(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って所定のパターンで配列された複数のノズル及び前記複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子を有し、前記圧力発生素子に駆動用の信号を与えて前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
前記圧力発生素子を駆動するための基準波形と同一の波形形状であって該基準波形に対して所定の位相差を有する駆動信号波形を生成する複数の駆動波形発生回路と、
前記複数の駆動波形発生回路のうち前記圧力発生素子に対して前記駆動信号波形を与える駆動波形発生回路を選択的に切り替える回路選択手段と、
前記駆動波形発生回路を介して前記圧力発生素子に電力を供給する電源と、
前記複数のノズルから吐出される液体が前記第１の方向に沿って略直線状に着弾するように前記複数の駆動波形発生回路の中から所定の位相を有する前記駆動信号波形を生成する第１の駆動波形発生回路を前記圧力発生素子毎にそれぞれ選択し、前記第１の駆動波形発生回路と前記圧力発生素子が接続されるように前記回路選択手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記複数の駆動波形発生回路の中に瞬間消費電流が所定の許容値を超える駆動波形発生回路が存在しないように、前記複数の圧力発生素子のうち少なくとも一部の前記圧力発生素子に関して、前記第１の駆動波形発生回路とは異なる第２の駆動波形発生回路に選択変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の駆動波形発生回路は、他の駆動波形発生回路に比べて前記第１の駆動波形発生回路と位相差の少ない駆動信号波形を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数のノズルの少なくとも一部のノズルは他のノズルから前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記第２の方向のドットピッチより小さくオフセットされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記液体吐出ヘッドの中央部側より端部側の前記ノズルに対応する前記圧力発生素子を優先して、前記第２の駆動波形発生回路に選択を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の駆動波形発生回路及び前記第２の駆動波形発生回路で生成する駆動信号波形の位相は一致していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
予備用の駆動波形発生回路を更に備え、
前記制御手段は、前記第１の駆動波形発生回路の瞬間消費電流が所定の許容値を超える場合には、前記予備用の駆動波形発生回路を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電源の瞬間消費電流が所定の上限値以下となるように、前記複数の駆動波形発生回路の少なくとも１つで生成される駆動信号波形の位相を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数のノズルから成るノズル列は、前記第１の方向に直交しない斜めの方向に沿って複数列設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記液体吐出ヘッドは、複数の短尺ヘッドを前記第１の方向に沿って配列して構成され、
前記制御手段は、前記短尺ヘッド毎の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるだけでなく、前記短尺ヘッド間の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるように、前記回路選択手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記液体吐出ヘッドは、複数の短尺ヘッドを前記第１の方向に沿って配列して構成され、
前記制御手段は、前記短尺ヘッド毎の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるだけでなく、前記短尺ヘッド間の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるように、前記回路選択手段を制御し、更に、前記第１の駆動波形発生回路の瞬間消費電流が所定の許容値を超えないように、前記複数の短尺ヘッドのうち端部側の短尺ヘッドに設けられる前記圧力発生素子を優先して、前記第２の駆動波形発生回路に選択を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記端部側の短尺ヘッドに設けられる前記複数のノズルのうち他の液体吐出ヘッドが配置される端部側から離れたノズルに対応する前記圧力発生素子を優先して、前記第２の駆動波形発生回路に選択を変更することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に係り、特に多数のノズルに対応した圧力発生素子を有する液体吐出ヘッドを用いて描画を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット方式の記録装置（インクジェットプリンタ）では、ホストコンピュータから入力された印刷用の画像データを展開してなるドットパターンデータ（「ドットデータ」或いは「印字データ」ともいう。）に基づいて、記録ヘッドのノズルからそれぞれ所定のタイミングでインク滴を吐出させ、これらの各インク滴が記録紙等の記録媒体に着弾し付着することにより印刷が行われる。
【０００３】
記録ヘッドの方式として、例えば、ノズルに連通する圧力室（圧力発生室）の容積を変化させることによりインク滴の吐出を行う方式が知られている。この種の記録ヘッドは、圧力室を区画形成している周壁の一部に面外方向に弾性変形可能な振動板を形成し、この振動板を圧電素子に代表される圧力発生素子によって振動させることにより圧力室の容積を変化させている。
【０００４】
通常、ノズルは記録ヘッドに複数形成され、ノズル毎に圧力室及び圧電素子が設けられている。全ての圧電素子は共通の給電線とグランド線との間に並列に電気的接続され、かつ、各圧電素子に対してはスイッチング素子が直列に電気的接続される。圧電素子を駆動するための信号（駆動波形）は、駆動波形生成回路で生成され、給電線及びスイッチング素子を介して各圧電素子に選択的に分配供給される。即ち、印字データに基づいて所定のスイッチング素子が選択されてオンすると、給電線を介して圧電素子に駆動波形が印加され、当該駆動波形が印加された圧電素子に対応する所定のノズルからインク滴が吐出される。
【０００５】
上記のように圧電素子を用いるインクジェット記録装置においては、インク体積が異なる複数種類のインク滴（例えば、大ドット，中ドット，小ドット）を吐出させる複数の駆動波形要素を組み合わせた１つの共通駆動波形を用い、各圧電素子に対して必要な波形部分をスイッチング素子によって選択的に印加する共通駆動回路方式が一般的である。この方式は、複数の圧電素子に共通駆動波形を同時に印加するため、駆動波形の生成回路を各圧電素子について個々に用意する必要がなく、高電圧高精度なアナログ回路の数及び配線数を削減できるという利点がある。
【０００６】
一方、近年、印刷速度の高速化等を目的として、ノズルを非常に多く用意し、多数のノズルから同時にインクを吐出させ、高速に印字記録を行わせるような、ラインヘッド方式（或いはアレイ方式）のプリンタも提案されている。多数のノズルを有するラインヘッド方式の記録ヘッドにおいて、上述の共通駆動回路方式をそのまま適用すると、１つの駆動回路にかかる負荷が大きいため、駆動波形が歪み、インク吐出を不安定にさせるだけでなく、全ての圧電素子に流れる電流が駆動回路の駆動能力を超え、それによって発生する熱が回路を破壊する可能性がある。
【０００７】
このような問題の解決手段の１つとして、圧電素子を時間的にずらして吐出駆動させる方法（時分割制御方法）がある。しかしながら、この方法には、ラインヘッド方式の記録ヘッドの特徴であるプリントの高速性が損なわれてしまうといった弊害がある。
【０００８】
