(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドのノズル間の吐出ムラを防止する。【解決手段】画像データに基づいて、インクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄのノズル毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出部１１と、発熱量算出部１１により算出された発熱量に基づいて、複数のノズルのそれぞれのノズルに対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、最も大きい発熱量に対応するノズル以外のその他のノズルに対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出部１２と、所定のページ数単位で、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、その他のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御部１３とを備える。【選択図】      図２
2015027748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、
複数のノズルに対応する複数のインク室を有し、供給された駆動信号に基づいて、前記複数のインク室の容積を変更することにより、搬送される前記印刷用紙に対して、前記複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記印刷ジョブを、各ノズルに対するインク吐出数を示す画像データに変換する画像データ変換手段と、
前記画像データに基づいて、前記複数のノズルのそれぞれのノズル毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出手段と、
前記発熱量算出手段により算出された発熱量に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれのノズルに対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、前記最も大きい発熱量に対応するノズル以外のその他のノズルに対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された各差分をなくすように、前記各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、前記その他のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、
複数のノズルに対応する複数のインク室を有し、供給された駆動信号に基づいて、前記複数のインク室の容積を変更することにより、搬送される前記印刷用紙に対して、前記複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記印刷ジョブを、各ノズルに対するインク吐出数を示す画像データに変換する画像データ変換手段と、
前記画像データに基づいて、前記複数のノズルを２グループ以上に分割した複数の分割ノズル領域毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出手段と、
前記発熱量算出手段により算出された発熱量に基づいて、前記複数の分割ノズル領域に対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、前記最も大きい発熱量に対応するノズル領域以外のその他の分割ノズル領域に対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された各差分をなくすように、前記各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、前記その他の分割ノズル領域のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項３】
前記駆動信号制御手段は、
前記印刷ジョブが複数のページ数からなる場合、所定のページ数単位で前記差分算出手段により算出された差分をなくすように、前記搬送される印刷用紙に対して前記インクジェットヘッドによりインクの吐出が完了した時点から、次に搬送される印刷用紙に対して前記インクジェットヘッドによりインクの吐出が開始するまでの間を示す紙間中に、前記駆動信号の制御を行うこと
を特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドによりインクを吐出して用紙に印刷を行うインクジェット印刷装置に関し、特に、インクジェットヘッドのノズル間の吐出ムラを防止するインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷装置は、画像データに基づいて、インクジェットヘッドのノズルからインクを用紙に向けて吐出して印刷する。
【０００３】
このインクジェットヘッドには、インクが貯留されたインク室が設けられ、このインク室には、インク室の容積を変更する圧電部材が設けられている。そして、駆動信号が供給されることにより圧電素子がインク室の容積を変更し、インク室に貯留されたインクがノズルから吐出する。そのため、駆動信号が供給された圧電部材は発熱し、発熱した圧電部材に接触したインクは加温される。
【０００４】
インクは、低温では粘度が高く、高温では粘度が低いというように温度条件により粘度が変化する温度特性を有しているので、インクの温度差により同じ駆動電圧が印加されても、その粘度により吐出されるインク吐出量が異なる場合がある。
【０００５】
