(57)【要約】【課題】多数の圧電素子を同時に駆動する場合の駆動信号の波形ひずみが回避されるとともに、圧電素子駆動時の消費電力増大を回避する圧電素子の駆動回路及び圧電素子の駆動方法並びに液体吐出装置を提供する。【解決手段】同一タイミングで駆動されるノズル数を抽出するノズル数抽出部と、抽出されたノズル数に応じてフィードバックループ１１６に設けられる３つのフィルタ回路１２６、１２８、１３０の中から１つまたは複数のフィルタ回路を選択する。同一タイミングで駆動されるノズル数に対応してフィードバックループ１１６のフィルタ回路のカットオフ周波数を変更するので、同一タイミングで駆動されるノズル数の変動による吐出特性の劣化が回避される。【選択図】  図７
2008254197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動する圧電素子の駆動回路であって、
カットオフ周波数を変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備し、前記駆動信号の基となる信号を増幅して前記駆動信号を生成する増幅回路と、
前記複数の圧電素子のうち、同一タイミングで駆動される圧電素子の数を抽出する抽出部と、
前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を大きくするように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更手段と、
を備えたことを特徴とする圧電素子の駆動回路。
【請求項２】
前記増幅回路は、カットオフ周波数が異なる複数のフィルタ回路と、各フィルタ回路を前記帰還回路に接続するか否かを切り換える切換回路と、を含む帰還回路を備え、
前記フィルタ回路変更手段は、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記複数のフィルタ回路の中からカットオフ周波数が大きいフィルタ回路を選択するように前記切換回路を制御することを特徴とする請求項１記載の圧電素子の駆動回路。
【請求項３】
複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動する圧電素子の駆動方法であって、
カットオフ周波数を変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備し、前記駆動信号の基となる信号を増幅する増幅回路によって前記駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、
前記複数の圧電素子のうち、同一タイミングで駆動される圧電素子の数を抽出する抽出工程と、
前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記フィルタ回路のカットオフ周波数が大きくなるように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更工程と、
を含むことを特徴とする圧電素子の駆動方法。
【請求項４】
複数のノズルと、前記複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる複数の圧電素子と、を具備する液体吐出ヘッドと、
前記複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動するとともに、カットオフ周波数を変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備し、前記駆動信号の基となる信号を増幅して前記駆動信号を生成する増幅回路を含む駆動回路と、
前記複数の圧電素子のうち、同一タイミングで駆動される圧電素子の数を抽出する抽出部と、
前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記フィルタ回路のカットオフ周波数が大きくなるように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
前記増幅回路は、カットオフ周波数が異なる複数のフィルタ回路と、各フィルタ回路を前記帰還回路に接続するか否かを切り換える切換回路と、を含む帰還回路を備え、
前記フィルタ回路変更手段は、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記複数のフィルタ回路の中からカットオフ周波数が大きいフィルタ回路を選択するように前記切換回路を制御することを特徴とする請求項４記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記増幅回路は、カットオフ周波数が異なる３つ以上のフィルタ回路を含む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】
前記液体吐出ヘッドの中央部の温度Ｔｃと前記中央部以外の他の部分の温度Ｔｓとの温度差ΔＴ＝Ｔｃ−Ｔｓを検出する温度検出手段を備え、
前記増幅回路のうち前記液体吐出ヘッドの中央部に配設される圧電素子に対応する増幅回路にはカットオフ周波数が連続的に変更可能なフィルタ回路を含み、
前記フィルタ回路変更手段は、前記温度差ΔＴがΔＴ＞０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも小さくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に小さくし、前記温度差ΔＴがΔＴ＜０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも大きくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に大きくなるように前記フィルタ回路を変更することを特徴とする請求項４記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記カットオフ周波数が連続的に可変可能なフィルタ回路は、直列接続された可変容量コンデンサと抵抗器とを含むことを特徴とする請求項７記載の液体吐出装置。
【請求項９】
複数のノズルと、前記複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる複数の圧電素子と、を具備する液体吐出ヘッドと、
前記複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動するとともに、前記駆動信号の基となる信号を増幅して前記駆動信号を生成する増幅回路を含み、前記液体吐出ヘッドの中央部に配設される圧電素子に対応する増幅回路にはカットオフ周波数を連続的に変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備する駆動回路と、
前記液体吐出ヘッドの中央部の温度Ｔｃと前記中央部以外の他の部分の温度Ｔｓとの温度差ΔＴ＝Ｔｃ−Ｔｓを検出する温度検出手段と、
前記温度差ΔＴがΔＴ＞０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも小さくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に小さくし、前記温度差ΔＴがΔＴ＜０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも大きくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に大きくなるように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電素子の駆動回路及び圧電素子の駆動方法並びに液体吐出装置に係り、特に多数の圧電素子を同時に駆動する場合における圧電素子の駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、汎用の画像形成装置として、インクジェットヘッドに備えられた多数のノズルから記録媒体上にインク液滴を吐出して所望の画像を形成するインクジェット記録装置が広く用いられている。インクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの吐出方式には、多数のノズルのそれぞれと連通する多数の圧力室に圧電素子などの圧力発生素子を備え、該圧力発生素子に所定の駆動信号を印加して圧力発生素子を動作させることで、各圧力室内のインクに吐出力を付与する方式が知られている。
【０００３】
また、多数の圧電素子を駆動する方式として、アナログスイッチやマルチプレクサ等を用いて異なるインク吐出体積に対応する複数の駆動波形要素を含む駆動信号を各圧電素子に選択的に分配して、各ノズルから吐出されるインク液滴の吐出体積を変更する共通波形方式が好適に用いられている。
【０００４】
図１７には、従来技術に係る共通波形方式を適用したヘッドの駆動回路を示す。同図に示すように、駆動回路３００はデジタル形式の波形データをアナログ形式に変換するＤＡコンバータ（ＤＡＣ）３０２と、デジタル形式がアナログ形式に変換された信号（波形）を増幅する増幅回路３０４と、所定の波形を有する駆動信号を外部に出力する出力回路３０６と、を備えて構成されている。図１５に示すように構成された駆動回路３００から出力される駆動信号は、フレキシブル基板等の配線部材３０８を介して、ヘッド３１０に供給される。
