JP2005349749A - インクジェット記録装置、及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録ヘッドからインクを吐出したときに発生するサテライトやインクミストによる画像品質の低下を低減させる。
【解決手段】 記録ヘッドのフェース面とプラテンとの間に風送り機構において発生させた風を送り、サテライトやインクミストを記録領域外に移動させる。
【選択図】 図２

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を用いたインクジェット記録方法に関し、特に、記録ヘッドからインクを吐出する際に発生するサテライトやミストを回収する手段を有するインクジェット記録装置、及びその方法に関する。

近年、インターネットの普及にともないプリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置が、オフィスや一般家庭等でコンピュータ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の出力機器として広く接続されている。前記の記録装置としては、電子写真方式、インクジェット方式、サーマル方式等が普及しているが、中でもインクジェット方式は、紙やＯＨＰ用シート、フィルムだけでなく、布、段ボール、陶器、金属等といった媒体にも記録することが可能である。更に平面の媒体だけでなく、凹凸がある媒体や曲面、エッジ部にも印刷可能であることから、一般的に使用されているプリンタとしてだけでなく、業務用プリンタとしても幅広く活用されている。なお、インクジェット方式の記録装置は、電気熱変換素子や電気機械変換素子を利用してノズルから液滴を吐出することで画像を形成する。

特にインクジェット方式の記録装置においては、記録ヘッドの小型化が容易であること、ノンインパクト方式であるため騒音が少ないこと、多色のインクを使用してカラー画像を記録することが容易であること、ランニングコストが安いこと、高精細な画像を高速で記録することができること等の利点を有している。さらに、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドは、エッチング蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを製造することができ、一層のコンパクト化（小型化）を図ることができる。

インクジェット方式の記録装置は、記録ヘッドからインク滴を吐出する際に、主滴の他に主滴よりも小さい液滴が同時に吐出される。主滴と同時に吐出された小さい液滴が記録媒体上に着弾すると、記録媒体上に着弾した主滴の近くに、主滴よりも小さいサイズのドットが形成される。主滴近くに着弾するドットとなる、主滴と同時に吐出された小さい液滴のことをサテライトと称する。主滴以外の箇所にサテライトが着弾することにより、画像品位は低下してしまう。また、サテライトとなるインク滴よりもさらに小さく霧状のインク滴が発生することもある。この霧状のインク滴をインクミストと称する。インクミストは、インク吐出に伴う記録ヘッド付近の気流に流されて、装置内を漂うことで装置内が汚れたり、記録媒体に付着することで画像品位が低下してしまうことがある。記録媒体にサテライトやインクミストが着弾すると、画像にノイズが発生したり、ハーフトーン画像においては濃度ムラや色味が変化してしまうなどの課題となる。これらのサテライトやインクミストによる画像品位の低下を抑制させるためには、サテライトやインクミストを画像領域外に運び、記録媒体に付着することを低減させる必要がある。

サテライトやインクミストが記録媒体に付着することを低減させる方法として、記録ヘッドや記録媒体の近くにサテライトやインクミストを回収、分散させるための負圧手段を設ける構成が考案されている（例えば、特許文献１〜４）。特許文献１には、キャリッジの記録媒体と対向しない位置に、キャリッジの移動に伴ってインク吐出口近傍の気圧よりも低い気圧を発生させる手段を設けることで、インク吐出口の近傍からキャリッジの低い気圧の場所への気流の発生させ、記録ヘッド面とプラテン間に浮遊したサテライトやインクミストを画像領域外に流す構成が開示されている。また、特許文献２には、キャリッジにサテライトやインクミストを吸引、回収するためのファンとフィルターを設け、キャリッジの主走査方向の動作を利用してキャリッジと平行な方向へ大気を循環させることでインクミストを回収する構成が開示されている。特許文献３には、記録媒体と記録ヘッドの吐出部との間に送風するファンをキャリッジに設け、発生したサテライトやインクミストをファンにより未記録領域に分散させる構成が開示されている。さらに、特許文献４には、インクの吐出速度に応じて、記録ヘッドと記録媒体との近傍に設けられたファンの駆動の有無を制御する構成が開示されている。
特開２００１−１１３７３３号公報 特開平０７−０２５００７号公報 特開平０６−１６６１７３号公報 特開平１１−３４８２４９号公報