特許文献１には、記録ユニット（インクジェットヘッド）の全ノズルに対して、ノズル微振動を行うことを決定し、記録ユニット毎に記録媒体（用紙）が画像記録位置に到達する直前までの所定期間内で、記録ユニット毎の全ノズルに対してノズル微振動を行う画像記録装置に関する技術が提案されている。この技術によれば、記録ユニットにおいて、低温の場合でも、全ノズルに対して粘度の増加を防止しインク吐出量が均等になるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５０３１２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、画像データによっては、記録ユニット内に設けられた複数のノズルのうち一部のノズルから集中的にインクが吐出される場合がある。
【０００８】
このような場合、集中的にインクが吐出されたノズル近傍のインク温度が高くなり、記録ユニット内において、局所的にノズル間、即ち、各インク室のインクに温度差が発生する場合がある。そして、このインクの温度差が存在したままだと、同一の記録ユニット内においてもインクの粘度により吐出されるインク吐出量が局所的に異なってしまい、この結果、印刷の濃度にムラが発生する場合があった。
【０００９】
特許文献１に記載の画像記録装置では、記録ユニットの全ノズルに対してノズル微振動を行うので、記録ユニット内の局所的なノズル間のインク温度差がいったん発生すると解消することができない場合もあり、記録ユニットのノズル間の吐出ムラを防止することは困難な場合もあった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インクジェットヘッドのノズル間の吐出ムラを防止するインクジェット印刷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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、複数のノズルに対応する複数のインク室を有し、供給された駆動信号に基づいて、前記複数のインク室の容積を変更することにより、搬送される前記印刷用紙に対して、前記複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記印刷ジョブを、各ノズルに対するインク吐出数を示す画像データに変換する画像データ変換手段と、前記画像データに基づいて、前記複数のノズルのそれぞれのノズル毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出手段と、前記発熱量算出手段により算出された発熱量に基づいて、前記複数のノズルのそれぞれのノズルに対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、前記最も大きい発熱量に対応するノズル以外のその他のノズルに対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出手段と、前記差分算出手段により算出された各差分をなくすように、前記各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、前記その他のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御手段と、を備えたことにある。
【００１２】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、複数のノズルに対応する複数のインク室を有し、供給された駆動信号に基づいて、前記複数のインク室の容積を変更することにより、搬送される前記印刷用紙に対して、前記複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記印刷ジョブを、各ノズルに対するインク吐出数を示す画像データに変換する画像データ変換手段と、前記画像データに基づいて、前記複数のノズルを２グループ以上に分割した複数の分割ノズル領域毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出手段と、前記発熱量算出手段により算出された発熱量に基づいて、前記複数の分割ノズル領域に対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、前記最も大きい発熱量に対応するノズル領域以外のその他の分割ノズル領域に対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出手段と、前記差分算出手段により算出された各差分をなくすように、前記各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、前記その他の分割ノズル領域のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御手段と、を備えたことにある。
【００１３】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記駆動信号制御手段は、前記印刷ジョブが複数のページ数からなる場合、所定のページ数単位で前記差分算出手段により算出された差分をなくすように、前記搬送される印刷用紙に対して前記インクジェットヘッドによりインクの吐出が完了した時点から、次に搬送される印刷用紙に対して前記インクジェットヘッドによりインクの吐出が開始するまでの間を示す紙間中に、前記駆動信号の制御を行うことにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、画像データに基づいて、複数のノズルのそれぞれのノズル毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出手段と、発熱量算出手段により算出された発熱量に基づいて、複数のノズルのそれぞれのノズルに対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、最も大きい発熱量に対応するノズル以外のその他のノズルに対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段により算出された各差分をなくすように、各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、その他のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御手段と、を備えたので、最も大きい発熱量に対応するノズルに対応するインクの温度になるように、その他のノズルに対応するインクを加温することができ、インクジェットヘッドのノズル間の吐出ムラを防止することができる。
