JP6236886B2 - 液体吐出ヘッドの制御方法および液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ヘッドの制御方法および液体吐出装置に関する。

従来から、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの機能を複合した複合機として、インクを用紙に付着させて画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置が知られている。インクジェット方式においては、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドからインク液滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成が行われる。

液体吐出ヘッドのインク吐出の方式としては、一般的にピエゾ方式、バブルジェット（登録商標）方式、及び静電方式が知られている。これら各方式は、インク滴を吐出させるためのアクチュエータ手段が異なる。

ピエゾ方式は、インク液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置した構成をとる。そして、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで加圧液室内の圧力を変化させて、インク滴を吐出させるものである。

バブルジェット（登録商標）方式は、インク液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク滴を吐出させるものである。

静電方式は、インク液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向してインク液室外に個別電極を配置した構成をとる。そして、振動板と個別電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させる。これにより液室内の圧力／体積を変化させてノズルからインク滴を吐出させている。

ここで、画像形成装置に備えられた液体吐出ヘッドは、長い期間吐出しない状態が続くと、ノズル内部のインクが増粘・乾燥し、ノズル詰まりを起こしてしまう。このような事態を防ぐために、非印字領域では乾燥したインクを強制的に排出する空吐出や、インクを吐出させない程度の波形を印加して、メニスカス、つまりインク表面を揺らすことで乾燥を防ぐ微駆動が行われている。

また、微駆動に関し、印字領域においてもインクを吐出しないノズルに微駆動波形を印加し、印字中でもノズル乾燥しないように制御を行うことが既に知られている。

特許文献１には、圧力室内のインクの増粘を簡易な構成で効果的に低減するため、駆動信号の駆動期間内に含まれる複数の微振動波形を圧力発生素子に供給することに関する技術が開示されている。

他方、インクジェット方式においては、記録媒体の表面にインク滴を着弾させた際、そのインク滴が着弾箇所周囲の記録媒体箇所に広く浸透して、複数のインクのドット配列からなる絵図や文字が滲んだりぼやけたりするという問題がある。

上記の問題に対し、インク滴着弾前の記録媒体を予め加熱したり、インク滴着弾直後の記録媒体を加熱したりすることによりインクを早期に乾燥させて、インクが記録媒体に広く浸透することを防ぐ手法が知られている。このようなインクジェット方式は、多くの場合、耐水性・耐光性が要求される屋外ディスプレイ広告用や産業用に使用される記録媒体の印刷に採用されている。

ところで、滲みに強く、他の印刷物への転写を防止するためのインク特性として、より乾燥性の高いものが望まれることは言うまでもない。その一方で、上述のように、吐出異常対策として、印字中のノズルの乾燥を防止するため微駆動波形を印加する制御についても考慮する必要がある。

一方で、増粘・乾燥が速いインクを使用する場合、メニスカスの乾燥を防ぐためにはより効果の高い微駆動制御が求められる。図１４（ａ）に従来からの１パルスの微駆動波形の模式図を示すが、仮に、メニスカスの乾燥を防ぐためにこの１パルスの微駆動波形を制御する場合、微駆動Ｚ１の電位Ｖ_Z1の大きさを制御することが考えられる。

つまり、どの程度、微駆動の効果を得たいかによって電位Ｖ_Z1の大きさを変えるという制御になる。具体的には、メニスカスの増粘・乾燥による吐出障害を防ぐために電位Ｖ_Z1を大きくするという制御を行うことになる。

しかし、乾燥性の高いインクを使用する場合、単純に微駆動波形の電圧を高める対策では、次のような問題が発生するおそれがある。それは、メニスカスを揺らしながらインクを攪拌する目的であるはずの微駆動波形により、インクがメニスカスを破って吐出してしまうというものである。これは、いきなり強い波形が圧力発生素子に印加されるため、メニスカスに過度の負担がかかるためである。

つまり、単純に１パルスの微駆動波形の電圧を高めた場合、図１４（ｂ）に示した１パルスのメニスカス振動の振幅が、微駆動波形印加の初期段階から大きくなってしまうことは明白である。

そして、特許文献１に開示された複数の微駆動波形を圧力発生素子に供給する場合において、各微駆動波形の電圧を高めるときにも上記と同様の問題が発生することに変わりない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、メニスカスに与える過度の負担を減らしつつ、意図しない誤吐出の発生を防止する液体吐出ヘッドの制御方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の液体吐出ヘッドの制御方法は、液滴が吐出されるノズル、該ノズルに連通して液体を収容する圧力室、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液体吐出ヘッドの制御方法であって、微駆動波形の出力により振動するメニスカスの振幅を段階的に大きくするように、パルス間隔を設定した２つ以上の前記微駆動波形を生成する工程と、前記２つ以上の微駆動波形を前記圧力発生手段に出力する工程と、を含んでおり、前記２つ以上の前記微駆動波形の前記パルス間隔は、前記圧力室の固有振動周波数に基づいて設定されることを特徴とする。

本発明によれば、メニスカスに与える過度の負担を減らしつつ、意図しない誤吐出の発生を防止することができる。

本発明の実施形態の液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の概略図である。 本発明の実施形態の液体吐出ヘッドの概略図である。 本発明の実施形態の液体吐出ヘッドの概略図である。 本発明の実施形態の画像形成装置に係る制御ブロック図である。 本発明の実施形態の印刷制御部及びヘッドドライバにおける処理ブロック図である。 本発明の第１実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法に係る微駆動波形を示す模式図である。 本発明の第２実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法に係る微駆動波形を示す模式図である。 本発明の第３実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法に係る微駆動波形を示す模式図である。 本発明の参考例としての液体吐出ヘッドの制御方法に係る微駆動波形を示す模式図である。 本発明の参考例としての液体吐出ヘッドの制御方法に係る微駆動波形を示す模式図である。 本発明の参考例としての液体吐出ヘッドの制御方法に係る微駆動波形を示す模式図である。 本発明の実施形態の液体吐出ヘッドを備えたライン型画像形成装置の概略図である。 本発明の変形例としての画像形成装置の概略図である。 従来の１パルスの微駆動波形を示す模式図である。 駆動波形の従来例を示す模式図である。

