(57)【要約】      （修正有）【課題】生産性および吐出性能への影響を小さくしながら、最大消費電力を低減することができるインク吐出装置を提供する。【解決手段】第１の吐出口群Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７および第２の吐出口群Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８を含むヘッド手段と、第１の吐出口群および第２の吐出口群に対し、それぞれ、インク吐出タイミングを設定する吐出タイミング設定手段と、第１の吐出口群および第２の吐出口群に対し、それぞれ、設定したインク吐出タイミングに応じたインク吐出速度を設定する吐出速度設定手段とを含む。第１の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングは、第２の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングよりも遅れており、第１の吐出口群に設定されたインク吐出速度は、第２の吐出口群に設定されたインク吐出速度よりも速い。【選択図】図４
2016002711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の吐出口群および第２の吐出口群を含むヘッド手段と、
前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群に対し、それぞれ、インク吐出タイミングを設定する吐出タイミング設定手段と、
前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群に対し、それぞれ、設定したインク吐出タイミングに応じたインク吐出速度を設定する吐出速度設定手段と
を含み、前記第１の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングは、前記第２の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングよりも遅れており、前記第１の吐出口群に設定されたインク吐出速度は、前記第２の吐出口群に設定されたインク吐出速度よりも速いことを特徴とする、インク吐出装置。
【請求項２】
前記インク吐出速度は、吐出口各々からインク吐出させる駆動素子に対する駆動信号によって制御され、前記インク吐出装置は、
前記第１の吐出口群に対し、第１駆動信号を出力する第１駆動手段と、
前記第２の吐出口群に対し、前記第１の吐出口群に対し出力した第１駆動信号とは異なる第２駆動信号を出力する第２駆動手段と
をさらに含む、請求項１に記載のインク吐出装置。
【請求項３】
吐出口群毎のインク吐出タイミングおよびインク吐出速度は、固定パラメータとしてレジスタに書き込まれる、請求項１または２に記載のインク吐出装置。
【請求項４】
吐出口群毎のインク吐出タイミングおよびインク吐出速度を規定するデータを格納する不揮発記憶手段をさらに含む、請求項１または２に記載のインク吐出装置。
【請求項５】
前記インク吐出タイミングは、前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群のインク吐出速度が同一であった場合の基準時点からの遅延時間として規定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項６】
前記ヘッド手段は、ある色について前記第１の吐出口群を構成する１以上の第１配置のヘッドと、前記ある色について前記第２の吐出口群を構成する１以上の第２配置のヘッドとを含むヘッドアレイであり、前記１以上の第１配置のヘッドおよび前記１以上の第２配置のヘッドは、前記ある色について主走査ラインを構成する各領域を担当し、前記第１配置のヘッドおよび前記第２配置のヘッドは、搬送方向に変位されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項７】
第１の吐出口群および第２の吐出口群を含むヘッド手段を制御する制御装置であって、
前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群に対し、それぞれ、インク吐出タイミングを設定する吐出タイミング設定手段と、
前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群に対し、それぞれ、設定したインク吐出タイミングに応じたインク吐出速度を設定する吐出速度設定手段と
を含み、前記第１の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングは、前記第２の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングよりも遅れており、前記第１の吐出口群に設定されたインク吐出速度は、前記第２の吐出口群に設定されたインク吐出速度よりも速いことを特徴とする、制御装置。
【請求項８】
