(57)【要約】【課題】インク滴吐出ヘッドと、トランジスタで構成された電流増幅回路を含み、前記インク滴吐出ヘッドを駆動する駆動波形を出力するヘッド駆動回路と、を有する画像形成装置において、簡単な回路構成で電流増幅回路の負荷の変化に応じて駆動波形を補正する。【解決手段】プリンタドライバ２５ａはＣＰＵ３１に印字モード情報および画像データを含む印刷ジョブを送信する。ＣＰＵ３１は、受信した画像データに基づいて駆動波形データ信号をヘッド駆動回路３７内の駆動波形生成、電圧増幅回路３７ａに供給するとともに、印字モード情報に基づいて印字モードを判断し、その結果に基づいて、入力抵抗値切替信号を電流増幅回路３７ｂに供給する。【選択図】図６
2017165032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴吐出ヘッドと、トランジスタで構成された電流増幅回路を含み、前記インク滴吐出ヘッドを駆動する駆動波形を出力するヘッド駆動回路と、を有する画像形成装置であって、
前記電流増幅回路の負荷に対応する情報を取得する取得手段と、
前記電流増幅回路の入力抵抗の抵抗値または出力側の時定数を前記情報に基づいて設定する設定手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記情報は印字モード情報である画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記情報は同時に吐出されるインク滴の数である画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載された画像形成装置において、
前記取得手段は、印字する画像データの画素数をインク吐出タイミング毎にカウントし、そのカウント値から同時に吐出されるインク滴の数を計算する画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記時定数の調整は、電流増幅回路の出力側に設けられた出力抵抗の抵抗値の調整により行われる画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載された画像形成装置において、
前記時定数の調整は、電流増幅回路の出力側に設けられた調整用コンデンサの静電容量の調整により行われる画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載された画像形成装置において、
前記電流増幅回路は、ダーリントン接続された２個のトランジスタを備えており、前記出力抵抗は、後段のトランジスタのエミッタに接続されている画像形成装置。
【請求項８】
請求項６に記載された画像形成装置において、
前記電流増幅回路は、ダーリントン接続された２個のトランジスタを備えており、前記調整用コンデンサは、後段のトランジスタのエミッタに接続されている出力抵抗の出力端とグランドとの間に接続されている画像形成装置。
【請求項９】
インク滴吐出ヘッドと、トランジスタで構成された電流増幅回路を含み、前記インク滴吐出ヘッドを駆動する駆動波形を出力するヘッド駆動回路と、を有する画像形成装置により実行される画像形成方法であって、
前記電流増幅回路の負荷に対応する情報を取得する工程と、
前記電流増幅回路の入力抵抗の抵抗値または出力側の時定数を前記情報に基づいて設定する工程と、
有する画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置、例えばヘッドのアクチュエータにピエゾ素子を用いたインクジェットプリンタでは、駆動波形と呼ばれる電圧波形をピエゾ素子に印加することで、インク滴のサイズや吐出速度の制御を行っている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタでは、ヘッドのノズル開口からインク滴を安定に吐出するためには、様々な画像データやプリンタの印字条件、ヘッドのインク滴吐出チャネル数（同時に駆動波形が印加されるピエゾ素子の数）の変化に起因するヘッド駆動回路の負荷の変化が駆動波形に与える影響に対応する必要がある。
【０００４】
そのため、上記のような状況に応じて駆動波形を補正制御することで、駆動波形を最適化する技術がある。すなわち、特許文献１には、ヘッド駆動回路に含まれる電流増幅回路（駆動波形出力回路）に対して、ＣＰＵからの駆動波形データに基づいて生成された駆動電圧信号を入力する際に、電流増幅回路を構成するトランジスタのベースにスイッチング速度補正回路からの補正電位を印加することで、トランジスタのベースに対する電荷の補助的な流入あるいは流出を行うことで、トランジスタのスイッチング速度を任意に補正可能としたヘッド駆動回路が記載されている。