JP7487555B2 - 液滴吐出装置及び駆動波形制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出装置及び駆動波形制御方法に関する。

従来、ノズルから液滴を吐出させるのに、駆動波形を送信して吐出を制御する方法が知られている。

具体的には、まず、インク等の液滴をノズルから吐出させるには、アクチュエータに駆動波形を示す駆動信号が送信される。このように、アクチュエータに駆動信号が印加されると、アクチュエータによって圧力室が振動して圧力室内部の容積が変化する。このような制御により、液滴が吐出される。一方で、液滴がノズルから吐出しない程度に、アクチュエータを振動させる、いわゆる「プリカーサ微振動」を行うことで、メニスカスを振動させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の方法では、微駆動を行わせる等の駆動波形を入力する場合には、駆動波形の長さが長くなる場合が多い。そのため、高周波駆動を行うことができない問題がある。

本発明の一態様は、微駆動の波形長よりは短いが、微駆動の数分の一程度の波形長の長さになる時間をバッファとして駆動波形の中に備えて、一定回数の駆動周期を繰り返すと微駆動１回分の波形長を稼ぐことで、一定回数の駆動周期に１回の間隔で微駆動を実施する。このようにして、毎周期に微駆動分の波形長を消費する制御に比べて、駆動波形長を短縮化して高周波駆動を行うことを目的とする。

本発明の一実施形態による、液滴吐出装置は、
駆動波形に基づいてノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
前記駆動波形である、基準周期より短い周期である短縮波形である第１駆動波形、及び、前記液滴を吐出させずに駆動電圧を変化させる第２駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
所定の複数回の前記第１駆動波形と、ひとつの前記第２駆動波形とを一組の駆動波形として出力する制御部と
を備え、
前記所定の複数回の前記第１駆動波形を繰り返すことにより、前記基準周期から短縮した分の時間を蓄積し、
当該蓄積した時間の合計に対応する長さの前記第２駆動波形により微駆動を行う。

本発明の実施形態によって、駆動波形長を短縮化して高周波駆動ができる。

液滴吐出装置の全体構成例を示す図である。 吐出ユニットの構成例を示す図である。 ヘッドの構成例を示す図である。 ヘッドの構成例を示す図である。 ハードウェア構成例を示す図である。 電子回路構成例を示す図である。 基準とする駆動波形の例を示す図である。 吐出及び微駆動を行う制御例を示す図である。 動作例を示す図である。 比較例を示す図である。 第２実施形態の制御例を示す図である。 機能構成例を示す図である。 全体処理例を示すフローチャートである。

以下、発明を実施するための最適かつ最小限な形態について、図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の符号を付す場合には、同様の構成であることを示し、重複する説明を省略する。また、図示する具体例は、例示であり、図示する以外の構成が更に含まれる構成であってもよい。

＜第１実施形態＞
＜液滴吐出装置の例＞
図１は、液滴吐出装置の全体構成例を示す図である。例えば、液滴吐出装置１０００は、いわゆるフルライン型ヘッドを備える装置である。また、液滴吐出装置１０００は、例えば、本体１と出口ユニット２を有する構成である。

以下、図示するように、液滴が吐出される媒体が連続紙１０である場合を例に説明する。この例では、連続紙１０は、元巻ローラ１１から巻き出される。そして、連続紙１０は、搬送ローラ１２乃至１８等によって搬送される。また、連続紙１０には、搬送中に液滴が着くことで画像等が形成される。続いて、出口ユニット２は、後処理を行ってもよい。このような処理を経て、連続紙１０は、巻取ローラ２１に巻き取られる。

図示する構成では、本体１は、画像形成を行う。一方で、出口ユニット２は、例えば、画像形成が行われた後、後処理となる乾燥等を行ってもよい。

吐出ユニット５は、連続紙１０に対して液滴を吐出して、画像形成等を行う。具体的には、図示する例では、吐出ユニット５は、搬送ローラ１３と搬送ローラ１４の間で画像形成を行う。また、図示するように、連続紙１０は、画像形成が行われる間、搬送ガイド１９上を搬送される。

吐出ユニット５は、例えば、４色のインクを有する。具体的には、吐出ユニット５は、ブラックヘッドユニット５１Ｋ、シアンヘッドユニット５１Ｃ、マゼンタヘッドユニット５１Ｍ、及び、イエローヘッドユニット５１Ｙ等を有する構成である。以下、４色のヘッドユニットのうち、いずれか任意のヘッドユニットを指す場合には、単に「ヘッドユニット５１」という場合がある。なお、色の種類、数及び順序等は、図示する以外の構成でもよい。

