JP5713606B2 - インクジェット記録装置及び記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を吐出させ、これを記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録装置及びインクジェット記録装置を用いた記録方法に関する。

特許文献１には、記録ヘッドの過度の昇温を抑えるために、記録ヘッドの温度と記録媒体の幅情報に応じて各記録走査を実行する前にウェイト時間（休止時間）を設定する構成が開示されている。また、マルチパスによって記録を行う場合に、画像の濃度や色相が変わり、そこで濃度ムラや色相ムラが発生することを抑えるために、各記録走査前の休止時間を段階的に設定することが記載されている。

特開２００６−３４１５７０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、記録ヘッドの温度上昇を抑えるために、記録ヘッドの温度が高いほど記録走査前の休止時間を長くすることになる。しかしながら、記録走査前の休止時間を長くすると、記録画像上で粒状性が目立ってしまうことがある。所定領域に複数のインク滴を重ねて吐出して画像を形成する場合、先の吐出と後の吐出との間に時間があると、先に吐出されたインクが記録媒体内で浸透が進み、後に吐出されたインクが記録媒体に浸透しがたくなる。そのため、後に吐出されたインク滴の粒状感が目立って記録画像の品質を低下させてしまうおそれがある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、記録ヘッドの温度上昇を抑えつつ、記録画像のインク滴の粒状感を抑えることのできるインクジェット記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。

本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体と前記記録ヘッドとを走査方向に相対的に走査させながら前記記録媒体に記録を行うために相対的な前記走査を行う走査手段と、前記記録ヘッド周囲の湿度に関する湿度情報を取得するための湿度情報取得手段と、を備え、所定の条件が満たされる場合には、前記走査手段による走査の前に、所定の記録休止時間、記録動作を休止するインクジェット記録装置であって、前記湿度情報取得手段によって取得された前記湿度情報が示す湿度に基づいて、前記情報が示す湿度が閾値より高い場合は、前記情報が示す湿度が前記閾値より高くない場合よりも前記記録休止時間が短くなるように、前記記録休止時間を決定する決定手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドの温度上昇を抑えつつ、記録画像のインク滴の粒状感を抑えることのできるインクジェット記録装置及び記録方法を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。 記録ヘッドの吐出口形成面の平面図である。 制御系のブロック図である。 画像データの変換処理の流れを示すブロック図である。 記録データについて示す図である。 記録動作を説明するフローチャートである。 記録時間と記録ヘッドの温度との関係を示すグラフである。 記録ヘッドの温度と安定吐出時間の関係を示すグラフである。 記録休止時間と粒状性との関係を示すグラフである。 図１のインクジェット記録装置によって記録を行う際の、記録の休止時間と、そのときの記録ヘッドの温度との間の関係について示したグラフである。 図１のインクジェット記録装置によって記録を行う際の、記録の休止時間と、そのときの記録ヘッドの周囲の環境湿度との間の関係について示したグラフであり、二つの設定された休止時間について示された説明図である。 図１のインクジェット記録装置によって記録を行う際に用いられる、記録ヘッドの周囲の環境湿度と、記録ヘッドの温度と、に応じて設定される休止時間について示したテーブルである。 図１とは別のインクジェット記録装置によって記録を行う際の、記録の休止時間と、そのときの記録ヘッドの周囲の環境湿度との間の関係について示したグラフであり、四つの設定された休止時間について示された説明図である。 図１３の記録の際に用いられる、記録ヘッドの周囲の環境湿度と、記録ヘッドの温度と、に応じて設定される休止時間について示したテーブルである。 さらに別のインクジェット記録装置によって記録を行う際に、記録ヘッドによる記録の休止時間を設定する際のフローを示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係るインクジェット記録装置によって記録を行う際に用いられる、記録ヘッドの周囲の環境湿度と、記録ヘッドの温度と、に応じて設定される休止時間について、総記録デューティごとに示したテーブルである。 本発明の第二実施形態に係るインクジェット記録装置によって記録を行う際の、記録の休止時間と、そのときの記録ヘッドの温度との間の関係について、総記録デューティごとに示したグラフである。 本発明の第三実施形態に係るインクジェット記録装置によって記録を行う際に用いられる、記録ヘッドの周囲の環境湿度と、記録ヘッドの温度と、に応じて設定される休止時間について、記録媒体の種類ごとに示したテーブルである。 本発明の第三実施形態に係るインクジェット記録装置の、記録の休止時間と、そのときの記録によって得られる記録画像上でのインク滴の粒状性との間の関係について、記録媒体ごとに粒状性が視認されない程度のレベルの休止時間を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置について、図面を参照しながら説明する。

（第一実施形態）
＜記録装置本体の構成＞
図１は、本実施形態に適用されるインクジェット記録装置１０００の内部機構を説明するための概略斜視図である。図において、搬送モータの駆動により、搬送ローラ１０１が回転し、記録媒体が矢印Ｆ方向に搬送される。すなわち、搬送ローラ１０１は搬送手段である。記録媒体の搬送方向Ｆ（副走査方向）と直交する方向には、ガイドシャフト１０２が配置されている。記録ヘッド１０３を搭載したキャリッジ１０４は、ガイドシャフト１０２に案内支持されながら、キャリッジモータに駆動されて図中矢印Ｓ方向（主走査方向）に往復移動（走査）する。これによって、記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置１０００が、記録媒体の搬送が行われる搬送方向に交差する主走査方向に記録ヘッド１０３を往復移動させて走査させている。キャリッジ１０４に搭載された記録ヘッド１０３は、キャリッジ１０４の移動走査中に記録データに応じてインクの吐出を実行する。記録ヘッド１０３による１回の記録走査が行われると、記録媒体Ｍは搬送ローラ１０１によって所定量搬送される。

