JP2011206985A - 液体吐出装置、制御装置、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ベルトの表面に設けられた予備吐出領域に吐出された液体の飛散や搬送ベルトの表面上でのインク滴の大型化を抑制する。
【解決手段】搬送ベルト８の表面８ａに、予備吐出に係るインクが吐出される予備吐出領域８ｙが設けられている。予備吐出領域８ｙには、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出するヘッドそれぞれに対応する吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙが設定されている。各吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙは搬送方向に沿って１〜ｎ（ｎは２以上の整数）の範囲に分割される。プリンタの制御装置は、１の予備吐出領域８ｙに予備吐出に係るインクの吐出が開始されてから所定時間（搬送ベルト８がｎ周走行する時間）内は、ヘッド毎に、１〜ｎ回の予備吐出期間のそれぞれで、１〜ｎの分割範囲内にインクが吐出されるよう、各ヘッド及び搬送ベルト８の駆動を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出装置、これに用いられる制御装置、及び、プログラムに関する。

液体吐出装置の一例であるインクジェット式プリンタにおいて、ヘッドの吐出口近傍にあるインクの増粘を解消又は抑制するため、予備吐出を行うことが知られている。予備吐出は、吐出口からの画像形成に寄与しない吐出をいい、キャップ、記録媒体、搬送ベルト等に向けて行われる。

キャップに向けて予備吐出を行う場合、ヘッドをキャップ位置まで移動させる時間が必要となり、高速記録を実現し難い。また、キャップの配置領域が必要であるため、装置全体が大型化してしまう。記録用の記録媒体に向けて予備吐出を行う場合、記録媒体上に付着したインクにより記録品質が悪化し、また、非記録用の記録媒体に向けて予備吐出を行う場合、非記録用の記録媒体を用意しなければならず、不経済である。そこで、搬送ベルトの表面に予備吐出領域を設け、当該領域に予備吐出を行うことで、上記のような問題を軽減することができる。

特開２００６−１１６８０８号公報

しかしながら、特許文献１のように搬送ベルトの表面に設けられた予備吐出領域に予備吐出を行う場合、以下のような問題が生じ得る。即ち、予備吐出領域において、既に吐出された未乾燥のインクが着弾している位置にさらにインクが吐出されると、インク同士の衝突によって、インクの飛散や、搬送ベルトの表面上でのインク滴の大型化が生じ得る。飛散したインクは、ヘッドの吐出面や、搬送ベルトの表面に設けられた記録媒体を支持する支持領域又は支持領域上の記録媒体に付着して汚れの原因となり得る。大型化したインク滴もまた、ヘッドの吐出面に付着したり、搬送ベルトの走行に伴う慣性力（搬送方向上流側に移動する方向の力）によって搬送方向上流側に移動し、支持領域又は支持領域上の記録媒体に付着して汚れの原因となり得る。

本発明の目的は、搬送ベルトの表面に設けられた予備吐出領域に吐出された液体の飛散や搬送ベルトの表面上での液滴の大型化を抑制することが可能な、液体吐出装置、制御装置、及び、プログラムを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、記録媒体に対して液体を吐出するための複数の吐出口が開口した吐出面を有するヘッドと、前記記録媒体を支持する支持領域及び予備吐出領域が表面に設けられ、前記表面が前記吐出面に対向しつつ前記吐出面に平行な搬送方向に移動することにより、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送する搬送ベルトと、前記吐出口からの画像形成に寄与しない吐出である予備吐出に係る予備吐出データを作成する予備吐出データ作成手段と、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記予備吐出データに基づき前記吐出口から液体が前記予備吐出領域に吐出されてから所定時間が経過するまでは、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置以外の位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする液体吐出装置が提供される。

本発明の第２観点によると、記録媒体に対して液体を吐出するための複数の吐出口が開口した吐出面を有するヘッドと、前記記録媒体を支持する支持領域及び予備吐出領域が表面に設けられ、前記表面が前記吐出面に対向しつつ前記吐出面に平行な搬送方向に移動することにより、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送する搬送ベルトと、を含む液体吐出装置に用いられる制御装置であって、前記吐出口からの画像形成に寄与しない吐出である予備吐出に係る予備吐出データを作成する予備吐出データ作成手段と、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記予備吐出データに基づき前記吐出口から液体が前記予備吐出領域に吐出されてから所定時間が経過するまでは、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置以外の位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする制御装置が提供される。

本発明の第３観点によると、記録媒体に対して液体を吐出するための複数の吐出口が開口した吐出面を有するヘッドと、前記記録媒体を支持する支持領域及び予備吐出領域が表面に設けられ、前記表面が前記吐出面に対向しつつ前記吐出面に平行な搬送方向に移動することにより、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送する搬送ベルトと、前記ヘッドの液体吐出部及び前記搬送ベルトの駆動部と、を含む液体吐出装置を、前記吐出口からの画像形成に寄与しない吐出である予備吐出に係る予備吐出データを作成する予備吐出データ作成手段、並びに、前記ヘッドの液体吐出部及び前記搬送ベルトの駆動部の駆動を制御する制御手段、として機能させ、前記制御手段は、前記予備吐出データに基づき前記吐出口から液体が前記予備吐出領域に吐出されてから所定時間が経過するまでは、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置以外の位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッドの液体吐出部及び前記搬送ベルトの駆動部の駆動を制御することを特徴とするプログラムが提供される。