図２は、吐出ユニットの構成例を示す図である。例えば、吐出ユニット５は、液滴を吐出させる液滴ヘッド（以下単に「ヘッド１００」という。）を複数有するヘッドユニット５１によって構成される。

ヘッド１００は、ベース部材５２上に千鳥状に配置され、いわゆるヘッドアレイを構成する。また、ヘッドユニット５１は、例えば、ヘッド１００及び液滴を供給するヘッドタンク等で構成される。ただし、ヘッドユニット５１は、ヘッド１００が単独の構成等でもよい。

図３は、ヘッドの構成例を示す図である。図は、ヘッド１００について、ノズルが並べられる方向に対して直交する方向（すなわち、液室について長手方向にもなる。）の断面図である。

図４は、ヘッドの構成例を示す図である。図は、ヘッド１００について、ノズルが並べられる方向（すなわち、液室について短手方向にもなる。）の断面図である。

例えば、ヘッド１００は、ノズル板１０１、流路板１０２、及び、振動板部材１０３等を有する構成である。さらに、ヘッド１００は、圧電アクチュエータ１１１、及び、フレーム部材１２０等を有する構成である。

圧電アクチュエータ１１１は、アクチュエータの例であり、振動板部材１０３を変形させる。

フレーム部材１２０は、共通流路部材等となる。

また、ヘッド１００は、個別液室１０６、液滴供給路１０７、及び、液滴導入部１０８等を有する。

個別液室１０６は、ノズル１０４に通じる液室の例である。なお、液室は、圧力室、加圧室又は単に液室等と呼ばれる場合もある。

液滴供給路１０７は、個別液室１０６に液滴を供給する流体抵抗を兼ねる。

液滴導入部１０８は、液滴供給路１０７への導入部となる。

また、複数の個別液室１０６がある場合には、隣り合う個別液室１０６の間には、ノズルが並べられる方向へ隔壁１０６Ａが設置される。すなわち、複数の個別液室１０６は、隔壁１０６Ａによって隔たれる。

液滴は、フレーム部材１２０が形成する共通流路、すなわち、共通液室１１０、フィルタ１０９、液滴導入部１０８、及び、液滴供給路１０７等を経て、個別液室１０６に供給される。

例えば、圧電アクチュエータ１１１は、個別液室１０６を形成する壁面のうち、変形が可能な領域である振動領域１３０を挟んで、個別液室１０６とは反対側となる位置に配置される。

圧電アクチュエータ１１１は、積層型圧電部材１１２等を有する。

積層型圧電部材１１２には、例えば、ハーフカットダイシング等により、溝加工がされる。図示する例では、積層型圧電部材１１２は、圧電柱１１２Ａ及び支柱１１２Ｂ等を櫛歯状に形成する。

圧電柱１１２Ａは、振動領域１３０が有する凸部１０３ａに接合する。また、支柱１１２Ｂは、振動領域１３０が有する凸部１０３ｂに接合する。

積層型圧電部材１１２は、圧電層と内部電極を交互に積層した構造等である。また、内部電極は、それぞれの端面に引き出される。そして、内部電極から引き出された先には、外部電極が設けられる。この外部電極には、アクチュエータに入力する駆動波形が入力される。例えば、外部電極には、可撓性を有するフレキシブル配線基板である、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）（以下「ＦＰＣ１１５」という。）等が接続される。

フレーム部材１２０等で形成する共通液室１１０には、ヘッドタンク又はカートリッジ等から液滴が供給される。

以上のような構成において、例えば、積層型圧電部材１１２に入力する電圧（駆動電圧の例である。以下単に「電圧」という。）を中間電位より低い値にすると、積層型圧電部材１１２は収縮する。このような収縮により、個別液室１０６は、容積が膨張する。そして、個別液室１０６には、液滴が流入する。

一方で、積層型圧電部材１１２に入力する電圧を中間電位より高い値にすると、積層型圧電部材１１２は伸張する。このような伸張により、個別液室１０６は、容積が縮小する。そのため、個別液室１０６にある液滴は、加圧されるため、ノズル１０４から吐出する。

そして、積層型圧電部材１１２に入力する電圧を基準電位に戻すと、振動領域１３０は、初期の形状に復元する。この復元において、個別液室１０６は、膨張して、負圧が発生する。この負圧により、共通液室１１０等から、液滴供給路１０７等を通じて、個別液室１０６へ液滴が供給される。そして、ノズル１０４におけるメニスカス面の振動が減衰して安定すると、ヘッド１００は、次の吐出について動作を開始する。

