JP2008055855A - インクジェット記録装置およびその吐出制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙面予備吐を行うことなく、ノズルの吐出不良の発生を防止する。
【解決手段】記録対象の画像データに基づいて、記録ヘッドの記録媒体に対する移動に伴う、記録画像の無画像領域から有画像領域への変化を検出し、画像を記録する際、前記検出された領域から有画像領域への変化時に記録ヘッドを駆動するパワーを一時的に正規のパワーより高く設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、記録ヘッドに形成されたノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

コンピュータなどの情報処理装置の出力装置の一つとして、インクを吐出して記録紙などの記録媒体に画像を記録するインクジェット方式の記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置は、通常、インクを吐出するノズル列が形成された記録ヘッドと、この記録ヘッドを搭載して所定方向に往復移動するキャリッジと、この所定方向に直交する方向（記録媒体搬送方向）に記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とを備えている。

記録紙に画像を記録する際は、記録媒体搬送装置で搬送中の記録紙を一時的に停止させ、キャリッジを上記所定方向に往復動させながら、画像情報を担持した画像信号に基づいてノズルからインクを吐出させ、記録紙上の、ノズルの出口（インク吐出口）に向き合う領域に１バンド分の画像を記録する。

その後、記録紙を１バンド分の幅だけ搬送して停止させ、再び、キャリッジを上記所定方向に往復移動させながら、画像信号に基づいてノズルからインクを吐出させ、記録紙上の次の１バンドに対応する部分に画像を記録する。このような動作を繰り返すことにより、記録紙に１ページ分の画像を記録する。

また、インクジェット記録装置は異なるインク色のインクを吐出する複数のヘッドを用いることによって、比較的容易にフルカラー化が行える。近年はより高速化の為にスキャンの往復動作の両方でインクの吐出を行う双方向印刷を行い、しかも高画質化の為にインク滴を小さくして、画像上の個々のインク滴が視認できないようにする等の対応がとられている。

ところで、インクジェット記録装置に特有の処理として、ノズル内のインクの乾燥、塵埃の付着等によるインク吐出不良の発生を防止するため、スキャンの合間に非記録領域で、画像の記録に寄与しないインクの吐出が行われる。このようなインクの吐出は「予備吐」と呼ばれる。

近年のノズルの微細化によるインク滴の微小化に伴い、インク滴のより大きな従前のインクジェット記録装置に比べて予備吐が必要性が高くなってきている。またインク滴の微小化は、これにより解像度が高くなる反面、情報処理装置からのデータ転送量の増加を招き、転送速度の遅いプリンタケーブル等では転送時間が間に合わず、スキャンの合間に転送待ちをしなければならない場合がある。

このような問題に対して、従来は、特許文献１に記載の様に記録走査範囲の両側に予備吐孔を備えて予備吐を実行することにより、インク乾燥によるノズルのインク吐出不良を防いでいる。
特開２０００−１５８６７３号公報 特開昭５５−１３９２６９号公報 実公平３−４５８１４号公報 特開平６−４００４２号公報 特開２００４−２５６２７号公報

近年のインク滴の微小化などにより、特に大判の記録紙を扱う記録装置では、１スキャン内で無画像領域が連続した場合などでもノズル乾燥が発生し、予備吐孔で予備吐するだけではノズル乾燥を防ぐことができず、不吐出とはならなくともインク吐出が不安定となってしまう場合がある。

これらを防ぐ技術として、特許文献２〜５などで記録媒体上に予備吐を行う技術が開示されている。このような予備吐は紙面予備吐と呼ばれている。しかし、記録媒体上へ予備吐を行うと画像として記録されてしまうため好ましい結果を得られない場合がある。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、紙面予備吐を行うことなく、ノズルの吐出不良の発生を防止することができるインクジェット記録装置およびその吐出制御方法を提供することにある。

本発明によるインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、記録対象の画像データに基づいて、前記記録ヘッドと記録媒体の移動に伴う、記録画像の無画像領域から有画像領域への変化を検出する手段と、画像を記録する際、前記検出された領域から有画像領域への変化時に前記記録ヘッドを駆動するパワーを一時的に正規のパワーより高く設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。

記録画像の無画像領域ではヘッドのノズルからインクの吐出が行われないため、インクの乾燥、増粘が生じる。そこで、実際に画像の記録を行う際、無画像領域から有画像領域への変化時に記録ヘッドを駆動するパワーを一時的に正規のパワーより高くすることによりノズルからのインク滴の吐出が強く行われ、これにより、ノズル吐出口がインク吐出に良好な状態に維持される。また、この吐出は元々、インクを吐出する画素について行われるので、紙面予備吐のように本来の記録画像とは別の画素を記録することがない。

