JP5610792B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出するための記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置において、長時間吐出されていないノズルでは、ノズルの奥の液室からも水分蒸発が起こり、濃度上昇してしまったインクがノズル内を占有することになる。このままの状態で画像を記録すると、濃度の上昇したインクによって画像弊害が発生する可能性がある。このようなノズルの吐出不良、或いはノズルからの水分蒸発によるインクの濃度上昇を防止するため、予備吐出が行われている。例えば、記録ヘッドとしてラインヘッドを採用してロール紙に長時間連続記録するような装置では、記録画像と記録画像との間で記録媒体（ロール紙）上に予備吐出を行っている。

ところで、特許文献１には、記録ヘッドの内のインク流路に沿ってインクを循環させる構成において、記録ヘッド温度に応じてインクの循環量を変更する技術を開示している。この技術によれば、記録ヘッド内のインク温度を一定に維持することができるとともに、ノズル奥の液室に存在する濃度上昇したインクが拡散されることになる。

特開平１１−１０９０８号公報

特許文献１の方法によれば、ノズル奥の濃度上昇したインクを記録ヘッド内で拡散させることができる。しかし、記録ヘッド内でインクを循環させたとしても、インクの濃度上昇による画像弊害を抑制するためには予備吐出が必要になる。そして、予備吐出のとき、インク循環流路の屈曲部では、その外側が、インク循環流路の中央に比べてインクの拡散効率、移動効率が悪いために濃度上昇したインクがその場に残りやすいという問題があった。

本発明は、シートを第１方向に搬送する搬送手段と、前記第１方向と交差する第２方向に沿って複数のノズルが配列されたノズル列が前記第１方向に沿って複数設けられた第１ノズルチップを前記第２方向に沿って複数有する第１ノズルチップ群と、前記第２方向に沿って複数のノズルが配列されたノズル列が前記第１方向に沿って複数設けられた第２ノズルチップを前記第２方向に沿って複数有する第２ノズルチップ群と、を有し、前記第１方向において前記第２ノズルチップ群は前記第１ノズルチップ群の下流側に配置され、かつ隣接する前記第１ノズルチップと前記第２ノズルチップは前記第２方向においてずれて配置された記録ヘッドと、を備え、隣接する前記第１ノズルチップと前記第２ノズルチップはそれぞれインク流路で接続されることによって、前記記録ヘッド内をインクが循環するインクジェット記録装置において、前記第１ノズルチップに設けられた第１ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ第１の数のノズルからなる第１端部領域内のノズルからはそれぞれ第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第１端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数よりも少ない第２吐出数のインクを予備吐出させ、前記第１ノズルチップに設けられ前記第１方向において前記第１ノズル列よりも下流側に設けられた第２ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ前記第１の数よりも小さい第２の数のノズルからなる第２端部領域内のノズルからはそれぞれ前記第１の吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第２端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第２吐出数のインクを予備吐出させ、前記第２ノズルチップに設けられた第３ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ第３の数のノズルからなる第３端部領域内のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第３端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第２吐出数のインクを予備吐出させ、前記第２ノズルチップに設けられ前記第１方向において前記第３ノズル列よりも下流側に設けられた第４ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ前記第３の数よりも大きい第４の数のノズルからなる第４端部領域内のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第４端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第２吐出数のインクを予備吐出させるように制御する制御手段を備えることを特徴とする。

以上の構成によれば、インク循環流路の屈曲部の濃度の上昇したインクを効率的に排出することができる。

インクジェット記録装置の概略斜視図である。 インクジェット記録装置の概略断面図である。 インクジェット記録装置の循環装置の概略図である。 インクジェット記録装置の記録部周辺の構成を斜めから見た概略斜視図である。 インクジェット記録装置の記録時の概略断面図である。 インクジェット記録装置のクリーニング、予備吐出時の概略断面図である。 インクジェット記録装置の平面図である。 インクジェット記録装置の制御系のブロック図である。 第１の実施形態に係る吐出回復方法を示すフローチャートである。 記録ヘッドのインク流路を説明するための平面図である。 ノズル群ごとに設定された予備吐発数を示す図である。 第２の実施形態に係る吐出回復方法を示すフローチャートである。 記録時間ごとの予備吐発数またはノズル群ごとの駆動周波数を示す図である。 ノズル群ごとに設定された駆動パルスを説明するための図である。

（第１の実施形態）
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、本発明を適用可能なインクジェット記録装置（以下、単に記録装置とも記す）の斜視図を示す。また、図２は図１の断面構造を概略的に示す。

