JP6287056B2

JP6287056B2 - 液体吐出装置、液体吐出方法及び該液体吐出装置に用いられるプログラム

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Publication number: JP6287056B2
Application number: JP2013221142A
Authority: JP
Inventors: 裕之山岡
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2033-10-24
Also published as: JP2015080935A

Description

本発明は、記録媒体への画像形成時に、記録媒体への液体の予備吐出を行う液体吐出装置、液体吐出方法及び該液体吐出装置に用いられるプログラムに関する。

従来より、インクを吐出する複数のノズル（吐出口）が形成された液体吐出ヘッドを有して、記録媒体に該複数のノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置において、印刷時に予備吐出という動作が行われている。これは、搬送される記録媒体に対して、画像データに基づいた画像の印刷とは別に、複数のノズルからインクを吐出することにより、気泡や塵芥あるいは溶媒の蒸発で増粘したインクが複数のノズル内に残存することを防ぐ動作である(特許文献１参照)。
また、特許文献２には、複数のノズルを備えた複数のインクジェットヘッドが列設された印刷ヘッドを有するインクジェットプリンタが開示されている。印刷ヘッドに列設されたインクジェットヘッドの一部同士は重複するように配置されており、この状態で離散的にインク吐出を行なった場合、重複しているインクジェットヘッドのノズルからの吐出もまた重複する可能性が高くなることから、吐出インクによるドットサイズが大きくなったり、あるいはドットが重ならなかったとしても単位面積あたりのインク吐出量が多くなるので、予備吐出によるドットが可視化され、記録媒体の実用性を損ねる。そこで、インク吐出領域が重複するノズルのインク吐出量をインク吐出領域が重複しないノズルのインク吐出量よりも少なくする予備吐出処理を行っている。

特開２００６-７６２４７号公報特開２０１１-６８０７１号公報

予備吐出は記録媒体上に画像形成とは関係のないインクを吐出するから、予備吐出により記録媒体に吐出されるインクの吐出量は必要最低限の量であるのが望ましい。
本願の発明者は、インク吐出領域が重複しないノズルから予備吐出されるインク吐出量は、本来、必要最低限の量である筈であるから、上述した特許文献２のようにインク吐出領域が重複するノズルから予備吐出されるインク吐出量を、インク吐出領域が重複しないノズルから予備吐出されるインク吐出量よりも少なくすることは、インク吐出領域が重複するノズルに関して予備吐出の効果が十分に得られない可能性があることに気付いた。そして、本願の発明者は、インク吐出領域が重複するノズルから予備吐出される予備吐出のインク吐出量について種々検討していたところ、インク吐出領域が重複するノズルから予備吐出されたインクによって記録媒体上に形成されるドットと、インク吐出領域が重複しないノズルから予備吐出されたインクによって記録媒体上に形成されるドットとの間で、ドットのサイズ或いはドットの濃度の差が大きくなると、予備吐出によって記録媒体上に形成されるドットの見え方が記録媒体上で不均一となり、予備吐出によって記録媒体上に形成されるドットが記録媒体上の汚れとして認識されやすいことを新たに見出した。特に、記録媒体上にて画像が形成されない空白領域に予備吐出されたインクによって形成されるドットは記録媒体上の汚れとして認識されやすいことを見出した。
本発明の目的は、予備吐出を確実に実行しつつ、予備吐出によって記録媒体上に形成されるドットが記録媒体上の汚れとして認識されにくい液体吐出装置、液体吐出方法及び該液体吐出装置に用いられるプログラムを提供することにある。

本発明に係る液体吐出装置は、記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段と、前記搬送機構及び液体吐出ヘッドを制御するための制御部とを有する。
前記予備吐出データ作成手段は、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域としたとき、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成する。

本発明に係る液体吐出方法は、記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、
画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、
前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、
前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段とを備えた液体吐出装置における液体吐出方法であって、
前記予備吐出データ作成手段は、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域とする工程と、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成する工程を有する。

本発明に係るプログラムは、記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、
画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、
前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、
前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段と、
前記搬送機構及び液体吐出ヘッドを制御するための制御部とを有する液体吐出装置に用いられるプログラムであって、
前記予備吐出データ作成手段に、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域とする工程と、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成する工程を実行させる。

