(57)【要約】【課題】  個々のノズルの吐出回復効果を十分に引き出すと共に、予備吐出に伴う不必要なインクの排出を極力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】  記録動作中における次回の予備吐出数を、個々のノズルの吐出休止時間に応じてノズルごとに設定する。これにより、記録中に複数のノズル間に吐出頻度の偏りが生じた場合であっても、個々のノズルに適切な回数で予備吐出が実行されるので、インクの消費を極力低減した状態で、記録ヘッドの安定した吐出状態を維持することが可能となる。【選択図】  図７
2006168074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じてインクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット記録ヘッドを用い、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、
前記画像の形成とは無関係に予備的な吐出を実行する予備吐出手段と、
前記複数のノズルの個々に対し、直前の吐出が実行されてからの経過時間を吐出休止時間としてカウントし、新たな吐出が実行されるたびにカウント値をリセットする吐出休止時間計測手段と、
前記吐出休止手段によって得られる個々のノズルの吐出休止時間に応じて、前記予備的な吐出のための予備吐出数を前記個々のノズルごとに設定する設定手段と
を具備し、前記予備吐出手段は、前記画像形成の過程における所定のタイミングで、前記設定手段によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に応じた予備的な吐出を実行することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記吐出休止時間と前記予備的な吐出のための予備吐出数との対応関係を示すルックアップテーブルを参照することによって、前記予備的な吐出のための予備吐出数を前記個々のノズルごとに設定することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記インクジェット記録ヘッドは、複数種類のインクを吐出可能であり、前記ルックアップテーブルは、前記複数種類のインクごとに用意されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記複数種類のインクは、互いに色材の種類が異なっていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記複数種類のインクは、互いに揮発成分の含有量が異なっていることを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記吐出休止時間計測手段が、前記複数のノズルの個々に対しカウント値をリセットする度に、当該リセット回数を前記個々のノズルの吐出回数として積算する積算手段をさらに具備し、前記予備吐出手段は、前記積算手段によって得られた前記個々のノズルの吐出回数に応じて、前記設定手段によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に変更を加えた後に、前記画像形成の最中の所定のタイミングで、前記予備的な吐出を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記予備吐出手段は、前記吐出回数と前記予備吐出数に変更を加えるための補正パラメータとの対応関係を示すルックアップテーブルを参照することによって、前記設定手段によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に前記補正パラメータに応じた変更を加えることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記所定のタイミングとは、前記予備吐出手段によって直前に実行された前記予備的な吐出の時刻から所定の時間が経過したタイミングであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記吐出休止時間計測手段は、前記カウントを実行するためのクロックと、該クロックの出力値を検出して前記吐出休止時間を計測する吐出休止時間計測回路と、前記吐出休止時間を更新および格納するための吐出休止時間記憶回路とを備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
画像情報に応じてインクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット記録ヘッドを用い、記録媒体への画像の形成とは無関係に予備的な吐出を実行するための予備吐出制御方法であって、
前記複数のノズルの個々に対し、直前の吐出が実行されてからの経過時間を吐出休止時間としてカウントし、新たな吐出が実行されるたびにカウント値をリセットする吐出休止時間計測工程と、
前記吐出休止工程によって得られる個々のノズルの吐出休止時間に応じて、前記予備的な吐出のための予備吐出数を前記個々のノズルごとに設定する設定工程と、
を有し、前記画像形成の過程における所定のタイミングで、前記設定工程によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に応じた予備的な吐出が実行されることを特徴とする予備吐出制御方法。
【請求項１１】
前記吐出休止時間計測工程が、前記複数のノズルの個々に対しカウント値をリセットする度に、当該リセット回数を前記個々のノズルの吐出回数として積算する積算工程をさらに有し、前記積算工程によって得られた前記個々のノズルの吐出回数に応じて、前記設定工程によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に変更を加えた後に、前記画像形成の最中の所定のタイミングで、前記予備的な吐出が実行されることを特徴とする請求項１０に記載の予備吐出制御方法。
