JP2019034431A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクの吐出量によらず、予備吐出動作において吐出不良の発生を抑制することができる。【解決手段】 インクを吐出する吐出口列が設けられた記録ヘッドと、記録ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジを備え、記録領域内で記録走査を行うインクジェット記録装置であって、記録領域の外側で記録ヘッドに予備吐出動作を行わせ、前回の予備吐出動作からの経過時間が所定時間を超えた場合にキャリッジの第１の記録走査と第２の記録走査との間で予備吐出動作を行わせる予備吐出手段と、第１の記録走査において吐出されるインク量を算出する算出手段と、第１の記録走査において吐出口列が記録領域の外側に移動してから記録ヘッドに予備吐出動作を行わせるまでの予備吐出時間を制御する制御手段を備え、制御手段は算出されたインク量が所定値よりも多い場合の予備吐出時間を所定値以下の場合より長くする。【選択図】 図１１

Description

本発明は、記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置及びその制御方法に関する。

インクジェット記録装置では、インクを吐出する記録ヘッドの吐出口を良好な状態に維持するために、予備吐出動作を行うことが知られている。予備吐出動作とは、画像の記録に寄与しないインクを吐出させて、増粘したインクや混色したインクを排出することを目的としている。特許文献１には、１ページの記録動作中に予備吐出動作を実施するインクジェット記録装置が開示されている。

特開平５−６９５５９号公報

しかしながら特許文献１は、記録動作のスループットを向上させるために、キャリッジの１走査における記録終了直後に予備吐出動作を行う構成であり、当該１走査における吐出量が多い場合は予備吐出動作においてインクの吐出不良が生じることがある。

上記課題に鑑みて本発明は、インクの吐出量によらず、予備吐出動作において吐出不良の発生を抑制することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、インクを吐出する複数の吐出口が配された吐出口列が設けられた記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジと、を備え、記録媒体の通過領域に基づいて定められる記録領域内で前記記録ヘッドからインクを吐出して記録走査を行うインクジェット記録装置であって、前記記録領域の外側で前記記録ヘッドに予備吐出動作を行わせる予備吐出手段であって、前回の予備吐出動作からの経過時間が所定時間を超えた場合に前記キャリッジの第１の記録走査と第２の記録走査との間で前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせる予備吐出手段と、前記第１の記録走査において前記記録ヘッドから吐出されるインク量を算出する算出手段と、前記第１の記録走査において前記吐出口列が前記記録領域の外側に移動してから前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせるまでの予備吐出時間を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記算出手段によって算出されたインク量が所定値よりも多い場合の前記予備吐出時間を、前記インク量が前記所定値以下の場合の前記予備吐出時間より長くすることを特徴とする。

本発明によれば、インクの吐出量によらず、予備吐出動作において吐出不良の発生を抑制することができるインクジェット記録装置が提供される。

第１実施形態に係るインクジェット記録装置の上面模式図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドユニットを示す斜視図ある。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドのインク流路を示す斜視図である。 第１実施形態に係る記録ヘッドの吐出口面を鉛直上方から見た透過図である。 第１実施形態に係る記録ヘッドのカラーインクの吐出口列を拡大した模式図である。 第１実施形態に係る記録ヘッドのインク共通液室の断面模式図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の予備吐出の位置を示す上面模式図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置のキャップに対する予備吐出動作における吐出発数と吐出順序を示す図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置のキャップに対する予備吐出動作における吐出発数と吐出順序を示す図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の予備吐出動作における待機時間を算出するための制御を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の２次色の単位面積あたりの吐出量を算出する例を示す図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の待機時間の設定テーブルである。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録動作中の予備吐出制御を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録動作後の吐出口周辺を示す断面模式図である。 第２実施形態に係るインクジェット記録装置のキャリッジの１走査毎に予備吐出動作の位置を設定する制御に関するフローチャートである。 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の予備吐出位置の設定方法を示すテーブルである。 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の記録動作中の予備吐出制御を示すフローチャートである。

本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。本明細書において「インク」とは、記録液などの液体の総称として用いる。さらに本明細書において「記録」とは、平面的なものに対する記録に限らず、立体物に対する記録も含む。本明細書において「記録媒体」とは、液体を吐出されるものであって、紙、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等の記録媒体の総称として用いる。さらに、記録媒体はカット紙に限らずロール状の連続紙も含む。

〔第１実施形態〕
図１は本実施形態のインクジェット記録装置（以下、記録装置）１を示す上面模式図である。記録装置１は、記録媒体１４を装置内に給送する給送手段と、給送手段から給送された記録媒体１４を搬送する搬送手段と、搬送手段によって搬送された記録媒体１４に画像を記録する記録手段と、を備える。

給送手段は、給送モータ１３とＡＳＦ（オートシートフィーダ）１５とピックアップローラ１６とを含む。記録媒体１４はＡＳＦ１５に積載される。記録装置１が記録命令を受信すると給送モータ１３が駆動されて、その駆動力がギアを介してピックアップローラ１６に伝達される。これによりピックアップローラ１６が回転して、記録媒体１４はＡＳＦ１５から一枚ずつ分離されて装置内に給送される。

搬送手段は、搬送ローラ８、ピンチローラ１７、排紙ローラ７、拍車ローラ２１、ベルト部材２２、コードホイール２３及び搬送モータ２４を含む。装置内に給送された記録媒体１４は、搬送モータ２４によって駆動される搬送ローラ８の回転力によって搬送される。ピンチローラ１７は搬送ローラ８と対向する位置に配され、搬送ローラ８と共に記録媒体１４を挟持しながら搬送する。