本発明の実施形態の液体吐出ヘッドに関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。

本発明は、概略的には、液滴が吐出されるノズルのインク表面であるメニスカスを振動させる２以上の微駆動波形のうち、初期に出力する微駆動波形から、その後に出力する微駆動波形にかけてメニスカス振動の振幅を段階的に大きくする制御を行い、振幅が制御された２以上の微駆動波形を圧力室の容積を変化させる圧力発生手段に出力するというものである。

本発明によれば、順々に印加されていく１パルス毎の振動効果を徐々に大きくしていくような構成としているので、最初は弱い振動で段階的に振動を大きくしていくことになる。このため、乾燥・増粘したメニスカスに過度の負担をかけずにすむのである。つまり、乾燥・増粘したメニスカスを徐々にほぐしていくような作用を生むのである。

また、徐々に乾燥・増粘を解消していくため、微駆動効果が不十分な状態によって起こる不吐出、滴遅れ（Ｖｊ遅れ）、吐出滴曲り等の吐出異常を防止することもできる。さらに、１パルスでいきなり強い振動がかかった時に起こりがちな誤吐出が起こる不安も無い。総合すると、非常に確実性のある微駆動効果を得ることが可能となる。

なお、以下において、本実施形態の説明における「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ものとする。また、本実施形態の説明における「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をも意味するものである。

さらに、本実施形態の説明における「液体」は、記録液やインクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、本実施形態の説明における「液体吐出」とは液体吐出ヘッドから液体を吐出することを意味し、画像形成を行うものに限定されない。また、本実施形態において、液滴が吐出されるノズル、該ノズルに連通して液体を収容する圧力室、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段とを含む概念を総称してノズルユニットとする。

また、本発明において、液体を吐出させる波形を駆動波形とし、圧力室としての加圧液室のメニスカスを振動させる波形を微駆動波形とする。また、以下において、波形、パルスは同義であるものとして説明する。また、以下の説明において、波形及びパルスを信号として表現することを許容する。さらに、以下の説明において、印加と出力は同義であるものとして説明する。

本実施形態の画像形成装置１の一例について図１を用いて説明する。なお、図１（ａ）は画像形成装置１の機構部の要部平面図であり、図１（ｂ）は同機構部の全体構成を説明する概略断面図である。

本実施形態の画像形成装置１はシリアル型であり、左右の側板１１Ａ及び１１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド１２及び１３でキャリッジ１４を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ１４は、不図示の主走査モータにより不図示のタイミングベルトを介して矢示方向であるキャリッジ主走査方向に移動走査される。

キャリッジ１４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ための液体吐出ヘッド１５ａ及び１５ｂを備える。液体吐出ヘッド１５には、複数のノズルからなるノズル列が、主走査方向と直交する副走査方向に配列されている。液体吐出ヘッド１５は、インク滴吐出方向を下方に向けてキャリッジ１４に装着されている。

液体吐出ヘッド１５は、それぞれ２つのノズル列を有し、液体吐出ヘッド１５ａ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）の液滴を吐出する。また、液体吐出ヘッド１５ｂ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）の液滴を吐出する。

また、キャリッジ１４には、液体吐出ヘッド１５のノズル列に対応して、各色のインクを供給するためのヘッドタンク１６ａ及び１６ｂが搭載されている。ヘッドタンク１６には、各色のインクカートリッジ１８から、各色の供給チューブ１７を介して各色のインクが補充供給される。

一方、本実施形態の画像形成装置１は、給紙トレイ１９の用紙積載部２０上に積載した用紙Ｐを給紙するための給紙部を備える。この給紙部は、用紙積載部２０から用紙Ｐを１枚ずつ分離給送する給紙コロ２１と、給紙コロ２１に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２２とを備える。分離パッド２２は給紙コロ２１側に付勢されている。

また、本実施形態の画像形成装置１は、給紙部から給紙された用紙Ｐを液体吐出ヘッド１５の下方側に送り込むため、用紙Ｐを案内するガイド部材２３と、カウンタローラ２４と、搬送ガイド部材２５と、先端加圧コロ２６を有する押さえ部材２７とを備える。

さらに、本実施形態の画像形成装置１は、給送された用紙Ｐを静電吸着して液体吐出ヘッド１５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２８を備えている。搬送ベルト２８は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２９とテンションローラ３０との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向である副走査方向に周回するように構成されている。

また、本実施形態の画像形成装置１は、搬送ベルト２８の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３１を備えている。この帯電ローラ３１は、搬送ベルト２８の表層に接触し、搬送ベルト２８の回動に従動して回転するように配置されている。搬送ベルト２８は、不図示の副走査モータによって所定のタイミングを介して搬送ローラ２９が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、本実施形態の画像形成装置１は、液体吐出ヘッド１５で記録された用紙Ｐを排紙するための排紙部を備える。排紙部は、搬送ベルト２８から用紙Ｐを分離するための分離爪３２と、排紙ローラ３３と、排紙コロ３４とを備え、排紙ローラ３３の下方に排紙トレイ３５を備えている。

また、本実施形態の画像形成装置１の背面部には両面ユニット３６が着脱自在に装着されている。両面ユニット３６は、搬送ベルト２８の逆方向回転で戻される用紙Ｐを取り込んで反転させ、再度カウンタローラ２４と搬送ベルト２８との間に給紙する。なお、両面ユニット３６の上面には手差しトレイ３７を備えている。

さらに、本実施形態の画像形成装置１は、キャリッジ１４の走査方向一方側の非印字領域に、液体吐出ヘッド１５のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構３８を配置している。