別の解決手段として、非常に多くの圧電素子を複数のグループに分けて、グループ毎にそれぞれ別々の駆動回路で圧電素子を駆動する方法（回路分割方法）がある（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、複数の駆動回路に負荷が分散されるので、１つの駆動回路で必要とされる電流及び発熱は減少し、ラインヘッド方式の高速化の特長を生かすことができるようになる。しかし、上述の構成だけでは、駆動回路の駆動能力、発熱、消費電力の点では非常に効果があるが、次のような問題がある。即ち、多数アレイ状に配列したラインヘッド方式の場合、非常に多くのノズルからインクを同時に吐出駆動させる必要があり、そのため複数の駆動回路から発生させている駆動波形のタイミングによっては、プリンタシステム全体としての瞬間消費電流が問題となる可能性がある。多数の圧電素子を同時に駆動すると、瞬間的に電流が流れるため、大電流に見合った駆動能力の高い駆動回路、或いは、駆動回路数を用意する必要がある。その上、駆動回路に供給する電源の能力も過剰に必要となるだけでなく、コンセントあるいは分電盤から電力を供給することも難しくなる。また、たとえ非常に大きな電源が用意でき駆動回路に対して所定の電力を供給できたとしても、瞬間電流により電源自体の出力電圧が瞬間的に電圧降下するだけでなく、電源から圧電素子までの電源ラインに存在するパターン、ＦＰＣ等の配線材のインピーダンス、トランジスタや抵抗などの電子部品により電圧降下が発生する。そのため、最終的に圧電素子に印加される駆動波形の電圧は下がり、インクを適正に吐出させることができず画像品質を劣化させる。
【０００９】
上述した回路分割方法を改良した方法として、複数の駆動回路から駆動波形のタイミング（即ち、駆動波形の位相）を制御することで、瞬間的な電流、瞬間的な電力を抑制する方法が知られている。しかし、単純に駆動波形の位相をずらすだけでは、瞬間的な電流を抑えられないだけでなく、位相をずらした分だけ、印字する期間は長くなり、ラインヘッド方式の特徴である印字の高速化が損なわれる。また、インク滴の着弾位置にずれが生じて、画素ずれと認識されてしまう場合がある。
【００１０】
また、記録ヘッドにはノズル形状には少なからずばらつきが存在し、これによって、インク滴の着弾位置にばらつきが生じる場合がある。特に、ラインヘッド方式のように多数のノズルを有する記録ヘッドでは、このようなノズル形状のばらつきを要因とする着弾位置のばらつきは避けられず、画像むらとして視認される可能性が高くなる。
【特許文献１】特開２００５−５９４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、着弾位置にばらつきの有無に左右されることなく、高画質な画像記録を可能とする画像形成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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、第１の方向に沿って所定のパターンで配列された複数のノズル及び前記複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力発生素子を有し、前記圧力発生素子に駆動用の信号を与えて前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動するための基準波形と同一の波形形状であって該基準波形に対して所定の位相差を有する駆動信号波形を生成する複数の駆動波形発生回路と、前記複数の駆動波形発生回路のうち前記圧力発生素子に対して前記駆動信号波形を与える駆動波形発生回路を選択的に切り替える回路選択手段と、前記駆動波形発生回路を介して前記圧力発生素子に電力を供給する電源と、前記複数のノズルから吐出される液体が前記第１の方向に沿って略直線状に着弾するように前記複数の駆動波形発生回路の中から所定の位相を有する前記駆動信号波形を生成する第１の駆動波形発生回路を前記圧力発生素子毎にそれぞれ選択し、前記第１の駆動波形発生回路と前記圧力発生素子が接続されるように前記回路選択手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の駆動波形発生回路の中に瞬間消費電流が所定の許容値を超える駆動波形発生回路が存在しないように、前記複数の圧力発生素子のうち少なくとも一部の前記圧力発生素子に関して、前記第１の駆動波形発生回路とは異なる第２の駆動波形発生回路に選択変更することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、各駆動波形発生回路の瞬間消費電力を低減することができる。また、ノズルから吐出される液体の着弾位置にばらつきがある場合でも、第１の方向に略直線状に記録できるように圧力発生素子毎に駆動波形発生回路を選択して、液体吐出ヘッドから吐出される液滴の位置をコントロールできるので、高画質な画像記録ができる。また、ノズルの配置作成精度の許容値が大きくなる。
【００１４】
本発明は、記録媒体の紙幅方向に対応する長さにわたって多数のノズルが形成されるラインヘッドに好適であり、また、ヘッドを記録媒体の紙幅方向に沿って走査しながら記録を行うシャトルヘッドにも適用可能である。「第１の方向」は、ラインヘッドの場合には記録媒体の紙幅方向に相当し、シャトルヘッドの場合には記録媒体の紙幅方向に直交する紙送り方向に相当する。
【００１７】
「所定の許容値」は、例えば、駆動波形発生回路の駆動能力に基づいて設定される。複数の駆動波形発生回路について、それぞれ個別に「所定の許容値」を設定してもよいが、略同一の駆動能力を有する複数の駆動波形発生回路を用いる場合などは、各回路共通に適用される「所定の許容値」を設定しておくことが好ましい。
【００１８】
本発明では、前記第２の駆動波形発生回路は、他の駆動波形発生回路に比べて前記第１の駆動波形発生回路と位相差の少ない駆動信号波形を生成することが好ましい。
【００１９】
この態様によれば、着弾位置のばらつきを最小に抑えながら、各駆動波形発生回路の瞬間消費電力を低減することができる。
【００２０】
また本発明では、前記複数のノズルの少なくとも一部のノズルは他のノズルから前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記第２の方向のドットピッチより小さくオフセットされていることが好ましい。
【００２１】
この態様によれば、装置の小型化が可能となる。
【００２２】
また本発明では、前記制御手段は、前記液体吐出ヘッドの中央部側より端部側の前記ノズルに対応する前記圧力発生素子を優先して、前記第２の駆動波形発生回路に選択を変更することが好ましい。
【００２３】
この態様によれば、瞬間消費電力を低減するだけでなく、着弾位置のばらつきによるむらの視認性を軽減することができる。
【００２４】
また本発明では、前記第１の駆動波形発生回路及び前記第２の駆動波形発生回路で生成する駆動信号波形の位相は一致していることが好ましい。
【００２５】
また本発明では、予備用の駆動波形発生回路を更に備え、前記制御手段は、前記第１の駆動波形発生回路の瞬間消費電流が所定の許容値を超える場合には、前記予備用の駆動波形発生回路を選択することが好ましい。
【００２６】
また本発明では、前記制御手段は、前記電源の瞬間消費電流が所定の上限値以下となるように、前記複数の駆動波形発生回路の少なくとも１つで生成される駆動信号波形の位相を制御することが好ましい。
【００２７】
この態様は、電源の瞬間消費電力を低減することができる。「所定の上限値」は、例えば、電源の容量、各駆動波形発生回路の駆動能力などから設定される。
【００２８】
また本発明では、前記複数のノズルから成るノズル列は、前記第１の方向に直交しない斜めの方向に沿って複数列設けられていることが好ましい。
【００２９】
すなわち、本発明は、多数のノズルが２次元状に配列され高密度化されたヘッドに好適である。
【００３０】
また本発明では、前記液体吐出ヘッドは、複数の短尺ヘッドを前記第１の方向に沿って配列して構成され、前記制御手段は、前記短尺ヘッド毎の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるだけでなく、前記短尺ヘッド間の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるように、前記回路選択手段を制御することが好ましい。
【００３１】
この態様は、短尺ヘッド毎の着弾位置のばらつきを補正するだけでなく、短尺ヘッド間の接続誤差を要因とする着弾位置のばらつきを補正することができる。
【００３２】
また本発明では、前記液体吐出ヘッドは、複数の短尺ヘッドを前記第１の方向に沿って配列して構成され、前記制御手段は、前記短尺ヘッド毎の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるだけでなく、前記短尺ヘッド間の着弾位置が前記第１の方向に沿って略直線状となるように、前記回路選択手段を制御し、更に、前記第１の駆動波形発生回路の瞬間消費電流が所定の許容値を超えないように、前記複数の短尺ヘッドのうち端部側の短尺ヘッドに設けられる前記圧力発生素子を優先して、前記第２の駆動波形発生回路に選択を変更することが好ましい。
【００３３】
