JP2011116073A

JP2011116073A - 記録装置

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Publication number: JP2011116073A
Application number: JP2009277411A
Authority: JP
Inventors: Tadao Kyoya; 忠雄京谷
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2029-12-07
Also published as: JP5499672B2

Abstract

【課題】所望の印加電圧を出力させる指令値を素早く補正する。
【解決手段】アクチュエータユニットに印加電圧を出力する全ての電圧印加回路について、上限電圧及び下限電圧を出力させる指令値によって実際に出力された印加電圧が出力テーブルとして記憶されている。上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路を代表電圧印加回路に決定する。上限電圧又は下限電圧の指令値によって代表電圧印加回路が出力する印加電圧を計測する。上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、代表電圧印加回路が出力した印加電圧と出力テーブルとから、代表電圧印加回路を除く他の電圧印加回路８１が、上限電圧及び下限電圧の各指令値により出力する印加電圧を予測すると共に実測結果及び予測結果により出力テーブルを補正する。出力テーブルから所望の印加電圧を出力させる指令値を算出し補正する。
【選択図】図７

Description

本発明は、液滴を吐出することによって記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。

インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させる吐出エネルギーを発生させるアクチュエータを正確に駆動するためには、アクチュエータに対して所望の電圧を印加する必要がある。しかしながら、制御側で所望の電圧をアクチュエータに印加しようとしても、周辺の温度や湿度、素子の特性の変化などにより、実際にアクチュエータに印加される電圧が変動することがある。この点、複数の補正マップを用いて、アクチュエータに所望の電圧が印加されるように電圧指令値を補正する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開平２００９−１８４２９１号公報

上述した技術によると、周辺の温度や湿度、素子の特性の変化を十分に補正マップに反映させることができないため、アクチュエータに所望の電圧を正確に印加することが難しい。一方、周辺の温度や湿度、素子の特性の変化を補正マップに反映させるためには、定期的にアクチュエータに実際に印加されている印加電圧を各電圧印加素子について計測する必要があり、電圧印加素子が多数設けられている場合には、印加電圧の計測と補正マップへの反映に長い時間を要する。

本発明の目的は、所望の印加電圧を出力させる指令値を素早く補正することができる記録装置を提供することにある。

本発明の記録装置は、画像を記録するための記録液滴を吐出する複数のノズル、及び、前記ノズルから前記記録液滴を吐出させる吐出エネルギーを記録液滴に付与する複数の吐出エネルギー付与手段を有する記録ヘッドと、前記吐出エネルギーを付与させるための電圧を一又は複数の吐出エネルギー付与手段のそれぞれに印加する複数の電圧印加回路と、前記電圧印加回路によって前記吐出エネルギー付与手段に印加された電圧である印加電圧を計測する計測手段と、前記電圧印加回路に設けられ、対応する前記一又は複数の吐出エネルギー付与手段に印加する電圧を設定するための印加電圧設定値が入力される印加電圧設定部と、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記電圧印加回路が前記吐出エネルギー付与手段に所定電圧を印加するときの前記印加電圧設定値を算出する印加電圧設定値算出手段と、前記計測手段の計測結果である印加電圧、及び、前記印加電圧設定値算出手段によって算出された全ての前記電圧印加回路に係る前記印加電圧設定値を記憶する記憶手段と、前記複数の電圧印加回路の一部であると共に、前記記憶手段に記憶された前記印加電圧又は前記印加電圧設定値が互いに異なる複数の前記電圧印加回路を代表印加回路として決定し、決定した前記代表印加回路に係る前記印加電圧を前記計測手段に計測させると共に、当該計測結果である前記印加電圧及び前記印加電圧設定値記憶手段に記憶された前記代表印加回路以外の前記電圧印加回路に係る前記印加電圧に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記印加電圧設定値を補正する補正手段とを備えている