【００１５】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、画像データに基づいて、複数のノズルを２グループ以上に分割した複数の分割ノズル領域毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する発熱量算出手段と、発熱量算出手段により算出された発熱量に基づいて、複数の分割ノズル領域に対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、最も大きい発熱量に対応するノズル領域以外のその他の分割ノズル領域に対応するインク室の発熱量との各差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段により算出された各差分をなくすように、各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、その他の分割ノズル領域のノズルに連通されたインク室へ供給する駆動信号制御手段とを備えたので、最も大きい発熱量に対応する分割ノズル領域に対応するインクの温度になるように、その他の分割ノズル領域に対応するインクを加温することができ、インクジェットヘッドの分割ノズル領域間の吐出ムラを防止することができる。
【００１６】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴によれば、駆動信号制御手段が、印刷ジョブが複数のページ数からなる場合、所定のページ数単位で差分算出手段により算出された差分をなくすように、搬送される印刷用紙に対してインクジェットヘッドによりインクの吐出が完了した時点から、次に搬送される印刷用紙に対してインクジェットヘッドによりインクの吐出が開始するまでの間を示す紙間中に、駆動信号の制御を行うので、インクが吐出されていない時間を有効活用して効率よくインクを加温することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置のインク循環経路関連機構および制御部の機能構成を説明した図である。
【図３】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドによる駆動波形を示した図である。（ａ）は、インク吐出波形を示しており、（ｂ）は、プリカーサ波形を示している。
【図４】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドによるインク吐出時の動作を説明した図である。
【図５】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置における処理手順を示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置におけるノズル毎のインク吐出を説明した図である。
【図７】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置における用紙の用紙間を説明した図である。
【図８】本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置が備えるＲＯＭに記憶されたプリカーサ波形パターンテーブルの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
＜インクジェット印刷装置の構成＞
本発明の実施例１では、多数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを複数本備え、それぞれのインクジェットヘッドから黒またはカラーのインクを吐出することにより用紙に印刷を行うと共に、吐出したインクの一部をインクジェットヘッドへ循環させる循環式のインクジェット印刷装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００の概要を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、ＣＰＵ等が配置されたコントローラ基板等で構成される制御部１０と、ユーザの操作に基づいて、例えば、メニューを表示したり、印刷開始等の各種操作を要求する操作信号を制御部１０へ供給したりする操作パネル５０とを備えている。
【００２２】
また、インクジェット印刷装置１００は、用紙の供給を行う給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台３２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）とを備えている。
【００２３】
そして、サイド給紙台３２０および給紙トレイ３３０のいずれかの給紙機構から１枚ずつ給紙された用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路（図中の黒太線）に沿って搬送され、レジスト部Ｒｇに導かれる。ここでレジスト部Ｒｇは、用紙の先端の位置あわせと斜行修正を行うために設けられており、１対のレジストローラ３５０を備えて構成される。給紙された用紙はレジスト部Ｒｇで一時停止し、所定のタイミングで印字機構方向に搬送される。
【００２４】
レジスト部Ｒｇのさらに搬送方向側には、複数本のインクジェットヘッド１３０が設けられており、レジスト部Ｒｇから近い順に、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順に配置されている。用紙は、インクジェットヘッド１３０の対向面に設けられた環状の搬送ベルト３６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクジェットヘッド１３０から吐出されたインクによりライン単位で印刷される。
