WO2020116059A1 - ヘッド駆動装置、ヘッド装置、印刷装置、及びヘッド駆動方法 - Google Patents

ヘッド駆動装置、ヘッド装置、印刷装置、及びヘッド駆動方法 Download PDF

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    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
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Definitions

  • the present invention relates to a head driving device, a head device, a printing device, and a head driving method, and particularly to drive control of an ejection head.
  • Patent Document 1 describes an inkjet recording apparatus to which a drive system using resonance is applied.
  • the ink jet recording apparatus described in Patent Document 1 has a drive waveform for preventing the ejection speed of the droplets ejected in the subsequent pixel cycle from being equal to or slower than the ejection speed of the droplets ejected in the previous pixel cycle. Disclosure.
  • the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-163242 discloses that the ejection speed of a droplet that is ejected based on the ejection pulse P1 that is the preceding droplet, and the ejection rate of the droplet that is ejected based on the ejection pulse P2 that is the succeeding droplet.
  • the challenge is to reduce the speed.
  • the polarity of the cancel pulse C1 and the cancel pulse are set as the conditions that the ejection speed of the following droplet does not become slower than the ejection speed of the preceding droplet with respect to the droplets ejected sequentially in the continuous pixel cycle.
  • the pulse width of the pulse C1 and the period between the cancel pulse C1 and the ejection pulse are disclosed.
  • the period S inevitably changes according to the ejection frequency.
  • the ejection speed of the droplets ejected in the second and subsequent cycles is equal to or smaller than the ejection speed of the droplets ejected in the first cycle.
  • the condition of the ejection frequency that does not become is a band of 20 kHz or less.
  • the half cycle AL of the natural vibration cycle of the pressure chamber is 3.3 microseconds. Then, the period S1 is sufficiently longer than the half period AL of the natural vibration period of the pressure chamber.
  • Patent Document 1 describes the relationship between the impractical period S1 and the half cycle AL of the natural vibration cycle of the pressure chamber in paragraph ⁇ 0047>, it is applicable to the regulation of the discharge frequency and is practical.
  • the relationship between the typical period S1 and the half cycle AL of the natural vibration cycle of the pressure chamber is not disclosed.
  • the ejection frequency that is the second velocity or lower than the first velocity that is the droplet velocity in the ejection frequency band in which the droplet velocity is constant is applied to the ejection frequency of the ejection head. ..
  • the subsequent droplet that follows the preceding droplet is not accelerated with respect to the preceding droplet, which ensures continuous ejection stability and efficient droplet ejection. Compatibility is possible.
  • the pixel cycle represents the entire period of one or more ejection waveforms used when generating one pixel.
  • the reciprocal of the pixel period is the ejection frequency.
  • One or more ejection waveforms are included in the pixel period.
  • the pixel cycle may include a non-ejection waveform.
  • Droplet velocity can be derived by dividing the distance between any two points by the period required for the droplet to pass through the two points.
  • the ejection frequency in which the ejection timing of the subsequent droplet is adjusted can be applied to the vibration caused by the ejection of the preceding droplet.
  • a sixth aspect is the head drive device according to any one of the first to fifth aspects, in which the drive waveform acquisition unit acquires an ejection waveform including a non-ejection waveform that is continuous with a final waveform element in the final ejection waveform. It may be configured to.
  • the sixth aspect when a plurality of droplet types can be applied, it is possible to optimize the ejection frequency for all the droplet types.
  • a medium velocity information acquisition unit that obtains medium velocity information that represents a moving velocity of the medium, and an ejection frequency using the medium velocity information.
  • a discharge frequency adjusting unit for adjusting.
  • fluctuations in the moving speed of the medium cause fluctuations in the ejection frequency.
  • the medium moving unit that moves the medium preferably has a configuration in which the fluctuation of the moving speed of the medium is within a certain range.
  • a drive voltage supply unit that supplies a drive voltage to the ejection head by applying the ejection frequency set by using the ejection frequency setting unit, and the ejection frequency setting unit is an ejection frequency band in which the droplet velocity is constant in the droplet velocity information.
  • the ejection frequency at which the droplet velocity becomes the second velocity is set as the ejection frequency of the ejection head. is there.
  • the same matters as the matters specified in the second to eighth aspects can be appropriately combined.
  • the constituent elements that carry out the processes and functions specified in the head drive device can be understood as the constituent elements of the head device that carry out the corresponding processes and functions.
  • the same matters as the matters specified in the second to eighth aspects can be appropriately combined.
  • the constituent elements that carry out the processes and functions specified in the head driving device can be grasped as the constituent elements of the head driving method that carry out the corresponding processing and functions.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the ejection frequency and the droplet velocity when a single drive waveform is applied.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a drive waveform for continuous shooting.
  • FIG. 12 is a diagram showing the state of droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • FIG. 13 is a diagram showing the state of medium drops for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • FIG. 14 is a diagram showing the state of large droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • FIG. 15 is a diagram showing another configuration example of the multi-pulse drive waveform.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a drive waveform for continuous shooting.
  • FIG. 12 is a diagram showing the state of droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • FIG. 13 is a diagram showing the state of medium
  • the inkjet printing apparatus 1 includes a paper transport unit 10, a printing unit 20, a reading unit 30, a paper feeding unit 40, and a stacking unit 50.
  • a paper transport unit 10 a paper transport unit 10
  • a printing unit 20 a reading unit 30
  • a paper feeding unit 40 a paper feeding unit 40
  • a stacking unit 50 a stacking unit 50
  • the paper conveyance unit 10 conveys the paper P supplied from the paper feed unit 40 along a specified conveyance path.
  • the sheet conveyance unit 10 is an adsorption belt conveyance mechanism that adsorbs the sheet P onto the traveling belt 11 and conveys it.
  • the ejection head 21C, the ejection head 21M, the ejection head 21Y, and the ejection head 21K are arranged in the order of the ejection head 21C, the ejection head 21M, the ejection head 21Y, and the ejection head 21K along the conveyance direction of the paper P.
  • the in-line scanner 31 can apply a line scanner.
  • a CCD linear image sensor, a CMOS linear image sensor, or the like can be applied.
  • CCD is an abbreviation for Charge-Coupled Device.
  • CMOS is an abbreviation for Complementary Metal Oxide Semiconductor.
  • the paper feeding unit 40 includes a paper feeding device (not shown).
  • the sheet feeding device feeds the sheets P placed on the sheet feeding tray 41 to the sheet conveying unit 10 one by one.
  • a known configuration can be applied to the paper feeding unit 40.
  • the vibrating plate 82 forming the top surface of the pressure chamber 72 includes a conductive layer that functions as a common electrode corresponding to the lower electrode of the piezoelectric element 74.
  • the illustration of the conductive layer is omitted.
  • the pressure chamber 72, the walls of the other flow path portions, the vibration plate 82, and the like can be made of silicon.
  • the control device 100 includes a system control unit 102.
  • the system control unit 102 includes a central processing unit, peripheral circuits, and the like.
  • the system control unit 102 operates according to a control program.
  • the control device 100 includes a communication unit 104.
  • the communication unit 104 includes a prescribed communication interface.
  • the control device 100 is communicatively connected to the host computer 105 via the communication unit 104.
  • the control device 100 can send and receive data to and from the host computer 105 via the communication unit 104.
  • the connection between the control device 100 and the host computer 105 may be wired, wireless, or a combination of wired and wireless.
  • the communication unit 104 may include a buffer memory that speeds up communication.
  • R of RGB represents red.
  • B represents blue.
  • G represents green.
  • C in CMYK represents cyan.
  • M represents magenta.
  • Y represents yellow.
  • K represents black.
  • the image data acquisition unit 106 can apply a combination of a data input terminal, a communication interface, and a media interface.
  • the communication unit 104 can function as the image data acquisition unit 106.
  • the control device 100 includes an operation control unit 116.
  • the operation control unit 116 is an input interface that acquires an input signal transmitted from the operation device 117.
  • the operation device 117 may be a keyboard, a mouse, or the like.
  • the operator operates the operation device 117 while watching the contents displayed on the screen of the display device 115 to input various information such as input of print conditions, selection of print mode, edit of various information, and various information.
  • various information such as input of print conditions, selection of print mode, edit of various information, and various information.
  • a search or the like may be performed.
  • the operator can confirm the input contents and the like through the screen of the display device 115.
  • the halftone processing unit 122 performs halftone processing for converting image data of each color of CMYK into binary or multivalued dot image data.
  • Examples of halftone processing rules include known halftone processing rules such as the dither method and the error diffusion method.
  • the halftone process is generally a gradation value that can be recorded by using the ejection head 21 by quantizing multi-gradation image data having three or more gradation values, and a gradation value less than the gradation value of the image data. This is a process of converting into data having a key value.
  • the control device 100 includes a transport control unit 134.
  • the transport control unit 134 controls the operation of the paper transport unit 10 based on the command signal transmitted from the system control unit 102.
  • the transport control unit 134 includes a motor driver that controls the operation of the motor 14 shown in FIG.
  • the control device 100 acquires the output signal of the rotary encoder 15 via an encoder output signal acquisition unit (not shown).
  • the control device 100 generates an ejection trigger signal from the output signal of the rotary encoder 15.
  • the ejection timing of the ejection head 21 is synchronized with the output signal of the rotary encoder 15. Thereby, the landing position of the droplet can be determined with high accuracy.
  • the control device 100 includes a head control unit 136.
  • the head controller 136 controls driving of the ejection head 21 based on the command signal transmitted from the system controller 102.
  • the command signal here includes a discharge trigger.
  • the head control unit 136 controls the drive of the ejection head 21 based on the dot data of each color generated through the halftone processing of the halftone processing unit 122, and forms an image on the paper P.
  • the head control unit 136 includes a drive waveform acquisition unit 138 and a drive voltage generation unit not shown in FIG.
  • the drive waveform acquisition unit 138 acquires a drive waveform. Examples of the mode of acquiring the drive waveform include a mode of acquiring the drive waveform from an external device via the input interface and a mode of reading the drive waveform from the storage device inside the control device 100.
  • the control device 100 includes a drive waveform acquisition unit 138.
  • the drive waveform acquisition unit 138 stores the drive waveform in the waveform data memory 366 shown in FIG.
  • the drive waveform acquisition unit 138 may acquire the drive waveform from an external device such as the host computer 105, or may acquire the drive waveform from the storage medium via an input interface (not shown).
  • an input interface As an input interface (not shown), a slot or the like configured such that a storage medium can be attached and detached can be applied.
  • the control device 100 includes a discharge frequency setting unit 140.
  • the ejection frequency setting unit 140 transmits the ejection frequency information to the head control unit 136.
  • the head control unit 136 applies the ejection frequency transmitted from the ejection frequency setting unit 140 to control the ejection timing of the ejection head 21.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration example of the head controller.
  • the ejection head 21 includes a first head module 22A and a second head module 22B
  • the drive voltage A is supplied to the first head module 22A
  • the drive voltage B is supplied to the second head module 22B.
  • the image data transfer control circuit 364 includes a latch signal transmission circuit (not shown).
  • a data latch signal is output from the image data transfer control circuit 364 to the ejection head 21 at an appropriate timing.
  • the data latch signal is a general term for the data latch A and the data latch B shown in FIG.
  • the image data transfer control circuit 364 receives the start trigger signal and transfers the dot data to the ejection head 21 in synchronization with the start trigger signal.
  • the drive voltage control circuit 368 receives the start trigger signal and transfers the drive waveform to the first digital-analog converter 379A and the second digital-analog converter 379B in synchronization with the start trigger signal. This realizes printing based on selective drop-on-demand ejection drive control according to image data.
  • the drive voltage A output from the first power amplifier circuit 377A is supplied to the first head module 22A.
  • the drive voltage B output from the second power amplifier circuit 377B is supplied to the second head module 22B.
  • the first power amplification circuit 377A, the second power amplification circuit 377B, the first digital-analog converter 379A, and the second digital-analog converter 379B configure a driving voltage generation unit 380 that generates a driving voltage using the driving waveform. To do.
  • the image data transfer control circuit 364 sets the nozzle control data of the first head module 22A and the second head module 22B to the first head module 22A and the second head module 22B, respectively, based on the dot data stored in the image data memory 362. Control to transfer to.
  • the first nozzle control data transmission path 392A that transmits the nozzle control data output from the image data transfer control circuit 364 to the first head module 22A is called an image data bus, a data bus, an image bus, or the like. The same applies to the second nozzle control data transmission line 392B.
  • the first nozzle control data transmission path 392A and the second nozzle control data transmission path 392B are configured to include a plurality of signal lines. One ends of the first nozzle control data transmission path 392A and the second nozzle control data transmission path 392B are connected to the output terminal of the image data transfer control circuit 364.
  • the other end of the first nozzle control data transmission path 392A is connected to the first head module 22A via the first connector 394A.
  • the other end of the second nozzle control data transmission path 392B is connected to the second head module 22B via the second connector 394B.
  • the first connector 394A and the second connector 394B described in the embodiment may be an example of components of the drive voltage supply unit.
  • the first latch signal line 396A for transmitting the data latch A is connected to the signal input terminal of the first head module 22A via the first connector 394A.
  • the second latch signal line 396B for transmitting the data latch B is connected to the signal input terminal of the second head module 22B via the second connector 394B.
  • the data latch A uses the first head module from the image data transfer control circuit 364 to set the nozzle data signal transferred via the first nozzle control data transmission path 392A as the nozzle data of the first head module 22A. 22A is transmitted at a necessary timing.
  • the image data transfer control circuit 364 transmits the data latch A to the first head module 22A at the timing of transmitting a certain amount of image data to the first head module 22A via the first nozzle control data transmission path 392A.
  • the image data transfer control circuit 364 transmits the data latch B to the second head module 22B at the timing of transmitting a certain amount of image data to the second head module 22B via the second nozzle control data transmission path 392B.
  • ejection drive or non-drive data of the piezoelectric element in the first head module 22A is determined. Further, at the timing represented by the data latch B, the ejection drive or non-drive data of the piezoelectric element in the second head module 22B is determined. After that, a drive voltage is supplied to the first head module 22A and the second head module 22B, and the piezoelectric element for which ejection drive is performed deforms to eject ink. The ink thus ejected is attached to the medium, and printing with a desired resolution is performed.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the head driving method.
  • the ejection head driving method includes a driving waveform acquisition step S10, a conveyance speed setting step S12, a driving voltage generation step S14, an encoder signal input step S16, a start trigger signal generation step S18, a start trigger signal output step S20, a driving voltage output step S22, The discharge end command determination step S24 is included.
  • the carrying speed setting unit 142 sets the carrying speed of the paper P.
  • the transport speed setting unit 142 transmits information on the transport speed of the paper P to the ejection frequency setting unit 140.
  • the ejection frequency setting unit 140 sets the ejection frequency based on the information on the conveyance speed of the paper P.
  • the ejection frequency setting unit 140 transmits the ejection frequency information to the ejection timing control unit 365.
  • the process proceeds to the drive voltage generating step S14.
  • the step of setting the ejection frequency in the transport speed setting step S12 described in the embodiment is an example of the ejection frequency setting step.
  • the driving voltage generation unit 380 In the driving voltage generation step S14, the driving voltage generation unit 380 generates the driving voltage using the driving waveform. After the drive voltage generation step S14, the process proceeds to the encoder signal input step S16.
  • the ejection timing control unit 365 In the start trigger signal generation step S18, the ejection timing control unit 365 generates a start trigger signal using the ejection frequency and the encoder signal based on the conveyance speed of the paper P set in the conveyance speed setting step S12.
  • the ejection frequency based on the conveyance speed of the sheet P, which is set in the conveyance speed setting step S12, is the target ejection frequency.
  • the ejection frequency may be fixed, but in reality, the conveyance speed of the paper P varies, and the ejection timing needs to be adjusted according to the variation of the conveyance speed of the paper P. There is.
  • start trigger signal generating step S18 a start trigger signal applied to adjust the ejection frequency according to the variation in the transport speed of the paper P is generated.
  • the actual ejection frequency is adjusted within a specified range with respect to the target value.
  • the drive voltage output section outputs the drive voltage.
  • the driving voltage is supplied from the head controller 136 to the ejection head 21 via the first connector 394A and the second connector 394B.
  • the process proceeds to the discharge end command determination step S24.
  • the drive voltage output step S22 is an example of the drive voltage supply step.
  • the head controller 136 determines whether or not the ejection end command is acquired.
  • the acquisition mode of the ejection end command include a mode of acquiring when the print job is ended and a mode of acquiring when the print job is stopped due to an abnormality or the like.
  • the ejection end command determination step S24 when the head control unit 136 acquires the ejection end command, the determination result is Yes, the specified end process is executed, and the printing is ended.
  • the ejection waveform 402 includes a first corrugation element 410, a second corrugation element 412, and a third corrugation element 414.
  • the first corrugated element 410 is a corrugated element that expands the pressure chamber 72 in a static state.
  • the second corrugated element 412 is a corrugated element that maintains the expanded state of the pressure chamber 72.
  • the third corrugated element 414 is a corrugated element that contracts the expanded pressure chamber 72.
  • the symbol T f represents the pulling period.
  • the pulling period T f is a period in which the first corrugated element 410 is applied to the piezoelectric element 74.
  • the symbol T r represents the pushing period.
  • the pressing period Tr is a period in which the third corrugated element 414 is applied to the piezoelectric element 74.
  • the symbol T w represents the width of the ejection waveform 402.
  • the width of the ejection waveform 402 may be referred to as the pulse width.
