(57)【要約】【課題】  インクジェット記録装置において両面記録を行う場合に、第１の記録面を印刷後にピンチローラによるインクの用紙面への汚れを発生させないようにするために一定時間待機時間が必要になる、この待機時間の短縮化を図る。【解決手段】  印刷時に発行される描画コマンドから、ピンチローラが通過する領域へのインク打ち込み量を推測することにより、最適な待機時間を計算し、両面印刷時に最適な待機時間を設定する。  その結果としてインクがピンチローラに付着することにより発生する用紙汚れを防止しつつ、高速な両面印刷を実現可能とする。【選択図】  図１
2009113329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録データに応じてインクを吐出する記録部によりシート状の記録媒体の第１の記録面と第２の記録面とに順次記録を行うインクジェット記録装置であって、前記第１の記録面の中の特定の領域に付与されるインク量を、前記特定の領域内の描画命令ごとの描画面積から算出する手段と、描画命令ごとに係数を割り当てる手段と、前記描画面積に前記係数を乗じた仮想描画面積を算出する手段と、１ページ中全描画命令分の前記仮想描画面積の合計から推定インク量を算出する手段と、前記手段によって推定されたインク付与量に関する情報に応じて前記第１の記録面の記録が終了してから前記第２の記録面の記録に関わる動作が開始されるまでの待機時間を設定する待機時間設定手段と、前記待機時間設定手段によって設定された待機時間に応じて前記第１の記録面の記録に関わる動作の終了後、前記第２の記録面への記録に関する動作を開始させる制御手段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】
前記仮想描画面積は、前記特定の領域内の描画命令ごとの描画面積を算出する手段と、描画命令ごとに係数を割り当てる手段と、描画命令の指定する色情報ごとに係数を割り当てる手段と、前記描画面積に前記描画命令ごとの係数と前記色情報ごとの係数を乗じた仮想描画面積を算出する手段とを有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３】
前記待機時間は、記録を行う用紙の種類に応じた待機時間を保持していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記特定の領域は、前記第１の記録面の複数箇所に設定された領域であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録信号に応じてインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関し、特に両面印刷機能を有するインクジェット記録装置の印刷制御を行うプリンタドライバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴い、それらの機器の画像形成（記録）のための出力装置の一つとして、インクジェット方式によりデジタル画像の記録を行うインクジェット記録装置が急速に普及している。このような記録装置においては、高解像度の記録を可能とするため、多数のインク吐出口および液路を高密度に集積した記録ヘッドが用いられている。また、近年では出力画像のカラー化の要請が高まり、これに対応して異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッドを搭載可能とするものも多く見られる。
【０００３】
インクジェット記録方式は、記録液であるインクを飛翔的液滴として紙等の記録媒体に着弾させてドット記録を行うもので、記録媒体と記録ヘッドとが非接触な状態を保ちながら記録を行う非接触方式であるため、低騒音である。また、インク吐出ノズルの高密度化によって高解像度化・高速記録化が可能であり、さらに普通紙等の記録媒体に関しても定着などの特別な処理を要せず、低価格で高品位な画像を得ることが可能であることから、広く一般に普及している。特に、オンデマンド型のインクジェット記録装置はそのカラー化が容易で、しかも装置の小型化、簡略化が可能なことから、将来の需要について有望視されている。また、ユーザーの用途も多様化してきており、それに伴い様々な記録形態を可能とする装置が実用化されている。その一例として、記録媒体の両面に対する連続的な記録を可能にする両面記録機構を備えた記録装置がある。
【０００４】
このような両面記録機構を備えた記録装置では、まず、記録媒体の一方の記録面（以下、表面または第１の記録面と称す）にインクを付与して記録を行った後、記録媒体の表裏を反転させて他方の面（以下、裏面または第２の記録面と称す）に記録を行うのが通例である。
【０００５】
