(57)【要約】【課題】  大液滴用ノズルと小液滴用ノズルのように駆動時に吐出される全インク量が異なる複数のノズル群を有するヘッドにおいて、予備吐出にかかる時間を短縮するために駆動期間内で複数のノズル群を交互に吐出する交互駆動方式を実行すると、吐出発数によってはメニスカスの振動によって吐出不良を招くことがあった。【解決手段】  異なるノズル群を交互に駆動する交互駆動方式と、異なるノズル群を順次駆動する方式とを選択可能とする。また、予備吐出の動作に応じて、トグル駆動方式と順次駆動する方式とを選択して実行する。この構成により、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供する。【選択図】  図２０
2007015215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数のノズルから構成される第１のノズル群と第２のノズル群とを備えるインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出してプリントを行うインクジェット記録装置において、
記録媒体に対するプリントとは別に、インクジェットヘッドからインクを吐出させる予備吐出手段と、
前記予備吐出手段によるインクの吐出において、前記第１のノズル群と前記第２のノズル群の駆動順序に関する方式を変更可能な制御手段と、
を有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】
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群は、それぞれに構成される全ノズルからインクの吐出を行わせたときにインクジェットヘッドから吐出されるインク量が互いに異な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】
前記第１のノズル群を構成する複数のノズルそれぞれから吐出されるインク量は、前記第２のノズル群を構成する複数のノズルそれぞれから吐出されるインク量よりも多いことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記第１のノズル群は記録媒体に対するプリントに用いられる複数の本ノズルで構成され、前記第２のノズル群は記録媒体に対するプリントに用いない複数のノズルで構成され、
前記第２のノズル群を構成するノズルの数は、前記第１のノズル群を構成するノズルの数よりも少ないことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１のノズル群を構成する複数のノズルによるインクの吐出と、前記第２のノズル群を構成する複数のノズルによるインクの吐出を順次実行する第１の駆動方式と、前記第１のノズル群を構成する複数のノズルによるインクの吐出と、前記第２のノズル群を構成する複数のノズルによるインクの吐出を交互に繰り返して実行する第２の駆動方式とを変更可能とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記予備吐出手段は、少なくとも予備吐出の動作において吐出するインクの数が異なる複数の予備吐出動作を実行可能であり、
前記制御手段は、予備吐出の動作において吐出するインクの数が比較的多い予備吐出動作を実行する際に、前記第２の駆動方式にて吐出を行うよう制御することを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
それぞれ複数のノズルから構成される第１のノズル群と第２のノズル群とを備えるインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出してプリントを行うインクジェット記録装置の制御方法において、
記録媒体に対するプリントとは別に、インクジェットヘッドからインクを吐出させる予備吐出工程と、
前記予備吐出工程においてインクの吐出を行う際の、前記第１のノズル群と前記第２のノズル群の駆動順序に関する方式を変更する変更ステップと、
からなることを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドを用い、記録媒体に対してプリントを行うインクジェット記録装置における、インクジェットヘッドの吐出性能を回復する、もしくは吐出性能を良好な状態に維持するために実行する予備吐出に関するものである。より詳細には、本発明は、インクジェットプリンタで実行する予備吐出の際のインクジェットヘッドの駆動方法、及び、駆動の切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの発展に伴い、記録装置の技術も飛躍的に進化して来ている。記録装置は画像情報に基づいて用紙上に画像を記録していくよう構成されている。記録装置が採用する記録方式として多様な方式が存在しており、その中で、最近、注目されている記録方式が、インクジェット方式である。インクジェット方式はインクジェットヘッド（以下、印字ヘッドとも称する）から用紙にインクを吐出させて記録を行う方法である。インクジェット方式の長所は、インクジェットヘッドに配列されるノズルの高密度化により、高精細な画像を高速で記録することができる、という点である。また、インクジェット方式は、ランニングコスト、静粛性等、様々な点で他の記録方式よりも優れている点がある。
【０００３】
また、インクジェット方式において、インクを吐出させるためのエネルギー源として熱エネルギーを発生する電気熱変換素子（ヒーター）を用いるバブルジェット（登録商標）方式が知られている。このバブルジェット（登録商標）方式は、熱エネルギーによりインク中に気泡を発生させ、気泡が発生するときの圧力により、微小なノズルから微小なインク滴を吐出させる吐出方式である。
【０００４】
一般に、インクジェットヘッドは、インク滴を形成するための駆動系と、この駆動系に対してインクを供給する供給系とから構成されている。吐出用のエネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いるインクジェットヘッドは、インクに圧力を加えるための加圧室を有しており、この加圧室内にヒータが設けられている。このヒーターにプリント信号となる電気パルスを与えることによりインクに熱エネルギーを与え、この時のインクの急激な相変化、つまり気化により生じる気泡圧力により、インク滴が吐出される。
【０００５】
図１は、インクジェットヘッドの外形図を示す。１はブラックインクを吐出するためのブラックノズル列である。２は、シアンインクを吐出するノズル列、３はイエローインクを吐出するノズル列、４はマゼンタインク用のノズル列である。
【０００６】
図２は、図１に示すインクジェットヘッドのノズル列の構成を示す概略図である。図２（ａ）はブラックノズル列の構成を示し、図２（ｂ）はカラーインク用のノズル列の構成を示している。なお、各カラーインクに対応したノズル列は共通の構成のため、図２（ｂ）では、カラー１色についてのみ示している。
【０００７】
図２（ｂ）に示すように、カラーインク用のノズル列は、吐出量が比較的多く、大ドットを形成するための大液滴ノズルの列と、吐出量が比較的少なく、小ドットを形成するための小液滴ノズルの列とが、平行に配置されている。なお、大液滴ノズルと小液滴ノズルは共に内部の共通液室に連通しているため、図示するように、大液滴用ノズル列と小液滴用ノズル列とが対向する配置関係となっている。
