(57)【要約】【課題】液体の増粘を防ぐことができる液滴吐出ヘッドの駆動装置、駆動方法、駆動用データ作成プログラム、及び液滴吐出装置を得る。【解決手段】制御部６０は、色変換部６３、画像処理部６４、予備吐出データ書き込み部６６、記録データ作成部６８、及びメモリ７０を含んで構成される。予備吐出データ書き込み部６６は、色変換部６３で色変換され画像処理部６４でハーフトーン処理された各色の画像データに対して、休止期間が有るノズル内のインクの増粘による吐出不良を防止するための予備吐出を吐出させる画素を設定し、その画素の画素値を書き換える。予備吐出を吐出させる画素は、休止期間内に間欠的に単発又は数発のインク滴が予備吐出として吐出されるように設定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドのエネルギー発生素子に駆動波形を供給する駆動波形供給手段と、
前記エネルギー発生素子が液滴を吐出しない休止期間を検出する休止期間検出手段と、
前記休止期間に、予備吐出用の液滴を間欠的に単発又は数発吐出するために前記駆動波形を前記エネルギー発生素子に供給する制御手段と、
を備えた液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴が記録媒体上に吐出されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴により前記記録媒体上に形成されるドットが孤立ドットとなるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項２記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴が画質の低下を抑えることが可能な設定時間間隔で吐出されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項５】
前記設定時間は、単発での液滴が吐出可能となる時間であることを特徴とする請求項４の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴の吐出速度が画質の低下を抑えることが可能な所定速度に低下するまでに、次の予備吐出用の液滴が吐出されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項７】
予備吐出用の駆動波形は、画像データに応じて供給される画像用駆動波形を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項８】
予備吐出用の駆動波形は、画像データに応じて供給される画像用駆動波形よりも液滴の吐出エネルギーが大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項９】
前記制御手段は、休止時間が短くなるに従って液滴の吐出量が少ない単発の予備吐出用の駆動波形が休止ノズルに供給され、休止時間が長くなるに従ってインクの吐出量が多い単発の予備吐出用の駆動波形が休止ノズルに供給されるように、前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴が、前記液滴と異なる色で記録媒体上に形成された画像上に吐出されるように、前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項１１】
周囲の温度及び湿度の少なくとも一方を検出する温度湿度検出手段をさらに備え、
前記温度湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記予備吐出用の液滴の吐出間隔、吐出数、及び駆動波形の少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、最後の予備吐出を吐出した後、画像データに応じて供給される画像用駆動波形を吐出するまでに、ノズル内のインクを攪拌する予備波形が供給されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。
【請求項１３】
液滴吐出ヘッドのエネルギー発生素子に駆動波形を供給し、
前記エネルギー発生素子に液滴を吐出しない休止期間を検出し、
前記休止期間に、予備吐出用の液滴を間欠的に単発又は数発吐出するために前記駆動波形を前記エネルギー発生素子に供給する
液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１４】
画像データに基づいて、液滴吐出ヘッドの複数のノズルの各々について休止期間が発生するか否かを検出するステップと、
前記複数のノズルのうち休止期間が発生するノズルに対して、予備吐出用の液滴を吐出するための予備吐出用駆動波形が、前記休止期間において間欠的に単発又は数発供給されるように、前記予備吐出用の液滴を吐出する画素を設定するステップと、
設定した画素の画素値を書き換えるステップと、
を含む処理をコンピュータに実行させるための液滴吐出ヘッドの駆動用データ作成プログラム。
【請求項１５】
被記録領域の幅以上の印刷幅である液滴吐出ヘッドと、
前記請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置と、
