JP5664415B2

JP5664415B2 - 液体吐出装置、制御装置、及びプログラム

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Publication number: JP5664415B2
Application number: JP2011078689A
Authority: JP
Inventors: 克義酒井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012210797A

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出装置、これに用いられる制御装置、及びプログラムに関する。

液体吐出装置に関する技術文献として、特許文献１が知られている。
特許文献１によると、液体吐出装置（インクジェット式プリンタ）は、吐出口から液体（インク）が安定して吐出されるように、対応する吐出口に関して、複数の画素にわたって連続する吐出データのパターンに基づいて、吐出データを補正する。吐出データとは、吐出口から吐出されるべき液体の量を示す、吐出口毎且つ画素毎に設けられたデータをいう。

特開２００１−３０１２０６号公報

高速記録可能な液体吐出装置においては、記録後の記録媒体の乾燥時間等を予測するため、実際に記録媒体に吐出される液体の量を把握する必要がある。
ここで、特許文献１のように吐出データを補正すると、吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合がある。この場合、実際に記録媒体に吐出される液体の量をカウントすることで、実際に記録媒体に吐出される液体の量を把握することはできる。
しかしながら、特許文献１によると、吐出口から液体を吐出させる直前に吐出データを補正するため、吐出直前にカウントを行うことになる。この場合、カウントしたデータの転送等に高速な処理が必要となり得る。

本発明の目的は、実際に記録媒体に吐出される液体の量を簡易に把握することができる液体吐出装置、制御装置、及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、記録媒体に対して液体を吐出する複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドと、前記吐出口から吐出されるべき液体の量を示す吐出データであって、前記複数の吐出口毎且つ記録媒体上の領域に対応してマトリックス状に配置された複数の画素毎に設けられた吐出データに基づいて、記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべき液体の総量を算出する算出手段と、前記吐出口から液体が安定して吐出されるように、対応する前記吐出口に関して、前記複数の画素にわたって連続する前記吐出データのパターンに基づいて、前記吐出データを補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段と、を備え、前記吐出データのパターンは、前記液体の量が大・大・小という第１パターンと、前記液体の量が大・小・小という第２パターンとを含み、前記補正手段は、前記第１パターンの場合は前記液体の量が大・中・小となるように前記吐出データを補正し、前記第２パターンの場合は前記液体の量が大・ゼロ・小となるように前記吐出データを補正し、前記吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、前記算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない前記吐出データを調整し、前記供給手段は、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号と、前記補正手段によって調整された前記吐出データに係る駆動信号とを、前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とする液体吐出装置が提供される。

本発明の第２観点によると、記録媒体に対して液体を吐出する複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置に用いられる制御装置において、前記吐出口から吐出されるべき液体の量を示す吐出データであって、前記複数の吐出口毎且つ記録媒体上の領域に対応してマトリックス状に配置された複数の画素毎に設けられた吐出データに基づいて、記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべき液体の総量を算出する算出手段と、前記吐出口から液体が安定して吐出されるように、対応する前記吐出口に関して、前記複数の画素にわたって連続する前記吐出データのパターンに基づいて、前記吐出データを補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段と、を備え、前記吐出データのパターンは、前記液体の量が大・大・小という第１パターンと、前記液体の量が大・小・小という第２パターンとを含み、前記補正手段は、前記第１パターンの場合は前記液体の量が大・中・小となるように前記吐出データを補正し、前記第２パターンの場合は前記液体の量が大・ゼロ・小となるように前記吐出データを補正し、前記吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、前記算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない前記吐出データを調整し、前記供給手段は、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号と、前記補正手段によって調整された前記吐出データに係る駆動信号とを、前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とする制御装置が提供される。

本発明の第３観点によると、記録媒体に対して液体を吐出する複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置を、前記吐出口から吐出されるべき液体の量を示す吐出データであって、前記複数の吐出口毎且つ記録媒体上の領域に対応してマトリックス状に配置された複数の画素毎に設けられた吐出データに基づいて、記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべき液体の総量を算出する算出手段、前記吐出口から液体が安定して吐出されるように、対応する前記吐出口に関して、前記複数の画素にわたって連続する前記吐出データのパターンに基づいて、前記吐出データを補正する補正手段、及び、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段、として機能させるプログラムにおいて、前記吐出データのパターンは、前記液体の量が大・大・小という第１パターンと、前記液体の量が大・小・小という第２パターンとを含み、前記補正手段は、前記第１パターンの場合は前記液体の量が大・中・小となるように前記吐出データを補正し、前記第２パターンの場合は前記液体の量が大・ゼロ・小となるように前記吐出データを補正し、前記吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、前記算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない前記吐出データを調整し、前記供給手段は、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号と、前記補正手段によって調整された前記吐出データに係る駆動信号とを、前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とするプログラムが提供される。

