(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出動作中に、必要な箇所に滴サイズに応じた必要な量だけ、ノズル毎に熱を供給し、適切な温度状態を維持する液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】基本駆動波形から１又は複数のパルスを含む期間を選択して液滴サイズ毎の駆動波形を切り出す２値の制御信号を生成する制御信号生成部と、制御信号のスイッチングを制御するスイッチング制御部と、を備え、複数のスイッチング素子の各スイッチング素子は、制御信号のスイッチングに対応してON/OFFの切り替えを実施し、制御信号が一方の値の期間であって各スイッチング素子がONの期間に、切り出された液滴サイズ毎の駆動波形を各圧電素子に印加し、スイッチング制御部は、駆動波形により吐出される液滴サイズの大小関係と対応関係がある制御信号のスイッチング回数を、検知された液体吐出ヘッド内の温度に応じて増減させる。【選択図】図１２
2020151943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズル、前記複数のノズルに対応した複数の圧力室、前記複数の圧力室に圧力を加える複数の圧電素子、前記複数の圧電素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子、及び液体吐出ヘッド内の温度を検知する温度検知部を備える液体吐出ヘッドと、
複数のパルスを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成部と、
前記基本駆動波形から１又は複数のパルス含む期間を選択して、液滴サイズ毎の吐出波形を切り出す、２値の制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号のスイッチングを制御するスイッチング制御部と、を備え、
前記複数のスイッチング素子の各スイッチング素子は、前記制御信号のスイッチングに対応してON/OFFの切り替えを実施し、前記制御信号が一方の値の期間であって前記各スイッチング素子がONの期間に、切り出された前記液滴サイズ毎の前記吐出波形を各圧電素子に印加し、
前記スイッチング制御部は、前記吐出波形により吐出される前記液滴サイズの大小関係と対応関係がある前記制御信号のスイッチング回数を、検知された前記液体吐出ヘッド内の温度に応じて増減させる
液体吐出装置。
【請求項２】
各圧力室の各ノズルに対向する壁の一面は、一部が変位可能な振動板で構成され、
前記複数の圧電素子は、端面が前記振動板の変位可能な部分と接触した状態で変位することで前記圧力室に圧力を付与し、
前記各圧電素子の側面には、前記制御信号に対応づけられた前記各スイッチング素子が設けられたフレキシブルプリント基板が接触して接続されており、
前記各ノズルから液体が吐出する際、吐出による放熱により前記各圧力室の温度が低下し、
前記スイッチング制御部は、前記基本駆動波形が前記パルス以外の基準電位にある期間に、前記制御信号のスイッチングにより、前記各スイッチング素子のON/OFFの切り替えを実施させ、
前記各スイッチング素子のON/OFFの切り替えの際に、前記各スイッチング素子のスイッチング抵抗によって微電流が発生し、前記微電流によって前記圧電素子が吐出しない程度に収縮・膨張することで前記各圧電素子が発熱して前記各圧力室に伝達される
請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記基本駆動波形の周期内の前記複数のパルスの最終パルス後、前記基本駆動波形の電位が基準電位にある期間に、前記制御信号のスイッチングを実施して、前記各スイッチング素子をOFFから短期間ONさせてOFFにする切り替えを実施させる
請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
検知された前記液体吐出ヘッド内の温度が所定範囲よりも低い場合は、前記最終パルス後の前記制御信号のスイッチングの回数を増加させる
請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
検知された前記液体吐出ヘッド内の温度が所定範囲よりも高い場合は、前記最終パルス後の前記制御信号のスイッチングの回数を減少させる、又は前記最終パルス後の前記制御信号のスイッチングを削除する
請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記制御信号が前記基本駆動波形に含まれる連続したパルスを連続して選択する場合、前記連続したパルス間に前記制御信号のスイッチングを実施し、前記各スイッチング素子をONから短期間OFFさせてONにする切り替えを実施させる
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記液体吐出ヘッドの内部に、前記液体吐出ヘッドの温度を、複数のノズル間の温度差を減少させるように調整する温調機構を備えている
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
液体吐出ヘッドの駆動制御方法であって、
液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズル、前記複数のノズルに対応した複数の圧力室、前記複数の圧力室に圧力をそれぞれ加える複数の圧電素子、前記複数の圧電素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子、及び前記液体吐出ヘッド内の温度を検知する温度検知部、を有しており、
複数のパルスを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成ステップと、
前記基本駆動波形から１又は複数のパルス含む期間を選択して、液滴サイズ毎の吐出波形を切り出す、２値の制御信号を生成する制御信号生成ステップと、
前記制御信号のスイッチングを制御するスイッチング制御ステップと、を有しており、
前記複数のスイッチング素子の各スイッチング素子は、前記制御信号に応じてON/OFFのスイッチングを実施し、前記制御信号が一方の値の期間、切り出された前記液滴サイズ毎の前記吐出波形を、各圧電素子に印加し、
前記スイッチング制御ステップでは、前記吐出波形により吐出される前記液滴サイズの大小関係と対応関係がある前記制御信号のスイッチング回数を、検知された前記液体吐出ヘッド内の温度に応じて増減させる
液体吐出ヘッドの駆動制御方法。
【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】
インクジェットヘッドにおいて、ＵＶインクなどの高粘度液体を吐出するため、液体を加温し、粘度を低下させて吐出する技術がある。効率よく加温するには吐出に近い位置で加温することが有利であるので、ヘッド内部にヒータに代表される温調機構にて温調し、低粘度化した液体を吐出する技術が既に知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、ヘッドに備えられた温調機構は、吐出停止状態のヘッドを加温し適切な温度環境を設定することは可能だが、吐出動作中、吐出滴の体積に応じて熱エネルギーがヘッド外部に逃げていく状況において、温度追従性が悪いため、必要な箇所に必要な量だけ熱を供給し適切な温度状態を維持することが難しかった。なぜなら、局所的な加温をするためにはヘッド内温調機構を分割する必要があるが、分割することでスペースが余分に必要となり大型化してしまう。また、温調機構が熱接続されるのはヘッドの全体フレームであるため、液滴が吐出されるノズルから遠く温度変化がどうしても鈍くなってしまうからである。
【０００４】