記録媒体の空白領域における予備吐出にて、非重複領域に含まれる複数の吐出口による第２の液体吐出量を重複領域に含まれる複数の吐出口による第１の液体吐出量に近づける。これにより、予備吐出を確実に実行しつつ、重複領域と非重複領域との間において、かかる予備吐出にて記録媒体の空白領域上に形成されるドットのサイズ或いは濃度の差を小さくすることで、予備吐出によって記録媒体上に形成されるドットが記録媒体上の汚れとして認識されにくくすることが出来る。

インクジェット記録装置の全体構成を示す図である。 (a)は、液体吐出ヘッドの下面図であり、(b)はドットを示す図である。インクが予備吐出された後の用紙を示す図である。制御部の周辺構成を示すブロック図である。予備吐出の制御動作を示すフローチャートである。予備吐出の制御動作の変形例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。以下の記載では、上方及び下方は鉛直方向に沿う向きを指す。また、本発明に係る「液体吐出装置」としてインクジェット記録装置を例示し、「液体」の具体例としてインクを、「記録媒体」の具体例として用紙を夫々例示する。

図１は、インクジェット記録装置１の全体構成を示す図である。インクジェット記録装置１は直方体状の筐体１０を有し、該筐体１０の天板上部には、用紙Ｐを排出するトレイ１１が設けられている。筐体１０内には、上方から下方に向かって、インクを用紙Ｐに吐出する液体吐出ヘッド４、用紙Ｐを水平に搬送した後にトレイ１１に送る搬送ユニット５、用紙Ｐを供給する給紙ユニット６が配置されている。液体吐出ヘッド４の下側には、液体吐出ヘッド４に対向して、搬送される用紙Ｐを水平面内にて支持するプラテン３が設けられている。
筐体１０の内側上部にて、液体吐出ヘッド４に干渉しない位置には、筐体１０内の各機構及び電気回路の動作を司る制御部８が配置されている。筐体１０の内部下側には、液体吐出ヘッド４に供給するインクが収納されたタンク１４が配置されている。該タンク１４と液体吐出ヘッド４とはチューブ(図示せず)によって接続されている。
筐体１０の側面には、外部のパーソナルコンピュータから送信される画像記録ジョブを含む信号が入力される端子１３が設けられている。端子１３から入力された信号は制御部８に入力される。筐体１０の上面には、使用者が情報を入力する操作パネル１２が設けられている。
搬送ユニット５は、図１中の用紙Ｐを左から右に搬送する機構である。以下の記載では、用紙Ｐを搬送する方向を副走査方向又は第１方向、水平面内において該副走査方向と直交する方向を主走査方向又は第２方向と呼ぶ。

前記搬送ユニット５は、液体吐出ヘッド４の両側に配備された第１及び第２搬送ローラ対５１、５２と、該搬送ローラ対５２よりも用紙Ｐの搬送下流側に配置された第３乃至第５搬送ローラ対５３、５４、５５、内部を用紙Ｐが通過する３つのガイド５６、５７、５８を有して構成される。第１搬送ローラ対５１と液体吐出ヘッド４との間には、搬送される用紙Ｐの端部を検出する端部検出センサＳＥ１が設けられている。この端部検出センサＳＥ１により発せられた検出信号は制御部８に伝送される。搬送される用紙Ｐの搬送下流側端部が端部検出センサＳＥ１によって検出されると、所定時間経過後に液体吐出ヘッド４から用紙Ｐへのインクの吐出が開始される。第１搬送ローラ対５１によって搬送力を付与された用紙Ｐは液体吐出ヘッド４からインクを吐出されながら搬送される。用紙Ｐの搬送下流側端部が端部検出センサＳＥ１によって検出されると、用紙Ｐは端部検出センサＳＥ１を通過するのであるから、該検出後で且つ、所定時間経過後に液体吐出ヘッド４から用紙Ｐへのインクの吐出が開始される。この所定時間は用紙Ｐが端部検出センサＳＥ１を通過してから液体吐出ヘッド４に搬送される時間に対応している。