【０００５】
図１７に示すヘッド３１０は、多数のノズル（不図示）を備えるとともに、多数のノズルのそれぞれに対応し、ノズルからインク液滴を吐出させる際の圧力発生手段として機能する圧電素子３１２（コンデンサのシンボルで図示）と、所定の制御信号（不図示）によって駆動回路３００から供給された駆動信号を各圧電素子３１２に印加するか否かを選択的に切り換えるスイッチ素子３１４と、を備えている。図１７に示す駆動回路３００及びヘッド３１０の構成によれば、多数の圧電素子３１２に対して共通の駆動回路（駆動信号源）３００から共通の駆動信号を同時に印加するように構成されるため、多数の圧電素子３１２のそれぞれに対して駆動信号の波形を用意する必要がなく、圧電素子３１２を駆動する駆動回路３００及びその周辺回路の小型化や駆動回路３００とヘッド３１０とを接続する配線部材３０８の省配線化が可能となる。
【０００６】
一方、多数のノズルと各ノズルに対応する多数の圧電素子を具備する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では、画像データによって同時にインク液滴を吐出するノズル数が大幅に変動することがある。同時にインク液滴を吐出するノズル数が大幅に変動し（同時に駆動される圧電素子の数が大幅に変動し）、駆動回路全体の容量性負荷が大幅に変動すると駆動信号の周波数特性が変化してしまい、各圧電素子に印加される駆動信号に波形なまりやリンギングなどの波形ひずみが生じてしまう。このような波形なまりやリンギングを回避する手段として、図１７に示すヘッド３１０には多数の圧電素子３１２と並列に大容量のダミーコンデンサ３１６が設けられている。
【０００７】
次に、図１８(a)〜(c)を用いて、多数の圧電素子を駆動する場合に問題となる負荷の増減に伴って駆動信号に生じる波形ひずみについて説明する。一般に、圧電素子は容量性負荷成分及び抵抗性負荷成分、誘導性負荷成分を有しているが、駆動信号の波形ひずみには主として容量性負荷成分が寄与し、抵抗性負荷成分及び誘導性負荷成分の影響は容量性負荷成分の影響に比べて非常に小さいので、ここでは抵抗性負荷成分及び誘導性負荷成分は無視できるものとして取り扱うこととする。
【０００８】
図１８(a)には波形ひずみが生じていない矩形波の駆動信号３２０を例示する。図１７に示す駆動回路３００は、所定の範囲の負荷を駆動したときに図１８(a)に示す駆動信号３２０のように波形ひずみが生じないように設計されている。
【０００９】
一方、ヘッドの多ノズル化に伴い圧力発生素子たる圧電素子の数が増加すると、同時に駆動される圧電素子数が最大の場合から最小の場合までにおいて、駆動信号に波形ひずみを生じさせないように駆動回路を設計することが非常に困難となる。
【００１０】
例えば、駆動回路の設計上の容量性負荷の許容範囲よりも実際の容量性負荷が大きい場合には、図１８(b)に示す駆動信号３３０のように立ち上がりエッジ部３３２や立ち下りエッジ部３３４の波形がなまってしまう。また、駆動回路の設計上の容量性負荷の許容範囲よりも実際の容量性負荷が小さい場合には、図１８(c)に示す駆動信号３４０ように立ち上がりエッジ部３４２や立ち下りエッジ部３４４にリンギング（オーバーシュートやアンダーシュート）が発生してしまう。なお、図１８(c)には、立ち上がりエッジ部３４２のみにリンギングが生じている波形を図示したが、もちろん、立ち下がりエッジ部３４４にもリンギングが生じることもある。
【００１１】
図１９(a),(b)には、引き−押し−引き駆動を行い体積が数ｐｌ〜数十ｐｌ程度の比較的小さな液滴を吐出させる場合の駆動信号を例示する。図１９(a)に示す駆動信号３５０は駆動回路の設計上の容量性負荷の許容範囲よりも容量性負荷が大きく（例えば、６０μＦの場合）、波形なまりが生じている場合の駆動信号であり、図１９(b)に示す駆動波形３６０は、駆動回路の設計上の容量性負荷の許容範囲よりも容量性負荷が小さく（例えば、６００ｐＦ）、リンギングが発生している場合の駆動信号である。
【００１２】
即ち、図１８(b)や図１９(a)に示すような過負荷の場合の波形なまりを抑えるように回路設計を行うと、軽負荷の場合に図１８(c)や図１９(b)に示すようなリンギングが発生してしまい、一方、図１８(c)や図１９(b)に示すような軽負荷の場合のリンギングを抑えるように回路設計を行うと、過負荷の場合に図１８(b)や図１９(a)に示すような波形なまりが発生してしまい、吐出特性（インク液滴の吐出速度や吐出体積）が変化してしまう。
【００１３】
このような共通波形方式の駆動回路の問題点に対して、図１７に示すように、共通信号線にヘッドの容量性負荷の総量と同程度の大容量ダミーコンデンサ３１６を備えることで、ヘッド全体として容量性負荷の変動比率（容量性負荷の総量に対する容量性負荷の変動）を小さくでき、波形ひずみが回避される手法が用いられている。例えば、数百ｐＦの静電容量を持つ圧電素子３１２を１０００個備える場合（即ち、容量性負荷の総量が数百ｎＦの場合）、数百ｎＦ程度（容量性負荷の総量と同程度）の静電容量のダミーコンデンサ３１６を共通信号線に供えておくのが一般的である。また、図１７のようにダミーコンデンサを備えるヘッドでは、ダミーコンデンサの静電容量を最適な値とするように様々な工夫がなされている。
【００１４】
特許文献１に記載された発明は、互いに仕様の異なる複数種のヘッドを備える液滴吐出装置において、駆動すべきヘッドを選択するとともに、ヘッドの仕様に応じて特性の異なる複数のダミー負荷回路の中から１つまたは複数のダミー負荷回路を選択し、選択されたヘッドに対して選択されたダミー負荷が電気的に接続され、ダミー負荷を最適な値に設定するように構成されている。
【００１５】
特許文献２に記載された発明は、印字ヘッド側に波形生成回路及び電流増幅回路、ヘッド駆動回路を備えるインクジェット記録装置において、常に駆動信号が供給されるダミー圧電素子を１つ有し、ダミー圧電素子に接続された電流増幅回路の出力端子から電圧増幅回路のオペアンプの非反転入力端子に帰還させ、フラットフレキシブルケーブルの寄生インダクタンスによる波形ひずみや、アナログスイッチのオン抵抗による駆動信号の電圧変動を防止している。
【特許文献１】特開２００４−１２２１２０号公報
【特許文献２】特開２００２−５９５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、大容量のダミーコンデンサを圧電素子の駆動回路に接続すると、圧電素子に駆動信号が印加されるたびにダミーコンデンサも電力を消費するので、ヘッド全体の消費電流が増大しヘッドに電力を供給する電源装置が大型化してしまうといった課題が存在している。
【００１７】
特許文献１に記載された発明では、ヘッドに最適なダミー負荷回路が選択されるものの、ダミー負荷回路が電力を消費するので、ヘッド全体として消費電流の増大や電源装置の大型化は避けられない。
【００１８】
特許文献２に記載された発明もまた、圧電素子が駆動される期間はダミー圧電素子が電力を消費するので、インクジェットヘッド全体として消費電流の増大や電源装置の大型化を回避することは困難である。
【００１９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、多数の圧電素子を同時に駆動する場合の駆動信号の波形ひずみが回避されるとともに、圧電素子駆動時の消費電力増大を回避する圧電素子の駆動回路及び圧電素子の駆動方法並びに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】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明に係る圧電素子の駆動回路は、複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動する圧電素子の駆動回路であって、カットオフ周波数を変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備し、前記駆動信号の基となる信号を増幅して前記駆動信号を生成する増幅回路と、前記複数の圧電素子のうち、同一タイミングで駆動される圧電素子の数を抽出する抽出部と、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を大きくするように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、同一タイミングで駆動される圧電素子数の変化によって各圧電素子に印加される駆動信号の周波数特性の変化（駆動信号の波形ひずみ）を回避することができ、駆動信号の周波数特性の変化による圧電素子の動作特性の低下を防止できる。また、各圧電素子に印加される駆動信号の周波数特性の変化を抑制するためのダミーコンデンサを備える必要がなく、駆動回路全体の消費電力を抑制することができ、駆動回路に電源を供給する電源装置の小型化や駆動回路全体の簡素化に寄与する。
【００２２】
複数の圧電素子に対して共通の駆動波形を選択的に印加する態様には、各圧電素子の駆動信号入力部に共通の駆動信号を印加するか否かを切り換える切換回路（切換素子）を備える態様がある。また、圧電素子に印加される共通の駆動信号には、少なくとも１種類の波形要素を含む波形が所定の時間間隔で連続的に並べられた駆動信号がある。
