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技術 インクジェット記録装置および制御方法

出願人 キヤノン株式会社
発明者 長村充俊佐藤和彦鈴木一生中島芳紀加藤大岳東悟史西岡真吾現田心田渕紗衣
出願日 2018年2月28日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2018-035518
公開日 2019年9月12日 (4ヶ月経過) 公開番号 2019-150958
状態 未査定
技術分野 インクジェット(インク供給、その他)
主要キーワード 色相ムラ マルチフィード 昇温抑制 過昇温状態 ダイオードセンサ 記録時間差 搬送動作間 奇数パス
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

記録媒体幅方向に沿って吐出口が配列されたラインヘッド温度上昇を抑制しつつ、良好な記録を行う。

解決手段

記録媒体を搬送する搬送手段と、搬送手段によって搬送される記録媒体に対してインクを吐出する複数の吐出口が記録媒体の幅方向に配列された記録ヘッドと、を備え、搬送手段によって記録媒体を第1の方向に搬送しながら記録媒体の所定領域に対して記録ヘッドによる第1の吐出動作を行い、搬送手段によって第1の方向と反対の第2の方向に記録媒体を搬送しながら所定領域に対して記録ヘッドによる第2の吐出動作を行うことで所定領域の画像を形成するインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの温度を検知する検知手段と、検知手段によって検知された温度が閾値より小さい場合は第1の動作を行い、温度が閾値より高い場合は第1の動作と異なる第2の動作を行う制御手段と、を備える。

概要

背景

特許文献1には、記録媒体幅方向に沿って吐出口が配列された長尺ラインヘッドを備え、吐出口の配列方向と直交する方向に紙を搬送して記録を行うインクジェット記録装置が開示されている。また、画像の劣化緩和するために、ラインヘッドに対して記録媒体を往復搬送させながら、記録媒体の所定領域に対して複数の吐出動作をすることで記録を完成させる構成が記載されている。

しかし、このような長尺のラインヘッドでは吐出口が高密度に配列されているため、インクを吐出する際に発生する熱が放熱されにくい。これにより、ヘッド内部で蓄熱が進んだ場合、インクの吐出不良が発生してしまう場合がある。このような熱が原因となる吐出不良を抑制するため、特許文献2には、ヘッドの温度と次に記録する画像データに基づいて待機時間を設定して、ヘッドの温度を下げる方法が開示されている。

概要

記録媒体の幅方向に沿って吐出口が配列されたラインヘッドの温度上昇を抑制しつつ、良好な記録を行う。 記録媒体を搬送する搬送手段と、搬送手段によって搬送される記録媒体に対してインクを吐出する複数の吐出口が記録媒体の幅方向に配列された記録ヘッドと、を備え、搬送手段によって記録媒体を第1の方向に搬送しながら記録媒体の所定領域に対して記録ヘッドによる第1の吐出動作を行い、搬送手段によって第1の方向と反対の第2の方向に記録媒体を搬送しながら所定領域に対して記録ヘッドによる第2の吐出動作を行うことで所定領域の画像を形成するインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの温度を検知する検知手段と、検知手段によって検知された温度が閾値より小さい場合は第1の動作を行い、温度が閾値より高い場合は第1の動作と異なる第2の動作を行う制御手段と、を備える。

目的

本発明は、記録媒体の幅方向に沿って吐出口が配列されたラインヘッドの温度上昇を抑制しつつ、良好な記録を行うことができるインクジェット記録装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対してインク吐出する複数の吐出口が記録媒体の幅方向に配列された記録ヘッドと、を備え、前記搬送手段によって記録媒体を第1の方向に搬送しながら記録媒体の所定領域に対して前記記録ヘッドによる第1の吐出動作を行い、前記搬送手段によって前記第1の方向と反対の第2の方向に記録媒体を搬送しながら前記所定領域に対して前記記録ヘッドによる第2の吐出動作を行うことで前記所定領域の画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの温度を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された温度が閾値より低い場合は第1の動作を行い、前記温度が前記閾値より高い場合は前記第1の動作と異なる第2の動作を行う制御手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

請求項2

前記制御手段は、前記第1の動作として前記吐出動作のために前記搬送手段に記録媒体を第1距離搬送させ、前記第2の動作として前記吐出動作のために前記搬送手段に記録媒体を前記第1距離より短い第2距離搬送させる第1の制御動作を行う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

前記制御手段は前記第1の制御動作における前記第2の動作を行う際に、前記所定領域の画像を形成するために行う吐出動作の回数が変更されないように、前記搬送手段により記録媒体を搬送する距離を段階的に変更させることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。

請求項4

前記制御手段は、前記第1の動作として前記吐出動作のために前記搬送手段に記録媒体を第1搬送速度で搬送させ、前記第2の動作として前記吐出動作のために前記搬送手段に記録媒体を前記第1搬送速度より小さい第2搬送速度で搬送させる第2の制御動作を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。