また本発明では、前記制御手段は、前記端部側の短尺ヘッドに設けられる前記複数のノズルのうち他の液体吐出ヘッドが配置される端部側から離れたノズルに対応する前記圧力発生素子を優先して、前記第２の駆動波形発生回路に選択を変更することが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ノズルから吐出される液体の着弾位置にばらつきがある場合でも、第１の方向に略直線状に記録できるように圧力発生素子毎に駆動波形発生回路を選択して、液体吐出ヘッドから吐出される液滴の位置をコントロールできるので、高画質な画像記録ができる。また、ノズルの配置作成精度の許容値が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
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。
【００３６】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ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、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００３７】
インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４３】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。
【００４４】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図７中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。
【００４５】
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。
【００４６】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４７】
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。
【００４８】
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）。
【００４９】
ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【００５０】
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。
【００５１】
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（すなわち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。
【００５２】
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。
【００５３】
図１に示した印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００５４】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００５５】
各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
〔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。
【００６２】
図３は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図である。また、図４は、図３中４−４線に沿う断面図である。
【００６３】
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に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）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。
【００６４】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。
【００６５】
図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図６中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは図４の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００６６】
圧力室５２の天面を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８（圧力発生素子に相当）が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５８には、ピエゾ素子に代表される圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００６７】
図５は、図３のヘッド５０のノズル配列を示す拡大図である。本例のヘッド５０は、図５に示したように、ノズル５１を含むインク室ユニット５３を主走査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。
【００６８】
すなわち、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（ノズルピッチ）Ｐnmはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のノズルピッチＰnm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。
【００６９】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００７０】
特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００７１】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００７２】
ところで、主走査方向に沿って直線状にノズル５１（例えば、５１-11、５１-21、５１-31、５１-41）が並べられていると、主走査方向に１ラインを印字する場合には同時に駆動され、駆動回路の瞬間消費電力が増大してしまうといった問題がある。特に、このような問題は、本例のように高密度化されたラインヘッドで顕著となる。この点、本実施形態によれば、次のようなノズル配列にすることにより、瞬間消費電力の軽減を図ることができる。
【００７３】
図５において、主走査方向に対してある角度θの方向に沿って配列されたノズル列１５１Ａ（１５１Ａ-1、１５１Ａ-2、１５１Ａ-3、１５１Ａ-4）のうち、ノズル列１５１Ａ-2、１５１Ａ-4は他のノズル列１５１Ａ-1、１５１Ａ-3より副走査方向にＰnsだけオフセットされている。図５の右側には、便宜的に任意のノズル（例えば、ノズル５１-11）から打滴されるドットを便宜的に表しており、Ｐdsは副走査方向のドットピッチである。図５から分かるように、ノズル列１５１Ａ-2、１５１Ａ-4の副走査方向のオフセット量Ｐnsは副走査方向のドットピッチＰdsより小さくなるように構成されている。つまり、ノズル列１５１Ａ-2、１５１Ａ-4の副走査方向のオフセット量は１画素の範囲内となっている。
【００７４】
これを換言すれば、主走査方向に一定のパターンで配列されるノズル列１５１Ｂにおいて、主走査方向に隣接するノズル同士、例えば、ノズル５１-21とノズル５１-11（又は５１-31）との副走査方向のノズルピッチはＰns（＜Ｐds）となっている。更に、別の表現で換言すれば、ノズル５１-11、５１-21、５１-31、５１-41から構成されるノズル列１５１Ｂは、主走査方向に沿って直線状に並ぶノズル５１-11、５１-31から成る第１ノズル列１５１Ｂ１と、主走査方向に沿って直線状に並ぶノズル５１-21、５１-41から成る第２ノズル列１５１Ｂ２との２列に分割構成され、第１ノズル列１５１Ｂ１と第２ノズル列１５１Ｂ２の副走査方向のピッチはＰns（＜Ｐds）となっている。
【００７５】
このようなノズル配列構成における具体的な制御方法については後で詳説するが、主走査方向に１ラインを印字する場合には、ノズル列１５１Ｂ１とノズル列１５１Ｂ２を異なる駆動タイミングで駆動することができ、ノズル列１５１Ｂが主走査方向に直線状に配列されている場合に比べて、同時に駆動しなければならないノズル数（つまり、アクチュエータ数）が半減し、この結果、駆動回路の瞬間消費電力が半減する。
【００７６】
特に、上記の如く、ノズル列１５１Ｂを１画素の範囲内で複数列で構成することにより、駆動タイミングの制御（つまり、位相制御）をよりきめ細かく実施することができ、ラインヘッド方式の特徴である印字の高速性を保ちつつ、着弾位置のばらつきの補正や瞬間消費電力の軽減を効果的に行うことができる。また、ヘッドの小型化につながる。