液体吐出ヘッド４の下側を通過した用紙Ｐは、搬送方向下流側の第２搬送ローラ対５２によって搬送力を付与されて、該第２搬送ローラ対５２とトレイ１１との間に位置する第３乃至第５搬送ローラ対５３、５４、５５、及び、ガイド５６、５７、５８によってトレイ１１に送られる。
前記給紙ユニット６は、用紙Ｐが収納される給紙トレイ６０と、給紙ローラ６１と、該給紙ローラ６１と搬送ユニット５との間に配備された第６及び第７搬送ローラ対６２、６３と、内部を用紙Ｐが通過する２つのガイド６４、６５を有して構成される。給紙ローラ６１は給紙トレイ６０内から１枚の用紙Ｐを送り出した後に、次の用紙Ｐを所定の時間間隔を空けて取り出し、該ガイド６４、６５及び、第６及び第７搬送ローラ対６２、６３によって該用紙Ｐを搬送ユニット５の上流側に搬送する。

液体吐出ヘッド４は、主走査方向(第２方向)に延びた直方体状のラインヘッドであって、その下面にはインクを吐出する複数の吐出口が形成された吐出面４０が形成されている。
液体吐出ヘッド４により画像が記録された用紙Ｐは第２乃至第５搬送ローラ対５２、５３、５４、５５及び、ガイド５６、５７、５８によりトレイ１１に排出される。

プラテン３の下方には、水平に配列された複数の液体受け部材７０が設けられている。該液体受け部材７０はキャップ状に形成されて、用紙Ｐにインクを吐出して印刷する際には液体受け部材７０は該印刷を妨げないように、用紙Ｐの搬送路から下方に位置して、該搬送路から退避している。
長時間に亘って印刷を行わないときに、吐出面４０が露出したままであると、該吐出面４０に残存したインクが乾燥する。この対策として、長時間に亘って印刷を行わないときは、液体吐出ヘッド４の下端部をプラテン３に開設された透孔(図示せず)を通して液体受け部材７０に当接させ、吐出面４０と液体受け部材７０上面との間に、封止空間を形成する。これにより、吐出面４０が露出したままであることを防いでいる。

図２(a)は、液体吐出ヘッド４の下面図である。液体吐出ヘッド４の下面からは、複数のヘッド要素４１が突出して設けられており、該ヘッド要素４１は第２方向に沿って千鳥状に配列されている。前記吐出面４０はヘッド要素４１の下面であり、前記の如く、該吐出面４０にインクを吐出するノズルである複数の吐出口４２が第２方向に沿って開設されている。各ヘッド要素４１は、インク吐出特性の均一化や製造コストの低減等のために、同一構造に形成されている。尚、液体吐出ヘッド４は、６つのヘッド要素４１を第２方向に沿って千鳥状に配置して形成されているが、ヘッド要素４１の数は６つに限定されない。
尚、ヘッド要素４１は、複数枚の金属板を積層して形成された流路ユニットと、その上面に接合されたアクチュエータユニットとから構成され、該アクチュエータユニットに通電されることにより、流路ユニット内のインクが吐出される。流路ユニットの最下位に位置する金属板の下面が前記の吐出面４０を構成し、アクチュエータユニットが制御部８に接続されている。かかる構成は公知であり、詳細な記載を省く。

各ヘッド要素４１内の複数の吐出口４２は、第１方向及び第２方向に配列されて、１つの吐出口群４３a又は４３bを構成し、第１方向上流側に位置するヘッド要素４１内の吐出口群を第１吐出口群４３a、第１方向下流側に位置するヘッド要素４１内の吐出口群を第２吐出口群４３bとする。従って、液体吐出ヘッド４の下面には、第１吐出口群４３aと第２吐出口群４３bが第２方向に千鳥状に配列されている。第２方向に隣り合う２つの第２吐出口群４３bの一部は第１吐出口群４３aの一部と第１方向に重複する。この第２方向に隣り合う２つの第２吐出口群４３bのうち、１つの第２吐出口群４３bが第１吐出口群４３aと第１方向に重複する領域を重複領域Ａ１、１つの第２吐出口群４３b内にて第１吐出口群４３aと第１方向に重複しない領域を非重複領域Ａ２とする。隣り合う２つの第２吐出口群４３bが第１吐出口群４３aと第１方向に重複しているから、第１吐出口群４３aに重複領域Ａ１は２つ存在する。後記の如く、予備吐出時における、非重複領域Ａ２内に位置する吐出口４２からのインク吐出量は、重複領域Ａ１内であって、何れか一方の吐出口群４３a、４３bに属する吐出口４２からのインク吐出量よりも多くなるように制御される。

