JP2004306416A

JP2004306416A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2004306416A
Application number: JP2003102806A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Irisawa; 剛入澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】発一特性の悪いインクにおけるインク増粘が引き起こす第一発目の吐出不良が画像品位に与える影響を回避する。
【解決手段】ライン印字に先立ち、画像データから各ヘッド毎の第Ｎ発目が吐出される位置を算出し、位置情報に基づき双方向印字と片方向印字を切り替える。
ライン印字に先立ち、画像データから各ヘッド毎の第Ｎ発目が吐出される位置を算出し、位置情報に基づき往方向印字と復方向印字で印字する画像データを操作する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット方式の記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置における画像品位に影響を与える重要な欠陥要因の一つに、インク粘度の増粘が及ぼす第一吐出の不安定吐出というものがある。これはインク吐出ノズル内に充填されているインクがノズル口付近で大気と接触し大気中に水分を蒸発することで増粘し、インクを吐出させ難くなることから起こる問題である。インクジェット記録装置におけるインクの吐出は、例えばインクの発泡をエネルギーとして利用したバブルジェット（登録商標）方式のインクジェット記録装置では、ノズル内でインクと接して配置された電気熱変換体に特定の電気パルスを投入することでインクを発泡させ、その発泡のエネルギーでインク吐出を行なうが、投入する電気パルス条件（発生させる発泡エネルギー量）は、インクの粘度によって異なり、粘度の高いインクを吐出させるためには、粘度の低いインクより多くの発泡エネルギーを投入する必要がある。
【０００３】
一方、インクの粘度は前述したように放置された時間に応じて増粘し変化するため、放置された時間が長くなると予め想定していた投入電気パルス条件（発泡エネルギー量）では正常に吐出させることができなくなり、吐出がヨレたり、不吐出になったりといった吐出不良を引き起こし画像品位に多大な影響を及ぼすことがある。
【０００４】
これらの増粘インクが引き起こす吐出不良は、ノズル口付近の増粘したインクが除去排出されると、再び正常な吐出状態を取り戻す。
【０００５】
これに対して、従来、例えばシリアル方式のインクジェットプリンターでは、毎スキャン毎の画像書き出し前に、記録媒体外に設けられた予備吐受箱に予備吐出をおこなうことにより、前のスキャン内で画像データに基づくインクの吐出がほとんどおこなわれなかった記録ヘッドのノズル口付近で増粘したインクを除去しリフレッシュさせることで、画像品位の劣化を防止しているインクジェット記録装置が存在した。
【０００６】
また、例えば、双方向記録をおこなうシリアルプリンターでは、往方向時の画像書き出し前にだけ予備吐出をおこない、次の往方向印字とそれに続く復方向印字での吐出の安定を確保している記録装置や、発一の悪いインクを使用しているため往復合わせて２スキャン分の走査時間内で第一発目の吐出不良が発生してしまうようなインクジェット記録装置では、往方向の画像書き出し前だけでなく復方向の画像書き出し前にも予備吐出をおこない、吐出の安定を保証する記録装置が存在した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら双方向記録をおこなうシリアルプリンターで、発一の悪いインクを使用しているようなインクジェット記録装置では、前述のように往方向時と復方向時のそれぞれの書き出し前に予備吐出をおこなうため、予備吐受箱を画像領域の両サイドに設ける必要が有り、スペースの確保上、プリンター装置の小型化に適さないといった問題があった。
【０００８】
