JP2011152710A - Image forming apparatus and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus and method suppressing deterioration of image quality (density unevenness, occurrence of mist) due to crosstalk, regardless of a single pass system or a multipath (serial) system. <P>SOLUTION: A nozzle position for discharging and the discharge timing are specified from first dot image data defining the dot arrangement of an image to be drawn and nozzle arrangement information, and a crosstalk evaluation value is calculated (S202) for evaluating the size of the crosstalk between the nozzles connected to the same flow path, on the basis of information of the specified information and information of the flow path communicating with the respective nozzles. The data of the specific pixel are replaced with the near pixel of the specific pixel, when the crosstalk evaluation value exceeds an allowable range, and second dot image data such that the crosstalk evaluation value settled in the allowable range can be obtained are generated (S208-S212), and droplet ejection is controlled on the basis of the second dot pixel data. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は画像形成装置及び方法に係り、特に、多数のノズル(液滴吐出口)を有するインクジェットヘッドを用いた画像形成装置におけるノズル間の流体的相互作用に起因する吐出ばらつきによる画質劣化を抑制する画像処理技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and method, and in particular, suppresses deterioration in image quality due to discharge variation caused by fluid interaction between nozzles in an image forming apparatus using an inkjet head having a large number of nozzles (droplet discharge ports). The present invention relates to image processing technology.

インク液を充填したインク室の圧力を上げることでノズルからインク滴を吐出するインクジェットプリンタは、近傍ノズルからの吐出の有無により、吐出インク量(液滴量)並びに吐出速度(液滴の飛翔速度)が変化することが知られている。このような現象を以下、「クロストーク」と呼ぶ。これらは、吐出時におけるインク室のインク量減少に伴い生じるメニスカス力、または吐出に伴う圧力波に起因する。   Inkjet printers that eject ink droplets from nozzles by increasing the pressure in the ink chamber filled with ink liquid, depending on the presence or absence of ejection from nearby nozzles, ejected ink amount (droplet amount) and ejection speed (droplet flying speed) ) Is known to change. Such a phenomenon is hereinafter referred to as “crosstalk”. These are caused by a meniscus force caused by a decrease in the ink amount in the ink chamber at the time of ejection or a pressure wave accompanying the ejection.

近年、印刷機に対する高速化、低電力化、高画質化の要求から、多数のノズルが二次元的に配列されたラインヘッドを使ったシングルパスによる印刷機が注目されているが、これらの印刷機は、ノズルの高密度化及びヘッド内流路の微細化等により、上記のようなクロストークによる吐出誤差の影響を受けやすい。かかる吐出誤差は、特に高濃度部で濃度ムラ、スジムラ、或いはジャギーとして印刷画像上に現れ、画質の劣化要因となる。   In recent years, due to demands for higher speed, lower power, and higher image quality of printing presses, single-pass printing presses using line heads in which a large number of nozzles are two-dimensionally arranged have attracted attention. The machine is easily affected by the above-described discharge error due to crosstalk due to the high density of nozzles and the miniaturization of the flow path in the head. Such a discharge error appears on a printed image as density unevenness, uneven stripes, or jaggy, particularly in a high density portion, and causes deterioration of image quality.

上記課題のうち濃度ムラを抑制する技術として、特許文献1、2が知られている。特許文献1では同時に多数のインク滴が吐出された際に生じる濃度ムラを補正するムラ補正方法が開示されており、吐出誤差のうち滴量誤差については、インク通路の容積変化にフィードバックをかけて吐出量を制御することにより画質を向上させる方法が示されている。   Among the above problems, Patent Documents 1 and 2 are known as techniques for suppressing density unevenness. Patent Document 1 discloses a non-uniformity correction method for correcting density nonuniformity that occurs when a large number of ink droplets are ejected simultaneously. For the droplet amount error among the ejection errors, feedback is applied to the volume change of the ink passage. A method for improving the image quality by controlling the discharge amount is shown.

一方、特許文献2では主に時間的に同一ノズルからインク滴が頻繁に吐出(連続吐出)される際に生じる滴量の減少により生じる濃度ムラ補正方法が開示されている。同文献2によれば、作成した印字データから背圧変動を予測し、当該予測した背圧から濃度変動を予測しその変動をもとに印字データを補正している。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a density unevenness correction method that is mainly caused by a decrease in the amount of droplets generated when ink droplets are frequently ejected from the same nozzle in terms of time (continuous ejection). According to the document 2, a back pressure fluctuation is predicted from the created print data, a density fluctuation is predicted from the predicted back pressure, and the print data is corrected based on the fluctuation.

また、上記課題のクロストークを抑制する技術として、特許文献3,4が知られている。特許文献3では、同一走査領域に対して記録ヘッドを複数回走査して画像を完成させるマルチパス記録方式(シリアル方式)の印刷機において、間引きマスクパターンを使用してスキャン内で隣接ノズルの同時吐出を抑制する技術が開示されている。   Further, Patent Documents 3 and 4 are known as techniques for suppressing the above-described crosstalk. In Patent Document 3, in a multi-pass printing method (serial method) printer that completes an image by scanning a recording head a plurality of times in the same scanning area, a thinning mask pattern is used to simultaneously scan adjacent nozzles in a scan. A technique for suppressing discharge is disclosed.

一方、特許文献4では、閾値マトリクス法を用い、ノズル列と同じ方向(幅方向)に休止要素を周期的に入れることで、連続して休止状態とされない各吐出口群に含まれる吐出口の数を1以上所定数以下とする方法が提案されており、吐出数を所定数以下にすることによりクロストークを抑制する技術が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 4, by using a threshold matrix method and periodically inserting a pause element in the same direction (width direction) as the nozzle row, the discharge ports included in each of the discharge port groups that are not continuously paused are used. A method of setting the number to 1 or more and a predetermined number or less has been proposed, and a technique for suppressing crosstalk by setting the number of ejections to a predetermined number or less is disclosed.

特開2000−218823号公報JP 2000-218823 A 特開2007−237477号公報JP 2007-237477 A 特開2003−266666号公報JP 2003-266666 A 特開2008−290324号公報JP 2008-290324 A

しかし、特許文献1に示された濃度ムラ補正の機構を印刷装置に盛り込むことは製造コストの高騰につながる。また、滴量をコントロールすることは一般に困難であるため、濃度ムラを完全に解消することができないという問題もある。一方、特許文献2に開示された方法の場合、補正後の印字データによってもメニスカス変動が生じるはずであり、その濃度ムラを予測するためには、さらにもう一度予測をし直す必要があり、実用上困難である。   However, incorporating the density unevenness correction mechanism disclosed in Patent Document 1 into the printing apparatus leads to an increase in manufacturing cost. In addition, since it is generally difficult to control the amount of droplets, there is a problem that density unevenness cannot be completely eliminated. On the other hand, in the case of the method disclosed in Patent Document 2, meniscus fluctuations should also occur due to the corrected print data, and in order to predict the density unevenness, it is necessary to make another prediction again. Have difficulty.

上記特許文献1、2の課題に対して、特許文献3は隣接ノズルの同時吐出を抑制することを提案しているが、特許文献3の技術はマルチパス(シリアル)方式を前提とするものであり、シングルパス方式の印刷機には適用できない。   In response to the problems of Patent Documents 1 and 2, Patent Document 3 proposes to suppress the simultaneous ejection of adjacent nozzles, but the technique of Patent Document 3 is based on a multi-pass (serial) system. Yes, not applicable to single-pass printers.

また、特許文献4の技術の場合、吐出数を所定以下に制限しつつ所要の濃度を得るためには、ノズル数を増やすか、若しくは、滴サイズを大きくする必要があるが、ノズル数を増やすことはコスト増につながり、また滴サイズを大きくすることは粒状の悪化につながる。   In the case of the technique of Patent Document 4, in order to obtain a required density while limiting the number of ejections to a predetermined value or less, it is necessary to increase the number of nozzles or increase the droplet size, but increase the number of nozzles. This leads to an increase in cost, and an increase in droplet size leads to deterioration of the granularity.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、シングルパス方式、マルチパス(シリアル)方式を問わず、クロストークによる画質の悪化(濃度ムラ、ミスト発生など)を抑制することができる画像形成装置及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an image capable of suppressing deterioration in image quality (density unevenness, occurrence of mist, etc.) due to crosstalk regardless of a single-pass method or a multi-pass (serial) method. It is an object to provide a forming apparatus and method.

前記目的を達成するために以下の発明態様を提供する。   In order to achieve the above object, the following invention modes are provided.

(発明1):発明1に係る画像形成装置は、複数のノズルが2次元配列され、これら複数のノズルに連通する複数の流路を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル配列情報を記憶するとともに前記複数の流路と前記各ノズルの接続関係を示す流路接続情報を記憶する記憶手段と、描画すべき画像内容のドット配列を規定した第1ドット画像データを取得する第1ドット画像データ取得手段と、前記第1ドット画像データと前記ノズル配列情報から、前記第1ドット画像データの各画素の記録を担う前記記録ヘッドのノズル位置とその吐出タイミングを特定し、当該特定した情報と前記流路接続情報を基に、当該画像内の特定画素について、同一流路に接続されているノズル間の相互作用によるクロストークの影響の大きさを評価するクロストーク評価値を計算するクロストーク評価値演算手段と、前記特定画素について算出された前記クロストーク評価値を所定の判定基準値と比較し、その比較結果から前記第1ドット画像データの修正の要否を判定する判定手段と、前記判定手段により前記第1ドット画像データの修正が必要と判定された場合に、前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替え、当該入れ替え後の前記特定画素並びに前記近傍画素についてそれぞれ前記判定基準値が示すクロストークの許容範囲に収まる前記クロストーク評価値が得られる第2ドット画像データを生成するドット配置変更処理手段と、前記第2ドット画像データに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルからの打滴を制御する打滴制御手段と、を備えたことを特徴とする。   (Invention 1): An image forming apparatus according to Invention 1 stores a recording head having a plurality of nozzles arranged two-dimensionally and having a plurality of flow paths communicating with the plurality of nozzles, and nozzle arrangement information of the recording head. Storage means for storing flow path connection information indicating the connection relationship between the plurality of flow paths and the nozzles, and first dot image data for obtaining first dot image data defining a dot arrangement of image contents to be drawn From the acquisition means, the first dot image data and the nozzle arrangement information, the nozzle position of the recording head responsible for recording each pixel of the first dot image data and the ejection timing thereof are specified, and the specified information and the Based on the flow path connection information, the magnitude of the influence of crosstalk due to the interaction between nozzles connected to the same flow path is evaluated for a specific pixel in the image. Crosstalk evaluation value calculation means for calculating a Stoke evaluation value, the crosstalk evaluation value calculated for the specific pixel is compared with a predetermined criterion value, and the first dot image data needs to be corrected based on the comparison result. When it is determined by the determination unit that determines NO and the correction of the first dot image data is necessary by the determination unit, the data of the specific pixel and the data of the neighboring pixels of the specific pixel are switched, and after the replacement Dot arrangement change processing means for generating second dot image data for obtaining the crosstalk evaluation value within the allowable crosstalk range indicated by the determination reference value for each of the specific pixel and the neighboring pixels, and the second dot And a droplet ejection control means for controlling droplet ejection from each nozzle of the recording head based on image data. .

本発明によれば、第1ドット画像データを解析し、ノズル配列情報と流路接続情報に基づき、クロストークの影響の程度をクロストーク評価値という指標で評価する。その評価結果から、クロストークによる画質劣化が予測される場合は、ドット画像データを修正し、流路間或いは吐出タイミング間で吐出数を分散させる。これにより、流路間、或いはタイミング間で吐出数が平均化され、画像濃度を維持しつつ、全体としてクロストークの発生が抑制される。   According to the present invention, the first dot image data is analyzed, and the degree of the influence of crosstalk is evaluated by an index called a crosstalk evaluation value based on the nozzle arrangement information and the flow path connection information. If image quality deterioration due to crosstalk is predicted from the evaluation result, the dot image data is corrected, and the number of ejections is distributed between the flow paths or between ejection timings. Thereby, the number of ejections is averaged between the flow paths or between timings, and the occurrence of crosstalk is suppressed as a whole while maintaining the image density.

なお、クロストーク評価値を評価判断するための判定基準値は、評価値の上限値を規定する態様と、下限値を規定する態様の両態様がありうる。すなわち、クロストークの影響が大きいほど評価値が大きい値を示すように定義されたクロストーク評価値を用いる場合の判定基準値は、許容範囲の上限を示すものとなる。逆に、クロストークの影響が大きいほど評価値が小さい値を示すように定義されたクロストーク評価値を用いる場合の判定基準値は、下限を示すものとなる。   Note that the determination reference value for evaluating and evaluating the crosstalk evaluation value can have both an aspect that defines the upper limit value of the evaluation value and an aspect that defines the lower limit value. That is, the determination reference value in the case of using the crosstalk evaluation value defined so that the evaluation value becomes larger as the influence of the crosstalk becomes larger indicates the upper limit of the allowable range. On the contrary, the determination reference value in the case of using the crosstalk evaluation value defined so that the evaluation value is smaller as the influence of the crosstalk is larger indicates the lower limit.

(発明2):発明2に係る画像形成装置は、発明1において、前記クロストーク評価値演算手段により算出する前記クロストーク評価値は、同一流路に接続されているノズル群のうち同時に吐出されるノズルの数から決定されることを特徴とする。   (Invention 2) In the image forming apparatus according to Invention 2, in the invention 1, the crosstalk evaluation value calculated by the crosstalk evaluation value calculating means is simultaneously discharged from a group of nozzles connected to the same flow path. It is determined from the number of nozzles.

同一流路の同時吐出数が多いほどクロストークが発生し易い傾向にある。したがって、同じ流路から同時に吐出される画素数を求めて、この値を評価値に用いることができる。   As the number of simultaneous discharges in the same flow path increases, crosstalk tends to occur more easily. Therefore, the number of pixels simultaneously discharged from the same flow path can be obtained and this value can be used as the evaluation value.

(発明3):発明3に係る画像形成装置は、発明1又は2において、前記クロストーク評価値は、同一流路に接続されているノズル群のうち同時に吐出されるノズル間の距離から決定されることを特徴とする。   (Invention 3) In the image forming apparatus according to Invention 3, in the invention 1 or 2, the crosstalk evaluation value is determined from a distance between nozzles ejected simultaneously among nozzle groups connected to the same flow path. It is characterized by that.

同一流路内で同時吐出されるノズル間の距離が近いほど、クロストークの影響は大きい傾向にある。したがって、クロストーク評価値をノズル間の距離の関数として判定を行う態様も可能である。   The closer the distance between nozzles that are simultaneously ejected in the same flow path, the greater the influence of crosstalk. Therefore, a mode in which the crosstalk evaluation value is determined as a function of the distance between the nozzles is also possible.

(発明4):発明4に係る画像形成装置は、発明1乃至3のいずれか1項において、前記クロストーク評価値演算手段は、同一流路に接続されているノズル群の吐出タイミングごとの打滴有無を参照して、同一流路内で特定周波数による吐出の有無を評価し、この評価結果を前記クロストーク評価値に反映させる演算を行うことを特徴とする。   (Invention 4): The image forming apparatus according to Invention 4 is the image forming apparatus according to any one of Inventions 1 to 3, wherein the crosstalk evaluation value calculating means is configured to perform ejection at each discharge timing of a nozzle group connected to the same flow path. With reference to the presence / absence of droplets, the presence / absence of ejection at a specific frequency in the same flow path is evaluated, and an operation for reflecting the evaluation result on the crosstalk evaluation value is performed.

ヘッドの特性上、ある特定の周波数で吐出が行われるとクロストークによって吐出性が悪化する場合がある。このような特定周波数を予め実験的に把握しておき、その情報をメモリ等の記憶手段に記憶させておくなどして、第1ドット画像データの打滴動作に当該特定周波数による吐出が含まれるか否かを判別することができる。特定周波数の吐出が含まれる場合には、クロストークの影響が大きくなるため、かかる特定周波数のファクターをクロストーク評価値に反映させるように評価値を定義する態様も可能である。   Due to the characteristics of the head, if ejection is performed at a specific frequency, the ejection performance may deteriorate due to crosstalk. Such specific frequency is experimentally grasped in advance, and the information is stored in a storage means such as a memory, so that the droplet ejection operation of the first dot image data includes ejection at the specific frequency. It can be determined whether or not. When ejection at a specific frequency is included, the influence of crosstalk becomes large. Therefore, it is possible to define an evaluation value so that the factor of the specific frequency is reflected in the crosstalk evaluation value.

