JP3720773B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の記録データ供給源から転送されたきた記録データに基づき前記各記録ヘッドから異なる種類のインクを吐出することにより、カラー画像等を形成し得るようにしたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関するものである。
【0002】
本発明は、紙や布、革、不織布、OHP用紙等、さらには金属等の記録媒体を用いる機器の全てに適用可能である。具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や工業用生産機器等を挙げることができる。
【0003】
【従来の技術】
パソコンやワープロ等のOA機器が広く普及している現在、これら機器で入力した情報を上記のような記録媒体に記録するため、様々な記録装置及び記録方法が開発されている。特に、OA機器ではその情報処理能力の向上によって処理する映像情報などがカラー化される傾向にあり、これに伴なって処理情報を出力する記録装置にあってもカラー化が進んでいる。
【0004】
カラー画像を形成し得る記録装置としては、コスト、機能などにおいて様々なものがあり、比較的単純な機能を有する安価なものから、記録すべき画像の種類や使用目的などに応じて記録速度、画質などを選択し得る多機能なものまで種々存在している。
【0005】
特に、インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコスト、小型化な構成を有し、カラ−化が容易、等の特徴を有し、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に広く利用されている。
【0006】
一般に、カラ−インクジェット記録装置は、シアン、マゼンタ、イエロ−の3色のカラーインク、またはこれらのインクにさらに黒を加えた4色のインクを使用してカラ−画像の記録を行う。
【0007】
このカラー画像の記録は、ホストコンピュータなどから転送されて来る記録データに基づき行われるのが通例であり、この記録データの転送は、例えば次のようにして行われる。
すなわち、記録ヘッドを走査しながら記録を行うシリアル記録装置では、記録ヘッドの移動方向である主走査方向(以後、ラスタ方向とも言う)に、1ラスタ単位、もしくは複数ラスタをまとめた1行単位で色毎の画像情報が転送される。つまり、同一ラスタ、もしくは同一行のY、M、C、Bkの画像データが送受信され、その後に次のラスタ、もしくは行のY、M、C、Bkの画像データが送受信される。
【0008】
この時のデータの送受信仕様として最も一般的な方式は、セントロニクス仕様と呼ばれる方式で、データをパラレルに送受信する方式である。現状ではホストコンピュータから記録装置側への一方向送受信方式であるが、双方向にデータを送受信できる双方向セントロニクス仕様も確立しつつある。また、最近はUSB仕様と呼ばれる方式で、ホストコンピュータとプリンタとの間のデータの送受信を双方向で行い得る方式も用いられている。
【0009】
ところで、従来のインクジェット記録装置では、インクがにじまず、高発色のカラ−画像を得るためにはインク吸収層を有する専用紙を使用するのが一般的であったが、現在では、インクの改良によりプリンタや複写機等で大量に使用される「普通紙」に対して記録適性を持たせたものも実用化されている。
【0010】
また、カラー記録などの複数色記録を行う場合の記録手段としては、記録に使用する各色のノズル群(使用ノズル群)を主走査方向に沿って順次配設し、同一の記録走査において各ノズル群から同一のラスタにそれぞれインク滴を吐出させるようにした所謂横並び記録ヘッドが用いられている。
【0011】
この横並びヘッドを用いたインクジェット記録装置の場合には、先に記録したインク液が記録媒体に定着する前に次の色のインク液が着弾してしまうので、インク滴同士の混色やにじみ等が発生することがあるという問題がある。特に、普通紙においては、記録媒体の特性によって異なる色同士のにじみが発生し易く、そのにじみが黒インクとカラーインクとの間で発生したにじみであった場合には、画像内に顕著に表れ、画像品質を著しく劣化させることとなった。
【0012】
この対策として、各色の使用ノズル群のうち、少なくとも一色のインクのノズル群(例えば黒インクのノズル群)と他の色のノズル群(例えばカラーインクのノズル群)とを副走査方向(カラム方向)において異なる位置に配した、所謂縦並びヘッドを用いて記録することも行われている。この縦並び方式では、記録走査の往路記録時と復路記録時とにおいて吐出されたインク液滴の重なりの順序が変化することはないので、双方向記録を行っても記録画像の色味がずれるという問題は発生しない。このため、往路記録と復路記録とで複雑な画像処理を行うことなしに高速記録を行うことができる。しかも、同一ラスタに記録された、異なる記録色のドットが記録されるまでの時間が格段に延びるので、記録画像の品位向上を図ることができるという効果も得られる。
【0013】
以上の形態によれば、普通紙の特性とインクの特性との組み合わせによる画像品質上の弊害を抑制することが可能になり、1つの記録装置において、高速記録と高画質記録とを両立することができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の縦並びヘッドを用いる場合には、画像データを展開するためのビットマップのメモリエリア(以後、プリントバッファと称する)を、横並びヘッドを用いる場合に比べて格段に大きくする必要があった。縦並びヘッドの場合にプリントバッファエリアがどの程度必要であるかを、図面を用いて以下に詳細に説明する。
【0015】
図1は、縦並びヘッドと、そのプリントバッファエリアを説明する説明図である。ここでは、縦並びヘッドとして、Y,M,Cの各カラーインクを吐出する記録ヘッドの全ノズル数が(n+127)個、Bkインクを吐出する記録ヘッドの全ノズル数が(n+383)個である場合について説明する。また、各色の記録ヘッドは、主走査方向においてY,M,C,Bkの順序で配設されている。
【0016】
この縦並びヘッドにおいて、Yの記録に使用するノズル群が(n)ラスタから(n+127)ラスタの範囲の記録を行うときには、M、Cを記録するノズル群も同様に、(n)ラスタから(n+127)ラスタの範囲の記録を行い、Bkを記録する記録素子は(n+256)ラスタから(n+383)ラスタの範囲の記録を行う。
