JP5020555B2

JP5020555B2 - インクジェット記録装置及びそのドットパターン記録方法

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Publication number: JP5020555B2
Application number: JP2006179817A
Authority: JP
Inventors: 雄司浜▲崎▼; 次郎森山; 英彦神田; 徳宏川床; 聡行筑間; 敦坂本; 朱林
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Description

本発明はインクジェット記録装置およびドットパターン記録方法に関する。

従来から、画像情報に基づいたドットパターンを、紙やプラスチック薄板等の被記録媒体上に形成して画像を記録する記録装置がある。

このような記録装置は、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等、様々な記録方式の記録装置があるが、近年では高速記録、高画像品質（高解像度）、低騒音などが要求されている。これらの要求に応える記録装置として、インクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口から吐出したインク（記録液）滴を、被記録媒体に付着させることにより画像を形成する。

また、インクジェット記録装置は非接触で記録を行うことが可能であるため、幅広い被記録媒体に対して安定した画像を記録することができる。また、インクジェット記録装置では記録媒体の搬送方向に垂直に往復運動する記録ヘッドを搭載したシリアルタイプのものが広く知られている。シリアルタイプの場合、ライン型のインクジェット記録装置に比較して記録ヘッドの大きさが小型化できる。そのうえ様々な記録媒体のサイズに対応可能であること、複数ノズル列を持つことによる多色化が容易であること、重ね印字の回数により速度と記録画質の調整が容易であること、などの利点がある。しかし、一方でシリアルプリンタでは縦罫線を印字する場合に印刷された各行ごとの罫線が傾き罫線ずれを引き起こす場合がある。これは、記録ヘッドが正確にキャリッジに位置決めされなかった場合に、インク吐出口が正常な位置から傾いて配置され、記録ドット列が記録媒体の搬送方向に対し傾いて記録されてしまうためである。さらに、このような記録位置のずれは、マルチパス記録を行う場合に各記録スキャン間での補完関係を崩し、画質の劣化を引き起こしてしまう。さらに、このようなヘッドを複数並列に配置し、各ヘッドで異なる色のインクを記録することでカラー印刷を行う記録装置においては、わずかなずれでも色むらや粒状性の悪化などの原因となり、画像に大きな悪影響を与えてしまう。従来から、このようなシリアル型の記録装置においては、傾きによる画質への悪影響を抑え、画質を向上させるための種々の記録方法が提案されている。

例えば、ヘッド製造誤差や、記録装置へのヘッド取り付け誤差の精度を高め、記録ドット列の傾きを防止している。特許文献１には、ヘッドの回転による誤差を、記録イメージに対しノズル内でオフセットを付加する誤差修正回路を有することにより視覚的に回転誤差を低減させるインクジェットプリントシステムが提案されている。特許文献２には、傾きに応じて、駆動Ｂｌｏｃｋ順の変更、Ｂｌｏｃｋ間隔の変更を行うインクジェット記録装置が提案されている。特許文献３には、ヘッドの装着時の回転方向の取り付け誤差を補正するため、まず１スキャン目のノズル最下部と２スキャン目のノズル最上部とでの横切り方向の着弾位置のずれからオフセットを決定する。そしてノズル内の一部を該決定されたオフセットに依存する距離分だけシフトさせる記録方法が提案されている。特許文献４には、ヘッド傾きに応じて、ノズルに割り当てるデータを可変とする手段を持つインクジェット記録装置が提案されている。これらの従来技術は、ヘッドの傾きが認識されているという前提のもと、適切な制御を行うことに主眼を置いている。ところで、ヘッドの傾きを知る手法としては、特許文献５に開示されている。ここでは、紙送り方向に対する印刷ヘッドの傾きを知るために、テストパターンを印刷する構成が開示している。まず、キャリッジを走査しながら、紙送り方向の下流側の印刷ヘッド一部を動作して第１のパターンを印刷する。そして所定量の紙送りを行う。次に紙送り方向上流側の印刷ヘッドの一部分、すなわち他端の印刷ヘッドの一部を動作して第２のパターンを印刷する。これらのパターンが紙送り方向において互いに重複して印刷されるように紙送りが行われる。この重複部分の印刷ドットの配置が図８に示されている。印刷ヘッドの傾きがない状態ではドットが均一に配置されている。ところが印刷ヘッドに傾きがある場合は、ドットの配置が均一ではない。こうしたドットの不均一な配置は重複記録領域に濃度のムラを引き起こす。この濃度のムラをユーザーが視覚的に判断し、印刷ヘッドの傾きやその程度を知ることができるものである。
特開平０７−３０９００７号公報特開平０７−４０５５１号公報特開平１１−２４０１４３号公報特開２００４−９４８９号公報特開２００３−５３９６１号公報

