JP6743456B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本技術は、紙等の記録媒体に印刷する印刷装置に関する。

ヘッドモジュール内にヒータ、温度センサを配置し、インクを加熱又は保温制御することによって、インクの粘度変化を抑制するプリンタが従来提案されている（例えば特許文献１参照）。インクの粘度変化を抑制することによって、ノズルから吐出されるインクの吐出速度又は吐出量等に対する粘度の影響を小さくすることできる。

特開２００２−２０５３９５号公報

ヘッドモジュールの方式には種々の方式があり、内部でインクが循環する循環方式が採用されることがある。循環方式の場合、ヒータによって加熱されたインクがヘッドモジュール全体に行き渡り、インクの温度が均一化されるまでに、所定時間を要する。

換言すれば、前記所定時間が経過するまでは、ヘッドモジュール内部の各領域によって、インクの温度が異なり、インクの粘度が異なる。

本実施例は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドモジュール内部でインクの温度が均一化されていない場合でも、インクの粘度に応じた電圧を圧電体に印加することができる印刷装置を提供することを目的とする。

本実施例に係る印刷装置は、記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルに対応して複数の領域が設定されるヘッドモジュールと、該ヘッドモジュールに配置されており、前記ヘッドモジュール内のインクを加熱するヒータと、前記ヘッドモジュールに配置されており、前記ヘッドモジュール内のインクの温度を検出する温度センサと、前記ヘッドモジュールの駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記温度センサにて検出された温度が予め定めた閾値よりも小さくなった場合に、前記ヒータをオンにし、前記温度センサにて検出された温度が前記閾値を超過した場合に、前記ヒータをオフにし、前記ヒータをオフにしてから、前記ヒータをオンにし、更に前記ヒータをオフにするまで、前記温度センサにて検出された温度を経時的に記録し、記録された経時的な温度に基づいて、前記各領域に対して前記ノズルに印加する電圧を設定することを特徴とする。

本実施例においては、インクの温度を経時的に記録し、記録した温度に基づいて、各領域における経時的な温度変化を推定し、各領域のノズルに印加する電圧を設定する。これにより、ヘッドモジュール内部でインクの温度が均一化されていなくても、インクの粘度に応じた電圧を圧電体に印加することができる。

本実施例に係る印刷装置は、前記温度センサは、前記ヘッドモジュールのインクの流路において、前記ヒータから離れた位置に配置されており、前記ヘッドモジュールのヒータ側に配置されており、インクをノズルに供給する供給口及びインクを貯留タンクに戻す排
出口と、前記ヒータをオフにした後、計時を開始し、前記温度センサにて第１時点にて検出された温度が、前記第１時点よりも後の第２時点にて検出された温度よりも高い場合に、計時を終了するタイマとを備え、前記領域は、前記供給口から前記温度センサまでの上流領域と、前記温度センサから前記排出口までの下流領域とを有し、前記制御装置は、前記上流領域に対し、前記タイマによって検出された時間に基づいて、経時的に記録された温度に対する時間を進め、時間を進めた温度に基づいて、印加電圧を設定し、前記下流領域に対し、前記タイマによって検出された時間に基づいて、経時的に記録された温度に対する時間を遅延させ、時間を遅延させた温度に基づいて、印加電圧を設定することを特徴とする。

本実施例においては、ヒータがオフになってから（インクの温度が閾値を超過してから）インクの温度が最高温度になるまでの時間に基づいて、経時的に記録されたインクの温度（時間に対する温度の関数）を、上流領域に対しては時間を進めて適用し、下流領域に対しては時間を遅延させて適用する。これにより、温度の異なる各領域におけるノズルに対し、温度に応じた適切な電圧を印加することができる。

本実施例に係る印刷装置は、前記制御装置は、前記ヒータをオフにしてから、前記ヒータをオンにし、前記ヒータを更にオフにするまでの周期毎に、前記温度センサにて検出された温度を経時的に記録し、第１の周期及び該第１の周期直後の第２の周期にて経時的に記録された温度に基づいて、印加電圧を設定することを特徴とする。

本実施例においては、第１の周期及び第２の周期、それぞれについて、インクの温度を経時的に記録し、記録された各周期の温度を使用して、温度の異なる各領域におけるノズルに対し、温度に応じた適切な電圧を印加することができる。

本実施例に係る印刷装置は、前記制御装置は、各ノズルの吐出特性に応じて、各ノズルに印加する電圧を補正することを特徴とする。

本実施例においては、ノズルの吐出特性、例えば、「吐出し易い」、「普通」及び「吐出し難い」という三つの特性に分けて、「吐出し易い」ノズルに印加する電圧を低くし、「吐出し難い」ノズルに印加する電圧を高くする。

本実施例に係る印刷装置は、前記制御装置は、前記ノズルからのインクの吐出量を測定し、測定された前記吐出量が所定量を超過した場合、記録された経時的な温度に基づく、印加電圧の設定を終了し、印加電圧を設定する他の処理を実行することを特徴とする。