本発明によると、補正手段は、吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における当該複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない吐出データを調整する。これにより、実際に記録媒体に吐出される液体の量を簡易に把握することができる。

本発明に係る液体吐出装置の一実施形態としてのインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。プリンタに含まれるインクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩを示す拡大図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分断面図である。プリンタの電気的構成を示すブロック図である。階調に対応する４種類の吐出データに係る駆動信号がそれぞれ指示する電圧変化を示すグラフである。プリンタの制御装置が実行する記録動作の制御内容を示すフロー図である。（ａ）は、吐出データの補正の際に参照される補正テーブルの一例を示す概略図である。（ｂ）は、吐出データの補正・調整手法の一例を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態としてのインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢには、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成されている。空間Ｃには、インクジェットヘッド１０に対するインク供給源としてのカートリッジ３９が収容されている。

空間Ａには、４つのヘッド１０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット、制御装置１ｐ等が配置されている。

制御装置１ｐは、外部装置（プリンタ１に接続されたＰＣ等）から供給された画像データに基づいて、記録動作（プリンタ１各部による用紙Ｐの搬送動作、用紙Ｐの搬送に同期したインクの吐出動作等）を制御する。

搬送ユニット２１は、ベルトローラ６，７、両ローラ６，７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ４及び剥離プレート５、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９等を有する。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータ１２１（図５参照）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ７の回転に伴い、搬送ベルト８が図１中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ４は、ベルトローラ６と対向する位置に配置されており、搬送方向（図１中の太矢印方向）上流側から供給されてきた用紙Ｐを搬送ベルト８の表面８ａに押さえ付ける。その後用紙Ｐは、搬送ベルト８の走行に伴い、表面８ａ上に支持されつつ、ベルトローラ７に向けて搬送される。剥離プレート５は、ベルトローラ７と対向する位置に配置されており、用紙Ｐを表面８ａから剥離し、さらに搬送方向下流側に導く。プラテン９は、４つのヘッド１０と対向する位置に配置されており、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。

４つのヘッド１０は、同一の構造を有する。各ヘッド１０は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有するライン式のヘッドである。ヘッド１０の下面は、多数の吐出口１４ａ（図３及び図４参照）が開口した吐出面１０ａである。記録（画像形成）に際して、４つのヘッド１０の吐出面１０ａからそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクが吐出される。ヘッド１０は、副走査方向に関して所定のピッチで配置され、ヘッドホルダ３を介して筐体１ａに支持されている。ヘッドホルダ３は、吐出面１０ａが搬送ベルト８の上側ループの表面８ａと対向し、且つ、吐出面１０ａと表面８ａとの間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１０を保持している。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。上流側ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。下流側ガイド部は、搬送ユニット２１と排紙部３１とを繋ぐ。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。給紙トレイ２３は、筐体１ａに対し着脱可能である。給紙トレイ２３は、上方に開口した箱体であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

制御装置１ｐは、外部装置から受信した記録指令に基づいて、給紙ローラ２５用の給紙モータ１２５（図５参照）、各ガイド部の送りローラ用の送りモータ１２７（図５参照）、搬送モータ１２１（図５参照）等を駆動する。給紙トレイ２３から送り出された用紙Ｐは、送りローラ２６によって搬送ユニット２１に供給される。その後用紙Ｐは、搬送ユニット２１により搬送され、各ヘッド１０の真下を副走査方向に通過する。この際、ヘッド１０から各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。インクの吐出動作は、用紙センサ３２からの検出信号に基づいて行われる。用紙Ｐは、その後剥離プレート５により剥離され、２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。さらに用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向に平行な方向である。主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、カートリッジユニット１ｃが配置されている。カートリッジユニット１ｃは、筐体１ａに対して着脱可能なトレイ３５を有する。トレイ３５内には、４つのカートリッジ３９が並んで配置されている。カートリッジ３９にはそれぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが収容されている。各カートリッジ３９は、チューブ（図示せず）を介して対応するヘッド１０と接続されており、対応するヘッド１０にインクを供給する。

