JP4497877B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は記録装置に関し、特に、インクジェット記録装置における不吐補間に関するものである。

インクジェットプリンタに使用する記録ヘッドのノズル数は年々増加している。それにともない、その記録ヘッドの製造も年々難易度を増しており、インク吐出が不良となるノズル（以下、不吐ノズルという）を持つ不良記録ヘッドの数を減らし、記録ヘッド製造の歩留まりを上げることが求められている。

その記録ヘッド製造の歩留まりを上げる方法として、不吐補間という技術が従来より知られている。不吐補間技術は、不吐ノズルによって記録に用いることが出来ない記録データを他のノズルを使用することで記録を行なう記録不良となったドットを補間する技術である（例えば、特許文献１、２参照）。

不吐補間技術を使用すれば、従来、不良記録ヘッドとして選別されていたものを、良品として扱うことが可能となり、記録ヘッドの歩留まりを上げることが可能となる。
特開平８−２５７００号公報 特開平１１−９８８号公報 特開平９−１１８０２３号公報

さて、従来の不吐補間技術では、記録ヘッドのノズル列において不吐ノズルの両隣に並んでいる数ノズル（以下、補間対象ノズルという）を使用して補間動作を行なう。即ち、その補間動作では、不吐ノズルの近傍にあるノズルで、元々は不吐ノズルで記録するべき記録データを用いてインク吐出を行なうことによって、記録デューティを制御し、インクの不吐によって記録媒体上に発生する白スジを目立たなくするのである。

一方、インクジェットプリンタには、従来よりノズル制限機能というものがある。このノズル制限機能を用いると、記録ヘッドの使用可能なノズル数を制限することで、当然、記録データ量は少なくなるので、その記録データを格納するために用いるメモリの容量やそのメモリから記録ヘッドへのデータ転送量を削減できるという効果がある。

しかしながら、上記の不吐補間機能とノズル制限機能を併用する際に、記録ヘッドのノズル列においてノズル制限を受ける領域とその制限を受けない領域との境界付近で不吐ノズルが発生すると、不吐補間に用いる補間対象ノズルがノズル制限を受ける領域に含まれる場合がでてくる。このような場合が発生すると、補間対象ノズルを使用した不吐補間動作は、本来記録を行うべきではない領域に記録を行なうという動作にならざるを得ず、その結果、記録画像の品質が劣化してしまうという問題が発生する。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、補間対象ノズルを使用した不吐補間に使用ノズルを制限するノズル制限機能を併用したときにも記録画像の品質を劣化させることなく良好な記録を実現する記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

即ち、複数のノズルを有するインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行なうときに、使用可能なノズルの範囲を前記複数のノズルよりも少ない数のノズルの範囲に制限するノズル制限モードを実行可能な記録装置であって、前記ノズル制限モードにおいて使用可能なノズルの中に吐出不良ノズルが存在するかどうかを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された吐出不良ノズルによって記録すべき画像データを、前記吐出不良ノズルに近接するノズルを用いて補間記録する補間記録手段とを有し、前記補間記録手段は、前記ノズル制限モードにおいて、使用可能なノズルの範囲内の端部に位置するノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルのうち前記使用可能なノズルの範囲内のノズルを用いて補間記録を行ない、前記使用可能なノズルの範囲内の端部以外に位置するノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルを用いて補間記録を行なうことを特徴とする。

なお、前記補間記録手段は、前記ノズル制限モードにおいて、前記使用可能なノズルの範囲内の端部に位置するノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルと該ノズルのさらに隣のノズルのうちの前記使用可能なノズルの範囲内のノズルを用いて補間記録を行ない、前記使用可能なノズル範囲内の端部に位置するノズルの隣のノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルと該ノズルのさらに隣のノズルのうちの前記使用可能なノズルの範囲内のノズルを用いて補間記録を行ない、前記使用可能なノズルの範囲内の端部に位置するノズルと当該端部に位置するノズルの隣のノズル以外のノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルと該ノズルのさらに隣のノズルを用いて補間記録を行なうことが望ましい。

以上の構成により本発明は、インク吐出不良のノズル位置が複数のノズルの使用制限により使用可能なノズル領域の端部或いは端部近傍にあるかどうかを検出し、その検出結果に従って、インク吐出不良のノズルの近傍に位置するノズルを使用して補間記録を実行する際に用いるノズルの使用を制御するよう動作する。