  • the width T W of the ejection waveform 402 is a period from the end timing of the pulling period T f to the start timing of the pushing period T r .
  • the static state of the pressure chamber 72 is the state of the pressure chamber 72 at the time of non-ejection.
  • the static state of the pressure chamber 72 may be realized by applying no voltage to the piezoelectric element 74 or may be realized by applying a constant voltage to the piezoelectric element 74.
  • the pressure chamber 72 shown in the embodiment is an example of a liquid chamber.
  • Reference numeral T I shown in FIG. 8 represents a period from the start timing of the pushing period Tr of the ejection waveform 402 to the end timing of the ejection waveform 402.
  • the end timing of the ejection waveform 402 coincides with the start timing of the ejection waveform 402 in the next pixel cycle T P.
  • the period T I is defined by using the resonance cycle T c . Details of the period T I will be described later.
  • the drive waveform 400 including one ejection waveform 402 may include a plurality of ejection waveforms 402.
  • the drive waveform 400 including the plurality of ejection waveforms 402 can realize two or more types of droplet sizes by appropriately selecting one or more ejection waveforms 402 from the plurality of ejection waveforms 402.
  • the method of realizing the ejection by applying resonance to the pulse width and the pulse interval efficiently secures the amount of the droplet, and as the final waveform of the driving waveform 400 within one pixel period.
  • the technique of applying the reverberation suppressing waveform 404 and actively reducing the vibration of the ink inside the pressure chamber 72 can be used together until immediately before the application of the ejection waveform 402 in the next pixel period.
  • the reverberation suppressing waveform 404 cannot cancel the ink vibrations, and the ejected droplets may be accelerated or decelerated depending on the start timing of the next pixel period.
  • the amplitude of the meniscus becomes large, and the number of abnormal nozzles increases during continuous printing.
  • continuous printing refers to printing that is continuously performed on two or more sheets P.
  • the same image data may be applied or different image data may be applied.
  • a specified interval may be set between printing on each sheet P.
  • Patent Document 1 discloses a condition for realizing stable ejection by using the cancel pulse C1, but does not disclose minimizing a decrease in printing speed.
  • the period from the end timing of the discharge pulse of the first cycle to the start timing of the discharge pulse of the second cycle is set to be ten times or more the half cycle AL of the natural vibration cycle of the pressure chamber, It is disclosed that stable ejection is realized.
  • the ejection frequency in which the succeeding droplet is not accelerated with respect to the preceding droplet is applied to the preceding droplet and the succeeding droplet ejected after one pixel period of the preceding droplet.
  • the drive waveform using resonance is a drive waveform in which the pulse width of the ejection waveform is T c /2 which is a half cycle of T c of the resonance cycle.
  • the resonance cycle T c is the Helmholtz natural vibration cycle of the ejection head 21.
  • the resonance cycle T c is a natural cycle of the entire vibration system determined by the structure of the ink flow path, the physical property value of the ink as the acoustic element, the physical property value of the piezoelectric element, and the like.
  • the resonance cycle T c can be calculated from the design value of the ejection head using calculation.
  • the design values of the ejection head include the physical properties of the ink used.
  • FIG. 9 shows a graph 500 showing the relationship between the ejection frequency and the number of abnormal ejections.
  • the discharge frequency is applied to the horizontal axis of the graph 500.
  • the unit of the horizontal axis is kilohertz.
  • the vertical axis of the graph 500 applies the number of nozzles whose ejection state has deteriorated.
  • the unit of the number of abnormal discharges is applied.
  • the ejection frequency is sequentially changed from 60 kilohertz to 105 kilohertz, continuous ejection is performed using a single drive waveform for each nozzle 25, and an arbitrary pattern for measuring the landing position error is formed on the paper P.
  • the 1-on-M-off pattern can be applied as an arbitrary pattern for measuring the landing position error. Note that M is an integer of 2 or more.
  • the pattern printing on the paper P was continuously performed on the plurality of paper P.
  • the landing position shift for each nozzle was measured.
  • a known measuring method can be applied to the measurement of the landing position shift.
  • a nozzle for which the measured value of the landing position deviation exceeds the reference is determined as a nozzle in which the ejection state has deteriorated.
  • the number of nozzles whose discharge state has deteriorated is plotted for each discharge frequency. 1st represents the measurement result of the first sheet P. 2nd represents the measurement result of the 150th sheet P. 3rd represents the measurement result of the 300th sheet P.
  • a curve 502 represents the measurement result when the drive voltage having the reference amplitude is used.
  • a curve 504 represents the measurement result when the drive voltage amplitude is 90% of the reference amplitude.
  • a curve 506 represents the measurement result when the drive voltage amplitude is 80% of the reference amplitude.
  • the drive voltage to which the reference amplitude is applied is defined based on the condition for ejecting a 2.6 picoliter droplet when the ejection frequency is 10 kilohertz.
  • the ejection heads and inks used in the experiments conducted when creating the graph 500 are as shown in Table 1.
  • the paper P used in the experiment performed when creating the graph 500 is inkjet coated paper.
  • the recommended ejection frequency band 510 and the recommended ejection frequency band 511 are ejection frequency bands in which the number of nozzles whose ejection state has deteriorated is 50 or less.
  • the ejection frequency band in which the number of nozzles whose ejection state has deteriorated exceeds 50 is the non-recommended ejection frequency band 512 and the non-recommended ejection frequency band 514.
  • Curves 502, 504, and 506 show that the number of nozzles in which the ejection state deteriorates tends to decrease when the amplitude of the drive voltage is relatively reduced. That is, when the amplitude of the drive voltage is relatively increased, the droplet velocity relatively increases, while when the droplet velocity becomes too fast, the ejection state tends to deteriorate.
  • the droplet velocity may be relatively reduced, while the droplet amount in one ejection may be relatively reduced.
  • Relatively reducing the amplitude of the drive voltage for the purpose of suppressing the deterioration of the ejection state is not preferable from the viewpoint of securing a prescribed droplet amount. Therefore, it is recommended to select an arbitrary ejection frequency in the recommended ejection frequency band 510 and the recommended ejection frequency band 511 in order to secure the prescribed droplet amount and the stability of continuous ejection.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the ejection frequency and the droplet velocity when a single drive waveform is applied.
  • the discharge frequency is applied to the horizontal axis of the graph 520.
  • the unit of the horizontal axis is kilohertz.
  • the vertical axis of graph 520 applies drop velocity.
  • the unit of the droplet velocity is meter per second.
  • the recommended ejection frequency band 510, the recommended ejection frequency band 511, the non-recommended ejection frequency band 512, and the non-recommended ejection frequency band 514 shown in FIG. 10 The relationship between the ejection frequency and the droplet velocity shown in FIG. 10 is an example of droplet velocity information.
  • the procedure for deriving the droplet velocity is as follows.
  • the position where the distance from the nozzle surface 24 of the ejection head 21 is 300 micrometers is the first measurement position.
  • the position where the distance from the nozzle surface 24 of the ejection head 21 is 500 micrometers is the second measurement position.
  • the period required for the droplet to move from the first measurement value to the second measurement position is measured.
  • a known method was applied to the measurement of the moving period of the droplet. Continuous ejection was performed for each ejection frequency, measurement was performed a plurality of times, and the average value of the measured values of the plurality of times was taken as the measurement result for each ejection frequency.
  • the droplet velocity was calculated by dividing the distance from the first measured value to the second measured position by the measured value of the period.
  • the ejection head 21 and the ink used for the measurement of the moving period of the droplet are as shown in Table 1.
  • a drive voltage having a reference amplitude was applied as the drive voltage.
  • the droplet volume is 2.6 picoliters when the ejection frequency is 10 kilohertz.
  • the ejection frequency band in which the droplet velocity is constant in the curve 522 shown in FIG. 10 is defined as the first ejection frequency band 524.
  • a droplet velocity in the first ejection frequency band 524 is set as a reference droplet velocity 528.
  • the reference droplet velocity 528 described in the embodiment is an example of the first velocity.
  • the first ejection frequency band 524 may include an ejection frequency band in which the difference between the droplet velocity and the reference droplet velocity 528 falls within a specified range, although the droplet velocity changes periodically.
  • the ratio can be defined using the ratio of the droplet velocity to the maximum amplitude.
  • the ratio of drop velocity to maximum amplitude may be 10 percent or less.
  • a frequency band in which the ejection frequency is higher than 14 kilohertz and equal to or lower than 36 kilohertz may be included in the first ejection frequency band 524.
  • the ejection frequency band in which the droplet velocity changes periodically and the ejection frequency band in which the difference from the reference droplet velocity 528 exceeds the specified range is referred to as a second ejection frequency band 526.
  • the ejection frequency band in which the ejection frequency exceeds 36 kilohertz and 105 kilohertz or less is included in the second ejection frequency band 526.
  • 86 kHz which is the minimum value of the curve 522
  • 62 kHz which is the minimum value of the curve 522
  • the droplet velocity shown in FIG. 10 will be described.
  • the first ejection is in a state where it is not affected by resonance. That is, it is considered that the droplet in the first ejection behaves similarly to the case where an arbitrary ejection frequency in the first ejection frequency band 524 is set. Then, as the droplet velocity of the preceding droplet in continuous ejection, the droplet velocity corresponding to an arbitrary ejection frequency in the first ejection frequency band 524 can be applied.
  • the droplet velocity shown in FIG. 10 represents the droplet velocity of the subsequent droplet affected by the preceding droplet for each ejection frequency. It can be said that the ejection frequency band in which the droplet velocity is smaller than the droplet velocity corresponding to the arbitrary ejection frequency in the first ejection frequency band 524 satisfies the condition that the subsequent droplet is not accelerated with respect to the preceding droplet.
  • the control device 100 shown in FIG. 5 stores the droplet velocity information, which is the relationship between the ejection frequency and the droplet velocity when the single-shot drive voltage measured using the ejection head 21 is applied, and the ejection frequency setting unit. 140 may be used to set the ejection frequency based on the drop velocity information. Further, the control device 100 stores at least one of the recommended ejection frequency band 510 and the recommended ejection frequency band 511 extracted from the drop velocity information, and uses the ejection frequency setting unit 140 to recommend the recommended ejection frequency band 510 or the recommended ejection frequency band 510. The ejection frequency may be set based on the ejection frequency band 511.
  • the reference droplet velocity 528 or less shown in the embodiment is an example of the first velocity or less.
  • the drop velocity information to which the single shot drive waveform is applied has been exemplified, but the drop velocity information to which the continuous shot drive waveform is applied may be used. That is, it is possible to use drop velocity information in which a drive waveform including one or more ejection waveforms is applied to the pixel period.
  • Formula 2 corresponds to the ejection frequency band in which the droplet velocity becomes equal to or lower than the reference droplet velocity 528 in the curve 522 shown in FIG. 10 and the slope of the curve 522 becomes 0 or less.
  • the period T I can be a period from the start timing of the pressing period Tr in the final ejection pulse to the end timing of the drive waveform 400.
  • the rotary encoder 15 is an example of a component of a medium speed information acquisition unit that acquires medium speed information indicating the moving speed of the medium.
  • a linear scale or the like may be applied instead of the rotary encoder 15.
  • the head control unit 136 shown in the embodiment is an example of an ejection frequency adjusting unit.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a drive waveform for continuous shooting.
  • the drive waveform for continuous shooting may be called a multi-pulse or the like.
  • FIG. 11 shows the drive waveform 560 by applying the graph format.
  • the horizontal axis of FIG. 11 applies the period.
  • the unit of the period is microsecond.
  • the vertical axis in FIG. 11 applies voltage.
  • the unit of voltage is volts.
  • the drive waveform 560 illustrated in FIG. 11 includes a first ejection waveform 562, a second ejection waveform 564, a third ejection waveform 566, and a first reverberation suppressing waveform 568.
  • the first ejection waveform 562, the second ejection waveform 564, and the third ejection waveform 566 are selected according to the droplet size.
  • the third ejection waveform 566 and the first reverberation suppressing waveform 568 are combined.
  • the first ejection waveform 562, the third ejection waveform 566, and the first reverberation suppressing waveform 568 are combined.
  • the first ejection waveform 562, the second ejection waveform 564, the third ejection waveform 566, and the first reverberation suppressing waveform 568 are combined.
  • the first reverberation suppressing waveform 568 may be omitted in each droplet type.
  • FIG. 12 is a diagram showing the state of droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • FIG. 13 is a diagram showing the state of medium drops for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • FIG. 14 is a diagram showing the state of large droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 11 is applied.
  • the droplets 600 ejected from the nozzle were continuously imaged for each ejection frequency, and photographs for each ejection frequency were created by arranging from the left to the right in the horizontal sequence in the order of the ejection frequency.
  • the straight line with the reference numeral 602 shown in FIGS. 12 to 14 represents the first position.
  • the straight line with the reference numeral 604 represents the second position 604.
  • the relationship between the droplet speed and the ejection frequency band of the small droplet shown in FIG. 12 is different from the relationship between the droplet speed and the ejection frequency band of the medium droplet shown in FIG. Further, the relationship between the droplet speed and the ejection frequency band for the small droplet shown in FIG. 12 is different from the relationship between the droplet speed and the ejection frequency band for the large droplet shown in FIG.
  • the valley of the amplitude is 53 kilohertz
  • the valley of the amplitude is 56 kilohertz
  • the ejection frequency of 56 kilohertz or higher becomes the trough of the amplitude. This is because in the drive waveform 560 shown in FIG. 11, the start timing of the first reverberation suppressing waveform 568 is deviated from the end timing of the third ejection waveform 566 by a half period of the resonance cycle. Inferred.
  • the drive waveform 560 shown in FIG. 15 includes a fourth ejection waveform 582, a fifth ejection waveform 584, a sixth ejection waveform 586, and a second reverberation suppression waveform 588.
  • the fourth ejection waveform 582, the fifth ejection waveform 584, and the sixth ejection waveform 586 are selected according to the droplet size.
  • the sixth ejection waveform 586 and the second reverberation suppressing waveform 588 are combined.
  • the fourth ejection waveform 582, the sixth ejection waveform 586, and the second reverberation suppressing waveform 588 are combined.
  • the fourth ejection waveform 582, the fifth ejection waveform 584, the sixth ejection waveform 586, and the second reverberation suppressing waveform 588 are combined.
  • the second reverberation suppressing waveform 588 may be omitted in each droplet type.
  • the drive waveform 580 shown in FIG. 15 is an example of a drive waveform including a non-ejection waveform that is continuous with the final waveform element in the final ejection waveform.
  • the sixth ejection waveform 586 is an example of the final ejection waveform.
  • the rising waveform element of the sixth ejection waveform 586 is an example of the final waveform element.
  • the second reverberation suppressing waveform 588 is an example of a non-ejection waveform.
  • FIG. 16 is a diagram showing the state of droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 15 is applied.
  • FIG. 17 is a diagram showing the state of the medium droplet for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 15 is applied.
  • FIG. 18 is a diagram showing the state of large droplets for each ejection frequency when the drive waveform shown in FIG. 15 is applied.
  • the peaks of the amplitudes are substantially the same and the valleys of the amplitudes are almost equal. I am doing it. This is because the start timing of the second reverberation suppressing waveform 588 coincides with the end timing of the sixth ejection waveform 586, and the drawn waveform element 589 in the second reverberation suppressing waveform 588 contributes to reverberation suppression.
  • One of the causes of the difference between the droplet velocity and the ejection frequency depending on the droplet type is the difference in the reverberation suppressing method.
  • the refill vibration occurs from the timing when the droplet is ejected.
  • the pressure chamber is changed in the pressure reducing direction at the final stage of the sixth ejection waveform 586 to suppress the reverberation.
  • the pressure chamber 72 is expanded at the timing when the droplet is ejected. From this, it is assumed that the start timing of the vibration of the ink in the refill and the start timing of the refill match. In other words, since the pressure chamber is expanded at the timing of refilling the pressure chamber 72 with ink, it is presumed that the piezoelectric element 74 that supports the replenishment of the pressure chamber 72 with ink is operating.
  • the pressure chamber 72 is changed in the pressurizing direction at the final stage of the first reverberation suppression waveform 568. That is, the first reverberation suppressing waveform 568 contracts the pressure chamber 72 after expanding the pressure chamber 72. That is, the first reverberation suppressing waveform 568 applies pressure in a direction to suppress the vibration of the ink in the refill, and as a result, a vibration different from the vibration of the ink in the refill is excited or the refill is not in time. It is inferred that the pressure chamber 72 was in the depressurized state at the discharge timing.
  • the depressurized state of the pressure chamber 72 represents a state in which the pressure chamber 72 is contracted with respect to the static state.
  • the reference droplet velocity 528 that is the droplet velocity in the first ejection frequency band 524 where the droplet velocity is constant.
  • the ejection frequency of the ejection head 21 is set to an arbitrary ejection frequency in the ejection frequency band having the following droplet velocity. Thereby, as the ejection frequency of the ejection head 21, it is possible to apply the ejection frequency at which the subsequent droplet is not accelerated with respect to the preceding droplet.
  • An arbitrary ejection frequency is set as the ejection frequency of the ejection head 21 in the ejection frequency band in which the droplet velocity is equal to or lower than the reference droplet velocity 528, and the inclination in the curve 522 representing the droplet velocity information is 0 or less. .. Thereby, in the setting of the ejection frequency of the ejection head 21, the condition of decelerating the subsequent droplet with respect to the preceding droplet can be applied.
  • the period T I from the start timing of the final ejection pulse pressing period T r to the end timing of the drive waveform is (n+1/4) ⁇ T c ⁇ T I ⁇ (n+1/ when n is 1 or 2. 2) ⁇ T c is satisfied. This makes it possible to shift the ejection timing of the subsequent droplet with respect to the vibration caused by the ejection of the preceding droplet.
  • the drive waveform 580 includes the second dereverberation waveform 588.
  • the second reverberation suppressing waveform 588 is deviated from the end timing of the third ejection waveform 566 by a half period of the resonance period.
  • the first reverberation suppressing waveform 568 suppresses reverberation by changing the pressure chamber in the pressure reducing direction at the final stage of the sixth ejection waveform 586.
  • the head control unit 136 shown in FIGS. 5 and 6 can configure a head drive device that drives the ejection head 21.
  • the head drive device may include the system control unit 102, the communication unit 104, the display control unit 114, and the like illustrated in FIG. Further, the head drive device and the ejection head 21 can form a head device.

