(57)【要約】【課題】確実にノズルの回復ができるとともに、回復動作によるインクの消費量を抑制することができるインクジェット記録装置及び予備吐出制御方法を提供する。【解決手段】印字ヘッド５０内のノズル５１Ａにより、前の画像１００ではタイミングＴａで打滴点１０２に打滴が行われ、次の画像１１０ではタイミングＴｃで打滴点１１２に打滴が行われる。Ｔａから現在Ｔｂまでの非稼動時間Ｔ１とＴｂからＴｃまでの非稼動予定時間Ｔ２の合計が予備吐出基準時間を超える場合には予備吐出が行われる。過去分の非稼動時間だけでなく非稼動予定時間を算出し、これらを合計して予備吐出を行うか否かを判断するので、画像の途中で吐出異常や不吐出の発生を防止できる。予備吐出基準時間を２つ備え、一方は吐出異常発生までの時間とし、もう一方は不吐出発生までの時間とする。それぞれを基準として予備吐出を行うので吐出異常だけでなく不吐出も防止できる。【選択図】 図９
2006142840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置であって、
前記ノズルの非稼働時間を演算する演算手段と、
前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出手段と、
前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が基準時間を超える場合には、前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御を行う予備吐出制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置であって、
前記ノズルの非稼働時間を演算する演算手段と、
前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出手段と、
次の画像で稼動予定があるノズルでは前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超える場合には、前記ノズルの予備吐出が実行され、次の画像で稼動予定がないノズルでは前記非稼動予定時間として所定の時間が設定され、前記非稼動時間と前記所定の時間との合計が第２の基準時間を超える場合には、前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御を行う予備吐出制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置であって、
前記ノズルの非稼働時間を演算する演算手段と、
前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出手段と、
次の画像で稼動されるノズルでは、前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行され、次の画像で稼動されないノズルでは、前記非稼動時間と現在から次の画像の後端部を印字し終えるまでの時間との合計が第２の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御を行う予備吐出制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記予備吐出制御手段は、同一内容の画像の複数印字において、稼動されるノズルでは１枚目の画像の印字を実行する際に前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行され、稼動されないノズルでは各画像の印字を実行する際に前記非稼動時間と前記次の画像の後端部を印字し終えるまでの時間との合計が前記第２の基準時間を次の画像印字中に超える場合には、該当するノズルの予備吐出が実行されるように制御することを特徴とする請求項２又は３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記基準時間及び前記第１の基準時間は、前記ノズルから吐出されるインクの吐出異常が発生するまでの時間であることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記第２の基準時間は、所定の駆動により前記ノズルからインクが吐出されない不吐出が発生するまでの時間であることを特徴とする請求項２乃至５のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記基準時間及び前記第１の基準時間、前記第２の基準時間は、インクの種類及び前記記録ヘッドの使用環境条件のうち少なくとも何れか一方に応じて決められることを特徴と
する請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置における予備吐出制御方法であって、
前記ノズルの非稼働時間を演算する演算工程と、
前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出工程と、
前記計測工程において計測された前記非稼動時間と前記算出工程において算出された前記非稼動予定時間との合計が基準時間を超えると、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行される予備吐出工程と、
を含むことを特徴とする予備吐出制御方法。
【請求項９】
インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置における予備吐出制御方法であって、
前記ノズルの非稼働時間を演算する演算工程と、
前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出工程と、
次の画像で稼動予定があるノズルでは前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超える場合に、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行され、一方、次の画像で稼動予定がないノズルでは前記非稼動予定時間として所定の時間が設定され、前記非稼動時間と前記所定の時間との合計が第２の基準時間を超える場合に、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行される予備吐出工程と、
を含むことを特徴とする予備吐出制御方法。
【請求項１０】
インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上 にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置における予備吐出制 御方法であって、
前記ノズルの非稼働時間を演算する演算工程と、
前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出工程と、
次の画像で稼動されるノズルでは、前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行され、一方、次の画像で稼動されないノズルでは、前記非稼動時間と現在から次の画像の後端部を印字し終えるまでの時間との合計が第２の基準時間を超えると、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行される予備吐出工程と、
