インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法
【課題】予備吐出時などの記録に寄与しないインク吐出時に発生するインクミスト量を削減することが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。
【解決手段】記録ヘッドの記録素子に印加する駆動電圧およびその駆動電圧の印加時間を決定する決定手段を備える。ここで、決定手段は、記録に寄与するインク吐出時の駆動電圧Ｖｏｐと印加時間Ｐ３との乗算値と、記録に寄与しないインク吐出時の駆動電圧Ｖｏｐ’と印加時間Ｐ３’との乗算値とは一定に保つ。さらに、決定手段は、駆動電圧ＶｏｐとＶｏｐ’および印加時間Ｐ３とＰ３’をそれぞれ異ならせるようにする。
【解決手段】記録ヘッドの記録素子に印加する駆動電圧およびその駆動電圧の印加時間を決定する決定手段を備える。ここで、決定手段は、記録に寄与するインク吐出時の駆動電圧Ｖｏｐと印加時間Ｐ３との乗算値と、記録に寄与しないインク吐出時の駆動電圧Ｖｏｐ’と印加時間Ｐ３’との乗算値とは一定に保つ。さらに、決定手段は、駆動電圧ＶｏｐとＶｏｐ’および印加時間Ｐ３とＰ３’をそれぞれ異ならせるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを印加することにより記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドからインクを吐出して飛翔させ、記録媒体上に着弾させることにより記録を行う。このインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドには、インクを吐出させる複数の吐出口が配列されている。各吐出口はインクタンクからインクが供給される共通液室に液路を介して連通している。各液路には、吐出口からインクを吐出させるための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子が設けられている。現在使用されている吐出エネルギー発生素子としては、電気熱変換素子（ヒータ）あるいは電気機械変換素子（ピエゾ）があり、これらの吐出エネルギー発生素子はパルス状の電気信号（以下、駆動パルスとも言う）を入力することによって駆動される。
【０００３】
ところで、上記のような記録ヘッドでは、吐出口から常にインクが露出しているため、非吐出の状態において吐出口よりインクが蒸発し、吐出口付近あるいは液路内のインクが増粘したり、吐出口から露出しているメニスカス部に膜が形成されたりすることがある。こうした現象が発生した場合、吐出時にインク滴の吐出速度および飛翔方向が不安定になり、記録媒体への着弾精度が低下して記録品位が損なわれるという不具合が生じる。そのため、記録動作開始前あるいは記録動作中の所定のタイミングにおいて、記録媒体以外の箇所に画像の形成に寄与しないインク吐出を行うことが従来より行われている。この吐出動作は一般に予備吐出と呼ばれ、この予備吐出を行うことによって常に吐出口内のインクを吐出に適した状態にリフレッシュさせることができ、記録品位の低下を軽減することができる。
【０００４】
このような予備吐出によって吐出口内のインクを効果的にリフレッシュさせる技術として、特許文献１ないし３に開示されているものがある。
すなわち、特許文献１には、記録時における電気信号より大なるエネルギーの電気信号を設定することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、インクジェット記録装置内の温度を検出し、その検出された温度に従って予備吐出用の駆動パルスのパルス幅を変更し、その変更された駆動パルスを用いて予備吐出を行なうことが開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、予備吐出において一部の吐出口からのみインク滴を吐出させることにより、インク滴が吐出されなかった残りの吐出口のメニスカス面をインクのクロストークによって積極的に振動させる技術が開示されている。この技術によれば、インク滴が吐出されない他の吐出口の近傍に生じた増粘インクと、共通液室近傍に存在する低粘度のインクとをメニスカス面の振動によって混合させることができ、前記残りの吐出口からのインクの排出を適正に行うことができる。
【０００７】
上記のように、インクジェット記録装置において記録ヘッドの吐出性能を維持するためには、上記のような予備吐出を行うことが必要である。しかし、記録ヘッドから吐出されるインクには、記録媒体に着弾して画像を形成する主滴以外に、記録に寄与しない細かなインク滴が吐出される。この細かなインク滴は、インクミストとなって記録装置内に浮遊し、記録媒体や記録装置内に付着し易く、記録品位の低下や記録装置の故障を招く原因となる。
【０００８】
図２８は、インク吐出の初期からインク滴形成までの過程を経過時間毎に示したものであり、ここに示す（ａ）から（ｍ）は、数マイクロ秒（μｓｅｃ．）毎に吐出状態を観察した結果を示している。各吐出状態を示す図において、矢印の先端で示される箇所に吐出口Ｐ７０１が形成されている。この図から明らかなように、駆動パルスが与えられ吐出口より吐出しはじめるインクは先頭に液滴部７０２が形成され、その後ろから吐出口に至る範囲には、糸状の液体部７０３が形成される。（以降、液滴部を主滴、糸状の液体部を尾引きと呼ぶ）。主滴７０２が完全に吐出口より離脱して遠ざかると、尾引きは長くなって糸状を維持できなくなり、いくつかの極小インク滴７０４に分裂する。以下、この分裂した極小インク滴７０４をサテライトと呼ぶ。
【０００９】
通常、サテライト７０４は主滴と比較して飛翔速度が遅く液滴サイズも非常に小さいため、主滴７０２に比べて空気抵抗に影響され易く、主滴７０２より先に速度がゼロになる。その場合、サテライト７０４は、記録装置内を浮遊するインクミストとなる。この空中に浮遊しているインクミストはマイナスに帯電しているものが多いため、電気回路やセンサなどでプラスに帯電している部分に積極的に付着してしまい、記録品位の低下や記録装置の故障を招く原因となる。
【００１０】
そこで、インクジェット記録装置では、一般に、図２９に示すような予備吐出受け８０２を設け、これによって予備吐出時に発生するインクミストの影響を軽減するよう構成されている。
【００１１】
図２９は、記録媒体８０１と、予備吐出受け８０２に設けられたインク吸収体８０３と、インク吐出口８０４との相対位置を示している。ここで、図中の（ａ）に示す点線矢印は、予備吐出時においてインク吐出口８０５から吐出されたインク滴がインク吸収体８０３に達するまでの飛翔距離を示している。また、図中の（ｂ）に示す点線矢印は、記録時においてインク吐出口８０５から吐出されたインク滴がインク吸収体８０３に達するまでの飛翔距離を示している。
【００１２】
図示のように、ここに示す備吐出受け８０２は、記録媒体８０１を下方より支持するプラテン８０６の側方に設けられている。予備吐出受け８０２内にはインク吸収体８０３が設けられている。また、予備吐出受け８０２の外壁部８０４はインク吸収体を囲むと共に、その上端部は、プラテンより高く、記録ヘッド８０５の吐出口８０５ａより低い位置に設定されている。これにより、多量の予備吐出を実施した際にも、インク吸収体８０３に着弾しなかったサテライトがミストとなって記録領域などに浮遊して来るのを外壁部８０４によって抑制することができ、記録媒体や記録装置内へのミストの付着を低減することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開昭６１−１４６５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１２０２５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５９８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図２９に示すような予備吐出受けは、予備吐出時に発生したインクミストを外壁部８０４とインク吸収体とによって囲まれた領域内に留める効果はあるが、サテライトの発生量自体を削減する機能はない。むしろインクミストの発生量は予備吐時の方が増大する傾向にある。これは、上記の予備吐出受け８０２では、外壁部８０４ａの上端部を高く、インク吸収体８０３の上面の高さを低く設定しているため、インク滴の飛翔距離が図２９（ｂ）に示す記録時より、同図（ａ）に示す予備吐出時の方が大きくなるためである。すなわち、インク滴の飛翔距離が長いほど、サテライトの飛翔速度がインク吸収体に達する以前にゼロになり易く、ミストの発生量は増大する。そして、インクミストの発生量が一定量を超えると、それが予備吐出受け８０２の中から溢れ出して、記録装置内に浮遊するため、十分なミスト抑制効果が得られなくなる。
【００１５】
特に、画像の高密度化に伴って吐出口および主滴の小サイズ化が進む近年のインクジェット記録装置では、サテライトのサイズも減少するため、予備吐出におけるミストの発生量はさらに増大する傾向にある。また、吐出口が小サイズ化されるほどインクの増粘、固着による吐出不良が発生し易くなるため、予備吐出を実施する時間間隔は非常に短縮されてきており、これもミスト量の増大を助長する要因となっている。
【００１６】
このようにインクジェット記録装置では、予備吐出時に発生するミスト量増大して来ており、画像品質の向上を図る上で無視できない存在となってきている。
【００１７】
本発明は、上記従来の課題に着目してなされたもので、予備吐出時に発生するインクミスト量を削減することが可能なインクジェット記録装置およびその制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の形態は、記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置であって、前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する決定手段を備え、前記決定手段は、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧および前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の形態は、記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置の制御方法であって、前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する工程を含み、前記決定工程では、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧と前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、予備吐出時におけるインク滴の吐出速度を遅くすることによって主滴が吐出口から飛び出すときの尾引きを短縮することができるため、インクミストの発生を抑制することが可能となる。このため、インクミストによる記録品位の低下、記録装置の故障などの発生を低減することができ、インクジェット記録装置の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
１． 記録システムの概要
図１は、本発明の一実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。この記録システムＪ００１１は、記録すべき画像を示す画像データの生成やそのデータ生成のためのＵＩ（ユーザインタフェース）の設定等を行うホスト装置Ｊ００１２を具える。このホスト装置Ｊ００１２で生成された画像データに基づいて記録媒体に記録を行う記録装置Ｊ００１３を具える。記録装置Ｊ００１３は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、ブラック（Ｋ）の７色インクによって記録を行う。そのために、これら７色のインクを吐出する記録ヘッドＨ１００１が用いられる。
【００２３】
ホスト装置Ｊ００１２のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしてアプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションＪ０００１は記録装置で記録するための画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。本実施形態のホスト装置は、まずデジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データをＣＦカードによって取り込むことができる。また、スキャナで読み取った例えばＴＩＦＦ形式の画像データやＣＤ−ＲＯＭに格納される画像データをも取り込むことができる。さらには、インターネットを介してウェブ上のデータを取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ホスト装置のモニタに表示されてアプリケーションＪ０００１を介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。ホスト装置Ｊ００１２のモニタに表示されるＵＩ画面において、ユーザは、記録に使用する記録媒体の種類や記録の品位等の設定を行うと共に記録指示を出す。この記録指示に応じて画像データＲ、Ｇ、Ｂがプリンタドライバに渡される。
【００２４】
プリンタドライバはその処理として、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、γ補正Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５および記録データ作成Ｊ０００６を有している。以下、プリンタドライバで行われる各処理Ｊ０００２〜Ｊ０００６について簡単に説明する。
【００２５】
（Ａ）前段処理
前段処理Ｊ０００２は色域（Ｇａｍｕｔ）のマッピングを行う。本実施形態では、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、記録装置Ｊ００１３によって再現される色域内に写像するためのデータ変換を行う。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれが８ビットで表現された２５６階調の画像データＲ、Ｇ、Ｂを、３次元ＬＵＴを用いることにより、記録装置Ｊ００１３の色域内の８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに変換する。
【００２６】
（Ｂ）後段処理
後段処理Ｊ０００３では、上記色域のマッピングがなされた８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した８ビット・７色の色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂを求める。本実施形態では、この処理は前段処理と同様３次元ＬＵＴに補間演算を併用して行う。
【００２７】
（Ｃ）γ処理
γ補正Ｊ０００４は、後段処理Ｊ０００３によって求められた色分解データの各色のデータごとにその濃度値（階調値）変換を行う。具体的には、記録装置Ｊ００１３の各色インクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いることにより、上記色分解データがプリンタの階調特性に線形的に対応づけられるような変換を行う。
【００２８】
（Ｄ）ハーフトーニング
ハーフトーニングＪ０００５は、γ補正がなされた８ビットの色分解データＹ、Ｍ、、Ｃ、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれについて４ビットのデータに変換する量子化を行う。本実施形態では、誤差拡散法を用いて２５６階調の８ビットデータを９階調の４ビットデータに変換する。この４ビットデータは、記録装置におけるドット配置のパターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスとなるデータである。
【００２９】
（Ｅ）記録データの作成処理
プリンタドライバで行う処理の最後には、記録データ作成処理Ｊ０００６によって、上記４ビットのインデックスデータを内容とする記録画像データに記録制御情報を加えた記録データを作成する。
【００３０】
図２はかかる記録データの構成例を示した図である。記録データは、記録の制御を司る記録制御情報および記録すべき画像を示す記録画像データ（上述の４ビットのインデックスデータ）で構成されている。記録制御情報は、「記録媒体情報」、「記録品位情報」、および給紙方法等のような「その他制御情報」から構成されている。記録媒体情報には、記録の対象となる記録媒体の種類が記述されており、普通紙、光沢紙、はがき、プリンタブルディスクなどのうち、いずれか１種類の記録媒体が規定されている。記録品位情報には、記録の品位が記述されており、「きれい」、「標準」、「はやい」等のうち、いずれか１種の品位が規定されている。なお、これらの記録制御情報は、ホスト装置Ｊ００１２のモニタおけるＵＩ画面にてユーザが指定した内容に基づいて形成されるものである。また、記録画像データは、前述のハーフトーン処理Ｊ０００５によって生成された画像データが記述さているものとする。以上のようにして生成された記録データは、記録装置Ｊ００１３へ供給される。
【００３１】
記録装置Ｊ００１３は、ホスト装置Ｊ００１２から供給された当該記録データに対して、次に述べるドット配置パターン化処理Ｊ０００７およびマスクデータ変換処理Ｊ０００８を行う。
【００３２】
（Ｆ）ドット配置パターン化処理
上述したハーフトーン処理Ｊ０００５では、２５６値の多値濃度情報（８ビットデータ）を９値の階調値情報（４ビットデータ）まで階調レベル数を下げている。しかし、実際に記録装置Ｊ００１３が記録できるデータは、インクドットを記録するか否かの２値データ（１ビットデータ）である。そこで、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７では、ハーフトーン処理Ｊ０００５からの出力値である階調レベル０〜８の４ビットデータで表現される各画素ごとに、その画素の階調値（レベル０〜８）に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより１画素内の複数のエリア各々にインクドットの記録の有無（ドットのオン・オフ）を定義し、１画素内の各エリアごとに「１」または「０」の１ビットの２値データを配置する。ここで、「１」はドットの記録を示す２値データであり、「０」は非記録を示す２値データである。
【００３３】
図３は、本実施形態のドット配置パターン化処理で変換する、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。図の左に示した各レベル値は、ホスト装置側のハーフトーン処理部からの出力値であるレベル０〜レベル８に相当している。右側に配列した縦２エリア×横４エリアで構成される領域は、ハーフトーン処理で出力される１画素の領域に対応するものである。また、１画素内の各エリアは、ドットのオン・オフが定義される最小単位に相当するものである。なお、本明細書において「画素」とは、階調表現可能な最小単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理（上記前段、後段、γ補正、ハーフトーニング等の処理）の対象となる最小単位である。
【００３４】
図において、丸印を記入したエリアがドットの記録を行うエリアを示しており、レベル数が上がるに従って、記録するドット数も１つずつ増加している。本実施形態においては、最終的にこのような形でオリジナル画像の濃度情報が反映されていることになる。
【００３５】
（４ｎ）〜（４ｎ＋３）は、ｎに１以上の整数を代入することにより、記録すべき画像データの左端からの横方向の画素位置を示している。その下に示した各パターンは、同一の入力レベルにおいても画素位置に応じて互いに異なる複数のパターンが用意されていることを示している。すなわち、同一のレベルが入力された場合にも、記録媒体上では（４ｎ）〜（４ｎ＋３）に示した４種類のドット配置パターンが巡回されて割当てられる構成となっているのである。
【００３６】
図３においては、縦方向を記録ヘッドの吐出口が配列する方向、横方向を記録ヘッドの走査方向としている。このように同一レベルに対して複数の異なるドット配置で記録できる構成にしておくことは、ドット配置パターンの上段に位置するノズルと下段に位置するノズルとで吐出回数を分散させたり、記録装置特有の様々なノイズを分散させるという効果がある。
【００３７】
以上説明したドット配置パターン化処理を終了した段階で、記録媒体に対するドットの配置パターンが全て決定される。
【００３８】
（Ｇ）マスクデータ変換処理
上述したドット配置パターン化処理Ｊ０００７により、記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されたので、このドット配置を示す２値データを記録ヘッドＨ１００１の駆動回路Ｊ０００９に入力すれば、所望の画像を記録することが可能である。この場合、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を１回の走査によって完成させる、いわゆる１パス記録が実行される。しかし、ここでは、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を複数回の走査によって完成させる、いわゆるマルチパス記録の例をとって説明する。
【００３９】
図４は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。本実施形態に適用される記録ヘッドＨ１００１は実際には７６８個のノズルを有するが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有するものとして説明する。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。マスクパターンＰ０００２は、第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）で構成される。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は、それぞれ、第１〜第４のノズル群が記録可能なエリアを定義している。マスクパターンにおける黒塗りエリアは記録許容エリアを示し、白塗りエリアは非記録エリアを示している。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は互いに補完の関係にあり、これら４つのマスクパターンを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。