前記無画像領域および有画像領域は予め定めた単位領域内の吐出ドットの個数であるドット密度に基づいて判断することができる。このように単位領域毎にまとめて吐出ドットを計数することにより、制御が容易となる。また、単位領域内の吐出ドットの個数が０の場合に無画像領域と判断する代わりに、単位領域内の吐出ドット数が非０の所定値としてもよい。同じ記録画像であっても、非０の所定値が大きいほど、無画像領域と判定される可能性が高くなるので、本発明による記録ヘッドの駆動パワーを増加させる頻度が上昇する。

予め決められたドット密度以下の単位領域が所定個数連続し、その後、予め決められたドット密度以上に変化した場合に前記パワーを高くするようにしてもよい。これにより、予め決められたドット密度以下の単位領域が１度発生しただけで有画像領域に変わるような画像に対して、必要以上にパワーの増加を行わせることを防止することができる。

さらに、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度センサと、このヘッド温度センサの出力に対応して前記正規のパワーを定めたデータテーブルとを備えてもよい。これにより、制御手段はヘッド温度に対応して前記正規のパワーを決定することができる。

前記制御手段は、好ましくは、無画像領域から有画像領域への変化時に一時的に高く設定したパワーを、その後に検出される前記ヘッド温度センサの出力に基づいて前記データテーブルにより決定されるパワーに戻す。パワー増加状態を継続することの無駄の方がパワー増加状態を継続することの利点よりまさると考えられるからである。この際、前記制御手段は、パワーを戻す際には一度に前記データテーブルの１インデックス分のみ戻すことにより、急激なパワーの変化により吐出濃度が大幅に変化することが防止される。

本発明は、インクジェット記録装置の吐出制御方法として把握することもできる。

本発明のインクジェット記録装置およびその吐出制御方法によれば、紙面予備吐を行うことなく、ノズルの吐出不良の発生を防止することができる。

まず、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここではインクジェット記録装置の一例としてプリンタについて説明する。但し、本発明によるインクジェット記録装置はプリンタに限るものではなく、コピー機やファクシミリ機、複合機、プロッタ等、インクジェット記録方式を採用した任意の記録装置に適用可能である。

以下、本実施の形態に係るインクジェットプリンタの概略動作を説明する。図１はこのインクジェットプリンタの斜視図である。

このプリンタは、矢印Ａ方向に搬送される記録媒体としての記録紙１２が載置されるプラテン１４を備えている。このプラテン１４の上方には、プラテン１４に対して平行に２本の走査レール（図示せず）が掛け渡されている。この走査レールには、モータ１６とベルト１８によって矢印Ｂ、Ｃ方向（矢印Ａ方向に直交する方向）に往復運動するキャリッジ２０がスライド軸受け（図示せず）を介して取り付けられている。

また、キャリッジ２０の移動経路に沿って、リニアスケール２１が配置されている。リニアスケール２１には、キャリッジ２０の位置検出およびインク吐出タイミングを定めるための規則的なスリットが設けられている。このリニアスケール２１のスリットを読み取るために、キャリッジ２０に光学式リニアスケールセンサ（後述）が搭載されている。この光学式リニアスケールセンサから出力されるパルスをカウントすることにより、矢印Ｂ、Ｃ方向におけるキャリッジ２０の位置が決定される。パルスカウントの初期化は、電源オン時に走査レールの端部にあるホームポジション（ＨＰ）センサ（図示せず）の位置へキャリッジ２０を移動させることにより行われる。

さらに、キャリッジ２０には反射型光学センサ１１４が搭載されており、これにより後述するように記録紙の端部の検出を行う。

図２に、図１のプリンタ１０における制御ハードウエア構成の概略ブロック図を示す。

このプリンタ１０は、装置全体の動作をプログラム制御するための中央処理装置（ＣＰＵ）１１０、キャリッジを駆動するためのキャリッジモータ１１１、記録紙を搬送するための媒体搬送モータ１１２、ユーザの各種操作指示を受け取ったりユーザに対して情報を表示したりユーザへ各種情報を伝えたりするためのオペレーションパネル１１３、反射式光学センサ１１４、この搬送モータ１７に付随したロータリーエンコーダ１１５、光学式リニアスケールセンサ１１６、このＣＰＵ１１０が実行するプログラムやデータ等を格納するＲＯＭ１１７、プログラム処理における作業領域や一時保持領域等を提供するＲＡＭ１１８、プリンタ１０に固有なパラメータ、駆動条件など各種データ等を記憶する不揮発性メモリ１１９、イメージコントローラ２００との間の各種情報の通信を行う通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２０を有する。

