インクジェット記録装置
【課題】微小振動のためのエネルギーの消費を抑制しつつ画質が低下するのを抑制する。
【解決手段】印字指令を受信すると、開始直後振動期間Ｐａにおいて、不吐出波形Ａを連続して個別電極に供給する。不吐出波形Ａは、３つのパルスを含んでおり、個別電極に供給すると、その個別電極に対応するノズル付近のインクに不吐出エネルギーを３回供給することになる。開始直後振動期間Ｐｂが経過すると、間欠振動期間Ｐｂにおいて複数の不吐出波形Ａからなる波形信号１８１を間欠的に個別電極へと供給する。期間Ｐａにおいて個別電極に供給されるパルスの時間当たりの平均個数は、期間Ｐａが経過してから印字開始までの平均個数より大きい。
【解決手段】印字指令を受信すると、開始直後振動期間Ｐａにおいて、不吐出波形Ａを連続して個別電極に供給する。不吐出波形Ａは、３つのパルスを含んでおり、個別電極に供給すると、その個別電極に対応するノズル付近のインクに不吐出エネルギーを３回供給することになる。開始直後振動期間Ｐｂが経過すると、間欠振動期間Ｐｂにおいて複数の不吐出波形Ａからなる波形信号１８１を間欠的に個別電極へと供給する。期間Ｐａにおいて個別電極に供給されるパルスの時間当たりの平均個数は、期間Ｐａが経過してから印字開始までの平均個数より大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において、インクを吐出する吐出口にキャップをすることによって、吐出口付近のインクを乾燥から保護することがある。しかし、吐出口がキャップされた状態で長期間保持されると、吐出口付近のインクの粘度が高くなり、そのままの状態では吐出口からインクを正常に吐出できないおそれがある。
【０００３】
特許文献１は、インクが吐出されない程度にインクのメニスカスを微小に振動させることによってインクを撹拌している。特許文献１によると、記録ヘッドからキャップが取り外されてから印字処理が開始するまでの間にインクを微小に振動させる処理が実行される。このようにインクを微小に振動させることにより、キャップ開放時に高くなっているインクの粘度を低下させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３９７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、印字を開始する場合にはキャップを吐出口から移動させるが、吐出口が大気へと開放されると、吐出口付近のインクが急速に乾燥する。インクが乾燥してその粘度が高くなると、印字開始後にインク吐出が正常になされなくなるおそれがある。したがって、印字開始までインクを微小に振動させることが好ましい。
【０００６】
しかし、インクを微小に振動させる周期を変化させない特許文献１の場合には、以下のような問題が生じるおそれがある。例えば、振動周期が短い（振動周波数が高い）場合にはインクの粘度を速やかに低下させることができる。しかし、いったんインクの粘度が十分に低下すると、乾燥を抑制する程度にインクを振動させればよいのに対して、特許文献１では振動周期を変化させないので、微小振動のためのエネルギーが無駄に消費されるおそれがある。一方で、振動周期が長い（振動周波数が低い）場合には、キャップ開放後は急速に乾燥が進行するため、特許文献１の場合のように振動周期を変化させない場合には、インクの粘度が十分に低下しない場合がある。インクの粘度が十分に低下しないまま画像記録を実行すると画質が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、微小振動のためのエネルギーの消費を抑制しつつ画質が低下するのを抑制したインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像データが供給された場合に前記画像データに対応する画像を記録媒体上に形成するインクジェット記録装置に係るものである。そして、インクを吐出する吐出口と、前記吐出口にインクを供給するインク流路とを有する流路ユニットと、前記吐出口からインクが吐出されるように調整された吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給すると共に、前記吐出口からインクが吐出されないように調整された不吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給するアクチュエータと、前記画像データに対応する画像が記録媒体上に形成されるように、前記アクチュエータに前記吐出エネルギーをインクへと供給させる駆動制御手段と、前記流路ユニットの前記吐出口が形成された吐出面を覆う被覆位置と前記被覆位置から離隔した開放位置との間で移動可能なキャップと、前記キャップが前記被覆位置にある際に前記画像データの供給が開始されたときに、前記駆動制御手段が前記アクチュエータに前記吐出エネルギーを供給させ始める前に前記キャップを前記開放位置へと移動させると共に、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記キャップを前記被覆位置へと移動させるキャップ移動手段とを備えている。さらに、前記駆動制御手段が、前記画像データの供給が開始された後に前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めると共に、前記不吐出エネルギーの供給が開始された直後の期間である開始直後期間において前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクに供給する時間当たりの平均回数が、前記開始直後期間が終了してから前記吐出エネルギーの供給が開始するまでの期間である印字前期間の前記平均回数より大きくなるように、前記開始直後期間及び印字前期間の両方において前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させるのを繰り返す。
【０００９】
本発明のインクジェット記録装置によると、不吐出エネルギーをインクに供給することにより、インクを微小に振動させる。そして、不吐出エネルギーの供給を開始してからの開始直後期間には、不吐出エネルギーをインクに供給する平均の回数を大きくする。これによって、キャップ開放時に高まっているインクの粘度を速やかに低下させることができ、画像記録の際に画質が低下するのを抑制することができる。その一方で、開始直後期間が経過した後には、不吐出エネルギーをインクに供給する平均の回数を小さくする。この場合、インクを振動させる時間当たりの回数が減少するが、すでに開始直後期間においてインクの粘度をある程度低下させているので、開始直後期間ほど時間当たりに振動させなくても乾燥を抑制することができる。そして、開始直後期間の経過後には不吐出エネルギーをインクに供給する回数が減少するので、エネルギー消費を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、第１及び第２のパルス信号を前記アクチュエータに供給し、前記アクチュエータが、前記駆動制御手段から前記第１のパルス信号が供給された場合に、前記吐出エネルギーをインクに供給すると共に、前記駆動制御手段から前記第２のパルス信号が供給された場合に、前記不吐出エネルギーを前記インクに供給することが好ましい。これによると、アクチュエータに供給する第２のパルスの数を変化させることによって不吐出エネルギーを付与する回数を調整することができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記開始直後期間内には、ｎ個（ｎ：自然数）の前記第２のパルスが配列されたｎパルス波形信号を時間的に連続して前記アクチュエータへと供給すると共に、前記開始直後期間の経過後には、前記ｎパルス波形信号を間欠的に前記アクチュエータへと供給することが好ましい。これによると、開始直後期間には所定のパルス数の波形信号を時間的に連続してアクチュエータに供給する一方で、開始直後期間後には同じ波形信号を間欠的にアクチュエータに供給している。したがって、開始直後期間後の印字前期間において不吐出エネルギーを付与する回数を簡易に減少させることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記アクチュエータが、圧電層と、前記駆動制御手段から前記第１及び第２のパルス信号が供給される個別電極と、前記個別電極との間に前記圧電層を挟んだ共通電極とを含んでおり、前記第１及び第２のパルス信号のいずれかが前記個別電極に供給された場合に、前記個別電極と前記共通電極との間に発生した電界によって前記圧電層が変形する際に、前記インク流路を変形させて前記インク流路内のインクに圧力を印加してもよい。これによると、圧電層を変化させることによってインクに圧力を印加することで、インク流路内のインクに吐出エネルギー又は不吐出エネルギーを供給することができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間の前記平均回数が、前記印字前期間において前記吐出直前期間が開始する前の期間の前記平均回数よりも大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることが好ましい。あるいは、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間において、ｍ個（ｍ：ｍ＞ｎを満たす自然数）のパルスが配列された前記ｎパルス波形信号と同じ時間的長さのｍパルス波形信号を、時間的に連続して前記アクチュエータへと供給してもよい。これによると、印字開始直前の期間である吐出直前期間において不吐出エネルギーを付与する時間当たりの平均回数を再び増加させるので、開始直後期間後の乾燥を抑制し切れずインクの粘度が高まっている場合に、インクの粘度を再び減少させることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記開始直後期間及び印字前期間のそれぞれにおいて、前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクへと時間的に等間隔で繰り返し供給する期間が、時間的な間隔を挟んで繰り返してもよい。これによると、不吐出エネルギーを等間隔で連続的にインクに供給したり、間欠的にインクに供給したりすることができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、記録媒体上に画像が形成され終わった後の時点であって前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置に移動させる前の時点から、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めることが好ましい。これによると、画像形成が終了してから再びキャップで吐出面を被覆するまでの期間にも、吐出口付近のインクが急速に乾燥しやすい。上記の構成によると、かかる期間の乾燥を有効に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置へと移動させる直前の期間である被覆直前期間の前記平均回数が、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記不吐出エネルギーの供給が開始されてから前記被覆直前期間が開始するまでの期間の前記平均回数より大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることが好ましい。これによると、キャップで吐出面を被覆する直前の被覆直前期間に不吐出エネルギーを付与する時間当たりの平均回数を増加することによって、インクの粘度を十分に低下させた上でキャップをすることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記開始直後期間が、前記キャップ移動手段が前記キャップを前記開放位置へと移動させた時点以降に開始してもよい。これによると、キャップを開放してから不吐出エネルギーの供給を開始するので、キャップ開放前から供給を開始する場合と比べて、不吐出エネルギーを供給する期間を短縮することができる。このため、消費エネルギーを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略平面図である。図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタ１００は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。また、インクジェットプリンタ１００は、各部を制御する制御部１９０を有している。このインクジェットプリンタ１００には、図中右方に給紙部１１が、図中左方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。
【００２０】
インクジェットプリンタ１００の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙（記録媒体）Ｐを搬送する用紙搬送機構４０が構築されている。用紙搬送機構４０は、送りローラ３、５、ベルトローラ６、７及び搬送ベルト８を有している。送りローラ３は給紙部１１に設けられており、給紙部１１に収容された用紙Ｐを順に図１中左方へと送り出す。給紙部１１のすぐ下流側には、送りローラ５が配置されている。送りローラ５は、鉛直方向に関して互いに対向する一対のローラから構成されている。これらのローラはいずれも用紙搬送方向に関して直交且つ水平な方向に延びており、給紙部１１からの用紙Ｐを互いの間に挟みつつ給紙部１１から図中左方に送り出す。送りローラ５の下流には、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８とが設けられている。搬送ベルト８を挟んでインクジェットヘッド１と対向する位置には図示しないプラテンが設けられている。かかるプラテンは、搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７の上方にはニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１から送りローラ５によって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面に押さえ付ける。
【００２１】
図示しない搬送モータがベルトローラ６を回転させることによって、搬送ベルト８が走行される。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によってその外周面に押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。なお、搬送ベルト８の表面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。
【００２２】
搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離機構１４が設けられている。剥離機構１４は、搬送ベルト８の外周面に粘着されている用紙Ｐを外周面から剥離して、図中左方の排紙部１２に向けて導くように構成されている。
【００２３】