搬送ローラ８はベルト部材２２を介して排紙ローラ７と接続されており、搬送ローラ８が回転すると排紙ローラ７も回転するように構成されている。排紙ローラ７と対向する位置には拍車ローラ２１が設けられ、排紙ローラ７は拍車ローラ２１と共に記録媒体１４を挟持しながら搬送する。搬送ローラ８の回転量と回転速度は、搬送ローラ８に取り付けられたコードホイール２３のスリットの位置が不図示の回転角センサにより検知され、それらの情報が搬送モータ２４の制御用ドライバにフィードバックされることで制御される。

記録手段は、記録ヘッドユニット１００とキャリッジ６を含む。記録ヘッドユニット１００は、図２に示すようにインクタンク１０１と記録ヘッド１０２によって構成される。記録ヘッド１０２はインクを液滴として吐出するための吐出口１０７（図５参照）が複数配列された吐出口面１０２１（図４参照）を有する。インクタンク１０１は記録ヘッド１０２に供給されるインクを保持し、記録ヘッド１０２から吐出可能なインクの色毎に設けられている。具体的には、ブラック用インクタンク１０１Ｂｋ、イエロー用インクタンク１０１Ｙ、マゼンタ用インクタンク１０１Ｍ、シアン用インクタンク１０１Ｃを有し、４つをまとめてインクタンク１０１とも称する。記録ヘッドユニット１００の形態はこれに限らず、記録ヘッド１０２とインクタンク１０１が一体的に構成されてキャリッジ６に対して着脱可能な記録ヘッドカートリッジの形態であってもよい。

キャリッジ６は記録ヘッドユニット１００を搭載して往復移動する。キャリッジ６はガイドシャフト９により案内支持されており、ガイドシャフト９が延在する方向（主走査方向）に沿って往復移動可能に構成されている。キャリッジ６は、モータプーリ１２、従動プーリ１８及びタイミングベルト１０等の駆動機構を介してキャリッジモータ１１により駆動される。

搬送ローラ８と排出ローラ７の間であって記録ヘッド１０２の吐出口面１０２１と対向する位置には、プラテン１９が配されている。プラテン１９は、搬送手段によって搬送される記録媒体１４を鉛直下方より支持する。記録ヘッド１０２は、キャリッジ６とともに主走査方向に往復移動（往復走査）しながらインク滴を吐出して、記録媒体１４に１バンド（１行）分の画像を記録する記録動作（記録走査）を行う。受信するデータによっては、１バンド分の画像を記録するために記録ヘッド１０２を複数回往復させることもある。なお、キャリッジ６を主走査方向において１方向に１回移動させることを１走査とも称する。

記録媒体１４の幅方向において記録媒体１４に１バンド分の画像が記録されると、記録媒体１４は搬送ローラ８と排出ローラ７の回転によって所定の搬送量だけ、主走査方向と交差する搬送方向に搬送される（間欠搬送動作）。この１バンド分の記録動作と間欠搬送動作とを繰り返すことによって記録媒体１４の全体に画像が形成される。画像が形成された記録媒体１４は、排紙ローラ７によって装置外へ排出される。なお、本実施形態において、主走査方向と搬送方向は直交する。

キャリッジ６の移動領域内であって記録媒体１４に記録動作が行われる領域（記録動作領域）の外側には、キャップ２６が配されている。キャップ２６が配されている領域を回復領域とも称する。キャップ２６は、非記録動作時に吐出口１０７の乾燥を防ぐために吐出口面１０２１を密閉してキャッピングすることができる。キャップ２６が吐出口面１０２１をキャッピングした状態においてポンプ２５を駆動して、キャップ２６の内部を負圧にすることによって、記録ヘッド１０２の吐出口１０７からインクを吸引する吸引動作を行う。キャップ２６は吐出口面１０２１全体をキャッピングすることができる大きさに設計されているため、吸引動作を行うと全ての色の吐出口１０７からインクが吸引される。

記録ヘッド１０２は、吐出口１０７におけるインクの吐出不良を防ぐために、記録動作に寄与しないインクを吐出する予備吐出動作を行う。キャップ２６は、記録ヘッド１０２の予備吐出動作によって吐出されるインクを受ける役割も果たす。プラテン１９にも、予備吐出動作によって吐出されたインクを受けるプラテン予備吐出口２０が設けられているが、詳しくは後述する。

次に、図３、図４、及び図５を用いて記録ヘッド１０２の構成について詳細に説明する。図３は、記録ヘッド１０２のインク流路を示す模式図である。記録ヘッド１０２のインク流路はフィルタ部１０３、インク流路部１０４及びインク共通液室１０５等によって構成される。フィルタ部１０３、インク流路部１０４及びインク共通液室１０５のいずれも、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色で独立して設けられ、Ｂｋはブラック用、Ｙはイエロー用、Ｍはマゼンタ用、Ｃはシアン用、を示す。

フィルタ部１０３には、金属製のフィルタが熱溶着されている。フィルタ部１０３は、インクタンク１０１との結合部であり、インクタンク１０１からインクを供給するための毛管力を発生させる機能と、外部からのごみの侵入を防ぐ機能とを兼ね備えている。インク流路部１０４は、フィルタ部１０３からノズルへインクを供給するための流路で、インク共通液室１０５と連通している。インク共通液室１０５は鉛直方向（Ｚ方向）上方に対して傾斜した空間が設けられていて、インクに混入した気泡が鉛直上方に集められやすいように形成されている。

