JP5088516B2

JP5088516B2 - 液体吐出装置

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Publication number: JP5088516B2
Application number: JP2010083572A
Authority: JP
Inventors: 貴士神▲崎▼
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: US20110242153A1; JP2011212979A; US8764139B2

Description

本発明は、吐出口から液体を吐出して記録媒体に画像を記録する液体吐出装置であって、吐出口付近の液体を画像の記録される記録媒体に向けて吐出する予備吐出が行われる液体吐出装置に関する。

一般に、複数の吐出口からインクを吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタにおいては、吐出口付近のインクが固まってインク詰まりが発生するのを防ぐべく、画像を形成するインクとは別に、増粘したインクを吐出する予備吐出が行われる。特許文献１には、予備吐出を画像の記録と並行して行い、予備吐出で吐出されたインクにより記録媒体上にフラッシングドットを形成するプリンタが開示されている。

特開２００６−２９７６６６号公報

記録媒体上にフラッシングドットを形成する場合には、形成すべき画像とは無関係のフラッシングドットによる画質の低下を抑制すべく、無駄な予備吐出を減らす必要がある。そこで、インクジェットヘッドの全ての吐出口に対して一律に予備吐出を行うのではなく、予備吐出を必要とする吐出口に対してのみ予備吐出を実行することが考えられる。

すなわち例えば、吐出口ごとに、連続してインクの吐出が行われない休止時間を検出し、休止時間が、休止時間の終了直前にインク詰まりの影響を受けることなくインクを正常に吐出可能な休止時間の最長時間である最大休止時間となるように、予備吐出を行うことが考えられる。しかしながら、記録紙の搬送方向と直交する罫線を記録する場合等には、この罫線の形成に関与する複数の吐出口は、同時に予備吐出のタイミングを迎えることになる。したがって、フラッシングドットが一直線上に形成され、フラッシングドットの視認性が高まる。

そこで、フラッシングドットの形成位置が一定とならないように、最大休止時間以内で各吐出口の休止時間をばらつかせることが考えられる。しかしながら、休止時間を最大休止時間よりも短くすることで、フラッシングドットの密度が高まり、視認性が高まるという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、フラッシングドットの視認性が高まるのを抑制することができる液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口に至る個別液体流路を複数有する流路ユニット、及び、前記個別液体流路内の液体に吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータを含む液体吐出ヘッドと、記録媒体に記録されるべき画像に係る画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記液体吐出ヘッドに対して相対移動する記録媒体に向けて液体が吐出されて当該記録媒体に画像が記録されるように、前記画像データに基づいて前記複数のアクチュエータを制御する画像記録制御手段とを備えている。また、前記吐出口から連続して液体が吐出されない時間を示す休止時間と、前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記吐出口付近に形成されたメニスカスを振動させる予備振動を前記休止時間の終了直前に行うことで当該予備振動直後に当該吐出口から正常吐出が行われるようにするための前記予備振動の最小回数との関係を示す第１予備振動特性であって、前記休止時間の増加に連れて前記予備振動の最小回数が多くなる変動範囲を少なくとも一部に含み且つ前記予備振動直後における当該吐出口からの吐出を正常吐出とすることができる前記休止時間の最長時間である最大許容休止時間を超えない前記休止時間の可変範囲において定義された第１予備振動特性を記憶する予備振動回数記憶手段と、前記複数の吐出口のそれぞれに係る前記休止時間が前記可変範囲内において一定とならないと共に、各吐出口について、前記画像データに基づかない前記アクチュエータの駆動によって前記吐出口付近の液体を画像の記録される記録媒体に向けて吐出する予備吐出が、前記休止時間の終了直前における前記第１予備振動特性の当該休止時間に対応する回数以上の前記予備振動に引き続いて行われるように、前記複数のアクチュエータを制御するフラッシング制御手段とを備えている。

なお、「正常吐出」とは、この吐出後に第１予備振動特性を再現できる吐出を意味するものとする。

この液体吐出装置によると、休止時間の終了直前に予備振動を行うことによって、予備振動を行わない場合に比べて休止時間を長くとることが可能となる。したがって、複数の吐出口のそれぞれに係る休止時間が一定とならないように、休止時間を最大許容休止時間よりも短くしても、長くなった最大許容休止時間内で各休止時間を分散することになるので、記録媒体上に形成されるフラッシングドットの密度が高まるのを抑制することができる。よって、フラッシングドットの視認性が高まるのを抑制できる。

上述のように、本発明の液体吐出装置では、休止時間の終了直前に予備振動を行うことによって、予備振動を行わない場合に比べて最大許容休止時間を長くとることが可能となる。したがって、複数の吐出口に係る休止時間が一定とならないように、休止時間を最大許容休止時間内で分散させたとき、記録媒体上に形成されるフラッシングドットの密度が高まるのを抑制することができる。よって、フラッシングドットの視認性が高まるのを抑制できる。

