(57)【要約】【課題】インクを吐出する際のエネルギー発生方法を問わず、使用されないノズル内でのインクの増粘、硬化および出射速度の低下を防ぎ、ノズルの使用頻度のばらつきをなくして、高精細な記録画像を得ることができるインクジェット記録ヘッドを備えた画像記録装置の提供および画像形成方法を提供すること。【解決手段】記録媒体の幅方向に沿って複数のノズルが配列された記録ヘッドを備え、画像情報に基づいて前記ノズルを使用して前記記録媒体上にインクを吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置において、  各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとまたは所定時間の画像記録ごとに、前記画像情報に基づく前記記録媒体に対する記録画像の方向を変更するように前記記録ヘッドを制御する制御部を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の幅方向に沿って複数のノズルが配列された記録ヘッドを備え、画像情報に基づいて前記ノズルを使用して前記記録媒体上にインクを吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置において、
各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとまたは所定時間の画像記録ごとに、前記画像情報に基づく前記記録媒体に対する記録画像の方向を変更するように前記記録ヘッドを制御する制御部を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅方向に延在するように配置され、前記記録媒体を搬送方向に搬送することにより画像記録を行うライン方式であることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置に係り、特にインクジェット方式の記録ヘッドを利用した画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の記録媒体に対して所定の画像を記録するための画像記録装置として、記録ヘッドのノズル面に備えられたノズルの吐出口から記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置であるインクジェット記録装置が多く用いられている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置としては、記録媒体の搬送方向に沿って延在する記録ヘッドを備え、記録媒体の搬送方向と直交する方向に記録ヘッドを往復移動させながら記録媒体を間欠的に搬送することにより記録を行うシリアル方式のものと、記録媒体の幅方向に沿って延在する記録ヘッドを備え、記録ヘッドは固定されたまま、記録媒体を搬送させながら記録を行うライン方式のものが広く知られており、特にライン方式のインクジェット記録装置は記録の高速化の点でシリアル方式のインクジェット記録装置より優れている。
【０００４】
そして、このようなライン方式のインクジェット記録装置において、カラー画像の記録を行う場合は、所定の色に対応させた複数の記録ヘッドを配列し、画像記録時に、記録媒体の搬送方向の最も上流側に配設された記録ヘッドから、記録媒体に対して順次インクを吐出して着弾させることにより、前記記録媒体に対して高速に画像の記録を行うことができるものである。
【０００５】
しかし、画像の記録を行うにあたって、記録画像によっては、記録ヘッドのノズルが均一に使用されず、ノズルの使用頻度にばらつきが生じてしまう場合がある。このような場合において、ピエゾ素子等の圧電素子に加わる電圧を調節してノズルからインクを吐出させるような圧電素子を用いたインクジェット記録装置では、吐出休止中のノズルの内部でインクが増粘、硬化してしまい、吐出を再開する際、ノズルの目詰まりやそれに伴う出射速度の低下を引き起こし、記録画像の欠陥を生じさせてしまうという問題が生じる。
【０００６】
一方、サーマル素子等の熱エネルギー発生素子に加わる温度を調節してノズルからインクを吐出させるような熱エネルギー発生素子を用いた記録ヘッドにおいても同様の問題が生じる。更にサーマル方式では、使用頻度が高いノズルによる発熱のために、記録ヘッド全体に温度分布が生じて、高い温度のノズルと低い温度のノズルでインク粘度が異なってしまい、それに伴い、インクの出射速度や液滴量にも分布が生じて、記録画像の欠陥を生じさせてしまうという問題が生じる。
【０００７】
このような問題は、特に使用されるノズルと使用されないノズルとが長時間にわたって偏るような同じ画像を複数枚記録する場合において顕著になり、印刷分野等で使用される産業用のインクジェット記録装置においては重要な問題になっている。
【０００８】
また、ライン方式のインクジェット記録装置の場合では、記録ヘッドの一部のノズルに目詰まり生じてインクの吐出不良が生じた場合でも、これを解消するためには、例えば、全てのノズルからインクを全吐出させる等のクリーニングを行う必要がある。このようなクリーニングは、メンテナンスに手間がかかるとともに、大量のインクを廃棄することになりコストが高くなるという問題が生じる。また、ノズルの使用頻度にばらつきが生じてしまうために一部の使用頻度の高いノズルのみが劣化したような場合でも記録ヘッド全体を取り替えなければならないため、ユーザの負担が大きくなるという問題も生じる。
【０００９】
このような問題に対して、従来、熱エネルギー発生素子を用いた記録ヘッドにおいては、インクを吐出するノズルの熱エネルギー発生素子に印加される駆動信号を２つに分割し、そのうち一つの駆動信号を変調させることによりインクの吐出状態の制御を行う分割パルス変調駆動法を採用し、吐出しないノズルの熱エネルギー発生素子に印加される駆動信号をインクが吐出しない程度にプレヒートパルスを与えて調整することで、各ノズル間におけるインク温度を均一化するようにしている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【００１０】
一方、圧電素子を用いた記録ヘッドにおいては、使用されないノズルの圧電素子に対し、インクを吐出しない程度の弱い電圧を印加して振動を与えることによりノズルの目詰まりを防止するようにしている（特許文献３及び特許文献４参照）
【００１１】
また、シリアル方式のインクジェット記録装置において、記録データが文字等の文字データであるか否かを判定させ、記録データが文字データであると判定されたときに、記録ヘッドの記録媒体搬送方向側端部のノズルが記録文字よりも上位置あるいは下位置にきて未使用となる配置に、記録文字に対する記録ヘッドの相対位置を一定の記録サイクルごとに切り換えさせて、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすようにしている（特許文献５参照）。
【００１２】
