JP6907547B2 - ヘッド駆動装置、液体吐出ヘッドユニット及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッド駆動装置、液体吐出ヘッドユニット及び液体吐出装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、ディジタル印刷装置等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置（例えばインクジェット記録装置）が知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、記録媒体（例えば紙）上に吐出して所望の画像を形成するものである。

記録ヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通するインク流路（圧力室）と、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段とを備えており、
・圧力発生手段として圧電素子（例えばピエゾ）を用い、インク流路の壁面を形成する振動板を圧電素子で微振動させることにより、インク流路内の容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆる圧電型のもの
・発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの
・インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向して配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内の容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの
等が一般的に知られている。

圧電型を例にして説明すると、ノズルは記録ヘッドに複数形成され、ノズル毎にインク流路（圧力室）及び圧力発生手段（以下、圧力発生手段は圧電部材（圧電素子）を例に説明する）が設けられている。この複数のノズルは所定の方向に配置されている（以下この方向をノズル列方向と称す）。

全ての圧電部材は共通の給電線とグランド線との間に並列に電気的接続され、かつ、各圧電部材に対してはスイッチング素子が直列に電気的接続される。圧電部材を駆動するための信号（駆動波形）は、駆動波形生成回路で生成され、給電線及びスイッチング素子を介して各圧電部材に選択的に分配供給される。すなわち、印字データに基づいて所定のスイッチング素子が選択されてオンすると、給電線を介して圧電部材に駆動波形が印加され、当該駆動波形が印加された圧電部材に対応する所定のノズルからインク滴が吐出される。

また、記録媒体上に形成するドットの大きさを変更して画像の階調性を高めるため、インク体積が異なる複数種類のインク滴（例えば、大滴，中滴，小滴）を吐出させる記録ヘッドもある。このような記録ヘッドでは、印字周期内に複数のパルス列からなる駆動波形を用いて滴速度を変えながらインク滴を連続吐出させ、飛翔中に１つの液滴として合体するように駆動波形が設定されている。この場合、複数種類のインク滴を吐出させる複数の駆動波形要素を組み合わせた１つの共通駆動波形を用い、各圧電部材に対して必要な波形部分をスイッチング素子によって選択的に印加する共通駆動回路方式が一般的である。

また、通常、この駆動波形は２０〜４０Ｖといった比較的大きな電圧振幅の波形が必要とされており、これを生成し、駆動するための駆動波形発生回路は、比較的大規模で、消費電力も大きい。そのため、小サイズ化の要求される記録ヘッド内には配置されず、別の回路基板で生成した駆動波形を記録ヘッドに給電線を介して供給されることが多い。また、各圧電部材に対して設けられているスイッチング素子はオンオフ選択信号を生成する制御部などと共に集積化され記録ヘッド内の圧電部材の直近に配置されることが多い。

この集積化されたスイッチング素子はトランジスタで構成されており、比較的大きな電圧振幅を駆動するために高耐圧のパワーＭＯＳＦＥＴなどを用いており、大きなサイズとなっている。そのため集積化回路のサイズに対する割合も大きい。

インクジェット記録装置において高画質な画像を形成するためには、所望のインク滴量を記録媒体の所望の位置に着弾させることが求められている。そのために圧電部材に供給される駆動波形は、インク滴速度や吐出状態の安定性（吐出曲がりやサテライト、ミストの発生状況）などを考慮して、適切に設定されている。

吐出液体の滴量や着弾位置の変化を精度よく補正し、高画質な画像を形成する技術として、例えば特開２００１−３０１２０６号公報（特許文献１）あるいは特開２００９−２４１３４５号公報（特許文献２）に記載された技術が公知である。

このうち、特許文献１には、先の吐出により残存するインクのメニスカス振動（以下、残留振動と称す。）により生じる吐出不安定やインク滴体積が変化することを防止するため、当該ドットの直前及び直後の吐出の有無及び吐出パルス信号の駆動波形の形状に基づいて当該ドットの駆動波形を変更することが記載されている。

また、特許文献２には、前後のタイミングにおける吐出の影響だけでなく、隣接するノズルから吐出時に発生したエネルギーが相互伝播するクロストークにより生じる影響も考慮し、各ノズルの任意の噴射タイミングにおける液滴種類を、時系列情報に含まれるそのノズルの噴射履歴と、そのノズル以外の他のノズルについて任意の噴射タイミングに対応付けられている液滴種類とを参照して決定することが記載されている。

しかし、特許文献１及び２では、変更できる駆動波形は高々１ないし複数増えたにすぎず、吐出速度と吐出滴量の変化を補正し、所望のインク滴量を所望の位置に着弾させるには精度が不十分であった。逆に、補正精度を十分にするためには、より多くの駆動波形を生成し、この中から前後の駆動波形に応じて選択しなければならない。その結果、駆動波形生成回路が大規模になり、ヘッドへ伝送する駆動波形信号線数の増大と、駆動波形の選択を行うドライバ回路の増大とを招き、これらの増大は、装置の増大やコストアップとなる。

さらに、高速化が進めば、直前の吐出だけでなく複数ドット前の吐出にわたり残留振動の影響が及ぶことになる。そのため、十分な精度で吐出を行うには膨大な駆動波形の生成を行わなければならず、実現は困難となる。これに対し、実現可能な数まで駆動波形数を減らせば、補正精度が不十分となり、画像品質の改善には不十分である。

以下の説明では適宜、先の吐出により生じる吐出速度・吐出滴量の変化や吐出が不安定になるといった現象を、「時間的干渉」と称し、隣接するノズルからの吐出により生じる吐出速度・吐出滴量の変化や吐出が不安定になるといった現象を、「空間的干渉」と称する。

いずれにしても、吐出速度と吐出滴量の変化を補正し、高精度で所望の滴量の液体を所望の位置に着弾させるのが困難であった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、時間的干渉及び／又は空間的干渉の影響によって生じる吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化を精度よく補正し、画像品質の劣化を抑制することにある。

前記課題を解決するため、本発明の一態様は、複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子を有する液体吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置であって、前記複数のノズルの各々から吐出される液体の吐出特性を定める駆動波形情報を、前記複数のノズルの各々において発生する干渉による前記吐出特性の変動を表す干渉パターンに基づいて、補正する駆動波形補正手段を備え、前記駆動波形補正手段は、前記複数のノズルの各々の吐出履歴を保持する吐出履歴保持部と、時間的干渉の影響を及ぼすノズルの吐出履歴に基づく干渉パターンである第１干渉パターンと、空間的干渉の影響を及ぼす隣接ノズルからの吐出状態を示す干渉パターンである第２干渉パターンと、を各々複数保持する干渉パターン保持部と、前記吐出履歴と前記第１干渉パターン及び前記第２干渉パターンとを比較して比較結果を出力する比較部と、前記比較結果に応じて、前記干渉パターンの各々に対応付けて保持している駆動波形を補正する補正情報を選択的に出力する補正情報保持部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、時間的干渉及び空間的干渉の影響によって生じる吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化を精度よく補正し、画像品質の劣化を抑制することができる。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。