【０００８】
図３は、図１のインクジェットヘッドに適用可能な、他のノズル配置を示す図である。この図３は、図３（ｂ）に示すカラーインク用のノズル列が、図２（ｂ）のノズル列とは異なる配置となっている。図３（ｂ）では、大液滴用のノズルと小液滴用のノズルとが一列の中で交互に配置された構成を示している。すなわち、大液適用のノズルと小液滴用のノズルとが千鳥配列のノズル構成となっている。
【０００９】
前述の図２に示すノズル配列では、印字に用いるノズルとして、ブラックノズルが３２０個設けられている。また、カラーインク用の印字に用いるノズルとして、大液滴用ノズルが１９２、小液滴用ノズルが１９２、各色毎に設けられている。図２（ｂ）において、図の左側が大液適用ノズルの列、右側が小液適用ノズルの列である。また、図２（ａ）に示すブラックノズルは、千鳥状に配置されており、左右のノズル列それぞれが１６０個のノズルで構成されている。
【００１０】
図２（ａ）に示すように、ブラック（Ｂｋ）のノズルは、ｙ方向に所定のピッチｐｙで多数のノズルを配列したノズル列を、ｘ方向に所定画素数分の距離ｐｘだけずらして、ｘ方向に２列設けられている。なお、この２列のブラックのノズル列に配置されるノズルは、それぞれに配列されるノズルがｙ方向に（ｐｙ／２）だけシフトするような位置関係となっている。このようなノズルの配置構成により、２つのブラックノズル列の吐出タイミングを調整することで、ｙ方向の記録解像度を、１列のノズルの配置密度の２倍にすることが可能となる。なお、図２（ｂ）に示すブラック用のノズル列は、２つのノズル列それぞれ１６０のノズルで構成されており、図の左側が偶数列のＥＶＥＮノズル列、右側が奇数側のＯＤＤ列として表している。なお、図２（ａ）に示すノズル配置と、図３（ａ）に示すノズル配置は同様である。
【００１１】
また、図２（ｂ）に示すカラーインク用のノズル列は、大液滴用ノズルと小液滴用ノズルが、それぞれｙ方向に所定のピッチｐｙで１９２のノズルで構成されている。大液滴用のノズル列と、小液滴用のノズル列とは、ｘ方向にｐｘ分離れている。また、大液滴用のノズル列と、小液滴用のノズル列は、各々のノズルが対向する位置関係で配置されている。
【００１２】
また、図３（ｂ）に示すカラーインク用ノズル列は、１列の中に大液滴用ノズルと小液滴用ノズルがそれぞれ９６ずつ配置されている。従って、２列の合計で、大液滴用ノズル、小液滴用ノズルそれぞれ１９２ずつ設けられている。なお、図３におけるブラック用ノズル列の構成は、前述のように図２（ａ）のノズル配置構成と同様である。
【００１３】
図３（ｂ）に示すように、カラーインク用のノズルは、１色に対して２列設けられており、片側のノズル列は大液滴用ノズルと小液滴用ノズルが、ｙ方向に所定のピッチｐｙの間隔で交互に配置されている。また、もう一方のノズル列には、同様の間隔で大液滴用ノズルと小液滴用ノズルが交互に配置されている。２列のｘ方向の間隔は、所定画素数分の距離ｐｘである。また、２列は、対向する位置関係のノズル同士が吐出量が異なるようにノズルを配置している。つまり、一方の列の大液滴用ノズルに対向する位置関係にあるもう一方の列のノズルは、小液滴用ノズルとなっている。また、２列の中の、同一の吐出量のノズルは、ｙ方向に（ｐｙ／２）だけシフトするように配置されている。この構成により、２列のノズルの吐出タイミングを調整することで、各列のノズルの配置密度に対して２倍の解像度でプリントを行うことが可能となる。
【００１４】
次に、ノズルの概略構造を図５、図６を参照して説明する。図５は、インクジェットヘッドのノズルの概略構造であり、配置されたノズルと内部の液室構造を平面的に示している。また、図６は、図５中のＸで示す線における断面構造を示している。
【００１５】
図５に示すように、インクを吐出する複数の本ノズル５と、これら本ノズル５が開口する複数のインク室６と、これらインク室６にインクを供給するための細長い共通インク室７とが形成されている。
【００１６】
上述したインクジェットヘッドにおいては、装置の小型化のために本ノズル５をできるだけ小さな間隔で配置している。インクジェットヘッド（印字ヘッド）は液体を取り扱うものであり、液体中の揮発成分の蒸発により液体の粘度が増加した場合には、吐出の性能が低下したり、目詰まりを起こすことが考えられる。そのため、液体の増粘に対して、インクジェットヘッド内の液体をインクジェットヘッド外へ排出するためのキャップを用いた吸引回復機構をインクジェットプリンタに適用することが一般に知られている。また、吐出用の駆動素子を駆動して、記録とは無関係にインクを吐出させる予備吐出（プリント信号とは関係なく行われるため、「空吐出」とも称される）を行わせることも知られている。さらには、ノズルが形成された面を清掃するクリーニング機構を有するインクジェットプリンタも知られている。
【００１７】
このようなインクジェットプリンタにおいて、上記のようにインクジェットヘッドの吐出状態を良好に保つため、作動シーケンスとして「クリーニング」、「ヘッドリフレッシング」、「ワイピング」がある。前記２つのシーケンスでは、ノズル列をキャップで覆った状態でキャップ内に負圧を発生させ、ノズルを通して共通インク室７のインクを吸引することによりインクを排出する。この動作により、増粘したインクを取り除いたり、目詰まりが発生したノズルについては、固着したインクを取り除くことができる。この吸引による動作の後に前述の予備吐出を行う。また、ワイピングはノズル面に付着した増粘インクの排除を行うものである。
【００１８】
前述の予備吐出は、吸引によるインクの排出を行った後に限らず、プリントを実行している間においても実行することがある。このプリント中の予備吐出としては、時間を計測して、ある一定時間間隔で実行する「時間予備吐」がある。また、ノズルの使用頻度に従って、使用頻度が低いノズルがある場合に予備吐出を実行することも知られている。このようなプリント中の予備吐出は、印字に使用していないノズル内のインクが時間変化により増粘して、次回の吐出時に吐出不良とならないよう、行われる。
【００１９】
複数のカラーインクを吐出可能なカラーインクジェットプリンタで用いられるインクジェットは、多色のインクによるプリントを行うため、複数個、例えばイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の４色のインクに対応して４個設けられている。なお、インクジェットヘッドを色毎に別体として、各ヘッドに１色に対応したノズル列を設けた構成に限らず、複数の色に対応させた複数ノズル列を１つのインクジェットヘッドに一体に設けた構成も知られている。
【００２０】
複数のカラーのインクジェットノズル列を一体または別体に設けた場合の何れにおいても、異なる色または異なる特性の液体が複数のインクジェットヘッドの間で混ざり合う場合がある。このような不具合を解決するものとして、種々の手段が知られている。
【００２１】
例えば、特許文献１には、隣接するインクジェットヘッドの間にダミーノズルを設けることで、隣接するインクジェットヘッド間の混色を防止するようにした技術が開示されている。特許文献１には、隣接するインクジェットヘッドからのインクをダミーノズル内に導き、このダミーノズルから混色したインクを吐出することにより、混色インクの除去を可能とした構成が開示されている。
