JP4652770B2 - インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びデータ処理方法 - Google Patents

インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びデータ処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、インクジェットヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関する。
インクを吐出するための複数の吐出口を有したインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口から吐出される主たるインク滴(以下、主滴とも称する)に付随して、サテライトと称される微小なインク滴を発生する場合がある。図3(a)〜(d)はサテライトが発生する様子を示しており、(a)→(b)→(c)→(d)と時間が経過するにつれ、主滴10と、複数の微小なサテライト群112に別れる。また、ここでは図示しないが、主たるインク滴が記録媒体に着弾した際、記録媒体からの跳ね返りインクとして極めて微細なインク滴を発生する場合もある。こうした微小インク(以下、インクミスト、あるいは単にミストとも称する。)が記録ヘッドの吐出口面に付着すると、その吐出口面においてインクの液溜りが生じ、この液溜りが吐出不良を引き起こす場合がある。特に、単位時間あたりに吐出するインクの吐出デユーティが高い場合にはインクミストの発生量も多く、吐出不良が生じる可能性も高い。
このようなインクミストに伴う吐出不良を軽減するための対策としては従来から様々な方法が知られている。例えば、特許文献1は、低デューティの場合よりも高デューティの場合においてマルチパス記録におけるパス数を増加させている。この構成によれば、単位時間あたりに吐出されるインク量が低減するため、インクミスト自体の発生量を低減させることができる。
また、特許文献2では、インクミストが発生しにくい低デューティの場合よりも、インクミストが発生しやすい高デューティの場合においてワイピングの回数を増加させている。この構成によれば、インクミストが吐出口面に付着されても、直ぐに吐出口面が清掃されるため、吐出不良が生じずらい。
しかしながら、これら特許文献1、2に開示される方法では、高デューティの場合にワイピング回数やパス数が増加するため、記録速度の低下を招く。
特開平05−309874号公報 特開平06−344574号公報
ところで、近年のインクジェット市場においては、写真画質のような高品位な画像を高速で出力することが要求されている。このような要求を満たすために、インクジェットヘッドは益々小液滴化・吐出口の高密度化・長尺化の傾向にあり、このようなヘッドを搭載した記録装置では益々ヘッド走査速度の高速化・駆動周波数の高周波化の傾向にある。
こうした状況において、高デューティの際に発生するインクミストの吐出口面(吐出口が形成されている面)への付着量は益々増大してきており、このミスト付着に伴う吐出不良を軽減するための対策が必要である。
そこで、インクの吐出デューティとインクミストの吐出口面への付着量との関係について鋭意検討したところ、1)高デューティの場合には総じてミスト付着量が多い傾向にあるが、高デューティであっても、ミスト付着量が吐出不良を招く程多くなるとは限らない、2)隣接する吐出口群それぞれが高デューティである場合には、吐出不良を招く程度にミスト付着量が多くなる傾向にある、という新たな知見を得た。これについて図4、図5(a)・(b)を参照して以下で説明する。
図4は、異色インクを吐出可能なインクジェットヘッドH1001を記録媒体3に対して高速で移動させながら、隣接する2つの吐出口群それぞれの半分の吐出口からインク滴を連続的に吐出させて2次色画像を記録する場合の、インク滴の吐出状態を示す図である。記録ヘッドの移動方向は図4の矢印で示される方向であり、記録ヘッドH1001における吐出口H1107はヘッド移動方向とほぼ直交する方向に配列されている。画像データが高デューティの場合、2次色を形成する各吐出口群の各吐出口に対応する吐出エネルギー発生部(図示せず)が高い駆動周波数で駆動される。このため、吐出口H1107から記録媒体3に向けて吐出されるインク滴10の運動に伴い、この周囲に介在する粘性を持った空気もインク滴10の運動に引きずられて移動する。この結果、吐出口面近傍が記録媒体3の周囲よりも減圧傾向となり、周囲の空気が減圧領域(吐出口面近傍)へと流れ、記録媒体3から上方に巻き上がるような気流1が発生する。そして、このような気流1の影響によって、特に、インク滴10に付随して飛翔するサテライトやインク滴10が記録媒体3に着弾して生じる跳ね返りミストが、記録ヘッドH1001の吐出口面側に引き寄せられることが判明した。
このような現象の下で、記録媒体の同一領域に対して記録ヘッドを複数回移動させて記録を行う、いわゆるマルチパス記録によって高デューティの画像を記録した場合、図5(a)・(b)に示されるように、記録ヘッドH1001の吐出口面にインクミスト47が付着する。図5(a)は高デューティの1次色画像(例えば、36%デューティのシアン画像)を形成した場合の吐出口面におけるミスト付着状態を示し、図5(b)は隣接する吐出口群それぞれから高デューティ吐出を行い高デューティの2次色画像(18%デューティのシアン画像と18%デューティのイエロー画像とを混合した36%デューティの混合画像)を形成した場合の吐出口面におけるミスト付着状態を示している。この両図から明らかなように、2次色の場合は2つの吐出口群からインク滴が高周波数で吐出されるので、1次色の場合に比べてより減圧傾向になり、インクミスト47が記録ヘッドH1001の吐出口面に到達しやすい。この結果、同じ高デューティーであっても、1次色の場合は吐出不良を招かない程度の少量のミストしか吐出口面に付着しないものの、隣接吐出口群を用いて記録される2次色の場合は吐出不良を招く可能性のある多量のミストが吐出口面に付着される。
更に詳しく解析すると、吐出口面のほぼ全域に亘って撥水処理がなされているヘッド構成では、インクミストは吐出口から離れた領域に次第に多く付着する傾向にあることが発明者等の検討により判明した。例えば、隣接吐出口群を用いて2次色を記録する場合は、図5(b)に示されるように、吐出口から約500μmから1mm程度離れた領域において直径300μmから500μm程度に大型に成長したインクミスト集合体48が多数存在する。このようなミスト集合体48が存在する吐出口面上の撥水領域では水(インク)に対する接触角が大きいためにその流動性が高く、インクミスト集合体48は記録ヘッドの移動に伴って吐出口面上を容易に移動し、終には吐出口へ到達する。すると、インクミスト集合体が対応する1〜数ノズルの吐出口に引き込まれ不吐出を発生させる。
以上述べたように、小液滴・高密度・長尺の記録ヘッドを高速で移動させて高周波駆動する現状の形態においては、隣接する吐出口群それぞれが高デューティである場合にミスト付着量が許容できない程度に多くなるため、この対策を講じる必要がある。
本発明は、上述した新たな知見に基づいてされたものであり、記録速度を極力低下させないようにしつつも、インクミストが吐出口面に付着することで生じる吐出不良を極力抑制するようにしたインクジェット記録方法および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、本発明はインクを吐出する吐出口が所定方向に配列した第1吐出口列と第2吐出口列とを、前記所定方向と交差する方向に沿って隣接して配置した記録ヘッドを、記録媒体上の単位領域に対して相対的にN(Nは2以上の整数)回の走査それぞれで対応した間引きパターンに従って間引いた画像を記録するためのデータを生成するデータ生成方法であって、前記単位領域に対して、前記第1吐出口列から付与すべきインクの量に関する第1情報と、前記第2吐出口列から付与すべきインクの量に関する第2情報とを取得する取得工程と、前記第1情報と前記第2情報とに基づいて、前記第1吐出口列及び第2吐出口列から前記単位領域に付与すべきインクの量がそれぞれに対応した閾値を超えているか判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果に応じて、前記第1吐出口列と前記第2吐出口列夫々に対して、前記N回の走査夫々に対応するN個の間引きパターンを選択する選択工程と、前記選択工程により選択された前記間引きパターンを、前記第1吐出口列及び第2吐出口列に対して用いて、前記単位領域に対応する画像データを前記N回の走査夫々に振り分ける振り分け工程とを有し、前記選択工程において、(A)前記判定工程の判定結果がともに閾値を超えていた場合、前記第1吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記N回の走査のうち所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記N回の走査における間引き率の平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記第2吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、(B)前記判定工程の判定結果において少なくとも一方が閾値を超えていなかった場合、前記N回の各走査で前記単位領域を記録する前記記録ヘッドの各領域に対応する間引きパターンとして、間引き率が略同じである間引きパターンを選択することを特徴とする。
本発明によれば、同一走査において隣接吐出口群の一方の吐出デューティが閾値より高く且つ他方の吐出デュ−ティが閾値より低くなるようにして画像形成を行うため、吐出デユーティの高い方から低い方へ気流の逃げ道が生じる。その結果、ヘッドの吐出口面に付着するミスト量が減少させ、ミストによる吐出不良を低減させることができる。
なお、本明細書において「記録」とは、文字や図形など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,パターンなどを形成したり、または媒体の加工を行う場合をも包含する。また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる普通紙のみならず、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,皮革などのインクを受容可能な物をも含むものである。さらに、「インク」(「液体」と記述する場合もある)とは、上記「記録」の定義と同様に広く解釈されるべきであり、記録媒体に付与されることによって、画像,模様,パターンなどの形成またはプリント媒体の加工あるいはインクの処理(例えばプリント媒体に付与されるインク中の色材の凝固や不溶化など)に供され得る液体を含み、従って記録に関して用いることが可能なあらゆる液体を包含している。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
(1)全体概略構成
まず、本実施形態において適用可能な記録ヘッドカートリッジ、記録ヘッド、インクタンク、インクジェット記録装置ぞれぞれの構成およびそれぞれの関係を図6、図9、図10を用いて説明する。
図6および図10の斜視図から理解できるように、記録ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッドH1001と記録ヘッドH1001に着脱自在に設けられたインクタンクH1900(H1901,H1902)とで構成されている。この記録ヘッドカートリッジH1000は、図9に示されるようにインクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ16の位置決め手段及び電気的接点によって固定支持されるとともに、該キャリッジ16に対して着脱可能となっている。インクタンクH1901はブラックのインク用、インクタンクH1902はシアン、マゼンタ、イエローのインク用である。この様にインクタンクH1901,H1902のそれぞれが記録ヘッドH1001に対して着脱自在となっている。
(2)記録ヘッド
次に、記録ヘッドH1001に関して図6〜図8を用いてさらに詳しく説明する。
記録ヘッドH1001は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を吐出口毎に備えた形態の記録ヘッドである。
記録ヘッドH1001は、図6に示すように、記録素子ユニットH1002およびインク供給ユニットH1003で構成されている。記録素子ユニットH1002は、第一の記録素子基板H1100、第二の記録素子基板H1101、第1のプレートH1200、電気配線テープH1300、電気コンタクト基板H2200、第2のプレートH1400で構成されており、また、インク供給ユニットH1003は、インク供給部材H1500、流路形成部材(不図示)、ジョイントシール部材H2300、フィルター(不図示)、シールゴム(不図示)から構成されている。
(2−1)記録素子ユニット
図7は、第一の記録素子基板H1100の構成を説明するために一部分解した斜視図である。第一の記録素子基板H1100はブラックインクを吐出させるための記録素子基板である。第一の記録素子基板H1100は、例えば、厚さ0.5〜1mmのSi基板H1110にインク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口H1102がSiの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成される。インク供給口H1102を挟んだ両側に電気熱変換素子H1103がそれぞれ1列ずつ千鳥状に配列され、電気熱変換素子H1103と、電気熱変換素子H1103に電力を供給するAl等の電気配線は成膜技術により形成されている。さらに、電気配線に電力を供給するための電極部H1104が電気熱変換素子H1103の両外側に配列されており、電極部H1104にはAu等のバンプH1105が形成されている。Si基板上には、電気熱変換素子H1103に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁H1106と吐出口H1107が樹脂材料でフォトリソ技術により形成され、図7のように2列に配列された吐出口を含む吐出口群H1108が形成されている。この吐出口群H1008の各吐出口H1107からは、インク流路H1102から供給されたインク(本例では、ブラックインク)が吐出される。
また、図8は第二の記録素子基板H1101の構成を説明するために一部分解した斜視図である。第二の記録素子基板H1101は3色(シアン、イエロー、マゼンタ)のインクを吐出させるための記録素子基板であり、3個のインク供給口H1102が並列して形成されており、それぞれのインク供給口を挟んだ両側に電気熱変換素子と吐出口が形成されている。もちろん第一の記録素子基板H1100と同じようにSi基板にインク供給口や電気熱変換素子、電気配線、電極部などが形成されており、その上に樹脂材料でフォトリソ技術によりインク流路や吐出口が形成され、3色インクに対応した3つの吐出口群H1108が形成されている。そして第一の記録素子基板と同様に電気配線に電力を供給するための電極部H1104にはAu等のバンプH1105が形成されている。なお、本実施形態では、図8(a)に示される第2の記録素子基板を用いている。
図2(a)は図8(a)に示される第2の記録素子基板を吐出口面側から観察した平面図であり、図2(b)は図2(a)の矢印部分における断面図である。不図示の単一のSi基板H1110にはインク供給口H1102(H1102A,H1102B、H1102C)が3個設けられており、インク供給口H1102Aにはシアンのインクが、インク供給口H1102Bにはイエローのインクが、インク供給口H1102Cにはマゼンタのインクがそれぞれ供給される。Si基板H1110に接合されるインク流路璧H1106には、各インク供給口H1102A,H1102B、H1102Cに対してそれぞれ吐出口H1107aが設けられている。インク供給口H1102A、H1102B、H1102Cに対してそれぞれ1つの吐出口列が対応している。長溝状の貫通口からなるインク供給口H1102H1102A、H1102B、H1102の長手方向には熱エネルギー発生手段である電気熱変換素子H1103(図8(a)参照)がそれぞれ1列ずつ600dpiの間隔で配列されている。電気熱変換素子は各列に128個ずつ配列され、C、M、Yの3列の合計で384個配列されている。なお、吐出口H1007aの直径は約φ16.5μmであり、吐出量は約5pl(ピコリットル)である。
次に、図6の第1のプレートH1200は、例えば、厚さ0.5〜10mmのアルミナ(Al2O3)材料で形成されている。なお、第1のプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板H1100の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板H1100材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。第1のプレートH1200の素材は、例えば、シリコン(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、ジルコニア、窒化珪素(Si3N4)、炭化珪素(SiC)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)のうちいずれであってもよい。第1のプレートH1200には、第一の記録素子基板H1100にブラックのインクを供給するためのインク供給口H1201と第二の記録素子基板H1101にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク供給口H1201が形成されており、記録素子基板のインク供給口1102が第1のプレートH1200のインク供給口H1201にそれぞれ対応し、かつ、第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101はそれぞれ第1のプレートH1200に対して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる第1の接着剤H1202は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。その第1の接着剤H1202は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、接着層の厚みは50μm以下が望ましい。
また、図6に示すように電気配線テープH1300は、第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものである。電気配線テープH1300は、それぞれの記録素子基板を組み込むための複数の開口部と、それぞれの記録素子基板の電極部H1104に対応する電極端子H1302と、この配線テープ端部に位置し本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1301を有した電気コンタクト基板H2200と電気的接続をおこなうための電極端子部H1303を有しており、電極端子H1302と電極端子H1303は連続した銅箔の配線パターンでつながっている。
電気配線テープH1300と第一の記録素子基板1100と第二の記録素子基板H1101は、それぞれ電気的に接続されている。この接続方法は、例えば、記録素子基板の電極部1104と電気配線テープH1300の電極端子H1302が熱超音波圧着法により電気接合されている。
第2のプレートH1400は、例えば、厚さ0.5〜1mmの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ(Al2O3)等のセラミックや、Al、SUSなどの金属材料で形成されている。そして、第1のプレートH1200に接着固定された第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状となっている。また、第一の記録素子基板H1100および第二の記録素子基板H1101と電気配線テープH1300を平面的に電気接続できるように第1のプレートH1200に第2の接着剤H1203により接着されており、電気配線テープH1300の裏面が第3の接着剤H1306により接着固定される。
第一の記録素子基板H1100及び第二の記録素子基板H1101と電気配線テープH1300の電気接続部分は、第1の封止剤H1307(不図示)及び第2の封止剤H1308により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第1の封止剤は、主に電気配線テープの電極端子H1302と記録素子基板の電極部H1105との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止し、第2の封止剤は、前記接続部の表側を封止している。
更に、電気配線テープの端部に本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1301を有した電気コンタクト基板H2200を異方性導電フィルム等を用いて熱圧着して電気的に接続する。
そして電気配線テープH1300は、第1のプレートH1200の一側面で折り曲げられ、第1のプレートH1200の側面に第3の接着剤H1306で接着される。第3の接着剤H1306は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ10〜100μmの熱硬化接着剤が使用される。
このように第一の記録素子基板H1100(図6、図7参照)と第二の記録素子基板H1101(図2、図6、図8(a)参照)が組み込まれた記録ヘッドH1000は、図11に示されるように4色ヘッド構成となる。記録ヘッドの吐出口面には、ブラック(Bk)インクを吐出する吐出口群20、シアン(C)インクを吐出する吐出口群21、イエロー(Y)インクを吐出する吐出口群22、マゼンタ(M)インクを吐出する吐出口群23が主走査方向に沿ってこの順番で並列される。Bk吐出口群20は304個の吐出口数を有し、各吐出口からの平気吐出体積は約30pl(ピコリットル)となっている。一方、CMYの各吐出口群21、22、23はそれぞれ128個の吐出口数を有し、各吐出口からの平気吐出量は各色共に約5pl(ピコリットル)となっている。
(2−2)インク供給ユニット
インク供給部材H1500は、例えば、樹脂成形により形成されている。該樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを5〜40%混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
図6に示すように、インク供給部材H1500は、インクタンクH1900から記録素子ユニットH1002にインクを導くためのインク供給ユニットH1003の一構成部品であり、流路形成部材(不図示)を超音波溶着することによりインク流路(不図示)を形成している。また、インクタンクH1900と係合するジョイントH2300には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルター(不図示)が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部からのインクの蒸発を防止するために、シールゴム(不図示)が装着されている。
(3)インクジェット記録装置
次に、インクジェット記録装置の構成に関して図9〜図11を用いて説明する。
本実施形態におけるインクジェット記録装置の機構部分の外観を図9に示し、このインクジェット記録装置に用いられるヘッドカートリッジの外観を図10に示し、その記録ヘッドの外観を図11に示す。
図9においてインクジェット記録装置は、図示しないシート状の記録媒体をインクジェット記録装置の内部へと自動的に給送する記録媒体給送部11と、この記録媒体給送部11から1枚ずつ給送される記録媒体を所望の記録位置(記録ヘッドに対向する位置)へ導くと共にこの記録位置から記録媒体排出部12へと記録媒体を導く媒体搬送部13と、記録位置に搬送された記録媒体に所定の記録動作を行う記録部と、この記録部に対する回復処理を行う回復部14とが組み付けられている。
記録部は、キャリッジ軸15に沿って走査移動可能に支持されたキャリッジ16と、このキャリッジ16にヘッドセットレバー17を介して着脱可能に搭載されるヘッドカートリッジ(図10のヘッドカートリッジH1000)とからなる。
図10のヘッドカートリッジH1000が搭載されるキャリッジ16には、このヘッドカートリッジH1000の記録ヘッドH1001(図11)をキャリッジ16上の所定の装着位置に位置決めするためのキャリッジカバー20と、記録ヘッドH1001を所定の装着位置に位置決めするように押圧する前述のヘッドセットレバー17とが設けられている。カートリッジ着脱手段としてのヘッドセットレバー17は、キャリッジ16の上部に図示しないヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられ、また記録ヘッド19との係合部には、ばね付勢される図示しないヘッドセットプレートが設けられ、このヘッドセットプレートのばね力によって記録ヘッドH1001を押圧しながらキャリッジ16に装着するようになっている。
記録ヘッドH1001に対するキャリッジ16の別の係合部には、図示しないコンタクトフレキシブルプリントケーブル(以下、コンタクトFPCと称す)22の一端部が連結され、このコンタクトFPC22の一端部に形成された図示しないコンタクト部と、図11に示されるように記録ヘッドH1001に設けられた外部信号入力端子であるコンタクト部H1301とが電気的に接触し、プリントのための各種情報の授受や記録ヘッドH1001への電力の供給などを行い得るようになっている。
コンタクトFPC22のコンタクト部とキャリッジ16との間には、図示しないゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットプレートによる押圧力とによって、コンタクトFPC22のコンタクト部と記録ヘッド19のコンタクト部との確実な接触を可能とするようになっている。コンタクトFPC22の他端部は、キャリッジ16の背面に搭載された図示しないキャリッジ基板に接続されている。
(4)制御系構成
図12は、上述したインクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。301は装置全体を制御するためのシステムコントローラで、その内部にはマイクロプロセッサをはじめ、制御プログラム等が格納されている第1記憶部(ROM)、マイクロプロセッサが処理を行う際に使用するワークエリアなどを有する第2記憶部(RAM)等が内蔵されている。第1記憶部には、記録媒体上の各所定領域に対応する画像データを複数回の走査に振り分けるためのマスクパターンが格納されている。
302は吐出口の配列方向とほぼ直交する主走査方向にキャリッジを移動させるためのキャリッジモータ304を駆動するドライバであり、また、303は記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に移動させるための搬送モータ305を駆動するドライバである。
また、306はインクジェット記録装置の外部に接続されるホストコンピュータであり、インクジェット記録装置に対して供給すべき多値の画像データの作成、格納および転送等を行う。307はホストコンピュータ306からの多値の画像データを一時的に格納するための受信バッファであり、301のシステムコントローラから多値の画像データが読み出されるまでデータを蓄積しておくようになっている。308は受信バッファ307に格納されている多値の画像データを2値の画像データに展開するためのフレームメモリであり、記録媒体上における各単位領域への記録に必要なメモリサイズを有している。この本実施形態では、記録媒体1枚分の2値の画像データを記憶可能とするフレームメモリを用いているが、フレームメモリのサイズは必要に応じて適宜変更可能である。