本発明の実施形態にかかるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図１に示すヘッド本体の平面図である。図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。（ａ）は、図４に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。（ｂ）は、個別電極を示す平面図である。図１に示す制御部の機能ブロック図である。図６に示す予備振動回数記憶部に記憶されている第１及び第２予備振動特性を示す曲線が描かれたグラフである。図６に示す予備吐出・予備振動追加部及び予備吐出追加部による予備吐出及び予備振動の追加を説明する図である。図１に示す制御部で行われる処理手順の一例を示すフローチャートである。図１に示すインクジェットプリンタで作成された印字物の一例を示す図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態のインクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１０１ａを有している。筐体１０１ａ内には、搬送される用紙Ｐに向かってインクを吐出する４つのインクジェットヘッド１、用紙Ｐを搬送する搬送機構１６、用紙Ｐを給紙する給紙ユニット１０１ｂ、及びインクを貯留するタンクユニット１０１ｃが配設されている。これら機構部と干渉しない位置には、各機構部の動作を司る制御部１００が配置されている。また、筐体１０１ａの天板上部には、用紙Ｐが排出される排紙部１５が設けられている。

４つのインクジェットヘッド１は、いずれも主走査方向に長尺な略直方体形状を有しており、用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に沿って配列されて固定されている。つまり、このプリンタ１０１はライン式のプリンタであり、搬送方向と主走査方向とは互いに直交する関係にある。

各インクジェットヘッド１は、複数の吐出口１０８（図３及び図４参照）が形成されたヘッド本体２を有している。吐出口１０８は、ヘッド本体２の下面である吐出面２ａに開口しており、吐出面２ａは、搬送される用紙Ｐに対して所定間隔を介して対向する。各吐出口１０８からは、制御部１００の制御によってインクが吐出されて、用紙Ｐの上面に画像が形成されることになる。

搬送機構１６は、２つのベルトローラ６、７と、搬送ベルト８と、テンションローラ１０と、プラテン１８とを有している。搬送ベルト８は、両ローラ６、７の間に巻回された無端状ベルトであり、テンションローラ１０によってテンションが付加されている。プラテン１８は、搬送ベルト８の内側領域に配置され、インクジェットヘッド１と対向する位置において、画像形成に適した間隔を作って搬送ベルト８を支持している。ベルトローラ７は、図示しないモータによって図１中時計回りに回転駆動される駆動ローラであって、搬送ベルト８を走行させる。ベルトローラ６は、搬送ベルト８が走行すると回転する従動ローラである。これにより、搬送機構１６は、搬送ベルト８上に載置された用紙Ｐを図１中左方から右方（搬送方向）に搬送することができる。

なお、本実施形態の搬送ベルト８には、図示しない予備吐出領域が形成されている。予備吐出領域とは、例えば、吐出口１０８から吐出されたインクが通過する開口や、吐出されたインクを受容する凹部が形成された領域である。後述するインクジェットヘッド１の事前予備吐出は、この予備吐出領域がインクジェットヘッド１の吐出面２ａと対向した状態で行われる。

給紙ユニット１０１ｂは、給紙トレイ１１と、給紙ローラ１２とを有している。このうち給紙トレイ１１は、筐体１０１ａに対して着脱可能に装着されている。給紙トレイ１１は、上方に向かって開口した箱形状を有しており、複数枚の用紙Ｐが積層された状態で収納される。給紙ローラ１２は、制御部１００の制御によって給紙トレイ１１の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。送り出された用紙Ｐは、ガイド１３ａ、１３ｂに沿って送りローラ対１４により搬送機構１６へと送られる。

タンクユニット１０１ｃは、内部に４つのインクタンク１７を収納している。インクタンク１７は、タンクユニット１０１ｃに対して着脱可能に装着されている。各インクタンク１７には、互いに異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクが貯留されている。各インクタンク１７内のインクは、対応するインクジェットヘッド１にインクチューブ（不図示）を介して供給される。

プリンタ１０１の内部には、図１に示すように、黒矢印に沿う用紙Ｐの搬送経路が形成されている。かかる搬送経路は、全体として、左右が反転したＳ字状を有している。下方の給紙ユニット１０１ｂから送り出された用紙Ｐは、ガイド１３ａ、１３ｂに沿って送りローラ対１４により搬送機構１６へと送られる。用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド１の正面を通過する際、制御部１００の制御によって各インクジェットヘッド１から順にインクが吐出され、用紙Ｐの上面に所望のカラー画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、さらに、ガイド２９ａ、２９ｂに沿って送りローラ対２８により搬送され、筐体１０１ａの上部に形成された排出口２２から排紙部１５へと排出される。

次に、図２〜図５を参照しつつ、ヘッド本体２について詳細に説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。

ヘッド本体２は、図２に示すように、流路ユニット９と、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１とを含んでいる。なお、図示はしないが、インクジェットヘッド１は、ヘッド本体２に加えて、流路ユニット９に供給されるインクを貯留するリザーバユニット、アクチュエータユニット２１に駆動信号を供給するフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）、ＦＰＣに実装されたドライバＩＣを制御する制御基板等を含んでいる。

