JP2005246643A - インクジェット記録装置及び該装置の予備吐出制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下や、廃インク量の増大を抑制する。
【解決手段】 インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、記録を実行する際に記録とは無関係にインクを吐出する予備吐出について、待機時間を変えて予備吐出を複数回実行させて（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）、記録ヘッドからインクが吐出されなくなる待機時間を求め、求められた待機時間に基づいて、予備吐出の間隔を制御する（Ｓ１０５）。
【選択図】 図１

Description

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装置の予備吐出制御方法に関し、より詳細には、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、記録を実行する際に記録とは無関係にインクを吐出する予備吐出の実行条件の制御に関する。

例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用されている。

プリンタの記録方式としては様々な方式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又その構成としては所望される記録情報に応じてインクを吐出する記録ヘッドをキャリッジに装着すると共に用紙等の記録媒体の送り方向と交差する方向に往復走査しながら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。

インクジェットプリンタでは、予備吐出と呼ばれる記録とは無関係の吐出を行うものが多い。なお、予備吐出については、記録する画像データとは別に、吐出状態を回復させるために予備的にインクの吐出を行わせるものであり、画像の記録に寄与しない吐出動作のことを示す。この予備吐出を実行する主な理由としては、以下の二つが挙げられる。

第１に、記録を行わない時間が長くなるとともに記録ヘッドのノズル先端から、インクに含まれる揮発成分（溶剤）が蒸発してインクが増粘することによって吐出不良が生じる。このような吐出不良と吐出不良に起因する記録品質の劣化とを回避するために、予備吐出を実施する。

第２に、インクジェットプリンタでは、ノズル先端からインクの溶剤が蒸発して吐出不良が生じるのを防止するために、定期的に吸引回復動作を実施するものが一般的である。この吸引回復動作は、記録ヘッドのノズルが形成された部位をキャップ部材で覆い、ポンプによって吸引を行ってキャップ部材内に負圧を発生させることで、インクジェットヘッド内のインクをノズルを通して排出させるものである。このとき、カラー記録を行うべく複数色のインクを吐出する記録ヘッドを備えたプリンタにおいて、複数色のインクが吐出されるノズルを１つのキャップで吸引するように構成されていると、吸引されたインクがキャップ内で混ざって記録ヘッドのオリフィス面に付着し、逆にノズル内へ吸い込まれることでノズル内で混色が発生する。このようなインクの混色は、吐出面をクリーニングブレードなどで清掃（ワイピング）する際にも生じ得る。

この混色したインクによって記録されるのを防止するために、予備吐出を行って対処する方法が広く実施されている。すなわち、混色したインクを記録とは無関係な吐出により排出する。

予備吐出が行われるタイミングとしては、記録開始直前と、記録の実行中とがある。すなわち、記録開始直前には、ノズル先端部の不良インクを排出するために予備吐出を実施し、正常なインクをノズルに充填させてから記録を開始する。また、記録中には、記録ヘッドの温度、プリンタ内部の温度や湿度などの条件から、正常な吐出が可能である時間を算出し、その時間以下の時間間隔で定期的に予備吐出を実施する。

また、予備吐出を記録領域内に、視認性に影響を与えない程度に微小なドットを微小な密度で行う（以後、紙面予備吐と呼ぶ）技術が知られている。例えば、画像を形成するためのインクを吐出する直前に、記録紙上に予備吐出を行うことが知られている。（例えば、特許文献１）
特開平０６−０４００４２号公報

吐出不良やインクの混色を確実に防止するためには、予備吐出でのインク吐出量を増大したり予備吐出の頻度を増やす必要がある。

しかしながら、予備吐出でのインク吐出量を増大すると、廃インクの量が増大すると共に、実際に記録に使用できるインクの量が減少するため、インクコストが増大してしまう。また、予備吐出の頻度を増やすと、スループットが低下すると共に、吐出回数が増えるため記録ヘッドの寿命が短くなってしまう。

