JP3838439B2

JP3838439B2 - インクジェット記録装置及び記録方法

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Publication number: JP3838439B2
Application number: JP2004265577A
Authority: JP
Inventors: 雅章紺野
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP2005111982A

Description

本発明はインクジェット記録装置及び記録方法に係り、特に複数の記録素子が一方向に配列されたラインヘッドを用いたインクジェット記録装置の制御技術に関する。

近年、デジタルスチルカメラにより撮影された画像などを印刷記録する記録装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンター）が普及している。インクジェット記録装置は比較的安価であり、取り扱いが簡単なだけでなく、良好な画質の画像が得られるという利点がある。インクジェット記録装置はヘッドに複数の記録素子を備え、この記録素子からインクの液滴を記録媒体に吐出しながら記録ヘッドを走査し、記録紙上に画像を１ライン分記録すると記録媒体を１ライン分搬送し、この工程を繰り返すことにより記録紙上に画像を形成するものである。

インクジェットプリンターには、単尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うものや、記録媒体の１辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いるものがある。ラインヘッドを用いたものでは、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行うことができる。ラインヘッドを用いたプリンターでは短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となり、また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になる。また、記録媒体だけが移動するのでシリアルヘッドを用いたプリンターに比べて記録速度の高速化が実現できる。

特許文献１に開示された記録装置及び制御方法では、同一ラインを描画するためのノズル列を複数組備え、これらを選択しながらインクを記録紙に打滴するものである。

また、特許文献２に開示されたインクジェットプリンターは、ラインヘッドに備えられたノズル列を振動させる手段を備え、ノズル列をノズル配列方向に微振動させてスジむらの視認を緩和させている。またヘッドをノズル列配列方向に移動させながらインクの吐出させる態様や、記録紙をノズル配列方向に移動させながらインクを吐出される態様を開示している。

特許文献３に開示されたインクジェット印刷装置の印刷方法では、吐出されるドットサイズを一定周期で大きくしてよりスジムラの視認を緩和している。
特開平１０−１５７１３５号公報特開平１０−２３５８５４号公報特開２０００−３２６４９７号公報

しかしながら、描画全幅を包含するノズル列を固定で有し、記録媒体をノズル列に対して直交する方向に搬送し画像記録を行うインクジェット記録装置では、搬送方向に平行なライン描画は単一ノズルで行われることになるため、各ノズルの吐出方向等のばらつきによりドット位置がばらつくと、搬送方向のスジムラとして視認されやすくなる。

特許文献１に開示された記録装置及び制御方法では、ノズル列を複数備えるために、ノズル数が倍数的に増加し、コストやメンテナンス負荷が極度に増大する。

また、特許文献２に開示されたインクジェットプリンターは、ノズル列を微振動させる精密な機構が必要となり高コストになるとともに微振動による画像劣化が懸念される。

特許文献３に開示されたインクジェット印刷装置の印刷方法では、画像処理に複雑な制御を持ち込む必要があるとともに出力画像の粒状性が悪化するという悪影響もある。

本発明はこのような事情を鑑みてなされたもので、フルライン型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置においてスジムラなどの画像劣化の視認性を緩和できるインクジェット記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係るインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を正方格子、千鳥格子或いは六方格子の何れかに決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列なるように、各ノズルの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、フルライン型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、記録媒体上に形成されるドット密度に応じて打滴点の基本配列を正方格子、千鳥格子或いは六方格子の何れかに決めるように構成したので、入力されたデータに応じて打滴点の基本配列を切り換えることができ、ノズルからインクを吐出する際に吐出方向がばらつくことによりドット位置がばらついたときに起こるスジムラの視認性を緩和することができる。ドット密度は該インクジェット記録装置の印字モードに応じて決められてもよいし、入力されたデータに応じて決められてもよい。

基本配列とは、理論的に求められる本来の打滴点（画像データ上のドット位置）が構成する配列を示している。実際のドット位置は記録される画像に応じて決められドットが形成されない打滴点もあり得、また、実際のドット位置は本来の打滴点に誤差を考慮した領域に存在し得る。

記録媒体にはノズルからインク滴を吐出され、その表面上にインク滴により文字、画像などを形成し得る被印字媒体であり、連続用紙、カット紙等の紙、樹脂シート、金属シート（金属板）、布などがある。また、前述した材質の他にも様々な媒体を含む。

ノズルの配列方向は、記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）でもよいし、主走査方向とある角度をなす方向でもよい。

前記目的を達成するために請求項２記載の発明に係るインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列なるように、各ノズルの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、を備え、前記打滴制御手段は、前記副走査方向と直交する主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、同一ノズルの打滴点を前記副走査方向に並ぶように投影された投影打滴間隔をＬ、ドットの直径をＤとし、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を千鳥格子配列で打滴すると仮定し、次式Ｄ²＞Ｎ²＋（Ｌ／２）² を満たす場合は、そのまま基本配列を千鳥格子配列で打滴し、次式Ｎ≧｛Ｄ²−（Ｌ／２）²｝^1/2を満たす場合は、基本配列を正方格子配列で打滴するように、各ノズルの打滴タイミングを制御することを特徴としている。

請求項２に係る発明によれば、ドット密度が高い高画質印字ではドットの基本配列に千鳥格子配列を適用して、スジムラの視認性を緩和することができる。更に、ドット密度が低い低画質印字ではスジムラの視認緩和ができないので、ドットの基本配列に正方格子を適用して、打滴制御の制御負担を少なくする。主走査方向に並ぶように投影された隣接ドットを打滴する隣接するノズルの吐出タイミングをずらす打滴制御を行って千鳥配列を実現することができる。吐出タイミングをずらす打滴制御には様々な態様があり、例えば、ノズルの吐出タイミングを半位相ずらすように制御する態様がある。もちろん、他の態様を適用してもよい。請求項３記載の発明は請求項２記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記打滴制御手段は、次式Ｄ ² ＞（２×Ｎ） ² ／（３ ^１／２）を満たす場合は、基本配列が六方格子配列となるように、各ノズルの打滴タイミングを制御することを特徴としている。請求項３に係る発明によれば、打滴点を六方格子配列とすると、千鳥格子配列よりさらにスジムラの視認性緩和効果を高めることができる。六方格子配列には、主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、副走査方向に並ぶように投影されたドット列（打滴点）のトッド間隔をＬとしたときにＬ＝（２×Ｎ）／３ ^１／２を満足するような配列が少なくとも含まれている。

