(57)【要約】【課題】クリーニング動作の回数を重ねるにつれてヘッドノズル面の状態が変化・劣化した場合でも、吐出された液滴の着弾位置を自動的に補正する。【解決手段】液体吐出ヘッド３のノズル４部をワイパーブレード１００により払拭してクリーニングするクリーニング手段を有し、そのクリーニング動作の累積回数に基づいて液滴吐出タイミングを制御して液滴の着弾位置を補正する。これにより、クリーニングが行われた回数によって発生する着弾位置ずれ量に応じた補正を自動で行うことが可能となる。【選択図】図３
2011235573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを具備する液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を払拭してクリーニングするクリーニング手段を有し、
前記クリーニング手段によるクリーニング動作の累積回数に基づいて前記液体吐出ヘッドの液滴吐出タイミングを制御して液滴の着弾位置を補正することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
各液体吐出装置における液滴の着弾位置ずれ量を予め評価して決定される補正係数に前記累積回数を乗じて算出した補正値にしたがって前記液滴吐出タイミングの制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段による複数種類のクリーニング方法を有し、各クリーニング方法ごとに前記補正係数が定められ、各クリーニング方法に対応する補正係数に各クリーニング方法の動作累積回数を乗じたものの総和を前記補正値とすることを特徴とする、請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
複数の前記液体吐出ヘッドを有し、各ヘッドから異なるインクを用いて吐出を行うよう構成され、
各インクごとに前記補正係数が定められ、各インクに対応する補正係数に各ヘッドにおけるクリーニング動作の累積回数を乗じて算出した補正値にしたがって各ヘッドからの液滴吐出タイミングを制御することを特徴とする、請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記クリーニング手段が複数の払拭部材を備え、
各払拭部材ごとに前記補正係数が定められ、各払拭部材に対応する補正係数に各払拭部材を用いたクリーニング動作の累積回数を乗じたものの総和を前記補正値とすることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させる複数の駆動制御方法を有し、
各駆動制御方法ごとに前記補正係数が定められ、各駆動制御方法に対応する補正係数に各駆動制御方法における前記クリーニング動作の累積回数を乗じたものの総和を前記補正値とすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記クリーニング動作の累積回数を記憶する不揮発性の記憶手段を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記不揮発性の記憶手段が前記液体吐出ヘッドに搭載されることを特徴とする、請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、あるいはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる）を行うものがある。
【０００３】
なお、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、「液体吐出装置」とは液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像形成を行うものに限定されない。
【０００４】
また、液体吐出ヘッドとしては、液滴を吐出するノズル、ノズルの周りに形成されている撥水膜、ノズルが連通する個別液室（加圧液室、吐出室、圧力室、液体流路などとも称される）、圧力室内の液体を加圧する圧力（エネルギー）を発生する圧力発生手段（エネルギー発生手段）と、各圧力室に液体を供給する比較的容積の大きな共通液室とを備えて、圧力発生手段で発生させる圧力で圧力室内の液体を加圧することによってノズルから液滴を吐出させる。ここで、圧力発生手段としては、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマル方式、圧電素子（本願では電気機械変換素子と同義語として用いる）などを用いる圧電方式、静電力を発生する静電型アクチュエータを用いる静電方式などが知られている。
【０００５】
このような画像形成装置は近年、市場の要求に合わせて性能向上が進むにつれて、さまざまな用途で用いられるようになっている。それらの要求の中でも長期に渡り安定して高い画像品質を得ることに対する要求は強い。しかし、画像形成装置のヘッドは長期間の使用に於いて徐々に吐出特性が変化するため、長期に渡って狙い通りの位置に液滴を付着させて高い画像品質を得ることは難しかった。吐出特性の変化の要因としては、例えばノズル付近の撥水膜の劣化が挙げられる。撥水膜の劣化の一因は、ノズル付近に付着した不要なインクや異物を取り除くために行われる払拭動作（ワイピングとも称される）が挙げられる。
【０００６】
撥水膜の劣化に対しては、これまでに種々の対策が考案され、用いられてきたが、それらの一つとして、例えば特開２００５−３０５６９５号公報（特許文献１）には、複数のノズルの列を持つ画像形成装置において、一定期間ごとに画像形成装置の使用者が特定の画像パターンの画像形成を行い、形成された画像におけるインクの付着位置のずれを確認して液滴の吐出タイミングを列ごとに調整することで画像品質を維持するという手法が開示されている。