【００２５】
また、搬送ベルト３６０の内側には吸引ファン３７０が設けられている。搬送ベルト３６０の表面には多数の通気孔が形成されており、吸引ファン３７０の回転によって生じる吸引力で、用紙は搬送ベルト３６０に吸着されて搬送される。
【００２６】
印刷済の用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。用紙の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に印刷面を下にして積載される。排紙台３４５は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台３４５は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口３４０から排紙され、傾斜に沿って滑落する用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２７】
用紙の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口３４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、インクジェット印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構３８０を備えている。切替機構３８０によって排紙口３４０に導かれなかった用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行ない、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって再度レジスト部Ｒｇに導かれ、一時停止する。その後、所定のタイミングで印字機構方向に搬送され、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された用紙は、排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に積載されていく。
【００２８】
また、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００は、インクジェットヘッド１３０から吐出させるインクを循環させる循環方式を採用している。
【００２９】
図２は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００のインク循環経路関連機構および制御部１０の機能構成を説明した図である。
【００３０】
インクジェット印刷装置１００は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のインク色に対応するインクジェットヘッド１３０を備えており、図２に示すように、インクジェットヘッド１３０には、インク色毎に、それぞれ複数のインクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄが設けられている。
【００３１】
用紙は、インクジェットヘッド１３０の対向面に設けられた環状の搬送ベルト（図示しない）によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、インクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄから吐出されたインクによりライン単位で印刷される。
【００３２】
各インクは着脱可能なＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の毎のインクボトル１１０から供給されるようになっている。なお、以下において各インクに対応する機能部は同様の構成を有するので、ここでは、１色のインク（Ｋ）を例に挙げて、説明する。
【００３３】
インクボトル１１０から供給されたインクは、樹脂、金属等のパイプにより形成されたインク循環経路を通って、インクジェットヘッド１３０の下流側に設けられた下流タンクに一旦溜められる。
【００３４】
下流タンク１２２に溜められたインクは、ポンプによりインクジェットヘッド１３０の上流側に設けられた上流タンク１２０に送られる。
【００３５】
上流タンク１２０に送られたインクは、上流側共通インク室１３８に供給される。そして、上流側共通インク室１３８から、インクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄそれぞれにインクが供給される。
【００３６】
インクジェットヘッド１３０で吐出されなかったインクは、下流側共通インク室１３７を経由して、下流タンク１２２に戻される。なお、上流タンク１２０からインクジェットヘッド１３０を経由して下流タンク１２２へのインク帰還は、上流タンク１２０と下流タンク１２２との水頭差を利用している。
【００３７】
インクは印刷品質が保証される温度範囲が定められており、環境温度が低く、インク温度が印刷可能である下限温度を下回っているとインクを加熱する必要がある。このため、インク循環経路中にヒータ１４０が設けられている。一方、インクジェットヘッド１３０内に設けられたドライバや圧電部材が動作することにより発熱する。これらの発熱やインク振動のジュール熱により、高温時におけるインク温度上昇の影響等を抑制するために、インク温度が上限温度を超えた場合に、インクを冷却する冷却器１６０が設けられている。
【００３８】
また、インクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄ毎に、上流側共通インク室１３８から供給されるインクの温度を測定し、この測定されたインクの温度を所定の時間間隔で制御部１０へ供給する温度計１３４（１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ）が設けられている。
【００３９】
