JP5241145B2

JP5241145B2 - インクジェット記録装置

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Publication number: JP5241145B2
Application number: JP2007147475A
Authority: JP
Inventors: 正樹新田; 勝志原; 淳下司; 和彦佐藤; 宏昭加藤; 康之高中; 修一増田; 敏明山口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2027-06-01
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Description

本発明は、液体を吐出することで記録を行い、液体を吐出する吐出口面に対してワイピングが行われるインクジェット記録装置に関する。

近年、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よりインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置が急速に普及している。このようなインクジェット記録装置は小型化が容易であり、また比較的簡単にカラー記録を行うことができるなどの利点を有している。

インクジェット記録装置からインクが吐出されて記録が行われる際には、吐出口より吐出されたインクのうち、インク滴とならなかったわずかなインクが吐出口と記録媒体との間を霧状に浮遊することがある。また、インクが記録媒体に着弾した際に跳ね返り、その跳ね返ったインクが吐出口と記録媒体の間を霧状に浮遊することがある。以下、このように吐出口と記録媒体の間に浮遊する霧状のインクを「インクミスト」と呼ぶ。このようなインクミストが吐出口の周囲に付着することで、インクが吐出口の一部あるいは全部を塞いでしまう虞がある。インクが吐出口を塞いでしまった場合、インクが吐出できない状態となる虞がある。また、吐出できたとしても吐出口を覆うインクによって吐出されるインクの吐出方向が変化させられ、所定の着弾位置に着弾できず、インクの着弾精度が低下する等の不具合が生じる虞がある。また、インクミストが発生して吐出口の周囲に付着すると、吐出口の近傍が付着したインクミストによって湿り気を帯びた状態となる。このように、吐出口の周囲に濡れが生じることで、吐出口と記録媒体との間の空気中に浮遊する紙粉や埃などの異物が吐出口の周囲に付着し易くなる可能性がある。このような異物が吐出口の周囲に付着すると、付着した異物が吐出口を覆ってしまい、インクミストが吐出口を覆ったときと同様に不吐出や吐出不良が発生する虞がある。

そこで、インクジェット記録装置において吐出口の周囲を良好な状態に維持するために、吐出口の周囲に付着するインクや異物を定期的に除去する回復処理が行われる。インクジェット記録装置における回復処理を行う回復部材として、例えば、インクジェット記録装置における記録ヘッドの主走査方向端部にブレード等を有するワイピング手段が配置されることがある。そして、ワイピングが求められる状況となったときに、記録ヘッドがワイピング手段の配置されている位置に移動され、ワイピング手段に払拭されることでワイピングが行われる。このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドとブレードとが相対移動する際に、そのブレードが吐出口の周囲を拭い、このときに吐出口の周囲に付着する異物やインクがブレード側に擦りつけられる。このようにして、吐出口の周囲から異物等が拭い取られて除去される。さらに、このようなワイピングでも除去しきれない増粘インクやその他の異物等に対しては、吐出口面をキャッピングしてポンプからの負圧で吐出口からインクを吸引する吸引処理が定期的に行われることで対処されている。また、回復処理としてはこの他に、吐出口面をキャッピングした後、記録のためにインクを吐出する工程とは別に、所定量のインクを吐出する予備吐出動作が用いられることもある。

前述したようなワイピングに関して、吐出口付近のインクの付着具合が所定の状態に到達したときにワイピングを実施する制御が取り入れられることがある。このような手法が取り入れられることにより、スループットを低下させることなく効率的にワイピングが行えるとともに吐出状態を良好な状態に維持することが可能となる。このような手法としては、例えば特許文献１で、タイマーと記録ヘッドによるインク吐出数の計数（ドットカウント）とを併用して、ワイピングを実施するタイミングを決定する方法が提案されている。また、特許文献２では、通常のドットカウントと記録デューティーとを組み合わせて、ワイピングを実施するタイミングを決定する方法が開示されている。また、特許文献３では、通常のドットカウントと、インクの種類に応じたインクミストの発生条件とを組み合わせて、ワイピングを実施するタイミングを決定する方法が開示されている。

特開平０７−１２５２２８号公報特開２００１−１２１７１７号公報特開２００６−２４０１７７号公報

ところで、インクジェット記録装置には、複数の吐出口を有する記録ヘッドに対して、インクを吐出するタイミングがずらされるいわゆる時分割駆動によってインクの吐出が行われるものがある。このように、インクの吐出のタイミングがずらされることで、吐出口に対応する吐出エネルギー発生素子の駆動のタイミングが分散されて、一回の吐出に用いられる記録ヘッドの最大消費電力を小さく抑えることができるようになる。

しかしながら、このようにインクの吐出のタイミングをずらすことにより弊害も生じる可能性がある。互いに隣接する二つの吐出口の内、一方の吐出口がインクを吐出する前に、他方の吐出口からインクが吐出された場合、その他方の吐出口内におけるインクの振動が一方の吐出口に伝わる虞がある。この場合には、一方の吐出口内のインクのメニスカスが不安定な状態となり、その吐出口からのインク吐出が不安定となり、そのインク吐出時にインクミストを発生させる虞がある。