そこで、特許文献２には、画像形成処理中に液体吐出ヘッドから吐出される記録液の吐出によって生じる、複数のノズル間の流路内の温度分布の温度差を解消するように、記録液の吐出量に基づきノズルの流入口からの距離に応じて、吐出時の駆動波形を調整する制御が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、液滴吐出のとき駆動波形が圧電素子に供給されることで発熱する抵抗体を駆動部に設け、複数のノズルに対応する加圧室間の温度差をなくすように、抵抗体の電気抵抗値を変化させることで発熱量を切換えることが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２では、吐出のための駆動波形の電圧や波形形状を変化させるのは、複数のノズルをまとめた区画毎のため、ノズル毎に滴サイズが異なることで放熱量が異なっていても、ノズル毎の対応は検討されていなかった。
【０００７】
また、特許文献３では、全体の加圧室の温度を均一化するように、加圧室をグループ分けして制御するため、ノズル毎の温度変化に対しては、対応が考慮されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、吐出動作中に、液体吐出ヘッド内で必要な箇所に滴サイズに応じた必要な量だけ、ノズル毎に熱を供給し、適切な温度状態を維持することができる、液体吐出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
液体を吐出する複数のノズル、前記複数のノズルに対応した複数の圧力室、前記複数の圧力室に圧力を加える複数の圧電素子、前記複数の圧電素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子、及び液体吐出ヘッド内の温度を検知する温度検知部を備える液体吐出ヘッドと、
複数のパルスを含む基本駆動波形を生成する基本駆動波形生成部と、
前記基本駆動波形から１又は複数のパルス含む期間を選択して、液滴サイズ毎の駆動波形を切り出す、２値の制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号のスイッチングを制御するスイッチング制御部と、を備え、
前記複数のスイッチング素子の各スイッチング素子は、前記制御信号のスイッチングに対応してＯＮ／ＯＦＦの切り替えを実施し、前記制御信号が一方の値の期間であって前記各スイッチング素子がＯＮの期間に、切り出された前記液滴サイズ毎の前記駆動波形を各圧電素子に印加し、
前記スイッチング制御部は、前記駆動波形により吐出される前記液滴サイズの大小関係と対応関係がある前記制御信号のスイッチング回数を、検知された前記液体吐出ヘッド内の温度に応じて増減させる
液体吐出装置、を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
一態様によれば、液体吐出装置において、吐出動作中に、液体吐出ヘッド内で必要な箇所に滴サイズに応じた必要な量だけノズル毎に熱を供給し、適切な温度状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置（画像形成装置）の全体構成を示す側面概略図。
【図２】図１のインクジェット記録装置の機構部の平面概略図。
【図３】第１実施形態の液体吐出ヘッドの分解斜視図。
【図４】液体吐出ヘッドの各板状部材をノズル側から示す分解平面図。
【図５】液体吐出ヘッドの各板状部材を積層圧電素子側から示す分解平面図。
【図６】図３の液体吐出ヘッドにおけるＡ‐Ａ'断面を示す横断面図。
【図７】第２実施形態の液体吐出ヘッドの共通液室と、温度調整流路との位置関係を示す図。
【図８】図７の分解図であって、（ａ）は共通液室を示す図で、（ｂ）は温度調整流路を示す図。
【図９】本発明のインクジェット記録装置の制御ブロック図。
【図１０】図９の印刷制御部及びヘッドドライバの一例の詳細ブロック図。
【図１１】本発明の制御に使用される基準駆動波形、制御信号及び駆動波形を示す図。
【図１２】比較例の制御に使用される基準駆動波形、制御信号及び駆動波形を示す図。
【図１３】液体を吐出して画像を形成する際の濃度階調ごとの駆動信号比率を示すグラフ。
【図１４】比較例における濃度階調ごとの放熱量を示すグラフ。
【図１５】本発明の駆動制御を実施した場合の、濃度階調ごとのスイッチングによる発熱量を示すグラフ。
【図１６】比較例及び本発明の駆動制御を実施した場合の濃度階調ごとに熱移動を示すグラフ。
【図１７】本発明のヘッド内温度に応じた信号処理を示すフローチャートの一例。
【図１８】第３実施形態の液体吐出ヘッドにおけるＡ‐Ａ'断面を示す横断面図。
【図１９】第４実施形態の液体吐出ヘッドに含まれるインク加温部の概略図。
【図２０】第４実施形態の液体吐出ヘッドのノズル面におけるノズル配列イメージを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。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。
【００１３】
＜インクジェット記録装置（画像形成装置）＞
まず、第１実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置１００の構成図である。図２は、図１のインクジェット記録装置の要部構成を示す平面図である。インクジェット記録装置１００は、液体吐出装置及び画像形成装置の一例である。
【００１４】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１００は、シリアル型のインクジェット記録装置であり、左右の側板４２１Ａ，４２１Ｂに横架した主従のガイドロッド４３１，４３２でキャリッジ４３３を主走査方向（矢印方向）に往復移動可能に保持している。このキャリッジ４３３には、液体吐出部材としての液体吐出ヘッド４３４と、液体吐出ヘッド４３４に液体であるインクを供給するサブタンクであるヘッドタンク４３５とを、一体にした２つの液体吐出ユニット４３０Ａ，４３０Ｂを搭載している。
【００１５】
液体吐出ヘッド４３４は、複数のノズル（吐出孔）からなるノズル列のノズル並び方向（ノズル列の長手方向）を、主走査方向と直交する副走査方向（液体吐出ヘッド長手方向）にし、液体吐出方向を鉛直方向下側に向けて装着される。
【００１６】
２つの液体吐出ユニット４３０Ａ，４３０Ｂのそれぞれは、ノズル列を二つずつ有している。一方の液体吐出ユニット４３０Ａの液体吐出ヘッド４３４は、一方のノズル列の各ノズルでブラック（Ｋ）のインク滴を吐出し、かつ、他方のノズル列の各ノズルでシアン（Ｃ）のインク滴を吐出する。また、他方の液体吐出ユニット４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４は、一方のノズル列の各ノズルでマゼンタ（Ｍ）のインク滴を吐出し、かつ、他方のノズル列の各ノズルでイエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する。なお、図１では、４色のインクを吐出する例を示しているが、液体吐出ユニットは、他に、オレンジ（Ｏ）、グリーン（Ｇ）、クリア（Ｃｌ）、ホワイト（Ｗ）等のインクを吐出してもよい。
【００１７】
インクジェット記録装置１００は、二つの液体吐出ヘッドを使用して４色のインク滴を吐出するものであるが、１つの液体吐出ヘッドに４つのノズル列を配置して、１個の液体吐出ヘッドから４色のインクを吐出させることもできる。また、液体吐出ユニット４３０Ａ，４３０Ｂにおける「一体化」は、液体吐出ヘッド４３４とヘッドタンク４３５とが直接、または、フィルタ部材などを介して相互に締結部材や接着などで固定されていることを意味する。あるいは、液体吐出ヘッド４３４とヘッドタンク４３５とが、チューブなどで相互に接続されていることなどを意味する。
【００１８】
装置本体側のカートリッジホルダ４０４には、各色の液体カートリッジであるメインタンク４１０ｋ，４１０ｃ，４１０ｍ，４１０ｙが着脱自在に装着される。そして、各液体吐出ユニット４３０Ａ，４３０Ｂのヘッドタンク４３５には、各色の供給チューブ４３６を介して、送液ポンプ４２３（図９参照）を含む送液ユニット４２４によって各色のメインタンク４１０から各色のインクが送液される。
【００１９】
