(57)【要約】【課題】記録ヘッドの温度を適切に制御しやすい。【解決手段】吐出パルスを含んでいる吐出駆動信号をドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給することでインクジェットヘッドからインクが吐出される。所定期間に供給される吐出パルス数をＮ１とし不吐出パルス数をＮ２とするとき、Ｎ１×α＋Ｎ２＝所定値となるように、吐出パルスを含んでいる不吐出駆動信号をドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給させる。αは０より大きく１より小さい実数の係数である。【選択図】図７
2010167601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が吐出される吐出口と、前記吐出口から液体を吐出するアクチュエータと、１又は複数の吐出パルス信号を含み前記吐出口から液体が吐出するように前記アクチュエータを駆動する吐出駆動信号、及び、１又は複数の不吐出パルス信号を含み前記吐出口から液体が吐出しないように前記アクチュエータを駆動する不吐出駆動信号を選択的に前記アクチュエータに供給する駆動回路とを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに対向する位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、
画像データに基づいて、前記搬送手段によって搬送された記録媒体に向かって前記アクチュエータに液体を吐出させる画像記録制御手段と、
前記駆動回路から前記アクチュエータに供給される前記不吐出駆動信号の数を前記画像データに基づいて算出する信号数算出手段と、
前記信号数算出手段によって算出された数の前記不吐出駆動信号を前記駆動回路に供給させる不吐出駆動制御手段とを備えており、
前記信号数算出手段が、
所定の期間内に前記アクチュエータに供給される吐出パルス信号の合計数が小さく補正された補正パルス数と、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される不吐出パルス信号の合計数との和が所定数となるように、前記不吐出駆動信号の数を算出することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記所定の期間内に前記吐出口から吐出される液体の合計量に応じて、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される吐出パルス信号の合計数に対する前記補正パルス数の割合が変化するように、前記不吐出駆動信号の数を算出することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記画像記録制御手段が、１つの記録媒体に画像を記録する一画像記録処理を繰り返し実行し、
前記不吐出駆動制御手段が、前記一画像記録処理が終了してから次の一画像記録処理を実行するまでの期間である不吐出期間に、前記駆動回路から前記アクチュエータへと前記不吐出駆動信号を供給させることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記不吐出期間に前記駆動回路によって前記アクチュエータへと供給される不吐出パルス信号の単位時間当たりの数が、前記一画像記録処理において前記駆動回路から前記アクチュエータへと供給される吐出パルス信号及び不吐出パルス信号の単位時間当たりの合計数より大きいことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記不吐出駆動制御手段は、
前記不吐出期間において前記アクチュエータへと供給される前記不吐出駆動信号を、前記一画像記録処理において前記アクチュエータへと供給される前記吐出駆動信号よりも高い駆動周波数で前記駆動回路によって供給することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記所定の期間が、前記不吐出期間とその前又は後に連なる前記一画像記録処理が実行される期間とからなることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドが、複数の前記吐出口と、これらに対応する複数の前記アクチュエータとを有しており、
前記不吐出駆動制御手段が、
前記複数のアクチュエータのうちの一部へと前記駆動回路によって前記不吐出駆動信号を供給させた後に、前記複数のアクチュエータのうちの他の一部へと前記駆動回路によって前記不吐出駆動信号を供給させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
前記記録ヘッドは、外部から供給された液体が貯留される共通液体室と、前記アクチュエータと対向して配置された圧力室をそれぞれ含み前記共通液体室の出口から前記圧力室のそれぞれを介して前記吐出口に至る複数の個別液体流路とを有し、
前記圧力室が前記記録ヘッドに沿った一方向に配列されることにより、互いに平行な複数の圧力室列が前記記録ヘッドに形成されており、
前記不吐出駆動制御手段は、
前記複数の圧力室列のうち、一列置きに配列された一方の前記圧力室列の組に対応する複数の前記アクチュエータへと前記不吐出駆動信号を供給させた後、一列置きに配列された他方の前記圧力室の組に対応する複数の前記アクチュエータへと前記不吐出駆動信号を供給させることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記駆動回路が、含まれるパルス信号の数が互いに異なる複数種類の前記吐出駆動信号を選択的に前記アクチュエータに供給し、
前記吐出駆動信号が前記アクチュエータに供給された際に前記吐出口から吐出される液体の量が、前記吐出駆動信号の種類ごとに異なり、
前記信号数算出手段は、
前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される吐出パルス信号の合計数に対する前記補正パルス数の割合が前記吐出駆動信号の数に応じて変化するように、前記不吐出駆動信号の数を算出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記記録ヘッドが、複数の前記駆動回路を有しており、
前記信号数算出手段が、
前記補正パルス数と、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される前記不吐出駆動信号に含まれるパルス信号の合計数との和が、前記複数の駆動回路同士で全て一致するように、前記不吐出駆動信号の数を算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ及びアクチュエータに駆動信号を供給する駆動回路が設けられた記録ヘッドを有する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出させるためのアクチュエータを有する記録装置において、アクチュエータを駆動し続けることでその温度が上昇すると、アクチュエータの駆動特性が変化する場合がある。特許文献１は、アクチュエータの周囲温度が所定温度以下であることを検出した場合、駆動ＩＣに不吐出駆動信号を供給し、アクチュエータ自身と駆動ＩＣの発熱によりヘッドを加熱する。このようにヘッドの温度を制御することで、アクチュエータの駆動特性が温度によって変化するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７２９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように検出温度に基づいてヘッドの温度を制御すると、温度変化に適切に追随した制御が困難である。検出温度に基づいてヘッド温度を制御する場合、例えば、ヘッド温度をある程度正確に検出しなければならないし、ヘッド温度を正確に検出できたとしても、ヘッドの駆動状況に応じて温度はさまざまに変化するからである。
【０００５】