本実施例においては、吐出量が増加した場合、ヘッドモジュール内にてほとんど循環せずに、ノズルから排出されている。そのため、各領域の温度が略同じになり、上述した印加電圧を設定する制御を終了し、印加電圧を設定する他の処理（吐出制御）に切り換えて、インクの粘度に応じた適切な電圧を圧電体に印加する。

本実施例に係る印刷装置にあっては、インクの温度を経時的に記録し、記録した温度に基づいて、各領域における経時的な温度変化を推定し、各領域のノズルに印加する電圧を設定する。これにより、ヘッドモジュール内部でインクの温度が均一化されていなくても、インクの粘度に応じた電圧を圧電体に印加することができる。

実施の形態１に係る印刷装置を略示する平面図である。 サブタンク及びインクジェットヘッド間のインクの流れを説明する説明図である。 インクジェットヘッドの内部構成を略示する平面図である。 電源付近の構成を略示するブロック図である。 ノズルを駆動するＣＭＯＳ回路の構成を略示する回路図である。 インクジェットヘッドの不揮発性メモリに記憶されたテーブル１及びテーブル２の一例を示す概念図である。 温度センサにて検出された温度を経時的に記録する温度記録処理を説明するフローチャートである。 温度記録処理にて記録された温度の変化を示すグラフである。 計時処理を説明するフローチャートである。 対応処理を説明するフローチャートである。 第１領域〜第５領域それぞれの温度の変化を示すグラフである。 実施の形態２に係る印刷装置におけるインクジェットヘッドの内部構成を略示する平面図である。

（実施の形態１）
以下実施の形態１に係る印刷装置を図面に基づいて説明する。図１は、印刷装置を略示する平面図、図２は、サブタンク及びインクジェットヘッド間のインクの流れを説明する説明図である。以下の説明では、図１に示す前後左右を使用する。前後方向は搬送方向に対応し、左右方向は走査方向に対応する。また図１の表側が上側に対応し、裏側が下側に対応し、上下も使用する。

図１に示すように、印刷装置１は、プラテン２と、インク吐出装置３と、搬送ローラ４、５等を備える。プラテン２の上面には、記録媒体である記録用紙２００が載置される。インク吐出装置３は、プラテン２に載置された記録用紙２００に対してインクを吐出して画像を記録する。インク吐出装置３は、キャリッジ６と、サブタンク７と、四つのインクジェットヘッド８と、循環ポンプ１０等を備える。

プラテン２の上側には、キャリッジ６を案内する左右に延びた２本のガイドレール１１、１２が設けられている。キャリッジ６には、左右に延びた無端ベルト１３が連結されている。無端ベルト１３は、キャリッジ駆動モータ１４によって駆動される。無端ベルト１３の駆動によって、キャリッジ６は、ガイドレール１１、１２に案内され、プラテン２に対向する領域において、走査方向に往復移動される。

サブタンク７及び四つのインクジェットヘッド８はキャリッジ６に搭載され、キャリッジ６と共に走査方向に往復移動する。サブタンク７はカートリッジホルダ１５とチューブ１７を介して接続されている。カートリッジホルダ１５には、一又は複数色（本実施例においては４色）のインクカートリッジ１６が装着される。４色としては、例えばブラック、イエロー、シアン及びマゼンタが挙げられる。

サブタンク７の内部には、四つのインク室１９が形成されている。四つのインク室１９には、四つのインクカートリッジ１６から供給された４色のインクがそれぞれ貯留される。

四つのインクジェットヘッド８は、サブタンク７の下側において、走査方向に並んでいる。各インクジェットヘッド８の下面には、複数のノズル８０が形成されている。図２に示すように、一つのインクジェットヘッド８は、１色のインクに対応し、一つのインク室１９に接続されている。すなわち、四つのインクジェットヘッド８は、４色のインクにそ
れぞれ対応し、四つのインク室１９にそれぞれ接続されている。

インクジェットヘッド８の上面には、インク供給口８３と、インク排出口８４とが設けられている。インク供給口８３及びインク排出口８４は、チューブ等を介してインク室１９に接続されている。インク供給口８３及びインク室１９の間には、循環ポンプ１０が介装されている。

循環ポンプ１０は、例えばチューブをロータでしごくことによって、チューブ内の液体を押し出すチューブポンプである。循環ポンプ１０は、インク室１９のインクをインクジェットヘッド８に送り込む。インクジェットヘッド８の後側（インク供給口８３側及びインク排出口８４側）には、加温室７５が設けられている。加温室７５にはヒータ７０が設けられている。加温室７５は、インク供給口８３及び循環ポンプ１０の間に設けられており、またインク排出口８４及びインク室１９の間に設けられている。図示は省略しているが、加温室７５はインク供給口８３側とインク排出口８４側の二部屋に分かれており、ヒータ７０はこの二つの部屋にわたって跨がるように配置されている。

循環ポンプ１０によってインク室１９から送出されたインクは、加温室７５を経由し、インク供給口８３を通ってインクジェットヘッド８に流入し、ノズル８０から吐出される。ノズル８０から吐出されないインクは、インク排出口８４を通って、加温室７５を経由し、インク室１９に戻る。インクは、インク室１９及びインクジェットヘッド８の間を循環する。なお循環ポンプ１０に代えて、他の循環の為の動力源、例えばサブタンク７内に圧縮空気を送り込み、インクをインクジェットヘッド８に送り込む装置を使用してもよい。