一方、記録紙の紙面上に予備吐出を行う紙面予備吐において、予備吐出により紙面上に形成されるドットが微小で、その数が少ない場合には記録画質としては影響が少ないが、インク吐出量や予備吐出の頻度を増大すると、記録画質に影響が出てしまう。

本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下や、廃インク量の増大を抑制することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の一態様としてのインクジェット記録装置は、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
記録とは無関係にインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出実行手段と、
所定の条件で前記予備吐出実行手段によって前記予備吐出を実行させて、前記記録ヘッドの吐出状態に関する情報を求める検出手段と、
前記検出手段によって求められた情報に基づいて、記録を実行する際における前記予備吐出の実行条件を制御する制御手段と、を備えている。

すなわち、本発明では、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、記録を実行する際に記録とは無関係にインクを吐出する予備吐出について、所定の条件で予備吐出を実行させて、記録ヘッドの吐出状態に関する情報を求め、求められた情報に基づいて、予備吐出の実行条件を制御する。

このようにすると、インクの乾燥状態や増粘状態が、固体差、使用環境、使用履歴（耐久性）等によって変化する記録ヘッドの吐出状態に基づいて、予備吐出の実行条件（パラメータ）を適切に制御することができる。

従って、記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下や、廃インク量の増大を抑制することができる。

なお、検出手段が間隔を変化させて予備吐出を複数回実行させ、情報として記録ヘッドからインクが吐出されなくなる間隔を求めてもよい。

あるいは、検出手段が情報として予備吐出の実行を指示してからインクが検出されるまでの時間を求めてもよい。

制御手段が制御する予備吐出の実行条件としては、予備吐出を実行する間隔又は予備吐出の際に吐出するインクの量、もしくは、記録を実行する際においては記録媒体上にインクを吐出して予備吐出を実行する場合には、記録媒体上におけるインクの吐出密度などが好適である。

制御手段は、予め作成されたテーブルに基づいて、予備吐出の実行条件を設定してもよい。

なお、上記目的は、上記のインクジェット記録装置に対応した予備吐出制御方法、該制御方法をコンピュータ装置に実行させるコンピュータプログラム、及び該コンピュータプログラムを記憶した記憶媒体によっても達成される。

本発明によれば、インクの乾燥状態や増粘状態が、固体差、使用環境、使用履歴（耐久性）等によって変化する記録ヘッドの吐出状態に基づいて、予備吐出の実行条件（パラメータ）を適切に制御することができる。

従って、記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下や、廃インク量の増大を抑制することができる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

＜第１の実施形態＞
図８は、本発明に係る第１の実施形態としてのインクジェット記録装置のカバーを外した状態を示す外観斜視図である。本実施形態の記録装置は、いわゆるシリアルスキャン型の記録装置であり、記録媒体の送り方向に対して交差する方向（主走査方向）に記録ヘッドをスキャンして画像を形成する。

まず記録時の動作の概略を説明する。まず給紙モータ５によりギヤを介して駆動される給紙ローラ６によって、記録媒体が記録位置まで搬送される。キャリッジモータ３を駆動してキャリッジベルト４を介してキャリッジユニット２を紙送りと交差する方向に走査（スキャン）させ、記録ヘッドの記録幅に対応したバンド幅の記録を行い、その後記録媒体を所定距離だけ搬送する。この走査と記録媒体の搬送とを交互に行うことにより、１枚の記録媒体への記録が行われる。

ただし、このようなシリアルスキャンにおいては、１回のスキャン毎に記録媒体の搬送を行わず、複数回のスキャンを行ってから記録媒体を搬送したり、各スキャンに対応した所定のマスクによって間引かれたデータの記録と、１バンドの複数分の１程度の記録媒体の搬送とを複数回行って、１バンドの記録を完成させる、いわゆるマルチパス記録方法を採用してもよい。