本発明の目的は、記録ヘッドの温度を適切に制御しやすい記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の記録装置は、液体が吐出される吐出口と、前記吐出口から液体を吐出するアクチュエータと、１又は複数の吐出パルス信号を含み前記吐出口から液体が吐出するように前記アクチュエータを駆動する吐出駆動信号、及び、１又は複数の不吐出パルス信号を含み前記吐出口から液体が吐出しないように前記アクチュエータを駆動する不吐出駆動信号を選択的に前記アクチュエータに供給する駆動回路とを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向する位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、画像データに基づいて、前記搬送手段によって搬送された記録媒体に向かって前記アクチュエータに液体を吐出させる画像記録制御手段と、前記駆動回路から前記アクチュエータに供給される前記不吐出駆動信号の数を前記画像データに基づいて算出する信号数算出手段と、前記信号数算出手段によって算出された数の前記不吐出駆動信号を前記駆動回路に供給させる不吐出駆動制御手段とを備えており、前記信号数算出手段が、所定の期間内に前記アクチュエータに供給される吐出パルス信号の合計数が小さく補正された補正パルス数と、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される不吐出パルス信号の合計数との和が所定数となるように、前記不吐出駆動信号の数を算出する。
【０００７】
本発明の記録装置によると、駆動回路からアクチュエータに供給するパルス数をあらかじめ算出された数になるよう制御することによりヘッドの温度制御を実施するので、検出温度に基づく場合と比べて温度変化に適切に追随した制御を実施できる。また、吐出口から液体が吐出される場合には、記録ヘッドに液体が供給されることにより記録ヘッドが冷却されるが、本発明では、吐出駆動信号に含まれる吐出パルス信号の合計数を少なく見積もった補正パルス数を用いている。このため、補正パルス数と不吐出駆動信号に含まれるパルス信号の数との和を所定数になるように制御することにより、吐出口から吐出される液体の量を適切に考慮してヘッド温度を制御することができる。
【０００８】
なお、「所定数」とは、信号数算出手段が不吐出駆動信号の数を算出するに当たってあらかじめ定められるものであり、固定値であってもよいし不吐出駆動信号の数を算出する直前に何らかの基準に従って算出される値であってもよい。例えば、駆動回路等からの発熱量を常に一定にするために、発熱量に応じてあらかじめ定められたものであってもよい。
【０００９】
また、本発明においては、前記所定の期間内に前記吐出口から吐出される液体の合計量に応じて、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される吐出パルス信号の合計数に対する前記補正パルス数の割合が変化するように、前記不吐出駆動信号の数を算出することが好ましい。吐出口から吐出される液体の合計量が変化しても補正係数を一定に保つ場合、吐出パルスを供給したことによる記録ヘッドの温度変化への寄与度を大きく見積もりすぎたり小さく見積もりすぎたりする場合がある。そこで上記の通り、吐出口からの液体の吐出量に応じて補正係数を変化させることにより、吐出パルスによる温度変化への寄与度を適切に見積もった制御が可能になる。
【００１０】
また、本発明においては、前記画像記録制御手段が、１つの記録媒体に画像を記録する一画像記録処理を繰り返し実行し、前記不吐出駆動制御手段が、前記一画像記録処理が終了してから次の一画像記録処理を実行するまでの期間である不吐出期間に、前記駆動回路から前記アクチュエータへと前記不吐出駆動信号を供給させることが好ましい。これによると、画像記録処理を実施する合間の不吐出期間に不吐出駆動信号を供給するので、不吐出駆動信号を供給することが液体の吐出に影響を及ぼすのを抑制できる。
【００１１】
また、本発明においては、前記不吐出期間に前記駆動回路によって前記アクチュエータへと供給される不吐出パルス信号の単位時間当たりの数が、前記一画像記録処理において前記駆動回路から前記アクチュエータへと供給される吐出パルス信号及び不吐出パルス信号の単位時間当たりの合計数より大きいことが好ましい。これによると、不吐出期間において単位時間当たりに供給するパルス信号の数が、画像記録処理の際に単位時間当たりに供給するパルス信号の数より大きいので、決められた数のパルス信号を供給するのに必要な不吐出期間の長さを小さくできる。
【００１２】
また、本発明においては、前記不吐出駆動制御手段は、前記不吐出期間において前記アクチュエータへと供給される前記不吐出駆動信号を、前記一画像記録処理において前記アクチュエータへと供給される前記吐出駆動信号よりも高い駆動周波数で前記駆動回路によって供給することが好ましい。これによると、より短時間でヘッド温度を上昇させることができる。特に、パージ処理後のヘッド温度が低下した直後には有効である。パージ処理後に関しては、さらに高い駆動周波数としてもよい。
【００１３】
また、本発明においては、前記所定の期間が、前記不吐出期間とその前又は後に連なる前記一画像記録処理が実行される期間とからなることが好ましい。これによると、一つの記録媒体に画像を記録する期間ごとに温度制御を実施できる。
【００１４】
また、本発明においては、前記記録ヘッドが、複数の前記吐出口と、これらに対応する複数の前記アクチュエータとを有しており、前記不吐出駆動制御手段が、前記複数のアクチュエータのうちの一部へと前記駆動回路によって前記不吐出駆動信号を供給させた後に、前記複数のアクチュエータのうちの他の一部へと前記駆動回路によって前記不吐出駆動信号を供給させることが好ましい。これによると、複数のアクチュエータの全てを同時に駆動する場合と比べて、アクチュエータ同士が影響し合うクロストークを抑制できる。
【００１５】
また、本発明においては、前記記録ヘッドは、外部から供給された液体が貯留される共通液体室と、前記アクチュエータと対向して配置された圧力室をそれぞれ含み前記共通液体室の出口から前記圧力室のそれぞれを介して前記吐出口に至る複数の個別液体流路とを有し、前記圧力室が前記記録ヘッドに沿った一方向に配列されることにより、互いに平行な複数の圧力室列が前記記録ヘッドに形成されており、前記不吐出駆動制御手段は、前記複数の圧力室列のうち、一列置きに配列された一方の前記圧力室列の組に対応する複数の前記アクチュエータへと前記不吐出駆動信号を供給させた後、一列置きに配列された他方の前記圧力室の組に対応する複数の前記アクチュエータへと前記不吐出駆動信号を供給させることが好ましい。これによると、全アクチュエータに同時に不吐出駆動信号を供給する場合と比べて、構造的クロストークの影響を受けにくく、吐出が安定する。また、アクチュエータを２つに区分し、各区分を時間的にずらして駆動している。つまり、アクチュエータを駆動する際の区分数が最小であるため、３つ以上に区分して時間的にずらして駆動する場合と比べて、単位時間当たりの発熱量の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記駆動回路が、含まれるパルス信号の数が互いに異なる複数種類の前記吐出駆動信号を選択的に前記アクチュエータに供給し、前記吐出駆動信号が前記アクチュエータに供給された際に前記吐出口から吐出される液体の量が、前記吐出駆動信号の種類ごとに異なり、前記信号数算出手段は、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される吐出パルス信号の合計数に対する前記補正パルス数の割合が前記吐出駆動信号の数に応じて変化するように、前記不吐出駆動信号の数を算出することが好ましい。これによると、吐出パルス信号の合計数が同じでも、印字デューティの違いによるインクジェットヘッドの温度変化に対する補正を適切に行える。
【００１７】
