JP2005186598A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用されるノズルと使用されないノズルとの均一化を図ることにより、常に高画質な画像記録を行うことのできる画像記録装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド１４，１４…に形成されたノズル１５，１５…のうち一定範囲のノズル１５，１５…を使用して記録媒体Ｐ上にインクを吐出することにより記録媒体Ｐ上に画像を記録する画像記録装置において、ノズル１５，１５…を記録媒体Ｐの幅より広い範囲に形成するとともに、記録ヘッド１４，１４…より記録媒体Ｐの搬送方向上流側に記録媒体Ｐを幅方向に移動させる記録媒体移動機構１８を設け、各画像記録毎または所定回数の画像記録毎に記録に使用するノズル１５，１５…の範囲を変更するように記録ヘッド１４，１４…を制御するとともに、記録に使用するノズル１５，１５…の範囲に応じて記録媒体Ｐを移動するように記録媒体移動機構１８を制御する制御部２６を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像記録装置に係り、特に、インクジェット方式によって画像記録を行う画像記録装置に関するものである。

近年、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像記録装置が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた画像記録装置は、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として記録媒体上に吐出させ、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら記録媒体上に画像記録を行うものである。

このような画像記録装置においては、例えば、アクチュエータとしてピエゾ素子等の圧電素子を用い、この圧電素子に電圧を印加することによって圧電素子を変形させ、これによってノズルからインクを吐出させたり、熱エネルギー発生素子を用いてインクを加熱することによりインクを吐出させる。

しかし、画像記録は全てのノズルを用いて行われるとは限らないため、ノズルが均一に使用されない場合がある。このようにノズルの使用に偏りがあると使用されないノズルについては目詰まりを起こす場合があり、出射速度が低下したり、ノズル欠や吐出曲がり等の吐出不良を生じることによる画像品質の低下を招く等の問題がある。また、熱エネルギー発生素子を用いてインクを吐出させる記録ヘッドの場合には使用されるノズルについては出射時の発熱により温度が上昇し、使用されないノズルとの間に温度差を生じることとなる。このため、各ノズル内のインク粘度にばらつきが生じ、均一な画像記録を行うことができないという問題がある。そして、このような問題は、特に同一の画像を複数枚出力させる場合に顕著となり、同一画像を大量に出力させるような印刷分野等で使用される産業用の画像記録装置においては重大な問題となる。

また、特にラインプリント方式の記録ヘッドの場合には、記録ヘッドの一部のノズルに目詰まり等によるインクの吐出不良を生じた場合でも、これを解消するためには例えば全てのノズルからインクを全吐出させる等のクリーニングを行う必要があり、メンテナンスに手間がかかるとともに、大量のインクを廃棄することとなりコストが高くなるとの問題がある。また、使用するノズルに偏りがあるために一部の使用頻度の高いノズルのみが劣化したような場合でも記録ヘッド全体を取り替えなければならないため、ユーザーの負担が大きくなるとの問題もある。

この点、シリアルプリント方式の画像記録装置の場合には、いわゆるマルチパス印字を行うことによって一部のノズルに吐出不良等がある場合でも画像品質の劣化を防止することが可能である。すなわち、マルチパス印字とは、ノズル列のノズルを数ブロックに分割しこれら分割したノズルに画像記録データの分担を分散させて用紙の送りを上記分割した１ブロック分毎に間欠搬送するようにして画像記録を行う画像記録方法であるが、マルチパス印字によれば本来なら同一ノズルで画像記録する同一ラインの画像（印字ドット）を複数に分割して、分割した部分毎に異なるノズルで画像記録するため、ノズル配置のばらつきや一部ノズルに吐出不良がある場合等でもこのようなばらつきを平均化して、見た目に各個の印字ドットの位置ずれが目立たないようにすることができる。しかし、ラインプリント方式の画像記録装置の場合にはシリアルプリント方式の画像記録装置の場合と異なりマルチパス印字のような画像記録方法を行うことはできない。

