(57)【要約】【課題】記録素子に印加される駆動電圧の波形ひずみの発生を抑制し、好ましい記録ヘッドの記録特性を維持する記録ヘッド駆動回路及び画像記録装置並びに記録ヘッド駆動方法を提供する。【解決手段】駆動回路１００の出力回路１１２は１つの圧電素子５８に対して同じオン抵抗を持つ３つのドライブ回路１１４〜１１８が並列接続されている。画像データ積算手段１２０では画像データから吐出タイミングごとの積算画像データを求め、積算画像データが第１のしきい値以下の場合にはドライブ回路１１４のみがアクティブとなり、積算画像データが第１のしきい値を超え第２のしきい値以下の場合にはドライブ回路１１４に加えてドライブ回路１１６がアクティブとなる。積算画像データが第２のしきい値を超える場合にはドライブ回路１１４、１１６に加えてドライブ回路１１８がアクティブになる。【選択図】  図７
2008254204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子を備えた記録ヘッドの駆動回路であって、
前記記録素子に印加される電圧の供給源となる電源装置と、
１つの記録素子に対して複数のドライブ回路が並列に接続された構造を有し、前記電源装置から供給された電圧を所定の波形を有する駆動電圧に変換する出力回路ブロックと、
記録データに基づいて前記記録素子の記録数を積算する記録データ積算手段と、
前記記録データ積算出段によって求められた前記積算値に応じて、前記出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、前記複数のドライブ回路の中から少なくとも１つのドライブ回路を選択するドライブ回路選択手段と、
を備えたことを特徴とする記録ヘッド駆動回路。
【請求項２】
前記積算値と前記ドライブ回路の温度変化との相関関係から前記積算値に対してしきい値を設定するしきい値設定手段を備え、
前記ドライブ回路選択手段は、前記しきい値設定手段によって設定されたしきい値と前記積算値とを比較して、前記積算値が前記しきい値以下の場合には、前記複数のドライブ回路の中から１つだけドライブ回路を選択し、前記積算値が前記しきい値を超える場合には、前記出力回路ブロックのオン抵抗値がドライブ回路を１つだけ選択した場合の前記出力回路ブロックのオン抵抗値以下になるように前記複数のドライブ回路の中から２つ以上のドライブ回路数を選択することを特徴とする請求項１記載の記録ヘッド駆動回路。
【請求項３】
前記出力回路ブロックは、１つの記録素子に対して３つのドライブ回路が並列接続された構造を有するとともに、
前記積算値と前記ドライブ回路の温度変化との相関関係から前記積算値に対して第１のしきい値と前記第１のしきい値を超える第２のしきい値を設定するしきい値設定手段を備え、
前記ドライブ回路選択手段は、前記積算値が前記第１のしきい値以下の場合には、前記複数のドライブ回路の中からドライブ回路を１つだけ選択し、前記積算値が前記第１のしきい値を超え前記第２のしきい値以下の場合には、前記出力回路ブロックのオン抵抗値がドライブ回路を１つだけ選択した場合の前記出力回路ブロックのオン抵抗値以下になるように前記複数のドライブ回路の中から２つのドライブ回路を選択し、前記積算値が前記第２のしきい値を超える場合には、前記複数のドライブ回路の中から３つのドライブ回路を選択することを特徴とする請求項１記載の記録ヘッド駆動回路。
【請求項４】
前記複数のドライブ回路は、同一のオン抵抗値を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の記録ヘッド駆動回路。
【請求項５】
環境温度を検出する温度検出素子を備え、
前記温度検出素子によって検出された温度が予め設定された基準温度よりも高い場合には、先に設定されたしきい値を小さくするように補正するしきい値補正手段を備えたことを特徴とする請求項２、３又は４記載の記録ヘッド駆動回路。
【請求項６】
記録媒体上に画像記録を行う記録素子を備えた記録ヘッドと、
前記記録素子に印加する駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
前記駆動電圧生成手段から前記記録素子へ前記駆動電圧を印加するための駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の記録ヘッド駆動回路を含むことを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】
記録素子を備えた記録ヘッドの駆動方法であって、
記録データに基づいて前記記録素子の記録数を積算する記録データ積算工程と、
前記記録データ積算出段によって求められた記録数の積算値に応じて、１つの記録素子に対応して並列接続された複数の出力素子を有する出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、前記複数の出力素子の中から少なくとも１つの出力素子を選択する出力素子選択工程と、
電源装置から供給される電圧を所定の波形を有する駆動電圧に変換して、前記出力素子選択工程によって選択された出力素子を介して前記駆動電圧を前記記録素子に印加する駆動電圧印加工程と、
を含むことを特徴とする記録ヘッド駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録ヘッド駆動回路及び画像記録装置並びに記録ヘッド駆動方法に係り、特にドライブ回路の温度変化に起因する出力波形の歪みを低減化する回路技術に関する。
【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や発熱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電圧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電圧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】
