JP7388142B2 - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成方法に関する。

従来、圧電方式の液体吐出ヘッドを用いる画像形成装置では、複数のノズル毎に設けられた圧電素子に駆動波形を供給して駆動させることで、記録媒体に液体を吐出して画像を形成する。このような画像形成装置では、高い周波数で液体を吐出させるために、複数の増幅部が生成する異なる駆動波形を圧電素子に選択的に供給するものが知られている。

また、複数の増幅部が駆動波形を圧電素子に供給する場合に、液体吐出ヘッドによる吐出状態の変動を抑制するため、圧電素子における個別電極に第１の駆動信号を印加し、共通電極に第２の駆動信号を印加する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の装置では、配線抵抗等に起因して共通電極に生じた電圧変動により駆動波形が歪む結果、適切に液体が吐出されずに画質が低下する場合があり、これを抑制しようとすると、圧電素子の駆動回路の規模が増大する場合があった。

本発明は、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、画質の低下を防止することを課題とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、複数のノズルから吐出させる液滴の大きさの種類である滴種において、互いに異なる前記滴種に対応する駆動波形データを複数の増幅部に供給し、画像データに基づいて選択した前記複数の増幅部のいずれかにより増幅させた駆動波形を複数の圧電素子に供給し、前記複数の圧電素子に対応する複数のノズルから前記液滴を吐出させる画像形成装置であって、前記滴種に応じた駆動波形のタイミングが重なることによる電流の干渉を抑制するための複数の前記駆動波形データを、圧電素子数に対応付けて格納する駆動波形格納部と、前記画像データに基づいて前記複数のノズルのそれぞれが吐出する前記滴種を決定する滴種決定部と、前記滴種決定部により決定された前記滴種と、予め定められた前記複数の増幅部のそれぞれと前記滴種との関係と、に基づいて、前記複数の増幅部を使用する前記圧電素子数を取得する圧電素子数取得部と、前記圧電素子数取得部により取得された前記圧電素子数に基づき、前記駆動波形格納部を参照して複数の前記駆動波形データを選択する駆動波形選択部と、を備える。

本発明によれば、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、画質の低下を防止できる。

実施形態のインクジェットプリンタの全体構成を例示する図であり、（ａ）は透視斜視図、（ｂ）は透視側面図である。 実施形態のインクジェットプリンタのハードウェア構成例のブロック図である。 実施形態のインクジェットプリンタのインク吐出ヘッドの構成例の図である。 インク吐出ヘッドの構成例を示す断面図であり、（ａ）は図３のＡＡ´断面図であり、図４（ｂ）は図３のＢＢ´断面図である。 印刷制御基板とヘッドドライバのハードウェア構成詳細例のブロック図である。 第１実施形態のインクジェットプリンタの機能構成例のブロック図である。 第１実施形態のインクジェットプリンタの動作例のフローチャートである。 波形グループと電流干渉低減作用との関係を説明する図である。 滴種・アンプ対応データの一例の図である。 負荷の偏りがない場合の滴種マップ例の図である。 負荷の偏りがない場合の圧電素子数のカウント結果例の図である。 負荷の偏りがある場合の滴種マップ例の図である。 負荷の偏りがある場合の圧電素子数のカウント結果例の図である。 アンプへの駆動波形データの送信処理例のフローチャートである。 第１実施形態の波形グループの選択処理例のフローチャートである。 第２実施形態のインクジェットプリンタの機能構成例のブロック図である。 滴吐出速度対応テーブル例の図である。 第２実施形態の駆動ｃｈ数カウント部でのカウント結果例の図である。 第２実施形態の波形グループの選択処理例のフローチャートである。 第３実施形態のインクジェットプリンタの機能構成例のブロック図である。 第３実施形態の滴種マップ例の図である。 第３実施形態の駆動ｃｈ数カウント部でのカウント結果例の図である。 第３実施形態の波形グループの選択処理例のフローチャートである。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

以下では、マルチチャネル化されたインク吐出ヘッドを含むインクジェットプリンタ１を、画像形成装置の一例として実施形態を説明する。なお、インクは液滴の一例である。なお、実施形態の用語における画像形成、印刷、印字、記録は何れも同義であるとする。また駆動ｃｈ数と圧電素子数も同義であるとする。

＜インクジェットプリンタ１の全体構成例＞
まず、実施形態に係るインクジェットプリンタ１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、インクジェットプリンタ１の全体構成の一例を説明する図であり、（ａ）は、インクジェットプリンタ１の透視斜視図、（ｂ）は、インクジェットプリンタ１の透視側面図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１と、キャリッジ１０１に搭載されたインク吐出ヘッド１０２と、インク吐出ヘッド１０２にインクを供給するインクカートリッジ１０３とを含んで構成される印字機構部等を備えている。インクジェットプリンタ１の装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙Ｐ等の記録媒体を積載可能な給紙カセット（あるいは給紙トレイでもよい）１０４を抜き差し可能に装着できる。また、用紙Ｐを手差しで給紙するための手差しトレイ１０５を開倒できる。

インクジェットプリンタ１は、給紙カセット１０４或いは手差しトレイ１０５から給送される用紙Ｐを取り込み、上述した印字機構部によって所要の画像を形成した後、後面側に装着された排紙トレイ１０６に排紙する。なお、以降、記録媒体は用紙である場合を例として説明するが、記録媒体としては、用紙の他、フィルム、プラスチック等のシート状の材料で、画像形成出力の対象物となるものであれば採用可能である。

また、印字機構部は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０７と従ガイドロッド１０８とで、キャリッジ１０１を主走査方向（紙面垂直方向）に摺動可能に保持している。

キャリッジ１０１に搭載されているインク吐出ヘッド１０２は、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｄａ）、ブラック（ｂｌａｃＫ）の各色のインク滴を吐出する。これら各色のインクを吐出する複数のインク吐出口は主走査方向と交差する方向に配列されており、且つインク吐出口は下方に向けられている。

インク吐出ヘッド１０２に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１０３は、キャリッジ１０１において交換可能に装着されている。また、インクカートリッジ１０３は、上方に外部と連通する大気口、下方にはインク吐出ヘッド１０２にインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を備え、多孔質体の毛管力によりインク吐出ヘッド１０２へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。なお、実施形態では、インク吐出ヘッド１０２が色ごとに設けられている場合を例としているが、各色のインクを吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。

キャリッジ１０１は、後方側（用紙搬送方向下流側）が主ガイドロッド１０７に摺動可能に装着され、前方側（用紙搬送方向上流側）が従ガイドロッド１０８に摺動可能に装着されている。そして、キャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０９で回転駆動される駆動プーリ１１０と従動プーリ１１１との間にタイミングベルト１１２が架け渡されている。タイミングベルト１１２とキャリッジ１０１とは固定されており、主走査モータ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復駆動される。

一方、給紙カセットにセットされた用紙をインク吐出ヘッド１０２の下方側に搬送するために、給紙カセット１０４から用紙Ｐを分離給装する給紙ローラ１１３及びフリクションパッド１１４と、用紙Ｐを案内するガイド部材１１５と、給紙された用紙Ｐを反転させて搬送する搬送ローラ１１６と、この搬送ローラ１１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１７及び搬送ローラ１１６からの用紙Ｐの送り出し角度を規定する先端コロ１１８とが設けられている。搬送ローラ１１６は図示しない副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。

キャリッジ１０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１６から送り出された用紙Ｐをインク吐出ヘッド１０２の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１１９が設けられている。この印写受け部材１１９の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２０、拍車１２１が設けられ、更に用紙Ｐを排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２２及び拍車１２３と、排紙経路を形成するガイド部材１２４、１２５とが配置されている。

そして、用紙Ｐへの画像形成時には、インクジェットプリンタ１のコントローラが、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じてインク吐出ヘッド１０２を駆動することにより、停止している用紙Ｐにインクを吐出して１走査分を画像形成し、用紙Ｐを所定量搬送後次の行の画像形成を行う。画像形成終了信号または、用紙Ｐの後端が画像形成領域に到達した信号を受けることにより、画像形成動作を終了させ用紙Ｐを排紙する。