図２(b)は、非重複領域Ａ２に含まれる第２吐出口群４３bの吐出口４２からのインク吐出により、形成されるドットＤと、重複領域Ａ１に含まれる第２吐出口群４３b及び第１吐出口群４３aの吐出口４２からのインク吐出により、形成されるドットＤ１を示す図である。ドットＤ１は第２吐出口群４３b及び第１吐出口群４３aの吐出口４２からのインク吐出による２つのドットが並んだり、又は少なくとも一部が重なって形成されることがあると考えられる。図２(b)はドットＤ１が２つのドットが重なって形成された場合を示している。この場合はドットＤ１はドットＤよりもドットのサイズや濃度が高くなると考えられる。

従来と同様に、気泡や塵芥あるいは溶媒の蒸発で増粘したインクが吐出口４２内に残存することを防ぐべく、用紙Ｐへの画像形成時に、即ち印刷時に予備吐出動作が行われている。図３は、インクが予備吐出された後の用紙Ｐを示す図である。液体吐出ヘッド４の吐出口４１からの予備吐出によって用紙Ｐ上に記録されるドットＤは目立たないように用紙Ｐ上に分散され、且つ、１つづつのドットＤが微小なサイズになるように用紙Ｐ上に形成される。図３では、ドットＤしか示していないが、ドットＤ１でも同様である。

図４は、制御部８の周辺構成を示すブロック図である。制御部８は、１又は複数のＣＰＵを有している。尚、制御部８は１又は複数のＣＰＵと１又は複数のＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)とを組み合わせて構成してもよい。
制御部８には、前記の操作パネル１２、端子１３、第１搬送ローラ対５１乃至第７搬送ローラ対６３を回転させるモータ群Ｍ、前記の液体吐出ヘッド４、端部検出センサＳＥ１が接続される。制御部８内には、動作プログラムが格納されたＲＯＭ８３、一時的に情報を記録するワークメモリとして働くＲＡＭ８４、入力された画像データを一旦記憶する画像データ記憶手段８０、空白領域抽出手段８１、予備吐出データ作成手段８２、及び重複領域Ａ１及び非重複領域Ａ２に存在する吐出口４２の位置等の情報が記憶される重複領域記憶手段８５とが設けられている。空白領域抽出手段８１と予備吐出データ作成手段８２の動作、及びインクジェット記録装置１全体の動作は、前記の１又は複数のＣＰＵが、ＲＯＭ８３内の動作プログラムを実行することによって実現される。
重複領域記憶手段８５内の重複領域Ａ１及び非重複領域Ａ２の情報は、インクジェット記録装置１の製造工場出荷時に予め記憶されている。重複領域記憶手段８５には、吐出口４２の位置等の情報が記憶されているから、制御部８は重複領域記憶手段８５内の情報から、重複領域Ａ１内の吐出口４２から吐出されるインクによって形成されるドットＤ１が２つのドットが並んで形成されるか、又は少なくとも一部が重なって形成されるかが判る。