【００２２】
また、特許文献２には、図６に示すように、プリントに用いる本ノズル５の配列方向に沿ってダミーノズル８を設けた構成が開示されている。このダミーノズル８のダミーインク室９は、プリントに用いる本ノズル５のノズル列の共通インク室７と連通しており、インクジェットヘッドの回復処理の際にダミーノズル８からも共通インク室７に滞留しているインクを予備吐出させることができる。この結果、共通液室の両端部に介在する気泡がこの液体と共にダミーノズルから排出されるため、混色を直ちに排出することができる。特許文献２に開示される構成では、インクが供給される細長い共通インク室７の長手方向端部とダミーノズルとの間で液体の流動を促進させることができる。共通液室の長手方向端部ではインクが滞留しやすいため、特許文献２の構成によれば、共通液室の長手方向端部に介在する増粘化したインクをダミーノズル８から円滑かつ確実に印字ヘッドの外側に排出させることができる。
【００２３】
また、上述の予備吐出の際のヘッド駆動方法として、印字用の本ノズルと、ダミーノズルを順次に駆動する方法と、印字用の本ノズルとダミーノズルを交互（トグル）に駆動する方法がある。
【特許文献１】特開平０８−２９５０３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところで、インクジェットヘッドのノズル列をキャップする部材として、複数の色のノズル列を一括してキャップする構成を採用したものがある。一括してキャップする構成としては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの全色のノズル列を一括してキャップする構成や、ブラックとカラーとでキャップ部材を分け、ブラック以外のカラー用の全ノズル列を一括してキャップする構成が知られている。
【００２５】
このような複数のノズル列を一括してキャップする構成においては、前述のような「クリーニング」や「ヘッドリフレッシング」時に実行する吸引回復の際に、複数の色のインクが同時に吸引されるために、キャップ内ではインクが混ざり合う。このため、キャップ内の混色インクが印字ヘッドのノズル面に付着してしまう。通常、インクジェットヘッドからインクが漏れないように、インクジェットヘッド内部、もしくはインクジェットヘッドにインクを供給するインクタンク内部は負圧を保つように構成されている。そのため、吸引動作を停止した後に、インクジェットヘッドもしくはインクタンク内の負圧により、キャップ内で混色したインクがインクジェットヘッド内に吸引されてしまう恐れがある。この状態で印字を行うと、本来意図した色と異なる色のインクが吐出されてしまうため、印字画質を著しく劣化させることになる。このような不具合を防止するために吸引回復後に印字ヘッド内に吸引された混色インクを予備吐出を行う。共通インク室７は細長い構造となっているため長手方向端部でインクの滞留し易い。そこで、まず印字に用いる本ノズル５から予備吐出を行い、次に一定時間経過後ダミーノズル８の予備吐出を行う。これにより、長手方向端部に介在する増粘化したインクを印字ヘッドから排出することができる。また、印字中に行われる時間予備吐に関しても印字に用いる本ノズル５の予備吐出とダミーノズル８の予備吐出を行う。
【００２６】
前述の本ノズル５とダミーノズル８による予備吐の様子を模式的に示した様子を図７に示す。図７（ａ）は本ノズル５に対して実行する予備吐出、また、図７（ｂ）はダミーノズル８に対して実行する予備吐出の様子を示している。図のように本ノズル５から吐出が行われる場合、インク室７から本ノズル出口方向の排出は良好であるが、インク室７の両端部ではインクが滞留し易い。この箇所を淀み部１０とする。淀み部１０はインクの滞留により、インク室７の中央部に比べて粘度が増加しやすい。そのため、本ノズル５による予備吐出を実行した後にダミーノズル８による予備吐出を行うことで、図７（ｂ）に示すように、前述の淀み部１０に滞留しているインクを排出することができる。
【００２７】
しかしながら、これらの予備吐出に関して、吐出を行う回数はプリントに用いる本ノズル５とダミーノズル８とで同一数行うことが一般的である。その場合、プリントに用いる本ノズル５の予備吐出を実行するために、同じ発吐出数（吐出発数）のダミーノズル８による予備吐出が必要となる。この予備吐出の制御では、本ノズルの予備吐出を実行した後に、順次ダミーノズルによる予備吐出を実行することから、予備吐出の動作の全てが完了するために、本ノズルのみの予備吐出に比べて２倍の時間が必要となる。その結果、プリント動作とは関係の無い予備吐出動作に多くの時間が必要となり、装置全体のスループットが低下してしまう。
【００２８】
これらの課題に対応するため、プリント用の本ノズルと、プリント用以外に設けられるダミーノズルを交互に予備吐出させる交互予備吐（以下、トグル予備吐とも称する）が提案されている。
【００２９】
次に図１３に示す予備吐出の対応表を参照して、予備吐出の動作の種類について一例を示し、説明する。
【００３０】
図１３に示すように、予備吐出の動作の種類は複数存在し、それぞれ、実行するタイミングや吐出発数、吐出時のヘッド駆動周波数が異なっている。前述のように予備吐出にかかる時間を短縮するためには、本ノズルとダミーノズルで交互に吐出させるトグル予備吐が好適である。しかし、ヘッド駆動方式としてブロック分散駆動を用いる場合には、１５ＫＨｚの周期の間に１６ブロックの本ノズルを各々駆動し、その後１５ＫＨｚで１６ブロックのダミーノズルを各々駆動する事となる。その場合、トグル予備吐では本ノズルの吐出間隔（１５ＫＨｚの周期）内にダミーノズルの全ブロックの予備吐出を完了する必要がある。つまり、各々のブロック間の時間は３０ＫＨｚ相当となる。図１４は、１５ＫＨｚの周波数で全ノズルを駆動する際の、タイミングチャートである。図では、１５ＫＨｚで駆動する際の１周期を示している。図に示すように、本ノズルは１５ＫＨｚの駆動の周期の前半に集中しており、０〜１５の各ブロックは、３０ＫＨｚで駆動するときに相当するブロック間隔時間で駆動されることになる。
【００３１】
図１５は、本ノズルとダミーノズルを順次予備吐出する場合の、１カラムあたりの大液滴用ノズル、若しくは小液滴用ノズルのどちらかの一方の駆動タイミングを示す。
【００３２】
Ｃｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ４２は内部信号であり、Ｈ＿ＬＡＴＣＨ３７、Ｈ＿ＣＬＫ３８、Ｈ＿Ｄ３９、Ｈ＿ＥＮＢ４０は印字ヘッドの駆動信号である。図に示すように１カラムは１６ブロックから構成されており、全ブロックは時分割により駆動される。駆動データＨ＿Ｄ３９はＨ＿ＣＬＫ３８によって印字ヘッド内のシフトレジスタに転送され、Ｈ＿ＬＡＣＴＨ３７の立下りによりラッチされる。ラッチされた駆動データは次のブロックでＨ＿ＥＮＢ４０のヒートパルスにより吐出され、かつ、次の駆動のデータ転送を行う。Ｃｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ４２の時間間隔は、その予備吐出の動作における駆動周波数により決まる。本例では、駆動周波数は、１５ＫＨｚ、もしくは１０ＫＨｚである。
【００３３】
