(57)【要約】【課題】分岐供給部を介して複数の記録ヘッドに液体を供給する液体吐出装置において、分岐供給部内の圧力を負圧に転じさせることなく、圧力変動を抑制する。【解決手段】開示の技術の一態様に係る液体吐出装置は、複数の記録ヘッドのそれぞれに液体を供給する分岐供給部を有する液体吐出装置であって、前記記録ヘッド毎で、前記液体を吐出する時の前記分岐供給部の内部の圧力変動を補正する補正データを記憶する記憶部と、前記分岐供給部に送液する前記液体に圧力を加える加圧部と、前記液体を吐出する記録ヘッドとして特定された前記記録ヘッドに応じて、前記記憶部を参照して前記補正データを取得する補正データ取得部と、前記補正データに基づいて、前記加圧部を制御する加圧制御部と、を有する。【選択図】図８
2020032574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録ヘッドのそれぞれに液体を供給する分岐供給部を有する液体吐出装置であって、
前記記録ヘッド毎で、前記液体を吐出する時の前記分岐供給部の内部の圧力変動を補正する補正データを記憶する記憶部と、
前記分岐供給部に送液する前記液体に圧力を加える加圧部と、
前記液体を吐出する記録ヘッドとして特定された前記記録ヘッドに応じて、前記記憶部を参照して前記補正データを取得する補正データ取得部と、
前記補正データに基づいて、前記加圧部を制御する加圧制御部と、を有する
液体吐出装置。
【請求項２】
前記補正データは、
タイミング毎で前記液体に加える圧力を示すデータであり、前記記録ヘッドによる前記液体の吐出を開始する前に、前記液体に所定の正圧を加える期間を含む
請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記補正データは、
前記所定の正圧を加え始める時から、前記記録ヘッドによる前記液体の吐出を終了する時までの期間内において、前記液体に加える圧力を示すデータと、
前記記録ヘッドによる前記液体の吐出を終了する時から所定の期間内において、前記液体に加える圧力を示すデータと、を含む
請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出装置は、所定の搬送方向に搬送される記録媒体に前記液体を吐出し、
前記複数の記録ヘッドは、所定の搬送方向に交差する方向に配列されている
請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記分岐供給部から送液される前記液体を減圧する減圧部と、
前記加圧部と、前記分岐供給部と、前記減圧部との間で、前記液体を循環させる循環路と、を有する
請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記循環路の経路内に設けられ、前記液体を貯留するサブタンクを有する
請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記分岐供給部は前記液体の圧力を計測する圧力計測部を有し、
前記補正データは、前記複数の記録ヘッドのそれぞれを吐出させた時に、前記圧力計測部が計測した前記圧力に基づくデータである
請求項１乃至６の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記複数の記録ヘッドは、それぞれ吐出量の異なる液滴を吐出し、
前記記憶部は、前記吐出量毎に前記補正データを記憶し、
前記取得部は、前記記憶部を参照し、前記液体を吐出する記録ヘッド、及び前記吐出量に応じた前記補正データを取得する
請求項１乃至７の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記複数の記録ヘッドのうち、２以上の記録ヘッドから前記液体を同時に吐出する場合、前記補正データは、前記液体を吐出する前記２以上の記録ヘッドのそれぞれの補正データの和である
請求項１乃至８の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
複数の記録ヘッドのそれぞれに液体を供給する分岐供給部を有する液体吐出装置による液体吐出方法であって、
前記記録ヘッド毎で、前記液体を吐出する時の前記分岐供給部の内部の圧力変動を補正する補正データを記憶する工程と、
前記分岐供給部に送液する前記液体に圧力を加える工程と、
前記液体を吐出する前記記録ヘッドに応じ、前記記憶部を参照して前記補正データを取得する工程と、
前記補正データに基づいて、前記分岐供給部に送液する前記液体に圧力を制御する工程と、を含む
液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および液体吐出ヘッドの駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインヘッド等の複数の記録ヘッドを用いた液体吐出装置では、液体タンク内の圧力変動を検出し、補正して液体タンク内の圧力を一定に保つことで、各記録ヘッドによる液体の吐出ばらつきを抑制する技術が知られている。
【０００３】
また液体タンクから分岐供給部（マニホールド）を介して、複数の記録ヘッドに液体を供給し、記録ヘッドから液体を吐出させる装置が知られている。
【０００４】
このような分岐供給部内での圧力変動を補正するために、記録ヘッドのノズルからの液体吐出量を予測し、予測値に応じて液体室と気体室の間に配置された可撓膜の弾性率を制御する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置では、圧力を補正する際に分岐供給部内の圧力が負圧に転じることで、液体の吐出の制御が困難になる場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、分岐供給部を介して複数の記録ヘッドに液体を供給する液体吐出装置において、分岐供給部内の圧力を負圧に転じさせることなく、圧力変動を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術の一態様に係る液体吐出装置は、複数の記録ヘッドのそれぞれに液体を供給する分岐供給部を有する液体吐出装置であって、前記記録ヘッド毎で、前記液体を吐出する時の前記分岐供給部の内部の圧力変動を補正する補正データを記憶する記憶部と、前記分岐供給部に送液する前記液体に圧力を加える加圧部と、前記液体を吐出する記録ヘッドとして特定された前記記録ヘッドに応じて、前記記憶部を参照して前記補正データを取得する補正データ取得部と、前記補正データに基づいて、前記加圧部を制御する加圧制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、分岐供給部を介して複数の記録ヘッドに液体を供給する液体吐出装置において、分岐供給部内の圧力を負圧に転じさせることなく、圧力変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の作像部の構成の一例を示す図である。
【図３】実施形態に係る記録ヘッドユニットの構成の一例を示す図である。
【図４】実施形態に係る記録ヘッドの内部構造の一例を説明する図である。
【図５】実施形態の画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図６】記録ヘッド制御部、駆動波形生成回路、及び記録ヘッドドライバの構成の一例を示すブロック図である。
【図７】実施形態に係る画像処理部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図８】実施形態に係るインク供給部の構成の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態に係るインク供給制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図１０】実施形態に係る補正データの取得処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態に係る圧力取得部により取得した圧力変動データの一例を説明するイメージ図である。
【図１２】実施形態に係る補正データの一例を説明するイメージ図である。
【図１３】実施形態に係る圧力取得部により取得した圧力変動データの一例を説明するイメージ図である。
【図１４】実施形態に係る補正データの一例を説明するイメージ図である。
【図１５】第１の実施形態に係る記憶部が記憶する補正データの一例を示す図である。