上記第１〜第３観点によれば、制御手段の制御によって、予備吐出領域での液体同士の衝突が防止されるため、予備吐出領域に吐出された液体の飛散や搬送ベルトの表面上での液滴の大型化を抑制することができる。

本発明によると、搬送ベルトの表面に設けられた予備吐出領域に吐出された液体の飛散や搬送ベルトの表面上での液滴の大型化を抑制することできる。

本発明に係る液体吐出装置の第１実施形態としてのインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１のプリンタに含まれるインクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩを示す拡大図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分断面図である。 図１のプリンタに含まれる搬送ベルトを示す平面図である。 プリンタの電気的構成を示すブロック図である。 予備吐出に係るインクの吐出態様を示す模式図である。 本発明の第２実施形態における予備吐出に係るインクの吐出態様を示す模式図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明に係る液体吐出装置の第１実施形態としてのインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢには、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成されている。空間Ｃには、インクジェットヘッド１０に対するインク供給源としてのカートリッジ３９が収容されている。

空間Ａには、４つのヘッド１０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット等が配置されている。空間Ａの上部には、プリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司る制御装置１ｐが配置されている。

制御装置１ｐは、外部装置から供給された画像データに基づいて、記録動作（プリンタ１各部による用紙Ｐの搬送動作、用紙Ｐの搬送に同期した画像形成に係るインクや予備吐出に係るインクの吐出動作等）を制御する。予備吐出を含む記録動作については後に詳述する。

搬送ユニット２１は、ベルトローラ６，７、両ローラ６，７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ４及び剥離プレート５、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９等を有する。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータ１２１（図６参照）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ７の回転に伴い、搬送ベルト８が図１中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ４は、ベルトローラ６に対向配置され、搬送方向上流側から供給されてきた用紙Ｐを搬送ベルト８の表面８ａに押さえ付ける。その後用紙Ｐは、搬送ベルト８の走行に伴い、表面８ａ上に支持されつつ、ベルトローラ７に向けて搬送される。剥離プレート５は、ベルトローラ７に対向配置され、用紙Ｐを表面８ａから剥離し、さらに搬送方向下流側へと導く。プラテン９は、４つのヘッド１０に対向配置され、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。

搬送ベルト８の表面８ａの構成については、図５を参照して後に詳述する。

各ヘッド１０は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有するライン式のヘッドである。各ヘッド１０の下面は、多数の吐出口１４ａ（図３及び図４参照）が開口した吐出面１０ａである。記録（画像形成）に際して、４つのヘッド１０の吐出面１０ａからそれぞれブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のインクが吐出される。ヘッド１０は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドホルダ３を介して筐体１ａに支持されている。ヘッドホルダ３は、吐出面１０ａが搬送ベルト８の上側ループの表面８ａに対向し、且つ、吐出面１０ａと表面８ａとの間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１０を保持している。ヘッド１０のより具体的な構成については後に詳述する。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット２１と排紙部３１とを繋ぐ。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。給紙トレイ２３は、上方に開口した箱体であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

上述したように、空間Ａ及びＢに、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。外部装置から受信した記録指令に基づいて、制御装置１ｐは、給紙ローラ２５用の給紙モータ１２５（図６参照）、各ガイド部の送りローラ用の送りモータ１２７（図６参照）、搬送モータ１２１（図６参照）等を駆動する。給紙トレイ２３から送り出された用紙Ｐは、送りローラ２６によって、搬送ユニット２１に供給される。用紙Ｐが各ヘッド１０の真下を副走査方向に通過する際、ヘッド１０から各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。また、このような記録動作の際、後述の予備吐出も行われる。インクの吐出動作は、用紙センサ３２からの検出信号に基づいて行われる。用紙Ｐは、その後剥離プレート５により剥離され、２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。さらに用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向に平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、カートリッジユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。カートリッジユニット１ｃは、トレイ３５、及び、トレイ３５内に並んで収納された４つのカートリッジ３９を有する。カートリッジ３９はチューブ（図示せず）を介して対応するヘッド１０にインクを供給する。

次に、図２〜図４を参照し、ヘッド１０の構成についてより詳細に説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット１７の下側にあって点線で示すべき圧力室１６及びアパーチャ１５を実線で示している。

