JP2009045803A - インクジェット記録装置および該記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録装置において、記録ヘッドの時分割駆動の仕方を工夫することにより、予備吐出時に吐出口面へ付着するインクミストの量を低減し、高品位で且つ信頼性の高い記録を行う。
【解決手段】予備吐出を実行すると判別された場合（Ｓ８２０）、時分割駆動の駆動順をミスト発生が少ない駆動順Ａとして設定する（Ｓ８３０）。また、記録動作が行われると判断された場合（Ｓ８２０）は、駆動順を着弾位置などが安定した駆動順Ｂとして設定する（Ｓ８４０）。このように、記録の場合と、予備吐出動作の場合とで時分割駆動における各ノズルの駆動順序を変えることにより、記録時には着弾位置のずれなどのない記録を行うことができ、また、予備吐出時にはインクミストの少ないインク吐出を行うことができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、インクジェット記録装置および該記録装置の制御方法に関し、詳しくは、記録ヘッドに配列された複数のノズルを複数のブロックに分け、ブロック間でノズルの記録素子を駆動するタイミングをずらした、いわゆる時分割駆動の制御に関するものである。

近年、情報機器の普及に伴って、その周辺機器である記録装置も急速に普及している。中でも、記録ヘッドを記録媒体に対して走査させ、この走査の際に記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方式は、装置の小型化が容易であり、また、比較的簡単な構成でカラー記録を行うことができるなど、様々な利点を有している。この様な点から、インクジェット記録方式は多くの情報出力装置に採用されている。

インクジェット記録装置の中でも、熱エネルギーによって発生する気泡を利用してインクを吐出するサーマルインクジェット方式は、吐出機構の高集積化が比較的容易であり、インクを吐出する吐出口を高密度に配置することを可能としている。このように吐出口を高密度に配置することにより、記録ヘッドひいては記録装置を小型化することができ、また、高画質で高速に記録も可能となる。

このように多数の吐出口が配列された記録ヘッドを駆動してインク吐出を行う場合、総ての吐出口を同時に駆動して同一のタイミングでインクを吐出するには、比較的大容量の電源が必要となる。そのため、通常は、複数の吐出口を複数のブロックに分け、ブロックごとに順次駆動する、いわゆる時分割駆動方式が採用されている。この時分割駆動を行うことにより、同時に駆動する吐出口の数が減るため、記録装置に必要な電源の容量を抑えることが可能となる。

ところで、このような時分割駆動の仕方によっては、記録ヘッド内におけるインクの流動に関して種々の不都合が発生することがある。例えば、ある吐出口からインクを吐出すると、その際に生じた圧力変動がインク流路を通じて隣接する吐出口に伝わり、その吐出口のインク界面（メニスカス）が不安定な状態になる。このような不安定状態でインクを吐出すると、インクの記録媒体における着弾位置がずれたり、吐出口から吐出されるインク滴の量が変動したりすることがある。そして、このようにインク滴の着弾位置がずれたり、インク滴の吐出量が変動すると、記録媒体上の画像に濃度むらが生じることがある。また、着弾位置のずれによって記録媒体上に形成されるインクドットの重なりや逆に記録媒体の余白が生じ、それらが黒スジや白スジといった濃度むらとなることもある。

以上のようなインクメニスカスの状態に起因した吐出不良を解決するために、インク吐出時の時分割駆動のタイミングや吐出量を最適化することによって液室内に発生する負圧のレベルを最も常圧に近づける方法が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１には、最適な時分割駆動により液室内に発生する負圧を常圧に近づけることで、インクリフィルの際の振動の振幅が小さい安定した状態でインクを吐出することができ、駆動周波数を向上する技術が記載されている。

特開平０５−０８４９１１号公報

しかしながら、記録に際してインクリフィルの振動の振幅が小さくなるような時分割駆動を行う場合であっても、記録ヘッドの吐出口が配設された面にインクミストが付着することがある。そして、それによって吐出インク滴の着弾位置ずれなどを生じ、上述と同様の濃度むらを生じる。

例えば、予備吐出時には、記録ムラの防止、特に使用ノズルと不使用ノズルの吐出特性の差によって発生する濃度むらを防止するために、駆動パルスを最大吐出量になるよう制御したり、記録時よりも大きなエネルギーを投入したりする技術が知られている。また、予備吐出の場合には、複数の吐出口列から一度に多くのインク滴を高い周波数で吐出するのが一般的である。このような場合には、飛翔しているインク滴同士の気流が干渉して乱流が発生し、その乱流によって巻き上げられたインクミストが吐出口面に付着することが少なくない。