しかしながら、上記の特許文献１に開示される構成では、キャリッジの移動に伴って負圧が発生する構成であるため、キャリッジの移動速度が遅いときには記録ヘッドとプラテン間に浮遊したサテライトやインクミストを除去することが難しく、除去できなかったサテライトやインクミストにより画像品位が低下してしまう。また、記録装置の使用頻度が増えると、気圧差により吸い出されたサテライトやインクミストが負圧を発生させる手段の流路に付着し、負圧を発生させる機能が低下してしまう恐れがある。特許文献２に開示される構成では、発生したサテライトやインクミストの回収には効果があるものの、双方向印刷には対応していないため、記録速度が下がりスループットが低下してしまう。特許文献３に開示される構成では、サテライトやインクミストを未記録領域へ分散させるため、他の記録領域の画像品位が低下してしまう。さらに、特許文献４に開示される構成では、インクの吐出速度に応じてファンを駆動するか否かを制御しているが、サテライトやインクミストが発生する要因として、インクの吐出速度の他に記録デューティが挙げられ、インクの吐出速度が遅くても記録デューティが高い場合にはサテライトやインクミストが発生し、画像品位が低下してしまう。

本発明は、上記の観点に基づいてなされたものであり、サテライトやインクミストを回収するための送風手段を記録ヘッドの複数の記録素子に割り振られた記録デューティに応じて制御することにより、発生するサテライトやインクミストの拡散状態に応じた適した送風を行うことができるインクジェット記録装置、およびその方法を提供することを目的とする。

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出することで記録データに基づいた画像を記録媒体に形成するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの近傍に風を送る送風手段と、前記記録媒体の所定領域に対する記録デューティに基づいて前記送風手段の駆動条件を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの近傍に風を送る送風手段とを有し、前記記録ヘッドを用いて記録媒体に記録データに基いた画像を形成するインクジェット記録装置における記録方法において、前記記録媒体の所定領域に対する記録デューティに基いて前記送風手段の駆動条件を制御する制御工程と、前記記録ヘッドを用いて前記記録媒体に画像の形成を行う記録工程とを備えることを特徴とする。

本発明によると、サテライトやインクミストが発生する状況に応じて制御する送風手段から排出された風により、流されたサテライトやインクミストを回収手段で回収するため、装置内の外壁やキャリッジ周辺部材にサテライトやインクミストが付着することはなく、装置の使用頻度が増えた場合でも回収機能が低下せず、安定して高品位な画像を高速に形成することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わるインクジェット記録装置を示す上面図である。

図１において、２は紙搬送系ユニットを含む装置本体を示しており、本装置は比較的大判の記録用紙（記録媒体）に記録を行うものである。１はキャリッジであり、１２個の記録ヘッド５を搭載して移動する。なお、記録ヘッド５には、インクを吐出するノズル（記録素子、吐出口とも言う）が複数配列されている。また、３３はキャリッジをガイドするガイド軸であり、キャリッジ１がガイド軸３３に沿って移動可能となるよう案内支持されており、キャリッジ１はベルト３４を介して伝達される駆動力によって往復移動できる。これにより、記録ヘッド５の記録用紙に対する走査が可能となる。

本実施形態において使用するインクは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの他に、更に粒状間の低減を目的とした淡シアン、淡マゼンタを加えた計６色を用いている。また、記録スピードの向上を目的として、１色のインクに対して第１記録ヘッド３と第２記録ヘッド４の２個の記録ヘッドが使用されている。３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃおよび３０Ｄは回復機構であり、記録ヘッド５それぞれに対応し、記録ヘッドの不使用時に記録ヘッドを保護するキャップを備えており、回復機構３０は不図示のポンプを駆動源として吸引動作を行う。３１は各記録ヘッド５の予備吐出動作によって吐出されるインクを受容する予備吐出インク受領箱であり、３２は各記録ヘッド５の吐出口面のワイピング動作を行うためのワイピング機構である。

以上の装置構成において、キャリッジ１は、ホスト装置から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用紙に記録すべく、ガイド軸３３に沿った方向（主走査方向）に移動するように制御され、これにより、各記録ヘッド５の走査が行なわれ記録用紙に１バンド分（記録ヘッドの１回の記録走査において記録可能な領域）の文字や絵などの画像が記録される。そして、記録用紙はキャリッジ１と交差する方向（副走査方向）に所定距離（１バンド分、または所定数の記録素子により記録される記録幅に対応する距離）だけ紙搬送ユニットによって搬送される。キャリッジ１の移動経路に沿ってキャリッジの移動位置を検出するためのエンコーダフィルム３５が配設されており、キャリッジ１に搭載されたエンコーダセンサがこれを検出する信号に基づいてキャリッジの位置を知ることができる。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への移動が制御される。