オペレーションパネル１１３は、メッセージ等を表示する液晶パネル等のディスプレイ、あるいはインジケータとして機能するＬＥＤ等のランプと指示を送るための各種キー等で構成することができる。

不揮発性メモリ１１９としては、フラッシュメモリ、バッテリバックアップメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等、任意の再書き込み可能な不揮発性の記憶装置を使用できる。

これらのハードウエア部分は、エンジンコントローラ１００と呼ばれ、主にモータ、ヘッド等のハードウエアを駆動／制御する役目を担っている。

イメージコントローラ２００は、画像データ等のイメージ処理、ネットワークに接続するためのプロトコル処理、情報処理装置と通信処理などを担う部分であり、画像処理を行ったラスタデータ、動作を依頼／返答するためのコマンドデータなどを通信Ｉ／Ｆ１２０を通してエンジンコントローラと互いに通信して動作するようになっている。また、イメージコントローラ２００はＣＰＵ１１０と異なる独立したＣＰＵを持ち、エンジンコントローラ１００と並行動作して全体のスループットが向上するように構成されている。

画像を記録する前に、ロール紙など記録紙１２のサイズを測定し記録可能範囲を検出するためにプラテン１４に記録紙１２をセットする。ついで、プラテン１４に形成された開口部から外周面の一部を露出した搬送ローラ２４と、記録紙１２を上方から押さえるピンチローラ２６とによって記録紙１２を狭持しながら、媒体搬送モータ１１２によって搬送ローラ２４を回転させて記録紙１２の先端をプラテン１４から排出させるまで搬送する。また、キャリッジ２０を記録媒体載置基準位置２７から矢印Ｂ方向へ最小記録媒体サイズ（ＩＳＯ Ａ４ ２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）より短い距離（ここでは３０ｍｍ）移動させる。

次に搬送ローラ２４を逆転させて、キャリッジ２０に備えられている反射式光学センサ１１４でプラテン１４を検出するまで記録紙１２を矢印Ａと反対方向へ搬送する。プラテン１４を検出した位置が記録紙１２の先端位置であるのでこの位置を記憶する。

次に、記録紙を所定距離（ここでは１００ｍｍ）だけ矢印Ａ方向へ搬送し、キャリッジ２０を記録媒体載置基準位置２７から矢印Ｃ方向へ外れた位置へ移動し、その後、キャリッジ２０を矢印Ｂ方向へ一定速度で移動させる。移動しながら、反射式光学センサ１１４が記録紙からの反射光量を検出した時点の位置が記録紙の矢印方向Ｃ方向の側端部であるので、この位置を記憶する。さらに、キャリッジ２０の移動を継続してプラテン１４を検出した時点の位置が記録紙の矢印Ｂ方向の側端部であるので、この位置も記憶する。

以上の処理により、プラテン１４に載置された記録紙１２の先端位置、および両側端部（横幅）が決定し画像記録可能となる。この動作をロード処理と呼び、新規に記録媒体をプリンタに装着した際は必ず行われる動作である。

記録紙１２に画像を記録するにあたっては、プラテン１４上に記録紙１２を載置し、記録紙１２の上方でキャリッジ２０を矢印Ｂ、Ｃ方向に往復動させ、イメージコントローラ２００から送られたラスタデータを所定量ＲＡＭ１１８へ蓄え、所定量蓄積したところでＲＡＭ１１８内のラスタデータをヘッドノズル列方向へデータ変換し、変換されたデータをリニアスケールセンサ１１６のカウントパルスに同期して順次ヘッド制御部（図示せず）へ送信する。

ヘッド制御部から記録ヘッド２２に送信された画像情報を含む画像信号に基づいてノズルからインクを吐出して、記録紙１２上の記録ヘッド２２に対応する領域に帯状（バンド）の画像を記録する。

さらに、キャリッジ２０が画像記録点へ移動する前に予備吐出口３０へ予備吐出を行い、記録ヘッド２２のノズル面の乾燥による書き始めの不吐を防止している。この画像記録前の予備吐出は所定のタイミングにて帯状の画像を記録する前に行なわれるように構成されている。