本発明の実施形態の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 液体吐出ヘッドの一例を示す図である。 液体吐出ヘッドを液室長手方向に沿って断面して要部を示す図で、液滴吸入時の状態を示す。 液体吐出ヘッドを液室長手方向に沿って断面して要部を示す図で、液滴吐出時の状態を示す。 本発明の実施形態の実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 実施例１及び２における液体吐出ヘッドを駆動するためのヘッド駆動部の構成を示すブロック図である。 駆動波形生成部の構成を示すブロック図である。 補正情報生成部の構成を示すブロック図である。 第１及び第２干渉パターン保持部に保持された複数の干渉パターンを示す図である。 ヘッド駆動部の動作を説明するための主要信号のタイミングチャートである。 補正情報を加算した後の駆動波形の一例を示す図である。 液体吐出ヘッドと当該ヘッドに液体を補給する液体吐出ユニットの参考例を示す図である。

本発明は、ノズル毎に対応した複数の駆動波形生成部を備え、干渉の影響によって生じる吐出特性（インク滴量及び着弾位置のうち少なくとも１つ）の変動を補正するように駆動波形の補正情報を生成することを特徴とする。また本発明は、各々対応した駆動波形生成部においてこの補正情報に応じて補正された駆動波形を生成することを特徴とする。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について実施例を挙げて詳細に説明する。

図１は、本実施形態の一例（以下、実施例１と称す。）に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

本実施例１に係る画像形成装置は記録ヘッドとしてノズルから液体を吐出し、あるいは噴射する液体吐出ヘッドを使用した画像形成装置である。さらに具体的には、液体吐出ヘッドとしてとしてインクジェットヘッドを採用したライン走査型インクジェット記録装置である。

液体吐出ヘッドとは、ノズルから液体を吐出し、あるいは噴射する機能部品である。吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、又は加熱、冷却により粘度がヘッドに応じた所定値（例えば、３０ｍＰａ・ｓ）以下となるものであることが好ましい。吐出液体の例として、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンである。これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体など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などを使用するものが含まれる。本実施形態では、積層型圧電素子を使用した例を例示している。

図１は、本実施例１に係る画像形成装置（インクジェット記録装置）１を記録媒体１０の垂直上方から見た平面図である。

記録媒体１０は、例えば用紙であり、ロール紙（連続用紙）あるいはカット紙などの形状は問わない。また、用紙以外の様々な媒体であってもよい。記録媒体１０は所定の方向（図１の矢印Ａ方向）に搬送されている。この記録媒体１０の記録する面に所定の距離を保って対向して記録部２が支持されている。記録部２は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた色毎のＫ記録部２Ｋ、Ｃ記録部２Ｃ、Ｍ記録部２Ｍ及びＹ記録部２Ｙからなる。記録部２が用紙搬送速度に同期してインク滴吐出を行うことにより、記録媒体１０上にカラー画像を形成する。

なお、画像形成装置１には当然のことながら、記録媒体１０が所定の速度で、また記録部２に対して所定の位置で通過するように搬送制御する機構が備えられているが、本発明は、これらの搬送機構に特徴があるものではない。ラインプリンタとして公知の機構を採用すればよいので、ここでは、本発明の要旨に直接関係のない部分の図示及び説明は省略する。

Ｋ記録部２Ｋ、Ｃ記録部２Ｃ、Ｍ記録部２Ｍ及びＹ記録部２Ｙは、それぞれ複数の液体吐出ヘッド３が搬送方向の直交方向に一列に、あるいは図示するように千鳥状に配列して構成されている。このように液体吐出ヘッド３をアレー化することにより広域な印刷領域幅を確保している。

図２は、液体吐出ヘッド３の一例を示す図である。液体吐出ヘッド３は、複数のノズル１０４が用紙搬送方向（矢印Ａ方向）と直交する方向（以下、適宜「ノズル列方向」と称する。：矢印Ｂ方向）に所定のピッチｐで配列されている。図２の液体吐出ヘッド３では、このノズル列が２列備えられ、各ノズルがノズル列方向にそれぞれほぼ１／２・ｐずれて配列されており、ノズル列方向に高解像に記録できるようにしている。

図３及び図４は、液体吐出ヘッド３を液室長手方向（ノズル列方向と直交する方向）に沿って断面して要部を示す図である。

液体吐出ヘッド３は、貫通孔１０５、個別液室１０６、流体抵抗部１０７、液体導入部１０８及び共通液室１１０を備え、貫通孔１０５の液体吐出側に配置されたノズル板１０３に形成されたノズル１０４から液体が吐出される。貫通孔１０５のノズル板１０３配置側の反対側には、振動板部材１０２が設けられている。ノズル１０４は、流路板１０１と振動板部材１０２とノズル板１０３とを接合し、貫通孔１０５を介して個別液室１０６に連通している。個別液室１０６は、加圧室、加圧液室、圧力室、個別流路、圧力発生室などとも称されるので、以下、単に「液室」と称す。

液室１０６には、フレーム部材１１７に形成された共通液室１１０から振動板部材１０２に形成されたフィルタ１０９を介して液体（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を通って液室１０６にインクが供給される。

流路板１０１は、ＳＵＳなどの金属板を積層して、貫通孔１０５、液室１０６、流体抵抗部１０７及び液体導入部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共に、フィルタ１０９部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積層型圧電部材１１２が接合されている。この積層型圧電部材（以下、単に圧電部材とも称す。）１１２は、エネルギーを発生する駆動素子（アクチュエータ手段、圧力発生手段、圧力発生素子）であり、本実施例１では、柱状の電気機械変換素子として構成されている。この圧電部材１１２の一端部はベース部材１１３に接合され、また、圧電部材１１２には駆動波形を伝達するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板１１５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が構成されている。

なお、本実施例１では、圧電部材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モードで使用してもよい。

このように構成した液体吐出ヘッド３においては、例えば、図３に示すように、圧電部材１１２に加える電圧を基準電位Ｖｅから下げることによって圧電部材１１２が収縮し、振動板部材１０２が変形して液室１０６の容積が膨張する。その結果、液室１０６内に液体（インク）が流入する。その後、図４に示すように、圧電部材１１２に加える電圧を上げて圧電部材１１２を積層方向に伸長させる。これにより、振動板部材１０２がノズル１０４方向に変形し、液室１０６の容積を収縮させる。その結果、液室１０６内のインクが加圧され、ノズル１０４から液滴３０１が吐出される。

そして、圧電部材１１２に加える電圧を基準電位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。この負圧により、共通液室１１０から液室１０６内にインクが充填される。このインクの充填をリフィルと称する。

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。しかしながら、近年は、印字速度の高速化を図るため印字駆動周波数が高くなっており、メニスカス面の振動が減衰する前に、次の液滴吐出が開始されてしまうことがある。このように前記減衰前に次の液滴吐出が開始されると、吐出開始時のメニスカス位置が異なるため、吐出速度及び吐出滴量が変化し、あるいは吐出が不安定になるといった現象が生じる。特に、リフィルによる振動は長周期になることが多く、直前の吐出だけでなく、それ以前の吐出の残留振動が影響することも少なくない。これが前に述べた時間的干渉である。