前記インク吐出速度は、吐出口各々からインク吐出させる駆動素子に対する駆動信号によって制御され、前記制御装置は、
前記第１の吐出口群に対し、第１駆動信号を出力するための制御を行う第１制御手段と、
前記第２の吐出口群に対し、前記第１の吐出口群に出力した第１駆動信号とは異なる第２駆動信号を出力するための制御を行う第２制御手段と
をさらに含む、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
第１の吐出口群および第２の吐出口群を含むヘッド手段を制御するインク吐出制御方法であって、制御手段が、
前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群に対し、それぞれ、インク吐出タイミングを設定する吐出タイミング設定ステップと、
前記第１の吐出口群および前記第２の吐出口群に対し、それぞれ、設定したインク吐出タイミングに応じたインク吐出速度を設定する吐出速度設定ステップと
を含み、前記第１の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングは、前記第２の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングよりも遅れており、前記第１の吐出口群に設定されたインク吐出速度は、前記第２の吐出口群に設定されたインク吐出速度よりも速いことを特徴とする、インク吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出技術に関し、より詳細には、複数の吐出口からインクを吐出するためのインク吐出装置、制御装置およびインク吐出制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的長いプリンタ・ヘッドを用いて、記録媒体の動きだけでシングルパスで印刷を完了させる、いわゆるラインヘッド方式のインクジェット・プリンタが知られている。ラインヘッド方式のプリンタでは、多数の吐出口から同時に吐出が行われることがあるので、インク吐出時の消費電力が増大する。これまで、同時吐出による消費電力の増大に対処するため、吐出性能を維持しながら吐出タイミングを制御することで、同時吐出するインク吐出口の数を軽減する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許第４２８５５３４号公報（特許文献１）は、ラインヘッド方式のプリンタの最大消費電力を小さくすることを目的とした技術を開示する。特許文献１は、上流側ノズル群と、上流側ノズル群よりも搬送方向の下流側に位置する下流側ノズル群とを有する液体吐出装置において、使用するノズル列の数に応じて搬送速度を異ならせる構成を開示する。
【０００４】
また、特開２０１３−１９３２８４号公報（特許文献２）は、複数のヘッドを配列したヘッドアレイを使用する場合のヘッド駆動時のピーク電流を低減することを目的とした技術を開示する。特許文献２の従来技術では、２つのノズル列を有する各ヘッドを、ヘッド列が２列毎に千鳥状にとなるように配置し、ノズル配列方向に並ぶ１ライン上のノズル列のうち少なくとも１つのノズル列が他のノズル列と異なる色の液滴を吐出するように割り当てる構成を開示する。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の従来技術によるプリンタでは、吐出タイミングの制御と合わせて、搬送速度を低減しているため、生産性損なわれる点で、充分なものではなかった。特許文献２の従来技術では、他のノズル列と異なる色の液滴を吐出するように割り当てる構成により、傾向としてピーク消費電力を一定程度低減することができるものの、充分なものではなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術における不充分な点に鑑みてなされてものであり、本発明は、生産性および吐出性能への影響を小さくしながら、インク吐出装置の最大消費電力を低減することができる、インク吐出装置、制御装置およびインク吐出制御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】
【０００７】
本発明では、上記課題を解決するために、下記特徴を有するインク吐出装置を提供する。本インク吐出装置は、第１の吐出口群および第２の吐出口群を含むヘッド手段と、上記第１の吐出口群および第２の吐出口群に対し、それぞれ、インク吐出タイミングを設定する吐出タイミング設定手段と、上記第１の吐出口群および第２の吐出口群に対し、それぞれ、設定したインク吐出タイミングに応じたインク吐出速度を設定する吐出速度設定手段とを含む。このとき、第１の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングは、第２の吐出口群に設定されたインク吐出タイミングよりも遅れており、第１の吐出口群に設定されたインク吐出速度は、第２の吐出口群に設定されたインク吐出速度よりも速いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により、生産性および吐出性能への影響を小さくしながら、インク吐出装置の最大消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態によるインクジェット・プリンタの全体構成図。
