(57)【要約】【課題】環境及び吐出回数に基づくインクの特性によって液滴の記録媒体への着弾位置のずれを回避して高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】環境情報に対応する駆動信号及びカウント値に応じた駆動信号を格納する記憶手段と、電源ＯＮ以降の吐出回数をカウント値としてカウントするカウント手段と、カウント値に基づいて記憶手段に格納されたカウント値に応じた駆動信号を参照して電源ＯＮ時の環境情報に対応する駆動信号の初期値を変更することによりノズルの液滴吐出速度を制御する。【選択図】図１
2010214719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号に基づき液滴を吐出する複数のノズルを持つヘッドが複数配列されたラインヘッドを備え、
被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
環境情報に対応する駆動信号及びカウント値に応じた駆動信号を格納する記憶手段と、
自装置近傍の環境情報を測定する環境情報測定手段と、
電源ＯＮ以降の吐出回数をカウント値としてカウントするカウント手段と、
電源ＯＮ時の前記環境情報測定手段により測定した環境情報に基づいて前記記憶手段に格納された環境情報に対応する駆動信号の初期値を決定する初期値決定手段と、
前記カウント手段によりカウントされたカウント値に基づいて前記記憶手段に格納されたカウント値に応じた駆動信号を参照して前記駆動信号の初期値を変更することにより液滴吐出速度を制御する速度制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
予め設定された吐出回数に達したときは、前記速度制御手段による液滴吐出速度の制御を行わないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
ページの終了ごとに前記ヘッド近傍の環境情報を測定するヘッド環境情報測定手段と、
前記ヘッド環境情報測定手段により測定された該環境情報に対応する駆動信号に切り替え、該駆動信号に応じたカウント値へ補正するカウント値補正手段と
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数のノズルごとに液滴吐出速度を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置における液滴吐出機構に関するに関連する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の幅に対応する長さを持ったヘッド（いわゆるライン型ヘッド）を用いて画像形成を行うインクジェット記録装置において、シングルパス印字（記録媒体に対してヘッドを１回だけ走査させて記録媒体全体に画像を形成する印字方法）を用いて画像を形成する方法がある。
このシングルパス印字を用いて画像を形成するとき、ヘッドから吐出される液滴の速度が一定でないと、吐出された液滴が記録媒体に着弾する位置が正常な位置よりずれてしまい、印字した画像の品質が一定でなくなってしまう。
【０００３】
この位置ずれを補正して画質のばらつきをなくすために、特許文献１においては、予め作成されたデータテーブル（搬送速度、液滴吐出速度、記録媒体の表面から液滴吐出ヘッド吐出面までの吐出距離）に基づき、液滴吐出タイミングを制御して、液滴が吐出されてから記録媒体に着弾するまでの着弾位置ズレのズレ量を基準位置に対して一定にさせる技術が開示されている。
【０００４】
また、液滴を吐出させる圧力発生素子の経時劣化に対する速度補正のために、特許文献２では吐出回数に応じて、ある吐出回数を越えたときに駆動信号の波形を補正する技術が開示されている。
【０００５】
また、インクジェットヘッドの製作過程での特性の差異を補正するために、特許文献３では各インクジェットヘッドの特性に応じて、駆動パラメータを設定する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１の技術のように、液滴吐出速度に基づき吐出タイミングを制御するのみでは、特に高粘度インクを用いたインク吐出で見られる、電源ON後の吐出開始時からの吐出回数に応じた吐出速度の変化に対しては対応できないという問題があった。
【０００７】
また、上記の特許文献２の技術は、液滴を吐出させる圧力発生素子の経時劣化に対する速度補正のために、トータルでの画像形成における吐出回数に基づいて補正を行うものであり、電源ON後の印刷開始時の温度や湿度などの環境及び吐出回数に基づいたインク粘度の変化による液滴吐出速度の変化を補正することはできなかった。
【０００８】
また、上記の特許文献３の技術は、インクジェットヘッドの製作過程での特性の差異に基づいて補正を行うものであり、電源ON後の印刷開始時の温度や湿度などの環境及び吐出回数に基づいたインク粘度の変化による液滴吐出速度の変化を補正することはできなかった。
【０００９】
本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その目的は、環境及び吐出回数に基づくインクの特性によって液滴の記録媒体への着弾位置のずれを回避して高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、駆動信号に基づき液滴を吐出する複数のノズルを持つヘッドが複数配列されたラインヘッドを備え、被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、環境情報に対応する駆動信号及びカウント値に応じた駆動信号を格納する記憶手段と、自装置近傍の環境情報を測定する環境情報測定手段と、電源ＯＮ以降の吐出回数をカウント値としてカウントするカウント手段と、電源ＯＮ時の環境情報測定手段により測定した環境情報に基づいて記憶手段に格納された環境情報に対応する駆動信号の初期値を決定する初期値決定手段と、カウント手段によりカウントされたカウント値に基づいて記憶手段に格納されたカウント値に応じた駆動信号を参照して駆動信号の初期値を変更することにより液滴吐出速度を制御する速度制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、予め設定された吐出回数に達したときは、前記速度制御手段による液滴吐出速度の制御を行わないことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、ページの終了ごとにヘッド近傍の環境情報を測定するヘッド環境情報測定手段と、
