(57)【要約】      （修正有）【課題】多数のノズルを有する液体吐出ヘッドにおける局所的な吐出異常を回避して好ましい液体吐出を実現する液体吐出装置を提供する。【解決手段】副走査方向と略平行方向に沿って並べられた複数の吐出素子５３から成る吐出素子群が主走査方向に沿って複数並べられた構造を有するヘッドは、副走査方向と略平行方向に長手方向を持ち、吐出素子群に対応して主走査方向に沿って並べられる複数のヒータ５９を備えている。装置では画像データに基づいて各吐出素子群の駆動吐出素子数を予測し、予測された駆動吐出素子数に基づいて各ヒータ５９から発生させる熱量が決められる。駆動吐出素子数に応じて各ヒータ５９の発熱量が制御されるので、ヘッドの全領域においてヘッド及びヘッド内のインクの温度が均一になり、全ての吐出素子５３において好ましい吐出が実現される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吐出媒体上に液体を吐出させるノズル及び前記ノズルから吐出させる液体に吐出力を与える圧電素子を含み、主走査方向に沿う行方向及び副走査方向と略平行方向に沿う列方向に配列された吐出素子と、
前記列方向に沿って並べられた複数の前記吐出素子から成る吐出素子群の長さと略同一又はこれ以上の長さを前記列方向に有し、前記吐出素子群に対応して前記行方向に沿って複数配設され、前記ノズルから吐出させる液体を加熱する加熱素子と、
を有する液体吐出ヘッドと、
前記被吐出媒体及び前記液体吐出ヘッドのうち何れか一方を移動させて前記被吐出媒体及び前記液体吐出ヘッドを前記副走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、
前記加熱素子に加熱用駆動信号を与える加熱素子駆動手段と、
吐出データに基づいて前記吐出素子群ごとに駆動される吐出素子数を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された前記吐出素子群ごとの駆動吐出素子数に応じて前記加熱素子から発生させる熱量を可変制御する加熱制御手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記ノズルから吐出される液体の目標温度を設定する温度設定手段を備え、
前記加熱制御手段は、前記ノズルから吐出される液体の温度が前記温度設定手段によって設定された目標温度になるように前記加熱素子を制御することを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記加熱制御手段は、前記液体吐出ヘッドの前記行方向の略中央部に配設される加熱素子から発生させる熱量に比べて端部に配設される加熱素子から発生させる熱量が大きくなるように前記加熱素子を制御することを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッド内の温度分布を予測する温度分布予測手段を備え、
前記加熱制御手段は、前記温度分布予測手段によって予測された温度分布を補正するよ
うに前記加熱素子を制御することを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記加熱用駆動信号には、発生させる熱量が異なる前記加熱素子に対応する複数種類の加熱波形要素を含んだ加熱用共通駆動信号を含み、
前記加熱素子のうち前記加熱素子駆動手段から熱量を発生させる加熱素子に対して該加熱素子の発生させる熱量に対応する前記加熱用共通駆動信号の少なくとも１つの加熱波形要素を選択的に印加する加熱駆動選択手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
体積が異なる複数種類の液滴を吐出するための複数の吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動信号を前記吐出素子に与える吐出素子駆動手段と、
前記複数の吐出素子のうち吐出を行う吐出素子に対して前記吐出用共通駆動信号の少なくとも１つの吐出波形要素を選択的に印加する吐出駆動選択手段と、
を備え、
前記吐出用共通駆動信号の少なくとも一部は前記加熱用共通駆動信号と兼用され、前記吐出素子駆動手段は前記加熱駆動選択手段を介して前記加熱用共通駆動信号と兼用される前記吐出用共通駆動信号を前記加熱素子に与えることを特徴とする請求項５記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記加熱制御手段は、前記吐出素子駆動手段によって駆動される駆動素子数が所定の基準駆動素子数未満となる場合には、前記所定の基準駆動素子数と前記吐出素子駆動手段に
よって駆動される駆動素子数との差分に対応する駆動容量を前記吐出用共通駆動信号として該吐出素子駆動手段から前記加熱素子へ印加するように前記加熱駆動選択手段を制御することを特徴とする請求項６記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記吐出素子駆動手段は前記加熱用駆動手段と共通化されることを特徴とする請求項６又は７記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出装置に係り、特に多数のノズルに対応した圧力発生素子を有する液体吐出ヘッドを用いて被吐出媒体上に液体を吐出させる液体吐出装置及びこれに好適な液体吐出ヘッドの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置では、ホストコンピュータから入力された印刷用の画像データを展開してなるドットパターンデータ（「ドットデータ」或いは「印字データ」ともいう。）に基づいて、ヘッドが有する多数のノズルからそれぞれ所定のタイミングでインク滴を吐出させ、これらの各インク滴が記録紙等のメディアに着弾し付着することにより印刷が行われる。
【０００３】
特に、メディアの幅方向に対応する長さのノズル列を持ったラインヘッドとメディアとを相対的に１回だけ走査して画像記録を行うシングルパス記録では、該ヘッド内において局所的にインク吐出が頻繁に行われるノズルとインク吐出がほとんど行われないノズルが存在してしまう。インク吐出がほとんど行われないノズルでは、内部のインクに粘度変化
(粘度上昇）が起こり、このようなノズルからインクを吐出させることが困難になってしまう。このような問題点を回避するために、外部条件 (環境条件）や吐出条件 (吐出状態）に応じて圧力発生素子の駆動信号を変更するように制御したり、インクの温度を検出して検出された温度に基づきヒータを用いてヘッド内のインクの温度が一定になるように制御したりする方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたインクジェット記録ヘッドでは、圧電セラミックスの隔壁により隔てられた互いに並行する複数のチャンネルを有し、駆動電圧に応じて該隔壁を変形させてチャンネル内に充填されているインクをノズルから選択的に吐出させるインクジェット記録ヘッドにおいて、圧電セラミックスの隔壁のチャンネルと反対側にチャンネル方向と略直交方向に延びて形成される凹部に電気発熱体が設けられ、この電気発熱体を用いて各チャンネル内に充填されているインクを所定の温度に保持するように構成されている。
【特許文献１】特開平１０−１９３５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インクに様々な機能を持たせる場合やインクの高性能化を図る場合にはインクの粘度が高くなることが多い。このような高粘度インクを吐出させる際には、一般的な粘度の（高機能、高性能インクよりも粘度が低い）インクを吐出させる場合に比べて高い駆動電圧、急峻な立ち上がり、急峻な立ち下がりを持つ波形を有する駆動信号が要求される。したがって、吐出素子の駆動回路駆動回路は高電圧、大電流に対応することを要求される一方、これらとは相反する関係にある短い吐出周期（高吐出周波数）に対応することも要求される。
【０００６】
ラインヘッド方式のように非常に多くのノズルを有するヘッドでは、外部環境に応じて圧力発生素子に与える駆動信号を変更しても、局所的に存在する吐出頻度の低いノズルには適切な対応ができない可能性がある。このような状況は一般に用いられるインクよりも粘度が高い高粘度インクでは顕著になる。また、吐出条件に応じて該駆動信号を変更すると、吐出制御が複雑になるばかりか、該駆動信号を伝送する配線の規模や該駆動信号を発生させる駆動回路の規模が大きくなるといった問題がある。更に、ノズルごとにヒータや温度検出センサを持たせると、ヘッド、ヒータの駆動回路、センサの検出回路が大規模化
してしまうといった問題が生じてしまう。ラインヘッドのような高速スループットを求められる場合、温度センサの応答性が悪いと温度検出に時間がかかってしまい十分な温度制御ができないことがある。
【０００７】