次に、図２〜図４を参照し、ヘッド１０の構成についてより詳細に説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット１７の下側にあって点線で示すべき圧力室１６及びアパーチャ１５を実線で示している。

ヘッド１０は、上下に積層されたリザーバユニット（図示せず）及び流路ユニット１２、流路ユニット１２の上面１２ｘに固定された８つのアクチュエータユニット１７（図２参照）、各アクチュエータユニット１７に接合されたＦＰＣ（平型柔軟基板）１９（図４参照）等を有する。リザーバユニットには、カートリッジ３９（図１参照）から供給されたインクを一時的に貯留するリザーバを含む流路が形成されている。流路ユニット１２には、上面１２ｘの開口１２ｙ（図２参照）から下面（吐出面１０ａ）の各吐出口１４ａに至る流路が形成されている。アクチュエータユニット１７は、吐出口１４ａ毎の圧電型アクチュエータを有する。

リザーバユニットの下面には凹凸が形成されている。凸部は、流路ユニット１２の上面１２ｘにおけるアクチュエータユニット１７が配置されていない領域（図２に示す開口１２ｙを含む二点鎖線で囲まれた領域）に接着されている。凸部の先端面は、リザーバに接続し且つ流路ユニット１２の各開口１２ｙと対向する開口を有する。これにより、上記各開口を介して、リザーバ及び個別流路１４が連通している。凹部は、流路ユニット１２の上面１２ｘ、アクチュエータユニット１７の表面、及びＦＰＣ１９の表面と、若干の隙間を介して対向している。

流路ユニット１２は、略同一サイズの矩形状の９枚の金属プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ（図４参照）を互いに積層し接着することにより形成された積層体である。流路ユニット１２の流路は、図２、図３、及び図４に示すように、開口１２ｙを一端に有するマニホールド流路１３、マニホールド流路１３から分岐した副マニホールド流路１３ａ、及び、副マニホールド流路１３ａの出口から圧力室１６を介して吐出口１４ａに至る個別流路１４を含む。個別流路１４は、図４に示すように、吐出口１４ａ毎に形成されており、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ１５を含む。上面１２ｘにおける各アクチュエータユニット１７の接着領域には、圧力室１６を露出させる略菱形形状の開口がマトリクス状に配置されている。下面（吐出面１０ａ）における各アクチュエータユニット１７の接着領域と対向する領域には、圧力室１６と同様の配置パターンで、吐出口１４ａがマトリクス状に配置されている。

アクチュエータユニット１７は、図２に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、流路ユニット１２の上面１２ｘにおいて２列の千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット１７は、図３に示すように、当該アクチュエータユニット１７の接着領域内に形成された多数の圧力室１６の開口を覆っている。図示は省略するが、アクチュエータユニット１７は、多数の圧力室１６に跨るように延在した複数の圧電層、及び、厚み方向に関して圧電層を挟む電極を含む。電極には、圧力室１６毎に設けられた個別電極、及び、圧力室１６に共通の共通電極が含まれる。個別電極は、最も上方の圧電層の表面に形成されている。

ＦＰＣ１９は、アクチュエータユニット１７の各電極に対応する配線を有し、一端がアクチュエータユニット１７、他端がヘッド１０の制御基板（リザーバユニットの上方に配置。図示せず）にそれぞれ固定されている。制御基板上にはドライバＩＣ（図示せず）が実装されている。ＦＰＣ１９は、制御装置１ｐ（図１参照）による制御の下、ドライバＩＣが生成した駆動信号をアクチュエータユニット１７に供給する。

次に、図５を参照し、プリンタ１の電気的構成について説明する。

制御装置１ｐは、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１に加えて、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）１０３、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）１０４、Ｉ／Ｆ（Interface）１０５、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）１０６等を有する。ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、各種固定データ（例えば、後述する４種類の吐出データ、吐出データの補正（図７のＳ４）の際に参照される補正テーブル）等が記憶されている。ＲＡＭ１０３には、プログラム実行時に必要なデータ（例えば、用紙Ｐ上に形成される画像に係る画像データ、ヘッド１０の各吐出口１４ａの吐出履歴）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣ１０４では、画像データの書き換え、並び替え等（例えば、信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆ１０５は、外部装置とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏ１０６は、各種センサの検出信号の入力／出力を行う。