このとき、同時に駆動するピエゾ素子の数を監視し、その数に応じて補正電位を調整すれば、同時に駆動するピエゾ素子の数が変動して電流増幅回路の負荷が変化しても、この変化に起因するスイッチング速度の変動を自動的に補正することができるとされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたヘッド駆動回路では、電流増幅回路の負荷の変化に応じて駆動波形を補正するために、補正電位を印加する回路を付加しているため、部品点数が増加し、回路構成が複雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、インク滴吐出ヘッドと、トランジスタで構成された電流増幅回路を含み、前記インク滴吐出ヘッドを駆動する駆動波形を出力するヘッド駆動回路と、を有する画像形成装置において、簡単な回路構成で電流増幅回路の負荷の変化に応じて駆動波形を補正できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、インク滴吐出ヘッドと、トランジスタで構成された電流増幅回路を含み、前記インク滴吐出ヘッドを駆動する駆動波形を出力するヘッド駆動回路と、を有する画像形成装置であって、前記電流増幅回路の負荷に対応する情報を取得する取得手段と、前記電流増幅回路の入力抵抗の抵抗値または出力側の時定数を前記情報に基づいて設定する設定手段と、を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インク滴吐出ヘッドと、トランジスタで構成された電流増幅回路を含み、前記インク滴吐出ヘッドを駆動する駆動波形を出力するヘッド駆動回路と、を有する画像形成装置において、簡単な回路構成で電流増幅回路の負荷の変化に応じて駆動波形を補正できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置のヘッド駆動回路における駆動波形の補正原理について説明するための図である。
【図４】電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を印字電流負荷に応じて切り替える構成例において、印字電流負荷が小さいときの駆動波形補正動作について説明するための図である。
【図５】電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を印字電流負荷に応じて切り替える構成例において、印字電流負荷が大きいときの駆動波形補正動作について説明するための図である。
【図６】電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を印字モードに応じて切り替える構成例の機能を示すブロック図である。
【図７】図６に示す構成例の動作を示すフローチャートである。
【図８】電流増幅回路の出力抵抗値を印字モードに応じて切り替える構成例の機能を示すブロック図である。
【図９】図８に示す構成例の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
【図１１】電流増幅回路の出力抵抗値を画像データの画素数に応じて切り替える構成例の機能を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す構成例の動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示す構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
【図１４】電流増幅回路の出力側の調整用コンデンサの静電容量を画像データの画素数に応じて切り替える構成例の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示す構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
【図１６】電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を画像データの画素数に応じて切り替える構成例の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に示す構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〈画像形成装置の概略構成〉
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置はインクジェットプリンタである。
【００１１】
このインクジェットプリンタ１は、装置本体１０と、装置本体１０に装着した、記録媒体である用紙Ｐを装填するための給紙トレイ１１と、装置本体１０に装着され、画像が記録（形成）された用紙Ｐをストックするための排紙トレイ１２とを備えている。また、装置本体１０の前面の一端部側には、前面から前方側に突き出して、上面よりも低くなったカートリッジ装填部を有し、このカートリッジ装填部の上面に操作キーや表示器などの操作部（操作パネル２７（図２））が配置されている。
【００１２】
給紙部は、給紙トレイ１１の用紙積載部（圧板）１１ａ上に積載した用紙Ｐを給紙するためのものである。給紙部は、用紙積載部１１ａから用紙Ｐを１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１３、および給紙コロ１３に対向し摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備えている。分離パッド１４は給紙コロ１３側に付勢されている。