【００２３】
同一タイミングに駆動される圧電素子数に応じてフィルタのカットオフ周波数を大きくする態様には、同一タイミングに駆動される圧電素子数が０の場合（無負荷の場合）の周波数特性を基準として、同一タイミングで駆動される圧電素子数が増加するとフィルタ回路のカットオフ周波数を同一タイミングで駆動される圧電素子数の増分（増加率）に応じて大きく（高く）する態様がある。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の圧電素子の駆動回路の一態様に係り、前記増幅回路は、カットオフ周波数が異なる複数のフィルタ回路と、各フィルタ回路を前記帰還回路に接続するか否かを切り換える切換回路と、を含む帰還回路を備え、前記フィルタ回路変更手段は、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記複数のフィルタ回路の中からカットオフ周波数が大きいフィルタ回路を選択するように前記切換回路を制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、同一タイミングで駆動される圧電素子数に対応して、カットオフ周波数が異なる複数のフィルタ回路を備え、同一タイミングで駆動される圧電素子数に応じてフィルタ回路を切り換える態様を用いることで、簡単な回路構成で帰還回路に含まれるフィルタ回路のカットオフ周波数の変更が可能である。
【００２６】
複数のフィルタ回路を切り換える態様には、各フィルタ回路とスイッチ素子を直列接続し、同一タイミングで駆動される圧電素子数に応じてスイッチ素子のオンオフを制御する態様が好ましい。
【００２７】
また、本発明は上記目的を達成するための方法発明を提供する。即ち、請求項３に記載された発明に係る圧電素子の駆動方法は、複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動する圧電素子の駆動方法であって、カットオフ周波数を変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備し、前記駆動信号の基となる信号を増幅する増幅回路によって前記駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、前記複数の圧電素子のうち、同一タイミングで駆動される圧電素子の数を抽出する抽出工程と、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記フィルタ回路のカットオフ周波数が大きくなるように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更工程と、を含むことを特徴とする。
【００２８】
フィルタ回路のカットオフ周波数は、段階的に変更してもよいし、連続的に変更してもよい。また、帰還回路に複数のフィルタを具備し、該複数のフィルタ回路の中から１つのフィルタ回路を選択してもよいし、複数のフィルタ回路を同時に選択してもよい。
【００２９】
また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明に係る液体吐出装置は、複数のノズルと、前記複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる複数の圧電素子と、を具備する液体吐出ヘッドと、前記複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動するとともに、カットオフ周波数を変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備し、前記駆動信号の基となる信号を増幅して前記駆動信号を生成する増幅回路を含む駆動回路と、前記複数の圧電素子のうち、同一タイミングで駆動される圧電素子の数を抽出する抽出部と、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記フィルタ回路のカットオフ周波数が大きくなるように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、被吐出媒体の全幅に対応する長さのノズル列を少なくとも1列有するフルライン型の吐出ヘッドを備える態様において特に効果を発揮する。
【００３１】
液体吐出ヘッドには、ノズルからカラーインクを吐出するインクジェットヘッドを含んでいる。また、各色インクに対応するヘッドを少なくとも１つ備える態様も好ましい。
【００３２】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記増幅回路は、カットオフ周波数が異なる複数のフィルタ回路と、各フィルタ回路を前記帰還回路に接続するか否かを切り換える切換回路と、を含む帰還回路を備え、前記フィルタ回路変更手段は、前記抽出部によって抽出された圧電素子数が多くなると前記複数のフィルタ回路の中からカットオフ周波数が大きいフィルタ回路を選択するように前記切換回路を制御することを特徴とする。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、簡単な構成で段階的にフィルタ回路のカットオフ周波数を変更することができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記増幅回路は、カットオフ周波数が異なる３つ以上のフィルタ回路を含むことを特徴とする。
【００３５】
３つのフィルタ回路の中から１つのフィルタ回路を選択してもよいし、２つまたは３つのフィルタ回路を選択してもよい。即ち、３つ以上のフィルタ回路を含む態様によれば、６種類のカットオフ周波数を選択可能である。
【００３６】
請求項７に記載の発明は、請求項４記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記液体吐出ヘッドの中央部の温度Ｔｃと前記中央部以外の他の部分の温度Ｔｓとの温度差ΔＴ＝Ｔｃ−Ｔｓを検出する温度検出手段を備え、前記増幅回路のうち前記液体吐出ヘッドの中央部に配設される圧電素子に対応する増幅回路にはカットオフ周波数が連続的に変更可能なフィルタ回路を含み、前記フィルタ回路変更手段は、前記温度差ΔＴがΔＴ＞０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも小さくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に小さくし、前記温度差ΔＴがΔＴ＜０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも大きくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に大きくなるように前記フィルタ回路を変更することを特徴とする。
【００３７】
請求項７に記載の発明によれば、液体吐出ヘッドを連続的に使用した場合などに生じる液体吐出ヘッドの位置による温度差に起因する吐出特性の劣化を防止することができ、液体吐出ヘッドのすべてのノズルにおいて好ましい吐出特性を維持することができる。
【００３８】
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記カットオフ周波数が連続的に可変可能なフィルタ回路は、直列接続された可変容量コンデンサと抵抗器とを含むことを特徴とする。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、簡単な構成のフィルタ回路を用いて当該フィルタ回路のカットオフ周波数を連続的に変更することができ、液体吐出ヘッドの位置による温度差が小さい場合にも対応可能である。
【００４０】
請求項７に記載した温度検出手段の検出結果を制御信号として可変容量コンデンサの容量を変更する態様が好ましい。
【００４１】
また、上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明に係る液体吐出装置は、複数のノズルと、前記複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる複数の圧電素子と、を具備する液体吐出ヘッドと、前記複数の圧電素子に対して共通の駆動信号を選択的に印加して、前記複数の圧電素子を選択的に駆動するとともに、前記駆動信号の基となる信号を増幅して前記駆動信号を生成する増幅回路を含み、前記液体吐出ヘッドの中央部に配設される圧電素子に対応する増幅回路にはカットオフ周波数を連続的に変更可能に構成されたフィルタ回路を含む帰還回路を具備する駆動回路と、前記液体吐出ヘッドの中央部の温度Ｔｃと前記中央部以外の他の部分の温度Ｔｓとの温度差ΔＴ＝Ｔｃ−Ｔｓを検出する温度検出手段と、前記温度差ΔＴがΔＴ＞０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも小さくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に小さくし、前記温度差ΔＴがΔＴ＜０を満たす場合には、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を前記温度差ΔＴがΔＴ＝０のときよりも大きくするとともに前記温度差ΔＴに対応して連続的に大きくなるように前記フィルタ回路を変更するフィルタ回路変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００４２】