さらに、例えばＢ０サイズのプリントをおこなうような大判記録プリンターでは、１スキャンの主走査距離が長いため、インクによっては、画像の書き出し前に予備吐出をおこなっていても、主走査の予備吐出位置から離れたところで初めて第一発目が吐出されるような画像においては、その第一発目が吐出不良となる場合が生じるといった問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のシリアル方式のインクジェット記録装置では、各記録ヘッド毎の画像データに基づき次の１ラインあたり何発の吐出がおこなわれるかを記録ヘッド毎に予め予測する手段を持ち、奇数ラインの印字開始前に次の往方向印字１ライン内で任意の閾値以上の吐出が行われるかを判別し、全ての記録ヘッドで閾値以上の吐出がおこなわれる場合は次の２ラインを双方向で記録をおこない、１ヘッドでも閾値以上の吐出が行われない記録ヘッドがある場合は次の２ラインを片方向で記録をおこなうことを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明の双方向シリアル方式の記録装置では、各記録ヘッド毎の画像データに基づき次の第Ｎ発目が吐出される位置を各記録ヘッド毎に算出する手段を持ち、算出された各記録ヘッド毎の位置情報に応じて双方向印字と片方向印字を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の双方向シリアル方式の記録装置では、奇数ラインの印字開始前に次の２ライン分の画像データに基づき次の第Ｎ発目が吐出される位置ＰｏｉｎｔＮを各記録ヘッド毎に算出する手段と、算出されたＰｏｉｎｔＮが次のライン内であるかを判別する手段とを持ち、全ての記録ヘッドのＰｏｉｎｔＮが次のライン内である場合、次の２ラインを双方向印字で記録し、ＰｏｉｎｔＮが次のライン内にない記録ヘッドが一つでも存在する場合は次の２ラインを片方向印字で記録をおこなうことを特徴とする。
【００１２】
これにより、本発明の記録装置では、往路でのみ画像印字前に予備吐出をおこなえば常に安定したインク吐出の保証がおこなえ、復路側の記録媒体外に予備吐受箱を設けることなしに安定した吐出を保証することができる。
【００１３】
さらに本発明の双方向シリアル方式のインクジェット記録装置では、１ラインの印字に先立ち、予め取得した１ライン分の画像データからヘッド毎に次の第Ｎ発目が吐出される位置を予測し、予測された第Ｎ発目が吐出される位置によって、往方向スキャン時と復方向スキャン時で印字する画像データを操作することを特徴としている。
【００１４】
また、算出された第Ｎ発目が吐出される位置を、主走査の中心線を境に左右に分けた領域の右か左かをヘッド毎に判定する手段を持つことを特徴とする。
【００１５】
また、通常のライン印字方式と、１ライン分の画像データを主走査の中心線を境に左右二つに分け往方向印字時に画像データ左を復方向印字時に画像データ右を印字する印字方式を、使い分けることを特徴としている。
【００１６】
これにより、常に予備吐出から一定時間以内に画像データに基づく第一発目のインク吐出がおこなわれるように制御しているため、インクの増粘による第一発目の不安定吐出を回避し、画像データに基づく第一発目のインク吐出を常に安定した吐出状態に維持することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
本発明をブラック、シアン、淡いシアン、マゼンタ、淡いマゼンタ、イエローの６色のインクを使って記録をおこなうインクジェットプリンターに適用した場合の一例を以下に示す。
【００１８】
図１は本発明を適用したインクジェットプリンターの簡略斜視図である。制御部９によって制御されるステッピングモータ６の駆動が紙送りローラ３に伝搬され、記録紙４が副操作方向（図中、矢印Ｂ）に送られる。８は紙抑えローラで、記録紙４は紙送りローラ３と紙抑えローラ８で支持されながら平面性を保ちつつ副操作方向（図中、矢印Ｂ）に送られる。１３はヘッドキャリッジで、着脱可能なヘッドユニット２ａ、２ｂを搭載し、制御部９によって制御されるＤＣモータ１２の駆動により、記録紙の平坦性を向上すべく設けられたプラテン板７と平行に設けられたキャリッジローラ５に沿って主操作方向（図中、矢印Ａ）に往復移動する。ヘッドユニット２ａには、記録ヘッド１１ａ、１１ｂ、１１ｃがヘッドキャリッジ１３の移動方向（矢印Ａ）に対して一定の間隔で固定され、ブラック、マゼンタ、シアンのインクで満たされたインクタンク１ａ、１ｂ、１ｃが着脱可能となっている。一方、ヘッドユニット２ｂには、記録ヘッド１１ｄ、１１ｅ、１１ｆがヘッドキャリッジ１２の移動方向（矢印Ａ）に対して一定の間隔で固定され、淡マゼンタ、淡シアン、イエローのインクで満たされたインクタンク１ａ、１ｂ、１ｃが着脱可能となっている。
【００１９】
記録ヘッド１１ａの簡略図を図２に示す。基板２５上には電気熱変換体２６、およびこれに電力を供給するための電極（不図示）が形成されている。ノズル２４（インク路）は、電気熱変換体２６に対応して同数だけ配設されており、吐出口２７と共通液室２３に連通している。記録ヘッド１１ａには、前述のインクタンク１ａよりブラックインクが図中矢印Ｃの方向より供給され、フィルター２２によってゴミなどの不純物を取り除きつつ共通液室２３に供給される。共通液室２３に供給されたブラックインクは毛細管現象によってノズル２４内に供給されノズルの先端部、吐出口２７付近でメニスカスを形成し保持される。この状態において、電気熱変換体に通電することにより、電気熱変換体上でインクが加熱されて発砲し、その発砲エネルギーにより、吐出口からインク滴が図中矢印Ｄの方向に吐出される。
【００２０】
記録ヘッド１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆにも同様にして、それぞれマゼンタ、シアン、淡マゼンタ、淡シアン、イエローのインクが供給され、インクの発砲のエネルギーにより各ノズルの吐出口よりインク滴を吐出させることができる。
【００２１】
本実施例１のインクジェットプリンターでは、図３に示すフローチャートにあるように、画像データに応じて双方向印字と片方向印字を切り替えて画像印字をおこなう。以下に図３のフローチャートに沿って説明する。
【００２２】
まず奇数ラインの往方向印字開始前に、これから印字される各ヘッド毎（各色毎）の２ライン分の画像データを取得する。不図示の判別手段は、取得した各ヘッド毎（各色毎）の画像データに基づき、各ヘッド毎に、次の第Ｎ発目が吐出される位置ＰｏｉｎｔＮを算出する。この時、次の予備吐出で吐出される発数はカウントに入れない。図４を使って説明する。図４は対象の記録ヘッドにおける次の２スキャン分の画像データイメージを表したイメージ図であり、通常、Ａ領域が往方向画像記録（実線矢印）時に記録される画像データであり、Ｂ領域が復方向画像記録（破線矢印）時に記録される画像データである。対象の記録ヘッドは、画像データに基づくインク吐出以外にイメージ図中の予備吐出領域で予め設定された発数だけインクを吐出させる（予備吐出）。Ｐｏｉｎｔ１、Ｐｏｉｎｔ２、・・・・・・ＰｏｉｎｔＮは、画像データで吐出が指定された位置でありＰｏｉｎｔの後ろに付けた数値１、２・・・・・・Ｎは、その位置を指定する吐出が何吐出目であるかを意味する。ＰｏｉｎｔＮはつまり予備吐出で吐出されるインク吐出を除く第Ｎ発目の吐出がおこなわれる位置を示す。図３のフローチャートに戻り、ＰｏｉｎｔＮが各ヘッド毎に別々に算出されると、次に全てのヘッドのＰｏｉｎｔＮが次のスキャン内にあるか（図３でのＡ領域中にあるか）を判別する。ここで、全てのヘッドのＰｏｉｎｔＮが次のスキャン内にある場合は双方向印字をおこなう。すなわち次の１スキャン目で十分なインク吐出がおこなわれると判断した場合は、予備吐出箱１４において予備吐出をおこなった後、往方向の画像印字をおこない、復路での予備吐出なしにそのまま続けて復方向の画像印字をおこなう。
【００２３】
一方、ＰｏｉｎｔＮが次スキャン内にない記録ヘッドが一つでも存在する場合は、片方向印字に切り替えて画像記録をおこなう。すなわち次の１スキャン目で十分なインク吐出がおこなわれないと判断した場合には、予備吐出箱１４において予備吐出をおこなった後、往方向の画像印字をおこない、一旦キャリッジを復方向に移動しホームポジションに戻した後、再び予備吐出箱１４において予備吐出をおこなった後、往方向で画像印字をおこなう。
【００２４】
発数Ｎは、プリンターの記録ヘッドの吐出パワーや、インクの組成、使用されるヘッド温度領域、プリンターの保証する環境温度領域、環境湿度領域等の条件を考慮して予め設定された任意の値である。また、例えば、１記録ヘッドあたり２５６ノズルの吐出口を持っている記録ヘッドを使用しているプリンターで、Ｎ＝１を設定した場合、一つのノズルでも吐出されれば、双方向印字をおこなえると判断してしまうため、他の吐出がおこなわれなかった２５５ノズルは、往方向画像印字時に一度もインク吐出をおこなわず吐出口周辺のインクが増粘していても復路での予備吐出をおこなわずに復方向の画像記録を開始してしまうという不具合が生じるため、このあたりも考慮に入れてＮの値を決める必要がある。
