(57)【要約】  【課題】  インク吐出ヘッドの内圧の変動を小さくして、画像の品質を向上させること。  【解決手段】  インクを吐出するノズル５１と、ノズル５１に連通する圧力室５２と、圧力室５２内のインクに圧力を付与する圧電素子５８と、圧力室５２にインクを供給する共通液室５５であって、壁面の一部が可撓性シート７２によって形成されている共通液室５５と、共通液室５５の内圧を検出する内圧検出センサ７４と、共通液室５５のインク供給口５５２に配置され、共通液室５５内へインクが供給される開状態と共通液室５５を共通液室５５よりも上流のインク供給管路６５０から遮断する閉状態とを有し、共通液室５５内へのインクの供給を調整するインク供給調整バルブ７６を備えた構成とした。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数の吐出口と、
前記複数の吐出口に連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与する複数のアクチュエータと、
前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室であって、壁面の一部が可撓性の薄膜によって形成されている共通液室と、
前記共通液室の内圧を検出する内圧検出手段と、
前記共通液室よりも上流の流路から前記共通液室内に液体が供給される前記共通液室の液体供給口に配置され、前記共通液室内へ液体が供給される開状態と前記共通液室を該共通液室よりも上流の前記流路から遮断する閉状態とを有し、前記共通液室内への液体の供給を調整する液体供給調整手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記薄膜は、弾性膜であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記薄膜は、可塑性の材料からなり、弾性の板材が接合されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記薄膜は、一方の面が前記共通液室内の液体に接液し、他方の面が大気に開放されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記内圧検出手段は、前記薄膜の変形量を検出することにより前記共通液室の内圧を検出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から前記液体吐出ヘッド内の液体及び気体を吸引する吸引手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記液体供給調整手段を開状態に設定するとともに、前記吸引手段による吸引を行って、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填後、前記液体供給調整手段を閉状態に設定するとともに、前記吸引手段による吸引又は前記吐出口からの空吐出を行って、前記共通液室の内圧を予め決められた圧力に初期設定する制御手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する画像形成中に、前記内圧検出手段により検出された前記共通液室の内圧に基づいて前記液体供給調整手段を開閉させて前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定する制御手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する際、各ページごとの吐出終了時点で前記共通液室の内圧が目標の範囲の下限値よりも低いときには次ページの吐出を開始しないで前記液体供給調整手段を開状態に設定して前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定する制御手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
液体温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段による液体温度の検出結果に基づいて、液体粘度を特定する粘度特定手段と、
前記粘度特定手段による液体粘度の特定結果に基づいて、前記共通液室の内圧の目標範囲を可変設定する可変設定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、
前記液体供給調整手段を開状態に設定するとともに、前記吐出口の吸引を行って、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填後、前記液体供給調整手段を閉状態に設定するとともに、前記吐出口の吸引又は前記吐出口からの空吐出を行って、前記共通液室の内圧を予め決められた圧力に初期設定することを特徴とする圧力調整方法。
【請求項１３】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、
前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する画像形成中に、前記内圧検出手段により検出された前記共通液室の内圧に基づいて前記液体供給調整手段を開閉させて前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定することを特徴とする圧力調整方法。
【請求項１４】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、
前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する際、各ページごとの吐出終了時点で前記共通液室の内圧が目標の範囲の下限値よりも低いときには次ページの吐出を開始しないで前記液体供給調整手段を開状態に設定して前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定することを特徴とする圧力調整方法。
【請求項１５】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、
液体温度を検出し、
前記液体温度の検出結果に基づいて、液体粘度を特定し、
前記液体粘度の特定結果に基づいて、前記共通液室の内圧の目標範囲を可変設定し、
前記内圧検出手段によって検出された前記共通液室の内圧が前記目標範囲の下限値よりも低いときは前記液体供給調整手段を開状態に設定して前記共通液室の内圧を前記目標範囲内の圧力に設定することを特徴とする圧力調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド、画像形成装置及び圧力調整方法に係り、特に液体の吐出口にそれぞれ連通する複数の圧力室とこれらの複数の圧力室に液体を供給する共通液室を備えた液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置、及び、その液体吐出ヘッド内の圧力を調整する圧力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出するインク吐出ヘッドにインクを供給する副インクタンクと、この副インクタンクに液体を補給する主インクタンクとを備え、副インクタンクに設けられた負圧検出手段により副インクタンク内の負圧を検出して、副インクタンク内が予め設定した負圧よりも大きな負圧になったとき、副インクタンクの負圧検出手段の検出信号に基づいて、主インクタンクの出口に設けられている開閉自在な弁を開くことにより、主インクタンクから副インクタンクにインクを補給するようにしたものが知られている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９７８号公報（特に図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、副インクタンクに設けられた負圧検出手段と、主インクタンクに設けられたインク供給調整手段としての弁との距離が長いので、時定数が大きくなり、その結果として圧力制御性が悪い（的確なインク補給ができない）という課題があった。
【０００４】
また、インク吐出ヘッドがそのインク吐出ヘッドの上流側の流路抵抗（圧力損失）の影響を受けてしまうという課題もある。
【０００５】
具体的には、媒体搬送方向（副走査方向）に直交する方向（主走査方向）においてインク吐出ヘッドが往来するシャトル方式のインク吐出ヘッドでは、一般に、インク吐出ヘッドにインクを供給するためのチューブ（インク供給管路）の変形により、インク吐出ヘッド内の圧力変動が引き起こされてしまうことになる。
【０００６】
また、シャトル方式のインク吐出ヘッドに限らず、インク吐出ヘッドへ至るチューブ内において、インクの粘性抵抗により流路抵抗（圧力損失）が発生することにより、連続吐出時、吐出量が多いほどインク吐出ヘッド内の負圧が増大してしまうという課題もある。
