JP2009029146A - Inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、着色材を含有するインクの吐出口を集積配列してなるインクジェット記録ヘッドを用いて画像記録を行うインクジェット記録装置に関する。より詳しくは、記録ヘッドに対する記録媒体の搬送方向において各ノズルが上流側と下流側に交互に千鳥状に配置されるノズル列からなるノズル群を複数個配置することにより構成される長尺な記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置に関する。特に、前記の長尺な記録ヘッドに対応する記録領域に対し、記録ヘッドを1回記録走査させることによって記録画像を完成させる所謂1パス記録に好適なインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs image recording using an ink jet recording head in which ink discharge ports containing a colorant are integrated and arranged. More specifically, a long recording constituted by arranging a plurality of nozzle groups each having a nozzle array in which each nozzle is alternately arranged in a staggered manner on the upstream side and the downstream side in the conveyance direction of the recording medium with respect to the recording head. The present invention relates to an ink jet recording apparatus using a head. In particular, the present invention relates to an ink jet recording apparatus suitable for so-called one-pass recording, in which a recording image is completed by scanning and recording the recording head once with respect to a recording area corresponding to the long recording head.
なお、本発明は、紙や布、革、不織布、OHP用紙、および金属などの素材からなる記録媒体に記録を行う機器の全てに適用可能である。具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や工業用生産機器等を挙げることができる。 The present invention is applicable to all devices that record on a recording medium made of a material such as paper, cloth, leather, nonwoven fabric, OHP paper, and metal. Specific examples of applicable equipment include office equipment such as printers, copiers, and facsimile machines, and industrial production equipment.
複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器および通信機器等の普及に伴い、それら機器の画像記録のための出力装置の一つとして、インクジェット方式によりデジタル画像の記録を行うインクジェット記録装置が急速に普及している。このインクジェット記録装置においては、記録速度の向上のため、複数の記録素子(以下、ノズルとも言う)を集積配列してなる記録ヘッドを用いて記録を行うものが知られている。さらに、近年では記録画像のカラー化の要請が高まり、カラーインクを吐出する複数種の記録ヘッドを搭載したものも一般に用いられている。なお、本明細書及び特許請求の範囲に記載のノズルとは、記録ヘッドの共通液室に供給されたインクを吐出させるインク吐出口と、前記共通液室に供給されたインクを前記インク吐出口に導くよう形成された液路と、前記液路内に供給されたインクを前記インク吐出口から吐出させる吐出エネルギー発生素子と、を備えるものを意味する。 With the spread of information processing devices such as copying machines, word processors, computers, and communication devices, inkjet recording devices that record digital images by the inkjet method are rapidly becoming one of the output devices for image recording of these devices. Is popular. In this ink jet recording apparatus, there is known an apparatus that performs recording using a recording head in which a plurality of recording elements (hereinafter also referred to as nozzles) are arranged in an integrated manner in order to improve the recording speed. Further, in recent years, there has been an increasing demand for colorization of recorded images, and those equipped with a plurality of types of recording heads that discharge color inks are generally used. The nozzles described in the present specification and the claims include an ink discharge port that discharges ink supplied to a common liquid chamber of a recording head, and an ink discharge port that discharges ink supplied to the common liquid chamber. And a discharge energy generating element that discharges the ink supplied into the liquid path from the ink discharge port.
一般に、インクジェット記録装置は、記録液であるインクを飛翔的液滴(インク滴)として紙等を素材とする種々の記録媒体に着弾させてドット記録を行う。つまり、インクジェット記録装置は、記録媒体に対して記録ヘッドが接触しない非接触方式を採るものであるため、低騒音で記録を行うことができるという利点を有する。また、インク吐出ノズルの高密度化によって高解像度化・高速記録化が可能であり、さらに普通紙等の記録媒体に対しても現象像や定着などの格別な処理を必要としないことから、低価格で高品位な画像を得ることが可能である。このため、近年では様々な記録に適用され広く普及している。特に、オンデマンド型のインクジェットプリント装置はそのカラー化が容易で、しかも装置自体の小型化、簡略化が可能なことから、将来的にその需要はさらに拡大するものとして有望視されている。また、記録画像のカラー化の要請が高まるに従い、高画質化および高速化が益々要求されている。 In general, an ink jet recording apparatus performs dot recording by causing ink, which is a recording liquid, to land on various recording media made of paper or the like as flying droplets (ink droplets). That is, the ink jet recording apparatus employs a non-contact method in which the recording head does not contact the recording medium, and thus has an advantage that recording can be performed with low noise. In addition, high resolution and high-speed recording are possible by increasing the density of the ink discharge nozzles, and because special processing such as phenomenon images and fixing is not required even for recording media such as plain paper, It is possible to obtain a high-quality image at a price. For this reason, in recent years, it has been widely applied to various recordings. In particular, an on-demand type inkjet printing apparatus is easy to colorize, and since the apparatus itself can be miniaturized and simplified, the demand is expected to be expected to further increase in the future. Also, as the demand for colorization of recorded images increases, higher image quality and higher speed are increasingly required.
また、近年のノズルの集積配列化の技術進歩を背景に、高密度で長尺な記録ヘッドの製作が可能になってきている。高密度にノズルを配し、長尺に製作された記録ヘッドは、一般にフルマルチ型長尺記録ヘッドと呼称され、長尺な記録ヘッドに対応した幅広の記録領域に対し、1回の記録走査によって画像を完成させるものが提案、実施されている。このインクジェット記録装置によれば、記録速度と画質の双方を満足し得ることから、さらなる技術開発が進められている。 In addition, against the background of recent technological advances in nozzle integration, it has become possible to manufacture high-density and long recording heads. A long print head with a high density of nozzles is generally called a full multi-type long print head, and a single print scan is performed on a wide print area corresponding to the long print head. The one that completes the image is proposed and implemented. According to this ink jet recording apparatus, since both the recording speed and the image quality can be satisfied, further technical development is in progress.
しかしながら、上記高密度で長尺な記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置にあっては、以下のような種々の課題が生じている。 However, in the ink jet recording apparatus using the above-described high-density and long recording head, the following various problems occur.
第1には、上記システムでは、一回の記録走査による記録(1パス記録)あるいは少数回の記録走査によって記録領域の画像を完成させる場合、各記録ヘッドのノズルから吐出されるインク滴を短時間で記録媒体に吸収、定着させる必要がある。このため、記録媒体に対する大がかりな加熱乾燥手段を設けたり、あるいは記録に要するインク量を低減させるといった手段を講じなければならず、コスト増大を招くと共に、記録濃度の低下または画素密度の低下などの生じた低画質の記録画像しか実現できないという課題がある。 First, in the above system, when an image in a recording area is completed by recording by one recording scan (one-pass recording) or by a small number of recording scans, the ink droplets ejected from the nozzles of each recording head are shortened. It is necessary to absorb and fix the recording medium over time. For this reason, it is necessary to provide a large heating / drying means for the recording medium, or to take measures such as reducing the amount of ink required for recording, resulting in an increase in cost and a decrease in recording density or pixel density. There is a problem that only a low-quality recorded image can be realized.
また、第2には、ノズルを高密度で一列に配列すると、インク適量にもよるが、隣接するノズルから吐出されるインク滴が記録媒体上で合体して不適切な形状をなすことがある。また、記録画像が高デューティである場合には、記録媒体上で吸収しきれないインクが、記録媒体の表面で水溜り状になり、画質劣化をもたらすこともある。 Second, if the nozzles are arranged in a line at a high density, depending on the appropriate amount of ink, ink droplets ejected from adjacent nozzles may coalesce on the recording medium to form an inappropriate shape. . In addition, when the recorded image has a high duty, the ink that cannot be absorbed on the recording medium becomes a puddle on the surface of the recording medium, which may cause image quality deterioration.
また、第3には、上記各ノズル群を連結させている部位に、濃度の非連続性を有するアーティファクトが発生し、濃度の高低によって発生する特徴的なストリーキング、すなわち視覚的に白スジあるいは黒スジが発生し画質を劣化させる場合がある。 Thirdly, artifacts having discontinuity in density occur at the sites where the nozzle groups are connected, and characteristic streaking caused by high and low density, that is, visually white lines or black lines. A streak may occur and the image quality may deteriorate.
