(57)【要約】【課題】画像形成中に記録ヘッドの吐出回復動作を行った場合でも、吐出回復動作前後で画像の濃度や色味に差が生じることがないインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】印字する画像データを、記録前に展開することで、ヘッドの吐出回復動作を行う、行わないの判断をし、必要以上に吐出回復動作前後で画像の濃度や色味に差が生じることがないインクジェット記録装置を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク吐出口を備える記録ヘッドを有し、被記録材の記録領域に対して前記記録ヘッドを複数回走査させて画像を形成し、前記記録ヘッドが画像形成途中の、次の走査が始まるまでの待機時間中に前記記録ヘッドの吐出回復処理を行う手段と、前記吐出回復処理手段を制御する手段と、前記判断手段を記録する画像の吐出回数で判断する手段と、その判断を記録開始前に判断することを特徴するインクジェット記録装置システム。
【請求項２】
前記吐出回復処理の決定を、記録装置と接続された画像形成装置内の処理に基づき判断することを特長とする請求項１に記載のインクジェット記録装置システム。
【請求項３】
前記吐出回復処理の判断を記録前にホストコンピュータに伝えることを特長とする請求項２に記載のインクジェット記録装置システム。
【請求項４】
前記吐出回復処理の位置をホストコンピュータから設定が可能である事を特徴とする請求項２もしくは３に記載のインクジェット記録装置システム。
【請求項５】
前記吐出回復処理の位置を画質に影響の無い位置を算出する事を特徴とする請求項２もしくは３に記載のインクジェット記録装置システム。
【請求項６】
複数色において、独立に吐出回復処理を実施することを特徴する請求項２に記載のインクジェット記録装置システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置（プリント装置）としては、画像情報（記録情報）に基づいて、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に向けてインクを吐出することで記録を実行するインクジェット記録装置が普及している。
【０００３】
また、これら記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰシート等）などの他に、布、皮革、不織布、更には金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００４】
前記インクジェット記録装置は、被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向（主走査方向）に記録ヘッドを複数回走査させながら画像を記録する方式が主体であり、再現性、一様性などの画像品位性に優れる、等の利点を有している。
【０００５】
前記記録ヘッドは、インク吐出時に発生するインクミスト、あるいは吐出されたインクが被記録材に到達したときの衝撃で発生するスプラッシュ等により、記録ヘッドの吐出口面にインクが付着することがある。そのため、付着したインクが吐出口を塞いでしまい、その結果、インクの吐出不良を生じることがある。そこで、ゴム等のゴム状弾性からなるブレードを設け、このブレードを記録ヘッドの吐出口面に当接させた状態で該記録ヘッドを移動させることにより、吐出口周辺に付着したインクを拭き取り除去する構成が採られている。このような吐出回復動作をワイピング動作という。
【０００６】
また、記録時には記録ヘッドの複数の吐出口より選択的にインクを吐出させて画像を形成するため、個々のノズルに関してみれば、インク吐出を伴わずに先端の吐出口が外気に触れたままの状態も起こる。このようなノズルはインクの乾燥が進み、インクの粘度が増大し、これによって吐出インク量の減少、吐出スピードの減少による吐出方向の偏向等の吐出不良を生ずることがある。そこで、乾燥して増粘したインクを除去する目的で、すべてのノズルから、記録に無関係なインク吐出を記録媒体以外の所定の場所で行うことで、吐出不良を未然に防止するようにしている。このような吐出回復動作を予備吐出動作という。
【０００７】
また、連続してインクの吐出のために熱エネルギーをインクに供給すると、ノズル近傍に位置するインク溜り（共通液室）等に気体が泡として混入し、その気泡がある程度の大きさになるとノズルへのインクの供給を妨げ、インクが吐出されないことがある。そこで、記録ヘッドの吐出口が配設される面に対し、ゴム等の材料で形成されたキャップを当接させ、キャップを介してノズル近傍のインクを強制的に吸引する処理を行う。このような吐出回復動作を吸引動作という。
【０００８】
このような記録ヘッドの吐出回復動作を画像形成前、画像形成終了後もしくは、画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に行うことにより、記録ヘッドからのインクを正常に吐出させ、画像品位の低下を防ぎ、常に良好な品位の画像形成を行うことが可能となる。
