JP2004082639A

JP2004082639A - Ink jet recording method and ink jet recording apparatus

Info

Publication number: JP2004082639A
Application number: JP2002249702A
Authority: JP
Inventors: Jiro Moriyama; 森山　次郎; Hidehiko Kanda; 神田　英彦; Yoshinori Nakajima; 中島　芳紀; Yoshimune Nakagawa; 中川　善統
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out high quality recording by suppressing effects of jetting ink drops of each volume onto jetting ink drops of the other volumes in the case where recording is carried out by jetting ink drops of different volumes and combining dots of a plurality of different sizes in ink jet recording. <P>SOLUTION: For the whole of a recording head, twice scanning (S1 and S2) using only a small aperture group and one scanning (B1) using only a large aperture group are repeated periodically (T1, T2 and T3). Only one kind of jetting openings for jetting large ink drops or jetting small ink drops is used for the whole of the recording head in each scanning, and therefore, particularly effects of jetting large ink drops onto jetting small ink drops can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関し、詳しくは、体積の異なる複数種類のインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置は、低騒音化、ランニングコストの低コスト化、装置の小型化が容易である等の理由から、プリンタや複写機等において広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置では、記録画像の階調性を向上させる一構成として、インク滴が記録媒体に着弾して形成されるドットの径を複数の大きさとして階調記録を行う構成が知られている。例えば、特開平０８−１８３１７９号公報には、一つの吐出口に複数の吐出ヒータを設け、これらのヒータのうち駆動するヒータを選択することによって吐出するインク滴の体積を変化させそれにより形成されるドットの大きさを異ならせることが記載されている。その他、吐出口そのものの大きさを異ならせることにより吐出するインク滴の体積を異ならせるものや、上記の複数のヒータを設ける代りに面積が異なるヒータをそれぞれ設けることによってインク滴の体積を異ならせるものも知られている。
【０００４】
一方、記録ヘッドにおける複数の吐出口間の吐出特性のわずかな差に起因した記録画像の濃度むらを解消することなどを目的として、記録ヘッドの走査方向のドットラインを複数回の走査で異なる吐出口から吐出されるインクによって形成する、いわゆるマルチパス記録が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このマルチパス記録により、上述のドット径を異ならせる記録ヘッド構成を用いて階調記録を行う場合、例えばあるインク色の一つの記録へッドに注目すると、それぞれの走査では体積の異なるインク滴を吐出するそれぞれの吐出口からインクが吐出されることになる。例えば、同じ走査で、ある吐出口から大インク滴が吐出される一方、隣接する吐出口から小インク滴が吐出される。このような場合、そのときの吐出データや用いる記録ヘッドの構造によっては、例えば、その記録ヘッドの共通液室におけるインクの挙動が大インク滴の吐出動作に支配されてそれが小インク滴のその後の吐出に影響を及ぼし、所定の吐出量に達しない、あるいは大インク滴と小インク滴とで着弾位置がずれてしまう、などの弊害をもたらすことがある。
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、体積の異なるインク滴を吐出し複数の異なる大きさのドットを組み合わせて記録を行う場合に、それぞれの体積のインク滴吐出が他の体積のインク滴吐出に及ぼす影響を抑制して高品位な記録を行うことができるインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明では、異なる体積のインクを吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドを用い、該記録ヘッドを記録媒体に対して走査し該走査の間に当該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方法において、前記走査と該走査の方向とは異なる方向の記録へッドに対する相対的な紙送りとを繰り返し、異なる吐出口から吐出されるインクによって形成されるドットの組合せにより各画素の形成を行うステップを有し、一の前記走査において前記記録ヘッドは一の体積のインクのみを吐出することを特徴とする。
【０００８】
また、異なる体積のインクを吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドを用い、該記録ヘッドを記録媒体に対して走査し該走査の間に当該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において、前記走査と該走査の方向とは異なる方向の記録へッドに対する相対的な紙送りとを繰り返し、異なる吐出口から吐出されるインクによって形成されるドットの組合せにより各画素の形成を行う手段を具え、一の前記走査において前記記録ヘッドは一の体積のインクのみを吐出することを特徴とする。
【０００９】
以上の構成によれば、体積の異なるインクを吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドの走査とこの走査の方向とは異なる方向の記録へッドに対する相対的な紙送りとを繰り返し、記録ヘッドの異なる吐出口から吐出されるインクによって形成されるドットの組合せにより各画素の形成を行う場合に、それぞれの走査において上記記録ヘッドは一種類の体積のインクのみの吐出を行うので、異なる体積のインクが同じ走査で吐出されることによって、例えば、より大きな体積のインクの吐出動作が他のより小さな体積のインクの吐出に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態に係わるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【００１１】
図において、記録装置１００の給紙位置に挿入された記録媒体１０５は、送りローラ１０６によって矢印Ｐ方向に送られ、記録ヘッド１０４の記録可能領域へ搬送される。記録可能領域における記録媒体１０５の下部には、プラテン１０７が設けらている。キャリッジ１０１は、２つのガイド軸１０２と１０３によって、それらの軸方向に沿う方向に移動可能となっており、不図示のモータの駆動により、記録領域を含む走査領域を、主走査方向である矢印Ｑ１、Ｑ２で示す方向に沿って往復走査することができる。
【００１２】
キャリッジ１０１に着脱自在に搭載されたヘッドユニット１０４は、図２にて後述されるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各インクについては径の大きさが異なる２種類の吐出口を配列し、ブラック（Ｂｋ）については１種類の吐出口を配列したそれぞれの記録ヘッドを一体に備えるとともに、上記の各記録ヘッドに供給するインクを各色インクごとに収容するインクタンクも備えるものである。このヘッドユニット１０４は、それぞれの記録ヘッドの吐出口から下方に位置する記録媒体に対してインクを吐出できる姿勢でキャリッジ１０１に搭載されている。
【００１３】
さらに、１０８はスイッチ部と表示部を示し、スイッチ部は本プリンタの電源のオン／オフの切り替えや各種記録モードの設定等に使用され、表示部は記録装置の状態を表示可能に構成されている。キャリッジ１０１の後部には６００ｄｐｉの密度でスリットを設けたリニアエンコーダ１０９が設けられている。
【００１４】
図２は、ヘッドユニット１０４におけるそれぞれの記録ヘッドの吐出口列を示す模式図である。
【００１５】
本実施形態で使用するインクはブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４種類である。上述したとおり、各色インクの記録ヘッドはヘッドユニットとして一体に構成されるものである。そして、シアン、マゼンタおよびイエローの各インクについては、径の異なる２種類の吐出口が設けられ、それぞれ同じ共通液室からインクが供給されてインク吐出が行われる。それぞれの記録ヘッドの吐出口の数は、Ｂｋは３２０個、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ２５６個である。図中のＣ、Ｍ、Ｙの記録ヘッドにおける吐出口は番号１、……、２５６で示され、また、Ｂｋ記録ヘッドの吐出口は番号１、……、３２０で示される。これら各記録ヘッドおける吐出口配置のピッチは、主走査方向（図において左右方向）に直行する副走査方向に関して、Ｂｋ記録ヘッドは６００ｄｐｉ相当、Ｃ、Ｍ、Ｙの各記録ヘッドはそれぞれ１２００ｄｐｉ相当のピッチである。これにより、図に示すように、Ｃ、Ｍ、Ｙの吐出口が配置される範囲は副走査方向においてＢｋの吐出口が配置される範囲の約半分の範囲となる。
【００１６】