特許文献１に記載されたインクジェット記録ヘッドでは、ノズルを２次元状に配置することが困難であり、ノズルの高密度化に限界がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、多数のノズルを有する液体吐出ヘッドにおける局所的な吐出異常を回避して好ましい液体吐出を実現する液体吐出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】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明の液体吐出装置は、被吐出媒体上に液体を吐出させるノズル及び前記ノズルから吐出させる液体に吐出力を与える圧電素子を含み、主走査方向に沿う行方向及び副走査方向と略平行方向に沿う列方向に配列された吐出素子と、前記列方向に沿って並べられた複数の前記吐出素子から成る吐出素子群の長さと略同一又はこれ以上の長さを前記列方向に有し、前記吐出素子群に対応して前記行方向に沿って複数配設され、前記ノズルから吐出させる液体を加熱する加熱素子と、を有する液体吐出ヘッドと、前記被吐出媒体及び前記液体吐出ヘッドのうち何れか一方を移動させて前記被吐出媒体及び前記液体吐出ヘッドを前記副走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、前記加熱素子に加熱用駆動信号を与える加熱素子駆動手段と、吐出データに基づいて前記吐出素子群ごとに駆動される吐出素子数を予測する予測手段と、前記予測手段によって予測された前記吐出素子群ごとの駆動吐出素子数に応じて前記加熱素子から発生させる熱量を可変制御する加熱制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、被吐出媒体の搬送方向と略平行な方向に沿う吐出素子群ごとに駆動される駆動素子数を予測して、この予測された駆動素子数に応じて各駆動素子群に対応して配設される加熱素子から発生する発熱量を可変させるように構成されるので、各吐出素子や各吐出素子群の温度を検出する温度検出手段を備えなくても、吐出素子群ごとに液体の温度制御が可能になる。また、逐次温度検出を実行する態様に比べて制御系の処理負荷を低減させることができ、更に、吐出素子ごとに加熱手段を備える態様に比べて加熱素子の数を削減することができ、コストダウンに寄与する。
【００１１】
本発明における「液体吐出装置」の構成例として、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたってインク吐出用の複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を用いることができる。
【００１２】
この場合、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の液体吐出ヘッドブロックを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで長尺化し、全体として被吐出媒体の全幅に対応するノズル列を構成する態様がある。
【００１３】
フルライン型の液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）は、通常、被吐出媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットヘッドを配置する態様もあり得る。
【００１４】
また、液体吐出ヘッドから吐出される液体には、被吐出媒体上にカラー画像を形成する（記録する）インクが含まれる。
【００１５】
被吐出媒体の搬送方向と略平行な方向には、被吐出媒体の搬送方向と所定の角度θをな
す方向が含まれていてもよい。
【００１６】
「被吐出媒体」は、液体吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被記録媒体、印字媒体、被画像形成媒体、記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００１７】
被吐出媒体と液体吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）液体吐出ヘッドに対して被吐出媒体を搬送する態様、停止した被吐出媒体に対して液体吐出ヘッドを移動させる態様、或いは、液体吐出ヘッドと被吐出媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。
【００１８】
本発明の加熱素子には、所定の駆動信号（駆動電圧）を与えると該駆動電圧に比例した熱を発生させるヒータ（抵抗体）が好適に用いられる。この加熱素子は、吐出素子が有するノズルやその近傍に設けられてもよいし、ノズルから吐出される液体を収容する圧力室や、該圧力室に液体を供給する供給側流路に設けられていてもよい。
【００１９】
また、加熱素子駆動手段には、加熱駆動信号波形を生成する波形生成部、該波形を所定のゲインで増幅する増幅部、該増幅部で増幅された加熱駆動信号波形を電力増幅する電力増幅部などが含まれる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、前記ノズルから吐出される液体の目標温度を設定する温度設定手段を備え、前記加熱制御手段は、前記ノズルから吐出される液体の温度が前記温度設定手段によって設定された目標温度になるように前記加熱素子を制御することを特徴とする。
【００２１】
ノズルから吐出させる液体が所定の目標温度に制御されるので、好ましい液体吐出が実現される。この目標温度は吐出させる液体の種類や被吐出媒体の種類に応じて変更される態様が好ましい。
【００２２】
請求項３に係る発明によれば、前記加熱制御手段は、前記液体吐出ヘッドの前記行方向の略中央部に配設される加熱素子から発生させる熱量に比べて端部に配設される加熱素子から発生させる熱量が大きくなるように前記加熱素子を制御することを特徴とする。
【００２３】
特に、被吐出媒体の幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配列される液体吐出ヘッドでは、該液体吐出ヘッドの略中央部に比べて端部では大気に触れる面積が大きくなるので放熱効果が大きくなり、この端部及びその近傍の液体は略中央部の液体に比べて温度が低くなる傾向がある。このような状態では被吐出媒体上に吐出された液体の吐出むら（シェーディング）が起こることがある。したがって、略中央部の加熱素子に比べて端部の加熱素子から発生させる熱量を大きくすることで、液体吐出ヘッド内の液体の温度を液体吐出ヘッド内の位置によらず一定にすることができるので、液体吐出ヘッドが有する全てのノズルから好ましい液体吐出を行うことができ、被吐出媒体上における吐出むらを抑制することができる。
【００２４】
請求項４に係る発明によれば、前記液体吐出ヘッド内の温度分布を予測する温度分布予測手段を備え、前記加熱制御手段は、前記温度分布予測手段によって予測された温度分布を補正するように前記加熱素子を制御することを特徴とする。
【００２５】
液体吐出ヘッドや該液体吐出ヘッド内の液体に温度分布が生じると、温度が低い領域の
ノズルでは所定の吐出状態（吐出量、吐出方向）を保つことができなくなる。したがって、この温度分布を補正して、液体吐出ヘッドの全領域で内部の液体が所定の温度範囲内になるように制御すると、液体吐出ヘッドが有する全てのノズルから好ましい液体吐出を行うことができる。
【００２６】
予めいくつかの温度分布に対してこれらの温度分布を補正するための温度履歴（温度プロファイル）を記憶手段に記憶しておき、予測された温度分布に対応する温度履歴を該記憶手段から読み出すように構成してもよい。なお、本発明は主走査方向と略平行方向に沿った温度分布に対して特に効果がある。
【００２７】
請求項５に係る発明によれば、前記加熱用駆動信号には、発生させる熱量が異なる前記加熱素子に対応する複数種類の加熱波形要素を含んだ加熱用共通駆動信号を含み、前記加熱素子のうち前記加熱素子駆動手段から熱量を発生させる加熱素子に対して該加熱素子の発生させる熱量に対応する前記加熱用共通駆動信号の少なくとも１つの加熱波形要素を選択的に印加する加熱駆動選択手段を備えたことを特徴とする。
【００２８】
各加熱素子には、複数種類の加熱波形要素の中から少なくとも１つの加熱波形要素を含んだ加熱用共通駆動信号が共通の加熱素子駆動手段から選択的に印加されるので、加熱素子ごとに加熱素子駆動手段を備える態様に比べて加熱素子駆動手段の数を削減することができる。
【００２９】
加熱駆動選択手段には、アナログスイッチなどの複数のスイッチ素子を有するスイッチ素子や、制御信号に基づいて該スイッチ素子のオンオフを制御する制御部などを含むスイッチＩＣが好適に用いられる。このようなスイッチＩＣを複数備えてもよい。
【００３０】
請求項６に係る発明によれば、体積が異なる複数種類の液滴を吐出するための複数の吐出波形要素を含んだ吐出用共通駆動信号を前記吐出素子に与える吐出素子駆動手段と、前記複数の吐出素子のうち吐出を行う吐出素子に対して前記吐出用共通駆動信号の少なくとも１つの吐出波形要素を選択的に印加する吐出駆動選択手段と、を備え、前記吐出用共通駆動信号の少なくとも一部は前記加熱用共通駆動信号と兼用され、前記吐出素子駆動手段は前記加熱駆動選択手段を介して前記加熱用共通駆動信号と兼用される前記吐出用共通駆動信号を前記加熱素子に与えることを特徴とする。
【００３１】
吐出素子駆動手段の少なくとも一部を加熱素子駆動手段と兼用し、加熱用共通駆動波形と吐出用共通駆動波形とを兼用することで、吐出素子の駆動状況に応じて吐出素子駆動と加熱素子駆動とを使い分けることができ、吐出素子駆動手段の利用効率の向上が見込まれる。更に、複数の吐出素子駆動手段を備える態様では、各吐出素子駆動手段の負荷が均一になるように吐出駆動選択手段及び請求項５に記載の加熱駆動選択手段を制御する態様が好ましい。
【００３２】
請求項７に係る発明によれば、前記加熱制御手段は、前記吐出素子駆動手段によって駆動される駆動素子数が所定の基準駆動素子数未満となる場合には、前記所定の基準駆動素子数と前記吐出素子駆動手段によって駆動される駆動素子数との差分に対応する駆動容量を前記吐出用共通駆動信号として該吐出素子駆動手段から前記加熱素子へ印加するように前記加熱駆動選択手段を制御することを特徴とする。
【００３３】
また、吐出素子駆動手段の余剰なエネルギーは加熱素子の駆動エネルギーに転用されるので、加熱素子駆動手段の規模が冗長にならず、加熱素子駆動手段の簡素化、小規模化に寄与する。
【００３４】
請求項８に係る発明によれば、前記吐出素子駆動手段は前記加熱用駆動手段と共通化されることを特徴とする。
【００３５】