従って以上説明したように本発明によれば、複数のノズルの内の一部が使用制限により本来記録に用いるべきではないノズルとなった場合にはそのようなノズルを用いた補間記録を行なわないように制御されるので、たとえ補間記録の処理と使用ノズルを制限するノズル制限機能とが併用されたときにも記録画像の品質を劣化させることなく良好な記録を実現することができるという効果がある。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

＜インクジェット記録装置の説明（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置１の構成の概要を示す外観斜視図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。

また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２を回復装置１０の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。

記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６を装着する。インクカートリッジ６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。なお、参照番号６は以下に説明する４つの独立したインクカートリッジをまとめて言及するときに用いる。

図１に示した記録装置１はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。

さて、キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施形態の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備え、その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。

図１に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。従って、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。また、キャリッジ２の移動方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の絶対位置を示すためのスケール８が備えられている。この実施形態では、スケール８は透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ９に固着され、他方は板バネ（不図示）で支持されている。

また、記録装置１には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

さらに、図１において、１４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、１５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラ１４に当接するピンチローラ、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギア１７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動される。

またさらに、２０は記録ヘッド３によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラ２０は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。２２は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。

またさらに、記録装置１には、図１に示されているように、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。

回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えており、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させ、それによって、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行う。

また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。

これらキャッピング機構１１及びワイピング機構１２により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。

＜インクジェット記録装置の制御構成（図２）＞
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。

図２に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。

また、図２において、６０７はＤＭＡコントローラ（ＤＭＡＣ）であり、メモリアクセスやメモリとのデータ入出力を高速に行なう。さらに、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０と記録装置１との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。

さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び記録ヘッド３のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。６３０はホームポジションｈを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。

さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４１はコントローラ６００からのデータや制御信号を入力して記録ヘッド３を駆動させるヘッドドライバ、６４２は記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。

ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３による記録走査の際に、ＲＡＭ６０２の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。

＜記録ヘッドのノズル構成（図３）＞
図３は記録ヘッド３のノズル配列を示すインク吐出面を示す図である。

図３に示すように、記録ヘッド３は、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色インク夫々に対応して４つのノズル列、即ち、Ｙインクを吐出するノズル列３Ｙ、Ｍインクを吐出するノズル列３Ｍ、Ｃインクを吐出するノズル列３Ｃ、Ｋインクを吐出するノズル列３Ｋを備えている。そして、各々のノズル列はＮ個のノズルによって構成されている。

そして、図３に一例として図示しているように、この実施例では、不吐ノズルの両隣に並んでいる２ノズルづつ、計４ノズルを補間対象ノズルとして使用して不吐補間動作を行う。

＜不吐補間処理（図４〜図１０）＞
次に、以上のような構成の記録装置及び記録ヘッドを用いた不吐補間処理について説明する。この不吐補間処理は、特に、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４、ＤＭＡＣ６０７、ヘッドドライバ６４１が関与して実行される。

図４は、不吐補間処理を実行する機能処理ブロックを示す図である。

図４において、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やデジタルカメラ等のホスト装置６００からインタフェース６１１を経て入力された記録データ１００を受信したヘッド生成ブロック１２０は、補間対象データ１２３と対象ノズル指示データ１２４を補間データ生成ブロック１２５に、また、ＤＭＡブロックライトデータ１０８をＲＡＭ６０４に割当てられた領域であるヘッドデータ用メモリ１２８出力する。

補間対象データ１２３は不吐ノズルの両隣２ノズルから記録を行なうために用いられる記録データを抽出した４ビットのデータであり、対象ノズル指示データ１２４は補間対象データ１２３の４ビットの内、補間対象として設定が可能なビットがどれであるのかを特定するものであり、やはり４ビットのデータで構成される。ＤＭＡブロックライトデータ８は、ヘッドデータ用メモリ１２８に保存される。

不吐補間データ生成ブロック１２５は、入力補間対象データ１２３に対してインク吐出を生じさせない記録データに対応するビットを使用して補間処理を行う。その際、対象ノズル指示データ１２４の情報を参照して、補間対象として設定されているノズルを用いる以外には補間動作を行わないよう制御する。補間対象ノズルが複数個あった場合、どのノズルを用いて補間動作を行うかについては、例えば、補間対象の４ノズルに対して優先順位をつけ、優先順位の高い方から記録データが存在するかどうかを検索し、インク吐出を生じさせない記録データに対応した最初に検出されるビット（ノズル）を用いて補間を行うように制御する。

