画像形成装置
【課題】ノズル数が多くなるに従って分割するブロック数が増加しても、駆動手段の数を低減できる画像形成装置の提供。
【解決手段】コントローラと駆動手段によって複数のノズル列を駆動する駆動パルスを含む１つの駆動波形Ｐｖ１２が生成出力され、コントローラからは、駆動波形Ｐｖ１２を、複数のノズル列の内の１つのノズル列用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１と１つのノズル列と異なるノズル列用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ２に切り分けるための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力されて、１つのノズル列を駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１からなる駆動波形Ｐｖ１と、１つのノズル列と異なるノズル列を駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２からなる駆動波形Ｐｖ２とが切り出される。
【解決手段】コントローラと駆動手段によって複数のノズル列を駆動する駆動パルスを含む１つの駆動波形Ｐｖ１２が生成出力され、コントローラからは、駆動波形Ｐｖ１２を、複数のノズル列の内の１つのノズル列用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１と１つのノズル列と異なるノズル列用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ２に切り分けるための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力されて、１つのノズル列を駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１からなる駆動波形Ｐｖ１と、１つのノズル列と異なるノズル列を駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２からなる駆動波形Ｐｖ２とが切り出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
画像形成装置においては、高画質、高速化を図るためにノズル数が増加する傾向にあり、そのため、すべてのノズルを１つの駆動手段で駆動できないことがある。そこで、ノズル列を複数のブロックに分割して、各ブロック毎に駆動手段を備え、あるいは、複数のノズル列を有する場合に各ノズル列毎に駆動手段を備えることが行われている。
【０００５】
例えば、ノズル列を複数のノズル群ブロックに分けて、各ノズル群ブロックをそれぞれ独立に吐出制御する複数の吐出駆動手段が設けられ、吐出駆動手段によりノズル群ブロック単位で同ブロック内のノズルについて同位相の吐出タイミングにより吐出駆動が行われる一方、異なるブロック間では位置ズレに応じた位相差でそれぞれの吐出タイミングを異ならせた吐出駆動が行われるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【０００６】
また、１つのヘッド内が複数の駆動ユニットに分割された複数のヘッドを駆動するヘッド駆動手段を備え、このヘッド駆動手段は、駆動波形を生成出力する波形生成部と、この波形生成部からの駆動波形を増幅する複数の電流増幅部とを有し、１つの電流増幅部の出力で異なるヘッドにまたがる複数の駆動ユニットを駆動するものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０８３０２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したように複数のブロックに分割して各ブロック毎に駆動手段（駆動波形データから駆動波形を生成出力する部分の意味で用いる）を設ける構成にあっては、ノズル数が多くなるに従って分割するブロック数も増加して、駆動手段の数も増加するという課題がある。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動手段の数を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を複数列有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する
構成とした。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、複数の駆動ブロックに分けられた前記ノズル列の１又は２以上のブロック数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のブロックに対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ブロックの圧力発生手段を駆動する
構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、前記１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、前記切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する構成としたので、駆動手段の数を低減できる。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置によれば、駆動波形生成手段は、複数の駆動ブロックに分けられたノズル列の１又は２以上のブロック数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、１つの駆動波形を１又は２以上のブロックに対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、切り分けられた駆動波形で各ブロックの圧力発生手段を駆動する構成としたので、駆動手段の数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態の説明に供するブロック説明図である。
【図２】記録ヘッドの一例を示す平面説明図である。
【図３】コントローラから出力する吐出データ及び制御信号と駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図４】駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図５】セレクタの説明に供するブロック説明図である。
【図６】駆動波形の切り分け（切り出し）の説明に供する説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態の説明に供するブロック説明図である。
【図８】同じくセレクタのブロック説明図である。
【図９】駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図１０】駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の説明に供するブロック説明図である。
【図１２】コントローラから出力する吐出データ及び制御信号並び駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図１３】駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図１４】駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
【図１５】本発明を適用した画像形成装置の一例を示す側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同実施形態の説明に供するブロック説明図、図２は記録ヘッドの一例を示す平面説明図である。