吐出素子駆動手段は加熱素子駆動手段と共通化されるので、加熱素子駆動手段が不要になり、装置構成が簡素化される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、副走査方向と略平行方向に沿う方向に複数の吐出素子を有する吐出素子群を主走査方向に沿って複数並べた液体吐出ヘッドにおいて、各吐出素子群の駆動吐出素子数を予め予測して、予測された駆動吐出素子数に基づいて各吐出素子群に対応して配設される加熱素子から発生させる熱量を制御するように構成されるので、温度検出手段を備えなくても液体吐出ヘッドの全域で均一な温度を維持することができる。主走査方向に長手方向を持つ液体吐出ヘッドにおいて、主走査方向に沿う方向に温度分布が生じる場合に特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３８】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ（液体吐出ヘッド）に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、被吐出媒体たる記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２（搬送手段）と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００３９】
インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００４０】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００４１】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００４２】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多
少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００４３】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００４４】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４５】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。
【００４６】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図７中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。
【００４７】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００４８】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４９】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５０】
印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。
【００５１】
ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【００５２】
吸着ベルト搬送部２２により記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００５３】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００５４】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。更に、記録紙１６上でインクと処理液とを反応させてインク色材を凝集させる２液系のシステムでは、インクを吐出させるヘッドに加えて処理液を吐出させる処理液吐出ヘッドを追加する構成もある。
【００５５】
図１に示した印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００５６】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００５７】
各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【００５８】
印字検出部２４の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００５９】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００６０】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００６１】
こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画
像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００６２】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００６３】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。
【００６４】
図３(a) はヘッド５０（液体吐出ヘッド）の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４は１つの吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図３(a),(b) 中の４−４線に沿う断面図）である。
【００６５】
記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図３(a),(b) に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数の吐出素子（インク室ユニット）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【００６６】
言い換えると、記録紙１６の搬送方向と略直交する方向（主走査方向）に沿う行方向及び、該主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。即ち、本例のヘッド５０は、該列方向に沿って並べられた複数の吐出素子を有する吐出素子群５３Ａを主走査方向に沿って複数並べた構造を有している。図３(b) に示す態様では、１つの吐出素子群５３Ａは６つの吐出素子５３を有している。
【００６７】
記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３(a) の構成に代えて、図３(c) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【００６８】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。
【００６９】
図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図６中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは図４の共通流路５５
を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００７０】
圧力室５２の天面を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えた圧電素子（アクチュエータ）５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出され、インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００７１】
また、図４に示すように、各圧力室５２には、該圧力室５２内のインクを加熱するためのヒータ５９（加熱素子）を備えている。図５に示すように、このヒータ５９は、図３(b) に示す列方向に沿って並べられる各吐出素子群５３Ａに対応して設けられている。即ち、ヒータ５９は、その長手方向の長さが各吐出素子群５３Ａの列方向の長さと略同一であり、このようなヒータ５９が図３(b) に示す行方向に沿って複数配設されている。図５には、行方向に並べられた４列のヒータ５９を示したが、ヘッド５０には行方向に沿って吐出素子群５３Ａと同じ数のヒータ５９が設けられている。
【００７２】
本例では、圧力室５２の内部にヒータ５９を備える態様を示したが、ヒータ５９の配設位置は圧力室５２の内部に限定されず、圧力室５２を構成する壁の外側でもよいし、ノズル５１及びその近傍や供給口５４の近傍、共通液室５５などの供給側流路に配設されていてもよい。図４に示すような、複数のキャビティプレートを積層させる構造では、このヒータ５９は積層構造を構成するキャビティプレートとして形成してもよい。このようにヒータ５９を積層構造の１層として形成する態様では、ヒータ５９には印刷抵抗を用いるとよい。ヒータ５９をインクと接触する面に形成する場合、絶縁処理や耐液処理などの所定の表面処理が施される。
【００７３】
また、ヒータ５９には抵抗体が好適に用いられる。即ち、ヒータ５９に所定の駆動信号（駆動電圧）を印加すると (所定の駆動電流を流すと）、ヒータ５９は印加された駆動電圧に応じて熱を発生し、この熱によって圧力室５２内のインクが加熱される。一方、ヒータ５９への電圧供給を停止すると、時間経過と共に徐々に圧力室５２内のインクの温度を下げることができる。即ち、ヒータ５９に印加する電圧を可変制御することで、圧力室５２内のインクの温度を可変させることができる。なお、ヒータ５９の制御の詳細は後述する。
【００７４】