また、予備吐出されたインクを受容するためのインク受容部を設けた記録装置が知られているが、記録ヘッドの吐出口面とインク受容部の受容面との距離は、記録時の吐出口面と記録媒体との距離よりも大きく設定されることが多い。これは記録ヘッドの吐出口面が不用意に受容面と接触して擦ったり、予備吐出されたインクが堆積して吐出口面と接触したりしないようにしたものである。しかしその結果として、予備吐出の際には記録時と比較してインクミストの発生量も多く、乱流が発生しやすい環境となっている。

以上のように予備吐出時にインクミストが大量に吐出口面へ付着した場合には、記録中にインクが吐出する際に吐出口面の付着ミストと結合する場合がある。そして、それによって吐出方向が変化して着弾位置がずれるなどし、記録において上述と同様に濃度むらを引き起こすという問題がある。

本発明の目的は、記録ヘッドの時分割駆動の仕方を工夫することにより、予備吐出時に吐出口面へ付着するインクミストの量を低減し、高品位で且つ信頼性の高い記録を行うことが可能なインクジェット記録装置および該装置の制御方法を提供することである。

そのために本発明では、複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段と、該予備吐出手段が記録ヘッドの予備吐出を実行するとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行うヘッド駆動制御手段と、を具えたことを特徴とする。

他の形態では、複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段と、記録ヘッドの動作として、次に記録動作が行われるか、前記予備吐出手段による予備吐出が行われるかを判断する判断手段と、該判断手段が、予備吐出が行われると判断したとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行い、前記判断手段が、記録動作が行われると判断したとき、前記グループのｄ個の吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、前記連続型の時分割駆動以外の時分割駆動である、分散型の時分割駆動を行う制御手段と、を具えたことを特徴とする。

また、複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の制御方法において、記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段を用意する工程と、前記予備吐出手段が記録ヘッドの予備吐出を実行するとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行うヘッド駆動制御工程と、を有したことを特徴とする。

他の形態では、複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の制御方法において、記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段を用意する工程と、記録ヘッドの動作として、次に記録動作が行われるか、前記予備吐出手段による予備吐出が行われるかを判断する判断工程と、該判断工程が、予備吐出が行われると判断したとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行い、前記判断手段が、記録動作が行われると判断したとき、前記グループのｄ個の吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、前記連続型の時分割駆動以外の時分割駆動である、分散型の時分割駆動を行う制御工程と、を有したことを特徴とする。

以上の構成によれば、予備吐出時にミストの発生が少ない連続型の時分割駆動を行うことができる。また、予備吐出時には、上記の連続型の時分割駆動を行い、一方、記録時には、着弾位置のずれなどが上記連続型の時分割駆動よりも少ない分散型の時分割駆動を行う。これにより、予備吐出時にインクミストが吐出口面へ付着するのを防止し、且つ高品位な画像を記録することが可能となる。

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るインクジェット記録装置を示す斜視図である。図１において、インクジェット記録装置１は、矢印Ａで示される主走査方向に往復走査可能なキャリッジ２を備え、このキャリッジに着脱自在に搭載された記録ヘッド３からインクを吐出して記録を行う。また、インクを収容し、記録ヘッド３にインクを供給するインクジェットカートリッジ４が記録ヘッド３に対して着脱可能に保持される。インクジェットカートリッジ４には、ブラック（Ｋ）インクと、シアン（Ｃ）、ライトシアン（ＬＣ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）およびイエロー（Ｙ）のカラーインクとがそれぞれ収容される。記録ヘッド３は、不図示のブラックインクを吐出させるためのノズル列と、各カラーインクを吐出させるために用いられる５つのノズル列とを備える。各色インクのノズル列は、それぞれ１２８０個の吐出口を配列したものである。

キャリッジ２は、筐体７に取り付けられたガイドシャフト８によって図中矢印Ａ方向すなわち主走査方向に移動自在に案内されており、ＣＲモータＭ１の駆動力を伝達する伝動機構５に含まれる駆動ベルト６に連結されている。従って、ＣＲモータＭ１を正転または逆転させることにより、キャリッジ２はガイドシャフト８に沿って往復移動する。更に、筐体７内には、キャリッジ２の主走査方向における絶対位置を示すスケール（エンコーダー）９がガイドシャフト８と平行に配置されている。

