JP2013252621A

JP2013252621A - 記録装置および記録方法

Info

Publication number: JP2013252621A
Application number: JP2012127903A
Authority: JP
Inventors: Go Mikoshiba; 剛御子柴
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2032-06-05
Also published as: JP6032952B2

Abstract

【課題】記録ヘッドを複数個、千鳥状に配列した記録ヘッドにより１パスで記録を行う場合、記録画像にスジが生じない記録装置および方法の提供。
【解決手段】２以上の記録ヘッドを千鳥状に配置し、複数のノズルにより記録媒体に画像を記録する記録手段と、記録手段により記録された画像を読み取る読み取り手段と、読み取り手段により読み取られた情報から、どのノズルを使用するか決定する決定手段と、決定手段により決定された使用ノズルから、記録ヘッドの使用ノズルを制御する吐出制御手段と、を備え、記録手段によって、２以上の記録ヘッドのそれぞれの端部のノズルのうち一の記録ヘッドのノズルと他の記録ヘッドのノズルとをそれぞれ組み合わせることによりそれぞれ画像を記録し、読み取り手段による画像の読み取り結果から、決定手段によりノズル列の端部のノズルのうち、２以上の記録ヘッドのつなぎ部の記録に使用するノズルを決定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、記録装置および記録方法に関し、特に、記録ヘッドを複数配置した長尺ヘッドを用いた記録装置および記録方法に関する。

インクジェット方式により記録を行う画像記録装置は、スループットの向上が図られている。長尺の記録ヘッドを用いて記録を行えば、１回のキャリッジの移動で形成できる画像が長くなる。したがって、長尺の記録ヘッドを用いて１パスで画像の形成を行うことにより、キャリッジの移動回数を削減でき、スループットの向上に大きく貢献できる。

しかしながら、記録ヘッドの長尺化は、技術的に困難であり、製造することが難しい。また、製造できたとしても製造コストが高くなり、記録装置全体の価格も高くなってしまう。

そのため、記録装置全体の価格を抑えるために、既存の記録ヘッドを複数個、千鳥状に配列することで、見かけ上長尺の記録ヘッドとなるように、記録ヘッドユニットとして構成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１１３６９１号公報

しかしながら、既存の記録ヘッドを複数個、千鳥状に配列した記録ヘッドは、記録ヘッドの走査方向に配置される記録ヘッド間で、記録媒体搬送方向にピッチが少しでもずれている場合、１パスで画像を形成すると、スジが生じることがある。すなわち、キャリッジに２つの記録ヘッドが記録ヘッドの走査方向に配置された場合、２の記録ヘッドの記録媒体搬送方向において数ピッチオーバーラップさせる。これは、ぴったりと配置した場合であっても、配置誤差や精度誤差によるスジの発生を抑制するためである。しかしながら、オーバーラップさせたノズルの位置が、記録媒体搬送方向に少しでも離れている場合は白スジが生じ、記録媒体搬送方向に近づいている場合は黒スジが生じることがある。

本発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、既存の記録ヘッドを複数個、千鳥状に配列した記録ヘッドにより１パスで記録を行う場合であっても、記録画像にスジが生じない記録装置および記録方法を提供することを目的とする。

そのために本発明では、記録媒体にインク滴を付与する複数のノズルを前記記録媒体の搬送方向に配列したノズル列を備えた２以上の記録ヘッドを千鳥状に配置し、かつ前記２以上の記録ヘッドのうち一の記録ヘッドの前記ノズル列の端部のノズルと他の記録ヘッドの前記ノズル列の端部のノズルとが前記記録媒体の搬送方向において同じ位置になるように配置された記録ヘッドを搭載した画像形成装置であって、前記複数のノズルにより前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、前記記録手段により記録された前記画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段により読み取られた情報から、どのノズルを使用するか決定する決定手段と、前記決定手段により決定された使用ノズルから、前記記録ヘッドの使用ノズルを制御する吐出制御手段と、を備え、前記記録手段によって、前記２以上の記録ヘッドのそれぞれの前記端部のノズルのうち前記一の記録ヘッドのノズルと前記他の記録ヘッドのノズルとをそれぞれ組み合わせることによりそれぞれ画像を記録し、前記読み取り手段により該画像を読み取り、該画像の読み取り結果から、前記決定手段により前記ノズル列の端部のノズルのうち、前記２以上の記録ヘッドのつなぎ部の記録に使用するノズルを決定することを特徴とする。

