JP5247006B2

JP5247006B2 - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法

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Description

本発明は、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関し、特に小液滴を高密度且つ高周波に記録するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。

インクジェット記録装置では、小液滴化、ノズルの高密度化、駆動周波数の高周波化が進められている。このような状況において、最近、「端部よれ」と言う新たな問題が生じている。

図１は「端部よれ」について説明するための模式図である。図において、１１は記録ヘッドであり、吐出口面１４に高密度に配列された複数の吐出口からインク滴１３を吐出しながら、図の垂直方向に移動している。吐出されたインク滴１３は記録媒体１２に着弾し、ドットを形成する。記録ヘッドの吐出周波数が高い状態であると、記録媒体１２に向けて高密度に飛翔するインク滴１３の運動に伴い、周囲に介在する粘性を持った空気も移動する。この結果、吐出口面１４の近傍が記録ヘッド１１の周囲よりも減圧された状態となり、更に周囲にある空気が当該減圧領域へと矢印の方向へ流れていく。この気流によって、特に吐出口列の両端部に位置する吐出口から吐出されるインク滴１３は、中央部に配置する吐出口の方向に偏向され、記録媒体１２に対して目的の位置からずれた位置に着弾される。

図２は、上記「端部よれ」現象の程度を確認するために本発明者らが行った検証の結果を説明するための図である。ここでは、吐出口面１４から記録媒体１２までの距離（紙間距離）を１．３ｍｍ、約２１．２μｍの間隔で配列する吐出口を１２８個、各吐出口よりの吐出量を２．８ｐｌ、個々の吐出口からの吐出周波数を２５ＫＨｚとした場合の結果を示している。図において、横軸は一列に並ぶ個々の吐出口の配列位置を示している。また、縦軸は、個々の吐出口から吐出されたインク滴の目的の着弾位置に対する実際に着弾された位置のずれ量を示している。ここでは、図１の状態において、目的の位置よりも右側に着弾された場合が＋、左側に着弾された場合が−で示されている。すなわち、図によれば、最両端部の吐出口から吐出されたインク滴が最も内側にずれて記録され（約１０μｍ）、中央に向かうに連れてずれ量は徐々に減少し、中央部の吐出口から吐出されたインク滴の記録位置のずれ量が最も少なくなっていることがわかる。

図３は、このような記録状態の記録ヘッドを用いて実際に一様な画像を記録した場合の記録状態を示した図である。記録ヘッド１１は、キャリッジに搭載された状態で、図の左側から右に向けて所定速度で移動し、一定の吐出周波数で個々の吐出口３１からインクを吐出する。図では、１回目の記録走査で形成された画像３２と２回目の記録走査で形成された画像３３の状態が示されている。記録ヘッドの端部に位置する吐出口から吐出されたインク滴は、記録ヘッドの中央方向にずれて着弾されるので、本来端部の吐出口が記録するべき領域は白紙領域３４となって現れる。このような白紙領域３４は各記録走査間のつなぎ部に発生し、一様な画像領域においてその品位を劣化させる。

一般に「端部よれ」は、吐出量が小さく、吐出周波数が高く、吐出口の配列密度が高いほど確認されやすいが、特に吐出量が１０ｐｌ以下の場合に顕著に現れることが知られている。

図４は、本発明者らが検討を行った結果得られた、吐出量と端部よれ量の関係を説明するための図である。ここでは、図１で説明した記録ヘッドと同じ条件でありながら、約５ｐｌ〜１６ｐｌの範囲で吐出量を変化させた場合の吐出量を横軸、最端部に位置する吐出口から吐出されたインク滴の記録位置ずれ量を縦軸に示している。図によれば、吐出量が小さいほど記録位置ずれ量が大きいことがわかる。インク滴が小さいほど、重量に対する表面積の割合が増え、気流による影響を受け易くなるためと考えられている。

以上説明したような「端部よれ」に対して、既に様々な対策も提案されている。例えば、記録ヘッド上に複数の吐出口を配列するに当たって、より端部に位置する吐出口から吐出されるインク滴の量を予め大きく設定しておく構成が開示されている。このようにすれば端部のインク滴の慣性重量を増大させることが出来るので、端部近傍の気流の影響を受けにくくすることが可能となる。しかしながら、インク滴を大きくすることは、高精細かつ高階調の画像を形成する上での障害になる。小液滴で高精細に記録することを長所とするインクジェット記録装置において、部分的とは言え吐出量を増大させることは、あまり好適な解決方法とは言えない。