また、本実施形態ではキャリッジモータ３からキャリッジユニット２への駆動力の伝達にキャリッジベルト４を用いているが、キャリッジベルトの代わりにリードスクリュー等他の駆動方法を用いてもかまわない。給紙された記録媒体は給紙ローラ６と圧力ローラ７の間を通って記録位置に導かれる。

記録を行う際には、通常休止状態では記録ヘッドの吐出面はパージユニット１に設けられたキャップによって覆われているため、最初にキャップを開放してキャリッジを可動状態にして、主走査方向へのスキャンができるようにする。この状態で１スキャン分の記録データがバッファに蓄積されたらキャッリッジモータ３によりキャリッジユニット２をスキャンさせて記録を行う。

本発明のインクに用いられる水溶性有機溶剤としては、従来公知のインクに使用されているものであれば、概ね使用することが出来る。具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１〜５のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体；エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、ヘキシレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；チオジグリコール；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。

上記の様な水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全重量に対して重量％で１〜４９％、好ましくは２〜３０％の範囲である。又、上記の如き水溶性有機溶剤は、単独でも混合物としても使用出来るが、媒体を併有する場合の最も好ましい液媒体組成は、少なくとも１種の水溶性高沸点有機溶剤、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有するものである。また必要に応じて、記録品位向上のため、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸バリウム等、金属塩を使用する場合もある。

本実施形態の記録装置におけるデータ及び信号の流れを図９を参照して説明する。図９において、１０１はプログラマブル・ベリフェラルインターフェイス（以下ＰＰＩとする）であり、不図示のホストコンピュータから送られてくる指令信号（コマンド）や記録データを含む情報信号を受信してＭＰＵ１０２に転送するとともに、コンソール１０６の制御、及びキャリッジがホーム位置にあることを検出するホーム位置センサ１０７からの信号が入力される。ＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）１０２は、制御用ＲＯＭ１０５に記憶された制御プログラムに従って、このインクジェット記録装置内の各部を制御する。

１０３は受信した信号の格納、或いはＭＰＵ１０２のワークエリアとして使用され、各種データを一時的に記憶するためのＲＡＭである。１０４はフォント発生用ＲＯＭで、コード情報に対応して文字や記録等のパターン情報を記憶しており、入力したコード情報に対応して各種パターン情報を出力する。１２１はフォント発生用ＲＯＭ１０４等により展開されたデータを記憶するためのプリントバッファーであって、ｍ行分の容量を持つ。１０５はＭＰＵ２が実行する処理手順や各種データが格納されている制御用ＲＯＭである。これらの各部は、アドレスバス１１７およびデータバス１１８を介して、ＭＰＵ１０２によりそれぞれ制御される。

３はキャリッジモータであり、記録ヘッド１１２を搭載したキャリッジユニット２を移動させて往復走査させる。５は、紙等の記録媒体をキャリッジの移動方向に対して交差する方向に搬送するための給紙モータであり、１１３はキャップ部材を駆動して、後述の記録ヘッド１１２のインク吐出口（図示せず）に当接させ、インク吐出口を外気より遮断してノズルの乾燥を防止するためのキャッピング、またワイパーを動作させ記録ヘッドの吐出面のインクを拭き取る等のワイピング動作を行うパージユニット１を駆動するキャッピングモータをそれぞれ示している。１１５はキャリッジモータ３を駆動するためのモータドライバ、１１６は給紙モータ５を駆動するためのモータドライバ、１１４はキャッピングモータ１１３を駆動するためのモータドライバである。

尚、コンソール１１６には、ユーザが操作するキースイッチ及び表示ランプなどが設けられている。また、ホーム位置センサ１０７は、キャリッジのホーム位置近傍に設けられ、記録ヘッド１１２を搭載したキャリッジがホーム位置に到達したことを検知するものである。