本発明によると、補正手段が、代表印加回路に係る印加電圧のみを計測すると共に、代表印加回路以外の電圧印加回路に係る印加電圧設定値を、代表印加回路に係る計測結果から補間計算により算出して補正するため、印加電圧の実測回数を低減することができる。これにより、所望の印加電圧を出力させる印加電圧設定値を素早く補正することができる。

本発明においては、前記補正手段が、前記記憶手段に記憶された前記印加電圧又は前記印加電圧設定値のうち最大及び最小の前記印加電圧又は前記印加電圧設定値に対応する少なくとも２つの前記電圧印加回路を前記代表印加回路に含めることが好ましい。これによると、最大差を有する印加電圧同士から他の電圧印加回路の印加電圧を補間計算により算出して印加電圧設定値を補正するため、補間計算に係る誤差を小さくすることができる。

また、本発明においては、前記記録ヘッドが前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に延在し、且つ、複数色にそれぞれ対応する複数の前記記録ヘッドが前記記録媒体の搬送方向に沿って配列され、前記補正手段が、前記記録ヘッドを単位として複数の前記電圧印加回路に係る前記印加電圧設定値を補正することが好ましい。これによると、１つの記録ヘッドにおける吐出エネルギー付与手段間で記録特性が変化するのを抑制することができる。このため、吐出エネルギー付与手段間に対応する記録領域において、すじ等が発生することを防止でき、記録画像の品質が低下するのを防止することができる。

さらに、本発明においては、前記記録ヘッドの温度を検知する温度検知手段をさらに備えており、前記記憶手段が、前記印加電圧設定値の補正時に前記温度検知手段により検知された温度をさらに記憶し、前記補正手段は、前記温度検知手段が検知した温度と前記記憶手段に記憶された温度との差が所定以上となったときに、前記印加電圧設定値の補正を行うことが好ましい。これによると、電圧印加回路の温度特性に対応して印加電圧設定値の補正を効率よく行うことができる。

加えて、本発明においては、前記補正手段が、各前記印加電圧設定値について前回の補正からの経過時間を算出するタイマを有しており、前記タイマが所定時間以上の前記経過時間を算出したときに、前記印加電圧設定値の補正を行うことが好ましい。これによると、補正期間の最大値を所定時間として決定することで、経時変化によって印加電圧が大きくずれるのを防止することができる。

さらに、本発明においては、前記補正手段が、前記代表印加回路について、前記計測手段に計測させた前記印加電圧の大小関係と、前記記憶手段に記憶された印加電圧の大小関係とが一致しないときに、全ての前記電圧印加回路に係る前記印加電圧設定値を前記印加電圧設定値算出手段に算出させることが好ましい。これによると、代表印加回路に関する指令値の大小関係に狂いが生じた場合は補間計算の前提条件が崩れていると判断し、実測された印加電圧に基づいて全ての印加電圧設定値を算出するため、印加電圧設定値が大きくずれるのを防止することができる。

本発明の実施形態によるインクジェットプリンタの概略側面図である。図１に示すインクジェットヘッドの上面図である。図２に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図３に示すインクジェットヘッドの部分拡大断面図である。図１に示す制御装置の機能ブロック図である。（ａ）図５に示すテーブル記憶部に記憶されている指令値テーブルを示す図である。（ｂ）図５に示すテーブル記憶部に記憶されている出力テーブルを示す図である。（ｃ）図５に示す指令値算出部が算出する指令値と印加電圧との関係を示したグラフである。（ｄ）図６（ｂ）の出力テーブルを正規化した正規化テーブルを示す図である。図５に示す指令電圧補正部の動作を説明するための図である。図１に示す制御装置による、補正処理の動作手順を示したフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１は、搬送ユニット２０と、搬送ユニット２０によって搬送された用紙Ｐに、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク滴をそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１と、ガイド３１と、ニップローラ３２、３３と、分配機構３４と、４つの乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄと、排出機構４３と、４つの排出トレイ５５ａ〜５５ｄと、制御装置１６とを有している。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。