インクジェットプリンタ１００は、用紙搬送方向に沿って４つのインクジェットヘッド１が配列されたヘッドユニット１０１を有している。インクジェットヘッド１は概略的に直方体の形状を有しており、用紙搬送方向に直交する方向に長尺な長方形の平面形状を有している。４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、ヘッドユニット１０１に固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１００は、ライン式プリンタである。
【００２４】
インクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体２をそれぞれ有している。ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体２の下面には、後述のノズル１０８が開口したインク吐出面２ａが形成されている。いずれのインク吐出面２ａも水平方向に沿っており、鉛直方向に関して互いに同じ位置に配置されている。また、インク吐出面２ａは搬送ベルト８の外周面に対向している。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面（印刷領域）に向けてインク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２５】
ヘッドユニット１０１は、ヘッド移動機構１７０によって鉛直方向に関して移動可能にインクジェットプリンタ１００内に設置されている。ヘッド移動機構１７０は、ヘッドユニット１０１を図２の左右方向に関して両側から支持する支持部材１７１及び１７３を有している。このうち、支持部材１７１には鉛直方向に沿って複数の歯が鋸状に配列された咬み合わせ部１７１ａが形成されている。また、ヘッド移動機構１７０は歯車１７２を有している。歯車１７２は、円盤状の形状を有しており、その円周には円周方向に沿って配列された複数の歯からなる咬みあわせ部１７２ａが形成されている。歯車１７２は、その円盤形状の中心を貫通する回転軸周りに回転可能にインクジェットプリンタ１００内に設置されている。支持部材１７１の咬み合わせ部１７１ａと歯車１７２の咬み合わせ部１７２ａとは互いに咬み合っている。ヘッド移動機構１７０は、歯車１７２を回転させる駆動モータ（不図示）を有しており、歯車１７２を順方向及びその逆方向に回転させることによって支持部材１７１を鉛直方向に往復移動させることができる。これによって、ヘッドユニット１０１を上下方向に沿って往復移動させることができる。
【００２６】
インクジェットプリンタ１００は、インクジェットヘッド１のインク吐出面２ａを保護するキャップユニット１５０を有している。キャップユニット１５０は、移動台１５２とその上面に固定された４つのキャップ本体１５１とを有している。移動台１５２の上面は水平方向に沿っており、キャップ本体１５１は、用紙搬送方向に沿って移動台１５２上に配列されている。各キャップ本体１５１は、移動台１５２の上面から上方に向かって突出する環状の凸部を有している。かかる凸部は、平面視において用紙搬送方向に直交する方向に関して長尺な長方形の外周に沿って延びており、上端面が水平方向に沿っている。各キャップ本体１５１の凸部は、インクジェットヘッド１のインク吐出面２ａにおいて、後述のノズル１０８の開口が形成された領域を平面視において内部に含むことができるような平面形状を有している。
【００２７】
また、インクジェットプリンタ１００内には、キャップユニット１５０を移動させるキャップ移動機構１６０が構築されている。キャップ移動機構１６０はキャップユニット１５０を移動可能に支持するガイド部材１６４を有している。ガイド部材１６４は、用紙搬送方向に直交し且つ水平方向に平行なキャップ移動方向に沿って直線状に延びており、用紙搬送方向に関して両側からキャップユニット１５０を移動可能に支持している。また、キャップ移動機構１６０は移動ベルト１６１、ローラ１６２及び１６３を有している。ローラ１６２及び１６３は、用紙搬送方向及び鉛直方向に関して同じ位置に配置されており、キャップ移動方向に関して互いに離隔している。移動ベルト１６１は無端のベルトであり、ローラ１６２及び１６３の周囲に巻き掛けられている。キャップ移動機構１６０は、ローラ１６２を回転させる駆動モータ（不図示）を有しており、かかる駆動モータによってローラ１６２を回転させることにより、移動ベルト１６１を図２の時計回り及び反時計回りに走行させることができる。さらに、キャップユニット１５０の側壁には固定部材１６５が設置されており、キャップユニット１５０と移動ベルト１６１とが固定部材１６５を介して連結されている。したがって、キャップ移動機構１６０は、移動ベルト１６１を走行させることにより、キャップユニット１５０をキャップ移動方向に沿って往復移動させることができる。
【００２８】
ヘッド移動機構１７０及びキャップ移動機構１６０がヘッドユニット１０１及びキャップユニット１５０を移動させる範囲は以下の通りである。まず、ヘッド移動機構１７０は、図２に示す位置Ａ１、Ａ２及びＡ３間でヘッドユニット１０１を移動させる。位置Ａ１は、インク吐出面２ａがキャップ本体１５１の上端面よりさらに上方に配置されるような位置である。位置Ａ２は、インク吐出面２ａが上下方向に関してちょうどキャップ本体１５１の上端面と同じ位置に配置されるような位置である。位置Ａ３はインクジェットヘッド１から用紙に向かってインクを吐出させるインク吐出位置であり、インク吐出面２ａが所定の吐出距離を挟んで搬送ベルト８と近接するような位置である。
【００２９】
また、キャップ移動機構１６０は、キャップユニット１５０の図２中の右端が位置Ｂ１に配置されるような位置と、位置Ｂ２に配置されるような位置との間でキャップユニット１５０を移動させる。位置Ｂ１は、キャップユニット１５０がヘッドユニット１０１から左方へと完全に退避する位置である。位置Ｂ２は、各インクジェットヘッド１のインク吐出面２ａにノズル１０８の開口が形成された領域を各キャップ本体１５１が平面視において内部に含むような位置である。
【００３０】
次に、制御部１９０の構成及びその制御内容の概要について説明する。図３は、制御部１９０の構成を示すブロック図である。制御部１９０は、各種の電子部品やプロセッサ回路、記憶装置等のハードウェアと、これらのハードウェアを図３が示す各機能ブロックとして機能させるプログラム等のソフトウェアとから構築されている。制御部１９０は、インクジェットプリンタ１００に関する制御内容の全体を統括する主制御部１９１を有している。また、制御部１９０は、ヘッド移動機構１７０等の各部を制御するヘッド移動制御部１９２、キャップ制御部１９３、搬送制御部１９４及び画像記録部１９５を有している。主制御部１９１はこれらに制御指令を送信する。ヘッド移動制御部１９２等は、主制御部１９１からの制御指令に基づいて、ヘッド移動機構１７０等の動作を制御する。
【００３１】
以下、制御部１９０の制御によって実現されるインクジェットプリンタ１００の動作内容を概略的に説明する。第１は、キャップ本体１５１にインクジェットヘッド１のインク吐出面２ａを被覆させるキャップ被覆動作である。キャップ被覆動作は、インクジェットヘッド１の吐出特性を回復する場合や、画像形成処理の完了時又は画像形成処理の完了後に所定時間を経過しても画像形成が行われない場合、あるいはインクジェットプリンタ１００の主電源のスイッチがオフに切り換えられた場合に実行される動作である。まず、キャップユニット１５０が図２の状態にあるとする。このときのキャップユニット１５０の位置を開放位置とする。次に、ヘッド移動制御部１９２は、ヘッド移動機構１７０にヘッドユニット１０１を位置Ａ１まで移動させる。キャップユニット１５０がヘッドユニット１０１の下方に移動できるようにするためである。次に、キャップ制御部１９３は、キャップ移動機構１６０にキャップユニット１５０を位置Ｂ２まで移動させる。そして、ヘッド移動制御部１９２は、ヘッド移動機構１７０にヘッドユニット１０１を位置Ａ２まで移動させる。上記のとおり位置Ａ２は、インク吐出面２ａがキャップ本体１５１の上端面に配置される位置であるので、これによってキャップ本体１５１の上端面がインク吐出面２ａに当接する。そして、インク吐出面２ａに形成されたノズル１０８の開口がキャップユニット１５０によって被覆される。このときのキャップユニット１５０の位置を被覆位置とする。
【００３２】
第２に、キャップユニット１５０をインク吐出面２ａから離隔させるキャップ離隔動作である。キャップ離隔動作は、吐出特性の回復動作が完了した場合や、画像形成処理を待機している状態において画像形成を再び開始する場合に実行される動作である。かかる動作においては、上記とは逆の順序で制御が実行される。つまり、キャップユニット１５０が被覆位置にある状態で、ヘッドユニット１０１が位置Ａ１まで移動される。そして、キャップユニット１５０が位置Ｂ１まで移動される。
【００３３】
第３に、用紙Ｐ上に画像を形成させる印字動作である。外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から画像データが送信されると、主制御部１９１は、キャップユニット１５０が被覆位置にあるか離隔位置にあるかを判定する。キャップユニット１５０が被覆位置にあると判定した場合には、主制御部１９１は、上記のキャップ離隔動作を実行するように指示する制御指令をヘッド移動制御部１９２及びキャップ制御部１９３へと送信する。かかる制御指令を受信すると、ヘッド移動制御部１９２及びキャップ制御部１９３はキャップ離隔動作を実行する。
【００３４】
そして、主制御部１９１は、ヘッドユニット１０１を印字位置へと移動させるように指示するヘッド移動制御指令をヘッド移動制御部１９２に送信する。かかる制御指令を受信すると、ヘッド移動制御部１９２は、ヘッド移動機構１７０を制御して、ヘッドユニット１０１を位置Ａ３の印字位置へと移動させる。一方で、キャップユニット１５０が離隔位置にあると判定すると、主制御部１９１は、インクジェットヘッド１の位置を確認する。そして、インクジェットヘッド１が位置Ａ３にあると判断すれば、主制御部１９１は、そのまま次の処理を実行する。しかし、位置Ａ３以外の位置にあると判断した場合には、主制御部１９１は、上述のようにヘッド移動制御部１９２を制御してヘッドユニット１０１を位置Ａ３の印字位置へと移動させた後に、次の処理を実行する。
【００３５】
そして、主制御部１９１は、所定のタイミングで用紙Ｐを搬送するように指示する搬送制御指令を搬送制御部１９４へと送信する。これと同時に、所定のタイミングで搬送された用紙Ｐ上にちょうど画像が形成されるように指示する印字指令を、画像データと共に画像記録部１９５へと送信する。搬送制御指令を受信した搬送制御部１９４は、上記の所定のタイミングで用紙Ｐを搬送するように用紙搬送機構４０を制御する。また、印字指令及び画像データを受信すると、画像記録部１９５はヘッド本体２を制御して、所定のタイミングで搬送された用紙Ｐ上に画像を形成させる。
【００３６】
さらに、ＰＣなどから要求された所定枚数の用紙Ｐに画像が形成されると、主制御部１９１は、ヘッド移動制御部１９２及びキャップ制御部１９３に制御指令を送信して、上記のキャップ被覆動作を実行させる。これによって、印字動作が終了してもインクジェットヘッド１のインク吐出面２ａがキャップユニット１５０によって保護されるため、インク吐出面２ａにおいてインクの乾燥等が防止される。
【００３７】
次に、図４を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図４は、インクジェットヘッド１の短手方向に沿った断面図である。図４に示すように、インクジェットヘッド１は、内部に流路が形成された流路部材、流路部材からインク滴を吐出させる電装部材および電装部材を保護するカバー部材とから構成されている。流路部材は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、及び、ヘッド本体２の上面に配置されているリザーバユニット７１を含む。リザーバユニット７１は、インクを一時的に貯溜してヘッド本体２に供給する。電装部材は、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）５０、及び、ＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４を含む。ＣＯＦ５０の一端は、アクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が生成する駆動信号がアクチュエータユニット２１に供給される。カバー部材は、サイドカバー５３及びヘッドカバー５５で構成されている。カバー部材は、電装部材を収納し、外部からインクやインクミストが侵入するのを防ぐ。
【００３８】
リザーバユニット７１は、４枚のプレート９１〜９４が互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ６１、及び、１０個のインク流出流路６２が互いに連通するように形成されている。
【００３９】
また、プレート９４には、流路ユニット９に対向する面に凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。なお、インクリザーバ６１に流れ込んだインクはインク流出流路６２を通過し、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９に供給される。
【００４０】
ＣＯＦ５０は、後述する個別電極１３５及び共通電極１３４と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接着されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面からサイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されており、他方端部がコネクタ５４ａを介して基板５４に接続されている。
【００４１】
次に、図５〜図８を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図５は、ヘッド本体２の平面図である。図６は、図５の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図６では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った部分断面図である。図８（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【００４２】
ヘッド本体２は、図５に示すように、４つのアクチュエータユニット２１が、流路ユニット９の上面９ａに固定されている。図６に示すように、アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された圧力室１１０に対向して設けられた複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００４３】
流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図４参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図６及び図７に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も、流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面において、ノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。
【００４４】