図４は、吐出口面１０２１をインク流路側（鉛直上方）から見た透過図である。吐出口面１０２１には、第１の吐出口１０７Ａ（図５参照）が複数配列された第１の吐出口列１０６Ａと、第１の吐出口１０７Ａよりもノズル径が小さい第２の吐出口１０７Ｂ（図５参照）が複数配列された第２の吐出口列１０６Ｂと、が色毎に設けられている。第１の吐出口１０７Ａからは５ｐｌのインク滴を吐出することができ、第２の吐出口１０７Ｂからは１ｐｌのインク滴を吐出することができる。本実施形態では、カラーインクは第１の吐出口列１０６Ａと第２の吐出口列１０６Ｂを１列ずつ有し、ブラックインクは第１の吐出口列１０６Ａを２列有する。以下、第１の吐出口列１０６Ａに配されたノズルを５ｐｌノズル、第２の吐出口列１０６Ｂに配されたノズルを１ｐｌノズルとも称する。なお、５ｐｌノズルのノズル径は約１６．４μｍであり、１ｐｌノズルのノズル径は約９．２μｍである。第１の吐出口１０７Ａと第２の吐出口１０７Ｂをまとめて吐出口１０７とも称する。

吐出口面１０２１において、左から順にシアン（Ｃ）用５ｐｌノズル、シアン用１ｐｌノズル、マゼンタ（Ｍ）用５ｐｌノズル、マゼンタ用１ｐｌノズルが配列されている。更に続けて、イエロー（Ｙ）用５ｐｌノズル、イエロー用１ｐｌノズル、ブラック（Ｂｋ）用５ｐｌノズルが配列されている。本実施形態では、５ｐｌノズル及び１ｐｌノズルはカラーインクの各色５１２個ずつ形成されており、各吐出口列１０６における吐出口間隔は６００ｄｐｉである。

図５は、図４に示すカラーインクの吐出口列１０６の一部を拡大した模式図である。第１の吐出口列１０６Ａと第２の吐出口列１０６Ｂの間に配されたインク共通液室１０５から、インク導入部１０９を介してそれぞれの吐出口（ノズル）１０７へインクが供給される。各吐出口１０７にはインク発泡室１０８が設けられている。記録ヘッド１０２は、熱エネルギ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であり、熱エネルギを発生するための電気熱変換体を複数備えている。すなわち記録ヘッド１０２は、電気熱変換体に印加されるパルス信号によって熱エネルギを発生させ、この熱エネルギによってインク発泡室１０８においてインクの膜沸騰を起こし、膜沸騰の発泡圧力を利用して吐出口１０７よりインクを吐出する。なお、インクの吐出方法はこれに限らず、圧電素子による方法であってもよい。

図６はインク共通液室１０５の断面図である。インク共通液室１０５内には、熱エネルギを発生するための第１電気熱変換体１１０Ａと第２電気熱変換体１１０Ｂを備える。第１電気熱変換体１１０Ａは第１の吐出口１０７Ａと対向する位置に設けられ、第２電気熱変換体１１０Ｂは第２の吐出口１０７Ｂと対向する位置に設けられている。電気熱変換体１１０Ａ、１１０Ｂに印加されるパルス信号によって熱エネルギを発生し、この熱エネルギによってインク液室内部に膜沸騰を起こさせ、更に膜沸騰の発泡圧力を利用して、吐出口１０７よりインクを吐出して記録を行う。

図７は、記録装置１の制御構成を示すブロック図である。ＲＯＭ４００１は、実行する制御プログラムおよび制御における各設定値を格納する。ＲＡＭ４００２は、制御プログラムを実行する際のデータの展開、画像データおよび制御命令の記憶、各制御における制御変数の記憶等に用いる。タイマー回路（計測手段）４００３は、現在時刻に関する情報を取得可能な回路、もしくは経過時間を計測可能な回路である。不揮発性メモリ４００４は、本体の電源を切った状態でも、制御で用いたパラメータ等を記憶できる記憶手段であり、本実施形態における制御では経過時間を算出する際の起点となる時刻の書き込みや読み出しに用いられる。

制御回路（ＣＰＵ）４０００は、ＲＯＭ４００１に格納された制御プログラムもしくはＲＡＭ４００２に展開した制御プログラムを実行する。本実施形態のシーケンスは、制御プログラムで実行されるシーケンスの一部である。外部接続回路４００５は、記録装置１本体と外部のホスト装置が有線もしくは無線で通信を行う際のインターフェース及び制御信号として、制御回路４０００が取り扱いを可能とする回路である。外部接続回路４００５を介して、外部より画像データを入力する。また、外部接続回路４００５を介して、現在の時刻をインクジェット記録装置本体に入力してもよい。なお、制御回路４０００は、各ユニットを制御する制御手段、予備吐出動作を制御する予備吐出手段、吐出量などを算出する算出手段としても役割を果たす。

制御回路４０００は受信した画像データをＲＡＭ４００２に展開する。制御回路４０００はＲＡＭ４００２上のデータに基づいて、記録ヘッドユニット駆動回路４００６を介して記録ヘッドユニット１００の駆動を制御し、同時にキャリッジモータ駆動回路４０１０を介してキャリッジモータ１１を制御する。制御回路４０００による制御により記録媒体１４の所望の位置にインクを吐出することで、１バンド分の画像が記録される。また制御回路４０００は、搬送モータ駆動回路４０１２を介して搬送モータ２４を制御することで記録媒体１４を所望の分だけ搬送させる。

