画像形成装置
【課題】複数の印刷モードを切り替えて最適な印刷速度を制御する。
【解決手段】装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段１１２と、印刷開始時に検出された検出温度Ｔｓと、当該装置に要求された印刷枚数ｎと、印刷速度の異なる２以上の各印刷モード（ａ，ｂ）についての印刷の実行による温度上昇（温度上昇特性値）および温度上昇後の飽和温度（ΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ）を記録した印刷モードテーブル１１１と、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数（ｍ，ｎ−ｍ）と、を決定する印刷モード決定手段１１０と、決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段２０２と、を備えたものである。
【解決手段】装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段１１２と、印刷開始時に検出された検出温度Ｔｓと、当該装置に要求された印刷枚数ｎと、印刷速度の異なる２以上の各印刷モード（ａ，ｂ）についての印刷の実行による温度上昇（温度上昇特性値）および温度上昇後の飽和温度（ΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ）を記録した印刷モードテーブル１１１と、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数（ｍ，ｎ−ｍ）と、を決定する印刷モード決定手段１１０と、決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段２０２と、を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む装置を用いて、記録媒体（以下、用紙ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録用紙、転写材、記録紙なども同義で使用する）を搬送しながら、液体としてのインクを用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる）を行なう、いわゆるインクジェット方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
また、例えば、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
【０００４】
上記のような画像形成装置により、連続印刷を実施すると装置内の温度が上昇するため、安全性や画像品質を確保するために、印刷動作の実行を一旦休止させたり、印刷途中で印刷速度を落として温度上昇を低減させたり、ファンなどの冷却手段を用いて強制冷却する技術が既に知られている。
【０００５】
しかしながら、印刷を一旦休止させる方法では、印刷速度が著しく低下するという問題があった。また、印刷途中で印刷速度を落とす方法は、例えば、上限温度よりも低い温度にスレッシュ温度を設定し、その温度に到達したら印刷速度を低下させるものであるが、速度を低下させて印刷を終了しても、その直後に次の印刷を実施しようとするとさらに温度が上昇し上限温度を超えてしまうので、次の印刷を開始するためには温度が低下するまで時間がかかるという問題があった。さらに、印刷ジョブで枚数が比較的少ない場合は上限温度までに余裕があるにも関わらず、印刷速度を速くすることができない。という問題があった。
【０００６】
また、ファンなどの冷却手段を用いる場合は、装置内に設置するための空間が必要となり装置サイズが大きくなったり、コストが高くなったりするという問題があった。
【０００７】
このような問題に関して、例えば、特許文献１には、インクジェット記録ヘッド内の温度上昇により発生するインクリフィル特性の低下に伴う画像劣化を回避し、かつ記録速度の低下を最小限にするために、インクジェット記録ヘッドの温度を検出して温度情報を出力する温度検知手段と、検出された温度情報を取得する取得手段と、温度情報と所定温度との比較結果に応じて、画像情報が連続しない単位でインクジェット記録ヘッドの駆動周波数を切り替えるように制御し、記録ヘッドの走査速度を変更するインクジェット記録方法が開示されている。
【０００８】
また、例えば、特許文献２には、機内温度が高温となるのを防ぎ、当該装置の動作や性能に関する品質を維持するために、温度検知手段と機内温度推定手段と許容印刷枚数を変更する許容印刷枚数変更手段を有し、機内が高温になる場合に低速印刷に変更もしくはい印刷を一時停止して冷却する画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、印刷終了直後に次の印刷を実施しようとすると温度が低下するまで時間がかかるという問題を解決することができなかった。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載の発明における印刷制御（一次停止、速度低減）は、印刷枚数が許容印刷枚数に達したとき、すなわち、装置内の温度が許容温度に達した後に実施されるので、実際には一次停止させて冷却時間が必要となる。また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合は、許容温度までに余裕があるにも関わらず、印刷速度を速くすることができないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、印刷終了後に温度が上昇していても、すぐに次の印刷を開始することができ、また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合に枚数が多い場合に比べて高速に印刷することができ、さらに、ファンなどの冷却手段を使用することなく、装置サイズを小さく、低コスト化を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段と、印刷開始時に温度検知手段により検出された開始検出温度と、当該装置に要求された印刷枚数と、印刷速度の異なる２以上の各印刷モードについての印刷の実行による温度上昇および温度上昇後の飽和温度を記録した印刷モードテーブルと、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数と、を決定する印刷モード決定手段と、該印刷モード決定手段により決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の印刷モードを切り替えて最適な印刷速度を制御することができる。また、印刷終了後に温度が上昇していても、すぐに次の印刷を開始することができ、また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合に枚数が多い場合に比べて高速に印刷することができ、さらに、ファンなどの冷却手段を使用することなく、装置サイズを小さく、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】インクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。
【図２】インクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図である。
【図３】インクジェット記録装置の制御部の全体ブロック図である。
【図４】インクジェットヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図５】インクジェットヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図６】インクジェットヘッドの要部平面説明図である。
【図７】インクジェットヘッドの駆動制御に係る機能ブロック図である。
【図８】インクジェットヘッドの駆動波形の一例を示すグラフである。
【図９】印刷モードごとの時間と印刷枚数との関係を示すグラフである。
【図１０】印刷モードごとの時間と温度上昇ΔＴとの関係を示すグラフである。
【図１１】印刷モード決定制御に係る部分のブロック図である。
【図１２】印刷モード切替制御の一例を示すフローチャートである。
【図１３】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの一例である（第１の実施形態）。
【図１４】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの他の例である（第１の実施形態）。
【図１５】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの他の例である（第２の実施形態）。
【図１６】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの他の例である（第２の実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る構成を図１から図１６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
[第１の実施形態]
本実施形態に係る画像形成装置は、装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段（温度検知手段１１２）と、印刷開始時に温度検知手段により検出された開始検出温度（開始温度Ｔｓ）と、当該装置に要求された印刷枚数（印刷枚数ｎ）と、印刷速度の異なる２以上の各印刷モード（印刷モードａ，ｂ）についての印刷の実行による温度上昇（温度上昇特性値）および温度上昇後の飽和温度（飽和温度ΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ）を記録した印刷モードテーブル（印刷モードテーブル１１１）と、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数（ｍ，ｎ−ｍ）と、を決定する印刷モード決定手段（印刷モード決定手段１１０）と、該印刷モード決定手段により決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段（印刷制御手段２０２、ヘッドドライバ２１５等）と、を備えたものである。
【００１７】
したがって、例えば、印刷速度の速いモードとそれより遅いモードの２つの印刷モードを有する場合に、装置内の検知温度と、印刷速度の速い印刷モードの温度上昇データと、印刷すべき枚数から、温度検知箇所の到達温度を算出し、算出結果が温度検知箇所の許容される上限温度を超えない場合は、印刷速度の速いモードで最終枚まで印刷することができ、算出結果が上限温度を超える場合は、印刷途中で他の印刷速度の遅い印刷モードで印刷を実施し、そのときの温度上昇が飽和したときに上限温度を超えないようなタイミング（印刷枚数）で印刷速度が速いモードから遅いモードへ切り替えることができる。
【００１８】
（画像形成装置の構成）
本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置について説明する。図１は、インクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図、図２は、同要部平面説明図である。図１、図２を参照して、このインクジェット記録装置の内部構成の概要及び機構部について説明する。
【００１９】
フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって同じく図示しないタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５を搭載している。この各色のサブタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。
【００２３】
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び該給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２４】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２５】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。この搬送ベルト５１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、ＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。
【００２６】
そして、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力をかけている。なお、搬送ローラ５２はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト５１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。
【００２７】
また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。このガイド部材５７は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５２とテンションローラ５３）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出させることで搬送ベルト５１の高精度な平面性を維持するようにしている。
【００２８】
この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによって搬送ローラ５２が回転駆動されることによって搬送ベルト５１が図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動する。