【００１３】
搬送部は、給紙部から給紙された用紙Ｐをキャリッジ２０（図２）に搭載されたインク滴吐出ヘッドである記録ヘッド２０ａの下方側で搬送するためのものである。搬送部は、用紙Ｐを静電吸着して搬送するための搬送ベルト１５と、給紙部からガイドを介して送られる用紙Ｐを搬送ベルト１５との間で挟んで搬送するためのカウンタローラと、略鉛直上方に送られる用紙Ｐを略９０°方向転換させて搬送ベルト１５上に倣わせるための搬送ガイド１６と、押さえ部材で搬送ベルト１５側に付勢された先端加圧コロ１７と、搬送ベルト１５表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１８を備えている。  
【００１４】
ここで、搬送ベルト１５は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５とテンションローラ６との間に掛け渡されて用紙搬送方向に周回するように構成されている。帯電ローラ１８は、搬送ベルト１５の表層に接触し、搬送ベルト１５の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端には加圧力（例えば、各２．５Ｎの加圧力）が掛けられている。
【００１５】
また、搬送ベルト１５の裏側には、記録ヘッド２０ａによる印写領域に対応してガイド部材が配置されている。ガイド部材は、上面が搬送ベルト１５を支持する２つのローラ（搬送ローラ５とテンションローラ６）の接線よりも記録ヘッド２０ａ側に突出している。これにより、搬送ベルト１５は印写領域ではガイド部材の上面にて押し上げられてガイドされるため、高精度な平面性が維持される。  
【００１６】
このガイド部材の搬送ベルト１５の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち、搬送ベルト１５の用紙搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト１５との接触面積（即ち接触抵抗）を少なくして、搬送ベルト１５がスムーズにガイド部材表面に沿って移動できるようにした。
【００１７】
また、記録ヘッド２０ａで記録された用紙Ｐを排紙するための排紙部７は、搬送ベルト１５から用紙Ｐを分離するための分離爪７ａと、排紙ローラ及び排紙コロとを備え、排紙ローラの下方に排紙トレイ１２を備えている。ここで、排紙ローラと排紙コロとの間から排紙トレイ１２までの高さは排紙トレイ１２にストックできる量を多くするためにある程度高くした。
【００１８】
装置本体１０には、両面給紙ユニット８が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット８は、搬送ベルト１５の逆方向回転で戻される用紙Ｐを取り込んで反転させて、再度カウンタローラと搬送ベルト１５との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット８の上面には手差し給紙部８ａが設けられている。
【００１９】
〈制御部の構成〉
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【００２０】
制御部３０は、装置全体の制御を司り、用紙Ｐの搬送動作及び記録ヘッド２０ａの移動動作に関する制御を司る手段を兼ねたＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＣＰＵ３１が実行するプログラム及びその他の固定データを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３５とを備えている。  
【００２１】
制御部３０は、さらにホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ（インタフェース）３６と、記録ヘッド２０ａを駆動するための駆動波形を生成すると共に、記録ヘッド２０ａのアクチュエータ（例えばピエゾ素子）を選択駆動させる画像データおよびそれに伴う各種データをヘッドドライバ４２に出力するヘッド駆動回路３７と、主走査モータ４３を駆動するための主走査モータ駆動部３８と、副走査モータ４４を駆動するための副走査モータ駆動部４０と、帯電ローラ１８にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部３９と、リニアエンコーダ４５、ホイールエンコーダ４６からの検出パルス、およびその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ（入出力部）４１などを備えている。制御部３０には、本装置に必要な情報の入力および表示を行うための操作パネル２７が接続されている。  
【００２２】