さらに、インクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄ毎に、下流側共通インク室１３７へ供給されるインクの温度を測定し、この測定されたインクの温度を所定の時間間隔で制御部１０へ供給する温度計１３５（１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ）が設けられている。これにより、インク色毎、そして、インクジェットヘッド毎のインク温度を取得することができる。
【００４０】
ＲＯＭ２０は、不揮発性半導体等で構成され、制御部１０が実行する各種制御プログラムや、後述するプリカーサ波形パターンテーブル等を記憶している。
【００４１】
制御部１０は、インクジェット印刷装置１００における印刷処理等の中枢的な処理を制御する機能部である。また、制御部１０は、印刷ジョブを、各ノズルに対するインク吐出数を示す画像データに変換する。さらに、制御部１０は、その機能上、発熱量算出部１１と、差分算出部１２と、駆動信号制御部１３とを備えている。
【００４２】
発熱量算出部１１は、画像データに基づいて、インクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄのノズル毎に、対応するインク室で発熱する発熱量を算出する。
【００４３】
差分算出部１２は、発熱量算出部１１により算出された発熱量に基づいて、複数のノズルのそれぞれのノズルに対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、最も大きい発熱量に対応するノズル以外のその他のノズルに対応するインク室の発熱量との各差分を算出する。
【００４４】
駆動信号制御部１３は、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、その他のノズルに連通されたインク室へ供給する。このときの駆動波形は、ノズルからインクを吐出させるインク吐出波形の駆動信号か、又はノズルからインクを吐出させないプリカーサ波形の駆動信号である。ここで、駆動信号制御部１３は、各ノズルに対応するインク室内のインク吐出駆動部（詳細は後述する）に対して、プリカーサ波形駆動信号を送る。
【００４５】
即ち、駆動信号制御部１３は、インクジェットヘッド１３０に、インク吐出波形の駆動信号を供給することにより、インクジェットヘッド１３０からインクを吐出させると共に、圧電部材に発熱させるか、又は、インクジェットヘッド１３０に、プリカーサ波形の駆動信号を供給することにより、インクジェットヘッド１３０からインクを吐出させることなく、インクジェットヘッド１３０内に設けられた圧電部材に発熱させる。
【００４６】
図３は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００のインクジェットヘッド１３０による駆動波形を示した図である。（ａ）は、インク吐出波形を示しており、（ｂ）は、プリカーサ波形を示している。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、インク吐出波形は、後述するインク室の容積を拡大させるように負電圧の駆動パルスＰＡを印加した後、元の容積に戻すように接地電位に戻し、その後容積を縮小させてから再度元の容積に戻すようにを変形させるように正電圧の駆動パルスＰＢを印加する波形である。
【００４８】
図４は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００のインクジェットヘッド１３０によるインク吐出時の動作を説明した図である。
【００４９】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド１３０には、セラミック等からなる基板１３１と、カバープレート１３２との間に、２つの圧電部材１５１ａ，１５１ｂからなる複数の隔壁１５１が設けられている。圧電部材１５１ａ，１５１ｂは、例えば、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３  −ＰｂＴｉＯ３  ）等の公知の圧電材料からなり、図４中の矢印で示すように互いに異なる方向に分極している。
【００５０】
そして、基板１３１と、カバープレート１３２、隔壁１５１にそれぞれ囲まれた複数のインク室１５２Ａ〜１５２Ｃが並ぶように形成されており、複数のインク室１５２Ａ〜１５２Ｃはそれぞれ対応するノズル（図示しない）に連通されている。
【００５１】
インク室１５２の側面を構成する隔壁１５１および底面を構成する基板１３１の表面には、電極１５３が密着形成されている。各電極１５３には、異方導電性フィルム（図示しない）を介してフレキシブルケーブル（図示しない）が接続されており、このフレキシブルケーブルを介して電極１５３に駆動電圧が印加されるようになっている。
【００５２】
そして、電極１５３にインク吐出波形で駆動電圧が印加されることにより、インク室１５２からインクが吐出される。ここでは、圧電部材１５１ａ，１５１ｂからなる隔壁１５１Ａ〜１５１Ｄで隔てられた３つのインク室１５２Ａ〜１５２Ｃのうちのインク室１５２Ｂからインクを吐出させる場合について説明する。
【００５３】
図４（ａ）に示す定常状態において、制御部１０からインクジェットヘッド１３０に、駆動信号が供給されると、インク室１５２Ａ，１５２Ｃの電極１５３Ａ，１５３Ｃが接地されるとともに、インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに負電圧の駆動パルスＰＡが印加される。すると、隔壁１５１Ｂ，１５１Ｃを構成する圧電部材１５１ａ，１５１ｂの分極方向に垂直な方向の電界が生じる。これにより、圧電部材１５１ａ，１５１ｂの接合面にズリ変形が生じ、図４（ｂ）に示すように、隔壁１５１Ｂ，１５１Ｃは互いに離反する方向に変形し、インク室１５２Ｂの容積が拡大する。この結果、インク室１５２Ｂ内のインクの圧力が減少し、上流側共通インク室１３８からインク室１５２Ｂにインクが流れ込む。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）の状態から、インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに印加する電圧が接地電位に戻される。すると、隔壁１５１Ｂ，１５１Ｃは、図４（ａ）に示した中立位置に戻る。これにより、インク室１５２Ｂ内のインクが加圧され、対応するノズルからインクが吐出される。
