WO2017030135A1 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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WO2017030135A1
WO2017030135A1 PCT/JP2016/073954 JP2016073954W WO2017030135A1 WO 2017030135 A1 WO2017030135 A1 WO 2017030135A1 JP 2016073954 W JP2016073954 W JP 2016073954W WO 2017030135 A1 WO2017030135 A1 WO 2017030135A1
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ink
vibration
determination
recording apparatus
discharge
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PCT/JP2016/073954
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Inventor
荒川　裕明
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/165—Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles

Definitions

  • This invention relates to an ink jet recording apparatus.
  • an ink jet recording apparatus that forms an image, a thin film, or the like by ejecting ink from an opening of a nozzle and landing on a recording medium.
  • an ink discharge method there is a method in which a pressure applied to ink is changed by deforming a pressure chamber that communicates with a nozzle and stores ink, and ink is discharged at an amount, speed, and timing according to the pressure change.
  • a piezoelectric element piezoelectric element
  • the pressure change applied to the ink is controlled by applying a voltage having an appropriate waveform to the piezoelectric element.
  • Patent Documents 1 and 2 Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • 2004-228561 discloses a technique for changing the amount of ink to be ejected and the driving voltage in accordance with the change in viscosity predicted according to the length of the non-ejection period of ink and the amount of ink evaporation when resuming ink ejection. There is.
  • An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of maintaining the viscosity of ejected ink at a more appropriate level.
  • the vibration determining unit performs the determination based on an ink discharge amount related to the past discharge operation and an elapsed time from the discharge operation as the operation history.
  • the past discharge operations include all discharge operations within a predetermined history time from the present time.
  • the history time is determined from the start of the discharge operation performed once or a plurality of times continuously to the present.
  • the invention according to claim 5 is the inkjet recording apparatus according to any one of claims 2 to 4,
  • the vibration determination unit includes a retention evaluation value obtained by adding an operation value corresponding to an ink discharge amount related to the previous discharge operation with a weight that decreases according to an increase in elapsed time from the discharge operation, and a predetermined first value. The determination is performed based on a comparison with one reference value.
  • the operation switching unit switches the operation of the pressure generating element every predetermined driving cycle
  • the vibration determination unit adds a value obtained by adding a predetermined weight less than 1 to the stay evaluation value calculated corresponding to the previous driving cycle and the operation value based on the operation of the current pressure generating element.
  • a new feature is to calculate the above-mentioned retention evaluation value.
  • the invention according to claim 7 is the ink jet recording apparatus according to claim 5 or 6,
  • a vibration setting unit that sets at least one of the frequency of vibration operation and the magnitude of vibration based on the stay evaluation value is provided.
  • the invention according to claim 8 is the ink jet recording apparatus according to claim 7,
  • the pressure generating element is an electromechanical transducer that deforms according to an applied voltage
  • the vibration setting unit sets the magnitude of vibration by changing at least one of a maximum value of a voltage applied to the electromechanical transducer and a waveform pattern based on the stay evaluation value.
  • the invention according to claim 9 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 2 to 8,
  • the vibration determination unit includes a past vibration operation and an elapsed time from the vibration operation as a criterion for the determination.
  • the invention according to claim 10 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 5 to 8,
  • the vibration determination unit sets the past vibration operation to an operation value smaller than an operation value corresponding to a minimum ink discharge amount in the discharge operation, and is based on an elapsed time from the vibration operation with respect to the operation value. The determination is performed in addition to the retention evaluation value with the weight added.
  • the invention according to claim 11 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 10,
  • the vibration determination unit performs discharge determination regarding whether or not to perform a flushing operation for discharging liquid droplets from the nozzle, based on a determination criterion that is stricter than a determination reference regarding whether or not to perform the vibration operation,
  • the operation switching unit is configured to switch the pressure generating element to perform the discharge operation based on the result of the discharge determination.
  • the invention according to claim 12 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein
  • the vibration determination unit performs discharge determination regarding whether or not to perform a flushing operation for discharging liquid droplets from the nozzle, based on a determination criterion that is stricter than a determination reference regarding whether or not to perform the vibration operation,
  • the discharge determination is performed based on a comparison between a second reference value less than the first reference value and the stay evaluation value
  • the operation switching unit is configured to switch the pressure generating element to perform the discharge operation based on the result of the discharge determination.
  • the invention according to claim 13 is the ink jet recording apparatus according to claim 11 or 12,
  • the vibration determination unit is configured to determine whether to perform the flushing operation according to a determination criterion that is different for each of the plurality of nozzles.
  • the invention according to claim 14 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 11 to 13, A drive control unit is provided that controls the switching timing of the operation switching unit to adjust the flushing operation from a predetermined number of nozzles within a predetermined vicinity range.
  • the invention according to claim 15 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 11 to 14,
  • the pressure generating element is capable of ejecting ink from the nozzle with a plurality of stages of droplet amounts during the ejection operation, and the operation switching unit is configured to perform the smallest droplet among the plurality of stages during the flushing operation. It is characterized in that switching is performed so that ink is ejected from the nozzle to the pressure generating element in an amount.
  • the invention according to claim 16 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 15,
  • the vibration determination unit is characterized in that the determination criterion is changed according to the type of ink.
  • the invention according to claim 17 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 16,
  • the vibration determination unit is characterized in that the determination reference is changed according to at least one of an ambient environment of the ink jet recording apparatus and an ink temperature.
  • the invention according to claim 18 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 5 to 8, 10 and 12,
  • the vibration determination unit is characterized in that a parameter related to the calculation of the stay evaluation value is changed according to at least one of an ambient environment of the ink jet recording apparatus and an ink temperature.
  • the invention according to claim 19 is the ink jet recording apparatus according to claim 17 or 18,
  • the ambient environment includes at least one of ambient temperature and ambient humidity.
  • the invention according to claim 20 is the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 19,
  • the vibration determination unit counts the total ink discharge amount within a predetermined unit time as the ink discharge amount, and the total ink discharge amount and a predetermined representative timing determined within the predetermined unit time to the present The determination is performed based on the elapsed time.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the example of the time change of the presence or absence of discharge and the fine vibration operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the ink jet recording apparatus 1 of the present embodiment.
  • the inkjet recording apparatus 1 includes a movement operation unit 11, a movement control unit 42, a drive unit 20, an inkjet head 30, a control unit 41, a communication unit 51, an operation display unit 52, and a notification output unit 53.
  • the measuring unit 54 is provided.
  • the movement operation unit 11 supplies a recording medium to an image forming position (a position facing the nozzle surface of the inkjet head 30) under the control of the movement control unit 42, and the recording medium on which an image is formed by the inkjet head 30 is supplied. Discharge.
  • Examples of the moving operation unit 11 include a rotary motor that rotates an endless belt and a rotating drum, and a claw unit that disposes and removes a recording medium on the outer peripheral surface of the endless belt and the rotating drum. Prepare.
  • the movement control unit 42 operates the movement operation unit 11 to make the recording medium face the nozzle surface of the inkjet head 30 at an appropriate timing (interval) and speed.
  • the drive unit 20 synchronizes the timing with the movement control unit 42 based on the image data to be formed, and sends a drive signal (drive voltage) to the pressure generating element 31 via the operation switching unit 32 of the inkjet head 30 at an appropriate timing. Signal).
  • a drive signal appropriately selected by the operation switching unit 32 is output to the pressure generating element 31, thereby causing the pressure generating element 31 to perform an ejection operation for ejecting ink droplets from the nozzles 33, and the recording medium to the recording medium. Ink droplets are landed or a vibrating operation is performed to slightly vibrate the ink in the nozzle 33.
  • the drive unit 20 includes a drive voltage output unit 21 and a head control unit 43.
  • the head control unit 43 responds to the presence / absence of image data to be formed (ink ejection command), the ejection amount and elapsed time of each nozzle in the past (past) ink ejection, the contents of the formation target image data, and the like.
  • the operation of the drive unit 20 is controlled.
  • the head control unit 43 includes a CPU 431, a storage unit 432, and the like.
  • the CPU 431 drives an appropriate drive voltage signal corresponding to a droplet discharge operation, a standby operation, a maintenance operation, or the like from any nozzle based on the image data to be formed stored in the storage unit 432 or the storage unit 413.
  • Waveform pattern data to be output from the voltage output unit 21 is output at an appropriate timing according to a clock signal (synchronization signal) not shown.
  • the head control unit 43 may be provided in common with the control unit 41.
  • the drive voltage output unit 21 converts the waveform pattern data output from the head control unit 43 into an analog drive voltage signal, performs power amplification, and is amplified by the pressure generating element 31 via the operation switching unit 32. Output a signal.
  • a trapezoidal waveform driving voltage signal having a plurality of types of positive and negative peak voltages (bottom voltages) is output to the pressure generating element 31.
  • a rectangular wave or a sine wave may be used as the drive voltage signal.
  • the inkjet head 30 includes a plurality of nozzles 33, pressure generating elements 31 provided corresponding to the nozzles 33, operation switching units 32 connected to the pressure generating elements 31, and the like. Ejects ink from nozzle surfaces arranged in a predetermined pattern.
  • the inkjet head 30 has a direction in which a plurality of nozzles are arranged over the recording width of the recording medium, and the recording medium intersects (orthogonally) the recording width direction by the moving operation unit 11 with the inkjet head 30 fixed.
  • a line head in which an image is formed on the entire surface of the recording medium by being conveyed is preferably used, but is not limited thereto.
  • the pressure generating element 31 is a piezoelectric element, and is an electromechanical conversion element that is deformed according to the voltage difference when a voltage difference is applied to both ends thereof in a predetermined pattern.
  • a pressure change is generated in the ink in the nozzle according to the pattern of the voltage waveform applied to the piezoelectric element, and the ink is ejected or slightly vibrated and stirred in the nozzle.
  • the deformation mode of the piezoelectric element is appropriately selected according to the structure of the inkjet head 30 and the like.
  • the pressure generating element 31 is provided along the wall surface of the pressure chamber that communicates with the nozzle 33 and stores ink on the side opposite to the opening of the nozzle 33, and responds to the deformation of the pressure generating element 31.
  • the pressure chamber is deformed to cause a pressure change in the ink.
  • the operation switching unit 32 is a switching element that switches whether or not to output the driving voltage signal output from the driving unit 20 to each pressure generating element 31 to the pressure generating element 31.
  • the operation switching unit 32 causes the pressure generation element 31 of the nozzle corresponding to each pixel data of the image data to be formed to output the drive voltage signal according to the pixel data, thereby causing the ink ejection operation to be performed or not being output. Switching is performed such that the ink is brought into a non-operating state, or the ink is ejected (flushing operation) or slightly oscillated (oscillating operation without ejecting) according to the maintenance operation.
  • the discharge operation is performed by outputting the entire drive voltage signal with the trapezoidal waveform of the above multiple peaks (bottom), and only the waveform on the pressure decreasing side is output and the waveform on the side increasing the pressure is output
  • the micro-vibration operation is performed by not making it, and the non-operating state is made by not outputting the drive voltage signal of any waveform, it is not limited to this.
  • an analog switch capable of high-speed switching for example, an FET (Field Effect Transistor) is used.
  • the control unit 41 controls the overall operation of the inkjet recording apparatus 1.
  • the control unit 41 operates as a vibration determination unit and a drive control unit.
  • the control unit 41 includes a CPU 411 (Central Processing Unit), a RAM 412 (Random Access Memory), a storage unit 413, and the like.
  • the CPU 411 performs various arithmetic processes.