搬送ユニット２０は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８のループ内において４つのインクジェットヘッド１と対向するように配置されたプラテン１９とを有している。ベルトローラ６は、駆動ローラであって、図示しない搬送モータから駆動力が与えられることで回転する。ベルトローラ７は、従動ローラであって、ベルトローラ６の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って回転する。搬送ベルト８の外周面に載置された用紙Ｐは、図１右方へと搬送される。

４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向には互いに平行に配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向にインク滴が吐出される複数の吐出口が配列されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、インク滴が吐出される複数の吐出口１０８が配列された吐出面となっている（図３参照）。

プラテン１９は、搬送ベルト８の上側ループの内周面と接触するように配置されており、搬送ベルト８の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト８の上側ループの外周面とインクジェットヘッド１の吐出面とが対向しつつ平行になり、且つ、画像形成に適した所定間隔の隙間が形成されている。搬送ベルト８によって搬送されてきた用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド１のすぐ下方を通過する際に、各インクジェットヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインク滴が順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、搬送ユニット２０によってさらに図１右方に搬送され、ガイド３１に到達する。

ガイド３１は、搬送ユニット２０によって搬送されている画像が形成された用紙Ｐを、分配機構３４に案内する。ニップローラ３２、３３は、ガイド３１に案内されている用紙Ｐを挟持しつつ駆動することによって、当該用紙Ｐに搬送力を与えている。

分配機構３４は、ガイド３１によって案内された画像が形成された用紙Ｐを、４つの乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄのいずれかに選択的に供給する。

乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄは、画像が形成された用紙Ｐを乾燥させるため当該用紙Ｐを保持する。分配機構３４によって分配された用紙Ｐは、供給先の乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄに対応するニップローラ４２ａ〜４２ｄによって図１左方に搬送され、乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄに到達する。乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄは、用紙Ｐが載置される保持領域を有している。用紙Ｐはこの保持領域に静電吸着によって印刷面を下側の開放空間に向けて保持される。これにより、用紙Ｐが乾燥するときに湾曲するのを防止する。インクジェットプリンタ１０１内においては、乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄの保持領域上を空気が流動して、保持領域上に保持された用紙Ｐの乾燥が促進されるように、各機構部が配置されている。また、場合によっては乾燥用のヒータ等が設置される。

排出機構４３は、乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄに対応する４つのニップローラ４３ａ〜４３ｄ及び選択機構４５を有している。排出機構４３は、乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄと、用紙Ｐを排出トレイ５５ａ〜５５ｄにそれぞれ案内するガイド５１ａ〜５１ｄのいずれかとが接続されるように選択機構４５を動作させつつ、ニップローラ４３ａ〜４３ｄ、及び排出トレイ５５ａ〜５５ｄの上流に設けられたニップローラ５２ａ〜５２ｄを選択的に駆動することによって、乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄのいずれかに保持された用紙Ｐを、排出トレイ５５ａ〜５５ｄのいずれかに排出する。

４つの排出トレイ５５ａ〜５５ｄは、乾燥ステージ４１ａ〜４１ｄの図１左方において、図１上下方向に配列されている。

図２〜図４を参照しつつ、インクジェットヘッド１について詳細に説明する。図３では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。

インクジェットヘッド１は、図２に示すように、流路ユニット９の上面に台形の平面形状を有する８つのアクチュエータユニット２１（ＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ８）が固定された積層体である。流路ユニット９は、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレートを互いに位置合わせした積層体である。図３に示すように、流路ユニット９内には、図示しないインクタンクからインクが供給されるマニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る多数の個別インク流路が形成されている。なお、吐出口１０８は、インク吐出面２ａにおいて、主走査方向に関して主走査方向解像度である６００ｄｐｉの間隔で配列されている。図示しないインクタンクから供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分配される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路に流れ込み、圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。