(発明5):発明5に係る画像形成装置は、発明1乃至4のいずれか1項において、前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替えた場合の当該特定画素並びに当該近傍画素についての前記クロストーク評価値を再計算し、この再計算されたクロストーク評価値に基づいて、当該入れ替えによるクロストーク低減効果を評価して当該入れ替えを採用するか否かを判定する入れ替え判定手段を有することを特徴とする。   (Invention 5): The image forming apparatus according to Invention 5 is the image forming apparatus according to any one of Inventions 1 to 4, wherein the specific pixel when the data of the specific pixel and the data of the neighboring pixel of the specific pixel are replaced and Replacement for recalculating the crosstalk evaluation value for neighboring pixels, and evaluating whether or not to adopt the replacement by evaluating the crosstalk reduction effect by the replacement based on the recalculated crosstalk evaluation value It has a determination means.

画素のデータを入れ替える前のクロストーク評価値と、入れ替え後のクロストーク評価値について比較することにより、当該入れ替えによるクロストーク低減効果を判断できる。   By comparing the crosstalk evaluation value before replacement of pixel data with the crosstalk evaluation value after replacement, the crosstalk reduction effect by the replacement can be determined.

かかる判断に基づき、クロストーク低減効果の高い画素の置き換えを行うことが好ましい。   Based on this determination, it is preferable to replace a pixel with a high crosstalk reduction effect.

(発明6):発明6に係る画像形成装置は、発明5において、前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替えた場合のドットの分散性を評価する分散性評価手段を有しており、前記入れ替え判定手段は、前記分散性評価手段による評価結果に基づいて、当該入れ替えの採否を判定することを特徴とする。   (Invention 6): The image forming apparatus according to Invention 6 is the dispersibility evaluation means for evaluating the dispersibility of dots when the data of the specific pixel and the data of the neighboring pixels of the specific pixel are replaced in the invention 5. And the replacement determination unit determines whether or not to adopt the replacement based on an evaluation result by the dispersibility evaluation unit.

吐出画素の変更は、再現画像の粒状を悪化させないように行うことが望ましい。かかる観点から、ドットの分散性を保つために、画素データ変更後(入れ替え後)の分散性を評価し、評価結果によっては当該変更を採用しない(他の画素について変更を行う)という態様が好ましい。かかる態様によれば、粒状が悪化するような入れ替え処理を排除することができる。これにより、粒状の悪化を回避しつつ、クロストークを低減することができる。なお、分散性を評価する値として、例えば、注目する特定画素に隣接するドット数(吐出画素数)を採用できる。   It is desirable to change the ejection pixels so as not to deteriorate the granularity of the reproduced image. From such a viewpoint, in order to maintain the dispersibility of dots, a mode in which the dispersibility after the pixel data change (after the replacement) is evaluated and the change is not adopted depending on the evaluation result (the other pixels are changed) is preferable. . According to this aspect, it is possible to eliminate a replacement process that deteriorates the granularity. As a result, it is possible to reduce crosstalk while avoiding the deterioration of granularity. As the value for evaluating the dispersibility, for example, the number of dots adjacent to the particular pixel of interest (the number of ejection pixels) can be employed.

(発明7):発明7に係る画像形成装置は、発明1乃至6のいずれか1項において、前記特定画素と入れ替えを行う前記近傍画素は、前記特定画素の記録を担うノズルとは異なるノズルに対応するものであることを特徴とする。   (Invention 7): In the image forming apparatus according to Invention 7, in any one of Inventions 1 to 6, the neighboring pixel to be replaced with the specific pixel is a nozzle different from a nozzle responsible for recording the specific pixel. It is a thing corresponding.

同一流路に属するノズルで打滴される画素間でデータを入れ替えても、同一流路の吐出数は減らないため、かかる入れ替えはクロストーク低減効果が低い。したがって、異なるノズル、特に、異なる流路に属するノズルで打滴される画素を優先して置き換え変更を行うことが望ましい。   Even if data is exchanged between pixels that are ejected by nozzles belonging to the same flow path, the number of ejections in the same flow path does not decrease, and therefore such replacement has a low crosstalk reduction effect. Accordingly, it is desirable to replace and change the pixels that are ejected by different nozzles, particularly nozzles belonging to different flow paths.

(発明8):発明8に係る画像形成装置は、発明1乃至7のいずれか1項において、前記描画すべき画像内容が線画である場合は、前記ドット配置変更処理手段による前記入れ替えの処理を実施しないことを特徴とする。   (Invention 8): The image forming apparatus according to Invention 8, in any one of Inventions 1 to 7, when the image content to be drawn is a line drawing, the replacement processing by the dot arrangement change processing means. It is characterized by not implementing.

線画の場合は、ドット位置を変更すると線の連続性が崩れる可能性があるため、ドットの入れ替え(吐出画素の変更)処理を行わないように、処理内容を切り換える態様が好ましい。   In the case of a line drawing, if the dot position is changed, the continuity of the line may be lost. Therefore, it is preferable to switch the processing contents so as not to perform the dot replacement (discharge pixel change) process.

(発明9):発明9に係る画像形成装置は、発明1乃至8のいずれか1項において、多階調の入力画像に対してハーフトーン処理を行うことにより、前記第1ドット画像データを得るハーフトーン処理手段であることを特徴とする。   (Invention 9): The image forming apparatus according to Invention 9, in any one of Inventions 1 to 8, obtains the first dot image data by performing halftone processing on a multi-tone input image. It is a halftone processing means.

前記第1ドット画像データ取得手段として、多値の入力画像データから第1ドット画像データを生成するハーフトーン処理手段を具備する態様がある。また、ハーフトーン処理手段を具備する態様に代えて、又は、これと併用して、他の外部装置によって生成された第1ドット画像データを通信手段や外部記憶装置などによって取得する態様もある。   The first dot image data acquisition unit may include a halftone processing unit that generates first dot image data from multi-valued input image data. Further, in place of or in combination with the halftone processing unit, there is also a mode in which the first dot image data generated by another external device is acquired by a communication unit or an external storage device.

(発明10):発明10に係る画像形成装置は、発明1乃至9のいずれか1項において、前記第1ドット画像データのうち前記特定画素に相当する第1画素と、当該第1画素の記録を担う第1ノズルと同じ流路に属する他の第2ノズルで前記第1画素と同じタイミングにて吐出される第2画素のデータを基に前記第1画素の前記クロストーク評価値を計算する一方、前記第1の画素及び前記第2の画素に対応した前記第1ノズル及び前記第2ノズルとは異なる流路に接続される第3ノズルによって記録される第3画素と、当該第3画素の記録を担う前記第3ノズルと同じ流路に属する他の第4ノズルによって記録される第4画素のデータを基に前記第3画素の前記クロストーク評価値を計算し、前記第1画素のクロストーク評価値と前記第3画素のクロストーク評価値を基に、これら両画素のクロストーク評価値を平均化するように、前記第1画素と前記第3画素との間でデータを入れ替える処理を行うことを特徴とする。   (Invention 10): The image forming apparatus according to Invention 10 according to any one of Inventions 1 to 9, wherein the first pixel corresponding to the specific pixel in the first dot image data, and recording of the first pixel. The crosstalk evaluation value of the first pixel is calculated based on the data of the second pixel discharged at the same timing as the first pixel by another second nozzle belonging to the same flow path as the first nozzle responsible for On the other hand, a third pixel recorded by a third nozzle connected to a flow path different from the first nozzle and the second nozzle corresponding to the first pixel and the second pixel, and the third pixel The crosstalk evaluation value of the third pixel is calculated based on the data of the fourth pixel recorded by the other fourth nozzle belonging to the same flow path as the third nozzle responsible for the recording of the first nozzle. Crosstalk evaluation value and the third Based crosstalk evaluation value of the unit, so as to average the crosstalk evaluation values of both pixels, and performs the process to replace the data with the third pixel and the first pixel.

なお、かかる態様における「平均化」とは、値の大きい方を小さく、小さい方を大きくすることで、両者の差を小さくするという意味であり、厳密に等しい値とすることまで要求するものではない。   In addition, “averaging” in such an aspect means that the larger value is reduced and the smaller value is increased, thereby reducing the difference between the two. Absent.

発明10の態様によれば、同一流路の隣接画素から同時吐出され難くなるため、クロストークが抑制され、濃度ムラやミストの発生を抑制することができる。   According to the aspect of the invention 10, since it becomes difficult to discharge simultaneously from adjacent pixels in the same flow path, crosstalk is suppressed, and the occurrence of density unevenness and mist can be suppressed.

(発明11):発明11に係る画像形成方法は、複数のノズルが2次元配列され、これら複数のノズルに連通する複数の流路を有する記録ヘッドのノズル配列情報を記憶手段に記憶するとともに前記複数の流路と前記各ノズルの接続関係を示す流路接続情報を前記記憶手段に記憶する記憶工程と、描画すべき画像内容のドット配列を規定した第1ドット画像データを取得する第1ドット画像データ取得工程と、前記第1ドット画像データと前記ノズル配列情報から、前記第1ドット画像データの各画素の記録を担う前記記録ヘッドのノズル位置とその吐出タイミングを特定し、当該特定した情報と前記流路接続情報を基に、当該画像内の特定画素について、同一流路に接続されているノズル間の相互作用によるクロストークの影響の大きさを評価するクロストーク評価値を計算するクロストーク評価値演算工程と、前記特定画素について算出された前記クロストーク評価値を所定の判定基準値と比較し、その比較結果から前記第1ドット画像データの修正の要否を判定する判定工程と、前記判定工程により前記第1ドット画像データの修正が必要と判定された場合に、前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替え、当該入れ替え後の前記特定画素並びに前記近傍画素についてそれぞれ前記判定基準値が示すクロストークの許容範囲に収まる前記クロストーク評価値が得られる第2ドット画像データを生成するドット配置変更処理工程と、前記第2ドット画像データに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルからの打滴を制御する打滴制御工程と、を備えたことを特徴とする。   (Invention 11): In the image forming method according to Invention 11, a plurality of nozzles are two-dimensionally arranged, and nozzle arrangement information of a recording head having a plurality of flow paths communicating with the plurality of nozzles is stored in a storage unit, and A storage step of storing in the storage means flow path connection information indicating a connection relationship between a plurality of flow paths and the nozzles, and a first dot for obtaining first dot image data defining a dot arrangement of image contents to be drawn From the image data acquisition step, the first dot image data and the nozzle arrangement information, the nozzle position of the recording head responsible for recording each pixel of the first dot image data and the ejection timing thereof are specified, and the specified information And the magnitude of the influence of crosstalk due to the interaction between nozzles connected to the same flow path for a specific pixel in the image based on the flow path connection information. A crosstalk evaluation value calculation step for calculating a crosstalk evaluation value to be evaluated, and the crosstalk evaluation value calculated for the specific pixel is compared with a predetermined determination reference value, and from the comparison result, the first dot image data A determination step for determining whether or not correction is necessary, and when the determination step determines that the correction of the first dot image data is necessary, the data of the specific pixel and the data of neighboring pixels of the specific pixel are exchanged, A dot arrangement change processing step of generating second dot image data for obtaining the crosstalk evaluation value that falls within an allowable range of crosstalk indicated by the determination reference value for the specific pixel and the neighboring pixel after the replacement, And a droplet ejection control step for controlling droplet ejection from each nozzle of the recording head based on the second dot image data. And features.

本発明によれば、インクジェットヘッドにおけるノズルの配列形態及びその流路構造に合わせて、クロストークが発生し難いドット配置を決定することができる。これにより、クロストークに起因する濃度ムラやミスト発生などを抑制することができ、高画質の画像形成が可能となる。   According to the present invention, it is possible to determine a dot arrangement in which crosstalk is unlikely to occur in accordance with the arrangement form of nozzles in the inkjet head and the flow path structure. As a result, density unevenness and mist generation due to crosstalk can be suppressed, and high-quality image formation is possible.

ノズルレイアウトと画像データアドレス(画素位置)の関係を模式的に示した平面図Plan view schematically showing the relationship between nozzle layout and image data address (pixel position) 各画素の吐出タイミングとノズル番号の関係を模式的に示した説明図Explanatory diagram schematically showing the relationship between the ejection timing of each pixel and the nozzle number 画素データの入れ替えによって同時吐出が抑制される例を示した説明図Explanatory drawing which showed the example by which simultaneous discharge is suppressed by replacement of pixel data 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置における処理手順を示すフローチャート7 is a flowchart showing a processing procedure in the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the invention. 図4におけるドット配置最適化処理のフローチャートFlowchart of the dot arrangement optimization process in FIG. クロストークを低減する画素データの入れ替え処理の具体例を示す説明図Explanatory drawing which shows the specific example of the replacement | exchange process of the pixel data which reduces crosstalk ドットの分散性を評価する手段の一例として隣接ドット数を用いる場合の説明図Explanatory drawing when the number of adjacent dots is used as an example of means for evaluating dot dispersibility 対象画素のデータを入れ替えて最適化した例を示す説明図Explanatory drawing which shows the example which replaced the data of the object pixel and optimized 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図1 is a configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. インクジェットヘッドの構造例を示す図Diagram showing an example of the structure of an inkjet head インクジェットヘッドの他の構造例を示す平面透視図Plane perspective view showing another structural example of the inkjet head 図10中のA−A線に沿う断面図Sectional drawing which follows the AA line in FIG. インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図Main block diagram showing the system configuration of the inkjet recording apparatus 他の実施形態に係るインクジェットヘッドを構成するヘッドモジュールをノズル面側から見た図The figure which looked at the head module which constitutes the ink jet head concerning other embodiments from the nozzle face side. 図14に示したヘッドモジュール内の流路構造を示した図The figure which showed the flow-path structure in the head module shown in FIG. ヘッドモジュール内部の流路構造を示す拡大図Enlarged view showing the flow path structure inside the head module 図16中のB−B線に沿う断面図Sectional drawing which follows the BB line in FIG. 図14に示したヘッドモジュールのノズルレイアウトを示す平面図FIG. 14 is a plan view showing the nozzle layout of the head module shown in FIG.

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<クロストーク発生要因とその抑制方法の説明>
図1は、インクジェットヘッドにおけるノズルレイアウトと、当該レイアウトの各ノズルからの打滴によりトッド記録が可能な画像データアドレス(画素位置)の関係を模式的に示した平面図である。ここでは説明を簡単にするために、2次元配列のノズルレイアウトの一例として、5行×5列の斜めマトリクス配列を例に説明するが、本発明の実施に際してノズルレイアウトは特に限定されない。
<Explanation of the cause of crosstalk and its suppression method>
FIG. 1 is a plan view schematically showing the relationship between a nozzle layout in an inkjet head and image data addresses (pixel positions) at which tod printing is possible by droplet ejection from each nozzle of the layout. Here, in order to simplify the explanation, a 5 × 5 diagonal matrix array will be described as an example of a two-dimensional array of nozzle layouts, but the nozzle layout is not particularly limited when implementing the present invention.

図1において、太線矩形で示した符号1−1、1−2、1−3,1−4、1−5、2−1、2−2、・・・、5−5はそれぞれノズルの位置を示している。当該ノズルレイアウトを有するインクジェットヘッドと記録用紙(記録媒体)とを図1の矢印S方向(+y方向 )に相対移動させ、適宜のタイミングでノズルからのインクの吐出を行うことにより、所望の画素位置にドットを形成する(所望の画像を形成する)ことができる。   In FIG. 1, reference numerals 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 2-1, 2-2,. Is shown. The ink jet head having the nozzle layout and the recording paper (recording medium) are moved relative to each other in the arrow S direction (+ y direction) in FIG. 1 and ink is ejected from the nozzles at an appropriate timing, thereby obtaining a desired pixel position. A dot can be formed (a desired image can be formed).