流路ユニット９は、図７に示すように、９枚のステンレス鋼等の金属プレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する。
【００４５】
これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート１２２〜１３０に形成された貫通孔が連結されて、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００４６】
なお、リザーバユニット７１から流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５（副マニホールド流路１０５ａ）から、各個別インク流路１３２に流れ込み、アパーチャ１１２（絞り）及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。
【００４７】
アクチュエータユニット２１について説明する。図５に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。
【００４８】
図８（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート（圧電層）１４１〜１４３から構成されている。圧電シート１４１の上面には、圧力室１１０に対向する位置に個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間には、シート全面に形成された共通電極（グランド電極）１３４が介在している。個別電極１３５は、図８（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。個別電極１３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には円形で導電性のランド１３６が設けられている。
【００４９】
共通電極１３４は、グランド電位（基準電位）が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及びＣＯＦ５０の内部配線を介して、ドライバＩＣ５２の内部に形成された出力回路５２ａ（図９参照）と電気的に接続されている。つまり、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。
【００５０】
アクチュエータユニット２１の駆動方法は以下の通りである。圧電シート１４１は、多数の個別電極１３５と共通電極１３４とに挟持されており、圧電シート１４２、１４３は、共通電極１３４と流路ユニット９の上面とに挟持されている。ここで、個別電極１３５と共通電極１３４とに挟まれた圧電シート１４１の部分が、活性層として働き、両電極間に電圧を印加すると平面方向に伸縮する。また、この活性層として働く部分は、圧力室１１０側の圧電シート１４２、１４３と協働して、圧力室１１０の容積を変化するように変形する。活性層の分極方向と電界の方向とが共に厚み方向であれば、活性層が面方向に縮み、個別電極１３５に対応した部分は圧力室１１０の内側方向に凸状に変形する（ユニモルフ変形）。これにより、圧力室１１０内のインクに圧力が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズル１０８まで伝播する。かかる圧力波の大きさによってはノズル１０８からインク滴が吐出される。圧力波が小さいと、インク滴が吐出されるまでには至らず、ノズル１０８の開口（吐出口）のインクメニスカスに微小な振動が発生する。本明細書においては、アクチュエータユニット２１によってインクに付与されるエネルギーとして、ノズル１０８からインク滴が吐出される程度のものを吐出エネルギーと呼称する。また、ノズル１０８からインク滴が吐出されるほどではないが、ノズル１０８の開口においてインクメニスカスを微小に振動させる程度のものを不吐出エネルギーと呼称する。
【００５１】
以下、アクチュエータユニット２１の個別電極１３５に駆動信号が供給される電気的構成についてより詳細に説明する。アクチュエータユニット２１へと供給される駆動信号を生成するのは、上述の画像記録部１９５である（図３参照）。図９は、画像記録部１９５の詳細な構成を示すブロック図である。画像記録部１９５は、画像データ出力部１９６、波形出力部１９７及び駆動制御部１９８を有している。なお、駆動制御部１９８は、上述の基板５４やドライバＩＣ５２等から構築されている。
【００５２】
画像データ出力部１９６は、主制御部１９１からの画像データを一時的に記憶（格納）するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を有している。かかる画像データは、印字すべき画像に対応するピクセルデータが所定の順序で配列されたものである。画像データ出力部１９６は、ピクセルデータをその格納場所から所定の順序で取り出すと共に、駆動制御部１９８へと順に出力する。したがって、画像データ出力部１９６からのピクセルデータが所定の順序で連なった画像データ列が、駆動制御部１９８へと順に出力されていく。
【００５３】
波形出力部１９７は、個別電極１３５へと供給する信号の単位波形を記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を有している。波形出力部１９７は複数種類の単位波形を格納しており、これらの単位波形に相当するパルス波形信号を駆動制御部１９８に出力する。本実施形態においては、インクに吐出エネルギーを付与するための単位波形として吐出波形ａ及びｂが、インクに不吐出エネルギーを付与するための単位波形として不吐出波形Ａ及びＢが用意されている。図１０は、これらの単位波形の一例である。
【００５４】
図１０に示すように、各単位波形はいずれも同じ時間的な長さを有しており、この時間的な長さは１印字周期と等しい。１印字周期とは、用紙搬送方向に関して解像度に対応して１ドット分の画像を用紙Ｐ上に形成する際に経過する時間に相当する。例えば、本実施形態においては１印字周期が５０マイクロ秒である場合を想定している。各単位波形は１又は複数のパルス波形を含んでいる。吐出波形ａ及びｂ（第１のパルス信号）は、それぞれ１つ及び３つの方形パルス波形を含んでおり、不吐出波形Ａ及びＢ（第２のパルス信号）は、それぞれ３つ及び５つの方形パルス波形を含んでいる。これらのパルスは互いに等間隔に配列されており、個別電極１３５に供給されると、個別電極１３５の電位を共通電極１３４に対して駆動電位Ｖ１及びグランド電位Ｖｇ間で変位させる。図１０に示すように、各パルスにおいて高い方の電位は駆動電位Ｖ１に相当し、低い方の電位はグランド電位Ｖｇに相当する。吐出波形ａ及びｂの各パルスの幅は、かかるパルス波形信号が個別電極１３５に供給された際にその個別電極１３５に対応するノズル１０８からインクが吐出されるように調整されている。一方で、不吐出波形Ａ及びＢの各パルスの幅は、吐出波形ａ及びｂに含まれるパルスの幅より小さく、ノズル１０８からインクが吐出されないように調整されている。
【００５５】
駆動制御部１９８は、画像データ出力部１９６からの画像データ列に基づいて、波形出力部１９７からの吐出波形ａ及びｂのいずれかに相当するパルス波形信号を、アクチュエータユニット２１へと順に供給する。具体的には、以下の通りに波形信号が供給される。画像データ出力部１９６からの画像データ列には各ピクセルデータが所定の順序で連なっている。駆動制御部１９８は、各ピクセルデータに相当する吐出波形を吐出波形ａ及びｂから選択する。そして、駆動制御部１９８は、選択した波形に対応するパルス波形信号を、出力回路５２ａからそのピクセルデータに対応する個別電極１３５へと、所定のタイミングで供給する。これによって、個別電極１３５には、複数のパルス波形が連なったパルス列信号が駆動制御部１９８から供給される。
【００５６】
駆動制御部１９８から個別電極１３５へと吐出波形ａ又はｂに対応するパルス列信号が供給されると、アクチュエータユニット２１は以下のように動作する。まず、いずれの波形も供給されないときには、共通電極１３４に対する個別電極１３５の電位は駆動電位Ｖ１に保持されている。これによって、アクチュエータユニット２１においてこの個別電極１３５に対応する領域が圧力室１１０に向かって凸に変形し、圧力室１１０の容積が小さくなっている。そして、駆動制御部１９８から個別電極１３５へと１つのパルス波形が供給されるごとに、個別電極１３５が一旦グランド電位Ｖｇとなり、パルス波形のパルス幅に相当する時間経過の後、再び駆動電位Ｖ１へと戻る。この場合、個別電極１３５がグランド電位Ｖｇになるタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が降下（圧力室１１０の容積が拡大）して、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を駆動電位Ｖ１にしたタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が上昇（圧力室１１０の容積が縮小）し、ノズル１０８からインク滴が吐出される。このように、１個のパルス波形を個別電極１３５に供給することが、圧力室１１０内のインクに吐出エネルギーを１回供給することに相当する。
【００５７】
したがって、個別電極１３５に吐出波形ａに対応するパルス波形信号が供給されると、その個別電極１３５に対応するノズル１０８からは１つのパルス波形に対応する１つのインク滴が吐出される。一方で、個別電極１３５に吐出波形ｂに対応するパルス波形信号が供給されると、その個別電極１３５に対応するノズル１０８からは３つのパルス波形に対応する３つのインク滴が吐出される。１つの単位波形である１つの吐出波形によってノズル１０８から吐出されるインク滴は、用紙Ｐ上に着弾して１つのドットを構成する。このため、吐出波形ｂによって形成されるドットは、吐出波形ａによって形成されるドットより多量のインクによって形成される。つまり、吐出波形ｂは吐出波形ａより濃いドットを形成する際に使用される。このように、各ピクセルデータに対応する吐出波形ａ又はｂが各個別電極１３５に適切に供給されることにより、各ピクセルデータに対応する各ドットが用紙Ｐ上に形成され、画像データに対応する画像が用紙Ｐ上に形成される。
【００５８】
これに対して、吐出波形ａ及びｂを供給しない期間には、駆動制御部１９８は、不吐出波形Ａ及びＢのいずれかに対応するパルス波形信号を個別電極１３５へと供給する。不吐出波形Ａ及びＢに対応するパルス波形信号が個別電極１３５へと供給されると、１つのパルスごとに上記と同様にアクチュエータユニット２１が駆動される。なお、１個のパルス波形を個別電極１３５に供給することが、圧力室１１０内のインクに不吐出エネルギーを１回供給することに相当する。したがって、例えば不吐出波形Ａを個別電極１３５に供給すると、圧力室１１０内のインクに不吐出エネルギーが３回供給されたこととなる。しかし、不吐出波形に含まれるパルスの幅は、その個別電極１３５に対応するノズル１０８からインクが吐出されないように調整されている。このため、不吐出波形Ａ及びＢに対応する波形信号が個別電極１３５に供給されてもノズル１０８からはインクが吐出されないが、ノズル１０８の開口付近のインクメニスカスが微小に振動されることとなる。
【００５９】
用紙Ｐ上に画像を形成しない期間には、ノズル１０８の開口が大気へと開放されていると、開口付近のインクが乾燥していく。インクの乾燥が進んでインクの粘度が高まると、ノズル１０８からのインクの吐出特性に変化が生じ、用紙Ｐ上に形成される画像の画質が低下するおそれがある。そこで、駆動制御部１９８は、用紙Ｐ上に画像を形成しない期間には、不吐出波形Ａ又はＢに対応する波形信号が連なったパルス列信号を個別電極１３５へと供給する。これによって、ノズル１０８の開口付近のインクメニスカスが微小に振動され、ノズル１０８からインクが吐出されない期間でのインクの乾燥を抑制することができ、画質の低下を抑制することができる。
【００６０】
ところで、本実施形態の場合のようにインク吐出面２ａを保護するキャップユニット１５０が設けられている場合、ノズル１０８の開口においてインクの乾燥のしやすさは、キャップユニット１５０によってインク吐出面２ａが被覆されているか否かで変化する。例えば、インク吐出面２ａがキャップユニット１５０で被覆されている期間にはノズル１０８の開口付近のインクが乾燥しにくい。したがって、本実施形態においてはインクの乾燥を抑制するために、用紙Ｐ上に画像を形成する期間が終了した後に、インク吐出面２ａを被覆する被覆位置にキャップユニット１５０を移動させている。しかし、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａを長期間被覆していると、開口付近のインクの乾燥が進み、インクの粘度が高まっていることがある。この場合、そのままの状態ではノズル１０８からインクを正常に吐出できないおそれがある。
【００６１】
そこで、画像記録が開始される前に、個別電極１３５へと不吐出波形Ａ又はＢを供給してインクを微小に振動させ、インクの粘度を低下させる必要がある。ここで、インクの粘度を速やかに低下させるためには、個別電極１３５に大量のパルスを速やかに供給することが必要である。したがって、画像記録が開始される直前まで、大量のパルスを含む波形信号を個別電極１３５に供給し続けることも考えられる。
【００６２】
しかし、大量のパルスを含む波形信号を供給する場合、画像記録が開始される時点より前にインクの粘度が十分に低下することが考えられる。したがって、このような場合に大量のパルスを供給し続けるのはエネルギーを無駄に消費することになる。そこで、ある程度の数のパルスを供給した後にパルス波形信号の供給を完全に停止することも考えられる。しかし、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａから離隔するとノズル１０８の開口が大気へと開放され、インクの乾燥が急速に進行するため、インクの微小振動を完全に停止すると印字開始までに再びインクの粘度が高まるおそれがある。
【００６３】
そこで、本実施形態の駆動制御部１９８は、以下のように駆動信号を個別電極１３５へと供給するように構成されている。図１１及び図１２は、駆動制御部１９８がある個別電極１３５へと供給する駆動信号の模式図である。主制御部１９１から印字指令が送信されると、駆動制御部１９８は、図１１に示すように駆動信号を個別電極１３５へと供給してインクの振動（攪拌処理）を開始する。そして、駆動信号の供給を開始した直後からの期間Ｐａの間は、不吐出波形Ａ（ｎパルス波形信号のｎ＝３の場合に対応）を連続して個別電極１３５へと供給し続ける。不吐出波形Ａには３つのパルス波形が等間隔で配列されているため、不吐出波形Ａを連続して供給することによって、等間隔で配列された３つのパルス波形を所定の時間間隔を挟んで個別電極１３５に供給することができる。これによって、キャップユニット１５０の開放直後においてインク粘度が高まった状態から速やかにインク粘度を低下させることができる。
【００６４】
期間Ｐａが終了すると、期間Ｐｂにおいて不吐出波形Ａを間欠的に個別電極１３５に供給する。これによって、ノズル１０８の開口付近のインクを間欠的に振動させる。具体的には、期間Ｐｂに含まれるＰ１〜Ｐ６０の期間において、各期間に１回だけ波形信号１８１を個別電極１３５へと供給する。波形信号１８１は、不吐出波形Ａが所定の数だけ連なったパルス列信号である。したがって、波形信号１８１を供給することによって、等間隔で配列された３つのパルス波形を所定の時間間隔を挟んで個別電極１３５に供給することができる。そして、波形信号１８１が供給されていないときにはいずれの吐出波形も供給せずに、個別電極１３５を駆動電位Ｖ１に保持する。これによって、個別電極１３５には不吐出波形Ａが間欠的に供給されることとなる。一方、この期間Ｐｂ内のいずれかのタイミングにおいてキャップユニット１５０が開放される。つまり、キャップユニット１５０が被覆位置から離隔位置へと移動される。また、用紙搬送機構４０が用紙Ｐの搬送を開始する。
