特許 7395998 液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-04

(45)【発行日】2023-12-12

(54)【発明の名称】液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/015 20060101AFI20231205BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

B41J2/015 101

B41J2/01 401

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019217428

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021084428

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】荒木 理美

【審査官】高松 大治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０１８４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７４４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０７０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５９１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２１６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１１２４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０３５７９６７（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出させる駆動パルスを含む共通駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、
前記共通駆動波形の内、前記液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える前記駆動パルスの波形部分を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択する波形部分を指定する選択信号を出力する手段と、を備え、
前記駆動パルスは、少なくとも、前記液体吐出ヘッドの圧力室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素とを含み、
前記選択信号には、前記保持波形要素で保持される状態を終端とする前記膨張波形要素よりも前の波形部分の少なくとも一部を非選択にする信号を含む
ことを特徴とする液体を吐出する装置。

【請求項2】

前記駆動パルスは、前記圧力室を膨張させる第１段膨張波形要素と、前記第１段膨張波形要素で膨張された状態を保持する第１段保持波形要素と、前記第１段保持波形要素で保持された状態から前記圧力室を膨張させる第２段膨張波形要素と、を含み、
前記第２段膨張波形要素が前記保持波形要素で保持される状態を終端とする波形要素であり、
前記非選択にする信号は、前記共通駆動波形の内の、少なくとも、前記駆動パルスの前記第１段保持波形要素の途中までを含む波形部分を非選択にする信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項3】

前記駆動パルスは、前記膨張波形要素の前で、前記圧力室を収縮させる前収縮波形要素と、前記前収縮波形要素で収縮された状態を保持する前保持波形要素とを含み、
前記非選択にする信号は、前記共通駆動波形の内の、少なくとも、前記駆動パルスの前記前保持波形要素の途中までを含む波形部分を非選択にする信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項4】

前記駆動パルスは、前記圧力室を膨張させる第１段膨張波形要素と、前記第１段膨張波形要素で膨張された前記圧力室を連続的に膨張させる第２段膨張波形要素と、を含み、
前記第２段膨張波形要素が前記保持波形要素で保持される状態を終端とする波形要素であり、
前記非選択にする信号は、前記共通駆動波形の内の、少なくとも、前記駆動パルスの前記第１段膨張波形要素の途中までを含む波形部分を非選択にする信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項5】

前記駆動パルスは、前記圧力室を膨張させる第１段膨張波形要素と、前記第１段膨張波形要素で膨張された状態を保持する第１段保持波形要素と、前記第１段保持波形要素で保持された状態から前記圧力室を膨張させる第２段膨張波形要素と、前記第２段膨張波形要素で膨張された状態を保持する第２段保持波形要素と、前記第２段保持波形要素で保持された状態から前記圧力室を膨張させる第３段膨張波形要素と、含み、
前記第３段膨張波形要素が前記保持波形要素で保持される状態を終端とする波形要素であり、
前記非選択にする信号は、前記共通駆動波形の内の、少なくとも、前記駆動パルスの前記第２段保持波形要素の途中までを含む波形部分を非選択にする信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項6】

前記駆動パルスは、前記圧力室を膨張させる第１段膨張波形要素と、前記第１段膨張波形要素で膨張された状態を保持する第１段保持波形要素と、前記第１段保持波形要素で保持された状態から前記圧力室を膨張させる第２段膨張波形要素と、
前記第１段膨張波形要素の前で、前記圧力室を収縮させる前収縮波形要素と、前記前収縮波形要素で収縮された状態を保持する前保持波形要素とを含み、
前記第１段膨張波形要素は前記前保持波形要素で保持された状態から前記圧力室を膨張させる波形であり、
前記第２段膨張波形要素が前記保持波形要素で保持される状態を終端とする波形要素であり、
前記非選択にする信号は、前記共通駆動波形の内の、少なくとも、前記駆動パルスの前記前保持波形要素の途中までを含む波形部分を非選択にする信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項7】

前記駆動パルスは、前記圧力室を多段で膨張させる複数の膨張波形要素と、最終段の前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素と、含み、
前記最終段の膨張波形要素が前記保持波形要素で保持される状態を終端とする波形要素であり、
前記非選択にする信号は、前記共通駆動波形の内の、少なくとも、前記駆動パルスの前記最終段の膨張波形要素より前の波形要素の途中までを含む波形部分を非選択にする信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項8】

複数種類の前記選択信号があり、
前記選択信号を出力する手段は、１つの前記ノズルについて、前記複数種類の選択信号の内の１つを出力し、
前記複数種類の選択信号には、前記駆動パルスの全部を選択する信号を含む
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項9】

複数種類の前記選択信号があり、
前記選択信号を出力する手段は、１つの前記ノズルについて、前記複数種類の選択信号の内の１つを出力し、
前記複数種類の選択信号には、前記駆動パルスの一部の波形部分を非選択にし、かつ、前記非選択にする前記波形部分が異なる信号を含む
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項10】

駆動周波数によって前記選択信号が異なる
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項11】

吐出モードによって前記選択信号が異なる
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項12】

液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出させる駆動パルスを含む共通駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、
前記共通駆動波形の内、前記液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える前記駆動パルスの波形部分を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択する波形部分を指定する選択信号を出力する手段と、を備え、
前記駆動パルスは、少なくとも、前記液体吐出ヘッドの圧力室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素とを含み、
前記選択信号には、前記保持波形要素で保持される状態を終端とする前記膨張波形要素よりも前の波形部分の少なくとも一部を非選択にする信号を含む
ことを特徴とするヘッド駆動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体を吐出する装置、ヘッド駆動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体吐出ヘッドは、製造上のばらつきなどにより、ヘッド間、あるいは、ノズル間で、液体の吐出速度、吐出量にばらつきが生じる。

【0003】

従来、共通駆動波形における圧力室を膨張させる膨張波形要素（立下り波形要素）から膨張状態を保持する保持波形要素までの期間におけるトリミング範囲を調整するようにしたものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１８－５０９３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ヘッドの固有振動周期が短くなると、圧力室を膨張させた状態を保持する保持波形要素の期間も短くなる。そのため、特許文献１に開示の構成にあっては、圧力室を膨張させた状態を保持する保持波形要素をトリミングすることができなくなり、吐出特性のばらつきを低減できなくなるという課題がある。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、吐出特性のばらつきを低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出させる駆動パルスを含む共通駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、
前記共通駆動波形の内、前記液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える前記駆動パルスの波形部分を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択する波形部分を指定する選択信号を出力する手段と、を備え、
前記駆動パルスは、少なくとも、前記液体吐出ヘッドの圧力室を膨張させる膨張波形要素と、前記膨張波形要素で膨張された状態を保持する保持波形要素とを含み、
前記選択信号には、前記保持波形要素で保持される状態を終端とする前記膨張波形要素よりも前の波形部分の少なくとも一部を非選択にする信号を含む
構成とした。

【0008】

本発明によれば、吐出特性のばらつきを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。

【図2】同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。

【図3】ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。

【図4】同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。

【図5】同印刷装置のヘッド駆動制御装置に係る部分のブロック説明図である。

【図6】ヘッドドライバの共通駆動波形の選択を行う部分の異なる例の説明図である。

【図7】本発明の第１実施形態における駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図8】同じく選択信号でトリミングしたときの吐出速度（滴速度）の変化量の一例の説明図である。

【図9】比較例１の駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図10】本発明の第２実施形態における駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図11】同実施形態の作用説明に供する２つのノズルと選択信号の関係の一例を説明する説明図である。

