JP4609648B2 - 液滴吐出装置及び画像記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出装置及び画像記録方法に係り、特に、複数のノズルを２次元状に配置した液滴吐出装置、及び画像記録方法に関する。

近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置では、印字ヘッド（液滴吐出ヘッド）の複数のノズルからインク滴を吐出して、記録媒体上に所望の画像を形成する。

インクジェット記録装置に用いられる印字ヘッドには、記録媒体の全幅に対応した長さのノズル列を１列以上有するフルライン型ヘッドや、記録媒体の全幅より短い長さの短尺ヘッドを記録媒体の幅方向（主走査方向）に走査させて主走査方向にドット列を形成するシリアル型ヘッドがある。フルライン型ヘッドでは、記録媒体の幅方向と略直交する方向（副走査方向）にヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて、ヘッドが記録媒体上を１回走査することで記録媒体の印字可能領域の全域に印字を行うことができるので、シリアル型ヘッドに比べて高速印字が可能になる。

ところで、インクジェット記録装置によって形成される画像の高画質化を実現するために、マトリクス状（２次元状）に複数のノズルを配置させた印字ヘッド（マトリクス型ヘッド）がよく知られている。例えば、図２２に示すように、記録媒体の相対的な搬送方向（紙搬送方向）に直交する主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンでマトリクス状に複数のノズル５１を配列させた構造のものがある。このような印字ヘッドをフルライン型ヘッドとして構成することにより、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができ、印字ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、所定の順序で各ノズルを駆動することによって、記録媒体の主走査方向に１ラインのドット列を形成することができる。しかしながら、フルライン型ヘッドには、各ノズルから吐出されるインク滴の量や飛翔速度等の吐出特性のばらつきによって、記録媒体の主走査方向等の所定の方向に濃度むらが視認されやすい傾向にあるという問題がある。特に、マトリクス状にノズルを配置したマトリクス型ヘッドの場合、主走査方向に沿った隣接ノズルが空間的に離れていることも要因に加わり、より濃度むらが視認されやすくなる。

そこで、このようにマトリクス状に複数のノズルを配列させた印字ヘッド（マトリクス型ヘッド）において発生しやすい濃度むらの視認性を低減するための技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１では、印字ヘッドを主走査方向に相対移動させながら副走査方向に形成されるドット列に関して、ドット径の隣接する２つのドットの間に他のドット径のドットが位置するようなノズル配列を行っている。

特許文献２では、印字ヘッドを主走査方向に相対移動させながら副走査方向に形成されるドット列のドット径の大きさが振動するようにノズル配置を行っている。

いずれの文献においても、副走査方向に形成されるドット列のドット径が単調に増加又は減少することなく、大小のドットが副走査方向に混在するようにしており、副走査方向での濃度むらの視認性を低減させている。
特開２００４−９０５０４号公報 特開２００４−１６７９８２号公報

図２２に示した従来のマトリクス型ヘッドには以下のような問題がある。

まず、図２２において、主走査方向のノズル間ピッチをＰ０、主走査方向に隣り合うノズルのノズル間ピッチ（即ち、同一タイミングで打滴が行われるノズル間ピッチ）をＰ１、折り返し位置（ノズル列つなぎ部）の主走査方向のノズル間ピッチをＰ２とする。また、副走査方向（紙搬送方向）のノズル間ピッチをＰ３、折り返し位置（ノズル列つなぎ部）の副走査方向のノズル間ピッチをＰ４とする。

折り返し位置（ノズル列つなぎ部）とは、斜めの列方向に並ぶノズル列と主走査方向に隣り合うノズル列との境目（つなぎ部分）を言う。また、折り返し位置における斜めの列方向のノズル列端部のノズルを折り返しノズルと言う。例えば、斜めの列方向に並ぶ７個のノズル５１-11 〜ノズル５１-17 で構成されるノズル列５１Ａ-1と、主走査方向に隣り合うノズル列５１Ａ-2との間が折り返し位置であり、折り返しノズルはノズル５１-17 、５１-21 となる。このような折り返し位置では、副走査方向のノズル間ピッチ（すなわち、折り返しノズルの副走査方向のノズル間ピッチ）Ｐ４は、他の副走査方向のノズル間ピッチＰ３より大きくなっている。

ところで、従来のマトリクス型ヘッドでは、記録媒体の搬送方向（紙搬送方向）に対して所定角度をなすように（例えば、ヘッド長手方向が紙搬送方向に対して直角となるように）正確に取付けられている場合には、折り返し位置の主走査方向のノズル間ピッチＰ2 は他の主走査方向のノズル間ピッチＰ0 と等しく（即ち、Ｐ２＝Ｐ０）、主走査方向に投影されるノズル列（投影ノズル列）はノズル間ピッチはＰ０（＝Ｐ２）で均等となる。従って、図２２下段に示すように、記録媒体上の主走査方向には、ノズル間ピッチＰ０（＝Ｐ２）と等しいドット間ピッチＰで均等に配列されたドット列が形成される。

しかし、ヘッドメンテナンス等のように印字ヘッドの離脱、再結合が行われると、印字ヘッドの紙搬送方向に対する角度にわずかなずれが生じる場合がある。このような場合、折り返し位置の主走査方向のノズル間ピッチＰ2 が他の主走査方向のノズル間ピッチＰ0 と異なり（即ち、Ｐ2 ≠Ｐ0 ）、主走査方向に形成されるドット列に濃度の濃い部分や薄い部分が現れて、主走査方向の濃度むらが視認される場合ある。