流路ユニット９は、図４に示すように、９枚のプレート１２２〜１３０が積層された流路部材であり、その上面９ａには、リザーバユニットのインク流出流路に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、上面９ａのインク供給口１０５ｂから下面（吐出面２ａ）の吐出口１０８に至るインク流路が形成されている。インク流路は、一端がインク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５、マニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａ、副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る複数の個別インク流路１３２からなる。上面９ａには、１０個のインク供給口１０５ｂの他に、図３に示すように、マトリクス状に配置された多数の圧力室１１０が開口している。吐出面２ａには、圧力室１１０と同数の吐出口１０８がマトリクス状に開口している。

ここで、流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。リザーバユニットからインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分配される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図２に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は主走査方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の主走査方向に関して互いにオーバーラップしている。

図５（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電層４１〜４３から構成されている。最上層の圧電層４１の表面には、複数の個別電極３５が、それぞれ圧力室１１０に対向して形成されている。圧電層４１とその下側の圧電層４２との間には、複数の個別電極３５と圧電層４１を挟むように、圧電層４２の上面全面に形成された共通電極３４が介在している。

共通電極３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しく基準電位が付与されるように、グランドに接続されている。一方、複数の個別電極３５は、ＦＰＣの内部配線を介してドライバＩＣとそれぞれ個別に電気的に接続されている。そのため、ドライバＩＣは、所望の一又は複数の個別電極３５に対して選択的に駆動信号を供給できる。つまり、アクチュエータユニット２１において、平面視で複数の個別電極３５と重なる複数の部分のそれぞれが、個別のアクチュエータとして機能する。すなわち、アクチュエータユニット２１には、圧力室１１０の数と同数の複数のアクチュエータが構築されている。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法の一例について説明する。アクチュエータユニット２１は、圧電層４１を活性部が存在する層とし且つ２枚の圧電層４２、４３を非活性層とした、所謂ユニモルフタイプである。圧電層４１は、その厚み方向に分極されている。個別電極３５を所定電位にして活性部に対して分極方向と同じ方向の電界を印加すると、活性部は圧電横効果により分極方向と直交する方向、すなわち面方向に縮む。一方、圧電層４２、４３は自発的には変形しないので、上層の圧電層４１と下層の圧電層４２、４３との間で面方向への歪みに差が生じることとなり、圧電層４１〜４３全体が圧力室１１０に向けて凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。

このような変形が生じることで、圧力室１１０の容積が低下し、圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、吐出口１０８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電層４１〜４３は元の形状になって圧力室１１０の容積が元の容積に戻り、マニホールド流路１０５から圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。

他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求がある毎に個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５が共通電極３４と同じ電位になるタイミングで、マニホールド流路１０５から圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、インクが吐出される。

次に、図６を参照しつつ、制御部１００について説明する。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行する制御プログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御部１００を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図６に示すように、制御部１００は、ヘッド制御部５１、画像データ記憶部５３、データ書込部５５、及びフラッシングデータ作成部５７を有している。

ヘッド制御部５１は、各インクジェットヘッド１に備えられたアクチュエータユニット２１に含まれる各アクチュエータの駆動を制御するものである。ヘッド制御部５１は、アクチュエータの駆動データを記憶する駆動データ記憶部５１ａと、アクチュエータを駆動する駆動信号を各アクチュエータに出力する駆動部５１ｂとを有している。駆動部５１ｂには、駆動データに基づいて増幅された駆動信号を生成するドライバＩＣが含まれる。

画像データ記憶部５３は、インクジェットプリンタ１０１と接続されているＰＣ（Personal Computer）等から転送された画像データを記憶する。画像データは、印刷ジョブにおける印刷枚数に加え、各吐出口１０８について、色毎のインク吐出量（ゼロ、小滴、中滴、大滴の４段階のいずれか）やドット形成位置等を複数の印字周期にわたって示すものである。なお、印字周期は、インクジェットヘッド１と用紙Ｐとが用紙の搬送方向における印刷の解像度に対応した単位距離だけ相対移動するのに要する時間である。

データ書込部５５は、画像データ記憶部５３に記憶された画像データを、ヘッド制御部５１の駆動データ記憶部５１ａに書き込む。これにより、画像データ記憶部５３に記憶された画像データに基づいて、アクチュエータユニット２１に含まれるアクチュエータの駆動を制御することが可能となる。すなわち、ヘッド制御部５１及びデータ書込部５５は、画像記録制御手段として機能する。