ここで、Ｂｋの吐出口は全て同一の大きさの断面積を有したものであるが、Ｃ、Ｍ、Ｙの吐出口は２種類の大きさの吐出口群で構成される。ここでは、大口径群と小口径群と呼ぶ。図において、大口径群の各吐出口は奇数番号で示され、その断面は直径約１６ミクロンの円である。一方、小口径群の各吐出口は偶数番号で示され、その断面は直径約１０ミクロンの円である。各記録ヘッドでは、大口径群の吐出口と小口径群の吐出口は副走査方向において交互に配列するとともに、その配列が１２００ｄｐｉ相当の間隔だけずれて２列設けられる。従って、各記録ヘッドでは、主走査方向において大口径群の吐出口と小口径群の吐出口が並ぶことになる。また、Ｃ、Ｍ、Ｙの記録ヘッド間では、吐出口群の配列位置は副走査方向において同じである。そして、大口径群または小口径群のみに着目するとそれらの吐出口配置のピッチは、それぞれ６００ｄｐｉ相当のピッチである。Ｃ、Ｍ、Ｙそれぞれの大口径群およびＢｋの吐出口からのインク吐出量は約５ｐｌで、小口径群の吐出口からのインク吐出量は約２ｐｌである。大口径群の各吐出口と小口径群の各吐出口、またＢｋの各吐出口にそれぞれ連通するインク路には電気熱変換素子よりなる発熱体が１つ設けられており、この発熱体が発生する熱エネルギーを利用してインクに生じる気泡の圧力によってそれぞれの吐出口からインクを吐出することができる。
【００１７】
以上のとおり、Ｃ、Ｍ、Ｙの各吐出口はそれぞれ大口径群と小口径群とに分けられるが、これらは同じ共通液室に連通してその共通液室からインクが供給される。Ｂｋの記録ヘッドについても、吐出口の大きさは異ならないが同様に全ての吐出口は同じ共通液室に連通してインクの供給が行われる。この点から、本明細書では、「記録ヘッド」というときは、同じ共通液室からインクが供給される吐出口を備えたものの単位をいうものとする。従って、図２に示す本実施形態の例では、上述のとおり、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのインクについてそれぞれ１つの記録ヘッドがあることになる。また、例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃなど同じ色のインクを吐出する吐出口であってもそれらが別の共通液室からインクが供給される場合にはそれら吐出口は別の記録ヘッドのものということができる。
【００１８】
図３は、上述した本実施形態のインクジェットプリンタにおけるデータ処理および各要素制御の構成を示すブロック図である。
【００１９】
ホストコンピュータ４２０から、記録すべき文字や画像のデータが各記録ヘッドで用いる形態のデータ（吐出データ）として転送され、受信バッファ４０１に格納される。また、正しくデータが転送されているかを確認するデータ、およびプリンタ１００の動作状態を知らせるデータがプリンタ１００からホストコンピュータ４２０に送信されるよう構成されている。受信バッファ４０１に格納されたデータはＣＰＵ４０２の管理下においてメモリ部４０３に転送され、メモリ部４０３のＲＡＭに一次的に記憶される。そして、ＣＰＵ４０２は、このデータを所定のタイミングで記録ヘッドコントロール部４１０へ送る制御を行ない、記録ヘッドコントロール部４１０はこのデータに従い各色インクの記録ヘッド１０４Ａを駆動し、それぞれのインク吐出を行うことができる。
【００２０】
ホストコンピュータ４２０から送られる情報をもとに、各色インクの記録ヘッドの駆動に用いる吐出データは、ホストコンピュータ４２０において作成される情報をもとに記録装置内でヘッド駆動用に加工される。例えば、所定のアプリケーションを介して作成された画像等のＲ、Ｇ、Ｂ合計２４ビットのデータは，それらが示す階調値に応じてルックアップテーブルによりＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各データに変換される。本実施形態では、このデータは、Ｙ、Ｍ、Ｃについては６値のデータであり、Ｂｋについては２値データである。
【００２１】
すなわち、Ｙ、Ｍ、Ｃについては、それらの対応するインクを吐出する記録ヘッドで吐出可能な異なる体積のインク滴の組合せに対応したデータとなっている。具体的には、大口径群の吐出口から吐出される５ｐｌのインク滴（大インク滴）と小口径群の吐出口から吐出される２ｐｌのインク滴（小インク滴）の数の組合せが、（大、小）で、（０、０）、（０、１）、（０、２）、（１、０）、（１、１）、（１、２）の６通りであり、６値データはそれぞれに対応したものとなっている。そして、本実施形態では、図４にて詳述されるように、３パスのマルチパス記録を行い、６００ｄｐｉ相当のサイズの各画素について３回の走査で記録が完成するよう、大インク滴と小インク滴とをそれぞれの走査に振り分けて記録を行う。この各走査への振り分けについても、ホストコンピュータ側で行うものであり、具体的には、所定のマスクを用いたマスク処理として行なわれる。また、Ｂｋのデータについては、主走査方向の各画素が３回の走査で異なる吐出口から吐出されるＢｋインクによって記録されるよう、同様にマスク処理を行い各走査への振り分けを行う。
【００２２】
なお、Ｙ、Ｍ、Ｃのデータの形態は、上述した６値の形態のものに限られないことはもちろんであり、図４にて後述される記録方法が可能なものであればどのような形態であってもよい。また、吐出データ生成に係わる上述した処理全部または一部を、ホストコンピュータ側でなくプリンタ側で行う形態であってもよい。
【００２３】
図３を再び参照すると、機械コントロール部４０４は、ＣＰＵ４０２からの指令に基づきキャリッジモータやラインフィードモータ等の機械部４０５を駆動制御する。本実施形態では、キャリッジモータはＤＣモータであり、通常の記録動作ではリニアエンコーダを利用してキャリッジ後部の光学センサでキャリッジの位置あるいはキャリッジの移動速度を検出し、ＤＣサーボ制御によりキャリッジの走査速度を一定に保つ制御を行なう。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号をＣＰＵ４０２に送る。また、表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ４０２からの指令により、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示部４０９を制御するよう構成されている。記録ヘッドコントロール部４１０は、上述のとおりＣＰＵ４０２の指令に基づき各色インクの記録ヘッド１０４Ａの吐出動作を制御する。また、記録ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド１０４Ａの状態を示す温度情報等を検出して、それらをＣＰＵ４０２に送る。
【００２４】
以下に、本実施形態の各記録ヘッドによるマルチパス記録について説明する。Ｂｋの記録ヘッドについても、各走査間の同じ紙送り（副走査）を伴った、Ｃ、Ｍ、Ｙの各記録ヘッドと同じ走査における吐出動作を行うが、上述したように２値データに基づき主走査方向の各画素が３回の走査で異なる吐出口から吐出されるＢｋインクによって記録されるように吐出動作を行う。このため、以下では、主に、本発明に係わる吐出大口径群と小口径群の２種類の吐出口群を備えたＣ、Ｍ、Ｙの各記録ヘッドの記録動作について説明する。
【００２５】
図４は、マルチパス記録の過程を示す図である。記録媒体の記録領域Ａに対して記録ヘッドが記録ヘッドの主走査と記録媒体の紙送り（副走査）を繰り返して画像等を記録する。記録領域ＡはＣ、Ｍ、Ｙインクを用いるカラー記録領域である。図において、Ｓ１、Ｂ１、……は、図４に示した一体の各色記録ヘッドの記録領域における副走査方向に関する位置を示す。
【００２６】
本実施形態では、それぞれの位置の主走査では、大口径群あるいは小口径群のいずれかの吐出口群が選択的に使用される。
Ｓ１は、小口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｂ１は、大口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｓ２は、小口径群での２回目の主走査を行う位置
Ｓ３は、小口径群での３回目の主走査を行う位置
Ｂ２は、大口径群での２回目の主走査を行う位置
Ｓ４は、小口径群での４回目の主走査を行う位置
Ｓ５は、小口径群での５回目の主走査を行う位置
Ｂ３は、大口径群での３回目の主走査を行う位置
Ｓ６は、小口径群での６回目の主走査を行う位置
…を示す。
【００２７】
また、ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３、……は、上記の各主走査の間に行われる紙送りを示し、その送り量は、１２００ｄｐｉ相当のピッチを単位として、
ＬＦ１は、　６３
ＬＦ２は、　６５
ＬＦ３は、１２８
ＬＦ４は、　６３
ＬＦ５は、　６５
ＬＦ６は、１２８
ＬＦ７は、　６３
ＬＦ８は、　６５
…である。なお、上記の紙送り量のうち奇数で表される送り量の場合、３パス（３回の走査）で記録する各６００ｄｐｉ相当のサイズの画素において、Ｃ、Ｍ、Ｙ各記録ヘッドの１２００ｄｐｉ相当のピッチで配列する吐出口は異なる位置に対応づけられる。また、Ｂｋ記録ヘッドの６００ｄｐｉ相当のピッチで配列する吐出口も、同様に画素の異なる相対位置に対応付けられる。
【００２８】
以上の記録動作により、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれのインクは縦、横各１／６００インチの画素に最大で、５ｐｌの大吐出体積で１ドット、２ｐｌの小吐出体積で２ドットのインクを記録できる。すなわち、吐出データによっては、Ｃ、Ｍ、Ｙそれぞれのインクは各９ｐｌのインクを記録できる。
【００２９】
以上のとおり、本実施形態の記録動作は、Ｃ、Ｍ、Ｙそれぞれの記録ヘッド全体について、小口径群での主走査２回と大口径群での主走査１を周期的に繰り返す動作である。Ｓ１とＢ１とＳ２をまとめてＴ１、Ｓ３とＢ２とＳ４をまとめてＴ２、Ｓ５とＢ３とＳ６をまとめてＴ３とそれぞれするとき、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…と同じ吐出群の吐出を繰り返す動作となっている。このように、それぞれの走査では記録ヘッド全体で大インク滴を吐出する吐出口または小インク滴を吐出する吐出口のいずれか１種類のみを用いるので、特に大インク滴吐出が小インク滴の吐出に及ぼす影響を抑制することができる。また、その用いる種類を一定の周期で繰り返すので、大インク滴の吐出を複数回の走査（本実施形態では２回の走査）をおいた走査で行なうよう設計することが可能となり、記録画像全体で上記の影響をさらに抑制することができる。