また、本実施形態における予備吐出動作は、制御回路４０００が記録ヘッドユニット駆動回路４００６を介して記録ヘッドユニット１００の駆動を制御することで所望のインク量を排出する。この場合、記録ヘッド１０２を駆動するパターンは、記録動作と同様にＲＡＭ４００２に展開したデータ、もしくはＲＯＭ４００１のデータ、もしくは制御回路４０００で生成されたデータの何れかに基づいたものとなる。

次に、本実施形態の予備吐出動作について説明する。予備吐出動作は通常、キャップオープン時、記録媒体１４の給送時、記録動作中であって前回の予備吐出動作から所定時間が経過した時などに行われる。図８は、記録装置１における記録動作中の予備吐出の位置を示す上面模式図である。本実施形態では予備吐出位置を４か所設け、記録媒体１４のサイズに応じて記録動作中の予備吐出位置を変更する。

具体的には、記録媒体１４のサイズがＬ判以下の場合、第１プラテン予備吐出口２０Ａに予備吐出を実施する。記録媒体１４のサイズがＬ判より大きくＫＧサイズ以下の場合、第２プラテン予備吐出口２０Ｂに予備吐出を実施する。記録媒体１４のサイズがＫＧサイズより大きく２Ｌ判以下の場合、第３プラテン予備吐出口２０Ｃに予備吐出を実施する。記録媒体１４のサイズが２Ｌ判より大きい場合、キャップ２６に予備吐出を実施する。第１プラテン予備吐出口２０Ａと第２プラテン予備吐出口２０Ｂと第３プラテン予備吐出口２０Ｃをまとめて、プラテン予備吐出口２０とも称する。プラテン予備吐出口２０は、主走査方向の中央近傍からキャップ２６に向けて、第１プラテン予備吐出口２０Ａ、第２プラテン予備吐出口２０Ｂ、第３プラテン予備吐出口２０Ｃの順に並んでいる。以上、図８において記録媒体１４に対して右側のプラテン予備吐出口２０について説明したが、記録媒体１４に対して左側にも同様の位置関係でプラテン予備吐出口を設けてもよい。なお、記録装置１は記録媒体１４の幅方向における中心をそろえて搬送する、いわゆるセンター給紙を採用している。

なお、本実施形態においてはブラック用ノズルに関しては、記録媒体１４のサイズによらず常にキャップ２６上に予備吐出を実施する。これは、本実施形態においては、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判以下の場合にブラックインクを用いずに記録動作を行う制御が行われることによる。従って、以降ではカラーインクに関する予備吐出動作について説明する。

図９はプラテン予備吐出口２０に対する予備吐出動作（以下、第１の予備吐出動作）における、吐出発数と吐出順序を示す。第１の予備吐出動作は、往復走査しているキャリッジ６が反転するために一時的に停止した状態から走査開始させるランプアップ（加速）時に実施する予備吐出であり、キャリッジ６を走査させながらプラテン予備吐出口２０に１色ずつ吐出する。第１の予備吐出動作によって吐出された各色のインクは、プラテン予備吐出口２０内で重なるように着弾する。つまり、キャリッジ６の走査速度と吐出タイミングを調整して、プラテン予備吐出口２０内でインクが着弾する位置が重なるようにＣＰＵ４０００が制御している。

具体的には、次の行を記録動作するために反転したキャリッジ６が記録動作領域へ向けて加速するタイミングで、記録ヘッド１０２の吐出口列１０６のうち最も記録動作領域側に配されたシアン用５ｐｌノズルから順にインクが吐出されていく（図４参照）。従って吐出順序は、図９に示すように、シアン用５ｐｌノズル→シアン用１ｐｌノズル→マゼンタ用５ｐｌノズル→マゼンタ用１ｐｌノズル→イエロー用５ｐｌノズル→イエロー用１ｐｌノズルとなる。カラーインクの吐出口列１０６において最も回復領域側に配されたイエロー用１ｐｌノズルからの吐出が完了すると、第１の予備吐出動作は完了する。第１の予備吐出動作における吐出発数は、１つの吐出口１０７につき、５ｐｌノズルの場合は５発、１ｐｌノズルの場合は１０発とする。

図１０は、キャップ２６に対する予備吐出動作（第２の予備吐出動作）における、吐出発数と吐出順序を示す。第２の予備吐出動作は吐出口面１０２１がキャップ２６と対向する位置において、キャリッジ６が停止している状態で実施する予備吐出であり、吐出された各色のインクはキャップ２６上で吐出口面１０２１における配列と同様の位置に着弾する。吐出順序としては、まずカラーインク全色の５ｐｌノズルから１つの吐出口１０７につき、５発吐出した後、カラーインク全色の１ｐｌノズルから１つの吐出口１０７につき、１０発吐出する。この際、ブラックインクを同時に吐出させてもよい。

上述したように、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判以下の場合はプラテン予備吐出口２０に対して予備吐出を実施する第１の予備吐出動作が行われる。これにより、記録動作中に行う予備吐出のスループットを向上することができる。一方、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判よりも大きい場合はキャップ２６に対して予備吐出を実施する第２の予備吐出動作が行われる。なお、第１の予備吐出動作と第２の予備吐出動作のいずれも、キャリッジ６の次の走査における記録（記録ヘッド１０２によるインクの吐出）開始前に行われる。