本実施形態では、流路ユニット９の長手方向に等間隔に並ぶ圧力室１１０の列が、幅方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側（下底側）から短辺側（上底側）に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出口１０８も、これに対応した配置がされている。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。図４に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。また、最上層の圧電シート１４１の上面における圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。

共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。個別電極１３５に接続されたランド部１３６に、制御装置１６からの駆動電圧が選択的に供給されることによって、当該個別電極１３５と共通電極１３４との間に電圧が印加される。

アクチュエータユニット２１は、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。圧力室１１０から離れた圧電シート１４１が活性部を含む層とし、圧力室１１０に近い２枚の圧電シート１４２、１４３が自発的に変形しない非活性層である。アクチュエータユニット２１は、いわゆるユニモフルタイプのアクチュエータである。アクチュエータユニット２１には、個別のアクチュエータが、少なくとも圧力室１１０の数だけ作り込まれている。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる駆動電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が活性部として働き、圧電効果により歪む。分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。このとき、圧電シート１４２、１４３には、電界による自発的歪みが生じない。これにより、圧電シート１４１の電界印加部分と圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じる。圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレートの上面に固定されているため、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）し、圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、吐出口１０８からインク滴が吐出される。

次に、図５を参照しつつ、制御装置１６について詳細に説明する。制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１６を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図５に示すように、制御装置１６は、ヘッド制御部７２と、印加電圧計測部７４と、指令値算出部７３と、指令値補正部７５と、搬送制御部７６とを有している。

ヘッド制御部７２は、インクジェットヘッド１からのインク滴の吐出を制御する。ヘッド制御部７２は、３２個の電圧印加回路８１と、テーブル記憶部８３と、電圧指令出力部８２とを有している。電圧印加回路８１は、各インクジェットヘッド１の８つのアクチュエータユニット２１（ＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ８）にそれぞれに対応しており、対応するアクチュエータユニット２１に印加電圧を出力する。なお、図５においては、１つのインクジェットヘッド１についてのみ描かれているが、他の３つのインクジェットヘッド１についても同様である。印加電圧は、アクチュエータユニット２１の共通電極１３４と個別電極１３５との間に印加される電圧であり、グランド電位を０Ｖとしたときの駆動電圧に対応している。また、電圧印加回路８１は、電圧指令出力部８２からの指令値によって、出力する印加電圧を変化させる。電圧印加回路８１は、周辺雰囲気の温度や湿度、又は、電圧印加回路８１を構成する素子の特性により、同一の指令値に基づいて出力する印加電圧の値が変動する。このため、後述するように、各電圧印加回路８１の特性に応じた指令値が決定されている。なお、指令値は電圧印加回路８１の電圧設定部に入力する印加電圧設定値に対応している。

テーブル記憶部８３は、インクジェットヘッド１毎に、指令値テーブル、出力テーブル、及び、正規化テーブルを記憶している。指令値テーブルは、各インクジェットヘッド１に対応する各電圧印加回路８１について、所望の印加電圧（例えば、２０Ｖ）を出力させる指令値を示している（図６（ａ）参照）。出力テーブルは、各インクジェットヘッド１に対応する各電圧印加回路８１について、上限電圧である２３Ｖ及び下限電圧である１２Ｖを出力させる指令値のそれぞれに基づいて実際に出力された印加電圧を示している（図６（ｂ）参照）。正規化テーブルは、出力テーブルに係る印加電圧の値を、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて最大値を１、最小値を０で正規化した値を示している（図６（ｄ）参照）。

電圧指令出力部８２は、テーブル記憶部８３に記憶された指令値テーブルに基づいて、所望の印加電圧を出力させる指令値を電圧印加回路８１に出力する。

印加電圧計測部７４は、電圧印加回路８１がアクチュエータユニット２１に実際に出力している印加電圧を計測する。なお、印加電圧計測部７４は、印加電圧を６回実測した平均値を計測値として出力する。