そこで、ノズルを上流側と下流側に交互に千鳥状に配置することによって、上流側のノズル列と下流側のノズル列の2本のノズル列からなるノズル群を有する記録ヘッドも提案されている。また、この場合にも、ノズル群を複数つないで長尺ヘッドを構成し、これをフルラインプリンタなどに適用することも行われている。 Therefore, a recording head having a nozzle group composed of two nozzle rows, that is, an upstream nozzle row and a downstream nozzle row, is also proposed by alternately arranging the nozzles on the upstream side and the downstream side. . Also in this case, a long head is formed by connecting a plurality of nozzle groups, and this is applied to a full line printer or the like.
しかしながら、上記のように、複数のノズル群をつないで構成される記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置にあっては、同一のノズル群によって形成される画像内において白スジ、黒スジの発生は軽減されるものの、上記のような各ノズル群のつなぎ目においては、白スジあるいは黒スジが発生することもあり、十分な画質を得るには至っていない。 However, as described above, in an inkjet recording apparatus using a recording head configured by connecting a plurality of nozzle groups, the occurrence of white and black lines is reduced in an image formed by the same nozzle group. However, white stripes or black stripes may occur at the joints between the nozzle groups as described above, and sufficient image quality has not been achieved.
本発明の目的は、スジ状の濃度ムラを発生させることなく高品位な画像を高速に記録でき、しかも安価かつ容易に製造し得る長尺な記録ヘッドを提供すること、ならびに上記記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a long recording head capable of recording a high-quality image at high speed without causing streaky density unevenness, and capable of being manufactured inexpensively and easily, and using the recording head described above. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus.
本発明の第1の形態は、インクを吐出する複数のノズルを有するフルラインタイプの記録ヘッドと記録媒体とを記録の実行に伴って相対移動させると共に、前記ノズルからインクを吐出させることにより記録媒体に画像の記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは、記録媒体との相対移動方向と交差する配列方向に沿って配置された複数のノズルからなる第一ノズル列および当該第一ノズル列に並列して配される第二ノズル列を含む第一ノズル群と、前記配列方向に沿って配置された複数のノズルからなる第三ノズル列および当該第三ノズル列に並列して配される第四ノズル列を含む第二ノズル群と、とを備え、前記第一ノズル列の端部側の複数のノズルと前記第三ノズル列の端部側の複数のノズルとが前記相対移動方向において同じ位置に配されると共に、前記第二ノズル列の端部側の複数のノズルと、前記第四ノズル列の端部側の複数のノズルとが前記配列方向において同じ位置に配され、前記第一ノズル列と第二ノズル列、第二ノズル列と第三ノズル列、第三ノズル列と第四ノズル列との前記相対移動方向における距離が等しいことを特徴とする。 In the first embodiment of the present invention, a full-line type recording head having a plurality of nozzles that eject ink and a recording medium are moved relative to each other as the recording is performed, and recording is performed by ejecting ink from the nozzles. In an ink jet recording apparatus that records an image on a medium, the recording head includes a first nozzle array including a plurality of nozzles arranged along an arrangement direction intersecting a relative movement direction with the recording medium, and the first nozzle array A first nozzle group including a second nozzle row arranged in parallel to the first nozzle group, a third nozzle row comprising a plurality of nozzles arranged along the arrangement direction, and the third nozzle row arranged in parallel. A second nozzle group including a fourth nozzle row, and a plurality of nozzles on the end portion side of the first nozzle row and a plurality of nozzles on the end portion side of the third nozzle row are in the relative movement method And the plurality of nozzles on the end side of the second nozzle row and the plurality of nozzles on the end side of the fourth nozzle row are arranged at the same position in the arrangement direction, The distance between the first nozzle row and the second nozzle row, the second nozzle row and the third nozzle row, and the third nozzle row and the fourth nozzle row in the relative movement direction is equal.
本発明の第2の形態は、上記第1の形態において、前記配列方向に沿って配置された複数のノズルからなる第五ノズル列および当該第五ノズル列に並列して配される第六ノズル列を含む第三ノズル群をさらに備え、前記第一ノズル列と前記第五ノズル列とが前記相対移動方向において同じ位置に配されると共に、前記第二ノズル列と前記第六ノズル列とが前記相対移動方向において同じ位置に配されることを特徴とする。
上記第1または第2の形態において、前記第一ノズル群、第二ノズル群及び第三ノズル群は、前記配列方向において千鳥状に配置されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a fifth nozzle row comprising a plurality of nozzles arranged along the arrangement direction, and a sixth nozzle arranged in parallel with the fifth nozzle row. A third nozzle group including a row, wherein the first nozzle row and the fifth nozzle row are arranged at the same position in the relative movement direction, and the second nozzle row and the sixth nozzle row are It is arranged at the same position in the relative movement direction.
In the first or second embodiment, the first nozzle group, the second nozzle group, and the third nozzle group are arranged in a staggered manner in the arrangement direction.
以上説明したように本発明によれば、ノズル群内部の隣接ノズルによる連結ドットと、ノズル群の間をつなぐ部分において隣接するノズルから吐出されるインク滴によって形成される連結ドットの濃度をより均一化することができ、スジ状の濃度ムラが発生するのを抑えることができ、良好な品質の画像を形成することができる。 As described above, according to the present invention, the density of the connected dots formed by the connected dots formed by the adjacent nozzles in the nozzle group and the ink droplets ejected from the adjacent nozzles at the portion connecting the nozzle groups is more uniform. Generation of streaky density unevenness can be suppressed, and an image of good quality can be formed.
また、各ノズル群の配列を千鳥状に配列すれば、記録ヘッドの記録媒体との相対移動方向における幅の拡大を最小限に抑えることが可能となる。 Further, if the nozzle groups are arranged in a staggered manner, it is possible to minimize the expansion of the width in the direction of relative movement of the recording head with the recording medium.
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、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概念構成を示す図、図2は記録ヘッドの配列状態を模式的に示す平面図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration of an ink jet recording apparatus applied to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view schematically showing an arrangement state of recording heads.