筐体７の背部には給紙機構１０が設けられており、Ａ４サイズの用紙やハガキサイズの用紙など様々なサイズの記録媒体Ｐは、給紙機構１０に含まれる給紙トレイ１１上に複数枚載置することができる。給紙機構１０は、ＬＦモータＭ２（図１では省略）によって駆動される図示されない分離ローラを含んでおり、記録媒体Ｐは分離ローラによって給紙トレイ１１から給紙され、キャリッジ２上の記録ヘッド３と相対する記録位置に供給（搬送）される。

さらに、インクジェット記録装置１は、キャッピングユニット１３やワイピングユニット１４等を含む回復装置１５を備えている。インクジェット記録装置１の非記録時には、キャッピングユニット１３によって記録ヘッド３がキャッピングされる。また、このキャッピング状態で吸引回復処理が吐出回復処理の一環として行われる。また、記録ヘッド３に付着したインクは、ワイピングユニット１４によって除去される。

図２にて後述される、予備吐出インクを受容するインク受容器（以下、予備吐箱とする）は、キャッピングユニット１３と記録可能領域の間に配置されている（図１では省略）。キャリッジがこの位置に移動することにより予備吐出による吐出回復処理が行われる。

記録時には、キャリッジ２が矢印Ａの往方向（例えば、ホームポジション側から他方端への移動方向）に移動し、その移動とともに記録ヘッドの吐出口から記録データに応じてインクが記録媒体Ｐに対して吐出される。キャリッジ２が記録媒体Ｐの他方の端まで移動すると、分離ローラが一定量だけ回転することで記録媒体Ｐを矢印Ｂ方向（副走査方向、搬送方向）に所定量搬送する。そして、矢印Ａの復方向（例えば、他方端からホームポジション側への移動方向）に再びキャリッジ２を移動しながら記録を行う。このように、キャリッジの記録走査と記録媒体の搬送動作とを繰り返すことにより記録媒体全体に画像の記録を行う。

記録ヘッド３は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するための発熱抵抗素子を備えている。この発熱抵抗素子によって発生させた熱エネルギーによりインクを膜沸騰を生じさせ、その膜沸騰による気泡の成長、収縮による圧力変化を利用してインクを吐出させる。発熱抵抗素子は各色インクのノズル列を構成する吐出口（ノズルとも称する）のそれぞれに設けられており、各発熱抵抗素子には、インクを吐出させるために駆動パルス電圧が印加される。

図２は、図１に示した本実施形態の記録装置で用いられる予備吐箱の構成を模式的に示す図である。記録媒体Ｐは、プラテン１７上に供給され、通常、この記録媒体Ｐと記録ヘッド３との距離はできるだけ近接した距離になるよう設定されている。一方、キャッピングユニット１３と記録可能領域の間に配置されている予備吐箱１６は、通常、記録ヘッド３との距離を比較的大きく離間させている。これは記録可能領域に対する予備吐出インクによる汚れや、予備吐出によるインク堆積物が記録ヘッドと擦れことを防止するためである。予備吐箱内には、予備吐出インクを受容するための吸収体が配置されている。

図３は、図１に示したインクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。本実施形態のインクジェット記録装置は、ホストコンピュータ（ＰＣなど）と接続しており、ホストコンピュータのアプリケーションなどを利用して作成された画像情報や記録情報を含む画像データを記録することができる。図３において、２００は、インクジェット記録装置全体を制御するＣＰＵを示す。ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２０１とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０２に格納されるプログラムやデータを用いて、図９にて後述される処理などを実行する。すなわち、ＣＰＵ２００は、メインバスライン２０５を介して各駆動部へ駆動指令を送ることで記録装置を制御する。メインバスライン２０５には、画像入力部２０３と画像信号処理部２０４とが接続しており、ホストコンピュータからの画像情報（画像データ）は画像入力部２０３に一旦入力され、画像信号処理部２０４にて記録に適した画像信号（記録データ）に変換される。さらに、メインバスライン２０５には、操作者が記録に関する諸設定を行う操作部２０６と、記録ヘッドの回復装置に繋がる回復系制御回路２０７が接続されている。さらにまた、メインバスライン２０５には、各駆動部であるヘッド駆動制御回路２１５、キャリッジ駆動制御回路２１６、紙送り（搬送）制御回路２１７のそれぞれが接続されている。また、ＲＡＭ２０２内には、予め各駆動部を駆動するためのプログラムが格納されており、ＣＰＵ２００からの駆動指令に応じて各駆動回路のプログラムを起動させる。