【図２】本実施形態によるインクジェット・プリンタにおける記録ヘッドの構成を説明する図。
【図３】本実施形態によるインクジェット・プリンタにおけるロータリー・エンコーダの構成を説明する図。
【図４】本実施形態によるインクジェット・プリンタのインク吐出制御に関する回路ブロック図。
【図５】ラインヘッド方式のインクジェット・プリンタが出力する画像を一例として示す図。
【図６】図５に示すような画像を従来技術のインクジェット・プリンタから出力する場合のヘッドの（Ａ）インク吐出タイミングと（Ｂ）電力との関係を説明する図。
【図７】図５に示すような画像を本実施形態によるインクジェット・プリンタから出力する場合の記録ヘッドの（Ａ）インク吐出タイミングと（Ｂ）電力との関係を説明する図。
【図８】本実施形態によるインクジェット・プリンタが実行する制御方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態について説明するが、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態では、インク吐出装置、および制御装置の一例として、ラインヘッド方式のインクジェット・プリンタ１０、および該インクジェット・プリンタ１０の制御装置１１０を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０の全体構成を示す図である。図１に示すインクジェット・プリンタ１０は、装置本体に装着された、記録媒体である用紙を装填するための給紙トレイ１２と、インクを吐出して、搬送された記録媒体上に画像を作像する記録ヘッド３６と、画像が記録された用紙を積載するための排紙トレイ１４とを備える。
【００１２】
給紙トレイ１２の用紙積載部上に積載された用紙を給紙するための給紙部としては、用紙積載部から用紙を１枚ずつ分離給送する給紙コロ１６と、給紙コロ１６に対向し、給紙コロ１６側に付勢された分離パッド１８とが設けられる。
【００１３】
給紙部から給紙された用紙を記録ヘッド３６の下方側で搬送するための搬送部としては、用紙を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２０と、略鉛直上方に送られる用紙を略９０°方向転換させて搬送ベルト２０上に倣わせるための搬送ガイド２４と、押さえ部材で搬送ベルト２０側に付勢された先端加圧コロ２６とが設けられる。また、インクジェット・プリンタ１０は、搬送ベルト２０の表面を帯電させるための帯電ローラ２８を備えている。
【００１４】
ここで、搬送ベルト２０は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３０とテンションローラ３２との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向に周回するように構成している。搬送ローラ３０には、ロータリー・エンコーダが取り付けられており、ロータリー・エンコーダにより、搬送ローラ３０の回転量、すなわち記録用紙の搬送量が検出される。帯電ローラ２８は、搬送ベルト２０の表層に接触し、搬送ベルト２０の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力を印加している。
【００１５】
また、搬送ベルト２０の裏側には、記録ヘッド３６による印写領域に対応してガイド部材３４が配置されている。ガイド部材３４は、上面が搬送ベルト２０を支持する２つのローラ（搬送ローラ３０およびテンションローラ３２）の接線よりも記録ヘッド３６側に突出するように設けられている。これにより、搬送ベルト２０は、印写領域においてガイド部材３４の上面にて押し上げられてガイドされ、高精度な平面性が維持される。
【００１６】
さらに、ガイド部材３４の搬送ベルト２０の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝が形成されている。これにより、搬送ベルト２０との接触面積を少なくし、搬送ベルト２０が円滑にガイド部材３４表面に沿って移動できるようになる。
【００１７】
さらに、記録ヘッド３６により記録された用紙を排紙するための排紙部としては、搬送ベルト２０から用紙を分離するための分離爪４２と、排紙ローラ４４と、排紙コロ４６とが設けられ、排紙ローラ４４の下方に排紙トレイ１４が備えられている。また、装置本体の背面部には、両面給紙ユニット４８が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット４８は、搬送ベルト２０の逆方向回転で戻される用紙を取り込んで反転させて搬送ベルト２０へと給紙することができる。
【００１８】
