WO2024070782A1 - 液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置及びプログラム - Google Patents

液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置及びプログラム Download PDF

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drive pulse
pulse
driving
droplets
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PCT/JP2023/033798
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航平 長田
昇平 倉持
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コニカミノルタ株式会社
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process

Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a droplet ejection head, a droplet ejection device, and a program.
  • a droplet ejection device that ejects droplets onto the recording surface of a recording medium to record an image.
  • the droplet ejection device ejects droplets from the nozzles of the droplet ejection head at appropriate timing based on image data.
  • the droplet ejection head uses a multi-drive method.
  • the multi-drive method applies a multi-drive signal containing multiple drive pulses to the droplet ejection head to eject droplets continuously. This method makes it possible to form dots of different sizes on the recording surface.
  • dots of different sizes can be formed by selecting and combining desired drive pulses from a common drive waveform that includes multiple drive pulses.
  • the present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a method for driving a droplet ejection head, a droplet ejection device, and a program that do not reduce productivity even when new drive pulses are added.
  • the present invention provides a method for driving a droplet ejection head that ejects droplets from nozzles and performs a recording operation on a recording medium using a common drive waveform including a plurality of drive pulses present within a drive cycle, the method comprising: an additional step of adding a third drive pulse to a pause between a first drive pulse of the common drive waveform and a second drive pulse immediately preceding the first drive pulse; a determination step of selecting one or more drive pulses from the common drive waveform to which the third drive pulse has been added in the adding step to determine an ejection drive pulse for ejecting a droplet from the nozzle; an ejection step of ejecting droplets from the nozzle using the ejection drive pulse determined in the determination step in one of the drive cycles; has.
  • a second aspect of the present invention is a method for driving the droplet ejection head according to the first aspect, comprising the steps of: the first drive pulse is a final drive pulse in the drive period, The interval from the start of the rising edge of the second drive pulse to the start of the rising edge of the first drive pulse is equal to or greater than 3.8 AL and equal to or less than 4.2 AL.
  • the present invention relates to a method for driving the droplet ejection head according to the first or second aspect of the present invention,
  • the droplets ejected by the first drive pulse and the second drive pulse have different ejection speeds from the droplets ejected by the third drive pulse.
  • a fourth aspect of the present invention is a method for driving the droplet ejection head according to the first or second aspect, comprising the steps of: The droplets ejected by the first drive pulse and the second drive pulse are different in ejection amount from the droplets ejected by the third drive pulse.
  • a fifth aspect of the present invention provides a method for driving the droplet ejection head according to the first or second aspect, comprising the steps of: The droplets ejected by the first drive pulse and the droplets ejected by the second drive pulse are united into one droplet before landing on a recording medium.
  • a sixth aspect of the present invention provides a method for driving the droplet ejection head according to the first or second aspect, comprising the steps of: A droplet of a first size is ejected by the first drive pulse and the second drive pulse, and a droplet of a second size smaller than the first size is ejected by the third drive pulse.
  • a seventh aspect of the present invention is a method for driving the droplet ejection head according to the first or second aspect, comprising the steps of: 3. The method of driving a droplet ejection head according to claim 1, wherein the adding step adds the third driving pulse according to an image to be formed on a recording medium by a recording operation.
  • a droplet ejection device including a droplet ejection head that ejects droplets from a nozzle using a common drive waveform including a plurality of drive pulses that exist in a drive cycle, and performs a recording operation on a recording medium, an adding unit that adds a third drive pulse to a pause period between a first drive pulse of the common drive waveform and a second drive pulse immediately before the first drive pulse; a determination unit that selects one or more drive pulses from the common drive waveform to which the third drive pulse has been added by the adding unit and determines an ejection drive pulse that ejects a droplet from the nozzle; a discharge unit that discharges droplets from the nozzles using the discharge drive pulses determined by the determination unit in one of the drive cycles.
  • the invention according to claim 9 is a program comprising: A computer of a droplet ejection device including a droplet ejection head that ejects droplets from a nozzle using a common drive waveform including a plurality of drive pulses existing within a drive period to perform a recording operation on a recording medium, an additional step of adding a third drive pulse to a pause between a first drive pulse of the common drive waveform and a second drive pulse immediately preceding the first drive pulse; a determination step of selecting one or more drive pulses from the common drive waveform to which the third drive pulse has been added in the adding step to determine an ejection drive pulse for ejecting a droplet from the nozzle; In one of the drive cycles, a discharge step is executed in which droplets are discharged from the nozzles using the discharge drive pulses determined in the determination step.
  • productivity does not decrease even when new drive pulses are added.
  • FIG. 1 is a block diagram of an inkjet recording apparatus.
  • 4 is a schematic diagram of a pressure chamber and a nozzle as viewed in the axial direction of the nozzle, showing a change in the pressure chamber in response to a drive pulse.
  • FIG. 5A to 5C are schematic diagrams illustrating the movement of ink droplets ejected from a nozzle.
  • 1 is a method for controlling the driving of a droplet ejection head according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a common drive waveform.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a common drive waveform to which a third drive pulse is added.
  • 11 is a diagram showing an example of a case where a new waveform is added to a common driving waveform in a conventional droplet ejection head.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of an inkjet recording apparatus 1 having an inkjet head 23.
  • the inkjet head 23 is a droplet ejection head to which the drive setting method of the present embodiment is applied.
  • the inkjet recording apparatus 1 is a droplet ejection device that includes the droplet ejection head.
  • the inkjet recording device 1 includes a transport unit 10, a recording operation unit 20, a cleaning unit 30, a control unit 40, a memory unit 50, a communication unit 60, an operation reception unit 70, a display unit 80, and a power supply unit 90.
  • the transport unit 10 moves a recording medium on which an image is to be recorded.
