(57)【要約】【課題】被印刷物の速度に基づいてヘッドの吐出周波数を変更する印刷装置において、被印刷物に印刷される画像に濃度ムラを生じにくくする。【解決手段】  印刷装置１は、シート１００を第１方向に搬送する搬送ローラ５Ａ、５Ｂと、前記搬送ローラに設けられたエンコーダ６と、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズル１１ａを有し、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに液体を吐出するヘッド１１と、前記液体を吐出するための電圧を前記ヘッドに供給する電源回路２１〜２５を有する制御装置７とを備える。前記制御装置７は、前記エンコーダ６から出力された信号に基づいて、前記ヘッド１１の吐出周波数を決定し、前記吐出周波数に応じて、前記電源回路２１〜２５の出力電圧を変更する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを第１方向に搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラに設けられたエンコーダと、
前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズルを有し、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに液体を吐出するヘッドと、
前記液体を吐出するための電圧を前記ヘッドに供給する電源回路を有する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記エンコーダから出力された信号に基づいて、前記ヘッドの吐出周波数を決定し、
前記吐出周波数に応じて、前記電源回路の出力電圧を変更する印刷装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電源回路の前記出力電圧を変更する前と後とで、前記複数のノズルから吐出される前記液体の吐出速度が一定となるように、前記電源回路の出力電圧を変更する請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記ヘッドはメモリを更に有し、
前記メモリには、前記電源回路について、基本電圧、及び、複数の吐出周波数にそれぞれ対応付けられた複数の補正値が記憶されており、
前記制御装置は、
前記電源回路の前記基本電圧と、前記決定した吐出周波数に対応する補正値とを、前記メモリから読み出し、
前記メモリから読み出した前記基本電圧及び前記補正値に基づいて、前記電源回路の出力電圧を変更する請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記電源回路を含む複数の電源回路を有しており、
前記メモリには、前記複数の電源回路の各々について、基本電圧、及び、前記複数の吐出周波数にそれぞれ対応付けられた複数の補正値が記憶されている請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記ヘッドには、複数のノズル群が形成されており、
前記複数の電源回路の数は、前記複数のノズル群の数以下である請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
印刷データを受信した後、前記搬送ローラを駆動し、
前記搬送ローラを駆動した後、前記吐出周波数を第１閾値に決定するまでに、前記ヘッドにメンテナンス用の駆動信号を入力し、
前記吐出周波数を前記第１閾値に決定した際に、前記ヘッドを制御して前記印刷データに基づく印刷処理を開始する請求項４に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記複数の電源回路の各々について、
前記吐出周波数を前記第１閾値に決定した際に、前記メモリから読み出した前記基本電圧と、前記第１閾値に対応する第１補正値とに基づいて、出力電圧を変更し、
前記吐出周波数を前記第１閾値に決定した以後、第２閾値に決定するまでは、前記基本電圧を変えずに、前記第１補正値のみを変更する請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記複数の電源回路の各々について、
前記吐出周波数を前記第２閾値に決定した以後、第３閾値に決定するまでは、前記第１基本電圧及び前記第１補正値を変更し、
前記吐出周波数を前記第３閾値に決定した以後、前記第１基本電圧を変えずに、前記第１補正値のみを変更する請求項７に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記吐出周波数を前記第２閾値に決定した以後、第３閾値に決定するまでは、前記ヘッドを制御して、前記印刷処理を停止するとともに前記メンテナンス用の駆動信号を入力し、
前記吐出周波数を前記第３閾値に決定した以後は、前記印刷処理を再開する請求項８に記載の印刷装置。
【請求項１０】
シートを第１方向に搬送するよう構成された搬送ローラと、
前記搬送ローラに設けられたエンコーダと、
前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに第１液体を吐出する複数の第１ヘッドを備える第１ヘッドバーと、