なお、本記録装置は、メインバスに接続されるインターフェースを介して、ホストコンピュータと接続している。上述の説明では、ホストコンピュータと記録装置とを接続する構成であるが、ホストコンピュータ以外に、デジタルカメラやフラッシュメモリを接続することも可能である。このときに、記録装置は、デジタルカメラで撮影した画像や、フラッシュメモリ内に格納されている画像を記録する。

回復系制御回路２０７は、記録ヘッドからのインク滴の吐出状態を良好に保つための回復装置を制御する回路であり、回復系モータ２０８やブレード２０９、キャップ２１０、吸引ポンプ２１１の駆動を制御する。回復装置には、吐出口面に付着したインク滴やホコリを拭き取るブレード２０９、吐出口からインクが蒸発しないように記録を行わないときに吐出口面を覆うキャップ２１０がある。さらに、キャップ内を負圧にすることで記録ヘッド内のインクを吸引してノズル内の増粘インクを強制的に排出する吸引ポンプ２１１がある。

記録ヘッドの駆動制御回路２１５は、記録データに応じて記録ヘッド２１３の発熱抵抗素子の駆動を実行する。これにより、記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出するいわゆる予備吐出や画像記録のためのインク吐出、さらにはインクないし記録ヘッドの温調を記録ヘッド２１３において行うことができる。さらに、キャリッジの駆動を制御するキャリッジ駆動制御回路２１６、記録媒体を給紙・搬送する紙送り機構を制御する紙送り制御回路２１７なども駆動プログラムに応じて、それぞれキャリッジモータや搬送モータを駆動させる。

図４（ａ）〜（ｃ）は、時分割駆動の一例を説明する図であり、同図（ａ）は記録ヘッドのノズル列、同図（ｂ）は各ノズルに印加される駆動信号、同図（ｃ）は駆動信号によって各ノズルから吐出された飛翔インク滴をそれぞれ模式的に示す図である。

図４（ａ）において、インクジェット記録ヘッドのノズル列５００は、例えば３２個のノズルからなり、これらのノズルは図中の上から８ノズルずつ、第１グループから第４グループまで４つのグループに分けられている。さらにこれら各グループ内の８個の各ノズルは、８つの駆動ブロックの１つに属しており、記録の際にはブロック単位で時分割して順次駆動される。時分割駆動において、同じブロックのノズルは同時に駆動される。図示した例では、ノズル列の１番、９番、１７番、２５番の４つのノズルが第１駆動ブロック（単に第１ブロックとも称する）、８番、１６番、２４番、３２番の４つのノズルが第２駆動ブロックである。同様に、２番、１０番、１８番、２６番のノズルが第８駆動ブロックというように、各グループ内のノズルが周期的に各駆動ブロックに割り当てられている。第１駆動ブロックから第８駆動ブロックまで昇順に順次駆動される時分割駆動の場合、図４（ｂ）に示すパルス状の駆動信号３００によりそれぞれの発熱抵抗素子が順次駆動され各ノズルから駆動信号に対応して図４（ｃ）に示すようにインク滴１００が吐出される。

次に、本発明の一実施形態に係る、記録ヘッドの時分割駆動のブロック構成、印加する駆動信号に関して図５、図６を用いて説明する。図５および図６は、それぞれ「連続型」時分割駆動および「分散型」時分割駆動を示す図である。本発明の実施形態は、予備吐出時と記録時とで、これらの時分割駆動を切り替えるものである。

図５に示す連続型の時分割駆動では、各インク色について１２８０個のノズルを配列したノズル列（吐出口配列）を、２０ノズルごとにグループ分けをする。０番のノズルから１９番のノズルが第１グループであり、以降同様にしてノズル列全体では６４グループに分けられている。また、単位時間当たりに記録されるブロック数（時分割数）は２０である。例えば、０番、２０番の・・・ノズルは、ブロックＮｏ（番号）が０であり、同じブロックＮｏの６４個のノズルが同時に駆動されてインクが吐出される。この１つのグループ内の２０個のノズルは、順次駆動されるものの１カラム（１周期）内にすべて駆動される。なお、本実施形態の記録ヘッドは１２８０個のノズルを１列に配列したノズル列の構成であるが、６４０個のノズルからなるノズル列を２列ずらして配置する記録ヘッドを用いてもよい。このとき、奇数列と偶数列それぞれのノズルは主走査方向にずらして配置されている。この奇数列、偶数列それぞれのノズル列ごとに、連続する２０個のノズルで１グループを構成し、ノズル列毎に各グループのノズルをブロック駆動する構成とすることもできる。