  • the transport unit 10 then brings the recording medium into opposition to a recording range of the recording operation unit 20.
  • the conveying unit 10 includes a conveying motor 11 that pulls out a long recording medium wound in a roll at a predetermined speed.
  • the recording medium is, for example, a fabric, but may be paper or other materials.
  • the recording operation unit 20 ejects ink onto a recording medium to record an image.
  • the recording operation unit 20 includes an inkjet head 23 having a large number of nozzles 21 arranged in a predetermined pattern for ejecting ink, and piezoelectric elements 22.
  • a plurality of inkjet heads 23 are arranged along the transport direction of the recording medium.
  • the recording operation unit 20 also includes a head drive unit 24.
  • the head drive unit 24 outputs drive pulses that expand or contract each piezoelectric element 22 under the control of the control unit 40. As the piezoelectric elements 22 deform due to the drive pulse, they deform the ink flow paths (pressure chambers) 25 that supply ink to the nozzles 21, imparting pressure fluctuations to the ink.
  • the control unit 40 applies an ejection drive pulse, which is a drive pulse for ejecting droplets, to the piezoelectric element 22 to deform the side wall 26 of the pressure chamber 25 communicating with the nozzle 21 . Then, as shown in FIG. 3, the meniscus 27 formed near the ejection opening of the nozzle 21 is vibrated, causing an ink droplet (main droplet) 28 to separate from the meniscus 27 and be ejected. At this time, after the main droplet 28, a satellite droplet 29, which is a very small droplet, may be ejected.
  • an ejection drive pulse which is a drive pulse for ejecting droplets
  • the cleaning unit 30 cleans the nozzle surface of the inkjet head 23 on which the openings of the nozzles 21 are arranged.
  • the cleaning unit 30 includes a wiping member 32 that wipes off ink and solidified ink adhering to the nozzle surface.
  • the cleaning unit 30 also includes a drive unit 31 that operates the wiping member 32.
  • the wiping member 32 is not particularly limited, but may be, for example, a nonwoven fabric that absorbs ink, or a resin member on a blade that scrapes off solid matter.
  • the control unit 40 is a processor that controls the overall operation of the inkjet recording apparatus 1 .
  • the control unit 40 includes, for example, a central processing unit (CPU) 41 and a random access memory (RAM) 42.
  • the CPU 41 performs calculations and executes various control processes.
  • the RAM 42 provides a working memory space for the CPU 41 and stores temporary data.
  • the control unit 40 executes a predetermined program to function as an adding unit, a deciding unit, and a discharging unit.
  • the control unit 40 as an adding unit, performs control so as to add a predetermined drive pulse to the common drive waveform P00.
  • the common drive waveform P00 and the additional control will be described in detail later.
  • control unit 40 selects one or more drive pulses from the common drive waveform P 01 according to the dot size, and generates a waveform selection signal that determines an ejection drive pulse for ejecting ink from the nozzles 21 .
  • the waveform selection signal is, for example, a negative logic pulse signal.
  • the control unit 40 also controls the head drive unit 24 as an ejection unit to output an ejection drive pulse determined by the control unit 40 as a determination unit to the piezoelectric element 22. Then, ink is ejected from the nozzle 21.
  • the storage unit 50 stores image data to be recorded, processing data thereof, other setting data, and programs.
  • Image data may be stored in, for example, a dynamic random access memory (DRAM) capable of temporarily storing large amounts of data and outputting data at high speed.
  • Setting data and programs are stored in a non-volatile memory such as a flash memory and/or a hard disk drive (HDD). In this way, even if the power supply to the inkjet recording apparatus 1 is stopped, the setting data can be stored.
  • the storage section 50 also stores the common drive waveform P01 (see FIG. 6) to which a third drive pulse P3, which will be described later, has been added by the control section 40, and the common drive waveform P00 (see FIG. 5) before the addition.
  • the communication unit 60 controls data transmission and reception with external devices in accordance with a predetermined communication standard, for example, TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
  • the communication unit 60 may be connected to a local area network (LAN) and may be connectable to the external Internet via a router.
  • the communication unit 60 may also be connectable directly to peripheral devices via a universal serial bus (USB) cable connected to a USB terminal.
  • USB universal serial bus
  • the operation reception unit 70 receives an input operation by the user, and outputs the received content to the control unit 40 as an input signal.
  • the operation reception unit 70 includes, for example, a touch panel and a push button switch.
  • the touch panel is positioned so as to overlap with the display screen of the display unit 80, and the operation content may be specified in synchronization with the display content on the display screen.
  • the display unit 80 displays status and selection menus to the user.
  • the display unit 80 has, for example, a display screen and an indicator (lamp).
  • the indicator may be, for example, an LED (Light Emitting Diode) lamp that is used to indicate the presence or absence of power supply or the presence or absence of an operational abnormality.
  • the display unit 80 has, for example, a liquid crystal display, and can display various characters and figures on the display screen in a dot matrix format.
  • the power supply unit 90 supplies power from a power source to the inkjet recording apparatus 1 .
  • the method of driving the inkjet head 23 during the recording operation includes an additional step S1, a determining step S2, and a discharging step S3.
  • control unit 40 adds a new ejection driving pulse as shown in FIG. 6 to the common driving waveform P00 as shown in FIG.
  • (Common drive waveform) 5 shows a common drive waveform P00 within one drive period T according to an embodiment of the present invention.
  • the drive period T corresponds to a drive period of the inkjet head 23 for forming one dot on the recording medium during a recording operation.
  • the inkjet head 23 performs multi-driving within the drive period T to form one dot.
  • an ejection drive pulse (hereafter, third drive pulse) P3 is added to a pause period T1 in the common drive waveform P00.