【００６５】
期間Ｐｂが終了すると、期間Ｐｃ１において不吐出波形Ｂ（ｍパルス波形信号のｍ＝５の場合に対応）を連続して個別電極１３５へと供給する。期間Ｐｃ１は、印字開始の直前から印字開始までの期間である。不吐出波形Ｂには５つのパルス波形が等間隔で配列されているため、不吐出波形Ｂを連続して供給することによって、等間隔で配列された５つのパルス波形を所定の時間間隔を挟んで個別電極１３５に供給することができる。期間Ｐｃ１が終了すると印字が開始し、期間Ｐｄ１において１枚目の用紙Ｐに対して画像形成が実行される。期間Ｐｄ１が終了すると、期間Ｐｃ２において不吐出波形Ｂを連続して個別電極１３５へと供給する。そして、期間Ｐｃ２が終了すると、期間Ｐｄ２において２枚目の用紙Ｐに対して画像形成が実行される。このように、１枚の用紙Ｐに対して印字が終了するたびに、次の用紙Ｐに対して印字が開始する前に不吐出波形Ｂが連続的に個別電極１３５へと供給される。
【００６６】
図１２に示すように、ｉ枚目までの用紙Ｐに対する画像形成が終了すると、期間Ｐｅにおいて不吐出波形Ａを間欠的に個別電極１３５へと供給する。なお、ｉは２以上の自然数である。具体的には、期間Ｐｂと同じ波形信号１８１を、期間Ｐｂに含まれるＰ６１〜Ｐ１２０の各期間に１回だけ供給する。期間Ｐｅが終了すると、期間Ｐｆにおいて不吐出波形Ａを連続して個別電極１３５に供給する。期間Ｐｆは、キャップユニット１５０でインク吐出面２ａを被覆する少し前からインク吐出面２ａを被覆するまでの期間である。そして、期間Ｐｇは、インク吐出面２ａがキャップユニット１５０によって被覆されている期間に相当する。
【００６７】
表１は、図１１及び図１２に示す各期間の長さや個別電極１３５に供給されるパルスの数等の一例を示している。表１において「長さ」の欄は、各期間の時間的な長さを示している。「単位波形の合計」の欄は、各期間において１つの個別電極１３５に供給される単位波形の合計数を示している。例えば、期間Ｐｃ１においては、個別電極１３５に不吐出波形Ｂが１０００個供給される。「パルス数／波形」の欄は、１つの波形に含まれるパルスの数を示している。例えば、期間Ｐｃ１において個別電極１３５に供給されるのは不吐出波形Ｂである。したがって「５／波形Ｂ」は、期間Ｐｃ１において供給される１個の不吐出波形Ｂには５個のパルスが含まれていることを示している。「パルス数／ミリ秒」の欄は、各期間において１ミリ秒当たりの平均のパルス数がいくつであるかを示している。例えば、期間Ｐｃ１においては、５０ミリ秒の期間中に、５個のパルスを含む不吐出波形Ｂが１０００個供給される。したがって、１ミリ秒当たりの平均のパルス数は１００個である。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すように、駆動信号の供給開始直後の開始直後振動期間Ｐａ（開始直後期間）においては、不吐出波形Ａが連続して供給されることにより、１ミリ秒当たり６０個のパルスが１００ミリ秒間にわたって連続して個別電極１３５へと供給されることとなる。つまり、後述の間欠振動期間Ｐｂ及び吐出直前振動期間Ｐｃ１を合わせた期間よりも個別電極１３５に供給されるパルスの平均個数が大きい。したがって、キャップユニット１５０が長期間に亘って被覆位置に保持されていた間にインク粘度が高まっていても、インク粘度が速やかに低下する。
【００７０】
そして、開始直後振動期間Ｐａ後の間欠振動期間Ｐｂにおいては、Ｐ１〜Ｐ６０の各１秒の期間内に２００個の不吐出波形Ａからなる波形信号１８１が供給される。これによって、１ミリ秒当たり０．６個のパルスが６００００ミリ秒（１分間）に亘って供給されることとなる。したがって、消費電力を抑制しつつ、キャップユニット１５０が開放されたことによって進行しやすくなったインクの乾燥を抑制することができる。
【００７１】
そして、印字開始直前の吐出直前振動期間Ｐｃ１（吐出直前期間）には、不吐出波形Ｂが連続して供給されることにより、１ミリ秒当たり１００個のパルスが５０ミリ秒間にわたって連続して個別電極１３５へと供給されることとなる。つまり、間欠振動期間Ｐｂよりも個別電極１３５に供給されるパルスの平均個数が大きい。したがって、万が一、開始直後振動期間Ｐａにおいてインクの粘度が十分に低下しなかったり、間欠振動期間Ｐｂにおいてインクの乾燥を十分に抑制できなかったりした場合にも、印字開始前に短期間に大量にパルスを供給することによって、インクの粘度を確実に低下させた状態で印字を開始することができる。
【００７２】
なお、間欠振動期間Ｐｂ及び吐出直前振動期間Ｐｃ１を合わせた期間（印字前期間）全体としては、個別電極１３５に供給される平均のパルス数は１ミリ秒当たり約０．６８個となる。したがって、期間Ｐａと同じように１ミリ秒当たり６０個のパルスを印字開始前まで供給し続ける場合と比べて、確実に消費エネルギーを抑制できる一方で、印字開始直前に短期間に大量にパルスを供給することによってインクの粘度を確実に低下させることができる。
【００７３】
また、複数の用紙Ｐに画像を形成する場合にも、１〜ｉページ目の用紙の印字直前の吐出直前振動期間Ｐｃ２〜Ｐｃ，ｉの各期間において、不吐出波形Ｂが連続して供給されることにより、インクの粘度を確実に低下させた状態で各用紙Ｐに対する印字を開始することができる。
【００７４】
また、全ての用紙Ｐへの印字が終了した後の間欠振動期間Ｐｄにおいて、間欠振動期間Ｐｂと同様に不吐出波形Ａが間欠的に供給されることにより、印字終了後からキャップユニット１５０がインク吐出面２ａを被覆するまでの間にインクの乾燥が進行するのを抑制することができる。
【００７５】
また、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａを被覆する直前の被覆直前振動期間Ｐｆにおいて、不吐出波形Ａが連続して供給されることにより、インクの粘度を十分に低下させてからキャップユニット１５０にインク吐出面２ａを被覆させることができる。
【００７６】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００７７】
例えば、上述の実施形態において、図１１のように、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａから離隔する前に不吐出波形Ａの供給を開始している。しかし、キャップユニット１５０が開放されてから不吐出波形Ａの供給を開始してもよい。これによると、駆動信号を供給する期間を短縮できるので、消費エネルギーを抑制することができる。
【００７８】
また、上述の実施形態においては、１又は複数のパルス波形を含む単位波形を連続して個別電極３５に供給したり、間欠的に個別電極３５に供給したりしている。しかし、かかる単位波形を用いずに複数のパルス波形を個別電極３５に供給してもよい。
【００７９】
また、上述の実施形態においては、単位波形である不吐出波形Ａ及びＢのいずれも、等間隔に配列された複数のパルス波形を含んでいるが、そのうちの最後尾のパルスから単位波形の後端までの時間的な間隔がパルス波形同士の間隔と異なっている。したがって、例えば不吐出波形Ａを連続的に個別電極３５に供給した場合には、３つのパルス波形が等間隔で供給された後に、その等間隔より長い時間的間隔を挟んで次の３つのパルス波形が等間隔で供給されることとなる。しかし、上記のような不吐出波形ＡやＢと異なり、複数のパルス波形を等間隔で含むと共に、連続的に個別電極３５に供給した際に全てのパルス波形が等間隔で供給されるような単位波形が用意されていてもよい。
【００８０】
また、上述の実施形態によると、個別電極３５にパルス型の波形信号が供給される際に吐出エネルギーや不吐出エネルギーが付与されている。しかし、パルス波形以外の信号がアクチュエータに供給される際に吐出エネルギーや不吐出エネルギーが付与されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの概略平面図である。
【図２】図１のヘッドユニット及びキャップユニット周辺の側面図である。
【図３】図１の制御部１９０の構成を示すブロック図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。
【図５】図１のヘッド本体の平面図である。
【図６】図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図８】図７のアクチュエータユニットの拡大図である。
【図９】図３の画像記録部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図７の個別電極に供給されるパルス波形の模式図である。
【図１１】図９の駆動制御部が印字開始前において個別電極へと供給する駆動信号の模式図を示している。
【図１２】図９の駆動制御部が印字終了後において個別電極へと供給する駆動信号の模式図を示している。
【符号の説明】
【００８２】
１ インクジェットヘッド
２ ヘッド本体
２ａ インク吐出面
９ 流路ユニット
２１ アクチュエータユニット
１００ インクジェットプリンタ
１０１ ヘッドユニット
１０８ ノズル
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１４１ 圧電シート
１５０ キャップユニット
１６０ キャップ移動機構
１７０ ヘッド移動機構
１９０ 制御部
１９２ ヘッド移動制御部
１９３ キャップ制御部
１９４ 搬送制御部
１９５ 画像記録部
１９８ 駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において、インクを吐出する吐出口にキャップをすることによって、吐出口付近のインクを乾燥から保護することがある。しかし、吐出口がキャップされた状態で長期間保持されると、吐出口付近のインクの粘度が高くなり、そのままの状態では吐出口からインクを正常に吐出できないおそれがある。
【０００３】
特許文献１は、インクが吐出されない程度にインクのメニスカスを微小に振動させることによってインクを撹拌している。特許文献１によると、記録ヘッドからキャップが取り外されてから印字処理が開始するまでの間にインクを微小に振動させる処理が実行される。このようにインクを微小に振動させることにより、キャップ開放時に高くなっているインクの粘度を低下させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３９７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、印字を開始する場合にはキャップを吐出口から移動させるが、吐出口が大気へと開放されると、吐出口付近のインクが急速に乾燥する。インクが乾燥してその粘度が高くなると、印字開始後にインク吐出が正常になされなくなるおそれがある。したがって、印字開始までインクを微小に振動させることが好ましい。
【０００６】
しかし、インクを微小に振動させる周期を変化させない特許文献１の場合には、以下のような問題が生じるおそれがある。例えば、振動周期が短い（振動周波数が高い）場合にはインクの粘度を速やかに低下させることができる。しかし、いったんインクの粘度が十分に低下すると、乾燥を抑制する程度にインクを振動させればよいのに対して、特許文献１では振動周期を変化させないので、微小振動のためのエネルギーが無駄に消費されるおそれがある。一方で、振動周期が長い（振動周波数が低い）場合には、キャップ開放後は急速に乾燥が進行するため、特許文献１の場合のように振動周期を変化させない場合には、インクの粘度が十分に低下しない場合がある。インクの粘度が十分に低下しないまま画像記録を実行すると画質が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、微小振動のためのエネルギーの消費を抑制しつつ画質が低下するのを抑制したインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像データが供給された場合に前記画像データに対応する画像を記録媒体上に形成するインクジェット記録装置に係るものである。そして、インクを吐出する吐出口と、前記吐出口にインクを供給するインク流路とを有する流路ユニットと、前記吐出口からインクが吐出されるように調整された吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給すると共に、前記吐出口からインクが吐出されないように調整された不吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給するアクチュエータと、前記画像データに対応する画像が記録媒体上に形成されるように、前記アクチュエータに前記吐出エネルギーをインクへと供給させる駆動制御手段と、前記流路ユニットの前記吐出口が形成された吐出面を覆う被覆位置と前記被覆位置から離隔した開放位置との間で移動可能なキャップと、前記キャップが前記被覆位置にある際に前記画像データの供給が開始されたときに、前記駆動制御手段が前記アクチュエータに前記吐出エネルギーを供給させ始める前に前記キャップを前記開放位置へと移動させると共に、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記キャップを前記被覆位置へと移動させるキャップ移動手段とを備えている。さらに、前記駆動制御手段が、前記画像データの供給が開始された後に前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めると共に、前記不吐出エネルギーの供給が開始された直後の期間である開始直後期間において前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクに供給する時間当たりの平均回数が、前記開始直後期間が終了してから前記吐出エネルギーの供給が開始するまでの期間である印字前期間の前記平均回数より大きくなるように、前記開始直後期間及び印字前期間の両方において前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させるのを繰り返す。
【０００９】
