JP2006088413A - インクジェット記録装置およびその回復処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一定時間間隔でなく、必要なタイミングを検出して予備吐処理を行うことで、予備吐の実施回数を削減して高品位な画像記録を行う、または、予備吐処理回数および時間を削減して、スループットを向上させ高速に画像記録を行う。
【解決手段】記録ヘッドのノズル列をそれぞれ複数個のノズルからなる複数のノズルブロックに分割しておき、コマンド解析部１００３は記録データを解析する。設定データカウント部１００９は、予備吐設定部１００８に設定されたカウント対象パターンとコマンド解析部１００３の解析結果に応じて、各ノズルブロック毎に、予め定めたカウント対象パターンの連続した出現回数をカウントする。予備吐制御部１０１０は、カウント値が一定値に達したか否かを各ブロック毎に判断し、カウント値が所定値に達したブロックが少なくとも１つ以上存在した場合に記録ヘッドについて予備吐処理を起動する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、インクジェット記録方式の記録ヘッドを用いて画像の記録を行うインクジェット記録装置、および、予備吐動作によって記録ヘッドの吐出状態を適正に保ち得るようにする回復処理方法に関する。

従来、インクジェット記録方式の記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置では、記録ヘッドからインクを吐出するノズルを大気中に曝露することに起因して、吐出ノズル付近のインク乾燥、ゴミの付着等に起因した吐出不良を起こすことがある。この吐出不良を防ぐために、記録には直接寄与しないインクの吐出（予備吐）による回復処理を行うことが必要となる。

このような記録ヘッド回復処理は、すべてのラインヘッドに対して、正常なインク吐出を保ち得る最大間隔時間を算出し、多くは一定時間間隔で定期的に回復処理を行っている。またその回復処理は、定期的に記録を中断して行っている。

従来のインクジェット記録装置では各ノズル毎に吐出を行ってない期間を計測し、所定の期間吐出を行っていない場合は記録媒体上においても対象のノズルに対し予備吐を行うという方法もある。このような記録媒体上への予備吐を「紙面予備吐」という。（例えば特許文献１）。

他に、従来のインクジェット記録装置では、所定の期間吐出を行っていない場合、記録媒体の綴じ代部分に予備吐出を行なう方法もある（例えば特許文献２）。

更に分解能の高い記録ヘッドでは所定の時間が経過したら記録媒体の記録エリアに予備吐出を行なう方法も提案されている（例えば特許文献３）。
実公平３−４５８１４号公報 特開２００２−２２５３０１号公報 特開２００２−１４４５９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術における予備吐出は用紙の余白部にインクを吐出するものであり、印刷動作を中断しなくてもよいが、余白が無い連続紙や記録サイズが長い場合においては適さない。特に、複数の記録素子を用紙の全幅に亘って直線状に配列した長尺タイプのラインヘッドを用いる従来のインクジェット記録装置では、ロール紙等の連続紙を連続印刷する際、比較的長時間に亘って連続的に印刷動作が持続されることが多く、一定期間吐出されないノズルはインクが増粘し、不吐出の要因となる。

また、特許文献２および特許文献３による方法にしても、所定期間経過すると、記録動作の履歴に関わらず記録ヘッドの全ノズルに対して予備吐出が行なわれるためインク消費の点で不利となる。

とりわけ、ラインヘッドの場合にはシリアルヘッドに比べてノズルの個数が格段に多く、同じ頻度で各ノズルの予備吐出を行うとしても、印刷される画像に関係なく一定周期毎に全ノズルについて予備吐出を行う場合、無駄なインクの量が格段に増える。

したがって、高速にかつ高品位な記録を維持する場合、不必要な予備吐を削減すると共に、予備吐処理回数自体を少なくするという対策が必要であった。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、一定時間間隔でなく、必要なタイミングを検出して予備吐処理を行うことで、予備吐処理回数および予備吐処理に要する無効な時間を削減して、スループットの向上、および無駄なインク量の削減を実現できるインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明によるインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズル列を形成してなる記録ヘッドと、記録データに基づき前記記録ヘッドのノズル列からインク液滴を吐出させると共に前記記録ヘッドのインク吐出状態を適正に保つための予備吐動作を制御するヘッド制御手段とを備え、前記ヘッド制御手段は、前記記録ヘッドのノズル列をそれぞれ複数個のノズルからなる複数のノズルブロックに分割し、前記記録データを解析して、前記各ノズルブロック毎に、予め定めたカウント対象パターンの連続した出現回数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段のカウント値が一定値に達したか否かを各ブロック毎に判断する判別手段とを有し、前記カウント値が所定値に達したブロックが少なくとも１つ以上存在した場合に前記記録ヘッドについて予備吐処理を行うことを特徴とする。

予め定めたカウント対象パターンは、ノズルブロックの全ノズルが不吐出となるようなデータパターンを含みうる。このようなカウント対象パターンの連続した出現回数をカウントし、このカウント値が一定値に達したか否かを判断することにより、予備吐実行要否を判定する。すなわち、一定値に達したブロックが少なくとも１つ以上存在したことが検出されたとき、当該記録ヘッドについて予備吐処理を実行する。

記録データによっては長時間に亘り、いずれのブロックのカウント値も一定値以上に達しない場合があり、このような場合には予備吐処理を行う必要がない。すなわち、記録データの如何によらず一定時間間隔で定期的に予備吐処理を行うことによる上記のような問題がなくなる。

前記記録データは圧縮処理を施されている場合には、前記カウント手段は、圧縮データを解凍処理する際に前解凍結果に基づいて前記カウント対象パターンを検出することでパターン判定・カウント処理について無駄のない処理を実現することができる。