を備えた液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの駆動装置、駆動方法、駆動用データ作成プログラム、及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出装置として知れらているインクジェット記録装置においてインクの増粘を抑制するために、例えば特許文献１には、休止中のノズルに対してインク滴を吐出しない程度の電圧レベルの小さい駆動波形を予備波形として常時印加する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、休止ノズルに対して常時予備波形を常時印加すると共に、所定のタイミングで印字領域から記録ヘッドを退避させてインク滴を吐出する予備吐出を行うことにより、インクの増粘を防止する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、環境温度に応じて予備吐出を実行する間隔を変更させる技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、休止ノズルに対して予備波形の印加を開始してから所定時間を経過した場合に予備波形の印加を停止する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献５には、休止ノズルの予備吐出を用紙上の他の色の印字領域に行う技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献６には、カラー印字用のヘッドの休止ノズルの予備吐出を黒が印字された領域に行うと共に、予備吐出用のインク滴の滴径を通常印刷時のそれよりも小さくする技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献７には、休止ノズルがインク滴の吐出を休止している間は予備波形を間欠的に与え、インク滴を吐出する直前は予備波形を連続的に与える技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭５５−４２８０９号公報
【特許文献２】特開平９−２９９９６号公報
【特許文献３】特開昭６３−２６０４５０号公報
【特許文献４】特許第３４４０９６４号公報
【特許文献５】特開平１−１７４４５９号公報
【特許文献６】特許第３２３９９２７号公報
【特許文献７】特開平９−２０１９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、予備吐出による液体の消費を抑制して液体の増粘を防ぐことができる液滴吐出ヘッドの駆動装置、駆動方法、駆動用データ作成プログラム、及び液滴吐出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の液滴吐出ヘッドの駆動装置は、液滴吐出ヘッドのエネルギー発生素子に駆動波形を供給する駆動波形供給手段と、前記エネルギー発生素子が液滴を吐出しない休止期間を検出する休止期間検出手段と、前記休止期間に、予備吐出用の液滴を間欠的に単発又は数発吐出するために前記駆動波形を前記エネルギー発生素子に供給する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴が記録媒体上に吐出されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴により前記記録媒体上に形成されるドットが孤立ドットとなるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴が画質の低下を抑えることが可能な設定時間間隔で吐出されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、前記設定時間は、単発での液滴が吐出可能となる時間であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴の吐出速度が画質の低下を抑えることが可能な所定速度に達するまでに、次の予備吐出用の液滴が吐出されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、予備吐出用の駆動波形は、画像データに応じて供給される画像用駆動波形を用いることを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の発明は、予備吐出用の駆動波形は、前記画像用駆動波形よりも液滴の吐出エネルギーが大きいことを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、前記制御手段は、休止時間が短くなるに従って液滴の吐出量が少ない単発の予備吐出用の駆動波形が休止ノズルに供給され、休止時間が長くなるに従ってインクの吐出量が多い単発の予備吐出用の駆動波形が休止ノズルに供給されるように、前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、前記制御手段は、前記予備吐出用の液滴が、前記液滴と異なる色で記録媒体上に形成された画像上に吐出されるように、前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、周囲の温度及び湿度の少なくとも一方を検出する温度湿度検出手段をさらに備え、前記温度湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記予備吐出用の液滴の吐出間隔、吐出数、及び駆動波形の少なくとも一つを制御することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、前記制御手段は、最後の予備吐出を吐出した後、画像データに応じて供給される画像用駆動波形を吐出するまでに、ノズル内のインクを攪拌するための予備波形が供給されるように前記駆動波形供給手段を制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３記載の発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、液滴吐出ヘッドのエネルギー発生素子に駆動波形を供給し、前記エネルギー発生素子に液滴を吐出しない休止期間を検出し、前記休止期間に、予備吐出用の液滴を間欠的に単発又は数発吐出するために前記駆動波形を前記エネルギー発生素子に供給することを特徴とする。
【００２３】
