JP2004042432A - インクジェット記録装置およびその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】不吐ノズルの発生による出力画像品位の低下を最小限に押さえる。
【解決手段】ユーザの入力あるいは不吐ノズル検出機構によって不吐ノズルを特定し、印字を行おうとするパス数において、出力画像上で不吐ノズルの形成するドットが主走査方向の同一ライン上もしくは隣接ライン上に属する場合に、印字パス数を変更する、または、印字パス数の変更をユーザに促す。印字パス数の変更により、1ライン内および隣接ライン内での空白ドットの割合を下げ、出力画像上で不吐ノズルに起因する空白ドットの位置が偏ることを防ぐ。
【選択図】 図7

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体へ記録を行うインクジェット記録装置およびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ、ワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板(OHP用紙など)等の記録媒体に画像(文字や記号も含む)を記録するように構成されている。このような記録装置は、使用する記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式などがある。
【0003】
記録媒体の搬送方向(副走査方向)と交叉する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットした後、記録媒体に沿って移動(主走査)するキャリッジ上に搭載した記録ヘッドによって画像(文字や記号を含む)を記録し、1行分の記録を終了した後に所定量の紙送り(副走査)を行い、その後に次の行の画像を記録(主走査)するという動作を繰り返すことにより、記録媒体の所望範囲に画像が記録される。
【0004】
前述の記録方式のうち、インクジェット方式はインクを吐出して記録媒体に直接付着させる低騒音なノンインパクト方式の一つで、インク滴の形成方法によりさらにピエゾ方式、バブルジェット(登録商標)方式に大きく分類される。インクジェット方式はランニングコストが安く、複数色分のヘッドあるいはノズル列を設けることによりカラー対応を比較的容易に行えるというメリットがあり、近年はノズルの高密度化及び多ノズル化によって高画質化、スループットの向上が図られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ノズルが高密度で多数形成されるようになったことに起因して、従来よりもゴミや気泡の混入、あるいはインクに圧力を伝播して飛翔させるアクチュエータの寿命バラツキに起因する不吐ノズルが発生しやすくなり、それに伴って出力画像品位の低下がおこる頻度も高くなってきている。
【0006】
マルチパス印字において出力画像上、キャリッジの走査する方向(主走査方向)の1ラインを構成するドットはパス数分の異なるノズルによって分担して印字される。したがって、ノズルが高密度で形成され1ドットあたりのドット径が十分小さく印字パス数が多ければ、1ラインを形成するノズルのうち1本が不吐であっても1ライン内の空白ドットの割合は低いため出力画像の品位に与える影響は少ない。しかし、1ラインを形成するノズルのうち複数で不吐が生じると、出力画像上、1ライン内での空白ドットの割合が高くなってしまうので白く細いライン抜けとして認識される。また不吐ノズルの含まれるラインが隣接した場合は、1ライン内における空白ドットの割合が高くならなくても濃度の下がるエリアが広くなるために色が薄い太目のラインとして認識され、出力画像品位の低下を招いてしまう。
【0007】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、不吐ノズルの発生による出力画像品位の低下を最小限に押さえることができるインクジェット記録装置およびその制御方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によるインクジェット記録装置の制御方法は、キャリッジに搭載した記録ヘッドが記録媒体に沿って往復移動しながらインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、記録ヘッドのノズル列に相当する1バンドの画像を複数のパスに分割し、記録媒体の搬送を行うごとに1パス分の画像をノズル列の各分割ノズル領域で分担して記録するインクジェット記録装置の制御方法であって、前記記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定するステップと、前記不吐ノズルの個数が2個以上あるとき、各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係を判断するステップと、前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係に応じて、使用するパス数を変更する、または、ユーザに変更を促すステップとを備えたことを特徴とする。
【0009】