を含むことを特徴とする予備吐出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置及び予備吐出制御方法に係り、特に記録ヘッドの回復動作制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラにより撮影された画像などを印刷記録する記録装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンター）が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに複数の記録素子を備え、この記録素子からインクの液滴を記録媒体に吐出しながら記録ヘッドを走査し、記録紙上に画像を１ライン分記録すると記録媒体を１ライン分搬送し、この工程を繰り返すことにより記録紙上に画像を形成するものである。
【０００３】
インクジェットプリンターには、単尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うものや、記録媒体の１辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いるものがある。ラインヘッドを用いたものでは、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行うことができる。ラインヘッドを用いたプリンターでは短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となり、また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になる。また、記録媒体だけが移動するのでシリアルヘッドを用いたプリンターに比べて記録速度の高速化が実現できる。
【０００４】
インクジェットプリンターに用いられるインクには大気に触れるとインク溶媒（例えば、水性インクの場合は主として水）が蒸発してしまう性質を持っており、時間が経過するに従い次第にインクの粘度が高くなり、やがてはインクが固まってしまう。したがって、長時間インクが吐出されないノズルでは、まず、ノズル開口付近のインク（インクが空気と接する面）が高粘度となり、徐々にノズル内部のインクが高粘度化してしまう。
【０００５】
上述したインクの高粘度化が起こると、長時間インクが吐出されないノズルからはインクが吐出されにくくなり、更に、時間が経過すると所定の圧力を加えても当該ノズルからインクが吐出されなくなるといった問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するために、一定期間ごとに予備吐出（パージ、つば吐き、空吐出、ダミー吐出）を行い、ノズル内の増粘インクを外部に吐出させたり、ポンプ等の吸引手段を用いて固まったインクを吸引したりする回復動作を行っている。
【０００７】
特許文献１に開示されたインクジェット記録装置及び回復処理方法並びに回復処理プログラムを記憶した記憶媒体では、同一内容のプリントでは使用するノズルが確定するので、プリント中に回復動作を行わなくてもよく、同一内容の複数枚プリントの場合には記録中に回復動作行わないように制御される。一方、プリント内容が異なる場合には、各ノズルの放置時間を記録して基準以下の場合には、そのノズルは回復動作を行わないように制御される。このように制御することで、予備吐出の回数を減らし、インクの消費量を低減させている。
【特許文献１】特開平１１−１９２７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、吐出不良や不吐出を防ぐために頻繁に回復動作が行われると、インクの消費量が増大するだけでなく、実技プリントの生産性が落ちてしまうことがある。また、回復動作を行う回復手段には、ブレードなどの消耗部品が含まれているために、これらの消耗部品のメンテナンスが必要になる。
【０００９】
特許文献１に開示されたインクジェット記録装置及び回復処理方法並びに回復処理プログラムを記憶した記憶媒体では、同一内容のプリントであっても、一度に大量のプリントを行う場合には、プリントに使用しないノズルは長時間使用されず、該ノズル内のインクが完全に固化してしまい（非常に高い粘度になる／ノズル開口部から深部まで増粘する）、予備吐出だけでは該ノズルを回復できないことがあり得る。また、長尺プリントを考えた場合に、プリントの前に放置時間をチェックすると、プリント中にインクの増粘が発生して吐出不良となるまでの基準時間を超えてしまうことがあり得る。
【００１０】
したがって、ノズルの吐出不良や不吐出が発生し、プリント結果には、被記録媒体の搬送方向にスジムラが発生してしまうことがある。上述した問題点は、特に、ラインヘッドを用いたシングルパスでは顕著になる。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、確実にノズルの回復ができるとともに、回復動作によるインクの消費量を抑制することができるインクジェット記録装置及び予備吐出制御方法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】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置であって、前記ノズルの非稼働時間を演算する演算手段と、前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出手段と、前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が基準時間を超える場合には、前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御を行う予備吐出制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
即ち、前回ノズルを稼動させてから現在までの非稼動時間（過去分）と現在から次回ノズルを稼動させるまでの非稼動予定時間との合計時間が基準時間を超えると予備吐出が実行されるように制御される。したがって、印字途中でノズルに吐出異常が発生することを防止できる。
【００１４】
ノズルの稼動には印字時におけるインクの吐出の他に、予備吐出やノズル吸引等の回復動作が含まれていてもよい。
【００１５】
当該ノズルの稼動、予備吐出、吸引などにより当該ノズルからインクが排出（吐出）されると非稼動時間計測値がリセット（初期化）され、リセット時から新たに次の非稼動時間が計測される。
【００１６】
非稼動時間には、画像間のインターバル時間や余白部の時間が含まれていてもよい。
【００１７】
予備吐出を行うか否かを判断するタイミングは、各画像の印字開始時でもよいし、各ロット（プリントジョブ）の印字開始時でもよい。また、ロットごとに判断する場合に、長時間ロットでは、ロット内の画像ごとや任意のタイミングなどで判断するように制御してもよい。
【００１８】
記録ヘッドは、被記録媒体搬送方向に略直交する方向において、印字対象となる被記録媒体の印字可能領域の全域にわたってインク吐出口（ノズル開口）が配置されているフルライン型の印字ヘッドでもよいし、ライン型の印字ヘッドが複数に分割された分割型ヘッドでもよい。更に、短尺の印字ヘッドを印字媒体搬送方向に略直交する方向に移動しながらインク滴を吐出させるシャトルスキャン型印字ヘッドでもよい。ライン型ヘッドとシャトルスキャン型ヘッドとの複合型でもよい。
【００１９】
予備吐出（パージ、つば吐き、空吐出、ダミー吐出）は、印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータが動作してもノズルからインクを吐出できなくなってしまう。
【００２０】