本発明のインクジェット記録装置によると、不吐出エネルギーをインクに供給することにより、インクを微小に振動させる。そして、不吐出エネルギーの供給を開始してからの開始直後期間には、不吐出エネルギーをインクに供給する平均の回数を大きくする。これによって、キャップ開放時に高まっているインクの粘度を速やかに低下させることができ、画像記録の際に画質が低下するのを抑制することができる。その一方で、開始直後期間が経過した後には、不吐出エネルギーをインクに供給する平均の回数を小さくする。この場合、インクを振動させる時間当たりの回数が減少するが、すでに開始直後期間においてインクの粘度をある程度低下させているので、開始直後期間ほど時間当たりに振動させなくても乾燥を抑制することができる。そして、開始直後期間の経過後には不吐出エネルギーをインクに供給する回数が減少するので、エネルギー消費を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、第１及び第２のパルス信号を前記アクチュエータに供給し、前記アクチュエータが、前記駆動制御手段から前記第１のパルス信号が供給された場合に、前記吐出エネルギーをインクに供給すると共に、前記駆動制御手段から前記第２のパルス信号が供給された場合に、前記不吐出エネルギーを前記インクに供給することが好ましい。これによると、アクチュエータに供給する第２のパルスの数を変化させることによって不吐出エネルギーを付与する回数を調整することができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記開始直後期間内には、ｎ個（ｎ：自然数）の前記第２のパルスが配列されたｎパルス波形信号を時間的に連続して前記アクチュエータへと供給すると共に、前記開始直後期間の経過後には、前記ｎパルス波形信号を間欠的に前記アクチュエータへと供給することが好ましい。これによると、開始直後期間には所定のパルス数の波形信号を時間的に連続してアクチュエータに供給する一方で、開始直後期間後には同じ波形信号を間欠的にアクチュエータに供給している。したがって、開始直後期間後の印字前期間において不吐出エネルギーを付与する回数を簡易に減少させることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記アクチュエータが、圧電層と、前記駆動制御手段から前記第１及び第２のパルス信号が供給される個別電極と、前記個別電極との間に前記圧電層を挟んだ共通電極とを含んでおり、前記第１及び第２のパルス信号のいずれかが前記個別電極に供給された場合に、前記個別電極と前記共通電極との間に発生した電界によって前記圧電層が変形する際に、前記インク流路を変形させて前記インク流路内のインクに圧力を印加してもよい。これによると、圧電層を変化させることによってインクに圧力を印加することで、インク流路内のインクに吐出エネルギー又は不吐出エネルギーを供給することができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間の前記平均回数が、前記印字前期間において前記吐出直前期間が開始する前の期間の前記平均回数よりも大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることが好ましい。あるいは、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間において、ｍ個（ｍ：ｍ＞ｎを満たす自然数）のパルスが配列された前記ｎパルス波形信号と同じ時間的長さのｍパルス波形信号を、時間的に連続して前記アクチュエータへと供給してもよい。これによると、印字開始直前の期間である吐出直前期間において不吐出エネルギーを付与する時間当たりの平均回数を再び増加させるので、開始直後期間後の乾燥を抑制し切れずインクの粘度が高まっている場合に、インクの粘度を再び減少させることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記開始直後期間及び印字前期間のそれぞれにおいて、前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクへと時間的に等間隔で繰り返し供給する期間が、時間的な間隔を挟んで繰り返してもよい。これによると、不吐出エネルギーを等間隔で連続的にインクに供給したり、間欠的にインクに供給したりすることができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、記録媒体上に画像が形成され終わった後の時点であって前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置に移動させる前の時点から、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めることが好ましい。これによると、画像形成が終了してから再びキャップで吐出面を被覆するまでの期間にも、吐出口付近のインクが急速に乾燥しやすい。上記の構成によると、かかる期間の乾燥を有効に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記駆動制御手段が、前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置へと移動させる直前の期間である被覆直前期間の前記平均回数が、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記不吐出エネルギーの供給が開始されてから前記被覆直前期間が開始するまでの期間の前記平均回数より大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることが好ましい。これによると、キャップで吐出面を被覆する直前の被覆直前期間に不吐出エネルギーを付与する時間当たりの平均回数を増加することによって、インクの粘度を十分に低下させた上でキャップをすることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記開始直後期間が、前記キャップ移動手段が前記キャップを前記開放位置へと移動させた時点以降に開始してもよい。これによると、キャップを開放してから不吐出エネルギーの供給を開始するので、キャップ開放前から供給を開始する場合と比べて、不吐出エネルギーを供給する期間を短縮することができる。このため、消費エネルギーを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略平面図である。図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタ１００は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。また、インクジェットプリンタ１００は、各部を制御する制御部１９０を有している。このインクジェットプリンタ１００には、図中右方に給紙部１１が、図中左方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。
【００２０】
インクジェットプリンタ１００の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙（記録媒体）Ｐを搬送する用紙搬送機構４０が構築されている。用紙搬送機構４０は、送りローラ３、５、ベルトローラ６、７及び搬送ベルト８を有している。送りローラ３は給紙部１１に設けられており、給紙部１１に収容された用紙Ｐを順に図１中左方へと送り出す。給紙部１１のすぐ下流側には、送りローラ５が配置されている。送りローラ５は、鉛直方向に関して互いに対向する一対のローラから構成されている。これらのローラはいずれも用紙搬送方向に関して直交且つ水平な方向に延びており、給紙部１１からの用紙Ｐを互いの間に挟みつつ給紙部１１から図中左方に送り出す。送りローラ５の下流には、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８とが設けられている。搬送ベルト８を挟んでインクジェットヘッド１と対向する位置には図示しないプラテンが設けられている。かかるプラテンは、搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７の上方にはニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１から送りローラ５によって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面に押さえ付ける。
【００２１】
図示しない搬送モータがベルトローラ６を回転させることによって、搬送ベルト８が走行される。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によってその外周面に押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。なお、搬送ベルト８の表面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。
【００２２】
搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離機構１４が設けられている。剥離機構１４は、搬送ベルト８の外周面に粘着されている用紙Ｐを外周面から剥離して、図中左方の排紙部１２に向けて導くように構成されている。
【００２３】
インクジェットプリンタ１００は、用紙搬送方向に沿って４つのインクジェットヘッド１が配列されたヘッドユニット１０１を有している。インクジェットヘッド１は概略的に直方体の形状を有しており、用紙搬送方向に直交する方向に長尺な長方形の平面形状を有している。４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、ヘッドユニット１０１に固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１００は、ライン式プリンタである。
【００２４】
インクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体２をそれぞれ有している。ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体２の下面には、後述のノズル１０８が開口したインク吐出面２ａが形成されている。いずれのインク吐出面２ａも水平方向に沿っており、鉛直方向に関して互いに同じ位置に配置されている。また、インク吐出面２ａは搬送ベルト８の外周面に対向している。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面（印刷領域）に向けてインク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２５】
ヘッドユニット１０１は、ヘッド移動機構１７０によって鉛直方向に関して移動可能にインクジェットプリンタ１００内に設置されている。ヘッド移動機構１７０は、ヘッドユニット１０１を図２の左右方向に関して両側から支持する支持部材１７１及び１７３を有している。このうち、支持部材１７１には鉛直方向に沿って複数の歯が鋸状に配列された咬み合わせ部１７１ａが形成されている。また、ヘッド移動機構１７０は歯車１７２を有している。歯車１７２は、円盤状の形状を有しており、その円周には円周方向に沿って配列された複数の歯からなる咬みあわせ部１７２ａが形成されている。歯車１７２は、その円盤形状の中心を貫通する回転軸周りに回転可能にインクジェットプリンタ１００内に設置されている。支持部材１７１の咬み合わせ部１７１ａと歯車１７２の咬み合わせ部１７２ａとは互いに咬み合っている。ヘッド移動機構１７０は、歯車１７２を回転させる駆動モータ（不図示）を有しており、歯車１７２を順方向及びその逆方向に回転させることによって支持部材１７１を鉛直方向に往復移動させることができる。これによって、ヘッドユニット１０１を上下方向に沿って往復移動させることができる。
【００２６】
インクジェットプリンタ１００は、インクジェットヘッド１のインク吐出面２ａを保護するキャップユニット１５０を有している。キャップユニット１５０は、移動台１５２とその上面に固定された４つのキャップ本体１５１とを有している。移動台１５２の上面は水平方向に沿っており、キャップ本体１５１は、用紙搬送方向に沿って移動台１５２上に配列されている。各キャップ本体１５１は、移動台１５２の上面から上方に向かって突出する環状の凸部を有している。かかる凸部は、平面視において用紙搬送方向に直交する方向に関して長尺な長方形の外周に沿って延びており、上端面が水平方向に沿っている。各キャップ本体１５１の凸部は、インクジェットヘッド１のインク吐出面２ａにおいて、後述のノズル１０８の開口が形成された領域を平面視において内部に含むことができるような平面形状を有している。
【００２７】
また、インクジェットプリンタ１００内には、キャップユニット１５０を移動させるキャップ移動機構１６０が構築されている。キャップ移動機構１６０はキャップユニット１５０を移動可能に支持するガイド部材１６４を有している。ガイド部材１６４は、用紙搬送方向に直交し且つ水平方向に平行なキャップ移動方向に沿って直線状に延びており、用紙搬送方向に関して両側からキャップユニット１５０を移動可能に支持している。また、キャップ移動機構１６０は移動ベルト１６１、ローラ１６２及び１６３を有している。ローラ１６２及び１６３は、用紙搬送方向及び鉛直方向に関して同じ位置に配置されており、キャップ移動方向に関して互いに離隔している。移動ベルト１６１は無端のベルトであり、ローラ１６２及び１６３の周囲に巻き掛けられている。キャップ移動機構１６０は、ローラ１６２を回転させる駆動モータ（不図示）を有しており、かかる駆動モータによってローラ１６２を回転させることにより、移動ベルト１６１を図２の時計回り及び反時計回りに走行させることができる。さらに、キャップユニット１５０の側壁には固定部材１６５が設置されており、キャップユニット１５０と移動ベルト１６１とが固定部材１６５を介して連結されている。したがって、キャップ移動機構１６０は、移動ベルト１６１を走行させることにより、キャップユニット１５０をキャップ移動方向に沿って往復移動させることができる。
【００２８】
ヘッド移動機構１７０及びキャップ移動機構１６０がヘッドユニット１０１及びキャップユニット１５０を移動させる範囲は以下の通りである。まず、ヘッド移動機構１７０は、図２に示す位置Ａ１、Ａ２及びＡ３間でヘッドユニット１０１を移動させる。位置Ａ１は、インク吐出面２ａがキャップ本体１５１の上端面よりさらに上方に配置されるような位置である。位置Ａ２は、インク吐出面２ａが上下方向に関してちょうどキャップ本体１５１の上端面と同じ位置に配置されるような位置である。位置Ａ３はインクジェットヘッド１から用紙に向かってインクを吐出させるインク吐出位置であり、インク吐出面２ａが所定の吐出距離を挟んで搬送ベルト８と近接するような位置である。
【００２９】
また、キャップ移動機構１６０は、キャップユニット１５０の図２中の右端が位置Ｂ１に配置されるような位置と、位置Ｂ２に配置されるような位置との間でキャップユニット１５０を移動させる。位置Ｂ１は、キャップユニット１５０がヘッドユニット１０１から左方へと完全に退避する位置である。位置Ｂ２は、各インクジェットヘッド１のインク吐出面２ａにノズル１０８の開口が形成された領域を各キャップ本体１５１が平面視において内部に含むような位置である。
【００３０】
次に、制御部１９０の構成及びその制御内容の概要について説明する。図３は、制御部１９０の構成を示すブロック図である。制御部１９０は、各種の電子部品やプロセッサ回路、記憶装置等のハードウェアと、これらのハードウェアを図３が示す各機能ブロックとして機能させるプログラム等のソフトウェアとから構築されている。制御部１９０は、インクジェットプリンタ１００に関する制御内容の全体を統括する主制御部１９１を有している。また、制御部１９０は、ヘッド移動機構１７０等の各部を制御するヘッド移動制御部１９２、キャップ制御部１９３、搬送制御部１９４及び画像記録部１９５を有している。主制御部１９１はこれらに制御指令を送信する。ヘッド移動制御部１９２等は、主制御部１９１からの制御指令に基づいて、ヘッド移動機構１７０等の動作を制御する。
【００３１】