【００４０】
Ｐ０００３〜Ｐ０００６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分（この図では４ノズル分）ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の記録走査によって初めて画像が完成される構成となっている。以上のように、記録媒体の各同一領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。
【００４１】
図５は、本実施形態で実際に適用可能なマスクパターンの一例を示したものである。本実施形態で適用する記録ヘッドＨ１００１は７６８個のノズルを有しており、４つのノズル群にはそれぞれ１９２個ずつのノズルが属している。マスクパターン大きさは、縦方向がノズル数と同等の７６８エリア、横方向は２５６エリアとなっており、４つのノズル群それぞれに対応する４つのマスクパターンで互いに補完の関係を保つような構成となっている。
【００４２】
ところで、本実施形態で適用するような、多数の小液滴を高周波数で吐出するようなインクジェット記録ヘッドにおいては、記録動作時に記録部近傍に気流が生じることが知られている。そして、この気流が特に記録ヘッドの端部に位置するノズルの吐出方向に影響を与えることが確認されている。よって、本実施形態のマスクパターンにおいては、図５からも判るように、各ノズル群また同一のノズル群の中でも、領域によって記録許容率の分布に偏りを持たせている。図５で示すように、端部のノズルの記録許容率を中央部の記録許容率よりも小さくした構成のマスクパターンを適用することにより、端部のノズルにより吐出されるインク滴の着弾位置ずれによる弊害を目立たなくすることが可能となるのである。
【００４３】
なお、マスクパターンで定められる記録許容率は、次のように定義する。すなわち、マスクパターンを構成する記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の黒塗りエリア）と非記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の白塗りエリア）の合計数に対する記録許容エリアの数の割合を百分率で表したものである。従って、マスクパターンの記録許容エリアをＭ個、非記録許容エリアをＮ個とすると、そのマスクパターンの記録許容率（％）は、Ｍ÷（Ｍ＋Ｎ）×１００となる。
【００４４】
本実施形態においては、図５で示したマスクデータが記録装置本体内のメモリに格納してある。そして、マスクデータ変換処理Ｊ０００８においては、当該マスクデータと上述したドット配置パターン化処理で得られた２値データとの間でＡＮＤ処理をかける。これにより、各記録走査での記録対象となる２値データが決定され、その２値データを駆動回路Ｊ０００９へ送る。これにより、記録ヘッドＨ１００１が駆動されて２値データに従ってインクが吐出される。
【００４５】
なお、図１では、前述の処理Ｊ０００２〜Ｊ０００６がホスト装置Ｊ００１２で実行され、前述の処理Ｊ０００７およびＪ０００８が記録装置Ｊ００１３で実行される形態について説明した。しかし本発明は、この形態に限られるものではない。例えば、ホスト装置Ｊ００１２で実行している処理Ｊ０００２〜Ｊ０００５の一部を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよいし、すべてをホスト装置Ｊ００１２にて実行する形態であってもよい。あるいは、処理Ｊ０００２〜Ｊ０００８を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよい。
【００４６】
２． 機構部の構成
本実施形態で適用する記録装置における各機構部の構成を説明する。本実施形態における記録装置本体は、各機構部の役割から、概して、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、フラットパス記録部、およびクリーニング部等に分類することができ、これらは外装部に収納されている。
【００４７】
図６、図７、図８、図１２および図１３は、本実施形態で適用する記録装置の外観を示す斜視図である。ここで、図６は記録装置の非使用時における前面から見た状態、図７は記録装置の非使用時における背面から見た状態、図８は記録装置の使用時における前面から見た状態をそれぞれ示している。また、図１２はフラットパス記録時における前面から見た状態、図１３はフラットパス記録時における背面から見た状態をそれぞれ示している。また、図９〜図１１および図１４〜図１６は、記録装置本体の内部機構を説明するための図である。ここで、図９は右上部からの斜視図、図１０は左上部からの斜視図、図１１は記録装置本体の側断面図である。図１４はフラットパス記録時の断面図である。さらに、図１５はクリーニング部の斜視図、図１６はクリーニング部におけるワイピング機構の構成および動作を説明するための断面図、図１７はクリーニング部におけるウエット液転写部の断面図をそれぞれ示したものである。
【００４８】
以下、これらの図面を適宜参照しながら、各部を順次説明する。
【００４９】
（Ａ）外装部（図６、図７）
外装部は、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、クリーニング部、フラットパス部およびウエット液転写部の回りを覆うように取り付けられている。外装部は主に、下ケースＭ７０８０、上ケースＭ７０４０、アクセスカバーＭ７０３０、コネクタカバーおよびフロントカバーＭ７０１０から構成されている。
【００５０】
下ケースＭ７０８０の下部には、不図示の排紙トレイレールが設けられており、分割された排紙トレイＭ３１６０が収納可能に構成されている。また、フロントカバーＭ７０１０は、非使用時に排紙口を塞ぐ構成になっている。
【００５１】
上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０が取り付けられており、回動可能に構成されている。上ケースの上面の一部は開口部を有しており、この位置で、インクタンクＨ１９００および記録ヘッドＨ１００１（図２１）が交換可能となるように構成されている。なお、本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１は、１色のインクを吐出可能な吐出部を複数色分、一体的に構成したユニットの形態である。そして、インクタンクＨ１９００が色毎に独立に着脱可能な記録ヘッドカートリッジＨ１０００として構成されている。上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０の開閉を検知するための不図示のドアスイッチレバー、ＬＥＤの光を伝達・表示するＬＥＤガイドＭ７０６０が設けられている。さらに、上ケースＭ７０４０には電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４等が設けられている。また、多段式の給紙トレイＭ２０６０が回動可能に取り付けられており、給紙部が使われない時は、給紙トレイＭ２０６０を収納することにより、給紙部のカバーにもなるように構成されている。
【００５２】
上ケースＭ７０４０と下ケースＭ７０８０は、弾性を持った勘合爪で取り付けられており、その間のコネクタ部分が設けられている部分を、不図示のコネクタカバーが覆っている。
【００５３】
（Ｂ）給紙部（図８、図１１）
図８および図１１を参照するに、給紙部は次のように構成されている。すなわち、記録媒体を積載する圧板Ｍ２０１０、記録媒体を１枚ずつ給紙する給紙ローラＭ２０８０、記録媒体を分離する分離ローラＭ２０４１、記録媒体を積載位置に戻すための戻しレバーＭ２０２０等がベースＭ２０００に取り付けられることで構成されている。
【００５４】
（Ｃ）用紙搬送部（図８〜図１１）
曲げ起こした板金からなるシャーシＭ１０１０には、記録媒体を搬送する搬送ローラＭ３０６０とペーパエンドセンサ（以下ＰＥセンサと称す）Ｅ０００７が回動可能に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０は、金属軸の表面にセラミックの微小粒がコーティングされた構成となっており、両軸の金属部分を不図示の軸受けが受ける状態で、シャーシＭ１０１０に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０にはローラテンションバネ（不図示）が設けられており、搬送ローラＭ３０６０を付勢することにより、回転時に適量の負荷を与えて安定した搬送が行えるようになっている。
【００５５】
搬送ローラＭ３０６０には、従動する複数のピンチローラＭ３０７０が当接して設けられている。ピンチローラＭ３０７０は、ピンチローラホルダＭ３０００に保持されているが、不図示のピンチローラバネによって付勢されることで、搬送ローラＭ３０６０に圧接し、ここで記録媒体の搬送力を生み出している。この時、ピンチローラホルダＭ３０００の回転軸は、シャーシＭ１０１０の軸受けに取り付けられ、この位置を中心に回転する。
【００５６】
記録媒体が搬送されてくる入口には、記録媒体をガイドするためのペーパガイドフラッパＭ３０３０およびプラテンＭ３０４０が配設されている。また、ピンチローラホルダＭ３０００には、ＰＥセンサレバーＭ３０２１が設けられており、ＰＥセンサレバーＭ３０２１は、記録媒体の先端および後端の検出をＰＥセンサＥ０００７に伝える役割を果たす。プラテンＭ３０４０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられ、位置決めされている。ペーパガイドフラッパＭ３０３０は、不図示の軸受け部を中心に回転可能で、シャーシＭ１０１０に当接することで位置決めされる。
【００５７】
搬送ローラＭ３０６０の記録媒体搬送方向における下流側には、記録ヘッドＨ１００１（図２１）が設けられている。
【００５８】
上記構成における搬送の過程を説明する。用紙搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラーホルダＭ３０００およびペーパガイドフラッパＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に送られる。この時、ＰＥセンサレバ−Ｍ３０２１が、記録媒体の先端を検知して、これにより記録媒体に対する記録位置が求められている。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とからなるローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転され、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される。プラテンＭ３０４０には、搬送基準面となるリブが形成されており、このリブにより、記録ヘッドＨ１００１と記録媒体表面との間のギャップが管理されている。また同時に、当該リブが、後述する排紙部と合わせて、記録媒体の波打ちを抑制する役割も果たしている。
【００５９】
搬送ローラＭ３０６０が回転するための駆動力は、例えばＤＣモータからなるＬＦモータＥ０００２の回転力が、不図示のタイミングベルトを介して、搬送ローラＭ３０６０の軸上に配設されたプーリＭ３０６１に伝達されることによって得られている。また、搬送ローラＭ３０６０の軸上には、搬送ローラＭ３０６０による搬送量を検出するためのコードホイールＭ３０６２が設けられている。そして、隣接するシャーシＭ１０１０には、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングを読み取るためのエンコードセンサＭ３０９０が配設されている。なお、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングは、１５０〜３００ｌｐｉ（ライン／インチ；参考値）のピッチで形成されているものとする。
【００６０】
（Ｄ）排紙部（図８〜図１１）
排紙部は、第１の排紙ローラＭ３１００および第２の排紙ローラＭ３１１０、複数の拍車Ｍ３１２０およびギア列などから構成されている。
【００６１】
第１の排紙ローラＭ３１００は、金属軸に複数のゴム部を設けて構成されている。第１の排紙ローラＭ３１００の駆動は、搬送ローラＭ３０６０の駆動が、アイドラギアを介して第１の排紙ローラＭ３１００まで伝達されることによって行われている。
【００６２】
第２の排紙ローラＭ３１１０は、樹脂の軸にエラストマの弾性体Ｍ３１１１を複数取り付けた構成になっている。第２の排紙ローラＭ３１１０の駆動は、第１の排紙ローラＭ３１００の駆動が、アイドラギアを介して伝達すること行われる。
【００６３】
拍車Ｍ３１２０は、周囲に凸形状を複数設けた例えばＳＵＳでなる円形の薄板を樹脂部と一体としたもので、拍車ホルダＭ３１３０に複数取り付けられている。この取り付けは、コイルバネを棒状に設けた拍車バネによって行われているが、同時に拍車バネのばね力は、拍車Ｍ３１２０を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に対し所定圧で当接させている。この構成によって拍車Ｍ３１２０は、２つの排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に従動して回転可能となっている。拍車Ｍ３１２０のいくつかは、第１の排紙ローラＭ３１００のゴム部、あるいは第２の排紙ローラＭ３１１０の弾性体Ｍ３１１１の位置に設けられており、主に記録媒体の搬送力を生み出す役割を果たしている。また、その他のいくつかは、ゴム部あるいは弾性体Ｍ３１１１が無い位置に設けられ、主に記録時の記録媒体の浮き上がりを抑える役割を果たしている。
【００６４】
また、ギア列は、搬送ローラＭ３０６０の駆動を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に伝達する役割を果たしている。
【００６５】
以上の構成によって、画像形成された記録媒体は、第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップに挟まれ、搬送されて排紙トレイＭ３１６０に排出される。排紙トレイＭ３１６０は、複数に分割され、後述する下ケースＭ７０８０の下部に収納できる構成になっている。使用時は、引出して使用する。また、排紙トレイＭ３１６０は、先端に向けて高さが上がり、更にその両端は高い位置に保持されるよう設計されており、排出された記録媒体の積載性を向上し、記録面の擦れなどを防止している。
【００６６】
（Ｅ）キャリッジ部（図９〜図１１）
キャリッジ部は、記録ヘッドＨ１００１を取り付けるためのキャリッジＭ４０００を有しており、キャリッジＭ４０００は、ガイドシャフトＭ４０２０およびガイドレールＭ１０１１によって支持されている。ガイドシャフトＭ４０２０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられており、記録媒体の搬送方向に対して直角方向にキャリッジＭ４０００を往復走査させるように案内支持している。ガイドレールＭ１０１１は、シャーシＭ１０１０に一体に形成されており、キャリッジＭ４０００の後端を保持して記録ヘッドＨ１００１と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。また、ガイドレールＭ１０１１のキャリッジＭ４０００との摺動側には、ステンレス等の薄板からなる摺動シートＭ４０３０が張設され、記録装置の摺動音の低減化を図っている。
【００６７】
キャリッジＭ４０００は、シャーシＭ１０１０に取り付けられたキャリッジモータＥ０００１によりタイミングベルトＭ４０４１を介して駆動される。また、タイミングベルトＭ４０４１は、アイドルプーリＭ４０４２によって張設、支持されている。さらに、タイミングベルトＭ４０４１は、キャリッジＭ４０００とゴム等からなるキャリッジダンパを介して結合されており、キャリッジモータＥ０００１等の振動を減衰することで、記録される画像のむら等を低減している。
【００６８】
キャリッジＭ４０００の位置を検出するためのエンコーダスケールＥ０００５（図１８について後述）が、タイミングベルトＭ４０４１と平行に設けられている。エンコーダスケールＥ０００５上には、１５０ｌｐｉ〜３００ｌｐｉのピッチでマーキングが形成されている。そして、当該マーキングを読み取るためのエンコーダセンサＥ０００４（図１８について後述）が、キャリッジＭ４０００に搭載されたキャリッジ基板Ｅ００１３（図１８について後述）に設けられている。キャリッジ基板Ｅ００１３には、記録ヘッドＨ１００１と電気的な接続を行うためのヘッドコンタクトＥ０１０１も設けられている。また、キャリッジＭ４０００には、電気基板Ｅ００１４から記録ヘッドＨ１００１へ、駆動信号を伝えるための不図示のフレキシブルケーブルＥ００１２（図１８について後述）が接続されている。
【００６９】
記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に固定するための構成として次のものが設けられている。すなわち、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に押し付けながら位置決めするための不図示の突き当て部と、所定の位置に固定するための不図示の押圧手段が、キャリッジＭ４０００上に設けられている。押圧手段は、ヘッドセットレバーＭ４０１０に搭載され、記録ヘッドＨ１００１をセットする際に、ヘッドセットレバーＭ４０１０を回転支点を中心に回して、記録ヘッドＨ１００１に作用する構成になっている。
【００７０】
さらに、キャリッジＭ４０００には、ＣＤ−Ｒ等の特殊メディアへ記録を行う際や、記録結果や用紙端部等の位置検出用として、反射型の光センサからなる位置検出センサＭ４０９０が取り付けられている。位置検出センサＭ４０９０は、発光素子より発光し、その反射光を受光することで、キャリッジＭ４０００の現在位置を検出することができる。
【００７１】
上記構成において記録媒体に画像形成する場合、行位置に対しては、搬送ローラＭ３０６０およびピンチローラＭ３０７０からなるローラ対が、記録媒体を搬送して位置決めする。また、列位置に対しては、キャリッジモータＥ０００１によりキャリッジＭ４０００を上記搬送方向と垂直な方向に移動させて、記録ヘッドＨ１００１を目的の画像形成位置に配置させる。位置決めされた記録ヘッドＨ１００１は、電気基板Ｅ００１４からの信号に従って、記録媒体に対しインクを吐出する。記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成および記録システムは後述する。本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながらキャリッジＭ４０００が列方向に走査する記録主走査と、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体が行方向に搬送される副走査とを交互に繰り返す。これにより、記録媒体上に画像が形成されて行く。
【００７２】
（Ｆ）フラットパス記録部（図１２〜図１４）
給紙部からの給紙は、図１１に示したように記録媒体が通る経路がピンチローラに達するまで曲がっているため、記録媒体を曲げた状態で行われることになる。従って、例えば０．５ｍｍ程度以上の厚い記録媒体等を給紙部から給紙しようとすると、曲げられた記録媒体の反力が発生し、給紙抵抗が増えて給紙が行えない場合がある。また、給紙が可能であっても、排紙後の記録媒体が曲がったままとなったり、折れたりすることもある。
【００７３】
厚い記録媒体等、曲げたくない記録媒体や、ＣＤ−Ｒ等、曲げることのできない記録媒体に対して記録を行うのがフラットパス記録である。
【００７４】
ここで、フラットパス記録には本体背面のスリット上の開口部から（給紙装置の下）、手差し給紙の態様で記録媒体を本体のピンチローラにニップさせ、記録を行うタイプがある。しかし本実施形態のフラットパス記録は、記録媒体を本体手前の排紙口から記録位置まで給紙し、スイッチバックしてから記録を行う形態のものである。
【００７５】
フロントカバーＭ７０１０は、通常記録した記録媒体を数十枚程度積載しておくためのトレイを兼ねるために排紙部より下方にある（図８）。フラットパス記録時には、記録媒体を排紙口から水平に、通常の搬送方向とは反対方向に給紙するために、フロントトレイＭ７０１０を排紙口の位置まで上げる（図１２）。フロントトレイＭ７０１０には不図示のフック等が設けられており、フラットパス給紙位置にフロントトレイを固定可能である。フロントトレイＭ７０１０がフラットパス記録位置にあることはセンサで検知可能であり、当該検知に応じてフラットパス記録モードと判断することができる。
【００７６】
フラットパス記録モードでは、記録媒体をフロントトレイＭ７０１０に載せて排紙口から記録媒体を挿入するために、まずフラットパスキーＥ３００４を操作する。これによって、想定している記録媒体の厚みより高い位置まで、拍車ホルダＭ３１３０とピンチローラホルダＭ３０００とを不図示の機構により持ち上げる。またリアトレイボタンＭ７１１０を押すことによってリアトレイＭ７０９０を開き、さらにリアサブトレイＭ７０９１をＶ字に開くことも可能である（図１３）。リアトレイＭ７０９０およびリアサブトレイＭ７０９１は、長い記録媒体を本体前面から挿入した場合は本体背面から突出するので、長い記録媒体を本体背面でも支えるためのトレイである。厚い記録媒体は記録中にフラットな姿勢を保たないとヘッドフェイス面と擦れたり、搬送負荷が変化したりすることから記録品位に影響を及ぼすおそれがあるので、これらのトレイの配設は有効である。しかし本体背面からはみ出ない程度の長さの記録媒体であれば、リアトレイＭ７０９０等を開く必要はない。
【００７７】
以上によって、記録媒体を排紙口から本体内に挿入可能となる。記録媒体の後端部（ユーザに最も近く位置する手前側の端部）と右端部とをフロントトレイＭ７０１０のマーカ位置に揃えて、フロントトレイＭ７０１０に載せる。
【００７８】