【００３０】
また、この記録方法では、同一走査では、記録ヘッド全体で大口径群または小口径群のいずれかの群のみを用いるので、１主走査ごとに記録データをメモリ部４０３のバッファに記憶するデータも大口径群あるいは小口径群のいずれかで良い。この結果、ホストコンピュータ４２０からは、走査ごとに予め大口径群または小口径群のいずれかのデータをプリンタ１００に転送する処理を行えばよいことになる。また、大口径群と小口径群とを同一走査で用いる従来の方法に比べ、プリントバッファとして１／２のメモリ使用量で良いことになる。さらに、大口径群と小口径群とを別の走査でもちいるので、同一走査で記録動作する方法に比べてヘッド駆動電力が１／２となる。
【００３１】
さらに、吐出データの転送処理等において、大口径群あるいは小口径群を使用するアルゴリズムが上記のように定まっていれば、大口径群用と小口径群用のデータを区別して処理する必要はない。なお、大口径群と小口径群の使用を適時変更して記録する場合は、それぞれの吐出データに区別するデータを付加する。本実施形態では、大口径群あるいは小口径群をどの順番で使用するのかを定めた使用であるので、区別する必要は無い。上述したように、これらのデータ処理は、ホストコンピュータ内のプリンタドライバ部で行われる。
【００３２】
なお、本実施形態で用いるマルチパス記録では、小インク滴の走査回数をより多くすることは記録品位を向上させる上で有効である。その理由は、記録品位の向上には、特に単位面積への記録量が少なくインクが記録媒体の上で独立に存在するハイライト部の画質を高めることが有効であり、この部分は小インク滴による記録が多くなることから小インク滴を吐出する走査回数が多い程、画質が向上するからである。これは、各画素を記録する大、小インク滴の組合せをどのようにするかについての画像設計の問題であるが、本実施形態によればマルチパスの各走査では１種類の吐出のみが行なわれるので、組合わせにかかる大、小インク滴をどの走査で吐出するかを定めることが容易となる。
【００３３】
なお、本実施形態の記録ヘッドは、前述したように、インク滴を吐出するために熱エネルギーを発生する発熱体を用いるものであるが、本発明はこの方式の記録ヘッドに限定されることは無く、例えば圧電素子を使用した吐出方式の記録ヘッドなどいずれの方式の記録ヘッドを用いた場合にも適用できる。
【００３４】
また、上記の実施形態１では、大口径群と小口径群の２種類の吐出口群を使用する方法を示したが、記録ヘッドの構成としてはこれに限定されるものでは無い。例えば、特開平０８−１８３１７９の図４に示すような、同一吐出口に複数の発熱体を有した構成で、発熱体を選択的に使用して、吐出体積を変化させるものであっても良い。また、圧電素子を使用した記録ヘッドで、圧電素子に印加するエネルギーを制御して吐出体積を変化させても良い。
【００３５】
（実施形態２）
本実施形態は、４パスのマルチパス記録において、大口径群と小口径群の２種類の吐出口群をそれぞれ２回の走査で用いる例に関するものであり、他の構成は上述の実施形態１と同様である。
【００３６】
図５は、本実施形態の記録過程を示す図である。記録領域Ａを記録ヘッドが主走査と副走査を繰り返して画像を形成する。記録領域ＡはＣ、Ｍ、Ｙインクを用いるカラー記録領域である。図において、
Ｂ１は大口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｓ１は小口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｂ２は大口径群での２回目の主走査を行う位置
Ｓ２は小口径群での２回目の主走査を行う位置
…を示す。すなわち、大口径群で２回の走査を行い、小口径群で２回の走査を行い４パスのマルチパス記録を行う。このとき、各主走査ごとの副走査方向の送り量ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３、ＬＦ４、…は、１２００ｄｐｉ相当のピッチを単位として６４、６４、６４、６４、…である。
【００３７】
このマルチパス記録により、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれのインクは縦横各１／６００インチの画素に最大で、５ｐｌの大インク滴を２ドット、２ｐｌの小インク滴を２ドット記録できる。すなわち、Ｃ、Ｍ、Ｙの各インクは最大で１４ｐｌのインクを吐出できる。
【００３８】
本実施形態は、実施形態１に比べ走査回数が１回分多くなり、全体的に記録時間が長くなるが、紙送り量が常に一定であり、送り精度を高くすることができる。また、マルチパスにおける走査回数の増加による記録品位の向上と、単位面積あたりへのインク打ち込み量増加による記録品位の向上が可能となる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態では、大小いずれかの吐出口群のデータに、記録すべきデータが無い場合には、その主走査を省略し、対応した紙送りを直ちに実行し、次の走査を行うものである。例えば、ソリッドな直線画像のように、比較的高い濃度で均一に記録されるような画像である場合は、記録すべきデータが大口径群のみを用いるものとなり、このような場合は、大口径群の記録動作を実行する走査のみで良く、小口径群の記録動作を省略する。また、そのような画像が、例えば、記録領域の前半部であり、後半部では小口径群のデータが存在している場合には、そこから小口径群を用いた動作を含めた走査を行う。この記録動作によって記録時間が短縮される。
【００４０】
図６は、本実施形態の記録過程を示す図である。記録領域Ａについて各記録ヘッドが主走査と副走査を繰り返して記録を行い、その後、記録領域Ｂについて同様に記録を行う。
【００４１】
ここで、記録領域Ａは大口径群と小口径群の両者を用いるデータの混合にかかる領域であるのに対し、記録領域Ｂは大口径群のみを用いる記録データにかかる領域である。このため、記録領域Ａは、実施形態２と同様、大口径群を用いた２回の走査と小口径群を用いた２回の走査による４パス記録を行う。これに対し、記録領域Ｂでは、小口径群を用いる走査では予め吐出データがないことを検知し、その走査を省略して紙送りのみを行った後、大口径群を用いた走査を行う。この結果、大口径群を用いた走査のみによる記録動作となり、領域Ａの記録動作の約２倍の記録速度となる。
【００４２】
なお、上例では、大口径群を用いるデータのみの場合に小口径群を用いる走査を省略する例を示したが、記録する画像によっては、小口径群を用いるデータのみの場合もあることはもちろんである。この場合には、大口径群を用いる走査が省略される。
【００４３】
本発明を適用した実施形態のようにマルチパスの各走査を大口径群または小口径群のみを用いる構成の場合、一方で記録すべき画像等はその階調値データが大口径群または小口径群のみを用いるものであることが少なくないことから、上記のような一部の走査を省略する構成は有効であり、記録時間の短縮に大きく寄与することができる。
【００４４】
（実施形態４）
上述の各実施形態は、大口径群と小口径群の２種類の吐出口群を使用する例にかかるものであったが、本発明の適用はこれに限定されるものでないことはもちろんである。本実施形態は、３種類の吐出量に関するものである。
【００４５】
図７は、大口径群と中口径群と小口径群の３種類の吐出口群を使用する記録ヘッドを模式的に示す図である。図に示す例では、Ｃ、Ｍ、Ｙ各記録ヘッドの吐出口の数は、図において番号で示すとおり２４個である。それぞれの記録ヘッドは、大吐出口、中吐出口、小吐出口をこの順序で１個づつ１２００ｄｐｉ相当のピッチで配列し、合計２４個の配列を形成している。従って、大吐出口、中吐出口、小吐出口はそれぞれ８個が設けられる。
【００４６】
図８は、記録動作時の副走査方向への動きを示す図である。図において、Ｓ１、Ｍ１、Ｂ１、…は、記録領域における記録ヘッドの副走査方向の位置を示す。それぞれの位置の走査では、大口径群あるいは中口径群あるいは小口径群のいずれかの吐出口群が選択的に使用される。
Ｓ１は、小口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｓ２は、小口径群での２回目の主走査を行う位置
Ｍ１は、中口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｍ２は、中口径群での２回目の主走査を行う位置
Ｂ１は、大口径群での１回目の主走査を行う位置
Ｓ３は、小口径群での３回目の主走査を行う位置
…である。
【００４７】
また、ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３、…は、各走査間に行なわれる副走査方向の紙送りの送り量を示し、１２００ｄｐｉ相当のピッチを単位として定められる。この紙送り量は、本実施形態ではそれぞれ５ピッチで一定である。Ｓ１からＢ１までの動作を周期（Ｔ１）とし、以後この周期でＴ２、Ｔ３、…と繰り返して記録動作する。すなわち、大インク滴が１回の走査、中インク滴が２回の走査、小インク滴が２回の走査で吐出される、５パスのマルチパス記録が行われる。この記録動作により、各画素は５回の走査で、例えば１８値の記録が行われる。
【００４８】
（実施形態５）
上記の各実施形態では、吐出量ごとの走査回数に関する記録モードは１つである例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。例えば、最高画質用の専用媒体を用いる記録モードでは、大口径群の走査回数を２回で、小口径群の走査回数を３回とする。一方、普通紙の記録モードでは、大口径群の走査回数を１回で、小口径群の走査回数を２回とする。
【００４９】
このように、例えば記録媒体に応じて、各吐出口群の走査回数を変化させる記録モードの構成とし、それぞれの記録媒体に適した、吐出体積の選択頻度及び、または吐出体積の走査回数を選択的に使用することにより、各記録媒体に適した記録品位と記録速度を得ることができる。
【００５０】
また、同一記録媒体でも、より高品位な記録を可能とした高品位モードをさらに設定し、それぞれの記録モードに応じて、吐出体積の選択頻度及び、または吐出体積の走査回数を選択的に使用することで、各記録モードに適した記録品位を得ることができる。以下に記録媒体、記録品位にあわせて各吐出体積の発生頻度およびまたは各吐出体積の走査回数を定めた例を示す。