制御装置１ｐは、各モータ１２１，１２５，１２７、用紙センサ３２、各ヘッド１０の制御基板等に接続されている。

次に、図６を参照し、吐出データについて説明する。吐出データとは、吐出口１４ａから吐出されるべきインクの量を示す、吐出口１４ａ毎且つ画素毎に設けられたデータをいう。画素は、用紙Ｐ上に形成される画像を構成する要素であり、用紙Ｐ上の画像形成領域に対応してマトリックス状に配置されている。

本実施形態では、階調数が４であり、１画素を形成するインクの量がゼロ（吐出なし）・小・中・大のそれぞれに対応する４種類の吐出データがＲＯＭ１０２に記憶されている。各吐出データは、図６のような電圧変化を指示する各駆動信号に対応している。
吐出データは、制御装置１ｐによる制御の下、ヘッド１０の制御基板上に設けられたドライバＩＣに送信される。ドライバＩＣは、吐出データに基づいて駆動信号を生成し、当該駆動信号をＦＰＣ１９を介してアクチュエータユニット１７に供給する。駆動信号は、アクチュエータユニット１７の個別電極の電圧を図６に太線で示すように変化させる。アクチュエータユニット１７の共通電極は常にローレベル（接地電位：０Ｖ）に維持される。

本実施形態では、アクチュエータの駆動方式として、インク吐出前に圧力室１６内へのインク補給を行う、所謂「引き打ち式」を採用している。具体的には、制御装置１ｐが記録指令を受信する前、アクチュエータユニット１７において、全ての個別電極はハイレベル（例えば１５Ｖ）、共通電極はローレベル（接地電位：０Ｖ）に保持されている。このとき、アクチュエータユニット１７の全アクチュエータは、圧力室１６に向かって凸となるように変形した状態で保持されている。

例えば、インク量がゼロの場合、個別電極の電圧がハイレベルのままであり、電圧変化が生じないため、アクチュエータは圧力室１６に向かって凸の状態を維持し、吐出口１４ａからインクは吐出されない。インク量が小の場合、個別電極の電圧がハイレベルからローレベルに変化し、共通電極と同じ電圧となる。このとき、アクチュエータが圧力室１６に向かって凸の状態から図４に示すように吐出面１０ａに平行な状態に変化し、圧力室１６の容積が増加する。これに伴い、副マニホールド流路１３ａから圧力室１６へのインク補給が開始される。その後、補給用インクが圧力室１６に到達した時点で、再び個別電極の電圧がローレベルからハイレベルに戻る。このとき、アクチュエータが吐出面１０ａに平行な状態から圧力室１６に向かって凸の状態に戻り、圧力室１６の容積が減少する。これに伴い、圧力室１６内のインクに圧力（吐出エネルギ）が付与され、吐出口１４ａから１滴のインクが吐出される。

上記のような圧力室１６内へのインク補給と吐出口１４ａからのインク吐出とを含む一連の動作は、電圧パルス（時間幅を介した電圧の立下りから立上りまでの矩形状且つパルス状の電圧変化部分）の数だけ行われる。インク量がゼロ・小・中・大の場合、それぞれ、電圧パルスの数が０・１・２・３であり、上記の一連の動作が０・１・２・３回行われ、インクが０・１・２・３滴吐出される。２又は３滴のインクが吐出された場合、これらインク滴は、用紙Ｐに着弾する前に空中で合体し、用紙Ｐ上における１画素に対応する領域に１のドットを形成する。なお、これらインク滴が用紙Ｐに着弾する前に空中で合体せずに個別に用紙Ｐに着弾し、用紙Ｐ上において複数のドットが合体して１のドットを形成してもよい。

なお、図６に示す電圧変化は、１記録周期（用紙Ｐ上に形成される画像の解像度に対応する単位距離だけ用紙Ｐがヘッド１０に対して相対移動するのに要する時間）内におけるものである。図６の横軸において、ｔ０は記録周期の開始時点、ｔ１は記録周期の終了時点を意味する。電圧パルスの時間幅は、ＡＬ（Acoustic Length：個別流路１４における圧力波の片道伝搬時間長さ）に等しい。

次に、図７を参照し、制御装置１ｐが実行する記録動作の制御内容について説明する。以下の各処理は、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムにしたがって、ＣＰＵ１０１が実行する。

