(57)【要約】【課題】ノズル使用制限によって不使用だったノズルが使用開始になった最初のスキャンから安定した吐出を行うことができるインクジェット記録装置およびこのような制御を行うためのインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】記録媒体の先端部分を記録した後、先端部分以降の記録を継続して行う際に、それまで使用制限されていたノズルでかつ今回の記録走査で使用開始するノズルに対して、記録走査を行う前に予備吐出を実行することにより、ノズル内の増粘インクを除去し、吐出に適した状態にする。したがって、前記今回の記録走査で使用開始されるノズルの吐出も良好なものとすることができる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で前記吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記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、
前記記録媒体の先端から所定位置までを前記吐出口の一部分のみを用いて記録を行う先端部分記録手段と、
前記先端部分記録手段によって前記記録媒体の前記所定位置まで記録された後、該所定位置以降を記録する場合、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口を、吐出に適した状態にする吐出準備手段とを具えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記吐出準備手段は、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口のみ、記録走査を開始する前に予備吐出を行わせ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】
前記吐出準備手段は、今回の記録走査で使用する吐出口に対して、記録走査を開始する前に予備吐出を行わせ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４】
前記吐出準備手段は、前記記録ヘッドに配列された全ての吐出口に対して、記録走査を開始する前に予備吐出を行わせ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５】
前記吐出準備手段は、前記記録走査を開始する前の予備吐出において、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口のみ、他の吐出口よりも吐出インク量を多くすることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、前記吐出口各々に連通する液路に設けられた熱エネルギー発生手段が発生する熱エネルギーによってインク中に気泡を発生させ、該気泡の生成圧力によってインクを吐出し、
前記吐出準備手段は、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口に対して、記録走査を開始する前に、前記熱エネルギー発生手段によってインクが吐出されない程度の熱エネルギーを加え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７】
前記吐出準備手段は、前記熱エネルギー発生手段にインクが吐出されない程度の長さのパルス信号を送ることにより、前記熱エネルギーを発生させ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】
前記記録ヘッドは、前記吐出口各々に連通する液路に設けられた熱エネルギー発生手段が発生する熱エネルギーによってインク中に気泡を発生させ、該気泡の生成圧力によってインクを吐出し、
前記吐出準備手段は、今回の記録走査では使用されず、次回の記録走査で使用を開始される吐出口に対して、前記今回の記録走査で前記熱エネルギー発生手段によってインクが吐出されない程度の熱エネルギーを加え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９】
前記吐出準備手段は、前記各記録走査ごとに、該記録走査で使用される吐出口と、前回の記録走査まで使用されておらず該記録走査で使用を開始する吐出口とを予め定めたデータを具え、記録時には該データに従い、所定の吐出口を吐出に適した状態に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１０】
インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で前記吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記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、
前回の走査まで使用されておらず、今回の走査で使用を開始する吐出口が存在する場合、当該吐出口が存在する走査による記録動作の前に、前記吐出口からインクを予備吐出させる予備吐出手段を具えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記予備吐出手段は、前記前回の走査まで使用されておらず、今回の走査で使用を開始する吐出口が存在しない走査において、当該走査による記録動作の前に、前記予備吐出を実行させないことを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法であって、