さらに、記録媒体や得たい記録品位に応じて、吐出体積を変化さない記録モ−ドとした方が良い場合がある。例えば、ＨＳ（ハイスピ−ド）モ−ドやＯＨＰモ−ドは大吐出量だけの記録モ−ドとする方が良い。このように、記録媒体や得たい記録品位に応じて、
主走査ごとに吐出体積を変化させる記録モ−ドと
主走査ごとに吐出体積を変化さない記録モ−ドと
を選択的に使用可能な構成とすることで、複数種類の記録媒体や品位設定モードに適した記録モ−ドとすることが可能となる。
【００５１】
なお、吐出体積が異なると、吐出速度が異なる場合がある。このような特性の記録ヘッドを使用する場合には、ドットの着弾位置が所定の位置からズレてしまう。このため、補正する必要がある。
【００５２】
本発明の各実施形態では、全て１走査内では吐出体積を変化させない構成であることから、大吐出体積や小吐出体積の各走査の記録開始位置を補正することでこの課題を回避できる。具体的には、吐出速度と主走査速度とインクが記録ヘッドから記録媒体に着弾するまでの距離から、吐出速度が遅い場合の主走査方向の着弾位置ズレ量に対する補正時間を予め早めたタイミングで吐出させる。この結果全てのインクドットが記録媒体の所定の位置に着弾させることができる。
【００５３】
（実施形態６）
上記各実施形態は、各走査で選択される吐出量が記録ヘッドとも同じ例に係わるものであったが、本実施形態は、各走査で選択される吐出量が記録ヘッド間で異なる例に関するものである。
例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ３色を使用した場合で、
第１スキャン、Ｙ：大、Ｍ：小、Ｃ：小
第２スキャン、Ｙ：小、Ｍ：大、Ｃ：小
第３スキャン、Ｙ：小、Ｍ：小、Ｃ：大
を繰り返すことで、各画素に最大、大インク滴１個、小インク滴２個を付与できる。
【００５４】
この例で得られる効果は、
１、消費する総合電力を均一にできる点
一般に、大吐出時ほど使用エネルギ−が高いので、大と小を組み合わせ均一にすることで、最大使用電力量を下げることができ、装置のローコスト化あるいは小型化に有利である。
２、インク吐出時の浮遊ミストを均一にできる点
一般に大吐出時ほど浮遊ミストが多い。これに対し、大と小とを組み合わせることで均一にできるため、全て大での記録時に発生するミストが多いことによる画像劣化を防止できる。
３、インク液滴が受ける気流の影響を防止できる点
記録動作時にキャリッジの動きで気流が発生し着弾位置が乱れる場合がある。この乱れは、各インクのインク体積と噴射密度に依存する。これに対し、各色のインク体積の合計が概略均一であれば、乱れは少ないため、着弾位置ズレは少なくてすむ利点がある。
【００５５】
（その他の実施形態）
記録速度と記録画像品位の関係から、相対的な大吐出量のみでの記録を行なう記録領域の走査回数を、相対的に小吐出量での記録が存在する記録領域の走査回数より少なくしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、体積の異なるインクを吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドの走査とこの走査の方向とは異なる方向の記録へッドに対する相対的な紙送りとを繰り返し、記録ヘッドの異なる吐出口から吐出されるインクによって形成されるドットの組合せにより各画素の形成を行う場合に、それぞれの走査において上記記録ヘッドは一種類の体積のインクのみの吐出を行うので、異なる体積のインクが同じ走査で吐出されることによって、例えば、より大きな体積のインクの吐出動作が他のより小さな体積のインクの吐出に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００５７】
この結果、体積の異なるインク滴を吐出し複数の異なる大きさのドットを組み合わせて記録を行う場合に、それぞれの体積のインク滴吐出が他の体積のインク滴吐出に及ぼす影響を抑制して高品位な記録を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態に係わるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したヘッドユニット１０４におけるそれぞれの記録ヘッドの吐出口列を示す模式図である。
【図３】上記実施形態のインクジェットプリンタにおけるデータ処理および各要素制御の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるマルチパス記録の過程を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるマルチパス記録の過程を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかるマルチパス記録の過程を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態にかかるヘッドユニット１０４におけるそれぞれの記録ヘッドの吐出口列を示す模式図である。
【図８】第４の実施形態にかかるマルチパス記録の過程を示す図である。
【符号の説明】
１００　　インクジェットプリンタ
１０１　　キャリッジ
１０２　　ガイド軸ａ
１０３　　ガイド軸ｂ
１０４　　ヘッドユニット
１０４Ａ　記録ヘッド
１０５　　記録媒体
１０６　　送りローラ
１０７　　プラテン
１０８　　スイッチ部と表示部
４０１　　受信バッファ
４０２　　ＣＰＵ
４０３　　メモリ部
４０４　　機械コントロール部
４０５　　機械部
４０６　　センサ／ＳＷコントロール部
４０７　　センサ／ＳＷ部
４０８　　表示素子コントロール部
４０９　　表示素子部
４１０　　記録ヘッドコントロール部
４２０　　ホストコンピュータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus for performing recording by discharging a plurality of types of ink droplets having different volumes.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet recording apparatuses have been widely used in printers, copiers, and the like because of low noise, low running cost, and easy downsizing of the apparatuses.
[0003]
In such an ink jet recording apparatus, as one configuration for improving the gradation of a recorded image, there is known a configuration in which a dot formed by landing an ink droplet on a recording medium has a plurality of diameters to perform gradation recording. Has been. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-183179 discloses that a plurality of ejection heaters are provided in one ejection port, and the volume of the ejected ink droplet is changed by selecting a heater to be driven among these heaters. It is described that the size of the dot to be changed is different. In addition, the volume of the ink droplet to be ejected is made different by making the size of the ejection port itself different, or the volume of the ink droplet is made different by providing heaters having different areas instead of providing the plurality of heaters. Things are also known.
[0004]
On the other hand, in order to eliminate density unevenness of a print image due to a slight difference in discharge characteristics between a plurality of discharge ports in a print head, a dot line in a scan direction of the print head is changed in a plurality of scans by different scans. So-called multi-pass printing formed by ink ejected from an outlet is known.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing gradation printing using the above-described print head configuration in which the dot diameter is changed by the multi-pass printing, for example, when focusing on one print head of a certain ink color, each scan has a different volume. Ink is ejected from each of the ejection ports that eject ink droplets. For example, in the same scan, a large ink droplet is ejected from a certain ejection port, while a small ink droplet is ejected from an adjacent ejection port. In such a case, depending on the ejection data at that time and the structure of the print head used, for example, the behavior of ink in the common liquid chamber of the print head is governed by the ejection operation of large ink droplets, In some cases, the ink ejection may be affected, and a predetermined ejection amount may not be reached, or a landing position may be shifted between a large ink droplet and a small ink droplet.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to discharge ink droplets having different volumes and perform printing by combining a plurality of dots of different sizes. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus capable of performing high-quality recording while suppressing the influence of the ejection of ink droplets of each volume on the ejection of ink droplets of another volume.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, the present invention uses a recording head having a plurality of ejection ports for ejecting different volumes of ink, scans the recording head against a recording medium, and ejects ink to the recording medium during the scanning. In the ink jet recording method for performing recording by using a combination of dots formed by ink ejected from different ejection openings, the scanning and the paper feeding relative to the recording head in a direction different from the scanning direction are repeated. Forming each pixel according to the following formula, and in one scan, the recording head discharges only one volume of ink.
[0008]
In addition, an ink jet is used in which a recording head having a plurality of ejection ports for ejecting inks of different volumes is used, the recording head is scanned on a recording medium, and ink is ejected onto the recording medium during the scanning to perform recording. In the recording apparatus, the scanning and the relative paper feed to the recording head in a direction different from the scanning direction are repeated, and each pixel is formed by a combination of dots formed by ink ejected from different ejection ports. Wherein the recording head ejects only one volume of ink in one scan.
[0009]
According to the configuration described above, scanning of the recording head having a plurality of ejection ports for ejecting inks of different volumes and relative paper feeding to the recording head in a direction different from the scanning direction are repeated, and recording is performed. When each pixel is formed by a combination of dots formed by inks ejected from different ejection openings of the head, the recording head ejects only one kind of ink in each scan. Is ejected in the same scan, it is possible to prevent, for example, the operation of ejecting a larger volume of ink from affecting the ejection of another smaller volume of ink.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention.
[0011]
In the figure, a recording medium 105 inserted at a sheet feeding position of the recording apparatus 100 is fed by a feed roller 106 in a direction of an arrow P, and is conveyed to a recordable area of a recording head 104. A platen 107 is provided below the recording medium 105 in the recordable area. The carriage 101 can be moved in a direction along the axial direction by two

