JP6128310B2 - 画像形成装置、ヘッド駆動制御方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置、ヘッド駆動制御方法、プログラムに関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッドを記録ヘッドに用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。

ところで、液体吐出ヘッドは、ノズルから液滴を吐出しない状態が継続すると、ノズル近傍のインクは、水分蒸発により徐々に粘度が上昇し、滴吐出不良が生じる。そこで、増粘現象が発生する場合には、増粘したインクを排出させ、正常な吐出が可能な状態に戻す回復動作を行う。

一般的に、回復動作は、放置時間が数週間程度の長期にわたる場合には、増粘したインクをノズル側から吸引し、排出する吸引回復動作が用いられる。一方、放置時間が数時間〜数日程度の場合には、画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作により増粘インクを排出する方法が用いられる。

従来、空吐出動作において、同形状の複数パルスで構成される空吐出波形を用いて、空吐出動作初期にはパルス間隔が共振周期となっている駆動波形を用い、その後に続く空吐出動作ではパルス間隔が反共振周期となっている駆動波形を用いて、２段階の空吐出を行うことが知られている（特許文献１）。

特開２０１１−１８９５１７号公報

ところで、空吐出動作においては、空吐出初期ではノズル近傍の固く増粘したインクを排出するために、個別液室に強い振動を与える必要がある。しかし、ノズル近傍の固いインクが排出された後は、液室内に残った増粘インクと供給されてきたフレッシュなインクが混じり合い、ノズル近傍のインク粘度は低下していくため、空吐出初期の駆動信号を与え続けるとメニスカスが破壊される。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御手段と、を備え、
前記ヘッド駆動制御手段は、
前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
前記保持波形要素による保持期間は、
前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間であり、
前記第１の空吐出パルスとは異なる波形であって、前記空吐出滴を吐出させる第２の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
前記第１の空吐出パルスは、前記第２の空吐出パルスに続いて与える
構成とした。

つまり、メニスカスの振動がノズル内部方向（個別液室方向）に大きすぎると、気泡の巻き込みが発生し、個別液室内に浸入した気泡が圧力を吸収してしまうため、ノズルダウン（吐出不能）が発生する。一方、メニスカスの振動がノズル外部方向に大きすぎると、インクがノズル周囲に溢れ、その状態で滴を吐出させると吐出曲がりが発生し、あるいは、溢れ量が多い場合には滴が吐出されないことも生じる（ノズル外部に溢れたインクが圧力を吸収してしまうため）。

そこで、上述したように、ノズル近傍の固く増粘したインクを排出した後、空吐出パルスの駆動電圧を下げ、あるいは、特許文献１に開示されているようにパルス間隔を共振周期からずらすなどして、空吐出滴速度を落とすようにしている。

しかしながら、空吐出パルスの駆動電圧を下げると、滴速度とともに、１パルス当りの滴量が少なくなってしまうため、滴数を増加して空吐出滴量を増やす必要があり、回復までに時間がかかるという課題がある。

また、パルス間隔を共振周期からずらした場合も、同様に、１パルス当りの滴量が減ってしまい、空吐出滴の滴数を増やす必要があるという課題がある。加えて、常に前のパルスによる残留振動を打ち消すタイミングで次の滴を吐出させ続ける必要があるため、滴吐出量に対して供給量が間に合わず、結果的にノズル抜けが起こるという課題もある。

この場合、供給不足を防ぐためには、空吐出期間中に休止期間を設ける必要があるが、休止明けの１パルス目は前のパルスによる残留振動がないため、滴速度を抑えることができず、メニスカスを破壊してしまうことになるという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、メニスカスを破壊することなく、滴量を増加できるようにして、回復時間の短縮化を図ることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御手段と、を備え、
前記ヘッド駆動制御手段は、
前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
前記保持波形要素による保持期間は、
前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間である
構成とした。