しかしながら、前述したような傾き補正方法のうちデータによる補正では、補正解像度が記録解像度と等しくなるために補正位置での記録位置のずれが目立ってしまう。これを避けるため視覚的に記録位置のずれが目立たない程度まで記録解像度を上げると本体で扱う画像データが大きくなり記録速度の低下や本体コストアップの要因となってしまうという問題が生じる。また、画像データ量を変えずに補正解像度を上げようとするヘッド駆動による補正では複数の駆動信号を生成・選択する必要が生じ構成が複雑で本体コストアップの要因となってしまうなどの問題が生じる。以下、具体的に従来技術における問題点を列挙する。特許文献１では、ヘッド回転による誤差を修正するため、プリントヘッド内を二つ以上のノズル群に分け、第１のノズル群に対し、第２のノズル群をオフセットさせて記録させるインクジェットプリントシステムが提示されている。このノズル群をオフセットさせる手段としては「第２ノズル群に対する駆動信号をずらす制御」「第２ノズル群に送り込むデータそのものをずらす制御」が実施例中にて開示されている。しかし、前者の駆動信号をずらす制御の場合は、それぞれのノズル群に対する駆動信号伝達手段が必要であったり、ずらしが可能な最大幅が次のデータ信号が入力されるまでの区間に限定されてしまったり、という問題が生じる。一方、後者のデータそのものをずらす制御の場合にはずらし距離の制限はなくなるが、細かいずらしを行おうとすると解像度を高くする必要が発生し、画像データ量が大きくなってしまうという問題が生じる。以上のような問題は、ともに記録装置の構造やメモリ量の増大を招くためコストアップの要因となってしまう。特許文献２では、傾きに応じて、駆動Ｂｌｏｃｋ順の変更、Ｂｌｏｃｋ間隔の変更を行うインクジェット記録装置が開示されている。しかし、このような駆動Ｂｌｏｃｋによる制御では、ずらしが可能な最大幅が次のデータ信号が入力されるまでの区間に限定されてしまうという問題が生じてしまい、一定内の傾きにしか対応できない。特許文献３では、ヘッドの回転による誤差を補正する以下の方法が提案されている。１スキャン目のノズル最下部と２スキャン目のノズル最上部とでの横切り方向の着弾位置のずれからオフセットを決定し、ノズル内の一部を該決定されたオフセットに依存する距離分だけシフトさせるというものである。また、特許文献４には、ヘッド傾きに応じて、ノズルに割り当てるデータを可変とする手段を持つインクジェット記録装置が開示されている。しかし、引用文献３、４ともにデータを補正することによる記録ドット位置のずらしを実現している。そのため、先にあげたように細かいオフセットを行おうとすると解像度を高くする必要が発生し、画像データ量が大きくなってしまうという問題が生じる。

以上述べた先行技術はヘッドの傾きに関する情報がある前提でヘッドの駆動タイミングの制御を目的としている。したがってヘッドの傾き量をどのように取得するかの開示はなされていない。特許文献１には印刷ヘッドの傾きをどのように取得するかについての記載はない。同じく、特許文献２も印刷ヘッドの傾きを得る手法は開示されていない。特許文献３には、１スキャン目のノズル最下部と２スキャン目のノズル最上部とでの横切り方向の着弾位置のずれからオフセットを決定する。そしてノズル内の一部を該決定されたオフセットに依存する距離分だけシフトさせる記録方法が提案されている。しかし、上端下端の各ノズルにより印刷された１ドットからその横切り方向の着弾位置のずれをいかに判定するかは述べられていない。仮に、着弾位置ずれを判定するとしても、記録用紙上の１ドットからずれを判定するのは容易ではない。また、記録ドットのずれを取得するために光学センサを用いることも考えられるが、コストアップや装置構成の複雑化を招いてしまう。特許文献５には、テストパターンを利用した印刷ヘッドの傾き認識の開示はある。しかしながら、テストパターンの濃度のムラを視覚的に判定する本従来技術では、ムラを認識しにくいといった課題が起こり得る。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その特徴は画像データの増大による本体メモリの増加や印字速度の低下、駆動制御の複雑化に伴うコストアップなどを招くことなく、プリント位置調整を可能とする制御方法を提供することにある。

上記課題を解決する手段として本件において提案する構成は以下のとおりである。

複数のノズルが所定方向に配列されて形成されるノズル列を備えるインクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジを前記所定方向に交差する主走査方向に主走査しながら、前記インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吐出して前記被記録媒体に対して記録を行うインクジェット記録装置であって、前記キャリッジを前記主走査方向に走査しつつ、前記主走査方向と交差する前記被記録媒体の搬送方向の上流側の端部の複数のノズルからインクを吐出して複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第１のパターンを複数形成することにより形成される第１のパターン群を形成することと、前記搬送方向の下流側の端部の複数のノズルを駆動して、複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第２のパターンを複数形成することにより形成される第２のパターン群を形成することと、を前記搬送方向に対する前記ノズル列の傾きに関わるインクジェット記録ヘッドによるドットの形成位置を調整するために実行する記録制御手段と、前記第１のドットパターン群が記録された領域が、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置へ移動するように、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有し、前記記録制御手段は、前記上流側の端部の複数の異なるノズル同士の相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第１のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部の複数の異なるノズル同士の相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第２のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置に移動した前記第１のドットパターン群が記録された領域に対して、前記第１のパターンに対する前記第２のパターンとの相対的な距離がそれぞれ段階的に異なるように、いずれか一つのパターン群においてパターン間の間隔を異ならせて前記第１のパターンと前記第２のパターンとの組を複数形成することを特徴とする。