【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吐出制御方法に関し、特にインクジェット記録ヘッドの吐出回復処理を行うための予備吐出を効率よく行うためのインクジェット記録装置及び予備吐出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、小型化が容易であることや、騒音が少ない、安価であることなど数々の利点を有しており、コンピュータの出力装置を始め、各種の印刷装置として広く普及している。このようなインクジェット記録装置は、複数のノズルから構成されるノズル群を有するインクジェット記録ヘッドを搭載していることが一般である。個々のノズルには、駆動信号としてのパルス電圧が、画像データに応じて選択的に印加され、これによってノズル内の駆動素子が動作することによって、液滴としてのインクが吐出される仕組みになっている。吐出したインク滴は、記録媒体上の所望の位置に着弾し、ドットを形成する。記録媒体においては、画像データに応じて着弾された複数のドットの配列によって所望の画像が表現される。
【０００３】
一般に、インク滴を吐出させるための複数の吐出口は、インクジェット記録ヘッドの同一平面上に配設されており、同様な条件の下に外気に曝されている。外気に曝されるインク表面においては、インク中に含有されている水やアルコールのような揮発性を有する溶媒成分が蒸発し、不揮発成分の濃度が相対的に高くなって行く。これによって、インクの粘度が上昇し、記録ヘッドの吐出状態に弊害を与える場合がある。よって、一般的なインクジェット記録装置においては、記録ヘッドが待機状態にある場合に、ノズル群の全吐出口をゴム等で形成されたキャップ部材で覆い、吐出口からのインク蒸発を抑制するキャッピング手段が具備されている。
【０００４】
但し、このようなキャッピング手段を具備した記録装置であっても、キャップ部材を透過する気体を皆無にすることは困難である。待機時間が長くなれば、蒸発による吐出不良への懸念も徐々に大きくなる。そこで、このような懸念を回避するために、画像とは無関係な吐出を予備的に実行する、所謂予備吐出動作が一般に採用されている。このような予備吐出動作は、記録直前の記録ヘッドに対し、全ノズルに数発から数千発の駆動パルスを印加することにより実施されている。
【０００５】
上記予備吐出動作は、記録動作直前のみならず、記録中においても、その効果を発揮することが出来る。画像データに応じた記録を実行する過程においては、複数のノズルの中で、どうしてもその吐出頻度に偏りが生じる。例えば、記録信号に応じて吐出口から頻繁にインクが吐出されるノズルにおいては、吐出口近傍のインクは、次々と新たに充填されるので、多少のインクの蒸発は問題になり難い。しかし一方で、吐出を行わない状態が一定時間続いたノズルにおいては、上記インクの蒸発および粘度の上昇が他のノズルに比べて促進される。すなわち、記録ヘッドは、インクの粘度が上昇したノズルを部分的に具備することになり、吐出不良を引き起こす原因を含んだ状態となってしまう。
【０００６】
このような場合であっても、記録動作中の適切なタイミングで予備吐出動作を実行することにより、吐出不良への懸念を抑制することができる。この際、記録中に頻繁に吐出が行われていたノズルであっても、吐出回数が更に追加されることにより、画像品位を劣化させることにはならない。よって、記録中の予備吐出のタイミングや発数は、前回の予備吐出動作からの経過時間内に、吐出を行わなかったノズルを対象として決定するのが一般である。すなわち、このようなノズルにおける粘度の状態を想定し、粘度上昇したインクを排出するに充分な発数を定め、この発数を全ノズルに適用するのである。最も吐出頻度の少ないノズルを基準として、全ノズル共通の予備吐出の発数を定めることが、複雑な駆動制御を行わずして記録ヘッドの信頼性を維持する為の好適な制御方法となるからである。
【０００７】
予備吐出動作において、必要以上の吐出を避けつつも、出来るだけ適切な予備吐出数を割り出すための手法は、既にいくつか提案されている。例えば特許文献１によれば、前回のインク吐出と次回のインク吐出とのインターバルタイムを計測し、記録前に、計測値に応じた回数の予備吐出を実行する内容が開示されている。また、特許文献２においては、記録動作中にスピット動作（予備吐出）によって排出される総インク量を、画像データに基づいて調整する内容が開示されている。同文献によれば、前回のスピット動作からの吐出の有無と、次回のスピット動作までの吐出の有無に応じて、今回のスピット動作における適切な吐出回数（ドット数）が定められている。更に、特許文献３によれば、熱源を有する複数の吐出口で構成される記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、印字パルス数や印字時間、印字領域などの過去の印字履歴に応じて、予備吐出動作を制御する内容が開示されている。同文献によれば、単位時間当たりの駆動パルス数を算出し、この値が許容値を越えた場合に記録ヘッドの吐出回復処理（予備吐出等）を行っている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３４９７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１２７２号公報
【特許文献３】特開２０００−１２７４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年では、画像の高濃度化や高堅牢性への要求が高まる中、これに応えるための高機能なインクの改良も進められており、この際、インクの組成物として、より多くの材料が添加され、従来よりも水の配合量が減少している場合が多い。よってインクジェット記録ヘッドにおいては、吐出口からのインク蒸発に伴う粘度上昇も、従来に比べてより顕著になって来ている。一方、画像の記録解像度や記録速度を高めるために、記録ヘッドが備えるノズル数やその集積密度の増加、また各ノズルの小液滴化の技術も同時に進められて来ている。これに伴い、１つの記録ヘッド内の外気に曝されているインクの表面積も増大し、単位時間におけるインクの蒸発量も、従来に比べて増加する傾向にある。
【００１０】
すなわち、近年のインクジェット記録装置においては、記録ヘッドから蒸発されるインク量および蒸発に伴う粘度上昇、更にこれに伴う吐出不良が、従来よりも顕著に現れ、上述したような予備吐出動作がより頻繁に必要とされている。そして、このような頻繁な予備吐出動作によって排出されるインクの量が、新たに問題視されて来ているのである。
【００１１】