図中符号11で示した斜めの実線は、ノズル1−1,1−2,1−3,1−4,1−5に対してインクを供給するインク流路である。当該インク流路11に接続されるノズル群(ノズル1−1〜1−5)を「第1ノズル列」と呼ぶことにする。   An oblique solid line indicated by reference numeral 11 in the drawing is an ink flow path for supplying ink to the nozzles 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, and 1-5. The nozzle group (nozzles 1-1 to 1-5) connected to the ink flow path 11 is referred to as a “first nozzle row”.

同様に、符号12は第2ノズル列に属するノズル2−1,2−2,2−3,2−4,2−5に対してインクを供給するインク流路、符号13は第3ノズル列に属するノズル3−1,3−2,3−3,3−4,3−5に対してインクを供給するインク流路、符号14は第4ノズル列に属するノズル4−1,4−2,4−3,4−4,4−5に対してインクを供給するインク流路、符号15は第5ノズル列に属するノズル5−1,5−2,5−3,5−4,5−5に対してインクを供給するインク流路である。   Similarly, reference numeral 12 denotes an ink flow path for supplying ink to the nozzles 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 and 2-5 belonging to the second nozzle row, and reference numeral 13 denotes a third nozzle row. Ink flow paths for supplying ink to the nozzles 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5 belonging to, and reference numeral 14 denotes the nozzles 4-1, 4-2 belonging to the fourth nozzle row , 4-3, 4-4, 4-5, and ink flow paths 15 for the nozzles 5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5 belonging to the fifth nozzle row. This is an ink flow path for supplying ink to −5.

各インク流路11〜15は供給側共通流路10に接続されており、供給側共通流路10の上流端である供給接続口10Aは図示せぬ管路を介してインクタンク(不図示)に接続される。供給接続口10Aからヘッド内に導入されたインクは、供給側共通流路(本流路)10から複数本に枝分かれした支流路に当たるインク流路11〜15を通って各ノズル1−1〜5−5に対応する圧力室(不図示)に供給される。   Each of the ink flow paths 11 to 15 is connected to the supply-side common flow path 10, and a supply connection port 10 </ b> A that is an upstream end of the supply-side common flow path 10 is an ink tank (not shown) via a pipe line (not shown). Connected to. The ink introduced into the head from the supply connection port 10 </ b> A passes through the ink flow paths 11 to 15 corresponding to the branch flow paths branched from the supply-side common flow path (main flow path) 10 into the nozzles 1-1 to 5-5. 5 is supplied to a pressure chamber (not shown) corresponding to 5.

図1に示したノズルレイアウトにおいて、同一インク流路に接続されるノズルは、画像データの画素位置(つまり、画像データアドレス)を表すxy座標系において、一定の周期で配置されている。すなわち、同一インク流路に属する隣接2ノズルの相対的な位置関係は、+x方向に1画素間隔、−y方向に4画素間隔という一定の空間的サイクルで配置されている。x方向の配置周期Tx、y方向の配置周期Tyとすると、(Tx,Ty)=(1,−4)の周期でノズルが配置されている。   In the nozzle layout shown in FIG. 1, the nozzles connected to the same ink flow path are arranged at a constant cycle in the xy coordinate system representing the pixel position of the image data (that is, the image data address). That is, the relative positional relationship between two adjacent nozzles belonging to the same ink flow path is arranged in a constant spatial cycle of 1 pixel interval in the + x direction and 4 pixel intervals in the -y direction. Assuming the arrangement period Tx in the x direction and the arrangement period Ty in the y direction, the nozzles are arranged at a period of (Tx, Ty) = (1, −4).

同一流路に属するノズルとは、例えば、符号12のインク流路に関して言えば、ノズル2−1〜2−5のことである。また、同一流路において隣接するノズルとは、例えば、ノズル2−3に関しては、ノズル2−2、2−4のことである。   The nozzles belonging to the same flow path are, for example, the nozzles 2-1 to 2-5 when referring to the ink flow path of reference numeral 12. Further, the adjacent nozzles in the same flow path are, for example, the nozzles 2-2 and 2-4 with respect to the nozzle 2-3.

図1に示す流路構造の場合、クロストークの発生が問題となる「同一流路」は、ノズルに対応する圧力室が直接的に連通しているインク流路11〜15である。インク流路11〜15が連結されている供給側共通流路10については、ノズル間の相互作用(クロストーク)を媒介する流路に該当しない。   In the case of the flow channel structure shown in FIG. 1, the “same flow channel” in which the occurrence of crosstalk is a problem is the ink flow channels 11 to 15 in which the pressure chambers corresponding to the nozzles are in direct communication. The supply-side common flow channel 10 to which the ink flow channels 11 to 15 are connected does not correspond to a flow channel that mediates the interaction (crosstalk) between the nozzles.

つまり、インク吐出時のクロストークは、同一のインク流路11〜15に属するノズル群の中で発生する。第1ノズル列に属するノズル群は、同一のインク流路11に接続されており、この同じインク流路11を介して繋がるノズル間でクロストークが発生し得る。各インク流路12〜15についても同様であり、それぞれ同一のインク流路に接続されているノズル群の中でクロストークの発生が問題となる。   That is, crosstalk at the time of ink ejection occurs in the nozzle groups belonging to the same ink flow path 11-15. The nozzle groups belonging to the first nozzle row are connected to the same ink flow path 11, and crosstalk can occur between nozzles connected via the same ink flow path 11. The same applies to each of the ink flow paths 12 to 15, and the occurrence of crosstalk becomes a problem in the nozzle groups connected to the same ink flow path.

クロストークは、同一流路内で吐出数が多いほど起こりやすい。特に、同一インク流路に属するノズルからの同時吐出数が多い場合に、特に起こりやすい。また、ヘッド内の流路構造の特性から、特定ノズルから吐出が連続する場合、若しくは、吐出周波数が特定周波数である場合に起こりやすい傾向がある。このようなクロストークの発生傾向に鑑み、クロストークを抑制するためには、上記観点からクロストークが起きにくいドット配置となるドット画像データに変更することが効果的である。   Crosstalk is more likely to occur as the number of ejections increases in the same flow path. This is particularly likely when the number of simultaneous ejections from nozzles belonging to the same ink flow path is large. In addition, due to the characteristics of the flow path structure in the head, there is a tendency that it is likely to occur when discharge is continued from a specific nozzle or when the discharge frequency is a specific frequency. In view of such a tendency of occurrence of crosstalk, in order to suppress crosstalk, it is effective to change to dot image data having a dot arrangement in which crosstalk hardly occurs from the above viewpoint.

図2を用いてさらに具体的に説明する。図2は、同一流路に属する4つのノズル31、32、33、34(左からノズル番号1,2,3,4とした)と、各吐出タイミングごとのドット画像データとの対応関係を示した。図示の便宜上、各ノズル31〜34の位置を対応する画素セルの左上角隅に丸印を重ねて描いた。   This will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 2 shows the correspondence between the four nozzles 31, 32, 33, and 34 (nozzle numbers 1, 2, 3, and 4 from the left) belonging to the same flow path and the dot image data for each ejection timing. It was. For the convenience of illustration, the positions of the nozzles 31 to 34 are drawn with circles superimposed on the upper left corner of the corresponding pixel cell.

これらのノズルと画像データアドレスの対応関係は、ノズルレイアウトに依存する。図2(A)では、各吐出タイミングにおけるノズルレイアウトと画像データアドレスの関係を示したものである。   The correspondence between these nozzles and image data addresses depends on the nozzle layout. FIG. 2A shows the relationship between the nozzle layout and the image data address at each ejection timing.

画像データアドレスの各セル内に記載した括弧内の数字は、吐出タイミングTと、ノズル番号Nを(T,N)で表している。図2(A)では、(8,1)、(8,2)、(8,3)、(8,4)の画素について打滴(吐出)を行うような画像データであることを示している。(8,1)、(8,2)、(8,3)、(8,4)が吐出画素であり、これら以外の画素位置は非吐出画素とする。つまり、吐出タイミングT=8でノズル番号1,2,3,4の各ノズルが全て同時に吐出するような画像データであることを示している。   The numbers in parentheses described in each cell of the image data address represent the discharge timing T and the nozzle number N by (T, N). FIG. 2A shows that the image data is such that droplet ejection (discharge) is performed on the pixels (8, 1), (8, 2), (8, 3), and (8, 4). Yes. (8, 1), (8, 2), (8, 3), (8, 4) are ejection pixels, and pixel positions other than these are non-ejection pixels. That is, the image data indicates that all the nozzles of nozzle numbers 1, 2, 3, and 4 are ejected simultaneously at the ejection timing T = 8.

画像データにおける吐出画素の配列は、横方向(x方向)に1画素周期、縦方向(y方向)に4画素周期となっているが、同一流路に属するノズル31〜34のレイアウトも同様の配列周期になっているため、画像データ上で互いに離れている画素同士であっても、ノズルレイアウト上は同一インク流路に属する隣接ノズルで吐出されることになる。   The arrangement of the ejection pixels in the image data is 1 pixel period in the horizontal direction (x direction) and 4 pixel periods in the vertical direction (y direction), but the layout of the nozzles 31 to 34 belonging to the same flow path is the same. Due to the arrangement cycle, even pixels that are separated from each other on the image data are ejected by adjacent nozzles belonging to the same ink flow path on the nozzle layout.

図2(A)に示した吐出位置の場合、吐出タイミングT=8において、同一流路に属する4ノズルが同時に吐出しており、このような場合は当該同一流路内の同時吐出数が多いのでクロストークが発生しやすい。   In the case of the discharge position shown in FIG. 2A, at the discharge timing T = 8, four nozzles belonging to the same flow path discharge simultaneously. In such a case, the number of simultaneous discharges in the same flow path is large. So crosstalk is likely to occur.

これに対し、図2(B)は元画像から吐出画素(ドット)を少しずつずらしたものである。具体的には、図2(A)の元画像における(8,1)、(8,2)、(8,3)の吐出画素に代えて、図2(B)では、それぞれ(12,2)、(7,2)、(9,3)を吐出画素とし、(8,1)、(8,2)、(8,3)は非吐出画素とした。   On the other hand, FIG. 2B is a diagram in which ejection pixels (dots) are shifted little by little from the original image. Specifically, instead of the ejection pixels of (8, 1), (8, 2), and (8, 3) in the original image of FIG. 2A, (12, 2) in FIG. 2B, respectively. ), (7, 2), (9, 3) are discharge pixels, and (8, 1), (8, 2), (8, 3) are non-discharge pixels.

このように、吐出画素を僅かにずらしたことにより、図2(B)では、吐出タイミングT=7〜9、12に打滴が分散され、各吐出タイミングで同時に複数打たれるドットは存在しない。つまり、吐出タイミングT=7でノズル番号2のノズルが吐出し、T=8でノズル番号4、T=9でノズル番号3、T=12でノズル番号2がそれぞれ吐出する。このように、吐出画素(12,2)、(7,2)、(9,3)、(8,4)に対応した4つのドットは全て異なるタイミングで打滴される。このようなドット配置の場合、図2(A)と比較してクロストークは抑制される。   In this manner, by slightly shifting the ejection pixels, in FIG. 2B, the droplets are dispersed at the ejection timings T = 7 to 9 and 12, and there are no dots that are ejected simultaneously at each ejection timing. . That is, the nozzle of nozzle number 2 is ejected at ejection timing T = 7, nozzle number 4 is ejected at T = 8, nozzle number 3 is ejected at T = 9, and nozzle number 2 is ejected at T = 12. Thus, the four dots corresponding to the ejection pixels (12, 2), (7, 2), (9, 3), (8, 4) are all ejected at different timings. In such a dot arrangement, crosstalk is suppressed as compared with FIG.

<画素データの入れ替えによるクロストークの抑制方法>
既述のとおり、同一インク流路に属するノズルについて同一タイミング吐出数が多いとクロストークを起こしやすい。このため、同時吐出数が多い場合は異なるインク流路、若しくは異なるタイミングで打たれるように、画素データを置き換える。
<Method of suppressing crosstalk by replacing pixel data>
As described above, if the number of ejections at the same timing is large for nozzles belonging to the same ink flow path, crosstalk is likely to occur. Therefore, when the number of simultaneous ejections is large, the pixel data is replaced so that the ink is ejected at different ink flow paths or at different timings.

図3にその模式図を示す。   The schematic diagram is shown in FIG.

図3は、量子化済み(ハーフトーン処理済み)の2値画像データの一部を示している。画素を表すセルに示した数字の「1」はドットを記録する吐出画素(インクを吐出する画素)を示し、数字が無記入のセルはドットを記録しない非吐出画素とする。図中丸印で示したノズル36、37は、同一のインク流路に接続されているものとすると、図3(A)では、これら同一流路に属する2つのノズルが同時吐出を行う画像データとなっている。   FIG. 3 shows a part of binary image data that has been quantized (halftone processed). A numeral “1” shown in a cell representing a pixel indicates a discharge pixel (a pixel that discharges ink) for recording a dot, and a cell without a number is a non-discharge pixel that does not record a dot. Assuming that the nozzles 36 and 37 indicated by circles in FIG. 3 are connected to the same ink flow path, in FIG. 3A, image data in which these two nozzles belonging to the same flow path perform simultaneous ejection and It has become.

このような場合、クロストーク抑制の観点から、吐出画素の一方の画素(例えば、図中の符号40)のデータを1画素上にずらし、直上の非吐出画素のデータ(「0」)と入れ替える。これにより、同時吐出を回避するドット配置(図3(B))が得られる。なお、図3では、注目画素(符号40)の直上の画素にドットを移動させたが、同一流路内での同時吐出を回避できれば、他の近傍画素にドットを移動させてもよい。このような、ドット画像データの修正により、各インク流路及び吐出のタイミング間での吐出数が均一化され(吐出数が過度に多いところが減るため)、クロストークが抑制される。   In such a case, from the viewpoint of crosstalk suppression, the data of one of the ejection pixels (for example, reference numeral 40 in the figure) is shifted up by one pixel and replaced with the data of the non-ejection pixel immediately above (“0”). . Thereby, a dot arrangement (FIG. 3B) that avoids simultaneous ejection is obtained. In FIG. 3, the dot is moved to the pixel immediately above the pixel of interest (reference numeral 40). However, the dot may be moved to another neighboring pixel as long as simultaneous ejection in the same flow path can be avoided. By correcting the dot image data in this way, the number of ejections between the ink flow paths and the ejection timing is made uniform (because the number of ejections is excessively large), and crosstalk is suppressed.

高記録解像度の平網などの画像では、ドットの位置が1画素程度変わっても、画質が大きく変わることは稀である。実用上、記録解像度にもよるが、実用上画質劣化を招かない画像品質を維持した範囲で、1画素〜数画素程度のドット位置の変更が可能である。   In an image such as a flat screen with a high recording resolution, the image quality rarely changes greatly even if the dot position changes by about one pixel. Although practically depending on the recording resolution, it is possible to change the dot position of about one pixel to several pixels within a range in which image quality that does not cause image quality degradation is practically maintained.

したがって、この許容される範囲でドットを移動させる(データを入れ替える)ことにより、同一流路の同時吐出を抑制できる。   Therefore, by simultaneously moving the dots within this allowable range (changing data), simultaneous discharge of the same flow path can be suppressed.

以下、この方法を適用した具体的な実施形態を説明する。   Hereinafter, specific embodiments to which this method is applied will be described.

<インクジェット記録装置への適用>
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置における処理プロセスの全体の構成を説明する。図4は、処理手順を示すフローチャートである。
<Application to inkjet recording apparatus>
First, the overall configuration of the processing process in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure.