また、シリアル方式のインクジェット記録装置のうち、ノズル列のノズルを数ブロックに分割し、分割したノズルに画像記録のデータを分散させ、分割したブロック分ごとに記録媒体を間欠搬送させるマルチパス印字を行うものでは、印字マスクパターンを複数備え、ノズルごとの使用頻度に応じて、印字マスクパターンを変更してノズルごとの使用頻度の差を補正して、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすようにしている（特許文献６参照）。
【特許文献１】特開平８−１５６２５６号公報
【特許文献２】特開平８−１８３１８１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５００６４号公報
【特許文献４】特開平９−１９３４０７号公報
【特許文献５】特開平４−２０１２６２号公報
【特許文献６】特開２００１−８８２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように熱エネルギー発生素子に対してプレヒートパルスを印加したり、特許文献３及び特許文献４のように圧電素子に所定の弱い電圧を印加したり、あるいは、特許文献６のように複数のマスクパターンを備えて使用ノズルの均一化を図るには、精度の高い制御が必要となり、制御構成上複雑になってしまう。また、使用されないノズルについては、あくまでもインク吐出に至らない範囲で電圧等が印加されるに過ぎないため、実際に使用されたノズルとの間で完全にノズルの使用頻度のばらつきがなくなるとは限らない。
【００１４】
また、特許文献５及び特許文献６のように、記録ヘッドを、記録媒体上で記録方向に往復移動させて、入力されてくる記録データに応じて記録を行うシリアル方式のインクジェット記録装置においては、ノズル数の少ない短い記録ヘッドを記録媒体上で往復させるので、使用ノズルの偏りは少なく、上述の方法で記録ヘッドをノズルの使用頻度のばらつきをなくすことは可能であるが、構成上、記録ヘッドを固定したまま、記録媒体の搬送に伴って記録を行うライン方式のインクジェット記録装置においてもこれらの技術は有効であるが、効果が不十分の為、更なる技術が望まれている。
【００１５】
そこで、本発明は前記した点に鑑みてなされたもので、記録ヘッドおよびインクジェット記録装置の方式を問わず、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことで、使用されないノズル内でのインクの増粘、硬化および出射速度の低下を防ぎ、高精細な記録画像を得ることができる画像記録装置の提供および画像記録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】
【００１６】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る画像記録装置は、記録媒体の幅方向に沿って複数のノズルが配列された記録ヘッドを備え、画像情報に基づいて前記ノズルを使用して前記記録媒体上にインクを吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置において、
各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとまたは所定時間の画像記録ごとに、前記画像情報に基づく前記記録媒体に対する記録画像の方向を変更するように前記記録ヘッドを制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、前記画像記録装置は、各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとまたは所定時間の画像記録ごとに、前記画像情報に基づく前記記録媒体に対する記録画像の方向を変更するように前記記録ヘッドを制御する制御部を備えているので、各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとに使用されるノズルを変化させる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅方向に延在するように配置され、前記記録媒体を搬送方向に搬送することにより画像記録を行うライン方式であることを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、前記記録ヘッドは、ライン方式であるので、シリアル方式の記録ヘッドを始めとする他の一般的な記録ヘッド使用した場合に比べて、記録の速度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、画像記録装置は、各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとまたは所定時間の画像記録ごとに、に使用されるノズルと使用されないノズルを変化させ、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことができるので、使用されないノズル内で吐出されないインクが増粘、硬化するのを防ぐことができ、吐出を再開する際、ノズルの目詰まりやそれに伴うインクの出射速度の低下を防ぎ、高精細な記録画像を得ることができる。また、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことで、記録ヘッド内のノズルが均一に使われるので、記録ヘッドの温度分布をフラットにすることができ、記録ヘッドの寿命を延ばすことができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、画像記録装置は、他の一般的な記録ヘッドを使用した場合に比べて、記録の速度を高めることができるので、特に同一画像を大量に記録を行うような産業用の画像記録装置に適しており、そのような画像記録装置においても常に高精細な画像記録を行うことができる。また、インクの吐出不良を未然に防ぐことにより、インクの吐出不良を解消させるためのクリーニング等のメンテナンス回数を低減させることが可能となり、印刷稼働率の低下をふせぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図６を参照して説明する。
【００２３】
〔第一実施形態〕
図１は、本発明に係る画像記録装置としてインクジェット方式の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置の第一実施形態を示したもので、本実施形態におけるインクジェット記録装置１には、記録媒体の幅方向に延在し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する複数の記録ヘッド２，２，・・が記録媒体Ｐの搬送方向Ａに沿って配列されている。本実施形態において、記録ヘッド２の内部には、ピエゾ素子等の圧電素子（図示せず）が設けられており、記録ヘッド２の記録媒体Ｐと対向する面には、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が記録媒体Ｐの幅方向に沿って形成されている。