【０００７】
また、多数の毛細管からなるインク吸収部材を設けたインクカートリッジをインクタンクとして用いて、その毛細管で負圧が発生することによりインク吐出ヘッド内が負圧に設定されている場合には、インクカートリッジ内のインクの残量によってインク吐出ヘッドの内圧が左右されてしまうという課題もある。
【０００８】
これらのようにインク吐出ヘッドの内圧変動が大きくなると、インク吐出ヘッドのインクの吐出量に不測の変動が発生して濃度ムラ等の画像欠陥の原因となるので、インク吐出ヘッドを用いて形成される画像の品質が劣化することになる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出ヘッドの内圧の変動を小さくして、安定して液体を吐出することができる液体吐出ヘッド、画像形成装置及び圧力調整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】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口に連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与する複数のアクチュエータと、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室であって、壁面の一部が可撓性の薄膜によって形成されている共通液室と、前記共通液室の内圧を検出する内圧検出手段と、前記共通液室よりも上流の流路から前記共通液室内に液体が供給される前記共通液室の液体供給口に配置され、前記共通液室内へ液体が供給される開状態と前記共通液室を該共通液室よりも上流の前記流路から遮断する閉状態とを有し、前記共通液室内への液体の供給を調整する液体供給調整手段を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００１１】
この発明によれば、液体吐出ヘッドよりも上流（すなわち共通液室の液体供給口よりも上流）の液体供給路の圧力と液体吐出ヘッドの内圧とが切り離されて、液体吐出ヘッド内でクローズして圧力調整することができるので、液体吐出ヘッドの上流の液体供給系の圧力変動や圧力損失に関わらず液体吐出ヘッド内の圧力を安定して調整することができることになり、液体吐出ヘッドの内圧の変動が小さくなって、液体吐出ヘッドによって形成される画像の品質が安定することになる。
【００１２】
また、液体吐出ヘッドよりも上流の液体供給系の自由度が高くなる。例えば、液体吐出ヘッドよりも上流の液体供給系の負圧発生部材は省略することもできる。
【００１３】
なお、「液体」は、インクに限定されるものではなく、他の液体を吐出する場合にも本発明の液体吐出ヘッドを適用できることは言うまでもない。例えば、配線を形成する際に用いる液体や、接着剤として用いる液体を吐出するなどの各種産業用途に本発明を適用することができる。
【００１４】
また、前記可撓性の薄膜としては、例えば、第１に、請求項２に記載した、弾性膜、第２に、請求項３に記載した、可塑性の材料からなり弾性の板材が接合されているものを用いることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の発明において、前記薄膜は、一方の面が前記共通液室内の液体に接液し、他方の面が大気に開放されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００１６】
この発明によれば、大気圧を利用して、簡単な構成で共通液室の内圧を調整可能となる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の発明において、前記内圧検出手段は、前記薄膜の変形量を検出することにより前記共通液室の内圧を検出することを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００１８】
この発明によれば、簡単な構造で共通液室の内圧を検出可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置を提供する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から前記液体吐出ヘッド内の液体及び気体を吸引する吸引手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置を提供する。
【００２１】
この発明によれば、吸引手段を用いて共通液室の内圧を調整可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記液体供給調整手段を開状態に設定するとともに、前記吸引手段による吸引を行って、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填後、前記液体供給調整手段を閉状態に設定するとともに、前記吸引手段による吸引又は前記吐出口からの空吐出を行って、前記共通液室の内圧を予め決められた圧力に初期設定する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２３】
この発明によれば、液体吐出ヘッドの上流の液体供給路から共通液室が遮断された状態で共通液室の内圧の初期設定が行われるので、結果として精密に初期設定されることになる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項６又は７に記載の発明において、前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する画像形成中に、前記内圧検出手段により検出された前記共通液室の内圧に基づいて前記液体供給調整手段を開閉させて前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２５】
この発明によれば、画像形成中の圧力変動を最小限に抑えて共通液室の内圧を維持することができることになり、画質を十分に向上させることができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項６又は７に記載の発明において、前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する際、各ページごとの吐出終了時点で前記共通液室の内圧が目標の範囲の下限値よりも低いときには次ページの吐出を開始しないで前記液体供給調整手段を開状態に設定して前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２７】
この発明によれば、液体吐出ヘッド内における累積的な圧力変動や気泡の流入等による圧力変化を各ページごとにリセットすることができるので、画質の低下が十分に防止されることになる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、請求項６乃至１０の何れか１項に記載の発明において、液体温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による液体温度の検出結果に基づいて、液体粘度を特定する粘度特定手段と、前記粘度特定手段による液体粘度の特定結果に基づいて、前記共通液室の内圧の目標範囲を可変設定する可変設定手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２９】
この発明によれば、液体温度の変動に伴う圧力損失の変動に対応して適正な目標範囲に液体吐出ヘッドの内圧が調整されることになり、液体吐出ヘッドによって形成される画像の品質が更に安定することになる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、前記液体供給調整手段を開状態に設定するとともに、前記吐出口の吸引を行って、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填後、前記液体供給調整手段を閉状態に設定するとともに、前記吐出口の吸引又は前記吐出口からの空吐出を行って、前記共通液室の内圧を予め決められた圧力に初期設定することを特徴とする圧力調整方法を提供する。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する画像形成中に、前記内圧検出手段により検出された前記共通液室の内圧に基づいて前記液体供給調整手段を開閉させて前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定することを特徴とする圧力調整方法を提供する。