図５に示す連続型の時分割駆動は、１つ分の駆動タイミングを空けて上方ノズルから下方ノズルに向かって順次駆動が行われる。例えば全ノズルからインクを吐出する場合、先ず０番のノズルについて駆動が行なわれて０番のノズルからインクが吐出される。次に、１０番ノズル、１番ノズル、１１番ノズル、…から順次インクが吐出される。この図５に示す例において、実際には配列において隣接するノズルから駆動タイミングが連続した駆動を行ってはいない。しかし、ノズル配列において連続する０番ノズル〜９番ノズルのグループ（以下、第１分割グループ）では、これらのノズルから順番にインクが吐出される。１０番ノズル〜１９番ノズルのグループ（以下、第２分割グループ）でも同様である。そして、第１分割グループで最初に吐出されるノズルの吐出順序は、第２分割グループで最初に吐出されるノズルの吐出順序より先である。本明細書では、この駆動順序を「連続型」の駆動順序という。もちろん、図８に示すように０番ノズルから１９番ノズルまで時分割駆動に係る１つのグループ内の隣接するノズルを順番に連続して駆動するものも連続型の駆動順序に含まれる。

一般化すると、時分割駆動のブロック数（時分割数ｄ；図５では２０）と同じ数の、配列において隣接するノズルを１つのグループとするとき、グループのｄ個のノズルをｎ個（１以上の整数；図５では２つ）の分割グループに分けて時分割駆動することを考える。このとき、「連続型」の駆動順序は、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ；図５では、第１、第２グループ）のノズル配列において連続するｄ個のノズルでは、これらのノズルから順番にインクが吐出される。そして、第ｋ分割グループで最初に吐出されるノズルの吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出されるノズルの吐出順序より先である。

以上の連続型の駆動順序によれば、インクミストの発生を抑制できるとともに、吐出口面に付着するミスト量を低減することができる。すなわち、従来、隣接するノズルから順次インクを吐出するときには、インク吐出の際に隣接するノズルのインクメニスカスを振動させて隣接ノズルからのインク吐出が不安定な状態（クロストーク）となることが知られている。しかしながら、本発明の発明者らは、この不安定な状態でインク吐出を行なう場合であっても、上記のような駆動順序の時分割駆動を行うことにより、インク滴の飛翔による気流の発生が抑制されることを発見した。これはクロストークにより、膜沸騰による気泡のエネルギーが拡散するために、インク吐出の速度が低下して気流を低減するからである。その結果、インクミストの発生量を減らすことができるばかりでなく、飛翔しているインク滴同士の気流が干渉して乱流が発生するのを防止され、結果として、インクミストが吐出口面に付着することも抑制することができる。

ただし、吐出特性は比較的不安定な状態なので、インク滴が記録媒体に着弾する位置がずれたり、吐出口から吐出されるインク滴の量が変動したりする場合がある。このため、本発明の実施形態では、このような時分割駆動を予備吐出時に用いる。これにより、予備吐出によってインクミストが吐出口面に付着することを低減することができる。

例えば、時分割駆動の各グループにおいて最初に吐出するノズルにはクロストークの影響もないため、吐出インクの速度も速く、気流も発生する。それ以降連続して吐出されるインク滴はクロストークの影響を受けて吐出速度が低下し、気流も低減されるものの、先に吐出したインク滴により発生する気流の影響を受けて、後ろに位置するインク滴は着弾位置がヨレてしまう。この連続して吐出されるインク滴のうち、比較的後ろに位置するインク滴の着弾位置がヨレてしまうことを端ヨレと称する。図５に示す例では、単位時間あたりの吐出数が多いときに、連続したインク滴の吐出により発生する気流の影響を受けて、１番ノズルや１１番ノズルのインク滴がそれぞれ０番ノズル、１０番ノズルの方向に引き寄せられる。この端ヨレは、連続して吐出されるインク滴により記録される帯状の画像の一端にあたる部分の着弾位置がずれることにより、画像内に記録媒体の地色が見える白いスジ状の線が生じてしまう。この白いスジ状の線は、記録ヘッドの連続型の時分割駆動時の１グループ毎に生じるため、白スジの間隔がとても狭い、つまり低いピッチで多く生じる。そのため、認識されやすく、画像品位の低下につながってしまう。この白スジは、高Ｄｕｔｙの画像、さらには１回の記録走査において記録されるＤｕｔｙが高いとき、単位面積当たりに付与されるインク量が多いとき、単位時間当たりの吐出数が多いときなどの条件で記録されるときにより顕著に現れる。