【０００７】
また、画像形成装置の用いられる機会が広がるなかで、画像品質の低下を防ぐための制御を、より作業時間をかけずに、また意識せずに行いたいという要求が強まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載のように、所定のパターン画像を形成して装置使用者がそれを確認しながら補正・調整を行う方法では、補正・調整を行うためにある程度の時間を要し、また、使用者が意識的に行う必要があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、従来の液体吐出装置及び画像形成装置における上述の課題を解決し、特別な機器を組み込むことなく液滴の着弾位置の補正・調整を自動的に行い、高品質な画像を長期に亘って得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題は、本発明により、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを具備する液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を払拭してクリーニングするクリーニング手段を有し、前記クリーニング手段によるクリーニング動作の累積回数に基づいて前記液体吐出ヘッドの液滴吐出タイミングを制御して液滴の着弾位置を補正することを特徴とする液体吐出装置により解決される。
【００１１】
また、各液体吐出装置における液滴の着弾位置ずれ量を予め評価して決定される補正係数に前記累積回数を乗じて算出した補正値にしたがって前記液滴吐出タイミングの制御を行うと好適である。
【００１２】
また、前記クリーニング手段による複数種類のクリーニング方法を有し、各クリーニング方法ごとに前記補正係数が定められ、各クリーニング方法に対応する補正係数に各クリーニング方法の動作累積回数を乗じたものの総和を前記補正値とすると好適である。
【００１３】
また、複数の前記液体吐出ヘッドを有し、各ヘッドから異なるインクを用いて吐出を行うよう構成され、各インクごとに前記補正係数が定められ、各インクに対応する補正係数に各ヘッドにおけるクリーニング動作の累積回数を乗じて算出した補正値にしたがって各ヘッドからの液滴吐出タイミングを制御すると好適である。
【００１４】
また、前記クリーニング手段が複数の払拭部材を備え、
各払拭部材ごとに前記補正係数が定められ、各払拭部材に対応する補正係数に各払拭部材を用いたクリーニング動作の累積回数を乗じたものの総和を前記補正値とすると好適である。
【００１５】
また、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させる複数の駆動制御方法を有し、
各駆動制御方法ごとに前記補正係数が定められ、各駆動制御方法に対応する補正係数に各駆動制御方法における前記クリーニング動作の累積回数を乗じたものの総和を前記補正値とすると好適である。
【００１６】
また、前記クリーニング動作の累積回数を記憶する不揮発性の記憶手段を備えると好適である。
また、前記不揮発性の記憶手段が前記液体吐出ヘッドに搭載されると好適である。
【００１７】
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置を具備することを特徴とする画像形成装置により解決される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液体吐出装置によれば、クリーニング動作の回数を重ねるにつれてヘッドノズル面の状態が変化・劣化した場合でも、吐出された液滴の着弾位置を補正することができ、液滴の着弾位置ズレを抑制することができる。また、補正を自動的に行うことができるため、使用者による能動的な補正作業を行う必要がない。
【００１９】
請求項２の構成により、クリーニングが行われた回数によって発生する着弾位置ズレ量に応じた適切な補正が可能となる。
請求項３の構成により、異なるクリーニング方法に対応して適切な補正を行うことができる。
【００２０】
請求項４の構成により、複数のヘッドから異なるインクを用いて吐出する場合でも適切な補正を行うことができる。
請求項５の構成により、異なる払拭部材によるクリーニング動作に対応して適切な補正を行うことができる。
【００２１】
請求項６の構成により、複数の駆動制御方法を有する装置においても、より高精度な補正を行うことができる。
請求項７の構成により、クリーニング動作の累積回数の情報が停電等によって失われることがなく、適正な補正が行われる状態を維持することができる。
【００２２】
請求項８の構成により、ヘッド交換時に不揮発性の記憶手段も交換されるので、ヘッド交換時のリセットをする必要がない。
請求項９の画像形成装置によれば、長期にわたって安定した液滴の吐出を行うことができ、経時的に高画質な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る液体吐出装置の一実施形態における液体吐出ヘッドを示す図である。
【図２】図１の吐出ヘッドのＡ−Ａ’線に沿う断面構成図である。
【図３】ワイピング機構によるクリーニング動作を説明する模式図である。
【図４】吐出ヘッドノズル面の状態と吐出された液滴の付着位置を示す模式図である。
【図５】クリーニング動作累積回数のカウント処理を示すフローチャートである。
【図６】補正値を読み込んで補正を行うまでの流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る画像形成装置の一例であるシリアル型画像形成装置の概略構成図である。