ヘッド環境情報測定手段により測定された該環境情報に対応する駆動信号に切り替え、該駆動信号に応じたカウント値へ補正するカウント値補正手段と
を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、複数のノズルごとに液滴吐出速度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
環境及び吐出回数に基づくインクの特性によって液滴の記録媒体への着弾位置のずれを回避して高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の画像形成装置の平面説明図である。
【図３】本発明の実施の形態のヘッドアレイユニットの各断面説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の液滴のカウントを説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態の各吐出回数ごとの液滴吐出速度の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の着弾位置ズレの概念図である。
【図８】本発明の実施の形態の液滴のカウントを行うことを説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態の駆動信号パターンの一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態の駆動波形電圧の波高値と吐出速度の関係を示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態の液滴吐出回数に応じて吐出速度を制御する為の駆動信号パターンの変形実施例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態のノズル個別制御部を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の動作制御の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態の動作制御の他の一例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態の回数のカウント処理を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態の動作制御の他の一例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態のヘッド内部ベース部の温度変化とインクの温度変化を測定した図である。
【図１８】本発明の実施の形態のインク温度と駆動波形の駆動電圧値の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
【００１７】
図１は本実施の形態の画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図である。
図２は本実施の形態の画像形成装置の平面説明図である。
図１および図２を参照すると、この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送ユニット４と、搬送ユニット４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字するヘッドアレイユニット５と、印刷終了後又は所要のタイミングでヘッドアレイユニット５の各ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるクリーニング装置６とを備えている。
【００１８】
装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。
【００１９】
搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１ａと搬送従動ローラ４１ｂと、これらのローラ４１ａ、４１ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない穴が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１ａ、搬送従動ローラ４１ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２ａ、４２ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。
【００２０】
搬送駆動ローラ４１ａは図示しないモータにより回転されることで搬送ベルト４３が周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１ｂ、搬送ガイドローラ４２ａ、４２ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。
【００２１】
搬送ユニット４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出するヘッドアレイユニット５が矢示Ａ方向に移動可能に配置されている。また、このヘッドアレイユニット５は、維持回復動作時（クリーニング時）にはクリーニング装置６上方までスライド移動する。
【００２２】