例えば、印字ヘッドが図２２中矢印Ａ１の方向に回転した状態で取り付けられると、折り返し位置以外のノズル間ピッチＰ０がわずかに狭くなるのに対して、折り返し位置の主走査方向のノズル間ピッチＰ2 は広くなるため、他の主走査方向のノズル間ピッチＰ0 に比べて大きくなる。そのため、全てのノズルが吐出量や吐出位置の誤差が全くない理想的な状態であったとしても、記録媒体の主走査方向に形成されるドット列は折り返し位置でドット間ピッチが大きくなるため、その部分の濃度が薄くなる。一方、印字ヘッドが図２２中矢印Ａ２の方向に回転した状態で取り付けられると、先の例と逆の状況になり、折り返し位置の主走査方向のノズル間ピッチＰ2 が他の主走査方向のノズル間ピッチＰ0 に比べて小さくなる。そのため、全ノズルが理想的な状態であったとしても、記録媒体の主走査方向に形成されるドット列は折り返し位置でドット間ピッチが小さくなって、その部分の濃度が濃くなる。このようにマトリクス型ヘッドの場合、濃度の異なる部分は、主走査方向に隣り合うノズルのノズル間ピッチＰ１毎に視認されるようになる。

このように従来のマトリクス型ヘッドでは、折り返し位置の副走査方向のノズル間ピッチＰ４が他の副走査方向のノズル間ピッチＰ３より大きく、且つ、ヘッドの回転に対して他のノズル間ピッチＰ０と逆に伸縮するため、記録媒体の搬送方向に対する角度（ヘッド角度）のわずかなずれによって、折り返し位置の主走査方向のノズル間ピッチＰ2 が他の主走査方向のノズル間ピッチＰ0 より大きく変化してしまい、記録媒体上の主走査方向で視認性の高い濃度むらが発生する。

特許文献１及び特許文献２では、折り返し位置によって生じる濃度むらは全く考慮されておらず、このようなマトリクス型ヘッドの折り返し位置で発生する濃度むらの視認性を効果的に低減させることはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、２次元状（マトリクス状）に複数のノズルを配置した液滴吐出ヘッドの折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減させる液滴吐出装置及び画像記録方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、第１の方向及び前記第１の方向に対して直交しない斜めの方向に一定の配列パターンで２次元状に配置された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記複数のノズルを前記第１の方向に沿って直線状に並ぶように投影した投影ノズル列で隣接するノズル同士のうち、第１ノズル及び第２ノズルの投影前における前記第１の方向に直交する第２の方向のノズル間ピッチが、前記投影ノズル列で隣接する他のノズル同士の投影前における前記第２の方向のノズル間ピッチに比べて大きく、前記第１ノズル及び第２ノズルを折り返しノズルとしたとき、該折り返しノズルの液滴吐出量を段階的に変化させながら複数のテストパターンを記録媒体上に形成するテストパターン形成手段と、前記複数のテストパターンの濃度分布を測定する濃度分布測定手段と、前記濃度分布測定手段による測定結果に基づき、各テストパターンの中から濃度ばらつきが最小となるテストパターンを形成したときの前記折り返しノズルの液滴吐出量を前記折り返しノズルの補正量として記憶する補正量記憶手段と、前記補正量記憶手段に記憶されている補正量に従って、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正する液滴量補正手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置を提供する。

本発明によれば、テストパターンの濃度分布に基づいて２次元状（マトリクス状）に配置された複数ノズルを有する液滴吐出ヘッドにおける折り返しノズルの液滴吐出量を補正することによって、折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減することができる。

本マトリクス型ヘッドをフルライン型ヘッドとして構成する場合は、ヘッドに対する記録媒体の相対的搬送方向に略直交する方向である主走査方向が第１の方向となり、ヘッドに対する記録媒体の相対搬送方向である副走査方向が第２の方向となる。

また、本マトリクス型ヘッドをシリアル型ヘッドとして構成する場合は、ヘッドの走査方向（記録媒体の幅方向）である主走査方向が第２の方向となり、ヘッドに対する記録媒体の相対的搬送方向である副走査方向が第１の方向となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドは、前記第１の方向に沿って隣接する前記斜めの方向の第１ノズル列及び第２ノズル列を有し、前記第１ノズルは、前記第１ノズル列の前記第２ノズル列側端部のノズルであり、前記第２ノズルは、前記第２ノズル列の前記第１ノズル列側端部のノズルであることを特徴とする。

請求項２の態様によれば、第１ノズル列の第２ノズル列側端部の第１ノズル、及び、第２ノズル列の第１ノズル側端部の第２ノズルの少なくとも一方に相当する折り返しノズルの液滴吐出量を補正することによって、第１ノズル列と第２ノズル列のつなぎ部である折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドの記録媒体の相対的搬送方向に対する傾き角度を検出するヘッド角度検出手段と、前記テストパターンを形成したときの前記液滴吐出ヘッドの傾き角度を記憶するヘッド角度記憶手段と、をさらに備え、前記液滴量補正手段は、前記ヘッド角度検出手段によって検出された前記液滴吐出ヘッドの傾き角度と前記ヘッド角度記憶手段に記憶されている傾き角度との差に応じて、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正することを特徴とする。
請求項３の態様によれば、液滴吐出ヘッドの傾き角度（ヘッド角度）に基づいて折り返しノズルの液滴吐出量を補正することにより、折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性をより確実に低減することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴量補正手段は、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正するとともに、前記折り返しノズルに隣接する少なくとも１つ以上の折り返し隣接ノズルの液滴吐出量を補正することを特徴とする。
請求項４の態様によれば、折り返しノズルの液滴吐出量の補正を要因とする濃度むらの視認性をさらに低減することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴量補正手段は、前記折り返し隣接ノズルに対する補正量を前記折り返しノズルに対する補正量よりも小さくすることを特徴とする。