＜環境湿度取得手段＞
環境湿度に関する情報を取得するための湿度センサ１０５について説明する。湿度センサ１０５は、排紙ローラ１０６の下部に配置されている。湿度センサとしては吸湿性物質として塩化リウチム・セラミックス・高分子などを使用し、水蒸気量の変化を電気抵抗や電気容量など電気的な変化として測定する湿度計を用いている。ただし、温度センサ及び湿度センサとしてはこれらに限定されるわけではない。湿度センサ１０５が、記録ヘッドの周囲の湿度を取得する湿度取得手段として機能している。

ここで、本実施形態で説明する湿度とは相対湿度のことであり、以下の式で定義される。
Ｕｗ＝ｘｖ／ｘｖｓ×１００＝ｅ／ｅｓ×１００≒ｅ／ｅｗ×１００
Ｕｗ ：湿潤空気の相対湿度
ｅｓ ：飽和湿潤空気の水蒸気圧
ｅｗ ：水の飽和蒸気圧
ｘｖ ：湿潤空気の水のモル分率
ｘｖｓ：飽和湿潤空気の水のモル分率
ｅ ：湿潤空気の水蒸気圧

＜記録ヘッド構成＞
図２（ａ）は、記録ヘッド１０３の吐出口形成面の平面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された吐出口形成面のうち、一部の吐出口２０４の拡大図である。記録ヘッド１０３は、３枚のチップＡ（２０１）、Ｂ（２０２）、Ｃ（２０３）を備える。それぞれのチップは、副走査方向に１２００ｄｐｉのピッチで並んだ１０２４個の吐出口２０４から成るノズル列を４列有する。また、それぞれのチップは、吐出口列の両端部の吐出口近傍に温度センサを有する。チップＡ（２０１）の温度センサのうち、記録媒体の給送方向に対して上流側（給紙側）に位置する温度センサをＤｉＡ０（２０５）、一方下流側（排紙側）に位置する温度センサをＤｉＡ１（２０６）とする。また、同様にチップＢ（２０２）、チップＣ（２０３）の温度センサを順にＤｉＡ２〜５（２０７〜２１０）とする。ここで記録ヘッド１０３の駆動条件はチップごとに設定可能であり、各チップに配置されている温度センサからの情報に応じてチップ単位で駆動条件が変更可能な構成になっている。

＜記録ヘッド温度取得手段＞
ここで、記録ヘッド１０３の温度を取得するための温度センサ（２０５〜２１０）について説明する。本実施形態で用いる温度センサはダイオードであり、温度に応じて順方向電圧が変化する性質を利用している。インクの温度を直接検出することは困難であるため、一般には、記録ヘッド基板の温度（以下、記録ヘッド温度Ｔｈｅａｄと称す）を検出し、これを記録ヘッドの温度として用いている。記録ヘッド温度を検出するための構成としては、ダイオードセンサ以外に、例えば金属薄膜センサ等、ダイオード以外の温度検出手段を用いてもよい。またキャリッジ基板上にはサーミスタが取り付けられており、環境温度を読み取ることができる。ダイオードセンサを持たないインクジェット記録装置の場合は、記録ヘッドの温度の代わりに環境温度を使用しても良い。このように、本実施形態では、温度センサ（２０５〜２１０）が、記録ヘッドの温度を取得する温度取得手段として機能している。

＜制御系の構成＞
図３は、インクジェット記録装置１０００の制御系のブロック図である。図３において、３０１は外部装置３０２との間で画像データや制御コマンド等のデータ送受信を行うためのインターフェースである。３０３は、記録装置全体の各種制御を行うＣＰＵである。本実施形態では、ＣＰＵ３０３が、記録ヘッドによるインクの吐出及び記録ヘッドによる走査を制御する記録制御手段として機能する。そして、ＣＰＵ３０３は、入力された記録データに基づいて記録を行う。３０４はＲＯＭで、ＣＰＵ３０３が制御を行うためのプログラムや固定データが格納されている。３０５は、各種データ（記録ヘッド１０３に供給すべき記録データ等）を一時的に格納したり、ＣＰＵ３０３が行う処理のワークエリアとして利用されたりするＲＡＭである。３０６は、記録ヘッド１０３に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイである。ゲートアレイ３０６は、インターフェース３０１、ＣＰＵ３０３、ＲＡＭ３０５間のデータ転送の制御も行う。３０７および３０８はそれぞれ、搬送モータ３０９及びキャリッジモータ３１０を駆動するためのモータドライバである。また、３１１は記録ヘッド１０３を駆動するためのヘッドドライバである。

＜画像処理＞
次に、本実施形態における画像処理について説明する。図４は、画像データの変換処理の流れを示すブロック図である。図４に、入力されるＲＧＢ各色８ビット（２５６階調）で表される画像情報を、インク各色１ビットのデータに変換して出力する画像処理のフローを示す。

外部装置３０２とは、例えばパーソナルコンピュータであり、アプリケーション４０１と、プリンタドライバ４０２とで構成される。アプリケーション４０１は、外部装置３０２のモニタにおけるＵＩ画面にてユーザが指定した情報に基づいて、プリンタドライバ４０２に送る画像情報を作成する処理、及び記録の制御を司る記録制御情報を設定する処理を実行する。図５は画像情報、及び記録制御情報で構成される記録データについて示す図である。記録制御情報は、「画像モード情報」、「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、記録媒体の種類、及びサイズが記述されており、種類は普通紙、光沢紙、はがき、プリンタブルディスクなどの中から１種類、サイズはＡ３ノビ、Ａ３、Ａ４、Ｌ判などの中から１種類の記録媒体が規定されている。また「画像モード情報」として「カラーモード」または「モノクロモード」の規定もされている。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。ここで、アプリケーション４０１で処理されたこれらの画像情報、及び記録制御情報は、記録の際にプリンタドライバ４０２に渡される。