順次、記録紙を所定量移動させながら、このような帯状の画像を繰り返して記録することにより、１ページの画像が完了する。１ページの画像を記録し終わると、キャリッジ２０に搭載されたカッター（図示せず）をカッターガイド２５内の所定位置まで突出させて、キャリッジ２０を移動させることにより記録紙１２を所定サイズに裁断する。

記録紙１２を裁断後キャリッジ２０は記録ヘッド２２を走査レールの端部まで移動しキャップ３１により記録ヘッド２２のノズルを覆うことで乾燥等から保護する。

以上が、本実施の形態であるインクジェットプリンタの概略動作の説明であるが、次に、図３、図４を用いて本実施の形態の詳細を説明する。

図３はインクジェットプリンタ１０の各種機能を表したブロック図である。インクジェットプリンタ１０は、エンジンコントローラ１００の一部としての記録制御部３００および記録ヘッド（単にヘッドともいう）３２０を有する。この記録制御部３００には、リニアスケールセンサ１１６、主走査モータ３２１、および図示しないが、記録紙を搬送するための動力源である副走査モータ、および各種センサ等が接続されている。

記録制御部３００は、メモリ３０１、主走査モータ制御部３０２、記録トリガ生成部３０３、ヘッド制御信号生成部３０４、リニアスケールカウント部３０５、ゼロデータ検出部３０６、メモリコントロール部３０７、画像メモリ３０８、データマスク部３０９、マスクメモリ部３１０、ＣＰＵ１１０等から構成されている。その中でも、ＣＰＵ１１０は画像データが転送されてくるイメージコントローラ２００とのインターフェースを行うと共に、メモリ３０１やＩ／Ｏ等、記録制御部３００全体の動作のコントロールを行っている。

記録制御部３００は、画像の記録に際し、イメージコントローラ２００から転送されてくる画像データに基づき、ヘッド３２０を用いて記録紙に画像イメージを記録する。具体的には記録制御部３００がそのために必要な信号の生成を行っている。すなわち、イメージコントローラ２００よりラスタデータ（ＩＮ＿ＤＡＴＡ）が転送されてくると、ＣＰＵ１１０からの命令で、ゼロデータ検出部３０６にてラスタデータ（ＩＮ＿ＤＡＴＡ）を取り込み、メモリコントロール部３０７経由で数バンド分のラスタデータを画像メモリ３０８に一時保持する。

本実施の形態では、イメージコントローラ２００から３２ビットバスで画像データを各色（本実施の形態ではブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタの６色を使用している）３２ライン単位で転送し、３２ラインの画像データを一旦、ゼロデータ検出部３０６内の内部バッファに取り込む。

このゼロデータ検出部３０６において、ラスタ方向の画像データをヘッドのノズルの並び方向のデータに変換するＨＶ変換（Horizontal/Vertical：縦横変換）を、横方向の３２ドットと縦方向の３２ラインのブロックデータ単位で行う。このＨＶ変換後のデータをメモリコントロール部３０７経由で画像メモリ３０８にライトする（書き込む）。３２ライン分を画像メモリ３０８へデータライトした後に、イメージコントローラ２００から次の３２ラインの転送を行う動作を繰り返す。このＨＶ変換は、画像メモリ３０８からデータを読み出す際に、ヘッド３２０に与えるデータの取得のためのメモリアクセスを容易にするための処理であり、この処理自体は公知である。

ゼロデータ検出部３０６では、前記ＨＶ変換を行う際に、横方向の３２ドットと縦方向３２ドットの単位領域内のデータ“１”の個数を数える処理（ドットカウント処理と称す）を同時に行い、画像メモリ３０８に画像データをライトするときに、３２×３２ドット単位での画素数（ドットカウントデータ）を画像メモリ３０８の別領域へ書き込む処理を行う。

上記のようなデータ処理により、画像メモリ３０８に少なくとも１バンド分以上の画像データを格納後、記録走査を開始して、順次画像メモリ３０８から画像データの読み出しを開始する。この際、メモリコントロール部３０７は、イメージコントローラ２００からの画像データの入力と、ヘッド３２０への画像データの読み出しを時分割で行うための、画像メモリ３０８のバス選択処理を行う。

本実施の形態では、リニアスケールセンサ１１６からヘッド３２０の走査に同期して出力される９０度位相のずれた信号ＬＩＮＳＣＬ＿Ａ／ＬＩＮＳＣＬ＿Ｂを用いて、画像データＯＵＴ＿ＤＡＴＡの出力およびヘッド駆動信号の生成、キャリッジの位置管理、主走査モータの速度制御等の、記録制御の同期をとっている。