折り返し隣接ノズルに対する補正量を折り返しノズルに対する補正量よりも小さくすることが好ましく、折り返しノズルの液滴吐出量の補正を要因とする濃度むらの視認性を滑らかに低減することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴量補正手段は、前記折り返し隣接ノズルに対する補正を折り返しノズルに対する補正と逆位相で行うことを特徴とする。

折り返しノズルに対する補正と折り返し隣接ノズルに対する補正を逆位相で行うことが好ましい。即ち、折り返しノズルの液滴吐出量が多くなるように補正する場合には折り返し隣接ノズルの液滴吐出量が少なくなるように補正を行い、折り返しノズルの液滴吐出量が少なくなるように補正する場合には折り返し隣接ノズルの液滴吐出量が多くなるように補正を行うことが好ましく、折り返しノズルの液滴吐出量の補正を要因とする濃度むらの視認性を滑らかに低減することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴量補正手段は、前記折り返しノズルの補正量が最も大きく、前記折り返しノズルから離れるに従って、前記折り返し隣接ノズルに対する補正量を小さくすることを特徴とする。

折り返しノズルから離れるに従って、折り返し隣接ノズルに対する補正量を小さくすることが好ましく、折り返しノズルの液滴吐出量の補正を要因とする濃度むらの視認性を滑らかに低減することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置であって、前記第１の方向は、前記液滴吐出ヘッドに対する記録媒体の相対的搬送方向に略直交する主走査方向であり、前記第２の方向は、前記液滴吐出ヘッドに対する記録媒体の相対的搬送方向である副走査方向であることを特徴とする。

請求項８の態様は、折り返し位置によって主走査方向に生じる濃度むらの視認性を低減することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液滴吐出装置であって、前記複数のノズルを前記第１の方向に並ぶように投影した投影ノズル列のノズル間ピッチは均等であることを特徴とする。

請求項９の態様によれば、第１の方向に沿って形成されるドット列のドット間ピッチが均等になり、画像処理が容易になる。

また、所定の方向は、第２の方向（記録媒体の相対的搬送方向）であることが好ましい。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の液滴吐出装置であって、前記テストパターン形成手段は、出力濃度毎に複数のテストパターンを記録媒体上に形成し、前記補正量記憶手段は、出力濃度毎に前記折り返しノズルの補正量を関連付けて記憶し、前記液滴量補正手段は、画像の出力濃度に応じて、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正することを特徴とする。

請求項１０の態様によれば、画像の出力濃度に応じたきめ細かい補正が可能となり、さらに折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減することが可能となる。

請求項１１に記載の発明は、第１の方向及び前記第１の方向に対して直交しない斜めの方向に一定の配列パターンで２次元状に配置された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを用いて画像記録を行う画像記録方法であって、前記複数のノズルを前記第１の方向に沿って直線状に並ぶように投影した投影ノズル列で隣接するノズル同士のうち、第１ノズル及び第２ノズルの投影前における前記第１の方向に直交する第２の方向のノズル間ピッチが、前記投影ノズル列で隣接する他のノズル同士の投影前における前記第２の方向のノズル間ピッチに比べて大きく、前記第１ノズル及び第２ノズルを折り返しノズルとしたとき、該折り返しノズルの液滴吐出量を段階的に変化させながら複数のテストパターンを記録媒体上に形成するステップと、前記複数のテストパターンの濃度分布を測定するステップと、前記測定された複数のテストパターンの濃度分布に基づき、各テストパターンの中から濃度ばらつきが最小となるテストパターンを形成したときの前記折り返しノズルの液滴吐出量を前記折り返しノズルの補正量として記憶するステップと、前記記憶されている補正量に従って、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正するステップと、を含むことを特徴とする画像記録方法を提供する。

本発明によれば、テストパターンの濃度分布に基づいて２次元状（マトリクス状）に配置された複数ノズルを有する液滴吐出ヘッドにおける折り返しノズルの液滴吐出量を補正することによって、折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減することができる。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔第１の実施形態；インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置の全体概略図である。図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

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

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが（図３乃至図５）、印字部１２を構成する各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２に示すように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインクの吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

また詳細については後述するが、印字検出部２４は、後述する折り返しノズルの液滴吐出量を補正するために、テストパターンの濃度分布を測定する。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

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

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図３は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図である。記録紙面上に印字されるドット間ピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズル間ピッチを高密度化する必要がある。本実施形態の印字ヘッド５０は、図３に示すように、インク滴を吐出するノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状（２次元的）に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズル間ピッチの高密度化を達成している。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。

図４は、図３に示した印字ヘッド５０のノズル配列を示す拡大図である。図４に示すように、本実施形態における印字ヘッド５０のノズル配列は、図２２に示した従来のマトリクス型ヘッドと同様であり、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで複数のノズル５１（インク室ユニット５３）を配列させた構造になっている。

主走査方向に隣り合うノズル列５１Ａ、５１Ａの境目（つなぎ部分）である折り返し位置（ノズル列つなぎ部）は、例えば、ノズル列５１Ａ-1の主走査方向上流側端部のノズル５１-17 とノズル列５１Ａ-2の主走査方向下流側端部のノズル５１-21 の間である。また、この場合、折り返し位置における斜めの列方向のノズル列端部のノズルである折り返しノズルはノズル５１-17 、５１-21 である。以下では、折り返しノズルをまとめて符号１５１で表し、特に、主走査方向に隣り合うノズル列５１Ａ、５１Ａのうち、主走査方向上流側のノズル列５１Ａの主走査方向下流側端部の折り返しノズルを１５１Ａ、主走査方向下流側のノズル列５１Ａの主走査方向上流側端部の折り返しノズルを１５１Ｂで表す。上例の場合では、折り返しノズル１５１Ａがノズル５１-17 であり、折り返しノズル１５１Ｂがノズル５１-21 である。

印字ヘッド５０が副走査方向（紙搬送方向）に対して所定角度をなすように正確に取付けられている場合には、折り返しノズル１５１Ａ、１５１Ｂの主走査方向のノズル間ピッチ（折り返し位置における主走査方向のノズル間ピッチ）Ｐ２は、他の主走査方向のノズル間ピッチＰ０と等しく（即ち、Ｐ２＝Ｐ０）、主走査方向に投影されるノズル列はノズル間ピッチＰ０（＝Ｐ２）で均等に並ぶ。従って、図４下段に示すように、記録紙１６上の主走査方向にはドット間ピッチＰ（＝Ｐ０、Ｐ２）で均等に並んだドット列が形成される。

このように本実施形態における印字ヘッド５０では、主走査方向については、各ノズル５１が一定のノズル間ピッチＰ０で直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

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

特に、図４に示すようなマトリクスに配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 、５１-17 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-27 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-37 を１つのブロック、…として）記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-17 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

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

本実施形態では、折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減するために、折り返しノズル１５１Ａ、１５１Ｂの液滴吐出量を補正する打滴制御を行う。なお、印字ヘッド５０の打滴制御方法については後述する。

図５は、図３中５−５線に沿う断面図であり、インク室ユニット５３の立体的構成を表している。図５に示すように、圧力室５２は、一端でノズル５１に連通し、他端で供給口５４を介して共通流路５５に連通する。なお、共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図５中不図示、図６中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは図５の共通流路５５を介して圧力室５２に供給される。

圧力室５２の天面を構成している振動板５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形してノズル５１からインク滴が吐出される。なお、振動板５６は共通電極を兼ねている。インク滴が吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

なお、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図６は、インクジェット記録装置１０のインク供給系の構成を示した概要図である。

インク供給タンク６０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インク供給タンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインク供給タンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図６に示したように、インク供給タンク６０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面をキャップ６４で覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（アクチュエータ５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。

図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４、印字検出部２４、ヘッド角度検知部９０等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、ヘッド角度検知部９０、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

ヘッド角度検知部９０は、印字ヘッド５０の紙搬送方向に対する角度（ヘッド角度）を検出し、その結果をシステムコントローラ７２に通知する。システムコントローラ７２では、ヘッド角度検知部９０から通知されたヘッド角度を不図示のメモリ部に記憶する。また、システムコントローラ７２では、メモリ部に記憶されているヘッド角度と、ヘッド角度検知部９０から通知されたヘッド角度との比較を行い、その結果をプリント制御部８０に通知する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

さらに、プリント制御部８０には、液滴量補正部８０Ａが設けられ、折り返し位置における折り返しノズル１５１及びその隣接ノズル（折り返し隣接ノズル）の液滴吐出量を補正する。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータ５８（図５参照）を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。

こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータに基づき、印字ヘッド５０が駆動制御され、印字ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期して印字ヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。なお、ラインセンサの読み取り開始タイミングは、センサとノズル間の距離及び記録紙１６の搬送速度から決定される。また、図１に示した例では、印字検出部２４が印字面側に設けられており、ラインセンサの近傍に配置された冷陰極管などの光源（不図示）によって印字面を照明し、その反射光をラインセンサで読み取る構成になっているが、本発明の実施に際しては他の構成でもよい。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。例えば、印字検出部２４を通じて得られた検出情報に基づいてノズル５１の吐出／不吐出を判断した場合には、不吐出ノズルが検出された場合には所定の回復動作を実施する制御を行う。

特に、本実施形態では、印字検出部２４は、テストパターンの濃度分布を測定し、その測定結果を液滴量補正部８０Ａに提供する。液滴量補正部８０Ａは、印字検出部２４から提供されたテストパターンの濃度分布の測定結果に基づいて、ヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０の折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量を補正する制御を行う。

図８は、図７に示したヘッド角度検知部９０の構成例を表す説明図である。ヘッド角度検知部９０は、搬送機構基準板９４の印字ヘッド５０側の表面（ギャップセンサ設置面）９４ａに設けられたギャップセンサ９６によって構成される。搬送機構基準板９４は、印字ヘッド５０に並設して固定配置されており、図８中矢印で示す紙搬送方向に対して搬送機構基準板９４のギャップセンサ設置面９４ａが平行となるように構成されている。

搬送機構基準板９４上のギャップセンサ９６は、印字ヘッド５０との間隔を精密に測定することができるものである。そのため、印字ヘッド５０の長手方向と紙搬送方向との角度（ヘッド角度）αはギャップセンサ９６の測定値から容易に把握することが可能である。なお、ヘッド角度は、印字ヘッド５０の長手方向と紙搬送方向との角度に限定されるものでなく、例えば、印字ヘッド５０の短手方向やその他の方向と紙搬送方向との角度をヘッド角度としてもよいし、紙搬送方向のばらつきを毎回検出するようにしてもよい。また、ギャップセンサは公知のものを用いればよいため、その説明は省略する。

〔打滴制御方法〕
本実施形態では、印字ヘッド５０が図４中矢印Ａ１の方向に傾いて取付けらた場合は折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量が多くなるように補正し、逆に図４中矢印Ａ２方向に傾いて取付けらた場合は折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量が少なくなるように補正する。以下では、図９乃至図１１に示した本実施形態における印字ヘッド５０の打滴制御方法を表したフローチャート図に従って、本打滴制御方法について詳説する。

図９は、印字ヘッド５０の初期設定フローである。

同図に示すように、まず、出力濃度毎にテストパターンを記録紙１６上に出力する（ステップＳ１１０）。このとき、折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量（補正量）を変化させながら、複数のパターンをそれぞれ出力する。

図１２は、テストパターンの一例である。同図に示すように、出力濃度ｄ１、ｄ２、ｄ３毎にテストパターン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを出力する。各テストパターン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、紙搬送方向に直交する主走査方向の複数の直線から構成され、各直線は折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量を３段階（大・中・小）に変化させて出力されたものである。このように主走査方向に延びる直線によって構成されるテストパターンは、主走査方向における濃度ばらつきを測定するのに好適である。また出力濃度毎に各テストパターンは構成することによって、後述するように、出力濃度毎に折り返しノズル１５１の液滴吐出量を補正することができる。

図１３は、折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量の制御例であり、折り返しノズル１５１に連通する圧力室５２に対応して設けられるアクチュエータ５８に印加する駆動電圧波形を表している。例えば、図１２に示したように折り返しノズル１１５１の液滴吐出量を３段階（大・中・小）で変化させるためには、図１３に示すように、アクチュエータ５８に印加する駆動電圧の大きさを３段階（大・中・小）で変化させればよい。

次に、図９に示すように、印字検出部２４において、テストパターンの各パターンの濃度分布を測定する（ステップＳ１２０）。図１２の例では、各直線の濃度分布を測定する。なお、各パターンの全域にわたって濃度分布を測定してもよいし、濃度むらが視認されやすいノズル折り返し位置に相当する部分を中心に濃度分布を測定してもよい。

次に、各テストパターンの複数のパターンの中から最も濃度ばらつきが小さいと判定されたパターンを形成したときの折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量を補正液滴吐出量Ａとして選択する（ステップＳ１３０）。

図１４は、印字検出部２４による濃度分布の測定結果の一例を表しており、横軸は主走査方向であり、縦軸は濃度値である。ステップＳ１２０によって、テストパターンの各パターン毎に、同図に示すような濃度測定結果が得られる。例えば、図１２の場合では、テストパターン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃに対してそれぞれ３つの濃度分布の測定結果が得られる。図１４において、濃度値の異なる部分は折り返し位置毎（即ち、主走査方向に隣り合うノズルのノズル間ピッチＰ１毎）に現れており、折り返し位置における濃度値とその他の位置における濃度値の差（濃度ばらつき幅）をＸとする。ステップＳ１３０では、各テストパターン毎に最も濃度ばらつき幅Ｘの小さなパターンを形成したときの折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量を補正液滴吐出量Ａとして選択する。

図１５は、図１４に示した濃度分布の測定結果を周波数分析した結果を表しており、横軸は空間周波数、縦軸は濃度ばらつき量である。図１５に示すように、濃度分布の測定結果をシステムコントローラ７２（図７参照）で周波数分析を行い、折り返しノズル１５１の現れる周波数（折り返しノズル周波数）での濃度ばらつき量が最も小さくなるパターンを形成したときの折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量を補正液滴吐出量Ａとして選択してもよい。

このようにして各出力濃度ｄに対応するテストパターン毎に折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の補正液滴吐出量Ａを選択する。そして、これらの補正液滴吐出量Ａをデータテーブルとして不図示のメモリ部に記憶しておく。図１２の例では、各テストパターンの出力濃度ｄ１、ｄ２、ｄ３のそれぞれに対して折り返しノズル１５１の補正液滴吐出量Ａ１、Ａ２、Ａ３を選択する。そして、図１６（ａ）に示すデータテーブル設定例のように、出力濃度ｄ１、ｄ２、ｄ３に対して折り返しノズル１５１の補正液滴吐出量Ａ１、Ａ２、Ａ３をそれぞれ関連付けして、データテーブルに設定する。なお、図１６（ｂ）に示すように、所定の範囲の出力濃度に対応するように折り返しノズル１５１の補正液滴吐出量を関連付けしておいてもよい。

次に、印字ヘッド５０の紙搬送方向に対する角度（ヘッド角度）αを測定する（ステップＳ１４０）。ヘッド角度αは、前述したように、ヘッド角度検知部９０において測定される。そして、このとき測定されたヘッド角度αを、図１７に示すように、現在のヘッド角度を表す現状値として不図示のメモリ部に記憶しておく。

次に、全ての印字ヘッド５０に対する処理が終了していなければ、ステップＳ１１０に戻って未処理の印字ヘッド５０に対して同様の処理を繰り返し、全ての印字ヘッド５０に対する処理が終了していれば本フローを終了する（ステップＳ１５０）。このようにして、各色毎に設けられた印字ヘッド５０（１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ）に対する初期設定が行われる。

図１０は、印字ヘッド５０の印刷動作時のフローである。なお、図９に示した初期設定フローは既に行われているものとする。

まず、図１０に示すように、画像データから出力濃度ｄ’を求める（ステップＳ２１０）。

次に、図９のステップ１３０において不図示のメモリ部に記憶されたデータテーブルから、画像データから求められる出力濃度ｄ’に対応する折り返しノズル１５１の補正液滴吐出量Ａを選択する（ステップＳ２２０）。なお、データテーブルに出力濃度ｄ’に対応する補正液滴吐出量Ａが存在しない場合には、出力濃度ｄ’に最も近い出力濃度ｄに対応する補正液滴吐出量Ａを選択する。

そして、ヘッドドライバ８４を介して折り返しノズル１５１が補正液滴吐出量Ａで打滴するように制御を行う（ステップＳ２３０）。このとき、印字ヘッド５０の折り返しノズル１５１以外のノズル５１は通常の打滴動作を行う。そして、画像データに対応した打滴動作が終了すると本フローを終了する。

図１１は、印字ヘッド５０を印字部１２から一旦離脱し再結合した時のフローである。なお、図９に示した初期設定フローは既に行われているものとする。

図１１に示すように、まず、ヘッド角度検知部９０において現在のヘッド角度α’を測定する（ステップＳ３１０）。

次に、現在のヘッド角度α’と、不図示のメモリ部に記憶されているヘッド角度αを比較する（ステップＳ３２０）。

ヘッド角度α’とヘッド角度αに差がある場合には（α’≠α）、ヘッド角度α’が予め想定された所定の範囲にあるか判定する（ステップＳ３３０）。

ヘッド角度α’が所定の範囲外の場合は、印字ヘッド５０を再度離脱して再結合する（ステップ３４０）。そして、ステップＳ３１０に戻ってヘッド角度α’を再び測定して、同様の処理を行う。

一方、ヘッド角度α’が所定の範囲内にある場合は、ヘッド角度α’とヘッド角度αの角度差（α’−α）に応じて、折り返しノズル１５１の液滴吐出量を補正する。例えば、図１８に示すような吐出量補正テーブルを不図示のメモリ部に記憶させておき、この吐出量補正テーブルから上記角度差（α’−α）に対応する電圧値補正係数を求める。そして、図１９に示されるような波形のアクチュエータ５８の駆動電圧に前記電圧値補正係数を乗じて、折り返しノズル１５１の液滴吐出量を補正する（ステップＳ３５０）。なお、図１９において、破線は補正前の駆動電圧波形を表し、実線は補正後の駆動電圧波形を表している。そして、現在のヘッド角度α’と折り返しノズル１５１の補正後の液滴吐出量（又は電圧値補正係数）を現状値として不図示のメモリ部に記憶する（ステップＳ３６０）。

ステップＳ３２０において現在のヘッド角度α’がメモリ部に記憶されるヘッド角度αに等しい場合（α＝α’）、又は、ステップ３６０の処理を終了した場合には、本フローを終了する。

このように本実施形態の印字ヘッド５０では、図９に示したフローチャートに従って初期設定が行われ、出力濃度ｄ毎に応じた折り返しノズル１５１の補正液滴吐出量Ａが不図示のメモリ部にデータテーブルとして記憶される。また、印字ヘッド５０の紙搬送方向に対する角度（ヘッド角度）αも現状値としてメモリ部に記憶される。

そして、印字ヘッド５０の印刷動作時には、図１０に示したフローチャートに従って、画像データから求められる出力濃度ｄ’に対応する折り返しノズル１５１の補正液滴吐出量Ａが不図示のメモリ部に記憶されるデータテーブルより選択され、折り返しノズル１５１がその補正液滴吐出量Ａで打滴を行うように制御を行う。

また、ヘッドメンテナンス等のように印字ヘッド５０が離脱して再結合された場合には、図１１に示したフローチャートに従って、現在のヘッド角度α’が測定され、不図示のメモリ部に記憶されているヘッド角度αとの比較が行われ、折り返しノズル１５１の液滴吐出量の調整が行われる。

以上のように、本実施形態の印字ヘッド５０では、折り返しノズル１５１の液滴吐出量を補正する制御によって、折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性をより低減することができる。特に、折り返しノズル１５１の液滴吐出量は、ヘッド角度や出力濃度に応じて補正が行われるため、よりきめ細かく、より確実に、折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性を低減することができる。

なお、本実施形態では、印字ヘッド５０がフルライン型ヘッドである場合について説明したが、本発明の実施に際しては、これに限定されず、シャトル型ヘッドであってもよい。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。本実施形態では、折り返しノズル１５１だけでなく、折り返しノズル１５１の主走査方向に隣接する折り返し隣接ノズルの液滴吐出量も制御する。図４において、折り返しノズル５１-17 （１５１Ａ）、５１-21 （１５１Ｂ）の折り返し隣接ノズルは、それぞれノズル５１-16 、５１-22 である。なお、折り返しノズル１５１に対する折り返し隣接ノズルを符号２５１で表し、折り返しノズル１５１Ａ、１５１Ｂに対する折り返し隣接ノズルをそれぞれ２５１Ａ、２５１Ｂで表す。

折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）に対する制御は、第１の実施形態と同様に行われる。これにより、折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の液滴吐出量の補正によって折り返し位置によって生じる濃度むらの視認性は低減する。しかし、上記補正は、折り返しノズル１５１とその折り返し隣接ノズル２５１との間（折り返しノズル１５１Ａと折り返し隣接ノズル２５１Ａとの間、折り返しノズル１５１Ｂと折り返し隣接ノズル２５１Ｂとの間）に新たな濃度むらを視認させる要因となる場合がある。そこで、本実施形態では、折り返しノズル１５１の液滴吐出量の補正によって生じる新たな濃度むらの視認性を低減させるために、折り返し隣接ノズル２５１（２５１Ａ、２５１Ｂ）の液滴吐出量を補正する制御を行う。

図２０は、第２の実施形態における吐出量補正テーブルであり、図１８に示した第１の実施形態における吐出量補正テーブルに相当するものである。図２０に示す吐出量補正テーブルには、現在のヘッド角度α’と不図示のメモリ部に記憶されるヘッド角度αとの角度差（α’−α）に応じて、折り返しノズル１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）に対する電圧値補正係数だけでなく、折り返し隣接ノズル２５１（２５１Ａ、２５１Ｂ）に対する電圧値補正係数が設定されている。この吐出量補正テーブルでは、折り返しノズル１５１の電圧値補正係数が１より大きい場合には折り返し隣接ノズル２５１の電圧値補正係数が１より小さく設定されている。即ち、折り返しノズル１５１の液滴吐出量が多くなるように補正する場合は折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量が少なくなるように補正している。

図２１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ折り返しノズル１５１、折り返し隣接ノズル２５１に対応するアクチュエータ５８に印加される駆動電圧波形を示しており、破線は補正前の駆動電圧波形を表し、実線は補正後の駆動電圧波形を表している。図２１（ａ）に示すように、折り返しノズル１５１の駆動電圧が大きくなるように補正する場合は、図２１（ｂ）に示すように、折り返し隣接ノズル２５１の駆動電圧が小さくなるように補正する。

また、折り返しノズル１５１と折り返し隣接ノズル２５１の電圧値補正係数が逆の場合は、上記の場合とは逆に、折り返しノズル１５１の液滴吐出量が少なくなるように補正し、折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量が多くなるように補正する。

さらに、電圧値補正係数から１を引いた差の絶対値は、折り返しノズル１５１より折り返し隣接ノズル２５１の方が小さくなるように設定されている。即ち、折り返しノズル１５１の補正量より折り返し隣接ノズル２５１の補正量の方が小さくなるように設定されている。

このように本実施形態では、折り返しノズル１５１だけでなく折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量を補正している。これにより、折り返し位置によって生じる濃度むらを低減するだけでなく、さらに、折り返しノズル１５１の液滴吐出量の補正を要因とする濃度むらの視認性を低減することができる。

特に、折り返しノズル１５１の液滴吐出量が少なくなるように補正する場合には折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量が多くなるように補正を行い、折り返しノズル１５１の液滴吐出量が多くなるように補正する場合には折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量が少なくなるように補正を行っている。即ち、折り返しノズル１５１と折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量の補正を逆位相で行っている。さらに、折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量の補正量が折り返しノズル１５１の液滴吐出量の補正量より小さくなるように補正を行っている。これらにより、折り返し位置の周辺部で生じる濃度むらの視認性を滑らかに低減することができる。

なお、本実施形態では、折り返しノズル１５１の主走査方向に隣接する１つのノズルを折り返し隣接ノズル２５１とする場合について説明したが、本発明の実施に際しては、折り返しノズル１５１の主走査方向に隣接する２つ以上のノズルを折り返し隣接ノズル２５１としてもよい。例えば、図４の場合、折り返しノズル５１-17 に対応する折り返し隣接ノズルを５１-17 、５１-16 としてもよい。なお、折り返し隣接ノズル２５１の液滴吐出量の補正量は、折り返しノズル１５１から離れるに従って徐々に小さくなるように構成されることが好ましい。

以上、本発明の液滴吐出装置及び画像記録方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明が適用される画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置の全体概略図である。 図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図である。 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。 図３に示した印字ヘッドのノズル配置を示す拡大図である。 図３中５−５線に沿う断面図である。 インクジェット記録装置のインク供給系の構成を示した概要図である。 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 ヘッド角度検知部の構成例を表す説明図である。 印字ヘッドの打滴制御方法を表したフローチャート図であり、印字ヘッドの初期設定フローを表す。 印字ヘッドの打滴制御方法を表したフローチャート図であり、印字ヘッドの印刷動作時のフローを表す。 印字ヘッドの打滴制御方法を表したフローチャート図であり、印字ヘッドを再結合した時のフローを表す。 テストパターンの一例を表す説明図である。 折り返しノズルの液滴吐出量の制御例を表す説明図である。 濃度分布の測定結果の一例を表す説明図である。 図１４に示した濃度分布の測定結果を周波数分析した結果を表す説明図である。 データテーブルの設定例を表す説明図である。 ヘッド角度の設定例を表す説明図である。 吐出量補正テーブルの設定例を表す説明図である。 駆動波形の制御の様子を表す説明図である。 第２の実施形態における吐出量補正テーブルの設定例を表す説明図である。 第２の実施形態における駆動波形の制御の様子を表す説明図である。 従来の印字ヘッドのノズル配置を表す説明図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、２４…印字検出部、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５８…アクチュエータ、８４…ヘッドドライバ、９０…ヘッド角度検知部、１５１、１５１Ａ、１５１Ｂ…折り返しノズル、２５１、２５１Ａ、２５１Ｂ…折り返し隣接ノズル

Claims (11)

1. 第１の方向及び前記第１の方向に対して直交しない斜めの方向に一定の配列パターンで２次元状に配置された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
   前記複数のノズルを前記第１の方向に沿って直線状に並ぶように投影した投影ノズル列で隣接するノズル同士のうち、第１ノズル及び第２ノズルの投影前における前記第１の方向に直交する第２の方向のノズル間ピッチが、前記投影ノズル列で隣接する他のノズル同士の投影前における前記第２の方向のノズル間ピッチに比べて大きく、前記第１ノズル及び第２ノズルを折り返しノズルとしたとき、該折り返しノズルの液滴吐出量を段階的に変化させながら複数のテストパターンを記録媒体上に形成するテストパターン形成手段と、
   前記複数のテストパターンの濃度分布を測定する濃度分布測定手段と、
   前記濃度分布測定手段による測定結果に基づき、各テストパターンの中から濃度ばらつきが最小となるテストパターンを形成したときの前記折り返しノズルの液滴吐出量を前記折り返しノズルの補正量として記憶する補正量記憶手段と、
   前記補正量記憶手段に記憶されている補正量に従って、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正する液滴量補正手段と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドは、前記第１の方向に沿って隣接する前記斜めの方向の第１ノズル列及び第２ノズル列を有し、
   前記第１ノズルは、前記第１ノズル列の前記第２ノズル列側端部のノズルであり、
   前記第２ノズルは、前記第２ノズル列の前記第１ノズル列側端部のノズルであることを特徴とする液滴吐出装置。
3. 前記液滴吐出ヘッドの記録媒体の相対的搬送方向に対する傾き角度を検出するヘッド角度検出手段と、
   前記テストパターンを形成したときの前記液滴吐出ヘッドの傾き角度を記憶するヘッド角度記憶手段と、をさらに備え、
   前記液滴量補正手段は、前記ヘッド角度検出手段によって検出された前記液滴吐出ヘッドの傾き角度と前記ヘッド角度記憶手段に記憶されている傾き角度との差に応じて、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記液滴量補正手段は、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正するとともに、前記折り返しノズルに隣接する少なくとも１つ以上の折り返し隣接ノズルの液滴吐出量を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
5. 前記液滴量補正手段は、前記折り返し隣接ノズルに対する補正量を前記折り返しノズルに対する補正量よりも小さくすることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記液滴量補正手段は、前記折り返し隣接ノズルに対する補正を折り返しノズルに対する補正と逆位相で行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記液滴量補正手段は、前記折り返しノズルの補正量が最も大きく、前記折り返しノズルから離れるに従って、前記折り返し隣接ノズルに対する補正量を小さくすることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
8. 前記第１の方向は、前記液滴吐出ヘッドに対する記録媒体の相対的搬送方向に略直交する主走査方向であり、
   前記第２の方向は、前記液滴吐出ヘッドに対する記録媒体の相対的搬送方向である副走査方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
9. 前記複数のノズルを前記第１の方向に並ぶように投影した投影ノズル列のノズル間ピッチは均等であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
10. 前記テストパターン形成手段は、出力濃度毎に複数のテストパターンを記録媒体上に形成し、
    前記補正量記憶手段は、出力濃度毎に前記折り返しノズルの補正量を関連付けて記憶し、
    前記液滴量補正手段は、画像の出力濃度に応じて、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
11. 第１の方向及び前記第１の方向に対して直交しない斜めの方向に一定の配列パターンで２次元状に配置された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを用いて画像記録を行う画像記録方法であって、
    前記複数のノズルを前記第１の方向に沿って直線状に並ぶように投影した投影ノズル列で隣接するノズル同士のうち、第１ノズル及び第２ノズルの投影前における前記第１の方向に直交する第２の方向のノズル間ピッチが、前記投影ノズル列で隣接する他のノズル同士の投影前における前記第２の方向のノズル間ピッチに比べて大きく、前記第１ノズル及び第２ノズルを折り返しノズルとしたとき、該折り返しノズルの液滴吐出量を段階的に変化させながら複数のテストパターンを記録媒体上に形成するステップと、
    前記複数のテストパターンの濃度分布を測定するステップと、
    前記測定された複数のテストパターンの濃度分布に基づき、各テストパターンの中から濃度ばらつきが最小となるテストパターンを形成したときの前記折り返しノズルの液滴吐出量を前記折り返しノズルの補正量として記憶するステップと、
    前記記憶されている補正量に従って、前記折り返しノズルの液滴吐出量を補正するステップと、
    を含むことを特徴とする画像記録方法。

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