このような状態になる前に（アクチュエータの動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータを動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出するために行われるノズル内のインク吐出であり、電源投入時（リセット時）や所定の期間ごとに行ってもよいし、打滴結果を検出して必要に応じて行ってもよい。
【００２１】
基準時間はノズルごとに設定されてもよいし、複数のノズルごとに設定されてもよい。また、記録ヘッド全体に対して設定されてもよい。更に、複数の記録ヘッドが備えられている場合には、記録ヘッドごとに設定されてもよいし、全ヘッドに対して設定されてもよい。
【００２２】
なお、本明細書において「印字」という用語は、文字の形成のみならず、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。
【００２３】
また、前記目的を達成するために請求項２に係る発明は、インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置であって、前記ノズルの非稼働時間を演算する演算手段と、前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出手段と、次の画像で稼動予定があるノズルでは前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超える場合には、前記ノズルの予備吐出が実行され、次の画像で稼動予定がないノズルでは前記非稼動予定時間として所定の時間が設定され、前記非稼動時間と前記所定の時間との合計が第２の基準時間を超える場合には、前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御を行う予備吐出制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２４】
即ち、稼動予定のあるノズルは第１の基準時間、稼動予定のないノズルは第２の基準時間に基づいて予備吐出を行うか否かが判断される。ノズルが稼動されるか、稼動されないかに応じて予備吐出の必要性を判断でき、予備吐出で消費されるインクを低減化可能である。
【００２５】
第１の基準時間が第２の基準時間より小さくなるような２つの基準時間を用いると、稼動予定のないノズルは稼動予定のあるノズルと比較して予備吐出の回数を減らすことができる。
【００２６】
第１の基準時間及び第２の基準時間は、ノズルごとに設定されてもよいし、複数のノズルごとに設定されてもよい。また、記録ヘッド全体に対して設定されてもよい。更に、複数の記録ヘッドが備えられている場合には、記録ヘッドごとに設定されてもよいし、全ヘッドに対して設定されてもよい。
【００２７】
稼動予定のないノズルでは非稼動予定時間を算出できないので、非稼動予定時間に代わり所定の時間（値）が設定される。所定の時間は０でもよいし、所定の演算により求められた値を設定してもよい。所定の時間を求める態様は、過去の非稼動時間の平均値でもよいし、過去の履歴から非稼動時間を予測した予測値でもよい。また、所定の時間を０とすると、非稼働時間のみに基づいて予備吐出を行うか否かが判断される。
【００２８】
また、前記目的を達成するために請求項３に係る発明は、インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置であって、前記ノズルの非稼働時間を演算する演算手段と、前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出手段と、次の画像で稼動されるノズルでは、前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行され、次の画像で稼動されないノズルでは、前記非稼動時間と現在から次の画像の後端部を印字し終えるまでの時間との合計が第２の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御を行う予備吐出制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２９】
即ち、次の画像で稼動されるノズルでは、前回のノズル稼動からの非稼動時間とノズル稼動までの予定時間との合計が第１の基準時間を超えた場合に予備吐出が実行され、次の画像で稼動されないノズルでは、前記非稼動時間と次の画像の後端部印字終了までの時間との合計が第２の基準時間を超えると予備吐出が実行されるように制御されるので、プリント内容によるノズルの稼動、非稼動に応じて予備吐出の必要性が判断され、更に、ノズルの稼動、非稼動に応じて複数の基準時間を持ち、これらによって予備吐出を行うか否かが制御される。したがって、予備吐出の回数を抑えることができるとともに、予備吐出によって消費されるインクを低減させることができる。
【００３０】
請求項４に示すように請求項２又は３に記載の発明において、前記予備吐出制御手段は、同一内容の画像の複数印字において、稼動されるノズルでは１枚目の画像の印字を実行する際に前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行され、稼動されないノズルでは各画像の印字を実行する際に前記非稼動時間と前記次の画像の後端部を印字し終えるまでの時間との合計が前記第２の基準時間を次の画像印字中に超える場合には、該当するノズルの予備吐出が実行されるように制御することを特徴としている。
【００３１】
即ち、印字中に頻繁に予備吐出を行うことがなくなるので、生産性を落とさずに好ましい画像を印字することができるだけでなく、予備吐出によるインクの消費量を抑えることもできる。
【００３２】
また、請求項５に示すように請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の発明において、前記基準時間及び前記第１の基準時間は、前記ノズルから吐出されるインクの吐出異常が発生するまでの時間であることを特徴としている。
【００３３】
吐出異常には、本来吐出されるインク量と異なる量のインクが吐出される吐出量異常や本来吐出される方向と異なる方向にインクが吐出される吐出方向異常などがある。また、スプラッシュの発生なども吐出異常に含まれる。これらの吐出異常が起こると印字結果の品質低下が起こり得る。
【００３４】
吐出異常か否かの判断基準は、インクの吐出及び吐出方向のバラツキを考慮して判断される。
【００３５】
また、請求項６に示すように請求項２乃至５のうち何れか１項に記載の発明において、前記第２の基準時間は、所定の駆動により前記ノズルからインクが吐出されない不吐出が発生するまでの時間であることを特徴としている。
【００３６】
不吐出とは、インクに所定の圧力を与えても該インクを吐出させることができない状態でもよいし、インクに圧力を与える駆動源（アクチュエータ）が出力しうる最大圧力をインクに与えても該インクを吐出させることができない状態でもよい。
【００３７】
不吐出となったノズルは予備吐出では回復させることができないので、ポンプによる吸引などの回復動作が施される。不吐出となるまでに、即ち、予備吐出によりノズルを回復させることができるうちに予備吐出を行う必要がある。
【００３８】
また、請求項７に示すように請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の発明において、前記基準時間及び前記第１の基準時間、前記第２の基準時間は、インクの種類及び前記記録ヘッドの使用環境条件のうち少なくとも何れか一方に応じて決められることを特徴としている。
【００３９】