入力画像として連続階調画像(例えば、8ビット、256階調の画像データ)が入力される(ステップS102)。この連続階調画像に対してハーフトーン処理を行い(ステップS104)、ドット画像データ(ドットの有無を示す2値画像データ)に変換する。このステップS104におけるハーフトーン処理の手段としては、誤差拡散法、ディザ法、閾値マトリクス法、濃度パターン法など、各種公知の手段を適用できる。ハーフトーン処理は、一般に、M値(M≧3)の階調画像データをN値(N<M)の階調画像データに変換する。本例では、2値(ドットのオン/オフ)のドット画像データに変換するが、ハーフトーン処理において、ドットサイズの種類(例えば、大ドット、中ドット、小ドットなどの3種類)に対応した多値の量子化を行うことも可能である。   A continuous tone image (for example, 8-bit, 256 tone image data) is input as an input image (step S102). Halftone processing is performed on the continuous tone image (step S104) to convert it into dot image data (binary image data indicating the presence or absence of dots). Various known means such as an error diffusion method, a dither method, a threshold matrix method, and a density pattern method can be applied as the means for halftone processing in step S104. In the halftone process, generally, gradation image data having an M value (M ≧ 3) is converted into gradation image data having an N value (N <M). In this example, it is converted into binary (dot on / off) dot image data, but in the halftone process, it corresponds to the dot size type (for example, three types such as large dot, medium dot, and small dot). It is also possible to perform multi-level quantization.

ステップS104のハーフトーン処理にて得られたドット画像データ(「第1ドット画像データ」に相当)とノズルレイアウトから、各タイミングにおける各ノズルの打滴の有無が暫定的に決定される。「暫定的」という意味は、当該ドット画像データについて、クロストークの発生の可能性を評価して、その評価結果によってデータが修正される可能性を含んでいるためである。図4のフローチャートでは、当該生成されたドット画像データを「ハーフトーン済みクロストーク(CT)未最適化画像」と表記した(ステップS106)。   Based on the dot image data (corresponding to “first dot image data”) obtained by the halftone process in step S104 and the nozzle layout, the presence / absence of droplet ejection from each nozzle at each timing is tentatively determined. The meaning of “provisional” is because the dot image data includes the possibility that the possibility of occurrence of crosstalk is evaluated and the data is corrected by the evaluation result. In the flowchart of FIG. 4, the generated dot image data is expressed as “half-toned crosstalk (CT) non-optimized image” (step S106).

こうして生成されたドット画像データについて、クロストークを抑制するためのドット配置最適化処理(クロストーク抑制処理)を行う(ステップS108)。ドット配置最適化処理の詳細は後述するが、これはドット画像データを解析してクロストーク発生の可能性を評価し、評価結果に基づき、クロストーク発生を抑制するようなドット配置に修正する処理である。   For the dot image data generated in this way, dot arrangement optimization processing (crosstalk suppression processing) for suppressing crosstalk is performed (step S108). Details of the dot placement optimization process will be described later, but this is a process of analyzing dot image data to evaluate the possibility of crosstalk occurrence, and correcting the dot placement to suppress the occurrence of crosstalk based on the evaluation result It is.

この処理により、各タイミングにおける各ノズルの打滴有無が修正され、クロストークが発生し難いドット配列に変換される。なお、この最適化処理はハーフトーン処理と並列に行ってもよい。ただし、図4のように、ハーフトーン済の画素から順次画素入れ替え処理を行うことで処理時間を短縮することができる。   By this process, the presence or absence of droplet ejection at each nozzle at each timing is corrected and converted into a dot arrangement in which crosstalk hardly occurs. This optimization process may be performed in parallel with the halftone process. However, as shown in FIG. 4, the processing time can be shortened by sequentially performing the pixel replacement process from the halftoned pixel.

こうして、クロストークの発生を抑制するようにドット配置が最適化されたドット画像データ(クロストーク最適化済み画像)が得られる(ステップS110)。そして、当該ドット画像データから各タイミングにおけるノズル制御のデータを生成し、このデータに基づき印字を行う(ステップS112)。   In this way, dot image data (a crosstalk optimized image) in which the dot arrangement is optimized so as to suppress the occurrence of crosstalk is obtained (step S110). Then, nozzle control data at each timing is generated from the dot image data, and printing is performed based on this data (step S112).

なお、図4のステップS104で示したハーフトーン処理を行う信号処理手段及びその工程が「第1ドット画像データ取得手段(工程)」に相当する。インクジェット記録装置内でハーフトーン処理を実施する態様に限らず、ホストコンピュータなど外部装置においてハーフトーン処理を行い、ハーフトーン処理済みのドット画像データをインクジェット記録装置に提供する構成も可能である。この場合、外部装置からドット画像データを取り込むための画像データ入力手段、例えば、外部記憶媒体の読み取りを行うメディアインターフェース、外部装置との間で情報の受け渡しを行う通信インターフェースその他の情報取得手段が「第1ドット画像データ取得手段」に相当するものとなる。   Note that the signal processing means for performing the halftone process and its process shown in step S104 of FIG. 4 correspond to the “first dot image data acquisition means (process)”. A configuration in which halftone processing is performed in an external apparatus such as a host computer and halftone processed dot image data is provided to the inkjet recording apparatus is possible, as well as a mode in which the halftone processing is performed in the inkjet recording apparatus. In this case, image data input means for capturing dot image data from an external device, for example, a media interface that reads an external storage medium, a communication interface that exchanges information with the external device, and other information acquisition means This corresponds to “first dot image data acquisition means”.

また、図4のステップS108で示したドット配置最適化処理を行う信号処理手段及びその工程は、「クロストーク評価値演算手段(工程)」、「判定手段(工程)」、「ドット配置変更処理手段(工程)」、「記憶手段(工程)」を包含するものに相当する。そして、ドット配置最適化処理によって得られたクロストーク最適化済み画像(ステップS110)は「第2ドット画像データ」に相当し、この最適化された画像データに基づいて印字(ステップS112)を行う制御回路等を含んだ制御手段及びその工程は「打滴制御手段(工程)」に相当する。   Further, the signal processing means and its process for performing the dot arrangement optimization process shown in step S108 of FIG. 4 are “crosstalk evaluation value calculation means (process)”, “determination means (process)”, “dot arrangement change process”. "Means (process)" and "storage means (process)" are included. The crosstalk optimized image (step S110) obtained by the dot arrangement optimization process corresponds to “second dot image data”, and printing is performed based on the optimized image data (step S112). The control means including the control circuit and the process thereof correspond to “droplet ejection control means (process)”.

これら各手段(工程)は、装置に搭載される中央演算処理装置(CPU)及びメモリその他の周辺回路を含んだ電子回路のハードウエアと、演算処理の手順等を規定したプログラムなどのソフトウエアとの組合せによって実現される。   Each of these means (processes) includes a central processing unit (CPU) mounted on the device, electronic circuit hardware including a memory and other peripheral circuits, software such as a program that defines a procedure for arithmetic processing, and the like. Realized by a combination of

次に、ドット配置最適化処理について説明する。図5はドット配置最適化処理のフローチャートである。図5は画像データ内の注目画素(特定画素)についての処理フローであり、画像内の全画素について、図5のフローが繰り返される。   Next, the dot arrangement optimization process will be described. FIG. 5 is a flowchart of the dot arrangement optimization process. FIG. 5 is a processing flow for the target pixel (specific pixel) in the image data, and the flow in FIG. 5 is repeated for all the pixels in the image.

ハーフトーン処理(図4のステップS104)によって得られた画像データ(図4のステップS106に示した「ハーフトーン済みCT未最適化画像」)について、注目画素(処理対象とする特定画素)を所定の走査方向及び処理順番にしたがって順次移動させながら各画素のクロストーク特性値(「クロストーク評価値」に相当、「CT評価値」と表記する場合がある。)を計算する(ステップS202)。例えば、画素の配列順に沿って、列方向に左から右に、また、行方向について上から下へと、1画素ずつ順次処理(ラスター処理)していく。   With respect to the image data obtained by the halftone process (step S104 in FIG. 4) (the “halftoned CT non-optimized image” shown in step S106 in FIG. 4), a target pixel (specific pixel to be processed) is predetermined. The crosstalk characteristic value of each pixel (corresponding to “crosstalk evaluation value”, sometimes referred to as “CT evaluation value”) is calculated while sequentially moving in accordance with the scanning direction and the processing order (step S202). For example, the pixels are sequentially processed (raster processing) one by one along the pixel arrangement order from left to right in the column direction and from top to bottom in the row direction.

「クロストーク特性値(CT評価値)」とはクロストークを起こす程度を評価した評価値であり、例えば、同一流路で同時に吐出されるノズルの数で定義される。この値は、量子化された画像データと、画像データにおける吐出タイミングと対応するノズルの関係(つまり、図1で説明した画像データアドレスとノズルと吐出タイミングの関係)から計算できる。例えば、図1のように、ノズルの配列周期が一定である場合には、その配列周期で画素をシフトして足し合わせることにより、同時打滴数を簡単に計算することができる。   The “crosstalk characteristic value (CT evaluation value)” is an evaluation value that evaluates the degree of occurrence of crosstalk, and is defined, for example, by the number of nozzles that are discharged simultaneously in the same flow path. This value can be calculated from the quantized image data and the relationship between the nozzles corresponding to the ejection timing in the image data (that is, the relationship between the image data address, the nozzle and the ejection timing described with reference to FIG. 1). For example, as shown in FIG. 1, when the nozzle array period is constant, the number of simultaneous droplets can be easily calculated by shifting and adding the pixels in the array period.

クロストーク特性値としては、上記の同時打滴数(同時吐出ノズル数)以外に、以下に示す値を採用することができる。クロストーク特性値の算出方法の例を以下にまとめた。   As the crosstalk characteristic value, in addition to the above-described simultaneous droplet ejection number (simultaneous ejection nozzle number), the following values can be employed. Examples of methods for calculating crosstalk characteristic values are summarized below.

[クロストーク特性値の算出方法例]
(例1)クロストークは、同一流路にて同時タイミングにて打たれるドットの数が多いと起こる、という傾向に鑑み、クロストーク特性値として、同一流路同時タイミング吐出数を評価する。
[Example of how to calculate crosstalk characteristic values]
(Example 1) In view of the tendency that crosstalk occurs when there are a large number of dots hit at the same timing in the same flow path, the number of simultaneous discharges at the same flow path is evaluated as a crosstalk characteristic value.

(例2)同一流路内で同時吐出ノズルの距離が近ければ近いほどクロストークへの影響は大きい、という傾向に鑑み、クロストーク特性値を、同一流路における同時吐出ノズルの距離の関数として定義し、評価判定を行う。例えば、同一流路同時吐出ノズルのうち、隣接するノズルの数を数える。または、同一流路内の同時吐出するノズルを、対象ノズルからの距離の減少関数として足し合わせる。   (Example 2) In view of the tendency that the closer the distance between the simultaneous discharge nozzles in the same flow path, the greater the influence on the crosstalk, the crosstalk characteristic value as a function of the distance between the simultaneous discharge nozzles in the same flow path. Define and evaluate. For example, the number of adjacent nozzles among the same channel simultaneous discharge nozzles is counted. Alternatively, the simultaneously ejecting nozzles in the same flow path are added as a decreasing function of the distance from the target nozzle.

(例3)特定周波数で吐出されると吐出性が悪化するというヘッド特性を持つ場合には、これを避けるように、当該特定周波数の吐出の有無をクロストーク特性値に反映させる。例えば、特定ノズルが連続吐出、或いは、特定画素周期で吐出しているか否かを判定する。   (Example 3) When the head characteristic is such that the ejection performance deteriorates when ejected at a specific frequency, the presence or absence of ejection at the specific frequency is reflected in the crosstalk characteristic value so as to avoid this. For example, it is determined whether or not the specific nozzle discharges continuously or at a specific pixel cycle.

さらには、上記の例1〜3うちから複数選択してもよい。また、上記の例1〜3のうちから選択した複数のものを重み付けしてある評価値を作ってもよい。例えば、例1〜3の各値に適宜の重み付け係数をかけて線形結合した値を評価値とすることができる。   Furthermore, you may select two or more from said Examples 1-3. Moreover, you may make the evaluation value which weighted the some selected from said Examples 1-3. For example, a value obtained by linearly combining each value in Examples 1 to 3 with an appropriate weighting coefficient can be used as the evaluation value.

このようにしてクロストーク特性値を算出し(ステップS202)、求めたクロストーク特性値を所定の判定基準値と比較して、クロストーク発生の可能性を判定する(ステップS204)。ステップS204にて、クロストーク特性値が判定基準値以上であり、クロストークを起こす可能性が高いと判断された場合は、近傍画素について同様の計算を行う。   The crosstalk characteristic value is calculated in this way (step S202), and the obtained crosstalk characteristic value is compared with a predetermined determination reference value to determine the possibility of occurrence of crosstalk (step S204). If it is determined in step S204 that the crosstalk characteristic value is greater than or equal to the determination reference value and the possibility of causing crosstalk is high, the same calculation is performed for neighboring pixels.

続いて、ステップS206に進む。ステップS206では、対象画素の周囲近傍に位置する複数の近接画素(例えば、周囲に接する8画素)について優先順位を定める(ステップS206)。例えば、対象画素と近接画素との相対的な位置関係から、対象画素との画素値の入れ替えによるクロストーク低減効果が高いと予測される順に、優先度が高く設定される。この優先度はノズルレイアウトと流路構造から予め設定することが可能である。図1の例では、対象画素の近傍画素のうち、当該対象画素と同じノズルで打滴する画素(注目画素の真上、又は真下の画素のように、注目画素と同じx座標の画素)について画素の入れ替えを行っても、結局同じノズルで打滴されるのでクロストークの低減効果が低い。これに対し、注目画素と異なるノズルで打滴される画素(注目画素の右横又は左横のように、注目画素と異なるx座標の画素)について画素の入れ替えを行うと、流路の異なるノズルで打滴されることになるため、クロストーク低減効果が高い入れ替えである。このような観点から近傍画素について優先度が設定される。   Then, it progresses to step S206. In step S206, priorities are determined for a plurality of adjacent pixels (for example, eight pixels in contact with the periphery) located in the vicinity of the periphery of the target pixel (step S206). For example, the priority is set higher in the order in which the crosstalk reduction effect due to the replacement of the pixel value with the target pixel is predicted to be high based on the relative positional relationship between the target pixel and the adjacent pixel. This priority can be set in advance from the nozzle layout and the flow path structure. In the example of FIG. 1, among pixels in the vicinity of the target pixel, a pixel that is ejected by the same nozzle as the target pixel (a pixel having the same x coordinate as the target pixel, such as a pixel directly above or below the target pixel). Even if the pixels are exchanged, droplets are eventually ejected from the same nozzle, so the crosstalk reduction effect is low. On the other hand, if the pixel is replaced for a pixel that is ejected by a nozzle different from the pixel of interest (a pixel having an x coordinate different from the pixel of interest such as the right side or the left side of the pixel of interest), Therefore, the crosstalk reduction effect is high. From such a viewpoint, priority is set for neighboring pixels.

そして、ステップS208にて上記の優先度にしたがい、近傍画素と対象画素のデータの入れ替え(ドット配置の変更)を行い、この入れ替えによってクロストーク特性値がどのように変わるかを算出する(ステップS208)。すなわち、ステップS208では、近接画素と対象画素のデータを入れ替えた場合についての近接画素及び対象画素のそれぞれのクロストーク評価値(クロストーク特性値)を算出する。   In step S208, the data of the neighboring pixel and the target pixel is exchanged (change in dot arrangement) according to the above priority, and how the crosstalk characteristic value is changed by this exchange is calculated (step S208). ). That is, in step S208, the crosstalk evaluation value (crosstalk characteristic value) of each of the proximity pixel and the target pixel when the data of the proximity pixel and the target pixel is exchanged is calculated.

ここで算出されたクロストーク評価値と、ドット入れ替え前のクロストーク評価値とを比較して、値が改善されているか否かを判定する(ステップS210)。画素のデータを入れ替えた方がクロストーク評価値が改善すると判定された場合は、ステップS212に進み、対象画素(x、y)と、優先度の高い近接画素のデータを入れ替える処理を行う。   The crosstalk evaluation value calculated here is compared with the crosstalk evaluation value before dot replacement to determine whether or not the value has been improved (step S210). When it is determined that the crosstalk evaluation value is improved by replacing the pixel data, the process proceeds to step S212, and processing is performed to replace the target pixel (x, y) and the data of the neighboring pixels having high priority.

