JP2008149515A - 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】 インクを吐出可能な複数の吐出口が並ぶ吐出口列が複数並列に形成された記録ヘッドと記録媒体との相対移動を伴って、記録媒体に画像を記録する。この際、互いに隣接する2つの吐出口列における複数の吐出口のうち、記録媒体の種類に応じて変更された数の吐出口を使用して、画像を記録する。
【選択図】 図23
Description
1.記録システム概要
図1は、本実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。この記録システムJ0011は、ホスト装置J0012と記録装置J0013とで構成される。ホスト装置J0012は、記録すべき画像を示す画像データの生成やそのデータ生成のためのUI(ユーザインタフェース)設定等を行う。また、記録装置J0013は、このホスト装置J0012で生成された画像データに基づいて記録媒体に記録を行う。
前段処理J0002は色域(Gamut)のマッピングを行う。本実施形態では、sRGB規格の画像データR、G、Bによって再現される色域を、記録装置J0013によって再現される色域内に写像するためのデータ変換を行う。具体的には、R、G、Bのそれぞれが8ビットで表現された256階調の画像データR、G、Bを3次元LUTを用いることにより、記録装置J0013の色域内の8ビットデータR、G、Bに変換する。
後段処理J0003は、上記色域のマッピングがなされた8ビットデータR、G、Bに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した8ビットの色分解データY、M、Lm、C、Lc、K1、K2、R、G、Grayを求める処理を行う。本実施形態では、この処理は前段処理と同様3次元LUTに補間演算を併用して行う。
γ補正J0004は、後段処理J0003によって求められた色分解データの各色のデータごとにその濃度値(階調値)変換を行う。具体的には、記録装置J0013の各色インクの階調特性に応じた1次元LUTを用いることにより、上記色分解データがプリンタの階調特性に線形的に対応づけられるような変換を行う。
ハーフトーニングJ0005は、γ補正がなされた8ビットの色分解データY、M、Lm、C、Lc、K1、K2、R、G、Grayそれぞれについて4ビットのデータに変換する量子化を行う。本実施形態では、誤差拡散法を用いて256階調の8ビットデータを9階調の4ビットデータに変換する。この4ビットデータは、記録装置におけるドット配置のパターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスとなるデータである。
プリンタドライバで行う処理の最後には、記録データ作成処理J0006によって、上記4ビットのインデックスデータを内容とする記録画像データに記録制御情報を加えた記録データを作成する。
次に、ドット配置パターン化処理J0007について説明する。
上述したハーフトーン処理J0005では、256値の多値濃度情報(8ビットデータ)を9値の階調値情報(4ビットデータ)までに階調レベル数を下げている。しかし、実際に記録装置J0013が記録できるデータは、インクドットを記録するか否かの2値データ(1ビットデータ)である。そこで、ドット配置パターン化処理J0007では、ハーフトーン処理J0005からの出力値である階調レベル0〜8の4ビットデータで表現される各画素ごとに、その画素の階調値(レベル0〜8)に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより1画素内の複数のエリア各々にドットのオン・オフを定義し、1画素内の各エリアごとに「1」または「0」の1ビットの2値データを配置する。ここで、「1」はドットの記録を示す2値データであり、「0」は非記録を示す2値データである。
図3は、本実施形態のドット配置パターン化処理で変換する、入力レベル0〜8に対する出力パターンを示している。図の左に示した各レベル値は、ハーフトーン処理部からの出力値であるレベル0〜レベル8に相当している。右側に配列した縦2エリア×横4エリアで構成される領域は、ハーフトーン処理で出力される1画素の領域に対応するものである。また、1画素内の各エリアは、ドットのオン・オフが定義される最小単位に相当するものである。なお、本明細書において「画素」とは、階調表現可能な最少単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理(上記前段、後段、γ補正、ハーフトーニング等の処理)の対象となる最小単位である。
上述したドット配置パターン化処理J0007により、記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されたので、このドット配置を示す2値データを記録ヘッドH1001の駆動回路J0009に入力すれば、所望の画像を記録することが可能である。この場合、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を1回の(単一の)走査によって完成させる、いわゆる1パス記録が実行される。しかし、ここでは、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を複数回の走査によって完成させる、いわゆるマルチパス記録の例をとって説明する。
図4は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。記録ヘッドH10001は実際には768個のノズルを有するが、ここでは簡単のため16個のノズルを有するものとして説明する。ノズルは、図4のように第1〜第4の4つのノズル群に分割され、各ノズル群には4つずつのノズルが含まれている。マスクパターンP0002は、第1〜第4のマスクパターンP0002(a)〜P0002(d)で構成される。第1〜第4のマスクパターンP0002(a)〜P0002(d)は、第1〜第4のノズル群が記録可能なエリアを示している。マスクパターンにおける黒塗りエリアは記録許容エリアを示し、白塗りエリアは非記録エリアを示している。第1〜第4のマスクパターンP0002(a)〜P0002(d)は互いに補完の関係にあり、これら4つのマスクパターンを重ね合わせると4×4のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。
次に、本実施形態で適用する記録装置における機構部の構成を説明する。本実施形態で使用する記録装置は、吐出口が複数配列され、吐出口列が吐出口の配列方向と交差する方向に沿って複数配置された記録ヘッドと記録媒体との相対移動を伴って、記録媒体に画像を記録可能する。本実施形態における記録装置本体は、各機構の役割から、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、クリーニング部、外装部、フラットパス部、およびウェット液転写部に分類することができる。以下、これらを項目別に概略を説明していく。
図6、図7、図11、図12、および、図13は、本実施形態で適用する記録装置の斜視図である。図6は記録装置の非使用状態、図7は記録装置M1の使用状態の前面状態、図11はフラットパス印字時の前面状態、図12は記録装置の非使用時の背面状態、図13はフラットパス印字時の背面状態をそれぞれ示している。また、図8〜図10、図14〜図17は、記録装置本体の内部機構を説明するための図である。図8は右上部からの斜視図、図9は左上部からの斜視図および図10は記録装置本体の側断面図、図14はフラットパス印字時の断面図、図15はウェット液転写部の斜視図、図16、17はウェット液転写部の断面図をそれぞれ示したものである。
給紙部は記録媒体を積載する圧板2010、記録媒体を1枚ずつ給紙する給紙ローラM2080、記録媒体を分離する分離ローラM2041、記録媒体を積載位置に戻す為の戻しレバーM2020、等がベースM2000に取り付けられる構成となっている。
曲げ起こした板金からなるシャーシM1010には、記録媒体を搬送する搬送ローラM3060とペーパエンドセンサ(以下PEセンサと称す)E0007が回動可能に取り付けられている。搬送ローラM3060は、金属軸の表面にセラミックの微小粒がコーティングされた構成となっており、両軸の金属部分を不図示の軸受けが受ける状態で、シャーシM1010に取り付けられている。軸受けM3080と搬送ローラM3060との間には、不図示のローラテンションバネが設けられており、搬送ローラM3060を付勢することにより、回転時に適量の負荷を与えて安定した搬送が行えるようになっている。
排紙部は、第1の排紙ローラM3100および第2の排紙ローラM3110、複数の拍車M3120およびギア列などから構成されている。
第2の排紙ローラM3110は、樹脂の軸にエラストマの弾性体M3111を複数取り付けた構成になっている。第2の排紙ローラM3110の駆動は、第1の排紙ローラM3100の駆動が、アイドラギアを介して伝達すること行われる。
キャリッジ部は、記録ヘッドH1001を取り付けるためのキャリッジM4000を有しており、キャリッジM4000は、ガイドシャフトM4020およびガイドレールM1011によって支持されている。ガイドシャフトM4020は、シャーシM1010に取り付けられており、記録媒体の搬送方向に対して直角方向にキャリッジM4000を往復走査させるように案内支持している。ガイドレールM1011は、シャーシM1010に一体に形成されており、キャリッジM4000の後端を保持して記録ヘッドH1001と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。また、ガイドレールM1011のキャリッジM4000との摺動側には、ステンレス等の薄板からなる摺動シートM4030が張設され、記録装置の摺動音の低減化を図っている。
クリーニング部は、ポンプM5000、キャップM5010、ワイパーM5020、などから構成されている。ポンプM5000は、記録ヘッドH1001のクリーニングを行う。キャップM5010は、記録ヘッドH1001の乾燥を抑えるためのキャップである。また、ワイパーM5020は、記録ヘッドH1001の吐出口形成面をクリーニングするために備えられている。
(A)〜(E)で説明した各ユニットは、主にシャーシM1010に組み込まれ、記録装置の機構部分を形成している。外装は、その回りを覆うように取り付けられている。外装部は主に、下ケースM7080、上ケースM7040、アクセスカバーM7030、コネクタカバーおよびフロントカバーM7010から構成されている。
給紙部からの給紙は、メディアが通る経路がメディアの通る方向にピンチローラに達するまで曲がっている為、メディアを給紙方向に曲げた状態で給紙をする事になる。例えば、0.5mm程度以上の厚いメディア等を給紙装置から給紙しようとすると、曲がったメディアの反力が発生し、給紙抵抗が増えて、給紙ができない場合がある。また、給紙が可能であっても、メディアが曲がったままになったり、折れたりといった事が起こる。厚いメディア等、曲げたくないメディアに印字可能にするのが、フラットバス印字である。
主に顔料インクのみを使用している場合、顔料インクが吐出口面に付着したままワイピングスすると吐出口面を傷つけ易い。
そこで、ブレードM5020に溶液を付着させ、その後に濡れたブレードM5020をワイピングする事で、顔料インクによる吐出口面の劣化を防ぐのが、ウェットワイピングである。
ここで、本実施形態の記録装置が対応する記録媒体(メディア)の種類について触れる。インクジェットプリンタは記録するメディアを選ばないことが大きなメリットの一つとなっている。例えば、普通紙やコート紙、光沢紙といった一般的なメディアはもとより、はがきや名刺のような小サイズの用紙にも記録が可能である。また、インク受容層が表層にコーティングされたプリンタブルCDやプリンタブルDVDのような特殊な形状をしたメディアにも専用のトレイを用いることで記録が可能となる。また、前述のように、本実施形態における記録装置は、フラットパス機構を有しており、ファインアート紙のような比較的厚いメディア、およびボード紙のような曲げることのできないメディアにも記録が可能である。
次に本実施形態における電気的回路の構成を説明する。
図19は、メイン基板E1004の内部構成を示すブロック図である。
このうち吐出部毎のヘッド温度情報については、メイン基板上のヘッド温度検出回路E3002で信号増幅された後、ASIC E1102に入力され、各種制御判断に用いられる。
以下に本実施形態で適用するヘッドカートリッジH1000の構成について説明する。
本実施形態におけるヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッドH1001と、インクタンクH1900を搭載する手段およびインクタンクH1900から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有している。そして、キャリッジM4000に対して着脱可能に搭載される。
図23は、本発明の第1の実施形態における、記録方法を示すフローチャートである。ホスト装置のプリンタドライバで用紙種類や記録品位、記録部数の設定を行ったあとに記録命令が発行され、本実施形態における記録方法が開始される(S301)。ステップS302において、図2に示した記録データ中のメディア情報の検出を行う。すなわち、選択されたメディア(記録媒体)が光沢紙やコート紙などの記録時に飛散物の発生量の少ないメディアなのか、ファインアート紙のように記録時に飛散物の発生量の多いメディアなのかを判別する。
第1の実施形態では、記録ヘッドの吐出口列を偶数列と奇数列で交互に用いた。すなわち、分割記録を行なう場合、吐出口列ごとに、すなわち第n番目のスキャンでは偶数列の吐出口を用い、次のn+1番目のスキャンでは奇数列の吐出口を用いて記録を行ったが、本発明はこのような方法に限定されない。
上述の実施形態では、図22に示すように、各吐出口列のインクの吐出量が同じである吐出口を有するものであった。しかしながら、本発明の各吐出口列のインクの吐出量が異なる吐出口を有する記録ヘッドであってもよい。
上述した実施形態では、記録ヘッドを吐出口列と交差する主走査方向に移動させる移動手段と、記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に搬送する搬送手段とを備えたシリアルタイプの記録装置を用いた。しかしながら本発明は、記録媒体の記録領域の幅方向全域に渡って延在する長尺な記録ヘッドを用いて、画像を記録するいわゆるフルラインタイプの記録装置であってもよい。すなわち、ヘッドと記録媒体との相対移動を伴って、記録媒体に画像を記録可能なインクジェット記録装置であればよい。また、上述した実施形態の記録制御は記録装置のメイン基板上の制御手段で行なったが、一部または全部をホスト側で行なっても良い。
H1001 記録ヘッド
H1900 インクタンク
Claims (9)
- インクを吐出可能な吐出口が複数配列された吐出口列が前記吐出口の配列方向と交差する方向に沿って複数配置された記録ヘッドと記録媒体との相対移動を伴って、前記記録媒体に画像を記録可能なインクジェット記録装置において、
前記吐出口の配列方向と交差する方向に沿って隣接する2つの前記吐出口列における複数の吐出口のうち、前記記録媒体の種類に応じて変更された数の吐出口を使用して、画像を記録する記録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。 - 前記記録媒体は、種類に応じて記録時に表面から飛散する飛散物の発生量が異なり、
前記記録手段は、第1の種類の記録媒体に画像を記録するときには、前記第1の種類の記録媒体よりも前記飛散物の発生量が少ない第2の種類の記録媒体に画像を記録するときよりも少ない数の吐出口を使用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。 - 前記飛散物は紙粉であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録手段は、前記第1の種類の記録媒体に対する単一の前記相対移動中に前記2つの吐出口列の両方における吐出口を使用して記録を行い、前記第2の種類の記録媒体に対する単一の前記相対移動中に前記2つの吐出口列の片方における吐出口を使用して記録を行うことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録手段は、前記第2の種類の記録媒体に対して記録を行う場合、前記相対移動を繰り返す毎に、前記2つの吐出口列の一方における吐出口と他方における吐出口を交互に使用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。
- 前記記録手段は、前記第1の種類の記録媒体に対する単一の前記相対移動中に前記2つの吐出口列における隣接吐出口の両方を使用して記録を行い、前記第2の種類の記録媒体に対する単一の前記相対移動中に前記2つの吐出口列における隣接吐出口の片方を使用して記録を行うことを特徴とする請求項2または3に記載のインクジェット記録装置。
- 前記2つの吐出口列のうち、一方の吐出口列の吐出口と、他方の吐出口列の吐出口とは、インクの吐出量が異なることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記2つの吐出口列における吐出口は同じインクを吐出することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- インクを吐出可能な吐出口が複数配列された吐出口列が前記吐出口の配列方向と交差する方向に沿って複数配置された記録ヘッドと記録媒体との相対移動を伴って、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、
前記記録媒体の種類を判別する工程と、
前記判別された記録媒体の種類に基づいて、前記吐出口の配列方向と交差する方向に沿って隣接する2つの前記吐出口列における複数の吐出口のうちで記録に使用可能な吐出口を決定する工程と、
前記決定された吐出口を使用して画像を記録する工程とを有し、
前記決定工程において決定される吐出口の数は前記判定工程において判定される記録媒体の種類に応じて異なることを特徴とするインクジェット記録方法。
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