ここで再度フラットパスキーＥ３００４を操作すると、拍車ホルダ３１３０が降りて排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０と拍車３１２０とで記録媒体をニップする。その後、排紙ローラＭ３１００，Ｍ３１１０で記録媒体を所定量本体内に引き込む（通常記録時の搬送方向とは逆方向）。最初に記録媒体をセットした際に記録媒体の手前側の端部（後端部）を揃えているので、短い記録媒体の前端部（ユーザから見て最も奥側の端部）は搬送ローラＭ３０６０まで届いていないことがある。従って所定量とは、想定している一番短い記録媒体の後端が搬送ローラＭ３０６０に届くまでの距離とする。所定量送られた記録媒体は搬送ローラＭ３０６０に届いているので、その位置でピンチローラホルダＭ３０００を降ろして、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とで記録媒体をニップさせる。そして記録媒体をさらに送り、その後端部が搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とでニップされるようにする。これで記録媒体のフラットパス記録のための給紙が終了したことになる（記録待機位置）。
【００７９】
排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップ力は、通常記録時の排紙時に形成画像に影響を与えないよう、比較的低く設定されている。従って、フラットパス記録時には記録を行うまでに記録媒体の位置がずれてしまうおそれがある。しかし本実施形態では、ニップ力が比較的高い搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とによって記録媒体をニップさせるので、記録媒体のセット位置が確保されたことになる。また、記録媒体を上記所定量だけ本体内に送るとき、プラテンＭ３０４０と拍車ホルダＭ３１３０の間にあるフラットパス紙検知センサＭ３１７０で記録媒体の後端位置（記録時の前端位置となる）を検知することができる。
【００８０】
記録媒体が上記記録待機位置に設定されると、記録コマンドを実行する。すなわち、記録ヘッドＨ１００１による記録位置まで搬送ローラＭ３０６０で記録媒体を搬送し、後は通常の記録動作と同じように記録を行い、記録後フロントトレイＭ７０１０に排紙することになる。
【００８１】
フラットパス記録をさらに行いたい場合は、記録した記録媒体をフロントトレイＭ７０１０から取り出し、次の記録媒体をセットして、後は前述した処理を繰り返せばよい。具体的には、フラットパスキーＥ３００４を押すことによって、拍車ホルダＭ３１３０とピンチローラホルダＭ３０００とを持ち上げて、記録媒体をセットすることから始まる。
【００８２】
一方、フラットパス記録を終了する場合は、フロントトレイＭ７０１０を通常記録位置に戻すことによって通常記録モードに戻すことができる。
【００８３】
（Ｇ）クリーニング部（図１５、図１６）
クリーニング部は記録ヘッドＨ１００１のクリーニングを行うための機構である。これは、ポンプＭ５０００、記録ヘッドＨ１００１の乾燥を抑えるためのキャップＭ５０１０、記録ヘッドＨ１００１の吐出口形成面をクリーニングするためのブレードＭ５０２０などから構成されている。
【００８４】
クリーニング部には、専用のクリーニングモータＥ０００３が配されている。クリーニングモータＥ０００３には、不図示のワンウェイクラッチが設けられており、一方向の回転でポンプＭ５０００を作動させ、もう一方向の回転ではブレードＭ５０２０の移動およびキャップＭ５０１０の昇降を行わせるようになっている。
【００８５】
キャップＭ５０１０はモータＥ０００３から不図示の昇降機構を介して昇降可能に駆動される。そして、上昇位置では、記録ヘッドＨ１５００に設けた数個の吐出部のフェイス面毎にキャッピングを施し、非記録動作時等においてその保護を行ったり、あるいは吸引回復を行うことが可能である。また、記録動作時には記録ヘッド９との干渉を避ける下降位置に設定され、またフェイス面との対向によって予備吐出を受けることが可能である。例えば記録ヘッドＨ１００１に１０個の吐出部が設けられ、５個の吐出部のフェイス面毎に一括してキャッピングを施すことが可能となるよう、図示の例ではキャップＭ５０１０は２つ設けられている。
【００８６】
ゴム等の弾性部材でなるワイパ部Ｈ５０２０はワイパホルダＨ５０２１に固定されている。ワイパホルダＨ５０２１は図１６の＋Ｙおよび−Ｙ方向（吐出部における吐出口の配列方向）に移動可能である。そして、記録ヘッドＨ１００１がホームポジションに到達したときに、矢印−Ｙ方向にワイパホルダ２５が移動することによって、ワイピングが可能である。ワイピング動作が終了すると、キャリッジをワイピング領域の外に退避させてから、ワイパがフェイス面等と干渉しない位置に戻す。なお、本例のワイパ部Ｍ５０２０には、全吐出部のフェイス面を含む記録ヘッドＨ１００１の面全体をワイピングするワイパブレードＭ５０２０Ａが設けられている。また、５つの吐出部のフェイス面毎に、ノズル近傍をするワイピングする２つのワイパブレードＭ５０２０Ｂ，Ｍ５０２０Ｃが設けられている。
【００８７】
そして、ワイピング後には、ワイパ部Ｍ５０２０がブレードクリーナＭ５０６０に当接することにより、ワイパブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃ自身へ付着したインクなども除去することができる構成になっている。また、ワイピングに先立ってワイパブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃにウエット液を転写させておくことによりワイピングによるクリーニング性を向上する構成（ウエット液転写部）が設けられている。このウエット液転写部の構成およびワイピング動作については後述する。
【００８８】
吸引ポンプＭ５０００は、キャップＭ５０１０をフェイス面に接合させてその内部に密閉空間を形成した状態で負圧を発生させることが可能である。これにより、インクタンクＨ１９００から吐出部内にインクを充填させたり、吐出口もしくはその内方のインク路に存在する塵埃、固着物、気泡等を吸引除去したりすることができる。
【００８９】
吸引ポンプＭ５０００としては、例えばチューブポンプ形態のものが用いられる。これは、可撓性を有するものとしたチューブの少なくとも一部を沿わせて保持する曲面が形成された部材と、これに向けて可撓性チューブを押圧可能なローラと、このローラを支持して回転可能なローラ支持部とを有するものとすることができる。すなわち、ローラ支持部を所定方向に回転させることで、ローラは曲面形成部材上で可撓性チューブを押しつぶしながら転動する。これに伴い、キャップＭ５０１０が形成する密閉空間に負圧が生じてインクが吐出口より吸引され、キャップＭ５０１０からチューブないし吸引ポンプに引き込まれる。そして、引き込まれているインクはさらに下ケースＭ７０８０に設けた適宜の部材（廃インク吸収体）に向けて移送される。
【００９０】
なお、キャップＭ５０１０の内側部分には、吸引後の記録ヘッドＨ１００１のフェイス面に残るインクを削減するために、吸収体Ｍ５０１１が設けられている。また、キャップＭ５０１０を開放した状態で、キャップＭ５０１０ないし吸収体Ｍ５０１１に残っているインクを吸引することにより、残インクによる固着およびその後の弊害が起こらないように配慮されている。ここで、インク吸引経路の途中に大気開放弁（不図示）を設け、キャップＭ５０１０をフェイス面から離脱させる際に予めこれを開放しておくことで、フェイス面に急激な負圧が作用しないようにしておくことが好ましい。
【００９１】
また、吸引ポンプＭ５０００は、吸引回復だけでなく、キャップＭ５０１０がフェイス面に対向した状態で行われる予備吐出動作によってキャップＭ５０１０に受容されたインクを排出するためにも作動させることができる。すなわち、予備吐出されてキャップＭ５０１０に保持されたインクが所定量に達したときに吸引ポンプＭ５０００を作動させることで、キャップＭ５０１０内に保持されていたインクをチューブを介して廃インク吸収体に移送することができる。
【００９２】
以上のワイパ部Ｍ５０２０の動作、キャップＭ５０１０の昇降および弁の開閉など、連続して行われる一連の動作は、モータＥ０００３の出力軸上に設けた不図示のメインカムおよびこれに従動する複数のカム，アーム等によって制御可能である。すなわち、モータＥ０００３の回転方向に応じたメインカムの回動によってそれぞれの部位のカム部，アーム等が作動することで、所定の動作を行うことが可能である。メインカムの位置はフォトインタラプタ等の位置検出センサで検出することができる。
【００９３】
（Ｈ）ウエット液転写部（図１７、図１６）
最近では、記録物の記録濃度、耐水性および耐光性等を向上する目的で、色材として顔料成分を含有するインク（以下、顔料インクという）が使用されることが多くなってきている。顔料インクは、元来固体である色材を、分散剤や、顔料表面に官能基を導入するなどして水中に分散させてなるものである。従って、フェイス面上でインク中の水分が蒸発し乾燥した顔料インクの乾燥物は、色材自体が分子レベルで溶解している染料系インクの乾燥固着物と比べ、フェイス面に与えるダメージが大きい。また、また顔料を溶剤中に分散させるために用いている高分子化合物が吐出面に対して吸着されやすいという性質が見られる。これは、インクの粘度調整や、耐光性向上その他の目的でインクに反応液を添加する結果インク中に高分子化合物が存在する場合には、顔料インク以外でも生じる問題である。
【００９４】
この課題に対し、本実施形態では、ブレードＭ５０２０に液体を転写・付着させ、これによって濡れたブレードＭ５０２０でワイピングを行う。これにより、顔料インクによるフェイス面の劣化を防ぎ、かつワイパの磨耗を軽減し、さらにはフェイス面に蓄積したインク残渣を溶解させることによって蓄積物を除去するようにしている。かかる液体をその機能から本明細書ではウエット液と称し、これを用いるワイピングをウエットワイピングと称する。
【００９５】
本実施形態では、ウエット液を記録装置本体内部に貯蔵する構成がとられている。Ｍ５０９０はウエット液タンクであり、ウエット液としてグリセリン溶液等を収納している。Ｍ５１００はウエット液保持部材で、ウエット液がウエット液タンクＭ５０９０から漏れないように適度な表面張力を有する繊維質部材等であり、ウエット液を含浸保持している。Ｍ５０８０はウエット液転写部材であり、例えば、多孔質であって適度な毛管力を備えた材質でなり、ワイパブレードと接触するウエット液転写部Ｍ５０８１を有している。ウエット液転写部材Ｍ５０８０はウエット液が染み込んだウエット液保持部材Ｍ５１００とも接しており、従ってウエット液転写部材Ｍ５０８０もウエット液が染み込むことになる。ウエット液転写部材Ｍ５０８０は、ウエット液が残り少なくなってもウエット液転写部Ｍ５０８１へウエット液を供給できるだけの毛管力を有した材質である。
【００９６】
かかるウエット液転写部およびワイパ部の動作を説明する。
【００９７】
まず、キャップＭ５０１０を下降位置に設定し、キャリッジＭ４０００がブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃに触れない位置に退避させる。この状態で、ワイパ部Ｍ５０２０を−Ｙ方向に移動させ、ブレードクリーナＭ５０６０の部位を通過させて、ウエット液転写部Ｍ５０８１に接触させる（図１７）。適切な時間だけ接触状態を維持することで、ブレードＭ５０２０にウエット液が適量転写される。
【００９８】
次にワイパ部Ｍ５０２０を＋Ｙ方向に移動させるが、ブレードがブレードクリーナＭ５０６０に触れるのはウエット液が付着していない面であるので、ウエット液はブレードに保持されたままになる。
【００９９】
ブレードをワイピング開始位置まで戻した後、キャリッジＭ４０００をワイピング位置まで移動させる。再度、ワイパ部Ｍ５０２０を−Ｙ方向に移動させることによって、ウエット液が付いた面で記録ヘッドＨ１００１のフェイス面をワイピングすることが可能となる。
【０１００】
３． 電気回路構成
次に本実施形態における電気的回路の構成を説明する。
図１８は、記録装置Ｊ００１３における電気的回路の全体構成を概略的に説明するためのブロック図である。本実施形態で適用する記録装置では、主にキャリッジ基板Ｅ００１３、メイン基板Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５およびフロントパネルＥ０１０６等によって構成されている。
【０１０１】
ここで、電源ユニットＥ００１５は、メイン基板Ｅ００１４と接続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。
【０１０２】
キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４０００に搭載されたプリント基板ユニットであり、ヘッドコネクタＥ０１０１を通じて記録ヘッドＨ１００１との信号の授受、ヘッド駆動電源の供給を行うインターフェースとして機能する。ヘッド駆動電源の制御に供する部分として、記録ヘッドＨ１００１の各色吐出部に対する複数チャネルのヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を有する。そして、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４から指定された条件に従ってヘッド駆動電源電圧を発生する。また、キャリッジＭ４０００の移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づいて、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出する。更にその出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力する。
【０１０３】
キャリッジ基板Ｅ００１３には、図２０に示すように、２つの発光素子（ＬＥＤ）Ｅ３０１１および受光素子Ｅ３０１３でなる光学センサＥ３０１０および周囲温度を検出するためのサーミスタＥ３０２０が接続されている。以下、これらのセンサをマルチセンサＥ３０００として参照する。マルチセンサＥ３０００により得られる情報は、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力される。
【０１０４】
メイン基板Ｅ００１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットである。この基板上にホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７が設けられており、不図示のホストコンピュータからの受信データをもとに記録動作の制御を行う。また、メイン基板Ｅ００１４は、各種モータと接続されて各機能の駆動を制御している。すなわち、メイン基板Ｅ００１４には、キャリッジＭ４０００を主走査させるための駆動源となるキャリッジモータＥ０００１、記録媒体を搬送するための駆動源となるＬＦモータＥ０００２が接続されている。さらに、メイン基板Ｅ００１４には、記録ヘッドＨ１００１の回復動作および記録媒体の給紙動作の駆動源となるＡＰモータＥ３００５、フラットパス記録動作の駆動源となるＰＲモータＥ３００６が接続されている。また、ＰＥセンサ、ＣＲリフトセンサ、ＬＦエンコーダセンサ、ＰＧセンサのような、プリンタ各部の動作状態を検出する様々なセンサに対して、制御信号および検出信号の送受信を行うためのセンサ信号Ｅ０１０４に接続される。また、メイン基板Ｅ００１４は、ＣＲＦＦＣ Ｅ００１２および電源ユニットＥ００１５にそれぞれ接続されるとともに、さらにパネル信号Ｅ０１０７を介してフロントパネルＥ０１０６と情報の授受を行うためのインターフェースを有している。
【０１０５】
フロントパネルＥ０１０６は、ユーザ操作の利便性のために、記録装置本体の正面に設けたユニットである。これは、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ Ｅ００２０、電源キーＥ００１８およびフラットパスキーＥ３００４を有するほか（図６）、さらにデジタルカメラ等の周辺デバイスとの接続に用いるデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００を有している。
【０１０６】
図１９は、メイン基板Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。
図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭ Ｅ１００４に接続されている。そして、このＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、ＲＯＭ Ｅ１００４に格納されたプログラムに従って、各種制御を行っている。例えば、各種センサに関連するセンサ信号Ｅ０１０４や、マルチセンサＥ３０００に関連するマルチセンサ信号Ｅ４００３の送受信を行う。そのほか、エンコーダ信号Ｅ１０２０、フロントパネルＥ０１０６上の電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４からの出力の状態を検出している。また、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００の接続およびデータ入力状態に応じて、各種論理演算や条件判断等を行い、各構成要素を制御し、インクジェット記録装置の駆動制御を司っている。
【０１０７】
Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路である。これは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのモータ制御信号Ｅ１１０６に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７、ＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５、ＡＰモータ駆動信号Ｅ４００１およびＰＲモータ駆動信号Ｅ４００２を生成し、各モータを駆動する。さらに、ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は、電源回路を有しており、メイン基板Ｅ００１４、キャリッジ基板Ｅ００１３、フロントパネルＥ０１０６など各部に必要な電源を供給する。さらにドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は、電源電圧の低下を検出して、リセット信号Ｅ１０１５を発生および初期化を行う。
【０１０８】
Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。
【０１０９】
ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、またこのケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。
【０１１０】
一方、電源ユニットＥ００１５からは電力が供給される。供給された電力は、メイン基板Ｅ００１４内外の各部へ、必要に応じて電圧変換された上で供給される。また、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源ユニット制御信号Ｅ４０００が電源ユニットＥ００１５に接続され、記録装置本体の低消費電力モード等を制御する。
【０１１１】
ＡＳＩＣ Ｅ１１０２は１チップの演算処理装置内蔵半導体集積回路であり、前述したモータ制御信号Ｅ１１０６、電源制御信号Ｅ１０２４および電源ユニット制御信号Ｅ４０００等を出力する。そして、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７との信号の授受を行うとともに、パネル信号Ｅ０１０７を通じて、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００との信号の授受を行う。さらに、センサ信号Ｅ０１０４を通じてＰＥセンサ、ＡＳＦセンサ等各部センサ類により状態を検知する。さらにマルチセンサ信号Ｅ４００３を通じてマルチセンサＥ３０００を制御するとともに状態を検知する。またパネル信号Ｅ０１０７の状態を検知して、パネル信号Ｅ０１０７の駆動を制御してフロントパネル上のＬＥＤ Ｅ００２０の点滅を行う。
【０１１２】
さらにＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドＨ１００１とのインターフェースをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はＣＲＦＦＣ Ｅ００１２を通じて入力されるエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じてキャリッジ基板Ｅ００１３に接続される。そして、前述のヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１およびヘッドコネクタＥ０１０１を経て記録ヘッドＨ１００１に供給されるとともに、記録ヘッドＨ１００１からの各種情報をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。このうち吐出部毎のヘッド温度情報については、メイン基板上のヘッド温度検出回路Ｅ３００２で信号増幅された後、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２に入力され、各種制御判断に用いられる。
【０１１３】
図中、Ｅ３００７はＤＲＡＭであり、記録用のデータバッファ、ホストコンピュータからの受信データバッファ等として、また各種制御動作に必要なワーク領域しても使用されている。
【０１１４】
４ 記録ヘッド構成
以下に本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。 本実施形態におけるヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、インクタンクＨ１９００を搭載する手段およびインクタンクＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有している。そして、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。
【０１１５】