フラッシングデータ作成部５７は、フラッシングデータを生成し、ヘッド制御部５１の駆動データ記憶部５１ａに出力する。これにより、フラッシングデータに基づいて、アクチュエータユニット２１に含まれるアクチュエータの駆動を制御することが可能となる。すなわち、ヘッド制御部５１及びフラッシングデータ作成部５７は、フラッシング制御手段として機能する。ここで、本実施形態におけるフラッシングデータとは、吐出口１０８からインクが吐出されない範囲で吐出口１０８付近に形成されたメニスカスを振動させる予備振動、又は予備振動に引き続いて、吐出口１０８付近のインクを用紙Ｐに向けて吐出する予備吐出を行うためのデータである。フラッシングデータ作成部５７は、休止時間算出部５７ａ、予備振動回数記憶部５７ｂ、乱数生成部５７ｃ、及び予備吐出・予備振動追加部５７ｄを有している。

休止時間算出部５７ａは、画像データ記憶部５３に記憶されている画像データに基づいて、吐出口１０８から連続してインクが吐出されない時間である休止時間を算出する。休止時間は、印字周期の倍数となる。なお、本実施形態においては、用紙Ｐへの印字を開始する（用紙Ｐの搬送方向上流側端部がインクジェットヘッド１と対向する領域に到達する）直前に、全ての吐出口１０８から搬送ベルト８の予備吐出領域に向けてインクを吐出する事前予備吐出を行う。したがって、先の吐出から用紙Ｐにインクが吐出されるまでの休止時間は、画像データに基づく用紙Ｐへの印字開始時から起算される。

予備振動回数記憶部５７ｂは、休止時間と、予備振動を休止時間の終了直前に行うことで、その予備振動直後に予備振動が行われた吐出口１０８からインクの正常吐出が行われるようにするための予備振動の最小回数との関係を示す予備振動特性を記憶する。インクを吐出する直前に行う予備振動により、吐出口１０８内のインクを攪拌し、吐出口１０８内でのインクの増粘を抑制することができる。本実施形態においては、予備振動回数記憶部５７ｂには、図７における曲線９１で示される第１予備振動特性、及び曲線９２で示される第２予備振動特性の２つの予備振動特性が記憶されている。

第１予備振動特性の振動回数は、予備振動直後に予備振動が行われた吐出口１０８から予備吐出を行う場合に、正常吐出が行われるようにするための最小の予備振動回数である。具体的には、第１予備振動特性の振動回数は、予備吐出に係る駆動信号がアクチュエータに印加された際に、そのアクチュエータに対応する吐出口１０８から駆動信号が指示する吐出量のインクが吐出されて、駆動信号が指示する形態（サイズや形状）のフラッシングドットが用紙Ｐに形成されるようにするために必要な最小の予備振動回数となっている。

図７に示すように、第１予備振動特性は、時点ゼロから時点Ｔ１_ｍａｘまでの可変範囲で定義されている。時点ゼロから時点Ｔ１_０の間は、休止時間にかかわらず予備振動回数はゼロである。時点Ｔ１_０から時点Ｔ１_ｍａｘの間は、休止時間の増加につれて予備振動回数が多くなる変動範囲となっている。時点Ｔ１_ｍａｘにおける予備振動回数はＮ１_ｍａｘである。ここで、時点ゼロから時点Ｔ１_ｍａｘまでの時間は、予備振動直後の予備吐出を正常吐出とすることができる休止時間の最長時間（最大許容休止時間）である。つまり、休止時間が最大許容休止時間を超えた場合には、Ｎ１_ｍａｘ回以上の予備振動を行ったとしても、予備吐出を正常吐出で行うことはできない。

第２予備振動特性の振動回数は、予備振動直後に予備振動が行われた吐出口１０８から画像データ記憶部５３に記憶された画像データに基づくインクの吐出を行う場合に、正常吐出が行われるようにするための最小の予備振動回数である。具体的には、第２予備振動特性の振動回数は、画像データに基づくインクの吐出を行うような駆動信号がアクチュエータに印加された際に、そのアクチュエータに対応する吐出口１０８から駆動信号が指示する吐出量のインクが吐出され、駆動信号が指示する形態（サイズや形状）の画像ドットが用紙Ｐに形成されるようにするために必要な最小の予備振動回数となっている。

図７に示すように、第２予備振動特性は、時点ゼロから時点Ｔ２_ｍａｘまでの間で定義されている。時点ゼロから時点Ｔ２_０の間は、休止時間にかかわらず予備振動回数はゼロである。時点Ｔ２_０から時点Ｔ２_ｍａｘの間は、休止時間の増加につれて予備振動回数が多くなる。時点Ｔ２_ｍａｘにおける予備振動回数はＮ２_ｍａｘである。なお、休止時間に関して、時点Ｔ２_０は時点Ｔ１_０よりも早く、時点Ｔ２_ｍａｘは時点Ｔ１_ｍａｘよりも早い。

画像データに基づいてインクの吐出を行う場合は、予備吐出を行う場合に比べて、インクの高い着弾精度が要求される。したがって、同一の時点Ｔ_ｉにおいて、第２予備振動特性の予備振動回数Ｎ２_ｉは、第１予備振動特性の予備振動回数Ｎ１_ｉ以上となっている。すなわち、画像データに基づいてインクの吐出を行う場合には、予備吐出を行う場合に比べて、その吐出直前に行う予備振動の回数を多くすることで、吐出口１０８内でのインクの増粘を確実に抑制している。したがって、画像データに基づいてインクの吐出を行う際に、高い着弾精度を実現することができる。