また、本発明においては、前記記録ヘッドが、複数の前記駆動回路を有しており、前記信号数算出手段が、前記補正パルス数と、前記所定の期間内に前記アクチュエータに供給される前記不吐出駆動信号に含まれるパルス信号の合計数との和が、前記複数の駆動回路同士で全て一致するように、前記不吐出駆動信号の数を算出することが好ましい。これによると、複数の駆動回路同士で一致したパルス数制御を実行するので、駆動回路間に温度むらが生じるのを抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の記録装置によると駆動回路からアクチュエータに供給するパルス数をあらかじめ算出された数になるよう制御することによりヘッドの温度制御を実施するので、検出温度に基づく場合と比べて温度変化に適切に追随した制御を実施できる。また、吐出口から液体が吐出される場合には、記録ヘッドに液体が供給されることにより記録ヘッドが冷却されるが、本発明では、吐出駆動信号に含まれる吐出パルス信号の合計数を少なく見積もった補正パルス数を用いている。このため、補正パルス数と不吐出駆動信号に含まれるパルス信号の数との和を所定数になるように制御することにより、吐出口から吐出される液体の量を適切に考慮してヘッド温度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの内部構成を示す縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は、インクジェットヘッドの短手方向である副走査方向に沿った断面図であり、図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のヘッド本体の平面図である。
【図４】図３において隣り合う２つのアクチュエータユニット２１に跨る部分の拡大図である。
【図５】図４に示すＶ−Ｖ線に沿った流路ユニットの断面図である。
【図６】図６（ａ）は図５中に一点鎖線で示した領域の拡大断面図である。図６（ｂ）は個別電極の平面図である。
【図７】図１のインクジェットプリンタの制御系を示すブロック図である。
【図８】アクチュエータユニットへと供給される駆動信号の波形を示す模式図である。
【図９】インクジェットヘッドの加熱制御に用いる補正係数αと吐出パルス数との関係を示すグラフである。
【図１０】さまざまなデューティで駆動信号を供給した後のヘッドの各ポイントで検出される温度を示すグラフである。
【図１１】図１の制御部の一連の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの内部構成を示す縦断面図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１は直方体形状の筐体１０１ａを有している。筐体１０１ａ内には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１（以下、ヘッド１とする）、及び、搬送機構１６が配置されている。また、筐体１０１ａの天板内面には、ヘッド１や搬送機構１６等の動作を制御する制御部１００が取り付けられている。搬送機構１６の下方には、筐体１０１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１０１ｂが配置されている。給紙ユニット１０１ｂの下方には、筐体１０１ａに対して着脱可能なインクタンクユニット１０１ｃが配置されている。
【００２２】
インクジェットプリンタ１０１の内部には、図１に示す太矢印に沿って用紙搬送経路が形成されており、用紙Ｐが給紙ユニット１０１ｂから排紙部１５に向けて搬送される。
給紙ユニット１０１ｂは、給紙トレイ１１と、給紙ローラ１２とを有している。給紙トレイ１１は、上方に向かって開口した箱形状を有しており、複数枚の用紙Ｐが積層された状態で収納される。給紙ローラ１２は、給紙トレイ１１の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。
送り出された用紙Ｐは、ガイド１３ａ、１３ｂによりガイドされ且つ送りローラ対１４によって挟持されつつ搬送機構１６へと送られる。
【００２３】
搬送機構１６は、２つのベルトローラ６、７と、搬送ベルト８と、テンションローラ１０と、プラテン１８とを有している。搬送ベルト８は、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻回されたエンドレスのベルトである。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されており、搬送ベルト８にテンションを付加している。プラテン１８は、搬送ベルト８によって囲まれた領域内に配置され、ヘッド１と対向する位置において、搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、その軸に搬送モータ１９から駆動力が与えられることで、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行することによって、図１中時計回りに回転する。なお、搬送モータ１９の駆動力は、複数のギアを介してベルトローラ７に伝達される。
【００２４】
搬送ベルト８の外周面８ａは、シリコーン処理が施されることによって粘着性を有している。ベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１０１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されながら用紙搬送方向（図１中右方であって副走査方向）へと搬送される。
【００２５】
ベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ、２９ｂによりガイドされ、且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送される。そして用紙Ｐは、筐体１０１ａの上部に形成された排出口２２から、筐体１０１ａ（天板）の上面に設けられた排紙凹部（排紙部）１５へと排出される。
【００２６】
４つのヘッド１は、互いに異なる色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）を吐出する。これら４つのヘッド１は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有している。また、４つのヘッド１は、用紙Ｐの搬送方向Ａに沿って並べて固定されている。つまり、このプリンタ１０１はライン式のプリンタであり、搬送方向Ａと主走査方向とは互いに直交する関係にある。
【００２７】
ヘッド１の底面は、インクを吐出する複数の吐出口１０８（図５参照）が形成された吐出面２ａとなっている。搬送される用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、用紙Ｐの上面に向けて吐出口１０８から各色のインクが順に吐出される。これにより、用紙Ｐの上面、すなわち、印刷面に所望のカラー画像が形成される。
【００２８】
各ヘッド１は、インクタンクユニット１０１ｃ内のインクタンク１７と接続されている。４つのインクタンク１７には互いに異なる色のインクが貯留されている。各インクタンク１７からは、チューブを介してヘッド１にインクが供給される。
【００２９】
図２（ａ）は、ヘッド１の短手方向である副走査方向に沿った断面図であり、図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。図２（ｂ）は、平型の柔軟基板であるＣＯＦ（Chip On Film）５０を取り外した状態のヘッド１の平面図である。
【００３０】
図２に示すように、ヘッド１は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体３３、ヘッド本体３３（流路ユニット９）の上面に配置されていると共にヘッド本体３３にインクを供給するリザーバユニット７１、及び、一端がアクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ５０を有している。本実施の形態では、アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９とリザーバユニット７１とに挟まれて流路ユニット９の上面に配置されている。
【００３１】
リザーバユニット７１は、ヘッド本体３３へとインクを供給する部材であり、内部にインク流路（リザーバを含む）を有している。リザーバユニット７１のインク流路にはインクタンク１７からのインクが一時的に貯留される。リザーバユニット７１の下面にはインク流路の開口が形成されており、この開口は、流路ユニット９の上面に開口したインク供給口１０５ｂ（図３参照）と連通している。リザーバユニット７１は、インク流路の開口部で流路ユニット９と接合し、リザーバ内のインクはインク供給口１０５ｂを通じてヘッド本体３３へと供給される。リザーバユニット７１は金属製の部材で構成されており、例えば金属製の平板プレートが積層された積層体から構成されていてもよい。
【００３２】