ヘッド１０は、上下に積層されたリザーバユニット（図示せず）及び流路ユニット１２、流路ユニット１２の上面１２ｘに固定された８つのアクチュエータユニット１７（図２参照）、各アクチュエータユニット１７に接合されたＦＰＣ（平型柔軟基板）１９（図４参照）等を有する。リザーバユニットには、カートリッジ３９（図１参照）から供給されたインクを一時的に貯留するリザーバを含む流路が形成されている。流路ユニット１２には、上面１２ｘの開口１２ｙ（図２参照）から下面（吐出面１０ａ）の各吐出口１４ａに至る流路が形成されている。アクチュエータユニット１７は、吐出口１４ａ毎の圧電型アクチュエータを有する。

リザーバユニットの下面には凹凸が形成されている。凸部は、流路ユニット１２の上面１２ｘにおけるアクチュエータユニット１７が配置されていない領域（図２に示す開口１２ｙを含む二点鎖線で囲まれた領域）に接着されている。凸部の先端面は、リザーバに接続し且つ流路ユニット１２の各開口１２ｙに対向する開口を有する。これにより、上記各開口を介して、リザーバ及び個別流路１４が連通している。凹部は、流路ユニット１２の上面１２ｘ、アクチュエータユニット１７の表面、及びＦＰＣ１９の表面と、若干の隙間を介して対向している。

流路ユニット１２は、略同一サイズの矩形状の９枚の金属プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２i（図４参照）を互いに積層し接着することにより形成された積層体である。流路ユニット１２の流路は、図２、図３、及び図４に示すように、開口１２ｙを一端に有するマニホールド流路１３、マニホールド流路１３から分岐した副マニホールド流路１３ａ、及び、副マニホールド流路１３ａの出口から圧力室１６を介して吐出口１４ａに至る個別流路１４を含む。個別流路１４は、図４に示すように、吐出口１４ａ毎に形成されており、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ１５を含む。上面１２ｘにおける各アクチュエータユニット１７の接着領域には、圧力室１６を露出させる略菱形形状の開口がマトリクス状に配置されている。下面（吐出面１０ａ）における各アクチュエータユニット１７の接着領域に対向する領域には、圧力室１６と同様の配置パターンで、吐出口１４ａがマトリクス状に配置されている。

アクチュエータユニット１７は、図２に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、流路ユニット１２の上面１２ｘにおいて２列の千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット１７は、図３に示すように、当該アクチュエータユニット１７の接着領域内に形成された多数の圧力室１６の開口を覆っている。図示は省略するが、アクチュエータユニット１７は、多数の圧力室１６に跨るように延在した複数の圧電層、及び、厚み方向に関して圧電層を挟む電極を含む。電極には、圧力室１６毎に設けられた個別電極、及び、圧力室１６に共通の共通電極が含まれる。個別電極は、最も上方の圧電層の表面に形成されている。

ＦＰＣ１９は、アクチュエータユニット１７の各電極に対応する配線を有し、その途中部にドライバＩＣ（図示せず）が実装されている。ＦＰＣ１９は、一端がアクチュエータユニット１７、他端がヘッド１０の制御基板（リザーバユニットの上方に配置。図示せず）にそれぞれ固定されている。ＦＰＣ１９は、制御装置１ｐ（図１参照）による制御の下、制御基板から出力された各種駆動信号をドライバＩＣに伝達し、ドライバＩＣが生成した信号をアクチュエータユニット１７に伝達する。

次に、図５を参照し、搬送ベルト８の表面８ａの構成について説明する。

表面８ａには、図５に示すように、用紙Ｐを支持する支持領域８ｘ、予備吐出領域８ｙ、及び、非吐出領域８ｚが設けられている。各領域８ｘ，８ｙ，８ｚの幅（主走査方向の長さ）は表面８ａの幅と同じである。

支持領域８ｘは、搬送ベルト８の全周に沿って間隔をなして複数配置されている。支持領域８ｘは、予備吐出領域８ｙ及び非吐出領域８ｚの組の、搬送方向上流側及び下流側にそれぞれ配置されている。支持領域８ｘの長さ（搬送方向の長さ）は、プリンタ１で記録可能な最大サイズの用紙Ｐの長さより若干長い。

予備吐出領域８ｙ及び非吐出領域８ｚは、支持領域８ｘ間において搬送方向下流側からこの順に配置されており、搬送ベルト８の下側ループの表面８ａ（図５に示す面とは反対側の面）にも設けられている。予備吐出領域８ｙ及び非吐出領域８ｚには用紙Ｐが載置されない。