前記記録媒体の先端から所定位置までを前記吐出口の一部分のみを用いて記録を行う先端部分記録工程と、
前記先端部分記録工程によって前記記録媒体の前記所定位置まで記録された後、該所定位置以降を記録する場合、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口を、吐出に適した状態にする吐出準備工程と
を具えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１３】
前記吐出準備工程では、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口に対して、記録走査を開始する前に予備吐出が行われることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１４】
前記吐出準備工程では、今回の記録走査で使用する吐出口に対して、記録走査を開始する前に予備吐出が行われることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１５】
前記吐出準備工程では、前記記録ヘッドに配列された全ての吐出口に対して、記録走査を開始する前に予備吐出が行われることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１６】
前記吐出準備工程では、前記記録走査を開始する前の予備吐出において、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口のみ、他の吐出口よりも吐出インク量を多くすることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１７】
前記吐出準備工程では、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口内のインク温度を吐出に適した温度にすることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１８】
前記吐出準備工程では、インクが吐出されない程度の熱エネルギーを、前回記録走査まで使用されておらず且つ今回の記録走査で使用を開始される吐出口へ加えることにより、吐出口内のインクを吐出に適した温度にすることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１９】
インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で前記吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法であって、
前回の走査まで使用されておらず、今回の走査で使用を開始する吐出口が存在する場合、当該吐出口が存在する走査による記録動作の前に、前記吐出口からインクを予備吐出させることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２０】
前記予備吐出工程では、前記前回の走査まで使用されておらず、今回の走査で使用を開始する吐出口が存在しない走査において、当該走査による記録動作の前に、前記予備吐出を実行させないことを特徴とする請求項１９に記載のインクジェット記録方法。
【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及びインクジェット記録方法に関し、詳しくは記録用紙等に縁なし記録、具体的には、記録媒体の少なくとも一端部に余白を設けずに記録を行う余白なし記録を行うインクジェット記録装置及び、該ふちなし記録を行う上で搬送誤差の大きい縁部分では使用するノズル数を制御するインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録ヘッドによる記録走査と紙送りとを交互に繰り返すことによって、記録媒体に記録を行うシリアルタイプのインクジェット記録装置では、記録ヘッドの走査と紙送りの関係から記録媒体の先後端付近を記録するのは難しかった。しかしながら近年では、記録媒体の先端または後端部分において、記録ヘッドに配列されたノズル列のうち一部のみを記録に使用し、わずかな量の紙送りと記録走査とを繰り返すことにより、記録媒体の先端部または後端部に対する記録が可能となった。そして、このようないわゆる縁なし記録ができる記録装置も提供されている。
【０００３】
縁なし記録（以下、「余白なし記録」ともいう）では、記録ヘッドのノズル列幅に対応した吸収体をプラテンリブに設けることにより、記録媒体の搬送誤差や記録媒体の切断誤差により記録媒体からはみ出してインクを打ち込んだ場合でも、この吸収体がはみ出たインクを吸収するため、機内や記録媒体裏面を汚すことがない。
【０００４】