本実施形態のインクジェット記録装置1は、記録媒体の搬送方向と直交する方向に延在する長尺な記録ヘッド2Y,2M,2C,2Bkを、複数個並設してなるフルラインタイプのカラーインクジェット記録装置である。ここで、2Yは、イエローインクを吐出する記録ヘッド、2Mはマゼンタインクを吐出する記録ヘッド、2Cはシアンインクを吐出する記録ヘッド、2Bkはブラックインクを吐出する記録ヘッドとなっている。各記録ヘッドは、略同一の構成を有するものとなっており、以下の説明において、特に区別の必要がない場合には、これらをまとめて記録ヘッド2と記述する。
The ink
各記録ヘッド2は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクをそれぞれ貯留した4つのインクタンク3Y,3M,3C,3Bk(以下、これらをまとめてインクタンク3と記述する)にそれぞれ接続配管4を介して接続されており、各インクタンク3は、接続配管4に対して交換可能となっている。
Each
そして、制御装置9によって作動が制御される回復処理のためのヘッド移動手段10により、プラテン6との対向方向に昇降し得るようになっている。記録ヘッド2は、無端の搬送用ベルト5を挟んでプラテン6と対向するように搬送用ベルト5の搬送方向に沿って所定間隔で配列されている。なお、記録ヘッド2には、インクを吐出するインク吐出口と、前述のインクタンク3のインクが供給される共通液室と、この共通液室から各インク吐出口へとインクを導く後述のインク流路とが形成されている。各インク流路内には、供給されるインクタンク吐出用の熱エネルギーを発生する吐出エネルギー発生手段としての電気熱変換体(ヒータ)とからなるノズルが複数設けられている。また、ヒータは、ヘッドドライバ2aを介して制御装置9に電気的に接続されている。この制御装置から送られるオン/オフ信号(吐出/不吐出信号)に応じてヒータの駆動、停止が制御される。
The head moving means 10 for recovery processing whose operation is controlled by the control device 9 can be moved up and down in the direction facing the platen 6. The
一方、各記録ヘッド2の側方には、記録媒体Pに対する記録動作に先立ち、インク流路内に介在する増粘したインクなどを、記録ヘッド2の吐出口から排出して記録ヘッドの回復処理を行うためのヘッドキャップ7が記録ヘッドの配列間隔に対して半ピッチずらした状態で配置されている。このヘッドキャップ7は、制御装置9によって作動が制御されるキャップ移動手段8により、それぞれ記録ヘッド2の直下に移動可能であり、インク吐出口から排出される廃インクを受けることができるようになっている。
On the other hand, on the side of each
記録媒体Pを搬送する搬送用ベルト5は、ベルト駆動モータ11に連結された駆動ローラに掛け渡され、制御装置9に接続されるモータドライバ12によってその作動が切り替えられる。また、搬送用ベルト5の上流側には、この搬送用ベルト5を帯電することにより、記録媒体Pを搬送用ベルト5に密着させるための帯電器13が設けられている。この帯電器13は制御装置9に接続される帯電器ドライバ13aによって、その通電のオン/オフが切り換えられる。搬送用ベルト5の上に記録媒体Pを供給するための一対の給送ローラ14,14には、これら一対の給送ローラ14,14を駆動回転させるための給送用モータ15が連結されている。この給送用モータ15は、制御装置9に接続されるモータドライバ16によって作動が切り換えられる。
The conveying
従って、記録媒体Pに対する記録動作を行う場合には、まず、各記録ヘッド2がプラテン6から離れるように上昇する。次いで、ヘッドキャップ7が各記録ヘッド2の直下に移動して回復処理を行った後、ヘッドキャップ7が元の待機位置へ移動する。この後、さらに記録ヘッド2が記録位置までプラテン側に移動する。そして、帯電器13を作動させると同時に搬送用ベルト5を駆動し、さらに給紙ローラ14,14によって記録媒体Pを搬送用ベルト上に載置し、各記録ヘッド2によって所定のカラー画像が記録媒体Pに記録される。
Therefore, when performing a recording operation on the recording medium P, first, each
次に、図3に基づき、前述の記録ヘッドの内部構造を説明する。
図において、インクジェットヘッド2は、インクを加熱するための複数のヒータ22が形成された基板であるヒータボード23と、このヒータボード23の上にかぶせられる天板24とを備える。天板24には、複数のインク吐出口25が形成されている。各インク吐出口25の後方には、各インク吐出口25に連通するトンネル状の液路26が形成されている。各液路26は、その後方において1つのインク液室に共通に接続されている。各インク液室には、前記インクタンク3に貯留されているインクがインク供給口を経て供給される。インク液室に供給されたインクはそれぞれの液路26に供給される。
Next, the internal structure of the recording head will be described with reference to FIG.
In the figure, the
ヒータボード23と、天板24とは、各液路26に対応した位置に各ヒータ22が来るように位置合わせされて組み立てられる。図3においては、4つのヒータ22しか示されていないが、各ヒータ22は、夫々の液路26に対応して1つずつ配置されている。そして、組み立てられた記録ヘッドにおいて、ヒータ22に所定の駆動パルスを供給すると、ヒータ22上のインクが沸騰して気泡を形成し、この気泡の体積膨張によりインクが吐出口25から押し出されて吐出される。なお、本発明に適用可能なインクジェット記録方式は、図1及び図2に示したような発熱素子(ヒータ)を使用した所謂バブルジェット(登録商標)方式に限られるものではなく、例えば、インク滴を連続噴射し粒子化するコンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等が適用可能である。また、必要に応じてインク滴を吐出するオンデマンド型の場合には、ピエゾ振動素子の機械的振動によりインク吐出口からインク滴を吐出する圧力制御方式等も適用可能である。
The
図4は、本発明のインクジェット記録装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。
図4おいて、31はスキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からの多値画像データやパーソナルコンピュータのハードディスク等に保存されている多値画像データを入力する画像データ入力部、32は各種パラメータの設定および記録開始を指示する各種キーを備えている操作部、33は記憶媒体中の各種プログラムに従って本記録装置全体を制御する制御手段としてのCPUである。34は各種データを記憶する記憶手段である。この記憶手段34は、記録媒体の主に種類に関する記録媒体情報格納部34a、プリントに用いるインクに関するインク情報格納部34b、記録時の温度、湿度などの環境に関する情報を格納する環境情報格納部34c、各種制御プログラム群格納部34dなどを有している。さらに、35は記憶手段34中の各種プログラムのワークエリア、エラー処理時の一時待避エリア及び画像処理時のワークエリアとして用いるRAMである。本実施形態例の動作は、全てこのプログラムによる動作である。このプログラムを格納する記憶手段34としては、ROM、FD、CD−ROM、HD、メモリカード、光磁気ディスクなどを用いることができる。また、RAM35は、記憶手段34の中の各種テーブルをコピーした後、そのテーブルの内容を変更し、この変更したテーブルを参照しながら画像処理を進めることも可能である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system of the ink jet recording apparatus of the present invention.
In FIG. 4, 31 is an image data input unit for inputting multi-value image data from an image input device such as a scanner or a digital camera, or multi-value image data stored in a hard disk of a personal computer, and 32 is a list of various parameters. An
36は入力された多値画像データをN値の画像データに各画素毎に量子化し、その量子化された各画素が示す階調値“K”に対応する吐出パターンを作成する画像データ処理部である。この画像データ処理部は、入力された多値画像データをN値化処理した後、階調値“K”に対応する吐出パターンを作成する。例えば、8bit(256階調)で表現される多値画像データが画像データ入力部31に入力された場合、画像データ処理部36においては出力する画像データの階調値をK値に変換する。なお、ここでは入力階調画像データのK値化処理には多値誤差拡散法を用いたが、これに限らず平均濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の中間調処理方法を採用することも可能である。また、画像の濃度情報に基づいて前述のK値化処理を全ての画素数分繰り返すことにより、それぞれのインクノズルに対する各画素毎の吐出、不吐出の2値の駆動信号が形成される。
An image
37は画像データ処理部36で作成された吐出パターンに基づいてインクを吐出し、記録媒体上にドット画像を形成する画像記録部、38は本装置内のアドレス信号、データ、制御信号などを伝送するバスラインである。
An
次に、図5ないし図13を用いて、本実施形態の特徴部分である記録ヘッドのノズルの配置について説明する。なお、本発明の好適な実施形態の特徴を明確にするため、まず、本発明の関連技術を述べ、その後にその関連技術との相違点を中心に本実施形態における記録ヘッドのノズルの配置および記録ヘッドの配置を説明する。 Next, the arrangement of the nozzles of the recording head, which is a characteristic part of this embodiment, will be described with reference to FIGS. In order to clarify the characteristics of the preferred embodiment of the present invention, first, the related art of the present invention will be described, and then the arrangement of the nozzles of the recording head in the present embodiment and the differences from the related art will be mainly described. The arrangement of the recording head will be described.
(本発明の関連技術)
図5(a)は、フルラインク型インクジェット記録ヘッドに用いる長尺記録ヘッドを示す図であり、図5(b)は、同図5(a)に示す記録ヘッドを用いて記録された画像を示す図である。
図5において、41ないし44は、ノズルを図の左右交互に配置した(千鳥状に配置した)計512個のノズルを有するヘッドノズル群である。このノズル群は、左右交互に千鳥状に配置されて連結されており、これらノズル群41ないし44によって長尺記録ヘッドが構成されている。なお、図5Aにおいては、4個のノズル群41ないし44を連結することによって合計2048個のノズルをもつ長尺記録ヘッド45が構成されているが、一つの記録ヘッド内に3個あるいは4個以上のノズル群を連結するようにすることも可能である。
(Related technology of the present invention)
FIG. 5A is a diagram showing a long recording head used for a full-line type ink jet recording head, and FIG. 5B shows an image recorded using the recording head shown in FIG. 5A. FIG.
In FIG. 5,
ここで、上記の長尺記録ヘッド45を用いたインクジェット記録装置による画像の記録状態を説明する。なお、この記録ヘッド45を用いて行う記録動作の記録データは、入力画像を各色のヘッドに対応するよう色分解し、色分解されたグレー画像を誤差拡散法にて2値化することにより作成される。
Here, an image recording state by the ink jet recording apparatus using the
前記長尺記録ヘッド45を用いて、例えば図5Bに示すようなグレー画像を記録すると、吐出量や使用するインク、記録媒体、記録速度にもよるが、例えばノズル群41,43内の隣接ノズルからは略同時にインク滴が吐出され、略同時に記録媒体に着弾して記録領域48A、48Cが形成される。その後の距離間隔Lに対応する時間差をおいてノズル群42,44の隣接ノズルから略同時にインク滴が吐出され、記録領域48B,48Dが形成される。この際、先に記録される記録領域48A,48Cと、後に記録される記録領域48B,48Dとをつなぐつなぎ部49A,49B,49Cには、他の部分と濃度が異なるスジ状の濃度ムラ(図では、他の部分より濃度の高いスジ状の濃度ムラである黒スジを例としてあげる)が現れ、著しく画品位を低下させることがある。
以下、このような各ノズル群において形成される画像のつなぎ部分におけるスジ状の濃度ムラを「つなぎスジ」とも言う。
For example, when a gray image as shown in FIG. 5B is recorded using the
Hereinafter, the stripe-like density unevenness in the connecting portion of the image formed in each nozzle group is also referred to as “connecting streak”.
全てのノズルを同一直線上に沿って略一列に配置する長尺記録ヘッドであれば、上記のような記録ヘッドを用いた場合のように、画像上につなぎスジが発生することはなく、高画質な記録が可能である。しかしそのような長尺一列型の記録ヘッドを、高密度のノズル配列で形成することは、製造上、多くの困難を伴い、製造コストの増大を招くという問題がある。 In the case of a long recording head in which all nozzles are arranged in a line along the same straight line, there is no connection streak on the image as in the case of using the recording head as described above. High-quality recording is possible. However, forming such a long single-row recording head with a high-density nozzle array has a problem in that it involves many difficulties in manufacturing and increases the manufacturing cost.
そこで、比較的短いノズル群を左右交互に配置する構成を採ることによって容易かつ低コストに長尺な記録ヘッドを製造することが提案、実施されている。すなわち、既知の技術によって比較的安価に製造できる短いノズル列を複数形成し、それらをずらしつつ交互に配置して組み合わせることにより、長尺記録ヘッドを製造する方が個別に製造したノズル列を基板に張り合わせる場合に比べて、ノズル位置を正確に製造する点で容易であり、コスト的にも優れている。図6にその一例を示す。 In view of this, it has been proposed and implemented to manufacture a long recording head easily and at low cost by adopting a configuration in which relatively short nozzle groups are alternately arranged on the left and right. That is, by forming a plurality of short nozzle rows that can be manufactured at a relatively low cost by a known technique, and arranging them alternately while shifting, the nozzle rows that are manufactured individually are manufactured by a longer recording head. Compared to the case where they are bonded together, it is easy in terms of accurately manufacturing the nozzle position, and is excellent in cost. An example is shown in FIG.
図6に示す記録ヘッド50は、各ノズル群をそれぞれ一体化して構成し、それらノズル群を千鳥状に配列することによって、フルライン型インクジェット記録装置に適用する長尺記録ヘッドを構成したものとなっている。なお、以下において、Xは記録ヘッドに対する記録媒体の搬送方向を示し、Yはその記録媒体の搬送方向に直交する方向を示す。
また、以下において、X方向は、記録の実行の際に固定されたフルライン型インクジェット記録ヘッドに対して記録媒体を1パスで一定方向に搬送する形態の場合や、逆に記録の実行の際にシリアル移動されるインクジェット記録ヘッドに対して記録媒体を間欠搬送する形態の場合を考慮して、記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向とも称することとする。
The
In the following description, the X direction refers to the case where the recording medium is conveyed in a fixed direction in one pass with respect to the full line type ink jet recording head fixed at the time of recording, or conversely Considering the case where the recording medium is intermittently conveyed with respect to the inkjet recording head that is serially moved, it is also referred to as the relative movement direction of the recording head and the recording medium.
この記録ヘッド50では、Y方向に沿って同密度でノズルを配置したノズル列を、X方向において上流側と下流側に2列形成してあり、この2列のノズル列51A,51Bによって一つのノズル群51が形成されている。下流側のノズル列51Bの各ノズルは、上流側のノズル列51Aの各ノズルに対し、Y方向において中間に位置するよう配列されている。これにより、一つのノズル群において、上流側のノズルと下流側のノズルとが、それらの配列方向であるY方向において隣接することとなり、その配設ピッチは5Cとなる。換言すれば、一つのノズル群には2列のノズル列によりノズルが千鳥状に配列されることとなる。これによって、一つのノズル群には、Y方向において高密度なヘッドが構成され、実質的には、配設ピッチ5Cで一列にノズルを形成した場合と同様の密度を得ることができる。
In this
ここに示す記録ヘッド50は、前記ノズル群51と、このノズル群52と同様の構成を有するノズル群52,53,54の合計4個のノズル群を、X方向において上流側と下流側とに交互にずらしつつ、順次Y方向に沿ってつないだものとなっている。なお、ノズル群51と53とはX方向において同一の位置に、ノズル群52と54とはX方向において同一位置にそれぞれ配置されている。
The
ここで、L1,L2,L3は、各ノズル列のX方向における距離間隔を示している。ここで、L1は上流側ノズル群51,53の上流側ノズル列51A,53Aと下流側ノズル群52,54の上流側ノズル列52A,54Aとの距離間隔を、L2は各ノズル群内における上流側ノズル列と下流側ノズル列との距離間隔を、L3は上流側のノズル群51,53の下流側ノズル列51B,53Bと、下流側のノズル群52,54における上流側ノズル列52A,54Aとの距離間隔(ノズル群間の距離とも言う)をそれぞれ示している。
Here, L1, L2, and L3 indicate distance intervals in the X direction of the nozzle rows. Here, L1 is the distance between the
上記のように構成された記録ヘッド50では、各ノズル群内における各ノズル列間の距離L2と、各ノズル群の距離間隔L3とが大きく異なっている。このため、記録媒体に着弾したドットのうち、各ノズル群によって形成された画像のつなぎ部分における濃度が、他の部分における濃度と異なり、画像全体としてスジ状の濃度ムラとなって画像品位の劣化を招くという問題が生じる。これは、次のような理由によるものと推測される。
In the
すなわち、長尺記録ヘッド50によって記録動作を行った場合、Y方向に隣接するノズル(以下隣接ノズルと称す)から吐出されたインク滴が記録媒体に着弾して形成される隣接する二つのドットは、一端部が互いに重なり合って連結された状態となる。この状態を図13に示す。
That is, when a recording operation is performed by the
連結したドットとしては、例えば、図13(a),(b)に示すように、記録媒体上で、ひょうたん型を形成する場合と、同図(c)に示すように、楕円型をなす場合とがある。
このうち、図13(a)は、隣接する2つのドットが、比較的多くの時間差をおいて着弾した場合を示しており、ひょうたん型をなす連結ドットの重なり部分の光学濃度が他の部分よりも明らかに高くなっている。また、図13(b)は、隣接する2つのドットの着弾時間差が、同図(a)に示す場合に比べて短い場合を示している。両ドットの重なり部分の光学濃度と他の部分の光学濃度には殆ど差異がない状態となっている。さらに、図13(c)は、隣接する2つのドットの着弾時間差が同図(a),(b)に示すものより短い場合を示している。両ドットはインク滴の着弾時において互いにインクが混ざり合い、ひょうたん型にならずに楕円型になる。
As the connected dots, for example, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), when forming a gourd on the recording medium, and when forming an oval as shown in FIG. 13 (c) There is.
Among these, FIG. 13 (a) shows a case where two adjacent dots have landed with a relatively large time difference, and the optical density of the overlapping part of the connected dots forming the gourd type is higher than that of the other part. Is also clearly higher. FIG. 13B shows a case where the difference in landing time between two adjacent dots is shorter than the case shown in FIG. There is almost no difference between the optical density of the overlapping part of the two dots and the optical density of the other part. Furthermore, FIG. 13C shows a case where the difference in landing time between two adjacent dots is shorter than that shown in FIGS. When the ink droplets land, the inks mix with each other and become an oval rather than a gourd.
