JP2004174825A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バンド分割による記録を行う際に、印字が中断されても濃度ムラを生じないで印字動作を再開する機構を備えたインクジェット記録装置において、印字再開時に画像が劣化することのないインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】印字の中断時には用紙搬送を止めて、マルチパスを完成させた後に停止を行い、印字再開時には用紙搬送量を調整して印字を再開する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録装置の印字制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置（プリント装置）としては、画像情報（記録情報）に基づいて、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に向けてインクを吐出することで記録を実行するインクジェット記録装置が普及している。
【０００３】
また、これら記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰシート等）などの他に、布、皮革、不織布、更には金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００４】
前記インクジェット記録装置は、被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向（主走査方向）に記録ヘッドを複数回走査させながら画像を記録する方式が主体であり、再現性、一様性などの画像品位性に優れる、等の利点を有している。
【０００５】
前記記録ヘッドは、複数のインク吐出口を備えるがが、この記録ヘッドにあっては、インク吐出時に発生するインクミスト、あるいは吐出されたインクが被記録材に到達したときの衝撃で発生するスプラッシュ等により、記録ヘッドの吐出口面にインクが付着することがある。そのため、付着したインクが吐出口を塞いでしまい、その結果、インクの吐出不良を生じることがある。そこで、ゴム等のゴム状弾性からなるブレードを設け、このブレードを記録ヘッドの吐出口面に当接させた状態で該記録ヘッドを移動させることにより、吐出口周辺に付着したインクを拭き取り除去する構成が採られている。このような吐出回復動作をワイピング動作という。
【０００６】
また、記録時には記録ヘッドの複数の吐出口より選択的にインクを吐出させて画像を形成するため、個々のノズルに関してみれば、インク吐出を伴わずに先端の吐出口が外気に触れたままの状態も起こる。このようなノズルはインクの乾燥が進み、インクの粘度が増大し、これによって吐出インク量の減少、吐出スピードの減少による吐出方向の偏向等の吐出不良を生ずることがある。そこで、乾燥して増粘したインクを除去する目的で、すべてのノズルから、記録に無関係なインク吐出を記録媒体以外の所定の場所で行うことで、吐出不良を未然に防止するようにしている。このような吐出回復動作を予備吐出動作という。
【０００７】
また、連続してインクの吐出のために熱エネルギーをインクに供給すると、ノズル近傍に位置するインク溜り（共通液室）等に気体が泡として混入し、その気泡がある程度の大きさになるとノズルへのインクの供給を妨げ、インクが吐出されないことがある。そこで、記録ヘッドの吐出口が配設される面に対し、ゴム等の材料で形成されたキャップを当接させ、キャップを介してノズル近傍のインクを強制的に吸引する処理を行う。このような吐出回復動作を吸引動作という。
【０００８】
このような記録ヘッドの吐出回復動作を画像形成前、画像形成終了後もしくは、画像形成途中の次の走査が始まるまでの待機時間中に行うことにより、記録ヘッドからのインクを正常に吐出させ、画像品位の低下を防ぎ、常に良好な品位の画像形成を行うことが可能となる。
【０００９】
また。上記記録ヘッドは、製造過程で生じる僅かなノズルヘッドのばらつきが、各ノズルの印字精度に悪影響を及ぼし、インクの吐出量や吐出方向にばらつきを生じさせ、最終的な記録画像の濃度ムラの原因となる。
【００１０】
この防止策として、特開昭６０−１０７９７５号公報にあるよう、ヘッドを主走査方向に複数回スキャンさせながら画像を記録するマルチパスという方法が提案されている。
【００１１】
しかし、マルチパス方法では、印字動作中に上記の回復動作が必要となると、マルチパスの画像が完成しない状態で印字の中断が行われる。
【００１２】
この場合、１回目のスキャン終了から２回目のスキャン開始までに時間がかかってしまい、乾燥状態の違いから、マルチパスの部分で色味の変化が発生してしまい、画像の欠陥として問題となる。
【００１３】
これを解決するために、特開２０００−０１５８６８号公報では、印字の中断時にはマルチパスを完了させる方法を用いている。
【００１４】
印字の中断時には、副走査方向への用紙搬送を停止し、マルチパスを完成させた状態にして印字の中断を行い、再開時は通常通り印字を行う。
【００１５】
この方法によって、乾燥状態の違いから発生する、バンド部の色味の変化を改善することが可能である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、印字の再開時に中断部分と印字再開部分との間に、若干の印字のずれが生じてしまう場合がある。印字再開時の紙送り量が大きくなると、印字部分にずれが生じ、白い隙間状の画像欠陥（以下、白すじ）が発生する。逆に紙送り量が小さいと、印字部分が重なって、黒いすじ状の画像欠陥が発生する（以下、黒すじ）。特に白すじは、非常に目立つため、重大な画像欠陥として問題となる。