前記圧縮データの検索から決定された予備吐タイミングにおいて行う予備吐処理は、紙面予備吐処理または回復ユニットにおける予備吐処理のいずれであってもよい。

前記カウント対象パターンは複数設定されてもよく、このような場合、前記カウント手段は、異なるカウント対象パターンが連続して出現した場合にも前記カウント対象パターンが「連続」して出現したと判断する。これにより、ノズルブロック中の一部のノズルの吐出はあるが、他の一部のノズルについて不吐出が連続するような場合を予備吐実行要と判定する。その結果、予備吐実行要否判定の精度が向上する。

前記制御手段は、外部からの指示に基づいて前記カウント対象パターンを任意に変更することができるようにしてもよい。

前記制御手段は、前記記録データに付随する画像サイズ情報の画像横サイズに基づいて、１ラインの終了を検出する、あるいは、前記記録データに付随する画像サイズ情報の画像縦サイズに基づいて、ページの終了を検出することができる。

前記制御手段は、１ライン全体の記録を省略するラインスキップコマンドを検出し、検出されたスキップする連続ライン数が所定数以上であるとき、直ちに予備吐処理を実行する。また、検出されたスキップする連続ライン数が所定数以上に満たないとき、当該ライン数を各ブロックのカウント値に反映させる。これにより、スキップコマンドに対応した予備吐実行要否判定が行える。

本発明によるインクジェット記録装置の回復処理方法は、記録データに基づき記録ヘッドのノズル列からインク液滴を吐出させて画像の記録を行うとともに、前記記録ヘッドのインク吐出状態を適正に保つための予備吐動作を行うインクジェット記録装置の回復処理方法であって、前記記録ヘッドのノズル列をそれぞれ複数個のノズルからなる複数のノズルブロックに分割し、前記記録データを解析して、前記各ノズルブロック毎に、予め定めたカウント対象パターンの連続した出現回数をカウントするステップと、カウント値が一定値に達したか否かを各ブロック毎に判断するステップと、前記カウント値が所定値に達したブロックが少なくとも１つ以上存在した場合に前記記録ヘッドについて予備吐処理を起動するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明によるインクジェット記録装置およびその回復処理方法では、分割したノズルブロック毎にカウント対象パターンを検出して、その連続出現回数をカウントし、このカウント値に基づいて記録ヘッドの予備吐処理の要否判定を行うようにしたので、従来のように一定時間間隔で定期的に予備吐を行うことなく、必要となったときだけの予備吐を実現できる。その結果、予備吐処理の削減により記録速度を高速化し、インクの浪費を削減できる。また、予備吐処理として紙面予備吐を行う場合には、不必要な紙面予備吐の削減により記録画像の品位を高めることができる。

また、ノズルブロック単位に記録データの内容のチェックを行うので、記録データを１ドット単位で検出することなく、高速に予備吐要否の判定を行うことができる。また、カウンタの個数等も少なくて済み、そのためのハードウェアまたはソフトウェアの構成が簡略化される。

受信される記録データが圧縮されている場合、圧縮データの解凍の段階で、カウント対象パターンを検出できるため、処理に無駄がなく、高速に予備吐要否の判定を行うことができる。

また、ユーザが任意のカウント対象パターンを設定可能とすることにより、記録する画像種類、特徴などを考慮してユーザの使用方法に則した予備吐処理を実現できる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１は、複数の記録素子を用紙の全幅に亘って直線状に配列した長尺タイプの記録ヘッドであるラインヘッドを４個用いたインクジェット記録装置の構成図である。

ヘッドモジュール１０１に、記録幅（用紙幅方向の長さ）４インチのラインヘッド１０３〜１０６がＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順にヘッドユニット１０２として固定されている。図１は、回復ユニット１０７の上にヘッドが置かれた状態を示している。記録を行わない時（待機時）、またはヘッド回復処理時、各ラインヘッドはこの状態（キャッピング状態）にある。

用紙１０８は、ヘッドモジュール１０１の下を図の方向に搬送される。なお、図１は連続用紙を用いた場合の例である。図２は、ヘッドモジュール１０１の記録時の状態図である。

記録を行う場合は、まず回復ユニット１０７が用紙搬送方向に移動し、ヘッドユニット１０２が回復ユニットの穴を通して、下方向（用紙面へ向かう方向）に用紙１０８近くまで移動し、図２の状態で記録（インクの吐出）を開始する。記録終了後は、逆の順で動作し、図１の状態に戻り、ラインヘッドが回復ユニット１０７に密着して、保管状態、またはヘッド回復動作可能状態となる。

インクジェットヘッドは健全な吐出性能を維持するために、所定の条件で、ヘッド内部のインクを加圧、循環させて回復する加圧循環回復、記録前に予備吐処理を行う予備吐回復、そして、回復ユニット１０７に取り付けられた不図示のワイパブレードによってノズル面をワイプするクリーニング動作等を行なう必要がある。

また、記録を行わない状態でもヘッドがキャッピング状態を解除されて大気中に曝露されると、吐出ノズル付近のインク乾燥、ゴミの付着等から吐出不良を起こすことがある。この吐出不良を防ぐために、記録には直接寄与しないインクの吐出（予備吐）回復処理が必要となる。この予備吐は、図１の状態のようにキャッピングされた状態で行なう場合と、記録中に記録すべきデータとは無関係に目立たないように紙面予備吐を行う場合がある。

図３は、図１のヘッドモジュール１０１を図示のように配置して、幅の広い用紙１０８に記録を行っている様子を示す図である。本実施の形態においては４インチラインヘッドを平行に並べており、最大約４インチ幅を記録できる。４インチラインヘッド１０３〜１０６により横幅４インチサイズの用紙１０８に図形３０７を記録した例を示している。