【図１６】実施形態に係る圧力変動の補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】実施形態に係る圧力変動の補正結果の一例を示す図である。
【図１８】実施形態に係る分岐供給部の内部の圧力変動の一例を示す図である。
【図１９】実施形態に係る分岐供給部の内部の圧力の安定期間の一例を示す図である。
【図２０】第２の実施形態に係るインク供給制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図２１】第２の実施形態に係る記憶部が記憶する補正データの一例を示す図である。
【図２２】第３の実施形態に係るインク供給制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。下記、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
実施形態では、インクジェット方式で記録紙にインクを吐出して画像形成する画像形成装置を例に説明する。記録紙は、例えばＡ判、Ｂ判等の一定の大きさに断裁された枚葉紙である。尚、画像形成装置は「液体吐出装置」の一例であり、インクは「液体」の一例であり、記録紙は「記録媒体」の一例である。
【００１２】
＜画像形成装置＞
図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。図１に示されているように、画像形成装置１０は、給紙部１１と、作像部１２と、乾燥部１３と、排紙部１４とを有する。
【００１３】
給紙部１１は、記録紙Ｐを収容し、記録紙Ｐを最上のものから順に給紙する。記録紙Ｐは、レジストローラ対１１０でタイミングをとって作像部１２に搬送される。
【００１４】
作像部１２は、シリンダ１２２及び１２３と、ドラム１２１と、記録ヘッドユニット１２０とを有する。また記録ヘッドユニット１２０は、ドラム１２１の円当面に対向して、記録ヘッドユニット１２０Ｋと、記録ヘッドユニット１２０Ｃと、記録ヘッドユニット１２０Ｍと、記録ヘッドユニット１２０Ｙとを備えている。尚、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの添字は、Ｋはブラック、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｙはイエローの色をそれぞれ示している。
【００１５】
記録紙Ｐはレジストローラ対１１０からシリンダ１２２を介してドラム１２１に渡される。ドラム１２１は記録紙Ｐを図１に矢印１２４で示される記録紙の搬送方向に回転搬送する。回転搬送される記録紙Ｐに対し、記録ヘッドユニット１２０Ｋはブラックのインクを吐出し、また記録ヘッドユニット１２０Ｃはシアンのインクを吐出する。同様に記録ヘッドユニット１２０Ｍはマゼンタのインクを吐出し、記録ヘッドユニット１２０Ｙはイエローのインクを吐出する。作像部１２は、画像情報に基づいて対応する色の記録ヘッドユニットで、各色のインクを記録紙Ｐに塗布し、記録紙Ｐ上に可視像を形成する。
【００１６】
記録紙Ｐはインクを塗布された後、ドラム１２１からシリンダ１２３を介して乾燥部１３の搬送ベルト１３１に供給されて搬送され、乾燥部１３を通過する過程で記録紙Ｐ上のインクは乾燥される。例えば乾燥部１３には複数のノズルが設けられている。乾燥部１３は加熱された空気（温風）を、各ノズルを通して記録紙Ｐのインクが塗布された面に送風することで、記録紙Ｐ上のインクを非接触で乾燥する。
【００１７】
インクの乾燥を終えた記録紙Ｐは排紙部１４により、画像形成装置１０の外部に排出される。或いは排紙部１４の備えるスタッカーに収容される。
【００１８】
図２は、実施形態に係る画像形成装置の作像部の構成の一例を示す図である。
【００１９】
上述のように、記録紙Ｐはレジストローラ対１１０からシリンダ１２２を介してドラム１２１に渡される。シリンダ１２２は図示を省略するグリッパを備えており、グリッパで記録紙Ｐを咥えて回転搬送し、ドラム１２１に記録紙Ｐを受け渡す。ドラム１２１は、ドラム１２１の外側から内側に向けてエアを流すことで、記録紙Ｐをドラム１２１の円筒面の表面にエア吸着させることができる。
【００２０】
ドラム１２１は記録紙Ｐをエア吸着した状態で、記録紙Ｐを矢印１２４で示される搬送方向に回転搬送する。搬送される記録紙Ｐの吸着面とは反対側の面に対し、記録ヘッドユニット１２０Ｋ〜１２０Ｙは各色のインクを吐出する。
【００２１】
各色の記録ヘッドユニットはそれぞれ、記録紙Ｐの搬送方向と交差する方向に配列された複数の記録ヘッドを備えている。記録紙Ｐの搬送方向と交差する方向は、例えばドラム１２１の軸方向である。記録ヘッドユニットの構成は、図３を用いて別途詳述する。
【００２２】
インクを塗布された記録紙Ｐは、ドラム１２１からシリンダ１２３に渡される。シリンダ１２３も、図示を省略するグリッパを備えており、グリッパで記録紙Ｐを咥えて回転搬送し、乾燥部１３の搬送ベルト１３１に記録紙Ｐを供給する。
【００２３】
図１、又は図２において矢印１２４で示される搬送方向は、「所定の搬送方向」の一例であり、図１、又は図２のドラム１２１の軸方向は、「所定の搬送方向と交差する方向」の一例である。
【００２４】
実施形態ではブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの４色のインクを吐出する画像形成装置を示すが、これに限定はされない。例えばグリーン、レッド、ライトシアン、又はその他の色のインクを吐出する記録ヘッドユニットを更に備えてもよい。また例えばブラックのみの記録ヘッドユニットを備えてもよい。
【００２５】
＜記録ヘッドユニット＞
図３は、実施形態に係る記録ヘッドユニットの構成の一例を示す図である。図３（ａ）は、実施形態に係る記録ヘッドユニットの構成の一例を示す平面図である。図２（ａ）は、フルライン型の記録ヘッドユニットを例にして示している。
【００２６】
記録ヘッドユニット１２０は、記録紙Ｐの搬送方向１２４の上流からブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの順に各色の記録ヘッドユニットを配置している。尚、実施形態は、図２の配置の順序であるブラック、シアン、マゼンタ、イエローに限られない。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等としてもよい。
【００２７】
例えばブラックの記録ヘッドユニット１２０Ｋは、記録ヘッド１２０Ｋ−１と、記録ヘッド１２０Ｋ−２と、記録ヘッド１２０Ｋ−３と、記録ヘッド１２０Ｋ−４と、記録ヘッド１２０Ｋ−５とを備える。これらは、図示されているように、記録紙Ｐの搬送方向１２４と交差する方向に千鳥状に配置されている。記録ヘッド１２０Ｋ−１〜Ｋ−５は、インク供給部１５Ｋと、インクを流通可能に接続している。記録ヘッド１２０Ｋ−１〜Ｋ−５は、インク供給部１５Ｋからインクを供給され、供給されたインクを各記録ヘッドで吐出することができる。
【００２８】
各色の記録ヘッドユニット１２０Ｋ、１２０Ｃ、１２０Ｍ及び１２０Ｙも同様に、５つの記録ヘッドを千鳥状に配置しており、インク供給部からインクを供給される。記録ヘッドユニット１２０は、各色の記録ヘッドユニットを用いて、搬送方向１２４と交差する方向における記録紙Ｐの画像形成領域の全域に画像形成を行うことができる。尚、インク供給部の構成及び機能については、別途、図８〜１０、及び図１６を用いて詳述する。
【００２９】
複数の記録ヘッドを備え、搬送方向１２４と交差する方向における記録紙Ｐの画像形成領域全域に、画像形成可能な記録ヘッドユニットを、「ラインヘッド」と称する。また搬送方向１２４と交差する方向における記録紙Ｐの画像形成領域全域に、画像形成可能にすることを、「ライン化する」と称する。
【００３０】
図３（ａ）では、複数の記録ヘッドを千鳥配置することで、記録ヘッドユニットをライン化する例を示しているが、ヘッドを直線状に複数並べてライン化してもよいし、或いは１ヘッドでライン化しても構わない。また、配色もこれに限ることはない。
【００３１】
ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの記録ヘッドは何れも同様の構成を備えるため、以下では、ブラックの記録ヘッド１２０Ｋ−１、１２０Ｋ−２、１２０Ｋ−３、１２０Ｋ−４及び１２０Ｋ−５を例に説明する。
【００３２】