【００２５】
また実施例１の別の方式として、画像データに基づき記録ヘッド毎にラインあたり何発の吐出がおこなわれるかを予測する予測手段を持ち、奇数ラインの往方向印字開始前に次の往方向スキャン内で任意の閾値以上の吐出が行われるかを判別し、閾値以上の吐出がおこなわれる場合は次の２ラインを双方向で記録をおこない、閾値以上の吐出が行われない場合は次の２ラインを片方向で記録をおこなうといった制御も考えられる。
【００２６】
以上のように、本実施例１の双方向シリアル記録インクジェットプリンターでは、往方向スキャン内で十分な吐出が行われるかを判別し、吐出がおこなわれる場合は双方向印字をおこない、十分な吐出が行われない場合は片方向印字に切り替えるといった制御をおこなうため、往路でのみ画像印字前に予備吐出をおこなえば安定したインク吐出の保証がおこなえ、復路側の記録媒体外に予備吐受箱を設けることなしに安定した吐出を保証することができる。
【００２７】
（第２の実施例）
本実施例２のインクジェットプリンターは、Ｂ０の紙サイズまで印字することのできるシリアル方式の双方向記録大判インクジェットプリンターである。プリンター構成は記録媒体の両サイドに予備吐箱１４と予備吐箱１５を備えている他は実施例１と同様である。図５、及び、図６のフローチャートに従って本実施例２の大判インクジェットプリンターの印字制御方法を述べる。
【００２８】
本実施例２の大判インクジェットプリンターは、１ラインの印字に先立ち、予め取得した１ライン分の画像データからヘッド毎に次の第Ｎ発目が吐出される位置を予測し、予測された第Ｎ発目が吐出される位置によって、往方向スキャン時と復方向スキャン時で印字する画像データを操作することを特徴としている。
【００２９】
次の１ラインの印字が往方向印字の場合のフローチャートを図５に示す。
【００３０】
まず、往方向の１ライン印字に先立ち次の１ライン分の画像データを取得する。不図示の演算手段は、取得した次の１ライン分の画像データから、各ヘッドにおける次の第Ｎ発目の吐出がおこなわれる位置ＰｏｉｎｔＮをヘッド毎に算出する。
【００３１】
図７は対象の記録ヘッドにおける次の１ライン分の画像データイメージと記録媒体上の位置との相関を示したイメージ図である。
【００３２】
不図示の判別手段は各ヘッドのＰｏｉｎｔＮが、図７に示される主走査中心線を境に左右に領域分けされた領域Ａと領域Ｂのどちら側であるかをヘッド毎に判別する。
【００３３】
この判別結果で全てのヘッドにおけるＰｏｉｎｔＮが領域Ａであった場合、予備吐箱１４で予備吐出がおこなわれた後、取得された１ラインの画像データはそのまま次の往方向スキャンで印字される。
【００３４】
ＰｏｉｎｔＮが領域Ａ内にないヘッドが一つでも存在する場合は、取得された１ラインの画像データは、図７に示すように主走査中心線を境に左右に画像データＡと画像データＢに分割され、予備吐箱１４で予備吐出がおこなわれた後、往方向スキャンで画像データＡのみ印字され、続く復方向スキャン時に予備吐箱１５における予備吐出がおこなわれた後、画像データＢが印字されることによって１ライン分の画像データが印字終了となる。
【００３５】
同様に、次の１ラインの印字が復方向印字の場合は図６のフローチャートに示すように、復方向の１ライン印字に先立ち次の１ライン分の画像データを取得し、不図示の演算手段が、取得した次の１ライン分の画像データから各ヘッドにおける次の第Ｎ発目の吐出がおこなわれる位置ＰｏｉｎｔＮをヘッド毎に算出する。
【００３６】
次に、不図示の判別手段が各ヘッドのＰｏｉｎｔＮが、図７に示される主走査中心線を境に左右に領域分けされた領域Ａと領域Ｂのどちら側であるかをヘッド毎に判別する。
【００３７】
この判別結果で全てのヘッドにおけるＰｏｉｎｔＮが領域Ｂであった場合、予備吐箱１５で予備吐出がおこなわれた後、取得された１ラインの画像データはそのまま次の復方向スキャンで印字される。
【００３８】
ＰｏｉｎｔＮが領域Ｂ内にないヘッドが一つでも存在する場合は、取得された１ラインの画像データは、図７に示すように主走査中心線を境に左右に画像データＡと画像データＢに分割され、予備吐箱１５で予備吐出がおこなわれた後、復方向スキャンで画像データＢのみ印字され、続く往方向スキャン時に予備吐箱１４における予備吐出がおこなわれた後、画像データＢが印字されることによって１ライン分の画像データが印字終了となる。