【００２９】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００３０】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００３１】
さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。
【００３２】
そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
【００３３】
また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。
【００３４】
さらに、装置本体１の内部後方側にはホストとの間でデータを送受するためのＵＳＢなどの通信回路部（インタフェース）が設けられるとともに、この画像形成装置全体の制御を司る制御部を構成する制御回路基板が設けられている。
【００３５】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３６】
このとき、図示しない制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３７】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３８】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。
【００３９】
（制御部）
次に、インクジェット記録装置の制御部（制御手段）について説明する。図３は、インクジェット記録装置の制御部の全体ブロック図である。
【００４０】
この制御部は、プリンタコントローラ２００と、主走査モータ２１７および副走査モータ２１８を駆動するためのモータドライバ２１４と、給紙ローラに副走査の回転を伝達するための給紙クラッチ２１６を駆動するためのドライバ２１３と、記録ヘッド（インクジェットヘッド）３４を駆動するためのヘッドドライバ（ヘッド駆動回路、ドライバＩＣで構成）２１５等を備えている。
【００４１】
プリンタコントローラ２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなのでの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブルあるいはネットを介して受信するインターフェース（以下「Ｉ/Ｆ」という）２０５と、ＣＰＵ等からなる主制御部２０１と、各種データの記録等を行うＲＡＭ（記憶手段）２０３と各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ（記憶手段）２０４と、記録ヘッドへの駆動波形を発生等させる印刷制御部（印刷制御手段）２０２と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印字データ及び駆動波形等をヘッドドライバ２１５に送信するためのＩ/Ｆ２０６、モータ駆動データをモータドライバ２１４に送信し、クラッチオン信号をドライバに送信するためのＩ/Ｆ２０７等を備えている。
【００４２】
ＲＡＭ２０３は、各種バッファ及びワークメモリ等として用いる。ＲＯＭ２０４は主制御部によって実行する各種制御ルーチンとフォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。主制御部２０１は用紙検出センサ２１２からの検出信号に基づいて給紙制御を行う。また、主制御部２０１はエンコーダ２１０の出力信号に基づいてキャリッジ３３の主走査方向の位置を検出してキャリッジ３３の停止位置制御を行い、用紙センサ２１１の検知信号に基づいて用紙４２の先端位置検知及び搬送ベルト５１上での用紙４２の有無の検出を行う。
【００４３】
この主制御部２０１はＩ/Ｆに含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、この解析結果（中間コードデータ）をＲＡＭ２０３の所定のエリアに記憶し、記憶した解析結果からＲＯＭ２０４に格納したフォントデータを用いて画像出力するためのドットパターンデータを生成し、ＲＡＭ２０３の異なる所定のエリアに再び記憶する。なお、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの記録装置に転送する場合には、単にＲＡＭ２０３に受信したビットマップの画像データを格納すればよい。
【００４４】
そして、主制御部２０１は、記録ヘッド３４の１行分に相当するドットパターンデータが得られると、この１行分のドットパターンデータを、発信回路からのクロック信号に同期してＩ/Ｆ２０６を介してヘッドドライバ２１５にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ２１５に送出する。
【００４５】
また、全インク吐出口を同時に駆動させる以外に、時間的に分割して駆動させることができる。全インク吐出口を同時に駆動させると、各全インク吐出口間のクロストークの影響による記録品位の低下や、一時的に大電流が必要になることにより電源の大容量化などの不利益が生じる場合があるが、時分割駆動することでこれらの不利益を避けることができる。
【００４６】
（記録ヘッド）
次に、このインクジェット記録装置の記録ヘッドを構成するインクジェットヘッド（記録ヘッド）について図４乃至図６を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図５は同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図、図６は同ヘッドの要部平面説明図である。
【００４７】
このインクジェットヘッドは、単結晶シリコン基板で形成した流路板１４１と、この流路板１４１の下面に接合した振動板１４２と、流路板１４１の上面に接合したノズル板１４３とを有し、これらによって液滴であるインク滴を吐出するノズル１４５がノズル連通路１４５ａを介して連通するインク流路である加圧室１４６、加圧室１４６にインクを供給するための共通液室１４８にインク供給口１４９を介して連通する流体抵抗部となるインク供給路１４７を形成している。
【００４８】
そして、振動板１４２の外面側（液室と反対面側）に各加圧室１４６に対応して加圧室１４６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての積層型圧電素子１５２を接合し、この圧電素子１５２をベース基板１５３に接合している。また、圧電素子１５２の間には加圧室１４６、１４６間の隔壁部１４１ａに対応して支柱部１５４を設けている。ここでは、圧電素子部材にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施すことで櫛歯状に分割して、１つ毎に圧電素子１５２と支柱部１５４して形成している。支柱部１５４も構成は圧電素子１５１と同じであるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００４９】
さらに、振動板１４２の外周部はフレーム部材１４４にギャップ材を含む接着剤１５０にて接合している。このフレーム部材１４４には、共通液室１４８となる凹部、この共通液室１４８に外部からインクを供給するための図示しないインク供給穴を形成している。このフレーム部材１４４は、例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００５０】
ここで、流路板１４１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１４５ａ、加圧室１４６、インク供給路１４７となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
【００５１】
振動板１４２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他の金属板や樹脂板或いは金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１４２は加圧室１４６に対応する部分に変形を容易にするための薄肉部（ダイアフラム部）１５５及び圧電素子１５２と接合するための厚肉部（島状凸部）１５６を形成するとともに、支柱部１５４に対応する部分及びフレーム部材１４４との接合部にも厚肉部１５７を形成し、平坦面側を流路板１４１に接着剤接合し、島状凸部１５６を圧電素子１５２に接着剤接合し、更に厚肉部１５７を支柱部１５４及びフレーム部材１４４に接着剤１５０で接合している。なお、ここでは、振動板１４２を２層構造のニッケル電鋳で形成している。この場合、ダイアフラム部１５５の厚みは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）としている。
【００５２】
ノズル板１４３は各加圧室１４６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル１４５を形成し、流路板１４１に接着剤接合している。このノズル板１４３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。ここでは、電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成している。また、ノズル１４３の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成し、このノズル１４５の穴径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとしている。さらに、各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
【００５３】
また、ノズル板１４３のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００５４】
圧電素子１５２は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層１６１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極層１６２とを交互に積層したものであり、内部電極１６２を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極１６３、共通電極１６４に電気的に接続したものである。この圧電常数がｄ３３である圧電素子１５２の伸縮により加圧室１４６を収縮、膨張させるようになっている。圧電素子１５２に駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また圧電素子１５２に充電された電荷が放電すると反対方向に収縮するようになっている。
【００５５】
なお、圧電素子部材の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極１６３となり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずにすべての圧電素子１５２で導通した共通電極１６４となる。
【００５６】
そして、圧電素子１５２の個別電極１６３には駆動信号を与えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル１６５を接続し、このＦＰＣケーブル１６５には各圧電素子１５２に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）を接続している。また、共通電極１６４は、圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣケーブル１６５のグラウンド（ＧＮＤ）電極に接続している。
【００５７】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、例えば、記録信号に応じて圧電素子１５２に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、圧電素子１５２に積層方向の変位が生起し、振動板１４２を介して加圧室１４６内のインクが加圧されて圧力が上昇し、ノズル１４５からインク滴が吐出される。
【００５８】
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧室１４６内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧室１４６内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、図示しないインクタンクから供給されたインクは共通液室１４８に流入し、共通液室１４７からインク供給口１４９を経て流体抵抗部１４７を通り、加圧室１４６内に充填される。
【００５９】
なお、流体抵抗部１４７は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部１４７の流体抵抗値を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【００６０】
（ヘッド駆動回路）
次に、ヘッド駆動制御に係わる部分について図７を参照して説明する。なお、同図では、１つのヘッドの１つの駆動ユニットの駆動制御に係る部分のみを図示している。
【００６１】
ヘッド駆動回路（ヘッドドライバ）２１５は、主制御部２０１から印刷制御部２０２およびＩ/Ｆ２０６を介して与えられる各種データ及び信号に基づいて、記録ヘッドを構成する各インクジェットヘッド３４の圧電素子１５２に対して選択的に駆動波形を印加してインク滴を吐出させる。
【００６２】