【図８】その画像形成装置の要部の平面図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の一例であるライン型画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態における液体吐出ヘッドを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。また、図２は、その吐出ヘッドの液室長手方向（液室の並び方向と直交する方向）に沿う断面構成図である。
【００２５】
この液体吐出ヘッドは、流路部材（液室基板）１と、この流路部材１の下面に接合した振動板部材２と、流路部材１の上面に接合したノズル板３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４が連通する個別流路（以下「加圧液室」ともいう）６を形成し、各加圧液室６に振動板部材２に設けた連通部９及び流路部材１に形成した連通路１０、流体抵抗部７を介して液体であるインク（記録液）を供給する共通液室８は後述するフレーム部材１７に形成している。
【００２６】
ここで、流路部材１は、結晶面方位（１１０）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各加圧液室６や流体抵抗部７、連通路１０などの開口、溝を形成している。なお、流路部材１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６などを形成することもできるし、また、流路部材１とノズル板３或いは振動板部材２とを電鋳で一体形成することもできる。その他感光性樹脂などを用いることもできる。
【００２７】
振動板部材２は、加圧液室６側から第１層２ａ，第２層２ｂ，第３層２ｃ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、この振動板部材２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。
【００２８】
ノズル板３は、各加圧液室６に対応して多数のノズル４を形成し、流路部材１に接着剤接合している。このノズル板３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４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４の穴径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとしている。
【００２９】
また、ノズル板３のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）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。
【００３０】
そして、振動板部材２には、各加圧液室６に対応して第１層２ａで形成した変形可能な領域であるダイアフラム部（振動領域）２Ａの中央部に第２層２ｂ及び第３層２ｃの積層構造からなる凸部２Ｂを形成し、この凸部２Ｂに圧力発生手段（アクチュエータ手段）を構成する積層型の圧電素子１２Ａをそれぞれ接合している。
【００３１】
複数の圧電素子１２Ａは、１つの圧電素子部材１２にハーフカットの溝加工（スリット加工）によって分断することなくことなく櫛歯状に形成したものであり、圧電素子部材１２は複数個の圧電素子１２Ａの並び方向に沿ってベース部材１３上に固定配置している。この場合、１列に並ぶ複数の圧電素子は、交互に駆動する圧電素子１２Ａと単なる支柱部となる駆動されない圧電素子１２Ｂとなる。支柱部となる圧電素子１２Ｂは液室間隔壁部６Ａに対応する部分に接合している。
【００３２】
圧電素子部材１２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）である個別電極及び共通電極にそれぞれ電気的に接続したものである。この圧電定数がｄ３３（ｄ３３は内部電極面に垂直（厚み方向）の伸び縮みを指す）である圧電素子１２Ａの伸縮により振動領域２Ａを変位させて液室６を収縮、膨張させるようになっている。圧電素子１２Ａに駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また圧電素子１２Ａに充電された電荷が放電すると反対方向に収縮する。
【００３３】
なお、圧電素子部材１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液室６内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子部材１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室６内インクを加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
【００３４】
ベース部材１３は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材１３の材質（材料）が金属であれば、圧電素子部材１２の自己発熱による蓄熱を防止することができる。
【００３５】
さらに、振動板部材２の周囲にはフレーム部材１７を接着剤で接合している。そして、このフレーム部材１７には各液室６に液体を供給する共通液室８を形成している。この共通液室８から振動板部材２に形成した連通部９を介して液室６に液体（記録液）が供給される。なお、フレーム部材１７には共通液室８に外部から記録液を供給するための記録液供給口も形成される。