インクの種類には染料系インクや顔料系インクなどがあり、インクの種類によって成分が異なり、増粘し始めるまでの時間や増粘の進行速度が異なる。また、使用温度、湿度などの使用環境条件により増粘し始めるまでの時間や増粘の進行速度が異なる。
【００４０】
増粘し始める時間が早くなる場合や、増粘の進行が速くなる場合には、基準時間及び第１の基準時間、第２の基準時間を、通常より短く設定するとよい。
【００４１】
また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項８に係る発明は、インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置における予備吐出制御方法であって、前記ノズルの非稼働時間を演算する演算工程と、前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出工程と、前記計測工程において計測された前記非稼動時間と前記算出工程において算出された前記非稼動予定時間との合計が基準時間を超えると、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行される予備吐出工程と、を含むことを特徴としている。
【００４２】
好ましくは、次の稼動予定があるノズルと次の稼動予定がないノズルとを識別する識別工程を備え、次の稼動予定があるノズルでは、前記予備吐出工程において前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行され、次の稼動予定がないノズルでは、前記予備吐出工程において前記非稼動時間と次の画像の後端部を印字するまでの時間との合計が第２の基準時間を超えると前記ノズルの予備吐出が実行されるように制御される態様である。
【００４３】
前記第１の基準時間と第２の基準時間との関係は、第１の基準時間＜第２の基準時間となる。
【００４４】
また、前記目的を達成するために請求項９に係る発明は、インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置における予備吐出制御方法であって、前記ノズルの非稼働時間を演算する演算工程と、前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出工程と、次の画像で稼動予定があるノズルでは前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超える場合に、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行され、一方、次の画像で稼動予定がないノズルでは前記非稼動予定時間として所定の時間が設定され、前記非稼動時間と前記所定の時間との合計が第２の基準時間を超える場合に、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行される予備吐出工程と、を含むことを特徴としている。
【００４５】
即ち、次回稼働予定のないノズルにも予備吐出の基準を設けたので、好ましいタイミングで予備吐出を行うことができる。
【００４６】
また、前記目的を達成するために請求項１０に係る発明は、インク滴を吐出させるノズルが設けられた記録ヘッドを用いて、被記録媒体上にインク滴を吐出させて印字を行うインクジェット記録装置における予備吐出制御方法であって、前記ノズルの非稼働時間を演算する演算工程と、前記ノズルの次回稼動までの非稼動予定時間を算出する算出工程と、次の画像で稼動されるノズルでは、前記非稼動時間と前記非稼動予定時間との合計が第１の基準時間を超えると、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行され、一方、次の画像で稼動されないノズルでは、前記非稼動時間と現在から次の画像の後端部を印字し終えるまでの時間との合計が第２の基準時間を超えると、予備吐出制御を行う予備吐出制御手段により前記ノズルの予備吐出が実行される予備吐出工程と、を含むことを特徴としている。
【００４７】
即ち、次回稼働予定のないノズルも確実に予備吐出される。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、前回ノズルが稼動されてから現在までの非稼動時間と、現在から次にノズルが稼動されるまでの非稼動予定時間と、の合計から予備吐出を行うか否かが判断されるように制御されるので、印字途中に稼動するノズルが吐出不良となることがない。
【００４９】
また、予備吐出を行う基準時間に２つのパラメータを備え、次の画像で稼動されるノズルと次の画像で稼動されないノズルとにより該基準時間を使い分けることができる。したがって、予備吐出の回数を減らすことができ、予備吐出によるインクの消費量を低減させ得る。従来の技術では、本発明の第１の基準（吐出異常）に対して予備吐出を制御していたので、インク消費量が低減できなかった。
【００５０】
同一内容の複数枚印字では、稼動されるノズルと稼動されないノズルが決まるので、稼動されるノズルでは１枚目の印字を実行する際に予備吐出を行うか否かが判断され、稼動されないノズルでは、印字ごとに予備吐出を行うか否かが判断される。したがって、予備吐出の回数を削減でき、吐出異常及び不吐出を回避できる。
【００５１】
２つの基準時間のうち一方は吐出異常（インクは吐出されるが正常吐出ではない状態）が起こり得るまでの時間とし、もう一方は不吐出（通常の制御ではノズルからインクを吐出させることができない状態）となるまでの時間とする態様が好ましい。
【００５２】
インクの種類、インク色、使用環境（温度、湿度、気圧等）ごとに最適化されるように予備吐出を行う基準時間が決められることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００５４】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００５５】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００５６】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００５７】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００５８】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００５９】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００６０】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００６１】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図８中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。
【００６２】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００６３】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００６４】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００６５】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが（図３乃至図５）、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００６６】