図５は、ハードウェア構成例を示す図である。例えば、液滴吐出装置１０００は、主制御装置５０１、印刷制御装置５０２、ヘッドドライバ５０３、ヘッドユニット５１、モータドライバ５０４、モータ５０５、ローラ類５１０、センサ群５０６、及び、操作装置５０７等を有する構成である。

主制御装置５０１は、液滴吐出装置１０００の全体を制御する。例えば、主制御装置５０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（以下「ＣＰＵ５１１」という。）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）（以下「ＲＯＭ５１２」という。）、及び、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）（以下「ＲＡＭ５１３」という。）等を有する。また、主制御装置５０１は、画像データ等を入出力するＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）等のインタフェースを有する。

ＣＰＵ５１１は、演算装置及び制御装置の例である。

ＲＯＭ５１２及びＲＡＭ５１３は、記憶装置の例である。

主制御装置５０１は、接続するホストとなる外部装置等から、画像データ及びコマンド等を入力する。そして、主制御装置５０１は、画像データ及びコマンド等を印刷制御装置５０２等に出力する。

印刷制御装置５０２は、画像データ等をシリアルデータ等に変換してヘッドドライバ５０３に出力する。また、印刷制御装置５０２は、ヘッドドライバ５０３に、クロック信号、ラッチ信号、及び、その他の制御信号等を出力する。

印刷制御装置５０２は、ＲＯＭ５１２等の記憶装置にあらかじめ入力される共通駆動波形を示すパターンデータを変換してヘッドドライバ５０３に出力する。すなわち、印刷制御装置５０２は、Ｄ／Ａ変換器、電圧増幅器及び電流増幅機等を有する。

ヘッドドライバ５０３は、駆動波形に基づいて、ヘッドユニット５１が有するアクチュエータを駆動させて、液滴をヘッドユニット５１に吐出させる。また、ヘッドドライバ５０３は、駆動波形が有する波形要素のうち、一部を選択して、「大滴」、「中滴」、又は、「小滴」等のように大きさの異なるドットを打ち分けてもよい。

主制御装置５０１は、モータドライバ５０４を介して、モータ５０５を制御する。そして、ローラ類５１０である、元巻ローラ１１、搬送ローラ１２乃至１８、及び、巻取ローラ２１等が駆動する。

主制御装置５０１は、センサ群５０６等が検出した結果であるセンサ信号等に基づいて制御を行う。

主制御装置５０１は、操作装置５０７等によって、ユーザからの操作を入力、及び、ユーザへ処理結果等を出力する。

図６は、電子回路構成例を示す図である。例えば、図示するような電子回路構成は、印刷制御装置５０２及びヘッドドライバ５０３等で実現する。

印刷制御装置５０２は、例えば、駆動波形生成回路７０１及びデータ転送回路７０２等を有する。

駆動波形生成回路７０１は、パターンデータ等に基づいて、駆動波形を生成する。

データ転送回路７０２は、形成する画像に応じて２ビットの画像データ等を生成する。さらに、データ転送回路７０２は、クロック信号、ラッチ信号、及び、選択信号等を出力する。

ヘッドドライバ５０３は、例えば、シフトレジスタ７１１、ラッチ回路７１２、デコーダ７１３、レベルシフタ７１４及びアナログスイッチ７１５等を有する。

シフトレジスタ７１１は、データ転送回路が送信する転送クロック（「シフトクロック」等とも呼ばれる場合がある。）及び画像データ（シリアル化されたデータ形式である。したがって、階調データであり、１ノズル（すなわち、１チャンネルとなる。）あたり２ビットである。）等を入力する。

ラッチ回路７１２は、シフトレジスタ７１１が有するレジスタ値をラッチする。

デコーダ７１３は、階調データ及び選択信号等をデコードする。

レベルシフタ７１４は、デコーダ７１３が出力する信号をアナログスイッチ７１５が動作するレベルに変換する。

アナログスイッチ７１５は、レベルシフタ７１４が出力する信号に基づいて、オン／オフを切り替える。また、アナログスイッチ７１５は、積層型圧電部材１１２等に接続される。そして、アナログスイッチ７１５には、駆動波形が入力される。したがって、駆動波形のうち、アナログスイッチ７１５による切り替えに基づいて、所定の波形要素が通過して、積層型圧電部材１１２に印加される。