それぞれの記録ヘッド３、４には、上記の副走査方向に１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度で、１２８０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液路内には、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設けられている。この１２８０個の吐出口列が複数の色のインクそれぞれに対応するよう複数記録ヘッドに配列されている。なお、記録ヘッド３、４は、往方向の記録走査時と復方向の記録走査時とで、記録媒体に吐出されるインクの色の順番が同じになるよう、記録ヘッド３と記録ヘッド４のそれぞれの色のインクを吐出する吐出口列の並びが左右対称となるように配列されていることが好ましい。

図２は、この実施形態における制御系回路の構成を示すブロック図である。この実施形態において、３００は主制御部であり、この主制御部３００は演算、制御、判別、設定などの処理動作を実行するＣＰＵ３０１と、このＣＰＵ３０１によって実行すべき制御プログラム等を格納するＲＯＭ３０２と、記録データのバッファやＣＰＵ３０１による処理のワークエリア等として用いられるＲＡＭ３０３、及び入出力ポート３０４などを備えるものとなっている。

そして、入出力ポート３０４には、搬送モータ（ＬＦモータ）３１２、キャリッジモータ（ＣＲモータ）３１３、及び記録ヘッド５などの各駆動回路３０５，３０６，３０７，３０８，３０９が接続されると共に、記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度センサ（ヘッド温度検出手段）３１４、及びキャリッジ１がホームポジションへ移動する際に用いられるホームポジションセンサ３１０などのセンサ類が接続されている。さらに、前記主制御部３００はインターフェース回路３１１を介して不図示のホストコンピュータに接続されている。

ＣＰＵ３０１によって第１記録ヘッド３と第２記録ヘッド４への記録デューティの振り分け比率が判断されると、振り分け比率に適した制御テーブルが駆動回路３０８に送られ、記録ヘッド５に搭載された排出ファン７は最適な風を記録ヘッド５のフェース面１５（吐出口が形成された面）とプラテン９の間に送る。記録を行うときに、主制御部３００から記録に関する制御信号が入出力ポート３０４を介して各駆動回路に送信されると、それぞれの駆動回路は受信した制御信号に基づいて記録動作を実行する。このとき、駆動回路３０８が制御信号に従って排出ファン７を駆動し、駆動回路３０９が制御信号に従って回収手段１０に搭載された回収ファン１２を制御することで、回収手段１０は記録ヘッド５のフェース面１５とプラテン９を通過した風を回収する。印刷が完了すると、主制御部３００は入出力ポート３０４を介してそれぞれの駆動回路に制御信号を送るので、駆動回路３０８は排出ファン７を、駆動回路３０９は回収ファン１２をそれぞれ停止させる。

図３は、記録データから第１記録ヘッド３及び第２記録ヘッド４で記録する際の制御信号を生成する制御ブロック図である。

１０１はメモリ部であり、記録のための画像処理がなされた記録データを一時格納する。また、記録ヘッドの記録パス数を示す２ビットのデータを格納する。１０２はメモリ出力制御部であり、記録ヘッド内の各インク毎の記録媒体面上の相対位置に基づき記録データの読み出し処理を行う。１０３はマルチパス／ダブルヘッド・データ生成部であり、記録パス数にしたがって記録ドットを間引いて第１記録ヘッド用パス・データ及び第２記録ヘッド用パス・データを生成する。１０４は第１記録ヘッド制御部であり、第１記録ヘッド３を駆動するための各種制御信号を発生する。１０５は第２記録ヘッド制御部であり、第２記録ヘッド４を駆動するための各種制御信号を発生する。第１記録ヘッド３は、第１記録ヘッド用パス・データに従い、記録媒体面上にインクを吐出する。第２記録ヘッド４は、第２記録ヘッド用パス・データに従い、記録媒体面上にインクを吐出する。１０８は制御部であり、各部の状態を監視するとともに記録ヘッド駆動に関する各種制御を行う。