既に説明したが、記録動作中に比較的頻繁にインクが吐出されるノズルにおいては、吐出口近傍のインクは、次々と新たに充填され、特に増粘による問題は起こり難い。すなわち、予備吐出を実行する必要性は他に比べて低いと言える。しかしながら、近年の様に頻繁に必要とされる予備吐出を、従来と同様に全ノズルに対して実施する形態であっては、必要以上の予備吐出回数によって無駄に廃棄されるインク量も増大し、これが無視できない量となってしまっているのである。必要以上のインク消費は、ランニングコストの増大も招致するからである。
【００１２】
既に説明した特許文献によれば、なるべく無駄な予備吐出を防止するために、状況に応じて予備吐出回数を調整することは可能であった。しかし、ここで定められた予備吐出の回数は、いずれも、記録ヘッドに配列する全ノズルに対して一律あるいは一様に分散した状態で設定されるものであった。すなわち、最も吐出頻度の少ないノズルに合わせて全ノズルの吐出回数が決定されることに変わり無く、上記問題を充分に解決できるものではなかった。
【００１３】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、個々のノズルの吐出回復効果を十分に引き出すと共に、予備吐出に伴う不必要なインクの排出を極力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である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そのために本発明においては、画像情報に応じてインクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット記録ヘッドを用い、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記画像の形成とは無関係に予備的な吐出を実行する予備吐出手段と、前記複数のノズルの個々に対し、直前の吐出が実行されてからの経過時間を吐出休止時間としてカウントし、新たな吐出が実行されるたびにカウント値をリセットする吐出休止時間計測手段と、前記吐出休止手段によって得られる個々のノズルの吐出休止時間に応じて、前記予備的な吐出のための予備吐出数を前記個々のノズルごとに設定する設定手段と
を具備し、前記予備吐出手段は、前記画像形成の過程における所定のタイミングで、前記設定手段によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に応じた予備的な吐出を実行することを特徴とする。
【００１５】
また、画像情報に応じてインクを吐出する複数のノズルを有するインクジェット記録ヘッドを用い、記録媒体への画像の形成とは無関係に予備的な吐出を実行するための予備吐出制御方法であって、前記複数のノズルの個々に対し、直前の吐出が実行されてからの経過時間を吐出休止時間としてカウントし、新たな吐出が実行されるたびにカウント値をリセットする吐出休止時間計測工程と、前記吐出休止工程によって得られる個々のノズルの吐出休止時間に応じて、前記予備的な吐出のための予備吐出数を前記個々のノズルごとに設定する設定工程と、を有し、前記画像形成の過程における所定のタイミングで、前記設定工程によって設定された前記個々のノズルの予備吐出数に応じた予備的な吐出が実行されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来に比べて、より少ない発数による確実な予備吐出が実現可能となる。よって、インクの消費を極力低減した状態で、記録ヘッドの安定した吐出状態を維持することが出来る。また、予備吐出動作のために、新たなキャリッジ移動走査を行う必要もないため、記録時間を延長することなく、ランニングコストを低減することが可能となる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下に、図面を参照して本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
（インクジェット記録装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に適用されるインクジェット記録装置の外殻構成図である。本実施形態におけるインクジェット記録装置本体Ｍ１０００の外殻は、下ケースＭ１００１、上ケースＭ１００２、アクセスカバーＭ１００３及び排紙トレイＭ１００４を含む外装部材と、当該外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９（図２参照）とから構成される。
【００１９】
シャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって構成され、記録装置の骨格をなし、後述する各記録動作機構を保持するものである。また、下ケースＭ１００１は記録装置本体Ｍ１０００の外殻の略下半分を、上ケースＭ１００２は記録装置本体Ｍ１０００の外殻の略上半分をそれぞれ形成しており、両ケースの組み合わせによって内部に後述する各機構を収納する収納空間を有する中空体構造をなしている。記録装置本体Ｍ１０００の上面部及び前面部にはそれぞれ開口部が形成されている。
【００２０】
排出トレイＭ１００４は、その一端が下ケースＭ１００１に回転自在に保持され、その回転によって下ケースＭ１００１の前面部に形成される前記開口部を開閉させ得るようになっている。このため、記録動作を実行させる際には、排出トレイＭ１００４を前面側へと回転させて開口部を形成させることにより、ここから記録媒体が排出可能となると共に排出された記録媒体を順次積載し得るようになっている。また、排紙トレイＭ１００４には、２枚の補助トレイＭ１００４ａ、Ｍ１００４ｂが収納されており、必要に応じて各トレイを手前に引き出すことにより、記録媒体の支持面積を３段階に拡大、縮小させ得るようになっている。
【００２１】
アクセスカバーＭ１００３は、その一端部が上ケースＭ１００２に回転自在に保持され、上面に形成される開口部を開閉し得るようになっている。アクセスカバーＭ１００３を開くことによって本体内部に収納されているプリントヘッドカートリッジＨ１０００（図３参照）或いはインクタンクＨ１９００（図４参照）等の交換が可能となる。なお、ここでは特に図示しないが、アクセスカバーＭ１００３を開閉させると、その裏面に形成された突起がカバー開閉レバーを回転させるようになっており、そのレバーの回転位置をマイクロスイッチなどで検出することにより、アクセスカバーの開閉状態を検出し得るようにしている。
【００２２】