ここで、記録ヘッドを構成する４個（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のインクジェットヘッド３４は、複数（例えば、１２８個）のノズルに対応する１２８個の圧力発生手段である圧電素子１５２を有し、各圧電素子１５２の一方の電極は共通化して共通電極Ｃｏｍ（共通電極１６４）としてグランドに接続し、他方の電極は圧電素子１５２毎に個別化して選択電極ＳＥＬ（個別電極１６３）としている。なお、実際にはノズルは２列設けているので、２５６個のノズルを有することになる。
【００６３】
主制御部２０１から印刷制御部２０２およびＩ／Ｆ２０６を介してパーソナルコンピュータなどの情報処理端末、デジタルカメラ、スキャナなどの画像処理端装置等のホスト側から与えられる画像情報を入力して、ヘッド駆動回路２１５に対してヘッドを駆動するタイミングに合わせて、８ｂｉｔの電圧データを順次、波形生成部であるＤ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）１０３に出力する。
【００６４】
ＤＡＣ１０３は、与えられた電圧データを例えば０Ｖ〜２Ｖの出力範囲を８ｂｉｔの分解能で出力する。８ｂｉｔのデータ入力ステップが２５０ｎｓの場合、駆動波形（駆動信号）の立ち上がり時定数ｔｒ＝５μｓ、駆動電圧Ｖｐ＝３０Ｖ（フルスケ−ル）のとき、ＤＡＣ１０３の出力は２０ステップの時間刻みで、約０．１Ｖ／ステップで０〜２Ｖまで上昇する。
【００６５】
また、駆動波形の立下り時も同様に、立下り時定数ｔｆ＝１０μｓであれば４０ステップで５〜３Ｖまで下降する。さらに、駆動波形に要する時間（立ち上がり開始から、立下り終了までの時間）が５０μｓとすると、２００ステップでフルスケ−ル５Ｖの駆動波形が形成され、ヘッドの駆動タイミングに合わせて繰り返し出力される。
【００６６】
このＤＡＣ１０３から出力される駆動波形はアンプ１０４を介して３〜３０Ｖ（フルスケ−ル時）の範囲でＤＡＣ出力レベルに応じて電圧増幅される。電圧増幅された駆動波形は、ＳＥＰＰ回路（ＮＰＮトランジスタＱ１及びＰＮＰトランジスタＱ２）等で構成される低インピ−ダンス回路からなる電流増幅部１０５を介して、選択回路であるＰＺＴ選択回路１０６へ与えられる。
【００６７】
一方、主制御部２０１は、インク滴を噴射させるノズルを指定するためのシリアルデータＳＤ（ノズルデータ）とシフトクロックＳＣＬＫ、ラッチ信号/ＬＡＴをＰＺＴ選択回路１０６へ入力する。
【００６８】
ＰＺＴ選択回路１０６は、シフトクロックＳＣＬＫ、およびノズルデータＳＤを入力とするシフトレジスタ回路（２５６ｂｉｔ）と、シフトレジスタ回路の各レジスト値をラッチ信号/ＬＡＴによってラッチするためのラッチ回路（２５６ｂｉｔ）と、２５６ビットのレベルシフタ回路と、レベルシフタ回路でオン/オフが制御されるアナログスイッチ群とからなる。
【００６９】
アナログスイッチ群は、各圧電素子１５２の選択電極１６３に接続され、駆動波形が入力されている。そしてシフトレジスタ回路にシフトクロックＳＣＬＫ、ノズルデータＳＤを取りこみ、ラッチ信号/ＬＡＴによって取りこんだシリアルデータをラッチ回路でラッチしてレベルシフタ回路に入力する。このレベルシフタ回路は、データの内容に応じて各圧電素子１５２に接続されるアナログスイッチをオンすることで、駆動波形が選択された圧電素子１５２に印加される。
【００７０】
駆動波形の一例を図８に示す。本実施形態におけるヘッドの駆動方式においては、駆動波形の立下り波形要素（ａ→ｂ）の時間に圧電素子１５２はヘッド基板（ベース基板）１５３方向に収縮変位するので、加圧液室１４６内の容積は拡大し、加圧液室１４６は減圧される。そして、上記拡大された加圧液室１４６は駆動波形のホールド波形要素（ｂ→ｃ）時間の間、保持された後、立ち上がり波形要素（ｃ→ｄ）の時間に圧電素子１５２がノズル板１４３方向に拡大変位するので、加圧液室１４６は縮小し、発生される加圧圧力でノズル１４５からインク滴が噴射される。
【００７１】
（印刷モード切替制御）
図９は、印刷モードごとの時間（印刷時間）と印刷枚数との関係を示すグラフであって、グラフの傾きが急峻なほど印刷速度が速いことを示している。したがって、印刷スピード（印刷速度）は、印刷モードａ（高速）＞印刷モードｓ（通常）＞印刷モードｂ（低速）の関係にある。なお、各印刷モードは、印刷制御部２０２、ヘッドドライバ２１５等の制御により、所定の主走査の速度（キャリッジの走査スピード）と副走査の速度（紙搬送速度）を制御するための主走査モ−タ２１７と副走査モ−タ２１８の回転速度を維持することで実現される。
【００７２】
また、図１０は、印刷モード（すなわち、印刷スピード）に対応した装置内の温度上昇の特性を示すグラフであって、時間（印刷時間）と温度上昇ΔＴとの関係を示すグラフである。
【００７３】
通常の印刷モードｓでは、時間とともに装置内の温度は上昇するが、やがて飽和状態に達する。この飽和温度をΔＴｍａｘ＿ｓとする。ここで、一般には、連続印刷を装置内の温度が飽和するまで繰り返し実施し、装置の設置環境温度をＴｏ、安全性や画像品質を確保するための装置内上限温度をＴｌｉｍｉｔとすると、次式（１）、
Ｔｏ＋ΔＴｍａｘ＿ｓ≦Ｔｌｉｍｉｔ ・・・（１）
が成立するように、印刷スピードが設定される。
【００７４】
しかしながら、上記のように設定すると、印刷可能枚数が比較的少なくなり、装置内の温度上昇も小さい場合は、温度上昇の上限までに余裕があり、印刷速度を上げられるにも関わらず、多数枚の印刷を想定した印刷スピードに抑えられてしまうこととなる。
【００７５】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、印刷枚数が少ないときは印刷スピードを速く、印刷枚数が多いときは、印刷途中から印刷スピードを遅くするように印刷モードおよび各印刷モードでの印刷枚数を決定する印刷モード決定手段１１０と、決定された印刷モードおよび各印刷モードでの印刷枚数での印刷を制御する印刷制御手段（印刷制御部２０２等）を備えるものである。図１１に印刷モード決定手段１１０のブロック図を示す。なお、印刷モード決定手段１１０は、例えば、プリンタコントローラ２００内部の主制御部２０１の一部として構成される。
【００７６】
図９に示したように、先ず、通常の印刷スピード(印刷モードｓ)より速い印刷モードａと、通常の印刷スピードより遅い印刷モードｂを設定する。なお、通常の印刷スピードでの印刷モードｓを本実施形態に係る画像形成装置が備えることは必須ではない。このときの温度上昇はそれぞれ図１０に示され、温度上昇の飽和温度を、それぞれΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ，ΔＴｍａｘ＿ｓとすると、飽和温度は、ΔＴｍａｘ＿ａ＞ΔＴｍａｘ＿ｓ＞ΔＴｍａｘ＿ｂの関係となる。
【００７７】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、各印刷モードａ，ｂの温度上昇特性値（温度−印刷枚数データをいう）と、温度上昇飽和温度（ΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ）を参照テーブル（印刷モードテーブル１１１）として記憶手段（例えば、ＲＯＭ２０４）に予め記憶しておくものである。
【００７８】
図１１に示すように、印刷モード決定手段１１０は、装置内でサーミスタなどの温度検知手段１１２によって温度管理が必要な対象となる箇所（印刷開始前における所定の検知対象位置）で検出された検出温度Ｔｓ（開始温度Ｔｓ、開始検出温度ともいう）と、印刷を実施する枚数である印刷枚数ｎに応じて、印刷モードテーブル１１１を参照し、印刷モードａの印刷枚数（ｍ）と印刷モードｂの印刷枚数（ｎ−ｍ）を算出し、出力するものである。
【００７９】
さらに、印刷モード決定手段１１０から出力された印刷枚数に基づいて、印字制御手段２０２により各印刷モードにおける主走査／副走査のスピードが設定され、所定の印刷枚数が実施される。
【００８０】
次に、本実施形態に係る画像形成装置による印刷制御例について、図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００８１】
画像形成装置が、ネットワーク等で接続された情報処理端末（ＰＣ等）からホストＩ／Ｆ等を介して、ｎ枚の印刷ジョブを受信すると（Ｓ１０１）、画像形成装置の所定位置に設けられた温度検知手段１１２による検出温度（開始温度Ｔｓ）を検知する（Ｓ１０２）。
【００８２】
次に、プリンタコントローラの印刷モード決定手段１１０は、印刷モードテーブル１１１から最も印刷速度の速い印刷モードａの温度上昇テーブルを参照して、ｎ枚印刷したときの温度上昇度ΔＴ＿ａ（ｎ）を算出する（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）。
【００８３】
次に、開始温度Ｔｓと、ΔＴ＿ａ（ｎ）から、温度検知手段１１２がｎ枚の印刷が終了した直後に到達する到達温度Ｔｅ＿ａ（ｎ）を、次式（２）により算出する（Ｓ１０５）。
Ｔｅ＿ａ（ｎ）＝Ｔｓ＋ΔＴ＿ａ（ｎ） ・・・（２）
【００８４】
ここで、予め設定されている上限温度Ｔｌｉｍｉｔと、上記式（２）で求めたＴｅ＿ａ（ｎ）とを比較して（Ｓ１０６）、図１３に示すように、次式（３）、
Ｔｌｉｍｉｔ≧Ｔｅ＿ａ（ｎ） ・・・（３）
が成立する場合は（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、印刷モード決定手段１１０は印刷モードａを決定する（Ｓ１１８）。
【００８５】
印刷モードａが決定されると、プリンタコントローラは、主走査モ−タ、副走査モ−タを駆動させるためのドライバに所望の速度を設定し、印刷動作を開始し、ｎ枚の印刷が終了するまで印刷動作を継続する（Ｓ１１９〜Ｓ１２２）。
【００８６】
これに対し、上限温度ＴｌｉｍｉｔとＴｅ＿ａ（ｎ）とを比較して（Ｓ１０６）、上記式（３）が成立しない、すなわち、次式（４）が成立する場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、
Ｔｌｉｍｉｔ＜Ｔｅ＿ａ（ｎ） ・・・（４）
図１４に示すように、開始温度Ｔｓが図１３の場合より高く、Ｔｓ＜Ｔｌｉｍｉｔ＜Ｔｅ＿ａ（ｎ）の関係が成立するので、印刷モードａでｎ枚を印刷すると、装置体内部の温度は途中で上限温度Ｔｌｉｍｉｔを超えてしまうこととなる。
【００８７】
そこで、本実施形態では、印刷モードを途中で印刷モードａから印刷モードｂに切り替える制御を行うものである。この切り替えタイミングについては、可能な限り印刷速度の速い印刷モードａで印刷する枚数を多くすることと、途中で印刷モードｂに切り替えて最終枚まで印刷終了し、その直後に次の印刷ｊｏｂを受信しても印刷が可能になることが重要となる。以下に説明する。
【００８８】
先ず、印刷動作による温度上昇の許容度ΔＴｋを次式（５）により算出する（Ｓ１０７）。
ΔＴｋ＝Ｔｌｉｍｉｔ−Ｔｓ ・・・（５）
【００８９】
ここで、印刷モードａで印刷する枚数をｍ枚（ｎ＞ｍ）とすると、印刷モード決定手段１１０は、印刷モードテーブル１１１に保存されている印刷モードａ，ｂそれぞれのｍ枚印刷したときの温度上昇ΔＴａ（ｍ），ΔＴｂ（ｍ）と、印刷モードｂで印刷し続けたときの温度上昇の飽和温度ΔＴｍａｘ＿ｂのデータを参照し、次式（６）が成立するようなｍの値を算出する（Ｓ１０８）。なお、ｍは取り得る最大値（整数）である。
ΔＴｋ≧ΔＴａ（ｍ）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ）） ・・・（６）
【００９０】
印刷モード決定手段１１０で算出されるｍの値（上記式（６））について図１４を参照して説明する。先ず、１枚目からｍ枚目までは印刷モードａで印刷されるため、ｍ枚印刷した時点での温度上昇はΔＴａ（ｍ）となる。
【００９１】
また、印刷モードｂで印刷し続けたときの温度上昇はΔＴｍａｘ＿ｂであるが、実際には、ｍ+１枚目から印刷モードｂによる印刷が実施され、ｍ枚印刷終了までの温度上昇は発生しない。したがって、印刷モードｂで発生する温度上昇は（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ））となる。
【００９２】
したがって、印刷モードａ，ｂ両者による温度上昇は、ΔＴａ（ｍ）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ））となり、この値が上記式（５）で求めた温度上昇の許容度ΔＴｋを超えなければよいこととなる（上記式（６））。
【００９３】
このとき、印刷モードｂによる温度上昇の飽和点がＴｌｉｍｉｔ以下になるようなタイミングで印刷モードをａからｂに切り替えるため、印刷モードｂでＴｌｉｍｉｔを超えてしまうことはない。
【００９４】
以上説明したように、ｍの値を算出し、以降、ｍ枚までは印刷モードａで印刷が実施され、ｍ＋１枚目からは、印刷制御手段２０２が主走査モ−タ２１７、副走査モ−タ２１８を駆動させるためのドライバ２１５に所望の速度を設定し、印刷動作が開始され、ｎ−ｍ枚の印刷を実施する（Ｓ１０９〜Ｓ１１７）。
【００９５】
なお、このとき、印刷モードｂの温度上昇は飽和するまで考慮されているので、ｎ枚印刷終了直後に次の印刷ジョブによる印刷が開始されても、そのまま継続して印刷することができ、このときＴｌｉｍｉｔを超えることはない（Ｓ１２４〜Ｓ１２５）。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、装置内の検知温度と印刷モード（印刷速度）の温度上昇と、印刷枚数と、から到達温度を算出し、算出結果が上限温度を超える場合は、他の印刷モードによる温度上昇の飽和温度と検知箇所の上限温度から途中で印刷モードを切り替えるタイミングを算出するので、印刷終了直後に次の印刷が開始されても、その後の温度上昇は飽和し、上限温度を超えないように制御することができる。
【００９７】
また、印刷枚数が少ない場合や低温環境時等は、上限温度と印刷開始前の検知温度の差（許容できる温度上昇）が大きいことを算出するので、印刷速度の速い印刷モードで印刷を実施し、印刷時間を短縮することができる。
【００９８】
