特許 6442882 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6442882

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20181217BHJP

   B41J 2/165 20060101ALI20181217BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 125

   B41J2/165 207

   B41J2/01 401

   B41J2/01 451

   B41J2/14 501

   B41J2/14 603

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-129676(P2014-129676)

(22)【出願日】2014年6月24日

(65)【公開番号】特開2016-7773(P2016-7773A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2017年6月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】横幕 浩臣

【審査官】 村石 桂一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２０８０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２８４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０２９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６９３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３１８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２０３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００１３６６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液滴によって画像が形成された記録媒体を乾燥する乾燥手段と、
前記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液滴の温度を検出する検出手段と、
前記乾燥手段を制御する制御手段と、
画質を均一にするための、前記液滴の温度と前記乾燥手段の設定値との関係を示す相関テーブルを記憶しておく記憶手段と、を含み
前記乾燥手段は、前記液体吐出ヘッドから離間して配置されており、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記液滴の温度を基に、前記相関テーブルを参照して、前記乾燥手段を制御し、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記液滴の温度が高くなった場合は、前記乾燥手段の設定値を上げるように制御する
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記検出手段は、前記液体吐出ヘッドの筐体内に配置され、前記液滴の供給源である共通液室の近傍の液滴の温度を検出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】

前記検出手段は、前記液体吐出ヘッドの筐体外に配置され、前記液滴の最終到達地点であるノズル板の表面の液滴の温度を検出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4】

前記検出手段は、前記ノズル板の表面の液滴の温度を前記ノズル板の表面と非接触で検
出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記検出手段は、前記画像を形成している間に行われる前記液滴を吐出するノズルを回
復させる空吐出動作時と、前記画像を形成していない間に行われるメンテナンス動作時と
の少なくとも一方のタイミングで前記液滴の温度を検出し、
前記制御手段は、検出された前記液滴の温度を基に、前記相関テーブルを参照して、前
記乾燥手段の設定値を更新することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画
像形成装置。

【請求項6】

前記検出手段は、前記画像を形成している間、所定の間隔で前記液滴の温度を検出し、
前記制御手段は、検出された前記液滴の温度を基に、前記相関テーブルを参照して、前記乾燥手段の設定値を更新することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記記録媒体は、非浸透メディアであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから離間して配置される、前記液滴によって画像が形成された記録媒体を乾燥する乾燥手段を含む画像形成装置の制御方法であって、
画質を均一にするための、前記液滴の温度と前記乾燥手段の設定値との関係を示す相関テーブルを予め記憶しておく工程と、
前記液滴の温度を検出する工程と、
前記検出する工程によって検出された前記液滴の温度に基づいて、前記相関テーブルを参照して、前記乾燥手段を制御する工程と、を含み、
前記乾燥手段を制御する工程では、前記液滴の温度を検出する工程によって検出された前記液滴の温度が高くなった場合は、前記乾燥手段の設定値を上げるように制御する
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

【請求項9】

液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから離間して配置される、前記液滴によって画像が形成された記録媒体を乾燥する乾燥手段を含む画像形成装置のコンピュータに、
画質を均一にするための、前記液滴の温度と前記乾燥手段の設定値との関係を示す相関テーブルを予め記憶しておく処理と、
前記液滴の温度を検出する処理と、
前記検出する処理によって検出された前記液滴の温度に基づいて、前記相関テーブルを参照して、前記乾燥手段を制御する処理と、を実現させるためのプログラムであって、
前記乾燥手段を制御する処理では、前記液滴の温度を検出する処理によって検出された前記液滴の温度が高くなった場合は、前記乾燥手段の設定値を上げるように制御する
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、プリンタ、ファクシミリ、コピー、プロッタ、又はこれ等の内の複数の機能を複合した画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下、「用紙」ともいう。ただし、材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙等も同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字ともいう。）を行うものがある。

【0003】

なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、画像形成とは、文字や図形等の意味を有する画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を有さない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像形成を行うものに限定されない。