図９に示すように、記録媒体の先端部分を記録する場合、ノズル列の端から４ノズルだけを用いて行う記録と、１ノズル分程度のわずかな紙送りとを交互に繰り返して画像を形成する。わずかな紙送りによる記録走査を数回繰り返すと、記録媒体の先端部分の記録が終了する。その後、記録に使用するノズルを紙送り量に合わせて増やしていく。本例では３ノズル分ずつ増やしている（図中の×印のノズル）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３３６９６２号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−１６２２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにノズル列のうちの一部のノズルのみを使用して行う縁なし記録方法では、使用されていない残りのノズルと使用中の一部のノズルとでノズル内のインク状態が大きく異なる。特に、ノズル内のインクに発熱ヒータによって熱を加え、インク中に気泡を発生させることによってインクを吐出するバブルスルー方式のインクジェット記録装置ではノズル内のインク状態がインク吐出に大きく影響する。
【０００８】
例えば、図９の例によれば、最初から使用されていた４ノズル内のインクは高温、低粘度で保たれているために吐出状態が安定している。これに対して、途中から使用開始となったノズル（図中の×印のノズル）では、それまで使用されていなかったためにノズル内のインクが低温で乾燥しており、吐出させる上で不安定である。したがって、これら途中から使用開始となったノズルでは良好な記録結果を得ることができず、その部分の画像品位が低下してしまう場合がある（図中、Ｓ部分）。
【０００９】
また、縁なし記録に限らず、記録媒体先端付近では画像品位を維持するために、使用するノズルを制限する記録方法も提案されている。このように縁あり記録も含めて、使用するノズルを記録媒体の位置に応じて制限する記録方法は、画像品位を保つために必要である。その一方で、使用制限されていたノズルが使用開始になった最初のスキャンで不安定な吐出をすることによって画像弊害が発生する可能性があり、ひいては画像品位が低下してしまうことになる。
【００１０】
なお、上記特許文献１及び特許文献２に記載されているように、ノズル内のインクを高温状態に維持するために、インクを吐出しない程度の短いパルスで発熱ヒータを発熱させ、ノズル内のインクを加熱する方法が提案されている。しかしながら、これらはノズル列のノズルを全て使用して記録を行う通常の記録を前提とし、低デューティの記録や低温環境下での記録などでノズル内のインク温度が低下するのを防ぐことを目的としており、記録媒体の先端部分を記録する上での問題については何ら考慮されていない。
【００１１】
本発明は、このような上記問題に鑑みてなされたものであり、ノズル使用制限によって不使用だったノズルが使用開始になった最初のスキャンから安定した吐出を行うことができるインクジェット記録装置およびこのような制御を行うためのインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ記録媒体と記録ヘッドとを相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記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、前記記録媒体の先端から所定位置までを前記吐出口の一部分のみを用いて記録を行う先端部分記録手段と、前記先端部分記録手段によって前記記録媒体の前記所定位置まで記録された後、該所定位置以降を記録する場合、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口を、吐出に適した状態にする吐出準備手段とを具えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のインクジェット記録方法は、インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ記録媒体と記録ヘッドとを相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法において、前記記録媒体の先端から所定位置までを前記吐出口のうち連続する一部分のみを用いて記録を行う先端部分記録工程と、前記先端部分記録工程によって前記記録媒体の前記所定位置まで記録された後、該所定位置以降を記録する場合、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で使用を開始する吐出口を、吐出に適した状態にする吐出準備工程とを具えることを特徴とする。
【００１４】
以上の構成によれば、記録媒体の先端部分に対する記録を行った後、先端部分以降の部分に対して記録を継続して行う際に、それまで使用制限されていた吐出口でかつ今回の記録走査で使用を開始する吐出口を吐出に適した状態にすることで、不使用だった吐出口が使用開始になった最初の走査から安定した吐出を行うことができるようになる。
【００１５】
また、本発明は、インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で前記吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記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、前回の走査まで使用されておらず、今回の走査で使用を開始する吐出口が存在する場合、当該吐出口が存在する走査による記録動作の前に、前記吐出口からインクを予備吐出させる予備吐出手段を備える。