このような問題に対して、隣接する吐出口が互いに干渉し合わないようにするために、互いに隣接する吐出口がインクを吐出する間隔を短くすることがある。このように、インク吐出の間隔を短くすることで、互いに隣接する吐出口の他方のインクの圧力変動が一方の吐出口内に伝わる前に、その一方の吐出口からインクを吐出することが可能となる。従って、インク吐出時にインクミストの発生を抑えることができる。

また、記録画像の種類等によっては、互いに隣接する吐出口からのインクの吐出間隔を様々に変更することが好ましい場合がある。例えば、縦罫線のような画像を形成する場合には、互いに隣接する吐出口からのインク吐出間隔を比較的長くすることが好ましい。

しかしながら、このように隣接する吐出口に対応する位置に配置された吐出エネルギー発生素子間の駆動するタイミングの間隔を調節することが可能となると、それに伴いインクの吐出によって発生するインクミストの発生量が一定ではなくなる。このように、隣接する吐出口に対応する位置に配置された吐出エネルギー発生素子間の駆動するタイミングの間隔が調節されて変化することで、インクミストの発生量がそれに応じて変化することになる。この変化するインクミストの発生量に対して、従来のように一定のタイミングでワイピングを行うのでは吐出口の周囲に付着するインクを効率的に除去することができない。隣接する吐出口に対応する位置に配置された吐出エネルギー発生素子間の駆動するタイミングの間隔が長く設定されることでインクミストの発生量が増加し、これに伴ってワイピング頻度が少なすぎる場合には、吐出不良が生じる虞がある。具体的には、吐出口の周囲に付着するインクが吐出口を覆ってしまってインクが吐出できなくなったり、インクの着弾精度が低下してしまったりしてしまう可能性がある。また、隣接する吐出エネルギー発生素子間の駆動するタイミングの間隔が短く設定されることでインクミストの発生量が低下し、それにも関わらず不必要なワイピングを行ってしまって、ワイピングを行う頻度が多すぎる場合も考えられる。このような場合には、不必要なワイピング動作により記録に時間がかかってしまい、記録のスループットが低下してしまう虞が生じる。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、吐出する液体によるミストの発生量が一定ではない液体吐出ヘッドに対しても適したタイミングでワイピングを行うことで、吐出口の周囲に液体が付着することを効率的に抑えるインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明のインクジェット記録装置によれば、インクを吐出するための複数の吐出口が配された吐出口面を有する記録ヘッドと、隣接する吐出口のヒータが駆動される時間間隔が第１の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第１の記録モード、前記時間間隔が前記第１の時間よりも長い第２の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第２の記録モード、を含む複数の記録モードから選択された記録モードによって前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、前記吐出口面をワイピングするワイピング動作を行うワイピング手段と、前回のワイピング動作後に前記複数の吐出口から吐出された吐出数をカウントするカウント手段と、を備えるインクジェット記録装置において、前記カウント手段によりカウントされた吐出数に前記記録モードごとに設定された係数を乗じた値が閾値以上になると、前記ワイピング手段に次のワイピング動作を行わせるワイピング制御手段を備えることを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置によれば、インクを吐出するための複数の吐出口が配された吐出口面を有する記録ヘッドと、隣接する吐出口のヒータが駆動される時間間隔が第１の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第１の記録モード、前記時間間隔が前記第１の時間よりも長い第２の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第２の記録モード、を含む複数の記録モードから選択された記録モードによって前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、前記吐出面をワイピングするワイピング動作を行うワイピング手段と、前回のワイピング動作後に前記複数の吐出口から吐出された吐出数をカウントするカウント手段と、を備えるインクジェット記録装置において、前記カウント手段によりカウントされた吐出数が前記記録モードごとに設定された設定値以上になると、前記ワイピング手段に次のワイピング動作を行わせるワイピング制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、吐出する液体によるインクミストの発生量に応じたタイミングで液体吐出ヘッドにおける吐出口面をワイピングすることができる。これにより、吐出口の周囲への液体の付着を抑えながら効率的にワイピングを行うことができる。従って、吐出口の周囲に液体が付着して吐出口を覆うことで吐出できなかったり、着弾精度が低下したりすることを防ぐことができる。また、その際、不必要なワイピングを行うことを抑えることができるので、液体吐出ヘッドによるスループットを低下させることなく液体の吐出を行うことができる。

以下、本発明を実施するための実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の液体吐出ヘッドとしての記録ヘッドを有する、インクジェット記録装置として用いられる液体吐出装置としての記録装置１の斜視図である。本実施形態で用いられている記録ヘッド２は、インクを記録媒体Ｐへ吐出する記録装置１に用いられるインクジェット記録ヘッドとして機能する。