図４に紙面予備吐の具体例を示す。ラインヘッド１０３が、用紙１０８上に記録を行うものである。ラインヘッド１０３の用紙サイズに対して有効なノズル群４０３のノズル数は２４００ｄｏｔである。ラインヘッド１０３は、紙に対してヘッドの位置が固定されているが、不図示の他のヘッドと幅方向の相対的な取り付け位置ずれ（横レジ）を電気的に調整（補正）するためにノズル群４０３の両端にそれぞれ調整領域４０４を設けている。図４では調整領域４０４として左右各々２ｄｏｔを示しているが、例えば左右１６ｄｏｔずつ設けるなど、調整領域を考慮した好適なノズル数を用意するのが好ましい。

記録データに基づく記録画像４０５、４０６の黒点部分はラインヘッド１０３のノズルからインクが吐出されたことを意味し、白点は吐出されない位置を示すものであり、記録画像としては空白を意味する。通常の記録においては、この白点の空白部分と、黒点の記録部分で記録画像が形成される。

ドット４０７〜４１０は、上記記録画像とは別に、紙面予備吐の吐出パターンにしたがって記録されたドットである。位置を分散して目立たないように吐出することで、紙面予備吐を実現することができる。これらの予備吐は、記録画像（本例においては４０５、４０６）に重なることもあるが、記録画像４０５、４０６領域においては不必要な予備吐となるので、これらの領域での予備吐は発生しないことが望ましい。

なお、この紙面予備吐パターンが規則的になって、人間の目に目立ち易くなるのを避ける方法として、１ページ毎に、各ラインに対してランダムに予備吐を行うことも可能である。ランダムに予備吐を行うことで、同様に記録画像（本例においては４０５、４０６）に重なることもある。また、この記録画像４０５、４０６に重ねないようにしつつ、ランダムに予備吐パターンを形成することも可能である。

図５に、紙面予備吐パターンの二例を示す。図５（ａ）に示した紙面予備吐パターン５０１は図４の例と同様に、１ラインに１ドットだけ予備吐を行う予備吐パターンを形成した場合の例である。１ラインに１ドットの割合で予備吐するので、ラインヘッド１０３の記録する有効ノズルの２４００ドットを吐出するには、２４００ライン必要となる。

図５（ｂ）に示した紙面予備吐パターン５０２は、１ラインに２ドットの割合で予備吐を行う予備吐パターンを形成した場合の例である。１ラインに２ドット予備吐するので、ラインヘッド１０３の記録する有効ノズルの２４００ドット吐出するには、１２００ライン必要となる。即ち一連の予備吐範囲は小さくできるが、予備吐によるドットが近接する可能性が高くなる。その他、図示しないが、複数ラインに１ドットの割合の予備吐パターンもありうる。

図６は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０１と、インクジェット記録装置６０２の接続関係を示す図である。ＰＣ６０１の内部のソフトウェアによって生成された、記録すべきデータが後述する圧縮方法によって圧縮されて、その圧縮データが、ＵＳＢインタフェース６０３等の通信インタフェースを介して、インクジェット記録装置６０２に送信される。

図７は、ヘッドモジュール１０１を制御する基板７０１の構成図である。ＣＰＵ７０２は、フラッシュメモリ７０３に格納されたプログラムで動作し、ＰＣ６０１からＵＳＢ制御部７０５を介して受信した圧縮記録データを一旦メモリ７０４に展開して処理し、ＡＳＩＣ７０６に圧縮データを転送する。ＡＳＩＣ７０６は自らに接続された、記録データ格納メモリ（ＶＲＡＭ）７０７を用いて、圧縮されたデータを解凍しながら保存すると共に、本発明に関連した予備吐要否に関わるカウント対象パターンのカウント値等を管理しながら、ヘッドドライバ７０８に記録データを送信して記録を行う。なお、記録の際にモータ、搬送系のエンコーダ（図示しない）や、用紙検知センサ（図示しない）の状態を確認しながら、モータドライバ７０９を制御して、ヘッドユニット１０２や回復ユニット１０７等を総括的に制御しながら、記録を行う。

ＰＣ６０１からインクジェット記録装置６０２へ伝送される記録対象のデータは、データ通信速度の高速化し、記録処理の高速化のため、圧縮されることが多い。その圧縮方式の１つにパックビッツ（ＰａｃｋＢｉｔｓ）圧縮方式がある。パックビッツ圧縮方式は、以下のように圧縮される。

データが連続する場合、次の２バイトで表現される。
連続バイト数 ＋ 連続するデータ

連続バイト数を表すコマンドは、ＦＦ（１６進数）の時が２バイト連続で、８１（１６進数）の時が１２８バイト連続となる。したがって、データが連続の時は、ＦＦ〜８１で表現される。例えば、００（１６進数）が３バイト連続＝“００ ００ ００“の場合は、“ＦＥ ００” で表現される。

また、データが非連続の場合は、次のように表現される。
非連続バイト数 ＋ 非連続するデータ

非連続バイト数を表すコマンドは、００（１６進数）の時が１バイト非連続で、７Ｆ（１６進数）の時が１２８バイト非連続となる。したがって、データが非連続の時は、００〜７Ｆで表現される。
例えば、０１ ０２ ０３（１６進数）
の場合は、０２ ０１ ０２ ０３ で表現される。

ヘッドモジュール１０１に送信されるデータは、上記の方法を用いて、ＰＣ６０１内部のプリンタドライバによって圧縮される。

図８にプリンタドライバの構成図を示す。ユーザによってアプリケーションソフトウェア８０２で作成された画像は、ユーザにより記録処理が実行された場合に、プリンタドライバ８０１に記録データとして送信される。

まず、アプリケーションソフトウェア８０２より送信された画像データから、記録パラメータ処理部８０３で用紙サイズや記録画像サイズなどの情報が取り出され、ヘッドモジュール１０１で処理できるよう、コマンドに変換される。