記録ヘッド３６には、ヘッドにインクを適正に供給するため一時的にインクを貯留するヘッドタンク５０が設けられている。供給ポンプにより、装置本体に備えられたカートリッジ装填部からヘッドタンク５０へ、インク供給管３８を介して、インクが間欠供給または常時供給される。
【００１９】
以下、図２を参照して、本実施形態による記録ヘッド３６について、詳細を説明する。図２は、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０における記録ヘッド３６の構成を説明する図である。図２（Ａ）は、記録ヘッド３６を上方から見た上面図を示し、図２（Ｂ）は、記録ヘッド３６を搬送方向の正面から見た正面図を示し、図２（Ｃ）は、記録ヘッド３６のヘッドアレイ搭載面を見た底面図を示す。図２に示すように、ラインヘッド方式のインクジェット・プリンタ１０では、固定された、記録媒体の幅をカバーする複数のヘッドからなるヘッドアレイの下に、記録用紙を搬送して、シングルパスで印刷を完了するよう構成されている。
【００２０】
図２に示す記録ヘッド３６においては、複数の同一のヘッドＨ１〜Ｈ８が千鳥状に配置されており、搬送方向の下流に設置されたヘッド（Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７；以下、下流ヘッド群と参照する場合がある）と、搬送方向の上流に設置されたヘッド（Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８；以下、上流ヘッド群と参照する場合がある。）とに分かれて、搬送方向に変位して配列されている。なお、図２に示す記録ヘッド３６におけるヘッドアレイの配列は、例示であり、図２に示すものに特に限定されるものではない。各ヘッドは、それぞれ、各色（例示ではＫ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）の４色）毎のノズル（吐出口）列を備える。
【００２１】
記録ヘッド３６内には、インク滴を吐出するノズルに対応して、さらに駆動素子（アクチュエータ）である圧電素子が設けられている。本インクジェット・プリンタ１０では、記録ヘッド３６内の圧電素子に対し、電圧信号を伝達することによって、圧電素子が駆動される。そして、圧電素子の駆動に伴いチャネルの圧力室壁が、内圧が増大する方向に変形されることで、ノズルからのインク滴の吐出が実現される。記録媒体を搬送しながら、必要な位置で、記録ヘッド３６に配列された各色のノズルからインク滴を吐出することによって、記録媒体上に画像が作像される。
【００２２】
以下、図３および図４を参照しながら、本実施形態におけるインクジェット・プリンタ１０におけるインク吐出制御について説明する。図３は、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０におけるロータリー・エンコーダの構成を説明する図である。
【００２３】
図３に示すように、搬送ローラ３０には、光学スリットが形成されたロータリー・エンコーダ３０ａが備えられている。発光ダイオードおよびフォトセンサ２２により光学スリットを検出することにより、搬送ローラ３０の回転量（記録用紙の搬送量）が検出される。そして、搬送ローラ３０に取り付けられたロータリー・エンコーダ３０ａの光学スリットを検出するフォトセンサ２２の信号出力を基準にして、インクジェット・プリンタ１０の制御装置（例えばＡＳＩＣ）から記録ヘッド３６へと所定解像度の吐出信号が送出される。
【００２４】
ロータリー・エンコーダ３０ａには、ディスクのコードトラックに記録ドットのピッチに対応して透明部および不透明部からなるセグメント（光スリット）が形成されている。スリット幅が所定解像度（例えばｒｅｓ＝３００ｄｐｉ）であり、画像を同じ解像度（ｒｅｓ＝３００ｄｐｉ）で出力する場合は、フォトセンサ２２の信号の立ち上がりエッジに同期して吐出信号が出力される。なお、説明する実施形態では、ロータリー・エンコーダのスリット幅を３００ｄｐｉ、フォトセンサ２２の出力数を１チャンネルとして説明するが、スリット幅およびフォトセンサ２２の出力数は、特に限定されるものではなく、例えば、スリット幅３００ｄｐｉを４逓倍して１２００ｄｐｉの画像としてもよい。
【００２５】
図４は、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０のインク吐出制御に関する回路ブロックを示す図である。図４に示すインクジェット・プリンタ１０は、本実施形態による制御装置として、ＡＳＩＣ１１０を備えている。ＡＳＩＣ１１０には、ロータリー・エンコーダ３０ａのフォトセンサ２２と、外部のホスト装置との通信を制御するホストインタフェース（以下、ホストＩ／Ｆと参照する。）１０２とが接続されている。また、ＡＳＩＣ１１０は、記録ヘッド３６のヘッドＨ１〜Ｈ８と接続されており、さらに、記録ヘッド３６のピエゾ素子を駆動するための駆動手段であるピエゾドライバ１２０と接続される。
【００２６】