なお、電子回路構成及びハードウェア構成は、図示する以外の構成要素があってもよい。

＜駆動波形の例＞
図７は、基準とする駆動波形の例を示す図である。以下、図示するような駆動波形（以下「基準波形Ｗ１」という。）を基準とする例で説明する。

基準波形Ｗ１は、１周期の長さが「Ａ」マイクロ秒（μｓ）であるとする。以下、１周期の長さを「基準周期Ｔ１」という。また、以下の例は、基準時間が基準周期Ｔ１であり、「Ａ」となる例である。

基準波形Ｗ１には、例えば、ノズルに液滴を吐出させる駆動波形（以下「吐出波形Ｗ２」という。）が含まれる。以下、吐出波形Ｗ２の１周期の長さ（以下「吐出周期Ｔ２」という。）が、「Ｎ」マイクロ秒であるとする。

さらに、基準波形Ｗ１には、例えば、微駆動を行わせる駆動波形（以下「微駆動波形Ｗ３」という。）が含まれる。以下、微駆動波形Ｗ３の１周期の長さ（以下「微駆動周期Ｔ３」という。）が「Ｌ」マイクロ秒であるとする。

そして、以下に示す例では、微駆動が「４マイクロ秒」の周期で行われるとする。すなわち、「Ｌ＝４」であるとする。したがって、以下の例は、微駆動周期Ｔ３が「Ｌ＝４」の例である。

微駆動は、ノズルから液滴が吐出しない範囲でアクチュエータを振動させる動作等である。なお、微駆動は、メニスカス揺動等と呼ばれる場合もある。

また、基準波形Ｗ１において、微駆動を行わせる波形要素、すなわち、微駆動波形Ｗ３は、図示するように、基準波形Ｗ１の１周期において、最終端に入力されるのが望ましい。

最終端とは、１周期において、以降に波形要素がない位置をいう。このような位置に入力されると、基準波形Ｗ１の末端を削除、すなわち、基準波形Ｗ１を短縮させる周期の調整で、吐出を行う駆動波形を生成できる。したがって、駆動波形を変えるための回路を簡易にすることができる。ゆえに、電子回路に関わるコストを低くできる。

＜微駆動を行うタイミングの例＞
図８は、吐出及び微駆動を行う制御例を示す図である。まず、図示するような制御を行う上で、第１駆動波形の例である、基準周期Ｔ１より短い周期であり、かつ、吐出波形Ｗ２を含む駆動波形（以下「短縮波形Ｗ４」という。）があらかじめ生成される。

短縮波形Ｗ４は、基準周期Ｔ１より短い周期（以下「短縮周期Ｔ４」という。）である。例えば、短縮周期Ｔ４は、下記（１）式のような関係となる。

短縮周期Ｔ４＝ Ｎ＋１ （１）

短縮周期Ｔ４は、吐出周期Ｔ２より「１マイクロ秒」長い周期である例で説明する。この例では、短縮波形Ｗ４に基づいて、吐出が「ｋ＝４」回行われると、「Ｌ＝４」とする微駆動波形Ｗ３により、微駆動が１回の割合で行われるのが望ましい。このような「ｋ＝４」回の短縮波形Ｗ４と、１回の微駆動波形Ｗ３をセット周期＝「ＳＥＴ」とする。

セット周期＝「ＳＥＴ」は、吐出周期Ｔ２＝「Ｎ」、微駆動周期Ｔ３＝「Ｌ」、及び、所定回数の例である「ｋ」と下記（２）式のような関係になるのが望ましい。

ＳＥＴ＝ ｋ×（Ｎ＋１）＋Ｌ （２）

短縮波形Ｗ４は、吐出周期Ｔ２より「１マイクロ秒」長い。「（Ｎ＋１）＝基準周期Ｔ１－３」という関係であるため、１回の吐出ごとに、基準周期Ｔ１より「３マイクロ秒」分短くしてマージンを生成できる。このように、短縮波形Ｗ４を用いることで、短縮された時間が蓄積していく。そして、所定回数、すなわち、「ｋ」回繰り返し短縮波形Ｗ４による吐出が行われると、短縮した時間は、「ｋ×３」分、蓄積する。

したがって、「ＳＥＴ」、「ｋ」、「Ｎ」及び「Ｌ」は、上記（２）式のような関係の成り立つ値であれば、上記以外の値が用いられてもよい。

そして、短縮波形Ｗ４での蓄積が、所定時間に達すると、微駆動波形Ｗ３により、微駆動を行う。このようにすると、「ＳＥＴ」の単位では、上記（２）式のような時間の関係が成り立つ。