【図12】同じく補正前後の吐出速度の説明に供する説明図である。

【図13】同実施形態におけるグループ分けによる補正の説明に供する説明図である。

【図14】本発明の第３実施形態における駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図15】本発明の第４実施形態における駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図16】本発明の第５実施形態における駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図17】同実施形態のトリミング波形ＰＡ、ＰＢによる吐出速度の補正量の一例の説明図である。

【図18】本発明の第６実施形態における異なる駆動条件とノズル位置に対応する吐出滴速度のばらつきの関係の一例を示す説明図である。

【図19】同じく駆動条件と選択信号との関係の一例を示す説明図である。

【図20】同じく駆動条件と選択信号との関係の他の例を示す説明図である。

【図21】本発明の第７実施形態における駆動波形及び選択信号の説明に供する説明図である。

【図22】本発明の第８実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。

【図23】同印刷装置の吐出ユニットの説明図である。

【図24】同実施形態におけるヘッドモジュールの一例の分解斜視説明図である。

【図25】同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。

【図26】同実施形態におけるヘッドの一例のノズル面側から見た外観斜視説明図である。

【図27】同じくノズル面と反対側から見た外観斜視説明図である。

【図28】同じく分解斜視説明図である。

【図29】同じく流路構成部材の分解斜視説明図である。

【図30】図２９の要部拡大斜視説明図である。

【図31】同じく流路部分の断面斜視説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は同印刷装置の概略説明図、図２は同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。

【0011】

印刷装置５００は、シート材Ｐを搬入する搬入部５１０と、前処理部５２０と、印刷部５３０と、乾燥部５４０と、搬出部５５０とを備えている。印刷装置５００は、搬入部５１０から搬入（供給）されるシート材Ｐに対し、前処理手段である前処理部５２０で必要に応じて前処理液を付与（塗布）し、印刷部５３０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部５４０でシート材Ｐに付着した液体を乾燥させた後、シート材Ｐを搬出部５５０に排出する。

【0012】

搬入部５１０は、複数のシート材Ｐを収容する搬入トレイ５１１（下段搬入トレイ５１１Ａ、上段搬入トレイ５１１Ｂ）と、搬入トレイ５１１からシート材Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置５１２（５１２Ａ、５１２Ｂ）とを備え、シート材Ｐを前処理部５２０に供給する。

【0013】

前処理部５２０は、例えばインクを凝集させ、裏写りを防止する作用効果を有する処理液をシート材Ｐの印刷面に付与する処理液付与手段である塗布部５２１などを備えている。

【0014】

印刷部５３０は、シート材Ｐを周面に担持して回転する担持部材（回転部材）であるドラム５３１と、ドラム５３１に担持されたシート材Ｐに向けて液体を吐出する液体吐出部５３２を備えている。

【0015】

また、印刷部５３０は、前処理部５２０から送り込まれたシート材Ｐを受け取ってドラム５３１との間でシート材Ｐを渡す渡し胴５３４と、ドラム５３１によって搬送されたシート材Ｐを受け取って反転機構部５６０に渡す受け渡し胴５３５を備えている。

【0016】

前処理部５２０から印刷部５３０へ搬送されてきたシート材Ｐは、渡し胴５３４に設けられた把持手段（シートグリッパ）によって先端が把持され、渡し胴５３４の回転に伴って搬送される。渡し胴５３４により搬送されたシート材Ｐは、ドラム５３１との対向位置でドラム５３１へ受け渡される。

【0017】

ドラム５３１の表面にも把持手段（シートグリッパ）が設けられており、シート材Ｐの先端が把持手段（シートグリッパ）によって把持される。ドラム５３１の表面には、複数の吸引穴が分散して形成され、吸引手段によってドラム５３１の所要の吸引穴から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。

【0018】

そして、渡し胴５３４からドラム５３１へ受け渡されたシート材Ｐは、シートグリッパによって先端が把持されるとともに、吸引手段による吸い込み気流によってドラム５３１上に吸着担持され、ドラム５３１の回転に伴って搬送される。

【0019】

液体吐出部５３２は、液体吐出手段である吐出ユニット５３３（５３３Ａ～５３３Ｄ）を備えている。例えば、吐出ユニット５３３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、吐出ユニット５３３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、吐出ユニット５３３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、吐出ユニット５３３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出する。また、その他、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出を行う吐出ユニットを使用することもできる。

【0020】

吐出ユニット５３３は、例えば、図２に示すように、複数のノズル１１を配列したノズル列を複数列有する複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１をベース部材１０３に千鳥状に配置したフルライン型ヘッドを含むヘッドモジュール１００を有している。

【0021】

液体吐出部５３２の各吐出ユニット５３３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。ドラム５３１に担持されたシート材Ｐが液体吐出部５３２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット５３３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

【0022】

反転機構部５６０は、受け渡し胴５３５から渡されたシート材Ｐに対して両面印刷をおこなうときに、スイッチバック方式で、シート材Ｐを反転する機構であり、反転されたシート材Ｐは印刷部５３０の搬送経路５６１を通じて渡し胴５３４よりも上流側に逆送される。

【0023】

乾燥部５４０は、印刷部５３０でシート材Ｐ上に付着した液体を乾燥させる。これにより液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Ｐのカールが抑制される。

【0024】

搬出部５５０は、複数のシート材Ｐが積載される搬出トレイ５５１を備えている。乾燥部５４０から搬送されてくるシート材Ｐは、搬出トレイ５５１上に順次積み重ねられて保持される。

【0025】

なお、本実施形態では、シート材がカットシート材である例で説明しているが、連帳紙、ロール紙などの連続体（ウェブ）を使用する装置、壁紙などのシート材を使用する装置などにも本発明を適用することができる。

【0026】

次に、ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図、図４は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。

【0027】

本実施形態のヘッド１は、ノズル板１０と、流路板２０と、壁面部材としての振動板部材３０とを積層接合している。そして、振動板部材３０の振動領域（ダイアフラム領域、振動板）３１を変位させる圧電アクチュエータ４０と、ヘッド１のフレーム部材を兼ねている共通流路部材５０とを備えている。

【0028】

ノズル板１０は、複数のノズル１１を配列したノズル列を有している。

【0029】

流路板２０は、複数のノズル１１に通じる複数の圧力室２１、各圧力室２１にそれぞれ通じる流体抵抗部を兼ねる個別供給流路２２、１又は複数の個別供給流路２２に通じる１又は複数の中間供給流路２３を形成している。隣り合う圧力室２１、２１は隔壁２８にて隔てられている。

【0030】

振動板部材３０は、流路板２０の圧力室２１の壁面を形成する変位可能な複数の振動領域３１を有する。ここでは、振動板部材３０は２層構造（限定されない）とし、流路板２０側から薄肉部を形成する第１層３０ａと、厚肉部を形成する第２層３０ｂで構成されている。

【0031】

そして、薄肉部である第１層３０ａで圧力室２１に対応する部分に変形可能な振動領域３１を形成している。振動領域３１内には、第２層３０ｂで圧電アクチュエータ４０と接合する厚肉部である島状の凸部３１ａを形成している。また、振動板部材３０の圧力室間隔壁２８に対応する部位に第２層３０ｂで厚肉部である接合部３８を形成している。

【0032】

そして、振動板部材３０の圧力室２１とは反対側に、振動板部材３０の振動領域３１を変形させる圧力発生素子（駆動手段、アクチュエータ手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ４０を配置している。

【0033】

この圧電アクチュエータ４０は、ベース部材４４上に接合した圧電部材４１にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子４２と支柱部４３を所定の間隔で櫛歯状に形成している。