乱数生成部５７ｃは、指示された範囲内で乱数を生成する。予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、複数の吐出口１０８のそれぞれにかかる休止時間が、第１予備振動特性が定義されている時点ゼロから時点Ｔ１_ｍａｘまでの可変範囲内において不規則に分布するように、駆動データ記憶部５１ａに記憶されている駆動データに、予備吐出に係るデータ及び予備振動に係るデータを追加する。具体的には、画像データから生成された駆動データに基づいて、図８（ａ）、（ｃ）に示すような波形の駆動信号がアクチュエータに印加される場合のように、休止時間算出部５７ａで算出される時点ゼロから時点Ｔ２_ｍａｘまでの時間を超えた場合に、予備吐出及び予備振動を追加する。

より詳細には、予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、図８（ａ）に示すように、休止時間（時点ゼロから時点Ｔ_ａ１までの時間）が時点Ｔ１_ｍａｘを超えている場合には、乱数生成部５７ｃに時点ゼロから時点Ｔ１_ｍａｘまでの範囲Ｌ_１間で乱数Ｔ_Ｒ１を生成させる。予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、図８（ｂ）に示すように、吐出口１０８の休止時間が時点Ｔ_Ｒ１となる直前に、吐出口１０８からの予備吐出が予備振動に引き続いて行われるように、駆動データに予備吐出及び予備振動のデータを追加する。このとき、予備振動は、第１予備振動特性の時点Ｔ_Ｒ１に対応するＮ１_Ｒ１回だけ行われるようにする。

また、予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、図８（ｃ）に示すように、休止時間（時点ゼロから時点Ｔ_ａ２までの時間）が、時点Ｔ２_ｍａｘを超えて時点Ｔ１_ｍａｘ以下である場合には、乱数生成部５７ｃに時点ゼロから時点Ｔ_ａ２までの範囲Ｌ_２間で乱数Ｔ_Ｒ２を生成させる。予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、吐出口１０８の休止時間が時点Ｔ_Ｒ２となる直前に、吐出口１０８からの予備吐出が予備振動に引き続いて行われるように、駆動データに予備吐出及び予備振動のデータを追加する。このとき、予備振動は、第１予備振動特性の時点Ｔ_Ｒ２に対応するＮ１_Ｒ２回だけ行われるようにする。

予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、休止時間算出部５７ａで算出された休止時間に基づいて、駆動データ記憶部５１ａに記憶されている駆動データに、予備振動にかかるデータを追加する。具体的には、画像データから生成された駆動データに基づいて、図８（ｅ）に示すような波形の駆動信号がアクチュエータに印加され、休止時間算出部５７ａで算出される休止時間（時点ゼロから時点Ｔ_ａ３までの時間）が、時点Ｔ２_０を超えて時点Ｔ２_ｍａｘ以下である場合に、予備振動を追加する。より詳細には、休止時間が時点Ｔ_ａ３となる直前に、第２予備振動特性の時点Ｔ_ａ３に対応するＮ２_ａ３回だけ予備振動が行われるようにする。

続いて、図９を参照しつつ、制御部１００で行われる処理手順の一例について説明する。なお、この処理手順の前に外部から画像データ記憶部５３への画像データの記憶が行われ、その後、図９の処理が開始される。

まず、データ書込部５５により、画像データ記憶部５３に記憶された画像データが、駆動データ記憶部５１ａに書き込まれる（ステップＳ１）。次いで、フラッシングデータ作成部５７の休止時間算出部５７ａにより、駆動データ記憶部５１ａに記憶されている駆動データに基づいて、休止時間Ｔ_ａの算出が行われる（ステップＳ２）。より詳細には、ある１つの吐出口１０８についての休止時間が１つだけ算出される。その後、ステップＳ２で算出された休止時間Ｔ_ａがＴ２_０以下であるか否かが判断される（ステップＳ３）。休止時間Ｔ_ａがＴ２_０以下である場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、後述するステップＳ９に進む。

一方、休止時間Ｔ_ａがＴ２_０を超える場合には（ステップＳ３：ＮＯ）、休止時間Ｔ_ａがＴ２_ｍａｘ以下であるか否かが判断される（ステップＳ４）。休止時間Ｔ_ａがＴ２_ｍａｘ以下である場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、休止時間がＴ_ａとなる直前に、第２予備振動特性の時点Ｔ_ａに対応するＮ２_ａ回だけ予備振動が行われるように、駆動データ記憶部５１ａに予備振動にかかるデータを追加する（ステップＳ５）。その後、後述するステップＳ９に進む。