インク吐出ヘッド１０２は、上述したように複数設けられたノズルをそれぞれ駆動するための駆動素子として圧電素子を含む。即ち、インクジェットプリンタ１においては、複数のノズルそれぞれからインクを吐出させるための吐出力を生じさせるアクチュエータ素子として圧電素子が用いられる。この圧電素子に所定の駆動波形を印加することで、それぞれのノズルからインクが吐出される。

また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の画像形成領域を外れた位置には、インク吐出ヘッド１０２の吐出不良を回復するための維持回復装置１２６が配置されている。維持回復装置１２６はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１０１は、印字待機中においてこの維持回復装置１２６側に移動されてキャッピング手段でインク吐出ヘッド１０２をキャッピングされる。これにより、吐出口部が湿潤状態に保たれ、インク乾燥による吐出不良が防止される。

また、インク吐出ヘッド１０２は、画像形成途中等において画像形成と関係しないインクを維持回復装置１２６に吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

詳細には、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段がインク吐出ヘッド１０２の吐出口（ノズル）を密封し、吸引手段がチューブを通して吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

＜インクジェットプリンタ１のハードウェア構成例＞
次に、インクジェットプリンタ１のハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２は、インクジェットプリンタ１のハードウェア構成を例示するブロック図である。

図２に示すように、インクジェットプリンタ１は、コントローラ２００と、キャリッジ１０１と、主走査モータ１０９と、センサ群１３３と、副走査モータ１３４と、搬送ベルト１３５と、維持回復モータ１３６と、帯電ローラ１３７と、操作パネル１３８とを備えている。なお、以降、図１に示した構成と同一の構成には図１と同一の符号が付されている。

操作パネル１３８は、インクジェットプリンタ１に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作部及び表示部として機能するユーザインタフェースである。キャリッジ１０１は、インクを吐出するインク吐出ヘッド１０２及びインク吐出ヘッド１０２を駆動するヘッドドライバ１３１が搭載されている。搬送ベルト１３５によって搬送される用紙に対して、用紙の搬送方向である副走査方向と直角な方向である主走査方向に動かされながら、用紙の前面に対してインクを吐出して画像形成を行う。

主走査モータ１０９は、キャリッジ１０１を主走査方向に動かすための動力を供給するモータである。副走査モータ１３４は、画像の出力対象である用紙を搬送する搬送ベルト１３５に動力を供給するモータである。維持回復モータ１３６は、維持回復装置１２６を駆動するモータである。

センサ群１３３は、インクジェットプリンタ１における様々な情報を検知する各種センサである。例えば、主走査モータ１０９及び副走査モータ１３４の回転を検知するための回転検知センサ、用紙の位置を検知するための光学センサ、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、カバーの開閉を検知するインターロックスイッチ等が挙げられる。帯電ローラ１３７は、搬送ベルト１３５を帯電させることにより、画像の出力対象である用紙を搬送ベルト１３５に吸着させるための静電力を発生させる。

コントローラ２００は、インクジェットプリンタ１の動作を制御する制御部である。図２に示すように、コントローラ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）１４とを備えている。また、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１５と、ホストＩ／Ｆ（Interface）１６と、印刷制御基板１７と、モータ駆動回路１８と、ＡＣバイアス供給回路１９と、Ｉ／Ｏ（Input／Output）２０とを備えている。

ＣＰＵ１１はプロセッサであり、コントローラ２００各部の動作を制御する。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＮＶＲＡＭ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、制御プログラムや制御用のパラメータが格納される。

ＡＳＩＣ１５は、画像形成出力に際して必要な画像処理を実行するハードウェア回路である。ホストＩ／Ｆ１６は、ＰＣ（Personal Computer）等のホスト装置から形成対象の画像データを受信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェースが用いられる。Ｉ／Ｏ２０は、センサ群１３３からの検出信号をコントローラ２００に入力するためのポートである。

印刷制御基板１７は、キャリッジ１０１に含まれるインク吐出ヘッド１０２を駆動制御するための画像データ処理部、駆動波形を生成するアンプ等を含んで構成されている。なお、これらの構成については、別途、図５を用いて詳述する。

印刷制御基板１７は、上述した画像データをシリアルデータでインク吐出ヘッド１０２のヘッドドライバ１３１に転送するとともに、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、滴制御信号（マスク信号）等をヘッドドライバ１３１に出力する。

また、印刷制御基板１７は、１つの駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形をヘッドドライバ１３１に対して出力する。

モータ駆動回路１８は、主走査モータ１０９及び副走査モータ１３４を駆動する電気回路である。ＡＣバイアス供給回路１９は、帯電ローラ１３７にＡＣバイアスを供給する電気回路である。

ＰＣ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置、デジタルカメラ等の撮像装置といったホスト側からの画像データは、コントローラ２００においてホストＩ／Ｆ１６に入力され、ホストＩ／Ｆ１６内の受信バッファに格納される。

ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３にロードされたプログラムに従って演算を行うことにより、ホストＩ／Ｆ１６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、ＡＳＩＣ１５を制御して必要な画像処理、データの並び替え処理等を行なう。

その後、ＣＰＵ１１は、印刷制御基板１７を制御することで、ＡＳＩＣ１５において処理された画像データを、ヘッドドライバ１３１に転送する。

ヘッドドライバ１３１は、シリアルに入力される１行分の画像データに基づき、印刷制御基板１７から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を、インク吐出ヘッド１０２からインクを吐出させるためのエネルギーを発生する圧電素子１６１に対して選択的に印加することでインク吐出ヘッド１０２を駆動させる。

このとき、ヘッドドライバ１３１は、駆動波形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（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

＜インク吐出ヘッド１０２の構成例＞
ここで、キャリッジ１０１におけるインク吐出ヘッド１０２の構成について、図３を参照して説明する。図３は、キャリッジ１０１におけるインク吐出ヘッド１０２の構成の一例を示す図である。

図３に示すように、キャリッジ１０１には、インク吐出ヘッド１０２として、ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）のそれぞれの色毎に、インク吐出ヘッド１０２Ｋ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｙが搭載されている。

図４（ａ）は、図３の切断線ＡＡ´における断面図であり、図４（ｂ）は、図３の切断線ＢＢ´における断面図である。図４に示すように、インク吐出ヘッド１０２は、単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１５１と、この流路板１５１の下面に接合したニッケル電鋳で形成した振動板１５２と、流路板１５１の上面に接合したノズル板１５３とを接合して積層している。これらによってインクを吐出するノズル１５４が連通する流路であるノズル連通路１５５及び圧力発生室である液室１５６、液室１５６に流体抵抗部（供給路）１５７を通じてインクを供給するための共通液室１５８に連通するインク供給口１５９等を形成している。

また、振動板１５２を変形させて液室１５６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列の積層型の圧電素子１６１と、この圧電素子１６１を接合固定するベース基板１６２とを備えている。なお、圧電素子１６１の間には支柱部１６３を設けている。この支柱部１６３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１６１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。

さらに、圧電素子１６１には図示しない駆動ＩＣを搭載したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）ケーブル１６４が接続されている。そして、振動板１５２の周縁部をフレーム部材１６５に接合し、このフレーム部材１６５には、圧電素子１６１及びベース基板１６２等で構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１６６及び共通液室１５８となる凹部、この共通液室１５８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１６７を形成している。

ノズル板１５３は各液室１５６に対応して直径１０～３０μｍのノズル１５４を形成し、流路板１５１に接着接合している。このノズル板１５３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。

圧電素子１６１は、圧電材料１６８と内部電極１６９とを交互に積層した積層型圧電素子であり、ここではＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３－ＰｂＴｉＯ３）素子である。この圧電素子１６１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１６９には個別電極１７０及び共通電極１７１が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１６１の圧電方向として、図面上方への変位を用いて液室１５６内インクを加圧する構成としている。また、１つのベース基板１６２に１列の圧電素子１６１が設けられる構造とすることもできる。