リニアスケールセンサ１１６からの２相の信号の位相関係からキャリッジの移動方向の検出を行う。またこの２相の信号に基づいてリニアスケールカウント部３０５でキャリッジの移動量をカウントし、ＣＰＵ１１０で指定された位置情報に基づいて、画像メモリ３０８からデータを読み出す領域と、ヘッド制御信号を生成する領域とを表す信号（ＷＩＮＤＯＷ）の生成を行う。

記録トリガ生成部３０３では、リニアスケールカウント部３０５と同様にリニアスケールセンサ１１６から出力される２相の信号から、記録タイミング信号（ＨＳＹＮＣ）を生成する。メモリコントロール部３０７およびヘッド制御信号生成部３０４では、ＷＩＮＤＯＷ信号とＨＳＹＮＣ信号の両方がイネーブルとなっているタイミングで、画像メモリ３０８からの画像データの読み出しとヘッド制御信号の生成が行われる。

高解像度のリニアスケールは非常に高価であるため、本実施の形態では、低解像度（例えば３００ｄｐｉ）のリニアスケールを用いて、記録トリガ生成部３０３で高解像度の記録トリガ（本発明では１２００ｄｐｉ）を、逓倍回路（図示せず）を用いて生成する。

ヘッド制御信号はＣＰＵ１１０からヘッド制御信号生成部にセットされたＨＥＡＴ＿ＰＵＬＳＥパラメータに応じた駆動パワーにてヘッドを制御するように構成されている。駆動パワーの変更は、例えば、ヘッドに印加されるヒートパルスのパルス幅やパルス振幅を変更することにより行える。

画像メモリ３０８から読み出された画像データは、データマスク部３０９でマルチパス記録のためのデータマスク処理が行われる。そのために、ページ記録開始前に、ＣＰＵ１１０によりデータマスク部３０９を経由してマスクメモリ部３１０に、記録パス数に応じたマスクパターンをデータライトしておく。

記録開始後に、キャリッジが駆動されてヘッド３２０が記録領域に達したときに、ＨＳＹＮＣ信号に同期して、画像メモリ３０８から画像データをリードし、同時にマスクメモリ部３１０からマスクデータをリードして、データマスク部３０９で両方のデータが“１”のデータの時のみ、データ“１”をヘッド３２０に出力する制御を行う。

また、本発明では無画像領域から有画像領域の変化を検出するために、上記で述べたドットカウントデータを用いることで変化の検出を行う構成となっている。

図４にバンドデータとドットカウント値との関係を示す。本実施の形態で用いているヘッドの１色あたりの総ノズル数は５１２ノズルである。よって、バンドデータ４０１において、５１２×３２ドットのスライスデータ４０２に分け、さらに３２×３２ドットの小区分に細分化する。

各々の小区分におけるドットカウントデータは各々別の領域に保存する構成となっている（４０４）。すなわち３２×３２ドット単位での画像のドット密度を個別に保存する構成となっている。ヘッドの１色あたりの総ノズル数は５１２ノズルであるので、５１２×３２ドットの領域を小区分に細分化した場合、
５１２ ／ ３２ ＝ １６
となり、ヘッドノズル方向における３２×３２ドット分のドットカウント値格納領域の数は１６個あることになる。

本実施の形態での主走査方向での最大記録媒体サイズは２４インチであり、左右余白５ｍｍを除いたサイズが主走査方向での最大画像サイズとなるため、最大画像サイズは５９９．６ｍｍとなり、１バンド記録を行った際に書き込まれるドットカウント値格納領域（４０４）の総数は、本実施の形態では主走査方向の最小分解能が１２００ｄｐｉであるため、主走査方向での小区分の個数は次式で得られる。
５９９．６／（２５．４／１２００） ／３２ ≒ ８８５
割り切れなかった分を格納するための領域を考慮して、この計算値を＋１した値８８６が必要な小区分の個数となる。

バンド全体を３２×３２ドット単位に細分化したときの各小区分におけるドットカウントが書き込まれるため主走査方向に３２ドット単位でのドット密度が算出できる。

図５にドットカウント値格納領域と画像変化点の関係を示す。ここで、１バンドの記録画像においてＨＶ変換の時に算出された、３２×３２ドット単位でのドットカウントのヘッドノズル方向の合計値、すなわち５１２×３２ドットの単位領域のドットカウントの総数をスライスドットカウント値５０３としてメモリ３０１へ保存する。これを１バンド分全て行い、バンド記録準備が終了する。