また、次に、データ生成の流れを説明する。

このメモリ部１０１には、不図示の二値化手段により二値化処理された記録データが各インク色毎に一時格納される。出力制御部１０２は、制御部１０８からの記録エリア制御に基づき、各インク色に対応するノズル群の相対位置にしたがって走査毎にメモリ部１０１に格納された二値の記録データを読み出し、マルチパス／ダブルヘッド・データ生成部１０３へ出力する。マルチパス／ダブルヘッド・データ生成部１０３においては、記録パス数に応じて、ランダムマスク間引き方式とデータ間引き方式の併用によって第１記録ヘッド３に対する第１記録ヘッド用パス・データと、第２記録ヘッド４に対する第２記録ヘッド用パス・データを生成して、それぞれ第１記録ヘッド制御部１０４、第２記録ヘッド制御部１０５へ出力する。

次に、マルチパス／ダブルヘッドデータ生成部１０３において、第１、第２記録ヘッド３、４用パス・データを生成する方法を説明する。

図４はランダムマスクパターンの一例を、図５はデータ間引きパターンの一例をそれぞれ示している。

図４、５に示すそれぞれのパターンは、メモリ部１０１に格納されており、本実施例においては、それぞれ記録密度が１２００ｄｐｉで、ラスタ方向に１２８０画素、カラム方向に５１２画素の計６５５３６０画素分の記録領域を持つパターンとした。図４に示したランダムマスクパターンは、記録デューティが７５％となるランダムマスクパターンＡ（図４の（ａ））と、記録デューティが２５％となるランダムマスクパターンＢ（図４の（ｂ）であり、ランダムマスクパターンＡの記録／非記録を反転させたパターン）である。また、図５に示した間引きマスクパターンは、記録デューティが５０％となり、縦横１画素ごとに記録／非記録とする千鳥格子となる間引きパターンｉ（図５の（ａ））と、逆千鳥格子となる間引きパターンii（図５の（ｂ））である。図４、および図５に示すパターンを用いて、記録データをそれぞれの記録デューティに分配し、２パス（往復）記録を行うデータを生成する。

次に、２パス往復記録を行う際の具体的なデータ生成方法を説明する。なお、ここでは、２パス往復記録を行う構成とするが、２パスで片方向記録を行う構成としてもよい。

第１記録ヘッド３の往復それぞれの走査において記録するデータ、および第２記録ヘッド４の往復それぞれの走査において記録するデータは、出力制御部１０２から出力された記録データに基づいてマルチパス／ダブルヘッド・データ生成部１０３で生成される。第１記録ヘッド３の往方向の走査におけるデータは、出力制御部１０２から出力された記録データと図５（ａ）の千鳥格子の間引きパターンｉとを論理積演算することで間引かれたデータを、さらに図４（ａ）のランダムマスクパターンＡと論理積演算をすることで生成する。第１記録ヘッド３の復方向の走査におけるデータは、記録データと千鳥格子の間引きパターンｉを用いて間引かれたデータと、図４（ｂ）のランダムマスクパターンＢとを論理演算することにで生成する。さらに、第２記録ヘッド４の往方向の走査におけるデータは、出力部１０２から出力された記録データを図５（ｂ）の逆千鳥格子の間引きパターンiiを用いて間引かれたデータと、図４（ｂ）のランダムマスクパターンＢとを論理演算することで生成する。第２記録ヘッド４の復方向の走査におけるデータは、記録データを逆千鳥格子の間引きパターンiiを用いて間引かれたデータと、図４（ａ）のランダムマスクパターンＡとを論理演算することで生成する。このように、図４、５に示すパターンを用いることで、記録ヘッドの１回の記録走査において記録可能な領域の全画素を、第１、第２記録ヘッド３、４のそれぞれ２回の記録走査により記録するようデータを分配することができる。

なお、ここでは、図４（ａ）、（ｂ）のような記録デューティが７５％、２５％となるよう振り分けるパターンを用いたが、これに限らず、２５％、７５％の振り分けパターンや、５０％、５０％の振り分けパターンなど、パターンＡとＢとで記録デューティが１００％となるような様々な振り分けパターンを用いることができる。また、このランダムマスクパターンは、所定の記録走査毎に異なるパターンを用いてデータの生成を行ってもよい。同様に、図５の間引きパターンも様々なパターンを用いることが出来る。

（キャリッジ構成）
図６は、本発明の実施形態に適用可能な風送り機構を具えたキャリッジ１の斜視図である。

キャリッジ１には第１、第２記録ヘッド３、４の２個の記録ヘッド５が搭載されているツインヘッド構成になっている。キャリッジ１に設けられた風送り機構には、回転エネルギーを風力に変換するための排出ファン７が搭載されており、ダクト８を介して記録ヘッド５まで風が送られる。