プリンタ１の電源が投入されると、制御装置１ｐは、先ず、外部装置からの記録指令の受信の有無を確認する（Ｓ１）。制御装置１ｐは、記録指令を受信しなければ（Ｓ１：ＮＯ）、待機状態を継続する。制御装置１ｐは、記録指令を受信すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、当該記録指令に含まれる画像データ等をＲＡＭ１０３に格納し、さらに、画像データに基づいて、吐出口１４ａ毎且つ画素毎に、上記４種類の中から１の吐出データを選択する（Ｓ２）。

Ｓ２の後、制御装置１ｐは、Ｓ２で設定した吐出データに基づいて、用紙Ｐ上における複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべきインクの総量を算出する（Ｓ３）。
Ｓ３で算出対象となる「複数の画素」は、用紙Ｐ上に形成される画像を構成する複数の画素の少なくとも一部であればよい（即ち、画像を構成する複数の画素の全てでも一部でもよい）。画像を構成する複数の画素の一部である場合、「複数の画素」は画素群を構成する。画素群は、（画像を複数に区分することで形成された画素群の場合のように）互いに隣接した複数の画素から構成されてもよいし、互いに隣接せず離隔した複数の画素から構成されてもよい。また、画素群は、１又は複数の吐出口１４ａに対応する画素からなってよい（即ち、複数の吐出口１４ａに対応する画素からなってもよいし、１の吐出口１４ａのみに対応する複数の画素からなってもよい）。例えば、図８（ｂ）に、３つの吐出口１４ａ（第１、第２、及び第３吐出口）に対応する４つの連続する画素からなる、３×４マトリックスの画素群が示されている。

Ｓ３の後、制御装置１ｐは、吐出口１４ａからインクが安定して吐出されるように、対応する吐出口１４ａに関して、複数の画素にわたって連続する吐出データのパターンに基づいて、吐出データを補正する（Ｓ４）。
Ｓ４において、制御装置１ｐは、ＲＯＭ１０２に記憶されている補正テーブルを参照し、吐出履歴（本実施形態では、当該記録周期の直前及び直後の記録周期における当該吐出口１４ａからのインク吐出量）を考慮して、吐出データを補正する。

補正テーブルは、例えば図８（ａ）に示すように、複数のパターン（第１、第２、及び第３パターン等）のそれぞれに関連付けられた補正後の吐出データを含む。ここで、パターンとは、複数の画素にわたって連続する吐出データの組み合わせをいう。
例えば、第１パターンのように、１の吐出口１４ａから、大インク（インク量「大」のインク）が２回連続して吐出された直後に小インク（インク量「小」のインク）が吐出される場合、小インクに係る吐出が不安定化し易い。この吐出不安定化の問題は、当該記録周期の前の記録周期で生じた個別流路１４内の圧力波や吐出口１４ａに形成されているメニスカスの振動の残留が一要因であると推察される。そこで、この場合、小インクの直前に大インクではなく中インク（インク量「中」のインク）が吐出されるよう、吐出データを補正する。
また、例えば、第２パターンのように、１の吐出口１４ａから、大インクが吐出された直後に小インクが２回連続して吐出される場合、大インクが吐出された直後の小インクに係る吐出が不安定化し易い。そこで、この場合、大インクが吐出された直後のインク量が小ではなくゼロになるよう、吐出データを補正する。

なお、アクチュエータの固有特性によって、吐出履歴の影響、クロストークの生じ易さ等が異なる。そのため、Ｓ４で参照される補正テーブルは、アクチュエータの固有特性に応じたものとなっている。

Ｓ４の後、制御装置１ｐは、吐出データの調整を行う（Ｓ５）。
Ｓ５において、制御装置１ｐは、Ｓ４で補正された吐出データが示すインクの量が補正前後で異なる場合、Ｓ３で算出したインクの総量と実際に用紙Ｐ上における当該複数の画素に対応する領域に対して吐出されるインクの総量との差が小さくなるように、Ｓ４で補正されていない吐出データを調整する。