記録ヘッド１は、図２に示すように、複数のノズル２が配列された複数（ここでは、４列とする）のノズル列３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ（区別しないときは「ノズル列３」という。）を有している。各ノズル列３は、幅が２インチで、ノズル３の配列ピッチ（ノズルピッチ）は１５０ｄｐｉとする。また、この記録ヘッド１では、圧力発生手段として圧電素子１０（図１）を使用し、各ノズル列３Ａ〜３Ｄの各ノズル２に対応する圧電素子１０を圧電素子列５Ａ〜５Ｄとする。
【００１６】
図１を参照して、コントローラ１０１は、内部に格納された駆動波形データを駆動手段１０２Ａ、１０２Ｂに転送し、また、画像データ及び制御信号を記録ヘッド１及びヘッドドライバを含むヘッドユニット１００に転送する。
【００１７】
駆動手段１０２Ａ、１０２Ｂは、コントローラ１０１からの駆動波形データをＤ／Ａ変換器によってＤ／Ａ変換し、電流増幅器によって増幅して駆動波形Ｐｖ１２、Ｐｖ３４として出力する。ここで、駆動手段１０２Ａから生成出力される駆動波形Ｐｖ１２は、ノズル列３Ａ、３Ｂに対応する圧電素子列５Ａ、５Ｂの各圧電素子１０を駆動するための駆動波形であり、駆動手段１０２Ｂから生成出力される駆動波形Ｐｖ３４は、ノズル列３Ｃ、３Ｄに対応する圧電素子列５Ｃ、５Ｄの各圧電素子１０を駆動するための駆動波形である。
【００１８】
この場合、駆動手段１０２Ａとコントローラ１０１内の駆動波形データを格納した部分及び当該駆動波形データを読み出す部分で１つの駆動波形生成手段が構成され、駆動手段１０２Ａとコントローラ１０１内の駆動波形データを格納した部分及び当該駆動波形データを読み出す部分で他の１つの駆動波形生成手段が構成される。
【００１９】
ヘッドユニット１００内には、セレクタ１０３とアナログスイッチ群１０４が配置されている。セレクタ１０３は、コントローラ１０１からの制御信号を受けて指定されるアナログスイッチ群１０４のアナログスイッチがＯＮ状態になり、ＯＮ状態になったアナログスイッチに対応する圧電素子１０に駆動波形を構成する所要の駆動信号が印加される。
【００２０】
次に、コントローラから出力する２列分のノズル列に対応する吐出データ及び制御信号と駆動手段から出力する駆動波形について図３及び図４を参照して説明する。
コントローラ１０１からは、計２ビットの吐出データＤ１、Ｄ２と、シフトクロックと、ラッチ信号と、マスク信号Ｍ１〜Ｍ３と、駆動波形Ｐｖ１２からノズル列３Ａ用の駆動波形、ノズル列３Ｂ用の駆動波形を切り出す（駆動波形Ｐｖ１２をノズル列３Ａ用の駆動波形とノズル列３Ｂ用の駆動波形に切り分ける）ための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力される。駆動手段１０２Ａからは、駆動波形Ｐｖ１２が出力される。
【００２１】
ここで、駆動波形Ｐｖ１２は、図４にも示すように、例えば圧電素子列５Ａの圧電素子１０を駆動するための駆動信号である駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１と、圧電素子列５Ｂの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２とを、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２の順に時系列で含む波形である。すなわち、１つの駆動波形Ｐｖ１２には、２つのノズル列３Ａ、３Ｂに対応する圧電素子列５Ａ、５Ｂの各圧電素子１０を駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。なお、図示しないが、駆動波形Ｐｖ３４も同様に２つのノズル列３Ｃ、３Ｄに対応する圧電素子列５Ｃ、５Ｄの各圧電素子１０を駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。
【００２２】
次に、ヘッドユニットのセレクタについて図５のブロック説明図を参照して説明する。
セレクタ１０３は、コントローラ１０１からのシフトクロックで吐出データＤ１、Ｄ２をそれぞれロードするシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂと、コントローラ１０１からのラッチ信号でシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂの各レジストデータをラッチするラッチ２０２ａ、２０２ｂと、ラッチ２０２ａ、２０２ｂの出力データ（ラッチデータ）とマスク信号Ｍ１ないしＭ３との論理演算をする論理回路２０３ａ〜２０３ｃと、論理回路２０３ａ〜２０３ｃの出力の論理演算をする論理回路２０４と、論理回路２０４とコントローラ１０１からの分離信号Ｂ１との論理演算をする論理回路２０５とを有し、論理回路２０５の出力でアナログスイッチ群１０４のアナログスイッチＡＳをＯＮ／ＯＦＦする。なお、コントローラ１０１の分離信号Ｂ１、Ｂ２を出力する部分と論理回路２０５によって複数のノズル列用の駆動信号を含む１つの駆動波形から各ノズル列に対応する駆動信号からなる駆動波形に切り分ける切り分け手段を構成している。
【００２３】
ここで、吐出データＤ１、Ｄ２は上述したように４値のデータであり、吐出させる滴の大きさに応じて、次のとおり設定している。
【００２４】
【表１】
【００２５】
コントローラ１０１から転送された吐出データＤ１、Ｄ２は、セレクタ１０３内のシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂにシフトクロックでロードされる。圧電素子数分の吐出データＤ１、Ｄ２がロードされた後、ラッチ信号によりシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂにロードされたデータがセレクタ１０３内のラッチ２０２ａ、２０２ｂにセットされる。
【００２６】
ここで、この例では、ノズル列３の１列当たりのノズル２の数をｎ個とし、２つのノズル列を１つの駆動波形で駆動するので、１つの駆動波形に対応する圧電素子数は２ｎ個（圧電素子番号１〜２ｎ）となり、シフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂには第１番目から第２ｎ番目までのデータがロードされる。
【００２７】
図５のセレクタ１０３において、シフトレジスタ２０１ａのビット番号［０：２ｎ−１］は圧電素子番号［１：２ｎ］に対応し、吐出データＤ１、Ｄ２の［０：２ｎ−１］は圧電素子番号［１：２ｎ］に対応しているとすると、吐出データＤ１、Ｄ２をデータ（２ｎ−１），データ（２ｎ−２），・・・，データ（０）の順に出力することにより、例えば、ラッチ２０２ａのビット（ｂｉｔ）０が「１」で、ラッチ２０２ｂのビット０が「１」のとき、マスク信号Ｍ３が「１」で、かつ、分離信号Ｂ１が「１」のとき、論理回路２０５の出力が「１」となってアナログスッチＡＳがＯＮ状態になり、第１番目の圧電素子１０が駆動波形Ｐｖ１の駆動信号によって駆動される。
【００２８】
次に、駆動波形の切り分け（切り出し）について図６を参照して説明する。