次に変換された画像データを色処理部８０４でＲＧＢ→ＣＭＹＫ→２値化変換などの、色処理が行われる。そして色処理された記録データは、データ圧縮処理部８０５で上述された方法により、データ圧縮される。本実施の形態においては、圧縮されたデータは、ランゲージモニタ、ポートモニタと呼ばれる、ＵＳＢポートドライバ８０７などとのポート通信を制御するポート通信処理部８０６に送信され、ＵＳＢインタフェース６０３を介して、圧縮データがヘッドモジュール１０１に送信される。

以上のように、ＰＣ６０１の内部でデータが圧縮された後、ヘッドモジュール１０１へ送信されることにより、ＰＣ６０１からヘッドモジュール１０１間のＵＳＢインタフェース６０３を介して転送される転送データ量が削減されるため、実質的なデータ転送速度が高速化し、記録処理の高速化に結びつくことになる。

図９により、上述のようにプリンタドライバで圧縮されたデータの、解凍後のデータ再現方法を説明する。記録データはプリンタドライバの色処理部８０４で２値化されている。２値化とはラインヘッドのノズルにて吐出するか、しないかの２値で表現された値に変換されていることである。よって、図９（ａ）のように解凍後のデータの部分が０１（１６進数）であった場合、２進数に表すと「０００００００１」となり、記録パターン９０１のようになる。同様に、図９（ｂ）に示すようにデータの部分が５５（１６進数）であった場合、２進数に表すと「０１０１０１０１」となり、記録パターン９０２のようになる。

以上のような、パックビッツ圧縮方式を用いたデータは、８ｂｉｔ＝１バイト単位で処理される。

図１０は、ヘッドモジュール１０１の制御基板に搭載されるＡＳＩＣ７０６の内部構成を示した図である。図１０のＡＳＩＣ７０６は、ＣＰＵ７０２が制御し、メモリ７０４に蓄えられた圧縮データを受信して、処理を行う。なおＡＳＩＣ７０６の各種設定もＣＰＵ７０２が行い、ＣＰＵ通信処理部１００２は、それらのデータを予備吐設定部１００８等の、ＡＳＩＣ７０６内の各モジュールに転送する。図１０においては、主にデータの流れを示したものであり、接続として記載されていないが、各種設定部からの設定データが、その対応モジュールに設定されるものである。詳細は以下で示す。

図１１は、本実施の形態におけるヘッドモジュール１０１の制御基板に搭載されるＡＳＩＣ７０６の制御方法を示したフローチャートである。このフローチャートの処理の実行手順を表すプログラムはメモリ（７０３または７０４）内に格納され、ＣＰＵ７０２がこれを解釈実行することにより、この処理が実現される。他のフローチャートの処理についても同様である。

このフローチャートの説明の前に、図１２で、設定データカウント部１００９にて行なう予備吐要否に関わるカウント対象パターンのカウント方法を説明する。図９で説明したように、圧縮データは１バイト単位で圧縮されているため、ラインヘッド１０３のブロック１２０２〜１２０４のように、８ノズル分ずつに分割する。そこで、この８ノズル分に相当する１バイト毎のデータを、ＣＰＵ７０２から予備吐設定部１００８に設定された値と比較して、一致したときビット１２０５〜１２０７からなるカウンタとしてのレジスタ１２００の値を更新していく。このレジスタ１２００は、８ノズル（１バイト）毎に用意される。レジスタ１２００のビット数は、可能な最大カウント値をカバーできるビット数とする。

予備吐設定部１００８に設定される設定値は以下のようになる。解凍後のデータの００（１６進数）は「００００００００」となり、８ノズル分すべて吐出しないということであり、例えばブロック１２０２の部分が００で連続する場合は、横方向８ノズル分の空白が縦方向に連続する画像ということであり、この状態が一定数連続すると予備吐が必要となる。

このように、００の時だけカウントするような予備吐設定部１００８の設定を行った場合は、００のカウント値が、同じく予備吐設定部１００８に設定された予備吐必要値に達した時に予備吐を実行するということになる。「予備吐必要値」とは、カウント対象パターンがここまで連続して発生したら予備吐が必要となるというカウント値であり、ラインヘッドのノズル曝露時間で決定される。具体的には、次式により求められる。この計算値を予備吐必要値として予備吐設定部１００８に設定する。

予備吐必要値＝用紙１０８の搬送速度[inch／sec]×曝露許容時間[sec]÷縦方向の解像度[dot／inch]＝縦ドット数

なお、解凍後のデータの０１（１６進数）の「０００００００１」や、８０（１６進数）は「１０００００００」などでは、１ノズルは吐出するが、１ブロックの大半のノズルは吐出しないノズルである。よって、予備吐設定部１００８に、予備吐要否に関するカウント対象パターンとして、００（１６進数）の他に、０１、８０、１０、０８、１１、８８などの８ビットパターンを設定したり、あるいは１、８（１６進数）などの４ビットパターンを含む他の８ビットパターンを設定することで、予備吐要否点綴の精度を高めることができる。

さらには、予備吐設定部１００８に０５「０００００１０１」などの値も設定してより精度を高めることも可能であるが、カウント対象パターンをあまり多く設定すると、設定データカウント部１００９の処理速度低下に加えて、実際の予備吐処理までの時間も長くなってしまうので、必要以上に多くの値を設定することは好ましくない。

なお、上記では設定したカウント対象パターンと一致したときという一致条件でカウントを行う設定データカウント部１００９の構成例を示したが、例えばＦＦ（１１１１１１１１）、Ｆ（１１１１）が存在する場合以外の値はカウントするといった否定条件で構成してもよい。このような値も実質的なカウント対象である。