【００２４】
また、インクジェット記録装置１の記録ヘッド２の側方には、制御基板３が配設されており、制御基板３には、インクジェット記録装置１の動作を制御する制御部４が設けられている。この制御基板３には、フレキシブルケーブル５，５´を介して記録ヘッド２の圧電素子が電気的に接続されるようになっている。そして、所定の画像情報に基づいて、制御基板３の制御部４により記録ヘッド２の圧電素子を変形動作させることにより、各ノズルから記録媒体Ｐに対してインクを吐出制御することができるようになっている。
【００２５】
また、インクジェット記録装置１には、記録媒体Ｐを搬送する搬送装置６が配設されており、搬送装置６は、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録ヘッド２の搬送方向Ａの上流側に設けられた一対の搬送ローラ７、ブラック（Ｋ）のインクを吐出する記録ヘッド２の搬送方向Ａの下流側に設けられた一対の搬送ローラ８および搬送ローラ７，８を回転駆動させるための搬送モータ９から構成されている。そして、搬送モータ９により搬送ローラ７，８を回転駆動させることにより搬送ローラ７，８により記録媒体Ｐを挟持しながら、記録媒体Ｐを搬送方向Ａに搬送させるようになっている。
【００２６】
一方、インクジェット記録装置１の搬送方向Ａの上流側端部には、記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ１０が先端部が上方に向かって傾斜するように配設されており、この給紙トレイ１０の基部には、図示しない給紙モータにより回転駆動される給紙ローラ１１が配設されている。そして、この給紙ローラ１１を回転駆動させることにより、給紙トレイ１０に保持された記録媒体Ｐを搬送ローラ７に向けて給紙することができるようになっている。なお、本実施形態においては、記録媒体Ｐとして、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなるカットシート状およびロールシート状の記録媒体が適用可能であるが，本実施形態においては、カットシート状の記録媒体に記録を行うものとして以下の説明を行う。
【００２７】
インクジェット記録装置１の搬送方向Ａの下流側端部には、記録後の記録媒体Ｐが収容される排紙トレイ１２が配設されており、この排紙トレイ１２は、インクジェット記録装置１と一体に形成された平板状の下段側トレイ１３と、この下段側トレイ１３の上方に位置し搬送方向Ａの下流側端部がインクジェット記録装置１に対して所定間隔を有するように形成された上段側トレイ１４とから構成されている。下段側トレイ１３および上段側トレイ１４のインクジェット記録装置１側端縁を除く周縁部には、記録媒体Ｐの落下を防止するための保持壁が立設されている。
【００２８】
また、インクジェット記録装置１の搬送方向Ａの下流側端部には、搬送ローラ７に沿って延在する平板状の排紙ガイド１５が配設されており、排紙ガイド１５は、インクジェット記録装置１側の端縁を中心として上下方向に揺動自在とされている。そして、この排紙ガイド１５の回動位置を制御することにより、記録後の記録媒体Ｐを下段側トレイ１３に排紙するか、上段側トレイ１４に排紙するかを選択することができるようになっている。
【００２９】
次に、図２を参照しつつ、本実施形態の制御構成について説明する。
本実施形態において、制御部４は、ホストコンピュータ１６から送られてくる画像情報をそれぞれ階調データが付与された画像データに変換し、これをフレームメモリ１７に記憶させるとともに、フレームメモリ１７に記憶された画像データを所定のタイミングでフレームメモリ１７に出力するようになっている。
【００３０】
ドライバコントローラ１８に画像データを出力する際、制御部４は、画像記録ごと又は所定回数の画像記録ごとに画像データを転換して、ドライバコントローラ１８に出力するようになっている。なお、本実施形態において画像データを転換するタイミングの一例として、１枚ごとに画像データを転換するように、記録される記録媒体Ｐが奇数番目であるか偶数番目であるかによって画像データを転換するものとして以下の説明を行う。
【００３１】
具体的には、制御部４は、画像データが奇数枚目の記録媒体Ｐに記録されるものであるか、偶数枚目の記録媒体Ｐに記録されるものであるか判断し、それに基づき、画像データを出力する方向を転換するようになっている。
【００３２】
奇数枚目にあたる記録媒体Ｐに記録される画像データである場合、制御部４は通常通り画像データをドライバコントローラに出力するようになっている。このときに画像データは先頭から順に読み出して出力するようになっていて、それに対応するようにドライバコントローラ１８では、吐出データが作成される。ドライバコントローラ１８に出力した後、制御部４はドライバコントローラ１８を作動させ、出力された画像データを、各記録ヘッド２におけるピエゾ素子への電圧の印加のオン／オフに対応させた吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させるようになっている。
【００３３】
一方、偶数枚目にあたる記録媒体Ｐに記録される画像データである場合、制御部４は、画像データの出力する方向を転換して、画像データを先頭に対して後方にある末端から順に読み出して出力するようになっていて、それに対応するようにドライバコントローラ１８では、吐出データが作成される。ドライバコントローラ１８に出力した後、制御部４はドライバコントローラ１８を作動させ、出力された画像データを、各記録ヘッド２におけるピエゾ素子への電圧の印加のオン／オフに対応させた吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させるようになっている。
【００３４】
そして、制御部４からの駆動信号に基づき、ドライバコントローラ１８は駆動データＲＡＭ１９に記憶させた吐出データを読み出し、吐出データをヘッドドライバ２０に出力させるようになっている。ヘッドドライバ２０は、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させるように、記録ヘッド２を駆動させるようになっており、制御部４はこれらを制御することで、記録媒体Ｐ上に画像情報に応じた文字、画像等を記録するようになっている。
【００３５】
このように、制御部４が、記録される記録媒体Ｐが奇数番目であるか偶数番目であるかによって、画像情報に基づく、記録媒体に対する記録画像の方向を１８０度変更させるように、画像データの出力方向を転換してドライバコントローラ１８に出力するので、画像データが転換される前後では、記録ヘッド２を作動させることで、使用ノズルが変化するようになっている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３７】