上ケースＭ１００２の後部上面には、電源キーＥ００１８及びレジュームキーＥ００１９が押下可能に設けられると共に、表示燈Ｅ００２０が設けられており、電源キーＥ００１８を押下すると、表示燈Ｅ００２０が点燈して記録可能であることを記録装置の使用者に知らせるものとなっている。また表示燈Ｅ００２０は点滅の仕方や色の変化によって、記録装置のトラブル等を使用者に知らせる等、種々の表示機能を有する。更にブザーをならすことも可能である。なお、トラブル等が解決した場合には、レジュームキーＥ００１９を押下することによって記録動作が再開されるようになっている。
【００２３】
（インクジェット記録装置の動作機構）
図２は、インクジェット記録装置Ｈ１０００の内部機構を説明するための構成図である。本実施形態における記録動作機構としては、記録媒体を装置本体内へと自動的に給送する自動給送部Ｍ３０２２と、自動給送部Ｍ３０２２から１枚ずつ送出される記録媒体を所定の記録位置へと導くと共に、記録位置から排出部Ｍ３０３０へと記録媒体を導く搬送部Ｍ３０２９と、記録位置に搬送された記録媒体に所望の記録を実行する記録部と、当該記録部等に対する吸引やワイピング等の回復処理を行う回復部Ｍ５０００とから構成されている。
【００２４】
記録部は、キャリッジ軸Ｍ４０２１によって移動可能に支持されたキャリッジＭ４００１と、キャリッジＭ４００１に着脱可能に搭載される記録ヘッドカートリッジＨ１０００（図３参照）とからなり、記録ヘッドカートリッジＨ１０００内にはインクを吐出させるための複数のノズルから構成される吐出部が６色分備えられている。
【００２５】
回復部Ｍ５０００には、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の吐出部のノズル内及び流路内で大きく粘度上昇したインクや気泡を除去するための吸引ポンプ、吐出部に付着したインクやごみ等を払拭するワイパー、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の待機時に吐出口の保護とノズル内に存在するインクの蒸発抑制のためのキャップ、更には予備吐出で排出されるインクを受け止める予備吐出受け、等が備えられている。なお、本発明の特徴となる予備吐出動作については、後に詳しく説明する。
【００２６】
（インクジェット記録ヘッド）
図３は、本実施形態に適用するインクジェット記録カートリッジの概略斜視図である。
本実施形態における記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、図に示すようにインクを貯留するインクタンクＨ１９００と、インクタンクＨ１９００から供給されるインクを記録情報に応じてノズル群から吐出させるインクジェット記録ヘッドＨ１００１（以下『記録ヘッド』と記す）とを有する。記録ヘッドＨ１００１は、前述したキャリッジＭ４００１に対して着脱可能に搭載される。
【００２７】
図４は、記録ヘッドＨ１００１にインクタンクを着脱する状態を説明するための構成図である。本実施形態の記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、写真調の高画質な画像形成を可能とするため、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びイエローの各色独立のインクタンクＨ１９００が用意されている。それぞれのインクタンクＨ１９００は、図に示すように、記録ヘッドＨ１００１に対して独立に着脱自在となっている。記録ヘッドＨ１００１の下部には、色ごとに６００ｄｐｉの配列ピッチで３００個の吐出口が一列に配した吐出口列が形成されている。本例では６色のインクタンクを使用しているので、６列の吐出口列が配されており、これらの吐出口には、個々に電気熱変換体を備えたノズルが配備されている。
【００２８】
（キャリッジ）
再度図２に戻る。キャリッジＭ４００１には、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４００１上の所定の装着位置に案内するためのキャリッジカバーＭ４００２と、記録ヘッドＨ１００１と係合して所定の装着位置にセットさせるよう押圧するヘッドセットレバーＭ４００７とが設けられている。即ち、ヘッドセットレバーＭ４００７はキャリッジＭ４００１の上部にヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられると共に、記録ヘッドＨ１００１との係合部にはヘッドセットプレート（不図示）がばねを介して備えられ、このばね力によって記録ヘッドＨ１００１を押圧しながらキャリッジＭ４００１に装着する構成となっている。
【００２９】
キャリッジＭ４００１の記録ヘッドＨ１００１との別の係合部にはコンタクトフレキシブルケーブルＥ００１１が設けられ、コンタクトフレキシブルケーブルＥ００１１上のコンタクト部と記録ヘッドＨ１００１に設けられたコンタクト部（外部信号入力端子、不図示）とが電気的に接触し、記録のための各種情報の授受や記録ヘッドＨ１００１への電力の供給などを行うようになっている。
【００３０】
コンタクトフレキシブルケーブルＥ００１１のコンタクト部とキャリッジＭ４００１との間には不図示のゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットレバーばねによる押圧力とによってコンタクト部とキャリッジＭ４００１との確実な接触を可能とするようにしている。さらにコンタクトフレキシブルケーブルＥ００１１は、キャリッジＭ４００１の背面に搭載されたキャリッジ基板（不図示）に接続されている。
【００３１】
（吐出制御）
図５は、本実施形態のインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。図において、ＣＰＵ４００は、メインバスライン４０５を介して装置各部の制御及びデータ処理を実行する。ＣＰＵ４００は、ＲＯＭ４０１に格納されるプログラム（以下の実施形態で説明する予備吐出制御を行うプログラムを含む）を実行することにより、データ処理、ヘッド駆動およびキャリッジ駆動を以下に記す各部を介して制御する。この際、ＲＡＭ４０２はＣＰＵ４００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられる。メモリとして用いる記憶機器にはＲＡＭの他にハードディスク等を用いてもよい。
【００３２】