図２１は、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００に対し、インクタンクＨ１９００を装着する様子を示した図である。本実施形態の記録装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の７色の顔料インクによって画像を形成する。従ってインクタンクＴ０００１も７色分が独立に用意されている。そして、図に示すように、インクタンクそれぞれがヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱自在となっている。なお、インクタンクＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行えるようになっている。
【０１１６】
図２２は、ヘッドカートリッジＨ１０００の分解斜視図を示したものである。図において、ヘッドカートリッジＨ１０００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、第２のプレートＨ１４００、電気配線基板Ｈ１３００を有する。さらに、ヘッドカートリッジＨ１０００は、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００などを有する構成となっている。
【０１１７】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１はＳｉ基板であり、その片面にインクを吐出するための複数の記録素子（ノズル）がフォトリソ技術により形成されている。各記録素子に電力を供給するＡＩ等の電気配線は、成膜技術により形成されており、個々の記録素子に対応した複数のインク流路もまた、フォトリソ技術により形成されている。さらに、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。
【０１１８】
図２３は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するための正面拡大図である。
図において、Ｈ２０００〜Ｈ２６００は、それぞれ異なるインク色に対応する記録素子の列（以下ノズル列ともいう）である。第１の記録素子基板Ｈ１１００には、シアンインクの供給されるノズル列Ｈ２０００、マゼンタインクの供給されるノズル列Ｈ２１００、およびイエローインクの供給されるノズル列Ｈ２２００の３色分のノズル列が構成されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１には、４色分のノズル列が構成されている。すなわち、ブラックインクの供給されるノズル列Ｈ２３００、レッドインクの供給されるノズル列Ｈ２４００、グリーンインクの供給されるノズル列Ｈ２５００、ブルーインクの供給されるノズル列Ｈ２６００の４色分のノズル列が構成されている。
【０１１９】
各ノズル列は、記録媒体の搬送方向に１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ；参考値）の間隔で並ぶ７６８個のノズルによって構成され、約２ピコリットルのインク滴を吐出させる。各ノズル吐出口における開口面積は、およそ１００平方μｍ２に設定されている。
【０１２０】
再び図２２を参照するに、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１は第１のプレートＨ１２００に接着固定されている。ここには、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。
【０１２１】
さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されている。この第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１とが電気的に接続されるように、電気配線基板Ｈ１３００を保持している。
【０１２２】
電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１に形成されている各ノズルからインクを吐出するための電気信号を印加するものである。この電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。外部信号入力端子Ｈ１３０１は、タンクホルダーＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。
【０１２３】
一方、インクタンクＨ１９００を保持するタンクホルダーＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が例えば超音波溶着により固定され、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に通じるインク流路Ｈ１５０１を形成している。
【０１２４】
インクタンクＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクタンク側端部には、フィルターＨ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクタンクＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。
【０１２５】
さらに、前記部材Ｈ１５００、１６００、１７００及びＨ１８００から構成されるタンクホルダー部と、前記部材Ｈ１１００、Ｈ１１０１、Ｈ１２００、１３００、Ｈ１３０１及びＨ１４００から構成される記録ヘッド部Ｈ１００１とが接着等で結合されている。これにより、ヘッドカートリッジＨ１０００が構成されている。
５． 記録ヘッドの駆動制御
次に本実施形態において実施される記録ヘッドの駆動制御について説明する。
【０１２６】
図２４は本実施形態で使用する上記記録ヘッドＨ１００１に印加する駆動パルスのタイミングチャートの概略を示す図である。本実施形態では、インク滴の一回の吐出動作において使用する駆動パルス２つのパルスによって構成されており、各パルス毎にパルス幅変調を行うようになっている。すなわち、Ｐ１はプレヒートパルス、Ｐ２はインターバルタイム、Ｐ３はメインヒートパルスを示している。記録ヘッドの設けられた温度センサ（ダイオードセンサ等）の温度情報に基づいて、プレヒートパルスＰ１、インターバルタイムＰ２およびメインパルスＰ３のうち、少なくとも１つ以上の時間幅（パルス幅またはインターバルタイム）が変調される。また、Ｔ１はプレヒートパルスの立下りの時刻を、Ｔ２はメインヒートパルスの立ち上がりの時刻を、Ｔ３はメインヒートパルスの立下りの時刻をそれぞれ示しており、これらによってＰ１、Ｐ２、Ｐ３の時間幅が決定される。
【０１２７】
プレヒートパルスＰ１は、主にノズル（液路）内のインク温度を制御するためのパルスであり、記録ヘッドＨ１００１の温度センサを利用して検知された温度に従って、そのパルス幅が制御される。このプレヒートパルスＰ１の幅は、各ノズル列の形成された第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１を構成するヒータボード上に熱エネルギーを加え過ぎてプレヒートの段階で発泡現象が発生しないような値に設定されている。
【０１２８】
インターバルタイムＰ２は、プレヒートパルスＰ１とメインヒートパルスＰ３が相互干渉しないように、各ヒートパルスの間に一定の非加熱時間設ける役割を果たす。さらに、このインターバルタイムＰ２は、ヒータに発生させた熱エネルギーをインク中へ拡散させ、ノズル内のインクの温度分布を均一化する役割も果たす。
【０１２９】
メインヒートパルスＰ３は、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１に設けられるヒータ上に発泡現象を発生させ吐出口よりインク滴を吐出させるエネルギーを与える。実際の記録ヘッドを駆動するための駆動パルス幅と駆動電圧Ｖｏｐは、ヒータの面積、抵抗値、膜構造や記録ヘッドのノズル構造によって決まる。
【０１３０】
図２５に駆動電圧Ｖｏｐを固定している場合の駆動パルスのテーブルの一例を示す。このテーブルはＲＯＭ Ｅ１００４に格納される。また、書き換え可能なようにＥＥＰＲＯＭやＦｅＲＡＭに格納しても良い。このテーブルでは、簡略化してＰ３を全て同じ値としているが、実際には同時に駆動するノズル数が増えると回路の電圧降下が大きくなるためヒータに印加される駆動電圧が低下する。そのため発砲のためのパルスＰ３を印加したときにヒータに供給される電気エネルギーが低下してしまい、インクを適正に吐出させることができなくなる可能性がある。このため、記録動作時には、ヒータの同時駆動数をモニタリングしておき、そのヒータの駆動数に応じてパルスＰ３のパルス幅を変調し、ヒータに供給される電気エネルギーが一定となるように制御している。
【０１３１】
本発明者らは、予備吐出時のインクの吐出速度を低下させると、主滴に続く尾引きが短くなり、サテライト数を減少させることができることを見出した。つまり、インク滴の吐出速度を低下させることによってインクミストの発生量を減少させ得ることが明らかとなった。但し、図２４に示すように駆動電圧Ｖｏｐを一定にしてインクの吐出速度を低下させるためには、プレヒートパルスＰ１もしくはメインヒートパルスＰ３の幅を小さくして吐出エネルギーを下げることが必要となる。この場合、ヒータに供給される電気エネルギーが不足してしまい、サテライト数を減少させる以前に、予備吐出そのものが実施できなくなってしまう虞がある。
【０１３２】
そこで、本実施形態では、記録動作時と予備吐出時とで、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように駆動制御のメインヒートパルスＰ３を切換えてインクの吐出動作を行う。
【０１３３】
図２６（ａ）は記録時に用いる駆動制御のメインヒートパルスＰ３を示している。メインヒートパルスＰ３は、駆動電圧Ｖｏｐを与えたときに、インクが発砲するのに最低限必要とされるパルス幅Ｐｔｈより、所定時間だけ長いパルス幅に設定されている。通常、メインパルスの幅Ｐ３はＰｔｈの１．１〜１．２倍程度がよい。
【０１３４】
図２６（ｂ）は本実施形態における予備吐出駆動制御に用いるヒートパルスＰ３’を示している。ここに示すヒートパルスＰ３’の予備吐出駆動電圧Ｖｏｐは、記録時に用いるメインヒートパルスＰ３の電圧Ｖｏｐよりも高くなっている。これにより、予備吐出時においてインクが発泡するのに必要なパルス幅Ｐｔｈ’は、記録時のパルス幅Ｐｔｈよりも短い時間となり、これに伴ってメインヒートパルスＰ３’のパルス幅も記録時のメインヒートパルスＰ３のパルス幅より短くなる。さらに、予備吐出駆動電圧Ｖｏｐ’は記録時の駆動電圧Ｖｏｐよりも高く設定している。このため、予備吐出においてインクを発泡させるための発泡エネルギー（インク吐出エネルギー）、すなわち、ヒータに供給される電気エネルギーが、記録時にインクを発泡させるエネルギーよりも少なくならないよう調整している。具体的には、駆動制御回路（ＡＳＩＣ Ｅ１１０２）に対し、
Ｐｔｈ×Ｐ３≒Ｐｔｈ’×Ｐ３’
という条件を設定する。これにより、駆動制御回路は、ヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を制御して記録ヘッドのヒータ（記録素子）に印加される印加電圧を変更すると共に、前記印加電圧をヒータに印加する時間を変更する。なお、この記録ヘッドのヒータに印加されるパルス状の印加電圧を、以下の説明においては駆動パルスとも言う。また、前記印加電圧の印加時間を駆動パルス幅、前記印加電圧を駆動電圧とも言う。
【０１３５】
以上のようにして、予備吐出における駆動電圧および駆動パルス幅を変更することにより、発砲のためのエネルギー不足による予備吐出自体が実施できなくなる危険性を回避でき、かつ吐出速度を遅くして尾引きを短くしサテライトを減らすことができる。その結果、予備吐出時のミストの発生量を減少させることができる。
【０１３６】
図２６に示すような駆動パルスを用いることにより、上記のような結果が得られる理由として以下のようなことが考えられる。
すなわち、本実施形態における予備吐出の駆動制御では、記録時より短時間で記録時と同等のエネルギーをヒーターボードに与えるため、ヒーター上での熱拡散範囲が狭くなり、ヒーターから熱を受け発泡に寄与するインクの量が少なくなる。その結果、発泡自体が小さくなり、吐出するインク滴の運動エネルギーも小さくなって吐出量・吐出速度を下げることができる。
【０１３７】
上記のような現象は、図２７に示すような実験結果によって裏付けられる。図２７は、発泡エネルギーを一定にした場合における駆動電圧ＶＨとインク吐出量Ｖｄの関係を測定した結果を示している。なお、この測定では、キヤノン株式会社製のブラックインクＢＣＩ−７を用いた。図２７から明らかなように、発泡エネルギーを一定にした状態で、ヒートパルス電圧を高めることにより、インクの吐出速度は減少している。従って、本実施形態の予備吐出のように、予備吐出駆動電圧Ｖｏｐ’を記録時の駆動電圧Ｖｏｐより高めることによって、吐出速度を低下させることができると共に、吐出されるインク量が低下する。このインク量の低下によって主滴のサイズが小さくなる。
【０１３８】
そこで、本実施形態では、サイズが小さい主滴でも予備吐出受けに到達できるように、予備吐出受けと記録ヘッドの吐出口との距離を設定している。
ここで、この距離の設定方法について説明する。
空気中を飛翔するインク滴の挙動は下記の近似式でおよそ説明がつく。
【０１３９】
ストークス近似から導かれる液滴の運動方程式：
【０１４０】
【数１】
【０１４１】
【数２】
【０１４２】
【数３】
【０１４３】
但し
【０１４４】
【数４】
【０１４５】
ｍは液滴質量、ｒは液滴半径、ρは空気密度、νは空気動粘度である。
【０１４６】
この運動方程式において、予備吐出時の主滴の吐出量をｍに、そのときの主滴半径をｒにそれぞれ代入するとどのくらいの飛翔距離で主滴の速度がゼロに近づくかがわかる。本実施形態では、予備吐出時の主滴の吐出量に基づいて、速度がゼロに近くなる飛翔距離を上記のようにして求め、その飛翔距離よりも近い位置に予備吐受けを設けている。
【０１４７】
例えば、実測でミスト滴の径が約１０μｍの場合には、ミストの質量が０．５ｎｇとわかる。そのときミスト滴の初速が８ｍ／ｓであれば、ρ＝０．００１２９３ｇ／ｃｍ３
ν＝０．１５ｃｍ２／ｓとしたとき、飛翔距離は約２．３ｍｍになる。従って、このような条件の場合は、予備吐受けの位置を記録ヘッドのインク吐出口から約２ｍｍ離れた位置に、予備吐出受けを設定すれば良い。なお、予備吐出受けは、図２９に示したものと同様に、インク吸収体を有する構成とすることが望ましい。但し、サテライトの発生を抑えることができる本実施形態では、外壁部を設ける必要はない。
【０１４８】
以上のように、本実施形態では、予備吐出時の尾引きを短くしてサテライトの数を減らすと共に、予備吐受けまでの距離を最適化することによってサテライトがミストになることを防ぐことにより、予備吐出時に発生するミスト量を減らすことができる。
【０１４９】
また、本発明における予備吐出駆動制御では、メインヒートパルスＰ３を記録時より小さく設定したが、同様な効果が得られるのであれば、プレヒートパルスＰ１を小さくしても良い。また、プレヒートパルスＰ１を用いず、メインヒートパルスＰ３のみでインク吐出を行う場合にも、上記実施形態のようにメインヒートパルスを変調することによって同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
また、上記実施形態では、シリアル型のインクジェット記録装置を例に採り説明したが、本発明は、長尺な記録ヘッドを定位置に保持し、記録媒体を移動させて記録を行うライン型のインクジェット記録装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。
【図２】図１の記録システムにおいて、ホスト装置のプリンタドライバが記録装置に渡す記録データの構成例を示す説明図である。
【図３】実施形態で用いられる記録装置がドット配列パターン化処理で変換する入力レベルに対する出力パターンを示した図である。
【図４】実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法を説明するための模式図である。
【図５】実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法に適用されるマスクパターンの一例を示す説明図である。
【図６】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、非使用時における前面から見た状態を示している。
【図７】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、非使用時における背面から見た状態を示している。
【図８】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、使用時における前面から見た状態を示している。
【図９】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、右上部からの斜視図である。
【図１０】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、左上部からの斜視図である。
【図１１】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための側断面図である。
【図１２】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、フラットパス記録時における前面から見た状態を示している。
【図１３】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、フラットパス記録時における背面から見た状態を示している。
【図１４】実施形態で行われるフラットパス記録を説明するための模式的側断面図である。
【図１５】実施形態で用いられる記録装置本体におけるクリーニング部を示す斜視図である。
【図１６】図１５のクリーニング部におけるワイパ部の構成および動作を説明するための断面図である。
【図１７】図１５のクリーニング部におけるウエット液転写部の構成および動作を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】図１８におけるメイン基板の内部構成例を示すブロック図である。
【図２０】図１８におけるキャリッジ基板に実装されるマルチセンサの構成例を示す図である。
【図２１】実施形態で適用したヘッドカートリッジにインクタンクを装着する状態示した斜視図である。
【図２２】図２１におけるヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図２３】図２２に示した第１の記録素子基板および第２の記録素子基板の構成を説明するための正面拡大図である。
【図２４】本実施形態で使用する上記記録ヘッドに印加する駆動パルスのタイミングチャートの概略を示す図である。
【図２５】本実施形態において、駆動電圧を固定している場合の駆動パルスのテーブルの一例を示す。
【図２６】本実施形態において、記録動作時と予備吐出時とで切り換えて使用する駆動パルスを示す図である。
【図２７】本実施形態において、発泡エネルギーを一定にした場合における駆動電圧とインク吐出量の関係を測定した結果を示す図である。
【図２８】インク吐出の初期からインク滴形成までの過程を経過時間毎に示した説明図である。
【図２９】記録媒体と、予備吐出受けに設けられたインク吸収体と、インク吐出口との相対位置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【０１５２】
Ｊ０００９ ヘッド駆動回路
Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｊ００１１ 記録システム
Ｊ００１２ ホスト装置
Ｊ００１３ 記録装置
Ｍ４０００ キャリッジ
Ｍ５０００ ポンプ
Ｍ５０１０ キャップ
Ｍ５０１１ キャップ吸収体
Ｅ０００１ キャリッジモータ
Ｅ０００２ ＬＦモータ
Ｅ００１２ ＣＲＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）
Ｅ００１３ キャリッジ基板
Ｅ００１４ メイン基板
Ｅ００１５ 電源ユニット
Ｅ００１７ ホストＩ／Ｆ
Ｅ１００４ ＲＯＭ
Ｅ１０１０ 電源制御回路
Ｅ１０１４ 制御バス
Ｅ１０２１ ヘッド制御信号
Ｅ１０２４ 電源制御信号
Ｅ１１０２ ＡＳＩＣ
Ｅ１１０３ ドライバ・リセット回路
Ｅ３００１ ヘッド駆動電圧変調回路
Ｅ３００２ ヘッド温度検出回路
Ｅ３００７ ＲＡＭ
Ｈ１０００ ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｈ１９００ インクタンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを印加することにより記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドからインクを吐出して飛翔させ、記録媒体上に着弾させることにより記録を行う。このインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドには、インクを吐出させる複数の吐出口が配列されている。各吐出口はインクタンクからインクが供給される共通液室に液路を介して連通している。各液路には、吐出口からインクを吐出させるための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子が設けられている。現在使用されている吐出エネルギー発生素子としては、電気熱変換素子（ヒータ）あるいは電気機械変換素子（ピエゾ）があり、これらの吐出エネルギー発生素子はパルス状の電気信号（以下、駆動パルスとも言う）を入力することによって駆動される。
【０００３】
ところで、上記のような記録ヘッドでは、吐出口から常にインクが露出しているため、非吐出の状態において吐出口よりインクが蒸発し、吐出口付近あるいは液路内のインクが増粘したり、吐出口から露出しているメニスカス部に膜が形成されたりすることがある。こうした現象が発生した場合、吐出時にインク滴の吐出速度および飛翔方向が不安定になり、記録媒体への着弾精度が低下して記録品位が損なわれるという不具合が生じる。そのため、記録動作開始前あるいは記録動作中の所定のタイミングにおいて、記録媒体以外の箇所に画像の形成に寄与しないインク吐出を行うことが従来より行われている。この吐出動作は一般に予備吐出と呼ばれ、この予備吐出を行うことによって常に吐出口内のインクを吐出に適した状態にリフレッシュさせることができ、記録品位の低下を軽減することができる。
【０００４】
このような予備吐出によって吐出口内のインクを効果的にリフレッシュさせる技術として、特許文献１ないし３に開示されているものがある。