コントローラ１０１からは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動波形Ｐｖ１２を、ノズル列３Ａ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１とノズル列３Ｂ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ２に切り分けるための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力される。これにより、前述したように、セレクタ１０３の論理回路２０５によって、分離信号Ｂ１が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１２のうちの駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１が出力されるので、同図（ｄ）に示すようにノズル列３Ａを駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１からなる駆動波形Ｐｖ１が切り出される。また、分離信号Ｂ２が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１２のうちの駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２が出力されるので、同図（ｅ）に示すようにノズル列３Ｂを駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２からなる駆動波形Ｐｖ２が切り出される。
【００２９】
このとき、切り出されたノズル列３Ａの駆動波形Ｐｖ１とノズル列３Ｂの駆動波形Ｐｖ２は位相が異なり、互いの駆動パルスが変化するタイミングが重ならない。これにより、１つの駆動手段１０２Ａで２列のノズル列３Ａ、３Ｂを駆動しても、ピーク電流は増加しないため、２つのノズル列を駆動することが可能となる。
【００３０】
なお、ノズル列３Ｃ、３Ｄを駆動する駆動波形Ｐｖ３４の切り分け（切り出し）についても上記説明と同様である。
【００３１】
このように、駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する構成とすることで、駆動手段（Ｄ／Ａ変換器及び電流増幅器、電圧増幅器など）の数を低減できる。
【００３２】
次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同実施形態の説明に供するブロック説明図、図８はセレクタのブロック説明図である。
本実施形態では、４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを有し、各ノズル列３は幅が１インチでノズルピッチが１５０ｄｐｉのヘッドユニット１００を駆動している。ノズル幅が１インチであるため、各列のノズル数は１５１ノズルである。このようなヘッドユニット１００を駆動するとき、２列のノズル列（約３００ノズル）を同時に駆動できるため、１つの駆動手段１０２から生成される１つの駆動波形Ｐｖ１４から位相の異なる２つの駆動波形Ｐｖ１２、Ｐｖ３４に切り分け、それぞれの駆動波形Ｐｖ１２で２列のノズル列３Ａ、３Ｂを、駆動波形Ｐｖ３４で２列のノズル列３Ｃ、３Ｄを駆動することにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３を駆動することができる。
【００３３】
つまり、駆動手段１０２からはノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動するための駆動パルスを含む１つの駆動波形Ｐｖ１４が出力される。これを前記第１実施形態と同様に、分離信号Ｂ１、Ｂ２とセレクタ１０３によって、２つの駆動波形Ｐｖ１２とＰｖ３４に切り分ける。なお、図８に示すセレクタ１０３と前記図５で説明したセレクタ１０３との違いは、シフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂ及びラッチ２０２ａ、２０２ｂのビット番号が異なるだけである。ただし、図５ではｎの数が約３００に対して図８ではｎの数が約１５０となるため実質的には同じである。
【００３４】
ここで、本実施形態における駆動波形とその切り分け（切り出し）について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図、図１０は駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
コントローラ１０１の駆動波形データから駆動手段１０２によって、図９に示すように、圧電素子列５Ａ、５Ｂの圧電素子１０を駆動するための駆動信号である駆動パルスＰ１１２、Ｐ２１２、Ｐ３１２と、圧電素子列５Ｃ、５Ｄの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１３４、Ｐ２３４、Ｐ３３４とを、交互に順に時系列で含む駆動波形が出力される。すなわち、１つの駆動波形Ｐｖ１４には、４つのノズル列３Ａ〜３Ｄに対応する圧電素子列５Ａ〜５Ｄの各圧電素子１０を２列のノズル列を１つの単位として駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。つまり、ここでは、１つの駆動波形に４列のノズル列を駆動する駆動信号を含んでいる。
【００３５】
そして、コントローラ１０１からは、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動波形Ｐｖ１４を、ノズル列３Ａ、３Ｂ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１２とノズル列３Ｂ、３Ｄ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ３４に切り分けるための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力される。これにより、セレクタ１０３の論理回路２０５によって、分離信号Ｂ１が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１４のうちの駆動パルスＰ１１２、Ｐ２１２、Ｐ３１２が出力されるので、同図（ｄ）に示すようにノズル列３Ａ、３Ｂを駆動するための駆動パルスＰ１１２、Ｐ２１２、Ｐ３１２からなる駆動波形Ｐｖ１２が切り出される。また、分離信号Ｂ２が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１４のうちの駆動パルスＰ１３４、Ｐ２３４、Ｐ３３４が出力されるので、同図（ｅ）に示すようにノズル列３Ｃ、３Ｄを駆動するための駆動パルスＰ１３４、Ｐ２３４、Ｐ３３４からなる駆動波形Ｐｖ３４が切り出される。
【００３６】
このとき、切り出されたノズル列３Ａ、３Ｂの駆動波形Ｐｖ１２とノズル列３Ｃ、３Ｄの駆動波形Ｐｖ３４は位相が異なり、互いの駆動パルスが変化するタイミングが重ならない。これにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動しても、ピーク電流は増加しないため、４つのノズル列を駆動することが可能となる。
【００３７】
次に、本発明の第３実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態の説明に供するブロック説明図、図１２はコントローラから出力する吐出データ及び制御信号並び駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
本実施形態では、４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを有し、各ノズル列３は幅が２インチでノズルピッチが１５０ｄｐｉのヘッドユニット１００を駆動している。ノズル幅が２インチであるため、各列のノズル数は約３００ノズルである。このようなヘッドユニット１００を駆動するとき、１列のノズル列（約３００ノズル）を同時に駆動できるため、１つの駆動手段１０２から生成される１つの駆動波形Ｐｖ０から位相の異なる４つの駆動波形Ｐｖ１、Ｐｖ２、Ｐｖ３、Ｐｖ４に切り分け、それぞれの駆動波形Ｐｖ１でノズル列３Ａを、駆動波形Ｐｖ２でノズル列３Ｂを、駆動波形Ｐｖ３でノズル列３Ｃを、駆動波形Ｐｖ４でノズル列３Ｄを駆動することにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３を駆動することができる。