【0034】

そして、圧電素子４２は、駆動電圧を与えることで振動領域３１を変位させる圧電素子である。支柱部４３は、駆動電圧を与えないで圧力室２１，２１間の隔壁２８を支える圧電素子である。

【0035】

そして、圧電素子４２は、振動板部材３０の振動領域３１に形成した厚肉部である島状の凸部３１ａに接着剤で接合している。一方、支柱部４３は、振動板部材３０の隔壁２８に対応する部位に設けた厚肉部である接合部３８に接着剤で接合している。

【0036】

圧電部材４１は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材４５が接続される。

【0037】

共通流路部材５０は共通供給流路５１を形成している。共通供給流路５１は、振動板部材３０に設けたフィルタ部３９を介して中間供給流路２３に通じている。

【0038】

このヘッド１においては、例えば圧電素子４２を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子４２が収縮し、振動板部材３０の振動領域３１が引かれて圧力室２１の容積が膨張することで、圧力室２１内に液体が流入する。

【0039】

その後、圧電素子４２に印加する電圧を上げて圧電素子４２を積層方向に伸長させ、振動板部材３０の振動領域３１をノズル１１に向かう方向に変形させて圧力室２１の容積を収縮させることにより、圧力室２１内の液体が加圧され、ノズル１１から液体が吐出される。

【0040】

次に、ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置に係る部分について図５のブロック説明図を参照して説明する。

【0041】

ヘッド駆動制御装置４００は、ヘッド制御部４０１と、駆動波形生成手段を構成する駆動波形生成部４０２及び波形データ格納部４０３と、ヘッドドライバ４１０と、吐出タイミングを生成するための吐出タイミング生成部４０４を備えている。

【0042】

ヘッド制御部４０１は、吐出タイミングパルスｓｔｂを受信すると、共通駆動波形の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥを駆動波形生成部４０２へ出力する。また、ヘッド制御部４０１は、吐出同期信号ＬＩＮＥからの遅延量に当たる吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成部４０２へ出力する。

【0043】

駆動波形生成部４０２は、吐出同期信号ＬＩＮＥと、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに基づいたタイミングで共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成出力する。

【0044】

ヘッド制御部４０１は、ヘッドドライバ４１０のアナログスイッチＡＳで構成される選択手段で選択する波形部分を指定する選択信号を出力する手段を兼ねている。

【0045】

ヘッド制御部４０１は、画像データを受け取り、この画像データをもとに、ヘッド１の各ノズル１１から吐出させる液体の大きさ、ノズル１１の特性ばらつきに応じて、各ノズル１１毎に、共通駆動波形Ｖｃｏｍの所定の所要の波形部分を選択するための選択信号ＭＮを生成する。したがって、選択信号ＭＮは、ノズル１１の数だけ出力される。また、選択信号ＭＮは吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに同期したタイミングの信号である。

【0046】

そして、ヘッド制御部４０１は、画像データＳＤと、同期クロック信号ＳＣＫと、画像データのラッチを命令するラッチ信号ＬＴと、生成した選択信号ＭＮとを、ヘッドドライバ４１０に転送する。

【0047】

ヘッドドライバ４１０は、ヘッド制御部４０１からの各種信号に基づいて、共通駆動波形Ｖｃｏｍの内、液体吐出ヘッド１の各圧力発生素子（圧電素子４２）に与える波形部分を選択する選択手段である。

【0048】

このヘッドドライバ４１０は、シフトレジスタ４１１、ラッチ回路４１２、階調デコーダ４１３、レベルシフタ４１４、及びアナログスイッチアレイ４１５を備える。

【0049】

シフトレジスタ４１１は、ヘッド制御部４０１から転送される画像データＳＤ及び同期クロック信号ＳＣＫを入力する。ラッチ回路４１２は、シフトレジスタ４１１の各レジスト値を、ヘッド制御部４０１から転送されるラッチ信号ＬＴによってラッチする。

【0050】

階調デコーダ４１３は、ラッチ回路４１２でラッチした値（画像データＳＤ）と各ノズル１１毎の選択信号ＭＮとをデコードして結果を出力する。レベルシフタ４１４は、階調デコーダ４１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチアレイ４１５のアナログスイッチＡＳが動作可能なレベルへとレベル変換する。

【0051】

アナログスイッチアレイ４１５のアナログスイッチＡＳは、レベルシフタ４１４を介して与えられる階調デコーダ４１３の出力でオン／オフするスイッチであり、共通駆動波形Ｖｃｏｍの通過／非通過（遮断）を行う手段である。

【0052】

このアナログスイッチＡＳは、ヘッド１が備えるノズル１１毎に設けられ、各ノズル１１に対応する圧電素子４２の個別電極に接続されている。また、アナログスイッチＡＳには、駆動波形生成部４０２からの共通駆動波形Ｖｃｏｍが入力されている。また、上述したように選択信号ＭＮのタイミングが共通駆動波形Ｖｃｏｍのタイミングと同期している。

【0053】

したがって、レベルシフタ４１４を介して与えられる階調デコーダ４１３の出力に応じて適切なタイミングでアナログスイッチＡＳのオン／オフが切り替えられることにより、共通駆動波形Ｖｃｏｍから各ノズル１１に対応する圧電素子４２に印加される波形部分が選択される。その結果、ノズル１１から吐出される滴の大きさなどが制御される。

【0054】

吐出タイミング生成部４０４は、ドラム５３１の回転量を検出するロータリエンコーダ４０５の検出結果から、シート材Ｐが所定量移動される毎に吐出タイミングパルスｓｔｂを生成して出力する。ロータリエンコーダ４０５は、ドラム５３１と共に回転するエンコーダホイールと、エンコーダホイールのスリットを読取るエンコーダセンサで構成される。

【0055】

次に、ヘッドドライバの共通駆動波形の選択を行う部分の異なる例について図６を参照して説明する。図６は同ヘッドドライバのスイッチ部分の説明図である。

【0056】

図６（ａ）の第１例では、共通駆動波形Ｖｃｏｍを入力する選択スイッチＳａ（Ｓａ１、Ｓａ２・・・）を介して圧電素子４２に駆動波形を印加する。

【0057】

選択スイッチＳａを選択信号ＭＮによってオン・オフすることで、共通駆動波形Ｖｃｏｍの所要の波形部分が切り出されて圧電素子４２に印加波形として印加される。

【0058】

図６（ａ）の第２例では、共通駆動波形Ｖｃｏｍを入力する滴量スイッチＳｂ（Ｓｂ１、Ｓｂ２・・・）とトリミング選択スイッチＳｃ（Ｓｃ１、Ｓｃ２・・・）の並列回路を介して圧電素子４２に駆動波形を印加する。

【0059】

滴量スイッチＳｂは滴量（大滴、中滴、小滴）に応じてオン・オフさせる。

【0060】

トリミング選択スイッチＳｃを選択信号ＭＮによってオン・オフすることで、共通駆動波形Ｖｃｏｍの所要の波形部分が切り出されて圧電素子４２に印加波形として印加される。

【0061】

次に、本発明の第１実施形態における駆動波形及び選択信号について図７を参照して説明する。図７は同実施形態における共通駆動波形、選択信号及び圧力発生素子に与えられる印加波形（トリミング波形）の説明に供する説明図である。

【0062】

図７（ａ）に示すように、本実施形態の駆動波形Ｖｃｏｍは、圧力室２１を加圧して液体を吐出させる吐出パルスとしての駆動パルスＰを含んでいる。駆動パルスＰは、例えば、小さな滴（小滴）を吐出させるパルスである（小滴のパルスに限定されない。以下の実施形態でも同じ）。