維持回復機構３８は、液体吐出ヘッド１５の各ノズル面をキャピングするためのキャップ３９ａ及び３９ｂと、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード４０を備える。さらに維持回復機構３８は、増粘した記録液を排出するため、記録に寄与しない液滴を吐出させる、いわゆる空吐出を行う際に排出される液滴を受ける空吐出受４１などを備えている。

また、キャリッジ１４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、空吐出受４２が配置されている。空吐出受４２は、液体吐出ヘッド１５のノズル列方向に沿った開口部４３など備えている。

本実施形態の画像形成装置１においては、給紙トレイ１９から用紙Ｐが１枚ずつ分離給紙され、給紙された用紙Ｐはガイド部材２３で略鉛直上方に案内される。案内された用紙Ｐは、搬送ベルト２８とカウンタローラ２４との間に挟まれて搬送される。さらに、用紙Ｐは、先端を不図示の搬送ガイドで案内されて先端加圧コロ２６で搬送ベルト２８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３１に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、搬送ベルト２８に交番電圧が印加される。つまり、搬送ベルト２８が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。

このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２８上に用紙Ｐが給送されると、用紙Ｐは搬送ベルト２８に吸着され、搬送ベルト２８の周回移動によって用紙Ｐが副走査方向に搬送される。

キャリッジ１４を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１５を駆動することにより、停止している用紙Ｐにインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙Ｐ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Ｐ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Ｐを排紙トレイ３５に排紙する。

次に、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッド１５の基本構成について図２および図３を参照して説明する。図２は、液体吐出ヘッド１５の液室の長手方向に沿う断面を表し、図３は、液体吐出ヘッド１５の液室の短手方向に沿う断面を表したものである。

本実施形態の液体吐出ヘッド１５は、フレーム１５１と、流路板１５２と、ノズル板１５３と、振動板１５４と、積層型圧電素子１５６と、ベース１５７で構成されている。フレーム１５１は、インク供給口１５１ａと共通液室１５１ｂとなり、彫り込みを形成する。流路板１５２は、流体抵抗部１５２ａ、加圧液室１５２ｂとなる彫り込みと、ノズル１５３ａに連通する連通口１５２ｃを形成する。ノズル板１５３にはノズル１５３ａが形成される。なお、フレーム１５１は樹脂成形で作製している。

また、振動板１５４は、凸部１５４ａ、ダイヤフラム部１５４ｂ及びインク流入口１５４ｃを有する。積層型圧電素子１５６は、振動板１５４に接着層１５５を介して接合されている。ベース１５７は積層型圧電素子１５６を固定する。なお、ベース１５７はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層型圧電素子１５６を２列配置して接合している。

さらに、積層型圧電素子１５６は、厚さ１０〜５０μｍ／層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層１５６ａと、厚さ数μｍ／層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層１５６ｂとを交互に積層している。内部電極層１５６ｂは両端で外部電極１５６ｃに接続する。

積層型圧電素子１５６はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部１５６ｅと、非駆動部となる支持部１５６ｆとして使用する。また、積層型圧電素子１５６は、内部電極層１５６ｂを端面の外部電極１５６ｃ、共通電極１５６ｄに電気的に交互に接続したものである。

また、本実施形態の液体吐出ヘッド１５は厚み方向変位であるｄ３３方式での積層型圧電素子１５６を使用する構成とし、積層型圧電素子１５６の伸縮により加圧液室１５２ｂを収縮、膨張させるようになっている。具体的には、積層型圧電素子１５６は、駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また積層型圧電素子１５６に充電された電荷が放電すると反対方向に収縮するようになっている。

外部電極１５６ｃには不図示のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が半田接合されている。また、共通電極１５６ｄは積層型圧電素子１５６の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣのＧｎｄ電極に接合されている。ＦＰＣには図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部１５６ｅへの駆動電圧印加を制御している。

振動板１５４は、薄膜のダイヤフラム部１５４ｂと、このダイヤフラム部１５４ｂの中央部に形成した、積層型圧電素子１５６と接合する島状の凸部１５４ａと、支持部１５６ｆに接合する梁を含む不図示の厚膜部と、インク流入口１５４ｃで構成され、電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成されている。

流路板１５２は、シリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部１５２ａ、加圧液室１５２ｂ、液体導入部１５２ｄとなる彫り込み、およびノズル１５３ａに対する位置に連通口１５２ｃとなる貫通口を、エッチング工法でパターニングにより作成した。なお、エッチング工法により残された部分が加圧液室１５２ｂの隔壁１５２ｅとなる。

ノズル板１５３は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル１５３ａを多数形成している。このノズル１５３ａ内側の内部形状をホーン形状に形成している。なお、ホーン形状に限らず、略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。

ノズル板１５３の表面側のインク吐出面には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を共析したニッケルテフロン（登録商標）めっき（Ｎｉ−ＰＴＦＥ）や、フッ素樹脂の電着塗装、例えばフッ化ピッチなどの蒸発性のあるフッ素樹脂を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けている。これにより、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。

以上のように構成した液体吐出ヘッド１５においては、記録信号に応じて積層型圧電素子１５６に１０〜５０Ｖのパルス電圧としての駆動波形を印加する。これによって、積層型圧電素子１５６に積層方向の変位が生起し、振動板１５４を介して加圧液室１５１ｂが加圧されて圧力が上昇し、ノズル１５３ａからインク滴が吐出される。

その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室１５２ｂ内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室１５２ｂ内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１５１ｂに流入し、共通液室１５１ｂからインク流入口１５４ｃを経て液体導入部１５２ｄ、流体抵抗部１５２ａを通り、加圧液室１５２ｂ内に充填される。

流体抵抗部１５２ａは、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填、つまりリフィルに対して抵抗になる。流体抵抗部１５２ａを適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間、つまり駆動周期を短くすることができる。