また、前記主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、同一ノズルの打滴点を前記副走査方向に並ぶように投影した投影打滴間隔をＬ、ドットの直径をＤとするとき、次式Ｄ²＞Ｎ²＋（Ｌ／２）²を満たすように前記ドットの直径Ｄ及び前記ノズルの打滴タイミング、前記搬送手段の搬送速度のうち少なくとも何れか１つを制御する態様も好ましい。

かかる態様によれば、吐出方向のバラツキによる印字品質劣化のうち、特に副走査方向のスジムラに対して視認性を緩和する効果を発揮する。

同一ノズルによって打滴される打滴点の副走査方向の打滴間隔をＬとし、主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル列の隣接するノズル間において、当該ノズル間の吐出タイミングを略半位相ずらす制御を行うと、副走査方向に並ぶように投影された打滴点の投影打滴間隔は略Ｌ／２となる。

投影打滴間隔Ｌを可変させるには、各ノズルの打滴タイミングを制御してもよいし、搬送手段の搬送速度を制御してもよい。また、打滴タイミングと搬送速度とを両方制御してもよい。

請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前前記ノズルから打滴されるインクの種類を検出するインク種類検出手段と、前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種類検出手段と、を備え、前記打滴制御手段は、前記インク種類検出手段から得られるインク種類情報及び前記記録媒体種類検出手段から得られる記録媒体種類情報のうち少なくとも何れか一方に基づいて当該ノズルから打滴されるインク滴の打滴量を判定し、ドットの直径を制御することを特徴としている。

かかる態様によれば、インクの種類及び記録媒体の種類に基づいて打滴量が制御されるので、インクの種類及び記録媒体に応じた打滴量のインクが吐出され、好ましいドットが形成される。

六方格子配列には、主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、副走査方向に並ぶように投影されたドット列（打滴点）のドット間隔をＬとしたときに、Ｌ＝（２×Ｎ）／３^1/2を満足するような配列が少なくとも含まれている。

また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項５記載の発明に係る記録方法は、インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置の記録方法であって、前記ノズル列のうち隣接するノズルから異なる打滴タイミングでインク滴を吐出させるとともに、前記ノズルから吐出させるインク滴によって前記記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を正方格子、千鳥格子或いは六方格子の何れかに決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列になるように、各ノズルの打滴タイミングを制御し、前記搬送手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを副走査方向に相対的に移動させながら前記記録媒体上に前記ノズルからインク滴を吐出させ、前記記録媒体上に画像を記録することを特徴としている。

ドットの打滴点の基本配列に六方格子配列を適用する態様も考えられる。また、ドット密度に応じてドットの基本配列を切り換える構成としてもよい。

本発明によれば、フルライン型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、ノズルから吐出されるインク滴により記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて正方格子、千鳥格子或いは六方格子の何れかに決定するに構成したので、入力されたデータに応じて打滴点の基本配列を切り換えることができ、ノズルからインクを吐出する際に吐出方向がばらつくことによりドット位置がばらついたときに起こるスジムラの視認性を緩和することができる。記録媒体上に形成されるドットを千鳥格子に配置させるとともに、最隣接のドットが重なるように打滴タイミングを制御する態様も好ましい。かかる態様によれば、インク滴の吐出方向がばらつき、ドット形成位置がずれた場合にもスジムラの視認性を緩和することができる。ドット配列を、千鳥格子状配列に代わり六方格子状配列とすることで、さらにスジムラの視認性緩和効果を高めることができる。また、請求項６記載の発明に係る記録方法は、インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置の記録方法であって、前記ノズル列のうち隣接するノズルから異なる打滴タイミングでインク滴を吐出させるとともに、前記副走査方向と直交する主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、同一ノズルの打滴点を前記副走査方向に並ぶように投影された投影打滴間隔をＬ、ドットの直径をＤとし、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を千鳥格子配列で打滴すると仮定し、次式Ｄ ² ＞Ｎ ² ＋（Ｌ／２） ² を満たす場合は、そのまま基本配列を千鳥格子配列で打滴し、次式Ｎ≧｛Ｄ ² −（Ｌ／２） ² ｝ ^1/2 を満たす場合は、基本配列を正方格子配列で打滴するように、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列なるように、各ノズルの打滴タイミングを制御することを特徴としている。

また、ドットの基本配列に、ドット密度が密である高画質記録では千鳥格子配列或いは六方格子配列を適用し、ドット密度が疎である低画質記録では正方格子配列を適用するように構成すると、高画質記録時にはスジムラの視認性が緩和でき、スジムラの視認性緩和効果があまり期待できない低画質記録では、制御負担を軽減することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るインクジェット記録装置及び記録方法の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の構成を示すブロック図である。

インクジェット記録装置１０は、記録紙１４に液滴を吐出して画像等のデータを記録するプリンターであって、記録紙１４を供給する供紙部１２、記録紙１４のカールを除去するデカール部１６、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッドからインク滴を吐出させ記録紙１４上に画像等のデータを記録する印字部５０、印字部５０のノズル面（インク吐出面）に対向して設けられ、記録紙１４の平面性を保持しながら記録紙１４を搬送する吸着ベルト搬送部２０、印字部５０による印字結果を読み取る印字検出部２２、印字された記録紙１４に後処理を施す後乾燥部２４及び印字された記録紙１４を外部に排出する排出部２６を備えている。

図１には供紙部１２の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、複数の用紙を利用可能な構成にした場合には、紙幅や紙質の異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットを備えてもよい。

複数の記録紙を利用可能な構成では、記録紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録紙１４の種類を自動的に判別し、記録紙１４の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