ヘッドアレイユニット５は、１列当たり、液滴を吐出する５個のヘッドユニット５１を用紙のほぼ全幅にわたって配列部材（保持部材）１００に配列して固定配置したヘッドアレイユニットである。用紙搬送方向上流側から、第１列（ａ列ともいう。）はヘッドユニット５１ａ１、５１ａ２、５１ａ３、５１ａ４、５１ａ５、第２列（ｂ列ともいう。）はヘッドユニット５１ｂ１、５１ｂ２、５１ｂ３、５１ｂ４、５１ｂ５、でそれぞれ構成されている。なお、各列のヘッドユニットを総称する場合には、例えばａ列のヘッドユニット５１は「ヘッドユニット５１ａ」というように表記する。
【００２３】
そして、第１列ないし第２列の各ヘッドユニット５１ａ〜５１ｂはそれぞれ千鳥状に配置している。また、各ヘッドユニット５１は複数のノズルを配列したノズル列を４列有しており、各ヘッドユニットのノズル列で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出させるようにして、千鳥配置とすることで１ライン分の画像を形成できるようにしている。
【００２４】
このヘッドアレイユニット５は、各ヘッドユニット５１の上方に、各ヘッドユニット５１に所要の色のインクを供給する分配器であるディストリビュータ５２ａ〜５２ｄが配置され、ディストリビュータ５２とヘッドユニット５１間は供給チューブ５３にて接続されている。ディストリビュータ５２の上流側にはサブタンク５４が配置され、水頭差によりインクがヘッドユニット５１のヘッドに供給される。さらに、サブタンク５４の上流側には図示しないインクメインタンクが配置され、いずれも供給チューブを介してインクが供給される。
【００２５】
搬送ユニット４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部７が設けられている。搬送ガイド部７にて案内されて搬送される用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。
【００２６】
維持回復機構（クリーニング装置）６は、ヘッドアレイユニット５の第１ないし第２列の各ヘッドユニット５１に対応して、第１列ないし第２列に、それぞれ５個のクリーニング手段６１ａ１〜６１ａ５、６１ｂ１〜６１ｂ５が千鳥状に配置されている。なお、クリーニング装置６の各部の表記についてもヘッドアレイユニット５の場合と同様とする。
【００２７】
それぞれのクリーニング手段６１の下部にはヘッドユニット５１のヘッドからインクを吸引するための吸引ポンプ６２（６２ａ、６２ｂ）が配置されている。
【００２８】
また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッドユニット５１のヘッドをクリーニング手段６１でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合、あるいは、ヘッドユニット５１のヘッドのノズル面に付着したインクをクリーニング手段６１で清掃する場合は、印刷停止後、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１ｂを支点に図１で矢印Ｂ方向に回動し、ヘッドアレイユニット５との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、ヘッドアレイユニット５の移動スペースを確保するようにしている。このとき、クリーニング装置６上部に配置されている搬送ガイド部７も支点７１にて矢印Ｃ方向上方に回動され、クリーニング装置６の上方が開放される。
【００２９】
そして、搬送ユニット４と搬送ガイド部７がそれぞれ解放（解除）された後に、ヘッドアレイユニット５が用紙通紙方向（矢示Ａ方向）に移動し、クリーニング装置６上方で停止され、クリーニング手段６１が上昇して各ヘッドユニット５１のヘッドのクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。
【００３０】
図３は、ヘッドアレイユニット５におけるヘッドユニット５１の液体吐出ヘッド単体の液室長手方向（ノズル並び方向と直交する方向）に沿う断面説明図、同じく液室短手方向（ノズル並び方向）に沿う断面説明図である。
【００３１】
この液体吐出ヘッドは、流路板（液室基板）５０１と、この流路板５０１の下面に接合した振動板５０２と、流路板５０１の上面に接合した（或いは流路板と一体で形成した）ノズル板５０３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出するノズル５０４が連通する個別流路としての加圧液室（圧力室、加圧室、流路などとも称される。）５０６、加圧液室５０６に液体であるインク（記録液）を供給する供給路を兼ねた流体抵抗部５０７、ダンパ室５１８を形成している。
【００３２】
ここで、流路板５０１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜きなどの機械加工することで、各加圧液室５０６、流体抵抗部５０７、ダンパ室５１８などの開口をそれぞれ形成している。なお、上述したように、流路板５０１とノズル板５０３或いは振動板５０２とを電鋳で一体形成することもでき、また、結晶面方位（５１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで形成したものや、その他感光性樹脂などを用いることもできる。
【００３３】
振動板５０２は、液室５０６側から第１層５０２ａ、第２層５０２ｂ、第３層５０２ｃの３層構造のニッケルプレートで形成したもので、例えば電鋳によって作製している。なお、この振動板５０２は、例えば、ポリイミドなどの樹脂部材とＳＵＳ基板などの金属プレートとの積層部材、或いは、樹脂部材から形成したものなどを用いることもできる。
【００３４】
ノズル板５０３は、各加圧液室５０６に対応して多数のノズル５０４を形成し、流路板５０１に接着剤接合している。このノズル板５０３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。また、ノズル５０４の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成し、このノズル５０４の穴径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとしている。さらに、各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