guide shafts

102 and 103. By driving a motor (not shown), the scanning area including the recording area is moved in the main scanning direction by an arrow. Reciprocal scanning can be performed in the directions indicated by Q1 and Q2.
[0012]
As will be described later with reference to FIG. 2, the head unit 104 detachably mounted on the carriage 101 has different diameters for the yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) inks. Ink tanks in which different types of ejection ports are arranged, and for black (Bk), one type of ejection ports is arranged integrally with each recording head, and ink supplied to each of the above recording heads is stored for each color ink. Is also provided. The head unit 104 is mounted on the carriage 101 in such a manner that ink can be ejected to a recording medium located below the ejection port of each recording head.
[0013]
Reference numeral 108 denotes a switch unit and a display unit. The switch unit is used for turning on / off the power of the printer, setting various recording modes, and the like, and the display unit is configured to be able to display the state of the recording apparatus. I have. A linear encoder 109 provided with a slit at a density of 600 dpi is provided at the rear of the carriage 101.
[0014]
FIG. 2 is a schematic diagram showing an ejection port array of each recording head in the head unit 104.
[0015]
The inks used in the present embodiment are four types of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). As described above, the recording heads of the respective color inks are integrally formed as a head unit. For the cyan, magenta, and yellow inks, two types of ejection ports having different diameters are provided, and ink is supplied from the same common liquid chamber, and the ink is ejected. The number of ejection ports of each recording head is 320 for Bk and 256 for C, M, and Y, respectively. The discharge ports of the C, M, and Y print heads in the drawing are denoted by numbers 1,..., 256, and the discharge ports of the Bk print head are denoted by numbers 1,. In the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction (left-right direction in the figure), the pitch of the ejection port arrangement in each of these recording heads is equivalent to 600 dpi for the Bk recording head and 1200 dpi for each of the C, M, and Y recording heads. Pitch. Thereby, as shown in the figure, the range in which the C, M, and Y ejection ports are arranged is about half the range in which the Bk ejection ports are arranged in the sub-scanning direction.
[0016]
Here, the discharge ports of Bk all have the same cross-sectional area, but the discharge ports of C, M, and Y are composed of discharge port groups of two types. Here, they are called a large diameter group and a small diameter group. In the figure, each outlet of the large diameter group is indicated by an odd number, and its cross section is a circle having a diameter of about 16 microns. On the other hand, each discharge port of the small diameter group is indicated by an even number, and its cross section is a circle having a diameter of about 10 microns. In each recording head, the ejection ports of the large-diameter group and the ejection ports of the small-diameter group are alternately arranged in the sub-scanning direction, and are arranged in two rows with an interval of 1200 dpi. Therefore, in each recording head, the ejection ports of the large diameter group and the ejection ports of the small diameter group are arranged in the main scanning direction. The arrangement positions of the ejection port groups are the same in the sub-scanning direction among the C, M, and Y print heads. When focusing only on the large-diameter group or the small-diameter group, the pitch of the arrangement of the discharge ports is a pitch corresponding to 600 dpi. The ink ejection amount from the large-diameter group and the Bk ejection port of each of C, M, and Y is about 5 pl, and the ink ejection amount from the small-diameter group ejection port is about 2 pl. One heating element composed of an electrothermal transducer is provided in the ink path communicating with each ejection port of the large diameter group, each ejection port of the small diameter group, and each ejection port of Bk. The ink can be ejected from each ejection port by the pressure of the bubble generated in the ink using the generated thermal energy.
[0017]
As described above, each of the C, M, and Y ejection ports is divided into a large-diameter group and a small-diameter group. These are communicated with the same common liquid chamber, and ink is supplied from the common liquid chamber. Also for the Bk recording head, the size of the ejection ports is not different, but similarly, all the ejection ports communicate with the same common liquid chamber to supply ink. From this point, in this specification, the term "print head" refers to a unit having an ejection port to which ink is supplied from the same common liquid chamber. Accordingly, in the example of the present embodiment shown in FIG. 2, as described above, there is one print head for each of the Y, M, C, and Bk inks. Also, for example, even if the ejection ports eject ink of the same color such as Y, M, and C, if they are supplied from another common liquid chamber, the ejection ports are called those of another recording head. be able to.
[0018]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of data processing and control of each element in the above-described inkjet printer according to the present embodiment.
[0019]
Character or image data to be printed is transferred from the host computer 420 as data (ejection data) used in each print head, and stored in the reception buffer 401. Further, the printer 100 is configured to transmit data for confirming whether data is correctly transferred and data for informing the operation state of the printer 100 from the printer 100 to the host computer 420. The data stored in the reception buffer 401 is transferred to the memory unit 403 under the control of the CPU 402, and is temporarily stored in the RAM of the memory unit 403. Then, the CPU 402 performs control to send this data to the print head control unit 410 at a predetermined timing, and the print head control unit 410 drives the print head 104A of each color ink according to this data to perform each ink discharge. it can.
[0020]
Based on the information sent from the host computer 420, the ejection data used for driving the recording head of each color ink is processed in the recording apparatus for driving the head based on the information created in the host computer 420. For example, R, G, and B data of a total of 24 bits such as an image created through a predetermined application are converted into Y, M, C, and Bk data by a look-up table in accordance with the gradation value indicated by the data. Is converted. In the present embodiment, this data is six-value data for Y, M, and C, and binary data for Bk.
[0021]
That is, Y, M, and C are data corresponding to combinations of ink droplets of different volumes that can be ejected by the recording head that ejects the corresponding inks. Specifically, the combination of the number of 5pl ink droplets (large ink droplets) ejected from the large-diameter group ejection openings and the number of 2pl ink droplets (small ink droplets) ejected from the small-diameter group ejection openings is as follows: (Large, Small), (0,0), (0,1), (0,2), (1,0), (1,1), (1,2), 6 values The data corresponds to each. In the present embodiment, as described in detail in FIG. 4, multi-pass printing of three passes is performed, and large ink droplets are printed so that printing is completed in three scans for each pixel having a size equivalent to 600 dpi. Printing is performed by distributing the small ink droplets to the respective scans. The distribution to each scan is also performed on the host computer side, and specifically, is performed as a mask process using a predetermined mask. The Bk data is similarly subjected to a masking process so that each pixel in the main scanning direction is recorded by Bk ink ejected from different ejection ports in three scans, and is assigned to each scan.
[0022]
It should be noted that the form of the Y, M, and C data is not limited to the above-described six-value form, and any form of recording method described later with reference to FIG. It may be in a form. Further, all or a part of the above-described processing related to the ejection data generation may be performed on the printer side instead of the host computer side.
[0023]
Referring back to FIG. 3, the machine control unit 404 controls driving of a machine unit 405 such as a carriage motor or a line feed motor based on a command from the CPU 402. In this embodiment, the carriage motor is a DC motor, and in a normal recording operation, the position of the carriage or the moving speed of the carriage is detected by an optical sensor at the rear of the carriage using a linear encoder, and the scanning speed of the carriage is controlled by DC servo control. Is controlled to keep the constant. The sensor / SW control unit 406 sends signals from the sensor / SW unit 407 including various sensors and SWs (switches) to the CPU 402. The display element control unit 408 is configured to control a display unit 409 including an LED of a display panel group, a liquid crystal display element, and the like in accordance with a command from the CPU 402. The print head control unit 410 controls the ejection operation of the print head 104A for each color ink based on the instruction from the CPU 402 as described above. Further, the printhead control unit 410 detects temperature information indicating the state of the printhead 104A and the like, and sends them to the CPU 402.
[0024]
Hereinafter, multi-pass printing by each print head of the present embodiment will be described. The Bk print head also performs the same scanning operation as the C, M, and Y print heads with the same paper feed (sub-scan) between each scan, but based on the binary data as described above. An ejection operation is performed so that each pixel in the main scanning direction is recorded by Bk ink ejected from different ejection ports in three scans. For this reason, the printing operation of each of the C, M, and Y print heads having two types of ejection port groups, ie, a large ejection port group and a small ejection port group, according to the present invention will be mainly described below.
[0025]
FIG. 4 is a diagram showing a process of multi-pass printing. The recording head repeats main scanning of the recording head and paper feeding (sub-scanning) of the recording medium with respect to the recording area A of the recording medium to record an image or the like. The recording area A is a color recording area using C, M, and Y inks. In the drawing, S1, B1,... Indicate positions in the sub-scanning direction in the recording areas of the integrated color recording heads shown in FIG.
[0026]
In the present embodiment, in the main scanning at each position, one of the large-diameter group and the small-diameter group is selectively used.
S1 is the position where the first main scan in the small diameter group is performed
B1 is the position where the first main scan is performed in the large-diameter group
S2 is the position where the second main scan is performed in the small aperture group
S3 is the position where the third main scan is performed in the small aperture group
B2 is the position where the second main scan is performed in the large diameter group
S4 is the position where the fourth main scan is performed in the small aperture group
S5 is the position where the fifth main scan is performed in the small aperture group
B3 is the position where the third main scan is performed in the large diameter group
S6 is the position where the sixth main scan is performed in the small aperture group
... is shown.
[0027]
.., LF1, LF2, LF3,... Indicate paper feeds performed during each of the main scans described above. The feed amount is expressed in units of a pitch corresponding to 1200 dpi.
LF1 is 63
LF2 is 65
LF3 is 128
LF4 is 63
LF5 is 65
LF6 is 128
LF7 is 63
LF8 is 65
... In the case of an odd feed amount among the above-described paper feed amounts, in a pixel having a size corresponding to 600 dpi printed in three passes (three scans), the C, M, and Y print heads correspond to 1200 dpi. Are arranged at different pitches. Also, the ejection ports of the Bk recording head arranged at a pitch corresponding to 600 dpi are similarly associated with different relative positions of pixels.
[0028]
By the above recording operation, each of the C, M, and Y inks can be applied to a 1/600 inch pixel in the vertical and horizontal directions at a maximum of 1 dot with a large ejection volume of 5 pl and 2 dots with a small ejection volume of 2 pl. Can be recorded. That is, depending on the ejection data, each of C, M, and Y can record 9 pl of ink.
[0029]