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

連続吐出安定性の確保と効率的な液滴吐出とを両立し得る、ヘッド駆動装置、ヘッド装置、印刷装置、及びヘッド駆動方法を提供する。駆動波形を取得する駆動波形取得部（１３８）、駆動電圧を生成する駆動電圧生成部（３８０）、単射における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、吐出周波数を設定する吐出周波数設定部（１４０）、駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部を備え、吐出周波数設定部は滴速度情報において液滴速度が第一速度以下の第二速度となる吐出周波数を吐出ヘッドの吐出周波数として設定する。

Description

ヘッド駆動装置、ヘッド装置、印刷装置、及びヘッド駆動方法

　本発明はヘッド駆動装置、ヘッド装置、印刷装置、及びヘッド駆動方法に係り、特に吐出ヘッドの駆動制御に関する。

　インクジェット印刷機は一般に、ノズルの飛翔曲がり及びノズルの吐出異常に起因する白すじ等のバンディングの抑制が要求される。特に、シングルパス方式の印刷機は、一ノズルの異常に起因して、簡単にすじが発生してしまうため、より安定した吐出状態が要求される。

　一方、近年のシングルパス方式の産業用インクジェット印刷機の動向として、より高い生産性が要求されている。生産性の向上は、画素を間引く手法又は一画素あたりの記録期間を短くする手法を適用して実現され得る。

　一画素に対して一種類又は複数の種類の液滴を打ち分けることができる期間を一画素周期とした場合、画素周期に基づいてインクジェット印刷機の印刷可能速度が決定される。画素周期を短くするには、吐出ヘッドと液体との共振を適用した駆動方式が有効である。共振を用いた駆動方式は、効率的な規定の液滴量の吐出が実現される。

　特許文献１は、共振を用いた駆動方式が適用されるインクジェット記録装置が記載されている。特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、後続する画素周期において吐出した液滴の吐出速度を、先の画素周期において吐出させた液滴の吐出速度に対して同等又は遅くならないための駆動波形を開示している。

国際公開第２０１２／０８１４７２号

　しかしながら、吐出ヘッドと液体とが共振するように、一画素周期内のパルス又はパルス群を接続した場合、先行する液滴に対して後続する液滴が加速され過ぎてしまう。これにより、連続的な液滴吐出の安定性が損なわれ得る。すなわち、連続的に液滴を吐出させる印刷を実施する際に、連続的な液滴吐出の安定性の確保と効率的な液滴吐出とを両立し得る吐出ヘッドの制御が必要である。

　特許文献１に記載の発明は、先行する液滴である吐出パルスＰ１に基づき吐出される液滴の吐出速度に対して、後続する液滴である吐出パルスＰ２に基づき吐出される液滴の吐出速度が小さくなることを課題としている。

　すなわち、特許文献１は、連続する画素周期において順に吐出させた液滴について、先行する液滴の吐出速度に対して後続する液滴の吐出速度が遅くならない条件として、キャンセルパルスＣ１の極性、キャンセルパルスＣ１のパルス幅、及びキャンセルパルスＣ１と吐出パルスとの間の期間を開示している。

　一方、特許文献１に記載の発明では、先行する液滴に対して後続する液滴が加速され過ぎてしまう可能性がある。そうすると、特許文献１に記載の発明では、連続的な液滴吐出の安定性の確保が困難である。

　特許文献１には、キャンセルパルスＣ１の終了タイミングから、一画素周期の終了タイミングまでの期間Ｓ１等に関する具体的な記載はない。図４等には期間Ｓ１が圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬと同一のように図示されている。しかし、後続する液滴の吐出速度を先行する液滴の吐出速度と同一とし、かつ、後続する液滴の吐出に対して残響振動の影響を抑制しようとすると、期間Ｓ１は圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬよりも十分に長い期間とされるべきである。以下に理由を説明する。

　期間Ｓは必然的に吐出周波数に応じて変化する。図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、及び図１０Ｂに示すように、一周期目に吐出させた液滴の吐出速度に対して、二周期目以降に吐出させた液滴の吐出速度が同等又は小さくならない吐出周波数の条件は２０キロヘルツ以下の帯域となる。特許文献１の段落＜００４８＞の記載から、圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬは３．３マイクロ秒である。そうすると、期間Ｓ１は圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬよりも十分に長い期間となる。

　更に、特許文献１に記載のように、キャンセルパルスＣ１を用いて残響振動をほぼ消失させることは現実的には困難である。残響振動をほぼ消失させるには、一周期目の吐出パルスの終了タイミングから二周期目の吐出パルスの開始タイミングまでに、十分に長い待機期間を設定する必要がある。

　つまり、特許文献１は、段落＜００４７＞に非実用的な期間Ｓ１と圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬとの関係が記載されているものの、吐出周波数の規定に適用可能であり、実用的な期間Ｓ１と圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬとの関係を開示していない。

　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、連続吐出安定性の確保と効率的な液滴吐出とを両立し得る、ヘッド駆動装置、ヘッド装置、印刷装置、及びヘッド駆動方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。

　第１態様に係るヘッド駆動装置は、一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得部と、駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定部と、吐出周波数設定部を用いて設定した吐出周波数を適用して、駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、を備え、吐出周波数設定部は、滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が第二速度となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数として設定するヘッド駆動装置である。

　第１態様によれば、滴速度情報において、液滴速度が一定となる吐出周波数帯域における液滴速度である第一速度以下の第二速度となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数に適用する。これにより、異なる画素を生成する二以上の液滴において、先行する先行滴に対して、先行滴に後続する後続滴が加速されず、連続吐出安定性の確保と効率的な液滴吐出との両立が可能となる。

　画素周期は、一画素を生成する際に用いられる一以上の吐出波形の全期間を表す。画素周期の逆数は吐出周波数である。画素周期には一以上の吐出波形が含まれる。画素周期には非吐出波形が含まれていてもよい。

　液滴速度は、任意の二点間の距離を、液滴が二点を通過する際に要する期間で除算して導出し得る。

　第２態様は、第１態様のヘッド駆動装置において、吐出周波数設定部は、共振周期をＴｃとし、ｎを１又は２とし、第一駆動波形における最終の波形要素の始点から、第一駆動波形の次の画素周期に対応する第二駆動波形における最初の波形要素の始点までの期間をＴＩとした場合に、ｎ×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃを満たす期間ＴＩを用いて、吐出ヘッドの吐出周波数を設定する構成としてもよい。

　第２態様によれば、先行滴の吐出に起因する振動に対して、後続滴の吐出タイミングが調整された吐出周波数を適用し得る。

　第３態様は、第１態様のヘッド駆動装置において、吐出周波数設定部は、滴速度情報において吐出周波数に対する液滴速度を表す曲線の傾きが０以下となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数として設定する構成としてもよい。

　第３態様によれば、先行滴に対して後続滴を減速させる条件が適用された吐出周波数を設定し得る。

　第４態様は、第３態様のヘッド駆動装置において、吐吐出周波数設定部は、共振周期をＴｃとし、ｎを１又は２とし、第一駆動波形における最終の波形要素の始点から、第一駆動波形の次の画素周期に対応する第二駆動波形における最初の波形要素の始点までの期間をＴＩとした場合に、（ｎ＋１／４）×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃを満たす期間ＴＩを用いて、吐出ヘッドの吐出周波数を設定する構成としてもよい。

　第４態様によれば、先行滴の吐出に起因する振動に対して、後続滴の吐出タイミングが調整された吐出周波数を適用し得る。

　第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか一態様のヘッド駆動装置において、吐出周波数設定部は、滴速度情報において吐出周波数に対する液滴速度を表す曲線の極小値に対応する吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数として設定する構成としてもよい。

　第５態様によれば、後続滴の液滴速度が最小となる条件が適用された吐出周波数を設定し得る。

　第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか一態様のヘッド駆動装置において、駆動波形取得部は、最終の吐出波形における最終の波形要素と連続する非吐出波形を含む吐出波形を取得する構成としてもよい。

　第６態様によれば、複数の滴種を適用可能な場合に、全ての滴種における吐出周波数の最適化が可能となる。

　第７態様は、第１態様から第５態様のいずれか一態様のヘッド駆動装置において、駆動波形取得部は、最終の吐出波形における最終の波形要素と非連続の非吐出波形を含む駆動波形を取得する構成としてもよい。

　第７態様によれば、複数の滴種を適用可能な場合に、一種類以上の滴種における吐出周波数の最適化が可能となる。

　第８態様は、第１態様から第７態様のいずれか一態様のヘッド駆動装置において、媒体の移動速度を表す媒体速度情報を取得する媒体速度情報取得部と、媒体速度情報を用いて吐出周波数を調整する吐出周波数調整部と、を備えた構成としてもよい。