【００３５】
また、ノズル板５０３のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）５０４Ｎには、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、記録液物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、記録液の滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００３６】
そして、振動板５０２には、各加圧液室５０６に対応して第１層５０２ａで形成したダイアフラム部５０２Ａの中央部に第２層５０２ｂ、第３層５０２ｃの２層構造の凸部５０２Ｂを形成し、この凸部５０２Ｂに圧力発生手段（アクチュエータ手段）を構成する圧電素子５１２をそれぞれ接合している。また、各加圧液室５０６の隔壁５０６Ａに対応して３層構造部分（厚肉部５０２Ｂ）に支柱部５１３を接合している。
【００３７】
これらの圧電素子５１２及び支柱部５１３は積層型圧電素子部材５１４にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施して櫛歯状に分割して形成したもので、支柱部５１３も圧電素子であるが駆動電圧を印加しないために単なる支柱となっている。この積層型圧電素子部材５１４はベース部材５１５に接合している。
【００３８】
なお、圧電素子５１２（圧電素子部材５１４）は、例えば厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層とを交互に積層したものであり、内部電極を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極、共通電極に電気的に接続し、これらの電極にＦＰＣケーブル５１６を介して駆動信号を供給するようにしている。
【００３９】
また、圧電素子５１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液室５０６内記録液を加圧する構成とすることも、圧電素子５１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室５０６内記録液を加圧する構成とすることもできる。ここではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
【００４０】
ベース部材５１５は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材５１５の材質（材料）が金属であれば、圧電素子５１２の自己発熱による蓄熱を防止することができる。圧電素子５１２とベース部材５１５は接着剤により接着接合しているが、ライン型ヘッドのようにチャンネル数が増えると、圧電素子５１２の自己発熱により１００℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。また、自己発熱によりヘッド内部の温度上昇が発生し、インク温度が上昇するが、インクの温度が上昇すると、インク粘度が低下し、噴射特性に大きな影響を与える。したがって、ベース部材５１５を金属材料で形成して圧電素子５１２の自己発熱による蓄熱を防止することで、これらの接合強度の低下、記録液粘度の低下による噴射特性の劣化を防止することができる。
【００４１】
さらに、振動板５０２の周囲には例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材５１７を接着剤で接合している。このフレーム部材５１７には、各加圧液室５０６に記録液を供給する共通液室５０８を形成し、共通液室５０８から振動板５０２に形成した供給口５０９、流体抵抗部５０７の上流側に形成した流路５１０、流体抵抗部５０７を介して加圧液室５０６に記録液が供給される。なお、フレーム部材５１７には共通液室５０８に外部から記録液を供給するための記録液供給口５１９も形成される。
【００４２】
ここで、加圧液室５０６の壁面を形成する部材である振動板５０２で共通液室５０８の一部の壁面を形成し、この共通液室５０８の壁面を形成する部分をダンパ部５２４とし、隣接するダンパ室５１８との間の壁部を形成し、共通液室５０８に生じる圧力変動を吸収するようにしている。なお、ダンパ室５１８は図示しない大気開放路を通じて大気に開放している。
【００４３】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子５１２に印加する電圧を基準電位Ｖｅから下げることによって圧電素子５１２が収縮し、振動板５0２が下降して加圧液室５０６の容積が膨張することで、加圧液室５０６内にインクが流入し、その後圧電素子５１２に印加する電圧を上げて圧電素子５１２を積層方向に伸長させ、振動板５０２をノズル５０４方向に変形させて加圧液室５０６の容積／体積を収縮させることにより、加圧液室５０６内の記録液が加圧され、ノズル５０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００４４】
そして、圧電素子５１２に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板５０２が初期位置に復元し、加圧液室５０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室５０８から加圧液室５０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル５０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００４５】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００４６】