図１１により、図１０のコマンド解析部１００３、圧縮データ解凍部１００４、設定データカウント部１００９の各モジュールの処理を詳細に説明する。

まず、ＣＰＵ７０２より、上述した予備吐必要値および予備吐カウント対象パターンがＣＰＵ通信処理部１００２を介して、予備吐設定部１００８に設定される（Ｓ１１０１）。同時に、図５で示した紙面予備吐パターンの種類も設定される。設定された予備吐必要値および予備吐カウント対象パターンは、設定データカウント部１００９で利用され、紙面予備吐パターンの種類は予備吐制御部１０１０で利用される。

ＰＣ６０１から送信された圧縮データは、ＣＰＵ７０２を介して、一旦メモリ７０４に格納される。この格納された圧縮データは、ＣＰＵ７０２の制御により、ＣＰＵ通信処理部１００２を介して、コマンド解析部１００３に送信される。コマンド解析部１００３では、画像横縦サイズ、データの色等のコマンドが解析され、画像横縦サイズが設定データカウント部１００９に設定される（Ｓ１１０２）。

なお、圧縮記録データは各色毎にＰＣから送信されてくるので、コマンド解析部１００３で色コードを解析して、各ラインヘッド１０３〜１０６毎に以下の処理を行う。

コマンド解析部１００３で解析され、不要なコマンドが削除された圧縮画像データが、圧縮データ解凍部１００４に送信される。ここで上述のようにパックビッツ圧縮方式で圧縮されたデータの解析を行うが、圧縮データの連続、非連続コマンド解析のため、圧縮データを一旦、圧縮データ解凍部１００４内の解析モジュールが読み取る処理を行う。その場合、この圧縮データ解析モジュールは、連続、非連続コマンドと共に、解凍されるべきデータの内容を把握できる。ここで、そのデータ値を設定データカウント部１００９に送信して、ステップＳ１１０１で設定された予備吐要否に関わるカウント対象パターンと各ブロックのデータと比較し、各ブロックごとに一致回数（すなわちカウント対象パターンの出現回数）をカウントする（Ｓ１１０３）。具体的には、同ブロックについて連続して出現したカウント対象パターンをカウントする。連続が途切れたときはその都度カウント値をリセットする。

従って、例えば縁なしの写真やポスタの如く比較的満遍なく記録データが分布しているような状態が続く場合、上記カウンタは頻繁にリセットされるので予備吐動作は発生しない。

なお、複数のカウント対象パターンが設定されている場合に、異なるカウント対象パターンであってもそれらが連続した場合には「連続」と判断する。但し、異なるカウント対象パターン毎に、または、異なるカウント対象パターンの組毎にカウンタを設けて、別個にカウントするようにしてもよい。

次にこのカウント値が、ステップＳ１１０１で設定された予備吐必要値に達したか判定する（Ｓ１１０４）。カウント値が予備吐必要値に達した場合は、予備吐フラグをＯＮにして、予備吐制御部１０１０に予備吐実行を通知する（Ｓ１１０５）。紙面予備吐パターンの種類は予備吐制御部１０１０で利用される。予備吐制御部１０１０はステップＳ１１０５の通知に応じて、当該ラインヘッドについて、前記予備吐パターンの種類に応じて、全ノズルについて少なくとも１回の吐出を行う予備吐処理を実行する。この予備吐処理は、回復ユニット１０７での集中的な処理でもよいし、紙面予備吐による分散的な処理であってもよい。

なお、設定データカウント部１００９でのブロック設定値のカウントは、カウントアップしてカウント値が予備吐必要値に一致するかどうかを判定するようにしたが、予備吐必要値からカウントダウンしてその値が０になった時に予備吐フラグをＯＮにする制御を行ってもよい。

設定データカウント部１００９のカウントは、１ラインの横サイズが終了するまで（Ｓ１１０６）、１ブロック横に移動しながら（Ｓ１１０７）、ステップＳ１１０３に戻って各ブロックごとのカウント対象パターンのカウントを繰り返す。１ラインの横サイズに達して１ライン分の処理が終了したら、次のラインの左端へ進んで（Ｓ１１０８）、縦サイズが終了するまで（Ｓ１１０９）、ステップＳ１１０３に戻り、上記処理を繰り返す。これにより、１ライン毎の区切りやページの区切りが明示的に存在しない記録対象データにも対処可能となる。

以上の処理を行い、画像縦サイズが終了したら、処理を終了する。

ここまでカウントしてきた値は、そのまま保持され、必要に応じて、メモリ制御部１００５を介して、ＡＳＩＣに接続されたメモリ７０７に格納してもよい。引き続き２ページ目の記録を継続された場合は、その格納された値から、加算して計算される。

なお、予備吐処理を行ったラインヘッドについてはその全ブロックのカウント値をリセットする。また、２ページ目以降までの記録に時間が開き、図１の状態で待機し、その待機中に予備吐回復等を行う。その場合も、全てのカウント値をリセットして、次の記録再開時には０からカウントし直す。

このようにして解凍、解析されたデータは、圧縮データ解凍部１００４から解凍され、一旦、メモリ制御部１００５を介してＡＳＩＣに接続されたメモリ７０７に格納される。そして記録の際のラインヘッドの駆動周期に併せて、記録データ制御部１００６の処理により、メモリ制御部１００５を介してヘッド通信制御部１００７に送信される。またこの際、紙面予備吐が採用されている場合、設定データカウント部１００９から予備吐フラグ：ＯＮが送信され、予備吐が必要な場合は、予備吐制御部がステップＳ１１０１で設定された予備吐パターンを送信する。この予備吐パターンは、記録データ制御部１００６で、解凍された画像データと合成されて、ヘッド通信制御部１００７に送信され、ヘッドドライバ７０８を介して、各ラインヘッド１０３〜１０６に送信されて記録される。上記の説明においては、ラインヘッド１本を例に説明したが、各ラインヘッド１０３〜１０６毎に同様の処理が実行されるものである。