　第８態様によれば、媒体の移動速度を表す媒体速度情報に基づいて吐出周波数を調整し得る。

　かかる態様において、媒体の移動速度の変動が吐出周波数の変動要因となる。媒体を移動させる媒体移動部は、媒体の移動速度の変動を一定範囲内とする構成が好ましい。

　第９態様に係るヘッド装置は、吐出ヘッドと、吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置と、を備え、ヘッド駆動装置は、一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得部と、駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定部と、吐出周波数設定部を用いて設定した吐出周波数を適用して、駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、を備え、吐出周波数設定部は、滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が第二速度となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数として設定するヘッド装置である。

　第９態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。

　第９態様において、第２態様から第８態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担うヘッド装置の構成要素として把握することができる。

　第１０態様に係る印刷装置は、吐出ヘッドと、吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置と、を備え、ヘッド駆動装置は、一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得部と、駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定部と、吐出周波数設定部を用いて設定した吐出周波数を適用して、駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、を備え、吐出周波数設定部は、滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が第二速度となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数として設定する印刷装置である。

　第１０態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。

　第１０態様において、第２態様から第８態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う印刷装置の構成要素として把握することができる。

　第１１態様に係るヘッド駆動方法は、一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得工程と、駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成工程と、一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定工程と、吐出周波数設定工程において設定した吐出周波数を適用して、駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給工程と、を含み、吐出周波数設定工程は、滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が第二速度となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数として設定するヘッド駆動方法である。

　第１１態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。

　第１１態様において、第２態様から第８態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、ヘッド駆動装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担うヘッド駆動方法の構成要素として把握することができる。

　本発明によれば、滴速度情報において、液滴速度が一定となる吐出周波数帯域における液滴速度である第一速度以下の第二速度となる吐出周波数を、吐出ヘッドの吐出周波数に適用する。これにより、異なる画素を生成する二以上の液滴において、先行する先行滴に対して、先行滴に後続する後続滴が加速されず、連続吐出安定性の確保と効率的な液滴吐出との両立が可能となる。

図１はインクジェット印刷装置の全体構成図である。 図２は吐出ヘッドの概略構成を示す底面図である。 図３は吐出ヘッドのノズル面の構成例を概略的に示す図である。 図４は吐出ヘッドの構造例を示す断面図である。 図５はインクジェット印刷装置の機能ブロック図である。 図６はヘッド制御部の構成例を示す機能ブロック図である。 図７はヘッド駆動方法の手順を示すフローチャートである。 図８は駆動波形の一例を示す図である。 図９は単射の駆動波形を適用した場合の連続吐出性能を示すグラフである。 図１０は単射の駆動波形を適用した場合の吐出周波数と液滴速度との関係を示すグラフである。 図１１は連写の駆動波形の構成例を示す図である。 図１２は図１１に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの小滴の状態を示す図である。 図１３は図１１に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの中滴の状態を示す図である。 図１４は図１１に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの大滴の状態を示す図である。 図１５はマルチパルス駆動波形の他の構成例を示す図である。 図１６は図１５に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの小滴の状態を示す図である。 図１７は図１５に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの中滴の状態を示す図である。 図１８は図１５に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの大滴の状態を示す図である。

　以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は適宜省略することとする。

　［インクジェット印刷装置］

　〔全体構成〕

　図１はインクジェット印刷装置の全体構成図である。インクジェット印刷装置１は、シングルパス方式を適用して、用紙Ｐに画像を印刷するデジタル印刷装置である。用紙Ｐは媒体、記録紙、及び印刷用紙等と称されるシート状の媒体を適用し得る。本明細書における印刷という用語は、画像形成及び画像記録等の用語と読み替えてもよい。

　インクジェット印刷装置１は、用紙搬送部１０、印刷部２０、読取部３０、給紙部４０、及び集積部５０を備える。以下、インクジェット印刷装置１の各部について詳細に説明する。

　〔用紙搬送部〕

　用紙搬送部１０は給紙部４０から供給された用紙Ｐを規定の搬送経路に沿って搬送する。用紙搬送部１０は、走行するベルト１１に用紙Ｐを吸着させて搬送する吸着ベルト搬送機構ある。

　用紙搬送部１０は、ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、モータ１４、ロータリーエンコーダ１５、及び吸引ユニット１６を備える。ベルト１１は、駆動ローラ１２及び従動ローラ１３に巻き掛けられる。駆動ローラ１２は図示しない連結機構を介してモータ１４が連結される。駆動ローラ１２の回転軸はロータリーエンコーダ１５が取り付けられる。

　モータ１４を駆動して駆動ローラ１２を回転させる。駆動ローラ１２及び従動ローラ１３は、矢印線を用いて示す回転方向に回転する。駆動ローラ１２及び従動ローラ１３の回転に応じてベルト１１は走行する。

　ベルト１１の用紙Ｐを吸着支持する用紙支持面１１Ａは、図示しない吸着穴が具備される。吸着穴は吸引ユニット１６と連通する。吸引ユニット１６は図示しない流路を介して、図示しないポンプと連結される。ポンプを動作させて吸引ユニット１６に負圧を発生させる。吸引ユニット１６に発生させた負圧はベルト１１の吸着穴を介して用紙Ｐに作用する。これにより、用紙Ｐはベルト１１に吸着支持される。

　〔印刷部〕

　印刷部２０は、インクジェット方式を適用して、用紙Ｐに画像を印刷する。画像には、文字、記号、図形、及び線等が含まれてもよい。印刷部２０は、吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋを備える。

　吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋは、用紙Ｐの搬送方向に沿って、吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋの順に配置される。

　以下、用紙Ｐの搬送方向は用紙搬送方向と記載する場合がある。また、用紙搬送方向と直交する方向であり、用紙Ｐの搬送面に平行となる方向である用紙Ｐの幅方向を用紙幅方向と記載する場合がある。図１に符号Ｘを用いて示す方向、及び符号Ｘを用いて示す方向と反対の方向は用紙幅方向である。符号Ｙを用いて示す方向は用紙搬送方向である。符号Ｚを用いて示す方向は鉛直方向である。

　ここで、本明細書における直交という用語は、二方向が交差する角度が９０度未満の場合、及び二方向が交差する角度が９０度を超える場合であっても、二方向が交差する角度が９０度の場合と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な直交を含み得る。また、本明細書における平行という用語は、二方向が交差する場合であっても、二方向が平行の場合と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な平行を含み得る。

　吐出ヘッド２１Ｃはシアンインクを吐出させる。吐出ヘッド２１Ｍはマゼンタインクを吐出させる。吐出ヘッド２１Ｙはイエローインクを吐出させる。吐出ヘッド２１Ｋはブラックインクを吐出させる。

　吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋは、用紙搬送方向と直交する用紙Ｐの幅方向について、用紙Ｐの全長に対応する有効記録幅を有するライン型ヘッドである。なお、ライン型ヘッドは、ラインヘッド、フルラインヘッド、及びページワイドヘッド等と呼ばれる場合があり得る。なお、実施形態に示す吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋは、駆動対象の吐出ヘッドの一例である。

　〔読取部〕

　読取部３０は、用紙Ｐに印刷された画像を光学的に読み取り、読取画像を表す画像データを生成する。読取部３０はインラインスキャナ３１を備える。インラインスキャナ３１は図示しない撮像デバイスを備える。撮像デバイスは、用紙Ｐに印刷された画像を撮像し、撮像画像を電気信号に変換する。

　インラインスキャナ３１は、ラインスキャナを適用し得る。撮像デバイスは、ＣＣＤリニアイメージセンサ及びＣＭＯＳリニアイメージセンサ等を適用し得る。ＣＣＤは、Charge-Coupled Deviceの省略語である。ＣＭＯＳは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの省略語である。

　インラインスキャナ３１は、照明装置及び信号処理回路を備える。照明装置は、読取対象に照明光を照射する。信号処理回路は、撮像デバイスから出力された電気信号を処理して画像データを生成する。なお、照明装置及び信号処理回路の図示は省略する。

　〔給紙部〕

　給紙部４０は、図示しない給紙装置を備える。給紙装置は、給紙トレイ４１に載置された用紙Ｐを一枚ずつ用紙搬送部１０へ供給する。給紙部４０は公知の構成を適用し得る。

　〔集積部〕

　集積部５０は、用紙搬送部１０から画像が印刷された用紙Ｐを受け取る。集積部５０は、画像が印刷された用紙Ｐを集積トレイ５１に集積する。

　〔吐出ヘッドの詳細な説明〕

　図２は吐出ヘッドの概略構成を示す底面図である。図２は吐出ヘッド２１をノズル面２４の側から見た図である。図１に示す吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋは、同一の構造を適用し得る。図２には、吐出ヘッド２１Ｃ、吐出ヘッド２１Ｍ、吐出ヘッド２１Ｙ、及び吐出ヘッド２１Ｋの任意の一つとして吐出ヘッド２１を示す。

　吐出ヘッド２１は、吐出ヘッド２１の長手方向について、複数のヘッドモジュール２２を繋ぎ合わせた構造を有する。複数のヘッドモジュール２２は同一の構造を適用し得る。なお、ヘッドモジュール２２の数に制限はなく、使用される用紙Ｐの用紙幅方向の全長に応じて適宜決められる。

　ベースフレーム２３は、複数のヘッドモジュール２２が取り付けられる。ベースフレーム２３は、取り付け可能なヘッドモジュール２２の数に応じた取付部を備える。ベースフレーム２３は、ヘッドモジュール２２の位置を調整する調整部を備える。なお、取付部及び調整部の図示は省略する。

　図３は吐出ヘッドのノズル面の構成例を概略的に示す図である。ヘッドモジュール２２は、ノズル面２４に複数のノズル２５が形成される。各ヘッドモジュール２２は、それぞれのノズル面２４が同一平面を構成するように、鉛直方向の位置が調整される。

　複数のノズル２５は、規定の印刷解像度を実現する配置密度を有する。複数のノズル２５はマトリクス配置が適用される。複数のノズル２５を媒体幅方向に投影させた投影ノズル列は、媒体幅方向に沿って複数のノズル２５が概ね等間隔に配置される一列のノズル列と等価である。

　概ね等間隔とは、吐出ヘッドを用いてドットの形成が可能な打滴点として、実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差及び着弾干渉に起因する用紙Ｐにおける液滴の移動等を考慮して僅かに間隔を異ならせたノズル２５が含まれる場合も、等間隔の概念に含まれる。本明細書では、ノズル２５の位置関係を記述する場合、特に断らない限り、投影ノズル列におけるノズル２５の位置関係を意味することとする。

　マトリクス配置における列方向は行方向に対して斜めに交差する方向であってよい。また、行方向は用紙幅方向に平行となる方向でもよいし、用紙幅方向に非平行となる方向でもよい。ヘッドモジュール２２のノズル２５の配置はマトリクス配置に限定されない。ノズル２５の配置の例として、一列の直線配置、Ｖ字形状配置、及びＶ字形状配置を繰り返し単位とするＷ字形状配置等が挙げられる。

　図４は吐出ヘッドの構造例を示す断面図である。イジェクタ７０は、ノズル２５、圧力室７２、及び圧電素子７４を備える。ノズル２５は、ノズル流路７６を介して圧力室７２と連通する。圧力室７２は個別供給路７８を介して供給側共通支流路８０と連通する。

　圧力室７２の天面を構成する振動板８２は、圧電素子７４の下部電極に相当する共通電極として機能する導電層を備える。なお、導電層の図示は省略する。圧力室７２、その他の流路部分の壁部、及び振動板８２などはシリコンによって作製することができる。

　振動板８２の材質はシリコンに限らず、樹脂などの非導電性材料によって形成する態様も可能である。振動板８２自体をステンレス鋼などの金属材料によって構成し、共通電極を兼ねる振動板としてもよい。

　振動板８２に対して圧電素子７４が積層された構造により、圧電ユニモルフアクチュエータが構成される。圧電素子７４の上部電極である個別電極８４に駆動電圧を印加して圧電体８６を変形させ、振動板８２を撓ませて圧力室７２の容積を変化させる。圧力室７２の容積変化に伴う圧力変化がインクに作用して、ノズル２５からインクが吐出される。

　インク吐出の後に圧電素子７４が元の状態に戻る際に、供給側共通支流路８０から個別供給路７８を通って新しいインクが圧力室７２に充填される。圧力室７２にインクが充填される動作をリフィルという。

　圧力室７２の平面視形状については、特に限定はなく、四角形その他の多角形、円形、或いは楕円形など、様々な形態があり得る。カバープレート８８は圧電素子７４の可動空間９０を保し、かつ、圧電素子７４の周囲を封止する部材である。

　カバープレート８８の上方には、図示しない供給側インク室、及び回収側インク室が形成される。供給側インク室は、図示しない連通路を介して、図示しない供給側共通本流路に連結される。回収側インク室は、図示しない連通路を介して、図示しない回収側共通本流路に連結されている。

　〔インクジェット印刷装置の機能ブロック〕

　図５はインクジェット印刷装置の機能ブロック図である。インクジェット印刷装置１は、制御装置１００を用いて制御される。制御装置１００は、コンピュータのハードウェアとソフトウェアとのを組み合わせて実現し得る。ソフトウェアはプログラムと同義である。

　制御装置１００は、システム制御部１０２を備える。システム制御部１０２は、中央演算装置及び周辺回路等から構成される。システム制御部１０２は制御プログラムに従って動作する。

　制御装置１００は、プログラム格納部１１０を備える。プログラム格納部１１０は、システム制御部１０２が実行するプログラムが格納される。制御装置１００は、プログラムを実行する際に使用される各種パラメータを記憶するパラメータ記憶部を備える。プログラム格納部１１０はパラメータ記憶部と兼用されてもよい。

　制御装置１００は、通信部１０４を備える。通信部１０４は、規定の通信インターフェースを備える。制御装置１００は通信部１０４を介してホストコンピュータ１０５と通信可能に接続される。制御装置１００は通信部１０４を介してホストコンピュータ１０５との間でデータの送受信を実施し得る。制御装置１００とホストコンピュータ１０５との接続は、有線、無線、又は有線と無線との組み合わせを適用し得る。通信部１０４は通信を高速化するバッファメモリを備えてもよい。

　制御装置１００は、画像データ取得部１０６を備える。画像データ取得部１０６は、印刷対象の画像を表す画像データを取得するインターフェースである。画像データの形式は限定されない。画像データの例として、ＲＧＢの各色を２５６階調で表したＲＧＢ画像が挙げられる。ＲＧＢに代わりＣＭＹＫを適用してもよい。また、各色の階調数は２５６階調に制限されない。

　なお、ＲＧＢのＲは赤を表す。Ｂは青を表す。Ｇは緑を表す。また、ＣＭＹＫのＣはシアンを表す。Ｍはマゼンタを表す。Ｙはイエローを表す。Ｋはブラックを表す。

　画像データ取得部１０６は、インクジェット印刷装置１の外部又はインクジェット印刷装置１の内部の信号処理部から画像データを取り込むデータ入力端子を適用し得る。画像データ取得部１０６は、有線又は無線の通信インターフェースを適用し得る。画像データ取得部１０６は、メモリカード等の可搬型の記憶媒体の読み書きを行うメディアインターフェースを適用し得る。