また、ここでは、圧電素子を圧力発生手段（アクチュエータ手段）に用いる圧電型ヘッドとした例で説明している、発熱抵抗体をアクチュエータ手段に用いるサーマル型ヘッド、静電力を発生する振動板と電極をアクチュエータ手段に用いる静電型ヘッドなど、他のアクチュエータ手段を用いる液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして使用することもできる。
【００４７】
図４は本実施の形態の画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
この制御部１００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１（メモリ、周辺装置含む1チップマイコン）と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ１０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ１０３と、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不揮発性メモリ（以下ＮＶＲＡＭと略す）１０４と、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ＡＳＩＣ１０５とを備えている。
【００４８】
また、この制御部１００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ１０６と、各ヘッドユニット５１を駆動制御するためのヘッド駆動制御部１０７及びヘッドドライバ１０８と、ヘッドアレイユニット移動モータ１０９を駆動するためのヘッドアレイ移動モータ駆動部１１０と、搬送ベルト移動モータ１１１を駆動するための搬送ベルト移動モータ駆動部１１２と、吸引ファン４４に対する吸引モータ１１６を駆動する吸引モータ駆動部１１７と、環境温度及び／又は環境湿度を検出する環境センサ１１３及び図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ１１４などを備えている。なお、環境センサ１１３は、後述するヘッド温度計測手段によって実現されても良い。
【００４９】
また、この制御部１００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１１５が接続されている。
【００５０】
ここで、制御部１００は、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと称す）等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ１０６で受信する。
そして、ＣＰＵ１０１は、ホストＩ／Ｆ１０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して印刷データを解析し、ＡＳＩＣ１０５にてデータの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部１０７に各ノズル単位に分解した画像データを転送するのと並行して、ＣＰＵ１０１が各ノズル単位で１ページあたりの液滴吐出回数の算出と操作パネル１０５等から入力された印字枚数の情報をもとに１ジョブあたりのノズル単位での吐出回数の算出を行う。
【００５１】
上記ＣＰＵ１０１で算出された１ジョブあたりのノズル単位の吐出回数情報は、一時的にＲＡＭ１０３（またはＣＰＵ内部メモリ）に格納される。この格納した１ジョブあたりのノズル単位の吐出回数情報は、ＣＰＵ１０１からの吐出開始指令のタイミングに合わせて、ＣＰＵ１０１がＲＡＭ１０３（または内部メモリ）から読み出し、ＣＰＵ１０１内部の２  ｔｏ  １セレクタで初期値セットを選択し吐出回数をカウント可能なＣＰＵ１０１内部のＤフリップ・フロップで構成されたカウンタ・レジスタ部に格納する。
【００５２】
このカウンタ・レジスタ部に格納された吐出回数は、図５に示すように、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（ＳＤ０、ＳＤ１：階調信号０、１）からノズル単位で４  ｔｏ  １セレクタによってデコードされた液滴制御信号であるＭＮ０〜３の切替タイミングとＣＰＵ１０１の吐出開始指令信号のＡＮＤ回路からの出力の立上がりエッジ毎（ＭＮ０〜１のアクティブからの信号切り替えタイミング⇒液滴吐出後）で、ＣＰＵ１０１内部の２  ｔｏ  １セレクタを加算値取り込みモードに切替後、ＣＰＵ１０１内部のカウンタ・レジスタ部に（−１）を加算したデータを取り込み、液滴の加算カウントを行い、ＣＰＵ１０１内部の判定回路にてカウンタ・レジスタ部の値がゼロになるまで行う。
【００５３】
カウンタ・レジスタ値がゼロと判定された時点で、ＣＰＵ１０１に通知信号を送り、ＣＰＵ１０１はその通知後に駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ１０２から次の吐出回数に対応した駆動波形（駆動信号）のパターンデータを読み出しヘッド駆動制御部１０７で駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形を発生させる。
【００５４】
その後再度、液滴吐出回数を継続してカウントし、再び所定の液滴吐出回数に達したら、その設定した吐出回数に対応した駆動波形データをＲＯＭ１０２から読み出す制御を液滴の吐出回数終了まで繰り返し行う。
ここでは１ジョブあたりのノズル単位での吐出回数をカウントダウンして減算処理をしていく例を記載しているが、カウントアップ加算処理をおこなっていく方法でも処理は可能である。
【００５５】
ヘッド駆動制御部１０７には１ヘッド内のノズルを個別で吐出速度制御可能な制御部を備えている。ヘッドドライバ１０８は、ヘッド駆動制御部１０７からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をヘッド駆動制御部１０７からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的にヘッドユニット５１のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動し、画像データを印刷してドットパターンラインを形成する。