すなわち、「ＳＥＴ」は、「ｋ」回の基準波形Ｗ１に比べて短縮した時間にできる。

このような制御は、駆動波形を短縮させる処理で実現できる。そのため、ノズルごとに駆動波形を生成する電子回路等を実装しなくとも、高速に駆動させることができる。

なお、図８に示す例は、４つの吐出波形Ｗ２に対して１つの微駆動波形Ｗ３を１つとする割合の例を示すが、割合はこれ以外でもよい。すなわち、微駆動波形Ｗ３を吐出波形Ｗ２の繰り返し回数に対して付加する頻度は、インクの乾燥のしやすさ、又は、ノズルの開口部の大きさ等によって、例示した割合とは異なる割合であってもよい。

具体的には、微駆動波形Ｗ３は、３乃至１０回の吐出波形Ｗ２に対して１つ程度の割合でもよい。

図９は、動作例を示す図である。上記のような制御が行われた場合には、例えば、以下のようにドットが形成される。以下、第１ノズル１０４１、第２ノズル１０４２、第３ノズル１０４３及び第４ノズル１０４４の４つのノズルを用いる例とする。

図９（Ａ）に示すように、駆動波形は、第1から第４のノズル全てに対して、図８に示す同じ駆動波形が入力されるとする。

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す駆動波形が入力された例によって、連続紙１０に形成されるドットの例である。

この例における第１回目の短縮波形Ｗ４により、第１ドット群ＤＴ１が形成される。同様に、第２ドット群ＤＴ２、第３ドット群ＤＴ３、及び、第４ドット群ＤＴ４が形成される。

第１ドット群ＤＴ１と第２ドット群ＤＴ２の間隔、第２ドット群ＤＴ２と第３ドット群ＤＴ３の間隔、及び、第３ドット群ＤＴ３と第４ドット群ＤＴ４の間隔は、いずれも、短縮波形Ｗ４が連続して入力されるため、ほぼ同じ間隔である。

一方で、第５ドット群ＤＴ５は、第５ドット群ＤＴ５の吐出が行われる前に、微駆動波形Ｗ３による微駆動が行われる分、第４ドット群ＤＴ４と第５ドット群ＤＴ５の間隔が広がる場合がある。したがって、微駆動周期Ｔ３、すなわち、「Ｌ」は、「４マイクロ秒」以下程度であるのが望ましい。この程度の長さであれば、間隔が広がっても許容される場合が多い。

＜比較例＞
図１０は、比較例を示す図である。例えば、基準波形Ｗ１等に対してマスク処理を行って、吐出及び微駆動を切り替える方法等がある。図では、マスク処理した箇所を「破線」で示す。

マスク処理は、微駆動を行うマージンが確保できた場合等に行われる。そして、微駆動が常時行われる構成でない場合には、画像処理における中間調処理等で実現される。又は、マスク処理は、アンプ基板等によって一定間隔ごと自動的に行われる。このような構成では、マージンが確保できていないと、駆動波形にノイズが発生する、又は、ヘッドを駆動させる電子回路に故障が発生する等の副作用が発生する場合がある。

この比較例では、「第１パルス」、「第４パルス」及び「第７パルス」等で、吐出が行われる。一方で、「第３パルス」及び「第６パルス」等で、微駆動が行われる。

＜第２実施形態＞
なお、微駆動は、以下のように、ノズルごとに異なるタイミングで行われてもよい。

図１１は、第２実施形態の制御例を示す図である。以下、図９と同様に、第１ノズル１０４１、第２ノズル１０４２、第３ノズル１０４３及び第４ノズル１０４４の４つのノズルを用いる場合を例に説明する。

第１実施形態と比較すると、第２実施形態は、ノズルごとに入力される駆動波形が異なる点が異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図１１（Ａ）は、第１ノズル１０４１用に入力される駆動波形の例を示す。

図１１（Ｂ）は、第２ノズル１０４２用に入力される駆動波形の例を示す。

図１１（Ｃ）は、第３ノズル１０４３用に入力される駆動波形の例を示す。

図１１（Ｄ）は、第４ノズル１０４４用に入力される駆動波形の例を示す。

図１１（Ｅ）は、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）に示す駆動波形が入力された例によって、連続紙１０に形成されるドットの例である。