なお、入れ替え対象の画素は、注目画素から近い画素であることが望ましい。また、入れ替えの可否の判断を行う際に、以下の判定を行うことが望ましい。   Note that the pixel to be replaced is preferably a pixel close to the target pixel. Further, it is desirable to make the following determination when determining whether or not replacement is possible.

[入れ替え判断の基準について]
(基準1):画素の入れ替え(画素変更)によって、粒状を悪化させないことが望ましい。かかる観点から、ドットの分散性を保つために、画素変更後のドットの分散性を評価する演算手段(分散性評価手段)を設け、評価結果が悪くなる場合には変更を行わない(他の画素を変更する)。
[Criteria for replacement judgment]
(Criteria 1): It is desirable not to deteriorate the graininess by pixel replacement (pixel change). From this point of view, in order to maintain the dispersibility of the dots, an arithmetic means (dispersion evaluation means) for evaluating the dispersibility of the dots after the pixel change is provided, and the change is not performed when the evaluation result becomes worse ( Change the pixel).

(基準2):同じ流路に属するノズルで打滴される画素を入れ替えても、結局吐出されることには変わりないのでクロストーク低減の効果が低い。かかる観点から、異なるノズルで打滴する画素、特に、異なる流路に属するノズルで打滴する画素を優先して変更を行う(入れ替える)。   (Criteria 2): Even if the pixels ejected by the nozzles belonging to the same flow path are replaced, they are not ejected in the end, so the effect of reducing crosstalk is low. From this point of view, the pixels that are ejected by different nozzles, particularly the pixels that are ejected by nozzles belonging to different flow paths, are changed (replaced) with priority.

(基準3):描画すべき画像内容が線画の時は、画素の入れ替え処理により線が崩れるため、入れ替え処理を行わない。すなわち、入力画像データを解析し、或いは、画像データに付されるタグ情報等から描画すべき画像内容を検知し、線画を描画する場合には、ドット配置最適化処理を禁止する。   (Criteria 3): When the image content to be drawn is a line drawing, the line is broken by the pixel replacement process, so the replacement process is not performed. That is, when the input image data is analyzed or the image content to be drawn is detected from the tag information attached to the image data and the line drawing is drawn, the dot arrangement optimization process is prohibited.

また、図5のステップS204において、クロストーク評価値が規定の判定基準値を下回り、クロストークが発生しない(または、許容可能なレベル)と判断された場合、或いは、ステップS210にて、入れ替え後のクロストーク特性値に改善が見られない場合には、画素の入れ替えを実施せずに、元のデータを維持する。   Further, in step S204 of FIG. 5, when it is determined that the crosstalk evaluation value is lower than the predetermined determination reference value and crosstalk does not occur (or an acceptable level), or after replacement in step S210. If no improvement is observed in the crosstalk characteristic value, the original data is maintained without replacing the pixels.

上記のようにして、各画素について図5のフローチャートの処理を行うことにより、クロストークが発生しにくいドット配置が得られる。   As described above, by performing the processing of the flowchart of FIG. 5 for each pixel, a dot arrangement in which crosstalk hardly occurs can be obtained.

図5のステップS202で示したクロストーク評価値を算出する演算処理手段及びその工程が「クロストーク評価値演算手段(工程)」に相当する。ステップS204で示した判定を行う処理手段及びその工程が「判定手段(工程)」に相当する。   The calculation processing means for calculating the crosstalk evaluation value shown in step S202 of FIG. 5 and the process thereof correspond to “crosstalk evaluation value calculation means (process)”. The processing means for performing the determination shown in step S204 and its process correspond to “determination means (process)”.

ステップS208〜S210で示した信号処理と判定を行う処理手段及びその工程が「入れ替え判定手段(工程)」に相当する。   The processing means and the process for performing the signal processing and determination shown in steps S208 to S210 correspond to “replacement determination means (process)”.

以下に更なる具体例で説明する。   A further specific example will be described below.

図6(A)は、量子化された画像(セル中の「1」が打滴を表す。)と各ノズル、ならびに、これらノズルのインク流路の関係を示している。同図において、吐出タイミングT=Tで対象画素(符号50)のノズルならびに同一流路の隣接する2ノズル(つまり、対象画素のノズルを含めて3つのノズル)が同時吐出される。 FIG. 6A shows the relationship between the quantized image (“1” in the cell represents droplet ejection), each nozzle, and the ink flow path of these nozzles. In the figure, at the discharge timing T = T 0 , the nozzle of the target pixel (reference numeral 50) and two adjacent nozzles in the same flow path (that is, three nozzles including the nozzle of the target pixel) are discharged simultaneously.

このときのクロストーク特性値の一つとして、同一インク流路で同時吐出する隣接ノズル数を設定すると、この対象画素のクロストーク特性値は「2」となる。図6(B)は、各画素のクロストーク特性値(ここでは、同一インク流路内の隣接する同時吐出ノズル数)を示したものである。対象画素のクロストーク特性値は「2」であり、当該画素は同一流路の隣接ノズルが同時吐出するのでクロストークを起こしやすい。よってドット配置最適化によりドット配置を変更する。   As one of the crosstalk characteristic values at this time, when the number of adjacent nozzles that simultaneously discharge in the same ink flow path is set, the crosstalk characteristic value of the target pixel becomes “2”. FIG. 6B shows the crosstalk characteristic value of each pixel (here, the number of adjacent simultaneous ejection nozzles in the same ink flow path). The crosstalk characteristic value of the target pixel is “2”, and the pixel is likely to cause crosstalk because adjacent nozzles in the same flow path discharge simultaneously. Therefore, the dot arrangement is changed by dot arrangement optimization.

次に、ドットを置き換える画素を探す。ここでは隣接画素と次隣接画素(対象画素に接する周囲8画素の範囲)を置き換え候補の対象とし、ドットの分散性を考慮して最適配置を探すこととする。ドットの分散性を評価する指標の一例として、各画素の隣接ドット数を評価関数とする。その際の分散性評価値を図7に示す。   Next, search for a pixel to replace the dot. Here, an adjacent pixel and a next adjacent pixel (range of surrounding 8 pixels in contact with the target pixel) are set as candidates for replacement, and an optimal arrangement is searched for in consideration of dot dispersibility. As an example of an index for evaluating the dispersibility of dots, the number of adjacent dots of each pixel is used as an evaluation function. The dispersibility evaluation value at that time is shown in FIG.

図7に示した分散性の評価結果と図6(B)のクロストーク特性値の計算結果から、対象画素の左下の画素が、画像上の隣接画素のドットが無く(つまり、入れ替えても粒状が悪化しにくいということ)、かつ、同一流路の隣接ノズルによる同時吐出が無い。上右図の結果から、対象画素の左下の画素が(画像上の)隣接画素のドットがなく(入れ替えて粒状が悪化しにくい)かつ、同一流路の隣接ノズルにおける同時吐出がない。したがって対象画素と左下の画素との間でデータを入れ替える(図8参照)。   From the evaluation result of the dispersibility shown in FIG. 7 and the calculation result of the crosstalk characteristic value shown in FIG. 6B, the lower left pixel of the target pixel has no dot of the adjacent pixel on the image (that is, even if it is replaced, it is granular) Are not easily deteriorated), and there is no simultaneous discharge by adjacent nozzles in the same flow path. From the results in the upper right diagram, the pixel on the lower left of the target pixel has no dot of the adjacent pixel (on the image) (it is difficult to deteriorate the granularity by switching), and there is no simultaneous ejection from the adjacent nozzle in the same flow path. Therefore, data is exchanged between the target pixel and the lower left pixel (see FIG. 8).

このような処理を各画素について順次行っていくことによって、粒状の悪化をさけながら、クロストークによる画質の悪化を抑制することができる。   By sequentially performing such processing for each pixel, it is possible to suppress deterioration in image quality due to crosstalk while avoiding deterioration in graininess.

<インクジェット記録装置の構成例>
図9は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置100の構成図である。このインクジェット記録装置100は、描画部116の圧胴(描画ドラム170)に保持された記録媒体124(便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。)にインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体124上に処理液(ここでは凝集処理液)を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体124上に画像形成を行う2液反応(凝集)方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。
<Configuration example of inkjet recording apparatus>
FIG. 9 is a configuration diagram of the ink jet recording apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. In the inkjet recording apparatus 100, a recording medium 124 (sometimes referred to as “paper” for convenience) held on the impression cylinder (drawing drum 170) of the drawing unit 116 is provided with a plurality of colors from the inkjet heads 172M, 172K, 172C, 172Y. Is an impression cylinder direct drawing type ink jet recording apparatus that forms a desired color image by applying ink droplets of the ink. A treatment liquid (in this case, an aggregating treatment liquid) is applied onto the recording medium 124 before ink ejection. This is an on-demand type image forming apparatus to which a two-liquid reaction (aggregation) method for forming an image on a recording medium 124 by reacting a treatment liquid and an ink liquid is applied.

図示のように、インクジェット記録装置100は、主として、給紙部112、処理液付与部114、描画部116、乾燥部118、定着部120、及び排紙部122を備えて構成される。   As shown in the figure, the ink jet recording apparatus 100 mainly includes a paper feeding unit 112, a treatment liquid application unit 114, a drawing unit 116, a drying unit 118, a fixing unit 120, and a paper discharge unit 122.

(給紙部)
給紙部112は、記録媒体124を処理液付与部114に供給する機構であり、当該給紙部112には、枚葉紙である記録媒体124が積層されている。給紙部112には、給紙トレイ150が設けられ、この給紙トレイ150から記録媒体124が一枚ずつ処理液付与部114に給紙される。
(Paper Feeder)
The paper feeding unit 112 is a mechanism that supplies the recording medium 124 to the processing liquid application unit 114, and the recording medium 124 that is a sheet is stacked on the paper feeding unit 112. The paper feed unit 112 is provided with a paper feed tray 150, and the recording medium 124 is fed from the paper feed tray 150 to the processing liquid application unit 114 one by one.

本例のインクジェット記録装置100では、記録媒体124として、紙種や大きさ(用紙サイズ)の異なる複数種類の記録媒体124を使用することができる。給紙部112において各種の記録媒体をそれぞれ区別して集積する複数の用紙トレイ(不図示)を備え、これら複数の用紙トレイの中から給紙トレイ150に送る用紙を自動で切り換える態様も可能であるし、必要に応じてオペレータが用紙トレイを選択し、若しくは交換する態様も可能である。なお、本例では、記録媒体124として、枚葉紙(カット紙)を用いるが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。   In the inkjet recording apparatus 100 of this example, a plurality of types of recording media 124 having different paper types and sizes (paper sizes) can be used as the recording medium 124. A mode is also possible in which a plurality of paper trays (not shown) for separately collecting various recording media are provided in the paper feeding unit 112 and the paper to be sent to the paper feeding tray 150 is automatically switched from among the plurality of paper trays. In addition, a mode is also possible in which the operator selects or replaces the paper tray as necessary. In this example, a sheet (cut paper) is used as the recording medium 124, but a configuration in which continuous paper (roll paper) is cut to a required size and fed is also possible.

(処理液付与部)
処理液付与部114は、記録媒体124の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部116で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
(Processing liquid application part)
The processing liquid application unit 114 is a mechanism that applies the processing liquid to the recording surface of the recording medium 124. The treatment liquid contains a color material aggregating agent that agglomerates the color material (pigment in this example) in the ink applied by the drawing unit 116, and the ink comes into contact with the treatment liquid and the ink. And the solvent are promoted.

図9に示すように、処理液付与部114は、給紙胴152、処理液ドラム154、及び処理液塗布装置156を備えている。処理液ドラム154は、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)155を備え、この保持手段155の爪と処理液ドラム154の周面の間に記録媒体124を挟み込むことによって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム154は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体124を処理液ドラム154の周面に密着保持することができる。   As shown in FIG. 9, the treatment liquid application unit 114 includes a paper feed drum 152, a treatment liquid drum 154, and a treatment liquid application device 156. The processing liquid drum 154 includes a claw-shaped holding means (gripper) 155 on the outer peripheral surface thereof, and the recording medium 124 is sandwiched between the claw of the holding means 155 and the peripheral surface of the processing liquid drum 154. The tip can be held. The treatment liquid drum 154 may be provided with a suction hole on the outer peripheral surface thereof and connected to a suction unit that performs suction from the suction hole. As a result, the recording medium 124 can be held in close contact with the peripheral surface of the treatment liquid drum 154.

処理液ドラム154の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置156が設けられる。処理液塗布装置156は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム154上の記録媒体124に圧接されて計量後の処理液を記録媒体124に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置156によれば、処理液を計量しながら記録媒体124に塗布することができる。   A processing liquid coating device 156 is provided outside the processing liquid drum 154 so as to face the peripheral surface thereof. The processing liquid coating device 156 includes a processing liquid container in which the processing liquid is stored, an anix roller partially immersed in the processing liquid in the processing liquid container, and the recording medium 124 on the anix roller and the processing liquid drum 154. And a rubber roller that transfers the measured processing liquid to the recording medium 124. According to the processing liquid coating apparatus 156, the processing liquid can be applied to the recording medium 124 while being measured.

本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。   In the present embodiment, the configuration in which the application method using the roller is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, various methods such as a spray method and an ink jet method can be applied.

処理液付与部114で処理液が付与された記録媒体124は、処理液ドラム154から中間搬送部126を介して描画部116の描画ドラム170へ受け渡される。   The recording medium 124 to which the processing liquid is applied by the processing liquid applying unit 114 is transferred from the processing liquid drum 154 to the drawing drum 170 of the drawing unit 116 via the intermediate transport unit 126.

(描画部)
描画部116は、描画ドラム170、用紙抑えローラ174、及びインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yを備えている。描画ドラム170は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)171を備える。描画ドラム170に固定された記録媒体124は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yからインクが付与される。
(Drawing part)
The drawing unit 116 includes a drawing drum 170, a paper holding roller 174, and ink jet heads 172M, 172K, 172C, and 172Y. Similar to the treatment liquid drum 154, the drawing drum 170 includes a claw-shaped holding means (gripper) 171 on the outer peripheral surface thereof. The recording medium 124 fixed to the drawing drum 170 is conveyed with the recording surface facing outward, and ink is applied to the recording surface from the inkjet heads 172M, 172K, 172C, 172Y.

インクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yはそれぞれ、記録媒体124における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド(インクジェットヘッド)であり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yは、記録媒体124の搬送方向(描画ドラム170の回転方向)と直交する方向に延在するように設置される。   The inkjet heads 172M, 172K, 172C, and 172Y are full-line inkjet recording heads (inkjet heads) each having a length corresponding to the maximum width of the image forming area on the recording medium 124. Is formed with a nozzle row in which a plurality of nozzles for ink ejection are arranged over the entire width of the image forming area. Each inkjet head 172M, 172K, 172C, 172Y is installed so as to extend in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium 124 (the rotation direction of the drawing drum 170).

描画ドラム170上に密着保持された記録媒体124の記録面に向かって各インクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部114で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材(顔料)が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体124上での色材流れなどが防止され、記録媒体124の記録面に画像が形成される。   The droplets of the corresponding color ink are ejected from the inkjet heads 172M, 172K, 172C, and 172Y toward the recording surface of the recording medium 124 held in close contact with the drawing drum 170, whereby the processing liquid application unit 114 performs the processing. The ink comes into contact with the treatment liquid previously applied to the recording surface, and the color material (pigment) dispersed in the ink is aggregated to form a color material aggregate. Thereby, the color material flow on the recording medium 124 is prevented, and an image is formed on the recording surface of the recording medium 124.

描画部116で画像が形成された記録媒体124は、描画ドラム170から中間搬送部128を介して乾燥部118の乾燥ドラム176へ受け渡される。   The recording medium 124 on which an image is formed by the drawing unit 116 is transferred from the drawing drum 170 to the drying drum 176 of the drying unit 118 via the intermediate conveyance unit 128.