予備吐出領域８ｙは、予備吐出に係るインクが吐出される領域であり、撥インク性（インクを弾く性質）を有する。予備吐出領域８ｙには、４つのヘッド１０それぞれに対応する吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙが設定されている。吐出範囲１８Ｋはブラックのインク、吐出範囲１８Ｍはマゼンタのインク、吐出範囲１８Ｃはシアンのインク、吐出範囲１８Ｙはイエローのインクが吐出される範囲である。吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙは、それぞれ主走査方向に長尺な範囲（吐出面１０ａと略同じ形状及びサイズ）であり、互いに重複することなく搬送方向下流側から上流側に並列しており、明度が低い色のインクほど搬送方向下流側に位置している（明度はブラック（Ｋ）＞マゼンタ（Ｍ）＞シアン（Ｃ）＞イエロー（Ｙ））。また、各吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙは、搬送方向に沿って１〜ｎ（ｎは２以上の整数）の範囲に分割される（図５には吐出範囲１８Ｋの分割範囲のみ示しているが、他の吐出範囲１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙも同様）。なお、分割範囲は、図５に一点鎖線で示されているが、概念的（非可視的）なものである。１〜ｎの分割範囲は、それぞれ１〜ｎ回目の予備吐出期間（予備吐出領域８ｙが吐出面１０ａに対向する期間）でのインクの吐出範囲である。１〜ｎの分割範囲は、それぞれ主走査方向に長尺で且つ１ライン（１画素）分の幅を有する範囲であり、互いに重複することなく搬送方向下流側から上流側に並列している。

非吐出領域８ｚは、インクが吐出されない領域であり、支持領域８ｘの搬送方向下流側端部と予備吐出領域８ｙの搬送方向上流側端部との間に配置されている。非吐出領域８ｚは、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクが搬送方向上流側に流れるのを堰き止める堰止部８ｚ１を含む。堰止部８ｚ１は、表面８ａの幅と同じ幅（主走査方向の長さ）、及び、非吐出領域８ｚの略半分の長さ（搬送方向の長さ）を有する。

予備吐出領域８ｙ及び非吐出領域８ｚのうち堰止部８ｚ１を除く部分は、表面８ａに撥インク処理を施すことにより形成されている。撥インク処理としては、例えばフッ素原子を含む撥インク性を持った材料を蒸着やディッピング等で撥インク膜を形成すること等が挙げられる。堰止部８ｚ１は、表面８ａに撥インク処理を施していない部分であり、撥インク処理が施されている予備吐出領域８ｙ等よりも表面粗さが大きい。

なお、搬送ベルト８の厚みは、全周に亘って一定であり、各領域８ｘ，８ｙ，８ｚで（撥インク処理による薄膜を除いて）ほとんど差はない。

次に、図６を参照し、プリンタ１の電気的構成について説明する。

制御装置１ｐは、図６に示すように、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１に加えて、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）１０３、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）１０４、Ｉ／Ｆ（Interface）１０５、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）１０６等を有する。ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭ１０３には、プログラム実行時に必要なデータ（例えば、用紙Ｐ上に形成される画像に係る画像データ、各吐出口１４ａの吐出履歴等）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣ１０４では、画像データの書き換え、並び替え等（例えば、信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆ１０５は、外部装置とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏ１０６は、各種センサの検出信号の入力／出力を行う。

制御装置１ｐは、各モータ１２１，１２５，１２７、用紙センサ３２、各ヘッド１０の制御基板等に接続されている。

次に、制御装置１ｐが実行する、予備吐出を含む記録動作の制御について説明する。記録動作における各処理は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムにしたがって実行する。

予備吐出は、吐出口１４ａからの画像形成に寄与しない吐出をいい、本実施形態では１の用紙Ｐへの記録開始前毎に行われる。即ち、２以上の用紙Ｐに対する記録（連続記録）が行われる場合、用紙Ｐ間で予備吐出が行われる。

制御装置１ｐは、外部装置から記録指令を受信すると、当該記録指令に含まれる画像データに基づいて各ヘッド１０の吐出口１４ａからの画像形成に係るインクの吐出制御を行うと共に、予備吐出データに基づいて各ヘッド１０の吐出口１４ａからの予備吐出に係るインクの吐出制御を行う。

制御装置１ｐは、予備吐出期間毎且つヘッド１０毎の、予備吐出データを作成する。予備吐出データの作成にあたり、制御装置１ｐは、当該予備吐出期間の前後の期間における当該ヘッド１０の各吐出口１４ａの吐出履歴に基づいて、当該予備吐出期間にインクが吐出される吐出口１４ａを選択する。制御装置１ｐは、例えば一定時間以上（当該予備吐出期間の直前の記録等で）吐出動作が行われていない吐出口１４ａを選択する。そして、制御装置１ｐは、選択された吐出口１４ａから予備吐出に係るインクが予備吐出領域８ｙに吐出されるよう、予備吐出データを作成する。制御装置１ｐは、予備吐出データに基づき、選択された吐出口１４ａから予備吐出領域８ｙにインクが吐出されるよう、ヘッド１０及び搬送ベルト８の駆動を制御する。

このとき制御装置１ｐは、予備吐出データに基づきある吐出口１４ａからインクが予備吐出領域８ｙに吐出されてから所定時間（本実施形態では、１の予備吐出領域８ｙにつき１のヘッド１０に対する予備吐出期間がｎ回間隔をなして出現するのに要する時間。即ち、搬送ベルト８がｎ周走行する時間）が経過するまでは、予備吐出領域８ｙ内の当該インクが着弾している位置以外の位置に、当該インク以外の予備吐出に係るインクが吐出されるよう、ヘッド１０及び搬送ベルト８の駆動を制御する。具体的には、図７に示すように、ある吐出口１４ａから吐出されたインクＬ１が予備吐出領域８ｙ上に着弾しているとき、当該インクＬ１が吐出されてから上記所定時間が経過するまでの期間に吐出される予備吐出に係るインクＬ２は、予備吐出領域８ｙにおけるインクＬ１の着弾位置（占有部分）以外の位置に向けて吐出される。本実施形態では、上記期間内で先に吐出されるインクＬ１の吐出位置と、後に吐出されるインクＬ２の吐出位置とにおいて、搬送方向の間隔Ｄは１ライン分の幅以上である。