ロール紙を使用する装置構成では、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）３４が設けられており、カッター３４によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター３４は、少なくとも記録紙１４の搬送路幅以上の長さを有する固定刃３４Ｂと固定刃３４Ｂに沿って移動する丸刃３４Ａとから構成されており、印刷裏面側に固定刃３４Ｂが設けられ、搬送路を挟んで印刷面側に丸刃３４Ａが設けられている。カット紙を使用する場合にはカッター３４は不要である。

供紙部１２から送り出された記録紙１４は、マガジンに巻き付けられていることにより巻きくせが残りカールする。このカールを除去するために、デカール処理部１６においてマガジンの巻きくせ方向と逆方向に加熱ドラム３０で熱を与える。このとき、多少印刷面外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１４は吸着ベルト搬送部２０に送られる。吸着ベルト搬送部２０は、ローラー３６、３８間に無端状のベルト４０が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部５０及び印字検出部２２に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト４０は記録紙１４の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。ローラー３６、３８に掛けられた搬送ベルト４０の内側の印字部５０のノズル面及び印字検出部２２のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー４２が設けられており、この吸着チャンバー４２をファン４４で吸引して負圧にすることによって搬送ベルト４０上の記録紙１４が吸着保持される。

ベルト４０が巻かれているローラー３６、３８の少なくとも一方にモータ（不図示、図６中符号２１４として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト４０は図１の時計回り方向に駆動され、ベルト４０上に保持された記録紙１４は図１の左から右へと搬送される。

縁なしプリント等を印字するとベルト４０にもインクが付着するので、ベルト４０の所定の位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部４６が設けられている。ベルト清掃部４６の構成について詳細には図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、給水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式ではベルト線速度とローラー線速度とを変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２０に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印刷領域をローラー・ニップ搬送すると、印刷直後に記録紙１４の印刷面にローラーが接触し、画像がにじみ易いという問題があり、記録紙１４の印刷領域では印刷面をローラーに接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２０により形成される搬送路上において印字部５０の手前側（上流側）には加熱ファン４９が設けられている。加熱ファン４９は、印字前の記録紙１４に加熱空気を吹き付け、記録紙１４を加熱する。印字直前に記録紙１４を加熱しておくことにより、インクが記録紙１４に着弾後乾き易くなる。

印字部５０は、最大紙幅に対応する長さを有する印字ヘッド（ラインヘッド）５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙを記録紙１４の搬送方向（副走査方向）と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルラインヘッドとなっている。

詳細な構造は後述するが、各印字ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１４の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出孔（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。記録紙１４の搬送方向（紙送り方向）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙが配置されている。記録紙１４を搬送しつつ各印字ヘッドからそれぞれの色インクを吐出することにより記録紙１４上にカラー画像を形成し得る。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わ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、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンダなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部５２は、各印字ヘッド５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部５２は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２２は、ノズルの目詰まりなどの吐出不良をチェックするための手段であり、打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含んでいる。本実施形態の印字検出部５４は少なくとも各印字ヘッドによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサが用いられている。

印字検出部２２の後段には後乾燥部２４が設けられている。後乾燥部２４は、印字された印字面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字のインクが乾くまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

加熱・加圧部６０は画像表面の光沢度を制御するために、印字面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー６２、６４で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター３４と同様であり、固定刃４８Ｂと丸刃４８Ａとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソーターが設けられる。なお、符号２６Ｂはテスト印字排出部である。

次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図２(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図２(b) はその一部の拡大図である。また、図２(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図３はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図２(a) 中の３−３線に沿う断面図）である。記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図２(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル１００と、各ノズル１００に対応する圧力室１０２等からなる複数のインク室ユニット１０４を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図２(a) ，(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル１００が印字媒体送り方向（紙送り方向）と略直交する方向に印字媒体（記録紙１４）の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。

また、図２(c) に示すように、短尺の２次元に配列されたヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

各ノズル１００に対応して設けられている圧力室１０２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル１００と供給口１１０が設けられている。図４に示したように、各圧力室１０２は供給口１１０を介して共通流路１１２と連通されている。

圧力室１０２の天面を構成している加圧板１１４には個別電極１１６を備えたアクチュエータ１１８が接合されており、個別電極１１６に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１１８が変形してインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路１１２から供給口１１０を通って新しいインクが圧力室１０２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット１０４を図４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とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１０４を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

即ち、主走査方向については、各ノズル１００が一定のピッチＰ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。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル１００が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。

なお、用紙（記録紙１４）の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるラインまたは複数のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図４に示すようなマトリクス状に配置されたノズルを駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル１００-11 、１００-12 、１００-13 、１００-14 、１００-15 、１００-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１００-21 、…、１００-26 を１つのブロック、ノズル１００-31 、…、１００-36 を１つのブロック、…として）記録紙１４の搬送速度に応じてノズル１００-11 、１００-12 、…、１００-16 を順次駆動することで記録紙１４の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるラインまたは複数のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１１８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒーターなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図５はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。

インク供給タンク１５０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部５２に設置される。インク供給タンク１５０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図５のインク供給タンク１５０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部５２と等価のものである。

図５に示したように、インク供給タンク１５０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルター１５２が設けられている。フィルター・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図５には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル１００の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ１５６と、ノズル１００面の清掃
段としてのクリーニングブレード１６２とが設けられている。

これらキャップ１５６及びクリーニングブレード１６２を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ１５６は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ１５６を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面（インク吐出面）をキャップ１５６で覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル１００の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ１１８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（アクチュエータ１１８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ１１８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ１５６（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き）が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室１０２内）に気泡が混入した場合、アクチュエータ１１８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ１５６を当て、吸引ポンプ１６４で圧力室１０２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク１６６へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室１０２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード１６２は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード１６２をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル１００内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。