更に、風送り機構に関して図７を用いて詳細に説明する。図７は風送り機構のダクト部分を中心とした断面図である。

風送り機構から排出された風は、ダクト８を介して記録ヘッド５のフェース面１５とプラテン９の間に送られる。送られる風向きは、キャリッジの移動方向に対して垂直方向であり、記録媒体の搬送方向に平行な方向に送られる構成になっている。また、送られる風速は、記録ヘッド５から吐出されたインクの主滴の着弾精度に影響がでない程度の風速であり、０．５ｍ／ｓｅｃから７ｍ／ｓｅｃが好ましい。排出ファン７から排出される風の風速あるいは風量は、記録ヘッド５の記録デューティに応じて予め作成した制御テーブルに基づいて主制御部３００により制御される。

この風送り機構（送風手段）は、記録ヘッドからインクを吐出した際に、発生する主滴とは異なる、主滴より小さい液滴（サテライトまたはインクミスト）を記録媒体に着弾させないよう記録領域よりも外側に飛ばす役割を持っている。

なお、風送り機構に用いられる排出ファン７は、図８のようなシロッコファンや図９のような軸流ファンでも問題なく機能する。特に排出ファン７の回転数が低い状況下においてサテライトやインクミストを移動させる時には、必要な風速を安定して形成できるシロッコファンを使用することが好ましい。

このように、排出ファン７で発生させた風をダクト８を介して記録ヘッド５のフェース面１５とプラテン９の間にキャリッジの移動方向に対して垂直方向に流すことで、画像品質を低下させる要因となる主滴より小さい液滴のサテライトやインクミストが記録媒体に着弾する前に画像領域外に吹き飛ばすことが可能となる。なお、このとき画像を形成する主滴の着弾精度には悪影響を与えない程度の風量の風を送るため、サテライトやインクミストのみを画像領域外に吹き飛ばすことができる。なお、発生したサテライトやインクミストの拡散状態が、複数ある記録素子列に割り振られた記録デューティによって異なるため、記録時のデューティに応じて風速あるいは風量を変更する。

（回収手段）
図１０は、風送り機構より送風された風を回収するための回収手段１０の断面図である。

風送り機構よりダクト８を介して記録ヘッド５のフェース面１５とプラテン９の間に送られた風は、回収手段１０により回収される。このとき、フェース面１５とプラテン９の間に浮遊していたサテライトやインクミストは、風送り機構より排出された風により回収手段１０の開口部１１へと運ばれる。回収手段１０は、回転エネルギーを変換して風を吸引する構成を取っており、回収ファン１２によって、矢印１４の方向へと風が流れる気流を形成している。そのため回収手段１０の開口部１１へと運ばれたサテライトやインクミストは、回収手段１０の気流にのって矢印１４の方向へと運ばれ、途中に設けられたフィルタ１３によって回収される。回収ファン１２は、図８のようなシロッコファンや図９のような軸流ファンを用いることができる。特に回収ファン１２の回転数が低い状況下でサテライトやインクミストを回収する時には、必要な風速を安定して形成できるシロッコファンを使用することが好ましい。なお、回収手段１０はキャリッジ１の往復移動に合わせるように往復移動する構成としてもよく、また、回収手段１０を装置内に固定とする場合には、開口部１１を主走査方向に対して広くしてキャリッジの走査範囲内の所定領域において発生したサテライトやインクミストを回収できるような構成とすればよい。

以下に、記録デューティと風送り機構の排出ファンの駆動条件を変更して画像を形成したときの、サテライトやインクミストによる画像品位の低下の状況（画像ムラの発生の度合い）を説明する。本発明は、以下に挙げる条件に限るものではなく、記録デューティに応じた駆動条件で風送り機構から風を送り、サテライトやインクミストが低減されれば良い。

画像品位の低下の状況をみるために、記録デューティを１０％から１００％まで変更して画像を出力し、サテライトやインクミストによる画像ムラの発生度合いを目視評価する。本実施形態では、画像品位の低下の状況をみるために、記録デューティを変更して１０段階の階調パターンを記録し、それぞれのパターン内に画像ムラが発生しているか否かを観察した。