次に、本実施形態の画像形成装置１に係る制御ブロックについて図４を参照して説明する。本実施形態の画像形成装置１における制御部２００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、ＮＶＲＡＭ２０４と、ＡＳＩＣ２０５と、ホストＩ／Ｆ２０６と、Ｉ／Ｏ部２０７と、印刷制御部２０８と、モータ駆動部２０９と、ＡＣバイアス供給部２１０で構成される。

ＣＰＵ２０１は、本実施形態の画像形成装置１全体の制御を司っており、空吐出動作の制御を行う。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納する。ＲＡＭ２０３は、画像データ等を一時格納する。ＮＶＲＡＭ２０４は、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である。ＡＳＩＣ２０５は、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。

また、印刷制御部２０８は、液体吐出ヘッド１５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備える。ヘッドドライバ５０は、液体吐出ヘッド１５を駆動制御する。モータ駆動部２０９は、キャリッジ１４を移動走査する主走査モータ６０１、搬送ベルト２８を周回移動させる副走査モータ６０２、維持回復機構３８の維持回復モータ６０３を駆動する。ＡＣバイアス供給部２１０は、帯電ローラ３１にＡＣバイアスを供給する。

また、制御部２００には、本実施形態の画像形成装置１に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル４００が接続されている。さらに、制御部２００は、ホスト３００とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ２０６を備える。ホストＩ／Ｆ２０６は、ホスト３００側から、ケーブル或いはネットワークを介して、データ及び信号などを受信する。ホスト３００は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置である。

そして、ＣＰＵ２０１は、ホストＩ／Ｆ２０６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、ＡＳＩＣ２０５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２０８からヘッドドライバ５０に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト３００側のプリンタドライバ３０１で行っている。

印刷制御部２０８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５０に出力する。また、印刷制御部２０８は、ＲＯＭ２０２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信号生成部を備え、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ５０に対して出力する。

ヘッドドライバ５０は、具体的には、液体吐出ヘッド１５を駆動するために以下の制御を行う。ヘッドドライバ５０は、所定の画像データに基づいて印刷制御部２０８から与えられる駆動信号を駆動素子に対して印加する。所定の画像データは、例えばシリアルに入力される液体吐出ヘッド１５の１行分に相当する画像データのことをいう。駆動素子は、例えば圧電素子であり、駆動信号を構成する駆動パルスが印加されることで、液体吐出ヘッド１５の液滴を吐出させるエネルギーを発生する素子である。

このとき、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

Ｉ／Ｏ部２０７は、本実施形態の画像形成装置１に装着されている各種のセンサ群５００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する。Ｉ／Ｏ部２０７は、抽出された情報に基づいて印刷制御部２０８、モータ駆動部２０９、ＡＣバイアス供給部２１０を制御する。

センサ群５００として、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。また、Ｉ／Ｏ部２０７は様々のセンサ情報を処理することができる。

次に、本実施形態の印刷制御部２０８及びヘッドドライバ５０における処理ブロックについて図５を参照して説明する。印刷制御部２０８は、駆動波形生成部２０８１とデータ転送部２０８２とで構成される。

駆動波形生成部２０８１は、微駆動実施時に、１印刷周期内に複数の駆動パルスで構成される共通駆動波形を生成して出力し、駆動時には１空吐出周期内に複数の駆動パルスで構成される共通駆動波形を生成して出力する。

データ転送部２０８２は、空吐出パターンに応じた２ビットの駆動波形選択用データと、クロック信号、ラッチ信号、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力する。２ビットの駆動波形選択用データは、階調信号０、１である。

なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ５０の後述するアナログスイッチ５５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベルであるＯＮ状態に遷移し、非選択時にはＬレベルであるＯＦＦ状態に遷移する。

駆動波形出力手段としてのヘッドドライバ５０は、シフトレジスタ５１と、ラッチ回路５２と、デコーダ５３と、レベルシフタ５４と、アナログスイッチ５５とで構成されている。

シフトレジスタ５１は、データ転送部２０８２からの転送クロック、すなわちシフトクロック及びシリアル駆動波形用データを入力する。入力されるシリアル駆動波形用データは、１ノズルにつき２ビットの階調データである。

ラッチ回路５２は、シフトレジスタ５１の各レジスト値をデータ転送部２０８２からのラッチ信号によってラッチする。また、デコーダ５３は、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。

レベルシフタ５４は、デコーダ５３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ５５が動作可能なレベルへとレベル変換する。アナログスイッチ５５は、レベルシフタ５４を介して与えられるデコーダ５３の出力でオン／オフされる。このアナログスイッチ５５は、各圧電素子１５６の選択電極に接続され、駆動波形生成部２０８１からの共通駆動波形が入力されている。

シリアル転送された駆動波形用データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコーダ５３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ５５がオンにされることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過、すなわち選択されて圧電素子１５６に印加される。

駆動波形生成部２０８１は、２以上の微駆動波形のうち、初期に出力する微駆動波形から、その後に出力する微駆動波形にかけてメニスカス振動の振幅を段階的に大きくする制御を行う微駆動波形振幅制御部２０８１１を備える。微駆動波形振幅制御部２０８１１は、微駆動波形の印加電圧の大きさを変更したり、微駆動波形のパルス幅を可変したりすることにより、メニスカス振動の振幅制御を行う。

本発明の実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法について図６から図８を参照して説明する。説明の前提として、まず駆動波形を構成する単パルスの波形形状の従来例について図１５を参照して説明する。

駆動波形を構成する単パルスは、メニスカスを引き込む立下げ要素と、引き込んだメニスカスを保持する保持要素と、メニスカスを押し出す立上げ要素からなる台形波で構成されている。具体的には、図１５（ａ）に示すように、メニスカスを引き込む要素、すなわち駆動パルスの電位Ｖが基準電位Ｖｅから立下がる波形要素によって積層型圧電素子１５６が収縮し、加圧液室１５２ｂの容積が膨張する。この立下り時間をＴｆとする。

また、立下り後の状態から変化しない部分であるホールド状態はパルス幅と呼ばれており、Ｐｗとする。また、ホールド状態から立上がる波形要素は、積層型圧電素子１５６が伸長して加圧液室１５２ｂが収縮するものである。この立上がり時間をＴｒとする。

図１５（ｂ）に、Ｐ１からＰ５の５個の単パルスから構成される１まとまりの駆動波形を従来例として示す。本例では、この１まとまりの駆動波形で大滴、中滴、小滴、非吐出つまり微駆動の４値を打ち分けている。具体的には、例えば、大滴はＰ１ないしＰ５の全てのパルス、中滴はＰ２とＰ４のパルス、小滴はＰ３のパルス、微駆動はＰ１のパルスを使用する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法について図６を参照して説明する。なお、図６（ａ）は第１実施形態の微駆動波形、図６（ｂ）は第１実施形態の微駆動波形を印加した時のメニスカス振動イメージについて説明する図である。本実施形態と、図１５で示した従来例とを比較した差異点は、従来の微駆動波形が１パルスなのに対して、本実施形態は３パルス構成となっている点である。

なお、本実施形態では微駆動波形を３パルス構成としているが、２パルス以上であればよく、４パルス構成あるいは５パルス構成であってもよい。さらに本実施形態では、微駆動波形振幅制御部２０８１１において、パルス毎に加える印加電圧の大きさを変更する。具体的には、初期に印加されるパルス、二番目に印加されるパルス、三番目つまり最後に印加されるパルスをそれぞれＡ１、Ａ２、Ａ３とし、それぞれに対応する電圧をＶ_A1、Ｖ_A2、Ｖ_A3とする。これらの電圧の関係は、Ｖ_A1＜Ｖ_A2＜Ｖ_A3となっている。

このように徐々に印加パルス毎の電圧を大きくしていくことで、パルス毎の微駆動効果に相当するメニスカス振動の振幅を大きくすることができる。しかも、初期に印加するパルスを従来の微駆動波形の電圧と比べ明らかに小さいパルスとすることで、メニスカスにかかる負担を激減することができる。なお、初期に印加するパルスの電圧値としては、例えば、メニスカスを微駆動（振動）させる最小の電圧値を実験やシミュレーション等により得た数値を予め設定しておけばよい。

図６（ｂ）に示したメニスカスの振動イメージにおいて、振幅波Ｗ１がＡ１パルスの印加時、振幅波Ｗ２がＡ２パルス印加時、振幅波Ｗ３がＡ３パルス印加時にそれぞれ対応している。本実施形態では、例えば、微駆動波形としてのＡ３パルス印加時に対応する振幅波Ｗ３を、図１４（ｂ）に示した従来例における振幅波と同じ大きさしている。上述のように印加電圧の大きさをＶ_A1⇒Ｖ_A2⇒Ｖ_A3と変更することで、振幅波をＷ１⇒Ｗ２⇒Ｗ３と徐々に大きくする。

このように段階的に微駆動効果を大きくする構成としているため、上述したようにメニスカスに過度の負担をかけずにすむのである。また、徐々に乾燥・増粘を解消していくため、微駆動効果が不十分な状態によって起こる不吐出、滴遅れ（Ｖｊ遅れ）、吐出滴曲り等のような吐出異常も防止できる。さらに、１パルスでいきなり強い振動がかかった時に起こりがちな誤吐出を防止できる。したがって、非常に確実性のある微駆動効果を得ることが可能となる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法について図７を参照して説明する。なお、図７（ａ）は、第２実施形態の微駆動波形を、図７（ｂ）は、単パルスのＰｗを振って吐出滴の滴速度をプロットしたＰｗ特性のイメージ図を、それぞれ説明する図である。また、第１実施形態と重複する事項については説明を省略する。

本実施形態は第１実施形態と異なり、各パルスのＰｗを可変することによりメニスカス振動の振幅制御を行うことを特徴とする。本実施形態では、Ｐｗを短く設定することによって、微駆動効果（メニスカスの振動）を小さくすることを想定している。第１実施形態ではＰｗに関して記述していないが、一般的に、トータルの電圧を小さくするため、最も効率の良いＰｗを使用する。例えば、最も効率の良いＰｗとは、図７（ｂ）に示すＰｗ特性のＰｗ＿１のことである。

本実施形態では、上述のＰｗ＿１よりも小さい値に設定するため、効率は悪くなる。そのため、その補填として、パルス電圧Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を、第１実施形態と比較して大きくする。これにより、第１実施形態と同様の微駆動効果を得ることができる。

また、もう１つの効果としては、３パルスのＰｗを短くするため、トータルの駆動波形の波形長を短くすることができる。見方を変えれば、ある波形長の中で吐出波形と微駆動波形を含む全駆動波形を設計する場合、Ｐｗを短くすることで微駆動波形部分の波形長を短くできる、ということができる。つまり、微駆動波形の波形長を短くした分、駆動波形の設計に充てることができる。そして、波形設計に使用できる波形長が長くなれば、設計の余裕度は広がる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の液体吐出ヘッドの制御方法について図８を参照して説明する。なお、上述した各実施形態と重複する事項については説明を省略する。

本実施形態が、上述した各実施形態と異なる点としては、各パルスが矩形波であり、基準電位Ｖｅと、この基準電位Ｖｅに対して所定電位異なる駆動電位の２値からなる、という点である。本実施形態では、パルスＦ１〜Ｆ３に対応する駆動電位をＶ_F、パルスＧ１〜Ｇ３に対応する駆動電位をＶ_Gとしている。なお、本実施形態のような矩形波を用いて電圧を２値で制御する駆動方法をデジタル駆動と呼ぶこともある。

図８（ａ）と図８（ｂ）の違いは、Ｐｗの長さを変えているだけである。このような矩形波・２値の電圧制御による場合、メニスカス振動の制御は、Ｐｗの長さと、各パルスの間隔の大小により調整することになる。本実施形態において、パルス間隔は、図８に示すように、Ｔ_F2−Ｔ_F1＝Ｔ_F12、Ｔ_F3−Ｔ_F2＝Ｔ_F23、Ｔ_G2−Ｔ_G1＝Ｔ_G12、Ｔ_G3−Ｔ_G2＝Ｔ_G23としている。

本実施形態においては、図８に示したパルス間隔Ｔ_F12、Ｔ_F23、Ｔ_G12、Ｔ_G23は同じ長さとしているが、共振等を利用し、図６（ｂ）で示したような段階的に微駆動効果を大きくする制御を行う。また、本実施形態においては、調整可能なパラメータが少なくなっているため、図８（ｃ）の一点鎖線で示したＨ１２パルス・Ｈ２３パルスのような補助駆動波形を挿入し、微駆動波形Ｈ１及びＨ２、Ｈ２及びＨ３の間に配置してもよい。これにより、電圧が制御できない分の微駆動制御の幅を持たせることができる。

［参考例１］
本発明の参考例１としての液体吐出ヘッドの制御方法について図９（ａ）を参照して説明する。まず本参考例１が、第１実施形態と異なるのは、各パルスの立上げ要素Ｔｒの始まる時間をそれぞれＴ_B1、Ｔ_B2、Ｔ_B3としたときのＴ_B2−Ｔ_B1、Ｔ_B3−Ｔ_B2をともにＴｃとしている点である。

ここで、Ｔｃとは、液体吐出ヘッドの固有振動周期と呼ばれる特有の値であり、液室構造で一意に決まるパラメータである。そして、Ｔ_Ｂ２−Ｔ_Ｂ１＝Ｔ_Ｂ３−Ｔ_Ｂ２＝Ｔｃとすることで共振を利用することができ、より効率的に微駆動動作によりメニスカスを大きく振動させることが出来る。

また、本参考例１における電圧に関し、最初のパルスであるＢ１パルスのＶ_B1は第１実施形態の初期パルスの電圧と同じ大きさにしているが、Ｂ２パルスの電圧Ｖ_B2とＢ３パルスの電圧Ｖ_B3はＢ１パルスから徐々に小さくなるように設定している。つまり、この３パルスの電圧の関係は、Ｖ_B1＞Ｖ_B2＞Ｖ_B3となっている。

これは、共振を利用することにより、前パルスの振動を受けて次パルス印加時に発生する波をより増幅することができるからである。つまり、本参考例１では、効率の良いパルス印加タイミングを利用するのである。パルス印加のタイミングを利用することで、メニスカスの振動を大きくできるため、２パルス目以降の電圧は小さめに設定することが可能になる。これにより、第１実施形態と同様の効果を奏しつつ、消費電力の低減を図ることができる。

［参考例２］
次に、本発明の参考例２としての液体吐出ヘッドの制御方法について図９（ｂ）を参照して説明する。本参考例２は、参考例１と異なり、Ｔ_C2−Ｔ_C1を２Ｔｃとしている。２Ｔｃの間隔でも共振タイミングはあるが、Ｔｃ間隔よりも時間が長いため、前パルスの振動が当然小さくなる。よって本参考例２では、Ｃ２パルスの電圧Ｖ_C2をＣ１パルスの電圧Ｖ_C1と同じ大きさにしている。

参考例２は、波形長も伸びてしまい、あまりメリットがないように見えるが、このＴ_C2−Ｔ_C1＝２Ｔｃの間隔を上手く利用すすることで、別の効果を見出すことができる。この効果については後述する。本参考例２は、第１実施形態と同様の効果を奏しつつ、消費電力の低減を図ることができる。

［参考例３］
次に、本発明の参考例３としての液体吐出ヘッドの制御方法について図１０を参照して説明する。本参考例３は、上述した第２実施形態と同様に各パルスのＰｗを短く設定し、参考例１と同様にＴ_E2−Ｔ_E1＝Ｔ_E3−Ｔ_E2＝Ｔｃと設定する構成を採用したものである。参考例１と比較し、最初に印加されるＥ１パルスのＰｗが短い分、波形長が短縮されるが、少しでも波形長が短くなれば、最高駆動周波数のアップや設計余裕度の向上に繋がる。また、図示はしないが、参考例２のように、Ｔ_E2−Ｔ_E1＝２ＴｃとしてＶ_E2・Ｖ_E3を調整して所望の微駆動効果が得られるようにしてもよい。

［参考例４］
本発明の参考例４としての液体吐出ヘッドの制御方法について図１１を参照して説明する。図１１では全駆動波形を示している。上述した本発明の実施形態や参考例と異なり、参考例４では、微駆動波形と駆動波形を組み合わせて配置する構成について説明する。

図１１（ａ）は、全駆動波形の中で最前に、上述の第１実施形態で示した微駆動波形を配置した構成である。これは微駆動波形の領域Ｂａの後に単純に駆動波形を配置したものである。なお、本参考例４では駆動波形をＰ１〜Ｐ４パルスの４パルスとし、形状も同じ基本パルスとしているがこれに限られない。パルス数を４パルス以外としてもよく、パルス形状を図６（ｂ）で示したような形状としてもよい。

図１１（ｂ）は、全駆動波形の中で最前に参考例１の微駆動波形を配置した構成である。これは、駆動波形である、Ｐ１・Ｐ２パルスを微駆動波形の間にそれぞれ配置したものである。これにより、全駆動波形の波形長が短くなり、最高駆動周波数を大きくすることが可能になる。