指令値算出部７３は、インクジェットプリンタ１０１の初回起動時、及び、後述する補正処理において指令値の補正異常があったときに、全ての電圧印加回路８１が出力する印加電圧を印加電圧計測部７４に計測させることによって、テーブル記憶部８３に記憶された指令値テーブルを構築するテーブル構築処理を行う。テーブル構築処理が開始されると、指令値算出部７３は、図６（ｂ）に示すように、全ての電圧印加回路８１について、上限電圧である２３Ｖ及び下限電圧である１２Ｖを出力させる指令値に基づいて、アクチュエータユニット２１（ＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ８×４）に実際に出力した印加電圧を、印加電圧計測部７４によってそれぞれ計測させる。指令値算出部７３は、計測結果から出力テーブルを構築してテーブル記憶部８３に記憶させる。

次に、指令値算出部７３は、構築した出力テーブルから指令値テーブルを構築する。図６（ｃ）に示すように、指令値をｙ、実際の印加電圧をｘとしたとき、ｙ＝ａｘ＋ｂと仮定する。指令値算出部７３は、各電圧印加回路８１について、出力テーブルに係る上限電圧（２３Ｖ）の指令値及び当該指令値に基づいて出力した印加電圧と、下限電圧（１２Ｖ）の指令値及び当該指令値に基づいて出力した印加電圧とから、上記パラメータａ、ｂを算出し、上式を用いて所望の印加電圧を出力するときの指令値を算出する。指令値算出部７３は、算出結果から指令値テーブルを構築してテーブル記憶部８３に記憶させる。

さらに、指令値算出部７３は、図６（ｄ）に示すように、出力テーブルに係る印加電圧の値を、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、最大値を１、最小値を０に正規化した正規化テーブルを構築してテーブル記憶部８３に記憶させる。なお、図６（ｄ）においては、ＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ７に出力された印加電圧を正規化した例が示されている。この正規化された値は、各電圧印加回路８１の印加電圧出力特性に関する相対的な個体差を示している。以上で、テーブル構築処理が完了する。

指令値補正部７５は、インクジェットヘッド１単位で、テーブル記憶部８３に記憶された指令テーブルに関する補正処理を行う。この補正処理は、インクジェットプリンタ１０１の起動時、図示しない温度センサが検知したインクジェットヘッド１の温度と前回の補正処理を行ったときの温度（補正時温度：後述）との差が所定以上となったとき、及び、前回の補正処理から所定時間が経過したときに行われる。

補正処理について、図７を参照しつつ説明する。補正処理が開始されると、指令値補正部７５は、図７（ａ）に示すように、テーブル記憶部８３に記憶された出力テーブルから（図６（ｂ）参照）、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定する。図７（ａ）の例においては、上限電圧において最高の印加電圧が出力されたアクチュエータユニット２１がＵＮＩＴ５であり、最低の印加電圧が出力されたアクチュエータユニット２１がＵＮＩＴ６である。したがって、上限電圧については、ＵＮＩＴ５及びＵＮＩＴ６に対応する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定する。また、下限電圧において最高の印加電圧が出力されたアクチュエータユニット２１がＵＮＩＴ５であり、最低の印加電圧が出力されたアクチュエータユニット２１がＵＮＩＴ４である。したがって、下限電圧については、ＵＮＩＴ４及びＵＮＩＴ５に対応する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定する（図７（ａ）中斜線部）。

次に、指令値補正部７５は、決定した上限電圧に係る２つの代表電圧印加回路が、上限電圧の指令値に基づいて出力する印加電圧を印加電圧計測部７４によって計測すると共に、決定した下限電圧に係る２つの代表電圧印加回路が、下限電圧の指令値に基づいて印加電圧を印加電圧計測部７４によって計測する。