図１１は、予備吐出動作における待機時間（予備吐出時間）Ｔｗを算出するための制御を示すフローチャートである。この制御は、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判以下の場合、すなわち第１の予備吐出動作が行われる場合のみ行われる。待機時間Ｔｗとは、記録動作中に実施される第１の予備吐出動作において、記録動作におけるインクの吐出量によらず良好な予備吐出を行うために、キャリッジ６が加速する前（走査開始する前）に待機する時間を示す。

まず、ステップＡ０１において、ＣＰＵ４０００は待機時間Ｔｗをリセットして０に設定する。次にステップＡ０２において、ＣＰＵ４０００が受信したページの画像データをＲＡＭ４００２上に展開する。ステップＡ０３で、ＣＰＵ４０００は吐出口列１０６毎にドット数Ｄｓｃａｎ［ｉ］を計算する。すなわち、Ｄｓｃａｎ［ｉ］は、記録画像を完成させるために１つの吐出口列１０６から吐出される１行分のインク滴（ドット）数である。吐出口列ｉは、シアン用５ｐｌノズル、シアン用１ｐｌノズル、マゼンタ用５ｐｌノズル、マゼンタ用１ｐｌノズル、イエロー用５ｐｌノズル、イエロー用１ｐｌノズルのそれぞれを意味する。

ステップＡ０４では、ＣＰＵ４０００が画像データから算出された記録パス数Ｐをドット数Ｄｓｃａｎで除算し、１行分のドット数Ｄｐａｓｓを計算する。すなわち、１回のキャリッジ６の走査において吐出される１行分のドット数Ｄｐａｓｓを、ＣＰＵ４０００が算出する。

ステップＡ０５では、ＣＰＵ４０００がドット数Ｄｐａｓｓを１行分の記録領域の面積で除算し、単位面積あたりの吐出量（発数）Ｄａｒｅａを吐出口列１０６毎に算出する。ここで記録領域とは、記録ヘッドによって記録を行う記録媒体１４の幅（主走査方向における通過領域）によって決定される。例えば記録媒体１４がＬ判サイズの場合は、記録領域はＬ判サイズの幅（８９ｍｍ）とその左右に所定の長さを追加した領域である。同様に、記録媒体１４がＡ４サイズの場合は、記録領域はＡ４サイズの幅（２１０ｍｍ）とその左右に所定の長さを追加した領域である。このように記録媒体１４の幅に基づいて定められた領域であり、画像データによらない。すなわち記録ヘッド１０２は、ユーザによってセットされた記録媒体１４に応じて決められた記録領域内でインクを吐出する。Ｄａｒｅａは、ＣＰＵ４０００が、ドット数Ｄｐａｓｓを記録媒体の幅Ａとノズル長Ｂとで除算して算出する。

ステップＡ０６では、ＣＰＵ４０００が、ステップＡ０５で算出した吐出口列１０６毎の単位面積たりの吐出量Ｄａｒｅａに対して吐出口径に基づいて重みづけを行う。すなわちＣＰＵ４０００は、インク色毎の単位面積あたりの吐出量（発数）Ｄｃｏｌｏｒ（以下、Ｄｃｏｌとも称する）を計算する。具体的には、ＣＰＵ４０００が吐出口１０７から吐出されるインク量に応じて、Ｄａｒｅａ［ｉ］に補正係数Ｋ［ｉ］をかけて、Ｄｃｏｌ［ｋ］を算出する。補正係数Ｋ［ｉ］は、５ｐｌノズルを１．０とし、１ｐｌノズルを０．２とする。なお、色数ｋはシアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）を意味する。

ステップＡ０７では、ＣＰＵ４０００が、インク色毎の単位面積あたりの吐出量Ｄｃｏｌに対して重みづけを行い、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの２次色における単位面積あたりの吐出量を算出する。例えば、Ｒｅｄの単位面積あたりの吐出量Ｄｒは、マゼンタ（Ｍ）のＤｃｏｌ［ｍ］とイエロー（Ｙｅ）のＤｃｏｌ［ｙ］を用いて算出される。具体的には、マゼンタの補正係数Ｓ［ｍ］をマゼンタのＤｃｏｌ［ｍ］に乗算したものと、イエローの補正係数Ｓ［ｙ］をイエローのＤｃｏｌ［ｙ］に乗算したものの和がＲｅｄの単位面積あたりの吐出量Ｄｒである。ＣＰＵ４０００は、Ｇｒｅｅｎの単位面積あたりの吐出量ＤｇとＢｌｕｅの単位面積あたりの吐出量Ｄｂについても同様の計算を行って算出する。ここで、補正係数Ｓ［ｃ］、Ｓ［ｍ］、Ｓ［ｙ］は全て１．０としている。

ステップＡ０８では、ＣＰＵ４０００は、２次色の単位面積あたりの吐出量に基づいて、キャリッジ６が加速する前（走査前）に待機する待機時間Ｔｗを設定する。ステップＡ０９では、ＣＰＵ４０００は、次のキャリッジ６の走査で記録動作を行うデータがあるかどうかを確認する。次のデータがある場合は、ステップＡ０３に戻って処理が継続される。次のデータがない場合は記録動作の終了を意味し、処理を終了する。

図１２は、待機時間Ｔｗの設定テーブルである。本実施形態では、キャリッジ６の１走査における単位面積あたりの吐出量が所定値以下だと待機時間Ｔｗが０で、所定値を超えると待機時間Ｔｗが設けられるように制御されている。すなわち、２次色の単位面積あたりの吐出量が大きいほど、記録終了から予備吐出開始までの待機時間Ｔｗが長くなるように制御されている。また、２次色の単位面積あたりの吐出量は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの３色分の値が算出されるが、そのうちの最大値に基づいて待機時間Ｔｗを設定する。２次色の単位面積あたりの吐出量Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂの最大値が５０％以下の場合はＴｗを０秒、５０％より大きく１００％未満の場合はＴｗを０．２秒、１００％超の場合はＴｗを０．４秒にそれぞれ設定する。