図３（ｂ）は、実施形態に係る記録ヘッドユニットの要部である記録ヘッドの１つを説明する図である。図３（ｂ）に示されているように、記録ヘッド１２０Ｋ−１は、ノズル板４３に形成された複数のノズル４０Ｎを有する。各ノズルは、インクを吐出する吐出口である。ノズル４０Ｎは、搬送方向１２４と交差する方向に配列され、ノズル列を構成している。尚、図３（ｂ）では１列のノズル列が示されているが、記録ヘッド１２０Ｋ−１は、複数のノズル列を備えてもよい。
【００３３】
＜記録ヘッド＞
次に、図４は、実施形態に係る記録ヘッドの内部構造の一例を説明する図である。図４（ａ）は、記録ヘッド１２０Ｋ−１の液室長手方向の断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＳＣ１断面である液室短手方向の断面図である。
【００３４】
図４（ａ）において、記録ヘッドユニット１２０の記録ヘッド（１２０Ｋ−１等）は、吐出するインクの通路を形成する流路板４１と、流路板４１の下面（記録ヘッドの内部方向）に接合された振動板４２と、流路板４１の上面（記録ヘッドの外側方向）に接合されたノズル板４３と、振動板４２の周縁部を保持するフレーム部材４４とを備える。また、記録ヘッドは、振動板４２を変形させるための圧力発生部（アクチュエータ部）４５を有する。
【００３５】
実施形態に係る記録ヘッドは、流路板４１と、振動板４２と、ノズル板４３とを積層することによって、ノズル４０Ｎに連通する流路であるノズル連通路４０Ｒ及び液室（圧力室）４０Ｆを形成している。また、記録ヘッドは、フレーム部材４４を更に積層することによって、液室４０Ｆにインクを供給するためのインク流入口４０Ｓ及びインクを液室４０Ｆに供給する共通液室４０Ｃなどを形成している。
【００３６】
また、実施形態では、フレーム部材４４には、圧力発生部４５を収納する収容部、共通液室４０Ｃとなる凹部、及び共通液室４０Ｃに記録ヘッド外部からインクを供給するためのインク供給口４０ＩＮが形成されている。
【００３７】
圧力発生部４５は、実施形態では、電気機械変換素子である圧力発生素子４５Ｐと、圧力発生素子４５Ｐを接合固定するベース基板４５Ｂと、隣り合う圧力発生素子４５Ｐの間隙に配置された支柱部とを備えている。また、圧力発生部４５は、圧力発生素子４５Ｐを駆動回路（駆動ＩＣ）に接続するためのＦＰＣケーブル４５Ｃ等を備えている。
【００３８】
ここで、圧力発生素子４５Ｐは、図４（ｂ）に示すように、圧電材料４５Ｐｐと内部電極４５Ｐｅとを交互に積層した積層型圧力発生素子（ＰＺＴ；Piezoelectric Transducer）を用いる。内部電極４５Ｐｅは、複数の個別電極４５Ｐｅｉと複数の共通電極４５Ｐｅｃとを有する。内部電極４５Ｐｅは、実施形態では、圧力発生素子４５Ｐの端面に交互に個別電極４５Ｐｅｉ又は共通電極４５Ｐｅｃを接続している。
【００３９】
以下に、記録ヘッドがノズル４０Ｎからインクを吐出する動作（引き−押し打ち動作）を具体的に説明する。
【００４０】
記録ヘッドにおいて、先ず、圧力発生素子４５Ｐ（圧力発生素子）に印加している電圧を基準電位から下げ、圧力発生素子４５Ｐをその積層方向に縮小させる。また、記録ヘッドは、圧力発生素子４５Ｐの縮小によって振動板４２を撓み変形させる。このとき、記録ヘッドは、振動板４２の撓み変形によって液室４０Ｆの容積（体積）を拡大（膨張）させる。この動作により、記録ヘッドにおいて、共通液室４０Ｃから液室４０Ｆ内にインクを流入させる。
【００４１】
次に、記録ヘッドは、圧力発生素子４５Ｐに印加している電圧を上げ、圧力発生素子４５Ｐを積層方向に伸長させる。また、記録ヘッドは、圧力発生素子４５Ｐの伸長によって、振動板４２をノズル４０Ｎ方向に変形させる。このとき、記録ヘッドは、振動板４２の変形によって、液室４０Ｆの容積（体積）を縮小（収縮）させる。この動作により、記録ヘッドは、液室４０Ｆ内のインクに圧力を付加する。また、記録ヘッドは、インクを加圧することによって、ノズル４０Ｎからインクを吐出（噴射）する。
【００４２】
その後、記録ヘッドは、圧力発生素子４５Ｐに印加している電圧を基準電位に戻し、振動板４２を初期位置に戻す（復元する）。このとき、記録ヘッドは、液室４０Ｆの膨張によって液室４０Ｆ内を減圧し、共通液室４０Ｃ内から液室４０Ｆ内にインクを充填（補充）する。次いで、記録ヘッドは、ノズル４０Ｎのメニスカス面の振動が減衰（安定）した後、次のインクの吐出のための動作に移行し、上記の動作を繰り返す。
【００４３】
このように、記録ヘッドは、圧力発生部４５を用いて、振動板４２を変形（撓み変形）する。これにより、記録ヘッドは、液室４０Ｆの容積（体積）を変化させ、液室４０Ｆ内のインクに作用する圧力を変化させ、その結果、記録ヘッドは、ノズル４０Ｎから、インクを吐出させる。
【００４４】
尚、実施形態を適用可能な記録ヘッドの駆動方法は、上記の例（引き−押し打ち）に限定されるものではない。例えば、記録ヘッドの駆動方法は、圧力発生素子４５Ｐに印加する電圧（駆動波形）を制御することによって、引き打ち又は押し打ち等を行ってもよい。さらに、圧力発生部４５は、発熱抵抗体を用いて液室４０Ｆ内のインクを加熱して気泡を発生させるサーマル型や、液室４０Ｆの壁面に振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させた静電力によって振動板を変形させる静電型のものを用いてもよい。
【００４５】
以上により、実施形態の画像形成装置１０の記録ヘッドユニット１２０は、色毎の記録ヘッドユニットを備え、各記録ヘッドユニットはそれぞれ複数の記録ヘッドを備える。例えば記録ヘッドユニット１２０Ｋは、記録ヘッド１２０Ｋ−１、１２０Ｋ−２、１２０Ｋ−３、１２０Ｋ−４及び１２０Ｋ−５を備える。画像形成装置１０は、このような記録ヘッドユニット１２０を用いて、１回の記録媒体の搬送動作で、画像形成領域の全域に白黒又はフルカラーの画像を形成する。
【００４６】
＜制御説明＞
図５は、実施形態の画像形成装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置１０は、メイン制御基板１００と、ヘッド中継基板２００と、画像処理基板３００とを備える。
【００４７】
メイン制御基板１００には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）１０５、モータドライバ１０６、駆動波形生成回路１０７等が実装されている。
【００４８】
ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１０の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０４に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成装置１０における各種動作を制御するための制御指令を出力する。この際ＣＰＵ１０１は、ＦＰＧＡ１０２と通信しながら、ＦＰＧＡ１０２と協働して画像形成装置１０における各種の動作制御を行う。
【００４９】
またＣＰＵ１０１は、送信部１１７を介してインク供給制御部４００と電気的に接続し、インク供給制御部４００に制御指令、又はデータ等を示す信号を送信することができる。インク供給制御部４００については、別途、図９を用いて詳述する。
【００５０】
ＦＰＧＡ１０２には、ＣＰＵ制御部１１１、メモリ制御部１１２、Ｉ２Ｃ制御部１１３、センサ処理部１１４、モータ制御部１１５、及び記録ヘッド制御部１１６が設けられている。
【００５１】
ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行う機能を持つ。メモリ制御部１１２は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０４にアクセスする機能を持つ。Ｉ２Ｃ制御部１１３は、ＮＶＲＡＭ１０５と通信を行う機能を持つ。
【００５２】
センサ処理部１１４は、各種センサ１３０のセンサ信号の処理を行う。各種センサ１３０は、画像形成装置１０における各種の状態を検知するセンサの総称である。各種センサ１３０には、上述したエンコーダセンサのほか、記録紙Ｐの通過を検知する記録紙センサ、カバー部材２ａの開放を検知するカバーセンサ、環境温度や湿度を検知する温湿度センサ、記録紙Ｐを固定するレバーの動作状態を検知する記録紙固定レバー用センサ、インクカートリッジのインク残量を検知する残量検知センサなどが含まれる。なお、温湿度センサなどから出力されるアナログのセンサ信号は、例えばメイン制御基板１００などに実装されるＡＤコンバータによりデジタル信号に変換されてＦＰＧＡ１０２に入力される。
【００５３】