複数のノズルが所定方向に配列されて形成されるノズル列を備えるインクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジを前記所定方向に交差する交差方向に主走査しながら、前記インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吐出して前記被記録媒体に対して記録を行うインクジェット記録装置における、前記主走査方向と交差する前記被記録媒体の搬送方向に対する前記ノズル列の傾きに関わる前記インクジェット記録ヘッドによるドットの形成位置を調整するために実行する記録方法であって、前記キャリッジを前記交差方向に走査しつつ、前記搬送方向の上流側の端部の複数のノズルからインクを吐出して複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第１のパターンを複数形成することにより形成される第１のパターン群を形成する工程と、前記第１のドットパターン群が記録された領域が、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置へ移動するように、前記記録媒体を搬送する工程と、前記搬送方向の下流側の端部の複数のノズルを駆動して、複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第２のパターンを複数形成することにより形成される第２のパターン群を形成する工程と、を有し、前記記録制御手段は、前記上流側の端部の複数の異なるノズル同士それぞれの相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第１のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部の複数の異なるノズル同士それぞれの相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第２のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置に移動した前記第１のドットパターン群が記録された領域に対して、前記第１のパターンに対する前記第２のパターンとの相対的な距離がそれぞれ段階的に異なるように、いずれか一つのパターン群においてパターン間の間隔を異ならせて前記第１のパターンと前記第２のパターンとの組を複数形成することを特徴とする。

本発明によれば、視認性向上のためのパターンデータ量増加をすることなく視認性の高いプリント位置調整パターンを形成可能となり、画像データを保持するメモリ量やホストから記録装置への転送データ量を増やす必要がなくなる。そのため、複雑なヘッド制御機構を必要としない安価な構成で、インクジェット記録ヘッドの吐出ノズル列の回転方向（θ）、更には吐出ノズル列の主走査（Ｘ）方向の位置調整および副走査（Ｙ）方向の位置調整とが可能となる。その結果、インク吐出ノズル列の回転方向（θ）位置ずれの画像に対する影響を軽減できる。更に複数のインク吐出ノズル列および複数のインクジェット記録ヘッドの具備するインク吐出ノズル列の主走査（Ｘ）方向の位置ずれ、および副走査（Ｙ）方向の位置ずれの画像に対する影響を軽減することが可能となる。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、インクジェット記録装置に対する適用例である。

まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の基本構成の一例を図２から図３に基づいて説明する。

（インクジェット記録装置の基本構成例）
図２および図３は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の要部の概略構成図である。

図２において、記録装置の外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって構成されて、記録装置の骨格を成すものであり、次のような各記録動作機構を保持する。自動給送部Ｍ３０２２は、用紙（被記録媒体）を装置本体内へと自動的に給送する。搬送部Ｍ３０２９は、自動給送部Ｍ３０２２から１枚ずつ送出される用紙を所定の記録位置へと導くと共に、その記録位置から排出部Ｍ３０３０へと用紙を導く。矢印Ｙは、用紙の搬送方向（副走査方向）である。記録位置に搬送された用紙は、記録部によって所望の記録が行われる。この記録部に対しては、回復部Ｍ５０００によって回復処理が行われる。Ｍ２０１５は紙間調整レバー、Ｍ３００６は、ＬＦローラＭ３００１の軸受けである。記録部において、キャリッジＭ４００１は、キャリッジ軸Ｍ４０２１によって矢印Ｘの主走査方向に移動可能に支持されている。このキャリッジＭ４００１には、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドＨ１００１（図３参照）が着脱可能に搭載される。本例の記録ヘッドＨ１００１は、図３のように、インクを貯留するインクタンクＨ１９００と共に、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する。インクタンクＨ１９００としては、写真調の高画質なカラー記録を可能とするために、例えば、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタおよびイエローの各色独立のインクタンクが用意されている。これらのインクタンクＨ１９００のそれぞれは、記録ヘッドＨ１００１に対して着脱自在となっている。記録ヘッドＨ１００１は、メイン基板Ｅ０００１から本体フレキＥ００１２を経由して記録に必要なヘッド駆動信号を得る。また、インクを吐出するためのエネルギーとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギーを利用するものであってもよい。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギーによって、インク吐出口からインクを吐出することができる。

回復部Ｍ５０００には、記録ヘッドＨ１００１におけるインク吐出口の形成面をキャップするキャップ（図示せず）が備えられている。このキャップには、その内部に負圧を導入可能な吸引ポンプを接続してもよい。その場合には、記録ヘッドＨ１００１のインク吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入して、インク吐出口からインクを吸引排出させることにより、記録ヘッドＨ１００１の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吸引回復処理」ともいう）をすることができる。また、キャップ内に向かって、インク吐出口から画像の記録に寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッドＨ１００１の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吐出回復処理」ともいう）をすることができる。また、キャリッジＭ４００１には、図２のように、キャリッジＭ４００１上の所定の装着位置に記録ヘッドＨ１００１を案内するためのキャリッジカバーＭ４００２が設けられている。さらに、キャリッジＭ４００１には、記録ヘッドＨ１００１のタンクホルダーと係合して、記録ヘッドＨ１００１を所定の装着位置にセットさせるヘッドセットレバーＭ４００７が設けられている。ヘッドセットレバーＭ４００７は、キャリッジＭ４００１の上部に位置するヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられており、記録ヘッドＨ１００１と係合する係合部には、ばね付勢されるヘッドセットプレート（不図示）が備えられている。そのばね力によって、ヘッドセットレバーＭ４００７は、記録ヘッドＨ１００１を押圧しながらキャリッジＭ４００１に装着する。

図４は、このような記録装置における制御系の概略のブロック構成図である。

図４において、ＣＰＵ１００は、本例のプリント装置の動作の制御処理やデータ処理、処理された記録データに基づき、記録ヘッドを駆動して記録を実行する記録制御を実行する。