【００３９】
本実施例２のインクジェットプリンターは、以上の制御をおこなうことにより、常に予備吐出から一定時間以内に画像データに基づく第一発目のインク吐出がおこなわれるように制御しているため、インクの増粘による第一発目の不安定吐出を回避し、画像データに基づく第一発目のインク吐出を常に安定した吐出状態に維持することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１〜請求項３及び、実施例１の構成によれば、往路でだけ画像印字前の予備吐出をおこなえば常に安定したインク吐出の保証がおこなえ、復路側の記録媒体外に予備吐受箱を設けることなしに安定した吐出を保証することができるため、装置の小型化が図れる。
【００４１】
さらに請求項４〜請求項６及び、実施例２の構成によれば、常に予備吐出から一定時間以内に画像データに基づく第一発目のインク吐出がおこなわれるように制御しているため、主走査距離が長い大判プリンタにおいてもインクの増粘による第一発目の不安定吐出を回避することができ、画像データに基づく第一発目のインク吐出を常に安定した吐出状態に維持することができる。
【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プリンターの簡略斜視図である。
【図２】記録ヘッド１１ａの簡略図である。
【図３】実施例１のインクジェットプリンターのフローチャートである。
【図４】対象の記録ヘッドにおける画像データのイメージ図である。
【図５】実施例２のインクジェットプリンターのフローチャートである。
【図６】実施例２のインクジェットプリンターのフローチャートである。
【図７】対象の記録ヘッドにおける画像データイメージと記録媒体上の位置との相関を示したイメージ図である。

Claims

複数の記録ヘッドを搭載したシリアル方式のインクジェット記録装置において、各記録ヘッド毎の画像データに基づき次の１ラインあたり何発の吐出がおこなわれるかを記録ヘッド毎に予め予測する手段を持ち、奇数ラインの印字開始前に次の往方向印字１ライン内で任意の閾値以上の吐出が行われるかを判別し、全ての記録ヘッドで閾値以上の吐出がおこなわれる場合は次の２ラインを双方向で記録をおこない、１ヘッドでも閾値以上の吐出が行われない記録ヘッドがある場合は次の２ラインを片方向で記録をおこなうことを特徴とするインクジェット記録装置。
複数の記録ヘッドを搭載したシリアル方式のインクジェット記録装置において、各記録ヘッド毎の画像データに基づき次の第Ｎ発目が吐出される位置ＰｏｉｎｔＮを各記録ヘッド毎に算出する手段を持ち、算出された各記録ヘッド毎のＰｏｉｎｔＮの情報に応じて双方向印字と片方向印字を切り替えることを特徴とするインクジェット記録装置。
複数の記録ヘッドを搭載したシリアル方式のインクジェット記録装置において、奇数ラインの印字開始前に次の２ライン分の画像データに基づき次の第Ｎ発目が吐出される位置ＰｏｉｎｔＮを各記録ヘッド毎に算出する手段と、算出されたＰｏｉｎｔＮが次のライン内であるかを判別する手段とを持ち、全ての記録ヘッドのＰｏｉｎｔＮが次のライン内である場合、次の２ラインを双方向印字で記録し、ＰｏｉｎｔＮが次のライン内にない記録ヘッドが一つでも存在する場合は次の２ラインを片方向印字で記録をおこなうことを特徴とするインクジェット記録装置。
複数の記録ヘッドを搭載したシリアル方式のインクジェット記録装置において、１ラインの印字に先立ち、予め取得した１ライン分の画像データからヘッド毎に次の第Ｎ発目が吐出される位置を算出する手段を持ち、算出された第Ｎ発目が吐出される位置情報に基づき、往方向スキャン時と復方向スキャン時で印字する画像データを操作することを特徴とするインクジェット記録装置。
算出された第Ｎ発目が吐出される位置を、主走査の中心線を境に左右に分けた領域の右か左かをヘッド毎に判定する手段を持つことを特徴としている請求項４記載のインクジェット記録装置。
請求項５によって判定された結果に基づき、通常のライン印字方式と、１ライン分の画像データを主走査の中心線を境に左右二つに分け往方向印字時に画像データ左を復方向印字時に画像データ右を印字する印字方式を、使い分けることを特徴とする請求項４ないし請求項５記載のインクジェット記録装置。