JP3870133B2 - Ink jet recording apparatus and ink jet recording method - Google Patents

Ink jet recording apparatus and ink jet recording method Download PDF

Info

Publication number
JP3870133B2
JP3870133B2 JP2002215845A JP2002215845A JP3870133B2 JP 3870133 B2 JP3870133 B2 JP 3870133B2 JP 2002215845 A JP2002215845 A JP 2002215845A JP 2002215845 A JP2002215845 A JP 2002215845A JP 3870133 B2 JP3870133 B2 JP 3870133B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
recording
ink
nozzles
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002215845A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004058282A (en
Inventor
烈 柴田
規文 小板橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002215845A priority Critical patent/JP3870133B2/en
Priority to US10/622,479 priority patent/US7201462B2/en
Priority to DE60302188T priority patent/DE60302188T2/en
Priority to EP03016792A priority patent/EP1384585B1/en
Priority to CNB031332617A priority patent/CN1318216C/en
Publication of JP2004058282A publication Critical patent/JP2004058282A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3870133B2 publication Critical patent/JP3870133B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクの吐出口を集積配列配置してなるマルチノズルインクジェット記録ヘッドを用いる着色材を含有するインクを用いて画像記録を行うインクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法に関し、特に、記録画像の画像品位を低下させる要因を解析し補正することで、高品質な記録画像を記録するインクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法に関する。
また、本発明は、紙や布、革、不織布、OHP用紙等、さらには金属などの記録媒体を用いる機器すべ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。
【0002】
【従来の技術】
複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴い、それらの機器にて処理されたデジタル画像を出力する装置の一つとして、インクジェット記録装置が急速に普及しつつある。このような記録装置においては、記録速度の向上のため、インク吐出口および液路等からなるノズルを多数集積した記録ヘッドを用いている。また、近年では情報処理機器等におけるカラー化が進み、それに伴なって記録装置においてもカラー化が要請され、その要請に応じるべく異なる色のインクを吐出する複数個の記録ヘッドを併設したものが一般に用いられている。
【0003】
インクジェット記録方式は、記録液であるインクを飛翔的液滴として紙等の記録媒体に着弾させてドット記録を行うものであり、記録媒体と記録ヘッドとが接触しない非接触方式であるため、低騒音で記録動作を行うことが可能である。また、インク吐出ノズルの高密度化が可能であるため画像の高解像度化や記録動作の高速化を安価に実現することができる。さらに普通紙等の記録媒体に対して現象や定着などの格別な処理を必要とせず、低価格で高品位な画像を得ることが可能である。
【0004】
こうした理由からインクジェット記録装置は、現在、様々な状況において広く使用されている。特に、オンデマンド型のインクジェット記録装置はそのカラー化が容易で、しかも装置自体の小型化、簡略化が可能なことから、将来的にもその需要は一層高まるものと考えられている。また、上述のようなカラー化の普及につれて、高画質化と高速化が益々高まる傾向にある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の記録装置においては、以下のような種々の課題がある。すなわち、複数のインク吐出ノズルを集積配列してなるインクジェット記録ヘッドを用いた従来のインクジェット記録装置にあっては、ある一つあるいは複数の吐出ノズルが目詰まりを起こしたり、あるいは、何らかの原因で駆動できなくなった場合に、そのノズルで記録すべきドットが記録媒体上に記録されなくなり、その結果、非記録部分がすじ状になって(白すじとなって)画像上に現れて著しく画像品位を低下させていた。また、ある一つのあるいは複数の吐出ノズルからの吐出状態が、他の正常なノズルの吐出と著しく異なる状態に陥った場合、そのまま記録動作を続けると、白すじや濃度の不均一性によるすじが、画像上に発生し、著しく画像品位が損なわれる結果となった。
【0006】
そこで、画像品位を優先した記録方法として、適正な吐出状態が得られない不良ノズルが発生した場合には、クリーニング機構により、回復を試みたり、あるいは相互に補完する複数のノズル群を用い同一記録領域を複数回操作することによって画像を完成させるいわゆるマルチパス記録を行い、不吐出ノズルあるいは不良ノズルによる画像品位の劣化を軽減させることも提案・実施されている。しかし、マルチパス記録方式では、一つの記録領域に対して複数回の記録を行うために、記録時間が多くかかるという課題がある。また、クリーニング等による回復動作は、多くの時間を要すると共に、記録に直接的に寄与しないインクの消費を伴うためランニングコストの増大を招き、エコロジーの観点からも好ましくないため、この回復動作は最低限に抑えることが望まれている。
【0007】
また、いわゆるヘッドシェーディングにより、記録画像の濃度むらを防いで画像品位を向上させる技術も発展してきた。このヘッドシェーディングとしては、一様な階調値のテストパターンを記録画像上に記録し、その記録濃度のむらを光学的に検出し、その検出結果に基づき出力画像の階調値に対して加算あるいは減算等の補正を加えて記録する方法が一般的に知られている。
【0008】
また、複数のインク吐出ノズルを集積配列してなる記録ヘッドを有するインクジェット記録プリンタにおいては、一様な階調値のテストパターンを出力し、記録濃度の変位量を光学的に測定し、記録濃度のむらを、各ノズルの吐出量のむらに基因する濃度むらと仮定し、各ノズルの吐出量を、インクの吐出駆動方法を補正したり、あるいは、各ノズルに対応する記録画像に対して、ガンマ補正等を行って濃度値の改質を試みてきた。
【0009】
しかしながら、このようなヘッドシェーディングによる画質の改善は、基本的には、ノズルから吐出されたインク滴の大小(吐出量)のむらを補正することを目的になされており、例えば上述のごとく、不良なノズルから吐出されたインク滴が、理想とする着弾位置に着弾しなかった場合に、その画像を最適な品質に改善するものではなく、特に1回の記録ヘッドと記録媒体との相対的な走査で、その記録ヘッドからの画像記録を完成させるいわゆるフルライン記録方式のフルラインヘッドを使用したフルマルチ型インクジェット記録においては、画像品位の改善が望まれている。
【0010】
このように従来のインクジェット記録方法には、上記のような課題がある。今後、インクジェット記録装置に必要なことは、更なる高画質化に加え、高速化、低コスト化を同時に実現することであり、そのために上記のような課題を解決することが必要となる。
【0011】
本発明は上記種々の課題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドに設けられたノズルの中に、インク滴が大きくよれるような不良ノズルが存在した場合にも、画像中にすじむらなどのが発生するのを抑えて適正な階調表現を可能とし、高品位な画像を得ることができるインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、次のような構成を有するものとなっている。
【0013】
すなわち、本発明は、複数のノズルを配列してなる記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させると共に、形成すべき画像の記録データに応じて前記ノズルよりインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルから吐出されるインク滴の理想的な着弾位置と記録媒体上における実際の着弾位置とのずれ量を表すノズル情報を、ノズル毎に対応させて作成するノズル情報作成手段と、前記ノズル情報に基づき、前記ノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドット位置に対して、当該ドット位置に対応するノズルと該ノズルの近傍に位置する他のノズルとが画像の濃度に影響を与える割合を、前記複数のノズルそれぞれに対応するドット位置毎に演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づき、各ノズルに対応した記録データを補正するための補正情報を作成する補正情報作成手段と、前記補正情報に従って各ノズルに対応した前記記録データを補正した結果に基づいて、各ノズルの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記演算手段は、前記複数のノズルそれぞれに対応した前記ずれ量に基づいて、所定のドット位置に対応するノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積と、前記他のノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積とを求めて、前記所定のドット位置の濃度に影響を与える割合とすることを特徴とする。
【0014】
また、本発明は複数のノズルを配列してなる記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させると共に、形成すべき画像の記録データに応じて前記ノズルよりインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法であって、前記ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルから吐出されるインク滴の理想的な着弾位置と記録媒体上における実際の着弾位置とのずれ量を表すノズル情報を、ノズル毎に対応させて作成するノズル情報作成ステップと、前記ノズル情報に基づき、前記ノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドット位置に対して、当該ドット位置に対応するノズルと該ノズルの近傍に位置する他のノズルとが画像の濃度に影響を与える割合を、前記複数のノズルそれぞれに対応するドット位置毎に演算する演算ステップと、前記演算ステップの演算結果に基づき、各ノズルに対応した記録データを補正するための補正情報を作成する補正情報作成ステップと、前記補正情報に従って各ノズルに対応した前記記録データを補正した結果に基づいて、各ノズルの駆動を制御する制御ステップと、を備え、前記演算ステップは、前記複数のノズルそれぞれに対応した前記ずれ量に基づいて、所定のドット位置に対応するノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積と、前記他のノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積とを求めて、前記所定のドット位置の濃度に影響を与える割合とすることを特徴とする。
【0015】
なお、本明細書において、ノズルとはインクを吐出する開口部だけでなく、開口部に連通しかつ吐出すべきインクが流入する筒状の空間を形成する液路、およびこの液路内のインクを吐出口から吐出させるための吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生手段(例えば電気熱変換体、圧電素子等)を含む構成を意味する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態例を詳細に説明する。
図1は本発明の各実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。キャリッジ20上には複数のインクジェット記録ヘッド21(21‐1〜21‐4)が搭載されており、各インクジェット記録ヘッド21にはインクを吐出するためのインク吐出口が複数配列されている。なお、21‐1、21‐2、21‐3、21‐4は夫々、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、およびイエロー(Y)の各インクを吐出するためのインクジェット記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドと称す。)である。この記録ヘッド21のインク吐出口の内部(液路)にはインク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子(電気熱変換体)が設けられている。また、インクカートリッジ22は、各インクジェット記録ヘッド21‐1〜21‐4およびそれらにインクと供給するインクタンク22‐1〜22‐4とから構成されている。
【0017】
インクジェット記録ヘッド21への制御信号などはフレキシブルケーブル23を介して送られる。普通紙や高品位専用紙、OHPシート、光沢紙、光沢フィルム、ハガキ等の記録媒体24は不図示の搬送ローラを経て相対向する一対の排紙ローラ25に挟持され、搬送モータ26の駆動に伴い矢印方向(副走査方向)に送られる。ガイドシャフト27、およびリニアエンコーダ28によりキャリッジ20が移動可能に支持されている。キャリッジ20は駆動ベルト29を介してキャリッジモータ30の駆動により前述ガイドシャフト27に沿って副走査方向と交差(ここでは直交)する主走査方向に往復運動するようになっている。そして、往復移動時には、リニアエンコーダ28からパルス信号が出力され、そのパルス信号をカウントすることにより、キャリッジ20の位置を検出し得るようになっている。また、記録ヘッド21の発熱素子は、キャリッジ20の移動に伴い、記録信号に基づいて駆動され、記録媒体上にインク滴を飛翔、付着させることで画像を形成するようになっている。
【0018】
記録媒体に対する記録動作が行われる主走査方向における領域外に設定されたキャリッジ20のホームポジションにはキャップ部31を持つ回復ユニット32が設置されている。記録を行わないときには、キャリッジ20を前述のホームポジションに移動させてキャップ部31の各キャップ31‐1〜31‐4によって対応する各インクジェット記録ヘッド21のインク吐出口面を密閉し、インク溶剤の蒸発に起因するインクの増粘、固着あるいは塵埃などの異物の付着による目詰まりを防止する。
【0019】
また、上記キャップ部31のキャッピング機能は記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを解消するために、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部31へインクを吐出させる空吐出に利用されたり、キャップ部31でインク吐出口面を密閉した状態で不図示のポンプを作動させ、インク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を起こした吐出口の吐出機能の回復に利用される。33はインク受け部で、各インクジェット記録ヘッド21‐1〜21‐4が記録直前にインク受け部33の上部を通過する時に、このインク受け部33に向かって予備吐出を行う。またキャップ部31との隣接位置に不図示の拭き取り部材(ブレード等)を配置することにより、記録ヘッド21のインク吐出口形成面をクリーニングすることが可能になっている。
【0020】
次に、図2は、前述した記録ヘッド21の構成を拡大して示す説明図である。図2において、記録ヘッドは主走査方向と略直交する方向に、多数のインク吐出ノズルnを配している。この図では、インク吐出ノズルは一つの記録ヘッドにおいて2列で構成している例を示しているが、1列でも3列以上でも良く、また直線性をもって並ぶ必要もない。また、図2に示すように隣接するノズルとの副走査方向における間隔W1を記録ヘッドの解像度、ノズルピッチ、ノズルの密度と呼ぶこととする。
【0021】
また、この記録ヘッドは、図の矢印方向(主走査方向)へ記録ヘッドを移動させながらインクを吐出させることで、ノズル列の幅Wに相当する記録が行えるように構成されており、その記録動作(インクの吐出動作)は、記録ヘッドの往動、復動のいずれか一方または双方で行うようにすることが可能である。さらに、記録ヘッドは、記録に用いるインク色の数と同数個用意する。例えばシアン、マゼンタ、イエローの3色のインクを用いてフルカラー記録を行う場合には、3個の記録ヘッドを用意し、ブラックインクのみでモノクロ記録を行う場合には、1個の記録ヘッドを用意すれば良い。また、濃淡インクを利用した記録の場合には、濃シアン、淡シアン、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃ブラック、淡ブラック、濃イエロー、淡イエローなどのそれぞれに応じて記録ヘッドを用意すれば良く、さらに特色インクを吐出する記録ヘッドを用いることも可能である。
【0022】
なお、本発明に適用可能なインクジェット記録方式は、発熱素子(ヒータ)を使用したバブルジェット(登録商標)方式に限られるものではなく、例えば、インク滴を連続噴射し粒子化するコンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等であっても良い。また、必要に応じてインク滴を吐出するオンデマンド型の場合には、ピエゾ振動素子の機械的振動によりオリフィスからインク滴を吐出する圧力制御方式等も適用可能である。
【0023】
図3は本発明の各実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。