すなわち、特許文献１には、記録時における電気信号より大なるエネルギーの電気信号を設定することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、インクジェット記録装置内の温度を検出し、その検出された温度に従って予備吐出用の駆動パルスのパルス幅を変更し、その変更された駆動パルスを用いて予備吐出を行なうことが開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、予備吐出において一部の吐出口からのみインク滴を吐出させることにより、インク滴が吐出されなかった残りの吐出口のメニスカス面をインクのクロストークによって積極的に振動させる技術が開示されている。この技術によれば、インク滴が吐出されない他の吐出口の近傍に生じた増粘インクと、共通液室近傍に存在する低粘度のインクとをメニスカス面の振動によって混合させることができ、前記残りの吐出口からのインクの排出を適正に行うことができる。
【０００７】
上記のように、インクジェット記録装置において記録ヘッドの吐出性能を維持するためには、上記のような予備吐出を行うことが必要である。しかし、記録ヘッドから吐出されるインクには、記録媒体に着弾して画像を形成する主滴以外に、記録に寄与しない細かなインク滴が吐出される。この細かなインク滴は、インクミストとなって記録装置内に浮遊し、記録媒体や記録装置内に付着し易く、記録品位の低下や記録装置の故障を招く原因となる。
【０００８】
図２８は、インク吐出の初期からインク滴形成までの過程を経過時間毎に示したものであり、ここに示す（ａ）から（ｍ）は、数マイクロ秒（μｓｅｃ．）毎に吐出状態を観察した結果を示している。各吐出状態を示す図において、矢印の先端で示される箇所に吐出口Ｐ７０１が形成されている。この図から明らかなように、駆動パルスが与えられ吐出口より吐出しはじめるインクは先頭に液滴部７０２が形成され、その後ろから吐出口に至る範囲には、糸状の液体部７０３が形成される。（以降、液滴部を主滴、糸状の液体部を尾引きと呼ぶ）。主滴７０２が完全に吐出口より離脱して遠ざかると、尾引きは長くなって糸状を維持できなくなり、いくつかの極小インク滴７０４に分裂する。以下、この分裂した極小インク滴７０４をサテライトと呼ぶ。
【０００９】
通常、サテライト７０４は主滴と比較して飛翔速度が遅く液滴サイズも非常に小さいため、主滴７０２に比べて空気抵抗に影響され易く、主滴７０２より先に速度がゼロになる。その場合、サテライト７０４は、記録装置内を浮遊するインクミストとなる。この空中に浮遊しているインクミストはマイナスに帯電しているものが多いため、電気回路やセンサなどでプラスに帯電している部分に積極的に付着してしまい、記録品位の低下や記録装置の故障を招く原因となる。
【００１０】
そこで、インクジェット記録装置では、一般に、図２９に示すような予備吐出受け８０２を設け、これによって予備吐出時に発生するインクミストの影響を軽減するよう構成されている。
【００１１】
図２９は、記録媒体８０１と、予備吐出受け８０２に設けられたインク吸収体８０３と、インク吐出口８０４との相対位置を示している。ここで、図中の（ａ）に示す点線矢印は、予備吐出時においてインク吐出口８０５から吐出されたインク滴がインク吸収体８０３に達するまでの飛翔距離を示している。また、図中の（ｂ）に示す点線矢印は、記録時においてインク吐出口８０５から吐出されたインク滴がインク吸収体８０３に達するまでの飛翔距離を示している。
【００１２】
図示のように、ここに示す備吐出受け８０２は、記録媒体８０１を下方より支持するプラテン８０６の側方に設けられている。予備吐出受け８０２内にはインク吸収体８０３が設けられている。また、予備吐出受け８０２の外壁部８０４はインク吸収体を囲むと共に、その上端部は、プラテンより高く、記録ヘッド８０５の吐出口８０５ａより低い位置に設定されている。これにより、多量の予備吐出を実施した際にも、インク吸収体８０３に着弾しなかったサテライトがミストとなって記録領域などに浮遊して来るのを外壁部８０４によって抑制することができ、記録媒体や記録装置内へのミストの付着を低減することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開昭６１−１４６５５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１２０２５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５９８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図２９に示すような予備吐出受けは、予備吐出時に発生したインクミストを外壁部８０４とインク吸収体とによって囲まれた領域内に留める効果はあるが、サテライトの発生量自体を削減する機能はない。むしろインクミストの発生量は予備吐時の方が増大する傾向にある。これは、上記の予備吐出受け８０２では、外壁部８０４ａの上端部を高く、インク吸収体８０３の上面の高さを低く設定しているため、インク滴の飛翔距離が図２９（ｂ）に示す記録時より、同図（ａ）に示す予備吐出時の方が大きくなるためである。すなわち、インク滴の飛翔距離が長いほど、サテライトの飛翔速度がインク吸収体に達する以前にゼロになり易く、ミストの発生量は増大する。そして、インクミストの発生量が一定量を超えると、それが予備吐出受け８０２の中から溢れ出して、記録装置内に浮遊するため、十分なミスト抑制効果が得られなくなる。
【００１５】
特に、画像の高密度化に伴って吐出口および主滴の小サイズ化が進む近年のインクジェット記録装置では、サテライトのサイズも減少するため、予備吐出におけるミストの発生量はさらに増大する傾向にある。また、吐出口が小サイズ化されるほどインクの増粘、固着による吐出不良が発生し易くなるため、予備吐出を実施する時間間隔は非常に短縮されてきており、これもミスト量の増大を助長する要因となっている。
【００１６】
このようにインクジェット記録装置では、予備吐出時に発生するミスト量増大して来ており、画像品質の向上を図る上で無視できない存在となってきている。
【００１７】
本発明は、上記従来の課題に着目してなされたもので、予備吐出時に発生するインクミスト量を削減することが可能なインクジェット記録装置およびその制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の形態は、記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置であって、前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する決定手段を備え、前記決定手段は、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧および前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の形態は、記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置の制御方法であって、前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する工程を含み、前記決定工程では、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧と前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、予備吐出時におけるインク滴の吐出速度を遅くすることによって主滴が吐出口から飛び出すときの尾引きを短縮することができるため、インクミストの発生を抑制することが可能となる。このため、インクミストによる記録品位の低下、記録装置の故障などの発生を低減することができ、インクジェット記録装置の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
１． 記録システムの概要
図１は、本発明の一実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。この記録システムＪ００１１は、記録すべき画像を示す画像データの生成やそのデータ生成のためのＵＩ（ユーザインタフェース）の設定等を行うホスト装置Ｊ００１２を具える。このホスト装置Ｊ００１２で生成された画像データに基づいて記録媒体に記録を行う記録装置Ｊ００１３を具える。記録装置Ｊ００１３は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、ブラック（Ｋ）の７色インクによって記録を行う。そのために、これら７色のインクを吐出する記録ヘッドＨ１００１が用いられる。
【００２３】
ホスト装置Ｊ００１２のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしてアプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションＪ０００１は記録装置で記録するための画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。本実施形態のホスト装置は、まずデジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データをＣＦカードによって取り込むことができる。また、スキャナで読み取った例えばＴＩＦＦ形式の画像データやＣＤ−ＲＯＭに格納される画像データをも取り込むことができる。さらには、インターネットを介してウェブ上のデータを取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ホスト装置のモニタに表示されてアプリケーションＪ０００１を介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。ホスト装置Ｊ００１２のモニタに表示されるＵＩ画面において、ユーザは、記録に使用する記録媒体の種類や記録の品位等の設定を行うと共に記録指示を出す。この記録指示に応じて画像データＲ、Ｇ、Ｂがプリンタドライバに渡される。
【００２４】
プリンタドライバはその処理として、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、γ補正Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５および記録データ作成Ｊ０００６を有している。以下、プリンタドライバで行われる各処理Ｊ０００２〜Ｊ０００６について簡単に説明する。
【００２５】
（Ａ）前段処理
前段処理Ｊ０００２は色域（Ｇａｍｕｔ）のマッピングを行う。本実施形態では、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、記録装置Ｊ００１３によって再現される色域内に写像するためのデータ変換を行う。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれが８ビットで表現された２５６階調の画像データＲ、Ｇ、Ｂを、３次元ＬＵＴを用いることにより、記録装置Ｊ００１３の色域内の８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに変換する。
【００２６】
（Ｂ）後段処理
後段処理Ｊ０００３では、上記色域のマッピングがなされた８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した８ビット・７色の色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂを求める。本実施形態では、この処理は前段処理と同様３次元ＬＵＴに補間演算を併用して行う。
【００２７】
（Ｃ）γ処理
γ補正Ｊ０００４は、後段処理Ｊ０００３によって求められた色分解データの各色のデータごとにその濃度値（階調値）変換を行う。具体的には、記録装置Ｊ００１３の各色インクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いることにより、上記色分解データがプリンタの階調特性に線形的に対応づけられるような変換を行う。
【００２８】
（Ｄ）ハーフトーニング
ハーフトーニングＪ０００５は、γ補正がなされた８ビットの色分解データＹ、Ｍ、、Ｃ、Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれについて４ビットのデータに変換する量子化を行う。本実施形態では、誤差拡散法を用いて２５６階調の８ビットデータを９階調の４ビットデータに変換する。この４ビットデータは、記録装置におけるドット配置のパターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスとなるデータである。
【００２９】
（Ｅ）記録データの作成処理
プリンタドライバで行う処理の最後には、記録データ作成処理Ｊ０００６によって、上記４ビットのインデックスデータを内容とする記録画像データに記録制御情報を加えた記録データを作成する。
【００３０】
図２はかかる記録データの構成例を示した図である。記録データは、記録の制御を司る記録制御情報および記録すべき画像を示す記録画像データ（上述の４ビットのインデックスデータ）で構成されている。記録制御情報は、「記録媒体情報」、「記録品位情報」、および給紙方法等のような「その他制御情報」から構成されている。記録媒体情報には、記録の対象となる記録媒体の種類が記述されており、普通紙、光沢紙、はがき、プリンタブルディスクなどのうち、いずれか１種類の記録媒体が規定されている。記録品位情報には、記録の品位が記述されており、「きれい」、「標準」、「はやい」等のうち、いずれか１種の品位が規定されている。なお、これらの記録制御情報は、ホスト装置Ｊ００１２のモニタおけるＵＩ画面にてユーザが指定した内容に基づいて形成されるものである。また、記録画像データは、前述のハーフトーン処理Ｊ０００５によって生成された画像データが記述さているものとする。以上のようにして生成された記録データは、記録装置Ｊ００１３へ供給される。
【００３１】
記録装置Ｊ００１３は、ホスト装置Ｊ００１２から供給された当該記録データに対して、次に述べるドット配置パターン化処理Ｊ０００７およびマスクデータ変換処理Ｊ０００８を行う。
【００３２】
（Ｆ）ドット配置パターン化処理
上述したハーフトーン処理Ｊ０００５では、２５６値の多値濃度情報（８ビットデータ）を９値の階調値情報（４ビットデータ）まで階調レベル数を下げている。しかし、実際に記録装置Ｊ００１３が記録できるデータは、インクドットを記録するか否かの２値データ（１ビットデータ）である。そこで、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７では、ハーフトーン処理Ｊ０００５からの出力値である階調レベル０〜８の４ビットデータで表現される各画素ごとに、その画素の階調値（レベル０〜８）に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより１画素内の複数のエリア各々にインクドットの記録の有無（ドットのオン・オフ）を定義し、１画素内の各エリアごとに「１」または「０」の１ビットの２値データを配置する。ここで、「１」はドットの記録を示す２値データであり、「０」は非記録を示す２値データである。
【００３３】
図３は、本実施形態のドット配置パターン化処理で変換する、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。図の左に示した各レベル値は、ホスト装置側のハーフトーン処理部からの出力値であるレベル０〜レベル８に相当している。右側に配列した縦２エリア×横４エリアで構成される領域は、ハーフトーン処理で出力される１画素の領域に対応するものである。また、１画素内の各エリアは、ドットのオン・オフが定義される最小単位に相当するものである。なお、本明細書において「画素」とは、階調表現可能な最小単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理（上記前段、後段、γ補正、ハーフトーニング等の処理）の対象となる最小単位である。
【００３４】
図において、丸印を記入したエリアがドットの記録を行うエリアを示しており、レベル数が上がるに従って、記録するドット数も１つずつ増加している。本実施形態においては、最終的にこのような形でオリジナル画像の濃度情報が反映されていることになる。
【００３５】
（４ｎ）〜（４ｎ＋３）は、ｎに１以上の整数を代入することにより、記録すべき画像データの左端からの横方向の画素位置を示している。その下に示した各パターンは、同一の入力レベルにおいても画素位置に応じて互いに異なる複数のパターンが用意されていることを示している。すなわち、同一のレベルが入力された場合にも、記録媒体上では（４ｎ）〜（４ｎ＋３）に示した４種類のドット配置パターンが巡回されて割当てられる構成となっているのである。
【００３６】
図３においては、縦方向を記録ヘッドの吐出口が配列する方向、横方向を記録ヘッドの走査方向としている。このように同一レベルに対して複数の異なるドット配置で記録できる構成にしておくことは、ドット配置パターンの上段に位置するノズルと下段に位置するノズルとで吐出回数を分散させたり、記録装置特有の様々なノイズを分散させるという効果がある。
【００３７】
以上説明したドット配置パターン化処理を終了した段階で、記録媒体に対するドットの配置パターンが全て決定される。
【００３８】
（Ｇ）マスクデータ変換処理
上述したドット配置パターン化処理Ｊ０００７により、記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されたので、このドット配置を示す２値データを記録ヘッドＨ１００１の駆動回路Ｊ０００９に入力すれば、所望の画像を記録することが可能である。この場合、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を１回の走査によって完成させる、いわゆる１パス記録が実行される。しかし、ここでは、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を複数回の走査によって完成させる、いわゆるマルチパス記録の例をとって説明する。
【００３９】
図４は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。本実施形態に適用される記録ヘッドＨ１００１は実際には７６８個のノズルを有するが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有するものとして説明する。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。マスクパターンＰ０００２は、第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）で構成される。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は、それぞれ、第１〜第４のノズル群が記録可能なエリアを定義している。マスクパターンにおける黒塗りエリアは記録許容エリアを示し、白塗りエリアは非記録エリアを示している。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は互いに補完の関係にあり、これら４つのマスクパターンを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。
【００４０】
Ｐ０００３〜Ｐ０００６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分（この図では４ノズル分）ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の記録走査によって初めて画像が完成される構成となっている。以上のように、記録媒体の各同一領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。
【００４１】
図５は、本実施形態で実際に適用可能なマスクパターンの一例を示したものである。本実施形態で適用する記録ヘッドＨ１００１は７６８個のノズルを有しており、４つのノズル群にはそれぞれ１９２個ずつのノズルが属している。マスクパターン大きさは、縦方向がノズル数と同等の７６８エリア、横方向は２５６エリアとなっており、４つのノズル群それぞれに対応する４つのマスクパターンで互いに補完の関係を保つような構成となっている。
【００４２】
ところで、本実施形態で適用するような、多数の小液滴を高周波数で吐出するようなインクジェット記録ヘッドにおいては、記録動作時に記録部近傍に気流が生じることが知られている。そして、この気流が特に記録ヘッドの端部に位置するノズルの吐出方向に影響を与えることが確認されている。よって、本実施形態のマスクパターンにおいては、図５からも判るように、各ノズル群また同一のノズル群の中でも、領域によって記録許容率の分布に偏りを持たせている。図５で示すように、端部のノズルの記録許容率を中央部の記録許容率よりも小さくした構成のマスクパターンを適用することにより、端部のノズルにより吐出されるインク滴の着弾位置ずれによる弊害を目立たなくすることが可能となるのである。
【００４３】
なお、マスクパターンで定められる記録許容率は、次のように定義する。すなわち、マスクパターンを構成する記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の黒塗りエリア）と非記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の白塗りエリア）の合計数に対する記録許容エリアの数の割合を百分率で表したものである。従って、マスクパターンの記録許容エリアをＭ個、非記録許容エリアをＮ個とすると、そのマスクパターンの記録許容率（％）は、Ｍ÷（Ｍ＋Ｎ）×１００となる。
【００４４】
本実施形態においては、図５で示したマスクデータが記録装置本体内のメモリに格納してある。そして、マスクデータ変換処理Ｊ０００８においては、当該マスクデータと上述したドット配置パターン化処理で得られた２値データとの間でＡＮＤ処理をかける。これにより、各記録走査での記録対象となる２値データが決定され、その２値データを駆動回路Ｊ０００９へ送る。これにより、記録ヘッドＨ１００１が駆動されて２値データに従ってインクが吐出される。
【００４５】