上記のような両面記録機能を有する記録装置において、表面への記録を行った後、その表面に吐出されたインクが充分に乾燥していない状態で記録媒体を反転させると、記録媒体の波打ちが収まらない状態で給紙および記録が開始される可能性がある。この場合、記録媒体と記録ヘッドとの摺接（ヘッド摺れ）が生じ、適正な画像が形成されない場合がある。また、裏面の反転動作中または裏面印刷時において記録媒体の波打ち部分が搬送機構などに引っ掛かり、ジャムが発生する虞もある。
【０００６】
従って、表面記録終了後、インクが充分に乾燥され、記録媒体を反転させてもジャムやヘッド摺れが発生しないよう、反転開始までの待機時間を設定することが好ましい。
【０００７】
従来の待機時間の設定手段として、特許文献１には、記録媒体の種類に応じて待機時間の長さを決定するようにした記録装置が開示されている。また、特許文献２には、記録デューティーの高さに応じて待機時間の長さを決定するようにした記録装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２８７９８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−０４８３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、記録媒体の種類によって待機時間の長さを決定しているため、同じ種類の記録媒体に対して異なる記録デューティーで記録する場合であっても、待機時間は同一に設定されることとなる。このため、記録デューティーが高い場合には乾燥時間が不足する可能性があり、逆に記録デューティーが低い場合には必要以上に長い時間が設定されてしまい、時間の無駄が生じる。
【０００９】
そこで、特許文献２では、記録デューティーの高さによって待機時間の長さを決定している。しかし、特許文献２は、表面全体の記録デューティーに基づき待機時間を決定しているため、表面のインク付与量の分布がどのような状態であっても同じ待機時間が設定されてしまう。例えば、表面に形成される画像が端部に片寄って形成されていても、中央部分に片寄って形成されていてもページ全体のインク付与量が同一であれば待機時間は同一に設定される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、以下の構成を有するものになっている。
【００１１】
すなわち、記録データに応じてインクを吐出する記録部によりシート状の記録媒体の第１の記録面と第２の記録面とに順次記録を行うインクジェット記録装置であって、前記第１の記録面の中の特定の領域に付与されるインク量に関する情報を、プリンタドライバで受信する描画命令における描画面積に、描画命令、描画色毎に一定の係数を掛けることから算出した仮想インク量から推定し、仮想インク量に応じて待機時間を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ヘッド摺れによるインク汚れや画像の劣化、およびジャムの発生などを充分に低減させることができると共に、両面記録動作におけるトータルの所要時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に適用可能なインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図であり、ここに示すインクジェット記録装置は、記録媒体を反転させて記録媒体の両面に対する記録を可能とするための両面記録機構を備えるものとなっている。
【００１６】
図１において、１は給紙トレイ（給紙部）、２は記録部（記録手段）、３は排紙トレイ（排紙部）、４は反転機構、５は切換部材、６はプラテン、７は搬送経路、８は上流側搬送ローラ対、９は下流側の搬送ローラ対である。
【００１７】
給紙トレイ１上には記録媒体が積載されており、ここから１枚ずつ搬送経路７へと記録媒体が給送される。給送された記録媒体は、上流側の搬送ローラ対（ピンチローラ対）８に挟持され、同ローラ対の正転動作によって、プラテン８に支持されながら矢印Ｘ１方向へと搬送され、記録部２によって第１の記録面（表面）の先端領域に画像が記録される。その後、記録媒体は、上流側の搬送ローラ８と下流側の搬送ローラ対９（排紙ローラ１７ともいう）に挟持され、この状態で第１の記録面（表面）の通常領域に画像が記録される。最後に、記録媒体の後端がピンチローラ対８から外れ、下流側の搬送ローラ対９のみで記録媒体が挟持された状態となり、この状態で第１の記録面（表面）の後端領域に画像が記録される。こうして表面記録が終了する。そして、片面記録の場合には、記録媒体を挟持している下流側の搬送ローラ対９の回転により、記録媒体がそのまま排紙トレイ３へと排出される。
【００１８】