本発明によれば、液体吐出ヘッドを連続的に使用した場合などに生じる液体吐出ヘッドの位置による温度差に起因する吐出特性の劣化を防止することができ、液体吐出ヘッドのすべてのノズルにおいて好ましい吐出特性が維持される。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、同一タイミングで駆動される圧電素子数の変化によって各圧電素子に印加される駆動信号の周波数特性の変化（駆動信号の波形ひずみ）を回避することができ、駆動信号の周波数特性の変化による圧電素子の動作特性の低下を防止できる。また、各圧電素子に印加される駆動信号の周波数特性の変化を抑制するためのダミーコンデンサを備える必要がなく、駆動回路全体の消費電力を抑制することができ、駆動回路に電源を供給する電源装置の小型化や駆動回路全体の簡素化に寄与する。
【００４４】
また、液体吐出ヘッドを連続的に使用した場合などに生じる液体吐出ヘッドの位置による温度差に起因する吐出特性の劣化を防止することができ、液体吐出ヘッドのすべてのノズルにおいて好ましい吐出特性が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
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。
【００４６】
〔装置の全体構成〕
まず、本発明に係る液体吐出装置の一例として記録媒体上に吐出したカラーインクにより所望のカラー画像を形成するインクジェット記録装置（画像形成装置）の全体構成を説明する。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。
【００４７】
同図に示すように、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、記録媒体たる記録紙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、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのインク吐出面（ノズル形成Ｓ１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。
【００４８】
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供給タンクを有し、各色のインクは所要のインク流路１５を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。
【００４９】
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。なお、図１に示すインク貯蔵／装填部１４を含むインク供給系の詳細は後述する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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１中不図示、図６に符号８８で図示）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。
【００５７】
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。
【００５８】
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染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。
【００５９】
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。
【００６０】
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）。
【００６１】
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（以下、紙送り方向と記載）延在するように固定設置される。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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に処理液とインクとを付着させた後に、記録紙１６上でインク色材を凝集又は不溶化させて、記録紙１６上でインク溶媒とインク色材とを分離させる２液系のインクジェット記録装置では、処理液を記録紙１６に付着させる手段としてインクジェットヘッドを備えてもよい。
【００６５】
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吐出異常をチェックする手段として機能する。
【００６６】
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受光素子列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧ受光素子列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢ受光素子列と、から成る色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二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。
【００６７】
印字検出部２４は、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を読み取り、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドットの着弾位置の測定などで構成される。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
加熱・加圧部４４によって記録紙１６を押圧すると、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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
〔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。
【００７４】
図３(a)はヘッド５０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。
【００７５】
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)に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル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。
【００７６】
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。また、図示は省略するが、短尺のヘッドを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。
【００７７】
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、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。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供給タンク（図４中不図示、図５中符号６０として記載）と連通しており、該インク供給タンク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。
【００７８】
圧力室５２の天面を構成し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５８が接合されており、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が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、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。
【００７９】
かかる構造を有するインク室ユニット５３を図３(b)に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び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。
【００８０】
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット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。
【００８１】