　画像データ取得部１０６は、データ入力端子、通信インターフェース、及びメディアインターフェースの組み合わせを適用し得る。通信部１０４は、画像データ取得部１０６の機能を担うことが可能である。

　制御装置１００は、メモリ１０８を備える。メモリ１０８は、画像データ取得部１０６を用いて取得した画像データを含む各種データを一次記憶する。

　制御装置１００は、表示制御部１１４を備える。表示制御部１１４は、表示装置１１５を用いて表示させる各種情報を表す表示信号を表示装置１１５へ送信する。表示装置１１５はモニタ装置を適用し得る。表示制御部１１４は、モニタ装置を制御するディスプレイドライバーとして機能する。

　制御装置１００は、操作制御部１１６を備える。操作制御部１１６は、操作装置１１７から送信される入力信号を取得する入力インターフェースである。操作装置１１７は、キーボード及びマウス等を適用し得る。

　表示装置１１５及び操作装置１１７は、ユーザインターフェースを構成する。タッチパネル方式のディスプレイ装置を適用して、表示装置１１５と操作装置１１７とを一体に構成してもよい。

　オペレータは、表示装置１１５の画面に表示される内容を見ながら、操作装置１１７を操作して、印刷条件の入力、印刷モードの選択等の各種情報の入力、各種情報の編集、及び各種情報の検索等を実施し得る。オペレータは、表示装置１１５の画面を通じて入力内容等を確認し得る。

　制御装置１００は、画像処理部１１８を備える。画像処理部１１８は、補正処理部１２０及びハーフトーン処理部１２２を備える。補正処理部１２０は、画像データに対する各種変換処理及び各種補正処理を実施する。

　変換処理は、画素数変換、階調変換、及び色変換等を含み得る。補正処理は、吐出ヘッド２１の特性に合わせた濃度補正、及び異常ノズルに起因する画像欠陥の視認性を補正する異常ノズル補正等を含み得る。

　ハーフトーン処理部１２２は、ＣＭＹＫ各色の画像データを二値又は多値のドット画像データへ変換するハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理規則の例として、ディザ法及び誤差拡散法など、公知のハーフトーン処理規則が挙げられる。ハーフトーン処理は、一般に、三以上の階調値を有する多階調の画像データを量子化して、吐出ヘッド２１を用いて記録可能な階調値であり、画像データの階調値未満の階調値を有するデータに変換する処理である。

　インクジェット印刷装置１の吐出ヘッド２１は、大滴、中滴、及び小滴の三種類の滴種を打ち分けることが可能である。ハーフトーン処理部１２２は、２５６階調等の多階調の各色の分版画像データを、大滴、中滴、小滴、及び滴なしの四値の信号に変換する。大滴を吐出した場合、用紙Ｐには大ドットが形成され、中滴を吐出した場合、用紙Ｐには中ドットが形成され、小滴を吐出した場合、用紙Ｐには小ドットが形成される。

　制御装置１００は、給紙制御部１３０を備える。給紙制御部１３０は、システム制御部１０２から送信される指令信号に基づいて、給紙部４０の動作を制御する。

　制御装置１００は、搬送制御部１３４を備える。搬送制御部１３４は、システム制御部１０２から送信される指令信号に基づいて、用紙搬送部１０の動作を制御する。例えば、搬送制御部１３４は、図１に示すモータ１４の動作を制御する、モータドライバーを備える。

　制御装置１００は、図示しないエンコーダ出力信号取得部を介して、ロータリーエンコーダ１５の出力信号を取得する。制御装置１００は、ロータリーエンコーダ１５の出力信号から吐出トリガ信号を生成する。吐出ヘッド２１の吐出タイミングは、ロータリーエンコーダ１５の出力信号に同期させる。これにより、液滴の着弾位置を高精度に決定し得る。

　制御装置１００は、ヘッド制御部１３６を備える。ヘッド制御部１３６は、システム制御部１０２から送信される指令信号に基づいて、吐出ヘッド２１の駆動を制御する。ここでいう指令信号には吐出トリガが含まれる。ヘッド制御部１３６は、ハーフトーン処理部１２２のハーフトーン処理を経て生成された各色のドットデータに基づいて吐出ヘッド２１の駆動を制御し、用紙Ｐに画像を形成させる。

　ヘッド制御部１３６は、駆動波形取得部１３８及び図５に図示しない駆動電圧生成部を備える。駆動波形取得部１３８は、駆動波形を取得する。駆動波形を取得する態様として、入力インターフェースを介して外部装置から駆動波形を取得する態様、制御装置１００の内部の記憶装置から駆動波形を読み出す態様等が挙げられる。

　駆動電圧生成部は、駆動波形取得部１３８を用いて取得した駆動波形に基づいて、駆動電圧を生成する。駆動電圧生成部は、駆動波形に対して電圧増幅及び電流増幅を行い、規定の電圧値を有する駆動電圧を生成する。なお、駆動電圧生成部は、符号３８０を付して図６に示す。

　ヘッド制御部１３６は、図示しない駆動電圧出力回路を備える。駆動電圧出力回路は、吐出ヘッド２１に具備される圧電素子７４へ駆動電圧を供給する。なお、実施形態に示す駆動電圧出力部は、駆動電圧供給部の構成要素の一例である。

　制御装置１００は、図示しない入力インターフェースを介して、読取部３０の出力信号を取得する。制御装置１００は、読取部３０の出力信号を用いて、吐出ヘッド２１の吐出状態を把握する。吐出ヘッド２１の吐出状態の例として、異常ノズルの発生が挙げられる。異常ノズルは、液滴を吐出しない不吐ノズル、及び液滴の飛翔曲がり発生している飛翔曲がりノズル等が含まれ得る。

　制御装置１００は、駆動波形取得部１３８を備える。駆動波形取得部１３８は図６に示す波形データメモリ３６６へ駆動波形を記憶する。駆動波形取得部１３８はホストコンピュータ１０５等の外部装置から駆動波形を取得してもよいし、図示しない入力インターフェースを介して、記憶媒体から駆動波形を取得してもよい。図示しない入力インターフェースとして、記憶媒体を着脱可能に構成されたスロット等を適用し得る。

　制御装置１００は、吐出周波数設定部１４０を備える。吐出周波数設定部１４０は吐出周波数の情報をヘッド制御部１３６へ送信する。ヘッド制御部１３６は、吐出周波数設定部１４０から送信された吐出周波数を適用して、吐出ヘッド２１の吐出タイミングを制御する。

　制御装置１００は、搬送速度設定部１４２を備える。搬送速度設定部１４２は用紙Ｐの搬送速度を設定する。搬送速度設定部１４２は、操作装置１１７を用いて入力された用紙Ｐの搬送速度の情報に基づき、用紙Ｐの搬送速度を設定し得る。搬送速度設定部１４２は、搬送速度の情報を吐出周波数設定部１４０へ送信する。吐出周波数設定部１４０は、搬送速度設定部１４２から送信された用紙Ｐの搬送速度の情報に基づいて、吐出周波数を設定する。

　制御装置１００は、一台又は複数台のコンピュータによって実現することが可能である。制御装置１００の処理部は、１つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いて構成し得る。一つ又は複数のＣＰＵは、プログラム格納部１１０に保存されているプログラムがＣＰＵにロードされることにより動作する。制御装置１００の処理機能の一部又は全部は、ＤＳＰ（digital signal processor）及びＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等に代表される集積回路を用いて実現し得る。

　〔ヘッド制御部の詳細な説明〕

　図６はヘッド制御部の構成例を示す機能ブロック図である。図６には、吐出ヘッド２１が第一ヘッドモジュール２２Ａ、及び第二ヘッドモジュール２２Ｂを備え、第一ヘッドモジュール２２Ａへ駆動電圧Ａを供給し、第二ヘッドモジュール２２Ｂへ駆動電圧Ｂを供給する場合のヘッド制御部１３６の構成例を示す。

　ヘッド制御部１３６は、画像データメモリ３６２、画像データ転送制御回路３６４、吐出タイミング制御部３６５、波形データメモリ３６６、及び駆動電圧制御回路３６８を備える。

　また、ヘッド制御部１３６は、第一デジタルアナログ変換器３７９Ａ、第二デジタルアナログ変換器３７９Ｂ、第一電力増幅回路３７７Ａ、及び第二電力増幅回路３７７Ｂを備える。

　画像データ転送制御回路３６４は、図示しないラッチ信号送信回路が含まれる。画像データ転送制御回路３６４から吐出ヘッド２１へ、適宜のタイミングでデータラッチ信号が出力される。なお、データラッチ信号は、図６に示すデータラッチＡ及びデータラッチＢの総称である。

　画像データメモリ３６２は、図５に示すハーフトーン処理部１２２を用いて生成したドットデータを記憶する。波形データメモリ３６６は、駆動波形を示すデジタルデータを記憶する。波形データメモリ３６６は、図５に示す駆動波形取得部１３８を用いて取得した駆動波形を記憶する。波形データメモリ３６６は、駆動波形取得部１３８を介して、図示しない駆動波形生成部を用いて生成された駆動波形を記憶してもよい。

　画像データメモリ３６２は、印刷実行中の用紙Ｐの搬送と同期して、印刷対象の画像データに対応するドットデータを取得する。吐出タイミング制御部３６５は、ロータリーエンコーダ１５の出力信号に基づくトリガ信号を取得する。吐出タイミング制御部３６５は、画像データ転送制御回路３６４及び駆動電圧制御回路３６８へ、スタートトリガ信号を送信する。

　画像データ転送制御回路３６４は、スタートトリガ信号を受信し、スタートトリガ信号に同期させて吐出ヘッド２１へドットデータを転送する。駆動電圧制御回路３６８は、スタートトリガ信号を受信し、スタートトリガ信号に同期させて、第一デジタルアナログ変換器３７９Ａ及び第二デジタルアナログ変換器３７９Ｂへ駆動波形を転送する。これにより、画像データに応じた選択的なドロップオンデマンドの吐出駆動制御に基づく印刷を実現する。

　第一デジタルアナログ変換器３７９Ａ及び第二デジタルアナログ変換器３７９Ｂは、デジタル形式の駆動波形をアナログ形式の電圧波形へ変換する。第一デジタルアナログ変換器３７９Ａから出力される電圧波形は、第一電力増幅回路３７７Ａを用いて圧電素子の駆動に適した電流及び電圧に増幅される。同様に、第二デジタルアナログ変換器３７９Ｂから出力される電圧波形は、第二電力増幅回路３７７Ｂを用いて圧電素子の駆動に適した電流及び電圧に増幅される。

　第一電力増幅回路３７７Ａから出力された駆動電圧Ａは、第一ヘッドモジュール２２Ａへ供給される。第二電力増幅回路３７７Ｂから出力された駆動電圧Ｂは、第二ヘッドモジュール２２Ｂへ供給される。

　第一電力増幅回路３７７Ａ、第二電力増幅回路３７７Ｂ、第一デジタルアナログ変換器３７９Ａ、及び第二デジタルアナログ変換器３７９Ｂは、駆動波形を用いて駆動電圧を生成する、駆動電圧生成部３８０を構成する。

　画像データ転送制御回路３６４は、画像データメモリ３６２に記憶したドットデータを基に、第一ヘッドモジュール２２Ａ及び第二ヘッドモジュール２２Ｂのノズル制御データを、それぞれ第一ヘッドモジュール２２Ａ及び第二ヘッドモジュール２２Ｂへ転送する制御を行う。

　ノズル制御データは、ノズルの吐出駆動又は非駆動を決定する制御データである。画像データ転送制御回路３６４は、ノズル制御データを各ヘッドモジュール２２へ転送する。これにより、ノズルごとに吐出駆動又は非駆動が制御される。

　画像データ転送制御回路３６４から出力されるノズル制御データを第一ヘッドモジュール２２Ａに伝送する第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａは、画像データバス、データバス、又は画像バスなどと呼ばれる。第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂも同様である。

　第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａ及び第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂは、複数の信号線を含んで構成される。第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａ及び第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂの一端は画像データ転送制御回路３６４の出力端子に接続される。

　第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａの他端は、第一コネクタ３９４Ａを介して第一ヘッドモジュール２２Ａと接続される。第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂの他端は、第二コネクタ３９４Ｂを介して第二ヘッドモジュール２２Ｂと接続される。なお、実施形態に記載の第一コネクタ３９４Ａ及び第二コネクタ３９４Ｂは、駆動電圧供給部の構成要素の一例とし得る。

　第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａ及び第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂは、画像データ転送制御回路３６４、及び駆動電圧制御回路３６８等を実装した電気回路基板の電気配線パターンによって構成し得る。

　第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａ及び第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂは、ワイヤーハーネスを適用し得る。第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａ及び第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂは、は、電気回路基板の配線パターンとワイヤーハーネスとを組み合わせて構成してもよい。

　データラッチＡを伝送する第一ラッチ信号線３９６Ａは、第一コネクタ３９４Ａを介して第一ヘッドモジュール２２Ａの信号入力端子と接続される。データラッチＢを伝送する第二ラッチ信号線３９６Ｂは、第二コネクタ３９４Ｂを介して第二ヘッドモジュール２２Ｂの信号入力端子と接続される。

　データラッチＡは、第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａを経由して転送したノズルデータ信号を、第一ヘッドモジュール２２Ａのノズルデータとして設定するために、画像データ転送制御回路３６４から、第一ヘッドモジュール２２Ａに対して必要なタイミングで送信される。

　データラッチＢは、第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂを経由して転送したノズルデータ信号を、第二ヘッドモジュール２２Ｂのノズルデータとして設定するために、画像データ転送制御回路３６４から第二ヘッドモジュール２２Ｂに対して必要なタイミングで送信される。

　画像データ転送制御回路３６４は、第一ノズル制御データ伝送路３９２Ａを介して、第一ヘッドモジュール２２Ａへ一定量の画像データを送信したタイミングにおいて、第一ヘッドモジュール２２ＡへデータラッチＡを送信する。

　画像データ転送制御回路３６４は、第二ノズル制御データ伝送路３９２Ｂを介して、第二ヘッドモジュール２２Ｂへ一定量の画像データを送信したタイミングにおいて、第二ヘッドモジュール２２ＢへデータラッチＢを送信する。

　データラッチＡが表すタイミングにおいて、第一ヘッドモジュール２２Ａにおける圧電素子の吐出駆動又は非駆動のデータが確定する。また、データラッチＢが表すタイミングにおいて、第二ヘッドモジュール２２Ｂにおける圧電素子の吐出駆動又は非駆動のデータが確定する。その後、第一ヘッドモジュール２２Ａ及び第二ヘッドモジュール２２Ｂへ駆動電圧が供給され、吐出駆動が実施される圧電素子は変形してインクを吐出させる。こうして吐出させたインクを媒体へ付着させ、所望の解像度の印刷が行われる。