【００３６】
この共通液室８は、加圧液室６の並び方向（ノズル並び方向：これを「共通液室長手方向」とする）に平面形状で長方形状に形成している。そして、この共通液室８を形成する壁面の中で、少なくとも一つの壁面は、振動板部材２の第１層２ａで形成することにより、フレーム部材１７で形成される他の壁面よりも剛性が低いダンパ部材２０としている。
【００３７】
なお、ダンパ部材２０は１層ではなく２層としても良いし、あるいはダンパ部材２０のみを振動板部材２と異なる材料で構成しても良い。また、ダンパ部材２１は例えば金属Ｎｉのような気体の透過性が低い素材で構成されていることが望ましいが、樹脂膜等で形成されていてもかまわない。
【００３８】
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１２に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２が収縮し、振動板２が下降して加圧液室６の容積が膨張することで、加圧液室６内にインクが流入し、その後圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板２をノズル４方向に変形させて加圧液室６の容積／体積を収縮させることにより、加圧液室６内の記録液が加圧され、ノズル４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００３９】
そして、圧電素子１２に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板２が初期位置に復元し、加圧液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室８から加圧液室６内に記録液が充填される。そこで、ノズル４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。
【００４０】
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。引き打ちとは、基準電位から電位を下げて圧電素子を収縮させて加圧液室の内容積を増加し後電位を基準電位まで戻すことによって振動板を初期位置に復帰させて液滴を吐出させる打ち方、押し打ちとは基準電位から電位を上げて振動板を加圧液室側に押し込むことで液滴を吐出させる打ち方である。
【００４１】
このようにしてノズル４から液滴を吐出させるために加圧液室６内に圧力波が発生させられると、加圧液室６内の圧力波は流体抵抗部７、連通路１０、連通部９を通じて共通液室８に伝播される。これにより、共通液室８に圧力変動が生じるが、ダンパ部材２０が振動することで、伝播した圧力変動を減衰させるので、液滴を吐出させる加圧液室６の圧力を変動させて所要の滴体積、滴速度で液滴を吐出できなくなったり、液滴を吐出させない加圧液室６の圧力を変動させてノズルメニスカスを崩して、記録液が漏洩したり、液滴が吐出されたりすることが防止され、安定して液滴吐出を行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態の液体吐出装置には安定した吐出を維持するための維持回復装置（図示せず）が具備されている。そして例えばヘッドの不使用時には、図示しないが、ヘッドのノズル面３をキャップするためのノズルキャップをノズル面３に密着させた状態を保つことにより外気とノズル４の継続的な接触を遮断し、ノズル４内のインクの乾燥や空気中を浮遊している異物がノズル４に付着する可能性を低減することが出来る。同様に、キャップのうち１つには同様に不図示だが吸引ポンプに繋がれたチューブが接続されており、ノズル４に異物やインクが付着した場合には、キャップと吸引ポンプによるインク吸引を行ってノズル４から異物をインクごと流しだすクリーニング動作を行うことが出来る。また、前記維持回復装置には図３（ａ），（ｂ）に示すようにノズル面３をワイピングするブレード部材１００（ワイピングブレード）を有するワイピング機構も備えており、前記クリーニング動作時には吸引に続いてノズル面３に付着しているインク１０１等を除去するためにワイピングが図３の（ａ），（ｂ）の順に行われ、ノズル面３は清浄に維持される。
【００４３】
しかし、クリーニングを繰り返すと以下の原因によって液体吐出装置の画像品質が低下してしまう。クリーニング動作の中のワイピングは接触により行われるため、クリーニング動作の回数を重ねるにつれてノズル面３に形成された撥水膜５は劣化してしまう。それによって例えば、劣化の無い状態である図４（ａ）の状態から、図４（ｂ）に示すように、クリーニングによるダメージを受けることで撥水膜５が劣化してノズル４付近にインク１０１が溢れてしまったり、図４（ｃ）に示すように、ノズル４の端部に削れが生じてしまい、それに伴って液滴の曲がりが見られるようになる。そして、液滴の用紙への着弾位置が狙いの位置からずれることで、画像品質の低下が発生してしまう。
【００４４】
そこで、本発明においては、画像品質の低下を防ぐために、クリーニング１回ごとのノズル面４（撥水膜５）の劣化度合いを係数にした劣化係数（補正係数）と、クリーニング動作を行った累積回数との積として算出される、吐出タイミングの補正値（以後補正値と記す）を算出し、算出された補正値に従って液滴の吐出タイミングの制御を行う。
【００４５】
まず、補正値の算出の考え方について説明する。
クリーニング動作によるノズル面の撥水膜の劣化は、ワイピング回数で一意に決まるわけではない。例えば、ワイピング前のインク吸引でノズル面を濡らす度合い、もしくはヘッドで使用するインクの種類、ワイパー（ブレード１００）の形状や硬度などが変化することで、撥水膜５の劣化速度は大きく変化することがわかっている。
【００４６】
一方で、インク消費を抑えながら安定したノズル面のインク払拭を行うためには、場面に応じて必要なワイピングを行うために、ノズル面状態に応じてワイピング方法を複数持つことが望ましい。そのため、撥水膜の劣化を精度良く把握し、より正確な補正値を用いて着弾位置ずれを押さえる必要があるが、それぞれの条件におけるワイピング１回ごとの撥水膜の劣化度合いである劣化係数を後述の手段により算出し、劣化係数と各条件のワイピング回数の積を全て加えた値を補正値として用いることで解決することができる。
【００４７】
また、高画質化、高機能化のため、システム内に具備した複数のヘッドから複数のインクを用いて印写を行うよう構成された液体吐出システムにおいては、インクごとにクリーニングごとの撥水膜５の劣化速度は異なる。その場合においても、下記の手段によりインクごとの劣化係数を算出することで、より適切な補正を行うことが出来る。
【００４８】
また、安定したクリーニング動作、払拭動作を行うため、クリーニングシステム内に複数種類のワイパーを備え、それを使い分けながらクリーニングを行うよう構成された液体吐出システムにおいては、それぞれのワイパーごとに撥水膜５に与えうるダメージは異なるが、その場合も、上記のインクの場合（複数のヘッドから複数のインクを用いて印写を行う場合）と同様にクリーニングに使用するワイパーごとに劣化係数を算出することで、より適切な補正を行うことが出来る。
【００４９】
次に、撥水膜５の劣化係数の算出手段を説明する。
劣化係数算出のためには、次の表１に示すように、システムにおいてノズル撥水膜５の劣化に大きな影響を及ぼすと考えられる全ての組み合わせでワイピング評価を行い、ワイピング１回につき発生する着弾曲がり量を算出しておく。評価は１分ずつの間隔をあけてクリーニング動作を１０００回繰り返すことで行い、試験後の着弾位置ずれの量を測定し、その値を打ち消すことの出来る吐出タイミングを、その環境におけるクリーニング１０００回後のタイミング補正値とする。この値を１０００で除することでクリーニング１回あたりの補正値が算出でき、この値を劣化係数とする。
【００５０】
【表１】
2011235573.tif 000003
【００５１】
次に、劣化係数を用いた補正値の算出法について説明する。
各ヘッド若しくは装置本体内のメモリ（図示せず）には、各ヘッドに対してクリーニングが行われた回数を、複数のクリーニング条件ごとに分けて回数を記憶する領域を備え、クリーニング動作を１回行うごとに、各条件のカウントが１ずつ大きくなる。カウントは、本体の図示しない制御部からクリーニング用の駆動信号を出力する際に、記録用メモリにもクリーニング条件の情報を含めたカウントアップ用の信号を出力することで行う。クリーニング条件の情報には、例えば表１中の１〜１６までの条件番号を用いる。この流れはフローチャートとして図５に示す。
【００５２】
図５のフローチャートにおいて、まずクリーニング条件を読み込み（Ｓ１）、該当するクリーニング条件のカウント値を読み込む。そして、クリーニング動作を実施したら各条件のカウントをインクリメントし（Ｓ３）、そのカウントアップしたカウント値をメモリに書き込む（Ｓ４）。
【００５３】
そして印写時のタイミング補正値は、表２に示すようにそれぞれのクリーニング条件が持つ劣化係数と各クリーニング条件によるクリーニングの実施回数の積の総和で表される。
【００５４】
【表２】
2011235573.tif 000004
【００５５】
表２は黒インクのみを吐出する液体吐出ヘッドの例を示したものであり、この場合はａ×Ｘ＋ｉ×Ｙ＋ｊ×Ｚが補正値となり、このヘッドに於いてはこの値だけ吐出タイミングを変化させることで、発生すると予想される液滴の用紙への着弾位置ずれを極力小さくするための補正を行う。補正値を読み込んで補正を行うまでの流れを図６のフローチャートに示す。
【００５６】
図６のフローチャートにおいて、液滴（インク滴）の吐出開始信号が入力されると（Ｓ１１）、各ヘッドに対する上記補正値を読み込み（Ｓ１２）、その補正値だけタイミングをずらして各ヘッドから液滴を吐出する（Ｓ１３）。本実施形態の液体吐出装置では、印字・印写（画像形成）を行う場合は常に吐出タイミングの補正を行って吐出している。
【００５７】
これによって、それぞれのヘッドごとに複数種類のワイパー、クリーニングシーケンス等でクリーニングが行われる場合に於いても、クリーニングが行われた回数によって発生する着弾位置ずれ量に応じた補正を自動で行うことができ、液体吐出装置の使用者が能動的な補正作業を行う（ユーザの手を煩わす）ことなく画像品質を維持することが出来る。
【００５８】
また、可変データを記録することの出来る不揮発性のメモリをヘッド内に設置し、補正に用いられる各クリーニング動作の劣化係数やクリーニングの実施回数は上記不揮発性メモリに記録すると好適である。これによって、停電等によって累積クリーニング回数の情報が失われることが無くなる。不揮発性メモリを各ヘッド内に具備することで、ヘッドの交換時に同時に交換することができてヘッド交換時のリセットをする必要がなくなる。ただし、メモリはヘッド内ではなく装置本体内に持っていても良く、その場合はヘッドの交換時に、交換したヘッドについてクリーニング回数のリセットを行う。
【００５９】
次に、圧電素子を駆動する駆動波形を複数具備する、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本第二実施形態の液体吐出装置はハード的構成は前記第１実施形態と同様であるため、重複する説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００６０】
本第二実施形態の液体吐出装置においては、圧電素子を駆動する駆動波形を複数備え、それぞれの駆動波形により、高速だが低画質、あるいは低速だが高画質、というように印字モードを切り替えることができる。
【００６１】
複数の駆動波形を有する場合、それぞれの駆動波形の安定性の差により、液滴の吐出曲がりが発生しやすい、あるいは発生しにくいという差が生じる（それぞれの駆動波形による相対的な差が生じる）。そこで、本第二実施形態では、駆動波形ごとに補正係数を異ならせ、各駆動波形での液体吐出時には、その駆動波形に対応する補正係数を用いて吐出タイミングの補正を行う。例えば、液滴の曲がりが発生しやすい駆動波形を用いる印字モードの場合は、より大きな係数でタイミング補正を行う。
【００６２】
このような補正を行うことで、複数の駆動波形を持つ液体吐出装置に於いてもより高精度な補正を行うことが出来る。したがって、本第二実施形態においては、印字モードを切り替えて印字する場合でも、各駆動波形の特質に応じて発生する着弾位置ずれ量に応じた補正を自動で行うことができ、ユーザの手を煩わすことなく、画像品質を維持することが可能となる。
【００６３】
最後に、本発明の液体吐出装置を含む画像形成装置として、シリアル型画像形成装置とライン型画像形成装置について説明する。
まず、図７及び図８を参照してシリアル型画像形成装置の一例を説明する。これらの図に示すシリアル型画像形成装置は、左右の側板２０１Ａ，２０１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１，２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００６４】
このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４ａ，２３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２３４」という）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００６５】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００６６】
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク２３５ａ，２３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク２３５」という）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。
【００６７】
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。
【００６８】
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４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２５１を備えている。
【００６９】
この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３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している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【００７０】
さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。
【００７１】
また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２となっている。
【００７２】
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器であるインク回収ユニット（空吐出受け）２８８を配置し、このインク回収ユニット２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。
【００７３】
このように構成した本例の画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００７４】
このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。
【００７５】
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２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、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。
【００７６】
このようなシリアル型画像形成装置において、本発明に係る液体吐出装置を備えることによって、長期に渡って安定した液滴吐出を行うことができ、高画質画像を形成することができる。
【００７７】
次に、図９を参照してライン型画像形成装置の一例を説明する。この図に示す画像形成装置は、フルライン型ヘッドを備えたライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２及び用紙を搬送する搬送機構４０３等を有し、装置本体４０１の一方側に多数枚の用紙４０５を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０５を取り込み、副走査搬送機構４０３によって用紙４０５を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の他方側に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０５を排紙する。
【００７８】
画像形成部４０２は、記録液となる液体を収容した液体タンクを一体にし、用紙の幅方向（搬送方向と直交する方向）の長さ相当分のノズル列を有する液体吐出ヘッドで構成したライン型ヘッド４１０ｙ，４１０ｍ，４１０ｃ，４１０ｋを備えたものである。これらのライン型ヘッド４１０ｙ，４１０ｍ，４１０ｃ，４１０ｋは図示しないヘッドホルダに取り付けられている。
【００７９】
ライン型ヘッド４１０ｙ，４１０ｍ，４１０ｃ，４１０ｋは、用紙搬送方向上流側からそれぞれ例えば、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの順に各色の液滴を吐出する。なお、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で配置した１つのヘッドを用いることもできるし、ヘッドと液体カートリッジを別体としたものを用いることもできる。
【００８０】
給紙トレイ４０４の用紙４０５は、給紙コロ４２１によって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、用紙供給ローラ４２２によって搬送機構４０３に送り込まれる。
【００８１】
この搬送機構４０３は、駆動ローラ４２３と従動ローラ４２４との間に掛け渡した搬送ベルト４２５と、この搬送ベルト４２５を帯電させるための帯電ローラ４２６と、搬送ベルト４２５を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）４２７と、搬送ベルト４２５に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなる記録液拭き取り部材（ここでは、クリーニングローラ）４２８と、用紙４０５を除電するための導電ゴムを主体とした除電ローラ４２９と、用紙４０５を搬送ベルト４２５側へ押える用紙押さえローラ４３０とを備えている。
【００８２】
また、搬送機構４０３の下流側には画像が記録された用紙４０５を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３１を備えている。
このように構成したライン型画像形成装置においても、搬送ベルト４２５を帯電させて用紙４０５を送り込むことによって、静電力で用紙４０５が搬送ベルト４２５に吸着されて、搬送ベルト４２５の周回移動によって搬送され、画像形成部４０２によって画像が形成されて、排紙トレイ４０６に排紙される。
【００８３】
このようなライン型画像形成装置において、本発明に係る液体吐出装置を備えることによって、長期に渡って安定した液滴吐出を行うことができるので、高画質画像を形成することができる。
【００８４】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、「液体吐出装置」とは液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像形成を行うものに限定されない。
【００８５】
また、吐出ヘッドは適宜な構成が可能であり、例えば、圧力発生手段としてはサーマル方式、圧電方式、静電方式など任意の方式を採用可能である。ヘッドのノズル面をクリーニングするクリーニング装置の構成も任意である。さらに、画像形成装置としては、各部の構成や形態等も本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【００８６】
なお、本発明に係る画像形成装置は、例えば、プリンタ、ファックス、コピアの単機能機やこれらの複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置、その他の前述したような各種の液体を吐出する液体吐出装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１              流路部材（液室基板）
２              振動板部材
３              ノズル板
４              ノズル
５              撥水膜
６              加圧液室
１２            圧電素子
１００          ブレード部材
１０１          インク
２１０          インクカートリッジ
２３３          キャリッジ
２３４          記録ヘッド
２４２          用紙
２５１          搬送ベルト
２８８          インク回収ユニット
４０２          画像形成部
４０３          搬送機構
４１０          ライン型ヘッド
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開２００５−３０５６９５号公報
【図１】
2011235573.tif 000005
【図２】
2011235573.tif 000006
【図３】
2011235573.tif 000007
【図４】
2011235573.tif 000008
【図５】
2011235573.tif 000009
【図６】
2011235573.tif 000010
【図７】
2011235573.tif 000011
【図８】
2011235573.tif 000012
【図９】
2011235573.tif 000013