【００１６】
また、本発明は、インクを吐出する吐出口を複数所定方向に配列した記録ヘッドを記録媒体上で前記吐出口の配列方向と異なる方向に複数回走査させ、それぞれの走査の際に前記吐出口よりインクを記録媒体に吐出させる記録動作と、前記複数回の走査の間に記録ヘッドの走査方向と異なる方向へ前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に所定量移動させる搬送動作とを実行することにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法であって、前回の走査まで使用されておらず、今回の走査で使用を開始する吐出口が存在する場合、当該吐出口が存在する走査による記録動作の前に、前記吐出口からインクを予備吐出させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について以下に図面を参照して説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は本実施形態のインクジェット記録装置を示す分解斜視図である。
【００１９】
図２は本実施形態のインクジェット記録装置の搬送系を示す断面図である。
【００２０】
Ｍ４００１はキャリッジであり、キャリッジ軸Ｍ４０１２によって移動可能に支持されている。このキャリッジＭ４００１には不図示の記録ヘッドが着脱可能に搭載される。
【００２１】
本実施形態における記録ヘッドカートリッジＨ１０００は図３に示すように、インクを貯留するインクタンクＨ１９００と、このインクタンクＨ１９００から供給されるインクをノズルから吐出する記録ヘッドＨ１００１とを有している。記録ヘッドＨ１００１は着脱可能ないわゆるカートリッジ方式を採るものとする。
【００２２】
Ｍ３０２５は給紙トレイであり、記録媒体が給紙されている。記録動作時は、給紙されている記録媒体のうちの一枚が搬送部Ｍ３０２９によって所定の記録位置に搬送される。所定の記録位置とは、キャリッジに搭載された記録ヘッドの吐出口面と記録媒体が対峙する位置である。記録媒体が搬送されると、キャリッジＭ４００１は記録開始位置からキャリッジ軸Ｍ４０１２に沿って移動し、この移動のときに記録ヘッドの各吐出口はインクを吐出し記録を行う。キャリッジＭ４００１が記録媒体の一方端まで移動すると、ＬＦローラＭ３００１を回転させて所定量だけキャリッジＭ４００１の走査方向（以下「主走査方向」という）に垂直な方向（以下「副走査方向」という）に記録媒体を搬送する。このように、記録ヘッドの主走査方向への記録走査と搬送部Ｍ３０２９による副走査方向への紙送りとを交互に繰り返すことにより記録媒体に画像を形成する。そして、記録が終了すると、排紙ローラＭ２００３が回転することにより、記録媒体が排紙方向に搬送される。そして、排紙トレイに排紙される。
【００２３】
記録ヘッドには複数の吐出口がインク色ごとに所定方向に配列されており、この配列方向はキャリッジに記録ヘッドが搭載された場合、副走査方向と平行になっている。また、各吐出口に対応して発熱ヒータが設けられており、発熱ヒータが発熱することによって吐出口付近のインクが加熱され、インク中に気泡が発生する。この気泡の生成圧力によって所定量のインクが吐出される。なお、本実施形態はこのようないわゆるバブルスルー方式で記録を行うが、他のインクジェット記録方法でもよい。
【００２４】
次に記録媒体の先端部分、今回の走査で使用を開始するノズルを含むノズル群を使用して記録を行う領域（以下、移行領域ともいう）および通常領域に対する記録について説明する。
【００２５】
本実施形態では、１ノズル列が５１２ノズルで構成されている記録ヘッドを想定している。また、写真画像など高画質な記録結果が要求される場合は、記録媒体の同一領域を異なるノズルを用いて複数回記録するマルチパス印字を用いる。例えば２パス印字だと１回の紙送り量は２５６（５１２÷２＝２５６）ノズル分、４パス印字だと１２８ノズル（５１２÷４＝１２８）分となる。仮に４パス印字を行うとすると、ノズル列を４分割し、１ブロック１２８ノズルとする。そして、記録媒体の先端及び後端部分以外は１２８ノズル分の紙送りで同一領域を４回走査して記録を完成させることになる。ここで、先端および後端部分以外の領域としては、ノズル使用制限がなく５１２ノズル全てを使用して記録を行う通常領域と、ノズル使用制限のため、前回の走査までは使用されておらず、今回の走査で使用を開始することになるノズルを含むノズル群を使用して記録を行う移行領域とが存在する。
【００２６】
一方、記録媒体の先端部分はノズル列の一方端から１２８ノズルのみを記録に使用し、１回の紙送り量は３２ノズル程の微小なものとする。以下に、この先端部分から、移行領域を経て、通常領域に至るまでの記録について具体的に説明する。
【００２７】
図４は、記録媒体の先端部分から通常領域までを記録する際のノズル列の位置関係を示す模式図である。記録媒体の先端部分の記録を分かりやすく説明するために、ノズル列のノズル数を１６ノズルに少なくした例を用いる。ここでは４ノズル分を１回の紙送り量とする４パス印字を行う。記録媒体の先端部分の記録では、ノズル列の一方端から４ノズルのみを記録に使用し、他のノズルは記録に使用しない。さらに通常よりも少ない１ノズル程度を１回の紙送り量とする。矢印ｔで示す方向を紙送り方向とする。ノズル列のノズル番号は紙送り方向基端側の端から順に１から１６とする。