As described above, the printing operation of the present embodiment is an operation of periodically repeating two main scans in the small-diameter group and one main scan 1 in the large-diameter group for the entire C, M, and Y print heads. . When S1, B1, and S2 are collectively referred to as T1, S3, B2, and S4 are collectively referred to as T2, and S5, B3, and S6 are collectively referred to as T3, an operation of repeating ejection of the same ejection group as T1, T2, T3,. It has become. As described above, in each scan, only one of the ejection openings for ejecting large ink droplets and the ejection openings for ejecting small ink droplets is used by the entire recording head. Can be suppressed. Further, since the type of use is repeated at a constant cycle, it is possible to design such that the ejection of large ink droplets is performed by a plurality of scans (two scans in the present embodiment). Thus, the above effects can be further suppressed.
[0030]
Further, in this printing method, in the same scan, only one of the large-diameter group and the small-diameter group is used for the entire print head, so that the data to be stored in the buffer of the memory unit 403 for each main scan is also required. Either the large diameter group or the small diameter group may be used. As a result, the host computer 420 only needs to perform processing for transferring data of either the large diameter group or the small diameter group to the printer 100 in advance for each scan. Further, compared with the conventional method in which the large-diameter group and the small-diameter group are used in the same scan, the amount of memory used for the print buffer is １／. Further, since the large-diameter group and the small-diameter group are used in different scans, the head drive power is reduced to half compared to the method of performing the printing operation in the same scan.
[0031]
Further, in the transfer processing of the ejection data, if the algorithm using the large diameter group or the small diameter group is determined as described above, it is not necessary to process the data for the large diameter group and the data for the small diameter group separately. . When the use of the large-diameter group and the small-diameter group is changed and recorded as appropriate, data for distinguishing each ejection data is added. In the present embodiment, since it is determined in which order the large-diameter group or the small-diameter group is used, there is no need to distinguish them. As described above, these data processes are performed by the printer driver in the host computer.
[0032]
In the multi-pass printing used in the present embodiment, increasing the number of scans of small ink droplets is effective in improving print quality. The reason is that in order to improve the recording quality, it is effective to improve the image quality of the highlight portion where the ink is present independently on the recording medium because the recording amount per unit area is small, and this portion is a small ink droplet. This is because the number of scans for ejecting small ink droplets increases, so that the image quality improves. This is an image design problem regarding how to combine large and small ink droplets for recording each pixel. According to the present embodiment, only one type of ejection is performed in each scan of the multi-pass. Therefore, it is easy to determine in which scanning large and small ink droplets to be ejected in combination are ejected.
[0033]
Note that, as described above, the recording head of the present embodiment uses a heating element that generates thermal energy to eject ink droplets, but the present invention is not limited to this type of recording head. However, the present invention can be applied to any type of recording head, such as an ejection type recording head using a piezoelectric element.
[0034]
Further, in the first embodiment, a method using two types of ejection port groups, a large diameter group and a small diameter group, has been described, but the configuration of the recording head is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-183179, a configuration in which a plurality of heating elements are provided at the same ejection port, and the ejection volume may be changed by selectively using the heating elements. . Further, in a recording head using a piezoelectric element, the energy applied to the piezoelectric element may be controlled to change the ejection volume.
[0035]
(Embodiment 2)
The present embodiment relates to an example in which two types of ejection port groups, a large diameter group and a small diameter group, are used for two scans in four-pass multi-pass printing, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Is the same as
[0036]
FIG. 5 is a diagram illustrating a recording process according to the present embodiment. The print head repeats main scanning and sub scanning in the printing area A to form an image. The recording area A is a color recording area using C, M, and Y inks. In the figure,
B1 is the position where the first main scan is performed in the large diameter group
S1 is the position where the first main scan in the small aperture group is performed
B2 is the position where the second main scan is performed in the large diameter group
S2 is the position where the second main scan is performed in the small aperture group
... is shown. That is, two scans are performed in the large-diameter group, and two scans are performed in the small-diameter group to perform four-pass multi-pass printing. At this time, the feed amounts LF1, LF2, LF3, LF4, ... in the sub-scanning direction for each main scan are 64, 64, 64, 64, ... in units of a pitch corresponding to 1200 dpi.
[0037]
By this multi-pass printing, each of the C, M, and Y inks can print a maximum of 2 dots of a large ink droplet of 5 pl and two dots of a small ink droplet of 2 pl on each 1/600 inch pixel in the vertical and horizontal directions. That is, each of the C, M, and Y inks can eject a maximum of 14 pl of ink.
[0038]
In the present embodiment, the number of scans is increased by one and the recording time is generally longer than in the first embodiment, but the paper feed amount is always constant and the feed accuracy can be increased. Further, it is possible to improve the print quality by increasing the number of scans in the multi-pass, and to improve the print quality by increasing the amount of ink applied per unit area.
[0039]
(Embodiment 3)
In the present embodiment, when there is no data to be recorded in the data of the large or small ejection port group, the main scan is omitted, the corresponding paper feed is immediately executed, and the next scan is performed. . For example, in the case of an image that is uniformly recorded at a relatively high density, such as a solid linear image, the data to be recorded uses only a large-diameter group. Only the scan for executing the printing operation of the group is sufficient, and the printing operation of the small diameter group is omitted. Further, when such an image is, for example, the first half of the recording area, and data of the small aperture group exists in the second half, scanning including the operation using the small aperture group is performed therefrom. . This recording operation shortens the recording time.
[0040]
FIG. 6 is a diagram illustrating a recording process according to the present embodiment. Each print head repeats main scanning and sub-scanning in the printing area A to perform printing, and then performs printing in the printing area B in the same manner.
[0041]
Here, the recording area A is an area relating to mixing of data using both the large diameter group and the small diameter group, while the recording area B is an area relating to recording data using only the large diameter group. Therefore, in the print area A, as in the second embodiment, four-pass printing is performed by two scans using the large aperture group and two scans using the small aperture group. On the other hand, in the recording area B, in the scan using the small diameter group, it is detected in advance that there is no ejection data, and the scanning is omitted, and only the paper feed is performed. As a result, the printing operation is performed only by scanning using the large aperture group, and the printing speed is about twice as high as the printing operation of the area A.
[0042]
In the above example, an example was shown in which scanning using the small aperture group was omitted when only data using the large aperture group was used.However, depending on the image to be recorded, there may be cases where only data using the small aperture group is used. Of course. In this case, scanning using the large diameter group is omitted.
[0043]
In the case of a configuration using only the large aperture group or the small aperture group for each scan of the multi-pass as in the embodiment to which the present invention is applied, on the other hand, the gradation value data of the image to be recorded is the large aperture group or the small aperture group. Since it is often the case that only a group is used, the configuration in which a part of the scanning is omitted as described above is effective, and can greatly contribute to shortening of the recording time.
[0044]
(Embodiment 4)
Each of the above-described embodiments has been directed to an example in which two types of discharge port groups are used, a large-diameter group and a small-diameter group, but the application of the present invention is not limited to this. . This embodiment relates to three types of ejection amounts.
[0045]
FIG. 7 is a diagram schematically showing a recording head using three types of ejection port groups, a large diameter group, a medium diameter group, and a small diameter group. In the example shown in the figure, the number of ejection ports of each of the C, M, and Y print heads is 24 as indicated by the number in the figure. In each print head, large ejection ports, medium ejection ports, and small ejection ports are arranged one by one in this order at a pitch equivalent to 1200 dpi, and a total of 24 arrangements are formed. Therefore, eight large discharge ports, medium discharge ports, and small discharge ports are provided.
[0046]
FIG. 8 is a diagram showing the movement in the sub-scanning direction during the printing operation. In the drawing, S1, M1, B1,... Indicate the position of the print head in the sub-scanning direction in the print area. In scanning of each position, any one of the large-diameter group, the medium-diameter group, and the small-diameter group is selectively used.
S1 is the position where the first main scan in the small diameter group is performed
S2 is the position where the second main scan is performed in the small aperture group
M1 is the position where the first main scan is performed in the medium diameter group
M2 is the position where the second main scan is performed in the medium aperture group
B1 is the position where the first main scan is performed in the large-diameter group
S3 is the position where the third main scan is performed in the small aperture group
...
[0047]
LF1, LF2, LF3,... Indicate the amount of paper feed in the sub-scanning direction performed between each scan, and are determined in units of a pitch corresponding to 1200 dpi. The paper feed amount is constant at 5 pitches in this embodiment. The operation from S1 to B1 is defined as a period (T1), and thereafter, the recording operation is repeated by repeating T2, T3,... In this period. That is, five-pass multi-pass printing is performed in which a large ink droplet is ejected in one scan, a medium ink droplet is ejected in two scans, and a small ink droplet is ejected in two scans. By this printing operation, for example, 18-level printing is performed for each pixel in five scans.
[0048]
(Embodiment 5)
In each of the embodiments described above, an example is described in which the number of scans relating to the number of scans for each ejection amount is one, but the application of the present invention is not limited to this. For example, in a print mode using a dedicated medium for the highest image quality, the number of scans for the large aperture group is set to two, and the number of scans for the small aperture group is set to three. On the other hand, in the recording mode of plain paper, the number of scans for the large-diameter group is one, and the number of scans for the small-diameter group is two.
[0049]
In this way, for example, the recording mode is configured to change the number of scans of each ejection port group according to the recording medium, and the frequency of selection of the ejection volume and / or the number of scans of the ejection volume suitable for each recording medium are selected. By using the recording medium, it is possible to obtain a recording quality and a recording speed suitable for each recording medium.
[0050]
In addition, a high-quality mode that enables higher-quality printing even on the same printing medium is further set, and the frequency of ejection volume selection and / or the number of scans of ejection volume are selectively used according to each printing mode. By doing so, it is possible to obtain recording quality suitable for each recording mode. The following shows an example in which the frequency of occurrence of each ejection volume and / or the number of scans of each ejection volume are determined in accordance with the printing medium and printing quality.

Further, there are cases where it is better to use a recording mode in which the ejection volume is not changed according to the recording medium and the desired recording quality. For example, in the HS (high speed) mode or the OHP mode, it is better to set the recording mode to only a large ejection amount. Thus, according to the recording medium and the desired recording quality,
A recording mode for changing the ejection volume for each main scan
A recording mode in which the ejection volume does not change for each main scan
Can be selectively used, a recording mode suitable for a plurality of types of recording media and a quality setting mode can be provided.
[0051]
If the discharge volume is different, the discharge speed may be different. When a recording head having such characteristics is used, the landing position of a dot is shifted from a predetermined position. For this reason, it is necessary to correct.
[0052]
In each of the embodiments of the present invention, since the ejection volume is not changed within one scan, this problem can be avoided by correcting the recording start position of each scan of a large ejection volume or a small ejection volume. Specifically, based on the ejection speed, the main scanning speed, and the distance from when the ink lands on the recording medium to the recording head, the correction time for the landing position deviation amount in the main scanning direction when the ejection speed is low is advanced in advance. Discharge. As a result, all the ink dots can land at a predetermined position on the recording medium.
[0053]
(Embodiment 6)
Each of the above embodiments relates to an example in which the ejection amount selected in each scan is the same as that of the print head, but this embodiment relates to an example in which the ejection amount selected in each scan differs between the print heads. It is.
For example, if C, M, and Y colors are used,
First scan, Y: large, M: small, C: small
2nd scan, Y: small, M: large, C: small
Third scan, Y: small, M: small, C: large
Is repeated, a maximum of one large ink drop and two small ink drops can be applied to each pixel.
[0054]
The effect of this example is
1. The point that the total power consumption can be made uniform
In general, the larger the discharge, the higher the energy used. Therefore, by combining large and small and making them uniform, the maximum power consumption can be reduced, which is advantageous for lowering the cost or reducing the size of the apparatus.
2. The point that floating mist can be made uniform when ink is ejected
Generally, the larger the ejection, the more floating mist. On the other hand, since the size can be made uniform by combining large and small, it is possible to prevent image deterioration due to a large amount of mist generated at the time of large-size recording.
3. The effect of the airflow on the ink droplets can be prevented.
During the recording operation, an airflow may be generated by the movement of the carriage and the landing position may be disturbed. This turbulence depends on the ink volume and ejection density of each ink. On the other hand, if the sum of the ink volumes of the respective colors is substantially uniform, there is an advantage that the landing position deviation can be reduced because the disturbance is small.
[0055]
(Other embodiments)
From the relationship between the printing speed and the quality of the printed image, the number of scans of the print area where printing is performed with only a relatively large discharge amount is set to be smaller than the number of scans of the print area where printing with a relatively small discharge amount exists. Is also good.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, scanning of a recording head having a plurality of ejection ports for ejecting inks having different volumes, and relative paper feed to a recording head in a direction different from the direction of the scanning are performed. Is repeated, and when each pixel is formed by a combination of dots formed by ink ejected from different ejection ports of the recording head, the recording head ejects only one kind of ink in each scan. Therefore, by ejecting different volumes of ink in the same scan, it is possible to prevent, for example, the operation of ejecting a larger volume of ink from affecting the ejection of another smaller volume of ink.
[0057]
As a result, in the case where ink droplets of different volumes are ejected and printing is performed by combining a plurality of dots of different sizes, the effect of each volume of ink droplet ejection on the other volume of ink droplet ejection is suppressed to achieve high efficiency. High-quality recording can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer according to an embodiment of an ink jet recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an ejection port array of each recording head in a head unit 104 shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of data processing and control of each element in the inkjet printer of the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of multi-pass printing according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of multi-pass printing according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of multi-pass printing according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing ejection port arrays of respective print heads in a head unit 104 according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a process of multi-pass printing according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
100 inkjet printer
101 carriage
102 Guide shaft a
103 Guide shaft b
104 head unit
104A recording head
105 Recording medium
106 feed roller
107 Platen
108 Switch and display
401 Receive buffer
402 CPU
403 Memory section
404 Machine control section
405 machine part
406 Sensor / SW control unit
407 Sensor / SW section
408 Display element control unit
409 Display element
410 Recording head control unit
420 host computer