【0063】

駆動パルスＰは、圧力室２１を膨張させる膨張波形要素ａと、膨張波形要素ａで膨張された圧力室２１の状態を保持する保持波形要素ｂと、保持波形要素ｂで保持された状態から圧力室２１を収縮させて液体を吐出させる収縮波形要素ｃとで構成されている。

【0064】

膨張波形要素ａは、本実施形態では、２段階膨張を行う波形である。膨張波形要素ａは、圧力室２１を膨張させる第１段膨張波形要素ａ１と、第１段膨張波形要素ａ１で膨張された状態を保持する第１段保持波形要素ａ２と、第１段保持波形要素ａ２で保持された状態から圧力室２１を更に膨張させる第２段膨張波形要素ａ３とを含む。

【0065】

第１段膨張波形要素ａ１は、中間電位（又は基準電位）Ｖ１との電位差ΔＶの電位Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）まで立ち下がる。第１段保持波形要素ａ２は、電位Ｖ２を保持する。第２段膨張波形要素ａ３は、電位Ｖ２から電位Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２）まで立ち下がる。

【0066】

保持波形要素ｂは、第２段膨張波形要素ａ３の終端電位である電位Ｖ３を保持する。つまり、本実施形態では、第２段膨張波形要素ａ３が保持波形要素ｂで保持される状態（電位）を終端とする膨張波形要素となる。

【0067】

収縮波形要素ｃは、保持された電位Ｖ３から中間電位Ｖ１まで立ち上がる。

【0068】

一方、ヘッド制御部４０１から出力される駆動パルスＰを選択する選択信号ＭＮは、図６（ｂ）、（ｄ）に示すように、複数種類（ここでは２つ）の選択信号Ａ、Ｎを含んでいる。ヘッド制御部４０１は、ノズル１１毎に予め定められた選択信号Ａ、Ｎのいずれか１つを選択信号ＭＮとして出力する。

【0069】

本実施形態では、選択信号Ａ、Ｎが「ＯＮ」であるとき、アナログスイッチＡＳが「ＯＮ」状態になって、共通駆動波形ＶｃｏｍはアナログスイッチＡＳを通過する。選択信号Ａ、Ｎが「ＯＦＦ」であるとき、アナログスイッチＡＳが「ＯＦＦ」状態になって、共通駆動波形ＶｃｏｍはアナログスイッチＡＳを通過しない（非通過となる）ものとしている。つまり、選択信号Ａ、Ｎを「ＯＮ」にすることで、アナログスイッチＡＳ（選択手段）で選択する波形部分を指定する。なお、選択信号Ａ、Ｎは、例えば「Ｈ」のとき「ＯＦＦ」、「Ｌ」のとき「ＯＦＦ」にする２値信号であるが、図７ではアナログスイッチＡＳの「ＯＮ」、「ＯＦＦ」で表記する。

【0070】

選択信号Ａは、図７（ｂ）に示すように、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第１段保持波形要素ａ２の途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0071】

つまり、選択信号Ａは、保持波形要素ｂで保持される状態（電位Ｖ３）を終端とする第２段膨張波形要素ａ３よりも前の波形部分である、第１段保持波形要素ａ２の途中よりも前の波形部分の一部を非選択にする。

【0072】

このように、選択信号Ａが中間電位保持波形要素ｄの途中で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移することで、共通駆動波形Ｖｃｏｍが非通過になると、圧電素子４２の印加電圧はそのときの電位（中間電位）Ｖ１に保持される。そして、選択信号Ａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移したとき、遷移したときの電位である第１段保持波形要素ａ２の電位Ｖ２まで立ち下がることになる。

【0073】

したがって、選択信号Ａが出力されたときには、図７（ｃ）に示すように、中間電位保持波形要素ｄが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から第１段膨張波形要素ａ１が開始されるトリミング波形ＰＢが印加波形として圧電素子４２に与えられる。

【0074】

この場合、選択信号ＡをＯＮにする時点ｔ２は、第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗにおいて、ノズル１１毎に最適なタイミングに設定することができる。これにより、ノズル１１毎に、必要な補正量に応じたトリミング波形を印加波形として印加することができる。

【0075】

このとき、共通駆動波形Ｖｃｏｍの駆動パルスＰの直前の中間電位Ｖ１の波形部分を利用してトリミングを行うことで、固有周期が短いヘッドに対しても吐出特性のばらつきの補正が可能である。

【0076】

一方、選択信号Ｎは、図７（ｄ）に示すように、時点ｔ０から「ＯＮ」になる信号であり、「ＯＦＦ」にはならない。つまり、選択信号Ｎは、選択手段としてのアナログスイッチＡＳが駆動パするＰの全部を選択するように指定する。したがって、選択信号Ｎが出力されたときには、駆動パルスＰの全部が通過し、圧電素子４２には共通駆動波形Ｖｃｏｍがそのまま印加波形ＰＮとして与えられる。

【0077】

そこで、選択信号Ｎで選択した印加波形ＰＮ又は選択信号Ａで選択した印加波形ＰＡを、ノズル１１の吐出特性に応じて印加することで、吐出特性のばらつきを低減できる。なお、前述したように、選択信号ＡとしてＯＮにする時点ｔ２が異なる２以上に選択信号を使用することもでき、この場合には、選択信号Ｎを使用しないでもよい。

【0078】

次に、選択信号Ａでトリミングしたときの吐出速度（滴速度）の変化量の一例について図８を参照して説明する。図８は同選択信号Ａを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２を変化させて第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗを変化させたときの吐出速度の変化量（Δ滴速度）の一例の説明図である。

【0079】

図８では、図７の選択信号Ａを「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移する時点ｔ１＝０として、時点ｔ２を横軸に取っている。共通駆動波形Ｖｃｏｍの駆動パルスＰの第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗは、圧力室２１の固有振動周期の１／２としている。ただし、期間Ｔｗの長さは、必ずしも圧力室２１の固有振動周期の１／２にする必要はなく、それ以上長くても短くても良いが、圧力室２１の固有振動周期の１／２～１倍程度とすることが好ましい。

【0080】

ここで、時点ｔ２を早くするほど、選択信号Ａが「ＯＮ」になっている時間が短くなり、第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗが長くなる。第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗが長くなるほど、吐出速度は遅くなり、滴速度の変化量（Δ滴速度）はマイナス側に大きくなる。

【0081】

一方、時点ｔ２を遅くするほど、選択信号Ａが「ＯＮ」になっている時間が長くなり、第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗが短くなる。第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗが短くなるほど、吐出速度は速くなり、滴速度の変化量（Δ滴速度）はプラス側に大きくなる。

【0082】

これにより、選択信号Ａを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移させるタイミング（時点ｔ２）を異ならせることで、吐出速度を変化させることができる。したがって、ノズル１１の吐出速度の特性に応じた時点ｔ２を有する選択信号Ａ与えることで、吐出速度のばらつきを低減することができる。

【0083】

ここで、比較例１について図９を参照して説明する。図９は比較例１における共通駆動波形、選択信号及び圧力発生素子に与えられる印加波形（トリミング波形）の説明に供する説明図である。

【0084】

この比較例１では、選択信号は、図９（ｂ）に示すように、膨張波形要素ａの第１段保持波形要素ａ２の途中で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、保持波形要素ｂの途中で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0085】

これにより、図９（ａ）に示す共通駆動波形Ｖｃｏｍの駆動パルスＰがトリミングされて、図９（ｃ）に示すように、保持波形要素ｂの幅Ｐｗが変化したトリミング波形（印加波形）が得られる。

