説明

インクジェット記録装置及び記録方法

【課題】 インクジェット記録装置を用いて記録する際、画像によっては間欠吐出が不安定になる場合があった。
【解決手段】 複数のノズルの吐出してからの時間をノズル毎に計測し、画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出し、抽出したノズル夫々に関して、前回の吐出から前記記録位置に記録するまでの時間を計算する。そして、前記抽出したノズルのうち前回の吐出から前記記録位置に記録するまでの時間が最小となるように吐出するノズルを選択し、当該ノズルを用いて前記記録位置に記録するよう記録データを生成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェット記録装置及び記録方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、記録ヘッドに備えられたノズルからインク滴を吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置のうち、屋外サイン用途のインクジェット記録装置は、記録素子として圧電素子を使用した記録ヘッドを用い、有機溶剤を主溶媒とするインクを用いるものが一般的である。
【0003】
このようなインクジェット記録装置を用いて記録を行うと、記録条件によっては、吐出が不安定となってノズルから偏向してインクが吐出する場合や更にはインクが不吐出となる場合があった。特に、全体的に色が薄い画像を記録する場合、又は、記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査して記録を行う所謂マルチパス記録方式で記録を行うインクジェット記録装置を用いて多いパス数で記録する場合、吐出してから次の吐出をするまでの時間(以下、間欠時間という)が長くなる。これらのような場合、間欠時間中にノズル中のインクの揮発成分が蒸発して増粘することにより吐出が不安定となりやすい。このような吐出の不安定を回避する技術として、様々な技術が開示されている。例えば、特許文献1は、複数のノズル列を備える記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を用いて、ノズルの大気への露出時間をカウントし、複数のノズル列同士の吐出タイミングを前記露出時間に応じて調節する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−76238号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、本発明者等が鋭意検討した結果、特許文献1で開示されている技術を用いると、特定の記録条件においては吐出の安定性は向上するものの、特定の記録条件以外においては効果が不十分であるということがわかった。間欠時間は、ノズル列単位又はノズル列の所定のカラム単位ではなく、記録する画像によりノズル単位で異なる場合がほとんどであるためである。
【0006】
そこで本発明は、間欠時間が長くなることにより吐出が不安定となるという課題を解決するためになされたものであり、記録する画像によらず安定に吐出するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
また、インクジェット記録装置を用いて記録する画像によらず安定に吐出する記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するための本発明は、画像データを入力し前記画像データから生成した記録データに基づいて、記録ヘッドに備えられた複数のノズルからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、前記複数のノズルの吐出してからの時間をノズル毎に計測する計測手段と、前記画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出するノズル抽出手段と、前記ノズル抽出手段が抽出したノズル夫々に関して、前記計測手段の計測値に基づいて、前回の吐出から前記記録位置に記録するまでの時間を計算する計算手段と、前記ノズル抽出手段が抽出したノズルのうち前記計算手段が計算した計算時間が最小となるように吐出するノズルを選択する選択手段と、前記選択手段が選択したノズルを用いて前記記録位置に記録するよう前記画像データから前記記録データを生成する記録データ生成手段を少なくとも有することを特徴とする。
【0008】
また、上記の課題を解決するための別の本発明は、画像データを入力し前記画像データから生成した記録データに基づいて、記録ヘッドに備えられた複数のノズルからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の記録方法であって、前記複数のノズルの吐出してからの時間をノズル毎に計測する計測工程と、前記画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出するノズル抽出工程と、前記ノズル抽出工程で抽出したノズル夫々に関して、前記計測工程で計測した計測値に基づいて、前回の吐出から前記記録位置に記録するまでの時間を計算する計算工程と、前記ノズル抽出工程で抽出したノズルのうち前記計算工程で計算した計算時間が最小となるように吐出するノズルを選択する選択工程と、前記選択工程で選択したノズルを用いて前記記録位置に記録するよう前記画像データから前記記録データを生成する記録データ生成工程と、前記記録データ生成工程で生成した前記記録データに基づいて記録する記録工程を少なくとも有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、記録する画像によらず安定に吐出するインクジェット記録装置を提供することができる。また、インクジェット記録装置を用いて記録する画像によらず安定に吐出する記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の好ましい実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す正面図である。