ＲＯＭ１０１は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、またＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッドＨ１００１からのインクの吐出は、ＣＰＵ１００が電気熱変換体などの駆動データ（記録データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバＨ１００１Ａに供給することにより行われる。ＣＰＵ１００は、キャリッジＭ００１を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ１０３をモータドライバ１０３Ａを介して制御し、また用紙を副走査方向に搬送するためのＰ．Ｆモータ１０４をモータドライバ１０４Ａを介して制御する。以上のような構成のインクジェット記録装置によって記録を行う場合には、まず、ホスト装置２００（図４参照）から外部Ｉ／Ｆを通して送出されてきた記録データをプリントバッファに一旦格納する。そして、キャリッジモータ１０３によってキャリッジＭ４００１と共に記録ヘッドＨ１００１を主走査方向させる。そして記録データに基づいて記録ヘッドＨ１００１からインクを吐出させる記録動作と、Ｐ．Ｆモータ１０４によって用紙を副走査方向に所定量搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、用紙上に順次画像を記録する。

以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

図１に本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドが具備するインク吐出ノズル列を表面側から見た模式図を示す。図１において２１０はインク吐出ノズルが構成されるインクジェット記録ヘッドのフェイス面でありＡ列は１から１２までのインク吐出口２０１を具備する、Ｂ列もまたＡ列同様に１から１２までのインク吐出口２０２を具備する。Ａ列のインク吐出口とＢ列のインク吐出口は各々対応するノズル番号において水平方向に同位置である。また、２０２と２０１のインク吐出液滴の大きさは同一の構成の場合もあるし、異なる場合の構成でも良い。また、同一の色でも良いし、異なる色の構成でも良い。本実施例では２０１＝２０２の吐出量の関係を持つ構成とする。また、Ａ列とＢ列は異なる色の構成とする。また、インク吐出ノズル数はプリント位置調整の機能の説明を簡便にするため１から１２としているが、１２以上であっても良く実際は１２８ノズル以上である事が多い。インク吐出ノズル列の位置成分に関しては、インクジェット記録ヘッドがインクジェット記録装置上で移動する方向Ｘを主走査方向とし、被記録媒体が搬送される方向Ｙを副走査方向とする。

インクジェット記録ノズル列の回転方向θは副走査方向に対するインクノズル列の傾きを示すものであり、図１中に示すＹをノズル列そのものと見なす場合は図に記載のθの位置と錯角の位置と想定しても良い。また、図１においてＡ列とＢ列は同一インクジェット記録ヘッド上に取り付けられている場合を記載している。Ａ列とＢ列が個別のインクジェット記録ヘッドであり、各々のインクジェット記録ヘッドがインクジェット記録装置上にて別個にキャリッジＭ４００１に装着されても良い。

図１はインクジェット記録ヘッドがインクジェット記録装置上に理想的に取り付けられ、被記録媒体上に理想的にインクドットを配置できる状態を示している。この理想状態において縦罫線を記録した場合の被記録媒体上の画像イメージは図５に示されるように好適であり使用者の意図する罫線を得ることが可能となる。しかしながらハードウェアのみでインク吐出ノズルを被記録媒体に対して理想位置に配置することはコスト的、技術的に現実的ではない。また、昨今の高画質化に伴うインクドットの小液滴化により被記録媒体上でのインクドット着弾精度への要求は高くなっている。

上記の実情を踏まえた場合、図７に示す状態にインク吐出ノズルが取り付けられる。

図７の取り付け状態で、回転方向補正（今後θ補正と記述）無しで被記録媒体上に上述の罫線パターンを記録した場合の図を図６に示す、θ補正無しの場合で１パス印字を実施すると各走査にて形成される罫線の走査間の継ぎ目においてＸ方向のずれが生じ画像の劣化となる。

こうした状況を解決するために、図７のような取り付け、若しくはインクジェット記録ヘッド誤差を解消するために図８に示すθ位置調整パターンを提案する。まず理想状態のインク吐出ノズル列を使用してθ位置調整パターンを形成した状態を図８−１に示す。次に同一のインク吐出ノズル駆動条件で図７の状態のインク吐出ノズルを使用してθ位置調整パターンを形成した状態を図８−２に示す。

図８−１において白丸はノズルＮｏ１から６を用い、キャリッジを走査しながらその方向に複数のドットを形成した結果を示している。本例では記録開始位置から主走査方向に６ドットを連続して形成したあと、次の６ドット分はドットを形成しない。そして再びＮｏ１からＮｏ６の６ノズルにより主走査方向に６ドット形成する。これを所定回数行う。以上、ＣＰＵ１００による記録制御のもとで第１の記録モードとして記録を行う。次に、ノズルＮｏ１により記録されたドットがノズルＮｏ７と紙送り方向において対向する位置となるように紙送りを行う。そして、ノズルＮｏ７から１２の６ノズルを使用して主走査方向に６ドット形成する。前述した第１の記録モード同様、所定数記録する。これを第２の記録モードとして記録が実行される。図８における黒丸がノズルＮｏ７から１２を用いて形成した結果である。以上より、ノズルＮｏ７から１２によって形成するドットは、ノズルＮｏ１からＮｏ６によって形成したドットと補間関係になるように形成されることが理解できる。この補間関係を言い換えると次のようになる。通常の記録ではノズルＮｏ１から６とノズルＮｏ７から１２とは同じタイミングで駆動が開始されるため同じ領域にドットが重なったパターンが記録される。しかし本例では、ノズルＮｏ１から６を駆動するタイミングからわざと６ドット分ずらし、Ｎｏ７から１２を駆動する。これにより、印刷ヘッドの傾きを知るためにドットパターンの濃度ムラを判定する従来のパターンに比較して、より視認性が良好なドットパターンが形成されることになる。以下に、印刷ヘッドの傾きがあった場合のドットパターンについて説明している。