【0086】

ところで、ラインプリンタなどの印刷速度の高速化に伴って、ヘッドを高速駆動するために、ヘッドの固有周期は短くなる傾向がある。また、高画質化の目的で吐出滴を微小滴化しようとする場合にも、ヘッドの固有周期は短くなる傾向がある。

【0087】

このような固有周期が短いヘッドに対して、比較例１のようなトリミングを行うと、スイッチングに必要な時間、電圧変位に必要な時間を差し引くと、保持波形要素ｂの期間（幅Ｐｗ）に十分な時間を取ることができなくなる。

【0088】

例えば、固有周期が３μsec程度のヘッドの場合、膨張波形要素ａの開始から収縮波形要素ｃの終了までの時間は１．５～２．５μsec程度しかないため、幅Ｐｗに使える時間はほとんど残らず、吐出特性ばらつきの補正ができなくなる。

【0089】

これに対し、本実施形態では、最も膨張した状態を保持する保持波形要素ｂにかかるトリミングを行わないので、固有周期が短いヘッドについてもトリミングを行って吐出特性のばらつきを低減することができる。

【0090】

次に、本発明の第２実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態における共通駆動波形、選択信号の説明に供する説明図である。

【0091】

本実施形態では、共通駆動波形Ｖｃｏｍ、駆動パルスＰの構成は、前記第１実施形態と同様である。ヘッド制御部４０１は、選択する波形部分が異なる複数種類（ここでは、２つ）のヘッド選択信号Ａ又はＢを、ノズル１１毎に出力する。

【0092】

選択信号Ａは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第１段保持波形要素ａ２の途中（時点ｔ２ａ）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0093】

選択信号Ｂは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第１段保持波形要素ａ２の途中（時点ｔ２ｂ：時点ｔ２ａより遅い時点）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0094】

つまり、選択信号Ａ、Ｂは、いずれも、保持波形要素ｂで保持される状態（電位Ｖ３）を終端とする第２段膨張波形要素ａ３よりも前の波形部分である、第１段保持波形要素ａ２の途中よりも前の波形部分の一部を非選択にする。

【0095】

この場合、選択信号Ｂにおける第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗは、選択信号Ａにおける第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗよりも短くなる。したがって、前述した図８で説明したように、選択信号Ｂでトリミングした印加波形の方が、選択信号Ａでトリミングした印加波形よりも、吐出速度が速くなる。

【0096】

次に、本実施形態の作用の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は２つのノズルと選択信号の関係の一例を説明する説明図、図１２は補正前後の吐出速度の説明に供する説明図である。

【0097】

ここで、図１２に示すように、２つのノズルｎ１、ｎ２からそれぞれ液滴Ｄ１、Ｄ２が吐出されるものとする。２つのノズルｎ１、ｎ２に対して、同じ駆動パルスＰを与えた場合、図１２（ａ）に示すように、ノズルｎ１の液滴Ｄ１の吐出速度が、ノズルｎ２の液滴Ｄ２の吐出速度より速くなる。

【0098】

そこで、図１１に示すように、各ノズルｎ１、ｎ２についてそれぞれ選択信号Ａ、Ｂを割り当てる。吐出速度が相対的に速い特性を有するノズルｎ１には選択信号Ａでトリミングした印加波形を印加し、吐出速度が相対的に遅い特性を有するノズルｎ２には選択信号Ｂでトリミングした印加波形を印加する。

【0099】

これにより、図１２（ｂ）に示すように、各ノズルｎ１、ｎ２から吐出される液滴Ｄ１、Ｄ２の吐出速度のばらつきが低減して、ほぼ同じ（同一を含む。）吐出速度になるように調整（補正）することができる。

【0100】

なお、本実施形態では、第１実施形態における選択信号Ｎ（駆動パルスＰのすべてを選択する選択信号）について説明していないが、同選択信号Ｎを使用することもできる。

【0101】

次に、本実施形態におけるグループ分けによる補正について図１３を参照して説明する。図１３はトリミングを行う選択信号が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２を変化させて第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗを変化させたときの吐出速度の変化量（Δ滴速度）と期間Ｔｗのグループ分けの一例の説明図である。

【0102】

ここで、液体吐出ヘッド１が有する複数のノズル１１について吐出特性のばらつきに応じて複数のグループに分ける。一方、図１３に示すように、第１段保持波形要素ａ２の期間ＴｗについてはＮ分割し、「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２が異なるＮ個の選択信号を設定する。

【0103】

そして、各ノズル１１のグループの吐出特性に応じた吐出速度の補正量が得られる第１段保持波形要素ａ２の期間Ｔｗ（選択信号を「ＯＦＦ」から「ＯＮ」にするタイミング）を割り当てる。

【0104】

これにより、すべてのノズル１１の吐出特性のばらつきを低減することができる。

【0105】

次に、本発明の第３実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態における共通駆動波形、選択信号及び圧力発生素子に与えられる印加波形（トリミング波形）の説明に供する説明図である。

【0106】

図１４（ａ）に示すように、本実施形態の駆動波形Ｖｃｏｍは、圧力室２１を加圧して液体を吐出させる吐出パルスとしての駆動パルスＰを含んでいる。駆動パルスＰは、例えば、小さな滴（小滴）を吐出させるパルスである。

【0107】

駆動パルスＰは、圧力室２１を膨張させる膨張波形要素ａと、膨張波形要素ａで膨張された圧力室２１の状態を保持する保持波形要素ｂと、保持波形要素ｂで保持された状態から圧力室２１を収縮させて液体を吐出させる収縮波形要素ｃとを含んでいる。

【0108】

また、駆動パルスＰは、膨張波形要素ａの前に、圧力室２１を収縮させる前収縮波形要素ｆと、前収縮波形要素ｆで収縮された状態を保持する前保持波形要素ｇとを含み、膨張波形要素ａは前保持波形要素ｇで保持された状態から圧力室２１を膨張させる。

【0109】

前収縮波形要素ｆは、中間電位（又は基準電位）Ｖ１から電位Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）まで立ち上がる。前保持波形要素ｇは、前収縮波形要素ｆの終端電位である電位Ｖ２を保持する。

【0110】

膨張波形要素ａは、本実施形態では、１段階膨張を行う波形であり、前保持波形要素ｇで保持された電位Ｖ２を開始電位として電位Ｖ３まで立ち下がる。

【0111】

保持波形要素ｂは、段膨張波形要素ａの終端電位である電位Ｖ３を保持する。つまり、本実施形態では、膨張波形要素ａが保持波形要素ｂで保持される状態（電位）を終端とする膨張波形要素となる。

【0112】

収縮波形要素ｃは、保持された電位Ｖ３から中間電位Ｖ１まで立ち上がる。

【0113】

一方、ヘッド制御部４０１は、図１４（ｂ）に示すように、駆動パルスＰを選択する選択信号ＭＮとして選択信号Ａを出力する。なお、第１実施形態と同様に、駆動パルスＰを全部選択する選択信号Ｎも併せて出力することができる。

【0114】

選択信号Ａは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、前保持波形要素ｇの途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0115】

つまり、選択信号Ａは、保持波形要素ｂで保持される状態（電位Ｖ３）を終端とする膨張波形要素ａよりも前の波形部分である、前保持波形要素ｇの途中よりも前の波形部分の一部を非選択にする。

【0116】

したがって、選択信号Ａが出力されたときには、図１４（ｃ）に示すように、中間電位保持波形要素ｄが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から前収縮波形要素ｆが開始されて電位Ｖ２に立ち上がり、前保持波形要素ｇで電位Ｖ２が保持されるトリミング波形ＰＡが印加波形として圧電素子４２に与えられる。