【０００９】
特に、バナー印字等のように連続した面積の大きな画像形成を行う際には、常に良好な品位の画像形成を行うために、画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に吐出回復動作を行うことが必須となる。
【００１０】
一方、画像形成中のインク温度は、連続してインクの吐出のための熱エネルギーをインクに供給するため、画像形成開始直後と比較すると高くなっている。
【００１１】
そのため、画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に前記吐出回復動作としてワイピング動作を行う。画像形成途中のインク温度はインクジェット記録装置を設置している環境温度と比較して高くなっているが、吐出回復動作中の放熱により、画像形成を再開した時のインク温度は、吐出回復動作前と比較して低くなっている。
【００１２】
同様に、画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に前記吐出回復動作として予備吐出動作を行うと、予備吐出動作中は熱エネルギーをインクに供給するものの、画像形成中と比較すると連続的にインクに供給する熱エネルギーが少ないため、吐出回復動作中の放熱の影響が大きく、やはり画像形成を再開した時のインク温度は、吐出回復動作前と比較して低くなっている。
【００１３】
また、画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に前記吐出回復動作として吸引動作を行うと、吸引動作中は連続して熱エネルギーをインクに供給しないため、また、吐出回復動作中の放熱に加えて、更に、記録ヘッドにインクを供給するインク供給路のインクが吸引動作によって記録ヘッド内に流入することにより、画像形成を再開した時のインク温度は、吐出回復動作前と比較して低くなっている。インク供給路のインクは画像形成中でも熱エネルギーを加えられていないため、環境温度に近いので、吸引動作後に画像形成を再開した時のインク温度低下は、ワイピング動作、予備吐動作後のインク温度低下と比較して顕著に発生する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の吐出回復処理には大きな問題点がある。
【００１５】
インクジェット記録ヘッドにおいて、そのインクの吐出量を一定に保つためには、インク温度が非常に重要なパラメータである。つまり、インクの粘度や表面張力は温度によって変化し、これにより吐出されるインクの吐出量が変化する。
【００１６】
そのため、記録ヘッドからのインクを正常に吐出させ、画像品位の低下を防ぎ、常に良好な品位の画像形成を行うために、記録ヘッドの吐出回復動作を画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に行うと、画像形成を再開した直後の記録ヘッドのインク温度は、吐出回復動作前の記録ヘッドのインク温度と比較して低くなっているので、インク吐出量が小さくなってしまい、濃度が低下してしまう。
【００１７】
前記濃度低下は隣接した領域で発生するため、微小な濃度低下でも非常に目立ち大きな問題となる。
【００１８】
さらに、記録ヘッドの吐出回復動作を実験上の固定の間隔、例えば用紙サイズや走査回数を基に行っている為、設定された用紙サイズや走査回数になると画像形成中にもユーザーの意図に反して、記録ヘッドの吐出回復動作が入ってしまうという問題がある。
【００１９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成中に記録ヘッドの吐出回復動作を行う場合、予めユーザーに警告し、吐出回復動作を回避もしくは、吐出回復動作に対する影響を軽減する事が可能な、インクジェット記録装置システムを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録装置は、複数のインク吐出口を備える記録ヘッドを有し、被記録材の記録領域に対して前記記録ヘッドを複数回走査させて画像を形成し、前記記録ヘッドが画像形成途中の、次の走査が始まるまでの待機時間中に前記記録ヘッドの吐出回復処理を行う制御手段を備え、前記吐出回復処理の判断を、画像データをもとに記録前に行う手段と、その判断の結果を接続されたホストコンピュータに伝える手段と、そのホストコンピュータから吐出回復処理を実施する位置を決定することを出来る手段を有する。
【００２１】