  • the pause period T1 refers to the period between the start of the rising edge of a predetermined drive pulse (hereafter, first drive pulse) P1 and the completion of the falling edge of the drive pulse (hereafter, second drive pulse) P2 immediately preceding the first drive pulse P1.
  • the control unit 40 adds the third drive pulse P3 based on an instruction from the user of the inkjet recording device 1, for example, via the operation reception unit 70. That is, for example, when the control unit 40 determines that an image formation instruction from the user includes a dot that cannot be drawn with the drive pulse in the common drive waveform P00, it adds the third drive pulse P3.
  • the third drive pulse P3 only needs to have a pulse width Pw that can be applied during the pause period T1. In other words, the third drive pulse P3 only needs to have a pulse width Pw that is narrower than the pause period T1 (hereinafter, condition 1). Also, the third drive pulse P3 only needs to have a voltage value that allows ink to be ejected (hereinafter, condition 2).
  • the control unit 40 determines whether or not a dot of the desired size can be formed by any one of the drive pulses in the common drive waveform P00, or a combination of multiple drive pulses. If the control unit 40 determines that the desired size is smaller than the size of dots that can be formed by the drive pulse in the common drive waveform P00, the control unit 40 generates a third drive pulse P3 and adds it to the pause period T1.
  • the third drive pulse P3 is a small droplet waveform that satisfies conditions 1 and 2 and is capable of forming dots of the desired size.
  • the control unit 40 Furthermore, if it is determined that the desired size is larger than the size of dots that can be formed with the drive pulses in the common drive waveform P00, the control unit 40 generates a third drive pulse P3 and adds it to the pause period T1.
  • the third drive pulse P3 is a large droplet waveform that satisfies conditions 1 and 2 and can be combined with any one or more drive pulses in the common drive waveform P00 to form dots of the desired size.
  • third drive pulse P3 is not limited to addition by the control unit 40.
  • An arbitrary third drive pulse P3 may be formed and added at the instruction of the user.
  • the third driving pulse P3 may be a pulse group made up of a plurality of driving pulses including an ejection driving pulse.
  • the third driving pulse P3 when it is a pulse group, it may include a tail cutting pulse and a suppression pulse for suppressing reverberation vibration of the meniscus 27 after the droplet is ejected. If a tail cutting pulse, which is an ejection driving pulse that quickly cuts off the tail of a columnar droplet, is applied after the application of an ejection driving pulse that ejects the main droplet 28, the main droplet 28 can be divided into small droplets.
  • the time from the start of the rising edge to the start of the falling edge of one trapezoidal driving pulse is defined as a pulse width Pw.
  • the interval T2 between the start of the rising edge of the first driving pulse P1 and the start of the rising edge of the second driving pulse P2 is set to a predetermined value, the predetermined value being equal to or greater than 3.8 AL (Acoustic Length; half the acoustic resonance frequency) and equal to or less than 4.2 AL.
  • the interval T2 is within the above range, the negative pressure in the pressure chamber 25 immediately before the contraction element of the second drive pulse P2 is applied (at time t1) is suppressed.
  • the pulse width Pw of the ejection drive pulse is usually around 1AL. Therefore, an arbitrary third drive pulse P3 can be added to the pause period T1.
  • control unit 40 After adding the third drive pulse P3, the control unit 40 generates a waveform selection signal for forming a desired dot in a determination step S2. Then, the control unit 40 determines an ejection drive pulse. Specifically, the control unit 40 performs a logical OR between the common drive waveform P01 and the waveform selection signal, and selects a drive pulse to be used for ejecting ink from a group of drive pulses.
  • the control unit 40 After determining the ejection drive pulse, the control unit 40 causes the head drive unit 24 to apply the selected drive pulse to the piezoelectric element 22 , thereby ejecting ink from the nozzle 21 .
  • the head driving unit 24 applies an ejection driving pulse that expands or contracts the pressure chamber 25 and then returns it to the piezoelectric element 22 under the control of the control unit 40. This operation imparts a pressure fluctuation to the ink, and ejects one ink droplet from the nozzle 21.
  • the present invention includes an additional step S1 of adding a third drive pulse P3 to a pause period T1 between a first drive pulse P1 and a second drive pulse P2 of a common drive waveform P00. It also includes a determination step S2 of selecting one or more drive pulses from the common drive waveform P01 to determine an ejection drive pulse for ejecting droplets from the nozzle 21. It also includes an ejection step S3 of ejecting droplets from the nozzle 21 using the ejection drive pulse determined in the determination step S2 during one drive cycle T. Therefore, the driving period T remains unchanged before and after the addition of the third driving pulse P3, and the driving frequency does not decrease, so image recording can be performed without reducing productivity.
  • the interval T2 from the start of the rising edge of the second driving pulse P2 to the start of the rising edge of the first driving pulse P1 is not less than 3.8 AL and not more than 4.2 AL. This configuration can reduce the ejection of satellite droplets 29.
  • an arbitrary third driving pulse P3 can be added to the pause period T1.
  • the droplets ejected by the first driving pulse P1 and the droplets ejected by the second driving pulse P2 are merged into one droplet before landing on the recording medium. According to this configuration, a dot of different sizes can be formed by droplets ejected by the first driving pulse P1 and the second driving pulse P2.
  • a common drive waveform P00 consisting of four drive pulses including not only the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2, but also the fourth drive pulse P4 and the fifth drive pulse P5 is illustrated, but this is not limited to this.
  • the common drive waveform P00 may include at least two drive pulses.
  • the rising edge of the trapezoidal wave voltage from the initial voltage and the falling edge to the initial voltage are shown with easy-to-understand lengths, but the present invention is not limited to this.
  • the rise time and fall time relative to the sustain period of the driving voltage may be appropriately determined.