【0117】

ここで、選択信号Ａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２を変化させることで、前保持波形要素ｇの期間Ｔｗの長さが変化し、吐出速度が変化する。

【0118】

そこで、選択信号Ａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２を、ノズル１１毎に最適なタイミングに設定することができる。これにより、ノズル１１毎に、必要な補正量に応じたトリミング波形を印加波形として印加することができる。

【0119】

次に、本発明の第４実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は同実施形態における共通駆動波形、選択信号及び圧力発生素子に与えられる印加波形（トリミング波形）の説明に供する説明図である。

【0120】

図１５（ａ）に示すように、本実施形態の駆動波形Ｖｃｏｍは、圧力室２１を加圧して液体を吐出させる吐出パルスとしての駆動パルスＰを含んでいる。駆動パルスＰは、例えば、小さな滴（小滴）を吐出させるパルスである。

【0121】

駆動パルスＰは、圧力室２１を膨張させる膨張波形要素ａと、膨張波形要素ａで膨張された圧力室２１の状態を保持する保持波形要素ｂと、保持波形要素ｂで保持された状態から圧力室２１を収縮させて液体を吐出させる収縮波形要素ｃとを含んでいる。

【0122】

膨張波形要素ａは、本実施形態では、圧力室２１を膨張させる第１段膨張波形要素ａ１と、第１段膨張波形要素ａ１に連続し、第１段膨張波形要素ａ１で膨張された状態から圧力室２１を更に膨張させる第２段膨張波形要素ａ３とを含む。つまり、前記第１実施形態の第１段保持波形要素ａ２に相当する保持期間のない波形である。

【0123】

第１段膨張波形要素ａ１は、中間電位（又は基準電位）Ｖ１から電位Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）まで立ち下がる。第２段膨張波形要素ａ３は、電位Ｖ２から電位Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２）まで立ち下がる。

【0124】

保持波形要素ｂは、段膨張波形要素ａの終端電位である電位Ｖ３を保持する。つまり、本実施形態では、第２段膨張波形要素ａ３が保持波形要素ｂで保持される状態（電位）を終端とする膨張波形要素となる。

【0125】

収縮波形要素ｃは、保持された電位Ｖ３から中間電位Ｖ１まで立ち上がる。

【0126】

一方、ヘッド制御部４０１は、図１５（ｂ）に示すように、駆動パルスＰを選択する選択信号ＭＮとして選択信号Ａを出力する。なお、第１実施形態と同様に、駆動パルスＰを全部選択する選択信号Ｎも併せて出力することができる。

【0127】

選択信号Ａは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第１段膨張波形要素ａ１の途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0128】

つまり、選択信号Ａは、保持波形要素ｂで保持される状態（電位Ｖ３）を終端とする段膨張波形要素ａ２よりも前の波形部分である、第１段膨張波形要素ａ１の途中よりも前の波形部分の一部を非選択にする。

【0129】

したがって、選択信号Ａが出力されたときには、図１５（ｃ）に示すように、中間電位保持波形要素ｄが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から第１段膨張波形要素ａ１の電位まで立ち下がり、第１段膨張波形要素ａ１の電圧変化を開始するトリミング波形ＰＡが印加波形として圧電素子４２に与えられる。

【0130】

ここで、選択信号Ａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２を変化させることで、前保持波形要素ｇの期間Ｔｗの長さが変化し、吐出速度が変化する。

【0131】

そこで、選択信号Ａが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する時点ｔ２を、ノズル１１毎に最適なタイミングに設定することができる。これにより、ノズル１１毎に、必要な補正量に応じたトリミング波形を印加波形として印加することができる。

【0132】

次に、本発明の第５実施形態について図１６を参照して説明する。図１６は同実施形態における共通駆動波形、選択信号及び圧力発生素子に与えられる印加波形（トリミング波形）の説明に供する説明図である。

【0133】

図１６（ａ）に示すように、本実施形態の駆動波形Ｖｃｏｍは、圧力室２１を加圧して液体を吐出させる吐出パルスとしての駆動パルスＰを含んでいる。駆動パルスＰは、例えば、小さな滴（小滴）を吐出させるパルスである。

【0134】

駆動パルスＰは、圧力室２１を膨張させる膨張波形要素ａと、膨張波形要素ａで膨張された圧力室２１の状態を保持する保持波形要素ｂと、保持波形要素ｂで保持された状態から圧力室２１を収縮させて液体を吐出させる収縮波形要素ｃとを含んでいる。

【0135】

膨張波形要素ａは、本実施形態では、３段階膨張を行う波形である。膨張波形要素ａは、圧力室２１を膨張させる第１段膨張波形要素ａ１と、第１段膨張波形要素ａ１で膨張された状態を保持する第１段保持波形要素ａ２と、第１段保持波形要素ａ２で保持された状態から圧力室２１を膨張させる第２段膨張波形要素ａ３と、第２段膨張波形要素ａ３で膨張された状態を保持する第２段保持波形要素ａ４と、第２段保持波形要素ａ４で保持された状態から圧力室２１を膨張させる第３段膨張波形要素ａ５とを含んでいる。

【0136】

第１段膨張波形要素ａ１は、中間電位（又は基準電位）Ｖ１から電位Ｖ２ａ（Ｖ１＜Ｖ２ａ）まで立ち下がる。第１段保持波形要素ａ２は、電位Ｖ２ａを保持する。第２段膨張波形要素ａ３は、電位Ｖ２ａから電位Ｖ２ｂ（Ｖ２ｂ＜Ｖ２ａ）まで立ち下がる。第２段保持波形要素ａ４は、電位Ｖ２ｂを保持する。第３段膨張波形要素ａ５は、電位Ｖ２ｂから電位Ｖ３まで立ち下がる。

【0137】

保持波形要素ｂは、第３段膨張波形要素ａ５の終端電位である電位Ｖ３を保持する。つまり、本実施形態では、第３段膨張波形要素ａ５が保持波形要素ｂで保持される状態（電位）を終端とする膨張波形要素となる。

【0138】

収縮波形要素ｃは、保持された電位Ｖ３から中間電位Ｖ１まで立ち上がる。

【0139】

一方、ヘッド制御部４０１は、図１６（ｂ）に示すように、駆動パルスＰを選択する選択信号ＭＮとして選択信号Ａ、Ｂを出力する。なお、第１実施形態と同様に、駆動パルスＰを全部選択する選択信号Ｎも併せて出力することができる。

【0140】

選択信号Ａは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１ａ）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第２段保持波形要素ａ４の途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0141】

選択信号Ｂは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、第１段保持波形要素ａ２の途中（時点ｔ１ｂ）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第２段保持波形要素ａ４の途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0142】

つまり、選択信号Ａ、Ｂは、保持波形要素ｂで保持される状態（電位Ｖ３）を終端とする第３段膨張波形要素ａ５よりも前の波形部分である、第２段保持波形要素ａ４の途中よりも前の波形部分の一部を非選択にする。

【0143】

したがって、選択信号Ａが出力されたときには、図１６（ｃ）に示すように、中間電位保持波形要素ｄが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から第２段保持波形要素ａ４の電位Ｖ２ｂまで立ち下がるトリミング波形ＰＡが印加波形として圧電素子４２に与えられる。このトリミング波形ＰＡには、第１段膨張波形要素ａ１が含まれない。

【0144】

また、選択信号Ｂが出力されたときには、図１６（ｃ）に示すように、第１段保持波形要素ａ２で保持している電位Ｖ２ａが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から第２段保持波形要素ａ４の電位Ｖ２ｂまで立ち下がるトリミング波形ＰＢが印加波形として圧電素子４２に与えられる。