インクジェット記録装置１にホストコンピュータ１６から同一画像を複数枚記録するという情報と画像情報が送られると、制御部４は、搬送モータ８を介して搬送ローラ７，８を回転させて、記録媒体Ｐを搬送させながら、同時に、画像情報を画像データに変換し、これをフレームメモリ１７に記憶させる。その後、制御部４はフレームメモリ１７に記憶された画像データを所定のタイミングでドライバコントローラ１８へ出力する。
【００３８】
このとき、制御部４は、記録媒体Ｐに記録される画像データが奇数枚目の記録媒体Ｐに記録されるものであるか、偶数枚目の記録媒体Ｐに記録されるものであるかを判断する。
【００３９】
奇数枚目の記録媒体Ｐに記録される画像データである場合、ドライバコントローラ１８に通常通り画像データを先頭から順に出力し、それに対応するように、ドライバコントローラ１８は、画像データを吐出データに変換させて駆動データＲＡＭ１９に記憶させ、制御部４からの駆動信号に基づき、ドライバコントローラ１８は、駆動データＲＡＭ１９に記憶された吐出データを読み出し、ヘッドドライバ２０に出力する。
【００４０】
その後、記録媒体Ｐが記録ヘッド２の所定の位置まで送られると、ヘッドドライバ２０は記録ヘッド２を駆動して、ノズルからインクを吐出させて、図２（ａ）に示すような画像情報に応じた文字、画像等を記録する。その後、排紙ガイド１５を作動させ、記録媒体Ｐを排紙トレイ１２に排出させる。このとき、制御部４は、排紙ガイド１５を上段側トレイ１４の高さに合うように揺動させて、記録媒体Ｐを上段側トレイ１４に案内させる。
【００４１】
一方、偶数枚目にあたる記録媒体Ｐに記録される画像データである場合、ドライバコントローラ１８に画像データを末端から順に出力し、それに対応するように、ドライバコントローラ１８は、画像データを吐出データに変換させて駆動データＲＡＭ１９に記憶させ、制御部４からの駆動信号に基づき、ドライバコントローラ１８は、駆動データＲＡＭ１９に記憶された吐出データを読み出し、ヘッドドライバ２０に出力する。
【００４２】
そして、記録媒体Ｐが記録ヘッド２の所定の位置まで送られると、ヘッドドライバ２０は記録ヘッド２を駆動して、ノズルからインクを吐出させて、図３（ｂ）に示すような画像情報に応じた文字、画像等を記録する。
【００４３】
その後、排紙ガイド１５を作動させ、記録媒体Ｐを排紙トレイ１２に排出させる。このとき、制御部４は、排紙ガイド１５を下段側トレイ１３の高さに合うように揺動させて、記録媒体Ｐを下段側トレイ１３に案内させる。
【００４４】
このように、制御部は、記録される記録媒体Ｐが奇数番目であるか偶数番目であるかによって、画像情報に基づく、記録媒体に対する記録画像の方向を１８０度変更させるように、画像データの出力方向を転換してドライバコントローラ１８に出力し、記録ヘッド２を作動させて記録するようになっている。
【００４５】
その後、排紙トレイ１２に排出された記録媒体Ｐは、上段側トレイ１４、下段側トレイ１３のそれぞれで同じ向きにそろっている状態で振り分けられる。ユーザは、排紙トレイ１２に回収された記録媒体Ｐのうち、上段側トレイ１４に回収された記録媒体Ｐを反転させて、下段側トレイ１３に回収されている記録媒体Ｐと重ねることで、反転されて記録されている記録媒体Ｐとそうでない記録媒体Ｐを混ぜることなく、回収を行う。
【００４６】
以上により、第一実施形態におけるインクジェット記録装置１では、一枚ごとに画像データの出力方向を転換させる制御部４を設けて記録を行うことで、１枚毎ごとに使用されるノズルと使用されないノズルを変化させ、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことができるので、使用されないノズル内で吐出されないインクが増粘、硬化するのを防ぐことができ、吐出を再開する際、ノズルの目詰まりやそれに伴うインクの出射速度の低下を防ぎ、高精細な記録画像を得ることができる。また、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことで、記録ヘッド２内のノズルが均一に使われるので、記録ヘッド２の温度分布をフラットにすることができ、記録ヘッド２の寿命を延ばすことができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、ライン方式の記録ヘッド２を備えており、他の一般的な記録ヘッドを使用した場合に比べて、記録の速度を高めることができるので、特に同一画像を大量に記録を行うような場合に適しており、同一画像を大量に記録を行う産業用の画像記録装置において最大の効果を発揮し、そのような画像記録装置において常に高精細な画像記録を行うことができる。また、インクの吐出不良を未然に防ぐことにより、インクの吐出不良を解消させるためのクリーニング等のメンテナンス回数を低減させることが可能となり、印刷稼働率の低下をふせぐことができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、インクジェット方式の記録ヘッドを使用した画像記録装置の一例としてインクジェット記録装置を取り上げて説明したが、インクジェット方式の記録ヘッドを使用した画像記録装置として、例えば、複写機、ファクシミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークステーション等の出力端末としてのプリンタ、あるいは、パ−ソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディスク装置、ビデオ装置などに具備されるハンディ又はポータブルプリンタ等に本発明は適用可能である。
【００４９】
また、本実施形態において、ピエゾ素子を備えた記録ヘッド２を用いて説明をしたが、本発明は、吐出データの読み出し方向を変化させるものであるので、記録ヘッドやインクの吐出方式は問わない。したがって、記録ヘッドとして、例えばオンデマンド方式やコンティニュアス方式のいずれを用いても構わないし、インクの吐出方式として、例えば、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気―熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）および放電方式（例えば、スパークジェット型等）等のうち、いずれの吐出方式を用いても構わない。
【００５０】
また、本実施形態において、制御部４は、１つの画像記録を１枚ごとに画像データを出力する方向を転換させる場合について説明したが、各画像記録ごとまたは所定回数の画像記録ごとまたは所定時間の画像記録ごとに画像データの方向を転換させて出力するものであればよく、例えば、１つの画像記録を２枚ごとまたは３枚ごと等、一定の枚数ごとに画像データを出力する方向を転換させたり、あるいは、１つの画像記録を１分ごとまたは３分ごと等、一定の時間経過するごとに出力中の画像データの出力が完了次第、次の出力画像から出力する方向を転換させてもよい。また、異なる画像記録を一定の枚数や一定の時間ごとに画像データの方向を転換させて記録を行ってもよい。例えば、異なる画像記録を画像記録Ａ、画像記録Ｂとした場合、画像記録Ａと画像記録Ｂを１枚ごとに交互に記録させ、所定の枚数、あるいは所定の時間ごとに画像記録Ａと画像記録Ｂの画像データを出力する方向を転換させる等である。
【００５１】
また、画像データを出力する方向を転換させて記録を行うのに伴い、画像データを最前部から送り出された記録媒体Ｐと最後部から送り出した記録媒体Ｐでは、排紙トレイ１２に排紙されるときの記録媒体Ｐの向きが異なり、最後部から送り出された記録媒体Ｐは反転された状態で排紙されているため、上段トレイ１４と下段トレイ１３にそれぞれ排出し、ユーザが一方のトレイに回収された記録媒体Ｐの向きを反転させてからもう一方のトレイの上の記録媒体Ｐに重ねることにより、記録媒体Ｐの向きが揃った記録媒体Ｐの回収するようにしたが、画像データを最後部から送り出した記録媒体Ｐについてインクを吐出してから排紙トレイ１２に搬送されるまでの間に記録媒体Ｐを反転させる装置を設ける等、画像データを最前部から送り出して記録を行った記録媒体Ｐと向きを揃えさせるような搬送装置を設けてもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、カットシート状の記録媒体Ｐで説明を行ったが、ロールシート状の記録媒体Ｐである場合においては、給紙トレイ９をロールシート状の記録媒体Ｐを取り付けるような給紙ホルダーに変え、一定の時間ごとに画像データを転換させて、記録させてもよいものとする。この場合、画像データを転換させる前に記録した部分と転換させた後に記録した部分の境目で記録媒体をカットさせて使用される形態の記録媒体となるのが好ましい。
【００５３】
また、本実施形態において、使用ノズルと不使用ノズルとを均一化させるための他の手法を組み合わせて行うようにしてもよい。例えば、ピエゾ素子等の圧電素子を用いて、この圧電素子に電圧を印加することによってノズルからインクを吐出させる記録ヘッドを用いる場合に、使用されないノズルの圧電素子に対してインクが吐出しない程度の電圧を印加して振動を与えるようにしてもよいし、熱エネルギー発生素子を用いてインクを加熱することによりインクを吐出させる記録ヘッドを用いる場合に、印字信号が入力されないノズルの熱エネルギー発生素子に対してインク滴が吐出しない程度のプレヒートパルスを印加し、ノズル間におけるインク温度を均一化するようにしてもよい。本実施形態とこのような手法とを組み合わせることにより、より確実かつ効率的にノズルの使用頻度のばらつきをなくすことができ、ノズルの目詰まり等を防止することが可能になる。
【００５４】
〔第二実施形態〕
次に、本発明に係るインクジェット方式の記録ヘッドを利用した画像記録装置の第二実施形態であるインクジェット記録装置２１について、図４から図６を参照して説明する。インクジェット記録装置２１は、実際に記録される記録媒体Ｐより大きいサイズの記録媒体に記録を行うことが可能なインクジェット記録装置であり、そのようなインクジェット記録装置において記録媒体Ｐに記録を行う場合である。具体的には、Ａ３サイズのインクジェット方式の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置でＡ４サイズの記録媒体の記録を行う等の場合を指している。それゆえ，基本的なインクジェット記録装置の構造は第一実施形態とほぼ同じであり、第一実施形態と同様の構成には、同様の符号を付してその詳細な説明を省略するものとする。そこで、第二実施形態では、第一実施形態との相違な箇所である給紙トレイおよび排紙トレイの構成と制御構成および作用を中心とした説明を行うものとする。
【００５５】
図４に示すように、インクジェット記録装置２１には、第一実施例と同様に、搬送装置６と記録ヘッド２と排紙ガイド１５とそれらの制御を行う制御部２２が制御基板３に備えられているとともに、インクジェット記録装置２１の搬送方向Ａの上流側端部には、記録媒体を保持する２つの給紙トレイ２３，２４が先端部が上方に向かって傾斜するように配設されており、給紙トレイ２３には、縦の向きに揃えた記録媒体Ｐが設置され、給紙トレイ２４には、横の向きに揃えた記録媒体Ｐが設置されており、第一実施例と同様にこの給紙トレイ２３，２４の基部には、図示しない給紙モータにより回転駆動される給紙ローラ２５，２６が配設されており、この給紙ローラ２５，２６を回転駆動させることにより、給紙トレイ２３，２４に保持された記録媒体Ｐを搬送ローラ７に向けて給紙することができるようになっている。また、給紙トレイ２３，２４には、給紙切り換え２７が備えられており、給紙切り換え２７により、給紙トレイ２３，２４が切り換えられ、給紙トレイ２３，２４のいずれか一方に保持されている記録媒体Ｐを搬送ローラ７に向けて給紙することができるようになっている。
【００５６】
一方、インクジェット記録装置２１の搬送方向Ａの下流側端部には、記録後の記録媒体Ｐが収容される排紙トレイ２８が配設されており、この排紙トレイ２８は、インクジェット記録装置２１と一体に形成された平板状の下段側トレイ２９と、この下段側トレイ２９の上方に位置し搬送方向Ａの下流側端部がインクジェット記録装置２１に対して所定間隔を有して、３段のトレイからなる上段側トレイ３０から構成されている。下段側トレイ２９および上段側トレイ３０のインクジェット記録装置２１側端縁を除く周縁部には、記録媒体Ｐの落下を防止するための保持壁が立設されている。
【００５７】
また、インクジェット記録装置２１の搬送方向Ａの下流側端部には、搬送ローラ８に沿って延在する平板状の排紙ガイド１５が配設されており、排紙ガイド１５は、インクジェット記録装置２１側の端縁を中心として上下方向に揺動自在とされている。そして、この排紙ガイド１５の回動位置を制御することにより、記録後の記録媒体Ｐを下段側トレイ２９に排紙するか、上段側トレイ３０を形成している３段のトレイのうちいずれかの段のトレイに排紙するかを選択することができるようになっている。
【００５８】
次に、図５を参照しつつ、本実施形態の制御構成について説明する。本実施形態において、制御部２２は、ホストコンピュータ１６から送られてくる画像情報をそれぞれ階調データが付与された画像データに変換し、これをフレームメモリ１７に記憶させるとともに、フレームメモリ１７に記憶された画像データを所定のタイミングでドライバコントローラ１８に出力するようになっている。
【００５９】
ドライバコントローラ１８に画像データが出力される際、制御部２２は、画像記録毎又は所定回数の画像記録毎に画像データを転換させて、ドライバコントローラ１８に出力させるようになっている。なお、本実施形態において画像データを転換させるタイミングの一例として、1枚ごとに画像情報を時計回りの方向に９０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換してドライバコントローラ１８に出力を行うものとして以下の説明を行う。
【００６０】
具体的には、制御部２２は画像データがＡｎ＝４ｎ−３、４ｎ−２、４ｎ−１、４ｎ枚目のいずれかにあたる記録媒体Ｐに記録されるものであるか判断し、それに基づき、画像データを出力する方向を転換するようになっている。
【００６１】
Ａｎ＝４ｎ−３枚目にあたる記録媒体Ｐに記録される画像データである場合、制御部２２は、給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２３を作動させ、給紙トレイ２３に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送し、通常通り画像データをドライバコントローラ１８に出力するようになっている。
【００６２】
ドライバコントローラ１８は、出力された画像データを、各記録ヘッド２におけるピエゾ素子への電圧の印加のオン／オフに対応させた吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させるようになっている。そして、制御部２２からの駆動信号に基づき、駆動データＲＡＭ１９に記憶させた吐出データを読み出し、吐出データをヘッドドライバ２０に出力させるようになっている。ヘッドドライバ２０は、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させるように、記録ヘッド２を駆動させるようになっており、制御部４はこれらを制御することで、記録媒体Ｐ上に図６（ａ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録するようになっている。
【００６３】
一方、記録媒体Ｐに記録される吐出データがおよびＡｎ＝４ｎ−２枚目である場合、制御部２２は、給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２４を作動させ、給紙トレイ２４に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送しつつ、画像情報を時計回りの方向に９０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換させて、ドライバコントローラ１８に出力するようにになっている。
【００６４】
ドライバコントローラ１８は、同様に、出力された画像データを、吐出データに変換させて駆動データＲＡＭ１９に記憶させるとともに、制御部２２からの駆動信号に基づき、吐出データを読み出し、ヘッドドライバ２０に出力させるようになっている。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させてノズルからインクを吐出させるるようになっており、制御部２２はこれらを制御することで、記録媒体Ｐ上に図６（ｂ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録するようになっている。
【００６５】
そして、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−１枚目の記録媒体Ｐである場合、制御部２２は給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２３を作動させ、給紙トレイ２３に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送し、画像情報を時計回りの方向に１８０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換させて、ドライバコントローラ１８に出力するようにになっている。
【００６６】
ドライバコントローラ１８は、同様に、出力された画像データを、吐出データに変換させて駆動データＲＡＭ１９に記憶させるとともに、制御部２２からの駆動信号に基づき、吐出データを読み出し、ヘッドドライバ２０に出力させるようになっている。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させてノズルからインクを吐出させるるようになっており、制御部２２はこれらを制御することで、記録媒体Ｐ上に図６（ｃ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録するようになっている。
【００６７】
そして、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ枚目の記録媒体Ｐである場合、制御部２２は給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２３を作動させ、給紙トレイ２３に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送し、画像情報を時計回りの方向に２７０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換させて、ドライバコントローラ１８に出力するようになっている。
【００６８】
ドライバコントローラ１８は、同様に、出力された画像データを、吐出データに変換させて駆動データＲＡＭ１９に記憶させるとともに、制御部２２からの駆動信号に基づき、吐出データを読み出し、ヘッドドライバ２０に出力させるようになっている。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させてノズルからインクを吐出させるるようになっており、制御部２２はこれらを制御することで、記録媒体Ｐ上に図６（ｄ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録するようになっている。
【００６９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００７０】
インクジェット記録装置２１にホストコンピュータ１６から同一画像を複数枚記録するという情報と画像情報が送られると、制御部２２は、画像情報を画像データに変換し、これをフレームメモリ１７に記憶させながら、フレームメモリ１７に記憶された画像データを所定のタイミングでドライバコントローラ１８へ出力する。
【００７１】
このとき、制御部２２は、記録媒体Ｐに記録される画像データが何枚目であるかを判断し、それに基づき、制御部２２は、搬送モータ８を介して各搬送ローラ７，８を回転させる。制御部２２は、画像データがＡｎ＝４ｎ−３、４ｎ−２、４ｎ−１、４ｎ枚目のいずれかにあたる記録媒体Ｐに記録されるものであるか判断し、それに基づき、画像データを出力する方向を転換する。
【００７２】
記録媒体Ｐに記録される吐出データが、Ａｎ＝４ｎ−３枚目である場合、制御部２２は、給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２３を作動させ、給紙トレイ２３に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送し、通常通り画像データをドライバコントローラ１８に出力する。
【００７３】
ドライバコントローラ１８は、出力された画像データを、吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させ、制御部２２からの駆動信号に基づき、駆動データＲＡＭ１９に記憶させた吐出データを読み出し、吐出データをヘッドドライバ２０に出力させる。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させ、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させ、記録媒体Ｐ上に図６（ａ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録する。
【００７４】
記録媒体Ｐに記録される吐出データがおよびＡｎ＝４ｎ−２枚目である場合、制御部２２は、給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２４を作動させ、給紙トレイ２４に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送しつつ、画像情報を時計回りの方向に９０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換させて、ドライバコントローラ１８に出力する。
【００７５】
ドライバコントローラ１８は、出力された画像データを、吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させ、制御部２２からの駆動信号に基づき、駆動データＲＡＭ１９に記憶させた吐出データを読み出し、吐出データをヘッドドライバ２０に出力させる。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させ、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させ、記録媒体Ｐ上に図６（ｂ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録する。
【００７６】
そして、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−１枚目の記録媒体Ｐである場合、制御部２２は給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２３を作動させ、給紙トレイ２３に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送し、画像情報を時計回りの方向に１８０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換させて、ドライバコントローラ１８に出力する。
【００７７】
ドライバコントローラ１８は、出力された画像データを、吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させ、制御部２２からの駆動信号に基づき、駆動データＲＡＭ１９に記憶させた吐出データを読み出し、吐出データをヘッドドライバ２０に出力させる。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させ、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させ、記録媒体Ｐ上に図６（ｃ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録する。
【００７８】
そして、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ枚目の記録媒体Ｐである場合、制御部２２は給紙切り換え２７を作動させて給紙ローラ２３を作動させ、給紙トレイ２３に収容されている記録媒体Ｐをインクジェット記録装置２１に搬送し、画像情報を時計回りの方向に２７０度回転させたものに対応するように画像データが出力される方向を転換させて、ドライバコントローラ１８に出力する。
【００７９】
ドライバコントローラ１８は、出力された画像データを、吐出データに変換させた後、吐出データを駆動データＲＡＭ１９に記憶させ、制御部２２からの駆動信号に基づき、駆動データＲＡＭ１９に記憶させた吐出データを読み出し、吐出データをヘッドドライバ２０に出力させる。ヘッドドライバ２０は、記録ヘッド２を駆動させ、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させ、記録媒体Ｐ上に図６（ｄ）に示すように画像情報に応じた文字、画像等を記録する。
【００８０】
以降は、これらの繰り返しであり、制御部２２は、吐出データが何枚目の記録媒体Ｐに記録されるものであるかの判断結果に応じて、１枚ごとに画像情報を時計回りの方向に９０度ずつ回転させるよう吐出データの読み出す方向を変化させてドライバコントローラ１８に出力し、ヘッドドライバ２０に出力させるとともに記録ヘッドの駆動させ、所定のタイミングでノズルからインクを吐出させ、記録媒体Ｐ上に画像情報に応じた文字、画像等を記録する。
【００８１】
このように、制御部２２はインクを吐出させながら、排紙ガイド１５をインクジェット記録装置２１側の端縁を中心として上下方向に揺動させて、記録媒体Ｐを排出トレイ２８に排出させる。このとき、制御部２２は、記録媒体Ｐを一枚搬送する度に排紙ガイド１５を、排紙トレイ２８の最上段の上段側トレイ３０から下段側トレイ２９に向かって順番に排紙トレイ２８のトレイの高さに合うように回動させて、記録媒体Ｐを排紙トレイ２８に案内させる。
【００８２】
その後、ユーザは、排紙トレイ２８に回収された同じ画像で向きの異なる記録媒体Ｐを、向きを揃えるように回転させて、他の段に回収されている記録媒体Ｐと重ねることで、向きが９０度ずつ異なっている記録媒体Ｐを混ぜることなく、向きを揃えて画像が記録された記録媒体Ｐの回収を行う。
【００８３】
以上により、第二実施形態におけるライン方式のインクジェット記録装置２１では、２つの給紙トレイ２３，２４に記録媒体Ｐの向きを違えて設置し、２つの給紙トレイ２３，２４から交互に搬送させながら、１枚ごとに画像情報を時計方向に９０度ずつ回転させたものに対応するように画像データの出力方向を転換させる制御部２２を設けて記録を行うことで、１枚ごとに使用されるノズルと使用されないノズルを変化させ、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことができるので、使用されないノズル内で吐出されないインクが増粘、硬化するのを防ぐことができ、吐出を再開する際、ノズルの目詰まりやそれに伴うインクの出射速度の低下を防ぎ、高精細な記録画像を得ることができる。また、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすことで、記録ヘッド２内のノズルが均一に使われるので、記録ヘッド２の温度分布をフラットにすることができ、記録ヘッド２の寿命を延ばすことができる。