【００２８】
図４に示すように、（Ｎ−３）〜（Ｎ）スキャンまでは、記録媒体の先端部分を記録するので、記録ヘッドのノズル列のうち一部だけを用いて記録を行う。図４ではノズル番号１から４までの４ノズルのみとする。また、紙送り量は１ノズル分程度の微小なものとする。従って、例えば、（Ｎ−３）スキャンにおいてノズル番号１のノズルでドットが打ち込まれた領域は、その後、（Ｎ−２）スキャンではノズル番号２のノズルで、（Ｎ−１）スキャンではノズル番号３のノズルで、Ｎスキャンではノズル番号４のノズルで記録されることになる。
【００２９】
このようにして先端部分の記録が（Ｎ）スキャン目で終了し、（Ｎ＋１）スキャンからは上記移行領域に対して通常の紙送り量にて記録を行う。具体的には、（Ｎ＋１）スキャンでは紙送り量が増えて４ノズル分となる。したがって（Ｎ）スキャンまでは使用されていなかったノズル番号５から７のノズル（図中×印のノズル）を使用することになる。そこで、（Ｎ＋１）スキャンからはスキャン開始前にノズル番号５から７のノズルのみ予備吐出を行う。次に、前回のスキャンまでノズル番号８から１０までのノズルは使用されていなかったので、（Ｎ＋２）スキャンにおいて、これらのノズルはスキャン開始前に予備吐出を行う。このようにしてスキャン開始前の予備吐出をノズル番号１６のノズルが使用開始になる（Ｎ＋４）スキャンまで続ける。つまり、（Ｎ＋１）スキャンから（Ｎ＋４）スキャンでは、前回の走査までは使用されておらず、今回の走査で使用を開始することになるノズルが存在するので、これらノズルの吐出状態を良好とするべく、各スキャンによる記録動作前に予備吐出を実行するのである。
【００３０】
一方、図５に示すように、（Ｎ＋４）スキャン以降では、全ノズルを用いて記録を行う。なお、図４の１マスを３２ノズル分とすると、５１２ノズルの場合に対応する。また、（Ｎ＋５）スキャン以降では、前回の走査までは使用されておらず、今回の走査で使用を開始することになるノズルが存在しなくなるので、上記予備吐出動作は実行されない。なお、上記通常領域とは、ノズル使用制限がされず、上記特殊予備吐出動作も実行されない（Ｎ＋５）スキャン以降のスキャンで記録される領域を指す。
【００３１】
次に、先端部分の記録が終了し、上記移行領域を経て、通常の記録幅の記録（通常領域に対する記録）へと移行する過程でスキャン開始前の予備吐出の制御について説明する。
【００３２】
図６は各スキャンでの使用ノズルと予備吐出が必要なノズルとの関係を示す図である。
【００３３】
１スキャンから（Ｎ）スキャンまでは記録媒体の先端部分を記録し、（Ｎ＋１）スキャン〜（Ｎ＋４）スキャンは通常の紙送り量で上記移行領域を記録し、（Ｎ＋５）スキャン以降は通常の紙送り量で全ノズルを使用して通常領域を記録する。先端部分の記録を開始してから４スキャンまでは、先端部分の記録に使用する１から１２８までのノズルが順に３２個ずつ使用開始となるため、それらの予備吐出をスキャン毎に行うことになる。５スキャン目から（Ｎ）スキャンまでは１から１２８までのノズル全てを使用して記録を行い、さらに他のノズルは使用しないので、今回の走査で使用を開始するノズルは発生しない。よって、５スキャン目から（Ｎ）スキャン目までは、スキャン開始前の予備吐出は行わない。その後、（Ｎ＋１）スキャン目からは通常の紙送り量となって使用ノズル数が増え、この（Ｎ＋１）スキャン目から使用開始となるのが１２９から２２４までのノズルであるので、これらのノズルの予備吐出を行う。このようにして５１２までのノズルが全て使用開始となる（Ｎ＋４）スキャンまで予備吐出を９６個ずつ行う。（Ｎ＋５）スキャン目からは、今回の走査で使用を開始するノズルが発生しないため、予備吐出動作を行わない。
【００３４】
本実施形態のインクジェット記録装置は、各駆動部の制御を行う制御部に、図６に示したような予備吐出を行うノズルとスキャンとの関係を定めたデータが予め格納されている。そして、制御部は次に示すフローにしたがって予備吐出及び記録動作を行うように各駆動部の駆動を制御する。
【００３５】
図７は、予備吐出判断の処理を示すフローチャートである。
【００３６】
記録動作を開始する指令をホストコンピュータなどから受け、記録を開始する前に、前記予め格納されていたデータから予備吐出を必要とするノズル、すなわち図４での×印ノズルが該当スキャンにあるか否かを判断する（ステップ１）。予備吐出を必要とするノズルがある場合、該当ノズルには所定回数の予備吐出を行わせる（ステップ２）。そして、予備吐出を行った後、記録走査を行う（ステップ３）。１走査が終了し、次の走査を行う場合はステップ１に戻り、再度同様の処理を行う。これは記録が終了するまで続ける。
【００３７】
このように、使用されていなかったノズルを使用開始する走査の直前に、この使用されていなかったノズルのみ予備吐出を行い、ノズル内の増粘インクを除去し、ノズル内をリフレッシュさせてから記録を行うため、ヨレや不吐出といった吐出不良を防ぐことができ、良好な記録結果を得ることができる。
【００３８】