請求項5

前記制御手段は、前記第2の動作として前記搬送手段による搬送開始前に待機時間を設ける第3の制御動作を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。

請求項6

前記制御手段は、前記所定領域の画像を形成するために行う吐出動作の回数に応じて、前記第1の制御動作、前記第2の制御動作及び前記第3の制御動作のうち少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。

請求項7

前記制御手段は、記録媒体の種類に応じて、前記第1の制御動作、前記第2の制御動作及び前記第3の制御動作のうち少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項5または6に記載のインクジェット記録装置。

請求項8

前記制御手段は、記録モードに応じて前記第1の制御動作、前記第2の制御動作及び前記第3の制御動作のうち少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。

請求項9

前記制御手段は、前記吐出動作に対応した記録データにおけるドットカウント値に応じて、前記第1の制御動作、前記第2の制御動作及び前記第3の制御動作のうち少なくとも1つを実行することを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。

請求項10

記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対してインクを吐出する複数の吐出口が記録媒体の幅方向に配列された記録ヘッドと、を備えるインクジェット記録装置の制御方法であって、前記搬送手段によって記録媒体を第1の方向に搬送しながら記録媒体の所定領域に対して前記記録ヘッドによる第1の吐出動作を行い、前記搬送手段によって前記第1の方向と反対の第2の方向に記録媒体を搬送しながら前記所定領域に対して前記記録ヘッドによる第2の吐出動作を行うことで前記所定領域の画像を形成する記録工程と、前記記録ヘッドの温度を検知する検知工程と、前記検知工程において検知された温度が閾値より低い場合に行う第1制御工程と、前記検知工程において検知された温度が前記閾値より高い場合に行う前記第1制御工程と異なる第2制御工程と、を有することを特徴とする制御方法。

技術分野

0001

本発明は、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

特許文献1には、記録媒体幅方向に沿って吐出口が配列された長尺ラインヘッドを備え、吐出口の配列方向と直交する方向に紙を搬送して記録を行うインクジェット記録装置が開示されている。また、画像の劣化緩和するために、ラインヘッドに対して記録媒体を往復搬送させながら、記録媒体の所定領域に対して複数の吐出動作をすることで記録を完成させる構成が記載されている。

0003

しかし、このような長尺のラインヘッドでは吐出口が高密度に配列されているため、インクを吐出する際に発生する熱が放熱されにくい。これにより、ヘッド内部で蓄熱が進んだ場合、インクの吐出不良が発生してしまう場合がある。このような熱が原因となる吐出不良を抑制するため、特許文献2には、ヘッドの温度と次に記録する画像データに基づいて待機時間を設定して、ヘッドの温度を下げる方法が開示されている。

先行技術

0004

特開2006−96022号公報
特開2001−113678号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら特許文献2の方法では、待機時間を設けることで前に記録された画像と次に記録する画像の間に時間差が生じてしまい、画像間におけるインクの色ムラ濃度ムラが発生することがあった。

0006

上記課題に鑑みて本発明は、記録媒体の幅方向に沿って吐出口が配列されたラインヘッドの温度上昇を抑制しつつ、良好な記録を行うことができ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。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、上記目的を達成するため、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対してインクを吐出する複数の吐出口が記録媒体の幅方向に配列された記録ヘッドと、を備え、前記搬送手段によって記録媒体を第1の方向に搬送しながら記録媒体の所定領域に対して前記記録ヘッドによる第1の吐出動作を行い、前記搬送手段によって前記第1の方向と反対の第2の方向に記録媒体を搬送しながら前記所定領域に対して前記記録ヘッドによる第2の吐出動作を行うことで前記所定領域の画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの温度を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された温度が閾値より低い場合は第1の動作を行い、前記温度が前記閾値より高い場合は前記第1の動作と異なる第2の動作を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明によれば、記録媒体の幅方向に沿って吐出口が配列されたラインヘッドの温度上昇を抑制しつつ、良好な記録を行うことができるインクジェット記録装置が提供される。

図面の簡単な説明

0009

インクジェット記録装置における記録部の概略図である。
記録ヘッドの詳細図である。
インクジェット記録装置における制御の構成を示すブロック図である。
フルライン型の記録ヘッドによるマルチフィード記録を説明する図である。
第1実施形態の処理を説明するためのフローチャートである。
第1の制御動作について説明するための図である。
第2実施形態における制御の選択方法について説明するための図である。
第3実施形態の記録データのドットカウントを説明するための模式図である。
第3実施形態の処理を説明するためのフローチャートである。
第4実施形態の処理を説明するためのフローチャートである。
第4実施形態の制御によって選択される制御動作を示す表である。

実施例

0010

本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。本明細書において「インク」とは、記録液などの液体の総称として用いる。さらに本明細書において「記録」とは、平面的なものに対する記録に限らず、立体物に対する記録も含む。本明細書において「記録媒体」とは、液体を吐出されるものであって、紙、布、プラスチックフィルム金属板ガラスセラミックス、木材、皮革等の記録媒体の総称として用いる。さらに、記録媒体はロール状の連続紙に限らずカット紙も含む。