なお、図１では、前述の処理Ｊ０００２〜Ｊ０００６がホスト装置Ｊ００１２で実行され、前述の処理Ｊ０００７およびＪ０００８が記録装置Ｊ００１３で実行される形態について説明した。しかし本発明は、この形態に限られるものではない。例えば、ホスト装置Ｊ００１２で実行している処理Ｊ０００２〜Ｊ０００５の一部を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよいし、すべてをホスト装置Ｊ００１２にて実行する形態であってもよい。あるいは、処理Ｊ０００２〜Ｊ０００８を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよい。
【００４６】
２． 機構部の構成
本実施形態で適用する記録装置における各機構部の構成を説明する。本実施形態における記録装置本体は、各機構部の役割から、概して、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、フラットパス記録部、およびクリーニング部等に分類することができ、これらは外装部に収納されている。
【００４７】
図６、図７、図８、図１２および図１３は、本実施形態で適用する記録装置の外観を示す斜視図である。ここで、図６は記録装置の非使用時における前面から見た状態、図７は記録装置の非使用時における背面から見た状態、図８は記録装置の使用時における前面から見た状態をそれぞれ示している。また、図１２はフラットパス記録時における前面から見た状態、図１３はフラットパス記録時における背面から見た状態をそれぞれ示している。また、図９〜図１１および図１４〜図１６は、記録装置本体の内部機構を説明するための図である。ここで、図９は右上部からの斜視図、図１０は左上部からの斜視図、図１１は記録装置本体の側断面図である。図１４はフラットパス記録時の断面図である。さらに、図１５はクリーニング部の斜視図、図１６はクリーニング部におけるワイピング機構の構成および動作を説明するための断面図、図１７はクリーニング部におけるウエット液転写部の断面図をそれぞれ示したものである。
【００４８】
以下、これらの図面を適宜参照しながら、各部を順次説明する。
【００４９】
（Ａ）外装部（図６、図７）
外装部は、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、クリーニング部、フラットパス部およびウエット液転写部の回りを覆うように取り付けられている。外装部は主に、下ケースＭ７０８０、上ケースＭ７０４０、アクセスカバーＭ７０３０、コネクタカバーおよびフロントカバーＭ７０１０から構成されている。
【００５０】
下ケースＭ７０８０の下部には、不図示の排紙トレイレールが設けられており、分割された排紙トレイＭ３１６０が収納可能に構成されている。また、フロントカバーＭ７０１０は、非使用時に排紙口を塞ぐ構成になっている。
【００５１】
上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０が取り付けられており、回動可能に構成されている。上ケースの上面の一部は開口部を有しており、この位置で、インクタンクＨ１９００および記録ヘッドＨ１００１（図２１）が交換可能となるように構成されている。なお、本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１は、１色のインクを吐出可能な吐出部を複数色分、一体的に構成したユニットの形態である。そして、インクタンクＨ１９００が色毎に独立に着脱可能な記録ヘッドカートリッジＨ１０００として構成されている。上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０の開閉を検知するための不図示のドアスイッチレバー、ＬＥＤの光を伝達・表示するＬＥＤガイドＭ７０６０が設けられている。さらに、上ケースＭ７０４０には電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４等が設けられている。また、多段式の給紙トレイＭ２０６０が回動可能に取り付けられており、給紙部が使われない時は、給紙トレイＭ２０６０を収納することにより、給紙部のカバーにもなるように構成されている。
【００５２】
上ケースＭ７０４０と下ケースＭ７０８０は、弾性を持った勘合爪で取り付けられており、その間のコネクタ部分が設けられている部分を、不図示のコネクタカバーが覆っている。
【００５３】
（Ｂ）給紙部（図８、図１１）
図８および図１１を参照するに、給紙部は次のように構成されている。すなわち、記録媒体を積載する圧板Ｍ２０１０、記録媒体を１枚ずつ給紙する給紙ローラＭ２０８０、記録媒体を分離する分離ローラＭ２０４１、記録媒体を積載位置に戻すための戻しレバーＭ２０２０等がベースＭ２０００に取り付けられることで構成されている。
【００５４】
（Ｃ）用紙搬送部（図８〜図１１）
曲げ起こした板金からなるシャーシＭ１０１０には、記録媒体を搬送する搬送ローラＭ３０６０とペーパエンドセンサ（以下ＰＥセンサと称す）Ｅ０００７が回動可能に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０は、金属軸の表面にセラミックの微小粒がコーティングされた構成となっており、両軸の金属部分を不図示の軸受けが受ける状態で、シャーシＭ１０１０に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０にはローラテンションバネ（不図示）が設けられており、搬送ローラＭ３０６０を付勢することにより、回転時に適量の負荷を与えて安定した搬送が行えるようになっている。
【００５５】
搬送ローラＭ３０６０には、従動する複数のピンチローラＭ３０７０が当接して設けられている。ピンチローラＭ３０７０は、ピンチローラホルダＭ３０００に保持されているが、不図示のピンチローラバネによって付勢されることで、搬送ローラＭ３０６０に圧接し、ここで記録媒体の搬送力を生み出している。この時、ピンチローラホルダＭ３０００の回転軸は、シャーシＭ１０１０の軸受けに取り付けられ、この位置を中心に回転する。
【００５６】
記録媒体が搬送されてくる入口には、記録媒体をガイドするためのペーパガイドフラッパＭ３０３０およびプラテンＭ３０４０が配設されている。また、ピンチローラホルダＭ３０００には、ＰＥセンサレバーＭ３０２１が設けられており、ＰＥセンサレバーＭ３０２１は、記録媒体の先端および後端の検出をＰＥセンサＥ０００７に伝える役割を果たす。プラテンＭ３０４０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられ、位置決めされている。ペーパガイドフラッパＭ３０３０は、不図示の軸受け部を中心に回転可能で、シャーシＭ１０１０に当接することで位置決めされる。
【００５７】
搬送ローラＭ３０６０の記録媒体搬送方向における下流側には、記録ヘッドＨ１００１（図２１）が設けられている。
【００５８】
上記構成における搬送の過程を説明する。用紙搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラーホルダＭ３０００およびペーパガイドフラッパＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に送られる。この時、ＰＥセンサレバ−Ｍ３０２１が、記録媒体の先端を検知して、これにより記録媒体に対する記録位置が求められている。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とからなるローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転され、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される。プラテンＭ３０４０には、搬送基準面となるリブが形成されており、このリブにより、記録ヘッドＨ１００１と記録媒体表面との間のギャップが管理されている。また同時に、当該リブが、後述する排紙部と合わせて、記録媒体の波打ちを抑制する役割も果たしている。
【００５９】
搬送ローラＭ３０６０が回転するための駆動力は、例えばＤＣモータからなるＬＦモータＥ０００２の回転力が、不図示のタイミングベルトを介して、搬送ローラＭ３０６０の軸上に配設されたプーリＭ３０６１に伝達されることによって得られている。また、搬送ローラＭ３０６０の軸上には、搬送ローラＭ３０６０による搬送量を検出するためのコードホイールＭ３０６２が設けられている。そして、隣接するシャーシＭ１０１０には、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングを読み取るためのエンコードセンサＭ３０９０が配設されている。なお、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングは、１５０〜３００ｌｐｉ（ライン／インチ；参考値）のピッチで形成されているものとする。
【００６０】
（Ｄ）排紙部（図８〜図１１）
排紙部は、第１の排紙ローラＭ３１００および第２の排紙ローラＭ３１１０、複数の拍車Ｍ３１２０およびギア列などから構成されている。
【００６１】
第１の排紙ローラＭ３１００は、金属軸に複数のゴム部を設けて構成されている。第１の排紙ローラＭ３１００の駆動は、搬送ローラＭ３０６０の駆動が、アイドラギアを介して第１の排紙ローラＭ３１００まで伝達されることによって行われている。
【００６２】
第２の排紙ローラＭ３１１０は、樹脂の軸にエラストマの弾性体Ｍ３１１１を複数取り付けた構成になっている。第２の排紙ローラＭ３１１０の駆動は、第１の排紙ローラＭ３１００の駆動が、アイドラギアを介して伝達すること行われる。
【００６３】
拍車Ｍ３１２０は、周囲に凸形状を複数設けた例えばＳＵＳでなる円形の薄板を樹脂部と一体としたもので、拍車ホルダＭ３１３０に複数取り付けられている。この取り付けは、コイルバネを棒状に設けた拍車バネによって行われているが、同時に拍車バネのばね力は、拍車Ｍ３１２０を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に対し所定圧で当接させている。この構成によって拍車Ｍ３１２０は、２つの排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に従動して回転可能となっている。拍車Ｍ３１２０のいくつかは、第１の排紙ローラＭ３１００のゴム部、あるいは第２の排紙ローラＭ３１１０の弾性体Ｍ３１１１の位置に設けられており、主に記録媒体の搬送力を生み出す役割を果たしている。また、その他のいくつかは、ゴム部あるいは弾性体Ｍ３１１１が無い位置に設けられ、主に記録時の記録媒体の浮き上がりを抑える役割を果たしている。
【００６４】
また、ギア列は、搬送ローラＭ３０６０の駆動を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に伝達する役割を果たしている。
【００６５】
以上の構成によって、画像形成された記録媒体は、第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップに挟まれ、搬送されて排紙トレイＭ３１６０に排出される。排紙トレイＭ３１６０は、複数に分割され、後述する下ケースＭ７０８０の下部に収納できる構成になっている。使用時は、引出して使用する。また、排紙トレイＭ３１６０は、先端に向けて高さが上がり、更にその両端は高い位置に保持されるよう設計されており、排出された記録媒体の積載性を向上し、記録面の擦れなどを防止している。
【００６６】
（Ｅ）キャリッジ部（図９〜図１１）
キャリッジ部は、記録ヘッドＨ１００１を取り付けるためのキャリッジＭ４０００を有しており、キャリッジＭ４０００は、ガイドシャフトＭ４０２０およびガイドレールＭ１０１１によって支持されている。ガイドシャフトＭ４０２０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられており、記録媒体の搬送方向に対して直角方向にキャリッジＭ４０００を往復走査させるように案内支持している。ガイドレールＭ１０１１は、シャーシＭ１０１０に一体に形成されており、キャリッジＭ４０００の後端を保持して記録ヘッドＨ１００１と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。また、ガイドレールＭ１０１１のキャリッジＭ４０００との摺動側には、ステンレス等の薄板からなる摺動シートＭ４０３０が張設され、記録装置の摺動音の低減化を図っている。
【００６７】
キャリッジＭ４０００は、シャーシＭ１０１０に取り付けられたキャリッジモータＥ０００１によりタイミングベルトＭ４０４１を介して駆動される。また、タイミングベルトＭ４０４１は、アイドルプーリＭ４０４２によって張設、支持されている。さらに、タイミングベルトＭ４０４１は、キャリッジＭ４０００とゴム等からなるキャリッジダンパを介して結合されており、キャリッジモータＥ０００１等の振動を減衰することで、記録される画像のむら等を低減している。
【００６８】
キャリッジＭ４０００の位置を検出するためのエンコーダスケールＥ０００５（図１８について後述）が、タイミングベルトＭ４０４１と平行に設けられている。エンコーダスケールＥ０００５上には、１５０ｌｐｉ〜３００ｌｐｉのピッチでマーキングが形成されている。そして、当該マーキングを読み取るためのエンコーダセンサＥ０００４（図１８について後述）が、キャリッジＭ４０００に搭載されたキャリッジ基板Ｅ００１３（図１８について後述）に設けられている。キャリッジ基板Ｅ００１３には、記録ヘッドＨ１００１と電気的な接続を行うためのヘッドコンタクトＥ０１０１も設けられている。また、キャリッジＭ４０００には、電気基板Ｅ００１４から記録ヘッドＨ１００１へ、駆動信号を伝えるための不図示のフレキシブルケーブルＥ００１２（図１８について後述）が接続されている。
【００６９】
記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に固定するための構成として次のものが設けられている。すなわち、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に押し付けながら位置決めするための不図示の突き当て部と、所定の位置に固定するための不図示の押圧手段が、キャリッジＭ４０００上に設けられている。押圧手段は、ヘッドセットレバーＭ４０１０に搭載され、記録ヘッドＨ１００１をセットする際に、ヘッドセットレバーＭ４０１０を回転支点を中心に回して、記録ヘッドＨ１００１に作用する構成になっている。
【００７０】
さらに、キャリッジＭ４０００には、ＣＤ−Ｒ等の特殊メディアへ記録を行う際や、記録結果や用紙端部等の位置検出用として、反射型の光センサからなる位置検出センサＭ４０９０が取り付けられている。位置検出センサＭ４０９０は、発光素子より発光し、その反射光を受光することで、キャリッジＭ４０００の現在位置を検出することができる。
【００７１】
上記構成において記録媒体に画像形成する場合、行位置に対しては、搬送ローラＭ３０６０およびピンチローラＭ３０７０からなるローラ対が、記録媒体を搬送して位置決めする。また、列位置に対しては、キャリッジモータＥ０００１によりキャリッジＭ４０００を上記搬送方向と垂直な方向に移動させて、記録ヘッドＨ１００１を目的の画像形成位置に配置させる。位置決めされた記録ヘッドＨ１００１は、電気基板Ｅ００１４からの信号に従って、記録媒体に対しインクを吐出する。記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成および記録システムは後述する。本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながらキャリッジＭ４０００が列方向に走査する記録主走査と、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体が行方向に搬送される副走査とを交互に繰り返す。これにより、記録媒体上に画像が形成されて行く。
【００７２】
（Ｆ）フラットパス記録部（図１２〜図１４）
給紙部からの給紙は、図１１に示したように記録媒体が通る経路がピンチローラに達するまで曲がっているため、記録媒体を曲げた状態で行われることになる。従って、例えば０．５ｍｍ程度以上の厚い記録媒体等を給紙部から給紙しようとすると、曲げられた記録媒体の反力が発生し、給紙抵抗が増えて給紙が行えない場合がある。また、給紙が可能であっても、排紙後の記録媒体が曲がったままとなったり、折れたりすることもある。
【００７３】
厚い記録媒体等、曲げたくない記録媒体や、ＣＤ−Ｒ等、曲げることのできない記録媒体に対して記録を行うのがフラットパス記録である。
【００７４】
ここで、フラットパス記録には本体背面のスリット上の開口部から（給紙装置の下）、手差し給紙の態様で記録媒体を本体のピンチローラにニップさせ、記録を行うタイプがある。しかし本実施形態のフラットパス記録は、記録媒体を本体手前の排紙口から記録位置まで給紙し、スイッチバックしてから記録を行う形態のものである。
【００７５】
フロントカバーＭ７０１０は、通常記録した記録媒体を数十枚程度積載しておくためのトレイを兼ねるために排紙部より下方にある（図８）。フラットパス記録時には、記録媒体を排紙口から水平に、通常の搬送方向とは反対方向に給紙するために、フロントトレイＭ７０１０を排紙口の位置まで上げる（図１２）。フロントトレイＭ７０１０には不図示のフック等が設けられており、フラットパス給紙位置にフロントトレイを固定可能である。フロントトレイＭ７０１０がフラットパス記録位置にあることはセンサで検知可能であり、当該検知に応じてフラットパス記録モードと判断することができる。
【００７６】
フラットパス記録モードでは、記録媒体をフロントトレイＭ７０１０に載せて排紙口から記録媒体を挿入するために、まずフラットパスキーＥ３００４を操作する。これによって、想定している記録媒体の厚みより高い位置まで、拍車ホルダＭ３１３０とピンチローラホルダＭ３０００とを不図示の機構により持ち上げる。またリアトレイボタンＭ７１１０を押すことによってリアトレイＭ７０９０を開き、さらにリアサブトレイＭ７０９１をＶ字に開くことも可能である（図１３）。リアトレイＭ７０９０およびリアサブトレイＭ７０９１は、長い記録媒体を本体前面から挿入した場合は本体背面から突出するので、長い記録媒体を本体背面でも支えるためのトレイである。厚い記録媒体は記録中にフラットな姿勢を保たないとヘッドフェイス面と擦れたり、搬送負荷が変化したりすることから記録品位に影響を及ぼすおそれがあるので、これらのトレイの配設は有効である。しかし本体背面からはみ出ない程度の長さの記録媒体であれば、リアトレイＭ７０９０等を開く必要はない。
【００７７】
以上によって、記録媒体を排紙口から本体内に挿入可能となる。記録媒体の後端部（ユーザに最も近く位置する手前側の端部）と右端部とをフロントトレイＭ７０１０のマーカ位置に揃えて、フロントトレイＭ７０１０に載せる。
【００７８】
ここで再度フラットパスキーＥ３００４を操作すると、拍車ホルダ３１３０が降りて排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０と拍車３１２０とで記録媒体をニップする。その後、排紙ローラＭ３１００，Ｍ３１１０で記録媒体を所定量本体内に引き込む（通常記録時の搬送方向とは逆方向）。最初に記録媒体をセットした際に記録媒体の手前側の端部（後端部）を揃えているので、短い記録媒体の前端部（ユーザから見て最も奥側の端部）は搬送ローラＭ３０６０まで届いていないことがある。従って所定量とは、想定している一番短い記録媒体の後端が搬送ローラＭ３０６０に届くまでの距離とする。所定量送られた記録媒体は搬送ローラＭ３０６０に届いているので、その位置でピンチローラホルダＭ３０００を降ろして、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とで記録媒体をニップさせる。そして記録媒体をさらに送り、その後端部が搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とでニップされるようにする。これで記録媒体のフラットパス記録のための給紙が終了したことになる（記録待機位置）。
【００７９】
排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップ力は、通常記録時の排紙時に形成画像に影響を与えないよう、比較的低く設定されている。従って、フラットパス記録時には記録を行うまでに記録媒体の位置がずれてしまうおそれがある。しかし本実施形態では、ニップ力が比較的高い搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とによって記録媒体をニップさせるので、記録媒体のセット位置が確保されたことになる。また、記録媒体を上記所定量だけ本体内に送るとき、プラテンＭ３０４０と拍車ホルダＭ３１３０の間にあるフラットパス紙検知センサＭ３１７０で記録媒体の後端位置（記録時の前端位置となる）を検知することができる。
【００８０】
記録媒体が上記記録待機位置に設定されると、記録コマンドを実行する。すなわち、記録ヘッドＨ１００１による記録位置まで搬送ローラＭ３０６０で記録媒体を搬送し、後は通常の記録動作と同じように記録を行い、記録後フロントトレイＭ７０１０に排紙することになる。
【００８１】
フラットパス記録をさらに行いたい場合は、記録した記録媒体をフロントトレイＭ７０１０から取り出し、次の記録媒体をセットして、後は前述した処理を繰り返せばよい。具体的には、フラットパスキーＥ３００４を押すことによって、拍車ホルダＭ３１３０とピンチローラホルダＭ３０００とを持ち上げて、記録媒体をセットすることから始まる。
【００８２】
一方、フラットパス記録を終了する場合は、フロントトレイＭ７０１０を通常記録位置に戻すことによって通常記録モードに戻すことができる。
【００８３】
（Ｇ）クリーニング部（図１５、図１６）
クリーニング部は記録ヘッドＨ１００１のクリーニングを行うための機構である。これは、ポンプＭ５０００、記録ヘッドＨ１００１の乾燥を抑えるためのキャップＭ５０１０、記録ヘッドＨ１００１の吐出口形成面をクリーニングするためのブレードＭ５０２０などから構成されている。
【００８４】
クリーニング部には、専用のクリーニングモータＥ０００３が配されている。クリーニングモータＥ０００３には、不図示のワンウェイクラッチが設けられており、一方向の回転でポンプＭ５０００を作動させ、もう一方向の回転ではブレードＭ５０２０の移動およびキャップＭ５０１０の昇降を行わせるようになっている。