【0017】
前記の通り、ホストコンピュータなどの外部装置(データ供給源)から記録装置に転送される記録画素データは、ラスタ単位もしくは行単位で各色のデータが送られてくる。従って、図1に示す縦並びヘッドでは、(n)ラスタから(n+383)ラスタまでのY,M,Cの記録データと、(n+254)ラスタから(n+383)ラスタまでのBkの記録データとが共にプリントバッファに展開されなければ記録動作を開始することができない。
【0018】
例えば、(n)ラスタから(n+127)ラスタまでの記録データがY,M,Cのプリントバッファに展開され、Y,M,Cについては記録動作を開始することができたとしても、その時点では、Bkの使用ノズル群に供給すべき(n+254)ラスタから(n+383)ラスタまでの記録データがプリントバッファに展開されていないため、Bkの使用ノズル群で記録を行うことはできず、(n+256)ラスタから(n+383)ラスタまでの記録データがプリントバッファに展開されるまで各カラーの記録動作の開始を待機させておく必要がある。従って、Bkのプリントバッファについては、(n+254)ラスタから(n+383)ラスタに至る128ラスタ相当のメモリ容量を備えていれば良いが、カラーについては、(n)ラスタから(n+383)ラスタに至る384ラスタ相当のメモリ容量をプリントバッファに保持しておく必要がある。従って、各カラーの記録データに対しては、図1に示すように、384ラスタ相当のメモリ容量を必要とする。
【0019】
ここで記録装置の記録解像度を600DPI、記録画像をA4サイズとし、1ラスタの画素数を4800画素とすると、384ラスタ分の記録データには、1843200(=384ラスタ*4800画素)ビットのメモリ容量を必要とすることとなる。同様に、Yの記録データ、Mの記録データ、Cの記録データのそれぞれには、1843200(=384ラスタ*4800画素)ビット、Bkの記録データには614400ビット(=128ラスタ*4800画素)のメモリ容量を必要とする。従って、Y,M,C,Bkの記録データを総和すると、6144000ビットのメモリエリアを最低限必要とすることとなる。
【0020】
一方、1記録走査中に参照しているプリントバッファエリアは、各色につき各々614400ビット(=128ラスタ*4800画素)であり、Y,M,C,Bkの総和で2457600ビットであり、最低限必要なメモリは、6144000ビットの半分以下であることがわかる。
【0021】
以上のように、縦並びヘッドを用いた従来の記録装置では、大容量のプリントバッファ(メモリ)が必要となり、これが装置のコスト増大を招いている。さらには、ホストコンピュータからの記録データ転送の開始から記録開始までの時間が増大するので、記録に要する時間も増大してしまう。
【0022】
これに対して、複数の色を記録するための複数のノズル群を副走査方向において異なる位置に配設した(オフセットして配設した)記録ヘッドを用いた場合に、ホストコンピュータ側で使用ノズル群のオフセット量に合わせて、記録データの転送順序をずらすオフセット処理を行い、副走査方向において異なる位置の記録データを順次転送するようにしたオフセット転送形態を採る場合がある。
【0023】
このオフセット転送形態の場合、高性能を有する高価なホストコンピュータであれば、前記のオフセット処理を高速に行うことができ、何ら問題は生じない。しかし、安価で低性能なホストコンピュータでは、上記のようなデータ処理を行い、オフセット処理を行いながら記録データの転送を行うには、負荷が大き過ぎ、円滑な記録動作が行えなくなる場合がある。さらに、OS(オペレーションシステム)によっては、前述のオフセット転送における負荷が大き過ぎることから、記録データをオフセットして転送することができない場合もある。
【0024】
このように、従来の記録装置にあっては、使用ノズルの位置によって記録データの転送形態が決定されていたため、適用するホストコンピュータによっては、多大な時間を必要としたり、場合によっては転送不能となって記録動作を実行し得ないという問題が生じた。
【0025】
本発明は、上記従来技術の問題点に着目してなされたものであり、ホストコンピュータなどの記録データ供給源から転送される記録データの転送形態に応じて記録ヘッドの使用するノズル位置を変更するようにすることにより、通常の記録データ転送形態とオフセット転送形態の双方に対応することのできるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法の提供を目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インク吐出用の複数のノズルを所定方向に沿って複数配列した第1のノズル群と、前記第1のノズル群よりも前記所定方向における幅が小さく、前記第1のノズル群による記録領域の一部を記録可能なように複数のノズルを配列した第2のノズル群とを有する記録手段を用い、前記記録手段を前記所定方向とは異なる方向に沿って走査しながら、所定の記録データ供給源から転送されてきた記録データに基づいて前記第1のノズル群と前記第2のノズル群で異なる種類のインクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、所定の記録データ供給源から転送される記録データの転送モードが、記録媒体上の同一の記録領域における記録データを前記第1のノズル群と前記第2のノズル群に提供する第1の転送モードであるか、前記第1のノズル群と前記第2のノズル群とで記録媒体上の異なる記録領域を記録するための記録データを転送する第2の転送モードであるか、を判別する判別手段と、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記第 1 のノズル群に配列される複数のノズルの中の、前記記録手段の1回の走査中において記録に使用するノズルを設定する記録ヘッド制御手段と、を有し、前記記録ヘッド制御手段は、前記第1の転送モードであると判別されたとき、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群と1回の走査中の記録位置が対応するノズルを使用するよう設定し、前記第2の転送モードであると判別されたときは、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群に対して前記所定方向において異なる位置のノズルを使用するよう設定することを特徴とする。