図１および図２に示すように、記録装置１には、インク色に対応して複数の記録ヘッド２が備えられており、記録ヘッド２から記録媒体３上にインクを吐出させることで記録媒体３上に画像を形成するようになっている。記録装置１の最上流にはロール状態の記録媒体３をセットする給紙部１８があり、記録媒体３を記録ヘッド２まで搬送し記録動作中に所定速度で送る給紙・送り機構（不図示）が設けられている。記録ヘッド２を収容する記録部４は、隣接して配置された気流供給ユニット５と気流回収ユニット６により記録ヘッド２のノズル面近傍の湿度が調整されるようになっている。

気流供給ユニット５内の供給ダクト９は、記録媒体３上に一定の隙間を保ち固定されており、供給口１０の方向は記録ヘッド２と記録媒体３の間に設けられた一定の隙間に向けられている。供給ダクト９内に流される加湿気流は、供給フィルタ２４と供給ファン８、そして蒸気発生部７により生成されている。また、供給口１０と記録ヘッド２のノズル面近傍には湿度計測する手段として湿度センサ（不図示）が配置されている。気流回収ユニット６内の吸引ダクト１２は、供給口１０と同様に記録媒体３上に一定の隙間を保ち固定されており、吸引口１１は記録ヘッド２と記録媒体３の間に設けられた一定の隙間に向けられている。吸引ダクト１２内には、吸引ファン１３と吸引フィルタ１４を配置している。吸引ファン１３により記録ヘッド２のノズル面近傍に供給された加湿気流は、吸引口１１から吸い込まれ、吸引ダクト１２を通過後、吸引フィルタ１４で記録動作中に発生するインクミストを回収し、気流回収ユニット６から排気される。

記録媒体３は搬送方向Ｂに沿って搬送されるようになっており、記録部４で記録動作を行い、その後記録した記録媒体３をカッター部１５で所定長さにカットした後、乾燥部１６に搬送する。そして、乾燥部１６で記録媒体３上のインクを乾かし、乾燥処理後の記録媒体３を乾燥部１６の出口１９から排出して排紙部１７に積み重ねるようになっている。２０は記録ヘッド２に対してインクを供給するインクタンク部２０であり、図示しないチューブ等により記録ヘッド２にインクを送る。記録装置１は、記録ヘッド２、給紙、搬送機構、排紙機構その他の装置を制御する制御ユニットが設けられる。記録装置１には、装置内の駆動部（不図示）や記録ヘッド２、あるいはヒーター２１などといった部位に電気エネルギーを供給する電源ユニット２２も設けられている。

次に、図３を参照してインク流路の構成について説明する。交換可能なインクカートリッジ１１は大気と連通する大気連通口１２を備えている。インクカートリッジ１１には、インク供給ポンプ１３を介してインク流路１４の一端が接続されている。インク流路１４の他端はサブタンク１５に接続されており必要に応じてインクカートリッジ１１からサブタンク１５へインク供給ポンプ１３を駆動することでインクを供給することができる。

サブタンク１５は大気と連通する大気連通口１６を備えている。サブタンク１５にはインク流路１７及びインク流路２１が接続されている。インク流路１７は逆止弁１８、第１のインク循環ポンプ１９を介してインク流路２０に接続されている。逆止弁１８はサブタンク１５側から記録ヘッド２の第１のインク流入出口５１側へのみインクを流すことができる。インク流路２０は、記録ヘッド２の第１のインク流入出口５１に接続されている。前記第１のインク循環ポンプ１９は、前記インク流路１７及びインク流路２０中最も高い位置に配置されている。

インク流路２１は、逆止弁２２、第２のインク循環ポンプ２３を介してインク流路２４に接続されている。逆止弁２２はサブタンク１５側から記録ヘッド２の第２のインク流入出口５２側へのみインクを流すことができる。インク流路２４は、記録ヘッド２の第２のインク流入出口５２に接続されている。前記第２のインク循環ポンプ２３は、前記インク流路２０及びインク流路２４中最も高い位置に配置されている。