１０９はシートセンサで、記録用紙等の記録媒体の有無、即ち、記録部に供給されたか否かを検知している。１１２は熱エネルギーを用いてインクに膜沸騰による状態変化を生起させてインク滴を吐出する方式のインクジェット記録ヘッドであり、この記録ヘッド１１２にはｍ個（例えば６４）の吐出口（図示せず）、各吐出口に対応したｍ個の吐出用ヒータ（図示せず）などが設けられている。１１１は記録情報信号に応じて記録ヘッド１１２の吐出用ヒータを駆動するためのドライバを示している。１２４は上記各部へ複数の電圧を供給する電源部であり、駆動電源装置としてＡＣアダプタと電池を有している。

以上の構成において、ＭＰＵ２は上記ＰＰＩ１０１を介してコンピュータなどのホスト装置に接続されており、このホスト装置から送られてくるコマンドおよび記録データを含む情報信号と、制御用ＲＯＭ１０６に格納されているプログラムの処理手順およびＲＡＭ１０６内に蓄えた記録情報とに基づいて、記録動作を制御する。

本発明に係る記録装置においては、ホスト装置からパラレルポート、赤外ポートやネットワーク等を介して記録データを送信する際、通常データ中の先頭部分に記録の行われるメディアの種類（普通紙、ＯＨＰ用紙、光沢紙等のメディア、および転写フィルム、厚紙、バナー紙等の特殊なメディアの種別）、メディアサイズ（Ａ４、Ａ４レター、Ａ３、Ｂ４、Ｂ５、または封筒、はがき）、記録品位（ドラフト、高品位、中品位、特定色の強調、モノクロ／カラーの種別等）、給紙カセット（ＡＳＦ、手差し、ビン１、ビン２等）、オブジェクトの自動判別の有り無しを記載したコマンドを送信し、本体ではそのコマンドを受け付けることによって通常ＲＯＭと呼ばれるメモリ領域（１０５）に格納された各種のデータに基づいてマルチパス記録の際の記録パス数、単位面積あたりのインクの打ち込み量、記録方向等を決定して記録を行う。また場合によっては処理液を塗布する／しない、等の情報をコマンドとして送信することもある。

これらの情報に従って、記録装置側では前述したＲＯＭ１０５から記録に必要なデータを読み込み、それらのデータに従って記録を行うが、これらのＲＯＭから読み出すデータには上記以外に、各パスを記録する際の記録に使用するマスクの種類、記録ヘッドの駆動条件（たとえば印加するパルス形状、印加時間）やドロップレット（液滴）のサイズ、紙送りの条件、キャリッジ速度等がある。

インクを収容するインクタンクは、ＰＰ、ＰＥ等の樹脂によりインジェクション・ブロー等により成型され、超音波溶着、熱溶着、接着、嵌合などの技術を用いて組み立てが行われる。タンク内部は外装がそのままインクチャンバーとして機能する形式のものや内部にインクを充填した袋を持つもの、また内部に多孔質体を挿入してインク保持をさせると同時に負圧を発生させるもの等がある。また負圧機構をタンクに持たせる場合は、タンク内部の袋部分を袋内部または外部に設けられたばね機構等によって拡大方向に支持することによって負圧を発生させる場合もある。

上述のように、記録を行う際には、休止状態で吐出口を覆っているキャップを開放してキャリッジを可動状態にした後、１スキャン分の記録データがバッファに蓄積されたらキャッリッジモータ３によりキャリッジユニット２をスキャンさせて記録を行うが、キャップを開放してから記録を開始するまでの間に、いわゆる記録前の予備吐出が行われる。通常、この予備吐出で行われる発数は、一定であるか放置時間によって決定される。また色別に発数が設定されることもある。