前記複数の第１ヘッドの各々に対して前記第１液体を吐出するための電圧を供給する第１電源回路を有する制御装置とを備え、
前記複数の第１ヘッドの各々は、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズルを有し、
前記制御装置は、前記エンコーダから出力された信号に基づいて、前記複数の第１ヘッドの各々の吐出周波数を決定し、
前記吐出周波数に応じて、前記第１電源回路の出力電圧を変更する印刷装置。
【請求項１１】
前記第１方向において前記第１ヘッドバーよりも前記エンコーダから離れた位置に配置されおり、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに第２液体を吐出する複数の第２ヘッドを有する第２ヘッドバーをさらに備え、
前記第１ヘッドバーは、前記複数の第１ヘッドの各々について、複数の吐出周波数にそれぞれ対応付けられた複数の補正値が記憶されている第１メモリをさらに備え、
前記第２ヘッドバーは、前記複数の第２ヘッドの各々について、複数の吐出周波数にそれぞれ対応付けられた複数の補正値が記憶されている第２メモリをさらに備え、
前記第２メモリに記憶されている前記複数の補正値は、前記第１メモリに記憶されている前記複数の補正値よりも大きい請求項１０に記載の印刷装置。
【請求項１２】
前記複数の第２ヘッドの各々は、前記第２方向に配列された複数のノズルを有し、
前記制御装置は、前記複数の第２ヘッドの各々に対して前記第２液体を吐出するための電圧を供給する第２電源回路をさらに備え、
前記制御装置は、前記吐出周波数に応じて、前記第２電源回路の出力電圧をさらに変更する請求項１１に記載の印刷装置。
【請求項１３】
前記シートは、
前記第１方向の上流端を含む供給ロールと、
前記第１方向の下流端を含む回収ロールとを有し、
前記搬送ローラは、
前記ヘッドよりも前記第１方向の上流側に配置され、前記供給ロールが取り付けられる供給ローラと、
前記ヘッドよりも前記第１方向の下流側に配置され、前記回収ロールが取り付けられる回収ローラとを有し、
前記エンコーダは前記供給ローラに設けられている請求項１２に記載の印刷装置。
【請求項１４】
前記ヘッドの温度を検出するサーミスタをさらに備え、
前記メモリには、前記電源回路について、温度に対応付けられた第２補正値が記憶されており、
前記制御装置は、
前記電源回路の基本電圧と、前記決定した吐出周波数に対応する補正値と、前記サーミスタが検出した前記ヘッドの温度に対応する第２補正値とを、前記メモリから読み出し、
前記メモリから読み出した前記基本電圧、前記補正値、及び前記第２補正値に基づいて、前記電源回路の出力電圧を変更する請求項３に記載の印刷装置。
【請求項１５】
前記第２補正値は、前記サーミスタが検出した温度が高くなるほど小さくなるように設定されている請求項１４に記載の印刷装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、印刷データに基づいて前記ヘッドの印字比率を算出し、
前記メモリには、前記電源回路について、印字比率に対応付けられた第２補正値が記憶されており、
前記制御装置は、
前記電源回路の基本電圧と、前記決定した吐出周波数に対応する補正値と、前記算出した印字比率に対応する第２補正値とを、前記メモリから読み出し、
前記メモリから読み出した前記基本電圧、前記補正値、及び前記第２補正値に基づいて、前記電源回路の出力電圧を変更する請求項３に記載の印刷装置。
【請求項１７】
前記第２補正値は、前記印字比率が高くなるほど小さくなるように設定されている請求項１６に記載の印刷装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記ヘッドに対して、前記複数のノズルの各々を駆動する駆動パルス信号を入力し、
前記電源回路の前記出力電圧を変更する前の前記駆動パルス信号の立ち上り位置及び立ち下り位置はそれぞれ、前記電源回路の前記出力電圧を変更した後の前記駆動パルス信号の立ち上り位置及び立ち下り位置と同じである請求項１に記載の印刷装置。
【請求項１９】
シートを第１方向に搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラに設けられたエンコーダと、
前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズルを有し、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに液体を吐出するヘッドと、
前記液体を吐出するための電圧を前記ヘッドに供給する複数の電源回路を有する制御装置とを備え、
前記ヘッドには、複数のノズル群が形成されており、
前記複数の電源回路の数は前記複数のノズル群の数以下であり、
前記複数のノズル群の各々には、前記複数の電源回路のいずれかが割り当てられており、
前記制御装置は、
前記エンコーダから出力された信号に基づいて、前記ヘッドの吐出周波数を決定し、