サブタンク１５の底部には開閉弁２５が設けられている。開閉弁２５にはインク流路２６の一端が接続されている。インク流路２６の他端は、前記第１のインク循環ポンプ１９と前記記録ヘッド２の間で前記インク流路２０に接続されている。更にサブタンク１５には、一端がバッファタンク２７の底部に接続されたインク流路２８が接続されている。
インク流路１７の第１のインク循環ポンプ１９と逆止弁１８の間では前記バッファタンク２７に接続するインク流路２９が分岐している。前記インク流路２９の前記第１のインク循環ポンプ１９に近接した位置に前記第１のインク循環ポンプ１９側からバッファタンク２７側へのみだけインクを流すことができる逆止弁３０が設けられている。インク流路２１の第２のインク循環ポンプ２３と逆止弁２２の間では前記バッファタンク２７に接続するインク流路３１が分岐している。前記インク流路３１の前記第２のインク循環ポンプ２３に近接した位置に前記第２のインク循環ポンプ２３側からバッファタンク２７側へのみだけインクを流すことができる逆止弁３２が設けられている。

バッファタンク２７は大気と連通する大気連通口３３を備えている。バッファタンク２７はインク流路２８、２９、３０中で最も高い位置に配置されている。また、前記サブタンク１５よりも高い位置に配置されている。よってバッファタンク２７に還流してきたインクは、底部に接続されたインク流路２８を通ってサブタンク１５に自重で流れて行く構成となっている。

前記第１のインク循環ポンプ１９、第２のインク循環ポンプ２３は、本実施例ではチューブポンプを使用し、ポンプの回転方向を変えることでインクの流れ方向を変えることができる構成となっている。また、ポンプ停止時には、流路を閉塞する構成となっている。ポンプの構成は、チューブポンプに限る必要は無く、ポンプもしくは流路を制御することでインクの流れ方向を変えることが出来、かつインクの流れを停止することができる機構を有していればどんな構成のポンプであっても構わない。インク供給ポンプ１３は少なくとも一方方向にインクを流すことが出来ればよい。

次に、図４は本発明の第１実施形態による記録部周辺の構成を斜めから見た概略斜視図である。図４は、記録部４と隣接して配置された気流供給ユニット５と気流回収ユニット６を示している。記録部４は、筐体枠１０７により略閉空間に構成されており、記録ヘッド２がホルダ１０６に取り付けられている。ホルダ１０６は、記録動作位置以外にも、予備吐出を行う所定の位置、ノズル面をワイピングする所定の位置、非記録時にノズル面の乾燥を抑制するキャッピングをする所定の位置など、記録媒体３の記録面方向に図示しない駆動機構により動かすことが出来る。

また、ホルダ１０６は記録ヘッドの記録可能幅と搬送紙の最大幅との違いにより発生する使用ノズルと未使用ノズルの吐出回数の偏りを平均化するために、紙搬送に対してほぼ垂直方向Ｘに相対位置を移動することが出来る。駆動方法は、ホルダ１０６はベルト１０４と取り付け部１０８で固定されており、パルスモータ１０３により、ベルト１０４に取り付けられたプーリー１０５を駆動させる。図示しない外部情報端末から取得した紙サイズと、累積された記録ヘッド２の吐出回数により、パルスモータ１０３は、記録時に、記録ヘッド２内に配置された複数ノズルの吐出回数が平均化するようにパルス制御してホルダを移動させる。その後、図示しない固定機構により適した位置固定される。

図５は図４の断面構造を示す断面図である。図６はクリーニング動作時の状態を示す断面図である。異なるインク色にそれぞれ対応した複数の記録ヘッド２を備え、本例ではＣＭＹＫの４色に対応した４つの記録ヘッドとしているが、色数はこれには限定されない。各色のインクはインクタンクからそれぞれインクチューブを介して記録ヘッド２に供給される。複数の記録ヘッド２はヘッドホルダ５で一体に保持されており複数の記録ヘッド２と記録媒体３の表面との間の距離を変更できるよう、ヘッドホルダ５が上下移動することができる機構を有している。

キャップユニット６は、複数（本例では４つ）の記録ヘッド２に対応して複数（本例では４つ）のクリーニング機構９を有する。キャップユニット６は、ユニットごと第１方向にスライド移動可能な構成となっている。キャップユニット６にはキャップ、キャップ内吸収体が備えられており、予備吐出などでノズルから排出されるインクを保持することができる。図５は記録時の状態を示し、キャップユニット６は記録部に対して記録媒体搬送方向下流に位置している。一方、図６はクリーニング動作時、予備吐出の状態を示し、キャップユニット６は記録部の記録ヘッド２の直下に位置している。図５、図６にキャップユニット６の移動可能範囲Ｒｃを矢印で示している。

図７は本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す平面図である。図７に示すように本体中央に記録ヘッド２が取り付けられており、この記録ヘッドで記録を行う記録媒体３は、インクジェット記録装置の中を記録ヘッド幅によらず搬送される。記録ヘッド幅は１２インチの長さを有しており、この記録ヘッド幅で記録が可能であれば複数種類の幅の記録媒体を搬送することが可能な構成となっている。