リザーバユニット７１の上面にはドライバＩＣ５２が固定されている。ドライバＩＣ５２は、後述のとおりアクチュエータユニット２１へと駆動信号を出力する電子回路部品である。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１の数に対応して４つ設けられている。これら４つのドライバＩＣ５２は、互いに等間隔を挟みつつ主走査方向に沿って配列されている。ドライバＩＣ５２からの動作時の発熱は、リザーバユニット７１の金属部材を通じてヘッド１全体に伝わり、これによってヘッド１の温度が上昇する。
【００３３】
ＣＯＦ５０は、その一方の端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接合されており、アクチュエータユニット２１の接合面に沿ってリザーバユニット７１と流路ユニット９との隙間から水平方向に引き出されている。そして、リザーバユニット７１の側面の下方において上方に向かって折り曲げられ、側面に沿って上方に引き出されている。さらに、そこから、リザーバユニット７１の側面の上方において左方（リザーバユニット７１の上面）に向かって折り曲げられている。ちょうど、リザーバユニット７１の上面において、上述のように、ドライバＩＣ５２が固定されている。ＣＯＦ５０の他方の端部は、ドライバＩＣ５２を越えて制御部１００に接続されている。ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１及びドライバＩＣ５２の４つの組み合わせに対応して、４つ設けられている。
【００３４】
互いに対応するアクチュエータユニット２１とドライバＩＣ５２とは、平面視において重なる位置に配置されており、主走査方向に関する配列順どおりに一対一に接続されている。つまり、主走査方向に関して１番目に配置されたアクチュエータユニット２１は、主走査方向に関して１番目に配置されたドライバＩＣ５２に接続されており、２〜４番目についても同様である。
【００３５】
以下、ヘッド本体３３について説明する。図３はヘッド本体３３の平面図である。図４は、図３において隣り合う２つのアクチュエータユニット２１に跨る部分の拡大図である。図５は、図４に示すＶ−Ｖ線に沿った流路ユニット９の部分断面図である。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、図５中に一点鎖線で示した領域の拡大断面図及び個別電極の平面図である。なお、図４において、図面を分かりやすくするために、破線で描くべきアパーチャ１１２を実線で描いている。
【００３６】
ヘッド本体３３は、図３に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。図４に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０（上面９ａに形成された空孔）等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は台形の平面形状を有している。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００３７】
流路ユニット９は、リザーバユニット７１とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１側のインク流路の開口に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図３及び図４に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。マニホールド流路１０５は、平面視でアクチュエータユニット２１の台形の斜辺に沿って延びている。アクチュエータユニット２１の下方には４本の副マニホールド流路１０５ａが主走査方向に沿って延びている。これら４本の副マニホールド流路１０５ａは、アクチュエータユニット２１の一方の斜辺側においてマニホールド流路１０５から分岐し、主走査方向に沿って延び、他方の斜辺側において別のマニホールド流路１０５と合流している。流路ユニット９の下面には、図４及び図５に示すように、多数の吐出口１０８がマトリクス状に配置された吐出面２ａが形成されている。
【００３８】
本実施形態では、等間隔に流路ユニット９の長手方向（主走査方向）に並ぶ圧力室１１０の列が、互いに平行に、圧力室列１１０ａ〜１１０ｐの１６列配列されている。圧力室列１１０ａ〜１１０ｐのそれぞれに含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側（下底側）から短辺側（上底側）に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出口１０８も、これと同様の配置がされている。ただし、吐出口１０８が配列して作る複数の吐出口列は、平面視で、いずれも副マニホールド流路１０５ａに対して、これを避けると共に平行に配置されている。
【００３９】
流路ユニット９は、図５に示すように、９枚のステンレス鋼からなる金属製のプレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００４０】
各副マニホールド流路１０５ａは、個別インク流路１３２を通じて複数の圧力室列と連通している。例えば、１つのアクチュエータユニット２１の下方を通る４本の副マニホールド流路１０５ａのうち、副走査方向に関して最も外側に配置された副マニホールド流路１０５ａには、圧力室列１１０ａ〜１１０ｄが連通している。上記最も外側の副マニホールド流路１０５ａの次に配置された副マニホールド流路１０５ａには、圧力室列１１０ｅ〜１１０ｈが連通している。その次に配置された副マニホールド流路１０５ａには圧力室列１１０ｉ〜１１０ｌが連通しており、さらにその次の副マニホールド流路１０５ａには圧力室列１１０ｍ〜１１０ｐが連通している。このように、４本の副マニホールド流路１０５ａのそれぞれには４つの圧力室列が連通している。
【００４１】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図５に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。
【００４２】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。
【００４３】
図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。各圧電シート１４１〜１４３は、いずれも複数の圧力室１１０に跨る形状とサイズを有した一枚のシートからなっている。最下層の圧電シート１４３の下面が流路ユニット９に固定される固定面となっている。また、最上層の圧電シート１４１の上面は、ＣＯＦ５０が接合される接合面２１ａとなっている。この接合面２１ａにおける圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続されつつ接合面２１ａから突出した個別バンプ１３６が設けられている。なお、接合面２１ａには、個別電極用の個別バンプ１３６とは別に、共通電極用の個別バンプ１３６も形成されている。共通電極１３４は、圧電シート１４１に形成されたスルーホール内の導電体を介して個別バンプ１３６と電気的に接続されている。
【００４４】
共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、ＣＯＦ５０を介してドライバＩＣ５２の各出力端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に供給されるようになっている。
【００４５】
圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、個別電極１３５に対応した電界印加部分が圧電効果により歪む活性部としてそれぞれ働く。つまり、アクチュエータユニット２１には、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれており、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた各部分が個別のアクチュエータとして働く。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向と直交する方向（平面方向）に縮む。このように、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を活性部が含まれる層とし、且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。なお、非活性層は、電界の印加に対して自発的に歪まない。図６（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。このとき、圧力室１１０内のインクには、吐出エネルギーが与えられることになる。