このように構成したインク吐出ヘッド１０２では、圧電素子１６１に印加する電圧を基準電位から下げることで圧電素子１６１が収縮する。そして、振動板１５２が下降して液室１５６の容積が膨張することで、液室１５６内にインクが流入する。その後、圧電素子１６１に印加する電圧を上げて圧電素子１６１を積層方向に伸長させ、振動板１５２をノズル１５４方向に変形させて液室１５６の容積／体積を収縮させることで、液室１５６内のインクが加圧され、ノズル１５４からインクが吐出される。

その後、圧電素子１６１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１５２が初期位置に復元し、液室１５６が膨張して負圧が発生する。このとき、共通液室１５８から液室１５６内にインクが充填される。そこで、ノズル１５４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のための動作に移行する。

＜印刷制御基板とヘッドドライバの詳細構成例＞
次に、印刷制御基板１７とヘッドドライバ１３１の構成の詳細を、図５を参照して説明する。図５は、印刷制御基板１７とヘッドドライバ１３１のハードウェア構成例の詳細を示すブロック図である。

図５に示すように、印刷制御基板１７は、アンプ１８０と、画像データ処理部１９０とを備えている。

これらのうち、アンプ１８０は、１印刷周期内にＲＯＭ１２に格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ（Digital／Analog）変換して１つの駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を生成する。またアンプ１８０は、各圧電素子１６１の個別電極（選択電極）１７０に接続され、生成した駆動波形を増幅してアナログスイッチ２１５を介して各圧電素子１６１の個別電極１７０に供給して各圧電素子１６１を駆動させる。

画像データ処理部１９０は、形成対象の画像に応じた２ビットの印字データ（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～Ｍ３を出力する電気回路である。

ここで、滴制御信号は、ヘッドドライバ１３１のスイッチ手段であるアナログスイッチ２１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号である。共通駆動波形の画像形成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）に状態遷移する。

ヘッドドライバ１３１は、画像データ処理部１９０からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル印字データ（階調データ：２ビット／ＣＨ）を入力するシフトレジスタ２１１と、シフトレジスタ２１１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２１とを備えている。また、階調データと滴制御信号Ｍ０～Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ２１３と、デコーダ２１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ２１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ２１４とを備えている。さらに、レベルシフタ２１４を介して与えられるデコーダ２１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ２１５を備えている。

このアナログスイッチ２１５は、各圧電素子１６１の個別電極１７０に接続され、アンプ１８０からの駆動波形が入力されている。従って、シリアル転送された印字データ（階調データ）及び滴制御信号Ｍ０～Ｍ３をデコーダ２１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ２１５がオンされることにより、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１６１に印加される。

［第１実施形態］
＜インクジェットプリンタ１の機能構成例＞
次に、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１の機能構成について、図６を参照して説明する。図６は、インクジェットプリンタ１の機能構成の一例を説明するブロック図である。

図６に示すように、インクジェットプリンタ１は、コントローラ２００と、インク吐出ヘッド１０２とを備えている。これらのうちコントローラ２００は、滴種マップ生成部２０１と、制御パターン格納部２０２と、ヘッド駆動制御部２０３と、駆動ｃｈ数カウント部２０４と、波形グループ選択部２０５と、駆動波形選択部２０６と、アンプ１８０と、対応データ格納部２１０と、駆動波形格納部２２０とを備えている。

またアンプ１８０は第１Ｄ／Ａ（Digital／Analog）変換部１８１と、第２Ｄ／Ａ変換部１８２と、第１アンプ１８３と、第２アンプ１８４とを備え、対応データ格納部２１０は、滴種・アンプ対応データ格納部２１６と、滴種・波形グループ対応データ格納部２１７とを備えている。

滴種マップ生成部２０１、ヘッド駆動制御部２０３、駆動ｃｈ数カウント部２０４、波形グループ選択部２０５及び駆動波形選択部２０６のそれぞれの機能は、図２のＣＰＵ１１が所定のプログラムを実行することで実現される。制御パターン格納部２０２、対応データ格納部２１０及び駆動波形格納部２２０は、ＲＯＭ１２又はＮＶＲＡＭ１４等の記憶装置により実現される。

また、インク吐出ヘッド１０２は、アンプ接続制御部１３０を備えている。アンプ接続制御部１３０は図５のアナログスイッチ２１５を除くヘッドドライバ１３１が該当する。

ここで、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４は「複数の増幅部」の一例であり、駆動ｃｈ数カウント部は「圧電素子数取得部」の一例である。また滴種マップ生成部２０１は「滴種決定部」の一例である。

滴種マップ生成部２０１は、画像データに基づいて複数のノズル１５４のそれぞれが吐出するインク滴（液滴）の種類を決定し、複数のノズル１５４と滴種とを対応付けた滴種マップを生成する。そして、生成した滴種マップを駆動ｃｈ数カウント部２０４に出力する。なお、滴種マップとは、１印刷周期に各ノズル１５４に割り振られる滴種を示す情報をいう。この滴種マップについては、図１０及び図１１を用いて後述する。

ここで、インク吐出ヘッド１０２は、複数の駆動パルスで駆動波形を構成することで、複数のインク滴の連続吐出や微駆動が可能となっている。連続吐出された複数のインク滴を用紙Ｐへの着弾前に合体（マージ）させることで、インク滴のサイズを大滴、中滴、小滴等のように変化させ、用紙Ｐに形成される画像を階調表現できる。なお、微駆動とは、振幅の小さい駆動パルスにより液室１５６（図４参照）を微小に収縮させ、液室１５６内のインクを攪拌することでインクの乾燥を抑制するための駆動をいう。

このような大滴、中滴、小滴、及び微駆動（非吐出）は上記の滴種に該当し、４種類の滴種が存在する。また、滴種は階調表現のために用いられるものであるため、形成対象となる画像データの画像領域毎での階調に応じて、複数のノズル１５４のそれぞれが吐出する滴種が決定される。

制御パターン格納部２０２は、波形グループ毎のヘッド駆動制御方法の情報を格納する。またヘッド駆動制御部２０３は、滴種マップ生成部２０１が生成した滴種マップと、後述する波形グループ選択部２０５により選択された波形グループと、制御パターン格納部２０２が格納する波形グループ毎のヘッド駆動制御方法の情報に基づいて、インク吐出ヘッド１０２におけるアンプ接続制御部１３０を制御する。

また、滴種・アンプ対応データ格納部２１６は、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれと滴種との対応関係を示す滴種・アンプ対応テータを格納し、滴種・波形グループ対応データ格納部２１７は、複数の波形グループのそれぞれと滴種との対応関係を示す滴種・波形グループテータを格納する。

また、対応データ格納部２１０は、滴種・アンプ対応データ格納部２１６と滴種・波形グループ対応データ格納部２１７を備えるとともに、波形グループを選択するために予め定められたルールを格納している。

駆動波形格納部２２０は、複数の波形グループに分類して駆動波形データを格納する。ここで、インク吐出ヘッド１０２では、圧電素子１６１は電気回路上の負荷となるため、駆動させる圧電素子１６１の数に伴い、負荷の数も増加する。第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間で、駆動させる圧電素子数（駆動ｃｈ数）に差がある場合に、負荷の偏りが生じる。

上記の波形グループは、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での負荷の偏り状態に応じて予め分類されている。また各波形グループには、それぞれ複数の駆動波形データが含まれている。

駆動ｃｈ数カウント部２０４は、滴種マップと、滴種・アンプ対応データとに基づき、１印刷周期毎に、第１アンプ１８３が駆動波形を供給して駆動させる圧電素子１６１の数（圧電素子数）と、第２アンプ１８４が駆動波形を供給して駆動させる圧電素子１６１の数を、それぞれカウントして取得する。そして、取得結果を波形グループ選択部２０５に出力する。

波形グループ選択部２０５は、圧電素子数の取得結果と、滴種・波形グループ対応データとに基づき、画像形成に適した波形グループを選択し、選択結果を駆動波形選択部２０６に出力する。

また、波形グループ選択部２０５は、対応データ格納部２１０が格納するルールに基づいて波形グループを選択する。このルールは、一例として第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での負荷の偏りが第１ルールの範囲であれば第１グループの波形を選択し、第ｎルールの範囲であれば第ｎグループの波形を選択するといった選択指針を示すルールである。