そして、指令値補正部７５は、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、代表電圧印加回路が出力した印加電圧と、先に指令値算出部７３が構築した正規化テーブルとから、代表電圧印加回路を除く他の電圧印加回路８１が、上限電圧及び下限電圧の各指令値に基づいて出力する印加電圧を予測する。例えば、図７（ｂ）の例によると、指令値補正部７５は、上限電圧について、最高の印加電圧に係る代表電圧印加回路が出力した印加電圧の計測値が２３．３Ｖ（正規化値１０）、最低の印加電圧に係る代表電圧印加回路が出力した印加電圧の計測値が２２．１Ｖ（正規化値０）であるため、正規化値が０．２５の電圧印加回路８１（ＵＮＩＴ１に対応）は、上限電圧の指令値に対して、２２．１＋（２３．３−２２．１）×０．２５＝２２．４Ｖの印加電圧を出力することが予測される。指令値補正部７５は、代表電圧印加回路以外の全ての電圧印加回路８１について、上限電圧及び下限電圧の指令値に基づいて出力する印加電圧を予測し、その予測結果から出力テーブルを補正する。その後、出力テーブル及び正規化テーブルから上述の式を用いて各指令値を算出し、算出結果から指令値テーブルを補正する。さらに、指令値補正部７５は、補正処理を行った時刻を補正時刻としてテーブル記憶部８３に記憶させると共に、現在のインクジェットヘッドの温度を、補正時温度としてテーブル記憶部８３に記憶させる。以上で補正処理が完了する。

なお、指令値算出部７３は、指令値テーブルを補正するときに、代表電圧印加回路について、指令値算出部７３が新たに算出した指令値同士の大小関係と、テーブル記憶部８３に先に記憶された指令値テーブルに係る指令値同士の大小関係とが一致しなければ、補正異常があったと判断し、補正処理を中断する。補正異常により補正処理が中断されると、指令値算出部７３が補正対象としたインクジェットヘッド１に関する全ての電圧印加回路について印加電圧計測することにより、上述のテーブル構築処理を行う。なお、補正異常の判断は、代表電圧印加回路について、印加電圧計測部７４が計測した印加電圧同士の大小関係と、テーブル記憶部８３に先に記憶された出力テーブルに係る印加電圧同士の大小関係とを比較して判断してもよい。

また、指令値補正部７５は、補正時刻からの経過時間を算出する図示しない内部タイマを有している。指令値補正部７５は、内部タイマがテーブル記憶部８３に記憶された補正時刻から所定時間が経過する毎に、上述の補正処理を行う。さらに、指令値補正部７５は、図示しない温度センサが検知したインクジェットヘッド１の温度とテーブル記憶部８３に記憶された補正時温度との差が所定以上となったとき、上述の補正処理を行う。

搬送制御部７６は、用紙Ｐが搬送経路に沿って搬送されるように、搬送ユニット２０、分配機構３４及び排出機構４３を制御する。

次に、図８を参照しつつ、印加電圧の補正処理について説明する。図８に示すように、補正処理が開始されると、指令値補正部７５が、テーブル記憶部８３に記憶された出力テーブルから、上限電圧に係る最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定し、決定した上限電圧に係る２つの代表電圧印加回路に、上限電圧の指令値に基づく印加電圧を出力させる（ステップＳ１０１：以下、単にＳ１０１と称す。他のステップも同様）。指令値補正部７５は、代表電圧印加回路が出力する印加電圧を印加電圧計測部７４によって計測させる（Ｓ１０２）。次に、指令値補正部７５が、出力テーブルから、下限電圧に係る最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定し、決定した下限電圧に係る２つの代表電圧印加回路に、下限電圧の指令値に基づく印加電圧を出力させる（Ｓ１０３）。指令値補正部７５は、代表電圧印加回路が出力する印加電圧を印加電圧計測部７４に計測させる（Ｓ１０４）。

指令値補正部７５は、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、印加電圧計測部７４によって計測された、各代表電圧印加回路が出力した印加電圧と、テーブル記憶部８３に記憶された正規化テーブルとから、代表電圧印加回路以外の電圧印加回路８１が出力する印加電圧を補間計算により予測する（Ｓ１０５）。指令値補正部７５は、その予測結果から出力テーブルを補正する。さらに、指令値補正部７５は、補正した出力テーブルから新たに正規化テーブルを構築し、出力テーブル及び正規化テーブルから上述の式を用いて各指令値を算出し、算出結果から指令値テーブルを補正する（Ｓ１０６）。以上で、補正処理が完了する。