プリンタドライバ４０２はその処理として、前段処理４０３、後段処理４０４、γ補正４０５、量子化処理４０６、および記録データ作成４０７を有する。以下に、各処理を簡単に説明する。まず前段処理４０３にてｓＲＧＢ規格の画像データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって再現される色域が、記録装置によって再現される８ビットのＲ、Ｇ、Ｂデータ（ＲＧＢ値）に変換される。その後、後段処理４０４で上記色域のマッピングがなされたＲ、Ｇ、Ｂデータが、このデータの表す色を再現する８ビットの色分解データに変換される。続くγ補正４０５では、後段処理４０４によって求められた各色の色分解データについて、各色毎にその濃度値（階調値）変換が行われる。そして、量子化処理４０６では、γ補正４０５にて変換がなされた各色８ビットの色分解データのそれぞれについて、５ビットのデータに変換する量子化処理が行われる。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１７階調の５ビットデータに変換する。印刷データ作成処理４０７は、上述した制御データおよび量子化部で作成された５ビットの画像情報で構成されている。以上のようにして生成された記録データは、記録装置へ供給される。

外部装置によって記録データが記録装置に送られると、記録装置は入力された記録データに対して、１７値の階調値情報をドット配置パターンに変換して２値化処理を行うドット配置パターン化処理４０８、及びマスク処理４０９を行う。そしてこの記録データはヘッドドライバ３１１に供給され、記録ヘッド１０３より記録データに応じたインク吐出が行われる。

＜記録制御＞
以上説明した記録装置を用いて、実際に記録を実行する場合のシーケンスを以下に具体的に説明する。本実施形態では、インクジェット記録装置１０００は、記録が行われる際に、記録ヘッド１０３の温度と、記録ヘッド１０３の周囲の湿度を検知する。そして、検知された記録ヘッド１０３の温度及び周囲の湿度に応じて、各記録走査の前に記録動作を休止する記録休止時間を設ける。

図６は、記録動作を説明するフローチャート１である。まず、ステップＳ６０１において記録が開始されると、ホスト装置からインターフェース及びゲートアレイを介して記録制御情報及び画像情報から構成される記録データがＣＰＵに入力される（ステップＳ６０２）。

ステップＳ６０３で、ＣＰＵは、搬送モータを駆動させることにより記録媒体を給紙および搬送し、所定の記録位置まで記録媒体を搬送する。続いてＣＰＵは、ステップＳ６０４において記録ヘッド温度センサが検出した記録ヘッド温度Ｔｈｅａｄ１を取得し（温度情報取得工程）、ステップＳ６０５で湿度センサが検出した環境湿度Ｈｅｎｖを取得する（湿度情報取得工程）。そしてステップＳ６０６で、記録に関与しないインク滴をキャップに対して吐出することで、記録ヘッド内部の吐出口付近で増粘したインクや記録ヘッド内部のゴミ等を吐出口の外部に排出する予備吐出（給紙時予備吐）が行われる。記録開始前に予備吐出が行われることで、記録開始前の吐出口付近のインク状態をリセットさせる。予備吐出は、ＣＰＵが取得した情報に応じた条件で実行される。

ステップＳ６０７では、記録媒体の大きさを判断する。本実施形態では、ステップＳ６０２で入力された記録データに含まれる記録媒体の大きさに関するデータＳｄａｔａから、記録媒体の大きさがＡ３サイズ以上か否かを判断する。ＣＰＵ３０３が、記録データから記録媒体の大きさに関する記録媒体サイズ情報を取得する記録媒体サイズ情報取得手段として機能する。そして、記録媒体がＡ３サイズ以上である場合には、記録休止時間を設ける必要があると判断する。記録媒体がＡ３未満の場合には、記録休止時間を設けない。本実施形態では、記録媒体の主走査方向の幅で記録媒体のサイズを判断したが、記録媒体の面積等により判断してもよい。

図７は、記録時間と記録ヘッド温度との関係を示すグラフである。ここで、室温３０℃、湿度１０％の環境においてＡ３ノビ、Ａ４サイズの画像を連続記録した場合の記録ヘッド温度推移を示す。Ａ３ノビの記録媒体に記録を行ったときの記録ヘッド１０３の温度を黒の線で示し、Ａ４の記録媒体に行ったときの記録ヘッドの温度をグレーの線で示す。Ａ３ノビの記録媒体に記録を行う場合は、記録ヘッドの温度が４５℃を超えると記録ヘッドの吐出不良が発生する。Ａ４の記録媒体に記録を行う場合は、記録ヘッドの温度が５２℃を超えると記録ヘッドの吐出不良が発生する。なお、本明細書では、Ａ３ノビの記録媒体の大きさは４８３ｍｍ×３２９ｍｍとされ、Ａ３（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）の記録媒体の大きさよりもやや大きいものが用いられている。図７に示すように、高温低湿環境でＡ３ノビサイズの記録媒体に連続記録を行うと、記録ヘッド１０３の温度が吐出不良の発生し得る温度を超えることがある。一方Ａ４サイズの記録媒体に連続記録を行っても、記録ヘッドの温度が吐出不良の発生しうる温度を超えることはない。