記録紙１６の送り方向（以下、紙搬送方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６７】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６８】
なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００６９】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００７０】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００７１】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００７２】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。吐出検出の詳細については後述する。
【００７３】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００７４】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００７５】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００７６】
こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００７７】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００７８】
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。
【００７９】
図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３(a) 中の４−４線に沿う断面図）である。記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。
【００８０】
即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) ，(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル５１が印字媒体送り方向と略直交する方向に印字媒体の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。
【００８１】
また、図３(c) に示すように、短尺の２次元に配列されたヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。
【００８２】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。
【００８３】
圧力室５２の天面を構成している加圧板５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００８４】
かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。
【００８５】
即ち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。
【００８６】
なお、用紙（記録紙１６）の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインを印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００８７】
図３(a) に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１Ａ、５１Ｂ、５１Ａ、…、のように、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１Ａ及びノズル５１Ｂを異なるタイミングで駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００８８】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインの印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００８９】
なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【００９０】
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。
【００９１】
インク供給タンク６０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インク供給タンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインク供給タンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００９２】
図６に示したように、インク供給タンク６０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【００９３】
なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００９４】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。
【００９５】
これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００９６】
キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面をキャップ６４で覆う。
【００９７】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。
【００９８】
このような状態になる前に（アクチュエータ５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。
【００９９】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、アクチュエータ５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。
【０１００】
この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
【０１０１】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
【０１０２】
図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【０１０３】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１０４】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【０１０５】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【０１０６】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１０７】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０８】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１０９】
プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。
【０１１０】
なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。
【０１１１】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。
【０１１２】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。
【０１１３】
なお、図１に示した例では、印字検出部２４が印字面側に設けられており、ラインセンサの近傍に配置された冷陰極管などの光源（不図示）によって印字面を照明し、その反射光をラインセンサで読み取る構成になっているが、本発明の実施に際しては他の構成でもよい。
【０１１４】
本インクジェット記録装置１０は、各ノズルの管理情報が記録されるノズル管理メモリ９２を備えている。ノズル管理メモリ９２に記録されるノズル管理情報には、各ノズルの稼働時間及び非稼働時間（各ノズルの稼動実績）や、メモリ７４或いは画像バッファメモリ８２に記録されている画像データ（画像情報）からシステムコントローラ７２、プリント制御部８０を介して得られる各ノズルの稼動予定時間及び非稼動予定時間、各ノズルの予備吐出を実行する基準時間などが含まれている。
【０１１５】
また、これらの情報に加えて、各ノズルのローカリティ情報などの様々な情報をノズル管理メモリに記録可能に構成してもよい。
【０１１６】
プリント制御部８０内の予備吐出制御部９４では、ノズル管理メモリ９２に記録されているノズル情報に基づいて各ノズルの状態を把握し、予備吐出などのノズルメンテナンスが必要であると判断すれば、ヘッドドライバ８４及びメンテナンス部９６に所定の指示信号を送出する。
【０１１７】
上述したメンテナンス動作の実行判断には、装置内、特に印字ヘッド５０付近の温度及び湿度が関係する。印字ヘッド５０付近の温度が高くなると非稼動ノズル内のインクの増粘やメニスカス近傍のインクの乾燥が促進される。また、湿度が低くなるとメニスカス近傍のインクの乾燥が促進される。本インクジェット記録装置１０では、装置内の各部の温度及び湿度を測定する温度・湿度検出部９８を備え、温度・湿度検出部９８により得られる温度及び湿度情報がプリント制御部８０に送出される。
【０１１８】
プリント制御部８０（予備吐出制御部９４）では、このようにして得られた温度情報及び湿度情報に基づいて予備吐出の基準時間を変更するなどの制御が行われる。
【０１１９】
〔予備吐出制御〕
一般に、インクジェット記録装置では、ノズル５１の吐出不良や不吐出を防止するために定期的に予備吐出が行われる。定期的に予備吐出を行うことでノズル５１からは正常にインク滴が吐出され、所定の印字品質を確保することができる。しかし、頻繁に予備吐出を行うと、実技プリントの生産性が落ちるばかりか、無駄なインクを消費することになる。
【０１２０】
かかる問題を解決するために、インクジェット記録装置１０では好ましいタイミングで予備吐出を行うように制御される。
【０１２１】
図８には、インクジェット記録装置１０における予備吐出基準時間を示している。インクジェット記録装置１０には予備吐出基準時間に２つのパラメータを備えている。２つのパラメータのうち一方は、ノズル５１内のインクが吐出されてからスプラッシュが発生し始めたり、インク滴の飛翔方向（吐出方向）異常やインク滴サイズ（吐出量）異常が起こり始めたりする吐出異常までの時間Ｔｎｇ１であり、もう一方は、図４に示したアクチュエータ５８の駆動によってインクに加えられる圧力ではノズル５１からインクを吐出することができない不吐出になるまでの時間Ｔｎｇ２である。
【０１２２】
ここで、吐出異常及び不吐出の判断基準の一例を以下に示す。
【０１２３】
目標位置（本来打滴される位置）中心に対して実際に打滴された打滴点の中心が、打滴ピッチの１．５倍以下の距離にある場合を正常打滴とし、この基準から外れた場合には吐出異常と判断される。
【０１２４】
また、複数の打滴が本来の打滴サイズの２倍以上の範囲に広がって着弾している場合には吐出異常と判断され、ノズル５１から全く吐出されない状態は不吐出と判断される。なお、上述した吐出異常及び不吐出の判断基準は、一例であり、他の判断基準を適用することができる。
【０１２５】
上述したＴｎｇ１及びＴｎｇ２は、インクの種類（インクの粘性）、インクのロット、印字ヘッド５０の使用環境（温度、湿度、気圧）、環境履歴に依存するので、これらのパラメータについて変数を持ち、必要に応じて変更できるように構成する態様が好ましい。
【０１２６】
例えば、インクの種類によってインク自体の持つ粘性が異なる場合には、粘度の高いインクではＴｎｇ１及びＴｎｇ２が小さい値に設定される。インクカートリッジにインク情報（インクの粘性）を記録した無線タグやバーコードを備え、インクカートリッジを交換する際に無線タグやバーコードに記録されたインク情報を読み込むように構成し、読み込まれたインク情報から、図７に示したシステムコントローラ７２によりＴｎｇ１及びＴｎｇ２を設定することが可能である。
【０１２７】
また、温度が高くなるとインクの増粘の進行が速くなり、湿度が低くなるとメニスカス面が乾燥し易くなる傾向がある。図７に示す温度・湿度検出部９８からの温度、湿度を読み込むことができるように構成し、温度や湿度に応じてＴｎｇ１及びＴｎｇ２を設定することが可能である。
【０１２８】
更に、過去に設定されたＴｎｇ１及びＴｎｇ２を記憶しておき、所定のタイミングでこれらの平均値を求め、該平均値に基づいてＴｎｇ１及びＴｎｇ２の設定変更を行うことも可能である。
【０１２９】
また、アクチュエータ５８にピエゾなどの圧電素子を用いた場合には、インクが増粘し不吐出となる前に、アクチュエータ５８から圧力室５２内のインクに微振動を与えることにより圧力室５２内のインクが攪拌され、メニスカス面（ノズル５１吐出孔におけるインクと大気との境界面）の粘度の上昇を遅らせることができる。
【０１３０】
図８に示したＴｕ１及びＴｕ２はインクの微振動によりＴｎｇ１及びＴｎｇ２を遅延させることができる時間である。
【０１３１】
微振動を与えるタイミングは、Ｔｎｇ１を超える前でもよいし、Ｔｎｇ１を超えＴｎｇ２を超える前でもよい。また、予備吐出制御とは独立したタイミングで微振動を与えてもよい。また、インクに微振動を与える際の駆動波形は、台形波形や矩形波などとする態様が好ましい。更に、微振動制御によりノズルからインク漏れが起こらないように制御する必要がある。
【０１３２】
即ち、圧力室５２内のインクに微振動を与えると、吐出異常までの時間はＴｎｇ１とＴｕ１との合計時間になり、不吐出までの時間はＴｎｇ２とＴｕ２との合計時間になる。Ｔｕ１及びＴｕ２は、使用するインクの種類やインクロット、温度、湿度、気圧等の使用環境、環境履歴に依存する。
【０１３３】
一方、サーマルタイプのアクチュエータを用いた場合には、上述したインクに微振動を与える制御は難しいために、インク増粘に対してはほとんどの場合予備吐出が行われる。
【０１３４】
図９には、インクジェット記録装置１０の予備吐出制御のタイミングを示している。前の画像１００の印字において、タイミングＴａでは、印字ヘッド５０内の任意のノズル５１Ａから前回画像１００上の打滴点１０２の打滴が行われている。
【０１３５】