  • the CPU 411 reads out a control program stored in the storage unit 413 and performs various control processes such as an image forming operation and a setting operation thereof.
  • the CPU 411 may integrate the control operations of the movement control unit 42 and the head control unit 43 to perform overall control.
  • the RAM 412 provides a working memory space to the CPU 411 and stores temporary data.
  • the storage unit 413 stores a control program, setting data, and the like, and temporarily stores an image formation command (job) acquired from the outside via the communication unit 51 and image data to be formed.
  • the storage unit 413 includes a combination of a large-capacity DRAM capable of high-speed read / write storage and a nonvolatile memory such as a flash memory.
  • the communication unit 51 communicates with an external device according to a predetermined communication standard, and transmits and receives data.
  • various standards such as LAN (Local Area Network) TCP / IP, near field communication such as wireless LAN, Bluetooth communication (registered trademark: Bluetooth), USB (Universal Serial Bus), etc. Direct communication with external devices.
  • the communication unit 51 receives an image formation command (print job) and image data to be formed according to the command from an external device, and outputs status information of the inkjet recording apparatus 1 to the external device as necessary. To do.
  • the operation display unit 52 accepts user operations and displays information and menus for the user.
  • a display provided with an LCD (Liquid Crystal Display) as the display unit 522 is used, and various menus and statuses related to image formation are displayed on the display screen of the LCD.
  • a touch panel as an operation detection unit 521 is provided corresponding to the LCD, and the touch operation corresponding to the display on the display screen can be detected by arranging the touch panel on the display screen of the LCD.
  • the operation display unit 52 may include a push button switch and detect a push operation of the push button switch.
  • the notification output unit 53 performs a predetermined notification operation when an abnormality occurs in the inkjet recording apparatus 1.
  • Examples of the notification output unit 53 include a sound generation unit that generates a predetermined beep sound using a piezoelectric element or the like, and a light emitting unit that blinks or lights an LED lamp.
  • the measuring unit 54 measures the temperature and humidity outside the inkjet recording apparatus 1 and the temperature of the ink in the inkjet head 30 and outputs measurement data.
  • Various known configurations are used as the temperature sensor and the humidity sensor.
  • the measurement frequency by the measurement unit 54 acquisition frequency of measurement data by the control unit 41 or the like
  • the measurement frequency by the measurement unit 54 can be set as appropriate according to the control of the control unit 41, and at a predetermined time interval or for a cut sheet recording medium. It can be performed every time a predetermined number of images are formed.
  • the temperature of the inkjet head 30 may increase with its operation and / or due to heat conduction from an external heat source.
  • the inkjet head 30 is heated and rises above the originally assumed temperature.
  • the viscosity of the ink changes as the temperature rises.
  • the shape of the ink droplet, the flying speed, and the liquid amount are also shifted.
  • the temperature change due to contact with outside air near these nozzle openings and heating from the inkjet head 30 proceeds as the ink stays in the inkjet head 30 longer.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams illustrating an example of the presence / absence of ejection and micro-vibration operations and the temporal change of the stay evaluation value in the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment.
  • an operation value f n (upper stage) obtained by parameterizing the magnitude of ink operation at each operation timing determined in a predetermined cycle (drive cycle) from the left to the right in time series, and ink to the nozzles and pressure chambers.
  • the stay evaluation value S n (lower stage) indicating the degree of stay is shown.
  • the operation value f n the value at the time of ink ejection is standardized by “1.0”
  • the operation value f n at the time of the slight vibration operation is the operation value “1.0” at the time of ink ejection. It is smaller than “0.1”.
  • the operation timing m times before that is, a value obtained by adding a weight of 0.7 m (less than 1.0) to the operation value after an elapse time of m times the driving cycle from the discharge operation is added to the nozzle.
  • the old (the elapsed time is long) ejection operation and retention evaluation value S n obtained by adding to reduce the weight more minute vibration operation is obtained.
  • the retention evaluation value S 6 increases to 2.94.
  • the operation values f 7 to f 10 are all “0” without ink being continuously ejected four times in the period a 2, so that the stay evaluation value S 10 is reduced to 0.71.
  • the stay evaluation value Sn is the first reference value R1 ⁇ 1.0
  • the ink flushing operation star flushing
  • the ink by the flushing operation is performed.
  • the operation value f 16 1.0 is input in the discharge.
  • the star flushing is performed sporadically at a sufficiently low frequency, so that the viewer of the image is not normally recognized as having ejected ink unnecessarily. Accordingly, since the residence evaluation value S 16 is 0.4 (second reference value R2) above, the minute vibration operation is performed in the period a5 again.
  • the operation timing setting period is less than 1 msec, and in fact, the non-operation state can be maintained over a larger number of operation timings, so the coefficient r is less than 1.0. Therefore, a value sufficiently larger than 0.7 is preferably set.
  • the first reference value R1 related to the fine vibration operation may be smaller than the operation value “1.0” related to the ink droplet discharge operation. In this case, once the droplet is discharged, at least The micro-vibration operation at the time of non-ejection can be interrupted once.
  • the droplet amount per time (ink discharge amount) at the time of the ink discharge operation can be set in a plurality of stages, as shown in FIG.
  • the operation value fn at the time of discharge of the minimum dischargeable amount is set to 1.0, and the operation value fn corresponding to each droplet amount (ink discharge amount) can be set.
  • This random change range is not symmetrical with respect to the fixed value R1c, and may be 0.9 to 1.2 times, for example.
  • control unit 41 as the drive control unit performs the flushing operation after one of the flushing operations is performed.
  • Timing control can be performed so that the other flushing operation is performed after leaving the vicinity of the operation.
  • the nozzle and the pressure chamber are sufficiently short (for example, continuously) while being sufficiently shorter than the characteristic time during which the ink viscosity increases, that is, the stay evaluation value S is still larger than a predetermined reference value that is greater than the first reference value.
  • the stay evaluation value Sn is initially set. It turned into it can to calculate the retention evaluation value S n based on the operation history in the history time since the timing.
  • the history time starts from the beginning of the continuous discharge operation.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the staying ink adjustment process executed in the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment.
  • This process is continuously executed while a clock signal for determining each operation timing is input to the drive unit 20 and the inkjet head 30 in a state where the ink is supplied to the ink flow path associated with each nozzle of the inkjet head.
  • This process is executed in parallel for each of the plurality of nozzles at each operation timing, or is executed by repeating the number of nozzles in series. Alternatively, it may be executed in parallel in units of blocks for a predetermined number of nozzles.
  • the control unit 41 (CPU 411) sets “0” as the operation value f as an initial value and sets “0” as the staying evaluation value S (step S100).
  • the control unit 41 determines whether or not ink is ejected from the nozzles based on image data or the like at the next operation timing to be set (step S101). If it is determined that there is an image (“YES” in step S101), the control unit 41 sets an operation value f corresponding to the ink ejection amount (step S102). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S103.
  • step S101 When it is determined that there is no ink ejection at the next operation timing (“NO” in step S101), the control unit 41 determines whether or not the previously calculated stay evaluation value S performs a flushing operation (star flushing). The discharge determination is performed to determine whether or not it is less than the second reference value R2 that is the determination criterion (step S111). When it is determined that the value is less than the second reference value R2 (“YES” in step S111), the control unit 41 further sets a flushing operation with a nozzle within a predetermined range (time and distance) from the determination target nozzle. It is determined whether or not there is a nozzle that is not present (step S112). If it is determined that there is a nozzle for which the flushing operation is set within the predetermined range (“NO” in step S112), the processing of the control unit 41 proceeds to step S122.
  • control unit 41 When it is determined that there is no nozzle for which the flushing operation is set within the predetermined range (“YES” in step S112), the control unit 41 is configured to perform the ink flushing operation (star flushing) from the nozzle. (Step S113), and an operation value f corresponding to the flushing operation is set (step S114). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S103.
  • step S111 When it is determined in the determination process in step S111 that the stay evaluation value S is not less than (or more than) the second reference value R2 (“NO” in step S111), the control unit 41 sets the stay evaluation value S to the first value. It is determined whether or not it is less than one reference value R1 (step S121). If it is determined that the value is less than the first reference value R1 (“YES” in step S121), the processing of the control unit 41 proceeds to step S122, and the control unit 41 applies the ink in the target nozzle. Is set to perform the fine vibration operation (step S122). Moreover, the control part 41 sets the operation value f according to the said fine vibration operation
  • step S121 When it is determined in the determination process in step S121 that the stay evaluation value S is not less than (or more than) the first reference value R1 (“NO” in step S121), the process of the control unit 41 proceeds to step S103. To do.
  • step S103 the control unit 41 uses the currently set stay evaluation value S and the currently set operation value f to perform a new stay evaluation.
  • the value S is calculated and updated. Further, when the new stay evaluation value S is calculated, the control unit 41 initializes the operation value f to “0” (step S103).
  • the control unit 41 outputs a selection signal corresponding to the set ink ejection operation (including the flushing operation), the fine vibration operation, or the non-operation state to the operation switching unit 32 (or a buffer memory that holds the signal for a predetermined number of times). It is determined whether or not (step S104). If it is determined that it has not been output (“NO” in step S104), the control unit 41 repeats the determination process in step S104. Or the control part 41 may make a process wait until the clock signal which concerns on discharge timing is input. If it is determined that the selection signal has been output (“YES” in step S104), the process of the control unit 41 returns to step S101.
  • the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment has the nozzle 33 that ejects ink, the pressure generating element 31 that causes a pressure change in the ink, and the ejection operation that causes the pressure generating element 31 to eject ink from the nozzle 33. And a drive unit 20 that performs a micro-vibration operation that vibrates without ejecting ink, and a micro-vibration operation is performed based on the operation history of the pressure generating element 31 when the drive unit 20 does not perform the ejection operation.
  • the control unit 41 as a vibration determination unit that determines whether or not to perform the operation, the operation to be performed by the pressure generation element 31 according to the ink ejection command and the determination of the control unit 41 (vibration determination unit), and the pressure generation element 31 And an operation switching unit 32 that selectively switches the non-operating state.
  • an operation switching unit 32 that selectively switches the non-operating state.
  • control unit 41 as the vibration determination unit makes the determination based on the ink discharge amount related to the past discharge operation and the elapsed time from the discharge operation as the operation history, so that the control unit 41 stays in the nozzle or the pressure chamber more accurately.
  • the ink viscosity can be adjusted appropriately reflecting the amount and time of the ink, and an image can be formed with a desired image quality without unevenness.
  • the past discharge operation includes all discharge operations within a predetermined history time from the present time, it is not limited to the most recent one discharge operation, and the previous discharge operation can be performed as necessary.
  • the viscosity of the ink can be adjusted more appropriately reflecting the staying state of the ink nozzles and pressure chambers in consideration.
  • the history time is determined from the start of the discharge operation performed once or a plurality of times in succession until the present, so long-term data is required while appropriately reflecting the previous ink discharge amount.
  • the image formation can be performed while maintaining the viscosity of the ink easily and appropriately without the need for holding and processing as described above.
  • control unit 41 as the vibration determination unit adds the operation value f corresponding to the ink discharge amount related to the past discharge operation with a weight that decreases according to the increase of the elapsed time from the discharge operation, and adds the stay evaluation. Since the determination is made based on the comparison between the value S and the predetermined first reference value R1, the ink viscosity state is estimated in a well-balanced manner while gradually reducing the influence of the past ink ejection operation, and whether or not the fine vibration operation is performed is determined. Judgment can be made to suppress a change in ink viscosity.