次に、インクジェット記録装置１０の制御について説明する。

図６はインクジェット記録装置１０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１０のシステム制御部２００は、ホストコンピュータ２０２から送られてくるデータを取得する通信インターフェイス２０４、該画像データに基づいて各部を統括制御するシステムコントローラ２０６、印字ヘッドの制御を行うプリント制御部２０８及び画像メモリ２１０、画像バッファメモリ２１２などから構成されている。

ホストコンピュータ２０２から送出された画像データは通信インターフェイス２０４を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ２１０に記憶される。取り込まれた画像データは展開され、吸着ベルト搬送部２０のモータ２１４やヒーター２１６を制御する搬送系制御信号が生成される。搬送系制御信号はシステムコントローラ２０６からモータドライバ２１８及びヒータードライバ２２０へ加えられる。

プリント制御部２０８では、画像メモリ２１０から送られた画像データを印字ヘッド５０へ出力するための各種加工、補正などの処理が行われる。プリント制御部２０８で必要な処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ２２２を介して印字ヘッド５０のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。また、必要に応じて印字検出部２２から得られる情報に基づいて、印字ヘッド５０に対する各種補正を行うこともある。プリント制御部２０８には画像データ処理時に画像データやパラメータなどを一時的に格納する画像バッファメモリ２１２が備えられている。

通信インターフェイス２０４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イスやセントロニクスなどのパラレルインターフェイスを適用することができる。

システムコントローラ２０６はＣＰＵ（演算部）と画像処理用ＩＣ（ＤＳＰ）、メモリコントローラから構成してもよいし、これらの機能をワンチップ化したＩＣ（プロセッサ）で構成してもよい。

画像メモリ２１０にはＲＡＭが適用されるが、半導体素子だけでなくハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。

画像バッファメモリ２１２はプリント制御部２０８に付随して設けられている態様を例示したが、画像メモリ２１０と兼用することも可能である。また、プリント制御部２０８に用いられるプロセッサに内蔵されているメモリを用いてもよい。

ヘッドドライバ２２２はプリント制御部２０８から画像データに基づいて各色ヘッドのアクチュエータ（図３の符号１１８）を駆動する。ヘッドドライバ２２２にはヘッド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。

印字検出部２２はプリントされた画像を読み取り、所定の信号処理を行った後、各ノズルの吐出の有無や打滴ばらつきなどの印刷状況を検出してプリント制御部２０８に送出する。

上述した最大紙幅に対応する長さを有する印字ヘッド５０を備えたインクジェット記録装置１０では、副走査方向に平行なライン描画は同一のノズルで行われることになり、インク滴の吐出方向のばらつきによりドット位置がばらつくと副走査方向のスジムラとして視認され易くなる。インク滴の吐出方向のばらつきはノズル面の汚れなどが原因となって発生する。

また、本インクジェット記録装置１０は、使用されるインクの情報を検出するインク情報検出部２４０（インク種類検出手段）と、記録紙１４の種類 (メディア種）を検出するメディア種検出部２４２（記録媒体種類検出手段）と、を備えている。

インク情報検出部２４０は、インクカートリッジに取り付けられたバーコード或いは無線タグなどの情報記録体に記録されているインク情報（ＩＤ情報）を読み取り、該インク情報をシステムコントローラ２０６に送出する。

また、メディア種検出部２４２は、マガジンに取り付けられた記録紙１４の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体から、メディア種情報（ＩＤ情報）を読み取り、システムコントローラ２０６に送出する。

システムコントローラ２０６では、インク情報検出部２４０及びメディア種検出部２４２から送られるインク情報、メディア種情報に基づいてプリント制御部２０８を制御し、インク及び記録紙１４の種類に応じて適切なインク吐出を実現するように、インクの打滴タイミング（記録紙１４の搬送速度）、インクの打滴量などを制御するインク吐出制御が行われる。

なお、インク情報検出部２４０には、インク情報をオペレータが不図示の入力手段によって入力する（メニュー画面から使用するインクを指定する）態様を適用してもよいし、記録紙１４に打滴されたインクをＣＣＤなどのセンサによって読み取り、この読取結果からインクの種類を自動的に判断する態様を適用してもよい。

メディア種検出部２４２には、メディア情報をオペレータが不図示の入力手段によって入力する（メニュー画面から使用する記録紙１４を指定する）態様を適用してもよいし、記録紙１４の表面状態や厚さなどから記録紙１４を自動的に判別する態様を適用してもよい。

次に、副走査方向のスジムラの視認性を緩和するインク滴の打滴制御について説明する。

ドットの基本配列を千鳥格子配列や六方格子配列とし、隣り合うドットが重なるように打滴タイミングを制御することで、特に副走査方向に起こり得るスジムラの視認性を緩和することができる。

ドットの基本配列とは理論上のドットの中心点、即ち打滴点の配列を示している。実際には、インク吐出方向のバラツキなどによって、各ドットは理論上形成される位置と誤差分のずれ持って形成される。また、印字されるデータ（画像）によってはドットが形成されない打滴点もあり得る。

本実施形態では、千鳥格子配列とは、あるノズルと該ノズルと主走査方向に隣接するノズルとによる副走査方向に並ぶように投影された打滴点の間隔（距離）が、あるノズルによる副走査方向の打滴間隔Ｌの１／２となるような点を打滴点とする配列を表している。ただし、あるノズルによる副走査方向の打滴間隔Ｌと、あるノズルと隣接するノズルとによる副走査方向に並ぶように投影された打滴間隔との関係はこれに限定されず、打滴制御の都合に合わせて任意に設定可能である。

また、六方格子配列とは、千鳥格子配列のうち、ノズルピッチＮ、あるノズルによる副走査方向の打滴間隔Ｌの関係が次式〔数１〕で表される場合を示す。

［数１］
Ｌ＝（２×Ｎ）／３^1/2
これは、最隣接する３つのドットの打滴点が同じ距離になる関係を示している。

図７は、記録紙１４上の打滴点３００と印字ヘッド５０との関係を示しており、図１に示したインクジェット記録装置１０を記録紙１４の印刷面側（上側）から見た図になっている。