両面記録を行う場合には、上記のようにして表面の記録が終了した後、記録媒体を排紙トレイ３に排紙せず、下流側搬送ローラ対９を逆転させて記録媒体を矢印Ｘ２方向へと逆送し、反転機構４へと送る。その際、記録媒体を乾燥させる必要がある場合は、反転機構４に給送する前にプラテン６上で記録媒体を待機させる。この記録媒体の表面に対する記録が終了してから裏面への記録に関する動作、すなわち記録媒体の逆送が開始されるまでの時間の長さは、表面の画像データに応じて決定される。
【００１９】
具体的には、ヘッド摺れやジャムの発生要因となる部分の表面に付与されたインクが充分に定着（あるいは乾燥）するために要する時間の長さがどの程度なのかを画像データを考慮することにより決定し、その決定された時間が経過した後に裏面記録に関する動作が開始されるようにする。
【００２０】
待機時間だけ記録媒体を乾燥させたら、記録媒体の逆送を開始する。この際、切換部材５を図中時計回りに回転して一点鎖線にて示す位置に保持させる。このため、切換部材５に達した記録媒体は、反転機構４におけるループ状の反転経路４ａに沿って搬送される。この反転経路４ａを通過することにより、記録媒体は表裏および前後を反転させた状態で再び記録部２へと供給される。すなわち、反転経路４ａを通過した後の記録媒体は、その裏面が記録部２に対向し、かつ片面記録時には搬送方向前方に位置していた端部が反転経路４ａを通過した後は搬送方向前方に位置することとなる。このようにして反転された記録媒体は、記録部２によって裏面に記録された後、排紙トレイ３に排出される。
【００２１】
図２は、図１に示した記録部２の周辺構成の一例を示す斜視図である。
【００２２】
インクを吐出するための吐出口列を有する記録ヘッド１１はキャリッジ１３に設置してある。普通紙やＯＨＰシート等の記録媒体は上流側の搬送ローラ８（ここでは図示せず）を経て排紙ローラ１７に狭持され、不図示の搬送モータの駆動に伴い矢印方向に送られる。キャリッジ１３は、ガイドシャフト１２、およびエンコーダ（不図示）により案内支持されている。そして、キャリッジ１３は駆動ベルト１４を介してキャリッジモータ１５の駆動によりガイドシャフト１２に沿って図中Ｙ方向へと往復運動する。
【００２３】
記録ヘッド１１は、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドであり、その内部（液路）にはインク吐出用の熱エネルギを発生する発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）が設けられている（この構成については、図３および図４と共に後に詳述する）。この発熱素子は、エンコーダ（不図示）の読み取りタイミングに従い、記録信号に基づいて駆動され、記録媒体上にインク液滴を飛翔、付着させることで画像を形成するようになっている。
【００２４】
記録ヘッド１１によって記録動作が実行される最大幅の領域（記録領域）の外側のホームポジション（ＨＰ）には、キャップ部１６を持つ回復ユニットが配設されている。記録を行わないときには、キャリッジ１３をホームポジション（ＨＰ）へ移動させ、キャップ部１６により記録ヘッド１１のインク吐出口形成面を密閉し、インク溶剤蒸発に起因するインクの固着あるいは、ホコリ、紙紛等の異物の付着等による目詰まりを防止する。
【００２５】
また、上記キャップ部１６のキャッピング機能は記録頻度の低いインク吐出口のインク増粘、固着等による吐出不良や目詰まりを解消するために、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部１６へインクを吐出させる予備吐出モードを実行させる場所として利用されたり、キャップした状態で不図示のポンプを動作させてインク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を起こしたインク吐出口を回復させる吸引動作モードを実行する場所として利用されたりする。またキャップ部１６の隣接位置にブレードを配設することにより、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口形成面をクリーニングすることが可能である。
【００２６】
図３は、前記記録ヘッド１１のインク吐出部のインク吐出口列を記録媒体側から見た状態を模式的に示す斜視図であり、図４はインク吐出部の内部構造を模式的に示す部分斜視図である。このインク吐出部には、複数のインク吐出口２３を有したインク吐出口面２２があり、各インク吐出口２３に連通する各液路部分３１にはインクを吐出するのに必要となるエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子３２がそれぞれ配置されている。なお、図３における矢印Ｙはキャリッジ１３の走査方向を示している。
【００２７】