端子１３に入力される画像データが、ベクタ型データなどである場合は、制御部８は該画像データに公知のＲＩＰ(Raster Image Processor)処理を行って、画素が用紙Ｐの印刷可能な領域に対応してマトリックス状に配置されたビットマップ形式のデータに変換して、これを雑音除去した２値化画像として画像データ記憶手段８０に記憶させる。重複領域記憶手段８５はＲＯＭ８３と一体であってもよい。
空白領域抽出手段８１は、該画像データ記憶手段８０に記憶された画像データに基づいて、画像データにかかる画像が形成されない用紙Ｐ上の領域である空白領域を抽出する。空白領域においては、吐出口４２から画像データに係る画像を形成するためのインクが吐出されないため、上述した予備吐出によるインク吐出を行うことが必要となる。尚、複数の色を吐出するカラー印刷においては、空白領域は複数の色の各色（複数の色の各色に対応する吐出口４２）毎に抽出される。
予備吐出データ作成手段８２は、該予備吐出に係る液体吐出ヘッド４の駆動データである予備吐出データを作成する。予備吐出データ作成手段８２は、各吐出口４２から所定期間ごとに所定量以上のインクが吐出されるようなインク吐出パターンとなるように用紙Ｐ毎に予備吐出データを作成する。この所定期間は、吐出口４２内からインクを吐出せずに放置した場合に、吐出口４２内のインクが乾燥して吐出不良が発生するまでの経過期間未満の期間に対応している。また、各吐出口４２から吐出される所定量のインクは乾燥したインクを吐出により吐出口４２から排出するのに必要な最小限の量に対応する。また、予備吐出データ作成手段８２は、この予備吐出に係るインク吐出パターンが規則的なパターンであると予備吐出によって用紙Ｐ上に形成されるドットが識別されやすくなることに鑑み、かかるインク吐出パターンを所定期間内でランダムに生成する機能を有している。即ち、上記所定期間内にインクが吐出されるタイミングをランダムに設定して、ドットが識別されることを抑制している。尚、画像形成によるインクが吐出される領域については予備吐出を行う必要は原則ないため、画像が形成されない空白領域のみ予備吐出を行うのが望ましい。そこで、予備吐出データ作成手段８２は、空白領域抽出手段８１により抽出された空白領域についてのみ予備吐出が行われるようなインク吐出パターンになるように予備吐出データを作成する。尚、複数の色を吐出するカラー印刷においては、前述のように空白領域が複数の色の各色（複数の色の各色に対応する吐出口４２）毎に抽出され、予備吐出データも複数の色の各色毎に作成される。

第２方向の単位長さにおいて、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２の数は非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２の数の２倍となる。各吐出口４２から所定期間ごとに所定量のインクが予備吐出として排出される場合、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２により空白領域の単位面積あたりに予備吐出されるインクの吐出量を第１のインク吐出量とし、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２により空白領域の単位面積当たりに予備吐出されるインクの吐出量を第２のインク吐出量とすると、第１のインク吐出量は第２のインク吐出量の２倍となる。そうすると、予備吐出によって用紙Ｐの空白領域に形成されるドットが縞状の分布（不均一）となり、予備吐出によって用紙Ｐ上に形成されるドットが用紙Ｐ上の汚れとして認識されやすくなる。この問題については、第２のインク吐出量を増加させて第１のインク吐出量に近づければよい。なお、第２のインク吐出量を増加させて第１のインク吐出量と同じとする、即ち、第２のインク吐出量を元の第２のインク吐出量の２倍に増加すると効果が高い。しかし、これに代えて、第２のインク吐出量を元の第２のインク吐出量の１倍を超えて３倍未満とすることによってもこの問題に対する効果があることを発明者は見出している。なお、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２、且つ、第１吐出口群４３a又は第２吐出口群４３bのいずれか一方に含まれる吐出口４２により空白領域の単位面積あたりに予備吐出されるインクの吐出量を第３のインク吐出量とすると、第２のインク吐出量を増加させる場合は、第２のインク吐出量が第３のインク吐出量よりも多くなることになる。

次に、予備吐出データ作成手段８２による予備吐出データの作成について説明する。液体吐出ヘッド４のアクチュエータユニットへ通電するパルス電圧又は電流を制御することにより、吐出口４２からは、液滴サイズが小滴、中滴、大滴に対応したサイズのインク液滴が吐出される。また、インク液滴が吐出される回数も制御することができる。
予備吐出データ作成手段８２は、重複領域記憶手段８５に記憶された吐出口４２の位置の情報から、空白領域抽出手段８１により抽出された空白領域について、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２及び非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２を特定する。次に、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２から吐出される第２のインク吐出量が、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２から吐出される第１のインク吐出量に近づくような予備吐出データを作成する。具体的には、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２から吐出されるインク液滴のサイズが、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２から吐出されるインク液滴のサイズよりも、大きくなるような予備吐出データを作成する。或いは、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２からのインク液滴吐出の回数が、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２からのインク液滴吐出の回数よりも多くなるように予備吐出データを作成する。勿論、インク液滴のサイズ及び吐出回数の両方を組み合わせて、第２のインク吐出量が、第１のインク吐出量に近づくような予備吐出データを作成してもよい。