上述のように、記録媒体124の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、描画ドラム170によって記録媒体124を一定の速度で搬送し、この搬送方向(副走査方向)について、記録媒体124と各インクジェットヘッド172M、172K、172C、172Yを相対的に移動させる動作を1回行うだけで(即ち1回の副走査で)、記録媒体124の画像形成領域に画像を記録することができる。かかるフルライン型(ページワイド)ヘッドによるシングルパス方式の画像形成は、記録媒体の搬送方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)に往復動作するシリアル(シャトル)型ヘッドによるマルチパス方式を適用する場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。   As described above, according to the configuration in which the full line head having the nozzle row covering the entire width of the image forming area of the recording medium 124 is provided for each ink color, the recording medium 124 is conveyed at a constant speed by the drawing drum 170. In this transport direction (sub-scanning direction), the recording medium 124 and each of the inkjet heads 172M, 172K, 172C, and 172Y are moved only once (that is, in one sub-scanning operation). Images can be recorded in 124 image forming areas. Single-pass image formation with such a full-line (page wide) head is a multi-pass with a serial (shuttle) type head that reciprocates in the direction (main scanning direction) orthogonal to the recording medium conveyance direction (sub-scanning direction). High-speed printing is possible as compared with the case where the method is applied, and print productivity can be improved.

なお、本例では、CMYKの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。   In this example, the configuration of CMYK standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special colors are used as necessary. Ink may be added. For example, it is possible to add an inkjet head that discharges light-colored ink such as light cyan and light magenta, and the arrangement order of the color heads is not particularly limited.

また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録媒体124の幅方向(主走査方向)の長さに満たない短尺のヘッドを記録媒体124の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、1回の幅方向の印字が終わると記録媒体124の幅方向と直交する方向(副走査方向)に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録媒体124の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録媒体124の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。   Further, the application range of the present invention is not limited to a printing method using a line type head, and a short head that is less than the length in the width direction (main scanning direction) of the recording medium 124 is scanned in the width direction of the recording medium 124. Printing in the width direction is performed, and when printing in one width direction is completed, the recording medium 124 is moved by a predetermined amount in the direction perpendicular to the width direction of the recording medium 124 (sub-scanning direction). A serial method in which printing is performed in the width direction and printing is performed over the entire printing area of the recording medium 124 by repeating this operation may be applied.

(乾燥部)
乾燥部118は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図9に示すように、乾燥ドラム176、及び溶媒乾燥装置178を備えている。
(Drying part)
The drying unit 118 is a mechanism for drying water contained in the solvent separated by the color material aggregating action, and includes a drying drum 176 and a solvent drying device 178, as shown in FIG.

乾燥ドラム176は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)177を備え、この保持手段177によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。   Similar to the processing liquid drum 154, the drying drum 176 includes a claw-shaped holding unit (gripper) 177 on the outer peripheral surface thereof, and the holding unit 177 can hold the leading end of the recording medium 124.

溶媒乾燥装置178は、乾燥ドラム176の外周面に対向する位置に配置され、複数のハロゲンヒータ180と、各ハロゲンヒータ180の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル182とで構成される。   The solvent drying device 178 is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the drying drum 176, and includes a plurality of halogen heaters 180 and hot air ejection nozzles 182 disposed between the halogen heaters 180.

各温風噴出しノズル182から記録媒体124に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ハロゲンヒータ180の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。   Various drying conditions can be realized by appropriately adjusting the temperature and air volume of the hot air blown toward the recording medium 124 from each hot air ejection nozzle 182 and the temperature of each halogen heater 180.

乾燥部118で乾燥処理が行われた記録媒体124は、乾燥ドラム176から中間搬送部130を介して定着部120の定着ドラム184へ受け渡される。   The recording medium 124 that has been dried by the drying unit 118 is transferred from the drying drum 176 to the fixing drum 184 of the fixing unit 120 via the intermediate conveyance unit 130.

(定着部)
定着部120は、定着ドラム184、ハロゲンヒータ186、定着ローラ188、及びインラインセンサ190で構成される。定着ドラム184は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)185を備え、この保持手段185によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
(Fixing part)
The fixing unit 120 includes a fixing drum 184, a halogen heater 186, a fixing roller 188, and an inline sensor 190. Like the processing liquid drum 154, the fixing drum 184 includes a claw-shaped holding unit (gripper) 185 on the outer peripheral surface, and the leading end of the recording medium 124 can be held by the holding unit 185.

定着ドラム184の回転により、記録媒体124は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ186による予備加熱と、定着ローラ188による定着処理と、インラインセンサ190による検査が行われる。   With the rotation of the fixing drum 184, the recording medium 124 is conveyed with the recording surface facing outward. The recording surface is preheated by the halogen heater 186, fixing processing by the fixing roller 188, and by the inline sensor 190. Inspection is performed.

定着ローラ188は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体124を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ188は、定着ドラム184に対して圧接するように配置されており、定着ドラム184との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体124は、定着ローラ188と定着ドラム184との間に挟まれ、所定のニップ圧(例えば、0.15MPa)でニップされ、定着処理が行われる。   The fixing roller 188 is a roller member that heats and pressurizes the dried ink to weld the self-dispersing polymer fine particles in the ink to form a film of the ink, and is configured to heat and press the recording medium 124. The Specifically, the fixing roller 188 is disposed so as to be in pressure contact with the fixing drum 184 and constitutes a nip roller with the fixing drum 184. As a result, the recording medium 124 is sandwiched between the fixing roller 188 and the fixing drum 184 and nipped at a predetermined nip pressure (for example, 0.15 MPa), and the fixing process is performed.

なお、高沸点溶媒及びポリマー微粒子(熱可塑性樹脂粒子)を含んだインクに代えて、紫外線(UV)露光にて重合硬化可能なモノマー成分を含有していてもよい。この場合、インクジェット記録装置100は、ヒートローラによる熱圧定着部(定着ローラ188)の代わりに、記録媒体124上のインクにUV光を露光するUV露光部を備える。   In addition, instead of the ink containing the high boiling point solvent and the polymer fine particles (thermoplastic resin particles), a monomer component that can be polymerized and cured by ultraviolet (UV) exposure may be contained. In this case, the inkjet recording apparatus 100 includes a UV exposure unit that exposes the ink on the recording medium 124 to UV light instead of the heat-pressure fixing unit (fixing roller 188) using a heat roller.

インラインセンサ190は、記録媒体124に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、CCDラインセンサなどが適用される。   The in-line sensor 190 is a measuring unit for measuring a check pattern, a moisture content, a surface temperature, a glossiness, and the like for an image fixed on the recording medium 124, and a CCD line sensor or the like is applied.

(排紙部)
図9に示すように、定着部120に続いて排紙部122が設けられている。排紙部122は、排出トレイ192を備えており、この排出トレイ192と定着部120の定着ドラム184との間に、これらに対接するように渡し胴194、搬送ベルト196、張架ローラ198が設けられている。記録媒体124は、渡し胴194により搬送ベルト196に送られ、排出トレイ192に排出される。
(Output section)
As shown in FIG. 9, a paper discharge unit 122 is provided following the fixing unit 120. The paper discharge unit 122 includes a discharge tray 192. Between the discharge tray 192 and the fixing drum 184 of the fixing unit 120, a transfer drum 194, a conveyance belt 196, and a stretching roller 198 are in contact with each other. Is provided. The recording medium 124 is sent to the conveyor belt 196 by the transfer drum 194 and discharged to the discharge tray 192.

また、図には示されていないが、本例のインクジェット記録装置100には、上記構成の他、各インクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yにインクを供給するインク貯蔵/装填部、処理液付与部114に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yのクリーニング(ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等)を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体124の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。   Although not shown in the drawing, the ink jet recording apparatus 100 of the present example has an ink storage / loading unit for supplying ink to each of the ink jet heads 172M, 172K, 172C, and 172Y in addition to the above-described configuration, and application of processing liquid. A means for supplying a processing liquid to the unit 114, and a head maintenance unit for cleaning each ink jet head 172M, 172K, 172C, 172Y (wiping, purging, nozzle suction, etc. of the nozzle surface), A position detection sensor for detecting the position of the recording medium 124, a temperature sensor for detecting the temperature of each part of the apparatus, and the like are provided.

<インクジェットヘッドの構造> 次に、インクジェットヘッドの構造について説明する。各色に対応するインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号250によってヘッドを示すものとする。   <Inkjet Head Structure> Next, the structure of the inkjet head will be described. Since the inkjet heads 172M, 172K, 172C, and 172Y corresponding to the respective colors have the same structure, the heads are represented by the reference numeral 250 in the following.

図10(a) はヘッド250の構造例を示す平面透視図であり、図10(b) はその一部の拡大図である。また、図11はヘッド250の他の構造例を示す平面透視図、図12は記録素子単位となる1チャンネル分の液滴吐出素子(1つのノズル251に対応したインク室ユニット)の立体的構成を示す断面図(図10中のA−A線に沿う断面図)である。   FIG. 10A is a plan perspective view showing an example of the structure of the head 250, and FIG. 10B is an enlarged view of a part thereof. 11 is a perspective plan view showing another structural example of the head 250, and FIG. 12 is a three-dimensional configuration of one-channel droplet discharge elements (ink chamber units corresponding to one nozzle 251) serving as recording element units. It is sectional drawing (sectional drawing in alignment with the AA in FIG. 10) which shows this.

図10に示したように、本例のヘッド250は、インク吐出口であるノズル251と、各ノズル251に対応する圧力室252等からなる複数のインク室ユニット(液滴吐出素子)253をマトリクス状に2次元配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影(正射影)される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。   As shown in FIG. 10, the head 250 of this example has a matrix of a plurality of ink chamber units (droplet discharge elements) 253 including nozzles 251 serving as ink discharge ports and pressure chambers 252 corresponding to the nozzles 251. The nozzle spacing (projection nozzle pitch) is projected (orthogonally projected) so as to be aligned along the longitudinal direction of the head (direction perpendicular to the paper feed direction). High density is achieved.

記録媒体124の送り方向(矢印S方向;副走査方向)と略直交する方向(矢印M方向;主走査方向)に記録媒体124の描画領域の全幅Wmに対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図10(a) の構成に代えて、図11(a)に示すように、複数のノズル251が2次元に配列された短尺のヘッドモジュール250’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体124の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成する態様や、図11(b)に示すように、ヘッドモジュール250”を一列に並べて繋ぎ合わせる態様もある。   Nozzle rows having a length corresponding to the entire width Wm of the drawing area of the recording medium 124 are configured in a direction (arrow M direction; main scanning direction) substantially orthogonal to the feeding direction (arrow S direction; sub-scanning direction) of the recording medium 124. The form to do is not limited to this example. For example, instead of the configuration of FIG. 10A, as shown in FIG. 11A, short head modules 250 ′ in which a plurality of nozzles 251 are two-dimensionally arranged are arranged in a staggered manner and joined together. Thus, there are a mode in which a line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire width of the recording medium 124 is configured, and a mode in which the head modules 250 ″ are arranged in a row and connected as shown in FIG.

各ノズル251に対応して設けられている圧力室252は、その平面形状が概略正方形となっており(図10(a)、(b) 参照)、対角線上の両隅部の一方にノズル251への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口(供給口)254が設けられている。なお、圧力室252の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形(菱形、長方形など)、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。 図12に示すように、ヘッド250は、ノズル251が形成されたノズルプレート251Aと圧力室252や共通流路255(図1で説明したインク流路11〜15に相当)等の流路が形成された流路板252P等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート251Aは、ヘッド250のノズル面(インク吐出面)250Aを構成し、各圧力室252にそれぞれ連通する複数のノズル251が2次元的に形成されている。   The pressure chamber 252 provided corresponding to each nozzle 251 has a substantially square planar shape (see FIGS. 10A and 10B), and the nozzle 251 is located at one of the diagonal corners. An outlet for supplying ink (supply port) 254 is provided on the other side. Note that the shape of the pressure chamber 252 is not limited to this example, and the planar shape may have various forms such as a quadrangle (rhombus, rectangle, etc.), a pentagon, a hexagon, other polygons, a circle, and an ellipse. As shown in FIG. 12, the head 250 is formed with a flow path such as a nozzle plate 251A in which the nozzles 251 are formed, a pressure chamber 252 and a common flow path 255 (corresponding to the ink flow paths 11 to 15 described in FIG. 1). The flow path plate 252P and the like are laminated and joined. The nozzle plate 251A constitutes a nozzle surface (ink ejection surface) 250A of the head 250, and a plurality of nozzles 251 communicating with the pressure chambers 252 are two-dimensionally formed.

流路板252Pは、圧力室252の側壁部を構成するとともに、共通流路255から圧力室252にインクを導く個別供給路の絞り部(最狭窄部)としての供給口254を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図12では簡略的に図示しているが、流路板252Pは一枚又は複数の基板を積層した構造である。   The flow path plate 252P forms a side wall of the pressure chamber 252 and a flow path that forms a supply port 254 as a narrowed portion (most narrowed portion) of an individual supply path that guides ink from the common flow path 255 to the pressure chamber 252. It is a forming member. For convenience of explanation, the flow path plate 252P has a structure in which one or a plurality of substrates are stacked, although it is illustrated schematically in FIG.

ノズルプレート251A及び流路板252Pは、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。   The nozzle plate 251A and the flow path plate 252P can be processed into a required shape by a semiconductor manufacturing process using silicon as a material.

共通流路255はインク供給源たるインクタンク(不図示)と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路255を介して各圧力室252に供給される。   The common flow channel 255 communicates with an ink tank (not shown) as an ink supply source, and ink supplied from the ink tank is supplied to each pressure chamber 252 via the common flow channel 255.

圧力室252の一部の面(図10において天面)を構成する振動板256には、個別電極257を備えたピエゾアクチュエータ258が接合されている。本例の振動板256は、ピエゾアクチュエータ258の下部電極に相当する共通電極259として機能するニッケル(Ni)導電層付きのシリコン(Si)から成り、各圧力室252に対応して配置されるピエゾアクチュエータ258の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。また、ステンレス鋼(SUS)など、金属(導電性材料)によって共通電極を兼ねる振動板を構成してもよい。   A piezoelectric actuator 258 having an individual electrode 257 is joined to a diaphragm 256 that constitutes a part of the pressure chamber 252 (the top surface in FIG. 10). The diaphragm 256 of this example is made of silicon (Si) with a nickel (Ni) conductive layer functioning as a common electrode 259 corresponding to the lower electrode of the piezoelectric actuator 258, and is arranged corresponding to each pressure chamber 252. It also serves as a common electrode for the actuator 258. It is also possible to form the diaphragm with a non-conductive material such as resin. In this case, a common electrode layer made of a conductive material such as metal is formed on the surface of the diaphragm member. Moreover, you may comprise the diaphragm which serves as a common electrode with metals (conductive material), such as stainless steel (SUS).

個別電極257に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ258が変形して圧力室252の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル251からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ258が元の状態に戻る際、共通流路255から供給口254を通って新しいインクが圧力室252に再充填される。   By applying a driving voltage to the individual electrode 257, the piezo actuator 258 is deformed and the volume of the pressure chamber 252 is changed, and ink is ejected from the nozzle 251 due to the pressure change accompanying this. When the piezo actuator 258 returns to its original state after ink ejection, new ink is refilled into the pressure chamber 252 from the common channel 255 through the supply port 254.

かかる構造を有するインク室ユニット253を図10(b)に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向の隣接ノズル間隔をLsとするとき、主走査方向については実質的に各ノズル251が一定のピッチP=Ls/tanθで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。   As shown in FIG. 10B, the ink chamber units 253 having such a structure are arranged in a fixed manner along the row direction along the main scanning direction and the oblique column direction having a constant angle θ that is not orthogonal to the main scanning direction. By arranging a large number of patterns in a lattice pattern, the high-density nozzle head of this example is realized. In this matrix arrangement, when the interval between adjacent nozzles in the sub-scanning direction is Ls, in the main scanning direction, each nozzle 251 is substantially equivalent to a linear arrangement with a constant pitch P = Ls / tan θ. It can be handled.

また、本発明の実施に際してヘッド250におけるノズル251の配列形態は図示の例に限定されず、様々なノズル配置構造を適用できる。例えば、図10で説明したマトリクス配列に代えて、一列の直線配列、V字状のノズル配列、V字状配列を繰り返し単位とするジグザク状(W字状など)のような折れ線状のノズル配列なども可能である。   In the implementation of the present invention, the arrangement form of the nozzles 251 in the head 250 is not limited to the illustrated example, and various nozzle arrangement structures can be applied. For example, instead of the matrix array described in FIG. 10, a linear array of lines, a V-shaped nozzle array, and a zigzag (W-shaped) nozzle array having a V-shaped array as a repeating unit. Etc. are also possible.

なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ(圧電素子)に限らず、サーマル方式(ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。   The means for generating the discharge pressure (discharge energy) for discharging the droplets from each nozzle in the inkjet head is not limited to the piezo actuator (piezoelectric element), but the thermal method (the pressure of film boiling due to the heating of the heater) Various pressure generating elements (energy generating elements) such as heaters (heating elements) and other actuators based on other systems can be applied. Corresponding energy generating elements are provided in the flow path structure according to the ejection method of the head.

<制御系の説明>
図13は、インクジェット記録装置100のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置100は、通信インターフェース270、システムコントローラ272、メモリ274、モータドライバ276、ヒータドライバ278、プリント制御部280、画像バッファメモリ282、ヘッドドライバ284等を備えている。
<Description of control system>
FIG. 13 is a principal block diagram showing the system configuration of the inkjet recording apparatus 100. The inkjet recording apparatus 100 includes a communication interface 270, a system controller 272, a memory 274, a motor driver 276, a heater driver 278, a print control unit 280, an image buffer memory 282, a head driver 284, and the like.

通信インターフェース270は、ホストコンピュータ286から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース270にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ286から送出された画像データは通信インターフェース270を介してインクジェット記録装置100に取り込まれ、一旦メモリ274に記憶される。   The communication interface 270 is an interface unit that receives image data sent from the host computer 286. As the communication interface 270, a serial interface such as USB (Universal Serial Bus), IEEE 1394, Ethernet (registered trademark), a wireless network, or a parallel interface such as Centronics can be applied. In this part, a buffer memory (not shown) for speeding up communication may be mounted. The image data sent from the host computer 286 is taken into the inkjet recording apparatus 100 via the communication interface 270 and temporarily stored in the memory 274.

メモリ274は、通信インターフェース270を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ272を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ274は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。   The memory 274 is a storage unit that temporarily stores an image input via the communication interface 270, and data is read and written through the system controller 272. The memory 274 is not limited to a memory made of a semiconductor element, and a magnetic medium such as a hard disk may be used.

システムコントローラ272は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置100の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ272は、通信インターフェース270、メモリ274、モータドライバ276、ヒータドライバ278等の各部を制御し、ホストコンピュータ286との間の通信制御、メモリ274の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ288やヒータ289を制御する制御信号を生成する。   The system controller 272 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and functions as a control device that controls the entire inkjet recording apparatus 100 according to a predetermined program, and also functions as an arithmetic device that performs various calculations. . That is, the system controller 272 controls the communication interface 270, the memory 274, the motor driver 276, the heater driver 278, and the like, performs communication control with the host computer 286, read / write control of the memory 274, and the like. Control signals for controlling the motor 288 and the heater 289 are generated.

ROM290には各種制御プログラムや各種のパラメータ等が格納されており、システムコントローラ272の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。   The ROM 290 stores various control programs, various parameters, and the like, and the control program is read and executed in accordance with a command from the system controller 272.

メモリ274は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。   The memory 274 is used as a temporary storage area for image data, and is also used as a program development area and a calculation work area for the CPU.

モータドライバ276は、システムコントローラ272からの指示にしたがってモータ288を駆動するドライバである。図13では、装置内の各部に配置される様々なモータを代表して符号288で図示している。   The motor driver 276 is a driver that drives the motor 288 in accordance with an instruction from the system controller 272. In FIG. 13, various motors arranged in each unit in the apparatus are represented by reference numeral 288.

ヒータドライバ278は、システムコントローラ272からの指示にしたがって、ヒータ289を駆動するドライバである。図13では、装置内の各部に配置される様々なヒータを代表して符号289で図示している。   The heater driver 278 is a driver that drives the heater 289 in accordance with an instruction from the system controller 272. In FIG. 13, various heaters arranged in each part in the apparatus are represented by reference numeral 289.

プリント制御部280は、システムコントローラ272の制御に従い、メモリ274内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドット画像データ)をヘッドドライバ284に供給する制御部である。   The print control unit 280 has a signal processing function for performing various processes and corrections for generating a print control signal from the image data in the memory 274 according to the control of the system controller 272, and the generated print data This is a control unit that supplies (dot image data) to the head driver 284.

ドット画像データは、一般に多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、sRGBなどで表現された画像データ(たとえば、RGB各色について8ビットの画像データ)をインクジェット記録装置100で使用するインクの各色の色データ(本例では、KCMYの色データ)に変換する処理である。   The dot image data is generally generated by performing color conversion processing and halftone processing on multi-gradation image data. In the color conversion process, image data expressed in sRGB or the like (for example, 8-bit image data for each RGB color) is converted into color data for each color of ink used in the inkjet recording apparatus 100 (in this example, KCMY color data). It is a process to convert.

ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散法や閾値マトリクス等の処理で各色のドットデータ(本例では、KCMYのドットデータ)に変換する処理である。   The halftone process is a process of converting the color data of each color generated by the color conversion process into dot data of each color (KCMY dot data in this example) by processes such as an error diffusion method and a threshold matrix.

プリント制御部280において所要の信号処理が施され、得られたドットデータに基づいて、ヘッドドライバ284を介してヘッド250のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。   The required signal processing is performed in the print control unit 280, and the ejection amount and ejection timing of the ink droplets of the head 250 are controlled via the head driver 284 based on the obtained dot data. Thereby, a desired dot size and dot arrangement are realized.

プリント制御部280には画像バッファメモリ282が備えられており、プリント制御部280における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ282に一時的に格納される。また、プリント制御部280とシステムコントローラ272とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。   The print control unit 280 includes an image buffer memory 282, and image data, parameters, and other data are temporarily stored in the image buffer memory 282 when image data is processed in the print control unit 280. Also possible is an aspect in which the print control unit 280 and the system controller 272 are integrated to form a single processor.

ヘッドドライバ284には、ヘッド250の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。   The head driver 284 may include a feedback control system for keeping the driving conditions of the head 250 constant.

本例に示すインクジェット記録装置100は、ヘッド250の各ピエゾアクチュエータ258に対して、共通の駆動電力波形信号を印加し、各ピエゾアクチュエータ258の吐出タイミングに応じて各ピエゾアクチュエータ258の個別電極に接続されたスイッチ素子(不図示)のオンオフを切り換えることで、各ピエゾアクチュエータ258に対応するノズル251からインクを吐出させる駆動方式が採用されている。   The inkjet recording apparatus 100 shown in this example applies a common drive power waveform signal to each piezo actuator 258 of the head 250 and connects to the individual electrodes of each piezo actuator 258 according to the ejection timing of each piezo actuator 258. A driving method is employed in which ink is ejected from the nozzles 251 corresponding to the piezoelectric actuators 258 by switching on and off of the switch elements (not shown).

本実施形態の場合、図13に示したプリント制御部280が「打滴制御手段」に相当する。また、プリント制御部280、又はこれとシステムコントローラ272の組合せが図4及び図5で説明したハーフトーン処理及びドット配置最適化処理を行う手段に相当する。図13に示したROM290又はメモリ274は、ヘッドのノズル配列情報及び流路接続情報を記憶する「記憶手段」に相当する。   In the case of this embodiment, the print control unit 280 shown in FIG. 13 corresponds to “droplet ejection control unit”. Further, the print controller 280 or a combination of this and the system controller 272 corresponds to means for performing the halftone process and the dot arrangement optimization process described with reference to FIGS. The ROM 290 or the memory 274 illustrated in FIG. 13 corresponds to a “storage unit” that stores the nozzle arrangement information of the head and the flow path connection information.

<他のノズルレイアウト例について>
図14は他の構成例に係るヘッドモジュールをノズル面側から見た図である。図14においてy方向が記録媒体の送り方向(副走査方向)であり、x方向は記録媒体の幅方向(主走査方向)である。このヘッドモジュール300は、x方向に対して角度γの傾きを有するv方向に沿った長辺側の端面と、y方向に対して角度αの傾きを持つw方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっている。図14に示すヘッドモジュール300をx方向に複数個つなぎ合わせることにより、フルライン型のラインヘッドを構成できる。図14において、符号380はノズルを表す。
<About other nozzle layout examples>
FIG. 14 is a view of a head module according to another configuration example as viewed from the nozzle surface side. In FIG. 14, the y direction is the recording medium feed direction (sub-scanning direction), and the x direction is the recording medium width direction (main scanning direction). This head module 300 has an end face on the long side along the v direction having an inclination of angle γ with respect to the x direction and an end face on the short side along the w direction having an inclination of angle α with respect to the y direction. The plane shape of a parallelogram having A full line type line head can be configured by connecting a plurality of head modules 300 shown in FIG. 14 in the x direction. In FIG. 14, reference numeral 380 represents a nozzle.

図15は、ヘッドモジュール内部の流路構造を示した透視平面図である。図15のように、図中のw方向に沿うノズル列ごとに、それぞれノズル列を挟んで供給側インク流路310と、回収側インク流路320が設けられている。w方向に沿って設けられた供給側インク流路310は、供給側共通流路本流330から分岐した支流路となっており、供給側共通流路本流330は図示せぬ供給接続口を介して図示せぬインクタンクに接続される。また、回収側インク流路320は回収側共通流路本流340から分岐した支流路となっており、回収側共通流路本流340は図示せぬ接続口を介して図示せぬ回収タンクに接続される。   FIG. 15 is a perspective plan view showing a flow path structure inside the head module. As shown in FIG. 15, a supply-side ink flow path 310 and a recovery-side ink flow path 320 are provided for each nozzle line along the w direction in the drawing with the nozzle lines interposed therebetween. The supply-side ink flow path 310 provided along the w direction is a branch flow path branched from the supply-side common flow path main flow 330, and the supply-side common flow path main flow 330 is connected via a supply connection port (not shown). It is connected to an ink tank (not shown). The recovery-side ink flow path 320 is a branch flow path branched from the recovery-side common flow path main stream 340, and the recovery-side common flow path main flow 340 is connected to a recovery tank (not shown) through a connection port (not shown). The

図16は、ヘッドモジュール内部の流路構造を示す拡大図であり、図17は図16中のB−B線に沿う断面図である。これらの図面において、符号400は圧力室、402は供給側インク流路310と各圧力室400とを繋ぐ個別供給路、404は圧力室400からノズル380に繋がるノズル流路、406はノズル流路404と回収側インク流路320とを繋ぐ個別回収路である。図17における符号420はノズルプレート、430は流路基板、440は振動板、450はピエゾアクチュエータ(圧電素子)である。符号460はピエゾアクチュエータ450の可動空間454を確保しつつ、ピエゾアクチュエータ450の周囲を封止するカバープレートである。   FIG. 16 is an enlarged view showing the flow path structure inside the head module, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In these drawings, reference numeral 400 denotes a pressure chamber, 402 denotes an individual supply passage that connects the supply-side ink flow path 310 and each pressure chamber 400, 404 denotes a nozzle flow path that connects the pressure chamber 400 to the nozzle 380, and 406 denotes a nozzle flow path. This is an individual recovery path that connects 404 and the recovery-side ink flow path 320. In FIG. 17, reference numeral 420 is a nozzle plate, 430 is a flow path substrate, 440 is a diaphragm, and 450 is a piezoelectric actuator (piezoelectric element). Reference numeral 460 denotes a cover plate that seals the periphery of the piezo actuator 450 while securing the movable space 454 of the piezo actuator 450.

図には示されていないが、このカバープレート460の上方に供給側インク室及び回収側インク室が形成され、それぞれ不図示の連通路を介して流路基板470内の供給側共通流路本流330、回収側共通流路本流340に連結されている。   Although not shown in the drawing, a supply-side ink chamber and a recovery-side ink chamber are formed above the cover plate 460, and the supply-side common flow path main flow in the flow path substrate 470 is connected to each other via a communication path (not shown). 330, connected to the recovery-side common flow path main stream 340.

供給側インク流路310から個別供給路402を介して圧力室400に供給されたインクは、ノズル流路404を通ってノズル380から吐出される。また、吐出に使用されない余剰インクは、ノズル流路404から個別回収路406を介して回収側インク流路320に回収される。   The ink supplied from the supply side ink flow path 310 to the pressure chamber 400 via the individual supply path 402 is discharged from the nozzle 380 through the nozzle flow path 404. In addition, surplus ink that is not used for ejection is recovered from the nozzle flow path 404 to the recovery-side ink flow path 320 via the individual recovery path 406.

図18は、ヘッドモジュール300におけるノズルレイアウト500の平面模式図である。なお、図18では、図示の便宜上、副走査方向(y方向)とw方向に沿うノズル列のなす角度αについて、図15に示した角度αよりも大きく描いている。   FIG. 18 is a schematic plan view of the nozzle layout 500 in the head module 300. In FIG. 18, for convenience of illustration, the angle α formed by the nozzle rows along the sub-scanning direction (y direction) and the w direction is drawn larger than the angle α shown in FIG.

図18において、各ノズル380には、x方向の位置に応じたノズル番号(「1」〜「162」)が付されている。このノズルレイアウト500は、第1バンド501、第2バンド502、第3バンド503、第4バンド504の4つのノズル群領域から構成される。w方向に沿ってノズルが並んだノズル列は、それぞれ32個のノズルが並んだものとなっている。また、w方向のノズル列の各列間のx方向間隔(S1、S2、S3、S4)はそれぞれ等しく、一定の値である。   In FIG. 18, each nozzle 380 is assigned a nozzle number (“1” to “162”) corresponding to the position in the x direction. The nozzle layout 500 is composed of four nozzle group regions, a first band 501, a second band 502, a third band 503, and a fourth band 504. The nozzle row in which the nozzles are arranged along the w direction has 32 nozzles arranged in each. In addition, the x-direction intervals (S1, S2, S3, S4) between the respective nozzle rows in the w direction are equal and constant values.

図示のように、w方向に沿って並ぶ32個のノズル380が各バンド(501〜504)に区分けされるため、各バンドにおけるw方向のノズル列は、それぞれ8個のノズルが並んで構成される。ここに示したノズル380は、4種類の異なるバンドパターンで配列されている。すなわち、図中左から、右に向かって順に、「1-4-2-3」、「1-3-4-2」、「1-3-2-4」、「1-2-4-3」の4種類のバンドパターンを有する。   As shown in the drawing, 32 nozzles 380 arranged in the w direction are divided into the respective bands (501 to 504). Therefore, the nozzle array in the w direction in each band is configured by 8 nozzles arranged side by side. The The nozzles 380 shown here are arranged in four different band patterns. That is, from the left to the right in the figure, "1-4-2-3", "1-3-4-2", "1-3-2-4", "1-2-4- 4 "band patterns.

図中最左に示した「1-4-2-3」のバンドパターンは、x方向の最左ノズル380のノズル番号が「1」であり、このノズル番号「1」は第1バンド501に属する。ここから+x方向に順次隣接するドットを形成するノズル380は、ノズル番号「2」、「3」、「4」の順であり、これらはそれぞれ第4バンド504、第2バンド502、第3バンド503に属する。このように、x方向に連続して並ぶノズル番号の属するバンドの順序が、第1バンド501→第4バンド504→第2バンド502→第3バンド503の順で周期的に繰り返されるノズル配列パターンを「1-4-2-3」のバンドパターンと呼んでいる。   In the band pattern “1-4-2-3” shown on the left in the drawing, the nozzle number of the leftmost nozzle 380 in the x direction is “1”, and this nozzle number “1” is assigned to the first band 501. Belongs. From this point, the nozzles 380 that sequentially form dots adjacent in the + x direction are in the order of nozzle numbers “2”, “3”, and “4”, which are the fourth band 504, the second band 502, and the third band, respectively. 503. In this way, the order of the bands to which the nozzle numbers continuously arranged in the x direction belong is periodically repeated in the order of the first band 501 → the fourth band 504 → the second band 502 → the third band 503. Is called “1-4-2-3” band pattern.