図１３は、２次色の単位面積あたりの吐出量を算出する計算例である。あるキャリッジ６の１走査における各色のドット数が表のＤｓｃａｎの行に示される値であった場合に、図１１に示すステップＡ０３からステップＡ０７の処理で算出されるＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂの値を示す。本計算例では記録パス数Ｐ＝２、記録媒体の幅Ａ＝５０００、ノズル長Ｂ＝５００としている。図１２の例において２次色の単位面積あたりの吐出量の最大値は、Ｂｌｕｅの９０％である。そのため、図１３のテーブルに基づいて設定される待機時間Ｔｗは０．２秒である。

図１４は、記録動作中の予備吐出制御を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０００は、タイマー回路４００３を用いて前回の予備吐出動作からの経過時間を記録動作中に測定している。ステップＢ０１でＣＰＵ４０００は、前回の予備吐出動作からの経過時間が１秒（所定時間）を超えたか否か判定する。１秒を超えた場合、ステップＢ０２にて、図１３に示すテーブルに基づいて設定された待機時間Ｔｗだけ、ＣＰＵ４０００がキャリッジモータ１１を制御することで加速する前のキャリッジ６を停止した状態で待機させる。

ステップＢ０３では、ＣＰＵ４０００がキャリッジモータ１１を制御してキャリッジ６をプラテン予備吐出口２０まで移動させる。ステップＢ０４では、ＣＰＵ４０００がキャリッジモータ１１を制御してキャリッジ６を移動させつつ、記録ヘッドユニット駆動回路４００６を駆動して記録ヘッド１０２に第１の予備吐出動作を実行させる。ＣＰＵ４０００は、ステップＢ０１からステップＢ０４に示す制御を、キャリッジ６の１走査毎に行う。

図１５を用いて、待機時間Ｔｗを設ける効果について説明するための、インク共通液室１０５の断面模式図である。単位面積あたりの吐出量が多い画像を記録する場合、図１５（ａ）に示すように、１走査分の記録動作後は１ｐｌノズル（第２の吐出口１０７Ｂ）周辺にインクが付着した状態となる。通常、吐出口１０７には負圧がかかっているため、所定時間が経過すると図１５（ｃ）に示すように、各ノズル内にインクが引き込まれて正常にインクが吐出されるメニスカスが形成される。

しかしながら、記録動作後から予備吐出動作までの時間が短い場合、第２の吐出口１０７Ｂ周辺に付着したインクがノズルに十分に引き込まれず、図１５（ｂ）に示す第２の吐出口１０７Ｂのような状態となる。図１５（ｂ）に示す状態で予備吐出動作を実施すると、熱エネルギによる発泡が正常に行われず、ノズル内に空気を引き込んでしまって泡が混入することがある。その結果、その後の記録動作においても吐出不良が発生してしまう。記録動作後から予備吐出動作までの時間が短い場合とは、例えば、記録媒体１４の幅方向における端部まで、単位面積あたりの吐出量が多い記録動作が行われた場合などが該当する。

このように、単位面積あたりの吐出量が所定値以上の画像を記録してインクがノズル周辺に付着した場合に、本実施形態のように待機時間Ｔｗを設けることで予備吐出動作までの時間を長くすることができる。これにより、待機時間Ｔｗの間に負圧によってインクが引き込まれて図１５（ｃ）に示す正常なメニスカスが第２の吐出口１０７Ｂにおいて形成されるため、予備吐出動作やその後の記録動作において吐出不良が発生することを抑制することができる。

本実施形態では、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判より大きい場合、キャップ２６に対して予備吐出を実施する第２の予備吐出動作が行われるが、キャップ２６は記録動作領域から離れた回復領域に配されるため、予備吐出動作において吐出不良は起きにくい。従って、第２の予備吐出動作を行う場合、すなわち、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判より大きい場合は、図１１に示すような待機時間Ｔｗを算出する制御は行われない。しかしながら、キャップ２６が記録動作領域と隣接する位置に設けられている場合は、予備吐出動作が行われるまでの時間が短く吐出不良が起きる可能性があるため、待機時間Ｔｗを設ける制御を行うことが望ましい。

また一般的に、吐出口径が小さく、発泡するためのエネルギが小さい１ｐｌノズルの方が、吐出口１０７周辺にインクが付着した状態で予備吐出動作を行うと吐出不良が起こりやすい。本実施形態のブラックインクは第２の吐出口１０７Ｂを有さない構成であるため、待機時間Ｔｗを算出する制御は行われない。しかしながら、本発明はこれに限らず、第２の吐出口１０７Ｂからブラックインクが吐出される場合は、待機時間Ｔｗを算出する制御を行うことが望ましい。

なお、本実施形態ではキャリッジ６のランプアップ（加速）時に第１の予備吐出動作を実施する構成としたが、これに限らず、ランプダウン（減速）時、すなわちキャリッジ６が走査状態から停止状態になるタイミングで予備吐出動作を実施してもよい。また、本実施形態では２次色の単位面積あたりの吐出量を算出するタイミングをキャリッジ６の次走査の記録前としたが、これに限らず前走査の記録後であってもよい。従って、本実施形態では、キャリッジ６が反転してから加速するまでの時間を制御する構成としたが、これに限らず、吐出口列１０６が記録領域の外側に移動してから、予備吐出動作を開始するまでの時間を制御すれば本発明の効果を奏する。なお、このときの吐出口列１０６は最も記録動作領域側のシアン用５ｐｌノズルを意味する。