したがって、印刷終了後に温度が上昇していても、すぐに次の印刷を開始することができ、また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合でも、枚数が多い場合に比べて高速に印刷することができ、さらに、ファンなどの冷却手段を使用することなく、装置サイズを小さく、低コスト化を図ることができる。
【００９９】
［第２の実施形態］
以下、本実施形態に係る撮像装置の他の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
【０１００】
第１の実施形態では、印刷を開始する前に印刷モードａと印刷モードｂの印刷枚数を決定する例について説明したが、以下、印刷の途中において、温度変化に応じて、印刷モードの印刷枚数を切り替える例について説明する。
【０１０１】
ｍ枚を印刷モードａで印刷している途中におけるｐ（ただし、ｐ＜ｍ）枚印刷後に、再び温度検知手段１１２により温度を検出し、そのときの検知温度をＴｐとする（Ｔｓ：印刷開始前の検出温度（開始温度）、Ｔｐ：ｐ枚印刷後の検出温度（途中検出温度））。開始温度Ｔｓと、印刷モードテーブル１１１から算出する算出温度は、Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）となる。
【０１０２】
ここで、図１５に示すように（図中、（ａ），（ｂ）は、印刷モードａ，ｂを示している）、Ｔｐ＜Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）のとき（なお、ΔＴａ（ｐ）：印刷モードａでｐ枚印刷したときの印刷モードテーブル１１１から算出した温度上昇、ΔＴ（ｐ）：印刷開始前に算出したｐ枚印刷後の温度とｐ枚印刷後の検出温度との差（ズレ量）である）、検出温度と算出温度のズレ量ΔＴ（ｐ）は、次式（７）で表される。
ΔＴ（ｐ）＝Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）−Ｔｐ ・・・（７）
【０１０３】
さらに、ズレ量ΔＴ（ｐ）から、上限温度Ｔｌｉｍｉｔまでの許容度ΔＴｋを次のように補正する。補正後のΔＴｋを、ΔＴｋ’とすると、次式（８）で表される。
ΔＴｋ’＝ΔＴｋ＋ΔＴ（ｐ）
＝ΔＴｋ＋Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）−Ｔｐ ・・・（８）
【０１０４】
したがって、印刷モードがａからｂへ切り替わるときの印刷枚数ｍ’は、次式（９）を満たすｍ’となる。
ΔＴｋ’≧ΔＴａ（ｍ’）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ’）） ・・・（９）
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態では、ｍ’枚までは印刷モードａで印刷が実施され、ｍ’＋１枚目からｎ枚までは、印刷モードｂで印刷が実施される。
【０１０６】
なお、第１の実施形態と同様に、印刷モードｂの温度上昇は、飽和するまで考慮されているので、ｎ枚印刷終了直後に次のジョブによる印刷が開始されても、そのまま継続して印刷することができ、このときＴｌｉｍｉｔを超えることはない。
【０１０７】
これに対し、図１６に示すように（図中、（ａ），（ｂ）は、印刷モードａ，ｂを示している）、Ｔｐ＞Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）のとき、ｐ枚印刷後の検出温度と算出温度のズレΔＴ（ｐ）は、次式（１０）で表される。
ΔＴ（ｐ）＝Ｔｐ−（Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）） ・・・（１０）
【０１０８】
さらに、ズレ量ΔＴ（ｐ）から、上限温度Ｔｌｉｍｉｔまでの許容度ΔＴｋを次のように補正する。補正後のΔＴｋを、ΔＴｋ’とすると、次式（１１）で表される。
ΔＴｋ’＝ΔＴｋ−ΔＴ（ｐ）
＝ΔＴｋ−Ｔｐ＋（Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）） ・・・（１１）
【０１０９】
したがって、印刷モードがａからｂへ切り替わるときの印刷枚数ｍ’は、次式（１２）を満たすｍ’となる。
ΔＴｋ’≧ΔＴａ（ｍ’）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ’）） ・・・（１２）
【０１１０】
本実施形態によれば、画像が異なる印刷の場合や画像形成装置の環境温度が変化しても温度を再検出することで各印刷モードの印刷枚数を補正できるので、より精度よく、印刷時間を短縮することが可能となる。
【０１１１】
[第３の実施形態]
上記第２の実施形態では、印刷モードａで印刷している途中のｐ枚印刷後に再び温度を検出するものであるが、本実施形態に係る画像形成装置は印刷開始前に印刷モードテーブル１１１から算出できる各ページの印刷終了後の算出温度と、実際に各ページの印刷終了後に検出できる検出温度の差をモニタリングしておき、一定値以上にその差が大きくなったら、印刷モードａで印刷できる枚数ｍを見直して補正するものである。
【０１１２】
例えば、一定値を５度（ｄｅｇ）とし、印刷枚数がｐ枚終了後にズレ量ΔＴ（ｐ）が５ｄｅｇを超える場合、ｐ枚印刷後の検出温度をＴｐ、印刷開始前に算出したｐ枚印刷後の温度をＴｓ＋ΔＴａ（ｐ）とすると、ズレ量ΔＴ（ｐ）が、次式（１３）を満たす場合のみ、第２の実施形態で説明したように、印刷枚数ｍ’を算出して枚数ｍを補正するものである。
ΔＴ（ｐ）＝｜Ｔｐ−（Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ））｜＞５ ・・・（１３）
【０１１３】
本実施形態は、温度上昇が大きい部品温度を検出する場合や上限温度からの余裕度が小さい場合に好適に、各印刷モードの印刷枚数を補正することが可能となる。
【０１１４】
[第４の実施形態]
さらに、印刷開始前に印刷モードテーブル１１１から印刷モードａの印刷枚数ｍを算出した後、一定枚数印刷した後に再び温度を検出して、その結果から印刷枚数ｍを補正するようにしても良い。これにより、上記実施形態に比べて、温度検出する回数が決められた枚数印刷後に限定することができるので、補正手段によって各印刷モードの印刷枚数を補正することが短時間で実施可能となる。
【０１１５】
例えば、印刷モードａの印刷枚数ｍを補正するタイミングを、印刷枚数の１／２（以下、１／２ｍ、と記す）とすることが好ましい。なお、ｍが奇数枚数の場合は、１／２（ｍ−１）とすればよい。これは、１／２より少ない枚数の場合、ズレ量が小さいため補正の精度が悪くなる場合があり、１／２より大きい枚数の場合、ズレ量が大きくなりすぎ十分な補正ができない場合があるためであり、１／２程度の印刷枚数で実施するのが最も効果的であることによるものである。
【０１１６】
１／２ｍ枚を印刷モードａで印刷終了後の検出温度をＴ（１／２ｍ）、印刷開始前に印刷モードテーブル１１１から算出できる１／２ｍ枚印刷後の算出温度を(Ｔｓ＋ΔＴａ（１／２ｍ）とすると、検出温度と算出温度のズレ量ΔＴ（１／２ｍ）は、次式（１４）で表される。
ΔＴ（１／２ｍ）＝｜Ｔ（１／２ｍ）−（Ｔｓ＋ΔＴａ（１／２ｍ））｜ ・・・（１４）
【０１１７】
以降、第２の実施形態と同様に印刷枚数ｍ’を改めて算出して枚数ｍを補正するものである。例えば、ｎ＝２０（枚）の印刷で印刷モードテーブル１１１から印刷モードａの印刷枚数がｍ＝１０（枚）のとき、１／２ｍ＝５（枚）印刷終了後に温度を再び検出し、次式（１５）を満たせば、上記第２の実施形態で説明した処理を実施するものである。
検出温度Ｔ（１／２ｍ）＞算出温度Ｔｓ＋ΔＴａ（１／２ｍ） ・・・（１６）
例えば、再算出した結果がｍ’＝７であるとすると、さらに２枚を印刷した後、印刷モードｂに切り替えて、残り１３枚を印刷するものである。
【０１１８】
[第５の実施形態]
上記の実施形態で述べた温度検知手段１１２を第一の温度検知手段とした場合に、さらに、画像形成装置の、例えば、環境温度に近い外装の温度を測れる場所に、第二の温度検知手段１１３を備えることも好ましい。
【０１１９】
本実施形態では、印刷開始前に第二の温度検知手段１１３が検知した第二の検出温度と、印刷モードａで印刷開始後、途中、各ページの印刷終了後の第二の検出温度の温度変動が一定値以上に大きくなったら、印刷モードａで印刷できる枚数ｍを見直して補正するものである。
【０１２０】
例えば、第二の温度検知手段１１３による検出温度をＴｓ２とし、印刷開始前からの温度変動をΔＴｓ２とする。このΔＴｓ２をモニタリングしておき、一定値以上にその差が大きくなったら、印刷モードａで印刷できる枚数ｍを見直して補正するものである。
【０１２１】
例えば、一定値を５ｄｅｇとすると、次式（１６）を満たす場合、
ΔＴｓ２＞５ ・・・（１６）
このときの印刷終了枚数をｐ枚として、第２の実施形態において述べたように、印刷枚数ｍ’を算出して枚数ｍを補正するものである。
【０１２２】
本実施形態によれば、例えば、第二の温度検知手段１１３を画像形成装置の環境温度に近いところを設置することで、冷暖房等の使用による急な環境温度の変化にも対応して、精度よく各印刷モードの印刷枚数を補正することが可能となる。
【０１２３】
なお、上記実施形態では、印刷ページ単位で、印刷モードの切り替えを実施する例について述べたが、必ずしも印刷ページ単位で実施する必要はなく、ページ内の途中で印刷モードの切り替えを実施してもよい。その場合、印刷モードテーブル１１１は温度−印刷時間の温度上昇特性値データを保有し、印刷時間を管理して印刷モードの切り替えを実施するようにするものである。
【０１２４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上記実施形態では、画像形成装置として、インクジェット記録装置を例に説明したが、電子写真方式（レ−ザ−プリンタなど）の画像形成装置にも適用させることができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 画像形成装置（装置本体）
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ カートリッジ装填部
１０ インクカートリッジ
２１ フレーム
２１Ａ，Ｂ 側板
２１Ｃ 後板
２２ ハーネス（フレキシブルプリントケーブル）
２５ 係止部材
３１ ガイドロッド
３２ ステー
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
３５ サブタンク
３６ インク供給チューブ
４１ 用紙積載部（圧板）
４２ 用紙
４３ 半月コロ（給紙コロ）
４４ 分離パッド
４５ ガイド部材
４６ カウンタローラ
４７ 搬送ガイド部材
４９ 先端加圧コロ
４８ 押さえ部材
５１ 搬送ベルト
５２ 搬送ローラ
５３ テンションローラ
５６ 帯電ローラ
５７ ガイド部材
６１ 分離爪
６２ 排紙ローラ
６３ 排紙コロ
７１ 両面ユニット
７２ 手差しトレイ
８１ 維持回復機構
８２ａ〜８２ｄ キャップ部材（キャップ）
８３ ワイパーブレード
８４ 空吐出受け
８８ 空吐出受け
８９ 開口
１０３ Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）
１０４ アンプ
１０５ 電流増幅部
１０６ ＰＺＴ選択回路
１１０ 印刷モード決定手段
１１１ 印刷モードテーブル
１１２ 温度検知手段（第一の温度検知手段）
１１３ 温度検知手段（第二の温度検知手段）
１４１ 流路板
１４１ａ 隔壁部
１４２ 振動板
１４３ ノズル板
１４４ フレーム部材
１４５ ノズル
１４５ａ ノズル連通路
１４６ 加圧室
１４７ インク供給路
１４８ 共通液室
１４９ インク供給口
１５０ 接着剤
１５２ 圧電素子
１５３ ベース基板
１５４ 支柱部
１５５ 薄肉部（ダイアフラム部）
１５６ 厚肉部（島状凸部）
１５７ 厚肉部
１６１ 圧電層
１６２ 内部電極層
１６３ 個別電極
１６４ 共通電極
１６５ ＦＰＣケーブル
２００ プリンタコントローラ
２０１ 主制御部
２０２ 印刷制御部（印刷制御手段）
２０３ ＲＡＭ（記憶手段）
２０４ ＲＯＭ（記憶手段）
２０５，２０６，２０７ インターフェース（Ｉ/Ｆ）
２１０ エンコーダ
２１１ 用紙センサ
２１２ 用紙検出センサ
２１３ ドライバ
２１４ モータドライバ
２１５ ヘッドドライバ（ヘッド駆動回路）
２１６ 給紙クラッチ
２１７ 主走査モータ
２１８ 副走査モータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２６】
【特許文献１】特開２００２−３６５１４号公報
【特許文献２】特開２００９−３１５８０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む装置を用いて、記録媒体（以下、用紙ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録用紙、転写材、記録紙なども同義で使用する）を搬送しながら、液体としてのインクを用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる）を行なう、いわゆるインクジェット方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
また、例えば、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
【０００４】
上記のような画像形成装置により、連続印刷を実施すると装置内の温度が上昇するため、安全性や画像品質を確保するために、印刷動作の実行を一旦休止させたり、印刷途中で印刷速度を落として温度上昇を低減させたり、ファンなどの冷却手段を用いて強制冷却する技術が既に知られている。
【０００５】