モータ制御部１１５は、各種モータ１４０の制御を行う。各種モータ１４０は、画像形成装置１０が備えるモータの総称である。各種モータ１４０には、記録紙Ｐを副走査方向に搬送するための副走査モータ、記録紙Ｐを給紙するための給紙モータ、維持機構を動作させるための維持モータなどが含まれる。
【００５４】
ここで、副走査モータの動作制御を例に挙げて、ＣＰＵ１０１とＦＰＧＡ１０２のモータ制御部１１５との連携による制御の具体例を説明する。まず、ＣＰＵ１０１がモータ制御部１１５に対して、副走査モータの動作開始指示とともに、記録紙Ｐの移動速度および移動距離を通知する。
【００５５】
この指示を受けたモータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１から通知された移動速度および移動指示の情報をもとに駆動プロファイルを生成し、センサ処理部１１４から供給されるエンコーダ値（エンコーダセンサのセンサ信号を処理して得られた値）との比較を行いながら、ＰＷＭ指令値を算出してモータドライバ１０６に出力する。
【００５６】
モータ制御部１１５は、所定の動作を終了するとＣＰＵ１０１に対して動作終了を通知する。なお、ここではモータ制御部１１５が駆動プロファイルを生成する例を説明したが、ＣＰＵ１０１が駆動プロファイルを生成してモータ制御部１１５に指示する構成であってもよい。ＣＰＵ１０１は、印字枚数のカウント等も行っている。
【００５７】
記録ヘッド制御部１１６は、ＲＯＭ１０４に格納されたヘッド駆動データ、吐出同期信号ＬＩＮＥ、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路１０７に渡して、駆動波形生成回路１０７に共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを生成させる。駆動波形生成回路１０７が生成した共通駆動波形信号Ｖｃｏｍは、ヘッド中継基板２００に実装された後述の記録ヘッドドライバ２１０に入力される。
【００５８】
図６は、記録ヘッド制御部１１６、駆動波形生成回路１０７、記録ヘッドドライバ２１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００５９】
記録ヘッド制御部は、吐出のタイミングのトリガーとなるトリガー信号Ｔｒｉｇを受信すると、駆動波形の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥを駆動波形生成回路１０７へ出力する。さらに、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を駆動波形生成回路１０７へ出力する。駆動波形生成回路１０７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を生成する。
【００６０】
さらに、記録ヘッド制御部１１６は、画像処理基板３００に設けられた後述の画像処理部３１０から画像処理後の画像データＳＤ'を受け取り、この画像データＳＤ'をもとに、記録ヘッド１２０Ｋ−１の各ノズルから吐出させるインク滴の大きさに応じて共通駆動波形信号Ｖｃｏｍの所定波形を選択するためのマスク制御信号ＭＮを生成する。マスク制御信号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。そして、記録ヘッド制御部１１６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、生成したマスク制御信号ＭＮとを、記録ヘッドドライバ２１０に転送する。
【００６１】
記録ヘッドドライバ２１０は、シフトレジスタ２１１、ラッチ回路２１２、階調デコーダ２１３、レベルシフタ２１４、およびアナログスイッチ２１５を備える。
【００６２】
シフトレジスタ２１１は、記録ヘッド制御部１１６から転送される画像データＳＤ'および同期クロック信号ＳＣＫを入力する。ラッチ回路２１２は、シフトレジスタ２１１の各レジスト値を、記録ヘッド制御部１１６から転送されるラッチ信号ＬＴによってラッチする。
【００６３】
階調デコーダ２１３は、ラッチ回路２１２でラッチした値（画像データＳＤ'）とマスク制御信号ＭＮとをデコードして結果を出力する。レベルシフタ２１４は、階調デコーダ２１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ２１５が動作可能なレベルへとレベル変換する。
【００６４】
アナログスイッチ２１５は、レベルシフタ２１４を介して与えられる階調デコーダ２１３の出力でオン／オフするスイッチである。このアナログスイッチ２１５は、記録ヘッド１２０Ｋ−１が備える上述したノズルに対応づけられた圧力発生素子（圧電素子）４５Ｐごとに設けられ、各ノズルに対応する圧力発生素子４５Ｐの個別電極８３に接続されている。また、アナログスイッチ２１５には、駆動波形生成回路１０７からの共通駆動波形信号Ｖｃｏｍが入力されている。また、上述したようにマスク制御信号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。
【００６５】
したがって、レベルシフタ２１４を介して与えられる階調デコーダ２１３の出力に応じて適切なタイミングでアナログスイッチ２１５のオン／オフが切り替えられることにより、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを構成する駆動波形の中から各ノズルに対応する圧力発生素子４５Ｐに印加される波形が選択される。その結果、ノズルから吐出されるインク滴の大きさが制御される。
【００６６】
＜画像処理部＞
図７は、実施形態に係る画像処理部３１０の構成の一例を示す機能ブロック図である。画像処理部３１０及び記録ヘッド制御部１１６は、画像形成装置１０の制御部として機能する。
【００６７】
画像処理部３１０は、受付けた画像データについて、階調処理、画像変換処理などを行い、記録ヘッド制御部１１６で処理可能な形式の画像データに変換する。そして、画像処理部３１０は、変換後の画像データを、記録ヘッド制御部１１６へ出力する。
【００６８】
詳細には、画像処理部３１０は、インターフェイス３１１と、階調処理部３１２と、階調データ記憶部３１３と、先データ読取部３１４と、微駆動決定部３１５と、微駆動指示信号生成部３１６と、画像変換部３１７とを有する。
【００６９】
インターフェイス３１１は、画像データの入力部であり、画像データを送信する上位装置や、ＣＰＵ１０１や、ＦＰＧＡ１０２との通信インターフェイスである。
【００７０】
階調処理部３１２は、受付けた多値の画像データに階調処理を行い、少値の画像データへ変換する。少値の画像データは、記録ヘッド１２０Ｋ−１が吐出する液滴の種類（大滴、中滴、小滴）に等しい階調数の画像データ（元画像データ）である。そして、階調処理部３１２は、例えばＲＡＭで構成され、変換した画像データを、階調データ記憶部３１３上に１バンド分以上保持する。
【００７１】
１バンド分の画像データＤｎとは、例えば、少なくとも先データ読み取る分の先のデータ（例えば１０ｄｏｔ先）のデータを含むものとする。
【００７２】
先データ読取部３１４は、カウント部であって、入力される元画像データにおける、所定の位置から、次にインクを吐出させる画素であるドット形成画素（印字パターン）までのドット非形成期間カウントする。詳しくは、先データ読取部３１４は、所定期間毎に取り出し、各所定期間の開始直前位置から次にドット形成画素までのドット非形成期間、該所定期間におけるドット形成画素からドット形成画素までのドット非形成期間、及び、該所定期間におけるドット形成画素から所定期間終了位置までのドット非形成期間をカウントする。この際、印字の基準となるライン同期信号ＬＳを基準に用いる。この動作により、印字ドットの数ライン前のパターンについて、先読みする。
【００７３】
微駆動決定部３１５は、先データ読み取り部がカウントした画素数に基づいて、ノズルのメニスカスを搖動させる微駆動波形又は微駆動波形よりも搖動量が大きい強微駆動波形を圧力発生素子４５Ｐに入力するかどうかを決定する。
【００７４】
微駆動指示信号生成部３１６は、微駆動又は強微駆動が実行されることを画像変換部３１７に指示する。
【００７５】
画像変換部３１７は、階調データ記憶部３１３上の１バンド分の画像データについて、出力する画像単位で、大滴・中滴・小滴の画像データＳＤに、微駆動、強微駆動のデータを加えて画像データＳＤ'に変換する。
【００７６】
画像変換部３１７は、変換した画像データＳＤ'を、インターフェイス３１１を介してメイン制御基板１００のＦＰＧＡ１０２へ出力する。
【００７７】