【0004】

また、液体吐出ヘッドを備える画像形成装置として、ヘッドをキャリッジに搭載して用紙の送り方向と直交する主走査方向に移動させることにより記録を行うシリアル型画像記録装置と、記録領域の略全幅にわたって液滴を吐出する複数の吐出口(ノズル)を列設したライン型ヘッドを用いるライン型画像記録装置とがある。さらに、液体吐出ヘッドは、インク滴（記録液体）を吐出させるためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの種類に大別される。

【0005】

例えば、液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置し、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで加圧液室内の圧力を変化させ、インク滴を吐出させるピエゾ方式のものが一般に良く知られている。また、液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク滴を吐出させるバブルジェット（登録商標）方式のものも一般に良く知られている。さらに、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備え、振動板と電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力／体積を変化させることによりノズルからインク滴を吐出させる静電型のものも提案されている。

【0006】

ところで、近年では、サイングラフィックス市場において使用される非浸透メディアへの印字が可能なインクジェットプリンタが開発されてきている。その作像技術としては、加熱及び乾燥方式のものが採用されている。このような方式において、従来の加熱及び乾燥の設定温度は、各種メディア・作像モード毎にそれぞれ対応した標準の温度プロファイルとして備えていることが多い。

【0007】

特許文献１には、用紙を温めるときに皺のより難い用紙加熱装置を提供することを目的とし、用紙付近の温度又は湿度を検知し、予め記憶してあるデータと照合して温度を制御する用紙加熱装置が開示されている。すなわち、用紙付近の温度をフィードバックして加熱及び乾燥の設定温度を制御することが記載されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来、連続的に印刷する状況等、ユーザの使用状況に依るところはあまり考慮されていなかった。特に、印刷状態を長時間継続していると吐出されるインク温度が高くなり、標準的な温度プロファイルでは画像に不具合が発生する可能性があり、所望の画像が得られないという問題があった。

【0009】

また、特許文献１に記載された発明は、用紙付近の温度をフィードバックして加熱及び乾燥の設定温度を制御しているが、上記したようにインク温度が高くなり、標準的な温度プロファイルでは画像に不具合が発生する可能性があり、所望の画像が得られないという課題は解消されていない。

【0010】

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、検知されたインク温度に基づいて、媒体の加熱装置又は乾燥装置の制御を行うことにより、如何なる状況でも均一な画質を提供することが可能な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】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、液滴によって画像が形成された記録媒体を乾燥する乾燥手段と、前記液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液滴の温度を検出する検出手段と、前記乾燥手段を制御する制御手段と、画質を均一にするための、前記液滴の温度と前記乾燥手段の設定値との関係を示す相関テーブルを記憶しておく記憶手段と、を含み、前記乾燥手段は、前記液体吐出ヘッドから離間して配置されており、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記液滴の温度を基に、前記相関テーブルを参照して、前記乾燥手段を制御し、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記液滴の温度が高くなった場合は、前記乾燥手段の設定値を上げるように制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、検知されたインク温度に基づいて、媒体の加熱装置又は乾燥装置の制御を行うことにより、如何なる状況でも均一な画質を提供することが可能な画像形成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの液室長手方向に沿った断面図である。

【図2】本実施形態に係る画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの液室短手方向に沿った断面図である。

【図3】本実施形態に係る画像形成装置の制御部の要部について説明する概略ブロック図である。

【図4】本実施形態に係る画像形成装置の制御部の要部のうち、印刷制御部及びヘッドドライバの一例について説明する図である。

【図5】本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッドの短手方向から見た主要図である。

【図6】本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッドの長手方向から見た主要図である。

【図7】本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッド内にインク温度検知手段が存在する場合について説明する図である。

【図8】本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッド外にインク温度検知手段が存在する場合について説明する図である。

【図9】本実施形態に係る画像形成装置の共通液室とインク温度検知手段との配置例を説明する図である。

【図10】本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度を検知して加熱又は乾燥の温度を制御するまでのフローを説明する図である。