【００３８】
つまり、図１２に示すように、駆動手段１０２からはノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動するための駆動パルスを含む１つの駆動波形Ｐｖ０が出力される。これを、コントローラ１０１から出力する４つの分離信号Ｂ１〜Ｂ４とセレクタ１０３によって、４つの駆動波形Ｐｖ１〜Ｐｖ４に切り分ける。
【００３９】
ここで、本実施形態における駆動波形とその切り分け（切り出し）について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図、図１４は駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
コントローラ１０１の駆動波形データから駆動手段１０２によって、図１３に示すように、圧電素子列５Ａの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１と、圧電素子列５Ｂの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２と、圧電素子列５Ｃの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１３、Ｐ２３、Ｐ３３と、圧電素子列５Ｄの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１４、Ｐ２４、Ｐ３４とを、交互に順に時系列で含む駆動波形Ｐｖ０が出力される。すなわち、１つの駆動波形Ｐｖ０には、４つのノズル列３Ａ〜３Ｄに対応する圧電素子列５Ａ〜５Ｄの各圧電素子１０を各ノズル列をそれぞれ１つの単位として駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。つまり、ここでは、１つの駆動波形に４列のノズル列を駆動する駆動信号を含んでいる。
【００４０】
そして、コントローラ１０１からは、図１４（ａ）〜（ｄ）に示すように、駆動波形Ｐｖ０を、ノズル列３Ａ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１と、ノズル列３Ｂ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ２と、ノズル列３Ｃ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ３と、ノズル列３Ｄ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ４とに切り分けるための分離信号Ｂ１〜Ｂ４が出力される。
【００４１】
これにより、セレクタ１０３の論理回路２０５によって、分離信号Ｂ１が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１が出力されるので、同図（ｄ）に示すようにノズル列３Ａを駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１からなる駆動波形Ｐｖ１が切り出される。また、分離信号Ｂ２が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２が出力されるので、同図（ｇ）に示すようにノズル列３Ｂを駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２からなる駆動波形Ｐｖ２が切り出される。分離信号Ｂ３が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１３、Ｐ２３、Ｐ３３が出力されるので、同図（ｈ）に示すようにノズル列３Ｃを駆動するための駆動パルスＰ１３、Ｐ２３、Ｐ３３からなる駆動波形Ｐｖ３が切り出される。分離信号Ｂ４が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１４、Ｐ２４、Ｐ３４が出力されるので、同図（ｉ）に示すようにノズル列３Ｄを駆動するための駆動パルスＰ１４、Ｐ２４、Ｐ３４からなる駆動波形Ｐｖ４が切り出される。
【００４２】
このとき、切り出されたノズル列３Ａ〜３Ｄの駆動波形Ｐｖ１〜Ｐｖ４はそれぞれ位相が異なり、互いの駆動パルスが変化するタイミングが重ならない。これにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動しても、ピーク電流は増加しないため、４つのノズル列を駆動することが可能となる。
【００４３】
次に、本発明を適用した画像形成装置の一例について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同装置の側面説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００４４】
また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００４５】
ここで、画像形成部４０２は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出する、ライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドと当該液体吐出ヘッドにインクを供給するサブタンクを一体化して構成した記録ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備え、各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。
【００４６】
なお、１つの記録ヘッド４１１は、複数のサブタンク一体型の本発明に係る液体吐出ヘッドをベース部材に所定の位置関係で配列して構成しているが、１つのフルライン型液体吐出ヘッドで構成することもできる。
【００４７】
また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００４８】
給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。
【００４９】
また、搬送ガイド部材４４３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。
【００５０】
搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。なお、搬送機構としては例えばエアー吸引によって搬送ベルトに被記録媒体を吸着させるものなども使用できる。
【００５１】
この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。
【００５２】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００５３】
そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。
【００５４】
なお、上記実施形態では、複数のノズル列を有する場合に、１又は複数のノズル列単位の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成する例で説明しているが、１つのノズル列を複数のブロックに分割して、１又は複数のブロック単位の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成する場合も、上記説明の１ノズル列を１ブロックとすることで同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 記録ヘッド
２ ノズル
３Ａ〜３Ｄ ノズル列
５Ａ〜５Ｄ 圧電素子列
１０ 圧電素子
１００ ヘッドユニット
１０１ コントローラ