本発明によれば、メニスカスを破壊することなく、滴量を増加できるようにして、回復時間の短縮化を図ることができる。

本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同画像形成装置の記録ヘッドを構成する液体吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向の断面説明図である。 同じく滴吐出動作の説明に供する断面説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。 印刷制御部及びヘッドドライバの一例を示すブロック説明図である。 本発明の第１実施形態における空吐出駆動波形の説明図である。 個別液室を膨張させたときのメニスカス変位の説明に供する説明図である。 空吐出パルスのパルス幅（保持期間）と滴速度及び滴量の関係の説明に供する説明図である。 比較例１の空吐出駆動波形の説明図である。 比較例２の空吐出駆動波形の説明図である。 本発明の第２実施形態における空吐出駆動波形の説明図である。 本発明の第３実施形態における空吐出駆動波形の説明図である。 環境温度とインクの増粘速度及びインク正常時粘度との関係の説明に供する説明図である。 本発明の第４実施形態における空吐出駆動波形の説明図である。 本発明の第５実施形態における空吐出駆動波形の説明図である。 本発明の第６実施形態における空吐出駆動波形の説明図である。 第２空吐出駆動波形（第２の空吐出パルス）から第１空吐出駆動波形（第１の空吐出パルス）への切替えタイミングの説明に供するインク粘度の変化と滴速度の関係の説明に供する説明図である。 同じく切替えに使用する閾値テーブルの一例を示す説明図である。 同じく温度と駆動電圧補正係数の関係の一例を示す説明図である。 第２空吐出駆動波形から第１空吐出駆動波形への切替え時の休止時間の説明に供する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。

この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置である。装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。他の部材も同様）が搭載されている。各記録ヘッド３４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有している。そして、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、それぞれ吐出する。また、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、記録ヘッド３４としては、１つのノズル面に複数のノズルを並べた各色のノズル列を備えるものなどを用いることもできる。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するための第２インク供給部としてのヘッドタンク３５ａ、３５ｂを搭載している。一方、カートリッジ装填部４には各色のインクカートリッジ（メインタンク）１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋが着脱自在に装着される。そして、インクカートリッジ１０から供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して各ヘッドタンク３５に各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向する分離パッド４４を備えている。この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備える。そして、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）を備えている。また、維持回復機構８１は、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４を備えている。また、維持回復機構８１は、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７を備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。

また、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置している。この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド部材４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送される。更に、用紙４２の先端は搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ５６によって搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターンで帯電されている。この帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

次に、記録ヘッド３４を構成している液体吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図４は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層している。これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路である通路１０５及び圧力発生室である個別液室１０６、個別液室１０６に流体抵抗部（供給路）１０７、供給口１０９などを形成している。そして、供給口１０９を通じて共通液室１０８からインクが供給される。

また、振動板１０２を変形させて個別液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２個（図３では１列のみ図示）の積層型圧電部材１２１を備えている。この圧電部材１２１はベース部材１２２に接合固定されている。圧電部材１２１には、分割しないスリット加工で溝を形成することで複数の圧電柱１２１Ａ、１２１Ｂを形成している。この例では、圧電柱１２１Ａは駆動波形を印加する駆動圧電柱（駆動柱）とし、圧電柱１２１Ｂは駆動波形を印加しない非駆動圧電柱（非駆動柱）としている。また、圧電部材１２１の駆動柱１２１Ａには図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２６を接続している。

そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合している。このフレーム部材１３０には、圧電部材１２１及びベース部材１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部及び共通液室１０８となる凹部が形成されている。また、フレーム部材１３０には、共通液室１０８に外部からインクを供給するための液体供給口であるインク供給穴１３２を形成している。

ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、通路１０５、個別液室１０６となる凹部や穴部を形成している。ただし、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。

振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電部材１２１の圧電柱１２１Ａ、１２１Ｂを接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。

ノズル板１０３は各個別液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥液膜を形成したものである。

圧電部材１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電部材１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電部材１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて個別液室１０６内インクを加圧する構成としている。ただし、圧電部材１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて個別液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば駆動柱１２１Ａに印加する電圧を基準電位Ｖｅから下げることによって駆動柱１２１Ａが収縮し、振動板１０２が下降して個別液室１０６の体積が膨張する。これにより、個別液室１０６内にインクが流入する。その後、駆動柱１２１Ａに与える電圧を上げて駆動柱１２１Ａを積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０６の体積を収縮させる。これにより、個別液室１０６内のインクが加圧され、ノズル１０４からインク滴が吐出（噴射）される。

そして、駆動柱１２１Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内にインクが充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５を参照して説明する。なお、図５は同制御部のブロック説明図である。

この制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを備えている。また、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。

また、記録ヘッド３４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８と、キャリッジ３３側に設けた記録ヘッド３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９とを備えている。また、キャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５を備えている。また、維持回復機構８１のキャップ８２やワイパ部材８３の移動、吸引ポンプ８１２などを行なう維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。また、帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、送液ポンプ２４１を駆動する供給系駆動部５１２などを備えている。