しかしながら、印刷を一旦休止させる方法では、印刷速度が著しく低下するという問題があった。また、印刷途中で印刷速度を落とす方法は、例えば、上限温度よりも低い温度にスレッシュ温度を設定し、その温度に到達したら印刷速度を低下させるものであるが、速度を低下させて印刷を終了しても、その直後に次の印刷を実施しようとするとさらに温度が上昇し上限温度を超えてしまうので、次の印刷を開始するためには温度が低下するまで時間がかかるという問題があった。さらに、印刷ジョブで枚数が比較的少ない場合は上限温度までに余裕があるにも関わらず、印刷速度を速くすることができない。という問題があった。
【０００６】
また、ファンなどの冷却手段を用いる場合は、装置内に設置するための空間が必要となり装置サイズが大きくなったり、コストが高くなったりするという問題があった。
【０００７】
このような問題に関して、例えば、特許文献１には、インクジェット記録ヘッド内の温度上昇により発生するインクリフィル特性の低下に伴う画像劣化を回避し、かつ記録速度の低下を最小限にするために、インクジェット記録ヘッドの温度を検出して温度情報を出力する温度検知手段と、検出された温度情報を取得する取得手段と、温度情報と所定温度との比較結果に応じて、画像情報が連続しない単位でインクジェット記録ヘッドの駆動周波数を切り替えるように制御し、記録ヘッドの走査速度を変更するインクジェット記録方法が開示されている。
【０００８】
また、例えば、特許文献２には、機内温度が高温となるのを防ぎ、当該装置の動作や性能に関する品質を維持するために、温度検知手段と機内温度推定手段と許容印刷枚数を変更する許容印刷枚数変更手段を有し、機内が高温になる場合に低速印刷に変更もしくはい印刷を一時停止して冷却する画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、印刷終了直後に次の印刷を実施しようとすると温度が低下するまで時間がかかるという問題を解決することができなかった。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載の発明における印刷制御（一次停止、速度低減）は、印刷枚数が許容印刷枚数に達したとき、すなわち、装置内の温度が許容温度に達した後に実施されるので、実際には一次停止させて冷却時間が必要となる。また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合は、許容温度までに余裕があるにも関わらず、印刷速度を速くすることができないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、印刷終了後に温度が上昇していても、すぐに次の印刷を開始することができ、また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合に枚数が多い場合に比べて高速に印刷することができ、さらに、ファンなどの冷却手段を使用することなく、装置サイズを小さく、低コスト化を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段と、印刷開始時に温度検知手段により検出された開始検出温度と、当該装置に要求された印刷枚数と、印刷速度の異なる２以上の各印刷モードについての印刷の実行による温度上昇および温度上昇後の飽和温度を記録した印刷モードテーブルと、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数と、を決定する印刷モード決定手段と、該印刷モード決定手段により決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の印刷モードを切り替えて最適な印刷速度を制御することができる。また、印刷終了後に温度が上昇していても、すぐに次の印刷を開始することができ、また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合に枚数が多い場合に比べて高速に印刷することができ、さらに、ファンなどの冷却手段を使用することなく、装置サイズを小さく、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】インクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。
【図２】インクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図である。
【図３】インクジェット記録装置の制御部の全体ブロック図である。
【図４】インクジェットヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図５】インクジェットヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図６】インクジェットヘッドの要部平面説明図である。
【図７】インクジェットヘッドの駆動制御に係る機能ブロック図である。
【図８】インクジェットヘッドの駆動波形の一例を示すグラフである。
【図９】印刷モードごとの時間と印刷枚数との関係を示すグラフである。
【図１０】印刷モードごとの時間と温度上昇ΔＴとの関係を示すグラフである。
【図１１】印刷モード決定制御に係る部分のブロック図である。
【図１２】印刷モード切替制御の一例を示すフローチャートである。
【図１３】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの一例である（第１の実施形態）。
【図１４】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの他の例である（第１の実施形態）。
【図１５】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの他の例である（第２の実施形態）。
【図１６】印刷枚数と温度との関係を示すグラフの他の例である（第２の実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る構成を図１から図１６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
[第１の実施形態]
本実施形態に係る画像形成装置は、装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段（温度検知手段１１２）と、印刷開始時に温度検知手段により検出された開始検出温度（開始温度Ｔｓ）と、当該装置に要求された印刷枚数（印刷枚数ｎ）と、印刷速度の異なる２以上の各印刷モード（印刷モードａ，ｂ）についての印刷の実行による温度上昇（温度上昇特性値）および温度上昇後の飽和温度（飽和温度ΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ）を記録した印刷モードテーブル（印刷モードテーブル１１１）と、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数（ｍ，ｎ−ｍ）と、を決定する印刷モード決定手段（印刷モード決定手段１１０）と、該印刷モード決定手段により決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段（印刷制御手段２０２、ヘッドドライバ２１５等）と、を備えたものである。
【００１７】
したがって、例えば、印刷速度の速いモードとそれより遅いモードの２つの印刷モードを有する場合に、装置内の検知温度と、印刷速度の速い印刷モードの温度上昇データと、印刷すべき枚数から、温度検知箇所の到達温度を算出し、算出結果が温度検知箇所の許容される上限温度を超えない場合は、印刷速度の速いモードで最終枚まで印刷することができ、算出結果が上限温度を超える場合は、印刷途中で他の印刷速度の遅い印刷モードで印刷を実施し、そのときの温度上昇が飽和したときに上限温度を超えないようなタイミング（印刷枚数）で印刷速度が速いモードから遅いモードへ切り替えることができる。
【００１８】
（画像形成装置の構成）
本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置について説明する。図１は、インクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図、図２は、同要部平面説明図である。図１、図２を参照して、このインクジェット記録装置の内部構成の概要及び機構部について説明する。
【００１９】
フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって同じく図示しないタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５を搭載している。この各色のサブタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。
【００２３】
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び該給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２４】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２５】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。この搬送ベルト５１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、ＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。
【００２６】
そして、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力をかけている。なお、搬送ローラ５２はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト５１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。
【００２７】
また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。このガイド部材５７は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５２とテンションローラ５３）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出させることで搬送ベルト５１の高精度な平面性を維持するようにしている。
【００２８】
この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによって搬送ローラ５２が回転駆動されることによって搬送ベルト５１が図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動する。
【００２９】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００３０】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００３１】
さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。
【００３２】
そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
【００３３】
また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。
【００３４】
さらに、装置本体１の内部後方側にはホストとの間でデータを送受するためのＵＳＢなどの通信回路部（インタフェース）が設けられるとともに、この画像形成装置全体の制御を司る制御部を構成する制御回路基板が設けられている。
【００３５】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３６】
このとき、図示しない制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３７】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３８】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。
【００３９】
（制御部）
次に、インクジェット記録装置の制御部（制御手段）について説明する。図３は、インクジェット記録装置の制御部の全体ブロック図である。
【００４０】
この制御部は、プリンタコントローラ２００と、主走査モータ２１７および副走査モータ２１８を駆動するためのモータドライバ２１４と、給紙ローラに副走査の回転を伝達するための給紙クラッチ２１６を駆動するためのドライバ２１３と、記録ヘッド（インクジェットヘッド）３４を駆動するためのヘッドドライバ（ヘッド駆動回路、ドライバＩＣで構成）２１５等を備えている。
【００４１】
プリンタコントローラ２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなのでの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブルあるいはネットを介して受信するインターフェース（以下「Ｉ/Ｆ」という）２０５と、ＣＰＵ等からなる主制御部２０１と、各種データの記録等を行うＲＡＭ（記憶手段）２０３と各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ（記憶手段）２０４と、記録ヘッドへの駆動波形を発生等させる印刷制御部（印刷制御手段）２０２と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印字データ及び駆動波形等をヘッドドライバ２１５に送信するためのＩ/Ｆ２０６、モータ駆動データをモータドライバ２１４に送信し、クラッチオン信号をドライバに送信するためのＩ/Ｆ２０７等を備えている。
【００４２】