請求項１４記載の発明の液滴吐出ヘッドの駆動用データ作成プログラムは、画像データに基づいて、液滴吐出ヘッドの複数のノズルの各々について休止期間が発生するか否かを検出するステップと、前記複数のノズルのうち休止期間が発生するノズルに対して、予備吐出用の液滴を吐出するための予備吐出用駆動波形が、前記休止期間において間欠的に単発又は数発供給されるように、前記予備吐出用の液滴を吐出する画素を設定するステップと、設定した画素の画素値を書き換えるステップと、を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２４】
請求項１５記載の発明の液滴吐出装置は、被記録領域の幅以上の印刷幅である液滴吐出ヘッドと、前記請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、液体の増粘を防ぐための予備吐出による液体の消費を低減することができる。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、予備吐出として吐出された液滴のクリーニングが不要となる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、予備吐出として吐出された液滴を目立たなくすることができる。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、予備吐出として吐出された液滴による画質の低下を防ぐことができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、予備吐出として吐出された液滴による画質の低下を防ぐことができる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、予備吐出として吐出された液滴による画質の低下を防ぐことができる。
【００３１】
請求項７記載の発明によれば、駆動装置を簡単な構成とすることができる。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、予備吐出を確実に行うことができる。
【００３３】
請求項９記載の発明によれば、無駄に液体を消費するのを防ぐことができる。
【００３４】
請求項１０記載の発明によれば、予備吐出として吐出された液滴を目立たなくすることができる。
【００３５】
請求項１１記載の発明によれば、周囲の温度及び湿度に拘わらず液体の増粘を防ぐことができる。
【００３６】
請求項１２記載の発明によれば、予備吐出を実行する間隔を長めにすることができる。
。
【００３７】
請求項１３記載の発明によれば、液体の増粘を防ぐことができる。
【００３８】
請求項１４記載の発明によれば、液体の増粘を防ぐことができる。
【００３９】
請求項１５記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、メンテンス動作を伴う予備吐出回数を低減でき印刷速度が高速になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００４１】
図１には、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙部１６が備えられており、給紙部１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Ｐの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。
【００４２】
給紙部１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。
【００４３】
そして、用紙Ｐを搬送ベルト２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト２８の表面が、本発明における用紙Ｐの周回経路となっている。
【００４４】
なお、搬送ベルト２８は、一例として、ポリイミド材（表面抵抗値１０10〜１０13Ω／□、体積抵抗値１０9〜１０12Ω・ｃｍ）を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに成形したものを使用できる。また、駆動ロール２４及び従動ロール２６としては、一例として、φ５０ｍｍのＳＵＳロールを使用できる。
【００４５】
また、用紙Ｐを周回させる手段としては、搬送ベルト２８に限られない。たとえば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体（用紙Ｐ）を吸着保持して回転させる構成でもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト２８を使用すると平坦部分２８Ｆが構成されるので、この平坦部分２８Ｆに対応させて記録ヘッドアレイ３０を配置でき、好ましい。
【００４６】
記録ヘッドアレイ３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド３２が搬送方向に沿って配置されており、カラーの画像を記録可能になっている。
【００４７】
なお、本実施形態では、図２に示すように、各インクジェット記録ヘッド３２は、印刷幅、すなわち有効記録領域の長さ（同図における用紙Ｐの搬送方向Ａと直交する方向の長さ）が、用紙Ｐの幅（搬送方向Ａと直交する方向の長さ）以上の長さを有する長尺状のインクジェット記録ヘッドとされている。
【００４８】
また、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆる圧電方式やサーマル方式等、公知のものを適用できるが、本実施形態では圧電方式を用いた場合について説明する。
【００４９】
図３には、インクジェット記録ヘッド３２の内部構造を示した。なお、インクジェット記録ヘッド３２は多数のノズルが例えば２次元状に設けられた長尺状のものであるが、個々のノズルに対応する部分は互いに同一の構造とされており、同図では単一のノズルに対応する部分のみを示している。
【００５０】