【図2】本発明の好ましい実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図3】本発明の記録方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の好ましい実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す正面図である。
本実施形態のインクジェット記録装置1は、図1に示すように、記録媒体50を水平に配置して図1の紙面奥行き方向に搬送し、インクジェット方式によって、記録媒体50の表面に記録データに応じた画像や文字などを記録する。
【0012】
インクジェット記録装置1は、記録媒体50を搬送する搬送部40と、記録媒体50に記録する記録部41とを備える。また、記録媒体50の搬送方向と直交する方向に往復走査して記録を行う記録ヘッド9と、記録ヘッド9をクリーニングするクリーニングユニット10とを備える。また、インクジェット記録装置1は、記録データの受信や記録動作の制御を含めた装置全体の制御を行う制御部(不図示)を備える。
【0013】
搬送部40は、図1の紙面奥行き方向に延ばされた略平板状のプラテン2上に、モータ5によって紙面に沿う水平軸回りに回転される複数のピンチローラ3を備える。そして、これらピンチローラ3によって、ピンチローラ3の回転軸と平行な回転軸回りに回転自在に支持されたグリッドローラ4が、紙面奥行き方向に複数配列されている。これらグリッドローラ4は、プラテン2の上方において図1の紙面奥行き方向に延びる水平面に整列され、記録媒体50の搬送路を形成している。
【0014】
記録部41は、搬送部40およびクリーニングユニット10の上方で、記録媒体50の搬送方向と直交する方向に延在されたキャリッジレール7と、キャリッジレール7に沿って移動可能に設けられた記録ヘッドユニット8とを備える。また、記録ヘッドユニット8をキャリッジレール7上で位置制御および速度制御可能に往復移動させるモータ6を備える。さらに、記録ヘッドユニット8に記録用のインクを供給する着脱可能なインクカートリッジ17を備える。
【0015】
本実施形態では、インクカートリッジ17には、カラー記録を行うための複数色のインクが備えられ、配管(インク流路)としての複数のインクチューブ16を介して、色ごとに、記録ヘッドユニット8に供給できるようになっている。
【0016】
記録ヘッドユニット8は、下面側に、インクの色や記録範囲などに応じて、複数の記録ヘッド9が設けられ、インクチューブ16から供給されるインクは、同色の記録を行う記録ヘッド9に分配して供給される。また、記録ヘッドユニット8には、各記録ヘッド9の温度を適宜の温度範囲に保つための冷却ファン18が設けられている。
【0017】
なお、記録ヘッド9の詳細は図示しないが、各ノズルにインクを供給するインク室や、圧電素子などを用いた吐出機構が設けられている。記録ヘッド9は該圧電素子などを用いた吐出機構によってインクの吐出及びノズルのインクメニスカスを微振動させる空駆動動作を行うことが可能な構成となっている。また、ノズルは吐出機構の構成や記録画素ピッチなどに応じて適宜の個数及び配列ピッチで設けることができる。例えば、256個などの多数のノズルを配列することができる。本実施例の記録ヘッド9は、記録素子として圧電素子を用いているが、記録素子としてヒータを用いた記録ヘッドであっても良い。ただし、記録素子としてヒータを用いた記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置と比較すると、記録素子として圧電素子を用いた記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置のほうが本発明の効果が大きい。一般的には圧電素子のほうがヒータよりも小さいインクへの印加エネルギーでインクを吐出させているためであると考えられる。
【0018】
モータ6の位置制御、速度制御は、制御部の制御信号に応じて行われ、モータ6は記録動作時には記録ヘッドユニット8を所定速度で記録媒体50上を復移動させる。また、モータ6はクリーニング動作時にはクリーニングユニット10内の所定のクリーニング位置に記録ヘッドユニット8を移動できるようになっている。
【0019】
クリーニングユニット10は、本実施形態では、記録ヘッド9内のインクをノズルから外部に吸引することで記録ヘッド9をクリーニングする吸引クリーニング部14Aと、記録ヘッド面をワイピング処理することで記録ヘッド9をクリーニングするワイプ部14Bとからなる。クリーニングユニット10は、搬送部40の側方かつ記録部41の下方における記録ヘッドユニット8の移動経路上に、搬送部40側からワイプ部14B、吸引クリーニング部14Aの順に配置されている。本実施形態は、これら吸引クリーニング部14A、ワイプ部14Bの上方位置が、所定のクリーニング位置となっている。
【0020】