0011

〔第1実施形態〕
図1は本実施形態のインクジェット記録装置(以下、記録装置)の記録部を中心とした概略図である。図1(a)は記録部を中心とした主要部の断面模式図であり、図1(b)は記録媒体の搬送方向上流側から記録部を見た断面模式図である。記録部は主に、記録ヘッド101と、記録ヘッド101を支持するガイドシャフト107を備える。記録媒体Sは、不図示の搬送モータによって駆動される搬送手段としての2組の搬送ローラ対104によってx方向に搬送される。搬送ローラ対104は、記録媒体Sをニップしながら+x方向(図1(a)における右方向)及び、x方向の反対である−x方向(図1(a)における左方向)のいずれにも搬送可能である。記録ヘッド101は、x方向において2組の搬送ローラ対104の間に配され、記録媒体Sの幅に相応する範囲にx方向と交差するy方向に沿って複数の吐出口30(図2参照)が配列される吐出口面201を有する。本実施形態においてy方向は記録媒体Sの幅方向であり、x方向と直交する。ガイドシャフト107は、図1(b)に示すようにy方向に延在している。

0012

図1には示していないが、記録装置には記録ヘッド101の吐出口面201に対するメンテナンスを行うためのメンテナンスユニットも備えられている。メンテナンスとしては、
記録ヘッド101から記録動作に寄与しないインクを吐出する予備吐出動作、記録ヘッド101からインクを強制的に排出させるパージ動作、吐出口面201に付着したインクなどを拭払するワイピング動作などが挙げられる。

0013

図2は、記録ヘッド101の吐出口面201を示す詳細図である。記録ヘッド101は、同型の複数のチップ200がy方向に沿って配され、y方向において隣り合うチップ200がx方向において交互にずれながら配されている。本実施形態では、図2における左側から、チップ200A、200B、200C、200Dが配列されている。各チップ200には複数の吐出口30が一定のピッチdでy方向に配列されており、チップ間においてもy方向における吐出口30のピッチdが維持されるようにチップ200が配されている。そのため、例えば隣り合うチップ200Aとチップ200Bは、y方向において重なる(オーバーラップする)ように配されている。なお、記録ヘッド101の形態はこれに限らず、複数の吐出口が配列されy方向に延在する1つのチップから構成される形態であってもよい。

0014

各吐出口30に連通したインク流路内には、画像データに応じて生成される電気信号を受けて熱を発生する電気熱変換体が設けられている。この電気熱変換体から発生される熱により、インクは局所的に加熱されて膜沸騰を生じ、その際に生じる圧力によって吐出口30から吐出される。また、記録ヘッド101の各チップ200の上記熱変換体が設けられた基板上には、記録ヘッド101の温度を検知するヘッド温度検知手段としてのダイオードセンサ50が設けられている。ダイオードセンサ50は、y方向におけるチップ200の両端に2個配置されている。

0015

なお、記録ヘッド101の吐出口30からインクを吐出するインクジェット方式としては、電気熱変換素子ヒータ)、ピエゾ素子静電素子、あるいはMEMS素子などの吐出エネルギー発生素子を用いた種々の方式を採用することができる。

0016

図3は、記録装置における制御構成を示すブロック図である。各ブロック(機構)は、メインバスライン405を介して互いに接続されており、CPU400は、ROM401に記憶されたプログラムパラメータに従って、RAM402をワークエリアとしながら、記録装置全体を制御する。

0017

例えば、画像処理部404は、CPU400の指示のもと、画像入力部403から受信した画像データに対して所定の画像処理を施し、記録ヘッド101が吐出可能な吐出データを生成する。ヘッド駆動制御部414は、画像処理部404が生成した吐出データに従って記録ヘッド101を駆動し、個々の吐出口30からインクを吐出させる。このような吐出動作と並行して、搬送制御部417は、CPU400の指示のもと搬送モータを駆動し、2組の搬送ローラ対104によって記録媒体Sを+x方向または−x方向に所定の速度で搬送する。なお、搬送制御部417は、搬送モータの回転速度や駆動時間を制御することで記録媒体Sの搬送速度や搬送量を任意に変更することができる。

0018

また、記録ヘッド101の温度を検知するダイオードセンサ50からの出力データ(温度値)はCPU400へ送られるようになっている。回復系制御部407は、CPU400の指示のもとメンテナンスユニットを駆動し、記録ヘッド101に対するメンテナンス処理を実行する。操作部406は、CPU400の指示のもと、ユーザからのコマンドを受信したり記録装置の状態を表示したりする。