図3において、1はスキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からの多値画像データやパーソナルコンピュータのハードディスク等に保存されている多値画像データを入力する画像データ入力部、2は各種パラメータの設定および記録開始を指示する各種キーを備えている操作部、3は記憶媒体中の各種プログラムに従って後述の種々の演算処理や制御動作を司る制御手段としてのCPUである。
【0024】
4は本記録装置を制御するための制御プログラムやエラー処理プログラム等の制御プログラム群4b及びノズルプロファイル情報4aを格納している記憶媒体である。本実施形態における記録動作はすべてこれらプログラムによって実行される。プログラムを格納する記憶媒体4としては、ROM、FD、CD‐ROM、HD、メモリカード、光磁気ディスクなどを用いることができる。5は記憶媒体4中の各種プログラムのワークエリア、エラー処理時の一時待避エリアおよび画像処理時のワークエリアとして用いるRAMである。また、RAM5は、記憶媒体4の中の各種テーブルをコピーした後、そのテーブルの内容を変更し、その変更したテーブルを参照しながら画像処理を進めることも可能である。
【0025】
6は画像データを処理する画像データ処理部であり、入力された多値画像データをN値の画像データに各画素毎に量子化し、その量子化された各画素が示す階調値“T”に対応する吐出パターンデータを作成する。例えば、8bit(256階調)で表現される多値画像データが画像データ入力部1に入力され場合、画像データ処理部6においては出力する画像データの階調値を25(=24+1)値に変換する必要がある。なお、ここでは入力階調画像データのT値化処理には多値誤差拡散法を用いたが、T値化処理を行う画像処理法としては、多値誤差拡散法に限らず平均濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の中間調処理方法を用いることも可能である。また、画像の濃度情報に基づいて前述のT値化処理を全ての画素数分繰り返すことにより、それぞれのインクノズルに対する各画素毎の吐出、不吐出の2値の駆動信号が形成される。なお、本発明におけるノズル情報作成手段、予測手段及び補正情報作成手段等は、主として、前記画像データ処理部6とCPU3とによって構成される。また、PCなどにおいて処理されるプリンタドライバーで制御することも可能である。
【0026】
7は画像データ処理部6で作成された吐出パターンに基づいてインクを吐出し、記録媒体上にドット画像を形成する記録部であり、インクカートリッジ22およびキャリッジ20等からなる。8は本装置内のアドレス信号、データ、制御信号などを伝送するバスラインである。
【0027】
次に、図4ないし図11を用いて、本実施形態の特徴の一つである記録ヘッドにおけるノズル情報の作成、およびそのノズル情報に基づいて行われる各ノズルの記録情報の作成方法、並びに実際の記録動作について説明する。
【0028】
記録情報の作成については、まず記録ヘッドの有する複数のノズルのうち、着弾位置が、所望の記録マトリックスから逸脱するノズルがあるか否かを検知し、逸脱するノズルが存在する場合には、それらのノズルの位置と、その程度、さらには、必要に応じて着弾するインク滴の大きさ、着弾したインクドットの形状といったノズル情報を知ることが本発明の第1のステップとなる。
【0029】
そのために、まず図1の装置を用いて、例えば図4にあるようなパターン(階段パターン)を記録する。階段パターンは、例えば8ノズルおきに各ノズルから、連続もしくは非連続に色材ドットを吐出させて短い直線を記録したもので良く、必要なノズル分の記録を行う。この階段パターンを利用すると、ノズルから吐出され着弾したインクドットが、所望の理想の記録マトリックスMTに対して、図の上下方向に、いくらずれて着弾されているかを知ることができる。具体的には、この記録物(階段チャート)を、不図示のセンサーを用いて読取走査を行い、理想的な着弾位置から何μmずれているかを計り、その計測したずれ量をノズルプロファイル情報とする。また、センサーを用いずに目視によりずれ位置、およびずれ量を判断し、そのノズルの情報に基づきノズルプロファイル情報とし、その情報を記録装置に入力しても良い。このノズル情報は記録ヘッド毎に用意した。
【0030】
ノズルの理想着弾位置は、例えば、予め正確な理想の階段チャートを一般的な印刷あるいは銀塩写真を用いて作成し、その上に記録を行い、理想の記録マトリックスからのずれ量を測定しても良いし、記録した階段チャートを不図示のスキャナで読み取り、記録マトリックスの位置を各ノズルの位置を勘案しつつ照合させ、階段チャートとのずれ量を算出することも可能である。
【0031】
さらには、図5に示すような、各ノズルから記録媒体上で独立したインクドットを形成するドットチャートを記録し、上述の方法で、理想とする記録マトリックスからのX方向、Y方向のずれ、インクドット径、およびインクドット形状を読み取ってノズルプロファイル情報を作成しても良い。
【0032】
画像の記録信号は、通常のインクジェット記録装置で用いられている方式で生成することができる。本実施形態では、まず入力画像を各色のヘッドに対応するようC,M,Y等の三原色に色分解し、次に、色分解された各色の画像を誤差拡散法によって2値化した。
【0033】
続いて、ノズルプロファイルをもとに、ヘッド補正(HC)データを作成する方法、およびHCデータを基に、記録する画像を変換処理し、記録ヘッドのノズル群の吐出、不吐出を制御する記録データを作成する方法について述べる。
【0034】
図7は本実施形態の基本概念図を示している。すなわち、図7は理想記録マトリックスMTと、理想記録マトリックスMTに沿って理想的にインクドットが着弾した状態を示している。ここで言う理想記録マトリックスMTとは、記録媒体上に仮想的に設定したマトリックスであり、一定形状のインクドットを記録媒体上にマトリックス状に整列配置してベタ画像を形成するとき、各ドットに一対一で対応する最小単位の記録範囲が単位マトリックスMT1である。単位マトリックスは画素と称することもある。図7に示すこの実施形態の理想記録マトリックスMTは、説明の簡略化を図る上で、正方形の単位マトリックスMT1を碁盤目状に配置したものとなっている。但し、画像の解像度、記録密度にもよるが、単位マトリックスMT1の配列は、碁盤目状でなくとも良い。また、単位マトリックスMT1は正方形以外の形状であっても良い。たとえば長方形上の単位マトリックスを主走査方向に副走査方向の2倍のピッチで構成することなども可能である。
【0035】
この理想記録マトリックスMTに、インクを着弾させた場合、インクドットは通常ほぼ円形の状態で記録媒体上に着弾する。そこで理想的に着弾したインクドットの形状を真円とし、その真円の直径を単位マトリックスMT1の対角間の距離と同一に設定したものとする。
【0036】
ここで、理想的にインクドットが着弾された状態を図7(a)に示す。ここに示すドットは、縦方向に8個のノズルを配してなるノズル群を有する不図示の記録ヘッドを、主走査方向X方向に沿って移動させつつ全てのノズルからインク滴を吐出させることによってべた画像を記録した状態を模式的に示しており、図7(a)はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾した状態を示し、図7(b)はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾しなかった状態をそれぞれ示している。
【0037】
図7(a)に示す状態において、記録ヘッドの各ノズルから吐出されたインク滴は、理想記録マトリックスMT内の各単位マトリックスMT1上にずれなく適正に着弾しており、そのため、着弾したドットの縦方向(Y)方向における配列順序は、記録ヘッドにおけるノズルの縦方向における配列順序に一致している。例えば、図示のドットの中の上から3番目のドットd3は、記録ヘッドの各ノズルの中の上から3番目のノズルから吐出されたドットであり、図示のドットの中の上から4番目のドットd4は、記録ヘッドの各ノズルの中の上から4番目のノズルから吐出されたドットとなっている。
【0038】
これに対し、記録ヘッドから吐出したインク滴が記録媒体上に理想的に着弾しなかった状態としては、例えば、図7(b)に示す状態がある。
図において、2番目のノズルから吐出されたインク滴が着弾して形成されたドットd2は、X1方向およびY2方向(図の右上方向)にずれた状態で着弾した状態となっている。また、3番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたドットd3は、Y1方向へとずれてほぼ4番目のノズルから吐出されたインク滴が着弾すべきマトリックス上に着弾している。
【0039】
さらに、4番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたドットd4は、Y2方向へとずれ、3番目のノズルから吐出されたインク滴が着弾すべきマトリックス上に着弾している。
また、6番目のノズルから吐出されて着弾したドットd6は、インク吐出量が他のノズルよりも大きいなどの要因により、記録媒体上で大きな径のドットを形成している。
【0040】
さらに、7番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたドットd7は、吐出量が他のノズルに比べて少量であったり、あるいは吐出されたインク滴が分裂したりして、記録媒体上に小さいドットが形成された状態を示している。
【0041】
なお、図7に示すインクドットは真円で描かれているが、記録媒体の種類や、吐出から着弾までの間の状態変化などにより、インクドットは真円にならない場合があり、図6に示すように、記録媒体上では、真円以外にいろいろな形状にインクドットが形成される場合がある。例えば、吐出量のノズル毎にばらつきがあると、ドットが大小異なるものとなり、また、記録媒体に着弾したインク滴が紙面に吸収定着する過程で、紙の繊維にインクが浸透するため、図示のような複雑な形状に形成されたり、着弾時にインク滴が垂直に着弾しなかったり、風等によりモーメントがかかったりすると、楕円形になるとか、分裂するといった現象が生じることもある。
【0042】
さらに、加えて説明すると、インク滴は記録ヘッドのノズルから吐出され、記録媒体に着弾する過程で、吐出量が不均一であったり、吐出したインク滴が正しい方向に飛翔しなかったり、飛翔中に抵抗を受けたりすることがあり、また、記録媒体への着弾後にも、記録媒体の凹凸や、記録媒体への浸透性、定着性などの影響を受けるため、記録媒体上に、完全に均一な形状のドットを適正な位置に形成することは難しい。すなわち、図7(a)に示すような理想的なドット形成を行うことは極めて困難である。
【0043】
そこで、従来はヘッドシェーディングといった補正処理を施している。従来のヘッドシェーディングでは、吐出量の大きいノズルによる記録位置は濃度が高い画像となり、吐出量の少ないノズルによる記録位置は濃度が低い画像となるので、記録媒体上に一定濃度のチャートを記録し、その記録濃度を読み取って各ノズル位置と相関させ、出力された画像に濃度の高くなる部分は低濃度とし、濃度が低くなる部分は高濃度となるように補正する。また、各ノズルの駆動制御を変更し、吐出量が大きいノズルの駆動パルスを短くしたり、吐出量の小さいノズルの駆動電圧を上げたりして、画質改善を行っている。
【0044】
しかしながら、このヘッドシェーディング補正では、補正し得ない場合があり、必ずしも十分な効果が得られないことがある。例えば、図7の(b)のように、3番目のノズルから吐出されたインク滴と、4番目のノズルから吐出されたインク滴とが交差して着弾するような場合には、補正による効果が得られないことがある。つまり、3番目のマトリックスの濃度が高かった場合、その原因は4番目のノズルの吐出量に問題があることによって生じるが、前述のように読み取ったドットの濃度をノズル位置と相関させて、3番目のノズルの吐出量を低くするヘッドシェーディング処理を行ってもそのノズルから吐出されたインクドットd3は4番目のマトリックスに着弾するわけであるから、吐出量の補正は無効になる。
【0045】
また、この例以外にも、着弾位置が理想記録マトリックスからX方向やY方向にずれて着弾している場合には、近傍のマトリックスラインの濃度を高め、本来のマトリックスラインの濃度を低めているにも拘わらず、従来のヘッドシェーディングでは、着弾位置のずれ量が考慮されていないため、このずれの生じているノズルに対して、濃度を高める補正を加えることとなっていた。このため、近傍の記録マトリックスの濃度をさらに高めてしまい、正確な補正をなすことができなかった。従来はこの問題を解決すべく、近傍の記録濃度値の高低を平均化して処理したりしていたが、高画質の要請が高まる現在のインクジェット記録装置では、さらに正確な補正技術が求められていた。
【0046】
そこで、本発明の第1の実施形態においては、一例として図8に示すフローチャートのような手順で処理を行う。
まず、ステップS1では、図4に示す階段チャートのように、各ノズルから吐出されたインク滴が、記録媒体上に着弾した様子を観察できる各チャートの記録を行い、次いでそのチャートを不図示の光学的なセンサーで読み取り(ステップS2)、さらに読み取ったデータに基づき、着弾位置が理想とする記録マトリックスからのずれ量を測定する。この測定は、目視によって行っても良い。また、インク滴の吐出量の測定として、着弾ドットの大きさ、形状等を図5のドットチャートを記録して不図示の光学的センサーを用いて測定しても良い。
【0047】
この測定の結果、理想記録マトリックスに着弾していない場合、理想とするドット径と異なる場合、あるいはインクドット形状が理想とするドット形状と異なる場合などにおいて、それらドットを形成したインク滴を吐出したノズルを不良ノズルとして判定する。あるいは特に不良ノズルの判定を行わずに、略全てのノズルのノズルプロファイルを自動的に作成するステップへ進んでもよい。
【0048】
不良ノズルと判別されたノズルがなければ、ステップS6へ移行し、補正処理は行わずに所望の画像の記録動作を行う。
【0049】
また、上記のステップS2において、不良ノズルがあったと判断された場合には、記録ヘッドを構成するノズル群の各ノズル毎に後述のノズルプロファイル情報を作成する。すなわち、この実施形態では、ノズルプロファイル情報の重要なパラメータとして、Yよれ値を用いた場合を示している。このYよれ値とは、記録ヘッドを構成するノズル列方向(副走査方向)をY方向とし、記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる主走査方向をX方向とした場合、ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置(ドットの中心位置)と、理想記録マトリックスMTの中心位置(理想格子点)とのY方向におけるずれ量を意味する。従って、1回の走査(1パス)記録を行う場合に、ノズルピッチを理想着弾マトリックスのサイズと同一に設定し、かつノズルピッチを1200dpi(約20μm)とした場合、m番目のノズルから吐出されたインク滴の着弾位置が、半画素程度m−1番目あるいはm+1番目のノズル側へずれたとすると、Yよれ値は、+10μmまたは−10μmとなり、この値がノズルプロファイル情報として記憶されることになる。また、このインクドットのドット径(例えばそれは吐出量の大小に起因する)が理想とするインクドット径より大きいか小さいかも同様にノズルプロファイル情報として管理することができる。
【0050】
再び図8に戻りステップS4以降の動作を説明する。上記のようにステップ3において不良ノズルのYよれ値を測定し、これに基づきノズルプロファイル情報を作成する(ステップS3)。次にこのノズルプロファイル情報を参照しHSデータを作成し(ステップS4)、そのHSデータを入力画像の記録データのサイズに対応したHCデータ(ヘッド補正テーブル:Head Correction Table)を作成する(ステップS5)。そして、作成したHCデータを用いて、入力画像の記録データを変換し、記録データに従って記録動作を行う(ステップS6)。
【0051】
ここで、図8のステップS4以降に行われる各情報の作成につき、図9ないし図11と共により具体的に説明する。
【0052】
なお、図9の(a)には、左から記録ヘッド21、理想記録マトリックスMT、インク滴が理想記録マトリックスMTに理想的に着弾した状態、およびインク滴が理想記録マトリックスMT上へ理想的に着弾しなかった状態がそれぞれ模式的に示されている。なお、ここでは、説明を簡略化するため、記録ヘッド21として5個のノズルを配設したものを模式的に示している。また、図9(b)は同図(a)に示した着弾ドットの中の中央の3つのインクドットの形成状態を拡大して示す説明図である。
【0053】
各データの作成は、理想記録マトリックスMTの、各々のマトリックスラインに対し、少なくとも一部がかかるインクドットを吐出したノズルを、そのマトリックスラインに濃度的影響を与えるノズル(原因ノズル)として特定し、その記録濃度に影響する部分(以下、この部分を影響部分と言う)の割合を求めることによって行う。
【0054】
例えば、図9(b)に示すように、mマトリックスラインに対してm−1番目、m番目、およびm+1番目の各ノズルから吐出されたインク滴によって、d(m−1)、d(m)、d(m+1)のドットがそれぞれ形成された場合、次のように判断される。すなわち、m−1番目のノズルによって形成されたインクドットd(m−1)がmマトリックスラインにかかる部分、つまり同ラインに濃度的影響を与える部分(図9(b)中、左側に示すノズル列においてハッチングを付した部分)の割合は理想ドットの10%とされ、m番目のノズルから吐出されたインクドットのmマトリックスラインに対する影響部分(図9(b)中、中央に示すノズル列においてハッチングを付した部分)は理想ドットの80%とされ、m+1番目のノズルから吐出されたインクドットのmマトリックスラインに対する影響部分(図9(b)中、右側に示すノズル列においてハッチングを付した部分)は理想ドットの5%とされる。これは理想とする着弾状態に対して95%の濃度を記録した状態であるといえる。
なお、ここでは、記録マトリックス上のラインに着目しているが、図10に示すように各単位マトリックスMT1毎に個別に各ドットの影響部分の割合を求めても良い。
【0055】
以上の各マトリクスラインに対する影響部分の割合(影響度)は、ノズルプロファイル情報、特にその中のYよれ値を参照し、次のようにして求めることができる。
【0056】
例えば、ノズルピッチ(記録マトリックスに相当)が20μm(1200dpi相当)で配列され、いずれのノズルからも30μmのドット径のインクドットが記録媒体上に形成されるものとし、さらにm−1番目からm番目の方向を正とし、m−1番目のノズルによるドットのYよれ値が、+5μm、m番目のノズルによるドットのYよれ値が10μm、m+1番目のノズルによるドットのYよれ値が5μmであったとすると、図11(a)のようにmマトリックスラインに記録されるドットは、m−1番目のノズルによるドットとm番目のノズル自身によるドット、およびm+1番目のノズルによるドットに基づき、それぞれ以下の式により算出される。
【0057】