【0145】

次に、本実施形態のトリミング波形ＰＡ、ＰＢによる吐出速度の補正量について図１７を参照して説明する。図１７はトリミング波形ＰＡ、ＰＢによる吐出速度の補正量（Δ滴速度）の一例の説明図である。

【0146】

図１７では、図１６の時点ｔ１ｂを０として、時点ｔ２を横軸に取っている。時点ｔ２は、第２段保持波形要素ａ４の期間Ｔｗの補正幅を持っている。トリミング波形ＰＡとトリミング波形ＰＢとは、時点ｔ２における電圧変位差が異なるため、図１７に示すように、トリミング波形ＰＡを使用するか、トリミング波形ＰＢを使用するかによって吐出速度の補正量（補正幅）を変えることができる。

【0147】

次に、本発明の第６実施形態について図１８ないし図２０を参照して説明する。図１８は同実施形態における異なる駆動条件とノズル位置に対応する吐出滴速度のばらつきの関係の一例を示す説明図である。図１９及び図２０は同じく駆動条件と選択信号との関係の異なる例を示す説明図である。

【0148】

図１９に示すように、駆動条件Ａと駆動条件Ｂとで吐出滴速度のばらつき幅が異なり、駆動条件Ｂの方が駆動条件Ａよりもばらつき幅が大きくなっている。

【0149】

ここで、駆動条件Ａ、Ｂは、例えば、図１９に示すように、ヘッドの駆動周波数の違い、あるいは、図２０に示すように、印刷解像度（印刷モード、吐出モード）の違いである。

【0150】

そこで、前記第５実施形態で説明した選択信号Ａ、Ｂでトリミングしたトリミング波形ＰＡ、ＰＢを使用して吐出滴速度のヘッド内ばらつきを補正する。

【0151】

つまり、図１９の例では、ヘッド駆動周波数１０ｋＨｚの駆動条件Ａに対しては、選択波形Ａを使用してトリミング波形ＰＡで吐出速度を補正し、ヘッド駆動周波数６０ｋＨｚ駆動条件Ｂに対しては、選択波形Ｂを使用してトリミング波形ＰＢで吐出速度を補正する。

【0152】

図２０の例では、１２００×１２００ｄｐｉの駆動条件Ａに対しては、選択波形Ａを使用してトリミング波形ＰＡで吐出速度を補正し、６００×６００ｄｐｉの駆動条件Ｂに対しては、選択波形Ｂを使用してトリミング波形ＰＢで吐出速度を補正する。

【0153】

このように、駆動条件が異なっても、ノズル毎のトリミング値（時点ｔ２）は共通なままで補正を行える。

【0154】

そして、前述したように、共通駆動波形の駆動パルスの膨張波形要素の直前の中間電位部分（第２段保持波形要素ａ３）を利用して波形トリミングするため、固有周期が短いヘッドに対しても吐出ばらつきの補正が可能になる。

【0155】

次に、本発明の第７実施形態について図２１を参照して説明する。図２１は同実施形態における共通駆動波形、選択信号及び圧力発生素子に与えられる印加波形（トリミング波形）の説明に供する説明図である。

【0156】

図２１（ａ）に示すように、本実施形態の駆動波形Ｖｃｏｍは、圧力室２１を加圧して液体を吐出させる吐出パルスとしての駆動パルスＰを含んでいる。駆動パルスＰは、例えば、小さな滴（小滴）を吐出させるパルスである。

【0157】

駆動パルスＰは、圧力室２１を膨張させる膨張波形要素ａと、膨張波形要素ａで膨張された圧力室２１の状態を保持する保持波形要素ｂと、保持波形要素ｂで保持された状態から圧力室２１を収縮させて液体を吐出させる収縮波形要素ｃとを含んでいる。

【0158】

また、駆動パルスＰは、膨張波形要素ａの前に、圧力室２１を収縮させる前収縮波形要素ｆと、前収縮波形要素ｆで収縮された状態を保持する前保持波形要素ｇとを含み、膨張波形要素ａは前保持波形要素ｇで保持された状態から圧力室２１を膨張させる。

【0159】

前収縮波形要素ｆは、中間電位（又は基準電位）Ｖ１から電位Ｖ２ａ（Ｖ２ａ＞Ｖ１）まで立ち上がる。前保持波形要素ｇは、前収縮波形要素ｆの終端電位である電位Ｖ２ａを保持する。

【0160】

膨張波形要素ａは、本実施形態では、２段階膨張を行う波形である。膨張波形要素ａは、前保持波形要素ｇで保持された電位Ｖ２ａを開始電位として電位Ｖ２ｂ（Ｖ２ｂ＜Ｖ１）まで立ち下がる第１段膨張波形要素ａ１と、電位Ｖ２ｂを保持する第１段保持波形要素ａ２と、電位Ｖｂ２から電位Ｖ３まで立ち下がる第２段膨張波形要素ａ３とで構成している。

【0161】

保持波形要素ｂは、段膨張波形要素ａの第２段膨張波形要素ａ３の終端電位である電位Ｖ３を保持する。つまり、本実施形態では、第２段膨張波形要素ａ３が保持波形要素ｂで保持される状態（電位）を終端とする膨張波形要素となる。

【0162】

収縮波形要素ｃは、保持された電位Ｖ３から中間電位Ｖ１まで立ち上がる。

【0163】

一方、ヘッド制御部４０１は、図２１（ｂ）に示すように、駆動パルスＰを選択する選択信号ＭＮとして選択信号Ａ、Ｂを出力する。なお、第１実施形態と同様に、駆動パルスＰを全部選択する選択信号Ｎも併せて出力することができる。

【0164】

選択信号Ａは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、中間電位保持波形要素ｄの途中（時点ｔ１ａ）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第１段保持波形要素ａ２の途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0165】

選択信号Ｂは、時点ｔ０から「ＯＮ」になり、前保持波形要素ｇの途中（時点ｔ１ｂ）で「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に遷移し、第１段保持波形要素ａ２の途中（時点ｔ２）で「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に遷移する。

【0166】

つまり、選択信号Ａ、Ｂは、保持波形要素ｂで保持される状態（電位Ｖ３）を終端とする第２段膨張波形要素ａ３よりも前の波形部分である、第１段保持波形要素ａ２の途中よりも前の波形部分の一部を非選択にする。

【0167】

したがって、選択信号Ａが出力されたときには、図２１（ｃ）に示すように、中間電位保持波形要素ｄが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から第１段保持波形要素ａ２の電位Ｖ２ｂまで立ち下がるトリミング波形ＰＡが印加波形として圧電素子４２に与えられる。このトリミング波形ＰＡには、前収縮波形要素ｆが含まれない。

【0168】

また、選択信号Ｂが出力されたときには、図２１（ｃ）に示すように、前保持波形要素ｇで保持している電位Ｖ２ａが時点ｔ２まで延び、時点ｔ２から第１段保持波形要素ａ２の電位Ｖ２ｂまで立ち下がるトリミング波形ＰＢが印加波形として圧電素子４２に与えられる。

【0169】

本実施形態のトリミング波形ＰＡ、ＰＢを使用して前記第６実施形態で説明したような異なる駆動条件について吐出特性のばらつきを低減することができる。

【0170】

なお、上記各実施形態において、膨張波形要素が２段階、３段階の膨張を行う波形要素である例で説明したが、４段階以上の膨張を行う波形要素であってもよい。このように多段の膨張を行う場合には、最終段の膨張波形要素が保持波形要素で保持される膨張状態を終端（電位）とする波形要素となる。