0019

図4は、記録媒体を搬送方向(x方向)に複数回往復移動させることで画像を記録する、ライン型の記録ヘッド101によるマルチパス記録(以下マルチフィード記録と称する)を説明する図である。マルチフィード記録では、記録媒体Sを+x方向に搬送しながら記録ヘッド101に吐出動作を実行させる工程と、記録媒体Sを−x方向に搬送しながら記録ヘッド101に吐出動作を実行させる工程とを交互に繰り返す。この際、CPU400はいずれの搬送動作においても、記録ヘッド101が記録可能なドットデータのうち一部のドットデータに従って吐出動作を行わせる。これにより、記録媒体Sの単位領域(所定領域)には、+x方向と−x方向の複数の搬送動作によって段階的に画像が形成される。なお、単位領域はx方向において記録ヘッド101の吐出口30が配列されている長さに基づいて決められる。

0020

図4では、単位領域Pの画像が3回の吐出動作によって形成される、3パス記録の場合を示している。以下、x方向に距離1Fを有する単位領域Pに注目して画像が形成される工程を段階的に説明する。

0021

図4における(1)の矢印で示す第1の搬送動作において、CPU400は、記録媒体Sを2Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する。第1の搬送動作と並行して、CPU400は、単位領域Pに対応するドットデータの1/3のドットデータに従って記録ヘッド101に第1の吐出動作を行わせる。これにより、単位領域Pは画像データのうち約33%に対応する画像が記録された状態となる。

0022

続いて、図4における(2)の矢印で示す第2の搬送動作において、CPU400は、記録媒体Sを1Fに相当する距離だけ−x方向に搬送する。第2の搬送動作と並行して、CPU400は、単位領域Pに対応するドットデータのうち、第1の吐出動作で記録しなかった2/3のドットデータうち半分のドットデータ(すなわち全体の1/3)に従って記録ヘッド101に第2の吐出動作を行わせる。これにより、単位領域Pは画像データのうち約66%に対応する画像が記録された状態となる。

0023

次に、図4における(3)の矢印で示す第3の搬送動作において、CPU400は、記録媒体Sを2Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する。第3の搬送動作と並行して、CPU400は、単位領域Pに対応するドットデータのうち、第1及び第2の吐出動作で記録しなかった残りの1/3のドットデータに従って記録ヘッド101に第3の吐出動作を行わせる。これにより、単位領域Pは画像データのうち100%に対応する画像が記録され、単位領域Pの画像が完成する。

0024

このように第1〜第3の搬送動作と対応する第1〜第3の吐出動作を繰り返すことによって、複数の単位領域Pに対して画像が記録される。上述したようなマルチフィード記録を行えば、単位領域Pにおけるインクの定着を促しながら段階的に画像を記録することができるので、画像のにじみを抑え、発色や濃度を向上させることが出来る。

0025

図5は、搬送動作を開始する前に記録ヘッド101の昇温抑制制御を実行するか否かを判定するためのフローチャートである。まず、ステップS100で、CPU400が、ダイオードセンサ50によって検知された記録ヘッド101の温度(以下、ヘッド温度Tn)の取得を行う。なお、ダイオードセンサ50はチップ毎に2個ずつ配置されており、全てのダイオードセンサ50のうち最も高い温度をヘッド温度Tnとして取得する。

0026

次いでステップS101で、CPU400は、ステップS100で取得したヘッド温度Tnと、予めROM401に格納されている所定の閾値温度70℃とを比較する。ヘッド温度Tnが閾値温度70℃より低い場合、ステップS102にてCPU400が昇温抑制制御をOFFにして処理を終了する。

0027

一方、ヘッド温度Tnが70℃より高い場合、ステップS103にてCPU400が昇温抑制制御をONにして処理を終了する。なお、閾値温度70℃は、個々の記録ヘッドに応じて実験値などに基づいて予め設定される温度であり、70℃に限定されない。以下に、記録ヘッド101の昇温抑制制御がONと判定された場合の制御動作について説明する。

0028

<第1の制御動作>
図6は、図4と同様、3回の搬送動作とそれに対応する吐出動作によって画像が完成するマルチフィード記録(3パス記録)の様子を示す。図6においては、(1)の矢印で示す第1の搬送動作と(2)の矢印で示す第2の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnは70℃未満である。(3)〜(6)の矢印で示す第3〜第6の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnは70℃以上である。さらに、(7)〜(9)の矢印で示す第7〜第9の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnは70℃未満である。

0029

第1の制御動作では、ヘッド温度Tnが70℃以上と検知された場合は、搬送動作における搬送距離を1Fよりも短くすることで、記録ヘッド101の温度上昇を抑制する。この場合、単位領域の画像を3回の搬送動作及び吐出動作によって形成するのは図4の場合と同様であるが、各単位領域のx方向における距離はヘッド温度Tnに応じて増減することとなる。