【００５６】
なお、後述する図１８に示すような、液滴の吐出速度を一定に制御する為に、インクの温度と駆動波形データのデータテーブルを予めＲＯＭ１０２に記憶させておき、制御部１００の環境温度及び／又は環境湿度を検出する環境センサ１１３によるヘッド近傍のインクの温度変化を反映できる箇所の温度情報をもとにインク温度を推定しこの推定されたインク温度に対応した液滴吐出速度を一定にする為の駆動波形の選択を行う。湿度についても同様な処理が可能である。
【００５７】
図６は、ヘッドアレイユニット５におけるヘッドユニット５１の液滴吐出ヘッドの連続吐出時における吐出回数と各吐出回数ごとの液滴吐出速度の関係を示す図である。
【００５８】
図６の横軸は、液滴吐出ヘッドから連続で吐出する液滴吐出回数（発）、縦軸は液滴の吐出速度（ｍ/ｓ）を示している。
これは、液滴をＸｎ発吐出するまでの各吐出回数での吐出速度を測定したものを示す。
【００５９】
図６より、液滴吐出ヘッドの連続吐出時において、液滴吐出回数ごとに吐出速度が変化していることが判る。
【００６０】
すなわち吐出回数が多くなっていく程、吐出速度Ｖｊは速くなっていく傾向にあり、吐出回数がある回数ｘｎに到達すると、それ以降吐出回数が増えても吐出速度Ｖｊ（Ｎ）は変化しないことが判る。
【００６１】
図７は、吐出速度が吐出回数で変化した時に、吐出回数ごとに吐出速度の制御を実施しない場合の着弾位置ズレの概念図を示す。
ここでは、図６の液滴吐出速度Ｖｊ（Ｎ）に合わせて、記録媒体を搬送する制御をした場合に、液滴吐出速度がＶｊ（0）に変化した場合の記録媒体への着弾位置ズレを説明する。
【００６２】
画像データを基に、記録媒体の先端からｄの位置に印字画像を形成する場合に、吐出速度がＶｊ（０）では、図６より吐出速度が本来狙いとしている吐出速度Ｖｊ（Ｎ）より遅い為に、結果として用紙先端から距離としてΔｄ分着弾位置がズレてしまう。その結果高品質の画像が得られなくなってしまう。このように予め想定した吐出速度が変動してしまうと、液滴の着弾精度が安定しなくなる。
【００６３】
図８を参照して、カウンタ・レジスタ部へ減算値を取り込み液滴のカウントを行うことを説明する。
【００６４】
図８では、画素密度と用紙搬送速度によって決まる１駆動周期（１印刷周期）内に、時系列で、液滴を吐出させないノズルメニスカスを微駆動する非吐出駆動信号Ｐ０及び画像形成に使用する吐出量の液滴を吐出させる複数の第１吐出駆動信号（駆動パルス）Ｐ１〜Ｐ３を含む第１駆動波形Ｐｄと、画像形成に使用する最小の吐出量よりも小さい吐出量の液滴を吐出させる第２吐出駆動信号（駆動パルス、第２駆動波形）Ｐｋとで構成される駆動波形を生成して出力する。なお、第２駆動波形は第１駆動波形と同様に複数の第２吐出駆動信号で構成することもできる。各駆動信号Ｐ０〜Ｐ３、Ｐｋは、基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素などで構成される。駆動信号の電位Ｖが基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素は、これによって図示しない圧電素子が収縮して図示しない加圧液室の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子が伸長して加圧液室の容積が収縮する加圧波形要素である。
【００６５】
つまり、ここでは、第１駆動波形Ｐｄに含まれる駆動信号Ｐ０は液滴を吐出させないでメニスカス振動を与える駆動波形であり、第１、第２駆動波形に含まれる駆動信号Ｐ１〜Ｐ３、Ｐｋは、液体吐出ヘッドのノズルが連通する液室を膨張させた後収縮させることで液滴を吐出させる駆動波形としている。
そして、図示しないデータ転送部からの図中に示すような滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって、例えば微駆動を行うときには滴制御信号Ｍ０で駆動信号Ｐ０を選択し（Ｌレベルで選択される。）、小滴（小ドット）を形成するときには滴制御信号Ｍ１で駆動信号Ｐ１を選択し、大滴（大ドット）を形成するときには滴制御信号Ｍ２で駆動信号Ｐ１ないしＰ３を選択し、空吐出を行わせるときには滴制御信号Ｍ３で駆動信号Ｐｋを選択して、それぞれ記録ヘッドの圧電素子に印加させるようにする。
なお、ここでは小滴と大滴の２種類のサイズとしているが、例えば、両者の間の大きさの中滴も吐出させるようにすることもできる。
【００６６】
図中の破線丸部のＭＮ０〜３液滴制御信号の立上がり部でカウンタ・レジスタ部へ減算値を取り込み液滴のカウントを行う。
【００６７】
図９は液滴吐出回数に応じて吐出速度を制御する為の駆動信号パターンの一例を示す図である。
【００６８】
図９に示す様に液滴の吐出回数ごとに駆動波形電圧の波高値を変えた駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納した図４で示した制御部１００のＲＯＭ（ＲＯＭ１０２で構成することもできる）から、液滴のカウントされた吐出回数ごとに予め設定された駆動波形（駆動信号）のパターンデータを順次読み出し、Ｄ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及ぶアンプ等で構成される駆動波形発生回路を介して液滴吐出ヘッドに印可することによって、液滴吐出回数ごとに液滴吐出速度の制御を行う。
【００６９】
図９では、基準となる吐出速度をＶｊ（Ｎ）とした場合に、吐出回数：１〜ｘ１（発）間では、電圧Ｖｅ２（＞Ｖｅ１）になるように設定された駆動波形（駆動信号）のパターンデータを読出して液滴吐出ヘッドに印可することによって、図５のＶｊ（0）＝Ｖｊ（ｎ）になる様に制御を行っている。
【００７０】
図１０は、駆動波形電圧の波高値と吐出速度の関係を示した図である。
図１０より、駆動波形電圧の波高値と液滴吐出速度は比例関係になることがわかる。
【００７１】
図１１は液滴吐出回数に応じて吐出速度を制御する為の駆動信号パターンの変形実施例を示す。
【００７２】