また本実施の形態においては、パックビッツ圧縮方式を用い、１バイト単位の分割で、予備吐カウントを行ったが、他の圧縮方式を用いるなどして、数バイト単位に分割するなどの方法でも同様に実現可能である。

本実施の形態のインクジェット記録装置ではラインヘッドを４色、４本のインクジェット記録装置を例にして説明したが、使用するインクの種類を増やして、ラインヘッドの本数を４本以上で行う場合においても、その本数分の、予備吐カウンタを構成することで実現できる。また、ラインヘッドの本数を３本以下にしても同様に実現可能である。

以上説明したように、この第１の実施の形態においては、記録データの圧縮データの段階で、予備吐実行の要否を判断するためのカウント対象パターンのカウントを行えるため、記録データを１ドット単位で検出することなく、高速に予備吐実行要否の判断を行うことができる。また、ノズル単位ではなく複数ノズルのブロック単位にカウントを行うので使用するカウンタ（レジスタ）の個数も少なくて済む。カウンタをＡＳＩＣで実現する場合、その回路規模数を低減できる。また、圧縮データの単位でカウント対象パターンを検出することにより、圧縮データの解凍時にデータの比較処理により検出が行えるので、処理に無駄がなく高速に検出を行うことができる。

また、このカウント対象パターンのカウント値に基づいて予備吐実行の要否を判断するので、一定時間間隔で定期的に予備吐を行うことなく、実際に吐出していないノズルを検出でき、必要な分だけの予備吐を実現できることから、不必要な紙面予備吐、または予備吐処理の削減から、記録画像の品位を高め、記録速度を高速化し、インクの浪費を削減できる。

予備吐を行うための、記録データの検出閾値（予備吐必要値）はユーザが任意に設定でき、記録する画像種類（記録モード）、特徴などを考慮してユーザの使用方法に則した予備吐処理を実現できる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態の構成は上記第１の実施の形態と同様であり、以下には主として第１の実施の形態と異なる動作部分を記載する。

図１３は、第２の実施の形態を説明するための図であり、ラインヘッド１０３により用紙１０８上に記録を行った画像の例を示している。この場合も、ラインヘッド１０３は用紙サイズに対して有効のノズル群４０３は２４００ｄｏｔであり、ノズル群４０３の両脇に調整領域４０４がある。なお、図１３には紙面予備吐の吐出パターンは表示していない。記録画像４０５、４０６の黒点部分はラインヘッド１０３のノズルからインクが吐出された記録部分である。

図１３に示すように、通常、記録された結果として、１ライン分すべて空白である空白ライン１３０７、１３０８が含まれうる。データ量を削減して転送するため、この空白ラインの情報がラインスキップコマンドを用いて転送されることがある。このラインスキップコマンドは、１ライン全体の記録を省略するためのコマンドであり、用紙横縦サイズコマンド（サイズ情報）等と同様に生成され、何ライン分でも連続していれば７バイトで表現することが可能である。

これに対して、例えば１ライン分（２４００ドット）の００（１６進数）を第１の実施の形態記載のパックビッツ圧縮方式を用いて圧縮した場合、２４００ドット＝３００バイトであり、パックビッツ圧縮方式の最大の連続数は１２８バイトであるため、１ラインで６バイトとなる。よって２ライン以上連続した場合は、上記の７バイトのラインスキップコマンドを用いた方がデータ量は低減される。したがって、本実施の形態ではラインスキップコマンドを含む記録データに対応するものである。

図１４は、第２の実施の形態におけるヘッドモジュール１０１の制御基板に搭載されるＡＳＩＣ７０６の別の内部構成を示したものである。図１０に示したＡＳＩＣ７０６の構成要素と同様の構成要素には同じ参照符号を付してある。このＡＳＩＣ７０６では、コマンド解析部１４０３でラインスキップコマンドを解析し、その結果を設定データカウント部１４０９および予備吐制御部１４１０に送る。

図１５は、第２の実施の形態におけるヘッドモジュール１０１の制御基板に搭載されるＡＳＩＣ７０６の制御方法を示したフローチャートである。

第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に予備吐必要値および予備吐カウント対象パターンがＣＰＵ通信処理部１００２を介して、予備吐設定部１００８に設定される（Ｓ１５００）。コマンド解析部１００３では、画像横縦サイズ、データの色等のコマンドが解析され、画像横縦サイズが設定データカウント部１４０９に設定される（Ｓ１５０１）。

ラインスキップコマンドをコマンド解析部１４０３で解析し（Ｓ１５０２）、連続するラインスキップコマンドのライン数が、第１の実施の形態と同様に求められた予備吐必要値以上であるか判定し（Ｓ１５０３）、予備吐必要値以上であった場合は、予備吐フラグをＯＮにして予備吐を行う（Ｓ１５０７）。

予備吐必要値以下であった場合は、そのライン数分の各ブロック（図１２の１２０５〜１２０７）のカウント値をカウンタに加算（カウントダウンの場合は減算）する（Ｓ１５０４）。予備吐が必要になるのは、吐出しないノズルについてであり、予備吐カウント対象パターンで００（１６進数）を設定せず、０１（１６進数）などのみを設定することは、予備吐本来の目的から外れるためありえない。空白ラインは全ブロックについて００ということであり、全ブロックについてカウント対象パターンと一致したことになる。したがって、ラインスキップコマンドについては、各ブロック（図１２の１２０５〜１２０７）のカウント値を直接加算（減算）することができる。