次に、上述したインクジェット記録装置に用いられる制御系のブロック図を、図８に示す。ホストコンピュータ６０から記録すべき文字や画像のデータがインクジェット記録装置の受信バッファ１１に入力される。また、正しくデータが転送されているかなどを確認するデータや、インクジェット記録装置の動作状態を知らせるデータがインクジェット記録装置からホストコンピュータ１０に出力される。受信バッファ６１のデータは制御部（ＣＰＵ：ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）１２の管理のもとで、メモリ部６３に転送され、メモリ部６３のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に一時的に記憶される。また、メモリ部６３のＲＯＭには後述する記録ヘッドの吐出回復制御を実現するためのプログラムを格納しており、ＣＰＵはこのプログラムに基づき記録ヘッドなどを制御して吐出回復制御を行わせる。

キャリッジモータドライバ６４はＣＰＵ６２からの指令により、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動する。搬送モータドライバ６６はＣＰＵ６２からの指令により、記録媒体を搬送する搬送ローラ６６を制御する。インク循環モータドライバ６７はＣＰＵ６２からの指令により、循環ポンプや開閉弁を駆動するインク循環モータ６９を制御する。ＣＰＵ６２からの指令は記録ヘッド２を駆動制御して画像の記録と予備吐出を実施する。また、ヘッド２の内部には、インク液滴を吐出するための発熱抵抗素子と、それを制御するための電気回路と、駆動素子とが集積されたシリコン基板であるヒーターボード（素子基板）が配されている。このヒーターボード上には、記録ヘッド２の温度を検出する記録ヘッド温度検出センサが配されている。この検出センサには、ダイオードの出力電圧の温度特性を利用するもの、または電気的な抵抗体の抵抗値の温度特性を用いたものなどを用いることができる。

以下に、本実施形態で特徴的な記録ヘッドの吐出回復方法を説明する。図９は、記録ヘッドの吐出回復方法の概略を示すフローチャートである。

まずＳ１１で、インク循環モータドライバ６７は循環ポンプや開閉弁を駆動するインク循環モータ６９を制御して、記録ヘッド２内のインクの記録中循環を開始する。記録中に行うインク循環は、濃度の上昇したインクを記録ヘッド２内で拡散させる効果と、吐出による記録ヘッド２の温度上昇を抑える効果がある。次にＳ１２で、オペレーターからの記録命令を受けて記録を開始するため、キャリッジモータドライバ６４は、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動し、記録ヘッド２をキャップポジションから記録ポジションへ移動する。

続いて、Ｓ１３で、搬送モータドライバ６６は、記録媒体を搬送する搬送ローラ６６を制御して記録媒体３が搬送され、ＣＰＵ６２からの指令により記録ヘッド２を駆動制御して画像の記録を始める。このとき、記録ヘッド２の１２インチ幅に対して、本例では記録媒体が６インチ幅とする。画像記録中、記録ヘッド２は、記録媒体３（ロール紙）の記録画像と記録画像との間に予備吐出を行うが、記録媒体３の幅よりも外側のノズルは記録媒体３上に予備吐出を実施することができない。このようなノズルは、長時間インク吐出されないため、ノズルの先端だけにとどまらず、ノズル奥の液室まで水分蒸発により濃度上昇の起こったインクが占有することになる。

Ｓ１４で、搬送モータドライバ６６は、記録媒体を搬送する搬送ローラ６６を制御して、記録媒体３の搬送を終了し、ＣＰＵ６２からの指令により記録ヘッド２を駆動制御して画像の記録を終了する。記録媒体３の長さや記録媒体３の搬送速度にも依存するが、Ｓ１３の記録開始からＳ１４の記録終了までの時間は数分から数時間かかる。記録をしている間、記録媒体３の幅よりも外側のノズルからはインクの吐出がされないため、ノズルからの水分蒸発により濃度上昇の起こったインクが蓄積する。

次に、Ｓ１５において、キャリッジモータドライバ６４は、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動して、記録終了した記録ヘッド２を記録ポジションから予備吐出ポジションまで移動する。そして、記録ヘッド２が予備吐出できるようにキャップユニット６を記録ヘッド２の下まで移動させる。そして、Ｓ１６において、ＣＰＵ６２は記録ヘッド２を駆動制御して、記録媒体３の幅よりも外側のノズルからキャップ内へ予備吐出を行う。続いて、Ｓ１７でキャリッジモータドライバ６４は、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動して、記録ヘッドを予備吐出ポジションからキャップポジションへと移動する。Ｓ１８で、インク循環モータドライバ６７は循環ポンプや開閉弁を駆動するインク循環モータ６９を制御して、記録中循環を停止し、本体動作を終了する。