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１によると、指令値補正部７５が、補正処理において、代表電圧印加回路が出力する印加電圧のみを計測し、代表電圧印加回路以外の電圧印加回路８１が出力する印加電圧を、代表印加回路に係る計測結果と正規化テーブルとから補間計算により予測し、その予測結果から出力テーブルを補正する。さらに、指令値補正部７５は、補正した出力テーブルから新たに正規化テーブルを構築し、出力テーブル及び正規化テーブルから上述の式を用いて各指令値を算出し、算出結果から指令値テーブルを補正するため、電圧印加回路８１が出力する印加電圧の実測回数を低減することができる。これにより、所望の印加電圧を出力させる指令値を素早く補正することができる。

また、指令値補正部７５が、補正処理において、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定するため、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、電圧印加回路８１が出力する印加電圧を補間計算によって予測するときに、補間計算に係る誤差を小さくすることができる。

さらに、指令値補正部７５が、インクジェットヘッド１単位で補正処理を行うため、１つのインクジェットヘッド１に係る８つのアクチュエータユニット２１間でインク滴の吐出特性が変化するのを抑制することができる。これにより、アクチュエータユニット２１間に対応する記録領域において、すじ等が発生することを防止でき、印刷品質が低下するのを抑制することができる。

加えて、指令値補正部７５は、インクジェットヘッド１の温度とテーブル記憶部８３に記憶された補正時温度との差が所定以上となったとき補正処理を行うため、電圧印加回路８１の温度特性に対応した指令値の補正を効率よく行うことができる。

また、指令値補正部７５は、テーブル記憶部８３に記憶された補正時刻から所定時間が経過する毎に補正処理を行うため、経時変化によって印加電圧が大きくずれるのを防止することができる。

また、指令値算出部７３が、代表電圧印加回路について、指令値算出部７３が新たに算出した指令値同士の大小関係と、テーブル記憶部８３に先に記憶された指令値同士の大小関係とが一致しなければ、補正異常があったと判断し、テーブル構築処理を行うため、補間計算の前提条件が崩れた状態で補正処理に係る補間計算を行うことが防止され、指令値が大きくずれるのを防止することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、指令値補正部７５が、補正処理において、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定する構成であるが、互いに異なる印加電圧を出力する電圧印加回路８１であれば、最高及び最低の印加電圧を出力する電圧印加回路８１以外の電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定してもよい。また、上限電圧及び下限電圧のそれぞれについて、３以上の電圧印加回路８１を代表電圧印加回路に決定する構成であってもよい。

また、上述の実施形態では、指令値補正部７５が、インクジェットヘッド１単位で補正処理を行う構成であるが、２以上のインクジェットヘッド１単位で補正処理を行ってもよい。

加えて、上述の実施形態では、指令値補正部７５が、インクジェットヘッド１の温度とテーブル記憶部８３に記憶された補正時温度との差が所定以上となったとき補正処理を行う構成であるが、インクジェットヘッド１の温度と補正時温度との差が所定以上となったとき補正処理を行わない構成であってもよい。

また、上述の実施形態では、指令値補正部７５が、所定時間が経過する毎に補正処理を行う構成であるが、補正処理を行うタイミングは任意のものであってよい。

さらに、上述の実施形態では、指令値算出部７３が、代表電圧印加回路について、指令値算出部７３が新たに算出した指令値同士の大小関係と、テーブル記憶部８３に先に記憶された指令値同士の大小関係とが一致しなければ、補正異常があったと判断する構成であるが、代表電圧印加回路について、印加電圧計測部７４が新たに計測した印加電圧の大小関係と、テーブル記憶部８３に先に記憶された印加電圧同士の大小関係とが一致しなければ、補正異常があったと判断する構成であってもよい。また、補正異常を判断しない構成であってもよい。