また、ノズル１０４は、図３の紙面垂直方向に１ピッチｐの間隔で並んで配置される。液室１０６を形成する流路板１０１と振動板部材１０２とノズル板１０３は、隣接するノズルのそれらと一体化しており、隣接のノズルで吐出する際には、各部材の振動や変形が当該ノズルの吐出に影響することがある。この影響とは、前記振動や変形により、吐出速度及び吐出滴量が変化し、あるいは吐出速度及び吐出滴量が不安定になることである。また、それぞれのノズルを隔てる隔壁の振動が影響することもある。これは一般にクロストークと呼ばれている。特に、ヘッドの小型化と高解像度化を両立するために、ピッチｐの高密度化が進むと、クロストークの影響は大きくなる。これが前に述べた空間的干渉である。

ところで、ノズル１０４から吐出された液滴３０１は、一定距離Ｌで保たれた記録媒体１０に飛翔時間Ｔｉ後に着弾する。このとき液滴３０１の吐出速度をＶｉとすると、飛翔時間Ｔｉは、「Ｔｉ＝Ｌ／Ｖｉ」である。この吐出速度Ｖｉは、時間的干渉及び空間的干渉の影響により変動することがあり、結果として飛翔時間Ｔｉが異なることになる。一方、記録媒体１０は一定速度で搬送されているため、搬送方向の着弾位置にばらつきが生じる。また、吐出される滴量にもばらつきが生じる。

図５は、本実施形態における他の例（以下、実施例２と称す。）の画像形成装置の概略構成を示す図である。

実施例２に係る画像形成装置は、実施例１と同様に記録ヘッドとしてノズルから液体を吐出し、あるいは噴射する液体吐出ヘッドを使用した画像形成装置である。さらに具体的には、液体吐出ヘッドとしてとしてインクジェットヘッドを採用したシリアル型インクジェット記録装置である。シリアル型である点がライン型である実施例１と異なる。

図５は本実施例２に係る画像形成装置１を記録媒体１０の垂直上方から見た平面図である。本実施例２に係る画像形成装置１は、装置本体の左右の側板に横架したガイド部材である主従のガイドロッド１１，１２を備えている。画像形成装置１のキャリッジ１３はガイドロッド１１，１２によって記録媒体１０の搬送方向Ａと直交する方向（主走査方向）に摺動自在に保持されている。キャリッジ１３は、主走査モータによってタイミングベルトを介して図５で矢印Ｃ方向（キャリッジ走査方向）に移動走査する。キャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出するための第１液体吐出ヘッド１４ａ及び第２液体吐出ヘッド１４ｂが、ノズル列が主走査方向と直交するように配列している。また第１液体吐出ヘッド１４ａ及び第２液体吐出ヘッド１４ｂは、インク滴吐出方向を下方に向けて装着されている。以下、第１液体吐出ヘッド１４ａ及び第２液体吐出ヘッド１４ｂを区別しないときには、両者を液体吐出ヘッド１４と総称する。

液体吐出ヘッド１４は、それぞれ２つのノズル列を有し、第１液体吐出ヘッド１４ａ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。また第２液体吐出ヘッド１４ｂ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。

そして、キャリッジ１３を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１４を主走査方向に駆動することにより、停止している記録媒体１０にインク滴を吐出して１走査分を記録し、記録媒体１０を所定量搬送後、次の行の記録を行う、という動作を繰り返す。また、液体吐出ヘッド１４の機構自体は実施例１において図３及び図４に示した構成と同様である。

また、キャリッジ１３には、第１液体吐出ヘッド１４ａ、及び第２液体吐出ヘッド１４ｂに対して後述の図１２に示すようなヘッドタンク１５を一体にした液体吐出ユニット１６を搭載している。液体吐出ユニット１６の液体吐出ヘッド１４は、前述のように例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。

また、本願の用語における画像形成若しくは記録は同義語であり、印字、印写、印刷、造形等も同義語である。

なお、ここでは、実施例１の場合と同様に、本発明の要旨に直接関係のない部分の図示及び説明は省いている。

図６は、実施例１及び２における液体吐出ヘッド３，１４を駆動するためのヘッド駆動装置としてのヘッド駆動部の構成を示すブロック図である。

図６において、ヘッド駆動部３１はＮ個の圧電部材（素子）１１２−１〜Ｎをコントローラ３２からの指示でそれぞれ駆動する。圧電部材１１２−１〜Ｎを駆動することにより、液体吐出ヘッド３，１４に設けられたＮ個のノズルから液体（液滴）が吐出される。このヘッド駆動部３１で、液体吐出ヘッド３，１４の１ノズル列分の圧電部材を駆動する。例えば図１に示した実施例１の画像形成装置１であれば、それぞれの液体吐出ヘッド３毎、それぞれのノズル列毎にヘッド駆動部３１が備えられる。なお、Ｎ個の圧電部材のそれぞれを区別せずに総称する場合には、圧電部材１１２と称する。

圧電部材１１２は駆動波形を伝達するＦＰＣ基板１１５を介して、一方の電極は他の圧電部材と共に共通電位（例えばグランド）に接続され、他方の電極はそれぞれヘッド駆動部３１に接続される。

ヘッド駆動部３１は、１つあるいは複数の集積回路で構成され、そのうち少なくとも圧電部材１１２に接続する部分はＦＰＣ基板１１５に配置されている。コントローラ３２から転送されるデータに基づき、各ノズルから適切な状態で吐出するようにそれぞれの圧電部材１１２に対して最適な駆動波形を生成し、圧電部材１１２を駆動する。本実施形態では、ヘッド駆動部３１と圧電部材１１２によって液体吐出ヘッドユニット３９が構成されている。

なお、ヘッド駆動部３１は、液体吐出ヘッド３と一体に設けることができる。一体に設けることにより、本実施形態の記録ヘッドユニットが構成される。

コントローラ３２は、印刷する画像データをそれぞれの記録ヘッド、ノズル列に対応する画像データに分離して、ヘッド駆動部３１に転送する。また、ヘッド駆動部３１で駆動波形を生成する際に使用する駆動波形情報や補正情報などを転送して設定する機能や、各種制御信号を供給する機能を持つ。

以下、ヘッド駆動部３１の詳細構成を説明する。

ヘッド駆動部３１は、シフトレジスタ３３、ラッチ３４、駆動波形生成部３５、制御部３６、駆動波形情報保持部３７、及び駆動波形補正部３８を含む。コントローラ３２から液体吐出ヘッド３の１行分のデータに相当するＮ個の画像データが、転送クロックＳＣＫに同期してシリアルにヘッド駆動部３１に入力される。シリアルに入力されるＮ個の画像データは、シフトレジスタ３３に順次保持される。液体吐出ヘッド３のノズルからは、例えば大滴、中滴、小滴、吐出なしの４値の大きさの異なるドットに対応する液滴（インク滴）を吐出するものとすると、１個の画像データは２ビットのデータである。

ラッチ３４は、一旦シフトレジスタ３３に保持されたＮ個の画像データを、ラッチイネーブル信号ＬＥＮの入力により保持するＮ個のラッチであり、１つあたり２ビットのデータ（Ｄ１〜ＤＮ）を保持し、それぞれ対応する駆動波形生成部３５へ供給する。