前記吐出周波数に応じて、前記複数のノズル群に対する前記複数の電源回路の割り当てを変更する印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルからインクを吐出する印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被印刷物を駆動するモータと、モータによって駆動される被印刷物に対してインクを吐出するヘッドと、モータに配置されたエンコーダとを備えるインクジェット印刷機が知られている（特許文献１参照）。このインクジェット印刷機では、被印刷物の速度を表す信号がエンコーダから出力され、被印刷物の速度に基づいてヘッドの吐出周波数が決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５１７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被印刷物の速度に基づいてヘッドの吐出周波数を変更する場合、ヘッドの吐出周波数に応じてヘッドから吐出される液体の吐出速度が変わってしまい、被印刷物に印刷される画像に濃度ムラが生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、被印刷物の速度に基づいてヘッドの吐出周波数を変更する印刷装置において、被印刷物に印刷される画像に濃度ムラを生じにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、シートを第１方向に搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに設けられたエンコーダと、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズルを有し、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに液体を吐出するヘッドと、前記液体を吐出するための電圧を前記ヘッドに供給する電源回路を有する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記エンコーダから出力された信号に基づいて、前記ヘッドの吐出周波数を決定し、前記吐出周波数に応じて、前記電源回路の出力電圧を変更する印刷装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、シートを第１方向に搬送するよう構成された搬送ローラと、前記搬送ローラに設けられたエンコーダと、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに第１液体を吐出する複数の第１ヘッドを備える第１ヘッドバーと、前記複数の第１ヘッドの各々に対して前記第１液体を吐出するための電圧を供給する第１電源回路を有する制御装置とを備え、前記複数の第１ヘッドの各々は、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズルを有し、前記制御装置は、前記エンコーダから出力された信号に基づいて、前記複数の第１ヘッドの各々の吐出周波数を決定し、前記吐出周波数に応じて、前記第１電源回路の出力電圧を変更する印刷装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、シートを第１方向に搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに設けられたエンコーダと、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数のノズルを有し、前記搬送ローラによって前記第１方向に搬送される前記シートに液体を吐出するヘッドと、前記液体を吐出するための電圧を前記ヘッドに供給する複数の電源回路を有する制御装置とを備え、前記ヘッドには、複数のノズル群が形成されており、前記複数の電源回路の数は前記複数のノズル群の数以下であり、前記複数のノズル群の各々には、前記複数の電源回路のいずれかが割り当てられており、前記制御装置は、前記エンコーダから出力された信号に基づいて、前記ヘッドの吐出周波数を決定し、前記吐出周波数に応じて、前記複数のノズル群に対する前記複数の電源回路の割り当てを変更する印刷装置が提供される。
【０００９】
本発明の第１〜第３の態様に係る印刷装置において、制御装置は、エンコーダから出力された信号に基づいてヘッドの吐出周波数を決定し、決定した吐出周波数に応じて、電源回路の出力電圧を変更するか、複数のノズル群に対する複数の電源回路の割り当てを変更する。このため、ノズルから吐出される液滴の吐出速度を、吐出周波数によらず一定に保つことができ、シートに印刷される画像に濃度ムラを生じにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態に係る印刷装置を略示する平面図である。
【図２】図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、ヘッドバーの底面図である。
【図４】図４は、制御装置及びヘッドの接続を略示するブロック図である。
【図５】図５は、電源付近の構成を略示するブロック図である。
【図６】図６は、ノズルを駆動するＣＭＯＳ(Complementary  Metal-Oxide-Semiconductor)回路の構成を略示する回路図である。