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ 駆動手段
１０３ セレクタ
１０４ アナログスイッチ群
２０１ａ、２０１ｂ シフトレジスタ
２０２ａ、２０２ｂ ラッチ
２０５ 論理回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
画像形成装置においては、高画質、高速化を図るためにノズル数が増加する傾向にあり、そのため、すべてのノズルを１つの駆動手段で駆動できないことがある。そこで、ノズル列を複数のブロックに分割して、各ブロック毎に駆動手段を備え、あるいは、複数のノズル列を有する場合に各ノズル列毎に駆動手段を備えることが行われている。
【０００５】
例えば、ノズル列を複数のノズル群ブロックに分けて、各ノズル群ブロックをそれぞれ独立に吐出制御する複数の吐出駆動手段が設けられ、吐出駆動手段によりノズル群ブロック単位で同ブロック内のノズルについて同位相の吐出タイミングにより吐出駆動が行われる一方、異なるブロック間では位置ズレに応じた位相差でそれぞれの吐出タイミングを異ならせた吐出駆動が行われるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【０００６】
また、１つのヘッド内が複数の駆動ユニットに分割された複数のヘッドを駆動するヘッド駆動手段を備え、このヘッド駆動手段は、駆動波形を生成出力する波形生成部と、この波形生成部からの駆動波形を増幅する複数の電流増幅部とを有し、１つの電流増幅部の出力で異なるヘッドにまたがる複数の駆動ユニットを駆動するものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０８３０２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したように複数のブロックに分割して各ブロック毎に駆動手段（駆動波形データから駆動波形を生成出力する部分の意味で用いる）を設ける構成にあっては、ノズル数が多くなるに従って分割するブロック数も増加して、駆動手段の数も増加するという課題がある。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動手段の数を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を複数列有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する
構成とした。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、複数の駆動ブロックに分けられた前記ノズル列の１又は２以上のブロック数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のブロックに対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ブロックの圧力発生手段を駆動する
構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、前記１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、前記切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する構成としたので、駆動手段の数を低減できる。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置によれば、駆動波形生成手段は、複数の駆動ブロックに分けられたノズル列の１又は２以上のブロック数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、１つの駆動波形を１又は２以上のブロックに対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、切り分けられた駆動波形で各ブロックの圧力発生手段を駆動する構成としたので、駆動手段の数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態の説明に供するブロック説明図である。
【図２】記録ヘッドの一例を示す平面説明図である。
【図３】コントローラから出力する吐出データ及び制御信号と駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図４】駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図５】セレクタの説明に供するブロック説明図である。
【図６】駆動波形の切り分け（切り出し）の説明に供する説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態の説明に供するブロック説明図である。
【図８】同じくセレクタのブロック説明図である。
【図９】駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図１０】駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の説明に供するブロック説明図である。
【図１２】コントローラから出力する吐出データ及び制御信号並び駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図１３】駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
【図１４】駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
【図１５】本発明を適用した画像形成装置の一例を示す側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同実施形態の説明に供するブロック説明図、図２は記録ヘッドの一例を示す平面説明図である。
記録ヘッド１は、図２に示すように、複数のノズル２が配列された複数（ここでは、４列とする）のノズル列３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ（区別しないときは「ノズル列３」という。）を有している。各ノズル列３は、幅が２インチで、ノズル３の配列ピッチ（ノズルピッチ）は１５０ｄｐｉとする。また、この記録ヘッド１では、圧力発生手段として圧電素子１０（図１）を使用し、各ノズル列３Ａ〜３Ｄの各ノズル２に対応する圧電素子１０を圧電素子列５Ａ〜５Ｄとする。
【００１６】
図１を参照して、コントローラ１０１は、内部に格納された駆動波形データを駆動手段１０２Ａ、１０２Ｂに転送し、また、画像データ及び制御信号を記録ヘッド１及びヘッドドライバを含むヘッドユニット１００に転送する。
【００１７】
駆動手段１０２Ａ、１０２Ｂは、コントローラ１０１からの駆動波形データをＤ／Ａ変換器によってＤ／Ａ変換し、電流増幅器によって増幅して駆動波形Ｐｖ１２、Ｐｖ３４として出力する。ここで、駆動手段１０２Ａから生成出力される駆動波形Ｐｖ１２は、ノズル列３Ａ、３Ｂに対応する圧電素子列５Ａ、５Ｂの各圧電素子１０を駆動するための駆動波形であり、駆動手段１０２Ｂから生成出力される駆動波形Ｐｖ３４は、ノズル列３Ｃ、３Ｄに対応する圧電素子列５Ｃ、５Ｄの各圧電素子１０を駆動するための駆動波形である。
【００１８】
この場合、駆動手段１０２Ａとコントローラ１０１内の駆動波形データを格納した部分及び当該駆動波形データを読み出す部分で１つの駆動波形生成手段が構成され、駆動手段１０２Ａとコントローラ１０１内の駆動波形データを格納した部分及び当該駆動波形データを読み出す部分で他の１つの駆動波形生成手段が構成される。
【００１９】