一方、記録中の予備吐出については、使用していないノズルに対してのみ行ってもよいし、使用したノズルを含めすべてのノズルに対して行ってもよい。また、使用したノズルに対しては使用した頻度に基づいて予備吐出の発数を減らすようにしてもよい。これらの予備吐出は、記録動作を中断し予備吐出を行えるポジションに移動した後に全ヘッド一括で、またはヘッドごとに行う場合もあるが、記録速度を向上させるために、記録動作を行いながら同時に予備吐出を行う場合もある。

図３は本実施形態の記録装置で使用するワイパーの外観図、図４は本実施形態で使用する記録ヘッドの外観図、図５は本実施形態で使用する記録ヘッドの断面図をそれぞれ示している。図５の断面図は図４に示した記録ヘッドのＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’面での断面図である。

本実施形態の記録ヘッドは図４に示すように、ブラックインク用のノズル列１５、シアンインク用のノズル列１６、マゼンタインク用のノズル列１７及びイエローインク用のノズル列１８の４つのノズル列を有しており、ブラックのノズル列はブラック用のヘッド（チップ）に設けられており、カラー用のヘッド（チップ）に設けられた他の３つのノズル列とは離間して配置されている。各ノズル列から吐出するインクをインクタンクから供給すべく、４つのインク供給口２３が設けられている。ブラックのノズル列には、図中Ｇ方向に１ｃｍあたり約２４５個の密度で６４０個のノズルが配列されており、他の３色のノズル列には、図中Ｇ方向に各色１ｃｍあたり約４９０個の密度で１２８０個のノズルが配列されている。

図５に示すように、インク供給口２３から供給されたインクは、Ｈで示す方向に進み、記録ヘッド内のフィルター２５によって画定される第１のインク液室２４に導かれる。その後図中の矢印Ｊの方向に進み、フィルター２５によってインクに混入したゴミ等をろ過した上、第２のインク液室２６に導かれ、インクを吐出する各ノズルの液路へと導かれる。なお、ノズル列１５の設けられた吐出面（オリフィス）は、記録媒体との接触を避けるため、記録ヘッドの表面（ＴＡＢ面と称する）３０よりも若干内側に凹んでいる。

また、本実施形態のワイパーは、図３に示すように、ブラックヘッド用のワイパー２０、カラーヘッド用のワイパー２１、及び記録ヘッドのＴＡＢ面用のワイパー２２とを有している。ブラックヘッド用のワイパー２０の幅は、図４に示す吐出面の幅Ｋよりもわずかに狭く形成されている。これは上記のように各ノズルの吐出面がＴＡＢ面よりも若干凹んでおり、この凹んだ面にワイパーが入り込んで吐出面を払拭するためである。同様の理由でカラーヘッド用のワイパー２１は、１６から１８の３つの吐出面を合計した幅よりもわずかに狭く形成されている。

図３のワイパーは、不図示のワイパーホルダーに、同じく不図示のワイパー固定金具を用いて取り付けられており、ワイパーの位置合わせはワイパー２０，２１，２２に開けられた孔、およびワイパーホルダーに設けられたピンとの嵌合によって行われる。ワイパー２０，２１，２２は、図３および図４中に示したＧ方向に向け、キャッピングモータ１１３によって駆動され、吐出面およびＴＡＢ面を払拭する。ワイピング動作が終了するとキャリッジをワイピング領域の外に退避し、ワイパーを逆方向に駆動しワイピングの開始位置まで戻す。

図６および図７は、本実施形態の記録ヘッドの１つのノズルに関する部分拡大図である。インク液室は、オリフィスプレート３１と液室形成部材３４とヒータ３３を搭載したヒータボードにより形成されている。この部分に貯留されたインクは、ヒータ３３の加熱により気泡を生成し、気泡の膨張に伴ってオリフィスプレートから押し出され、空気との界面張力によって球状の液滴となり記録媒体に向かって飛翔する。

本実施形態の記録装置は、いわゆるＡ４サイズの記録媒体を想定して構成されており、Ａ４サイズの記録媒体に対してフルにデータを記録した場合のドット数の最大値は、カラーヘッドでは１．２６×１０^８、ブラックヘッドでは３．１７×１０^７となる。