【００８４】
なお、本実施形態において、給紙トレイを２つ設け、記録媒体Ｐの向きを違えて設置し、２つの給紙トレイ２３，２４から交互に搬送させることで、画像情報を１枚ごとに９０度ずらす回転をさせたような画像データの出力方向の転換に記録媒体の搬送を対応させているが、画像データの出力方向の転換に対応するような向きに記録媒体Ｐが搬送されれば、給紙トレイの形態は問わないし、記録ヘッド２の所定の位置までに搬送装置６により記録媒体Ｐを回転させるようにしてもよい。
【００８５】
また、回転する方向を時計回りとし、回転角度を９０度ずつに設定した場合を記載したが、ノズルの使用頻度のばらつきをなくすように調整がなされているものであるならば、反時計回り回転させたや６０度ずつ回転角度を変える等、回転方向や回転角度を変更してもよい。
【００８６】
また、同じ画像を複数枚記録する場合を説明したが、異なる画像を複数枚記録する場合においても本発明は適用可能である。その場合には、給紙トレイ２４にも縦の向きに揃えた記録媒体Ｐを設置し、２枚同時に記録媒体同士は重ならないように搬送ローラに向けて搬送させるとともに、２枚の記録媒体Ｐの幅を覆うようにノズルを備えたインクジェット記録装置において、２枚同時に異なる画像を記録させ、一定枚数あるいは一定時間ごとに記録媒体Ｐに記録される画像の吐出データを入れ替えさせればよく、この場合においても上述した効果と同等な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第一実施形態におけるインクジェット記録装置１の要部の概略構成図である。
【図２】第一実施形態における制御構成図である。
【図３】図３（ａ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データが奇数枚目の場合、記録            画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図で            ある。            図３（ｂ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データが偶数枚目の場合、記録            画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図で            ある。
【図４】第二実施形態におけるインクジェット記録装置２１の要部の概略構成図であ            る。
【図５】第二実施形態における制御構成図である。
【図６】図６（ａ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−３枚目の            場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向き            を表す図である。            図６（ｂ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−２枚目の            場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向き            を表す図である。            図６（ｃ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−１枚目の            場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向き            を表す図である。            図６（ｄ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ枚目の場合、            記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す            図である。
【符号の説明】
【００８８】
２  インクジェット記録ヘッド
【図１】
2005193393.tif 000003
【図２】
2005193393.tif 000004
【図３】
2005193393.tif 000005
【図４】
2005193393.tif 000006
【図５】
2005193393.tif 000007
【図６】
2005193393.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月24日(2004.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
【図１】第一実施形態におけるインクジェット記録装置１の要部の概略構成図である。
【図２】第一実施形態における制御構成図である。
【図３】図３（ａ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データが奇数枚目の場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図である。図３（ｂ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データが偶数枚目の場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図である。
【図４】第二実施形態におけるインクジェット記録装置２１の要部の概略構成図である。
【図５】第二実施形態における制御構成図である。
【図６】図６（ａ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−３枚目の場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図である。図６（ｂ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−２枚目の場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図である。図６（ｃ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ−１枚目の場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図である。図６（ｄ）は、記録媒体Ｐに記録される画像データがＡｎ＝４ｎ枚目の場合、記録画像の方向を転換させることにより記録される記録媒体Ｐの向きを表す図である。