ヘッドユニット１００内には、セレクタ１０３とアナログスイッチ群１０４が配置されている。セレクタ１０３は、コントローラ１０１からの制御信号を受けて指定されるアナログスイッチ群１０４のアナログスイッチがＯＮ状態になり、ＯＮ状態になったアナログスイッチに対応する圧電素子１０に駆動波形を構成する所要の駆動信号が印加される。
【００２０】
次に、コントローラから出力する２列分のノズル列に対応する吐出データ及び制御信号と駆動手段から出力する駆動波形について図３及び図４を参照して説明する。
コントローラ１０１からは、計２ビットの吐出データＤ１、Ｄ２と、シフトクロックと、ラッチ信号と、マスク信号Ｍ１〜Ｍ３と、駆動波形Ｐｖ１２からノズル列３Ａ用の駆動波形、ノズル列３Ｂ用の駆動波形を切り出す（駆動波形Ｐｖ１２をノズル列３Ａ用の駆動波形とノズル列３Ｂ用の駆動波形に切り分ける）ための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力される。駆動手段１０２Ａからは、駆動波形Ｐｖ１２が出力される。
【００２１】
ここで、駆動波形Ｐｖ１２は、図４にも示すように、例えば圧電素子列５Ａの圧電素子１０を駆動するための駆動信号である駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１と、圧電素子列５Ｂの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２とを、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２の順に時系列で含む波形である。すなわち、１つの駆動波形Ｐｖ１２には、２つのノズル列３Ａ、３Ｂに対応する圧電素子列５Ａ、５Ｂの各圧電素子１０を駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。なお、図示しないが、駆動波形Ｐｖ３４も同様に２つのノズル列３Ｃ、３Ｄに対応する圧電素子列５Ｃ、５Ｄの各圧電素子１０を駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。
【００２２】
次に、ヘッドユニットのセレクタについて図５のブロック説明図を参照して説明する。
セレクタ１０３は、コントローラ１０１からのシフトクロックで吐出データＤ１、Ｄ２をそれぞれロードするシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂと、コントローラ１０１からのラッチ信号でシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂの各レジストデータをラッチするラッチ２０２ａ、２０２ｂと、ラッチ２０２ａ、２０２ｂの出力データ（ラッチデータ）とマスク信号Ｍ１ないしＭ３との論理演算をする論理回路２０３ａ〜２０３ｃと、論理回路２０３ａ〜２０３ｃの出力の論理演算をする論理回路２０４と、論理回路２０４とコントローラ１０１からの分離信号Ｂ１との論理演算をする論理回路２０５とを有し、論理回路２０５の出力でアナログスイッチ群１０４のアナログスイッチＡＳをＯＮ／ＯＦＦする。なお、コントローラ１０１の分離信号Ｂ１、Ｂ２を出力する部分と論理回路２０５によって複数のノズル列用の駆動信号を含む１つの駆動波形から各ノズル列に対応する駆動信号からなる駆動波形に切り分ける切り分け手段を構成している。
【００２３】
ここで、吐出データＤ１、Ｄ２は上述したように４値のデータであり、吐出させる滴の大きさに応じて、次のとおり設定している。
【００２４】
【表１】
【００２５】
コントローラ１０１から転送された吐出データＤ１、Ｄ２は、セレクタ１０３内のシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂにシフトクロックでロードされる。圧電素子数分の吐出データＤ１、Ｄ２がロードされた後、ラッチ信号によりシフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂにロードされたデータがセレクタ１０３内のラッチ２０２ａ、２０２ｂにセットされる。
【００２６】
ここで、この例では、ノズル列３の１列当たりのノズル２の数をｎ個とし、２つのノズル列を１つの駆動波形で駆動するので、１つの駆動波形に対応する圧電素子数は２ｎ個（圧電素子番号１〜２ｎ）となり、シフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂには第１番目から第２ｎ番目までのデータがロードされる。
【００２７】
図５のセレクタ１０３において、シフトレジスタ２０１ａのビット番号［０：２ｎ−１］は圧電素子番号［１：２ｎ］に対応し、吐出データＤ１、Ｄ２の［０：２ｎ−１］は圧電素子番号［１：２ｎ］に対応しているとすると、吐出データＤ１、Ｄ２をデータ（２ｎ−１），データ（２ｎ−２），・・・，データ（０）の順に出力することにより、例えば、ラッチ２０２ａのビット（ｂｉｔ）０が「１」で、ラッチ２０２ｂのビット０が「１」のとき、マスク信号Ｍ３が「１」で、かつ、分離信号Ｂ１が「１」のとき、論理回路２０５の出力が「１」となってアナログスッチＡＳがＯＮ状態になり、第１番目の圧電素子１０が駆動波形Ｐｖ１の駆動信号によって駆動される。
【００２８】
次に、駆動波形の切り分け（切り出し）について図６を参照して説明する。
コントローラ１０１からは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動波形Ｐｖ１２を、ノズル列３Ａ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１とノズル列３Ｂ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ２に切り分けるための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力される。これにより、前述したように、セレクタ１０３の論理回路２０５によって、分離信号Ｂ１が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１２のうちの駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１が出力されるので、同図（ｄ）に示すようにノズル列３Ａを駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１からなる駆動波形Ｐｖ１が切り出される。また、分離信号Ｂ２が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１２のうちの駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２が出力されるので、同図（ｅ）に示すようにノズル列３Ｂを駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２からなる駆動波形Ｐｖ２が切り出される。
【００２９】
このとき、切り出されたノズル列３Ａの駆動波形Ｐｖ１とノズル列３Ｂの駆動波形Ｐｖ２は位相が異なり、互いの駆動パルスが変化するタイミングが重ならない。これにより、１つの駆動手段１０２Ａで２列のノズル列３Ａ、３Ｂを駆動しても、ピーク電流は増加しないため、２つのノズル列を駆動することが可能となる。
【００３０】
なお、ノズル列３Ｃ、３Ｄを駆動する駆動波形Ｐｖ３４の切り分け（切り出し）についても上記説明と同様である。
【００３１】
このように、駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する構成とすることで、駆動手段（Ｄ／Ａ変換器及び電流増幅器、電圧増幅器など）の数を低減できる。
【００３２】
次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同実施形態の説明に供するブロック説明図、図８はセレクタのブロック説明図である。