【００７７】
本実施形態では、ノズル列１５１Ｂを１画素の範囲内で２列に分割構成した態様を例示したが、これに限定されず、１画素の範囲内で３列以上に分割構成するようにしてもよい。例えば、瞬間消費電力は１列構成の場合に比べて、３列構成の場合には１／３になり、４列構成の場合には１／４になる。ただし、列数を増やすと瞬間消費電力を大幅に低減できるものの、ノズル配置の複雑化に伴うノズル加工精度の低下、回路の大規模化、駆動周期（吐出周期）の長期化を招く恐れがあるため、列数はできるだけ少ないことが好ましく、本実施形態のように２列構成がより好ましい。
【００７８】
更に、本実施形態では、ノズル列１５１Ｂにおいて主走査方向に隣接するノズル同士、例えば、ノズル５１-11、５１-21の副走査方向のノズルピッチはＰnsとなっている。即ち、主走査方向に隣接するノズル同士は同じ駆動タイミングで駆動されることがないため、隣接するノズル間でのクロストークが防止されている。更に、消費電力も分散される。
【００７９】
尚、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾ方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマル方式など、各種方式を適用できる。
【００８０】
〔インク供給系の構成〕
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０はヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００８１】
図６に示したように、インクタンク６０とヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。図６には示さないが、ヘッド５０の近傍又はヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００８２】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【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５０Ａをキャップ６４で覆う。
【００８４】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。
【００８５】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【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、ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド５０への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。
【００８７】
ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータ５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００８８】
また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。
【００８９】
すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド５０のノズル面５０Ａに、圧力室５２内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。
【００９０】
ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。
【００９１】
〔制御系の説明〕
図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９２】
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にはシリアルインターフェースや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。
【００９３】
ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００９４】
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。すなわち、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。
【００９５】
ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、ＲＯＭ７５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。
【００９６】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバである。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【００９７】
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。
【００９８】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００９９】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられるドットデータに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１００】
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。
【０１０１】
画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。すなわち、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。
【０１０２】
ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、ヘッド５０の各アクチュエータ５８を駆動するための信号を出力するヘッドドライバ８４から出力された駆動信号がヘッド５０に加えられることによって、ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。
【０１０３】
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。
【０１０４】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。また、システムコントローラ７２は、印字検出部２４から得られる情報に基づいて、予備吐出や吸引その他の所定の回復動作を実施する制御を行う。
【０１０５】
次に、本例のインクジェット記録装置１０におけるヘッド５０の駆動方法について説明する。図８はインクジェット記録装置１０のヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図である。インクジェット記録装置１０に搭載される回路基板１００には、通信インターフェースＩＣ１０２、ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ７５、ＲＡＭ１０８、ラインバッファ１１０、及びドライバＩＣ１１２が実装されている。
【０１０６】
通信インターフェースＩＣ１０２は、図７において符号７０で示した通信インターフェースに相当する。図８のＣＰＵ１０４は、図７で説明したシステムコントローラ７２として機能する。図８のＲＡＭ１０８は、図７で説明した画像メモリ７４として機能し、図８のラインバッファ１１０は、図７の画像バッファメモリ８２として機能する。なお、ラインバッファ１１０に代えて、又はこれと併用してメモリ１１４を具備してもよい。メモリ１１４はＲＡＭ１０８の一部を共用することも可能である。
【０１０７】
図８に示したドライバＩＣ１１２の詳細は図９で後述するが、このドライバＩＣ１１２は、ヘッドコントローラ１１６（図７で説明したプリント制御部８０に相当）と、Ｄ／Ａ変換器、アンプ、トランジスタ等の駆動回路要素１１８（図７で説明したヘッドドライバ８４に相当）を含んで構成される。図８のドライバＩＣ１１２は、スイッチＩＣ１２０を搭載した配線部材（例えば、フレキシブルケーブルとリジット基板とを組み合わせた配線部材）１２２を介してヘッド５０と電気的に接続されている。
【０１０８】
スイッチＩＣ１２０は、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換回路及びスイッチ素子アレイを含んで構成される。また、この回路基板１００には電源回路１２４が接続されており、該電源回路１２４から各回路ブロックに電力が供給されるようになっている。
【０１０９】
図９は、ヘッドコントローラ１１６を含むドライバＩＣ１１２及びスイッチＩＣ１２０の要部構成図である。図示のとおり、ドライバＩＣ１１２は、主としてヘッドコントローラ１１６、第１の駆動波形発生回路１３０Ａ、第２の駆動波形発生回路１３０Ｂ、第３の駆動波形発生回路１３０Ｃ、第４の駆動波形発生回路１３０Ｄ、第５の駆動波形発生回路１３０Ｅを含んで構成されている。
【０１１０】
また、スイッチＩＣ１２０は、図示のように、シフトレジスタ１４０、ラッチ回路１４２、レベル変換回路１４４及びスイッチ素子アレイ１４６を含み、各駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅからの駆動波形を選択的にヘッド５０の各アクチュエータ５８に印加する選択回路として機能する。図９においてＯＵＴ1 ，ＯＵＴ2 …，ＯＵＴn の符号とともに容量性負荷として示したのは、ヘッド５０の各アクチュエータ（圧電素子）５８である。各アクチュエータ５８の個別電極５７（図９に示した容量性負荷において左側の電極）は、それぞれ対応するスイッチ素子１４６-ij  (ｉ＝1,2 …n,j ＝1,2,3,4,5 ）の端子に接続されており、アクチュエータ５８の他方の電極（共通電極）はグランド（ＧＮＤ）に接続されている。
【０１１１】
なお、本例ではスイッチＩＣ１２０が「回路選択手段」として機能し、ヘッドコントローラ１１６は「制御手段」として機能している。
【０１１２】
各駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅは、それぞれヘッドコントローラ１１６から出力されるデジタル波形データをクロック信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ５に応じてアナログ信号に変換する変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）を含む波形生成回路１５２Ａ〜１５２Ｅと、波形生成回路１５２Ａ〜１５２Ｅの出力レベルに応じて駆動波形を増幅するアンプ回路１５４Ａ〜１５４Ｅ、充放電回路１５５Ａ〜１５５Ｅ、及びプッシュプル回路１５６Ａ〜１５６Ｅを含んで構成される。すなわち、ヘッドコントローラ１１６から出力された吐出用駆動波形のデジタル波形データは波形生成回路１５２Ａ〜１５２Ｅに入力され、波形生成回路１５２Ａ〜１５２Ｄにおいて入力波形データに応じたアナログ波形信号に変換される。このアナログ波形信号は、アンプ回路１５４Ａ〜１５４Ｅで所定のレベルに増幅され、プッシュプル回路１５６Ａ〜１５６Ｅを用いて電力増幅された後、駆動信号波形として出される。こうして生成されたそれぞれの共通駆動波形は、スイッチＩＣ１２０の「COM1」〜「COM5」ポートにそれぞれ入力される。つまり、本例のインクジェット記録装置１０は、符号１３０Ａ〜１３０Ｅで示した５つの独立した駆動波形発生回路（以下、便宜上、単に「駆動回路」と表記する場合もある。）を備えている。
【０１１３】
スイッチＩＣ１２０は、ヘッドコントローラ１１６から与えられる制御信号に基づいて、「COM1」〜「COM5」の各ポートと各アクチュエータ５８（ＯＵＴ1 ，ＯＵＴ2 …，ＯＵＴn ）との接続関係を選択的に切り替える回路（マルチプレクサ）である。
【０１１４】
図示のように、「COM1」ポートは、スイッチ素子１４６-i1(ｉ＝1,2 …,n) の入力側端子に接続され、同様に、「COM2」ポートは、スイッチ素子１４６-i2(ｉ＝1,2 …,n) の入力側端子に、「COM3」ポートは、スイッチ素子１４６-i3(ｉ＝1,2 …,n) の入力側端子に、「COM4」ポートは、スイッチ素子１４６-i4(ｉ＝1,2 …,n) の入力側端子に、「COM5」ポートは、スイッチ素子１４６-i5(ｉ＝1,2 …,n) の入力側端子に、それぞれ接続されている。「ＯＵＴｉ」 (ｉ＝1,2 …,n）のアクチュエータ（圧電素子）５８は、スイッチ素子１４６-i1 〜１４６-i5  (ｉ＝1,2 …,n）の出力側端子に接続されており、スイッチ素子１４６-i1 〜１４６-i5 のＯＮ/ ＯＦＦ制御によってアクチュエータ（ＯＵＴｉ）に駆動信号を選択的に印加できるように構成されている。換言すれば、１つのアクチュエータ５８（それに対応するノズル５１）からみた場合、５つの駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅの中から状況に応じて駆動回路を選択できるように構成されている。
【０１１５】
図９に示したヘッドコントローラ１１６は、上述のように、各駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅにデジタル波形データ及びクロック信号（ＣＬＫ１〜ＣＬＫ５）を与えるとともに、スイッチＩＣ１２０の制御信号（「Enabel」や「Select」など) を与える。また、ヘッドコントローラ１１６は、ホストコンピュータ８６（図８参照）から与えられた画像情報に基づいて、ドットパターンに展開された印字データを生成するとともに、シリアル伝送のクロック信号（ＣＬＫ）及びラッチタイミングを制御するラッチ信号（ＬＡＴ）を生成する。図９のヘッドコントローラ１１６で生成された印字データは、クロック信号ＣＬＫに同期してクロック信号ＣＬＫとともに印字シリアルデータＳＤとしてシフトレジスタ１４０に伝送（シリアル伝送）される。シフトレジスタ１４０に記憶された印字データは、ヘッドコントローラ１１６から出力されるラッチ信号ＬＡＴに基づいてラッチ回路１４２によってラッチされる。
【０１１６】
ラッチ回路１４２でラッチされた信号はレベル変換回路１４４においてスイッチ素子１４６-ij(ｉ＝1,2 …,n,j＝1,2,3,4,5 ）を駆動可能な所定の電圧値に変換される。このレベル変換回路１４４の出力信号によって、スイッチ素子１４６-ij(ｉ＝1,2 …,n,j＝1,2,3,4,5 ）のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【０１１７】
図１０（ａ）は駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅから出力される共通駆動波形の一例を示した波形図である。図１０（ａ）に示したように、この共通駆動波形１６０は、インクを吐出させない程度のエネルギーに抑えてメニスカスを振動させる微振動波形要素１６１（図中「part1 」のパルス部分) と、小ドットの液滴（例えば、３pl）を吐出させるための第１吐出波形要素１６２（図中「part2 」のパルス部分) と、中ドットの液滴（例えば、６pl) を吐出させるための第２吐出波形要素１６３（図中「part３」のパルス部分) とを連続的に繋げた構成から成り、これら３つの波形要素１６１〜１６３を組み合わせた波形が所定の周期Ｔ0 で繰り返される。
【０１１８】
図９で説明したスイッチ素子１４６-ij(ｉ＝1,2 …,n,j＝1,2,3,4,5 ）のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、各ノズル５１に対応するアクチュエータ５８に対して、図１０（ａ）に示した共通駆動波形１６０から微振動波形要素１６１、第１吐出波形要素１６２又は第２吐出波形要素１６３を選択的に印加することが可能である。
【０１１９】
図１０（ｂ）に示した微振動波形要素１６１は、他の吐出用波形要素（１６２，１６３）と比較して、振幅（電圧）の小さい波形となっている。この微振動波形要素１６１をアクチュエータ５８に印加すると、メニスカスが微振動（吐出しない程度に振動）し、インクの増粘が抑制される。
【０１２０】
図１０（ｃ）に示した第１吐出波形要素１６２をアクチュエータ５８に印加すると、小ドットの液滴が吐出される。図１０（ｄ）に示した第２吐出波形要素１６３のみをアクチュエータ５８に印加すると、中ドットの液滴が吐出される。また、図１０（ｅ）に示すように、第１吐出波形要素１６２と第２吐出波形要素１６３とを連続してアクチュエータ５８に印加すると、大ドットの液滴（例えば、９pl) が吐出される。
【０１２１】
なお、同（ｃ）〜（ｅ）に示したように、吐出する液滴体積に応じて駆動波形周期Ｔ0 内で駆動波形の印加タイミング（吐出タイミング）が変わるが、この時間差による小ドット、中ドットの着弾位置の差は記録媒体上において実質的に画像の一画素と見做せる範囲内である。
【０１２２】
図示の例では、微振動波形要素１６１の１波形区間Ｔ1 、第１吐出波形要素１６２の１波形区間Ｔ2 、第２吐出波形要素１６３の１波形区間Ｔ3 について、Ｔ1 ＝Ｔ2 ＝Ｔ3 ／２の関係を有しているが、本発明の実施に際して、各波形要素の波形区間の関係はこの例に限定されない。ただし、微振動波形要素１６１の１波形区間Ｔ1 を駆動波形周期Ｔ0 の１／Ｎ（ただし、Ｎは正の整数）とすることにより、微振動波形の印加タイミングの制御が容易となり、制御上好ましい。
【０１２３】
図１０（ｂ）〜（ｅ）の各波形図において、Ｂ1 〜Ｂ2 、Ｃ1 〜Ｃ4 、Ｄ1 〜Ｄ4 、Ｅ1 〜Ｅ4 で示した部分について、文字「Ｂ」〜「Ｅ」を代表して「ｎ」（ｎ＝Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）で表すことにすると、「ｎ1 」はメニスカスの静定、「ｎ２」はメニスカス引き込み、「ｎ３」はメニスカス引き出し（すなわち吐出）、「ｎ４」は次の吐出準備の状態にそれぞれ対応している。
【０１２４】
印字データに基づいて吐出を行うノズルと、吐出を行わないノズルとが決定され、印字を行うノズルに対しては、図１０（ｃ）〜（ｅ）の何れかの吐出波形要素が印加される。また、印字を行わないノズルの一部又は全部に対して、図１０（ｂ）に示した微振動波形要素が適宜のタイミングで印加される。
【０１２５】
ところで、一般に圧電素子を駆動させる時、圧電素子に流れる駆動電流は、駆動波形の立ち上がり及び立ち下がり期間に充放電される。すなわち、駆動波形の傾きがある短い時間に大きな駆動電流が流れるが、それ以外の時はほとんど電流が流れないため、平均的な消費電流は、駆動波形、駆動周波数の条件にもよるが、瞬間電流の１／１０以下である。
【０１２６】
圧電素子に流れる駆動電流Ｉは、圧電素子方式のインクジェットプリンタとしての一般的な吐出駆動条件では、圧電素子１個の容量Ｃ＝１ｎＦ，駆動波形の印加電圧０Ｖ〜４０Ｖをｔ＝４μｓ程度（スルーレート１０Ｖ／μｓ）とすると、
Ｉ＝Ｃ×Ｖ／ｔ
＝１ [ｎＦ] ×４０ [Ｖ] ／４ [μｓ]
＝１０ [ｍＡ]
となる。上記の演算式から、駆動波形のスルーレートが大きいほど（波形の傾き急であるほど）、駆動電流Ｉが大きくなることが分かる。ＯＮ／ＯＦＦ駆動のような傾きの時間が略一定である場合、電圧が高いほど駆動電流が大きくなることが分かる。
【０１２７】
駆動対象が１つの圧電素子のみであれば、それほど大きい駆動電流ではないが、圧電素子を多数アレイ状に配列したラインヘッド方式の場合、非常に多くの圧電素子を同時に駆動するため、非常に大きな駆動電流を供給しなければならない。
【０１２８】
仮に、Ｍ＝１０００個の圧電素子（ノズル）を同時に吐出駆動する場合、上の演算式から、
Ｉ＝（Ｃ×Ｖ／ｔ）×Ｍ
＝（１ [ｎＦ] ×４０ [Ｖ] ／４ [μｓ] ）×１０００
＝１０ [Ａ]
となり、４μｓの瞬間に１０Ａの駆動電流が流れることになる。
【０１２９】
図９で説明したように、複数の駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅを用いて各回路で負荷を分散させる結果、１つ１つの駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅに流れる駆動電流を低減することができるが、電源から見た場合、瞬間電流に合わせて、電源の駆動能力を大きくしなければならず、電源規模が大きくなる結果、コストが高くなり、プリンタシステムとして成立しなくなる事態も起こり得る。
【０１３０】
また、仮に、非常に大きな電源を用意できたとしても、瞬間電流により電源自体の出力電圧が瞬間的に電圧降下するだけでなく、電源から圧電素子までの電源ライン（給電ライン）に存在するパターン、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）などの線材のインピーダンス、トランジスタや抵抗などの電子部品により電圧降下が発生する。そのため、最終的に圧電素子に印加される駆動波形の電圧は下がり、インクを適正に吐出させることができない恐れがある。
【０１３１】
そのため、本実施形態では、複数の駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅで生成させる複数の共通駆動波形の位相を制御する機能を備えている。具体的には、波形を生成するＤ／Ａコンバータ（波形生成回路１５２Ａ〜１５２Ｅ）に入力されるデジタル波形データをクロックによって簡単にずらすことができる。つまり、クロックＣＬＫ１〜ＣＬＫ５のタイミングを適宜調整することによって、波形間の位相を変えることができる。
【０１３２】
もちろん、複数の共通駆動波形の位相をずらす方法は、上記の方法に限定されず、クロックを共通にしてデジタル波形データを変更することで位相の異なる波形を発生させてもよい。
【０１３３】
図１１に、複数の共通駆動波形間で位相をずらす場合のずらし方の例を示す。同（ａ）は基準となる共通駆動波形（「基準波形」という。）である。同（ｂ）は（ａ）の基準波形に対して位相をずらした第１の波形例であり、同（ｃ）は第２の波形例である。
【０１３４】
図１１（ｂ）の例では、それぞれの共通駆動波形の傾き部分（立ち上がり、立ち下がり）がなるべく重ならないように位相が調整されている。傾き部分が重なる場合は、極力、傾きが緩やかな部分を選択することが好ましい。これにより、瞬間的な電流が時間的に分散され、電源から見た最大瞬間電流は効果的に抑えられる。
【０１３５】
複数の駆動波形発生回路１３０Ａ〜１３０Ｅから出力される各共通駆動波形について、予め図１１（ａ），（ｂ）のように位相を調整しておいてもよいし、画像データに基づいて位相を適宜調整してもよい。
【０１３６】
すなわち、画像データを処理することによって、インクを吐出すべきノズルと、各ノズルの吐出体積が把握されるため、吐出に必要な圧電素子に印加する駆動波形も分かる。さらに、その駆動波形から必要な電流量も計算されるため、その計算結果に基づいて位相を適宜調整してもよい。例えば、大きなインク体積を吐出させる駆動波形は、消費される電流も多いため、同時に体積の大きいインクを吐出する場合は、複数の共通駆動波形を使用して、これらの位相をずらして吐出を行うことが、駆動回路や電源にとっては有効である。
【０１３７】
図１１（ｃ）は（ａ）の基準波形に対して波形要素単位で位相をずらした例である。
【０１３８】
図１１（ａ）〜（ｃ）に示したように、複数の共通駆動波形の位相のずらし量は、印字の高速化のため、極力短くすることが望ましい。
【０１３９】
例えば、図１２（ａ）に示したように、時間的に最も早い共通駆動波形を基準の共通駆動波形とした場合、他の共通駆動波形の駆動周期は、同（ｂ）〜（ｅ）のように、基準の共通駆動波形が持つ駆動波形周期Ｔ0 の２周期以内に収めるとよい。つまり、基準の共通駆動波形の２周期（２×Ｔ0 ）内に、他の共通駆動波形の１周期分の波形が完全に含まれるように、各共通駆動波形の位相を調整するとよい。
【０１４０】
図１２の例では、（ａ）に示した基準の共通駆動波形に対して、同（ｂ）はＴ0 ×（１／５）だけ位相がずれており、同（ｃ）はＴ0 ×（２／５）、同（ｄ）はＴ0×（３／５） 、同（ｅ）はＴ0×（４／５）だけそれぞれ位相がずれている。
【０１４１】
本実施形態では、図９に示した駆動回路（１３０Ａ〜１３０Ｅ）で図１２（ａ）〜（ｅ）の共通駆動波形がそれぞれ生成され、スイッチＩＣ１２０の「COM1」〜「COM5」ポートにそれぞれ入力される。
【０１４２】
次に、上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０における制御例について説明する。本制御は、工場出荷検査時の機差調整において主に行われるが、通常使用における電源投入後の初期設定時や、或いは、休止時、調整時に行われるようにしてもよい。
【０１４３】
図１３は本実施形態における第１の制御例を示すフローチャート図である。図１４及び図１５の上方には図５に示したノズル列１５１Ｂを簡略的に表示しており、その下方にはノズル列１５１Ｂにより形成されるドット列を表している。各ドット中に記載した数字は、そのドットを打滴する際に対応するアクチュエータ５８が選択する駆動回路を表しており、「１」は駆動回路１３０Ａ、「２」は駆動回路１３０Ｂ、「３」は駆動回路１３０Ｃ、「４」は駆動回路１３０Ｄ、「５」は駆動回路１３０Ｅが選択されていることをそれぞれ示している。以下では、図１４及び図１５を参照しながら、図１３に示したフローチャート図について説明する。
【０１４４】
図１３において、処理が開始されると、装置本体の条件を検出（又は取得）して（ステップＳ１００）、電源容量や駆動回路数（図９の例では５つ）などの情報を得るとともに、ヘッド条件の検出を行い（ステップＳ１０２）、ノズル数、ノズル配置などの情報を得る。なお、装置本体の情報は、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶手段に格納しておき、必要に応じて情報を読み出してくる。
【０１４５】
こうして取得した情報に基づいて、ノズル列１５１Ｂにより形成されるドット列が主走査方向に直線状に並ぶように、複数の駆動回路１３０Ａ〜１３０Ｅの中から各アクチュエータ５８の駆動に使用する駆動回路をアクチュエータ毎にそれぞれ選択し（ステップＳ１０４）、各アクチュエータ５８を駆動してそれぞれ対応する各ノズル５１よりインク吐出させる（ステップＳ１０６）。
【０１４６】
図１４はノズル列１５１Ｂに着弾位置ずれノズルが含まれていない場合であり、同図の（ａ）はノズル列１５１Ｂに対応するアクチュエータ５８が全て同じ駆動回路１３０Ｃを選択したときに形成されるドット列の様子を比較用として参考に示している。本例のヘッド５０では、瞬間消費電力の関係から、図１４の（ａ）のように同じ駆動回路が選択され、一度に同じ位相の駆動波形で各アクチュエータ５８が駆動されることはなく、図１３のステップＳ１０４における駆動回路の選択処理が行われると、図１４の（ｂ）に示すように、ノズル列１５１Ｂに対応する各アクチュエータ５８は交互に駆動回路１３０Ｂ、１３０Ｄを選択し、ドット列が主走査方向に沿って直線状に形成される。即ち、主走査方向に沿って直線状にドット列を形成する際に、複数の駆動回路が選択されるので、各駆動回路の瞬間消費電流、瞬間消費電力が低減する。
【０１４７】
図１５はノズル列１５１Ｂに着弾位置ずれノズル５１Ｅ’、５１Ｆ’が含まれている場合であり、同図の（ａ）はノズル列１５１Ｂに対応するアクチュエータ５８が全て同じ駆動回路１３０Ｃを選択したときに形成されるドット列の様子を比較用として参考に表している。前述したとおり、本例のヘッド５０では、瞬間消費電力の関係から、図１５の（ａ）のように同じ駆動回路が選択され、一度に同じ位相の駆動波形で各アクチュエータ５８が駆動されることはない。着弾位置ずれノズルが存在する場合に図１３のステップＳ１０４における駆動回路の選択処理が行われると、図１５の（ｂ）に示すように、着弾位置ずれノズル５１Ｅ’、５１Ｆ’により打滴される各ドットは副走査方向にそれぞれ所定量ずれて形成されてしまう。つまり、ステップＳ１００やステップＳ１０２において取得した各種条件だけでは、ノズル列１５１Ｂにより形成されるドット列は主走査方向に沿って直線状に配列されない。
【０１４８】
そこで本制御例では、ステップＳ１０６で形成された各ドットの着弾位置を検出し、所望の着弾位置から副走査方向のずれ量を算出する（ステップＳ１０８）。着弾位置の検出は、図１及び図７で示した印字検出部２４で行われる。そして、着弾位置ずれの補正を行う（ステップＳ１１０）。具体的には、着弾位置のずれ量に応じて、対応するアクチュエータ５８が選択している駆動回路を他の駆動回路に変更する。駆動回路の選択が変更された後において形成されるドット列は、図１５の（ｃ）に示すように、着弾位置の補正が行われ、主走査方向に沿って直線状に配列される。
【０１４９】
尚、図１５の（ｃ）に示したドット列において右端のドット中の数字「５’」は、対応するアクチュエータ５８が駆動回路１３０Ｅを選択していることを示しているが、その左側のドット（同じく駆動回路１３０Ｅを選択）に比べて時間的に１つ手前の共通駆動波形でアクチュエータ５８が駆動されていることを表している。つまり、図１２の（ｅ）のＣＯＭ５−１の共通駆動波形で図１５の（ｃ）の右から２番目のドットが形成されているのに対して、図１２（ｅ）のＣＯＭ５−０の共通駆動波形で図１５の（ｃ）の右端のドットが形成されている。このようにアクチュエータ５８が選択する駆動回路だけでなく、印加される共通駆動波形のタイミングを変えることで着弾位置のばらつきを広範囲にわたって補正することができる。
【０１５０】
次に、駆動回路の瞬間消費電流が所定の許容値を超えるか否か、即ち、駆動能力を上回る駆動回路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１２）。駆動能力を上回る駆動回路が存在すると判定された場合（即ち、Ｙｅｓの場合）、その駆動回路を選択する一部のアクチュエータ５８が他の駆動回路を選択するように変更する（ステップＳ１１４）。つまり、特定の駆動回路にアクチュエータ５８による選択が集中して該駆動回路が過負荷となる場合には、一部のアクチュエータ５８が他の駆動回路を選択するように変更を行い、駆動回路の負荷分散を行う。変更先の駆動回路は複数であってもよいし、不図示の予備の駆動回路を通常使用する駆動回路とは別に設けておき予備の駆動回路に変更するようにしてもよい。また、変更元と変更先の駆動回路の負荷が略均等になるようにすることが制御上好ましい。また、変更元と変更先の駆動回路で生成される共通駆動波形の位相差が少ないことが画像品質の観点からも好ましい。
【０１５１】
また、駆動回路の負荷分散を図る際には、画像認識上、視認性の高くない（目立たない）ドットを打滴するヘッド端部側のノズル５１に対応するアクチュエータ５８を優先して、他の駆動回路に選択を変更することが好ましい。例えば、図１４の（ｂ）において選択される駆動回路１３０Ｂ、１３０Ｄのいずれもそれぞれの駆動能力を上回っているとした場合、図１４の（ｃ）に示すように、ヘッド端部のノズル５１Ａ、５１Ｆに対応するアクチュエータ５８がそれぞれ駆動回路１３０Ａ、１３０Ｅを選択するように変更すればよい。
【０１５２】
第１の制御例では、着弾位置のばらつきを補正できるとともに、各駆動回路の瞬間消費電流を低減させることができる。
【０１５３】
図１６は本実施形態における第２の制御例を示すフローチャート図である。尚、図１６中図１３のフローチャート図と共通する工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
【０１５４】
図１６のフローチャートは、図１３におけるステップＳ１１４をステップＳ１２０及びステップＳ１２２に置き換えたものとなっている。即ち、図１６において、ステップＳ１１２で駆動能力を上回る駆動回路が存在すると判定された場合、駆動能力を上回ると判定された駆動回路で生成する共通駆動波形の位相に一致するように、他の駆動回路のうちアクチュエータ５８による選択数が少ない駆動回路で生成する共通駆動波形の位相を変更（位相制御）し（ステップＳ１２０）、駆動能力を上回ると判定された駆動回路を選択する一部のアクチュエータ５８が、位相変更された駆動回路を選択するように変更する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２０において変更される位相が大きい場合には、位相制御対象となる駆動回路を選択しているアクチュエータ５８を位相差の少ない共通駆動波形を生成する他の駆動回路に選択を変更するようにしてもよい。
【０１５５】
例えば、図１４の（ｂ）に示した状態においてドット中の数字「２」に対応する駆動回路１３０Ｂの瞬間消費電流が所定の許容値を超える場合には、他の駆動回路のうちアクチュエータ５８による選択数が少ない駆動回路１３０Ｃで生成する共通駆動波形の位相を駆動回路１３０Ｂで生成する共通駆動波形の位相に一致させるように位相制御を行い、駆動回路１３０Ｂを選択する一部のアクチュエータ５８が駆動回路１３０Ｃを選択するように変更する。このようにして制御した後のドット列の状態を図１４の（ｄ）に示す。同図において、ドット中の数字「３(2)」は対応するアクチュエータ５８が上記のように位相制御された駆動回路１３０Ｃを選択していることを表している。
【０１５６】
第２の制御例では、駆動回路の負荷分散を図る際に、変更元と変更先の駆動回路で生成される共通駆動波形の位相差がないため、ドット列が所望の位置に形成され、画像品質面で優れる。
【０１５７】
図１７は本実施形態における第３の制御例を示すフローチャート図である。尚、図１７中図１３のフローチャート図と共通する工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
【０１５８】
図１７のフローチャートは、図１３のステップＳ１１０とステップ１１２の間にステップＳ１２４及びステップＳ１２６を追加したものとなっている。即ち、図１７において、電源の瞬間消費電流が電源容量を超えているか否か判定する（ステップＳ１２４）。電源の瞬間消費電流が電源容量を超えていると判定された場合（即ち、Ｙｅｓの場合）、一又は複数の駆動回路で生成する共通駆動波形の位相を変更（位相制御）し（ステップＳ１２６）、ステップＳ１２４において再び上記と同様の判定を行う。一方、電源の瞬間消費電流が電源容量の範囲内と判定された場合（即ち、Ｎｏの場合）には、次のステップＳ１１２に進んで、図１３で前述したとおりの処理が行われる。
【０１５９】
第３の制御例では、各駆動回路の瞬間消費電流を低減させることができるだけでなく、システム全体の電源の瞬間消費電流を低減させることができる。
【０１６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、上述したような制御を行うことにより、着弾位置のばらつきを補正するとともに、各駆動回路の瞬間消費電力を抑え、駆動回路全体を効率的に使用することができる。これにより、回路設計上の駆動能力の見積もりを軽減できるので、駆動回路規模を小さくすることができ、コスト的にも有利となる。
【０１６１】