【0027】
また、本発明は、インク吐出用の複数のノズルを所定方向に沿って複数配列した第1のノズル群と、前記第1のノズル群よりも前記所定方向における幅が小さく、前記第1のノズル群による記録領域の一部を記録可能なように複数のノズルを配列した第2のノズル群とを有する記録手段を用い、前記記録手段を前記所定方向とは異なる方向に沿って走査しながら、所定の記録データ供給源から転送されてきた記録データに基づいて前記第1のノズル群と前記第2のノズル群で異なる種類のインクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法において、所定の記録データ供給源から転送される記録データの転送モードが、記録媒体上の同一の記録領域における記録データを前記第1のノズル群と前記第2のノズル群に提供する第1の転送モードであるか、前記第1のノズル群と前記第2のノズル群とで記録媒体上の異なる記録領域を記録するための記録データを転送する第2の転送モードであるか、を判別する判別ステップと、前記判別ステップにおける判別の結果に基づいて、前記第 1 のノズル群に配列される複数のノズルの中の、前記記録手段の1回の走査中において記録に使用するノズルを設定するノズル設定ステップと、を備え、前記ノズル設定ステップは、前記第1の転送モードであると判別されたとき、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群と1回の走査中の記録位置が対応するノズルを使用するよう設定し、前記第2の転送モードであると判別されたときは、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群に対して前記所定方向において異なる位置のノズルを使用するよう設定し、前記第1のノズル群の設定されたノズルと、前記第2のノズル群とを用いて、記録データに従って画像を記録することを特徴とする。
【0028】
上記構成によれば、設定された記録データの転送形態に最適な使用ノズルを使用して記録を行うことができる。つまり、通常の記録データの転送形態では、プリンタ本体のメモリ使用量が多くならないように、使用するノズル位置を設定する。この場合、ホストコンピュータなどの記録データ供給源側では記録データをオフセットして転送する処理を行わない。
【0029】
また、各色の使用ノズルのうち、少なくとも一色のインクのノズル群(例えば黒インクのノズル群)と他の色のノズル群(例えばカラーインクのノズル群)とを副走査方向(カラム方向)において異なる位置に配した、所謂縦並びヘッドを用いて記録することも行われている。
【0030】
また、オフセット転送形態では、ホストコンピュータ側から転送された記録データのオフセット量等に応じて、記録装置本体側が自動的に使用ノズル位置を設定するため、記録ヘッドにおけるノズル数の範囲内であれば、使用ノズル位置を予め記録装置側で設定する必要はなく、確実に記録動作を行うことができる。従って、本発明によれば、通常の記録データ転送形態とオフセット転送形態との双方に対応することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、複数の記録ヘッドを有するシリアルプリンタ型のインクジェット記録装置を例に採り説明する。
本発明の一実施形態では、プリンタドライバーや記録装置本体に設定された記録データ転送形態情報を取得して、設定された記録データ転送モードに応じて、各記録ヘッドの使用ノズルの位置を、各記録ヘッド毎にそれぞれ独立に設定するものとなっている。
【0032】
つまり、通常の記録データ転送形態の場合には、ホストコンピュータから記録装置本体に対し、ラスタ単位、または行単位で順次記録データが転送されることとなる。このため、それらデータは、記録装置本体に設けられているプリントバッファのメモリ容量の範囲内で、使用ノズル位置の設定を行い、その使用ノズルを用いて記録動作を行う。
【0033】
また、オフセット転送形態では、予めホストコンピュータで副走査方向において異なる位置の記録データ(オフセットした記録データ)を、ラスタ単位、または行単位で転送する処理(オフセット処理)を行うようになっており、記録装置側では、転送された記録データに応じて記録に使用するノズルを設定する。このため、ホストコンピュータ側で自由に使用ノズルの位置を選択することが可能となる。
【0034】
従って、良好な画質を得る上で有利な使用ノズル群の位置、例えば、各記録ヘッドの使用ノズル群の位置の間に所定の空間が形成されるような位置に設定すれば、インクの記録時間を一定に保つことができ、各記録領域において均一な色を形成することができると共に、インク同士のにじみや混色を低減することができ、良好な画像品質を得ることができる。
【0035】
ここで、各転送モードにおける記録動作をより具体的に説明する。
(通常の記録データ転送モード)
本発明の実施形態において行われる通常の記録データ転送モード(第2の記録データ転送形態)を説明する。
【0036】
図2はこの通常の記録データ転送モードにおいて用いる記録ヘッドの一例を示図である。
ここに示す記録ヘッドは、図1に示した記録ヘッドと同様に、Y,M,Cのカラーインクを吐出する記録ヘッドには、それぞれ128個のノズルが副走査方向に沿って配列されており、Bkのインクを吐出する記録ヘッドには、384個のノズルが副走査方向に沿って配列されている。また、この実施形態におけるY,M,Cの各記録ヘッドの使用ノズル群と、Bkの記録ヘッドの使用ノズル群とは、副走査方向における異なる位置に配列され、所謂縦並びヘッドとなっている。
【0037】
但し、この図2に示す記録ヘッドでは、使用ノズルの位置がカラーインクとBkインクとで128ラスタ分ずれており、この点で図1に示す記録ヘッドと異なる。すなわち、図1に示す記録ヘッドは、使用ノズルの位置がカラーインクとBkインクとで256ラスタ分ずれている。
【0038】
図2におけるY、M、Cの記録ヘッドでは、第(n)ラスタから第(n+127)ラスタの範囲が記録に使用される使用ノズルであり、Bkの記録ヘッドでは、第(n+128)ラスタから第(n+255)ラスタの範囲であるB群が使用ノズル群となる。なお、図1に示す記録ヘッドでは、第(n+256)ラスタから第(n+383)ラスタの範囲に相当するA群が使用ノズル群となる。
【0039】