記録装置１は、筐体３と、筐体３に対して矢印Ａにて示される主走査方向に走査可能なキャリッジ４とを有している。筐体３に対して移動可能に支持されたキャリッジ４の内部には、複数のインクジェットカートリッジ５が着脱自在に保持されている。本実施形態においては、６つのインクジェットカートリッジ５が収容されている。それぞれのインクジェットカートリッジ５は、カラー記録に対応させるために、ブラック（Ｋ）、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）と、それぞれの色に対応している。そして、それぞれのインクカートリッジ５のそれぞれのインクタンク（不図示）には、それぞれの色に対応したインクが収容されている。また、それぞれのインクジェットカートリッジ５には、記録媒体Ｐと対向する面にインクを吐出可能な記録ヘッド２を有している。

また、インクジェットカートリッジ５における不図示のインクタンクから記録ヘッド２へインクが供給される。それぞれの記録ヘッド２における記録媒体Ｐに対向する面には、複数の吐出口が形成されている。記録ヘッド２における吐出口が形成されている面を、説明のために吐出口面とする。本実施形態においては、記録ヘッド２における吐出口面に各色６４０個の吐出口が二列の直線状に配置されている。さらに、奇数列のノズル列と偶数列のノズル列とは、ノズル間隔の半分だけノズルの配列方向にずれて配置されている。

本実施形態の記録ヘッド２の内部には、吐出エネルギー発生素子として、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するために不図示の電気熱変換素子としてのヒーターが配置されている。ヒーターによって発生させた熱エネルギーによってヒーターの周囲のインクに膜沸騰を生じさせ、その膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる発泡圧を利用してインクに運動エネルギーを与えることで各吐出口からインクを吐出させることになる。ヒーターは、各吐出口に対応したそれぞれの位置に配置されており、各ヒーターには、インクを吐出させるために瞬間的にヒーターを加熱してインクに膜沸騰を生じさせるための駆動パルス電圧が印加される。

筐体３の背部には、給紙機構６が配置されており、給紙機構６は給紙トレイ７を有している。給紙トレイ７上には、複数の記録媒体Ｐが積まれて載置されている。給紙トレイ７に載置されている記録媒体Ｐは一枚ずつ取り出された後、不図示の複数のローラ対によって挟まれながら記録位置に搬送され、記録が行われた後、不図示の複数のローラ対によって挟まれながら不図示の排紙トレイに搬送される。

記録装置１におけるキャリッジ４の主走査方向の一端側には、回復ユニット９が配置されている。回復ユニット９が配置されている記録装置１における主走査方向の一端側を、ホームポジションとする。回復ユニット９は、吸引キャップ１０及びブレード１１を有している。

吸引キャップ１０は、記録ヘッド２がホームポジションに位置した際に、吐出口面を覆ってキャッピング可能な位置に配置されている。吸引キャップ１０が記録ヘッド２の吐出口面をキャッピングした後に、吸引ポンプ（図示省略）によって吸引キャップ１０の内部に負圧を発生させることが可能となっている。こうして吸引キャップ１０の内部に負圧を発生させることによって、各吐出口内のインクおよび異物を吸い出す「吸引回復」が行われることになる。また、吐出口面をワイピング可能なワイピング手段としてのブレード１１が、記録装置１のホームポジションで、吸引キャップ１０が配置された面から記録ヘッド２の吐出口面の方向へ突出するように配置されている。

次に、記録装置１による記録媒体への記録について説明する。

記録時には、キャリッジ４が主走査方向の矢印Ａ方向に往復移動し、その往復移動に伴って各吐出口からインク滴が記録媒体Ｐに向かって吐出される。キャリッジ４が記録媒体Ｐ上を往復移動し１パス分の記録を終えて他端側に到達すると、記録媒体Ｐを搬送するための不図示のローラ対が一定量回転し、記録媒体Ｐを副走査方向である矢印Ｂ方向に搬送する。そして、再度、キャリッジ４が主走査方向である矢印Ａ方向に移動しながら記録を行う。このように、キャリッジ４による主走査方向への移動と共に行われる記録動作と記録媒体Ｐの搬送動作とを繰り返すことにより記録媒体Ｐ全体に記録を行う。

上述のように、本実施形態におけるインクの吐出は、記録ヘッド２内部に配置されたヒーターに通電させることによって記録ヘッド２内部のインクを沸騰させ、これによって生じる気泡の発泡圧でインクを吐出する方式を採用している。ここで、記録ヘッド２に配置されている全てのヒーターへ一度に通電させてしまうと、ヒーターで消費される電力が過度に大きくなってしまう。従って、ヒーターへの通電のタイミングをずらし、ヒーターを駆動させるタイミングをずらして駆動させるいわゆる時分割駆動によってヒーターの駆動を行う。以下、タイミングをずらして駆動されるヒーターによって行われるインクの吐出について図２を参照して説明する。