駆動波形選択部２０６は、波形グループ選択部２０５による選択結果に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して、選択した波形グループに含まれる駆動波形データをアンプ１８０に送信する。

インク吐出ヘッド１０２におけるアンプ接続制御部１３０は、ヘッド駆動制御部２０３から入力した制御信号に応じて、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれと複数の圧電素子１６１とをアナログスイッチにて接続制御する。

以上のような機能構成により、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４のそれぞれが生成して供給する駆動波形として、電流干渉（クロストーク）を抑制するものが画像データに応じて１印刷周期毎に選択される。

換言すると、１印刷周期毎に第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での駆動ｃｈ数（圧電素子数）の偏りに応じて適切な駆動波形が選択される。また、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数間の相互関係に応じて適切な駆動波形が選択される。

適切な駆動波形を選択することで、インク滴の吐出速度を維持しつつ、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での電流干渉を回避し、圧電素子の駆動回路を有効に活用して回路規模の増大を防止している。

＜インクジェットプリンタ１の動作例＞
次に、インクジェットプリンタ１の動作について説明する。図７は、インクジェットプリンタ１の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ７１において、滴種マップ生成部２０１は、ホスト装置等からホストＩ／Ｆ１６を介して形成対象となる画像データを取得する。

続いて、ステップＳ７２において、滴種マップ生成部２０１は、画像データに基づき、複数のノズル１５４のそれぞれが吐出するインク滴の種類を決定し、複数のノズル１５４と、決定された滴種とを対応付けた滴種マップを生成する。そして滴種マップを駆動ｃｈ数カウント部２０４に出力する。

続いて、ステップＳ７３において、駆動ｃｈ数カウント部２０４は、対応データ格納部２１０から滴種・アンプ対応データと、駆動ｃｈ数（圧電素子数）をカウントする際のルールを読み込む。そして、滴種マップと、滴種・アンプ対応データとに基づき、第１アンプ１８３が駆動波形を供給して駆動させる圧電素子１６１の数と、第２アンプ１８４が駆動波形を供給して駆動させる圧電素子１６１の数を、それぞれカウントして取得し、取得結果を波形グループ選択部２０５に出力する。

続いて、ステップＳ７４において、波形グループ選択部２０５は、圧電素子数の取得結果に基づき第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での負荷の偏りを算出する。また、滴種・波形グループ対応データから画像形成に適した波形グループを選択し、選択結果を駆動波形選択部２０６に出力する。

続いて、ステップＳ７５において、駆動波形選択部２０６は、波形グループ選択部２０５による選択結果に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して波形グループに含まれる駆動波形データを選択し、これをアンプ１８０に送信する。

続いて、ステップＳ７６において、アンプ１８０が供給する駆動波形に応じてインク吐出ヘッド１０２は用紙Ｐにインクを吐出し、画像形成を実行する。

このようにして、インクジェットプリンタ１は、電流干渉が抑制された適切な駆動波形によりインクを吐出して、用紙Ｐに画像を形成できる。

＜波形グループと電流干渉低減作用との関係＞
次に、波形グループと電流干渉低減作用との関係を、図８を参照して説明する。図８は、波形グループと電流干渉低減作用との関係を説明する図であり、第１～第３グループの３つの波形グループ毎での電流干渉低減作用を説明するものである。

第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４による圧電素子の駆動では、駆動ｃｈ数と、駆動時に発生する電流量が比例する。電流量の増加に伴い、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４が並行して圧電素子１６１を駆動させた際に電流干渉が発生しやすくなる。

第１アンプ１８３の駆動波形は、パルスＰ１～Ｐ３の３つのパルスのうち２つのパルスの組み合わせをマスク信号により伝達制御し、大滴と中滴を生成するものである。中滴のための駆動波形はパルスＰ１とパルスＰ２の組み合わせで構成され、大滴のための駆動波形はパルスＰ１とパルスＰ３の組み合わせで構成される。

滴種毎で、該滴種を吐出させる駆動ｃｈ数が増加した際は、各滴種のためのパルスの発生タイミングで電流が増加する。一例として、大滴を吐出させる駆動ｃｈ数が多い場合、パルスＰ１とパルスＰ３の発生タイミングで電流が増加する。

波形グループを複数用意していない比較例に係る構成では、複数のアンプのそれぞれは、例えば常に第１グループの駆動波形のみで画像形成を行う。この場合、大滴と中滴の駆動ｃｈ数が多い中で同時に小滴を吐出すると、パルスＰ１の発生タイミングで第２アンプによる小滴のための駆動波形が第１アンプのパルスＰ１で生じる電流に干渉する。この干渉により小滴のための駆動波形が歪むことで、インク滴の吐出速度が低下し、画像形成の品質が低下する場合がある。

これに対し、本実施形態では、複数の波形グループを予め用意し、上記の干渉が生じる場合には、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが供給する駆動波形を、電流干渉を抑制するものに変更可能にしている。なお、図８に示すアンプＡは第１アンプ１８３に対応し、アンプＢは第２アンプ１８４に対応する。

より具体的に説明する。図８の３つの波形グループでは、それぞれ第２アンプ１８４（アンプＢ）が供給する小滴のための駆動波形のタイミングが異なっている。第１グループでは、小滴のための駆動波形はパルスＰ１のタイミングであり、この場合、第１アンプ１８３の駆動による大滴と中滴の吐出時に干渉が生じる。そのため、第１アンプ１８３の駆動により大滴と中滴を多く吐出させていると、第２アンプ１８４の駆動による小滴の吐出では、インク滴の吐出速度が狙いからずれる。

一方、グループ２では、小滴のための駆動波形はパルスＰ２のタイミングであり、中滴の吐出時に干渉が生じる。そのため、第１アンプ１８３の駆動により中滴を多く吐出させていると、第２アンプ１８４の駆動による小滴の吐出ではインク滴の吐出速度が狙いからずれる。但し、第１アンプ１８３の駆動により大滴を多く吐出させている場合には、このようなずれは生じない。

またグループ３では、小滴のための駆動波形はパルスＰ２のタイミングであり、大滴の吐出時に干渉が生じる。そのため、第１アンプ１８３の駆動により大滴を多く吐出させていると、第２アンプ１８４の駆動による小滴の吐出ではインク滴の吐出速度が狙いからずれる。但し、第１アンプ１８３の駆動により中滴を多く吐出させている場合には、このようなずれは生じない。

ここで、画像形成では、画像データに応じて各滴種のインクを吐出させる駆動ｃｈ数が決まる。第１アンプ１８３と第２アンプ１８４では、異なる滴種のインク滴を吐出するため、画像データに応じて第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４アンプのそれぞれの電流量が決まる。

そのため、画像データに基づき、駆動ｃｈ数の多い滴種を特定し、パルスの干渉が生じにくい波形グループに変更すると電流干渉の抑制に好適である。図８の例では、第２グループと第３グループでは、第２アンプ１８４の駆動による小滴の吐出に対し、電流干渉し得る第１アンプ１８３の駆動による吐出の滴種が異なっている。そのため、第１グループの駆動波形を使用する際に第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間で負荷が偏る場合には、波形グループを第２又は第３グループに変更することで電流干渉を抑制できる。

なお、各波形グループでは、第２アンプ１８４のマスクのタイミングが異なっているため、波形グループ毎にアンプ接続制御方法（アナログスイッチ開閉タイミング）を変更すると、より好適である。

制御パターン格納部２０２では、各波形グループのマスクのタイミングに対応したアナログスイッチ開閉タイミング（制御パターン）を格納しており、ヘッド駆動制御部２０３が制御パターンを読み込むことで、滴種に応じてアンプ接続制御方法を切り替えることができる。

本実施形態では第１アンプ１８３が中滴及び大滴を吐出させる駆動波形を生成し、第２アンプ１８４が小滴を吐出させる駆動波形を生成する例を示したが、これに限定されるものではない。第１アンプ１８３が小滴を吐出させる駆動波形を生成し、第２アンプ１８４が中滴及び大滴を吐出させる駆動波形を生成する場合においても、本実施形態を適用でき、また全く異なる波形の組み合わせでも、波形のタイミングが重なった場合の電流干渉に対して、本実施形態を適用できる。