また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。

この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、画像読み取り装置、撮像装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。

そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像を出力するためドットパターンデータの生成はホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行なうことも、制御部５００で行なうこともできる。

印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。また、ＲＯＭ５０２に格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、駆動波形を生成してヘッドドライバ５０９に対して出力する。

ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを記録ヘッド３４の圧力発生手段としての駆動柱１２１Ａに対して与える。これにより、記録ヘッド３４を駆動する。

これらの印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９と駆動波形データを格納する手段（例えばＲＯＭ５０２）によってヘッド駆動制御手段を構成している。

Ｉ／Ｏ部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがある。Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。

次に、印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の一例について図６のブロック説明図を参照して説明する。

印刷制御部５０８は、駆動波形生成部７０１と、データ転送部７０２とを備えている。駆動波形生成部７０１は、画像形成時に１印刷周期（１駆動周期）内に複数のパルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する。データ転送部７０２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）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力する。

なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ５０９の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ７１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号である。そして、滴制御信号は、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべきパルス又は波形要素でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。

ヘッドドライバ５０９は、データ転送部７０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／１チャンネル（１ノズル）を入力するシフトレジスタ７１１と、シフトレジスタ７１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路７１２と、階調データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ７１３と、デコーダ７１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ７１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ７１４と、レベルシフタ７１４を介して与えられるデコーダ７１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ７１５を備えている。

このアナログスイッチ７１５は、各圧電部材１２１（駆動柱１２１Ａ）の選択電極（個別電極）に接続され、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形Ｐｖが入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコーダ７１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ７１５がオンにすることにより、共通駆動波形Ｐｖを構成する所要のパルス（あるいは波形要素）が通過して（選択されて）圧電部材１２１に印加される。

ここで、記録ヘッド３４のノズル１０４から画像形成に寄与しない液滴（空吐出滴）を吐出させる空吐出動作を行うときには、駆動波形生成部７０１によって、ＲＯＭ５０２などに格納されている空吐出駆動波形のデータを読み出して、空吐出駆動波形を生成し、ヘッドドライバ５０９に与えることによって、空吐出動作を制御する。

次に、本発明の第１実施形態における空吐出駆動波形について図７を参照して説明する。図７（ａ）は第２の空吐出パルスを含む第２空吐出駆動波形の説明図、（ｂ）は第１の空吐出パルスを含む第１空吐出駆動波形の説明図である。

図７（ａ）に示す第２空吐出駆動波形Ｐｖｂは、空吐出滴を吐出させる空吐出パルス（駆動パルス）である第２の空吐出パルスＰｂを含む空吐出駆動波形である。この第２空吐出駆動波形Ｐｖｂは、例えば、装置が長時間放置された後の固い増粘インクを排出させる空吐出動作（これを「一段目空吐出動作」という。）で使用する。

図７（ｂ）に示す第１空吐出駆動波形Ｐｖａは、空吐出滴を吐出させる空吐出パルスである第１の空吐出パルスＰａを含む空吐出駆動波形である。ここで、第１空吐出駆動波形Ｐｖａは、第２の空吐出パルスＰｂを含む第２空吐出駆動波形Ｐｖｂによる一段目空吐出動作に続いて、ノズル内に残った増粘インクをメニスカスを破壊することなく排出させる空吐出動作（これを「二段目空吐出動作」という。）で使用する。

これらの第１空吐出駆動波形Ｐｖａを構成する第１の空吐出パルスＰａ、第２空吐出駆動波形Ｐｖｂを構成する第２の空吐出パルスＰｂは、いずれも、膨張波形要素（引き込み波形要素）ａ、保持波形要素ｂ、収縮波形要素（押し込み波形要素）ｃを含む波形である。

膨張波形要素ａは、中間電位（基準電位Ｖｅ）から所定のホールド電位まで立ち下がって、個別液室１０６を膨張させる。保持波形要素ｂは、膨張波形要素ａで膨張された状態、即ちホールド電位を所定時間保持する。収縮波形要素ｃは、保持波形要素ｂで保持されたホールド電位から立ち上がって、保持波形要素ｃで保持された膨張状態から個別液室１０６を収縮させ、液滴を吐出させる。