ワイピング動作を行うか否かについては、記録装置内のドットカウンターによってカウントされたドット数（記録ドット数）を本体（メモリ１２２等）に格納し、記録終了後に記録ドット数があらかじめ定められた所定値に達したかどうかに応じて決定される。

なお、本実施形態では、ワイピング動作を実行するか否かの判断は、各ページの記録終了時に行うように構成したが、記録領域が大きいプロッターや大判プリンタなどの記録装置では、１回のスキャンなどの所定の記録単位毎にワイピング動作を実行するか否かを判断するように構成してもよい。また、記録デューティが高いと吐出面に付着するインクミストが増える傾向にあるため、記録ドット数と記録デューティに基づいた係数とを用いて所定の演算等を行い、その演算によって得られた値を所定の閾値と比較した結果に応じて、ワイピング動作を実行するか否かを判断するようにしてもよい。

本実施形態のインクジェット記録装置は、全ノズルの吐出状態を検知し、吐出を正常に行えないノズル（不吐ノズル）が検出された場合、クリーニングによる回復を行なったり、や、その後の記録動作において不吐となったノズルで記録される位置のするドットを他の正常なノズルで記録するバックアップ（不吐補完ともいう）を行う。このため図２に示す不吐検出装置が設けられている。

不吐検出装置は、図２に示すように、所定の波長の光を発生するＬＥＤ２０１と、該ＬＥＤから発生された光を受光して電気信号に変換するＰＤ（フォトダイオード）２０２とを備えており、ＬＥＤ２０１からＰＤ２０２へ向かう光束中を、記録ヘッド１１２の各ノズルから吐出されたインク滴が遮る際に、ＰＤ２０２から出力される信号波形の変化から各ノズルの吐出状態を検出する。

図１０は、ＰＤ２０２から出力される信号レベルの変化の例を示すグラフである。図示した例では、時間ｔ１からｔ２の間に指定されたノズルからインクの吐出が行われ（記録ヘッドに対してノズルを駆動する信号を出力する）、この間に出力信号のレベルがＰ１からＰ２未満に低下しない場合に、当該ノズルは不吐ノズルであると判定する。

本実施形態においては、インクの乾燥状態や増粘状態が、固体差、使用環境、使用履歴（耐久性）等の影響を受けることに鑑みて、予備吐出条件の設定を図１に示すフローチャートに従って決定する。

まず最初に、予備吐出を行い（ステップＳ１０１）、所定時間だけ待機する（ステップＳ１０２）。その後、再度予備吐出を行って、不吐検出装置によって吐出が正常に行われているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。吐出が正常に行われている場合には、待機時間を予め設定された単位時間だけ増やして（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。一方、吐出が正常に行われていない場合には、現在設定されている待機時間に基づいて、予備吐出の条件を設定する（ステップＳ１０５）。本実施形態では、ステップＳ１０５において、吐出が正常に行えなくなったときの待機時間の７０％の時間を、予備吐出の間隔として設定する。

このように本実施形態では、予備吐出の間隔がどれだけ長くなると吐出不良が生じるのかを求め、吐出不良が生じた待機時間の長さに基づいて、最適な予備吐出間隔を設定している。なお、上述のようにインクの乾燥状態や増粘状態は、使用環境や使用履歴によって変化するため、このような予備吐出条件の設定処理は、例えば、電源が投入される度に、あるいは少なくとも定期的に実行するのが望ましい。

以上説明したように本実施形態によれば、不吐検出装置を用いて、吐出不良が生じた待機時間を求め、該待機時間の長さに基づいて、予備吐出間隔を制御することで、最適な間隔で予備吐出を実行させることができ、記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下や、廃インク量の増大を抑制することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明に係る第２の実施形態について説明する。第２の実施形態も、上記第１の実施形態と同様なインクジェット記録装置であり、以下では上記第１の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。