ここで、記録動作中における予備吐出の制御について、より具体的に説明する。制御装置１ｐは、予備吐出領域８ｙ毎、且つ、吐出口１４ａ毎に、予備吐出に係るインクの吐出開始時点を記憶する。そして制御装置１ｐは、１の予備吐出領域８ｙにおいて予備吐出に係るインクの吐出が開始されてから上記所定時間内は、当該１の予備吐出領域８ｙにおいて、ヘッド１０毎に、１〜ｎ回の予備吐出期間のそれぞれで、１〜ｎの分割範囲（図５の吐出範囲１８Ｋの（１）〜（ｎ）参照）にインクが吐出されるよう、ヘッド１０及び搬送ベルト８の駆動を制御する。このとき制御装置１ｐは、例えば、各吐出口１４ａからの吐出位置が各分割範囲の幅の中心を通る線に沿って配列するように設定し、且つ、各吐出口１４ａから吐出される予備吐出に係るインクの大きさを、当該インクが予備吐出領域８ｙに着弾したときに各分割範囲の幅内に収まるように、設定する。

制御装置１ｐは、１の記録指令に基づく記録動作（予備吐出を含む。）が完了する毎に、各予備吐出領域８ｙに着弾したインクのクリーニングを行う。クリーニングは、例えば、ブレードやスポンジ等のクリーニング部材（図示せず）を搬送ベルト８の表面８ａに当接させた状態で搬送ベルト８を１周走行させること等により、行われる。

制御装置１ｐは、１の記録指令に基づく記録動作（予備吐出を含む。）が完了する前（即ち、上記クリーニングが行われる前）に、１の予備吐出領域８ｙにつき１のヘッド１０に対する予備吐出期間がｎを超える回数出現した場合、以下のように制御を行う。即ち、制御装置１ｐは、当該１の予備吐出領域８ｙにおいて、ｎ＊α＋ｍ（αは１以上の整数・ｍは１以上ｎ以下の整数）回目の予備吐出期間では、ヘッド１０毎に、ｍ回目の予備吐出期間に対する分割範囲（図５の吐出範囲１８Ｋの（１）〜（ｎ）参照）にインクが吐出されるよう、ヘッド１０及び搬送ベルト８の駆動を制御する。

以上に述べたように、本実施形態に係るプリンタ１、制御装置１ｐ、及びプログラムによると、制御装置１ｐの上記制御によって、図７に示すように予備吐出領域８ｙでのインク同士の衝突が防止されるため、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクの飛散や、搬送ベルト８の表面８ａ上でのインク滴の大型化を抑制することができる。

予備吐出領域８ｙが撥インク性を有する場合、予備吐出領域８ｙのクリーニング性が向上する（即ち、予備吐出領域８ｙに着弾したインク等の除去が容易になる）反面、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクの飛散が生じ易くなる。しかし本実施形態によれば、上記のとおり予備吐出領域８ｙでのインク同士の衝突が防止されるため、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクの飛散を抑制しつつ、予備吐出領域８ｙのクリーニング性を向上させることができる。

また、予備吐出領域８ｙが撥インク性を有する場合、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクが、表面８ａを滑り、予備吐出領域８ｙ外へと移動し易くなる。そこで、本実施形態では、支持領域８ｘの搬送方向下流側端部と予備吐出領域８ｙの搬送方向上流側端部との間に、非吐出領域８ｚを設けている。これにより、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクが搬送方向上流側に移動したとしても、非吐出領域８ｚの存在により、当該インクが支持領域８ｘ又は支持領域８ｘ上の用紙Ｐに付着するのを抑制することができる。

さらに、非吐出領域８ｚに設けられた堰止部８ｚ１によって、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクが支持領域８ｘ又は支持領域８ｘ上の用紙Ｐに付着するのをより確実に抑制することができる。

予備吐出領域８ｙ及び非吐出領域８ｚのうち堰止部８ｚ１を除く部分は、表面８ａに撥インク処理を施すことにより形成されており、堰止部８ｚ１は、表面８ａに撥インク処理を施していない部分である。このような構成のため、搬送ベルト８の製造が容易である。

搬送ベルト８の厚みは支持領域８ｘと予備吐出領域８ｙとで同じである。ここで、予備吐出領域８ｙにおける搬送ベルト８の厚みが支持領域８ｘにおける搬送ベルト８の厚みより小さい場合、搬送ベルト８の強度が低下する。また、予備吐出領域８ｙにおける搬送ベルト８の厚みが支持領域８ｘにおける搬送ベルト８の厚みより大きい場合、搬送ベルト８が吐出面１０ａと当接し得る。本実施形態によれば、これらの問題を軽減することができる。