【００５５】
インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに印加する電圧を接地電位に戻した後、インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに正電圧の駆動パルスＰＢが印加される。これにより、図４（ｃ）に示すように、隔壁１５１Ｂ，１５１Ｃは互いに接近する方向に変形し、インク室１５２Ｂの容積が縮小する。
【００５６】
そして、駆動パルスの印加後、インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに印加する電圧を接地電位とし、図４（ａ）の状態に戻す。
【００５７】
このように、インク吐出波形は、インク室１５２の容積を拡大させた後、元の容積に戻し、その後容積を縮小させてから再度元の容積に戻すように隔壁１５１を変形させるように電極１５３に印加する電圧の波形である。
【００５８】
一方、図３（ｂ）に示すように、プリカーサ波形は、負電圧の駆動パルスＰＡを印加することなく、容積を縮小させてから再度元の容積に戻すようにを変形させるように正電圧の駆動パルスＰＣを印加する波形である。
【００５９】
具体的には、図４（ａ）に示した定常状態において、インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに正電圧の駆動パルスＰＣが印加される。これにより、図４（ｃ）に示すように、隔壁１５１Ｂ，１５１Ｃは互いに接近する方向に変形し、インク室１５２Ｂの容積が縮小する。
【００６０】
そして、駆動パルスＰＣの印加後、インク室１５２Ｂの電極１５３Ｂに印加する電圧を接地電位とし、図４（ａ）の状態に戻す。
【００６１】
このように、プリカーサ波形は、インク室１５２の容積を拡大させることなく、容積を縮小させてから再度元の容積に戻すように隔壁１５１を変形させるように電極１５３に印加する電圧の波形である。
【００６２】
そのため、インクがインク室１５２Ｂにインクが流れ込むことがなく、吐出するのに十分なインク量がインク室１５２内に貯留されていないので、インクは吐出されない。しかしながら、正電圧の駆動パルスＰＣが印加されているので、その分、圧電部材１５１ａ，１５１ｂは発熱するので、インク室１５２内のインクを加温することができる。
【００６３】
＜インクジェット印刷装置の作用＞
次に、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００の作用について説明する。
【００６４】
図５は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００における処理手順を示したフローチャートである。
【００６５】
図５に示すように、制御部１０は、画像データを含む印刷ジョブを受信すると（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、変数ｎに初期値として“１”を代入すると共に、印刷ジョブに含まれる印刷条件に基づいて、変数Ｃに総印刷枚数を代入する（Ｓ１０３）。
【００６６】
次に、制御部１０は、印刷ジョブに含まれるＲＧＢ値である画像データ（Ｓ１０３又はＳ１２５で指定されたページの画像データ）に対して、色変換処理及び中間調処理を実行することにより、画素毎にインクを吐出するドロップ数を示すドロップデータを生成する（Ｓ１０５）。
【００６７】
そして、制御部１０は、ｎページ目のドロップデータが生成されたか否かを判定する（Ｓ１０７）。
【００６８】
ステップＳ１０７において、ｎページ目のドロップデータが生成されていると判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部１０の発熱量算出部１１は、インク温度を取得する（Ｓ１０７）。具体的には、発熱量算出部１１は、ＣＭＹＫ毎に、温度計１３４（１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ）により測定されたインクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄに供給されるインク温度と、温度計１３５（１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ）により測定されたインクジェットヘッド１３０ａ〜１３０ｄから下流側共通インク室１３７に供給されるインク温度とを取得する。
【００６９】
次に、制御部１０は、駆動条件を決定する（Ｓ１１１）。具体的には、制御部１０は、インクジェットヘッド１３０のインク吐出波形の駆動電圧を選択する。
【００７０】
そして、制御部１０は、ドロップデータに基づいて、ｎページ目の用紙に印刷するためのインクジェットヘッド１３０のノズル毎の吐出量を決定する（Ｓ１１３）。
【００７１】
図６は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００におけるノズル毎のインク吐出を説明した図である。
【００７２】
図６に示すように、インクジェットヘッド１３０ａは、主走査方向に対して平行になるように、３００ｄｐｉの解像度を実現するピッチ間隔でノズル１２１ａ〜１２１ｌが配列された上流側のノズル列１２１と、３００ｄｐｉの解像度を実現するピッチ間隔でノズル１２３ａ〜１２３ｌが配列された下流側のノズル列１２３とが配置されている。２列のノズル列１２１，１２３は、主走査方向のノズルの位置がそれぞれずらして設けられており、２列のノズル列１２１，１２３から同色（ここでは、ブラック）のインクが吐出されることにより、６００ｄｐｉの解像度を実現する。なお、インクジェットヘッド１３０ｂ〜１３０ｄは、インクジェットヘッド１３０ａと同じ構成を有している。