図１６は、転送クロックＨ＿ＣＬＫ３８とヘッド駆動データＨＤＡＴＡ３９の関係を示す。このヘッド駆動データＨＤＡＴＡは、前述の図１５のＨ＿Ｄ３９に相当する。ヘッド駆動データＨＤＡＴＡ３９は、転送時間を短縮するため、Ｈ＿ＣＬＫ３８の両エッジでデータが取得できる構成となっている。なお、Ｈ＿ＣＬＫ３８の周波数は６〜１２ＭＨｚ程度を用いる。ＨＤＡＴＡ３９のデータ構成は、ビット（ｂｉｔ）０〜１１がノズルデータであり、Ｂｋの場合はビット２〜１１の１０ビット、カラーの場合はビット０〜１１の１２ビットである。ビット１２〜１４の４ビットはブロック選択データであり、この４ビットのデータからヘッド内で駆動ブロックの選択が行われる。ビット１６はヒーターの切り替え、ビット１７はダミーノズルの選択である。このビット１７がオンの場合はダミーノズルデータと認識される。
【００３４】
上述のように、予備吐出には、吐出発数、駆動周波数、本ノズルとダミーノズルの駆動方法など、複数種類が存在する。予備吐出にかかる時間を短縮するために、本ノズルとダミーノズルのトグル予備吐を全種類の予備吐に適用した場合、図１３の名称「予備吐８」のように吐出発数が大きい予備吐出を実行する際に、問題が発生することがわかった。すなわち、インクジェットヘッドのインク共通液室内にてインク振動を引き起こし、図１７に示すように、インクメニスカスが振動することによりインク不吐出や吐出不良の不具合が発生する事が判明した。
【００３５】
なお、図１７では、大液滴用ノズルと小液滴用ノズルの交互駆動を例とするものである。しかしながら、メニスカスの振動は、同じ吐出量の複数のノズル群を交互に駆動した場合にも発生し、交互駆動を繰り返すことによりメニスカスの振動の周期と駆動を繰り返す周期の影響により、吐出が不安定となる場合があった。吐出に影響を与えるメニスカスの振動は、大液適用のノズル列と小液滴用のノズル列を交互に駆動した場合や、プリントに用いる本ノズルのノズル群と本ノズルの数よりも少ないダミーノズルのノズル群とを交互に駆動した場合に顕著に確認された。前者については、大液滴用ノズル列に配列されるノズル群と、小液滴用ノズル列に配列されるノズル群は、それぞれの全ノズルからインクを吐出させたときにインクジェットヘッドから吐出されるインクの量は異なったものとなる。また後者についても、ノズル数の違いから、本ノズルのノズル群と、ダミーノズルのノズル群は、それぞれの全ノズルからインクを吐出させたときにインクジェットヘッドから吐出されるインクの量は異なることになる。
【００３６】
本発明は、異なるノズル群を交互駆動して予備吐出を行った場合に、発生する不吐出、吐出不良等の不具合の発生を低減することを目的とするものである。
【００３７】
また、本発明は、特に、それぞれに構成される全ノズルからインクの吐出を行わせたときにインクジェットヘッドから吐出されるインク量が互いに異なる複数のノズル群を交互に駆動する場合、交互に駆動を繰り返して吐出する回数が多くなったときに生じる吐出不良や不吐出の発生の問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、それぞれ複数のノズルから構成される第１のノズル群と第２のノズル群とを備えるインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出してプリントを行うインクジェット記録装置において、記録媒体に対するプリントとは別に、インクジェットヘッドからインクを吐出させる予備吐出手段と、前記予備吐出手段によるインクの吐出において、前記第１のノズル群と前記第２のノズル群の駆動順序に関する方式を変更可能な制御手段と、を有することを特徴とする。
【００３９】
また、本発明は、それぞれ複数のノズルから構成される第１のノズル群と第２のノズル群とを備えるインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出してプリントを行うインクジェット記録装置の制御方法において、記録媒体に対するプリントとは別に、インクジェットヘッドからインクを吐出させる予備吐出工程と、前記予備吐出工程においてインクの吐出を行う際の、前記第１のノズル群と前記第２のノズル群の駆動順序に関する方式を変更する変更ステップと、からなることを特徴とする。
【００４０】
本発明は、特に、第１のノズル群と第２のノズル群の予備吐出を交互に繰り返して行う方式と、順次に行う方式とを、予備吐の種類により切り替えることを特徴とする。
【００４１】
図１４に示す駆動方法を実施し、印字中の予備吐、例えば図１３に示す「予備吐１」や「予備吐２」は印刷時間に直結しかつ発数も少ないため、本ノズルとダミーノズルの交互（トグル）予備吐を実施する。これにより本ノズルとダミーノズルの吐出を交互に行うために、予備吐の吐出周波数を従来の周波数の２倍にすることが可能となる。つまり予備吐の吐出周波数を２倍に設定しても、本ノズル、およびにダミーノズルの個々の予備吐は１カラム毎に行われ、それぞれのノズルに対しての吐出周波数は１／２となり、従来の吐出周波数と一致する。従って、全体の予備吐時間を従来の半分の時間に短縮することが可能となる。
【００４２】
この予備吐時の本ノズルとダミーノズルの切り替えは印字ヘッドコントロールブロックのハードウエアによって自動的にトグル切り替えが行われる。また、予備吐開始ノズルおよびに終了ノズルの選択を行うこことが可能である。
【００４３】
本ノズルとダミーノズルのトグル予備吐は、印字ヘッドの細長い共通インク室の長手方向端部の淀み部に滞留し、増粘化したインクを、共通インク室から円滑かつ確実に印字ヘッドのノズルから排出させることができる。従来の本ノズル、ダミーノズルの順次駆動による予備吐と同等の効果を得ることができる。
【００４４】
また、図１３に示す「予備吐８」、クリーニング時などの予備吐に関しては、印刷時間に影響を及ぼす可能性も低く、かつ予備吐発数も大きいためインク共通液室の振動を引き起こし易いため、図１５に示す駆動方法により本ノズルとダミーノズルの順次予備吐を実施し、共通液室の振動を抑制する。
【００４５】
この予備吐時の本ノズルとダミーノズルの順次予備吐か本ノズルとダミーノズルの交互（トグル）予備吐かの切り替えは印字ヘッドコントロールブロックのハードウエアによって予備吐の種類により予め決められた方法での予備吐方法に自動的に切り替えが行われる。
【００４６】
以上説明したような本発明の構成により、印字速度に影響せず、かつインク吐出ノズルの不吐出を引き起こさないヘッド駆動方法で、印字ヘッドの共通インク室の淀み部から滞留したインクを円滑、かつ確実に印字ヘッドのノズルから排出させることができる。また、インク吐出ノズル近傍の増粘インクをも確実に印字ヘッドのノズルから排出させることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、第１のノズル群の予備吐出と第２のノズル群の予備吐出とを交互に繰り返す方式と順次行う方式とを変更可能とすることで、予備吐出の動作に合わせて両方式を適宜採用することができる。特に、交互に繰り返して予備吐出を行う方式を実行した場合に、吐出に不具合を生じる可能性がある予備吐出の動作については、他の方式による予備吐出を行うようにすることで、予備吐出の動作によって生じ得る吐出の不具合の発生を抑えることが可能となる。
【００４８】
また、本発明による予備吐出の駆動方式の切り替えによれば、本ノズルとダミーノズルの吐出を１カラム毎に交互に行う方法においては、予備吐の吐出周波数を従来の周波数の２倍にすることが可能となる。つまり予備吐の吐出周波数を２倍に設定しても、本ノズル、およびにダミーノズルの個々の予備吐は１カラム毎に行われ、それぞれのノズルに対しての吐出周波数は１／２となり、従来の吐出周波数と一致する。従って、全体の予備吐時間を従来の半分の時間に短縮することが可能となる。
【００４９】
また、本ノズルとダミーノズルの予備吐出を順次１カラム毎に順次に行う方法においては、予備吐出による共通液室の振動が抑制され、インクメニスカス振動、ノズルフェイス濡れによるインク不吐出を防止可能となり、信頼性の高いインクジェット記録装置が提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００５１】
（基本構成）
図８は、本発明を適用可能なインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。図８中の１１はプリンタ装置である。プリンタ装置の機能部品は大きく分類すると、キャリッジ１２、タイミングベルト１３、搬送ローラ１４、排紙ローラ１５、クリーニングユニット１６、キャリッジモータ１７、プラテン１８から構成される。キャリッジモータ１７のシャフトに取り付けられたプーリと、それと対称位置にあるプーリに張架されたタイミングベルト１３の一部がキャリッジは接続されており、キャリッジモータ１７の駆動力を伝達する。また、排紙ローラ１５はプラテン１８上の用紙に適度なテンションを加えるために、搬送ローラ４に比べて若干、早めに回転するように設定されている。
【００５２】
また、図９は、キャリッジ１２の裏面を示す図である。キャリッジはシャフト軸１９に支持されて、左右に移動することができる。また、キャリッジ１２の裏面にはスケーラー２０を読み取るエンコーダー２１が設置されている。エンコーダー２１はプリンタ装置に延在して設けられたスケーラー２０をキャリッジユニット１２の移動と共に読み取る。そしてプリンタ装置１０はキャリッジ１２の変位量を逐次観測し、その情報に基づいてキャリッジモータ１７のフィードバック制御を行う。また、印字ヘッドを駆動するタイミング情報もエンコーダー２１の位置情報を基に生成する。
【００５３】
（制御構成）
図１０はプリンタ装置の電気回路の全体構成を示した図である。記録装置の主要部品はＣＰＵ２２，ＲＡＭ２３，ＲＯＭ２４，ＡＳＩＣ２５から構成される。本図では、それぞれの素子が単部品として図示されているが、全ての素子を１つもＬＳＩパッケージに集積している場合も含まれる。ＲＯＭ２４はＯＳ、プログラム領域にプリンタのファームウエア、およびにモータの駆動テーブル等を格納している。ＡＳＩＣ２５はモータ駆動制御の他に画像処理、インターフェイス２６を介してホストコンピュータとの通信、印字ヘッド２７のインク吐出制御等を行う。また、ＲＡＭ２３は前記のようにホストコンピュータからの受信データを一時的に保存（Ｒｅｃｅｉｖｅ  Ｂｕｆｆｅｒ）、ＡＳＩＣ２５で画像処理を行う際のテンポラリメモリ（Ｗｏｒｋ  Ａｒｅａ）、また、印字用データの保存（Ｓｃｒｏｌｌ  Ｐｒｉｎｔ  Ｂｕｆｆｅｒ）等に用いられる。また、モータの駆動データテーブルはワークエリアに展開される。モータドライバは主にキャリッジ駆動用２８、およびに用紙搬送用２９の２つのドライバから構成される。１７，３０はそれぞれ、キャリッジモータ、用紙搬送モータである。図のモータドライバとモータの組み合わせは、ひとつの例であり、プリンタ装置によって、このモータの数とモータドライバの数はいくつになっても良い。また、３１は電源であり、商用電源から半導体デバイス駆動用のロジック電源、モータ駆動電源、およびにヘッド駆動電源を生成する部位である。また、前記、電源３１に用いられるＤＣ−ＤＣコンバーターやモータドライバ２８，２９はワンチップのＩＣに統合されていても良い
印字ヘッドの駆動は、図３のｙ方向に一列に設けられた複数のノズルを、いくつかのノズル群に分け、それぞれのノズル群毎に異なるタイミングで駆動させる方法が一般的に利用されており、その方法の詳細は、特開２０００−０７１４３３号公報に詳細に記載されている。このようにノズルを時分割駆動することによって、インクの供給速度と安定性を向上させ、かつ、吐出に必要な消費電力を削減することが可能である。
【００５４】
次に前記印字ヘッドの駆動を行う印字ヘッドコントロールブロックについて、図１８を参照して説明する。印字ヘッドコントロールブロックは図１０に示すＡＳＩＣ２５を構成するひとつのブロックである。図１８は、印字ヘッドコントロールブロックのブロック図である。図から明らかなように印字ヘッドコントロールブロックは３つのブロックから構成されており、ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）３２、ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３、印字ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４から構成される。この印字ヘッドコントロールブロックを駆動させるための基準タイミングは、図示されていないエンコーダー信号から印字タイミングの生成を行うブロックから出力されるＷｉｎｄｏｗ５１、Ｃｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ５２、Ｌａｔｃｈ  ＴＲＧ５３である。Ｗｉｎｄｏｗ５１はラスター方向にキャリッジが移動し印字指定箇所に達するとフラグが立ち（Ｗｉｎｄｏｗ  Ｏｐｅｎ）、また、印字終了でフラグが下がる（Ｗｉｎｄｏｗ  Ｃｌｏｓｅ）。Ｗｉｎｄｏｗ５１はＢＫおよびにカラー３色の大ノズル、小ノズルに対して設けられているため８本である。Ｃｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ５２はカラム間隔で出力されるトリガー信号であり、このカラムトリガーの間隔がラスター方向の印字解像度となる。Ｌａｔｃｈ  ＴＲＧ５３はカラムの間隔をブロック数で均等に分割したタイミングで発生する。本実施例の説明のように１６ブロックから構成される場合、１カラム時間内に１６発のＬａｔｃｈ  ＴＲＧが発生する。また、ＹＯＢＩＴＯ  Ｗｉｎｄｏｗ５４は予備吐時に色設定を行うＷｉｎｄｏｗであり、ブラック、カラーのＥＶＥＮ，ＯＤＤノズル列で計８本からなる。このＹＯＢＩＴＯ  Ｗｉｎｄｏｗ５４はキャリッジの移動に伴うエンコーダー信号とは同期しておらず、予備吐時に設定されたノズル列のＷｉｎｄｏｗがオープンし、予備吐を行うためのフラグ信号である。
【００５５】
ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）３２はＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）転送ブロック３５、印字データマスク・ラッチブロック３６、データ並び替えブロック３７から構成されている。ＤＭＡ転送ブロック３５はＲＡＭ２３上に展開されている印字データをＤＭＡ転送によって取り込む。全ノズルを印字に使用する場合の取り込むデータは図３に示した印字ノズル列の例では、ブラックのＥＶＥＮもくしはＯＤＤ列では１６（ｂｉｔ）×１０（ＤＭＡ回数）＝１  ６０（ｂｉｔ）、カラー一色あたりの大ノズル列もしくは小ノズル列では１６（ｂｉｔ）×１２（ＤＭＡ回数）＝１９２（ｂｉｔ）である。このようにＤＭＡ回数は使用するノズル数によって決まる。印字データマスク・ラッチブロック３６では、ＤＭＡ転送により取得したデータをラッチを行い、かつ図示されていないレジスタ情報にづいて使用しないノズルに対してマスクをかける機能を有する。ノズルマスクは１ノズル単位で設定が可能である。データ並び替えブロック３７は、印字ノズルのブロックに基づいてデータの並び替えを行う。
【００５６】
本ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）３２の起動のための主な信号はＷｉｎｄｏｗ５１とＣｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ５２の組み合わせによって行われる。つまり、Ｗｉｎｄｏｗ５１でデータが印字指定箇所に達し、Ｃｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ５２を受信すると印字データの取得を開始する。そして、Ｗｉｎｄｏｗ５１がクローズすると印字データの取得停止する。
【００５７】
ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３は各ブロックの構成を有したノズルデータを保持するためのバッファである。このように印字ヘッドの各ブロックを構成するノズル配列とデータの配列が一致しているのは、データの管理を容易にし、かつそれにより印字ヘッドに印字駆動データの生成を容易にするためである。バッファはファーストバッファ３８、セカンドバッファ３９の２段構成になっている。それぞれバッファは全ての色の１カラム分のデータ、つまり１カラム全ブロックデータを保持する構成をとっている。またバッファは、ブラックではＥＶＥＮ，ＯＤＤの１６０ｂｉｔ×２、カラーにおいては３色に対してそれぞれ大ノズル列、小ノズル列の１９２ｂｉｔ×６の構成を有する。また、バッファ内のデータはブラックは１０（ｂｉｔ）×１６（ブロック）＝１６０（ｂｉｔ）、カラーは１２（ｂｉｔ）×１６（ブロック）＝１９２（ｂｉｔ）である。本バッファは１カラム中の各ブロックデータを印字ヘッドに転送しながら、次の１カラムをデータを準備するために２段構成となっており、ファーストバッファ３８は書き込み側、セカンドバッファ３９は読み出し側である。セレクターブロック４０は印字ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４のブロックセレクタブロック４１からの選択信号に基づいて、逐次ブロックを選択してブロック毎のノズルデータを出力する。
【００５８】
印字ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４は、ブロックセレクタブロック４１、シフトレジスタブロック４２、データ転送タイミング生成ブロック４３、温度推定用ドットカウンタブロック４４、ｋ値用ドットカウンタブロック４５、パルス生成ブロック４６、また印字ヘッドの駆動信号Ｈ＿ＬＡＣＴＨ４７，Ｈ＿ＣＬＫ４８，Ｈ＿Ｄ４９，Ｈ＿ＥＮＢ５０から構成される。本ブロックの起動は主にＷｉｎｄｏｗ５１、Ｌａｔｃｈ  ＴＲＧ５３信号によって行われる。また、印字ヘッドに対して予備吐を実施する場合はＹＯＢＩＴＯ  Ｗｉｎｄｏｗ５４によってノズル列の選択がおこなわれる。印字指定箇所にＷｉｎｄｏｗ５１が到達、しオープン、もしくは予備吐シーケンスの起動がかけられＹＯＢＩＴＯ  Ｗｉｎｄｏｗ５４がオープンしたときのみＬａｔｃｈ  ＴＲＧ５３，ＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧ５２は有効になる。
【００５９】
ブロックセレクタブロック４１は、印字ヘッドの時分割駆動をトリガ信号Ｌａｔｃｈ  ＴＲＧ５３により、ブロック順序に従いノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３のセレクターブロック４０にブロック選択信号を出力するのと同時に、シフトレジタブロック４２に対してもブロック選択信号を出力する。シフトレジスタブロック４２はノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３から出力されるノズルデータとブロック選択信号をシフトレジスタによりシリアルデータに変換し、印字ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９に出力する。Ｈ＿Ｄ４９はブラックおよびにカラー３色に対してそれぞれＥＶＥＮ，ＯＤＤがあるため８本から構成される。データ転送タイミング生成ブロック４３はＬａｔｃｈ  ＴＲＧ５３を基準信号として、印字ヘッドに対して、印字ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９を転送するための転送クロックをＨ＿ＣＬＫ４８、およびに印字ヘッド内のシフトレジスタ内のデータをラッチさせるためのラッチ信号Ｈ＿ＬＡＴＣＨ４７を生成する。かつ、シフトレジスタブロック４２に対してデータシフトのタイミングを出力する。温度推定用ドットカウンタブロック４４、およびにｋ値用ドットカウンタブロック４５は、パルス生成ブロック４６で生成されるヒートイネーブル信号ＨＥ＿ＥＮＢ５０の駆動パルス幅をノズルの吐出頻度に応じて補正を行うための演算ブロックである。温度推定用ドットカウンタブロック４４は数１０ｍｓの間隔で補正テーブルを変更するために用いられる。ｋ値用ドットカウンタブロック４５はＬａｔｃｈ  ＴＲＧ５３を基準信号として、ブロック単位で前のブロックでのノズルの吐出頻度による昇温状態から、次のブロックでの最適なヒートパルス幅を補正する（以後、ｋ値制御とする）。ヒートイネーブル信号ＨＥ＿ＥＮＢ５０はブラック１本、カラー２本から構成されている。ここでカラーが２本から構成されているのは、吐出に必要なエネルギーをヒートのタイミングをずらすことによって分散させるためである。
【００６０】
図１５は、前述のように、本ノズルとダミーノズルを順次で予備吐する場合の１カラムあたりの大ノズル若しくは小ノズルのどちらかの一方の駆動タイミングを示す。図の詳細な説明については省略する。なお、本実施例におけるＣｏｌｕｍｎ  ＴＲＧ４２の時間間隔は、１５ＫＨｚ、もしくは１０ＫＨｚである。また、図１６は、前述したように、転送クロックＨ＿ＣＬＫ３８と印字ヘッド駆動データＨ＿Ｄ３９の関係を示すものであり、この図１６に関する説明についても前述の通りであり、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１６において、ビット１６はヒーターの切り替えであり、カラーインク用の本ノズル５に対して、図１１、図１８の大ヒーター（Ａヒーター）、およびに小ヒーター（Ｂヒーター）のセレクトを行う。本実施例では、大ヒーターの駆動により約５ｐｌ（ピコリットル）のインクをノズルから吐出し、小ヒーターの駆動により約２ｐｌのインクをノズルから吐出する。また、ビット１７は前述のようにダミーノズルの選択に用いるビットであり、ダミーノズル８の使用選択ビットＤＨＥである。このＤＨＥビットとブロック選択信号の組み合わせにより、吐出を行うダミーノズルの選択が行われる。
【００６２】
インクジェットヘッドに対して予備吐出を行わせる場合は、図１８におけるノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３のファーストバッファ３８に、予備吐出させたいノズルに対してデータを設定し、セカンドバッファ３９にラッチを行う。次にＹＯＢＩＴＯ  Ｗｉｎｄｏｗ５４の設定レジスタに対して予備吐を行うノズル列の設定を行う。ＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧ５２，ＬＡＴＣＨ  ＴＲＧ５４は、エンコーダー信号のタイミングを使用せず任意のタイミングで生成し、印字ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４へ入力する。上記方法により予備吐動作を実現している。
【００６３】
（トグル予備吐による不具合の具体的説明）
しかしながら、先述したように吐出発数が多い予備吐出を実行する場合、本ノズルとダミーノズルを交互に吐出させるトグル予備吐は、インク不吐出などの不具合が発生する可能性がある。
【００６４】
図１７を参照して、予備吐出時のノズル内でのインクメニスカスの挙動について説明する。
【００６５】
図１７（ａ）は、インク吐出が始まる前の状態を示す、大インクノズル５及び小インクノズル５＿２のメニスカスは、ヘッドのノズルフェイス面と同位置にある。
【００６６】
図１７（ｂ）は、インク吐出がなされた直後の状態を示す図であり、インク滴９の吐出により失われたインクの体積により、大ノズルのインク流路６内でメニスカス１０は図の位置にある。この時、小液滴用のノズルでは吐出が行われていないため、メニスカスはほぼヘッドのノズルフェイス面と同位置にある。
【００６７】
図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）の次の状態を示す図である。大ノズルのインクメニスカス１０は毛管力により徐々にノズルフェイス面へ向かいインク液室内６にて移動を開始している。その時、小ノズルインクのメニスカス面１１はフェイス面とほぼ同位置か、若干インク液室６側へ引き込まれている。これは、大ノズルのメニスカス１０が復帰する際に大ノズルに対して液室７からインクが供給されると同時に、小ノズルの液室６から大ノズルの液室６へもインクが供給されるためである。
【００６８】
図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）に続く状態を示している。図１７（ｄ）では、大ノズルのインクメニスカスはノズルフェイス面を超えオーバーシュートしている。この時、小ノズルのインクメニスカス１１は、インク液室６側へ引き込まれている。
【００６９】
図１７（ｅ）は、図１７（ｄ）に続く状態を示している。この図１７（ｅ）では、大ノズルのメニスカス１０はインクノズルフェイス面からのオーバーシュート後に大液滴用のノズル５内に戻り、少しへこんだ状態となっている。この時、小ノズルのメニスカスはインクノズルフェイス面からオーバーシュートしている。この図１７ではは大ノズルと小ノズルを例としてあげているが、本ノズルとダミーノズルにおいてもインクメニスカスの挙動は同様に発生する。つまり、本ノズルの吐出後、本ノズルのメニスカスの挙動に対応して、ダミーノズルのメニスカスが移動する。
【００７０】
図１４に示すように、本実施例では、１カラムとして６００ｄｐｉ分の時間が割り当てられている。しかしながら、本ノズルとダミーノズルを交互駆動（トグル駆動）した場合には、本ノズルの駆動は前半部分に集中し、ダミーノズルの駆動は前半部分に集中する。つまり、本ノズルとダミーノズルそれぞれの駆動期間では、６００ｄｐｉに相当する駆動期間の半分となる。このことは、画像を１２００ｄｐｉで記録するときの周期と同様となる。
【００７１】
本実施例において、同一の吐出量の本ノズルは、一色あたり１９２ノズルあり、ダミーノズルは１６ノズルである。そのため、駆動期間内の前半部分と後半部分とを比較した場合に、前半部分に多くの量のインクが吐出されることになる。従って、ヘッド内のインクの流量からすると、駆動周期の前半部分で多大な量のインク流量が生じ、後半部分の流量は、前半部分の約８％％にまで減少する。上記のインクメニスカスの状況はインク吐出のたびに繰り返され、そのインク振動は徐々に大きくなってゆく、結果的にインク振動はノズル部のメニスカス振動として表れ、オーバーシュートしたインクがインク吐出ノズルを塞いだ状態となり、その時に該当ノズルがインク吐出した場合に不吐を引き起こす。
【００７２】
これに対し、図１５に示すような、本ノズルとダミーノズルを順次駆動する方式においては、６００ｄｐｉに相当する駆動期間中に、１６ブロックの駆動が均等に行われる。従って、図１４に示す駆動方法に比べ、１カラム内の各ブロックの時間間隔は２倍となり安定した吐出を得られる。
【００７３】
また、図２に示すカラーのノズル配列は、トグル駆動予備吐の影響を受け易い配列となっている。同一吐出量のノズルはｐｙの間隔で方列に配置されており、各ブロックを分散駆動した場合においても、上述のように各ブロックの時間間隔は、順次駆動に比べ１／２となる。さらに、図２のノズル配列の構成は、図３のカラーノズルの同一吐出量のインクノズルに比べ隣接距離も半分となり、インクのメニスカスがオーバーシュートする影響を受け易い。
【００７４】
次に、本発明の特徴的な部分を詳細に説明する。
【００７５】
図１１は印字ヘッドのノズル面の構造図を示している。図中の５５はＡヒーターを有したダミーノズル、５６はＢヒーターを有したダミーノズル、５７はＡヒーターを有した本ノズル、５８はＢヒーターを有した本ノズルである。また、６、７、９は、前述のようにそれぞれ、本ノズルのインク室、ダミーノズルのインク室、共通インク室である。ここで、ダミーノズル５５、５６と本ノズル５７のピッチの関係は本図では同じ間隔としたが、ダミーノズル５５、５６の間隔をより広いピッチにしても良い。また、ダミーノズル５５、５６用のノズルの開口部分とヒーターを、本ノズル５７とは異なるものとし、本ノズル５７よりも吐出量を多くした構成としても良い。これらダミーノズルの構成は印字ヘッドの特性に合わせて適切なノズル数、間隔、吐出量を得られるように設計される。
【００７６】
予備吐出のシーケンスはその用途に応じてさまざまなモードがある。代表的な予備吐モードの例を示した表を図１３に示す。これら各モードにおいて予備吐は基本的にダミーノズルを含めた全ノズルに対して行うため、実際は表の予備吐発数の２倍の回数を行う。
【００７７】
図１３に示す予備吐８はクリーニング動作による吸引回復後に行われるシーケンスである。また、図１３の予備吐４は、キャップオープン後に行われるシーケンスである。これらの予備吐出は、吸引による回復を行った際に発生する混色を回避するため、もしくはノズル内に入り込んだ混色インクを排出するために行われる。
【００７８】
また、図１３において、予備吐１〜予備吐３、予備吐７は、印字中に行われる予備吐出シーケンスである。これらの予備吐出は、ノズル内のインクの増粘を防ぎ、ノズルを使用可能な状態に保つために行われる。
【００７９】
図１９は、トグル予備吐時の印字ヘッド駆動方法の特徴的なタイミングを表したものである。図中、Ｔｏｇｇｌｅ  ＥＮＡ信号は本ノズルとダミーノズルの予備吐をトグル（交互）で行うかを示すイネーブル信号であり、後述するレジスタによって設定する。このＴｏｇｇｌｅ  ＥＮＡ信号がイネーブルになっている場合、図中のＴｏｇｇｌｅ  Ｆｌａｇ信号はＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧ毎に反転を繰り返す。印字ヘッドのノズル選択はこのＴｏｇｇｌｅ  Ｆｌａｇ信号を基準に行う。Ｔｏｇｇｌｅ  Ｆｌａｇ信号が“Ｈｉ”の場合は本ノズルを駆動するためのデータを生成し、”Ｌｏ”の場合はダミーノズルを駆動するためのデータを生成する。このような本ノズルとダミーノズルを交互に吐出を行う予備吐を、本発明ではトグル予備吐と以後呼ぶ。