以下、制御部１９０の制御によって実現されるインクジェットプリンタ１００の動作内容を概略的に説明する。第１は、キャップ本体１５１にインクジェットヘッド１のインク吐出面２ａを被覆させるキャップ被覆動作である。キャップ被覆動作は、インクジェットヘッド１の吐出特性を回復する場合や、画像形成処理の完了時又は画像形成処理の完了後に所定時間を経過しても画像形成が行われない場合、あるいはインクジェットプリンタ１００の主電源のスイッチがオフに切り換えられた場合に実行される動作である。まず、キャップユニット１５０が図２の状態にあるとする。このときのキャップユニット１５０の位置を開放位置とする。次に、ヘッド移動制御部１９２は、ヘッド移動機構１７０にヘッドユニット１０１を位置Ａ１まで移動させる。キャップユニット１５０がヘッドユニット１０１の下方に移動できるようにするためである。次に、キャップ制御部１９３は、キャップ移動機構１６０にキャップユニット１５０を位置Ｂ２まで移動させる。そして、ヘッド移動制御部１９２は、ヘッド移動機構１７０にヘッドユニット１０１を位置Ａ２まで移動させる。上記のとおり位置Ａ２は、インク吐出面２ａがキャップ本体１５１の上端面に配置される位置であるので、これによってキャップ本体１５１の上端面がインク吐出面２ａに当接する。そして、インク吐出面２ａに形成されたノズル１０８の開口がキャップユニット１５０によって被覆される。このときのキャップユニット１５０の位置を被覆位置とする。
【００３２】
第２に、キャップユニット１５０をインク吐出面２ａから離隔させるキャップ離隔動作である。キャップ離隔動作は、吐出特性の回復動作が完了した場合や、画像形成処理を待機している状態において画像形成を再び開始する場合に実行される動作である。かかる動作においては、上記とは逆の順序で制御が実行される。つまり、キャップユニット１５０が被覆位置にある状態で、ヘッドユニット１０１が位置Ａ１まで移動される。そして、キャップユニット１５０が位置Ｂ１まで移動される。
【００３３】
第３に、用紙Ｐ上に画像を形成させる印字動作である。外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から画像データが送信されると、主制御部１９１は、キャップユニット１５０が被覆位置にあるか離隔位置にあるかを判定する。キャップユニット１５０が被覆位置にあると判定した場合には、主制御部１９１は、上記のキャップ離隔動作を実行するように指示する制御指令をヘッド移動制御部１９２及びキャップ制御部１９３へと送信する。かかる制御指令を受信すると、ヘッド移動制御部１９２及びキャップ制御部１９３はキャップ離隔動作を実行する。
【００３４】
そして、主制御部１９１は、ヘッドユニット１０１を印字位置へと移動させるように指示するヘッド移動制御指令をヘッド移動制御部１９２に送信する。かかる制御指令を受信すると、ヘッド移動制御部１９２は、ヘッド移動機構１７０を制御して、ヘッドユニット１０１を位置Ａ３の印字位置へと移動させる。一方で、キャップユニット１５０が離隔位置にあると判定すると、主制御部１９１は、インクジェットヘッド１の位置を確認する。そして、インクジェットヘッド１が位置Ａ３にあると判断すれば、主制御部１９１は、そのまま次の処理を実行する。しかし、位置Ａ３以外の位置にあると判断した場合には、主制御部１９１は、上述のようにヘッド移動制御部１９２を制御してヘッドユニット１０１を位置Ａ３の印字位置へと移動させた後に、次の処理を実行する。
【００３５】
そして、主制御部１９１は、所定のタイミングで用紙Ｐを搬送するように指示する搬送制御指令を搬送制御部１９４へと送信する。これと同時に、所定のタイミングで搬送された用紙Ｐ上にちょうど画像が形成されるように指示する印字指令を、画像データと共に画像記録部１９５へと送信する。搬送制御指令を受信した搬送制御部１９４は、上記の所定のタイミングで用紙Ｐを搬送するように用紙搬送機構４０を制御する。また、印字指令及び画像データを受信すると、画像記録部１９５はヘッド本体２を制御して、所定のタイミングで搬送された用紙Ｐ上に画像を形成させる。
【００３６】
さらに、ＰＣなどから要求された所定枚数の用紙Ｐに画像が形成されると、主制御部１９１は、ヘッド移動制御部１９２及びキャップ制御部１９３に制御指令を送信して、上記のキャップ被覆動作を実行させる。これによって、印字動作が終了してもインクジェットヘッド１のインク吐出面２ａがキャップユニット１５０によって保護されるため、インク吐出面２ａにおいてインクの乾燥等が防止される。
【００３７】
次に、図４を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図４は、インクジェットヘッド１の短手方向に沿った断面図である。図４に示すように、インクジェットヘッド１は、内部に流路が形成された流路部材、流路部材からインク滴を吐出させる電装部材および電装部材を保護するカバー部材とから構成されている。流路部材は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、及び、ヘッド本体２の上面に配置されているリザーバユニット７１を含む。リザーバユニット７１は、インクを一時的に貯溜してヘッド本体２に供給する。電装部材は、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）５０、及び、ＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４を含む。ＣＯＦ５０の一端は、アクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が生成する駆動信号がアクチュエータユニット２１に供給される。カバー部材は、サイドカバー５３及びヘッドカバー５５で構成されている。カバー部材は、電装部材を収納し、外部からインクやインクミストが侵入するのを防ぐ。
【００３８】
リザーバユニット７１は、４枚のプレート９１〜９４が互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ６１、及び、１０個のインク流出流路６２が互いに連通するように形成されている。
【００３９】
また、プレート９４には、流路ユニット９に対向する面に凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。なお、インクリザーバ６１に流れ込んだインクはインク流出流路６２を通過し、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９に供給される。
【００４０】
ＣＯＦ５０は、後述する個別電極１３５及び共通電極１３４と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接着されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面からサイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されており、他方端部がコネクタ５４ａを介して基板５４に接続されている。
【００４１】
次に、図５〜図８を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図５は、ヘッド本体２の平面図である。図６は、図５の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図６では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った部分断面図である。図８（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【００４２】
ヘッド本体２は、図５に示すように、４つのアクチュエータユニット２１が、流路ユニット９の上面９ａに固定されている。図６に示すように、アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された圧力室１１０に対向して設けられた複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００４３】
流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図４参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図６及び図７に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も、流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面において、ノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。
【００４４】
流路ユニット９は、図７に示すように、９枚のステンレス鋼等の金属プレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する。
【００４５】
これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート１２２〜１３０に形成された貫通孔が連結されて、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００４６】
なお、リザーバユニット７１から流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５（副マニホールド流路１０５ａ）から、各個別インク流路１３２に流れ込み、アパーチャ１１２（絞り）及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。
【００４７】
アクチュエータユニット２１について説明する。図５に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。
【００４８】
図８（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート（圧電層）１４１〜１４３から構成されている。圧電シート１４１の上面には、圧力室１１０に対向する位置に個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間には、シート全面に形成された共通電極（グランド電極）１３４が介在している。個別電極１３５は、図８（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。個別電極１３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には円形で導電性のランド１３６が設けられている。
【００４９】
共通電極１３４は、グランド電位（基準電位）が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及びＣＯＦ５０の内部配線を介して、ドライバＩＣ５２の内部に形成された出力回路５２ａ（図９参照）と電気的に接続されている。つまり、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。
【００５０】
アクチュエータユニット２１の駆動方法は以下の通りである。圧電シート１４１は、多数の個別電極１３５と共通電極１３４とに挟持されており、圧電シート１４２、１４３は、共通電極１３４と流路ユニット９の上面とに挟持されている。ここで、個別電極１３５と共通電極１３４とに挟まれた圧電シート１４１の部分が、活性層として働き、両電極間に電圧を印加すると平面方向に伸縮する。また、この活性層として働く部分は、圧力室１１０側の圧電シート１４２、１４３と協働して、圧力室１１０の容積を変化するように変形する。活性層の分極方向と電界の方向とが共に厚み方向であれば、活性層が面方向に縮み、個別電極１３５に対応した部分は圧力室１１０の内側方向に凸状に変形する（ユニモルフ変形）。これにより、圧力室１１０内のインクに圧力が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズル１０８まで伝播する。かかる圧力波の大きさによってはノズル１０８からインク滴が吐出される。圧力波が小さいと、インク滴が吐出されるまでには至らず、ノズル１０８の開口（吐出口）のインクメニスカスに微小な振動が発生する。本明細書においては、アクチュエータユニット２１によってインクに付与されるエネルギーとして、ノズル１０８からインク滴が吐出される程度のものを吐出エネルギーと呼称する。また、ノズル１０８からインク滴が吐出されるほどではないが、ノズル１０８の開口においてインクメニスカスを微小に振動させる程度のものを不吐出エネルギーと呼称する。
【００５１】
以下、アクチュエータユニット２１の個別電極１３５に駆動信号が供給される電気的構成についてより詳細に説明する。アクチュエータユニット２１へと供給される駆動信号を生成するのは、上述の画像記録部１９５である（図３参照）。図９は、画像記録部１９５の詳細な構成を示すブロック図である。画像記録部１９５は、画像データ出力部１９６、波形出力部１９７及び駆動制御部１９８を有している。なお、駆動制御部１９８は、上述の基板５４やドライバＩＣ５２等から構築されている。
【００５２】
画像データ出力部１９６は、主制御部１９１からの画像データを一時的に記憶（格納）するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を有している。かかる画像データは、印字すべき画像に対応するピクセルデータが所定の順序で配列されたものである。画像データ出力部１９６は、ピクセルデータをその格納場所から所定の順序で取り出すと共に、駆動制御部１９８へと順に出力する。したがって、画像データ出力部１９６からのピクセルデータが所定の順序で連なった画像データ列が、駆動制御部１９８へと順に出力されていく。
【００５３】
波形出力部１９７は、個別電極１３５へと供給する信号の単位波形を記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を有している。波形出力部１９７は複数種類の単位波形を格納しており、これらの単位波形に相当するパルス波形信号を駆動制御部１９８に出力する。本実施形態においては、インクに吐出エネルギーを付与するための単位波形として吐出波形ａ及びｂが、インクに不吐出エネルギーを付与するための単位波形として不吐出波形Ａ及びＢが用意されている。図１０は、これらの単位波形の一例である。
【００５４】
図１０に示すように、各単位波形はいずれも同じ時間的な長さを有しており、この時間的な長さは１印字周期と等しい。１印字周期とは、用紙搬送方向に関して解像度に対応して１ドット分の画像を用紙Ｐ上に形成する際に経過する時間に相当する。例えば、本実施形態においては１印字周期が５０マイクロ秒である場合を想定している。各単位波形は１又は複数のパルス波形を含んでいる。吐出波形ａ及びｂ（第１のパルス信号）は、それぞれ１つ及び３つの方形パルス波形を含んでおり、不吐出波形Ａ及びＢ（第２のパルス信号）は、それぞれ３つ及び５つの方形パルス波形を含んでいる。これらのパルスは互いに等間隔に配列されており、個別電極１３５に供給されると、個別電極１３５の電位を共通電極１３４に対して駆動電位Ｖ１及びグランド電位Ｖｇ間で変位させる。図１０に示すように、各パルスにおいて高い方の電位は駆動電位Ｖ１に相当し、低い方の電位はグランド電位Ｖｇに相当する。吐出波形ａ及びｂの各パルスの幅は、かかるパルス波形信号が個別電極１３５に供給された際にその個別電極１３５に対応するノズル１０８からインクが吐出されるように調整されている。一方で、不吐出波形Ａ及びＢの各パルスの幅は、吐出波形ａ及びｂに含まれるパルスの幅より小さく、ノズル１０８からインクが吐出されないように調整されている。