ここで、記録装置の記録解像度を600DPI、記録画像をA4サイズとし、1ラスタの画素数を4800画素とすると、Y、M、Cの記録データを格納するプリンタバッファには、256ラスタ分の記録データを格納するために、1228800(=256ラスタ×4800画素)ビットのメモリ容量を必要とすることとなる。また、Bkのプリントバッファには、614400ビット(=128ラスタ×4800画素)のメモリ容量を必要とする。従って、これらY、M、C、Bkの記録データに対する必要メモリ容量を総和すると、4300800ビットのメモリエリアを最低限必要とすることとなる。これは、図1の場合と比較して、70%のメモリ容量となっている。
【0040】
次に、通常の記録データ転送モードにおいて、他の記録ヘッドを用いた例を図3に基づき説明する。
ここに示す記録ヘッドは、図1、図2に示した記録ヘッドと同様に、Y,M,Cの各記録ヘッドがそれぞれ128個のノズルを有し、Bkの記録ヘッドが384素子を有し、各色の記録ヘッドは、主走査方向にY,M,C,Bkの順序で配置されており、同様の構成を有するものとなっている。但し、この記録ヘッドでは、Bkの記録ヘッドにおける使用ノズル群が、第(n)ラスタから第(n+127)ラスタのC群を使用するものとなっており、この点が図2に示したものと異なる。つまり、この図3に示す記録ヘッドは、Bkの記録ヘッドが、Y、M、Cの各記録ヘッドと同様にC群((n)ラスタから第(n+127)ラスタ)を使用ノズル群として用いており、各使用ノズル群が副走査方向において同一となる所謂横並びヘッドとなっている。
【0041】
ここで、記録装置の記録解像度を600DPI、記録画像をA4サイズとし、1ラスタの画素数を4800画素とすると、Y、M、C、Bkの各記録ヘッドによって行われる128ラスタ分の記録データを格納するためには、各プリントバッファに、614400(=128ラスタ*4800画素)ビットのメモリ容量を必要とすることとなる。Y、M、C、Bkの各プリントバッファの総和は2457600ビットとなり、このメモリ容量が最低限必要となる。このメモリ容量は、図1の縦並びヘッドの必要メモリ量に対して、40%のメモリ容量となっている。
図2、図3から明らかなように、Bkの使用ノズル群の位置をカラーの記録ヘッドにおける使用ノズル群の位置に近づけていくことで、必要とされるメモリ容量を少なく設定することができる。
【0042】
上記のように、通常の記録データの転送形態を設定している状態で、それぞれの記録装置または記録ヘッドの形態に対し、適切なノズル位置を設定することにより、記録装置における最も高速な記録形態である1パス双方向記録を実現することができる。そして、記録装置に要求されるメモリ容量は極力を少なく設定することができる。
【0043】
(オフセット転送モード)
次に、本発明の実施形態において行われる、記録データのオフセット転送モード(第1の記録データ転送形態)を説明する。なお、ここでは、高速記録性を維持するために、1パス双方向記録を実行した上で、さらに高画質記録を実行する場合について説明する。
【0044】
図1にここで使用する記録ヘッドの一例を示す。Y、M、Cを記録する記録素子が第(n)ラスタから第(n+127)ラスタの範囲であり、Bkを記録する記録素子は第(n+256)ラスタから第(n+383)ラスタが範囲となる。
【0045】
この場合、前述のように、オフセット転送を行わなければ、Y、M、C、Bkにおけるプリントバッファの総メモリ容量として、6144000ビットのメモリエリアを最低限必要とする。これに対して、オフセット転送を行うことにより、各色が各々614400ビット(=128ラスタ*4800画素)、Y、M、C、Bkのプリントバッファの総メモリ容量は、2457600ビットに抑制することが可能となる。つまり、図3のノズル位置の設定と同等のメモリ量、つまりこのシステムの必要最低限とすることができる。
【0046】
ここで、上記記録ヘッドを用いて行う記録動作を説明をする。
図4は図1に示す記録ヘッドで1パス双方向記録を行う場合を示している。
図4において、記録動作時には、記録媒体が上から下へと送られて副走査が行われる。また、主走査は、前記副走査方向と直交する方向に沿って記録ヘッドをキャリッジと共に往復移動させることにより行う。すなわち、奇数記録走査では往路方向へ、偶数記録走査では復路方向へと記録ヘッドを移動させながら記録動作を行い、これによって1パス双方向記録を完成していく。この記録動作をより具体的に説明すると以下のようになる。
【0047】
まず、第1記録走査では、Bkの記録ヘッドにより第1記録領域に対して記録を行い、第2記録走査では、Bkの記録ヘッドにより第2記録領域に対して記録を行う。
次に、第3の記録走査では、Bkの記録ヘッドにより第3記録領域に対して記録を行うと同時に、カラーの記録ヘッド(C,M,Yの記録ヘッド)により第1記録領域に対して記録を行う。
次に、第4記録走査では、Bkの記録ヘッドにより第4記録領域に対して記録を行うと同時に、カラーの記録ヘッドにより第2記録領域に対して記録を行う。
【0048】
次に、第5記録走査では、Bkのヘッドにより第5記録領域に対して記録を行うと同時に、カラーヘッドにより第3記録領域に対して記録を行う。
このようにして、各記録領域に対して、順次Bkヘッドとカラーヘッドによる記録を行っていく。
【0049】
ここで、注目すべき特徴は、1つの記録領域におけるBkヘッドによる記録とカラーヘッドによる記録との関係である。すなわち、第1記録領域に対しては、往路方向への第1記録走査及び第3の記録走査によって記録が行われ、これら第1,第3記録走査の間に行われる復路方向への第2の記録走査では、第2記録領域に対する記録が行われる。また、第2記録領域に対しては、前述の復路方向への第2記録走査及び第4G記録走査によって記録が行われ、これら第2,第4記録走査の間に行われる復路方向への第3記録走査では、前述のように第1記録領域に対する記録が行われ、その後、第3記録領域、第4記録領域と、順次同様の手順で記録が行われる。
【0050】
つまり、この高画質記録動作においては、1つの記録領域について着目すると、複数の記録ヘッドによる記録走査の間に、1回の記録を行わない走査が介在し、この記録を行わない走査は、着目している記録領域に対する記録は行わないが、他の記録領域に対しての記録を行うようになっている。
【0051】
従って、Bkの記録ヘッドでの記録とカラーの記録ヘッドでの記録とが、着目する記録領域の全てにおいて一定の時間差で行われることになる。換言すれば、各記録領域毎に記録方向は交互に切り換わるが、1つの記録領域の中では、複数の記録ヘッドでの記録が一定の時間差で行われ、さらに隣接する記録領域に対しても同一時間差で記録が行われることになる。