前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係とは、例えば、出力画像上の同一主走査方向ライン上のドットを形成する異なる分割ノズル領域内の複数のノズルが同時に不吐であった場合である。あるいは、出力画像上の隣接する主走査方向ライン上のドットを形成する異なる分割ノズル領域内の複数のノズルが同時に不吐であった場合である。
【0010】
不吐ノズルを特定するステップでは、例えば、ユーザの入力あるいは自動不吐ノズル検出手段によって不吐ノズルを特定することができる。
【0011】
より具体的には、印字を行おうとするパス数において、出力画像上で不吐ノズルが出力を担当するドットが主走査方向の同じライン上もしくは隣接するライン上に属する場合に、印字パス数を変更して1ライン内および隣接ライン内での空白ドットの割合を下げ、出力画像上で不吐ノズルに起因する空白ドットの位置が偏ることを防ぐ。これにより複数の不吐ノズルが発生した場合でも出力画像品位の低下を最小限に押さえることが可能となる。
【0012】
本発明によるインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動手段と、記録紙をマルチパス対応に搬送する搬送手段と、異なるパス数のマルチパス印字用のマスクパターンを格納したマスクパターン記憶部と、画像データおよびマスクパターンに応じて記録ヘッドの駆動を行うヘッド駆動手段と、記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定する手段と、前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係に応じて、使用するパス数を変更する手段とを備えたことを特徴とする。
【0013】
この装置において、好ましくは、前記使用するパス数の変更の前または後にユーザにその旨を通知する手段を備える。
【0014】
本発明によるインクジェット記録装置は、他の見地によれば、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動手段と、記録紙をマルチパス対応に搬送する搬送手段と、異なるパス数のマルチパス印字用のマスクパターンを格納したマスクパターン記憶部と、画像データおよびマスクパターンに応じて記録ヘッドの駆動を行うヘッド駆動手段と、記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定する手段と、前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係に応じて、使用するパス数の変更をユーザに対して指示する手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】
上記インクジェット記録装置は、さらに、不吐ノズルのチェックチャートを記録する手段と、ユーザによるチェックチャートのチェック結果を受け付ける手段とを備えてもよい。あるいは、不吐ノズル検出手段をさらに備え、この不吐ノズル検出手段により自動的に不吐ノズルの検出を行うようにすることも可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明によるインクジェット記録装置の一例であるプロッタの要部の概略構成を示す斜視図である。
【0018】
プロッタ10は、矢印A方向に搬送される記録紙12が載置されるプラテン14を備えている。このプラテン14の上方には、プラテン14に対して平行に2本の走査レール(ガイドレール)16が掛け渡されている。この走査レール16にはモータ(図示せず)とベルト18によって矢印B,C方向(矢印A方向に直交する方向)に往復動するキャリッジ20がスライド軸受け(図示せず)を介して取り付けられている。
【0019】
キャリッジ20には、インクを吐出するインク吐出口(ノズルの出口:図示せず)を有する4つの記録ヘッド22K(ブラック)、22C(シアン)、22M(マゼンタ)、22Y(イエロー)が搭載されている。インク吐出口の前方は、画像が形成される画像形成領域23である。記録紙12のうち画像形成領域23に位置する部分にインク吐出口からインクが吐出され、これにより、この部分に画像が形成される。
【0020】
キャリッジ20の移動可能な範囲の片隅の、画像形成領域23から離れた位置には、ノズルからインクを強制的に吸引し、記録ヘッド22に形成されたインク供給経路やノズルなどをクリーニングして、記録ヘッド22のインク吐出状態を初期の吐出状態にするための回復装置30が配置されている。
【0021】
ロール紙などの記録紙12に画像を形成するに当っては、プラテン14に記録紙12を載置し、プラテン14に形成された開口部(図示せず)から外周面の一部を露出した搬送ローラ24と、記録紙12の両端部を上方から押えるピンチローラ26とによって記録紙12を挟持しながら、モータ(図示せず)によって搬送ローラ24を回転させて記録紙12を搬送する。記録紙12の上方でキャリッジ20を矢印B,C方向に往復動させ、ヘッド駆動系236(図2参照)から各記録ヘッド22K,22C,22M,22Yに送信された画像情報を担持する画像信号に基づいてノズルからインクを吐出して、記録紙12のうち、画像形成領域23に位置する部分に画像を形成する。
【0022】
印字(画像形成)動作中、ノズルなどをクリーニングするために、ノズルからインクを吸引することが必要な状態になると、キャリッジ20を回復装置30の上方に移動させる。画像を形成し終ると、キャリッジ20に搭載されたカッタ(図示せず)を所定位置まで飛び出させて記録紙12を所定サイズに裁断する。
【0023】
回復装置30は、4つの記録ヘッド22K,22C,22M,22Yの各ノズルの出口それぞれを着脱自在に覆うゴム製の4つのキャップ32K,32C,32M,32Yを備えている。各キャップ32K,32C,32M,32Yにはチューブ(図示せず)の一端が接続されており、このチューブの他端は吸引ポンプ(図示せず)に接続されている。4つのキャップ32K,32C,32M,32Yはキャップ台32に固定されている。
【0024】
図2に、プロッタ10の制御ハードウェアの概略構成を示す。
【0025】
プロッタ10は、イメージコントローラ210と、プリントエンジン230で構成され、ホストコンピュータ(外部装置)(以下、単にホストともいう)100から画像データを受信して、記録処理を行う。
【0026】
イメージコントローラ210は、プロッタ10の操作部220、あるいはホストコンピュータ100からの処理命令に従って、プリントエンジン230に制御コマンドを通知する。また、それとは別に印字中は、ホスト100から受信した記録データを解析、展開して各色2値の画像データヘの変換を行う。操作部220は、プロッタ10に備えられた操作パネル上の各種入力キーなどを含む入力部、および、液晶ディスプレイ等を含む表示部からなる。プリントエンジン230は、イメージコントローラ210から送られた制御コマンドおよび画像データを基に実際の印字動作を行う。
【0027】
イメージコントローラ210とプリントエンジン230との間は専用のインターフェースで接続され、イメージコントローラ210からプリントエンジン230ヘ制御コマンドを通知するコマンド送信、プリントエンジン230からイメージコントローラ210ヘイメージコントローラ210の状態変化を通知するステータス送信からなる通信と、イメージコントローラ210からプリントエンジン230ヘ画像転送を行うことができる。
【0028】
プリントエンジン230自体は、ROM237に記録されたプログラムに従って、MPU(Micro Processor Unit)231により制御される。RAM238はMPU231の作業領域や一時データ保存領域として利用される。MPU231は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)232を介して、キャリッジ駆動系233、搬送駆動系234、ヘッド回復駆動系235、およびヘッド駆動系236の制御を行う。また、MPU231はASIC232から読み書き可能なプリントバッファ239、マスクバッファ240ヘの読み書きが可能な構成になっている。
【0029】
プリントバッファ239は、ヘッドへ転送できる形式に変換された画像データ(以降、ノズルデータという)を一時保管する。マスクバッファ240は、ヘッドヘ転送する際にプリントバッファ239から転送されるデータにアンド処理(論理積によるマスク)する所定のマスクパターンを保持する。このマスクパターンの繰り返しと画像データをアンド処理することで、マルチパス印字のための間引きを実現している。
【0030】
図3により、4パス印字におけるマスクパターン300と画像データとの関係を説明する。マスクパターン300は、マルチパス数に合わせて分割される各分割ノズル領域221対応に、換言すれば、各パス対応にマスクパターン301〜304が用意される。例えば、4パスであれば、ヘッドのノズル列を4つの分割ノズル領域221に分割し、それぞれに4つのマスクパターン301〜304(マスク1〜4)を対応付ける。これらの4つのマスクパターン301〜304を同じ位置の画素単位にオア(論理和処理)すると当該単位領域(1パス分)内の全てのドットが論理”1”になるように、各パスのマスクパターンが構成される。図3に示したものは単なる一例であり、マスクパターンの構成は図示した以外のものであってもよい。
【0031】
図の例では、ヘッドのノズル列に対して、用紙を図の下側から1パス分ずつ搬送していく場合を示している。それぞれ1パス目から4パス目まで搬送を行いながら、マスク1からマスク4までを画像データとアンド処理して、インクドットを出力することにより、4パス目には、マスク1から4までのオアしたパターンと画像がアンドされた出力を得ることになる。(図中”|”はオア(論理和)を示す演算子であり、”&”はアンド(論理積)を示す演算子である。)すなわち、マスク1から4までのオアは全てのドットが1になるので、4パス目印字終了後のドット出力結果は画像データそのものとなり、画像が完成することになる。(図3の4パス目の用紙先頭の1パス分の領域参照)
【0032】
ところで、ノズル内へのゴミや気泡の混入、あるいはインク吐出用アクチュエータの寿命バラツキによって不吐ノズルが生じ、クリーニング動作によってもインク吐出性能が回復しない場合、図4に示すようなノズルチェックパターン(チェックチャート)を印字出力し、ユーザからの入力によって不吐ノズルを特定する。このチェックパターンは、格子模様の横線を用紙搬送方向に逐次ずらしたパターンであり、各横線が各ノズルに対応している。したがって、不吐ノズルについては該当する横線が欠落するため、その欠落位置によってどのノズルが不吐であるかが認識できる。仮に特定された不吐ノズルの配置が図5のようなものであった場合、図6のような順序(マスクパターン)で4パス印字を行うと、図7に示すように、出力画像上、主走査方向の同一ライン上に不吐ノズルによる空白ドットが重なり、画像中での濃度が低下するため白抜けとして見え、出力画像品位を低下させてしまう。
【0033】
そこで印字パス数を4パスから6パスヘと変更すると、図8に示すように、出力画像上、主走査方向1ライン内における空白ドットの密度が下がるとともに出力画像上での空白ドットの位置が均一化され画像の濃度低下を押さえることができる。その結果、出力画像の品位低下を最小限にとどめることが可能となる。この例は、図9に示したような順序(マスクパターン)で6パス印字を行った場合に対応している。
【0034】
また不吐ノズルの配置が図10のようなものであった場合、4パス印字を行うと、図11に示すように空白ドットを含む主走査方向ラインが副走査方向に隣接するため濃度の低い太めの線として認識されてしまう。このような不吐ノズルの配置においても同様に4パス印字から6パス印字に印字パス数を変更することにより、図12に示すように主走査方向1ライン内における空白ドットの密度が下がるとともに出力画像上での空白ドットの位置が均一化され画像の濃度低下を押さえることができる。その結果として、出力画像の品位低下を最小限にとどめることが可能となる。
【0035】
なお、本実施の形態では、4パス印字から6パス印字への変更を例にとったが、パス数と印字順序(マスクパターン)についてはこれを制限するものではなく、パス数を増加させる方向であれば同様の効果を得ることが可能である。また、複数のノズル列を駆動するインクジェット記録装置においては、同じ列内だけでなく他のノズル列も含めた不吐ノズルが形成する主走査方向ラインの一致または隣接を判定してパス数の変更を行うことによってより確実に出力画像の品位低下を軽減することが可能となる。
【0036】
結局、図13に示すように、パス数に応じた各分割ノズル領域内における不吐ノズルの位置、例えば当該分割ノズル領域内の先頭のノズルを基準とした位置Δ1,Δ2が一致する場合に、出力画像上で不吐ノズルの形成する主走査方向のラインが一致することになる。また、位置Δ1,Δ2の差(Δ1−Δ2)の絶対値が1の場合に、出力画像上で不吐ノズルの形成する主走査方向のラインが隣接することになる。しかし、パス数を変更した場合、例えば、4パスから6パスに変更した場合には分割ノズル領域の境界が変わる(すなわち1分割ノズル領域に属するノズル数が変わる)ので、各分割ノズル領域内での不吐ノズルの位置Δ1,Δ2が変化する。特に、変更前パス数と変更後のパス数の比が非整数であれば位置Δ1,Δ2の差(Δ1−Δ2)がパス数変更前後で変化することが期待される。その結果、複数の不吐ノズルが存在しても出力画像への影響を軽減することができる。
【0037】
図14に示すように、不吐ノズルの特定はユーザ入力だけでなくプロッタ10に搭載した不吐ノズル検出機構240によって自動的に特定及び入力することも可能である。不吐ノズル検出機構240は、例えば、レーザ光線を吐出インクが遮断するか否かを各ノズル単位に特定するものである。
【0038】
図2,図14のいずれの装置においても、パス数の変更は装置が自動的に行うか、または、ユーザにそのための操作を促す。自動的に行う場合には、事前にユーザの了解を得たり、事後的に通知したりすることが望ましい。
【0039】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも請求の範囲を逸脱することなく、種々の変形、変更を行うことが可能である。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置においては、複数の不吐ノズルが発生した場合でも出力画像の品位低下を軽減することが可能となる。また、従来であれば出力画像品位の面から交換を免れない記録ヘッドであっても許容範囲内の品位低下で引き続き使用することが可能となるので、実質的に記録ヘッドの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインクジェット記録装置の一例であるプロッタの要部の概略構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示したプロッタの制御ハードウェアの概略構成を示すブロック図である。
【図3】4パス印字におけるマスクパターンと画像データとの関係を説明するための図である。
【図4】不吐ノズルを検出するためのノズルチェックパターン(チェックチャート)の一例を示す図である。
【図5】4パス印字時に不吐ノズルの形成するラインが主走査方向で一致する場合の不吐ノズル配置を示す図である。
【図6】4パス印字時のマスクパターンの説明図である。
【図7】4パス印字時に不吐ノズルの形成するラインが主走査方向で一致する場合のドット着弾位置の説明図である。
【図8】図5の不吐ノズル配置で6パス印字を行った場合のドット着弾位置の説明図である。
【図9】6パス印字時のマスクパターンの説明図である。
【図10】4パス印字時に不吐ノズルの形成するラインが隣接する場合の不吐ノズル配置の例を示す図である。
【図11】4パス印字時に不吐ノズルの形成するラインが隣接する場合のドット着弾位置の説明図である。
【図12】図10の不吐ノズル配置で6パス印字を行った場合のドット着弾位置の説明図である。
【図13】パス数分に分割された分割ノズル領域と不吐ノズルとの関係の説明図である。
【図14】不吐ノズル検出機構を備えたプロッタの制御ハードウェアの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 プロッタ
12 記録紙
14 プラテン
16 走査レール(ガイドレール)
18 ベルト
20 キャリッジ
22 記録ヘッド
23 画像形成領域
24 搬送ローラ
26 ピンチローラ
30 回復装置
100 ホストコンピュータ(外部装置)
210 イメージコントローラ
220 操作部
221 ノズル領域
230 プリントエンジン
240 不吐ノズル検出機構

Claims (10)

  1. キャリッジに搭載した記録ヘッドが記録媒体に沿って往復移動しながらインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、記録ヘッドのノズル列に相当する1バンドの画像を複数のパスに分割し、記録媒体の搬送を行うごとに1パス分の画像をノズル列の各分割ノズル領域で分担して記録するインクジェット記録装置の制御方法であって、
    前記記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定するステップと、
    前記不吐ノズルの個数が2個以上あるとき、各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係を判断するステップと、
    前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係に応じて、使用するパス数を変更する、または、ユーザに変更を促すステップと
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
  2. 出力画像上の同一主走査方向ライン上のドットを形成する異なる分割ノズル領域内の複数のノズルが同時に不吐であった場合に前記パス数を変更することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置の制御方法。
  3. 出力画像上の隣接する主走査方向ライン上のドットを形成する異なる分割ノズル領域内の複数のノズルが同時に不吐であった場合に前記パス数を変更することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置の制御方法。
  4. 前記記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定するステップを自動的に行うことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置の制御方法。
  5. 不吐ノズルのチェックチャートを記録するステップをさらに備え、
    ユーザによる前記チェックチャートの確認結果の入力を受けることにより前記記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置の制御方法。
  6. 記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動手段と、
    記録紙をマルチパス対応に搬送する搬送手段と、
    異なるパス数のマルチパス印字用のマスクパターンを格納したマスクパターン記憶部と、
    画像データおよびマスクパターンに応じて記録ヘッドの駆動を行うヘッド駆動手段と、
    記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定する手段と、
    前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係に応じて、使用するパス数を変更する手段と
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  7. 前記使用するパス数の変更の前または後にユーザにその旨を通知する手段を備えたことを特徴とする請求項6記載のインクジェット記録装置。
  8. 記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動手段と、
    記録紙をマルチパス対応に搬送する搬送手段と、
    異なるパス数のマルチパス印字用のマスクパターンを格納したマスクパターン記憶部と、
    画像データおよびマスクパターンに応じて記録ヘッドの駆動を行うヘッド駆動手段と、
    記録ヘッドのノズル列の不吐ノズルを特定する手段と、
    前記各不吐ノズルの位置と前記複数のパスのパス数との関係に応じて、使用するパス数の変更をユーザに対して指示する手段と
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  9. 不吐ノズルのチェックチャートを記録する手段と、
    ユーザによるチェックチャートのチェック結果を受け付ける手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項8記載のインクジェット記録装置。
  10. 不吐ノズル検出手段をさらに備え、この不吐ノズル検出手段により自動的に不吐ノズルの検出を行う請求項8記載のインクジェット記録装置。
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