そして、休止時間Ｔ_ａがＴ２_ｍａｘよりも大きい場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、休止時間Ｔ_ａがＴ１_ｍａｘ以下であるか否かが判断される（ステップＳ６）。休止時間Ｔ_ａがＴ１_ｍａｘ以下である場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、乱数生成部５７ｃによってゼロからＴ_ａの間で乱数Ｔ_Ｒを生成し、予備吐出が、休止時間がＴ_Ｒとなる直前に予備振動に引き続いて行われるように、駆動データ記憶部５１ａに予備振動及び予備吐出にかかるデータを追加する（ステップＳ７）。この段階では、休止時間Ｔ_Ｒ以降の時間について、新たに休止時間Ｔ_ａを算出する必要がある。なお、このときの予備振動は、第１予備振動特性の休止時間Ｔ_Ｒに対応するＮ１_Ｒ回だけ行われるようにする。その後、後述するステップＳ９に進む。

一方、休止時間Ｔ_ａがＴ１_ｍａｘよりも大きい場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、乱数生成部５７ｃによってゼロからＴ１_ｍａｘの間で乱数Ｔ_Ｒを生成し、予備吐出が、休止時間がＴ_Ｒとなる直前に予備振動に引き続いて行われるように、駆動データ記憶部５１ａに予備振動及び予備吐出にかかるデータを追加する（ステップＳ８）。この段階も、休止時間Ｔ_Ｒ以降の時間について、新たに休止時間Ｔ_ａを算出する必要がある。なお、このときの予備振動は、第１予備振動特性の休止時間Ｔ_Ｒに対応するＮ１_Ｒ回だけ行われるようにする。その後、後述するステップＳ９に進む。

ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ８が行われた後には、上述のステップＳ２において休止時間の算出が行われたある１つの吐出口１０８についての休止時間が全て算出されたか否かが判断される（ステップＳ９）。未だ休止時間の算出が終了していない場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、上述のステップＳ２に戻って、休止時間の算出が行われる。なお、ステップＳ７、Ｓ８で予備吐出が追加された場合には、追加された予備吐出が行われた後の休止時間が算出される。

一方、ある１つの吐出口１０８についての全ての休止時間の算出が終了した場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、全ての吐出口１０８についての休止時間の算出が終了したか否かが判断される（ステップＳ１０）。未だ休止時間の算出が行われていない吐出口１０８がある場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、上述のステップＳ２に戻る。一方、全ての吐出口について休止時間の算出が終了した場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、処理を終了する。

ここで、図１０を参照しつつ、上述のようなインクジェットプリンタ１０１で作成された印字物の一例について説明する。図１０は、用紙Ｐに対して、画像９５を形成したものである。画像９５は、用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向に関する略中央部分に形成される。したがって、用紙Ｐは主走査方向に関する中央部分が印字領域となっており、その両側が非印字領域となっている。

非印字領域に対向する各吐出口１０８については、事前予備吐出が行われた後に用紙Ｐへの印字が開始されてからの休止時間がＴ２_ｍａｘを超える。したがって、乱数生成部５７ｃにより、ゼロからＴ１_ｍａｘの間で乱数Ｔ_Ｒが生成され、予備吐出・予備振動追加部５７ｄによって、休止時間がＴ_Ｒとなる直前に予備吐出が予備振動に引き続いて行われるように予備振動及び予備吐出が追加される。なお、このときの予備振動は、第１予備振動特性の休止時間Ｔ_Ｒに対応するＮ１_Ｒ回だけ行われる。これにより、用紙Ｐにおける搬送方向上流側の端部（図１０中上方端部）と、印字開始から時刻Ｔ１_ｍａｘ経過後にインクジェットヘッド１と対向する位置に達する部分との間に、フラッシングドットがランダムに形成される。そして、予備吐出が行われた後の休止時間がＴ２_ｍａｘを超える場合には、さらに予備吐出が追加される。

一方、印字領域には、用紙Ｐにおける搬送方向上流側の端部と、印字開始から時刻Ｔ２_ｍａｘ経過後にインクジェットヘッド１と対向する位置に達する部分との間に、画像９５が形成される。したがって、印字領域に対向する各吐出口１０８については、事前予備吐出が行われた後に用紙Ｐへの印字が開始されてから、画像９５を構成する画像ドットを形成するインクを吐出するまでの休止時間Ｔ_ａがＴ２_ｍａｘ以下なので、この間に予備吐出が行われることはない。そして、印字開始後画像ドットを形成するインクを吐出する直前に、第２予備振動特性の時点Ｔ_ａに対応するＮ２_ａ回だけ予備振動が行われる。さらに、画像９５の搬送方向下流側のエッジを構成する画像ドットを形成した後の休止時間がＴ２_ｍａｘ以下である場合には、次の画像ドットを形成するインクを吐出する直前に予備振動が行われる。このときも、第２予備振動特性の時点Ｔ_ａに対応するＮ２_ａ回の予備振動が行われる。一方、休止時間がＴ２_ｍａｘを超える場合には、休止時間Ｔ_ａの算出、休止時間Ｔ_Ｒの認定、予備振動の追加、予備吐出の追加が繰り返される。これにより、画像９５の搬送方向下流側に、フラッシングドットが形成される。