本実施形態では、４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを有し、各ノズル列３は幅が１インチでノズルピッチが１５０ｄｐｉのヘッドユニット１００を駆動している。ノズル幅が１インチであるため、各列のノズル数は１５１ノズルである。このようなヘッドユニット１００を駆動するとき、２列のノズル列（約３００ノズル）を同時に駆動できるため、１つの駆動手段１０２から生成される１つの駆動波形Ｐｖ１４から位相の異なる２つの駆動波形Ｐｖ１２、Ｐｖ３４に切り分け、それぞれの駆動波形Ｐｖ１２で２列のノズル列３Ａ、３Ｂを、駆動波形Ｐｖ３４で２列のノズル列３Ｃ、３Ｄを駆動することにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３を駆動することができる。
【００３３】
つまり、駆動手段１０２からはノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動するための駆動パルスを含む１つの駆動波形Ｐｖ１４が出力される。これを前記第１実施形態と同様に、分離信号Ｂ１、Ｂ２とセレクタ１０３によって、２つの駆動波形Ｐｖ１２とＰｖ３４に切り分ける。なお、図８に示すセレクタ１０３と前記図５で説明したセレクタ１０３との違いは、シフトレジスタ２０１ａ、２０１ｂ及びラッチ２０２ａ、２０２ｂのビット番号が異なるだけである。ただし、図５ではｎの数が約３００に対して図８ではｎの数が約１５０となるため実質的には同じである。
【００３４】
ここで、本実施形態における駆動波形とその切り分け（切り出し）について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図、図１０は駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
コントローラ１０１の駆動波形データから駆動手段１０２によって、図９に示すように、圧電素子列５Ａ、５Ｂの圧電素子１０を駆動するための駆動信号である駆動パルスＰ１１２、Ｐ２１２、Ｐ３１２と、圧電素子列５Ｃ、５Ｄの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１３４、Ｐ２３４、Ｐ３３４とを、交互に順に時系列で含む駆動波形が出力される。すなわち、１つの駆動波形Ｐｖ１４には、４つのノズル列３Ａ〜３Ｄに対応する圧電素子列５Ａ〜５Ｄの各圧電素子１０を２列のノズル列を１つの単位として駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。つまり、ここでは、１つの駆動波形に４列のノズル列を駆動する駆動信号を含んでいる。
【００３５】
そして、コントローラ１０１からは、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動波形Ｐｖ１４を、ノズル列３Ａ、３Ｂ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１２とノズル列３Ｂ、３Ｄ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ３４に切り分けるための分離信号Ｂ１、Ｂ２とが出力される。これにより、セレクタ１０３の論理回路２０５によって、分離信号Ｂ１が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１４のうちの駆動パルスＰ１１２、Ｐ２１２、Ｐ３１２が出力されるので、同図（ｄ）に示すようにノズル列３Ａ、３Ｂを駆動するための駆動パルスＰ１１２、Ｐ２１２、Ｐ３１２からなる駆動波形Ｐｖ１２が切り出される。また、分離信号Ｂ２が「１」のときに、同図（ｃ）に示す駆動波形Ｐｖ１４のうちの駆動パルスＰ１３４、Ｐ２３４、Ｐ３３４が出力されるので、同図（ｅ）に示すようにノズル列３Ｃ、３Ｄを駆動するための駆動パルスＰ１３４、Ｐ２３４、Ｐ３３４からなる駆動波形Ｐｖ３４が切り出される。
【００３６】
このとき、切り出されたノズル列３Ａ、３Ｂの駆動波形Ｐｖ１２とノズル列３Ｃ、３Ｄの駆動波形Ｐｖ３４は位相が異なり、互いの駆動パルスが変化するタイミングが重ならない。これにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動しても、ピーク電流は増加しないため、４つのノズル列を駆動することが可能となる。
【００３７】
次に、本発明の第３実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態の説明に供するブロック説明図、図１２はコントローラから出力する吐出データ及び制御信号並び駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図である。
本実施形態では、４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを有し、各ノズル列３は幅が２インチでノズルピッチが１５０ｄｐｉのヘッドユニット１００を駆動している。ノズル幅が２インチであるため、各列のノズル数は約３００ノズルである。このようなヘッドユニット１００を駆動するとき、１列のノズル列（約３００ノズル）を同時に駆動できるため、１つの駆動手段１０２から生成される１つの駆動波形Ｐｖ０から位相の異なる４つの駆動波形Ｐｖ１、Ｐｖ２、Ｐｖ３、Ｐｖ４に切り分け、それぞれの駆動波形Ｐｖ１でノズル列３Ａを、駆動波形Ｐｖ２でノズル列３Ｂを、駆動波形Ｐｖ３でノズル列３Ｃを、駆動波形Ｐｖ４でノズル列３Ｄを駆動することにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３を駆動することができる。
【００３８】
つまり、図１２に示すように、駆動手段１０２からはノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動するための駆動パルスを含む１つの駆動波形Ｐｖ０が出力される。これを、コントローラ１０１から出力する４つの分離信号Ｂ１〜Ｂ４とセレクタ１０３によって、４つの駆動波形Ｐｖ１〜Ｐｖ４に切り分ける。
【００３９】
ここで、本実施形態における駆動波形とその切り分け（切り出し）について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は駆動手段から出力する駆動波形の説明に供する説明図、図１４は駆動波形の切り分けの説明に供する説明図である。
コントローラ１０１の駆動波形データから駆動手段１０２によって、図１３に示すように、圧電素子列５Ａの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１と、圧電素子列５Ｂの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２と、圧電素子列５Ｃの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１３、Ｐ２３、Ｐ３３と、圧電素子列５Ｄの圧電素子１０を駆動するための駆動パルスＰ１４、Ｐ２４、Ｐ３４とを、交互に順に時系列で含む駆動波形Ｐｖ０が出力される。すなわち、１つの駆動波形Ｐｖ０には、４つのノズル列３Ａ〜３Ｄに対応する圧電素子列５Ａ〜５Ｄの各圧電素子１０を各ノズル列をそれぞれ１つの単位として駆動するための駆動信号（駆動パルス）を含んでいる。つまり、ここでは、１つの駆動波形に４列のノズル列を駆動する駆動信号を含んでいる。
【００４０】