すなわち、図11(b)に示すように、ドット半径をR、ドット面積をS、Yよれ値をY、記録マトリックスラインの幅をPとすると、ドットd(m−1)がmマトリックスラインの濃度に影響を与える割合(影響度)m 1(L)(Lはマトリックスラインの位置を表す番号)は、

Figure 0003870133
の演算によって求めることができ、 同様にしてドットd(m+1)のmマトリックスラインへの影響度Zm +1(L)を求めることができる。
なお、前記中心角θは、ドットとmマトリックスラインとの2個の交点と、ドットの中心とを結んだ2本の線分(半径)のなす角度である。
【0058】
また、d(m)のmマトリックスラインへの影響度Z(L)は下式により求めることができる。
m(L)=100−Zm(L−1)−Zm(L+1)(%)
【0059】
ここで、ドットの半径Rの値が各ノズルによって異なる場合には、それぞれ個別の値を代入することで算出できる。
また、ドットの形状が真円でない場合にも演算は複雑になるが同様に求めることができる。その場合は複雑なドット形状を、演算の容易な所定の形状に近似させても良い。
【0060】
このようにしてあるマトリックスライン(L)の記録状態、特に濃度に影響を与えるノズルを解析することで、そのライン(L)の濃度を予測することができる。
すなわち、理想とする記録ドットによる濃度をDとしラインL番目の予測する濃度をDとすると、
予測する濃度Dは、近傍のノズルから吐出されて記録ラインLにかかるm−aからm+b(a、bは正の整数)番目のノズルからの影響度Z(L)を統合した下式で表される。すなわち、
=kden(Zm−a(L)…Zm−1(L)+Z(L)+Zm+1(L)…Zm+b(L))
【0061】
ここで、kdenは、ドットの面積から実濃度を求める係数であり、記録物の濃度等を測定して求めることができる。
そして、ヘッド補正に用いる係数Hconfは、
conf(L)=khead×D/D
として与えられ、記録マトリックスの実際上の記録媒体上の濃度への寄与の状態を知ることができる。
【0062】
ここで、kheadは係数Kを微調整する係数であり、記録媒体や記録の環境などにより変化し、実験的に求めることができる。
このHconfを用いて記録する画像を補正したり、各ノズルの吐出にかかわる駆動信号等を制御して吐出量を変更したりすることでヘッドシェーディングを実施する。
【0063】
このように、上記実施形態においては、各ラインの記録に際して、そのマトリックスラインにかかるように着弾して形成されるドットによって、濃度的な影響を受ける場合にも、その影響を勘案して記録補正を行うようになっているため、インク滴にY方向への着弾誤差が生じるようなノズルを有する記録ヘッドにあっても、良好な補正効果を得ることができ、高品位な画像を形成することができる。
【0064】
また、上記実施形態では、各マトリックスラインL毎に対応するノズルの補正係数を算出するようにしたが、一つのマトリックスラインに関して求めた隣接するマトリックスラインからの影響度…Zm−1(L)、Z(L)、Zm+1(L)…を用いて、そのマトリックスラインに隣接するマトリックスラインL−1を記録するm−1番目のノズルに対する補正係数を求めるようにしても良い。具体的には、ヘッド補正に用いる係数Hnozzを以下のようにして算出する。 すなわち、ラインLの処理により、本来、ラインL−1に対して記録を行うべきm−1番目のノズルに対してもヘッド補正を行うこととし、ラインLの濃度に影響するノズルおよび/またはそのノズルで記録する画像に対しても補正を行う。
【0065】
ノズルmによるインクドットに対して影響するインクドットのノズルがL−1、L、L+1であった場合には、ヘッド補正に用いる計数Hnozzは以下のようにして求める。
nozz(L)=Z(L−1)×Hconf(L−1)+Z(L)×Hconf(L)+Z(L+1)×Hconf(L+1)
また上式では省略したがそれぞれの項に必要に応じて係数を設けても良い。
すなわち、Lマトリックスラインを記録するm番目のノズルに対する補正係数は、m番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたインクドットが影響を及ぼしたマトリックスライン(上式ではL−1、L+1)の予測される記録濃度と理想とする記録濃度の補正についても考慮することになる。
【0066】
言い換えれば、m番目のノズルから吐出したインクドットが、L−1マトリックスラインに対する影響度と、Lマトリックスライン、L+1マトリックスラインに対する影響度とから、L−1マトリックスライン、L+1マトリックスラインの状況に応じて、ヘッド補正データを算出することになる。
上記の方法によれば、例えば着目するマトリックスラインの隣のマトリックスライン側にインクドットが大きくずれて形成されてしまっている場合にも、そのマトリックスラインに影響を与えたノズルに対する画像データの補正および/またはノズルの吐出量の補正によりマトリックスラインの補正を実現することができ、より優れた補正機能を得ることができる。
【0067】
なお、本発明は、1パス記録動作には特に有効なものとなっているが、記録ヘッドの異なるノズル群によって複数回走査することによって同一の記録領域の画像を完成させるようにしたいわゆるマルチパス方式の記録においても本発明は有効である。マルチパス方式の記録においては、不良ノズルを検知した後、異なる記録走査時にその不良ノズルによって記録された領域を、他のノズル群によって記録するため、一つの不良ノズルによる画像品質の低下を軽減することができるが、さらに本発明は実質的に同一の記録走査において、簡易な処理方法で不良ノズルによる画質劣化を防止できるため、マルチパス記録方式の優位性と相俟ってより高品位な画像を形成することが可能となる。
【0068】
[第2,3,4の実施形態]
上記第1の実施形態においては、ノズルプロファイル情報を設定する上での重要なパラメータとしてインクドットのYよれ値を用いたが、本発明はYよれ値だけでなく、その他の値をパラメータとして用いることも可能である。
【0069】
例えば、図12に示す本発明の第2の実施形態にあっては、ステップS13に示すように、前記パラメータとして不良ノズルのYよれ値13だけでなく、ドット径を用いており、また、図13に示す本発明の第3の実施形態においては、ステップS23に示すように、Yよれ値、ドット径に加えてXよれ値を用いており、さらに、図14に示す本発明の第4の実施形態においては、ステップS33に示すように、Yよれ値、ドット径、Xよれ値の他に、ドット形状をパラメータとして用いている。
【0070】
これら第2〜第4の実施形態のように、パラメータをより多く設定するようにした結果、ノズルプロファイル情報としてより精密な情報を得ることができるようになり、前記第1の実施形態に比べ、より階調性に優れ、かつ、すじむらによる影響の少ない画像を得ることが可能となった。なお、図12ないし図14において、前述のステップS13,S23,S33以外のステップは、前記第1の実施形態において説明した各ステップS1,S2及びS4〜S6と略同様である。
【0071】
また、本発明は、色毎に複数の濃淡インク、大小ドットを使用するインクジェット記録装置に対しても何等支障なく適用可能であり、その場合においても、より高次の画質を記録媒体上に再現することができる。
【0072】
また、本発明は、図2に示したように、複数のノズルを記録方向に概略垂直に配列してなるノズル群を有し、同一走査で記録することのできる隣接ノズルとの間隔が、記録する画像の各画素に対応した間隔で略配列されているインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置、すなわち、1回の走査で画像記録が完了するようなフルライン型のインクジェット記録装置には特に有効である。このフルライン型のインクジェット記録装置では、基本的にマルチパス方式のプリンタに比より簡略な構成で記録装置を構成することができると共に、記録速度が格段に速いという利点があり、本発明を適用することによって、画像品質における改善が図られることにより、コスト、記録速度、画質のいずれの面においても優れたインクジェット記録装置の実現が可能となる。
【0073】
ここで、隣接するノズルの間隔が記録マトリックスの隣接するラインの間隔よりも離れている場合、すなわち、記録ヘッドの解像度が記録マトリックスの解像度より低い場合には、画像の記録はマルチパス方式にて行なったり、同色のインク滴を吐出する他の解像度の高い記録ヘッドを用いて行うこととなる。この場合、解像度の異なる他の記録ヘッドを用いたとしても、記録マトリックスに実質的に同一走査で記録することと同様に記録できるので、本発明は好適に適応できる。またマルチパスでの記録でも、実現することは可能である。しかしながら、近接するノズルは実質的にも近接している方が、前述のように、単純な構成でインクジェットプリンタを構成することができるほか、高速な記録が可能であるので、フルマルチ型プリンタの好適に用いられる。
【0074】
画像を記録する目的にもよるが、隣接するノズルの解像度は、次のような値であることが望ましい。例えば、インクジェット記録によって、ポケット写真のように小さいサイズの画像を高画質に記録する必要がある場合には、隣接するノズルの間隔は、インク滴の吐出量が40pl±10程度であれば、300dpi(100μm)程度に設定することが好ましく、さらに、吐出量が10pl±5程度であれば600dpi(40μm)程度に近接していることが好ましく、さらに好ましくは吐出量が5pl±2程度であれば1200dpi(20μm)、吐出量2pl±1程度であれば2400dpi(10μm)とすることが望ましい。また、ポケット写真のように、近接した状態で画像を観る場合とは異なり、遠くから画像を視認する場合には、大きなサイズの記録物を得るならば、より吐出量の大きいノズルを、比較的大きなノズル間隔のノズル列で記録することになるが、その場合にも本発明は好適である。
【0075】
また、本発明は、電気熱変換体などから発する熱エネルギーによってインクを吐出させるようにした記録ヘッドを用いる記録装置に限らず、ピエゾなどの圧電素子を用いてインクを吐出させるようにした記録ヘッドを用いる記録装置にも適用可能であり、本発明は、インクをノズルより吐出するインクジェット記録装置であれば、いかなるものにも適用可能である。
【0076】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
〈実施例1〉
上述した本発明の第1の実施形態に示すインクジェット記録装置および記録方法により記録を行った実施例を説明する。記録ヘッドは、1200dpiの解像度を有し、ノズルが4096ノズル配列されたものとし、1回のインク吐出量(インク滴の量)は4.5±0.5plに設定した。
【0077】
色材を含有するインクの組成は以下の通りである。
(処方Yインク)
・グリセリン 5.0重量部
・チオジグリコール 5.0重量部
・尿素 5.0重量部
・イソプロピルアルコール 4.0重量部
・染料C.I.ダイレクトイエロー142 2.0重量部
・水 79.0重量部
(処方Mインク)
・グリセリン 5.0重量部
・チオジグリコール 5.0重量部
・尿素 5.0重量部
・イソプロピルアルコール 4.0重量部
・染料C.I.アシッドレッド289 2.5重量部
・水 78.5重量部
(処方Cインク)
・グリセリン 5.0重量部
・チオジグリコール 5.0重量部
・尿素 5.0重量部
・イソプロピルアルコール 4.0重量部
・染料C.I.ダイレクトブルー199 2.5重量部
・水 78.5重量部
(処方Kインク)
・グリセリン 5.0重量部
・チオジグリコール 5.0重量部
・尿素 5.0重量部
・イソプロピルアルコール 4.0重量部
・染料フードブラック2 3.0重量部
・水 78.0重量部
【0078】
記録媒体としては電子写真・インクジェット共用紙(PB・PAPER:キヤノン株式会社製)を用いた。これらの色材インク、記録媒体を用いて記録を行った。
【0079】
記録動作制御は、前述の図8に示すフローチャートに示す手順に従って行った。すなわち、まず、図4に示す階段チャートを出力し、その階段チャートを不図示の光学的センサー(スキャナ)によって4800dpiの読み取り解像度で読み取る。この際、ノズルと階段チャートの対応をとるべくチャートに予めマークをつけておきそのマークの位置からノズルと階段チャートの位置関係を合わせておくとよい。そして、各階段チャートの一本の線を細線化処理し、インクドットの重心を求め、理想とする着弾位置からのインクドットのYよれ値を測定し、全ノズルについてノズルプロファイルを作成した。
【0080】
各ノズルから吐出されるインクドットの着弾精度は、σ値で6μm、最大よれは+25μmであった。このノズルプロファイルを用いて、前述の式により、予測される各記録マトリックスラインの記録濃度を計算し、ヘッド補正データ(HCデータ)を作成した。記録すべき画像の記録データにおける濃度階調値を、各ノズルで記録する記録ライン毎に補正を行い、上述の複数種のインクを用いて記録を行った。その結果、すじむらは低減し、白すじの発生が抑えられた高品位な画像が得られた。
【0081】
これに対し、上記実施例のヘッド補正処理を行わず、その他の条件を同一のして記録を実行したところ、得られた画像は、白すじが発生した品位の低い画像となった。
また、従来のヘッドシェーディング処理を行って記録したところ、濃度むらは低減されたが、依然としてすじむらが目につく画像が形成され、本実施例によって得られた画像に比べ、画像品位の低下は明らかであった。
【0082】
(その他)
ところで、本発明は、インクジェット記録方式の中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッドを用いた記録装置において特に優れた効果をもたらすものとなっている。
【0083】
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。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核沸騰を越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加することによって、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体一で対応した液体(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できる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示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。
【0084】
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孔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良く行うことができるようになるからである。
【0085】
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た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合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1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでも良い。
【0086】
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。
【0087】
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できるので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、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、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合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挙げることができる。
【0088】
本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、記録ヘッドのノズルの吐出特性を表すノズル情報を作成し、作成されたノズル情報と前記記録データとに基づき、前記各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像に与える影響を予測し、その予測結果に基づき各ノズルにおけるインク滴の吐出状態を補正する補正情報を作成し、その補正情報に基づきノズルの駆動を制御するようにしたため、例えば、記録ヘッドのノズルから吐出したインク滴が、何らかの理由により理想的着弾位置に正確に着弾しない場合、あるいは各ノズル毎に多少の吐出量の違いがある場合などにおいても、ヘッド補正を行うことで記録画像上に発生するすじむらなどの画像品位の劣化を大幅に改善することができる。
【0090】
また、記録ヘッドの各ノズルの中に、着弾位置が大きくよれる不良ノズルが存在していた場合、従来のシェーディングでは画像の劣化を解消することができなかったが、本発明によれば、このインク滴の大きなよれによる画像の劣化を補正することが可能となる。従って、上記のような不良ノズルが発生したインクヘッドにあっても、これを交換することなく長期間にわたって使用することができ、ランニングコストを大幅に低減することができると共に、エコロジーの観点からも望ましい結果を得ることができる。また、記録ヘッドの製造上の歩留まりを実質的に向上させることができるため、記録ヘッドの製造コストを低減することも可能となる。
【0091】
また、本発明における以上の効果は、複数のノズルを配列してなるノズル群の1回の記録走査によって画像を完成させる記録方式において特に顕著であるが、同一の記録領域に対し複数回の記録走査を異なるノズル群を用いて行うようにした所謂マルチパス記録に本発明を適用すれば、画像に生じるすじむらを一層低減することができるようになる。従って、本発明は、いかなるインクジェット記録方式にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略構成を示す正面図である。
【図2】図1に示すインクジェット記録ヘッドの構造を拡大して示す説明図である。
【図3】本発明の実施形態における制御系の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】記録ヘッドにおける不良ノズルを検知するための階段チャートの一例であり、(a)は正常なノズルを有する記録ヘッドによって形成された階段チャートを、(b)は18番目と28番目と30番目に不良ノズルが存在する記録ヘッドによって形成された階段チャートをそれぞれ示している。
【図5】記録ヘッドにおける不良ノズルを検知するためのドットチャートの一例であり、(a)は正常なノズルを有する記録ヘッドによって形成されたドットチャートを、(b)は18番目と28番目と30番目に不良ノズルが存在する記録ヘッドによって形成されたドットチャートをそれぞれ示している。