本実施形態の記録装置１は、それぞれの記録ヘッド２における吐出口面に１２８０個の吐出口が形成されているが、ここでは、説明の簡略化のために、図２（ａ）のように３２個の吐出口が形成されていることとする。記録ヘッド２における吐出口列５００は、３２個の吐出口を有しており、それぞれ８個を単位として、第１セクションから第４セクションまで４つのセクションに分けられている。さらに、これら各セクション内の８個の各吐出口は、さらに８つの異なる駆動ブロックに分けられている。そして、記録の際には各セクション内における同じ駆動ブロックの吐出口が同時にインクを吐出するようにヒーターを駆動する。本実施形態では、ブロック駆動を行う図２に示される記録ヘッド２においては、吐出口列５００の１番目、９番目、１７番目、２５番目の４つの吐出口が第１駆動ブロックとしてヒーターが駆動される。また、２番目、１０番目、１８番目、２６番目の吐出口が第８駆動ブロックとして駆動される。このように、各吐出口に対応した各ヒーターが、周期的に各駆動ブロックに割り当てられて駆動するようにされている。例えば、図２（ｂ）に示されるように、第１駆動ブロックから第８駆動ブロックまでに昇順となるように、順番にヒーターを駆動させることが考えられる。このブロック単位にヒーターが順次駆動される時分割駆動においては、各セクションの同一のブロックに割り当てられているヒーターが同時に駆動される。この場合、パルス状の駆動信号３００によって順次ヒーターが駆動され、それらの駆動順序に応じて図２（ｃ）に示すようにインク滴１００が吐出される。

吐出口からインクを吐出する場合には、まず上記のようにヒーターに一定パルスの電圧を印加することによってヒーター上のインクを膜沸騰させて気泡を発生させる。そして、その気泡の成長過程における気泡の体積変化によってヒーター上のインクが吐出口から押し出されることになる。吐出口からインクが吐出されると、インクを吐出した吐出口内部のインクが振動するだけでなく、インクを吐出した吐出口に隣接する吐出口内部にも振動が伝わり、隣接する吐出口内部のインクのメニスカスが振動する。この隣接する吐出口内部のインクの振動は、時間と共に減衰する。しかし、完全に振動が減衰する前に駆動されるヒーターの順番が回ってきてしまうと、インクが振動したままの状態で吐出口から吐出されることになる。この不安定な吐出状態は、隣接する吐出口がインクを吐出してからの間隔が短い程影響が小さくなる。逆に、隣接する吐出口がインクを吐出してからの間隔が長い程、その影響が大きくなり、インクの吐出が不安定となり、インクの着弾精度の低下やインクミストの発生を引き起こす虞が生じる。ところが、隣接する吐出口間のインク吐出の間隔を短くすると、後述するように、縦に延びる罫線のような画像を形成した際に、その画像が低下する虞がある。

このように、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔を短くしても長くしても弊害が生じてしまう。このことから、記録しようとする記録媒体や記録の用途に応じて隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔を調節することが求められる。本実施形態の記録装置１においては、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔の異なる３つの記録モードを有しており、３つの記録モードから所望の記録モードを選択可能とされている。これら３つの記録モードから記録媒体の種類、記録の用途に応じて適した記録モードが選択される。

以下、本実施形態における３つの記録モードにおけるヒーターの分割駆動の順番を図３、図４、図５及び図６を用いて説明する。なお、これら図３、図４、図５及び図６では、本実施形態の記録ヘッド２における１２８０個の吐出口のうちの２０個を取り出して、その駆動の順序を説明することとする。この２０個の吐出口に対して、吐出口番号を１、２、３・・・２０と付した。なお、本実施形態では図３、図４、図５及び図６に示す２０個の吐出口からの吐出を、複数のブロックを有するブロック駆動のうちの一つとしたが、本発明による記録装置としてはブロック駆動に限定されない。ヒーターの駆動は、ブロック駆動ではない単なる時分割駆動であっても良く、全てのヒーターの駆動のタイミングがずらされていても良い。

図３は、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が異なる３つの記録モードによる駆動順が示されている。そして、図４、図５及び図６には、それぞれの記録モードにおけるヒーターを発熱させるためのパルス電流を印加するタイミングが示されている。このうち、図４に示されるように、隣接する吐出口同士のヒーター駆動の間隔が一番短い記録モードを記録モードIとする。また、図５に示されるように、隣接する吐出口同士のヒーター駆動の間隔が二番目に短い記録モードを記録モードIIとする。また、図６に示されるように、隣接する吐出口同士のヒーター駆動の間隔が一番長い記録モードを記録モードIIIとする。

記録モードIは、吐出口番号の降順に吐出していく順序を有した記録モードである。隣接する吐出口に対応するヒーターの駆動する間隔が３つの記録モードのうち、最も短く設定されている。従って、この記録モードIが設定された場合、隣接する吐出口におけるインク吐出によって生じるその吐出口内部のインクの振動が、これからインクを吐出しようとしている吐出口に伝わる前に、その吐出口からのインク吐出を完了させることが可能となる。これにより、インクのメニスカスが振動せずに安定した状態でインクの吐出を行うことができる。その結果、インク吐出がメニスカスの安定した状態で行われることにより、インク吐出の際にインクミストの発生を抑えることが可能となる。しかしながら、記録モードIによって縦の罫線のような画像を形成した場合には、それが直線的に連続しない画像として肉眼により認識されて、その画質が低下する虞がある。すなわち、図４に示されるようなインクの吐出タイミングのパターンに沿うように、縦罫線が直線状に連続せずに、傾斜する複数の直線として記録されてしまう。