制御部３０は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、撮像装置（例えばデジタルカメラ）などのホスト装置２５のプリンタドライバ２５ａが生成した印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ３６で受信する。
【００２３】
制御部３０のＣＰＵ３１は、ホストＩ／Ｆ３６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動回路３７に転送し、ヘッド駆動回路３７から所要のタイミングでヘッドドライバ４２に画像データや駆動波形を出力する。  
【００２４】
なお、画像出力するためのドットパターンデータ（画像出力用データ）の生成は、例えばＲＯＭ３２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト装置２５側のプリンタドライバ２５ａで画像データをビットマップデータに展開して本装置に転送するようにしてもよい。ここでは、プリンタドライバ２５ａで行うようにしている。
【００２５】
ヘッド駆動回路３７は、ＲＯＭ３２に格納されてＣＰＵ３１で読み出される駆動パルスのパターンデータ（駆動波形データ信号）のＤ／Ａ変換および増幅を行うＤ／Ａ変換器および増幅器等で構成され、１つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ４２に出力する。
【００２６】
ヘッドドライバ４２は、シリアルに入力される記録ヘッド２０ａの１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて、ヘッド駆動回路３７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド２０ａのアクチュエータに対して印加し、それにより記録ヘッド２０ａを駆動する。  
【００２７】
なお、ヘッドドライバ４２は、例えば、クロック信号および画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド２０ａのアクチュエータに印加する。
【００２８】
〈ヘッド駆動回路における駆動波形の補正原理〉
図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のヘッド駆動回路における駆動波形の補正原理について説明するための図である。
【００２９】
図示のように、ＣＰＵ３１から出力された駆動波形データ信号がヘッド駆動回路３７に入力される。ヘッド駆動回路３７は、駆動波形データ信号に基づいて駆動波形を生成し、ヘッドドライバ４２を通して記録ヘッド２０ａに供給する。
【００３０】
ヘッド駆動回路３７は、駆動波形生成、電圧増幅回路３７ａおよび電流増幅回路３７ｂを備えている。駆動波形生成、電圧増幅回路３７ａは、デジタルデータである駆動波形データ信号をアナログ電圧に変換し、さらに所定のレベル（アクチュエータの動作れレベル）に増幅する。電流増幅回路３７ｂは、増幅されたアナログ電圧に対応する電流を記録ヘッド２０ａに供給するための電流増幅を行う。
【００３１】
電流増幅回路３７ｂは図４などに示すように、ダーリントン・エミッタフォロワ・プッシュプル回路からなる。図３の一点鎖線内には、電流増幅回路３７ｂを構成する４個のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の内の１個を図示した。また、破線内はトランジスタの内部構造を示している。
【００３２】
トランジスタは、コレクタ−ベース間，ベース−エミッタ間に、それぞれコレクタ容量（Cob），エミッタ容量（Cib）の静電容量が寄生しており、トランジスタの電流増幅特性に影響を与えている。
【００３３】
一般にトランジスタの立ち上がり時間Ｔは下記の式〔１〕で表される。
【数１】
2017165032.tif 000003
この式において、Ｃob[Ｆ]はコレクタ容量、Ｒ[Ω]はコレクタ側抵抗の抵抗値、Ｖp[Ｖ]は直流電源の電圧、iＢ[A]はベース電流、ｈFE[倍]は直流電流増幅率である。
【００３４】
またエミッタ容量Ｃibによる立ち上がり遅延時間（Ｃibの充電時間）は下記の式〔２〕で表される。
ΔＴＣib＝（Ｃib／ｉＢ）ΔＶＢＥ    …式〔２〕
この式において、ΔＴＣib[ｓ]はＣibによる遅延時間、ＶＢＥ[Ｖ]はベースバイアス電圧、ｉＢ[Ａ]はベース電流である。
【００３５】
上記の２つの式はベース電流ｉＢの大きさに依存しているため、以下で説明する状況に応じてトランジスタのベース側の入力抵抗Ｒbの値を選択可能な構成にすることで、トランジスタの立ち上がり時間を制御することができる。これにより、ＣＰＵ３１から入力される駆動波形データ信号に対して、駆動波形の追従性を制御できる。
【００３６】
〈印字電流負荷に応じて駆動波形の補正〉
図４、図５は、それぞれ電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を印字電流負荷（電流増幅回路の負荷）に応じて切り替える構成例において、印字電流負荷が小さいときの駆動波形補正動作、印字電流負荷が大きいときの駆動波形補正動作について説明するための図である。