【図11】本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度に対するヒータ設定温度のテーブルについて説明する図である。

【図12】本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度が異なる場合のヒータ温度と画質との関係について説明する図である。

【図13】画像形成装置において、インク温度、メディア温度、及び画像濃度との関係を説明する図である。

【図14】画像形成装置において、ヘッドの加熱の有無、ヒータ温度、及びドット径との関係について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明は、加熱手段又は乾燥手段を備えた画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラムに関し、検知されたインク温度に基づいて加熱手段又は乾燥手段を制御することが特徴になっている。

【0015】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。

【0016】

まず、本実施形態に係るインクジェットヘッドの基本構成について図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの液室長手方向に沿った断面図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの液室短手方向に沿った断面図である。

【0017】

このインクジェットヘッドは、図示しないインク供給口と共通液室１−２となる彫り込みを形成したフレーム１を備えている。また、流体抵抗部２−１、加圧液室２−２となる彫り込みとノズル３−１に連通する連通口（液体導入部）２−３を形成した流路板２を備えている。

【0018】

さらに、ノズル３−１を形成するノズル板と、島状凸部６−１、ダイアフラム部６−２及びインク流入口６−３を有する振動板６と、を備えている。そして、振動板６に接着層を介して接合された積層型圧電素子５と、積層型圧電素子５を固定しているベース４と、を備えている。

【0019】

ベース４はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層型圧電素子５を２列配置して接合している。積層型圧電素子５は、厚さ１０から５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層５−１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層５−２とを交互に積層している。

【0020】

内部電極層５−２は、両端で個別電極５−３に接続する。積層型圧電素子５はハーフカットのダイシング加工により櫛歯状に分割され、1つおきに駆動部５−５と支持部５−６（非駆動部）として使用する。積層型圧電素子５は、厚さ１０から５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層５−１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層５−２とを交互に積層したものである。そして、内部電極層５−２を交互に端面の端面電極（外部電極）にある個別電極５−３、共通電極５−４に電気的に接続したものである。

【0021】

また、本実施形態のインクジェットヘッドは、厚み方向変位であるｄ３３方式での積層型圧電素子５を使用する構成とし、積層型圧電素子５の伸縮により加圧液室２−２を収縮、膨張させるようになっている。積層型圧電素子５に駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また積層型圧電素子５に充電された電荷が放電すると反対方向に収縮するようになっている。

【0022】

駆動部の個別電極５−３にはＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）７が半田接合されている。また、共通電極５−４は、積層型圧電素子５の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ７のグラウンド電極に接合している。ＦＰＣ７には図示しないドライバＩＣ（Integrated Circuit）が実装されており、これにより駆動部５−５への駆動電圧印加を制御している。

【0023】

振動板６は、薄膜のダイアフラム部６−２と、このダイアフラム部６−２の中央部に形成した駆動部５−５となる積層型圧電素子５と接合する島状凸部（アイランド部）６−１と、を形成している。また、振動板６は、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口６−３となる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。

【0024】

流路板２はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部２−１、加圧液室２−２、液体導入部２−３となる彫り込み、及びノズル３−１に対する位置に連通口２−４となる貫通口をエッチング工法でパターニングした。エッチングで残された部分が加圧液室２−２の隔壁となる。

【0025】

ノズルプレート３は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３−１を多数形成している。このノズル３−１の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でも良い。）に形成している。

【0026】

このノズルプレート３のインク吐出面（ノズル表面側）は、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層は、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチ等）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等である。

【0027】

インク供給口と共通液室１−２となる彫り込みを形成するフレーム１は樹脂成形で作製している。このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部５−５に駆動波形（１０から５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部５−５に積層方向の変位が生起する。そして、振動板６を介して加圧液室２−２が加圧されて圧力が上昇し、ノズル３−１からインク滴が吐出される。