  • the operation switching unit 32 switches the operation of the pressure generating element 31 every predetermined driving cycle (operation timing), and the control unit 41 as the vibration determining unit calculates the stay evaluation calculated corresponding to the previous driving cycle. Since a new retention evaluation value S n is calculated by adding a value obtained by adding a predetermined weight less than 1 to the value S n ⁇ 1 and the operation value f based on the current operation of the pressure generating element 31, Eliminates the need to memorize each discharge operation history individually, and evaluates the viscosity state of ink that appropriately reflects the history of ink discharge operation with easy calculation and small memory capacity, and determines whether or not to perform fine vibration operation I can do it.
  • control unit 41 as the vibration determination unit includes the past micro-vibration operation and the elapsed time from the micro-vibration operation as a criterion for determination, the influence on the viscosity due to the micro-vibration operation as well as the past ink ejection operation is included.
  • the control unit 41 as the vibration determination unit includes the past micro-vibration operation and the elapsed time from the micro-vibration operation as a criterion for determination, the influence on the viscosity due to the micro-vibration operation as well as the past ink ejection operation is included.
  • control unit 41 as the vibration determination unit performs a flushing operation (star flushing) for discharging droplets from the nozzles 33 with a criterion stricter than a criterion for determining whether or not to perform a fine vibration operation.
  • the discharge determination regarding whether or not is performed, and the operation switching unit 32 switches the pressure generation element 31 to perform the discharge operation based on the result of the discharge determination.
  • the change in the viscous state cannot be suppressed only by the slight vibration operation, the change in the viscous state is suppressed while suppressing the deterioration of the image quality by sporadicly ejecting ink from the nozzle by the star flushing. I can do it.
  • the discharge determination is performed based on a comparison between the second reference value R2 less than the first reference value R1 and the stay evaluation value S, the discrimination process itself is easily performed, and the processing load is increased more than necessary. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the flushing operation is necessary, and to suppress changes in the ink viscosity state and image quality.
  • control unit 41 as the vibration determination unit makes a determination as to whether or not to perform the flushing operation based on a determination criterion that is different for each of the plurality of nozzles 33, so that the flushing from the plurality of nozzles is performed at a margin portion or the like.
  • the operation timing can be shifted, thereby preventing unnecessary ink ejection from being performed all at once in the vicinity range to deteriorate the image quality or perceived by the viewer of the formed image.
  • the pressure generating element 31 can eject ink from the nozzle 33 with a plurality of stages of droplet amounts during the ejection operation, and the operation switching unit 32 can minimize the droplet amount of the plurality of stages during the flushing operation. Then, the pressure generating element 31 is switched to eject ink from the nozzle 33. Therefore, the amount of droplets more than necessary is discharged in the star flushing operation, and the image quality of the formed image is not deteriorated.
  • Modification 1 of the staying ink adjustment process will be described.
  • the staying evaluation value is not calculated every operation timing, but the staying evaluation value is calculated according to the total ink discharge amount every predetermined number of times (unit time). The presence or absence of a fine vibration operation or a flushing operation at the operation timing is determined.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a control procedure of the staying ink adjustment process according to the first modification.
  • the processes in steps S101 to S103 in the above embodiment are replaced with the processes in steps S131 to S134, the processes in steps S141 and S144 are added, and the processes in steps S112 and S113 are performed. It is replaced with the process of step S113a, and the processes of steps S122 and S123 are replaced with the process of step S122a.
  • Other identical processes are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • control unit 41 initializes the cumulative operation value fs and the count number k to “0” (step S131).
  • the control unit 41 sets an operation value f corresponding to the operation setting of each nozzle (step S132).
  • the control unit 41 adds the operation value f to the accumulated operation value fs, and adds 1 to the count number k (step S133).
  • the control unit 41 determines whether or not the count number k is 100 (step S134). If it is determined that the count number k is not 100 (“NO” in step S134), the process of the control unit 41 proceeds to step The process proceeds to S104. When it is determined that the count number k is 100 (“YES” in step S134), the control unit 41 adds a value obtained by multiplying the current stay evaluation value S by the coefficient r and the cumulative operation value fs. Thus, a new stay evaluation value S is set (step S141). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S111. That is, the total ink discharge amount for 100 counts with the count number k is treated as ink discharge at the last operation timing (representative timing), thereby simplifying the arithmetic processing.
  • step S111 When the stay evaluation value S is less than the second reference value R2 and branches to “YES” in the determination process of step S111, the control unit 41 performs the operation when the next output target operation is not ink ejection. In addition to setting to flushing, the non-ejection operation (non-operating state) until the next count number k reaches 100 is changed to the micro-vibration operation (step S113a). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S144. When the stay evaluation value S is less than the first reference value R1 and branches to “YES” in the determination process of step S112, the control unit 41 slightly vibrates the non-operating state until the count number k reaches 100 next. The operation is changed (step S122a). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S144.
  • step S144 the control unit 41 determines whether or not a selection signal corresponding to the operation is output to the operation switching unit 32 (step S144), and it is determined that the selection signal is not output. In such a case (“NO” in step S144), the process of step S144 is repeated. If it is determined that the data has been output, the process of the control unit 41 returns to step S131.
  • the control unit 41 as the vibration determination unit counts the total ink discharge amount every 100 operation timings as the ink discharge amount by the staying ink adjustment process of the first modification. The determination is performed based on the total ink discharge amount and the elapsed time from the last operation timing of the 100 times to the present. As described above, the determination regarding the presence / absence of the micro-vibration operation is not performed every operation timing, so that the processing in the case where high-speed image formation is performed particularly in a short driving cycle is appropriately reduced while the ink nozzle 33 and the pressure are appropriately reduced. The state of staying in the chamber can be determined and a fine vibration operation can be performed to prevent a change in the viscosity of the ink and suppress deterioration in image quality.
  • the non-operating state within 100 times is changed to the micro-vibration operation except for the flushing operation every 100 operation timings.
  • the non-operating state may be changed to a fine vibration operation at a predetermined rate (frequency), such as once every predetermined number of times.
  • the value to be compared with the count number k in step S134 is not limited to 100. Further, this value may be changed according to the stay evaluation value S.
  • Modification 2 of the staying ink adjustment process will be described.
  • at least one of the first reference value R1 and the second reference value R2 is set to a different value for each of different inks, for example, ink types, that is, CMYK colors. Can be done.
  • these reference values are not fixed values, and the control unit 41 as the vibration determination unit assumes values that change according to predetermined parameters.
  • the ink evaporation and the accompanying increase in viscosity are more likely to proceed as the outside air temperature Ta (temperature around the inkjet recording apparatus 1) is higher and the outside air humidity Ha (humidity around the inkjet recording apparatus 1) is lower.
  • the viscosity of the ink decreases as the ink temperature Ti increases.
  • the first reference value R1 is a variable having the ambient environment of the ink jet recording apparatus 1 and the ink temperature as parameters, and the first reference value R1 (Ta, Ha, Ti) is equal to the outside air temperature Ta. It can be determined by a function or the like so as to increase in accordance with the increase and decrease in accordance with the increase in the outside air humidity Ha and / or the ink temperature Ti. This change may be held as a table data, or may be calculated using a calculation formula.
  • the control unit 41 or the head control unit 43 as the vibration setting unit performs the magnitude of vibration in the fine vibration operation, that is, the amplitude (maximum value) of the applied voltage, It is possible to change the waveform shape (waveform pattern), for example, the rise and fall times (tilt) of the trapezoidal applied voltage waveform.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a control procedure of the staying ink adjustment process according to the second modification.
  • the staying ink adjustment process of Modification 2 is the same as the process of the above embodiment except that the processes of steps S151 and S152 are added and the process of step S122 is replaced with the process of step S122a.
  • the same processing contents are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the control unit 41 determines whether or not the measurement unit 54 has acquired at least one of the outside air temperature, the outside air humidity, and the ink temperature (step S151). When it is determined that any one is acquired (“YES” in step S151), the control unit 41 uses the above-described function or comparison table to measure the first reference value R1 and the second reference value R2, respectively. It updates according to (step S152). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S104. If it is determined that none has been acquired (“NO” in step S151), the processing of the control unit 41 proceeds to step S104.
  • the control unit 41 sets a fine vibration operation according to the value of the stay evaluation value S (step S122a).
  • the control unit 41 sets a time from the previous minute vibration operation to the next minute vibration operation according to the value of the stay evaluation value S, and the stay evaluation value S is less than the first reference value R1. Even so, the fine vibration operation can be set only when the set time or more has passed since the previous fine vibration operation (that is, for each predetermined operation timing (frequency)).
  • the control unit 41 can change the voltage amplitude and waveform of the applied voltage related to the micro-vibration operation according to the value of the stay evaluation value S.
  • the operation value f set by the control unit 41 in step S123 can be set in multiple stages according to these changes.
  • the control unit 41 determines the frequency of the fine vibration operation based on the stay evaluation value S. And a vibration setting unit that sets at least one of the magnitudes of vibrations. Accordingly, since it is possible not only to determine whether or not to perform the fine vibration operation every time, but also to set the fine vibration operation more finely, it is possible to suppress the change in the viscosity state of the ink more appropriately. Deterioration can be prevented.
  • the pressure generating element 31 is an electromechanical conversion element that deforms according to an applied voltage
  • the control unit 41 as a vibration setting unit is a voltage applied to the electromechanical conversion element based on the stay evaluation value S.
  • the magnitude of vibration is set by changing at least one of the maximum value and the waveform pattern. In this way, by changing the applied voltage and waveform pattern to the electromechanical transducer having a good response to the applied voltage, the magnitude of the micro-vibration operation can be adjusted easily and accurately, and the ink viscosity state can be kept more appropriate. .
  • control unit 41 as the vibration determination unit varies the determination reference according to the type of ink, so that the fine vibration so as to maintain the viscosity state more appropriately for the ink having different components for each type of ink. The action can be performed.
  • control unit 41 as the vibration determination unit changes the determination reference according to at least one of the ambient environment of the inkjet recording apparatus 1 and the ink temperature, the change in the viscosity state of the ink is easily changed.
  • the fine vibration operation can be appropriately performed according to the above.
  • control unit 41 as the vibration determination unit changes the coefficient r, which is a parameter related to the calculation of the stay evaluation value S, according to at least one of the ambient environment of the inkjet recording apparatus 1 and the ink temperature.
  • the retention evaluation value S is calculated more appropriately according to the change history of the temperature Ta, the outside air humidity Ha, and the ink temperature Ti to determine whether or not the fine vibration operation is performed, and the ink viscosity state can be appropriately maintained.
  • the ambient environment of the inkjet recording apparatus 1 includes at least one of the outside air temperature Ta and the outside air humidity Ha.
  • the ink is likely to evaporate as the outside air temperature Ta is high, and the ink is liable to evaporate as the outside air humidity Ha is low, and the viscosity of the ink is likely to increase as the ink evaporates. Therefore, the outside air temperature Ta and the outside air humidity Ha are increased.
  • the fine vibration operation is performed so as to suppress the viscosity change more effectively, thereby suppressing the deterioration of the image quality of the formed image.
  • the count number k may be changed according to the above-described parameter in step S134 of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a control procedure of the staying ink adjustment process according to the third modification.
  • the staying ink adjustment process of Modification 3 is the same as the process of the above embodiment except that the processes of steps S171 and S172 are added, and the same processing contents are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
  • step S171 determines whether or not the number of nozzles required for flushing (star flushing) is equal to or greater than a predetermined reference number. If it is determined that flushing is not necessary for a predetermined reference number or more (“NO” in step S171), the process of the control unit 41 proceeds to step S112. When it is determined that flushing is necessary with a nozzle of a predetermined reference number or more, the control unit 41 interrupts normal image formation and flushes all the nozzles or all the nozzles that require flushing (line Settings for flushing are performed (step S172). Then, the process of the control unit 41 proceeds to step S103.