それぞれの条件で記録したときの画像の評価方法は以下に示す。
○：画像ムラのない良好な画質
○から△：ごく僅かに画像ムラが観察される
△：僅かな画像ムラが観察される
△から×：画像全体に少々ムラが観察される
×：画像全体に画像ムラが観察される
××：画像全体にひどい画像ムラが観察される
上記の画像の評価に対して、「○」レベルや、「○から△」レベルの画像であるならば、出力される画像において画像ムラが発生しているかどうかを観察することが困難なレベルであり、十分に満足できる画像が出力できたと評価できる。

また、記録時のキャリッジの駆動条件は以下のとおりである。
キャリッジ線速：５０ （ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）
キャリッジ片道移動距離（キャリッジの走査範囲）：３６（ｉｎｃｈ）

＜画像評価１＞
上記の駆動条件で、キャリッジ１に搭載されている排出ファン７及び回収ファン１２の電源をＯＦＦにした状態で、記録ヘッド５の画像形成時のパス数を変えて画像を出力して評価した。表１は、画像評価１における画像ムラの評価結果である。

表１より、１パス、２パス、３パスで記録した画像の評価は「×」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち４つ以上のパッチ（パターン）に画像ムラが観察された。４パスで記録した画像の評価は「△から×」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち３つのパッチに画像ムラが観察された。６パス、８パスで記録した画像の評価は「△」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち２つのパッチにわずかな画像ムラが観察された。なお、１パスとは、画像データを記録ヘッドの１回の記録走査で画像を完成させることであり、２パスとは２回の記録走査で画像を完成させることを示している。

また、排出ファン７、及び回収ファン１２を停止させて、記録ヘッド５のフェース面１５とプラテン９の間に風を送らない条件で画像を記録したときには、特に、パス数が少ないときに画像ムラが発生してしまい、満足できる画像が出力できないことがわかる。

＜画像評価２＞
次に、画像評価２では、主走査方向に対して先頭側の記録ヘッドの振り分けデューティを２５％とし、後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを７５％として画像を記録する。つまり、主走査方向への移動時に先に記録を開始する記録ヘッドは記録デューティが２５％となるような記録動作を行い、後に記録を開始する記録ヘッドは記録デューティが７５％となるような記録動作を行う。画像評価２では、排出ファン７は駆動し、回収ファン１２は駆動しない（電源ＯＦＦ）で画像を出力した。表２は、画像評価２における画像ムラの評価結果である。

表２より、１パス、２パスで記録した画像の評価は「○から△」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち１つのパッチのみに、ごくわずかに画像ムラが観察された。また、３パス以上で記録した画像の評価は「○」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち、画像ムラのない良好な画質であった。また、画像評価２において記録した画像は、全ての条件で十分に満足することができる画像が出力できていると評価されていることから、主走査方向に対して先と側の記録ヘッドの振り分けデューティを２５％とし、後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを７５％としたときの排出ファン７の駆動電圧を１４〜１８Ｖの範囲でパス数に応じて変更すればよい事がわかる。

なお、記録デューティとは、記録ヘッドからインクを吐出して、所定領域全てを吐出したドットで埋めたときをデューティ１００％とし、所定領域をドットが埋める割合を指す。また、他に、記録ヘッドの吐出口全てからインクを吐出したときをデューティ１００％とし、記録の際にインクを吐出する吐出口数の割合を指すこともある。なお、記録デューティを求める際には、キャリッジの１回の記録走査において記録される画像の平均的なデューティを求めてもよく、記録媒体に記録する画像全体の平均的なデューティを求めてもよく、さらに、キャリッジの１回の記録走査により記録される領域よりも狭い領域の平均的なデューティとしてもよい。記録デューティを求める際の領域を狭くするほど、記録時の正確なデューティを求めることができるので、記録デューティに応じて排出ファンの駆動を制御する本発明においては、正確なデューティを求めた方が発生したサテライトやインクミストを確実に画像領域外へ流すことが可能となり、高品質が画像を得ることができる。

＜画像評価３＞
次に、画像評価２では、主走査方向に対して先頭側、および後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを５０％として画像を記録する。また、画像評価２と同様に、排出ファン７は駆動し、回収ファン１２は駆動しないで画像を出力した。表３は、画像評価３における画像ムラの評価結果である。

表３より、１パス、２パスで記録した画像の評価は「○から△」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち１つのパッチのみに、ごくわずかに画像ムラが観察された。また、３パス以上で記録した画像の評価は「○」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち、画像ムラのない良好な画質であった。また、画像評価３において記録した画像は、全ての条件で十分に満足することができる画像が出力できていると評価されていることから、それぞれの記録ヘッドの記録デューティを５０％、５０％に振り分けたときの排出ファン７の駆動電圧は１２〜１６Ｖの範囲でパス数に応じて変更すればよい事がわかる。