また、上記目的を達成するために記録ヘッドの吐出回復処理を行う制御手段を備え、前記吐出回復処理を実施する位置を、画質に影響の無いところで実施する為の判断をする手段を有する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（実施例）について説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の実施の形態を示す模式的正面断面図である。図１において、１はキャリッジ、２は紙搬送系ユニットを含む装置本体、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは記録手段としての記録ヘッドの吸引回復動作を行うための吸引機構及び記録ヘッド不使用時の記録ヘッドを保護する機構、３１は予備吐出動作を行うための予備吐出インク受領箱、３２はワイピング動作を行うためのワイピング機構、５は記録手段としての記録ヘッドである。キャリッジ１は、ガイド軸１１に沿って移動可能に案内支持されており、ベルト１３を駆動して往復駆動（往復移動）される。
【００２４】
そして、このキャリッジ１は、装置本体が記録データを受け取ると、図示しない紙搬送ユニットによって送られる記録媒体（記録紙等）に記録すべく、ガイド軸１１に沿った方向（主走査方向）に走査するように制御され、１バンド分の画像を記録すると、記録媒体はキャリッジ１と直行する方向（副走査方向）に１バンド分、紙搬送ユニットによって搬送される。キャリッジ１の近傍には該キャリッジの絶対位置を検出するためのエンコーダフィルム１２が配設されており、該キャリッジ１に搭載されたエンコーダで該キャリッジの絶対位置を検出する。また、このエンコーダの位置検出に基づいてキャリッジ１のホームポジション（本実施例では、前記回復機構に対向する位置）が設定される。
【００２５】
記録ヘッド５には、副走査方向に６００ｄｐｉ（ドット／インチ）間隔で、２５６個の吐出口が配列されており、各吐出口に連通したインク流路内には、インクを局所的に加熱して膜沸騰を起こさせ、その圧力によってインクを吐出させるための電気熱変換体がそれぞれ設けられている。
【００２６】
図２は本発明を適用したインクジェット記録装置システムにおける画像処理系の構成例を示すブロック図である。
【００２７】
ここで、２０２は２０１のホストコンピュータから送られてきた画像データ２１０を２０７のインクジェット記録装置で記録出来るような画像データに処理を施す画像処理ユニットである。例えば、２０１のホストコンピュータから送られてきたＲＧＢの画像データ２１１は２０３のＲＧＢ／ＣＭＹＫ変換回路でＣＭＹＫの４色に変換され、そのＣＭＹＫデータ−は直接２０４の変倍回路へ送られる。変倍処理を行った画像データは２０５の２値化回路を通り、インクジェット記録装置で記録出来る”０”もしくは”１”の２値データとなり、２０７のインクジェット記録装置に送られ、記録される。
【００２８】
本実施例では、前記２値化回路からの画像データ２１２を２０６のヘッド回復処理判断に送ることで、ヘッド回復処理の有無の判断を行い、その結果２０９を２０７インクジェット記録装置に送り、ヘッド回復処理の実施とその実施位置を制御する。また、それと同時に、前記ホストコンピュータにも上記信号２０８を送り、警告を発することが可能である。
【００２９】
以下は、２０６のヘッド回復判断処理で行う、判断方法について記述する。
【００３０】
図３は２０６ヘッド回復判断処理部に送られてくるｍ  ｘ  ｎ画素の画像データ２１５で、一例としてＣｙａｎのデータを例として示す。
２値化された画像データであるため、値が”１”の画素を加算する事で、ヘッドの吐出したインク滴（ドット）の回数をカウントすることが可能となる。
ここで、上記画像データにおいて、Ｃｙａｎヘッド１ノズルが１走査した際の画像データを加算したものをＰｔｃ１とすると
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となり、例えば２５６ノズルのヘッドを１回の走査で画像形成する場合には、１走査内で
ＰＴｃ＝Ｐｔｃ１＋Ｐｔｃ２＋Ｐｔｃ３＋Ｐｔｃ４＋…＋Ｐｔｃ２５６  （２）
のドットを記録することになる。すなわち、この値が１色のヘッドが１回の走査でのインク吐出回数となる。
【００３１】
ここで１スキャン目のインク吐出回数をＰＴｃ（１）とした場合、全画像をａ回の走査で画像を形成する場合、全画像形成に必要なインク吐出回数は
ＰＴｃＴ＝ＰＴｃ（１）＋ＰＴｃ（２）＋…．ＰＴｃ（ａ）  （３）
となる。
【００３２】
このインク吐出回数と、記録ヘッドの温度には図４のような相関関係がある。
【００３３】
図４は、記録するためにインクを吐出する１ヘッド（ノズル数は２５６ノズル）あたり１走査間での吐出回数と記録ヘッドの温度の相関関係を示すグラフである。
【００３４】
記録を開始すると、３０℃近傍で温度調節される記録ヘッドは、５０℃近傍まで上昇し、飽和する。しかし、この状態のまま印字を続けると、前記のとおり、記録ヘッドの液室内に気泡が発生し、その後、ある程度の大きさになるとノズルへのインクの供給を妨げ、インクが吐出されない現象が発生する。
【００３５】
例えばａ回以上、連続して吐出を続けると、ヘッド温度は上昇いないものの、液室内の気泡により、不吐出が発生する。ｂ回を超えると必ず不吐出が発生する。
【００３６】
その吐出回数を印字途中で超えてしまう場合、画像の劣化を防ぐために吐出回復動作シーケンスが入る。
【００３７】