  • the actual flushing operation does not have to be performed immediately after the operation timing, but may be performed after the image formation being currently formed is completed.
  • the flushed ink may be ejected to the margin of the recording medium or a separately provided ink receiving port.
  • the inkjet recording apparatus 1 may be configured to recirculate ink from the receiving port to the ink tank.
  • steps S171 and S172 may be performed in common at the end of the operation setting for all the nozzles.
  • the star flushing is performed based on the comparison between the stay evaluation value and the second reference value, but the star flushing may not be performed at all. In this case, it is also possible to perform the labyrinth as in the third modification as necessary. Further, whether to perform star flushing according to the image quality of the image to be formed may be selectable by a user operation, an image forming job setting, or the like.
  • the pressure generating element 31 has been described by taking a piezoelectric element as an example, but other elements such as a magnetostrictive element may be used.
  • the operation switching unit 32 determines whether or not the same drive voltage signal output to each nozzle can be output, thereby causing each pressure generating element 31 to perform a desired operation or in a non-operating state.
  • the configuration may be such that a drive voltage signal for causing each nozzle to perform a desired operation can be output.
  • the number of operation timings for each drive cycle corresponding to the clock signal is counted and used as the elapsed time.
  • the elapsed time may actually be counted, and the clock signal If the input is irregular, for example, it may be converted into the number of operation timings corresponding to the interval.
  • the current stay evaluation value is calculated only from the previous stay evaluation value and the current operation value, thereby reducing the memory capacity and calculation load.
  • the operation value for a predetermined number of times is retained. Each calculation may be performed. In this case, the memory capacity, configuration, CPU capacity, calculation amount, and the like are determined so that all processing for one time is completed within the driving cycle. Alternatively, the number of operation values to be held may be determined according to these configurations and capabilities.
  • modified parts shown in the above-described modified examples 1 to 3 can be used in appropriate combinations within a range that does not contradict each other.
  • specific details such as the configuration, control contents, and procedures shown in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
  • the present invention can be used for an ink jet recording apparatus.

Abstract

吐出されるインクの粘度をより適正なレベルに保つことの出来るインクジェット記録装置を提供する。インクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルと、インクに圧力変化を生じさせる圧力発生素子と、圧力発生素子にノズルからインクを吐出させる吐出動作、及びインクを吐出させずに振動させる振動動作を行わせる駆動部と、駆動部が吐出動作を行わせない場合に、圧力発生素子の動作履歴に基づいて、振動動作を行わせるか否かを判定する振動判定部と、インクの吐出命令及び振動判定部の判定に応じて、圧力発生素子に行わせる動作及び圧力発生素子の非動作状態を選択的に切り替える動作切替部と、を備える。

Description

インクジェット記録装置
　この発明は、インクジェット記録装置に関する。
　従来、ノズルの開口部からインクを吐出させ、記録媒体などに着弾させて画像や薄膜などを形成させるインクジェット記録装置がある。インク吐出の方式としては、ノズルに連通し、インクを貯留させる圧力室を変形させることでインクにかかる圧力を変化させ、当該圧力変化に従った量、速度及びタイミングでインクを吐出させるものがある。圧力室の変形には、圧電素子（ピエゾ素子）が広く用いられ、圧電素子に適切な波形の電圧を印加することで、インクにかかる圧力変化を制御している。
　このインクジェット記録装置では、ノズル内のインクが吐出されないまま貯留されると、ノズルの開口部を通じてインクが外気と接触することによりインクの蒸発が進み、インクの粘度が変化するという問題が生じる。インクの粘度が変化すると、適切な量のインクが吐出されなかったり、吐出されるインク液滴の形状が不適切になったりして画質が低下する。そこで、従来、インク吐出を生じさせない程度の微小な振幅で変化する電圧を圧電素子に印加してインクに対して微小な圧力変化を生じさせることで、ノズル内のインクを振動させ、攪拌する技術がある。
　しかしながら、微小な振幅で変化する電圧を印加し続けると、当該電圧の印加などによるインクジェットヘッドの加熱などに起因してノズル内のインクの温度が上昇し、やはり粘性が変化するという問題がある。これに対し、インク吐出が再開される前に、インクの不吐出期間の長さに応じた微小な振動を発生させる技術がある（特許文献１、２）。また、特許文献３には、インク吐出の再開時に、インクの不吐出期間の長さに応じて予測される粘性の変化やインクの蒸発量に応じて吐出させるインク量や駆動電圧を変化させる技術がある。
特開２００８－４４２３４号公報 特開２００７－２５３６１８号公報 特開２００９－４５８４５号公報
　しかしながら、インクの吐出時に圧力室やノズル内から排出、吐出されずに留まったインクがある場合、当該インクはインクタンクなどから新たに供給されたインクと比較して既に粘度が変化している。従って、従来の技術では、実際に吐出されるときのインクの粘度が適切に調節、反映されておらず、やはり適正なインク量や液滴形状が得られない場合があるという課題がある。
　この発明の目的は、吐出されるインクの粘度をより適正なレベルに保つことの出来るインクジェット記録装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
　インクを吐出するノズルと、
　インクに圧力変化を生じさせる圧力発生素子と、
　前記圧力発生素子に前記ノズルからインクを吐出させる吐出動作、及びインクを吐出させずに振動させる振動動作を行わせる駆動部と、
　前記駆動部が前記吐出動作を行わせない場合に、前記圧力発生素子の動作履歴に基づいて、前記振動動作を行わせるか否かを判定する振動判定部と、
　インクの吐出命令及び前記振動判定部の判定に応じて、前記圧力発生素子に行わせる動作及び当該圧力発生素子の非動作状態を選択的に切り替える動作切替部と、
　を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
　また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、前記動作履歴として過去の前記吐出動作に係るインク吐出量と当該吐出動作からの経過時間とに基づいて前記判定を行うことを特徴としている。
　また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のインクジェット記録装置において、
　前記過去の吐出動作には、現在から少なくとも予め定められた履歴時間内の吐出動作が全て含まれることを特徴としている。
　また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェット記録装置において、
　前記履歴時間は、前回一回又は複数回連続して行われた吐出動作の開始時から現在までに定められることを特徴としている。
　また、請求項５記載の発明は、請求項２～４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、過去の前記吐出動作に係るインク吐出量に応じた動作値を当該吐出動作からの経過時間の増加に応じて減少する重みを付けて加算した滞留評価値と、所定の第１基準値との比較に基づいて前記判定を行うことを特徴としている。
　また、請求項６記載の発明は、請求項５記載のインクジェット記録装置において、
　前記動作切替部は、所定の駆動周期ごとに前記圧力発生素子の動作を切り替え、
　前記振動判定部は、前回の駆動周期に対応して算出された前記滞留評価値に１未満の所定の重みを付けた値と今回の圧力発生素子の動作に基づく前記動作値とを加算することで新たな前記滞留評価値を算出する
　ことを特徴としている。
　また、請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動動作を行うと判定された場合に、前記滞留評価値に基づいて当該振動動作の頻度及び振動の大きさのうち少なくとも一方を設定する振動設定部を備えることを特徴としている。
　また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のインクジェット記録装置において、
　前記圧力発生素子は、印加される電圧に応じて変形する電気機械変換素子であり、
　前記振動設定部は、前記滞留評価値に基づいて前記電気機械変換素子に印加される電圧の最大値及び波形パターンのうち少なくとも一方変化させることで振動の大きさを設定する
　ことを特徴としている。
　また、請求項９記載の発明は、請求項２～８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、過去の前記振動動作と当該振動動作からの経過時間とを前記判定の基準に含むことを特徴としている。
　また、請求項１０記載の発明は、請求項５～８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、過去の前記振動動作を前記吐出動作における最小のインク吐出量に応じた動作値よりも小さい動作値の動作とし、当該動作値に対して前記振動動作からの経過時間に基づく前記重みを付けて前記滞留評価値に加え、前記判定を行うことを特徴としている。
　また、請求項１１記載の発明は、請求項１～１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、前記振動動作を行わせるか否かに係る判定基準よりも厳しい判定基準で、前記ノズルから液滴を吐出させるフラッシング動作を行わせるか否かに係る吐出判定を行い、