なお、第１の空吐出パルスＰａ、第２の空吐出パルスＰｂのホールド電位はいずれの電圧Ｖ１にして、同じ電圧（波高値）としている。

ここで、第１の空吐出パルスＰａの保持波形要素ｂによる保持期間（これを「パルス幅」ともいう。）はＰｗａとし、第２の空吐出パルスＰｂの保持波形要素ｂによる保持期間（パルス幅）はＰｗｂとする。

そして、第１の空吐出パルスＰａの保持波形要素ｃによる保持期間Ｐｗａは、個別液室１０６のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、収縮波形要素ｃによる個別液室１０６の収縮開始タイミングが、個別液室１０６に対するリフィルによってメニスカスがノズル外側にせり出すタイミングになる期間としている。

この点について図８及び図９を参照して具体的に説明する。図８は個別液室を膨張させたときのメニスカス変位の説明に供する説明図、図９はパルス幅（保持期間）と滴速度及び滴量の関係の説明に供する説明図である。

まず、図８に示すように、時刻０で個別液室１０６を膨張させると、メニスカスはノズル内部へと引き込まれ、その後は、ヘルムホルツ共振周期（個別液室１０６の固有振動周期Ｔｃ）で振動しながら減衰する。これに加えて、個別液室１０６の膨張により、共通液室１０８からインク流路を通ってインクが個別液室１０６、ノズル１０４内に流入してくるため、ヘルムホルツ共振周期よりも長い周期（リフィル周期）のゆっくりとした減衰振動が、ヘルムホルツ共振周期の減衰振動に加わる。

次に、図９（ａ）、（ｂ）に示すパルス幅Ｐｗの第１ピークＰ１は、図８の時刻Ａ、即ちメニスカスがノズル内部に最も引き込まれた直後に、個別液室１０６を収縮させて液滴を吐出させたときの滴速度と滴量を示している。

このとき、メニスカスの振動と合わせて、個別液室１０６を収縮させることで、吐出滴速度Ｖｊを最大にすることができる。

一方、図９（ａ）、（ｂ）に示すパルス幅Ｐｗの第２ピークＰ２は、図８の時刻Ｂ、即ちメニスカスがノズル内部に引き込まれた時刻から、ヘルムホルツ共振周期一周期分が経過した後、メニスカスの振動に合わせて個別液室１０６を収縮させて液滴を吐出させたときの滴速度と滴量を示している。

このとき、時刻Ｂからヘルムホルツ共振周期一周期待った分だけメニスカスの振動が減衰しているので、第２ピークＰ２では第１ピークＰ１よりも、吐出滴速度Ｖｊは遅くなる。しかし、このとき、リフィル振動、すなわち共通液室１０８からのインクの流入により、メニスカスの位置は外部側へせり出すため、第２ピークＰ２では第１ピークＰ１よりも吐出滴量Ｍｊを大きくすることができる。

なお、図９（ａ）、（ｂ）において、保持期間（パルス幅）Ｐｗを、第１ピークＰ１から第２ピークＰ２に少しずつ変化させていくと、吐出速度及び滴量はＰ１からＰ２の区間の挙動を示す。

そこで、本実施形態では、一段目空吐出動作では、第１ピークＰ１となるタイミングで、すなわち、第１ピークＰ１を保持期間（パルス幅）Ｐｗｂ（Ｐｗｂ＝Ｐ１）として、第２の空吐出パルスＰｂによって空吐出滴を吐出させることにより、勢いよく増粘インクを排出させる。これにより、長期間放置などで固まった増粘インクも排出することができる。

そして、二段目空吐出動作では、第２ピークＰ２となるタイミングで、すなわち、第２ピークＰ２を保持期間（パルス幅）Ｐｗａ（Ｐｗａ＝Ｐ２）として、第１の空吐出パルスＰａによって空吐出滴を吐出させることにより、滴速度を抑えながら、１パルス当たりの滴量は大きくする（増加する）。これにより、メニスカスを破壊することなく、最小限の時間で空吐出動作を完了することができる。

このように、ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを圧力発生手段に与え、第１の空吐出パルスは、個別液室を膨張させる膨張波形要素と、膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、保持波形要素で保持された膨張状態から個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、保持波形要素による保持期間は、個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、収縮波形要素による個別液室の収縮開始タイミングが、個別液室に対するリフィルによってメニスカスがノズル外側にせり出すタイミングになる期間である構成とすることで、メニスカスを破壊することなく、滴量を増加でき、回復時間の短縮化を図ることができる。