画像処理部３１０の機能は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェア機能として実行されても良いし、画像処理部３１０内部の記憶装置に記憶された画像処理プログラムによって実施されるものであってもよい。
【００７８】
また、画像処理部３１０の機能は画像形成装置の内部ではなく、コンピュータにインストールされたソフトウェアで行ってもよい。
【００７９】
＜インク供給部＞
次に、図８は実施形態に係るインク供給部の構成の一例を示す図である。図５では、ブラックのインクを記録ヘッドユニット１２０Ｋに供給するブラック用のインク供給部１５Ｋを例に説明する。
【００８０】
図５に示されているように、インク供給部１５Ｋは、メインタンク１５１Ｋと、ポンプ１５３Ｋと、サブタンク１５５Ｋと、加圧部１５７Ｋと、分岐供給部１５８Ｋと、減圧部１６０Ｋとを有する。
【００８１】
メインタンク１５１Ｋとポンプ１５３Ｋはチューブ１５２Ｋにより、ポンプ１５３Ｋとサブタンク１５５Ｋはチューブ１５４Ｋにより、サブタンク１５５Ｋと加圧部１５７Ｋはチューブ１５６ａＫにより、それぞれインクを流通可能に接続されている。また加圧部１５７Ｋと分岐供給部１５８Ｋはチューブ１５６ｂＫにより、分岐供給部１５８Ｋと減圧部１６０Ｋはチューブ１５６ｃＫにより、減圧部１６０Ｋとサブタンク１５５Ｋはチューブ１５６ｄＫにより、それぞれインクを流通可能に接続されている。
【００８２】
記録ヘッド１２０Ｋ−１はチューブ１５９ａＫを、記録ヘッド１２０Ｋ−２はチューブ１５９ｂＫを、記録ヘッド１２０Ｋ−３はチューブ１５９ｃＫを、それぞれ介して分岐供給部１５８Ｋに接続されている。また記録ヘッド１２０Ｋ−４はチューブ１５９ｄＫを、記録ヘッド１２０Ｋ−５はチューブ１５９ｅＫを、それぞれ介して分岐供給部１５８Ｋに接続されている。
【００８３】
各部を接続するチューブは、例えばプラスチック製チューブである。インクがチューブ内を流れることで、各部の間でインクを流通させることができる。
【００８４】
メインタンク１５１Ｋはブラックのインクを貯留する。ポンプ１５３Ｋはメインタンク１５１Ｋに貯留されたインクを、記録ヘッドユニット１２０Ｋに向けて送液する。ポンプ１５３Ｋから送液されるインクは、サブタンク１５５Ｋ、及び加圧部１５７Ｋを経て分岐供給部１５８Ｋに到達する。
【００８５】
分岐供給部１５８Ｋは、送液されるインクを分岐させて記録ヘッド１２０Ｋ−１〜１２０Ｋ−５のそれぞれに供給する機能を有する。分岐供給部１５８Ｋは、例えば１本の管から複数本の管が分岐する構造を有するマニホールドである。
【００８６】
例えば、加圧部１５７Ｋを経て分岐供給部１５８Ｋに送液されたインクは、分岐供給部１５８Ｋを通過しながら、一部が記録ヘッド１２０Ｋ−１〜１２０Ｋ−５のそれぞれに振り分けられ、供給される。一方で、分岐供給部１５８Ｋを通過したインクは、減圧部１６０Ｋを介してサブタンク１５５Ｋに到達する。
【００８７】
また分岐供給部１５８Ｋは内部に圧力センサ１６１Ｋを備えている。圧力センサ１６１Ｋは、分岐供給部１５８Ｋの内部におけるインクの圧力を検出し、検出値を示す電気信号をインク供給制御部４００に出力する。圧力センサ１６１Ｋは、例えば、ステンレスやシリコンから成るダイヤフラムを介してインクの圧力を感圧素子で検出し、電気信号に変換して出力する機器である。圧力センサ１６１Ｋは、「圧力計測部」の一例である。
【００８８】
加圧部１５７Ｋは、サブタンク１５５Ｋから送液されるインクを加圧し（インクを押し出す）、図５に実線の矢印で示されている方向にインクを流れさせる。加圧部１５７Ｋは、例えば加圧ポンプである。減圧部１６０Ｋは、分岐供給部１５８Ｋから送液されるインクを減圧し（インクを引き込む）、図５に破線の矢印で示されている方向にインクを流れさせる。減圧部１６０Ｋは、例えば減圧ポンプである。
【００８９】
加圧部１５７Ｋ及び減圧部１６０Ｋの作用により、減圧部１６０Ｋを介してサブタンク１５５Ｋに到達したインクは、再び加圧部１５７Ｋに向けて送液される。このようなインクの流通が繰り返され、インクは上述の経路を循環する。チューブ１５６ａｋ、１５６ｂｋ、１５６ｃｋ及び１５６ｄｋを有する経路は、「循環路」の一例である。
【００９０】
循環するインクの流量、及び流速は、加圧部１５７Ｋ及び減圧部１６０Ｋの少なくとも１つにより、インクに与えられる圧力を変化させることで制御することができる。
【００９１】
一方、サブタンク１５５Ｋはインクを貯留する機能を有する。サブタンク１５５Ｋを介してインクを循環させることで、サブタンク１５５Ｋにおいてインクの圧力を調整でき、これによりチューブ内での気泡の発生等を抑制することができる。
【００９２】
画像形成装置１０は、インク供給部１５Ｋの他、シアンのインクを記録ヘッドユニット１２０Ｃに供給するシアン用のインク供給部１５Ｃを備える。また画像形成装置１０は、マゼンタのインクを記録ヘッドユニット１２０Ｍに供給するマゼンタ用のインク供給部１５Ｍと、イエローのインクを記録ヘッドユニット１２０Ｙに供給するイエロー用のインク供給部１５Ｙとを備える。インク供給部１５Ｃ、インク供給部１５Ｍ及びインク供給部１５Ｙの機能は、インク供給部１５Ｋと同様である。
【００９３】
各色のインク供給部１５における加圧部１５７は、それぞれインク供給制御部４００に電気的に接続し、加圧部１５７による加圧はインク供給制御部４００により制御される。
【００９４】
尚、以下では、インク供給部１５Ｋ、インク供給部１５Ｃ、インク供給部１５Ｍ及びインク供給部１５Ｙを総称してインク供給部１５として示す場合がある。また図８に示されているインク供給部１５Ｋの各構成部品において、ブラックを示す「Ｋ」を除いた部品番号を、他の色も含めた構成部品として総称する場合がある。
【００９５】
［第１の実施形態］
＜インク供給制御部＞
ここで、記録ヘッドユニットの備える各記録ヘッドがインクを吐出すると、分岐供給部１５８の内部のインクが吐出量だけ減少し、その分の量のインクがメインタンク１５１Ｋから分岐供給部１５８に供給される。このようなインクの吐出と供給に伴い、分岐供給部１５８の内部で圧力変動が生じる場合がある。分岐供給部１５８の内部の圧力変動は、各記録ヘッドによるインクの吐出特性にばらつきを生じさせる。
【００９６】
実施形態では、補正データを用いて加圧部１５７による加圧を制御することで、分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正し、各記録ヘッドによるインクの吐出特性のばらつきを抑制する。
【００９７】
また記録ヘッドユニットにおいて、各記録ヘッドが配置されている位置は相互に異なるため、これに応じて分岐供給部１５８によりインクが供給される状態、及び分岐供給部１５８の内部の圧力変動は、記録ヘッド毎で相互に異なる。従って実施形態では、記録ヘッドユニットの備える複数の記録ヘッド毎に補正データを設けている。
【００９８】
図９は、本実施形態に係るインク供給制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。尚、図９に示されるインク供給制御部の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部又は一部を、任意の単位で機能的又は物理的に分散・結合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、或いはワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
【００９９】
インク供給制御部４００は、受信部４０１と、記憶部４０２と、補正データ取得部４０３と、加圧制御部４０４と、圧力取得部４０５と、補正データ算出部４０６とを有する。受信部４０１は、メイン制御基板１００と電気的に接続する。受信部４０１は、複数の記録ヘッドのうち、インクを吐出する記録ヘッドを特定する信号をメイン制御基板１００から受信し、補正データ取得部４０３に出力する。
【０１００】
記憶部４０２は、記録ヘッド毎で、インクを吐出する時の分岐供給部の内部の圧力変動を補正する補正データを記憶する。補正データ取得部４０３は、インクを吐出する記録ヘッドを特定する信号に基づき、記憶部４０２を参照して補正データを取得し、加圧制御部４０４に出力する。加圧制御部４０４は、入力した補正データに応じ、加圧部１５７による加圧を制御する。
【０１０１】