一方、本実施形態では、図６に示す「分散型」の駆動順序は通常の記録動作で用いる。これにより、着弾位置ずれなどのない高品位で信頼性の高い記録を行うことができる。

すなわち、図６に示す時分割駆動は分散型の駆動順序によるものの一例を示している。なお、図６においても、グループ、ブロックの構成は図５の構成と同一である。本明細書では、この図６に示すように、１つのグループ内で２０個のノズルからは順番（時分割）にインクが吐出されるが、上述の連続型の時分割駆動以外の駆動順序を「分散型」の駆動順序という。図６に示すように分散型駆動では、全ノズルからインクを吐出する場合、先ず０番のノズル駆動が行われて０番のノズルからインクが吐出され、次に８番ノズル、４番ノズル、１２番ノズル…から順次インクが吐出される。

従来、駆動タイミングを分散させて隣接しないノズルからインクを吐出するときには、ノズルのインクメニスカスは振動しておらず、安定した状態でインク吐出が行なわれると知られている。つまり、ノズルからインクを吐出したときに隣接するノズルのインク界面を振動させるものの、インク界面の安定している離れたノズルからインクを吐出することで、安定したインク吐出が行われていると考えられている。そして隣接ノズルのインク吐出によるインク界面の振動が収まってからインクが吐出されていると考えられている。しかしながら、本発明の発明者らは、この安定した状態でインク吐出を行った場合には、インク滴の飛翔による気流の発生が助長されることを発見した。つまり、膜沸騰による気泡のエネルギーが正確に吐出インクへ伝わるために、インク吐出の速度が速く、気流が発生しやすい状態だからである。その結果、インクミストの発生量が増加するばかりでなく、飛翔しているインク滴同士の気流が干渉して乱流が発生し、インクミストを吐出口面に付着させてしまう。

ただし、比較的安定した状態でインク吐出が行われているために、インク滴が記録媒体に着弾する位置がずれたり、吐出口から吐出されるインク滴の量が変動したりする懸念は少ない。例えば、先に吐出したインク滴により発生する気流の影響は、隣接したノズル領域に限定されており、次に吐出するノズルが離れている場合にはその影響が及びにくい。従って高いＤｕｔｙの画像を記録するときに、分散型の駆動順の方が、端ヨレが生じにくいためより高品位な画像を記録することができる。

以上説明したように、本実施形態においては、図７に示すようなブロック駆動の順番を複数種類用意し、連続型の駆動順を予備吐出の場合に、分散型の駆動順を画像記録の場合にそれぞれ選択するように制御する。図７において、駆動順Ａは図５に示した連続型の駆動順であり、駆動順Ｂは図６に示した分散型の駆動順である。これにより、端ヨレ懸念のある駆動順Ａを画像記録時に選択することは避け、駆動順Ｂを選択することで高品位な画像記録を達成することができる。その場合、駆動順Ｂを選択するとインクミストが吐出口面に付着する懸念があるものの、通常記録ヘッドの吐出口面と記録媒体の距離は可能な限り近接した距離に設定されているため、吐出に際しインクミストが発生する量は比較的少ない場合が多い。なお、駆動順Ｃは図８に示した連続型の駆動順序である。

一方、予備吐箱と吐出口面との距離は比較的離間している場合が多いため、予備吐出時にはインクミストが吐出口面に付着する懸念がある。また、予備吐出時には複数の吐出口列から一度に多くのインク滴を高い周波数で吐出するのが一般的であり、そうした懸念を回避するために信頼性の高い駆動順Ａを予備吐出時に選択することが可能である。その場合、端ヨレなど画像劣化の懸念はあるものの、予備吐出のみ限定した駆動順であれば画像劣化を意識する必要がないため、最適な駆動順を選択できる。

図９は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御処理を示すフローチャートである。

まず、ホストコンピュータなどから画像情報（画像データ）が入力されると、画像入力部に一旦入力され（Ｓ１０１）、画像信号処理部にて記録に適した画像信号（記録データ）に変換される（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２００では画像情報が入力されたことを受けて、ブロック駆動順選択シーケンスを実行する（Ｓ１０３）。印刷前回復シーケンス用のブロック駆動順が選択されると、印刷前回復シーケンスに含まれる予備吐出を実行した後（Ｓ１０４）、記録動作を開始する（Ｓ１０５）。記録動作が開始されると、先ずブロック駆動順選択シーケンスを実行（Ｓ１０６）した後、記録動作中予備吐出を行う。次に、再度ブロック駆動順選択シーケンスを実行（Ｓ１０８）した後に画像記録を行うための記録走査を行う（Ｓ１０９）。１スキャンの記録走査が終了すると、印刷ジョブが終了したか否かの判定を実施し（Ｓ１１０）、まだ終了していない場合には再度Ｓ１０６に戻って記録動作を開始する。印刷ジョブが終了した場合には、ブロック駆動順選択シーケンスを実行した後に印刷終了時回復シーケンスを行うようになっており、選択された駆動順序に従って印刷終了時回復シーケンスに含まれる予備吐出を行う（Ｓ１１２）。印刷終了時回復シーケンスが終了すると、記録ヘッドをキャッピングし（Ｓ１１３）、印刷動作が終了する。