以上の構成によれば、端部のノズルの組み合わせにより画像を記録して、その画像に基づいてつなぎ部の記録に使用するノズルを決定することができる。これにより、既存の記録ヘッドを複数個、千鳥状に配列した記録ヘッドにより１パスで記録を行う場合であっても、記録画像にスジが生じなく、記録画像の品質を向上することができる。

実施形態の画像形成装置を示す斜視図である。実施形態のキャリッジを示す斜視図である。実施形態の画像形成装置のデータの流れを示すブロック図である。実施形態のキャリッジの底面を示す平面図である。実施形態の上流ヘッドと下流ヘッドの配置を示す概念図である。実施形態の上流ヘッドおよびノズルの使用するノズルの組合せを示す表である。記録パターンを示す概念図である。実施形態のノズルの組み合わせを決定する流れを示すフローチャートである。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、実施形態の画像形成装置を示す斜視図である。画像形成装置の本体５は、キャリッジ１、メインシャフト６が内部に配置されている。

図２は、実施形態のキャリッジを示す斜視図である。キャリッジ１の直下には、記録媒体４が搬送されている。また、キャリッジ１には、キャリッジ１を案内するメインシャフト６が配置されている。記録媒体４は、矢印で示す搬送方向１３に搬送される。

図３は、実施形態の画像形成装置のデータの流れを示すブロック図である。実施形態の画像形成装置は、読み取り手段１５、記憶部１７、吐出制御手段１６、ＣＰＵ１８を備えている。吐出制御手段１６は、ＣＰＵ１８によりコントロールされる。

図４は、実施形態のキャリッジの底面を示す平面図である。記録媒体は、矢印で示す排紙方向１３の方向に排紙される。キャリッジ１は、排紙方向１３（記録媒体搬送方向）に対して上流側に配置される上流ヘッド２Ａと、下流側に配置される下流ヘッド２Ｂが搭載され、左側の側面にはマルチセンサ３が取り付けられている。

上流ヘッド２Ａは、７Ａから１２Ａの６列のＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、および３つのＫ（ブラック）のノズル列が配列されている。すなわち、上流ヘッドＹノズル列７Ａ、上流ヘッドＭノズル列８Ａ、上流ヘッドＣノズル列９Ａ、上流ヘッドＫ３ノズル列１０Ａ、上流ヘッドＫ２ノズル列１１Ａ、上流ヘッドＫ１ノズル列１２Ａがキャリッジ１の走査方向に配置されている。同様に、下流ヘッド２Ｂには、下流ヘッドＹノズル列７Ｂ、下流ヘッドＭノズル列８Ｂ、下流ヘッドＣノズル列９Ｂ、下流ヘッドＫ３ノズル列１０Ｂ、下流ヘッドＫ２ノズル列１１Ｂ、下流ヘッドＫ１ノズル列１２Ｂが配置されている。

また、上流ヘッドＹノズル列７Ａは、ノズルに番号が、７Ａ１から７Ａ１２８０まで、下流ヘッドＹノズル列７Ｂには、ノズルに番号が、７Ｂ１から７Ｂ１２８０まで割り当てられている。

次に、上流ヘッド２Ａと下流ヘッド２Ｂの詳細な位置関係を説明する。上流ヘッドＹノズル列７Ａと下流ヘッドＹノズル列７Ｂは、縦方向（記録媒体搬送方向）に５ノズルオーバーラップしている。すなわち、７Ａ１と７Ｂ５は同じ位置に、７Ａ２と７Ｂ４、７Ａ３と７Ｂ３、７Ａ４と７Ｂ２、７Ａ５と７Ｂ１も同じ位置になるようにレイアウトされている。Ｍノズル列８Ａおよび８Ｂ、Ｃノズル列９Ａおよび９Ｂ、Ｋ３ノズル列１０Ａおよび１０Ｂ、Ｋ２ノズル列１１Ａおよび１１Ｂ、Ｋ１ノズル列１２Ａおよび１２Ｂも同様に配置される。