　前記動作切替部は、前記吐出判定の結果に基づいて前記圧力発生素子に前記吐出動作を行わせるように切り替えることを特徴としている。
　また、請求項１２記載の発明は、請求項５～８、１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、前記振動動作を行わせるか否かに係る判定基準よりも厳しい判定基準で、前記ノズルから液滴を吐出させるフラッシング動作を行わせるか否かに係る吐出判定を行い、
　前記吐出判定は、前記第１基準値未満の第２基準値と前記滞留評価値との比較に基づいて行われ、
　前記動作切替部は、前記吐出判定の結果に基づいて前記圧力発生素子に前記吐出動作を行わせるように切り替えることを特徴としている。
　また、請求項１３記載の発明は、請求項１１又は１２記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、複数の前記ノズルごとに各々異ならせた判定基準により前記フラッシング動作を行わせるか否かに係る判定を行う
　ことを特徴としている。
　また、請求項１４記載の発明は、請求項１１～１３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記動作切替部の切替タイミングを制御して、所定の近傍範囲内で所定数以上のノズルから前記フラッシング動作が行われないように調整を行う駆動制御部を備えることを特徴としている。
　また、請求項１５記載の発明は、請求項１１～１４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記圧力発生素子は、前記吐出動作時に前記ノズルから複数段階の液滴量でインクを吐出させることが可能であり、前記動作切替部は、前記フラッシング動作時には、前記複数段階のうち最小の液滴量で前記圧力発生素子に前記ノズルからインクを吐出させるように切り替えることを特徴としている。
　また、請求項１６記載の発明は、請求項１～１５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、インクの種別に応じて前記判定の基準を異ならせることを特徴としている。
　また、請求項１７記載の発明は、請求項１～１６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、当該インクジェット記録装置の周囲環境及びインクの温度のうち少なくとも何れかに応じて前記判定の基準を変化させることを特徴としている。
　また、請求項１８記載の発明は、請求項５～８、１０、１２の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、当該インクジェット記録装置の周囲環境及びインクの温度のうち少なくとも何れかに応じて前記滞留評価値の算出に係るパラメーターを変化させることを特徴としている。
　また、請求項１９記載の発明は、請求項１７又は１８記載のインクジェット記録装置において、
　前記周囲環境には、周囲の温度及び周囲の湿度の少なくとも一方が含まれることを特徴としている。
　また、請求項２０記載の発明は、請求項１～１９の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
　前記振動判定部は、前記インク吐出量として所定の単位時間内の合計インク吐出量を計数し、当該合計インク吐出量と、前記所定の単位時間内で定められた所定の代表タイミングから現在までの経過時間とに基づいて前記判定を行うことを特徴としている。
　本発明に従うと、インクジェット記録装置において、吐出されるインクの粘度をより適正なレベルに保つことが出来るという効果がある。
本発明の実施形態のインクジェット記録装置の機能構成を示すブロック図である。 実施形態のインクジェット記録装置における吐出及び微振動動作の有無及び滞留評価値の時間変化の例を示す図である。 実施形態のインクジェット記録装置における吐出及び微振動動作の有無及び滞留評価値の時間変化の例を示す図である。 本実施形態のインクジェット記録装置において実行される滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。 変形例１の滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。 変形例２の滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。 変形例３の滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態のインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。
　このインクジェット記録装置１は、移動動作部１１と、移動制御部４２と、駆動部２０と、インクジェットヘッド３０と、制御部４１と、通信部５１と、操作表示部５２と、報知出力部５３と、計測部５４などを備える。
　移動動作部１１は、移動制御部４２の制御により画像形成位置（インクジェットヘッド３０のノズル面に対向する位置）へと記録媒体を供給し、また、インクジェットヘッド３０により画像が形成された記録媒体を排出する。移動動作部１１としては、例えば、無端状ベルトや回転ドラムなどを回転動作させる回転モーター、及びこれらの無端状ベルトや回転ドラムの外周面上に記録媒体を配置し、また、取り除く爪部などを備える。
　移動制御部４２は、移動動作部１１を動作させ、適切なタイミング（間隔）及び速度で記録媒体をインクジェットヘッド３０のノズル面と対向させる。
　駆動部２０は、形成対象の画像データに基づいて移動制御部４２とタイミングを同期させて適切なタイミングでインクジェットヘッド３０の動作切替部３２を介して圧力発生素子３１に対して駆動信号（駆動電圧信号）を出力する。動作切替部３２で適切に選択された駆動信号が圧力発生素子３１に出力されることで、圧力発生素子３１にノズル３３からインク液滴を吐出させる吐出動作を行わせて記録媒体に対して当該インク液滴を着弾させたり、ノズル３３内でインクを微振動させる振動動作を行わせたりする。駆動部２０は、駆動電圧出力部２１とヘッド制御部４３などを備える。
　ヘッド制御部４３は、形成対象の画像データ（インクの吐出命令）の有無、各ノズルにおけるこれまで（過去）のインク吐出時の吐出量及び経過時間、及び形成対象画像データの内容などに応じて駆動部２０の動作を制御する。ヘッド制御部４３は、ＣＰＵ４３１と、記憶部４３２などを備える。ＣＰＵ４３１は、記憶部４３２又は記憶部４１３に記憶された形成対象の画像データに基づいて、何れかのノズルからの液滴吐出動作、待機動作やメンテナンス動作などに応じた適切な駆動電圧信号を駆動電圧出力部２１から出力させるための波形パターンデータを図示略のクロック信号（同期信号）に応じた適切なタイミングで出力する。
　このヘッド制御部４３は、制御部４１と共通に設けられても良い。
　駆動電圧出力部２１は、ヘッド制御部４３から出力された波形パターンデータをアナログの駆動電圧信号に変換して電力増幅を行い、動作切替部３２を介して圧力発生素子３１に増幅された駆動電圧信号を出力する。本実施形態のインクジェット記録装置１では、正負に複数種類のピーク電圧（ボトム電圧）を有する台形状の波形の駆動電圧信号が圧力発生素子３１に対して出力される。或いは、駆動電圧信号として矩形波や正弦波が用いられても良い。
　インクジェットヘッド３０は、複数のノズル３３と、当該ノズル３３に各々対応して設けられた圧力発生素子３１と、各圧力発生素子３１に各々接続された動作切替部３２などを備え、ノズルの開口部が所定のパターンで配列されたノズル面からインクを吐出する。ここでは、インクジェットヘッド３０は、複数のノズルが記録媒体の記録幅に亘って配列され、インクジェットヘッド３０が固定された状態で記録媒体が移動動作部１１により記録幅方向と交差（直交）する向きに搬送されることにより記録媒体の全面に画像が形成されるラインヘッドが好ましく用いられるが、これに限られない。
　圧力発生素子３１は、ここでは、圧電素子であり、その両端に所定のパターンで電圧差が印加されることで電圧差に応じた変形が生じる電気機械変換素子である。圧電素子に印加される電圧波形のパターンに応じてノズル内のインクに圧力変化を生じさせてインクを吐出させたりノズル内で微振動、攪拌させたりする。圧電素子の変形モードは、インクジェットヘッド３０の構造などに応じて適宜選択される。ここでは、例えば、ノズル３３の開口部とは反対側で当該ノズル３３に連通してインクを貯留する圧力室の壁面に沿って圧力発生素子３１が設けられ、当該圧力発生素子３１の変形に応じて圧力室が変形することでインクに圧力変化を生じさせる構造を有する。
　動作切替部３２は、駆動部２０から各圧力発生素子３１に出力された駆動電圧信号を圧力発生素子３１にそれぞれ出力させるか否かを切り替えるスイッチング素子である。動作切替部３２は、形成対象の画像データの各画素データに対応するノズルの圧力発生素子３１に当該画素データに従って駆動電圧信号を出力させることでインクの吐出動作を行わせ、若しくは出力させないことでインクを非動作状態とさせ、又は、メンテナンス動作に応じてインクを吐出（フラッシング動作）若しくは微振動動作（吐出させずに振動動作）させるといった切替を行う。例えば、上記複数ピーク（ボトム）の台形状の波形の駆動電圧信号全体が出力されることで吐出動作が行われ、圧力を低下させる側の波形のみ出力させて圧力を増加させる側の波形を出力させないことで微振動動作が行われ、何れの波形の駆動電圧信号も出力させないことで非動作状態となるように定めることが出来るが、これに限られない。動作切替部３２としては、高速切替が可能なアナログスイッチ、例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスター）が用いられる。
　制御部４１は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御する。また、制御部４１は、振動判定部及び駆動制御部として動作する。制御部４１は、ＣＰＵ４１１（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ４１２（Random Access Memory）と、記憶部４１３などを備える。
　ＣＰＵ４１１は、各種演算処理を行う。ＣＰＵ４１１は、記憶部４１３に記憶されている制御プログラムを読み出して画像形成動作やその設定動作などの各種制御処理を行う。
　なお、ＣＰＵ４１１は、移動制御部４２及びヘッド制御部４３の制御動作を統合して統括的に制御を行うこととしても良い。
　ＲＡＭ４１２は、ＣＰＵ４１１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。記憶部４１３は、制御プログラムや設定データなどを格納すると共に、通信部５１を介して外部から取得された画像形成命令（ジョブ）や形成対象の画像データを一時記憶する。記憶部４１３としては、大容量の高速読み書き記憶が可能なＤＲＡＭと、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーとの組み合わせにより構成されている。
　通信部５１は、外部機器との間で所定の通信規格に従って通信し、データの送受信を行う。用いられる通信規格としては、ＬＡＮ（Local Area Network）によるＴＣＰ／ＩＰなどの各種規格の他、無線ＬＡＮ、ブルートゥース通信（登録商標：Bluetooth）などの近距離無線通信や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などによる外部機器との直接通信が挙げられる。通信部５１は、外部機器から画像形成に係る命令（プリントジョブ）及び当該命令に係る形成対象の画像データを受信し、必要に応じて外部機器に対してインクジェット記録装置１のステータス情報などを出力する。
　操作表示部５２は、ユーザー操作を受け付けたりユーザーに情報やメニューなどを示すための表示を行なったりする。操作表示部５２としては、例えば、表示部５２２としてのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を備えたものが用いられ、当該ＬＣＤの表示画面上に画像形成に係る各種メニューやステータスなどを表示させる。また、このＬＣＤに対応して操作検出部５２１としてのタッチパネルを備え、ＬＣＤの表示画面上に重ねて配置することで当該表示画面へ表示に応じたタッチ操作を検出可能としている。或いは、操作表示部５２は、押しボタンスイッチを備え、当該押しボタンスイッチの押下操作を検出しても良い。
　報知出力部５３は、インクジェット記録装置１に異常が生じた場合などに所定の報知動作を行う。報知出力部５３としては、例えば、圧電素子などを用いて所定のビープ音を発生させる音声発生部やＬＥＤランプを点滅又は点灯させる発光部などが挙げられる。
　計測部５４は、インクジェット記録装置１の外部の温度や湿度、及びインクジェットヘッド３０内のインクの温度などを計測して計測データを出力する。温度センサーや湿度センサーとしては、周知の各種構成が用いられる。計測部５４による計測頻度（制御部４１などによる計測データの取得頻度）は、制御部４１の制御に応じて適宜設定可能であり、所定の時間間隔で、或いは、カット紙の記録媒体に対して所定枚数画像を形成するごとに行われるなどとすることが出来る。
　次に、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインクの粘度調節動作について説明する。