ノズル番号「4」の次にx方向に隣接するノズルは、ノズル番号「5」であり、これは第1バンド501に属する。以下同様にして、「1-4-2-3」のバンドパターンは、ノズル番号「32」に到達するまで繰り返される。   The nozzle next to the nozzle number “4” in the x direction is the nozzle number “5”, which belongs to the first band 501. Similarly, the band pattern “1-4-2-3” is repeated until the nozzle number “32” is reached.

続いて、ノズルレイアウトは、「1-3-4-2」バンドパターンに移行する。ノズル番号「33」は、第2バンド502に属しており、厳密には「1-4-2-3」、「1-3-4-2」のいずれのパターンにも該当しないが、ノズル番号「34」から始まるノズルの並びは「1-3-4-2」バンドパターンとなる。「1-3-4-2」バンドパターンはノズル番号「64」まで繰り返される。   Subsequently, the nozzle layout shifts to the “1-3-4-2” band pattern. The nozzle number “33” belongs to the second band 502, and strictly speaking, it does not correspond to any of the patterns “1-4-2-3” and “1-3-4-2”. The arrangement of nozzles starting with “34” is a “1-3-4-2” band pattern. The “1-3-4-2” band pattern is repeated up to the nozzle number “64”.

続いて、ノズルレイアウトは、「1-3-2-4」バンドパターンに移行する。ノズル番号「65」、「66」、「67」は厳密には「1-3-4-2」、「1-3-2-4」のいずれのパターンにも該当しないが、これに続くノズル番号「68」から始まるノズルの並びは「1-3-2-4」のバンドパターンとなる。   Subsequently, the nozzle layout shifts to the “1-3-2-4” band pattern. Strictly speaking, the nozzle numbers “65”, “66”, and “67” do not correspond to any of the patterns “1-3-4-2” and “1-3-2-4”. The array of nozzles starting with the number “68” is a band pattern “1-3-2-4”.

ノズル番号「95」の後は、「1-2-4-3」バンドパターンに移行する。ノズル番号「96」、「97」、「98」は厳密には「1-3-2-4」、「1-2-4-3」のいずれのパターンにも該当しないが、ノズル番号「99」から始まるノズルの並びは「1-2-4-3」のバンドパターンとなる。   After the nozzle number “95”, the pattern shifts to the “1-2-4-3” band pattern. Strictly speaking, the nozzle numbers “96”, “97”, and “98” do not correspond to any of the patterns “1-3-2-4” and “1-2-4-3”. The nozzle array starting with "" is a band pattern of "1-2-4-3".

ノズル番号「126」の後は、「1-4-2-3」バンドパターンに移行する。ノズル番号「127」、「128」は厳密には「1-2-4-3」、「1-4-2-3」のいずれのパターンにも該当しないが、ノズル番号「129」から始まるノズルの並びは「1-4-2-3」のバンドパターンとなる。   After the nozzle number “126”, the process proceeds to the “1-4-2-3” band pattern. Strictly speaking, nozzle numbers “127” and “128” do not correspond to any of the patterns “1-2-4-3” and “1-4-2-3”, but nozzles starting from nozzle number “129” The line pattern is a band pattern of “1-4-2-3”.

上記のように、x方向について4種類のバンドパターンを繰り返しながら、多数のノズルが二次元配列される。   As described above, a large number of nozzles are two-dimensionally arranged while repeating four types of band patterns in the x direction.

このようなノズルレイアウト500についても、各ノズル380と図15、図16で説明した流路構造の関係から同一流路の同時吐出数などを把握することができ、本発明を適用することが可能である。   Also for such a nozzle layout 500, the number of simultaneous discharges in the same flow path can be grasped from the relationship between each nozzle 380 and the flow path structure described with reference to FIGS. 15 and 16, and the present invention can be applied. It is.

<他の装置への応用例>
上記の実施形態では、画像形成装置の一例として、印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを得るインクジェットシステムにも広く適用できる。
<Application examples to other devices>
In the above embodiment, the application to an inkjet recording apparatus for printing has been described as an example of an image forming apparatus, but the scope of application of the present invention is not limited to this example. For example, a wiring drawing apparatus for drawing a wiring pattern of an electronic circuit, a manufacturing apparatus for various devices, a resist printing apparatus that uses a resin liquid as a functional liquid for ejection, a color filter manufacturing apparatus, and a material deposition material. The present invention can be widely applied to inkjet systems that obtain various shapes and patterns using a liquid functional material, such as a fine structure forming apparatus for forming a structure.

10…供給側共通流路、11,12,13,14,15…インク流路、31,32,33,34…ノズル、40…注目画素、100…インクジェット記録装置、124…記録媒体、172M,172K,172C,172Y…インクジェットヘッド、251…ノズル、272…システムコントローラ、274…メモリ、290…ROM、280…プリント制御部、300…ヘッドモジュール、310…供給側インク流路、320…回収側インク流路、380…ノズル、400…圧力室、402…個別供給路、406…個別回収路、500…ノズルレイアウト   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Supply side common flow path, 11, 12, 13, 14, 15 ... Ink flow path, 31, 32, 33, 34 ... Nozzle, 40 ... Pixel of interest, 100 ... Inkjet recording device, 124 ... Recording medium, 172M, 172K, 172C, 172Y ... inkjet head, 251 ... nozzle, 272 ... system controller, 274 ... memory, 290 ... ROM, 280 ... print controller, 300 ... head module, 310 ... supply side ink flow path, 320 ... collection side ink Flow path, 380 ... Nozzle, 400 ... Pressure chamber, 402 ... Individual supply path, 406 ... Individual recovery path, 500 ... Nozzle layout

Claims (11)

複数のノズルが2次元配列され、これら複数のノズルに連通する複数の流路を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル配列情報を記憶するとともに前記複数の流路と前記各ノズルの接続関係を示す流路接続情報を記憶する記憶手段と、
描画すべき画像内容のドット配列を規定した第1ドット画像データを取得する第1ドット画像データ取得手段と、
前記第1ドット画像データと前記ノズル配列情報から、前記第1ドット画像データの各画素の記録を担う前記記録ヘッドのノズル位置とその吐出タイミングを特定し、当該特定した情報と前記流路接続情報を基に、当該画像内の特定画素について、同一流路に接続されているノズル間の相互作用によるクロストークの影響の大きさを評価するクロストーク評価値を計算するクロストーク評価値演算手段と、
前記特定画素について算出された前記クロストーク評価値を所定の判定基準値と比較し、その比較結果から前記第1ドット画像データの修正の要否を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第1ドット画像データの修正が必要と判定された場合に、前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替え、当該入れ替え後の前記特定画素並びに前記近傍画素についてそれぞれ前記判定基準値が示すクロストークの許容範囲に収まる前記クロストーク評価値が得られる第2ドット画像データを生成するドット配置変更処理手段と、
前記第2ドット画像データに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルからの打滴を制御する打滴制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of nozzles two-dimensionally arranged, and a recording head having a plurality of flow paths communicating with the plurality of nozzles;
Storage means for storing nozzle arrangement information of the recording head and storing flow path connection information indicating a connection relationship between the plurality of flow paths and the nozzles;
First dot image data acquisition means for acquiring first dot image data defining a dot arrangement of image content to be drawn;
From the first dot image data and the nozzle arrangement information, the nozzle position of the recording head responsible for recording each pixel of the first dot image data and the ejection timing thereof are specified, and the specified information and the flow path connection information Crosstalk evaluation value calculation means for calculating a crosstalk evaluation value for evaluating the magnitude of the influence of crosstalk due to the interaction between nozzles connected to the same flow path for a specific pixel in the image, ,
A determination unit that compares the crosstalk evaluation value calculated for the specific pixel with a predetermined determination reference value, and determines whether or not the first dot image data needs to be corrected based on the comparison result;
When the determination unit determines that the correction of the first dot image data is necessary, the data of the specific pixel and the data of the neighboring pixel of the specific pixel are replaced, and the specific pixel and the neighboring pixel after the replacement Dot arrangement change processing means for generating second dot image data for obtaining the crosstalk evaluation value falling within the crosstalk tolerance range indicated by the determination reference value for
Droplet ejection control means for controlling droplet ejection from each nozzle of the recording head based on the second dot image data;
An image forming apparatus comprising:
請求項1において、
前記クロストーク評価値演算手段により算出する前記クロストーク評価値は、同一流路に接続されているノズル群のうち同時に吐出されるノズルの数から決定されることを特徴とする画像形成装置。
In claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the crosstalk evaluation value calculated by the crosstalk evaluation value calculating means is determined from the number of nozzles ejected simultaneously from a group of nozzles connected to the same flow path.
請求項1又は2において、
前記クロストーク評価値は、同一流路に接続されているノズル群のうち同時に吐出されるノズル間の距離から決定されることを特徴とする画像形成装置。
In claim 1 or 2,
The crosstalk evaluation value is determined from a distance between nozzles ejected simultaneously among a group of nozzles connected to the same flow path.
請求項1乃至3のいずれか1項において、
前記クロストーク評価値演算手段は、同一流路に接続されているノズル群の吐出タイミングごとの打滴有無を参照して、同一流路内で特定周波数による吐出の有無を評価し、この評価結果を前記クロストーク評価値に反映させる演算を行うことを特徴とする画像形成装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The crosstalk evaluation value calculation means evaluates the presence / absence of ejection at a specific frequency in the same flow path with reference to the presence / absence of droplet ejection at each ejection timing of the nozzle group connected to the same flow path, and the evaluation result An image forming apparatus characterized by performing an operation for reflecting the value in the crosstalk evaluation value.
請求項1乃至4のいずれか1項において、
前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替えた場合の当該特定画素並びに当該近傍画素についての前記クロストーク評価値を再計算し、この再計算されたクロストーク評価値に基づいて、当該入れ替えによるクロストーク低減効果を評価して当該入れ替えを採用するか否かを判定する入れ替え判定手段を有することを特徴とする画像形成装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
Recalculating the crosstalk evaluation value for the specific pixel and the neighboring pixel when the data of the specific pixel and the data of the neighboring pixel of the specific pixel are exchanged, and based on the recalculated crosstalk evaluation value An image forming apparatus comprising a replacement determination unit that evaluates a crosstalk reduction effect by the replacement and determines whether or not the replacement is adopted.
請求項5において、
前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替えた場合のドットの分散性を評価する分散性評価手段を有しており、
前記入れ替え判定手段は、前記分散性評価手段による評価結果に基づいて、当該入れ替えの採否を判定することを特徴とする画像形成装置。
In claim 5,
Dispersibility evaluation means for evaluating the dispersibility of dots when the data of the specific pixel and the data of neighboring pixels of the specific pixel are replaced,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the replacement determination unit determines whether or not the replacement is accepted based on an evaluation result by the dispersibility evaluation unit.
請求項1乃至6のいずれか1項において、
前記特定画素と入れ替えを行う前記近傍画素は、前記特定画素の記録を担うノズルとは異なるノズルに対応するものであることを特徴とする画像形成装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the neighboring pixel to be replaced with the specific pixel corresponds to a nozzle different from a nozzle responsible for recording the specific pixel.
請求項1乃至7のいずれか1項において、
前記描画すべき画像内容が線画である場合は、前記ドット配置変更処理手段による前記入れ替えの処理を実施しないことを特徴とする画像形成装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
When the image content to be drawn is a line drawing, the replacement processing by the dot arrangement change processing unit is not performed.
請求項1乃至8のいずれか1項において、
前記第1ドット画像データ取得手段は、多階調の入力画像に対してハーフトーン処理を行うことにより、前記第1ドット画像データを得るハーフトーン処理手段であることを特徴とする画像形成装置。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
The first dot image data acquisition unit is a halftone processing unit that obtains the first dot image data by performing a halftone process on a multi-tone input image.
請求項1乃至9のいずれか1項において、
前記第1ドット画像データのうち前記特定画素に相当する第1画素と、当該第1画素の記録を担う第1ノズルと同じ流路に属する他の第2ノズルで前記第1画素と同じタイミングにて吐出される第2画素のデータを基に前記第1画素の前記クロストーク評価値を計算する一方、
前記第1の画素及び前記第2の画素に対応した前記第1ノズル及び前記第2ノズルとは異なる流路に接続される第3ノズルによって記録される第3画素と、当該第3画素の記録を担う前記第3ノズルと同じ流路に属する他の第4ノズルによって記録される第4画素のデータを基に前記第3画素の前記クロストーク評価値を計算し、
前記第1画素のクロストーク評価値と前記第3画素のクロストーク評価値を基に、これら両画素のクロストーク評価値を平均化するように、前記第1画素と前記第3画素との間でデータを入れ替える処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
In any one of Claims 1 thru | or 9,
The first pixel corresponding to the specific pixel in the first dot image data and the other second nozzle belonging to the same flow path as the first nozzle responsible for recording the first pixel at the same timing as the first pixel. Calculating the crosstalk evaluation value of the first pixel based on the data of the second pixel discharged
A third pixel recorded by a third nozzle connected to a flow path different from the first nozzle and the second nozzle corresponding to the first pixel and the second pixel, and recording of the third pixel Calculating the crosstalk evaluation value of the third pixel based on the data of the fourth pixel recorded by another fourth nozzle belonging to the same flow path as the third nozzle responsible for
Based on the crosstalk evaluation value of the first pixel and the crosstalk evaluation value of the third pixel, the crosstalk evaluation value of both the pixels is averaged between the first pixel and the third pixel. An image forming apparatus that performs a process of exchanging data in step (b).
複数のノズルが2次元配列され、これら複数のノズルに連通する複数の流路を有する記録ヘッドのノズル配列情報を記憶手段に記憶するとともに前記複数の流路と前記各ノズルの接続関係を示す流路接続情報を前記記憶手段に記憶する記憶工程と、
描画すべき画像内容のドット配列を規定した第1ドット画像データを取得する第1ドット画像データ取得工程と、
前記第1ドット画像データと前記ノズル配列情報から、前記第1ドット画像データの各画素の記録を担う前記記録ヘッドのノズル位置とその吐出タイミングを特定し、当該特定した情報と前記流路接続情報を基に、当該画像内の特定画素について、同一流路に接続されているノズル間の相互作用によるクロストークの影響の大きさを評価するクロストーク評価値を計算するクロストーク評価値演算工程と、
前記特定画素について算出された前記クロストーク評価値を所定の判定基準値と比較し、その比較結果から前記第1ドット画像データの修正の要否を判定する判定工程と、
前記判定工程により前記第1ドット画像データの修正が必要と判定された場合に、前記特定画素のデータと当該特定画素の近傍画素のデータとを入れ替え、当該入れ替え後の前記特定画素並びに前記近傍画素についてそれぞれ前記判定基準値が示すクロストークの許容範囲に収まる前記クロストーク評価値が得られる第2ドット画像データを生成するドット配置変更処理工程と、
前記第2ドット画像データに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルからの打滴を制御する打滴制御工程と、
を備えたことを特徴とする画像形成方法。

A plurality of nozzles are two-dimensionally arranged, and nozzle arrangement information of a recording head having a plurality of flow paths communicating with the plurality of nozzles is stored in a storage unit, and a flow indicating a connection relationship between the plurality of flow paths and the nozzles A storage step of storing road connection information in the storage means;
A first dot image data acquisition step of acquiring first dot image data defining a dot arrangement of image contents to be drawn;
From the first dot image data and the nozzle arrangement information, the nozzle position of the recording head responsible for recording each pixel of the first dot image data and the ejection timing thereof are specified, and the specified information and the flow path connection information A crosstalk evaluation value calculation step for calculating a crosstalk evaluation value for evaluating the magnitude of the influence of crosstalk due to the interaction between nozzles connected to the same flow path for a specific pixel in the image, ,
A determination step of comparing the crosstalk evaluation value calculated for the specific pixel with a predetermined determination reference value, and determining whether or not the first dot image data needs to be corrected based on the comparison result;
When the determination step determines that the correction of the first dot image data is necessary, the data of the specific pixel and the data of the neighboring pixel of the specific pixel are replaced, and the specific pixel and the neighboring pixel after the replacement A dot arrangement change processing step for generating second dot image data for obtaining the crosstalk evaluation value that falls within an allowable range of crosstalk indicated by the determination reference value for each of
A droplet ejection control step of controlling droplet ejection from each nozzle of the recording head based on the second dot image data;
An image forming method comprising:

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