一方、特許文献１には、端部に位置する吐出口を中央部よりも大きな配列ピッチで配列して記録ヘッド構成が開示されている。例えば、端部よれが生じた場合であっても記録媒体上では２１．２μｍのピッチでドットが記録されるように、端部近傍に位置する吐出口は、２１．２μｍよりも記録位置のずれを見越した量だけ大きな間隔で配列させるのである。しかしながら、このような構成の記録ヘッドでは、「端部よれ」が発生しにくい低デューティー画像を形成する場合でも、端部に位置する吐出口による記録位置はより外側に補正されてしまう。よって、このような場合、各記録走査のつなぎ部において必要以上に記録領域が重なり合う領域が発生し、むしろ黒すじが目立ってしまう恐れが生じる。

「端部よれ」現象は、吐出量が小さく、吐出周波数が高く、且つ記録密度が高い場合に生じる現象である。よって、これらのうちのいずれかを妥協すれば「端部よれ」現象を緩和させることは出来る。しかし、これらはいずれも高解像で高品位な画像を高速に記録する際に必要な条件である。よって、これらの妥協を伴わずに「端部よれ」現象を緩和する方法が求められる。

特許文献２や特許文献３には、マルチパス記録方法を実行する際に使用するマスクパターンに特徴を持たせることによって「端部よれ」弊害を緩和する方法が開示されている。以下に本方法について説明する。

図５は、マルチパス記録方法を説明するための模式図である。ここでは、任意の記録領域に対し２回の記録走査で画像を完成する２パスのマルチパス記録方法が示されている。図において、１２００は４色分の吐出口列を有する記録ヘッドである。記録ヘッド１２００は図の主走査方向に移動しながら吐出を行うことにより、記録媒体にドットを記録していく。

但し、マルチパス記録方法においては１回の記録走査で記録可能な全画素に対する記録は行わない。例えば、２パスのマルチパス記録の場合、第１の記録走査では、記録ヘッド１２００の下半分に含まれる吐出口によって、記録可能な全画素のうちの約半分の画素に対して記録を実行する。第１記録走査が終了すると、記録媒体は図の副走査方向に記録ヘッド１２００の記録幅の半分に相当する量だけ搬送される。

続く第２記録走査において、既に第１記録走査によって約半分の画素の記録が行われた画像領域に対しては、記録ヘッド１２００の上半分に含まれる吐出口によって残りの画素の記録が実行される。また、同じ第２記録走査において、記録ヘッド１２００の下半分は、上記画像領域に隣接する白紙領域の約半分の画素に対して記録を実行する。第２記録走査が終了すると、更に記録媒体は図の副走査方向に記録ヘッド１２００の記録幅の半分に相当する量だけ搬送される。

以上のような約半分の画素に対する記録主走査と、記録幅の半分に相当する量の副走査とを交互に繰り返すことによって、段階的に画像を完成させていくのが２パスのマルチパス記録方法である。このようなマルチパス記録方法によれば、記録媒体上の同一画像領域は、記録ヘッドの異なる吐出口群による複数回の記録走査で画像が形成される。よって、複数の吐出口に吐出方向や吐出量のばらつきがあったとしても、また記録媒体の搬送量に多少のばらつきが含まれていたとしても、これらばらつきによる弊害を画像上目立たなくすることができる。なお、図５では２回の記録主走査で画像を完成させる２パスのマルチパス記録方法について説明したが、マルチパス数はこれに限定されるものではない。より多くの記録走査数に分割するほど、形成された画像はより一様性に優れたものとなる。

以上説明したマルチパス記録方法を採用する場合、各記録主走査で記録を実行する画素を決定するために、記録の許容・非許容を定めたマスクパターンを利用することが多い。そしてこのようなマスクパターンに様々な特徴を持たせることにより、一様性以外にも様々な画像品位項目を向上させることができる。

図６は特許文献２に開示されている、端部よれを回避するために工夫されたマスクパターンを示した図である。ここでは、７６８個の吐出口を有する記録ヘッドを用い、４パスのマルチパス記録を行う際に利用するマスクパターンが示されている。マスクパターン大きさは、縦方向が吐出口数と同等の７６８エリア、横方向は２５６エリアとなっており、黒で示したエリアが記録許容画素、白で示したエリアが非許容画素となっている。４つの吐出口群それぞれに対応する４つのマスクパターンで互いに補完の関係を保つように各画素の記録許容・非許容が決定されている。

図からも判るように、ここでは吐出口の位置によって記録許容画素の数に偏りを持たせている。このように、端部の吐出口の記録許容率を中央部の記録許容率よりも低くすることにより、端部の吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置ずれによる弊害を目立たなくすることが可能となる。

特許文献２によれば、吐出口の位置によって記録許容画素の数に偏りを持たせる構成が開示されている。更に同文献によれば、「端部よれ」現象を緩和するためには図６で示したように、端部領域に位置する吐出口の記録許容率を中央部よりも低く定めることが有効であると明言している。

特開２００３−１４５７７５号公報特開２００２−０９６４５５号公報特開２００２−２９２９１０号公報

しかしながら、本発明者らの鋭意検討によれば、より一層吐出量の低減化が進められる昨今、必ずしも端部領域のみが中央部に向けて吐出方向が偏向される現象のみではないことが確認された。

図７は、端部よれとは異なる吐出方向の偏向状態を説明するための模式図である。図において、８１は記録ヘッドであり、０．６ｐｌのインク滴を吐出する吐出口が１２００ｄｐｉのピッチ（約２１μｍの間隔）で２５６個配列している。図では、簡単のため、１６個おきの吐出口を１ｎ、１７ｎ〜２４１ｎとして示している。本発明者らは、このような記録ヘッド８１を搭載したキャリッジを記録媒体に対し２５ｉｎｃｈ／ｓｅｃで走査させながら、１２００ｄｐｉの記録密度で５０％デューティの画像８２を記録した。この場合、１００％デューティとは、１２００ｄｐｉで配列する全ての画素にドットを記録した状態を示す。なお、記録時の吐出口面と記録媒体との距離は１．０ｍｍであった。

図において、８３は１ｎ、１７ｎ〜２４１ｎの吐出口のそれぞれから吐出されたインク滴が記録媒体で形成するドットを示している。本例に拠れば、一連の吐出口列において、中央部や両端部に位置する吐出口から吐出されたインクの偏向は確認されないが、中央と端部の中間部近傍に位置する吐出口から吐出されたインクには、吐出口配列方向（副走査方向）への偏向が発生している。本発明者らが確認したところ、最も偏向したインク滴による副走査方向へのずれ量は、約１５μｍほどであった。

図８は、上記検討によって得られた、吐出口の位置と記録位置ずれの関係を示した図である。図において、横軸は吐出口の位置を表す吐出口番号、縦軸は個々の吐出口から吐出されたインク滴によって記録されたドットの副走査方向への記録位置ずれ量を示している。図からも確認できるように、本例の場合には、一連の吐出口列において、両側の最端部と中央部との丁度中間部分あたりに位置する吐出口によって記録されたドットの位置が、最も大きくずれている。そして、このような記録位置ずれ量やずれ方向は、吐出口の配列位置に伴い徐々に変動し、吐出口列の中心部に対しほぼ対称な状態となっている。

図９は、このような記録状態の記録ヘッドを用いて実際に画像を１パスで記録した場合の記録状態を示した図である。記録ヘッド１０１は、キャリッジに搭載された状態で、図の左側から右に向けて所定速度で移動し、この移動速度に伴った吐出周波数で個々の吐出口３１からインクを吐出する。図では、個々の記録走査で形成された画像において、その端部領域では図３で見るような白すじは発生していない。しかし、端部よりもやや内側の領域からは、中央部に向けて着弾位置がずれているため、濃度の高い部分１０２と低い部分１０３とが交互に配列する状態となっている。

このような状態の記録ヘッドに対し、特許文献２に記載されているようなマスクパターン（例えば図６）を用いて画像を形成しても上記濃度ムラは低減されない。偏向の少ない端部領域の記録許容率を極端に下げ、偏向の多い領域の記録許容率を上げている図６のようなマスクパターンでは、上記濃度ムラ弊害がより一層顕著に現れてしまうのである。

本発明は上述した問題点を解消するためになされたものである。そして、その目的とするところは、小液滴を高周波且つ高密度に吐出することによって画像を形成するインクジェット記録装置において、吐出方向の偏向に起因する濃度むらが低減された高品位の画像を出力することである。

そのために本発明においては、インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録装置において、前記吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、且つ、前記中央部に位置する吐出口群の記録許容率が０より高くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する手段を備えることを特徴とする。