ここで、画像を複数に区分することで形成された画素群について調整を行う手法の一例を説明する。
図８（ｂ）に示す画素群では、第２吐出口に対応する４つの画素のうち２番目の画素に対応する吐出データが、Ｓ４で（図８（ａ）に示す第１パターンのように、「大」から「中」にインク量が変わるように）補正される。この場合、当該画素において、補正前後でインクの量が異なることになる。そこで、この例では、Ｓ５で、第２吐出口に対応する４つの画素のうち４番目の画素に対応する吐出データを（「０（ゼロ）」から「小」にインク量が変わるように）調整する。これにより、用紙Ｐ上における当該画素群に対応する領域に対して吐出されるインクの総量が、補正・調整の前後で同じになる（補正・調整前は、大インク（３滴）が２・小インク（１滴）が１で、計７滴。補正・調整後は、大インク（３滴）が１・中インク（２滴）が１・小インク（１滴）が２で、計７滴）。即ち、この例では、Ｓ３で算出したインクの総量と、実際に用紙Ｐ上における当該画素群に対応する領域に対して吐出されるインクの総量とが一致する。

なお、図８（ａ），（ｂ）において、四角の枠はそれぞれ１画素を示し、灰色で示す部分はＳ４で補正される部分、ハッチングで示す部分はＳ５で調整される部分である。

Ｓ５の後、制御装置１ｐは、吐出データ（Ｓ２で選択され、また必要に応じてＳ４で補正、Ｓ５で調整等された吐出データ）を各ヘッド１０の制御基板に送信する。そして、ドライバＩＣが、当該吐出データに基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をアクチュエータユニット１７に供給する（Ｓ６）。これにより、アクチュエータユニット１７が駆動信号に基づいて駆動し、各吐出口１４ａから用紙Ｐ上における各画素に対応する領域に対して吐出データが示す量のインクが吐出される。なお、このとき制御装置１ｐは、用紙Ｐの搬送と同期して各ヘッド１０の吐出口１４ａからインクが吐出されるよう、各ヘッド１０のアクチュエータユニット１７の駆動と共に、各モータ１２１，１２５，１２７（図５参照）の駆動を制御する。制御装置１ｐは、Ｓ１で受信した記録指令が指示する記録を行った後、当該ルーチンを終了する。

以上に述べたように、本実施形態に係るプリンタ１、制御装置１ｐ、及びプログラムによると、Ｓ４で補正された吐出データが示すインクの量が補正前後で異なる場合、Ｓ５において、Ｓ３で算出したインクの総量と実際に用紙Ｐ上における当該複数の画素に対応する領域に対して吐出されるインクの総量との差が小さくなるように、Ｓ４で補正されていない吐出データを調整する。これにより、実際に用紙Ｐに吐出されるインクの量を簡易に把握することができる。

Ｓ４において、アクチュエータユニット１７の固有特性に応じたテーブルを参照して、吐出データを補正する。このように、アクチュエータユニット１７の固有特性に応じて吐出データを補正することで、吐出安定性をより向上させることができる。

Ｓ５において、図８（ｂ）を参照して説明したように、補正前後でインクの量が異なる吐出データに対応する画素（図８（ｂ）の例では、第２吐出口に対応する４つの画素のうち２番目の画素）を含む複数の画素からなる画素群において、吐出データの調整を行う場合、画素群を単位として効率よく調整を行うことができると共に、画質の悪化を抑制することができる。

また、図８（ｂ）のように画素群を構成する複数の画素が互いに隣接している場合、より一層、効率よく調整を行うことができると共に、画質の悪化を抑制することができる。

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設計変更が可能なものである。

吐出データは、上述の実施形態のもの（図６参照）に限定されず、様々に変更可能である。
・例えば、吐出データに係る駆動信号が指示する電圧における、電圧パルスの数やパルス幅、ハイレベル及びローレベルにおける電圧値等は、任意に設定可能である。吐出データに係る駆動信号が指示する電圧は、キャンセルパルス（今回の記録周期における吐出により流路内に生じた残留圧力波を減衰させるための電圧パルス）を含んでよい。
・複数種類の（各階調の）吐出データに係る駆動信号がそれぞれ指示するインクの量は、インク滴の数の差のみならず、１滴毎の体積の差によって、異なってよい。
・吐出データは上記のような４種類（ゼロ・小・中・大）に限定されず、ゼロ以外が２種類以上あればよい。例えば、ゼロ・小・大の３種類であってもよいし、ゼロ・小⁻・小・中⁻・中・大⁻・大・大^＋の８種類（「⁻」「^＋」はそれぞれ若干少ない量、若干多い量を意味する。）等であってもよい。