図１１では、図９における駆動信号波形の波形の一部に着目している。図１１に示すように、駆動信号波形のＶｅ（電圧）への立ち上がり時間ｔｒを変えることにより、液滴の吐出速度を制御することが出来る。
【００７３】
図１１において、立上り時間ｔｒ１＜ｔｒ２の場合には、液滴の吐出速度は、立上り時間をｔｒ１に設定した方が速くなることが判っている。
【００７４】
このように図９に示すように、駆動信号の波高値のみ（電圧）を変えて、吐出速度を制御してもよいし、図１１に示すように、波形の立上り時間を可変させて、吐出速度を制御しても良いし、その両方を組み合わせて駆動信号データを作成し制御する方法も考えられる。
【００７５】
図１２は液滴吐出回数に応じてノズル単位で吐出速度を制御するノズル個別制御部を示す図である。
ノズル個別に駆動信号パターンを入力させることにより、ノズル個別に液滴吐出速度の制御が行える。
【００７６】
ノズル個別制御部は、個別ノズルごとに回路を構成してもよいが、回路をＩＣ内部に高集積化で形成された構成がより望ましい。
【００７７】
図１３は本実施の形態における動作制御の一例を示すフローチャートである。
【００７８】
図１３を参照すると、まず、１ジョブ目の印刷を開始する（Ｓ３０１）と、画像データの入力がなされる（Ｓ３０２）。
【００７９】
次に、ＡＳＩＣ１０５にて入力された画像データから各ノズル単位での液滴吐出回数を算出し、算出した吐出回数を制御部１００の記憶手段に格納する（Ｓ３０３）。
【００８０】
ＣＰＵ１０１からの吐出開始指令後に、記憶手段に格納した液滴吐出回数を読み出してＣＰＵ１０１のカウンタ・レジスタ部にセットする（Ｓ３０４）。
【００８１】
ＡＳＩＣ１０５にて、ノズル単位での階調データ（２ｂｉｔ／ｃｈ）を制御部１００のシフトレジスタ部へシリアル転送する（ＳＤ０、ＳＤ１）（Ｓ３０５）。
【００８２】
階調データ転送終了タイミングでラッチ回路部でデータラッチ（データ保持）し、ｃｈごとにセレクタで階調（ＭＮ０〜３）を選択する（ＭＮ０〜３：出力Ｌｏｗアクティブ）（Ｓ３０６）。
【００８３】
環境情報（温度、湿度等）に応じたイニシャルの駆動信号データを記憶手段から選択するとともに、吐出回数に対応した駆動信号データを記憶手段から選択し、駆動波形を発生させ、各ノズル単位でヘッドユニットに印加してヘッドユニットを駆動させる（Ｓ３０７）。
【００８４】
各ｃｈごとに、選択された階調データの立ち上がりエッジでカウンタ・レジスタの加算１）されたデータを取り込みカウントダウン演算を行う（Ｓ３０８）。
【００８５】
判定回路にて、セットした吐出回数がゼロになったかの判定をし（Ｓ３０９）、ゼロになった場合（Ｓ３０９／Ｙｅｓ）はカウントダウン終了をＣＰＵへ通知し、駆動波形の切替を行う（Ｓ３１０）。
【００８６】
図１４は本実施の形態における動作制御の他の一例を示すフローチャートである。
上記の図１３のフローとはステップＳ４０９までは同じである。
【００８７】
判定回路にて、セットした吐出回数がゼロになったかの判定をし（Ｓ４０９）、ゼロになった場合（Ｓ４０９／Ｙｅｓ）はカウントダウン終了をＣＰＵへ通知する（Ｓ４１０）。
【００８８】
そして、吐出回数を設定する回数がゼロになったかの判定をし（Ｓ４１１）、ゼロになった場合（Ｓ４１１／Ｙｅｓ）は、駆動波形の切替及び吐出数のカウント演算は行わない（Ｓ４１２）。
【００８９】
一方、ゼロになっていない場合（Ｓ４１１／Ｎｏ）は、駆動波形の切替及び次の波形切替までの液滴吐出回数のデータをカウンタ・レジスタ部へ設定する（Ｓ４１３）。
図１５に示すように、吐出回数を設定する回数のカウント処理は、図５のＣＰＵ内部処理と基本的に同じ処理を実施する。
図５との差異はＣＰＵ１０１内部の別カウンタ・レジスタ部にＣＰＵからの出力信号がＣＬＫとして入力される点にある。初期設定値としては、吐出回数の設定回数セットされる。その後のカウント処理は図５と同じであり、吐出回数のカウントダウン終了の通知を受けてＣＰＵがカウンタ・レジスタへ信号を出力し、カウント処理を実施する。なお、判定回路がゼロと判定した場合には、上述のとおり駆動波形の切替え及び液滴吐出回数のセット及びカウントは行わない。
【００９０】
図１６は本実施の形態における動作制御の他の一例を示すフローチャートである。ノズルの吐出間隔がある場合のフィードバック制御を示すものであり、上記の図１３、図１４のフローとはステップＳ６０９までは同じである。
【００９１】
判定回路にて、セットした吐出回数がゼロになったかの判定をし（Ｓ６０９）、ゼロになった場合（Ｓ６０９／Ｙｅｓ）は、カウントダウン終了をＣＰＵへ通知し、波形の切替を行い（Ｓ６１０）、一方、ゼロになっていない場合（Ｓ６０９／Ｎｏ）はカウントダウン演算処理を継続実施する（Ｓ６１１）。
【００９２】
ページ間の切り替わりで、ＣＰＵがヘッド近傍の温度情報データを読込む（Ｓ６１２）。
【００９３】
ヘッド近傍温度が規定値より大きいかの判定をし（Ｓ６１３）、大きい場合（Ｓ６１３／Ｙｅｓ）は、温度上昇のデータから駆動波形データを切り替えて、その駆動波形に応じた液滴吐出回数のデータをカウンタ・レジスタにセットし（Ｓ６１４）、一方、大きくない場合（Ｓ６１３／Ｎｏ）はカウントダウン演算処理を継続実施する（Ｓ６１５）。なお、温度に限らず湿度等の環境情報が用いられても良い。
【００９４】
すなわち、記録媒体のページ切り替わりのタイミングでＣＰＵが各ヘッド毎での温度がヘッドユニット５1内のヘッド近傍に取付けられた温度測定手段からの情報を読込み、その情報に応じて駆動波形の切替え制御を実施するか、または液滴吐出のカウント処理を継続するかを判断する。温度測定計測手段からの情報で、温度の上昇が予め設定された温度より高くなっている場合には、予めＲＯＭに格納された、駆動波形データからその温度に対応した波形に切替え後に、カウンタ・レジスタ部へはこの切替えた波形に対応した液滴吐出回数をセットする。温度が設定温度より低い場合には、そのまま継続して吐出のカウントを行う。
【００９５】
ここで、ページ間の検知手段について説明する。
図１の用紙Ｐの搬送経路上に設けた、搬送される用紙Ｐの有無を検知する光学式の反射型センサー等を用いて、その用紙有無の検知したタイミングをみて、ＣＰＵが搬送されてくる用紙Ｐに対して液滴吐出を開始する前にヘッド近傍に配置した温度計測手段からの温度情報を読込み、その温度情報をもとに波形に切替を行うかの判断を行う。
