JP2008200864A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、その画像の画質低下を抑制する。
【解決手段】ヘッドコントローラー４６は、ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間のノズルのオーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いて線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋインク滴を吐出させる。ヘッドコントローラー４６は、線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が大きい使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてイメージ画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる。これにより、記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、その画像の画質低下を抑制できる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

液滴吐出装置としては、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置としては、特許文献１に開示されるインクジェット記録装置が公知である。

特許文献１のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッドを備えている。このインクジェット記録ヘッドは、一列に配設された複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせることにより構成され、記録媒体の最大幅に対応する長さに形成されている。

各ヘッドユニットは略平行四辺形形状であり、ヘッドユニットの上面には、圧電素子群からなる２つの素子基板が配設されている。２つの素子基板は略台形形状であり、略台形形状の同じ長さの斜辺が向かい合うように配置されている。

特許文献１のインクジェット記録装置によれば、ヘッドユニット内に素子基板を効率良く配置してインクジェット記録ヘッドの幅を小さくできると共に、ヘッドユニット単位での交換やメンテナンスが可能となる。また、複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせた際に、隣り合うヘッドユニットの繋ぎ部の長さが長いので、繋ぎ部でのヘッドユニット間の特性差が顕在化しにくく、印字時にスジなどが目立たない。
特開２００６−８８５６８号公報

本発明は、複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせた液滴吐出ヘッドを用いて画像を記録する場合において、記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、その画像の繋ぎ部分の画質低下を抑制できる液滴吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、入力された画像データを線画像データ及び文字画像データとイメージ画像データとに分離する画像データ分離手段と、前記画像データ分離手段が分離したイメージ画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する際に、前記画像データ分離手段が分離した線画像データ及び文字画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する場合よりも、オーバーラップ幅が大きい前記使用ノズルを選択するノズル選択手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、入力された画像からイメージ画像データを抽出する画像データ抽出手段と、前記画像データ抽出手段が抽出したイメージ画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する際に、前記画像データ抽出手段が抽出しなかった線画像データ及び文字画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する場合よりも、オーバーラップ幅が大きい前記使用ノズルを選択するノズル選択手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、入力された画像データから線画像データ及び文字画像データを抽出する画像データ抽出手段と、前記画像データ抽出手段が抽出した線画像データ及び文字画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する際に、前記画像データ抽出手段が抽出しなかったイメージ画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する場合よりも、オーバーラップ幅が小さい前記使用ノズルを選択するノズル選択手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、所定の使用ノズルを選択する第１モードと、オーバーラップ幅が前記第１モードよりも大きい使用ノズルを選択する第２モードと、を有するノズル選択手段と、操作者が前記第１モードと前記第２モードとに切り替え可能な切替部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１の構成によれば、複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせた液滴吐出ヘッドを用いて画像を記録する場合において、記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、オーバーラップ幅が１種類の使用ノズルを用いて記録する場合に比べて、ヘッドユニットの繋ぎ部分におけるその画像の画質低下を抑制できる。

本発明の請求項２の構成によれば、複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせた液滴吐出ヘッドを用いて画像を記録する場合において、記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、オーバーラップ幅が１種類の使用ノズルを用いて記録する場合に比べて、ヘッドユニットの繋ぎ部分におけるその画像の画質低下を抑制できる。

本発明の請求項３の構成によれば、複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせた液滴吐出ヘッドを用いて画像を記録する場合において、記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、オーバーラップ幅が１種類の使用ノズルを用いて記録する場合に比べて、ヘッドユニットの繋ぎ部分におけるその画像の画質低下を抑制できる。

本発明の請求項４の構成によれば、複数のヘッドユニットを繋ぎ合わせた液滴吐出ヘッドを用いて画像を記録する場合において、記録される画像がイメージ画像であっても、線画像及び文字画像であっても、オーバーラップ幅が１種類の使用ノズルを用いて記録する場合に比べて、ヘッドユニットの繋ぎ部分におけるその画像の画質低下を抑制できる。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。

なお、液滴吐出装置は、インクを吐出する装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。

（本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成）
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を説明する。図１及び図２には、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成が概略図にて示されている。

図１及び図２に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部１４と、記録媒体収容部１２から画像記録部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１８と、を備えている。