  • the rise and fall of the trapezoidal wave are not limited to a linear (first-order) voltage change, and may be an exponential rise.
  • FIG. 5 illustrates an example in which the first drive pulse P1 is the final drive pulse in the drive period T, but this is not limited to the above. Any drive pulse other than the first drive pulse in the drive period T may be set as the first drive pulse P1.
  • the speed of the ink ejected by the first driving pulse P1 and the second driving pulse P2 and the speed of the ink ejected by the third driving pulse P3 may be the same or different.
  • the amount of ink ejected by the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2, and the amount of ink ejected by the third drive pulse P3 may be the same or different.
  • the ink ejected by the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 and the ink ejected by the third drive pulse P3 have different ejection speeds or ejection amounts. This is because such a configuration can increase the variety of droplet ejection. For example, droplets of a first size are ejected by the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2, and droplets of a second size smaller than the first size are ejected by the third drive pulse P3. In particular, when the gap between the inkjet head 23 and the recording medium is large, high-speed ejection using the third drive pulse P3 enables highly accurate image recording.
  • the first driving pulse P1 is an ejection driving pulse, but this is not limiting.
  • the first driving pulse P1 may be a suppression pulse that suppresses reverberation vibration of the meniscus 27 after droplets are ejected by the second driving pulse P2.
  • the common drive waveform P01 may be stored in the memory unit 50.
  • a selection step may be executed to select one of the common drive waveforms P00 and P01.
  • the determination step S2 and the ejection step S3 are executed using the selected common drive waveform P00 or P01.
  • the ink ejected from the inkjet head 23 is not particularly limited. It may be UV (Ultra Violet) ink or SR (Solder Resist) ink. Furthermore, the present invention is not limited to the inkjet recording device 1, but may be any type of droplet ejection device that ejects droplets of a liquid other than ink from the nozzle 21.
  • the present invention can be used in a droplet ejection head driving method, droplet ejection device, and program that do not reduce productivity even when new drive pulses are added.
  • Inkjet recording device (droplet ejection device) 21 Nozzle 23 Inkjet head (droplet ejection head) 25 Pressure chamber 40 Control unit (addition unit, determination unit, ejection unit) 70 Operation reception unit P00 Common drive waveform (common drive waveform before the third drive pulse is added) P01 Common drive waveform (common drive waveform with a third drive pulse added) P1: First drive pulse P2: Second drive pulse P3: Third drive pulse Pw: Pulse width T: Drive period T1: Rest period T2: Interval (interval from the rising edge of the second drive pulse to the beginning of the rising edge of the first drive pulse)

Abstract

ノズル２１から液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッド２３の駆動方法は、複数の駆動パルスを含む共通駆動波形Ｐ００の第１駆動パルスＰ１と第１駆動パルスＰ１の直前の第２駆動パルスＰ２との間の休止期間Ｔ１に第３駆動パルスＰ３を追加する追加ステップＳ１と、共通駆動波形Ｐ０１の中から一又は複数の駆動パルスを選択してノズル２１から液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定ステップＳ２と、一の駆動周期Ｔにおいて、決定ステップにより決定された吐出駆動パルスを用いてノズル２１から液滴を吐出させる吐出ステップＳ３と、を有する。