【図6】記録ヘッドのノズルから吐出されたインク滴によって記録媒体上に形成される様々なインクドットの形状を説明する説明図である。
【図7】本発明の実施形態に適用する理想マトリックスとその理想マトリックスにインク滴が着弾した状態を示す説明図であり、(a)はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾した状態を示し、(b)はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾しなかった状態を示す図である。
【図8】本発明の第1の実施形態における制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第1の実施形態において各ノズルから吐出されたインク滴によって形成される複数のインクドットの一つの理想マトリックスラインへの影響度を説明するための説明図であり、(a)は記録ヘッド、理想マトリックス、インク滴が理想的に着弾した状態、およびインク滴が理想的に着弾していない状態をそれぞれ示し、(b)は同図(a)に示した着弾ドットの中の中央の3つのインクドットd(m−1),d(m)d(m+1)の形成状態を拡大して示している。
【図10】本発明の第1の実施形態において各ノズルから吐出されたインク滴によって形成されるインクドットの一つの単位マトリックスへの影響度を説明するための説明図であり、図9(a)に示した着弾ドットの中の中央の3つのインクドットd(m−1),d(m)d(m+1)の形成状態を拡大して示している。
【図11】本発明の第1の実施形態において各ノズルから吐出されたインク滴によって形成される複数のインクドットが一つの理想マトリックスラインに与える影響度を算出する方法を説明するための説明図である。
【図12】本発明の第2の実施形態おける制御動作を説明するフローチャートである。
【図13】本発明の第3の実施形態における制御動作を説明するフローチャートである。
【図14】本発明の第4の実施形態における制御動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 画像データ入力部
2 操作部
3 CPU
4 記憶媒体
4a 記録マトリクス情報格納部
4b 制御プログラム群格納部
5 RAM
6 画像データ処理部
7 記録部
8 バスライン
20 キャリッジ
21 インクジェット記録ヘッド
22 インクカートリッジ
23 フレキシブルケーブル
24 記録媒体
25 排紙ローラ
26 搬送モータ
27 ガイドシャフト
28 リニアエンコーダ
29 駆動ベルト
30 キャリッジモータ
31 キャップ部
32 回復ユニット
33 インク受け[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method for recording an image using an ink containing a coloring material using a multi-nozzle ink jet recording head in which ink discharge ports are arranged in an integrated arrangement. The present invention relates to an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method for recording a high-quality recorded image by analyzing and correcting a factor that degrades image quality.
In addition, the present invention is applicable to all devices using recording media such as paper, cloth, leather, nonwoven fabric, OHP paper, and metal. Specific examples of applicable equipment include office equipment such as printers, copiers, and facsimile machines, and industrial production equipment.
[0002]
[Prior art]
With the spread of information processing equipment such as copying machines, word processors, computers, and communication equipment, inkjet recording devices are rapidly spreading as one of the devices that output digital images processed by such equipment. is there. In such a recording apparatus, in order to improve the recording speed, a recording head in which a large number of nozzles including ink discharge ports and liquid paths are integrated is used. Further, in recent years, colorization in information processing equipment has progressed, and in association with this, there has been a demand for colorization in recording apparatuses, and there are those equipped with a plurality of recording heads that eject inks of different colors in response to the request. Commonly used.
[0003]
The ink jet recording method is a non-contact method in which ink, which is a recording liquid, is landed on a recording medium such as paper as flying droplets and the recording medium does not contact the recording head. Recording operation can be performed with noise. In addition, since the density of the ink discharge nozzles can be increased, it is possible to realize high-resolution images and high-speed recording operations at low cost. Furthermore, it is possible to obtain a high-quality image at a low price without requiring special processing such as a phenomenon or fixing on a recording medium such as plain paper.
[0004]
For these reasons, inkjet recording apparatuses are now widely used in various situations. In particular, an on-demand type ink jet recording apparatus can be easily colored, and the apparatus itself can be miniaturized and simplified, so that the demand is expected to increase further in the future. In addition, with the widespread use of color as described above, higher image quality and higher speed tend to increase.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional recording apparatus has the following various problems. That is, in a conventional ink jet recording apparatus using an ink jet recording head in which a plurality of ink discharge nozzles are integrated and arranged, one or a plurality of discharge nozzles are clogged or driven for some reason. When this is not possible, the dots to be recorded by the nozzles will not be recorded on the recording medium. As a result, the non-recorded portion becomes streaks (white streaks) and appears on the image, thus significantly improving the image quality. It was decreasing. In addition, if the discharge state from one or a plurality of discharge nozzles falls into a state that is significantly different from the discharge from other normal nozzles, if the recording operation is continued as it is, white streaks and streaks due to density non-uniformity will occur. This occurred on the image, and the image quality was significantly impaired.
[0006]
Therefore, as a recording method that prioritizes image quality, when a defective nozzle that does not provide a proper discharge state occurs, the cleaning mechanism tries to recover or uses a plurality of nozzle groups that complement each other to perform the same recording. It has also been proposed and implemented to perform so-called multi-pass printing in which an image is completed by manipulating an area a plurality of times to reduce image quality deterioration due to non-ejection nozzles or defective nozzles. However, the multi-pass recording method has a problem that it takes a long recording time to perform recording a plurality of times in one recording area. In addition, the recovery operation by cleaning or the like requires a lot of time and involves consumption of ink that does not directly contribute to recording, resulting in an increase in running cost, which is not preferable from the viewpoint of ecology. It is desirable to limit it to the limit.
[0007]
Also, a technique for improving the image quality by preventing the density unevenness of the recorded image by so-called head shading has been developed. In this head shading, a test pattern having a uniform gradation value is recorded on a recorded image, and the unevenness of the recording density is optically detected. Based on the detection result, addition to the gradation value of the output image is performed. A method of recording with correction such as subtraction is generally known.
[0008]
In addition, in an ink jet recording printer having a recording head in which a plurality of ink discharge nozzles are integrated and arranged, a test pattern having a uniform gradation value is output, and a recording density displacement is optically measured, and a recording density is measured. Assuming that the unevenness in density is uneven due to unevenness in the discharge amount of each nozzle, correct the ink discharge drive method for the discharge amount of each nozzle or perform gamma correction on the recording image corresponding to each nozzle. Etc. have been tried to improve the concentration value.
[0009]
However, the improvement in image quality by such head shading is basically aimed at correcting the unevenness of the size (ejection amount) of the ink droplets ejected from the nozzles. If the ink droplets ejected from the nozzles do not land at the ideal landing position, the image is not improved to the optimum quality, and in particular, the relative scanning between the recording head and the recording medium is performed once. Thus, in the full multi-type ink jet recording using the full line head of the so-called full line recording method for completing the image recording from the recording head, improvement of the image quality is desired.
[0010]
As described above, the conventional inkjet recording method has the above-described problems. In the future, what is necessary for an ink jet recording apparatus is to simultaneously realize higher speed and lower cost in addition to higher image quality, and for this purpose, it is necessary to solve the above-mentioned problems.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems, and even when there are defective nozzles in the nozzles provided in the recording head that cause ink droplets to be greatly swollen, etc. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method capable of suppressing the occurrence of the above and enabling appropriate gradation expression and obtaining a high-quality image.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object has the following configuration.