図６のフローチャートに戻り、説明を続ける。上記のように、Ａ３よりも大きいサイズの記録媒体に記録を行うときは吐出不良の可能性があるため、Ｓ６０７で記録媒体のサイズがＡ３以上か否かを判断する。記録媒体のサイズがＡ３以上の場合は、ステップＳ６０８へ進む。記録媒体のサイズがＡ３未満の場合は、ステップＳ６１３に進む。ステップＳ６０８では、ステップＳ６０５で取得した環境湿度Ｈｅｎｖが環境湿度閾値Ｈｔｈ＝４０％以上か否かを判断する。Ｈｅｎｖ≧Ｈｔｈであれば、周囲の環境が高湿であるとしてステップＳ６０９へ進む。Ｈｅｎｖ＜Ｈｔｈであれば、周囲の環境は低湿であるとしてステップＳ６１０へと進む。

図８は、記録ヘッドの温度と安定吐出時間の関係を示すグラフである。図８は湿度１０％及び８０％の環境における、記録ヘッド温度と安定吐出時間の関係を示している。図８に示すように、記録ヘッド温度が上昇すると、それに従って安定吐出時間が短くなる。ここで、安定吐出時間とは、ある環境下（温度、湿度）における記録ヘッド１０３が吐出をしないで放置後に吐出したときに安定した吐出を保証できる時間のことをいう。インクジェット記録装置１０００では、記録ヘッド１０３の各吐出口２０４からインクの吐出を行う際に、各吐出口近傍のインク環境条件によって経時的にインク中の水分蒸発が起こる。インクからの水分蒸発量が多くなると、それによって記録ヘッド１０３内部の吐出口近傍のインクの粘度が増加し、吐出され難い状態になってしまう。そのような状況で、濃度の上昇したインクを吸引回復により回復させずに吐出しないで放置すると、次にその吐出口で記録のためにインクを吐出しようとした際に正常なインクの吐出を保証出来ない場合がある。記録ヘッド１０３の温度が上昇すると、それに伴い安定吐出時間が短くなるため、例えば記録媒体がＡ３ノビサイズで湿度が１０％の環境下においては、記録ヘッドの温度が４５℃以上となると、吐出安定時間が不十分なために吐出不良が発生する可能性がある。

一方、Ａ３ノビサイズの記録媒体で湿度が８０％の環境下では、記録ヘッド１０３の温度が４８℃になるまで安定吐出が可能である。湿度が高い場合には、記録ヘッド温度がある程度高くても、記録ヘッド１０３内におけるインクの液面の増粘の程度が小さいので、吐出安定時間は短くならず、比較的長く吐出の安定性が確保される。このように、インク吐出が十分に安定するような安定吐出時間を確保できる記録ヘッド温度は、周囲の環境湿度によって異なる。以上の理由から、環境湿度に応じた記録ヘッド温度の閾値、及び記録ヘッド１０３による走査、インク吐出の休止時間を決定する。

この後、図６に示されるフローチャートにおけるフローで、記録ヘッド１０３の温度が所定の温度閾値以上であるかどうかが判断される。このとき、記録制御手段としてのＣＰＵ３０３が、予め温度センサによって取得された温度情報における記録ヘッド１０３の温度が所定の温度閾値以上である場合には、記録休止時間を設ける必要があると判断する（休止有無判断工程）。ここでは、湿度が高い条件のときと、湿度が低い条件のときとで、別々の温度閾値が設定されている。

また、湿度が高いときの温度閾値は、温度が低いときの温度閾値よりも高く設定される。これは、記録ヘッド１０３の周囲環境の湿度が高い方が記録ヘッド１０３内部のインクが増粘し難く、記録ヘッド１０３の温度が高くなっても、インク吐出による吐出不良が起き難くインク吐出が安定し易いことによる。

ステップＳ６０９では、Ｓ６０４で取得した給紙時のヘッド温度Ｔｈｅａｄ１が記録ヘッド温度閾値Ｔｔｈ１＝４３℃以上か否かを判断する。ここで上述したように、本実施形態では記録ヘッド１０３のそれぞれのチップごとにダイオードセンサ２０５〜２１０が配置されている。そのため、チップと同数種類の記録ヘッド温度情報が得られることになる。本実施形態のＳ６０９、及び後述するＳ６１０では、記録ヘッド温度Ｔｈｅａｄ１として複数の記録ヘッド温度のうち最大値Ｔｈｅａｄｍａｘ１を用いることとする。Ｔｈｅａｄ１≧Ｔｔｈ１であれば、記録ヘッドの昇温を抑制する必要があると判断し、主走査開始前にＴｗａｉｔ１＝０．５秒の記録休止時間を設定する（ステップＳ６１１）。

ステップＳ６１０では、記録ヘッド温度Ｔｈｅａｄ１が記録ヘッド温度閾値Ｔｔｈ２＝３９℃以上か否かを判断する。Ｔｈｅａｄ１≧Ｔｔｈ２であれば、記録ヘッドの昇温を抑制する必要があると判断し、主走査開始前にＴｗａｉｔ２＝０．８５秒の記録休止時間を設定する（ステップＳ６１２）。そして、休止時間が必要であると判断されたときには、それぞれの走査の間に記録休止時間記録動作を休止する。

図９は、記録休止時間と粒状性との関係を示すグラフである。ここで、本実施形態における記録の休止時間と粒状性の関係、及び記録の休止時間と吐出安定時間の関係について説明する。図９は、室温３０℃、湿度１０％及び８０％の環境における、粒状性と記録休止時間の関係を示したグラフである。図９では、横軸に記録休止時間を取り、縦軸に記録画像上での粒状性の程度について示している。図９では、縦軸の粒状性の値が高くなるほど、記録画像上での粒状感が目立つようになり、粒状感が視認され易くなる。図９に示されるように、記録休止時間が長くなると、それに従い記録画像における粒状性が目立ってくる。これは、目止め効果と呼ばれる現象による。目止め効果は、所定領域に複数のインク滴を重ねて打ち込むことにより画像を形成する場合に、複数打ち込まれるインク滴同士の間で長い時間差が生じると、先に打たれたインクの浸透が記録媒体で進み、後から打たれたインクが浸透し難くなるという現象である。