画像入力部４０３は外部に接続されたホスト装置とのインターフェースを有し、ホストから入力した画像データを一時的に保持する。画像信号処理部４０４は、色変換や二値化等のデータ処理を実行する。
【００３３】
操作部４０６は、前述した電源キーＥ００１８やレジュームキーＥ００１９を備え、オペレータによる指示入力を可能にしている。
【００３４】
回復系制御回路４０７ではＲＯＭ４０１に格納されている回復処理プログラムに従って、吸引、ワイピング、予備吐出等の回復動作を制御する。回復系モーター４０８は、記録ヘッドＨ１００１とこれに対向離間するクリーニングワイパー４０９やキャップ４１０、吸引ポンプ４１１を駆動する。
【００３５】
ヘッド駆動制御回路４１６は、記録ヘッドＨ１００１下部の吐出口列からインク吐出を行わせるための電気熱変換体の駆動を制御し、これによって画像形成のためのインク吐出や予備吐出を実行する。
【００３６】
キャリッジ駆動制御回路４１７及び紙送り制御回路４１８も同様に、ＣＰＵ４００がプログラムを実行することによって駆動され、それぞれ、キャリッジの移動及び紙送りを制御する。
【００３７】
これら２つの制御回路により、キャリッジＭ４００１に搭載された記録ヘッドＨ１００１を、走査方向に１２００ｄｐｉの精度で駆動制御すると共に、同精度でインク吐出を行うことが可能となり、記録媒体に高画質の画像を得ることができる。
【００３８】
予備吐出制御部１００は、ヘッド駆動回路４１６に連動する形態で備えられており、記録ヘッドＨ１００１内における各ノズルの吐出休止時間を計測するためのクロック４１５、吐出休止時間を計測する吐出休止時間計測回路４１３、計測した吐出休止時間を更新・格納する吐出休止時間記憶回路４１２、及び吐出休止時間を更新するたびにそのノズルにおける吐出回数を積算して記憶する吐出回数記憶回路４１４を具備している。更に、吐出休止時間記憶回路４１２内及び吐出回数記憶回路４１４内には、ノズル単位のデータを格納しておくためのＲＡＭが具備されている。
【００３９】
（予備吐出）
以下に、本実施形態における記録動作および記録動作中に実施される予備吐出動作について説明する。
【００４０】
本実施形態の記録装置はシリアル型のインクジェット記録装置であるので、キャリッジＭ４００１に搭載された記録ヘッドＨ１００１は、キャリッジＭ４００１の走査に伴い移動しながらも、各色３００ずつ紙送り方向と略平行に配列されたノズルからインクを吐出する。この吐出を実行するために、ヘッド駆動回路４１６は、記録ヘッドＨ１００１の各電気熱変換体に対し、１０ｋＨｚの周波数でパルス状の電気信号を印加し、１つのノズルからは、１００μｓの間隔でインクが連続的に吐出可能となっている。ただし、実際の吐出は、画像データに基づいた記録信号によって、上記パルスが選択的に印加される構成となっている。
【００４１】
ここで、記録媒体の記録幅が８インチであったとすると、主走査方向への記録密度が１２００ｄｐｉであるので、主走査方向における最大記録ドット数は９６００ドットとなる。すなわち、１回の記録走査において記録に要する時間は０．９６秒となる。更に、キャリッジ駆動用モーターの加減速時間および移動走査方向の反転切り替え時間を考慮すると、１回の記録走査における最大所要時間は、ほぼ１秒と判断することが出来る。
【００４２】
本実施形態の記録装置においては、記録動作中であっても５秒間隔で予備吐出動作が実施されるように設定されている。実施の際は、吐出用のパルス発生タイミングを利用して、ヘッド駆動制御回路４１６に対し、予備吐出制御部１００からの割り込み制御を行っている。
【００４３】
以下に、画像信号が入力されてからの記録動作と、これに伴って実施する予備吐出動作について説明する。
【００４４】
画像信号が入力される前の待機状態においては、回復部Ｍ５０００に備えつけてあるキャップが記録ヘッドＨ１００１の吐出口列に当接している。よって、ホスト装置から画像信号が入力されて来ると、まず、記録ヘッドＨ１００１の吐出口列を覆っているキャップの開放が行われる。その後、待機時間に伴う全ノズルからの予備吐出や、ワイピング動作のような所定の初期化処理を実施した後に、画像データに従ったインクの吐出を、１吐出周期ごとに必要なノズルから開始する。１回の吐出タイミングごとに、図５の予備吐出制御部１００にその処理が移行される。
【００４５】
図６は、予備吐出制御部１００における予備吐出動作工程を説明するためのフローチャートである。ここでは、簡単のために、便宜上８本のノズルを用いて説明を行っている。また、本フローチャートは、１色分のインクに対する適用としているが、本実施形態においては、他の５色分のノズルに対しても同等のフローチャートを宛がうことが可能となっている。本実施形態のインクタンクＨ１９００に充填されている６色のインクは、それぞれ色材は異なっているが、それ以外の成分はほぼ同じもので調製されており、揮発成分の種類や量も６色共にほぼ同等とみなすことが出来るからである。
【００４６】
予備吐出制御部１００においては、まず、前回の予備吐出動作から経過した時間ｔを取得する（ステップＳ５０１）。もし、この時が、記録動作開始直前で、キャップが開放された直後であるならば、上記初期化処理で実施された予備吐出がここで言う前回の予備吐出に対応する。
【００４７】
ステップＳ５０２では、取得した経過時間ｔが、５秒以上であるか否かを判定する。判定結果が５秒未満であれば、予備吐出制御部１００における処理を終了し、次のドットの吐出制御に移行する。一方、経過時間ｔが５秒以上である場合には、記録中の予備吐出を実施するタイミングに該当すると判断され、ステップＳ５０３に進む。
【００４８】
ステップＳ５０３では、キャリッジＭ４００１が記録領域の最端部に位置しているか否かを判定する。キャリッジＭ４００１が記録領域の最端部に位置してない場合には、まだ予備吐出を実行するタイミングではないと判断し、予備吐出制御部１００における処理を終了する。一方、キャリッジＭ４００１が記録領域の最端部に位置していると判断された場合には、ステップＳ５０４に進む。
【００４９】