また、インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を複数備えた記録ヘッドを記録媒体に対し走査させることにより、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、個々の吐出口の記録許容率が定められたマスクパターンに従った画像記録を各走査で行うことで、前記記録媒体の同一領域に記録すべき画像を複数回の走査で完成させる手段を具備し、前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列のうちの少なくとも１つの吐出口列における前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率よりも高く、且つ、前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率が０より高くなるように定められていることを特徴とする。

更に、インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる第１、第２の吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、前記第１、第２の吐出口列の複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録装置において、前記第１の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記第１の吐出口列の前記配列方向にける中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、前記第２の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記第２の吐出口列の前記配列方向にける中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも低くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する手段を備えることを特徴とする。

また、インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録方法において、前記吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記吐出口列の前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、且つ、前記中央部に位置する吐出口群の記録許容率が０より高くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する工程を有することを特徴とする。
さらに、インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる第１、第２の吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、前記第１、第２の吐出口列の複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録方法において、前記第１の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率は前記第１の吐出口列の前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、前記第２の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率は前記第２の吐出口列の前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも低くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する工程を有することを特徴とする。
さらにまた、インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を複数備えた記録ヘッドを記録媒体に対し走査させることにより、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、個々の吐出口の記録許容率が定められたマスクパターンに従った画像記録を各走査で行うことで、前記記録媒体の同一領域に記録すべき画像を複数回の走査で完成させる工程を有し、前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列のうちの少なくとも１列の吐出口列の前記配列の方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率より高く、且つ、前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率が０より高くなるように定められていることを特徴とする。

本発明によれば、小液滴の記録ヘッドを用いて高密度且つ高周波に記録を行った場合であっても、記録位置ずれの傾向を緩和し、濃度むらのない一様且つ高精細な画像を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、複数の記録ヘッドを有するシリアル型のインクジェット記録装置を例に説明する。

図１０は、本発明を適用したインクジェット記録装置の実施形態の要部構成を示す模式的斜視図である。図において、５０２はキャリッジであり、記録ヘッド１とこれに４色のインクを供給するインクタンクとが交換可能に搭載されている。

記録ヘッド１は４色のインクを記録可能であり、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのインクタンクからそれぞれのインクが供給されている。記録ヘッド１はキャリッジ５０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ５０２には、コネクターを介して記録ヘッド１に駆動信号等を伝達するためのコネクターホルダー（電気接続部）が設けられている。

キャリッジ５０２は、装置本体に設置されたガイドシャフト５０３に沿って主走査方向に案内支持されながら移動する。キャリッジ５０２の移動は、主走査モータ５０４の駆動力が、モータプーリ５０５、従動プーリ５０６、およびタイミングベルト５０７に伝達することによってなされ、その位置及び移動量が制御されている。

用紙やプラスチック薄板等の記録媒体５０８は、２組の搬送ローラ（５０９と５１０および５１１と５１２）の回転により、記録ヘッド１の吐出口面と対向する位置（記録部）を通過するように搬送される。なお記録媒体５０８は、記録部において平坦な記録面を形成できるように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。キャリッジ５０２に搭載された記録ヘッド１についても、その吐出口面がキャリッジ５０２から下方へ突出して２組の搬送ローラ対（５０９と５１０および５１１と５１２）の間で記録媒体５０８との間で平行関係を維持できるように保持されている。

図１１は、記録ヘッド１の吐出部の構造を説明するための構成断面図である。図において、２４はＳｉウエハーから成る基板である。基板２４は、インク流路構成部材の一部であり、電気熱変換素子（ヒータ）、インク流路、及び吐出口を形成する材料層の支持体としても機能する。本実施形態において、基板２４はＳｉ以外でも、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属等を用いることも可能である。

基板２４上において、インク供給口２０の長手方向の両側には、熱エネルギ発生手段である電気熱変換素体（ヒータ）２６がそれぞれ６００ｄｐｉのピッチで副走査方向に配列されている。更に、これら２列のヒータ列は、副走査方向に互いに半ピッチずれて配置されている。

基板２４上には、インクを個々のヒータに導くための被覆樹脂層２９が接着されている。被覆樹脂層２９には、個々のヒータに対応する位置に形成された流路２７と、個々の流路２７に共通してインクを供給可能なインク供給口２０が形成されている。それぞれの流路２７の先端部は、ヒータ２６によって膜沸騰を起こした結果のインク滴が吐出する吐出口となる。