309は記録すべき2値の画像データを一時的に記憶するためのプリントバッファであり、このプリントバッファの必要容量は記録ヘッドのノズル数によって変化する。310は記録ヘッドをシステムコントローラからの指令により制御するための記録制御部である。記録制御部310は、プリントバッファ309から読み出した2値の画像データ、詳しくは次の走査で記録ヘッドが走査する領域に対応する2値の画像データを第1記憶部から読み出したマスクパターンで間引くことにより、次の1走査分の記録データ(間引き画像データ)を生成する。
311は記録ヘッド312Y、312M、312C、312Bkを駆動するためのドライバであり、記録制御部310から送信された記録データに基づき記録ヘッドは駆動される。
(5)記録動作
次に、上述した構成のインクジェット記録装置における記録動作を図1、図5、図13〜図17を用いて説明する。本実施形態では、記録媒体上の各記録領域に対して記録ヘッドを2回走査させて画像を記録する、いわゆる2パス記録方式を行う場合を例にとって説明する。
上述したように隣接する吐出口群それぞれの吐出デューティが高い場合、図4のように記録媒体3から上方へ向かう気流1が生じ、上述した図5(b)のように吐出口面に多量のインクミストが付着してしまう。一方、隣接する吐出口群のうち少なくとも一方の吐出口群における吐出デューティが低い場合には気流により巻き上がるミスト量が少なく、上述した図5(a)のように吐出口面に付着するミスト量も少ない。
そこで、本実施形態では、隣接する吐出口群の吐出デューティに着目し、隣接吐出口群それぞれの吐出デューティが所定の閾値よりも高い場合には、同じ走査において片方の吐出口群における吐出デューティが所定の閾値よりも低くなるように各走査に対してデータを振り分けるようにしている。すなわち、図16のフローチャートで示されるように各吐出口群の吐出デューティを検出し、この検出結果に応じて図13(a)〜(d)のようにデータの振り分け方を変更することで、吐出口面に付着するミスト量を少なくする。
図16は、本実施形態における記録制御処理の流れを示すフローチャートであり、単位領域の画像データを取得してから記録を行うまでに実行する処理を示している。ここで、「単位領域」とは、記録ヘッド幅をパス数で除算した値に対応する幅を有する記録領域を指し、例えば、図13や図17における1つ1つの領域が「単位領域」に相当する。
本実施形態ではCMYKの4色構成のヘッドを用いているが、ここでは、高デューティになり易い2次色・3次色を記録するCMY吐出口群のデータ振り分けについてのみ説明する。なお、シアン、イエロー、マゼンタの3色に対応する3つの吐出口群は図11や図13に示されるように主走査方向にこの順で配列されており、これら吐出口群それぞれは記録媒体の同じ単位領域(第1領域、第2領域、第3領域、・・・、第N−1領域、第N領域)に対して2回走査される。
まず、ステップS101において、プリントバッファ309から単位領域分の画像データを各色毎に読み出し、読み出した画像データのうちインク吐出を示すデータの数(ドットの数)を各色毎にカウントする。そして、このカウント結果に基づき、単位領域(バンド)における各色毎の記録デューティを求め、それから1走査あたりの記録デューティを算出する。
吐出データのカウント(ドットカウント)は単位領域の全域において実施する。詳しくは、図17のように単位領域を主走査方向と副走査方向(記録媒体の搬送方向)に分割し、この分割領域をドットカウント領域Wとして定め、ドットカウント領域それぞれについてドット数をカウントしていく。ここで、ドットカウント領域の大きさは16×16ドット分の大きさとなっている。そして、ドットカウント領域それぞれのドット数を合計することで単位領域における総ドット数を算出する。なお、この総ドット数の算出は色毎に行う。
次に、各色の総ドット数に基づいて各色の記録デューティを算出する。1色の記録デューティは、下記式(1)で算出される。なお、下記の「単位領域内の記録可能ドット数」は、1つのドットカウント領域内における最大ドット数(本例では16×16)×1つの単位領域内に含まれるドットカウント領域Wの数に相当する。
式(1):記録デューティ=(単位領域における総ドット数)÷(単位領域内の記録可能ドット数)×100
最後に、このようにして求めた各色の記録デューティに基づいて、1走査あたりの各色の記録デューティを算出する。本例は2パス記録であるため、記録デューティを2で割った値が1走査あたりの記録デューティとなる。すなわち、マルチパスのパス数がNである場合、1走査あたりの記録デューティは記録デューティ÷Nで求められる。
次いで、図16のステップS102において、隣接する吐出口群それぞれの1走査あたりの記録デューティが所定の閾値(本例では、記録デューティ16%)以上かどうかを判定する。本実施形態では、シアン(C)とイエロー(Y)、あるいはイエロー(Y)とマゼンタ(M)が隣接している。従って、このステップS102では、C吐出口群とY吐出口群それぞれの1走査あたりの記録デユーティが所定の閾値以上かどうかを判定すると共に、Y吐出口群とM吐出口群それぞれの1走査あたりの記録デユーティが所定の閾値以上かどうかを判定している。このようにステップS102では、隣接吐出口群が共に高デューティであるか否かを判定しているのである。
なお、上記所定の閾値は16%に限定されるものではない。インク吐出量や吐出口数、吐出口配列密度、吐出口群間の距離、ヘッド駆動条件、ヘッド走査速度等のヘッド構成や記録条件によって、気流によるミストの影響は変化する。従って、これらヘッド構成や記録条件によって上記所定の閾値を適宜変更するのが好ましい。また、本例では、ドットカウント値として、単純にシアン、マゼンタ、イエローのドットカウント値をそのまま使用するが、色によって気流によるミストの影響度が違う場合には、各色の値に対して重み付け計算を行ってもよい。また、色により吐出量が異なる(例えば、ある色だけ吐出量が大きい)などの条件が異なる場合には、それも考慮してドットカウント値を算出するのが好ましい。
図16のステップS102において隣接吐出口群が共に高デューティであると判定された場合、ステップS103に進み、CMYの吐出口群全てが高デューティであるかどうかを判定する。ステップS103において肯定の判定がなされた場合、ステップS105のデータ振り分け工程に進む。一方、ステップS103において否定の判定がなされた場合、ステップS104に進み、CMの吐出口群が高デューティであるかどうかを判定する。ステップS104において肯定の判定がなされた場合、ステップS106のデータ振り分け工程に進む。一方、ステップS104において否定の判定がなされた場合、つまり、MYの吐出口群が高デューティであると判定された場合、ステップS107のデータ振り分け工程に進む。一方、図16のステップS102において隣接吐出口群が共に高デューティではないと判定された場合、ステップS108のデータ振り分け工程に進む。
図16のステップS105では、後述する図13(a)の第3・第4領域に示されるようなデータ振り分けを行う。CYMの吐出口群全てが高デューティとなる領域の場合、1パス目の記録に使用されるC吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したC画像データの15%を振り分け、2パス目の記録に使用されるC吐出口群に対してはC画像データの85%を振り分ける。一方、1パス目の記録に使用されるY吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したY画像データの85/%を振り分け、2パス目の記録に使用されるY吐出口群に対してはY画像データの15%を振り分ける。更に、1パス目の記録に使用されるM吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したM画像データの15%を振り分け、2パス目の記録に使用されるM吐出口群に対してはM画像データの85%を振り分ける。このようにステップS105では、隣接する吐出口群のうち一方の吐出口群における記録デューティが所定の閾値を下回るようにデータ振り分けを行う。
図16のステップS106では、後述する図13(b)の第3・第4領域に示されるようなデータ振り分けを行う。CYの吐出口群それぞれが高デューティとなる領域の場合、1パス目の記録に使用されるC吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したC画像データの15%を振り分け、2パス目の記録に使用されるC吐出口群に対してはC画像データの85%を振り分ける。一方、1パス目の記録に使用されるY吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したY画像データの85/%を振り分け、2パス目の記録に使用されるY吐出口群に対してはY画像データの15%を振り分ける。なお、高デューティでないM吐出口群については、1パス目の記録に使用されるM吐出口群に対しても2パス目の記録に使用されるM吐出口群に対してもそれぞれM画像データの50%づつを振り分ける。このようにステップS106では、隣接するCY吐出口群のうち一方の吐出口群における記録デューティが所定の閾値を下回るようにデータ振り分けを行う。また、低デューティのM吐出口群については2回のパスにデータを均等に振り分ける。
図16のステップS107では、後述する図13(c)の第3・第4領域に示されるようなデータ振り分けを行う。YMの吐出口群それぞれが高デューティとなる領域の場合、1パス目の記録に使用されるY吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したY画像データの85%を振り分け、2パス目の記録に使用されるY吐出口群に対してはY画像データの15%を振り分ける。一方、1パス目の記録に使用されるM吐出口群に対してはプリントバッファ309から読み出したM画像データの15/%を振り分け、2パス目の記録に使用されるM吐出口群に対してはM画像データの85%を振り分ける。なお、高デューティでないC吐出口群については、1パス目の記録に使用されるC吐出口群に対しても2パス目の記録に使用されるC吐出口群に対してもそれぞれC画像データの50%づつを振り分ける。このようにステップS106では、隣接するYM吐出口群のうち一方の吐出口群における記録デューティが所定の閾値を下回るようにデータ振り分けを行う。また、低デューティのM吐出口群については2回のパスにデータを均等に振り分ける。
図16のステップS108では、後述する図13(a)〜(c)の第1領域、第2領域、第5領域あるいは図13(d)に示されるようなデータ振り分けを行う。すなわち、隣接吐出口群のいずれか一方が低デューティである領域の場合、CMYのいずれにおいて2回のパスに均等にデータを振り分ける。
以上のようにしてステップS105〜S108においてデータ振り分けが実施されたら、ステップS109において振り分けられたデータに基づいて記録ヘッドにより記録を行う。その後、ステップS110において次のスキャンで新たに記録される単位領域(バンド)が存在するかどうかを判定し、肯定の判定がなされた場合、未処理のバンドに対して、ステップS101〜S109の処理を行う。一方、ステップS110において否定の判定がなされた場合は処理を終了する。
次に、上述した図16のステップS105、S106、S107、S108それぞれの振り分け率に基づく記録の様子を図13(a)〜(d)用いて説明する。図13(a)〜(d)は、記録媒体上の各記録領域に対応する画像データのデューティとその画像データの各パスへの振り分け方との関係を模式的に示した図である。
さて、図13(a)〜(d)に示されるようにシアン、マゼンタ、イエローの各色吐出口群は第1グループ(C1、Y1、M1)と第2グループ(C2、Y2、M2)の2つのグループを含み、各グループには64個(=128÷2)ずつの吐出口が含まれている。各吐出口群の各グループに付されている数字は、記録媒体上の各領域に対応する画像データを2回の走査それぞれに振り分けるための振り分け率を百分率で表している。
図13(a)は、CMYの吐出口群全てが高デューティである領域と隣接吐出口群の一方が低デューティである領域とが混在した場合の記録の様子を示している。第1、第2、第5領域は隣接吐出口群の一方が低デューティであり、この場合、上述した図16のステップS108のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、CMYの各色画像データは1パス目と2パス目に均等に割り振られる。一方、第3、第4領域はCMY吐出口群全てが高デューティであり、この場合、上述した図16のステップS105のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、C、Mの画像データは1パス目に15%、2パス目に85%の割合で振り分けられる。一方、Yの画像データは1パス目に85%、2パス目に15%の割合で振り分けられる。
このような画像データの振り分けは、図14や図15に示されるマスクパターンによりCYMの各色画像データを間引くことにより実現される。図14は、各単位領域に対応する画像データを2回の走査それぞれにおいて異なる間引き率(15%、85%)で間引くことにより、上記画像データを2回の走査に異なる割合で振り分けるためのマスクパターンである。マスクパターンC1、Y1、M1は1パス目の画像データを生成するのに使用されるものであり、それぞれの間引き率は85%、15%、85%となっている。一方、マスクパターンC2、Y2、M2は2パス目の画像データを生成するのに使用されるものであり、それぞれの間引き率は15%、85%、15%となっている。また、マスクパターンC1、Y1、M1のそれぞれは各色吐出口群の第1グループC1、Y1、M1に対応付けられており、マスクパターンC1、Y1、M1により間引かれた画像データは1パス目で各色吐出口群の第1グループC1、Y1、M1により記録される。一方、マスクパターンC2、Y2、M2のそれぞれは各色吐出口群の第2グループC2、Y2、M2に対応付けられおり、マスクパターンC2、Y2、M2により間引かれた画像データは2パス目で各色吐出口群の第2グループC2、Y2、M2により記録される。なお、同色吐出口群に対応する2つのマスクパターン(C1とC2、あるいはM1とM2、あるいはY1とY2)は互いに補完の関係になっていることから、これら2つのマスクパターンにより間引かれた2つの間引き画像データを重ね合わせることによりマスクパターンの大きさに対応する全画素の記録が完成される。
一方、図15は、各記録領域に対応する画像データを2回の走査それぞれにおいて同じ間引き率(50%、50%)で間引くことにより上記画像データを2回の走査に均等に振り分けるためのマスクパターンである。図14と同様、マスクパターンC1、Y1、M1のそれぞれは各色吐出口群の第1グループC1、Y1、M1に対応付けられており、各色マスクパターンC2、Y2、M2のそれぞれは各色吐出口群の第2グループC2、Y2、M2に対応付けられている。また、同色吐出口群に対応する2つのマスクパターン(C1とC2、あるいはM1とM2、あるいはY1とY2)は互いに補完関係になる。
なお、これら図14、図15では、各マスクパターンC1、C2、M1、M2、Y1、Y2の吐出口配列方向(縦方向)に対応する大きさを4画素分に簡易化しているが、実際には、各グループの吐出口数と同じ画素数分(本実施形態の場合は、64画素分)の大きさを有している。また、主走査方向(横方向)の大きさも5画素分に簡易化しているが、実際には、マスクパターンの周期ムラが生じないようなM画素分(例えば、800画素分)の大きさを有している。つまり、各マスクパターンC1、C2、M1、M2、Y1、Y2のいずれも64×M画素の大きさになっている。
ここで、マスクパターンの「間引き率」、「記録率」について定義しておく。マスクパターンの「間引き率」とは、マスクパターンを構成する記録許容画素(黒画素)と非記録許容画素(白画素)の合計数(図14、図15の場合は20画素)に対する非記録許容画素の数の割合を百分率で表したものである。なお、「記録許容画素」とは記録が許容される画素のことであり、この記録許容画素に対応する画像データがインク吐出を示すデータであれば記録がなされ、非吐出を示すデータならば記録は行われない。一方、「非記録許容画素」とは、画像データに関わらず記録を許容しない画素のことであり、仮に、この非記録許容画素に対応する画像データがインク吐出を示すデータであっても記録は行なわれない。次に、マスクパターンの「記録率」とは100(%)から間引き率(%)を減算した値であり、マスクパターンを構成する記録許容画素(黒画素)と非記録許容画素(白画素)の合計数に対する記録許容画素の数の割合を百分率で表したものである。
さて、再度、図13(a)に戻り、上述した図14や図15で示されるマスクパターンで間引かれた間引き画像が各領域に記録されていく様子について説明する。CMYの各色吐出口群は吐出口配列方向と略直交する主走査方向(図の矢印で示した方向)へ往復移動しながら記録媒体にインクを吐出して記録を行っていく。主走査が終了するたびに、記録媒体は走査方向と直交する副走査方向に1つのブループの幅分(ここでは、64個の吐出口分)ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域(各ブループの幅に対応する領域)は2回の走査によって初めて画像が完成される。
より具体的に説明すると、第1走査では、記録媒体上の第1領域に対して、第1領域に対応するC、Y、M画像データを記録率50%(間引き率50%)のマスクパターンC1、Y1、M1で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第1間引き画像)を吐出口群C1、Y1、M1を用いて記録する。
次に、第2走査では、第1走査での記録が終了した第1領域に対して、第1領域に対応するC、Y、M画像データを記録率50%(間引き率50%)のマスクパターンC2、Y2、M2で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第2間引き画像)を吐出口群C2、Y2、M2を用いて記録する。これにより第1間引き画像と第2間引き画像が第1領域に重ねて記録されることになり第1領域の画像は完成する。これと共に第2走査では、未記録状態の第2領域に対して、第2領域に対応するC、Y、M画像データを記録率50%(間引き率50%)のマスクパターンC1、Y1、M1で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第1間引き画像)を吐出口群C1、Y1、M1を用いて記録する。
次に、第3走査では、第2走査での記録が終了した第2領域に対して、第2領域に対応するC、Y、M画像データを記録率50%(間引き率50%)のマスクパターンC2、Y2、M2で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第2間引き画像)を吐出口群C2、Y2、M2を用いて記録する。これにより第1間引き画像と第2間引き画像が第2領域に重ねて記録されることになり第2領域の画像は完成する。これと共に第3走査では、未記録状態の第3領域に対して、第3領域に対応するC、Y、M画像データを記録率15%(間引き率15%)のマスクパターンC1、記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンY1、記録率15%(間引き率85%)のマスクパターンM1で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第1間引き画像)を吐出口群C1、Y1、M1を用いて記録する。
次に、第4走査では、第3走査での記録が終了した第3領域に対して、第3領域に対応するC、Y、M画像データを記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンC2、記録率15%(間引き率85%)のマスクパターンY2、記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンM2で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第2間引き画像)を吐出口群C2、Y2、M2を用いて記録する。これにより第1間引き画像と第2間引き画像が第3領域に重ねて記録されることになり第3領域の画像は完成する。これと共に第4走査では、未記録状態の第4領域に対して、第4領域に対応するC、Y、M画像データを記録率15%(間引き率15%)のマスクパターンC1、記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンY1、記録率15%(間引き率85%)のマスクパターンM1で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第1間引き画像)を吐出口群C1、Y1、M1を用いて記録する。
最後に、第5走査では、第4走査での記録が終了した第4領域に対して、第4領域に対応するC、Y、M画像データを記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンC2、記録率15%(間引き率85%)のマスクパターンY2、記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンM2で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第2間引き画像)を吐出口群C2、Y2、M2を用いて記録する。これにより第1間引き画像と第2間引き画像が第4領域に重ねて記録されることになり第4領域の画像は完成する。これと共に第5走査では、未記録状態の第5領域に対して、第5領域に対応するC、Y、M画像データを記録率15%(間引き率15%)のマスクパターンC1、記録率85%(間引き率15%)のマスクパターンY1、記録率15%(間引き率85%)のマスクパターンM1で間引くことにより得られたC、Y、M間引き画像(第1間引き画像)を吐出口群C1、Y1、M1を用いて記録する。
以上のように図13(a)は2回の走査で記録媒体上の第1〜第4領域それぞれに対する画像記録を完成させていく。また、第5領域以降の後続の領域についても同様に記録が行なわれていく。
次に、図13(b)は、隣接するCY吐出口群それぞれが高デューティである領域と隣接吐出口群の一方が低デューティである領域とが混在した場合の記録の様子を示している。第1、第2、第5領域は隣接吐出口群の一方が低デューティであり、この場合、上述した図16のステップS108のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、CMYの各色画像データは1パス目と2パス目に均等に割り振られる。このデータ振り分けは図15のマスクパターン(C1、C2、Y1、Y2、M1、M2)により実行される。一方、第3、第4領域は隣接するCY吐出口群が高デューティであり、M吐出口群が低デューティである。この場合、上述した図16のステップS106のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、C画像データは1パス目に15%、2パス目に85%の割合で振り分けられ、Y画像データは1パス目に85%、2パス目に15%の割合で振り分けられる。このデータ振り分けは図14のマスクパターン(C1、C2、Y1、Y2)により実行される。一方、低デューティーのM画像データは1パス目にも2パス目にも50%づつ均等に割り振られる。そして、このデータ振り分けは図15のマスクパターン(M1、M2)により実行される。
次に、図13(c)は、隣接するYM吐出口群それぞれが高デューティである領域と隣接吐出口群の一方が低デューティである領域とが混在した場合の記録の様子を示している。第1、第2、第5領域は隣接吐出口群の一方が低デューティであり、この場合、上述した図16のステップS108のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、CMYの各色画像データは1パス目と2パス目に均等に割り振られる。このデータ振り分けは図15のマスクパターン(C1、C2、Y1、Y2、M1、M2)により実行される。一方、第3、第4領域は隣接するYM吐出口群が高デューティであり、C吐出口群が低デューティである。この場合、上述した図16のステップS107のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、Y画像データは1パス目に85%、2パス目に15%の割合で振り分けられ、M画像データは1パス目に15%、2パス目に85%の割合で振り分けられる。このデータ振り分けは図14のマスクパターン(Y1、Y2、M1、M2)により実行される。一方、低デューティーのC画像データは1パス目にも2パス目にも50%づつ均等に割り振られる。そして、このデータ振り分けは図15のマスクパターン(C1、C2)により実行される。
最後に、図13(d)は、非隣接のCM吐出口群それぞれが高デューティである領域と隣接吐出口群の一方が低デューティである領域とが混在した場合の記録の様子を示している。第1、第2、第5領域は隣接吐出口群の一方が低デューティであり、この場合、上述した図16のステップS108のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、CMYの各色画像データは1パス目と2パス目に均等に割り振られる。このデータ振り分けは図15のマスクパターン(C1、C2、Y1、Y2、M1、M2)により実行される。一方、第3、第4領域は非隣接のCM吐出口群が高デューティであり、Y吐出口群が低デューティである。この場合、上述した図16のステップS108のようなデータ振り分けが行なわれる。すなわち、CMYの各色画像データは1パス目と2パス目に均等に割り振られる。このデータ振り分けは図15のマスクパターン(C1、C2、Y1、Y2、M1、M2)により実行される。
以上の図13〜図16の記録処理によれば、隣接吐出口群それぞれの記録デューティーが高デューティであったとしても、図1(a)または図1(b)のように隣接吐出口群の一方の記録デューティが低デューティとなるようにデータ振り分けを行うため、気流によるミストの巻き上がりが少なくなる。
例えば、図13(b)の第3領域に示されるように、隣接するCYの吐出口群の記録デューティーが高デューティであったとしても、1パス目は、図1(b)に示すようにY吐出口群のデューティが高いため、Y吐出口群の吐出口近傍が減圧傾向になり、矢印1のように記録媒体3から上方に巻き上げる気流が発生する。それに伴い、Y吐出口群とC吐出口群から吐出されたサテライトや跳ね返りインク等のインクミストが吐出口面に付着する。しかし、C吐出口群のデューティが低いため、図1(b)の矢印2に示すような気流の逃げ道が生じる。反対に、2パス目は、図1(a)に示すようにC吐出口群のデューティが高いため、C吐出口群の吐出口近傍が減圧傾向になり、矢印1のように記録媒体3から上方に巻き上げる気流が発生する。それに伴い、Y吐出口群とC吐出口群から吐出されたサテライトや跳ね返りインク等のインクミストが吐出口面に付着する。しかし、Y吐出口群のデューティが低いため、図1(a)の矢印2に示すような気流の逃げ道が生じる。
その結果、図5(c)に示すように吐出口面に付着するミスト47の量を減少させることができ、インク滴が合体した大型のミスト集合体48の発生も抑制でき、ミストが吐出口を塞いで吐出不良を生じさせることを軽減できる。
(変形例1)
本実施形態は、2パス記録に限られるものではなく、3パス記録や4パス記録等、様々なパス数に適用できる。マルチパスのパス数は、使用するインクや記録媒体の特性、求められる画像品位等によって適宜変更できる。例えば、画像品位を重んじる場合、パスが多い4パス記録モードであってもよい。
(変形例2)
図16では、隣接吐出口群が高デューティであるか否かの判定を記録デューティに基づいて行っているが、記録デューティをわざわざ算出せずとも、記録ドット数に基づいて上記判定を行ってもよい。すなわち、記録デューティと記録ドット数とは1対1の関係にあるため、閾値をデューティで規定してもドット数で規定しても同じである。従って、閾値をドット数で規定し、単位領域に単位時間あたりに記録されるドット数が閾値以上か否かを判定することによって、隣接吐出口群が高デューティであるか否かの判定を行っても良い。この場合、図16のステップS101、S102、S103、S104の判定がドット数の大小演算により実行されることになる。なお、ドット数演算の方がデューティ演算よりも演算が容易であり、記録装置内においてはドット演算を行う方が好ましい。
このように本実施形態では、隣接吐出口群が高デューティであるか否かを判定する場合、単位領域における記録デューティを利用してもよいし、単位領域における記録ドット数を利用してもよい。要するに、単位領域に付与すべきインクの量に関連する情報を利用すればよいのである。従って、図16においては、単位領域に付与すべきインクの量に関連する情報(例えば、単位領域における記録デューティの情報、単位領域における記録ドット数の情報)を各色毎に取得し、その情報に基づいて、隣接吐出口群それぞれの単位時間あたりのインク付与量が所定の閾値以上か否かを判定することで、隣接吐出口群が共に高デューティを示すか否かを判定すればよい。
更に、図17では、記録媒体上の領域を主走査方向(図17中の左右方向)および副走査方向(図17中の上下方向)の両方について複数に分割することにより得られる分割領域を、ドットカウントの対象となるドットカウント領域Wとして定めているが、この形態に限定されるものでははい。例えば、記録媒体上の領域を主走査方向にのみ複数に分割することで得られる分割領域をドットカウント領域Wとして定めることもできるし、また、記録媒体上の領域を副走査方向にのみ複数に分割することで得られる分割領域をドットカウント領域Wとして定めることもできる。
以上説明したように第1の実施形態によれば、2次色、3次色の高デューティ記録を行う場合であっても、吐出口面に付着するミスト量を低減し、ミスト付着に伴う吐出不良を軽減することができる。
(第2の実施形態)
本実施形態は、カラー吐出口群の構成が第1の実施形態とは異なっている。すなわち、第1の実施形態では図8(a)のようにCMY吐出口群それぞれが1列構成のヘッドを用いたが、この第2の実施形態では図8(b)のようにCMY吐出口群それぞれが千鳥配置の2列構成のヘッドを用いている。
図8(b)について具体的に説明する。長溝状の貫通口からなるインク供給口H1102の長手方向の両側には、熱エネルギー発生手段である電気熱変換素子H1103がそれぞれ1列ずつ600dpiの間隔で128個配列されている。左側列に属する128個の電気熱変換素子H1103と右側列に属する128個の電気熱変換素子H1103とは互いに1200dpiの間隔でオフセットされて配置されており、この左側列と右側列の計2列で千鳥配置を実現している。従って、1色あたり256個の電気熱変換素子が配列され、CYMの3色合計で768個の電気熱変換素子が配列される。なお、図8(b)のヘッド構成は、図2(a)の1列配置で256個の電気熱変換素子が1200dpiの間隔で配列されている形態と同等と考えることができる。
図18は、本実施形態における記録制御処理の流れを示すフローチャートであり、単位領域の画像データを取得してから記録を行うまでに実行する処理を示している。なお、記録デューティーの算出の仕方やデータの振り分け方、パス数、記録方法については、図16と同様なので、その詳細な説明は省略する。以下では、図16との相違部分についてのみ説明する。
第1の相違点は、高デューティ色の判定を行う際に、図16のステップS102における隣接吐出口群の組合せについてデユーティ判定を行うことに加え、非隣接のCM吐出口群の組合せについてもデユーティ判定を行う点である(図18のステップS202)。
第2の相違点は、非隣接のCM吐出口群が高デューティである場合であっても、1パス目においては一方の吐出口群のデューティを閾値よりも下げ、2パス目においては他方の吐出口群のデューティを閾値よりも下げるようにしている(図18のステップS209)。
本実施形態の場合、吐出口の配列密度が第1の実施形態の2倍になっており、第1の実施形態に比べ、気流によるミストの巻き上がりが生じやすい。そこで、非隣接のC吐出口群とM吐出口群についても、気流抑制のためのデータ振り分けを実行し、吐出口面におけるミスト付着量を減少させている。
(第3の実施形態)
本実施形態では、図11に示されるヘッドの色並び順を変更した構成を採用している。具体的には、K、C、M、Yの順に吐出口群が配列されている(不図示)。
図19は、本実施形態における記録制御処理の流れを示すフローチャートであり、単位領域の画像データを取得してから記録を行うまでに実行する処理を示している。上述した第1、第2の実施形態と同様、本実施形態においても、単位領域に記録すべき画像を記録ヘッドの2回の走査で完成させる、いわゆる2パス記録方式を行うものとなっている。
まず、ステップS301において、単位領域毎にプリントバッファ309から画像データを読み出し、CMYKの各色画像データを取得する。
次に、ステップS302において、ステップS301で取得した各色画像データを2回の走査へ振り分ける。このデータ振り分けは、図20に示されるマスクパターンにより実現される。
図20は、Y、M、C、Kの各色画像データを2回の走査に振り分けるためのマスクパターンと記録ノズルとの関係を示す図である。各色用のマスクパターンのいずれも、主走査方向に2画素、主走査方向と直交する副走査方向に4画素で構成される(2×4)画素サイズを基本とている。この基本サイズが主走査方向および副走査方向に繰り返され、単位領域のサイズに対応したマスクパターンとなる。なお、マスクパターンの白画素・黒画素の定義は、上述した図14、図15と同様である。
本実施形態の場合、高デューティであるか否かにかかわらず、図20に示されるようなマスクパターンによって画像データの振り分けを行っている。図20のマスクパターンは、同一走査において隣接吐出口群の一方の間引き率が所定の基準よりも高く且つ他方の間引き率が所定の基準よりも低くなるように構成されている。従って、隣接吐出口群の一方は必ず低デューティとなり、同一走査において隣接吐出口群の両方が高デユーティになることが防止される。
具体的には、1パス目においては、間引き率75%のマスクパターンが適用されるため、Y画像データの25%が1パス目に振り分けられる。そのY吐出口群に隣接するM吐出口群については間引き率25%のマスクパターンが適用されるため、M画像データの75%が1パス目に振り分けられる。そのM吐出口群に隣接するC吐出口群については間引き率25%のマスクパターンが適用されるため、C画像データの25%が1パス目に振り分けられる。そのC吐出口群に隣接するK吐出口群については間引き率25%のマスクパターンが適用されるため、K画像データの75%が1パス目に振り分けられる。一方、2パス目は、1パス目の逆の割合でデータ振り分けが行なわれる。すなわち、2パス目には、Y画像データの75%、M画像データの25%、C画像データの75%、K画像データの25%がそれぞれ振り分けられる。
次いで、図19のステップ303では、ステップ202で振り分けられた画像データに基づいて記録を行なう。その後、ステップ304へ進み、第1の実施形態と同様の処理を行なう。なお、図20の右側図は、YMCKの記録デューティが100%である場合における記録ノズルの様子を示している。図20(a)は、1パス目で奇数カラムを記録するノズルと偶数カラムを記録するノズルを示している。図20(b)は、2パス目で奇数カラムを記録するノズルと偶数カラムを記録するノズルを示している。図20によれば、画像データが高デューティであっても、隣接吐出口群の両方が高デューティとなることは避けることができる。
以上説明したように第3の実施形態によれば、隣接吐出口群で使用されるマスクパターンの間引き率に予め大きな差を設けておくことで、高デユーティか否かにかかわらず、隣接吐出口群の両方が高デューティになることを避けることができる。この結果、気流の巻き上げによるミスト量が低減し、吐出口面に付着するミスト量を低減することができる、更には、デユーティ判定が不要であるため、第1、第2の実施形態よりも、構成が簡単である。
(その他の実施形態)
なお、本発明は、インクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすものである。
隣接吐出口群の片方の記録デューティを閾値よりも低くした場合のインク吐出状態を示した図である。 (a)は図8(a)に示される第2の記録素子基板を吐出口面側から観察した平面図であり、(b)は同図(a)の矢印部分における断面図である。 インクジェットヘッドの吐出液滴の状態を時系列に表した図である。 従来の記録方法で、2次色画像を形成する場合における記録ヘッドからのインクの吐出状態の概略を表す図である。 (a)は従来の記録方法で、1次色画像を形成したときの記録ヘッドの吐出口面におけるミスト付着状態を示す図であり、(b)は従来の記録方法で、2次色画像を形成したときの記録ヘッドの吐出口面におけるミスト付着状態を示す図であり、(c)は本発明の記録方法で、2次色画像を形成したときの記録ヘッドの吐出口面におけるミスト付着状態を示す図である。 本発明で適用可能な記録ヘッドカートリッジの外観を分解状態で表す斜視図である。 本発明で適用可能な記録素子基板の斜視図である。 (a)は第1の実施形態における第2記録素子基板の斜視図であり、(b)は第2の実施形態における第2記録素子基板の斜視図である。 本発明で適用可能なインクジェットプリンタの機構部分の外観図である。 本発明で適用可能な記録ヘッドカートリッジの外観図である。 本発明で適用可能な記録ヘッドの外観図である。 本発明で適用可能なインクジェット記録装置の制御構成を示したブロック図である。 (a)〜(d)は、記録媒体上の各記録領域に対応する画像データのデューティとその画像データの各パスへの振り分け方との関係を模式的に示した図である。 第1の実施形態で適用可能な異なる間引き率のマスクパターンの一例である。 第1の実施形態で適用可能な同じ間引き率のマスクパターンの一例である。 第1の実施形態における記録制御処理の流れを示したフローチャートである。 単位領域を主走査方向および副走査方向に分割してなる分割領域を、ドットカウント領域として定めたことを示す図である。 第2の実施形態における記録制御処理の流れを示したフローチャートである。 第3の実施形態における記録制御処理の流れを示したフローチャートである。 第3実施形態で使用するマスクパターンと記録ノズルとの関係を示す図である。
符号の説明
1 気流
2 気流
10 主滴
47 付着ミスト
H1000 記録ヘッドカ−トリッジ
H1001 記録ヘッド
H1002 記録素子ユニット
H1003 インク供給ユニット
H1100 第1の記録素子基板
H1101 第2の記録素子基板
H1102 インク供給口
H1103 電気熱変換素子
H1107 吐出口
H1108 吐出口群
H1900 インクタンク

Claims (3)

  1. インクを吐出する吐出口が所定方向に配列した第1吐出口列と第2吐出口列とを、前記所定方向と交差する方向に沿って隣接して配置した記録ヘッドを、記録媒体上の単位領域に対して相対的にN(Nは2以上の整数)回の走査それぞれに対応した間引きパターンに従って間引いた画像を記録するためのデータを生成するデータ生成方法であって、
    前記単位領域に対して、前記第1吐出口列から付与すべきインクの量に関する第1情報と、前記第2吐出口列から付与すべきインクの量に関する第2情報とを取得する取得工程と、
    前記第1情報と前記第2情報とに基づいて、前記第1吐出口列及び第2吐出口列から前記単位領域に付与すべきインクの量がそれぞれに対応した閾値を超えているか判定する判定工程と、
    前記判定工程の判定結果に応じて、前記第1吐出口列と前記第2吐出口列夫々に対して、前記N回の走査夫々に対応するN個の間引きパターンを選択する選択工程と、
    前記選択工程により選択された前記間引きパターンを、前記第1吐出口列及び第2吐出口列に対して用いて、前記単位領域に対応する画像データを前記N回の走査夫々に振り分ける振り分け工程とを有し、
    前記選択工程において、(A)前記判定工程の判定結果がともに閾値を超えていた場合、前記第1吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記N回の走査のうち所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記N回の走査における間引き率の平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記第2吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、(B)前記判定工程の判定結果において少なくとも一方が閾値を超えていなかった場合、前記N回の各走査で前記単位領域を記録する前記記録ヘッドの各領域に対応する間引きパターンとして、間引き率が略同じである間引きパターンを選択することを特徴とするデータ生成方法。
  2. インクを吐出する吐出口が所定方向に配列した第1吐出口列と第2吐出口列とを、前記所定方向と交差する方向に沿って隣接して配置した記録ヘッドを、記録媒体上の単位領域に対して相対的にN(Nは2以上の整数)回の走査それぞれに対応した間引きパターンに従って間引いた画像を記録するインクジェット記録装置であって、
    前記単位領域に対して、前記第1吐出口列から付与すべきインクの量に関する第1情報と、前記第2吐出口列から付与すべきインクの量に関する第2情報とを取得する取得手段と、
    前記第1情報と前記第2情報とに基づいて、前記第1吐出口列及び第2吐出口列から前記単位領域に付与すべきインクの量がそれぞれに対応した閾値を超えているか判定する判定手段と、
    前記判定手段の判定結果に応じて、前記第1吐出口列と前記第2吐出口列夫々に対して、前記N回の走査夫々に対応するN個の間引きパターンを選択する選択手段と、
    前記選択手段により選択された前記間引きパターンを、前記第1吐出口列及び第2吐出口列に対して用いて、前記単位領域に対応する画像データを前記N回の走査夫々に振り分ける振り分け手段と、
    前記振り分け手段によって振り分けられたデータに用いて、前記記録媒体に画像を記録する記録制御手段とを有し、
    前記選択手段において、(A)前記判定手段の判定結果がともに閾値を超えていた場合、前記第1吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記N回の走査のうち所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記N回の走査における間引き率の平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記第2吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、(B)前記判定手段の判定結果において少なくとも一方が閾値を超えていなかった場合、前記N回の各走査で前記単位領域を記録する前記記録ヘッドの各領域に対応する間引きパターンとして、間引き率が略同じである間引きパターンを選択することを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. インクを吐出する吐出口が所定方向に配列した第1吐出口列と第2吐出口列とを、前記所定方向と交差する方向に沿って隣接して配置した記録ヘッドを、記録媒体上の単位領域に対して相対的にN(Nは2以上の整数)回の走査それぞれで対応した間引きパターンに従って間引いた画像を記録するインクジェット記録方法であって、
    前記単位領域に対して、前記第1吐出口列から付与すべきインクの量に関する第1情報と、前記第2吐出口列から付与すべきインクの量に関する第2情報とを取得する取得工程と、
    前記第1情報と前記第2情報とに基づいて、前記第1吐出口列及び第2吐出口列から前記単位領域に付与すべきインクの量がそれぞれに対応した閾値を超えているか判定する判定工程と、
    前記判定工程の判定結果に応じて、前記第1吐出口列と前記第2吐出口列夫々に対して、前記N回の走査夫々に対応するN個の間引きパターンを選択する選択工程と、
    前記選択工程により選択された前記間引きパターンを、前記第1吐出口列及び第2吐出口列に対して用いて、前記単位領域に対応する画像データを前記N回の走査夫々に振り分ける振り分け工程と、
    前記振り分け工程によって振り分けられたデータに用いて、前記記録媒体に画像を記録する記録制御工程とを有し、
    前記選択工程において、(A)前記判定工程の判定結果がともに閾値を超えていた場合、前記第1吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記N回の走査のうち所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記N回の走査における間引き率の平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記第2吐出口列に対して、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記平均以下の間引き率の間引きパターンを選択し、前記記録ヘッドにおいて前記所定回数目以外の走査で前記単位領域を記録する領域に対応する間引きパターンとして前記所定の間引き率以上の間引きパターンを選択し、(B)前記判定工程の判定結果において少なくとも一方が閾値を超えていなかった場合、前記N回の各走査で前記単位領域を記録する前記記録ヘッドの各領域に対応する間引きパターンとして、間引き率が略同じである間引きパターンを選択することを特徴とするインクジェット記録方法。
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