画像記録部１４は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、２０Ｙ〜２０Ｋと示す）を備えている。

このインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で配置されており、その各色に対応したインク滴を、サーマル方式や圧電方式等の手段によって、複数のノズルが形成されたノズル面から吐出し、画像を記録する構成となっている。

また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、ぞれぞれ、画像記録が可能な幅が、記録媒体Ｐの被記録領域の幅以上とされている。なお、ここでいう幅とは、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向の長さである。

インクジェット記録装置１０には、インクを貯留するインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。このインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋから、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。

更に、インクジェット記録装置１０には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのメンテナンスをするメンテナンスユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下、２２Ｙ〜２２Ｋと示す）が設けられている。このメンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、それぞれ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面に対向する対向位置（図２参照）と、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面から退避した退避位置（図１参照）との間を移動可能に構成されている。

各メンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録ヘッド２０のノズル面を覆うキャップ、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、インクジェット記録ヘッド２０のノズル面を清掃する清掃部材等を有しており、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋをメンテナンスする際には、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが所定高さ上昇すると共にメンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋが対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。

搬送手段１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出しロール２４と、送出しロール２４によって送り出された記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ロール対２５と、搬送ロール対２５によって搬送された記録媒体Ｐの被記録面をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる無端状の搬送ベルト３０と、を備えている。

搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐの搬送方向下流側に配置された駆動ロール２６と、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に配置された従動ロール２８とに巻き掛けられ、所定方向（図１においてＡ方向）に循環移動するように構成されている。

また、従動ロール２８の上部には、記録媒体Ｐを搬送ベルト３０へ押え付ける押さえロール３２が設けられている。この押さえロール３２は搬送ベルト３０に従動すると共に帯電ロールを兼ねており、この押さえロール３２によって搬送ベルト３０が帯電されることにより、記録媒体Ｐが搬送ベルト３０に静電吸着されて搬送される構成である。

この搬送ベルト３０が記録媒体Ｐを搬送することにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｃと記録媒体Ｐとが相対移動し、相対移動する記録媒体Ｐにインク滴が吐出されて画像が形成される。

なお、記録媒体Ｐに対してインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが移動する構成であっても良く、記録媒体Ｐとインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋとが相対移動する構成であればよい。

また、搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐを静電吸着して保持する構成に限定されるものではなく、記録媒体Ｐとの摩擦により、あるいは記録媒体Ｐを吸引や粘着などの非静電的手段によって保持する構成にしてもよい。

また、搬送ベルト３０の下流側には、その搬送ベルト３０から記録媒体Ｐを剥離する剥離爪が接近・離隔可能に配設されている。インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにより画像が記録された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０の曲率及び剥離爪により記録媒体Ｐが搬送ベルト３０から剥離される構成となっている。なお、図１及び図２においては、剥離爪の図示を省略している。

剥離爪の下流側には、記録媒体Ｐの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対３８が設けられている。この搬送ロール対３８により、画像記録部１４で画像が記録された記録媒体Ｐが、記録媒体排出部１８へ搬送される。

また、搬送ベルト３０の下方には、記録媒体Ｐを反転させる反転部３６が設けられており、搬送ロール対３８が記録媒体Ｐを下流に一旦搬送した後、搬送ロール対３８が逆転して記録媒体Ｐが反転部３６に送られる構成となっている。

この反転部３６には、記録媒体Ｐの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対３９が設けられ、反転部３６に送り込まれた記録媒体Ｐが再度、搬送ベルト３０へ送られるようになっている。

また、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの動作を制御する制御手段の一例としてのヘッドコントローラー４６を備えている（図１７（Ｂ）参照）。

ヘッドコントローラー４６は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに接続され、外部から入力された画像データに応じてインク滴の吐出タイミングと、使用するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズルを決定し、そのノズルに駆動信号を印加する。また、図示しないが、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録装置１０の全体の動作を制御するシステム制御手段を備えている。

次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作について説明する。

まず、送出しロール２４により、記録媒体収容部１２から記録媒体Ｐが送り出され、搬送ベルト３０よりも上流側の搬送ロール対２５により、搬送ベルト３０へ送られる。

搬送ベルト３０へ送られた記録媒体Ｐは、その搬送ベルト３０の搬送面に吸着・保持され、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの記録位置へ搬送され、記録媒体Ｐの被記録面に画像が記録される。そして、その画像記録終了後、記録媒体Ｐは搬送ベルト３０から剥離爪によって剥離される。

記録媒体Ｐの片面へのみ画像を記録する場合は、搬送ベルト３０よりも下流側の搬送ロール対３８によって記録媒体排出部１８へ排出される。

記録媒体Ｐの両面へ画像を記録する場合には、片面に画像が記録された後、記録媒体Ｐは、反転部３６で反転されて、再び搬送ベルト３０に送られる。記録媒体Ｐの反対面側に上記と同様に画像が記録され、記録媒体Ｐの両面へ画像が記録され、記録媒体排出部１８へ排出される。

（本実施形態に係る技術的背景）
ここで、本実施形態に係る技術的背景について説明する。
まず、画像の濃度に関する視覚特性について説明する。

画像の濃度に関する人間の視覚の弁別能力、すなわち、濃度の差が見えるか見えないかについては、VTF(Visual Transfer Function）特性として、図３に示すようなグラフで表される関数をもつ。

約３０ｃｍはなれたところから見た場合において、１ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍの濃度ムラに対して感度が高く、濃度ムラが視認されやすい。１ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍより高周波、すなわち縞が細かく、狭い縞の繰り返しになると、濃度ムラは視認されにくくなる。ただし、これは、図４に示したようなテストパターン、すなわちキャンベルパターンを用いて、研究されたもので、帯状の縞のコントラストの視認限界から求められたものである。なお、この参考文献としてR.P.Dooley:”Prediction Brightness Appearance at Edge Using Linear and Non-Linear Visual Describing Functions”,SPSE Annual Meeting 1975がある。

次に、線画像の視覚特性について説明する。

線画像に対しても、上述する画像の濃度に関する視覚特性と同様の検討が可能である。

図５に示すように、振幅と周波数を規定した線を、振幅と周波数を変えて多数作成し、どの程度の振幅と周波数までなら視認されるか調査した。その結果、図６に示すように、濃度ムラと同様に曲がりを高周波数化すると、曲がりが繊細になり、視覚の分解能を超えて視認されなくなる。

また、低周波数側も線のうねりがなだらかになり、直線との差が小さくなって視認されなくなる。低周波側でも、明らかに視認性が低下することが、濃度ムラとの相違である。

また、うねりの数が少なくなることも、欠陥の悪さを感じさせなくなる。当然ながら、振幅を小さくするとグラフ全体が下に下がり、視認されにくくなる。なお、後述するように、本実施形態は、特に、この低周波側のうねりの数が少なくなると欠陥が認識にしににくくなる性質を利用するものである。

次に、画像に濃度ムラが発生する発生原因について説明する。

画像の濃度ムラの主な発生原因は、ある領域毎にノズルから吐出されるインク滴の液滴量が異なることによる。ある領域毎とは、例えば、図７に示すように、インクジェット記録ヘッドを構成するユニット毎であり、この領域毎に、圧電方式による場合の圧電素子の大きさが異なったり、流路の根元側か先端側かにより流路抵抗に差があったりすることで、液適量が変化する。

これらはいずれも低周波数の濃度ムラとなるものである。なお、ここでは、時間的に変動する濃度ムラ、例えば温度のばらつきによる濃度ムラ、不吐出によるスジムラ等は、考慮しない。

次に、画像に線曲がりが発生する発生原因について説明する。

線曲がりの主な発生原因は、記録媒体の移動速度が変動し、ノズル列の場所によって、着弾位置が異なってしまうことである。

２次元配置のノズルでは、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、直線を印字する際に、異なるノズル列Ａ、Ｂから吐出されたドットがつながることにより直線が形成される。

まず、ノズル列Ａから吐出されたインク滴により直線の一部が記録され（図８（ａ）参照）、記録媒体Ｐの移動速度とノズル列Ａ−Ｂの間隔から算出されたクロックの後、ノズル列Ｂから吐出されたインク滴により直線が記録される（図８（ｂ）参照）。

ところが、記録媒体Ｐの移動速度が変動し、クロック時間と記録媒体Ｐの移動距離の関係がずれると、着弾位置がずれて、線が曲がることになる（図９（ａ）、（ｂ）参照）。この着弾位置ずれは、ノズル列ＡとＢの間隔が広いほどズレ量が大きくなる傾向がある。

また、線曲がりの他の発生原因としては、インクジェット記録ヘッドを構成する各ユニットの組み付け精度にばらつきがあることが考えられるが、実際には静的な組み付け製造精度は十分高く、記録媒体Ｐの移動速度の変動の方が、線曲がりへの影響が大きい。組み付けの製造精度は、約±１０μm程度におさまるが、記録媒体Ｐの移動速度の変動による線の曲がりは、±５０μmほどになる。

（本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの構成）
次に、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの構成について説明する。

本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、図１０に示すように、液滴を吐出するノズル３４が２次元状に配置された複数のユニット１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈ（以下、１９Ａ〜１９Ｈという）を繋ぎ合わせて形成されている。

インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの各ユニット１９Ａ〜１９Ｈは、長方形状に形成されると共に、各ユニット１９Ａ〜１９Ｈ内には、ノズル３４が長方形状に配列されている。

なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｋの各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ内のノズル３４が配列された領域の外形は概ね長方形であればよく、厳密な長方形である必要はない。例えば、角部を切り欠いたり、Ｒ状となっているものでも構わない。

ユニット１９Ａの長手方向（記録媒体の移動方向と直交する方向）の一端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）が、ユニット１９Ａに隣接するユニット１９Ｂの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）に接合されている。ユニット１９Ｂの長手方向他端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）が、ユニット１９Ｂに隣接するユニット１９Ｃの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）に接合されている。

ユニット１９Ｃの長手方向他端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）が、ユニット１９Ｃに隣接するユニット１９Ｄの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）に接合されている。ユニット１９Ｄの長手方向他端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）が、ユニット１９Ｄに隣接するユニット１９Ｅの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）に接合されている。

ユニット１９Ｅの長手方向他端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）が、ユニット１９Ｅに隣接するユニット１９Ｆの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）に接合されている。ユニット１９Ｆの長手方向他端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）が、ユニット１９Ｆに隣接するユニット１９Ｇの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）に接合されている。

ユニット１９Ｇの長手方向他端部（図１０において右端部）の一方の側面（図１０において下側の側面）が、ユニット１９Ｇに隣接するユニット１９Ｈの長手方向一端部（図１０において左端部）の一方の側面（図１０において上側の側面）に接合されている。

このように、各ユニット１９Ａ〜１９Ｈは、互い違いに順次接合されて千鳥状に配置され、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが形成される。

このインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４が、図１１及び図１２に示すように、オーバーラップしている。図１１及び図１２に示す２点鎖線で挟まれた領域が、ノズル３４がオーバーラップする領域となっている。なお、図１１及び図１２は、図１０のインクジェット記録ヘッド２０Ｙの点線で囲まれたＡ部分を拡大したものである。

ここで、オーバーラップとは、図１３に示すように、インクジェット記録ヘッドを構成するユニットの繋ぎ部分において、異なるユニットに属するノズルが分担して画像を記録する領域を形成することをいう。オーバーラップとは、典型的には、図１４に示すように、記録媒体とインクジェット記録ヘッドとの相対移動方向から見て、隣り合う各ユニット１９Ａ〜１９Ｈのノズル３４が重なり合っていることをいう。

また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、オーバーラップしたノズル３４のうち、インク滴吐出に使用する使用ノズルを選択可能とされており、使用ノズルのオーバーラップ幅を変化させられるようになっている。

オーバーラップ幅とは、オーバーラップする領域の長さ（図１４参照）をいう。その長さは、記録媒体とインクジェット記録ヘッドとの相対移動方向と直交する方向（以下、幅方向）の当該領域の長さである。また、オーバーラップ幅は、ゼロも含む概念である。

また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋには、図１５（ａ）に示すように、ノズル選択手段の一例としてのヘッドコントローラー４６に接続され、ヘッドコントローラー４６は、外部から入力された画像データに応じてインク滴の吐出タイミングと、使用するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル３４を決定し、そのノズル３４に駆動信号を印加するようになっている。

また、インクジェット記録装置１０は、図１５（ａ）に示すように、外部から入力された画像データを記憶する画像データメモリ４２を備えている。外部から入力される画像データとしては、例えば、インクジェット記録装置５０の操作者がコンピュータ等により作成し入力する画像データや、画像読取装置により原稿から読み取った画像データがある。

画像データメモリ４２には、画像データメモリ４２が記憶する画像データが、線画像データ及び文字画像データかイメージ画像データかを判定する画像判定部４４が接続されている。

画像判定部４４は、濃度ムラが問題となる面領域を持つ画像をイメージ画像データとして認識し、線の曲がりが問題となる長さを持った画像を線画像データとして認識して判定する。

例えば、コンピュータ等により作成された電子データによる画像データは、その画像データに付加されたヘッダー情報により、線画像データ及び文字画像データか、イメージ画像データかを判定する。

画像読取装置で読み取られた画像データのように、ヘッダーの無い画像データについては、周辺画素との階調差（微分値もしくは周波数）が閾値を超えるかどうかで、線画像データ及び文字画像データか、イメージ画像データかを判定する。

また、ヘッダーの無い画像データについては、線画像データ、文字画像データ及びイメージ画像データをパターンマッチングによって判定してもよい。パターンマッチングとしては、注目画素の周辺のｍ×ｎ領域を抜き出し、あらかじめメモリーにある線画像データ及び文字画像データの比較パターンデータと比較し、一致すれば、線画像データ、文字画像データとしてデータ処理し、一致しなければイメージ画像として処理する。

なお、ヘッダー情報の付加の有無にかかわらず、周辺画素との階調差（微分値もしくは周波数）が閾値を超えるかどうかよる判定及び線画像データ、文字画像データ及びイメージ画像データのパターンマッチングによる判定を行っても良い。

また、画像判定部４４には、ノズル選択手段の一例としてのヘッドコントローラー４６が接続され、ヘッドコントローラー４６には、入力された画像データを線画像データ及び文字画像データとイメージ画像データとに分離する画像データ分離手段の一例としての画像データ分離装置４８が設けられている。

画像データ分離装置４８は、画像判定部４４が判定した画像データを線画像データ及び文字画像データとイメージ画像データとに分離するように構成されている。

ヘッドコントローラー４６は、画像データ分離装置４８が分離したイメージ画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに液滴を吐出させる際に、画像データ分離装置４８が分離した線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が大きい使用ノズルを選択するようになっている。

本実施形態では、図１１に示すように、ヘッドコントローラー４６が、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いて線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる。

また、ヘッドコントローラー４６が、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅が、線画像データ及び文字画像データに基づいてインク滴を吐出する場合よりも大きくなる使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてイメージ画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる。

なお、上記の実施形態では、線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合に、オーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択していたが、オーバーラップ幅はゼロでなくても良く、イメージ画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が小さい構成であれば良い。

（本実施形態の作用）
次に、上記の実施形態について作用を説明する。

外部から画像データが入力されると、画像データメモリ４２で画像データが記憶される。
この画像データは、画像判定部４４で線画像データ及び文字画像データかイメージ画像データか判定される。

画像データ分離装置４８が、画像判定部４４により判定された画像データを、線画像データ及び文字画像データとイメージ画像データとに分離する。

ヘッドコントローラー４６は、画像データ分離装置４８が分離した線画像データ及び文字画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに駆動信号を印加してインク滴を吐出させる。このとき、ヘッドコントローラー４６は、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてインク滴を吐出させる。

また、ヘッドコントローラー４６は、画像データ分離装置４８が分離したイメージ画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに駆動信号を印加してインク滴を吐出させる。このとき、ヘッドコントローラー４６は、線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が大きい使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてインク滴を吐出させる。これにより、記録媒体Ｐに画像が形成される。

オーバーラップ幅が相対的に小さい使用ノズルにより形成される画像は、図１１に示すように、濃度ムラが問題となる面領域を持つイメージ画像において、ユニットの繋ぎ目で濃度差がはっきりとする。

これに対して、線の曲がりが問題となる長さを持った線画像及び文字画像においては、図１１に示すように、繋ぎ目が１箇所であるという低周波数の線曲がりとなり、欠陥が視認されにくい（図５、図６参照）。

オーバーラップ幅が相対的に大きい使用ノズルにより形成される画像は、図１２に示すように、濃度ムラが問題となる面領域を持つイメージ画像において、濃度ムラが高周波化されているため、すなわち徐々に濃度が変化するため、濃度差が目立ちにくい（図３参照）。

これに対して、線の曲がりが問題となる長さを持った線画像においては、振幅が大きい線曲がりとなり、その周波数も視認性が高い領域となり、線曲がりが目立つ（図５、図６参照）。

なお、図１５（ｂ）に示すように、画像データ分離装置４８に替えて、入力された画像データから線画像データ及び文字画像データを抽出する画像データ抽出手段の一例としての画像データ抽出装置４９をヘッドコントローラー４６に設ける構成であっても良い。

この構成においては、画像データ抽出装置４９が、画像判定部４４が判定した画像データのうち、線画像データ及び文字画像データを抽出するように構成されている。

この構成では、ヘッドコントローラー４６は、画像データ抽出装置４９が抽出した線画像データ及び文字画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに駆動信号を印加してインク滴を吐出させる。このとき、ヘッドコントローラー４６は、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてインク滴を吐出させる。

また、ヘッドコントローラー４６は、画像データ抽出装置４９が抽出しなかったイメージ画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに駆動信号を印加してインク滴を吐出させる。このとき、ヘッドコントローラー４６は、線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が大きい使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてインク滴を吐出させる。

なお、画像データ抽出装置４９は、入力された画像データからイメージ画像データを抽出する画像データ抽出手段として用いても良い。

この構成においては、画像データ抽出装置４９は、画像判定部４４が判定した画像データのうち、イメージ画像データを抽出するように構成されている。

ヘッドコントローラー４６は、画像データ抽出装置４９が抽出したイメージ画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに駆動信号を印加してインク滴を吐出させる。このとき、ヘッドコントローラー４６は、線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が大きい使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてインク滴を吐出させる。

ヘッドコントローラー４６は、画像データ抽出装置４９が抽出しなかった線画像データ及び文字画像データに基づいて、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに駆動信号を印加してインク滴を吐出させる。このとき、ヘッドコントローラー４６は、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択し、その使用ノズルを用いてインク滴を吐出させる。

（インクジェット記録装置１０の第１変形例）
次に、インクジェット記録装置１０の第１変形例について説明する。

上記の実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、画像データ分離装置４８により、画像判定部４４が判定した画像データを線画像データ及び文字画像データとイメージ画像データとに分離し、分離された画像データに基づき、使用ノズルを選択していたが、
第１変形例に係るインクジェット記録装置５０では、操作者が入力する情報によって使用ノズルが選択される構成となっている。なお、その他の構成については、上記の実施形態に係るインクジェット記録装置１０と同様である。

第１変形例では、ヘッドコントローラー４６が、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択する第１モードと、ユニット１９の繋ぎ部分における各ユニット１９Ａ〜１９Ｄ間のノズル３４の配列された領域のオーバーラップ幅が、線画像データ及び文字画像データに基づいてインク滴を吐出する場合よりも大きくなる使用ノズルを選択する第２モードとを有している。

ヘッドコントローラー４６には、操作者が第１モードと第２モードとに切り替え可能な切替部の一例としての操作部４７が接続されている。操作者が、第１モード及び第２モードのいずれかを指定し、操作部４７から入力することにより、モード選択が行われる。

操作部４７は、選択されたモードのモード情報をヘッドコントローラー４６へ送り、ヘッドコントローラー４６は、モード情報に基づき、第１モード及び第２モードに切り替える。

なお、上記の実施形態では、線画像データ及び文字画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合に、オーバーラップ幅がゼロとなる使用ノズルを選択していたが、オーバーラップ幅はゼロでなくても良く、イメージ画像データに基づいてインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにインク滴を吐出させる場合よりも、オーバーラップ幅が小さい構成であれば良い。

（ノイズに対する画像欠陥の比較）
図１７に示すように、オーバーラップ幅が相対的に小さい使用ノズルを選択した場合（図１１に示す構成）と、オーバーラップ幅が相対的に大きい使用ノズルを選択した場合（図１２に示す構成）とについて、ノイズに対する画像欠陥を比較した。

ノイズとしては、ユニット間でインク滴の滴量に差がある場合と、ユニット間で取り付け位置がずれている場合とを比較した。

インクジェット記録装置としては、解像度：600dpi，用紙搬送速度：22.5Inch/Sec，ノズル数：1024/1ユニットのものを使用した。

この結果、図１７に示すように、オーバーラップ部で交互にユニットを選択し、オーバーラップ幅が大きいノズル選択をした場合では、濃度ムラが、ノイズに対して安定し、オーバーラップ部のユニット切り替えを一度にし、オーバーラップ幅が0となるノズル選択をした場合では、線文字画像が、ノイズに対して安定していることがわかった。

また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、画像記録が可能な幅が記録媒体Ｐの被記録領域の幅以上とされていたが、画像記録が可能な幅が記録媒体Ｐの被記録領域の幅よりも小さく、記録媒体の相対移動方向と交差する方向に移動しながらインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドであっても良い。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。

図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。 図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置において、メンテナンスユニットがインクジェット記録ヘッドに対向する対向位置にある状態を示す概略図である。 図３は、画像の濃度に関する人間の視覚の弁別能力を表す関数を示すグラフである。 図４は、キャンベルパターンを示す図である。 図５は、線画像において、振幅と周波数を規定した線を示す図である。 図６は、線画像の視覚特性を示すグラフである。 図７は、インクジェット記録ヘッドを構成するユニット毎に吐出する液滴量の差によって生じた濃度ムラを示す図である。 図８は、２次元配置のノズルで直線を記録する場合において記録媒体の移動速度が変動しない場合を示す図である。 図９は、２次元配置のノズルで直線を記録する場合における記録媒体の移動速度が変動した場合を示す図である。 図１０は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドに構成を示す図である。 図１１は、オーバーラップ幅がゼロとされた使用ノズルの配列を示す図である。 図１２は、図１１に示す配列よりもオーバーラップ幅が大きい使用ノズルの配列を示す図である。 図１３は、オーバーラップの概念を説明するための図である。 図１４は、オーバーラップ幅の概念を説明するための図である。 図１５は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの動作を制御する制御系を示すブロック図であり、（ａ）は、画像データ分離装置が設けられた構成を示し、（ｂ）は、画像データ分離装置に替えて画像データ抽出装置が設けられた構成を示す。 図１６は、第１変形例に係るインクジェット記録ヘッドの動作を制御する制御系を示すブロック図である。 図１７は、図１１に示すように配列された使用ノズルと、図１２に示すように配列された使用ノズルとについて、ノイズに対する画像欠陥を比較した結果表である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
１９ ユニット
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
３４ ノズル
４６ ヘッドコントローラー（ノズル選択手段）
４７ 操作部（切替部）
４８ 画像データ分離装置（画像データ分離手段）
５０ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）

Claims (4)

1. 液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、
   入力された画像データを線画像データ及び文字画像データとイメージ画像データとに分離する画像データ分離手段と、
   前記画像データ分離手段が分離したイメージ画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する際に、前記画像データ分離手段が分離した線画像データ及び文字画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する場合よりも、オーバーラップ幅が大きい前記使用ノズルを選択するノズル選択手段と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、
   入力された画像からイメージ画像データを抽出する画像データ抽出手段と、
   前記画像データ抽出手段が抽出したイメージ画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する際に、前記画像データ抽出手段が抽出しなかった線画像データ及び文字画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する場合よりも、オーバーラップ幅が大きい前記使用ノズルを選択するノズル選択手段と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
3. 液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、
   入力された画像データから線画像データ及び文字画像データを抽出する画像データ抽出手段と、
   前記画像データ抽出手段が抽出した線画像データ及び文字画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する際に、前記画像データ抽出手段が抽出しなかったイメージ画像データに基づいて前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する場合よりも、オーバーラップ幅が小さい前記使用ノズルを選択するノズル選択手段と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
4. 液滴を吐出するノズルが２次元状に配置された複数のユニットを繋ぎ合わせて形成され、前記ユニットの繋ぎ部分における各ユニット間の前記ノズルがオーバーラップし、そのオーバーラップしたノズルのうち液滴吐出に使用する使用ノズルが選択可能な液滴吐出ヘッドと、
   所定の使用ノズルを選択する第１モードと、オーバーラップ幅が前記第１モードよりも大きい使用ノズルを選択する第２モードと、を有するノズル選択手段と、
   操作者が前記第１モードと前記第２モードとに切り替え可能な切替部と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。