【0052】
上記のように、インク打ち込みの時間間隔を一定とし、かつ1記録走査分のインク定着の時間を設けるようにすることにより、横並びヘッドを用いて記録を行う場合に比べ、記録画像の品質を大幅に向上させることができる。つまり、横並びヘッドを用いた場合には、Bkインクとカラーインクの記録媒体への浸透特性の違いから、Bkインクとカラーインクとの間の境界部分ににじみが発生する可能性があるが、Bkの記録ヘッドとカラーの記録ヘッドのそれぞれの使用ノズル群の間に間隔を持たせることで、境界にじみなどの発生を抑えることができる。
【0053】
なお、本実施形態では、各記録領域において、インク打ち込みの時間間隔が必ず同一になる構成となっているが、数ラスタの範囲であれば、時間間隔が異なってしまう記録領域があっても実質的に問題になることはない。つまり、ユーザーが画像弊害と認識してしまう程度以下の寸法領域であれば、時間差ムラや色ムラが発生しても画質上さほど大きな問題とはならない。
【0054】
以上説明してきたように、それぞれの記録装置または記録ヘッドの形態に応じて、そのシステムの中で適切なノズル位置を設定して、記録データのオフセット転送形態を設定している状態で、該当する記録装置における最も高速な構成である1パス双方向記録に対応することができる。
【0055】
記録装置に要求されるメモリ容量は極力を少なく設定することができると共に、要求される画質により、適切なノズル位置を設定することも可能である。オフセット転送すれば、記録装置の自由度が広がり、様々な使い方ができる。
【0056】
一方、ホストコンピュータでは記録データのオフセット転送をするために、記録データを一時的に蓄積しておく必要がある。例えば、図1に示す記録ヘッドでは、オフセット転送無し、つまり通常の記録データ転送形態で、記録装置側で6144000ビットのメモリエリアを確保する必要があったが、オフセット転送することにより、プリントバッファの必要メモリ容量を2457600ビットにすることができ、大幅に低減することができる。但し、低減されたメモリ容量である3686400ビットの記録データは、ホストコンピュータで一時保管して、それぞれの記録データがオフセットされた状態になってから転送を行う。
つまり、プリンタドライバ等におけるオフセットデータ処理において、オフセット分の記録データを一時保管するためのメモリエリアの確保がホストコンピュータ側に要求される。
【0057】
以上の実施形態においては、ホストコンピュータ側で設定された記録データの転送形態が設定されると、この記録データの転送形態を表す情報を受け、その情報に従って記録装置本体側で適切な使用ノズルが設定され、記録動作を行うようになっている。すなわち、通常の記録データ転送モードでは可能な範囲内で適切なノズル位置を設定して記録を行い、オフセット転送モードではそのオフセット量に応じた間隔を異なる記録ヘッドの使用ノズルの間に設定して記録を行う。このように、1つの記録装置において、複数の記録データの転送形態に対応することができる。つまり、ホストコンピュータの性能、もしくは適用するOSなどの違いにより、複数の記録データ転送形態が存在する場合でも、1つの記録装置で対応することができる。
【0058】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、各図において、同一符号にて示す部分は、同一もしくは対応部分とする。
【0059】
[第1実施例]
本発明の実施例は、複数の記録ヘッドの各ノズルから記録媒体上にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録に関するものであり、ホストコンピュータから転送されてくる記録データの転送モード(記録データ転送形態)に応じて、使用するノズルを切り換えるようになっている。
【0060】
(記録装置の構成)
図5は本発明を適用したインクジェット記録装置の実施例の要部構成を模式的に示す斜視図である。図5において、複数(4個)のヘッドカートリッジ1A,1B,1C,1Dがキャリッジ2に交換可能に搭載されている。各カートリッジ1A〜1Dのそれぞれには、記録ヘッドを駆動する信号を受けるためのコネクターが設けられている。なお以下の説明では前記記録手段1A〜1Dの全体または任意の1つを指す場合、単に記録手段(記録ヘッドまたはヘッドカートリッジ)1で示すことにする。
【0061】
前記複数のカートリッジ1は、それぞれ異なる色のインクで記録するものであり、それらのインクタンク部には例えばシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(Bk)などの異なるインクが収納されている。各記録手段1はキャリッジ2に位置決めして交換可能に搭載されており、そのキャリッジ2には、前記コネクターを介して各記録手段1に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ(電気接続部)が設けられている。
【0062】
キャリッジ2は、主走査方向で装置本体に設置されたガイドシャフト3に沿って移動方向に案内支持される。そして、このキャリッジ2は、主走査モータ4により、モータプーリ5、従動プーリー6、及びタイミングベルト7を介して駆動され、その位置及び移動を制御される。用紙やプラスチック薄板等の被記録材8は、2組の搬送ローラ9,10及び11,12の回転により第1の記録ヘッドH1の吐出口面と対向する位置(記録部)を通して搬送(紙送り)される。なお記録媒体8は、記録部において平坦な記録面を形成できるように、その裏面をプラテン(不図示)により指示されている。この場合、キャリッジ2に搭載された各カートリッジ1は、それらの吐出口面がキャリッジ2から下方へ突出して前記2組の搬送ローラ対の間で記録媒体8と平坦になるように保持されている。
【0063】
前記各記録ヘッド1は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また前記記録ヘッド1は前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。
【0064】