Description

液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置及びプログラム
　本発明は、液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置及びプログラムに関する。
　従来、記録媒体の記録面に液滴を吐出して画像を記録する液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置は、画像データに基づいて液滴吐出ヘッドのノズルから適切なタイミングで液滴を吐出する。
　液滴吐出ヘッドには、マルチ駆動方式が実現されている。マルチ駆動方式は、複数の駆動パルスを含むマルチ駆動信号を液滴吐出ヘッドに印加して、液滴を連続的に吐出する方式である。当該方式によれば、記録面に異なる大きさの１ドットを形成できる。
　具体的には、例えば特許文献１や２に示されるように、複数の駆動パルスを含む共通駆動波形から、所望の駆動パルスを選択して組み合わせることで、異なる大きさのドットを形成できる。
特開２００６－２２４４７１号公報 特開２０１１－１４３６８２号公報
　ところで、共通駆動波形には含まれない駆動パルスを追加することで新たな大きさのドットを形成したいことがある。しかしながら、図７に示されるように、共通駆動波形に対して更に駆動パルスを追加すると、追加した駆動パルスの波形長分だけ全体周期が伸びる。結果、駆動周波数が低くなってしまい、生産性が低下するという課題を抱えていた。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動パルスを新たに追加しても生産性が低下しない液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置及びプログラムを提供することである。
　以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、駆動周期内に存する複数の駆動パルスを含む共通駆動波形を用いてノズルから液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記共通駆動波形の第１駆動パルスと前記第１駆動パルスの直前の第２駆動パルスとの間の休止期間に第３駆動パルスを追加する追加ステップと、
　前記追加ステップにより前記第３駆動パルスが追加された前記共通駆動波形の中から一又は複数の駆動パルスを選択して前記ノズルから液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定ステップと、
　一の前記駆動周期において、前記決定ステップにより決定された吐出駆動パルスを用いて前記ノズルから液滴を吐出させる吐出ステップと、
を有する。
　請求項２記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記第１駆動パルスは、前記駆動周期内の最終の駆動パルスであり、
　前記第２駆動パルスの立ち上がり開始から前記第１駆動パルスの立ち上がり開始までの間隔は、３．８ＡＬ以上４．２ＡＬ以下である。
　請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスによって吐出される液滴と、前記第３駆動パルスによって吐出される液滴とは、吐出速度が異なる。
　請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスによって吐出される液滴と、前記第３駆動パルスによって吐出される液滴とは、吐出量が異なる。
　請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記第１駆動パルスによって吐出される液滴と、前記第２駆動パルスによって吐出される液滴とを、記録媒体への着弾までに合一させて一の液滴とする。
　請求項６記載の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスによって第１サイズの液滴を吐出し、前記第３駆動パルスによって前記第１サイズより小さい第２サイズの液滴を吐出する。
　請求項７記載の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
　前記追加ステップは、記録動作によって記録媒体に形成する画像に応じた前記第３駆動パルスを追加する請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
　請求項８記載の発明は、
　駆動周期に存する複数の駆動パルスを含む共通駆動波形を用いてノズルから液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
　前記共通駆動波形の第１駆動パルスと前記第１駆動パルスの直前の第２駆動パルスとの間の休止期間に第３駆動パルスを追加する追加部と、
　前記追加部により前記第３駆動パルスが追加された前記共通駆動波形の中から一又は複数の駆動パルスを選択して前記ノズルから液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定部と、
　一の前記駆動周期において、前記決定部により決定された吐出駆動パルスを用いて前記ノズルから液滴を吐出させる吐出部と、を備える液滴吐出装置。
　請求項９記載の発明は、プログラムであって、
　駆動周期内に存する複数の駆動パルスを含む共通駆動波形を用いてノズルから液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置のコンピューターに、
　前記共通駆動波形の第１駆動パルスと前記第１駆動パルスの直前の第２駆動パルスとの間の休止期間に第３駆動パルスを追加する追加ステップと、
　前記追加ステップにより前記第３駆動パルスが追加された前記共通駆動波形の中から一又は複数の駆動パルスを選択して前記ノズルから液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定ステップと、
　一の前記駆動周期において、前記決定ステップにより決定された吐出駆動パルスを用いて前記ノズルから液滴を吐出させる吐出ステップと、を実行させる。
　本発明によれば、駆動パルスを新たに追加しても生産性が低下しない。
インクジェット記録装置のブロック図である。 ノズルの軸方向に見た圧力室とノズルの模式図であって、駆動パルスに対応した圧力室の変化を示す。 ノズルから吐出されるインク液滴の動作を示す模式図である。 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの駆動制御方法である。 共通駆動波形の一例を示す図である。 第３駆動パルスを加えた共通駆動波形の一例を示す図である。 従来の液滴吐出ヘッドにおいて、共通駆動波形に新しい波形を追加した場合の一例を示す図である。
　以下に本発明の一実施形態につき、各図面を参照して説明する。以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであって、本発明を限定するものではない。
［インクジェット記録装置の全体構成］