【００８０】
本印字ヘッド駆動方法によれば、予備吐の吐出周波数を従来の方法の２倍にすることができる。図１９の例では、ＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧの間隔を２０ｋＨｚにすることができる。予備吐の吐出周波数を２倍に設定しても、本ノズル、およびにダミーノズルの個々の予備吐は１カラム毎に行われ、それぞれのノズルに対しての吐出周波数は１／２となり、従来の吐出周波数と一致する。従って、全体の予備吐時間を従来の半分の時間に短縮することが可能となる。
【００８１】
図２０は予備吐出のシーケンスを示すフローチャートである。このフローチャートは、ブラックのノズル列の予備吐出、もしくはカラーインク用のノズル列の予備吐出のいずれかの場合に対応する。
【００８２】
ステップ６６で予備吐開始シーケンスが実行されると、ステップ６７でトグル予備吐の有無が判断される。トグル予備吐の設定が行われている場合はステップ６８に進み、ＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧの出現を待つ。ＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧを取得した場合はステップ６９に進みＴｏｇｇｌｅ  Ｆｌａｇが”１”または”０“の検出を行う。Ｔｏｇｇｌｅ  Ｆｌａｇが”１“の場合はステップ７０で本ノズルの吐出を行い、”０“の場合はステップ７１でダミーノズルの吐出を行う。ステップ７２は予備吐の発数をカウントする部位であり、１カラムの吐出が終了毎に＋１カウントをインクリメントさせる。ステップ７３で現在の吐出発数と全予備吐発数（Ｍ）の比較を行う。規定の発数の予備吐が終了した場合はステップ７６に進み、予備吐シーケンスは終了する。また、規定の発数に到達していない場合はステップ６８に戻り次のＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧの出現を待つ。
【００８３】
また、ステップ６７でトグル予備吐の選択がされず、ステップ７４に進んだ場合は本ノズルもしくはダミーノズルによる個々モードで予備吐を行う。ここでもＣＯＬＵＭＮ  ＴＲＧの出現を待った後、ステップ７５で予備吐の対象ノズルが本ノズルであるかダミーノズルであるかの判定を行う。本ノズルの吐出である場合はステップ７０に進み、ダミーノズルの吐出ある場合はステップ７１に進み、予備吐を実行する。また、トグル予備吐と同様にステップ７２でカウンタをインクリメントし、ステップ７３で全予備吐発数（Ｍ）の比較を行う。
【００８４】
以上説明したような本ノズルとダミーノズルの交互（トグル）による予備吐駆動方法では、印字ヘッドの共通インク室の淀み部から滞留したインクを円滑、かつ確実に印字ヘッドのノズルから排出させることができる。さらに予備吐吐出周波数を従来の２倍にすることが可能となり、半分の時間で全予備吐を終了することができる。
【００８５】
上記の本ノズル、ダミーノズルのトグル予備吐と順次予備吐を予備吐出の用途、発数により切り替えることにより、図２、図１１に示すような、ノズル配列を具備するインクジェットヘッドの高信頼性性な使用が可能となる。なお、この図２、図１１に示すノズル配列構成は、ノズル列間のレジ調整などが比較的簡易に実施可能で、且つ、印字データにＯＤＤ、ＥＶＥＮといった複雑な構成を必要としない、という利点がある。また、本発明によれば、図３、図１２に示す大小ノズルの千鳥配列（同一吐出量の隣接するインクノズルが離れた構成）のインクノズルを具備するインクジェット記録ヘッドをより高信頼性で使用可能となる。
【００８６】
以上説明してきたように本発明による予備吐の切り替え制御では、本ノズルとダミーノズルの吐出を１カラム毎に交互に行う方法においては、予備吐の吐出周波数を従来の周波数の２倍にすることが可能となる。つまり予備吐の吐出周波数を２倍に設定しても、本ノズル、およびにダミーノズルの個々の予備吐は１カラム毎に行われ、それぞれのノズルに対しての吐出周波数は１／２となり、従来の吐出周波数と一致する。従って、全体の予備吐時間を従来の半分の時間に短縮することが可能となる。
【００８７】
また、本ノズルとダミーノズルの予備吐出を順次１カラム毎に順次に行う方法においては、予備吐出による共通液室の振動が抑制され、インクメニスカス振動、ノズルフェイス濡れによるインク不吐出を防止可能となり、信頼性の高いインクジェット記録装置が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】印字ヘッドの外観を示す図である。
【図２】インクジェットヘッドのノズル配置の一例を説明する図である。
【図３】インクジェットヘッドのノズル配置の一例を説明する図である。
【図４】ヘッドノズルを正面から見た図である。
【図５】ヘッドノズル部の断面図である。
【図６】図２のヘッドをノズル正面から見た図である。
【図７】インク液室の断面図である。
【図８】インクジェット記録装置の概観を説明する図である。
【図９】キャリッジを裏面方向から見た図である。
【図１０】プリンタの電気回路の概略構成を示す図である。
【図１１】図２に示すヘッドのノズルを正面から見た図である。
【図１２】図３に示すヘッドのノズルを正面から見た図である。
【図１３】予備吐出の種類と動作の対応を示す図である。
【図１４】交互（トグル）予備吐の印字ヘッドの駆動タイミングを説明する図である。
【図１５】順次予備吐の印字ヘッドの駆動タイミングを説明する図である。
【図１６】転送クロック（Ｈ＿ＣＬＫ）と印字ヘッド駆動データの関係（Ｈ＿Ｄ）を説明する図である。
【図１７】予備吐出動作時のメニスカスの振動を説明する図である。
【図１８】ヘッドコントロールブロックの構成を説明する図である。
【図１９】トグル予備吐の入力信号例を示す図である。
【図２０】予備吐出シーケンスを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１  ブラックノズル列
２  シアンノズル列
３  イエローノズル列
４  マゼンタノズル列
５  本ノズル
６  インク室
７  共通インク室
８  ダミーノズル
９  ダミーノズルインク室
１１  プリンタ装置
２７  インクジェットヘッド
３２  ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）
３３  ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）
３４  印字ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）
７７  トグル予備吐データ生成ブロック
７８  トグル予備吐の有無の条件信号（ブラック）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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