このように、均一で高精細な画像記録を行うためには使用されるノズルと使用されないノズルとの間で均一化を図る必要があり、特に、ラインプリント方式の画像記録装置においてはその必要性が顕著である。そこで、従来、熱エネルギー発生素子を用いてインクを吐出させる記録ヘッドにおいては、印字信号が入力されないノズルの熱エネルギー発生素子に対してインク滴が吐出しない程度のプレヒートパルスを印加し、各ノズル間におけるインク温度を均等化することが行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。また、マルチ印字を行う画像記録装置において、印字マスクパターンを複数備え、ノズルの使用頻度の差を補正して均一化させることも提案されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、圧電素子を用いてインクを吐出させる記録ヘッドにおいては、使用されないノズルの圧電素子に対してインクが吐出しない程度の電圧を印加して振動を与えることによりノズルが目詰まりすることを防止することが行われている（例えば、特許文献４及び特許文献５参照）。
特開平８−１５６２５６号公報 特開平８−１８３１８１号公報 特開２００１−８８２８７号公報 特開平１０−２５００６４号公報 特開平９−１９３４０７号公報

しかしながら、熱エネルギー発生素子に対してプレヒートパルスを印加したり、圧電素子に所定の弱い電圧を印加したり、複数のマスクパターンを備えて使用ノズルの均一化を図るようにするためには精度の高い制御が必要となり、制御構成が複雑化する等の問題がある。また、不使用ノズルについてはあくまでもインク吐出に至らない範囲で電圧等が印加されるに過ぎないため、実際に使用されたノズルとの間で完全に均一化が図られるとは限らないとの問題もある。

また、これらの技術はマルチ印字を行うことを前提としたノズル数の少ないシリアルプリント方式の画像記録装置に用いる技術として開発されたものである。したがって、これらの技術はラインプリント方式の画像記録装置に対しても有効なものではあるが、シリアルプリント方式の画像記録装置に比べてはるかにノズル数が多く、記録ヘッドを固定して画像記録を行うラインプリント方式の画像記録装置においては、使用ノズルと不使用ノズルとの均一化を図りノズルの目詰まり等を防止するためにはこれらの技術だけでは不十分であり、更なる対策を講じる必要がある。

そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、簡易な方法によって使用されるノズルと使用されないノズルとの均一化を確実に図り、常に高画質な画像記録を行うことのできる画像記録装置を提供することを目的とするものである。

このような問題を解決するため、請求項１に記載されている発明は、記録媒体の幅方向に沿って複数のノズルが配列された記録ヘッドを備え、画像情報に基づいて前記記録ヘッドの一定範囲における前記ノズルを使用して前記記録媒体上にインクを吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置において、
前記ノズルを前記記録媒体の幅より広い範囲に形成するとともに、前記記録ヘッドより前記記録媒体の搬送方向上流側に前記記録媒体を幅方向に移動させる記録媒体移動機構を設け、各画像記録毎または所定回数の画像記録毎に記録に使用する前記ノズルの範囲を変更するように前記記録ヘッドを制御するとともに、記録に使用する前記ノズルの範囲に応じて前記記録媒体を移動するように前記記録媒体移動機構を制御する制御部を設けたことを特徴としている。

このような構成を有する請求項１に記載の発明は、各画像記録毎または所定回数の画像記録毎に記録に使用するノズルの範囲を変更するとともに、記録に使用するノズルの範囲に応じて記録媒体を移動するようになっている。

請求項２に記載されている発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は、出力される画像データを記憶する記憶部と、前記画像データを少なくとも出力画像における１ノズル分以上シフトさせるシフトレジスタを備えたことを特徴としている。

このような構成を有する請求項２に記載の発明は、制御部の記憶部に記憶された画像データをシフトレジスタに記憶されている命令に従って少なくとも出力画像における１ノズル分シフトさせることができるようになっている。

請求項３に記載されている発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記制御部は、画像記録開始ノズルを、許容される記録媒体の位置ずれの範囲内で変更することを特徴としている。

このような構成を有する請求項３に記載の発明は、許容される記録媒体の位置ずれの範囲内でノズルを変更し、異なるノズルからインクを吐出させることができるようになっている。

請求項４に記載されている発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記記録媒体の幅方向に延在するように配置され、前記記録媒体を搬送方向に搬送することにより画像記録を行うラインプリント方式であることを特徴としている。

このような構成を有する請求項４に記載の発明は、ラインプリント方式の記録ヘッドを備え、大量、高速の画像記録を行うことができるようになっている。

請求項１に記載された発明によれば、同一の画像について複数枚の画像記録を行う場合に、各画像記録毎または所定回数の画像記録毎に画像データをシフトさせて画像記録を行うので、画像データを出力した際の画像記録を開始する端部のノズルがシフトした画像データに対応する分ずつずれることとなり、全体として画像記録に使用されるノズルの範囲が変更されることとなる。このため、インクが吐出されないノズルにおけるノズル詰まりやインク出射速度の低下、使用ノズルと不使用ノズル間での温度の相違によるインク粘度のばらつき等を生じにくくなり、使用ノズルが偏ることによる画像品質の低下を生じることがない。また、このように使用ノズルの偏りをなくすことにより一部のノズルのみが磨耗、劣化することがなく、全体として記録ヘッドの寿命を延ばすことができるという効果を奏する。