なお、本実施形態は使用開始するノズルのみ、使用開始となる記録走査（スキャン）の直前に予備吐出を行う形態としたが、本発明はこれに限定しない。例えば、毎回、記録走査を行う前に全てのノズルの予備吐出を行う形態の記録装置であれば、上記使用開始するノズル（図４中×印ノズル）のみ、予備吐出でのインク吐出量を多くするようにしても同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、図６に示すデータによって、各走査での予備吐出を行うノズルが予め決定されているが、本発明はこの１パターンに限定せず、記録媒体の種類や記録方法に応じて、使用制限されているノズル数が変更可能なデータとし、さらにこの変更に応じて予備吐出を行うノズルも変更するようにしてもよい。さらに記録媒体の種類や記録方法ごとに上記記録走査と予備吐出を行うノズルとの関係がデータ化され、それぞれが格納されているようにしてもよい。
【００４０】
（実施形態２）
実施形態１では、前回の記録走査まで使用されておらず、今回の記録走査で初めて使用を開始するノズルのみを、使用開始直前に予備吐出させるとしているが、本実施形態では、それまで使用していたノズルも含めて予備吐出を行う形態について説明する。以下では、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
【００４１】
図４に示すように、（Ｎ＋１）スキャン目から（Ｎ＋４）スキャン目まではそのスキャンで使用を開始するノズル（図中×印）がある。実施形態１では、この使用を開始するノズルのみに対して予備吐出を実施している。しかしながら、この形態の場合、使用開始ノズルを判断する処理（図７参照）などを行わなければならないため、予備吐出制御が複雑となる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、本スキャンで使用するノズルは使用開始時期に関係なく全て、記録開始直前に予備吐出をさせる。具体的には、次に示す吐出制御を行う。
【００４３】
図６では、スキャンごとに使用されるノズルと、各スキャンとが対応付けられている。例えば、Ｎ＋１スキャン目では番号１から２２４までのノズル、Ｎ＋２スキャン目では番号１から３２０までのノズル、Ｎ＋３スキャン目では番号１から４１６までのノズル、Ｎ＋４スキャン目では番号１から５１２までのノズルが使用されるようになっている。
【００４４】
そこで、本実施形態では、前回の走査までは使用されておらず、今回の走査で使用を開始することになるノズルを含むノズル群を使用して記録を行う移行領域において、このスキャンごとの使用ノズル、例えばＮ＋１スキャン目では番号１から２２４までのノズル、Ｎ＋２スキャン目では番号１から３２０までのノズル、Ｎ＋３スキャン目では番号１から４１６までのノズル、Ｎ＋４スキャン目では番号１から５１２までのノズルに対して、記録開始直前に予備吐出をさせる。
【００４５】
つまり、図４に示す×印のノズルのみならずに、○印のノズルに対しても予備吐出を実行するのである。従って、×印のノズルが存在する走査（Ｎ＋１スキャン〜Ｎ＋４スキャン）では、その走査による記録開始前に○印のノズルと×印のノズルに対して予備吐出が実行される。例えば、Ｎ＋１スキャンでは×印のノズルが存在することから、Ｎスキャンの終了後であって（Ｎ＋１）スキャンによる記録開始前に○印のノズルと×印のノズルに対して予備吐出が実行される。
【００４６】
一方、×印のノズルが存在しないスキャン、すなわち、Ｎスキャン目や（Ｎ＋５）スキャン目等では、今回の走査で使用を開始するノズル（×印のノズル）が発生しないので、予備吐出動作は実行されない。
【００４７】
以上の構成によれば、図７に示す使用開始ノズルを判断するステップ１および使用開始ノズルのみを予備吐出するステップ２は必要ない。記録走査ごとの使用ノズルを把握し、当該使用ノズル全てに予備吐出させるステップを要するだけでよい。このように、記録走査で使用するノズル全てに対して予備吐出を行う構成とすることで、予備吐出制御が単純化されるとともに、使用開始ノズルをスキャン番号と対応付けて予め記憶しておく必要がないため、予め格納しておくスキャンのノズルとの関係を定めたデータテーブルの構造も簡素化することができる。具体的には、図６に示すデータテーブルはスキャン番号とそれに対応する使用ノズルのみの構成でよく、×印ノズルのカラムは必要ない。
【００４８】
（実施形態３）
上記実施形態１および２では、今回の走査で使用を開始することになるノズル（図４における×印のノズル）が存在する場合に予備吐出動作を行う構成であるが、いずれの形態も、１ノズル単位での予備吐出動作制御が必要となる。１ノズル単位での予備吐出を実行する場合、その制御構成が複雑化する。そこで、本実施形態では、予備吐出制御を簡易化するべく、上記移行領域において全ノズルに対して予備吐出動作を行う。
【００４９】
すなわち、前回の走査までは使用されおらず、今回の走査で使用を開始することになるノズル（図４における×印のノズル）を含むノズル群を使用して記録を行う移行領域では、記録走査での使用／不使用に関係なく、毎回、全ノズルに対して予備吐出を行う。このように構成することで、予備吐出制御をより単純化することができる。
【００５０】
（実施形態４）
上記実施形態１〜３では、今回の走査で使用を開始することになるノズルが存在する場合に行う予備吐出動作（以下、「特殊予備吐出動作」という）について説明したが、本発明において実行されるのはこの特殊予備吐出動作だけでなく、タイマー予備吐出動作も併用される。以下、特殊予備吐出動作とタイマー予備吐出動作を併用する場合について説明する。なお、それ以外は第１〜第３の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５１】