[0013]
  That is, according to the present invention, a recording head formed by arranging a plurality of nozzles and a recording medium are relatively moved, and ink droplets are ejected from the nozzles on the recording medium in accordance with recording data of an image to be formed. An inkjet recording apparatus for forming an image, wherein each nozzle is based on a landing state of ink droplets ejected from the nozzle on a recording medium.This represents the amount of deviation between the ideal landing position of the ink droplets ejected from the disk and the actual landing position on the recording medium.Nozzle information, Corresponding to each nozzleNozzle information creation means to create, and based on the nozzle information, with respect to a dot position formed by ink droplets ejected from the nozzle, a nozzle corresponding to the dot position and other nozzles located in the vicinity of the nozzle And calculating the ratio of affecting the density of the image for each dot position corresponding to each of the plurality of nozzles,CalculationMeansCalculationBased on the result, correction information generating means for generating correction information for correcting the recording data corresponding to each nozzle, and based on the result of correcting the recording data corresponding to each nozzle according to the correction information, Control means for controlling the drive,The calculation means is configured to determine, based on the shift amount corresponding to each of the plurality of nozzles, an area where a dot formed by an ink droplet ejected from a nozzle corresponding to a predetermined dot position lands on the predetermined dot position; The area where the dots formed by the ink droplets ejected from the nozzles land on the predetermined dot position is determined, and the ratio affects the density of the predetermined dot position.It is characterized by that.
[0014]
  In addition, the present invention relatively moves a recording head having a plurality of nozzles arranged and a recording medium, and ejects ink droplets from the nozzles in accordance with recording data of an image to be formed, thereby forming an image on the recording medium. Ink jet recording method for forming each nozzle based on the landing state of ink droplets ejected from the nozzles on a recording mediumThis represents the amount of deviation between the ideal landing position of the ink droplets ejected from the disk and the actual landing position on the recording medium.Nozzle information, Corresponding to each nozzleNozzle information creation step to be created;Based on the nozzle information, for the dot position formed by the ink droplets ejected from the nozzle, the nozzle corresponding to the dot position and other nozzles located in the vicinity of the nozzle affect the image density. A calculation step for calculating a ratio to be given for each dot position corresponding to each of the plurality of nozzlesAnd saidCalculationOf stepCalculationBased on the result, a correction information generation step for generating correction information for correcting the recording data corresponding to each nozzle, and based on the result of correcting the recording data corresponding to each nozzle according to the correction information, A control step for controlling the drive,In the calculating step, based on the shift amount corresponding to each of the plurality of nozzles, an area where a dot formed by an ink droplet ejected from a nozzle corresponding to a predetermined dot position lands on the predetermined dot position; The area where the dots formed by the ink droplets ejected from the nozzles land on the predetermined dot position is determined, and the ratio affects the density of the predetermined dot position.It is characterized by that.
[0015]
In this specification, the term “nozzle” refers not only to an opening for ejecting ink, but also to a liquid path that communicates with the opening and forms a cylindrical space into which ink to be ejected flows, and ink in the liquid path. Means a structure including discharge energy generating means (for example, an electrothermal transducer, a piezoelectric element, etc.) for generating discharge energy for discharging the liquid from the discharge port.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to each embodiment of the present invention. A plurality of ink jet recording heads 21 (21-1 to 21-4) are mounted on the carriage 20, and each ink jet recording head 21 has a plurality of ink ejection openings for ejecting ink. Incidentally, 21-1, 21-2, 21-3, and 21-4 are ink jet recordings for ejecting black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks, respectively. It is a head (hereinafter simply referred to as a recording head). A heating element (electrothermal converter) that generates thermal energy for ink ejection is provided inside the ink ejection opening (liquid path) of the recording head 21. The ink cartridge 22 includes ink jet recording heads 21-1 to 21-4 and ink tanks 22-1 to 22-4 that supply ink to them.
[0017]
Control signals and the like to the ink jet recording head 21 are sent via the flexible cable 23. A recording medium 24 such as plain paper, high-quality exclusive paper, OHP sheet, glossy paper, glossy film, postcard or the like is sandwiched between a pair of paper discharge rollers 25 facing each other via a conveyance roller (not shown) to drive the conveyance motor 26. Along with this, it is sent in the arrow direction (sub-scanning direction). The carriage 20 is movably supported by the guide shaft 27 and the linear encoder 28. The carriage 20 reciprocates along the guide shaft 27 in the main scanning direction that intersects (is orthogonal to) the sub-scanning direction along the guide shaft 27 by driving the carriage motor 30 via the driving belt 29. At the time of reciprocal movement, a pulse signal is output from the linear encoder 28, and the position of the carriage 20 can be detected by counting the pulse signal. Further, the heating element of the recording head 21 is driven based on the recording signal as the carriage 20 moves, and forms an image by flying and adhering ink droplets onto the recording medium.
[0018]
A recovery unit 32 having a cap portion 31 is installed at the home position of the carriage 20 set outside the region in the main scanning direction where the recording operation is performed on the recording medium. When recording is not performed, the carriage 20 is moved to the above-described home position, and the ink discharge port surfaces of the corresponding inkjet recording heads 21 are sealed by the caps 31-1 to 31-4 of the cap unit 31, so that the ink solvent is removed. Prevents clogging due to thickening of ink, sticking or adhesion of foreign matters such as dust due to evaporation.
[0019]
Further, the capping function of the cap unit 31 is used for empty ejection in which ink is ejected to the cap unit 31 in a state separated from the ink ejection port in order to eliminate ejection failure and clogging of the ink ejection port with low recording frequency. The pump (not shown) is operated in a state where the ink discharge port surface is sealed with the cap portion 31, and the ink is sucked from the ink discharge port, which is used to recover the discharge function of the discharge port that caused the discharge failure. Reference numeral 33 denotes an ink receiving portion, which performs preliminary ejection toward the ink receiving portion 33 when each of the ink jet recording heads 21-1 to 21-4 passes through the upper portion of the ink receiving portion 33 immediately before recording. In addition, by disposing a wiping member (blade or the like) (not shown) at a position adjacent to the cap portion 31, the ink discharge port forming surface of the recording head 21 can be cleaned.
[0020]
Next, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged configuration of the recording head 21 described above. In FIG. 2, the recording head has a large number of ink discharge nozzles n in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction. In this figure, an example in which the ink discharge nozzles are configured in two rows in one print head is shown, but it may be one row or more than three rows, and it is not necessary to line up with linearity. Also, as shown in FIG. 2, the interval W1 between adjacent nozzles in the sub-scanning direction is referred to as the recording head resolution, nozzle pitch, and nozzle density.
[0021]
In addition, this recording head is configured to perform recording corresponding to the width W of the nozzle row by ejecting ink while moving the recording head in the direction of the arrow (main scanning direction) in the figure. The operation (ink ejection operation) can be performed by one or both of the forward and backward movements of the recording head. Furthermore, the same number of recording heads as the number of ink colors used for recording are prepared. For example, when performing full-color recording using three colors of cyan, magenta, and yellow, three recording heads are prepared. When performing monochrome recording using only black ink, one recording head is prepared. Just do it. In the case of recording using dark and light inks, a recording head may be prepared for each of dark cyan, light cyan, dark magenta, light magenta, dark black, light black, dark yellow, light yellow, Further, it is possible to use a recording head that discharges special color ink.
[0022]
The ink jet recording method applicable to the present invention is not limited to the bubble jet (registered trademark) method using a heating element (heater), and for example, a continuous type in which ink droplets are continuously ejected into particles. In this case, a charge control type, a divergence control type, or the like may be used. Further, in the case of an on-demand type that ejects ink droplets as necessary, a pressure control method that ejects ink droplets from an orifice by mechanical vibration of a piezoelectric vibration element can be applied.
[0023]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system of the ink jet recording apparatus according to each embodiment of the present invention.
In FIG. 3, 1 is an image data input unit for inputting multi-value image data from an image input device such as a scanner or a digital camera, or multi-value image data stored in a hard disk of a personal computer, and 2 is a setting of various parameters. An operation unit 3 having various keys for instructing the start of recording is a CPU as a control means for controlling various arithmetic processes and control operations described later according to various programs in the storage medium.
[0024]
A storage medium 4 stores a control program group 4b such as a control program and an error processing program for controlling the recording apparatus, and nozzle profile information 4a. All recording operations in this embodiment are executed by these programs. As the storage medium 4 for storing the program, a ROM, FD, CD-ROM, HD, memory card, magneto-optical disk, or the like can be used. Reference numeral 5 denotes a RAM used as a work area for various programs in the storage medium 4, a temporary save area for error processing, and a work area for image processing. The RAM 5 can also copy various tables in the storage medium 4, change the contents of the tables, and proceed with image processing while referring to the changed tables.
[0025]
An image data processing unit 6 processes the image data. The input multi-value image data is quantized into N-value image data for each pixel, and the gradation value “T” indicated by each quantized pixel is displayed. The ejection pattern data corresponding to is created. For example, when multi-value image data expressed in 8 bits (256 gradations) is input to the image data input unit 1, the image data processing unit 6 sets the gradation value of the output image data to 25 (= 24 + 1) values. Need to convert. Here, the multi-value error diffusion method is used for the T-value conversion processing of the input gradation image data. However, the image processing method for performing the T-value conversion processing is not limited to the multi-value error diffusion method, and the average density storage method. Any halftone processing method such as a dither matrix method can also be used. Further, by repeating the above-described T-value conversion processing for all the pixels based on the density information of the image, a binary drive signal for ejection and non-ejection for each pixel with respect to each ink nozzle is formed. The nozzle information creation means, the prediction means, the correction information creation means, etc. in the present invention are mainly constituted by the image data processing unit 6 and the CPU 3. It is also possible to control with a printer driver processed in a PC or the like.
[0026]
A recording unit 7 ejects ink based on the ejection pattern created by the image data processing unit 6 to form a dot image on a recording medium, and includes an ink cartridge 22 and a carriage 20. Reference numeral 8 denotes a bus line for transmitting address signals, data, control signals, and the like in the apparatus.
[0027]
Next, using FIG. 4 to FIG. 11, the creation of nozzle information in the recording head, which is one of the features of the present embodiment, the creation method of the recording information of each nozzle performed based on the nozzle information, and the actual The recording operation will be described.
[0028]
Regarding the creation of recording information, first of all, it is detected whether there is a nozzle whose landing position deviates from the desired recording matrix among a plurality of nozzles of the recording head. The first step of the present invention is to know the nozzle information such as the position of the nozzle, the degree thereof, the size of the ink droplet that lands as needed, and the shape of the landed ink dot.
[0029]
For that purpose, first, for example, a pattern (step pattern) as shown in FIG. 4 is recorded using the apparatus of FIG. The staircase pattern may be a pattern in which a short straight line is recorded by ejecting color material dots continuously or discontinuously from each nozzle, for example, every 8 nozzles, and recording is performed for the necessary nozzles. By using this staircase pattern, it is possible to know how much the ink dots ejected from the nozzles have landed on the desired ideal recording matrix MT in the vertical direction in the figure. Specifically, this recorded matter (stair chart) is read and scanned using a sensor (not shown) to measure how many μm it deviates from the ideal landing position, and the measured deviation is referred to as nozzle profile information. To do. Alternatively, the position and amount of displacement may be determined visually without using a sensor, and nozzle profile information may be obtained based on the nozzle information, and that information may be input to the recording apparatus. This nozzle information was prepared for each recording head.
[0030]
The ideal landing position of the nozzle can be determined by, for example, creating an accurate ideal stair chart in advance using general printing or silver halide photography, recording it, and measuring the deviation from the ideal recording matrix. It is also possible to read the recorded stair chart with a scanner (not shown), collate the position of the recording matrix while taking into account the position of each nozzle, and calculate the amount of deviation from the stair chart.
[0031]
Furthermore, as shown in FIG. 5, a dot chart for forming independent ink dots on the recording medium from each nozzle is recorded, and the above-described method is used to shift the X and Y directions from the ideal recording matrix. The nozzle profile information may be created by reading the ink dot diameter and the ink dot shape.
[0032]
The image recording signal can be generated by a method used in a normal ink jet recording apparatus. In the present embodiment, the input image is first color-separated into three primary colors such as C, M, and Y so as to correspond to the heads of each color, and then the color-separated image of each color is binarized by an error diffusion method.
[0033]
Next, a method for creating head correction (HC) data based on the nozzle profile, and a recording process for converting an image to be recorded based on the HC data and controlling ejection and non-ejection of the nozzle group of the recording head Describes how to create data.
[0034]
FIG. 7 shows a basic conceptual diagram of this embodiment. That is, FIG. 7 shows an ideal recording matrix MT and a state where ink dots have landed ideally along the ideal recording matrix MT. The ideal recording matrix MT mentioned here is a matrix virtually set on the recording medium. When a solid image is formed by arranging and arranging ink dots having a fixed shape in a matrix on the recording medium, each dot The minimum unit recording range corresponding one-to-one is the unit matrix MT1. The unit matrix may be referred to as a pixel. The ideal recording matrix MT of this embodiment shown in FIG. 7 has a square unit matrix MT1 arranged in a grid pattern in order to simplify the description. However, the arrangement of the unit matrix MT1 does not have to be a grid pattern, depending on the resolution and recording density of the image. The unit matrix MT1 may have a shape other than a square. For example, a unit matrix on a rectangle can be formed in the main scanning direction with a pitch twice that in the sub-scanning direction.