図１１（ｃ）は、全駆動波形の中で最前に参考例２の微駆動波形を配置した構成である。これは、微駆動波形の第１パルスと第２パルスの間にＰ１・Ｐ２パルスを、第２パルスと第３パルスの間にＰ３パルスを配置したものである。これにより、図１１（ｂ）同様に、全駆動波形の波形長が短くなり、最高駆動周波数を大きくすることが可能になる。

本参考例４において、微駆動波形の各パルスを駆動波形の一部として利用してもよい。これにより、駆動波形の組合せで作れるドットよりも、ドットサイズの種類を広げることが可能になる。これにより精細な画像形成を行うことができる。

［ライン型画像形成装置］
上述した本実施形態や参考例に係る液体吐出ヘッドの制御方法を採用する液体吐出装置を含むライン型画像形成装置の例について図１２を参照して説明する。なお、図１２（ａ）は、ライン型画像形成装置の構成を示す断面図、図１２（ｂ）は、ライン型画像形成装置の平面図である。

各図に示すように、ライン型画像形成装置９００は、装置本体９０１と、給紙トレイ９０２と、排紙トレイ９０３と、搬送ユニット９０４と、画像形成ユニット９０５と、ヘッドクリーニング装置９０６と、搬送ガイド部９０７と、不図示のインク供給系とを備えている。

給紙トレイ９０２は、用紙９１０を積載し給紙する。排紙トレイ９０３は、印刷された用紙９１０を排紙積載する。搬送ユニット９０４は、用紙９１０を給紙トレイ９０２から排紙トレイ９０３まで搬送する。画像形成ユニット９０５は、搬送ユニット９０４によって搬送される用紙９１０に液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッドモジュールアレイ９５０を備える。

ヘッドクリーニング装置９０６は、印刷終了後、又は所要のタイミングで画像形成ユニット９０５の各ヘッドモジュールアレイ９５０の複数のヘッドの維持回復を行う維持回復機構である。搬送ガイド部９０７は、ヘッドクリーニング装置９０６を開閉する。インク供給系は、画像形成ユニット９０５のヘッドモジュールアレイ９５０にインクを供給する不図示のサブタンクやメインタンクで構成される。なお、被記録媒体である用紙９１０には、紙に限られず、ＯＨＰシートなどの他の材料からなるシートも用いられる。

装置本体９０１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されている。給紙トレイ９０２上に積載されている用紙９１０は、分離ローラ９２１及び給紙ローラ９２２によって１枚ずつ搬送ユニット９０４に給紙される。

搬送ユニット９０４は、搬送駆動ローラ９４１ａと、搬送従動ローラ９４１ｂと、これらのローラ間に掛け回された無端状の搬送ベルト９４３とを備えている。この搬送ベルト９４３の表面には複数の図示しない吸引穴が形成されており、搬送ベルト９４３の下部には用紙９１０を吸引する吸引ファン９４４が配置されている。

また、搬送駆動ローラ９４１ａ、搬送従動ローラ９４１ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ９４２ａ、９４２ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にて搬送ベルト９４３に当接している。

搬送ベルト９４３は、搬送駆動ローラ９４１ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙９１０は搬送ベルト９４３上に吸引ファン９４４により吸い付けられ、搬送ベルト９４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ９４１ｂ、搬送ガイドローラ９４２ａ、９４２ｂは搬送ベルト９４３に従動して回転する。

搬送ユニット９０４の上部には、用紙９１０に印字する液滴を吐出するヘッドモジュールアレイ９５０で構成される画像形成ユニット９０５が矢示Ａ方向及び逆方向に移動可能に配置されている。この画像形成ユニット９０５は、クリーニング時にはヘッドクリーニング装置９０６上方まで移動され、画像形成時には図の位置に戻される。

画像形成ユニット９０５は、搬送ベルト９４３上に吸着保持されて搬送される用紙９１０に対してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）４色分のインクの液滴を吐出するライン型記録ヘッドを構成するヘッドモジュールアレイ９５０を有している。

ヘッドモジュールアレイ９５０では、各列の記録ヘッド９５４にインクを分配して供給する分岐部材９５２が一体に設けられている。分岐部材９５２には図示しないサブタンクからインクが供給され、サブタンクにはメインタンクからインクが供給される。なお使用するインク色はこれら４色に限らず再現する色や階調の領域を拡大するためにレッド、グリーン、ブルー、グレー等の色を加える構成としてもよい。

また、図１２（ｂ）に示すＸ方向、つまり用紙搬送方向に対して直交する方向ヘッド配列方向において隣り合う２つの記録ヘッド９５４の端部の１又は複数のノズルが重なり合うように記録ヘッド９５４は配列されている。これにより、２つの記録ヘッド９５４それぞれのノズルによって同じ記録位置に記録することができる。

なお、この同じ記録位置に記録を行うことのできる記録ヘッド９５４の端部のノズルを「重複ノズル」という。また、重複ノズルの領域を「繋ぎ部」、「ノズル列重複部分」、「重複ノズル領域若しくは重複ノズル部分」又は「オーバーラップ領域若しくはオーバーラップ部分」という。

搬送ユニット９０４の下流側には用紙９１０を排紙トレイ９０３に排紙する搬送ガイド部９０７が設けられている。搬送ガイド部９０７にて案内されて搬送される用紙９１０は排紙トレイ９０３に排紙される。排紙トレイ９０３は、用紙９１０の幅方向を規制する対のサイドフェンス９３１と用紙９１０の先端を規制するエンドフェンス９３２を備えている。

ヘッドクリーニング装置９０６は、画像形成ユニット９０５の各記録ヘッドの各ヘッド９５４に対応するキャップ部材９６２及び不図示のワイパ部材を備える。また、ヘッドクリーニング装置９０６は、キャップ部材９６２で記録ヘッド９５４のノズル面、つまりノズルが形成された面をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ９６３を備える。

また、このライン型画像形成装置９００は、印刷終了後、各記録ヘッド９５４のノズル面をキャップ部材９６２でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する。あるいは、ライン型画像形成装置９００は、記録ヘッドの各ヘッド９５４のノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する。これらの場合、図示するように、印刷停止後、搬送ユニット９０４全体が搬送従動ローラ９４１Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動し、画像形成ユニット９０５との間の空間を画像形成時よりも大きくする。これにより、画像形成ユニット９０５の移動スペースを確保している。

このとき、ヘッドクリーニング装置９０６上部に配置されている搬送ガイド部９０７の搬送ガイド板９７１も支点９７２にて矢印Ｃ方向上方に回動され、ヘッドクリーニング装置９０６の上方が開放される。

そして、搬送ユニット９０４と搬送ガイド部９０７がそれぞれ開放された後に、画像形成ユニット９０５が用紙通紙方向である矢示Ａ方向に移動し、ヘッドクリーニング装置９０６上方で停止され、キャップ部材９６２などが上昇して各記録ヘッド９５４のクリーニング動作に移行する。

［変形例］
本発明の実施形態に係る画像形成装置１の変形例について図１３を参照して説明する。ここでは、非印字領域の微駆動制御について説明する。図１３はシリアル型の画像形成装置１０００を上面から見た簡易平面図である。

画像形成装置１０００は、液体吐出ヘッドを搭載したキャリッジ１０００ａを備え、このキャリッジ１０００ａが主走査方向に往復移動しながら液体を吐出する。また、記録材１０００ｂは副走査方向に搬送される。本変形例では、１０００ｃ、１０００ｄの斜線部が非印字領域である。

実際の印字動作としては、キャリッジが１０００ｃに位置する状態から加速しながら往路移動つまり左方向に移動し、記録材１０００ｂ上では等速移動しながら印字し、１０００ｄの非印字領域に達すると減速する。一方、復路移動つまり右方向に移動する際は逆に１０００ｄで加速移動し、記録材１０００ｂ上では等速移動、１０００ｃでは減速移動となる。

キャリッジ１０００ａが記録材１０００ｂ上を移動している時、吐出しないノズルには図７（ｂ）で示した印字領域の微駆動波形が印加されている。また、非印字領域の微駆動波形は１０００ｃ、１０００ｄを移動している時の両方に印加する。

また、ここでの非印字領域は１０００ｃ、１０００ｄとしているが、例えば実際の記録材への印字箇所が中心付近のみの場合を想定する。このような場合にもキャリッジが印字箇所に至るまでは「非印字領域」とみなして非印字領域の微駆動波形を印加してもよい。

印字領域の微駆動波形は、波形長の制限などから本実施形態の微駆動波形の構成を組み込めない可能性もある。したがって、従来よりも非常に確実性のある微駆動効果を見込める非印字領域の微駆動波形を印字直前で印加することによって、ノズル抜け、吐出曲り等の原因による画像不具合の発生を防ぐことが可能になる。

１ 画像形成装置
１４ キャリッジ
１５ 液体吐出ヘッド
５０ ヘッドドライバ
１５１ フレーム
１５２ 流路板
１５３ ノズル板
１５４ 振動板
１５６ 積層型圧電素子
１５７ ベース
２０８ 印刷制御部
９００ ライン型画像形成装置
２０８１ 駆動波形生成部
２０８２ データ転送部
２０８１１ 微駆動波形振幅制御部

特開２０１２−１６６４５６号公報

Claims (8)

1. 液滴が吐出されるノズル、該ノズルに連通して液体を収容する圧力室、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液体吐出ヘッドの制御方法であって、
   微駆動波形の出力により振動するメニスカスの振幅を段階的に大きくするように、パルス間隔を設定した２つ以上の前記微駆動波形を生成する工程と、
   前記２つ以上の微駆動波形を前記圧力発生手段に出力する工程と、を含んでおり、
   前記２つ以上の前記微駆動波形の前記パルス間隔は、前記圧力室の固有振動周波数に基づいて設定されることを特徴とする液体吐出ヘッドの制御方法。
2. 前記微駆動波形のパルス幅を調整することにより、前記メニスカスの振動の前記振幅を調整し、
   前記パルス幅は前記液滴の滴速度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッドの制御方法。
3. 前記微駆動波形の印加電圧の大きさを調整することにより、前記メニスカスの振動の前記振幅を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出ヘッドの制御方法。
4. 前記微駆動波形は、前記メニスカスを引き込む立下げ要素と、引き込んだメニスカスを保持する保持要素と、メニスカスを押し出す立上げ要素からなる台形波であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液体吐出ヘッドの制御方法。
5. 前記微駆動波形は、前記メニスカスを引き込む立下げ要素と、引き込んだメニスカスを保持する保持要素と、メニスカスを押し出す立上げ要素からなる矩形波である
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液体吐出ヘッドの制御方法。
6. 前記矩形波は、基準電位と、前記基準電位に対して所定電位異なる駆動電位の２値からなることを特徴とする請求項５記載の液体吐出ヘッドの制御方法。
7. 前記２つ以上の微駆動波形の間に補助駆動波形を配置することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッドの制御方法。
8. 液滴が吐出されるノズル、該ノズルに連通して液体を収容する圧力室、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段とを含むノズルユニットを備える液体吐出ヘッドと、
   メニスカスを振動させる２以上の微駆動波形のうち、初期に出力する微駆動波形からその後に出力する微駆動波形にかけて、メニスカス振動の振幅を段階的に大きくする制御を行う振幅制御手段と、
   前記２以上の微駆動波形を前記圧力発生手段に出力する駆動波形出力手段と、を備え、
   前記振幅制御手段は、前記メニスカス振動の振幅を段階的に大きくするように、前記液体吐出ヘッドの固有振動周期に基づいて前記微駆動波形の間隔を設定することを特徴とする液体吐出装置。

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