特に、主走査方向のノズル列１５１Ｂを１画素の範囲内で複数のノズル列１５１Ｂ１、１５１Ｂ２に分割構成し、その分割数（本例では２）に対応した２つの位相と、分割された列間及びそれらの両側に対応する３つの位相、あわせて５つの位相制御ができるように５つの駆動回路１３０Ａ〜１３０Ｅを設けた構成とすることで、ラインヘッド方式の特徴でもあるプリントの高速性を維持しつつ、着弾位置のずれを効果的に補正し、瞬間消費電力を低減させることができる。
【０１６２】
ノズル列１５１Ｂの分割数は本例に限定されない。例えば、ノズル列１５１Ｂの分割数３に対して駆動回路数７が好適な態様となり、また、分割数４に対して駆動回路数９が好適な態様となる。
【０１６３】
図１３、図１６及び図１７に示したフローチャートにおける制御順序は特に限定されず、また複数同時に実施するようにしてもよい。また、各種の解析、判定、演算は、インクジェット記録装置１０に搭載されているＣＰＵや画像処理ＬＳＩで行ってもよいし、ホストコンピュータ８６で行ってもよく、もちろん、両者で処理を分担して行ってもよい。
【０１６４】
駆動回路数を多くすれば、１つの駆動あたりの駆動電流は少なくなり、電力増幅部等に用いるトランジスタの選択の幅が広がるだけでなく、波形生成に重要な特性である高速なスイッチングが可能なトランジスタも使用できる。アクチュエータ数、吐出性能、回路規模コストなど多様な観点から妥当な駆動回路数が設計される。
【０１６５】
〔他の実施形態〕
図１８は、本発明に係る他の実施形態を示すヘッド５０の平面透視図である。図１８の（ａ）に示したヘッド５０は、短尺ヘッド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを主走査方向につなぎあわせて長尺化したラインヘッドである。このような構成のラインヘッドでは、製造上の歩留まりやノズル等の加工精度を向上させることができる一方で、同図の（ｂ）に示すように、短尺ヘッドが副走査方向にずれて接続されているような場合、短尺ヘッド間の接続誤差を要因とする着弾位置のばらつきが問題となることがある。この点、本発明によれば、短尺ヘッド毎の着弾位置のばらつきだけでなく、短尺ヘッド間の接続誤差を要因とする着弾位置のばらつきを補正することができる。
【０１６６】
図１９は他の実施形態における制御例を示すフローチャート図である。また、図２０の上方には図１８の（ｂ）に示したノズル列１５１Ｂを簡略的に表示しており、その下方にはノズル列１５１Ｂにより形成されるドット列を表している。以下では、図２０を参照しながら、図１９に示したフローチャート図について説明する。尚、図１９中図１３のフローチャート図と共通する工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
【０１６７】
図１９に示したフローチャートは、図１３のフローチャートにステップＳ１３０、Ｓ１３２を新たに追加したものとなっている。即ち、図１９において、全ての短尺ヘッドに対する処理が終了したか否か判定し（ステップＳ１３０）、未処理の短尺ヘッドが存在すると判定された場合（即ち、Ｎｏの場合）、ステップＳ１０４に戻る。一方、全ての短尺ヘッドに対する処理が終了したと判定された場合（即ち、Ｙｅｓの場合）、次のステップＳ１３２に進む。つまり、短尺ヘッド毎に着弾位置のばらつきが補正される。これにより、図２０の（ａ）に示すように、各短尺ヘッド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより形成されるドット列はそれぞれ主走査方向に沿って直線状に配列される。しかしながら、この段階においては、短尺ヘッド間の接続誤差を要因として各ドット列は副走査方向にずれて形成され、ドット列全体が主走査方向に沿って直線状に配列されない状態となっている。
【０１６８】
次のステップＳ１３２では、短尺ヘッド間のずれ量を計算し、各ドット列の副走査方向のずれが補正されるように、短尺ヘッド単位で駆動回路の選択を変更する。これにより、図２０の（ｂ）に示すように、短尺ヘッド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより形成されるドット列は、短尺ヘッド毎ではなく、複数の短尺ヘッドに対応するドット列全体が副走査方向に直線状に並んだ状態となる。このようにして、短尺ヘッド間の接続誤差を要因とするドット列の副走査方向のずれ（即ち、着弾位置のばらつき）を補正することができる。
【０１６９】
その後、各駆動回路の駆動が可能か否か判定し（ステップＳ１１２）、駆動能力を上回る駆動回路が存在する場合（即ち、Ｎｏの場合）、該駆動回路を選択する一部のアクチュエータ５８が他の駆動回路（又は予備の駆動回路）を選択するように変更を行い、駆動回路の負荷分散を行う。駆動回路の選択変更に際しては、中央部側より端部側の短尺ヘッドのアクチュエータ５８を優先して他の駆動回路に選択を変更し、更に、端部側の短尺ヘッドにおいては他の短尺ヘッドが接続される側とは反対の端部側（即ち、ラインヘッド端部側）のノズル５１に対応するアクチュエータ５８から優先的に他の駆動回路に選択を変更することが好ましい。駆動回路の選択変更が更に必要な場合は、端部側の短尺ヘッドの中央側のノズル５１に対応するアクチュエータ５８が他の駆動回路を選択するように変更すればよい。これにより、短尺ヘッド間のずれによるむらの視認性を軽減することができる。例えば、図２０の（ｂ）の場合において、ドット中の数字「２」に対応する駆動回路１３０Ｂ、同「５’」に対応する駆動回路１３０Ｅがいずれも駆動能力を上回っているとした場合、図２０の（ｃ）に示すように、端部側の短尺ヘッド５０Ａ、５０Ｃであって、ラインヘッド端部側に相当する端部側のノズル５１、更には中央側のノズル５１に対応するアクチュエータ５８が駆動回路１３０Ａ、１３０Ｃを選択するように変更すればよい。尚、アクチュエータ５８が選択する駆動回路の変更方法は前述した実施形態と同様である。
【０１７０】
本実施形態では、図１９に示したフローチャートに従って制御することにより、短尺ヘッド毎の着弾位置のばらつきだけでなく、短尺ヘッド間の接続誤差を要因とする着弾位置のばらつきを補正することができる。また、駆動能力を上回る駆動回路が存在する場合には、着弾位置のばらつきを最小限に抑えつつ、瞬間消費電力を軽減させることができる。
【０１７１】
上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置等についても本発明の液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置を適用できる。また、本発明に係る液体吐出ヘッドの駆動装置、液体吐出装置の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液体吐出ヘッドを用いて処理液その他各種の液体を被吐出媒体に向けて噴射する各種の装置（塗装装置、塗布装置、配線描画装置など）について本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図４】図３中の４−４線に沿う断面図
【図５】図３に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図６】インク供給系の構成を示した概要図
【図７】システム構成を示す要部ブロック図
【図８】ヘッド駆動に関係する主要な回路の要部構成図
【図９】ドライバＩＣ及びスイッチＩＣの要部構成図
【図１０】共通駆動波形の一例を示した波形図
【図１１】複数の共通駆動波形間の位相のずらし方の例を示した波形図
【図１２】アクチュエータに印加される駆動信号の例を示した波形図
【図１３】第１の制御例を示すフローチャート図
【図１４】第１の制御例の説明図
【図１５】第１の制御例の説明図
【図１６】第２の制御例を示すフローチャート図
【図１７】第３の制御例を示すフローチャート図
【図１８】他の実施形態に係るヘッドの構造例を示す平面透視図
【図１９】他の実施形態に係る制御例を示すフローチャート図
【図２０】他の実施形態に係る制御例の説明図
【符号の説明】
【０１７３】
１０…インクジェット記録装置、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５８…アクチュエータ、７２…システムコントローラ、７５…ＲＯＭ、８０…プリント制御部、１０４…ＣＰＵ、１０８…ＲＡＭ、１１０…ラインバッファ、１１６…ヘッドコントローラ、１１２…ドライバＩＣ、１１８…駆動回路要素、１２０…スイッチＩＣ、１３０Ａ〜１３０Ｅ…駆動波形発生回路、１３４…選択回路、１４６…スイッチ素子アレイ、１６０…共通駆動波形、１６１…微振動波形要素、１６２…第１吐出波形要素、１６３…第２吐出波形要素
【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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【図２０】
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