【００５５】
駆動制御部１９８は、画像データ出力部１９６からの画像データ列に基づいて、波形出力部１９７からの吐出波形ａ及びｂのいずれかに相当するパルス波形信号を、アクチュエータユニット２１へと順に供給する。具体的には、以下の通りに波形信号が供給される。画像データ出力部１９６からの画像データ列には各ピクセルデータが所定の順序で連なっている。駆動制御部１９８は、各ピクセルデータに相当する吐出波形を吐出波形ａ及びｂから選択する。そして、駆動制御部１９８は、選択した波形に対応するパルス波形信号を、出力回路５２ａからそのピクセルデータに対応する個別電極１３５へと、所定のタイミングで供給する。これによって、個別電極１３５には、複数のパルス波形が連なったパルス列信号が駆動制御部１９８から供給される。
【００５６】
駆動制御部１９８から個別電極１３５へと吐出波形ａ又はｂに対応するパルス列信号が供給されると、アクチュエータユニット２１は以下のように動作する。まず、いずれの波形も供給されないときには、共通電極１３４に対する個別電極１３５の電位は駆動電位Ｖ１に保持されている。これによって、アクチュエータユニット２１においてこの個別電極１３５に対応する領域が圧力室１１０に向かって凸に変形し、圧力室１１０の容積が小さくなっている。そして、駆動制御部１９８から個別電極１３５へと１つのパルス波形が供給されるごとに、個別電極１３５が一旦グランド電位Ｖｇとなり、パルス波形のパルス幅に相当する時間経過の後、再び駆動電位Ｖ１へと戻る。この場合、個別電極１３５がグランド電位Ｖｇになるタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が降下（圧力室１１０の容積が拡大）して、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を駆動電位Ｖ１にしたタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が上昇（圧力室１１０の容積が縮小）し、ノズル１０８からインク滴が吐出される。このように、１個のパルス波形を個別電極１３５に供給することが、圧力室１１０内のインクに吐出エネルギーを１回供給することに相当する。
【００５７】
したがって、個別電極１３５に吐出波形ａに対応するパルス波形信号が供給されると、その個別電極１３５に対応するノズル１０８からは１つのパルス波形に対応する１つのインク滴が吐出される。一方で、個別電極１３５に吐出波形ｂに対応するパルス波形信号が供給されると、その個別電極１３５に対応するノズル１０８からは３つのパルス波形に対応する３つのインク滴が吐出される。１つの単位波形である１つの吐出波形によってノズル１０８から吐出されるインク滴は、用紙Ｐ上に着弾して１つのドットを構成する。このため、吐出波形ｂによって形成されるドットは、吐出波形ａによって形成されるドットより多量のインクによって形成される。つまり、吐出波形ｂは吐出波形ａより濃いドットを形成する際に使用される。このように、各ピクセルデータに対応する吐出波形ａ又はｂが各個別電極１３５に適切に供給されることにより、各ピクセルデータに対応する各ドットが用紙Ｐ上に形成され、画像データに対応する画像が用紙Ｐ上に形成される。
【００５８】
これに対して、吐出波形ａ及びｂを供給しない期間には、駆動制御部１９８は、不吐出波形Ａ及びＢのいずれかに対応するパルス波形信号を個別電極１３５へと供給する。不吐出波形Ａ及びＢに対応するパルス波形信号が個別電極１３５へと供給されると、１つのパルスごとに上記と同様にアクチュエータユニット２１が駆動される。なお、１個のパルス波形を個別電極１３５に供給することが、圧力室１１０内のインクに不吐出エネルギーを１回供給することに相当する。したがって、例えば不吐出波形Ａを個別電極１３５に供給すると、圧力室１１０内のインクに不吐出エネルギーが３回供給されたこととなる。しかし、不吐出波形に含まれるパルスの幅は、その個別電極１３５に対応するノズル１０８からインクが吐出されないように調整されている。このため、不吐出波形Ａ及びＢに対応する波形信号が個別電極１３５に供給されてもノズル１０８からはインクが吐出されないが、ノズル１０８の開口付近のインクメニスカスが微小に振動されることとなる。
【００５９】
用紙Ｐ上に画像を形成しない期間には、ノズル１０８の開口が大気へと開放されていると、開口付近のインクが乾燥していく。インクの乾燥が進んでインクの粘度が高まると、ノズル１０８からのインクの吐出特性に変化が生じ、用紙Ｐ上に形成される画像の画質が低下するおそれがある。そこで、駆動制御部１９８は、用紙Ｐ上に画像を形成しない期間には、不吐出波形Ａ又はＢに対応する波形信号が連なったパルス列信号を個別電極１３５へと供給する。これによって、ノズル１０８の開口付近のインクメニスカスが微小に振動され、ノズル１０８からインクが吐出されない期間でのインクの乾燥を抑制することができ、画質の低下を抑制することができる。
【００６０】
ところで、本実施形態の場合のようにインク吐出面２ａを保護するキャップユニット１５０が設けられている場合、ノズル１０８の開口においてインクの乾燥のしやすさは、キャップユニット１５０によってインク吐出面２ａが被覆されているか否かで変化する。例えば、インク吐出面２ａがキャップユニット１５０で被覆されている期間にはノズル１０８の開口付近のインクが乾燥しにくい。したがって、本実施形態においてはインクの乾燥を抑制するために、用紙Ｐ上に画像を形成する期間が終了した後に、インク吐出面２ａを被覆する被覆位置にキャップユニット１５０を移動させている。しかし、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａを長期間被覆していると、開口付近のインクの乾燥が進み、インクの粘度が高まっていることがある。この場合、そのままの状態ではノズル１０８からインクを正常に吐出できないおそれがある。
【００６１】
そこで、画像記録が開始される前に、個別電極１３５へと不吐出波形Ａ又はＢを供給してインクを微小に振動させ、インクの粘度を低下させる必要がある。ここで、インクの粘度を速やかに低下させるためには、個別電極１３５に大量のパルスを速やかに供給することが必要である。したがって、画像記録が開始される直前まで、大量のパルスを含む波形信号を個別電極１３５に供給し続けることも考えられる。
【００６２】
しかし、大量のパルスを含む波形信号を供給する場合、画像記録が開始される時点より前にインクの粘度が十分に低下することが考えられる。したがって、このような場合に大量のパルスを供給し続けるのはエネルギーを無駄に消費することになる。そこで、ある程度の数のパルスを供給した後にパルス波形信号の供給を完全に停止することも考えられる。しかし、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａから離隔するとノズル１０８の開口が大気へと開放され、インクの乾燥が急速に進行するため、インクの微小振動を完全に停止すると印字開始までに再びインクの粘度が高まるおそれがある。
【００６３】
そこで、本実施形態の駆動制御部１９８は、以下のように駆動信号を個別電極１３５へと供給するように構成されている。図１１及び図１２は、駆動制御部１９８がある個別電極１３５へと供給する駆動信号の模式図である。主制御部１９１から印字指令が送信されると、駆動制御部１９８は、図１１に示すように駆動信号を個別電極１３５へと供給してインクの振動（攪拌処理）を開始する。そして、駆動信号の供給を開始した直後からの期間Ｐａの間は、不吐出波形Ａ（ｎパルス波形信号のｎ＝３の場合に対応）を連続して個別電極１３５へと供給し続ける。不吐出波形Ａには３つのパルス波形が等間隔で配列されているため、不吐出波形Ａを連続して供給することによって、等間隔で配列された３つのパルス波形を所定の時間間隔を挟んで個別電極１３５に供給することができる。これによって、キャップユニット１５０の開放直後においてインク粘度が高まった状態から速やかにインク粘度を低下させることができる。
【００６４】
期間Ｐａが終了すると、期間Ｐｂにおいて不吐出波形Ａを間欠的に個別電極１３５に供給する。これによって、ノズル１０８の開口付近のインクを間欠的に振動させる。具体的には、期間Ｐｂに含まれるＰ１〜Ｐ６０の期間において、各期間に１回だけ波形信号１８１を個別電極１３５へと供給する。波形信号１８１は、不吐出波形Ａが所定の数だけ連なったパルス列信号である。したがって、波形信号１８１を供給することによって、等間隔で配列された３つのパルス波形を所定の時間間隔を挟んで個別電極１３５に供給することができる。そして、波形信号１８１が供給されていないときにはいずれの吐出波形も供給せずに、個別電極１３５を駆動電位Ｖ１に保持する。これによって、個別電極１３５には不吐出波形Ａが間欠的に供給されることとなる。一方、この期間Ｐｂ内のいずれかのタイミングにおいてキャップユニット１５０が開放される。つまり、キャップユニット１５０が被覆位置から離隔位置へと移動される。また、用紙搬送機構４０が用紙Ｐの搬送を開始する。
【００６５】
期間Ｐｂが終了すると、期間Ｐｃ１において不吐出波形Ｂ（ｍパルス波形信号のｍ＝５の場合に対応）を連続して個別電極１３５へと供給する。期間Ｐｃ１は、印字開始の直前から印字開始までの期間である。不吐出波形Ｂには５つのパルス波形が等間隔で配列されているため、不吐出波形Ｂを連続して供給することによって、等間隔で配列された５つのパルス波形を所定の時間間隔を挟んで個別電極１３５に供給することができる。期間Ｐｃ１が終了すると印字が開始し、期間Ｐｄ１において１枚目の用紙Ｐに対して画像形成が実行される。期間Ｐｄ１が終了すると、期間Ｐｃ２において不吐出波形Ｂを連続して個別電極１３５へと供給する。そして、期間Ｐｃ２が終了すると、期間Ｐｄ２において２枚目の用紙Ｐに対して画像形成が実行される。このように、１枚の用紙Ｐに対して印字が終了するたびに、次の用紙Ｐに対して印字が開始する前に不吐出波形Ｂが連続的に個別電極１３５へと供給される。
【００６６】
図１２に示すように、ｉ枚目までの用紙Ｐに対する画像形成が終了すると、期間Ｐｅにおいて不吐出波形Ａを間欠的に個別電極１３５へと供給する。なお、ｉは２以上の自然数である。具体的には、期間Ｐｂと同じ波形信号１８１を、期間Ｐｂに含まれるＰ６１〜Ｐ１２０の各期間に１回だけ供給する。期間Ｐｅが終了すると、期間Ｐｆにおいて不吐出波形Ａを連続して個別電極１３５に供給する。期間Ｐｆは、キャップユニット１５０でインク吐出面２ａを被覆する少し前からインク吐出面２ａを被覆するまでの期間である。そして、期間Ｐｇは、インク吐出面２ａがキャップユニット１５０によって被覆されている期間に相当する。
【００６７】
表１は、図１１及び図１２に示す各期間の長さや個別電極１３５に供給されるパルスの数等の一例を示している。表１において「長さ」の欄は、各期間の時間的な長さを示している。「単位波形の合計」の欄は、各期間において１つの個別電極１３５に供給される単位波形の合計数を示している。例えば、期間Ｐｃ１においては、個別電極１３５に不吐出波形Ｂが１０００個供給される。「パルス数／波形」の欄は、１つの波形に含まれるパルスの数を示している。例えば、期間Ｐｃ１において個別電極１３５に供給されるのは不吐出波形Ｂである。したがって「５／波形Ｂ」は、期間Ｐｃ１において供給される１個の不吐出波形Ｂには５個のパルスが含まれていることを示している。「パルス数／ミリ秒」の欄は、各期間において１ミリ秒当たりの平均のパルス数がいくつであるかを示している。例えば、期間Ｐｃ１においては、５０ミリ秒の期間中に、５個のパルスを含む不吐出波形Ｂが１０００個供給される。したがって、１ミリ秒当たりの平均のパルス数は１００個である。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すように、駆動信号の供給開始直後の開始直後振動期間Ｐａ（開始直後期間）においては、不吐出波形Ａが連続して供給されることにより、１ミリ秒当たり６０個のパルスが１００ミリ秒間にわたって連続して個別電極１３５へと供給されることとなる。つまり、後述の間欠振動期間Ｐｂ及び吐出直前振動期間Ｐｃ１を合わせた期間よりも個別電極１３５に供給されるパルスの平均個数が大きい。したがって、キャップユニット１５０が長期間に亘って被覆位置に保持されていた間にインク粘度が高まっていても、インク粘度が速やかに低下する。
【００７０】
そして、開始直後振動期間Ｐａ後の間欠振動期間Ｐｂにおいては、Ｐ１〜Ｐ６０の各１秒の期間内に２００個の不吐出波形Ａからなる波形信号１８１が供給される。これによって、１ミリ秒当たり０．６個のパルスが６００００ミリ秒（１分間）に亘って供給されることとなる。したがって、消費電力を抑制しつつ、キャップユニット１５０が開放されたことによって進行しやすくなったインクの乾燥を抑制することができる。
【００７１】
そして、印字開始直前の吐出直前振動期間Ｐｃ１（吐出直前期間）には、不吐出波形Ｂが連続して供給されることにより、１ミリ秒当たり１００個のパルスが５０ミリ秒間にわたって連続して個別電極１３５へと供給されることとなる。つまり、間欠振動期間Ｐｂよりも個別電極１３５に供給されるパルスの平均個数が大きい。したがって、万が一、開始直後振動期間Ｐａにおいてインクの粘度が十分に低下しなかったり、間欠振動期間Ｐｂにおいてインクの乾燥を十分に抑制できなかったりした場合にも、印字開始前に短期間に大量にパルスを供給することによって、インクの粘度を確実に低下させた状態で印字を開始することができる。
【００７２】
なお、間欠振動期間Ｐｂ及び吐出直前振動期間Ｐｃ１を合わせた期間（印字前期間）全体としては、個別電極１３５に供給される平均のパルス数は１ミリ秒当たり約０．６８個となる。したがって、期間Ｐａと同じように１ミリ秒当たり６０個のパルスを印字開始前まで供給し続ける場合と比べて、確実に消費エネルギーを抑制できる一方で、印字開始直前に短期間に大量にパルスを供給することによってインクの粘度を確実に低下させることができる。
【００７３】
また、複数の用紙Ｐに画像を形成する場合にも、１〜ｉページ目の用紙の印字直前の吐出直前振動期間Ｐｃ２〜Ｐｃ，ｉの各期間において、不吐出波形Ｂが連続して供給されることにより、インクの粘度を確実に低下させた状態で各用紙Ｐに対する印字を開始することができる。
【００７４】
また、全ての用紙Ｐへの印字が終了した後の間欠振動期間Ｐｄにおいて、間欠振動期間Ｐｂと同様に不吐出波形Ａが間欠的に供給されることにより、印字終了後からキャップユニット１５０がインク吐出面２ａを被覆するまでの間にインクの乾燥が進行するのを抑制することができる。
【００７５】
また、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａを被覆する直前の被覆直前振動期間Ｐｆにおいて、不吐出波形Ａが連続して供給されることにより、インクの粘度を十分に低下させてからキャップユニット１５０にインク吐出面２ａを被覆させることができる。
【００７６】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００７７】
例えば、上述の実施形態において、図１１のように、キャップユニット１５０がインク吐出面２ａから離隔する前に不吐出波形Ａの供給を開始している。しかし、キャップユニット１５０が開放されてから不吐出波形Ａの供給を開始してもよい。これによると、駆動信号を供給する期間を短縮できるので、消費エネルギーを抑制することができる。
【００７８】