この例では、５回の吐出及び１回の微駆動が行われる制御である。そして、それぞれのノズルに対して、微駆動を行うタイミング（すなわち、微駆動波形Ｗ３が入力されるタイミングである。）が異なる。

まず、１列目のドットである、第１１ドットＤＴ１１、第２１ドットＤＴ２１、第３１ドットＤＴ３１、及び、第４１ドットＤＴ４１は、ほぼ同じタイミングで形成されるとする。

２列目では、第１ノズル１０４１において、第１列目（すなわち、第１１ドットＤＴ１１の吐出となる。）の後、かつ、第２列目（すなわち、第１２ドットＤＴ１２の吐出となる。）の前となるタイミングで微駆動が行われる。したがって、２列目のドットのうち、第１ノズル１０４１が吐出して形成する第１２ドットＤＴ１２は、他の２列目のドットである、第２２ドットＤＴ２２、第３２ドットＤＴ３２、及び、第４２ドットＤＴ４２より遅れて形成される。

３列目では、第３ノズル１０４３において、第２列目（すなわち、第３２ドットＤＴ３２の吐出となる。）の後、かつ、第３列目（すなわち、第３３ドットＤＴ３３の吐出となる。）の前となるタイミングで微駆動が行われる。したがって、３列目のドットのうち、第１ノズル１０４１が吐出して形成する第１３ドットＤＴ１３、及び、第３ノズル１０４３が吐出して形成する第３３ドットＤＴ３３は、他の３列目のドットである、第２３ドットＤＴ２３、及び、第４３ドットＤＴ４３より遅れて形成される。

４列目では、第４ノズル１０４４において、第３列目（すなわち、第４３ドットＤＴ４３の吐出となる。）の後、かつ、第４列目（すなわち、第４４ドットＤＴ４４の吐出となる。）の前となるタイミングで微駆動が行われる。したがって、４列目のドットのうち、第１ノズル１０４１が吐出して形成する第１４ドットＤＴ１４、第３ノズル１０４３が吐出して形成する第３４ドットＤＴ３４、及び、第４ノズル１０４４が吐出して形成する第４４ドットＤＴ４４は、他の４列目のドットである、第２４ドットＤＴ２４より遅れて形成される。

５列目では、第２ノズル１０４２において、第４列目（すなわち、第２４ドットＤＴ２４の吐出となる。）の後、かつ、第５列目（すなわち、第２５ドットＤＴ２５の吐出となる。）の前となるタイミングで微駆動が行われる。したがって、５列目のドットは、第１５ドットＤＴ１５、第２５ドットＤＴ２５、第３５ドットＤＴ３５、及び、第４５ドットＤＴ４５のいずれもがほぼ同じタイミングで形成される。

このように、ノズルごとに異なるタイミングで微駆動が行われると、ドットが遅れるタイミングも異なる。したがって、ズレがより目立たなくできる。

＜機能構成例＞
図１２は、機能構成例を示す図である。例えば、液滴吐出装置１０００は、ノズル１０４、個別液室１０６、圧電アクチュエータ１１１、制御部２００、及び、駆動波形生成部２０１等を備える機能構成である。

例えば、制御部２００は、図５に示す主制御装置５０１のような構成で実現する。また、駆動波形生成部２０１は、例えば、図６で示す駆動波形生成回路７０１のような電子回路で実現する。

＜全体処理例＞
図１３は、全体処理例を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、駆動波形生成部２０１は、第１駆動波形及び第２駆動波形等を生成する駆動波形生成手順を行う。

ステップＳ２では、制御部２００は、第１駆動波形をセット周期の一部として生成する制御手順を行う。

ステップＳ３では、制御部２００は、所定回数第１駆動波形をセット周期の一部として生成すべきか否かを判断する。すなわち、制御部２００は、ステップＳ２を何回行ったかをカウントしておくそして、制御部２００は、所定回数第１駆動波形をセット周期の一部として生成したか否かを判断する。

第１駆動波形をセット周期の一部として所定回数生成したと判断した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）には、ステップＳ４に進む。一方で、第１駆動波形をセット周期の一部として所定回数生成していないと判断した場合（ステップＳ３でＮＯ）には、制御部２００は、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ４では、制御部２００は、第２駆動波形をセット周期の一部として生成する。そして、第１駆動波形の生成（ステップＳ２）は、所定回数になるまで繰り返し行われる。

このように、全体処理は、所定回数、第１駆動波形をセット周期の一部として生成する。そして、第１駆動波形の生成が所定回数に達すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御部２００は、第２駆動波形をセット周期の一部として生成する。