この吐出回復動作シーケンスを入れる為の図２の信号２０９を、２０７のインクジェット記録装置に送り、所定のタイミングで吐出回復動作シーケンスを入れるように制御する。また、吐出回復動作シーケンスが必要であることが判断した時点で、２０１ホストコンピュータに、吐出回復動作シーケンスが入ることを警告するための信号２０８を送る。
【００３８】
信号２０８を受け取ったホストコンピュータは、警告音や表示装置上のメッセージなどでホストコンピュータのオペレータに伝える。そして、その情報を得たオペレータは、一旦、印字動作を中止し、画像濃度を下げるなどして、記録中に回復シーケンスが入らないようにすることが可能である。
【００３９】
これらの処理を他の色に対して独立に処理を行うことで簡単に４色や６色を使用した記録装置に対応出来る記録装置システムとなる。
【００４０】
（実施形態２）
実施形態１では、ホストコンピュータに吐出回復動作シーケンスが実施されることを信号として返すだけであったが、本実施形態では実施位置をホストコンピュータのオペレータが決定する事を特徴とした実施形態である。
【００４１】
図５は、本実施形態を適用したインクジェット記録装置システムにおける画像処理系の構成を示すブロック図である。
【００４２】
実施形態１と同様に処理された画像データは２０６ヘッド回復処理判断回路に送られ、吐出回復動作シーケンスの必要の有無を判断する。
【００４３】
ここで、吐出回復動作シーケンスが必要となった場合、信号２０８により、ホストコンピュータに吐出回復動作シーケンスが必要である事の警告信号が送られると同時に、ヘッド回復処理判断に使用された画像データが送られる。
【００４４】
図６は前記２０８によりホストコンピュータに送られた画像データをホストコンピュータの表示装置で表示された状態を示す。
【００４５】
２２０は記録される画像、２２１は吐出回復動作シーケンスを入れる必要のある領域を示している。
【００４６】
すなわち、吐出回復動作シーケンスを行う事により効果のある位置から、絶対に行う必要のある位置の間の領域で、この位置は実験的に求められた領域である。
【００４７】
ホストコンピュータのオペレータは、例えば領域内で画像に影響の無い領域を表示装置上で確認、指定をする。その指定場所を２２２の位置とした場合、その指定場所を前記式（３）で示すａを信号２１１でヘッド回復処理判断回路２０６そして２０７インクジェット記録装置に送ることで、オペレータが指定した位置での吐出回復動作シーケンスが実施されるようになる。
【００４８】
（実施例３）
実施形態２ではホストコンピュータのオペレータが吐出回復動作シーケンスの実施位置を決定していたが、ヘッド回復処理判断回路が画像に影響が少ない位置として決定した位置に基づいて吐出回復動作シーケンスを実施することを特徴としている。
【００４９】
画像に影響の少ない位置というのは、１走査内で１ヘッドの吐出回数が一番少ない走査の場所である。前記式（３）で示した実施形態２で指定した領域内での走査毎の吐出回数を比較し、ＰＴｃ（ａ）の値が一番小さいところの位置ａを信号２０９で２０７インクジェット記録装置に送ることで吐出回復動作シーケンスの所定の位置で実施可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明（請求項１）のインクジェット記録装置システムは、複数のインク吐出口を備える記録ヘッドを有し、被記録材の記録領域に対して前記記録ヘッドを複数回走査させて画像を形成し、前記記録ヘッドが画像形成途中に印字を停止させることを、記録する画像データをもとに記録前に判断し、ホストコンピュータに伝えること、オペレータが意図しない画像が出力されることを防ぐ事が可能なインクジェット記録装置システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の実施の形態を示す模式的正面断面図である。
【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置の処理系の構成例を示すブロック図である。
【図３】回復処理判断の為、２値化処理回路から送られてきた画像データを示す図でる。
【図４】インク温度とインク吐出回数の関係を示すグラフである。
【図５】実施形態２におけるインクジェット記録装置の処理系の構成例を示すブロック図である。
【図６】実施形態３における、画質に影響の無い位置を示す例
【符号の説明】
１  キャリッジ
２  装置本体（搬送系ユニットを含む）
５  記録ヘッド
１１  ガイド軸
１２  エンコーダフィルム
１３  ベルト
３０Ａ／３０Ｂ／３０Ｃ／３０Ｄ  吸引機構および記録ヘッド保護機構
３１  予備吐出インク受領箱
３２  ワイピング機構
２０２  画像処理ユニット
２０８  吐出回復シーケンス発生警告信号、表示用画像データならびに、吐出回復シーケンス位置指示信号
２０９  吐出回復シーケンス制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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