【0028】

その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室２−２内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室２−２内に負圧が発生してインク充填工程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１−２に流入し、共通液室１−２からインク流入口６−３を経て液体導入部２−３、流体抵抗部２−１を通り、加圧液室２−２内に充填される。

【0029】

流体抵抗部２−１は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部２−１を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。

【0030】

次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の要部について説明する。図３は、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の要部について説明する概略ブロック図である。

【0031】

この制御部５００は、この装置全体の制御を司っている。制御部５００は、本実施形態に係る空吐出動作の制御を行う手段を兼ねるＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１を備えている。また、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ（Random Access Memory）５０３と、を備えている。さらに、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：Non Volatile RAM）５０４を備えている。そして、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）５０５を備えている。

【0032】

また、記録ヘッド３４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８を備えている。さらに、キャリッジ３３側に設けた記録ヘッド３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９と、キャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５５４と、を備えている。また、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５と、維持回復機構の維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０と、を備えている。そして、帯電ローラ５６にＡＣ（Alternating Current）バイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１等を備えている。

【0033】

また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。

【0034】

この制御部５００は、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（Interface）５０６を有している。パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置、デジタルカメラ等の撮像装置等のホスト６００側から、ケーブル又はネットワークを介してホストＩ／Ｆ５０６で受信する。

【0035】

そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、ホストＩ／Ｆ５０６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を行う。そして、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。
なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、ホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。

【0036】

印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送すると共に、この画像データの転送及び転送の確定等に必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号等をヘッドドライバ５０９に出力する。これ以外にも、ＲＯＭ５０２に格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ（Digital／Analog）変換するＤ／Ａ変換器、及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含んでいる。そして、１の駆動パルス、又は複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ５０９に対して出力する。

【0037】

ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動信号を構成する駆動パルスを、駆動素子（例えば、圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３４を駆動する。駆動素子は、選択的に記録ヘッド３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する。このとき、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴等、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

【0038】

Ｉ／Ｏ（Input／Output）部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８、モータ駆動部５１０、及びＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。

【0039】

センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、装置内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチ等がある。そして、Ｉ／Ｏ部５１３は様々なセンサ情報を処理することができる。

【0040】

次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の要部のうち、印刷制御部及びヘッドドライバの一例について説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の要部のうち、印刷制御部及びヘッドドライバの一例について説明する図である。

【0041】

印刷制御部５０８は、上述したように、駆動波形生成部７０１と、データ転送部７０２とを備えている。駆動波形生成部７０１は、画像形成時に１印刷周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する。そして、空吐出動作時に１空吐出周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する。データ転送部７０２は、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０からＭ３を出力する。

【0042】

なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ５０９の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ７１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号である。滴制御信号は、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態に遷移する。

【0043】

ヘッドドライバ５０９は、データ転送部７０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／１チャンネル（１ノズル））を入力するシフトレジスタ７１１を備えている。また、シフトレジスタ７１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路７１２と、階調データと滴制御信号Ｍ０からＭ３をデコードして結果を出力するデコーダ７１３と、を備えている。さらに、デコーダ７１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ７１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ７１４を備えている。そして、レベルシフタ７１４を介して与えられるデコーダ７１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ７１５を備えている。

【0044】

このアナログスイッチ７１５は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）５−３に接続され、駆動波形生成部７０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と滴制御信号Ｍ０からＭ３をデコーダ７１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ７１５がオンする。これにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。

【0045】

次に、本実施形態に係る液体吐出ヘッドを備える画像形成装置の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッドの短手方向から見た主要図である。図６は、本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッドの長手方向から見た主要図である。

【0046】

はじめに、図５について説明する。まず、記録媒体の構成として本図ではロールタイプのものとしている。ロール紙５０から記録媒体５２は図５の矢印に示した搬送方向に沿って送られて行く。なお、ロール紙５０に限定すされることなく、一般的なシリアル機のようなカット紙を用いても構わない。