ＲＡＭ２０３は、各種バッファ及びワークメモリ等として用いる。ＲＯＭ２０４は主制御部によって実行する各種制御ルーチンとフォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。主制御部２０１は用紙検出センサ２１２からの検出信号に基づいて給紙制御を行う。また、主制御部２０１はエンコーダ２１０の出力信号に基づいてキャリッジ３３の主走査方向の位置を検出してキャリッジ３３の停止位置制御を行い、用紙センサ２１１の検知信号に基づいて用紙４２の先端位置検知及び搬送ベルト５１上での用紙４２の有無の検出を行う。
【００４３】
この主制御部２０１はＩ/Ｆに含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、この解析結果（中間コードデータ）をＲＡＭ２０３の所定のエリアに記憶し、記憶した解析結果からＲＯＭ２０４に格納したフォントデータを用いて画像出力するためのドットパターンデータを生成し、ＲＡＭ２０３の異なる所定のエリアに再び記憶する。なお、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの記録装置に転送する場合には、単にＲＡＭ２０３に受信したビットマップの画像データを格納すればよい。
【００４４】
そして、主制御部２０１は、記録ヘッド３４の１行分に相当するドットパターンデータが得られると、この１行分のドットパターンデータを、発信回路からのクロック信号に同期してＩ/Ｆ２０６を介してヘッドドライバ２１５にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ２１５に送出する。
【００４５】
また、全インク吐出口を同時に駆動させる以外に、時間的に分割して駆動させることができる。全インク吐出口を同時に駆動させると、各全インク吐出口間のクロストークの影響による記録品位の低下や、一時的に大電流が必要になることにより電源の大容量化などの不利益が生じる場合があるが、時分割駆動することでこれらの不利益を避けることができる。
【００４６】
（記録ヘッド）
次に、このインクジェット記録装置の記録ヘッドを構成するインクジェットヘッド（記録ヘッド）について図４乃至図６を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図５は同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図、図６は同ヘッドの要部平面説明図である。
【００４７】
このインクジェットヘッドは、単結晶シリコン基板で形成した流路板１４１と、この流路板１４１の下面に接合した振動板１４２と、流路板１４１の上面に接合したノズル板１４３とを有し、これらによって液滴であるインク滴を吐出するノズル１４５がノズル連通路１４５ａを介して連通するインク流路である加圧室１４６、加圧室１４６にインクを供給するための共通液室１４８にインク供給口１４９を介して連通する流体抵抗部となるインク供給路１４７を形成している。
【００４８】
そして、振動板１４２の外面側（液室と反対面側）に各加圧室１４６に対応して加圧室１４６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての積層型圧電素子１５２を接合し、この圧電素子１５２をベース基板１５３に接合している。また、圧電素子１５２の間には加圧室１４６、１４６間の隔壁部１４１ａに対応して支柱部１５４を設けている。ここでは、圧電素子部材にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施すことで櫛歯状に分割して、１つ毎に圧電素子１５２と支柱部１５４して形成している。支柱部１５４も構成は圧電素子１５１と同じであるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００４９】
さらに、振動板１４２の外周部はフレーム部材１４４にギャップ材を含む接着剤１５０にて接合している。このフレーム部材１４４には、共通液室１４８となる凹部、この共通液室１４８に外部からインクを供給するための図示しないインク供給穴を形成している。このフレーム部材１４４は、例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００５０】
ここで、流路板１４１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１４５ａ、加圧室１４６、インク供給路１４７となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
【００５１】
振動板１４２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他の金属板や樹脂板或いは金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１４２は加圧室１４６に対応する部分に変形を容易にするための薄肉部（ダイアフラム部）１５５及び圧電素子１５２と接合するための厚肉部（島状凸部）１５６を形成するとともに、支柱部１５４に対応する部分及びフレーム部材１４４との接合部にも厚肉部１５７を形成し、平坦面側を流路板１４１に接着剤接合し、島状凸部１５６を圧電素子１５２に接着剤接合し、更に厚肉部１５７を支柱部１５４及びフレーム部材１４４に接着剤１５０で接合している。なお、ここでは、振動板１４２を２層構造のニッケル電鋳で形成している。この場合、ダイアフラム部１５５の厚みは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）としている。
【００５２】
ノズル板１４３は各加圧室１４６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル１４５を形成し、流路板１４１に接着剤接合している。このノズル板１４３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。ここでは、電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成している。また、ノズル１４３の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成し、このノズル１４５の穴径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとしている。さらに、各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
【００５３】
また、ノズル板１４３のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００５４】
圧電素子１５２は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層１６１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極層１６２とを交互に積層したものであり、内部電極１６２を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極１６３、共通電極１６４に電気的に接続したものである。この圧電常数がｄ３３である圧電素子１５２の伸縮により加圧室１４６を収縮、膨張させるようになっている。圧電素子１５２に駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また圧電素子１５２に充電された電荷が放電すると反対方向に収縮するようになっている。
【００５５】
なお、圧電素子部材の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極１６３となり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずにすべての圧電素子１５２で導通した共通電極１６４となる。
【００５６】
そして、圧電素子１５２の個別電極１６３には駆動信号を与えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル１６５を接続し、このＦＰＣケーブル１６５には各圧電素子１５２に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）を接続している。また、共通電極１６４は、圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣケーブル１６５のグラウンド（ＧＮＤ）電極に接続している。
【００５７】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、例えば、記録信号に応じて圧電素子１５２に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、圧電素子１５２に積層方向の変位が生起し、振動板１４２を介して加圧室１４６内のインクが加圧されて圧力が上昇し、ノズル１４５からインク滴が吐出される。
【００５８】
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧室１４６内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧室１４６内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、図示しないインクタンクから供給されたインクは共通液室１４８に流入し、共通液室１４７からインク供給口１４９を経て流体抵抗部１４７を通り、加圧室１４６内に充填される。
【００５９】
なお、流体抵抗部１４７は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部１４７の流体抵抗値を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【００６０】
（ヘッド駆動回路）
次に、ヘッド駆動制御に係わる部分について図７を参照して説明する。なお、同図では、１つのヘッドの１つの駆動ユニットの駆動制御に係る部分のみを図示している。
【００６１】
ヘッド駆動回路（ヘッドドライバ）２１５は、主制御部２０１から印刷制御部２０２およびＩ/Ｆ２０６を介して与えられる各種データ及び信号に基づいて、記録ヘッドを構成する各インクジェットヘッド３４の圧電素子１５２に対して選択的に駆動波形を印加してインク滴を吐出させる。
【００６２】
ここで、記録ヘッドを構成する４個（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のインクジェットヘッド３４は、複数（例えば、１２８個）のノズルに対応する１２８個の圧力発生手段である圧電素子１５２を有し、各圧電素子１５２の一方の電極は共通化して共通電極Ｃｏｍ（共通電極１６４）としてグランドに接続し、他方の電極は圧電素子１５２毎に個別化して選択電極ＳＥＬ（個別電極１６３）としている。なお、実際にはノズルは２列設けているので、２５６個のノズルを有することになる。
【００６３】
主制御部２０１から印刷制御部２０２およびＩ／Ｆ２０６を介してパーソナルコンピュータなどの情報処理端末、デジタルカメラ、スキャナなどの画像処理端装置等のホスト側から与えられる画像情報を入力して、ヘッド駆動回路２１５に対してヘッドを駆動するタイミングに合わせて、８ｂｉｔの電圧データを順次、波形生成部であるＤ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）１０３に出力する。
【００６４】
ＤＡＣ１０３は、与えられた電圧データを例えば０Ｖ〜２Ｖの出力範囲を８ｂｉｔの分解能で出力する。８ｂｉｔのデータ入力ステップが２５０ｎｓの場合、駆動波形（駆動信号）の立ち上がり時定数ｔｒ＝５μｓ、駆動電圧Ｖｐ＝３０Ｖ（フルスケ−ル）のとき、ＤＡＣ１０３の出力は２０ステップの時間刻みで、約０．１Ｖ／ステップで０〜２Ｖまで上昇する。
【００６５】
また、駆動波形の立下り時も同様に、立下り時定数ｔｆ＝１０μｓであれば４０ステップで５〜３Ｖまで下降する。さらに、駆動波形に要する時間（立ち上がり開始から、立下り終了までの時間）が５０μｓとすると、２００ステップでフルスケ−ル５Ｖの駆動波形が形成され、ヘッドの駆動タイミングに合わせて繰り返し出力される。
【００６６】
このＤＡＣ１０３から出力される駆動波形はアンプ１０４を介して３〜３０Ｖ（フルスケ−ル時）の範囲でＤＡＣ出力レベルに応じて電圧増幅される。電圧増幅された駆動波形は、ＳＥＰＰ回路（ＮＰＮトランジスタＱ１及びＰＮＰトランジスタＱ２）等で構成される低インピ−ダンス回路からなる電流増幅部１０５を介して、選択回路であるＰＺＴ選択回路１０６へ与えられる。
【００６７】
一方、主制御部２０１は、インク滴を噴射させるノズルを指定するためのシリアルデータＳＤ（ノズルデータ）とシフトクロックＳＣＬＫ、ラッチ信号/ＬＡＴをＰＺＴ選択回路１０６へ入力する。
【００６８】
ＰＺＴ選択回路１０６は、シフトクロックＳＣＬＫ、およびノズルデータＳＤを入力とするシフトレジスタ回路（２５６ｂｉｔ）と、シフトレジスタ回路の各レジスト値をラッチ信号/ＬＡＴによってラッチするためのラッチ回路（２５６ｂｉｔ）と、２５６ビットのレベルシフタ回路と、レベルシフタ回路でオン/オフが制御されるアナログスイッチ群とからなる。
【００６９】
アナログスイッチ群は、各圧電素子１５２の選択電極１６３に接続され、駆動波形が入力されている。そしてシフトレジスタ回路にシフトクロックＳＣＬＫ、ノズルデータＳＤを取りこみ、ラッチ信号/ＬＡＴによって取りこんだシリアルデータをラッチ回路でラッチしてレベルシフタ回路に入力する。このレベルシフタ回路は、データの内容に応じて各圧電素子１５２に接続されるアナログスイッチをオンすることで、駆動波形が選択された圧電素子１５２に印加される。
【００７０】