本実施形態のようにヘッド１０がライン式の場合、キャップに向けて予備吐出を行う場合の問題（高速記録の妨げになることや、プリンタ１全体の大型化）が顕著であり、搬送ベルト８に向けて予備吐出を行うことによる効果が大きい。また、ヘッド１０がライン式の場合に、１の予備吐出領域８ｙにおける１〜ｎ回目の予備吐出期間での吐出範囲（１〜ｎの分割範囲。図５の吐出範囲１８Ｋの（１）〜（ｎ）参照）を搬送方向下流側から上流側に並列させることで、予備吐出領域８ｙの搬送方向に沿った長さを抑えることができる。これにより、支持領域８ｘの間隔が狭まるため、搬送効率が向上し、高速記録を実現することができる。

本実施形態のように４つのライン式ヘッド１０を含む場合でも、ヘッド１０毎のｎ回の予備吐出期間での吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙを搬送方向下流側から上流側に並列し、且つ、ヘッド１０それぞれの１〜ｎ回目の予備吐出期間での吐出範囲（１〜ｎの分割範囲。図５の吐出範囲１８Ｋの（１）〜（ｎ）参照）を搬送方向下流側から上流側に並列させることで、予備吐出領域８ｙの搬送方向に沿った長さを抑えることができる。これにより、支持領域８ｘの間隔が狭まるため、搬送効率が向上し、高速記録を実現することができる。

明度が比較的低い色のインクが用紙Ｐに付着すると、記録品質の悪化が顕著になる。本実施形態によれば、図５に示すように、明度が低い色のインクほど、吐出範囲１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙが搬送方向下流側に位置する。そのため、明度が比較的低い色のインクが用紙Ｐに付着し難く、記録品質の悪化を効果的に抑制することができる。

ｎ回の予備吐出期間それぞれでの吐出範囲（１〜ｎの分割範囲。図５の吐出範囲１８Ｋの（１）〜（ｎ）参照）は１ライン分の幅を有することから、予備吐出領域８ｙの搬送方向に沿った長さをより確実に抑えることができる。これにより、支持領域８ｘの間隔が狭まるため、搬送効率が向上し、高速記録を実現することができる。

予備吐出領域８ｙに着弾したインクは、時間の経過と共に乾燥し、クリーニングにより除去し難くなる。そこで、制御装置１ｐは、１の予備吐出領域８ｙにつき１のヘッド１０に対する予備吐出期間がｎを超える回数出現した場合、再び１〜ｎの分割範囲に順にインクが吐出されるように制御を行う。即ち、制御装置１ｐは、ある吐出口１４ａから予備吐出に係るインクが予備吐出領域８ｙに吐出されてから上記所定時間経過後に、当該予備吐出領域８ｙ内の当該インクが着弾している位置に、当該インク以外の予備吐出に係るインクが吐出されるよう、ヘッド１０及び搬送ベルト８の駆動を制御する。このような制御により、ある程度乾燥した旧いインクが着弾している位置に新たなインクを吐出し、旧いインクに湿り気を与えることで、クリーニング性を向上させることができる。また、ある程度乾燥した旧いインクがアンカーとなり、新たに吐出されたインクの移動が抑制されるため、当該インクが支持領域８ｘ又は支持領域８ｘ上の用紙Ｐに付着するのをより確実に抑制することができる。なお、この場合、旧いインクは乾燥により粘度が高くなっているので、新たなインクと旧いインクとが衝突しても、飛散は生じ難い。

制御装置１ｐは、予備吐出データの作成にあたり、当該予備吐出期間の前後の期間における当該ヘッド１０の各吐出口１４ａの吐出履歴に基づいて、当該予備吐出期間にインクが吐出される吐出口１４ａを選択する。この場合、吐出履歴によらずに全吐出口１４ａから予備吐出に係るインクを吐出させる場合に比べ、予備吐出領域８ｙでのインク同士の衝突をより確実に防止することができる。

続いて、図８を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態では、ｎ回の予備吐出期間それぞれでの吐出範囲（１〜ｎの分割範囲。図８の吐出範囲１８Ｋの（１）〜（ｎ）参照）が２ライン分の幅を有する。制御装置１ｐは、１〜ｎの各分割範囲において、主走査方向に隣り合うインクＬの吐出位置が搬送方向に交互に配列するよう、ヘッド１０及び搬送ベルト８の駆動を制御する。

本実施形態によれば、予備吐出領域８ｙに着弾後のインクＬの重複を効果的に防止することができる。ひいては、予備吐出領域８ｙに吐出されたインクの飛散や、搬送ベルト８の表面８ａ上でのインク滴の大型化を、より確実に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