0030

記録ヘッド101の温度が上昇し過ぎた場合、ヘッド内部で発生した気泡が熱によって膨張して、吐出口30におけるインクの吐出不良を引き起こす虞がある。そこで、第1の制御動作では搬送動作における搬送距離を短くして、搬送方向の反転動作を行う頻度を高くする。記録ヘッド101の温度は吐出動作のために発熱することで上昇することから、反転動作が行われている間は記録ヘッド101による吐出動作が行われないため、放熱する時間となる。つまり、搬送方向の反転動作が頻繁に入ることで、記録ヘッド101の放熱が頻繁に行われるようになり、結果として記録ヘッド101の温度を下降させることができる。以下に、その具体的な方法を説明する。

0031

まず、第1の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnは70℃未満のため、昇温抑制制御はOFFとなる。CPU400は、第1の搬送動作において、記録媒体Sを2Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する。第1の搬送動作と並行して、CPU400は記録ヘッド101に、単位領域P1に対する第1の吐出動作を行わせる。第2の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnも同様に70℃未満のため、昇温抑制制御はOFFであり、CPU400は、記録媒体Sを通常の1Fに相当する距離だけ−x方向に搬送する。第2の搬送動作と並行して、CPU400は記録ヘッド101に、単位領域P1に対する第2の吐出動作を行わせる。

0032

第3の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnは70℃以上のため、昇温抑制制御はONとなる。CPU400は、温度上昇を抑制するために、記録媒体Sを2Fより短い1.5Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する第3の搬送動作を行う。すなわち第3の搬送動作において、x方向の長さが1Fの単位領域P1と、x方向の長さが1Fより短い0.5Fに設定された次の記録対象である単位領域P2の分だけ記録媒体Sが搬送される。第3の搬送動作と並行して単位領域P1に対して第3の吐出動作が実施され、単位領域P1の画像記録は完了する。単位領域P1に対する第3の吐出動作が終わると、続いて単位領域P2に対する第1の吐出動作が実施される。すなわち、第3の搬送動作によって単位領域P1に対する記録が完了して、単位領域P2に対する記録が開始される。

0033

続く第4の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnも70℃以上のため、昇温抑制制御はONとなり、CPU400は、記録媒体Sを通常より短い0.5Fに相当する距離だけ−x方向に搬送する第4の搬送動作を行う。第4の搬送動作と並行して、記録ヘッド101は単位領域P2に対して第2の吐出動作を行う。

0034

第5の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnも70℃以上のため、昇温抑制制御はONとなる。CPU400は、記録媒体Sを通常より短い1Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する第5の搬送動作を行う。ヘッド温度Tnが70℃以上であることから、次の記録対象である単位領域P3のx方向の長さも、通常の1Fより短い0.5Fに設定される。第5の搬送動作と並行して、記録ヘッド101は単位領域P2に対して第3の吐出動作を行い、単位領域P2の画像記録が完了する。単位領域P2に対する第3の吐出動作が終わると、続いて単位領域P3に対する第1の吐出動作が実施される。

0035

第6の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnも70℃以上のため、昇温抑制制御はONとなる。CPU400は、記録媒体Sを通常より短い0.5Fに相当する距離だけ−x方向に搬送する第6の搬送動作を行う。第6の搬送動作と並行して、記録ヘッド101は単位領域P3に対して第2の吐出動作を行う。

0036

第7の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnは70℃未満のため、昇温抑制制御はOFFとなる。CPU400は、記録媒体Sを1.5Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する第7の搬送動作を行う。ヘッド温度Tnが70℃未満に下がったことから、CPU400は、次の記録対象である単位領域P4のx方向の長さを通常の1Fに設定する。そのため、第7の搬送動作において、x方向の長さが0.5Fの単位領域P3と、x方向の長さが1Fに設定された単位領域P4の分だけ記録媒体Sが搬送される。第7の搬送動作と並行して、記録ヘッド101は単位領域P3に対して第3の吐出動作を行い、単位領域P3に対する記録が完了する。続いて、記録ヘッド101は単位領域P4に対する第1の吐出動作を行う。

0037

第8の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnも70℃未満のため、昇温抑制制御はOFFとなる。CPU400は、記録媒体Sを通常の1Fに相当する距離だけ−x方向に搬送する第8の搬送動作を行い、並行して記録ヘッド101が単位領域P4に対して第2の吐出動作を行う。

0038

第9の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnも70℃未満のため、昇温抑制制御はOFFとなる。CPU400は、記録媒体Sを通常の2Fに相当する距離だけ+x方向に搬送する第9の搬送動作を行い、並行して記録ヘッド101が単位領域P4に対して第3の吐出動作を行う。

0039

このようにヘッド温度Tnが上昇した場合は、搬送距離が通常より短くなるように制御することによって、搬送方向の反転が通常より高い頻度で行われるようになる。記録ヘッド101の温度が上昇するのは吐出動作を行うときであり、搬送ローラ対104による搬送方向の反転動作の間は吐出動作を中断するため、記録ヘッド101の温度は低下する。すなわち、搬送方向の反転動作を通常よりも高い頻度で行うように制御することによって、記録ヘッド101が過昇温状態となることを防止することができる。また、ヘッド温度Tnが所定温度まで低下した場合には通常の搬送量に戻すことで、記録速度を低下させずに記録を行うことが出来る。

0040

このように、搬送距離を制御して記録ヘッド101の過昇温を抑制することで、搬送動作間に待機時間を設ける場合と比較して、単位領域間に時間差が生じない。これにより、単位領域間におけるインクの色ムラや濃度ムラが発生することも抑制することができる。

0041

なお、図6において仮に、(2)の矢印で示す第2の搬送動作の開始前にヘッド温度Tnが閾値温度70℃を超えた場合、単位領域P1の画像を3回の搬送動作で完成させるため、−x方向への搬送距離を1Fから変更することはできない。そのため、本実施形態のように3回の搬送動作とそれに伴う吐出動作で記録をする3パス記録において搬送距離を変更できるタイミングは、記録媒体Sを+x方向へ搬送する第1、第3、第5、第7、第9の搬送動作を行う場合である。

0042

図6に示すような3パス記録の場合は、記録媒体Sを−x方向へ搬送する第2、第4、第6、第8の搬送動作の前に検知されたヘッド温度Tnが閾値温度を超えても、搬送距離を変更せずに記録を行う。なお、3パス記録などの奇数パス数で記録を完成させるマルチフィード記録の場合には、+x方向への奇数搬送動作の開始前のみ、図5で示す判定処理を行うようにしてもよい。

0043

また、図6に示す例の場合、3パス記録で画像を完成させるという制約上、第3の搬送動作の開始前にヘッド温度Tnが閾値温度70℃を超えても、直ちに第5の搬送動作と同じように搬送距離を1Fに変更することはできない。このように、搬送距離を短く変更する場合は、図6に示すように段階的に変更する必要がある。第7の搬送動作以降で搬送距離を長く変更する場合も同様に、段階的に変更する必要がある。

0044

なお、図6では3パス記録を例に説明したが、その他のパス数でも同様の方法でヘッド温度Tnが上昇した場合には搬送量を変更した昇温を抑制するようにすればよい。

0045

〔第2実施形態〕
本実施形態では、記録パス数、記録媒体、記録モード毎に、図5において制御ONと判定された場合の制御動作について説明する。

0046

<第2の制御動作>
第2の制御動作では、ヘッド温度Tnが閾値温度を超えた場合に、記録媒体Sの搬送速度を低下させることで記録ヘッド101の温度上昇を抑制する。図4に示す3パス記録を例に説明する。本実施形態における通常の搬送速度は15inch/秒である。図5に示す各搬送動作前の判定で制御ONと判定された場合、第2の制御動作では、記録媒体Sの搬送速度を半分の7.5inch/sに変更して搬送動作を行い、並行して記録ヘッド101によるインクの吐出動作を行う。これにより、搬送速度を通常の半分に低下させるため、対応する吐出動作においては吐出周波数も半分に低下させる。そのため、通常の吐出周波数での吐出動作と比較して、ヘッド温度Tnの上昇が起こりにい。このようにヘッド温度Tnが上昇した場合に、搬送速度を低下させて記録を行うことで、記録ヘッド101が過昇温状態となることを防止することができる。

0047

<第3の制御動作>
第3の制御動作では、ヘッド温度Tnが閾値温度を超えた場合に、記録媒体Sの次の搬送動作を開始する前に待機時間を設定することで、記録ヘッド101の温度上昇を抑制する。図4に示す3パス記録を例に説明する。図5に示す各搬送動作前の判定で制御ONと判定された場合、第3の制御動作では、記録媒体Sの搬送開始前に待機時間(例えば1秒)を設定し、待機時間経過後に搬送動作を行う。待機時間を設けることで、記録ヘッド101による吐出動作が行われない時間が増加するため、ヘッド温度Tnを低下させることができる。このようにヘッド温度Tnが上昇した場合に、待機時間を設けてヘッド温度Tnを低下させてから記録を行うことで、記録ヘッド101が過昇温状態となることを抑制することができる。

0048

第1の制御動作の利点は、記録ヘッド101の駆動周波数(吐出周波数)を変更しないため、記録ヘッド101の記録媒体Sに対する相対速度も変わらず、記録ドット着弾位置のずれを抑制できることである。また、第3の制御動作と比較して、単位領域間における記録時間差が短いため、濃度ムラや色相ムラといった画像弊害も発生しづらい。

0049

第2の制御動作の利点は、ヘッド温度Tnが閾値温度を超えたタイミングの搬送動作において、直ちに搬送速度を下げることで昇温を抑制できることである。すなわち、記録パス数に依らずに、記録ヘッド101の温度上昇を抑制することができる。ただし、搬送速度が変更されることで吐出周波数も変更されて、記録ドットの着弾位置にずれが生じる可能性がある。

0050

第3の制御動作の利点は、第2の制御動作と同様、ヘッド温度Tnが閾値温度を超えたタイミングの搬送動作において待機時間を設けることで直ちに昇温を抑制できることである。記録時間差によって濃度ムラや色相ムラが発生する可能性はあるが、記録パス数や記録媒体の種類によって、画像弊害を小さく抑えることができる場合がある。例えば、記録パス数が多いほど濃度ムラや色相ムラの発生は低減する。記録媒体の種類としては、インク受容層を有するコート紙や光沢紙と比較して、インク受容層を有さない普通紙は濃度ムラや色相ムラが生じにくい。

0051

本実施形態では、上述した第1〜第3の制御動作から、記録パス数、記録媒体の種類及び記録モードに応じて適切な制御動作を選択することで、記録ヘッド101の温度上昇を抑制する。図7は記録パス数、記録媒体、記録モードに応じて選択される制御動作を示す表である。

0052

図7(a)は記録パス数とそれに応じて選択される制御動作について示している。例えば、記録パス数が3パスの場合は第1の制御動作が選択され、記録パス数が7パスの場合はパス数が多く記録時間差による画像への影響が少ないため、待機時間を設ける第3の制御動作が選択される。

0053

図7(b)は記録媒体の種類とそれに応じて選択される制御動作について示している。記録媒体Aの場合は第1の制御動作が選択され、記録媒体Bの場合は記録時間差による画像への影響が少ないため、待機時間を設ける第3の制御動作が選択される。なお、記録媒体Aは例えばコート紙や光沢紙であり、記録媒体Bは例えば普通紙である。

0054

図7(c)は記録モードとそれに応じて選択される制御動作について示している。記録モードが高速モードの場合は、画像品位よりも記録速度を重視するために第2の制御動作が選択される。一方、記録モードが高画質モードの場合は、画像品位を保つために第1の制御動作が選択される。

0055

以上説明したように、記録パス数、記録媒体、記録モードに応じて制御動作を選択することで、それぞれの用途に合わせた適切な制御によって記録ヘッド101の温度上昇を抑制することができる。

0056

〔第3実施形態〕
本実施形態では、記録データのドットカウントに基づくヘッド昇温予測によって、記録ヘッド101の温度上昇を抑制する制御を実施する構成について説明する。図8は本実施形態における記録データのドットカウントを説明するための模式図であり、プリントバッファの内部の様子を示している。以下では、図4で示す単位領域Pに対する第3の搬送動作(矢印(3))とそれに対応する第3の吐出動作を例にして説明を行う。

0057

図8において、(3)の矢印と対応する実線で囲われた領域が、単位領域Pに対して第3の吐出動作において記録される記録データを示す。このプリントバッファには、各記録ヘッド101で記録可能な領域に対応する記録データが格納される。本実施形態では、記録ヘッド101の1回の吐出動作で記録可能な領域に対応する記録データとして、実線で囲われた記録領域に対応するノズル配列方向(y方向)64dot×搬送方向(x方向)16dotの領域に対応する記録データが格納されるものとする。図8において、A3、B3、C3、D3は記録ヘッド101の4つの各チップ200(A〜D)で記録可能な領域に対応する記録データを示し、記録可能な領域をチップ200毎に分割したものである。ここで記録データとは、吐出“1”を示すデータあるいは非吐出“0”を示す2値データを指す。なお、図8において実線で囲まれた記録領域とは、余白等を除いた記録媒体上に実際に記録が行われる領域を指す。

0058

第3の搬送動作において、CPU400は、単位領域Pに対応するドットデータのうち、第1および第2の吐出動作で記録しなかった残りの1/3の記録データに従って記録ヘッド101に第3の吐出動作を行わせる。すなわちA3、B3、C3、D3で示す記録領域に対応するドットデータのうち、第1および第2の吐出動作で記録されなかった1/3の記録データが、第3吐出動作における各チップのドットカウント値となる。

0059

このようにカウントされたドットカウント値は、単位時間当たりに各チップ200で発生する熱量に相当する。従って、ドットカウント値から各チップ200で発生する熱量を算出することで、第3の吐出動作で記録によって上昇する各チップの温度を算出することが出来る。このために、予めドットカウント値とチップ温度の上昇量の関係を測定しておき、ドットカウント値からチップ温度の上昇量を算出する。具体的には、チップAのドットカウント値が160ドットの場合には、記録ヘッドの温度が10℃上昇する。そのため、搬送動作開始前の記録ヘッド温度が40℃とすると、搬送後の記録ヘッドの予測温度は50℃まで上昇することとなる。

0060

以上のように記録開始前に予め記録データに基づいて、各搬送動作に対応する吐出動作における記録によって上昇した後の予測温度を算出し、算出した予測温度に基づき昇温抑制制御を実施するか否かの判定を行う。図9は、記録開始前に予め記録データから記録ヘッド101の予測温度を算出し、算出した予測温度に基づき昇温抑制制御を実施するか否かを判定する処理を説明するためのフローチャートである。