また、マルチセンサ３は、記録した画像の濃度や、記録媒体の端部を検知することができるセンサであり、上流ヘッド２Ａと下流ヘッド２Ｂとの記録媒体の搬送方向において中間の位置に配置される。この位置に配置することで、オーバーラップ５ノズル分以上の長さの濃度読み取りを行うことができる。

上流ヘッドＹノズル列７Ａのノズルとノズルの距離（ノズルピッチ）は、実施形態では、約２１μｍ（２５．４ｍｍ÷１２００ｄｐｉ×１０００）であり、すべてのノズルピッチは、同じになるよう配置されている。同様に、上流ヘッドＭノズル列８Ａから上流ヘッドＫ１ノズル列１２Ａ、下流ヘッドＹノズル列７Ｂから下流ヘッドＫ１ノズル列１２Ｂまで、すべてのノズルピッチは、同じになるよう配置されている。また、上流ヘッド２Ａと下流ヘッド２Ｂは、前述のように５ノズル分だけオーバーラップするように配置されている。しかしながら、製造上のバラツキ、部品精度等から、すべてのノズルピッチが同じく作られることはなく、さらに上流ヘッド２Ａと下流ヘッド２Ｂの位置も、取り付けられる部品精度等から、オーバーラップ５ノズルすべてが、ピッタリと揃うとは限らない。また、実際に記録を行うためにノズルからインクを吐出して記録媒体にインクを付与する場合、インク滴は記録媒体に対してまっすぐ吐出するわけではなく、ノズルごとに斜めになって吐出する。よって、インク滴が記録媒体４に着弾する位置も、ノズルピッチ２１μｍになるとは限らない。

例えば、上流ヘッド２Ａで使用するノズルをあらかじめ決めて画像を形成した場合、記録媒体４に着弾したインク滴は、境目が２１μｍよりも大きくなってしまった場合は白スジが発生し、２１μｍよりも小さくなってしまった場合は黒スジが発生してしまう。場合によっては、７Ａ５と７Ｂ２の境目の方が２１μｍに近い値で、白スジや黒スジが目立たない可能性もありうる。

つまり、上流ヘッド２Ａで使用するノズルと下流ヘッド２Ｂで使用するノズル位置は、オーバーラップ５ノズル分のなかでも、白スジや黒スジが目立たない最適な位置が存在することになる。よって、その最適なノズル位置を見つけ出して使用すれば、白スジや黒スジが目立たない画像を形成することができる。

なお、実施形態では、２つの記録ヘッドを配列したものについて説明をしたが、本発明は、２つの記録ヘッドを備えた画像形成装置に限定するものではない。すなわち、２以上の記録ヘッドを備えたものであればよく、複数の記録ヘッドを千鳥状に配置したものであればよい。

図５は、実施形態の上流ヘッドと下流ヘッドの配置を示す概念図である。図５（ａ）は、上流ヘッド２Ａに対して下流ヘッド２Ｂが下方向にずれている図を示し、図５（ｂ）は、上流ヘッド２Ａに対して下流ヘッド２Ｂが上方向にずれている図を示している。すなわち、図４に示す上流ヘッドと下流ヘッドのそれぞれのノズルが、ピッタリと記録媒体搬送方向に揃っている記録ヘッドに対し、図５に示す記録ヘッドは、上流ヘッドと下流ヘッドのそれぞれのノズルが記録媒体搬送方向にずれている。