各予備吐出期間での液体の吐出位置は、予備吐出領域内であり、且つ、既に着弾している液体の着弾位置（占有部分）に重複しない限りは、特に限定されない。つまり、予備吐出領域に着弾した後に予備吐出領域における液体同士の占有部分が部分的に重複してもよい。この場合でも、予備吐出領域での液体同士の衝突が防止されるため、予備吐出領域に吐出された液体の飛散や、搬送ベルトの表面上での液滴の大型化を抑制することができる。液滴の大型化については、各予備吐出期間での液体の吐出位置を、当該液体が予備吐出領域に着弾した後においても既に着弾している液体の占有部分と重複しない程度の距離、既に着弾している液体の着弾位置から離隔させることにより、効果的に抑制することができる。

各予備吐出期間での吐出範囲の幅は、特に限定されず、例えば３以上のライン分の幅であってもよい。

１の予備吐出領域８ｙにつき１のヘッド１０に対する予備吐出期間がｎを超える回数出現した場合、再び１〜ｎの分割範囲に順にインクが吐出されるように制御を行わなくてもよい。例えば、ｎ回目の予備吐出期間の終了後にクリーニングを行ってもよい。

制御装置１ｐは、当該予備吐出期間及び当該予備吐出期間前後に連続する期間において、一定時間以上吐出動作が行われない吐出口１４ａを選択してもよい。さらに、制御装置１ｐは、予備吐出期間の前後の期間の吐出履歴に基づいて、当該予備吐出期間に液体が吐出される吐出口を選択することに限定されない。例えば、吐出履歴に関わらず、全吐出口から予備吐出に係る液体を吐出させてもよい。

予備吐出は、２以上の記録媒体への記録完了毎に行われてよい。また、予備吐出は、一定間隔で行われることに限定されず、任意のタイミングで行われてよい。

複数のヘッドから互いに異なる明度の液体が吐出される場合において、各予備吐出期間での液体の吐出範囲を明度によらずに配置してもよい。

複数のヘッドから吐出されるインクの色は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色に限定されず、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の３色、その他様々であってよい。

ヘッドは、圧電アクチュエータの他、静電式の印加電圧素子、サーマル式の発熱素子等の、吐出エネルギ発生手段を有してよい。また、ヘッドはインク以外の液体を吐出してよい。ヘッドの液体吐出部は、アクチュエータユニット１７や当該アクチュエータユニット１７を動作させるのに必要な電源系統の物理構成やその制御装置を含む。

搬送ベルトの駆動部は、搬送モータ１２１及び当該搬送モータ１２１を動作させるのに必要な電源系統の物理構成やその制御装置も含む。

液体吐出装置は、複数のヘッドを有することに限定されず、１のヘッドを有してもよい。

搬送ベルトの厚みは、支持領域と予備吐出領域とで異なってもよい。

予備吐出領域は、予備吐出領域のクリーニング性向上等の観点から非吸収性（撥液性の他、疎液性、離液性等を含む性質）を有することが好ましいが、これに限定されるものではない。

堰止部は、搬送ベルトの表面に撥液処理を施していない部分に限定されず、吸収体、予備吐出領域よりも吐出面に近づく方向に突出する凸部等であってもよい。堰止部の位置は、非吐出領域の搬送方向下流側端部に限定されず、非吐出領域の任意の位置であってよい。

非吐出領域は、液体が吐出されない領域である限りは、堰止部を含むことに限定されず、例えば予備吐出領域の延長上にある領域であってもよい。また、搬送ベルトの表面に非吐出領域を設けなくてもよい。

記録媒体は、用紙に限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。

本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。

１ インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
１ｐ 制御装置（予備吐出データ作成手段，制御手段）
８ 搬送ベルト
８ａ 表面
８ｘ 支持領域
８ｙ 予備吐出領域
８ｚ 非吐出領域
８ｚ１ 堰止部
１０ インクジェットヘッド（ヘッド）
１０ａ 吐出面
１４ａ 吐出口
１８Ｂ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙ 吐出範囲
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ 予備吐出に係るインク
Ｐ 用紙（記録媒体）

Claims (15)