上述のように第１の実施形態では、吐出不良が生じた待機時間に基づいて、予備吐出間隔を制御していたが、本実施形態では、吐出不良が生じた待機時間に基づいて、予備吐出量を制御するものである。

これは、第１の実施形態では、予備吐出を行う頻度が変わるので、実質的な記録速度も変化してしまう。第２の実施形態ではこれを回避するために、図１のフローチャートのステップＳ１０５において、予備吐出の間隔ではなく予備吐出で吐出するインク滴の数（発数）を予備吐出条件として設定する。

具体的には、予め吐出不良が生じた待機時間と吐出不良の発生を防止するための予備吐出量（発数）との関係を求めておき、図１１に示すようなテーブルに基づいて、吐出不良となった待機時間から予備吐出量（発数）を設定する。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下を最小限に抑え、廃インク量の増大を抑制することができる。

＜第３の実施形態＞
以下、本発明に係る第３の実施形態について説明する。第３の実施形態も、上記第１及び第２の実施形態と同様なインクジェット記録装置であり、以下では上記の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。

上記の実施形態は、吐出不良が生じた待機時間に基づいて、予備吐出の条件を制御（設定）するものであるが、第３の実施形態は、吐出不良が生じた待機時間に基づいて、紙面予備吐の条件を制御（設定）するものである。

すなわち、本実施形態の記録装置では、予備吐出として、記録領域外の所定位置で行う通常の予備吐出でなく、記録媒体の記録領域内に、視認性に影響を与えない程度に微小なドットを微小な密度で吐出する紙面予備吐を実行する。

紙面予備吐は、密度を高くすればするほど吐出不良の発生を防止できるが、記録画質が低下してしまう。そこで、本実施形態では、予め吐出不良が生じた待機時間と吐出不良の発生を防止するための紙面予備吐の密度との関係を求めておき、図１２に示すようなテーブルに基づいて、吐出不良が発生した待機時間から紙面予備吐の密度を設定する。なお、ここで設定する密度とは、所定領域に対してインクを吐出可能な数に対する紙面予備吐の吐出の割合を示すものである。従って、記録解像度に従って所定領域に吐出可能なドット数が決まるものであり、そのドット数に対してどの程度の密度で紙面予備吐を行なうかが設定される。

更に、本実施形態では、記録画質の低下を防止すべく、紙面予備吐密度の上限を設定し、吐出不良が発生した待機時間が、紙面予備吐密度の上限に対応する待機時間よりも短い場合には、予備吐出間隔を短縮する。

図１３は、本実施形態で用いられるテーブルの例を示している。図示されたように、吐出不良が発生する待機時間が６秒未満であると、紙面予備吐密度は４／１００００に設定されるが、吐出不良が発生した待機時間が２秒以上４秒未満である場合には、予備吐の間隔を１秒短縮し、吐出不良が発生した待機時間が２秒未満である場合には、予備吐の間隔を２秒短縮する。

本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様に、記録画質の低下を防止しつつ、スループットの低下を最小限に抑え、廃インク量の増大を抑制することができる。

＜第４の実施形態＞
以下、本発明に係る第４の実施形態について説明する。第４の実施形態も、上記第１から第３の実施形態と同様なインクジェット記録装置であり、以下では上記の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。

上記の実施形態はいずれも、吐出不良が発生した待機時間に基づいて、予備吐出の条件を制御（設定）するものであるが、本実施形態では、吐出不良が発生する前に、吐出を指示してから実際にインク滴が検出されるまでの遅延時間が長くなる状態となることに鑑みて、この遅延時間の長さに応じて予備吐出を制御するものである。