目止め効果は、浸透速度の変化が少ない染料インクを用いた場合にはあまり発生せず、一般に染料よりも色材の粒径が大きい顔料を用いたインクによる記録で比較的顕著に表れる。顔料インクは、記録媒体の表面に色材が残り易く、ドットを重ねた場合に先発のインクと後発のインクで浸透速度が大きく異なる場合が多い。特に、表面に色材が残りやすい光沢紙などでは、目止め効果がより発生しやすいことが分かっている。このように、先に打たれたインクと後から打たれたインクの紙面上でのドット形成の様子が異なり、結果として粒状に視認されてしまう現象をビーディングと呼ぶ。吐出されたインクの濃度変化による濃度ムラや色相ムラは段階的に変化していれば人間の視覚特性上視認され難い。しかしながら、上述した粒状性については、変化の度合いに関わらず、徐々に変化していたとしても視認可能レベルを超えた時点で視認されてしまう。そのため、粒状性を制御するためには、休止時間の変化過程ではなく、最大休止時間を管理する必要がある。

このように、所定領域に複数のインク滴を重ねて打ち込むことにより画像を形成する場合に、記録休止時間を長く設定すると、複数打ち込まれるインク滴同士の間で長い時間差が生じることで粒状感が目立つ場合がある。図９に示されるように、湿度１０％及び湿度８０％のいずれの場合においても、記録休止時間が長くなればなる程、粒状感が目立ち易くなっている。

また、一般に、記録媒体表面の水分量が多いと記録媒体内にインクが浸透し難くなるため、周囲の環境が湿度の高い状態である場合には、湿度の低い状態である場合に比べ、記録媒体の吸湿性によって記録媒体の表層に吸収される水分量が多くなる。従って、周囲の環境が高湿である場合には、低湿である場合よりも記録媒体の保持する水分が多い。従って、周囲の環境が高湿の状態では、記録媒体に着弾した後のインクの浸透性が良好でなく、その結果、低湿の場合に比べて粒状性が記録画像上で目立ってしまう傾向がある。そのため、周囲の環境の湿度が高い場合には、後に打ち込まれたインクによる粒状性は目立ち易い。従って、周囲の環境の湿度が高い場合には、記録休止時間が比較的短い場合であっても、記録画像上で粒状性が視認されてしまう可能性がある。

本実施形態では、図９に示されるように、湿度１０％環境では粒状性が視認できないレベルを保てるような記録休止時間の限界は１．２秒、湿度８０％環境では０．６秒である。この時間を越えて記録休止時間を設定すると、記録画像上で粒状感が目立ってしまう可能性がある。記録ヘッドの周囲の湿度が高い場合の記録休止時間の上限は、記録ヘッド周囲の湿度が低い場合の記録休止時間の上限よりも小さい。

一方、図１０は、比較的高温の環境で連続記録を行った場合の記録ヘッド１０３の温度の最大値と記録休止時間との間の関係を示したグラフである。記録ヘッド１０３が比較的高温である場合には吐出口付近のインクの水分蒸発が低温環境の場合よりも促進される。そのため、周囲環境が比較的高温である場合には、吐出安定時間は短くなってしまう。そのため、低湿環境では高湿環境に比べて記録の休止時間を長めに設定し、記録ヘッド温度の上昇をより抑制する必要がある。本実施形態においては、湿度１０％環境においてＡ３ノビ幅の安定吐出を確保するために必要な休止時間は０．７５秒、湿度８０％環境においては０．３秒であった。

図９及び図１０の結果から、記録ヘッド１０３による吐出不良が発生せず、また粒状性が視認されないような記録休止時間は、周囲の環境湿度によって異なる。本実施形態では、湿度が８０％である高湿の環境では、記録ヘッド１０３による吐出不良が発生せず、また粒状性が視認されないような記録休止時間ｔ（秒）は、０．３≦ｔ≦０．６である。また、湿度が１０％である低湿の環境では、記録ヘッドによる吐出不良が発生せず、また粒状性が視認されないような記録休止時間ｔ（秒）は、０．８≦ｔ≦１．２である。

このように、湿度１０％の低湿の環境と、湿度８０％の高湿の環境とでは、安定吐出と粒状性を両立できるような休止時間が異なる。例えば、休止時間を１．０秒に設定すると、湿度１０％の環境下では安定したインク吐出が確保でき、粒状性も視認出来ないレベルに抑えることができるが、湿度８０％環境下では安定したインク吐出は確保されるものの、粒状性が視認できるレベルとなってしまう。一方、休止時間を０．４秒に設定すると、湿度８０％の環境下では安定したインク吐出が確保され、粒状性も視認できないレベルに抑えることができる。しかし、休止時間が０．４秒だと、湿度１０％の環境下では粒状性は視認できないレベルに抑えられるものの、吐出不良が発生してしまう可能性がある。

ここで、上述の粒状性やインク吐出の安定性に関して所望のレベルを確保するために必要な、記録休止時間と、環境湿度との関係を図１１に示す。図１１は、縦軸に環境湿度を取り、横軸に記録の際の記録休止時間を取ったグラフである。図１１のグラフにおけるラインＬ１は、粒状性を視認できないようなレベルに抑えるための上限の休止時間を示している。また、ラインＬ２は、インクの安定した吐出のために必要な下限の休止時間を示している。２つのラインＬ１とＬ２によって囲まれた領域が、インク吐出の安定性と粒状性とを両立させることができる条件である。