【0047】

記録媒体５２の下には加熱ヒータ５３を、印字前部分・印字領域部分・印字後部分の三箇所に分けて配置している。本実施形態は、サイングラフィックス市場での使用用途となる画像形成装置を想定している。したがって、記録媒体５２には非浸透メディアが用いられるので、加熱ヒータ５３のような加熱手段が必要である。

【0048】

これら加熱ヒータ５３は、図５では３つに分割しているが、必ずしも分割しなければならないわけではない。しかしながら、複数に分割していればそれぞれにおいて温度を制御することができるため、印字方式によって最適な温度制御プロファイルを設定できるメリットがある。

【0049】

また、印字後部分には記録媒体５２の下からの加熱に加えて乾燥ファンヒータ５４を備えた構成としている。乾燥ファンヒータ５４から温風を当てることで、印刷物を確実に乾燥させることができるのである。印字領域部分にはインクジェットヘッド５７を搭載したキャリッジ５５がある。

【0050】

次に、図６について説明する。図５で図示できなかった部分は記録媒体５２の右側に位置する維持回復機構６１である。この維持回復機構６１は、インクジェットヘッド５７のノズルを維持及び回復するためのもので、印字しない時にはノズルキャップ６２でそれぞれのインクジェットヘッド５７をキャッピングする。

【0051】

また、ノズル詰まり等の不具合が発生した時には、ノズルを回復させるため、空吐出受け６３で空吐出をしたり、ノズルメンテナンスのため、インクで溢れたノズル面をワイパ６４でワイピングしたりする。また、図５では説明していなかったが、キャリッジ５５は用紙搬送方向に対して直交した方向に往復移動する構成としている。

【0052】

次に、本実施形態に係る画像形成装置のインク温度の検知方法について図７及び図８を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッド内にインク温度検知手段が存在する場合について説明する図である。図８は、本実施形態に係る画像形成装置の液体吐出ヘッド外にインク温度検知手段が存在する場合について説明する図である。

【0053】

図７に液体吐出ヘッドの一部を示す。インク温度検知手段７−１は、液体吐出ヘッドのハウジング７−２の内部（筐体内）に配置した構成となっている。インク温度検知手段７−１は、吐出時における温度変化に追従できるような高精度な温度センサが望ましいが、コスト面を考慮するならば、汎用的なものでも良い。また、温度を検知する方式は如何なる方式であっても良い。

【0054】

インク温度検知位置７−３は、各ノズルの個別液室に繋がっている共通液室１−２（図１）の温度を検知できるような位置にあるものとする。図７では、液体吐出ヘッドのハウジング７−２の長手方向・短手方向共に中央に配置している。ここで、インク温度検知手段７−１が、共通液室１−２の温度をどのようにして検知するかについて説明する。図９は、本実施形態に係る画像形成装置の共通液室とインク温度検知手段との配置例を説明する図である。

【0055】

図９に示すように、共通液室１−２が２つある場合、その間の中央の位置にインク温度検知手段７−１を配置するような構成にする。このように、共通液室１−２近傍に配置することにより、インク温度を間接的に検知することが可能となる。また、個別液室又は個別ノズルにインクを供給するための供給源となる共通液室１−２近傍のインク温度を検知することにより、印刷時にインク温度が変わった場合でも安定した画像を出力することができるのである。

【0056】

図８に、液体吐出ヘッドのハウジング８−１とインク温度検知手段（赤外線放射温度計）８−３との位置関係を示している。図７で示した実施形態と異なるのは、インク温度検知手段（赤外線放射温度計）８−３を液体吐出ヘッドのハウジング８−１の外（筐体外）に配置している点である。このように配置することで、インク温度を直接測定するのではなく、ノズル板８−２の表面の温度を測定することによりインク温度を把握するのである。

【0057】

実際、インク滴は液体吐出ヘッドの最終到達地点において吐出されるため、ノズル板８−２の表面の温度を測定することにより、吐出時のインク温度を測定できることになるので、より精度の高い制御が可能となる。ノズル板８−２の表面の温度測定手段は非接触式としている。非接触式の温度測定は、赤外線放射温度計８−３で測定することが一般的であり、図８に図示した通りである。