インク温度が上がっている場合には、図８の駆動波形の電圧を下げた波形に切替え、その切替えた波形に対応した液滴吐出回数をＣＰＵ１０１内部のカウンタ・レジスタ部にセットし、液滴の吐出タイミングに合わせてカウントをする。
【００９６】
ここで、ヘッド温度計測手段について説明する。
ヘッド毎に、温度検出手段をなす温度センサーが装着される。この温度センサーはサーミスターなどの温度検出素子からなり、ヘッドの近傍に配置される。
温度センサーは、ヘッド近傍の温度を計測し、Ａ／Ｄ変換（アナログ信号からデジタル信号へ変換）され、ＣＰＵ１０１に温度情報を伝える。ここでのヘッド近傍とは、ヘッド内のインク温度を反映した温度を検知できる箇所である。
なお、温度に限らず湿度等の環境情報を検出する手段が備えられても良い。
【００９７】
図１７は連続して全ｃｈで液滴を吐出時のヘッド内部ベース部５1５の温度変化と、その時のインクの温度変化を測定した図を示す。ヘッド近傍に温度センサーを配置することにより、インクの温度変化を反映できる。
【００９８】
図１８は、液滴の吐出速度を一定に制御する為に、インク温度と駆動波形の駆動電圧値の関係を示した実験結果である。図１８より、インクの温度が上昇した際に、液滴の吐出速度を一定にするのには、駆動波形の駆動電圧は低く制御する必要があることが判る。インク温度が低い場合には、駆動波形の駆動電圧を高くする必要がある。
【００９９】
これらの実験データを基に、液滴の吐出速度を一定に制御する為に、インクの温度と駆動波形データのデータテーブルを予めＲＯＭ１０２に記憶させておき、ヘッド近傍のインクの温度変化を反映できる箇所の温度情報をもとにインク温度を推定しこの推定されたインク温度に対応した液滴吐出速度を一定にする為の駆動波形の選択を行う。
【０１００】
上記の本実施の形態によれば、環境情報（温度、湿度など）に応じた初期値データ（イニシャルの駆動信号データ）を記憶手段より選択し、さらに対応するカウント値をセットし、吐出回数をカウント値としてカウント値を増やしながらカウント値に対応する波形を記憶装置より読み出し印加して吐出速度を補正する。これにより液滴吐出回数ごとに吐出速度が一定になるように駆動信号のパターンデータを順次に読みだして液滴の吐出速度が一定になるように制御を行うことによって、液滴吐出の1発目から記録媒体に対する液滴の着弾位置ズレを防止することが出来る。また、着弾位置ズレを測定するイメージセンサーやラインセンサー等の高額部品が不要になる上に、他の部品レイアウトの自由度が増すという効果も奏する。
【０１０１】
また、所定の閾値を越えたときは、カウント値の増加を止め、波形の読み出しをストップする。これは連続吐出回数がある回数まで達すると、それ以降では吐出回数を増やしても吐出速度変化が無いので、駆動信号のパターンデータで液滴の吐出速度が一定になるような制御を行う必要が無くなるので無駄な制御動作を省くことができる。
【０１０２】
また、吐出間隔が空いた場合の対応として，記録媒体のページ切り替わりのタイミングでＣＰＵが温度センサからの温度情報を取得し，所定の規定値よりも温度が高い場合はカウント値の補正を行うか，そうでない場合は液滴吐出のカウント処理と対応波形の制御を継続する、ということを常に判断する。これにより、もし間隔が空いた場合にでも正しく補正を行う、もしくは補正の必要が無いことを判断することが可能になる。
【０１０３】
また、液滴吐出ヘッド内の複数のノズルを個別に制御する手段を有し、液滴吐出ヘッドのノズル個別に液滴吐出速度を制御することで、より精密に液滴吐出速度の制御を行うので、確実に液滴の記録媒体に対する着弾位置ズレを抑制することが出来る。
【０１０４】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１    装置本体
２    給紙トレイ
３    排紙トレイ
４    搬送ユニット
５    ヘッドアレイユニット
６    クリーニング装置
７    搬送ガイド部
２１    分離ローラ
２２    給紙ローラ
３１    サイドフェンス
３２    エンドフェンス
４１ａ    搬送駆動ローラ
４１ｂ    搬送従動ローラ
４２ａ、４２ｂ    搬送ガイドローラ
４３    搬送ベルト
４４    吸引ファン
５１    ヘッドユニット
５２    ディストリビュータ
５３    供給チューブ
５４    サブタンク
６１    クリーニング手段
６２    吸引ポンプ
７１    支点
１００    配列部材（保持部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０６】
【特許文献１】特開２００７−２３７４０２号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８４９８号公報
【特許文献３】特開２０００−０７１４３７号公報
【図１】
2010214719.tif 000003
【図２】
2010214719.tif 000004
【図３】
2010214719.tif 000005
【図４】
2010214719.tif 000006
【図５】
2010214719.tif 000007
【図６】
2010214719.tif 000008
【図７】
2010214719.tif 000009
【図８】
2010214719.tif 000010
【図９】
2010214719.tif 000011
【図１０】
2010214719.tif 000012
【図１１】
2010214719.tif 000013
【図１２】
2010214719.tif 000014
【図１３】
2010214719.tif 000015
【図１４】
2010214719.tif 000016
【図１５】
2010214719.tif 000017
【図１６】
2010214719.tif 000018
【図１７】
2010214719.tif 000019
【図１８】
2010214719.tif 000020