ここで、比較例について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は比較例１の空吐出駆動波形の説明図、図１１は比較例２の空吐出駆動波形の説明図である。

まず、比較例１の空吐出駆動波形Ｐｖｃは、図１０（ａ）に示すように、４個の空吐出パルスＰｃを、パルス間隔Ｔｗで生成したものである。１つの空吐出パルスＰｃは、図１０（ｂ）に示すように、上記実施形態と同様、膨張波形要素ａ、保持波形要素ｂ、収縮波形要素ｃで構成され、保持期間は期間Ｐｗｃである。

この比較例１の空吐出パルスＰｃの電圧（波高値）Ｖｈは、印字用駆動波形の波高値よりも大きく、固い増粘インクを強制排出するのに充分な値に設定している。また、パルス間隔Ｔｗは、メニスカスの固有振動周期（共振周期）Ｔｃの整数倍に設定し、前の空吐出パルスによって生じたメニスカスの振動を利用して次の空吐出滴を吐出させる。

これによって、長時間放置により、ノズル近傍のインクの乾燥が進み、固い状態となっている場合でも、個別液室内に強い圧力変動を与えて、強制的に固い増粘インクを排出することができる。しかも、複数の空吐出パルス構成とすることで、単パルスのみでは強制吐出できなかったとしても、後に続く空吐出パルスでノズル近傍に固着したインクを強制的に排出することができる。

ところが、ノズル近傍の固い増粘インクが排出された後は、ノズル内の増粘インクと共通液室からインク流路を通じて供給されてきたフレッシュなインクが混じり合い、ノズル近傍のインク粘度は徐々に低下していく。そのため、比較例１の空吐出パルスＰｃをそのまま使用した空吐出動作を続け、圧力発生手段に強い振動を与える駆動信号を与え続けると、メニスカスが壊れてしまうことになる。

そこで、比較例２では、ノズル近傍の固い増粘インク排出後は、メニスカスを壊さずにノズル内に残った増粘インクを排出させる空吐出動作に切り替えるようにしている。

つまり、空吐出動作初期の固い増粘インクを排出する段階では、図１１（ａ）に示すように、比較例１と同様な空吐出パルスＰｃを含む空吐出駆動波形Ｐｖｃを使用する。この場合の空吐出パルスＰｃの電圧（波高値）Ｖ１は、前述したように印字用駆動波形の波高値よりも大きく、固い増粘インクを強制排出するのに充分な値に設定している。同様に、パルス間隔Ｔｗは固有振動周期Ｔｃの整数倍にしている。

そして、固い増粘インクを排出した後には、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すような空吐出駆動波形Ｐｖｄ１、Ｐｖｄ２を使用した空吐出動作を行う。

空吐出駆動波形Ｐｖｄ１は、パルス間隔Ｔｗを固有振動周期Ｔｃの整数倍とし、波高値を電圧Ｖ２に低下させた（Ｖ１＞Ｖ２）空吐出パルスＰｄ１を含む波形である。また、空吐出駆動波形Ｐｖｄ２は、電圧Ｖ１の複数の空吐出パルスＰｃのパルス間隔Ｔｗを反共振周期とした波形である。

ここで、図１１（ｂ）に示すように、波高値を小さくすることで、空吐出の滴速度が下がり、メニスカスを壊すことなく空吐出動作を行うことができる。しかしながら、波高値を小さくすると、滴速度とともに、１パルス当たりの滴量も落ちてしまうため、吐出滴数を増やす必要があり、回復までに時間を要することになる。

また、図１１（ｃ）に示すように、パルス間隔Ｔｗを反共振周期とする。つまり、滴吐出後の残留振動を抑えるタイミングで次の滴を吐出させることで、滴速度を下げることができ、メニスカスを壊すことなく空吐出動作を行うことができる。しかしながら、やはり滴速度とともに、１パルス当たりの滴量が落ちてしまうことになる。また、前の滴吐出後の残留振動を利用して次の滴を吐出させるため、短い周期で継続的に滴を吐出させることになり、排出量に対して供給不足となり、不吐出を引き起こすことになる。また、１パルス目は残留振動を利用することができないため、強い振動が伝わり、メニスカスの破壊が起こる。