【００１７】
白ずれの発生原因としては、第一に、用紙送り量の誤差が考えられる。通常時の送り量よりも多く用紙が送られることによって、印字されない領域が目立つと考えられる。
【００１８】
また、他の原因として、中断時の待機時間の間でインクを含んだメディアが、自身の重みで伸びてしまうということが考えられる。
【００１９】
黒すじに関しては、逆に用紙送り量が小さくなり、印字再開時の画像が重なってしまうということが考えられる。
【００２０】
または、印字中断の間に、印字されたインクが滲み、印字再開部分と重なることで発生するといったことが考えられる。
【００２１】
そこで本発明は、印字中断時には、パスを完成させた後に中断を行うことによって、色味の変化を生じることなく、かつ、印字再開時にも画像の欠陥を発生しないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の記録装置は、複数のインク吐出口を備える記録ヘッドを有し、被記録材の記録領域に対して該ヘッドを複数回走査させることにより画像を記録するマルチパス記録方式の画像記録装置において、中断前のパス完成時から印字再開時の際の紙送り量を調整することによって、画像の欠陥を防止する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の実施の形態を示す模式的正面断面図である。図１において、１はキャリッジ、２は紙搬送系ユニットを含む装置本体、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは記録手段としての記録ヘッドの吸引回復動作を行うための吸引機構及び記録ヘッド不使用時の記録ヘッドを保護する機構、３１は予備吐出動作を行うための予備吐出インク受領箱、３２はワイピング動作を行うためのワイピング機構、５は記録手段としての記録ヘッドである。キャリッジ１は、ガイド軸１１に沿って移動可能に案内支持されており、ベルト１３を駆動して往復駆動（往復移動）される。
【００２４】
そして、このキャリッジ１は、装置本体が記録データを受け取ると、図示しない紙搬送ユニットによって送られる記録媒体（記録紙等）に記録すべく、ガイド軸１１に沿った方向（主走査方向）に走査するように制御され、１バンド分の画像を記録すると、記録媒体はキャリッジ１と直行する方向（副走査方向）に１バンド分、紙搬送ユニットによって搬送される。キャリッジ１の近傍には該キャリッジの絶対位置を検出するためのエンコーダフィルム１２が配設されており、該キャリッジ１に搭載されたエンコーダで該キャリッジの絶対位置を検出する。また、このエンコーダの位置検出に基づいてキャリッジ１のホームポジション（本実施形態では、前記回復機構に対向する位置）が設定される。
【００２５】
記録ヘッド５には、副走査方向に６００ｄｐｉ（ドット／インチ）間隔で、２５６個の吐出口が配列されており、各吐出口に連通したインク流路内には、インクを局所的に加熱して膜沸騰を起こさせ、その圧力によってインクを吐出させるための電気熱変換体がそれぞれ設けられている。
【００２６】
図２は本発明を適用したインクジェット記録装置における制御系の構成例を示すブロック図である。
【００２７】
ここで、８００は主制御部をなすコントローラであり、後述されるシーケンス等を実行する例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ８０１、その手順に対応したプログラムやテーブル，ヒートパルスの電圧値，パルス幅その他の固定データを格納したＲＯＭ８０２及び画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ８０３を有す。環境温度センサ８１１で検出された環境温度はコントローラ８００に入力する。８０５は画像データの供給源をなすホスト装置であり、画像データその他コマンド，ステータス信号等はインターフェース（Ｉ／Ｆ）８０４を介してコントローラと送受信される。８０６は記録データ等に応じて記録ヘッドの電気熱変換体（吐出用ヒータ）を駆動するためのヘッドドライバである。また、温度センサ５０で検出された温度検出値はコントローラ８００に入力する。８０９はキャリッジ２を主走査方向に移動させるための主走査モータ、８０７はそのドライバである。８１０は記録媒体を搬送（副走査）するための副走査モータで８０８はそのドライバである。
【００２８】
次に本実施形態の画像記録装置が２回の走査によって所定幅の領域の印字を実行する動作（２パス印字）について説明する。
【００２９】
図３は２パスに設定されたマルチパス印字時の様子を示す図で、図５はＣＰＵ８０１の制御動作を示すフローチャートである。
【００３０】
図３に示すように、１バンド幅の画像を２回の走査で完成させる。
【００３１】
被記録材は、１／２バンド間隔で副走査方向に搬送され、画像が完成するまで続けられる。
【００３２】
図５のステップＳ１０１〜Ｓ１０４に相当する。
【００３３】
次に、中断が行われる際の印字の様子について図４、図５を用いて説明する。
【００３４】
図４は、２パス印字動作を中断および再開させた場合のヘッド位置とインク吐出口の分布位置の変化を示す図である。
【００３５】