図6は、前記記録ヘッド1のインク吐出部13の主要部構造を模式的に示す斜視図である。図6において被記録材8と所定の隙間(約0.5〜2[mm]程度)をおいて対面する吐出口面21には、所定のピッチで複数の吐出口22が形成され、共通液室23を各吐出口22とを連通する各流路24の壁面に沿ってインク吐出量のエネルギーを発生するために電気熱変換体(発熱抵抗体など)25が配設されている。本例においては、記録ヘッド1は前記吐出口22がキャリッジ2の走査方向と交差する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ2に搭載されている。こうして画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体25を駆動(通電)して、流路24内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口22からインクを吐出させる記録ヘッド1が構成されている。
【0065】
(制御回路の構成)
図7は、図1に示したインクジェットプリント装置における制御回路の概略構成例を示す。
図7において、コントローラ100は主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のCPU101、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したROM103、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたRAM105を有し、記録ヘッド制御部などとして機能する。ホスト装置110は、画像データの供給源(記録データの作成、処理等を行うコンピュータとする他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい)である。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インタフェース(I/F)112を介してコントローラ100と送受信される。
【0066】
操作部120は操作者による指示入力を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ122、プリント開始を指示するためのスイッチ124、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ126等を有する。
【0067】
ヘッドドライバ140は、記録データ等に応じて記録ヘッド1の吐出ヒータ25を駆動するドライバである。ヘッドドライバ140は、記録データを吐出ヒータ25の位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子の他、ドット形成位置合わせのために駆動タイミング(吐出タイミング)を適切に設定するタイミング設定部等を有する。
【0068】
プリントヘッド1には、サブヒータ142が設けられている。サブヒータ142はインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、吐出ヒータ25と同時に記録ヘッド基板上に形成された形態及び/または記録ヘッド本体ないしはヘッドカートリッジに取り付けられる形態とすることができる。
【0069】
モータ・ドライバ150は主走査モータ152を駆動するドライバであり、副走査モータ162はプリント媒体8を搬送(副走査)するために用いられるモータであり、モータ・ドライバ160はそのドライバである。
【0070】
(使用ノズル設定シーケンス)
この第1の実施例では、前述の通常の記録データ転送モード(形態)とオフセット転送モード(形態)とに応じて記録における使用ノズルの位置を設定して使用する。
【0071】
図8は本実施例における記録ヘッドのノズル設定シーケンスの一例を示すフローチャートである。まず、STEP−1において記録するデータを読み込む。次に、STEP−2において記録データに付随しているヘッダ情報等から記録するべき記録データの転送モードの情報を入手する。次に、STEP−3において転送モードに応じた判別を行い、通常の記録データ転送形態であればSTEP−4で通常の記録データ転送モード用のノズル設定を行い、オフセット転送モードであればSTEP−5でオフセット転送モード用のノズル設定を行う。
このようにして、記録する記録データの転送モード情報に応じて、通常の記録データ転送モードとオフセット転送モードとにおいて、それぞれ独立にノズル設定することができる。通常、記録データの先頭部にヘッダ情報等が付随しているので、記録するジョブ毎、もしくは頁毎に、通常の記録データの転送モードとオフセット転送モードとで、使用ノズルを切り換えて使用することができる。
【0072】
ところで、上記実施例では1パス双方向記録に関して説明しているが、マルチパス記録においても同様に、通常の記録データ転送モードとオフセット転送モードに応じて、使用ノズルの位置を切り換えるようにすることもできる。この場合の制御シーケンスとしては、図8に示したシーケンスと同等であり、上記と同等の効果を期待できる。
【0073】
[第2の実施例]
次に、本発明の第2の実施例を説明する。
この第2の実施形態は、図9に示すように、1パス双方向記録用とマルチパス記録とそれぞれ独立に使用するノズル位置を切り換えることによって設定するものとなっている。
【0074】
図9において、まず、STEP−1において、記録するデータの読み込みを行う。次に、STEP−2において、記録データに付随しているヘッダ情報等から記録するべき記録データの転送モードの情報を入手する。次に、STEP−3において、1パス記録モードかマルチパス記録モードかの判別を行い、1パス記録モードであればSTEP−4でさらに記録データの転送モードに応じた判別を行う。ここで、通常の記録データ転送モードであると判断されればSTEP−5で通常の記録データ転送モードのノズル設定を行い、オフセット転送モードであると判断されればSTEP−6でオフセット転送モード用の使用ノズル位置を設定する。
【0075】
一方、STEP−3において、マルチパス記録モードであると判断されればSTEP−7でさらに記録データの転送モードに応じた判別を行い、通常の記録データ転送モードであると判断されればSTEP−8で、マルチパス記録での通常の記録データ転送モード用のノズル設定を行い、また、オフセット転送モードであると判断されればSTEP−9でマルチパス記録でのオフセット転送モード用のノズル設定を行う。
【0076】