インクジェット記録装置１００は、給紙トレイ４０２のシート積載部４４１上に積載した記録材としての記録シート４４２を給紙するための給紙部を備えている。この給紙部は、シート積載部４４１から記録シート４４２を１枚ずつ分離給送する給紙コロ４４３及び給紙コロ４４３に対向する分離パッド４４４などからなる。
【００２０】
また、インクジェット記録装置１００は、給送された記録シート４４２を搬送及び案内するガイド４４５、カウンタローラ４４６、搬送ガイド部材４４７、先端加圧コロ４４９を有する押さえ部材４４８も備えている。さらに、搬送された記録シート４４２を吸着して液体吐出ユニット４３０の液体吐出ヘッド４３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト４５１も備えている。
【００２１】
搬送ベルト４５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４５２とテンションローラ４５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されている。この搬送ベルト４５１には、帯電手段である帯電ローラ４５６で帯電される静電搬送ベルトを使用している。ただし、搬送ベルト４５１としては、エアー吸引で吸着する搬送ベルトでもよい。また、搬送手段としては、搬送ベルトを使用しないで、ローラによって搬送するものでもよい。
【００２２】
搬送ベルト４５１を掛け回したテンションローラ４５３の下流側には、搬送ベルト４５１から記録シート４４２を分離するための分離爪４６１と、排紙ローラ４６２及び排紙コロ４６３とを備え、排紙ローラ４６２の下方に排紙トレイ４０３を備えている。
【００２３】
また、装置本体の背面部には両面ユニット４７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット４７１は搬送ベルト４５１の逆方向回転で戻される記録シート４４２を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ４４６と搬送ベルト４５１との間に給紙する。また、この両面ユニット４７１の上面は手差しトレイ４７２としている。
【００２４】
さらに、キャリッジ４３３の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ユニット４３０Ａ，４３０Ｂにおける液体吐出ヘッド４３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構４８１を配置している。
【００２５】
この維持回復機構４８１は、液体吐出ヘッド４３４のノズル面をキャッピングするための各キャップ４８２ａ，４８２ｂを備えている。また、維持回復機構４８１は、ノズル面をワイピングするためのブレード部材４８３を備えている。また、維持回復機構４８１は、増粘したインクを排出するために画像形成に寄与しないインクを吐出させる空吐出を行うときのインクを受ける空吐出受け４８４などを備えている。また、キャリッジ４３３の走査方向他方側の非印字領域には、画像形成中などに空吐出を行うときのインクを受ける空吐出受け４８８を配置している。この空吐出受け４８８には液体吐出ヘッド４３４のノズル配列方向に沿った開口部４８９などを備えている。
【００２６】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、給紙トレイ４０２から記録シート４４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直方向上方に給紙された記録シート４４２はガイド４４５で案内され、搬送ベルト４５１とカウンタローラ４４６との間に挟まれて搬送される。更に、記録シート４４２は、先端を搬送ガイド４３７で案内されて先端加圧コロ４４９で搬送ベルト４５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。そして、帯電した搬送ベルト４５１上に記録シート４４２が給送されると、記録シート４４２が搬送ベルト４５１に吸着され、搬送ベルト４５１の周回移動によって記録シート４４２が副走査方向に搬送される。
【００２７】
そこで、キャリッジ４３３を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ユニット４３０Ａ，４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４を駆動することにより、停止している記録シート４４２にインクを吐出して１行分の画像を記録する。そして、記録シート４４２を所定量搬送後、次の行の画像形成を行う。記録終了信号又は記録シート４４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、記録シート４４２を排紙トレイ４０３に排紙する。
【００２８】
＜第１実施形態のヘッド＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッド４３４の構成を簡略的に示した分解斜視図である。図４は、液体吐出ヘッド４３４の各板状部材をノズル側から示す分解平面図である。図５は、液体吐出ヘッド４３４の各板状部材を積層圧電素子側から示す分解平面図である。図６は、液体吐出ヘッド４３４の図３におけるＡ−Ａ'断面を示す横断面図である。
【００２９】
なお、図３〜図６は、図３の一番下の圧電アクチュエーター２１を除き、液体吐出ヘッド４３４に設けられる２つのノズル列のうちの一方のみを図示したものである。
【００３０】
これらの図において、複数の吐出孔であるノズル１は、吐出孔形成部材としてのノズルプレート２に形成されており、ステンレス板等で構成されるノズルプレート２にスリット孔として形成されている。
【００３１】
複数の個別液室である圧力発生室３やこれらに個別に連通する複数の個別供給路４は、流路プレート５に設けられたスリットによってその側面が形成されている。複数の個別供給路４のそれぞれは、後述する共通液室１０と複数の圧力発生室３とを個別に連通させており、プレート面方向のサイズが比較的大きな大径部（図６の符号４ａ）と比較的小さな小径部（図６の符号４ｂ）とを有している。そして、その小径部４ｂにおける流路抵抗により、共通液室１０から圧力発生室３へのインク流入量を制御する。
【００３２】
流路プレート５の複数の圧力発生室（圧力室の一例）３のそれぞれは、ノズルプレート２に設けられた複数のノズル１のいずれか一つに連通している。個別供給路４や圧力発生室３を形成するために個別液室形成部材や個別供給路形成部材としての流路プレート５にも、スリットが設けられている。
【００３３】
また、流路プレート５には、サーミスタ等で構成される温度センサ（温度検知部の一例）２８を収容するセンサ収容孔２７が形成されている。温度センサ２８（図６参照）は、流路プレート５の内部でノズル周辺のヘッド温度を測定する。
【００３４】
振動板プレート８には、圧電アクチュエーター２１の変位を効率よく圧力発生室３に伝えるための変位可能な部分であるダイヤフラム膜７や、共通液室１０と複数の個別供給路４との境界に存在する個別供給開口６などが形成されている。ダイヤフラム膜７は、振動板プレート８の母材板における無垢の領域によって構成されたもので、母材板と同じ厚みになっている。振動板プレート８において、ダイヤフラム膜７よりも厚い箇所は、母材板と、母材板に対する電気鋳造によって電着された部分とによって構成されている。個別供給開口６は貫通開口になっていて、個別供給路４の内部と共通液室１０の内部とを連通させる。
【００３５】
共通液室形成部材であるフレーム１１には、後述する圧電アクチュエーター２１を挿入するためのアクチュエーター挿入部９を構成するための矩形状の大きな貫通開口が形成されている。また、共通液室１０を形成するための矩形状の大きな開口も形成されている。また、フレーム１１における共通液室１０が開口している側とは反対側には、冷媒流路である温度調整流路１２を形成するための矩形状の大きな開口も形成されている。温度調整流路１２は、共通液室１０に隣接するように形成され、共通液室１０に対し、圧力発生室３が形成される流路プレート５とは反対側に位置する。本実施形態では、共通液室１０に対して鉛直方向上方に温度調整流路１２が配置されている。
【００３６】
仕切り板１３は、フレーム１１における温度調整流路１２の開口に蓋をして温度調整流路１２を封止するためのものである。仕切り板１３には、ヘッドタンク４３５から送られてくるインクを共通液室１０まで導き、また、共通液室１０内を通過したインクを共通液室１０から排出するためのインク導入出流路１４を形成する貫通孔が形成されている。また、仕切り板１３には、温度調整流路１２に対して冷媒である温調液を導入、排出するための温調液導入出流路１５を形成する貫通孔も形成されている。
【００３７】
アクチュエーター挿入部９を構成するための矩形の貫通開口は圧電アクチュエーター２１の全体を収容するように形成されているが、圧電アクチュエーター２１の複数の圧電素子１９を個別に収容するように複数の仕切り壁を設けて剛性を高めてもよい。
【００３８】
圧電アクチュエーター２１は、複数のノズル１のそれぞれに個別に対応する複数の圧電素子１９と、これを固定する固定部材２０とを有している。圧電素子１９の一端面は固定部材２０の一端面に接着剤を用いて固着され、圧電素子１９のもう一端面はダイヤフラム膜７に接合されている。それぞれの圧電素子１９には、素子毎に個別に設けられた個別電極と、各素子で共通の共通電極とが接続され、複数の個別電極には電源の入切を個別に制御するための個別のスイッチング素子であるアナログスイッチ７１５（図１０参照）が接続されている。
【００３９】
それらのアナログスイッチ７１５を含むヘッドドライバ５０９は、フレキシブルプリント基板２２に配設されている。このような電極構成により、複数の圧電素子１９のそれぞれを個別に駆動する（変位させる）ことが可能になっており、その個別の駆動によって、複数の圧力発生室３内のインク圧力を個別に変化させることができる。圧電素子１９の変位によってインク圧力が高められた圧力発生室３に通じるノズル１からは、インク滴が吐出する。
【００４０】
図６に示される液体吐出ヘッド４３４の横断面は、一つのチャンネルの断面を示している。また、図４、図５の各構成部品について断面として示している箇所については、Ａ―Ａ'線上で破断した箇所に相当する。
【００４１】
ヘッドタンク４３５から導入されたインクは、インク導入出流路１４を経て共通液室１０に流入する。この共通液室１０には、各チャンネルの個別供給路４におけるそれぞれの大径部４ａが個別供給開口６を介して通じている。共通液室１０から個別供給路４の大径部４ａに進入したインクは、小径部４ｂへ進入して流路抵抗を付与されながら圧力発生室３に向かう。
【００４２】
また、本実施形態の液体吐出ヘッド４３４では、インク温度を均一化させるため、図６に示すように、液体吐出方向（図６中上下方向）において、冷媒流路である温度調整流路１２を、共通液室１０に対して圧力発生室３の位置する側とは反対側に隣接して配置している。これにより、温度調整流路１２には、共通液室１０と各圧力発生室３とを連通させる個別供給路４が存在することはなく、冷媒の流れを確保するために個別供給路４間の間隔（ノズル並び方向の間隔。図６中紙面垂直方向）を広げる必要がなく、圧力発生室３間の間隔も広げる必要がないため、ノズル列における複数のノズル１の間隔を狭く維持することができる。
【００４３】
また、本実施形態の液体吐出ヘッド４３４は、ノズル列を２つ備えているところ、これらのノズル列の間隔も、個別供給路４が間に存在しないため、狭く維持することができる。ノズル列の間隔（配列ピッチ）が狭く維持されれば、液体吐出ヘッドを小型化でき、液体吐出ヘッド４３４の移動速度ムラによるノズル列間の着弾位置誤差を小さくすることが可能となる。
【００４４】
ここで、圧電素子１９で発熱した熱は、圧力発生室３や個別供給路４から共通液室１０へと伝わって、共通液室１０内のインクが加熱される。液体吐出ヘッド４３４内におけるインク全体の熱分布は、熱対流が発生するために共通液室１０の鉛直方向上方において、インク温度が高くなる傾向になる。本実施形態における液体吐出ヘッド４３４は、ノズルプレート２が鉛直方向下側に向くように装着され、液体吐出方向が鉛直方向下側へ向けられる。
【００４５】
したがって、本実施形態の温度調整流路１２は、共通液室１０に対して鉛直方向上方に配置される。よって、共通液室１０の鉛直方向上方の熱を温度調整流路１２内の冷媒と熱交換でき、冷却効率の良い液体吐出ヘッド４３４が実現できる。
【００４６】
＜第２実施形態のヘッド＞
次に、本発明を、液体を吐出する装置であるインクジェット記録装置に使用される液体吐出ヘッドに適用した他の実施形態である第２実施形態について説明する。
【００４７】
第２実施形態のインクジェット記録装置は、１つの液体吐出ヘッドに対して４つのノズル列を備え、全ノズル列から同色のインクを吐出するものである。ただし、その基本構成や動作については、上述した第１実施形態と同様であるため、以下、液体吐出ヘッドの温度調整構成を中心に説明する。
【００４８】
図７は第２実施形態における液体吐出ヘッド４３４の共通液室１０αと温度調整流路１２αとの位置関係を示す説明図である。図８は、図７の共通液室１０αと温度調整流路１２αとを切り離して図示した説明図である。
【００４９】
本実施形態のインクジェット記録装置に搭載される液体吐出ヘッド４３４αは、上述のとおり、４つのノズル列を備えており、各ノズル列に対応して１つずつの共通液室１０αが設けられている。本実施形態では、４つのノズル列のすべてから同色のインクを吐出するため、各ノズル列に接続される合計４つの共通液室１０αには、同色のインクが供給される。
【００５０】
第２実施形態において、４つの共通液室１０αは、ノズル並び方向の一端で液体連通路２３Ａにより互いに連通され、液体連通路２３Ａには、ヘッドタンク４３５に接続された共通液体通路２４Ａが接続されている。また、４つの共通液室１０αは、ノズル並び方向の他端でも液体連通路２３Ｂにより互いに連通されており、液体連通路２３Ｂには、共通液室１０αから排出されるインクを排出するための共通液体通路２４Ｂが接続されている。
【００５１】
また、本実施形態においては、４つの共通液室１０αに対応して４つの冷媒流路である温度調整流路１２αがそれぞれ配置されている。各温度調整流路１２αは、ノズル並び方向の一端で冷媒連通路２５Ａにより互いに連通され、冷媒連通路２５Ａには、冷媒供給元に接続された共通冷媒通路２６Ａが接続されている。また、４つの温度調整流路１２は、ノズル並び方向の他端でも冷媒連通路２５Ｂにより互いに連通されており、冷媒連通路２５Ｂには、温度調整流路１２αから排出される冷媒（温調液）を排出するための共通冷媒通路２６Ｂが接続されている。
【００５２】
本実施形態においても、液体吐出方向（図７中上下方向）において、４つの温度調整流路１２αが、４つの共通液室１０αのそれぞれに対して圧力発生室３の位置する側とは反対側に隣接して配置される。したがって、ノズル１の間隔を狭く維持することができるなど、上述した実施形態１と同様の効果が発揮される。
【００５３】
また、４つの温度調整流路１２αも、４つの共通液室１０αのそれぞれに対して鉛直方向上方に配置される。よって、第２実施形態も、上述した実施形態１と同様、各共通液室１０αの鉛直方向上方の熱をそれぞれの温度調整流路１２α内の冷媒と熱交換でき、冷却効率の良い液体吐出ヘッド４３４が実現できる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、図７に示すように、共通液体通路２４Ａ，２４Ｂと、共通冷媒通路２６Ａ，２６Ｂとが互いに異なる位置に配置される。具体的には、共通液体通路２４Ａ，２４Ｂは、ノズル並び方向（副走査方向）の各端部におけるノズル列の列並び方向（主走査方向）の一端側に寄せて配置され、共通冷媒通路２６Ａ，２６Ｂは、ノズル並び方向（副走査方向）の各端部におけるノズル列の列並び方向（主走査方向）の他端側に寄せて配置されている。
【００５５】
このような配置により、共通液体通路２４Ａ，２４Ｂ及び共通冷媒通路２６Ａ，２６Ｂを、ノズル並び方向（副走査方向）において同じ位置に配置することができ、ノズル並び方向への大型化を抑制できる。
【００５６】
特に、本実施形態では、鉛直方向上方から見て、共通冷媒通路２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ対角に配置される。これにより、４つの温度調整流路１２αのそれぞれを通る、入口側の共通冷媒通路２６Ａから出口側の共通冷媒通路２６Ｂまでの流路長が互いに略同一のものとすることが容易になる。そのため、４つの温度調整流路１２αの流体抵抗を略均一化して、冷媒（温調液）の流量を均一化でき、４つの共通液室１０αに対する冷却効果のばらつきをなくすことができる。
【００５７】
しかも、本実施形態では、鉛直方向上方から見て、共通液体通路２４Ａ，２４Ｂは、それぞれ対角に配置される。これにより、４つの共通液室１０αのそれぞれを通る、入口側の共通液体通路２４Ａから出口側の共通液体通路２４Ｂまでの流路長が互いに略同一のものとすることが容易になる。そのため、４つの共通液室１０αの流体抵抗を略均一化して、インクの流量を均一化でき、４つの共通液室１０間でインクの冷却効果のばらつきをなくすことができる。
【００５８】
また、本実施形態では、４つの共通液室１０及び４つの温度調整流路１２αがノズル並び方向の両端でそれぞれ液体連通路２３Ａ，２３Ｂ及び冷媒連通路２５Ａ，２５Ｂにより
連通されているため、流路制御が複雑にならず、容易である。
【００５９】
＜制御構成＞
次に、インクジェット記録装置１００の制御部の概要について図９を参照して説明する。なお、図９はインクジェット記録装置１００の制御ブロック図である。
【００６０】
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを備えている。また、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。
【００６１】
また、液体吐出ヘッド（記録ヘッド）４３４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８と、キャリッジ４３３側に設けた液体と液体吐出ヘッド４３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９とを備えている。また、キャリッジ４３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト４５１を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構４８１のキャップ８２やワイパ部材８３の移動、及び吸引ポンプ８１２などを行なう維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。また、帯電ローラ４５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、送液ポンプ４２３を駆動する供給系駆動部５１２などを備えている。
【００６２】
また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。
【００６３】
この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、画像読み取り装置、撮像装置などのホストＰＣ６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。
【００６４】
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像を出力するためドットパターンデータの生成はホストＰＣ６００側のプリンタドライバ６０１で行なうことも、制御部５００で行なうこともできる。
【００６５】
印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。また、ＲＯＭ５０２に格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含む。そして、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ５０９に対して出力する。
【００６６】
ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される液体吐出ヘッド４３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択して液体吐出ヘッド４３４の圧力発生手段としての圧電素子１９に対して与える。これにより、液体吐出ヘッド４３４を駆動する。このとき、駆動波形を構成するパルスの一部又は全部或いはパルスを形成する波形用要素の全部又は一部を選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００６７】
Ｉ／Ｏ部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがある。Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。
【００６８】
次に、印刷制御部５０８及びヘッドドライバ５０９の一例について図１０のブロック説明図を参照して説明する。ヘッドドライバ５０９は、図６に示すフレキシブルプリント基板２２上に設けられている。
【００６９】
印刷制御部５０８は、駆動波形生成部（基本駆動波形生成部の一例）７０１と、データ転送部（制御信号生成部の一例）７０２とを備えている。駆動波形生成部７０１は、画像形成時に１印刷周期（１駆動周期）内に複数のパルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する。データ転送部７０２は、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、制御信号ａ〜ｄを出力する。
【００７０】
なお、制御信号（滴制御信号、選択信号、マスク信号ともいう）は、ヘッドドライバ５０９のスイッチング素子の一例であるアナログスイッチ７１５の開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）を滴毎に指示する２ビットの信号である。そして、制御信号は、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべきパルス又は波形要素でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。
【００７１】
ヘッドドライバ５０９は、データ転送部７０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／１チャンネル（１ノズル）を入力するシフトレジスタ７１１と、シフトレジスタ７１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路７１２を備えている。
【００７２】
また、ヘッドドライバ５０９は、階調データと制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ７１３と、デコーダ７１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ７１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ７１４とを備えている。
【００７３】
そして、ヘッドドライバ５０９は、レベルシフタ７１４を介して与えられるデコーダ７１３の出力でＯＮ／ＯＦＦ（開閉）されるアナログスイッチ７１５を備えている。
【００７４】
このアナログスイッチ７１５は、各圧電素子１９の選択電極（個別電極）に接続され、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形Ｐｖが入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と制御信号Ｍ０〜Ｍ３（ａ〜ｄ）をデコーダ７１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ７１５がＯＮにすることにより、共通駆動波形Ｐｖを構成する所要のパルス（あるいは波形要素）が通過して（選択されて）圧電素子１９に印加される。
【００７５】
＜制御信号による基準駆動波形の切り出し＞
次に、図１０で使用される、基本駆動波形、制御信号、及び吐出波形について、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の制御に使用される基準駆動波形、制御信号及び吐出波形を示す図である。まず、各信号（波形）の定義について説明する。
【００７６】
基準駆動波形（共通駆動波形ともいう）は、ＲＯＭ５０２などに記憶した波形データをＤ／Ａ変換して得られる波形であり、１印刷周期（１駆動周期）相当の波形である。
【００７７】
パルスは、基本駆動波形を構成する単位パルスを示し、１滴吐出（膨張→保持→収縮）を含むパルスである。基本駆動波形内に、複数の駆動パルスが含まれている。
【００７８】
制御信号（マスク信号、滴制御信号、選択信号ともいう）は、駆動波形を入力するアナログスイッチ７１５の開閉を滴サイズごとに指示する２ビット（２値）の信号である。ここでは、制御信号ａ〜ｄがＨ（一方の値）の時に、基本駆動波形の駆動パルス又は波形要素が通過して、その波形が圧電素子１９に与えられる。
【００７９】
制御信号が、Ｈ(High)の期間に基本駆動波形を、圧電素子に対して印加するようにアナログスイッチ（スイッチング素子）７１５をＯＮにさせ、Ｌ(Low)の期間に基本駆動波形を圧電素子に印加せずにマスクするように、アナログスイッチ７１５をＯＦＦにさせる。なお、本例では、制御信号が、Ｈ期間がアナログスイッチ７１５のＯＮ期間に対応し、Ｌ期間がアナログスイッチ７１５のＯＦＦ期間に対応している例を示しているが、制御信号がＬでスイッチＯＮ、ＨでスイッチＯＦＦになるように制御を実施してもよい。あるいは、制御信号自体をＯＮ、ＯＦＦさせることで、アナログスイッチ７１５のＯＮ/ＯＦＦ制御を実施してもよい。
【００８０】
吐出波形、制御信号ａ〜ｄの切り替えによって駆動波形から切り出した一連の駆動パルス又は波形要素で構成される波形であり、１印刷周期内で圧電素子１９に与えられる波形である。
【００８１】
吐出パルスは、吐出波形を構成する単位パルスを示し、１滴吐出（膨張→保持→収縮）を含む単位吐出波形の意味である。
【００８２】
また、微駆動パルスは、非吐出パルスの一例であって、圧電素子１９に印加されるが滴を吐出させない（ノズル内のインクを流動させる）パルスである。なお、微駆動パルスを選択した場合は、そのノズルから液滴を吐出しないが、便宜的にその波形も吐出波形の１つとして取り扱う。
【００８３】
図１１では、３種類の滴サイズの液滴（大滴、中滴、小滴）を吐出させる基準駆動波形の例を示している。駆動波形生成部７０１からは図１１（ａ）に示すような基準駆動波形（共通駆動波形）Ｖｃｏｍが出力される。この駆動波形Ｖｃｏｍは、１印刷周期（１駆動周期）内で、微駆動用のパルスＰ０と、液滴を吐出させる吐出パルスとなる駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を時系列で生成した波形である。
【００８４】
ここで、制御信号に着目すると、微駆動用を除く、制御信号ａ，ｂ，ｃは、基本駆動波形の周期内の複数のパルスの最終パルスＰ３後、基本駆動波形の電位が基準電位にある期間に、所定期間、Ｈとなる波形を含んでいる。この期間の制御信号のＬ→Ｈ→Ｌにより、アナログスイッチ７１５を、ＯＦＦから短期間ＯＮさせてＯＦＦにする切り替えを実施させる。
【００８５】
さらに、図１１に示す波形制御では、大滴用の制御信号ａでは、基本駆動波形に含まれる連続したパルスを、連続して選択しており、連続したパルス間（Ｐ１⇒Ｐ２、Ｐ２⇒Ｐ３）に所定期間Ｌとなる部分がある。この期間の制御信号のＨ→Ｌ→Ｈにより、各アナログスイッチ７１５をＯＮから短期間ＯＦＦさせてＯＮにする切り替えを実施させる。
【００８６】
そのため、本発明では、制御信号においてＨ→Ｌの切り替え、及びＬ→Ｈの切り替えを合わせてスイッチング回数とすると、図１２では、１駆動周期において、大滴では８回、中滴では６回、小滴では４回、微駆動では２回のスイッチングが実施される。
【００８７】
そのため、複数のパルスを含んだ基本駆動信号から、異なる液滴サイズを吐出するのに必要なパルス要素を切り出す制御波形において、波形の切り出しを行う信号のＯＮ／ＯＦＦ回数が、液滴サイズが大きくなるにつれて多くなっている。即ち、スイッチングの回数の多少は、吐出サイズの大小と相関している。
【００８８】
なお、上述のように制御信号はラッチ信号のタイミングに合わせてＨ，Ｌが切り替わるため、駆動周期において、大滴用の制御信号が連続する吐出パルスを選択する際にスイッチングを実施できるように、吐出パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれのつなぎ目部分には、基準電圧を維持する部分が少なくとも１ラッチ分．設けられていると好適である。また、最終パルスの後は、吐出滴用の制御信号ａ，ｂ，ｃはＬ→Ｈ→Ｌと切り替わるため、基準電位を維持する部分が少なくとも３ラッチ分設けられていると好適である。
【００８９】
波形要素を切り出す制御信号そのものは直接圧電素子を駆動する目的では無いが、フレキシブルプリント基板２２上のヘッドドライバ５０９（駆動ＩＣ）の抵抗体であるアナログスイッチ７１５のスイッチング抵抗によって微小な電流が生じ、圧電素子が吐出しない程度に収縮・膨張することで発熱する。
このスイッチングによる発熱により、追加機構を必要とせず、制御信号を利用して加温できる。
【００９０】
よって、本発明の制御では、圧電素子の発熱はノズルのごく近傍で発生するため、ヒータ等の温調機構よりノズルと連通する圧力室のインクを直接的に加温することができる、かつ液滴サイズに応じてスイッチング回数を変化させることで、温調機構よりも時間応答性を高めることが可能となる。
【００９１】
これらの制御は特別な機構を必要とせず、波形切り出し用の制御信号のＨ、Ｌの変更のみで、時間応答性、発熱量等の詳細を決定できる。
【００９２】
なお、図１１における制御信号ａ，ｂ，ｃにおけるスイッチング回数は一例であって、ヘッド温度に応じて、１周期内のスイッチング回数は、変更可能である。温度に応じたスイッチング回数の設定については、図１７とともに詳述する。なお、制御信号のスイッチング回数を調整可能な場合、図１１に示す制御信号は、基準値の一例とする。
【００９３】
＜比較例の波形＞
図１２は、比較例の制御に使用される基準駆動波形、制御信号及び吐出波形を示す図である。図１１に示す本発明と比較して、図１２に示す比較例では、最終パルス後のスイッチングを設けていない点、及び大滴を選択する際に、制御信号は、一度選択を開始すると、最終パルスまでスイッチングをせずに、Ｈ状態を維持する点が異なる。
【００９４】
比較例では、大滴の制御において、一旦、選択し始めると、最終パルス終了まで。マスク信号は、Ｈの状態を維持するため、１駆動周期において、大滴では２回、中滴では４回、小滴では２回、微駆動では２回である。
【００９５】
そのため、比較例では、スイッチングの回数の多少は、滴サイズとは相関しておらず、特に大滴において、本発明とはスイッチング回数が異なるため、スイッチングによる発熱量が本発明よりも少ない。
【００９６】
＜一般的な濃度階調ごとの駆動信号比率＞
図１３は、液体を吐出して画像を形成する際の濃度階調ごとの駆動信号比率を示すグラフである。図１３に示されるように濃度が高くなるに連れて、吐出する液滴サイズの大きい滴の比率が高まる。
【００９７】
＜比較例における濃度階調に応じた温度＞
図１４は、比較例の制御を用いた場合の濃度階調ごとの放熱量を示すグラフである。一般的に、出される液体体積が多いほど熱移動、即ち、放熱が大きい。そのため、放熱への対策をしない場合は、図１４のように、濃度階調が高くなるにつれて温度が低下しやすい。
【００９８】
特に、大滴は、比較例では、アナログスイッチのスイッチング回数が中滴よりも少ないため、放熱量に対して発熱効果が低いため、温度の低下が顕著である。
【００９９】
＜本発明の制御での発熱量＞
図１５は、本発明の駆動制御を実施した場合の、濃度階調ごとのスイッチングによる発熱量を示すグラフである。
【０１００】
本発明の駆動制御による発熱量は、吐出波形によって圧電素子１９の収縮・膨張で発生する熱に加えて、制御信号に応じてアナログスイッチ７１５がＯＮ／ＯＦＦすることでスイッチング抵抗により発生した熱の合計が図１５に示す発熱量である。
【０１０１】
本発明では、制御信号のスイッチング回数が、液滴サイズが大きいほど多くなることで、アナログスイッチ７１５にＯＮ／ＯＦＦのスイッチングが増え、濃度階調が高いときほど発熱が多い。
【０１０２】
＜比較例及び本発明における濃度階調に応じた温度＞
図１６は、比較例及び本発明の駆動制御を実施した場合の濃度階調ごとに熱変動を示すグラフである。
【０１０３】
本発明の制御で、吐出によって放熱された熱量を制御信号の切り替えに応じてアナログスイッチ７１５（スイッチング素子）で発生する熱で補うことで、濃度階調が変動しても、比較例の制御よりも温度低下しにくくなっている。これにより、画質の変動を防止することができる。
【０１０４】
＜本発明における温度に応じた制御例＞
本発明では、状況に応じて適切なヘッド内温度を実現するため、温度センサ２８が検知した温度に応じて制御信号のスイッチング回数を調整する。
【０１０５】
図１７は、本発明のヘッド内温度に応じた信号処理を示すフローチャートの一例である。
【０１０６】
まず、Ｓ１で画像データを読み込む。
【０１０７】
Ｓ２で、温度センサ２８がヘッド内温度を検知する。
【０１０８】
Ｓ３〜Ｓ９で、検知された温度に応じて制御信号のスイッチングを設定する。切り替え回数の設定例を、表１に示す。表１は、検出温度に応じて、切り替え回数を設定する場合の、滴種・切り替え回数対応テーブルの一例である。
【０１０９】
【表１】
2020151943.tif 000003
詳しくは、Ｓ３で検知された温度が、所定範囲内（Ｔｂ〜Ｔｃ）の場合は（Ｙｅｓ）、Ｓ６で制御信号のスイッチング回数を基準値に設定する。
【０１１０】
検知された温度が所定範囲よりも高い場合は（Ｓ４でＹｅｓ）、Ｓ７で制御信号のスイッチング回数を基準値よりも少なく設定する。
【０１１１】
検知された液体吐出ヘッド内の温度が所定範囲よりも高い場合は、駆動周期における最終パルス後の制御信号のスイッチングの回数を減少させる、又は最終パルス後の制御信号のスイッチングを削除する。
【０１１２】
検知された温度が所定範囲未満であって、下側閾値以上の場合は、（Ｓ４でＹｅｓ且つＳ５でＹｅｓ）、Ｓ８で制御信号のスイッチング回数を、基準値よりも１段階多く設定する。
【０１１３】
例えば、検知された液体吐出ヘッド内の温度が所定範囲よりも低い場合の制御信号のスイッチングを増やす例として、最終パルス後の制御信号のスイッチングの回数を増加させる。あるいは、駆動周期において先頭パルスＰ０の前に、制御信号のスイッチングを実施させるように設定してもよい。
【０１１４】
検知された温度が所定範囲より下側の下側閾値未満の場合は、（Ｓ４でＹｅｓ且つＳ５でＮｏ）、Ｓ９で制御信号のスイッチング回数を、基準値よりも２段階多く設定する。
【０１１５】
例えば、最終パルス後の制御信号のスイッチングの回数を増加させたり、さらに、駆動周期の先頭パルスＰ０の前に、制御信号のスイッチングを実施させるように設定してもよい。
【０１１６】
そして、Ｓ１０で、制御部は駆動周期毎に、基準駆動波形を出力する。
【０１１７】
Ｓ１１でその印字タイミングで画像データに含まれる画素情報である液滴サイズに基づいて、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９のいずれかで設定されて制御信号を、Ｈ，Ｌの切り替え制御（スイッチング制御）をする。
【０１１８】
Ｓ１２で、基準駆動波形の駆動パルス期間に制御信号がＨになることで、Ｈの期間、アナログスイッチ７１５がＯＮになり、駆動波形を各圧電素子１９に印加する。この際、各駆動周期において、大滴＞中滴＞小滴の順に設定されたスイッチング回数で制御信号がスイッチングされて、アナログスイッチ７１５がＯＮ／ＯＦＦの切り替えが実施される。
【０１１９】
Ｓ１３で基準駆動波形の最終パルス期間の終了後、必要に応じて制御信号が所定期間Ｈにスイッチングし、アナログスイッチ７１５がＯＦＦ⇒ＯＮ⇒ＯＦＦになる。なお、Ｓ７で、最終パルス後のスイッチングを削除した場合は、Ｓ１３でのスイッチングは不要である。
【０１２０】
Ｓ１４で、次の検知温度検知時間に到達したら、Ｓ２に戻ってヘッド内温度を検知し、Ｓ３〜Ｓ９で制御信号のスイッチング回数の再設定を行う。
【０１２１】
そして、Ｓ１５で、画像データの終端に到達するまでは（Ｎｏ）、Ｓ１０に戻り、駆動周期毎に処理を続け、画像データの終端に到達したら、処理を終了する。
【０１２２】
本発明では、このような制御により、切り出しのための制御信号のスイッチングを変更するだけで、液滴の吐出にかかわる駆動部分を変更せずに、吐出によって放熱された熱の補償ができるので、そもそものヘッドの温度変化を抑えることが可能となる。
【０１２３】
そして、温度変化幅が小さいので、（１）吐出液の物性値の安定的な領域で吐出することができ、（２）吐出用の駆動波形の補正を最小限にでき、（３）印字品質を高めることができるという効果を奏する。
【０１２４】
＜第３実施形態のヘッド＞
上記の第１、第２の実施形態に対する駆動制御では、アナログスイッチ７１５のみで、温度を加温制御する例を説明した。
【０１２５】
しかし、本発明では、アナログスイッチ７１５によるスイッチング抵抗による発熱制御に加えて、ヘッド内の温度を調整するためのヒータをさらに設けてもよい。
【０１２６】
図１８は、第３実施形態の液体吐出ヘッド４３４βにおけるＡ‐Ａ'断面を示す横断面図である。
【０１２７】
本実施形態では、第１実施形態の共通液室１０及び温度調整流路１２の近傍にヒータ２９が設けられている。本実施形態では、ヒータ２９及び温度調整流路１２が温調機構として機能する。
【０１２８】
例えば、上記の第１、第２の温調機構では温度調整流路１２に冷媒を流通させているが、冷媒により全体的に温度を均一化しても、外気温が低い場合などは、インクの粘度が低下してしまう。そこで、本実施形態は、共通液室１０及び温度調整流路１２を構成する壁にヒータ２９を取りつけることで、温度調整流路１２の冷媒を温めるとともに共通液室１０内のインクを温めることができる。
【０１２９】
本実施形態では、制御部５００（図９参照）内にヒータ制御部を設け、ヒータ制御部は、温度センサ２８の検出結果に応じて、ヒータ２９を制御して、温度調整流路１２を通過する冷媒及び共通液室１０内のインクの温度を所定の設定温度になるように調整する。
【０１３０】
本実施形態では、例えば、ヒータ２９は、流路の長さに起因するノズル毎のばらつきなどを解消するように、区画毎に温度を調整する。あるいは、外気温が寒冷の場合であって、温度センサ２８で検知したヘッド内温度が低い等、必要な場合のみに、ヒータ２９を動作させてもよい。
【０１３１】
したがって、本実施形態では、上記の制御信号のスイッチングによる温度の調整に加えて、ヒータによる温度の調整を実施することで、ノズル間で温度差をなくしながら、吐出液の物性値のより安定的な領域で吐出し、印字品質を高めることができる。
【０１３２】
＜第４実施形態のヘッドのインク加温部＞
第３実施形態では、共通液室の近傍に、ヒータを設ける例を示したが、スイッチングに加えて、温度を加熱調整する構成として、ノズルの近傍にインク加温部を設けてもよい。
【０１３３】
図１９は、液体吐出ヘッド（記録ヘッド）４３４γのインク加温部６４の概略図である。図２０は、液体吐出ヘッド４３４γのノズル面におけるノズル配列イメージを示す平面図である。
【０１３４】
インク加温部６４は、図１９に示すようなハウジング１３２を含む。本実施の形態の場合、ハウジング１３２は、図２０に示すように、複数のノズル１０６が配列されたノズル面１３４を一面側（ハウジング１３２の裏面側）に露出させるように、液体吐出ヘッド５３５γ、または液体吐出ヘッド４３４γの一部を収納可能としている。
【０１３５】
なお、本実施形態の場合、一例としてノズル面１３４には、複数列、例えば２列のＡノズル列１３４ａ、Ｂノズル列１３４ｂが形成されている。Ａノズル列１３４ａ、Ｂノズル列１３４ｂは、別々の共通液室１０に接続されており、各ノズル列からは異なるインクを吐出できるように構成されている。
【０１３６】
例えば、Ａノズル列１３４ａとＢノズル列１３４ｂで同じ色のインク（記録液）を吐出するようにしてもよいし、異なる色のインクを吐出するようにしてもよい。Ａノズル列１３４ａとＢノズル列１３４ｂのノズル１０６の数は同数であり、液体吐出ヘッド４３４γの長手方向において同じ位置にノズル１０６が設けられている。
【０１３７】
ハウジング１３２は、一例として液体吐出ヘッド４３４γに対応する溝状のノズル収納部１３２ａ，１３２ｂを有する。つまり、Ａノズル列１３４ａに対応する流路がノズル収納部１３２ａに収納され、Ｂノズル列１３４ｂに対応する流路がノズル収納部１３２ｂに収納される。ノズル収納部１３２ａ，１３２ｂの内壁には、収納された流路を通過するインクの温度調整（加温調整）を行うインクヒータ６６ａ，６６ｂが実装されている。また、ハウジング１３２の一部、例えば、ノズル収納部１３２ａとノズル収納部１３２ｂの間の位置には、凹状のセンサ収納部１３２ｃが形成され、温度センサ（温度検知部の一例）６８を収納可能としている。サーミスタ等で構成される温度センサ６８は、ハウジング１３２を介して、各ノズル収納部１３２ａ，１３２ｂに収納される流路内を流れるインクの温度を検出（推定）する。
【０１３８】
本実施形態では、制御部５００（図９参照）内にヒータ制御部を設け、ヒータ制御部は、温度センサ６８の検出結果に応じて、インクヒータ６６（６６ａ，６６ｂ）を制御して、インク加温部６４を通過するインクの温度を所定の設定温度になるように調整する。
【０１３９】
なお、図１９は、シート状ヒータで流路を囲む構成を示したが、棒状ヒータをハウジング１３２に挿入配置してハウジング１３２全体を加熱する構成でもよく、同様の制御及び効果を得ることができる。
【０１４０】
なお、温調整機構の加温部としての、図１８のヒータ２９や図１９のインクヒータ６６の配置は一例であり、インクの温度を所望の温度に調整できる構成であれば他の配置構成でもよい。
【０１４１】
したがって、本実施形態では、第３実施形態同様に、上記の制御信号のスイッチングによる温度の調整に加えて、ヒータによる温度の調整を実施することで、ノズル間で温度差をなくしながら、吐出液の物性値のより安定的な領域で吐出し、印字品質を高めることができる。
【０１４２】
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。
【０１４３】
また、上記例では、キャリッジが搬送方向と直交する方向に移動する、搬送方向と直交する方向の全域に、液体を吐出させるシリアル型の液体吐出ヘッドを用いた画像形成装置を本発明の液体吐出装置を適用する例を説明したが、搬送方向と直交する方向の全域に、液体を吐出させるライン型画像形成装置において、本発明の液体吐出装置や、液体吐出ヘッドの駆動波形制御を適用してもよい
例えば、上記実施の形態では、本発明に係る搬送装置を備えた画像形成装置について説明したが、本発明に係る搬送装置は、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。
【０１４４】
ここで、「液体吐出装置」とは、液体吐出部である液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出部を駆動させて、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。
【０１４５】
この「液体吐出装置」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、後処理装置等も含むことができる。
【０１４６】
又、「液体吐出装置」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。
【０１４７】
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等を意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着する全てのものが含まれる。
【０１４８】
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、セラミックス等液体が一時的でも付着可能であればよい。
【０１４９】
又、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液等も含まれる。
【０１５０】
又、「液体吐出装置」としては他にも、用紙の表面を改質する等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等がある。
【０１５１】
「液体吐出ユニット」とは、インクジェットヘッド等の液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたもの等が含まれる。
【０１５２】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合等で互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。又、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【０１５３】
又、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、圧電アクチュエーター（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ー、振動板と対向電極からなる静電アクチュエーター等を使用することができる。
【０１５４】
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。
【符号の説明】
【０１５５】
１，１０６  ノズル
２  ノズルプレート
３  圧力発生室（圧力室）
４  個別供給路
５  流路プレート
６  個別供給開口
７  ダイヤフラム膜
８  振動板プレート
９  アクチュエーター挿入部
１０，１０α  共通液室
１１  フレーム
１２，１０α  温度調整流路（温調機構）
１３  仕切り板
１４  インク導入出流路
１５  温調液導入出流路
１９  圧電素子
２０  固定部材
２１  圧電アクチュエーター
２２  フレキシブルプリント基板
２３Ａ，２３Ｂ  液体連通路
２４Ａ，２４Ｂ  共通液体通路
２５Ａ，２５Ｂ  冷媒連通路
２６Ａ，２６Ｂ  共通冷媒通路
２７  センサ収容孔
２８，６８  温度センサ（温度検知部）
２９  ヒータ（温調機構）
６６ａ，６６ｂ  インクヒータ（温調機構）
１００  インクジェット記録装置（画像形成装置、液体吐出装置）
４１０  メインタンク
４３０Ａ，４３０Ｂ  液体吐出ユニット
４３３  キャリッジ
４３４，４３４α，４３４β，４３４γ  液体吐出ヘッド（記録ヘッド）
４３５  ヘッドタンク
４３６  供給チューブ
４４２  記録シート
４８１  維持回復機構
７０１  駆動波形生成部（基本駆動波形生成部）
７０２  データ転送部（制御信号生成部）
７１５  アナログスイッチ（スイッチング素子）
ａ，ｂ，ｃ，ｄ  制御信号
Ｖｃｏｍ  基本駆動波形
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５６】
【特許文献１】特開２０００‐２８９２０４号公報
【特許文献２】特開２０１６‐１７５１８３号公報
【特許文献３】特許６１３５９９３号公報
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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