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、前記吐出口から所定の記録媒体に向けて液体を吐出して前記記録媒体上に画像を形成する際、各ページごとの吐出終了時点で前記共通液室の内圧が目標の範囲の下限値よりも低いときには次ページの吐出を開始しないで前記液体供給調整手段を開状態に設定して前記共通液室の内圧を目標の範囲内の圧力に設定することを特徴とする圧力調整方法を提供する。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの内圧を調整する圧力調整方法であって、液体温度を検出し、前記液体温度の検出結果に基づいて、液体粘度を特定し、前記液体粘度の特定結果に基づいて、前記共通液室の内圧の目標範囲を可変設定し、前記内圧検出手段によって検出された前記共通液室の内圧が前記目標範囲の下限値よりも低いときは前記液体供給調整手段を開状態に設定して前記共通液室の内圧を前記目標範囲内の圧力に設定することを特徴とする圧力調整方法を提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、液体吐出ヘッドの内圧の変動を小さくして、安定して液体を吐出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、添付した図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例の概略を示す全体構成図である。
【００３７】
図１において、画像形成装置１０は、インクの各色別に設けられた複数のインク吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有するインク吐出部１２と、各インク吐出ヘッド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、インク吐出部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を搬送するベルト搬送部２２と、インク吐出部１２によるプリント結果を読み取るプリント検出部２４と、プリント済みの記録紙を外部に排出する排紙部２６とを備えている。
【００３８】
なお、図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）を給紙するものを示しているが、予めカットされているカット紙を給紙するものを用いてもよい。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２８が設けられる。カッタ２８は、固定刃２８Ａと、この固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されている。ところで、給紙部１８から送り出される記録紙１６は一般に巻き癖が残りカールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０において巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。デカール処理後、カット済の記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。
【００３９】
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、少なくともインク吐出部１２のノズル面及びプリント検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。ベルト３３は、記録紙１６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孔（図示省略）が形成されている。図１に示したように、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側においてインク吐出部１２のノズル面及びプリント検出部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ベルト上の記録紙１６が吸着保持される。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（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、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。なお、縁無しプリント等を形成するとベルト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（プリント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。ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上においてインク吐出部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、プリント前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。プリント直前に記録紙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。
【００４０】
図２は、画像形成装置１０のインク吐出部１２周辺を示す要部平面図である。
【００４１】
図２に示すように、インク吐出部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを媒体搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。具体的には、各インク吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本画像形成装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってノズル（吐出口）が複数配列されたライン型ヘッドで構成  されている。
【００４２】
記録紙１６の搬送方向（媒体搬送方向）に沿って、上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の順に各色インクに対応したインク吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各インク吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色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。
【００４３】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色別に設けられてなるインク吐出部１２によれば、媒体搬送方向（副走査方向）について記録紙１６とインク吐出部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）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、インク吐出ヘッドが媒体搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速プリントが可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４４】
なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応した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、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（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か、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録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）のプリントをするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００４５】
一方、上述したフルラインヘッドと記録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なるライン）のプリントを繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００４６】
また、本実施形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インクの色数や色の組み合わせについては本実施形態に示す例には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するインク吐出ヘッドを追加する構成も可能である。
【００４７】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各インク吐出ヘッド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、各インクタンクは図示を省略した管路を介して各インク吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。
【００４８】
プリント検出部２４は、インク吐出部１２の吐出結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った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。
【００４９】
プリント検出部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、プリント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。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凹凸形状の表面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。
【００５０】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。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、テストプリント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選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテストプリントとを同時に並列に形成する場合は、カッタ（第２のカッタ）４８によってテストプリントの部分を切り離す。カッタ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プリントを行った場合に、本画像とテストプリント部を切断するものである。カッタ４８の構造は、前述した第１のカッタ２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられている。
【００５１】
なお、図１においてインク色毎に設けられている各インク吐出ヘッド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によってインク吐出ヘッドを表すものとする。
【００５２】
図３は、本発明に係るインク吐出ヘッドの全体構造の一例について概略を示す平面透視図である。
【００５３】
図３において、インク吐出ヘッド５０は、紙などの記録媒体に向けてインクを吐出するノズル５１（吐出口）と、ノズル５１に連通し、ノズル５１からインクが吐出される際にインクに圧力を付与する圧力室５２と、圧力室５２にインクが供給される開口部としてのインク供給口５３とを含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、２次元配列されて構成されている。なお、図３は、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４を省略して描かれている。
【００５４】
複数のノズル５１は、主走査方向（本実施形態では記録媒体の搬送方向と略直交する方向である）と、主走査方向に対して所定の角度θをなす斜め方向との２方向に沿って、２次元マトリクス状に配列されている。具体的には、主走査方向に対して角度θをなす斜め方向に沿ってノズル５１が一定のピッチｄで複数配列されていることにより、各ノズル５１が主走査方向に沿った一直線上にドットピッチ「ｄ×cosθ」で配列されたものと等価に取り扱うことができる。これにより、主走査方向に沿って例えば１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成となる。このような構成により、インク吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向）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。図３に示すように２方向に沿ったノズル配列を、２次元マトリクス状のノズル配列と呼ぶことにする。
【００５５】
すなわち、インク吐出ヘッド５０は、多数のノズル５１が２次元配列されており、これらのノズル５１に１対１で連通する多数の圧力室５２もノズル５１と同様に２次元配列されている。
【００５６】
なお、本発明の実施に際してノズル５１等の配置構造は図３に示した例に特に限定されない。例えば、図４に示すように、複数のノズル５１が２次元的に配列された短尺のインク吐出ヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するインク吐出ヘッドを構成してもよい。図４に示すようなノズル配列も２次元マトリクス状のノズル配列である。
【００５７】
図３に示すノズル配列であっても、図４に示すノズル配列であっても、主走査方向（記録媒体の搬送方向と略直交する方向）に記録媒体の全幅に対応する長さにわたるノズル列を備えるフルライン型のインク吐出ヘッドを構成することができる。
【００５８】
なお、インク吐出ヘッド５０の詳細な内部構造については、インク供給系について説明した後に詳細に説明する。
【００５９】
図５は、画像形成装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。
【００６０】
インクタンク６０は、インク吐出ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４を構成している。インクタンク６０の態様には、インク残量が少なくなった場合に補充口（図示を省略）からインクを補充する方式と、インクタンク６０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の種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類をバーコードなどで識別して、インクの種類に応じた吐出制御を行うことが望ましい。
【００６１】
図５に示されるように、インクタンク６０とインク吐出ヘッド５０を繋ぐ管路６５０（インク供給管路）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６２のメッシュサイズは、インク吐出ヘッド５０のノズル５１の径と同等若しくはノズル径以下とすることが好ましい。
【００６２】
また、画像形成装置１０には、ノズル５１のメニスカスの乾燥を防止又はメニスカス近傍のインク粘度の上昇を防止する手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａを清掃する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。
【００６３】
これらのキャップ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、図示を省略した移動機構によってインク吐出ヘッド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インク吐出ヘッド５０の下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。
【００６４】
また、キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降される。昇降機構は、キャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、インク吐出ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａの少なくともノズル領域をキャップ６４で覆うようになっている。
【００６５】
また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。
【００６６】
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、図示を省略したクリーニングブレード用の移動機構によりインク吐出ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）において摺動可能である。ノズル面５０Ａ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をノズル面５０Ａにおいて摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄するようになっている。
【００６７】
吸引ポンプ６７は、インク吐出ヘッド５０のノズル面５０Ａをキャップ６４が覆った状態で、そのインク吐出ヘッド５０のノズル５１からインクを吸引し、吸引したインクを回収タンク６８へ送液する。
【００６８】
このような吸引動作は、画像形成装置１０にインクタンク６０が装填されてインクタンク６０からインク吐出ヘッド５０へインクを充填するとき（初期充填時）のほか、長時間停止して粘度が上昇したインクを除去するとき（長時間停止の使用開始時）にも行われる。
【００６９】
ところで、インク吐出ヘッド５０は、吐出しない状態が続くと、ノズル５１近傍のインク溶媒が蒸発してそのノズル５１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（後述する図６の圧電素子５８である）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（吐出駆動用のアクチュエータの動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、ノズル５１近傍の粘度が上昇したインクをキャップ６４に向けて吐出させる空吐出が行われる。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面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパーの摺動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空吐出が行われる。なお、空吐出は、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。特に、前述のようにプリントを行う前に行う空吐出は、「予備吐出」と呼ばれる。
【００７０】
ここで、ノズル５１からの吐出について整理しておくと、第１に、紙などの記録媒体に画像形成するために記録媒体に向けて行う通常の吐出があり、第２に、キャップ６４をインク受けとしてそのキャップ６４に向けて行う空吐出がある。また、後者の空吐出には、前述のようにインクの粘度維持のために行う吐出のほかに、後に詳述するように、インク吐出ヘッド５０の内圧が目標の範囲内となるように調整するために行う吐出（「内圧調整吐出」と称する）がある。
【００７１】
また、インク吐出ヘッド５０のノズル５１や圧力室５２内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、前述の空吐出ではインクをノズル５１から吐出できなくなるので、インク吐出ヘッド５０のノズル面５０Ａにキャップ６４を当ててインク吐出ヘッド５０の圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘したインクを吸引ポンプ６７で吸引する動作が行われる。
【００７２】
ここで、吸引ポンプ５７によるインク吐出ヘッド５０のノズル５１からの吸引には、前述の増粘インク等の不要成分を除去するために行う吸引のほかに、後に詳述するように、インク吐出ヘッド５０の内圧が目標の範囲内となるように調整するために行う吸引（「内圧調整吸引」と称する）がある。
【００７３】
［インク吐出ヘッドの内部構造］
図６は、インク吐出ヘッド５０の内部構造の詳細説明に用いるインク吐出ヘッド５０の断面図である。
【００７４】
図６において、インク吐出ヘッド５０は、主として、インクを吐出する複数のノズル５１（吐出口）と、複数のノズル５１にそれぞれ連通する複数の圧力室５２と、複数の圧力室５２の容積をそれぞれ変化させて圧力室５２内のインクに圧力を付与する圧力発生手段としての複数の圧電素子５８と、圧力室５２の一壁面を構成し、圧電素子５８が取り付けられている振動板５６と、複数の圧力室５２に連通する共通液室５５と、共通液室５５の一壁面を構成する可撓性の薄膜７２（「可撓性シート」と称する）と、共通液室５５の内圧を検出する内圧検出センサ７４と、共通液室５５よりも上流の流路６５０から共通液室５５内へのインクの供給を調整するインク供給調整バルブ７６を含んで構成されている。
【００７５】
なお、ノズル５１及び圧力室５２は、図３に示したものと同一である。
【００７６】
また、図６のインク吐出ヘッド５０は、積層構造で形成されており、図６において下から順に、ノズル５１が形成されているノズル形成プレート５１０、圧力室５２が形成されている圧力室形成プレート５２０、振動板５６、共通液室５５が形成されている共通液室形成プレート５５０が積層されて構成されている。
【００７７】
振動板５６は、圧力室形成プレート５２０をノズル形成プレート５１０と挟むようにして、ノズル形成プレート５１０とは反対側に配置されている。言い換えると、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、振動板５６は、圧力室５２の上に配置されている。
【００７８】
振動板５６上には圧力発生用のアクチュエータとしての圧電素子５８が形成されている。なお、本実施形態における振動板５６は、複数の圧力室５２に共通のものとし１枚のプレートで形成されているが、このような場合に特に限定されず、圧力室５２ごとに形成されている場合もある。
【００７９】
圧電素子５８は、例えばピエゾからなり、所定の電気信号（駆動信号）が与えられると変位（歪み）が発生し、振動板５６を介して圧力室５２の容積を変化させる。
【００８０】
共通液室５５は、その上流側のインク供給管路６５０を介して図５のインクタンク６０に連通しており、そのインクタンク６０から供給されたインクを、複数の圧力室５２に対してそれぞれ供給する。
【００８１】
共通液室５５は、圧力室形成プレート５２０、振動板５６及び圧電素子５８を、ノズル形成プレート５１０と挟むようにして、ノズル形成プレート５１０とは反対側に配置されている。言い換えると、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、共通液室５５は、複数の圧力室５２の上にあって、これらの複数の圧力室５２の全てを覆うように、ひとつの共通の空間をなす流路（共通流路）として形成されている。
【００８２】
なお、共通液室５５は、全ノズル５１に対して共通の流路ということもできる。一方で、圧力室５２は、各ノズル５１ごとの個別の流路ということもできる。
【００８３】
なお、共通液室５５の壁面の一部は、可撓性を有する薄板７２（可撓性シート）によって構成されている。
【００８４】
具体的には、可撓性シート７２は、図６に示されるように共通液室５５の天板を構成しており、一方の面が共通液室５５内のインクに接液する一方で、他方の面が大気に対して開放されている。すなわち、可撓性シート７２は、共通液室５５内のインク量の増減に伴って撓み量が変化する。
【００８５】
なお、図６に示した可撓性シート７２は、共通液室５５の天板を構成している場合を例として示しているが、特に共通液室５５の天板を構成している場合に特に限定されない。例えば、共通液室５５の側壁の一部を構成している場合であってもよい。
【００８６】
可撓性シート７２の形態には各種ある。
【００８７】
第１に、図７（ａ）に示されるように、可塑性のフイルム７２１であって、弾性を有する板バネ７２２が接合されたものがある。
【００８８】
例えば、可撓性シートとして、ポリイミドなどの可塑性の樹脂フイルム７２１にＳＵＳなどの金属板からなる板バネ７２２を接合して用いる。なお、板バネ７２２には、必要に応じて耐インク性のコーティング処理を施しておく。
【００８９】
第２に、それ自身が弾性を有する膜(弾性膜)からなる可撓性シート７２がある。例えば、ゴム体からなる弾性膜を可撓性シート７２として用いたものがある。
【００９０】
なお、以下では、可撓性シート７２は、可塑性の樹脂フイルム７２１に弾性の板バネ７２２が接合されているものとして説明する。
【００９１】
図８は、図７（ａ）に示した可撓性シート７２の一部を示す平面図である。
【００９２】
板バネ７２２は、十字（又は格子状）に形成されている。なお、板バネ７２２の形状は、特に十字や格子状に限定されるものではない。
【００９３】
内圧検出センサ７４は、可撓性シートの変形量（撓み量）を検出することにより共通液室５５の内圧を検出するものである。
【００９４】
このような内圧検出センサ７４の態様には各種ある。
【００９５】
第１の態様として、可撓性シート７２の変形量を歪ゲージで電気信号に変換するものがある。具体的には、可撓性シート７２に取り付けられた歪ゲージによって内圧検出センサ７４が構成されており、内圧に応じた変形応力により歪ゲージの抵抗値が変化するので、その抵抗値の変化に応じた電気信号を出力する。
【００９６】
第２の態様として、可撓性シート７２の変形量を光学的に検出するものがある。
【００９７】
第３の態様として、可撓性シート７２の変形量をアクチュエータで拡大して検出するものがある。
【００９８】
インク供給調整バルブ７６は、共通液室５５のインク供給口５５２に配置され、そのインク供給口５５２を閉鎖して、インク吐出ヘッド５０よりも上流側のインク供給管路６５０（具体的には共通液室５５のインク供給口５５２よりも上流の流路）から共通液室５５を遮断する閉状態と、インク吐出ヘッド５０よりも上流側のインク供給管路６５０と共通液室５５との間のインク供給口５５２を開放して共通液室５５へインクが供給される状態（開状態）とを有する。
【００９９】
また、インク供給調整バルブ７６は、共通液室５５に流入するインクの流量を微細に、例えば数μｌ（マイクロリットル）単位で、調整する。
【０１００】
以上、共通液室５５をその上流側のインク供給管路６５０から遮断可能なインク供給調整手段として、バルブ（インク供給調整バルブ７６）を用いた態様について説明したが、本発明におけるインク供給調整手段は、特にバルブに限定されるものではなく、例えば、図９に示すような羽根式ポンプ（インペラポンプ）７６０を共通液室５５のインク供給口５５２に配置してもよい。
【０１０１】
図９の羽根式ポンプ７６０は、羽根７６２の回転が抑止された状態において共通液室５５が上流側のインク供給管路６５０から遮断され、羽根７６２の回転抑止が解除されて回転している状態においてインクタンク６０のインクがインク供給管路６５０を介して共通液室５５内へ供給される。すなわち、羽根７６２の回転が抑止された状態が閉状態であり、羽根７６２の回転抑止が解除されて回転している状態が開状態である。
【０１０２】
羽根式ポンプ７６０は、共通液室５５に流入するインクの流量を微細に、例えば数μｌ（マイクロリットル）単位で、調整する。
【０１０３】
図１０（ａ）に示されるように、インク供給調整バルブ７６を共通液室５５のインク供給口５５２に配置した態様では、インクタンク６０は一般にノズル面５０Ａよりも高い位置に配置され、インクタンク６０及びインク供給管路６５０の内部は大気圧を基準にして正圧に設定される。
【０１０４】
図１０（ｂ）に示されるように、インク供給調整ポンプ７６０を共通液室５５のインク供給口５５２に配置した態様では、インクタンク６０をノズル面５０Ａより低い位置に設置可能である。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態では、共通液室５５の内圧を検出する内圧検出センサ７４、共通液室５５へのインクの供給を調整するインク供給調整バルブ７６（又はインク供給調整ポンプ７６０）、及び、共通液室５５を密閉して共通液室５５内のインク量に応じて撓むことにより共通液室５５の負圧を発生する負圧発生手段としての可撓性シート７２が、インク吐出ヘッド５０の共通液室５５に形成されている。
【０１０６】
ここで、図７（ａ）及び（ｂ）を用いて、インク供給調整バルブ７６の開閉と、可撓性シート７２の撓み状態及び共通液室５５の内圧との対応関係について説明する。
【０１０７】
図７（ａ）は、インク供給調整バルブ７６が開放されて共通液室５５にインクが充填された後にインク供給調整バルブ７６が閉鎖された状態を示している。
【０１０８】
図７（ａ）において、矢印７０１は、ノズル５１からのインク吐出により共通液室５５内のインクが圧力室５２に供給されて共通液室５５内のインク量が減少していく時の可撓性シート７２の変形方向を示している。すなわち、共通液室５５内のインク量が減少していくにつれて、可撓性シート７２は、共通液室５５の内側に向けて撓みが大きくなっていき、共通液室５５内の内圧は低下していく。すなわち、共通液室５５の内圧は、初期負圧よりも負圧が強くなっていく。
【０１０９】
図７（ｂ）は、インク供給調整バルブ７６が開放されて共通液室５５にインクが補給されている状態を示している。
【０１１０】
図７（ｂ）において、矢印７０２は、インク供給調整バルブ７６が開放されたときに共通液室５５内へ流入するインクの流入方向を示している。また、矢印７０３は、共通液室５５内へのインクの流入により共通液室５５内のインク量が増加していく時の可撓性シート７２の変形方向を示している。すなわち、共通液室５５内のインク量が増加していくにつれて、共通液室５５内の内圧を大気圧に近づけるように、可撓性シート７２は撓みが小さくなって、共通液室５５内の内圧は高くなっていく。すなわち、共通液室５５の内圧は、負圧が弱くなっていく。
【０１１１】
［画像形成装置の機能的な構成］
図１１は、画像形成装置１０の機能的な構成例を示すブロック図である。
【０１１２】
図１１に示す画像形成装置１０は、主として、インク吐出ヘッド５０、キャップ６４、吸引ポンプ６７、システム制御部１１０、通信インターフェース１１１、メモリ１１２、１５２、搬送部１１４、搬送制御部１１５、乾燥部１１６、乾燥制御部１１７、ヘッド制御部１５０、ヘッドドライバ１５４、吸引制御部１６０、キャップ制御部１６２、内圧調整部１７０、内圧検出部１７４、インク供給調整部１７６、温度検出部１８２、粘度特定部１８４、圧力損失特定部１８６、目標可変設定部１８８、を含んで構成されている。
【０１１３】
通信インターフェース１１１は、ホストコンピュータ３００から送られてくる画像データを受信する画像データ入力手段である。通信インターフェース１１１には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４などの有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。
【０１１４】
ホストコンピュータ３００から送出された画像データは通信インターフェース１１１を介して画像形成装置１０に取り込まれ、システム制御用のメモリ１１２に一旦記憶される。
【０１１５】
なお、画像データの入力態様は、ホストコンピュータ３００との通信により画像データが入力される場合に特に限定されるものではない。例えば、メモリカードや光ディスクなどのリムーバブルメディアから画像データを読み込むことにより画像データが画像形成装置１０に入力されるようにしてもよい。
【０１１６】
システム制御部１１０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画像形成装置１０の全体を制御する主制御手段である。すなわち、システム制御部１１０は、通信インターフェース１１１、搬送制御部１１５、乾燥制御部１１７、ヘッド制御部１５０、吸引制御部１６０、キャップ制御部１６２、内圧調整部１７０、粘度特定部１８４、圧力損失特定部１８６、目標可変設定部１８８等の各部を制御する。
【０１１７】
搬送部１１４は、搬送制御部１１５により制御され、紙などの記録媒体とインク吐出ヘッド５０とを、記録媒体の搬送方向（副走査方向）において、相対的に移動させる。
【０１１８】
乾燥部１１６は、乾燥制御部１１７により制御され、記録媒体（特に画像面）を乾燥させるものである。
【０１１９】
ヘッド制御部１５０は、システム制御部１１０の指示に従い、ホストコンピュータ３００から受信されてメモリ１１２に記憶されている画像データからインク吐出ヘッド５０でインクを吐出するための信号を生成するための各種の加工、補正処理を行う機能を有し、生成された吐出用の信号（ドットパターンデータ）をヘッドドライバ１５４に与える制御を行う。
【０１２０】
ヘッド制御部１５０には、画像バッファ用のメモリ１５２が備えられている。このメモリ１５２は、システム制御用のメモリ１１２と兼用することも可能である。
【０１２１】
また、ヘッド制御部１５０は、空吐出時にヘッドドライバ１５４に与える空吐出用の信号（空吐出データ）をヘッドドライバ１５４に与える制御を行う。
【０１２２】
キャップ６４は、キャップ制御部１６２により制御され、空吐出時のインク受けとなる。
【０１２３】
吸引ポンプ６７は、吸引制御部１６０により制御され、インク吐出ヘッド５０のノズル５１から、キャップ６４を介して、インクを吸引する。
【０１２４】
内圧検出部１７４は、インク吐出ヘッド５０の共通液室５０の内圧を検出する。例えば、図６に示す内圧検出センサ７４（例えば歪みゲージ）によって構成される。
【０１２５】
インク供給調整部１７６（インク供給調整弁７６又はインク供給調整ポンプ７６０）は、共通液室５５よりも上流のインク供給管路６５０から共通液室５５内にインクが供給される共通液室５５のインク供給口５５２に配置され、共通液室５５内へインクが供給される開状態と、共通液室５５を共通液室５５よりも上流のインク供給管路６５０から遮断する閉状態とを有し、共通液室５５内へのインクの供給を調整する。また、インク供給調整部１７６は開状態において、共通液室５５内へ供給されるインクの流量を微細に調整する。
【０１２６】
内圧調整部１７０は、初期負圧設定処理、及び、プリント中の内圧調整処理を行う。
【０１２７】
初期負圧設定処理は、共通液室５５の内圧を予め決められた初期の圧力（初期設定負圧）に設定する制御処理である。この初期負圧設定処理については、後に詳細に説明する。
【０１２８】
プリント中の内圧調整処理は、ノズル５１から記録媒体に向けてインクを吐出して記録媒体上に画像を形成するプリント中に、内圧検出部１７４により検出された共通液室５５の内圧に基づいてインク供給調整部１７６を開閉させて共通液室５５の内圧を目標の範囲内の圧力に設定する処理である。この内圧調整処理については、後に詳細に説明する。
【０１２９】
温度検出部１８２は、インクの温度を検出するものである。温度検出部１８２としては、具体的には、温度に応じた電気信号を出力する公知の温度センサを用いることができる。このような温度センサによってインクの温度を検出する場合、第１に、インクの温度を直接的に検出する態様があり、第２に、外気温を検出して当該外気温によりインク温度を近似する態様がある。
【０１３０】
粘度特定部１８４は、インク温度とインク粘度との対応関係を記述したテーブルデータを参照して、温度検出部１８２によって検出されたインク温度に対応するインク粘度を特定する。或いは、テーブルデータに代えて、インク温度をパラメータとしてインク粘度を求める演算式を用い、インク温度に対応するインク粘度を算出する。
【０１３１】
図１２は、インクの粘度と温度との関係の一例を示すグラフである。インクの粘度は温度に依存しており、インク粘度μとインク温度Ｔとの間には、μ＝ｆ（Ｔ）という関係がある。具体的な関数ｆはインクごとに様々であるが、定性的には、図１２に示すようにインクの温度Ｔが高くなるとインクの粘度μは小さくなる傾向を有する。
【０１３２】
なお、常温（２５℃）で数ｃＰ（１ｃＰ＝0.001Pa.s）程度の一般的な水性インク（「低粘度インク」に分類されるインク）は、温度に対する粘度の変化が比較的小さく、近似的には略一定の値として取り扱うことができる。
【０１３３】
これに対し、常温（２５℃）で１０ｃＰ以上（インクジェット方式による吐出を考慮すると、上限は概ね４０ｃＰ）を示すようなインク（「高粘度インク」に分類されるインク）は、図１２で例示したように、温度に対する粘度の変化が比較的大きい。したがって、高粘度インクを取り扱う系において、インク温度を検出して、インク温度とインク粘度との相関からインク粘度を特定する構成が有益である。
【０１３４】
圧力損失特定部１８４は、粘度特定部１８４によって特定されたインク粘度に対応するインク吐出ヘッド５０内の圧力損失を特定する。
【０１３５】
なお、圧力損失の特定態様には各種ある。
【０１３６】
第１に、インク粘度と圧力損失との対応関係を予め実験により求め、この実験により求められた対応関係が記述されたテーブルデータを予め記憶しておき、このテーブルデータを参照することにより、粘度特定部１８４によって特定されたインク粘度に対応する圧力損失を特定する態様がある。
【０１３７】
第２に、粘度特定部１８４によって特定されたインク粘度に対応する圧力損失を算出する態様がある。例えば、下記の数１により、インク粘度μをパラメータにして、インク吐出ヘッド内の圧力損失ΔＰを求める。
（数１）
ΔＰ＝λ（１２８μ・ｌ・Ｑ）／（π・ｄ４）
ここで、ｌはインク吐出ヘッド内の流路長、Ｑは流量、ｄは流路直径、λは圧力損失係数である。なお、流路長ｌは、主として、共通液室５５から圧力室５２まで至る流路の長さである。また、流路直径ｄは、その共通液室５５から圧力室５２まで至る流路の断面積が円形であって一定であると近似した場合のその流路の直径の平均である。
【０１３８】
インクの流量が一定であってインクの粘度が変動する場合における、インク温度、インク粘度、流量Ｑ、流路長ｌ、流路直径ｄ、圧力損失ΔＰをの対応関係の例を図１３に示す。
【０１３９】
試算の前提条件は以下の通りである。
・  ヘッド条件：液適量２ｐｌ、ノズル数１２８、吐出周波数２０ｋｚ、１／２Dutyで吐出
（２）インク粘度：0.0004Pa.s（２５℃）
（３）圧力損失部の流路径  φ2.5mm
（４）圧力損失部の流路長  ２５mm
目標可変設定部１８８は、共通液室内の内圧を調整する際の目標となる圧力の範囲（目標範囲）を可変設定するものである。
【０１４０】
［初期負圧設定処理］
図１４は、初期負圧設定処理の流れの一例の概略を示すフローチャートである。
【０１４１】
この初期負圧設定処理は、インクの初期充填時や、長期間未使用後のパワーオン時などに、プログラムに従って、実行される。
【０１４２】
図１４において、まず、インク供給調整部１７６を開放し（Ｓ１０２）、インク吐出ヘッド５０のノズル面５０Ａにキャップ６４を当てて、吸引ポンプ６７によりノズル５１の吸引を行うことにより、インク吐出ヘッド５０内にインクを充填する（Ｓ１０４）。
【０１４３】
すなわち、インクタンク６０に至るインク供給管路６５０から、開放されたインク供給調整部１７６を介して、共通液室５５にインクが流入し、そのインクが共通液室５５から圧力室５２及びノズル５１に至るまで充填される。
【０１４４】
次に、インク供給調整部１７６を閉鎖し（Ｓ１０６）、吸引ポンプ６７でノズル５１の吸引を行う（Ｓ１０８）。ここで、吸引ポンプ６７による吸引の代わりに、空吐出を行うようにしてもよい。
【０１４５】
内圧検出部１７４によって検出された共通液室５５の内圧（測定値）を取得し（Ｓ１１０）、その内圧が初期設定用の負圧の規定範囲内であるか否か、すなわち予め決められた初期設定用の基準負圧を中心とした規定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
【０１４６】
ここで、「内圧」は、大気圧（１０１３ｈＰａ）を基準に表される。内圧が大気圧よりも低いとき、「負圧」という。「基準負圧」も、大気圧との差分で表される。例えば、大気圧よりも「３００Ｐａ」だけ低い圧力（負圧）を基準としている場合、「基準負圧」は「―３００Ｐａ」である。なお、「基準負圧」は、大気圧を基準として、一般に、―１００Ｐａ〜―５００Ｐａの範囲内で選択される。また、初期設定用の負圧の規定範囲を示す「上限値」及び「下限値」は、「基準負圧」を基準に表される。例えば、「±２０Ｐａ」とは、「上限値」が「基準負圧＋２０Ｐａ」であって、「下限値」が「基準負圧―２０Ｐａ」である。
【０１４７】
適正値でないとき、具体的には共通液室５５の内圧が初期設定用の負圧の規定範囲よりも高いときには、ノズル５１の吸引（又は空吐出）を継続する。
【０１４８】
適正値であるとき、すなわち共通液室５５の内圧が初期設定用の負圧の規定範囲に達したときには、共通液室５５の内圧の初期設定を終了する。
【０１４９】
［プリント中の内圧調整処理］
図１５は、プリント中（画像形成中）の内圧調整処理の流れの一例を示す概略フローチャートである。
【０１５０】
この内圧調整処理は、プリント中に、プログラムに従って実行される。
【０１５１】
図１５において、ページプリント（記録媒体の１ページ単位に行うプリントである）が開始されるとき、まず、インク吐出ヘッド５０の共通液室５５の内圧の測定値を取得する（Ｓ２０２）。
【０１５２】
具体的には、内圧検出部１７４によって、共通液室５５内に設けられた可撓性シート７２の変形量を検出することにより共通液室５５の内圧が検出されるので、この内圧検出部１７４の検出結果（共通液室５５の内圧）を内圧検出部１７４から取得する。
【０１５３】
次に、インク吐出ヘッド５０の共通液室５５の内圧が初期負圧としての適正値であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。
【０１５４】
具体的には、内圧検出部１７４によって検出された内圧の値と、共通液室５５の初期負圧としての適正範囲内（例えば基準負圧±２０Ｐａ以内）であるか否かを示す上限値及び下限値と比較する。
【０１５５】
ここで、「内圧」は、大気圧（１０１３ｈＰａ）を基準に表される。内圧が大気圧よりも低いとき、「負圧」という。「基準負圧」も、大気圧との差分で表される。例えば、大気圧よりも「３００Ｐａ」だけ低い圧力（負圧）を基準としている場合、「基準負圧」は「―３００Ｐａ」である。なお、「基準負圧」は、大気圧を基準として、一般に、―１００Ｐａ〜―５００Ｐａの範囲内で選択される。また、内圧調整の目標範囲を示す「上限値」及び「下限値」は、「基準負圧」を基準に表される。例えば、「±２０Ｐａ」とは、「上限値」が「基準負圧＋２０Ｐａ」であって、「下限値」が「基準負圧―２０Ｐａ」である。
【０１５６】
共通液室５５の内圧が適正値でないと判定したとき、規定圧力よりも低いか否かを判定する（Ｓ２０６）。すなわち、共通液室５５の内圧が、適正範囲の下限値（例えば基準負圧−２０Ｐａ）よりも低いのか、それとも、適正範囲の上限値（例えば基準負圧＋２０Ｐａ）よりも高いのかによって、どのような内圧調整を行うかを判定する。ここで、基準負圧は、予め決められた理想的な負圧である。適正範囲は、インク吐出ヘッド５０のノズル５１のメニスカス（インク面）がノズル面から若干引き込んだ状態のまま停止するような負圧の範囲であって、インクの表面張力によって、ノズル５１からインクが離脱することがなく、且つ、インクが引き込み続けることがない範囲な値である。
【０１５７】
共通液室５５の内圧が適正範囲の下限値（例えば基準負圧―２０Ｐａ）よりも低いときには、図６のインク供給調整バルブ７６を開放する（Ｓ２０８）。そうすると、共通液室５５の内圧は、大気圧に向けて、実際には適正範囲内（基準負圧±２０Ｐａ以内）となるように、徐々に、増加していく。
【０１５８】
一方で、共通液室５５の内圧が適正範囲の上限値（例えば基準負圧＋２０Ｐａ）よりも高いときには、図６のインク供給調整バルブ７６が閉鎖されていればその閉状態を維持する一方で開放されていれば閉鎖して、空吐出（又はノズル吸引）を行う（Ｓ２１０）。そうすると、共通液室５５の内圧は、負圧方向に推移して、実際には適正範囲内（基準負圧±２０Ｐａ以内）となるように、徐々に、減少していく。
【０１５９】
また、ステップＳ２０４において、共通液室５５の内圧が適正値であると判定したときには、プリント用の吐出を開始する（Ｓ２１２）。すなわち、ページ単位のプリントが開始される。
【０１６０】
また、ページ単位のプリント中、インク吐出ヘッド５０の共通液室５５の内圧の測定値を取得して（Ｓ２２２）、共通液室５５の内圧がプリント中の適正値であるか否かを判定する（Ｓ２２４）。
【０１６１】
具体的には、内圧検出部１７４によって検出された内圧の値と、プリント中の負圧としての適正範囲内（例えば基準負圧±５０Ｐａ以内）であるか否かを示す上限値及び下限値と比較する。
【０１６２】
共通液室５５の内圧が適正値でないと判定したとき、規定圧力よりも低いか否かを判定する（Ｓ２２６）。すなわち、共通液室５５の内圧が、適正範囲の下限値（基準負圧−５０Ｐａ）よりも低いのか、それとも、適正範囲の上限値（基準負圧＋５０Ｐａ）よりも高いのかによって、どのような内圧調整を行うかを判定する。
【０１６３】
共通液室５５の内圧が適正範囲の下限値（基準負圧―５０Ｐａ）よりも低いときには、図６のインク供給調整バルブ７６を開放する（Ｓ２２２）。そうすると、共通液室５５の内圧は、大気圧に向けて、実際には適正範囲内（基準負圧±５０Ｐａ以内）となるように、徐々に、増加していく。
【０１６４】
一方で、共通液室５５の内圧が適正範囲の上限値（基準負圧＋５０Ｐａ）よりも高いときには、図６のインク供給調整バルブ７６が閉鎖されていればその閉状態と維持する一方で開放されていれば閉鎖して、空吐出（又はノズル吸引）を行う（Ｓ２３０）。そうすると、共通液室５５の内圧は、負圧方向に推移して、実際には適正範囲内（基準負圧±５０Ｐａ以内）となるように、徐々に、増加していく。
【０１６５】
また、ステップＳ２０４において、共通液室５５の内圧が適正値であると判定したときには、インク吐出ヘッド５０からのインクの吐出を続行して、単位ページ（１ページ）分のプリント終了か否かを判定し（Ｓ２３２）、プリントする次ページの有無を判定する（Ｓ２３４）。
【０１６６】
ここで、プリントする次ページが有る場合には、次ページのプリントを開始し（Ｓ２００）、プリントする次ページが無い場合には、待機する（Ｓ２３６）。
【０１６７】
なお、プリントする次ページがある場合、インク吐出ヘッド５０の共通液室５５の内圧の測定値を取得し（Ｓ２０２）、初期負圧としての適正値であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。ここで、共通液室５５の内圧が適正値でないと判定したとき、規定圧力よりも低いか否かを判定し（Ｓ２０６）、適正範囲の下限値（例えば基準負圧―２０Ｐａ）よりも低いときには、インク供給調整部１７６を開放する（Ｓ２０８）一方で、適正範囲の上限値（例えば基準負圧＋２０Ｐａ）よりも高いときには、インク供給調整部１７６が閉鎖されている状態で空吐出（又はノズル吸引）を行う（Ｓ２１０）。
【０１６８】
すなわち、各ページごとの吐出終了時点で共通液室５５の内圧が目標の範囲の下限値よりも低いときには次ページの吐出を開始しないでインク供給調整部１７６を開状態に設定して共通液室５５の内圧を目標の範囲内の負圧に設定する。
【０１６９】
［目標範囲可変設定処理］
図１６は、目標範囲可変設定処理の流れの一例の概略を示すフローチャートである。
【０１７０】
図１６において、まず、温度検出部１８２によって、インク温度が検出される（Ｓ３０２）。ここで、インク温度は、直接的にインク温度を検出する態様に特定限定されず、間接的にインク温度を検出するようにしてもよい。間接的なインク温度検出する例として、外気温を検出し、この外気温をインク温度として用いる。
【０１７１】
次に、粘度特定部１８４によって、インク温度に基づいて、インク温度とインク粘度との相関を示すテーブルデータを参照してインク粘度を特定する（Ｓ３０４）。なお、テーブルデータはメモリ１１２に予め記憶されている。
【０１７２】
次に、特定されたインク粘度に対応する内圧調整用の目標範囲を特定する。具体的には、圧力損失特定部１８６によって、規定のインク粘度における流路抵抗（圧力損失）に対する流路抵抗（圧力損失）の増減を特定し（Ｓ３０６）、目標可変設定部１８８によって、インク吐出ヘッド５０内の内圧調整の目標範囲を可変設定する（Ｓ３０８）。
【０１７３】
例えば、図１３中の「目標範囲」の欄に示したように、インク温度が２５℃であるときには、基準負圧を「―３００Ｐａ」に設定する。なお、基準負圧を基準にして上限値及び下限値は「±５０Ｐａ」である。すなわち、内圧の目標範囲は、―２５０乃至―３５０Ｐａに可変設定される。
【０１７４】
また、インク温度が１５℃であるときには、基準負圧を２５℃のときよりも１３０Ｐａだけ高くさせた「―１７０Ｐａ」に変更する。なお、基準負圧を基準にして上限値及び下限値は「±５０Ｐａ」である。すなわち、内圧の目標範囲は、―１２０Ｐａ乃至―２２０Ｐａに可変設定される。
【０１７５】
また、インク温度が３５℃であるときには、基準負圧を２５℃のときよりも１３０Ｐａ低くさせた「―４３０Ｐａ」に変更する。なお、基準負圧を基準にして上限値及び下限値は「±５０Ｐａ」である。すなわち、内圧の目標範囲は、―３８０Ｐａ乃至―３８０Ｐａに可変設定される。
【０１７６】
なお、インクを吐出するインク吐出ヘッド５０に本発明を適用した場合を例に説明したが、「液体」は、インクに限定されるものではなく、他の液体を吐出する場合にも本発明を適用できることは言うまでもない。例えば、配線を形成する際に用いる液体や、接着剤として用いる液体を吐出するなどの各種産業用途に本発明の液体吐出ヘッドを適用できる。
【０１７７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】画像形成装置の一例の概略を示す全体構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置のインク吐出部周辺を示す要部平面図である。
【図３】インク吐出ヘッドの一例について全体構造の概略を示す平面透視図である。
【図４】インク吐出ヘッドの他の例について全体構造の概略を示す平面透視図である。
【図５】本実施形態の画像形成装置におけるインク供給系の構成の概要を示す説明図である。
【図６】本実施形態のインク吐出ヘッドの内部構造を示す断面図である。
【図７】可撓性シートの一例を示す断面図である。
【図８】図７の可撓性シートの平面図である。
【図９】羽根式ポンプの一例を示す断面図である。
【図１０】羽根式ポンプの説明に用いる説明図である。
【図１１】画像形成装置の機能的な構成例を示すブロック図である。
【図１２】インク温度とインク粘度との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】インク温度、インク粘度及び圧力損失の対応関係を示す図表である。
【図１４】初期負圧設定処理の流れの一例の概略を示すフローチャートである。
【図１５】プリント中の内圧調整処理の流れの一例の概略を示すフローチャートである。
【図１６】目標範囲可変設定処理の流れの一例の概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７９】
１０…画像形成装置、５０…インク吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通液室、５６…振動板、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６４…キャップ、６６…クリーニングブレード、６７…吸引ポンプ、６８…回収タンク、７２…可撓性シート、７４…内圧検出センサ（内圧検出部１７４）、７６…インク供給調整バルブ（インク供給調整部１７６）、１１１…通信インターフェース、１１２、１５２…メモリ、１５０…プリント制御部、１５４…ヘッドドライバ、１６０…吸引制御部、１７０…内圧調整部、１８２…温度検出部、１８４…粘度特定部、１８８…目標可変設定部
【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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