＜画像評価４＞
次に、画像評価４では、主走査方向に対して先頭側の記録ヘッドの振り分けデューティを７５％とし、後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを２５％として画像を記録する。また、画像評価２、３と同様に、排出ファン７は駆動し、回収ファン１２は駆動しないで画像を出力した。表４は、画像評価４における画像ムラの評価結果である。

表４より、１パス、２パスで記録した画像の評価は「○から△」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち１つのパッチのみに、ごくわずかに画像ムラが観察された。また、３パス以上で記録した画像の評価は「○」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち、画像ムラのない良好な画質であった。また、画像評価４において記録した画像は、全ての条件で十分に満足することができる画像が出力できていると評価されていることから、主走査方向に対して先と側の記録ヘッドの振り分けデューティを７５％とし、後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを２５％としたときの排出ファン７の駆動電圧を１０〜１４Ｖの範囲でパス数に応じて変更すればよい事がわかる。

画像評価１〜４より、排出ファンにより、フェース面とプラテンの間に風を送ることでサテライトやインクミストによる画像ムラの発生度合いが低減することがわかる。また、画像データを二つの記録ヘッドに振り分けるデューティの比率よって良好な画像が得られるための排出ファンの駆動条件が異なることがわかる。従って、記録ヘッドに振り分けるデューティの比率に応じて排出ファンの駆動条件を制御することで、フェース面とプラテンの間に送る風を適切な風速あるいは風量にすることで、浮遊しているサテライトやインクミストが記録媒体に着弾することを低減させることができ、画像品位の向上させることができる。また、サテライトやインクミストによる画像ムラは、表より記録時のパス数が小さいときに多く発生し、パス数が大きいときに発生度合いが低くなることがわかる。

なお、フェース面とプラテンの間に浮遊するサテライトやインクミストは、インク吐出により発生する気流による影響を受けたり、キャリッジが走査することで、主走査方向に対してインクを吐出した記録ヘッドよりも後方へ流れる。そのため、本実施形態のような記録ヘッドを二つ備える記録装置において、後方側の記録ヘッドのフェース面とプラテン間には、後方側の記録ヘッドからのインク吐出によって発生したサテライトやインクミストと、先頭側の記録ヘッドからのインク吐出によって発生するサテライトやインクミストが浮遊していることになる。従って、先頭側の記録ヘッドの振り分けデューティを２５％とし、後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを７５％とした画像評価２と、先頭側の記録ヘッドの振り分けデューティを７５％とし、後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを２５％とした画像評価４とでは、画像評価２の方が排出ファン駆動電圧を高くして強い風を送ることで画像ムラの発生を抑制している。

以上のように、排出ファンを、それぞれの記録ヘッドの記録デューティや記録時のパス数に応じて、駆動電圧を適切に制御することで画像ムラの少ない良好な画像を得ることができる。また、排出ファンを適切に制御して、必要以上に排出ファンの駆動電圧を高くしないことで、記録装置の電力量を低下することができる。

また、本実施形態においては、記録ヘッドのフェース面とプラテンとの間に風送り機構からの風を送る構成としたが、発生したサテライトやインクミストが記録ヘッドの後方側に流れることから、フェース面とプラテンとの間だけでなく、記録ヘッドの後方に風を送るようにしてもサテライトやインクミストを画像領域から外へ流すことが可能である。

＜画像評価５＞
画像評価５では、画像評価３と同じように、主走査方向に対して先頭側、および後方側の記録ヘッドの振り分けデューティを５０％をして画像を出力する。なお、画像評価５では、回収ファン１２の電源をＯＮにし、排出ファン７を駆動して画像を出力した。表５は、画像評価５における画像ムラの評価結果である。

表５より、１パスから８パスまで全ての印字モードで記録した画像の評価は「○」レベルであり、１０段階の階調パターンのうち全ての画像が、画像ムラのない良好な画質であった。従って、回収ファン１２以外は画像評価３と同じ条件で画像の記録を行い、さらに、回収ファン１２を駆動することで、画像ムラは出現しにくくなり、出力される画像の品位が向上することがわかる。