そして、補間対象データ１２３に対して補間処理を施した不吐補間データ生成ブロック１２５は、不吐補間処理済みデータ１２６を補間データ用メモリ１２７に記憶させる。

ヘッド駆動ブロック１３１は、ヘッドデータ用メモリ１２８からヘッドデータ１２９を、補間データ用メモリ１２７から不吐補間処理済みデータ１３０を読み出し、ヘッドデータ１２９に対して、不吐ノズルの両隣２ノズルづつのデータを不吐補間処理済みデータ３０と置換して、最終的に記録ヘッド３に転送するデータを生成し、これを記録ヘッド３に転送して実際の記録動作を実行する。

以上が、不吐補間処理の全体的な流れである。

この実施例の要点は、補間対象データ１２３と対象ノズル指示データ１２４を生成する部分にある。以下、その点について詳細に説明する。

ここでは、図５を参照しながら、補間対象データ１２３と対象ノズル指示データ１２４を生成する処理について説明する。

図５はヘッドデータ生成ブロック１２０の詳細な機能構成を示すブロック図である。

図５において、２０２はノズル制限ブロックであり、ラスタデータである入力記録データ１００に対して記録ヘッドのノズル列に対応するようにラスタカラム変換を施すとともに、ノズル制限設定レジスタ２１０に設定されたノズル制限データ２０９を読み込み、そのデータの値に従ってラスタカラム変換済みの記録データを記録ヘッドのノズル列のどの部分を使用して記録を行うのかを決定し、ノズル制限が施された記録データ２０３を生成して、これをノズル制限データ用メモリ２０４に書き込む。その際、ノズル制限データ２０９はノズル制限設定レジスタ２１０から入力される。この実施例では、ノズル制限はブロック単位でなされる。このブロックの定義については後述する。

２０６はＤＭＡブロックであり、ノズル制限データ用メモリ２０４からＤＭＡブロックリードデータ２０５を読み出し、ヘッドデータ用メモリ１２８にＤＭＡブロックライトデータ１０８を書き込む。

図６はＤＭＡ転送についての詳細を示す図である。

図６に示す例では、１ノズル列のノズル数を１２８、即ち、Ｎ＝１２８であり、各ノズルに１ビットの記録データが対応する。また、記録ヘッド１ノズル列分の記録データ（即ち、１２８ビット）を８ビットづつに分割した１６個のブロックとして扱っており、それぞれのブロックにブロック番号（Ｍ：０〜１５）が振られている。そして、このブロックがノズル制限の単位にもなっている。また、ノズルにもノズル番号（Ｎ：０〜１２７）が振られている。

従って、ＤＭＡブロックリードデータ２０５、ＤＭＡブロックライトデータ１０８のビット幅は８ビットであり、１ノズル列分のデータ転送は、Ｎ／８＝Ｍ回のＤＭＡ転送で完了することになる。図６の例では、１２８／８＝１６回のＤＭＡ転送で１ノズル列分のデータ転送が完了する。

ＤＭＡブロック２０６はＤＭＡ転送の回数をカウントするＤＭＡカウンタ２０７を備えており、そのカウント値をＤＭＡカウントデータ２１６として、補間対象データバッファリングブロック（以下、バッファという）２１９に出力している。

不吐ノズル設定レジスタ２１１は、図６に示すようにノズル番号（Ｎ：０〜１２７）が振られたノズルの中で、実際に不吐状態にあるノズルの番号が設定されている。不吐ブロック番号計算ブロック２１４は、不吐ノズル設定レジスタ２１１に設定された不吐ノズル番号２１３を読み出して、不吐ノズルの存在するブロックが、どのブロック番号であるかを計算し、その結果を不吐ブロック番号２１７としてバッファ２１９に出力する。

図７は不吐ノズル番号２１３を表わすデータのビット構成を示す図である。

図６に示した例では各ブロックには８個のノズルが存在するので、データとしては３ビットあれば、各ブロック内のノズル位置は特定できる。従って、図７に示すように、不吐ノズル番号２１３をビット２（ｂ２）とビット３（ｂ３）の境で区切るなら、上位ビット（ｂ７（ＭＳＢ）〜ｂ３）が不吐ノズルが存在するブロック番号を示すように、下位３ビット（ｂ２〜ｂ０（ＬＳＢ））が各ブロック内の不吐ノズルの位置を示すようにできる。

従って、不吐ブロック番号計算ブロック２１４は、不吐ノズル番号２１３から上位５ビットを切り出し、これを不吐ブロック番号２１７として出力する。

さて、ノズル端検出ブロック２１８は、ノズル制限データ２０９および不吐ブロック番号２１７から、不吐ノズルを含むブロックが、ノズル制限を受けない部分の先端ブロック或いは後端ブロックに位置するかどうかを検出し、その検出結果としてノズル端ブロックデータ２２１を出力する。

この検出動作についてさらに詳細に説明する。

図８は不吐ノズルを含むブロックがノズル制限を受けない部分の先端ブロック或いは後端ブロックに位置するかどうかを検出する様子を示す図である。

さて、この実施例では、前述のように、ノズル制限はブロック単位で実行されるようになっており、例えば、ブロック２からブロック７までを使用ノズルとした場合、ブロック０〜１、ブロック８〜Ｍ（＝１５）がノズル制限を受けることになる。また、ここではブロック番号の値の小さい方を先端ブロックとし、その反対側にある端を後端ブロックと呼ぶ。従って、図８の例では、ブロック２が先端ブロック、ブロック７が後端ブロックとなる。

バッファ２１９は、基本的には、ＤＭＡカウントデータ２１６の値（ＤＭＡＶ）と不吐ブロック番号２１７の値（ＤＦＮ）とを比較し、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“−１”になった場合、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“０”になった場合、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“＋１”になった場合の３回分のデータを取り込み、そのデータをバッファ後データ２２０として、補間対象データ抽出ブロック（以下、抽出ブロックという）２２２に出力する。即ち、抽出ブロック２２２は不吐ブロックとその前後１ブロックづつ、計８×３＝２４ビットのデータを取り込むことになる。

ただし、バッファ１９には、次の２つの例外動作がある。それは、不吐ブロックが先端ブロック或いは後端ブロックに位置するときである。

まず、不吐ブロックが先端ブロックに位置する場合は、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“−１”となるブロックは存在しない。次に、不吐ブロックが後端ブロックに位置する場合は、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“＋１”となるブロックも存在しない。従って、ノズル端ブロックデータ２２１の値が先端ブロックを示していた場合は、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“−１”におけるデータの取り込みは行わずに“０”をバッファ２１９に書き込む、同様に、ノズル端ブロックデータ２２１の値が後端ブロックを示していた場合は、ＤＭＡＶ−ＤＦＮ＝“＋１”におけるデータの取り込みを行わずに“０”をバッファ２１９に書き込む。

抽出ブロック２２２は、バッファ後データ２２０の２４ビットの中から、補間対象ビットとなる４ビットを切り出して、補間対象データ１２３として出力する。また、ノズル端ブロックデータ２２１を使用して、補間対象データ１２３に対応する４つのノズルの内、どのノズルが補間対象ノズルとして使用できるかを示す対象ノズル指示データ１２４を生成する。

補間対象ビットを切り出す動作をもう少し詳しく説明する。

図９はＤＭＡカウントデータとデータ取り込みとの関係を示す図である。

なお、図９において示されている２４個の“□”は、抽出ブロック２２２に一時的に格納される２４ビットのバッファ後データ２２０を示し、１個１個の“□”が１ビットのデータに対応している。そして、図９において、右から左にｂ０（ＬＳＢ）、ｂ１、……、ｂ２３（ＭＳＢ）となる。

図９は、不吐ブロック番号２１７の値を“Ｋ”とした場合、ＤＭＡカウントデータ２１６が“Ｋ−１”、“Ｋ”、“Ｋ＋１”のときに、それぞれ８ビットのデータを取り込んだ状態を示している。

そのとき、不吐ノズル番号２１３を表わすデータの下位３ビットの値によって、不吐ノズル３２の位置は、図９に示すように判断できる。その際に、不吐ノズル３２の両隣に２つずつあるノズル３３、３４、３５、３６から記録を行なわせるデータが補間対象データ１２３となる。例えば、不吐ノズル番号２１３の下位３ビットの値が“１”だった場合、バッファ後データ２０のビット１６、ビット１５、ビット１３、ビット１２が補間対象データ１２３となる。

さらに、対象ノズル指示データ１２４の生成について、もう少し詳細に述べる。

図１０は対象ノズル指示データ生成の様子を示す図である。

この実施例では、補間対象となるノズルを“１”、補間対象とならないノズルを“０”で示すこととする。また、基本的に、不吐ノズルが先端ブロックにも後端ブロックにも存在しない場合は、対象ノズル指示データ２４のすべてのビットは“０”となる。

しかし、先端ブロックと後端ブロックの少なくともいずれかに不吐ノズルが存在する場合、図１０に示すように、４つの場合について補間対象とならないノズルが発生する。

この点について順番に説明していくと、不吐ノズルが先端ブロックに存在し、かつ不吐ノズル番号２１３の下位３ビットの値が“０”の場合、不吐ノズル３２の位置は、図１０（ａ）の上側に示すようになる。この場合、不吐ノズル３２と補間対象ノズル３３との間にノズル端が位置するので、補間対象ノズル３３と補間対象ノズル３４を使用した補間動作は不可能となる。従って、対象ノズル指示データ１２４の４ビット夫々の値は“００１１”となる。

同様に、不吐ノズル番号２１３の下位３ビットの値が“１”の場合、不吐ノズル３２の位置は、図１０（ａ）の下側に示すようになる。この場合、補間対象ノズル３３と補間対象ノズル３４との間にノズル端が位置するので、補間対象ノズル３４を使用した補間動作は不可能となる。従って、対象ノズル指示データ１２４の４ビット夫々の値は“０１１１”となる。

さて、不吐ノズルが後端ブロックに存在し、かつ不吐ノズル番号２１３の下位３ビットの値が“６”の場合、不吐ノズル３２の位置は、図１０（ｂ）の上側に示すようになる。この場合、補完対象ノズル３５と補間対象ノズル３６との間にノズル端が位置するので、補間対象ノズル３６を使用した補間動作は不可能となる。従って、対象ノズル指示データ１２４の４ビット夫々の値は“１１１０”となる。

同様に、不吐ノズル番号２１３の下位３ビットの値が“７”の場合、不吐ノズル３２の位置は、図１０（ｂ）の下側に示すようになる。この場合、不吐ノズル３２と補間対象ノズル３５との間にノズル端が位置するので、補間対象ノズル３５と補間対象ノズル３６を使用した補間動作は不可能となる。従って、対象ノズル指示データ１２４の４ビット夫々の値は“１１００”となる。

さて、最後に図４を再び参照して、補間データ生成ブロック１２５の動作について説明する。

補間データ生成ブロック１２５は、補間対象データ１２３と対象ノズル指示データ１２４とを入力して、これらの論理和（ＯＲ）をとる演算を行い、その演算結果得られたビット列を不吐補間処理済みデータ１２６として補間データ用メモリに出力する。その結果、そのビット列において“１”となっているビットに対してのみ、補間動作が行なわれるように制御される。

従って以上説明した実施例に従えば、１ノズル列のデータを８ビット区切りのブロックとして管理し、記録に使用するブロックを、先端ブロックの不吐補間処理と、後端ブロックの不吐補間処理と、それ以外のブロックの不吐補間処理とに分けてその処理動作を制御することで、ノズル制限を受ける領域の端に不吐ノズルが存在した場合でも、適切な不吐補間処理を制御することが可能となる。

これにより、ノズル制限機能を併用したとしても、補間処理がノズル制限機能により本来吐出を行ってはいけないノズルをも含めた処理を行なうことがなくなるので、適正なインク吐出が実現され、従来ノズル制限機能と補間処理との併用に伴って発生していた記録画像に悪影響を及ぼすという不具合を回避することができ、その結果、良好な画像記録を実現することができる。

なお、以上説明した実施例では、不吐ノズル設定レジスタは１つしか設けていない構成としたが、本発明はこれによって限定されるものではなく、例えば、これをノズル列の数分設けることにより、例えば、図３に示すような複数のノズル列を有した記録ヘッドにおいても、複数のレジスタを使用ノズル列に応じて切り替えて使用すれば、複数ノズル列に対しても対応することが可能である。

また、以上説明した実施例では、Ｍ＝１５（ブロック数は１６個）、Ｎ＝１２７（ノズル数は１２８個）として説明したが本発明はこれによって限定されるものではなく、他の数値、例えば、Ｍ＝３１（ブロック数は３２個）、Ｎ＝２５５（ノズル数は２５６個）、また、Ｍ＝６３（ブロック数は６４個）、Ｎ＝５１１（ノズル数は５１２個）など他の値をとっても良いことは言うまでもなく、さらに、ＤＭＡ転送の際も１６ビット、或いは３２ビットを転送単位としても良い。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

さらに、以上の実施形態において、通常、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであり、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

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。この方式はいわゆるオンデマンド型、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１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ーを発生せしめ、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１対１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１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。

また、以上の実施形態は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であったが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

加えて、上記の実施形態で説明した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のみならず、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を用いてもよい。

また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定に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わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。

さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。

以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。

さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。

インクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。 図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。 記録ヘッド３のノズル配列を示すインク吐出面を示す図である。 不吐補間処理を実行する機能処理ブロックを示す図である。 ヘッドデータ生成ブロック１２０の詳細な機能構成を示すブロック図である。 ＤＭＡ転送についての詳細を示す図である。 不吐ノズル番号２１３を表わすデータのビット構成を示す図である。 不吐ノズルを含むブロックがノズル制限を受けない部分の先端ブロック或いは後端ブロックに位置するかどうかを検出する様子を示す図である。 ＤＭＡカウントデータとデータ取り込みとの関係を示す図である。 対象ノズル指示データ生成の様子を示す図である。

符号の説明

３ 記録ヘッド
３２ 不吐ノズル
３３〜３６ 補間対象ノズル
１００ 記録データ
１０８ ＤＭＡブロックライトデータ
１２０ ヘッドデータ生成ブロック
１２３ 補間対象データ
１２４ 対象ノズル指示データ
１２５ 補間データ生成ブロック
１２６ 不吐補間後データ
１２７ 補間データ用メモリ
１２８ ヘッドデータ用メモリ
１２９ ヘッドデータ
１３０ 不吐補間処理済みデータ
１３１ ヘッド駆動ブロック
２０２ ノズル制限ブロック
２０３ ノズル制限が施された記録データ
２０４ ノズル制限データ用メモリ
２０５ ＤＭＡブロックリードデータ
２０６ ＤＭＡブロック
２０７ ＤＭＡカウンタ
２０９ ノズル制限データ
２１０ ノズル制限設定レジスタ
２１１ 不吐ノズル設定レジスタ
２１３ 不吐ノズル番号
２１４ 不吐ブロック番号計算ブロック
２１６ ＤＭＡカウントデータ
２１７ 不吐ブロック番号
２１８ ノズル端検出ブロック
２１９ 補間対象データバッファリングブロック（バッファ）
２２０ バッファ後データ
２２１ ノズル端ブロックデータ
２２２ 補間対象データ抽出ブロック（抽出ブロック）

Claims (2)

1. 複数のノズルを有するインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行なうときに、使用可能なノズルの範囲を前記複数のノズルよりも少ない数のノズルの範囲に制限するノズル制限モードを実行可能な記録装置であって、
   前記ノズル制限モードにおいて使用可能なノズルの中に吐出不良ノズルが存在するかどうかを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された吐出不良ノズルによって記録すべき画像データを、前記吐出不良ノズルに近接するノズルを用いて補間記録する補間記録手段とを有し、
   前記補間記録手段は、前記ノズル制限モードにおいて、使用可能なノズルの範囲内の端部に位置するノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルのうち前記使用可能なノズルの範囲内のノズルを用いて補間記録を行ない、前記使用可能なノズルの範囲内の端部以外に位置するノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルを用いて補間記録を行なうことを特徴とする記録装置。
2. 前記補間記録手段は、前記ノズル制限モードにおいて、前記使用可能なノズルの範囲内の端部に位置するノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルと該ノズルのさらに隣のノズルのうちの前記使用可能なノズルの範囲内のノズルを用いて補間記録を行ない、前記使用可能なノズル範囲内の端部に位置するノズルの隣のノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルと該ノズルのさらに隣のノズルのうちの前記使用可能なノズルの範囲内のノズルを用いて補間記録を行ない、前記使用可能なノズルの範囲内の端部に位置するノズルと当該端部に位置するノズルの隣のノズル以外のノズルが前記吐出不良ノズルである場合、前記吐出不良ノズルの両隣のノズルと該ノズルのさらに隣のノズルを用いて補間記録を行なうことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。

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