吸引クリーニング部14Aの概略構成は、キャップ11、キャップ駆動部(不図示)、吸引ポンプ12、ポンプ駆動部(不図示)、大気開放弁(不図示)および大気開放弁駆動部(不図示)からなる。
【0021】
これらのうち、少なくともキャップ11は記録ヘッド9ごとに設けられている。ただし、キャップ駆動部、吸引ポンプ12、大気開放弁および大気開放弁駆動部は、記録ヘッド9ごとに各動作を共通化できる場合には、複数のキャップ11に対して1台設ける構成としてもよい。
【0022】
キャップ駆動部は、キャップ11の上下方向の位置を選択的に切り換えるための上下動を行うものであり、例えば、機械的、電磁的、流体的な適宜の昇降手段からなる。そのため、キャップ駆動部は、モータ6によってキャリッジレール7上を移動されて吸引クリーニング部14Aの上方に位置した状態の記録ヘッドユニット8に対して、キャップ11を上下方向に進退させ、キャップ11が記録ヘッド面を封止する状態と、封止を解除する状態とを切り換えることができるようになっている。
【0023】
吸引ポンプ12は、吸引空間内の空気、インクなどの内容物を吸引して、吸引空間外に排出するためのものであり、適宜構成の流体ポンプ、例えばロータリポンプなどを採用することができる。本実施形態では、ポンプ駆動部により吸引量を可変できる構成としている。また、吸引ポンプ12の吸引量は、必要に応じて多段階に変化できるようにしてもよい。吸引ポンプ12は、吸引口が吸引管に接続され、排出口が排出管に接続されている。排出管の他端は、廃液ボトル15に接続されている。
【0024】
吸引クリーニング部14Aにおいて、キャップ駆動部、大気開放弁駆動部、ポンプ駆動部は、不図示のクリーニング制御部にそれぞれ電気的に接続され、クリーニング制御部からの制御信号により、それぞれの動作が制御されるようになっている。
【0025】
ワイプ部14Bは、周知のワイピング処理を行うものであればどのような構成を有していてもよい。例えば、ワイプ部14Bの上方に移動された記録ヘッド9の記録ヘッド面上でワイプ液を含んだワイピングブレードを相対移動させることで、記録ヘッド面をワイピングする構成を採用することができる。
【0026】
図2は、本発明の好ましい実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
図2において20は制御部であり、制御部20は、演算、制御、判別、設定などの処理動作を実行するCPU25と、該CPU25によって実行すべき制御プログラム等を格納するROM26と、記録データのバッファやCPU25による処理のワークエリア等として用いられるRAM27などを備える。
【0027】
本実施形態のインクジェット記録装置1において、制御部20は、タイマー13を備え、記録ヘッド9の各ノズルの吐出してからの時間をノズル毎に計測する。また、制御部20は、入力部23を介して外部装置から入力した画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出する。例えば、4パスで記録しながら所定の記録位置にインクを吐出する場合、その記録位置に1パス目で記録することが可能なノズルA、2パス目で記録することが可能なノズルB、3パス目で記録することが可能なノズルC、4パス目で記録することが可能なノズルDを抽出する。そして、制御部20は、ノズルAに関して、前回の吐出からその記録位置に吐出した場合の経過時間である間欠時間をタイマー13の計測値に基づいて計算する。同様に、制御部20は、ノズルBからノズルD夫々に関して、間欠時間を計算する。そして、制御部20は、ノズルAからノズルDの夫々の間欠時間が最小となるノズルを選択する。例えば、その間欠時間が最小となるノズルがノズルAであった場合、ノズルAを選択する。そして、制御部20は、その記録位置に吐出するノズルがノズルAになるよう記録データを生成する。生成した記録データに基づいて記録ヘッド9からインクを吐出させるため、制御部20は記録ヘッド駆動部22の駆動を制御する。その制御によって記録ヘッド駆動部22が記録ヘッド9を駆動し、インクを吐出する。
【0028】
また、本実施形態インクジェット記録装置1では、マルチパス記録方式におけるパス数に関するデータは、不揮発性メモリとしてのEEPROM28に格納される。また、そのパス数は、オペレーションパネル24を介して任意にユーザーが設定可能である。
【0029】
次に、本発明のインクジェット記録装置で好ましく使用されるインクについて説明する。
本発明のインクジェット記録装置で好ましく使用されるインクは、揮発成分を含有するインクである。揮発成分を含有しないインクは、間欠時間が長い場合であっても間欠吐出性が悪くない場合が多く、そもそもこのような課題が生じない場合が多く本発明の効果が薄い場合があるためである。また、本発明のインクジェット記録装置で更に好ましく使用されるインクは、有機溶剤を主溶媒とするいわゆる溶剤インクである。このインクを用いた際に、本発明の効果は特に顕著となるためである。
【0030】
次に、本発明の記録方法について説明する。
図3は、本発明の記録方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。
なお、本実施形態で使用するインクジェット記録装置1は、記録ヘッド9を記録媒体50の同一記録領域に対して複数回走査して記録を行うマルチパス方式のインクジェット記録装置である。
【0031】
インクジェット記録装置1は、入力部23を介してホストコンピュータから画像データを入力すると、制御部20によりその画像データから記録データが生成され、記録する。最初に、ステップS110で、制御部20はタイマー13を用いて記録ヘッド9に備えられた複数のノズルに関して吐出してからの時間をノズル毎に計測する。