　図１は、インクジェットヘッド２３を有するインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。
　インクジェットヘッド２３は、本実施形態の駆動設定方法の対象の液滴吐出ヘッドである。また、インクジェット記録装置１は、当該液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置である。
　インクジェット記録装置１は、搬送部１０、記録動作部２０、クリーニング部３０、制御部４０、記憶部５０、通信部６０、操作受付部７０、表示部８０及び電力供給部９０を備える。
（搬送部）
　搬送部１０は、画像を記録する対象となる記録媒体を移動させる。そして、搬送部１０は、記録媒体を記録動作部２０による記録範囲に対向させる。
　搬送部１０は、例えば、ロール状に巻き上げられた長尺の記録媒体を所定の速度で引き出す搬送モーター１１を備える。記録媒体は、例えば、布帛であるが、紙や他の材質であってもよい。
（記録動作部）
　記録動作部２０は、記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する。
　記録動作部２０は、多数が所定のパターンで配列されてインクを吐出するノズル２１及び圧電素子２２を有するインクジェットヘッド２３を備える。インクジェット記録装置１において、インクジェットヘッド２３は、記録媒体の搬送方向に沿って複数配置されている。
　また、記録動作部２０は、ヘッド駆動部２４を備える。ヘッド駆動部２４は、制御部４０の制御に基づき、各圧電素子２２を膨張又は収縮させる駆動パルスを出力する。圧電素子２２は、駆動パルスによる変形に伴って、ノズル２１にインクを供給するインク流路（圧力室）２５を変形させてインクに圧力変動を付与する。
　詳細には、図２に示すように、制御部４０は、液滴を吐出させる駆動パルスである吐出駆動パルスを圧電素子２２に印加することで、ノズル２１に連通する圧力室２５の側壁２６を変形させる。
　そして、図３に示すようにノズル２１の吐出開口付近に形成されたメニスカス２７を揺らして、インク液滴（主滴）２８をメニスカス２７から分離させて吐出する。
　このとき、主滴２８の後に、微小液滴であるサテライト滴２９が吐出されることがある。
（クリーニング部）
　図１に戻って、クリーニング部３０は、インクジェットヘッド２３のうちノズル２１の開口が配列されたノズル面を清掃する。
　クリーニング部３０は、ノズル面に付着したインクやその固化物を払拭するワイピング部材３２を備える。また、クリーニング部３０は、当該ワイピング部材３２を動作させる駆動部３１を備える。ワイピング部材３２は、特には限定されないが、例えば、インクを吸い込む不織布や、固体を削り取るブレード上の樹脂部材である。
（制御部）
　制御部４０は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御するプロセッサーである。
　制御部４０は、例えば、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）及びＲＡＭ４２（Random Access Memory）を備える。ＣＰＵ４１は、演算動作をして、各種制御処理をする。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
　制御部４０は、所定のプログラムを実行することにより、追加部、決定部及び吐出部として機能する。
　制御部４０は、追加部として、共通駆動波形Ｐ００に所定の駆動パルスを追加するよう制御する。
　共通駆動波形Ｐ００及び当該追加制御の詳細については後述する。
　また、制御部４０は、決定部として、共通駆動波形Ｐ０１からドットサイズに応じた一又は複数の駆動パルスを選択して、ノズル２１からインクを吐出させる吐出駆動パルスを決定する、波形選択信号を生成する。
　具体的には、波形選択信号は、例えば負論理パルス信号である。波形選択信号は、共通駆動波形Ｐ０１との論理和を取ると、一又は複数の駆動パルスが選択され、他の駆動パルスは除去される。
　また、制御部４０は、吐出部として、ヘッド駆動部２４に、決定部としての制御部４０により決定された吐出駆動パルスを圧電素子２２に出力するよう制御する。そして、ノズル２１からインクを吐出させる。
（記憶部）
　記憶部５０は、記録対象の画像データやその処理データ、その他の設定データやプログラムを記憶する。画像データは、例えば、一時的に大容量の記憶を行って高速出力が可能なＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）に記憶されてよい。また、設定データやプログラムは、フラッシュメモリといった不揮発性メモリー、及び／又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）に記憶される。
　このようにすることで、インクジェット記録装置１への電力供給が停止された状況でも、設定データを記憶可能となる。
　また、記憶部５０は、制御部４０により後述する第３駆動パルスＰ３が追加された共通駆動波形Ｐ０１（図６参照）及び追加前の共通駆動波形Ｐ００（図５参照）を記憶する。
（通信部）
　通信部６０は、所定の通信規格、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）に従って外部機器とのデータ送受信を制御する。
　通信部６０は、ＬＡＮ（Local Area Network）に接続され、ルーターを介して外部インターネットと接続可能であってもよい。また、通信部６０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子に接続されたＵＳＢケーブルを介して直接周辺機器と接続可能であってもよい。
（操作受付部）
　操作受付部７０は、ユーザーによる入力操作を受け付けて、受け付けた内容を入力信号として制御部４０に出力する。
　操作受付部７０は、例えば、タッチパネルや押しボタンスイッチを備える。タッチパネルは、表示部８０の表示画面と重なって位置し、表示画面への表示内容と同期して操作内容が特定されてもよい。
（表示部）
　表示部８０は、ユーザーに対してステータスや選択メニューを表示する。
　表示部８０は、例えば、表示画面とインディケーター（ランプ）を有する。インディケーターは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプにより電力供給の有無や動作異常の有無を示す場合に利用されてもよい。
　また、表示部８０は、例えば、液晶ディスプレイを有し、表示画面に各種文字や図形をドットマトリクス表示できる。
（電力供給部）
　電力供給部９０は、電源からインクジェット記録装置１に電力を供給する。
［記録動作における駆動方法］
　次に、記録動作におけるインクジェットヘッド２３の駆動方法につき説明する。
　図４に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド２３の駆動方法は、追加ステップＳ１と、決定ステップＳ２と、吐出ステップＳ３を備える。
（追加ステップ）
　まず、追加ステップＳ１として、制御部４０は、図５に示すような共通駆動波形Ｐ００に、図６に示すように、新しく吐出駆動パルスを追加する。
（共通駆動波形）
　図５に、本発明の実施例に係る一の駆動周期Ｔ内の共通駆動波形Ｐ００を示す。駆動周期Ｔとは、記録動作時において記録媒体上に１ドットを形成するためのインクジェットヘッド２３の駆動期間に相当する。すなわち、インクジェットヘッド２３は、かかる駆動周期Ｔでマルチ駆動を実行して、１ドットを形成する。