上流ヘッド２Ａと下流ヘッド２Ｂのずれは、図４に示すようにピッタリと記録媒体搬送方向位置が合っている場合と、上流ヘッド２Ａに対して下流ヘッド２Ｂが下方向にずれる場合と、上流ヘッド２Ａに対して下流ヘッド２Ｂが上方向にずれる場合がある。よって、上流ヘッド２Ａで使用するノズルが（７Ａ１２８０〜）７Ａ４までの場合、下流ヘッド２Ｂで使用するノズルは７Ｂ１か７Ｂ２か７Ｂ３（〜７Ｂ１２８０）のいずれかとなる。図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して説明すると、図５（ａ）に示す場合上流ヘッド２Ａで使用するノズルが７Ａ４までとすると、下流ヘッド２Ｂで使用するノズルは、７Ｂ１か７Ｂ２のいずれかになる。また、図５（ｂ）に示す場合、上流ヘッド２Ａで使用するノズルが７Ａ４までとすると、下流ヘッド２Ｂで使用するノズルは、７Ｂ２か７Ｂ３のいずれかになる。

同様に、７Ａ３までの場合は７Ｂ２か７Ｂ３か７Ｂ４となり、７Ａ２までの場合は７Ｂ３か７Ｂ４か７Ｂ５、７Ａ１までの場合は７Ｂ４か７Ｂ５か７Ｂ６となる。上流ヘッド２Ａで使用するノズルが、７Ａ５の場合上記とは異なり、下流ヘッド２Ｂで使用するノズルは７Ｂ１か７Ｂ２となる。また、７Ａ６の場合は７Ｂ１のみとなる。

図６は、実施形態の上流ヘッドおよびノズルの使用するノズルの組合せを示す表である。上流ヘッド２Ａおよび下流ヘッド２Ｂのノズルの使用する組み合わせは、ａからｏの１５パターン存在する。このすべてのパターンにより実際に記録し、どの組み合わせが白スジや黒スジの一番目立たない最適なパターンかを決定する。

図７は、図６に示す組み合わせにより記録媒体に記録を行った記録パターンを示す概念図である。記録媒体４には、ａからｏの１５パターンのノズルの組み合わせによる記録パターン１４が記録されている。

図８は、実施形態の記録パターンを読み取った結果からノズルの組み合わせを決定する流れを示すフローチャートである。ａのパターン場合（７Ａ６ノズルと７Ｂ１ノズルを使用）、上流ヘッドＹノズル列７Ａの７Ａ１８００〜７Ａ６までのノズルを使用し、下流ヘッドＹノズル列７Ｂの７Ｂ１〜７Ｂ１２００までのノズルを使用する。ｂのパターンの場合（７Ａ５ノズルと７Ｂ１ノズルを使用）、上流ヘッドＹノズル列７Ａの７Ａ１８００〜７Ａ５までのノズルを使用し、下流ヘッドＹノズル列７Ｂの７Ｂ１〜７Ｂ１２００までのノズルを使用する。同様に、ｏのパターンの場合まで、図６に示すそれぞれのノズルを使用する。そして、図７に示すような長方形のパターンを、記録媒体幅内に収まるように並べて記録する（ステップＳ１）。その時の記録は、１パス片方向の記録で画像を形成する。記録が終了したら、記録媒体４を搬送させることなく、キャリッジ１をメインシャフト６に沿って片方向（矢印に示す方向）に移動させながら、マルチセンサ３（読み取り手段１５）を使用してａ〜ｏの記録を行ったパターンの濃度を読み取る（ステップＳ２）。

次に、読取ったａ〜ｏの濃度データを比較し（ステップＳ３）、濃度分布にムラが一番少ない最良のパターンを選択する（ステップＳ４）。選択されたパターンの組み合わせノズルを決定する（ステップＳ５）。決定したパターンの組み合わせのノズルは、記憶部１７に記憶される。

実施形態では、ｄの画像濃度が一番均一なため、ｄを選択する。そすると、上流ヘッドＹノズル列７Ａは、７Ａ１８００〜７Ａ４、下流ヘッドＹノズル列７Ｂは、７Ｂ１〜７Ｂ１８００のノズルを使用すると決定される。そして、ユーザーが様々な画像を記録する際、ステップ６にて、決定したノズルを使用して吐出を行う。すなわち、ＣＰＵ１８が、記憶部１７から決定した使用ノズル情報を読み出し、吐出制御手段１６がその情報をもとに吐出の制御しながら画像を形成する。