スライスドットカウント値５０３が０である単位領域には全く画像が存在していないこととなる。また、スライスドットカウント値５０３が０以外の場合は当該単位領域に何らかの画像データ（インク吐出を行う画素）が存在していることが判断できる。

１バンド記録開始前にこれらを全て調べ、無画像領域と有画像領域の変化点（画像変化点）をリストアップしておく。

これと並行してＣＰＵ１１０によりヘッド駆動を行うためのヒートパルス設定準備が行われる。

本実施の形態ではヘッド内部に実装されているヘッド温度センサ３１１から読み取られる温度に応じたヒートパルスデータを選択し、ヒート開始される前に予めヘッド制御信号生成部へセットしておくようにする。

記録スキャン中もヘッド温度に応じてヒートパルスデータを動的に変更しながら適切な吐出特性を得られるように構成する必要があるため、通常、ヒートパルスデータはテーブル形式にて保存し、ヘッド温度に応じたヒートパルスデータを選択/設定することで出力画像濃度を一定に保つ制御が行われる。

本実施の形態においても、ヒートパルスデータはテーブル形式にて用意され、ヘッド温度取得値をインデックスとしてヒートパルスデータを検索するように構成されている。

図６にヒートパルスデータの検索のための構成を示す。ＣＰＵ１１０はヘッド温度センサ３１１よりヘッド温度を読み取り、現温度に対するヒートパルスデータをヒートパルステーブル６０４より選択し、取得したヒートパルスデータをヘッド制御信号生成部３０４にセットすることで、適正なヒートパルスが設定される。ヒートパルス更新は時間で制御されており、単位時間（例えば１０ｍｓ）毎にヘッド温度を参照しヒートパルスの更新が行われる。本実施の形態ではヘッド温度が低いほどより強いヒートパワー（換言すればインク吐出パワー）の設定となっている。

また、本実施の形態においては、現ヘッド温度と前回のヘッド温度差がテーブルインデックス上“１”より大きいインデックス差となっても、テーブルインデックスの変動分は必ず“１”インデックスのみとしている。これは、急激なヒートパルスの変化により吐出濃度が大幅に変化し、出力画像に濃度変化が発生することを防ぐためである。

ここで記録スキャン中、主走査方向に３２ドット進行毎にＣＰＵ１１０へ割り込みがかかるように割り込みコントローラを設定し（図示せず）割り込み毎に前記画像変化点を参照し記録すべき画像の有無を判定する。

この判定により、無画像領域であると判断した場合は、前記ヒートパルスデータを現ヘッド温度より低い温度でのパルスデータ（より強いパワー）とし、次に有画像領域に入り吐出駆動が行われた際に実際のヘッド温度によるパルスデータより高いヒートパワーの吐出を行うことが可能となる。ヒートパワーを増加させることにより、ノズルからのインク滴の吐出が強く行われ、これにより、不吐出期間の継続によりノズル吐出口付近のインク乾燥によるインク粘性増加や塵埃の付着等の要因によりノズルの目詰まりが生じたり、生じ掛かったりしていても、ノズル吐出口が元の良好な状態に戻ることが予想される。

有画像領域へ入った時には実際のヘッド温度より低い温度でのインデックスを参照していることになるが、前記したインデックス変動が１インデックスのみであるため、ヒートパルスは、一定時間後にその時のヘッド温度に応じたヒートパルス設定に急激な濃度変化を伴わずに少しずつ実際のヘッド温度に適したヒートパルスへと推移させることができる。

上記により無画像領域によるヘッドの乾燥による吐出不良を強い吐出駆動により解消させることで乾燥による濃度ムラ、吐出不良を未然に防ぐことができる。

図７に１バンド記録中のヒートパルス選択の推移を示す。図中、７０１は１バンド記録での画像有無の領域変化を表し、７０２はそれに伴う本発明におけるヒートパルスのパワーの変化を示す。

１バンドの記録書き出しの部分７０３ではヘッド温度に沿ったヒートパルスデータ７０５が選択される。その後、無画像領域に入ったところでヒートパルスインデックスを落とすことでヒートパルスデータ７０６を選択してヒートパルスのパワーを上げ、次の有画像領域への準備を行う。

実際に有画像領域に入ると、目標ヒートパルスデータ７０７への段階的なアプローチが開始される。このような動作を行って１バンド分の記録を終了する。

受信した画像データについて上記の手順を繰り返し適用し、１ページの記録を完了させる。

図９は、本実施の形態において、記録処理に先立って実行されるパワーデータ設定処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行手順を表すプログラムはＲＯＭ１１７内に格納され、ＣＰＵ１１０がこれを読み出して解釈実行することにより、この処理が実現される。後述する図１０、図１１の処理についても同様である。