図５に示すように、主走査方向に対してある角度θの方向に沿って吐出素子５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００７５】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００７６】
特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００７７】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。
【００７８】
〔インク供給系の構成〕
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０はヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００７９】
図６に示したように、インクタンク６０とヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。図６には示さないが、ヘッド５０の近傍又はヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００８０】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００８１】
キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａをキャップ６４で覆う。
【００８２】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。
【００８３】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【００８４】
また、ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド５０への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。
【００８５】
ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用の圧電素子５８が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００８６】
また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。
【００８７】
即ち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、圧電素子５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド５０のノズル面５０Ａに、圧力室５２内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。
【００８８】
但し、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。
【００８９】
〔制御系の説明〕
図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９０】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【００９１】
ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００９２】
システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像
メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００９３】
ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データや制御パラメータなどが格納されている。なお、ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶素子（記憶手段）であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶素子であってもよい。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【００９４】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバである。ヒータドライバ７８（加熱素子制御手段）は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって図５に示すヒータ５９や後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。モータ８８にはベルト吸着搬送部２２のローラ３１，３２を駆動するモータなどの複数のモータが含まれており、ヒータ８９は後乾燥部４２に設けられるヒータなど複数のヒータが含まれている。
【００９５】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００９６】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００９７】
また、プリント制御部８０では、ドットデータに基づいて図３(b) に示す吐出素子群５３Ａごとに駆動される吐出素子の数が予測される。この吐出素子群５３Ａごとの駆動突出素子数に応じてヒータドライバ７８に制御信号を送出し、ヒータドライバ７８はこの制御信号に基づいてヒータ５９を制御する。
【００９８】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられるドットデータに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの圧電素子５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００９９】
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。
【０１００】
画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫＣＭＹの４色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。
【０１０１】
ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、
ヘッド５０の各圧電素子５８を駆動するための信号を出力するヘッドドライバ８４から出力された駆動信号がヘッド５０に加えられることによって、ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。
【０１０２】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。
【０１０３】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。また、システムコントローラ７２は、印字検出部２４から得られる情報に基づいて、予備吐出や吸引その他の所定の回復動作を実施する制御を行う。
【０１０４】
また、本例のインクジェット記録装置１０は、インク情報読取部９２を備えている。インク情報読取部９２は、インク種の情報を取得する手段である。具体的には、例えば、インクタンク６０のカートリッジの形状（インク種を識別可能な特定の形状）、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやＩＣチップなどからインクの物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。
【０１０５】
〔ヘッド駆動方法の説明〕
次に、本例のインクジェット記録装置１０におけるヘッド５０の駆動方法（圧電素子５８の駆動方法及びヒータ５９の駆動方法）について説明する。図８はインクジェット記録装置１０のヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図である。
【０１０６】
インクジェット記録装置１０に搭載される回路基板１００には、通信インターフェースＩＣ１０２、ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ７５、ＲＡＭ１０８、ラインバッファ１１０、及びヘッドコントローラ１１２が実装されている。
【０１０７】
通信インターフェースＩＣ１０２は、図７において符号７０で示した通信インターフェースに相当する。図８のＣＰＵ１０４は、図７で説明したシステムコントローラ７２として機能する。図８のＲＡＭ１０８は、図７で説明した画像メモリ７４として機能し、図８のラインバッファ１１０は、図７の画像バッファメモリ８２として機能する。なお、ラインバッファ１１０に代えて、又はこれと併用してメモリ１１４を具備してもよい。メモリ１１４はＲＡＭ１０８の一部を共用することも可能である。
【０１０８】
図８に示したヘッドコントローラ１１２は、Ｄ／Ａ変換器（図９に符号１２６で図示）、アンプ（図９に符号１２７で図示）、トランジスタ等を含むプッシュプル回路 (図９に符号１２８で図示）等の駆動回路（図９に符号１３０で図示）を含んで構成される図７で説明したヘッドドライバ８４に相当する吐出駆動部１１６（吐出素子駆動手段）と、図５に示すヒータ５９を駆動し図７のヒータドライバ７８に相当するヒータ駆動部１１７（加熱素子駆動手段）と、から構成されている。
【０１０９】
図８のヘッドコントローラ１１２の吐出駆動部１１６及びヒータ駆動部１１７は、それぞれスイッチＩＣ１２０Ａ（吐出駆動選択手段）、スイッチＩＣ１２０Ｂ（加熱駆動選択手段）を搭載した配線部材（例えば、フレキシブル基板とリジット基板とを組み合わせた配線部材）１２２を介してヘッド５０の圧電素子５８（図８には不図示、図５に図示）及びヒータ５９（図８には不図示、図５に図示）とそれぞれ電気的に接続されている。