【００４６】
以下、インクジェットプリンタ１０１の制御系について、図７を参照しつつより詳細に説明する。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらのプログラムに使用されるデータを書き換え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御部１００を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。
【００４７】
制御部１００は、加熱制御部１５１及び信号数算出部１５４を有している。加熱制御部１５１は、加熱指令をドライバＩＣ５２に供給することで、ドライバＩＣ５２やアクチュエータユニット２１からの発熱を制御する。このとき、ドライバＩＣ５２は、加熱指令に従って、駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給する。信号数算出部１５４は、加熱制御部１５１がドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給させる駆動信号の数を算出する。
【００４８】
また、制御部１００は、印刷処理を制御する印刷制御部１５２とドライバＩＣ５２へと種々の波形信号を出力する波形出力部１５３とを有している。印刷制御部１５２には、インクジェットプリンタ１０１に接続されたコンピュータやインクジェットプリンタ１０１が読み取り可能な記録媒体等からの画像データが入力される。印刷制御部１５２は、搬送機構１６を含む搬送系を駆動すると共に、この画像データに基づいて、搬送される印刷用紙上に所望の画像が形成されるように、ドライバＩＣ５２へと印刷指令を出力する。波形出力部１５３は、図８に示される波形信号１６１〜１６４をドライバＩＣ５２へと出力する。
【００４９】
ドライバＩＣ５２は、制御部１００からの制御指令（加熱指令や印刷指令等）に従って、波形出力部１５３からの波形信号１６１〜１６４のいずれかを駆動信号としてアクチュエータユニット２１へと供給する。波形信号１６１〜１６３は、それぞれ電位差がＶ１の複数の方形パルスＰ１及びＰ２を含んでいる。図８において基底電圧は、共通電極１３４の電位であるグランド電位に相当する。波形信号１６１〜１６３には１つ〜３つの方形パルスＰ１が含まれており、それぞれにおいて方形パルスＰ１の直後に１つの方形パルスＰ２が含まれている。方形パルスＰ２の幅は、方形パルスＰ１の幅の半分程度である。方形パルスＰ１の幅は、ほぼＡＬ長に設定され、本実施形態では６μｓｅｃである。
【００５０】
方形パルスＰ１は、吐出口１０８からインクが吐出されるようにアクチュエータユニット２１を駆動するパルスであり、以下、吐出パルスＰ１と呼称する。方形パルスＰ２は、吐出パルスＰ１の直後に供給されるパルス信号であり、吐出パルスＰ１によって個別インク流路１３２内に発生した振動を抑制するようにアクチュエータユニット２１を駆動するパルス（キャンセルパルス）である。したがって、方形パルスＰ２は、吐出口１０８からインクが吐出されないようにアクチュエータユニット２１を駆動させるパルス信号であり、以下、不吐出パルスＰ２と呼称する。このように吐出パルスＰ１の直後に不吐出パルスＰ２を供給するのは、個別インク流路１３２内の振動を早期に減衰させることで、次のインク吐出に影響が生じないようにするためである。
【００５１】
制御部１００からの印刷指令には、波形信号１６１〜１６３のいずれかを指示する信号が時間的に連なっている。ドライバＩＣ５２は、制御部１００から印刷指令を受け取ると、波形信号１６１〜１６３のうちの印刷指令が示すものを、所定の印字周期Ａごとにアクチュエータユニット２１へと順に供給する。これによって、後述の通り、吐出口１０８から所望の量のインクが吐出される。以下、波形信号１６１〜１６３を吐出駆動信号１６１〜１６３と呼称する。ここで、印字周期Ａは、用紙Ｐ（記録媒体）の搬送方向の解像度に対応した単位距離だけ用紙Ｐが搬送ベルト８によって搬送されるのに要する時間に相当する。
【００５２】
一方、波形信号１６４は、吐出口１０８からインクが吐出されないようにアクチュエータユニット２１を駆動する３つの不吐出パルスＰ３を含んでいる。不吐出パルスＰ３は電位差Ｖ１の方形パルスである。不吐出パルスＰ３は、方形パルスＰ２より小さいパルス幅を有している。ドライバＩＣ５２は、制御部１００から加熱指令を受け取ると、印字周期Ｂごとにアクチュエータユニット２１へと複数の波形信号１６４を連続して供給する。以下、波形信号１６４を不吐出駆動信号１６４と呼称する。印字周期Ｂは印字周期Ａより短く設定されており、これにより、不吐出駆動信号１６４は吐出駆動信号１６１〜１６３より高い駆動周波数でアクチュエータユニット２１へと供給される。より具体的には、印字周期Ｂは印字周期Ａの３／４倍より小さい。これにより、吐出駆動信号１６１を連続して供給する場合と比べて、不吐出駆動信号１６４を連続して供給する場合の方が、単位時間当たりに供給できるパルスの合計数が大きくなる。これに対応して、単位時間当たりのドライバＩＣ５２からの発熱も大きくなる。
【００５３】
次に、ドライバＩＣ５２から駆動信号が供給された際のアクチュエータユニット２１の動作について述べる。まず、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５の電位は、あらかじめ共通電極１３４との電位差がＶ１（＞０）になるように保持されている。つまり、圧電シート１４１〜１４３がユニモルフ変形した状態に保持されている。この状態において、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形しているため、圧力室１１０内の体積は、ユニモルフ変形していない状態と比べて減少している。
【００５４】
この状態でドライバＩＣ５２から個別電極１３５へと吐出駆動信号１６１〜１６３のいずれかが供給されると、個別電極１３５の電位は吐出パルスＰ１によって、一旦グランド電位へと変化する。そして、吐出パルスＰ１のパルス幅に相当する時間が経過すると、再び共通電極１３４との電位差がＶ１の状態に戻る。
【００５５】
この場合、個別電極１３５がグランド電位となるタイミングで圧電シート１４１〜１４３が元の状態に戻り、圧力室１１０の容積は一旦増加する。このときに生じた負圧によって、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５が共通電極１３４との電位差がＶ１の状態になったタイミングで、圧電シート１４１〜１４３において活性領域と対向する部分が圧力室１１０側に凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクの圧力が上昇する。再び電位差がＶ１となるタイミングは、吸い込まれたインクが圧力室１１０に到達するタイミングに相当する。これにより、吐出口１０８からインクが吐出される。このようなインク吐出動作が、吐出駆動信号１６１〜１６３に含まれる吐出パルスＰ１の数に応じて繰り返される。したがって、最も吐出されるインクが多いのは吐出駆動信号１６１であり、吐出駆動信号１６２が次に多く、吐出駆動信号１６３が最も少ない。
【００５６】
その後、個別電極１３５に不吐出パルスＰ２が供給される。不吐出パルスＰ２は、個別インク流路１３２内の振動を抑制するタイミングで圧力室１１０に圧力を印加するように（吐出パルスＰ１との間隔や自身のパルス幅等）調整されている。したがって、個別電極１３５に不吐出パルスＰ２が供給されると、吐出パルスＰ１のときと同様に圧電シート１４１〜１４３がユニモルフ変形し圧力室１１０内のインクに圧力が印加されるが、その圧力が個別インク流路１３２内の圧力変動を抑制するように作用する。
【００５７】
一方、ドライバＩＣ５２から個別電極１３５へ不吐出駆動信号１６４が供給されると、個別電極１３５には各周期で３つの不吐出パルスＰ３が供給される。不吐出パルスＰ３は、吐出口１０８からインクが吐出されないようなタイミングで圧力室１１０内のインクに圧力を印加するように調整されている。したがって、圧電シート１４１〜１４３がユニモルフ変形するが、吐出口１０８からはインクが吐出されることがない。