　追加ステップＳ１においては、共通駆動波形Ｐ００における、休止期間Ｔ１に、吐出駆動パルス（以下、第３駆動パルス）Ｐ３を追加する。休止期間Ｔ１とは、所定の駆動パルス（以下、第１駆動パルス）Ｐ１の立ち上がり開始と、第１駆動パルスＰ１の直前の駆動パルス（以下、第２駆動パルス）Ｐ２の立ち下がり完了の間の期間を指す。
　制御部４０による第３駆動パルスＰ３の追加は、インクジェット記録装置１のユーザーによる、例えば操作受付部７０を介した指示に基づく。すなわち、例えばユーザーによる画像形成指示に対して、制御部４０が、共通駆動波形Ｐ００中の駆動パルスでは描画できないドットが含まれると判断した場合、第３駆動パルスＰ３を追加する。
　第３駆動パルスＰ３は、休止期間Ｔ１に印加可能なパルス幅Ｐｗであればよい。すなわち、第３駆動パルスＰ３は、そのパルス幅Ｐｗが休止期間Ｔ１よりも狭ければよい（以下、条件１とする）。また、第３駆動パルスＰ３は、インク吐出可能な電圧値であればよい（以下、条件２とする）。
　具体的には、制御部４０は、共通駆動波形Ｐ００中のいずれかの駆動パルス、あるいは複数の駆動パルスの組み合わせにより、所望のサイズのドットを形成可能か否か判定する。
　そして、当該所望のサイズが、共通駆動波形Ｐ００中の駆動パルスで形成可能なドットのサイズよりも小さいと判定した場合、制御部４０は、第３駆動パルスＰ３を生成して、休止期間Ｔ１に追加する。当該第３駆動パルスＰ３は、条件１及び２を満たし、かつ、当該所望のサイズのドットを形成可能な小液滴波形である。
　また、当該所望のサイズが、共通駆動波形Ｐ００中の駆動パルスで形成可能なドットのサイズよりも大きいと判定した場合、制御部４０は、第３駆動パルスＰ３を生成して、休止期間Ｔ１に追加する。第３駆動パルスＰ３は、条件１及び２を満たし、かつ、共通駆動波形Ｐ００中のいずれか、あるいは複数の駆動パルスと組み合わせることで、当該所望のサイズのドットを形成可能な大液滴波形である。
　なお、第３駆動パルスＰ３の追加は、制御部４０による追加に限られない。ユーザーの指示により、任意の第３駆動パルスＰ３を形成し、追加してもよい。
　また、第３駆動パルスＰ３は、吐出駆動パルスを含む複数の駆動パルスからなるパルス群でもよい。
　特に、第３駆動パルスＰ３がパルス群である場合、尾切りパルスや、液滴吐出後のメニスカス２７の残響振動を抑制する抑制パルスを含んでもよい。主滴２８を吐出する吐出駆動パルスの印加後に、柱状の液滴である尾を早期に断ち切る吐出駆動パルスである尾切りパルスを印加すると、主滴２８を小液滴にできる。
　なお、本発明においては、図５に示すように、一の台形状の駆動パルスにおける立ち上がり開始から立ち下がり開始までの時間をパルス幅Ｐｗとする。
　また、第１駆動パルスＰ１が共通駆動波形Ｐ００における最終の駆動パルスである場合、第１駆動パルスＰ１の立ち上がり開始と第２駆動パルスＰ２の立ち上がり開始の間の間隔Ｔ２は、所定値とするのが好ましい。当該所定値は、３．８ＡＬ（Acoustic Length；音響的共振周波数の半分）以上４．２ＡＬ以下である。
　間隔Ｔ２が上記範囲内であると、第２駆動パルスＰ２の収縮要素が印加される直前（ｔ１時点）の圧力室２５の負圧が抑制される。結果、サテライト滴２９の吐出を低減できる。また、吐出駆動パルスのパルス幅Ｐｗは通常１ＡＬ前後である。そのため、休止期間Ｔ１に任意の第３駆動パルスＰ３を追加できる。
（決定ステップ）
　第３駆動パルスＰ３の追加後、制御部４０は、決定ステップＳ２として、所望のドットを形成する波形選択信号を生成する。そして、制御部４０は、吐出駆動パルスを決定する。具体的には、制御部４０は、共通駆動波形Ｐ０１と、当該波形選択信号との論理和を取り、一群の駆動パルスの中からインク吐出に用いる駆動パルスを選択する。
（吐出ステップ）
　吐出駆動パルスの決定後、制御部４０は、当該選択した駆動パルスを、ヘッド駆動部２４によって圧電素子２２に印加させることで、ノズル２１からインクを吐出する。
　上記したように、ヘッド駆動部２４は、制御部４０の制御により、圧力室２５を膨張又は収縮させた後に戻す吐出駆動パルスを圧電素子２２に印加する。当該動作により、インクに圧力変動を付与して、ノズル２１から一のインク液滴を吐出する。
［実施形態の効果］
　以上に示したように、本発明においては、共通駆動波形Ｐ００の第１駆動パルスＰ１と第２駆動パルスＰ２との間の休止期間Ｔ１に、第３駆動パルスＰ３を追加する追加ステップＳ１を備える。また、共通駆動波形Ｐ０１の中から一又は複数の駆動パルスを選択してノズル２１から液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定ステップＳ２を備える。また、一の駆動周期Ｔにおいて、決定ステップＳ２により決定された吐出駆動パルスを用いてノズル２１から液滴を吐出させる吐出ステップＳ３を備える。
　そのため、駆動周期Ｔは第３駆動パルスＰ３の追加前後で変わらず、駆動周波数が低下しない。そのため、生産性を低下させることなく画像記録を行える。
　また、本発明においては、第２駆動パルスＰ２の立ち上がり開始から第１駆動パルスＰ１の立ち上がり開始までの間隔Ｔ２が、３．８ＡＬ以上４．２ＡＬ以下である。
　当該構成によれば、サテライト滴２９の吐出を低減できる。また、休止期間Ｔ１に任意の第３駆動パルスＰ３を追加できる。
　また、本発明においては、マルチ駆動をすることで、第１駆動パルスＰ１によって吐出される液滴と第２駆動パルスＰ２とによって吐出される液滴とを記録媒体に着弾するまでに合一させて一の液滴とする。
　当該構成によれば、第１駆動パルスＰ１と第２駆動パルスＰ２によって吐出される液滴によって、異なる大きさの１ドットを形成できる。
［その他の構成］
　以上、本発明に係る実施の形態に基づいて具体的に説明を行ったが、本発明が上述の実施の形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む様々な変更が可能であるのはもちろんである。
　例えば、図５においては、第１駆動パルスＰ１及び第２駆動パルスＰ２のみならず、第４駆動パルスＰ４及び第５駆動パルスＰ５を含む４つの駆動パルスからなる共通駆動波形Ｐ００を例示したが、これに限られない。本発明において、共通駆動波形Ｐ００は、少なくとも２つ以上の駆動パルスを含めばよい。
　また、図５及び図６においては説明の簡略化のため、台形波の電圧の初期電圧からの立ち上がり及び初期電圧への立ち下がりを分かりやすい長さで示したが、これに限られない。
　駆動電圧の維持期間に比した立ち上がり時間及び立ち下がり時間は、適切に定められてよい。また、台形波の立ち上がり及び立ち下がりは、直線状の（一次の）電圧変化に限られず、指数関数的な立ち上がりであってよい。
　また、図５においては、第１駆動パルスＰ１が駆動周期Ｔ内の最終の駆動パルスである場合を例示したが、これに限られない。駆動周期Ｔ内の最初の駆動パルスを除く、任意の駆動パルスを第１駆動パルスＰ１としてよい。
　また、第１駆動パルスＰ１及び第２駆動パルスＰ２によって吐出されるインクの速度と、第３駆動パルスＰ３によって吐出されるインクの吐出速度は、同一であっても異なってもよい。
　同様に、第１駆動パルスＰ１及び第２駆動パルスＰ２によって吐出されるインクの吐出量と、第３駆動パルスＰ３によって吐出されるインクの吐出量は、同一であっても異なってもよい。