以上の構成において、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら個々のヒータを所定のタイミングで印加することにより、同じインク供給口２０から供給されるインク滴を、副走査方向に１２００ｄｐｉの解像度で記録することが出来る。

１つのインク供給口２０には１種類のインクが供給されるが、１つの基板２４上にはこのようなインク供給口２０が複数並列して構成され、これらは異なる種類のインクを吐出することが出来る。

図１２は、本実施形態で適用するインクジェット記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。図において、コントローラ７００は主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ７０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ７０２、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ７０３を有する。本実施形態で使用するマスクパターンも、ＲＯＭ７０２に格納されている。

記録装置の外部に接続されたホスト装置７０４は、画像データの供給源であるが、記録に係る画像等のデータの作成、処理等を行うコンピュータとする他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）７１２を介してコントローラ７００との間で送受信される。

操作部７０５は操作者による指示入力を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ７０６、記録動作開始を指示するためのプリントスイッチ７０７、記録ヘッドに対するメンテナンス処理の起動を指示するための回復スイッチ７０８等を有する。

ヘッドドライバ７０９は、記録データ等に応じて記録ヘッド１の電気熱変換体２６を駆動するドライバである。ヘッドドライバ７０９は、記録データを電気熱変換体２６の位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して電気熱変換体２６を作動させる論理回路素子を有する。更に、ドット形成位置合わせのために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定するタイミング設定部等も有する。

記録ヘッド１には、サブヒータ７１２が設けられている。サブヒータ７１２はインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、電気熱変換体２６と同時に記録ヘッドの基板２４上に形成されていてもよいが、記録ヘッド１の本体に取り付けることもできる。

モータドライバ７１１は主走査モータ５０４を駆動するドライバであり、モータドライバ７１３は搬送ローラの回転動力となる副走査モータ７１４を駆動するドライバである。

図１３は、本実施形態で用いる記録ヘッド１を吐出口面側から見た図である。基板２４には４列の吐出口列１３０２〜１３０５が配列されており、吐出口列１３０２からはシアンインク、吐出口列１３０３からはマゼンタインク、吐出口列１３０４からはイエローインク、吐出口列１３０５からはブラックインクが吐出される。個々の吐出口からは０．６ｐｌのインク滴が吐出される。各色の吐出口列は、６００ｄｐｉのピッチで１２８個ずつ配列した２列が互いに半ピッチずれて配置された全２５６個の吐出口で構成されている。

図１４は、記録ヘッド１を用いて２パスのマルチパス記録を行った際の記録状態を説明するための図である。図において、記録ヘッド１は図の主走査方向に往復移動しながら吐出を行うことにより、記録媒体にドットを記録していく。

第１の記録走査では、記録ヘッド１の下半分に含まれる各色１２８個の吐出口によって、約５０％の画素に対して往路方向での記録を実行する。第１記録走査が終了すると、記録媒体は図の副走査方向に記録ヘッド１記録幅の半分に相当する量だけ搬送される。

続く第２記録走査において、既に第１記録走査によって約５０％の画素の記録が行われた画像領域に対しては、記録ヘッド１の上半分に含まれる１２８個の吐出口によって残り５０％の画素の記録が復路方向で実行される。また、同じ第２記録走査において、記録ヘッド１の下半分の領域は、上記画像領域に隣接する白紙領域の約５０％の画素に対して記録を実行する。第２記録走査が終了すると、更に記録媒体は図の副走査方向に記録ヘッド１の記録幅の半分に相当する量だけ搬送される。以上のような約５０％の画素に対する往復の記録主走査と、記録幅の半分に相当する量の副走査とを交互に繰り返すことによって、段階的に画像を完成させていく。各記録走査での約５０％の記録は、予め用意されたマスクパターンを用いて行われる。

本実施形態において、記録走査でのキャリッジの移動速度は２５ｉｎｃｈ／ｓｅｃとし、記録ヘッドからは１２００ｄｐｉのピッチで配列する画素に１００％の記録を行ったものとする。また、記録媒体と吐出口面との距離は１．０ｍｍに固定したものとする。このような状況において、従来一般に使用されているランダムなマスクパターンを用いて２パスのマルチパス記録を行うと、図８で説明したような傾向の記録位置ずれが発生する。すなわち、出力された１００％画像には図９で説明したような濃度むらが確認される。なお本明細書においてランダムマスクパターンとは、全ての吐出口の記録許容率が５０％のとなるような条件で、ランダムに記録許容画素と非許容画素の配置を定めて作成したマスクパターンのことを示す。よって、図６に示すような偏りは持たず、全領域で記録許容画素が一様に分散されるような状態となる。