【００５８】
次に、信号数算出部１５４について説明する。信号数算出部１５４は、所定の期間内に加熱制御部１５１がドライバＩＣ５２に供給させる不吐出駆動信号の数を算出する。加熱制御部１５１は、信号数算出部１５４が算出した信号数に応じた不吐出駆動信号を供給するように指示する加熱指令をドライバＩＣ５２へと出力する。
【００５９】
ところで、印刷処理のためにヘッド１を駆動すると、ドライバＩＣ５２やアクチュエータユニット２１からの発熱により、ヘッド１の温度が上昇する。ヘッド１の温度が変化すると、アクチュエータユニット２１の駆動状況が変化したりヘッド１内のインクの温度が変化したりするため、ヘッド１からインクを吐出する際の吐出特性が変化する。つまり、ヘッド温度が大きく変化した場合、同じ駆動条件でアクチュエータユニット２１を駆動すると、吐出口１０８から吐出されるインクの速さや吐出量などの吐出特性が変化してしまう。インクの吐出特性が変化すると、印刷用紙上に形成される画像の品質が劣化するおそれがある。
【００６０】
そこで、信号数算出部１５４は、印刷用紙上に形成される画像の品質が損なわれないように、ドライバＩＣ５２がアクチュエータユニット２１へと供給する不吐出駆動信号の信号数を算出する。その際、信号数の算出の基準となるのは、ドライバＩＣ５２がアクチュエータユニット２１へと供給する信号に含まれるパルス信号の数である。アクチュエータユニット２１やドライバＩＣ５２の発熱は、パルス信号印加時の電位変化に伴う過渡電流（充電電流と放電電流）によるもので、１つのパルス信号（吐出駆動信号あるいは不吐出駆動信号）がドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１（アクチュエータ）に供給されるたびに生じる。
【００６１】
過渡電流が流れるごとの発熱量が同じで、速やかに熱が伝わるならば、ヘッド１が温度変化するのを制御するために、加熱制御部１５１の制御により、ドライバＩＣ５２がアクチュエータユニット２１へと供給するパルス信号の数を所定値に保つことが考えられる。つまり、印刷処理の際に、印刷制御部１５２がドライバＩＣ５２に供給させるパルス数に応じて、加熱制御部１５１がドライバＩＣ５２に不吐出駆動信号を供給させることにより、所定の期間内に供給される供給パルスの合計数を所定値に保つことが考えられる。
【００６２】
しかし、本実施形態の吐出パルスＰ１が個別電極１３５に供給されると、吐出口１０８からインクが吐出されるので、ヘッド１へと新たなインクがインクタンク１７から補充され、ヘッド１が冷却される。このように、１つの吐出パルスＰ１を供給する場合と１つの不吐出パルスＰ２やＰ３を供給する場合とでは、ヘッド１の温度変化の形態が異なる。このため、単純に吐出パルスと不吐出パルスの合計を所定値に保つ制御では、ヘッド１の温度制御が適切になされにくい。つまり、このときの温度制御では、パルス信号の印加に伴う発熱とインク吐出に伴う冷却と言う相反する効果のバランスを取る必要がある。
【００６３】
そこで、本実施形態の信号数算出部１５４は、ドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給すべき不吐出駆動信号の数を以下のように算出する。まず、信号数算出部１５４は、画像データに基づいて、所定期間内にドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給される吐出駆動信号に含まれる吐出パルスの合計数を算出する。
【００６４】
そして、信号数算出部１５４は、以下の計算式に従って、所定期間内にドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給させるべき不吐出駆動信号の信号数を算出する。ここで、Ｎ１は所定期間に供給される吐出パルス数であり、Ｎ２は所定期間に供給される不吐出パルス数であり、補正係数αは０＜α＜１を満たす実数である。αと所定値は信号数を算出するに当たってあらかじめ設定される値である。
【００６５】
（数式１）
Ｎ１×α＋Ｎ２＝所定値
【００６６】
このように、信号数算出部１５４は、吐出パルス数Ｎ１にαを乗算したＮ１×αを補正数として用い、この補正数と不吐出パルス数Ｎ２との合計が所定値になるように不吐出駆動信号の数を算出する。加熱制御部１５１は、信号数算出部１５４が算出した数の不吐出駆動信号を所定期間内に供給するように、ドライバＩＣ５２へと加熱指令を出力する。
【００６７】
例えば、所定値が１０００と設定され、α＝０．５と設定された場合であって、所定期間内にドライバＩＣ５２が供給する吐出駆動信号１６１が１００個であり、同じく吐出駆動信号１６２が２００個であり、同じく吐出駆動信号１６３が５０個であったとする。
【００６８】
この場合、吐出駆動信号１６１〜１６３にはそれぞれ１〜３の吐出パルスＰ１が含まれているため、所定期間内にドライバＩＣ５２が供給する吐出パルスＰ１の合計数Ｎ１は、Ｎ１＝１００×３＋２００×２＋５０×１＝７５０になる。そして、補正数Ｎ１×αは、７５０×０．５＝３７５となる。一方、吐出駆動信号１６１〜１６３には、それぞれ１つの不吐出パルスＰ２が含まれているため、所定期間内にドライバＩＣ５２が供給する不吐出パルスＰ２は３５０（＝１００＋２００＋５０）である。
【００６９】
そして、数式１により、所定期間内に不吐出駆動信号として供給すべき不吐出パルスＰ３の数は、１０００−３７５−３５０＝２７５となる。１つの不吐出駆動信号には３つの不吐出パルスＰ３が含まれているため、供給すべき不吐出駆動信号の数は、２７５÷３≒９２となる。したがって、上記の計算に基づいて信号数算出部１５４が算出した９２個の不吐出駆動信号を供給するように、加熱制御部１５１がドライバＩＣ５２へと加熱指令を出力する。
【００７０】
数式１のαは、アクチュエータユニット２１に１つの吐出パルスＰ１や１つの不吐出パルスＰ２、Ｐ３を供給した際に生じるドライバＩＣ５２及びアクチュエータユニット２１からの発熱量や、アクチュエータユニット２１に１つの吐出パルスＰ１を供給したことで吐出口１０８からインクが吐出された際にヘッド１から奪われる熱量等から求められる。これらの熱量から理論的に算出されてもよいし、吐出駆動信号や不吐出駆動信号を供給してヘッド１の温度変化を実測した結果から決定されてもよい。少なくとも吐出パルスＰ１にはヘッド１への熱量の出入りが伴うので、補正係数αは１より小さな値が設定されることになる。
【００７１】
また、数式１の所定値は、ヘッド１の温度を一定に保つために必要な熱量から算出されてもよいし、ヘッド１の温度を一定に保つために必要なパルス数を実験で取得することで設定してもよい。
【００７２】
本実施形態においては、互いに接続されたドライバＩＣ５２及びアクチュエータユニット２１の４つの組みにおいて、各組みごとに上記の加熱制御が実行される。表１は、所定期間内に４つのアクチュエータユニット２１（表１においてＡ〜Ｄ）のそれぞれに供給された吐出駆動信号１６１〜１６３の数の一例を示している。数式１のαが０．５であるとき、表１の条件から、吐出パルスＰ１の数、その補正数、不吐出パルスＰ２の数が表２のように算出される。そして、数式１の所定値がいずれのアクチュエータユニット２１についても１０００と決定されているとき、アクチュエータユニット２１に供給するべき不吐出パルスＰ３の数は、表２のように算出される。
【００７３】
【表１】
2010167601.tif 000003
【００７４】
【表２】
2010167601.tif 000004
【００７５】
表１及び表２の例に示されるように、補正係数α＝０．５として、吐出パルスの発熱への寄与度を低く見積もっている。さらに、アクチュエータユニット２１同士で所定値を等しく設定することで、ドライバＩＣ５２及びアクチュエータユニット２１の組みからの発熱を、４つの組みのいずれにおいてもほぼ一定に保持することが可能になる。したがって、これらの４つの組みからの発熱量の差を解消でき、ヘッド１内の温度むらを抑制することができる。
【００７６】
あるいは、ドライバＩＣ５２及びアクチュエータユニット２１からの全体の発熱量をできるだけ抑制し、必要以上のヘッド１の昇温を避けるという観点からは、吐出パルスＰ１の補正数（Ｎ１×α）と不吐出パルスＰ２の数との和が最も大きいものに所定値を設定してもよい。表３は、表１の条件で吐出パルスＰ１の補正数（Ｎ１×α）と不吐出パルスＰ２の数との和が最も大きいＡ，Ｄの７２５に所定値を設定した場合を示している。この場合においても、補正係数α＝０．５としている。なお、このときの補正係数は、ヘッド１への熱量の出入りを考慮して、ヘッド１の均温化の観点から理論的あるいは実験的に求めた値を用いればよい。