駆動波形生成部３５は、Ｎ個の圧電部材１１２−１〜Ｎをそれぞれ個別に駆動するための駆動波形を生成する。駆動波形生成部３５は、圧電部材１１２−１〜Ｎにそれぞれ対応させたＮ個の駆動波形生成部３５−１〜３５−Ｎを備える。ｎ番目（ｎは１〜Ｎ：正の整数）のチャンネルである駆動波形生成部３５−ｎでは、ラッチ３４からラッチイネーブル信号ＬＥＮに同期して供給される２ビットの画像データＤｎが参照される。また駆動波形生成部３５−ｎでは、画像データＤｎに応じて駆動波形情報保持部３７に保持されている駆動波形情報が参照される。駆動波形生成部３５−ｎでは、駆動波形補正部３８から供給される駆動波形の補正情報が参照され、これら参照により、ラッチイネーブル信号ＬＥＮを開始基準として駆動波形が生成され、圧電部材１１２−ｎへ供給される。なお、画像データＤｎに応じて駆動波形情報保持部３７に保持されている駆動波形情報を参照するとは、例えば画像データＤｎが大滴を表すデータであれば、大滴用の駆動波形情報を参照するということである。

駆動波形情報保持部３７には、駆動波形の情報が、例えば大滴、中滴、小滴、吐出なしといった大きさの異なるドット毎の駆動波形として保持されている。この情報の詳細は後述する。

駆動波形補正部３８は、前述した時間的干渉及び空間的干渉の影響により変動する吐出特性（吐出速度、インク滴量、吐出安定性など）の変動分を抑制するように、駆動波形を補正するための補正情報を生成する。駆動波形補正部３８は、圧電部材１１２−１〜Ｎにそれぞれ対応させたＮ個の駆動波形補正部３８−１〜３８−Ｎを備える。ｎ番目のチャンネルである駆動波形補正部３８−ｎでは、ラッチ３４からラッチイネーブル信号ＬＥＮに同期して供給される２ビットの画像データＤｎと、隣接するチャンネルの画像データＤｎ−１、画像データＤｎ＋１とを入力して補正情報を生成する。そして駆動波形補正部３８−ｎは、対応する駆動波形生成部３５−ｎに供給する。ここでは画像データＤｎに隣接する両隣１つずつの画像データＤｎ−１、画像データＤｎ＋１を入力しているが、両隣複数個の画像データを入力するようにしても良い。

制御部３６は、ヘッド駆動部３１全体の制御を行う。また、コントローラ３２との間で通信を行う機能を有し、例えば駆動波形情報保持部３７あるいは駆動波形補正部３８へ保持する情報を設定し、あるいは情報の更新を行う。

図７は駆動波形生成部３５の構成を示すブロック図である。

駆動波形生成部３５は、図７に示すように、リファレンス波形生成部４１、制御アンプ４２、ドライバ部４３及び減衰器４６から構成される。

リファレンス波形生成部４１は、画像データＤｎ、駆動波形情報、補正情報及び波形生成開始基準としてのラッチイネーブル信号ＬＥＮから、圧電部材１１２に印加したい所望の駆動波形の１／Ａ（Ａ＞１）に縮小した波形をリファレンス波形として生成する。例えば、ＤＡコンバータなどにより構成され、駆動波形情報及び補正情報からＤＡコンバータへの入力データを生成する。

制御アンプ４２は、リファレンス波形生成部４１の出力する所望の駆動波形の１／Ａであるリファレンス波形と、圧電部材１１２の一端に印加されている駆動電圧が減衰器４６により１／Ａに縮小された波形とを比較する。そして制御アンプ４２は、これらが一致するようにドライバ部４３に充放電信号を供給する。

ドライバ部４３は、制御アンプ４２の出力する充放電信号に従い、圧電部材１１２に対し充放電を行って、所望の駆動波形が印加されるように駆動する。電圧値Ｖｈの電源４７と圧電部材１１２の一端ｐ点に接続されたｐ−ｃｈ ＭＯＳトランジスタ４４と、圧電部材１１２の一端ｐ点とグランドに接続されたｎ−ｃｈ ＭＯＳトランジスタ４５とで構成され、充放電信号に従って、それぞれのＭＯＳトランジスタのゲート電圧を制御することにより、充電電流及び放電電流を制御し、ｐ点が所望の波形となるように駆動される。

減衰器４６は、圧電部材１１２に印加されている駆動波形を１／Ａに減衰させる。例えば、図示したように抵抗の分圧で構成され、抵抗値をＲ１，Ｒ２とすると、「Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝１／Ａ」となるように抵抗値が選ばれる。また、減衰器４６に流入する電流が、圧電部材１１２の充放電電流に比べて十分小さくなるようにする。

このようにして、圧電部材１１２に印加されている駆動波形が所望の波形と常に一致するように充放電が制御されるので、圧電部材１１２へは所望の波形を精度良く印加することができ、所望の吐出特性が得られる。

なお、駆動波形生成部３５のうち、高耐圧プロセスで構成する必要のある電源４７に接続されて動作する回路はドライバ部４３のみである。ドライバ部４３以外のその他は低耐圧プロセスで構成できるので、駆動波形生成部３５をノズル毎に複数個備えたとしても、液体吐出ヘッド３，１４に配置するのに十分なチップサイズの集積回路として実現可能である。元々、従来の液体吐出ヘッド３，１４においても各圧電部材１１２に対して少なくとも１対の双方向スイッチング素子が設けられている。双方向スイッチング素子に流れる電流の向きは双方向であるため、通常少なくとも２つ以上の高耐圧プロセスのトランジスタで構成されている。つまり、本実施形態のようにして各圧電部材に対応した複数の駆動波形生成部を設けたとしても、高耐圧プロセスで構成される領域は大きく変わらない、あるいは小さくできる。したがって、装置の増大、消費電力の増大、コストアップを招くこともない。なお、複数の駆動信号から選択する構成であれば、複数のスイッチング素子が設けられている。

図８は、駆動波形補正部３８の構成を示すブロック図である。

駆動波形補正部３８は、図８に示すように、第１検出部５１、第２検出部５２、第１補正情報保持部５３、第２補正情報保持部５４及び検出結果制御部５５から構成される。なお、図では、第１あるいは第２に対応するように各部名称の後に１あるいは２を付している。

第１検出部５１は、当該チャンネルｎの画像データＤｎが入力され、時間的干渉を検出するものであり、データ履歴保持部５６と、第１干渉パターン保持部５７と、第１比較部５８とから構成されている。ここで、画像データＤｎ（ｉ）は、ラッチイネーブル信号ＬＥＮを基準としてｉ番目のサイクルでの吐出に対応した画像データを示す。

データ履歴保持部５６は、例えばシフトレジスタで構成され、当該サイクルのデータを含め、３サイクル前のデータＤｎ（ｉ−３）までの履歴が保持されている。

図９は第１及び第２パターン保持部に保持された複数の干渉パターンを示す図である。第１干渉パターン保持部５７には、複数の干渉パターンが予め設定され、当該設定された干渉パターンが保持されている。図９（ａ）は、この干渉パターンの一例であり、４つの干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４が図示されている。それぞれの干渉パターンは４つの比較データＥ（ｉ），Ｅ（ｉ−１），Ｅ（ｉ−２），Ｅ（１−３）からなり、それぞれ第１比較部５８においてＤｎ（ｉ），Ｄｎ（ｉ−１），Ｄｎ（ｉ−２），Ｄｎ（ｉ−３）と比較される。もちろん、干渉パターン数はこの限りではない。