さらに、２回目以降の画像記録時には記録媒体の位置を画像データがシフトした量に対応するノズル数のノズル間の距離に相当する距離だけ記録媒体の幅方向に移動させることができるので、２回目以降画像データがシフトして画像記録に使用されるノズルの範囲がずれる場合でも、記録媒体に記録される画像の位置がずれることがなく、常に高精細な画像記録を行うことができるという効果を奏する。

請求項２に記載された発明によれば、制御部内にシフトレジスタを有しているので、記憶部に記憶された画像データをシフトレジスタに記憶されている命令に従って一定数ずつ正確かつ簡易にシフトさせることができる。これにより、各画像記録毎または所定回数の画像記録毎に記録に使用するノズルの範囲を変更することができ、使用ノズルが偏ることによる画像品質の低下を防止するとともに、一部のノズルのみが磨耗、劣化することを防いで全体として記録ヘッドの寿命を延ばすことができるという効果を奏する。

請求項３に記載された発明によれば、許容される記録媒体の位置ずれの範囲内で異なるノズルからインクを吐出させることができる。このため、簡易に使用されるノズルと使用されないノズルとの均一化を図り、使用ノズルが偏ることによる画像品質の低下を防止するとともに、一部のノズルのみが磨耗、劣化することを防いで全体として記録ヘッドの寿命を延ばすことができるという効果を奏する。

請求項４に記載された発明によれば、記録ヘッドの使用ノズルの均一化を図るため、連続して同一画像を記録する場合でも一部のノズルにおいてノズルが長期間使用されないことによるインクの吐出不良を生じるのを事前に防止しうるとともに記録ヘッド全体としての長寿命化を図ることができる。これにより、一般に大型で、ノズルの目詰まり等によるインクの吐出不良を解消するためのクリーニングや記録ヘッドの交換等が容易でないラインプリント方式の画像記録装置においても常に高精細な画像記録を行うことを簡易かつ安価に実現することができるという効果を奏する。

以下、添付図面を参照しつつ本発明に係る画像記録装置の一実施形態について説明する。

まず、図１に示すように、本実施形態における画像記録装置はラインプリント方式の画像記録装置であり、画像記録装置には記録媒体Ｐに画像記録を行う画像記録部１が設けられている。記録媒体Ｐは複数の搬送ローラ（図示せず）により搬送方向Ｘに沿って搬送され、順次画像記録部１に送られるようになっている。

画像記録部１のほぼ中央部には、平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２が記録媒体Ｐの幅方向に延在してほぼ水平に配置されている。

プラテン２よりも記録媒体搬送方向Ｘの上流側には、支軸４によって支持され記録媒体Ｐの幅よりも長い長さ寸法の搬送ローラ３が記録媒体Ｐの幅方向に延在して設けられている。搬送ローラ３の支軸４の一端にはベルト５を介して搬送用モータ６が接続されており、搬送用モータ６が回転することによってその回転力がベルト５を介して搬送ローラ３の支軸４に伝わり搬送ローラ３が回転するようになっている。

搬送ローラ３の支軸４の他端には円板状のエンコード板７が搬送ローラ３の支軸４とともに回転するように取り付けられている。エンコード板７の周縁部には複数のスリット８が周方向に一定間隔をもって設けられている。また、エンコード板７の外周部分にはエンコード板７のスリット８を読み取ってエンコーダ信号を発生させる読取部９が配設されている。エンコード板７と読取部９とによって搬送検知エンコーダ１０が構成されており、読取部９がエンコード板７のスリット８を読み取りエンコーダ信号を発生させるようになっている。これによって搬送ローラ３の回転量が検知され、この回転量から記録媒体Ｐの搬送位置が検知されるようになっている。

搬送ローラ３の記録媒体Ｐを介して対向する位置には、支軸１２にほぼ等間隔に配置された複数の圧接ローラ１１が設けられている。また、圧接ローラ１１は、ばね（図示せず）等で付勢される複数の付勢部材１３により搬送ローラ３に対して圧接されている。これにより記録媒体Ｐは搬送ローラ３と圧接ローラ１１との間に挟持されて搬送ローラ３と記録媒体Ｐとの間の摩擦力により所定の搬送方向Ｘに搬送されるようになっている。

また、プラテン２の上方には、本実施形態における画像記録装置で使用される各色（ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ））に対応した４つの記録ヘッド１４，１４…が、記録媒体Ｐの幅方向に延在するとともに、互いの長手方向が平行となるように配設されている。なお、画像記録装置で使用されるインクの色はこれに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）等の色を使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドが設けられる。

図２に示すように、記録ヘッド１４，１４…の記録媒体Ｐに対向する面は、複数のノズル１５，１５…が形成されたノズル面１６となっており、ノズル１５，１５…は記録ヘッド１４，１４…の長手方向に延在して同一ピッチで一列に形成されている。ノズル１５，１５…は画像記録を行うために必要とされる範囲よりも広い範囲に形成されており、記録ヘッド１４，１４…はノズル面１６に形成されたノズル１５，１５…から所定のインクを記録媒体Ｐの画像記録面上に吐出させるようになっている。

記録ヘッド１４，１４…の内部にはピエゾ素子等の圧電素子（図示せず）が各ノズル１５，１５…と対をなして一列に配設されており、各圧電素子は、回路導線（図示せず）を介して可撓性を有する配線基板１７と接続されている。各圧電素子にはこの配線基板１７を通じて所定の電圧が印加されるようになっており、電圧を印加された圧電素子が変形しノズル１５，１５…内のインク吐出圧が変化することによって各ノズル１５，１５…からインクが吐出されるようになっている。

画像記録部１よりも記録媒体搬送方向Ｘの上流側には、画像記録部１に送られる記録媒体Ｐを幅方向に移動させる記録媒体移動機構１８が設けられている。記録媒体移動機構１８は記録媒体Ｐを保持する保持板１９を備えており、保持板１９は、モータ（図示せず）によってガイドレール（図示せず）上を記録媒体Ｐの幅方向に移動可能となっている。保持板１９は例えば樹脂等の摩擦抵抗の大きな材料によって形成されており、保持板１９の表面に記録媒体Ｐを保持することができるようになっている。また、保持板１９の一端には記録媒体Ｐの幅方向に延在して平板状のエンコード板２１が取り付けられている。エンコード板２１には複数のスリット２２が等間隔に設けられており、エンコード板２１に対向する位置にはエンコード板２１のスリット２２を読み取ってエンコーダ信号を発生させる読取部２３が配設されている。このエンコード板２１と読取部２３とによって位置検知エンコーダ２４が構成されており、モータの回転に伴って保持板１９とともにエンコード板２１が記録媒体Ｐの幅方向に移動し、読取部２３がこのエンコード板２１のスリット２２を読み取ることによって保持板１９に保持された記録媒体Ｐの位置が検知できるようになっている。

次に、図３及び図４を参照しつつ、本実施形態における画像記録装置の制御構成について説明する。

画像記録装置は、ユーザーが記録媒体Ｐの種類や画像記録条件等を入力する入力部２５を有しており、入力部２５から入力された情報は、制御部２６に送られるようになっている。入力部２５は、例えばキーボードや操作パネルであり、同一の画像データによって複数枚の記録媒体Ｐに画像記録を行う場合にはユーザーが画像記録を行う枚数を入力できるようになっている。

制御部２６にはパーソナルコンピュータ等の外部装置（図示せず）から入力された画像データが送られるようになっており、送られた画像データは、制御部２６の記憶部２７に記憶されるようになっている。また、制御部２６はシフトレジスタ２８を有しており、同一画像を複数枚出力する場合には、制御部２６は、例えば、ｎ回目の画像記録をした後ｎ＋１回目以降の画像データを出力するにあたりシフトレジスタ２８に記憶されている命令に基づいて画像データを記録媒体Ｐの幅方向にシフトさせることができるようになっている。画像データにおける１ｂｉｔは記録ヘッド１４，１４…の１ノズルと対応しており、制御部２６がシフトレジスタ２８によって画像データをシフトさせることにより、画像データを出力した際、シフトした画像データのｂｉｔ数に対応する数だけ画像記録に使用されるノズル１５の範囲がずれるようになっている。したがって、例えば、ｎ回目の画像記録において図４（ａ）に示すような画像記録を行った後に、制御部１９が画像データを記録媒体Ｐの幅方向に１ｂｉｔずつシフトさせてｎ＋１回目の画像記録を行った場合には、図４（ｂ）に示すように画像記録に用いられるノズルが１つずつずれて、その分記録された画像も1ノズル分ずれるようになっている。なお、制御部２６が画像データをシフトさせるタイミングはｎ回目の画像記録をした後ｎ＋１回目以降の画像データを出力する際に限定されず、画像記録を一定数量行うごとに画像データをシフトさせるようにしてもよい。

また、このようにシフトレジスタ２８によって画像データがシフトすることによって画像記録に使用されるノズル１５，１５…の範囲が変更されたときは、制御部２６は、変更前後で使用されるノズル１５，１５…の範囲が何ノズル分ずれたかにより、記録媒体移動機構１８を制御し、ずれたノズル１５，１５…のノズル間距離に相当する分だけ前記記録媒体を記録媒体Ｐの幅方向に移動するようになっている。すなわち、例えば、ｎ回目の画像記録において図４（ａ）に示すような画像記録を行った後、ｎ＋１回目の画像記録の際に使用されるノズル１５，１５…を１ノズル分変更した場合には、図４（ｂ）に示すように記録媒体Ｐもノズル１つ分ずつ記録媒体Ｐの幅方向に移動する。その結果、ｎ回目の画像記録時の記録画像とｎ＋１回目の画像記録時の記録画像とは記録媒体Ｐの全く同じ位置に記録されるようになっている。さらに、制御部２６には、位置検知エンコーダ２４からエンコーダ信号が送られるようになっており、制御部２６は、送られたエンコーダ信号に基づいて記録媒体Ｐが記録媒体Ｐの幅方向にどの程度移動したかを検知するようになっており、制御部２６は、記録媒体Ｐが画像記録部１に搬送される際に画像記録に使用されるノズル１５，１５…の範囲に対応した位置に来るように記録媒体Ｐの幅方向の位置を調整するようになっている。

なお、画像データをシフトさせることができる幅の限界はノズル１５，１５…の形成されている範囲及び記録媒体Ｐを移動できる範囲によって制限され、画像データをシフトさせても記録画像に欠損が生じない範囲でシフトさせることが可能である。また、シフトレジスタ２８によって画像データをシフトさせる幅は特に限定されず、一度に２ｂｉｔ以上シフトさせることとしてもよい。この場合、画像データのシフトに応じて画像記録に使用されるノズル１５，１５…の範囲が変更されるので、制御部２６は、記録媒体Ｐもこれに応じた位置にくるように記録媒体Ｐの幅方向に移動するように記録媒体移動機構１８を制御するようになっている。

また、制御部２６は、搬送用モータ６を動作させて記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに搬送させるとともに、記録ヘッド１４，１４…を動作させて記録媒体Ｐ上にインクを吐出させ、所定の画像を形成させるようになっている。

さらに、制御部２６には、搬送検知エンコーダ１０からエンコーダ信号が送られるようになっており、制御部２６は、送られたエンコーダ信号から搬送ローラ３の回転量を把握し、これに基づいて記録媒体Ｐの搬送位置を検知するようになっている。

なお、記録媒体Ｐは搬送過程又は給紙過程等において多少の位置ずれを生ずることがあり得る。すなわち、記録媒体Ｐは搬送される途中における多少の搬送誤差や、記録媒体Ｐが給紙トレイ（図示せず）に設置される際の設置状態のばらつきに起因する各記録媒体Ｐごとの設置位置誤差等といった位置ずれを生ずる場合がある。しかし、記録媒体Ｐの搬送過程又は給紙過程における精度は、記録画像の画質を高精細に保つことのできるものでなければならない。この点、記録媒体Ｐの位置ずれが１．５ｍｍ以内であれば記録された画像においてこれらの位置ずれによる画像のずれ等は記録画像の画質にほとんど影響を与えない程度であり許容できる。したがって、出力された画像において記録画像のずれが１．５ｍｍ以内であれば記録画像の画質にほとんど影響を与えることがなく、制御部２６は、この範囲であれば記録媒体Ｐを移動させなくても画像データをシフトさせることが可能である。この点、例えば、ノズルピッチが１８０ｄｐｉである記録ヘッド１４，１４…を用いて画像記録を行う場合には、記録媒体Ｐにおける１．５ｍｍの幅は記録ヘッド１４，１４…のノズル１５，１５…においておよそ１１ノズル分の幅に相当する。したがって、この場合には、制御部２６は、記録媒体Ｐを移動させなくても１１ノズル分に対応する１１ｂｉｔの範囲内で画像データをシフトさせることができる。

次に、本実施形態における画像記録装置の作用について説明する。

外部装置から入力された画像データを制御部２６が受信すると、受信された画像データは制御部２６の記憶部２７に記憶される。そして、ユーザーにより入力部２５から画像記録を開始する信号、画像記録を行う枚数、記録媒体Ｐの種類及び画像記録条件等が入力されると、制御部２６は記憶部２７に記憶されている画像データを読み出すとともに、各搬送ローラを回転させ、記録媒体Ｐを順次搬送方向Ｘの上流側から下流側に搬送させる。記録媒体Ｐが記録媒体移動機構１８の保持板１９上に搬送されると、位置検知エンコーダ２４によって記録媒体Ｐの位置が検知され、検知された結果がエンコーダ信号として制御部２６に送られる。

制御部２６は位置検知エンコーダ２４から送られたエンコーダ信号と記憶部２７から読み出した画像データから記録媒体Ｐが画像データに対応する位置にあるか否かを判断する。判断の結果、記録媒体Ｐが画像データに対応する位置にある場合には、制御部２６は、搬送用モータ６を動作させて搬送ローラ３を回転させることによって記録媒体Ｐを一定速度で搬送する。この際、記録媒体Ｐの搬送位置は搬送検知エンコーダ１０によって検知され、検知された結果がエンコーダ信号として制御部２６に送られる。記録媒体Ｐが画像記録部１に搬送されると、制御部２６は搬送検知エンコーダ１０から送られたエンコーダ信号から搬送ローラ３の回転量を把握してこの回転量に基づいて記録媒体Ｐの搬送位置を判断し、これとタイミングを合わせて記録ヘッド１４，１４…を動作させることにより各記録ヘッド１４，１４…のノズル１５，１５…から所定の画像データに応じたインクの液滴を吐出させる。これによって記録媒体Ｐに画像が記録される。

同一の画像につき複数枚の画像記録を行う場合には、１枚目の画像記録を行った後、制御部２６は記憶部２７から読み出された画像データをシフトレジスタ２８に記憶されている命令に基づいて記録媒体Ｐの幅方向にシフトさせる。画像データがシフトする毎に画像データを出力した際の画像記録を開始する端部のノズル１５が画像データのシフト量に応じてずれることとなり、全体として画像記録に使用されるノズル１５，１５…の範囲が変更される。そして、２枚目の記録媒体Ｐが保持板１９の上に搬送されると、制御部２６は記録媒体移動機構１８を制御して画像データが何ｂｉｔシフトしたかにより、シフトした量に対応するノズル数のノズル１５，１５間の距離に相当する距離だけ記録媒体Ｐを記録媒体Ｐの幅方向に移動させる。したがって、例えば、画像データが１０ｂｉｔシフトした場合には１０ノズル分のノズル１５，１５間の距離に相当する距離だけ記録媒体Ｐを記録媒体Ｐの幅方向に移動させる。また、位置検知エンコーダ２４の読取部２３がエンコード板２１のスリット２２を読み取ることによって記録媒体Ｐの位置が検知され、制御部２６にエンコーダ信号が送られる。

送られたエンコーダ信号から記録媒体Ｐが１枚目の画像記録の際の位置よりも、画像データがシフトした量に対応するノズル数のノズル１５，１５間の距離に相当する距離だけ移動したと制御部２６が判断した場合には、制御部２６は搬送用モータ６を動作させて記録媒体Ｐを画像記録部１に搬送する。記録媒体Ｐが画像記録部１に搬送されると、制御部２６は前記シフトレジスタ２８によってシフトされた画像データに基づいて記録ヘッド１４，１４…を動作させ各ノズル１５，１５…からインクを吐出させる。前述したように、画像データをシフトさせることによって画像データを出力した際に、画像記録に使用されるノズル１５の範囲が１ノズルずつずれることとなるが、記録媒体Ｐも記録媒体移動機構１８によって記録ヘッド１４，１４…のノズル１５の間隔の１つ分に相当する距離だけ記録媒体Ｐの幅方向に移動しているので、１枚目と同じ位置に画像記録が行われる。

なお、前述のように、許容される記録媒体Ｐの位置ずれの範囲内であれば記録媒体Ｐを移動させなくても画像データをシフトさせることが可能であり、ノズルピッチが１８０ｄｐｉである記録ヘッド１４，１４…を用いて画像記録を行う場合には、記録媒体Ｐにおける１．５ｍｍの幅に相当する１１ノズル分の幅が許容される位置ずれの範囲内である。このため、制御部２６は、この１１ノズル分の幅に対応する１１ｂｉｔの範囲内であれば記録媒体Ｐを移動させることなく画像データをシフトさせることができる。したがって、この場合にはシフトレジスタ２８によってシフトされた画像データに対応する幅分記録媒体Ｐを移動させた後、さらに記録媒体Ｐを移動させることなく１１ｂｉｔの範囲内で画像データをシフトさせこれに対応するように記録ヘッド１４，１４…を動作させて画像記録を行ってもよい。