[0035]
When ink is landed on the ideal recording matrix MT, the ink dots are normally landed on the recording medium in a substantially circular state. Therefore, it is assumed that the shape of the ink dots that have landed ideally is a perfect circle, and the diameter of the perfect circle is set to be the same as the distance between the diagonals of the unit matrix MT1.
[0036]
Here, FIG. 7A shows a state where ink dots have landed ideally. The dots shown here cause ink droplets to be ejected from all nozzles while moving a recording head (not shown) having a nozzle group in which eight nozzles are arranged in the vertical direction along the X direction of the main scanning direction. 7A schematically shows a state in which a solid image is recorded. FIG. 7A shows a state where ink droplets have landed ideally on the recording medium, and FIG. 7B shows a state where ink droplets have landed on the recording medium. Each of the states that did not land ideally is shown.
[0037]
In the state shown in FIG. 7A, the ink droplets ejected from each nozzle of the recording head have landed properly on each unit matrix MT1 in the ideal recording matrix MT without any deviation. The arrangement order in the vertical direction (Y) is the same as the arrangement order in the vertical direction of the nozzles in the recording head. For example, the third dot d3 from the top in the illustrated dot is a dot ejected from the third nozzle from the top in each nozzle of the recording head, and the fourth from the top in the illustrated dot. The dot d4 is a dot ejected from the fourth nozzle from the top among the nozzles of the recording head.
[0038]
On the other hand, as a state where the ink droplets ejected from the recording head have not ideally landed on the recording medium, for example, there is a state shown in FIG.
In the figure, a dot d2 formed by landing an ink droplet ejected from the second nozzle is in a state of landing in a state shifted in the X1 direction and the Y2 direction (upper right direction in the figure). Further, the dot d3 formed by the ink droplet ejected from the third nozzle is shifted in the Y1 direction and landed on the matrix to which the ink droplet ejected from the fourth nozzle is to land.
[0039]
  Furthermore, the dot d4 formed by the ink droplet ejected from the fourth nozzle isY2The ink droplets ejected from the third nozzle are landed on the matrix to be landed.
  Further, the dot d6 ejected from the sixth nozzle and landed forms a dot with a large diameter on the recording medium due to factors such as a larger ink ejection amount than other nozzles.
[0040]
Further, the dot d7 formed by the ink droplets ejected from the seventh nozzle has a smaller ejection amount than the other nozzles, or the ejected ink droplets are divided, resulting in the recording medium. A state where small dots are formed is shown.
[0041]
Although the ink dots shown in FIG. 7 are drawn in a perfect circle, the ink dots may not become a perfect circle depending on the type of the recording medium and the state change from ejection to landing. As shown, ink dots may be formed in various shapes other than a perfect circle on the recording medium. For example, if the discharge amount varies among nozzles, the dots differ in size, and the ink penetrates into the paper fibers in the process where ink droplets landed on the recording medium are absorbed and fixed on the paper surface. If the ink droplets are formed in such a complicated shape, the ink droplets do not land vertically at the time of landing, or if a moment is applied by a wind or the like, a phenomenon such as an elliptical shape or a split may occur.
[0042]
Furthermore, in addition, in the process where ink droplets are ejected from the nozzles of the recording head and land on the recording medium, the ejection amount is uneven, the ejected ink droplets do not fly in the correct direction, or are in flight And even after landing on the recording medium, it is affected by unevenness of the recording medium, permeability to the recording medium, fixing properties, etc., so it is completely uniform on the recording medium. It is difficult to form a dot having a proper shape at an appropriate position. That is, it is extremely difficult to form an ideal dot as shown in FIG.
[0043]
Therefore, conventionally, correction processing such as head shading is performed. In conventional head shading, a recording position by a nozzle with a large discharge amount becomes an image with high density, and a recording position by a nozzle with a small discharge amount becomes an image with low density, so a chart with a constant density is recorded on the recording medium, The recording density is read and correlated with the position of each nozzle, and the output image is corrected so that the portion where the density is high is low and the portion where the density is low is high. Further, the image quality is improved by changing the drive control of each nozzle to shorten the drive pulse of the nozzle having a large discharge amount or increasing the drive voltage of the nozzle having a small discharge amount.
[0044]
However, this head shading correction may not be able to be corrected, and a sufficient effect may not always be obtained. For example, as shown in FIG. 7B, when the ink droplet ejected from the third nozzle and the ink droplet ejected from the fourth nozzle cross and land, the effect of the correction is achieved. May not be obtained. That is, when the density of the third matrix is high, the cause is that there is a problem with the discharge amount of the fourth nozzle, but the density of the dot read as described above is correlated with the nozzle position, and 3 Even if the head shading process for reducing the discharge amount of the second nozzle is performed, the ink dot d3 discharged from the nozzle lands on the fourth matrix, so that the correction of the discharge amount becomes invalid.
[0045]
In addition to this example, when the landing position is deviated from the ideal recording matrix in the X direction or the Y direction, the density of the neighboring matrix lines is increased and the density of the original matrix lines is decreased. Nevertheless, in the conventional head shading, since the deviation amount of the landing position is not considered, correction for increasing the density is applied to the nozzle in which this deviation occurs. For this reason, the density of the recording matrix in the vicinity is further increased, and accurate correction cannot be performed. Conventionally, in order to solve this problem, the recording density values in the vicinity were averaged and processed, but the current inkjet recording apparatus, which is demanding higher image quality, requires a more accurate correction technique. It was.
[0046]
Therefore, in the first embodiment of the present invention, processing is performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 8 as an example.
First, in step S1, as shown in the stair chart shown in FIG. 4, each chart is recorded so that the ink droplets ejected from each nozzle can be observed on the recording medium, and then the chart is not shown. Reading with an optical sensor (step S2), and based on the read data, the amount of deviation of the landing position from the ideal recording matrix is measured. This measurement may be performed visually. Further, as the measurement of the ejection amount of ink droplets, the size and shape of the landing dots may be measured using an optical sensor (not shown) by recording the dot chart of FIG.
[0047]
As a result of this measurement, ink droplets that formed these dots were ejected when they did not land on the ideal recording matrix, when they differed from the ideal dot diameter, or when the ink dot shape differed from the ideal dot shape, etc. The nozzle is determined as a defective nozzle. Or you may progress to the step which produces the nozzle profile of substantially all the nozzles automatically, without performing determination of a bad nozzle especially.
[0048]
If there is no nozzle determined to be a defective nozzle, the process proceeds to step S6, and a desired image recording operation is performed without performing correction processing.
[0049]
If it is determined in step S2 that there is a defective nozzle, nozzle profile information described later is created for each nozzle in the nozzle group constituting the recording head. That is, in this embodiment, the case where the Y twist value is used as an important parameter of the nozzle profile information is shown. The Y twist value is ejected from the nozzles when the direction of the nozzle array (sub-scanning direction) constituting the recording head is the Y direction and the main scanning direction for moving the recording head relative to the recording medium is the X direction. It means the amount of deviation in the Y direction between the ink droplet landing position (dot center position) and the ideal recording matrix MT center position (ideal grid point). Therefore, when one scan (one pass) printing is performed, if the nozzle pitch is set to be the same as the size of the ideal landing matrix and the nozzle pitch is 1200 dpi (about 20 μm), the nozzle is ejected from the mth nozzle. If the landing position of the ink droplet is shifted to the (m−1) th or (m + 1) th nozzle side by about half a pixel, the Y twist value is +10 μm or −10 μm, and this value is stored as nozzle profile information. . Also, whether the dot diameter of the ink dot (for example, it is caused by the magnitude of the ejection amount) is larger or smaller than the ideal ink dot diameter can be managed as nozzle profile information.
[0050]
Returning to FIG. 8 again, the operation after step S4 will be described. As described above, the Y deflection value of the defective nozzle is measured in step 3, and nozzle profile information is created based on the measured value (step S3). Next, HS data is created by referring to the nozzle profile information (step S4), and HC data (head correction table) corresponding to the size of the recording data of the input image is created from the HS data (step S5). ). Then, the recording data of the input image is converted using the created HC data, and the recording operation is performed according to the recording data (step S6).
[0051]
Here, the creation of each piece of information performed after step S4 in FIG. 8 will be described in more detail with reference to FIGS.
[0052]
In FIG. 9A, from the left, the recording head 21, the ideal recording matrix MT, the state where ink droplets have landed ideally on the ideal recording matrix MT, and the ink droplets ideally onto the ideal recording matrix MT. Each of the states that did not land is shown schematically. Here, in order to simplify the description, a recording head 21 in which five nozzles are provided is schematically shown. FIG. 9B is an explanatory diagram showing, in an enlarged manner, the formation state of the three central ink dots in the landing dots shown in FIG.
[0053]
Each data is created by identifying a nozzle that has ejected at least a portion of the ink dots for each matrix line of the ideal recording matrix MT as a nozzle (cause nozzle) that has a density effect on the matrix line. This is done by determining the proportion of the portion that affects the recording density (hereinafter, this portion is referred to as the affected portion).
[0054]
For example, as shown in FIG. 9B, d (m−1) and d (m) are generated by ink droplets ejected from the m−1th, mth, and m + 1th nozzles with respect to the m matrix line. ) And d (m + 1) dots are determined as follows. That is, the ink dot d (m−1) formed by the (m−1) th nozzle is applied to the m matrix line, that is, the portion that has a density influence on the line (the nozzle shown on the left side in FIG. 9B). The ratio of the hatched portion in the row is 10% of the ideal dot, and the portion of the ink dot ejected from the mth nozzle on the m matrix line (in the nozzle row shown in the center in FIG. 9B). The hatched portion is 80% of the ideal dot, and the portion of the ink dot ejected from the (m + 1) th nozzle on the m matrix line is hatched in the nozzle row shown on the right side in FIG. 9B. (Part) is 5% of the ideal dot. This can be said to be a state where a density of 95% is recorded with respect to an ideal landing state.
Here, attention is paid to the lines on the recording matrix, but as shown in FIG. 10, the ratio of the affected portion of each dot may be obtained individually for each unit matrix MT1.
[0055]
The ratio (influence degree) of the affected part with respect to each matrix line described above can be obtained as follows by referring to the nozzle profile information, in particular, the Y translation value therein.
[0056]
For example, it is assumed that the nozzle pitch (corresponding to the recording matrix) is arranged at 20 μm (corresponding to 1200 dpi), and ink dots having a dot diameter of 30 μm are formed on the recording medium from any nozzle, and further, m−1 to m The Y direction value of the dot by the (m−1) th nozzle is +5 μm, the Y value of the dot by the mth nozzle is 10 μm, and the Y value of the dot by the (m + 1) th nozzle is 5 μm. As shown in FIG. 11 (a), the dots recorded on the m matrix line are based on the dots by the (m-1) th nozzle, the dots by the mth nozzle itself, and the dots by the (m + 1) th nozzle, respectively. It is calculated by the following formula.
[0057]
That is, as shown in FIG. 11 (b), assuming that the dot radius is R, the dot area is S, the Y twist value is Y, and the width of the recording matrix line is P, the dot d (m−1) is m matrix lines. Ratio that affects concentration (degree of influence)m 1(L) (L is a number indicating the position of the matrix line)
Figure 0003870133
Similarly, the degree of influence Z of the dot d (m + 1) on the m matrix line Zm +1(L) can be obtained.
The center angle θ is an angle formed by two line segments (radius) connecting two intersections of dots and m matrix lines and the center of the dots.
[0058]
Also, the degree of influence Z on the m matrix line of d (m)m(L) can be obtained by the following equation.
Zm(L) = 100−Zm(L-1) -Zm(L + 1) (%)
[0059]
Here, when the value of the radius R of the dot is different for each nozzle, it can be calculated by substituting an individual value.
Also, when the dot shape is not a perfect circle, the calculation is complicated, but it can be obtained similarly. In this case, a complicated dot shape may be approximated to a predetermined shape that can be easily calculated.
[0060]
In this way, by analyzing the recording state of a certain matrix line (L), particularly the nozzle that affects the density, the density of the line (L) can be predicted.
That is, the density by the ideal recording dot is DiAnd the line L-th predicted concentration is DLThen,
Predicted concentration DLIs expressed by the following equation that integrates the degree of influence Z (L) from the mth to m + b (a and b are positive integers) ejected from the neighboring nozzles and applied to the recording line L. That is,
DL= Kden(Zm-a(L) ... Zm-1(L) + Zm(L) + Zm + 1(L) ... Zm + b(L))
[0061]
Where kdenIs a coefficient for obtaining the actual density from the area of the dots, and can be obtained by measuring the density of the recorded matter.
The coefficient H used for head correctionconfIs
Hconf(L) = khead× DL/ Di
It is possible to know the state of contribution of the recording matrix to the actual density on the recording medium.
[0062]
Where kheadIs a coefficient for finely adjusting the coefficient K, which varies depending on the recording medium, recording environment, etc., and can be obtained experimentally.
This HconfThe head shading is carried out by correcting the image to be recorded using, or by changing the ejection amount by controlling the drive signal related to the ejection of each nozzle.
[0063]
As described above, in the above-described embodiment, when each line is recorded, even if it is affected by density due to dots formed by landing on the matrix line, the recording correction is performed in consideration of the influence. Therefore, even in a recording head having a nozzle that causes an ink droplet landing error in the Y direction, a good correction effect can be obtained and a high-quality image can be formed. Can do.