そして、コントローラ１０１からは、図１４（ａ）〜（ｄ）に示すように、駆動波形Ｐｖ０を、ノズル列３Ａ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ１と、ノズル列３Ｂ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ２と、ノズル列３Ｃ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ３と、ノズル列３Ｄ用の駆動パルスからなる駆動波形Ｐｖ４とに切り分けるための分離信号Ｂ１〜Ｂ４が出力される。
【００４１】
これにより、セレクタ１０３の論理回路２０５によって、分離信号Ｂ１が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１が出力されるので、同図（ｄ）に示すようにノズル列３Ａを駆動するための駆動パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１からなる駆動波形Ｐｖ１が切り出される。また、分離信号Ｂ２が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２が出力されるので、同図（ｇ）に示すようにノズル列３Ｂを駆動するための駆動パルスＰ１２、Ｐ２２、Ｐ３２からなる駆動波形Ｐｖ２が切り出される。分離信号Ｂ３が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１３、Ｐ２３、Ｐ３３が出力されるので、同図（ｈ）に示すようにノズル列３Ｃを駆動するための駆動パルスＰ１３、Ｐ２３、Ｐ３３からなる駆動波形Ｐｖ３が切り出される。分離信号Ｂ４が「１」のときに、同図（ｅ）に示す駆動波形Ｐｖ０のうちの駆動パルスＰ１４、Ｐ２４、Ｐ３４が出力されるので、同図（ｉ）に示すようにノズル列３Ｄを駆動するための駆動パルスＰ１４、Ｐ２４、Ｐ３４からなる駆動波形Ｐｖ４が切り出される。
【００４２】
このとき、切り出されたノズル列３Ａ〜３Ｄの駆動波形Ｐｖ１〜Ｐｖ４はそれぞれ位相が異なり、互いの駆動パルスが変化するタイミングが重ならない。これにより、１つの駆動手段１０２で４列のノズル列３Ａ〜３Ｄを駆動しても、ピーク電流は増加しないため、４つのノズル列を駆動することが可能となる。
【００４３】
次に、本発明を適用した画像形成装置の一例について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同装置の側面説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００４４】
また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００４５】
ここで、画像形成部４０２は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出する、ライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドと当該液体吐出ヘッドにインクを供給するサブタンクを一体化して構成した記録ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備え、各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。
【００４６】
なお、１つの記録ヘッド４１１は、複数のサブタンク一体型の本発明に係る液体吐出ヘッドをベース部材に所定の位置関係で配列して構成しているが、１つのフルライン型液体吐出ヘッドで構成することもできる。
【００４７】
また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００４８】
給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。
【００４９】
また、搬送ガイド部材４４３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。
【００５０】
搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。なお、搬送機構としては例えばエアー吸引によって搬送ベルトに被記録媒体を吸着させるものなども使用できる。
【００５１】
この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。
【００５２】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００５３】
そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。
【００５４】
なお、上記実施形態では、複数のノズル列を有する場合に、１又は複数のノズル列単位の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成する例で説明しているが、１つのノズル列を複数のブロックに分割して、１又は複数のブロック単位の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成する場合も、上記説明の１ノズル列を１ブロックとすることで同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 記録ヘッド
２ ノズル
３Ａ〜３Ｄ ノズル列
５Ａ〜５Ｄ 圧電素子列
１０ 圧電素子
１００ ヘッドユニット
１０１ コントローラ
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ 駆動手段
１０３ セレクタ
１０４ アナログスイッチ群
２０１ａ、２０１ｂ シフトレジスタ
２０２ａ、２０２ｂ ラッチ
２０５ 論理回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を複数列有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、複数の駆動ブロックに分けられた前記ノズル列の１又は２以上のブロック数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のブロックに対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ブロックの圧力発生手段を駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を複数列有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、１又は２以上のノズル列数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のノズル列に対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ノズル列の圧力発生手段を駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生手段を駆動する駆動波形を生成出力する駆動波形生成手段と、を備え、
前記駆動波形生成手段は、複数の駆動ブロックに分けられた前記ノズル列の１又は２以上のブロック数分の駆動信号を含む１つの駆動波形を生成出力し、
前記１つの駆動波形を１又は２以上のブロックに対応する複数の駆動波形に切り分ける手段を備え、
前記切り分けられた駆動波形で各ブロックの圧力発生手段を駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１３１０９９（Ｐ２０１２−１３１０９９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４６０３（Ｐ２０１０−２８４６０３）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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