　インクジェットヘッド３０のノズル内のインクは、吐出されずに留まる時間が長くなると、ノズル開口部付近で空気と接触して蒸発が進み、インクの粘性が増大する。この蒸発は、周辺温度が高く、湿度が低いほど速く進行する。粘性の増大が進むと、吐出されるインク液滴の形状、飛翔速度や液量が適正でなくなったり、ノズルにおけるインクの詰まりが生じたりする。
　一方、インクジェットヘッド３０は、その動作に伴って、及び／又は外部の熱源からの熱伝導により温度が上昇する場合がある。特に、圧力発生素子３１への電圧の印加に係る充放電が続くと、インクジェットヘッド３０が加熱されて本来想定される温度よりも上昇する。このようなインクジェットヘッド３０の温度上昇に伴って内部に滞留しているインクが加熱されると、温度上昇に伴ってインクの粘度も変化する。その結果、やはり、インク液滴の形状、飛翔速度や液量のずれが生じる。
　これらのノズル開口部付近での外気との接触や、インクジェットヘッド３０からの加熱による温度変化は、インクがインクジェットヘッド３０内に長く留まるほど進行する。
　本実施形態のインクジェット記録装置１では、このようなインクの粘度変化、更には粘度の上昇による詰まりを防止するために、各ノズルにおけるインクの動作履歴、即ち、前回のインク吐出タイミングまでの当該吐出タイミング及び吐出量、並びに微振動動作のタイミングの影響をパラメーター化して非動作状態の維持やフラッシング動作の設定制御に用いる。
　図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態のインクジェット記録装置１における吐出及び微振動動作の有無及び滞留評価値の時間変化の例を示す図である。
　図２Ａでは、左から右へ時系列に従って所定の周期（駆動周期）で定められる各動作タイミングにおけるインクの動作の大きさをパラメーター化した動作値ｆｎ（上段）とノズルや圧力室へのインクの留まり度合を示す滞留評価値Ｓｎ（下段）とが示されている。ここでは、動作値ｆｎとして、インク吐出時の値が「１．０」で基準化され、これに対して微振動動作時の動作値ｆｎがインク吐出時の動作値「１．０」よりも小さい「０．１」とされている。また、ｍ回前の動作タイミング、即ち、吐出動作から駆動周期のｍ倍の経過時間後における動作値にそれぞれ０．７ｍ（１．０未満）の重み付けをして加算した値をノズルへのインクの滞留評価値Ｓｎ＝Σ１≦ｋ≦ｎ（０．７ｎ－ｋ×ｆｋ）として算出する。即ち、前回の滞留評価値Ｓｎ－１に係数ｒ＝０．７を乗じた値と今回の動作値ｆｎとを加算した値が今回の滞留評価値Ｓｎ（＝ｒ×Ｓｎ－１＋ｆｎ）となる。これにより、古い（経過時間が長い）吐出動作や微振動動作ほど重みを減少させて加算した滞留評価値Ｓｎが得られる。
　ここでは、期間ａ１に６回連続してインクが吐出されることで、滞留評価値Ｓ６＝２．９４まで上昇する。その後、期間ａ２において４回連続してインクが吐出されずに動作値ｆ７～ｆ１０が何れも「０」となることで、滞留評価値Ｓ１０＝０．７１まで低下する。滞留評価値Ｓｎが第１基準値Ｒ１＜１．０となった期間ａ３において、微振動動作が行われて動作値ｆ１１～ｆ１５＝０．１となる。更に、滞留評価値Ｓ１５＝０．３９となり、第２基準値Ｒ２＜０．４となると、次のインク吐出タイミングａ４において、インクのフラッシング動作（スターフラッシング）が行われて当該フラッシング動作によるインク吐出で動作値ｆ１６＝１．０が入力される。スターフラッシングは、十分に低頻度で散発的に行われることで、通常、インクが不要に吐出されたものとして画像の閲覧者に認識されない。これに伴い、滞留評価値Ｓ１６が０．４（第２基準値Ｒ２）以上となるので、再び期間ａ５において微振動動作が行われる。
　通常のインクジェット記録装置では、動作タイミングの設定周期が１ｍｓｅｃ未満であり、実際には、より多くの回数の動作タイミングに亘り非動作状態を維持することが出来るので、係数ｒは１．０未満であって０．７より十分大きい値が好ましく設定される。また、微振動動作に係る第１基準値Ｒ１は、インク液滴の吐出動作に係る動作値「１．０」より小さくても良く、この場合には、一度液滴が吐出されると、少なくとも一回は不吐出時の微振動動作が中断され得る。
　また、インク吐出動作時における一回当たりの液滴量（インク吐出量）が複数段階に設定可能な場合には、図２Ｂに示すように、当該複数段階の液滴量のうち何れか、例えば、最小の吐出可能量の吐出時における動作値ｆｎを１．０として、各液滴量（インク吐出量）に応じた動作値ｆｎをそれぞれ設定することが出来る。ここでは、期間ｂ１における通常のインク吐出では、最小の吐出可能量の２倍のインクが吐出され、動作値ｆ１～ｆ６＝２．０となっている。一方、フラッシング動作が行われるインク吐出タイミングｂ４では、インクの吐出量が最小の吐出可能量とされて、動作値ｆ１９＝１．０となっている。
　また、所定の近傍範囲（記録媒体に着弾したインク液滴同士が繋がる距離や、所定の単位面積内における着弾ドット数が所定の割合以上の場合など）内の複数（所定数以上）のノズルで同時又は近いタイミング（連続するインク吐出タイミングなど）でフラッシング動作が行われると、記録媒体上に着弾したインクが画像の閲覧者により認識可能となる虞が生じる。そこで、ｉ番目のノズルに対する第１基準値Ｒ１（ｉ）＝ｒａｎｄｏｍ（０．８×Ｒ１ｃ，１．２×Ｒ１ｃ）とする、即ち、複数のノズルに各々対応する第１基準値Ｒ１（ｉ）を固定値Ｒ１ｃに対してその０．８～１．２倍の範囲でランダムに変化させて吐出判定の基準を互いに異ならせて各々設定させることが出来る。このランダムな変化範囲は固定値Ｒ１ｃに対して対称ではなく、例えば、０．９～１．２倍などであっても良い。
　また、これに加えて上記所定の近傍範囲内で複数のノズルについてフラッシング動作が行われる条件を満たした場合、駆動制御部としての制御部４１は、一方のフラッシング動作が行われた後、当該フラッシング動作の近傍範囲を外れてから他方のフラッシング動作を行うようにタイミング制御を行うことが出来る。
　なお、インク粘度が増大する特徴的な時間より十分に短時間で、即ち、滞留評価値Ｓが第１基準値より大きい所定の基準値より更に大きいまま、（例えば連続して）ノズル及び圧力室内のインクが全て入れ替わるほどのインクが吐出される場合、滞留評価値Ｓｎを上昇させ続けても意味が無く、却って後の評価にバイアスがかかる虞が生じるので、滞留評価値Ｓｎの最大値を定めて当該最大値以上には上昇させないようにすることが出来る。
　また、インクジェットヘッド３０による画像記録動作が所定時間以上中止された後に再開された場合や、インクジェット記録装置１の電源がオフされた後に再起動された場合などには、滞留評価値Ｓｎを初期化して当該タイミング以降の履歴時間内の動作履歴に基づく滞留評価値Ｓｎの算出を行うことが出来る。また、より短く、図２Ａ、図２Ｂで示したように、連続した（連続回数が「１」を含む）インク吐出動作が行われる場合に当該連続した吐出動作の先頭から履歴時間が開始されるように、不吐出状態の終了時には毎回滞留評価値Ｓｎがリセットされても、前回のインク吐出時における合計インク吐出量を考慮した微振動動作の動作判定を行うことが出来る。
　図３は、本実施形態のインクジェット記録装置１において実行される滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。
　この処理は、インクがインクジェットヘッドの各ノズルに係るインク流路に供給された状態で各動作タイミングを定めるクロック信号が駆動部２０及びインクジェットヘッド３０に入力される間に継続的に実行される。この処理は、動作タイミング１回ごとに、複数のノズルの各々について並列的に実行されるか、又は直列的にノズルの回数繰り返されて実行される。或いは、所定数のノズルごとのブロック単位で並列に実行されても良い。
　滞留インク調節処理が開始されると、制御部４１（ＣＰＵ４１１）は、初期値として動作値ｆに「０」を設定し、また、滞留評価値Ｓとして「０」を設定する（ステップＳ１００）。制御部４１は、次の設定対象の動作タイミングにおいて、画像データなどに基づいてノズルからのインクの吐出が有るか否かを判別する（ステップＳ１０１）。有ると判別された場合には（ステップＳ１０１で“ＹＥＳ”）、制御部４１は、インクの吐出量に応じた動作値ｆの設定を行う（ステップＳ１０２）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１０３に移行する。
　次の動作タイミングでインクの吐出が無いと判別された場合には（ステップＳ１０１で“ＮＯ”）、制御部４１は、前回算出された滞留評価値Ｓがフラッシング動作（スターフラッシング）を行うか否かの判定基準である第２基準値Ｒ２未満か否かを判別する吐出判定を行う（ステップＳ１１１）。第２基準値Ｒ２未満であると判別された場合（ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、制御部４１は、更に、判断対象のノズルから所定範囲内（時間及び距離）のノズルでフラッシング動作が設定されているノズルが無いか否かを判別する（ステップＳ１１２）。所定範囲内でフラッシング動作が設定されているノズルが有ると判別された場合には（ステップＳ１１２で“ＮＯ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１２２に移行する。
　所定範囲内でフラッシング動作が設定されているノズルが無いと判別された場合には（ステップＳ１１２で“ＹＥＳ”）、制御部４１は、当該ノズルからインクのフラッシング動作（スターフラッシング）を行わせる設定を行い（ステップＳ１１３）、また、フラッシング動作に応じた動作値ｆを設定する（ステップＳ１１４）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１０３に移行する。
　ステップＳ１１１の判別処理で、滞留評価値Ｓが第２基準値Ｒ２未満ではない（以上である）と判別された場合（ステップＳ１１１で“ＮＯ”）、制御部４１は、滞留評価値Ｓが第１基準値Ｒ１未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２１）。第１基準値Ｒ１未満であると判別された場合には（ステップＳ１２１で“ＹＥＳ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１２２に移行し、制御部４１は、対象のノズル内のインクに対して微振動動作を行わせる設定を行う（ステップＳ１２２）。また、制御部４１は、当該微振動動作に応じた動作値ｆを設定する（ステップＳ１２３）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１０３に移行する。
　ステップＳ１２１の判別処理で、滞留評価値Ｓが第１基準値Ｒ１未満ではない（以上である）と判別された場合（ステップＳ１２１で“ＮＯ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１０３に移行する。
　ステップＳ１１４、Ｓ１２１、Ｓ１２３の何れかの処理からステップＳ１０３の処理に移行すると、制御部４１は、現在設定されている滞留評価値Ｓと今回設定された動作値ｆとを用いて新たな滞留評価値Ｓを算出、更新する。また、制御部４１は、新たな滞留評価値Ｓが算出されると、動作値ｆを初期化して「０」とする（ステップＳ１０３）。
　制御部４１は、設定されたインク吐出動作（フラッシング動作を含む）、微振動動作又は非動作状態に応じた選択信号が動作切替部３２（又はその信号を所定回保持するバッファーメモリー）に出力されたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。出力されていないと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、制御部４１は、ステップＳ１０４の判別処理を繰り返す。又は、制御部４１は、吐出タイミングに係るクロック信号が入力されるまで処理を待機させても良い。選択信号が出力されたと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１０１に戻る。
　以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、インクを吐出するノズル３３と、インクに圧力変化を生じさせる圧力発生素子３１と、圧力発生素子３１にノズル３３からインクを吐出させる吐出動作、及びインクを吐出させずに振動させる微振動動作を行わせる駆動部２０と、駆動部２０が吐出動作を行わせない場合に、圧力発生素子３１の動作履歴に基づいて、微振動動作を行わせるか否かを判定する振動判定部としての制御部４１と、インクの吐出命令及び制御部４１（振動判定部）の判定に応じて、圧力発生素子３１に行わせる動作及び当該圧力発生素子３１の非動作状態を選択的に切り替える動作切替部３２と、を備える。
　これにより、前回のインク吐出動作からの不吐出時間のみではなく、１又は複数回の吐出動作による吐出量（吐出回数）と当該吐出動作の各々からの経過時間といった圧力発生素子３１の動作履歴に応じて微振動動作の有無についての判定が行われて、より適切に微振動動作が実行されるので、吐出されるインクの粘度をより適正なレベルに保つことが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、動作履歴として過去の吐出動作に係るインク吐出量と吐出動作からの経過時間とに基づいて判定を行うので、より正確にノズルや圧力室内に留まっているインクの量や時間を反映した適切なインク粘性の調整が可能となり、むらの無い所望の画質で画像を形成することが出来る。
　また、過去の吐出動作には、現在から少なくとも予め定められた履歴時間内の吐出動作が全て含まれるので、直近の一回の吐出動作だけに限られず、それ以前の吐出動作も必要に応じて考慮しつつより適切にインクのノズルや圧力室における滞留状態を反映してインクの粘度調整を行うことが出来る。