まず、受信した画像データの解析を行い、上述したように有画像領域と無画像領域とをチェックする（Ｓ１１）。そこで、所定の無画像領域から有画像領域への変化点におけるパワーデータを決定する（Ｓ１２）。このパワーデータの値は絶対値として決定する方法と、ヘッド温度に応じて定めるパワーデータの値に対する増加分としての相対値として決定する方法とが考えられる。この決定されたパワーデータは、当該無画像領域（変化点）に対応してＲＡＭ１１８内に記憶する（Ｓ１３）。画像データが終了するまで（Ｓ１４）、ステップＳ１１へ戻って上記の処理をくりかえす。

図１０は、本実施の形態におけるバンド記録処理の一例を示すフローチャートである。

記憶処理が開始されたら、キャリッジの走査に伴って、現在の記録位置が無画像領域があれば（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、ＲＡＭ１１８内に記憶された当該無画像領域に対応して記憶されたパワーデータを参照してヒートパワーを更新する（Ｓ２２）。ただし、この時点ではまだヘッドの駆動は行われない。有画像領域であれば、ステップＳ２５へ進む。

キャリッジの走査によりヘッドが有画像領域に達したら（Ｓ２３，Ｙｅｓ）、上記設定されたヒートパワーでヘッドを駆動して所定のノズルからインクを吐出して画像の記録を行うとともに、単位時間毎にヘッド温度を確認してヒートパワーを更新する（Ｓ２４）。通常、ステップＳ２２で設定されたヒートパワーはステップＳ２４でヘッド温度対応に決定されるヒートパワーより大きく、ヒートパワーはヘッド温度対応に決定されるヒートパワーに一致するまで単位時間毎に１インデックスずつ低下していく。

１バンド終了するまで（Ｓ２５）、ステップＳ２１に戻り上記の処理を繰り返して実行する。次のバンドの記録は図１０の処理を再度実行する。

＜第１の変形例＞
図１１は、本実施の形態におけるバンド記録処理の別の例を示すフローチャートである。図１０の処理では無画像領域で比較的大きい固定値のヒートパワーの設定を行うようにしたが、図１１の処理は、有画像領域に達する直前にヘッド温度を確認して対応するヒートパワーを求め、これを基準に所定の相対値だけ大きいヒートパワーで有画像領域の当初のヘッド駆動を行うものである。

記憶処理が開始されたら、キャリッジの走査に伴って、現在の記録位置が無画像領域があれば（Ｓ３１，Ｙｅｓ）、有画像領域より一定時間前となるのを待って（Ｓ３２，Ｙｅｓ）、ヘッド温度を確認する（Ｓ３３）。ついで、ヒートパルステーブル６０４を参照して、このヘッド温度に対応するヒートパワーを求める（Ｓ３４）。そこで、このヒートパワーを所定量だけ増加させる（Ｓ３５）。有画像領域に達したら（Ｓ３６，Ｙｅｓ）、上記増加されたヒートパワーでヘッドを駆動して所定のノズルからインクを吐出して画像の記録を行うとともに、単位時間毎にヘッド温度を確認してヒートパワーを更新する（Ｓ３７）。通常、ステップＳ３７への移行時に設定されているヒートパワーはヘッド温度対応に決定されるヒートパワーより大きく、ヒートパワーは通常ヘッド温度対応に決定されるヒートパワーに一致するまで単位時間毎に１インデックスずつ低下していく。

１バンド終了するまで（Ｓ３８）、ステップＳ３１に戻り上記の処理を繰り返して実行する。次のバンドの記録は図１１の処理を再度実行する。

上記説明ではインク１色に関する制御についてのみ記述したが、実施の形態においては６色全てについて同様の制御を適用することができる。

＜第２の変形例＞
上記の処理では、単純に無画像領域が一つ発生したのみでヒートパルスを変更した。しかし、その場合、非常に短区間で無画像／有画像と切り替わった場合に濃度変化が発生するおそれがある。第２の変形例によりこのような不具合の発生を防止することが可能となる。

第２の変形例は上記実施の形態と全く同様の構成において、図８のような画像変化点が得られた場合、無画像単位領域が所定個数（ここでは４個）より少なく連続した無画像領域８０１ではより強いパワーにヒートパルスを変更せず、無画像単位領域が所定個数以上連続した領域８０２を検出した段階でヒートパルスを変化させる。単位領域４個の無画像領域の距離は、次式で求められる。
３２×４×（２５．４／１２００）≒２．７ｍｍ