【図７】図７は、一定電圧を圧電体に印加した場合における、吐出周波数とノズルから吐出されるインク滴の吐出速度との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、吐出周波数ごとに設定されている電圧の補正値の例を示す表である。
【図９】図９は、不揮発性メモリに記憶されているテーブルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る印刷装置について、図１〜９を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１において、シート１００の搬送方向上流側を印刷装置１の前方、搬送方向下流側を印刷装置１の後方と定義する。また、シート１００が搬送される面（図１の紙面と平行な面）と平行で、且つ、前記搬送方向と直交するシート幅方向を、印刷装置１の左右方向と定義する。尚、図の左側が印刷装置１の左方、図の右側が印刷装置１の右方である。さらに、シート１００の搬送面と直交する方向（図１の紙面に直交する方向）を、印刷装置１の上下方向と定義する。図１において、紙面表側が上方、紙面裏側が下方である。以下では、前後左右上下を適宜使用して説明する。
【００１３】
図１に示すように、印刷装置１は、筐体２と、プラテン３と、四つのヘッドバー４と、二つの搬送ローラ５Ａ、５Ｂと、エンコーダ６と、制御装置７とを備える。
【００１４】
プラテン３は筐体２内に平置きされている。プラテン３の上面には、シート１００が載置される。四つのヘッドバー４は、プラテン３の上方に前後方向に並設されている。二つの搬送ローラ５Ａ、５Ｂは、プラテン３に対して前側と後側にそれぞれ配置されている。二つの搬送ローラ５Ａ、５Ｂは、図示しないモータによってそれぞれ駆動され、プラテン３上のシート１００を前方へ搬送する。つまり、印刷装置１の前側が搬送方向の上流側であり、後側が搬送方向の下流側である。エンコーダ６は、搬送方向上流側の搬送ローラ５Ａに設けられている。
【００１５】
制御装置７は、複数のＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）（図４参照）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）等の不揮発性メモリ等を備える。尚、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等については図示を省略している。また制御装置７は、ＰＣ等の外部装置９とデータ通信可能に接続されており、外部装置９から送信された印刷データに基づいて、印刷装置１の各部を制御する。
【００１６】
例えば制御装置７は、搬送ローラ５Ａ、５Ｂを駆動するモータを制御して、搬送ローラ５Ａ、５Ｂにシート１００を搬送方向に搬送させる。また、制御装置７は、ヘッドバー４を制御してシート１００に向けてインクを吐出させる。これにより、シート１００に画像が印刷される。なお、シート１００は、搬送方向の上流端を含む供給ロールと、搬送方向の下流端を含む回収ロールとからなるロール状のシートであってもよい。この場合、供給ロールは搬送方向上流側の搬送ローラ５Ａに取り付けられてもよく、回収ロールは搬送方向下流側の搬送ローラ５Ｂに取り付けられてもよい。あるいは、搬送方向の上流端を含む供給ロールのみを含むロール状のシートであってもよい。この場合、供給ロールは搬送方向上流側の搬送ローラ５Ａに取り付けられてもよい。
【００１７】
筐体２には、複数のヘッド保持部８が取り付けられている。複数のヘッド保持部８は、プラテン３の上方で、且つ、二つの搬送ローラ５Ａ、５Ｂの間の位置において、前後に並設されている。ヘッド保持部８によって、ヘッドバー４がそれぞれ保持される。
【００１８】
四つのヘッドバー４は、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを吐出する。各ヘッドバー４には、図示しないインクタンクから、対応する色のインクが供給される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、各ヘッドバー４は、シート幅方向に長い矩形板状のホルダ１０と、該ホルダ１０に取り付けられた複数のヘッド１１と、リザーバ１２とを備えている。
【００２０】
各ヘッド１１の下面には、複数のノズル１１ａが形成されている。各ヘッド１１は、後述する圧電体１１ｂを備える（図６参照）。各ヘッド１１は、ヘッドバー４の長手方向である、シート幅方向に沿って並べられており、第１ヘッド列８１及び第２ヘッド列８２を構成している。第１ヘッド列８１及び第２ヘッド列８２は搬送方向に並べられており、第１ヘッド列８１は第２ヘッド列８２よりも後側に位置する。
【００２１】
図３に示すように、第１ヘッド列８１の各ヘッド１１の左端部と第２ヘッド列８２の１つのヘッド１１の右端部とが左右方向において同位置にある。換言すれば、第１ヘッド列８１の各ヘッド１１の左端部と第２ヘッド列８２の１つのヘッド１１の右端部とが前後に重なっている。
【００２２】
図２に示すように、ホルダ１０にはスリット１０ａが設けられている。フレキシブル基板５１によって、ヘッド１１と制御装置７とが接続されており、フレキシブル基板５１はスリット１０ａに挿通されている。
【００２３】
複数のヘッド１１は、シート幅方向である配列方向に沿って配置されている。複数のヘッド１１は、搬送方向において前側と後側に交互に分かれて配置されている。前側に配置された複数のヘッド１１と後側に配置された複数のヘッド１１との間で、左右（配列方向）の位置がずれている。なお本実施形態では、複数のヘッド１１が、搬送方向と直交する方向（シート幅方向）に沿って配置されているが、搬送方向とは９０度以外の角度で交差する方向に沿って、いわば斜めに、複数のヘッド１１が配置されていてもよい。
【００２４】
図１及び図２に示すように、リザーバ１２が複数のヘッド１１の上方に設けられている。なお図３では、リザーバ１２の図示を省略した。
【００２５】
リザーバ１２は、インクタンク（図示略）にチューブ１６を介して接続されており、インクタンクから供給されたインクが一時的に貯留される。リザーバ１２の下部は複数のヘッド１１に接続されており、リザーバ１２から各ヘッド１１にインクが供給される。
【００２６】
図４に示すように、制御装置７は、第１基板７１と複数の第２基板７２とを備える。第１基板７１にはＦＰＧＡ７１ａが設けられている。一つの第２基板７２には一つのＦＰＧＡ７２ａが設けられている。ＦＰＧＡ７１ａは、複数のＦＰＧＡ７２ａにそれぞれ接続されており、複数のＦＰＧＡ７２ａの駆動を制御する。複数の第２基板７２、即ち複数のＦＰＧＡ７２ａは複数のヘッド１１にそれぞれ対応しており、ＦＰＧＡ７２ａの数はヘッド１１の数と同じである。複数のＦＰＧＡ７２ａ及び複数のヘッド１１はそれぞれ接続されている。ＦＰＧＡ７１ａ及びＦＰＧＡ７２ａは、ビットストリーム情報を記憶したＲＯＭ（図示略）及びメモリとしてのＲＡＭ（図示略）に接続されている。
【００２７】
各ヘッド１１は基板１１ｃを備えており、基板１１ｃには、着脱可能なコネクタ１１ｄ、不揮発性メモリ１１ｅ及びドライバＩＣ１１ｆが実装されている。各ヘッド１１は、コネクタ１１ｄを介して、取り外し可能に第２基板７２に接続されている。ドライバＩＣ１１ｆは、後述するスイッチング回路２７を備える。ドライバＩＣ１１ｆは、各ノズル１１ａに対し、駆動信号としてパルス信号を出力する。なお、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の出力電圧は後述するように吐出周波数に応じて変更されるが、ドライバＩＣ１１ｆから出力される駆動信号の立ち上り位置及び立ち下り位置は、出力電圧が変更される前と後では変更されない。
【００２８】
図５に示すように、第２基板７２にはＤ／Ａ(Digital/Analog)コンバータ２０が設けられている。また第２基板７２には複数の電源回路が設けられており、本実施形態においては第１電源回路２１〜第６電源回路２６が設けられている。第１電源回路２１〜第６電源回路２６は、ＦＥＴ及び抵抗等を有し、出力電圧を変更することができる。これらの第１電源回路２１〜第６電源回路２６としては、例えばスイッチング方式のＤＣ／ＤＣコンバータを用いてもよい。ＦＰＧＡ７２ａはＤ／Ａコンバータ２０を介して、第１電源回路２１〜第６電源回路２６に、出力電圧を設定する信号を出力する。
【００２９】
第１電源回路２１〜第６電源回路２６は、スイッチング回路２７を介して、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）（ｎは２以上の自然数）に接続されている。スイッチング回路２７は、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）それぞれを第１電源回路２１〜第６電源回路２６のいずれかに接続させる。第１電源回路２１〜第５電源回路２５は、通常使用する通常電源回路である。第６電源回路２６は特別仕様の電源回路である。第６電源回路２６は、例えば、駆動素子のＶＣＯＭ用電源電圧、及びＰＭＯＳトランジスタ３１のＨＶＤＤ（ハイサイド側バッグゲート電圧）として使用される。
【００３０】
ＨＶＤＤ電圧は、ハイサイド側のＰＭＯＳトランジスタ３１の寄生ダイオードに、ＰＭＯＳトランジスタ３１のソース端子３１ａよりも高い電圧がドレイン端子３１ｂに印加された場合においても電流が流れないように、第１電源回路２１〜第５電源回路２５よりも高い出力電圧の第６電源回路２６に接続されている。
【００３１】
図６に示すように、印刷装置１は、複数のノズル１１ａを駆動する複数のＣＭＯＳ回路３０をそれぞれ備える。ＦＰＧＡ７２ａは、第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）（ｎは２以上の自然数）を介して、ＣＭＯＳ回路３０にゲート信号を出力する。なお第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）及び第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）は対応している。すなわち、第１制御線３３（１）は第１電源線３４（１）に対応し、第ｎ制御線３３（ｎ）は第ｎ電源線３４（ｎ）に対応する。
【００３２】
ＦＰＧＡ７２ａは、スイッチング回路２７に対して、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）それぞれを第１電源回路２１〜第６電源回路２６のいずれかに接続させる信号を出力する。ＦＰＧＡ７２ａは必要に応じて不揮発性メモリ１１ｅにアクセスする。不揮発性メモリ１１ｅには、各ノズル１１ａを識別する複数のノズルアドレスや、後述するテーブルＴ等が記憶されている。なお、本実施形態において、各ヘッド１１には１６８０個のノズル１１ａが形成されており、１６８０個のノズル１１ａは７個のノズル群を形成している。そして、ノズル群ごとに、第１電源回路２１〜第５電源回路２５のいずれかが割り当てられている。なお、ノズル群の数は７個には限られず、電源回路の数と同数以上であればよい。
【００３３】
図６に示すように、ＣＭＯＳ回路３０は、ＰＭＯＳ(P-type  Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタ３１、ＮＭＯＳ(N-type  Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタ３２、抵抗３５、二つの圧電体１１ｂ、１１ｂ′等を備える。圧電体１１ｂ、１１ｂ′はキャパシタとして機能する。なお単数の圧電体１１ｂのみを設けてもよい。ＰＭＯＳトランジスタ３１のソース端子３１ａは、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）のいずれかに接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ３２のソース端子３２ａは、グランドに接続されている。
【００３４】
ＰＭＯＳトランジスタ３１のドレイン端子３１ｂ及びＮＭＯＳトランジスタ３２のドレイン端子３２ｂは、抵抗３５の一端に接続されている。抵抗３５の他端は、一方の圧電体１１ｂ′の他端及び他方の圧電体１１ｂの一端に接続されている。一方の圧電体１１ｂ′の一端はＶＣＯＭ電圧、すなわち第６電源電圧に接続され、他方の圧電体１１ｂの他端はグラウンドに接続されている。
【００３５】
ＰＭＯＳトランジスタ３１のゲート端子３１ｃ及びＮＭＯＳトランジスタ３２のゲート端子３２ｃは、ＰＭＯＳトランジスタ３１のソース端子３１ａに接続された前記電源線に対応した、第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）のいずれかに接続されている。
【００３６】
「Ｌ」の出力信号が、ＦＰＧＡ７２ａからＰＭＯＳトランジスタ３１のゲート端子３１ｃ及びＮＭＯＳトランジスタ３２のゲート端子３２ｃに入力された場合、ＰＭＯＳトランジスタ３１は導通し、圧電体１１ｂは充電され、１１ｂ′は放電される。「Ｈ」の出力信号が、ＦＰＧＡ７２ａからＰＭＯＳトランジスタ３１のゲート端子３１ｃ及びＮＭＯＳトランジスタ３２のゲート端子３２ｃに入力された場合、ＮＭＯＳトランジスタ３２は導通し、圧電体１１ｂは放電され、１１ｂ′は充電される。圧電体１１ｂ、１１ｂ′が充電及び放電することによって、圧電体１１ｂ、１１ｂ′は変形し、ノズル１１ａからインクが吐出される。
【００３７】
次に、あるノズル１１ａに対応する圧電体１１ｂ、１１ｂ′に一定電圧を印加した場合における、吐出周波数とノズル１１ａから吐出されるインク滴の吐出速度との関係について、図７を参照しつつ説明する。
【００３８】
図７に示されるように、あるノズル１１ａに対して一定電圧を印加したとしても、そのノズル１１ａから吐出されるインク滴の吐出速度は吐出周波数に応じて変化し、一定とはならない。図７の例では、吐出周波数が２０ｋＨｚに到達するまでは吐出速度は上昇するが、吐出周波数が２０ｋＨｚを超えた後５０ｋＨｚに到達するまでは吐出速度は低下する。そして、吐出周波数が５０ｋＨｚを超えると再び吐出速度が上昇する。これは、インク滴の吐出速度が、ノズル１１ａの流路の長さや断面積等にも依存しているためであると考えられる。つまり、図７に示すような吐出周波数と吐出速度との相関関係は、ノズル１１ａの流路構造に特有であり、ノズル１１ａと同様の流路構造を有する他のノズル１１ａについても、同様の相関関係が得られる。そして、吐出周波数の変化に伴う吐出速度の変化は、シート１００に印刷される画像の濃度ムラの原因となる。また、一般に、ノズル１１ａから吐出されるインク滴の吐出速度は、ノズル１１ａに印加される電圧に比例する。
【００３９】
そこで、本実施形態では、吐出周波数に応じてノズル１１ａに印加する電圧を補正することにより、ノズル１１ａから吐出されるインク滴の吐出速度を一定に保っている。電圧の補正値は、図８に示されるように、所定の周波数ごとにインクの吐出速度を測定し、各周波数において、インクの吐出速度が所定の速度に維持されるように設定されている。図８では、ノズル１１ａには基本電圧が２３Ｖである電源回路が割り当てられており、各吐出周波数において、１０ｍ／ｓの吐出速度を維持する場合の補正値の例が示されている。
【００４０】
なお、本実施形態では、四つのヘッドバー４が搬送方向に並べられており、搬送方向上流側の搬送ローラ５Ａにエンコーダ６が設けられている。また、各ヘッドバー４には複数のヘッド１１が含まれている。そして、搬送ローラ５Ａによって搬送されるシート１００には加速度が生じている。このため、エンコーダ６からの搬送方向の距離に応じて、エンコーダ６が信号を出力した時点よりもシート１００の搬送速度が上昇している。従って、四つのヘッドバー４に対して同じ補正値を使って補正を施しても、全てのヘッド１１について適切な吐出速度を得ることは難しい。そこで、本実施形態では、搬送方向の下流側に配置されているヘッドバー４に含まれるヘッド１１ほど、補正値が大きくなるように設定されている。つまり、ヘッドバー４とエンコーダ６の間の搬送方向の距離が長くなるほど、そのヘッドバー４に含まれるヘッド１１に対する補正値が大きくなるように設定されている。
【００４１】
そして、各ヘッド１１の不揮発性メモリ１１ｅには、図９に示すようなテーブルＴが記憶されている。なお、図９において、基本電圧及び補正値の列の「第１」〜「第５」はそれぞれ、第１電源回路２１〜第５電源回路２５を表している。テーブルＴには、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の基本電圧が記憶されている。また、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々について、吐出周波数ごとの補正値が記憶されている。
【００４２】
次に、制御装置７が、各ヘッド１１について、吐出周波数を決定し、そのヘッド１１に対応する第１電源回路２１〜第５電源回路２５の出力電圧を、決定した吐出周波数に応じて変更する手順について説明する。
【００４３】
まず、制御装置７の第１基板７１のＦＰＧＡ７１ａは、エンコーダ６から出力された、シート１００の搬送速度を表す信号に基づいて、各ヘッド１１の吐出周波数を決定する。例えば、制御装置７の図示しない不揮発性メモリには、シート１００の搬送速度とヘッド１１の吐出周波数とを対応付けたテーブルが記憶されていてもよく、ＦＰＧＡ７１ａは、エンコーダ６からの信号が表すシート１００の搬送速度に対応する吐出周波数を、当該テーブルから読み出してもよい。あるいは、ＦＰＧＡ７１ａは、エンコーダ６から出力された信号が表すシート１００の搬送速度を、所定の関係式に代入することにより、ヘッド１１の吐出周波数を算出してもよい。そして、ＦＰＧＡ７１ａは、決定した吐出周波数を、各第２基板７２のＦＰＧＡ７２ａに入力する。
【００４４】
次に、各第２基板７２のＦＰＧＡ７２ａは、対応するヘッド１１の不揮発性メモリ１１ｅに記憶されたテーブルＴを参照し、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々の基本電圧と、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々の、ＦＰＧＡ７１ａから入力された吐出周波数に対応する補正値とを読み出す。そして、ＦＰＧＡ７２ａは、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々について、テーブルＴから読み出した基本電圧と補正値とを加算し、出力電圧を基本電圧と補正値との和に変更する。つまり、ＦＰＧＡ７２ａはＤ／Ａコンバータ２０を介して、第１電源回路２１〜第５電源回路２５に、基本電圧と補正値との和に出力電圧を設定する信号を出力する。
【００４５】
次に、吐出周波数が０ｋＨｚから８０ｋＨｚの間で変更する場合に、あるヘッド１１から吐出されるインク滴の吐出速度の平均値が１０ｍ／ｓに維持されるように、ＦＰＧＡ７２ａが、ある電源回路の出力電圧を変更する具体例について説明する。なお、以下では第３電源回路２３を例に挙げて説明するが、その他の電源回路の出力電圧を変更する場合も、第３電源回路２３の出力電圧を変更する場合と同様である。
【００４６】
図７に示されるように、吐出周波数が０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ、及び６０ｋＨｚ〜８０ｋＨｚの範囲では、インク滴の吐出速度と目標吐出速度１０ｍ／ｓとの誤差は２ｍ／ｓの範囲に収まっている。このため、ＦＰＧＡ７２ａは、吐出周波数が０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ、及び６０ｋＨｚ〜８０ｋＨｚの範囲では、第３電源回路２３の基本電圧２３Ｖを変えることなく、補正値のみを吐出周波数に応じて変更する。
【００４７】
一方、吐出周波数が４０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲では、インク滴の吐出速度と目標吐出速度１０ｍ／ｓとの誤差が２ｍ／ｓよりも大きくなっている。このため、ＦＰＧＡ７２ａは、吐出周波数が４０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲では、第３電源回路２３の補正値を吐出周波数に応じて変更するだけでなく、第３電源回路２３の基本電圧２３Ｖも変更する。
【００４８】
なお、制御装置７は、外部装置９から印刷データを受信し、搬送ローラ５Ａ，５Ｂを駆動した後、吐出周波数を２０ｋＨｚに決定するまでに、ヘッド１１に対してメンテナンス用の駆動信号を入力しヘッド１１のメンテナンス処理を行い、吐出周波数を２０ｋＨｚに決定した際に、受信した印刷データに基づく印刷処理を開始してもよい。さらに、制御装置７は、吐出周波数が４０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの範囲でもメンテナンス処理を行い、吐出周波数を６０ｋＨｚに決定した以後、受信した印刷データに基づく印刷処理を再開してもよい。なお、メンテナンス処理には、いわゆるフラッシング処理や、ノズル１１ａ内のインクを吐出させることなくメニスカスを振動させる非吐出フラッシング処理が含まれる。
【００４９】
以上説明した本発明の実施形態によれば、制御装置７は、エンコーダ６から出力された信号に基づいて各ヘッド１１の吐出周波数を決定する。そして、各ヘッドに対応する複数の電源回路２１〜２５の各々について、不揮発性メモリ１１ｅから読み出した基本電圧と決定した吐出周波数に対応する補正値とに基づいて、出力電圧を変更する。これにより、吐出周波数によらずインク滴の吐出速度を一定に保つことができ、シート１００に印刷される画像に濃度ムラを生じにくくすることができる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。
【００５１】
本実施形態では、第１基板７１のＦＰＧＡ７１ａにエンコーダ６からの信号が入力され、ＦＰＧＡ７１ａがエンコーダ６からの信号に基づいて各ヘッド１１の吐出周波数を決定していたが、これには限られない。例えば、各第２基板７２のＦＰＧＡ７２ａにエンコーダ６からの信号が入力されてもよく、ＦＰＧＡ７２ａがエンコーダ６からの信号に基づいて対応するヘッド１１の吐出周波数を決定してもよい。
【００５２】
本実施形態において、エンコーダ６は搬送方向上流側の搬送ローラ５Ａに設けられていたが、搬送方向下流側の搬送ローラ５Ｂに設けられていてもよい。
【００５３】
本実施形態では、各第２基板７２のＦＰＧＡ７２ａが、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々について、テーブルＴから読み出した基本電圧と補正値とを加算することにより、出力電圧を変更していたが、これには限られない。例えば、各ヘッド１１の温度を検出するためのサーミスタが設けられてもよく、各ヘッド１１の不揮発性メモリ１１ｅには、温度に対応する第２補正値がさらに記憶されていてもよい。一般に、ヘッド１１の温度が高いほど、ヘッド１１内のインクの粘度が低くなる。そして、インクの粘度が低くなるほど、インクの吐出速度は高くなる。このため、第２補正値は、サーミスタが検出したヘッド１１の温度が高くなるほど小さくなるように設定されていてもよい。そして、ＦＰＧＡ７２ａは、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々について、テーブルＴから読み出した基本電圧及び補正値と、第２補正値とに基づいて、出力電圧を変更してもよい。
【００５４】
或いは、各ヘッド１１の不揮発性メモリ１１ｅには、印字比率に対応する第２補正値が記憶されていてもよい。この場合、第１基板７１のＦＰＧＡ７１ａは、外部装置９から入力された印刷データに基づいて各ヘッド１１の印字比率を算出し、第２基板７２のＦＰＧＡ７２ａに入力してもよい。一般に、ヘッド１１の印字比率が高いほど、ヘッド１１の温度も高くなり、ヘッド１１内のインクの粘度が低くなる傾向がある。そして、インクの粘度が低くなるほど、インクの吐出速度は高くなる。このため、第２補正値は、ヘッド１１の印字比率が高くなるほど小さくなるように設定されていてもよい。そして、ＦＰＧＡ７２ａは、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々について、テーブルＴから読み出した基本電圧及び補正値と、第２補正値とに基づいて、出力電圧を変更してもよい。
【００５５】
本実施形態では、第１基板７１のＦＰＧＡ７１ａが決定した吐出周波数に応じて、各第２基板７２のＦＰＧＡ７２ａが、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の出力電圧を変更していたが、これには限られない。例えば、ＦＰＧＡ７２ａは、第１基板７１のＦＰＧＡ７１ａが決定した吐出周波数に応じて、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の各々の出力電圧は変更せず、各ノズル群に対する電源回路の割り当てを変更してもよい。
【００５６】
上記では、インク滴の吐出速度を１０ｍ／ｓに維持する場合の補正値について説明したが、インク滴の吐出速度は１０ｍ／ｓに限られず、例えば、９ｍ／ｓに維持されてもよく、１１ｍ／ｓに維持されてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  印刷装置
４  ヘッドバー
５Ａ，５Ｂ  搬送ローラ
６  エンコーダ
７  制御装置
１１  ヘッド
１１ａ  ノズル
１１ｅ  不揮発性メモリ
７１  第１基板
７１ａ  ＦＰＧＡ
７２  第２基板
７２ａ  ＦＰＧＡ
Ｔ  テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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