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ず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。
【００８２】
また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録紙１６の幅方向の長さに満たない短尺のヘッドを記録紙１６の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、１回の幅方向の印字が終わると記録紙１６を幅方向と直交する方向に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録紙１６の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録紙１６の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。
【００８３】
〔インク供給系の構成〕
図５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。インク供給タンク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に含まれる。インク供給タンク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。
【００８４】
図５に示したように、インク供給タンク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。
【００８５】
なお、図５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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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、ノズル面をキャップ６４で覆う。
【００８９】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。
【００９０】
このような状態になる前に（圧電素子５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）圧電素子５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。
【００９１】
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、圧電素子５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合にはヘッド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。
【００９２】
この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、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。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
【００９３】
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（ワイパー）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。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
【００９４】
〔制御系の説明〕
図６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、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。
【００９５】
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。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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
画像メモリ７４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などが格納されている。なお、画像メモリ７４は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。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。
【００９９】
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。図６には、装置内の各部に配置されるモータ（アクチュエータ）を代表して符号８８で図示されている。例えば、図６に示すモータ８８には、図１のドラム３１（３２）を駆動するモータや、図５のキャップ６４を移動させる移動機構のモータ、図５のクリーニングブレード６６を移動させる移動機構のモータなどが含まれている。
【０１００】
ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって、図１に示す加熱ファン４０の熱源たるヒータや、後乾燥部４２のヒータなどを含むヒータ８９を駆動するドライバである。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。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。
【０１０３】
ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられる画像データに基づいてヘッド５０の圧電素子５８に印加される駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を圧電素子５８に印加して圧電素子５８駆動する共通駆動回路１００を含んで構成される。
【０１０４】
詳細は後述するが、本例では、ヘッドの吐出制御（即ち、図４に示す圧電素子５８の駆動制御）には共通波形方式が適用される。共通波形方式とは、複数の圧電素子に対して共通の（１つの）駆動回路から駆動信号が選択的に印加される方式であり、異なる吐出量に対応する複数の波形要素を含む駆動信号を共通の駆動回路に接続されるすべての圧電素子に印加するとともに、圧電素子５８の駆動信号の入力部に設けられたスイッチ素子（図７の符号１３４）のオンオフを吐出タイミングに合わせて切り換えることで、当該圧電素子に駆動信号に含まれる何れの波形要素を印加するか否かを切り換えるように構成される。１回の吐出動作で所定のインク吐出量を実現するために、複数の波形要素を適宜組み合わせて駆動信号を構成することも可能である。なお、図６に示すヘッドドライバ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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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に対する各種補正やヘッド５０のメンテナンスを行う。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。
【０１１０】
〔駆動回路の説明〕
次に、本発明に係る圧電素子駆動回路について詳説する。図７は、ヘッド５０に設けられた複数の圧電素子５８を駆動する共通駆動回路１００と、共通駆動回路１００の周辺ブロックの概略構成を示すブロック図である。図７に示す共通駆動回路１００は図６のヘッドドライバ８４に含まれている。
【０１１１】
図７には、１つの共通駆動回路１００によってヘッド５０の備えられたすべての圧電素子５８を動作させる態様を示す。なお、ヘッド５０を少なくとも２つ以上の圧電素子５８を含む複数のブロックに分割するとともに、ブロックごとに（ブロック数と同じ数の）共通駆動回路１００を備える態様も可能である。
【０１１２】
図７に示す共通駆動回路１００は、図６のプリント制御部８０から送られた画像データ（ここでは、駆動信号の基となるデジタル信号）１０２をアナログ信号に変換するＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１０４と、ＤＡコンバータ１０４によってアナログ信号に変換された駆動波形信号（駆動信号の基となる波形）を増幅（電圧増幅）するオペアンプ１０６と、オペアンプ１０６によって電圧増幅された波形信号を電力増幅（電流増幅）するプッシュプル回路１０８と、を含んで構成されている。オペアンプ１０６とプッシュプル回路１０８とを含む構成は共通駆動回路１００の増幅部１１０として機能している。
【０１１３】