本実施形態の吐出回復制御は、このＳ１６における予備吐出の制御を特徴としている。先ず、記録ヘッド内でのインクの循環の様子について説明する。

図１０（Ａ）は記録ヘッド２のベースプレート３１の平面図であり、ベースプレートに取り付けてあるチップ３２の並びを透視図で示したものである。このそれぞれのチップ３２にはノズルが形成されており、このノズルから同じ色のインクを吐出する。ベースプレート３１の中にはインクを循環させるための流路が形成されている。図１０（Ｂ）は、ベースプレート３１内のインク流路３３を示している。インク循環は記録中に、濃度の上昇したインクをヘッド内で拡散させる効果がある。

図１０（Ｃ）は、ベースプレート３１内のインク流路を拡大した様子を示す。同図には、２つのチップ３２ａ，３２ｂが示されており、これらのチップにもインク流路３３が形成されており、流路内をインクが矢印ｆ方向に流れるようになっている。このように、インク流路３３はチップ幅全域を含めて形成されているものの、実際のインクの流れにはムラがあり、点線で示す領域の内側を主にインクは流れる。このように、インク循環流路の屈曲部では流路外側のインクが流れにくいため、インク循環流路中央のインクの拡散状態と比較して、インク循環流路の外側のインクの拡散状態は悪くなっている。

そこで、本実施形態では、Ｓ１６の予備吐出の際に、チップ内に設けられたノズル列のノズルをノズル群に分割して、ノズル群ごとに予備吐出するインクの吐出数（発数）を設定している。つまり、本実施形態は、インクが流れにくく拡散し難い位置のノズルほど、予備吐出の発数を多くするものである。

図１１（Ａ）は、チップ内の複数のノズル列を複数のノズル群に分割する方法を説明する図である。この図で、チップ３２ａ，３２ｂは図１０（Ｃ）のチップ３２ａ，３２ｂに対応し、各チップに設けられたノズル列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはノズル群１，２，３に分割されている。同図（Ｂ）には、チップ３２ａにおけるノズル群の分割例を示す。ノズル列Ａ〜Ｄに備えられた１０２４個のノズルは、図１１（Ａ）の左側から順にｓｅｇ０〜ｓｅｇ１０２３までのｓｅｇ番号が割り当てられている。そして、チップ３２ａのノズル列Ａでは、ｓｅｇ０〜ｓｅｇ３８３までをノズル群１、ｓｅｇ３８４〜ｓｅｇ６３９までをノズル群２、ｓｅｇ６４０〜ｓｅｇ１０２３までをノズル群３として分割する。ノズル列Ｂ，Ｃについても、図１１（Ｂ）に示すようにノズル群１〜３に分割するが、ノズル列Ｄは全ノズルをノズル群２とする。

このように、インク循環流路の屈曲部の外側に位置し、インクの拡散状態が悪いノズルはノズル群１または３に属することになり、これと比較してインクの拡散が進んでいるノズルはノズル群２に属することになる。そして、インクの拡散状態が悪いノズル群１，３のノズルからは４０００発（ｄｏｔ）の予備吐出を行い、インクの拡散が進んでいるノズル群２のノズルからは１０００発の予備吐出を行う。

一方、チップ３２ｂについても、図１１（Ｃ）に示すように、ノズル列Ａは全ノズルをノズル群２とし、ノズル列Ｂ〜Ｄはノズル群１〜３に分割する。そして、インクの拡散状態が悪いノズル群１，３のノズルからは４０００発の予備吐出を行い、インクの拡散が進んでいるノズル群２のノズルからは１０００発の予備吐出を行う。

なお、図１１（Ｂ），（Ｃ）に示す、ノズル群ごとの予備吐発数を定めたデータはメモリ部６３のＲＯＭに格納されており、ＣＰＵ６２がこのデータを参照することにより、ノズル群ごとに決められた発数の予備吐出を行わせる。このように、各ノズルのインクの拡散状態に合せて、予備吐出の発数を設定しているため、無駄にインクを消費することなく、インク循環流路の屈曲部の濃度の上昇したインクを排出することができる。