図２でも説明した様に、本実施形態のインクジェット記録装置では、予備吐出動作は回復部Ｍ５０００の位置で行う構成となっている。よって、ステップＳ５０２において、ｔが５秒以上であると判断されたとしても、記録ヘッドが記録走査の途中にある場合には、ここで予備吐出を実行することができない。この際、記録途中であってもインク吐出を中断して、キャリッジＭ４００１を回復部Ｍ５０００の位置に移動させてから予備吐出を実行し、更にキャリッジＭ４００１を再度記録中断位置に戻すような段階を踏むことも出来る。しかしこの場合には、記録を中断した前後でインクの着弾位置にずれが発生したり、キャリッジＭ４００１の移動に伴う余分な時間によって、記録時間全体が増大したりと、新たな弊害を招くことに繋がる。本実施形態においては、ステップＳ５０２およびステップＳ５０３の判断工程によって、記録中の予備吐出動作は、前回の予備吐出から５秒以上経過していて、且つキャリッジＭ４００１が記録領域の最端部にあるときに実行するようにしている。すなわち、本実施形態における記録中の予備吐出動作は、記録時間を極力増加させること無しに、所定の位置で実施することが出来る構成となっているのである。
【００５０】
ステップＳ５０４では、キャリッジＭ４００１を回復部Ｍ５０００に位置決めし、予備吐出を実行する準備を整える。
【００５１】
続くステップＳ５０５では、予備吐出制御部１００における休止時間記憶回路４１２より、個々のノズルの吐出休止時間を取得する。本例ではノズルを８つとしているので、各ノズルの吐出休止時間を、ここでは配列順にｓ（１）〜ｓ（８）としている。
【００５２】
ステップＳ５０６では、予め用意されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して、各ノズルに適用させる予備吐出数ｅ（１）〜ｅ（８）を設定する。
【００５３】
図７は、上記ＬＵＴを示す図である。本実施形態に適用するこのテーブルは、発明者が鋭意検討の上、実験的に求めたものであり、５秒以下の放置時間に応じて吐出口から蒸発するインク量の変化と、これに伴うインクの増粘状態を考慮し、この増粘した状態から１つのノズルを回復させるのに十分な予備吐出数を定めたものとなっている。
【００５４】
続くステップＳ５０７では、各ノズルに対して、これに隣接するノズルの吐出回数を吐出回数記憶回路４１４より取得する。ここでは注目するノズルに対し、その両側に位置する２ノズルの吐出回数の合計値を隣接ノズル合計吐出回数ｐとして取得するようにしている。たとえば８本のノズル群のうち、目的のノズルを４番目のノズルとした場合には、隣接するノズルは３番目のノズルと５番目のノズルになる。よってこれら２つのノズルの吐出回数を合計し、その結果を４番目のノズルの、隣接ノズル合計吐出回数ｐ（４）とする。このようにして、全ノズルに対する隣接ノズル合計吐出回数ｐ（１）〜ｐ（８）を取得した後に、ステップＳ５０８に進む。
【００５５】
図８は、隣接ノズル合計吐出回数に対する、予備吐出数削減係数を設置するためのＬＵＴである。ステップＳ５０８では、図８に示したＬＵＴを参照して、ステップＳ５０７で取得した隣接ノズル合計吐出回数のｐ（１）〜ｐ（８）に対応する予備吐出削減係数を、個々のノズルに対して求める。続いて、ステップＳ５０６で一旦設定された予備吐出数ｅ（１）〜ｅ（８）に、それぞれの予備吐出数削減係数を乗じ、その結果を最終的な予備吐出数ｅ（１）〜ｅ（８）として新たに設定する。
【００５６】
以上説明したステップＳ５０７およびＳ５０８は、個々のノズルの吐出履歴のみでなく、隣接するノズルの吐出によって影響を受けるメニスカス振動の効果を加味するための工程である。以下に「メニスカス振動」とこれによる増粘インクへの影響について説明する。
【００５７】
実際の画像データによって、吐出動作が行われず休止時間が長いノズルであっても、近傍のノズル、特に隣接するノズルが駆動されていた場合には、隣接するノズルのインク吐出に伴う振動の影響を受けて、ノズル内のメニスカスが振動する現象が知られている。このような現象を、「メニスカス振動」と称している。「メニスカス振動」が発生すると、ノズル内のインクはある程度流動するので、ノズル先端部分で揮発成分が蒸発したとしても、粘度の分布はノズル内で拡散される。つまり、個々のノズルにおいては、吐出休止時間から判断して必要とされる予備吐出数よりも、より少ない予備吐出数で、吐出状態を安定させることが可能となり得るのである。
【００５８】
このような「メニスカス振動」は、ノズルの配列密度が高いほど、隣接ノズルからの影響が大きくなるので、振動の度合いやインク拡散の効果も大きくなる。本実施形態のように、６００ｄｐｉの配列密度を有する記録ヘッドを適用する場合においては、「メニスカス振動の」影響を加味することによって、より一層、予備吐出のために無駄に消費されるインク量を減少させることが出来る。
【００５９】
よって、メニスカス振動の状態に応じて、予備吐出数を抑制することにより、無駄な予備吐出数を更に一層低減させることが可能となる。図８に示す予備吐出数削減係数は、隣接ノズルの吐出回数に応じて変動するメニスカス振動の状態より、ノズル内のインク拡散状態を推測して、発明者らが実験的に求めたものとなっている。
【００６０】
ステップＳ５０９では、ステップＳ５０８で定められた数に従って、各ノズルの予備吐出を実行する。
【００６１】
予備吐出動作終了後、ステップＳ５１０では、現状定められている各ノズルの吐出休止時間ｓ（１）〜ｓ（８）、並びに隣接ノズル合計吐出回数ｐ（１）〜ｐ（８）の値を、全てリセットする。ステップＳ５０９で予備吐出を実行した時点で、これまでの吐出休止時間が不要となるためである。
【００６２】
以上で、予備吐出制御部１００における一連の制御工程が終了する。予備吐出動作が終了すると、キャリッジＭ４００１は回復部Ｍ５０００の位置から画像形成領域内に移動し、画像データに従った次の記録走査を開始する。そして、上記フローチャートで説明した駆動パルス周期ごとの予備吐出制御も再開される。
【００６３】
なお、ステップＳ５０８においては、予備吐削減係数を乗じて算出される予備吐出数が整数とならない場合も在りうる。例えば、注目するノズルの吐出休止時間ｔが４．７秒、隣接ノズルの合計吐出回数ｐが３５０００回であった場合を想定する。この場合、ステップ５０６において、予備吐出回数は１２発が選択され、続くステップＳ５０８では、予備吐出数削減係数として０．９が選択される。従って、最終的な予備吐出数は、１２×０．９＝１０．８発となり小数点以下の値が存在してしまう。このような場合、本実施形態では小数点以下を切り上げて予備吐出数とする。すなわち、最終的な予備吐出数は、１１発として設定する。但し、このような切り上げは、本発明や本実施形態を特徴付けるものではない。よりインクの消費を低減したい場合には、積算後の値を四捨五入して最終的な予備吐出数としても構わない。
【００６４】