ＡＳＩＣ１１０は、ＣＰＵ１１２と、画像処理部１１４と、吐出制御部１１６と、不揮発性メモリ１１８とを含み構成される。ＣＰＵ１１２は、当該インクジェット・プリンタ１０の全体制御を行う。画像処理部１１４は、ホストＩ／Ｆ１０２を介して入力される印刷命令に基づき、メモリ上に画像データを展開し、各ヘッドからインクを吐出させるためのヘッドデータ（ノズルデータ）に変換する。吐出制御部１１６は、画像処理部１１４により変換されたヘッドデータに基づき、記録ヘッド３６の各ヘッドからのインク吐出を制御する。不揮発性メモリ１１８は、各種設定パラメータを格納する。
【００２７】
インクジェット・プリンタ１０における典型的な印刷動作は、外部のホスト装置からの印刷命令に基づき画像データを生成する画像処理とインク吐出制御とを協調制御することによって実現される。画像処理部１１４は、ＣＰＵ１１２の制御の下、受信した、外部ホスト装置上のプリンタドライバからの印刷命令を解析してメモリ上に画像を展開することによって、記録ヘッドから出力させるヘッドデータを生成する。吐出制御部１１６は、フォトセンサ２２からの出力信号を解析しながら、画像処理部１１４から入力されるヘッドデータに基づき、インク吐出制御を行う。このような協調制御により、記録ヘッド３６を記録媒体に対し搬送方向に位置決めしつつ、ノズルからインク滴を吐出させ、所望の着弾位置に所望のサイズのインク滴を着弾させることができる。
【００２８】
このようなラインヘッド方式のインクジェット・プリンタ１０では、多数のノズルから同時にインク吐出が行われる可能性があるので、瞬間的に大電力を要する可能性がある。このような瞬間的な消費電力の増大は、電源回路や記録ヘッド３６のドライブ回路の大型化、発熱や電圧降下による画質劣化、システム異常といった種々の不具合の要因となる。このような最大消費電力の増大を防止しながら、吐出性能や生産性（印刷スループット）の低下を抑制することが望まれる。
【００２９】
そこで、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０では、記録ヘッド３６のヘッドアレイを複数の系統に分けて、それぞれの系統毎に、ノズルからインクを吐出するインク吐出タイミングを設定するとともに、設定したインク吐出タイミングに応じたインク吐出速度を設定する構成を採用する。特に、吐出タイミングがより速い系統に対しては、インク吐出速度をより遅く設定し、吐出タイミングがより遅い系統に対しては、インク吐出速度をより速く設定する。これにより、搬送速度を落とさずに、所望の着弾位置にインク滴を高い精度で着弾させて、吐出精度の確保を図る。
【００３０】
以下、さらに図４を参照しながら、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０のインク吐出制御について、より詳細を説明する。図４に示す実施形態においては、記録ヘッド３６のヘッドアレイが２つの系統に分けられており、２つの系統に対応して、第１吐出制御部１１６−１および第２吐出制御部１１６−２の２つが設けられている。第１吐出制御部１１６−１は、搬送方向の下流に設置された下流ヘッド群（Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７）を担当しており、第２吐出制御部１１６−２は、搬送方向の上流に設置された上流ヘッド群（Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８）を担当している。また、２つの系統に対応して、ヘッドのピエゾ素子を駆動するピエゾドライバ１２０も、第１ピエゾドライバ１２０−１および第２ピエゾドライバ１２０−２の２つ備えられている。
【００３１】
第１吐出制御部１１６−１は、上述したフォトセンサ２２の出力に同期させて、第１ピエゾドライバ１２０−１を介して、圧電素子であるピエゾ素子を駆動するための共通駆動信号ＶＣＯＭ１を下流ヘッド群（Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７）に出力するとともに、ヘッドからのインク吐出を制御するためのヘッド制御信号を下流ヘッド群に出力する。同様に、第２吐出制御部１１６−２は、第２ピエゾドライバ１２０−１を介して共通駆動信号ＶＣＯＭ２を上流ヘッド群（Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８）に出力するとともに、ヘッドからのインク吐出を制御するヘッド制御信号を出力する。記録ヘッド３６の各ノズルから吐出されるインク滴の階調は、ヘッド制御信号に基づいて共通駆動信号ＶＣＯＭ１，２に含まれる駆動パルスを選択し、ノズル毎のヘッド駆動出力信号を出力することによって、制御される。
【００３２】
説明する実施形態において、系統毎のインク吐出タイミングは、遅延時間として設定され、インク吐出速度は、共通駆動信号ＶＣＯＭ１，ＶＣＯＭ２の波高値（振幅）として設定される。吐出制御部１１６各々のインク吐出速度は、吐出タイミングがより遅い系統（つまり、両系統でインク吐出速度が同一の前提においてインクを吐出する本来のタイミング（基準時点）から所定の遅延時間だけ遅れている系統である。）がより速くなるように設定される。すなわち、一方の系統に対して遅延がある系統の駆動信号の振幅を大きくすることで、遅延してインク滴が吐出される分だけ、インク滴の吐出速度を速め、最終的には適切な着弾位置に着弾させるように構成される。
【００３３】
どの程度の時間遅延を設定し、共通駆動信号ＶＣＯＭ１，ＶＣＯＭ２の振幅をどの程度変化させると最適であるかは、シミュレーション、実験、テストプリントなどにより製造者側でまたはユーザ側で決定することができる。特定の実施形態において、遅延時間および共通駆動信号の波高値は、例えば、予め実験やシミュレーションにより行った評価に基づく固定パラメータとして、各吐出制御部１１６のレジスタに設定することができる。このように構成することで、部品を追加することなく、インク吐出タイミングおよびインク吐出速度を設定することができるようになる。あるいは、特定の実施形態においては、遅延時間および共通駆動信号の波高値は、予め工程検査やユーザによる初期設定により不揮発性メモリ１１８に記憶されたパラメータを読み出し、各吐出制御部１１６のレジスタに設定することもできる。このように構成することで、個体のばらつきを加味したデータを設定することができるようになり、品質を安定化させることができる。
【００３４】
また、圧電素子を駆動するためピエゾドライバ１２０−１，１２０−２から出力される共通駆動信号ＶＣＯＭ１，ＶＣＯＭ２の波形は、典型的には、印刷モード（速度重視モードまたは画質重視モードの指定）や記録媒体の種類（普通紙または光沢紙の指定など）に応じて、複数種類の中からから使い分けられてもよいし、環境温度などに依存して駆動波形の振幅を調整されてもよい。波形の選択制御では、ＣＰＵ１１２が、ＲＯＭ内に格納されたそれぞれ波形を規定する複数の駆動波形データの中から、受信した印刷ジョブの要求に従って駆動波形データを選択する。駆動波形データが選択されると、ＣＰＵ１１２は、各吐出制御部１１６に対し、該当する駆動波形データを転送する。なお、波高値が異なる共通駆動信号は、同一の駆動波形データに基づく信号を増幅回路のゲインにより振幅を変えることによって生成してもよいし、あるいは、波高値が異なる駆動波形データを選択することで生成してもよい。
【００３５】
図５は、ラインヘッド方式のインクジェット・プリンタが出力する画像を一例として示す図である。図６は、図５に示すような画像を従来技術のインクジェット・プリンタから出力する場合のヘッドの（Ａ）インク吐出タイミングと（Ｂ）電力との関係を説明する図である。これに対して、図７は、図５に示すような画像を本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０から出力する場合の記録ヘッド３６の（Ａ）インク吐出タイミングと（Ｂ）電力との関係を説明する図である。図６および図７に示す（Ａ）タイミングチャートおいては、各ノズル列の信号がハイ（Ｈ）の期間インク吐出が行われることを表している。
【００３６】
図５に示す例では、記録ヘッド３６のヘッドＨ１〜Ｈ８には、それぞれ、搬送方向の上流側から、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）の順にノズル列が配列されている。図５において、ノズル列は、ハッチングで示しているが、各ノズル列は、複数のノズルから構成される。ここで、各ヘッドにおけるノズル列間の間隔をＮとする。また、図５に示すように、８つのヘッドＨ１〜Ｈ８により記録用紙の幅の主走査ラインを構成する各領域が分担されており、印写領域は、主走査方向において、第１ヘッドのノズル列Ｈ１−＊（＊は、Ｋ，Ｃ，Ｙ，Ｍを表す。以下、同様である。）が担当する領域、第２ヘッドのノズル列Ｈ２−＊が担当する領域、…、第８ヘッドのノズル列Ｈ８−＊が担当する領域というように、８つの領域に区分されている。上流ヘッド群（Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８）と、下流ヘッド群（Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７）とは、搬送方向に変位されている。ここで、下流ヘッド群の黒のノズル列（例えばＨ１−Ｋ）と上流ヘッド群のマゼンダのノズル列（例えばＨ２−Ｍ）との間の搬送方向の間隔をＨとする。
【００３７】
図５に示す画像データ２００は、ヘッド内ノズル間隔Ｎを空けてそれぞれ黒、シアン、イエロー、マゼンダの順序で形成された記録用紙の幅の４ラインを２セット含み、第１のセットのマゼンダのラインと、後続する第２のセットの黒のラインとが、ヘッド間ノズル間隔Ｈを空けて形成されている。図５に示すような画像データ２００を従来技術のインクジェット・プリンタから印刷出力する場合、図６に示すように、全ヘッド同時にインクを吐出するタイミングが生じる。これは、丁度、上流ヘッド群が上側の４ライン上に位置し、下流ヘッド群が下側の４ライン上に位置したタイミングである。このような、多数ヘッド同時駆動による瞬間的な消費電力の増大は、この電力に耐えるために電源回路やヘッドのドライブ回路の大型化を招き、発熱や電圧降下による画質劣化、システム異常などを誘発する可能性がある。
【００３８】
これに対して、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０では、上流ヘッド群のノズル群（Ｈ２−＊，Ｈ４−＊，Ｈ６−＊，Ｈ８−＊）の吐出信号を出力するタイミングが、下流ヘッド群のノズル群（Ｈ１−＊、Ｈ３−＊、Ｈ５−＊、Ｈ７−＊）の吐出信号を出力するタイミングに対して時間ｔだけ遅延されている。このため、図５に示すような画像データ２００を印刷出力する場合でも、同時にインクを吐出するヘッド数が低減される。ひいては、図７（Ｂ）に示すグラフに表されているように、消費電力が平滑化されて、瞬間的なピーク消費電力を低減することが可能となる。
【００３９】
一方で、吐出信号を出力するタイミングを時間ｔだけ遅延させた上流ヘッド群のノズル群（Ｈ２−＊，Ｈ４−＊，Ｈ６−＊，Ｈ８−＊）に対しては、大きな波高値の共通駆動信号ＶＣＯＭ２を印加している。これにより、遅延時間ｔに対応してインク吐出速度が速くなり、記録用紙の意図した位置にインクを着弾させることが可能となる。
【００４０】
図８は、本実施形態によるインクジェット・プリンタ１０が実行する制御方法を示すフローチャートである。図８に示す制御は、インクジェット・プリンタ１０に対し電源が投入されたことに応答して、ステップＳ１００から開始される。ステップＳ１０１では、インクジェット・プリンタ１０は、印刷を開始するための起動処理を実行する。例えば、各種設定値の読出しやクリーニング動作が行われる。
【００４１】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１１２は、各ヘッドに対する遅延時間および共通駆動信号の振幅を読み出し、各吐出制御部１１６に対し設定する。ステップＳ１０３では、各吐出制御部１１６が、ＣＰＵ１１２により設定されたヘッド毎の遅延時間ｔおよび共通駆動信号の振幅をレジスタに保持する。ＣＰＵ１１２は、本実施形態における吐出タイミング設定手段および吐出速度設定手段を構成する。各ヘッドに対する遅延時間および共通駆動信号の振幅は、事前にヘッドアレイの配置に応じて定義されているものとする。ここでは、下流に配置された下流ヘッド群（Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７）に対しては、遅延時間０および波高値小が設定され、上流に配置された上流ヘッド群（Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８）に対しては遅延時間ｔおよび波高値大が設定されるものとする。
【００４２】
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ１１２は、印刷命令があるか否かが判定される。ステップＳ１０４で、印刷命令があると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１０５へ処理を進める。ステップＳ１０５では、ＣＰＵ１１２は、ホストＩ／Ｆ１０２により印刷命令を受信させて、ステップＳ１０６では、画像処理部１１４は、印刷命令をヘッドデータへ変換する。ステップＳ１０７では、吐出制御部１１６各々は、変換されたヘッドデータと、系統毎に設定された遅延時間および共通駆動信号の振幅とに基づき、ヘッド制御信号を各ヘッドへ出力するとともに、ピエゾドライバ１２０を経由して共通駆動信号ＶＣＯＭを出力する。
【００４３】
ステップＳ１０８では、ＣＰＵ１１２は、印刷が終了したか否かを判定する。ステップＳ１０８で、印刷が未だ終了していないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ１０５へ処理を戻し、引き続き印刷命令の受信を行わせる。一方、ステップＳ１０８で、印刷が終了したと判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１０９へ処理を分岐させる。また、再びステップＳ１０４を参照すると、ステップＳ１０４で、印刷命令がまだないと判定された場合（ＮＯ）も、ステップＳ１０９へ処理を分岐させる。
【００４４】
ステップＳ１０９では、ＣＰＵ１１２は、電源切断の指示があったか否かを判定する。ステップＳ１０９で、電源切断の指示が未だないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ１０４へ戻し、印刷命令を待ち受ける。これに対し、ステップＳ１０９で、電源切断が指示されたと判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１１０へ処理を分岐させて、本処理を終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、生産性および吐出性能への影響を小さくしながら、インク吐出装置の最大消費電力を低減することができる、インク吐出装置、制御装置およびインク吐出制御方法を提供することができる。
【００４６】
上記構成により、ノズル列毎にインク吐出タイミングの設定とインク吐出速度の設定が可能となり、吐出タイミングがより遅く設定されたノズル列に対しより速いインク吐出速度を設定することで、搬送速度を落とさずに、吐出精度を確保することが可能となる。ひいては、生産性および吐出性能への影響を小さくしながら、インク吐出装置の最大消費電力を低減することができる。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、記録ヘッド３６のヘッドアレイは、ある色（例えば黒（Ｋ））について、第１のノズル（吐出口）群（例えばＨ２−Ｋ，Ｈ４−Ｋ，Ｈ６−Ｋ，Ｈ８−Ｋ）を構成する１以上の上流側に配置されたヘッド群（Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８）と、第２のノズル群（例えばＨ１−Ｋ，Ｈ３−Ｋ，Ｈ５−Ｋ，Ｈ７−Ｋ）を構成する１以上の下流側に配置されたヘッド群（Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７）とを含んでいる。しかしながら、記録ヘッド３６の構成は、特に限定されるものではない。また、上述した実施形態では、上流ヘッド群のノズル群の吐出信号を出力するタイミングを、下流ヘッド群のノズル群に対して遅延させるものとしたが、これに限定されるものではない。
【００４８】
また、上述までの実施形態では、インク吐出装置として、インクジェット・プリンタ１０を用いて説明したが、インク吐出装置としては、プリンタに限定されず、コピー、ファクシミリ機能など画像形成機能を備えたインクジェット方式の他の画像形成装置などとしてもよい。また、本実施形態において「作像」とは、顔料や染料などの色材を含むインク滴を記録媒体に塗布して画像を形成することをいうが、このような例に限定されない。他の実施形態では、色材を含むインク以外にも、有機、無機または金属の導電材料、半導体材料、絶縁材料、発光材料、キャリア輸送材料、染料、ＤＮＡなどを含むインク滴を、紙媒体、ガラス、樹脂、布などの基板の上の必要な箇所にインク滴を着弾させ、所望のパターンを作像するインク吐出機構を備えた如何なる装置に対して、本発明を適用してもよい。また、インクジェット方式としても、上述した作用効果を奏する限り、圧電素子を駆動装置とするピエゾ方式に限定されることはない。
【００４９】
また、上記機能部は、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などのレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語などで記述されたコンピュータ実行可能なプログラムにより実現でき、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、ＭＯなど装置可読な記録媒体に格納して、あるいは電気通信回線を通じて頒布することができる。また、上記機能部の一部または全部は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラマブル・デバイス（ＰＤ）上に実装することができ、あるいはＡＳＩＣ（特定用途向集積）として実装することができ、上記機能部をＰＤ上に実現するためにＰＤにダウンロードする回路構成データ（ビットストリームデータ）、回路構成データを生成するためのＨＤＬ（Hardware Description Language）、ＶＨＤＬ（VHSIC（Very High Speed Integrated Circuits） Hardware Description Language））、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬなどにより記述されたデータとして記録媒体により配布することができる。
【００５０】
これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…インクジェット・プリンタ、１２…給紙トレイ、１４…排紙トレイ、１６…給紙コロ、１８…分離パッド、２０…搬送ベルト、２２…フォトセンサ、２４…搬送ガイド、２６…先端加圧コロ、２８…帯電ローラ、３０…搬送ローラ、３０ａ…ロータリー・エンコーダ、３２…テンションローラ、３４…ガイド部材、３６…記録ヘッド、３８…インク供給管、４２…分離爪、４４…排紙ローラ、４６…排紙コロ、４８…両面給紙ユニット、５０…ヘッドタンク、１０２…ホストＩ／Ｆ、１１０…ＡＳＩＣ、１１２…ＣＰＵ、１１４…画像処理部、１１６…吐出制御部、１１８…不揮発性メモリ、１２０…ピエゾドライバ、２００…画像データ、Ｈｘ（ｘ＝１〜８）…ヘッド、Ｈｘ−＊（ｘ＝１〜８；＊＝Ｋ，Ｃ，Ｙ，Ｍ）…ノズル列
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特許第４２８５５３４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９３２８４号公報
【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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