一般に、発熱素子を用いたサーマル方式のヘッドや、圧電素子を用いた方式のヘッドに対して駆動電力を供給するために直流電源装置（ＤＣ‐ＤＣコンバータ）が好適に用いられ、直流電源装置とヘッドとの間の接続にはフレキシブル・フラット・ケーブル（ＦＦＣ）が好適に用いられる。ＦＦＣに設けられた配線には配線抵抗が存在するために、伝搬される駆動電圧に電圧降下が生じ、例えば、発熱素子を用いるヘッドでは発熱素子の発熱量が変化してしまうためにインク吐出量が変化してしまい、インク吐出量の変化に伴いインク濃度ムラが発生し、記録画像の品質が劣化してしまう。また、駆動電圧を伝搬する配線には、抵抗成分の他に容量成分及び誘導成分が存在しており、これらに起因して駆動電圧には波形歪みが生じてしまう。このような駆動電圧に生じる波形歪みを解消するために様々な方法が提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載された発明では、シリアル方式の記録ヘッドを備えた記録装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータから記録ヘッドの駆動電力を供給する駆動電源回路を記録装置本体に設け、記録ヘッドに電力及び制御信号を供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧検出用の端子を有するキャリッジ基板をキャリッジに設け、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、駆動電力供給用のグランド端子と出力電圧検出用のグランド端子との間にコンデンサを接続し、駆動電力供給用のグランド端子と出力電圧検出用のグランド端子をキャリッジ基板において接続し、給電線の配線抵抗による電圧降下をキャンセルするとともに、発振や振動の生じない安定した電力を記録ヘッドに供給するように構成されている。
【特許文献１】特開２００６−１５９５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、先に説明した共通駆動波形方式では、複数の圧力発生素子に対応する共通駆動波形を分配するスイッチＩＣの内部のドライバ（例えば、ＦＥＴを含む回路）のオン抵抗にバラつきが生じ、圧力発生素子に印加される駆動電圧に影響を及ぼしてしまう。
【０００７】
ここで、図１４に従来技術に係る圧力発生素子（図１４には圧電素子を例示）の駆動回路を示す。同図に示す駆動回路５００は、液体吐出ヘッド（以下、ヘッドと記載する。）５０２に対して駆動電力を供給するＤＣ−ＤＣコンバータ５０４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０４とヘッド５０２をつなぐＦＦＣ５０６と、共通波形生成部（不図示）によって生成された駆動波形を画像データに基づいて各圧電素子５１０に分配する、シフトレジスタ５１２及びラッチ回路５１４、出力段のプッシュプル回路ブロック５１６を含むスイッチＩＣ５１８と、を備えている。なお、図１４には、ＦＦＣ５０６に設けられる配線に含まれる抵抗成分及び誘導成分を符号５２０で図示する。
【０００８】
画像データに応じた制御信号がスイッチＩＣ５１８に入力されると、スイッチＩＣ５１８は共通波形生成部によって生成される共通駆動波形の中から各圧電素子５１０に印加すべき駆動波形を選択し、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０４から電力供給を受けて当該駆動波形を電力増幅した駆動電圧が当該圧電素子５１０に印加される。
【０００９】
図１４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ５０４にはＰＷＭ制御方式が適用される。ＰＷＭ制御方式の詳細な説明は省略するが、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０４では、出力電圧ＶＯとＲｅｆ電圧（基準電圧）との差分電圧（誤差電圧）ΔＶと三角波形Ｖｔｈを比較して得られたパルス信号（変調制御信号）ＶｐによってＦＥＴ５１１を制御し、入力電圧ＶＩＮに対してパルス幅変調をかけて出力電圧ＶＯが一定に維持される。
【００１０】
ＦＴＥ５１１の後段に設けられたダイオードＤ、コイルＬ及びコンデンサＣを含んで構成される平滑回路ブロックは、ＦＥＴ５１１がオンの期間はコンデンサＣから電圧を供給し、ＦＴＥ５１１がオフの期間はダイオードＤ及びコイルＬから電圧を供給することで、出力電圧Ｖ０を一定電圧に保っている。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０４は、直流電圧（ＰＷＭ波形）を生成して、スイッチＩＣ５１８に電圧を供給し、圧電素子５１０を駆動する。
【００１１】
このとき、スイッチＩＣ５１８の出力段にあるプッシュプル回路ブロック５１６には、ピークで数Ａオーダーの大電流が流れるので、スイッチＩＣ５１８は当該電流に応じて発熱する。このように、スイッチＩＣ５１８が発熱して内部温度が上昇すると、プッシュプル回路ブロック５１６を構成するドライバのオン抵抗（図１４に符号ＲＯＮで模式的に図示）は相対的に大きくなる。
【００１２】
一般的なＭＯＳＦＥＴのオン抵抗の温度依存性は、次式
Ｒ＝Ｒ０×（Ｔ／Ｔ０）１．５  …（１）
で表される。なお、上記（１）式において、Ｒは温度Ｔのときのオン抵抗であり、Ｒ０は温度Ｔ０（基準温度）のときのオン抵抗である。
【００１３】
このようにして、スイッチＩＣ５１８のオン抵抗が相対的に大きくなると、図１５(a)に示す駆動電圧５２０に波形歪みが生じて、図１５(b)に示す駆動波形５３０のようになる。具体的には、図１５(b)に示す立ち上がり部５３２及び立ち下がり部５３４のように、オン抵抗の増分と圧電素子５１０の静電容量の積で表される時定数に相当する波形なまりが生じ、立ち上がり部を例に説明すると、図１５(a)に示すように本来１μｓｅｃである立ち上がり時間が、図１５(b)に示すように１．４μｓｅｃとなってしまう。このような波形なまりが生じるとインク液滴の吐出特性が変わってしまう（吐出速度が遅くなる）という問題が発生する。
【００１４】
特許文献１に記載された発明では、駆動回路のオン抵抗には着目していないので、インクジェット記録ヘッドに供給される駆動電圧には、上述したオン抵抗の変化による波形歪みが生じてしまい、オン抵抗の変化による吐出特性の悪化は避けられない。
【００１５】
また、スイッチＩＣのドライバのオン抵抗は温度依存性を持っている。例えば、図１６に示すような記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するライン型ヘッド５５０は、端部よりも中央部の温度が高くなる傾向があり、ヘッド５５０の中央部に配置されているスイッチＩＣ（不図示）はヘッド５５０の端部に配置されているスイッチＩＣ（不図示）に比べてオン抵抗が大きくなり、ヘッド５５０の中央部の圧電素子（不図示）に印加される駆動電圧は、ヘッド５５０の端部の圧電素子（不図示）に印加される駆動電圧に比べ波形なまりが大きくなる。
【００１６】
したがって、ヘッド５５０の中央部のノズル（図１６に符号５５４〜５６０で図示）から吐出されるインク滴は吐出速度が低下する。吐出速度が低下すると、例えば、ノズル５５４及びノズル５６０から吐出されたインク滴によるドット５６２、５６４のように着弾位置ズレが生じ、その結果画像ムラが生じてしまう。なお、図１７に示すように、ヘッド５５０の温度分布を正規分布としたときの±１σを境界として、境界の内側をヘッドの中央部、境界の外側をヘッドの端部と定義している。
【００１７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録素子に印加される駆動電圧の波形ひずみの発生を抑制し、好ましい記録ヘッドの記録特性を維持する記録ヘッド駆動回路及び画像記録装置並びに記録ヘッド駆動方法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】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明に係る記録ヘッド駆動回路は、記録素子を備えた記録ヘッドの駆動回路であって、前記記録素子に印加される電圧の供給源となる電源装置と、１つの記録素子に対して複数のドライブ回路が並列に接続された構造を有し、前記電源装置から供給された電圧を所定の波形を有する駆動電圧に変換する出力回路ブロックと、記録データに基づいて前記記録素子の記録数を積算する記録データ積算手段と、前記記録データ積算出段によって求められた前記積算値に応じて、前記出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、前記複数のドライブ回路の中から少なくとも１つのドライブ回路を選択するドライブ回路選択手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、記録データに応じて出力回路ブロックに設けられた複数のドライブ回路の中から少なくとも１つのドライブ回路を選択するので、ドライブ回路のオン抵抗の増加によって生じる記録素子に印加される駆動電圧の波形なまりが改善され、記録素子の記録特性が安定する。
【００２０】
また、記録データから算出された当該記録素子の記録数に応じてドライブ回路を選択するので、記録数が増えるに従って当該記録素子の温度が上昇しても、当該記録素子に印加される駆動電圧の波形なまりが抑制され、記録素子の記録特性が安定する。
【００２１】
「出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、前記複数のドライブ回路の中から少なくとも１つのドライブ回路を選択する」ドライブ回路選択手段の一態様には、ドライブ回路のオン抵抗が所定値を超えるか否かを随時判断し、当該ドライブ回路のオン抵抗が所定値を超えると判断された場合に記録素子数を順次増やしてゆく態様が挙げられる。
【００２２】
ドライブ回路には、当該駆動回路の出力回路ブロックに設けられる能動素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴなどの出力素子）が含まれる。例えば、２つのＭＯＳＦＥＴを組み合わせたプッシュプル回路のように、複数の能動素子を組み合わせてドライブ回路を構成してもよい。
【００２３】
記録ヘッドには、例えば、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドや、ＬＥＤなどの記録素子を備えたヘッドが挙げられる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の記録ヘッド駆動回路の一態様に係り、前記積算値と前記ドライブ回路の温度変化との相関関係から前記積算値に対してしきい値を設定するしきい値設定手段を備え、前記ドライブ回路選択手段は、前記しきい値設定手段によって設定されたしきい値と前記積算値とを比較して、前記積算値が前記しきい値以下の場合には、前記複数のドライブ回路の中から１つだけドライブ回路を選択し、前記積算値が前記しきい値を超える場合には、前記出力回路ブロックのオン抵抗値がドライブ回路を１つだけ選択した場合の前記出力回路ブロックのオン抵抗値以下になるように前記複数のドライブ回路の中から２つ以上のドライブ回路数を選択することを特徴とする。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、記録数の積算値に応じて並列接続された記録素子の選択数を増やすので、記録数に応じて記録素子のオン抵抗が増加することが抑制される。
【００２６】
前記積算値と前記ドライブ回路の温度変化との相関関係の一例として、積算値とドライブ回路の温度（温度上昇）が比例する相関関係が挙げられる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の記録ヘッド駆動回路の一態様に係り、前記出力回路ブロックは、１つの記録素子に対して３つのドライブ回路が並列接続された構造を有するとともに、前記積算値と前記ドライブ回路の温度変化との相関関係から前記積算値に対して第１のしきい値と前記第１のしきい値を超える第２のしきい値を設定するしきい値設定手段を備え、前記ドライブ回路選択手段は、前記積算値が前記第１のしきい値以下の場合には、前記複数のドライブ回路の中からドライブ回路を１つだけ選択し、前記積算値が前記第１のしきい値を超え前記第２のしきい値以下の場合には、前記出力回路ブロックのオン抵抗値がドライブ回路を１つだけ選択した場合の前記出力回路ブロックのオン抵抗値以下になるように前記複数のドライブ回路の中から２つのドライブ回路を選択し、前記積算値が前記第２のしきい値を超える場合には、前記複数のドライブ回路の中から３つのドライブ回路を選択することを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、並列接続されるドライブ回路数を３つとすることで、ドライブ回路（出力回路ブロック）の占有面積の増加を抑制することができるとともに、出力回路ブロックのオン抵抗を３段階に切換可能であり、出力回路ブロックのオン抵抗値を最適化することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３記載の記録ヘッド駆動回路の一態様に係り、前記複数のドライブ回路は、同一のオン抵抗値を有することを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の発明によれば、当該駆動回路（特に、ドライブ回路を含む出力回路ブロック）の製造容易性が向上し、歩留まりの向上が見込まれる。なお、同一のオン抵抗には製造上生じる所定の誤差や、適用される回路において許容し得る誤差を含んでいてもよい。即ち、「同一の抵抗値」は、同一の規格値（所定の許容誤差範囲が決められた値）を含む概念を意味する。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項２、３又は４記載の記録ヘッド駆動回路の一態様に係り、環境温度を検出する温度検出素子を備え、前記温度検出素子によって検出された温度が予め設定された基準温度よりも高い場合には、先に設定されたしきい値を小さくするように補正するしきい値補正手段を備えたことを特徴とする。
【００３２】
請求項５に記載の発明によれば、駆動回路の環境温度の変化に対応でき、環境温度の変化によらず安定した記録特性が確保される。
【００３３】
所定のタイミングで環境温度を検出し、リアルタイムにしきい値に補正を施すことも可能である。また、基準温度を常温（例えば、２５℃）とする態様が好ましい。
【００３４】
また、上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明に係る画像記録装置は、記録媒体上に画像記録を行う記録素子を備えた記録ヘッドと、前記記録素子に印加する駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、前記駆動電圧生成手段から前記記録素子へ前記駆動電圧を印加するための駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の記録ヘッド駆動回路を含むことを特徴とする。
【００３５】
請求項６に記載の発明によれば、記録素子に印加される駆動電圧の波形なまりが抑制されて記録特性が安定するので、好ましい記録画像を得ることができる。
【００３６】
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７記載の記録ヘッドの駆動方法は、記記録素子を備えた記録ヘッドの駆動方法であって、記録データに基づいて前記記録素子の記録数を積算する記録データ積算工程と、前記記録データ積算出段によって求められた記録数の積算値に応じて、１つの記録素子に対応して並列接続された複数のドライブ回路を有する出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、前記複数のドライブ回路の中から少なくとも１つのドライブ回路を選択するドライブ回路選択工程と、電源装置から供給される電圧を所定の波形を有する駆動電圧に変換して、前記ドライブ回路選択工程によって選択されたドライブ回路を介して前記駆動電圧を前記記録素子に印加する駆動電圧印加工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、出力回路ブロックのオン抵抗値が所定値以下になるように、記録データに応じて出力回路ブロックに設けられた複数のドライブ回路の中から少なくとも１つのドライブ回路を選択するので、ドライブ回路のオン抵抗の増加によって生じる記録素子に印加される駆動電圧の波形なまりが改善され、記録素子の記録特性が安定する。
【００３８】
また、記録データから算出された当該記録素子の記録数に応じてドライブ回路を選択するので、記録数が増えるに従って当該記録素子の温度が上昇しても、当該記録素子に印加される駆動電圧の波形なまりが抑制され、記録素子の記録特性が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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。
【００４０】
〔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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
〔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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
本例では、インクの吐出方式として圧電素子５８の変形により圧力室内のインクを加圧する方式を例示したが、圧力室内に設けられた発熱素子を動作させて圧力室内のインクに膜沸騰による圧力を付与するサーマル方式を適用してもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
〔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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
〔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。
【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。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。
【００９１】
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】
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。
【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。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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【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に印加される駆動電圧を生成するとともに、該駆動電圧を圧電素子５８に印加して圧電素子５８駆動する駆動回路ブロック（図６中不図示、図７に符号１００で図示）を含んで構成される。
【００９９】
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）駆動回路から駆動電圧が選択的に印加される方式であり、圧電素子５８の駆動電圧の入力部に設けられたスイッチ素子（図７の符号１１４〜１１８で示す３つのドライブ回路から構成される１つの機能ブロック）のオンオフを吐出タイミングに合わせて切り換えて、異なる吐出量に対応する複数の波形要素の中から画像データに応じた少なくとも１つの波形要素を選択して圧電素子５８に印加す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電圧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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
〔駆動回路の説明〕
次に、図７を用いて、本発明の実施形態にかかるヘッドの駆動回路について詳細に説明する。図７に示す駆動回路１００は、図６のヘッドドライバ８４に含まれている。
【０１０６】
図７に示すように、駆動回路１００は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２と、スイッチＩＣ（ＳＷ−ＩＣ）１０４と、を含んで構成されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２は、図１４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ５０４の構成と共通しているので、ここでは説明を省略する。図６に示すプリント制御部８０から画像データ（ＲＧＢの画素データからＫＣＭＹのドットデータに変換されたデジタル形式の情報）を取得すると、当該ドットデータは波形データに変換され、シフトレジスタ１０６に一時記憶され、所定のクロック（不図示）に同期してドライブ選択回路１１０を介して出力回路（ドライブ段）１１２に送られる。
【０１０７】
本例に示す出力回路１１２は、１つの圧電素子５８に対して３つのドライブ回路１１４、１１６、１１８を備え、画像データの情報に応じて３つのドライブ回路１１４、１１６、１１８を適宜選択可能に構成されている。なお、図７に示すドライブ回路にはプッシュプル回路が好適に用いられる。もちろん、他の回路構成を適用してもよい。
【０１０８】
図７に示す出力回路１１２は、同じオン抵抗値を有する３つのドライブ回路１１４、１１６、１１８が並列接続された構造を有し、画像データからの情報に基づいて選択されるドライブ回路を１つから３つまで順次増やすことで、１つの圧電素子５８に作用するオン抵抗を低減化し、圧電素子５８に印加される駆動電圧の波形なまりを改善する。例えば、２つのドライブ回路１１４及びドライブ回路１１６を選択して、これらをアクティブにし、２つのドライブ回路から圧電素子５８に駆動電圧を印加すると、当該圧電素子５８に作用するオン抵抗値は２つのドライブ回路のオン抵抗を並列接続した値と等価であり、２つのドライブ回路１１４及びドライブ回路１１６のオン抵抗値が同じであれば、これらのうち何れか一方のみを用いるときに比べてオン抵抗値は１／２となる。
【０１０９】
同様に、３つのドライブ回路１１４、ドライブ回路１１６及びドライブ回路１１８をすべて選択して、これらをアクティブにする場合には、３つのドライブ回路のオン抵抗値が同じであれば、ドライブ回路を１つのみ選択する場合に比べて当該圧電素子５８に作用するオン抵抗値は１／３となる。
【０１１０】
なお、ここでいう「同一のオン抵抗値」には、製造上生じる誤差や、当該ドライブ回路において許容し得る誤差を含んだ抵抗値を意味している。なお、「同一の抵抗値」に含まれる誤差は５％以下とすることが好ましく、１％以下とするとより好ましい。
【０１１１】
図７に示す画像データ積算手段１２０は、図６のプリント制御部８０から送られる画像データから各圧電素子５８の吐出タイミングごとの吐出回数（記録回数、ドット数）の積算値を算出する演算機能ブロックである。
【０１１２】
画像データ積算手段は、圧電素子５８ごとに算出された吐出回数の積算値を一時記憶するメモリ（不図示）を備え、各吐出タイミングで算出された積算値は当該メモリに一時記憶され、次の積算値が算出されるとメモリのデータは随時次の値に書き換えられる。
【０１１３】
即ち、本例に示す駆動回路１００は、画像記録の進行により吐出回数の積算値が増加すると、ドライブ選択回路１１０は各圧電素子５８に駆動電圧を印加するドライブ回路の数を増やすように複数のドライブ回路の中から少なくとも１つを選択するので、１つのドライブ回路として機能する複数のドライブ回路全体（出力回路１１２）として１つの圧電素子５８に作用するオン抵抗値は低減化される。
【０１１４】
次に、本例に示す駆動回路１００のドライブ回路切り換えの具体例を説明する。前提条件として、図８に示す画像データ（ドット数）とスイッチＩＣの温度（℃）との相関関係及び、図９に示すスイッチＩＣ１０４の温度（℃）とドライブ回路のオン抵抗（Ω）との相関関係が予めわかっているものとする。なお、図８では、画像記録開始時のスイッチＩＣ１０４（図７参照）の温度を２５℃（常温）としている。
【０１１５】
また、画像記録の条件として、
ヘッドのノズル密度：６００（ｎｐｉ）
記録メディアのサイズ：Ａ４
記録メディアの搬送速度：９０（枚／分）
印字デューティ：３０％
１ジョブあたりの時間：３０分
装置内の温度上昇：４０℃
を想定する。上記の条件から、記録メディア１枚あたりのドット数は８００００ドットと算出され、１ジョブあたりの総ドット数は２１０×１０６ドットと算出される。
【０１１６】
図８に示すように、スイッチＩＣ１０４の温度（表面温度）は積算画像データに比例し、画像記録開始時を２５℃とすると、上記条件の画像記録の終了時には１００℃に達する。例えば、積算画像データが７０×１０６ドットのときにはスイッチＩＣ１０４の温度は４０℃となり、積算画像データが１８０×１０６ドットのときには、スイッチＩＣ１０４の温度は９０℃となる。
【０１１７】
このようにスイッチＩＣ１０４の温度が２５℃から１００℃まで変化すると、ドライブ回路のオン抵抗は１．０ｋΩから８．０ｋΩまで増加する。例えば、スイッチＩＣ１０４の温度が４０℃のとき（積算画像データが７０×１０６ドットのとき）には、オン抵抗は２．２ｋΩとなり、スイッチＩＣ１０４の温度が９０℃のとき（積算画像データが１８０×１０６ドットのとき）には、オン抵抗は６．８ｋΩとなる。
【０１１８】
上述した特性を持つスイッチＩＣ１０４において、１つの圧電素子５８に作用するオン抵抗値（複数のドライブ回路を選択する場合には合成オン抵抗値）が吐出速度に影響を与えない抵抗値である２．２ｋΩを超えないように積算画像データのしきい値を設定すると、第１のしきい値は７０×１０６（ドット）となり、第２のしきい値は１８０×１０６（ドット）となり、この２つのしきい値に基づいて、図７に示すドライブ回路１１４〜１１８の中から１つまたは複数のドライブ回路を選択する。
【０１１９】
図１０に積算画像データとドライブ回路のオン抵抗（合成オン抵抗）との関係を示す。同図に示すように、積算画像データが第１のしきい値（７０×１０６ドット）以下の場合には、図７に示す出力回路１１２においてドライブ回路が１つだけ選択される。ここでは、ドライブ回路１１４が選択され、ドライブ回路１１４をアクティブにする。
【０１２０】
画像記録が進み、積算画像データの値が第１のしきい値を超えると、図７に示す出力回路１１２において２つのドライブ回路が選択される。ここではドライブ回路１１４に加えてドライブ回路１１６が選択され、ドライブ回路１１４に加えてドライブ回路１１６をアクティブにする。ドライブ回路１１４のオン抵抗（２．２ｋΩ）と、新たに選択されたドライブ回路１１６のオン抵抗（１．０ｋΩ）の合成オン抵抗は６８０Ωとなり、オン抵抗の変動に起因する駆動電圧の波形歪みは抑制され、インク液滴の吐出速度の低下は発生しない。
【０１２１】
更に画像記録が進み、積算画像データの値が第２のしきい値（１８０×１０６ドット）を超えると、図7に示す出力回路１１２では、ドライブ回路１１４及びドライブ回路１１６に加えてドライブ回路１１８が選択され、ドライブ回路１１４、１１６に加えてドライブ回路１１８をアクティブにする。このときの合成オン抵抗は６８０Ωとなり、オン抵抗の変動に起因する駆動電圧の波形歪みは抑制され、インク液滴の吐出速度の低下は発生しない。
【０１２２】
一方、上述したように積算画像データに応じてドライブ回路数を変えない場合には（例えば、常にドライブ回路１１４のみ選択される場合には）、図１０に破線で図示する符号２００で示す特性曲線のように、画像記録の進行に伴いドライブ回路のオン抵抗が増加するので、オン抵抗の変動に起因する駆動電圧の波形歪みが生じ（図１５(b)参照）、インク液滴の吐出速度の低下が発生してしまう。なお、図１０に破線で図示する符号２０２で示す特性曲線は、ドライブ回路が１つだけ選択された場合の当該ドライブ回路のオン抵抗を表し、符号２０４で示す特性曲線は、ドライブ回路が２つ選択された場合の合成オン抵抗を表し、符号２０６で示す特性曲線は、ドライブ回路が３つ選択された場合の合成オン抵抗を表している。
【０１２３】
記録画像の内容（画像データ）や画像時の設定によって、前提となる画像記録の条件が変わるので、第１のしきい値及び第２のしきい値の組を予め複数種類用意しておき、データテーブル化しておくことが好ましい。図１１には、上述したデータテーブルの構造例を示す。画像データの内容に応じて第１のしきい値（しきい値１）と第２のしきい値（しきい値２）の組が異なる複数のデータテーブルを備える態様が好ましい。
【０１２４】
なお、本例では、３つのドライブ回路を２つのしきい値で選択的に切り替える態様を例示したが、ドライブ回路数は３つに限定されず、２つのドライブ回路を選択的に切り換えてもよいし、４つ以上のドライブ回路を選択的に切り換えてもよい。なお、ｎ個のドライブ回路を備える態様では、ｎ−１個のしきい値が設定される。ただし、１つの圧電素子５８に対応するドライブ回路数を増やすとスイッチＩＣの大型化してしまうので、１つの圧電素子５８に対応するドライブ回路数は３個程度が好ましい。また、図３(a)〜(c)に示すようなノズルがマトリクス配置されたライン型ヘッドにおいては、出力回路１１２のオン抵抗値を３段階に切り換えることができれば、想定し得る画像記録において吐出特性の安定性を維持できる。
【０１２５】
上記の如く構成された記録ヘッドの駆動回路は、温度上昇によるスイッチＩＣ１０４のオン抵抗の増加に伴う吐出特性の変動が回避され、安定した吐出特性を得ることができる。また、出力回路は同一のオン抵抗を有する複数のドライブ回路が並列接続された構造を有するので、製造工程上ＩＣの作り込みが容易である。
【０１２６】
また、積算画像データとスイッチＩＣ１０４の温度との相関関係を予め求めておき、積算画像データからスイッチＩＣ１０４の温度を推測して（積層画像データから間接的にスイッチＩＣ１０４の温度情報を得て）ドライブ回路数を決めるので、対象とする波形なまりが数μｓｅｃ程度と短いために温度変化対する応答性が必要とされる上記駆動回路１００において、サーミスタ等の温度センサを用いた温度検出と比較して温度変化に対する応答性がよく、好ましい出力回路を実現でき、吐出特性の安定性が維持される。
【０１２７】
本例では、吐出制御の方式として共通駆動波形方式を例示したが、本発明の適用範囲は共通駆動波形方式に限定されない。例えば、複数の圧電素子に個別の駆動波形（駆動電圧）を印加する駆動方式においても、圧電素子の駆動回路には図７に示す出力回路１１２（ドライブ回路１１４〜１１８）と同様の構成がよく用いられるので、本例に示す出力回路の構成及びドライブ回路の選択切換制御を適用可能である。
【０１２８】
〔変形例〕
次に、上述した記録ヘッドの駆動回路の変形例について説明する。本応用例では、２つまたは３つのドライブ回路を選択する場合（即ち、積算画像データが第１のしきい値を超えた後の２段目以降のドライブ回路がアクティブになった後）は、図７に示すスイッチＩＣ１０４のオン抵抗が１ｋΩを超えないように構成される。
【０１２９】
図１２には、本応用例における積算画像データとドライブ回路のオン抵抗の関係を示す。本応用例では、図７に示すドライブ回路１１４のオン抵抗を１ｋΩ、ドライブ回路１１６及びドライブ回路１１８のオン抵抗を０．８ｋΩとし、第１のしきい値を７０×１０６ドット、第２のしきい値を１４０×１０６ドットとする。
【０１３０】
即ち、積算画像データが０から７０×１０６ドット以下の場合には、ドライブ回路１１４のみが選択される。積算画像データが７０×１０６ドットを超え１４０×１０６ドット以下の場合には、ドライブ回路１１４とドライブ回路１１６（或いはドライブ回路１１８）が選択され、そのときの合成オン抵抗は０．４４Ωとなる。更に、積算画像データが１４０×１０６ドットを超え２１０×１０６ドット以下の場合には、ドライブ回路１１４〜ドライブ回路１１８のすべてが選択され、そのときの合成抵抗値は、０．４４ｋΩである。
【０１３１】
本変形例によれば、ドライブ回路が２つ以上オンになると、出力回路１１２のオン抵抗が初期値を超えることなく、吐出特性を安定させることができる。
【０１３２】
〔応用例〕
次に、本発明の実施形態の応用例について説明する。本応用例では、当該駆動回路１００が搭載される装置の環境温度（当該装置の外界の温度）を検出する温度センサを備え、温度センサから得られる温度情報に基づいて、上述した第１のしきい値及び第２のしきい値がオフセットされる。
【０１３３】
即ち、ジョブ開始の温度が３０℃の場合、基準となる２５℃に対して第１のしきい値及び第２のしきい値を５℃に相当する２７×１０６ドット分だけ小さくし、図１２における左側にシフトさせる。また、所定のサンプリングタイミング（例えば、吐出周波数の２倍以上の周波数）で温度を検出して、リアルタイムでしきい値が補正される。
【０１３４】
本応用例の温度センサには、小型であり追従性のよいサーミスタが好適に用いられる。もちろん、駆動回路及び駆動回路周辺に設置可能であり、高精度及び高い追従性を備えるセンサであれば、他の温度センサを用いてもよい。
【０１３５】
図１３に、本応用例におけるドライブ回路選択制御のフローチャートを示す。同図に示すように、画像記録ジョブが開始されると（ステップＳ１０）、所定のイニシャライズ処理が実行されるとともに画像データを取得し、各種初期設定が行われる。（ステップＳ１２）。
【０１３６】
ステップＳ１２に示す工程を具体的に説明すると、積算画像データをカウントするカウンタがリセットされ、駆動回路１００の環境温度を検出する温度センサから温度情報を取得して、当該温度をジョブ開始時の温度に設定するとともに、取得した画像データとジョブ開始時の温度に基づいて、図９及び図１２、図１３に示した第１のしきい値（しきい値１）及び第２のしい値（しきい値２）が設定される。また、図７のドライブ選択回路１１０によって出力回路１１２のドライブ回路を１つだけ（例えば、ドライブ回路１１４）選択する。
【０１３７】
ステップＳ１２に示す工程を経て、第１のしきい値及び第２のしきい値が設定されると、画像記録（印刷、ヘッド駆動）が開始され、積算画像データのカウントが開始される（ステップＳ１４）。画像記録中は画像記録の進行状況が監視され（ステップＳ１６）、ステップＳ１６において画像記録が終了したと判断されると（ＹＥＳ判定）、ステップＳ３４に進み、画像記録は終了される。
【０１３８】
一方、ステップＳ１６において、画像記録中と判断されると（ＮＯ判定）、積算画像データと第１のしきい値が比較され（ステップＳ１８）、積算画像データが第１のしきい値以下の場合には(ＮＯ判定)、画像記録及び積算画像データのカウントが継続される（ステップＳ１４）。
【０１３９】
ステップＳ１８において、積算画像データが第１のしきい値を超えた場合には（ＹＥＳ判定）、ドライブ回路の選択変更を図７に示すドライブ選択回路１１０に要求し、ドライブ選択回路１１０は、ドライブ回路１１２に加えてドライブ回路１１４を選択するようにドライブ回路の選択を変更する（ドライブ１段目の切り換え、図１３のステップＳ２０）。
【０１４０】
ステップＳ２０に示す第１のドライブ回路切換工程によって２つのドライブ回路が選択された後も更に、画像記録（印字）及び積算画像データのカウントが継続され（ステップＳ２２）、画像記録中は画像記録の進行状況が監視され（ステップＳ２４）、ステップＳ２４において画像記録が終了したと判断されると（ＹＥＳ判定）、ステップＳ３４に進み、画像記録は終了される。
【０１４１】
一方、ステップＳ２４において、画像記録中と判断されると（ＮＯ判定）、積算画像データと第２のしきい値が比較され（ステップＳ２６）、積算画像データが第２のしきい値以下の場合には(ＮＯ判定)、画像記録及び積算画像データのカウントが継続される（ステップＳ２２）。
【０１４２】
ステップＳ２４において、積算画像データが第２のしきい値を超えた場合には（ＹＥＳ判定）、ドライブ回路の選択変更を図７に示すドライブ選択回路１１０に要求し、ドライブ選択回路１１０は、ドライブ回路１１２及びドライブ回路１１４に加えてドライブ回路１１６を選択するようにドライブ回路の選択を変更する（ドライブ２段目の切り換え、図１３のステップＳ２８）。
【０１４３】
ステップＳ２８に示す第２のドライブ回路切換工程によって３つのドライブ回路が選択された後も更に、画像記録（印字）及び積算画像データのカウントが継続され（ステップＳ３０）、画像記録中は画像記録の進行状況が監視され（ステップＳ３２）、ステップＳ３２において画像記録が終了したと判断されると（ＹＥＳ判定）、ステップＳ３４に進み、画像記録は終了される。
【０１４４】
一方、ステップＳ３０において、画像記録中と判断される場合には（ＮＯ判定）、当該画像記録及び積算画像データのカウントが継続される（ステップＳ３０）。
【０１４５】
本応用例によれば、図７に示す駆動回路１００の環境温度を測定し、環境温度情報に基づいて積算画像データのしきい値をオフセットするので、環境温度の変動に起因する吐出特性の変動を抑制可能である。
【０１４６】
環境温度と第１のしきい値及び第２のしきい値との相関関係を予めデータテーブル化して記憶しておき、温度センサの検出結果に基づいて当該データテーブルを参照しながら第１のしきい値及び第２のしきい値を補正する（第１のしきい値及び第２のしきい値を変更する）態様が好ましい。当該データテーブルは図６に示すメモリ７４や専用の記憶手段に格納される。
【０１４７】
なお、本例では、画像記録開始時に装置の環境温度を検出して、検出された環境温度に基づいて第１のしきい値及び第２のしきい値を補正する態様を例示したが、画像記録中の装置の環境温度を定期的に監視し、環境温度の検出タイミングごとに第１のしきい値及び第２のしきい値を補正する態様も可能である。
【０１４８】
上述した応用例によれば、画像情報（積算画像データ）に基づいて間接的に求められたスイッチＩＣ１０４の温度情報に対して、環境条件に基づく補正を施すことで、装置稼働中の環境変化の対応することができ、環境条件によらない安定した吐出特性（記録画像の品質）が確保される。
【０１４９】
上述した実施形態では、本発明を適用可能な装置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るものではなく、液体を吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置や、ＬＥＤなどの記録素子を具備する記録ヘッドを備えた画像記録装置などにも広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【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】積算画像データとスイッチＩＣとの温度の相関関係を示すグラフ
【図９】スイッチＩＣの温度とドライブ回路のオン抵抗との相関関係を示すグラフ
【図１０】ドライブ回路選択切換制御の説明図
【図１１】しきい値とドライブ回路選択との関係を示す図
【図１２】本発明の実施形態の変形例に係るドライブ回路選択切換制御の説明図
【図１３】本発明の実施形態の応用例に係るドライブ回路選択切換制御の説明図
【図１４】従来技術に係る圧電素子の駆動電圧の構成を示すブロック図
【図１５】駆動電圧の波形ひずみを説明する図
【図１６】ヘッド中央部の温度上昇による記録異常を説明する図
【図１７】ヘッドの温度分布を説明する図
【符号の説明】
【０１５１】
１０…インクジェット記録装置、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，５０，５０２，５５０…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、１００，５００…駆動回路、１０２，５０４…ＤＣ−ＤＣコンバータ、１１０…ドライブ選択回路、１１２…出力回路、１１４，１１６，１１８…ドライブ回路、１２０…画像データ積算手段
【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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