このようにして、記録する記録データの転送モード情報に応じて、つまり、1パス記録もしくはマルチパス記録において、通常の記録データ転送とオフセット転送モードとをそれぞれ独立にノズル位置設定することができる。通常、記録データの先頭部にヘッダ情報等は付随しているので、記録するジョブ毎、もしくはページ毎に、通常の記録データ転送とオフセット転送モードとで、使用ノズル位置を切り換えて使用することができる。このように、1パス双方向同様に、通常の記録データの転送モードで記録するマルチパス記録とオフセット転送モードで記録するマルチパス記録とを、記録ヘッドの使用ノズルを選択的に設定することによって実行することがきる。
【0077】
以上のように、本実施例によれば、設定された記録データの転送モードに最適な使用ノズルの位置を使用して記録を行うことができる。つまり、通常の記録データ転送モードでは、例えばメモリ量などで可能な範囲内で最も記録に適したノズルを指定して記録を行うことができ、また、オフセット転送モードでは、色ムラ等の画像被害が発生しないような高画質記録に適したノズル位置を選択的に設定して記録を行うことができ、1つの記録装置において、通常の記録データ転送とオフセット転送モードとを両立することができる。
【0078】
(その他)
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【0079】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4723129号明細書、同第4740796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。
【0080】
この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて、書く沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印可することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第4463359号明細書、同第4345262号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが出来る。
【0081】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に記載されているような吐出口、液路電気熱変換体の組合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59―123670号公報や熱エネルギの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭59―138461号公報に基づいた構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことが出来るようになるからである。
【0082】
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応して長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0083】
加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【0084】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定出来るので、好ましいものである。これらを具体的にあげれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体或いはこれとは別の加熱素子或いはこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出手段をあげることができる。
【0085】
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応して1個のみが設けられたもののほか、記録色や濃度を異にする複数のインクに対応して複数個設けられるものであっても良い。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては記録ヘッドを一体的に構成するか複数個によるかのいずれでも良いが、異なる色の複数カラー、または、混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明はきわめて有効である。
【0086】
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以上で固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよい。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与によってはじめて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合のインクは、特開昭54―56847号公報あるいは特開昭60―71260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対してもっとも有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
さらに加えて、本発明インクジェット方式の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ホストコンピュータなどのデータ供給源から転送されて来た記録データの転送モードに応じて記録ヘッドのノズル位置を設定するようになっているため、所望の記録動作を確実に実行することができる。例えば、記録データがデータ供給源から通常の記録データ転送モードで転送されて来た場合には、可能な範囲内で高速記録もしくは高画質記録に適したノズル位置を設定して記録を行うことが可能となり、またオフセット転送モードで転送されて来た場合には、色ムラ等の画像被害が発生しない高画質記録に適したノズル位置を選択的に設定して記録を行うことが可能となる。これにより、記録データの転送形態に応じた高速記録と高画質記録との両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態において、縦並びヘッドと、そのプリントバッファエリアを説明するための説明図である。
【図2】本発明の一実施形態において、通常転送モード時に使用する縦並びヘッドと、そのプリントバッファエリアの一例を説明するための説明図である。