(予備吐出データの修正)
用紙Ｐ上の空白領域に予備吐出されたインクによって形成されるドットは、１つ１つは目立たないように形成されてはいるものの、用紙Ｐ全体では、前記の如く、ドットは用紙Ｐ上の汚れとして認識されやすい。特にかかる空白領域にて、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２から予備吐出されたインクによって用紙Ｐ上に形成されるドットＤ１と、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２から予備吐出されたインクによって用紙Ｐ上に形成されるドットＤとの間で、ドットのサイズ或いはドットの濃度の差が大きくなる場合がある。この場合、予備吐出によって用紙Ｐ上に形成されるドットの見え方が用紙Ｐ上で不均一となり、予備吐出によって用紙Ｐ上に形成されるドットが用紙Ｐ上の汚れとして認識されやすいことが判明した。
本実施形態にあっては、前記の如く、第２のインク吐出量が第１のインク吐出量に近づくように、液体吐出ヘッド４を制御する。これにより、ドットＤ１とドットＤとの間で、ドットのサイズ或いはドットの濃度の差を小さくして、ドットＤ１とドットＤとが汚れとして認識されることを緩和している。
ここにおいて、２つのドットの少なくとも一部が重なってドットＤ１が形成される場合は、重なったドットのサイズが大きくなり、又は濃度は高くなる。しかし、空白領域に占めるドットの面積割合が２つのドットが重ならないで形成される場合に比して少なくなるので、全体としては予備吐出によるドットが目立ちにくくなる。これにより、第２のインク吐出量を２つのドットが重ならないでドットＤ１を形成する場合よりも、若干減らすことができる。従って、予備吐出データ作成手段８２は、ドットＤ１が２つのドットが少なくとも一部が重なって形成される場合は、第２のインク吐出量を若干減らすような予備吐出データを作成する。

(制御動作)
図５は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の制御動作を示すフローチャートである。制御部８は端子１３を介して、画像データを受信すると(ステップＳ１)、制御部８は画像データ記憶手段８０に該画像データを記憶させる(ステップＳ２)。次に、空白領域抽出手段８１は、画像データ記憶手段８０に記憶された画像データの中から、空白領域を抽出する(ステップＳ３)。予備吐出データ作成手段８２は、重複領域記憶手段８５に記憶された吐出口４２の位置の情報から、空白領域抽出手段８１により抽出された空白領域について、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２及び非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２を特定する(ステップＳ４)。次に、予備吐出データ作成手段８２は、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２から吐出される第２のインク吐出量が、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２から吐出される第１のインク吐出量に近づくような予備吐出データを作成する(ステップＳ５)。

次に制御部８は、ステップＳ５にて作成された予備吐出データから、重複領域Ａ１内の吐出口４２から吐出されるインクによって形成されるドットＤ１が２つのドットが重ならずに形成されるか、又は少なくとも一部が重なって形成されるかを判断する(ステップＳ６)。
ドットＤ１が２つのドットが重ならずに形成される場合は、予備吐出データ作成手段８２は吐出パターンを変更せず、予備吐出動作に移行する(ステップＳ８)。ドットＤ１が２つのドットが少なくとも一部が重なって形成される場合は、前記の如く、第２のインク吐出量を若干減らすことができるので、制御部８は予備吐出データ作成手段８２を駆動して、第２のインク吐出量を若干減らすように吐出パターンを変更する(ステップＳ７)。この後、制御部８は予備吐出データ作成手段８２が作成した吐出パターンに基づいて、画像を形成する、即ち印刷とともに予備吐出を開始する(ステップＳ８)。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１には、以下の利点がある。
１．用紙Ｐの空白領域における予備吐出にて、非重複領域Ａ２に含まれる複数の吐出口による第２のインク吐出量を重複領域Ａ１に含まれる複数の吐出口による第１のインク吐出量に近づける。これにより、予備吐出を確実に実行しつつ、重複領域Ａ１と非重複領域Ａ２との間において、かかる予備吐出にて用紙Ｐの空白領域上に形成されるドットのサイズ或いは濃度の差を小さくすることで、予備吐出によって用紙Ｐ上に形成されるドットが用紙Ｐ上の汚れとして認識されにくくすることが出来る。
２．重複領域Ａ３に含まれる複数の吐出口４２からの予備吐出により形成されるドットが、一部が互いに重なるときは、重なったドットのサイズや濃度は高くなるものの、空白領域に占めるドットの面積割合が少なくなるので全体としては予備吐出によるドットが目立ちにくくなる。そこで、第２の液体吐出量を若干減らすことができる。