同図に示すように、インクジェット記録ヘッド３２には共通流路３が設けられており、この共通流路３には、図示しないインク供給路を介して供給されたインクが貯留されている。共通流路３は供給路４を介して圧力室６と連通しており、圧力室６は共通流路３から供給路４を介して供給されるインクで満たされている。圧力室６の壁面の一部は振動板６Ａで構成されており、振動板６Ａにはエネルギー発生素子である圧電アクチュエータ２３が接着等により接合されている。圧電アクチュエータ２３に電圧が印加されると、圧電アクチュエータ２３が変位することで振動板６Ａが振動し、振動板６Ａの振動が圧力波として圧力室６内を伝播することで、圧力室６内のインクが、圧力室６と連通するノズル８を介しインク滴として吐出される。
【００５１】
なお、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に固定されていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりすることができる。
【００５２】
記録ヘッドアレイ３０の搬送方向の両側には、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。インクジェット記録ヘッド３２に対してメンテナンスを行う場合には、図４に示すように、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面３２Ｎ（図５参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、予備吐出、ワイピング、キャッピング等）を行う。
【００５３】
なお、本実施形態では、４つのメンテナンスユニット３４を２つずつの２組に分割し、記録ヘッドアレイ３０、画像記録時には記録ヘッドアレイ３０の上流側及び下流側にそれぞれ配置されるようにしている。
【００５４】
このように、各インクジェット記録ヘッド３２の下方にメンテナンスユニット３４を配置して予備吐出を実行することもできるが、本実施形態では、詳細は後述するが通常の印刷動作中に予備吐出を行う場合について説明する。
【００５５】
図５にも詳細に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。
【００５６】
帯電ロール３６としては、例えば、シリコーンゴムの表面にカーボンを被覆し、体積抵抗値１０6〜１０7Ω・ｃｍ程度に調整したφ１４ｍｍのロールを使用することができる。
【００５７】
また、電源３８としては、図５では直流電源を挙げているが、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、交流電源でもよい。
【００５８】
なお、帯電ロール３６よりもさらに上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Ｐが搬送ベルト２８と帯電ロール３６との間に至る前に位置合わせされる。
【００５９】
記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離することができる。剥離プレート４０としては、たとえば、厚さ０．５ｍｍ、幅３３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミプレートを使用することができる。
【００６０】
剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙部４６に排出される。
【００６１】
剥離プレート４０の下方には、駆動ロール２４との間で搬送ベルト２８を挟持可能なクリーニングロール４８が配置されており、搬送ベルト２８の表面をクリーニングするようになっている。
【００６２】
図１に示すように、給紙部１６と搬送ベルト２８の間には、複数の反転用ローラ対５０で構成された反転経路５２が設けられており、片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。
【００６３】
搬送ベルト２８と排紙部４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク５４が設けられている。インクタンク５４のインクは、図示しないインク供給配管によって、記録ヘッドアレイ３０に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。
【００６４】
このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置１２では、上記したように、給紙部１６から取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト２８に至る。そして、帯電ロール３６によって搬送ベルト２８に押し付けられると共に、帯電ロール３６からの印加電圧によって搬送ベルト２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート４０で用紙Ｐで搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙部４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート４０で用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙部４６に排出する。
【００６５】
図６には、インクジェット記録装置１２の制御系の概略ブロック図を示した。図６に示すように、インクジェット記録装置１２は、インクジェット記録ヘッド３２、制御部６０、及び駆動回路６２を含んで構成されている。
【００６６】
各インクジェット記録ヘッド３２は、駆動回路６２によって駆動される。各駆動回路６２は、制御部６０によって制御される。各駆動回路６２は同一構成である。制御部６０は、入力された画像データに応じて画像用のインク滴の吐出タイミングや予備吐出用のインク滴の吐出タイミング、使用するインク吐出口（ノズル）を定めるための記録データを各色毎に作成し、これを駆動回路６２に出力する。これにより、駆動回路６２は、記録データに基づいて、各ノズルへ供給する駆動波形を選択して供給する。これにより各色の画像が用紙Ｐ上に重ね合わせて印刷され、カラー画像が形成される。