２ビットの画像データＤｎが、０：吐出なし、１：小滴、２：中滴、３：大滴の吐出を指示するものであるとする。この場合、例えば干渉パターンＦＰ１は、直前のサイクルの画像データＤｎ（ｉ−１）が、０以外の値（１〜３）、すなわち吐出があった場合に検出するパターンである。ここで記号「−」は、Ｄｏｎ’ｔ Ｃａｒｅを表し、どのようなデータあってもよい、つまり比較をしない。また記号「＃」は当該サイクルの画像データの値を表し、任意の値＃に対してＦＰ１の干渉パターンとの一致を比較する。比較データＥ（ｉ）は４ビットのデータであり、画像データＤｎ（ｉ）が、比較データ各ビット（ｂ３，ｂ２，ｂ１，ｂ０）の内、値が１であるビットのいずれかに対応する値であれば、一致と判定する。つまり、「≠０」は、（１，１，１，０）と設定され、Ｄｎが３、２又は１であるとき一致と判定される。これを各々の比較データについて行い、全て一致したとき、その干渉パターンと一致したとみなす。なお、記号「−」は（１，１，１，１）が設定される。

第１比較部５８は、データ履歴保持部５６に保持されているデータ履歴と第１干渉パターン保持部５７に保持されている複数の干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４のそれぞれに対して、一致するか否かを比較する。第１比較部５８は、いずれかの干渉パターンと一致していれば、当該サイクルの値＃と一致した干渉パターンを示す検出結果を出力する。例えば、データ履歴が
（Ｄｎ（ｉ），Ｄｎ（ｉ−１），Ｄｎ（ｉ−２），Ｄｎ（ｉ−３））＝（３，２，０，１）
であったとき、干渉パターンＦＰ１と一致するので、当該サイクルの値３と干渉パターン番号１を出力する。なお、複数のパターンで一致する場合は、優先順位を決めておき（例えば、パターン番号の若い方を優先）、その優先順位の高い方を検出結果として出力する。

第１補正情報保持部５３には、第１検出部５１の出力する検出結果にそれぞれ対応した駆動波形の補正情報が保持されており、検出結果に従って、保持している補正情報から選択して時間干渉補正情報として出力する。例えば、＃＝３でＦＰ１が検出されたとすると、大適用駆動波形情報の補正情報であって干渉パターンＦＰ１に対応した補正情報が出力される。

第２検出部５２は、当該チャンネルｎの画像データＤｎ及び隣接するチャンネルの画像データＤｎ−１、Ｄｎ＋１が入力され、空間的干渉を検出するものであり、隣接データ保持部５９と、第２干渉パターン保持部６０と、第２比較部６１とから構成されている。

隣接データ保持部５９には、当該チャンネル及び隣接するチャンネルで当該サイクルｉの画像データＤｎ（ｉ）、Ｄｎ−１（ｉ）、Ｄｎ＋１（ｉ）が保持されている。

第２干渉パターン保持部６０には、複数の干渉パターンが予め設定され、当該設定された干渉パターンが保持されている。図９（ｂ）は、この干渉パターンの一例であり、６つの干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６が図示されている。それぞれの干渉パターンは３つの比較データＥｎ−１，Ｅｎ，Ｅｎ＋１からなり、それぞれ第２比較部６１においてＤｎ−１（ｉ），Ｄｎ（ｉ），Ｄｎ＋１（ｉ）と比較される。もちろん、干渉パターン数はこの限りではない。例えば、干渉パターンＸＰ３は、隣接するチャンネルの画像データＤｎ−１、Ｄｎ＋１がそれぞれ０と２であった場合に検出するパターンである。なお、左右対称なパターンも一致と判定する、すなわち、画像データＤｎ−１、Ｄｎ＋１がそれぞれ２と０であった場合も一致とみなす。

また、比較データＥｎは４ビットのデータであり、画像データＤｎ（ｉ）が、比較データ各ビット（ｂ３，ｂ２，ｂ１，ｂ０）の内、値が１であるビットのいずれかに対応する値であれば、一致と判定する。また、干渉パターンは、隣接する複数のチャンネルの画像データのうち、左右それぞれ何チャンネルのノズルから吐出されるか、すなわち、画像データが０以外のチャンネルがいくつあるか、によって判定されても良い。

第２比較部６１は、隣接データ保持部５９に保持されている隣接データと第２干渉パターン保持部６０に保持されている複数の干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６のそれぞれに対して、一致する否かを比較する。いずれかの干渉パターンと一致していれば、第２比較部６１は、当該サイクルの値＃と一致した干渉パターンを示す検出結果を出力する。例えば、隣接データが
（Ｄｎ−１（ｉ），Ｄｎ（ｉ），Ｄｎ＋１（ｉ））＝（０，３，２）
であったとき、干渉パターンＸＰ３と一致するので、当該サイクルの値３と干渉パターン番号３を出力する。こちらも複数のパターンで一致する場合は、優先順位を決めておき、その優先順位の高い方を検出結果として出力する。

第２補正情報保持部５４は、第２検出部５２の出力する検出結果にそれぞれ対応した駆動波形の補正情報が保持されており、検出結果に従って、保持している補正情報から選択して空間干渉補正情報として出力する。例えば、＃＝３でＸＰ３が検出されたとすると、大適用駆動波形情報の補正情報であって干渉パターンＸＰ３に対応した補正情報が出力される。

検出結果制御部５５には、第１検出部５１及び第２検出部５２から出力される検出結果のうち、一方を有効、他方を無効、あるいは双方有効／無効かを決定する検出結果の優先条件が保持されている。検出結果制御部５５は、この優先条件に従ってそれぞれの検出結果を変更する、あるいは、有効／無効信号を出力する。例えば、第１検出部５１及び第２検出部５２の双方からいずれかの干渉パターンと一致したという検出結果が出力されたとする。この場合、第１検出部５１からの検出結果を優先するという優先条件が設定されていれば、第１検出部５１の検出結果を有効とし、第２検出部５２の検出結果を無効とする処理がなされる。有効と処理されると、補正情報保持部から対応する補正情報が出力され、無効と処理されれば補正情報は出力されない。なお、双方とも無効としてもよいし、双方とも有効としても良い。双方とも有効とした場合は、補正情報が２つ出力されるので、この加算値が最終的な補正情報となる。また、第１検出部５１及び第２検出部５２の干渉パターンの組み合わせ毎に優先条件を設定するものであっても良い。

本実施形態では、時間的及び空間的の双方の干渉を補正する形態として説明したが、採用する液体吐出ヘッド３や使用する液体（例えば、インク）によっては、一方の影響が無視できるほど小さい場合もある。このときは、影響の大きい一方の干渉のみを補正する形態であっても良い。すなわち、駆動波形補正部３８が、第１検出部５１と第１補正情報保持部５３とから、あるいは、第２検出部５２と第２補正情報保持部５４とから構成されるものであっても良い。

図１０は、ヘッド駆動部の動作を説明するための主要信号のタイミングチャートである。

本実施形態に係る液体吐出ヘッド３，１４は、所定の印字周期Ｔで液体を吐出する。印字周期Ｔは記録媒体１０の搬送速度と各ノズル列の搬送方向の印字解像度によって決まる。

図１０において、（ａ）は転送クロックＳＣＫであり、これに同期して（ｂ）画像データＳＤＩがシリアルに入力される。このヘッド駆動部３１で駆動するＮ個のノズルから吐出するＮ個の画像データが、１印字周期Ｔ内に転送されるように転送クロックＳＣＫの周期が決まっている。ここではＤ１から順次シリアルに転送されているが逆順であってもよい。

（ｃ）はラッチイネーブル信号であり、ＬＥＮの立ち上がりのタイミングで、前サイクルでシリアル転送された画像データがラッチされる。（ｄ）Ｄｎはそのうちの１つを示し、同じタイミングでＤ１〜ＤＮもラッチされる。

図１０において時刻（ｉ）では前サイクルで転送されたデータが（ここでは大滴の吐出を示す１１が）、時刻（ｉｉ）では（ｉ）〜（ｉｉ）のサイクルで転送されたデータが（ここでは小滴の吐出を示す０１が）、それぞれラッチされる。また、本実施形態においてラッチイネーブル信号ＬＥＮは後述する駆動波形生成の開始基準にもなっているので、ＬＥＮの周期は印字周期Ｔである。なお、ＬＥＮと駆動波形生成の開始基準を示す信号は個別に入力されるものであっても良いし、駆動波形情報の参照時間や補正情報を生成するための演算時間を考慮して、ＬＥＮを所定量遅延させて生成した信号であっても良い。

以下はｎチャンネル目の圧電部材１１２−ｎを駆動するための駆動波形生成部３５−ｎを例にとって説明するが、他のチャンネルも同様である。

（ｅ）は、駆動波形生成部３５−ｎで生成する駆動波形の情報を表す駆動波形情報の一部である。（ｆ）は圧電部材１１２−ｎに印加されている駆動電圧Ｖｐである。駆動電圧Ｖｐは、通常、基準の電位Ｖｅに保たれており、駆動波形生成部３５−ｎに備えられたドライバにより、圧電部材１１２−ｎが充放電されることにより駆動電圧Ｖｐが変位する。またドライバがアクティブでないときはその前の電位が保持される。厳密には圧電部材１１２−ｎの両端にかかる絶縁抵抗成分などにより自然放電していくが、印字周期に対しては無視できる程度である。

駆動波形生成部３５−ｎは、駆動波形を生成する。例えば、（ｉ）〜（ｉｉ）のサイクルにおいて、駆動波形生成部３５−ｎでは大滴吐出用の駆動波形を生成する。大滴吐出時には図に示すような３発のパルスが連なった駆動波形で駆動する。そして、それぞれのパルスで吐出される滴が飛翔中に合体し、かつ所望の着弾位置でかつ所望の滴量吐出するように値が決められる。すなわち、パルスの間隔ｔｉ＊、パルス幅ｐｗ＊、パルス波高値Ｖ＊、立ち下がり時間ｔｆ＊、立ち上がり時間ｔｒ＊（ただし、＊は順序を表す数字）がそれぞれ決められている。また、それぞれ所望値となるように制御されなければならない。これらが駆動波形情報として駆動波形情報保持部３７に保持されている。

また、前述した時間的干渉及び空間的干渉の影響により変動する吐出特性（吐出速度、液体滴量（たとえばインク滴量）、吐出安定性など）の変動分を抑制するように、駆動波形を補正するための補正情報が駆動波形補正部３８において生成される。そして、この補正情報を駆動波形情報に加算したものが当該チャンネル、当該サイクルにおける駆動波形となる。

図１１は補正情報を加算した後の駆動波形の一例を示す図である。同図において、Δを付した記号が補正情報である。すなわち、これらの補正情報Δにより、パルス波高値Ｖ、パルス間隔ｔｉ、パルス幅ｐｗなどの駆動波形が調整され、時間的干渉及び空間的干渉の影響を抑制して、それぞれ所望の吐出特性となるように制御される。例えば、各パルスの波高値Ｖを調整したり、パルス間隔ｔｉあるいはパルス幅ｐｗを調整したりすることにより吐出特性の変動分を抑制することができる。

なお、吐出する液体の液体温度（例えばインク温度）によって吐出特性は変わるので、液体温度別に駆動波形は準備されており、液体温度に応じて駆動波形情報保持部に保持される情報が更新される。あるいは予め全温度範囲の情報が保持されており、コントローラ３２から制御部３６を介してインク温度が伝えられ、各駆動波形生成部３５が参照する情報が切り替えられる。同様に補正情報も液体温度に応じて情報が更新される。

（ii）〜（iii）のサイクルでは、駆動波形生成部３５−ｎでは小滴吐出用の駆動波形を生成する。小滴用の駆動波形は例えば図示するような１発のパルスで構成される。このサイクルでは、ラッチされた画像データＤｎの値（＝０１）に基づき小滴用の駆動波形情報が参照される。これに補正情報を加算して、このサイクルでの駆動波形情報を生成し、後は上述と同様にして駆動波形を生成する。

（iii）〜（iv）のサイクルでは、ラッチされた画像データＤｎは吐出なし（＝００）であり、通常、インクの乾燥や液詰まりなどを防ぐ目的で、ノズルから滴が吐出しない程度の振動を与える（これを微駆動又は揺動と称す。）。ここでも微駆動用の駆動波形情報を参照し、同様にして駆動波形を生成する。微駆動の場合は、吐出自体がないので補正情報を加算しなくても影響のない場合が多い。このような、影響の少ない補正情報については、干渉パターンと保持する補正情報を省いて、設定し、保持する情報量を減らすようにしても良い。

なお、駆動波形情報は、液体吐出ヘッド３，１４、及び画像形成装置１の設計時に、使用する液体（インク）の特性に適合するように駆動波形が設計され、画像形成装置１内、例えばコントローラ３２のプログラム格納ＲＯＭや不揮発性メモリに記憶される。そして、装置の立ち上げ時に駆動波形情報保持部３７に設定される。

同様に、それぞれの干渉パターンと、それに対応する補正情報及び検出結果の優先条件も、予め実験などにより吐出特性（吐出速度、液体（インク）滴量、吐出安定性など）がほぼ所望となるように決定され画像形成装置１内に記憶される。画像形成装置１の立ち上げ時に、この値が制御部３６を介して各保持部に設定される。

また、装置内環境（温度など）や印刷条件（印刷速度）などが変われば、駆動波形情報が変更されるので、これに併せて、それぞれの干渉パターンとそれに対応する補正情報及び検出結果の優先条件も、制御部３６を介して更新される。

また、印刷動作中に駆動波形情報が変更される際には、対応する補正情報なども同時に切り替わることが望ましい。これにはそれぞれの情報の保持部は同じ情報を保持できる少なくとも２つの保持部を有しておく。印刷動作中には、一方の保持部に保持された情報が参照され、他方の保持部には制御部を介して新たな情報が書き込まれるようにする。そして、新たな情報を全て書き込み終えた段階で、一斉に参照する情報を新たな情報の書き込まれた保持部に変更するようにすると良い。そして古い情報が保持されている保持部に次の情報を書き込むようにすれば、印刷動作を停止することなく全ての情報を同時に新しい情報に更新することができる。

なお、本実施形態に係る液体吐出装置は、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置である。液体吐出装置は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置である。液体吐出装置には、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、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

また、液体吐出装置は、本実施形態では、画像形成装置のように液体吐出ヘッド３，１４から液体を吐出して記録媒体に画像を形成するように構成された記録装置（プリンタ）であるとしている。その他、液体吐出装置には、立体造形装置、処理液塗布装置及び噴射造粒装置が含まれてもよい。立体造形装置とは、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装置であり、３次元造形装置とも称される。

また、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、３次元像を造形するものも含まれる。

なお、前述した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などを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子（圧電部材）などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、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。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、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、液体吐出装置は、液体吐出ヘッド３，１４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１４を移動させるシリアル型装置（実施例２）、液体吐出ヘッド３を移動させないライン型装置（実施例１）などが含まれる。

また、液体吐出装置としては他にも、用紙の表面を改質するなど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であってもよい。また液体吐出装置として、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などでもよい。

さらに、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、後処理装置なども含むことができる。

図１２は、液体吐出ヘッドと当該ヘッドに液体を補給する液体吐出ユニットの参考例を示す図である。図１２は図５に示したシリアル方式の液体吐出装置を側面から見た図に相当する。キャリッジ１３には、液体吐出ヘッド１４とヘッドタンク１５が搭載され、キャリッジ１３はガイドロッド１２（ガイドロッド１１は不図示）に、紙面に対して垂直な方向に移動可能に支持されている。ヘッドタンク１５は液体吐出ヘッド１４に吐出する液体を供給するもので、本実施形態では、例えばＹＭＣＫの４色のインクがそれぞれ、液体吐出ヘッド１４毎に搭載されている。

キャリッジ１３は、図５では記録媒体１０の上方に位置しているが、記録媒体１０は例えば図１２に示す搬送ベルト１８に吸着された状態で搬送される。搬送ベルト１８は、搬送ローラ１７ａとテンションローラ１７ｂの間に所定圧で張設され、搬送ベルト１８と記録媒体１０は、搬送ローラ１７ａの回転に従って搬送される。搬送機構及びキャリッジの移動機構などは公知の技術なので、説明は省略する。

本実施形態によれば、ノズル１０４各々に対応した複数の駆動波形生成部３５−１〜ｎを備えている。また該ノズルの任意タイミングの吐出時に生じる干渉（たとえば、先の吐出の残留振動や隣接ノズルからのクロストーク）の影響による液体滴量（たとえばインク滴量）や着弾位置の変動を補正するように、当該チャンネルのデータ履歴や隣接チャンネルのデータに応じて駆動波形の補正情報が生成される。そして、対応した駆動波形生成部３５で補正情報に応じて調整された駆動波形が生成される。これにより、それぞれのノズルから吐出される液体滴量（たとえばインク滴量）や着弾位置が所望の状態になり、画像品質の劣化を抑制することができる。

なお、従来は複数種類の液滴（インク滴）を吐出させる複数の駆動波形要素を組み合わせた１つの共通駆動波形を用い、各圧電部材に対して必要な波形部分をスイッチング素子によって選択的に印加する方式である共通駆動波形方式を採用していた。本実施形態では、従来の共通駆動波形方式と異なり、複数種類の液体（インク滴）を吐出するための駆動波形を液体（インク滴）の種類毎（例えば大滴、中滴、小滴毎）に設定し、駆動できる。そのため、液体の種類（インク滴種類）毎に駆動波形を最適化することが可能となり、より好ましい吐出特性に設定することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。なお、以下の説明では、特許請求の範囲における各構成要素と本実施形態の各部とを対応させ、用語が異なる場合には、後者をかっこ書きで示す。

（１） 本実施形態に係るヘッド駆動装置は、複数のノズル１０４と、前記複数のノズル１０４に対応して設けられた複数の圧力発生素子１１２を有する液体吐出ヘッド３，１４を駆動するヘッド駆動装置（ヘッド駆動部３１）において、前記ノズル１０４から吐出される液体の吐出特性を定める駆動波形情報を前記ノズル１０４において発生する干渉による吐出特性の変動を表す干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４、ＸＰ１〜ＸＰ６に基づいて補正する駆動波形補正手段（駆動波形補正部３８）を備えたので、時間的干渉及び／又は空間的干渉の影響によって生じる吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化を精度よく補正し、画像品質の劣化を抑制することができる。

（２） （１）に係るヘッド駆動装置において、前記駆動波形補正手段（駆動波形補正部３８）が、前記ノズル１０４の吐出履歴を保持する吐出履歴保持部（データ履歴保持部５６）と、前記干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４を保持する第１干渉パターン保持部５７と、前記吐出履歴と前記干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４とをそれぞれ比較し、一致したかを示す比較結果を出力する第１比較部５８と、前記干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４に対応付けて保持している駆動波形を補正する駆動波形補正情報を、前記比較結果に応じて選択し出力する第１補正情報保持部５３と、を備え、前記干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４は、時間的干渉の影響を及ぼすノズル１０４の吐出履歴に基づくパターンであるので、時間的干渉の影響によって生じる吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化を精度よく補正し、画像品質の劣化を抑制することができる。なお、複数の干渉パターンと、当該干渉パターンに対応付けて保持している前記補正情報は、複数でなく単数でもよく、その場合でも補正情報を選択すると表現する。

（３） （１）に係るヘッド駆動装置において、前記駆動波形補正手段（駆動波形補正部３８）は、対応する前記ノズル１０４に隣接する複数のノズル１０４の吐出状態を表すデータを保持する隣接データ保持部５９と、複数の干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６を保持する第２干渉パターン保持部６０と、前記隣接データと前記干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６とをそれぞれ比較し、一致したかを示す比較結果を出力する第２比較部６１と、前記干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６に対応付けて保持している駆動波形を補正する駆動波形補正情報を、前記比較結果に応じて選択し出力する第２補正情報保持部５４と、を備え、前記干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６は、空間的干渉の影響を及ぼす隣接ノズル１０４からの吐出状態を示すパターンであるので、空間的干渉の影響によって生じる吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化を精度よく補正し、画像品質の劣化を抑制することができる。

（４） （１）に係るヘッド駆動装置において、前記駆動波形補正手段（駆動波形補正部３８）は、前記ノズル１０４の吐出履歴を保持する吐出履歴保持部（データ履歴保持部５６）と、複数の第１干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４を保持する第１干渉パターン保持部５７と、前記吐出履歴と前記複数の第１干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４とをそれぞれ比較し、いずれの干渉パターンに一致したかを示す比較結果を出力する第１比較部５８と、前記第１干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４に対応付けて保持している駆動波形を補正する駆動波形補正情報を、前記比較結果に従って選択して出力する第１補正情報保持部５３と、対応するノズル１０４に隣接する複数のノズル１０４の吐出状態を表すデータを保持する隣接データ保持部５９と、複数の第２干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６を保持する第２干渉パターン保持部６０と、前記隣接データと前記複数の第２干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６とをそれぞれ比較し、いずれの干渉パターンに一致したかを示す比較結果を出力する第２比較部６１と、前記第２干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６に対応付けて保持している補正情報を、前記比較結果に従って選択して出力する第２補正情報保持部５４と、を備え、前記第１干渉パターンＦＰ１〜ＰＦ４は時間的干渉の影響を及ぼす吐出履歴を示すパターンであって、前記第２干渉パターンＸＰ１〜ＸＰ６は空間的干渉の影響を及ぼす隣接ノズル１０４からの吐出状態を示すパターンであるので、時間的干渉及び空間的干渉の影響によって生じる吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化を精度よく補正し、画像品質の劣化を抑制することができる。