【００７３】
そして、ドロップデータに基づいて、インクジェットヘッド１３０ａからインクが吐出されることにより、用紙Ｐに対して印刷される。
【００７４】
そこで、制御部１０は、ドロップデータに基づいて、ｎページ目の用紙Ｐに印刷するためのインクジェットヘッド１３０のノズル毎の吐出量（合計ドロップ数）を決定する。
【００７５】
図６に示した例では、用紙Ｐ上の黒丸で示した画素を５ドロップとし、用紙Ｐ上の白丸で示した画素を０ドロップとする。
【００７６】
例えば、制御部１０は、ノズル１２１ａに対応する画素１３１ａの合計ドロップ数を、２０ドロップ（＝５ドロップ×４画素）として算出する。同様に、制御部１０は、ノズル１２３ａ，１２１ｂ，１２３ｂ，１２１ｃにそれぞれ対応する画素１３１ｂ〜１３１ｅの合計ドロップ数を、２０ドロップ（＝５ドロップ×４画素）として算出する。
【００７７】
また、制御部１０は、画素１３１ｆ〜１３１ｔの合計ドロップ数を、それぞれ０ドロップとして算出し、ノズル１２１ｋに対応する画素１３１ｕの合計ドロップ数を、５ドロップ（＝５ドロップ×１画素）として算出し、ノズル１２３ｋに対応する画素１３１ｖの合計ドロップ数を、１０ドロップ（＝５ドロップ×２画素）として算出し、ノズル１２１ｌに対応する画素１３１ｗの合計ドロップ数を、１５ドロップ（＝５ドロップ×３画素）として算出し、ノズル１２３ｌに対応する画素１３１ｘの合計ドロップ数を、２０ドロップ（＝５ドロップ×４画素）として算出する。
【００７８】
図５に戻り、発熱量算出部１１は、ノズル毎の発熱量を算出する（Ｓ１１５）。具体的には、発熱量算出部１１は、ステップＳ１１３において算出したノズル毎の合計ドロップ数に、１ドロップ当たりの発熱量を乗算することにより、ノズル毎の発熱量を算出する。図６に示した例では、仮に１ドロップ当たりの発熱量を１（ｋｃａｌ）であるとすると、発熱量算出部１１は、画素１３１ａ〜１３１ｅの発熱量をそれぞれ２０（ｋｃａｌ）、画素１３１ｆ〜１３１ｔの発熱量をそれぞれ０（ｋｃａｌ）、画素１３１ｕの発熱量を５（ｋｃａｌ）、画素１３１ｖの発熱量を１０（ｋｃａｌ）、画素１３１ｗの発熱量を１５（ｋｃａｌ）、画素１３１ｘの発熱量を２０（ｋｃａｌ）として算出する。
【００７９】
次に、差分算出部１２は、発熱量の差分を算出する（Ｓ１１７）。具体的には、差分算出部１２は、ノズル毎の発熱量から最も大きい発熱量を抽出し、この最も大きい発熱量に対応するノズルを選択する。そして、差分算出部１２は、最も発熱量が大きいノズルの発熱量と、その他のノズルの発熱量との差分を算出する。図６に示した例では、最も大きい発熱量に対応するノズルは、ノズル１２１ａ〜１２１ｃ，１２３ａ〜１２３ｂ，１２３ｌであるので、差分算出部１２は、ノズル１２１ａ〜１２１ｃ，１２３ａ〜１２３ｂ，１２３ｌの発熱量である２０（ｋｃａｌ）と、ノズル１２１ｄ〜１２１ｌ，１２３ｃ〜１２３ｋの発熱量との差分を算出する。
【００８０】
ノズル１２１ｄ〜１２１ｊ，１２３ｃ〜１２３ｊの発熱量は、それぞれ０（ｋｃａｌ）、ノズル１２１ｋの発熱量は５（ｋｃａｌ）、ノズル１２３ｋの発熱量は１０（ｋｃａｌ）、ノズル１２１ｌの発熱量は１５（ｋｃａｌ）であるので、
差分算出部１２は、ノズル１２１ｄ〜１２１ｊ，１２３ｃ〜１２３ｊとの差分を２０（ｋｃａｌ）、ノズル１２１ｋとの差分を１５（ｋｃａｌ）、ノズル１２３ｋとの差分を１０（ｋｃａｌ）、ノズル１２１ｌとの差分を５（ｋｃａｌ）として算出する。
【００８１】
次に、駆動信号制御部１３は、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、各ノズルに連通されたインク室への駆動信号を供給するプリカーサスケジュールを決定する（Ｓ１１９）。具体的には、用紙Ｐにおける印刷可能領域の後端の印刷が終了したときから、次に搬送される用紙Ｐにおける印刷可能領域の先端の印刷が開始するまでの間に、差分算出部１２により算出された各差分をなくすようにプリカーサスケジュールを決定する。
【００８２】
図７は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００における用紙Ｐの用紙間を説明した図である。
【００８３】
図７に示すように、搬送上の制約により、先行して搬送される用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２との間には、所定の間隔Ｌ２が設定されている。また、搬送上の制約によりインクジェットヘッド１３０が印刷可能な範囲として印刷可能範囲４０１が設定されている。そのため、用紙Ｐの後端側の印刷不可領域Ｌ１と、所定の間隔Ｌ２と、用紙Ｐの先端側の印刷不可領域Ｌ３との合計の距離だけ搬送される搬送時間Ｔ内であれば、インクジェットヘッド１３０からインクを吐出することがないので、この搬送時間Ｔ内にプリカーサを実行するようにスケジュールを決定する必要がある。
【００８４】
そこで、駆動信号制御部１３は、プリカーサ波形パターンテーブルに基づいて、搬送時間Ｔ内で、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、各ノズルに連通されたインク室への駆動信号を供給するプリカーサスケジュールを決定する。
【００８５】
図８は、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００が備えるＲＯＭ２０に記憶されたプリカーサ波形パターンテーブルの一例を示した図である。
【００８６】
図８に示すように、プリカーサ波形パターン５０１毎に、必要な時間であるパルス幅５０３と、発熱する発熱量５０５とが関連づけられて、プリカーサ波形パターンテーブルとしてＲＯＭ２０に記憶されている。
【００８７】
例えば、搬送時間Ｔが２０（ｍ秒）であり、最大の発熱量との差分が１０（ｋｃａｌ）である場合、駆動信号制御部１３は、プリカーサ波形パターン５０１をパターンＣとして、搬送時間Ｔ内に、パターンＣの駆動信号を２回出力するように、ノズル１２３Ｋに対する鵜プリカーサスケジュールを決定する。これにより、搬送時間Ｔである２０（ｍ秒）の間に、最大の発熱量との差分に相当する１０（ｋｃａｌ）（＝５ｋｃａｌ×２回）の発熱量を得ることができる。