この一連の動作を、上流ヘッドＭノズル列８Ａと下流ヘッドＭノズル列８Ｂ、上流ヘッドＣノズル列９Ａと下流ヘッドＣノズル列９Ｂ、・・・上流ヘッドＫ１ノズル列１２Ａと下流ヘッドＫ１ノズル列１２Ｂについても行う。そして、それぞれで使用するノズルを決定する。

実施形態では、上流ヘッドＹノズル列７Ａと下流ヘッドＹノズル列７Ｂの場合、７Ａ１８００〜７Ａ６と７Ｂ１〜７Ｂ１２００までのノズルを使用している。しかしながら、マルチセンサ３の読み取りに不要なノズルまで記録する必要はないため、不要な部分を記録しないで画像を形成してもよい。

また、使用するノズルを決定する動作は、記録ヘッドを本体に搭載するたびに行われる。例えば、最初に本体を設置する時のヘッド搭載時は、一連の設置動作に、このノズル決定動作も含まれている。レジ調整を行う記録パターンの中に組み込まれていて、読み取りからノズルを決定し記録するまで自動で行われる。ユーザーが特別な作業を行うことはない。また、記録ヘッドが寿命を迎えた場合等、記録ヘッド交換をする場合も設置と同様に、レジ調整のパターンに組み込まれているので自動で行われる。

１キャリッジ
２Ａ上流ヘッド
２Ｂ下流ヘッド
１５読み取り手段

Claims

記録媒体にインク滴を付与する複数のノズルを前記記録媒体の搬送方向に配列したノズル列を備えた２以上の記録ヘッドを千鳥状に配置し、かつ前記２以上の記録ヘッドのうち一の記録ヘッドの前記ノズル列の端部のノズルと他の記録ヘッドの前記ノズル列の端部のノズルとが前記記録媒体の搬送方向において同じ位置になるように配置された記録ヘッドを搭載した画像形成装置であって、
前記複数のノズルにより前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、
前記記録手段により記録された前記画像を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段により読み取られた情報から、どのノズルを使用するか決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された使用ノズルから、前記記録ヘッドの使用ノズルを制御する吐出制御手段と、を備え、
前記記録手段によって、前記２以上の記録ヘッドのそれぞれの前記端部のノズルのうち前記一の記録ヘッドのノズルと前記他の記録ヘッドのノズルとをそれぞれ組み合わせることによりそれぞれ画像を記録し、前記読み取り手段により該画像を読み取り、該画像の読み取り結果から、前記決定手段により前記ノズル列の端部のノズルのうち、前記２以上の記録ヘッドのつなぎ部の記録に使用するノズルを決定することを特徴とする記録装置。
前記読み取り手段は、記録された画像の濃度を読み取ることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記読み取り手段により読み取られた前記画像の濃度から、記録媒体の走査方向において最もムラの少ない画像の記録に使用したノズルを使用することを決定することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
記録媒体にインク滴を付与する複数のノズルを前記記録媒体の搬送方向に配列したノズル列を備えた２以上の記録ヘッドを千鳥状に配置し、かつ前記２以上の記録ヘッドのうち一の記録ヘッドの前記ノズル列の端部のノズルと他の記録ヘッドの前記ノズル列の端部のノズルとが前記記録媒体の搬送方向において同じ位置になるように配置された記録ヘッドにより記録を行う記録方法であって、
前記複数のノズルにより前記記録媒体に画像を記録する記録工程と、
前記記録工程により記録された前記画像を読み取る読み取り工程と、
前記読み取り工程により読み取られた情報から、どのノズルを使用するか決定する決定工程と、
前記決定工程により決定された使用ノズルから、前記記録ヘッドの使用ノズルを制御する吐出制御工程と、を備え、
前記記録工程によって、前記２以上の記録ヘッドのそれぞれの前記端部のノズルのうち前記一の記録ヘッドのノズルと前記他の記録ヘッドのノズルとをそれぞれ組み合わせることによりそれぞれ画像を記録し、前記読み取り手段により該画像を読み取り、該画像の読み取り結果から、前記決定工程により前記ノズル列の端部のノズルのうち、前記２以上の記録ヘッドのつなぎ部の記録に使用するノズルを決定することを特徴とする記録方法。