Claims

Ink jet recording method using a recording head having a plurality of ejection ports for ejecting inks of different volumes, scanning the recording head against a recording medium, and ejecting ink to the recording medium during the scanning to perform recording. At
Repeating the scanning and the paper feed relative to the recording head in a direction different from the scanning direction, and forming each pixel by a combination of dots formed by ink ejected from different ejection openings. Have
An ink jet recording method, wherein the recording head discharges only one volume of ink in one scanning.

2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the plurality of ejection ports that eject the different volumes of ink eject different amounts of ink by making the sizes of the ejection ports different. 3.

2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the plurality of ejection ports that eject the different volumes of ink eject different volumes of ink by changing ejection energy applied to the ejection ports. 3.

4. The volume of the ink ejected in the one scan is changed for each one scan, with a plurality of scans for completing the pixel formation as one cycle. The inkjet recording method according to any one of the above.

The recording head is used for each type of ink color, and the volume of ink ejected in the one scan of the plurality of recording heads is at least the volume of ink of one of the colors is the volume of ink of another color. 5. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the method is different from the above.

6. The ink jet recording method according to claim 1, wherein in the one scan, when there is no data for ejecting the one volume of ink, the scan is omitted.

7. The ink jet recording method according to claim 4, wherein in one cycle for completing the pixel formation, the number of scans for discharging the maximum ink volume is the least.

8. The ink jet recording method according to claim 1, wherein a recording start position is changed according to a volume of the ink to be ejected for each one of the scans.

9. The printing method according to claim 1, wherein a plurality of printing modes are provided, and the number of scans for each different ink volume in one cycle for completing the pixel formation is made different for each printing mode. Inkjet recording method.

10. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the same buffer is used for storing data for ejecting the one volume of ink for each one scan.

A recording mode in which the one volume is changed for each one scan and a recording mode in which the one volume is not changed for each one scan can be selectively used. The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 10, wherein:

In the case where the same area is ejected with different volumes of ink and printing is performed a plurality of times, the number of scans for ejecting a relatively large volume of ink is smaller than the number of scans for ejecting a relatively small volume of ink. The inkjet recording method according to claim 1, wherein:

Ink jet recording apparatus that uses a recording head having a plurality of ejection ports for ejecting inks of different volumes, scans the recording head against a recording medium, and ejects ink to the recording medium during the scanning to perform recording. At
Means for repeating each of the scanning and the paper feed relative to the recording head in a direction different from the scanning direction, and forming each pixel by a combination of dots formed by ink ejected from different ejection openings. Yes,
An ink jet recording apparatus, wherein in one scan, the recording head discharges only one volume of ink.

14. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the plurality of ejection ports for ejecting the different volumes of ink eject different volumes of ink by making the sizes of the ejection ports different.

14. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the plurality of ejection ports for ejecting the different volumes of ink eject different volumes of ink by varying ejection energy applied to the ejection ports.

16. The volume of the ink ejected in the one scan is changed for each one scan, with a plurality of scans for completing the pixel formation as one cycle. The inkjet recording device according to any one of the above.

The recording head is used for each type of ink color, and the volume of the ink ejected in the one scan of the plurality of recording heads is such that at least the volume of the ink of one color is equal to the volume of the ink of another color. 17. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the ink jet recording apparatus is different.

18. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein, in the one scan, when there is no data for ejecting the one volume of ink, the scan is omitted.

19. The ink jet recording apparatus according to claim 16, wherein in one cycle for completing the pixel formation, the number of scans for discharging the maximum ink volume is the least.

20. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein a recording start position is changed according to a volume of the ejected ink for each one scan.

21. The printing apparatus according to claim 13, wherein the printing mode includes a plurality of printing modes, and the number of scans for each different ink volume in one cycle for completing the pixel formation is different for each printing mode. Inkjet recording device.

22. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the same buffer is used for storing data for ejecting the one volume of ink for each one scan.

A recording mode in which the one volume is changed for each one scan and a recording mode in which the one volume is not changed every one scan can be selectively used. An ink jet recording apparatus according to any one of claims 13 to 22.

In the case where the same area is ejected with different volumes of ink and printing is performed a plurality of times, the number of scans for ejecting a relatively large volume of ink is smaller than the number of scans for ejecting a relatively small volume of ink. The inkjet recording apparatus according to claim 13, wherein: