滴信号は各滴サイズと少なくとも同数設けられ、Ｍ０は非吐出、Ｍ１は大滴、Ｍ２は中滴、Ｍ３は小滴、Ｍ４は微駆動（搖動用）、Ｍ５は空吐出用に対応する。

制御部３１は、滴サイズに応じて、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき駆動パルス及び微調整波形の区間の波形要素でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移させた選択信号を生成する。

圧電素子駆動ＩＣ２４のスイッチは、各圧電素子１１２の選択電極（個別電極）に接続され、駆動波形生成部３２からの共通駆動波形が入力されている。従って、シリアル転送された画像データ（階調データ）と、波形選択信号Ｍ０〜Ｍ５の結果に応じて圧電素子駆動ＩＣ２４のアナログスイッチがオンにする。アナログスイッチがオンしている期間、共通駆動波形を構成する所要の駆動パルス及び微調整波形等の波形要素が選択されて圧電素子１１２に印加される。

図８において、小滴用波形選択信号Ｍ１は、（ｉｖ）、（ｖ）の期間はＨｉｇｈとなっている。中滴用波形選択信号Ｍ２は、（ｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）の期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。大滴用波形選択信号Ｍ３は、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）（ｉｖ）、（ｖ）の期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。中滴用、大滴用波形選択信号は、複数の駆動パルス（ｉｉ）〜（ｉｖ）で吐出された滴が合体して１滴となる。

また、搖動用選択信号Ｍ４は、（ｉ）の期間のみ印加するようにＨｉｇｈとなっている。振幅の小さい（ｉ）の期間の微駆動波形は、印加してもノズルから吐出しない程度にメニスカスに振動を与えるものであり、これにより、メニスカスの搖動を実現する。

空吐出選択信号Ｍ５は、区間（ｉｉ）〜（ｉｖ）でＯＮ状態になる。これにより、下段に示すように、４つの吐出パルスが選択され、制振パルスは選択されない。この空吐出駆動波形を与えることで、大滴が吐出されるとともに、（ｖ）の制振パルスを選択しないために、区間（ｉｖ）の吐出パルスによる滴吐出後のメニスカス振動が大きくなって、ノズルの周囲へのインクの溢れが形成可能となる。

なお、図８では、空吐出波形は、共通駆動波形に専用の波形が含まれる例を説明したが、空吐出波形として専用の波形を設けずに、大・中・小滴用の波形のいずかを用いて空吐出を行ってもよい。

あるいは、空吐出波形は、共通駆動波形とは別に生成した専用の空吐出波形を、例えば、駆動制御基板３のＲＯＭ５２に予め記憶しておき、空吐出の際に共通駆動波形に代えて、出力してもよい。

＜比較例＞
図９は、比較例の駆動制御基板の画像処理部のブロック図である。図１０は、比較例における搖動指示信号とノズルの状態を示すタイミングチャートである。

図９において、比較例の画像処理部３８は、バッファ３８１と、搖動指示信号生成部３８２と、変換部３８３とを有する。

バッファ３８１は、「N+1ライン」分の画像データを保持する。

搖動指示信号生成部３８２は、全ノズルがN不吐出期間（非吐出期間）の場合、次の吐出前であって、空吐出前に、変換部３８３へ指示信号を出力する。

変換部３８３は指示信号を受けて事前搖動の実施を指示するデータを出力する。

この制御では、画像処理部３８に、バッファ３８１が設けられているため、ヘッドモジュール２０の駆動制御基板の回路規模が大きくなってしまった。

また、図１０に示すように、Ｎライン前毎に、全ノズルがＮ不吐出期間になってから制御している。そのため、不吐出期間が長いノズル（例えば、図１０のノズルＡ）に対して、搖動期間が足りずに、搖動期間によるインクのほぐしが足りずに、空吐出をしても増粘が解消し切れない可能性がある。また、例えば、直前に吐出したばかりのノズル（例えば図１０のノズルＢ）に対して、不必要に搖動期間を長く設定して、過剰な搖動によりノズル及び個別液室１０６内のインク濃度が全体的に上昇してしまうおそれがあった。

そこで、本発明では、下記の回路構成により、ノズル毎にメニスカスの搖動期間の設定が可能にする。

＜第１実施例＞
図１１は、本発明の第１実施例に係る駆動制御基板３の画像処理部３３の機能ブロック図である。図１２は、第１実施例における搖動指示信号とノズルの状態を示すタイミングチャートである。

図１１に示すように、本実施形態では、駆動制御基板３の画像処理部３３には、非吐出期間検出部３３１と、搖動期間決定部３３２と、搖動指示信号生成部３３３と、変換部３３４とが設けられている。

ここで、画像処理部３３の非吐出期間検出部３３１には、記録ヘッド２が空吐出受け１２に対向する期間の所定時間Tp前に、空吐出指示が、通知される。

より詳しくは、空吐出指示は、図１のドラム回転式の画像形成装置１００では、ドラム１０が回転して、ドラム外周上の空吐出受け１２が記録ヘッド２に対向する少し前に通知される。例えば、ドラム回転において矢印Qの位置が最上流のヘッド２Ｋと対向する位置で空吐出指示が通知される。

あるいは、予めドラム１０にホームポジションマークを印字しておき、画像を形成する前にドラム１０上のホームポジションマークを読み取り、読み取った位置から所定期間毎（例えばドラム円周の１／３の長さ毎）にコントローラ４から空吐出指示が送信されてもよい。

一方、図３のシリアル型の画像形成装置では、キャリッジ６に保持されている記録ヘッド５が、維持回復機構（空吐出受け）８に対向する少し前に（例えばRの位置）で通知される。

空吐出指示を規定する所定時間Tpは、空吐出を実施する前に事前にメニスカスの搖動が十分に可能な期間をあけて設定される。コントローラ４は、図１のドラム１０の外周面に対する空吐出受け１２との位置や範囲、及び、ドラム１０の回転速度に応じて、この所定時間Tpを予め設定しておく。あるいは、コントローラ４側は、図４のキャリッジ６の移動範囲に対する空吐出受け８Ａ（８Ｂ）の位置や範囲、及び、キャリッジ６の移動速度に応じて、所定時間Tpを予め設定しておく。

この所定時間Tpは、さらに、駆動周波数に応じて変動するものであり、例えば、図１２では、所定期間Tpは、空吐出100発分に相当している。

非吐出期間検出部３３１は、画像データを基に、記録ヘッド２でのインクの非吐出期間を検出する、第１の期間検出部である。非吐出期間検出部３３１は、複数のノズル１０４それぞれにおいて、画像データにおける最後の吐出から、空吐出指示を受信するまでの期間を非吐出期間cnt1としてカウントする。即ち、非吐出期間検出部３３１は、ノズル毎の画像データに含まれる画像形成期間が終了した時点から、空吐出指示を受信するまでの、画像データにおける画像非形成期間をカウントする。

搖動期間決定部３３２は、検出された非吐出期間と、コントローラ４から入力される空吐出指示とに基づいて、空吐出を行う前にノズル１０４におけるインクのメニスカスを搖動させる搖動期間を決定する。搖動期間決定部３３２は、非吐出期間の開始タイミングから空吐出指示アサートまでのカウント値である非吐出期間cnt1に応じて、搖動期間を決定する。

搖動指示信号生成部３３３は、決定された揺動期間に基づいて、メニスカスを搖動させる搖動指示信号を出力する、指示信号生成部である。より詳しくは、本実施例では、空吐出の回数は固定値であるため、搖動指示信号生成部３３３は、予め決められた空吐出期間の終了から逆算して、搖動期間の終了のタイミングと、空吐出期間の開始のタイミングが連続するように、搖動期間を設定して、搖動指示信号を出力する。

そのため、記録ヘッド２が空吐出受け１２に対向している期間に到達する前に。搖動を実行できるため、次ページの印字開始前まで空吐出が完了し、用紙と用紙との搬送の間に、ノズルのリフレッシュが実行でき、ノズルの状態に保たれるようにすることができる。

変換部３３４は、コントローラ４から入力される画像データDnが吐出なしであった場合であって、搖動指示信号Ｓｈｋが出力されている（Ｈｉｇｈである）場合は、画像データを微駆動に変換して出力する。

一方、変換部３３４は、コントローラ４から入力される画像データDnが吐出なし以外、即ち、各色の記録ヘッド２のノズル列の各ノズル１０４に対する、色毎に階調された画像データが画像形成期間であった場合は、画像データを微駆動に変換せずに、画像データとして、大滴・中滴・小滴・空吐出の選択信号をそのまま指示するように出力する。

なお、上記の図１２では、所定期間Tpが空吐出１００発分、空吐出３回の例を示しているが、上記所定期間Tpは駆動周波数に応じてカウント値が異なる。

ここで、駆動周波数によって変化する、カウント値と、搖動期間との関係を表１に示す。

より詳しくは、表１は、駆動周波数により、「空吐出指示〜空吐出終了位置」間に最大何発吐出可能な期間があるかと、「画像データ「無」の非吐出回数」カウント値から、「搖動期間」を決定する相関テーブルである。

なお、表１に示す空吐出の発数の固定値は一例であり、画像形成装置の設定によって、例えば、画質優先の場合は多く、インク消費量抑制の場合は少なくなるように、空吐出の固定発数は適宜設定される。

表１では、駆動周波数によって搖動期間を決定する際のカウント値を設定している。即ち、圧電素子１１２を駆動させる共通駆動波形の周期を単位としてカウントしている。

そのため、同じ非吐出期間に対応するカウント値は駆動周波数に応じて変化し、空吐出指示から空吐出終了位置までの最大滴数は異なるため、非吐出期間に相当する画像データにおける画像非形成期間を駆動周波数に応じてカウントすることで、搖動期間を、最適な時間に設定できる。

なお、図１１では、駆動制御基板３に画像処理部３３を設けた例を示したため、表１のテーブルは、図７に示す駆動制御基板３のＲＯＭ５２に記憶される。なお、表１のような相関テーブルは図７のコントローラ４のＲＯＭ６２に記憶されていてもよい。

＜第１実施例の搖動設定の手順＞
次に、図１１〜図１３を用いて、第１実施例における画像処理部３３の搖動期間の設定について説明する。図１３は、第１実施例の画像処理部３３における搖動設定のフローチャートである。詳しくは、図１３では、画像処理部における画像データ「無」を「微駆動」にして、記録ヘッド２に送信する手順を説明する。

まずSTARTで、画像処理部３３は、コントローラ４から所定間隔毎に画像データを取得している。

非吐出期間検出部３３１では、画像データが「無」になると（Ｓ１０１でＹｅｓ）、「無」の期間を非吐出回数としてカウントを開始する（Ｓ１０２）。

画像データが「無」以外の場合（Ｓ１０１でＮｏ）、即ち、大滴・中滴・小滴・空吐出を示す画像データを取得した場合は、非吐出期間検出部３３１のカウンタがリセットされる（Ｓ１０３）。

コントローラ４から、実際の空吐出受け終了位置よりも任意の画像データ分の送信が可能な期間である所定時間Tp前に(図１２ではmax値100発分)、空吐出指示が、画像処理部３３に入力される（Ｓ１０４）。

空吐出指示を受けたら、搖動期間決定部３３２は、画像データ「無」の開始時から空吐出指示到達までのカウンタ値を基に、搖動期間を決定し、設定する（Ｓ１０５）。

そして、搖動指示信号生成部３３３は、搖動の動作期間を、空吐出受け終了から逆算して、搖動指示信号を生成する（Ｓ１０６）。

変換部３３４は、搖動指示信号を受けて、画像データ「無」を「微駆動」に変換する（Ｓ１０７）。

変換部３３４は、設定された搖動時間が終了して搖動指示信号の出力が終わったら、画像データの「微駆動」への変換を終了する（Ｓ１０８）。

上記の搖動動作が終了した直後に、コントローラ４によって、固定時間、空吐出が指示されて空吐出が実施されることで、記録ヘッド２（５）のノズル１０４及び個別液室１０６に対する、搖動及び空吐出からなるリフレッシュ動作が終了する。

なお、表１の相関テーブルは、搖動期間決定部３３２でＳ１０５での搖動時間を設定するときに参照してもよく、あるいは、非吐出期間検出部３３１でのＳ１０４での期間カウントのためにコントローラ４が事前に参照しておいてもよい。

この図１３のフローはノズル毎に実行される。そのため、図１２に示すように、ノズル毎に最後に印字したタイミングが異なってもいても、ノズル毎に非吐出期間をカウントすることで、ノズル毎に最適な、メニスカス搖動期間を決定することができる。

＜第２実施例＞
上記の第１実施例では、空吐出の回数は、予め固定されていた。本実施例では、メニスカス搖動の期間に加えて、空吐出の回数を変更する制御例について説明する。

図１４は、本発明の第２実施例に係るコントローラ４と、駆動制御基板３Ａの画像処理部３３Ａの機能ブロック図である。図１５は、第２実施例における搖動指示信号とノズルの状態を示すタイミングチャートである。

図１４において、駆動制御基板３Ａの画像処理部３３Ａは、第１実施例とほとんど同じ構成要素を有しているが、空吐出期間通知信号を受信する点が異なる。

本実施例では、上位側のコントローラ４は、空吐出制御に係る部分として、タイミング通知部４１と、画像処理部４２と、を有している。

タイミング通知部４１は、図１のドラム１０の回転量を基に予め決められた空吐出受け１１とヘッド２とが対向するタイミングの所定時間Tp前に、空吐出指示を出力する。

あるいは、タイミング通知部４１は、図４のキャリッジ６の移動量を基に予め決められた、記録ヘッド５が空吐出受け８に対向するタイミングの所定時間Tp前に空吐出指示を出力する。

コントローラ４Ａの画像処理部４２は、受け付けた元画像データについて、階調処理、画像変換処理などを行い、各ヘッドの各ノズル列に対応付けられた駆動制御基板３Ａで処理可能な形式の画像データに変換する。そして、画像処理部４２は、変換後の画像データを、駆動制御基板３へ出力する。

コントローラ４の画像処理部４２は、階調処理部４２１、上位非吐出期間検出部４２２、空吐出回数決定部４２３、及び画像変換部４２４を有している。

階調処理部４２１は、受け付けた多値の元画像データに階調処理を行い、少値の画像データへ変換する。多値の元画像データは、例えば、読み取った、又は送信された原稿の画像そのものに相当する。即ち、元画像データは、用紙１上に画像を形成するためのデータであり、空吐出のためのデータが含まれない画像データである。

少値の元画像データは、記録ヘッド２が吐出する液滴の種類（小滴、中滴、大滴、空吐出）に等しい階調数の画像データである。そして、階調処理部４２は、変換した少値の元画像データを、コントローラ４側ＲＡＭ６３上に所定量保持する。

上位非吐出期間検出部４２２は、元画像データにおいて最後に吐出したタイミングから記録ヘッド２と空吐出受け１２との対向位置が終了するタイミングまでの期間CNT2を検出する。上位非吐出期間検出部４２２は非吐出期間CNT2を検出する第２の期間検出部である。即ち、上位非吐出期間検出部４２２は、少値化されたノズル毎の画像データ内の画像形成期間が終了した時点から、空吐出受け１２との対向位置が終了するタイミングまでの、画像データにおける画像非形成期間を、非吐出期間CNT2としてカウントする。

空吐出回数決定部４２３は、上位非吐出期間検出部４２２が検出した期間に応じて、空吐出の回数を設定し、コントローラ４側ＲＡＭ６３上に所定量保持させる。

画像変換部４２４は、コントローラ４側ＲＡＭ６３上の１バンド分の元画像データに空吐出の回数に応じたデータを加えて、所定の画像単位で、変換して画像データDnにする。画像変換部４２４は、変換した画像データDnを、ＩＯインターフェース５５を介して駆動制御基板３へ出力する。

また、本実施例では、空吐出回数決定部４２３で決定された空吐出回数に対応する空吐出期間について、空吐出回数通知信号として、駆動制御基板３Ａの画像処理部３３Ａに通知される。

駆動制御基板３Ａの搖動指示信号生成部３３３Ａは、決定された揺動期間と、通知された空吐出回数に基づいて、メニスカスを搖動させる搖動指示信号を出力する。詳しくは、本実施例においては、コントローラ４Ａで設定される空吐出の回数は変動するため、搖動指示信号生成部３３３Ａは、予め決められた空吐出期間と、通知された空吐出期間を基に空吐出の開始を逆算して、搖動期間の終了のタイミングが空吐出期間の開始のタイミングが連続するように、搖動期間を設定して、搖動指示信号を出力する。

ここで、駆動周波数によって変化する、カウント値と、搖動期間と、空吐出回数との関係を表２に示す。

表２においても、駆動周波数によって搖動期間を決定する際のカウント値を設定している。即ち、圧電素子１１２を駆動させる共通駆動波形の周期を単位としてカウントしている。

そのため、同じ非吐出期間に対応するカウント値は駆動周波数に応じて変化するため、ノズル毎の非吐出期間に相当する、ノズル毎の画像データにおける画像非形成期間を、駆動周波数に応じてカウントすることで、搖動時間を、最適な時間に設定できる。

図１５、表２に示すように、本実施例では、元画像データの最終吐出のタイミングに応じて、空吐出期間と、搖動期間の両方の期間を調整する。

そのため、ノズルの状態により適したリフレッシュ制御を実施することができる。

＜第２実施例の搖動設定の手順＞
次に、図１４〜図１６を用いて、第２実施例におけるコントローラ４及び画像処理部３３Ａの搖動期間の設定について説明する。図１６は、第２実施例のコントローラ及び画像処理部３３Ａにおける搖動設定のシーケンス図である。

まず開始時点で、コントローラ４は元画像データを取得しており、画像処理部３３は、コントローラ４から画像データを所定間隔毎に取得している。

コントローラ４が取得した元画像データが「無」の期間について、上位非吐出期間検出部４２２は、少値の元画像データにおいて最後に吐出を指示するタイミングから記録ヘッド２と空吐出受け１２との対向位置が終了するタイミングまでの期間ＣＮＴ２を検出する（Ｓ２０１）。

そして、空吐出回数決定部４２３は、上位非吐出期間検出部４２２が検出した期間に応じて、空吐出の回数を決定し（Ｓ２０２）、その空吐出回数を駆動制御基板３Ａに送信する（Ｓ２０３）。

画像変換部４２４は、元画像データに空吐出に係るデータを加えて、所定の画像単位で、画像データを変換し（Ｓ２０４）、変換された画像データを駆動制御基板３Ａに送信する（Ｓ２０５）。

非吐出期間検出部３３１では、画像データが「無」になると（Ｓ２０６でＹｅｓ）、「無」の期間を非吐出回数としてカウントを開始する（Ｓ２０７）。

画像データが「無」以外の場合（Ｓ２０６でＮｏ）、即ち、大滴・中滴・小滴・空吐出を示す画像データを取得した場合は、非吐出期間検出部３３１のカウンタがリセットされる（Ｓ２０８）。

コントローラ４のタイミング通知部４１は、予め実際の空吐出受け終了位置よりも任意の画像データ分の送信が可能な期間である所定時間Tp前になるように、用紙が搬送されない期間において、予め設定された間隔毎に空吐出指示のタイミングを検出し（Ｓ２０９）、空吐出指示信号として送信する（Ｓ２１０）。

空吐出指示が入力されたら（Ｓ２１１）、搖動期間決定部３３２は、画像データ「無」の開始時から空吐出指示到達までのカウンタ値を基に、空吐出受け終了の時間と、Ｓ２０３で送信された空吐出回数とに基づいて逆算して、搖動期間を決定し、設定する（Ｓ２１２）。

そして、搖動指示信号生成部３３３Ａは、Ｓ２１２で設定された搖動の動作期間を、予め設定されている空吐出受け終了の時間と、Ｓ２０３で送信された空吐出回数とに基づいて逆算して、搖動指示信号を生成する（Ｓ２１３）。

変換部３３４は、搖動指示信号を受けて、画像データ「無」を「微駆動」に変換する（Ｓ２１４）。

変換部３３４は、設定された搖動時間が終了して搖動指示信号の出力が終わったら、画像データの「微駆動」への変換を終了する（Ｓ２１５）。

Ｓ２１５とほぼ同じタイミングで、コントローラ４が生成する画像データＤｎは、空吐出を選択するように設定されており、Ｓ２０２で設定された期間（回数）、空吐出を実行する（Ｓ２１６）。

なお、表２の相関テーブルは、搖動期間決定部３３２で搖動期間を設定するときに参照してもよく、あるいは、非吐出期間検出部３３１でのＳ２１３での期間カウントのためにコントローラ４から事前に参照しておいてもよい。

この図１６のフローはノズル毎に実行される。そのため、図１５に示すように、ノズル毎に最後に印字したタイミングが異なってもいても、ノズル毎に非吐出期間をカウントすることで、ノズル毎に最適なメニスカス搖動期間及び空吐出回数を決定することができる。そのため、空吐出のためのインクの消費を抑制することができる。

なお、上記の実施形態及び実施例では、カット状の用紙を用いた例を示したが、長尺状の記録媒体に対して空吐出を実施してもよい。その場合は、空吐出受けの代わりに、長尺シート上の印刷領域と印刷領域との間に、空吐出を行うようにタイミングを設定する。

＜第２実施例の変形例＞
上記の第２実施例では、コントローラにおいて、非吐出期間をカウントし、且つ、空吐出の回数を決定しているが、駆動制御基板で画像データ「無」をカウントして空吐出回数と揺動期間を決定し、「無」を「微駆動」に変更し、「無」を「空吐出」に変更するように制御してもよい。

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記実施の形態では、本発明に係る搬送装置を備えた画像形成装置について説明したが、本発明に係る搬送装置は、画像形成装置を含めた液体を吐出する装置に広く適用することができる。

ここで、「液体吐出装置」とは、液体吐出部である液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出部を駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、
この「液体吐出装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置等も含むことができる。

例えば、「液体吐出装置」としては、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置の他に、立体造形物（三次元造形物）を造形するために粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）が挙げられる。

又、「液体吐出装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するもの等を意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着する全てのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等液体が一時的でも付着可能であればよい。

又、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液等も含まれる。

又、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置等が含まれる。

又、「液体吐出装置」としては他にも、用紙の表面を改質する等の目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置等がある。

「液体吐出ユニット」とは、インクジェットヘッド等の液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたもの等が含まれる。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合等で互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。又、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

又、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータ等を使用することができる。

又、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等は何れも同義語とする。

１ 用紙（記録媒体、対象物）
２ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３，３Ａ 駆動制御基板
４ コントローラ
５ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
６ キャリッジ（移動部）
８（８Ａ，８Ｂ） 空吐出受け
１０ ドラム
１１ 用紙グリッパー
１２ 空吐出受け
２０（２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｓ，２０Ｐ） ヘッドモジュール
３３ 駆動制御基板の画像処理部
４１ タイミング通知部
４２ コントローラの画像処理部
１００ 画像形成装置
１０４ ノズル
１０６ 個別液室（液室）
１１２ 圧電素子（圧力発生手段）
２００ 画像形成システム
２１０ 画像形成部
３３１ 非吐出期間検出部（第１の期間検出部）
３３２，３３２Ａ 搖動期間決定部
３３３ 搖動指示信号生成部（指示信号生成部）
３３４ 変換部
４２１ 階調処理部
４２２ 上位非吐出期間検出部（第２の期間検出部）
４２３ 空吐出回数決定部
４２４ 画像変換部
Shk 搖動指示信号
Tp 所定時間

特開２０１３−２４０９４７号公報

Claims (10)

1. 液体を吐出するノズル、及び該ノズルに連通する液室内部の液体への圧力を発生する圧力発生手段を備える液体吐出ヘッドと、
   空吐出として液体を吐出させる電圧を前記圧力発生手段に出力する駆動制御部と、を備えており、
   前記駆動制御部は、
   液体を吐出させるための画像データを基に、前記液体吐出ヘッドでの液体の非吐出期間を検出する第１の期間検出部と、
   検出された前記非吐出期間と空吐出指示とに基づいて、前記空吐出を行う前に前記ノズルのメニスカスを搖動させる搖動期間を決定する決定部と、
   決定された揺動期間に基づいて、前記メニスカスを搖動させる搖動指示信号を生成する指示信号生成部と、を有する、
   液体吐出装置。
2. 前記液体を吐出させる対象物に液体を吐出していないときに、空吐出として吐出された液体を受ける空吐出受けを備えており、
   前記空吐出指示は、前記液体吐出ヘッドが前記空吐出受けに対向する期間の所定時間前に前記駆動制御部に通知され、
   前記所定時間は、空吐出の前に、前記ノズルのメニスカスの搖動が十分に可能になるように予め設定される期間である、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記液体吐出ヘッドは複数のノズルを有し
   前記第１の期間検出部は、前記複数のノズルそれぞれにおいて、最後の吐出からの前記空吐出指示までの期間を非吐出期間としてカウントする、
   請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記液体吐出ヘッドは複数の圧力発生手段を備え、
   前記複数の圧力発生手段のそれぞれは、駆動波形が印加されることで前記複数のノズルのそれぞれから前記液体を吐出させ、あるいは前記複数のノズルのそれぞれのメニスカスを搖動させ、
   前記搖動期間を決定する際のカウント値は、前記駆動波形の駆動周波数によって変動する駆動周期を単位としてカウントする、
   請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 記録媒体を巻き付けて回転するドラムと、
   前記ドラムの外周面に設けられた空吐出受けと、
   前記液体吐出ヘッドは、前記ドラム上で搬送される前記記録媒体上に液体を吐出可能であり、
   前記決定部は、前記液体吐出ヘッドが、前記ドラムの回転によって移動する前記空吐出受けに対向する期間の所定時間前に、前記空吐出指示が通知される、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
6. 前記駆動制御部に前記画像データを送信する上位制御部をさらに備えており、
   前記上位制御部は、
   前記ドラムの回転駆動を指示し、前記ドラムの回転量に応じて前記ドラムの回転によって移動する前記空吐出受けが前記液体吐出ヘッドに対向する期間の所定時間前に前記空吐出指示を通知するタイミング通知部と、
   前記記録媒体に液体を吐出させるための元画像データにおいて最後に吐出したタイミングから前記液体吐出ヘッドが前記空吐出受けの対向位置が終了するタイミングまでの期間を検出する第２の期間検出部と、
   前記第２の期間検出部が検出した期間に応じて、空吐出回数を設定する空吐出回数決定部と、
   前記元画像データに前記空吐出回数のデータを加えて、前記画像データに変換する画像変換部と、を有する、
   請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記液体吐出ヘッドを保持し、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に移動する移動部と、
   前記移動部の移動範囲において、搬送される前記記録媒体とは異なる部分に設けられる空吐出受けと、を備えており、
   前記決定部は、移動される前記液体吐出ヘッドが前記空吐出受けに対向する期間の所定時間前に、前記空吐出指示が通知される、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
8. 前記駆動制御部に前記画像データを送信する上位制御部をさらに備えており、
   前記上位制御部は、
   前記液体吐出ヘッドの移動を指示し、前記液体吐出ヘッドの移動量に応じて前記液体吐出ヘッドが前記空吐出受けに対向する期間の所定時間前に前記空吐出指示を通知するタイミング通知部と、
   前記記録媒体に液体を吐出させるための元画像データにおいて最後に吐出したタイミングから前記液体吐出ヘッドが前記空吐出受けの対向位置が終了するタイミングまでの期間を検出する第２の期間検出部と、
   前記第２の期間検出部が検出した期間に応じて、空吐出回数を設定する空吐出回数決定部と、
   前記元画像データに前記空吐出回数のデータを加えて、前記画像データに変換する画像変換部と、を有する、
   請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記指示信号生成部は、前記非吐出期間に応じて設定される搖動期間と、前記液体吐出ヘッドが、前記空吐出受けとの対向する状態が終了する空吐出終了位置に到達する空吐出受け終了タイミングから、前記空吐出を行う前の前記メニスカスの搖動開始を逆算して、搖動指示信号を生成する、
   請求項６又は８に記載の液体吐出装置。
10. 液体を吐出するノズル、及び前記ノズルに連通した液室内部に液体への圧力を発生する圧力発生手段を備える液体吐出ヘッドのリフレッシュ方法であって、
    液体を吐出させるための画像データを基に、空吐出として液体を吐出させるように指示するステップと、
    前記画像データを基に、前記液体吐出ヘッドでの液体の非吐出期間を検出する検出ステップと、
    前記非吐出期間と空吐出指示とに基づいて、空吐出を行う前に前記ノズルの各のノズルのメニスカスを搖動させる期間を決定する決定ステップと、
    決定された揺動期間に基づいて、前記メニスカスを搖動させる搖動指示信号を前記液体吐出ヘッドに出力する指示ステップと、
    前記搖動指示信号に基づいて、前記ノズルのメニスカスを搖動させるステップと、を有する、
    液体吐出ヘッドのリフレッシュ方法。

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