打滴点とは、理論上インク滴が打滴される点を示し、実際にインク滴によるドットが存在する位置は打滴点から誤差分ずれた位置になる。

図２を用いて説明したように、印字ヘッド５０の記録紙１４と対向する面にはインクを吐出するノズル１００が主走査方向に１列に並べられ、このノズル列が副走査方向に複数設けられている。図７では説明の便宜上、印字ヘッド５０はノズル列を１列だけ有するヘッドとして説明する。また、図７には印字ヘッド５０が有するノズルのうち、その一部を示している。なお、図７では、ノズルピッチＮは隣接する２つのノズルの間隔になる。

図７の記録紙１４には各ノズルからインク滴が打滴される打滴点３００が示されている。打滴点３００は記録紙１４上にマトリクス状に存在し、その配列は、列方向には主走査方向と平行であり、行方向には副走査方向と平行である。

符号３００Ａで示した打滴点はノズル１００Ａによる打滴点であり、３００Ｂはそれぞれノズル１００Ｂによる打滴点である。

図７には、各打滴点の主走査方向の配列間隔はノズルピッチＮと同じであり、副走査方向の配列間隔（副走査方向ピッチ）は同一ノズルによる副走査方向の打滴間隔Ｌが示されている。

打滴点３００の副走査方向ピッチＬは、記録紙１４の搬送制御とノズル１００の吐出タイミングとにより決められ、解像度１６００ｄｐｉ×８００ｄｐｉ相当では、Ｎは１５．９μｍ程度、Ｌは３１．８μｍ程度である。

図７にはノズル１００及び打滴点３００のうち一部を示しており、実際にはさらに多数のノズル及び打滴点が存在している。

図８は、打滴点を千鳥格子状とする打滴制御を説明する図である。なお、図８中図７と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

打滴点を千鳥格子状に配列するには、奇数ノズルと偶数ノズルを交互に打滴し、副走査方向には等間隔に打滴するように制御すればよい。言い換えると、隣接するノズルからは異なるタイミングで、位相が概ね半位相ずれるように打滴される。

即ち、第１列目の打滴が実行されると、符号３２０に示した打滴点３００にインク滴によりドットが形成される。第１列目の打滴では、図８の上から奇数番目のノズル（例えば１００Ａ）からインク滴が吐出され、偶数番目のノズル（例えば１００Ｂ）からはインク滴の吐出は行われない。

記録紙１４が搬送方向に移動され、隣接するノズルにより打滴された第１列目の打滴点と第２列目の打滴点との間隔を副走査方向に並ぶように投影された距離がＬ／２になる、第２列目の打滴位置に記録紙１４が到達すると、第２列目の打滴が実行され、図８の符号３２２に示した打滴点にインク滴によりドットが形成される。第２列目の打滴では、上から奇数番目ノズルからはインクの吐出が行われず、偶数番目のノズルからインクの吐出が行われる。

さらに、記録紙１４が搬送され、第３列目の打滴位置に記録紙１４が到達すると、第３列目の打滴が実行され、符号３２４に示した打滴点３００にインク滴によりドットが形成される。第３列目の打滴は第１列目の打滴と同じく、上から奇数列目のノズルからインク滴が吐出され、上から偶数番目のノズルからはインク滴の吐出は行われない。このようにして打滴工程を繰り返すと、打滴点３００の基本配列を千鳥格子状にすることができる。

図１５(a) には、図７に示す正方格子状に配列された打滴点に打滴を行う場合（ドットを正方格子状に配列する場合）のノズル１００Ａの打滴タイミングとノズル１００Ｂの打滴タイミングとの関係を示し、図１５(b) には、図８に示す千鳥格子状に配置された打滴点に打滴を行う場合（ドットを千鳥格子状に配列する場合）のノズル１００Ａの打滴タイミングとノズル１００Ｂの打滴タイミングとの関係を示している。

図１５(a) 中、符号６００、６０２は、それぞれドットを正方格子状に配列させる場合にノズル１００Ａ及びノズル１００Ｂを駆動する駆動信号を示し、図１５(b) 中、符号６１０、６１２は、それぞれドットを千鳥格子状に配列させる場合にノズル１００Ａ及びノズル１００Ｂを駆動する駆動信号を示している。

また、駆動信号６００、６０２、６１０、６１２の立ち上がりエッジ（リーディングエッジ）でノズル１００Ａ、１００Ｂが駆動され、ノズル１００Ａ、１００Ｂからインクが吐出される。

図１５(a) に示すように、正方格子状にドットを配列する場合には、駆動信号６００及び駆動信号６０２は同期しており、ノズル１００Ａ及びノズル１００Ｂは同一タイミングで駆動され、ノズル１００Ａ、１００Ｂからインクの打滴が行われる。

一方、図１５(b) に示すように、ドットを千鳥格子状或いは六方格子状に配列する場合には、駆動信号６１０と駆動信号６１２とは、打滴周期ｔの１／２だけ位相がずれており、ノズル１００Ａとノズル１００Ｂとはｔ／２だけずれたタイミングで駆動され、ノズル１００Ａ、１００Ｂからｔ／２だけずれたタイミングでインクが吐出される。

なお、図１５(a) 、(b) には、打滴タイミングの理解を容易にするために、パルス状（矩形波）の駆動信号を示したが、ノズルを駆動する駆動信号はこれに限定されず、台形形状や三角形形状を有していてもよいし、複数の波形を組み合わせてもよい。

図９乃至図１１に、千鳥格子配列、六方格子配列、正方格子配列されたドット３５０を示す。なお、図９乃至図１１ではドットの直径（ドット径）をＤで表している。

図９は、ドット３５０の基本配置を千鳥格子配列にした場合、図１０は、ドット３５０の基本配置を六方格子配列とした場合、図１１は、ドット３５０の基本配列を正方格子配列とした場合を示している。

副走査方向のスジムラが視認されないようにするためには、少なくとも主走査方向に隣り合うドットが重なるようにドット３５０が形成される必要がある。ドット３５０が千鳥格子配列、六方格子配列である場合に、主走査方向に最隣接するドットが重なるためには、ノズルピッチＮ、ドット径Ｄ及び副走査方向の打滴間隔Ｌとの関係は次式〔数２〕に示すとおりになる。