本実施形態によれば、同一の画像について複数枚の画像記録を行う場合に、画像データをシフトさせて２回目以降の画像記録を行うので、画像データを出力した際の画像記録を開始する端部のノズル１５がシフトした画像データに対応する分ずつずれることとなり、全体として画像記録に使用されるノズル１５の範囲がずれることとなる。このため、画像記録に使用されるノズル１５を均一化させることができ、インクが吐出されないノズル１５におけるノズル詰まりやインク出射速度の低下、使用ノズル１５と不使用ノズル１５間での温度の相違によるインク粘度のばらつき等を生じにくくなり、使用ノズル１５が偏ることによる画像品質の低下を生じることがない。また、このように使用ノズル１５の偏りをなくすことにより一部のノズル１５，１５…のみが磨耗、劣化することがなく、全体として記録ヘッド１４，１４…の寿命を延ばすことができる。

また、２回目以降の画像記録時には記録媒体Ｐの位置を画像データがシフトした量に対応するノズル数のノズル１５，１５間の距離に相当する距離だけ記録媒体Ｐの幅方向に移動させることができるので、２回目の画像記録時に記録媒体Ｐに記録される画像の位置がずれることがなく、常に高精細な画像記録を行うことが可能となる。

さらに、許容される記録媒体Ｐの位置ずれの範囲内である１．５ｍｍの幅に対応する範囲内では記録媒体Ｐの位置を移動することなく画像データをシフトさせることができるので、記録媒体Ｐの幅等の制約によって記録媒体Ｐを移動させることができない場合等であっても、使用されるノズルと使用されないノズルとの均一化を図ることができ、常に高精細な画像記録を行うことが可能となる。

なお、本実施形態では画像データを順次一定方向にシフトさせることとしたが、画像データをシフトさせるパターンは、使用されるノズル１５，１５…が均一化されるようなものであればこれに限定されない。したがって、例えば、１回目の画像記録を行った後１ｂｉｔ画像データをシフトさせて２回目の画像記録を行った場合、３回目の画像記録を行う際には画像データを逆方向にシフトさせてもとの位置に戻すようにしてもよい。さらに、一定回数画像記録を行うごとに画像データを逆方向にシフトさせるようにしてもよい。

また、ノズルピッチが１８０ｄｐｉ以上である記録ヘッド１４を用いて画像記録を行う場合には、記録媒体Ｐを移動させずにノズル１５を変更することのできる幅である１．５ｍｍの幅に相当するノズル数は１１ノズル以上となる。したがって、この場合には制御部２６は１．５ｍｍの幅に相当するノズル数に対応するｂｉｔ数の画像データをシフトさせることができる。

また、本実施形態においては、記録媒体移動機構１８として保持板１９を設け、この保持板１９をモータ２０によって記録媒体Ｐの幅方向に移動させることによって記録媒体Ｐの幅方向における位置を調整するものとしたが、記録媒体Ｐの位置を調整する機構はこれに限られない。

また、本実施形態には、記録媒体Ｐの位置を検知する機構として保持板１９の一端に延在して設けられた平板状のエンコード板２１のスリット２２を読取部２３によって読み取るエンコーダ２４を用いるものとしたが、記録媒体Ｐの位置を検知できるものであればこれに限られず、例えば、保持板を移動させるガイドレール等にエンコード板を取り付け、保持板の裏面に読取部を設けて記録媒体Ｐの位置を検知するようにしてもよいし、光センサ等により記録媒体Ｐの端部を検知して記録媒体Ｐの位置を検知するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、保持板１９の表面に記録媒体Ｐを保持するために保持板１９を樹脂等の摩擦抵抗の大きな材料によって形成するものとしたが、保持板１９を形成する材料はこれに限られず、保持板の表面に表面に静電気を発生させることによって記録媒体Ｐを保持するようにしてもよい。また、磁気吸着によって保持板上に記録媒体Ｐを保持するものとしたり、保持板の表面に複数の小孔が設け、保持板の背面側には、所定の風量で記録媒体Ｐを吸引する吸引手段としての吸引ファンを取り付けて、この吸引ファンを動作させることにより記録媒体Ｐを吸引し保持板上に保持するようにしてもよい。

また、本実施形態において、記録ヘッド１４のノズル面１６にはノズル１５，１５…が記録ヘッド１４，１４…の長手方向に延在して同一ピッチで一列に形成されるものとしたが、ノズル面１６にノズル１５，１５…が複数列形成されるものとしてもよい。

また、本発明による画像記録装置で使用する記録ヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、例えば、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、スパークジェット型等）等のうち、いずれの吐出方式を用いても構わない。

また、本実施形態において、使用ノズルと不使用ノズルとを均一化させるための他の手法を組み合わせて行うようにしてもよい。すなわち、例えば、アクチュエータとしてピエゾ素子等の圧電素子を用い、この圧電素子に電圧を印加することによって圧電素子を変形させ、これによってノズルからインクを吐出させる記録ヘッドを用いる場合に、使用されないノズルの圧電素子に対してインクが吐出しない程度の電圧を印加して振動を与えるようにしてもよいし、熱エネルギー発生素子を用いてインクを加熱することによりインクを吐出させる記録ヘッドを用いる場合に、印字信号が入力されないノズルの熱エネルギー発生素子に対してインク滴が吐出しない程度のプレヒートパルスを印加し、各ノズル間におけるインク温度を均等化するようにしてもよい。本実施形態とこのような手法とを組み合わせることによって、より確実かつ効率的に使用ノズルと不使用ノズルとの均一化を図ることができ、ノズルの目詰まり等を防止することが可能となる。

また、記録媒体Ｐとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の種々の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、カットシート状、板状の形態の他、ロール状等の各種形態が適用可能である。

また、本実施形態では、光を照射することなく硬化するインクを使用するものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型インクを用いて画像記録を行うものとしてもよい。紫外線硬化型インクは、重合性モノマーや光重合開始剤等として、ラジカル重合化合物を含むラジカル重合系インクと、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別され、その両系のインクが本第一の実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。紫外線硬化型インクを用いる場合には、記録ヘッドよりも記録媒体搬送方向Ｘの下流側に紫外線光源を備える紫外線照射装置を設ける必要があり、この紫外線光源としては、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、半導体レーザー、冷陰極管、エキシマーランプ、又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を適用することが可能である。また、例えば、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波といった紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクを適用してもよい。この場合、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用される。また、紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源に代えて、その光を照射する光源を適用する。

本発明に係る画像記録装置の一実施形態の概略構成を模式的に示した要部上面図である。 本発明に係る画像記録装置の一実施形態における記録ヘッドを模式的に示した斜視図である。 本発明に係る画像記録装置の一実施形態の制御構成の概略を示した要部ブロック図である。 図４（ａ）は、ｎ回目の画像記録時における記録ヘッドの使用ノズルと記録画像との関係を示した模式図である。図４（ｂ）は、ｎ＋１回目の画像記録時における記録ヘッドの使用ノズルと記録画像との関係を示した模式図である。

符号の説明

１ 画像記録部
１４ 記録ヘッド
１５ ノズル
１８ 記録媒体移動機構
１９ 保持板
２４ 位置検知エンコーダ
２６ 制御部
２７ 記憶部
２８ シフトレジスタ

Claims (4)

1. 記録媒体の幅方向に沿って複数のノズルが配列された記録ヘッドを備え、画像情報に基づいて前記記録ヘッドの一定範囲における前記ノズルを使用して前記記録媒体上にインクを吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置において、
   前記ノズルを前記記録媒体の幅より広い範囲に形成するとともに、前記記録ヘッドより前記記録媒体の搬送方向上流側に前記記録媒体を幅方向に移動させる記録媒体移動機構を設け、各画像記録毎または所定回数の画像記録毎に記録に使用する前記ノズルの範囲を変更するように前記記録ヘッドを制御するとともに、記録に使用する前記ノズルの範囲に応じて前記記録媒体を移動するように前記記録媒体移動機構を制御する制御部を設けたことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記制御部は、出力される画像データを記憶する記憶部と、前記画像データを少なくとも出力画像における１ノズル分以上シフトさせるシフトレジスタを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記制御部は、記録に使用する前記ノズルを、許容される記録媒体の位置ずれの範囲内で変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録装置。
4. 前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅方向に延在するように配置され、前記記録媒体を搬送方向に搬送することにより画像記録を行うラインプリント方式であることを特徴とする請求項項１から３のいずれか一項に記載の画像記録装置。

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