【００３７】
図４および図５に示すように、電流増幅回路３７ｂは、ダーリントン接続された２個のＮＰＮ型トランジスタＴr1およびＴr2と、ダーリントン接続された２個のＰＮＰ型トランジスタＴr3およびＴr4を備えている。トランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4のベースには、それぞれ入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4が接続されている。また、トランジスタＴr1およびＴr2のコレクタは直流電源Ｖccに接続され、トランジスタＴr3およびＴr4のコレクタはＧＮＤ（グランド）に接続されている。さらに、トランジスタＴr2とＴr4のエミッタ同士が接続され、そのエミッタ間に出力抵抗ＲＯが接続されている。以下、トランジスタＴr1およびＴr3を前段トランジスタ、トランジスタＴr2およびＴr4を後段トランジスタという。
【００３８】
この電流増幅回路自体は周知のダーリントン・エミッタフォロワ・プッシュプル回路である。しかし、印字電流負荷に応じて、入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値を調整することは新規な構成である。入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4は可変抵抗器である。
【００３９】
図４に示すように、記録ヘッド２０ａの印字電流負荷が小さいときは、入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値を小さくする。これにより、トランジスタの立ち上がり時間を短くでき、ＣＰＵ３１から入力される駆動波形データ信号に対して、追従性の高い駆動波形を出力することができる。一方、図５に示すように、記録ヘッド２０ａの印字電流負荷が大きいときは、図４と同様に入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値を小さくしてしまうと、駆動波形が発振してしまう。そこで、波形が発振しない程度に抵抗値を選択することで、波形を最適化する。
【００４０】
〈印字モードに応じた入力抵抗値の切替〉
図６は、電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を印字モードに応じて切り替える構成例の機能を示すブロック図である。
【００４１】
図６に示すように、プリンタドライバ２５ａはＣＰＵ３１に印字モード情報および画像データを含む印刷ジョブを送信する。ＣＰＵ３１は、受信した画像データに基づいて駆動波形データ信号をヘッド駆動回路３７内の駆動波形生成、電圧増幅回路３７ａに供給するとともに、印字モード情報に基づいて印字モードを判断し、その結果に基づいて、入力抵抗値切替信号を電流増幅回路３７ｂに供給する。
【００４２】
駆動波形生成、電圧増幅回路３７ａおよび電流増幅回路３７ｂの動作は図３と同じである。すなわち、駆動波形生成、電圧増幅回路３７ａは、駆動波形データ信号をアナログ電圧に変換し、さらに所定のレベルに増幅し、電流増幅回路３７ｂは、増幅されたアナログ電圧に対応する電流を記録ヘッド２０ａに供給するための電流増幅を行う。このとき、電流増幅回路３７ｂ内のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値が入力抵抗値切替信号に基づいて電流増幅回路３７ｂに設定される。
【００４３】
図７は、図６に示す構成例の動作を示すフローチャートである
まずＣＰＵ３１は、プリンタドライバ２５ａから、印字モード情報および画像データを含む印刷ジョブを受信する（ステップＳ１）。次にＣＰＵ３１は、印字モード情報から印字モードを判別し（ステップＳ２）、高速モードであるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００４４】
そして、高速モードであった場合は（ステップＳ３：Yes）、電流増幅回路３７ｂ内のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値をＲ２［Ω］に設定するための入力抵抗値設定信号を電流増幅回路３７ｂに供給する。また、高速モードではなかった場合は（ステップＳ３：No）、電流増幅回路３７ｂ内のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値をＲ1［Ω］に設定するための入力抵抗値切替信号を電流増幅回路３７ｂに供給する。抵抗値の設定の後、印刷を開始し（ステップＳ６）、この図に示すフローが終了する。
【００４５】
ここで、Ｒ２＞Ｒ１であり、ＣＰＵ３１が印字モードを判断し、モード毎の最適な入力抵抗値を選択して設定する。例えば、きれいモードでは高画質が要求されるため、印字パスの回数が多い。このため１パスあたりの印字電流負荷が小さくなるので、図４の説明で示したように、電流増幅回路３７ｂ内のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値をＲ1［Ω］に設定する。一方、高速モードでは高画質が要求されないため、印字パスの回数が少ない。このため１パスあたりの印字電流負荷が大きくなるので、入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値をＲ２［Ω］に設定する。このとき、ＣＰＵ３１は、印字電流負荷に対応する情報としての印字モード情報を取得する取得手段、およびその情報に基づいて、入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値を設定する設定手段として機能する。
【００４６】
このように、印字モード情報から印字電流負荷を割り出し、入力抵抗値を設定することで、ＣＰＵ３１から入力される駆動波形データ信号に対して、追従性の高い駆動波形を出力することができる。なお、ここでは、印字モードを２つ（高速モード、きれいモード）としたが、３つ以上の印字モードを設けてもよい。
【００４７】
〈印字モードに応じた出力抵抗値の切替〉
図８は、電流増幅回路の出力抵抗値を印字モードに応じて切り替える構成例の機能を示すブロック図である。この図において図６と同じ部分には図６と同じ参照符号が付されている。
【００４８】
図６に示す構成例では、印字モードに応じて、電流増幅回路３７ｂ内のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値を切り替えるのに対し、図８に示す構成例では、印字モードに応じて、電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoを切り替える点が異なる。すなわち、ＣＰＵ３１は、印字モードに応じて出力抵抗値切替信号を電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoに供給する。
【００４９】
図９は、図８に示す構成例の動作を示すフローチャートであり、図１０は、図８に示す構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
図９に示すように、ＣＰＵ３１は、プリンタドライバ２５ａから、印字モード情報および画像データを含む印刷ジョブを受信する（ステップＳ１１）。次にＣＰＵ３１は、印字モード情報から印字モードを判別し（ステップＳ１２）、高速モードであるか否かを判断する（ステップＳ１３）。
【００５０】
そして、高速モードであった場合は（ステップＳ１３：Yes）、電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoの抵抗値をＲ４［Ω］に設定するための出力抵抗値切替信号を出力抵抗Ｒoに供給する。また、高速モードではなかった場合は（ステップＳ１３：No）、電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoの抵抗値をＲ３［Ω］に設定するための出力抵抗値切替信号を出力抵抗Ｒo供給する。抵抗値の設定の後、印刷を開始し（ステップＳ１６）、この図に示すフローが終了する。
【００５１】
ここで、Ｒ４＞Ｒ３であり、ＣＰＵ３１が印字モードを判断し、モード毎の最適な出力抵抗値を選択して設定する。例えば、図１０に示すように、１パスあたりの印字電流負荷が小さいきれいモードでは、出力抵抗Ｒoの抵抗値をＲ３［Ω］に設定する。また、１パスあたりの印字電流負荷が大きい高速モードでは、出力抵抗値をＲ４［Ω］に設定する。このように、モード情報から印字電流負荷を割り出し、出力抵抗値を変更することで、ＣＰＵ３１から入力される駆動波形データ信号に対して、追従性の高い駆動波形を出力することができる。
【００５２】
〈画像データの画素数に応じた出力抵抗値の切替〉
図１１は、電流増幅回路の出力抵抗値を画像データの画素数に応じて切り替える構成例の機能を示すブロック図である。この図において図８と同じ部分には図８と同じ参照符号が付されている。
【００５３】
図８に示す構成例では、印字モードに応じて、電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoを切り替えるのに対し、図１１に示す構成例では、画像データの画素数に応じて、電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoの抵抗値を切り替える点が異なる。すなわち、ＣＰＵ３１は、画像データの画素数に応じて出力抵抗値切替信号を電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoに供給する。
【００５４】
図１２は、図１１に示す構成例の動作を示すフローチャートであり、図１３は、図１１に示す構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
図１２に示すように、ＣＰＵ３１は、プリンタドライバ２５ａから、印字モード情報および画像データを含む印刷ジョブを受信する（ステップＳ２１）。次にＣＰＵ３１は、画像データをＲＡＭ３３に格納する（ステップＳ２２）。
【００５５】
次にＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に保持されている画像データの画素数をインク吐出タイミング毎にリアルタイムでカウントし、そのカウント値からインク滴吐出数（同時に吐出されるインク滴の数）を読み取る（ステップＳ２３）。
【００５６】
次いでＣＰＵ３１は、インク滴吐出数毎に出力抵抗Ｒoの最適な設定値を決定し、出力抵抗切替信号を出力抵抗Ｒoに供給する（ステップＳ２４）。本実施形態では、インク滴吐出数がＸｃｈ（チャネル）のとき、（２×１０３÷Ｘ）[Ω]に設定している。これにより、電流増幅回路３７ｂの出力側の時定数τ（＝「（出力抵抗Ｒoの抵抗値）×（同時にインク滴を吐出するアクチュエータの合計静電容量」を一定値（２μＳ）に保つ。
【００５７】
すなわち、出力抵抗値（出力抵抗Ｒoの抵抗値）とアクチュエータの静電容量がローパスフィルタの働きをしているとみなし、画像データの画素数毎の電流負荷（印字電流負荷）の値からインク滴吐出数を計算し、駆動波形なまりが一定となるように（ローパスフィルタの時定数が一定となるように）出力抵抗値を決定する。下記の表１に具体例を示す。
【００５８】
【表１】
2017165032.tif 000004
【００５９】
この表に示す具体例では、アクチュエータ１個（１ｃｈ）の静電容量は０．００１[μＦ]（１０００[ｐＦ]）とした。したがって、インク滴吐出数が２００ｃｈのとき、同時にインク滴を吐出するアクチュエータの合計静電容量（以下、ヘッドの合計静電容量）は０．２[μＦ]となる。このときの出力抵抗Ｒoの抵抗値は上記の式より、２×１０００÷２００＝１０[Ω]となる。これにより、時定数τ＝０．２×１０＝２[μＳ]となる。また、インク滴吐出数が１００ｃｈ、５０ｃｈのとき、ヘッドの合計静電容量はそれぞれ０．１[μＦ]、０．０５[μＦ]となり、出力抵抗Ｒoの抵抗値は、それぞれ２０[Ω]、４０[Ω]となる。これにより、時定数が一定（２[μＳ]）となるため、駆動波形のなまりを一定にすることができる。
【００６０】
印刷が始まるまでステップＳ２３とＳ２４を繰り返し（Ｓ２５：No→Ｓ２３→Ｓ２４）、印刷が始まったら、この図に示すフローが終了する（Ｓ２５：Yes→エンド）。
【００６１】
〈画像データの画素数に応じた調整用コンデンサの静電容量の切替〉
図１４は、電流増幅回路の出力側の調整用コンデンサの静電容量を画像データの画素数に応じて切り替える構成例の動作を示すフローチャートであり、図１５は、その構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
【００６２】
図１４において、ステップＳ３１、Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３５は、それぞれ図１２におけるステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２５と同じである。すなわち、ステップＳ３４のみが図１２と異なる。
【００６３】
ステップＳ３４では、インク滴吐出数に応じて、調整用コンデンサの容量を設定する。すなわち、図１５に示すように、電流増幅回路３７ｂの出力抵抗Ｒoの出力端とＧＮＤとの間に調整用コンデンサＣoが接続されている。この調整用コンデンサＣoの静電容量をインク滴吐出数に応じて設定することで、電流増幅回路３７ｂの出力側の時定数τ（＝「（出力抵抗Ｒoの抵抗値）×（調整用コンデンサＣoの静電容量＋ヘッドの合計静電容量）」を一定値（２μＳ）に保つ。
【００６４】
すなわち、出力抵抗値（出力抵抗Ｒoの抵抗値）とアクチュエータの静電容量がローパスフィルタの働きをしているとみなし、画像データの画素数毎の電流負荷の値からインク滴吐出数を計算し、駆動波形なまりが一定となるように（ローパスフィルタの時定数が一定となるように）調整用コンデンサＣoの静電容量を決定する。
【００６５】
本実施形態では、インク滴吐出数がＸｃｈ（チャネル）のとき、調整用コンデンサＣoの静電容量を｛１×１０−６−（１×１０−９×Ｘ）｝[Ｆ]に設定している。下記の表２に具体例を示す。
【００６６】
【表２】
2017165032.tif 000005
【００６７】
この表に示す具体例において、アクチュエータ１個（１ｃｈ）の静電容量は０．００１[μＦ]（１０００[ｐＦ]）であり、表１と同じである。したがって、インク滴吐出数が２００ｃｈ、１００ｃｈ、５０ｃｈのとき、ヘッドの合計静電容量もそれぞれ０．２[μＦ]、０．１[μＦ]、０．０５[μＦ]であり、表１と同じである。一方、出力抵抗Ｒoの抵抗値（出力抵抗値）は２[Ω]であり、一定である。
【００６８】
インク滴吐出数が２００ｃｈのとき、調整用コンデンサＣoの静電容量は上記の式より、｛１×１０−６−（１×１０−９×２００）｝＝(１×１０−６−０．２×１０−６)＝０．８×１０−６＝０．８[μＦ]となる。したがって、電流増幅回路３７ｂの出力側の時定数τ＝（０．８μ＋０．２μ）×２＝２[μＳ]となる。
【００６９】
インク滴吐出数が１００ｃｈ、５０ｃｈのときは、ヘッドの合計静電容量はそれぞれ０．１[μＦ]、０．０５[μＦ]となり、２００ｃｈのときより少なくなる。そこで、その減少分だけ調整用コンデンサＣoの静電容量を増やすことで、（調整用コンデンサＣoの静電容量＋ヘッドの合計静電容量）を一定（１．０[μＦ]）にし、時定数を一定（２[μＳ]）にする。これにより、図１５に示すように、駆動波形のなまりを一定にすることができる。
【００７０】
〈画像データの画素数に応じた入力抵抗値の切替〉
図１６は、電流増幅回路を構成するトランジスタのベースの入力抵抗値を画像データの画素数に応じて切り替える構成例の動作を示すフローチャートであり、図１７は、その構成例の駆動波形補正動作について説明するための図である。
【００７１】
図１６において、ステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４５は、それぞれ図１２におけるステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２５と同じである。すなわち、ステップＳ４４のみが図１２と異なる。
【００７２】
ステップＳ４４では、インク滴吐出数に応じて、図１７に示す電流増幅回路３７ｂの電流増幅回路３７ｂ内のトランジスタＴr1、Ｔr2、Ｔr3、Ｔr4の入力抵抗Ｒb1、Ｒb2、Ｒb3、Ｒb4の抵抗値を任意の値に設定する。
【００７３】
すなわち、画像データの画素数をリアルタイムにカウントし、そのときのインク滴吐出数毎に、最適な入力抵抗値を決定する。最適な入力抵抗値は、入力抵抗値と出力する駆動波形のなまりの関係性のアルゴリズムを実測データから割り出しておき、そのアルゴリズムから駆動波形のなまり方が常に一定になるように決定する。
【００７４】
これにより、図１７に示すように、インク吐出数が変化しても、駆動波形のなまりを一定にすることができる。
【００７５】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る画像形成装置は下記（１）〜（５）の特徴を備えている。
（１）電流負荷が小さいモードでは、電流増幅回路の入力抵抗値を小さくすることで駆動波形を最適化し、電流負荷が大きいモードでは駆動波形が発振しないように入力抵抗値を調整することで、追加部品点数を抑えた抵コストかつ簡単な回路構成で、印刷画像の画質を向上させることができる。
（２）電流負荷が小さいモードでは電流増幅回路の出力側の抵抗値を小さくすることで駆動波形を最適化し、電流負荷が大きいモードでは駆動波形が発振しないように出力側の抵抗値を調整することで、追加部品点数を抑えた抵コストかつ簡単な回路構成で、印刷画像の画質を向上させることができる。
（３）印字するタイミング毎に画素数をカウントし、画素数に応じて電流増幅回路の出力側のローパスフィルタの時定数が一定となるように、出力側の抵抗値を切り替えることで、駆動波形なまりを一定に保つことができる。画素数毎に抵抗値を切り替えるため、印字モードに応じた切替よりも高い精度で画質を安定させることができる。
（４）印字するタイミングごとに画素数をカウントし、画素数に応じて電流増幅回路の出力側のローパスフィルタの時定数が一定となるように、調整用コンデンサの静電容量を切り替えることで、駆動波形なまりを一定に保つことができる。画素数毎に抵抗値を切り替えるため、印字モードに応じた切替より高い精度で画質を安定させることができる。
（５）印字するタイミング毎に画素数をカウントし、画素数に応じて電流増幅回路の入力抵抗値を切り替えることで、電流増幅回路の出力側のローパスフィルタの切替と同等の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７６】
１…画像形成装置、２０ａ…記録ヘッド、３１…ＣＰＵ、３７…ヘッド駆動回路、３７ｂ…電流増幅回路、Ｔr1〜Ｔr4…トランジスタ、Ｒb1〜Ｒb4…入力抵抗、Ｒo…出力抵抗、Ｃo…調整用コンデンサ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２０００−２１１１２６号公報
【図１】
2017165032.tif 000006
【図２】
2017165032.tif 000007
【図３】
2017165032.tif 000008
【図４】
2017165032.tif 000009
【図５】
2017165032.tif 000010
【図６】
2017165032.tif 000011
【図７】
2017165032.tif 000012
【図８】
2017165032.tif 000013
【図９】
2017165032.tif 000014
【図１０】
2017165032.tif 000015
【図１１】
2017165032.tif 000016
【図１２】
2017165032.tif 000017
【図１３】
2017165032.tif 000018
【図１４】
2017165032.tif 000019
【図１５】
2017165032.tif 000020
【図１６】
2017165032.tif 000021
【図１７】
2017165032.tif 000022