本実施形態では、図１０に示すように、複数のノズル列が配列されたチップ３２ａ，３２ｂが、所定方向（図の左右方向、ノズル配列方向）とそれに交差する方向（図の上下方向）にずれて配列されている。そして、インク流路がそれぞれのチップに対応して設けられるとともに、第１のチップに相当するチップ３２ａの一端と第２のチップに相当するチップ３２ｂの他端とを接続している。インク流路中のインクは一方向に流れ、これにより、記録ヘッド内のインクが循環するようになっている。このような構成では、結果的に、チップ３２ａ，３２ｂの複数のノズル列の所定方向の端部がインク流路の屈曲点に相当することになる。そこで、上記実施例では、ノズル列の一端のノズルを含むノズル群（ノズル群１）と他端のノズルを含むノズル群（ノズル群３）の予備吐発数を、その他のノズル群（ノズル群２）の予備吐発数よりも多くしている。

なお、ノズル列Ａ〜Ｄでは、それぞれノズル群の分割の仕方が異なっており、同じノズル群でも、ノズル列により、そのノズル数が異なっているが、ノズル列Ａ〜Ｄで全て同じようにノズル群を分割してもよい。例えば、ノズル列Ａ〜Ｄの全てで、ｓｅｇ０〜ｓｅｇ３８３までのノズルをノズル群１、ｓｅｇ３８４〜ｓｅｇ６３９までのノズルをノズル群２、ｓｅｇ６４０〜ｓｅｇ１０２３までのノズルをノズル群３とする。上記の例よりも予備吐出の発数は増えてしまうものの、どのノズル列もノズル群の分割の仕方が同じであるため、予備吐出の制御を簡略化できる。

なお、本実施形態では、各チップにノズル列が複数配列されている例を示しているが、１つのチップに１つのノズル列を設けた構成でもよい。更には、各ノズル列が別々のチップに設けられている必要は無く、複数のノズル列が１つのチップに設けられ、そのうち、第１のノズル列と第２のノズル列が所定方向とこれに交差する方向に互いにずれた構成であってもよい。いずれの場合にも、ノズル列の端部のノズル群の予備吐発数を、その他の中央のノズル群の予備吐発数よりも多くすればよい。

（第２の実施形態）
本実施形態は、記録ヘッドが大気にさらされている時間である記録中の時間を計時し、計時した時間に応じて予備吐出の発数を異ならせることを特徴とする。つまり、第１の実施形態では、記録中の時間によらずノズル群１，３からは４０００発の予備吐出を行い、ノズル群２からは１０００発の予備吐出を行うようにしているが、本実施形態は、記録時間に応じて予備吐発数を変更するものである。以下、第２の実施形態の特徴的な構成について説明し、その他の構成については上記第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。

図１２は、本実施形態における吐出回復方法の概略を示すフローチャートである。まずＳ２１で、インク循環モータドライバ６７は循環ポンプや開閉弁を駆動するインク循環モータ６９を制御して、記録ヘッド２内のインクの記録中循環を開始する。記録中循環は濃度の上昇したインクをヘッド内で拡散させる効果と、吐出による記録ヘッド２の温度上昇を抑える効果がある。Ｓ２２で、オペレーターからの記録命令を受けて記録を開始するため、キャリッジモータドライバ６４は、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動して、記録ヘッド２をキャップポジションから記録ポジションへと移動する。Ｓ２３で、搬送モータドライバ６６は、記録媒体を搬送する搬送ローラ６６を制御して、記録媒体３が搬送され、ＣＰＵ６２からの指令により記録ヘッド２が駆動制御されて、画像の記録を始める。このとき、記録ヘッド２の１２インチ幅に対して、本例では記録媒体が６インチ幅とする。

Ｓ２３で画像の記録が開始されると、Ｓ２４でＣＰＵ６２は装置に備えられたタイマーをスタートさせ、記録にかかる時間の測定を開始する。Ｓ２５で、搬送モータドライバ６６は記録媒体を搬送する搬送ローラ６６を制御して記録媒体３の搬送を終了し、ＣＰＵ６２からの指令により記録ヘッド２は画像の記録を終了する。

画像記録中、記録媒体３（ロール紙）の記録画像と記録画像との間に予備吐出を行うが、記録媒体３の幅よりも外側のノズルは記録媒体３上に吐出回復処理を実施することができない。このようなノズルは、長時間インク吐出されないため、ノズルの先端だけにとどまらず、ノズル奥の液室まで水分蒸発により濃度上昇の起こったインクが占有することになる。