(実施形態の変形例)
上記の実施形態に係るインクジェット記録装置１にあっては、重複領域Ａ１と非重複領域Ａ２との間において、予備吐出にて用紙Ｐの空白領域上に形成されるドットの濃度差を小さくしている。従って、予備吐出データ作成時に、非重複領域Ａ２に含まれる複数の吐出口によって形成されるドットの濃度差と、重複領域Ａ１に含まれる複数の吐出口によって形成されるドットの濃度差とを小さくするような予備吐出データを作成してもよい。
図６は、かかるインクジェット記録装置１の制御動作を示すフローチャートである。制御部８は端子１３を介して画像データを受信すると、制御部８は画像データ記憶手段８０に該画像データを記憶させる(ステップＳ１０)。次に、空白領域抽出手段８１は、画像データ記憶手段８０に記憶された画像データの中から、空白領域を抽出する(ステップＳ１１)。予備吐出データ作成手段８２は、重複領域記憶手段８５に記憶された吐出口４２の位置の情報から、空白領域抽出手段８１により抽出された空白領域について、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２及び非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２を特定する(ステップＳ１２)。ここまでの動作は、図５に示すフローチャートのステップＳ１からステップＳ４までと同じである。

次に、予備吐出データ作成手段８２は、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２から吐出される第２のインク吐出量により形成されるドットの濃度と、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２から吐出される第１のインク吐出量により形成されるドットの濃度との差が一定値以上か否かを判断する(ステップＳ１３)。この一定値の値は、前記のＲＯＭ８３又はＲＡＭ８３に格納されていてもよい。ステップＳ１３にて両ドットの濃度差が一定値未満と判断されれば、かかる両ドットを形成するような予備吐出パターンを形成する(ステップＳ１５)。
ステップＳ１３にて両ドットの濃度差が一定値以上と判断されれば、予備吐出による両ドットが目立つ可能性がある。従って、かかる濃度差を一定値未満に抑えるように、第２のインク吐出量により形成されるドットの濃度を上げる(ステップＳ１４)。具体的には、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２から吐出されるインク液滴のサイズを、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２から吐出されるインク液滴のサイズよりも、大きくする。或いは、非重複領域Ａ２に含まれる吐出口４２からのインク液滴吐出の回数が、重複領域Ａ１に含まれる吐出口４２からのインク液滴吐出の回数よりも多くする。
予備吐出データ作成手段８２によって、第２のインク吐出量により形成されるドットの濃度と、第１のインク吐出量により形成されるドットの濃度との差が一定値未満と判断されれば、かかる両ドットを形成するような予備吐出パターンを形成する(ステップＳ１５)。この後の制御動作は、図５のフローチャートに示すステップＳ６乃至ステップＳ８と同じであり、詳細な説明を省く(ステップＳ１６)。

上記の実施形態においては、空白領域抽出手段８１が空白領域を抽出しているが、この空白領域抽出手段８１は設けなくてもよい。空白領域抽出手段８１を設けない場合は、制御部８は予備吐出データ作成手段８２を駆動して、先ず用紙Ｐ全体に亘って予備吐出データを作成する。次に、制御部８は予備吐出データ作成手段８２を駆動し、画像データ形成に係るインク吐出と予備吐出の両方でインクが吐出される用紙Ｐの箇所においては、画像データに係るインク吐出のみ実行されるように予備吐出データを補正する。
或いは、制御部８は予備吐出データ作成手段８２を駆動して、画像データ形成に係るインク吐出と予備吐出のうち、吐出されるインクが多い方からのみ、インクが吐出するように予備吐出データを補正してもよい。

上記の実施形態においては、図５のステップＳ６、Ｓ７においてドットＤ１の重なりの判断と予備吐出データの修正を行っている。しかし、ステップＳ５で重複領域Ａ１のドットＤ１が重複しないように予備吐出データを作成するのであればこの処理は不要となる。また、これに代えて、ステップＳ５で全てのドットＤ１を重複させて、前述の第２のインク吐出量を最小にすることも有効である。