また、図４の３３は記録ヘッド１１の温度を検知するための温度センサであり、この実施形態においては、温度センサとしてサーミスタを吐出口列の両端に設けている。但し、温度を検出する手段は特にこれに限定されるものではなく、ダイオードセンサ等の他のセンサを用いてもよいし、さらには記録ドットのデューティーからヘッド温度を演算するような手段を用いてもよい。
【００２８】
なお、図４に示すように、本発明の実施形態では熱エネルギを利用してインクを吐出する記録方式を用いているが、本実施形態はこの記録方式に限定されるものではなく、例えばオンデマンド型の場合にはピエゾ振動素子の機械的発振によりオリフィス（吐出口）からインク滴を吐出する圧力制御方式、コンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等が適用可能である。
【００２９】
図５は、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００３０】
図５において、１３０はインクジェット記録装置の各部の駆動を制御するＣＰＵであり、後述の演算、判別、制御などの処理を実行する手段としての機能を有する。１３１はＣＰＵ１３０によって実行される制御プログラムなどを格納したＲＯＭ、１３２はＣＰＵ１３０によって実行される処理データおよび入力データなどを格納するＲＡＭ１３２である。
【００３１】
また、前記ＣＰＵ１３０，ＲＯＭ１３１およびＲＡＭ１３２には、記録ヘッド移動駆動部１３３、記録媒体搬送駆動部１３４、記録ヘッド記録駆動部１３５、データ受信部１３６、待機時間タイマー部１３７、インターフェース部１３８などが、データバス１４１を介して接続されている。また、このインターフェース部１３８には、ホストコンピュータ１４０が接続されている。ホストコンピュータ１４０には、プリンタドライバ１３９が格納されている。
【００３２】
ホストコンピュータ１４０からプリンタドライバ１３９を介して送信された記録情報は、インターフェース１３８を介してインクジェット記録装置側のデータ受信部１３６で受信される。データ受信部１３６はインクジェット記録装置の状態によりデータの授受を行いＲＡＭ１３２に受信データが格納される。ホストコンピュータ１４０からの記録命令によりＣＰＵ１３０は記録ヘッド移動駆動部１３３、記録媒体搬送駆動部１３４、記録ヘッド記録駆動部１３５をそれぞれ制御する。
【００３３】
さらに図５について詳述する。ＣＰＵ１３０は、ＲＯＭ１３１，ＲＡＭ１３２等からプログラムや各種データを読み出し、必要な演算や判断を行い、制御プログラムに従って各種制御信号を出力して装置全体の駆動制御を行う。ＲＯＭ１３１はプログラムメモリであって、前記ＣＰＵ１３０が動作するための各種プログラムや各種データ等を格納している。ＲＡＭ１３２はバッファメモリであって、前記ＣＰＵ１３０が命令中のデータや演算結果を一時的に貯えておくワーキングエリア、各種データを保存しておくテキストエリア等からなっている。このＣＰＵ１３０には、前記ＣＰＵ１３０からの指示信号をもとに計時を行い、時間情報の時間情報の出力を行う待機時間タイマー部１３７がデータバス１４１を介して接続されている。
【００３４】
前記ＣＰＵ１３０はインターフェース部１３８を介してホストコンピュータ１４０に電気的に接続されており、前記ＲＯＭ１３１や前記ＲＡＭ１３２に格納されたホストコンピュータ１４０からの画像データ（記録データ）に基づき記録動作を制御する。ここでホストコンピュータ１４０にはコンピュータ上で作成や編集などが行われた記録情報を受信しインターフェース部１３８を介してインクジェット記録装置１４４側へ渡すためのプリンタドライバ１３９が備えられている。プリンタドライバ１３９においては、記録装置１４４の記録に係る様々な情報の設定や選択等が行えるようになっており、これら設定や選択された情報も記録装置１４４側へと送信されるようになっている。
【００３５】
図６は本発明のプリンタドライバ側の処理に関するフローチャートである。初めに、描画関数毎の係数テーブルを設定する。例えば、文字については１文字１文字で描画面積にたいして打ち込むインク量は多くないため係数を０％に設定し、イメージ系のデータにおいては描画面積全体に多くのインク量を打ち込むために係数を100％以上に設定する。図７において、描画命令１に対する係数をK[1]とし、描画命令２に対する係数をK[2]とし、描画命令ｎに対する係数をK[n]（これ以降、nは各描画命令に対応する番号で1, 2, 3, ・・・とする）として設定する。具体的には、オペレーティングシステムがWindows（登録商標）2000の場合、テキスト描画命令として、DrvTextOutがあるが、ここでは係数を0%に設定し、またイメージ描画命令の1つにDrvStretchBltがあるが、ここでは係数を150%に設定するなど、個々の描画命令ごとに係数を設定する。