【0058】

ノズル板８−２の表面から放出される赤外線放射エネルギーを、赤外線センサ８−４を用いて計測する。この赤外線放射温度計８−３は、図６で説明した維持回復機構６１の近くに配置することが望ましい。印刷時の空吐出動作時やメンテナンス動作時といったタイミングで温度測定を行うことにより、印刷時に支障を来たすことなく、定期的に温度測定を行うことができるため、インク温度に基づいた加熱手段又は乾燥手段の制御がし易くなる。

【0059】

次に、本実施形態に係る画像形成装置のインク温度を検知して加熱手段又は乾燥手段の温度を制御する仕組みについて説明する。図１０は、本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度を検知して加熱又は乾燥の温度を制御するまでのフローを説明する図である。

【0060】

図１０に示す印刷ジョブスタートから印刷完了までのフローにおいて、まず、（１）印刷ジョブを受けスタートした後、（２）図７から図９で説明したような方法を用いて印刷前のインク温度を検知する。その後、（３）加熱手段又は乾燥手段の温度設定データ（テーブル）を参照し、（４）加熱手段又は乾燥手段の温度を決定する。この加熱手段又は乾燥手段の温度設定データはテーブルのようなものを予め用意しておき、画像形成装置に内蔵しておいても良い。

【0061】

ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度に対するヒータの温度設定テーブルについて説明する。図１１は、本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度に対するヒータ設定温度のテーブルについて説明する図である。

【0062】

図１１に示すように、それぞれのインク温度に対応して画質が均一となる加熱手段又は乾燥手段のヒータ温度の設定値が予め対応付けられたテーブルを用意しておく。これにより、インク温度が変わった場合であっても、このテーブルを参照し、適切なヒータ温度の設定値となるよう制御すれば良い。なお、図１１のテーブルはインク温度を５℃間隔で刻んでいるが、より精密なヒータ温度の制御を行う場合は、インク温度を１℃間隔で刻むといった、細かく設定しておくのが好ましい。

【0063】

図１０に戻り、これらの各ステップを経て印刷条件が確定し、（５）本印刷が開始される。（６）印刷中は一定間隔でインク温度を検出し、加熱手段又は乾燥手段のヒータ温度の設定データ（テーブル）を参照して、加熱手段又は乾燥手段の少なくとも一方の温度を随時最良の設定値に変更しながら印刷を進めていく。すなわち、（３）から（６）の各ステップを印刷中は繰り返し実行していくイメージである。このように印刷を実行することにより、インク温度に応じて加熱手段又は乾燥手段の温度を設定することになるため、印刷開始時から印刷終了時まで安定した作像ができ、品質の良好な画像を提供することができる。

【0064】

次に、本実施形態に係る画像形成装置のインク温度、ヒータ温度、画質の関係について、図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係る画像形成装置において、インク温度が異なる場合のヒータ温度と画質との関係について説明する図である。

【0065】

図１２のグラフにおいて、インク温度は２５℃、３５℃、４５℃の３種類の場合について示しているが、この温度に限定されることはない。今までの評価結果から、インクは温度によって画像品質の最良値を有しており、その時の加熱温度又は乾燥温度も異なることが分かっている。この特性が事前に分かっていれば、画質を一定に維持するためのインク温度に対する加熱温度又は乾燥温度の関係が把握できるため、上記図１１で説明したように、画像形成装置の中にデータ又はテーブルとして内蔵しておけば良い。

【0066】

なお、本実施形態では、インクの温度を検知し、当該検知された温度において最適な画像品質が得られるよう加熱手段又は乾燥手段を制御することとしている。したがって、インク自体の温度制御は行っていない。しかしながら、何らかの要因で加熱手段又は乾燥手段の設定温度が変化した場合、最適な画像品質が得られるようインク自体の温度を制御するようにしても良い。