本発明は、印刷時に予備吐出を行うインクジェット記録装置のような液体吐出装置、インク吐出方法及びインクジェット記録装置に用いられるプログラムに用いると有用である。

１インクジェット記録装置
４液体吐出ヘッド
８制御部
８０画像データ記憶手段
８１空白領域抽出手段
８２予備吐出データ作成手段

Claims

記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、
画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、
前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、
前記画像データ記憶手段に記憶された画像データに基づいて、前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域を抽出するための空白領域抽出手段と、
前記空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段と、
前記搬送機構及び液体吐出ヘッドを制御するための制御部とを有し、
前記予備吐出データ作成手段は、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域としたとき、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成する、液体吐出装置。
前記第２の液体吐出量が前記第３の液体吐出量の３倍未満となるように、前記予備吐出データが作成される、請求項１に記載の液体吐出装置。
記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、
画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、
前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、
前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段と、
前記搬送機構及び液体吐出ヘッドを制御するための制御部とを有し、
前記予備吐出データ作成手段は、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域としたとき、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成し、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口からの予備吐出により形成される複数のドットの少なくとも一部が互いに重なる場合の前記第２の液体吐出量が、前記複数のドットが互いに重ならない場合の前記第２の液体吐出量よりも少なくなるように、前記予備吐出データが作成される液体吐出装置。
前記複数の吐出口のうち、前記重複領域及び前記非重複領域それぞれに含まれる吐出口から前記空白領域に予備吐出されることにより記録される前記ドットが、所定周期内でランダムに記録されるように、前記予備吐出データが作成される、請求項１乃至３の何れかに記載の液体吐出装置。
記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、
画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、
前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、
前記画像データ記憶手段に記憶された画像データに基づいて、前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域を抽出するための空白領域抽出手段と
前記空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段とを備えた液体吐出装置における液体吐出方法であって、
前記予備吐出データ作成手段は、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域とする工程と、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成する工程を有する液体吐出方法。
記録媒体を第１方向に搬送するための搬送機構と、
画像を記録する液体を吐出するための複数の吐出口からなる吐出口群を複数有する液体吐出ヘッドであって、前記吐出口群それぞれの前記複数の吐出口は前記第１方向と直交する方向であり且つ前記搬送機構により前記第１方向に記録媒体が搬送される仮想平面に平行な方向である第２方向に配列されており、前記吐出口群それぞれは前記第２方向に千鳥状に配列され、前記第２方向に隣り合う２つの吐出口群の一部が前記第１方向に重複するように配置されている液体吐出ヘッドと、
前記記録媒体に記録される画像に係る画像データを記憶するための画像データ記憶手段と、
前記画像データ記憶手段に記憶された画像データに基づいて、前記画像データに係る画像が形成されない記録媒体上の領域である空白領域を抽出するための空白領域抽出手段と、
前記空白領域に、少なくともいずれかの前記吐出口群の前記複数の吐出口の少なくともいずれかの吐出口から液体を吐出して前記画像データに係る画像とは無関係なドットを記録する予備吐出を行うべく、該予備吐出に係る前記液体吐出ヘッドの駆動データである予備吐出データを作成するための予備吐出データ作成手段と、
前記搬送機構及び液体吐出ヘッドを制御するための制御部とを有する液体吐出装置に用いられるプログラムであって、
前記予備吐出データ作成手段に、
前記吐出口群の夫々について、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複する領域を重複領域とし、前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群と前記第１方向に重複しない領域を非重複領域とする工程と、
前記第２方向に隣り合う２つの前記吐出口群における前記複数の吐出口のうち前記第１方向に重複する２つの前記重複領域それぞれに含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第１の液体吐出量に、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記非重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体の吐出量である第２の液体吐出量が近づくように、前記複数の吐出口のうち１つの前記吐出口群の前記重複領域に含まれる吐出口により前記空白領域の単位面積当たりに予備吐出される液体吐出量である第３の液体吐出量よりも、前記第２の液体吐出量を多くする予備吐出データを作成する工程を実行させるプログラム。