所定回数は、例えば、液滴の乾燥のしやすさ等に応じて設定される。したがって、インク等の種類によって、微駆動を行うタイミングを調整できる。

なお、全体処理は、図示するような手順でなくともよい。具体的には、第２駆動波形の生成（図におけるステップＳ４となる。）は、第１駆動波形の生成が所定回数行われた後でなくともよい。すなわち、第２実施形態に示すように、複数の第１駆動波形と、第２駆動波形でセットにして、どのタイミングで行われてもよい。

＜まとめ＞
第１実施形態及び第２実施形態のような構成であると、微駆動を行わせる等の駆動波形を入力しても、マスク処理等を行う場合等と比較して、駆動波形の長さを短くできる。ゆえに、高速な周波数で動作を実行する等ができる。

＜変形例＞
微駆動を行う制御に同期する画像データにおいて、微駆動を行う部分と、微駆動を行わない部分が判別されてもよい。このように、画像データに基づいて、微駆動の有無が判別できてもよい。

また、液滴吐出装置は、吐出波形又は微駆動波形の長さを調整する電位保持部等を更に備えてもよい。そして、駆動波形の周期が十分に短くなるように調整された場合には、微駆動を行う前に、次のセットを開始してもよい。

さらに、液滴吐出装置は、例えば、第２実施形態のように、ノズルごとに異なる制御を行う場合であって、かつ、電位保持部を備えてもよい。この場合には、例えば、ノズルごとに、用いられるインクの色等が異なる場合には、微駆動が行われるタイミング等が、ノズルごと、すなわち、色ごとに異なってもよい。このようにすると、色ごと、すなわち、液滴の種類によって、微駆動が行われるタイミングを異なるように設定できる。つまり、インクの材質等によっては、乾燥しやすさ等が異なる場合がある。したがって、ノズルごとに微駆動が行われるタイミングが異なるように設定できる構成が望ましい。

さらに、第２実施形態のように、ノズルごとに異なる制御を行う場合であって、かつ、色によって微駆動が行われるタイミングが異なるように設定する場合には、微駆動を行うタイミングは、他のノズルで微駆動を行うタイミングと調整されてもよい。すなわち、吐出に影響する色に対して、あるノズルにおいて微駆動を行う場合には、同じタイミングで複数のノズルについて微駆動が行われない等のように、他のノズルについて微駆動を行うタイミングが調整されてもよい。

また、ノズルごとに、微駆動の強さが異なってもよい。すなわち、例えば、第２実施形態のようにノズルごとに異なる制御を行う場合には、微駆動波形がノズルごとに異なってもよい。

インクの材質等によっては、乾燥しやすさ等が異なる場合等があるため、微駆動の強さも液滴の種類によって、微駆動の強さは、適する強弱が異なる場合がある。したがって、ノズルごとに、微駆動の強さが異なるように設定できる構成が望ましい。

また、微駆動は、微駆動を行う時間以上に時間を確保して行われてもよい。すなわち、微駆動は、「Ｌ」より長い時間が更に確保された上で実行されてもよい。なお、追加して確保する時間は、あらかじめ設定される。このように、十分な時間が確保できると、微駆動を行うタイミングが最適化できる。ゆえに、微駆動による副作用を少なくできる。

さらにまた、微駆動は、微駆動を行うタイミングが決まった後、微駆動波形が長くならないように制御されるのが望ましい。例えば、短縮の蓄積が微駆動周期に達した場合には、駆動波形に隙間を設ける等が行われるのが望ましい。このようにすると、微駆動による副作用を少なくできる。

なお、微駆動は、いわゆる「空吐出」に変更されてもよい。すなわち、液滴吐出装置は、画像形成等に影響がない記録媒体の上に液滴を吐出する、又は、記録媒体を汚さない箇所に対して液滴を吐出してもよい。微駆動を行う場合より、空吐出の方が効果が得られる場合がある。このような場合には、微駆動に代えて空吐出等を行う構成等でもよい。

＜その他の実施形態＞
装置は、１つの装置でなくともよい。すなわち、それぞれの装置は、複数の装置で構成されてもよい。

また、液滴吐出装置及び液滴吐出システムでは、液滴は、インクに限られず、他の種類の記録液又は定着処理液等でもよい。すなわち、液滴吐出装置及び液滴吐出システムは、インク以外の種類を吐出してもよい。したがって、液滴吐出装置及び液滴吐出システムは、画像を形成するに限られない。例えば、形成される物体は、三次元造形物等でもよい。