圧力取得部４０５は、受信部４０１を介してメイン制御基板１００から入力される、補正データを更新する制御指令に応じて、圧力センサ１６１により検出された分岐供給部１５８の内部のインクの圧力データを取得し、一時記憶する。圧力取得部４０５は、所定の期間の圧力データを圧力変動データとして取得した後、圧力変動データを補正データ算出部４０６に出力する。補正データ算出部４０６は入力した圧力変動データに基づき、補正データを算出し、記憶部４０２に出力して記憶させる。尚、このような補正データについては、別途、図１１〜１５を用いて詳述する。
【０１０２】
尚、実施形態では、インク供給制御部４００をメイン制御基板１００とは別に設ける例を示すが、インク供給制御部４００の一部、又は全部の機能をメイン制御基板１００にて実現させる構成にしてもよい。また補正データ算出部４０６の機能をＰＣ（Personal Computer）等の外部機器に備えさせてもよい。例えば圧力取得部４０５による圧力データをＰＣに出力してＰＣが補正データを算出する。ＰＣは算出した補正データを記憶部４０２に出力して記憶させてもよい。このような機能分担により、各ハードウェアの演算負荷を適正化することができる。
【０１０３】
＜圧力変動の補正＞
図１０は、実施形態に係る補正データの取得処理の一例を示すフローチャートである。ブラックのインクを吐出する記録ヘッドユニット１２０Ｋを例に説明する。また補正データの取得処理は、メイン制御基板１００のＣＰＵ１０１による制御下で実行されることを想定する。
【０１０４】
先ず、記録ヘッド制御部１１６は、記録ヘッドドライバ２１０を制御して圧力発生素子４５Ｐを駆動し、記録ヘッド１２０Ｋ−１〜１２０Ｋ−５のうち、補正データを取得する対象とする１つの記録ヘッドで１滴のインクを吐出する（ステップＳ１０１）。この際、加圧部１５７Ｋは、インクを循環させるために設定した所定の圧力Ｒをインクに加えている。
【０１０５】
補正データを取得する対象とする記録ヘッドは、例えば記録ヘッド１２０Ｋ−１等であり、説明を簡略化するため、以下では対象記録ヘッドと称する。
【０１０６】
圧力センサ１６１Ｋは、対象記録ヘッドによる１滴のインクの吐出を開始するタイミングから、吐出が終了するタイミングまでの期間における分岐供給部１５８Ｋの内部の圧力変動を検出する。圧力取得部４０５は、圧力センサ１６１Ｋによる検出値を入力し、この期間の圧力変動データを取得する（ステップＳ１０２）。
【０１０７】
吐出開始のタイミングは、例えば、インクを吐出させるために圧力発生素子４５Ｐに入力する、１周期分の駆動波形の開始のタイミングである。吐出終了のタイミングは、同様に１周期分の駆動波形の終了のタイミングである。
【０１０８】
圧力取得部４０５は記憶した対象記録ヘッドの圧力変動データを補正データ算出部４０６に出力する。補正データ算出部４０６は入力した圧力変動データに基づき、吐出開始タイミングから吐出終了タイミングまでの期間の補正データを算出する（ステップＳ１０３）。
【０１０９】
ここで、図１１は、圧力取得部４０５により取得した圧力変動データの一例を説明するイメージ図である。図１１は、対象記録ヘッドにより１滴のインクを吐出した時の圧力変動を示している。
【０１１０】
図１１において、横軸は時間を示し、縦軸は圧力センサ１６１Ｋにより検出されたインクの圧力値を示している。但し、吐出開始直後の圧力変動は大きく不規則であるため、図示を省略している。太実線で示されている５０１はインク圧力の目標値（仕様値）を示し、タイミング５０２は記録ヘッドによる吐出開始タイミング、タイミング５０３は吐出終了タイミングを示している。
【０１１１】
細実線で示されているグラフ６０１は、記録ヘッド１２０Ｋ−１で１滴のインクを吐出した時の分岐供給部１５８Ｋの内部の圧力変動データである。破線で示されているグラフ６０２は、記録ヘッド１２０Ｋ−２で１滴のインクを吐出した時の分岐供給部１５８Ｋの内部の圧力変動データである。一点鎖線で示されているグラフ６０３は、記録ヘッド１２０Ｋ−３で１滴のインクを吐出した時の分岐供給部１５８Ｋの内部の圧力変動データである。圧力取得部４０５は、記録ヘッド毎にこのような圧力変動データを取得する。
【０１１２】
補正データ算出部４０６は、圧力取得部４０５が取得した、吐出開始タイミングから吐出終了タイミングまでの期間における圧力変動データに基づき、この期間の圧力変動をキャンセルするように、タイミング毎での圧力の補正データを算出する。例えば目標値５０１がＸ（Ｐａ）で、圧力変動データにおける任意のタイミングでの圧力がＸ−２（Ｐａ）であった場合、補正データ算出部４０６は、目標値と検出値の差分値の２（Ｐａ）を補正データとして算出する。
【０１１３】
或いは、補正データ算出部４０６は、例えばグラフ６０１の吐出開始タイミングから吐出終了タイミングまでの期間における圧力変動データを多項式近似し、近似多項式に基づき、タイミング毎の圧力の補正データを算出してもよい。近似多項式の次数は、圧力変動データに応じて予め設定しておけばよい。例えばグラフ６０１のように略線形な変動の場合は次数を１次（線形近似）とすればよい。また例えばグラフ６０３のように非線形な変動の場合は、近似精度を高めるように次数を増やしてもよい。近似多項式を用いることで、圧力センサ１６１Ｋによる検出ノイズの影響を抑制することができる。
【０１１４】
図１２は、算出された補正データの一例を説明するイメージ図である。グラフ７０１は、図１１のタイミング５０３までの期間において、グラフ６０１で示されている圧力変動を補正するための補正データを示している。グラフ７０１に示されている補正データは、吐出開始のタイミング前後の所定の期間Ｔにおける補正データを除き、図１１における目標値と、グラフ６０１で示されている検出値の差分値として算出されている。
【０１１５】
期間Ｔに関し、吐出開始直後は、記録ヘッド１２０Ｋ−１の液室内のインクが吐出により大きく減少し、減少した分のインクを液室に供給するために分岐供給部１５８Ｋの内部は負圧に転じやすくなる。分岐供給部１５８Ｋの内部が負圧に転じると、インク供給の制御が困難になる。
【０１１６】
そのため実施形態では、吐出開始直後に分岐供給部１５８Ｋの内部が負圧に転じないように、期間Ｔにおいてオフセット圧力Ｂを加える補正データとしている。このように吐出開始のタイミングに先立ち、オフセット圧力Ｂを加えるように補正することで分岐供給部１５８Ｋの内部が負圧に転じることを防ぐことができる。期間Ｔとオフセット圧力Ｂは、分岐供給部１５８Ｋの内部が負圧に転じないような期間とオフセット圧力を、実験やシミュレーションで予め決定しておく。
【０１１７】
尚、オフセット圧力Ｂは「所定の正圧」の一例であり、期間Ｔは「所定の期間」の一例である。
【０１１８】
図１０に戻り、ステップＳ１０４において、加圧制御部４０４は、算出された補正データを用いて加圧部１５７Ｋが加える圧力をタイミング毎に補正する。換言すると加圧制御部４０４は、タイミング毎で、所定の圧力Ｒに補正データを加算した圧力値で加圧するように、加圧部１５７Ｋを制御する。この状態で、記録ヘッド制御部１１６は、記録ヘッドドライバ２１０を制御して圧力発生素子４５Ｐを駆動し、対象記録ヘッドにより１滴のインクを吐出する（ステップＳ１０４）。
【０１１９】
圧力センサ１６１Ｋは、対象記録ヘッドによる１滴のインクの吐出終了後の所定の期間における分岐供給部１５８Ｋの内部の圧力変動を検出する。圧力取得部４０５はこの期間の圧力変動データを取得する（ステップＳ１０５）。
【０１２０】
上記の「所定の期間」は予め設定しておく。例えば、吐出周波数により１滴のインクを吐出後、次の１滴のインクを吐出するまでの時間が異なるため、吐出周波数に応じて適正な「所定時間」を設定すればよい。より具体的には吐出周波数が高い時は「所定期間」を短くし、吐出周波数が低い時は「所定期間」を長くする。
【０１２１】
圧力取得部４０５は取得した対象記録ヘッドの圧力変動データを補正データ算出部４０６に出力する。補正データ算出部４０６は入力した圧力変動データに基づき、吐出終了後の所定の期間における補正データを算出する（ステップＳ１０６）。
【０１２２】
ここで、図１３は、圧力取得部４０５により取得した圧力変動データの一例を説明するイメージ図である。図１３は、吐出開始タイミングから吐出終了タイミングまでの期間の圧力変動を補正した状態で、対象記録ヘッドにより１滴のインクを吐出した時の圧力変動を示している。図１３において、タイミング５０４は、吐出終了後に所定の期間が経過したタイミングである。
【０１２３】
圧力取得部４０５は、グラフ６０１ａ、グラフ６０２ａ、又はグラフ６０３ａ等で示されているような圧力変動データを取得し、補正データ算出部４０６に出力する。補正データ算出部４０６は、吐出終了後の所定の期間（図１３のタイミング５０３からタイミング５０４までの期間）において、目標値と、グラフ６０１ａで示されている検出値との差分値として補正データを算出する。