以降のステップＳ１５０８〜Ｓ１５１１の処理はＳ１１０６〜Ｓ１１０９と同じである。

以上説明したように、この第２の実施の形態においては、ラインスキップコマンドを検出して、解析することにより、空白ラインについてはブロックごとの処理を行う必要がなく、さらに高速に予備吐実行要否を判断することができる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態の構成は上記第１および第２の実施の形態とほぼ同様であり、以下に第１および第２の実施の形態と異なる点のみを記載する。

図１６は、図３のヘッドモジュール１０１と構成は同じであるが、各ラインヘッド１０３ａ〜１０３ｄのインクの色をすべて同じ（この例ではブラック）にしたものである。この構成においては、図１７に記録結果例を示すように、記録画像１７０１、１７０２を構成する複数のラインのうち、ライン１７０３はラインヘッド１０３ａ、ライン１７０４はラインヘッド１０３ｂ、ライン１７０５はラインヘッド１０３ｃ、ライン１７０６はラインヘッド１０３ｄ、そしてライン１７０７ではラインヘッド１０３ａが再び対応し、画像を４分割して各ラインヘッドにより分担して記録を行うことにより、搬送速度、記録データ処理速度の高速化から１本のラインヘッドで画像記録する場合に比較して搬送速度で４倍のスループットが得られる（なお、図１７には紙面予備吐の吐出パターンは表示していない）。

このようなヘッドモジュールの構成および動作によれば、同じ色の記録データを複数のラインヘッドで分割して処理するために、上記の実施の形態と事情が異なる。第１および第２の実施の形態の場合では、ＰＣから送信されるデータがあらかじめ各色毎に圧縮されているため、コマンド解析部１００３で色コードを解析した後、その色に応じたカウント部でカウントを行えば実現できたが、図１６のヘッドモジュール１０１'では、同様の方法でカウント部の選択が行えない。すなわち、予備吐実行の要否はラインヘッド毎に行うので、同じ色の記録データをラインヘッド毎に分割して判断する必要がある。よって、以下の方法を用いる。

図１８に、第３の実施の形態の制御を表すフローチャートを示す。

ステップＳ１８０１からＳ１８０７までは図１１のステップＳ１１０１〜Ｓ１1０７と同じである。

コマンド解析部１００３で解析された画像横サイズを基に、カウントを開始した後、１ラインの横サイズが終了したら（Ｓ１８０６，Ｙｅｓ）、次に、ステップＳ１８０２で設定された画像縦サイズが終了したかを判定する（Ｓ１８０８）。

画像縦サイズが終了していなかった場合は、次のヘッドの予備吐要否に関わるカウント対象パターンのカウントに移る（Ｓ１８０９）。

本実施の形態のヘッドモジュール１０１'では、同色ラインヘッドが４本であるため、４本分のラインヘッドについてカウント終了かどうかをチェックする（Ｓ１８１０）。４本分終了していなければ、ステップＳ１８０３に戻る。４本分のラインヘッドについてカウント終了していれば、ヘッド本数カウンタをリセットして（Ｓ１８１１）、次のラインの左端ブロックのカウントに進む（Ｓ１８１２）。次いで、ステップＳ１８０３に戻り、１本目のラインヘッド１０３ａについてカウントを継続する。そして、画像縦サイズまでカウントしたら、第１の実施の形態と同様に処理を終了する。

第３の実施の形態においては、同色のラインヘッドを４本使用するインクジェット記録装置を例にして説明したが、第１の実施の形態と同様に、ラインヘッドの本数を５本以上または３本以下で行う場合においても、その本数分の、予備吐カウンタを構成することで同様に実現可能である。

以上説明したように、この第３の実施の形態においては、複数の同色ラインヘッドを用いたインクジェット記録装置で、送信される単色の記録データの場合でも、各ラインヘッドの予備吐実行の要否を判断することができる。

＜第４の実施の形態＞
図１９は、本実施の形態におけるヘッドモジュール１９０１の構成を示す。このヘッドモジュール１９０１は、それぞれ図３に示したヘッドモジュール１０１に相当するサブヘッドモジュール１９０２〜１９０７を図示のように配置して、幅の広い用紙１９０８を記録できるようにしたものである。第４の実施の形態においては４インチラインヘッドを４本搭載したサブヘッドモジュール１９０２〜１９０７が横に並べてあるため、最大約２４インチ幅を記録できるインクジェット記録装置が構成される。横方向の記録ドットの連続性を確保するために、各ヘッドモジュール１９０２〜１９０７は用紙搬送方向に互い違いにずらして配置してある。このずれは、各サブヘッドモジュールの記録時のインク吐出タイミングの調整により吸収される。幅広用紙１９０８上の図形１９０９〜１９１１は、サブヘッドモジュール１９０２〜１９０７により分担して記録されたものである。

第４の実施の形態においても、第１および第２の実施の形態の予備吐要否に関わるカウント対象パターンのカウントを、個々のサブヘッドモジュール１９０２〜１９０７に適用することが可能であり、最適な予備吐処理が実現可能である。また、図１９では第１の実施の形態のヘッドモジュール１０１に相当するものを用いたが、第３の実施の形態、図１６のヘッドモジュール１０１'に相当するものを、図１９のサブヘッドモジュール１９０２〜１９０７のように配置して、単色幅広インクジェット記録装置を構成している場合でも同様である。

この第４の実施の形態においては、ヘッドモジュールを複数台用いて構成されたインクジェット記録装置においても、各ヘッドモジュール毎にラインヘッド予備吐実行要否の判断を行うことができ、他の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、上記第１〜４の実施の形態においては、ラインヘッドを用いたインクジェット記録装置について述べてきたが、ヘッドの複数のノズルをブロック化して、ブロックごとのカウント対象パターンの出現回数をカウントすることができるインクジェット記録装置であれば、必ずしもラインヘッドに限るものではなく、同様に本発明を適用可能である。