また、上述の実施形態においては、１又は複数のパルス波形を含む単位波形を連続して個別電極３５に供給したり、間欠的に個別電極３５に供給したりしている。しかし、かかる単位波形を用いずに複数のパルス波形を個別電極３５に供給してもよい。
【００７９】
また、上述の実施形態においては、単位波形である不吐出波形Ａ及びＢのいずれも、等間隔に配列された複数のパルス波形を含んでいるが、そのうちの最後尾のパルスから単位波形の後端までの時間的な間隔がパルス波形同士の間隔と異なっている。したがって、例えば不吐出波形Ａを連続的に個別電極３５に供給した場合には、３つのパルス波形が等間隔で供給された後に、その等間隔より長い時間的間隔を挟んで次の３つのパルス波形が等間隔で供給されることとなる。しかし、上記のような不吐出波形ＡやＢと異なり、複数のパルス波形を等間隔で含むと共に、連続的に個別電極３５に供給した際に全てのパルス波形が等間隔で供給されるような単位波形が用意されていてもよい。
【００８０】
また、上述の実施形態によると、個別電極３５にパルス型の波形信号が供給される際に吐出エネルギーや不吐出エネルギーが付与されている。しかし、パルス波形以外の信号がアクチュエータに供給される際に吐出エネルギーや不吐出エネルギーが付与されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの概略平面図である。
【図２】図１のヘッドユニット及びキャップユニット周辺の側面図である。
【図３】図１の制御部１９０の構成を示すブロック図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。
【図５】図１のヘッド本体の平面図である。
【図６】図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図８】図７のアクチュエータユニットの拡大図である。
【図９】図３の画像記録部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図７の個別電極に供給されるパルス波形の模式図である。
【図１１】図９の駆動制御部が印字開始前において個別電極へと供給する駆動信号の模式図を示している。
【図１２】図９の駆動制御部が印字終了後において個別電極へと供給する駆動信号の模式図を示している。
【符号の説明】
【００８２】
１ インクジェットヘッド
２ ヘッド本体
２ａ インク吐出面
９ 流路ユニット
２１ アクチュエータユニット
１００ インクジェットプリンタ
１０１ ヘッドユニット
１０８ ノズル
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１４１ 圧電シート
１５０ キャップユニット
１６０ キャップ移動機構
１７０ ヘッド移動機構
１９０ 制御部
１９２ ヘッド移動制御部
１９３ キャップ制御部
１９４ 搬送制御部
１９５ 画像記録部
１９８ 駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データが供給された場合に前記画像データに対応する画像を記録媒体上に形成するインクジェット記録装置であって、
インクを吐出する吐出口と、前記吐出口にインクを供給するインク流路とを有する流路ユニットと、
前記吐出口からインクが吐出されるように調整された吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給すると共に、前記吐出口からインクが吐出されないように調整された不吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給するアクチュエータと、
前記画像データに対応する画像が記録媒体上に形成されるように、前記アクチュエータに前記吐出エネルギーをインクへと供給させる駆動制御手段と、
前記流路ユニットの前記吐出口が形成された吐出面を覆う被覆位置と前記被覆位置から離隔した開放位置との間で移動可能なキャップと、
前記キャップが前記被覆位置にある際に前記画像データの供給が開始されたときに、前記駆動制御手段が前記アクチュエータに前記吐出エネルギーを供給させ始める前に前記キャップを前記開放位置へと移動させると共に、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記キャップを前記被覆位置へと移動させるキャップ移動手段とを備えており、
前記駆動制御手段が、
前記画像データの供給が開始された後に前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めると共に、前記不吐出エネルギーの供給が開始された直後の期間である開始直後期間において前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクに供給する時間当たりの平均回数が、前記開始直後期間が終了してから前記吐出エネルギーの供給が開始するまでの期間である印字前期間の前記平均回数より大きくなるように、前記開始直後期間及び印字前期間の両方において前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させるのを繰り返すことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段が、第１及び第２のパルス信号を前記アクチュエータに供給し、
前記アクチュエータが、
前記駆動制御手段から前記第１のパルス信号が供給された場合に、前記吐出エネルギーをインクに供給すると共に、前記駆動制御手段から前記第２のパルス信号が供給された場合に、前記不吐出エネルギーを前記インクに供給することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段が、
前記開始直後期間内には、ｎ個（ｎ：自然数）の前記第２のパルスが配列されたｎパルス波形信号を時間的に連続して前記アクチュエータへと供給すると共に、前記開始直後期間の経過後には、前記ｎパルス波形信号を間欠的に前記アクチュエータへと供給することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記アクチュエータが、
圧電層と、前記駆動制御手段から前記第１及び第２のパルス信号が供給される個別電極と、前記個別電極との間に前記圧電層を挟んだ共通電極とを含んでおり、前記第１及び第２のパルス信号のいずれかが前記個別電極に供給された場合に、前記個別電極と前記共通電極との間に発生した電界によって前記圧電層が変形する際に、前記インク流路を変形させて前記インク流路内のインクに圧力を印加することを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段が、
前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間の前記平均回数が、前記印字前期間において前記吐出直前期間が開始する前の期間の前記平均回数よりも大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段が、
前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間において、ｍ個（ｍ：ｍ＞ｎを満たす自然数）のパルスが配列された前記ｎパルス波形信号と同じ時間的長さのｍパルス波形信号を、時間的に連続して前記アクチュエータへと供給することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記開始直後期間及び印字前期間のそれぞれにおいて、前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクへと時間的に等間隔で繰り返し供給する期間が、時間的な間隔を挟んで繰り返していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記駆動制御手段が、記録媒体上に画像が形成され終わった後の時点であって前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置に移動させる前の時点から、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記駆動制御手段が、
前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置へと移動させる直前の期間である被覆直前期間の前記平均回数が、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記不吐出エネルギーの供給が開始されてから前記被覆直前期間が開始するまでの期間の前記平均回数より大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記開始直後期間が、前記キャップ移動手段が前記キャップを前記開放位置へと移動させた時点以降に開始することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
画像データが供給された場合に前記画像データに対応する画像を記録媒体上に形成するインクジェット記録装置であって、
インクを吐出する吐出口と、前記吐出口にインクを供給するインク流路とを有する流路ユニットと、
前記吐出口からインクが吐出されるように調整された吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給すると共に、前記吐出口からインクが吐出されないように調整された不吐出エネルギーを前記インク流路内のインクに供給するアクチュエータと、
前記画像データに対応する画像が記録媒体上に形成されるように、前記アクチュエータに前記吐出エネルギーをインクへと供給させる駆動制御手段と、
前記流路ユニットの前記吐出口が形成された吐出面を覆う被覆位置と前記被覆位置から離隔した開放位置との間で移動可能なキャップと、
前記キャップが前記被覆位置にある際に前記画像データの供給が開始されたときに、前記駆動制御手段が前記アクチュエータに前記吐出エネルギーを供給させ始める前に前記キャップを前記開放位置へと移動させると共に、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記キャップを前記被覆位置へと移動させるキャップ移動手段とを備えており、
前記駆動制御手段が、
前記画像データの供給が開始された後に前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めると共に、前記不吐出エネルギーの供給が開始された直後の期間である開始直後期間において前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクに供給する時間当たりの平均回数が、前記開始直後期間が終了してから前記吐出エネルギーの供給が開始するまでの期間である印字前期間の前記平均回数より大きくなるように、前記開始直後期間及び印字前期間の両方において前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させるのを繰り返すことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段が、第１及び第２のパルス信号を前記アクチュエータに供給し、
前記アクチュエータが、
前記駆動制御手段から前記第１のパルス信号が供給された場合に、前記吐出エネルギーをインクに供給すると共に、前記駆動制御手段から前記第２のパルス信号が供給された場合に、前記不吐出エネルギーを前記インクに供給することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段が、
前記開始直後期間内には、ｎ個（ｎ：自然数）の前記第２のパルスが配列されたｎパルス波形信号を時間的に連続して前記アクチュエータへと供給すると共に、前記開始直後期間の経過後には、前記ｎパルス波形信号を間欠的に前記アクチュエータへと供給することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記アクチュエータが、
圧電層と、前記駆動制御手段から前記第１及び第２のパルス信号が供給される個別電極と、前記個別電極との間に前記圧電層を挟んだ共通電極とを含んでおり、前記第１及び第２のパルス信号のいずれかが前記個別電極に供給された場合に、前記個別電極と前記共通電極との間に発生した電界によって前記圧電層が変形する際に、前記インク流路を変形させて前記インク流路内のインクに圧力を印加することを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段が、
前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間の前記平均回数が、前記印字前期間において前記吐出直前期間が開始する前の期間の前記平均回数よりも大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段が、
前記印字前期間内の期間であって前記吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始める直前の期間である吐出直前期間において、ｍ個（ｍ：ｍ＞ｎを満たす自然数）のパルスが配列された前記ｎパルス波形信号と同じ時間的長さのｍパルス波形信号を、時間的に連続して前記アクチュエータへと供給することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記開始直後期間及び印字前期間のそれぞれにおいて、前記アクチュエータが前記不吐出エネルギーをインクへと時間的に等間隔で繰り返し供給する期間が、時間的な間隔を挟んで繰り返していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記駆動制御手段が、記録媒体上に画像が形成され終わった後の時点であって前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置に移動させる前の時点から、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させ始めることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記駆動制御手段が、
前記キャップ移動手段が前記キャップを前記被覆位置へと移動させる直前の期間である被覆直前期間の前記平均回数が、記録媒体上に画像が形成され終わった後に前記不吐出エネルギーの供給が開始されてから前記被覆直前期間が開始するまでの期間の前記平均回数より大きくなるように、前記不吐出エネルギーをインクへと前記アクチュエータに供給させることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記開始直後期間が、前記キャップ移動手段が前記キャップを前記開放位置へと移動させた時点以降に開始することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１５４５１２（Ｐ２００９−１５４５１２Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８９５８（Ｐ２００７−３３８９５８）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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