【０１１０】
スイッチＩＣ１２０Ａ，１２０Ｂは、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換回路及びスイッチアレイ（図１１に符号１３４で図示）を含んで構成される。なお、スイッチＩＣ１２０, １２０Ｂを共通化して１つのデバイスを用いてもよい。この回路基板１００には電源回路１２４が接続されており、該電源回路１２４から各回路ブロックに電力が供給されるようになっている。
【０１１１】
図９には、吐出駆動部１１６及びヒータ駆動部１１７に含まれる駆動回路１３０の詳細な構成を示す。なお、吐出駆動部１１６に含まれる駆動回路とヒータ駆動部１１７に含まれる駆動回路は共通の基本構成を有しており、図９に示す構成では、駆動回路１３０から出力される駆動信号（圧電素子５８に印加される駆動信号とヒータ５９に印加される駆動信号とを共通化した駆動信号）を印加することによって圧電素子５８或いはヒータ５９の何れか一方を時分割で駆動することができる。
【０１１２】
１つの駆動回路１３０で圧電素子５８及びヒータ５９を駆動する場合、駆動回路１３０の出力部１３１はスイッチ素子１２０Ａ-1を介して圧電素子５８に接続されるとともに、スイッチ素子１２０Ｂ-1を介してヒータ５９に接続され、このスイッチ素子１２０Ａ-1及びスイッチ素子１２０Ｂ-1を切換制御することで、圧電素子５８或いはヒータ５９の何れか一方に所定の駆動信号を印加することができる。
【０１１３】
図９に示すように、駆動回路１３０は、Ｄ／Ａ変換器１２６、帰還回路（フィードバックループ）１２７Ａを含むアンプ回路１２７、充放電回路１２８、トランジスタを含むプッシュプル回路１２９等から構成され、出力部１３１から出力される駆動信号 (駆動電圧）は、図８に示すスイッチＩＣ１２０Ａに含まれるスイッチ素子１２０Ａ-1及び図８に示すスイッチＩＣ１２０Ｂに含まれるスイッチ素子１２０Ｂ-1を介してそれぞれ圧電素子５８及びヒータ５９に供給される。
【０１１４】
図１０には、駆動回路（複数の圧電素子５８に駆動信号を供給する共通の駆動回路要素）１３０から複数の（ｍ個の）圧電素子５８-1〜５８-mへ駆動信号を選択的に印加する基本構成を示す。
【０１１５】
図１０に示す駆動回路１３０は、図８に示すヘッドコントローラ１１２から出力されるデジタル波形データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１２６（図９に図示）を含む波形発生回路１３２と、波形発生回路１３２の出力レベルに応じて駆動波形を増幅するアンプ回路１２７及びプッシュプル回路１２９’を含んで構成される。即ち、ヘッドコントローラ１１２から出力された駆動波形のデジタル波形データは波形生成回路１３２に入力され、波形生成回路１３２において入力波形データに応じたアナログ波形信号に変換される。このアナログ波形信号は、アンプ回路１２７で所定のレベルに増幅され、プッシュプル回路１２９’を用いて電力増幅された後、駆動信号として出力される。
【０１１６】
なお、図９に示すプッシュプル回路１２９にはバイポーラトランジスタを用いる態様を示したが、図１０に示すプッシュプル回路１２９’のようにバイポーラトランジスタに代わりＦＥＴを用いる構成も可能である。図１０に示す駆動回路１３０では、波形生成回路１３２には図９のＤ／Ａ変換器１２６を含み、図９の充放電回路１２８は省略されている。
【０１１７】
駆動回路１３０の出力部１３１から出力された駆動信号は、各スイッチＩＣ１２０ＡのＣＯＭポートに入力され、スイッチ素子１２０Ａ-1〜１２０Ａ-mを選択的に切り換えることで、圧電素子５８-1〜５８-mに選択的に供給される。本例では、図１０に示す構成を複数の（ｎ個の）ヒータ５９-1〜５９-nに対して選択的に駆動信号を与える構成にも適用される。
【０１１８】
ここで、図１１を用いてスイッチＩＣ１２０の構成を詳説する。図１１に示すように、ヘッドコントローラ１１２は、ホストコンピュータ８６（図８参照）から与えられた画像情報に基づいて、ドットパターンに展開された印字データを生成するとともに、シリアル伝送のクロック信号（ＣＬＫ）及びラッチタイミングを制御するラッチ信号（ＬＡＴ）を生成する。図１１のヘッドコントローラ１１２で生成された印字データは、クロック信号ＣＬＫに同期してクロック信号ＣＬＫとともに印字シリアルデータＳＤとしてシフトレジスタ１４０に伝送（シリアル伝送）される。シフトレジスタ１４０に記憶された印字データは、ヘッドコントローラ１１２から出力されるラッチ信号ＬＡＴに基づいてラッチ回路１４２によってラッチされる。
【０１１９】
ラッチ回路１４２でラッチされた信号はレベル変換回路１４４においてスイッチ素子１２０Ａ-1〜１２０Ａ-mを駆動可能な所定の電圧値に変換される。このレベル変換回路１４４の出力信号によって、スイッチ素子１２０Ａ-1〜１２０Ａ-mのＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【０１２０】
図１２(a) は、吐出用共通駆動波形の一例を示した波形図である。図１２(a) に示すように、この吐出用共通駆動波形１６０は、小ドットの液滴（例えば、３pl）を吐出させるための第１波形要素１６１と中ドットの液滴（例えば、６pl) を吐出させるための第２波形要素１６２とを連続的に繋げた構成から成り、この第１波形要素１６１と第２波形要素１６２とを組み合わせた波形が周期Ｔ1 で繰り返される。
【０１２１】
吐出用共通駆動波形１６０のうち第１波形要素１６１を圧電素子に印加することにより、小ドットの液滴が吐出され、第２波形要素１６２のみを印加することによって中ドットの液滴が吐出される。また、第１波形要素１６１と第２波形要素１６２とを連続して圧電素子に印加することにより、大ドットの液滴（例えば、９pl) が吐出される。
【０１２２】
なお、吐出する液滴体積に応じて吐出周期Ｔ1 内で駆動波形の印加タイミング（吐出タイミング）が変わるが、この時間差による小ドット、中ドットの着弾位置の差は記録媒体上において実質的に画像の一画素とみなせる範囲内である。
【０１２３】
図１０、図１１で説明したスイッチＩＣ１２０を制御することにより、各吐出素子５３が有する圧電素子５８に対して、図１２(a) に示した第１波形要素１６１又は第２波形要素１６２を選択的に印加することが可能である。
【０１２４】
図１２(b) は、小ドット吐出時に圧電素子５８に印加される波形を示し、同(c) は中ドット吐出時に印加される波形、同(d) は大ドット吐出時に印加される波形を示す。
【０１２５】
図１２(b) 〜(d) の各波形図において、Ａ1 〜Ａ4 、Ｂ1 〜Ｂ4 、Ｃ1 〜Ｃ4 で示した部分について、文字「Ａ」〜「Ｃ」を代表して「ｎ」（ｎ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）で表すことにすると、「ｎ1 」はメニスカスの静定、「ｎ２」はメニスカス引き込み、「ｎ３」はメニスカス引き出し（すなわち吐出）、「ｎ４」は次の吐出準備の状態にそれぞれ対応している。
【０１２６】
印字データに基づいて吐出を行うノズル（駆動される吐出素子）と、吐出を行わないノズル（駆動されない吐出素子）とが決定され、駆動される吐出素子に対しては、図１２(b) 〜(d) の何れかの吐出波形が印加される。なお、駆動されない吐出素子の一部又は全部に対して、図示しないメニスカス微振動駆動波形を印加するように構成してもよい。このメニスカス微振動駆動波形は、ノズル５１からインクを吐出させない程度のエネルギーに抑えてメニスカスを振動させる波形であり、図１２(a) に示した吐出用共通駆動波形１６０と比較して、振幅の小さい微振動波形要素が所定の周期で繰り返されるものとなっている。所定の周期の一例を挙げると、メニスカス微振動駆動波形の周期を吐出用共通駆動波形１６０の周期の１／３とする態様がある。もちろん、メニスカス微振動駆動波形の周期と吐出用共通駆動波形の周期の関係はこの例に限定されない。メニスカス微振動駆動波形における微振動波形要素の周期を吐出用共通駆動波形１６０の周期の１／Ｎ（ただし、Ｎは正の整数）とすることにより、メニスカス微振動駆動波形の印加タイミングの制御が容易となり、制御上好ましい。
【０１２７】
〔ヒータの配置の変形例〕
次に、図１３乃至図１５を用いて、ヒータ５９の配置例について詳説する。以降、図を簡素化するために、吐出素子５３は紙送り方向（副走査方向）に略平行方向に並べられているものとする（即ち、図３(a) に示すθ＝０度とする）。
【０１２８】
図１３(a) には、副走査方向に沿う列方向を長手方向とするヒータ５９を主走査方向に沿って複数（ｎ個）並べたヒータ５９（５９-1〜５９-n）の配置例を示す。また、図１３(b) に示すように吐出素子５３は、副走査方向に対して千鳥状に (副走査方向の位相をずらして）配置されていてもよい。
【０１２９】
また、図１４に示すように、複数のヘッド５０Ａ〜５０Ｄ（例えば、図１の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）に対して、共通のヒータ５９を備えてもよい。即ち、複数のヘッド５０Ａ〜５０Ｄを備える態様では、ヒータ５９は各ヘッド５０Ａ〜５０Ｄを貫くように形成される。更に、図１５に示すように、図１４に示す４つのヘッド５０Ａ〜５０Ｄを一体に構成してもよい。
【０１３０】
〔ヒータの駆動制御、第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態に係るヒータ５９の駆動制御について説明する。本例に示すヒータ５９の駆動制御では、紙送り方向に沿う副走査方向に並べられた複数の吐出素子５３から成る吐出素子群５３Ａごとに、画像データに基づいて駆動されるノズル５１（吐出素子５３）の数を予測し（算出し）、予測された吐出素子群５３Ａごとの駆動吐出素子数に基づいて各吐出素子群５３Ａに対応するヒータ５９から発生させる熱量を可変させる制御が行われる。なお、各吐出素子群５３Ａの駆動吐出素子数に代わり、各吐出素子群５３Ａの駆動効率（稼働率）に基づいて  ヒータ５９の駆動制御を行うように構成してもよい。
【０１３１】
図１６には、吐出素子５３へ与える駆動信号を生成する吐出用駆動回路１３０Ａと、ヒータ５９へ与える駆動信号を生成するヒータ用駆動回路１３０Ｂと、をそれぞれ別々に設ける態様を示す。なお、図１６に示す吐出用駆動回路１３０Ａ及びヒータ用駆動回路１３０Ｂは、図９に示す駆動回路１３０と等価である。
【０１３２】
図１６に示すように、ヒータ用駆動回路１３０Ｂは、ヒータ用駆動信号波形を生成する波形生成回路１３２Ｂ、アンプ回路１２７Ｂ、プッシュプル回路１２９Ｂを含んで構成されており、図１１を用いて説明した駆動回路１３０と同一構成になっている。ヒータ用駆動信号はヒータ用駆動回路１３０ＢからスイッチＩＣ１２０Ｂを介して各ヒータ５９に供給される。なお、吐出用駆動回路１３０Ａは、図１１に示す駆動回路１３０と同一の構成であり、ここでは説明を省略する。
【０１３３】
図１７(a) 〜(c) には、ヒータ５９に供給されるヒータ用駆動信号を例示する。図１７(a) にはパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）が適用されるヒータ用駆動信号２００を示し、図１７(b) には振幅変調制御（電圧可変制御）が適用されるヒータ用駆動信号２０２を示す。また、図１７(c) には吐出素子５３に供給される駆動信号と兼用されるヒータ用駆動
信号２０４を示す。
【０１３４】
図１７(a) に示すパルス幅変調制御が適用されるヒータ用駆動信号では、ヒータ５９に供給される電圧を一定にし、１周期内のオンデューティ（ヒータのオン時間／１周期の時間）を可変させることでヒータ５９の発熱量が制御される。言い換えると、ヒータ５９の発熱量を大きくする場合にはオンデューティを大きくし、ヒータ５９の発熱量を小さくする場合にはオンデューティを小さくする。図１７(a) に示す期間ｔ1 は期間ｔ2 に比べてオンデューティが略１／２となるので、期間ｔ1 におけるヒータ５９の発熱量は期間ｔ2 におけるヒータ５９の発熱量の略１／２になる。このようなパルス幅変調制御では、フルデューティとなる場合にヒータ５９の発熱量が最大となり、オンデューティがゼロとなる場合にヒータ５９の発熱量が最小（ゼロ）になる。
【０１３５】
また、図１７(b) に示す振幅制御が適用されるヒータ用駆動信号２０２では、１周期内のオンデューティを一定にし、ヒータ５９に供給される電圧を可変させることでヒータ５９の発熱量が制御される。期間ｔ1 おけるヒータ５９に供給される電圧Ｖ1 と期間ｔ2 におけるヒータ５９に供給される電圧Ｖ2 との関係は、Ｖ1 ＝Ｖ2 ／２の関係を満たすので、期間ｔ1 におけるヒータ５９の発熱量は期間ｔ2 におけるヒータ５９の発熱量の略１／４になる。
【０１３６】
次に、図１８(a) 〜(d) を用いて、ヒータ５９の駆動制御を詳述する。
【０１３７】
図１８(a) に示すヘッド５０は、ｎ個の吐出素子群５３Ａ-1、５３Ａ-2、５３Ａ-3、…、５３Ａ-nが図１８(a) の左から主走査方向に沿って並べられ、各吐出素子群５３Ａに対応してヘッド５０の副走査方向の長さと略同一長さを有するｎ個のヒータ５９-1、５９-2、５９-3、…、５９-nが主走査方向に沿って並べられている。なお、ヒータ５９の長手方向の長さは、吐出素子群５３Ａの副走査方向と略平行な方向の長さ以上であればよく、ヘッド５０の副走査方向の長さよりも短くてもよい。
【０１３８】
図１８(b) には、ある画像データに基づく各吐出素子群５３Ａの吐出状況を示し、図１８(c) には、図１８(b) に示す吐出状況に基づいて求められた各吐出素子群５３Ａの駆動吐出素子数を示す。図１８(b) のたて方向は副走査方向、横方向は主走査方向を表し、Ｈレベルは駆動される吐出素子を表している。このようにして、各吐出素子群５３Ａの駆動吐出素子数が求められると、この駆動吐出素子数に基づいて図１８(d) に示すヒータ５９の駆動量が求められ、このヒータ駆動量から各ヒータ５９に供給されるヒータ用駆動信号が設定される。
【０１３９】
例えば、図１７(a) に示すパルス幅変調制御を適用したヒータ用駆動信号２００を用いる場合、吐出素子群５３Ａ-1は吐出素子群５３Ａ-2に比べて駆動吐出素子数が少ないので、吐出素子群５３Ａ-1のヒータ駆動量は吐出素子群５３Ａ-2のヒータ駆動量に比べて大きくなり、ヒータ５９-1はヒータ５９-2に比べてオンデューティが高い駆動信号が印加される。また、図１７(b) に示す振幅変調制御を適用したヒータ用駆動信号２０２を用いる場合、ヒータ５９-1はヒータ５９-2に比べて高い電圧（振幅）を持つ駆動信号が印加され、更に、図１７(c) に示す吐出用駆動信号と兼用されるヒータ用駆動信号２０４を用いる場合、ヒータ５９-1には中ドットに対応する駆動信号が印加され、ヒータ５９-2には小ドットに対応する駆動信号が印加されるといったように、駆動量が大きなヒータ５９には大きな吐出量に対応する駆動信号が印加され、駆動量が小さなヒータ５９には少ない吐出量に対応する駆動信号が印加される。
【０１４０】
図１９には、印字中におけるヒータ５９の駆動制御のフローチャートを示す。
【０１４１】
印字処理前（例えば、印字インターバル中など）には（ステップＳ１０）、先ず、ヘッド外条件が取得される（ステップＳ１２）。ここでいうヘッド外条件とは、ヘッド外部（周囲）の温度などの環境条件やインク物性（インクの種類）などインク条件が含まれている。
【０１４２】
次に、ステップＳ１２で取得したヘッド外条件に基づいて、ヘッド５０内のインクの目標温度が設定され（ステップＳ１４）、この目標温度を実現するための温度プロファイルが設定される（ステップＳ１６）。
【０１４３】
図２０(b) にステップＳ１６で設定される温度プロファイルの一例を示す。ラインヘッドでは、端部のノズルに比べて中央部分のノズルは頻繁にインクが吐出されるので、ヘッド端部に比べて略中央部の温度が高くなる傾向がある。即ち、ヘッド内（ヘッド内のインク）は、図２０(a) に示すような温度分布２２０が生じることがある。このような温度分布２２０キャンセル（補正）するように図２０(b) に示す温度プロファイル２２２が設定される。図２０(b) に示す温度プロファイル２２２が設定されると、ヘッドの端部及びその近傍におけるヒータ５９の駆動量がヘッドの略中央部及びその近傍におけるヒータ５９の駆動量よりも大きくなるようにヒータ５９の駆動制御が行われる。もちろん、図２０(b) に破線で示す主走査方向の全領域において均一な温度プロファイル２２４を設定してもよい。
【０１４４】
その後、印字処理が開始されると（図１９のステップＳ２０）、画像データが読み込まれると共に（ステップＳ２２）、設定された印刷モードが読み込まれ（ステップＳ２４）、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、ステップＳ２２で読み込まれた画像データからステップＳ２４で読み込まれた印刷モードに対応したノズルデータ処理（ドットデータ生成）が行われ、該画像データはノズルマップに変換される。ステップＳ２６で生成されるノズルマップとは、図１８(b) に示す吐出状況に対応している。
【０１４５】
図１９のステップＳ２６で求められたノズルマップに基づいて、図１８(c) に示す駆動吐出素子数が算出され（図１９のステップＳ２８）、ステップＳ３０へ進む。ステップＳ２８では、具体的には列方向に並べられた複数のノズルの中から駆動される（インクを吐出する）ノズルの総数が計算される。
【０１４６】
ステップＳ３０では、ステップＳ２８で求められた駆動吐出素子数（吐出総ノズル数）から、ステップＳ１６で設定された温度プロファイルに基づいてヒータ駆動量（図１８(d) に図示）が求められる。即ち、図１９のステップＳ３０では、ステップＳ２８で計算された列ごとの吐出総ノズル数が各ヒータ５９の駆動量に変換される。
【０１４７】
このようにしてヒータ駆動量が求められると、該ヒータ駆動量に基づいて生成される駆動信号がそれぞれのヒータ５９に印加されると共に、所望の画像を印字するためにインクの吐出制御が行われる（ステップＳ３２）。その後、画像データが終了したか否か（次の画像データがあるか否か）が判断され（ステップＳ３４）、画像データが終了していない場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ２２に進み、一方、画像データが終了した場合には（ＹＥＳ判定）、当該印字処理は終了される（ステップＳ３６）。
【０１４８】
なお、上述したフローチャートにおける各種の解析、判定、演算は、インクジェット記録装置１０に搭載されているＣＰＵや画像処理ＬＳＩで行ってもよいし、ホストコンピュータ８６で行ってもよく、もちろん、両者で処理を分担して行ってもよい。
【０１４９】
ここで、印刷制御、吐出駆動、ヒータ駆動の関係を図２１(a) 〜(c) に示す。図２１(a) には印刷制御の流れを示し、図２１(b) には吐出駆動の流れを示す。また、図２１(c)にはヒータ駆動の流れを示す。
【０１５０】
図２１(a) に示す印刷制御では、タイミングｔA で電源がオンになると、電源オン時（タイミングｔA ）からｔB の期間でイニシャライズが実行される。タイミングｔB から印刷開始のタイミングｔC までの期間はスタンバイ状態となり、更に、タイミングｔd で印刷が終了されると、再び印刷開始されるまでの期間はスタンバイ状態となる。即ち、図１９のステップＳ１０に示す印字処理前は、図２１のタイミングｔA からタイミングｔB までの期間となる。
【０１５１】
図２０(b) に示す吐出制御では、電源オンとなるタイミングｔA からｔB'の期間ではフラッシング（パージ）や吸引などの回復動作が実行される。なお、フラッシングが終了するタイミングｔB'は図２１(a) に示す印刷制御におけるイニシャライズ動作終了タイミングと同じタイミングでもよいし、イニシャライズ動作終了タイミングｔB と異なるタイミングでもよい。
【０１５２】
また、吐出制御では、フラッシング終了タイミングｔB'からインク吐出開始タイミングｔC （図２１(a) に示す印刷開始タイミングと同じタイミング）での期間はメニスカスを微振動させるように制御される。ノズル５１からインクを吐出させない程度にメニスカスを振動させることで、ノズル５１のインクの増粘が抑制される。更に、吐出駆動終了タイミングｔd （図２１(a) の印刷終了タイミングと同じタイミング）から次の吐出開始までの期間では、メニスカス微振動制御が実行される。
【０１５３】
図２１(c) に示すヒータ駆動では、電源オンのタイミングｔA からタイミングｔB"の期間では、インクが印字（吐出）に適した温度になるようにヘッド５０（ヘッド５０内のインク）をヒートアップ（加熱）し、タイミングｔB"でヘッド５０内のインクが所定の温度になるとこの温度を維持するようにプレヒートが行われる。なお、タイミングｔB"は、図２１(a) に示すイニシャライズ終了タイミングｔB や、図２１(b) に示すフラッシング終了タイミングｔB'と同じタイミングでもよい。
【０１５４】
また、ヒータ駆動では、図２１(b) に示す吐出開始タイミングｔc よりも少し早いタイミングｔC'から吐出駆動終了タイミングｔD よりも少し遅いタイミングｔD'の期間、本発明に係るヒータ駆動制御（本制御）が適用されるメインヒートが実行される。
【０１５５】
一般的な加熱制御では、印字指令があると、プレヒート状態からヘッド内のインクが印字に適した温度になるまで加熱し、印字実行中はヘッド５０内のインクに対して一定の熱量によって加熱するか、或いは比較的長い時間をかけて緩やかに加熱するようにヒータ駆動が制御される。このような一般的な加熱制御では、印字中の吐出状況によってはヘッド５０（ヘッド５０内のインク）に温度分布が生じてしまい、更に、この温度分布は時々刻々と変化してしまう。
【０１５６】
一方、本発明に係るヒータ駆動制御では、印字中の吐出状況によってヒータ５９の駆動制御を行うので、ヘッド５０（ヘッド５０内のインク）の温度を逐次検出することなく、より精密且つ高速に温度制御を行うことが可能になる。
【０１５７】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、画像データに基づいて各吐出素子群５３Ａの駆動吐出素子数を求め、この駆動吐出素子数に応じて各ヒータ５９を制御するように構成されるので、温度センサを用いて逐次温度検出をすることなく、ヘッド５０内のインクの温度を一定に保つことができる。したがって、局所的に発生する吐出異常が回避された好ましいインク吐出が、ヘッド５０の吐出素子５３（ノズル５１）配設領域の全域で実現することが可能になる。
【０１５８】
また、ヘッド５０の紙送り方向と略平行方向（列方向）に沿ってヒータ５９が配設されるので、２次元状に並べられた吐出素子５３の列単位でヘッド５０の温度を制御でき、各吐出素子５３ごとにヒータを備える場合に比べてヒータの数及び該ヒータの駆動回路の小規模化が可能になる。
【０１５９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るヒータ５９の駆動制御について説明する。なお、本例におけるヘッド５０は上述した第１実施形態のヘッド５０と略同一の構成を有するので、ここでは説明を省略する。
【０１６０】
図２２(a) は、べた画像にシェーディング（局所的な濃度むら）が発生した画像３００を示す。画像３００にはヘッド５０の構造によって生じるヘッド５０の温度分布（ヘッド５０内のインクの温度分布）の影響を受けて略中央部３０２に比べて両端部３０４，３０６の濃度が小さい濃度むらが発生している。図２２(b) には、本来印字されるべき全領域で濃度が均一なべた画像３００’を示す。
【０１６１】
一般に、ラインヘッドでは周囲部は中央部に比べて雰囲気と接する面積が大きくなり放熱効果が高くなるので、ヘッド周囲部はヘッド中央部に比べて温度が低くなる温度分布が生じる傾向があり、特に主走査方向（ヘッドの長手方向）に沿った方向に温度分布が生じやすい。このようなにヘッドの構造に起因する温度分布が生じると、ヘッドの周囲部では中央部に比べてインクの粘度が高くなってしまい、インクの粘度が高くなるヘッドの周囲部から吐出されるインクの量が所定の吐出量よりも少なくなり、印字された画像には、図２２(a) に示すようなシェーディングが発生してしまう。
【０１６２】
本実施形態に係るヒータ５９の駆動制御では、このような温度分布に対して、該温度分布を補正（キャンセル）するような温度プロファイルが設定され、設定された温度プロファイルに基づいてヒータ５９の駆動制御が行われる。なお、上述した温度分布は図２０(a) に示すような温度分布２２０と似ており、図２０(a) に示す温度分布を補正する図２０(b) に示す温度プロファイル２２２を設定し、温度プロファイル２２２に基づいてヒータ５９を制御するとよい。
【０１６３】
即ち、ヘッド５０の主走査方向の端部及びその近傍のヒータの駆動量はヘッド５０の主走査方向の略中央部及びその近傍のヒータの駆動量に比べて大きくなるよう制御されるので、ヘッド５０の全吐出領域において温度が均一となり、ヘッド５０が有する全ての吐出素子５３（ノズル５１）では好ましい吐出が実現される。
【０１６４】
また、図２３(a) には、一方の端部から他方の端部に向かって徐々に濃度が低くなるようなシェーディングが発生した画像３２０を示す。画像３２０では、図２３(a) 中の左端部３２２から右端部３２４に向かって濃度が小さくなるような濃度むらが発生している。なお、図２３(b) には、本来印字されるべき全領域で濃度が均一なべた画像３２０’を示す。
【０１６５】
ヘッド外部で予め加温したインクが充填される場合、充填口の近傍に比べて充填口の遠方ではインクの温度が下がってしまい、ヘッド内のインクに温度分布が発生する。本例のヘッド５０には、ヘッド５０の長手方向の両端部のうち一方の端部からインクが充填される。即ち、ヘッド５０は長手方向の両端部のうち一方の端部に充填口を備えており、該充填口から充填されたインクはヘッド内を流れるうちに温度が低くなり、充填口と反対側の端部ではインクの温度が最も低くなる。
【０１６６】
即ち、ヘッド５０内のインクに図２４(a) に示す温度分布３４０が生じると、印字された画像には図２３(a) に示すようなシェーディングが発生してしまう。
【０１６７】
本例に示すヒータ駆動制御では、ヘッド５０内のインクに図２４(a) に示す温度分布３４０が生じると、この温度分布３４０を補正するような温度プロファイル３４２（図２４(b)参照）が設定され、温度プロファイル３４２に基づいてヒータ５９の駆動制御が行われる。
【０１６８】
即ち、ヘッド５０の主走査方向の一方の端部（充填口の近傍）及びその近傍のヒータの駆動量を、他方の端部（充填口の遠方）及びその近傍のヒータの駆動量に比べて小さくなるよう制御されるので、ヘッド５０内のインクは吐出素子配設領域の全領域において温度が均一となる。
【０１６９】
図２５には、本実施形態に係るヒータ駆動制御のフローチャートを示す。なお、図２５中、図１９と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図２５に示すヒータ駆動制御では、ステップＳ１４で目標温度が設定されると、ヘッド内条件が参照され（ステップＳ１５）、このヘッド内条件に基づいて温度プロファイルが設定される（ステップＳ１６）。ここでいうヘッド内条件とは、ヘッド５０の内部構造などの条件が含まれる。このようなヘッド内条件に起因して発生する温度分布を補正するような温度プロファイルが設定される。
【０１７０】
なお、複数のヘッド内条件に対応して、各ヘッド内条件とそれぞれのヘッド内条件に対応する温度分布を補正するような複数の温度プロファイルを予めテーブル化して記憶しておき、温度プロファイルを設定する際にこのデータテーブルから読み出すように構成するとよい。
【０１７１】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、主走査方向に沿ったヘッド５０の温度分布及びヘッド５０内のインクの温度分布を補正するように温度プロファイルが設定され、この温度プロファイルに基づいて、紙送り方向と略平行方向に形成され、主走査方向に沿って並べられたヒータ５９の駆動制御を行うので、ヘッド内条件に起因して生じるヘッド５０及びヘッド５０内のインクの温度分布が補正され、ヘッド５０の吐出素子配設領域の全領域でインクの温度が均一になり、ヘッド５０に設けられる全ての吐出素子５３において好ましいインク吐出が行われ、印字された画像には図２１(a) 、図２３(a）に示すようなシェーディングの発生が回避される。
【０１７２】
〔応用例１〕
図２６及び図２７には、上述した第１、第２実施形態の応用例に係るヒータ５９の駆動回路の概略構成を示す。
【０１７３】
図２６に示すように、吐出用駆動回路１３０Ａの出力がスイッチＩＣ１２０Ｂ（スイッチＩＣ１２０Ｂのスイッチ素子）を介してヒータ５９に接続され、スイッチＩＣ１２０Ｂを制御することで、吐出用駆動回路１３０Ａの駆動容量（駆動エネルギー）の一部（又は全部）をヒータ５９の駆動に充当することができる。このように吐出駆動回路１３０Ａを用いてヒータ用駆動回路１３０Ｂを補助することが可能な構成によれば、ヒータ用駆動回路１３０Ｂの回路規模を小規模化することができる。即ち、吐出用駆動回路１３０Ａの駆動能力は駆動するノズル数（吐出素子数）が少ない場合にはヒータ５９の駆動に用いられる。
【０１７４】
吐出用駆動回路１３０Ａの駆動能力は、吐出素子５３（ノズル５１）の他に、容量性負荷の変動による駆動信号の変動（波形歪み等）を抑制するために設けられるダミー負荷などを駆動することができるように決められている。このような余剰な駆動能力をヒータ５
９の駆動能力に転用することで、吐出素子５３及びヒータ５９を駆動する回路全体の消費電力を削減することができる。
【０１７５】
図２７には、各吐出用駆動回路１３０Ａの出力が各スイッチＩＣ１２０Ａに接続される構成を示す。図２７に示す構成では、各吐出用駆動回路１３０Ａがヘッド５０の全ての駆動素子を選択的に駆動することができるので、各吐出用駆動回路１３０Ａの駆動負荷を一定にすることができ、各吐出駆動回路１３０Ａ間の負荷変動による駆動信号の変動が軽減され、インクの吐出むらが減少し、印字された画像の品質向上が見込まれる。
【０１７６】
このような構成をとることで、各吐出用駆動回路１３０Ａ（及びヒータ用駆動回路１３０Ｂ）の回路規模を小さく構成でき、各吐出用駆動回路１３０Ａ（ヒータ用駆動回路１３０Ｂ）あたりの消費電力（消費電流）を少なくすることができ、電力増幅部等に用いるトランジスタの選択の幅が広がるだけでなく、波形生成に重要な特性である高速なスイッチングが可能なトランジスタも使用できる。アクチュエータ数、吐出性能、回路規模、コストなど多様な観点から妥当な駆動回路数が設計される。
【０１７７】
なお、図２６及び図２７に示す構成では、ヒータ５９に印加される加熱用駆動信号は、図１７(c) に示すように吐出素子５３に印加される吐出用駆動信号と共通化される。
【０１７８】
図２８は、図２７に示す構成におけるヒータ５９の駆動制御のフローチャートである。なお、図２８中、図１９と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１７９】
図２８に示すように、ステップＳ３０においてヒータ５９の駆動量が算出されると、各吐出用駆動回路１３０Ａが駆動する吐出素子数 (ノズル数）が算出され（ステップＳ４０）、この吐出素子数は所定の基準吐出素子数と比較される（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において、実際に駆動される吐出素子数が基準の吐出素子数よりも小さい場合には（ＹＥＳ判定）、実際に駆動される吐出素子数と基準の吐出素子数との差分の駆動容量をヒータ５９の駆動に回すようにスイッチＩＣ１２０Ｂが制御される（ステップＳ４４）。
【０１８０】
一方、ステップＳ４２において、実際に駆動される吐出素子数が基準の吐出素子数よりも大きいか或いは等しい場合には（ＮＯ判定）、当該吐出用駆動回路１３０Ａの駆動容量は吐出素子の駆動のみに用いられるように、スイッチＩＣ１２０Ｂが制御され、ステップＳ３２に進む。
【０１８１】
〔応用例２〕
次に、他の応用例について説明する。図２９には、上述した第１、第２実施形態の他の応用例に係るヒータ５９の駆動回路の概略構成を示し、図３０には、本応用例のヒータ５９の駆動制御のフローチャートを示す。
【０１８２】
図２９には、吐出用駆動回路１３０Ａがヒータ用駆動回路１３０Ｂを兼用する構成を示す。即ち、図２９に示す構成では、ヒータ用駆動回路１３０Ｂが省略され、各吐出用駆動回路１３０Ａの出力がスイッチＩＣ１２０Ｂを介して各ヒータ５９に接続されている。このような構成において、各吐出用駆動回路１３０Ａが駆動する吐出素子数に応じて、吐出素子５３のみを駆動するか、ヒータ５９のみを駆動するか、吐出素子５３及びヒータ５９を駆動するか、の何れかが選択され、これに応じてスイッチＩＣ１２０Ａ，１２０Ｂが制御される。更に、各吐出用駆動回路１３０Ａの負荷が一定になるようにスイッチＩＣ１２０Ａ，１２０Ｂが制御される。
【０１８３】
図３０は、本応用例２のヒータ駆動制御の流れを示すフローチャートである。なお、図
３０中、図２８と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１８４】
図３０に示すヒータ駆動制御では、ステップＳ３０においてヒータ５９の駆動量が算出されると、主走査方向に沿った方向に並べられる吐出素子５３（ノズル５１）の中で、駆動される吐出素子５３（インクを吐出するノズル５１）の数が計算され（ステップＳ５０）、更に、各吐出用駆動回路１３０Ａが駆動する吐出素子数（ノズル数）が平均化される（ステップＳ５２）。即ち、各吐出用駆動回路１３０Ａの負荷が一定になるように各吐出用駆動回路１３０Ａが駆動する吐出素子数が決められる。
【０１８５】
このようにして決められた各吐出用駆動回路１３０Ａが駆動する吐出素子数（ノズル数）と基準の吐出素子数（ノズル数）との差分が求められ（ステップＳ５４）、この差分の駆動容量をヒータ５９の駆動に回すようにスイッチＩＣ１２０Ｂが制御され（ステップＳ５６）、ステップＳ３２に進む。なお、各吐出用駆動回路１３０Ａが実際に駆動する吐出素子数が基準の吐出素子数よりも大きい場合には、各吐出用駆動回路１３０Ａのヒータ５９を駆動するための駆動容量が確保されるように、ステップＳ２６で生成されたノズルマップの変更などの処理が実行される。
【０１８６】
上述した応用例２によれば、特別にヒータ５９を駆動する駆動回路（図１６等に示すヒータ用駆動回路１３０Ｂ）を備えることなく、吐出素子５３を駆動する吐出用駆回路１３０Ａを用いてヒータ５９を駆動することができる。更に、各吐出用駆動回路１３０Ａによって駆動される負荷が一定になるようにスイッチＩＣ１２０Ａ，１２０Ｂが制御されるので、各吐出用駆動回路１３０Ａの負荷変動による駆動波形の変動が抑制され、ヘッド５０の全ノズルにおいて好ましいインク吐出が行われる。
【０１８７】
上記実施形態では、多色のインクを用いるカラー印刷用のインクジェット記録装置を述べたが、本発明は単色（モノクロ）印刷用のインクジェット記録装置についても適用可能である。
【０１８８】
また、上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置等についても本発明の液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置を適用できる。また、本発明に係る液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液体吐出ヘッドを用いて処理液その他各種の液体を被吐出媒体に向けて噴射する各種の装置（塗装装置、塗布装置、配線描画装置など）について本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３（ａ）】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３（ｂ）】図３(a) の要部拡大図
【図３（ｃ）】フルライン型ヘッドの他の構成例を示す平面透視図
【図４】図３(a) 中の４−４線に沿う断面図
【図５】図３(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図６】本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図
【図７】本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図８】本例のインクジェット記録装置のヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図
【図９】図８に示すヘッド駆動に関係する主要な回路のうち吐出素子及びヒータの駆動回路の概略構成図
【図１０】スイッチＩＣを説明する図
【図１１】図８に示すヘッド駆動に関係する主要な回路の詳細構成を示すブロック図
【図１２】共通駆動波形の一例を示した波形図
【図１３】ヒータ配置の変形例を説明する図
【図１４】図１３に示すヒータ配置の変形例の他の態様を説明する図
【図１５】図１３に示すヒータ配置の変形例の更に他の態様を説明する図
【図１６】本発明の第１実施形態に係るヒータ駆動回路の構成を示すブロック図
【図１７】ヒータ駆動信号を説明する図
【図１８】ヒータ駆動制御を説明する図
【図１９】本発明の第１実施形態に係るヒータ駆動制御の流れを示すフローチャート
【図２０】ヘッドの温度分布と温度プロファイルを説明する図
【図２１】印刷制御、吐出駆動制御と、ヒータ駆動制御との関係を説明する図
【図２２】シェーディングの一例を説明する図
【図２３】シェーディングの他の例を説明する図
【図２４】図２３に示すシェーディングにおけるヘッドの温度分布と図２３に示すシェーディングを解消するための温度プロファイルを説明する図
【図２５】本発明の第２実施形態に係るヒータ駆動制御の流れを示すフローチャート
【図２６】本発明の応用例１に係るヒータ駆動回路の構成を示すブロック図
【図２７】図２６に示すヒータ駆動回路の他の態様を示すブロック図
【図２８】本発明の応用例１に係るヒータ駆動制御の流れを示すフローチャート
【図２９】本発明の応用例２に係るヒータ駆動回路の構成を示すブロック図
【図３０】本発明の応用例２に係るヒータ駆動制御の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１９０】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…ヘッド、５１…ノズル、５３…吐出素子、５３Ａ…吐出素子群、５８…圧電素子、５９…ヒータ、７２…システムコントローラ、７５…ＲＯＭ、８０…プリント制御部、１０４…ＣＰＵ、１０８…ＲＡＭ、１１２…ヘッドコントローラ、１１６…吐出駆動部、１１７…ヒータ駆動部、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…スイッチＩＣ、１３０…駆動回路、２２０，３４０…温度分布、２２２，２２４，３４２…温度プロファイル
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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