インクジェットヘッド８の前側（インク供給口８３及びインク排出口８４の反対側）には、温度センサ７１が設けられている。ヒータ７０、加温室７５及び温度センサ７１を一組とした場合、四つのインクジェットヘッド８に対して（換言すれば４色それぞれに対して）、四つの組がそれぞれ設けられている。四つのインクジェットヘッド８は、キャリッジと共に走査方向に移動しながら、サブタンク７から供給された４色のインクを記録用紙２００に吐出する。

図１に示すように、搬送ローラ４は、プラテン２よりも搬送方向上流側（後側）に配置されている。搬送ローラ５は、プラテン２よりも搬送方向下流側（前側）に配置されている。二つの搬送ローラ４、５は、モータ（図示略）によって、同期して駆動する。二つの搬送ローラ４、５は、プラテン２に載置された記録用紙２００を、走査方向と直交する搬送方向に搬送する。

図３は、インクジェットヘッド８の内部構成を略示する平面図である。インクジェットヘッド８の内側には、インク供給口８３及びインク排出口８４を連通させる流路８２が形成されている。流路８２は、前側を底側にした平面視Ｕ状をなす。流路８２の両端部はインク供給口８３及びインク排出口８４にそれぞれ接続している。

図３に示すように、インク供給口８３付近の領域を第１領域１８１に設定し、該第１領域１８１の前側に隣接する領域を第２領域１８２に設定し、該第２領域１８２の前側に隣接し、流路８２の底部分の領域を第３領域１８３に設定してある。第１領域１８１及び第２領域１８２は、インクジェットヘッド８の左側に位置し、流路８２の左側直線部分に沿って配置されている。第３領域１８３は、第１室８ａの左右幅全体に亘って配置されている。

第３領域１８３の後側且つ第２領域１８２の右側に隣接した領域を第４領域１８４に設
定し、該第４領域１８４の後側且つ第１領域１８１の右側に隣接した領域を第５領域１８５に設定してある。第４領域１８４及び第５領域１８５は、第１室８ａの右側に位置し、流路８２の右側直線部分に沿って配置されている。第５領域１８５は、インク排出口８４付近に位置する。流路８２の上流から下流に亘って、第１領域１８１〜第５領域１８５が順に並んでいる。

第３領域１８３は、インク供給口８３及びインク排出口８４の反対側に位置する。温度センサ７１は、第３領域１８３における温度を検出する。温度センサ７１は、インクの流路において、ヒータ７０から離れた位置に配されている。

印刷装置１は制御装置５０を備える。制御装置５０は、ＰＣ等の外部装置６０とデータ通信可能に接続されており、外部装置６０から送信された印刷データに基づいて、印刷装置１の各部を制御する。

図４は、電源付近の構成を略示するブロック図、図５は、ノズル８０を駆動するＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)回路の構成を略示する回路図、図６は、インクジェットヘッド８の不揮発性メモリに記憶されたテーブル１及びテーブル２の一例を示す概念図である。

制御装置５０は、図示を省略したメインＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、該メインＦＰＧＡに接続された複数のＦＰＧＡ５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリ、タイマ５２等を備える。ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリの図示は省略する。メインＦＰＧＡ及びＦＰＧＡ５１は、ビットストリーム情報を記憶したＲＯＭ（図示略）及びメモリとしてのＲＡＭ（図示略）に接続されている。なおメインＦＰＧＡ又はＦＰＧＡ５１に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）を使用してもよい。

複数のＦＰＧＡ５１は複数のインクジェットヘッド８にそれぞれ対応しており、ＦＰＧＡ５１の数はインクジェットヘッド８と同じである。複数のＦＰＧＡ５１は複数の中継基板（図示略）にそれぞれ設けられている。複数のインクジェットヘッド８は、中継基板を介して、複数のＦＰＧＡ５１にそれぞれ接続されている。

インクジェットヘッド８は基板（図示略）を備えており、該基板には、着脱可能なコネクタ、不揮発性メモリ８ｅ及びドライバＩＣが実装されている。インクジェットヘッド８は、コネクタを介して、取り外し可能に中継基板に接続されている。

印刷装置１は複数の電源回路を備え、本実施例においては第１電源回路２１〜第６電源回路２６を備える。電源回路としては、例えばスイッチング方式のＤＣ／ＤＣコンバータ等を用いる。第１電源回路２１〜第６電源回路２６は、ＦＥＴ及び抵抗等を有し、出力電圧を変更することができる。第１電源回路２１〜第６電源回路２６は、スイッチング回路２７を介して、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）（ｎは２以上の自然数）に接続されている。スイッチング回路２７は、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）それぞれを第１電源回路２１〜第６電源回路２６のいずれかに接続させる。

第１電源回路２１〜第５電源回路２５は、通常使用する通常電源回路である。なお第５電源回路２５は予備電源として使用されることもある。第６電源回路２６は特別仕様の電源回路である。第６電源回路２６は、例えば、ノズル１１ａのＶＣＯＭ用電源電圧として併用されるか、又はインクを吐出し難いノズル１１ａに対して使用されるか、ＰＭＯＳトランジスタ３１のＨＶＤＤ（ハイサイド側バッグゲート電圧）として使用される。

ＨＶＤＤ電圧の端子は、ハイサイド側のＰＭＯＳトランジスタ３１の寄生ダイオードに、ＰＭＯＳトランジスタ３１のソース端子３１ａよりも高い電圧がドレイン端子３１ｂに印加された場合においても電流が流れないように第１電源回路２１〜第５電源回路２５よりも高い出力電圧の第６電源回路２６に接続されている。

印刷装置１は、複数のノズル８０を駆動する複数のＣＭＯＳ回路３０をそれぞれ備える。ＦＰＧＡ５１は、第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）（ｎは２以上の自然数）を介して、ＣＭＯＳ回路３０にゲート信号を出力する。なお第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）及び第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）は対応している。すなわち、第１制御線３３（１）は第１電源線３４（１）に対応し、第ｎ制御線３３（ｎ）は第ｎ電源線３４（ｎ）に対応する。ＦＰＧＡ５１はＤ／Ａ(Digital/Analog)コンバータ２０を介して、第１電源回路２１〜第６電源回路２６に、出力電圧を設定する信号を出力する。

なお第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）及び第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）において、１〜ｎは、後述するノズルアドレスに対応している。

ＦＰＧＡ５１は、スイッチング回路２７に対して、第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）それぞれを第１電源回路２１〜第６電源回路２６のいずれかに接続させる切替信号を出力する。

ＦＰＧＡ５１は必要に応じて不揮発性メモリ８ｅにアクセスする。ＦＰＧＡ５１はヒータ７０にオン信号又はオフ信号を出力する。温度センサ７１にて検出された温度はＦＰＧＡ５１に入力される。

図５に示すように、ＣＭＯＳ回路３０は、ＰＭＯＳ(P-type Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタ３１、ＮＭＯＳ(N-type Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタ３２、抵抗３５、二つの圧電体８１、８１′等を備える。圧電体８１はキャパシタとして機能する。なお単数の圧電体８１のみを設けてもよい。ＰＭＯＳトランジスタ３１のソース端子３１ａは、いずれかの第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ３２のソース端子３２ａは、一方の圧電体８１の一端に接続されている。

ＰＭＯＳトランジスタ３１及びＮＭＯＳトランジスタ３２のドレイン端子３１ｂ、３２ｂは、抵抗３５の一端に接続されている。抵抗３５の他端は、一方の圧電体８１の他端及び他方の圧電体８１′の一端に接続されている。他方の圧電体８１′の他端はＶＣＯＭ、すなわち第６電源回路２６の出力端子に接続されている。

ＰＭＯＳトランジスタ３１及びＮＭＯＳトランジスタ３２のゲート端子３１ｃ、３２ｃは、ＰＭＯＳトランジスタ３１のソース端子３１ａに接続された前記電源線に対応した、いずれかの第１制御線３３（１）〜第ｎ制御線３３（ｎ）に接続している。

「Ｌ」の出力信号が、ＦＰＧＡ５１からＰＭＯＳトランジスタ３１及びＮＭＯＳトランジスタ３２のゲート端子３１ｃ、３２ｃに入力された場合、ＰＭＯＳトランジスタ３１は導通し、圧電体８１は充電され、圧電体８１′は放電する。「Ｈ」の出力信号が、ＦＰＧＡ５１からＰＭＯＳトランジスタ３１及びＮＭＯＳトランジスタ３２のゲート端子３１ｃ、３２ｃに入力された場合、ＮＭＯＳトランジスタ３２は導通し、圧電体８１は放電し、圧電体８１′は充電される。圧電体８１、８１′の充電及び放電によって、圧電体８１、８１′は変形し、ノズル８０からインクが吐出する。

不揮発性メモリ８ｅは、各ノズル８０を識別する複数のノズルアドレス、後述する閾値Ｐ、テーブル１及びテーブル２等を記憶する。図６に示すように、テーブル１は、ノズルアドレスと第１領域１８１〜第５領域１８５との対応関係を示す。テーブル１において、領域の欄に記載された１〜５は、第１領域１８１〜第５領域１８５をそれぞれ示す。

テーブル２は、温度センサ７１にて検出された温度と電源番号との対応関係を示す。テーブル２において、温度の欄には温度の範囲が記載されており、例えば４０．５〜４１．５は、４０．５℃以上４１．５℃未満を示す。また電源番号の欄に記載される１〜５は、第１電源回路２１〜第５電源回路２５をそれぞれ示す。また電源番号の欄に記載される６は、第６電源回路２６を示す。

前述したように、第１電源回路２１〜第５電源回路２５の駆動電圧は、昇順に電圧が高くなる。インクの温度が高い場合、インクの粘度が低下するので、圧電体８１に印加する最適な電圧は低下する。したがって、温度の高／低に対応して、圧電体８１に印加する電圧（駆動電圧）が低／高となるように、テーブル２は作成されている。

不揮発性メモリ８ｅには、下記表１に示すように、温度センサ７１にて検出された温度を経時的に記録するためのアドレス領域１及びアドレス領域２が設定されている。アドレス領域１及びアドレス領域２において、検出アドレスの欄の番号は、検出した順番、すなわち検出した時点に対応している。温度の欄には、温度センサ７１にて検出された温度が順次記録される。

図７は、温度センサ７１にて検出された温度を経時的に記録する温度記録処理を説明するフローチャート、図８は、温度記録処理にて記録された温度の変化を示すグラフである。なお温度記録処理の初期状態において、ヒータ７０はオンになっているとする。

ＦＰＧＡ５１は、温度センサ７１から、温度センサ７１が検出した温度（検出温度）を取得し、取得した検出温度が閾値Ｐを超過したか否か判定する（ステップＳ１）。検出温度が閾値Ｐを超過していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１は、ステップＳ１に処理を戻す。

検出温度が閾値Ｐを超過している場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は、ヒータ７０にオフ信号を出力し（ステップＳ２）、アドレス領域１に検出温度を記録する（ステップＳ３）。

ＦＰＧＡ５１は、電源番号をアドレス領域１に記録してから所定時間が経過したか否か判定する（ステップＳ４）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１は、ステップＳ４に処理を戻す。

所定時間が経過している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は、温度センサ７１から検出温度を取得し、取得した検出温度が閾値Ｐ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。検出温度が閾値Ｐ以下でない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１はステップＳ３に処理を戻す。

検出温度が閾値Ｐ以下である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は、ヒータ７０にオン信号を出力する（ステップＳ６）。ＦＰＧＡ５１は、ステップＳ３と同様に、アドレス領域１に検出温度を記録する（ステップＳ７）。

ＦＰＧＡ５１は、電源番号をアドレス領域１に記録してから所定時間が経過したか否か判定する（ステップＳ８）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１は、ステップＳ８に処理を戻す。所定時間が経過している場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は、温度センサ７１から検出温度を取得し、取得した検出温度が閾値Ｐを超過しているか否か判定する（ステップＳ９）。

検出温度が閾値Ｐを超過していない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１はステップＳ７に処理を戻す。検出温度が閾値Ｐを超過している場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は、ヒータ７０にオフ信号を出力する（ステップＳ１０）。

ＦＰＧＡ５１は、アドレス領域１の電源番号をアドレス領域２に複写し（ステップＳ１１）、アドレス領域１をクリアして（ステップＳ１２）、ステップＳ３に処理を戻す。

ステップＳ３及びステップＳ７において、下記表２に示すように、アドレス領域１には、検出温度Ｔ（Ｓ）（Ｓ＝０、１、２、・・・、ｋ−２、ｋ−１、ｋ）が順次記録される。なおＴ（Ｓ）は、検出アドレスＳに記録される検出温度を示す。

ステップＳ１１において、下記表３に示すように、アドレス領域１に記録された検出温度Ｔ（Ｓ）がアドレス領域２に複写される。

ステップＳ１２において、下記表４に示すように、アドレス領域１に記録された検出温度Ｔ（Ｓ）が削除される。

ステップＳ１２を実行した後、ステップＳ３に処理が戻され、下記表５に示すように、アドレス領域１に新たな検出温度Ｔ′（Ｓ）が記録される。なおＴ′（Ｓ）は、検出アドレスＳに記録される検出温度を示す。

アドレス領域２には、第３領域１８３における経時的な温度変化、換言すれば、時間及び検出温度の関数が記録されている。第３領域１８３においては、図８に示すように、検出温度の増減が周期的に繰り返される。図８において、Ｑ_off はヒータ７０がオフになった時点に対応し、検出温度が閾値Ｐを超過した時点に対応する。Ｑ_onはヒータ７０がオンになった時点に対応し、検出温度が閾値Ｐ以下になった時点に対応する。Ｑ_max は、時間及び検出温度の関数において、傾きが０になる時点、換言すれば検出温度が最高になった時点に対応する。またＱ_off 及びＱ_max 間の時間をＡとしている。

ＦＰＧＡ５１は、上述した温度記録処理と並行して、前述した時間Ａを計測する計時処理を実行している。図９は、計時処理を説明するフローチャートである。なお計時処理の
初期状態において、温度は閾値Ｐ以下である。また不揮発性メモリ８ｅには変数Ｘ及びＹが設定されている。

ＦＰＧＡ５１は、温度センサ７１から検出温度を取り込み、検出温度が閾値Ｐを超過したか否か判定する（ステップＳ２１）。検出温度が閾値Ｐを超過していない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１はステップＳ２１に処理を戻す。

検出温度が閾値Ｐを超過した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は計時を開始する（ステップＳ２２）。ＦＰＧＡ５１は、温度センサ７１から検出温度を取得し、取得した検出温度を変数Ｘに格納する（ステップＳ２３）。

ＦＰＧＡ５１は、検出温度を変数Ｘに格納してから所定時間が経過したか否か判定する（ステップＳ２４）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ＦＰＧＡ５１は、ステップＳ２４に処理を戻す。

所定時間が経過した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ５１は、温度センサ７１から検出温度を取得し、取得した検出温度を変数Ｙに格納する（ステップＳ２５）。ＦＰＧＡ５１は、変数Ｙに格納した検出温度が変数Ｘに格納した温度を超過したか否かを判定する（ステップＳ２６）。

変数Ｙに格納した検出温度が変数Ｘに格納した温度を超過している場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、換言すれば、温度が上昇中の場合、変数Ｙに格納した検出温度を変数Ｘに格納し（ステップＳ２７）、ステップＳ２４に処理を戻す。

変数Ｙに格納した検出温度が変数Ｘに格納した温度を超過していない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、換言すれば、温度の下降が始まった場合、ＦＰＧＡ５１は計時を終了する（ステップＳ２８）。ＦＰＧＡ５１は、計時を開始してから計時を終了するまでの時間、すなわち、時点Ｑ_off 及び時点Ｑ_max 間の時間Ａを不揮発性メモリ８ｅに記憶し（ステップＳ２９）、処理を終了する。

なおインクが第３領域１８３から第４領域１８４に移動する時間、及びインクが第２領域１８２から第３領域１８３に移動する時間は、それぞれ時間Ａ／２と略同じであるとする。またインクが第３領域１８３から第５領域１８５に移動する時間、及びインクが第１領域１８１から第３領域１８３に移動する時間は、それぞれ時間Ａと略同じであるとする。

ＦＰＧＡ５１は、アドレス領域１及びアドレス領域２に記録した温度、並びに時間Ａに基づいて、第１領域１８１〜第５領域１８５に、時間及び検出温度の関数を対応させる対応処理を実行する。図１０は、対応処理を説明するフローチャート、図１１は、第１領域１８１〜第５領域１８５それぞれの温度の変化を示すグラフである。

ＦＰＧＡ５１は、アドレス領域１及びアドレス領域２を参照し（ステップＳ３１）、第３領域１８３に、例えばアドレス領域１に記録されている検出温度（時間及び検出温度の関数）を対応付ける（ステップＳ３２）。アドレス領域１には、検出した直後の検出温度が順次記録されているので、最新の温度が第３領域１８３に対応付けられる（図１１の第３領域１８３参照）。

ＦＰＧＡ５１は、第３領域１８３に記録された時間及び検出温度の関数を、例えば時間Ａ／２遅らせ（ステップＳ３３）、時間Ａ／２遅らせた関数を第４領域１８４に対応付ける（ステップＳ３４、図１１の第４領域１８４参照）。なおアドレス領域１に記録された
検出温度では、対応付けできない時間帯においては、過去の検出温度を使用する。具体的には、アドレス領域２に記録された検出温度を使用する（図１１の第４領域１８４において破線で示された時間Ａ／２のグラフ参照）。

ＦＰＧＡ５１は、第３領域１８３に記録された時間及び検出温度の関数を、例えば時間Ａ遅らせ（ステップＳ３５）、時間Ａ遅らせた関数を第５領域１８５に対応付ける（ステップＳ３６、図１１の第５領域１８５参照）。なおアドレス領域１に記録された検出温度では、対応付けできない時間帯においては、過去の検出温度を使用する。具体的には、アドレス領域２に記録された検出温度を使用する（図１１の第５領域１８５において破線で示された時間Ａのグラフ参照）。

ＦＰＧＡ５１は、第３領域１８３に記録された時間及び検出温度の関数を、例えば時間Ａ／２進めて（ステップＳ３７）、時間Ａ／２進めた関数を第２領域１８２に対応付ける（ステップＳ３８、図１１の第２領域１８２参照）。なおアドレス領域１に記録された検出温度では、対応付けできない時間帯においては、過去の検出温度を未来の検出温度とみなして使用する。具体的には、アドレス領域２に記録された検出温度を使用する（図１１の第２領域１８２において破線で示された時間Ａ／２のグラフ参照）。

ＦＰＧＡ５１は、第３領域１８３に記録された時間及び検出温度の関数を、例えば時間Ａ進めて（ステップＳ３９）、時間Ａ進めた関数を第１領域１８１に対応付け（ステップＳ４０、図１１の第１領域１８１参照）、処理を終了する。なおアドレス領域１に記録された検出温度では、対応付けできない時間帯においては、過去の検出温度を未来の検出温度とみなして使用する。具体的には、アドレス領域２に記録された検出温度を使用する（図１１の第１領域１８１において破線で示された時間Ａのグラフ参照）。

上記処理の終了後、ＦＰＧＡ５１は、不揮発性メモリ８ｅにアクセスし、各ノズルアドレスと、上述した第１領域１８１〜第５領域１８５に係る関数とを対応付ける。ＦＰＧＡ５１は、ヒータ７０をオフした後、第１領域１８１〜第５領域１８５の関数に基づいて、各ノズルアドレスの温度を求める。ＦＰＧＡ５１は、テーブル２を参照し、求めた温度に対応する電源番号を取得する。ＦＰＧＡ５１は、スイッチング回路２７に切替信号を出力し、各ノズルアドレスに対応した第１電源線３４（１）〜第ｎ電源線３４（ｎ）の接続先を、取得した電源番号に対応する第１電源回路２１〜第５電源回路２５に切り替える。

実施の形態１に係る印刷装置にあっては、インクの温度を経時的に記録し、記録した温度に基づいて、第１領域１８１、第２領域１８２、第４領域１８４及び第５領域１８５それぞれにおける経時的な温度変化を推定し、各領域のノズル８０に印加する電圧を設定する。これにより、ヘッドモジュール内部でインクの温度が均一化されていなくても、インクの粘度に応じた電圧を圧電体８１に印加することができる。

ヒータ７０がオフになってから（インクの温度が閾値Ｐを超過してから）インクの温度が最高温度になるまでの時間Ａに基づいて、経時的に記録されたインクの温度（時間に対する温度の関数）を、第１領域１８１及び第２領域１８２（上流領域）に対しては時間を進めて適用し、第４領域１８４及び第５領域１８５（下流領域）に対しては時間を遅延させて適用する。これにより、温度の異なる各領域におけるノズル８０に対し、温度に応じた適切な電圧を印加することができる。

第３領域１８３に関し、アドレス領域１及びアドレス領域２に記録された経時的なインクの温度（第１の周期及び第２の周期において経時的に記録されたインクの温度）を使用して、温度の異なる第１領域１８１〜第５領域１８５それぞれのノズル８０に対し、温度に応じた適切な電圧を印加することができる。

（実施の形態２）
以下実施の形態２に係る印刷装置を図面に基づいて説明する。図１２は、インクジェットヘッド８の内部構成を略示する平面図である。各ノズル８０は固有の吐出特性を有する。例えば、各ノズル８０の吐出特性として、「吐出し易いこと」、「吐出し難いこと」及び「普通」が挙げられる。

例えば、図１２に示すように、インクジェットヘッド８において、インク供給口８３付近の領域１８６における各ノズル８０は吐出し易く、インク排出口８４付近の領域１８８における各ノズル８０は吐出し難く、インク供給口８３及びインク排出口８４の反対側の領域１８７における各ノズル８０は通常の吐出性を有する場合がある。なお各ノズル８０の吐出性は予め測定されており、各ノズルアドレスに対応付けて不揮発性メモリ８ｅに記憶されているとする。

ＦＰＧＡ５１は、不揮発性メモリ８ｅを参照して、各ノズル８０の吐出性を取得し、各ノズル８０に印加すべき電圧を補正する。具体的には、実施の形態１において、各ノズルアドレスの温度を求めて、求めた温度に対応する電源番号を取得した後に、各ノズルアドレスの吐出性を取得する。

取得した吐出性が、「普通」を示す場合、取得した電源番号を使用する。一方、取得した吐出性が、「吐出し易いこと」を示す場合、取得した電源番号を繰り上げて、圧電体８１に印加する電圧を低くする。なお電源番号が１である場合、繰り上げ不可能なので、繰り上げない。

また取得した吐出性が、「吐出し難いこと」を示す場合、取得した電源番号を繰り下げて、圧電体８１に印加する電圧を高くする。なお電源番号が５である場合、繰り下げ不可能なので、繰り下げない。

実施の形態２に係る印刷装置にあっては、各ノズル８０の吐出特性を、例えば、「吐出し易い」、「普通」及び「吐出し難い」という三つの特性に分けて、「吐出し易い」ノズルに印加する電圧を低くし、「吐出し難い」ノズルに印加する電圧を高くする。これにより、より適切な電圧をノズルに印加することができる。

実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
以下実施の形態３に係る印刷装置を説明する。ＦＰＧＡ５１は、外部装置６０から送信された印刷データに基づいて、インクジェットヘッド８から吐出される単位時間当たりのインクの吐出量を演算する。ＦＰＧＡ５１は、演算した吐出量が予め定めた閾値を超過したか否かを判定する。

吐出量が予め定めた閾値を超過したと判定した場合、ＦＰＧＡ５１は、実施の形態１又は実施の形態２における処理を終了し、ノズル８０に対して、他の吐出制御を実行する。吐出量が予め定めた閾値を超過していない場合、ＦＰＧＡ５１は、実施の形態１又は実施の形態２における処理を実行する。

インクジェットヘッド８から吐出される単位時間当たりのインクの吐出量が増大した場合、例えば、吐出量が予め定めた閾値を超過した場合、インクジェットヘッド８において、インクは循環することなく、各ノズル８０から吐出される。この場合は、インク排出口
８４からもインクが供給される。

この場合、インク供給口８３から第１室８ａ等に供給されたインクは、循環せずに、ノズル８０から吐出されるので、インクジェットヘッド８内において、インクの温度変化が生じ難い。従って、実施の形態１及び２に示すように、インクの温度に応じて、各ノズル８０に印加する電圧を変更する制御を行う必要性は乏しい。