【０１２４】
図１４は、算出された補正データの一例を説明するイメージ図である。グラフ７０１ａは、図１２に示されているグラフ７０１に該当する補正データに、タイミング５０３から５０４の期間における補正データを追加したものである。
【０１２５】
図１０に戻り、記憶部４０２は、吐出開始タイミングから吐出終了タイミングまでの期間における圧力変動の補正データと、吐出終了後の所定の期間における圧力変動の補正データを、対象記録ヘッドに紐付けて記憶する（ステップＳ１０７）。対象記録ヘッドは、メイン制御基板１００から受信部４０１を介して受信した信号により特定され、補正データと紐付けられる。
【０１２６】
ＣＰＵ１０１は、全ての記録ヘッドで補正データが記憶されたかを判断する（ステップＳ１０８）。全ての記録ヘッドで補正データが記憶された場合は（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１は補正データの取得処理を終了する。全ての記録ヘッドで補正データが記憶されていない場合は（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、メイン制御基板１００は対象記録ヘッドを変更（例えば、記録ヘッド１２０Ｋ−２に変更）する（ステップＳ１０９）。その後、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理が再度実行される。
【０１２７】
図１５は、記憶部４０２が記憶する補正データの一例を示す図である。記録ヘッド１５７Ｋ−１に紐付いて補正データＤ１が、記録ヘッド１５７Ｋ−２に紐付いて補正データＤ２が、記録ヘッド１５７Ｋ−３に紐付いて補正データＤ３がそれぞれ記憶される。また記録ヘッド１５７Ｋ−４に紐付いて補正データＤ４が、記録ヘッド１５７Ｋ−５に紐付いて補正データＤ５が、それぞれ記憶される。
【０１２８】
以上のようにして、画像形成装置１０は、記録ヘッド毎で、インクを吐出する時の分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正する補正データを取得し、記憶部４０２に記憶することができる。
【０１２９】
次に、図１６は、圧力変動の補正処理の一例を示すフローチャートである。ブラックのインクを吐出する記録ヘッドユニット１２０Ｋを例に説明する。
【０１３０】
先ず、受信部４０１は、複数の記録ヘッドのうち、インクを吐出する記録ヘッドを特定する信号をメイン制御基板１００から受信し、補正データ取得部４０３に出力する（ステップＳ１６１）。
【０１３１】
補正データ取得部４０３は、インクを吐出する記録ヘッドを特定する信号に基づき、記憶部４０２を参照して補正データを取得し、加圧制御部４０４に出力する（ステップＳ１６２）。加圧制御部４０４は、入力した補正データに応じ、送液されるインクに対して加圧部１５７が加える圧力を制御する（ステップ１６３）。
【０１３２】
このようにして、インク供給制御部４００は、インクを吐出する時の分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正することができる。
【０１３３】
図１７は、実施形態に係る圧力変動の補正結果の一例を示す図である。図１７において、グラフ６０１ｂ、グラフ６０２ｂ、又はグラフ６０３ｂは補正後の圧力変動データを示している。図１７に示されているように、分岐供給部１５８の内部の圧力の時間変動が抑制される。吐出開始のタイミング５０２の前後の期間と、吐出終了のタイミング５０３の前後の期間で、目標値に対する圧力のずれがみられるが、これらの期間では、圧力変動の再現性が他の期間と比較して低いため、これに伴い生じた補正誤差である。
【０１３４】
尚、図１０及び図１６に示されている処理を、ブラックのインクを吐出する記録ヘッドユニット１２０Ｋを例に説明したが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドユニットにおいても同様である。
【０１３５】
＜効果＞
次に、実施形態に係る効果を、図１８〜１９を参照して説明する。
【０１３６】
図１８は、分岐供給部１５８の内部の圧力変動の一例を示す図である。図１８は、任意の記録ヘッドにより１滴のインクを吐出した時の分岐供給部１５８の内部の圧力変動データを示している。
【０１３７】
実線で示されているグラフ７０１は実施形態に係るインク供給制御による補正後の圧力を示し、破線で示されているグラフ７０２は比較例としてのＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御による補正後の圧力を示している。尚、このＰＩＤ制御は、圧力センサ１６１が分岐供給部１５８の内部の圧力を検出してインク供給制御部４００に出力し、インク供給制御部４００が圧力の目標値に近付くように加圧部１５７を制御する、所謂フィードバック制御による補正を想定している。
【０１３８】
吐出開始のタイミングの前後において、期間５０５は実施形態に係るインク供給制御で、圧力変動が目標値からずれている期間を示し、期間５０６は比較例に係るＰＩＤ制御で、圧力変動が目標値からずれている期間を示している。
【０１３９】
また吐出終了のタイミングの前後において、期間５０７は実施形態に係る制御で、圧力変動が目標値からずれている期間を示し、期間５０８は比較例に係るＰＩＤ制御で、圧力変動が目標値からずれている期間を示している。
【０１４０】
図１８に示されているように、期間５０５は期間５０６に対して短縮され、また期間５０７も期間５０８に対して短縮されている。ＰＩＤ制御では、実測した圧力を逐一、インク供給制御部４００にフィードバックし、加圧部１５７で加える圧力を制御するため、目標値に収束するまでに時間を要する。実施形態では、予め計測した補正データを用いて、フィードバックループを回すことなく圧力を補正するため、分岐供給部１５８の内部の圧力変動を、ＰＩＤ制御に対して短時間で目標値に近付け、安定化させることができる。
【０１４１】
また図１８に示されているように、ＰＩＤ制御では、補正結果の圧力が負圧になる期間が生じているが、実施形態に係るインク供給制御では、補正結果の圧力が負圧になる期間が生じていない。実施形態は、実測した圧力を用いないため、吐出開始のタイミングの前から加圧部１５７による圧力を制御することができる。実施形態では、吐出開始のタイミングに先立ち、上述したオフセット圧力Ｂを加えることで、分岐供給部１５８の内部の圧力を負圧にさせることなく、圧力変動を補正することを可能にしている。実施形態により、分岐供給部を介して複数の記録ヘッドに液体を供給する液体吐出装置において、分岐供給部内の圧力を負圧に転じさせることなく、圧力変動を抑制することができる。
【０１４２】
図１９は、分岐供給部１５８の内部の圧力の安定期間の一例を示す図である。期間５０９、５１０及び５１１は、実施形態に係る分岐供給部１５８の内部の圧力の安定期間を示している。期間５１２、５１３及び５１４は、比較例としてのＰＩＤ制御による分岐供給部１５８の内部の圧力の安定期間を示している。図１９に示されているように、実施形態では、分岐供給部１５８の内部の圧力変動を短時間で目標値に近付けることができるため、ＰＩＤ制御と比較して、安定期間を長くすることができる。
【０１４３】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例を説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する。
【０１４４】
インクジェット方式の画像形成装置では、記録ヘッドが吐出するインクの滴サイズを変更した複数の滴種により、画像形成を行う場合がある。滴種としては、例えば滴サイズが大きい大滴、滴サイズが小さい小滴、及び大滴と小滴の中間の滴サイズの中滴等が挙げられる。
【０１４５】
滴種が異なると、吐出されるインクの量が変わるため、これに応じて滴種毎でインクの供給量が変化し、分岐供給部１５８の内部のインクの圧力変動が変化する。そのため本実施形態に係る画像形成装置１０ａでは、滴種毎に補正データを備え、滴種に応じて分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正する。
【０１４６】
図２０は、インク供給制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。インク供給制御部４００ａは、受信部４０１ａと、記憶部４０２ａと、補正データ取得部４０３ａとを有する。
【０１４７】