次に、Ｓ２６で、キャリッジモータドライバ６４は、ラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動して、記録を終了した記録ヘッドを記録ポジションから予備吐出ポジションまで移動する。また、記録ヘッド２が予備吐出できるようにキャップユニット６を記録ヘッド２の下まで移動させる。そして、Ｓ２７において、ＣＰＵ６２の指令により記録ヘッド２を駆動制御して予備吐出をキャップ内へと実施する。このとき、各チップのノズル列は図１１に示したノズル群に分割されており、ノズル群ごとに設定された発数の予備吐出を実行する。

また、本実施形態では、各ノズル群の予備吐発数が記録時間に応じて複数設定されている。図１３（Ａ）は、記録時間とノズル群１〜３の予備吐発数との関係を示す図である。同図に示すように、本実施形態では、インクの拡散状態が悪いノズル群の予備吐発数（ノズル群１，３）をインクの拡散が進んでいるノズル群（ノズル群２）の予備吐発数よりも大きな値とする。更には、同じノズル群であっても、測定した記録時間が長いときほど予備吐発数を大きくしている。ただし、記録時間が５分以内のときは、ノズル群１〜３の予備吐発数を全て１０００発と同じ発数に設定している。つまり、記録時間が短ければ、どのノズルもインクの増粘が進んでいないため、インク循環の拡散効率の悪いノズルであっても少ない予備吐発数（１０００発）で足りるためである。また、ノズル群２については、インク循環によるインクの拡散効率が良いため、記録時間が長くなった場合にも多くの予備吐出をする必要が無く、記録時間によらず一定の予備吐発数としている。勿論、記録時間が５分以内の場合でもノズル群１，３とノズル群２とで予備吐発数に差を付けてもよいし、ノズル群２も記録時間が長くなるほど予備吐発数が大きくなるようにしてもよい。なお、図１３に示すような、記録時間とノズル群とに応じた予備吐発数のデータはメモリ部６３のＲＯＭに格納されており、Ｓ２７ではＣＰＵ６２がこのデータを参照することにより、測定した記録時間に基づいてノズル群ごとに決められた発数の予備吐出を行わせる。

以上により、短時間の記録時間であればノズル内の粘度の増したインク量も少ないため、少ない予備吐出の発数によって記録ヘッド２の吐出性能を回復させることができる。

Ｓ２７において予備吐出が終わると、Ｓ２８で、キャリッジモータドライバ６４はラインヘッドキャリッジ、キャップおよびワイパ等の機構部（メカ部）６５を駆動して、記録ヘッド２を予備吐出ポジションからキャップポジションへと移動する。そして、Ｓ２９で、インク循環モータドライバ６７は循環ポンプや開閉弁を駆動するインク循環モータ６９を制御して、記録中循環を停止し、本体動作を終了する。

以上のとおり、本実施形態によれば、記録ヘッドが大気にさらされている時間である記録中の時間を計時し、計時した時間に応じて予備吐出の発数を異ならせることにより、ノズル内のインクの増粘の程度に応じた発数の予備吐出を行うことができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、ノズル列を、インクの拡散状態が悪いノズル群（ノズル群１，２）と、インクの拡散が進んでいるノズル群（ノズル群２）の２段階に分割しているが、循環流路の外側から中央に向かって３段階以上のノズル群に分けてもよい。その場合は、循環流露の外側に位置するノズル群ほど、インクの拡散効率が低下しているため、予備吐出のインク発数を大きく設定すればよい。

また、Ｓ１６またはＳ２７の予備吐出では、記録媒体よりも外側のノズルから予備吐出を行うようにしているが、そのとき、記録媒体の幅より内側のノズル、すなわち記録媒体に記録、予備吐出を行っていたノズルからも予備吐出するようにしてもよい。この内側のノズルの予備吐出についても、ノズル列を複数のノズル群に分割し、ノズル群ごとに設定された発数のインクを予備吐出すればよい。ただし、記録媒体へ記録を行っていたノズルにおけるインクの濃度上昇（増粘）は、記録媒体より外側に位置し、記録を行っていなかったノズルよりも緩やかである。そのため、記録媒体上に記録、予備吐出を行っていたノズルについては、例えば図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示す予備吐発数の半分のように、記録を行っていなかったノズルより少ない発数を設定し、予備吐出を実施させればよい。