　［吐出ヘッド駆動方法のフローチャート］

　図７はヘッド駆動方法の手順を示すフローチャートである。吐出ヘッド駆動方法は、駆動波形取得工程Ｓ１０、搬送速度設定工程Ｓ１２、駆動電圧生成工程Ｓ１４、エンコーダ信号入力工程Ｓ１６、スタートトリガ信号生成工程Ｓ１８、スタートトリガ信号出力工程Ｓ２０、駆動電圧出力工程Ｓ２２、吐出終了指令判定工程Ｓ２４を含む。

　駆動波形取得工程Ｓ１０では、図６に示すヘッド制御部１３６は図５に示す駆動波形取得部１３８を介して駆動波形を取得する。ヘッド制御部１３６は、画像データメモリ３６２へ駆動波形を記憶する。駆動波形取得工程Ｓ１０の後に搬送速度設定工程Ｓ１２へ進む。

　搬送速度設定工程Ｓ１２では、搬送速度設定部１４２は、用紙Ｐの搬送速度を設定する。搬送速度設定部１４２は用紙Ｐの搬送速度の情報を吐出周波数設定部１４０へ送信する。吐出周波数設定部１４０は用紙Ｐの搬送速度の情報に基づき吐出周波数を設定する。吐出周波数設定部１４０は、吐出周波数の情報を吐出タイミング制御部３６５へ送信する。

搬送速度設定工程Ｓ１２の後に駆動電圧生成工程Ｓ１４へ進む。実施形態に記載の搬送速度設定工程Ｓ１２における吐出周波数を設定する工程は、吐出周波数設定工程の一例である。

　駆動電圧生成工程Ｓ１４では、駆動電圧生成部３８０は駆動波形を用いて駆動電圧を生成する。駆動電圧生成工程Ｓ１４の後にエンコーダ信号入力工程Ｓ１６へ進む。

　エンコーダ信号入力工程Ｓ１６では、ヘッド制御部１３６はロータリーエンコーダ１５の出力信号を取得する。エンコーダ信号入力工程Ｓ１６の後にスタートトリガ信号生成工程Ｓ１８へ進む。

　スタートトリガ信号生成工程Ｓ１８では、吐出タイミング制御部３６５は、搬送速度設定工程Ｓ１２において設定された用紙Ｐの搬送速度に基づく吐出周波数及びエンコーダ信号を用いて、スタートトリガ信号を生成する。

　すなわち、搬送速度設定工程Ｓ１２において設定される、用紙Ｐの搬送速度に基づく吐出周波数は目標の吐出周波数である。用紙Ｐの搬送速度の変動が発生しない場合は、吐出周波数は固定でよいが、現実には用紙Ｐの搬送速度はばらつきがあり、吐出タイミングは用紙Ｐの搬送速度のばらつきに応じて調整する必要がある。

　換言すると、スタートトリガ信号生成工程Ｓ１８では、用紙Ｐの搬送速度のばらつきに応じた吐出周波数の調整に適用するスタートトリガ信号を生成する。現実の吐出周波数は、目標値に対して規定の範囲で調整される。スタートトリガ信号生成工程Ｓ１８の後にスタートトリガ信号出力工程Ｓ２０へ進む。

　スタートトリガ信号出力工程Ｓ２０では、吐出タイミング制御部３６５は、画像データ転送制御回路３６４及び駆動電圧制御回路３６８へ、スタートトリガ信号を送信する。スタートトリガ信号出力工程Ｓ２０の後に駆動電圧出力工程Ｓ２２へ進む。

　駆動電圧出力工程Ｓ２２では、駆動電圧出力部は駆動電圧を出力する。駆動電圧は、第一コネクタ３９４Ａ及び第二コネクタ３９４Ｂを介してヘッド制御部１３６から吐出ヘッド２１へ供給される。駆動電圧出力工程Ｓ２２の後に吐出終了指令判定工程Ｓ２４へ進む。なお、駆動電圧出力工程Ｓ２２は駆動電圧供給工程の一例である。

　吐出終了指令判定工程Ｓ２４では、ヘッド制御部１３６は吐出終了指令を取得したか否かを判定する。吐出終了指令の取得態様として、印刷ジョブを終了する際に取得する態様及び異常発生等に伴う印刷ジョブを中止する際に取得する態様などが挙げられる。

　吐出終了指令判定工程Ｓ２４において、ヘッド制御部１３６が吐出終了指令を取得していない場合はＮｏ判定となり、吐出終了指令判定工程Ｓ２４においてＹｅｓ判定となるまで、エンコーダ信号入力工程Ｓ１６から駆動電圧出力工程Ｓ２２までの各工程を繰り返し実施する。

　一方、吐出終了指令判定工程Ｓ２４において、ヘッド制御部１３６が吐出終了指令を取得した場合はＹｅｓ判定となり、規定の終了処理が実行され、印刷が終了される。

　［駆動波形の説明］

　図８は駆動波形の一例を示す図である。図８にはグラフ形式を適用して駆動波形４００を示す。図８の横軸は期間を適用する。期間の単位はマイクロ秒である。図８の横軸は電圧を適用する。電圧の単位はボルトである。図８には、一画素周期ＴＰの駆動波形４００を二画素周期分示す。

　なお、図８に示す二画素周期分の駆動波形４００のうち、先行滴に対応する駆動波形４００から生成される駆動電圧は第一駆動電圧の一例である。また、後続滴に対応する駆動波形４００から生成される駆動電圧は第二駆動電圧の一例である。

　駆動波形４００は、吐出波形４０２及び残響抑制波形４０４が含まれる。吐出波形４０２はインク吐出に寄与する波形である。残響抑制波形４０４はインク吐出の後におけるインクの振動の抑制に寄与する波形である。なお、実施形態に記載の駆動波形４００は、吐出波形が一以上含まれる駆動波形の一例である。

　吐出波形４０２は、第一波形要素４１０、第二波形要素４１２、及び第三波形要素４１４が含まれる。第一波形要素４１０は、静定状態の圧力室７２を膨張させる波形要素である。第二波形要素４１２は、圧力室７２の膨張させた状態を維持する波形要素である。第三波形要素４１４は、膨張させた圧力室７２を収縮させる波形要素である。

　符号Ｔｆは引き期間を表す。引き期間Ｔｆは、第一波形要素４１０が圧電素子７４へ印加される期間である。符号Ｔｒは押し期間を表す。押し期間Ｔｒは、第三波形要素４１４が圧電素子７４へ印加される期間である。

　符号Ｔｗは、吐出波形４０２の幅を表す。吐出波形４０２の幅はパルス幅と呼ばれる場合があり得る。吐出波形４０２の幅ＴＷは、引き期間Ｔｆの終了タイミングから押し期間Ｔｒの開始タイミングまでの期間である。

　残響抑制波形４０４は、第四波形要素４１６及び第五波形要素４１８が含まれる。第四波形要素４１６は、圧力室７２の静定状態よりも収縮させた状態を維持する波形要素である。第五波形要素４１８は、圧力室７２を静定状態に戻す波形要素である。第五波形要素４１８の期間は、残響を打ち消す残響打消期間Ｔｎｅｇである。

　なお、圧力室７２の静定状態とは、非吐出の際の圧力室７２の状態である。圧力室７２の静定状態は、圧電素子７４への電圧非印加を適用して実現してもよいし、圧電素子７４へ一定電圧を印加して実現してもよい。実施形態に示す圧力室７２は、液室の一例である。

　画素周期ＴＰは、注目する駆動波形４００における引き期間Ｔｆの開始タイミングから、次の駆動波形４００における引き期間Ｔｆの開始タイミングまでの期間を表す。画素周期の逆数は吐出周波数である。

　図８に示す符号ＴＩは、吐出波形４０２の押し期間Ｔｒの開始タイミングから、吐出波形４０２の終了タイミングまでの期間を表す。なお、吐出波形４０２の終了タイミングは、次の画素周期ＴＰにおける吐出波形４０２の開始タイミングと一致する。期間ＴＩは共振周期Ｔｃを用いて規定される。期間ＴＩの詳細は後述する。

　図８には、一つの吐出波形４０２を含む駆動波形４００を示したが、駆動波形４００は複数の吐出波形４０２を含み得る。複数の吐出波形４０２を含む駆動波形４００は、複数の吐出波形４０２から一つ以上の吐出波形４０２を適宜選択して、二種類以上の液滴のサイズを実現し得る。

　［課題の詳細な説明］

　一画素周期内の駆動波形４００において、パルス幅及びパルス間隔に共振を適用して吐出を実現する方式は、効率的に液滴量を確保し、一画素周期内の駆動波形４００の最終波形として残響抑制波形４０４を適用して、次の画素周期における吐出波形４０２の印加の直前まで、圧力室７２の内部におけるインクの振動を積極的に低減させる技術が併用され得る。

　しかし、単純に残響抑制波形４０４を適用するだけでは、インク振動を打ち消しきれずに、次の画素周期の開始タイミング次第では、吐出させた液滴が加速されたり、減速されたりする。特に、液滴が加速される場合はメニスカスの振幅が大きくなり、連続印刷中に異常ノズルの増加が見られる。

　なお、連続印刷とは、二枚以上の用紙Ｐに対し連続的に実施される印刷を示す。連続印刷は、同一の画像データを適用してもよいし、異なる画像データを適用してもよい。各用紙Ｐへの印刷間は規定のインターバルが設定されてもよい。

　一方、残響を抑制するための期間を長くすることは、安定した吐出を実現し得るが、印刷速度の低下に直結し得る。印刷速度の低下は最小限に抑える必要がある。印刷速度は単位時間当たりの印刷枚数を適用し得る。

　ここで、特許文献１の段落＜００４７＞には、圧力室の固有振動周期の半周期をＡＬとした場合に、残響を抑制するための期間として、吐出パルスＰ１からキャンセルパルスＣ１までの期間を２×ＡＬとし、キャンセルパルスＣ１の期間をＡＬとし、キャンセルパルスＣ１から吐出パルスＰ２までの期間を５×ＡＬに設定すると記載されている。すなわち、特許文献１に記載の発明では、残響を抑制するための期間を８×ＡＬと設定している。

　図９Ａ等のグラフから、吐出パルスＰ１による液滴の吐出速度に対して、吐出パルスＰ２による液滴の吐出速度が遅くならない吐出周波数の条件は、現実には２０キロヘルツ以下と読み取れる。同文献の段落＜００４８＞には、ＡＬは３．３マイクロ秒と記載されている。これらの数値に基づき、吐出パルスＰ１の終了タイミングから吐出パルスＰ２の開始タイミングまでの期間を算出すると、４０．６マイクロ秒となる。４０．６マイクロ秒は、１２×ＡＬから１３×ＡＬの間の数値である。

　すなわち、特許文献１は、キャンセルパルスＣ１を用いて安定した吐出を実現する条件を開示しているものの、印刷速度の低下を最小限に抑えることを開示していない。換言すると、特許文献１は、一周期目の吐出パルスの終了タイミングから二周期目の吐出パルスの開始タイミングまでの期間を、圧力室の固有振動周期の半周期ＡＬに対して十倍以上として、安定した吐出を実現することを開示している。

　本実施形態に係るヘッド駆動方法は、一画素周期の駆動波形に共振を用いて効率的な液滴吐出を実現し、かつ、連続印刷中においても安定した液滴吐出が可能な吐出周波数が適用される。

　［吐出周波数の説明］

　共振を用いた駆動波形が適用される連続吐出では、先行滴及び先行滴の一画素周期の後に吐出される後続滴について、先行滴に対して後続滴が加速されない吐出周波数が適用される。共振を用いた駆動波形とは、吐出波形のパルス幅が、共振周期のＴｃの半周期であるＴｃ／２とされる駆動波形である。

　共振周期Ｔｃは、吐出ヘッド２１のヘルムホルツ固有振動周期である。共振周期Ｔｃは、インク流路の構造、音響要素としてのインクの物性値、圧電素子の物性値等から定まる振動系全体の固有周期である。共振周期Ｔｃは、吐出ヘッドの設計値から計算を用いて算出し得る。吐出ヘッドの設計値には使用するインクの物性値が含まれる。

　共振周期Ｔｃの導出は、吐出ヘッドの設計値から推定する方法に限らず、実験を実施して測定する方法を適用し得る。例えば、駆動波形として単純な矩形波を用いて、矩形波のパルス幅を徐々に変化させて液滴速度と液滴量とを調べて、共振周期Ｔｃを把握することができる。なお、本明細書における速度という用語は、速度の絶対値である速さの意味で使用されることがあり得る。

　図９は単射の駆動波形を適用した場合の連続吐出性能を示すグラフである。単射とは、一画素周期に一つの吐出波形が含まれる駆動波形を用いる吐出を表す。一画素周期に複数の吐出波形が含まれる駆動波形を用いる吐出を連射という。

　図９には、吐出周波数と吐出異常数との関係を示すグラフ５００を示す。グラフ５００の横軸は吐出周波数を適用する。横軸の単位はキロヘルツを適用する。グラフ５００の縦軸は吐出状態が悪化したノズル数を適用する。吐出異常数の単位は個を適用する。

　グラフ５００は以下の手順を経て作成した。まず、単射の駆動波形を用いて吐出ヘッドの全ノズルから吐出を実施する。単射の駆動波形として、図８に示す吐出波形４０２を含む駆動波形を適用した。

　吐出周波数を６０キロヘルツから１０５キロヘルツまで順に変更し、ノズル２５ごとに単射の駆動波形を用いた連続吐出を実施して、用紙Ｐに着弾位置誤差を測定するための任意のパターンを形成する。着弾位置誤差を測定するための任意のパターンとして１オンＭオフパターンを適用し得る。なお、Ｍは２以上の整数である。用紙Ｐへのパターン印刷を複数枚の用紙Ｐに対して連続して実施した。

　次に、１枚目、１５０枚目、及び３００枚目の用紙Ｐについて、ノズルごとの着弾位置ずれを測定した。着弾位置ずれの測定は公知の測定方法を適用し得る。着弾位置ずれの測定値が基準を超えるノズルを、吐出状態が悪化したノズルと判定する。吐出周波数ごとに吐出状態が悪化したノズル数をプロットする。１ｓｔは１枚目の用紙Ｐの測定結果を表す。２ｎｄは１５０枚目の用紙Ｐの測定結果を表す。３ｒｄは３００枚目の用紙Ｐの測定結果を表す。

　曲線５０２は、基準振幅の駆動電圧を用いた場合の測定結果を表す。曲線５０４は、駆動電圧の振幅を基準振幅の９０パーセントとした場合の測定結果を表す。曲線５０６は、駆動電圧の振幅を基準振幅の８０パーセントとした場合の測定結果を表す。基準振幅を適用した駆動電圧は、吐出周波数が１０キロヘルツの場合に２．６ピコリットルの液滴を吐出させる条件から規定される。