上述したように、実施形態１〜３では、前回の走査までは使用されておらず、今回の走査で使用を開始することになるノズル（図４における×印ノズル）を使用して記録を行う移行領域では、当該移行領域に対する走査による記録前に特殊予備吐出動作が実行されるが、今回の走査で使用を開始することになるノズル（図４における×印ノズル）を使用せずに記録を行う通常領域では、当該走査による記録前に特殊予備吐出は実行されない。従って、通常領域の記録の際には、特殊予備吐出動作以外の予備吐出動作（例えば、タイマー予備吐出動作）を実行する必要がある。仮に、特殊予備吐出動作以外の予備吐出動作（例えば、タイマー予備吐出動作）を実行しない形態としてしまうと、データが供給されないノズルおいてインクが増粘してしまい、目詰まりノズルの発生確率が高くなる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、特殊予備吐出動作以外の、タイマー予備吐出動作を併用して実行するのである。具体的には、前回の予備吐出動作からの経過時間をタイマーにより測定し、当該測定時間が予め定められた所定の時間を超えたら、予備吐出動作を行うのである。
【００５３】
この構成によれば、上記第１〜第３の実施形態の効果であるところの移行領域における吐出不良の低減に加え、通常領域においても吐出不良を低減させることができる。
【００５４】
（実施形態５）
上記実施形態１〜４では、特殊予備吐出動作が実行される移行領域の記録前に、特殊予備吐出動作が実行されない先端部分を記録する例について説明しているが、このような先端部分は存在していなくともよい。つまり、記録媒体の先端が上記移行領域となる形態であってよい。この形態の場合、記録媒体の先端に対する記録の際から上記特殊予備吐出動作が実行されることになるのは言うまでもない。
【００５５】
（実施形態６）
実施形態１では、それまで使用されていなかったノズルに対し、使用開始する直前に予備吐出を行うものを説明した。また、実施形態２では、その記録走査で使用するノズルに対し予備吐出を行うものを説明した。更に、実施形態３では、全ノズルに対し予備吐出を行うものを説明した。ところが、これらの形態はいずれも、使用前に予備吐出を行うため、予備吐出で記録に関与しないインクが消費されることになる。そこで、本実施形態では、無駄なインク消費を抑えるべく、使用されていないノズルに対して、インクを吐出しない程度の熱を加えることにより、ノズル内のインクの状態を吐出に適した状態に維持するものを説明する。
【００５６】
実施形態１と同様の構成のインクジェット記録装置において、記録媒体の先端部分は、図４に示すように使用するノズルを制限するとともに、紙送り量を微小にして記録を行う。
【００５７】
そして、（Ｎ＋１）スキャン目からは通常の紙送り量で記録を行うと、図中×印で示すノズルはそれまでの走査では使用されておらず、（Ｎ＋１）スキャン目で初めて使用されることになる。そこで、本実施形態では、先端部分の記録では使用されていないノズル、すなわち１から１２８番目までのノズル以外のノズル（図４では番号５から１６までのノズル）に対して、順次、インクを吐出しない程度に短いパルスでノズル内の発熱ヒータを発熱させてノズル内のインクの温度を使用中のノズル（図４中○印のノズル）と同程度まで上昇させておく。
【００５８】
図８は吐出用パルスと加熱用パルスとを示した図である。
【００５９】
パルスＰ１はインクを吐出するのに用いられるパルスであり、インクを吐出する上で必要とされるパルス長が図中の点線で示す部分までとすると、それよりも長く設定されている。図４中○印のノズルには、パルスＰ１が送られる。
【００６０】
一方、パルスＰ２は、インクを吐出しない程度に加熱するのに用いられるパルスであり、インクを吐出する上で必要とされるパルス長よりも短く設定されている。図４中○印以外のノズルにはパルスＰ２が送られる。
【００６１】
図４の例を参照して、×印ノズルが使用される直前のスキャンで、×印のノズルに対してはパルスＰ２が、○印のノズルに対してはパルスＰ１が送られる。例えば、（Ｎ）スキャン目では（Ｎ＋１）スキャンで×印のノズルにパルスＰ２が送られることになる。そうすると、それまで低温だったノズル内のインクが吐出に適した温度にまで上昇することになる。そして、（Ｎ＋１）スキャンで×印ノズルが使用されるが、前のスキャンでノズル内のインクが十分加熱されているので、良好なインク吐出を行うことができる。
【００６２】
なお、スキャンと使用ノズルとの関係は、実施形態１と同様に、予め制御部にデータとして格納されているため、パルスＰ２の出力はこのデータをもとにして行われるものとする。また、本実施形態ではノズルの使用開始スキャンの前回のスキャンで、加熱用パルスを出力するようにしているが、本発明はこれに限らず、加熱用パルスＰ２を出力するスキャンは使用開始スキャンよりも前であればよい。
【００６３】
このように、次のスキャンで初めて使用開始となるノズルがある場合、そのノズルに対して、一つ前のスキャンでの吐出動作でインクを吐出しない程度の加熱用パルスを印加してノズル内のインクを吐出に適した温度にまで高めておくことで、使用開始時にも良好なインク吐出を行うことができる。さらに、このような吐出制御を行うことにより、記録直前の予備吐出を行う必要がなく、無駄なインク消費を抑えることができる。また、予備吐出に要する時間を削減できるため、先端部の記録に要する時間を短縮することができる。