（５） （４）に係るヘッド駆動装置において、前記駆動波形補正手段（駆動波形補正部３８）は、予め設定される優先条件に従って、前記第１比較部５８及び前記第２比較部６１のそれぞれの比較結果が有効か無効かを決定する比較結果制御部（検出結果制御部５５）を備え、無効となった比較結果に対しては、対応する補正情報を出力しないので、予め設定される優先条件に基づいて時間干渉補正情報を優先するか、空間干渉補正情報を優先するかが設定され、優先する干渉補正情報に基づいた吐出液体の滴量及び／又は着弾位置の変化の補正が可能となる。

（６） （１）ないし（５）のいずれかに係るヘッド駆動装置において、前記駆動波形情報は吐出される液滴の大きさに応じた複数の駆動波形情報であって、前記補正情報は吐出される液滴の大きさに応じて設定され、前記干渉パターンＦＰ１〜ＦＰ４、ＸＰ１〜ＸＰ６は吐出される液滴の大きさの情報を含んだパターンであり、前記駆動波形補正手段（駆動波形補正部３８）は、対応するノズル１０４が吐出する液滴の大きさに応じて前記複数の駆動波形情報の中から選択された駆動波形情報と前記補正情報とを参照して前記駆動波形情報を補正するので、液滴の大きさに対応した駆動波形情報の補正が可能となる。

（７） （１）ないし（６）のいずれかに係るヘッド駆動装置において、前記駆動波形情報、前記干渉パターン及び前記補正情報を同期して更新する更新手段（制御部３６）を備えたので、これらの情報が同期して更新され、その結果、液体の吐出動作を停止することなく全ての情報を更新することができる。

（８） （１）ないし（７）のいずれかに係るヘッド駆動装置と、前記ヘッド駆動装置によって駆動される液体吐出ヘッド３，１４と、を備えたので、液滴吐出ヘッドを駆動することにより、前記（１）から（７）に示した効果を奏することができる。

（９） （１）ないし（７）のいずれかに係るヘッド駆動装置を液体吐出装置（画像形成装置１）が備えたので、当該液体吐出装置は、前記（１）から（７）に示した効果を奏することができる。

（１０） （８）に記載の液体吐出ヘッドユニット３９を液体吐出装置（画像形成装置１）が備えたので、当該液体吐出装置は、前記（１）から（７）に示した効果を奏することができる。

さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１ 画像形成装置（液体吐出装置）
３，１４ 液体吐出ヘッド
１６ 液体吐出ユニット
３１ ヘッド駆動部（ヘッド駆動装置）
３５ 駆動波形生成部
３６ 制御部
３７ 駆動波形情報保持部
３８ 駆動波形補正部（駆動波形補正手段）
３９ 液体吐出ヘッドユニット
５３ 第１補正情報保持部
５４ 第２補正情報保持部
５５ 検出結果制御部
５６ データ履歴保持部
５７ 第１干渉パターン保持部
５８ 第１比較部
５９ 隣接データ保持部
６０ 第２干渉パターン保持部
６１ 第２比較部
１０４ ノズル
１１２ 圧力発生素子（圧電部材）

特開２００１−３０１２０６号公報 特開２００９−２４１３４５号公報

Claims (8)

1. 複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子を有する液体吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置であって、
   前記複数のノズルの各々から吐出される液体の吐出特性を定める駆動波形情報を、前記複数のノズルの各々において発生する干渉による前記吐出特性の変動を表す干渉パターンに基づいて、補正する駆動波形補正手段を備え、
   前記駆動波形補正手段は、
   前記複数のノズルの各々の吐出履歴を保持する吐出履歴保持部と、
   時間的干渉の影響を及ぼすノズルの吐出履歴に基づく干渉パターンである第１干渉パターンと、空間的干渉の影響を及ぼす隣接ノズルからの吐出状態を示す干渉パターンである第２干渉パターンと、を各々複数保持する干渉パターン保持部と、
   前記吐出履歴と前記第１干渉パターン及び前記第２干渉パターンとを比較して比較結果を出力する比較部と、
   前記比較結果に応じて、前記干渉パターンの各々に対応付けて保持している駆動波形を補正する補正情報を選択的に出力する補正情報保持部と、
   を備えることを特徴とするヘッド駆動装置。
2. 請求項１に記載のヘッド駆動装置であって、
   前記駆動波形補正手段は、
   前記ノズルの吐出履歴を保持する吐出履歴保持部と、
   複数の第１干渉パターンを保持する第１干渉パターン保持部と、
   前記吐出履歴と前記複数の第１干渉パターンとをそれぞれ比較し、いずれの干渉パターンに一致したかを示す比較結果を出力する第１比較部と、
   前記第１干渉パターンに対応付けて保持している駆動波形を補正する補正情報を、前記比較結果に従って選択して出力する第１補正情報保持部と、
   対応するノズルに隣接する複数のノズルの吐出状態を表すデータである隣接データを保持する隣接データ保持部と、
   複数の第２干渉パターンを保持する第２干渉パターン保持部と、
   前記隣接データと前記複数の第２干渉パターンとをそれぞれ比較し、いずれの干渉パターンに一致したかを示す比較結果を出力する第２比較部と、
   前記第２干渉パターンに対応付けて保持している駆動波形を補正する補正情報を、前記比較結果に従って選択して出力する第２補正情報保持部と、を備え、
   前記第１干渉パターンは時間的干渉の影響を及ぼす吐出履歴を示すパターンであって、前記第２干渉パターンは空間的干渉の影響を及ぼす隣接ノズルからの吐出状態を示すパターンであることを特徴とするヘッド駆動装置。
3. 請求項２に記載のヘッド駆動装置であって、
   前記駆動波形補正手段は、予め設定される優先条件に従って、前記第１比較部及び前記第２比較部のそれぞれの比較結果が有効か無効かを決定する比較結果制御部を備え、無効となった比較結果に対しては、対応する前記補正情報を出力しないヘッド駆動装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヘッド駆動装置であって、
   前記駆動波形情報は吐出される液滴の大きさに応じた複数の駆動波形情報であって、
   前記補正情報は吐出される液滴の大きさに応じて設定され、
   前記干渉パターンは吐出される液滴の大きさの情報を含んだパターンであり、
   前記駆動波形補正手段は、対応するノズルが吐出する液滴の大きさに応じて前記複数の駆動波形情報の中から選択された駆動波形情報と前記補正情報とを参照して前記駆動波形情報を補正することを特徴とするヘッド駆動装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヘッド駆動装置であって、
   前記駆動波形情報、前記干渉パターン及び前記補正情報を同期して更新する更新手段を備えたことを特徴とするヘッド駆動装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヘッド駆動装置と、
   前記ヘッド駆動装置によって駆動される液滴吐出ヘッドと、を備えた液体吐出ヘッドユニット。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヘッド駆動装置を備えた液体吐出装置。
8. 請求項６に記載の液体吐出ヘッドユニットを備えた液体吐出装置。

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