本発明の第１の実施の形態における複数の記録素子を用紙の全幅に亘って直線状に配列した長尺タイプの記録ヘッドであるラインヘッドを４個用いたインクジェット記録装置の構成図である。 図１のヘッドモジュールの記録時の状態図である。 図１のヘッドモジュールを用いて記録を行っている様子を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるノズル配置と紙面予備吐の具体例を示す図である。 紙面予備吐パターンの二例を示す図である。 パーソナルコンピュータ（ＰＣ）とインクジェット記録装置の接続関係を示す図である。 図１のヘッドモジュールを制御する基板の構成図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタドライバの構成図である。 圧縮されたデータの解凍後のデータ表現方法を説明するための図である。 図７の制御基板に搭載されるＡＳＩＣの内部構成を示した図である。 図７の制御基板に搭載されるＡＳＩＣの制御方法を示したフローチャートである。 図１０内の設定データカウント部のカウントの仕方を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態におけるヘッドモジュールの制御基板に搭載されるＡＳＩＣの別の内部構成を示した図である。 本発明の第２の実施の形態におけるヘッドモジュールの制御基板に搭載されるＡＳＩＣの制御方法を示したフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態におけるヘッドモジュールによる記録の様子を示す図である。 図１６のヘッドモジュールによる複数の同色ラインヘッドによる記録の方法を説明するための図である。 本発明の第３の実施の形態の制御を表すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態におけるヘッドモジュールの構成およびその記録結果を示す図である。

符号の説明

１０１…ヘッドモジュール
１０２…ヘッドユニット
１０３〜１０６…ラインヘッド
１０７…回復ユニット
１０８…用紙
４０３…ノズル群
４０４…調整領域
４０５…記録画像
４０７〜４１０…ドット
１２０２〜１２０４…ブロック
５０１…紙面予備吐パターン
５０２…紙面予備吐パターン
６０２…インクジェット記録装置
６０３…ＵＳＢインタフェース
７０１…基板
７０３…フラッシュメモリ
７０４，７０７…メモリ
７０５…制御部
７０８…ヘッドドライバ
７０９…モータドライバ
１００２…通信処理部
１００３…コマンド解析部
１００４…圧縮データ解凍部
１００５…メモリ制御部
１００６…記録データ制御部
１００７…ヘッド通信制御部
１００８…予備吐設定部
１００９…設定データカウント部
１０１０…予備吐制御部
１２００…レジスタ
１２０２…ブロック
１２０５…ビット
１３０７…空白ライン
１４０３…コマンド解析部
１４０９…設定データカウント部
１４１０…予備吐制御部
１７０１…記録画像
１７０３〜１７０６…ライン
１９０１…ヘッドモジュール

Claims (12)

1. インクを吐出するノズル列を形成してなる記録ヘッドと、
   記録データに基づき前記記録ヘッドのノズル列からインク液滴を吐出させると共に前記記録ヘッドのインク吐出状態を適正に保つための予備吐動作を制御するヘッド制御手段とを備え、
   前記ヘッド制御手段は、
   前記記録ヘッドのノズル列をそれぞれ複数個のノズルからなる複数のノズルブロックに分割し、前記記録データを解析して、前記各ノズルブロック毎に、予め定めたカウント対象パターンの連続した出現回数をカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段のカウント値が一定値に達したか否かを各ブロック毎に判断する判別手段とを有し、
   前記カウント値が所定値に達したブロックが少なくとも１つ以上存在した場合に前記記録ヘッドについて予備吐処理を行う
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録データは圧縮処理を施されており、前記カウント手段は、圧縮データを解凍処理する際に前解凍結果に基づいて前記カウント対象パターンを検出することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記圧縮データの検索から決定された予備吐タイミングにおいて、紙面予備吐処理または回復ユニットにおける予備吐処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記カウント対象パターンは複数設定され、前記カウント手段は、異なるカウント対象パターンが連続して出現した場合にも前記カウント対象パターンが「連続」して出現したと判断することを特徴とする請求項１〜３記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御手段は、外部からの指示に基づいて前記カウント対象パターンを任意に変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記制御手段は、前記記録データに付随する画像サイズ情報の画像横サイズに基づいて、１ラインの終了を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記制御手段は、前記記録データに付随する画像サイズ情報の画像縦サイズに基づいて、ページの終了を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 前記制御手段は、１ライン全体の記録を省略するラインスキップコマンドを検出し、検出されたスキップする連続ライン数が所定数以上であるとき、直ちに予備吐処理を実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
9. 前記制御手段は、ラインスキップコマンドを検出し、検出されたスキップする連続ライン数が所定数以上に満たないとき、当該ライン数を各ブロックのカウント値に反映させることを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録装置。
10. 前記記録ヘッドを同色で複数本用いる場合、前記制御手段は各記録ヘッドが分担する記録データの部分について前記カウント対象パターンの検出を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
11. 前記記録ヘッドはラインヘッドであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
12. 記録データに基づき記録ヘッドのノズル列からインク液滴を吐出させて画像の記録を行うとともに、前記記録ヘッドのインク吐出状態を適正に保つための予備吐動作を行うインクジェット記録装置の回復処理方法であって、
    前記記録ヘッドのノズル列をそれぞれ複数個のノズルからなる複数のノズルブロックに分割し、前記記録データを解析して、前記各ノズルブロック毎に、予め定めたカウント対象パターンの連続した出現回数をカウントするステップと、
    カウント値が一定値に達したか否かを各ブロック毎に判断するステップと、
    前記カウント値が所定値に達したブロックが少なくとも１つ以上存在した場合に前記記録ヘッドについて予備吐処理を起動するステップと
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の回復処理方法。

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