【0067】

この場合、図１１で説明したインク温度と最適な画像品質を得るための加熱手段又は乾燥手段の設定温度との関係を示すテーブルや、図１２で説明したインク温度が異なる場合のヒータ温度と画質との関係に基づいて、安定した画像品質を得ることが可能である。

【0068】

上記したように特許文献１に記載された技術では、用紙付近の温度及び湿度を検知し、予め記憶してあるデータと照合して温度を制御することにより、用紙を温めるときに皺のより難い用紙加熱装置を提供していた。これに対し、本実施形態では、インク温度に着目している。これまでの評価結果から、インク温度が異なる場合、最良な画像濃度が出る加熱装置又は乾燥装置の温度が変化することが分かっている。その結果を図１３及び図１４に示す。図１３は、画像形成装置において、インク温度、メディア温度、及び画像濃度との関係を説明する図である。図１４は、画像形成装置において、ヘッドの加熱の有無、ヒータ温度、及びドット径との関係について説明する図である。

【0069】

このような関係性を予め画像形成装置内に蓄積しておき、検知したインク温度を入力データとして、画像形成装置に蓄積された情報（テーブル、計算式等）に基づいて、加熱装置又は乾燥装置を制御するイメージである。これにより、安定的に、高品質の画像形成を行うことができる。

【0070】

なお、図９に示した本実施形態に係るインクジェットプリンタを構成する各機能ブロックの各動作は、コンピュータ上のプログラムに実行させることもできる。すなわち、制御部５００内のＣＰＵ５０１が、ＲＯＭ５０２等の記憶媒体に格納されたプログラムをロードする。そして、プログラムの各処理ステップが順次実行されることによって実現される。

【0071】

以上説明したように、本発明では、検知されたインク温度に基づいて、媒体の加熱装置又は乾燥装置の少なくとも一方の制御を行う。これにより、如何なる状況でも均一な画質を提供することが可能な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラムが得られるのである。

【0072】

以上、本発明の好適な実施形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ フレーム
１−２ 共通液室
２ 流路板
２−１ 流体抵抗部
２−２ 加圧液室
２−３ 液体導入部
２−４ 連通口
３ ノズルプレート
３−１ ノズル
４ ベース
５ 積層型圧電素子
５−１ 圧電層
５−２ 内部電極層
５−３ 個別電極
５−４ 共通電極
５−５ 駆動部
５−６ 支持部
６ 振動板
６−１ 島状凸部（アイランド部）
６−２ ダイアフラム部
６−３ インク流入口
７ ＦＰＣ
７−１ インク温度検知手段
７−２、８−１ 液体吐出ヘッドのハウジング
７−３ インク温度検知位置
８−２ ノズル板
８−３ インク温度検知手段（赤外線放射温度計）
８−４ 赤外線センサ
３３、５５ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
５０ ロール紙
５１ 搬送ベルト
５２ 記録媒体
５３ 加熱ヒータ
５４ 乾燥ファンヒータ
５６ 帯電ローラ
５７ インクジェットヘッド
６１ 維持回復機構
６２ ノズルキャップ
６３ 空吐出受け
６４ ワイパ
１２１ 圧電素子
５００ 制御部
５０１ ＣＰＵ
５０２ ＲＯＭ
５０３ ＲＡＭ
５０４ ＮＶＲＡＭ
５０５ ＡＳＩＣ
５０６ ホストＩ／Ｆ
５０８ 印刷制御部
５０９ ヘッドドライバ
５１０ モータ駆動部
５１１ ＡＣバイアス供給部
５１３ Ｉ／Ｏ
５１４ 操作パネル
５１５ センサ群
５５４ 主走査モータ
５５５ 副走査モータ
５５６ 維持回復モータ
６００ ホスト
６０１ プリンタドライバ
７０１ 駆動波形生成部
７０２ データ転送部
７１１ シフトレジスタ
７１２ ラッチ回路
７１３ デコーダ
７１４ レベルシフタ
７１５ アナログスイッチ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0074】

【特許文献1】特開平０５−０３１８９１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】