【図3】本発明の一実施形態における横並びヘッドと、そのプリントバッファエリアの一例を説明する説明図である。
【図4】図1に示す記録ヘッドで1パス双方向記録を行う場合を示す説明図である。
【図5】本発明の第1の実施例に係わるインクジェット記録装置の概略構成を一部破断で示す斜視図である。
【図6】図1に示した記録ヘッドのインク吐出部の主要部構造を模式的斜視図である。
【図7】本発明の第1の実施例に係るインクジェット記録装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第1の実施例における記録ヘッドの使用ノズル設定シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第2の実施例における記録ヘッドの使用ノズル設定シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1、1A、1B、1C、1D ヘッドカートリッジ
2 キャリッジ
3 ガイドシャフト
4 主走査モータ
5 モータプーリ
6 従動プーリ
7 タイミングベルト
8 記録媒体
9,10,11,12 搬送ローラ
13 記録ヘッド部
21 吐出口面
22 吐出口
23 共通液室
24 液路
25 電気熱変換体
100 コントローラ
101 CPU
103 ROM
105 RAM
110 ホストコンピュータ装置
112 I/F
120 操作部
122 電源スイッチ
124 プリントスイッチ
126 回復スイッチ
140 ヘッドドライバ
142 サブヒータ
150、160 モータドライバ
123,162 モータ

Claims (5)

  1. インク吐出用の複数のノズルを所定方向に沿って複数配列した第1のノズル群と、前記第1のノズル群よりも前記所定方向における幅が小さく、前記第1のノズル群による記録領域の一部を記録可能なように複数のノズルを配列した第2のノズル群とを有する記録手段を用い、前記記録手段を前記所定方向とは異なる方向に沿って走査しながら、所定の記録データ供給源から転送されてきた記録データに基づいて前記第1のノズル群と前記第2のノズル群で異なる種類のインクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、
    所定の記録データ供給源から転送される記録データの転送モードが、記録媒体上の同一の記録領域における記録データを前記第1のノズル群と前記第2のノズル群に提供する第1の転送モードであるか、前記第1のノズル群と前記第2のノズル群とで記録媒体上の異なる記録領域を記録するための記録データを転送する第2の転送モードであるか、を判別する判別手段と、
    前記判別手段による判別結果に基づいて、前記第 1 のノズル群に配列される複数のノズルの中の、前記記録手段の1回の走査中において記録に使用するノズルを設定する記録ヘッド制御手段と、
    を有し、
    前記記録ヘッド制御手段は、前記第1の転送モードであると判別されたとき、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群と1回の走査中の記録位置が対応するノズルを使用するよう設定し、前記第2の転送モードであると判別されたときは、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群に対して前記所定方向において異なる位置のノズルを使用するよう設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記記録ヘッド制御手段は、前記記録データ転送形態と複数種の記録方式とに基づき、前記記録ヘッドの複数のノズルの中の記録に使用するノズル位置を設定することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記複数種の記録方式は、同一の記録領域に対し同一のノズル群を1回走査させることによって記録画像を形成する1パス記録方式と、同一の記録領域に対し異なる複数のノズル群を複数回走査させることによって記録画像を形成するマルチパス方式であることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記第1のノズル群は、ブラックのインクを吐出するためのノズル群であり、前記第2のノズル群は、ブラック以外のカラーインクを吐出するためのノズル群であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  5. インク吐出用の複数のノズルを所定方向に沿って複数配列した第1のノズル群と、前記第1のノズル群よりも前記所定方向における幅が小さく、前記第1のノズル群による記録領域の一部を記録可能なように複数のノズルを配列した第2のノズル群とを有する記録手段を用い、前記記録手段を前記所定方向とは異なる方向に沿って走査しながら、所定の記録データ供給源から転送されてきた記録データに基づいて前記第1のノズル群と前記第2のノズル群で異なる種類のインクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法において、
    所定の記録データ供給源から転送される記録データの転送モードが、記録媒体上の同一の記録領域における記録データを前記第1のノズル群と前記第2のノズル群に提供する第1の転送モードであるか、前記第1のノズル群と前記第2のノズル群とで記録媒体上の異なる記録領域を記録するための記録データを転送する第2の転送モードであるか、を判別する判別ステップと、
    前記判別ステップにおける判別の結果に基づいて、前記第 1 のノズル群に配列される複数のノズルの中の、前記記録手段の1回の走査中において記録に使用するノズルを設定するノズル設定ステップと、を備え、
    前記ノズル設定ステップは、前記第1の転送モードであると判別されたとき、前記第1のノズル群のうち前記第2のノズル群と1回の走査中の記録位置が対応するノズルを使用するよう設定し、前記第2の転送モードであると判別されたときは、前記第1のノズル群 のうち前記第2のノズル群に対して前記所定方向において異なる位置のノズルを使用するよう設定し、
    前記第1のノズル群の設定されたノズルと、前記第2のノズル群とを用いて、記録データに従って画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
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