吐出データの補正について：
・吐出データを補正する際に、吐出履歴として、当該記録周期の前及び／又は後の記録周期を考慮すればよく、当該記録周期の直前及び直後の記録周期のみを考慮することに限定されない。また、当該吐出口以外の他の吐出口の吐出履歴を考慮してよい。例えば、クロストーク抑制の観点から、１のアクチュエータユニット１７に対応する吐出口の群毎、或いは、１の副マニホールド流路１３ａに対応する吐出口の群毎に、吐出履歴を考慮して、吐出データの補正を行ってもよい。
・吐出データを補正する際に参照されるテーブルは、図８（ａ）に一例が示されているが、これに限定されない。また、テーブルは、アクチュエータユニットの固有特性に応じたものでなくてもよい。

吐出データの調整について：
・調整を行う対象は、算出手段の算出対象と同様であり、記録媒体上に形成される画像を構成する複数の画素の少なくとも一部であればよい（即ち、画像を構成する複数の画素の全てでも一部でもよい）。調整や算出の対象となる複数の画素は、異なる色の液体を吐出する吐出口に対応する画素を含んでもよい。
・調整を行うことによって、算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における当該複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量とが一致するのが好ましいが、少なくともこれら総量の差が小さくなればよい。
・上述の実施形態では補正（Ｓ４）及び調整（Ｓ５）を独立して行うが、補正及び調整を同時に並行して行うことが処理の高速化の点から好ましい。補正及び調整を同時に並行して行う場合、例えば、複数のパターンのそれぞれについて、図８（ｂ）に示すように補正・調整前のデータと補正・調整後のデータとを関連付けたテーブルを、ＲＯＭ１０２に記憶しておき、当該テーブルを参照して、吐出データの補正及び調整を同時に並行して行ってよい。

駆動信号の生成について：
・駆動信号は、ドライバＩＣが生成することに限定されず、例えば制御装置が生成してもよい（例えば、制御装置が、吐出データに基づいて駆動信号を生成し、当該駆動信号をヘッドに供給してよい）。
・ヘッドにおけるドライバＩＣが設けられる位置は、制御基板上に限定されない（例えばＦＰＣ１９上等であってもよい）。

アクチュエータについて：
・アクチュエータの駆動方式は、「引き打ち式」に限定されず、「押し打ち式（予めアクチュエータを平坦に保持しておき、駆動電圧が印加されたときに、アクチュエータを圧力室に向かって凸に変形させ、吐出口から液体を吐出させる方式）」であってもよい。
・アクチュエータは、圧電素子を用いたピエゾ方式のものに限定されず、その他の方式（例えば、発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等）のものであってもよい。

本発明に係る液体吐出装置に含まれる液体吐出ヘッドの数は４に限定されず、１以上であればよい。

吐出口から吐出される液体は、インクに限定されない（例えば、記録媒体や画像形成に寄与するインク等の記録液に対して作用する、処理液であってもよい）。処理液は、例えば、記録液の滲みや裏抜けを防止する機能、記録液の発色性や速乾性を向上させる機能、記録液着弾後の記録媒体の皺やカールを抑制する機能、記録媒体上に形成された画像を保護する（耐擦性、耐水性、耐光性、耐ガス性等を向上させる）機能、光沢性を付与する機能等を有してよい。処理液の材料は、カチオン系高分子やマグネシウム塩等の多価金属塩を含有する液体等、適宜に選択可能である。

本発明に係る液体吐出装置は、ライン式及びシリアル式のいずれでもよく、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等の任意の液体吐出装置であってよい。

記録媒体は、用紙Ｐに限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。

本発明に係るプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等のリムーバブル型記録媒体やハードディスク等の固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネット等の通信ネットワークを介して配布可能である。

１インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
１ｐ制御装置（算出手段、補正手段、供給手段）
１０インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１４個別流路（流路）
１４ａ吐出口
１７アクチュエータユニット（アクチュエータ）
Ｐ用紙（記録媒体）