プッシュプル回路１０８は、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（ＦＥＴ）１０８Ａとｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ１０８Ｂが直列接続された構成を有し、ＦＥＴ１０８Ａのソース端子（ＦＥＴ１０８Ｂのソース端子）から駆動信号が出力される。即ち、上段のＦＥＴ１０８Ａがオンになると、ＦＥＴ１０８Ａを介して電源Ｖｃｃから圧電素子５８に駆動電圧が印加され（駆動電流が供給され）、圧電素子５８が動作する。なお、ＦＥＴ１０８Ａがオンになる期間では、ＦＥＴ１０８Ｂはオフになるように制御される。
【０１１４】
一方、上段のＦＥＴ１０８Ａがオフになると電源Ｖｃｃから圧電素子５８への駆動電圧が印加されなくなり、圧電素子５８の動作が停止する。圧電素子５８が駆動信号の非印加状態になると下段のＦＥＴ１０８Ｂがオンになり、圧電素子５８に蓄積された電荷がＦＴＥ１０８Ｂを介して放電される。
【０１１５】
本例に適用される共通駆動回路１００には、共通駆動回路側の駆動信号の出力端（増幅部１１０の出力部）１１２と、増幅部１１０の入力部１１４（図７では、オペアンプ１０６のマイナス入力端子）との間に、増幅部１１０に負帰還をかけるフィードバックループ（帰還回路）１１６が設けられている。
【０１１６】
図７に示すように、本発明に係る共通駆動回路１００のフィードバックループ１１６には、特性の異なる複数のフィルタ回路（ＣＲ微分回路を含むハイパスフィルタ回路）がそれぞれ並列に接続されている。
【０１１７】
図７に示す態様では、フィードバックループ１１６は、抵抗器Ｒ１及びコンデンサＣ１を含む第１のフィルタ回路１２０と、抵抗器Ｒ２及びコンデンサＣ２を含む第２のフィルタ回路１２２と、抵抗器Ｒ３及びコンデンサＣ３を含む第３のフィルタ回路１２４と、を含んで構成されている。なお、抵抗器Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値は同値（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３）であり、コンデンサＣ１〜Ｃ３はそれぞれ異なる静電容量値を有し、コンデンサＣ１〜Ｃ３の静電容量値によって各フィルタ回路の特性が異なっている。
【０１１８】
また、第１のフィルタ回路１２０と増幅部１１０の出力部１１２との間にはＦＥＴ１２６が設けられ、第２のフィルタ回路１２２と増幅部１１０の出力部１１２との間にはＦＥＴ１２８が設けられ、第３のフィルタ回路１２４と増幅部１１０の出力部１１２との間にはＦＥＴ１３０が設けられている。
【０１１９】
ＦＥＴ１２６がオンになると、第１のフィルタ回路１２０を介して増幅部１１０の出力と増幅部１１０の入力部１１４が接続される。同様に、ＦＥＴ１２８がオンになると、第２のフィルタ回路１２２を介して増幅部１１０の出力と増幅部１１０の入力部１１４が接続され、ＦＥＴ１３０がオンになると第３のフィルタ回路１２４を介して増幅部１１０の出力と増幅部１１０の入力部１１４が接続される。
【０１２０】
即ち、ＦＥＴ１２６、１２８、１３０は、増幅部１１０のフィードバックループ１１６において第１のフィルタ回路１２０、第２のフィルタ回路１２２、第３のフィルタ回路１２４を選択的に切り換えるスイッチ（切換回路）として機能し、共通駆動回路１００の増幅部１１０はフィードバックループ１１６に特性の異なる３種類のフィルタ回路を備え、３種類のフィルタ回路の中から１つまたは複数のフィルタ回路を選択でき、フィードバックループ１１６に含まれるフィルタ回路の特性（例えば、後述するカットオフ周波数）を変更可能に構成されている。
【０１２１】
フィルタ回路の特性を変更する態様には、フィルタ回路に可変容量コンデンサや可変抵抗を備え、可変容量コンデンサの静電容量値や可変抵抗の抵抗値を変更してフィルタ回路の特性を変更する態様を適用してもよい。
【０１２２】
なお、ＦＥＴ１２６、ＦＥＴ１２８、ＦＥＴ１３０に代わり制御型のスイッチ素子（アナログスイッチなど、制御信号によってオンオフを切り換えることができるスイッチ素子）を用いる態様も可能である。
【０１２３】
本例では、第１のフィルタ回路１２０、第２のフィルタ回路１２２、第３のフィルタ回路１２４の特性を表す指標としてカットオフ周波数ｆｃを導入する。第１のフィルタ回路１２０の静電容量Ｃ１と、第２のフィルタ回路１２２の静電容量Ｃ２と、第３のフィルタ回路１２４の静電容量Ｃ３と、の関係をＣ１＞Ｃ２＞３とすると、第１のフィルタ回路１２０のカットオフ周波数ｆｃ１、第２のフィルタ回路１２２のカットオフ周波数ｆｃ２、第３のフィルタ回路１２４のカットオフ周波数ｆｃ３の関係は、ｆｃ１＜ｆｃ２＜ｆｃ３となる。
【０１２４】
なお、カットオフ周波数（ｆｃ）とは、一般には、回路の利得が低下して応答しなくなる周波数を示し、一般に、フィルタ回路の損失利得が３ｄＢときの周波数が当該フィルタ回路のカットオフ周波数と定義され、ｆｃ＝１／（２×π×Ｃ×Ｒ）で求められる。即ち、ｆｃ１＝１／（２×π×Ｃ１×Ｒ）、ｆｃ２＝１／（２×π×Ｃ２×Ｒ）、ｆｃ３＝１／（２×π×Ｃ３×Ｒ）となる。
【０１２５】
本例に示すインクジェット記録装置１０は、同じ吐出タイミングでインク吐出が行われるノズル数（同じ吐出タイミングで駆動される圧電素子数）を画像データに基づいて抽出するノズル数抽出部１３８と、ノズル数抽出部１３８から提供されたノズル数に基づいて、第１のフィルタ回路１２０及び第２のフィルタ回路１２２、第３のフィルタ回路１２４の中から1つまたは複数のフィルタ回路を選択するかを決めるフィルタ選択部１３９と、を備えている。
【０１２６】
なお、フィルタ回路の時定数よりも吐出周期が短い場合には、複数の吐出タイミングにおける吐出が行われるノズル数（駆動される圧電素子数）を抽出する態様が好ましい。また、フィルタ回路の時定数よりも吐出周期が短い高速吐出を行う場合には、フィルタの時定数と略同一期間内に吐出が行われるノズル数を抽出する態様も好ましい。
【０１２７】
図７に示すノズル数抽出部１３８及びフィルタ選択部１３９は、図６のプリント制御部８０に含まれる。また、図７にはノズル数抽出部１３８とフィルタ選択部とを別々の機能ブロックとして図示したが、共通のプロセッサ（ＣＰＵ、ＦＰＧＡ）で構成することも可能である。
【０１２８】
共通駆動回路１００の出力部（増幅部１１０の出力部）１１２は、コネクタなどの接続部材を介してフレキシブル基板１３２の一方の端部が接続され、フレキシブル基板１３２の他方の端部はコネクタなどの接続部材を介してヘッド５０に接続される。
【０１２９】
共通駆動回路１００から出力された駆動信号を伝送する配線はヘッド５０の中で分岐されて、各圧電素子５８に対応して設けられるスイッチ素子１３４の一方の端子に接続される。また、スイッチ素子１３４の他方の端子は当該スイッチ素子１３４に対応する圧電素子５８の個別電極５７に接続される。
【０１３０】
各圧電素子５８の個別電極５７に接続されたスイッチ素子１３４のオンオフを切り換えることで、共通駆動回路１００から出力される駆動信号を各スイッチ素子１３４の対応する圧電素子５８に印加するか否かを切り換えることができる。オンとなるスイッチ素子１３４に接続される圧電素子５８には駆動信号が印加され、一方、オフとなるスイッチ素子１３４に接続される圧電素子５８には駆動信号は印加されない。即ち、画像データ（ドットデータ）に応じて各圧電素子５８に設けられたスイッチ素子１３４を切り換えることで、ドットデータに応じて圧電素子５８が動作してドットサイズに応じた体積のインクが吐出される。
【０１３１】
図７には、複数のスイッチ素子１３４を１つのデバイスに集積したスイッチＩＣ１３６を備える態様を例示したが、もちろん、圧電素子５８と同じ数のスイッチ素子１３４を備える態様も可能である。
【０１３２】
また、図７には、駆動信号を伝送する配線が設けられたフレキシブル基板１３２と、駆動信号を印加する圧電素子５８を選択的に切り換えるスイッチ素子１３４と、を共通駆動回路１００と区別して図示したが、フレキシブル基板１３２及びスイッチ素子１３４を含んだ構成を共通駆動回路１００としてもよい。
【０１３３】
次に、フィルタ回路の変更の具体例について説明する。図８には、ノズル数抽出部１３８によって抽出されたノズル数（抽出ノズル数）とフィルタ回路の対応関係の一例を示す。図８に示すノズル数とフィルタ回路の関係は予めデータテーブル化され、所定のメモリ（例えば、図６の画像バッファメモリ８２や、メモリ７４など）に記憶されている。
【０１３４】
図８に示す例では、駆動ノズル数が０のときを基準にして、抽出ノズル数が多くなるほどカットオフ周波数が高いフィルタ回路を選択するように構成されている。例えば、１２００個のノズルを備えるヘッドにおいて、抽出ノズル数が1個以上４００個以下の場合（総ノズル数に対して抽出ノズル数が１／３以下の場合）には、図７に図示したフィルタ回路の中でカットオフ周波数（ｆｃ１）が最も小さい第１のフィルタ回路１２０が選択される。
【０１３５】
抽出ノズル数が４０１以上８００以下の場合（総ノズル数に対して抽出ノズル数が１／３を超え２／３以下の場合）には、抽出ノズル数が４００個以下の場合に選択された第１のフィルタ回路１２０よりもカットオフ周波数（ｆｃ２）が大きい（ｆｃ２＞ｆｃ１）第２のフィルタ回路１２２が選択される。
【０１３６】
また、抽出ノズル数が８０１個以上の場合（総ノズル数に対して抽出ノズル数が２／３を超える場合）には、図７に図示したフィルタ回路の中でカットオフ周波数（ｆｃ３）が最も大きい（ｆｃ３＞ｆｃ２＞ｆｃ１）第３のフィルタ回路１２４が選択される。即ち、抽出ノズル数が多くなるほどカットオフ周波数がより大きなフィルタが選択される。
【０１３７】