受信部４０１ａは、インクを吐出する記録ヘッドを特定する信号と、吐出する滴種を特定する信号とをメイン制御基板１００から受信し、補正データ取得部４０３ａに出力する。記憶部４０２ａは、記録ヘッド毎、及び滴種毎で、圧力変動の補正データを記憶する。
【０１４８】
補正データ取得部４０３ａは、インクを吐出する記録ヘッドを特定する信号と、吐出する滴種を特定する信号とに応じて、記憶部４０２ａを参照して圧力変動の補正データを取得する。加圧制御部４０４は、補正データ取得部４０３ａから入力した補正データに応じて加圧部１５７による加圧を制御する。
【０１４９】
図２１は、記憶部４０２ａが記憶する補正データの一例を示す図である。記録ヘッド１５７Ｋ−１の大滴に紐付いて補正データＤ１ａが記憶され、記録ヘッド１５７Ｋ−１の中滴に紐付いて補正データＤ１ｂが記憶され、記録ヘッド１５７Ｋ−１の小滴に紐付いて補正データＤ１ｃが記憶される。同様に記録ヘッド１５７Ｋ−２〜１５７Ｋ−５のそれぞれについて、大滴、中滴及び小滴に紐付いて補正データが記憶される。
【０１５０】
以上のようにして、画像形成装置１０ａは、記録ヘッド毎、及び滴種毎の補正データを用いて、インクを吐出する時の分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正することができる。
【０１５１】
尚、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１５２】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る画像形成装置の一例を説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する。
【０１５３】
インクジェット方式の画像形成装置では、複数の記録ヘッドのうち、２以上の記録ヘッドがインクを同時に吐出する場合がある。この場合は、分岐供給部１５８から、吐出した２以上の記録ヘッドに対して、各記録ヘッドから吐出されたインクの量の和に該当する量のインクが供給される。分岐供給部１５８の内部の圧力変動は、吐出した２以上の記録ヘッドの記録ヘッド毎の圧力変動の和として生じる。
【０１５４】
本実施形態では、複数の記録ヘッドのうち、２以上の記録ヘッドがインクを同時に吐出する場合に、吐出した２以上の記録ヘッドのそれぞれの補正データの和を補正データとし、分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正する。
【０１５５】
図２２は、本実施形態に係るインク供給制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。インク供給制御部４００ｂは、補正データ取得部４０３ｂを有する。補正データ取得部４０３ｂは、受信部４０１を介してメイン制御基板１００から、吐出した２以上の記録ヘッドを特定する信号を受信する。補正データ取得部４０３ｂは、吐出した２以上の記録ヘッドを特定する信号に応じて、記憶部４０２を参照して、各記録ヘッドに応じた補正データを取得し、これらの和を算出して、補正データとして加圧制御部４０４に出力する。加圧制御部４０４は、補正データ取得部４０３ｂから入力した補正データに応じて加圧部１５７による加圧を制御する。
【０１５６】
以上のようにして、画像形成装置１０ｂは、２以上の記録ヘッドがインクを同時に吐出する場合においても、分岐供給部１５８の内部の圧力変動を補正することができる。
【０１５７】
尚、上記以外の効果は第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１５８】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１５９】
例えば、上記実施の形態では、実施形態に係る記録ヘッドを備えた画像形成装置について説明したが、実施形態に係る液体吐出ヘッド及びその制御は、画像形成装置を含めた液体を吐出する装置に広く適用することができる。
【０１６０】
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【０１６１】
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。
【０１６２】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて記録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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
又、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生素子が限定されるものではない。例えば、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータ等を使用することができる。
【０１６７】
又、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等は何れも同義語とする。
【０１６８】
さらに、本実施形態は、液体吐出方法も含む。例えば、液体吐出方法は、複数の記録ヘッドのそれぞれに液体を供給する分岐供給部を有する液体吐出装置による液体吐出方法であって、前記記録ヘッド毎で、前記液体を吐出する時の前記分岐供給部の内部の圧力変動を補正する補正データを記憶する工程と、前記液体を吐出する前記記録ヘッドに応じ、前記記憶部を参照して前記補正データを取得する工程と、前記補正データに基づいて、前記液体に加える圧力を変化させる工程と、前記分岐供給部に送液する前記液体に圧力を加える工程と、を含む。このような液体吐出方法によれば、上記の画像形成装置と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１６９】
１０    画像形成装置（液体吐出装置の一例）
１１    給紙部
１２    作像部
１２０  記録ヘッドユニット
１２１  ドラム
１２２、１２３  シリンダ
１２０Ｋ−１〜１２０Ｋ−５  記録ヘッド
１３    乾燥部
１４    排紙部
１５    インク供給部
１５１  メインタンク
１５２、１５４、１５９  チューブ
１５３  ポンプ
１５５  サブタンク
１５６ａ〜１５６ｄ  チューブ（循環路の一例）
１５７  加圧部
１５８  分岐供給部
１６０  減圧部
１６１  圧力センサ（圧力計測部の一例）
４５Ｐ  圧力発生素子
１００  メイン制御基板
１１６  記録ヘッド制御部
２１０  記録ヘッドドライバ
４００  インク供給制御部
４０１  受信部
４０２、４０２ａ  記憶部
４０３、４０３ａ、４０３ｂ  補正データ取得部
４０４  加圧制御部
４０５  圧力取得部
４０６  補正データ算出部
Ｐ      記録紙
Ｒ      所定の圧力
Ｂ      オフセット圧力（所定の正圧の一例）
Ｔ      期間（所定の正圧を加える期間の一例）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７０】
【特許文献１】特開２００９−２４１４２６号公報
【図１】
2020032574.tif 000003
【図２】
2020032574.tif 000004
【図３】
2020032574.tif 000005
【図４】
2020032574.tif 000006
【図５】
2020032574.tif 000007
【図６】
2020032574.tif 000008
【図７】
2020032574.tif 000009
【図８】
2020032574.tif 000010
【図９】
2020032574.tif 000011
【図１０】
2020032574.tif 000012
【図１１】
2020032574.tif 000013
【図１２】
2020032574.tif 000014
【図１３】
2020032574.tif 000015
【図１４】
2020032574.tif 000016
【図１５】
2020032574.tif 000017
【図１６】
2020032574.tif 000018
【図１７】
2020032574.tif 000019
【図１８】
2020032574.tif 000020
【図１９】
2020032574.tif 000021
【図２０】
2020032574.tif 000022
【図２１】
2020032574.tif 000023
【図２２】
2020032574.tif 000024