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、振動回数記憶部５７ｂに、吐出口１０８の休止時間と、予備振動を休止時間の終了直前に行うことで、その予備振動直後に予備振動が行われた吐出口１０８からの予備吐出が正常に行われるようにするための予備振動の最小回数との関係を示す第１予備振動特性が記憶されている。また、データ書込部５５は、画像データ記憶部５３に記憶された画像データをヘッド制御部５１の駆動データ記憶部５１ａに書き込む。フラッシングデータ作成部５７の予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、複数の吐出口１０８に係る休止時間Ｔ_Ｒが、第１予備振動特性が定義されているゼロからＴ１_ｍａｘの可変範囲内において一定とならないように、駆動データ記憶部５１ａに記憶されている駆動データに、予備吐出に係るデータ及び予備振動に係るデータを追加する。このように、休止時間の終了直前に予備振動を行うことで、予備振動を行わない場合に比べて休止時間を長くとることが可能となる。よって、複数の吐出口１０８に係る休止時間が一定とならないように、休止時間を最大許容休止時間よりも短くしても、休止時間の終了直前に行われる予備吐出によって用紙Ｐ上に形成されるフラッシングドットの密度が高まるのを抑制することができる。その結果、フラッシングドットの視認性が高まるのを抑制できる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、予備吐出・予備振動追加部５７ｄは、乱数生成部５７ｃに乱数Ｔ_Ｒを生成させ、吐出口１０８の休止時間がＴ_Ｒとなる直前に、吐出口１０８からの予備吐出が予備振動に引き続いて行われるように、予備吐出及び予備振動を追加する。したがって、複数の吐出口１０８に係る休止時間が不規則となるので、フラッシングドットの視認性の高まりを確実に抑制することができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、予備振動は、第１予備振動特性の休止時間Ｔ_Ｒに対応するＮ１_Ｒ回だけ行われるようにする。したがって、休止時間Ｔ_Ｒの長さに応じて予備吐出の正常吐出が行われるようにするための最小回数だけ予備振動を行うので、無駄にアクチュエータが駆動されるのを抑制することができる。よって、アクチュエータの寿命の低下を防止できる。また、予備振動に伴う電力消費を抑制できる。

さらに、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、第１予備振動特性は、予備振動の最小回数がゼロである休止時間ゼロから最大許容休止時間であるＴ１_ｍａｘまでの可変範囲において定義されている。したがって、予備振動の最小回数がゼロとなる範囲まで休止時間の取り得る範囲が広がるので、休止時間の決定の自由度が高まる。また、予備振動に伴う電力消費を抑制できる。さらに、正常吐出が可能な最長時間である最大許容休止時間まで休止時間の取り得る範囲を広げることができる。したがって、フラッシングドットの密度を効果的に低下させ、視認性の高まりを確実に抑制することができる。

加えて、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、予備振動回数記憶部５７ｂに、吐出口１０８の休止時間と、予備振動直後に予備振動が行われた吐出口１０８から画像データに基づくインクの吐出を行う場合に、正常吐出が行われるようにするための最小の予備振動回数との関係を示す第２予備振動特性が記憶されている。そして、休止時間Ｔ_ａが、第２予備振動特性が定義されている休止時間の最大時間であるＴ２_ｍａｘ以下である場合には、予備吐出・予備振動追加部５７ｄによる予備吐出の追加は行われない。したがって、予備吐出の回数を減らすことができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、休止時間Ｔ_ａがＴ２_ｍａｘ以下である場合に、予備吐出・予備振動追加部５７ｄによって、休止時間がＴ_ａとなる直前に、第２予備振動特性の休止時間Ｔ_ａに対応するＮ２_ａ回だけ予備振動が行われるように、予備振動が追加される。したがって、予備吐出を行う場合と、画像データに基づいてインクの吐出を行う場合とで、それぞれの場合に即した互いに異なる振動特性に基づいて、その吐出までの休止時間の終了直前に行う予備振動の回数を定めることができる。したがって、要求される吐出精度に応じて予備振動の回数を定めることができる。

以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。

例えば、上述の実施形態では、予備吐出・予備振動追加部５７ｄが、乱数生成部５７ｃに乱数Ｔ_Ｒを生成させ、休止時間がＴ_Ｒとなるように予備吐出を追加し、複数の吐出口にかかる休止時間が不規則分布する場合について説明したが、これには限定されず、複数の吐出口にかかる休止時間が一定とならないようになっていればよい。また、乱数に基づかずに不規則に分布するようにしてもよい。

加えて、上述の実施形態では、予備振動は、第１予備振動特性の休止時間Ｔ_Ｒに対応するＮ１_Ｒ回又は第２予備振動特性の休止時間Ｔ_Ｒに対応するＮ２_Ｒ回だけ行われるようにする場合について説明したが、予備振動は、これらの回数Ｎ１_Ｒ回又はＮ２_Ｒ回以上であればよい。