【００８５】
キャップＭ５０１０はモータＥ０００３から不図示の昇降機構を介して昇降可能に駆動される。そして、上昇位置では、記録ヘッドＨ１５００に設けた数個の吐出部のフェイス面毎にキャッピングを施し、非記録動作時等においてその保護を行ったり、あるいは吸引回復を行うことが可能である。また、記録動作時には記録ヘッド９との干渉を避ける下降位置に設定され、またフェイス面との対向によって予備吐出を受けることが可能である。例えば記録ヘッドＨ１００１に１０個の吐出部が設けられ、５個の吐出部のフェイス面毎に一括してキャッピングを施すことが可能となるよう、図示の例ではキャップＭ５０１０は２つ設けられている。
【００８６】
ゴム等の弾性部材でなるワイパ部Ｈ５０２０はワイパホルダＨ５０２１に固定されている。ワイパホルダＨ５０２１は図１６の＋Ｙおよび−Ｙ方向（吐出部における吐出口の配列方向）に移動可能である。そして、記録ヘッドＨ１００１がホームポジションに到達したときに、矢印−Ｙ方向にワイパホルダ２５が移動することによって、ワイピングが可能である。ワイピング動作が終了すると、キャリッジをワイピング領域の外に退避させてから、ワイパがフェイス面等と干渉しない位置に戻す。なお、本例のワイパ部Ｍ５０２０には、全吐出部のフェイス面を含む記録ヘッドＨ１００１の面全体をワイピングするワイパブレードＭ５０２０Ａが設けられている。また、５つの吐出部のフェイス面毎に、ノズル近傍をするワイピングする２つのワイパブレードＭ５０２０Ｂ，Ｍ５０２０Ｃが設けられている。
【００８７】
そして、ワイピング後には、ワイパ部Ｍ５０２０がブレードクリーナＭ５０６０に当接することにより、ワイパブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃ自身へ付着したインクなども除去することができる構成になっている。また、ワイピングに先立ってワイパブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃにウエット液を転写させておくことによりワイピングによるクリーニング性を向上する構成（ウエット液転写部）が設けられている。このウエット液転写部の構成およびワイピング動作については後述する。
【００８８】
吸引ポンプＭ５０００は、キャップＭ５０１０をフェイス面に接合させてその内部に密閉空間を形成した状態で負圧を発生させることが可能である。これにより、インクタンクＨ１９００から吐出部内にインクを充填させたり、吐出口もしくはその内方のインク路に存在する塵埃、固着物、気泡等を吸引除去したりすることができる。
【００８９】
吸引ポンプＭ５０００としては、例えばチューブポンプ形態のものが用いられる。これは、可撓性を有するものとしたチューブの少なくとも一部を沿わせて保持する曲面が形成された部材と、これに向けて可撓性チューブを押圧可能なローラと、このローラを支持して回転可能なローラ支持部とを有するものとすることができる。すなわち、ローラ支持部を所定方向に回転させることで、ローラは曲面形成部材上で可撓性チューブを押しつぶしながら転動する。これに伴い、キャップＭ５０１０が形成する密閉空間に負圧が生じてインクが吐出口より吸引され、キャップＭ５０１０からチューブないし吸引ポンプに引き込まれる。そして、引き込まれているインクはさらに下ケースＭ７０８０に設けた適宜の部材（廃インク吸収体）に向けて移送される。
【００９０】
なお、キャップＭ５０１０の内側部分には、吸引後の記録ヘッドＨ１００１のフェイス面に残るインクを削減するために、吸収体Ｍ５０１１が設けられている。また、キャップＭ５０１０を開放した状態で、キャップＭ５０１０ないし吸収体Ｍ５０１１に残っているインクを吸引することにより、残インクによる固着およびその後の弊害が起こらないように配慮されている。ここで、インク吸引経路の途中に大気開放弁（不図示）を設け、キャップＭ５０１０をフェイス面から離脱させる際に予めこれを開放しておくことで、フェイス面に急激な負圧が作用しないようにしておくことが好ましい。
【００９１】
また、吸引ポンプＭ５０００は、吸引回復だけでなく、キャップＭ５０１０がフェイス面に対向した状態で行われる予備吐出動作によってキャップＭ５０１０に受容されたインクを排出するためにも作動させることができる。すなわち、予備吐出されてキャップＭ５０１０に保持されたインクが所定量に達したときに吸引ポンプＭ５０００を作動させることで、キャップＭ５０１０内に保持されていたインクをチューブを介して廃インク吸収体に移送することができる。
【００９２】
以上のワイパ部Ｍ５０２０の動作、キャップＭ５０１０の昇降および弁の開閉など、連続して行われる一連の動作は、モータＥ０００３の出力軸上に設けた不図示のメインカムおよびこれに従動する複数のカム，アーム等によって制御可能である。すなわち、モータＥ０００３の回転方向に応じたメインカムの回動によってそれぞれの部位のカム部，アーム等が作動することで、所定の動作を行うことが可能である。メインカムの位置はフォトインタラプタ等の位置検出センサで検出することができる。
【００９３】
（Ｈ）ウエット液転写部（図１７、図１６）
最近では、記録物の記録濃度、耐水性および耐光性等を向上する目的で、色材として顔料成分を含有するインク（以下、顔料インクという）が使用されることが多くなってきている。顔料インクは、元来固体である色材を、分散剤や、顔料表面に官能基を導入するなどして水中に分散させてなるものである。従って、フェイス面上でインク中の水分が蒸発し乾燥した顔料インクの乾燥物は、色材自体が分子レベルで溶解している染料系インクの乾燥固着物と比べ、フェイス面に与えるダメージが大きい。また、また顔料を溶剤中に分散させるために用いている高分子化合物が吐出面に対して吸着されやすいという性質が見られる。これは、インクの粘度調整や、耐光性向上その他の目的でインクに反応液を添加する結果インク中に高分子化合物が存在する場合には、顔料インク以外でも生じる問題である。
【００９４】
この課題に対し、本実施形態では、ブレードＭ５０２０に液体を転写・付着させ、これによって濡れたブレードＭ５０２０でワイピングを行う。これにより、顔料インクによるフェイス面の劣化を防ぎ、かつワイパの磨耗を軽減し、さらにはフェイス面に蓄積したインク残渣を溶解させることによって蓄積物を除去するようにしている。かかる液体をその機能から本明細書ではウエット液と称し、これを用いるワイピングをウエットワイピングと称する。
【００９５】
本実施形態では、ウエット液を記録装置本体内部に貯蔵する構成がとられている。Ｍ５０９０はウエット液タンクであり、ウエット液としてグリセリン溶液等を収納している。Ｍ５１００はウエット液保持部材で、ウエット液がウエット液タンクＭ５０９０から漏れないように適度な表面張力を有する繊維質部材等であり、ウエット液を含浸保持している。Ｍ５０８０はウエット液転写部材であり、例えば、多孔質であって適度な毛管力を備えた材質でなり、ワイパブレードと接触するウエット液転写部Ｍ５０８１を有している。ウエット液転写部材Ｍ５０８０はウエット液が染み込んだウエット液保持部材Ｍ５１００とも接しており、従ってウエット液転写部材Ｍ５０８０もウエット液が染み込むことになる。ウエット液転写部材Ｍ５０８０は、ウエット液が残り少なくなってもウエット液転写部Ｍ５０８１へウエット液を供給できるだけの毛管力を有した材質である。
【００９６】
かかるウエット液転写部およびワイパ部の動作を説明する。
【００９７】
まず、キャップＭ５０１０を下降位置に設定し、キャリッジＭ４０００がブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃに触れない位置に退避させる。この状態で、ワイパ部Ｍ５０２０を−Ｙ方向に移動させ、ブレードクリーナＭ５０６０の部位を通過させて、ウエット液転写部Ｍ５０８１に接触させる（図１７）。適切な時間だけ接触状態を維持することで、ブレードＭ５０２０にウエット液が適量転写される。
【００９８】
次にワイパ部Ｍ５０２０を＋Ｙ方向に移動させるが、ブレードがブレードクリーナＭ５０６０に触れるのはウエット液が付着していない面であるので、ウエット液はブレードに保持されたままになる。
【００９９】
ブレードをワイピング開始位置まで戻した後、キャリッジＭ４０００をワイピング位置まで移動させる。再度、ワイパ部Ｍ５０２０を−Ｙ方向に移動させることによって、ウエット液が付いた面で記録ヘッドＨ１００１のフェイス面をワイピングすることが可能となる。
【０１００】
３． 電気回路構成
次に本実施形態における電気的回路の構成を説明する。
図１８は、記録装置Ｊ００１３における電気的回路の全体構成を概略的に説明するためのブロック図である。本実施形態で適用する記録装置では、主にキャリッジ基板Ｅ００１３、メイン基板Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５およびフロントパネルＥ０１０６等によって構成されている。
【０１０１】
ここで、電源ユニットＥ００１５は、メイン基板Ｅ００１４と接続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。
【０１０２】
キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４０００に搭載されたプリント基板ユニットであり、ヘッドコネクタＥ０１０１を通じて記録ヘッドＨ１００１との信号の授受、ヘッド駆動電源の供給を行うインターフェースとして機能する。ヘッド駆動電源の制御に供する部分として、記録ヘッドＨ１００１の各色吐出部に対する複数チャネルのヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を有する。そして、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４から指定された条件に従ってヘッド駆動電源電圧を発生する。また、キャリッジＭ４０００の移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づいて、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出する。更にその出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力する。
【０１０３】
キャリッジ基板Ｅ００１３には、図２０に示すように、２つの発光素子（ＬＥＤ）Ｅ３０１１および受光素子Ｅ３０１３でなる光学センサＥ３０１０および周囲温度を検出するためのサーミスタＥ３０２０が接続されている。以下、これらのセンサをマルチセンサＥ３０００として参照する。マルチセンサＥ３０００により得られる情報は、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力される。
【０１０４】
メイン基板Ｅ００１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットである。この基板上にホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７が設けられており、不図示のホストコンピュータからの受信データをもとに記録動作の制御を行う。また、メイン基板Ｅ００１４は、各種モータと接続されて各機能の駆動を制御している。すなわち、メイン基板Ｅ００１４には、キャリッジＭ４０００を主走査させるための駆動源となるキャリッジモータＥ０００１、記録媒体を搬送するための駆動源となるＬＦモータＥ０００２が接続されている。さらに、メイン基板Ｅ００１４には、記録ヘッドＨ１００１の回復動作および記録媒体の給紙動作の駆動源となるＡＰモータＥ３００５、フラットパス記録動作の駆動源となるＰＲモータＥ３００６が接続されている。また、ＰＥセンサ、ＣＲリフトセンサ、ＬＦエンコーダセンサ、ＰＧセンサのような、プリンタ各部の動作状態を検出する様々なセンサに対して、制御信号および検出信号の送受信を行うためのセンサ信号Ｅ０１０４に接続される。また、メイン基板Ｅ００１４は、ＣＲＦＦＣ Ｅ００１２および電源ユニットＥ００１５にそれぞれ接続されるとともに、さらにパネル信号Ｅ０１０７を介してフロントパネルＥ０１０６と情報の授受を行うためのインターフェースを有している。
【０１０５】
フロントパネルＥ０１０６は、ユーザ操作の利便性のために、記録装置本体の正面に設けたユニットである。これは、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ Ｅ００２０、電源キーＥ００１８およびフラットパスキーＥ３００４を有するほか（図６）、さらにデジタルカメラ等の周辺デバイスとの接続に用いるデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００を有している。
【０１０６】
図１９は、メイン基板Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。
図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭ Ｅ１００４に接続されている。そして、このＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、ＲＯＭ Ｅ１００４に格納されたプログラムに従って、各種制御を行っている。例えば、各種センサに関連するセンサ信号Ｅ０１０４や、マルチセンサＥ３０００に関連するマルチセンサ信号Ｅ４００３の送受信を行う。そのほか、エンコーダ信号Ｅ１０２０、フロントパネルＥ０１０６上の電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４からの出力の状態を検出している。また、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００の接続およびデータ入力状態に応じて、各種論理演算や条件判断等を行い、各構成要素を制御し、インクジェット記録装置の駆動制御を司っている。
【０１０７】
Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路である。これは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのモータ制御信号Ｅ１１０６に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７、ＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５、ＡＰモータ駆動信号Ｅ４００１およびＰＲモータ駆動信号Ｅ４００２を生成し、各モータを駆動する。さらに、ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は、電源回路を有しており、メイン基板Ｅ００１４、キャリッジ基板Ｅ００１３、フロントパネルＥ０１０６など各部に必要な電源を供給する。さらにドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は、電源電圧の低下を検出して、リセット信号Ｅ１０１５を発生および初期化を行う。
【０１０８】
Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。
【０１０９】
ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、またこのケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。
【０１１０】
一方、電源ユニットＥ００１５からは電力が供給される。供給された電力は、メイン基板Ｅ００１４内外の各部へ、必要に応じて電圧変換された上で供給される。また、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源ユニット制御信号Ｅ４０００が電源ユニットＥ００１５に接続され、記録装置本体の低消費電力モード等を制御する。
【０１１１】
ＡＳＩＣ Ｅ１１０２は１チップの演算処理装置内蔵半導体集積回路であり、前述したモータ制御信号Ｅ１１０６、電源制御信号Ｅ１０２４および電源ユニット制御信号Ｅ４０００等を出力する。そして、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７との信号の授受を行うとともに、パネル信号Ｅ０１０７を通じて、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００との信号の授受を行う。さらに、センサ信号Ｅ０１０４を通じてＰＥセンサ、ＡＳＦセンサ等各部センサ類により状態を検知する。さらにマルチセンサ信号Ｅ４００３を通じてマルチセンサＥ３０００を制御するとともに状態を検知する。またパネル信号Ｅ０１０７の状態を検知して、パネル信号Ｅ０１０７の駆動を制御してフロントパネル上のＬＥＤ Ｅ００２０の点滅を行う。
【０１１２】
さらにＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドＨ１００１とのインターフェースをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はＣＲＦＦＣ Ｅ００１２を通じて入力されるエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じてキャリッジ基板Ｅ００１３に接続される。そして、前述のヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１およびヘッドコネクタＥ０１０１を経て記録ヘッドＨ１００１に供給されるとともに、記録ヘッドＨ１００１からの各種情報をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。このうち吐出部毎のヘッド温度情報については、メイン基板上のヘッド温度検出回路Ｅ３００２で信号増幅された後、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２に入力され、各種制御判断に用いられる。
【０１１３】
図中、Ｅ３００７はＤＲＡＭであり、記録用のデータバッファ、ホストコンピュータからの受信データバッファ等として、また各種制御動作に必要なワーク領域しても使用されている。
【０１１４】
４ 記録ヘッド構成
以下に本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。 本実施形態におけるヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、インクタンクＨ１９００を搭載する手段およびインクタンクＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有している。そして、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。
【０１１５】
図２１は、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００に対し、インクタンクＨ１９００を装着する様子を示した図である。本実施形態の記録装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の７色の顔料インクによって画像を形成する。従ってインクタンクＴ０００１も７色分が独立に用意されている。そして、図に示すように、インクタンクそれぞれがヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱自在となっている。なお、インクタンクＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行えるようになっている。
【０１１６】
図２２は、ヘッドカートリッジＨ１０００の分解斜視図を示したものである。図において、ヘッドカートリッジＨ１０００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、第２のプレートＨ１４００、電気配線基板Ｈ１３００を有する。さらに、ヘッドカートリッジＨ１０００は、タンクホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００などを有する構成となっている。
【０１１７】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１はＳｉ基板であり、その片面にインクを吐出するための複数の記録素子（ノズル）がフォトリソ技術により形成されている。各記録素子に電力を供給するＡＩ等の電気配線は、成膜技術により形成されており、個々の記録素子に対応した複数のインク流路もまた、フォトリソ技術により形成されている。さらに、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。
【０１１８】
図２３は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するための正面拡大図である。
図において、Ｈ２０００〜Ｈ２６００は、それぞれ異なるインク色に対応する記録素子の列（以下ノズル列ともいう）である。第１の記録素子基板Ｈ１１００には、シアンインクの供給されるノズル列Ｈ２０００、マゼンタインクの供給されるノズル列Ｈ２１００、およびイエローインクの供給されるノズル列Ｈ２２００の３色分のノズル列が構成されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１には、４色分のノズル列が構成されている。すなわち、ブラックインクの供給されるノズル列Ｈ２３００、レッドインクの供給されるノズル列Ｈ２４００、グリーンインクの供給されるノズル列Ｈ２５００、ブルーインクの供給されるノズル列Ｈ２６００の４色分のノズル列が構成されている。
【０１１９】
各ノズル列は、記録媒体の搬送方向に１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ；参考値）の間隔で並ぶ７６８個のノズルによって構成され、約２ピコリットルのインク滴を吐出させる。各ノズル吐出口における開口面積は、およそ１００平方μｍ２に設定されている。
【０１２０】
再び図２２を参照するに、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１は第１のプレートＨ１２００に接着固定されている。ここには、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。
【０１２１】
さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されている。この第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１とが電気的に接続されるように、電気配線基板Ｈ１３００を保持している。
【０１２２】
電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１に形成されている各ノズルからインクを吐出するための電気信号を印加するものである。この電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。外部信号入力端子Ｈ１３０１は、タンクホルダーＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。
【０１２３】
一方、インクタンクＨ１９００を保持するタンクホルダーＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が例えば超音波溶着により固定され、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に通じるインク流路Ｈ１５０１を形成している。
【０１２４】
インクタンクＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクタンク側端部には、フィルターＨ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクタンクＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。
【０１２５】
さらに、前記部材Ｈ１５００、１６００、１７００及びＨ１８００から構成されるタンクホルダー部と、前記部材Ｈ１１００、Ｈ１１０１、Ｈ１２００、１３００、Ｈ１３０１及びＨ１４００から構成される記録ヘッド部Ｈ１００１とが接着等で結合されている。これにより、ヘッドカートリッジＨ１０００が構成されている。
５． 記録ヘッドの駆動制御
次に本実施形態において実施される記録ヘッドの駆動制御について説明する。
【０１２６】
図２４は本実施形態で使用する上記記録ヘッドＨ１００１に印加する駆動パルスのタイミングチャートの概略を示す図である。本実施形態では、インク滴の一回の吐出動作において使用する駆動パルス２つのパルスによって構成されており、各パルス毎にパルス幅変調を行うようになっている。すなわち、Ｐ１はプレヒートパルス、Ｐ２はインターバルタイム、Ｐ３はメインヒートパルスを示している。記録ヘッドの設けられた温度センサ（ダイオードセンサ等）の温度情報に基づいて、プレヒートパルスＰ１、インターバルタイムＰ２およびメインパルスＰ３のうち、少なくとも１つ以上の時間幅（パルス幅またはインターバルタイム）が変調される。また、Ｔ１はプレヒートパルスの立下りの時刻を、Ｔ２はメインヒートパルスの立ち上がりの時刻を、Ｔ３はメインヒートパルスの立下りの時刻をそれぞれ示しており、これらによってＰ１、Ｐ２、Ｐ３の時間幅が決定される。
【０１２７】
プレヒートパルスＰ１は、主にノズル（液路）内のインク温度を制御するためのパルスであり、記録ヘッドＨ１００１の温度センサを利用して検知された温度に従って、そのパルス幅が制御される。このプレヒートパルスＰ１の幅は、各ノズル列の形成された第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１を構成するヒータボード上に熱エネルギーを加え過ぎてプレヒートの段階で発泡現象が発生しないような値に設定されている。
【０１２８】
インターバルタイムＰ２は、プレヒートパルスＰ１とメインヒートパルスＰ３が相互干渉しないように、各ヒートパルスの間に一定の非加熱時間設ける役割を果たす。さらに、このインターバルタイムＰ２は、ヒータに発生させた熱エネルギーをインク中へ拡散させ、ノズル内のインクの温度分布を均一化する役割も果たす。
【０１２９】
メインヒートパルスＰ３は、第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１に設けられるヒータ上に発泡現象を発生させ吐出口よりインク滴を吐出させるエネルギーを与える。実際の記録ヘッドを駆動するための駆動パルス幅と駆動電圧Ｖｏｐは、ヒータの面積、抵抗値、膜構造や記録ヘッドのノズル構造によって決まる。
【０１３０】
図２５に駆動電圧Ｖｏｐを固定している場合の駆動パルスのテーブルの一例を示す。このテーブルはＲＯＭ Ｅ１００４に格納される。また、書き換え可能なようにＥＥＰＲＯＭやＦｅＲＡＭに格納しても良い。このテーブルでは、簡略化してＰ３を全て同じ値としているが、実際には同時に駆動するノズル数が増えると回路の電圧降下が大きくなるためヒータに印加される駆動電圧が低下する。そのため発砲のためのパルスＰ３を印加したときにヒータに供給される電気エネルギーが低下してしまい、インクを適正に吐出させることができなくなる可能性がある。このため、記録動作時には、ヒータの同時駆動数をモニタリングしておき、そのヒータの駆動数に応じてパルスＰ３のパルス幅を変調し、ヒータに供給される電気エネルギーが一定となるように制御している。
【０１３１】
本発明者らは、予備吐出時のインクの吐出速度を低下させると、主滴に続く尾引きが短くなり、サテライト数を減少させることができることを見出した。つまり、インク滴の吐出速度を低下させることによってインクミストの発生量を減少させ得ることが明らかとなった。但し、図２４に示すように駆動電圧Ｖｏｐを一定にしてインクの吐出速度を低下させるためには、プレヒートパルスＰ１もしくはメインヒートパルスＰ３の幅を小さくして吐出エネルギーを下げることが必要となる。この場合、ヒータに供給される電気エネルギーが不足してしまい、サテライト数を減少させる以前に、予備吐出そのものが実施できなくなってしまう虞がある。
【０１３２】
そこで、本実施形態では、記録動作時と予備吐出時とで、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように駆動制御のメインヒートパルスＰ３を切換えてインクの吐出動作を行う。
【０１３３】
図２６（ａ）は記録時に用いる駆動制御のメインヒートパルスＰ３を示している。メインヒートパルスＰ３は、駆動電圧Ｖｏｐを与えたときに、インクが発砲するのに最低限必要とされるパルス幅Ｐｔｈより、所定時間だけ長いパルス幅に設定されている。通常、メインパルスの幅Ｐ３はＰｔｈの１．１〜１．２倍程度がよい。
【０１３４】
図２６（ｂ）は本実施形態における予備吐出駆動制御に用いるヒートパルスＰ３’を示している。ここに示すヒートパルスＰ３’の予備吐出駆動電圧Ｖｏｐは、記録時に用いるメインヒートパルスＰ３の電圧Ｖｏｐよりも高くなっている。これにより、予備吐出時においてインクが発泡するのに必要なパルス幅Ｐｔｈ’は、記録時のパルス幅Ｐｔｈよりも短い時間となり、これに伴ってメインヒートパルスＰ３’のパルス幅も記録時のメインヒートパルスＰ３のパルス幅より短くなる。さらに、予備吐出駆動電圧Ｖｏｐ’は記録時の駆動電圧Ｖｏｐよりも高く設定している。このため、予備吐出においてインクを発泡させるための発泡エネルギー（インク吐出エネルギー）、すなわち、ヒータに供給される電気エネルギーが、記録時にインクを発泡させるエネルギーよりも少なくならないよう調整している。具体的には、駆動制御回路（ＡＳＩＣ Ｅ１１０２）に対し、
Ｐｔｈ×Ｐ３≒Ｐｔｈ’×Ｐ３’
という条件を設定する。これにより、駆動制御回路は、ヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を制御して記録ヘッドのヒータ（記録素子）に印加される印加電圧を変更すると共に、前記印加電圧をヒータに印加する時間を変更する。なお、この記録ヘッドのヒータに印加されるパルス状の印加電圧を、以下の説明においては駆動パルスとも言う。また、前記印加電圧の印加時間を駆動パルス幅、前記印加電圧を駆動電圧とも言う。
【０１３５】
以上のようにして、予備吐出における駆動電圧および駆動パルス幅を変更することにより、発砲のためのエネルギー不足による予備吐出自体が実施できなくなる危険性を回避でき、かつ吐出速度を遅くして尾引きを短くしサテライトを減らすことができる。その結果、予備吐出時のミストの発生量を減少させることができる。
【０１３６】
図２６に示すような駆動パルスを用いることにより、上記のような結果が得られる理由として以下のようなことが考えられる。
すなわち、本実施形態における予備吐出の駆動制御では、記録時より短時間で記録時と同等のエネルギーをヒーターボードに与えるため、ヒーター上での熱拡散範囲が狭くなり、ヒーターから熱を受け発泡に寄与するインクの量が少なくなる。その結果、発泡自体が小さくなり、吐出するインク滴の運動エネルギーも小さくなって吐出量・吐出速度を下げることができる。
【０１３７】
上記のような現象は、図２７に示すような実験結果によって裏付けられる。図２７は、発泡エネルギーを一定にした場合における駆動電圧ＶＨとインク吐出量Ｖｄの関係を測定した結果を示している。なお、この測定では、キヤノン株式会社製のブラックインクＢＣＩ−７を用いた。図２７から明らかなように、発泡エネルギーを一定にした状態で、ヒートパルス電圧を高めることにより、インクの吐出速度は減少している。従って、本実施形態の予備吐出のように、予備吐出駆動電圧Ｖｏｐ’を記録時の駆動電圧Ｖｏｐより高めることによって、吐出速度を低下させることができると共に、吐出されるインク量が低下する。このインク量の低下によって主滴のサイズが小さくなる。
【０１３８】
そこで、本実施形態では、サイズが小さい主滴でも予備吐出受けに到達できるように、予備吐出受けと記録ヘッドの吐出口との距離を設定している。
ここで、この距離の設定方法について説明する。
空気中を飛翔するインク滴の挙動は下記の近似式でおよそ説明がつく。
【０１３９】
ストークス近似から導かれる液滴の運動方程式：
【０１４０】
【数１】
【０１４１】
【数２】
【０１４２】
【数３】
【０１４３】
但し
【０１４４】
【数４】
【０１４５】
ｍは液滴質量、ｒは液滴半径、ρは空気密度、νは空気動粘度である。
【０１４６】
この運動方程式において、予備吐出時の主滴の吐出量をｍに、そのときの主滴半径をｒにそれぞれ代入するとどのくらいの飛翔距離で主滴の速度がゼロに近づくかがわかる。本実施形態では、予備吐出時の主滴の吐出量に基づいて、速度がゼロに近くなる飛翔距離を上記のようにして求め、その飛翔距離よりも近い位置に予備吐受けを設けている。
【０１４７】
例えば、実測でミスト滴の径が約１０μｍの場合には、ミストの質量が０．５ｎｇとわかる。そのときミスト滴の初速が８ｍ／ｓであれば、ρ＝０．００１２９３ｇ／ｃｍ３
ν＝０．１５ｃｍ２／ｓとしたとき、飛翔距離は約２．３ｍｍになる。従って、このような条件の場合は、予備吐受けの位置を記録ヘッドのインク吐出口から約２ｍｍ離れた位置に、予備吐出受けを設定すれば良い。なお、予備吐出受けは、図２９に示したものと同様に、インク吸収体を有する構成とすることが望ましい。但し、サテライトの発生を抑えることができる本実施形態では、外壁部を設ける必要はない。
【０１４８】
以上のように、本実施形態では、予備吐出時の尾引きを短くしてサテライトの数を減らすと共に、予備吐受けまでの距離を最適化することによってサテライトがミストになることを防ぐことにより、予備吐出時に発生するミスト量を減らすことができる。
【０１４９】
また、本発明における予備吐出駆動制御では、メインヒートパルスＰ３を記録時より小さく設定したが、同様な効果が得られるのであれば、プレヒートパルスＰ１を小さくしても良い。また、プレヒートパルスＰ１を用いず、メインヒートパルスＰ３のみでインク吐出を行う場合にも、上記実施形態のようにメインヒートパルスを変調することによって同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
また、上記実施形態では、シリアル型のインクジェット記録装置を例に採り説明したが、本発明は、長尺な記録ヘッドを定位置に保持し、記録媒体を移動させて記録を行うライン型のインクジェット記録装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。
【図２】図１の記録システムにおいて、ホスト装置のプリンタドライバが記録装置に渡す記録データの構成例を示す説明図である。
【図３】実施形態で用いられる記録装置がドット配列パターン化処理で変換する入力レベルに対する出力パターンを示した図である。
【図４】実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法を説明するための模式図である。
【図５】実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法に適用されるマスクパターンの一例を示す説明図である。
【図６】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、非使用時における前面から見た状態を示している。
【図７】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、非使用時における背面から見た状態を示している。
【図８】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、使用時における前面から見た状態を示している。
【図９】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、右上部からの斜視図である。
【図１０】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、左上部からの斜視図である。
【図１１】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための側断面図である。
【図１２】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、フラットパス記録時における前面から見た状態を示している。
【図１３】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、フラットパス記録時における背面から見た状態を示している。
【図１４】実施形態で行われるフラットパス記録を説明するための模式的側断面図である。
【図１５】実施形態で用いられる記録装置本体におけるクリーニング部を示す斜視図である。
【図１６】図１５のクリーニング部におけるワイパ部の構成および動作を説明するための断面図である。
【図１７】図１５のクリーニング部におけるウエット液転写部の構成および動作を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】図１８におけるメイン基板の内部構成例を示すブロック図である。
【図２０】図１８におけるキャリッジ基板に実装されるマルチセンサの構成例を示す図である。
【図２１】実施形態で適用したヘッドカートリッジにインクタンクを装着する状態示した斜視図である。
【図２２】図２１におけるヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図２３】図２２に示した第１の記録素子基板および第２の記録素子基板の構成を説明するための正面拡大図である。
【図２４】本実施形態で使用する上記記録ヘッドに印加する駆動パルスのタイミングチャートの概略を示す図である。
【図２５】本実施形態において、駆動電圧を固定している場合の駆動パルスのテーブルの一例を示す。
【図２６】本実施形態において、記録動作時と予備吐出時とで切り換えて使用する駆動パルスを示す図である。
【図２７】本実施形態において、発泡エネルギーを一定にした場合における駆動電圧とインク吐出量の関係を測定した結果を示す図である。
【図２８】インク吐出の初期からインク滴形成までの過程を経過時間毎に示した説明図である。
【図２９】記録媒体と、予備吐出受けに設けられたインク吸収体と、インク吐出口との相対位置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【０１５２】
Ｊ０００９ ヘッド駆動回路
Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｊ００１１ 記録システム
Ｊ００１２ ホスト装置
Ｊ００１３ 記録装置
Ｍ４０００ キャリッジ
Ｍ５０００ ポンプ
Ｍ５０１０ キャップ
Ｍ５０１１ キャップ吸収体
Ｅ０００１ キャリッジモータ
Ｅ０００２ ＬＦモータ
Ｅ００１２ ＣＲＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）
Ｅ００１３ キャリッジ基板
Ｅ００１４ メイン基板
Ｅ００１５ 電源ユニット
Ｅ００１７ ホストＩ／Ｆ
Ｅ１００４ ＲＯＭ
Ｅ１０１０ 電源制御回路
Ｅ１０１４ 制御バス
Ｅ１０２１ ヘッド制御信号
Ｅ１０２４ 電源制御信号
Ｅ１１０２ ＡＳＩＣ
Ｅ１１０３ ドライバ・リセット回路
Ｅ３００１ ヘッド駆動電圧変調回路
Ｅ３００２ ヘッド温度検出回路
Ｅ３００７ ＲＡＭ
Ｈ１０００ ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｈ１９００ インクタンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置であって、
前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する決定手段を備え、
前記決定手段は、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧および前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記決定手段は、記録に寄与しないインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧を、記録に寄与するインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧より高め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。
【請求項３】
前記決定手段は、記録に寄与しないインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧の印加時間を、記録に寄与しないインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧の印加時間より短くすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記記録に寄与するインク吐出とは、記録媒体上へのインクの吐出であり、
記録に寄与しないインク吐出とは、前記記録媒体の存在位置から外れた位置に設けられたインク受け部へのインク吐出であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録素子は、前記駆動電圧に応じて熱エネルギーを発する電気熱変換素子であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する工程を含み、
前記決定工程では、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧と前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項１】
記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置であって、
前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する決定手段を備え、
前記決定手段は、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧および前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記決定手段は、記録に寄与しないインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧を、記録に寄与するインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧より高め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。
【請求項３】
前記決定手段は、記録に寄与しないインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧の印加時間を、記録に寄与しないインク吐出において前記記録素子に印加する前記駆動電圧の印加時間より短くすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記記録に寄与するインク吐出とは、記録媒体上へのインクの吐出であり、
記録に寄与しないインク吐出とは、前記記録媒体の存在位置から外れた位置に設けられたインク受け部へのインク吐出であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録素子は、前記駆動電圧に応じて熱エネルギーを発する電気熱変換素子であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
記録ヘッドに設けられた複数の記録素子に駆動電圧を印加することによりインクを吐出するインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記記録素子に印加する前記駆動電圧および当該駆動電圧の印加時間を決定する工程を含み、
前記決定工程では、前記駆動電圧と前記印加時間との乗算値を一定に保ちつつ、記録に寄与するインク吐出時と記録に寄与しないインク吐出時とで前記駆動電圧と前記印加時間が異なるように、前記駆動電圧および前記印加時間を決定することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２００７−１６０７５３（Ｐ２００７−１６０７５３Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６０９９３（Ｐ２００５−３６０９９３）
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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