図１１に示されるように、全ての環境湿度に亘って上述の二つの条件が両立している休止時間は存在しない。従って、ラインＬ１とラインＬ２によって囲まれた領域が環境湿度によって二つの領域に分けられ、領域ごとにそれぞれの環境湿度に適した休止時間が設定されている。そして、ラインＬ１とラインＬ２によって囲まれた領域を二つの領域に分ける湿度が、環境湿度の閾値Ｈｔｈとして設定される。このように休止時間が設定されることで、ラインＬ１とラインＬ２によって囲まれた領域の全領域に亘って、インク吐出の安定性の条件と、粒状性の条件とを両立させることが可能である。

本実施形態においては、環境湿度についての閾値Ｈｔｈが４０％に設定されている。そして、環境湿度Ｈｅｎｖが４０％未満（閾値未満）で、記録ヘッド温度Ｔｔｈ１が３９℃以上の場合は、休止時間Ｔｗａｉｔ１が０．８５秒に設定される。また、環境湿度Ｈｅｎｖが４０％以上（閾値以上）で、記録ヘッド温度がＴｔｈ２＝４３℃以上の場合は、休止時間Ｔｗａｉｔ２が０．５秒に設定される。このように休止時間が設定されるので、記録ヘッドの周囲の環境湿度として取り得る範囲において、全ての環境湿度で休止時間がラインＬ１とラインＬ２との間に囲まれた領域内部に収まっている。このように、取得した環境湿度によって、記録ヘッド温度閾値Ｔｔｈ及び記録休止時間Ｔｗａｉｔが適切に設定される（記録休止時間変更工程）。このように休止時間Ｔｗａｉｔが適切に設定されることにより、休止時間が少ないことで記録ヘッド１０３の温度が上昇することによるインクの吐出不良及び過度な休止時間によって記録画像上で粒状性が目立ってしまうことが抑制される。また、記録条件に適したスループットでの記録が可能である。

休止時間の設定を終えると、そのステップで設定された時間の記録ヘッドによる走査及びインク吐出の休止が行われる（ステップＳ６１３）。また、それに伴い、記録ヘッドの主走査方向への走査（ステップＳ６１４）、記録媒体の副走査方向への搬送（ステップＳ６１５）が行われる。それから、続くステップＳ６１６で、残りのデータの有無を判断し、残データがある場合にはステップＳ６１３へ戻り再び休止が行われる。残データがない場合は、ステップＳ６１７で休止時間の設定をクリアし、ステップＳ６１８で記録媒体を排紙して記録動作を終了する（ステップＳ６１９）。

なお、上記実施形態では記録休止時間の設定を図６のフローで行ったが、その際、図１２に示されるテーブル（記録休止時間テーブル１−１）が参照される方法が用いられても良い。また、本実施形態では、湿度閾値Ｈｔｈを１種類、記録ヘッド温度閾値Ｔｔｈを２種類用いて記録が行われている。しかしながら、図１３に示されるように、設定する湿度についての閾値及び温度についての閾値の数や値を変更し、より細かく記録休止時間が設定されても良い。湿度についての閾値を増やし、より細かく湿度についての閾値が設定された場合の記録休止時間テーブル１−２を図１４に示す。

また、上記実施形態では構成の簡易化のため、記録ヘッド温度として給紙時の記録ヘッドの温度Ｔｈｅａｄ１を用い、記録データごとに休止時間の設定を行った。しかしながら、本発明はこれに限定されず、記録ヘッド１０３の主走査ごとに記録ヘッド温度として主走査が行われる前に測定された記録ヘッド温度Ｔｈｅａｄ２を用い、主走査ごとに休止時間の設定が行われても良い。

また、上記実施形態では、記録媒体の大きさとして、予め記録媒体情報として記録媒体の大きさが設定されることとしたが、本発明はこれに限定されず、記録データの次の主走査における主走査幅を用いることとしても良い。主走査ごとに記録休止時間が設定される場合の実施形態におけるフローチャート２を図１５に示す。主走査ごとに休止時間を設定し、休止時間を主走査ごとに最適化することで記録画像の品質を高く維持できる。また、より記録条件に適したスループットでの記録を行うことが可能である。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係るインクジェット記録装置による記録について説明する。なお、上記第一実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

第一実施形態では、記録デューティに関係なく記録ヘッド１０３の温度及び記録ヘッド１０３の周囲の環境湿度に応じて、記録休止時間を設定する方法によって記録が行われている。第二実施形態では、記録データから記録に必要なインク量（総記録デューティ）が算出される。そして、第一実施形態のステップＳ６０９、ステップＳ６１０の記録休止時間設定の際に、総記録デューティに応じた休止時間設定テーブルが参照され、休止時間が設定される。本実施形態における記録休止時間テーブル２を図１６に示す。

ここで記録デューティとは、記録媒体の所定領域に対する記録のために打ち込まれたインクの打ち込み量の割合を表す数字である。本実施形態では、６００ｄｐｉ（４２．３μｍ）四方に８発のインク滴を打ち込む場合を記録デューティ＝１００％とする。総記録デューティとは、記録媒体全体に対して打ち込むドットの総数をカウントし、記録媒体の面積と打ち込まれたインク滴の総ドット数から記録デューティに換算した値のことをいうものとする。

本実施形態においては、ドット数のカウントは、図４のドット配置パターン化処理４０８で２値化されたデータを用いて行われる。このとき、図３のＣＰＵ３０３が、記録の際のドット数をカウントし、記録データから記録に用いられるインクの使用量に関するインク使用量情報を取得する。そして、ＣＰＵ３０３が、インク使用量情報取得手段として機能している。ただし、他の画像処理フローにおけるデータよりドットの総数を予測し、予測値がドット数のカウント値として代用されても良い。また、ドット数のカウントは、全体の記録領域から行われるのではなく、一部のドット数から記録領域全体におけるドットの総数を予測し、それをドット数のカウント値として代用しても良い。

ここで、総記録デューティと記録ヘッド温度の関係について説明する。図１７は、総記録デューティが８０％、１２０％の画像データを温度３０℃の環境下で連続記録した場合の記録ヘッド温度の最大値と休止時間との間の関係を示したグラフである。黒の線で総記録デューティ１２０％のときの、記録ヘッド温度の最大値と休止時間との間の関係について示され、グレーの線で総記録デューティ８０％のときの記録ヘッド温度の最大値と休止時間との間の関係について示されている。また、黒の破線によって、湿度が８０％のときの、安定してインク吐出を行うことが可能な記録ヘッド温度のラインについて示され、グレーの破線によって湿度が１０％のときの、安定してインク吐出を行うことが可能な記録ヘッド温度のラインについて示されている。図１７では、縦軸に記録ヘッドの温度において到達する温度の最大値を示し、横軸に記録の休止時間を示している。図１７に示されるように、総記録デューティによって記録ヘッドの到達温度が変化することが分かる。

図１７に示されるように、本実施形態では、例えば、湿度１０％の環境下では、総記録デューティ１２０％の画像データを連続記録する場合は、安定吐出を確保するためには０．８秒の休止時間が必要である。これに対し、総記録デューティ８０％の画像データを連続記録する場合には、安定吐出を確保するために０．３秒の休止時間で良い。従って、本実施形態では、総記録デューティが高い場合は、総記録デューティが低い場合に比べて休止時間が長く設定されているテーブルを参照することで記録が行われる。このように、記録の際にカウントされたドット数から取得されたインク使用量情報におけるインク使用量が多い場合には、インク使用量が少ない場合よりも休止時間が長く設定されている。これにより、記録デューティの高い記録データについて記録を行う場合に、記録ヘッドの温度が過度に上昇することでインク吐出が不安定になり、記録画像の品質を低下させることを抑えることができる。また、記録条件に適したスループットでの記録が可能となる。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係るインクジェット記録装置による記録について説明する。なお、上記第一実施形態及び第二実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

第一実施形態では、記録媒体の種類に関係なく記録ヘッド１０３の温度及び記録ヘッド１０３の周囲の環境湿度に応じて、記録休止時間を設定する方法によって記録が行われている。これに対し、第三実施形態では、記録の行われる前に記録データから記録媒体情報が取得される。そして、第一実施形態におけるステップＳ６０９、ステップＳ６１０の休止時間設定の際に、それぞれの記録媒体の種類に適した休止時間設定テーブルが参照され、休止時間が設定される。その際、本実施形態では、記録データから記録媒体の種類に関する記録媒体種類情報が取得される。このとき、図３のＣＰＵ３０３が、記録データから記録媒体の種類に関する記録媒体種類情報を取得する記録媒体種類情報取得手段として機能する。本実施形態では、休止時間による記録媒体のビーディングによって生じる記録画像への影響に応じた休止時間が設定される。本実施形態における記録休止時間テーブル３を図１８に示す。

ここで、本実施形態における記録媒体Ａ、Ｂ、Ｃに対し、温度３０℃、湿度１０％の環境下で記録を行った場合の粒状性と記録休止時間との間の関係を図１９に示す。図１９では、横軸に記録休止時間を取り、縦軸に記録画像上での粒状性について示している。この環境下では、粒状性が視認できないようなレベルを保てる休止時間限界は、記録媒体Ａは０．５秒、記録媒体Ｂでは０．７５秒、記録媒体Ｃでは０．８５秒である。このように、記録媒体の種類によって粒状性の程度が異なるため、図１８に示されるように、記録媒体の種類毎に記録の休止時間設定テーブルを用意する。このように、記録媒体種類情報における記録媒体の種類ごとに、休止時間の長さが設定される。こうすることで、記録媒体の種類ごとに適した休止時間が設定され、記録画像上で粒状感が目立ってしまうことにより記録画像の品質が低下することを抑えることができる。また、記録条件に適したスループットでの記録が可能となる。

１０３ 記録ヘッド
３０３ ＣＰＵ

Claims (18)