以下では、処理で使用する各種データと、各機能構成部による処理の詳細を説明する。

＜滴種・アンプ対応データ例＞
まず、図９は、滴種・アンプ対応データ格納部２１６に格納される滴種・アンプ対応データの一例を示す図である。

図９に示すように、滴種・アンプ対応データは、滴種Ｎｏと、滴種と、アンプを示す情報と、カウントの有効／無効を示す情報を含んでいる。

このカウントの有効／無効を示す情報は、駆動ｃｈ数をカウントする際のルールに対応する情報である。またアンプを示す情報の「Ａ」は第１アンプ１８３に対応し、「Ｂ」は第２アンプ１８４に対応する。

図９の例では、「非吐出」はカウントせず、「小滴」、「中滴」及び「大滴」はそれぞれカウントするというルールを規定している。また、小滴は第２アンプ１８４による駆動で吐出され、中滴及び大滴は第１アンプ１８３による駆動で吐出されることを規定している。

＜滴種マップ例＞
次に、図１０は、負荷の偏りがない場合に滴種マップ生成部２０１が生成する滴種マップの一例を示す図である。

滴種Ｎｏは、図９における滴種Ｎｏに対応する。また、ノズル番号はノズルを示す情報であるが、該ノズルからインクを吐出させるための圧電素子を特定する情報でもある。図１０の例では、例えばノズル番号「４」のノズル（圧電素子）では滴種Ｎｏ「３」に対応する中滴が吐出されることを示し、またノズル番号「６」のノズルでは滴種Ｎｏ「２」に対応する小滴が吐出されることを示している。

＜駆動ｃｈ数カウント部２０４でのカウント結果例＞
次に、図１１は、駆動ｃｈ数カウント部２０４でのカウント結果の一例を示す図である。図１１では、図９の滴種・アンプ対応データと図１０の滴種マップとに基づき、ノズル番号毎での滴種と、ノズル番号に対応する圧電素子を駆動させるアンプと、カウントの有効／無効と、カウントが有効であるアンプとがまとめて示されている。

図１１の例では、第１アンプ１８３による駆動で吐出される圧電素子数は「４」で、第２アンプ１８４による駆動で吐出される圧電素子数は「２」であり、その差｜Ａ－Ｂ｜は「２」である。

ここで、差｜Ａ－Ｂ｜は、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での負荷の偏りを表す情報に対応する。波形グループ選択部２０５は、差｜Ａ－Ｂ｜が予め定められた閾値以上である場合に負荷の偏りがあると判定し、差｜Ａ－Ｂ｜が該閾値以上でない場合に負荷の偏りがないと判定する。例えば閾値を「４」とすると、図１１の例における差｜Ａ－Ｂ｜は２であって閾値以上でないため、この場合は負荷の偏りがないと判定される。

また図１１において、滴種Ｎｏ「２」に対応する小滴を吐出させる圧電素子数は「２」であり、滴種Ｎｏ「３」に対応する中滴を吐出させる圧電素子数は「４」であり、滴種Ｎｏ「４」に対応する大滴を吐出させる圧電素子数は「４」である。

一方、図１２は、負荷の偏りがある場合の滴種マップの一例を示す図である。図１２では、滴種Ｎｏ「２」に対応する小滴を吐出するノズル数が「２」で、滴種Ｎｏ「３」に対応する小滴を吐出するノズル数が「６」である。差｜Ａ－Ｂ｜は「４」であり、閾値「４」以上であるため、この場合は滴種毎でのノズル数に偏りがある。

この場合の駆動ｃｈ数カウント部２０４によるカウント結果を、図１３に示す。図１３の例では、第１アンプ１８３による駆動で吐出される圧電素子数は「６」で、第２アンプ１８４による駆動で吐出される圧電素子数は「２」であり、その差｜Ａ－Ｂ｜は「４」である。従って、負荷の偏り判定のための閾値「４」以上であるため、この場合は負荷の偏りがあると判定される。

＜アンプ１８０への駆動波形データの送信処理例＞
次に、アンプ１８０への駆動波形データの送信処理について、図１４を参照して説明する。図１４は、駆動波形データの送信処理の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１４１において、滴種マップ生成部２０１は、ホスト装置等からホストＩ／Ｆ１６を介して形成対象となる画像データを取得する。そして、画像データに基づき、複数のノズル１５４のそれぞれが吐出するインク滴の種類を決定し、複数のノズル１５４と滴種とを対応付けた滴種マップを生成して、これを駆動ｃｈ数カウント部２０４に出力する。

続いて、ステップＳ１４２において、駆動ｃｈ数カウント部２０４は、対応データ格納部２１０から滴種・アンプ対応データと、駆動ｃｈ数をカウントする際のルールを読み込む。そして、滴種マップと、滴種・アンプ対応データとに基づき、第１アンプ１８３が駆動させる圧電素子１６１の数と、第２アンプ１８４が駆動させる圧電素子１６１の数を、それぞれカウントして取得し、取得結果を波形グループ選択部２０５に出力する。

続いて、ステップＳ１４３において、波形グループ選択部２０５は、駆動ｃｈ数カウント部２０４による圧電素子数の取得結果に基づき、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間での負荷の偏りを算出する。そして算出結果に応じて滴種・波形グループ対応データから画像形成に適した波形グループを選択して、選択結果を駆動波形選択部２０６に出力する。

続いて、ステップＳ１４４において、駆動波形選択部２０６は、波形グループ選択部２０５による選択結果に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して波形グループに含まれる駆動波形データを選択する。この際に、駆動波形選択部２０６は、駆動波形格納部２２０に格納された複数の駆動波形グループのうち一つを選択することで、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４のそれぞれに送信する駆動波形データを選択する。

またステップＳ１４４と並行して、ステップＳ１４５において、ヘッド駆動制御部２０３は、制御パターン格納部２０２が格納する波形グループ毎のヘッド駆動制御方法に対応する制御パターン情報を選択する。波形グループに対応した形で制御パターン格納部２０２に格納された制御パターンのうち一つが選択される。この制御パターンは、駆動波形に含まれるマスク信号のタイミングに対応したアナログスイッチ開閉制御のタイミング情報を含んでいる。

続いて、ステップＳ１４６において、駆動波形選択部２０６は、選択した駆動波形データをアンプ１８０に送信する。第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４に駆動波形データを送信するタイミングと、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４が駆動波形データに基づき駆動波形を生成するタイミングはほぼ同じであり、第１Ｄ／Ａ変換部１８１及び第２Ｄ／Ａ変換部１８２によって、駆動波形データが逐次駆動波形に変換される。

またステップＳ１４６と並行して、ステップＳ１４７において、ヘッド駆動制御部２０３は、滴種マップ生成部２０１が生成した滴種マップと、波形グループ選択部２０５により選択された波形グループと、制御パターン格納部２０２が格納する波形グループ毎のヘッド駆動制御方法の情報に基づいて、インク吐出ヘッド１０２におけるアンプ接続制御部１３０を制御する。換言すると、ヘッド駆動制御部２０３は、圧電素子１６１と第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれとの接続を制御する。

ヘッド駆動制御部２０３は、選択された制御パターンに基づいてアンプ接続制御部１３０の制御を行い、アナログスイッチ開閉制御により圧電素子１６１とアンプ１８０の接続制御を行う。

このようにして、コントローラ２００はアンプ１８０への駆動波形データを送信することができる。また、アンプ１８０に駆動波形データを送信するタイミングに並行してアンプ接続制御部１３０を制御することで、駆動波形内の所定のパルスが生成されるタイミングで、圧電素子１６１とアンプ１８０の接続制御を行い、圧電素子１６１に任意の形状の駆動波形を供給できる。

＜波形グループの選択処理例＞
次に、波形グループの選択処理について、図１５を参照して説明する。図１５は、波形グループの選択処理の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１５１において、駆動ｃｈ数カウント部２０４は、有効アンプ選択数をカウントする。この有効アンプ選択数は、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれでカウントが有効であるノズル（圧電素子）の数である。換言すると、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれによる駆動ｃｈ数である。図１５は図１１の駆動ｃｈ数に対応しており、第１アンプ１８３の有効アンプ選択数は「４」で、第２アンプ１８４の有効アンプ選択数は「２」である。ここで、第１アンプ１８３の有効アンプ選択数をａとし、第２アンプ１８４の有効アンプ選択数をｂとする。以降に示す図におけるａ、ｂにおいても同様であるとする。

次に、ステップＳ１５２において、波形グループ選択部２０５は、ａ×ｂが１以上であるか否かを判定する。この判定は、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４の両方で駆動させるか否かを判定するものである。

ステップＳ１５２で、ａ×ｂが１以上であると判定された場合は（ステップＳ１５２、Ｙｅｓ）、ステップＳ１５３において、波形グループ選択部２０５は、｜ａ－ｂ｜が４以上であるか否かを判定する。この判定は、負荷に偏りがあると判定するための閾値を「４」とし、負荷に偏りがあるか否かを判定するものである。

続いて、ステップＳ１５４において、波形グループ選択部２０５は、滴種Ｎｏ「３」（中滴）を吐出させる圧電素子数が滴種Ｎｏ「４」（大滴）を吐出させる圧電素子数より多いか否かを判定する。

ステップＳ１５４で滴種Ｎｏ「３」を吐出させる圧電素子数が滴種Ｎｏ「４」を吐出させる圧電素子数より多いと判定された場合は（ステップＳ１５４、Ｙｅｓ）、ステップＳ１５５において、波形グループ選択部２０５は、滴種Ｎｏ「３」と滴種Ｎｏ「２」の干渉を抑制できる第３グループを波形グループとして選択する。

一方、ステップＳ１５４で滴種Ｎｏ「３」を吐出させる圧電素子数が滴種Ｎｏ「４」を吐出させる圧電素子数より多くないと判定された場合は（ステップＳ１５４、Ｎｏ）、ステップＳ１５６において、波形グループ選択部２０５は、滴種Ｎｏ「４」と滴種Ｎｏ「２」の干渉を抑制できる第２グループを波形グループとして選択する。

また、ステップＳ１５２でａ×ｂが１以上でないと判定された場合は（ステップＳ１５２、Ｎｏ）、ステップＳ１５７において、波形グループ選択部２０５は、単一のアンプで駆動させる場合に対応した第１グループを波形グループとして選択する。

また、ステップＳ１５３で｜ａ－ｂ｜が４以上でないと判定された場合は（ステップＳ１５３、Ｎｏ）、ステップＳ１５７において、波形グループ選択部２０５は、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４アンプとの間での偏りがない場合に対応した第１グループを波形グループとして選択する。

このようにして、コントローラ２００は波形グループを選択することができる。ここで、ａ×ｂが１以上であるか否かの関係や、｜ａ－ｂ｜が４以上であるか否かの関係は、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数間の相互関係の一例に対応する。

＜インクジェットプリンタ１の作用効果＞
圧電素子を用いたインク吐出ヘッドでは、回路上で圧電素子は負荷となるため、駆動する圧電素子の増加に従って、負荷の数も増加する。そして多くの負荷を同時に駆動する際には、大きな瞬間消費電流が生じる。

駆動波形の電流供給側を個別電極とし、その反対側を共通電極として構成したインク吐出ヘッドでは、大きな瞬間消費電流が生じた際に、共通電極側に配線抵抗等による電圧変動が生じ、電流干渉により圧電素子に印可される駆動波形が歪む場合がある。駆動波形が歪むと、インク滴を適切に吐出できず、記録媒体に形成される画像の品質が低下する。

これを解決するために共通電極側を２系統にすることで電圧変動を抑制する方法も考えられるが、この方法では、圧電素子の加工難易度が高くなったり、駆動回路の規模が増大したりする場合がある。

これに対し、本実施形態では、形成対象となる画像データに基づき、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数を取得し、この圧電素子数に基づいて、駆動波形格納部２２０を参照して、適切な駆動波形データを選択する。

より具体的には、駆動波形格納部２２０は、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数間の相互関係に対応付けて駆動波形データを格納し、この圧電素子数間の相互関係に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して駆動波形データを選択する。

これにより、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数に偏りがあった場合にも、電流干渉を抑制する駆動波形データを用いて、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれで適切な駆動波形を生成し、圧電素子を駆動させることができる。

駆動波形データの選択により電流干渉を抑制するため、電流干渉抑制のために圧電素子の駆動回路の構成やレイアウトを最適化する改良等を要しない。そのため、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、電流干渉を抑制し、画質の低下を防止することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るインクジェットプリンタ１ａについて説明する。

本実施形態では、複数の増幅部のそれぞれが駆動させる圧電素子数と、インク滴の吐出速度（滴吐出速度）のそれぞれに対応付けて駆動波形データを駆動波形格納部に格納し、圧電素子数及び滴吐出速度に基づき、駆動波形格納部を参照して駆動波形データを選択する。これにより、負荷の偏りが滴吐出速度に与える影響が線形でない場合においても、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、電流干渉を抑制し、画質の低下を防止する。

ここで、図１６は、インクジェットプリンタ１ａの機能構成の一例を示すブロック図である。図１６に示すように、インクジェットプリンタ１ａはコントローラ２００ａを備え、コントローラ２００ａは対応データ格納部２１０ａと、アンプ１８０ａと、波形グループ選択部２０５ａとを備えている。

また、アンプ１８０ａは第１アンプ１８３ａと、第２アンプ１８４ａとを備え、対応データ格納部２１０ａは滴吐出速度対応格納部２１８と、滴種・波形グループ対応データ選択部２１７ａとを備えている。

滴吐出速度対応格納部２１８は、第１アンプ１８３ａと第２アンプ１８４ａのうちで駆動させる圧電素子数が多い方の圧電素子数と、吐出させる滴吐出速度の情報とを対応付けた滴吐出速度対応テーブルを格納する。

滴種・波形グループ対応データ選択部２１７ａは、複数の波形グループのそれぞれと滴種及び滴吐出速度との対応関係を示す滴種・波形グループテータを格納する。

第１アンプ１８３ａは、入力される圧電素子数に基づいて、滴吐出速度対応格納部２１８を参照して滴吐出速度の情報を取得する。また第２アンプ１８４ａは、入力される圧電素子数に基づいて、滴吐出速度対応格納部２１８を参照して滴吐出速度の情報を取得する。

なお、第１アンプ１８３ａの上述したもの以外の機能は第１アンプ１８３と同様であり、第２アンプ１８４ａの上述したもの以外の機能は第２アンプ１８４と同様である。

波形グループ選択部２０５ａは、圧電素子数の取得結果と、滴吐出速度の情報と、滴種・波形グループ対応データとに基づき、画像形成に適した波形グループを選択し、選択結果を駆動波形選択部２０６に出力する。

駆動波形選択部２０６は、波形グループ選択部２０５ａによる選択結果に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して波形グループを選択し、選択した波形グループに含まれる駆動波形データをアンプ１８０ａに送信する。

ここで、図１７は、滴吐出速度対応格納部２１８が格納する滴吐出速度対応テーブルの一例を示す図である。図１７に示すように、滴吐出速度対応テーブルは、第１アンプ１８３ａ及び第２アンプ１８４ａのうちで駆動させる圧電素子数が多い方（以下、多数側アンプという）の圧電素子数と、滴吐出速度との対応関係を示すものである。駆動させる圧電素子数が多い方の圧電素子数を用いることで、負荷の大きいアンプのデータを用いて滴吐出速度を算出可能になる。

次に、図１８は、本実施形態に係る駆動ｃｈ数カウント部でのカウント結果の一例を示す図である。図１２の滴種マップに基づき、第１アンプ１８３ａと第２アンプ１８４ａのそれぞれの圧電素子数をカウントし、また該当の滴種Ｎｏを取得している。

図１８の例では、第１アンプ１８３ａが駆動させる圧電素子数が６で、その滴種Ｎｏは「３」、第２アンプ１８４ａが駆動させる圧電素子数が２で、その滴種Ｎｏは「２」である。また、この例では第１アンプ１８３ａの駆動させる圧電素子数が第２アンプ１８４ａの駆動させる圧電素子数より多いため、第１アンプ１８３ａが多数側アンプである。

多数側アンプが駆動させる圧電素子数の「６」に基づき、滴吐出速度対応格納部２１８を参照して滴吐出速度１４０（ｍ／ｓ）が算出される。

次に、図１９は、本実施形態に係る波形グループの選択処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１９のステップＳ１９１～Ｓ１９２の処理は図１５のステップＳ１５１～Ｓ１５２処理と同様であり、またステップＳ１９７～Ｓ２００の処理は図１５のステップＳ１５４～Ｓ１５７の処理と同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。

ステップＳ１９３において、波形グループ選択部２０５ａは、ａがｂより大きいか否かを判定する。この判定は、第１アンプ１８３ａと第２アンプ１８４ａの何れが多数側アンプに該当するか否かを判定するものである。

ステップＳ１９３で、ａがｂより大きいと判定された場合は（ステップＳ１９３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１９４において、第１アンプ１８３ａは、駆動させる圧電素子数に基づき滴吐出速度対応格納部２１８を参照して滴吐出速度を算出する。

一方、ステップＳ１９３で、ａがｂより大きくないと判定された場合は（ステップＳ１９３、Ｎｏ）、ステップＳ１９５において、第２アンプ１８４ａは、駆動させる圧電素子数に基づき滴吐出速度対応格納部２１８を参照して滴吐出速度を算出する。

続いて、ステップＳ１９６において、波形グループ選択部２０５ａは、滴吐出速度が閾値としての１４５（ｍ／ｓ）以下であるか否かを判定する。なお、滴吐出速度が閾値を超えると滴吐出速度の低下幅が大きくなり、波形グループの変更では電流干渉の影響を抑制できなくなるため、このような判定を行っている。

ステップＳ１９６で、滴吐出速度が１４５（ｍ／ｓ）以下であると判定された場合は（ステップＳ１９６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１９７に移行する。一方、滴吐出速度が１４５（ｍ／ｓ）以下でないと判定された場合は（ステップＳ１９６、Ｎｏ）、ステップＳ２００に移行し、波形グループ選択部２０５ａは、第１グループを波形グループとして選択する。

このようにして、コントローラ２００は波形グループを選択することができる。

＜インクジェットプリンタ１ａによる作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、第１アンプ１８３ａ及び第２アンプ１８４ａのそれぞれが駆動させる圧電素子数と、滴吐出速度とに対応付けて駆動波形データを駆動波形格納部２２０に格納し、圧電素子数及び滴吐出速度に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して駆動波形データを選択する。これにより、負荷の偏りが滴吐出速度に与える影響が線形でない場合においても、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、電流干渉を抑制し、画質の低下を防止できる。

なお、上述したもの以外の効果は、第１実施形態で説明したものと同様である。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係るインクジェットプリンタ１ｂについて説明する。

本実施形態では、インク滴の種類に基づき圧電素子の配列方向における滴吐出密度を算出して取得し、圧電素子数及び滴吐出密度に基づき、駆動波形格納部を参照して駆動波形データを選択する。これにより、負荷の偏りによる滴吐出速度の変動に対して圧電素子の密度が影響する場合においても、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、電流干渉を抑制し、画質の低下を防止する。

図２０は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、インクジェットプリンタ１ｂはコントローラ２００ｂを備え、コントローラ２００ｂは駆動ｃｈ数カウント部２０４ｂと、滴吐出密度算出部２０７と、対応データ格納部２１０ｂと、波形グループ選択部２０５ｂとを備えている。

これらのうち、駆動ｃｈ数カウント部２０４ｂは、滴種マップと、滴種・アンプ対応データとに基づき、１印刷周期毎に、第１アンプ１８３が駆動させる圧電素子１６１の数と、第２アンプ１８４が駆動させる圧電素子１６１の数を、それぞれカウントして取得する。

本実施形態では、この際に、滴種マップにて有効ノズルが最も多く連続して隣接しているノズル群のみをカウントして連続有効ノズル数を取得する。駆動ｃｈ数カウント部２０４ｂは、滴吐出密度算出部２０７を介して、取得結果を波形グループ選択部２０５ｂに出力する。

滴吐出密度算出部２０７は、液滴の種類に基づき圧電素子の配列方向における滴吐出密度を算出して取得し、取得結果を波形グループ選択部２０５ｂに出力する。具体的には、滴吐出密度算出部２０７は、連続有効ノズル数と予め定めた閾値とを比較して滴吐出密度が閾値以上であるか否か判定し、その後、第１アンプ１８３が駆動させる圧電素子数と、第２アンプ１８４が駆動させる圧電素子数との差が予め定めた閾値以上であるか否かを判定する。ここで、滴吐出密度算出部２０７は滴吐出密度取得部の一例である。

滴吐出密度が閾値以上であり、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数の差が閾値以上である場合に、第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間で負荷の偏りがあると判定され、それ以外の場合には負荷の偏りがないと判定される。滴吐出密度算出部２０７は、判定による算出結果を波形グループ選択部２０５ｂに出力する。

波形グループ選択部２０５ｂは、圧電素子数の取得結果と、滴吐出密度算出部２０７により算出された滴吐出密度の情報と、滴種・波形グループ対応データとに基づき、画像形成に適した波形グループを選択し、選択結果を駆動波形選択部２０６に出力する。

駆動波形選択部２０６は、波形グループ選択部２０５ｂによる選択結果に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して波形グループを選択し、選択した波形グループに含まれる駆動波形データをアンプ１８０に送信する。

ここで、図２１は、本実施形態に係る滴種マップの一例を示す図である。図２１の例では、ノズル番号「７」はカウント無効ノズルであるため、ノズル番号「１」から「６」の範囲がカウント有効ノズルとして隣接している。そのため、ノズル番号「１」から「６」の範囲の滴種Ｎｏがカウントの対象となる。

次に、図２２は、本実施形態に係る駆動ｃｈ数カウント部２０４ｂでのカウント結果の一例を示す図である。図２２の例では、第１アンプ１８３の駆動させる圧電素子数が「４」、また第２アンプ１８４の駆動させる圧電素子数が「２」とカウントされ、それぞれ滴種「３」、滴種「２」の滴種Ｎｏが取得されている。

また、滴種マップに基づき、滴吐出密度を算出、判定する処理を行っている。図２２の例では、ノズル番号「１」～「６」までの連続する６つのノズルで、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４が駆動させる圧電素子数が「６」であり、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４のそれぞれが駆動させる圧電素子数の差は「２」である。算出式の値であるこの「２」は、閾値の「２」以上であるため、この場合は第１アンプ１８３と第２アンプ１８４との間で負荷の偏りがあると判定される。

次に、図２３は、本実施形態に係る波形グループの選択処理の一例を示すフローチャートである。なお、図２３のステップＳ２３５～Ｓ２３８の処理は図１５のステップＳ１５４～Ｓ１５７処理と同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。

まず、ステップＳ２３１において、駆動ｃｈ数カウント部２０４ｂは、連続有効ノズル数をカウントする。

次に、ステップＳ２３２において、波形グループ選択部２０５は、ａ×ｂが１以上であるか否かを判定する。この判定は、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４の両方で駆動させるか否かを判定するものである。

ステップＳ２３２で、ａ×ｂが１以上であると判定された場合は（ステップＳ２３２、Ｙｅｓ）、ステップＳ２３３において、滴吐出密度算出部２０７は、連続有効ノズル数が５以上であるか否かを判定する。この判定は、滴吐出密度が閾値以上であるか否かを判定するものである。

ステップＳ２３３で、連続有効ノズル数が５以上であると判定された場合は（ステップＳ２３３、Ｙｅｓ）、ステップＳ２３４において、滴吐出密度算出部２０７は、第１アンプ１８３が駆動させる圧電素子数と、第２アンプ１８４が駆動させる圧電素子数の差｜ａ－ｂ｜が２以上であるか否かを判定する。この判定は、負荷に偏りがあると判定するための閾値を「２」とし、負荷に偏りがあるか否かを判定するためのものである。

ステップＳ２３４で、｜ａ－ｂ｜が２以上であると判定された場合は（ステップＳ２３４、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２３５に移行し、ステップ２３５以降の処理が実行される。

一方、ステップＳ２３２で、ａ×ｂが１以上でないと判定された場合は（ステップＳ２３２、Ｎｏ）、波形グループ選択部２０５ｂは、単一のアンプで駆動させる場合に対応する第１グループを波形グループとして選択する。

また、ステップＳ２３３で５以上でないと判定された場合は（ステップＳ２３２、Ｎｏ）、波形グループ選択部２０５ｂは、滴吐出密度が低い場合に対応する第１グループを波形グループとして選択する。

また、ステップＳ２３４で｜ａ－ｂ｜が２以上でないと判定された場合は（ステップＳ２３４、Ｎｏ）、波形グループ選択部２０５ｂは、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４の間での負荷の偏りがない場合に対応する第１グループを波形グループとして選択する。

このようにして、コントローラ２００ｂは波形グループを選択することができる。

＜インクジェットプリンタ１ｂによる作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、液滴の種類に基づき圧電素子の配列方向における滴吐出密度を算出して取得し、第１アンプ１８３ａ及び第２アンプ１８４ａのそれぞれが駆動させる圧電素子数及び滴吐出密度に基づき、駆動波形格納部２２０を参照して駆動波形データを選択する。これにより、負荷の偏りによる滴吐出速度の変動に対して圧電素子の密度が影響する場合においても、圧電素子の駆動回路の規模を増大させることなく、電流干渉を抑制し、画質の低下を防止することができる。

なお、上述したもの以外の効果は、第１実施形態で説明したものと同様である。

以上、実施形態を説明したが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

なお、上述した実施形態では、複数の増幅部として、第１アンプ１８３及び第２アンプ１８４の２つを用いる例を示したが、増幅部の個数は２つに限定されるものではない。予め、アンプが３以上の場合にも、複数のアンプのそれぞれが駆動させる圧電素子数間の相互関係と、電流干渉を抑制するための駆動波形データを含む波形グループとの関係を予め定めて格納しておくことで、本実施形態を適用可能である。

また、実施形態における「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、等を含む溶液、懸濁液、エマルジョン等であり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

また実施形態は、画像形成方法も含む。例えば画像形成方法は、画像データに基づき複数の圧電素子を駆動させ、前記複数の圧電素子に１対１で対応する複数のノズルから記録媒体に液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置による画像形成方法であって、駆動波形を供給して前記複数の圧電素子を複数の増幅部により駆動させる工程と、前記画像データに基づき、前記複数の増幅部のそれぞれが駆動させる圧電素子数を取得する工程と、前記圧電素子数に対応付けて駆動波形データを駆動波形格納部に格納する工程と、前記圧電素子数に基づき、前記駆動波形格納部を参照して前記駆動波形データを選択する工程と、を行う。このような画像形成方法により、上述した画像形成装置と同様の効果を得ることができる。

上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC（Application Specific Integrated Circuit）、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置の一例）
１７ 印刷制御基板
１０２ インク吐出ヘッド
１３０ アンプ接続制御部
１３１ ヘッドドライバ
１６１ 圧電素子
１７０ 個別電極
１７１ 共通電極
１８０ アンプ
１８１ 第１Ｄ／Ａ変換部
１８２ 第２Ｄ／Ａ変換部
１８３ 第１アンプ（複数の増幅部の一例）
１８４ 第２アンプ（複数の増幅部の一例）
１９０ 画像データ処理部
２００ コントローラ
２０１ 滴種マップ生成部（滴種決定部の一例）
２０２ 制御パターン格納部
２０３ ヘッド駆動制御部
２０４ 駆動ｃｈ数カウント部（圧電素子数取得部の一例）
２０５ 波形グループ選択部
２０６ 駆動波形選択部
２０７ 滴吐出密度算出部（滴吐出密度取得部の一例）
２１０ 対応データ格納部
２１６ 滴種・アンプ対応データ格納部
２１７ 滴種・波形グループ対応データ格納部
２１８ 滴吐出速度対応格納部
２１５ アナログスイッチ
２２０ 駆動波形格納部

特開２０１６－０５５５４９号公報

Claims (7)

1. 複数のノズルから吐出させる液滴の大きさの種類である滴種において、互いに異なる前記滴種に対応する駆動波形データを複数の増幅部に供給し、画像データに基づいて選択した前記複数の増幅部のいずれかにより増幅させた駆動波形を複数の圧電素子に供給し、前記複数の圧電素子に対応する複数のノズルから前記液滴を吐出させる画像形成装置であって、
   前記滴種に応じた駆動波形のタイミングが重なることによる電流の干渉を抑制するための複数の前記駆動波形データを、圧電素子数に対応付けて格納する駆動波形格納部と、
   前記画像データに基づいて前記複数のノズルのそれぞれが吐出する前記滴種を決定する滴種決定部と、
   前記滴種決定部により決定された前記滴種と、予め定められた前記複数の増幅部のそれぞれと前記滴種との関係と、に基づいて、前記複数の増幅部を使用する前記圧電素子数を取得する圧電素子数取得部と、
   前記圧電素子数取得部により取得された前記圧電素子数に基づき、前記駆動波形格納部を参照して複数の前記駆動波形データを選択する駆動波形選択部と、
   を備える
   画像形成装置。
2. 前記駆動波形選択部は、１印刷周期毎に複数の前記駆動波形データを選択する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記駆動波形格納部は、前記複数の増幅部のそれぞれが駆動させる圧電素子数間の相互関係に対応付けて前記駆動波形データを格納し、
   前記駆動波形選択部は、前記複数の増幅部を使用する前記圧電素子数間の相互関係に基づき、前記駆動波形格納部を参照して複数の前記駆動波形データを選択する
   請求項１、又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動波形格納部は、前記圧電素子数と、前記液滴の吐出速度と、に対応付けて前記駆動波形データを格納し、
   前記駆動波形選択部は、前記圧電素子数と、前記液滴の吐出速度とに基づき、前記駆動波形格納部を参照して複数の前記駆動波形データを選択する
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の増幅部を使用する圧電素子数が多い方の圧電素子数と、吐出させるインク滴の吐出速度の情報とを対応付けて格納する滴吐出速度対応格納部を備え、
   前記駆動波形選択部は、前記複数の増幅部を使用する圧電素子数が多い方の圧電素子数に基づき、前記滴吐出速度対応格納部を参照して、前記液滴の吐出速度の情報を取得する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記滴種に基づき前記圧電素子の配列方向における滴吐出密度を取得する滴吐出密度取得部を備え、
   前記駆動波形選択部は、前記圧電素子数と、前記滴吐出密度とに基づき、前記駆動波形格納部を参照して複数の前記駆動波形データを選択する
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 複数のノズルから吐出させる液滴の大きさの種類である滴種において、互いに異なる前記滴種に対応する駆動波形データを複数の増幅部に供給し、画像データに基づいて選択した前記複数の増幅部のいずれかにより増幅させた駆動波形を複数の圧電素子に供給し、前記複数の圧電素子に対応する複数のノズルから前記液滴を吐出させる画像形成装置による画像形成方法であって、
   駆動波形格納部により、前記滴種に応じた駆動波形のタイミングが重なることによる電流の干渉を抑制するための複数の前記駆動波形データを、圧電素子数に対応付けて格納する工程と、
   滴種決定部により、前記画像データに基づいて前記複数のノズルのそれぞれが吐出する前記滴種を決定する工程と、
   圧電素子数取得部により、前記滴種決定部により決定された前記滴種と、予め定められた前記複数の増幅部のそれぞれと前記滴種との関係と、に基づいて、前記複数の増幅部を使用する前記圧電素子数を取得する工程と、
   駆動波形選択部により、前記圧電素子数取得部により取得された前記圧電素子数に基づき、前記駆動波形格納部を参照して複数の前記駆動波形データを選択する工程と、を行う
   画像形成方法。

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