[0064]
In the above embodiment, the correction coefficient of the nozzle corresponding to each matrix line L is calculated. However, the degree of influence from adjacent matrix lines obtained for one matrix line ... Zm-1(L), Zm(L), Zm + 1(L)... May be used to obtain a correction coefficient for the (m-1) th nozzle that records the matrix line L-1 adjacent to the matrix line. Specifically, the coefficient H used for head correctionnozzIs calculated as follows. That is, by the processing of the line L, the head correction is also performed for the m−1th nozzle that should be originally recorded on the line L−1, and the nozzle that affects the density of the line L and / or the nozzle. Correction is also performed on the image recorded by the nozzle.
[0065]
When the nozzles of the ink dots that affect the ink dots by the nozzle m are L-1, L, and L + 1, the count H used for head correctionnozzIs obtained as follows.
Hnozz(L) = Zm(L-1) × Hconf(L-1) + Zm(L) x Hconf(L) + Zm(L + 1) × Hconf(L + 1)
Although omitted in the above equation, a coefficient may be provided for each term as necessary.
That is, the correction coefficient for the m-th nozzle that records the L matrix line is the matrix line affected by the ink dots formed by the ink droplets ejected from the m-th nozzle (L−1, L + 1 in the above equation). The correction of the predicted recording density and the ideal recording density are also taken into consideration.
[0066]
In other words, the ink dots ejected from the m-th nozzle are in accordance with the status of the L-1 matrix line and the L + 1 matrix line based on the influence on the L-1 matrix line and the influence on the L matrix line and the L + 1 matrix line. Thus, the head correction data is calculated.
According to the above method, for example, even when an ink dot is formed on the side of the matrix line adjacent to the matrix line of interest, the image data is corrected for the nozzles that have affected the matrix line. Correction of the matrix line can be realized by correcting the discharge amount of the nozzle and / or a more excellent correction function can be obtained.
[0067]
Although the present invention is particularly effective for a one-pass printing operation, a so-called multi-pass in which an image in the same printing area is completed by scanning a plurality of times with different nozzle groups of the printing head. The present invention is also effective in system recording. In multi-pass printing, after a defective nozzle is detected, the area recorded by the defective nozzle during different scanning scans is recorded by another nozzle group, so that a reduction in image quality due to one defective nozzle is reduced. However, since the present invention can prevent image quality deterioration due to defective nozzles with a simple processing method in substantially the same printing scan, it is possible to obtain a higher quality image in combination with the superiority of the multi-pass printing method. Can be formed.
[0068]
[Second, Third, Fourth Embodiment]
In the first embodiment, the Y dot value of the ink dot is used as an important parameter in setting the nozzle profile information. However, the present invention uses not only the Y dot value but also other values as parameters. It is also possible.
[0069]
For example, in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 12, as shown in step S13, not only the Y shading value 13 of the defective nozzle but also the dot diameter is used as the parameter. In the third embodiment of the present invention shown in FIG. 13, as shown in step S23, the X warp value is used in addition to the Y warp value and the dot diameter, and the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. In the embodiment, as shown in step S33, in addition to the Y twist value, the dot diameter, and the X twist value, the dot shape is used as a parameter.
[0070]
As a result of setting more parameters as in the second to fourth embodiments, more precise information can be obtained as nozzle profile information, compared to the first embodiment. It has become possible to obtain an image that is more excellent in gradation and less affected by streaking. 12 to 14, steps other than the above-described steps S13, S23, and S33 are substantially the same as steps S1, S2, and S4 to S6 described in the first embodiment.
[0071]
In addition, the present invention can be applied to any inkjet recording apparatus that uses a plurality of dark and light inks and large and small dots for each color without any trouble. Even in such a case, higher-order image quality is reproduced on a recording medium. can do.
[0072]
In addition, as shown in FIG. 2, the present invention has a nozzle group in which a plurality of nozzles are arranged substantially perpendicularly to the recording direction, and the interval between adjacent nozzles that can be recorded in the same scan is recorded. Particularly effective for an inkjet recording apparatus having an inkjet recording head arranged approximately at intervals corresponding to each pixel of an image to be printed, that is, a full-line type inkjet recording apparatus in which image recording is completed in one scan It is. This full-line type ink jet recording apparatus has an advantage that the recording apparatus can basically be configured with a simpler configuration than a multi-pass printer, and the recording speed is remarkably high, and the present invention is applied. As a result, improvement in image quality can be achieved, thereby realizing an ink jet recording apparatus that is excellent in all aspects of cost, recording speed, and image quality.
[0073]
Here, when the interval between adjacent nozzles is larger than the interval between adjacent lines of the recording matrix, that is, when the resolution of the recording head is lower than the resolution of the recording matrix, the image recording is performed by the multi-pass method. Or other high-resolution recording heads that eject ink droplets of the same color. In this case, even if other recording heads having different resolutions are used, since the recording can be performed in the same manner as recording in the recording matrix with substantially the same scanning, the present invention can be suitably applied. Also, it can be realized by multi-pass recording. However, as described above, an ink jet printer can be configured with a simple configuration and the high-speed recording is possible when the adjacent nozzles are substantially close to each other. Preferably used.
[0074]
Although it depends on the purpose of recording an image, it is desirable that the resolution of adjacent nozzles be as follows. For example, when it is necessary to record an image of a small size such as a pocket photograph with high image quality by ink jet recording, the interval between adjacent nozzles is 300 dpi if the ink droplet ejection amount is about 40 pl ± 10. It is preferably set to about (100 μm), and if the discharge amount is about 10 pl ± 5, it is preferably close to about 600 dpi (40 μm), more preferably about 5 pl ± 2. If it is 1200 dpi (20 μm) and the discharge amount is about 2 pl ± 1, it is desirable to set it to 2400 dpi (10 μm). Also, unlike the case of viewing an image in a close state as in a pocket photo, when viewing an image from a distance, if a large size recorded matter is to be obtained, a nozzle with a larger discharge amount is relatively Recording is performed with a nozzle row having a large nozzle interval, but the present invention is also suitable in this case.
[0075]
Further, the present invention is not limited to a recording apparatus using a recording head that discharges ink by heat energy generated from an electrothermal transducer, but a recording head that discharges ink using a piezoelectric element such as a piezo. The present invention can be applied to any recording apparatus as long as it is an inkjet recording apparatus that discharges ink from nozzles.
[0076]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
<Example 1>
An example in which recording is performed by the above-described ink jet recording apparatus and recording method according to the first embodiment of the present invention will be described. The recording head had a resolution of 1200 dpi and 4096 nozzles were arranged, and the ink ejection amount (ink droplet amount) at one time was set to 4.5 ± 0.5 pl.
[0077]
The composition of the ink containing the color material is as follows.
(Prescription Y ink)
・ Glycerin 5.0 parts by weight
・ Thiodiglycol 5.0 parts by weight
・ 5.0 parts by weight of urea
・ Isopropyl alcohol 4.0 parts by weight
Dye C. I. Direct Yellow 142 2.0 parts by weight
・ 79.0 parts by weight of water
(Prescription M ink)
・ Glycerin 5.0 parts by weight
・ Thiodiglycol 5.0 parts by weight
・ 5.0 parts by weight of urea
・ Isopropyl alcohol 4.0 parts by weight
Dye C. I. Acid Red 289 2.5 parts by weight
・ 78.5 parts by weight of water
(Prescription C ink)
・ Glycerin 5.0 parts by weight
・ Thiodiglycol 5.0 parts by weight
・ 5.0 parts by weight of urea
・ Isopropyl alcohol 4.0 parts by weight
Dye C. I. Direct Blue 199 2.5 parts by weight
・ 78.5 parts by weight of water
(Prescription K ink)
・ Glycerin 5.0 parts by weight
・ Thiodiglycol 5.0 parts by weight
・ 5.0 parts by weight of urea
・ Isopropyl alcohol 4.0 parts by weight
Dye Food Black 2 3.0 parts by weight
・ Water 78.0 parts by weight
[0078]
As a recording medium, electrophotographic / inkjet paper (PB / PAPER: manufactured by Canon Inc.) was used. Recording was performed using these color material inks and recording media.
[0079]
The recording operation control was performed according to the procedure shown in the flowchart shown in FIG. That is, first, the stair chart shown in FIG. 4 is output, and the stair chart is read at a reading resolution of 4800 dpi by an optical sensor (scanner) not shown. At this time, in order to make correspondence between the nozzle and the stair chart, it is preferable to mark the chart in advance and match the positional relationship between the nozzle and the stair chart from the position of the mark. Then, one line of each stair chart was thinned, the center of gravity of the ink dots was obtained, the Y deflection value of the ink dots from the ideal landing position was measured, and nozzle profiles were created for all nozzles.
[0080]
The landing accuracy of the ink dots ejected from each nozzle was 6 μm in terms of σ value, and the maximum deflection was +25 μm. Using this nozzle profile, the recording density of each recording matrix line predicted was calculated by the above-described equation, and head correction data (HC data) was created. The density gradation value in the recording data of the image to be recorded was corrected for each recording line recorded by each nozzle, and recording was performed using the above-described plural types of ink. As a result, streak unevenness was reduced, and a high-quality image in which the occurrence of white streaks was suppressed was obtained.
[0081]
On the other hand, when the head correction process of the above embodiment was not performed and recording was performed under the same other conditions, the obtained image was a low quality image with white streaks.
In addition, when recording was performed by performing conventional head shading processing, the density unevenness was reduced, but an image with still noticeable streak unevenness was formed, and the image quality was not deteriorated compared to the image obtained by this example. It was clear.
[0082]
(Other)
By the way, the present invention brings about a particularly excellent effect in a recording apparatus using an ink jet recording head that performs recording by forming flying droplets using thermal energy among ink jet recording methods. .
[0083]
As its typical configuration and principle, for example, those performed using the basic principle disclosed in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796 are preferable. This method can be applied to both a so-called on-demand type and a continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because film boiling occurs on the heat acting surface of the liquid, and as a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to the drive signal can be formed. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape, since the bubble growth and contraction is performed immediately and appropriately, and thus it is possible to achieve discharge of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further excellent recording can be performed by employing the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface.
As the configuration of the recording head, in addition to the combined configuration (straight liquid channel or right-angle liquid channel) of the discharge port, the liquid channel, and the electrothermal transducer as disclosed in each of the above-mentioned specifications, the thermal action A configuration using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which the portion is arranged in a bent region, is also included in the present invention.
[0084]
In addition, for a plurality of electrothermal transducers, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-123670 that discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal transducer or an aperture that absorbs pressure waves of thermal energy is provided. The effect of the present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461 which discloses a configuration corresponding to the discharge unit. That is, regardless of the form of the recording head, according to the present invention, recording can be performed reliably and efficiently.
[0085]
Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium that can be recorded by the recording apparatus. As such a recording head, either a configuration satisfying the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as a single recording head formed integrally may be used.
[0086]
In addition, even the serial type as shown in the above example can be connected to the main body of the recording head or attached to the main body of the device so that electrical connection with the main body of the device and ink supply from the main body are possible. The present invention is also effective when a replaceable chip type recording head or a cartridge type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.
[0087]
In addition, it is preferable to add a recording head ejection recovery means, a preliminary auxiliary means, and the like as the configuration of the recording apparatus of the present invention, since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, preheating is performed by using a capping unit, a cleaning unit, a pressurizing or suction unit, an electrothermal converter, a heating element different from this, or a combination thereof. Examples thereof include preliminary discharge means for performing discharge different from the means and recording.
[0088]
In the present invention, the most effective one for each of the above-described inks is to execute the above-described film boiling method.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, nozzle information representing the ejection characteristics of the nozzles of the recording head is created, and ink droplets ejected from the nozzles are formed based on the created nozzle information and the recording data. For example, the recording head is configured to predict the influence on the power image, create correction information for correcting the ejection state of the ink droplets at each nozzle based on the prediction result, and control the nozzle drive based on the correction information. Even if the ink droplets ejected from these nozzles do not land exactly at the ideal landing position for some reason, or when there is a slight difference in the ejection amount for each nozzle, the head correction can be applied to the recorded image. Degradation of image quality such as streak in the image can be greatly improved.
[0090]
In addition, when there is a defective nozzle that greatly depends on the landing position among the nozzles of the recording head, the conventional shading cannot solve the image degradation. It is possible to correct image degradation due to large ink droplets. Therefore, even if the ink head has a defective nozzle as described above, it can be used over a long period of time without replacing it, and the running cost can be greatly reduced. Desired results can be obtained. Further, since the manufacturing yield of the recording head can be substantially improved, the manufacturing cost of the recording head can be reduced.
[0091]
The above effects of the present invention are particularly remarkable in a recording method in which an image is completed by a single recording scan of a nozzle group formed by arranging a plurality of nozzles. If the present invention is applied to so-called multi-pass printing in which scanning is performed using different nozzle groups, it is possible to further reduce the unevenness in the image. Therefore, the present invention is effective for any ink jet recording system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged structure of the ink jet recording head shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a control system in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an example of a stair chart for detecting defective nozzles in a print head, (a) is a stair chart formed by a print head having normal nozzles, and (b) is the 18th and 28th charts. Step charts formed by the recording head having the 30th defective nozzle are shown.
FIG. 5 is an example of a dot chart for detecting defective nozzles in a recording head, (a) is a dot chart formed by a recording head having normal nozzles, and (b) is an 18th and 28th dot chart. The dot charts formed by the recording head in which the 30th defective nozzle exists are shown.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the shapes of various ink dots formed on a recording medium by ink droplets ejected from the nozzles of the recording head.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an ideal matrix applied to an embodiment of the present invention and a state in which ink droplets have landed on the ideal matrix. FIG. 7A shows a state in which ink droplets have landed ideally on a recording medium. FIG. 6B is a diagram illustrating a state where ink droplets have not landed ideally on the recording medium.
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a control operation in the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the degree of influence of a plurality of ink dots formed by ink droplets ejected from each nozzle on one ideal matrix line in the first embodiment of the present invention; a) shows the recording head, ideal matrix, the state where the ink droplets have landed ideally, and the state where the ink droplets have not landed ideally, and (b) shows the landing dots shown in FIG. The formation state of the central three ink dots d (m−1), d (m) d (m + 1) is enlarged.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the degree of influence of an ink dot formed by ink droplets ejected from each nozzle on one unit matrix in the first embodiment of the present invention; The enlarged formation state of the three central ink dots d (m−1), d (m) d (m + 1) among the landing dots shown in FIG.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating an influence degree of a plurality of ink dots formed by ink droplets ejected from each nozzle on one ideal matrix line in the first embodiment of the present invention. It is.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control operation in the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a control operation in the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a control operation according to the fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Image data input section
2 Operation part
3 CPU
4 storage media
4a Recording matrix information storage unit
4b Control program group storage
5 RAM
6 Image data processor
7 Recording section
8 Bus line
20 Carriage
21 Inkjet recording head
22 Ink cartridge
23 Flexible cable
24 recording media
25 Paper discharge roller
26 Conveyor motor
27 Guide shaft
28 Linear encoder
29 Drive belt
30 Carriage motor
31 Cap part
32 Recovery Unit
33 Ink tray

Claims (6)

複数のノズルを配列してなる記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させると共に、形成すべき画像の記録データに応じて前記ノズルよりインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、
前記ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルから吐出されるインク滴の理想的な着弾位置と記録媒体上における実際の着弾位置とのずれ量を表すノズル情報を、ノズル毎に対応させて作成するノズル情報作成手段と、
前記ノズル情報に基づき、前記ノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドット位置に対して、当該ドット位置に対応するノズルと該ノズルの近傍に位置する他のノズルとが画像の濃度に影響を与える割合を、前記複数のノズルそれぞれに対応するドット位置毎に演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づき、各ノズルに対応した記録データを補正するための補正情報を作成する補正情報作成手段と、
前記補正情報に従って各ノズルに対応した前記記録データを補正した結果に基づいて、各ノズルの駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記演算手段は、前記複数のノズルそれぞれに対応した前記ずれ量に基づいて、所定のドット位置に対応するノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積と、前記他のノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積とを求めて、前記所定のドット位置の濃度に影響を与える割合とすることを特徴とするインクジェット記録装置。
Inkjet recording in which a recording head formed by arranging a plurality of nozzles and a recording medium are relatively moved, and ink droplets are ejected from the nozzles according to recording data of an image to be formed to form an image on the recording medium. A device,
Based on the landing state of the ink droplets ejected from the nozzles on the recording medium, nozzle information representing the amount of deviation between the ideal landing position of the ink droplets ejected from each nozzle and the actual landing position on the recording medium. Nozzle information creation means for creating corresponding to each nozzle ;
Based on the nozzle information, for the dot position formed by the ink droplets ejected from the nozzle, the nozzle corresponding to the dot position and other nozzles located in the vicinity of the nozzle affect the image density. A calculating means for calculating a ratio to be given for each dot position corresponding to each of the plurality of nozzles;
Based on the calculation result of the calculating means, and the correction information generation means for generating correction information for correcting the recording data corresponding to each nozzle,
Control means for controlling the drive of each nozzle based on the result of correcting the recording data corresponding to each nozzle according to the correction information,
The calculation means is configured to determine, based on the shift amount corresponding to each of the plurality of nozzles, an area where a dot formed by an ink droplet ejected from a nozzle corresponding to a predetermined dot position lands on the predetermined dot position; An ink jet recording apparatus characterized in that an area where dots formed by ink droplets ejected from the nozzle land on the predetermined dot position is determined to have a ratio that affects the density of the predetermined dot position .
前記ノズル情報作成手段は、さらに、記録媒体に着弾したインク滴によって形成されるインクドットの大きさをノズルの吐出特性を表すノズル情報として求めることを特徴とする請求項1記載に記載のインクジェット記録装置。2. The inkjet according to claim 1 , wherein the nozzle information creating unit further obtains a size of an ink dot formed by an ink droplet landed on a recording medium as nozzle information representing a discharge characteristic of the nozzle. Recording device. 前記補正手段は、形成すべき画像の記録において、前記演算手段の演算結果に基づき、理想的着弾状態を得られないノズルに対してその吐出状態を補正する補正情報を作成することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。In the recording of an image to be formed, the correction unit creates correction information for correcting a discharge state of a nozzle that cannot obtain an ideal landing state based on a calculation result of the calculation unit. An ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2. 複数のノズルを配列してなる記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させると共に、形成すべき画像の記録データに応じて前記ノズルよりインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法であって、
前記ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルから吐出されるインク滴の理想的な着弾位置と記録媒体上における実際の着弾位置とのずれ量を表すノズル情報を、ノズル毎に対応させて作成するノズル情報作成ステップと、
前記ノズル情報に基づき、前記ノズルから吐出されるインク滴によって形成されるドット位置に対して、当該ドット位置に対応するノズルと該ノズルの近傍に位置する他のノズルとが画像の濃度に影響を与える割合を、前記複数のノズルそれぞれに対応するドット位置毎に演算する演算ステップと、
前記演算ステップの演算結果に基づき、各ノズルに対応した記録データを補正するための補正情報を作成する補正情報作成ステップと、
前記補正情報に従って各ノズルに対応した前記記録データを補正した結果に基づいて、各ノズルの駆動を制御する制御ステップと、を備え、
前記演算ステップは、前記複数のノズルそれぞれに対応した前記ずれ量に基づいて、所定のドット位置に対応するノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積と、前記他のノズルから吐出されたインク滴によるドットが前記所定のドット位置に着弾する面積とを求めて、前記所定のドット位置の濃度に影響を与える割合とすることを特徴とするインクジェット記録方法。
Inkjet recording in which a recording head formed by arranging a plurality of nozzles and a recording medium are relatively moved, and ink droplets are ejected from the nozzles according to recording data of an image to be formed to form an image on the recording medium. A method,
Based on the landing state of the ink droplets ejected from the nozzles on the recording medium, nozzle information representing the amount of deviation between the ideal landing position of the ink droplets ejected from each nozzle and the actual landing position on the recording medium. Nozzle information creation step to create corresponding to each nozzle ,
Based on the nozzle information, for the dot position formed by the ink droplets ejected from the nozzle, the nozzle corresponding to the dot position and other nozzles located in the vicinity of the nozzle affect the image density. A calculation step of calculating a ratio to be given for each dot position corresponding to each of the plurality of nozzles ;
Based on the calculation result of the calculating step, the correction information generating step of generating correction information for correcting the recording data corresponding to each nozzle,
A control step of controlling the driving of each nozzle based on the result of correcting the recording data corresponding to each nozzle according to the correction information,
In the calculating step, based on the shift amount corresponding to each of the plurality of nozzles, an area where a dot formed by an ink droplet ejected from a nozzle corresponding to a predetermined dot position lands on the predetermined dot position; An ink jet recording method comprising: obtaining an area where dots formed by ink droplets ejected from the nozzles land on the predetermined dot position, and setting the ratio to affect the density of the predetermined dot position .
前記ノズル情報作成ステップでは、さらに、記録媒体に着弾したインク滴によって形成されるインクドットの大きさをノズルの吐出特性を表すノズル情報として求めることを特徴とする請求項に記載のインクジェット記録方法。5. The ink jet recording method according to claim 4 , wherein in the nozzle information creating step, the size of the ink dots formed by the ink droplets that have landed on the recording medium is further obtained as nozzle information representing the ejection characteristics of the nozzles. . 前記補正ステップでは、形成すべき画像の記録において、
前記演算ステップ演算結果に基づき、理想的着弾状態を得られないノズルに対してその吐出状態を補正する補正情報を作成することを特徴とする請求項4または5に記載のインクジェット記録方法。
In the correction step, in recording the image to be formed,
6. The ink jet recording method according to claim 4, wherein correction information for correcting a discharge state of a nozzle that cannot obtain an ideal landing state is created based on a calculation result of the calculation step .
JP2002215845A 2002-07-24 2002-07-24 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method Expired - Fee Related JP3870133B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002215845A JP3870133B2 (en) 2002-07-24 2002-07-24 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
US10/622,479 US7201462B2 (en) 2002-07-24 2003-07-21 Ink jet printing apparatus and method for correcting ejection driving
DE60302188T DE60302188T2 (en) 2002-07-24 2003-07-23 Apparatus and method for inkjet printing
EP03016792A EP1384585B1 (en) 2002-07-24 2003-07-23 Ink jet printing apparatus and ink jet printing method
CNB031332617A CN1318216C (en) 2002-07-24 2003-07-24 Ink jet recorder and ink jet recording method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002215845A JP3870133B2 (en) 2002-07-24 2002-07-24 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004058282A JP2004058282A (en) 2004-02-26
JP3870133B2 true JP3870133B2 (en) 2007-01-17

Family

ID=31937783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002215845A Expired - Fee Related JP3870133B2 (en) 2002-07-24 2002-07-24 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3870133B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013069003A (en) * 2011-09-20 2013-04-18 Fuji Xerox Co Ltd Image position inspection device, image position inspection program, and image forming apparatus

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006159810A (en) 2004-12-10 2006-06-22 Seiko Epson Corp Printer and image processor for print
JP4660860B2 (en) 2005-03-23 2011-03-30 富士フイルム株式会社 Image recording method and apparatus
US7484824B2 (en) 2005-05-20 2009-02-03 Fujifilm Corporation Image recording apparatus and method, and method of specifying density correction coefficients
JP2007083704A (en) 2005-08-25 2007-04-05 Seiko Epson Corp Printing device, printing program, printing method and image processing device, image processing program, image processing method, and recording medium on which program is recorded
US7826096B2 (en) 2005-09-16 2010-11-02 Fujifilm Corporation Image processing method and image recording apparatus
JP5101008B2 (en) * 2005-12-14 2012-12-19 富士フイルム株式会社 Image recording apparatus and method
JP4721118B2 (en) * 2006-09-29 2011-07-13 富士フイルム株式会社 Image processing apparatus and method, and image forming apparatus and method
JP2008092191A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujifilm Corp Image processing method and device, and image formation method and device
JP5266671B2 (en) * 2007-06-21 2013-08-21 セイコーエプソン株式会社 Liquid material discharge method, organic EL element manufacturing method, color filter manufacturing method
JP5364309B2 (en) * 2008-07-14 2013-12-11 株式会社東芝 Droplet spray coating apparatus and coating body manufacturing method
JP5270986B2 (en) * 2008-07-15 2013-08-21 キヤノン株式会社 Image processing apparatus and control method thereof
JP5398300B2 (en) * 2009-02-27 2014-01-29 富士フイルム株式会社 Image recording apparatus, image processing apparatus, image processing method, and program
JP5424945B2 (en) * 2010-03-15 2014-02-26 キヤノン株式会社 Transfer ink jet recording method and transfer ink jet recording apparatus
CN102815092A (en) * 2012-08-29 2012-12-12 常州依丽雅斯纺织品有限公司 High-efficiency digital printing machine
JP6048099B2 (en) * 2012-12-05 2016-12-21 株式会社リコー Image processing method, image processing program, and information processing apparatus
CN104574287B (en) * 2013-10-24 2017-08-25 北大方正集团有限公司 The gray scale method of adjustment and device of ink jet printing
DE102016117211A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-15 Schmid Rhyner Ag Method and device for ink-jet application on flat substrates

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3005136B2 (en) * 1992-04-27 2000-01-31 キヤノン株式会社 Printing apparatus and printing method
JPH06171078A (en) * 1992-12-08 1994-06-21 Fuji Xerox Co Ltd Ink jet recording device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013069003A (en) * 2011-09-20 2013-04-18 Fuji Xerox Co Ltd Image position inspection device, image position inspection program, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004058282A (en) 2004-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4164305B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
US7201462B2 (en) Ink jet printing apparatus and method for correcting ejection driving
JP3870133B2 (en) Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
JP3133750B2 (en) Ink jet cartridge and ink jet recording apparatus using the same
US7316464B2 (en) Ink jet print apparatus and ink jet print method
JP3313952B2 (en) Ink jet recording device
JP4333744B2 (en) Liquid ejection method and correction value calculation method
US5500662A (en) Ink jet recording method for recording in plural scans
US7438374B2 (en) Inkjet printing apparatus, printing control method for inkjet printing apparatus, program, and storage medium
US7726763B2 (en) Ink jet printing apparatus and ink jet printing method
KR20120082457A (en) Print data generating device, print data generating method, and print data generating program
US7088471B2 (en) Density correction method and printing apparatus employing the same
JP2007160563A (en) Inkjet recorder and method of inkjet recording
JP3870134B2 (en) Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
US20100118079A1 (en) Ink jet recording method and ink jet recording device
JP2005246641A (en) Recording apparatus, its controlling method and program
JP2007144787A (en) Ink-jet recording device
JP4366194B2 (en) Density correction method and recording apparatus to which the method is applied
JP2009234210A (en) Image processing method and image forming device
JP2006192673A (en) Recording method
JP2006305993A (en) Inkjet recorder, apparatus for supplying recorder with image data, and method for controlling recorder
JP3986076B2 (en) Liquid discharge recording apparatus and liquid discharge recording method
JP2001088328A (en) Recording method and recording device
JP5717346B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, recording apparatus, and recording method
JP2005138494A (en) Inkjet recording device and inkjet recording method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060418

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060711

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061016

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees