JP7059601B2 - 液体を吐出する装置および液体吐出ヘッドのリフレッシュ方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する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。例えば、特許文献１では、吐出回数と対応づけられる使用頻度に応じて、空吐出量を決定することが提案されている。

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、吐出を指示してもその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、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、インクの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２、特許文献３）。

しかし、特許文献１のように使用頻度が同じであっても、最後に吐出した時間からの非吐出期間が長ければ、インクの増粘度は変動するため、非吐出期間が長いノズルでは、インクの増粘がうまく解消できないおそれがあった。

また、特許文献２や特許文献３では、メニスカス搖動の搖動時間は、複数のノズルにおいて、非吐出期間の長いノズルに合わせたものになるため、直前に吐出したノズルでは、直前搖動が必要以上に長くなることでノズル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、本発明は上記事情に鑑み、液体吐出直前の搖動、及び増粘インクを排出するための空吐出量を必要最小量として、吐出異常を防ぐことができる、液体を吐出する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、
前記液体吐出ヘッドの前記圧力発生手段を制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、
画像データにおける画像形成期間のための液体吐出直前に、前記画像データにおける画像非形成期間に基づいて、前記ノズルのメニスカスを揺動させる直前揺動動作の実行の有無と、該直前揺動動作の揺動の印加時間を設定して、前記直前搖動動作を実行させることができる直前搖動指示部、及び
前記画像データにおける画像非形成期間の累積時間と、前記画像データにおける前記画像形成期間から算出される液体吐出量と、前記直前搖動動作の揺動の印加時間とに応じて、印刷領域外に液体を吐出させる空吐出での空吐出量を設定する空吐出量設定部と、を有する、
液体を吐出する装置、を提供する。

一態様によれば、液体を吐出する装置において、経時によるインクの増粘を抑制しつつ、増粘インクを排出するための空吐出量を必要最小量として、吐出異常を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るシリアル型画像形成装置の一例を示す概略構成の平面図。 本発明の他の実施形態に係る、ライン型画像形成装置の一例において、画像形成中の画像形成ユニットと、空吐出受けの説明図。 図２のライン型画像形成装置において、空吐出中の画像形成ユニットと空吐出受けの説明図。 図２のライン型画像形成装置におけるライン型の画像形成ユニットの底面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドの液室長手方向の断面説明図。 本発明の第１実施形態における画像形成装置におけるインク吐出制御に係る全体ブロック図。 本発明の実施形態に係る駆動波形選択信号の一例を説明する図。 図６の搖動指示部の詳細ブロック図。 図６の空吐出量算出部の詳細ブロック図。 第１実施形態で用いる非吐出期間と空吐出量の関係を示すグラフ。 第１実施形態のヘッド駆動部に含まれる信号選択部の変形例の回路図。 非吐出期間におけるノズル周辺のインクの増粘を説明する図。 非吐出期間中におけるノズル周辺の弱微駆動のノズル周辺のインク状態の説明図。 本発明で適用する非吐出期間中の第１の搖動と、画像吐出前の直前微駆動の搖動を行った際のノズル周辺のインク状態の説明図。 第１実施形態におけるインク粘度の時間変化を示すグラフ。 本発明の第２実施形態におけるコントローラの画像処理部の機能ブロック図。 第２実施形態で用いるインク粘度と空吐出量の関係を示すグラフ。 図１６のコントローラのハードウエアブロック図。 第２実施形態におけるインク粘度の時間変化を示すグラフ。 本発明の第２実施形態に係るリフレッシュ制御のフローチャート。

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。

＜シリアル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シリアル型画像形成装置の一例を示す概略構成の平面図である。図１の画像形成装置１０は、シリアル型インクジェット記録装置である。

図１において、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でキャリッジ１３を記録媒体１の搬送方向の直交方向（主走査方向）に摺動自在に保持している。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１で矢示方向（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）の各色のインク滴を吐出するための記録ヘッド１４ａ、１４ｂを、ノズル列が主走査方向と直交するように配列し、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１４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド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、記録ヘッド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記録ヘッド１４ａ，１４ｂを駆動することにより、停止している記録媒体１にインク滴を吐出して１走査分を記録し、記録媒体１を所定量搬送後、次の行の記録を行う。

また、キャリッジ１３の走査方向の右側の記録媒体１と重ならない領域に、記録ヘッド１４の維持回復機構１５が設けられる。印刷待機時などにはキャリッジ１３はこの位置まで移動し、記録ヘッド１４ａ，１４ｂのノズル面やノズルの汚れを除去する維持回復動作が行われる。

また、印刷動作中に空吐出を行う際にも、キャリッジ１３をこの位置に移動させ、増粘したインクを吐出させる。本実施形態において、維持回復機構１５は印刷領域外にある空吐出受けとして機能する。

＜ライン型画像形成装置＞
次に、本発明の液体吐出装置をライン型画像形成装置に適用する構成について、図２～図４を用いて説明する。

図２は、本発明の他の実施形態に係る、ライン型画像形成装置の一例において、画像形成中のヘッドユニットと、空吐出受けの説明図である。図３は、図２のライン型画像形成装置において、空吐出中の画像形成ユニットと空吐出受け説明図である。

図４は、図２のライン型画像形成装置２０におけるライン型の画像形成ユニットの底面図である。図４において、（ａ）は、ライン型画像形成ユニット全体の底面図であり、（ｂ）は（ａ）に含まれるヘッドの１つの拡大図である。

図２において、画像形成手段である画像形成ユニット４は搬送部である搬送ベルト７１に対向して配置されている。搬送ベルト７１は、矢印Ｘｍの方向に、記録媒体１を搬送する。

図４（ａ）に示すように画像形成ユニット４には、ライン状にヘッドアレイ４８に設けられており、各ヘッドアレイ４８には、各色の記録ヘッド４０Ｋ，４０Ｃ，４０Ｍ，及び４０Ｙが設置されている。

記録媒体１は、例えば用紙であり、ロール紙（連続用紙）かカット紙か形状は問わない。
また、用紙以外の様々な媒体であってもよい。記録媒体１は所定の方向に搬送されている（図２の矢印方向）。この記録媒体１の記録する面に所定の距離を保って対向して記録ヘッド４０は画像形成ユニット４に支持されている。

画像形成ユニット４から、記録媒体１の搬送方向の上流（図２右側）に、維持回復機構（メンテナンス手段）９０が設けられている。維持回復機構９０は、夫々ライン型ヘッドからなる画像形成ユニット４における記録ヘッド４の維持回復を行う。

画像形成ユニット４の記録ヘッド４０は、上下に移動可能な構成である。画像形成ユニット４は、上下に移動することにより、図２に示した搬送ユニット８０に近接した位置、即ち液体（インク液）を吐出する位置である印刷位置と、図３に示すように搬送ユニット８０から離間させた位置である離間位置との間で移動可能である。この離間位置は、画像形成ユニット４の各記録ヘッド４０に対して、維持回復機構９０により維持を行う維持位置であり、次の動作まで待機する待機位置であるとともに、メンテナンスを行う回復位置である。

なお、この上下移動を行うため、例えば、画像形成ユニット４がユニット位置移動手段４７によって支持されている。そのユニット位置移動手段４７を動かすことにより、搬送ベルト７１に対して、画像形成ユニット４の位置が上下に移動する。例えば、なお、図２では、ユニット位置移動手段４７を矢印で示しているが、ユニット位置移動手段４７としてレールとローラを組み合わせた移動機構を用いてもよいし、アーム等を用いて持ち上げてもよい。

搬送ベルト７１は、モータにより回転される駆動ローラ７３と従動ローラ７２との間に掛け回されて周回移動し、記録媒体１は、支持部材７４に支えられた搬送ベルト７１の周回移動によって搬送される。ここで、支持部材７４は、搬送中に用紙を吸着するために、吸引手段又は静電吸着手段を備えてもよい。

また、維持回復機構９０は、係合部９１とクリーニングユニット９５とを備える。

係合部９１は、メンテナンスが行われるときに、離間位置（図２の点線部）にある、画像形成ユニット４の記録ヘッド４０Ｋ，４０Ｃ，４０Ｍ，及び４０Ｙに対向する対向領域へ往復復動するとともに記録ヘッド４０Ｋ，４０Ｃ，４０Ｍ，及び４０Ｙに選択的に係合する。

下記、各ヘッドに対してインクの色を除いて、維持回復機構９０の構成は同様であるため、同じ構成については、４０Ｋに対する部材のみ説明し、その他の色に対する部材の説明は省略する。同じ構成については語尾の記号を省略して説明する。

係合部９１はキャップ部９２、ワイパー９３、及びキャップ部９２とワイパー９３とを固定する固定部材９４を有する。

キャップ部９２は、離間位置を占めた記録ヘッド４０に係合して記録ヘッド４０のノズル１０４を密閉しキャップする。メンテナンス時に、記録ヘッド４０は、キャップ部９２が係合した状態でインクを吐出するいわゆる空吐出を行い、キャップ部９２は、この空吐出により記録ヘッド４０から吐出されたインクを受ける空吐出受けとして機能する。なお、メンテナンスの際は、印刷領域となる記録媒体１の代わりに、維持回復機構９０がヘッドユニット４の下に移動するため、維持回復機構９０は、印刷領域外にあるものとする。

ワイパー９３は、離間位置にある記録ヘッド４０から流出したインクを拭って記録ヘッド４０をクリーニング（ワイピング）する。クリーニングユニット９５は、メンテナンス時における係合部９１の往復動後、係合部９１がホームポジションに復帰した状態で、キャップ部９２、ワイパー９３等のクリーニングを行う。クリーニングユニット９５による係合部９１のクリーニングは、その他、所定枚数の画像形成後など定期的に行っても良い。

維持回復機構９０はまた、キャップ部９２が離間位置にある記録ヘッド４０に係合した状態でヘッド４０内部のインクを吸引し、インクをヘッド４０の外部に流出させるためのポンプ９６を備えている。維持回復機構９０はさらに、キャップ部９２及びポンプ９６を連結しヘッド４０の外部に後処理液を排出する排出経路と、排出経路に接続されヘッド４０の外部に流出した液体（インク・後処理液）を夫々貯める液体貯め部とを備えている。

なお、図２、図３では、維持回復機構９０が画像形成ユニット４の上流側に設けられている例を示しているが、維持回復機構９０は、画像形成ユニット４の下流側や幅方向の側方に設けられていてもよい。

画像形成ユニットは、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複数のヘッドアレイ４８Ｋ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｙによって構成されている。そして、ヘッドアレイ４８Ｋには、画像形成手段である各色の記録ヘッド４０Ｋ‐１，４０Ｋ‐２，４０Ｋ‐３，４０Ｋ‐４，４０Ｋ－３，４０Ｋ－６が設置されている。他の色のヘッドアレイ４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｙにおいても、同様に夫々６つの記録ヘッド４０が設けられている。記録ヘッド４０が用紙搬送速度に同期してインク滴吐出を行うことで、記録媒体１上にカラー画像を形成する。

各ヘッドアレイ４８Ｋ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｙは、千鳥状に配列して構成されており、このように記録ヘッド４０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４（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、記録ヘッド４を千鳥配置にてライン化としているが、記録ヘッド４を搬送方向の直交方向に一列に直線状に一列に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。

図４（ｂ）は、記録ヘッド４０の一例を示す図である。記録ヘッド４０は、複数のノズル１０４が搬送方向と直交する方向（以下、適宜ノズル列方向と呼ぶ）に所定のピッチｐで配列されている。

図２の記録ヘッド４０では、このノズル列がＬＡ、ＬＢと２列備えられ、各ノズルがノズル列方向にそれぞれ略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。

＜ヘッドの内部構造＞
次に、液体吐出ヘッドとして機能する記録ヘッド１４（４０）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１４のノズル配列方向と直交する方向である液室長手方向に沿う断面説明図である。

この記録ヘッド１４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、個別液室などと称されるものを含む意味であって、ノズル１０４と連通する領域である。

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１４においては、例えば、図７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、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、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が初期位置に復元され、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。

ところで、ノズル１０４から吐出された液滴３００は、一定距離Ｌで保たれた記録媒体１に飛翔時間Ｔｊ後に着弾する。このとき液滴３００の吐出速度をVjとすると、Tj＝L／Vjである。

この吐出速度Vjは、ノズル１０４付近の個別液室１０６内のインク増粘により変動することがあり、飛翔時間Tjが異なり、記録媒体１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、吐出されるインクの滴量にもばらつきが生じる。

そこで、本発明では、上記の着弾位置やインク滴量のばらつきを解消するため、インク吐出制御において、第１の搖動、第２の搖動、空吐出動作を実施する。下記、インク吐出制御について説明する。

＜インク吐出制御＞
図６は、本発明の第１実施形態における画像形成装置におけるインク吐出制御に係る全体ブロック図である。

画像形成装置１０又２０において、インク吐出制御に係る構成として、コントローラ５と、ヘッド制御部２と、記録ヘッド１４（３）と、を有する。

コントローラ５は、画像形成装置１０又は画像形成装置２０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５は、ヘッド制御部２の上位制御部である。

図１の構成の場合、ヘッド制御部２及び記録ヘッド１４はキャリッジ１３に設けられている。また、図２に示す構成では、ヘッド制御部２及び記録ヘッド４０は画像形成ユニット４内に設けられている。キャリッジ１３や、画像形成ユニット２０内において、ヘッド制御部２と記録ヘッド１４とは、ケーブルによって、電気的に接続されている。

記録ヘッド１４は、圧電素子１１２を内蔵し、ヘッド制御部２から送信される駆動波形、及び、印字データ信号に応じて圧電素子を駆動することで、記録媒体１にインク滴を吐出する。

記録ヘッド１４はヘッド駆動部３１を備えている。ヘッド駆動部３１、ヘッド制御部２、又はコントローラ５の少なくともいずれか一つ又は複数が、記録ヘッド１４を駆動し、制御する駆動制御部として機能する。

コントローラ５は、外部装置（例えばホストコンピュータ）と接続され、印刷要求とその印刷画像を受け取る。印刷要求に基づき印刷画像を印字信号制御部２１に供給する。また、駆動波形生成部２２で生成する駆動波形情報を設定する機能や、ヘッド駆動部３１を制御するための情報を設定する機能を持つ。

ヘッド制御部２は、印字信号制御部２１と、駆動波形生成部２２と、空吐出波形生成部２３と、を有する。

印字信号制御部２１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、印字の基準となるライン同期信号LSの生成を行う。

すなわち、印字信号制御部２１は、印刷予定の多値の画像データを、階調して、色ごとに少値化することで、画像データにおける各色、ノズル毎の画像形成期間と、画像非形成期間とに分離する。少値化後の画像データは、吐出の有無と吐出量を示すデータとなり、階調後の画像データの画像形成期間では、各ノズルにおける滴の吐出量（滴サイズ）の情報も含まれる。

ライン同期信号LSの周期Tは、ノズル列方向と垂直を成す方向の記録媒体の相対速度である。より詳しくは、図１の形態であれば印字時におけるキャリッジ１３の走査速度とその方向の印字解像度（走査ラインの解像度）により決定し、図３の形態であれば記録媒体１の搬送速度と、その方向の印字解像度（ラインヘッドの解像度）により決まる。つまり周期Tで１画素のドットが形成される。ライン同期信号LSは駆動波形生成部２２に供給され、駆動波形生成の開始基準として用いられる。

駆動波形生成部２２は、圧電素子１１２を駆動するための駆動波形Vpを生成するものであり、ライン同期信号LSを基準に生成が開始される。

記録ヘッド１４は、ヘッド駆動部３１と、Ｎ個の圧電素子１１２とを有する。図６では、記録ヘッド１４ａを例に示しているが、キャリッジ１３にはもう一つのヘッド１４ｂも設けられている。

このヘッド駆動部３１は、ノズル列毎に設けられている。例えば、図１の形態では、ヘッド駆動部３１は、記録ヘッド１４の１ノズル列分、即ち、各列に対応づけられた各色の圧電素子１１２を駆動するため、キャリッジ１３内に４つのヘッド駆動部３１が設けられる。

また、図２の形態では、それぞれの記録ヘッド４０毎、それぞれのノズル列ＬＡ，ＬＢ毎にヘッド駆動部３１が備えられる。例えば、図４（ａ）では、４色各色につき記録ヘッド４０が６個あり、各記録ヘッド４０には２列のノズル列が形成されているため、画像形成ユニット４内に、４８つのヘッド駆動部３１が設けられる。

圧電素子１１２のそれぞれに対応してヘッド駆動部３１に設けられた複数の駆動波形選択出力部３７において、この駆動波形の時分割された一部あるいは全部が、選択されて各圧電素子に印加される。この駆動波形の詳細例は図７とともに後述する。

圧電素子１１２は駆動波形を伝達するＦＰＣ基板１１５（図５参照）を介して、一方の電極は他の圧電素子とともに共通電位（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素子に接続する部分はＦＰＣ基板１１５に設置されている。

１つのヘッド駆動部３１が駆動するN個のノズルからは、このライン同期信号LSに同期して吐出し、記録媒体１上で１列のドット列を形成する（以下、適宜ラインと呼ぶ）。

また、印字生成制御部から出力されるライン同期信号LDは、ヘッド駆動部３１へ画像データを転送する際の、ライン同期信号としても用いられる。

なお、ライン同期信号LSは、各々対応するヘッド駆動部ごと生成し、各々のノズル列から形成されるドット位置が揃うようにそれぞれタイミングが調整されるとより好ましい。

また、印字信号制御部２１からヘッド駆動部３１への画像データの転送は、１ライン周期内に印字するN個のノズルの印字データを、ライン同期信号LSを転送開始基準に、転送クロックSCKを基準とし、シリアルに転送される。

以下、ヘッド駆動部３１の詳細構成について説明する。ヘッド駆動部３１は、シフトレジスタ２５、ラッチ３６、搖動指示部３８、空吐出量算出部６０、駆動波形選択信号生成部３９、選択部６１、及び駆動波形選択出力部３７を有している。

印字信号制御部２１から記録ヘッド１４の１ライン分のデータに相当するN個の印字データが、転送クロックSCKに同期してシリアルに入力される。シリアルに入力されるN個の印字データは、シフトレジスタ３５に順次保持される。

記録ヘッド１４のノズル１０４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インク滴を吐出するものとすると、１個の印字データは２ビットのデータである。本実施形態では、印字データは大滴=３、中滴=２、小滴=１、吐出なし=0を表すものとする。印字データは波形を選択するための信号に相当する。

［駆動波形選択信号の生成］
次に、図７を用いて、第１実施形態に係る駆動波形選択信号の生成を説明する。図７は、本発明の実施形態に係る駆動波形選択信号の生成例を説明する図である。

図６に示す駆動波形（駆動波形信号）Ｖｐ（図７（ｂ））や、駆動波形選択信号Ｍ０～Ｍ４（図７（ｃ－０）～（ｃ－４））は、ライン同期信号ＬＳ（図７（ａ））に同期
して生成が開始される。

図７（ｂ）に示す駆動波形Ｖｐは、圧電素子１１２に印加される電圧波形であり、１周期Ｔ内に、例えば図示した波形として生成される。ここで、Ｖｅは、基準電位を示す。

図７（ｃ－０）～（ｃ－４）に示す駆動波形選択信号は、駆動波形Ｖｐのオン・オフを切り替えるための信号である。例えば、駆動波形選択信号がＨｉｇｈの期間は、スイッチがオンになることで、圧電素子１１２に駆動波形Ｖｐが印加される。

一方、駆動波形選択信号がＬｏｗの期間は、スイッチがオフになることで、その直前の電位がホールドされる。駆動波形Ｖｐのどの部分を選択し、出力するかによって印加される波形が変わり、これによって、ノズルにおいては、吐出あり又は吐出なし、吐出されるときのインク滴量が変わる。

図７（ｃ－０）の駆動波形選択信号Ｍ０は、「吐出なし」の場合に対応する信号であり、基準電位Ｖｅに保たれたままとなる。長期間にわたりスイッチ４５がオフになり、圧電素子１１２に信号が印加されない状態が続くと、自然放電により電位が下がってくるので、電位が基準電位Ｖｅである期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。

図７（ｃ－１）の駆動波形選択信号Ｍ１は、「小滴吐出」の場合に対応する信号である。駆動波形選択信号Ｍ１は、図７（ｉｖ）の期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。

図７（ｃ－２）の駆動波形選択信号Ｍ２は、「中滴吐出」の場合に対応する信号である。駆動波形選択信号Ｍ２は、図７の（ｉｉ）、（ｉｖ）の期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。

図７（ｃ－３）の駆動波形選択信号Ｍ３は、「大滴吐出」の場合に対応する信号である。駆動波形選択信号Ｍ３は、図７（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。すなわち、印字周期Ｔ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して、大滴が形成される。

図７（ｃ－４）の駆動波形選択信号Ｍ４は、「メニスカスの搖動」の場合に対応する信号である。駆動波形選択信号Ｍ４は、図７（ｉ）の期間は印加するようにＨｉｇｈとなっている。すなわち、図７（ｉ）の期間におけるパルスの振動は、ノズルから吐出しない程度のものとなっており、これにより、メニスカスの搖動だけを実現する。

このように、駆動波形選択出力部３７において、選択部４６では、吐出あり又は吐出なし、吐出されるインク滴量を示す画像データに従って、駆動波形選択信号Ｍ０～Ｍ４のうち１つを選択し、スイッチ４５のオン・オフが制御される。

なお、空吐出波形は、共通駆動波形とは別に作成されるものとする。

図７では、微駆動波形を共通駆動の波形の一部を利用する例を示したが、これは第１の搖動（非吐出期間微駆動）や、第２の搖動（直前微駆動）のいずれかに使用してもよい。あるいは、２種類の微駆動を共通駆動波形に含ませてもよい。

あるいは、第１の搖動、第２の搖動用の微駆動波形について、共通駆動波形とは別に生成した専用の２つの微駆動波形を、例えば、ヘッド制御部２や、コントローラ５において、予め記憶しておき、第１の搖動又は第２の搖動の際に共通駆動波形に代えて、出力してもよい。

本発明の実施形態においては、駆動波形選択出力部３７は、印刷予定の画像データにおける画像形成期間に基づいて図７のように波形を選択することで圧電素子１１２に駆動波形を出力している。これに加えて、駆動波形選択出力部３７は、駆動印刷中の非吐出期間においては、第１の搖動のための弱微駆動波形を出力し続け、インク吐出の直前には、第２の搖動のための強微駆動波形を圧電素子１１２に対して出力する。第１の搖動と第２の搖動については、図１４、図１５とともに後述する。

図６に戻って、ラッチ３６は、一旦シフトレジスタ３５に保持されたN個の印字データを、ライン同期信号LS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、それぞれ対応する搖動指示部３８へ供給する。

搖動指示部３８は、駆動対象となる圧電素子１１２のそれぞれに対応してN個備えられている。搖動指示部３８が指示する搖動は、第２の搖動である直前微駆動に相当する。

図８は、搖動指示部３８のより詳細な構成例である。図８に示すように、各搖動指示部３８は、バッファ４１、変換部４２、搖動期間生成部４３、非吐出期間検出部４４とから構成される（図８参照）。

バッファ４１は、例えばNb段のシフトレジスタなどで構成されたFIFO（First In First Out）型のバッファであり、複数ラインNb分の印字データが格納され、ライン同期信号LSが入力されるたびに、ラッチ３６の出力である印字データＤｎ（ｎはノズル番号で、１～Ｎ）が入力され、格納された最古の印字データが出力される。

非吐出期間検出部４４は、印字データＤｎがどれだけの期間（ライン数）非吐出（吐出なし）が続くかを検出するものであり、検出した非吐出期間に応じて、その非吐出期間に続く吐出が、所望の吐出が可能となるに必要な吐出直前に行うべきメニスカスの搖動パルス数Nshkを決定し出力する。

搖動期間生成部４３は、非吐出期間検出部４４からメニスカス搖動パルス数Nshkが通知されると、バッファ４１の最終段からＮshk+1段手前の出力を監視し、その出力が吐出を示す印字データとなった時に、搖動指示信号ShkをNshkラインの期間有効（アクティブ）にして出力する。変換部４２は、搖動指示信号Shkが有効となっている間は、バッファ４１から入力される印字データが吐出なしであった場合にメニスカス搖動を示すデータに変換して出力する。それ以外は変換しないで出力する。

このようにして、搖動指示部３８は、対応するノズルの非吐出期間に応じて、吐出直前に所定回数のメニスカス搖動を行うよう印字データを変換し、対応する駆動波形選択出力部３７に供給する。

搖動指示信号生成部５２において、ラッチ３６から入力される印字データＤｎはバッファ４１により、バッファ段数Ｎｂライン分遅延して出力される（Dn'）。バッファ４１のうち、途中のいくつかの印字データは、搖動期間生成部４３において参照される。

非吐出期間検出部４４は、非吐出期間カウンタ５４と、カウンタ制御部５３とから構成される。

非吐出期間カウンタ５４は、ライン同期信号LSを基準として印字データＤｎが吐出なしとなるライン数をカウントし、カウント数Cntを出力する。非吐出期間カウンタ５４において、カウントするか否かはカウンタ制御部５３から供給されるENに従い、カウンタのリセットはカウンタ制御部５３から供給されるRSTに従い行われる。

カウンタ制御部５３は、非吐出期間カウンタ５４のカウント有効／無効、及びカウント値のリセットを制御する。カウンタ制御部５３は、カウントするか否かを示すイネーブル信号ENと、カウンタのリセット信号RSTとを出力する。カウンタイネーブル信号ENは、印字動作中は常に有効で、カウンタリセット信号RSTは、印字データDnが吐出なし以外のデータが入力されたときはカウンタを０にリセットする。

搖動期間生成部４３は、選択部５１と、搖動指示信号生成部５２と、搖動期間決定部５５とから構成される。

選択部５１は、バッファ４１のうちの途中のいくつかの印字データが入力され、搖動パルス数Nshkに従って、そのうちの１つが選択する。

搖動指示信号生成部５２は、選択部５１の出力が吐出を示す印字データとなった時に、搖動指示信号ShkをNshkラインの期間有効（アクティブ）にして出力する。

搖動期間決定部５５は、非吐出期間カウンタ５４から供給される非吐出期間カウント数Cntが予め設定されている閾値Thを超えた場合に、その非吐出期間に続く吐出が、所望の吐出が可能となるに必要な吐出直前に行うべきメニスカスの搖動パルス数Nshkを出力する。非吐出期間に応じて最適な搖動パルス数を加えるため、この閾値Thと搖動パルス数Nshkの組み合わせは複数設定することが好ましく、表１はこの数値の一例である。

ここでは、４組の設定値例を示しているが閾値の組み合わせ及び組数はこの限りではない。また、それぞれの非吐出期間に対する最適な搖動パルス数は、インク特性やヘッド構造、周囲環境（特に湿度）などが変わると異なるので、予め吐出実験などにより求めておき、周囲環境に応じて更新するようにしておくとより好ましい。

なお、非吐出期間はライン数でカウントしているので、非吐出時間Ti[秒]を、ライン周期Ｔで割った値に換算して設定する。本例ではT=25[us]（吐出周波数40kHz）としての例である。また、搖動パルス数Nshkは非吐出期間カウント数Cntが０にリセットされても、搖動指示信号Shkが有効になるまでは、その値が保持される。カウント値がより大きな閾値Ｔｈを超えた場合には、すぐに対応する搖動パルス数Nshkに変更される。

なお、バッファ４１のバッファ段数Nbは、設定される搖動パルス数Nshkの最大値に「＋１」した値である。表１の例ではNb＝101である。想定するNshkの最大値はある程度余裕を持って設定すればよいが、大きくしすぎると印字データ入力から印字開始までのレイテンシが遅くなるので、バランスを考えて設計する。

選択部５１に入力するバッファ４１からの印字データは、最終段からNshk+1手前の印字データである。非吐出期間に応じて搖動期間を変更するので、採用しうるNshkに対応した複数の印字データを入力する。

表１の例ではそれぞれ６，１１，５１，１０１段手前の印字データが入力され、Nshk=5となれば、６段手前の印字データが選択され、非吐出時間が継続しNshk=１０となれば、１１段手前の印字データに切り替わって出力される。

搖動指示信号生成部５２は、選択部５１で選択出力された印字データを監視し、吐出を表す印字データとなった時に搖動指示信号ShkをNshkラインの期間有効（アクティブ）にして出力する。

変換部４２では、搖動指示信号Shkがアクティブのとき、バッファ４１から入力される印字データDn'が吐出なしであった場合にメニスカス搖動を示すデータに変換したデータDn''を出力する。それ以外は変換しないで出力する。本実施形態の例では、印字データを１ビット追加し、メニスカス搖動=4とする。

なお、画像によっては、非吐出期間が最大の閾値（400000、10秒）を大幅に超えても吐出が行われないノズルも存在する。バッファ４１の段数Nb以上の搖動パルス数は付加できないので、このような場合には吐出直前でなくとも一旦メニスカス搖動を行い、ノズル部粘度が上昇しすぎないようにするのが望ましい。

その閾値Thを表１の例のように定めるとすると、搖動期間決定部５５は、非吐出期間カウント数Cntが、閾値Th=60000を超えると、強制搖動信号Sonを有効にして搖動指示信号生成部５２に通知する。

搖動指示信号生成部５２では、強制搖動信号Sonが有効になれば、選択部５１の出力にかかわらず、搖動指示信号ShkをNshkラインの期間アクティブにして搖動を指示する。 このように指示することで、ノズル毎に、非吐出期間が続いた後に吐出する際、予め設定される吐出直前に行うべきメニスカスの搖動パルス数Nshkが非吐出期間に応じて決定され、その吐出の直前に搖動される。

したがって、印刷する画像によってノズル毎に非吐出期間が異なるような場合であっても、第２の搖動期間である直前微駆動期間を調整し、各々のノズルから所望の吐出特性が得られるようになる。

つまり、不吐出などの吐出不良防止や、吐出速度や吐出滴量の低下の軽減できる。また、各ノズルにおいて必要以上にメニスカス搖動を加えないので、メニスカス搖動によるインク乾燥の促進を抑えることができる。よって、インク粘度回復のために必要な空吐出量及び空吐出処理頻度を低減し、印刷生産性の向上及び無駄なインク消費を削減することができる。

＜空吐出量算出部＞
次に空吐出量の算出方法の一例について説明する。図９は、図６の空吐出量算出部６０の詳細ブロック図の一例である。

本実施形態において、空吐出量算出部６０は、各ノズルに発生する非吐出期間を印字予定の画像データから導出し、その非吐出期間の累積時間を元に各ノズル毎の空吐出量を決定する、空吐出量設定部である。

空吐出量算出部６０は、吐出量変換部６２、排出インク量推定部６３、加算部６４、空吐出量カウンタ６５、空吐出判定部６６、空吐出データ生成部６７とから構成される。

吐出量変換部６２は、印字データＤｎが入力され、印字データから吐出されるインク滴の滴量に変換する。印字データに対応するインク滴量は設計時に決まっている。例えば、大滴：10pl、中滴：4pl、小滴：2pl、吐出なし：0pl等である。

排出インク量推定部６３は、例えば、ルックアップテーブルなどにより構成される。非吐出期間カウント数Cntが入力され、カウンタリセットRSTの直前の値がラッチされる。

非吐出期間に応じたインク粘度が初期値に戻るまでに必要な総排出量は、実験により予め求められており、非吐出期間の累積時間を参照値として総排出量を出力する配列が設定される。

例えば、インク増粘により低下した吐出速度が通常値（所望値）に戻るまでに必要な吐出総量を非吐出期間に応じて数点求めておき、排出インク量推定値として排出インク量推定部６３で設定する。

図１０は、第１実施形態における非吐出期間と総排出量の関係の一例である。
●は実験による算出値、点線は補間した線、破線は非吐出期間の範囲で区切った場合の推定値である。より詳細に推定値を求めるには測定数を増やすか、算出値からその間の値を補間したものであっても良い。そして、入力される非吐出期間カウント数Cntに応じて、排出インク量推定値が出力される。

そして、最終的に空吐出量算出部６０は対応するノズルから空吐出が必要と判定すれば、空吐出要求FReqを出力する。コントローラ５は、空吐出処理要求があれば、適宜印字動作を休止し、空吐出処理に移行する。

空吐出が可能になれば、空吐出波形生成部２３及び駆動波形選択信号生成部３９に空吐出用の駆動波形情報を設定し、空吐出駆動波形を生成し、ヘッド駆動部３１に供給する。

また、コントローラ５からの空吐出指示があるとき、空吐出量算出部６０の後段に設けられる選択部６１は、印字データを、空吐出量算出部６０から出力される空吐出データに切替えて駆動波形選択出力部３７に出力する。空吐出量算出部６０は、空吐出指示があれば、各ノズル毎に決定された空吐出量の分だけ空吐出データを生成し、選択部６１を介して駆動波形選択出力部３７に出力する。

このようにすれば、各ノズル毎に、非吐出期間に生じたインク増粘量を考慮して必要最小限の空吐出量を予測し算出するので、空吐出量を低減することができ、無駄なインク消費を削減することができる。

加算部６４は、排出インク量推定部６３出力と空吐出量カウンタ６５に保持され出力されている現在の空吐出予測量を加算し、空吐出量カウンタ６５のロード値として供給する。

空吐出量カウンタ６５は、ダウンカウンタなどにより構成され、カウンタリセットRSTを排出インク量推定部６３及び加算部６４の処理時間分遅延させた信号で、加算部６４の出力をロードし、吐出量変換部６２から入力される吐出量を減算していき、減算されたカウンタ値を出力する。これが現時点での粘度回復のために必要な空吐出予測値となる。

非吐出期間が確定するたびに、現時点で必要な空吐出量に、検出された非吐出期間に新たに増加したインク増粘分に相当する排出総量推定値を加算することにより空吐出予測値を更新する。通常の吐出により増粘したインクは順次排出されていくので、印字データに基づき、空吐出予測値から減算していく。

空吐出判定部６６は、空吐出量カウンタ６５から出力される空吐出予測値が予め設定しておく値を超えると空吐出が必要と判定し、空吐出要求FReqを発行する。

空吐出データ生成部６７は、空吐出要求に基づきコントローラ５から通知される空吐出指示に従い、空吐出予測値を空吐出１滴のインク滴量で割った数だけ空吐出滴数を指示する空吐出データFDnとして生成して出力する。なお、当該ノズルでは空吐出要求を発行していなくても、空吐出予測値に基づき必要量の空吐出を行うと良い。

また、空吐出要求から実際の空吐出までは時間遅延が発生するので、要求後も空吐出量の算出は継続しておくと良い。

また、装置内環境（温度・湿度など）や印刷条件（印刷速度）などが変われば、各種設定値の最適値も変わるので、これに併せてそれぞれの設定値もヘッド制御部２を介して更新するようにするのがより好ましい。以下詳説する。

駆動波形生成部２２で生成する駆動波形の情報は、記録ヘッド、画像形成装置の設計時に、使用するインクの特性に適合するように設計され、装置内（例えばコントローラ５のプログラム格納用のＲＯＭ８１や不揮発性メモリ８３、図１８参照）に記憶される。そして、装置の立ち上げ時に駆動波形生成部２２に設定される。

同様に、搖動指示部３８に設定される非吐出期間閾値Thと対応するメニスカス搖動パルス数Nshkなどの各種設定値も、予め実験などにより、吐出特性（吐出速度、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ており装置内に記憶させておく。この各種設定値を装置の立ち上げ時に、ヘッド制御部２を介して各部に設定する。

また、空吐出量算出部６０に設定される各種設定値も予め実験などにより算出されており、装置内、例えばコントローラ５等に記憶され、この値を装置の立ち上げ時に、ヘッド制御部２を介して各部に設定する。

また、空吐出量算出部６０は対応するノズルから空吐出が必要と判定すれば、空吐出要求FReqを出力する。それぞれ要求されるFreq_１~Nは、ヘッド制御部２に入力され、いずれか１つ、あるいは複数からの要求があればコントローラ５に、空吐出処理要求を通知する。コントローラ５は、空吐出処理要求があれば、適宜印字動作を休止し、空吐出処理に移行する。

また、従来一定間隔で行っていた空吐出処理を、必要時のみ実施するようにできるので、通常印刷処理を妨げることなく、印刷生産性を向上させることができる。

上記の構成により、本実施形態では、ノズルの非吐出期間である、印刷予定の画像データにおける色毎の画像非形成期間（画像無し期間）では空吐出すべき量を加算し、画像データにおける画像形成期間（画像有り期間）から変換される吐出量に応じて空吐出すべき量を減算して、これを繰り返して最終的な空吐出量を各ノズル毎に決定している。

そのため、一の空吐出と該一の次の空吐出の１シーケンスの間に複数回の非吐出期間（画像非形成期間）と印字吐出（画像形成期間）がある画像印字においても、各ノズル毎の実際の増粘インク量を過不足無く決定・排出することができ、増粘インクによる異常吐出が無い、高画質を得ることが可能になる。

＜第１実施形態の変形例＞
上記の実施形態では駆動波形選択信号生成部３９はヘッド駆動部３１に設けられていたが、駆動波形選択信号生成部３９は、ヘッド駆動部３１の内部に備え、駆動波形選択信号M0～4をヘッド駆動部３１内に供給するようにしても良いし、そのうちの一部のみヘッド駆動部３１で生成するようにしても良い。例えば、メニスカス搖動波形を選択する駆動波形選択信号M4は、M0とM3の反転信号との論理和で生成できる。このようにすれば転送する信号線数は減らすことができる。

搖動指示部３８は、例えば印字信号制御部２１内に備えられ、生成される搖動指示信号Shkを印字データと共に、シリアル転送信号線SDI,SCKを用いて転送しても良い。そして、印字データと同様にシフトレジスタ３５に順次格納され、ラッチ３６で１ライン分のデータが保持され、それぞれ駆動波形選択出力部３７に供給される。

あるいはコントローラ５内で画像データの処理と共に各画素に対応して搖動指示信号Shkを生成するものであっても良い。

同様に、空吐出量算出部６０も、例えば印字信号制御部２１内に備えられ、空吐出予測量と空吐出要求を判定し、空吐出時には空吐出予測量に基づいて空吐出データを生成し、印字データ同様にヘッド駆動部３１に供給するようにしてもよい。あるいはコントローラ５内で処理することもできる。

駆動波形Vpは、上述の説明では、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、各圧電素子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ようにしているが、それぞれの種類の吐出に対応する複数の駆動波形を、駆動波形生成部２２で生成するようにして、駆動波形選択出力部３７では、アナログマルチプレクサなどによりこれらの駆動波形のうちの１つが選択出力されるようにしても良い。

図１１は、ヘッド駆動部に含まれる信号選択部の変形例の回路図である。

本変形例の信号選択部３７０は、選択部３７１と、スイッチ３７２と、共通駆動波形選択部３７３とを有する。

図１１において、駆動波形Ｖｐ１は、駆動波形の選択的に印加することによって大滴・中滴・小滴を吐出するための共通駆動波形であり、駆動波形Ｖｐ２はメニスカス搖動専用の波形である。選択部３７１は、搖動指示信号Ｓｈｋに従ってＶｐ１かＶｐ２を選択出力する。駆動波形Ｖｐ２のメニスカス搖動専用の波形は、後述する直前微駆動の第２の搖動のための波形であるとする。

スイッチ３７２は図６のスイッチ４５と、選択部３７３は選択部４６と同様に機能する。

例えば、なお、本例では、駆動波形は、共通駆動波形と、メニスカス搖動専用（直前微駆動）の２種類であり、第１の搖動用の波形は、図７に示すように共通駆動波形に含まれる例を示したが、メニスカス搖動専用の波形として、第１の搖動用の波形も、共通駆動波形とは別々に作成してもよい。

＜ノズルにおけるインク状態＞
下記、図１２～図１４の模式図及び図１５のグラフを用いて、液室内のインク粘度の時間変化について説明する。図１２～図１４はノズルのインク粘度を説明する模式図であり、図１５は、第１実施形態におけるインク粘度の時間変化を示すグラフである。

図１２は、非吐出期間におけるノズル周辺のインク状態の経時変化を説明する図である。図１２において、（ａ）は、インク粘度が低い、例えば空吐出動作直後の液室内のインクの状態を示す模式図であり、（ｂ）は、長時間、非吐出期間が続いた状態の液室内のインクの状態を示す模式図である。

図１２（ｂ）に示すように、非吐出期間が続くと、インクが空気に触れるノズル周辺でインクが増粘する。このように周辺のインクが増粘すると、吐出速度が低下したり、不吐出が発生する等の異常が発生する。

そこで、本発明の実施形態では図１３に示すように、非吐出期間中に弱い微駆動を実行する。

図１３は、非吐出期間中におけるノズル周辺の弱微駆動のノズル周辺のインク状態の説明図である。図１３において、（ａ）は、インク粘度が低い、例えば空吐出動作直後の液室内のインクの状態を示す模式図であり、（ｂ）は、長時間、非吐出期間が続いた状態で微駆動を実行していた場合の液室内のインクの状態を示す模式図である。

図１３（ｂ）のように、吐出用のピエゾを微少に駆動させ（微駆動）、ノズル部の増粘インクをノズル奥へ拡散させることにより、ノズル部のインク粘度を正常近くに低く保ち、吐出性を確保することができる。

しかしながら、この微駆動を行うと、増粘ノズルをノイズ奥の方に拡散してしまう。これにより、副作用として、ノズルの奥まで増粘インクが拡散していき、吐出異常（吐出速度低下等）を長引かせてしまう。さらにこのとき、微駆動による拡散に依ってノズル部の増粘が飽和量に達しないため、微駆動を行えば行うほど、無尽蔵に増粘インクを生み出してしまうおそれがある。

そこで、本発明の実施形態では、前述の「非吐出期間中」微駆動の副作用を除去したまま、吐出性を確保するために、画像形成のためのインク吐出の直前に、図１３（ｂ）の微駆動よりも強い微駆動を加える。

詳しくは、図１４は、本発明で適用する非吐出期間中の第１の搖動と、画像吐出前の直前微駆動の搖動を行った際のノズル周辺のインク状態の説明図である。詳しくは図１４において、（ａ）は、非吐出期間に弱い微駆動を実施した液室内のインクの状態を示す模式図である、（ｃ）は画像形成の直前に直前微駆動を実施した液室内のインクの状態を示す模式図である。

また、図１５のグラフにおいて、横軸は時間、縦軸はインク粘度を示している。図１５において、ノズルＡは、記録媒体上に長時間（ｔ４～ｔ１０の期間吐出）、インクを吐出するノズルに相当する。ノズルＢは、インクを記録媒体１の一部に吐出し（ｔ６～ｔ９の期間吐出）、記録媒体１の下流側はインクを吐出しない（ｔ９～ｔ１１の期間非吐出）ノズルに相当する。ノズルＣは、記録媒体１の下流側にインクを吐出する（ｔ９～ｔ１０の期間吐出）ノズルに相当する。ノズルＤは、ｔ３以降インクを吐出しないノズルに相当する。

図１４（ｂ）では、図１３で示した非吐出期間中の微駆動を、最小限に抑えている。ここで、図１５において増加していく点線は、非吐出期間中に微駆動を行わなかった場合のインク粘度、増加していく実線は、非吐出期間中に微駆動を行わった場合のインク粘度の推移を示している。

図１５に示すように、僅かであっても、非吐出期間中に微駆動を印加することで、ノズルにおいてインク粘度の増加を抑制できる。このように、非吐出期間中の微駆動に依る増粘インクの拡散行為は必要最小限に抑えることで、非吐出期間中の微駆動の副作用である、ノズル奥への増粘インクを拡散させてしまう点を、回避できる。

しかし、この最小限の微駆動では、インクの粘度の上昇を完全に抑えることはできないため、時間の経過とともにインクの増粘は進み、非吐出期間中の微駆動の直後にインク吐出を開始しても吐出速度の低下や不吐出などの吐出不良となる可能性が高い。

そこで、図１４（ｃ）に示すように、直前微駆動として、極めて短時間、画像形成のための吐出の直前に微駆動を入れることでノズル内部の増粘インクを瞬間的に攪拌し、インク粘度を下げる。これにより、直前微駆動の直後の画像形成の吐出を正常に確保する。

上記のように非吐出期間中の第１の搖動、インク吐出直前の第２の搖動、２種類の搖動を使い分けることで、「非吐出期間中」の微駆動の副作用を発生させずに、且つ経時によるインク粘度の上昇を抑制しつつ、インク吐出時の吐出性を確保することができる。

なお、第１の搖動は、非吐出期間であって、且つ、第２の搖動（直前微駆動）の指示が出ていないときに、駆動波形選択出力部３７は共通駆動波形から微駆動を選択することで実行される。駆動波形選択出力部３７は第１の搖動指示部として機能する。

搖動指示部３８は、直前微駆動を指示するため、第２の搖動指示部（直前搖動指示部）として機能する。

また、上述のように、搖動指示部は、直前微駆動の時間を、搖動の時間（Tf1，Tf2，Tf3、図１５）をノズル毎に設定する。

そのため、インク粘度が異なるノズル間においても、いずれも適切にインク粘度を低下させるため、図１５のｔ４，ｔ６，ｔ９のタイミングでは、低下したインク粘度で、画像形成を開始することが可能になる。

上述の第１実施形態では、画像データのうち、非吐出期間の累積時間を使用して空吐出量を設定していた。しかし、図１４、図１５で示すように、ノズル周辺のインクの粘度は、第２の搖動である直前微駆動を実施することによって、インク粘度が低下する。

そのため、直前微駆動を考慮せずに、非吐出期間のみを考慮して空吐出量を設定すると、直前微駆動の時間が長いほど、設定された空吐出量で空吐出するとリフレッシュが過剰になるおそれがある（図１５、ｔ１２、破線の円で示すノズルＢ、Ｃ参照）。

そのため、空吐出量を算出する際に、直前微駆動の情報も参照すると、さらに空吐出量を抑制して最適化することも可能になる。

そこで、空吐出量を設定する際に、さらに、搖動の時間も考慮する制御構成を下記説明する。

＜第２実施形態＞
下記、空吐出量を設定する際に、インク粘度を予測することで、非吐出期間の累積時間に加えて、画像データと、直前微駆動の搖動の時間も考慮する制御について説明する。

上記実施形態では、ヘッド駆動部３１側に、搖動指示部と空吐出設定部を設けていたが、搖動指示部と空吐出設定部の機能は、インク粘度予測の機能とともにコントローラ５側に設けてもよい。

図１６は、本発明の第２実施形態のコントローラ５０のノズルリフレッシュ制御に係る部分の機能ブロック図である。例えば、これらの機能はコントローラの画像処理部に含まれていると最適である。

コントローラ５０は、階調処理部４０１、画像形成用吐出量算出部４０２、非吐出期間カウンタ４０３、インク粘度予測部４０４、直前微駆動時間設定部４０５、空吐出有無判定部４０６、空吐出量算出部４０７、空吐出データ変換部４０８、画像データ変換部４０９を有する。これらは、図１８のＣＰＵ（Central Processing Unit）８０によって機能が実現される。

また、コントローラ５０は、波形データ記憶部４１０と、直前微駆動閾値記憶部４１１と、空吐出有無閾値記憶部４１２、空吐出波形データ記憶部４１３をさらに有している。これらの記憶部のデータはＲＯＭ（Read Only Memory）８１によって記憶されている。

波形データ記憶部４１０は図１８のＲＯＭ８１によって構成され、共通駆動波形、非吐出期間用微駆動波形、吐出直前駆動波形、空吐出波形などの波形データを記憶している。

階調処理部４０１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、記録媒体１上に画像を形成するためのデータであり、空吐出や搖動のためのデータが含まれない画像データである。

画像形成用吐出量算出部４０２は、印刷予定の少値化された画像データの画像形成期間からインク吐出量を算出する。

非吐出期間カウンタ４０３は、画像データにおける画像データ「無」の期間の累積時間を、ノズル毎にカウントする。

インク粘度予測部４０４は、ノズル毎の非吐出期間と、画像データから算出されるインク吐出量と、第２の搖動動作の搖動時間とに応じて、液室内のノズル周辺のインク粘度を予測する（推定する）。

直前微駆動時間設定部４０５は、予測されたインク粘度と、直前微駆動閾値記憶部４１１に記憶された１又は複数の直前微駆動閾値（Vth1～Vth3）とを比較して、直前微駆動の有無及び直前微駆動の時間を設定する。直前微駆動時間設定部４０５は、直前搖動指示部として機能する。

空吐出有無判定部４０６は、各ノズルについて設定されるインク粘度予測値が、空吐出要否閾値量以上かどうかを判定する。そして、複数のノズルを有するノズル列のうち、設定された空吐出量が、空吐出要否閾値量以上であるノズル数が、予め設定したノズル数以上に達したか否かによって、ノズル列で空吐出を実行するか否かを決定する。

空吐出量算出部４０７は、ノズルの非吐出期間と、印刷予定の画像データから算出されるインク吐出量と、直前微駆動の搖動時間とから算出されるインク粘度予測値に応じて、空吐出として吐出させる液体の空吐出量を設定する、空吐出量設定部として機能する。

図１７は、第２実施形態で用いるインク粘度予測値と空吐出量の関係を示すグラフである。図１７に示すように、空吐出量で算出される空吐出量はインク粘度と比例関係になるように設定する。

空吐出データ変換部４０８は、設定された空吐出量を実現するように、空吐出波形・空吐出発数を設定する。

画像データ変換部４０９は、少値化された画像データを、所定の画像単位で、ヘッド処理部２で処理可能な形式に変換して画像データDnにする。また、画像データ変換部４０９は、第１の搖動、第２の搖動に関するデータも出力する。

なお、本実施形態では、直前微駆動時間設定部４０５と空吐出量算出部４０７、インク粘度予測部４０４の機能を、コントローラ５０に設ける例を示しているが、これらの機能は第１実施形態と同様に、ヘッド駆動部３１に設けてもよいし、あるいは、ヘッド制御部２の印字信号制御部２１に設けてもよい。

＜ハードウエア構成＞
図１８は、図１６のコントローラ５０のハードウエア構成の一例を示した図である。

コントローラ５０は、ＣＰＵ８０と、ＲＯＭ８１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８２、不揮発性メモリ８３と、インターフェース部８４と、ＩＯインターフェース８５とがメモリバス８６を介して接続されている。バスは複数のバスに分離されていても良い。

ＣＰＵ８０は、この画像形成装置全体の制御を司る。ＲＯＭは、情報や制御プログラムなどが格納される。ＲＡＭ８２は、ワーキングメモリなどに使用されており、プログラム用と画像処理用は分離しても良い。

不揮発性メモリ８３は、装置固有の情報や、更新可能な情報を格納する。インターフェース部８４は、外部装置（ホストコンピュータなど）との情報のやり取りを仲介する。

ＩＯインターフェース８５は、装置内の各部との情報のやり取りを行う。ＩＯインターフェース８５には、図６に示したヘッド駆動部３１、駆動波形生成部２２、印字信号制御部２１の他に、図示しない操作パネルなどの入出力装置、各種センサなどにも接続される。

各種センサには、キャリッジのホームポジションセンサや紙位置検出センサ、機内環境（温度や湿度など）を検出するセンサなどがある。また不揮発性メモリ８３は、挿抜可能な形態としても良い。

なお、図１２は、第２実施形態のコントローラ５０のハードウエア構成として説明したが、第１実施形態のコントローラ５も同様のハードウエア構成を有しているものとする。

＜第２実施形態のリフレッシュ制御＞
次に、インク粘度予測値の時間変化と、インク粘度予測値に応じた第２の搖動時間と、空吐出量の具体的な設定について説明する。

図１９は、インク粘度予測値の時間変化を示すグラフである。図２０は、本発明の実施形態に係るリフレッシュ制御のフローチャートである。

図１９において、横軸は時間、縦軸はインク粘度予測値を示している。図１９において、ノズルＡは、記録媒体上に長時間（ｔ４～ｔ１０の期間吐出）、インクを吐出するノズルに相当する。ノズルＢは、インクを記録媒体１の一部に吐出し（ｔ６～ｔ９の期間吐出）、記録媒体１の下流側はインクを吐出しない（ｔ９～ｔ１１の期間非吐出）ノズルに相当する。ノズルＣは、記録媒体１の下流側にインクを吐出する（ｔ９～ｔ１０の期間吐出）ノズルに相当する。ノズルＤは、ｔ３以降インクを吐出しないノズルに相当する。

図２０のフローチャートは、１周期分内の空吐出シーケンスにおける、インク粘度予測値の演算と空吐出量の設定の詳細フローである。Ｓ１５において前回の空吐出の終了時をＳＴＡＲＴとする。

ステップＳ１０１では、印刷予定の画像データにおいて画像非形成期間に相当するため、非吐出期間となる。空吐出の直後は、図１の形態で、キャリッジ１３と共に記録ヘッド１４ａ，１４ｂが移動する場合には、空吐出受けと記録媒体との間に少なくともバッファとなる間隔が存在している。また、図２の形態で、空吐出受けである維持回復機構９０が図２の印刷位置に戻るまでの時間が存在するため少なくともその分の非吐出期間が存在する。空吐出動作位置から印刷位置へ戻り、記録ヘッド１４（４０）と記録媒体１とが対向した後も、画像形成のためのデータがない場合は、引き続き、非吐出期間が継続する。

ステップＳ１０２で、非吐出期間に対応づけて、インク粘度予測値を加算する（図１９、ｔ０→ｔ１）。即ち、少値化された画像データにおいて画像非形成期間が継続する時間が長くなると、インク粘度予測値が増加していく。

ステップＳ１０３で、インク粘度予測値が第１の閾値Vth1に到達する前に、画像データの次の画像開始時間に到達すると（Ｙｅｓ、図１９、ｔ１）、直前微駆動を「無」に設定する（Ｓ１０４）。

その後、画像データでの画像形成期間のための滴サイズ、吐出時間に応じてインクの吐出量を算出する（Ｓ１０５）。

そして、算出されたインク吐出量に応じて、インク粘度予測値を減算する（Ｓ１０６、図１９、ｔ１→ｔ２）。

その画像形成動作が終了すると、ノズルは非吐出状態になるため、ステップＳ１０１に戻る。

一方、Ｓ１０３で、第１の閾値Vth1に到達する前に画像データの次の画像開始時間に到達しなかった場合、非吐出期間が長くなることになり、インク粘度予測値も増加していく。

そして、インク粘度予測値が第１の閾値Vth1以上第２の閾値Vth2未満のときに画像データが次の画像形開始時間が到達すると（Ｓ１０７でＹｅｓ、図１９、ｔ４）、直前微駆動を実行することを決定し、直前微駆動時間をTf1に設定する（Ｓ１０８）。

直前微駆動を実行することで、ノズル周辺のインク粘度は低下するため、直前微駆動時間Tf1に応じて、インク粘度予測値を減算する（図１９、ノズルＡ、ｔ３→ｔ４）。

そしてＳ１０５に進み、画像データでの画像形成のための滴サイズ、吐出時間に応じてインクの吐出量を算出し、算出されたインク吐出量に応じて、インク粘度予測値を減算した後（Ｓ１０６）、ノズルは非吐出状態になるため、ステップＳ１０１に戻る。

なお、例えばベタ画像が用紙一面に出力される場合などは、インクが吐出し続けるため、ノズル周辺の増粘したインクが全て出力し終えると、補給されたインクと略同じ粘度のインクが出力される。この状況になると、インクの粘度の低下は停止し、理想値を維持し続ける（図１９、ノズルＡ、ｔ８→ｔ１０）。

一方、Ｓ１０７で、インク粘度予測値が第１の閾値Vth1を超えた後に第２の閾値Vth2に到達する前に画像データの次の画像開始時間に到達しなかった場合、非吐出期間が長くなることになり、インク粘度予測値も増加していく。

そして、インク粘度予測値が第２の閾値Vth2以上第３の閾値Vth3未満のときに画像データが次の画像形開始時間が到達すると（Ｓ１１０でＹｅｓ、図１９、ｔ６）、直前微駆動を実行することを決定し、直前微駆動時間をTf2に設定する（Ｓ１１１）。

直前微駆動を実行することで、ノズル周辺のインク粘度は低下するため、直前微駆動時間Tf2に応じて、インク粘度予測値を減算する（図１９、ノズルＢ、ｔ５→ｔ６）。

そしてＳ１０５に進み、画像データでの画像形成のための滴サイズ、吐出時間に応じてインクの吐出量を算出し、算出されたインク吐出量に応じて、インク粘度予測値を減算する（図１９、ｔ６→ｔ９）。（Ｓ１０６）、画像形成のための画像データがなくなると、ノズルは非吐出状態になるため、ステップＳ１０１に戻る。

一方、Ｓ１１０で、インク粘度予測値が第２の閾値Vth2を超えた後に第３の閾値Vth3に到達する前に画像データの次の画像開始時間に到達しなかった場合、非吐出期間が長くなることになり、インク粘度予測値も増加していく。

そして、インク粘度予測値が第３の閾値Vth3以上になってから画像データが次の画像形開始時間が到達すると（Ｓ１１３でＹｅｓ、図１９、ｔ９）、直前微駆動を実行することを決定し、直前微駆動時間をTf3に設定する（Ｓ１１４）。

直前微駆動を実行することで、ノズル周辺のインク粘度は低下するため、直前微駆動時間Tf3に応じて、インク粘度予測値を減算する（Ｓ１１５、図１９、ｔ７→ｔ９）。

そしてＳ１０５に進み、画像データでの画像形成のための滴サイズ、吐出時間に応じてインクの吐出量を算出し、算出されたインク吐出量に応じて、インク粘度予測値を減算した後（Ｓ１０６）、画像形成のための画像データがなくなると、ノズルは非吐出状態になるため、ステップＳ１０１に戻る。

一方、Ｓ１１３でＮｏの場合、即ち、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１１０、Ｓ１１３ですべてＮｏであるため、画像形成のための吐出を行わないため、インク粘度予測値は下がることなく、増加していく（図１９、ノズルＤ、ｔ２→ｔ１１）。

なお、空吐出の周期は、複数の用紙への画像形成に対して１回行われたり、一枚の用紙の中でも画像を形成する部分と形成しない部分とがあるため、１つの空吐出の周期（シーケンス）の中で、例えば図１９に示すように、インク粘度予測値の加算と減算を繰り返してもよい。

空吐出シーケンスの終期を示す空吐出開始タイミングに到達することが予測されると（Ｓ１１６）、空吐出開始タイミングでのインク粘度予測値と空吐出要否閾値Vth0とを比較する（Ｓ１１７）。

そして、空吐出が必要と判断されると（Ｓ１１８でＹｅｓ）、インク粘度予測値に応じて、空吐出量を算出する（Ｓ１１９）。

ここで、Ｓ１１８において、複数のノズルを有するノズル列において、空吐出シーケンスに移行するかどうかを、ノズル列のうち、設定された空吐出量が、空吐出要否閾値量以上であるノズル数が、予め設定したノズル数以上に達したか否かによって、決定してもよい。

詳しくは、ノズルの空吐出動作の有無はノズル列毎に判定する。そして、複数のノズルを有するあるノズル列において、ｔ１１のタイミングで、例えば図１９のノズルＡのように、インク粘度予測値が空吐出要否閾値よりも低いノズルが多く、空吐出要否閾値よりも高いノズルが予め設定したノズル数に到達しない場合は、空吐出を実行しない、と判断する。

一方、ノズル列においてノズルＢ、Ｃ、Ｄのように、インク粘度予測値が空吐出要否閾値よりも高いノズルが多く、その中にノズルＡのようにインク粘度予測値が空吐出要否閾値よりも低いノズルが存在する場合は、そのノズル列に対するすべてのノズルに対して空吐出を実施させる。その場合、ノズルＡのようにインク粘度予測値が空吐出要否閾値よりも低いノズルは、最小限の空吐出量で空吐出動作を実行させるように設定する。

空吐出シーケンスに移行するかどうかを、予め設定したインク粘度予測値の空吐出要否閾値Vth0に対して、予め設定したノズル数以上が達したか否かによって決定するので、空吐出が不要な場合は空吐出を実施せずその時間を削減できるので、印刷生産性を向上させることが出来る。

Ｓ１１９で空吐出量を設定するとき、図１９に示すように、ノズルＤのようにインク粘度が高い場合であっても、空吐出を実行することでインク粘度が空吐出要否閾値Vth0よりも低くなるように、ｔ１１でのインク粘度が高いほど、空吐出量を多く設定する。

そして、空吐出量に応じて、空吐出波形・空吐出発数を設定する（Ｓ１２０）。例えば、波形を調整することで１発あたりの吐出量を調整してもよいし、同じ吐出量のインク滴を用いて、吐出発数を変更することで吐出量を調整してもよい。

そして、空吐出指示を行い、空吐出を実施して（Ｓ１２１）、終了となる（ＥＮＤ，ＳＴＡＲＴに戻る）。

このように、本実施形態では、非吐出期間ではインク粘度予測値を加算し、印字吐出ではインク粘度予測値を減算し、直前微駆動の印加時間に応じてインク粘度予測値を減算することでインク粘度予測値を算出し、これを繰り返して最終的なインク粘度予測値を算出することで、そのインク粘度予測値に応じて空吐出量を各ノズル毎に決定している。

そのため、一の空吐出と該一の次の空吐出の１シーケンスの間に複数回の非吐出期間（画像非形成期間）と印字吐出（画像形成期間）を含む画像印字においても、非吐出期間中のメニスカス搖動や印字吐出直前に行うメニスカス搖動による増粘インク量の変化を考慮して空吐出量を決定することができる。そのため、各ノズル毎の実際の増粘インク量を過不足無く決定し・排出することができ、増粘インクによる異常吐出無い高画質を得ることが出来る。

また、本実施形態では、第１実施形態の制御に加えて、画像データに基づいたインクの吐出量や、直前微駆動のデータも考慮して、空吐出量を設定するため、増粘の解消に対して不足することなく、空吐出量を適切に節約して設定することができる。

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の印刷領域外に、空吐出を行うようにタイミングを設定する。

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 記録媒体
２ ヘッド制御部（駆動制御部）
５ コントローラ（駆動制御部）
１０ シリアル型画像形成装置（液体を吐出する装置）
１４ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１５ 維持回復機構（空吐出受け）
２０ 画像形成装置（液体を吐出する装置）
３１ ヘッド駆動部（駆動制御部）
６０ 空吐出量決定部（空吐出量設定部）
９２ キャップ部（空吐出受け）
３８ 搖動指示部（第２の搖動指示部、直前搖動指示部）
３７ 駆動波形選択出力部（第１の搖動指示部）
１０４ ノズル
１０６ 個別液室（液室）
１１２ 圧電素子（圧力発生手段）
４０４ インク粘度予測部（液体粘度予測部）
４０５ 直前微駆動時間設定部（直前搖動指示部）
４０７ 空吐出量算出部（空吐出量設定部）

特開平５－３３８２０２号公報 特開２０１２－７１６１０号公報 特開２０１０―１８４３６３号公報

Claims (9)

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、
   前記液体吐出ヘッドの前記圧力発生手段を制御する駆動制御部と、を備え、
   前記駆動制御部は、
   画像データにおける画像形成期間のための液体吐出直前に、前記画像データにおける画像非形成期間に基づいて、前記ノズルのメニスカスを揺動させる直前揺動動作の実行の有無と、該直前揺動動作の揺動の印加時間を設定して、前記直前搖動動作を実行させることができる直前搖動指示部、及び
   前記画像データにおける画像非形成期間の累積時間と、前記画像データにおける前記画像形成期間から算出される液体吐出量と、前記直前搖動動作の揺動の印加時間とに応じて、印刷領域外に液体を吐出させる空吐出での空吐出量を設定する空吐出量設定部と、を有する、
   液体を吐出する装置。
2. 前記駆動制御部は、前記画像データにおける画像非形成期間の累積時間と、前記画像データにおける前記画像形成期間から算出される液体吐出量と、前記直前搖動動作を実行する場合の搖動時間とに応じて、前記液室内部の前記ノズル周辺の液体粘度を予測する粘度予測部を、有し、
   前記空吐出量設定部は、前記空吐出量を、前記液体粘度に応じて調整する、
   請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記粘度予測部は、前記画像データにおける次の画像形成期間の開始タイミングにおける、前記液体粘度を予測し、
   前記直前搖動指示部は、前記次の画像形成期間の開始タイミングにおいて予測される前記液体粘度に応じて、前記直前搖動動作の実行の有無を判定し、前記直前搖動動作を実行する場合の前記直前搖動動作の前記搖動時間を決定する、
   請求項２に記載の液体を吐出する装置。
4. 一の空吐出と該一の次の空吐出の１シーケンスの間に、前記画像データに複数回の画像非形成期間と前記画像形成期間とが含まれている場合に、
   前記粘度予測部は、前記画像非形成期間では前記液体粘度の予測値を加算し、前記直前搖動動作の実行する場合の前記液体粘度の予測値を減算し、前記画像形成期間では前記液体粘度の予測値を減算し、これらを繰り返して次回の空吐出の開始タイミングでの前記液体粘度の予測値を算出し、
   前記空吐出量設定部は、前記次回の空吐出の開始タイミングでの前記液体粘度の予測値に応じて、前記空吐出量を各ノズル毎に決定する、
   請求項２又は３に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記空吐出量設定部は、前記空吐出量を、そのときの装置内の温度・湿度の影響を考慮して決定する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記液体吐出ヘッドは複数のノズルを有し、
   前記空吐出量設定部は、前記複数のノズルそれぞれにおいて、前記空吐出量を設定する、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
7. 前記駆動制御部は、
   前記複数のノズルを有するノズル列のうち、設定された前記空吐出量が、空吐出要否閾値量以上であるノズル数が、予め設定したノズル数以上に達したか否かによって、前記ノズル列で前記空吐出を実行するか否かを決定する、
   請求項６に記載の液体を吐出する装置。
8. 前記駆動制御部は、
   前記画像データにおける画像非形成期間に相当する、前記ノズルでの非吐出期間中に、前記直前搖動動作よりも弱く、前記液室内部の液体を攪拌するように、前記メニスカスを搖動させる非吐出期間搖動動作を実行させる、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体を吐出する装置。
9. 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のリフレッシュ方法であって、
   画像データにおける画像形成期間のための液体吐出直前に、前記画像データにおける画像非形成期間に基づいて、前記ノズルのメニスカスを揺動させる直前揺動動作の実行の有無と、該直前揺動動作の揺動の印加時間を設定して、前記直前搖動動作を実行させることができる直前搖動指示ステップ、及び
   前記画像データにおける画像非形成期間の累積時間と、前記画像データにおける前記画像形成期間から算出される液体吐出量と、前記直前搖動動作の印加時間とに応じて、印刷領域外に液体を吐出させる空吐出での空吐出量を設定する空吐出量設定ステップと、を有する、
   液体吐出ヘッドのリフレッシュ方法。

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