このように、比較例２では、二段目空吐出動作で使用する空吐出駆動波形によって、いずれも、メニスカス破壊を防止できるものの、滴量が少なくなることによって、滴数を増やす必要があり、回復時間がかかるという問題がある。

これに対し、上記実施形態では、１空吐出パルス当たりの滴量を増加することができ、少ない滴数でも十分な回復を行うことができ、回復時間の短縮化を図れる。

次に、本発明の第２実施形態における空吐出駆動波形について図１２を参照して説明する。

本実施形態の空吐出駆動波形Ｐｖａは、１駆動周期内に、複数（この例では４個であるが、これに限らない。）の第１の空吐出パルスＰｂを含む波形である。

このように構成することで、１駆動周期当たりの吐出滴量を更に多くすることができ、短時間で空吐出動作を完了させることができる。

次に、本発明の第３実施形態における空吐出駆動波形について図１３を参照して説明する。

ここでは、第２の空吐出パルスＰｂの波高値（電圧）Ｖ１と第１の空吐出パルスＰａの波高値（電圧）Ｖ２とを異ならせて、Ｖ１＞Ｖ２の関係にしている。

つまり、装置の環境温度とインクの増粘速度及びインク正常時粘度との関係は、図１４になる。

この図１４から分かるように、放置環境が高温環境の場合、飽和水蒸気量が多いため、ノズル近傍のインク増粘速度が速い。したがって、放置環境温度が高いほど、ノズル近傍のインクはより固く増粘する。一方、インク正常時粘度は高温ほど低い。

したがって、高温環境放置では、一段目空吐出動作で使用する第２の空吐出パルスＰｂの電圧値を大きくし、強い力で増粘インクを強制吐出する必要がある。しかし、ノズル近傍の固い増粘インク排出後、共通液室からインク流路を通じて流入してくるインクの粘度は低いため、二段目空吐出動作ではメニスカスの破壊が起こりやすく、他の温度環境よりもメニスカスの振動を抑える必要がある。

そこで、高温放置の場合には、Ｖ１＞Ｖ２となるように設定し、メニスカスの破壊を防止する。なお、高温環境では、リフィルの振動も大きいため、電圧Ｖ２を多少下げても吐出滴量は充分確保することができる。

次に、本発明の第４実施形態における空吐出駆動波形について図１５を参照して説明する。

本実施形態では、第１空吐出駆動波形Ｐａは、複数の第１の空吐出パルスＰａを含み、各第１の空吐出パルスＰａの間隔（パルス間隔）Ｔ１は、ヘルムホルツ共振周期の整数倍としている。

つまり、図９（ａ）に示したように、第２ピークＰ２では第１ピークＰ１と比較すると、滴速度を半分程度にまで抑えることができる。二段目空吐出動作の開始時は、個別液室内の増粘インクの割合が、共通液室から供給されてくるフレッシュなインクよりも多い。そして、二段目空吐出動作によって増粘したインクの排出が進むと、個別液室内はフレッシュなインクの割合が増加していき、粘度が下がっていく。

したがって、二段目空吐出動作開始時は粘度が比較的高く、図９（ａ）に示す第２ピークＰ２を使用した１つの空吐出パルスＰａ（単パルス構成）では、メニスカスを振動させる力が弱く、滴を強制吐出できない場合がある。

そこで、本実施形態のように複数の第１の空吐出パルスＰａで構成される空吐出駆動波形を使用する。そして、このとき、パルス間隔Ｔ１をヘルムホルツ共振周期の整数倍、すなわち前半の空吐出パルスで誘起されたメニスカス振動を共振させるタイミングで次の空吐出パルスを与えることで、滴を吐出させることが可能となる。

また、残留振動を利用することで、単パルスのときよりも吐出滴量を稼ぐことができ、個別液室内に残った増粘インクを効率よく排出することができる。

次に、本発明の第５実施形態における空吐出駆動波形について図１６を参照して説明する。

本実施形態では、第１空吐出駆動波形Ｐａは、複数の第１の空吐出パルスＰａを含み、各第１の空吐出パルスＰａの間隔（パルス間隔）Ｔ２は、ヘルムホルツ共振周期の(２ｎ−１）／２倍（ｎは自然数）としている。

例えば、二段目空吐出動作の終盤などでは、増粘インクよりもフレッシュなインクの割合が多くなり、メニスカスは動きやすい状態となっている。また、高温環境においては、他の温度環境と比較するとフレッシュなインクの粘度が低いため、空吐出動作とともに急速に個別液室内のインク粘度は低下していく。