なお、この画像評価５では、排出ファン７を画像評価３と同じ条件で駆動したが、省電力化を重視する場合には駆動電圧を少し下げて、画像を記録してもよい。このときには、電力量と画像品位との兼ね合いで排出ファンの駆動電圧を決定さればよい。

以上説明したように、本発明によると、風送り機構を設けることで、排出ファン７から排出される風をダクト８を介して記録ヘッド５のフェース面１５とプラテン９の間に流すことによって、インクの主滴以外に発生するサテライトやインクミストといった画像品質を低下させる成分を画像領域外に運ぶことができ、優れた品質の画像を継続して出力することが可能となる。また、風送り機構から排出される風速あるいは風量を、各記録ヘッドへの記録データの振り分けデューティの比率によって異ならせるため、画像品質を向上させることが可能となる。

本発明は、複数のインク吐出口を備える記録ヘッドを有するインクジェット記録装置であれば、同一又は異なる色彩のインクを用いて記録するカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。

さらに、本発明は、記録手段とインクタンクを一体化した交換可能なインクジェットカートリッジを用いる構成、記録手段とインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録手段とインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。

また、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置において優れた効果をもたらすものである。

本発明の実施形態に係わるインクジェット記録装置を示す上面図である。 本発明の実施形態に係わる制御系回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における記録ヘッド制御ブロックの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に用いられるランダムマスクパターンを示す模式図である。 本発明の実施形態に用いられる千鳥／逆千鳥パターンを示す模式図である。 本発明の実施形態に係わる風送り機構を具えたキャリッジの斜視図である。 本発明の実施形態に係わる風送り機構を具えたキャリッジの断面図である。 本発明の実施形態に係わる風送り機構に備えられるシロッコファンの斜視図である。 本発明の実施形態に係わる風送り機構に備えられる軸流ファンの斜視図である。 風送り機構よりダクトを介して記録ヘッドのフェース面とプラテンの間に送られた風を回収する回収手段の断面図である。

符号の説明

１ キャリッジ
５ 記録ヘッド
６ 風送り機構
７ 排出ファン
８ ダクト
９ プラテン
１０ 回収手段
１１ 回収手段の開口部
１２ 回収ファン
１３ フィルタ
１４ 回収手段の風の流れの方向
１５ 記録ヘッドフェース面

Claims (12)

1. 記録ヘッドからインクを吐出することで記録データに基づいた画像を記録媒体に形成するインクジェット記録装置において、
   前記記録ヘッドの近傍に風を送る送風手段と、
   前記記録媒体の所定領域に対する記録デューティに基づいて前記送風手段の駆動条件を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インクジェット記録装置は、複数の前記記録ヘッドを備えており、前記送風手段は、前記複数の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向するプラテンとの間に風を送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. 前記制御手段は、前記複数の記録ヘッドそれぞれの記録デューティに基いて前記送風手段の駆動条件を制御することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ヘッドを、前記記録媒体に対して主走査方向に相対的に往復走査させる走査手段を更に有し、
   前記制御手段は、記録媒体の所定領域に対する前記記録ヘッドの前記走査手段による走査回数に応じて前記送風手段の駆動条件を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御手段は、前記送風手段から送られる風の風速、または風量を変更するよう制御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。
6. 前記送風手段によって送られた風を回収する回収手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記送風手段は、回転エネルギーを風力に変換させる機構であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの近傍に風を送る送風手段とを有し、前記記録ヘッドを用いて記録媒体に記録データに基いた画像を形成するインクジェット記録装置における記録方法において、
   前記記録媒体の所定領域に対する記録デューティに基いて前記送風手段の駆動条件を制御する制御工程と、
   前記記録ヘッドを用いて前記記録媒体に画像の形成を行う記録工程とを備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
9. 前記インクジェット記録装置は複数の前記記録ヘッドを備えており、前記制御工程は、前記複数の記録ヘッドそれぞれの記録デューティに基いて前記送風手段の駆動条件を制御することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録方法。
10. 前記記録工程は前記記録媒体に対して主走査方向に相対的に往復走査させながら前記記録媒体に画像を形成し、
    前記制御工程は、前記記録媒体の所定領域に対する前記記録ヘッドの走査回数に応じて前記送風手段の駆動条件を制御することを特徴とする請求項８または９に記載のインクジェット記録方法。
11. 前記制御工程は、前記送風手段から送られる風の風速、または風量を変更するよう制御することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
12. 前記送風手段によって送られた風を回収する回収工程をさらに有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のインクジェット記録方法。

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