駆動波形の一例を図８に示す。本実施形態におけるヘッドの駆動方式においては、駆動波形の立下り波形要素（ａ→ｂ）の時間に圧電素子１５２はヘッド基板（ベース基板）１５３方向に収縮変位するので、加圧液室１４６内の容積は拡大し、加圧液室１４６は減圧される。そして、上記拡大された加圧液室１４６は駆動波形のホールド波形要素（ｂ→ｃ）時間の間、保持された後、立ち上がり波形要素（ｃ→ｄ）の時間に圧電素子１５２がノズル板１４３方向に拡大変位するので、加圧液室１４６は縮小し、発生される加圧圧力でノズル１４５からインク滴が噴射される。
【００７１】
（印刷モード切替制御）
図９は、印刷モードごとの時間（印刷時間）と印刷枚数との関係を示すグラフであって、グラフの傾きが急峻なほど印刷速度が速いことを示している。したがって、印刷スピード（印刷速度）は、印刷モードａ（高速）＞印刷モードｓ（通常）＞印刷モードｂ（低速）の関係にある。なお、各印刷モードは、印刷制御部２０２、ヘッドドライバ２１５等の制御により、所定の主走査の速度（キャリッジの走査スピード）と副走査の速度（紙搬送速度）を制御するための主走査モ−タ２１７と副走査モ−タ２１８の回転速度を維持することで実現される。
【００７２】
また、図１０は、印刷モード（すなわち、印刷スピード）に対応した装置内の温度上昇の特性を示すグラフであって、時間（印刷時間）と温度上昇ΔＴとの関係を示すグラフである。
【００７３】
通常の印刷モードｓでは、時間とともに装置内の温度は上昇するが、やがて飽和状態に達する。この飽和温度をΔＴｍａｘ＿ｓとする。ここで、一般には、連続印刷を装置内の温度が飽和するまで繰り返し実施し、装置の設置環境温度をＴｏ、安全性や画像品質を確保するための装置内上限温度をＴｌｉｍｉｔとすると、次式（１）、
Ｔｏ＋ΔＴｍａｘ＿ｓ≦Ｔｌｉｍｉｔ ・・・（１）
が成立するように、印刷スピードが設定される。
【００７４】
しかしながら、上記のように設定すると、印刷可能枚数が比較的少なくなり、装置内の温度上昇も小さい場合は、温度上昇の上限までに余裕があり、印刷速度を上げられるにも関わらず、多数枚の印刷を想定した印刷スピードに抑えられてしまうこととなる。
【００７５】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、印刷枚数が少ないときは印刷スピードを速く、印刷枚数が多いときは、印刷途中から印刷スピードを遅くするように印刷モードおよび各印刷モードでの印刷枚数を決定する印刷モード決定手段１１０と、決定された印刷モードおよび各印刷モードでの印刷枚数での印刷を制御する印刷制御手段（印刷制御部２０２等）を備えるものである。図１１に印刷モード決定手段１１０のブロック図を示す。なお、印刷モード決定手段１１０は、例えば、プリンタコントローラ２００内部の主制御部２０１の一部として構成される。
【００７６】
図９に示したように、先ず、通常の印刷スピード(印刷モードｓ)より速い印刷モードａと、通常の印刷スピードより遅い印刷モードｂを設定する。なお、通常の印刷スピードでの印刷モードｓを本実施形態に係る画像形成装置が備えることは必須ではない。このときの温度上昇はそれぞれ図１０に示され、温度上昇の飽和温度を、それぞれΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ，ΔＴｍａｘ＿ｓとすると、飽和温度は、ΔＴｍａｘ＿ａ＞ΔＴｍａｘ＿ｓ＞ΔＴｍａｘ＿ｂの関係となる。
【００７７】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、各印刷モードａ，ｂの温度上昇特性値（温度−印刷枚数データをいう）と、温度上昇飽和温度（ΔＴｍａｘ＿ａ，ΔＴｍａｘ＿ｂ）を参照テーブル（印刷モードテーブル１１１）として記憶手段（例えば、ＲＯＭ２０４）に予め記憶しておくものである。
【００７８】
図１１に示すように、印刷モード決定手段１１０は、装置内でサーミスタなどの温度検知手段１１２によって温度管理が必要な対象となる箇所（印刷開始前における所定の検知対象位置）で検出された検出温度Ｔｓ（開始温度Ｔｓ、開始検出温度ともいう）と、印刷を実施する枚数である印刷枚数ｎに応じて、印刷モードテーブル１１１を参照し、印刷モードａの印刷枚数（ｍ）と印刷モードｂの印刷枚数（ｎ−ｍ）を算出し、出力するものである。
【００７９】
さらに、印刷モード決定手段１１０から出力された印刷枚数に基づいて、印字制御手段２０２により各印刷モードにおける主走査／副走査のスピードが設定され、所定の印刷枚数が実施される。
【００８０】
次に、本実施形態に係る画像形成装置による印刷制御例について、図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００８１】
画像形成装置が、ネットワーク等で接続された情報処理端末（ＰＣ等）からホストＩ／Ｆ等を介して、ｎ枚の印刷ジョブを受信すると（Ｓ１０１）、画像形成装置の所定位置に設けられた温度検知手段１１２による検出温度（開始温度Ｔｓ）を検知する（Ｓ１０２）。
【００８２】
次に、プリンタコントローラの印刷モード決定手段１１０は、印刷モードテーブル１１１から最も印刷速度の速い印刷モードａの温度上昇テーブルを参照して、ｎ枚印刷したときの温度上昇度ΔＴ＿ａ（ｎ）を算出する（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）。
【００８３】
次に、開始温度Ｔｓと、ΔＴ＿ａ（ｎ）から、温度検知手段１１２がｎ枚の印刷が終了した直後に到達する到達温度Ｔｅ＿ａ（ｎ）を、次式（２）により算出する（Ｓ１０５）。
Ｔｅ＿ａ（ｎ）＝Ｔｓ＋ΔＴ＿ａ（ｎ） ・・・（２）
【００８４】
ここで、予め設定されている上限温度Ｔｌｉｍｉｔと、上記式（２）で求めたＴｅ＿ａ（ｎ）とを比較して（Ｓ１０６）、図１３に示すように、次式（３）、
Ｔｌｉｍｉｔ≧Ｔｅ＿ａ（ｎ） ・・・（３）
が成立する場合は（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、印刷モード決定手段１１０は印刷モードａを決定する（Ｓ１１８）。
【００８５】
印刷モードａが決定されると、プリンタコントローラは、主走査モ−タ、副走査モ−タを駆動させるためのドライバに所望の速度を設定し、印刷動作を開始し、ｎ枚の印刷が終了するまで印刷動作を継続する（Ｓ１１９〜Ｓ１２２）。
【００８６】
これに対し、上限温度ＴｌｉｍｉｔとＴｅ＿ａ（ｎ）とを比較して（Ｓ１０６）、上記式（３）が成立しない、すなわち、次式（４）が成立する場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、
Ｔｌｉｍｉｔ＜Ｔｅ＿ａ（ｎ） ・・・（４）
図１４に示すように、開始温度Ｔｓが図１３の場合より高く、Ｔｓ＜Ｔｌｉｍｉｔ＜Ｔｅ＿ａ（ｎ）の関係が成立するので、印刷モードａでｎ枚を印刷すると、装置体内部の温度は途中で上限温度Ｔｌｉｍｉｔを超えてしまうこととなる。
【００８７】
そこで、本実施形態では、印刷モードを途中で印刷モードａから印刷モードｂに切り替える制御を行うものである。この切り替えタイミングについては、可能な限り印刷速度の速い印刷モードａで印刷する枚数を多くすることと、途中で印刷モードｂに切り替えて最終枚まで印刷終了し、その直後に次の印刷ｊｏｂを受信しても印刷が可能になることが重要となる。以下に説明する。
【００８８】
先ず、印刷動作による温度上昇の許容度ΔＴｋを次式（５）により算出する（Ｓ１０７）。
ΔＴｋ＝Ｔｌｉｍｉｔ−Ｔｓ ・・・（５）
【００８９】
ここで、印刷モードａで印刷する枚数をｍ枚（ｎ＞ｍ）とすると、印刷モード決定手段１１０は、印刷モードテーブル１１１に保存されている印刷モードａ，ｂそれぞれのｍ枚印刷したときの温度上昇ΔＴａ（ｍ），ΔＴｂ（ｍ）と、印刷モードｂで印刷し続けたときの温度上昇の飽和温度ΔＴｍａｘ＿ｂのデータを参照し、次式（６）が成立するようなｍの値を算出する（Ｓ１０８）。なお、ｍは取り得る最大値（整数）である。
ΔＴｋ≧ΔＴａ（ｍ）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ）） ・・・（６）
【００９０】
印刷モード決定手段１１０で算出されるｍの値（上記式（６））について図１４を参照して説明する。先ず、１枚目からｍ枚目までは印刷モードａで印刷されるため、ｍ枚印刷した時点での温度上昇はΔＴａ（ｍ）となる。
【００９１】
また、印刷モードｂで印刷し続けたときの温度上昇はΔＴｍａｘ＿ｂであるが、実際には、ｍ+１枚目から印刷モードｂによる印刷が実施され、ｍ枚印刷終了までの温度上昇は発生しない。したがって、印刷モードｂで発生する温度上昇は（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ））となる。
【００９２】
したがって、印刷モードａ，ｂ両者による温度上昇は、ΔＴａ（ｍ）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ））となり、この値が上記式（５）で求めた温度上昇の許容度ΔＴｋを超えなければよいこととなる（上記式（６））。
【００９３】
このとき、印刷モードｂによる温度上昇の飽和点がＴｌｉｍｉｔ以下になるようなタイミングで印刷モードをａからｂに切り替えるため、印刷モードｂでＴｌｉｍｉｔを超えてしまうことはない。
【００９４】
以上説明したように、ｍの値を算出し、以降、ｍ枚までは印刷モードａで印刷が実施され、ｍ＋１枚目からは、印刷制御手段２０２が主走査モ−タ２１７、副走査モ−タ２１８を駆動させるためのドライバ２１５に所望の速度を設定し、印刷動作が開始され、ｎ−ｍ枚の印刷を実施する（Ｓ１０９〜Ｓ１１７）。
【００９５】
なお、このとき、印刷モードｂの温度上昇は飽和するまで考慮されているので、ｎ枚印刷終了直後に次の印刷ジョブによる印刷が開始されても、そのまま継続して印刷することができ、このときＴｌｉｍｉｔを超えることはない（Ｓ１２４〜Ｓ１２５）。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、装置内の検知温度と印刷モード（印刷速度）の温度上昇と、印刷枚数と、から到達温度を算出し、算出結果が上限温度を超える場合は、他の印刷モードによる温度上昇の飽和温度と検知箇所の上限温度から途中で印刷モードを切り替えるタイミングを算出するので、印刷終了直後に次の印刷が開始されても、その後の温度上昇は飽和し、上限温度を超えないように制御することができる。
【００９７】
また、印刷枚数が少ない場合や低温環境時等は、上限温度と印刷開始前の検知温度の差（許容できる温度上昇）が大きいことを算出するので、印刷速度の速い印刷モードで印刷を実施し、印刷時間を短縮することができる。
【００９８】
したがって、印刷終了後に温度が上昇していても、すぐに次の印刷を開始することができ、また、印刷ジョブの枚数が比較的少ない場合でも、枚数が多い場合に比べて高速に印刷することができ、さらに、ファンなどの冷却手段を使用することなく、装置サイズを小さく、低コスト化を図ることができる。
【００９９】
［第２の実施形態］
以下、本実施形態に係る撮像装置の他の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
【０１００】
第１の実施形態では、印刷を開始する前に印刷モードａと印刷モードｂの印刷枚数を決定する例について説明したが、以下、印刷の途中において、温度変化に応じて、印刷モードの印刷枚数を切り替える例について説明する。
【０１０１】
ｍ枚を印刷モードａで印刷している途中におけるｐ（ただし、ｐ＜ｍ）枚印刷後に、再び温度検知手段１１２により温度を検出し、そのときの検知温度をＴｐとする（Ｔｓ：印刷開始前の検出温度（開始温度）、Ｔｐ：ｐ枚印刷後の検出温度（途中検出温度））。開始温度Ｔｓと、印刷モードテーブル１１１から算出する算出温度は、Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）となる。
【０１０２】
ここで、図１５に示すように（図中、（ａ），（ｂ）は、印刷モードａ，ｂを示している）、Ｔｐ＜Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）のとき（なお、ΔＴａ（ｐ）：印刷モードａでｐ枚印刷したときの印刷モードテーブル１１１から算出した温度上昇、ΔＴ（ｐ）：印刷開始前に算出したｐ枚印刷後の温度とｐ枚印刷後の検出温度との差（ズレ量）である）、検出温度と算出温度のズレ量ΔＴ（ｐ）は、次式（７）で表される。
ΔＴ（ｐ）＝Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）−Ｔｐ ・・・（７）
【０１０３】
さらに、ズレ量ΔＴ（ｐ）から、上限温度Ｔｌｉｍｉｔまでの許容度ΔＴｋを次のように補正する。補正後のΔＴｋを、ΔＴｋ’とすると、次式（８）で表される。
ΔＴｋ’＝ΔＴｋ＋ΔＴ（ｐ）
＝ΔＴｋ＋Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）−Ｔｐ ・・・（８）
【０１０４】
したがって、印刷モードがａからｂへ切り替わるときの印刷枚数ｍ’は、次式（９）を満たすｍ’となる。
ΔＴｋ’≧ΔＴａ（ｍ’）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ’）） ・・・（９）
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態では、ｍ’枚までは印刷モードａで印刷が実施され、ｍ’＋１枚目からｎ枚までは、印刷モードｂで印刷が実施される。
【０１０６】
なお、第１の実施形態と同様に、印刷モードｂの温度上昇は、飽和するまで考慮されているので、ｎ枚印刷終了直後に次のジョブによる印刷が開始されても、そのまま継続して印刷することができ、このときＴｌｉｍｉｔを超えることはない。
【０１０７】
これに対し、図１６に示すように（図中、（ａ），（ｂ）は、印刷モードａ，ｂを示している）、Ｔｐ＞Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）のとき、ｐ枚印刷後の検出温度と算出温度のズレΔＴ（ｐ）は、次式（１０）で表される。