ＣＰＵ８０１は、インクタンク内のインク残量検知処理や、所定量のインクを消費する度にヘッド回復処理を実行するための総印字ドット数の計数処理等、印字を継続するための動作環境を監視するプログラムを印字動作プログラムと共に実行している。そして、ＣＰＵ８０１は、インク供給やヘッド回復動作などによって印字動作を中断する必要がある場合に、印字動作の中断要求フラグをセットする（ステップＳ１０１ＹＥＳ）。
【００３６】
印字の中断を要求するフラグをＣＰＵ８０１が検知したら、所定のマスクパターンを用いた処理でパス閉じ処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００３７】
この間、副走査方向の非記録材の搬送は行わない（図４ａ、ｂ領域）。
【００３８】
印字が中断状態（図４ｃ領域）になると、ＣＰＵ８０１は、所定のヘッド回復処理や、インク供給処理等を実行した後、印字中断要求フラグをリセットする（ステップＳ１０６）。
【００３９】
中断終了後、印字の再開に伴い、再び被記録材の搬送動作を実行する（図４ｄ領域）。
【００４０】
この時、開始直後の搬送量を通常の送り量（ここでは１／２バンド幅）より若干少なくする（ステップＳ１０７）。
【００４１】
搬送量はモータドライバ８０８で、副走査方向の送り量を制御する。
【００４２】
送り量は、あらかじめ適当な量を補正値として設定する。
【００４３】
その後は通常の送り量（ここでは１／２バンド幅）で印字を続行する。
補正値は、パス数によって変化させる。
【００４４】
パス数が変化すると、一走査あたりの副走査量が変化する。具体的には、パス数が増加すると、一走査あたりの副走査量は小さくなるため、それに伴い一走査あたりの誤差の割合も小さくなるため、それを考慮して、補正値も小さい値に設定する。
【００４５】
（第２実施形態）
第１実施形態に加えて、非記録媒体の種類と染料、顔料インクの組み合わせによって、補正値を変化させる。
【００４６】
非記録媒体の種類と染料、顔料インクの組み合わせによって、インクの滲み率が変化するため、パス数に応じた補正量を用いても、非記録材と、インクの種類との組み合わせによっては画像欠陥の発生が考えられる。
【００４７】
非記録材の種類と、インクの種類を考慮した補正量を用いて印字直後の紙送り量をそれぞれ変化させることによって最適な画像を得ることが可能な画像記録装置を提供することが可能である。
【００４８】
さらに、環境条件によって、特にインクの乾燥状態が変化する場合、それにともなうインクの滲み率の変化が考えられる。
【００４９】
環境条件を考慮した補正値を用いることによって最適な画像を得ることが可能な画像記録装置を提供することが可能である。
【００５０】
以上のように、印字再開時の搬送量を調整することによって、印字の中断があっても画像欠陥のない画像記録装置を提供することが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録動作を中断する際に、画像記録が未完了のパスの記録動作を完了させることを特徴とする画像記録装置において、印字再開時に非記録媒体の搬送量を調節することによって、印字の中断があっても、印字再開時に画像欠陥のない画像記録装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の実施の形態を示す模式的正面断面図である。
【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】２パスに設定されたマルチパス印字時の様子を示す図である。
【図４】２パス印字動作を休止および再開させた場合のヘッド位置とインク吐出口の変化を示す図である。
【図５】ＣＰＵ８０１の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ キャリッジ
２ 装置本体（搬送系ユニットを含む）
５ 記録ヘッド
１１ ガイド軸
１２ エンコーダフィルム
１３ ベルト
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ 吸引機構および記録ヘッド保護機構
３１ 予備吐出インク受領箱
３２ ワイピング機構
５０ 温度センサ
８００ コントローラ
８０１ ＣＰＵ
８０２ ＲＯＭ
８０３ ＲＡＭ
８０４ インターフェース
８０５ ホスト装置
８０６ ヘッドドライバ
８０７、８０８ モータドライバ
８０９ 主走査モータ
８１０ 副走査モータ
８１１ 環境温度センサ

Claims (5)

1. 複数のインク吐出口を備えるヘッドを有し、被記録材の記録領域に対して該ヘッドを複数回走査させることにより画像を記録するマルチパス記録方式の画像記録装置において、
   前記記録動作を中断する際に、画像記録が未完了のパスの記録動作を完了させることと、
   印字再開時に非記録媒体の搬送量を調整可能なことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インクジェット記録装置において、前記非記録媒体の搬送量を、印字のパス数の違いによって調整することが可能なインクジェット記録装置。
3. 前記インクジェット記録装置において、前記非記録媒体の搬送量を、非記録媒体の種類の違いによって調整することが可能なインクジェット記録装置。
4. 前記インクジェット記録装置において、前記非記録媒体の搬送量を、染料、顔料といったインクの種類の違いによって調整することが可能なインクジェット記録装置。
5. 前記インクジェット記録装置において、前記非記録媒体の搬送量を、環境条件によって調整することが可能なインクジェット記録装置。

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