画像１００の印字が終了し、次の画像１１０の印字開始までの予備吐出判断タイミングＴｂでは、ノズル５１Ａの予備吐出を行うか否かを判断するタイミングであり、ノズル５１Ａの非稼動時間Ｔ１（前回ノズル５１Ａから打滴が行われたタイミングＴａからＴｂまで時間）が計測（記憶）されるとともに、Ｔｂから次の画像１１０においてノズル５１Ａから打滴される次の打滴点１１２のタイミングＴｃまでの非稼動予定時間Ｔ２が算出される。なお、非稼動時間Ｔ１には、例えば、２枚前の画像でノズル５１Ａが稼動され、１枚前の画像でノズル５１Ａが稼動されなければ、２枚前のノズル５１Ａの稼動からの経過時間となる。Ｔ１及びＴ２には画像間の待ち時間（余白部を含む）が含まれている。
【０１３６】
非稼動時間Ｔ１はシステムコントローラ７２及びプリント制御部８０により求められる。非稼動時間Ｔ１や非稼働予定時間Ｔ２を一時記憶するために用いられるメモリ（記憶手段）には、図７に示したノズル管理メモリ９２が適用される。
【０１３７】
また、入力された印字データから各ノズルの画像上の打滴位置が求められ、記録紙の搬送速度から打滴タイミングが求められ、非稼働予定時間Ｔ２が求められる。
【０１３８】
図９のタイミングＴｂにおいて計測されたノズル５１Ａの非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間が、図８に示した予備吐出時間Ｔｎｇ１を超える場合には、図９タイミングＴｂにおいて、予備吐出が実行される。
【０１３９】
図１０には、次の画像１１０において、ノズル５１Ａを稼動させない（ノズル５１Ａから打滴されない）場合の態様を示している。
【０１４０】
次の画像１１０において、ノズル５１Ａが稼動されない場合には、Ｔｂから次画像１１０の後端部１１４の印字タイミングＴｄまでの時間Ｔ２１が算出される。非稼動時間Ｔ１（図９で説明したＴ１と同じ定義）と、Ｔｂから次の画像１１０の後端部１１４の印字のタイミングＴｄまでの時間Ｔ２１と、の合計時間が図８に示したＴｎｇ２を超える場合には、図９のタイミングＴｂにおいて予備吐出が実行される。
【０１４１】
また、次の画像１１０でノズル５１Ａが稼動されない場合において、次の画像１１０の印字でノズル５１Ａを使わず、非稼動時間Ｔ１と次の画像１１０の後端部１１４を印字するまでの時間Ｔ２１との合計時間がＴｎｇ２を超えない場合には、図１１に示すように、非稼動時間Ｔ１の計測（記憶）が継続される。更に次の画像１２０の印字でノズル５１Ａを稼動させる（打滴点１２２に打滴をする）場合に、非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２が求められる。
【０１４２】
予備吐出を行う際には、通常の吐出（ノーマルプリント）より吐出圧が高くなるように設定することが好ましい。吐出圧を高くすることで、増粘したインクを効率的に吐出することができる。
【０１４３】
図１２は、インクジェット記録装置１０の予備吐出制御（通常予備吐出制御）の流れを示したフローチャートである。
【０１４４】
印字が開始されると（ステップＳ１０）、ステップＳ１２に進み、次の画像でノズル５１Ａを使用（稼動）されるか否かが識別される。次の画像でノズル５１Ａが使用されない場合には（ＮＯ判定）、次のノズル稼動時間を画像後端部印字までの時間として設定し、画像後端部印字までの時間Ｔ２１が算出され（ステップＳ１４）、ノズル５１Ａの非稼動時間Ｔ１と画像後端部印字までの時間Ｔ２１との合計時間が予備吐出基準時間Ｔｎｇ２を超えるか否かが判断される（ステップＳ１６）。
【０１４５】
ステップＳ１６において、非稼動時間Ｔ１と画像後端部印字までの時間Ｔ２１との合計時間が図８に示したＴｎｇ２を超えない場合には（ＮＯ判定）、印字（画像形成）が実行され（図１２のステップＳ２６）、非稼動時間Ｔ１と画像後端部印字までの時間Ｔ２１との合計時間が予備吐出基準時間Ｔｎｇ２を超える場合には（ＹＥＳ判定）、予備吐出が実行される（ステップＳ２４）。
【０１４６】
ステップＳ２４において予備吐出が実行されると非稼動時間Ｔ１がリセット（初期化）され（Ｔ１＝０に設定される）、ステップＳ２６に進み印字が実行される。
【０１４７】
ステップＳ２６において所定の印字工程が実行されるとステップＳ２８に進み、予備吐出制御が終了される。なお、前記印字工程において当該ノズルが稼動されると、Ｔ１はリセットされる。
【０１４８】
一方、ステップＳ１２において、次の画像でノズル５１Ａを使用する場合には（ＹＥＳ判定）、次にノズル５１Ａを使用するまでの時間（非稼動予定時間）Ｔ２が算出され（ステップＳ２０）、ノズル５１Ａの非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間が、図８に示したＴｎｇ１を超えるか否かが判断される（図１２のステップＳ２２）。
【０１４９】
ステップＳ２２において、ノズル５１Ａの非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間がＴｎｇ１を超えない場合には（ＮＯ判定）、印字が実行され（ステップＳ２６）、ノズル５１Ａの非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間がＴｎｇ１を超える場合には（ＹＥＳ判定）ステップＳ２４に進み、予備吐出が実行される。
【０１５０】
本実施形態では、タイミングＴｂが次の画像印字前である態様を例示したが、ロットごとの印字開始前でもよい。また、印字時間が長時間となるロット（大量印字等）では、ロット内の適当なタイミングで、予備吐出を行うか否かを判断してもよい。
【０１５１】
以上の説明のように、各ノズル単位でＴ１、Ｔ２、Ｔ２１の値を、図７に示したプリント制御部８０で管理し、ノズル管理メモリ９２に記憶させ、予備吐出制御部９４においてＴｎｇ１とＴｎｇ２との比較演算を行ない、予備吐出を制御する。したがって、ヘッドの全ノズル分のデータ管理を行なう。
【０１５２】
次に、図１３を用いて、同一内容の画像を複数枚印字する際の予備吐出制御を説明する。なお、図１３中、図１２と同一または類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１５３】
同一画像を複数枚印字する場合には、稼動させるノズルと稼動させないノズルとが決まるので、稼動されるノズルでは、図８に示したＴｎｇ１を基準に予備吐出を行い、稼動されないノズルでは、次の画像終了までに図８に示したＴｎｇ２を超える場合に予備吐出が行われ、ノズルの完全不吐出を防ぐ。同一画像の複数枚印字では、印字の長さ、枚数によっては予備吐出を行わないこともある。
【０１５４】
印字が開始されると（ステップＳ１００）、ステップＳ１０２に進み、図９に示した非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間が算出されるとともに、同一画像の複数枚印字であるか否かが判断される。
【０１５５】
同一画像の複数枚印字でない場合には（ＮＯ判定）、図１２に示した通常予備吐出制御が実行され（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１０の制御が終了すると、ステップＳ１４４に進み、当該予備吐出制御は終了される。
【０１５６】
また、ステップＳ１０２において、同一画像の複数枚印字であると判断された場合には（ＹＥＳ判定）、ステップＳ１２０に進み、図９に示した非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間が算出され、次の画像で該合計時間が、図８に示したＴｎｇ１を超えるか否かが判断される。
【０１５７】
図１３のステップＳ１２０において、次の画像で該合計時間がＴｎｇ１を超えないと判断されるとステップＳ１２８に進み、印字中に非稼働時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間が、図８に示したＴｎｇ２を超えるか否かが判断される。
【０１５８】