　また、履歴時間は、前回一回又は複数回連続して行われた吐出動作の開始時から現在までに定められることで、前回のインク吐出量を適切に反映しつつ、長期間のデータを必要以上に保持、処理する必要なく容易且つ適正なインクの粘性を保って画像形成を行わせることが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、過去の吐出動作に係るインク吐出量に応じた動作値ｆを当該吐出動作からの経過時間の増加に応じて減少する重みを付けて加算した滞留評価値Ｓと、所定の第１基準値Ｒ１との比較に基づいて判定を行うので、過去のインク吐出動作の影響を漸減させつつバランス良くインクの粘性状態を見積もって、微振動動作の実施有無を判定してインクの粘性変化を抑えることが出来る。
　また、動作切替部３２は、所定の駆動周期（動作タイミング）ごとに圧力発生素子３１の動作を切り替え、振動判定部としての制御部４１は、前回の駆動周期に対応して算出された滞留評価値Ｓｎ－１に１未満の所定の重みを付けた値と今回の圧力発生素子３１の動作に基づく動作値ｆとを加算することで新たな滞留評価値Ｓｎを算出するので、過去の吐出動作の履歴を各々個別に全て記憶させる必要が無く、容易な計算及び少ないメモリー容量でインクの吐出動作の履歴が適切に反映されたインクの粘性状態を見積もり、微振動動作の実施有無を判定することが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、過去の微振動動作と当該微振動動作からの経過時間とを判定の基準に含むので、過去のインク吐出動作だけではなく微振動動作による粘度に対する影響を含めたより正確なインクの粘性状態を見積もって適切に微振動動作の実施有無を判定して微振動動作を行わせ、インクの粘性状態の変化を抑えることが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、過去の微振動動作を吐出動作における最小のインク吐出量に応じた動作値ｆ＝１．０よりも小さい動作値ｆ＝０．１の動作とし、当該動作値ｆ＝０．１に対して微振動動作からの経過時間に基づく重みを付けて滞留評価値Ｓに加え、判定を行う。従って、微振動動作を容易且つ適切に数値化してインクのノズルや圧力室における滞留による粘性の変化を見積もって微振動動作の実施有無を判定し、適正な粘性状態に保つことが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、微振動動作を行わせるか否かに係る判定基準よりも厳しい判定基準で、ノズル３３から液滴を吐出させるフラッシング動作（スターフラッシング）を行わせるか否かに係る吐出判定を行い、動作切替部３２は、吐出判定の結果に基づいて圧力発生素子３１に吐出動作を行わせるように切り替える。このように、微振動動作だけでは粘性状態の変化を抑えることが出来ない場合には、スターフラッシングにより散発的にノズルからインクを吐出させることで、画質の劣化を抑えつつ粘性状態の変化も抑えることが出来る。
　また、吐出判定は、第１基準値Ｒ１未満の第２基準値Ｒ２と滞留評価値Ｓとの比較に基づいて行われるので、判別処理自体は容易に行われ、処理負荷を必要以上に上昇させずに適切にフラッシング動作の要否に係る判定を行い、インクの粘性状態及び画質の変化を抑えることが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、複数のノズル３３ごとに各々異ならせた判定基準によりフラッシング動作を行わせるか否かに係る判定を行うので、余白部分などで複数のノズルからのフラッシング動作のタイミングをずらすことが出来、これにより、不要なインク吐出が近傍範囲内で一斉に行われて画質が悪化したり、形成画像の閲覧者に知覚されたりするのを防ぐことが出来る。
　また、圧力発生素子３１は、吐出動作時にノズル３３から複数段階の液滴量でインクを吐出させることが可能であり、動作切替部３２は、フラッシング動作時には、複数段階のうち最小の液滴量で圧力発生素子３１にノズル３３からインクを吐出させるように切り替える。従って、スターフラッシング動作において必要以上に多くの液滴量を吐出させて形成画像の画質を劣化させない。
［変形例１］
　次に、滞留インク調節処理の変形例１について説明する。
　この変形例１の滞留インク調節処理では、動作タイミングごとに毎回滞留評価値を算出せず、所定回数（単位時間）ごとに合計インク吐出量に応じて滞留評価値を算出し、次の所定回数の動作タイミングにおける微振動動作やフラッシング動作の有無を決定する。
　図４は、変形例１の滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。
　この変形例１の滞留インク調節処理は、上記実施の形態におけるステップＳ１０１～Ｓ１０３の処理がステップＳ１３１～Ｓ１３４の処理に置換され、ステップＳ１４１、Ｓ１４４の処理が追加され、ステップＳ１１２、Ｓ１１３の処理がステップＳ１１３ａの処理に置換され、また、ステップＳ１２２、Ｓ１２３の処理がステップＳ１２２ａの処理に置換されている。
　その他の同一の処理については同一の符号を付して説明を省略する。
　ステップＳ１００の処理に次いで、制御部４１は、累積動作値ｆｓとカウント数ｋをそれぞれ「０」に初期化する（ステップＳ１３１）。制御部４１は、各ノズルの動作設定に応じた動作値ｆを設定する（ステップＳ１３２）。制御部４１は、この動作値ｆを累積動作値ｆｓに加算し、また、カウント数ｋに１を加える（ステップＳ１３３）。
　制御部４１は、カウント数ｋが１００であるか否かを判別し（ステップＳ１３４）、１００ではないと判別された場合には（ステップＳ１３４で“ＮＯ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１０４に移行する。カウント数ｋが１００であると判別された場合には（ステップＳ１３４で“ＹＥＳ”）、制御部４１は、現在の滞留評価値Ｓに係数ｒを乗じた値と累積動作値ｆｓとを加算して新たな滞留評価値Ｓとする（ステップＳ１４１）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１１１に移行する。
　即ち、カウント数ｋで１００回分の合計のインク吐出量は、全て最後の動作タイミング（代表タイミング）におけるインク吐出として扱われることで演算処理が簡素化される。
　ステップＳ１１１の判別処理で滞留評価値Ｓが第２基準値Ｒ２未満であって“ＹＥＳ”に分岐した場合、制御部４１は、次の出力対象動作がインクの吐出ではない場合に、当該動作をフラッシングに設定すると共に、次にカウント数ｋが１００となるまでの不吐出動作（非動作状態）を微振動動作に変更する（ステップＳ１１３ａ）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１４４に移行する。ステップＳ１１２の判別処理で滞留評価値Ｓが第１基準値Ｒ１未満であって“ＹＥＳ”に分岐した場合、制御部４１は、次にカウント数ｋが１００となるまでの非動作状態を微振動動作に変更する（ステップＳ１２２ａ）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１４４に移行する。
　ステップＳ１４４の処理に移行すると、制御部４１は、動作切替部３２に対して動作に応じた選択信号の出力がなされたか否かを判別し（ステップＳ１４４）、出力されていないと判別されている場合には（ステップＳ１４４で“ＮＯ”）、ステップＳ１４４の処理を繰り返す。出力されたと判別された場合には、制御部４１の処理は、ステップＳ１３１に戻る。
　以上のように、インクジェット記録装置１では、変形例１の滞留インク調節処理により、振動判定部としての制御部４１は、インク吐出量として動作タイミング１００回ごとの合計インク吐出量を計数し、当該合計インク吐出量と、前記１００回の最後の動作タイミングから現在までの経過時間とに基づいて前記判定を行う。このように、微振動動作の有無に係る判定を動作タイミングごとに毎回行わないことで、特に短い駆動周期で高速画像形成を行うような場合の処理を低減させつつ適切にインクのノズル３３や圧力室への滞留状況を判定して微振動動作を行わせ、インクの粘性変化を防止し、画質の劣化を抑えることが出来る。
　即ち、各ノズルからのインク吐出量が単一段階のみの場合、インクの吐出動作の実行頻度に応じて微振動動作の実行有無が定められることになる。
　なお、上記変形例１の滞留インク調節処理では、動作タイミング１００回ごとに当該１００回内の非動作状態を全て又はフラッシング動作を除いて全て微振動動作に変更することとしたが、滞留評価値Ｓの値に応じて所定回数に１回など、所定の割合（頻度）で非動作状態を微振動動作に変更しても良い。
　また、ステップＳ１３４においてカウント数ｋと比較される値は１００に限られない。また、この値は、滞留評価値Ｓに応じて変更されても良い。
［変形例２］
　次に、滞留インク調節処理の変形例２について説明する。
　この変形例２の滞留インク調節処理では、第１基準値Ｒ１及び第２基準値Ｒ２の少なくとも一方は、異なるインク、例えば、インクの種別、即ち、ＣＭＹＫの各色に対して各々別個の値に設定され得る。また、これらの基準値は固定値ではなく、振動判定部としての制御部４１は、所定のパラメーターに応じて変化する値とする。インクの蒸発及びこれに伴う粘度の上昇は、外気温度Ｔａ（インクジェット記録装置１の周囲の温度）が高く、外気湿度Ｈａ（インクジェット記録装置１の周囲の湿度）が低いほど進みやすい。また、インクの粘度は、インク温度Ｔｉの上昇に伴って低下するものとする。この場合、例えば、第１基準値Ｒ１がこれらインクジェット記録装置１の周囲環境やインクの温度をパラメーターとする変数とされて、第１基準値Ｒ１（Ｔａ、Ｈａ、Ｔｉ）は、外気温度Ｔａの上昇に応じて上昇し、外気湿度Ｈａ及び／又はインク温度Ｔｉの上昇に応じて低下するように関数などで定められることが出来る。この変化は、テーブルデータとして対照表が保持されていても良いし、或いは、計算式を用いて算出されても良い。
　また、この変形例２の滞留インク調節処理では、振動設定部としての制御部４１又はヘッド制御部４３は、微振動動作における振動の大きさ、即ち印加電圧の振幅（最大値）や、印加電圧波形の形状（波形パターン）、例えば台形状の印加電圧波形の立ち上がり及び立下がりの時間（傾斜）を変更することが可能となっている。
　図５は、変形例２の滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。
　この変形例２の滞留インク調節処理は、上記実施形態の処理に対してステップＳ１５１、Ｓ１５２の処理が追加され、ステップＳ１２２の処理がステップＳ１２２ａの処理に置換された点を除いて同一であり、同一の処理内容には同一の符号を付して説明を省略する。
　ステップＳ１０３の処理の後、制御部４１は、計測部５４が外気温度、外気湿度及びインク温度のうち少なくとも何れかが取得されたか否かを判別する（ステップＳ１５１）。何れかが取得されたと判別された場合には（ステップＳ１５１で“ＹＥＳ”）、制御部４１は、上述の関数又は対照表を用い、第１基準値Ｒ１及び第２基準値Ｒ２をそれぞれ計測値に応じて更新する（ステップＳ１５２）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１０４に移行する。何れも取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１５１で“ＮＯ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１０４に移行する。
　また、ステップＳ１２１の判別処理で“ＹＥＳ”に分岐すると、制御部４１は、滞留評価値Ｓの値に応じた微振動動作を設定する（ステップＳ１２２ａ）。制御部４１は、滞留評価値Ｓの値に応じて、前回微振動動作が行われてから次の微振動動作が行われるまでの時間を設定し、滞留評価値Ｓが第１基準値Ｒ１未満であっても前回の微振動動作から当該設定された時間以上が経過した場合にのみ（即ち、所定の動作タイミングの回数ごとに（頻度で））微振動動作の設定を行うことが出来る。また、制御部４１は、滞留評価値Ｓの値に応じて微振動動作に係る印加電圧の電圧振幅や波形の変更を行うことが出来る。制御部４１がステップＳ１２３の処理で設定する動作値ｆは、これらの変更に応じて多段階に設定され得る。
　このように、インクジェット記録装置１では、変形例２の滞留インク調節処理により、微振動動作を行うと判定された場合に、制御部４１は、滞留評価値Ｓに基づいて当該微振動動作の頻度及び振動の大きさのうち少なくとも一方を設定する振動設定部として動作する。従って、単に微振動動作を毎回行うか否かの判別だけではなく、より細かに微振動動作の設定を行うことが出来るので、より適切にインクの粘性状態の変化を抑え、その結果、画質の劣化を防止することが出来る。
　また、圧力発生素子３１は、印加される電圧に応じて変形する電気機械変換素子であり、振動設定部としての制御部４１は、滞留評価値Ｓに基づいて電気機械変換素子に印加される電圧の最大値及び波形パターンのうち少なくとも一方変化させることで振動の大きさを設定する。このように印加電圧に対する応答の良い電気機械変換素子への印加電圧や波形パターンの変更により、容易且つ的確に微振動動作の大きさを調整し、よりインクの粘性状態を適切に保つことが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、インクの種別に応じて判定の基準を異ならせるので、インクの種別ごとに成分の異なるインクに対してそれぞれより適切に粘性状態を保つように微振動動作を行わせることが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、インクジェット記録装置１の周囲環境及びインクの温度のうち少なくとも何れかに応じて判定の基準を変化させるので、インクの粘性状態の変化しやすさの変化に応じて適切に微振動動作を行わせることが出来る。
　また、振動判定部としての制御部４１は、インクジェット記録装置１の周囲環境及びインクの温度のうち少なくとも何れかに応じて滞留評価値Ｓの算出に係るパラメーターである係数ｒを変化させるので、外気温度Ｔａ、外気湿度Ｈａやインク温度Ｔｉの変化の履歴に従ってより適切に滞留評価値Ｓを算出して微振動動作の実施有無の判定を行い、インクの粘性状態の適切な維持を図ることが出来る。
　また、インクジェット記録装置１の周囲環境には、外気温度Ｔａ及び外気湿度Ｈａの少なくとも一方が含まれる。インクは、外気温度Ｔａが高いほど蒸発しやすく、また、外気湿度Ｈａが低いほど蒸発がしやすくなり、インクの蒸発に伴ってインクの粘性が上昇しやすいので、これら外気温度Ｔａや外気湿度Ｈａの影響を適切に考慮してより効果的に粘性変化を抑えるように微振動動作を行わせて形成画像の画質劣化を抑えることが出来る。
　なお、これらのパラメーターに応じて第１基準値Ｒ１及び／又は第２基準値Ｒ２だけではなく、係数ｒの設定（即ち、滞留評価値Ｓの算出に係るパラメーター）が変更されても良い。また、この変形例２と変形例１が組み合わされた場合、図４のステップＳ１３４において、カウント数ｋは、上述のパラメーターに応じて変更されても良い。
［変形例３］
　次に、滞留インク調節処理の変形例３について説明する。
　この滞留インク調節処理では、スターフラッシングの必要なノズル数が基準より多くなった場合には、画像形成を中断してまとめて一斉にフラッシング（ラインフラッシング）を行わせる設定を行う。
　図６は、変形例３の滞留インク調節処理の制御手順を示すフローチャートである。
　この変形例３の滞留インク調節処理は、上記実施形態の処理に対してステップＳ１７１、Ｓ１７２の処理が追加された点を除いて同一であり、同一の処理内容には同一の符号を付して説明を省略する。
　ステップＳ１１１の処理で“ＹＥＳ”に分岐すると、制御部４１は、フラッシング（スターフラッシング）の必要なノズル数が所定の基準数以上であるか否かを判別する（ステップＳ１７１）。所定の基準数以上フラッシングが必要ではないと判別された場合には（ステップＳ１７１で“ＮＯ”）、制御部４１の処理は、ステップＳ１１２に移行する。所定の基準数以上のノズルでフラッシングが必要であると判別された場合には、制御部４１は、通常の画像形成を中断して、全ノズル又は当該フラッシングが必要なノズルから一斉にフラッシング（ラインフラッシング）させる設定を行う（ステップＳ１７２）。それから、制御部４１の処理は、ステップＳ１０３に移行する。この設定により実際にフラッシング動作が行われるのは、直後の動作タイミングである必要はなく、現在形成中の画像形成が終了した後であっても良い。この場合にフラッシングされたインクは、記録媒体の余白や、別途設けられたインクの受け口などに吐出されれば良い。インクの受け口が備えられている場合には、インクジェット記録装置１は、当該受け口からインクタンクにインクを還流させる構成を備えていても良い。
　また、異なるノズル間で動作設定が同時に行われない場合などには、全てのノズルについて動作設定が行われた最後にステップＳ１７１、Ｓ１７２の処理が共通に行われれば良い。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
　例えば、上記実施の形態では、滞留評価値と第２基準値との比較に基づいてスターフラッシングを行わせることとしたが、スターフラッシングを一切行わせないこととしても良い。この場合、必要に応じて変形例３と同様にラインフラッシングを行わせることとしても良い。また、形成対象の画像の画質に応じてスターフラッシングを行わせるか否かをユーザー操作や画像形成ジョブの設定などにより選択可能としても良い。
　また、スターフラッシングを行わせる場合であっても、上述の近傍範囲内で所定数以上のフラッシング動作を行わせない処理を通常では行わず、画質上問題となり得る所定の基準を超えてフラッシング動作が行われる必要がある場合には、即座に又は形成される画像間で画像形成を中断させてラインフラッシングを行わせることとしても良い。
　また、上記実施の形態では、圧力発生素子３１として圧電素子を例に挙げて説明したが、磁歪素子などのその他の素子が用いられても良い。
　また、上記実施の形態では、各ノズルに対して出力される同一の駆動電圧信号を動作切替部３２で出力可否を定めることで、各圧力発生素子３１に所望の動作を行わせ又は非動作状態とさせたが、各ノズルに各々所望の動作を行わせる駆動電圧信号が出力可能な構成であっても良い。
　また、上記実施の形態では、クロック信号に応じた駆動周期ごとの動作タイミングの回数を計数して経過時間として用いることとしたが、実際に経過時間を計数しても良く、また、クロック信号の入力が中断される場合があるなど不規則な場合には、当該間隔に応じた動作タイミングの回数に換算して利用しても良い。
　また、上記実施の形態では、前回の滞留評価値と今回の動作値のみから今回の滞留評価値を算出することで、メモリー容量や計算負荷を低減させたが、所定回数の動作値を保持して各々計算を行っても良い。この場合、駆動周期内に１回分の全ての処理が終わるようにメモリー容量や構成、ＣＰＵ能力、計算量などが定められる。或いは、これらの構成や能力に応じて保持する動作値の数が定められても良い。
　また、上記変形例１～３で示した変形部分は、互いに矛盾しない範囲において適宜組み合わせて利用することが出来る。
　その他、上記実施の形態で示した構成、制御内容やその手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
　この発明は、インクジェット記録装置に利用可能である。
１     インクジェット記録装置
１１   移動動作部
２０   駆動部
２１   駆動電圧出力部
３０   インクジェットヘッド
３１   圧力発生素子
３２   動作切替部
３３   ノズル
４１   制御部
４１１ ＣＰＵ
４１２ ＲＡＭ
４１３ 記憶部
４２   移動制御部
４３   ヘッド制御部
４３１ ＣＰＵ
４３２ 記憶部
５１   通信部
５２   操作表示部
５２１ 操作検出部
５２２ 表示部
５３   報知出力部
５４   計測部

Claims (20)

  1. 　インクを吐出するノズルと、
    　インクに圧力変化を生じさせる圧力発生素子と、
    　前記圧力発生素子に前記ノズルからインクを吐出させる吐出動作、及びインクを吐出させずに振動させる振動動作を行わせる駆動部と、
    　前記駆動部が前記吐出動作を行わせない場合に、前記圧力発生素子の動作履歴に基づいて、前記振動動作を行わせるか否かを判定する振動判定部と、
    　インクの吐出命令及び前記振動判定部の判定に応じて、前記圧力発生素子に行わせる動作及び当該圧力発生素子の非動作状態を選択的に切り替える動作切替部と、
    　を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 　前記振動判定部は、前記動作履歴として過去の前記吐出動作に係るインク吐出量と当該吐出動作からの経過時間とに基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
  3. 　前記過去の吐出動作には、現在から少なくとも予め定められた履歴時間内の吐出動作が全て含まれることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
  4. 　前記履歴時間は、前回一回又は複数回連続して行われた吐出動作の開始時から現在までに定められることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
  5. 　前記振動判定部は、過去の前記吐出動作に係るインク吐出量に応じた動作値を当該吐出動作からの経過時間の増加に応じて減少する重みを付けて加算した滞留評価値と、所定の第１基準値との比較に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項２～４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 　前記動作切替部は、所定の駆動周期ごとに前記圧力発生素子の動作を切り替え、
    　前記振動判定部は、前回の駆動周期に対応して算出された前記滞留評価値に１未満の所定の重みを付けた値と今回の圧力発生素子の動作に基づく前記動作値とを加算することで新たな前記滞留評価値を算出する
    　ことを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録装置。
  7. 　前記振動動作を行うと判定された場合に、前記滞留評価値に基づいて当該振動動作の頻度及び振動の大きさのうち少なくとも一方を設定する振動設定部を備えることを特徴とする請求項５又は６記載のインクジェット記録装置。
  8. 　前記圧力発生素子は、印加される電圧に応じて変形する電気機械変換素子であり、
    　前記振動設定部は、前記滞留評価値に基づいて前記電気機械変換素子に印加される電圧の最大値及び波形パターンのうち少なくとも一方変化させることで振動の大きさを設定する
    　ことを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置。
  9. 　前記振動判定部は、過去の前記振動動作と当該振動動作からの経過時間とを前記判定の基準に含むことを特徴とする請求項２～８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  10. 　前記振動判定部は、過去の前記振動動作を前記吐出動作における最小のインク吐出量に応じた動作値よりも小さい動作値の動作とし、当該動作値に対して前記振動動作からの経過時間に基づく前記重みを付けて前記滞留評価値に加え、前記判定を行うことを特徴とする請求項５～８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  11. 　前記振動判定部は、前記振動動作を行わせるか否かに係る判定基準よりも厳しい判定基準で、前記ノズルから液滴を吐出させるフラッシング動作を行わせるか否かに係る吐出判定を行い、
    　前記動作切替部は、前記吐出判定の結果に基づいて前記圧力発生素子に前記吐出動作を行わせるように切り替えることを特徴とする請求項１～１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  12. 　前記振動判定部は、前記振動動作を行わせるか否かに係る判定基準よりも厳しい判定基準で、前記ノズルから液滴を吐出させるフラッシング動作を行わせるか否かに係る吐出判定を行い、
    　前記吐出判定は、前記第１基準値未満の第２基準値と前記滞留評価値との比較に基づいて行われ、
    　前記動作切替部は、前記吐出判定の結果に基づいて前記圧力発生素子に前記吐出動作を行わせるように切り替えることを特徴とする請求項５～８、１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  13. 　前記振動判定部は、複数の前記ノズルごとに各々異ならせた判定基準により前記フラッシング動作を行わせるか否かに係る判定を行う
    　ことを特徴とする請求項１１又は１２記載のインクジェット記録装置。
  14. 　前記動作切替部の切替タイミングを制御して、所定の近傍範囲内で所定数以上のノズルから前記フラッシング動作が行われないように調整を行う駆動制御部を備えることを特徴とする請求項１１～１３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  15. 　前記圧力発生素子は、前記吐出動作時に前記ノズルから複数段階の液滴量でインクを吐出させることが可能であり、前記動作切替部は、前記フラッシング動作時には、前記複数段階のうち最小の液滴量で前記圧力発生素子に前記ノズルからインクを吐出させるように切り替えることを特徴とする請求項１１～１４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  16. 　前記振動判定部は、インクの種別に応じて前記判定の基準を異ならせることを特徴とする請求項１～１５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  17. 　前記振動判定部は、当該インクジェット記録装置の周囲環境及びインクの温度のうち少なくとも何れかに応じて前記判定の基準を変化させることを特徴とする請求項１～１６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  18. 　前記振動判定部は、当該インクジェット記録装置の周囲環境及びインクの温度のうち少なくとも何れかに応じて前記滞留評価値の算出に係るパラメーターを変化させることを特徴とする請求項５～８、１０、１２の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  19. 　前記周囲環境には、周囲の温度及び周囲の湿度の少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１７又は１８記載のインクジェット記録装置。
  20. 　前記振動判定部は、前記インク吐出量として所定の単位時間内の合計インク吐出量を計数し、当該合計インク吐出量と、前記所定の単位時間内で定められた所定の代表タイミングから現在までの経過時間とに基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１～１９の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
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