吐出良好状態と吐出不良状態の間には、吐出はするが吐出速度が遅くなる状態が存在する。吐出速度が遅くなると、着弾位置が変わってきてしまうため、記録画質に影響する。本実施形態では、このような吐出速度の低下に起因する記録画質の低下をも防止するように、不吐検出装置により、吐出を指示した時間（ノズルの駆動信号を印加した時間）から、インク滴が検出されるまでの遅延時間を検出する。図１４は、本実施形態における遅延時間について説明するグラフである。図示されたように、吐出を指示してからインク滴が検出される時間までを遅延時間ｔｄとして検出する。

そして、本実施形態ではこの遅延時間に基づいて、予備吐出の量を制御する。図１５は、本実施形態で用いる、遅延時間と呼び吐出発数との関係を示すテーブルを示している。

本実施形態によれば、記録画質の低下をより効果的に防止しつつ、上記の実施形態と同様に、スループットの低下を最小限に抑え、廃インク量の増大を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
以上説明した実施形態は、シリアル記録方式のインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、フルライン方式などの他の方式のインクジェット記録装置にも適用できる。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（本実施形態では図１に示すフローチャート及び図１１，１２，１５に示すテーブルに対応したプログラム）を、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。

第１の実施形態の予備吐出条件の設定処理のフローチャートである。 第１の実施形態の不吐検出装置を説明する概略図である。 第１の実施形態のワイパーの外観図である。 第１の実施形態の記録ヘッドの外観図である。 図４の記録ヘッドの断面図である。 図４の記録ヘッドのノズルの部分拡大図である。 図４の記録ヘッドのオリフィス部の部分拡大図である。 第１の実施形態の記録装置のカバーを外した状態の外観斜視図である。 第１の実施形態の記録装置の信号及びデータの流れを示すブロック図である。 第１の実施形態の不吐検出装置から得られる信号を示したグラフである。 第２の実施形態の吐出不良が生じた待機時間と吐出不良の発生を防止するための予備吐出量（発数）との関係を示すテーブルである。 第３の実施形態の吐出不良が生じた待機時間と吐出不良の発生を防止するための紙面予備吐密度との関係を示すテーブルである。 第３の実施形態の吐出不良が生じた待機時間と吐出不良の発生を防止するための紙面予備吐密度、及び予備吐時間間隔との関係を示すテーブルである。 第４の実施形態実施形態における遅延時間を説明するグラフである。 第４の実施形態の遅延時間と呼び吐出発数との関係を示すテーブルである。

Claims (9)

1. インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
   記録とは無関係にインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出実行手段と、
   所定の条件で前記予備吐出実行手段によって前記予備吐出を実行させて、前記記録ヘッドの吐出状態に関する情報を求める検出手段と、
   前記検出手段によって求められた情報に基づいて、記録を実行する際における前記予備吐出の実行条件を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記検出手段は、間隔を変化させて前記予備吐出を複数回実行させて、前記情報として前記記録ヘッドからインクが吐出されなくなる間隔を求め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。
3. 前記検出手段は、前記情報として前記予備吐出の実行を指示してからインクが検出されるまでの時間を求め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。
4. 前記制御手段は、前記予備吐出の実行条件として、前記予備吐出を実行する間隔を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御手段は、前記予備吐出の実行条件として、前記予備吐出の際に吐出するインクの量を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記予備吐出実行手段は、記録を実行する際においては記録媒体上にインクを吐出して前記予備吐出を実行し、
   前記制御手段は、前記予備吐出の実行条件として、記録媒体上におけるインクの吐出密度を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記制御手段は、予め作成されたテーブルに基づいて、前記予備吐出の実行条件を設定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記記録ヘッドを前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査させて記録を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、記録を実行する際に記録とは無関係にインクを吐出する予備吐出の実行条件を制御する予備吐出制御方法であって、
   所定の条件で前記予備吐出を実行させて、前記記録ヘッドの吐出状態に関する情報を求める検出工程と、
   求められた情報に基づいて、前記予備吐出の実行条件を制御する制御工程と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置の予備吐出制御方法。

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