このように、記録媒体に形成されるドットは、隣接するドットが着弾する時間差の大小によって濃度、形状が異なる。このような連結ドットが一つの画像の中にX方向に連続して形成された場合には、インクドットの着弾位置の変動状態にもよるが、それがスジ状の白スジあるいは黒スジといった濃度ムラ(つなぎスジ)となって現れることとなる。 As described above, the dots formed on the recording medium have different densities and shapes depending on the time difference between adjacent dots. When such connected dots are continuously formed in one image in the X direction, depending on the variation state of the landing position of the ink dot, it may be a density such as a streaky white stripe or black stripe. It appears as unevenness (a connecting stripe).
上記の記録ヘッド50においては、各ノズル群内の隣接するノズルにおいては、インク滴の着弾時間差がL2に対応した比較的短い時間差となる。このため、図13(b)または(c)に示すような連結ドットが形成されるのに対し、ノズル群のつなぎ部分においては、隣接するノズルのインク滴の着弾時間差がL3に対応する比較的大きな時間差となるため、図13(a)に示すような連結ドットが形成されることとなる。その結果、濃度の異なる部分が画像のつなぎ部分において形成されることとなり、これが濃度のムラとなってスジ状に形成されることとなる。
In the
また、その他の関連技術として、図7に示すような記録ヘッド60も提案されている。この記録ヘッド60は、略一列のノズル列をX方向に沿って、上流側と下流側とに交互にずらしてY方向に4個つないだ2組の長尺ヘッド部61,62を上流側と下流側とに配置したものとなっている。下流側の長尺記録ヘッド62の各ノズルは、上流側の長尺記録ヘッド部61の各ノズルに対しY方向において、各ノズル列内のノズルの配列ピッチの1/2のピッチ6CだけY方向にずらして配置されている。従って、記録ヘッド60の全体構成からすると、Y方向に隣接するノズルのピッチは6Cとなっており、実質的には、配設ピッチ6Cで一列にノズルを形成した場合と同様の密度が得られるものとなっている。
As another related technique, a
上記のように構成した記録ヘッド60においても、各ノズル列の端部のつなぎ部分E61,E62,E63において、隣接するノズルのX方向における距離間隔が異なる。このため、形成される連結ドットに濃度差が生じ、つなぎスジが発生するという問題が生じる。すなわち、つなぎ部分E61においては、ノズル列61Aの下端に位置するノズルから吐出されたインク滴によってドットが形成された後、距離間隔L1に対応する時間を介してノズル列62AのY方向のY2側端のノズルから吐出されたインク滴によってドットが形成され、さらに、距離間隔L3に対応する時間間隔を介してノズル列61BのY方向のY1側端に位置するノズルから吐出されたインク滴によりドットが形成される。この後、距離間隔L1に相当する時間間隔を介してノズル列62BのY方向のY1側端の位置から吐出されたインク滴によりドットが形成される。
Also in the
このようにしてノズル列のつなぎ部分E61において形成された連結ドットでは、距離間隔L1に対応する時間間隔と、距離間隔L3に対応する時間間隔とに若干の差が生じている。このため、ノズル列62AのY方向のY2側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドットと、ノズル列61BのY方向のY1側端のノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドットとの連結部分の濃度が、他の隣接ドットの連結部分に比べて濃度が低くなる。この連結ドットがX方向に連続して形成された場合には、X方向においてスジ状の濃度ムラ(つなぎスジ)が現れることとなる。また、ノズル列の端部ではインクドットの着弾位置が乱れやすいことが知られており、これによりノズル列61AのY方向のY2側端とノズル列61BのY方向のY1側端のインクドットが合体するケースが増し、この合体によるつなぎスジも発生しやすくなる。こうした濃度ムラは、他のつなぎ部分E62,E63においても同様に発生する。
In the connecting dots formed in the connecting portion E61 of the nozzle row in this way, there is a slight difference between the time interval corresponding to the distance interval L1 and the time interval corresponding to the distance interval L3. For this reason, it is formed by the dots formed by the ink droplets ejected from the Y2 side end nozzle in the Y direction of the
さらに、他の関連技術として図8に示すものも提案されている。
ここに示す記録ヘッド70は、図7に示す記録ヘッド60と同様に4個のノズル列を千鳥状に連結してなる記録ヘッドを2組並設したものとなっている。但し、この関連技術においては、上流側の長尺記録ヘッド71の下流側のノズル列71B,71Dと、下流側の長尺記録ヘッド72の上流側のノズル列72A,72CとのX方向における距離間隔を十分に広げたものである。これによれば、各ノズル列のつなぎ部分E71,E72,E73のいずれにおいても、各ドットが十分に定着した状態で隣接するドットと重なり合う。このため、形成される連結ドットは全て図13Aに示す状態となり、比較的良好な画像を得ることができる。しかしながら、この記録ヘッド70にあっては、前述の理由により信号線の取りまわしが煩雑になり、X方向における幅が大きくなり過ぎ、記録装置の大型化を招くという新たな問題が生じる。
Further, another related technique shown in FIG. 8 has been proposed.
The
(本発明の第1の実施形態)
上記のような関連技術に存在する課題を解決するため、本発明の第1の実施形態では、図1に示すフルライン型インクジェット記録装置に用いる記録ヘッドを図9に示すように構成している。
図9において、81,82,83,84は奇数ノズル列と偶数ノズル列とからなるノズル群である。これらのノズル群は、X方向における異なる位置、すなわち上流側と下流側とに交互にずらしつつY方向に沿って順次配置されている。これらノズル群81ないし84によって、Y方向に延在する長尺記録ヘッド80が構成されている。なお、各ノズル群81と83とはX方向において同一の位置に、ノズル群82と84とはX方向において同一位置にそれぞれ配置されている。また、図9においては、4個のノズル群81ないし84を連結することによって、長尺記録ヘッド80が構成されているが、一つの記録ヘッド内に3個あるいは4個以上のノズル群を配置することも可能である。
(First embodiment of the present invention)
In order to solve the problems existing in the related art as described above, in the first embodiment of the present invention, the recording head used in the full line type ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 is configured as shown in FIG. .
In FIG. 9,
各ノズル群は、いずれも同一の構成を有しており、例えばノズル群81は、Y方向Yに沿って所定のピッチで配列された複数のノズルnの中の、上端から奇数番目に位置するノズルからなる奇数ノズル列81Aと、複数のノズルnの中の、上端から偶数番目(0番目も含む)に位置する奇数ノズル列81Bとを有している。偶数ノズル列81Bの各ノズルnは、奇数ノズル列81Aの各ノズルnに対し、Y方向において中間に位置するよう配置されている。これにより、一つのノズル群において、奇数ノズル群におけるノズルと偶数ノズル群におけるノズルとが、それらの配列方向であるY方向において隣接することとなり、その配設ピッチは8Cとなっている。従って、このノズル群81には2列のノズル列81A,81Bによりノズルnが千鳥状に配列され、高密度なヘッドが構成される。つまり、実質的には、配設ピッチ8Cで一列にノズルを形成した場合と同様の密度を得ることができる。なお、各ノズル列81A,81Bはそれぞれ基板上に形成され、各基板P1,P2は支持板Pによって一体的に支持されている。
Each nozzle group has the same configuration. For example, the
ここで、L1,L2,L3は、各ノズル列のX方向における距離間隔を示しており、L1は上流側ノズル群81,83の奇数ノズル列81A,83Aと下流側ノズル群82,84の偶数ノズル列82A,84Aとの距離間隔を、L2は各ノズル群内における奇数ノズル列と偶数ノズル列との距離間隔を、L3は上流側ノズル群81,83の奇数ノズル列81B,83Bと下流側ノズル群82,84の偶数ノズル列82A,84Aとの距離間隔(ノズル群間の距離と称す)をそれぞれ示している。また、図9中、E81,E82,E83は、各ノズル群のつなぎ部を示している。
Here, L1, L2, and L3 indicate distance intervals in the X direction of the nozzle rows, and L1 is an even number of the
上記の記録ヘッド80においてべた画像を形成する場合、ノズル群のつなぎ部分E81においては、ノズル列81AのY方向のY2側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドット、ノズル列81BのY方向のY2側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドット、ノズル列82AのY方向のY1側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドット、ノズル列82BのY方向のY1側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドットが、Y方向において順次形成されることとなる。
When a solid image is formed by the
このうち、各ノズル群81,82の中の隣接するノズルnにおいては、隣接するドットの着弾時間差が距離間隔L2に対応した時間差となる。この時間差は、図13Aまたは図13Bに示すような2つの隣接する着弾ドットの一部が重なって得られるひょうたん型の連結ドットが形成されるように設定されている。また、ノズル群81,82のつなぎ部E81においては、X方向において互いに隣接するノズルとなるから吐出されたインクの着弾の位置関係を以下のように設定している。すなわち、ノズル列81BのY方向のY2側端のノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドットと、ノズル列82AのY方向のY1側端のノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドットとが隣接してその一部が互いに重なって連結ドットを形成する。これら2個のドットの着弾時間差は距離間隔L3に対応した時間差となる。この距離間隔L3は、記録媒体が記録実行中の記録ヘッドと対向する位置を一定速度で搬送される場合に、前記距離間隔L2と略同一の距離間隔に設定されているため、このつなぎ部分E81において形成される連結ドットも、それ以前に形成された連結ドットと同様に、図13(a)または(b)に示すようなひょうたん型の連結ドットとなる。
Among these, in the adjacent nozzle n in each of the
ここで、「略同一」とは、記録ヘッドと記録媒体との相対の移動が1パスの下に記録が実行される形態であって、ノズル群内或いはノズル群間で、記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向(X方向)において隣接する2つのノズルから吐出されたインクが、互いの一部が重なるような着弾ドット(図13(a)または(b)に示すようなひょうたん型の連結ドット)を形成できるものである範囲内で「同一」であることを現している。
従って、つなぎ部E81と、各ノズル群81,82内の各ノズルによって形成される連結ドットとは、ドットの重なり部分において殆ど同一の形状、濃度を呈することとなる。これにより、スジ状の濃度ムラが発生することはなくなり、良好な画像を形成することができる。
Here, “substantially the same” is a form in which the recording is executed under a single pass of relative movement between the recording head and the recording medium, and the recording head and the recording medium are within or between the nozzle groups. The ink ejected from the two nozzles adjacent in the relative movement direction (X direction) is a landing dot (a gourd-shaped connection as shown in FIG. This indicates that the dots are “identical” within a range in which dots can be formed.
Therefore, the connecting portion E81 and the connected dots formed by the nozzles in the
また、各ノズル群の端部を重複(オーバーラップ)させた構成をとることもできる。この場合を例示する。ノズル群82と83とのつなぎ部分E82においては、それぞれのノズル列が、Y方向において互いに重なった状態となっている。すなわち、つなぎ部分E82においては、4つのノズル列のうち、ノズル列82Aの下端部に位置する数個のノズルと、ノズル列83Aの上端部に位置する数個のノズルとがY方向において同一の位置に存在し、ノズル列82Bの下端部に位置する数個のノズルとノズル列83Bの上端部に位置する数個のドットとがY方向において同一の位置に存在している。
Moreover, the structure which made the edge part of each nozzle group overlap (overlap) can also be taken. This case is illustrated. In the connecting portion E82 between the
そして、このつなぎ部分E82においては、ノズル列83AのY方向のY1側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドット、ノズル列83BのY方向のY1側端のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドット、ノズル列82Aの下端部近傍のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドット、ノズル列82Bの下端部近傍のノズルから吐出されたインク滴により形成されるドットを、Y方向において順次隣接するよう形成させる。この場合、ノズル列82A,82Bの中の下端部のノズルのうち、ノズル列83A,83BとY方向において重なるノズルについては、使用ノズルと不使用ノズルとが含まれており、使用ノズルのみを任意に選択して使用する。すなわち、つなぎ部E82における4つのドットを形成するためのノズルが、Y方向においてピッチ8Cを介して順次隣接し、かつ一つのドットにおいて、2つのインク滴が同一位置に着弾しないようにノズルの選択を行う。これにより、つなぎ部分E82においても、4個のインク滴の着弾時間差を、L2及びL3に対応する時間差とすることができ、スジ状の濃度ムラが発生することはなくなる。
なお、つなぎ部分E83においてもつなぎ部分E81と同様に濃度ムラの発生を防ぐことができる。
In the connecting portion E82, the dots formed by the ink droplets ejected from the Y1 side nozzles in the Y direction of the
It is to be noted that the occurrence of density unevenness can be prevented in the connecting portion E83 as in the connecting portion E81.
以上のように、この第1の実施形態によれば、長尺記録ヘッド80によって高速に画像を形成することができると共に、形成される画像にスジ状の濃度ムラが発生するのを確実に抑えることができる。また、この第1の実施形態における長尺記録ヘッドは、短いノズル群を千鳥状に配列することによって構成されているため、安価かつ容易に製造することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, an image can be formed at a high speed by the
(本発明の第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図10に基き説明する。
この第2の実施形態における記録ヘッド90は、上記第1の実施形態と同様に同一の構成を有する複数個のノズル群(ここでは4個のノズル群91,92,93,94)を千鳥状に配列した長尺記録ヘッドとなっている。但し、ここに示す記録ヘッド90は、各ノズル群を構成する2本のノズル列が異なるものとなっている。
いま、ノズル群91を例に採り説明すると、ノズル群91の各ノズル列91A,91Bは、各々を構成する複数のノズルが千鳥状に配列されたものとなっている。
(Second embodiment of the present invention)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
Now, taking the
すなわち、ノズル列91Aは、X方向において微小な距離間隔L4を介して配置された2本の直線上に沿って交互に配列されたノズル列構成要素91A1,91A2により千鳥状に配置されている。また、このノズル列91Aと同様に、2本のノズル列構成要素91B1,91B2によって構成されたノズル列91Bが、前記ノズル列91Aと平行して形成されており、各ノズル列における隣接するノズルのピッチが9Bとなるよう配列されている。また、ノズル列91Bの各ノズルは、他方のノズル列91Bの各ノズルの中間位置に配置されている。従って、ノズル群91全体から観たY方向における隣接ノズルのピッチは、9C(=9B×1/2)となっている。その他のノズル群も同様に構成されている。
なお、ノズル群91の各ノズル列構成要素とノズル群93の各ノズル列構成要素とが、Y方向と平行する同一直線上に配列されると共に、ノズル群92の各ノズル列構成要素とノズル群94の各ノズル列構成要素とがY方向と平行する同一直線上に配列されている。
That is, the
In addition, each nozzle row component of the
また、図10において、L1はX方向において上流側に位置するノズル群91,93の上流側のノズル列構成要素91A1,93A1と、下流側に位置するノズル群92,94の上流側のノズル列構成要素92A1,94A1とのX方向における距離間隔を示し、L2は各ノズル群内における隣接するノズルの距離間隔を示し、L3は上流側ノズル群91,93の下流側のノズル列構成要素91B2,93B2と、下流側ノズル群92,94の上流側のノズル列構成要素92A1,94A1との間のX方向における距離間隔(以下、この距離間隔を、X方向におけるノズル群間距離とも言う)を示している。そして、前記距離間隔L2とL3は略同一の距離間隔に設定されている。
In FIG. 10, L1 indicates the upstream nozzle row components 91A1 and 93A1 of the
この第2の実施形態において、ノズル群91とノズル群92とのつなぎ部分E91では、ノズル列構成要素91A1,91B1,91A2,91B2のそれぞれの下端部に位置するノズルn1,n2,n3,n4がY方向において順次隣接している。また、ノズル列構成要素91B2の下端部のノズルn4に続いて、ノズル列構成92A1,92B1,92A2,92B2のそれぞれの上端部に位置するノズルn5,n6,n7,n8がY方向において順次隣接している。そして、これら8個のノズルから吐出されるインク滴によって順次ドットが形成され、隣接するドットは、互いにその一部が重なり合って連結ドットを形成する。
In the second embodiment, in the joint portion E91 between the
同一のノズル群内における隣接ノズルのX方向における距離間隔は全てL2となっており、各ノズルから吐出されるインク滴の着弾時間差は均一となっている。このため、形成される連結ドットは図13(a)または(b)に示すようなひょうたん型の連結ドットとなる。また、ノズル列構成要素91B2の下端部に位置するノズルn4と、ノズル列構成要素92A1の上端部に位置するノズルn5との距離間隔はL3であり、この距離間隔L3は、前記距離間隔と略同一に設定されている。従って、隣接するノズルn4,n5から吐出されるインク滴の着弾時間差は、他の隣接するノズルから吐出されたインク滴の着弾時間差と略同一となる。 The distance intervals in the X direction between adjacent nozzles in the same nozzle group are all L2, and the landing time difference of ink droplets ejected from each nozzle is uniform. For this reason, the connected dots to be formed are gourd-shaped connected dots as shown in FIG. 13 (a) or (b). The distance interval between the nozzle n4 located at the lower end of the nozzle row component 91B2 and the nozzle n5 located at the upper end of the nozzle row component 92A1 is L3, and this distance interval L3 is substantially the same as the distance interval. They are set the same. Accordingly, the landing time difference between the ink droplets ejected from the adjacent nozzles n4 and n5 is substantially the same as the landing time difference between the ink droplets ejected from the other adjacent nozzles.
このため、前記各ノズルn1〜n8から吐出されるインク滴によって形成される連結ドットは、全て図13(a)または(b)に示すようなひょうたん型の連結ドットとなり、その重なり部分の濃度は均一になる。従って、形成される画像にはスジ状の濃度ムラが発生することはない。 For this reason, all the connected dots formed by the ink droplets ejected from the nozzles n1 to n8 are gourd-shaped connected dots as shown in FIG. 13A or 13B, and the density of the overlapping portion is It becomes uniform. Therefore, streaky density unevenness does not occur in the formed image.
また、前述と同様にオーバーラップの構成をとることも可能である。例としてつなぎ部E92においては、ノズル群93の各ノズル列構成要素93A1,93A2,93B1,93B2の下端部に位置する数個のノズルと、各ノズル列構成要素92A1,92A2,92B1,92B2の上端部に位置する数個のノズルとがY方向において一部重なるように形成されている。そして、つなぎ部E92における8つのドットを形成するためのノズルとしては、Y方向においてピッチ9Cを介して順次隣接し、かつ同一位置に2つのインク滴を着弾させないようなノズルを選択して記録動作を行う。これにより、つなぎ部分E92においても、8個のインク滴の着弾時間差を、略同一の距離間隔L2とL3とに対応する時間差とすることができ、これによってスジ状の濃度ムラが発生することはなくなる。
Moreover, it is also possible to take the structure of overlap like the above-mentioned. As an example, in the connecting portion E92, several nozzles located at the lower end of each nozzle row component 93A1, 93A2, 93B1, 93B2 of the
なお、つなぎ部分E93においても、つなぎ部分E91と同様に濃度ムラの発生を防ぐことができる。本実施形態のように高密度でノズル列を有する場合に各ノズルから吐出するインクの吐出量はノズル列を低密度で配置した場合に比べてより小さい吐出量のもので記録されることとなる。具体的にはノズルのピッチに対してピッチ×√2程度のドット径となるインク吐出量が選択される。 In the connecting portion E93, the occurrence of density unevenness can be prevented similarly to the connecting portion E91. When the nozzle rows are arranged at high density as in this embodiment, the amount of ink ejected from each nozzle is recorded with a smaller ejection amount than when the nozzle rows are arranged at low density. . Specifically, an ink discharge amount that has a dot diameter of about pitch × √2 with respect to the nozzle pitch is selected.
(本発明の第3の実施形態)
また、図11は、本発明の第3の実施形態を示す図である。ここに示す記録ヘッド100は、図9に示す第1の実施形態のノズル群をさらにX方向へと並設したものであり、これによっても上記実施形態と同様の効果を期待でき隣接するドット同士によるドット形状を図13Aのように安定して得ることができる。
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 11 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. The
(本発明の第4の実施形態)
図12(図面を本文書最後に貼りましたので差し替えお願いいたします)は、本発明の第4の実施形態を示す図である。ここに示す記録ヘッド110は、各ノズル群を直線上に配列した一列のノズル列によって構成されている。各ノズル列は2列ずつ距離間隔L2を介して対向すると共に、対向する2列のノズル列におけるそれぞれのノズルは、互いにピッチ11CだけY方向へとずらして配置されている。また、2列一組のノズル列は、上流側と下流側とにずらした位置に千鳥状に配列されており、上流側に位置する二列一組のノズル列と、下流側に位置する2列一組のノズル列とは、その上下両端部がY方向において重なり合うよう配置されている。
(Fourth embodiment of the present invention)
FIG. 12 (please replace it because the drawing was pasted at the end of this document) is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The
この実施形態においても、隣接するノズルが略同一の距離間隔L2及びL3に対応する時間間隔を介して順次形成されるため、均一な濃度の連列ドットを形成することができ、高品位な画像を形成することができる。 Also in this embodiment, since adjacent nozzles are sequentially formed through time intervals corresponding to substantially the same distance intervals L2 and L3, continuous dots of uniform density can be formed, and a high-quality image can be formed. Can be formed.
(他の実施形態)
なお、上記実施形態では、フルライン型記録ヘッドを用いた場合を例に採り説明したが、本発明は、記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に記録ヘッドを移動させつつ記録動作を行う、所謂シリアルプリンタ型のインクジェット記録装置にも本発明は適用可能である。この場合、1回の記録走査(パス)によってその記録領域の画像を完成させる1パス記録だけでなく、複数回の記録走査によって一つの記録領域における画像を完成させる所謂マルチパス記録を行う際にも、本発明は有効である。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the case where a full-line type recording head is used has been described as an example. However, the present invention performs a recording operation while moving the recording head in a direction intersecting the conveyance direction of the recording medium. The present invention can also be applied to a so-called serial printer type ink jet recording apparatus. In this case, not only one-pass recording in which an image in the recording area is completed by one recording scan (pass) but also so-called multi-pass recording in which an image in one recording area is completed by a plurality of recording scans. However, the present invention is effective.
また、上記実施形態においては、一定量のインク滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置を例に採り説明したが、異なるインク量のインク滴を吐出し得るノズルを備えた記録ヘッドにも本発明は適用可能である。さらに、使用するインクも、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックなどの外、同一色相のなかで、濃度の異なる濃淡インクなどを吐出する記録ヘッドにも本願発明は適用可能である。 In the above embodiment, an example of an ink jet recording apparatus using a recording head having a nozzle that ejects a fixed amount of ink droplets has been described. However, a recording head having nozzles that can eject ink droplets of different ink amounts has been described. In addition, the present invention is applicable. Further, the present invention can be applied to a recording head that discharges light and dark inks having different densities in the same hue in addition to yellow, cyan, magenta, and black.
本発明は、インクジェット記録方式の中でも、熱エネルギーを利用してノズル内のインクを飛翔的インク滴として吐出し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッドを用いた記録装置において特に優れた効果をもたらすものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a particularly excellent effect in a recording apparatus using an inkjet recording head that performs recording by ejecting ink in nozzles as flying ink droplets using thermal energy among inkjet recording methods. It is.
さらに、シリアルプリンタ型のインクジェット記録装置としては、記録ヘッドが装置本体に固定されているもの、あるいは記録ヘッドが装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプのもの、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いたもの、など種々の構成を有するものが知られているが、本発明はいずれの場合にも有効である。 Furthermore, as a serial printer type ink jet recording apparatus, a recording head is fixed to the apparatus main body, or an electrical connection with the apparatus main body and ink from the apparatus main body are mounted by attaching the recording head to the apparatus main body. Are known which have various configurations, such as a replaceable chip type that enables supply of ink, or a cartridge type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself. However, the present invention is effective in any case.
(実施例)
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
〈実施例1〉
この実施例1では、図1に示すインクジェット記録ヘッドに、図9に示した長尺記録ヘッド80を用いて記録動作を行った。この長尺記録ヘッド80は、各ノズル群を構成する上流側ノズル列と、下流側ノズル列とをそれぞれ600dpiの密度で構成した。具体的には市販のBJF850(キヤノン株式会社製)に搭載されているヘッドチップを張り合わせて構成し、図9に示す配置のノズル群のみを使用することで長尺ヘッドとして印字した。従って、各ノズル群としては、1200dpiのノズルピッチで256個のノズルを有する構成とし、このノズル群を上流側と下流側に交互にずらした状態で、千鳥状に4個配置した。
<Example 1>
In Example 1, a recording operation was performed on the inkjet recording head shown in FIG. 1 using the
この長尺記録ヘッドをインクジェット記録装置に使用し、所定の色剤を含有するインク滴を吐出させて記録媒体にドットを着弾させて記録動作を行った。各インク滴は、4.5±0.5plで吐出されるよう駆動した。色材を含有するインクとしては、市販のBJF850(キヤノン株式会社製)用のインクを用いた。
記録媒体としてはインクジェット専用フォト光沢紙(プロフォトペーパー、PR101:キヤノン株式会社製)を用意した。
また、記録ヘッドの各ノズルから吐出するインク滴の吐出駆動周波数は、8kHzとした。
This long recording head was used in an ink jet recording apparatus, and ink droplets containing a predetermined colorant were ejected to land dots on a recording medium, thereby performing a recording operation. Each ink droplet was driven to be ejected at 4.5 ± 0.5 pl. As the ink containing the coloring material, a commercially available ink for BJF850 (manufactured by Canon Inc.) was used.
As a recording medium, photo glossy paper dedicated to inkjet (Pro Photo Paper, PR101: manufactured by Canon Inc.) was prepared.
Further, the ejection drive frequency of the ink droplets ejected from each nozzle of the recording head was 8 kHz.
上記長尺記録ヘッド80を用い、画像データを記録ヘッドの一回の走査で記録したところ、ノズル群をずらして配置したつなぎ部分によって記録される画像と、他の部分によって記録される画像との濃度の差異は認められず、均一な濃度の画像を形成することができた。
When the
〈実施例2〉
上記長尺記録ヘッドを4本用いて、フルカラーの画像を最大上限インク量として200%(1200dpiの記録マトリックスに対して4.5plのインクドットを2発まで使用する)で階調ステップのパターンを記録したところ、上記実施例1と同様に、ノズル群のつなぎ部分によって記録された画像と、他の部分によって記録された画像との間に濃度の変化は認められなかった。
<Example 2>
Using the above four long recording heads, the gradation step pattern is set to 200% (using up to two 4.5 pl ink dots for a 1200 dpi recording matrix) with a full color image as the maximum upper limit ink amount. As a result of recording, as in Example 1, no change in density was observed between the image recorded by the connecting portion of the nozzle group and the image recorded by the other portion.
〈比較例1〉
実施例1に使用した長尺記録ヘッドに換え、図5Aに示す長尺記録ヘッドを用いて一度の走査で記録動作を行った。この場合、各ノズル群のつなぎ部によって記録された画像には、スジ状の濃度ムラが認められ、記録画像の品位低下が生じた。
以上、詳述した本実施例によれば、比較的短いノズル列からなるノズル群を組み合わせて構成された長尺な記録ヘッドを用いる記録動作における従来の諸問題を、根本的に解消することができる。すなわち、ノズル群内部の隣接ノズルによる連結ドットと、ノズル群の間をつなぐ部分において隣接するノズルから吐出されるインク滴によって形成される連結ドットの濃度を均一化することができ、スジ状の濃度ムラが発生するのを抑えることができ、良好な品質の画像を形成することができる。
また、各ノズル列および各ノズル群の配列を千鳥状に配列すれば、記録ヘッドのノズルを高密度に形成することができると共に、ノズル群を個別に基板上に配置する場合に比べて、各ノズル群内においてノズル位置を正確に製造することが可能であり、またノズル群に接続する信号線の取り回しが容易になることで、記録媒体の幅方向への記録ヘッドの拡大を最小限に抑えることが可能となる。また、一列に高密度のノズルを配置する場合に比し、その製造は極めて容易になり製造コストも大幅に低減することができる。
<Comparative example 1>
Instead of the long recording head used in Example 1, a recording operation was performed by one scan using the long recording head shown in FIG. 5A. In this case, streaky density unevenness was observed in the image recorded by the connecting portion of each nozzle group, and the quality of the recorded image was deteriorated.
As described above, according to this embodiment described in detail, it is possible to fundamentally solve the conventional problems in the recording operation using the long recording head configured by combining the nozzle groups composed of relatively short nozzle rows. it can. That is, it is possible to uniformize the density of the connected dots formed by the adjacent nozzles in the nozzle group and the connected dots formed by the ink droplets ejected from the adjacent nozzles at the portion connecting the nozzle groups. The occurrence of unevenness can be suppressed, and an image with good quality can be formed.
Further, if the arrangement of each nozzle row and each nozzle group is arranged in a staggered manner, the nozzles of the recording head can be formed with high density, and each nozzle group can be formed on the substrate as compared with the case where the nozzle groups are individually arranged on the substrate. The nozzle position can be accurately manufactured in the nozzle group, and the signal line connected to the nozzle group can be easily routed to minimize the expansion of the recording head in the width direction of the recording medium. It becomes possible. Further, compared with the case where high-density nozzles are arranged in a row, the manufacture thereof becomes extremely easy and the manufacturing cost can be greatly reduced.
1 インクジェット記録装置
2 記録ヘッド
22 ヒーター
23 ヒーターボード
24 天板
25 吐出口
26 液路
31 画像データ入力部
32 操作部
33 CPU
34 記憶手段
35 RAM
36 画像データ処理部
37 画像記録部
38 バス
80 長尺記録ヘッド
81〜84 ノズル群
81A〜84A 上流側ノズル列
81B〜84B 下流側ノズル列
90 長尺記録ヘッド
91〜94 ノズル群
91A〜94A 上流側ノズル列
91B〜94B 下流側ノズル列
100 長尺記録ヘッド
110 長尺記録ヘッド
DESCRIPTION OF
34 storage means 35 RAM
36 Image
Claims (3)
前記記録ヘッドは、記録媒体との相対移動方向と交差する配列方向に沿って配置された複数のノズルからなる第一ノズル列および当該第一ノズル列に並列して配される第二ノズル列を含む第一ノズル群と、
前記配列方向に沿って配置された複数のノズルからなる第三ノズル列および当該第三ノズル列に並列して配される第四ノズル列を含む第二ノズル群と、とを備え、
前記第一ノズル列の端部側の複数のノズルと前記第三ノズル列の端部側の複数のノズルとが前記相対移動方向において同じ位置に配されると共に、前記第二ノズル列の端部側の複数のノズルと、前記第四ノズル列の端部側の複数のノズルとが前記配列方向において同じ位置に配され、
前記第一ノズル列と第二ノズル列、第二ノズル列と第三ノズル列、第三ノズル列と第四ノズル列との前記相対移動方向における距離が等しいことを特徴とするインクジェット記録装置。 Inkjet recording in which a full-line type recording head having a plurality of nozzles that eject ink and a recording medium are moved relative to each other as recording is performed, and an image is recorded on the recording medium by ejecting ink from the nozzles. In the device
The recording head includes a first nozzle array composed of a plurality of nozzles arranged along an arrangement direction intersecting a relative movement direction with respect to the recording medium, and a second nozzle array arranged in parallel with the first nozzle array. A first nozzle group including:
A second nozzle group including a third nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged along the arrangement direction and a fourth nozzle row arranged in parallel with the third nozzle row, and
The plurality of nozzles on the end portion side of the first nozzle row and the plurality of nozzles on the end portion side of the third nozzle row are arranged at the same position in the relative movement direction, and the end portion of the second nozzle row A plurality of nozzles on the side and a plurality of nozzles on the end side of the fourth nozzle row are arranged at the same position in the arrangement direction,
An ink jet recording apparatus, wherein the first nozzle row and the second nozzle row, the second nozzle row and the third nozzle row, and the third nozzle row and the fourth nozzle row have the same distance in the relative movement direction.
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