【００７７】
【表３】
2010167601.tif 000005
【００７８】
以上の例では、補正係数αを一定として各アクチュエータユニット２１に供給するべき不吐出パルスＰ３の数を求めてよい場合に対応している。しかし、補正係数αは印刷処理の内容やヘッド１周辺の環境に応じて変化するものであってもよい。例えば、図９は、補正係数αが吐出パルス数に応じて小さくなっていく場合を示している。このように、補正係数αとして、吐出パルス数が増えると小さくなっていく値を用いればよいことは、以下の実験の結果から導出される。
【００７９】
図１０のグラフは、ある実施例に係るヘッド１のアクチュエータユニット２１に、さまざまなデューティで吐出駆動信号１６１を供給した場合のヘッド１の温度と、さまざまなデューティで不吐出駆動信号１６４を供給した場合のヘッド１の温度とを示している。なお、ヘッド１の測定ポイントは、平面視において図２（ｂ）の矢印Ｂ１〜Ｂ１０が示す各ポイントのヘッド本体３３の側面である。また、吐出駆動信号１６１や不吐出駆動信号１６４は、本実施形態において単位時間当たりに最大の数のパルス数を供給した場合のデューティを１００％として、それぞれ２５％、５０％、７５％のデューティでアクチュエータユニット２１に供給する。これらのデューティは、同じデューティのときにアクチュエータユニット２１及びドライバＩＣ５２から発せられる熱量が、吐出駆動信号１６１を供給する場合と不吐出駆動信号１６４を供給する場合とで同じになるように調整されている。いずれのデューティにおける実験も、ヘッド１の初期温度は同じ値である。
【００８０】
図１０に示すように、不吐出駆動信号１６４を供給した場合には、ヘッド１の温度上昇がデューティに対して正比例に近い関係で変化する。一方、吐出駆動信号１６１を供給した場合には、ヘッド１の温度上昇が、デューティに対してあまり変化しない。このことは、吐出パルスＰ１を供給する数を増やしていっても、不吐出パルスＰ３を供給する数を増やした場合と比べて、ヘッド１の温度変化にはそれほど影響しないことを示している。したがってこの場合、仮に補正係数αを一定のままにすると、吐出パルスＰ１の供給数が増えるにつれて、吐出パルスＰ１による温度変化への寄与度を大きく見積もりすぎることになる。
【００８１】
以上の実験結果により、図９に示すように、補正係数αを吐出パルスＰ１の供給数が増えるにつれて小さくする。これによって、吐出パルスＰ１の温度上昇への寄与度を、吐出パルスＰ１の供給数に応じて適切に見積もることができる。このように、補正係数αは、吐出パルスによる温度変化への寄与度を、不吐出パルスによる温度変化への寄与度に対して相対的に変化させることで、ヘッド１の均温化を図るものであってもよい。
【００８２】
表４は、Ａ〜Ｄのアクチュエータユニット２１に供給される吐出パルスＰ１の数に応じて、補正係数αをそれぞれ０．２８、０．４、０．７及び０．３と設定した場合を表している。信号数算出部１５４は、吐出パルス数と補正係数αとを関連付けるテーブルや関数を保持しており、このようなテーブルや関数に基づいて吐出パルスＰ１の数から補正係数αを適切な値に設定する。そして、表４に示すように、不吐出パルスＰ３の数を算出し、アクチュエータユニット２１に供給するべき不吐出駆動信号１６４の数を算出する。
【００８３】
【表４】
2010167601.tif 000006
【００８４】
以下、制御部１００の処理内容を順を追ってより詳細に説明する。図１１は、制御部１００の一連の処理を示すフローチャートの一例である。まず、インクジェットプリンタ１０１が外部のＰＣなどから画像データを取得する（Ｓ１）と、信号数算出部１５４が、画像データに基づいて、数式１の補正係数αと所定値とを設定する（Ｓ２）。例えば、補正係数αや所定値は、表２〜表４に示される値などに設定される。
【００８５】
次に、信号数算出部１５４は、数式１を満たすように、アクチュエータユニット２１に供給するべき不吐出駆動信号の数を算出する（Ｓ３）。具体的には、表１の条件から表２〜表４に示すように算出する。ここで、図１１の例において、吐出パルスＰ１の数や不吐出パルスＰ２の数を算出する際の基準となる所定期間は、１ページ分の印刷用紙に画像を形成し始めてから、次のページの印刷用紙に画像を形成するまでの期間である。この期間には、１ページ分の画像形成が終了してから次の１ページ分の画像形成を実行するまでの画像形成が行われない期間（不吐出期間）が含まれている。つまり、１ページ分の印刷用紙に画像を形成し始めてから、次のページの印刷用紙に画像を形成するまでの期間において、吐出パルスＰ１や不吐出パルスＰ２、Ｐ３の合計数が数式１を満たすように、不吐出駆動信号の数が算出される。
【００８６】
次に、加熱制御部１５１は、Ｓ３において信号数算出部１５４が算出した数の不吐出駆動信号をドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと供給させる（Ｓ４、Ｓ５）。ここで、加熱制御部１５１は、まず、各アクチュエータユニット２１に含まれる複数のアクチュエータのうち、一部のアクチュエータのみに不吐出駆動信号を供給させ（Ｓ４）、その後に残りのアクチュエータに不吐出駆動信号を供給させる（Ｓ５）。ここで、加熱制御部１５１は、Ｓ４及びＳ５で供給した不吐出駆動信号の合計数が、Ｓ３において信号数算出部１５４が算出した数の不吐出駆動信号と一致するように供給させる。
【００８７】
具体的には、加熱制御部１５１は、各副マニホールド流路１０５ａに沿って延びる圧力室列のうち、一部の圧力室列に対応する各個別電極１３５に不吐出駆動信号を供給させた後に、残りの圧力室列に対応する各個別電極１３５に不吐出駆動信号を供給させる。例えば、Ｓ４において、副走査方向に１つおきの圧力室列、つまり圧力室列１１０ａ、１１０ｃ、１１０ｅ、…、１１０ｍ及び１１０ｏに不吐出駆動信号を供給させた後に、残りの圧力室列１１０ｂ、１１０ｄ、１１０ｆ、…、１１０ｎ及び１１０ｐに不吐出駆動信号を供給させる（図４参照）。これにより、複数の圧力室列を一列おきに２つに区分し、２つの区分に時間をずらして不吐出駆動信号を供給している。
【００８８】
このように、全てのアクチュエータに同時に不吐出駆動信号を供給せず、一部のアクチュエータに供給してから残りのアクチュエータに供給することにより、全てのアクチュエータに同時に供給した場合に生じるいわゆるクロストーク現象を抑制できる。
【００８９】
特に、クロストーク現象は、互いに隣接する圧力室列同士において発生しやすく、不吐出駆動信号はインクを吐出させない信号であるにも関わらず、インクを吐出させてしまうおそれがある。したがって、上記のように各副マニホールド流路１０５ａに連通する圧力室列を複数に区分し、これらの区分にそれぞれ順番に不吐出駆動信号を供給することで、共通の副マニホールド流路１０５ａに連通する圧力室列同士の構造的クロストークを有効に抑制することができる。さらに、圧力室列を２つに区分しているので、３つ以上に区分して時間をずらして駆動する場合と比べて、全ての区分に供給するのに必要な時間を短縮でき、その間の温度低下を抑制することができる。
【００９０】
次に、印刷制御部１５２が画像データに基づいてドライバＩＣ５２へと印刷指令を出力して、印刷用紙１ページに画像を形成する（Ｓ６）。そして、制御部１００は、次のページの印刷ジョブがあるか否かを判定し（Ｓ７）、あると判定する（Ｓ７，Ｙｅｓ）と、次のページの画像データに基づいてＳ２以降の処理を繰り返す。一方、ないと判定すると（Ｓ７，Ｎｏ）、一連の処理を終了する。
【００９１】
以上説明した本実施形態によると、ドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１に供給する駆動信号に含まれるパルス数を、あらかじめ算出された数になるよう制御する。これによりヘッド１の温度制御を実施するので、検出温度に基づく場合と比べて温度変化にあらかじめ適切に追随した制御を実施できる。また、単純に吐出パルス数と不吐出パルス数の合計を所定値にするような制御ではなく、吐出パルス数を少なく見積もった補正数を用いているので、より適切な温度制御が可能である。
【００９２】