さらに記録媒体は、用紙等の記録媒体に限られない。すなわち、記録媒体は、液滴が一時的にでも付着する材質であればよい。例えば、記録媒体は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス又はこれらの組み合わせ等を含む材質でもよい。

駆動波形制御方法は、プログラム等によって実現されてもよい。すなわち、液滴吐出装置及び液滴吐出システム等のコンピュータに、駆動波形制御方法を実行させるためのプログラム等がインストールされると、演算装置及び制御装置が、記憶装置等を協働して動作して駆動波形制御方法が実行される等でもよい。

以上、実施形態における一例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。すなわち、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１０４ ノズル
１０６ 個別液室
１１０ 共通液室
１１２ 積層型圧電部材
２００ 制御部
２０１ 駆動波形生成部
１０００ 液滴吐出装置
１０４１ 第１ノズル
１０４２ 第２ノズル
１０４３ 第３ノズル
１０４４ 第４ノズル
ＤＴ１ 第１ドット群
ＤＴ２ 第２ドット群
ＤＴ３ 第３ドット群
ＤＴ４ 第４ドット群
ＤＴ５ 第５ドット群
ＤＴ１１ 第１１ドット
ＤＴ１２ 第１２ドット
ＤＴ１３ 第１３ドット
ＤＴ１４ 第１４ドット
ＤＴ１５ 第１５ドット
ＤＴ２１ 第２１ドット
ＤＴ２２ 第２２ドット
ＤＴ２３ 第２３ドット
ＤＴ２４ 第２４ドット
ＤＴ２５ 第２５ドット
ＤＴ３１ 第３１ドット
ＤＴ３２ 第３２ドット
ＤＴ３３ 第３３ドット
ＤＴ３４ 第３４ドット
ＤＴ３５ 第３５ドット
ＤＴ４１ 第４１ドット
ＤＴ４２ 第４２ドット
ＤＴ４３ 第４３ドット
ＤＴ４４ 第４４ドット
ＤＴ４５ 第４５ドット
ＳＥＴ セット周期
Ｔ１ 基準周期
Ｔ２ 吐出周期
Ｔ３ 微駆動周期
Ｔ４ 短縮周期
Ｗ１ 基準波形
Ｗ２ 吐出波形
Ｗ３ 微駆動波形
Ｗ４ 短縮波形

特開２０１７－１３４６１号公報

Claims (6)

1. 駆動波形に基づいてノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
   前記駆動波形である、基準周期より短い周期である短縮波形である第１駆動波形、及び、前記液滴を吐出させずに駆動電圧を変化させる第２駆動波形を生成する駆動波形生成部と、
   所定の複数回の前記第１駆動波形と、ひとつの前記第２駆動波形とを一組の駆動波形として出力する制御部と
   を備え、
   前記所定の複数回の前記第１駆動波形を繰り返すことにより、前記基準周期から短縮した分の時間を蓄積し、
   当該蓄積した時間の合計に対応する長さの前記第２駆動波形により微駆動を行う液滴吐出装置。
2. 前記第２駆動波形は、
   前記所定の複数回繰り返された前記第１駆動波形の最終端に加えられる
   請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記第２駆動波形は、
   前記所定の複数回繰り返される前記第１駆動波形の間に加えられる
   請求項１に記載の液滴吐出装置。
4. 前記ノズルは複数で構成され、
   前記複数のノズルそれぞれに対して前記駆動波形が割り当てられ、
   前記第２駆動波形は、前記ノズルごとに割り当てられた前記駆動波形においてそれぞれ異なるタイミングで加えられる
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
5. 前記ノズルは複数で構成され、
   前記複数のノズルそれぞれに対して前記駆動波形が割り当てられ、
   前記第２駆動波形は、前記複数のノズルに割り当てられた前記駆動波形において共通のタイミングで加えられる
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
6. 駆動波形である、基準周期より短い周期である短縮波形である第１駆動波形、及び、液滴を吐出させずに駆動電圧を変化させる第２駆動波形を生成する駆動波形生成手順と、
   所定の複数回の前記第１駆動波形と、ひとつの前記第２駆動波形とを一組の駆動波形として出力する制御手順と
   を含み、
   前記所定の複数回の前記第１駆動波形を繰り返すことにより、前記基準周期から短縮した分の時間を蓄積し、
   当該蓄積した時間の合計に対応する長さの前記第２駆動波形により微駆動を行う駆動波形制御方法。

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