　グラフ５００を作成する際に実施した実験に使用した吐出ヘッド及びインクは、表１のとおりである。グラフ５００を作成する際に実施した実験に使用した用紙Ｐはインクジェット用コート紙である。

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　グラフ５００において、曲線５０２、曲線５０４、及び曲線５０６の全てにおいて、吐出状態が悪化したノズル数が５０以下となる吐出周波数の帯域が、推奨吐出周波数帯域５１０及び推奨吐出周波数帯域５１１である。一方、曲線５０２、曲線５０４、及び曲線５０６のいずれかにおいて、吐出状態が悪化したノズル数が５０を超える吐出周波数の帯域が、非推奨吐出周波数帯域５１２及び非推奨吐出周波数帯域５１４である。

　曲線５０２、曲線５０４、及び曲線５０６は、駆動電圧の振幅を相対的に小さくした場合に、吐出状態が悪化したノズル数は減少する傾向があることを示している。すなわち、駆動電圧の振幅を相対的に大きくした場合に、液滴速度は相対的に増加する一方、液滴速度が早くなり過ぎると、吐出状態が悪化する傾向がある。

　他方、駆動電圧の振幅を相対的に小さくした場合に、液滴速度が相対的に小さくなる一方、一回の吐出における液滴量が相対的に減少し得る。吐出状態の悪化の抑制を目的として駆動電圧の振幅を相対的に小さくすることは、規定の液滴量の確保の観点から好ましくない。そこで、規定の液滴量を確保し、かつ、連続吐出の安定性を確保するには、推奨吐出周波数帯域５１０及び推奨吐出周波数帯域５１１における任意の吐出周波数を選択することが推奨される。

　図１０は単射の駆動波形を適用した場合の吐出周波数と液滴速度との関係を示すグラフである。グラフ５２０の横軸は吐出周波数を適用する。横軸の単位はキロヘルツを適用する。グラフ５２０の縦軸は液滴速度を適用する。液滴速度の単位はメートル毎秒を適用する。

　図１０では、図９に示す推奨吐出周波数帯域５１０、推奨吐出周波数帯域５１１、非推奨吐出周波数帯域５１２、及び非推奨吐出周波数帯域５１４をグラフ５２０に重ねて図示した。なお、図１０に示す吐出周波数と液滴速度との関係は滴速度情報の一例である。

　液滴速度の導出手順は以下のとおりである。吐出ヘッド２１のノズル面２４からの距離が３００マイクロメートルの位置を第一測定位置とする。吐出ヘッド２１のノズル面２４からの距離が５００マイクロメートルの位置を第二測定位置とする。

　液滴が第一測定値から第二測定位置までの移動に要する期間を測定する。液滴の移動期間の測定は公知の手法を適用した。吐出周波数ごとに連続吐出を実施し、複数回の測定を実施し、複数回の測定値の平均値を吐出周波数ごとの測定結果とした。第一測定値から第二測定位置までの距離を期間の測定値で除算して、液滴速度を算出した。

　液滴の移動期間の測定に使用した吐出ヘッド２１及びインクは、表１のとおりである。駆動電圧は、基準振幅の駆動電圧を適用した。液滴量は、吐出周波数が１０キロヘルツの場合に２．６ピコリットルである。

　図１０に示す曲線５２２における液滴速度が一定となる吐出周波数帯域を第一吐出周波数帯域５２４とする。第一吐出周波数帯域５２４における液滴速度を基準液滴速度５２８とする。なお、実施形態に記載の基準液滴速度５２８は、第一速度の一例である。

　液滴速度が一定となる吐出周波数帯域は、液滴速度が周期的に変化しない吐出周波数帯域を適用し得る。例えば、図１０に示すグラフ５２０において、吐出周波数が０キロヘルツから１４キロヘルツまでの吐出周波数帯域は、第一吐出周波数帯域５２４に含まれる。

　また、第一吐出周波数帯域５２４は、液滴速度が周期的に変化するが、基準液滴速度５２８との差が規定範囲内となる吐出周波数帯域が含まれてもよい。規定範囲内は、液滴速度の最大振幅に対する比率を用いて規定し得る。例えば、液滴速度の最大振幅に対する比率を１０パーセント以下とし得る。図１０に示すグラフ５２０において、吐出周波数が１４キロヘルツを超え３６キロヘルツ以下の周波数帯域は、第一吐出周波数帯域５２４に含まれ得る。

　液滴速度が周期的に変化する吐出周波数帯域であり、基準液滴速度５２８との差が規定範囲を超える吐出周波数帯域を第二吐出周波数帯域５２６とする。例えば、吐出周波数が３６キロヘルツを超え１０５キロヘルツ以下の吐出周波数帯域は第二吐出周波数帯域５２６に含まれる。

　図９に示すグラフ５００における推奨吐出周波数帯域５１０は、図１０に示すグラフ５２０において、液滴速度が基準液滴速度５２８以下であり、曲線５２２の傾きが０以下となる吐出周波数帯域である。また、図９に示すグラフ５００における推奨吐出周波数帯域５１１は、図１０に示すグラフ５２０において、図１０に示すグラフ５２０において、液滴速度が基準液滴速度５２８以下となる周波数帯域である。

　図１０に示す推奨吐出周波数帯域５１０のうち、曲線５２２の極小値となる８６キロヘルツを吐出周波数に設定し得る。同様に、推奨吐出周波数帯域５１１のうち、曲線５２２の極小値となる６２キロヘルツを吐出周波数に設定し得る。これにより、後続滴の液滴速度を最も遅くすることが可能である。

　ここで、図１０に示す液滴速度について説明する。第二吐出周波数帯域５２６における任意の吐出周波数を設定した場合に、最初の吐出は共振の影響を受けない状態である。すなわち、最初の吐出における液滴は、第一吐出周波数帯域５２４における任意の吐出周波数を設定した場合と同様の振る舞いをすると考えられる。そうすると、連続吐出における先行滴の液滴速度は、第一吐出周波数帯域５２４における任意の吐出周波数に対応する液滴速度を適用可能である。

　二回目の吐出は最初の吐出の影響を受け、最初の吐出における液滴速度に対して液滴速度が変動する。三回目の吐出は二回目の吐出の影響を受け、二回目の吐出における液滴速度に対して液滴速度が変動する。このようにして、後続滴は先行滴の影響を受けながら徐々に定常状態となる。図１０に示すグラフ５２０の液滴速度は、連続吐出における後続滴の定常状態における液滴速度を表す。

　換言すると、図１０に示す液滴速度は、吐出周波数ごとの先行滴の影響を受けた後続滴の液滴速度を表すといえる。そして、第一吐出周波数帯域５２４における任意の吐出周波数に対応する液滴速度よりも液滴速度が小さい吐出周波数帯域は、先行滴に対して後続滴を加速させない条件を満たすといえる。

　図５に示す制御装置１００は、吐出ヘッド２１を用いて測定された単射の駆動電圧を適用した場合の吐出周波数と液滴速度との関係である滴速度情報を記憶し、吐出周波数設定部１４０を用いて滴速度情報に基づき吐出周波数を設定してもよい。また、制御装置１００は、滴速度情報から抽出された推奨吐出周波数帯域５１０及び推奨吐出周波数帯域５１１の少なくともいずれかを記憶しておき、吐出周波数設定部１４０を用いて推奨吐出周波数帯域５１０又は推奨吐出周波数帯域５１１に基づき吐出周波数を設定してもよい。

　なお、実施形態に示す推奨吐出周波数帯域５１０又は推奨吐出周波数帯域５１１に対応する液滴速度であり、基準液滴速度５２８以下の液滴速度は、第二速度の一例である。また、実施形態に示す基準液滴速度５２８以下は、第一速度以下の一例である。

　本実施形態では、単射の駆動波形を適用した滴速度情報を例示したが、連射の駆動波形を適用した滴速度情報を用いてもよい。すなわち、画素周期に一つ以上の吐出波形を含む駆動波形を適用した滴速度情報を用い得る。

　［先行滴に対して後続滴を加速させない条件を満たす駆動波形］

　図８に示す一画素周期ＴＰにおける駆動波形４００において、ｎを１又は２とした場合に、吐出波形４０２における押し期間Ｔｒの開始タイミングから、駆動波形４００の終了タイミングまでの期間ＴＩは、式１を満たす。

　ｎ×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃ　…式１

　すなわち、ｎ＝１の場合、共振周期Ｔｃの半周期の二倍から共振周期Ｔｃの半周期の三倍までの任意の値が期間ＴＩに適用される。また、ｎ＝２の場合、共振周期Ｔｃの半周期の四倍から共振周期Ｔｃの半周期の五倍までの任意の値が期間ＴＩに適用される。

　式１は、図１０に示す曲線５２２において、基準液滴速度５２８以下の液滴速度となる吐出周波数帯域に対応している。

　なお、吐出波形４０２における押し期間Ｔｒの開始タイミングから、駆動波形４００の終了タイミングまでの期間ＴＩは、第一駆動波形における最終の波形要素の始点から、第一駆動波形の次の画素周期に対応する第二駆動波形における最初の波形要素の始点までの期間ＴＩの一例である。

　また、図８に示す一画素周期ＴＰにおける駆動波形４００において、ｎを１又は２とした場合に、吐出波形４０２における押し期間Ｔｒの開始タイミングから、駆動波形４００の終了タイミングまでの期間ＴＩは、式２を満たす。

　（ｎ＋１／４）×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃ　…式２

　すなわち、ｎ＝１の場合、共振周期Ｔｃの四分の一周期の五倍から、共振周期Ｔｃの四分の一周期の六倍までの任意の値が期間ＴＩに適用される。また、ｎ＝２の場合、共振周期Ｔｃの四分の一周期の九倍から、共振周期Ｔｃの四分の一周期の十倍までの任意の値が期間ＴＩに適用される。

　換言すると、ｎ＝１の場合、共振周期Ｔｃの半周期の２．５倍から、共振周期Ｔｃの半周期の三倍までの任意の値が期間ＴＩに適用される。ｎ＝２の場合、共振周期Ｔｃの半周期の４．５倍から、共振周期Ｔｃの半周期の五倍までの任意の値が期間ＴＩに適用される。

　式２は、図１０に示す曲線５２２において、基準液滴速度５２８以下の液滴速度となり、曲線５２２の傾きが０以下となる吐出周波数帯域に対応している。

　図１１及び図１５に示す連写駆動波形の場合、期間ＴＩは、最終の吐出パルスにおける押し期間Ｔｒの開始タイミングから、駆動波形４００の終了タイミングまでの期間とし得る。

　図５に示す吐出周波数設定部１４０は、用紙Ｐの搬送速度の設定値に応じて、式１又は式２の期間ＴＩを満たす吐出周波数の目標値を設定する。ヘッド制御部１３６は、ロータリーエンコーダ１５の出力信号に基づいて吐出タイミングを調整する。すなわち、吐出周波数は、用紙Ｐの搬送速度のばらつきに応じて調整される。吐出タイミングの高精度の調整を実現するためには、用紙搬送部１０は高精度な用紙Ｐの搬送を実施可能に構成される。

　なお、実施形態に示すロータリーエンコーダ１５は、媒体の移動速度を表す媒体速度情報を取得する媒体速度情報取得部の構成要素の一例である。ロータリーエンコーダ１５に代わり、リニアスケール等を適用してもよい。また、実施形態に示すヘッド制御部１３６は、吐出周波数調整部の一例である。

　［連写の駆動波形を適用した場合の推奨吐出周波数帯域の説明］

　次に、連写の駆動波形を適用した場合の推奨吐出周波数帯域について説明する。図１１は連写の駆動波形の構成例を示す図である。連写の駆動波形は、マルチパルス等と呼ばれる場合があり得る。

　図１１にはグラフ形式を適用して駆動波形５６０を示す。図１１の横軸は期間を適用する。期間の単位はマイクロ秒である。図１１の縦軸は電圧を適用する。電圧の単位はボルトである。

　図１１に示す駆動波形５６０は、第一吐出波形５６２、第二吐出波形５６４、第三吐出波形５６６、及び第一残響抑制波形５６８が含まれる。第一吐出波形５６２、第二吐出波形５６４、及び第三吐出波形５６６は、液滴のサイズに応じて選択される。

　例えば、小滴を吐出させる場合は、第三吐出波形５６６及び第一残響抑制波形５６８を組み合わせる。中滴を吐出させる場合は、第一吐出波形５６２、第三吐出波形５６６、及び第一残響抑制波形５６８を組み合わせる。大滴を吐出させる場合は、第一吐出波形５６２、第二吐出波形５６４、第三吐出波形５６６、及び第一残響抑制波形５６８を組み合わせる。なお、各滴種において、第一残響抑制波形５６８を省略してもよい。

　図１１に示す駆動波形５６０は、最終の吐出波形における最終の波形要素と非連続の非吐出波形を含む駆動波形の一例である。第三吐出波形５６６は最終の吐出波形の一例である。第三吐出波形５６６の立ち上がり波形要素は最終の波形要素の一例である。第一残響抑制波形５６８は非吐出波形の一例である。

　図１２は図１１に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの小滴の状態を示す図である。図１３は図１１に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの中滴の状態を示す図である。図１４は図１１に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの大滴の状態を示す図である。

　図１２から図１４は、ノズルから吐出させた液滴６００を吐出周波数ごとに連続撮像し、吐出周波数ごとの写真を吐出周波数の順に横系列に沿って左から右へ並べて作成した。図１２から図１４に示す符号６０２を付した直線は第一位置を表す。符号６０４を付した直線は第二位置６０４を表す。

　図１２に示す小滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係と、図１３に示す中滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係とは相違している。また、図１２に示す小滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係と、図１４に示す大滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係とは相違している。

　例えば、図１２に示す小滴の場合は、５３キロヘルツが振幅の谷となるのに対して、図１３に示す中滴の場合は、５６キロヘルツが振幅の谷となる。更に、図１４に示す大滴の場合は、５６キロヘルツ以上の吐出周波数が振幅の谷となる。これは、図１１に示す駆動波形５６０では、第一残響抑制波形５６８の開始タイミングが、第三吐出波形５６６の終了タイミングに対して共振周期の二分の一の期間、ずれていることに起因すると推察される。

　すなわち、図１１に示す駆動波形５６０のように、滴種ごとに液滴速度の周波数特性が異なる駆動波形を適用する場合、特定の滴種を優先した吐出周波数が設定される。これにより、特定の滴種において、一画素周期の駆動波形に共振を用いて効率的な液滴吐出が実現され、かつ、連続印刷中においても安定した液滴吐出が実現される。

　図１５はマルチパルス駆動波形の他の構成例を示す図である。図１５にはグラフ形式を適用して駆動波形５８０を示す。図１５の横軸は期間を適用する。期間の単位はマイクロ秒である。図１５の縦軸は電圧を適用する。電圧の単位はボルトである。

　図１５に示す駆動波形５６０は、第四吐出波形５８２、第五吐出波形５８４、第六吐出波形５８６、及び第二残響抑制波形５８８が含まれる。第四吐出波形５８２、第五吐出波形５８４、及び第六吐出波形５８６は、液滴のサイズに応じて選択される。