Claims

記録媒体に対して液体を吐出する複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドと、
前記吐出口から吐出されるべき液体の量を示す吐出データであって、前記複数の吐出口毎且つ記録媒体上の領域に対応してマトリックス状に配置された複数の画素毎に設けられた吐出データに基づいて、記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべき液体の総量を算出する算出手段と、
前記吐出口から液体が安定して吐出されるように、対応する前記吐出口に関して、前記複数の画素にわたって連続する前記吐出データのパターンに基づいて、前記吐出データを補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段と、を備え、
前記吐出データのパターンは、前記液体の量が大・大・小という第１パターンと、前記液体の量が大・小・小という第２パターンとを含み、
前記補正手段は、前記第１パターンの場合は前記液体の量が大・中・小となるように前記吐出データを補正し、前記第２パターンの場合は前記液体の量が大・ゼロ・小となるように前記吐出データを補正し、前記吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、前記算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない前記吐出データを調整し、
前記供給手段は、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号と、前記補正手段によって調整された前記吐出データに係る駆動信号とを、前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とする液体吐出装置。
前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出口に至る流路と、それぞれ、前記供給手段から供給された前記駆動信号に基づいて駆動し、前記複数の吐出口から液体を吐出させるための吐出エネルギを前記流路内の液体に付与する前記吐出口毎のアクチュエータを含む、複数のアクチュエータユニットと、を有し、
前記補正手段は、複数の前記パターンのそれぞれに関連付けられた補正後の前記吐出データを含むテーブルであって、前記アクチュエータユニット毎の固有特性に応じたテーブルを参照して、前記吐出データを補正することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記補正手段は、複数の前記パターンのそれぞれに関連付けられた前記調整後の前記吐出データを含むテーブルを参照して、前記吐出データを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
前記補正手段は、補正前後で液体の量が異なる前記吐出データに対応する前記画素を含む複数の前記画素からなる画素群において、前記算出手段が算出した液体の総量と、実際に記録媒体上における前記画素群に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、前記吐出データを調整することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記画素群を構成する複数の前記画素が互いに隣接していることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
記録媒体に対して液体を吐出する複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置に用いられる制御装置において、
前記吐出口から吐出されるべき液体の量を示す吐出データであって、前記複数の吐出口毎且つ記録媒体上の領域に対応してマトリックス状に配置された複数の画素毎に設けられた吐出データに基づいて、記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべき液体の総量を算出する算出手段と、
前記吐出口から液体が安定して吐出されるように、対応する前記吐出口に関して、前記複数の画素にわたって連続する前記吐出データのパターンに基づいて、前記吐出データを補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段と、を備え、
前記吐出データのパターンは、前記液体の量が大・大・小という第１パターンと、前記液体の量が大・小・小という第２パターンとを含み、
前記補正手段は、前記第１パターンの場合は前記液体の量が大・中・小となるように前記吐出データを補正し、前記第２パターンの場合は前記液体の量が大・ゼロ・小となるように前記吐出データを補正し、前記吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、前記算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない前記吐出データを調整し、
前記供給手段は、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号と、前記補正手段によって調整された前記吐出データに係る駆動信号とを、前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とする制御装置。
記録媒体に対して液体を吐出する複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置を、
前記吐出口から吐出されるべき液体の量を示す吐出データであって、前記複数の吐出口毎且つ記録媒体上の領域に対応してマトリックス状に配置された複数の画素毎に設けられた吐出データに基づいて、記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出されるべき液体の総量を算出する算出手段、
前記吐出口から液体が安定して吐出されるように、対応する前記吐出口に関して、前記複数の画素にわたって連続する前記吐出データのパターンに基づいて、前記吐出データを補正する補正手段、及び、
前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号を前記液体吐出ヘッドに供給する供給手段、として機能させるプログラムにおいて、
前記吐出データのパターンは、前記液体の量が大・大・小という第１パターンと、前記液体の量が大・小・小という第２パターンとを含み、
前記補正手段は、前記第１パターンの場合は前記液体の量が大・中・小となるように前記吐出データを補正し、前記第２パターンの場合は前記液体の量が大・ゼロ・小となるように前記吐出データを補正し、前記吐出データが示す液体の量が補正前後で異なる場合、前記算出手段が算出した液体の総量と実際に記録媒体上における前記複数の画素に対応する領域に対して吐出される液体の総量との差が小さくなるように、補正されていない前記吐出データを調整し、
前記供給手段は、前記補正手段によって補正された前記吐出データに係る駆動信号と、前記補正手段によって調整された前記吐出データに係る駆動信号とを、前記液体吐出ヘッドに供給することを特徴とするプログラム。