【００８８】
次に、駆動信号制御部１３は、ステップＳ１０５において生成されたドロップデータに基づいて、インク吐出波形でインクジェットヘッド１３０からインクを吐出させることにより、搬送される用紙Ｐに印刷する（Ｓ１２０）。
【００８９】
次に、ｎページ目の印刷が完了すると、駆動信号制御部１３は、ステップＳ１１９において、決定したプリカーサスケジュールに基づいて、プリカーサを実行する（Ｓ１２１）。具体的には、駆動信号制御部１３は、搬送時間Ｔ内に、プリカーサスケジュールにより決定されたプリカーサ波形パターンで、容積を縮小させてから再度元の容積に戻すように隔壁１５１を変形させるように電極１５３に印加する。
【００９０】
このようにして、ページ単位で、各ノズルに対応するインク室の発熱量を算出し、当該ページの印字印字終了後、次のページまでの間の紙間中に、最大の発熱量と、各ノズルのインク室の発熱量差を解消するように、プリカーサ制御を行う。
【００９１】
次に、制御部１０は、変数ｎの値が総印刷枚数Ｃになるまで（Ｓ１２３；ＮＯ）、変数ｎに、“１”だけ加算する（Ｓ１２５）。
【００９２】
以上のように、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００では、搬送時間Ｔ内で、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、各ノズルに連通されたインク室への駆動信号を供給するプリカーサスケジュールを決定するので、最も大きい発熱量に対応するノズルに対応するインクの温度になるように、その他の各ノズルに対応するインクを加温することができる。
【００９３】
そのため、インクジェットヘッド１３０の下方まで次の用紙Ｐが搬送されたときには、インクジェットヘッド１３０内において、インクの温度差がなくなっているので、インクを吐出した場合においても、インクジェットヘッドのノズル間の吐出ムラを防止することができ、結果的に、濃度ムラの発生を防止することができる。
【００９４】
なお、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００では、発熱量算出部１１が、画像データに基づいて、ノズル毎に発熱量を算出したがこれに限らず、複数のノズルを２グループ以上に分割した複数の分割ノズル領域毎に発熱量を算出するようにしてもよい。
【００９５】
例えば、１つのインクジェットヘッドにノズルが２４個あったとすると、６つのノズルを１つの分割領域として、４つの分割領域毎に、発熱量を算出する。
【００９６】
そして、差分算出部１２が、発熱量算出部１１により算出された発熱量に基づいて、４つの分割ノズル領域それぞれに対応するインク室により発熱した発熱量の中で最も大きい発熱量と、その他の３つの分割ノズル領域に対応するインク室の発熱量との各差分を算出する。
【００９７】
そして、駆動信号制御部１３が、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、その他の３つの分割ノズル領域に連通されたインク室への駆動信号を供給するスケジュールを決定し、決定されたスケジュールに基づいて、インクジェットヘッド１３０に駆動信号を供給するようにしてもよい。これにより、制御部１０による発熱量の算出や差分の算出等の負荷を低減することができるので、装置構成を簡易にすることができる。
【００９８】
なお、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００では、発熱量算出部１１が、１ページ単位でノズル毎の発熱量を算出し、差分算出部１２が、発熱量算出部１１により算出された発熱量に基づいて、複数のノズルのそれぞれのノズルに対応するインク室により発熱する発熱量の中で最も大きい発熱量と、最も大きい発熱量に対応するノズル以外のその他のノズルに対応するインク室の発熱量との各差分を算出し、駆動信号制御部１３が、１ページ単位で、差分算出部１２により算出された各差分をなくすように、各差分に対応する発熱量を発生させる駆動信号を、その他のノズルに連通されたインク室へ供給したが、これに限らない。
【００９９】
差分算出部１２により算出された最も大きい発熱量との差分が非常に大きく、１ページ単位では、発熱量の差分をなくすことができない場合、駆動信号制御部１３は、残った差分を次ページに繰り越すようにしてもよい。具体的には、駆動信号制御部１３は、繰り越された差分に次ページにおける差分を加算し、この加算された差分をなくすように発熱量を発生させる駆動信号を供給するようにしてもよい。
【０１００】
さらに、本発明の実施例１に係るインクジェット印刷装置１００では、発熱量算出部１１が、１ページ単位でノズル毎の発熱量を算出したが、これに限らず、予め、複数ページ単位でノズル毎の発熱量を算出するようにしてももちろんよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…制御部
１１…発熱量算出部
１２…差分算出部
１３…駆動信号制御部
２０…ＲＯＭ
５０…操作パネル
１００…インクジェット印刷装置
１１０…インクボトル
１２０…上流タンク
１２１，１２３…ノズル列
１２１ａ〜１２１ｌ…ノズル
１２２…下流タンク
１３０…インクジェットヘッド
１３０ａ〜１３０ｄ…インクジェットヘッド
１３１…基板
１３２…カバープレート
１３４，１３５…温度計
１３７…下流側共通インク室
１３８…上流側共通インク室
１４０…ヒータ
１５１…隔壁
１５１ａ，１５１ｂ…圧電部材
１５２…インク室
１５３…電極
１６０…冷却器
【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】
2015027748.tif 000008
【図７】
2015027748.tif 000009
【図８】
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