図１０は、本実施形態におけるブロック駆動順序を設定する処理を示すフローチャートである。本処理は、図９における処理におけるブロック駆動順選択シーケンスにおいて実行される処理である。

まず、ＣＰＵ２００により記録動作中であるか、あるいは非記録動作中であるかの動作状況の取得が行われる（Ｓ８１０）。その取得データをもとに、次に予備吐出動作を実施するか否かの判定が実施される（Ｓ８２０）。ステップＳ８１０において取得した状況が、非記録動作中であって次に予備吐出を実行すると判別された場合、または記録動作中であって次に予備吐出を実行すると判別された場合には、続くステップＳ８３０においてブロック駆動順を駆動順Ａとして設定する。また、Ｓ８１０において取得した状況が記録動作中であって、次に記録動作を続行すると判断された場合には、Ｓ８４０においてブロック駆動順を駆動順Ｂとして設定する。次に、ステップＳ８５０では、ステップＳ８３０、８４０で設定された駆動順に従って、吐出動作を実行する。

以上のように、本実施形態によれば、画像記録の場合と、予備吐出動作の場合とでブロック駆動順序を変える。これにより、端ヨレ懸念のある駆動順を画像記録時に選択することは避け、またインクミストが吐出口面に付着する懸念がある駆動順を予備吐出時に選択することは避けることができる。すなわち、記録時には着弾位置のずれなどのない記録を行うことができ、また、予備吐出時にはインクミストの少ないインク吐出を行うことができる。高品位の画像記録と信頼性の向上を両立できる。

（その他の実施形態）
上記実施形態においては、予備吐出時のブロック駆動順序として一つの駆動順を選択するような構成としたが、予備吐出の条件によって、それぞれ駆動順を選択できるような構成としてもよい。具体的には、予備吐出の条件として、非記録時にキャリッジが予備吐箱まで移動した後停止し、その状態で実行する予備吐出（静止予備吐出）と、記録動作中にキャリッジが予備吐箱上を移動しながら実行する予備吐出（移動予備吐出）とがある。その場合に、それぞれ異なる駆動順序を選択するような構成としてもよい。

例えば、一般的に静止予備吐出は複数の吐出口列から一度に多くのインク滴を高い周波数で吐出する場合が多い。このため、インク滴の気流を抑制するためには、図５に示す通り隣接したノズルは連続して順番に吐出するのではなく、隣接したノズルが吐出する間に別のノズルが吐出するタイミングを設けたほうがよい場合がある（第１の連続型の駆動順序）。一方、移動予備吐出は比較的低い周波数で順次吐出する場合が多い。このため、インク滴の気流を抑制するためには、図８に示したような隣接したノズルが連続して順番に吐出するようタイミング（図７の駆動順Ｃに相当；第２の連続型の駆動順序）を最適化することが好適である。つまり、ヘッドの構成や予備吐出条件に応じて、適宜最適な予備吐出のブロック駆動タイミングを選択することで、より信頼性の高い状態を保つことが可能である。

図１１は、記録ヘッドの動作状況を把握し、画像記録時と、静止予備吐出時と、移動予備吐出時とで最適なブロック駆動順を選択する処理を示すフローチャートである。先ず、ＣＰＵ２００により動作状況の取得が行われ（Ｓ８１５）、記録動作中であるか、あるいは非記録動作中であるかの判定を行う（Ｓ８２５）。判定結果が非記録動作中であれば、印刷前回復シーケンスまたは印刷終了時回復シーケンスに含まれる静止予備吐用のブロック駆動順として駆動順Ａを設定する（Ｓ８６５）。判定結果が記録動作中である場合には、次に予備吐出動作を実施するか否かの判定が実施される（Ｓ８３５）。Ｓ８２５において判定した結果が、記録動作中であって、且つ次に予備吐出を実行すると判別された場合には、続くステップＳ８４５において移動予備吐出用のブロック駆動順として（分割数ｎが駆動順Ａより小さい）駆動順Ｃを設定する。また、Ｓ８２５において判定した結果が記録動作中であって、且つ次に予備吐出動作を実行しないと判断された場合には、続くＳ８５５において記録時用のブロック駆動順として駆動順Ｂを設定する。次に、Ｓ８７５では、Ｓ８４５、８５５、８６５において設定された駆動順に従って、吐出動作を実行する。