吐出量が増加した場合、ヘッドモジュール８内において、インクはほとんど循環せずにノズル８０から排出されている。そのため、第１領域１８１〜第５領域１８５におけるインクの温度が略同じになる。実施の形態３に係る印刷装置１にあっては、このような場合に、上述した実施の形態１又は２の処理（循環するインクの温度に応じて印加電圧を変更する処理）を終了し、印加電圧を設定する他の処理（吐出制御）に切り換えるので、インクの粘度に応じた適切な電圧を圧電体８１、８１′に印加することができる。

前記他の処理の第１の例としては、上述の実施形態において第１領域１８１にて使用される電圧を他の四つの領域１８２〜１８５にも適用する処理が挙げられる。また、前記他の処理の第２の例としては、上述の実施形態において第１領域１８１にて使用される電圧を第５領域１８５に適用し、第２領域１８２にて使用される電圧を第４領域１８４に適用し、第３領域１８３には上述の実施形態と同じ電圧を適用する処理が挙げられる。インク吐出量が閾値を超えた直後は前記第２の例の処理を実行し、インク吐出量が閾値を超えたまま所定時間経過したときは、前記第１の例の処理に切り替えてもよい。

実施の形態３に係る構成の内、実施の形態１又は２と同様な構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上述した各実施の形態においては、ヘッドモジュール８の不揮発性メモリ８ｅは、各ノズル８０を識別する複数のノズルアドレス、後述する閾値Ｐ、テーブル１及びテーブル２等を記憶する。これらの情報を、制御装置５０の不揮発性メモリに記憶してもよい。この場合、ＦＰＧＡ５１は制御装置５０の不揮発性メモリを参照し、必要に応じて、前記情報を取得する。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本実施例の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ 印刷装置
２７ スイッチング回路
８ インクジェットヘッド
８０ ノズル
８１ 圧電体
８２ 流路
８３ インク供給口
８４ インク排出口
５０ 制御装置
５１ ＦＰＧＡ
５２ タイマ
８ｅ 不揮発性メモリ
７０ ヒータ
７１ 温度センサ
１８１〜１８５ 第１領域〜第５領域
２００ 記録用紙（記録媒体）

Claims (5)

1. 記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルに対応して複数の領域が設定されるヘッドモジュールと、
   該ヘッドモジュールに配置されており、前記ヘッドモジュール内のインクを加熱するヒータと、
   前記ヘッドモジュールのインクの流路において、前記ヒータから離れた位置に配置されており、前記ヘッドモジュール内のインクの温度を検出する温度センサと、
   前記ヘッドモジュールの駆動を制御する制御装置と、
   前記ヒータをオフにしてから、前記ヒータをオンにし、更に前記ヒータをオフにするまでの時間内における所定時間を計測するタイマと、
   前記ヘッドモジュールのヒータ側に配置されており、インクをノズルに供給する供給口及びインクを貯留タンクに戻す排出口と
   を備え、
   前記領域は、
   前記供給口から前記温度センサまでの上流領域と、
   前記温度センサから前記排出口までの下流領域と
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記温度センサにて検出された温度が予め定めた閾値よりも小さくなった場合に、前記ヒータをオンにし、前記温度センサにて検出された温度が前記閾値を超過した場合に、前記ヒータをオフにし、
   前記ヒータをオフにしてから、前記ヒータをオンにし、更に前記ヒータをオフにするまで、前記温度センサにて検出された温度を経時的に記録し、
   前記上流領域に対し、前記タイマによって計測された所定時間に基づいて、経時的に記録された温度に対する時間を進め、時間を進めた温度に基づいて、印加電圧を設定し、
   前記下流領域に対し、前記タイマによって計測された所定時間に基づいて、経時的に記録された温度に対する時間を遅延させ、時間を遅延させた温度に基づいて、印加電圧を設定すること
   を特徴とする印刷装置。
2. 前記タイマは、前記ヒータをオフにした後、計時を開始し、前記温度センサにて第１時点にて検出された温度が、前記第１時点よりも後の第２時点にて検出された温度よりも高い場合に、計時を終了し、
   前記制御装置は、
   前記上流領域に対し、前記タイマによって計測された時間に基づいて、経時的に記録された温度に対する時間を進め、時間を進めた温度に基づいて、印加電圧を設定し、
   前記下流領域に対し、前記タイマによって計測された時間に基づいて、経時的に記録された温度に対する時間を遅延させ、時間を遅延させた温度に基づいて、印加電圧を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御装置は、
   前記ヒータをオフにしてから、前記ヒータをオンにし、前記ヒータを更にオフにするまでの周期毎に、前記温度センサにて検出された温度を経時的に記録し、
   第１の周期及び該第１の周期直後の第２の周期にて経時的に記録された温度に基づいて、印加電圧を設定すること
   を特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記制御装置は、各ノズルの吐出特性に応じて、各ノズルに印加する電圧を補正すること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の印刷装置。
5. 前記制御装置は、
   前記ノズルからのインクの吐出量を測定し、
   測定された前記吐出量が所定量を超過した場合、記録された経時的な温度に基づく、印加電圧の設定を終了し、
   印加電圧を設定する他の処理を実行すること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の印刷装置。

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