次に、記録モードIIによってヒーターを駆動する際のパルス電流を印加するタイミングを図５に示す。記録モードIIは、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が、記録モードIと、後述する記録モードIIIとの中間の間隔を有している。従って、インク吐出の際に生じるインクミストの発生量及び画質は、記録モードIと記録モードIIIの間である。

次に、記録モードIIIによってヒーターを駆動する際のパルス電流を印加するタイミングを図６に示す。記録モードIIIは、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間で駆動するタイミングの間隔が離れて設定されており、インク吐出を行う吐出口のタイミングをなるべく分散させて駆動させる記録モードである。この記録モードIIIによるインク吐出では、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が長く設定されている。このため、隣接する吐出口からのインク吐出による吐出口内のインクの振動がこれからインク吐出を行おうとする吐出口に伝わる。従って、これからインク吐出を行おうとする吐出口内部のインクのメニスカスを振動させてしまい、メニスカスが不安定な状態でインク吐出が行われることになる。これにより、この記録モードIIIは、インク吐出の際にインクミストの発生量が多い記録モードとされている。その反面、記録モードIIIによってインク吐出が行われると、吐出されるインク滴によって形成しようとする罫線の領域内部で適度にインク滴が分散することになる。従って、縦罫線が直線状に連続せずに、傾斜する複数の直線として記録されることによる画質低下の弊害が少なくて済む。

このように、本実施形態における記録装置１は、複数の記録モードを有しており、記録モードによって、発生するインクミストの量及び画像の品質が異なるので、記録の際には、記録媒体及び記録の用途に応じて記録モードを選択できることが可能とされている。そして、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔を調節することが可能とされている。従って、本実施形態の記録装置１においては、記録モードごとにインクミストの発生量と画質劣化の状況に応じてヒーターの駆動される順序が決定される。

このように発生するインクミストや、その他吐出口に付着したインクを放置しておくと吐出不良を起こす原因となる虞があるので、吐出口の状態を良好に維持するために、本実施形態では、回復処理として吸引回復とワイピングが行われている。

本実施形態の回復処理としての吸引回復は、まず、記録終了または記録中断後に、キャリッジ４が、記録領域から記録ヘッド２における吐出口面と吸引キャップ１０とが当接する位置であるホームポジションまで移動する。そして、吸引キャップ１０によって記録ヘッド２における吐出口面が覆われる。以下、この動作を「キャッピング」という。吸引キャップ１０が記録ヘッド２をキャッピングすると、吸引ポンプ（図示省略）が作動し、吸引キャップ１０内に負圧を発生させて各吐出口内のインクおよび異物を吸い出す「吸引回復」が行われる。ただし、吸引回復は吐出口付近に付着した異物や増粘インクとともに、増粘していないインクも吸引することになるため、いくらかのインクが記録に使用されないまま無駄に排出されて廃インクとなってしまう。従って、吸引回復の回数が多くなればそれだけ廃インクの量も増えてしまうため、できるだけ吸引回復の回数は少ない方が好ましい。

また、本実施形態における回復処理としてのワイピングは、記録途中または記録終了、記録開始時に行われる。ワイピングが記録途中に行われる場合には、記録装置１によるインクの吐出状況に応じて行われる。所定時間または所定量の記録を行うと、キャリッジ４が記録領域から記録ヘッド２における吐出口面とブレード１１とが当接する位置であるホームポジションへ移動する。ブレード１１は、キャリッジ４が記録領域からホームポジションまで移動している間に記録ヘッド側へ突出し、キャリッジ４がホームポジションに位置したときには、ブレード１１が吐出口面と接触するように位置することになる。そして、ブレード１１と吐出口面とが接触した状態でキャリッジ４がブレード１１に対して相対移動することにより、吐出口面に対してブレード１１が摺擦して吐出口面が払拭されて、ブレード１１がワイピング手段として機能する。これにより、吐出口面に付着したインクや埃がブレード１１側に移る。このようにして、記録ヘッド２の吐出口面における吐出口周辺に付着したインクや埃が拭き取られて吐出口の周辺が回復される。ここで、回復処理におけるワイピングと吸引回復の関係は、ワイピングで除去できる程度の異物はワイピングで積極的に除去し、ワイピングでも除去できないような増粘インクや固着したインク等に対しては、吸引回復によって除去するというものである。また、ワイピングは吸引回復で残った吐出口面のインクを除去するために吸引回復後に行われることもある。

このようなワイピングで吐出口面のインクやごみを確実に除去するためには、ワイピングを制御手段によって高精度に制御することが求められる。そのためには、ワイピングを行う際の条件を正確に把握しておくことが求められる。ワイピングを行う際の条件としては、例えば、ワイピング手段のヘッド摺接部形状、ヘッド摺接部撥水性が挙げられる。また、その他にも、吐出口面に接触するワイピング手段の当接面積、当接圧、当接角、ブレード１１とキャリッジ４との間の相対移動速度等が挙げられる。これらのワイピングの際の条件を正確に把握し、ワイピング工程を精度良く制御することで、ワイピングによって良好な吐出口面における回復が維持される。

このワイピング条件のうち、ワイピングを行うタイミングについては、発生するインクミストの量が変化すればそれに応じて変えることが望ましい。前述のように、本実施形態における記録装置１では、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が異なる３つの記録モードを有しており、これらの記録モードから所望の記録モードが選択されることとされている。従って、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が、選択する記録モードによって異なってくる。そして、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が異なれば、インク吐出の際に発生するインクミストの量も異なる。従って、ワイピングを行うタイミングは、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔に応じて決定される。本実施形態では、記録モードによって異なる吐出口からのインクの吐出順序に応じて、前回のワイピングから次のワイピングを行うまでの間隔が調節される。記録ドット数によってワイピングを行うタイミングを決定する際に、インク吐出の際のヒーターが駆動される順序である、いわゆる時分割駆動順が加味されてタイミングが決定される。本実施形態では、ブロック駆動における１ブロック内の時分割駆動順が加味されてタイミングが決定されている。

以下、図面を参照して本実施形態におけるワイピングを行うタイミングを決定する工程を説明する。図７は、ＣＰＵ及び回復系制御回路といったワイピング手段の制御を行う制御手段の各部の関係を示したブロック図である。

記録命令が入力されると、この記録命令は記録制御部３４及び記録ドット数カウント部３１へ送られる。記録制御部３４は記録命令に従い、各駆動部を駆動させ記録を行う。するとドット数カウント手段としての記録ドット数のカウント部３１は、記録媒体上にドットを形成するために吐出されるインク滴の吐出回数のカウントを開始する。そして、カウント部３１におけるカウント値に基づき、ワイピング動作指示部３２がワイピング開始をワイピング動作制御部３３に指示する。そして、ワイピング動作制御部３３はこの指示に従い、ワイピング動作を実行すべく、記録制御部３４へ記録ヘッド２及びキャリッジ４の動作を指示する。このように、本実施形態における記録装置１は、複数のヒーターの駆動順序に応じて、前回のワイピングから次のワイピングを行うまでの間隔を調節するように、ブレード１１等を含むワイピング手段を制御する制御手段を備えている。

図８は、ワイピングを行う工程を説明するためのフローチャートである。記録指令が入力されると（ステップ４１）、カウント部３１の値をリセットする（ステップ４２）。そしてカウント部３１がカウントを開始する（ステップ４３）。そして、カウント部３１のカウント値に対して係数を乗じた重み付きカウント値Ｄを算出する（ステップ４４）。そして、そのカウント値Ｄと予め設定した記録ドット数設定値Ｄｗとを比較し（ステップ４５）、重み付きカウント値Ｄが記録ドット数の設定値Ｄｗに到達すると、ワイピングが行われる（ステップ４６）。なお、記録媒体上でインクを吐出している最中にワイピング工程が割り込む形となると、画像形成を行う上で弊害が生じてしまう虞がある。従って、記録媒体上でインクを吐出している最中に重み付きカウント値Ｄが設定値Ｄｗを超えた場合には、１スキャンの記録を終了するまで記録が行われた方が好ましい。その際には、１スキャンの記録が行われた後の紙送りのタイミングや１ページ記録後の排紙のタイミング等において、ワイピングが実行される。ワイピングが終了すると、記録終了か否かを判断し（ステップ４７）、記録動作を継続する場合はステップ４２に戻り、カウント値をリセットし、上述の処理を繰り返す。

ここで、本実施形態におけるステップ４３の工程、ステップ４４の工程、ステップ４５の工程、ステップ４６の工程及びステップ４７の工程について説明する。ステップ４３における記録ドット数をカウントする工程では、記録モードごとに決められたヒーターの駆動の順序に応じて、図９に示される数値によって実際のカウント数に対して重み付け処理を行う。

本実施形態における記録装置１は、３つの記録モードI、II、IIIを有しており、３つの記録モードI、II、IIIのそれぞれには、隣接する吐出口同士のインクが吐出される間隔によって図９に示される係数が設定されている。この係数は、記録モードI、II、IIIにおける隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔に応じて定められる。そして、カウント部３１によってカウントされた実際の吐出回数に対して、記録モードに応じた図９の係数を乗じた後の値を重み付きカウント値Ｄとする。そして、そのカウント値Ｄが設定値Ｄｗを超えたときにワイピング手段によって吐出口面のワイピングが行われる。

隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が長い記録モードが選択された場合には、インクミストの発生量が比較的多いので、ワイピングが行われる時間の間隔を比較的短くする。そのため、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が長い程、カウント数に乗じられる係数は大きな値が設定される。その係数が大きく設定されていると、重み付きカウント値Ｄが大きくなるので、それだけ設定値Ｄｗを超えるまでの記録ドット数が少なくなる。従って、ワイピングを行うまでに記録媒体へ打ち込まれるドット数が小さくなり、ワイピングを実行する時間の間隔が短縮される。つまり、インクミストの発生量が大きな記録モードが選択された場合には、ワイピングが頻繁に行われるようになる。これにより、付着したインクが吐出口の一部を覆うことで生じる吐出精度の低下を招くことを抑えることができる。また、付着したインクが吐出口の全部を覆って塞ぎインクの吐出ができないような不吐出の状態となることを抑えることができる。

また、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が短い記録モードが選択された場合には、インク吐出によるインクミストの発生量が少ないので、求められるワイピング回数は比較的少ない。逆に、ワイピングの回数が多くなると、その分だけ記録工程を妨げてしまうので、記録にかかる時間を短くし、記録のスループットを向上させるためには少ない回数のワイピングが求められる。このような理由から、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が短い程、カウント数に乗じられる係数は小さな値が設定される。その係数が小さく設定されていると、同じドット数を記録したとしても重み付きカウント値Ｄはなかなか大きくならないので、それだけ設定値Ｄｗを超えるまでに多くの記録ドット数を要することになる。従って、ワイピングを行うまでに記録媒体へ打ち込まれるドット数が大きくなり、ワイピングを実行する時間の間隔が長くなる。つまり、インクミストの発生量が小さな記録モードが選択された場合には、ワイピング回数が少なくなり、ワイピングによって記録工程が妨げられる時間が減少し、記録にかかる時間が短く抑えられる。

本実施形態では、図９に示されるように、記録モードIにおける係数が０．６であり、記録モードIIにおける係数が０．８であり、記録モードIIIにおける係数が１．０と設定されている。従って、隣接する吐出口がインクを吐出する間隔がI＜II＜IIIの関係を有する記録モードにおいて、係数はI＜II＜IIIと設定されている。本実施形態において、インクミストの発生量の多い記録モードIIIでは、カウント部３１のカウント数をそのままでカウント値Ｄとする。また、インクミストの発生量の少ない連続型の記録モードIでは、カウント部３１のカウント数に０．６を乗じた値を重み付きカウント値Ｄとしている。これにより、インクミスト発生量の多い記録モードIIIが適用された際に、ワイピングの間隔が短くなり、インク吐出に不都合が生じることを抑えている。また、インクミストの発生量の少ない記録モードIでワイピングの回数を少なくすることにより、ワイピングによって記録が妨げられる時間を短く抑え、記録にかかる時間を短くするとともに記録におけるスループットを向上させている。

このように、本実施形態においては、制御手段は、ドット数カウント手段によってカウントされる吐出回数が、設定されている設定値を超えたときにワイピング手段によって吐出口面のワイピングを行う。そして、記録モードのそれぞれには、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたエネルギー発生素子間の駆動するタイミングの間隔に応じて係数が設定されている。それから、ドット数カウント手段によってカウントされる実際の吐出回数に対して係数を乗じた値が設定値を超えたときに、制御手段はワイピング手段によって吐出口面のワイピングを行う。従って、隣接する吐出口からのインク吐出の間隔が異なる複数の記録モードごとに、ワイピングのタイミングを決定することが可能となる。これにより、記録モードごとに異なるインクミストの発生量に応じて、適したタイミングでワイピングが行われることになる。結果的に、ワイピングが行われる頻度が過度に少ないことによって吐出口の一部または全部が付着したインクによって覆われ、着弾精度の低下やインクが吐出できないような状態になることを抑えることができる。また、ワイピングを行う頻度が過度に多いことにより、必要以上にワイピングが行われることで記録を妨げてしまい、記録時間が長くなってしまい、記録におけるスループットが低下してしまうことを抑えることができる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態においては、隣接する吐出口同士におけるインクが吐出される時間の間隔に応じて係数を定め、その係数を、記録したドット数をカウントした値に乗じて重み付きカウント値Ｄを求めた。そして、その重み付きカウント値Ｄが予め設定されている設定値を超えたときにワイピングを行うこととした。しかしながら、本発明は上記の実施形態に限定されず、設定値Ｄｗが、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔に応じて決定されることとしても良い。そして、実際に記録ドット数がカウントされるカウント値と記録モードごとに設定された設定値Ｄｗとを比較し、実際のカウント値が設定値Ｄｗを超えたときにワイピングを行うこととしても良い。すなわち、ドット数カウント手段によってカウントされる実際の吐出回数が、予め設定されている設定値Ｄｗを超えたときにワイピング手段によって吐出口面のワイピングが行われることとする。具体的には、設定値は、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が長い程、設定値は小さく設定される。また、逆に、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が短い程、設定値は大きく設定される。このようにして、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が長い記録モードに対してはワイピングを行う間隔を短くしている。また、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が短い記録モードに対しては、ワイピングを行う間隔を長くしている。この手法が本実施形態における記録装置１に適用された場合、インクミストの発生量の多い記録モードIIIでは、記録ドットのカウント数における設定値Ｄｗの値が小さく設定される。逆に、インクミストの発生量の少ない記録モードIでは、記録ドットのカウント数における設定値Ｄｗが大きく設定される。

なお、インクの粘度や吐出周波数に応じて、さらにはマルチパス記録における記録走査回数が多く１回の記録走査で記録するｄｕｔｙが少ないときなどでは、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動タイミング間隔がとても長いことがある。このような駆動タイミング間隔がとても長いときには、隣接する吐出口からのインク吐出によるインク界面の振動が減衰して、安定した状態でインクを吐出することができ、インク吐出に伴うミストの発生量も低減される。そのため、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動タイミングが所定間隔よりも長いときには、設定値Ｄｗを大きい値にしてもよい。

また、設定値Ｄｗに乗じる係数を記録モードごとに設定しても良い。このとき、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が長い記録モードでは、ワイピングの間隔を短くすることが求められるので、設定値Ｄｗに乗じる係数は小さな値が設定される。逆に、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が短い記録モードでは、設定値Ｄｗに乗じる係数は大きな値が設定される。

また、本実施形態においては、隣接する吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔が異なる記録モードを３つ設定し、それに応じて３つのワイピングの間隔を設定した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、記録装置が、変化する隣接した吐出口に対応する位置に配置されたヒーター間の駆動するタイミングの間隔に対して、ワイピングのタイミングを連続的に変化させることとしても良い。ワイピングのタイミングを連続的に変化させるには、係数を連続的に変化させても良いし、設定値Ｄｗを連続的に変化させても良い。

また、上述した回復処理としては、吸引回復、ワイピングの他に、予備吐出動作等の他の回復処理がこれらの工程に前後して行われても良い。予備吐出動作は、記録のためのインクを吐出する工程とは別に、記録ヘッドにおける吐出口面をキャッピングした後、所定量のインクを吐出する工程である。

また、上述した記録装置は、記録ヘッドの主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送とを伴って画像を記録するいわゆるシリアルスキャンタイプの記録装置である。しかし、本発明は記録媒体の幅方向の全域に亘って延在する長尺な記録ヘッドを用いるフルラインタイプの記録装置にも適用可能である。

また、液体吐出装置は、記録装置としての用途に限定されず、記録装置以外の他の用途のために液体を吐出する液体吐出装置であっても良い。

さらに、「インク」または「液体」とは、広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクまたは記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは記録媒体の処理としては、例えば、記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。

本発明に係る実施形態における記録装置の斜視図である。分割して駆動されるインクの吐出について説明するための説明図である。本発明に係る実施形態における記録モードI、II、IIIによるインク吐出の順序を示した説明図である。本発明に係る実施形態における記録装置の記録モードIのインク吐出の順序を説明するための説明図である。本発明に係る実施形態における記録装置の記録モードIIのインク吐出の順序を説明するための説明図である。本発明に係る実施形態における記録装置の記録モードIIIのインク吐出の順序を説明するための説明図である。ワイピングを行うワイピング手段を制御する制御手段の各部の関係を示したブロック図である。ワイピングを行う工程を説明するためのフローチャートである。重み付きカウント値Ｄを算出するために、実際の記録ドット数のカウント値に対して乗じられるそれぞれの記録モードにおける係数の表である。

符号の説明

１記録装置
２記録ヘッド
１１ブレード

Claims

インクを吐出するための複数の吐出口が配された吐出口面を有する記録ヘッドと、
隣接する吐出口のヒータが駆動される時間間隔が第１の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第１の記録モード、前記時間間隔が前記第１の時間よりも長い第２の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第２の記録モード、を含む複数の記録モードから選択された記録モードによって前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、
前記吐出口面をワイピングするワイピング動作を行うワイピング手段と、
前回のワイピング動作後に前記複数の吐出口から吐出された吐出数をカウントするカウント手段と、
を備えるインクジェット記録装置において、
前記カウント手段によりカウントされた吐出数に前記記録モードごとに設定された係数を乗じた値が閾値以上になると、前記ワイピング手段に次のワイピング動作を行わせるワイピング制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記第１の記録モードに設定された係数に対して、前記第２の記録モードに設定された係数は大きい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。
インクを吐出するための複数の吐出口が配された吐出口面を有する記録ヘッドと、
隣接する吐出口のヒータが駆動される時間間隔が第１の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第１の記録モード、前記時間間隔が前記第１の時間よりも長い第２の時間になるように前記複数の吐出口を時分割駆動する第２の記録モード、を含む複数の記録モードから選択された記録モードによって前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、
前記吐出面をワイピングするワイピング動作を行うワイピング手段と、
前回のワイピング動作後に前記複数の吐出口から吐出された吐出数をカウントするカウント手段と、
を備えるインクジェット記録装置において、
前記カウント手段によりカウントされた吐出数が前記記録モードごとに設定された設定値以上になると、前記ワイピング手段に次のワイピング動作を行わせるワイピング制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記第１の記録モードに設定された設定値に対して、前記第２の記録モードに設定された設定値は小さいことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。