0061

まず、ステップS200でCPU400は、n=1とする。ここで、nは搬送動作の回数であり、n=1とすることで、第1の搬送動作において制御を実施するか否かを判定する。次にステップS201でCPU400は、記録データから記録ヘッド101の予測温度(以下、ヘッド予測温度Tynと称する)を算出する。なお、4つのチップ200の予測温度のうち最も高い温度をヘッド予測温度Tynとする。

0062

次いでCPU400は、ステップS201で算出したヘッド予測温度Tynと予めROM401に格納されている所定の閾値温度70℃と比較する(ステップS202)。ヘッド予測温度Tynが70℃より低ければ、CPU400はSn=0(制御OFF)と判定する(ステップS203)。ステップS204でCPU400は、全ての記録データ処理が終了したか判定を行う。記録データ処理が終了していない場合はステップS207へ進む。次にCPU400は、ステップS207でn=n+1として次の搬送動作に関する判定に移行する。ステップS208でCPU400はSn=0(制御OFF)の場合のヘッド予測温度Tynを算出し、ステップS202へ進む。

0063

ヘッド予測温度Tynが70℃より高ければ、CPU400はSn=1(制御ON)と判定する(ステップS205)。ステップS206でCPU400は、全ての記録データ処理が終了したかの判定を行う。記録データ処理が終了していない場合はステップS209へ進み、CPU400はn=n+1として次の搬送動作に関する判定に移行する。ステップS210でCPU400は、Sn=1(制御ON)の場合のヘッド予測温度Tynを算出し、ステップS202へ進む。

0064

上述したような処理を行うことで、記録開始前にすべての搬送動作における昇温抑制制御を実施するか否かを判定することができる。

0065

〔第4実施形態〕
本実施形態では、ヘッド温度Tnに応じて第1〜第3の制御動作を組み合わせて制御を行う構成について説明する。図10は、ヘッド温度Tnに応じて、昇温抑制制御を実行するか否か、また実施する場合にどの制御動作を実施するかを判定する処理を説明するためのフローチャートである。

0066

まず、ステップS300で、CPU400はヘッド温度Tnの取得を行う。次いでCPU400は、ステップS300で取得したヘッド温度Tnと予めROM401に格納されている所定の第1閾値温度60℃と比較する(ステップS301)。ヘッド温度Tnが60℃より低ければ制御をOFFと判定し(ステップS303)、処理を終了する。ヘッド温度Tnが60℃より高ければステップS302へ進み、CPU400はヘッド温度Tnと予めROM401に格納されている所定の第2閾値温度70℃と比較する(ステップS302)。ヘッド温度Tnが70℃より低ければ、CPU400は第3の制御動作を選択し(ステップS304)、処理を終了する。ヘッド温度Tnが70℃より高ければステップS305へ進み、CPU400は第1の制御動作及び第3の制御動作を選択し、処理を終了する。

0067

以上のようにヘッド温度Tnに基づいて判定を行い、判定結果に基づき適切な制御動作を実施することで、記録ヘッド101の温度上昇を防ぐことができる。

0068

図11は記録パス数、記録モード及びヘッド温度Tnに応じて選択される制御動作を示したものである。図11(a)は記録パス数及びヘッド温度Tnとそれらに応じて選択される制御動作について示している。記録パス数が3パスで、ヘッド温度Tnが60℃≦Tn<70℃の場合は、第1の制御動作が選択される。記録パス数が3パスで、ヘッド温度Tnが70℃≦Tnの場合は、第1の制御動作及び第3の制御動作が選択される。一方、記録パス数が7パスで、ヘッド温度Tnが60℃≦Tn<70℃の場合は、記録時間差による影響が少ないため第3の制御動作が選択される。記録パス数が7パスで、ヘッド温度Tnが70℃≦Tnの場合は記録時間差による影響よりも昇温抑制優先するために、第1の制御動作及び第3の制御動作が選択される。

0069

図11(b)は記録モード及びヘッド温度Tnとそれらに応じて選択される制御動作について示している。記録モードが高速モードで、ヘッド温度Tnが0℃≦Tn<70℃の場合は第3の制御動作が選択される。記録モードが高速モードで、ヘッド温度Tnが70℃≦Tnの場合は、第2の制御動作及び第3の制御動作が選択される。一方、記録モードが高画質モードで、ヘッド温度Tnが0℃≦Tn<70℃の場合は、第3の制御動作が選択される。また、記録モードが高画質モードで、ヘッド温度Tnが70℃≦Tnの場合は、第1の制御動作及び第3の制御動作が選択される。

0070

なお、ヘッド温度Tnと選択される制御動作の組み合わせについては、記録速度、画像弊害、ヘッド温度上昇の抑制効果の観点から最も適切な制御動作を選択するようにすればよい。また、記録媒体の種類によっても、ヘッド温度Tnによって制御動作を組み合わせて選択するようにしてもよい。

0071

30吐出口
101記録ヘッド
104搬送ローラ対(搬送手段)
P単位領域(所定領域)
S 記録媒体

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