さらに、本実施形態では待機時間Ｔｗを単位面積あたりの吐出量に応じて変更する構成としたが、キャリッジ６の１走査あたりの吐出数や複数走査の累積吐出数に応じて待機時間を変更する構成であってもよい。

本実施形態では、２次色の単位面積あたりの吐出量に応じて待機時間を変更する構成としたが、１次色のシアン、マゼンタ、イエロー、或いはブラックの単位面積あたりの吐出量に応じて待機時間を変更する構成であってもよい。

本実施形態の記録ヘッド１０２は、ノズル径（吐出口径）の異なる２種類の吐出口列１０６を備える構成としたが、吐出口径の異なる３種類以上の吐出口列１０６を備える構成であってもよい。

〔第２実施形態〕
第１実施形態では、単位面積あたりの吐出量が所定値を超える場合に待機時間Ｔｗを設ける構成を説明したが、本実施形態では、記録動作後から予備吐出開始までのキャリッジ６の走査距離を延ばす構成を説明する。具体的には、記録媒体１４のサイズが２Ｌ以下の場合の記録動作において、単位面積あたりの吐出量が所定値を超えた場合に、予備吐出位置をプラテン予備吐出口２０からキャップ２６に変更する。

図１６は、キャリッジ６の１走査毎に予備吐出動作の位置を設定する制御に関するフローチャートである。まず、ステップＣ０１において、ＣＰＵ４０００は予備吐出位置変更フラグをＯＦＦにしてリセットする。

ステップＣ０２において、ＣＰＵ４０００は、受信したページの記録データをＲＡＭ４００２上に展開する。ステップＣ０３においてＣＰＵ４０００は、当該ページの幅が１２７ｍｍ以下か否かを判断する。ここでＣＰＵ４０００は、記録媒体１４のサイズが２Ｌ判以下かそれより大きいかを判断している。

ステップＣ０３にて紙幅が１２７ｍｍ以下（記録媒体１４のサイズが２Ｌ判以下）の場合はステップＣ０４に進み、ＣＰＵ４０００が予備吐出位置変更フラグがＯＦＦか否かを判断する。予備吐出位置変更フラグがＯＦＦの場合はステップＣ０５に進む。一方、ステップＣ０３で紙幅が１２７ｍｍより大きい場合と、ステップＣ０４で予備吐出位置変更フラグがＯＮの場合は、そのままシーケンスを終了する。

ステップＣ０５からステップＣ０９においては、第１実施形態におけるステップＡ０３からステップＡ０７までと同様の制御を行い、ＣＰＵ４０００が２次色における単位面積あたりの吐出量を算出する。

ステップＣ１０では、ＣＰＵ４０００がステップＣ０９で求めた単位面積あたりの吐出量Ｄｒ、Ｄｇ、Ｄｂのうちの最大値が閾値Ｔｈ＿Ｄより大きいか否かを判断する。本実施形態では、閾値Ｔｈ＿Ｄは１００％に設定されている。

ステップＣ１１では、ＣＰＵ４０００が予備吐出位置変更フラグをＯＮに設定する。ステップＣ１２では、ＣＰＵ４０００が次のキャリッジ６の走査で記録するデータがあるかを確認し、データがある場合はステップＣ０４に戻る。ステップＣ１２で次の走査で記録するデータがない場合はシーケンスを終了する。

図１７は、本実施形態における予備吐出位置の設定方法を示すテーブルである。紙幅が１２７ｍｍ以下の場合、すなわち記録媒体１４のサイズが２Ｌ判以下の場合、図１６に示す制御によって設定された予備吐出位置変更フラグに応じて予備吐出の位置を変更する。つまり、予備吐出位置変更フラグがＯＦＦであれば第２の予備吐出動作を設定し、予備吐出位置変更フラグがＯＮであれば第１の予備吐出動作を設定する。記録媒体１４の紙幅が１２７ｍｍより大きい場合、すなわち記録媒体１４のサイズが２Ｌ判より大きい場合は、予備吐出位置変更フラグによらず第２の予備吐出動作を設定する。

図１８は、記録動作中の予備吐出制御を示すフローチャートである。ＣＰＵ４０００は、タイマー回路４００３を用いて前回の予備吐出動作からの経過時間を記録動作中に測定している。ステップＤ０１にて、ＣＰＵ４０００は前回の予備吐出動作からの経過時間が１秒を超えたか判定する。１秒を超えたと判定された場合、ステップＤ０２にて、ＣＰＵ４０００はキャリッジモータ１１を制御して、図１７のテーブルに基づいて設定された位置にキャリッジ６を移動させる。ステップＤ０３では、ＣＰＵ４０００が記録ヘッドユニット駆動回路４００６を駆動して、記録ヘッド１０２に設定された予備吐出動作を行わせる。

上述したように、１走査分の記録前に算出する単位面積あたりの吐出量が所定値を超える場合は、当該１走査分の記録以降に実施される予備吐出動作の予備吐出位置をキャップ２６に設定する。これによって、記録終了から予備吐出開始までの時間を延ばすことができ、吐出口１０７が正常なメニスカスの状態となってから予備吐出動作を行うことで、吐出不良を抑制することができる。