　例えば、小滴を吐出させる場合は、第六吐出波形５８６及び第二残響抑制波形５８８を組み合わせる。中滴を吐出させる場合は、第四吐出波形５８２、第六吐出波形５８６、及び第二残響抑制波形５８８を組み合わせる。大滴を吐出させる場合は、第四吐出波形５８２、第五吐出波形５８４、第六吐出波形５８６、及び第二残響抑制波形５８８を組み合わせる。なお、各滴種において、第二残響抑制波形５８８を省略してもよい。

　図１５に示す駆動波形５８０は、最終の吐出波形における最終の波形要素と連続する非吐出波形を含む駆動波形の一例である。第六吐出波形５８６は最終の吐出波形の一例である。第六吐出波形５８６の立ち上がり波形要素は最終の波形要素の一例である。第二残響抑制波形５８８は非吐出波形の一例である。

　図１６は図１５に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの小滴の状態を示す図である。図１７は図１５に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの中滴の状態を示す図である。図１８は図１５に示す駆動波形を適用した場合の吐出周波数ごとの大滴の状態を示す図である。

　図１６に示す小滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係と、図１７に示す中滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係とは概ね一致している。また、図１６に示す小滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係と、図１８に示す大滴における液滴速度と吐出周波数帯域との関係とは概ね一致している。

　例えば、図１６に示す小滴の場合、図１７に示す中滴の場合は、及び図１８に示す大滴の場合はいずれも、振幅の山が概ね一致し、かつ、振幅の谷が概ね一致している。これは、第二残響抑制波形５８８の開始タイミングを第六吐出波形５８６の終了タイミングと一致させ、第二残響抑制波形５８８における引き波形要素５８９が残響抑制に寄与することに起因している。

　すなわち、図１５に示す駆動波形５６０のように、滴種ごとに液滴速度の周波数特性が概ね一致する駆動波形を適用する場合、各滴種に共通する吐出周波数が設定される。これにより、各滴種において、一画素周期の駆動波形に共振を用いて効率的な液滴吐出は実現され、かつ、連続印刷中においても安定した液滴吐出が実現される。

　液滴速度と吐出周波数との関係が滴種ごとに異なる原因として、残響抑制方法の違いが挙げられる。通常は、液滴を吐出したタイミングからリフィル振動が発生する。図１５に示す第二残響抑制波形５８８を適用した残響抑制では、第六吐出波形５８６の最終段において圧力室を減圧方向へ変化させて残響抑制をしている。

　つまり、液滴が吐出するタイミングにおいて圧力室７２を拡張させている。これにより、リフィルにおけるインクの振動の開始タイミングと、リフィルの開始タイミングとが一致していると推察される。換言すると、圧力室７２へインクを補充するタイミングで圧力室を拡張させているので、圧力室７２へのインクの補充をサポートする圧電素子７４の動作となっていると推察される。

　一方、図１１に示す駆動波形５６０を適用した残響抑制では、第一残響抑制波形５６８の最終段は、圧力室７２を加圧方向へ変化させている。つまり、第一残響抑制波形５６８は、圧力室７２を膨張させた後に圧力室７２を収縮させている。すなわち、第一残響抑制波形５６８は、リフィルにおけるインクの振動を抑制する方向に圧力を加えることになり、結果として、リフィルにおけるインクの振動とは異なる振動が励起されるか、又はリフィルが間に合わず、吐出タイミングにおいて圧力室７２が減圧状態であったと推察される。なお、圧力室７２の減圧状態とは、圧力室７２が静定状態に対して収縮した状態を表す。

　［作用効果］

　本実施形態に係るインクジェット印刷装置１及びヘッド駆動方法によれば、以下の作用効果を得ることが可能である。

　〔１〕

　共振を用いた駆動波形が適用される連続吐出において、先行滴及び先行滴の一画素周期の後に吐出される後続滴について、先行滴に対して後続滴が加速されない吐出周波数が適用される。これにより、効率的な液滴吐出を実現し、かつ、連続印刷中においても安定した液滴吐出を実現し得る。

　〔２〕

　単射の駆動電圧を適用した場合の吐出周波数と液滴速度との関係を示す滴速度情報において、液滴速度が一定となる第一吐出周波数帯域５２４における液滴速度である基準液滴速度５２８以下の液滴速度となる吐出周波数帯域の任意の吐出周波数を、吐出ヘッド２１の吐出周波数として設定する。これにより、吐出ヘッド２１の吐出周波数として、先行滴に対して後続滴が加速されない吐出周波数を適用し得る。

　〔３〕

　最終の吐出パルスの押し期間Ｔｒの開始タイミングから、駆動波形の終了タイミングまでの期間ＴＩは、ｎを１又は２とした場合、ｎ×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃを満たす。これにより、先行滴の吐出に起因する振動に対して、後続滴の吐出タイミングをずらすことが可能となる。

　〔４〕

　基準液滴速度５２８以下の液滴速度となる吐出周波数帯域であり、滴速度情報を表す曲線５２２における傾きが０以下となる吐出周波数帯域の任意の吐出周波数を吐出ヘッド２１の吐出周波数として設定する。これにより、吐出ヘッド２１の吐出周波数の設定において、先行滴に対して後続滴を減速させる条件を適用し得る。

　〔５〕

　最終の吐出パルスの押し期間Ｔｒの開始タイミングから、駆動波形の終了タイミングまでの期間ＴＩは、ｎを１又は２とした場合、（ｎ＋１／４）×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃを満たす。これにより、先行滴の吐出に起因する振動に対して、後続滴の吐出タイミングをずらすことが可能となる。

　〔６〕

　吐出周波数に対する液滴速度を表す曲線５２２の極小値に対応する吐出周波数帯域の任意の吐出周波数を、吐出ヘッド２１の吐出周波数として設定する。これにより、吐出ヘッド２１の吐出周波数の設定において、後続滴の液滴速度が最小となる条件を適用し得る。

　〔７〕

　駆動波形５８０は第二残響抑制波形５８８が含まれる。第二残響抑制波形５８８は、第三吐出波形５６６の終了タイミングに対して共振周期の二分の一の期間、ずれている。第一残響抑制波形５６８は、第六吐出波形５８６の最終段において圧力室を減圧方向へ変化させて残響抑制をしている。これにより、二種類以上の滴種を用いる場合に、全ての滴種において、効率的な液滴吐出を実現し、かつ、連続印刷中においても安定した液滴吐出を実現し得る。

　［ヘッド駆動装置及びヘッド装置への適用例］

　図５、及び図６に示すヘッド制御部１３６は、吐出ヘッド２１を駆動するヘッド駆動装置を構成し得る。ヘッド駆動装置は、図５に示すシステム制御部１０２、通信部１０４、及び表示制御部１１４等を備え得る。また、ヘッド駆動装置及び吐出ヘッド２１はヘッド装置を構成し得る。

　以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。

１　インクジェット印刷装置

１０　用紙搬送部

１１　ベルト

１１Ａ　用紙支持面

１２　駆動ローラ

１３　従動ローラ

１４　モータ

１５　ロータリーエンコーダ

１６　吸引ユニット

２０　搬送部

２１　吐出ヘッド

２１Ｃ　吐出ヘッド

２１Ｋ　吐出ヘッド

２１Ｍ　吐出ヘッド

２１Ｙ　吐出ヘッド

２２　ヘッドモジュール

２２Ａ　第一ヘッドモジュール

２２Ｂ　第二ヘッドモジュール

２３　ベースフレーム

２４　ノズル面

２５　ノズル

３０　読取部

３１　インラインスキャナ

４０　給紙部

４１　給紙トレイ

５０　集積部

７０　イジェクタ

７２　圧力室

７４　圧電素子

７６　ノズル流路

７８　個別供給路

８０　供給側共通支流路

８２　振動板

８４　個別電極

８６　圧電体

８８　カバープレート

９０　可動空間

１００　制御装置

１０２　システム制御部

１０４　通信部

１０５　ホストコンピュータ

１０６　画像データ取得部

１０８　メモリ

１１０　プログラム格納部

１１４　表示制御部

１１５　表示装置

１１６　操作制御部

１１７　操作装置

１１８　画像処理部

１２０　補正処理部

１２２　ハーフトーン処理部

１３０　給紙制御部

１３４　搬送制御部

１３６　ヘッド制御部

１３８　駆動波形取得部

１４０　吐出周波数設定部

１４２　搬送速度設定部

３６２　画像データメモリ

３６４　画像データ転送制御回路

３６５　吐出タイミング制御部

３６６　波形データメモリ

３６８　駆動電圧制御回路

３７７Ａ　第一電力増幅回路

３７７Ｂ　第二電力増幅回路

３７９Ａ　第一デジタルアナログ変換器

３７９Ｂ　第二デジタルアナログ変換器

３８０　駆動電圧生成部

３９２Ａ　第一ノズル制御データ伝送路

３９２Ｂ　第二ノズル制御データ伝送路

３９４Ａ　第一コネクタ

３９４Ｂ　第二コネクタ

３９６Ａ　第一ラッチ信号線

３９６Ｂ　第二ラッチ信号線

４００　駆動波形

４０２　吐出波形

４０４　残響抑制波形

４１０　第一波形要素

４１２　第二波形要素

４１４　第三波形要素

４１６　第四波形要素

４１８　第五波形要素

５００　グラフ

５０２　曲線

５０４　曲線

５０６　曲線

５１０　推奨吐出周波数帯域

５１１　推奨吐出周波数帯域

５１２　非推奨吐出周波数帯域

５１４　非推奨吐出周波数帯域

５２０　グラフ

５２２　曲線

５２４　第一吐出周波数帯域

５２６　第二吐出周波数帯域

５６０　駆動波形

５６２　第一吐出波形

５６４　第二吐出波形

５６６　第三吐出波形

５６８　第一残響抑制波形

５８０　駆動波形

５８２　第四吐出波形

５８４　第五吐出波形

５８６　第六吐出波形

５８８　第二残響抑制波形

６００　液滴

６０２　第一位置

６０４　第二位置

Ｐ　用紙

Ｔｆ　引き期間

ＴＩ　吐出波形の押し期間の開始タイミングから駆動波形の終了タイミングまでの期間

ＴＰ　画素周期

Ｔｒ　押し期間

Ｔｗ　幅

Ｓ１０からＳ２０　ヘッド駆動方法の各工程

Claims (11)


  1. 　一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得部と、

    　前記駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、

    　前記一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、前記吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定部と、

    　前記吐出周波数設定部を用いて設定した吐出周波数を適用して、前記駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、

    　を備え、

    　前記吐出周波数設定部は、前記滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、前記第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が前記第二速度となる吐出周波数を、前記吐出ヘッドの吐出周波数として設定するヘッド駆動装置。

  2. 　前記吐出周波数設定部は、前記共振周期をＴｃとし、ｎを１又は２とし、第一駆動波形における最終の波形要素の始点から、前記第一駆動波形の次の画素周期に対応する第二駆動波形における最初の波形要素の始点までの期間をＴＩとした場合に、

    　ｎ×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃ

    　を満たす期間ＴＩを用いて、前記吐出ヘッドの吐出周波数を設定する請求項１に記載のヘッド駆動装置。

  3. 　前記吐出周波数設定部は、前記滴速度情報において吐出周波数に対する液滴速度を表す曲線の傾きが０以下となる吐出周波数を、前記吐出ヘッドの吐出周波数として設定する請求項１に記載のヘッド駆動装置。

  4. 　前記吐出周波数設定部は、前記共振周期をＴｃとし、ｎを１又は２とし、第一駆動波形における最終の波形要素の始点から、前記第一駆動波形の次の画素周期に対応する第二駆動波形における最初の波形要素の始点までの期間をＴＩとした場合に、

    　（ｎ＋１／４）×Ｔｃ≦ＴＩ≦（ｎ＋１／２）×Ｔｃ

    　を満たす期間ＴＩを用いて、前記吐出ヘッドの吐出周波数を設定する請求項３に記載のヘッド駆動装置。

  5. 　前記吐出周波数設定部は、前記滴速度情報において吐出周波数に対する液滴速度を表す曲線の極小値に対応する吐出周波数を、前記吐出ヘッドの吐出周波数として設定する請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッド駆動装置。

  6. 　前記駆動波形取得部は、最終の吐出波形における最終の波形要素と連続する非吐出波形を含む駆動波形を取得する請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッド駆動装置。

  7. 　前記駆動波形取得部は、最終の吐出波形における最終の波形要素と非連続の非吐出波形を含む駆動波形を取得する請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッド駆動装置。

  8. 　媒体の移動速度を表す媒体速度情報を取得する媒体速度情報取得部と、

    　前記媒体速度情報を用いて前記吐出周波数を調整する吐出周波数調整部と、

    　を備えた請求項１から７のいずれか一項に記載のヘッド駆動装置。

  9. 　吐出ヘッドと、

    　前記吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置と、

    　を備え、

    　前記ヘッド駆動装置は、

    　一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得部と、

    　前記駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、

    　前記一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、前記吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定部と、

    　前記吐出周波数設定部を用いて設定した吐出周波数を適用して、前記駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、

    　を備え、

    　前記吐出周波数設定部は、前記滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、前記第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が前記第二速度となる吐出周波数を、前記吐出ヘッドの吐出周波数として設定するヘッド装置。

  10. 　吐出ヘッドと、

    　前記吐出ヘッドを駆動するヘッド駆動装置と、

    　を備え、

    　前記ヘッド駆動装置は、

    　一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得部と、

    　前記駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、

    　前記一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、前記吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定部と、

    　前記吐出周波数設定部を用いて設定した吐出周波数を適用して、前記駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、

    　を備え、

    　前記吐出周波数設定部は、前記滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、前記第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が前記第二速度となる吐出周波数を、前記吐出ヘッドの吐出周波数として設定する印刷装置。

  11. 　一画素周期の駆動電圧に適用される駆動波形であり、駆動対象の吐出ヘッドの共振周期の二分の一の幅を有する吐出波形が一以上含まれる駆動波形を取得する駆動波形取得工程と、

    　前記駆動波形を用いて駆動電圧を生成する駆動電圧生成工程と、

    　前記一画素周期の分の駆動電圧を用いて液滴を吐出させた場合における吐出周波数と液滴速度との関係を表す滴速度情報に基づいて、前記吐出ヘッドの吐出周波数を設定する吐出周波数設定工程と、

    　前記吐出周波数設定工程において設定した吐出周波数を適用して、前記駆動電圧を吐出ヘッドへ供給する駆動電圧供給工程と、

    　を含み、

    　前記吐出周波数設定工程は、前記滴速度情報において液滴速度が一定となる吐出周波数帯域の液滴速度を第一速度とし、前記第一速度以下の液滴速度を第二速度とした場合、液滴速度が前記第二速度となる吐出周波数を、前記吐出ヘッドの吐出周波数として設定するヘッド駆動方法。
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