ΔＴ（ｐ）＝Ｔｐ−（Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）） ・・・（１０）
【０１０８】
さらに、ズレ量ΔＴ（ｐ）から、上限温度Ｔｌｉｍｉｔまでの許容度ΔＴｋを次のように補正する。補正後のΔＴｋを、ΔＴｋ’とすると、次式（１１）で表される。
ΔＴｋ’＝ΔＴｋ−ΔＴ（ｐ）
＝ΔＴｋ−Ｔｐ＋（Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ）） ・・・（１１）
【０１０９】
したがって、印刷モードがａからｂへ切り替わるときの印刷枚数ｍ’は、次式（１２）を満たすｍ’となる。
ΔＴｋ’≧ΔＴａ（ｍ’）＋（ΔＴｍａｘ＿ｂ−ΔＴｂ（ｍ’）） ・・・（１２）
【０１１０】
本実施形態によれば、画像が異なる印刷の場合や画像形成装置の環境温度が変化しても温度を再検出することで各印刷モードの印刷枚数を補正できるので、より精度よく、印刷時間を短縮することが可能となる。
【０１１１】
[第３の実施形態]
上記第２の実施形態では、印刷モードａで印刷している途中のｐ枚印刷後に再び温度を検出するものであるが、本実施形態に係る画像形成装置は印刷開始前に印刷モードテーブル１１１から算出できる各ページの印刷終了後の算出温度と、実際に各ページの印刷終了後に検出できる検出温度の差をモニタリングしておき、一定値以上にその差が大きくなったら、印刷モードａで印刷できる枚数ｍを見直して補正するものである。
【０１１２】
例えば、一定値を５度（ｄｅｇ）とし、印刷枚数がｐ枚終了後にズレ量ΔＴ（ｐ）が５ｄｅｇを超える場合、ｐ枚印刷後の検出温度をＴｐ、印刷開始前に算出したｐ枚印刷後の温度をＴｓ＋ΔＴａ（ｐ）とすると、ズレ量ΔＴ（ｐ）が、次式（１３）を満たす場合のみ、第２の実施形態で説明したように、印刷枚数ｍ’を算出して枚数ｍを補正するものである。
ΔＴ（ｐ）＝｜Ｔｐ−（Ｔｓ＋ΔＴａ（ｐ））｜＞５ ・・・（１３）
【０１１３】
本実施形態は、温度上昇が大きい部品温度を検出する場合や上限温度からの余裕度が小さい場合に好適に、各印刷モードの印刷枚数を補正することが可能となる。
【０１１４】
[第４の実施形態]
さらに、印刷開始前に印刷モードテーブル１１１から印刷モードａの印刷枚数ｍを算出した後、一定枚数印刷した後に再び温度を検出して、その結果から印刷枚数ｍを補正するようにしても良い。これにより、上記実施形態に比べて、温度検出する回数が決められた枚数印刷後に限定することができるので、補正手段によって各印刷モードの印刷枚数を補正することが短時間で実施可能となる。
【０１１５】
例えば、印刷モードａの印刷枚数ｍを補正するタイミングを、印刷枚数の１／２（以下、１／２ｍ、と記す）とすることが好ましい。なお、ｍが奇数枚数の場合は、１／２（ｍ−１）とすればよい。これは、１／２より少ない枚数の場合、ズレ量が小さいため補正の精度が悪くなる場合があり、１／２より大きい枚数の場合、ズレ量が大きくなりすぎ十分な補正ができない場合があるためであり、１／２程度の印刷枚数で実施するのが最も効果的であることによるものである。
【０１１６】
１／２ｍ枚を印刷モードａで印刷終了後の検出温度をＴ（１／２ｍ）、印刷開始前に印刷モードテーブル１１１から算出できる１／２ｍ枚印刷後の算出温度を(Ｔｓ＋ΔＴａ（１／２ｍ）とすると、検出温度と算出温度のズレ量ΔＴ（１／２ｍ）は、次式（１４）で表される。
ΔＴ（１／２ｍ）＝｜Ｔ（１／２ｍ）−（Ｔｓ＋ΔＴａ（１／２ｍ））｜ ・・・（１４）
【０１１７】
以降、第２の実施形態と同様に印刷枚数ｍ’を改めて算出して枚数ｍを補正するものである。例えば、ｎ＝２０（枚）の印刷で印刷モードテーブル１１１から印刷モードａの印刷枚数がｍ＝１０（枚）のとき、１／２ｍ＝５（枚）印刷終了後に温度を再び検出し、次式（１５）を満たせば、上記第２の実施形態で説明した処理を実施するものである。
検出温度Ｔ（１／２ｍ）＞算出温度Ｔｓ＋ΔＴａ（１／２ｍ） ・・・（１６）
例えば、再算出した結果がｍ’＝７であるとすると、さらに２枚を印刷した後、印刷モードｂに切り替えて、残り１３枚を印刷するものである。
【０１１８】
[第５の実施形態]
上記の実施形態で述べた温度検知手段１１２を第一の温度検知手段とした場合に、さらに、画像形成装置の、例えば、環境温度に近い外装の温度を測れる場所に、第二の温度検知手段１１３を備えることも好ましい。
【０１１９】
本実施形態では、印刷開始前に第二の温度検知手段１１３が検知した第二の検出温度と、印刷モードａで印刷開始後、途中、各ページの印刷終了後の第二の検出温度の温度変動が一定値以上に大きくなったら、印刷モードａで印刷できる枚数ｍを見直して補正するものである。
【０１２０】
例えば、第二の温度検知手段１１３による検出温度をＴｓ２とし、印刷開始前からの温度変動をΔＴｓ２とする。このΔＴｓ２をモニタリングしておき、一定値以上にその差が大きくなったら、印刷モードａで印刷できる枚数ｍを見直して補正するものである。
【０１２１】
例えば、一定値を５ｄｅｇとすると、次式（１６）を満たす場合、
ΔＴｓ２＞５ ・・・（１６）
このときの印刷終了枚数をｐ枚として、第２の実施形態において述べたように、印刷枚数ｍ’を算出して枚数ｍを補正するものである。
【０１２２】
本実施形態によれば、例えば、第二の温度検知手段１１３を画像形成装置の環境温度に近いところを設置することで、冷暖房等の使用による急な環境温度の変化にも対応して、精度よく各印刷モードの印刷枚数を補正することが可能となる。
【０１２３】
なお、上記実施形態では、印刷ページ単位で、印刷モードの切り替えを実施する例について述べたが、必ずしも印刷ページ単位で実施する必要はなく、ページ内の途中で印刷モードの切り替えを実施してもよい。その場合、印刷モードテーブル１１１は温度−印刷時間の温度上昇特性値データを保有し、印刷時間を管理して印刷モードの切り替えを実施するようにするものである。
【０１２４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上記実施形態では、画像形成装置として、インクジェット記録装置を例に説明したが、電子写真方式（レ−ザ−プリンタなど）の画像形成装置にも適用させることができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 画像形成装置（装置本体）
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ カートリッジ装填部
１０ インクカートリッジ
２１ フレーム
２１Ａ，Ｂ 側板
２１Ｃ 後板
２２ ハーネス（フレキシブルプリントケーブル）
２５ 係止部材
３１ ガイドロッド
３２ ステー
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
３５ サブタンク
３６ インク供給チューブ
４１ 用紙積載部（圧板）
４２ 用紙
４３ 半月コロ（給紙コロ）
４４ 分離パッド
４５ ガイド部材
４６ カウンタローラ
４７ 搬送ガイド部材
４９ 先端加圧コロ
４８ 押さえ部材
５１ 搬送ベルト
５２ 搬送ローラ
５３ テンションローラ
５６ 帯電ローラ
５７ ガイド部材
６１ 分離爪
６２ 排紙ローラ
６３ 排紙コロ
７１ 両面ユニット
７２ 手差しトレイ
８１ 維持回復機構
８２ａ〜８２ｄ キャップ部材（キャップ）
８３ ワイパーブレード
８４ 空吐出受け
８８ 空吐出受け
８９ 開口
１０３ Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）
１０４ アンプ
１０５ 電流増幅部
１０６ ＰＺＴ選択回路
１１０ 印刷モード決定手段
１１１ 印刷モードテーブル
１１２ 温度検知手段（第一の温度検知手段）
１１３ 温度検知手段（第二の温度検知手段）
１４１ 流路板
１４１ａ 隔壁部
１４２ 振動板
１４３ ノズル板
１４４ フレーム部材
１４５ ノズル
１４５ａ ノズル連通路
１４６ 加圧室
１４７ インク供給路
１４８ 共通液室
１４９ インク供給口
１５０ 接着剤
１５２ 圧電素子
１５３ ベース基板
１５４ 支柱部
１５５ 薄肉部（ダイアフラム部）
１５６ 厚肉部（島状凸部）
１５７ 厚肉部
１６１ 圧電層
１６２ 内部電極層
１６３ 個別電極
１６４ 共通電極
１６５ ＦＰＣケーブル
２００ プリンタコントローラ
２０１ 主制御部
２０２ 印刷制御部（印刷制御手段）
２０３ ＲＡＭ（記憶手段）
２０４ ＲＯＭ（記憶手段）
２０５，２０６，２０７ インターフェース（Ｉ/Ｆ）
２１０ エンコーダ
２１１ 用紙センサ
２１２ 用紙検出センサ
２１３ ドライバ
２１４ モータドライバ
２１５ ヘッドドライバ（ヘッド駆動回路）
２１６ 給紙クラッチ
２１７ 主走査モータ
２１８ 副走査モータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２６】
【特許文献１】特開２００２−３６５１４号公報
【特許文献２】特開２００９−３１５８０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段と、
印刷開始時に前記温度検知手段により検出された開始検出温度と、当該装置に要求された印刷枚数と、印刷速度の異なる２以上の各印刷モードについての印刷の実行による温度上昇および温度上昇後の飽和温度を記録した印刷モードテーブルと、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数と、を決定する印刷モード決定手段と、
該印刷モード決定手段により決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印刷モード決定手段は、
決定された印刷モードおよび印刷枚数での印刷の実行途中に前記温度検知手段により検出された途中検出温度と、前記開始検出温度と、印刷モードに応じた温度上昇より算出される算出温度と、に基づいて、
印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記途中検出温度は、所定間隔で検出され、
前記印刷モード決定手段は、前記途中検出温度が検出されるごとに、該途中検出温度と前記算出温度とを比較して、所定のずれ量以上の場合に、印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印刷モード決定手段は、
印刷開始時に決定された印刷モードの印刷枚数未満の所定の印刷枚数の印刷終了後に、印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の印刷枚数は、印刷開始時に決定された印刷モードの印刷枚数の略１／２であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記温度検知手段を第一の温度検知手段とし、
該第一の温度検知手段よりも当該装置の環境温度に近い値を検出可能な第二の温度検知手段を更に備え、
印刷開始時に第二の温度検知手段が検知した第二開始検出温度と、印刷途中に検知した第二途中検出温度との温度変動が所定の値以上となった場合に、印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
装置内部の所定位置の温度を検出する温度検知手段と、
印刷開始時に前記温度検知手段により検出された開始検出温度と、当該装置に要求された印刷枚数と、印刷速度の異なる２以上の各印刷モードについての印刷の実行による温度上昇および温度上昇後の飽和温度を記録した印刷モードテーブルと、に基づいて、印刷開始時に、１の印刷モードにより、または２以上の印刷モードを切り替えて印刷を実行することと、各印刷モードで実行する印刷枚数と、を決定する印刷モード決定手段と、
該印刷モード決定手段により決定された各印刷モードに応じた印刷速度で、印刷の実行を制御する印刷制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印刷モード決定手段は、
決定された印刷モードおよび印刷枚数での印刷の実行途中に前記温度検知手段により検出された途中検出温度と、前記開始検出温度と、印刷モードに応じた温度上昇より算出される算出温度と、に基づいて、
印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記途中検出温度は、所定間隔で検出され、
前記印刷モード決定手段は、前記途中検出温度が検出されるごとに、該途中検出温度と前記算出温度とを比較して、所定のずれ量以上の場合に、印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印刷モード決定手段は、
印刷開始時に決定された印刷モードの印刷枚数未満の所定の印刷枚数の印刷終了後に、印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の印刷枚数は、印刷開始時に決定された印刷モードの印刷枚数の略１／２であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記温度検知手段を第一の温度検知手段とし、
該第一の温度検知手段よりも当該装置の環境温度に近い値を検出可能な第二の温度検知手段を更に備え、
印刷開始時に第二の温度検知手段が検知した第二開始検出温度と、印刷途中に検知した第二途中検出温度との温度変動が所定の値以上となった場合に、印刷開始時に決定した各印刷モードでの印刷枚数を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開２０１３−５２６４８（Ｐ２０１３−５２６４８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３８７７（Ｐ２０１１−１９３８７７）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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