ステップＳ１２８において、該合計時間がＴｎｇ２を超えない場合には（ＮＯ判定）、印字が実行され（ステップＳ１４０）、ステップＳ１４２に進み、所定の枚数（Ｎ枚）の印字が終了したか否かが判断される。Ｎ枚の印字が終了しない場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ１２８に進み、Ｎ枚の印字が終了した場合には（ＹＥＳ判定）、当該予備吐出制御は終了される（ステップＳ１４４）。
【０１５９】
一方、ステップＳ１２８において、該合計時間がＴｎｇ２を超える場合には（ＹＥＳ判定）、該当ノズルの予備吐出が実行され（ステップＳ１３０）、非稼動時間Ｔ１がリセットされた後（ステップＳ１３２）、ステップＳ１４０に進む。
【０１６０】
ステップＳ１２０において、次の画像で該合計時間がＴｎｇ１を超えると判断されるとステップＳ１２２に進み、該当するノズルが稼動させるノズル（使用ノズル）であるか否かが判断される。ステップＳ１２２において、該当するノズルが稼動させるノズルでない場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ１２８に進み、該当するノズルが稼動させるノズルである場合には（ＹＥＳ判定）、該当ノズルの予備吐出が実行され（ステップＳ１２４）、Ｔ１がリセットされ（ステップＳ１２６）、ステップＳ１２８に進む。
【０１６１】
長尺印字などにおいて、稼動させるノズルが２枚目以降に吐出異常となることがないように、制御される態様が好ましい。
【０１６２】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、予備吐出を実行するか否かの判断基準時間として、吐出異常が発生するまでの時間Ｔｎｇ１と不吐出が発生するまでの時間Ｔｎｇ２とを備え、これらの判断基準時間に基づいて予備吐出を行うように制御される。即ち、予備吐出を行うまでの時間パラメータを２つ持つので、吐出異常と不吐出とを防ぐことができ、かつ、インクの消費量を抑えることができる。
【０１６３】
また、ノズルごとに前回稼動されてからの非稼動時間Ｔ１と、次に稼動されるまでの非稼動予定時間Ｔ２が算出され、非稼動時間Ｔ１と非稼動予定時間Ｔ２との合計時間がＴｎｇ１を超える場合には、予備吐出が実行される。次の画像で稼動されないノズルでは、当該画像の後端部印字までの時間Ｔ２１が算出され、非稼動時間Ｔ１と画像後端部印字までの時間Ｔ２１との合計時間がＴｎｇ２を超える場合には予備吐出が実行される。
【０１６４】
印字前に、次の印字内で予備吐出限界時間（予備吐出を行わなくても正常吐出ができる時間）を超えるかについて判断するので、印字中に吐出異常となることを防止できるとともに、稼動されないノズルが不吐出となることも防止できる。
【０１６５】
以上は、非稼動時間Ｔ１、非稼動予定時間Ｔ２及び画像後端部印字までの時間Ｔ２１を各ノズル単位で制御する例である。
【０１６６】
一方、複数のノズルを１個のブロックとして取り扱うような制御でもよい。例えば、１色あたり１００００個のノズルを有するラインヘッドを１００個のブロックに分割して、１ブロックあたり１００個のノズルをまとめて予備吐出を制御する。
【０１６７】
この場合、非稼動時間Ｔ１は着目するブロック内のノズルの中で、前画像で最初に駆動した時刻を基準にカウントアップされる。非稼動予定時間Ｔ２は、次の画像で着目するブロック内の全ノズルの中で、最後に駆動されるまでの予定時間が入力される。また、次の画像で着目するブロック内の全ノズルの吐出予定がない場合は、次の画像後端部印字までの時間Ｔ２１となる。
【０１６８】
このように、Ｔ１、Ｔ２及びＴ２１をブロック単位で最も厳しい条件に設定することで印字不良 (液滴サイズ不良、飛翔方向不良）を回避して、且つ、制御系やメモリの負荷も低減可能である。更に、印字ヘッド全体に対してＴ１、Ｔ２及びＴ２１を最も厳しい条件に設定し、予備吐出の制御を行ってもよい。
【０１６９】
本実施形態では、印字（画像）ごとに予備吐出を行うか否かを判断する制御を例示したが、複数印字ごとに予備吐出を行うか否かを判断するように制御してもよい。
【０１７０】
本実施形態では、フルライン型の印字ヘッドを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シャトルスキャン方式の印字ヘッドにも適用可能である。従来、シャトルスキャン方式の印字ヘッドでは、一定時間ごとに、強制的に全ノズルから予備吐出を行っているが、次のスキャン開始前に予備吐出基準時間を超えるか否かを判断して、該当するノズルからのみ選択的に予備吐出を行うように制御することができ得る。
【０１７１】
また、本実施形態では、インク滴の吐出に圧電素子を用いたピエゾ方式を例示したが、本発明は、圧力室内にエネルギー発生体を備え、このエネルギー発生体により圧力室内のインクを加熱し発生したバブルによりインクを吐出させるサーマル型インクジェット記録装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の基本構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図
【図３（ａ）】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３（ｂ）】図３(a) の要部拡大図
【図３（ｃ）】印字ヘッドの他の構造例を示す平面透視図
【図４】図３(a) 中の４−４線に沿う断面図
【図５】図３(a) に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図６】本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク供給部の構成を示した概要図
【図７】本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図８】本実施形態に係るインクジェット記録装置の予備吐出制御における予備吐出基準時間を説明する図
【図９】本実施形態に係るインクジェット記録装置の予備吐出制御における各タイミングを説明する図
【図１０】稼動されないノズルの予備吐出制御のタイミングを説明する図
【図１１】複数枚印字における予備吐出制御のタイミングを説明する図
【図１２】本実施形態に係るインクジェット記録装置の予備吐出制御の流れを示すフローチャート
【図１３】同一内容の複数枚印字における予備吐出制御の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１７３】
１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、５１，５１Ａ…ノズル、５８…アクチュエータ、７２…システムコントローラ、７４…メモリ、９０…プログラム格納部、１００…前の画像、１１０，１２０…次の画像、Ｔ１…非稼動時間、Ｔ２…非稼動予定時間、Ｔ２１…画像後端部印字までの時間、Ｔｎｇ１…吐出異常までの時間、Ｔｎｇ２…不吐出までの時間
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４】
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【図５】
2006142840.tif 000009
【図６】
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【図７】
2006142840.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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