　ただし、第１駆動パルスＰ１及び第２駆動パルスＰ２によって吐出されるインクと、第３駆動パルスＰ３によって吐出されるインクとで、その吐出速度ないし吐出量が異なっているのが好ましい。当該構成であると、液滴吐出のバリエーションをより増やせられるからである。例えば、第１駆動パルスＰ１及び第２駆動パルスＰ２によって第１サイズの液滴を吐出し、第３駆動パルスＰ３によって第１サイズよりも小さい第２サイズの液滴を吐出するなどである。
　特に、記録媒体に対するインクジェットヘッド２３のギャップが大きい場合、第３駆動パルスＰ３により高速吐出させることで、高精度な画像記録ができる。
　また、上記においては第１駆動パルスＰ１を吐出駆動パルスとしたがこれに限られない。
　例えば、第１駆動パルスＰ１は、第２駆動パルスＰ２による液滴吐出後のメニスカス２７の残響振動を抑制する抑制パルスであってもよい。
　また、上記したように、記憶部５０には、共通駆動波形Ｐ０１が記憶されてもよい。記憶部５０に共通駆動波形Ｐ０１が記憶されている場合、共通駆動波形Ｐ００、Ｐ０１のうちいずれかを選択する選択ステップを実行するようにしてもよい。選択ステップを実行した場合、選択された共通駆動波形Ｐ００又はＰ０１を用いて、決定ステップＳ２と吐出ステップＳ３を実行する。
　また、インクジェットヘッド２３から吐出されるインクは特に限定されるものではない。ＵＶ（Ultra Violet）インクであってもＳＲ（Solder Resist）インクであってもよい。また、本発明はインクジェット記録装置１に限られず、インク以外の液体の液滴をノズル２１から吐出する各種の液滴吐出装置であってもよい。
　また、上記においては、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用できる。また、本発明に係るプログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。
　本発明は、駆動パルスを新たに追加しても生産性が低下しない液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置及びプログラムに利用することができる。
１　インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２１　ノズル
２３　インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
２５　圧力室
４０　制御部（追加部、決定部、吐出部）
７０　操作受付部
Ｐ００　共通駆動波形（第３駆動パルスが追加される前の共通駆動波形）
Ｐ０１　共通駆動波形（第３駆動パルスが追加された共通駆動波形）
Ｐ１　第１駆動パルス
Ｐ２　第２駆動パルス
Ｐ３　第３駆動パルス
Ｐｗ　パルス幅
Ｔ　駆動周期
Ｔ１　休止期間
Ｔ２　間隔（第２駆動パルスの立ち上がりから第１駆動パルスの立ち上がり開始までの間隔）

Claims (9)

  1. 　駆動周期内に存する複数の駆動パルスを含む共通駆動波形を用いてノズルから液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、
    　前記共通駆動波形の第１駆動パルスと前記第１駆動パルスの直前の第２駆動パルスとの間の休止期間に第３駆動パルスを追加する追加ステップと、
    　前記追加ステップにより前記第３駆動パルスが追加された前記共通駆動波形の中から一又は複数の駆動パルスを選択して前記ノズルから液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定ステップと、
    　一の前記駆動周期において、前記決定ステップにより決定された吐出駆動パルスを用いて前記ノズルから液滴を吐出させる吐出ステップと、
    を有する液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  2. 　前記第１駆動パルスは、前記駆動周期内の最終の駆動パルスであり、
    　前記第２駆動パルスの立ち上がり開始から前記第１駆動パルスの立ち上がり開始までの間隔は、３．８ＡＬ以上４．２ＡＬ以下である請求項１記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  3. 　前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスによって吐出される液滴と、前記第３駆動パルスによって吐出される液滴とは、吐出速度が異なる請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  4. 　前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスによって吐出される液滴と、前記第３駆動パルスによって吐出される液滴とは、吐出量が異なる請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  5. 　前記第１駆動パルスによって吐出される液滴と、前記第２駆動パルスによって吐出される液滴とを、記録媒体への着弾までに合一させて一の液滴とする請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  6. 　前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスによって第１サイズの液滴を吐出し、前記第３駆動パルスによって前記第１サイズより小さい第２サイズの液滴を吐出する請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  7. 　前記追加ステップは、記録動作によって記録媒体に形成する画像に応じた前記第３駆動パルスを追加する請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。
  8. 　駆動周期に存する複数の駆動パルスを含む共通駆動波形を用いてノズルから液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
    　前記共通駆動波形の第１駆動パルスと前記第１駆動パルスの直前の第２駆動パルスとの間の休止期間に第３駆動パルスを追加する追加部と、
    　前記追加部により前記第３駆動パルスが追加された前記共通駆動波形の中から一又は複数の駆動パルスを選択して前記ノズルから液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定部と、
    　一の前記駆動周期において、前記決定部により決定された吐出駆動パルスを用いて前記ノズルから液滴を吐出させる吐出部と、を備える液滴吐出装置。
  9. 　駆動周期内に存する複数の駆動パルスを含む共通駆動波形を用いてノズルから液滴を吐出して記録媒体に記録動作を行う液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置のコンピューターに、
    　前記共通駆動波形の第１駆動パルスと前記第１駆動パルスの直前の第２駆動パルスとの間の休止期間に第３駆動パルスを追加する追加ステップと、
    　前記追加ステップにより前記第３駆動パルスが追加された前記共通駆動波形の中から一又は複数の駆動パルスを選択して前記ノズルから液滴を吐出させる吐出駆動パルスを決定する決定ステップと、
    　一の前記駆動周期において、前記決定ステップにより決定された吐出駆動パルスを用いて前記ノズルから液滴を吐出させる吐出ステップと、を実行させるプログラム。
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