また、ある１走査分の記録前に算出した単位面積あたりの吐出量が所定値を超えて予備吐出位置を変更した場合、同じページ内の記録動作が終了するまで、変更後の予備吐出位置にて予備吐出動作を行う。すなわち、１ページ分の記録動作のうちいずれかの行の記録走査において予備吐出位置変更フラグがＯＮになった場合は、当該ページの記録動作が終了するまで、フラグをＯＮのままにするように制御している。

なお、本実施形態では、予備吐出位置変更フラグがＯＮになった場合に予備吐出位置をキャップ２６に変更する制御としたが、本発明はこれに限られない。例えば、図８に示すように複数のプラテン予備吐出口２０を備える構成であれば、予備吐出位置変更フラグがＯＮになった場合に第１プラテン予備吐出口２０Ａから第２プラテン予備吐出口２０Ｂに変更する制御としてもよい。すなわち、予備吐出位置変更フラグがＯＮになった場合に、記録媒体１４の記録領域からの距離が大きい（遠い）プラテン予備吐出口２０に変更する構成としてもよい。

１ インクジェット記録装置
６ キャリッジ
１０２ 記録ヘッド
１０６ 吐出口列
１０７ 吐出口
４０００ 制御回路（制御手段、予備吐出手段、算出手段）

Claims (10)

1. インクを吐出する複数の吐出口が配された吐出口列が設けられた記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジと、を備え、記録媒体の通過領域に基づいて定められる記録領域内で前記記録ヘッドからインクを吐出して記録走査を行うインクジェット記録装置であって、
   前記記録領域の外側で前記記録ヘッドに予備吐出動作を行わせる予備吐出手段であって、前回の予備吐出動作からの経過時間が所定時間を超えた場合に前記キャリッジの第１の記録走査と第２の記録走査との間で前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせる予備吐出手段と、
   前記第１の記録走査において前記記録ヘッドから吐出されるインク量を算出する算出手段と、
   前記第１の記録走査において前記吐出口列が前記記録領域の外側に移動してから前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせるまでの予備吐出時間を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記算出手段によって算出されたインク量が所定値よりも多い場合の前記予備吐出時間を、前記インク量が前記所定値以下の場合の前記予備吐出時間より長くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記予備吐出動作によって吐出されるインクを受ける第１の予備吐出位置と、前記第１の予備吐出位置より前記記録領域から遠い位置に設けられ前記予備吐出動作によって吐出されるインクを受ける第２の予備吐出位置と、を備え、
   前記制御手段は、前記インク量が前記所定値以下の場合は前記第１の予備吐出位置で前記予備吐出動作を行わせ、前記インク量が前記所定値を超えた場合は前記第２の吐出位置で前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせ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. 前記吐出口列が設けられた吐出口面をキャッピングするキャップと、前記記録走査の際に前記記録ヘッドと対向する位置に設けられ記録媒体を支持するためのプラテンと、を備え、前記プラテンは前記予備吐出動作によって吐出されるインクを受ける予備吐出口が設けられ、
   前記第１の予備吐出位置は前記予備吐出口であり、前記第２の予備吐出位置は前記キャップであ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. 前記記録走査の際に前記記録ヘッドと対向する位置に設けられ記録媒体を支持するためのプラテンを備え、前記プラテンは、前記予備吐出動作によって吐出されるインクを受ける第１の予備吐出口と、前記第１の予備吐出口より前記記録領域からの距離が大きく前記予備吐出動作によって吐出されるインクを受ける第２の予備吐出口と、が設けられ、
   前記第１の予備吐出位置は前記第１の予備吐出口であり、前記第２の予備吐出位置は前記第２の予備吐出口であ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。
5. 前記予備吐出手段は、前記キャリッジが走査しているときに前記第１の予備吐出位置に対して前記予備吐出動作を行わせることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記制御手段は、前記インク量が前記所定値より多い場合、前記キャリッジが走査を開始する前に待機する待機時間を設けることで前記予備吐出時間を長くする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。
7. 前記制御手段は、１ページ分の記録走査のうち前記インク量が前記所定値より多い記録走査があった場合は、当該ページ内の前記予備吐出時間を長くすることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記吐出口列はブラックインクの吐出口列とカラーインクの吐出口列を含み、前記算出手段は前記カラーインクの吐出口列から吐出されるインク量を算出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記カラーインクの吐出口列は、第１の吐出口径の吐出口が配列された第１の吐出口列と、第１の吐出口径より小さい第２の吐出口径の吐出口が配列された第２の吐出口列と、を含む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装置。
10. インクを吐出する複数の吐出口が配された吐出口列が設けられた記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジと、を備えるインクジェット記録装置の制御方法であって、
    記録媒体の通過領域に基づいて定められる記録領域内で前記記録ヘッドからインクを吐出して記録走査を行う記録工程と、
    前記記録領域の外側で前記記録ヘッドに予備吐出動作を行わせる予備吐出工程であって、前回の予備吐出動作からの経過時間が所定時間を超えた場合に前記キャリッジの第１の記録走査と第２の記録走査との間で前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせる予備吐出工程と、
    前記第１の記録走査において前記記録ヘッドから吐出されるインク量を算出する算出工程と、
    前記第１の記録走査において前記吐出口列が前記記録領域の外側に移動してから前記記録ヘッドに前記予備吐出動作を行わせるまでの予備吐出時間を制御する制御工程と、
    前記算出工程によって算出されたインク量が所定値よりも多い場合の前記予備吐出時間を、前記インク量が前記所定値よりも少ない場合の前記予備吐出時間より長くする変更工程と、を有することを特徴とする制御方法。
    

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