JP2007176112A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録ヘッド10に形成されるノズル列N1,N2の端部から吐出されたインク滴の着弾位置の端よれ量に応じて、ノズル列N1,N2の端部に位置するノズルn11〜n14およびn21〜n24の記録デューティを設定する。
【選択図】図7
Description
フルライン型インクジェット記録装置は、使用する記録媒体の最大幅以上の長さの長尺な記録ヘッドを用い、記録媒体を連続的に搬送することによって記録媒体に所定の画像を形成するものであり、高速記録に適したものとなっている。
フルライン型のインクジェット記録装置に使用するような長尺な記録ヘッドの製造において、単一の基板に多数のノズルを高密度に一列に配列して構成することは、技術面、コスト面において多くの困難を伴う。このため、フルライン型のインクジェット記録装置には、高密度に配列された比較的短尺なノズル列を有する短尺なチップを、千鳥状に複数個繋ぐことによって長尺化した、いわゆる繋ぎヘッドが一般に用いられている。
これは、本出願人が先に提案した特許文献2に記載の分割パルス幅変調法(PWM制御法)である。この分割パルス幅変調法は、記録ヘッドの駆動を制御するヒートパルスを、記録ヘッドの温度を制御するプリパルスと、インク滴を吐出させるメインパルスとにより構成し、プリパルスのパルス幅を記録ヘッドの温度に応じて変化させる方法である。これによれば、温度変動に起因する吐出量変動を抑制することができる。
この濃度ムラの補正方法は、記録ヘッドによって一定の濃度でテストパターンを記録すると共に、そのテストパターンの濃度ムラを読み取り、各ノズルに対する濃度信号を補正する、いわゆるヘッドシェーディング法(HS法)である。
(第1の実施形態)
まず、本発明の実施形態に適用するインクジェット記録装置の基本的な構成例を図13および図14に基づき説明する。
本例のフルライン型のインクジェット記録装置60は、搬送ベルト61によって記録媒体としての記録用紙Sを矢印Y方向に搬送しつつ、定位置に備わる記録ヘッド10のノズルからインクを吐出して、記録用紙S上に画像を記録するものとなっている。記録ヘッド10は、適用可能な最大サイズの記録用紙Sの幅以上の幅に亘って延在する長尺な記録ヘッドであり、記録用紙Sを矢印Y方向に連続的に搬送することによって、その記録用紙S上に画像を連続的に記録することができる。本例の場合は、記録ヘッド10として、イエローインク吐出用の記録ヘッド10Y、マゼンタインク吐出用の記録ヘッド10M、シアンインク吐出用の記録ヘッド10C、およびブラックインク吐出用の記録ヘッド10Kが並列的に備えられている。これら記録ヘッド10からインク滴を吐出することにより、カラー画像を記録することができる。
図14において、CPU100は、本記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ROM101は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、またRAM102は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。CPU100は、パーソナルコンピュータなどの形態のホスト装置から受信した元画像データに基づいて、ヘッドドライバ10Aを介して記録ヘッド10を駆動することにより、その記録ヘッド10の各ノズルからインクを吐出させる。例えば、記録ヘッド10が電気熱変換体を用いてインクを吐出するものである場合には、その電気熱変換体の駆動データおよび駆動制御信号(ヒートパルス信号)をヘッドドライバ10Aに供給することにより、記録ヘッド10からインクが吐出される。
すなわち、製造上のばらつきなどによって、各ヘッドチップh1,h2の最端部ノズルのインク滴量には、大小の差が生じることがあり、そのインク滴量の差は記録用紙Sに形成される画像の濃度差となって現れる。このため、この第1の実施形態では、インク滴量の大小に応じて、前述の元画像データ濃度に対する記録デューティを、図4の3本の実線L1,L2,L3に示すような異なる値に設定している。
ここで、L2はつなぎ部における最端部ノズルから吐出されるインク滴量が標準的な場合を示している。この標準的なインク滴量に対し、最端部ノズルn11,n21のインク滴量が小さい場合には、実線L1に示すように記録デューティの減少量を小さく設定している。また逆に、標準的なインク滴量よりも最端部ノズルから吐出されるインク滴量が大きい場合には、実線L3に示すように前述の記録デューティの減少量を大きく設定している。
このように、インク滴量の大小に応じて、元画像データ濃度に対する記録デューティの減少量を設定することにより、元画像データ濃度に応じた適正な濃度の画像を記録用紙S上に形成することができる。
ここで、図5に基づき、この第1の実施形態において実行する画像処理方法について説明する。
図5は、本実施形態のインクジェット記録システムにおける画像データ変換処理の基本的な流れを示したブロック図である。
図5は、本実施形態のインクジェット記録システムにおける画像処理部J1000によって実行される画像データ変換処理の流れを示したブロック図である。なお、この実施形態において図5に示す画像処理部J1000の各処理は、インクジェット記録装置に設けられた前述のCPU100、ROM101およびRAM102等を有する制御系回路、あるいはホスト装置200によって実施される。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
インクジェット記録装置では、記録用紙上に付与されたインク滴を記録用紙S上に仮想的に設定した四角で区切られた画素領域に着弾させる。この際、着弾したインク滴が滲んで画素領域からはみ出して丸いドットが形成される。このため、低記録デューティ時には少ないドットで記録用紙S上を埋めることとなるため、光学濃度を上げ易いが、高記録デューティ時には、隣のドットとの重なりが生じることから光学濃度が上がりにくい。これを補正するために、通常は元画像データによって表される濃度値に対し、記録用紙S上に形成される画像の濃度値を減らすように前述のガンマ補正処理を行う。この第2の実施形態では、このガンマ補正と前述の端よれ補正とを掛け合わせた統合補正をかける(図6(b)参照)。
次に本発明の第3の実施形態を図7および図8を用いて説明する。
上記第1、第2の実施形態では、各ヘッドチップh1,h2の最端部ノズルの最大端よれ量の合計距離(2α)と、各ヘッドチップh2の最端部ノズルn21と前記基準位置Pとの距離とを一致させた場合を例に採り説明した。これに対し、この第3の実施形態における記録ヘッド10では、図7に示すように、ヘッドチップh2の最端部ノズルn21と基準位置Pとの距離Tが最大端よれ量(α)の2倍以上になるようにヘッドチップh2を配置した。なお、図7において、OP2はヘッドチップh1とヘッドチップh2とのつなぎ部を示している。
上記のように各ヘッドチップh1,h2のつなぎ部OP2における各ノズルの記録デューティを減少させるために、この第3の実施形態では、図5に示す画像処理部J1000によって、元画像の濃度を表す多値の信号を変更する。すなわち、8bitの信号で表される256階調の元画像データを図8に示す曲線に応じて減少させる処理を施す。その結果、ハーフトーニング処理J1005、ドット配置パターン化処理J1007などを経て、ドットを形成するか否かを表す1ビット(2値)の信号に変換された記録データの記録デューティは、図8に示すような曲線で減少する。
上記第3の実施形態に示すように複数のヘッドチップをつないで構成した記録ヘッドでは、各ヘッドチップ間で吐出量が異なり、記録用紙上での濃度が異なる場合がある。このような場合に対応すべく、本発明の第4の実施形態では、上記第3の実施形態における処理に加え、さらに次のような処理を行う。すなわち、吐出量が一番小さいヘッドチップに合わせて、吐出量が多いヘッドチップの駆動パルスを制御して、そのヘッドチップのインク吐出量を減少させるか、あるいは吐出量が多いヘッドチップの記録デューティを全体的に減少させる処理を行う。
図1、図2および図7に示すように、複数のヘッドチップをつないで構成した記録ヘッドでは、インク液滴の吐出を休止した時間が長くなると、各ヘッドチップの最端部ノズル付近のインク濃度が記録ヘッド内で高まり易い。このため、吐出休止期間を経て吐出を再開した場合、吐出再開から数百発程度まではヘッドチップの端部から吐出されるインク滴の濃度が、それ以降に吐出されたインク滴の濃度より高まり、記録媒体上に形成されるドットの光学濃度にムラが生じることがある。この光学濃度の上昇を抑えるため、この第5の実施形態では、図12に示すように、両ヘッドチップh1,h2の記録デューティを減少させ始める位置をヘッドチップのつなぎ部以外にも拡張する。この場合にも、各ヘッドチップのつなぎ領域によって形成される領域のうち、両ヘッドチップからのインク滴が重ならない領域の記録デューティを図9および図10に示すように高めても良い。
上記第1ないし第5の実施形態では、複数のヘッドチップを連結した長尺な記録ヘッドを用いて記録動作を行うフルライン型のインクジェット記録装置を例に採り説明した。しかし、本発明は、以下に説明する第6の実施形態のように、単一のヘッドチップからなる記録ヘッドを用いて、記録動作を行うシリアル型のインクジェット記録装置にも適用可能である。
本例のシリアル型のインクジェット記録装置50においては、ガイド軸51,52によって、キャリッジ53が矢印Xの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ53は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復移動する。キャリッジ53には、後述の記録ヘッドと、その記録ヘッドにインクを供給するインクタンク54が搭載される。記録ヘッドとインクタンク54は、インクジェットカートリッジを構成するものであってもよい。
N,N1,N2 ノズル列
OP1,OP2,OP3 つなぎ部
n11 最端部ノズル
n12,n13,n14 端部ノズル
n21 最端部ノズル
n22n,23n,24 端部ノズル
n,n1 最端部ノズル
n2〜n4 端部ノズル
α1,α2 端よれ量
S 記録用紙
10,20 記録ヘッド
60 フルライン型のインクジェット記録装置
50 シリアル型のインクジェット記録装置
54 キャリッジ
100 CPU
101 ROM
102 RAM
AR1 重なり領域
Claims (17)
- インクを吐出する複数のノズルを配したノズル列を有する記録ヘッドを、記録媒体に対して相対的に走査させて記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記ノズル列の端部から吐出されたインク滴の着弾位置の誤差である端よれ量に応じて、前記ノズル列の端部に位置するノズルの記録デューティを設定する記録デューティ設定手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドには、ノズル列を形成した複数のノズルチップが配列され、
前記各ヘッドチップに形成されるノズル列の最端部ノズルと、これに隣接するヘッドチップに形成されるノズル列の最端部ノズルとの相対位置は、前記各最端部ノズルから吐出されるインク滴の端よれ量に基づき設定され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。 - 前記隣接するヘッドチップは、各々のノズル列がノズル配列方向において重なるつなぎ部を形成するよう配列される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。
- 前記つなぎ部は、隣接するヘッドチップの各ノズル列の最端部ノズルによって構成されることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、前記端よれ量が最大値となる場合、前記各ノズル列の中の前記つなぎ部に位置する各最端部ノズルの記録デューティを、記録すべき画像の濃度を表す元画像データによって設定されている設定記録デューティと一致するよう設定し、
前記端よれ量が最大値から減少する場合、前記端よれ量の減少量に伴って、前記ノズル列の中の前記つなぎ部に位置する前記各最端部ノズルの記録デューティを前記設定記録デューティから減少させるよう設定することを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。 - 前記つなぎ部は、隣接するヘッドチップの各ノズル列の端部に位置する複数のノズルによって構成されることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、前記各ノズル列の前記つなぎ部に位置する複数のノズルの中から前記端よれ量に応じて選択されたノズルの記録デューティを、記録すべき画像の濃度を表す元画像データによって設定されている設定記録デューティより減少させることを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、隣接するノズル列のうち、一方のノズル列によって吐出されたインク滴により形成されるドットと、他方のノズル列によって吐出されるインク滴により形成されるドットとが混在する画像領域を前記記録媒体上に形成するノズルである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。
- 前記記録デューティ設定手段は、各ノズル列のつなぎ部におけるノズルの記録デューティを、前記ノズル列の最端部ノズルからの距離に応じて減少させることを特徴とする請求項7または8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、一定の領域内に吐出されるインク量と光学濃度との関係に合わせて前記元画像データをガンマ補正する処理と、前記つなぎ部に位置するノズルの記録デューティを減少させる処理とを統合して行うことを特徴とする請求項5ないし8のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、前記つなぎ部における各ノズルのインク吐出状態に応じて、前記つなぎ部における各ノズルの記録デューティを変更することを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、隣接するノズル列間で記録媒体上に形成する画像の光学濃度が異なる場合に、前記各ノズル列によって記録される画像の光学濃度が均一になるように、前記光学濃度が高くなるノズル列の記録デューティを減少させることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、記録休止後に各ノズル列の端部によって前記記録媒体上に形成される画像の光学濃度が、前記元画像データによって表される濃度より濃くなる場合に、各ノズル列の端部によって前記記録媒体上に形成される画像の光学濃度が前記ノズル列全体で均一に戻るまで、前記ノズル列の端部およびこれに近接する部分の記録デューティを減少させることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録デューティ設定手段は、前記ノズル列の端部によって前記記録媒体上に形成される画像の光学濃度が前記ノズル列全体で均一に戻るまでのインク吐出数を、記録動作休止時間に応じて決定し、記録動作開始から前記決定されたインク吐出数に達するまで前記ノズル列の端部およびこれに近接する部分の記録デューティを減少させることを特徴とする請求項13に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録ヘッドは、インクを吐出可能な複数のノズルを配したノズル列を有するヘッドチップを、配列適用可能な記録媒体の最大幅以上の幅に亘って配列してなり、
前記記録ヘッドと記録媒体とを一定方向にのみ相対移動させて記録を行うことを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドは、インクを吐出可能な複数のノズルを配した単一のノズル列を有し、
前記記録媒体を前記記録ヘッドに対し相対的に移動させる副走査と、前記記録媒体の移動方向と交差する方向に沿って前記記録ヘッドを走査させる主走査とを繰り返すことにより、前記ノズル列の端部が記録媒体上の同一位置を複数回通過するよう走査す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。 - インクを吐出する複数のノズルを配したノズル列を有する記録ヘッドを、記録媒体に対して相対的に走査させて記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記ノズル列の端部から吐出されたインク滴の着弾位置の誤差である端よれ量に応じて、前記ノズル列の端部に位置するノズルの記録デューティを設定することを特徴とするインクジェット記録方法。
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