また、図１１の処理においては、１ページの印刷終了後から次のページの印刷までのインク不吐出の期間に不吐出駆動信号１６４をアクチュエータユニット２１へと供給する。したがって、ヘッド１からインクを吐出駆動する期間中（画像形成中）に不吐出駆動信号を供給する場合と比べて、不吐出駆動信号の供給に起因するクロストークなどの悪影響が画像形成に及ぶのを回避できる。
【００９３】
また、ドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１へと不吐出駆動信号１６４を供給する際は、吐出駆動信号１６１〜１６３を供給する場合と比べて高い駆動周波数で駆動信号が供給されるのみならず、単位時間当たりに供給できるパルスの合計数が大きくなる。これにより、不吐出駆動信号１６４を供給する際、決められた数の不吐出パルスＰ３を短時間で供給できるので、より高速に用紙Ｐを搬送できると共に、速やかにヘッド温度を上昇させることができる。特に、パージ処理後においてヘッド温度が低下した直後には有効である。パージ処理は、吐出口１０８からインクを吐出させて、吐出口１０８のインク吐出特性を回復、維持する処理であり、短期間に大量にインクを吐出させることが多い。したがって、パージ処理後にはヘッド温度が大きく低下していることが多く、パージ処理後にはできるだけ高い駆動周波数で不吐出駆動信号１６４を供給することが好ましい。
【００９４】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００９５】
例えば、上述の実施形態では、圧力室列を複数に区分し、これを順番に不吐出駆動していたが、この順番に行われる不吐出駆動を複数回に亘って繰り返すことで、一連の不吐出駆動を完了するようにしてもよい。
【００９６】
また、上述の実施形態では、吐出パルス数が増えると小さくなる補正係数α（図９）を使用する実施例を想定している。これは、図１０が示すように、吐出パルスＰ１の供給数を増やしても、不吐出パルスＰ３を供給する数を増やした場合と比べて、ヘッド１の温度変化にはそれほど影響しない場合があるからである。このような場合は、上述の通り、吐出パルスＰ１による温度変化の寄与度を大きく見積もりすぎることにならないように、吐出パルスＰ１の供給数が増えるのに応じて補正係数αを小さくしている。
【００９７】
インクの性状によっては、逆に、吐出パルスＰ１の供給数を増やすことにより、不吐出パルスＰ３を供給する数を増やした場合と比べて、ヘッド１の温度変化がますます大きくなる実施例も考えられる。このような場合には、吐出パルスＰ１の供給数によらず補正係数αを一定のままにすると、吐出パルスＰ１の供給数が増えるにつれて、吐出パルスＰ１による温度変化の寄与度を小さく見積もりすぎることになる。したがって、このように上述の実施例とは逆のふるまいをする実施例の場合には、吐出パルス数が増えるのに応じて補正係数αを大きくしなければならない。
【００９８】
例えば、このような性状を有するインクとしては、常温（２０℃）では固体で、使用時には約１００℃に加熱して溶融状態にする固形インクがある。これに対応したホットメルト式のヘッド１では、流入インクの温度設定がヘッドの駆動温度よりも高い場合があり、吐出パルス数が増えると補正係数を大きくすることになる。なお、この場合の不吐出駆動信号によるアクチュエータの駆動は、冷えたヘッド１の温度調節ではなく、溶融インクの攪拌や変質防止が主目的となる。
【００９９】
また、図１１の処理においては、１ページの印刷処理においてアクチュエータユニット２１に供給する吐出パルスＰ１、不吐出パルスＰ２の数を考慮し、そのページの印刷処理前に不吐出駆動信号１６４を供給することとしている。しかし、そのページの印刷処理後に不吐出駆動信号１６４を供給してもよい。
【０１００】
また、図１１の処理においては１ページ印刷してから次のページを印刷するまでの期間に不吐出駆動信号１６４をアクチュエータユニット２１に供給している。しかし、印刷処理中、アクチュエータユニット２１に含まれる複数のアクチュエータのうち駆動されていないものに、そのアクチュエータが次に駆動されるまでの期間に不吐出駆動信号１６４を供給してもよい。この場合には、上記の数式１を満たす基準となる所定期間を１ページの印刷期間内に設定してもよい。
【０１０１】
また、上述の実施形態においては、パルス数の合計値の基準となる所定値が一定の場合を示している。しかし、状況に応じて所定値を変化させてもよい。例えば、印刷処理のページが進んでいくと、所定値の数をどんどん減らしていってもよい。これにより、ヘッド１の温度が上昇し続けることがなくなり、所望の温度に保つことができる。あるいは、ヘッド１の温度を検出する温度センサを用いて、温度センサの検出結果に応じて所定値を変更するようにしてもよい。また、補正係数α自体を温度センサの検出結果に応じて補正してもよい。いずれにしても、低温時にはより多く発熱するように、補正係数αはより小さく設定することになる。これによって、ヘッド１の温度を速やかに所望の温度にすることができる。
【０１０２】
また、上述の実施形態では、吐出パルスＰ１、不吐出パルスＰ２、Ｐ３のいずれもパルスの電位差はＶ１で同じである。そして、吐出駆動信号１６１〜１６３は、吐出パルスＰ１の数を変えることで、吐出されるインクの量が異なるように調整されている。しかし、パルスの電圧を変えることで吐出されるインク量を異ならせる方式を採用してもよい。このような場合、同じパルス数でもドライバＩＣ５２等からの発熱量が異なると考えられる。したがって、パルス電圧でインク量を異ならせる方式を採用すると、数式１の補正係数αを実際に吐出されるインク量で補正しなければならない。つまり、所定期間に供給される吐出パルスの数が同じでも、吐出パルスの内訳としてインクを多く吐出させる吐出パルスが多いほど、補正係数αが小さくなるようにα自体を補正しなければならない。さらに、図９では補正係数αが吐出パルス数に応じて少なくなるものとしている。この場合も同様に、パルス電圧でインク量を調整する方式を採用すると、単純に吐出パルス数に応じて補正係数αを小さくすればよいわけではない。したがって、図９においても、吐出されるインク量が大きくなるほど補正係数αが小さくなるものと取り扱わなければならない。
【０１０３】
本実施形態では、補正係数αが吐出パルス数に対して一定の関係（例えば、図９の関係）を有して決められたが、アクチュエータユニット２１の配置位置による補正をさらに加えてもよい。図１０に示されるように、同じ数の不吐出パルスが印加されても、ヘッド中央部の方が両端部より暖まりやすい。そこで、例えば、同じ数の吐出パルスが印加される場合でも、両側の２つのアクチュエータユニット２１に対する補正係数は、中央の２つのアクチュエータユニット２１に対する補正係数に比べて小さくする。このように、中央から外側に近づくにしたがって吐出パルスの温度変化への寄与度をより低く見積もるようにしてもよい。
【０１０４】
また、上述の実施形態は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、本発明を適用可能な対象はこのようなインクジェットヘッドに限られない。例えば、導電ペーストを吐出して基板上に微細な配線パターンを形成したり、あるいは、有機発光体を基板に吐出して高精細ディスプレイを形成したり、さらには、光学樹脂を基板に吐出して光導波路等の微小電子デバイスを形成するための、液滴吐出ヘッドに適用することができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、アクチュエータとして圧電方式のものを用いていたが、静電方式や抵抗加熱による方式のものにも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
α        補正係数
１        インクジェットヘッド
９        流路ユニット
２１      アクチュエータユニット
１００    制御部
１０１    インクジェットプリンタ
１０８    吐出口
１１０    圧力室
１１０ａ-１１０ｐ  圧力室列
１５１    加熱制御部
１５２    印刷制御部
１５３    波形出力部
１５４    信号数算出部
１６１-１６３  吐出駆動信号
１６４  不吐出駆動信号
【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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