言い換えると、本例に示す共通駆動回路１００は、同時駆動される圧電素子の数（抽出ノズル数）が変化しても、各圧電素子には無負荷時（同時駆動される圧電素子数が０個）のときの駆動波形が印加されるように、図７に示す増幅部１１０のフィードバックループ１１６内のフィルタ回路が選択されるように構成されている。
【０１３８】
次に、図７に示すフィルタ回路の特性について詳説する。
【０１３９】
図９(a)には、抽出ノズル数の変化によって駆動信号の周波数特性が変化する様子を示す。図９(a)に特性曲線１４０（破線で図示）は無負荷の場合の駆動信号の周波数特性であり、無負荷時の最大ゲイン（以下、最大ゲインと記載する。）からの変化が−３ｄＢとなる周波数はｆ０である。無負荷の状態から負荷が大きくなると駆動信号の周波数特性は図９(a)に実線で示す特性曲線１４２に変化する。このときに最大ゲインからの変化が−３ｄＢとなる周波数はｆ０からｆ１に変化する。
【０１４０】
更に、特性曲線１４２の負荷よりも負荷が大きくなると（例えば、ノズル数が４０１〜８００に増加すると）、駆動信号の周波数特性は図９(a)に一点破線で示す特性曲線１４４となり、最大ゲインからの減衰が−３ｄＢとなる周波数はｆ２に変化する。
【０１４１】
即ち、共通駆動回路１００の容量性負荷が大きくなると駆動信号の周波数特性は、図９(a)に示すように最大ゲインから−３ｄＢ変化したゲインに対応する周波数が小さくなるように（図９(a)〜(c)における左へシフトするように）変化してしまう。このように駆動信号の周波数特性が変化すると、ゲインが減衰した周波数領域では圧電素子５８へ印加される駆動信号に波形ひずみが生じてしまう。
【０１４２】
そこで、図９(b)に示す特性曲線１４６で表される周波数特性を有するフィルタ回路（図９(a)に示す特性曲線１４２のカットオフ周波数ｆ１にピークを持つ第１のフィルタ回路）を用いることで、図９(a)に特性曲線１４２で示す周波数特性を有する駆動信号（波形ひずみがある駆動信号）は、図９(c)に示す特性曲線１４０（図９(a)の特性曲線１４０と同一）で表される周波数特性を有する駆動信号（波形ひずみのない駆動信号）に変換される。なお、ここでいう周波数特性のピークとは、特性曲線における最大ゲインとなる部分であり、図９(b)に示す特性曲線では上向きに凸となる部分を意味している。
【０１４３】
即ち、図９(a)に示す特性曲線１４２の周波数特性を有する駆動信号（波形ひずみがある駆動信号）に対して図９(b)に示す特性曲線１４６の周波数特性を有する第１のフィルタ回路１２０（図７参照）を作用させて、図９(c)に特性曲線１４０で示す無負荷時と同じ周波数帯域を有する波形ひずみのない駆動信号を得ることができる。
【０１４４】
図１０(a)には、図８のノズル数が４０１個を超え８００個以下のとき（中負荷のとき）の駆動信号の周波数特性を表す特性曲線１４４を示す。なお、図１０(a)に実線で示す特性曲線１４４で表される周波数特性は、図９(a)に一点破線で図示した特性曲線１４４で表される周波数特性と同一であり、最大ゲインからの変化が−３ｄＢとなる周波数はｆ２となっている。
【０１４５】
このような周波数特性を有する駆動信号を無負荷時と同様の周波数特性にするために、図１０(b)に示す特性曲線１５０の周波数特性を有する第２のフィルタ回路１２２（図７参照）が用いられる。即ち、第２のフィルタ回路１２２は、図１０(a)に示す特性曲線１４４のカットオフ周波数ｆ２にピークを持つフィルタであり、図１０(a)に実線で図示する特性曲線１４４で示す周波数特性を有する駆動信号に第２のフィルタ回路１２２を作用させると、図１０(c)に特性曲線１４０で示す周波数特性を有する駆動信号（波形ひずみのない駆動信号）を得ることができる。
【０１４６】
図１１(a)には、図８のノズル数が８０１個を超え１２００個以下のときの駆動信号の周波数特性を表す特性曲線１５２を示す。図１１(a)の特性曲線１５２で表される駆動信号は、最大ゲインから−３ｄＢ減衰する周波数がｆ３となる周波数特性を有している
このような周波数特性を有する駆動信号を無負荷時と同様の周波数特性（図１１(a)に破線で図示する特性曲線１４０の周波数特性）にするために、図１１(b)に示す特性曲線１５６で表される周波数特性を有する第３のフィルタ回路１２４（図７参照）が用いられる。即ち、第３のフィルタ回路１２４は、図１１に示す特性曲線１５２のカットオフ周波数ｆ３にピークを持つフィルタであり、図１１(a)の特性曲線１５２表される周波数特性を有する駆動信号に第３のフィルタ回路１２４を作用させると、図１１(c)に特性曲線１４０で表される周波数特性を有する駆動信号（波形ひずみのない駆動信号）を得ることができる。
【０１４７】
以上、図９〜図１１に示したフィルタ回路の特性をまとめると、共通駆動回路１００の負荷が相対的に大きい場合には、共通駆動回路１００の負荷が相対的に小さい場合と比較して低い周波数でピークを持つフィルタ回路、即ち、図７に示す第１のフィルタ回路１２０、第２のフィルタ回路１２２、第３のフィルタ回路１２４のうちコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の静電容量が相対的に大きいフィルタ回路が選択される。
【０１４８】
本例では、同時に吐出動作を行うノズル数を３種類に分類し、それぞれに対応して３種類のフィルタ回路を選択的に切り換える態様を示したが、３種類のフィルタ回路を適宜組み合わせるように（同時に２つまたは３つのフィルタ回路を選択するように）構成する態様も可能である。
【０１４９】
上記の如く構成された共通駆動回路１００では、同時に吐出動作が行われるノズル数に応じて、共通駆動回路１００の増幅部１１０のフィードバックループ１１６に接続されるフィルタ回路を選択的に切り換えて、共通駆動回路１００の負荷が相対的に大きい場合には相対的にカットオフ周波数ｆｃが小さいフィルタ回路を該フィードバックループ１１６に接続するので、駆動信号の負荷が増減しても駆動信号の周波数特性が無負荷時と同一特性となり、常に一定であり、当該駆動信号に波形ひずみが生じない。また、従来技術に係る駆動回路に備えられる大容量のダミーコンデンサが不要になり、ダミーコンデンサが消費していた分の消費電力を節約でき、駆動回路の電源装置を小型化することが可能になる。
【０１５０】
〔第２実施形態〕
図２及び図３等に図示したフルライン型ヘッドでは、一定時間以上連続的にインク吐出が行われると、両端部（ヘッド５０を長手方向に３等分した両端の部分）に比べて中央部（ヘッド５０を長手方向に３等分した真ん中の部分）の温度が高くなる傾向がある（図１２参照）。これは、ヘッドの中央部は両端部に比べて構造上放熱条件が悪く、熱がこもりやすいことや、ヘッドの両端部、即ち、画像の両端部では中央部に比べてノズルの稼動比率（圧電素子の稼動比率）が低くなることによる。
【０１５１】
ヘッドの温度（ヘッド内のインクの温度）が上昇し、ヘッドに温度分布が生じると、ヘッドの中央部のインクの粘度が両端部のインクの粘度に比べて低下する傾向がある。即ち、図１３(a)に示すように、インクには温度が上昇すると粘度が低下する傾向があり、例えば、２５℃で１０ｃＰの粘度を有するインクは、６０℃になるとその粘度が９ｃＰに減少する。
【０１５２】
粘度の異なるインクを同一の駆動信号により圧電素子を駆動させて吐出させた場合、インクの粘度が低下するとノズルから吐出されるインクの体積が増加してしまう（図１３(b)参照）。即ち、ヘッド内のインクの温度が上昇するとノズルから吐出されるインクの体積が増加してしまう（図１３(c)参照）。例えば、図１３(b)に示すように、粘度が２０ｃＰで０．５ｐｌの体積を吐出するインクは、粘度が１０ｃＰに低下すると吐出体積が２ｐｌに増加する。
【０１５３】
上述したインクの粘度と吐出体積との関係を図１３(c)に示す。同一の駆動信号により圧電素子を動作させてインクを吐出させても、６０℃の場合には２５℃の場合に比べて吐出されるインク体積が増加する。
【０１５４】
フルライン型のヘッドを連続稼動させると、ヘッドの両端部に比べて中央部では温度上昇に伴い所定の量よりもインク吐出量が増加する傾向があり、これにより、記録媒体上に形成される画像には、中央部と両端部（ヘッドの両端部のノズルからインクが吐出される部分）とでは、画質上ムラ（シェーディング）が生じてしまう。
【０１５５】
このようなフルライン型ヘッド特有の課題を解決するための、本発明の第２実施形態に係る圧電素子の駆動回路について以下に説明する。
【０１５６】
図１４は、第２実施形態に係る共通駆動回路２００とその周辺ブロックの概略構成を示すブロック図である。なお、図１４中、図７と同一また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。
【０１５７】
図１４に示す共通駆動回路２００は、図７に示す共通駆動回路１００のフィードバックループ１１６に代わり、抵抗器２０４と可変容量コンデンサ２０６が直列接続されたフィルタ回路２０８を含むフィードバックループ２０２が備えられている。図１４に示すフィードバックループ２０２を備えた共通駆動回路２００は、ヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子５８に適用される。
【０１５８】