【0171】

また、上記各実施形態においては、選択信号ＭＮに２種類以上の信号が含まれる例で説明しているが、１種類の選択信号ＭＮによって複数の波形部分の指定ができるようにしても良い。

【0172】

次に、本発明の第８実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置について図２２及び図２３を参照して説明する。図２２は同印刷装置の概略説明図、図２３は同印刷装置の吐出ユニットの説明図である。

【0173】

印刷装置５００は、連続体、ロール紙、ウェブなどのシート材Ｐを搬入する搬入部５１０と、搬入部５１０から搬入されたシート材Ｐを印刷部５３０に案内搬送する案内搬送部５７０と、シート材Ｐに対して液体を吐出して印刷を行う印刷部５３０と、シート材Ｐを乾燥する乾燥部５４０と、シート材Ｐを搬出する搬出部５５０などを備えている。

【0174】

シート材Ｐは搬入部５１０の元巻きローラ５９１から送り出され、搬入部５１０、案内搬送部５７０、乾燥部５４０、搬出部５５０の各ローラによって案内、搬送されて、搬出部５５０の巻取りローラ５９２にて巻き取られる。

【0175】

このシート材Ｐは、印刷部５３０において、吐出ユニット５３３に対向して搬送され、吐出ユニット５３３から吐出される液体によって画像が印刷される。

【0176】

ここで、吐出ユニット５３３は、２つのヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂを共通ベース部材１１３に備えている。

【0177】

そして、ヘッドモジュール１００の搬送方向と直交する方向におけるヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２で同じ色の液体を吐出する。同様に、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ｂ１、１Ｂ２を組とし、ヘッドモジュール１００Ｂのヘッド列１Ｃ１、１Ｃ２を組とし、ヘッド列１Ｄ１、１Ｄ２を組として、それぞれ所要の色の液体を吐出する。

【0178】

次に、本実施形態におけるヘッドモジュールの一例について図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は同ヘッドモジュールの分解斜視説明図、図２５は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。

【0179】

ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する液体吐出ヘッドである複数のヘッド１と、複数のヘッド１を保持するベース部材１０３とを備えている。

【0180】

また、ヘッドモジュール１００は、放熱部材１０４と、複数のヘッド１に対して液体を供給する流路を形成しているマニホールド１０５と、フレキシブル配線部材１０１と接続するプリント基板（ＰＣＢ）１０６と、モジュールケース１０７とを備えている。

【0181】

次に、本実施形態におけるヘッドの一例について図２６ないし図３１を参照して説明する。図２６は同ヘッドをノズル面側から見た外観斜視説明図、図２７は同じくノズル面と反対側から見た外観斜視説明図、図２８は同じく分解斜視説明図、図２９は同じく流路構成部材の分解斜視説明図、図３０は図２９の要部拡大斜視説明図、図３１は同じく流路部分の断面斜視説明図である。

【0182】

液体吐出ヘッド１は、ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、振動板部材３０と、共通流路部材５０と、ダンパ部材６０と、共通流路部材７０、フレーム部材８０と、配線部材（フレキシブル配線基板）４５などを備えている。配線部材４５にはヘッドドライバ（ドライバＩＣ）４１０が実装されている。

【0183】

ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置されている。

【0184】

個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室（個別液室）２１と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別供給流路２２と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別回収流路２３とを形成している。１つの圧力室２１及びこれに通じる個別供給流路２２と個別回収流路２３を併せて個別流路２５と称する。

【0185】

振動板部材３０は、圧力室２１の変形な可能な壁面である振動板３１を形成し、振動板３１には圧電素子４２が一体に設けられている。また、振動板部材３０には、個別供給流路２２に通じる供給側開口３２と、個別回収流路２３に通じる回収側開口３３とが形成されている。圧電素子４２は、振動板３１を変形させて圧力室２１内の液体を加圧する圧力発生手段である。

【0186】

なお、個別流路部材２０と振動板部材３０とは、部材として別部材であることに限定さるものではない。例えば、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を使用して個別流路部材２０及び振動板部材３０を同一部材で一体に形成することができる。つまり、シリコン基板上に、シリコン酸化膜、シリコン層、シリコン酸化膜の順に成膜されたＳＯＩ基板を使用し、シリコン基板を個別流路部材２０とし、シリコン酸化膜、シリコン層及びシリコン酸化膜とで振動板３１を形成することができる。この構成では、ＳＯＩ基板のシリコン酸化膜、シリコン層及びシリコン酸化膜の層構成が振動板部材３０となる。このように、振動板部材３０は個別流路部材２０の表面に成膜された材料で構成されるものを含む。

【0187】

共通流路部材５０は、共通流路支流部材であり、２以上の個別供給流路２２に通じる複数の共通供給流路支流５２と、２以上の個別回収流路２３に通じる複数の共通回収流路支流５３とを交互に隣接して形成している。

【0188】

共通流路部材５０には、個別供給流路２２の供給側開口３２と共通供給流路支流５２を通じる供給口５４となる貫通孔と、個別回収流路２３の回収側開口３３と共通回収流路支流５３を通じる回収口５５となる貫通孔が形成されている。

【0189】

また、共通流路部材５０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる１又は複数の共通供給流路本流５６の一部５６ａと、複数の共通回収流路支流５３に通じる１又は複数の共通回収流路本流５７の一部５７ａを形成している。

【0190】

ダンパ部材６０は、共通供給流路支流５２の供給口５４と対面する（対向する）供給側ダンパ６２と、共通回収流路支流５３の回収口５５と対面する（対向する）回収側ダンパ６３を有している。

【0191】

ここで、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３は、同じ部材である共通流路部材５０に交互に並べて配列された溝部を、変形可能な壁面を形成するダンパ部材６０で封止することで構成している。

【0192】

共通流路部材７０は、共通流路本流部材であり、複数の共通供給流路支流５２に通じる共通供給流路本流５６と、複数の共通回収流路支流５３に通じる共通回収流路本流５７を形成する。

【0193】

フレーム部材８０には、通供給流路本流５６の一部５６ｂと、共通回収流路本流５７の一部５７ｂが形成されている。共通供給流路本流５６の一部５６ｂはフレーム部材８０に設けた供給ポート８１に通じ、共通回収流路本流５７の一部５７ｂはフレーム部材８０に設けた回収ポート８２に通じている。

【0194】

このヘッド１においては、液体は共通供給流路本流５６から共通供給流路支流５２を通り、供給口５４から圧力室２１へ供給され、ノズル１１から液体が吐出される。ノズル１１から吐出されない液体は、回収口５５から共通回収流路支流５３を通り、共通回収流路本流５７に流れ、回収ポート８２から外部の循環装置を経て供給ポート８１を通じて、再度、共通供給流路本流５６に供給される。

【0195】

このように、ノズル１１が２次元マトリクス配置されたヘッド１を備える場合にも、前記第１ないし第７実施形態によるヘッド駆動制御を適用することができる。

【0196】

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

【0197】

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

【0198】

また、「液体を吐出する装置」には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0199】

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0200】

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0201】

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0202】

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0203】

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0204】

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0205】

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0206】

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【符号の説明】

【0207】

１ 液体吐出ヘッド（ヘッド）
２１ 圧力室
４２ 圧電素子
１００ ヘッドモジュール
５００ 印刷装置
５１０ 搬入部
５２０ 前処理部
５３０ 印刷部
５３３ 吐出ユニット
５４０ 乾燥部
５５０ 搬出部
４００ ヘッド駆動制御装置
４０１ ヘッド制御部
４０２ 駆動波形生成部
４０３ 波形データ格納部
４１０ ヘッドドライバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】