1. 記録媒体に対して液体を吐出するための複数の吐出口が開口した吐出面を有するヘッドと、
   前記記録媒体を支持する支持領域及び予備吐出領域が表面に設けられ、前記表面が前記吐出面に対向しつつ前記吐出面に平行な搬送方向に移動することにより、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送する搬送ベルトと、
   前記吐出口からの画像形成に寄与しない吐出である予備吐出に係る予備吐出データを作成する予備吐出データ作成手段と、
   前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記予備吐出データに基づき前記吐出口から液体が前記予備吐出領域に吐出されてから所定時間が経過するまでは、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置以外の位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記予備吐出領域が前記液体に対する撥液性を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記予備吐出領域の前記搬送方向上流側に前記支持領域が配置され、
   前記表面は、前記支持領域の前記搬送方向下流側端部と前記予備吐出領域の前記搬送方向上流側端部との間に、前記液体が吐出されない非吐出領域を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記非吐出領域は、前記予備吐出領域よりも表面粗さが大きいこと及び前記予備吐出領域よりも前記吐出面に近づく方向に突出することの少なくともいずれかにより、前記予備吐出領域に着弾している液体が前記搬送方向上流側に流れるのを堰き止める堰止部を含むことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記予備吐出領域及び前記非吐出領域のうち前記堰止部を除く部分は、前記表面に撥液処理を施すことにより形成されており、
   前記堰止部は、前記表面に撥液処理を施していない部分であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記搬送ベルトの厚みが、前記支持領域と前記予備吐出領域とで同じであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
7. 前記ヘッドは、前記吐出面が前記搬送方向と直交する主走査方向に長尺で且つ複数の前記吐出口が前記主走査方向に沿って配列された、ライン式のヘッドであり、
   前記制御手段は、１の前記予備吐出領域において前記予備吐出に係る液体の吐出が開始されてから前記所定時間内に当該１の予備吐出領域につき前記予備吐出領域が前記吐出面に対向する予備吐出期間がｎ（ｎは２以上の整数）回間隔をなして出現する場合に、当該１の予備吐出領域において、前記予備吐出期間のそれぞれで前記主走査方向に長尺な範囲に前記液体が吐出され、１〜ｎ回目の前記予備吐出期間での前記液体の吐出範囲が前記搬送方向下流側から上流側に並列するよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
8. 複数の前記ヘッドが、前記搬送方向に沿って並列配置されており、
   前記制御手段は、前記１の予備吐出領域において、前記複数のヘッド毎のｎ回の前記予備吐出期間での前記液体の吐出範囲が前記搬送方向下流側から上流側に並列し、且つ、前記複数のヘッドそれぞれの１〜ｎ回目の前記予備吐出期間での前記液体の吐出範囲が前記搬送方向下流側から上流側に並列するよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記予備吐出領域の前記搬送方向上流側に前記支持領域が配置され、
   前記複数のヘッドが、互いに異なる明度の前記液体を吐出し、
   前記制御手段は、前記１の予備吐出領域において、前記複数のヘッドのｎ回の前記予備吐出期間での前記液体の吐出範囲が、明度の低い液体ほど、前記搬送方向下流側に位置するよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
10. 前記制御手段は、前記１の予備吐出領域において、ｎ回の前記予備吐出期間それぞれでの前記液体の吐出範囲が１ライン分の幅を有するよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
11. 前記制御手段は、前記１の予備吐出領域において、ｎ回の前記予備吐出期間それぞれでの前記液体の吐出範囲が２ライン分以上の幅を有し、且つ、前記吐出範囲において前記主走査方向に隣り合う前記液体の吐出位置が前記搬送方向に交互に配列するよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
12. 前記制御手段は、前記予備吐出に係る液体が前記予備吐出領域に吐出されてから前記所定時間経過後に、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
13. 前記予備吐出データ作成手段は、前記予備吐出領域が前記吐出面に対向する予備吐出期間の前後の期間の吐出履歴に基づいて、当該予備吐出期間に液体が吐出される前記吐出口を選択することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
14. 記録媒体に対して液体を吐出するための複数の吐出口が開口した吐出面を有するヘッドと、前記記録媒体を支持する支持領域及び予備吐出領域が表面に設けられ、前記表面が前記吐出面に対向しつつ前記吐出面に平行な搬送方向に移動することにより、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送する搬送ベルトと、を含む液体吐出装置に用いられる制御装置であって、
    前記吐出口からの画像形成に寄与しない吐出である予備吐出に係る予備吐出データを作成する予備吐出データ作成手段と、
    前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記予備吐出データに基づき前記吐出口から液体が前記予備吐出領域に吐出されてから所定時間が経過するまでは、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置以外の位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッド及び前記搬送ベルトの駆動を制御することを特徴とする制御装置。
15. 記録媒体に対して液体を吐出するための複数の吐出口が開口した吐出面を有するヘッドと、前記記録媒体を支持する支持領域及び予備吐出領域が表面に設けられ、前記表面が前記吐出面に対向しつつ前記吐出面に平行な搬送方向に移動することにより、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送する搬送ベルトと、前記ヘッドの液体吐出部及び前記搬送ベルトの駆動部と、を含む液体吐出装置を、
    前記吐出口からの画像形成に寄与しない吐出である予備吐出に係る予備吐出データを作成する予備吐出データ作成手段、並びに、
    前記ヘッドの液体吐出部及び前記搬送ベルトの駆動部の駆動を制御する制御手段、として機能させ、
    前記制御手段は、前記予備吐出データに基づき前記吐出口から液体が前記予備吐出領域に吐出されてから所定時間が経過するまでは、前記予備吐出領域内の当該液体が着弾している位置以外の位置に、当該液体以外の前記予備吐出に係る液体が吐出されるよう、前記ヘッドの液体吐出部及び前記搬送ベルトの駆動部の駆動を制御することを特徴とするプログラム。

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