図８−１は、回転方向に対するノズル列の傾きがなく、理想状態にあるインクジェット記録ヘッドにて形成されるためパターン上に画像品位の問題は無い。

次に図８−２に図７−１の状態のインクジェット記録ヘッドを用いて図８−１のパターンを形成したときと同一のヘッド駆動条件で同一のパターンを形成した場合を考える。図８−２Ａに示すように理想位置に対してノズルＮｏ１から６の集団は最終的にノズルＮｏ６において理想位置に対し１／２画素のズレを生じ、ノズルＮｏ７から１２の集団は最終的にノズルＮｏ１２において理想位置に対し１画素のズレを生じる。これらのズレによりθ位置調整パターンは図８−２Ｂ中のイ部のようにドットの配置されないカラムが１／２画素発生し視認上は白スジを発生する。またロ部においてはインクドットが１／２画素重なり合うことから視認上は黒スジを発生する。

図９−１において白丸はノズルＮｏ１から６を用い、キャリッジを走査しながらその方向に複数のドットを形成した結果を示している。本例においても、図８において示した例と同様にして形成したものである。図９−１は回転方向に対するノズル列の傾きがなく、理想状態にあるインクジェット記録ヘッドにて形成されるためパターン上に画像品位の問題は無い。

次に図９−２に図７−２の状態のインクジェット記録ヘッドを用いて図８−１のパターンを形成したときと同一のヘッド駆動条件で同一のパターンを形成した場合を考える。図９−２Ａに示すように理想位置に対してノズルＮｏ１から６の集団は最終的にノズルＮｏ６において理想位置に対し１画素のズレを生じ、ノズルＮｏ７から１２の集団は最終的にノズルＮｏ１２において理想位置に対し２画素のズレを生じる。これらのズレによりθ位置調整パターンは図９−２Ｂ中のイ部のようにドットの配置されないカラムが１画素発生し視認上は白スジを発生する。またロ部においてはインクドットが１画素重なり合うことから視認上は黒スジを発生する。

本願におけるドットパターン形成は、往復走査で形成しても構わない。例えば、Ｎｏ１からＮｏ６までのノズル駆動によるドットパターンは往路走査で形成し、Ｎｏ７からＮｏ１２までのノズル駆動によるドットパターンは復路走査で形成してもよい。またその逆も実現可能である。しかし、ドットパターンの品位の維持には、どちらのパターンも往路のみまたは復路のみの走査で形成するほうがより好ましい。なぜなら、キャリッジ動作機構の駆動時の精度は片方向走査の方が高いためである。

こうしたズレを軽減させる手段を図１０にて説明する。

図１０の（Ａ）から（Ｄ）にその一例を示す。θズレに対応するためインクドットを（Ａ）から（Ｄ）のいずれかにずらしプリントを実施する。（Ａ）はインク吐出ノズル列が理想状態にある時でありインクドットをずらす必要は無い。（Ｂ）はインク吐出ノズル列でＸ方向に１画素ずれを引き起こすθズレの場合に用いるインクドットのずらしイメージであり、図７−１のＡ列を補正する場合に好適である。インクドットを（Ｂ）に基づきずらした結果を図１１に示す。θ調整が無い状態のノズルＮｏ７から１２を縦ハッチングで示し、図１０の（Ｂ）に基づきインクドットをずらした結果を黒丸で示す。この結果、図１１に示すようにθ傾きがノズル列において１画素分である場合には、問題の解消にはならず、θ補正は１画素以上のズレの場合に効果を有する事が分かる。

但し、概プリントにおける最小分解能以下のドット配置手法を有する場合は画素単位、プリントデータ単位を超えるθ調整が可能である。

次に（Ｃ）はインク吐出ノズル列でＸ方向に２画素ずれを引き起こすθズレの場合に用いるインクドットのずらしイメージであり、図７−２のＡ列を補正する場合に好適である。インクドットを（Ｃ）に基づきずらした結果を図１２に示す。θ調整が無い状態のノズルＮｏ５から１２を縦ハッチングで示し、図１０の（Ｃ）に基づきインクドットをずらした結果を黒丸で示す。この結果インク吐出ノズル列の上端下端としてＸ方向に２画素のずれが１／２画素のズレへと軽減される。図１０（Ｄ）についてもまた同様である。以上、図１０の（Ｄ）における４分割、３画素ずれについてまで説明したが、インク吐出ノズル数及びインク吐出ノズル駆動条件などにより、画素ズレが３画素以上、分割数が４分割以上になった場合でもこの効果が損なわれるものでは無い。

よって、図８に示すθ位置調整パターンを図１０（Ａ）から（Ｄ）のインクドットずらしで順次形成する。こうして図１０の（Ａ）から（Ｄ）のいずれのズレ量を用いれば、その時のインクジェット記録ヘッド（インク吐出ノズル列）のθ補正に最も好適であるかを視認性（認識性）良く確認可能かは明白である。図１３に本発明の実施形態のθ位置調整用パターンを示す。このパターンでは、ドットのずれの程度に応じた補正値に指標を示す数値つまり−３から＋３の値がパターンとともに記録される。理想状態のインク吐出ノズルにてθ調整パターンを印刷した場合、図中の０が最もスジが無く、＋１、−１から＋２、−２とインクドット配置をずらしていく事で白スジ、黒スジのレベルは悪化し、０レベルが最も好適であることが判別可能となる。