また、上述の実施形態では、第１予備振動特性が、予備振動の最小回数がゼロである休止時間ゼロから最大許容休止時間であるＴ１_ｍａｘまでの可変範囲において定義されている場合について説明したが、これには限定されない。第１予備振動特性は、休止時間の増加に連れて予備振動の最小回数が多くなる変動範囲を少なくとも一部に含み且つ最大許容休止時間を超えない範囲で定義されていてばよい。

また、上述の実施形態では、休止時間Ｔ_ａが、第２予備振動特性が定義されている休止時間の最大時間であるＴ２_ｍａｘ以下であるときは、予備吐出・予備振動追加部５７ｄによって、休止時間がＴ_ａとなる直前に、第２予備振動特性の休止時間Ｔ_ａに対応するＮ２_ａ回だけ予備振動が行われる場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、第２予備振動特性は用いなくてもよい。例えば、休止時間Ｔ_ａが、第１予備振動特性が定義されている休止時間の最大時間であるＴ１_ｍａｘ以下であるときに、予備吐出・予備振動追加部５７ｄによって、休止時間がＴ_ａとなる直前に、第１予備振動特性の休止時間Ｔ_ａに対応するＮ１_ａ回だけ予備振動が行われるようにしてもよい。この場合は、休止時間Ｔ_ａがＴ１_０未満であれば、予備振動は行われない。

１インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
９流路ユニット
５１ヘッド制御部（画像記録制御手段・フラッシング制御手段）
５３画像データ記憶部（画像データ記憶手段）
５５データ書込部（画像記録制御手段）
５７フラッシングデータ作成部（フラッシング制御手段）
５７ｂ予備振動回数記憶部（予備振動回数記憶手段）
１０８吐出口
１３２個別インク流路（個別液体流路）

Claims

液体を吐出する吐出口に至る個別液体流路を複数有する流路ユニット、及び、前記個別液体流路内の液体に吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータを含む液体吐出ヘッドと、
記録媒体に記録されるべき画像に係る画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記液体吐出ヘッドに対して相対移動する記録媒体に向けて液体が吐出されて当該記録媒体に画像が記録されるように、前記画像データに基づいて前記複数のアクチュエータを制御する画像記録制御手段と、
前記吐出口から連続して液体が吐出されない時間を示す休止時間と、前記吐出口から液体が吐出されない範囲で前記吐出口付近に形成されたメニスカスを振動させる予備振動を前記休止時間の終了直前に行うことで当該予備振動直後に当該吐出口から正常吐出が行われるようにするための前記予備振動の最小回数との関係を示す第１予備振動特性であって、前記休止時間の増加に連れて前記予備振動の最小回数が多くなる変動範囲を少なくとも一部に含み且つ前記予備振動直後における当該吐出口からの吐出を正常吐出とすることができる前記休止時間の最長時間である最大許容休止時間を超えない前記休止時間の可変範囲において定義された第１予備振動特性を記憶する予備振動回数記憶手段と、
前記複数の吐出口のそれぞれに係る前記休止時間が前記可変範囲内において一定とならないと共に、各吐出口について、前記画像データに基づかない前記アクチュエータの駆動によって前記吐出口付近の液体を画像の記録される記録媒体に向けて吐出する予備吐出が、前記休止時間の終了直前における前記第１予備振動特性の当該休止時間に対応する回数以上の前記予備振動に引き続いて行われるように、前記複数のアクチュエータを制御するフラッシング制御手段とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
前記フラッシング制御手段は、乱数に基づいて、前記複数の吐出口のぞれぞれに係る前記休止時間を前記可変範囲内において不規則に分布させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記フラッシング制御手段は、前記予備振動の回数が前記第１予備振動特性の前記休止時間に対応する回数となるように、前記複数のアクチュエータを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
前記可変範囲は、前記予備振動の最小回数がゼロとなる前記休止時間の範囲を少なくとも一部に含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記可変範囲の上限値が前記最大許容休止時間であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記フラッシング制御手段は、各吐出口について、前記フラッシング制御手段の制御に基づく予備吐出又は前記画像記録制御手段の制御に基づく液体の吐出から、前記画像記録制御手段の制御に基づく次の液体の吐出までの時間間隔が所定値以下であるときには、当該吐出口から予備吐出が行われないように、前記複数のアクチュエータを制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記所定値が前記可変範囲の上限値であることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
前記予備振動回数記憶手段は、前記予備振動の最小回数が、ゼロから前記最大許容休止時間の終了よりも早いタイミングまでの休止時間について定義された第２予備振動特性をさらに記憶しており、
前記フラッシング制御手段は、各吐出口について前記フラッシング制御手段の制御に基づく予備吐出又は前記画像記録制御手段の制御に基づく液体の吐出から、前記画像記録制御手段の制御に基づく次の液体の吐出までの時間間隔が前記第２予備振動特性に係る休止時間の最大値以下である期間の終了直前に、前記第２予備振動特性の当該休止時間に対応する回数以上の予備振動が行われるように、前記複数のアクチュエータを制御することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。