上述の実施形態では、電圧印加回路８１がユニモルフタイプのアクチュエータユニット２１に印加電圧を出力する構成であるが、電圧印加回路８１が印加電圧を出力するアクチュエータユニットは、バイモルフタイプのアクチュエータであってもよいし、サーマル式等、他の方式で吐出エネルギー付与するアクチュエータであってもよい。

本発明は、インク以外の液体を吐出する記録装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。

１インクジェットヘッド
１６制御装置
２１アクチュエータユニット
７２ヘッド制御部
７３指令値算出部
７４印加電圧計測部
７５指令値補正部
８１電圧印加回路
８２電圧指令出力部
８３テーブル記憶部
１０１インクジェットプリンタ
１０８吐出口

Claims

画像を記録するための記録液滴を吐出する複数のノズル、及び、前記ノズルから前記記録液滴を吐出させる吐出エネルギーを記録液滴に付与する複数の吐出エネルギー付与手段を有する記録ヘッドと、
前記吐出エネルギーを付与させるための電圧を一又は複数の吐出エネルギー付与手段のそれぞれに印加する複数の電圧印加回路と、
前記電圧印加回路によって前記吐出エネルギー付与手段に印加された電圧である印加電圧を計測する計測手段と、
前記電圧印加回路に設けられ、対応する前記一又は複数の吐出エネルギー付与手段に印加する電圧を設定するための印加電圧設定値が入力される印加電圧設定部と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、前記電圧印加回路が前記吐出エネルギー付与手段に所定電圧を印加するときの前記印加電圧設定値を算出する印加電圧設定値算出手段と、
前記計測手段の計測結果である印加電圧、及び、前記印加電圧設定値算出手段によって算出された全ての前記電圧印加回路に係る前記印加電圧設定値を記憶する記憶手段と、
前記複数の電圧印加回路の一部であると共に、前記記憶手段に記憶された前記印加電圧又は前記印加電圧設定値が互いに異なる複数の前記電圧印加回路を代表印加回路として決定し、決定した前記代表印加回路に係る前記印加電圧を前記計測手段に計測させると共に、当該計測結果である前記印加電圧及び前記印加電圧設定値記憶手段に記憶された前記代表印加回路以外の前記電圧印加回路に係る前記印加電圧に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記印加電圧設定値を補正する補正手段とを備えていることを特徴とする記録装置。
前記補正手段が、前記記憶手段に記憶された前記印加電圧又は前記印加電圧設定値のうち最大及び最小の前記印加電圧又は前記印加電圧設定値に対応する少なくとも２つの前記電圧印加回路を、前記代表印加回路に含めることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録ヘッドが前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に延在し、且つ、複数色にそれぞれ対応する複数の前記記録ヘッドが前記記録媒体の搬送方向に沿って配列され、
前記補正手段が、前記記録ヘッドを単位として複数の前記電圧印加回路に係る前記印加電圧設定値を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
前記記録ヘッドの温度を検知する温度検知手段をさらに備えており、
前記記憶手段が、前記印加電圧設定値の補正時に前記温度検知手段により検知された温度をさらに記憶し、
前記補正手段は、前記温度検知手段が検知した温度と前記記憶手段に記憶された温度との差が所定以上となったときに、前記印加電圧設定値の補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記補正手段が、各前記印加電圧設定値について前回の補正からの経過時間を算出するタイマを有しており、
前記タイマが所定時間以上の前記経過時間を算出したときに、前記印加電圧設定値の補正を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録装置。
前記補正手段は、前記代表印加回路について、前記計測手段に計測させた前記印加電圧の大小関係と、前記記憶手段に記憶された印加電圧の大小関係とが一致しないときに、全ての前記電圧印加回路に係る前記印加電圧設定値を前記印加電圧設定値算出手段に算出させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録装置。