また、図７および図８で示した具体的な数値内容も、本実施形態を特徴付けるものではない。先にも説明したが、ここに示した値は、発明者が所定の条件の元に実験的に取得・設定した値である。適用する記録ヘッドの形態やインクの組成によって、その値が変わり得ることは言うまでもない。
【００６５】
本実施形態においては、注目するノズルの近傍のノズルからの「メニスカス振動」も考慮に入れて、予備吐出回数を設定していることに、その特徴がある。この際、上記では、注目ノズルに隣接する２つのノズルにおける吐出回数の和によって、インクの流動状態を判断したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。隣接するノズルのみならず、注目ノズルを中心としたより広い範囲のノズルからも「メニスカス振動」の影響を受ける状況も十分考えられる。このような場合には、例えば、重み係数を付与しながら近傍ノズルの吐出回数の和をカウントするなど、より広い範囲の吐出回数を加味する形態を採用してもよい。
【００６６】
（第２の実施形態）
以下に本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態においても、図１〜図５で説明したインクジェット記録装置の構成は、第１の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、より高画質で高堅牢性の画像を得るために、使用する６色のインクのそれぞれの色材の特性に合わせて、含有される溶剤の組成が異なっているものとする。このような場合、インク毎に水やアルコール等の揮発成分の含有量が異なるため、吐出口近傍でのインクの蒸発の進行状態も異なる。本実施形態においては、このような状況に対応するために、インクの種類ごとに異なる予備吐出制御を実行することを特徴としている。
【００６７】
以下に、本実施形態における画像信号が入力されてからの記録動作と、これに伴って実施する予備吐出動作について説明する。画像信号が入力されてから、各吐出タイミングにおいて、図５の予備吐出制御部１００にその処理が移行されるまでの工程は、第１の実施形態と同様である。
【００６８】
図９は、本実施形態の予備吐出制御部１００における予備吐出動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、第１の実施形態と同様に、便宜上８本のノズルを用いて説明を行っている。
【００６９】
予備吐出制御部１００においては、まず、前回の予備吐出動作から経過した時間ｔを取得する（ステップＳ５１１）。もし、この時が、記録動作開始直前で、キャップが開放された直後であれば、上記初期化処理で実施された予備吐出がここで言う前回の予備吐出に対応する。
【００７０】
ステップＳ５１２では、取得した経過時間ｔが、５秒以上であるか否かを判定する。判定結果が５秒未満であれば、予備吐出制御部１００における処理を終了し、次のドットの吐出制御に移行する。一方、経過時間ｔが５秒以上である場合には、記録中の予備吐出を実施するタイミングに該当すると判断され、ステップＳ５１３に進む。
【００７１】
ステップＳ５１３では、キャリッジＭ４００１が記録領域の最端部に位置しているか否かを判定する。キャリッジＭ４００１が記録領域の最端部に位置してない場合には、まだ予備吐出を実行するタイミングではないと判断し、予備吐出制御部１００における処理を終了する。一方、キャリッジＭ４００１が記録領域の最端部に位置していると判断された場合には、ステップＳ５１４に進む。
【００７２】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ステップＳ５１２およびステップＳ５１３の判断工程によって、記録時間を極力増加させること無しに、所定の位置で予備吐出動作を実施することが出来る構成となっている。
【００７３】
ステップＳ５１４では、キャリッジＭ４００１を回復部Ｍ５０００に移動して予備吐出を実行する準備を整える。
【００７４】
ステップＳ５１５では、これ以降の処理を、６色のインクのそれぞれに対して順番に行っていくために、まず第１の色となるブラックインクについて注目することを定める。以下、ステップＳ５１６〜ステップＳ５１９は、注目している１色に対して個別に行われる工程となっている。
【００７５】
ステップＳ５１６では、予備吐出制御部１００における休止時間記憶回路４１２より、各ノズルにおける吐出休止時間ｓ（１）〜ｓ（８）を読み取る。
【００７６】
ステップＳ５１７では、予め用意されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して、各ノズルに適用させる予備吐出数ｅ（１）〜ｅ（８）を設定する。
【００７７】
図１０は、本実施形態で適用するＬＵＴを示す図である。このテーブルは、発明者が鋭意検討の上、実験的に求めたものとなっている。すなわち、５秒以下の放置時間に応じて吐出口から蒸発するインク量の変化と、これに伴うインクの増粘状態を、インク色ごとに考慮し、この増粘した状態から１つのノズルを回復させるのに十分な予備吐出数を、やはりインク色ごとに定めたものとなっている。図において、Ｂｋ、ＬＣ、ＬＭ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各記号は、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ、イエローの各色をそれぞれ表している。これらの６色を吐出するノズル列は、上記の順番で記録ヘッド上に並列しており、ステップＳ５１６〜ステップＳ５１９まで一連の工程も、上記の順番で実施されることにより、最も時間的に無駄の無い予備吐出動作が実現される構成となっている。以下の説明では、簡単のため、各色に対し上記順番に１〜６の番号を付しておく。注目しているインク色がブラックの場合、ステップＳ５１７においては、図の『［１］Ｂｋ』の表示がなされている欄のｅ（１）〜ｅ（８）の中から予備吐出数が選択される。
【００７８】
ステップＳ５１８では、ステップＳ５１７で設定された予備吐出数に従って、予備吐出を実行する。
【００７９】
予備吐出動作終了後、ステップＳ５１９では、現状定められている各ノズルの吐出休止時間ｓ（１）〜ｓ（８）の値をリセットする。以上で、１色分の予備吐出動作が終了する。
【００８０】
ステップＳ５２０では、全６色分の予備吐出動作が完了したか否かを判断する。全６色分の処予備吐出動作は、まだ完了していないと判断された場合、ステップＳ５２１へ進み、予備吐出動作の対象となるインク色を、次のインク色に移行する。すなわち、［１］〜［６］の順番に従って、注目するインク色を変更する。その後、変更後のインク色に対して、ステップＳ５１６〜ステップＳ５１９の処理を繰り返す。無論、ステップＳ５１７で参照するＬＵＴの欄は、注目しているインク色に応じて変更する。
【００８１】
以上のようにして第１の色であるブラックから第６の色であるイエローまで処理が終了した後、ステップＳ５２０において全６色分の予備吐出動作が完了したと判断されると、本実施形態の予備吐出制御部１００における一連の制御工程が終了する。
【００８２】
予備吐出動作が終了すると、キャリッジＭ４００１は回復部Ｍ５０００の位置から画像形成領域内に移動し、画像データに従った次の記録走査を開始する。そして、上記フローチャートで説明した駆動パルス周期ごとの予備吐出制御も再開される。
【００８３】
なお、本実施形態においては、目的とするノズルの予備吐出数を決める際に、第１の実施形態のような、隣接ノズルの合計吐出回数に応じた予備吐出数の削減は行っていない。図１０にも示すように、本実施形態で適用する記録ヘッドにおいては、必要な予備吐出数が全体的に少ないため、隣接ノズルの合計吐出回数による予備吐出数の削減を省略しても、予備吐出による全体のインク排出量に大きな差が無いと判断できるからである。しかしながら、このような構成は本実施形態を特徴付けるものではない。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、隣接ノズルの合計吐出回数をカウントし、メニスカス振動の程度に応じて予備吐出数を削減する処理を組み入れても構わない。このような構成は、本実施形態に支障を生ずるものではなく、より高精度な予備吐出制御が期待できることは、容易に理解されよう。
【００８４】
なお、以上２つの実施形態においては、個々のノズルの内部に電気熱変換体を配備し、これに電圧パルスを印加することにより、インクを吐出する構成の記録ヘッドを用いて説明してきた。しかしながら本発明は、このような記録ヘッドに限定されるものではない。ノズルからの吐出方法がいかなるものであろうと、複数のノズルから画像データに応じてインクを選択的に吐出する構成であれば、本発明の効果は発揮されるのである。例えば、ノズル内部に圧電素子を配備することによって、インクを吐出するような構成であっても、本発明の効果になんら影響は無い。
【００８５】
また、上記２つの実施形態においては、前回の予備吐出から５秒経過した段階で予備吐出動作を実行可能としたが、本発明はこのような構成に限定されるものでもない。経過時間の閾値は５秒で無くともよいし、所定の経過時間によって予備吐出の実行を決断する構成でなくともよい。例えば、記録走査回数や、記録ドット数など、インクの粘度上昇の目安となるようなパラメータによって判断する構成であれば、パラメータ自体はどのようなものを採用してもよい。本発明の最も基本的な特徴は、ノズルそれぞれに対し、適切な予備吐出回数が設定されることである。よって、予備吐出を実行するきっかけが何であろうと、本発明の主旨にはなんら影響を与えない。
【００８６】
更に、以上２つの実施形態においては、記録領域の片側に回復部Ｍ５０００を設置し、ここで予備吐出動作を実行する形態で説明してきたが、本発明はこのような構成に限定されるものでもない。例えば、双方向の記録動作を行うインクジェット記録装置においては、予備吐出を受けるための部材を、記録領域の両側に配備させておき、記録領域のどちらの端部からでも予備吐出可能な構成とすれば、更に効率的に予備吐出動作を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態に適用されるインクジェット記録装置の外殻構成図である。
【図２】本発明に適用可能なインクジェット記録装置の内部機構を説明するための構成図である。
【図３】本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録カートリッジの概略斜視図である。
【図４】記録ヘッドにインクタンクを着脱する状態を説明するための構成図である。
【図５】本発明の実施形態のインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における予備吐出動作工程を説明するためのフローチャートである。
【図７】各ノズルに適用させる予備吐出数を設定するためのＬＵＴを示す図である。
【図８】隣接ノズル合計吐出回数に対する、予備吐出数削減係数を設置するためのＬＵＴを示図である。
【図９】第１の実施形態の予備吐出制御部における予備吐出動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】各ノズルに適用させる予備吐出数を設定するためのＬＵＴを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００    予備吐出制御部
４００    ＣＰＵ
４０１    ＲＯＭ
４０２    ＲＡＭ
４０３    画像入力部
４０４    画像信号処理部
４０５    メインバスライン
４０６    操作部
４０７    回復系制御回路
４０８    回復系モーター
４０９    ワイパー
４１０    キャップ
４１１    吸引ポンプ
４１２    吐出休止時間記憶回路
４１３    吐出記憶時間計測回路
４１５    クロック
４１６    ヘッド駆動制御回路
４１７    キャリッジ駆動回路
４１８    紙送り制御回路
Ｈ１０００    インクジェット記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１    インクジェット記録ヘッド
Ｈ１９００    インクタンク
Ｍ１０００    インクジェット記録装置
Ｍ４００１    キャリッジ
Ｍ５０００    回復部
【図１】
2006168074.tif 000003
【図２】
2006168074.tif 000004
【図３】
2006168074.tif 000005
【図４】
2006168074.tif 000006
【図５】
2006168074.tif 000007
【図６】
2006168074.tif 000008
【図７】
2006168074.tif 000009
【図８】
2006168074.tif 000010
【図９】
2006168074.tif 000011
【図１０】
2006168074.tif 000012