この時のインク吐出ノズルは概インク吐出ノズルの全ノズルでも良いし、最外インク吐出ノズルを除いた全ノズルでも良い。また、連続した２ドット以上のノズルでも良い。更に連続しない２ドット以上のノズルでも良い。また、連続したノズル群は両端でも良いし、中央部でも良い。

次に図１４に図７−３に示す状態のインク吐出ノズルにて図１３と同一のパターンを形成した場合のθ位置調整パターンを示す。図７−３に示すようにノズル１とノズル１２では最終的に３画素のズレを生じるため、図中の＋３が最もスジがない。＋２、＋１、０から−１、−２、−３とインクドット配置をずらしていく事で順次に白スジ、黒スジのレベルは悪化し、＋３レベルが最も好適であることが判別可能となる。

また、上述のθレジ調整パターンにおいて、インク吐出ノズルＡ列内において駆動ブロック、駆動順序の同一なるインク吐出ノズル同士を対応させても良い。例えば、図１３において、水平方向に同位置のノズルＮｏ１とノズルＮｏ１０を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ２とノズルＮｏ１１を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ３とノズルＮｏ１２を同一駆動ブロックとする。この構成を取ることでインク吐出ノズルの駆動順番によるインクドットの位置ズレをも解消可能となる。

また、上述の実施例においては最外ノズルであるノズルＮｏ１とノズルＮｏ１２を使用しているが、インク吐出ノズル列の最外部においては、インク混色、インク不吐出などのインク吐出不具合が他のノズルに対して発生し易い。そのためノズルＮｏ２〜４とＮｏ９〜１１を使用し図１３に示すθ位置調整パターンを形成しても効果が損なわれる事は無い。

さらに、図１５、図１６に示すようにθレジ調整パターンをインク吐出ノズル列の特定の１ノズルを使用してθ調整パターンを形成しても上述の効果が損なわれることは無い。

上記のθレジ調整は各インク吐出ノズル列の基準となるインク吐出ノズルに対しそのオフセット値を決定する。基準ノズルはノズルＮｏ１でも良いし、Ｎｏ１２でも良い、Ｎｏ６若しくはＮｏ７とすれば以下に記述するＸレジ調整時に図１９に示すように、各インク吐出ノズル列の最小調整値の約１／２を相殺可能となる。本発明においては、上述の手法でθ位置調整パターンを必要なインク吐出ノズル列全てに実施し、θ誤差を除去した後にＸレジ調整及びＹレジ調を実施する。この時Ｘレジ調整とＹレジ調整の順序は順不同である。また、θ位置調整はインク吐出ノズル列が構成されるヒーターボードごとでも良いし、インクジェット記録ヘッドごとでも良い。

主走査方向（Ｘ）の調整は図１７において示すパターンにて実施する。図１７において、各インク吐出ノズル列の任意の１ノズルを使用し、水平方向同位置にインクドット配置を順次ずらして形成することにより、２０１群の１ドットと２０２群の１ドットの重なりあう部分を認識可能となる。

このノズルの選択方法は上述のθ調整時と同一の手法で良い。

次に図１８にて、θレジ調整時と同様手法、種類の連続したインク吐出を使用しＸレジ調整パターンを形成した場合の図を示す。本パターンを使用した場合においてもその効果を損なうことは無い。

上述のＸレジ調整において、インク吐出ノズルは概インク吐出ノズルの全ノズルでも良いし、最外インク吐出ノズルを除いた全ノズルでも良い。また、連続した２ドット以上のノズルでも良い。更に連続しない２ドット以上のノズルでも良い。また、連続したノズル群は両端でも良いし、中央部でも良い。また、上述のＸレジ調整パターンにおいて、インク吐出ノズルＡ列とＢ列内において駆動ブロック、駆動順序の同一なるインク吐出ノズル同士を対応させても良い。前述のＸレジ調整パターンにおいて、水平方向に同位置のノズルＮｏ１とノズルＮｏ１０を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ２とノズルＮｏ１１を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ３とノズルＮｏ１２を同一駆動ブロックとする。この構成を取ることでインク吐出ノズルの駆動順番によるインクドットの位置ズレをも解消可能となる。

また、上述の実施例においては最外ノズルであるノズルＮｏ１とノズルＮｏ１２を使用しているが、インク吐出ノズル列の最外部においては、インク混色、インク不吐出などのインク吐出不具合が他のノズルに対して発生し易いため、ノズルＮｏ２〜４とＮｏ９〜１１を使用しても良い。

次に、副走査方向（Ｙ）の調整は図２７において示すパターンにて実施する。図２７において、各インク吐出ノズル列の任意の１ノズルを使用し、副走査方向同位置に各インク吐出ノズル列の同位置のインクドット配置を順次ずらして形成することにより、２０１群の１ドットと２０２群の１ドットの重なりあう部分を認識可能となる。このノズルの選択方法は上述のθ調整時と同一の手法で良い。

次に図２８にて、θレジ調整時と同様手法、種類の連続したインク吐出を使用しＹレジ調整パターンを形成した場合の図を示す。本パターンを使用した場合においてもその効果を損なうことは無い。

上述のＹレジ調整において、インク吐出ノズルは概インク吐出ノズルの全ノズルでも良いし、最外インク吐出ノズルを除いた全ノズルでも良い。また、連続した２ドット以上のノズルでも良い。更に連続しない２ドット以上のノズルでも良い。また、連続したノズル群は両端でも良いし、中央部でも良い。また、上述のＹレジ調整パターンにおいて、インク吐出ノズルＡ列とＢ列内において駆動ブロック、駆動順序の同一なるインク吐出ノズル同士を対応させても良い。前述のＹレジ調整において、水平方向に同位置のノズルＮｏ１とノズルＮｏ１０を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ２とノズルＮｏ１１を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ３とノズルＮｏ１２を同一駆動ブロックとする。この構成を取ることでインク吐出ノズルの駆動順番によるインクドットの位置ズレをも解消可能となる。

次に図２０にて、被記録媒体の位置とインク吐出ノズル列の主走査方向の位置を検出するパターンを説明する。被記録媒体の外側から内側に掛けてインクドットを形成する、レベル＋１は被記録媒体上にインクドットが形成されないため選択されることは無い。次に−１はインクドットと被記録媒体の端部の間に空白が形成される。よって、レベル０におけるドットを選択することが可能となる。このパターンにより被記録媒体の端部とインク吐出ノズルの位置が検出され、インク吐出ノズル列の基準ノズルに対しオフセットを決定する。このオフセット値は各インク吐出ノズル列の各基準ノズルに対し決定されても良いし、インク吐出ノズル列、インクジェット記録ヘッドの仮の基準１ノズルに対し決定しても良い。

図２１の様態でも良いし。図２２の様態でも良い。

上述の被記録媒体とＸレジ調整において、インク吐出ノズルは概インク吐出ノズルの全ノズルでも良いし、最外インク吐出ノズルを除いた全ノズルでも良い。また、連続した２ドット以上のノズルでも良い。更に連続しない２ドット以上のノズルでも良い。また、連続したノズル群は両端でも良いし、中央部でも良い。また、上述の被記録媒体とＸレジ調整パターンにおいて、インク吐出ノズルＡ列とＢ列内において駆動ブロック、駆動順序の同一なるインク吐出ノズル同士を対応させても良い。例えば、図２０及び２１、図２２において、水平方向に同位置のノズルＮｏ１とノズルＮｏ１０を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ２とノズルＮｏ１１を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ３とノズルＮｏ１２を同一駆動ブロックとする、この構成を取ることでインク吐出ノズルの駆動順番によるインクドットの位置ズレをも解消可能となる。

次に図２３にて、被記録媒体の位置とインク吐出ノズル列の副走査方向の位置を検出するパターンを説明する。被記録媒体の外側から内側に掛けてインクドットを形成する、レベル＋１は被記録媒体上にインクドットが形成されないため選択されることは無い。次に−１はインクドットと被記録媒体の端部の間に空白が形成される、よって、レベル０におけるドットを選択することが可能となる、このパターンにより被記録媒体の端部とインク吐出ノズルの位置が検出され、インク吐出ノズル列の基準ノズルに対しオフセットを決定する。このオフセット値は各インク吐出ノズル列の各基準ノズルに対し決定されても良いし、インク吐出ノズル列、インクジェット記録ヘッドの仮の基準１ノズルに対し決定しても良い。

図２４の様態でも良いし、図２５の様態でも良い。

上述の被記録媒体とＹレジ調整において、インク吐出ノズルは概インク吐出ノズルの全ノズルでも良いし、最外インク吐出ノズルを除いた全ノズルでも良い。また、連続した２ドット以上のノズルでも良い。更に連続しない２ドット以上のノズルでも良い。また、連続したノズル群は両端でも良いし、中央部でも良い。また、上述の被記媒体とＹレジ調整パターンにおいて、インク吐出ノズルＡ列とＢ列内において駆動ブロック、駆動順序の同一なるインク吐出ノズル同士を対応させても良い。例えば、図２３及び２４、図２５において、水平方向に同位置のノズルＮｏ１とノズルＮｏ１０を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ２とノズルＮｏ１１を同一駆動ブロックとし、Ｎｏ３とノズルＮｏ１２を同一駆動ブロックとする、この構成を取ることでインク吐出ノズルの駆動順番によるインクドットの位置ズレをも解消可能となる。また、上述の実施例においては最外ノズルであるノズルＮｏ１とノズルＮｏ１２を使用しているが、インク吐出ノズル列の最外部においては、インク混色、インク不吐出などのインク吐出不具合が他のノズルに対して発生し易いため、ノズルＮｏ２〜４とＮｏ９〜１１を使用しても良い。

図２６にてレジ調整パターンから得られるオフセット値を決定しプリントを実施するフローを説明する。Ｓ２８０２にて各インク吐出ノズル列のθ補正を実施する、次にＳ２８０３、インク吐出ノズル列間若しくはインクジェット記録ヘッド間のＸ補正を実施する、次にＳ２８０４にてインク吐出ノズル列間若しくはインクジェット記録ヘッド間のＹ補正を実施する、次にＳ２８０５にて被記録媒体の端部とインク吐出ノズル列の主走査方向の位置を検知する、Ｓ２８０６にて被記録媒体の端部とインク吐出ノズル列の副走査方向の位置を検知する、これらはすべて１０１若しくは１０２の記憶手段にて記憶され、ＣＰＵ（１００）にて基準ノズルに対し全てのθ、Ｘ、Ｙ、及び被記録媒体のとの相対位置の補正（Ｓ２８０７）を実施し、入力プリントデータに対し補正を加えた上でＨ１０００１Ａ印字ブロックに伝達されプリントが実施される。

以上、述べてきた全ての調整パターンの認識は、使用者にプリント結果から各ズラシ量を選択させても良いし、インクジェット記録装置が具備する光学センサー（図中不図示）による読み取りによって選択しても良い。

本発明の一実施例のインク吐出ノズル列の模式図である。インクジェット記録装置の要部の斜視図である。図２の記録装置に用いられる記録ヘッドの斜視図である。インクジェット記録装置における制御ブロック構成図である。理想的な縦罫線パターンを示す図である。ノズル列の傾きにより斜めに記録された縦罫線パターンである。ノズル列の傾きを示す図である。 θレジ調整パターンの一例である。 θレジ調整パターンの他の一例である。 θズレと補正パターンの一例である。ノズル列でＸ方向に１画素ずれを引き起こすθズレの場合に用いるインクドットの補正に関する図である。ノズル列でＸ方向に２画素ずれを引き起こすθズレの場合に用いるインクドットの補正に関する図である。好適なθレジ調整パターンの第一の例である。好適なθレジ調整パターンの第二の例である。好適なθレジ調整パターンの第三の例である。好適なθレジ調整パターンの第四の例である。Ｘレジ調整パターンをある一つのノズルで記録した図である。Ｘレジ調整パターンをあるノズル列すべてで記録した図である。Ｘレジ調整の一例である。被記録媒体とＸレジ調整パターンの位置関係を示す図である。被記録媒体とＸレジ調整パターンの位置関係を示す第二の図である。被記録媒体とＸレジ調整パターンの位置関係を示す第三の図である。被記録媒体とＹレジ調整パターンの位置関係を示す図である。被記録媒体とＹレジ調整パターンの位置関係を示す第二の図である。被記録媒体とＹレジ調整パターンの位置関係を示す第三の図である。レジ調整を実施する際のフローチャートである。Ｙレジ調整パターンをある一つのノズルで記録した図である。Ｙレジ調整パターンをあるノズル列すべてで記録した図である。

符号の説明

１００ＣＰＵ
１０１ＲＯＭ
１０２ＲＡＭ
１０３キャリッジモーター
１０３Ａモータドライバ
１０４Ｐ．Ｆモータ
１０４Ａモータドライバ
２０１Ａ列のインク吐出口
２０２Ｂ列のインク吐出口

Claims

複数のノズルが所定方向に配列されて形成されるノズル列を備えるインクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジを前記所定方向に交差する主走査方向に主走査しながら、前記インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吐出して前記被記録媒体に対して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記キャリッジを前記主走査方向に走査しつつ、前記主走査方向と交差する前記被記録媒体の搬送方向の上流側の端部の複数のノズルからインクを吐出して複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第１のパターンを複数形成することにより形成される第１のパターン群を形成することと、前記搬送方向の下流側の端部の複数のノズルを駆動して、複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第２のパターンを複数形成することにより形成される第２のパターン群を形成することと、を前記搬送方向に対する前記ノズル列の傾きに関わるインクジェット記録ヘッドによるドットの形成位置を調整するために実行する記録制御手段と、前記第１のドットパターン群が記録された領域が、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置へ移動するように、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有し、
前記記録制御手段は、前記上流側の端部の複数の異なるノズル同士の相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第１のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部の複数の異なるノズル同士の相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第２のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置に移動した前記第１のドットパターン群が記録された領域に対して、前記第１のパターンに対する前記第２のパターンとの相対的な距離がそれぞれ段階的に異なるように、いずれか一つのパターン群においてパターン間の間隔を異ならせて前記第１のパターンと前記第２のパターンとの組を複数形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
前記記録制御手段は、前記ノズル列の最も端に設けられたノズルは、前記ドットパターンの形成に使用しないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
複数のノズルが所定方向に配列されて形成されるノズル列を備えるインクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジを前記所定方向に交差する交差方向に主走査しながら、前記インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吐出して前記被記録媒体に対して記録を行うインクジェット記録装置における、前記主走査方向と交差する前記被記録媒体の搬送方向に対する前記ノズル列の傾きに関わる前記インクジェット記録ヘッドによるドットの形成位置を調整するために実行する記録方法であって、
前記キャリッジを前記交差方向に走査しつつ、前記搬送方向の上流側の端部の複数のノズルからインクを吐出して複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第１のパターンを複数形成することにより形成される第１のパターン群を形成する工程と、
前記第１のドットパターン群が記録された領域が、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置へ移動するように、前記記録媒体を搬送する工程と、
前記搬送方向の下流側の端部の複数のノズルを駆動して、複数のドットによるドット群が前記主走査方向に所定間隔をおいて配置された第２のパターンを複数形成することにより形成される第２のパターン群を形成する工程と、
を有し、
前記記録制御手段は、前記上流側の端部の複数の異なるノズル同士の相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第１のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部の複数の異なるノズル同士の相対的なインク吐出タイミングを一定として前記第２のドットパターン群の形成を行い、前記下流側の端部に含まれるノズルに対向する位置に移動した前記第１のドットパターン群が記録された領域に対して、前記第１のパターンに対する前記第２のパターンとの相対的な距離がそれぞれ段階的に異なるように、いずれか一つのパターン群においてパターン間の間隔を異ならせて前記第１のパターンと前記第２のパターンとの組を複数形成することを特徴とするインクジェット記録方法。