以上のように、本実施形態によれば、画像記録と予備吐出動作とでブロック駆動順を切り替え可能とし、且つ予備吐出条件に応じて予備吐出のブロック順を選択できるようにすることができる。これにより、予備吐出動作の条件に最適な吐出タイミングを制御することが可能で、より信頼性を高めた画像記録を行うことができる。

本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態における予備吐箱の構成を示す模式図である。 インクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図である。 時分割駆動における駆動信号、及び、吐出したインク滴を示す模式図である。 本発明の実施形態における連続型の時分割駆動順序を示す模式図である。 本発明の実施形態における分散型の時分割駆動順序を示す模式図である。 複数の時分割駆動の駆動順を示す図である。 本発明の実施形態における別の連続型の時分割駆動順を示す模式図である。 本発明の実施形態における印刷フローを説明するフローチャートである。 本発明の実施形態におけるブロック駆動順を設定するフローチャートである。 本発明の他の実施形態におけるブロック駆動順を設定するフローチャートである。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ
３ 記録ヘッド
１３ キャップ
１６ 予備吐出箱
１７ プラテン
１００ インク滴
２００ ＣＰＵ
２１５ ヘッド駆動制御回路
２１６ キャリッジ駆動制御回路

Claims (6)

1. 複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段と、
   該予備吐出手段が記録ヘッドの予備吐出を実行するとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行うヘッド駆動制御手段と、
   を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段と、
   記録ヘッドの動作として、次に記録動作が行われるか、前記予備吐出手段による予備吐出が行われるかを判断する判断手段と、
   該判断手段が、予備吐出が行われると判断したとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行い、前記判断手段が、記録動作が行われると判断したとき、前記グループのｄ個の吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、前記連続型の時分割駆動以外の時分割駆動である、分散型の時分割駆動を行う制御手段と、
   を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 前記制御手段は、前記予備吐出手段が実行する予備吐出が、記録ヘッドを静止させて実行するものであるとき、第１の連続型の時分割駆動を行い、前記予備吐出手段が実行する予備吐出が、記録ヘッドを移動させて実行するものであるとき、前記第１の連続型の時分割駆動よりも前記分割数ｎが小さい第２の連続型の時分割駆動を行う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. 複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の制御方法において、
   記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段を用意する工程と、
   前記予備吐出手段が記録ヘッドの予備吐出を実行するとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行うヘッド駆動制御工程と、
   を有したことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
5. 複数の吐出口を配列した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の吐出口について時分割駆動を行うことにより記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の制御方法において、
   記録媒体以外に記録ヘッドから記録に関与しないインクを吐出する予備吐出を実行する予備吐出手段を用意する工程と、
   記録ヘッドの動作として、次に記録動作が行われるか、前記予備吐出手段による予備吐出が行われるかを判断する判断工程と、
   該判断工程が、予備吐出が行われると判断したとき、時分割駆動における時分割数と同じ数ｄの、配列において隣接する吐出口からなるグループのｄ個の吐出口をｎ個（１以上の整数）の分割グループに分けて時分割駆動し、第ｋ分割グループ（ｋ＝１、・・・、ｎ）の吐出口配列において連続するｄ個の吐出口では、これらの吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、第ｋ分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序は、第（ｋ＋１）分割グループで最初に吐出される吐出口の吐出順序より先である、連続型の時分割駆動を行い、前記判断手段が、記録動作が行われると判断したとき、前記グループのｄ個の吐出口から順番にインクが吐出され、かつ、前記連続型の時分割駆動以外の時分割駆動である、分散型の時分割駆動を行う制御工程と、
   を有したことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
6. 前記制御工程は、前記予備吐出手段が実行する予備吐出が、記録ヘッドを静止させて実行するものであるとき、第１の連続型の時分割駆動を行い、前記予備吐出手段が実行する予備吐出が、記録ヘッドを移動させて実行するものであるとき、前記第１の連続型の時分割駆動よりも前記分割数ｎが小さい第２の連続型の時分割駆動を行うことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置の制御方法。

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