【００３６】
印刷を開始し（S２−２）、ページ単位の処理がスタートする（S２−３）。ここで、ページ内で仮想インク量を集計したい領域の座標を設定する。（２−４）具体的には、第１の印刷面の印刷後用紙を搬送するためにピンチローラを使用するが、ピンチローラが通過する領域へのインク打ち込み量が多い場合、インク写りが発生するため、ピンチローラが通過する領域の矩形座標と、第１の印刷面のうち最後に印刷される部分については最初に印刷される部分より乾燥時間が短くなるため、その部分の領域の矩形座標を設定する。またここで同時に仮想基準インク量を算出する。ここでは、基準面積比をP%として設定し、前の係数テーブルのK[0]に設定する。基準面積として図８のインク集計する領域範囲(W, H)を取得し、基準面積比を乗じた値を仮想基準面積値A＝K[0]×(W×H)とする。ここからページ単位の処理になる。
【００３７】
オペレーティングシステムは、描画命令を通してドライバに印刷データを渡してくる。ドライバでは、初めに各描画命令別に渡ってきたデータの描画面積のうち仮想インク量を集計したい領域と重なっている面積を計算する（S２−５）。
【００３８】
ここでは単純に描画エリアの矩形領域を描画面積とする。例えば、図９のように、描画命令１で求める面積は、図８で示す領域と、描画命令１の描画エリア矩形（Xs[1], Ys[1]）（Xe[1], Ye[1]）が重なっている部分になり、ここで求められた描画面積S[1]に対し、図７の係数テーブルよりこの描画命令に対応する係数を掛けたT［1］（２−６）とし、同様に描画命令２，３，４…と１ページ内の描画命令を積算しT＝X[1]+X[2]+…X[n]合計面積を求め、図１０の描画面積格納テーブルに保管する。（Ｓ２−７）最後に描画データのラスタライズ処理を行い（Ｓ２−８）、これらの処理をページ描画終了命令がくるまで繰り返す。（S２−9）
１ページ分の印刷データがドライバに渡り終えたときに、すべての仮想描画面積を合計したT[0]（すなわちこれが仮想インク量となる）とあらかじめ設定した仮想基準インク量を比較しその結果に応じて、第１の印刷面を印刷し終わってから第２の印刷面を開始するまでの待機時間を決定し、コマンドを発行する（２−１０）。その後ラスタデータとして展開された印刷データをプリンタに送信し（２−１１）、この処理をページデータが終了するまで繰り返す（２−１２）。
【００３９】
上記のような処理を行うことによって、両面印刷時に最適な待機時間を設定し、その結果としてインクがピンチローラに付着することにより発生する用紙汚れを防止しつつ、高速な両面印刷を実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に適用可能なインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した記録部の周辺構成の一例を示す斜視図である。
【図３】記録ヘッドのインク吐出部のインク吐出口列を記録媒体側から見た状態を示す模式的斜視図である。
【図４】記録ヘッドのインク吐出部の内部構造を模式的に示す部分斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のドライバ処理に関するフローチャートである。
【図７】本発明の実施例１の係数テーブル概略図。
【図８】本発明の実施例１のデータ概略図。
【図９】本発明の実施例１のデータ概略図。
【図１０】本発明の実施例１の仮想描画面積格納テーブル概略図。
【符号の説明】
【００４１】
１  給紙トレイ
２  記録部
３  排紙トレイ
４  反転機構
４ａ  反転経路
５  切り換え部
６  プラテン
７  搬送経路
８  搬送ローラ
９  排紙ローラ
１３０  ＣＰＵ
１３１  ＲＯＭ
１３２  ＲＡＭ
１３３  記録ヘッド移動駆動部
１３４  記録ヘッド媒体搬送部
１３５  記録ヘッド記録駆動部
１３６  データ受信部
１３７  待機時間タイマー部
１３８  インターフェース部
１３９  プリンタドライバ
１４０  ホストコンピュータ
１４４  インクジェット記録装置
【図１】
2009113329.tif 000003
【図２】
2009113329.tif 000004
【図３】
2009113329.tif 000005
【図４】
2009113329.tif 000006
【図５】
2009113329.tif 000007
【図６】
2009113329.tif 000008
【図７】
2009113329.tif 000009
【図８】
2009113329.tif 000010
【図９】
2009113329.tif 000011
【図１０】
2009113329.tif 000012