1. 記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体と前記記録ヘッドとを走査方向に相対的に走査させながら前記記録媒体に記録を行うために相対的な前記走査を行う走査手段と、前記記録ヘッド周囲の湿度に関する湿度情報を取得するための湿度情報取得手段と、を備え、所定の条件が満たされる場合には、前記走査手段による走査の前に、所定の記録休止時間、記録動作を休止するインクジェット記録装置であって、
   前記湿度情報取得手段によって取得された前記湿度情報が示す湿度に基づいて、前記情報が示す湿度が閾値より高い場合は、前記情報が示す湿度が前記閾値より高くない場合よりも前記記録休止時間が短くなるように、前記記録休止時間を決定する決定手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得するための温度情報取得手段を有し、
   前記所定の条件が満たされる場合は、前記温度情報取得手段によって取得された情報が示す温度が閾値より高い場合であ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。
3. 前記湿度情報取得手段によって取得された前記記録ヘッドの周囲の湿度が所定値より高い場合の前記温度の前記閾値は、前記記録ヘッドの周囲の湿度が前記所定値より高くない場合の前記温度の前記閾値よりも高い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。
4. 記録に用いられるインクの使用量に関するインク使用量情報を取得するインク使用量情報取得手段を備え、
   前記インク使用量情報が示す前記使用量が所定の量より多い場合には、前記使用量が前記所定の量より多くない場合よりも前記記録休止時間が長くなるように前記決定手段は前記記録休止時間を決定する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。
5. 記録媒体の大きさに関する記録媒体サイズ情報を取得する記録媒体サイズ情報取得手段を備え、
   前記所定の条件が満たされる場合は、前記記録媒体サイズ情報における記録媒体の大きさが、所定の大きさを超える場合であることを特徴とする請求項１、３および４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 記録媒体の種類に関する記録媒体種類情報を取得する記録媒体種類情報取得手段を備え、
   前記決定手段は、前記記録媒体種類情報における記録媒体の種類に基づいて、前記記録休止時間の長さを決定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体と前記記録ヘッドとを走査方向に相対的に走査させながら前記記録媒体に記録を行うために相対的な前記走査を行う走査手段と、前記記録ヘッド周囲の湿度に関する湿度情報を取得するための湿度情報取得手段と、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得するための温度情報取得手段と、を備え、所定の条件が満たされる場合には、前記走査手段による走査の前に、所定の記録休止時間、記録動作を休止するインクジェット記録装置であって、
   前記所定の条件が満たされる場合は、前記温度情報取得手段によって取得された情報が示す温度が閾値より高い場合であり、
   前記湿度情報取得手段によって取得された前記湿度情報が示す湿度に基づいて、前記情報が示す湿度が閾値より高い場合は、前記情報が示す湿度が前記閾値より高くない場合よりも、前記記録休止時間が短くなるように、前記記録休止時間を決定する決定手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 前記湿度情報取得手段によって取得された前記記録ヘッドの周囲の湿度が所定値より高い場合の前記温度の前記閾値は、前記記録ヘッドの周囲の湿度が前記所定値より高くない場合の前記温度の前記閾値よりも高いことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記走査手段による、記録媒体に対する前記記録ヘッドの複数回の走査により記録媒体に記録が行われ、
   前記記録休止時間は、連続する走査の間に設けられることを特徴とする請求項１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。
10. 記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体と前記記録ヘッドとを走査方向に相対的に走査させながら前記記録媒体に記録を行うために相対的な前記走査を行う走査手段と、前記記録ヘッド周囲の湿度に関する湿度情報を取得するための湿度情報取得手段と、を備え、所定の条件が満たされる場合には、前記走査手段による走査の前に、所定の記録休止時間、記録動作を休止するインクジェット記録装置を用いて記録を行う記録方法であって、
    前記湿度情報取得手段によって取得された前記湿度情報が示す湿度に基づいて、前記情報が示す湿度が閾値より高い場合は、前記情報が示す湿度が前記閾値より高くない場合よりも前記記録休止時間が短くなるように、前記記録休止時間を決定する決定工程を有することを特徴とする記録方法。
11. 前記インクジェット記録装置は、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得するための温度情報取得手段を有し、
    前記所定の条件が満たされる場合は、前記温度情報取得手段によって取得された情報が示す温度が閾値より高い場合であることを特徴とする請求項１０に記載の記録方法。
12. 前記湿度情報取得手段によって取得された前記記録ヘッドの周囲の湿度が所定値より高い場合の前記温度の前記閾値は、前記記録ヘッドの周囲の湿度が前記所定値より高くない場合の前記温度の前記閾値よりも高いことを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
13. 前記インクジェット記録装置は、記録に用いられるインクの使用量に関するインク使用量情報を取得するインク使用量情報取得手段を備え、
    前記インク使用量情報が示す前記使用量が所定の量より多い場合には、前記使用量が前記所定の量より多くない場合よりも前記記録休止時間が長くなるように前記決定工程で前記記録休止時間が決定されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の記録方法。
14. 前記インクジェット記録装置は、記録媒体の大きさに関する記録媒体サイズ情報を取得する記録媒体サイズ情報取得手段を備え、
    前記所定の条件が満たされる場合は、前記記録媒体サイズ情報における記録媒体の大きさが、所定の大きさを超える場合であることを特徴とする請求項１０、１２および１３のいずれか１項に記載の記録方法。
15. 前記インクジェット記録装置は、記録媒体の種類に関する記録媒体種類情報を取得する記録媒体種類情報取得手段を備え、
    前記決定工程では、前記記録媒体種類情報における記録媒体の種類に基づいて、前記記録休止時間の長さが決定されることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載の記録方法。
16. 記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体と前記記録ヘッドとを走査方向に相対的に走査させながら前記記録媒体に記録を行うために相対的な前記走査を行う走査手段と、前記記録ヘッド周囲の湿度に関する湿度情報を取得するための湿度情報取得手段と、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得するための温度情報取得手段と、を備え、所定の条件が満たされる場合には、前記走査手段による走査の前に、所定の記録休止時間、記録動作を休止するインクジェット記録装置を用いて記録を行う記録方法であって、
    前記所定の条件が満たされる場合は、前記温度情報取得手段によって取得された情報が示す温度が閾値より高い場合であり、
    前記湿度情報取得手段によって取得された前記湿度情報が示す湿度に基づいて、前記情報が示す湿度が閾値より高い場合は、前記情報が示す湿度が前記閾値より高くない場合よりも、前記記録休止時間が短くなるように、前記記録休止時間を決定する決定工程を有することを特徴とする記録方法。
17. 前記湿度情報取得手段によって取得された前記記録ヘッドの周囲の湿度が所定値より高い場合の前記温度の前記閾値は、前記記録ヘッドの周囲の湿度が前記所定値より高くない場合の前記温度の前記閾値よりも高いことを特徴とする請求項１６に記載の記録方法。
    
18. 前記走査手段による、記録媒体に対する前記記録ヘッドの複数回の走査により記録媒体に記録が行われ、
    前記記録休止時間は、連続する走査の間に設けられることを特徴とする請求項１０から１７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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