このような場合には、前記第４実施形態で説明したように、前の空吐出パルスによる残留振動を利用して空吐出滴を吐出させると、メニスカスを破壊してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態のような空吐出駆動波形を用いる。この空吐出駆動波形では、前の空吐出滴の吐出によって生じたメニスカスの振動を制振させるタイミングで次の空吐出パルスが与えられる。

これにより、メニスカスの振動を最小限に保ちながら滴を吐出させることができる。この場合、個々の空吐出パルスＰｂは、図９（ｂ）に示すように、第２ピークＰ２を利用したパルスとなっているため、１空吐出パルス当たりの滴量は充分確保することができる。

次に、本発明の第６実施形態における空吐出駆動波形について図１７を参照して説明する。

本実施形態では、複数（ここでは、８個であるが、これに限らない）の第１の吐出パルスＰｂを１つの空吐出パルス群ＰＢとし、空吐出パルス群ＰＢ１、ＰＢ２のように、パルス群単位で与えている。

このとき、空吐出パルス群ＰＢの間（例えばＰＢ１とＰＢ２の間）には、一定時間Ｔｄの休止期間を設けている。この一定時間Ｔｄの長さは、リフィル周期以上とする。

つまり、１つの空吐出パルス当たりの吐出滴量が大きいと、休止期間を設けずに、高周波で、連続的に吐出し続けた場合、共通液室側からのインクの供給が間に合わず、ノズル抜けを引き起こしてしまうことがある。

そこで、このような場合は、空吐出パルス群ＰＢの間に、リフィル周期以上の休止期間（Ｔｄ）を設けることで、この休止期間中に共通液室からインクが供給され、ノズル抜けを起こすことなく空吐出動作を行うことができる。

次に、上記実施形態における、第２空吐出駆動波形Ｐｖｂ（第２の空吐出パルスＰｂ）から第１空吐出駆動波形Ｐｖａ（第１の空吐出パルスＰａ）への切替えタイミングについて図１８も参照して説明する。

図１８において、横軸はインクの粘度、縦軸は滴速度を示している。放置後のインク粘度が、粘度ρ1にまで増粘している場合、一段目空吐出動作（第２空吐出駆動波形Ｐｖｂ：第２の空吐出パルスＰｂ）によって、インク粘度はρ１→ρα→ρβと回復し、粘度の回復と共に滴速度が速くなる。

しかし、インク粘度が粘度ρβ以下になると、吐出滴速度が速すぎて（メニスカスの振動が大きすぎて）、インク溢れや気泡巻き込みといった不具合が生じることになる。

一方、第１空吐出駆動波形Ｐｖａ（第１の空吐出パルスＰａ）を与える二段目空吐出動作では、第２空吐出駆動波形Ｐｖｂよりも滴速度が遅いので、粘度ρ1であるときには、第１空吐出駆動波形Ｐｖａを与えても空吐出滴を吐出させることができない。

第１空吐出駆動波形Ｐｖａ（第１の空吐出パルスＰａ）による空吐出は、インク粘度が粘度ρα以下であるときに可能となり、ρα→ρβ→ρ０と不具合を起こすことなく、インク粘度が完全に回復した状態まで戻すことができる。

以上より、第２空吐出駆動波形Ｐｖｂ（第２の空吐出パルスＰｂ）から第１空吐出駆動波形Ｐｖａ（第１の空吐出パルスＰａ）への切替えタイミングは、インク粘度が粘度ραから粘度ρβになる間で行うのが好ましい。

ここで、上記のようにインク粘度が所定の粘度まで下がったか否かは、例えば次のようにして判別して、使用する空吐出駆動波形を切り替えることができる。

（１）閾値テーブルを使用する。
この場合には、一段目空吐出動作において、第２空吐出駆動波形Ｐｖｂによって所定の粘度低下を満たすだけ滴数の空吐出パルスを与えた後、二段目空吐出動作に移行して第１空吐出駆動波形Ｐｖａに切り替える。

このとき、当該粘度低下を満たす滴数は予め測定しておき、例えば、放置時間、温度毎、湿度ごとに閾値テーブルとして備える。

この閾値テーブルの一例を図１９に示している。この図１８に示す閾値テーブルは、放置時間に応じて、空吐出滴の滴数を変化させるとともに、温度、湿度によって予め定めた駆動電圧の補正係数も保持しておき、駆動電圧も変化させるようにしている。なお、温度と駆動電圧補正係数の関係の一例を図２０に示している。

（２）粘度検知手段を使用する。
ノズル内の粘度を検知する粘度検知手段を設けて、インク粘度を検知しながら、所定の検知粘度（前述した図１８の粘度ρα）以下になったときに、二段目空吐出動作に移行して第１空吐出駆動波形Ｐｖａに切り替える。

次に、第２空吐出駆動波形から第１空吐出駆動波形への切替え時の休止時間について図２０を参照して説明する。

第２空吐出駆動波形Ｐｖｂの第２の空吐出パルスＰｂの終了時点から第１空吐出駆動波形Ｐｖａの第１の空吐出パルスＰａの開始時点までの間には、図２１に示すように、所定の休止期間Ｔｈを設けている。

これは、一段目空吐出動作の最終の第２の空吐出パルスＰｂによるメニスカスの残留振動が二段目空吐出動作の開始時に残っていると、空吐出に悪影響、例えば、ノズルダウンやインク溢れなどを起こすおそれがある。そこで、残留振動がおさまる程度の時間Ｔｈ（例えば約５００μｓ以上）のインターバルを空けている。

ただし、一段目空吐出動作の最終の第２の空吐出パルスＰｂに続いて、時間Ｔｈを設けないで、第１の空吐出パルスＰａの出力を開始することもできる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

３３ キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１０３ ノズル板
１０４ ノズル
５００ 制御部
５０８ 印刷制御部
５０９ ヘッドドライバ

Claims (9)

1. 液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御手段と、を備え、
   前記ヘッド駆動制御手段は、
   前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
   前記保持波形要素による保持期間は、
   前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
   前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間であり、
   前記第１の空吐出パルスとは異なる波形であって、前記空吐出滴を吐出させる第２の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記第２の空吐出パルスに続いて与える
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ヘッド駆動制御手段は、複数の前記第１の空吐出パルスを与える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御手段と、を備え、
   前記ヘッド駆動制御手段は、
   前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
   前記保持波形要素による保持期間は、
   前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
   前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間であり、
   複数の前記第１の空吐出パルスを空吐出パルス群として複数回与え、
   前記空吐出パルス群間の間隔は、液体供給周期に対応する時間以上の時間である
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 複数の前記第１の空吐出パルスの間隔は、前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の整数倍である
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 複数の前記第１の空吐出パルスの間隔は、前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の（２ｎ−１）／２倍（ｎは自然数）である
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記第１の空吐出パルスと前記第２の空吐出パルスとは、駆動電圧が同じ又は異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
7. 液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御手段と、を備え、
   前記ヘッド駆動制御手段は、
   前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる複数の第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
   前記保持波形要素による保持期間は、
   前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
   前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間であり、
   複数の前記第１の空吐出パルスの間隔は、前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の整数倍、又は、前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の（２ｎ−１）／２倍（ｎは自然数）である
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドの前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御方法であって、
   前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
   前記保持波形要素による保持期間は、
   前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
   前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間であり、
   前記第１の空吐出パルスとは異なる波形であって、前記空吐出滴を吐出させる第２の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記第２の空吐出パルスに続いて与える
   ことを特徴とするヘッド駆動制御方法。
9. 液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルが通じる個別液室と、前記個別液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドの前記圧力発生手段に対して液滴を吐出させる駆動パルスを与えるヘッド駆動制御をコンピュータに行わせるプログラムであって、
   前記ノズルから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行うとき、前記空吐出滴を吐出させる第１の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記個別液室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、前記保持波形要素で保持された膨張状態から前記個別液室を収縮させる収縮波形要素と、を含み、
   前記保持波形要素による保持期間は、
   前記個別液室のヘルムホルツ共振周期の１周期分よりも長く、
   前記収縮波形要素による前記個別液室の収縮開始タイミングが、前記個別液室に対するリフィルによってメニスカスが前記ノズル外側にせり出すタイミングになる期間であり、
   前記第１の空吐出パルスとは異なる波形であって、前記空吐出滴を吐出させる第２の空吐出パルスを前記圧力発生手段に与え、
   前記第１の空吐出パルスは、前記第２の空吐出パルスに続いて与える
   ヘッド駆動制御をコンピュータに行わせる
   ことを特徴とするプログラム。

Images