さらに上記説明では、インクの拡散状態が悪いノズル群の予備吐発数を、インクの拡散の進んでいるノズル群の予備吐発数よりも大きくすることにより、インク循環流路の屈曲部で外側の濃度上昇（増粘）したインクを効率的に排出している。しかし、インク循環流路の屈曲部の増粘したインクを効率的に排出する手法は、予備吐出の吐出発数を異ならせる方法に限られるものではない。例えば、ノズル群ごとに予備吐出の駆動周波数を異ならせることで、増粘したインクを効率的に排出させることもできる。図１３（Ｂ）は、ノズル群１〜３に設定される駆動周波数を示す図である。この図のように、インクの拡散状態の悪いノズル群１，３の駆動周波数を、インクの拡散の進んでいるノズル群２の駆動周波数より高くすることで、増粘したインクを効率的に排出することができる。つまり、予備吐出時の駆動周波数が高いほど、ノズル内でインクのリフィルが頻繁に繰り返され、これによりノズル内およびノズル奥でインクの拡散が促進されるからである。さらには、図１３（Ｃ）に示すように、記録時間に応じてノズル群ごとの駆動周波数を異なる値としてもよい。

また、増粘したインクを効率的に排出する他の手法として、予備吐出における駆動パルスをノズル群ごとに異ならせるようにしてもよい。図１４（Ａ）はノズル群１〜３に設定される駆動パルス（ＰＷＭ０，３）の関係を示し、図１４（Ｂ）には記録時間に応じてノズル群ごとの駆動パルス（ＰＷＭ０〜３）を異ならせた例を示す。図１４（Ｃ）には駆動パルスＰＷＭ０〜３の駆動波形を示し、ＰＷＭ０〜３はこの順に吐出量が大きくなるような波形となっている。

なお、予備吐発数、駆動周波数、駆動パルスのいずれか１つをノズル群ごとに異なるように設定してもよいし、２以上の要件を組み合わせてノズル群ごとに設定してもよい。

以上の説明では、最大用紙幅以上のノズル列を有する記録ヘッドを所定位置に固定した状態で記録媒体を搬送させて記録を行うフルラインタイプの記録装置を例にとり説明した。しかし、本発明はこの形態に限らず、記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置に広く適用可能である。例えば、キャリッジを走査方向に移動させつつ記録ヘッドよりインクを吐出させる主走査と、記録媒体を記録ヘッドの記録幅に対応する距離だけ搬送方向に搬送する副走査とを繰り返して画像を記録するシリアル型のインクジェット記録装置でも適用可能である。

２ 記録ヘッド
３ 記録媒体
６ キャップユニット
３１ ベースプレート
３２ チップ
６２ ＣＰＵ
６３ メモリ部

Claims (2)

1. シートを第１方向に搬送する搬送手段と、
   前記第１方向と交差する第２方向に沿って複数のノズルが配列されたノズル列が前記第１方向に沿って複数設けられた第１ノズルチップを前記第２方向に沿って複数有する第１ノズルチップ群と、前記第２方向に沿って複数のノズルが配列されたノズル列が前記第１方向に沿って複数設けられた第２ノズルチップを前記第２方向に沿って複数有する第２ノズルチップ群と、を有し、前記第１方向において前記第２ノズルチップ群は前記第１ノズルチップ群の下流側に配置され、かつ隣接する前記第１ノズルチップと前記第２ノズルチップは前記第２方向においてずれて配置された記録ヘッドと、
   を備え、隣接する前記第１ノズルチップと前記第２ノズルチップはそれぞれインク流路で接続されることによって、前記記録ヘッド内をインクが循環するインクジェット記録装置において、
   前記第１ノズルチップに設けられた第１ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ第１の数のノズルからなる第１端部領域内のノズルからはそれぞれ第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第１端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数よりも少ない第２吐出数のインクを予備吐出させ、
   前記第１ノズルチップに設けられ前記第１方向において前記第１ノズル列よりも下流側に設けられた第２ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ前記第１の数よりも小さい第２の数のノズルからなる第２端部領域内のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第２端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第２吐出数のインクを予備吐出させ、
   前記第２ノズルチップに設けられた第３ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ第３の数のノズルからなる第３端部領域内のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第３端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第２吐出数のインクを予備吐出させ、
   前記第２ノズルチップに設けられ前記第１方向において前記第３ノズル列よりも下流側に設けられた第４ノズル列内の前記第２方向における両端部に位置するそれぞれ前記第３の数よりも大きい第４の数のノズルからなる第４端部領域内のノズルからはそれぞれ前記第１吐出数のインクを予備吐出させ、２つの前記第４端部領域の間の領域のノズルからはそれぞれ前記第２吐出数のインクを予備吐出させるように制御する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。
2. 前記第３の数は前記第２の数と等しく、前記第４の数は前記第１の数と等し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。

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