【００６７】
駆動回路６２は、波形発生回路６２Ａを含んで構成されている。この波形発生回路６２Ａは、例えば図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、一例として大滴（１０ｐｌ）の駆動波形５６Ａ、中滴（４ｐｌ）の駆動波形５６Ｂ、小滴（２．５ｐｌ）の駆動波形５６Ｃを発生させることが可能である。また、波形発生回路６２Ａは、同図（Ｂ）に示す予備波形５７を発生させることも可能である。この予備波形５７は、インク滴を吐出しない程度にノズル内のインクを振動させることができる波形である。予備波形５７を供給することによりノズル内のインクが攪拌されインクの増粘を低減させることができる。
【００６８】
なお、同図（Ａ）〜（Ｃ）に示した駆動波形はアナログ波であるが、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す矩形波の駆動波形を発生させることが可能な波形発生回路を用いるようにしてもよい。同図（Ａ）は、大滴（８ｐｌ）の駆動波形５８Ａ、中滴（６ｐｌ）の駆動波形５８Ｂ、小滴（４ｐｌ）の駆動波形５８Ｃを発生させることが可能である。この場合、予備波形は、同図（Ｂ）に示す予備波形５９とすることができる。
【００６９】
制御部６０は、色変換部６３、画像処理部６４、予備吐出データ書き込み部６６、記録データ作成部６８、及びメモリ７０を含んで構成される。なお、制御部６０は、画像データをインクジェット記録装置１２へ出力するパーソナルコンピュータ等の外部装置側に設けられていても良い。
【００７０】
色変換部６３は、例えば用紙Ｐやインクの特性、後述するハーフトーン処理等に応じた色補正等を行うと共に、入力画像データがＲＧＢデータの場合は、ＣＭＹＫデータに変換する。なお、色補正処理は、一般にＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）と呼ばれる補正テーブルを用いて行う。
【００７１】
画像処理部６４は、例えば濃度補正や所謂誤差拡散法を用いたハーフトーン処理等を実行する。すなわち、例えば２５６階調等の比較的高階調のデータから、インクジェット記録装置１２で記録可能な階調数の画像データに変換する。この処理は、ＹＭＣＫの各色について行われる。なお、本実施形態では、前述したように大滴、中滴、小滴のインク滴を吐出可能な構成としているため、４階調の画像データに変換するものとする。例えば、吐出無しとすべき画素の画素値を‘０’、大滴を吐出すべき画素の画素値を‘１’、中滴を吐出すべき画素の画素値を‘２’、小滴を吐出すべき画素の画素値を‘３’とすることにより、階調の画像データに変換する。各色の画像データは予備吐出データ書き込み部６６に出力される。
【００７２】
予備吐出データ書き込み部６６は、画像処理部６４で４値化された各色の画像データに対して、予備吐出を吐出させるためのデータを書き込む。予備吐出は、ノズル内のインクの増粘による吐出不良を防止するために、画像用のインク滴の吐出が所定時間以上休止する休止期間があるノズルから、強制的にインク滴をその休止期間内に吐出させるものである。従って、詳細は後述するが、予備吐出データ書き込み部６６は、４値化された画像データに基づいて、各ノズルに発生する休止期間、すなわちインク滴を吐出しない画素が連続する画素列（画素値が‘０’の画素列）を各ノズルについて検出する。そして、その画素列内の所定画素を予備吐出を行う画素として設定し、その画素の画素値を書き換える。例えば大滴で予備吐出を行う場合には、その画素の画素値を‘０’から‘１’に書き換える。
【００７３】
記録データ作成部６８は、予備吐出データが書き込まれた各色の画像データを、ノズルの配列等を考慮して記録順序（転送順序）に並び替えた記録データを作成し、対応する色の駆動回路６２へ各々出力する。
【００７４】
各駆動回路６２は、記録データに対応した駆動波形を各ノズルに供給する。これにより、用紙Ｐ上にＹＭＣＫの各画像が重ね合わせて記録される。
【００７５】
メモリ７０には、各部で実行される制御プログラムや各種データ等が予め記憶されている。
【００７６】
次に、本実施形態の作用として、予備吐出データ書き込み部６６で実行される処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７７】
まず、ステップ１００では、処理対象の色を選択する。例えばＹＭＣＫの順に処理するのであれば最初はＹを選択する。
【００７８】
ステップ１０２では、選択した色のインクジェット記録ヘッド３２の複数のノズルのうち、処理対象のノズル、すなわち休止期間を検出するノズルを選択する。例えばノズルが２次元状に配置されている場合、最初は１行１列目のノズルを選択する。
【００７９】
ステップ１０４では、画像データに基づいて、選択したノズルの休止期間を検出する。休止期間は、画像に応じたインク滴が予め定めた所定時間以上吐出されない期間である。この所定時間は、この時間内に予備吐出のインク滴が吐出されれば、目標の画質を達成できる値に設定される。
【００８０】
画質を低下させる要因の一つとしては、インク滴の滴速（インク滴の吐出速度）の低下がある。従って、画質の低下は、インク滴の滴速変化率（インク滴の吐出速度の変化率）の低下によって図ることができる。図１０には、２ｐｌのインク滴を吐出した時の滴速変化率と休止時間との関係の測定結果を、駆動波形を供給する前に予備波形を供給した場合と予備波形を供給しなかった場合のそれぞれについて示した。同図に示すように、予備波形無しの場合、休止時間が１秒程度になると、滴速変化率が２０％程度下がり０．８程度となる。この場合、仮に滴速変化率の低下が０．８程度までであれば目標の画質を達成できる場合には、所定時間を１秒程度に設定すればよい。すなわち、インク滴の滴速が画質の低下を抑えることが可能な所定速度に低下するまでにインク滴が吐出されるように所定時間を設定する。ただし、これはインク量が２ｐｌの場合であるので、インク量に応じて適切な値に設定する。また、画質の低下は、ノズル面と用紙との間の距離によっても異なるので、ノズル面と用紙との間の距離をさらに考慮して所定時間を設定するようにしてもよい。
【００８１】
休止期間の検出は、具体的には例えば以下のようにして行う。まず、選択したノズルがインク滴の吐出を担当する画素の画素列を画像データから抜き出す。そして、この画素列の中に、インク滴を吐出しない画素値‘０’が、所定数以上連続する部分を検出する。この所定数は、前記所定時間に相当する数、すなわち、ノズルの休止期間に相当する数である。
【００８２】
ステップ１０６では、選択したノズルに休止期間が有るか否かを判断し、休止期間がある場合にはステップ１０８へ移行し、休止期間がない場合にはステップ１１２へ移行する。
【００８３】
ステップ１０８では、予備吐出データを入れる画素を設定する。すなわち、図１１に示すように、休止期間の開始から予め定めた設定時間Ｓに相当する画素数毎に予備吐出７２が吐出されるように、予備吐出データを入れる画素を設定する。同図は、あるノズルがインク滴の吐出を担当する画素列を表わしており、黒丸はインク滴を吐出する画素を、白丸はインク滴を吐出しない画素を表わし、休止期間中に一度だけ予備吐出７２を吐出する場合を示している。
【００８４】
なお、休止期間中に２回以上予備吐出７２を吐出する場合、間欠的に予備吐出７２が吐出されればよいので、上記のように設定時間Ｓ毎に定期的に予備吐出が吐出されるように予備吐出データを入れる画素を設定しなくても、不定期に予備吐出が吐出されるように予備吐出データを入れる画素を設定するようにしてもよい。
【００８５】
また、設定時間Ｓ、すなわちノズルが実際に休止する時間は、所定時間以下の値に設定できるが、予備吐出が多すぎると画質に悪影響を及ぼす場合もあるため、所定時間に近い値が好ましい。また、設定時間Ｓは、予備吐出の滴径（インク量）や１回の予備吐出を単発にするか数発にするか（吐出数）等によって適切な値に設定することが好ましい。これはインク滴の滴速はインク滴の滴径や休止期間の長さ、1回の予備吐出で何発吐出するか等によって変わるからである。例えば、設定時間Ｓは、予備吐出を単発の大滴で行う場合には、単発の小滴で行う場合と比較して長めに設定し、１回の予備吐出を数発で行う場合には、単発で行う場合と比較して短めに設定する。
【００８６】
図１２（Ａ）、（Ｂ）には、駆動波形を供給する前に予備波形を供給しない場合におけるインク滴の滴速と休止時間との関係をインク滴の吐出回数毎に測定した結果を示している。同図（Ａ）はインク滴が大滴の場合、同図（Ｂ）はインク滴が小滴の場合を示している。大滴の場合は、１発目の滴速は休止時間が長くなるに従って低下するが、休止時間が１秒以下の場合、２発目以降はあまり滴速の変化はない。これに対し、小滴の場合は、２発目までの滴速は休止時間が長くなるに従って低下するが、休止時間が１秒以下の場合、３発目以降はあまり滴速の変化はない。また、小滴の場合は、休止時間が１秒近くになると滴速が０となり、インク滴が吐出されない。
【００８７】
一方、図１３（Ａ）、（Ｂ）には、駆動波形を供給する前に予備波形を供給する場合におけるインク滴の滴速と休止時間との関係をインク滴の吐出回数毎に測定した結果を示している。同図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、大滴の場合も小滴の場合も１発目〜１０発目まで滴速の変化はほぼ同様に低下している。これは、予備波形の供給はインクの増粘を根本的に防止するものではなく、休止期間に予備波形を供給し続けてもノズル内に徐々に増粘されたインクが蓄積されるためであり、これを全て排出するためには５０〜２００発の予備吐出が必要となる。
【００８８】
本実施形態では、増粘されたインクの排出を、休止期間内に単発又は数発（例えば１０発以下）の予備吐出を間欠的に吐出することにより行っている。
【００８９】
ステップ１１０では、予備吐出を行う画素の画素値を書き換える。なお、予備吐出７２は例えば大滴のインク滴を単発吐出するようにしてもよいし、小滴のインク滴を単発吐出するようにしてもよい。また、予備吐出を記録媒体上に記録した際に視認されず画質の低下に影響を与えない程度であれば単発の予備吐出ではなく数発の予備吐出を設定時間Ｓよりも十分に短い間隔で連続的に吐出するようにしてもよい。例えば印字周期が２０ｋＨｚの場合、５０μｓｅｃ間隔で予備吐出を連続的に吐出することができる。
【００９０】
例えば予備吐出７２として大滴のインク滴を単発吐出する場合には、予備吐出を行う画素の画素値を‘０’から‘１’に書き換える。同様に、小滴のインク滴を単発吐出する場合には、予備吐出を行う画素の画素値を‘０’から‘３’に書き換える。また、大滴のインク滴を数発吐出する場合には、予備吐出を行う画素の画素値を‘０’から例えば大滴のインク滴を数発吐出することを表す‘４’に書き換える。同様に、小滴のインク滴を数発吐出する場合には、予備吐出を行う画素の画素値を‘０’から例えば小滴のインク滴を数発吐出することを表す‘５’に書き換える。
【００９１】
ステップ１１２では、全てのノズルについて上記の処理が終了したか否かを判断し、全てのノズルについて終了していない場合には、ステップ１０２へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。一方、全てのノズルについて上記の処理が終了した場合には、ステップ１１４へ移行する。
【００９２】
ステップ１１４では、ＹＭＣＫ全ての画像データについて上記の処理が終了したか否かを判断し、終了していない場合にはステップ１００へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。一方、ＹＭＣＫ全ての画像データについて上記の処理が終了した場合には、ステップ１１６へ移行し、各色の画像データを記録データ作成部６８へ出力する。
【００９３】
記録データ作成部６８では、予備吐出データが書き込まれた各色の画像データを、ノズルの配列等を考慮して記録順序（転送順序）に並び替えた記録データを作成し、対応する色の駆動回路６２へ各々出力する。
【００９４】
これにより、各駆動回路６２は、記録データに基づいて各ノズルに駆動波形を供給し、インク滴を吐出させる。このとき、休止期間が有るノズルについては、その休止期間内に単発又は数発の予備吐出が間欠的に実行される。すなわち、予備吐出を行う画素の画素値が‘１’であった場合は大滴のインク滴を単発吐出し、予備吐出を行う画素の画素値が‘３’であった場合は小滴のインク滴を単発吐出し、予備吐出を行う画素の画素値が‘４’であった場合は大滴のインク滴を数発吐出し、予備吐出を行う画素の画素値が‘５’であった場合は小滴のインク滴を数発吐出する。
【００９５】
本実施形態では、インクジェット記録装置１２を上記のように構成したので、本構成を有していない場合と比較して、インクの増粘を防ぐための予備吐出によるインクの消費を低減することができる。
【００９６】
なお、一つの休止期間内に行う予備吐出は、単発のみ又は数発のみの予備吐出だけでなく単発及び数発の予備吐出が混在してもよいし、例えば大滴の予備吐出と小滴の予備吐出が混在していてもよい。
【００９７】
ところで、上記のように予備吐出を吐出する画素を設定して予備吐出を実行した場合において、例えばインクジェット記録ヘッド３２の長手方向、すなわち図２における矢印Ａ方向と直交する方向に隣接するノズルで予備吐出を吐出する画素の位置が同じに設定されていた場合、その方向に予備吐出が吐出される画素が連続し、線状に認識されてしまう場合がある。
【００９８】
そこで、図９のステップ１０８において、あるノズルについて設定する予備吐出を行う画素が、そのノズルと隣接するノズルについて設定した予備吐出を行う画素と隣接しないように、すなわち孤立ドットになるように予備吐出を行う画素を設定するようにしてもよい。これにより、予備吐出として吐出されたインク滴を目立たなくすることができる。
【００９９】
また、予備吐出を他の色の画像上に吐出するようにすれば、予備吐出を認識しづらくすることができる。例えばＹ，Ｍ，Ｃの予備吐出をＫの画像上に吐出すれば、予備吐出はほとんど視認されなくなる。
【０１００】
そこで、図９のステップ１０８において、あるノズルがインク滴の吐出を担当する画素列に予備吐出を行う画素を設定する際、他の色のインク滴が吐出される画素上に予備吐出を行う画素を設定するようにしてもよい。
【０１０１】
具体的には、あるノズルとインクジェット記録ヘッド３２の長手方向において同じ位置となる他の色のインクジェット記録ヘッド３２のノズルがインク滴の吐出を担当する画素列を当該他の色の画像データから抜き出す。そして、あるノズルの休止期間に他の色のインク滴が吐出される画素が存在するか否かを確認し、そのような画素が存在する場合、その画素上に予備吐出を行う画素を設定する。
【０１０２】
例えばブラック及びマゼンダのインクジェット記録ヘッド３２の長手方向において同じ位置となるノズルのインク滴の吐出パターンが図１４に示すようなパターンであった場合、マゼンダの休止期間の前後にブラックの印字期間と重複する重複期間が存在する。このような場合、その重複期間内の何れかの画素を、予備吐出７２を行う画素として設定すればよい。
【０１０３】
また、本実施形態では、ノズルの休止期間に予備吐出のみを行う場合について説明したが、例えば図１５に示すように、休止期間に単発の予備吐出７２を行い、休止期間の最後の予備吐出７２から印字期間開始までに例えば図７（Ｂ）に示したような予備波形５７を印加するようにしてもよい。この場合、例えば最後の予備吐出を行う画素の画素値を‘０’から、最後に予備吐出７２を行ってから印字期間の開始まで予備波形を供給することを表わす‘６’に書き換える。これにより、駆動回路６２は、画素値が‘６’であった場合には、最後に予備吐出７２を吐出させた後、画像用の駆動波形を供給するまでの間に予備波形を供給する。なお、予備波形の供給を行う場合、単発の予備吐出７２を行う間隔は、予備波形を印加せず単発の予備吐出７２のみを行う場合の間隔より長く設定することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、予備吐出用の駆動波形を画像用の駆動波形と同一とした場合について説明したが、これに限らず、予備吐出を確実に行う為に、予備吐出用の駆動波形を画像用の駆動波形よりもインク滴の吐出エネルギーが大きい駆動波形としてもよい。例えば、画像用の駆動波形が図７（Ｃ）に示すような小滴の駆動波形５６Ｃであった場合、予備吐出用の駆動波形を同図（Ａ）、（Ｂ）に示すような大滴の駆動波形５６Ａや中滴の駆動波形５６Ｂとしてもよい。
【０１０５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０６】
図１６には、本実施形態に係るインクジェット記録装置８０の制御系の概略ブロック図を示した。なお、インクジェット記録装置８０の全体構成は図１に示したインクジェット記録装置１２と同様であるので説明は省略する。
【０１０７】
図１６に示すインクジェット記録装置８０と図１に示すインクジェット記録装置１２とが異なる点は、インクジェット記録装置８０には、周囲の温度及び湿度の少なくとも一方を検出する温度湿度センサ８２が設けられている点である。
【０１０８】
図１７には、ノズルの休止時間とインクの滴速との関係を湿度が１５％、３８％の場合のぞれぞれの環境下で調べた結果を示した。同図に示すように、湿度が異なることにより滴速の変化も異なっている。
【０１０９】
インクの増粘はインク溶媒の揮発（蒸発）が根本原因であるため、環境温度や環境湿度に大きく依存する。すなわち、低湿、高温の場合はインクの粘度が高く、高湿、低温の場合は粘度が低くなる。このため、本実施形態では、検出した温度や湿度に基づいて予備吐出の吐出間隔や１回の予備吐出におけるインク滴の吐出数、駆動波形を制御する。
【０１１０】
予備吐出データ書き込み部６６は、例えば温度湿度センサ８２で検出された湿度が３０％以上の場合には予備吐出の吐出間隔が１秒となるように、湿度が３０％未満となった場合は予備吐出の吐出間隔を０．５秒となるように予備吐出データを書き込む画素を設定する等、湿度が低くなるに従って吐出間隔が短くなるように、湿度が高くなるに従って吐出間隔が長くなるように、予備吐出データを書き込む画素を設定する。また、温度が高くなるに従って吐出間隔が短くなるように、温度が低くなるに従って吐出間隔が長くなるように、予備吐出データを書き込む画素を設定するようにしてもよい。また、同様に、湿度が低くなるに従って１回の予備吐出で吐出するインク滴の吐出数が多くなるように、湿度が高くなるに従って吐出数が少なくなるように、予備吐出データを書き込む画素を設定するようにしてもよい。また、温度が高くなるに従って吐出数が多くなるように、温度が低くなるに従って吐出数が少なくなるように、予備吐出データを書き込む画素を設定するようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、湿度が低いほど予備吐出の駆動波形をインク量の多い駆動波形（例えば大滴）とし、湿度が高いほど予備吐出の駆動波形をインク量の少ない駆動波形（例えば小滴）とするように、予備吐出データを書き込む画素を設定するようにしてもよい。また、温度が高いほど予備吐出の駆動波形をインク量の多い駆動波形（例えば大滴）とし、温度が低いほど予備吐出の駆動波形をインク量の少ない駆動波形（例えば小滴）とするように、予備吐出データを書き込む画素を設定するようにしてもよい。
【０１１２】
なお、上記各実施形態では、印刷幅の長さが用紙の幅以上の長さを有する長尺状のインクジェット記録ヘッドを用いた場合について説明した。この場合、本構成を有していない場合と比較して、記録ヘッドアレイ３０及びメンテナンスユニット３４を移動させるメンテンス動作を伴う予備吐出回数を低減でき印刷速度が高速になるが、印刷幅の長さが用紙の幅未満の長さを有する短尺状のインクジェット記録ヘッドを用いて、用紙の幅方向に主走査すると共に用紙の搬送方向に副走査する構成のインクジェット記録装置にも本発明を適用可能である。
【０１１３】
また、上記各実施形態では、用紙に印刷するインクジェット記録装置に本発明を適用した場合について説明したが、インクに限らず液滴を吐出する装置であれば他の装置、例えばカラーフィルタ製造装置、半導体製造装置、各種成膜装置等に本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】インクジェット記録装置の画像記録状態における概略構成図である。
【図２】インクジェット記録ヘッドの平面図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの内部構造を示す断面図である。
【図４】インクジェット記録装置のメンテナンス状態における概略構成図である。
【図５】インクジェット記録装置の搬送ベルト及びその近傍を示す概略構成図である。
【図６】第１実施形態に係るインクジェット記録装置の制御ブロック図である。
【図７】アナログ波形の駆動波形の波形図である。
【図８】矩形波の駆動波形の波形図である。
【図９】予備吐出データ書き込み部で実行される制御のフローチャートである。
【図１０】予備波形ありの場合と予備波形なしの場合における休止時間と滴速変化率との関係を示すグラフである。
【図１１】予備吐出を設定する画素を説明するための図である。
【図１２】予備波形なしの場合の休止時間と滴速との関係を示すグラフである。
【図１３】予備波形ありの場合の休止時間と滴速との関係を示すグラフである。
【図１４】予備吐出を設定する画素を説明するための図である。
【図１５】休止期間の最後に予備波形を供給する場合について説明するための図である。
【図１６】第２実施形態に係るインクジェット記録装置の制御ブロック図である。
【図１７】湿度毎に求めた休止時間と滴速との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
８      ノズル
１２      インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
３０      記録ヘッドアレイ
３２      インクジェット記録ヘッド
６０      制御部（制御手段）
６２      駆動回路（駆動波形供給手段）
６２Ａ      波形発生回路
６３      色変換部
６４      画像処理部
６６      予備吐出データ書き込み部
６８      記録データ作成部
７０      メモリ
８０      インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
８２      温度湿度センサ（温度湿度検出手段）
【図１】
2008080740.tif 000003
【図２】
2008080740.tif 000004
【図３】
2008080740.tif 000005
【図４】
2008080740.tif 000006
【図５】
2008080740.tif 000007
【図６】
2008080740.tif 000008
【図７】
2008080740.tif 000009
【図８】
2008080740.tif 000010
【図９】
2008080740.tif 000011
【図１０】
2008080740.tif 000012
【図１１】
2008080740.tif 000013
【図１２】
2008080740.tif 000014
【図１３】
2008080740.tif 000015
【図１４】
2008080740.tif 000016
【図１５】
2008080740.tif 000017
【図１６】
2008080740.tif 000018
【図１７】
2008080740.tif 000019