従って、２．７ｍｍ以上の無画像領域が継続していた場合にのみヒートパルス変更が動作することとなる。

＜第３の変形例＞
第３の変形例は上記実施の形態と全く同様の構成において、無画像と有画像（すなわち、画素数０か１以上か）という閾値にて画像変化点を判定するのではなく、０以外の一定画素数にて画像変化点を判定するように構成したものである。上記の実施の形態では、５１２×３２ドットの領域内でたった１個の画素が出力されたのみで画像有りと判断されることになるが、この場合に他の多くのノズルについてインクの吐出が行われていないことを考慮すると、無画像と有画像の判定の閾値は０より大きい値とすることが考えられる。

＜第４の変形例＞
第４の変形例は第１の変形例において、無画像と有画像（すなわち、画素数０か１以上か）という閾値にて画像変化点を判定するのではなく、０以外の一定画素数にて画像変化点を判定するように構成したものである。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、上記実施の形態で示す色の順番、色数、画像分割サイズなどは一例であり本発明を限定するものではない。

本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。 図１のプリンタにおける制御ハードウエア構成の概略ブロック図である。 図１に示したインクジェットプリンタの各種機能を表したブロック図である。 本発明の実施の形態におけるバンドデータとドットカウント値との関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるドットカウント値格納領域と画像変化点の関係を示す図である。 本発明の実施の形態におけるヒートパルスデータの検索のための構成を示す図である。 本発明の実施の形態における１バンド記録中のヒートパルス選択の推移を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における画像変化点の例を説明するための図である。 本発明の実施の形態において、記録処理に先立って実行されるパワーデータ設定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるバンド記録処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるバンド記録処理の別の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…インクジェットプリンタ
１００…エンジンコントローラ
１１１…キャリッジモータ
１１２…媒体搬送モータ
１１３…オペレーションパネル
１１４…反射型光学センサ
１１５…ロータリーエンコーダ
１１６…リニアスケールセンサ
１１９…不揮発性メモリ
２００…イメージコントローラ
３００…記録制御部
３０１…メモリ
３０２…主走査モータ制御部
３０３…記録トリガ生成部
３０４…ヘッド制御信号生成部
３０５…リニアスケールカウント部
３０６…ゼロデータ検出部
３０７…メモリコントロール部
３０８…画像メモリ
３１１…ヘッド温度センサ
３２０…ヘッド
３２１…主走査モータ
４０１，５０１…バンドデータ
４０２…スライスデータ
５０３…スライスドットカウント値
６０４…ヒートパルステーブル
７０３…１バンドの記録書き出しの部分
７０７…目標ヒートパルス
８０１…無画像領域
８０２…領域
８０５…ヒートパルスデータ

Claims (7)

1. インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、
   記録対象の画像データに基づいて、前記記録ヘッドと記録媒体の移動に伴う、記録画像の無画像領域から有画像領域への変化を検出する手段と、
   画像を記録する際、前記検出された領域から有画像領域への変化時に前記記録ヘッドを駆動するパワーを一時的に正規のパワーより高く設定する制御手段と
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御手段は、前記無画像領域および有画像領域は予め定めた単位領域内の吐出ドットの個数であるドット密度に基づいて判断する請求項１のインクジェット記録装置。
3. 前記制御手段は、予め決められたドット密度以下の単位領域が所定個数連続し、その後、予め決められたドット密度以上に変化した場合に前記パワーを高くすることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度センサと、このヘッド温度センサの出力に対応して前記正規のパワーを定めたデータテーブルとを備えた請求項１記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御手段は、無画像領域から有画像領域への変化時に一時的に高く設定したパワーを、その後に検出される前記ヘッド温度センサの出力に基づいて前記データテーブルにより決定されるパワーに戻す請求項４記載のインクジェット記録装置。
6. 前記制御手段は、パワーを戻す際には一度に前記データテーブルの１インデックス分のみ戻す請求項５記載のインクジェット記録装置。
7. インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置の吐出制御方法であって、
   前記記録ヘッドと記録媒体の移動に伴う、記録画像の無画像領域から有画像領域への変化を検出し、画像を記録する際、前記検出された領域から有画像領域への変化時に前記記録ヘッドを駆動するパワーを一時的に正規のパワーより高く設定することを特徴とするインクジェット記録装置の吐出制御方法。

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