【００６４】
実施形態１〜６ともに、ノズルを使用開始する前に吐出に適した状態にしているので、先端部分の記録から、移行領域の記録を経て、通常領域の記録に移行する部分での記録画像の乱れを防ぐことができる。また、予め、先端部分の記録から通常領域の記録に移行する部分で今まで使用制限されていたノズルを、使用開始となるスキャンごとに決定し予めデータ化して格納しているため、特開２００１−２３９６５５号公報に記載のように記録データを毎回解析する必要がなく、処理ルーチンを簡素化することができる。
【００６５】
（その他）
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達成できるからである。
【００６６】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００６７】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことができるようになるからである。
【００６８】
加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【００６９】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができる。
【００７０】
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けられるものであってもよい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００７１】
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよい。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合のインクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００７２】
さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、それまで使用制限されていた吐出口でかつ今回の記録走査で使用開始する吐出口を吐出に適した状態にすることで、使用開始される吐出口の吐出を良好なものにすることができる。
【００７４】
また吐出に適した状態とするために、記録走査の前に、今回の記録走査で使用開始する吐出口に対して予備吐出を実行してもよい。これは、予備吐出を実行する吐出口を必要最小限に設定しているので、予備吐出でのインク消費を抑えることができる。
【００７５】
また、前回の走査までは使用されおらず、今回の走査で使用を開始することになる吐出口を含む吐出口群にて記録を行う領域（移行領域）において、記録走査の前に、今回の記録走査で使用する吐出口あるいは記録ヘッドの全ての吐出口に対して予備吐出を実行してもよい。これは、予備吐出制御を単純化することができるとともに、予め記憶しておくデータ量を抑えることができる。
【００７６】
さらに、次回の記録走査で使用開始する吐出口に対して、一回前の記録走査でインクを吐出しない程度の熱を加えて吐出口内のインクの温度を上げるようにしてもよい。これは予備吐出を行わないため、無駄なインク消費を抑えることができるとともに、上記移行領域の記録に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるインクジェット記録装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置の搬送系を示す断面図である。
【図３】記録ヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図４】記録媒体の先端部分を記録する際のノズル列の位置関係を示す模式図である。
【図５】先端部分の記録と先端部分以降の記録で使用するノズルを示す模式図である。
【図６】各走査での使用ノズルと予備吐出が必要なノズルを示す図である。
【図７】予備吐出判断の処理を示すフローチャートである。
【図８】吐出用パルスと加熱用パルスとを示す図である。
【図９】記録媒体の先端部分を記録する際のノズル列の位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
Ｈ１０００　記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１　記録ヘッド
Ｈ１９００　インクタンク
Ｍ２００３　排紙ローラ
Ｍ３００１　ローラ
Ｍ３０２９　搬送部
Ｍ４００１　キャリッジ
Ｍ４０１２　キャリッジ軸
【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】
2004001416.tif 000008
【図７】
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【図８】
2004001416.tif 000010
【図９】
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