【0032】
次に、ステップS120で、制御部20は画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出する。本実施形態は、4パスで記録しながら所定の記録位置にインクを吐出する場合の記録方法である。ステップS120では当該記録位置に1パス目で記録することが可能なノズルA、2パス目で記録することが可能なノズルB、3パス目で記録することが可能なノズルC、4パス目で記録することが可能なノズルDを抽出する。本実施形態では、各パスで当該記録位置に記録可能なノズルが1ずつ抽出されたが、各パスで複数ノズルが抽出される構成のインクジェット記録装置を用いることも可能である。また、例えば、1パス目と3パス目では1ノズルずつ記録することが可能なノズルが抽出されるが、2パス目と4パス目では別のアルゴリズムとの関係で記録することが可能なノズルが抽出されないというような記録装置を用いることも可能である。
【0033】
次に、ステップS130で、制御部20は、ノズルAからノズルD夫々に関して、前回の吐出からその記録位置に吐出した場合の経過時間である間欠時間をタイマー13の計測値に基づいて計算する。
次に、ステップS140で、制御部20は、ノズルAからDの夫々の間欠時間が最小となるノズルを選択する。本実施形態では、その間欠時間が最小となるノズルをノズルAとする。ステップS140で、制御部20は、ノズルAを選択する。
【0034】
次に、ステップS150で、制御部20は、その記録位置に吐出するノズルがノズルAになるよう記録データを生成する。
次に、ステップS160で、インクジェット記録装置1は、ステップS150で生成した記録データに基づいて記録することで本実施形態の記録方法の処理は終了する。
【産業上の利用可能性】
【0035】
上記本発明のインクジェット記録装置及び記録方法は、一般的なインクジェット記録装置に利用することができる。
【符号の説明】
【0036】
1 記録装置
9 記録ヘッド
20 制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像データを入力し前記画像データから生成した記録データに基づいて、記録ヘッドに備えられた複数のノズルからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記複数のノズルの吐出してからの時間をノズル毎に計測する計測手段と、
前記画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出するノズル抽出手段と、
前記ノズル抽出手段が抽出したノズル夫々に関して、前記計測手段の計測値に基づいて、前回の吐出から前記記録位置に記録するまでの時間を計算する計算手段と、
前記ノズル抽出手段が抽出したノズルのうち前記計算手段が計算した計算時間が最小となるように吐出するノズルを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択したノズルを用いて前記記録位置に記録するよう前記画像データから前記記録データを生成する記録データ生成手段を少なくとも有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】
前記インクジェット記録装置は前記記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記ノズル抽出手段は前記画像データに対応する記録位置に第1の走査で記録ドットを形成することが可能な第1のノズルと第2の走査で記録ドットを形成することが可能な第2のノズルの両方を抽出す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】
前記インクは揮発成分を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置。
【請求項4】
前記インクは有機溶剤を主溶媒としていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項5】
前記記録ヘッドは記録素子として圧電素子を使用していることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項6】
画像データを入力し前記画像データから生成した記録データに基づいて、記録ヘッドに備えられた複数のノズルからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の記録方法であって、
前記複数のノズルの吐出してからの時間をノズル毎に計測する計測工程と、
前記画像データに対応する記録位置に記録ドットを形成することが可能なノズルを抽出するノズル抽出工程と、
前記ノズル抽出工程で抽出したノズル夫々に関して、前記計測工程で計測した計測値に基づいて、前回の吐出から前記記録位置に記録するまでの時間を計算する計算工程と、
前記ノズル抽出工程で抽出したノズルのうち前記計算工程で計算した計算時間が最小となるように吐出するノズルを選択する選択工程と、
前記選択工程で選択したノズルを用いて前記記録位置に記録するよう前記画像データから前記記録データを生成する記録データ生成工程と、
前記記録データ生成工程で生成した前記記録データに基づいて記録する記録工程を少なくとも有することを特徴とする記録方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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