［数２］
Ｄ²＞Ｎ²＋（Ｌ／２）²
なお、ノズルピッチＮ、ドット径Ｄ及び副走査方向の打滴間隔Ｌとの関係が前記〔数２〕を満たさない場合には、Ｎ≧｛Ｄ²−（Ｌ／２）²｝^1/2を満たすことになる。

〔数２〕が成立すると必然的にノズルピッチＮとドット径Ｄとの関係が、次式〔数３〕に示した条件を満足する。一方、〔数３〕は正方格子状にドット３５０が配列されている場合に、主走査方向に隣接するドットが重なる条件に相当する。

［数３］
Ｎ＜Ｄ
なお、正方格子状にドット３５０が配列されている場合に、主走査方向のスジムラが視認されないためには、少なくとも副走査方向に隣接するドットが重なるようにドット３５０が形成されればよく、これは次式〔数４〕に示した条件を満足すればよい。

［数４］
Ｌ＜Ｄ
正方格子状に配列されたドットでは、主走査方向に打滴位置がずれた場合には、ドット径を大きくすることで隣接するドットを重ねることができるが、ノズル面の汚れ等によりインク滴の吐出方向が変っている場合には、ノズル面の汚れの状態が変化すると、これに合わせてインク滴の吐出方向がさらに変化し、ノズル面の汚れによって打滴位置がばら
いてしまう。

これに対応するにはさらにドット径Ｄを大きくすればよいが、この方式ではインクを無駄に消費してしまうことになり、ドット径Ｄを大きくすることは解像度や階調の向上に反することになる。

ドット３５０の基本配列を千鳥格子配列や六方格子配列にすることで、主走査方向に打滴位置がずれた際にも、副走査方向ピッチＬとドット径Ｄとを〔数２〕に示した関係となるように制御することで副走査方向のスジムラの視認性を緩和することができる。

また、隣接するドット間隔の変動によりドット周囲の白地面積が不均一になることで、スジムラは視認性が高くなる。言い換えると、各ドット列の周囲の白地面積が均一であれば、スジムラなどとして視認されにくくなる。

図１２は、ドット径Ｄが３０μｍ、副走査方向ドットピッチＬが１５μｍの場合における、主走査方向のドット間隔Ｎ’の違いによる、１つの列での白地面積Ｓを示したグラフ４００である。

グラフ４００では、横軸は主走査方向のドット間隔Ｎ’（μｍ）、縦軸は白地面積Ｓ（μｍ²）であり、符号４０２はドット３５０を正方格子配列した場合を示し、符号４０４はドット３５０を千鳥格子配列した場合を示している。

符号４０４に示した千鳥格子配列の場合には、〔数５〕に示した条件となる点Ｐ（Ｎ’＝２６μｍ）において曲線が変曲し、〔数６〕に示した条件を満たす領域（図１２において点Ｐより左側、Ｎ’＜２６μｍ）では主走査方向のドットピッチＮ’の変化に対する白地面積Ｓの変化率は小さい。一方、〔数７〕に示す条件を満たす領域（図１２において点Ｐより右側、Ｎ’≧２６μｍ）では主走査方向のドット間隔Ｎ’の変化に対する白地面積Ｓの変化率が大きいことが分かる。

主走査方向のドット間隔Ｎ’の変化に対して白地面積Ｓの変化が小さいほど、主走査方向の位置誤差から生じるスジムラの認識を緩和できる。言い換えると、図１２の点Ｐ左側である〔数６〕に示す条件を満たす領域では主走査方向のドット間隔Ｎ’が変化しても副走査方向のスジムラとして視認されにくくなる。

［数５］
Ｄ²＝Ｎ’²＋（Ｌ／２）²
［数６］
Ｄ²＞Ｎ’²＋（Ｌ／２）²
［数７］
Ｄ²≦Ｎ’²＋（Ｌ／２）²
次に、図１３及び図１４を用いて、ドット配列の違いによるスジムラの視認性の違いを説明する。図１３及び図１４において、Ｄ＝３０μｍ、Ｎ＝１５．９μｍ、Ｌ＝３１．８μｍ（１６００×８００ｄｐｉ相当）とする。図１３の打滴条件は、〔数６〕に示した、ドットを千鳥格子配列した場合にスジムラの視認を緩和できる条件を満たしている。

図１３はドット３５０を千鳥格子配列した場合であり、図１４はドット３５０を正方格子状配列した場合である。

図１３及び図１４には、隣接する２つのノズルによる打滴点が互いに離れるようにずれている場合、隣接する２つのノズルによる打滴点が互いに近づくようにずれている場合及び、任意の１ノズルによる打滴点がずれている場合のスジムラが示されている。

まず、隣接する２つのノズルによる打滴点が互いに離れるようにずれている場合は、ノズル１００Ｃによる打滴位置が図１３、図１４の上方向に４μｍずれ、ノズル１００Ｄによる打滴位置が図１３、図１４の下方向に４μｍずれており、千鳥格子状配列では、図１３に示したスジムラ５００となり、正方格子状配列では、図１４に示したスジムラ５２０となる。図１３に示したスジムラ５００と図１４に示したスジムラ５２０とを比較するとスジムラ５２０の方が視認され易いことが分かる。

また、隣接する２つのノズルによる打滴点が互いに近づくようにずれている場合には、ノズル１００Ｅによる打滴位置が図１３、図１４の下方向に４μｍずれ、ノズル１００Ｆによる打滴位置が図１３、図１４の上方向に４μｍずれており、千鳥格子配列では、図１３に示したスジムラ５０２、５０４となり、正方格子配列では、図１４に示したスジムラ５２２、５２４となる。図１３に示したスジムラ５０２、５０４と図１４に示したスジムラ５２２、５２４とを比較すると、スジムラ５０２、５０４はわずかに視認される程度であるが、図１４に示したスジムラ５２２、５２４はスジムラとして視認され得るものである。

さらに、任意の１ノズルによる打滴点がずれている場合はノズル１００Ｇによる打滴位置が図１３、図１４に上方向に４μｍずれていると、千鳥格子配列では、図１３に示したスジムラ５０６となり、正方格子配列では、図１４に示したスジムラ５２６になる。図１２に示したスジムラ５０６はスジムラ５０２、５０４と同様にわずかに視認される程度であるが、図１４に示したスジムラ５２６はスジムラ５２２、５２４と同様にスジムラとして視認され得るものである。

図１３と図１４とを比較すると、〔数６〕に示した条件を満たす場合にはドット配列に千鳥格子配列（六方格子配列）を適用することで、主走査方向のドット位置の位置ずれに対して、副走査方向のスジムラの視認性を緩和することができる。

次に、上述した打滴制御のアルゴリズムについて詳説する。

図１６は、上述した打滴制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。

本インクジェット記録装置１０では、図６に示すメディア種検出部２４２から得られるメディア情報によって記録紙１４の種類（メディア種）の判定が行われる（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０に示すメディア種判定において、自動検出、マガジン検出、メニュー指定などの方法によって使用されるメディアの種類が判定されると、判定結果（指定メディア）に対応した判定値（＝Ｍ）を確定する（ステップＳ１２）。

この判定値（＝Ｍ）は、図６に示す画像メモリ等の記録部に記録されているメディア種テーブル（メディア種と判定値とを対応させるデータテーブル）から読み出される。

また、図６に示すインク情報検出部２４０から得られるインク情報によってインク種の判定が行われ（ステップＳ２０）、インク種に対応する判定値（＝Ｉ）を確定する（ステップＳ２２）。

更に、図６に示すプリント制御部２０８では、ホストコンピュータ２０２より取得した画像データからドットデータ（ドット配置及びドット径を含むデータ）が生成される。該ドットデータから打滴量が判定され（ステップＳ３０）、打滴量に対応した判定値（＝Ｖ）を確定する（ステップＳ３２）。

このようにして確定した各判定値Ｍ、Ｉ、Ｖから各ドットのドット径Ｄが判定される。即ち、ドット径Ｄは、次式〔数８〕によって算出される（ステップＳ４０）。

〔数８〕
Ｄ＝α×Ｍ×Ｉ×Ｖ（但し、αは所定の定数）
また、図６に示したプリント制御部２０８において、画像データからドットデータが生成されると、プリント制御部情報から打滴タイミング判定（ステップＳ５０）が行われ、打滴タイミングに対応した判定値（＝ｔ）を確定する（ステップＳ５２）。

また、モータ・ドライバ情報から搬送速度判定が行われ（ステップＳ６０）、搬送速度に対応した判定値（＝ｖ）を確定する。

このようにして求められた打滴タイミングに対応した判定値ｔ、搬送速度に対応した判定値ｖから、図７〜図１１に示す打滴間隔Ｌが判定される（ステップＳ７０）。打滴間隔Ｌは、次式〔数９〕によって算出される。

〔数９〕
Ｌ＝ｖ×ｔ
このようにして求められたドット径Ｄ及び打滴間隔Ｌが、前記〔数８〕及び〔数９〕を満たすか否かが判断され（ステップＳ８０）、ドット径Ｄ及び打滴間隔Ｌが前記〔数８〕及び〔数９〕を満たさない場合には（ＮＯ判定）、打滴量ＶがＶ1 に変更され（ステップＳ８２）、ステップＳ４０に進む。

一方、ドット径Ｄ及び打滴間隔Ｌが前記〔数８〕及び〔数９〕を満たす場合には（ＹＥＳ判定）、図８、９に示す千鳥格子状にドットが配置されるように打滴が行われる（ステップＳ８４）。

また、図１７及び図１８には、図１６に示した制御アルゴリズムの変形例を示す。

図１７に示す態様では、図１６のステップＳ８２に代わり、ステップＳ８０においてドット径Ｄ及び打滴間隔Ｌが前記〔数８〕及び〔数９〕を満たさない場合（ＮＯ判定）に、打滴タイミングｔをｔ1 に変更するか、或いは、搬送速度ｖをｖ1 に変更するか、少なくとも何れか一方の変更が行われる（ステップＳ１００）。

図１８に示す態様では、図１６のステップＳ８２に代わり、ステップＳ８０においてドット径Ｄ及び打滴間隔Ｌが前記〔数８〕及び〔数９〕を満たさない場合（ＮＯ判定）には、正方格子状にドットを配列させるように打滴タイミングが変更され、打滴が行われる（ステップＳ１２０）。

本実施形態では、主走査方向に配列されたノズル列を１列有するヘッドとして説明したが、複数のノズル列が副走査方向に配列されている場合には、各ノズル列において上述した打滴制御を行えばよい。また、選択的にいくつかのノズル列が上述した打滴制御を行うように構成してもよい。

また、本実施形態では印字ヘッドを１つ備えた態様を例示したが、本発明は印字ヘッドを複数備えた態様にも適用する場合には、各印字ヘッドがそれぞれ上述した打滴制御を行うよう構成すればよい。淡色系インクを備えた６色ヘッドでは、淡色径インク以外のヘッドに上述した打滴制御を適用する態様なども可能である。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０は、ドット径、ノズル隣接密度、ドット打滴周波数の組み合わせにおいて、隣接ノズルの打滴タイミングを概ね半波長ずらすことにより、打滴点の基本配列を千鳥格子配列或いは六方格子配列にすると、低コスト、低システム負荷でスジムラの視認を緩和することができる。

スジムラは、隣接するドット間隔の変動により、隣接する白地面積が不均一になることで視認性が高くなる。白地面積が各個所とも均一であれば、ムラとして視認されない。

ここで、本実施形態の応用例を説明する。

インクジェット記録装置１０において、高画質出力時（例えば、打滴点の基本配列を千鳥格子配列又は六方格子配列で打滴すると仮定して、〔数６〕を満足する領域）には打滴点の基本配列を千鳥格子配列又は六方格子状配列とし、低画質出力時（例えば、打滴点の基本配列を千鳥格子配列又は六方格子配列で打滴すると仮定して、〔数７〕を満足する領域）には打滴点の基本配列を正方格子配列となるように、各ノズルの打滴タイミングを制御するように構成する。

図１２で示すように、変曲点Ｐより右側であり両グラフ曲線が合流する点Ｑの左側までの領域では、主走査方向のドット間隔Ｎ’の変化に対する白地面積の変化量は、千鳥格子配列の方が正方格子配列より大きくなるので、千鳥格子配列の方が副走査方向にスジムラが視認され易く不利になってしまう。したがって、変曲点Ｐより右側であり点Ｑの左側の領域では、正方格子の方が好ましい。

このように構成されたインクジェット記録装置１０では、高画質出力時には千鳥格子配列又は六方格子配列、低画質出力時には正方格子配列と、基本配列を使い分けることが可能になる。

高画質出力時は打滴密度が密であり、正方格子配列に比べて千鳥格子配列（六方格子配列）は副走査方向のスジムラの視認性を緩和できるが、低画質出力時は打滴密度が疎であり、もともと副走査方向のスジムラの視認性が低く、千鳥格子配列（六方格子状配列）を適用しても副走査方向のスジムラの視認性緩和効果が期待できないので、打滴制御を簡略化するために正方格子配列を適用する。

上記実施の形態では画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。ＬＥＤプリンターにも、ドットサイズをアパーチャー又は投影レンズ倍率を変更することで適用可能である。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置のブロック図印字ヘッドの構造例を示す平面透視図図２(a) の要部拡大図印字ヘッドの他の構造例を示す平面透視図図２(a) 中の３−３線に沿う断面図図２(a) に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図図１に示したインクジェット記録装置のインク供給部のブロック図図１に示したインクジェット記録装置のシステム構成図図２に示した印字ヘッドのノズルと記録紙上の打滴点との関係を示す図図１に示したインクジェット記録装置の打滴制御を説明する図千鳥格子配列を説明する図六方格子配列を説明する図正方格子配列を説明する図主走査方向のドット間隔と白地面積との関係を示すグラフ千鳥格子配列における副走査方向のスジムラの視認性を説明する図正方格子配列における副走査方向のスジムラの視認性を説明する図隣り合うノズルの打滴タイミングを示す図本発明の実施形態に係る打滴制御の流れを示すフローチャート図１６に示す打滴制御の一態様を示すフローチャート図１６に示す打滴制御の他の態様を示すフローチャート

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１４…記録紙、２０…吸着ベルト搬送部、５０，５０’…印字ヘッド、１００…ノズル、１１８…アクチュエータ、２０６…システムコントローラ、２０８…プリント制御部、３００…打滴点、３５０…ドット、６００，６０２，６１０，６１２…駆動信号

Claims

インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、
前記記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を正方格子、千鳥格子或いは六方格子の何れかに決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列なるように、各ノズルの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、
前記記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列なるように、各ノズルの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、
を備え、
前記打滴制御手段は、前記副走査方向と直交する主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、同一ノズルの打滴点を前記副走査方向に並ぶように投影された投影打滴間隔をＬ、ドットの直径をＤとし、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を千鳥格子配列で打滴すると仮定し、次式
Ｄ²＞Ｎ²＋（Ｌ／２）²
を満たす場合は、そのまま基本配列を千鳥格子配列で打滴し、次式
Ｎ≧｛Ｄ²−（Ｌ／２）²｝^1/2
を満たす場合は、基本配列を正方格子配列で打滴するように、各ノズルの打滴タイミングを制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
前記打滴制御手段は、次式
Ｄ ² ＞（２×Ｎ） ² ／（３ ^１／２）
を満たす場合は、基本配列が六方格子配列となるように、各ノズルの打滴タイミングを制御することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
前記ノズルから打滴されるインクの種類を検出するインク種類検出手段と、
前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種類検出手段と、
を備え、
前記打滴制御手段は、前記インク種類検出手段から得られるインク種類情報及び前記記録媒体種類検出手段から得られる記録媒体種類情報のうち少なくとも何れか一方に基づいて当該ノズルから打滴されるインク滴の打滴量を判定し、ドットの直径を制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置の記録方法であって、
前記ノズル列のうち隣接するノズルから異なる打滴タイミングでインク滴を吐出させるとともに、前記ノズルから吐出させるインク滴によって前記記録媒体上に形成されるドットの密度に応じて、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を正方格子、千鳥格子或いは六方格子の何れかに決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列になるように、各ノズルの打滴タイミングを制御し、前記搬送手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを副走査方向に相対的に移動させながら前記記録媒体上に前記ノズルからインク滴を吐出させ、前記記録媒体上に画像を記録することを特徴とする記録方法。
インクを吐出する複数のノズルが主走査方向に沿う印字可能幅の全域にわたって配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに備えられた前記ノズル列に対して略直交する副走査方向に記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置の記録方法であって、
前記ノズル列のうち隣接するノズルから異なる打滴タイミングでインク滴を吐出させるとともに、前記副走査方向と直交する主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル間隔をＮ、同一ノズルの打滴点を前記副走査方向に並ぶように投影された投影打滴間隔をＬ、ドットの直径をＤとし、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を千鳥格子配列で打滴すると仮定し、次式
Ｄ ² ＞Ｎ ² ＋（Ｌ／２） ²
を満たす場合は、そのまま基本配列を千鳥格子配列で打滴し、次式
Ｎ≧｛Ｄ ² −（Ｌ／２） ² ｝ ^1/2
を満たす場合は、基本配列を正方格子配列で打滴するように、前記記録媒体上に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定するとともに、前記ノズルから吐出されるインク滴によって前記記録媒体に形成されるドットの打滴点の基本配列を決定された基本配列なるように、各ノズルの打滴タイミングを制御することを特徴とする記録方法。