即ち、ヘッド５０は中央部と中央部以外の部分に区分され、中央部のノズルに対応する圧電素子の駆動回路には、図１４に示す共通駆動回路が適用される。また、中央部を除く他の部分のノズルに対応する圧電素子の駆動回路には、図１４に示すフィードバックループ２０２が省略された駆動回路（図示省略）が適用される。
【０１５９】
なお、本例では、ヘッド５０を長手方向に３等分した真ん中の部分をヘッド５０の「中央部」とし、ヘッド５０を長手方向に３等分した両端の部分をヘッド５０の「両端部」の部分とする。なお、ヘッド５０の中央部をヘッド５０の温度分布が正規分布に従うとしたときの±１σを境界として、±１σの内側を「中央部」、±１σの外側を「両端部」としてもよい。
【０１６０】
ヘッド５０には、ヘッド５０の中央部と両端部の温度差を検出する温度センサ２２０を備えている。温度センサ２２０から得られた温度情報は、ＡＤコンバータ２２２によってアナログ信号からデジタル信号に変換された後にＣＰＵ２２２（例えば、図６のシステムコントローラ７２）に送られる。
【０１６１】
ＣＰＵ２２２は、ＡＤコンバータ２２２を介してデジタル信号に変換されたヘッド５０の温度情報に基づいたデジタル信号をＤＡコンバータ２２６に送り、ＤＡコンバータ２２６によってアナログ信号に変化された温度情報の信号によって、可変容量コンデンサ２０６の静電容量が可変される。
【０１６２】
なお、図１４に示すＡＤコンバータ２２２、ＣＰＵ２２４、ＤＡコンバータ２２６は図６に示す制御ブロックに設けられてもよいし、ヘッド５０に設けられてもよい。
【０１６３】
図１４に示す温度センサ２２０には、ヘッド５０の中央部に設けられた第１の温度検出素子（不図示）と、ヘッド５０の両端部に設けられた第２の温度検出素子（不図示）と、を備え、第１の温度検出素子の温度値Ｔｃと第２の温度検出素子の温度値Ｔｓとの温度差ΔＴ＝Ｔｓ−Ｔｃを求める態様がある。また、温度センサ２２０にデジタル信号出力方式を適用すれば、ＡＤコンバータ２２２を省略してもよい。なお、図１４に図示しない第１の温度検出素子及び第２の温度検出素子にはサーミスターが好適に用いられる。
【０１６４】
本例では、ヘッド５０の中央部と両端部との温度差ΔＴを検出し、検出された温度差情報（ヘッド内の温度分布の情報）に基づいて共通駆動回路２００の増幅部２０１のフィードバックループ２０２に接続されるフィルタ回路２０８のカットオフ周波数を変更する（温度差ΔＴに基づく制御信号によって可変容量コンデンサ２０６の静電容量を変更する）ことで、温度センサ２２０の検出結果に基づいてヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子５８に印加される駆動信号の振幅を変更し、ヘッド５０の中央部と両端部に生じる温度差に起因する吐出量の増減を補償するように構成されている。
【０１６５】
即ち、Ｔｓ−Ｔｃ＞０のとき（ヘッド５０の中央部の温度が両端部の温度よりも高い場合）には、インク液滴の吐出量が所定量（基準量）よりも少なくなるようにヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子５８に印加する駆動信号の波形が変更され、Ｔｓ−Ｔｃ＜０のとき（ヘッド５０の中央部の温度が両端部の温度よりも低い場合）には、インク液滴の吐出量が所定量よりも多くなるようにヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子５８に印加する駆動信号の波形が変更される。
【０１６６】
このように、ヘッド５０の中央部と他の部分との温度差に応じて、ヘッド５０の中央部のノズルに対応する圧電素子に印加される駆動信号を他の部分のノズルに対応する圧電素子に印加される駆動信号に対して異ならせることで、ヘッド５０における位置による温度差が生じる場合にも、インク吐出量のバラつきの発生が回避される。
【０１６７】
図１５には、圧電素子５８に印加される駆動信号の一例を示す。図１４に示すフィルタ回路２０８のカットオフ周波数（図１４の可変容量コンデンサ２０６の静電容量）を変更すると、駆動信号の振幅（電圧）Ｖ０が変化する。なお、図１５に符号Ａで示す期間において、ノズルからインクが吐出される。
【０１６８】
ここで、図１６には、駆動信号の振幅（電圧）とインク液滴の吐出体積（インク体積）との関係を示す。図１６に示すように、駆動信号の振幅とインク液滴の吐出体積の関係は比例関係にあり、駆動信号の振幅に比例してインク液滴の吐出体積は変化する。
【０１６９】
例えば、可変容量コンデンサ２０６の静電容量を相対的に小さくすると、フィルタ回路２０８のカットオフ周波数は相対的に大きくなり、インク液滴の吐出量を相対的に減少させるように駆動信号の振幅Ｖ０は相対的に小さくなる。また、このときにフィルタ回路２０８の特性は広域フィルタとなる。
【０１７０】
一方、可変容量コンデンサ２０６の静電容量を相対的に大きくすると、フィルタ回路２０８のカットオフ周波数は相対的に小さくなり、インク液滴の吐出量を相対的に増加させるように駆動信号の振幅Ｖ０は相対的に大きくなる。また、フィルタ回路２０８の特性は狭域フィルタとなる。
【０１７１】
本発明の第２実施形態によれば、ヘッド５０の中央部と両端部との温度差を検出する温度センサ２２０を備えるとともに、ヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子の共通駆動回路２００の増幅部にカットオフ周波数を変更させることが可能なフィルタ回路２０８を備え、温度センサ２２０検出結果に基づいてフィルタ回路２０８のカットオフ周波数を変更して、ヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子に印加される駆動信号の振幅を可変させるので、ヘッド５０の中央部と両端部との間に温度差が生じても、記録画像に生じるシェーディングなどのムラを抑制可能である。
【０１７２】
本例では、ヘッド５０の中央部に設けられる圧電素子５８の駆動回路にフィルタ回路２０８を備える態様を例示したが、フィルタ回路を備える駆動回路をヘッド５０の両端部の圧電素子５８に対して適用してもよいし、ヘッド５０のすべての圧電素子５８の駆動回路にフィルタ回路２０８を備えてもよい。また、上述した第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせる構成も可能である。
【０１７３】
第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた構成では、ヘッド５０の中央部を除く他の部分のノズルに対応する圧電素子の駆動回路には、図７に示す共通駆動回路１００が適用されるとともに、ヘッド５０の中央部のノズルに対応する圧電素子の駆動回路には、図７に示す共通駆動回路１００と図１４に示す共通駆動回路２００とを組み合わせた構成が適用される。
【０１７４】
即ち、ヘッド５０の中央部のノズルに対応する圧電素子の駆動回路は、増幅部のフィードバックループに図７に示すフィルタ回路１２０、１２２、１２４と図１４に示すフィルタ回路２０８が並列接続されたフィードバックループを備えている。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【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に示す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】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図４】図３中４−４線に沿う断面図
【図５】図１に示すインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す概要図
【図６】図１に示すインクジェット記録装置の制御系の構成を示す概要図
【図７】本発明の第１実施形態に係る圧電素子の駆動回路の構成を示すブロック図
【図８】図７に示すフィルタ回路の切り替えの一例を示す図
【図９】図７に示す第１のフィルタ回路を説明する図
【図１０】図７に示す第２のフィルタ回路を説明する図
【図１１】図７に示す第３のフィルタ回路を説明する図
【図１２】ラインヘッドの温度分布を説明する図
【図１３】インクの温度変化とインク粘度、インク液滴の吐出体積との関係を説明する図
【図１４】本発明の第２実施形態に係る圧電素子の駆動回路の構成を示すブロック図
【図１５】駆動信号の波形を説明する図
【図１６】駆動信号の振幅と吐出体積の関係を説明する図
【図１７】従来技術に係る圧電素子の駆動回路の構成を示すブロック図
【図１８】駆動信号の波形ひずみを説明する図
【図１９】具板的な駆動信号における波形ひずみを説明する図
【符号の説明】
【０１７６】
１０…インクジェット記録装置、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，５０…ヘッド、５１…ノズル、５８…圧電素子、７２…システムコントローラ、８０…プリント制御部、８４…ヘッドドライバ、１００，２００…駆動回路、１１８，２０２…フィードバックループ、１２０，１２２，１２４，２０８…フィルタ回路、１３８…ノズル数判定部、１３９…フィルタ選択部、２２０…温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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