一方、特許文献２に記載されている図６に示すようなマスクパターンを用いて記録を行った場合、上記濃度むらは更に悪化する。

図１５（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の２パスマルチパス記録に採用するマスクパターンの例を示した図である。本実施形態においては、図８で示すような記録位置ずれの傾向を有する記録ヘッドを用いて画像を記録した場合に発生する濃度むらを低減することを目的としている。よって、ずれ量の少ない両端部に位置する吐出口の記録許容率を他の部分よりも高く設定したマスクパターンとしている。

図１５（ａ）は記録許容率を吐出口の位置に対して徐々に変化させている例を示しているのに対し、同図（ｂ）は記録許容率を吐出口の位置に対して３段階で変化させた例を示している。図１５（ａ）および（ｂ）ともに、両端部の記録許容率は７５％、中央部の記録率は２５％となっている。

このように、両端部の記録許容率を他の部分よりも高く設定したマスクパターン１４００および１４０１を用いてマルチパス記録を行うことにより、０．６ｐｌという小液滴の記録ヘッドを用いて高密度に記録した場合であっても、図８に示すような記録位置ずれの傾向は緩和される。よって濃度むらのない一様且つ高精細な画像を得ることが可能となる。

なお、本実施形態の記録ヘッドには４色分の吐出口列１３０２〜１３０５が配備されているが、全ての吐出口列に図１５に示したようなマスクパターンを用いる必要はない。吐出量が少量であっても、インク色によっては濃度むらよりも端部よれのほうが目立つ場合も有りうるし、どちらの弊害も然程目立たない場合も考えられる。このような場合には、各色が抱える画像弊害の優先度に応じてマスクパターンの内容を変更してもよい。例えば、端部よれが濃度むらよりも目立つ場合には図６に示したようなマスクパターンを使用すればよい。また、特に端部よれも濃度むらも目立たない場合には、個々の吐出口の吐出頻度をなるべく均等にするように、従来のランダムマスクパターンを使用してもよい。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態においても第１の実施形態と同様に図１０〜図１２で説明した構成のインクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドを用いる。但し、個々の吐出口の配列状態は第１の実施形態とは異なるものとする。

図１６は、本実施形態で使用する記録ヘッド１を吐出口面側から見た図である。本実施形態の基板には大小あわせて１２列の吐出口列が配列されており、それぞれ１２８個の吐出口が６００ｄｐｉのピッチで配置されている。吐出口列Ｃ１、Ｃ２、Ｍ１、Ｍ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｂｋ１およびＢｋ２からは２．８ｐｌのインク滴が吐出され、吐出口列Ｃ３、Ｃ４、Ｍ３およびＭ４からは０．６ｐｌのインク滴が吐出される。また、吐出口列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４はシアンインクを、吐出口列Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４はマゼンタインクを、吐出口列Ｙ１、Ｙ２はイエローインクを、さらに吐出口列Ｂｋ１、Ｂｋ２はブラックインクをそれぞれ吐出する。

このように同色に対し複数段階の吐出量で画像を形成する場合、入力される濃度信号に応じてそれぞれの吐出口列の記録データは調整される。

図１７は、入力濃度信号に対して吐出量の異なる吐出口列の記録率を示した図である。ここで記録率１００％とは、全記録画素にインク滴を１つずつ記録する状態を示している。全ての画素に対し大ドット（２．６ｐｌ）での記録と小ドット（０．６ｐｌ）での記録が可能であるが、画像濃度が低い場合には小ドットのみの記録となる。ある程度画像濃度が高くなると（ここでは３０％）、大ドットの記録が開始されその後徐々に増えていく。それと同時に小ドットの記録率は徐々に低下していく。画像濃度が最高濃度（１００％）になったとき、全ての画素は大ドットによって記録される状態となる。

本実施形態においては、図８に示したような記録位置ずれが起こりやすいと考えられる吐出口列、すなわち吐出量が小さな吐出口列Ｃ３，Ｃ４，Ｍ３，Ｍ４に対しては、図１５で示したような端部の記録許容率が中央部よりも高いマスクパターン１４００あるいは１４０１を用いる。一方、端部よれが発生しやすいと考えられる比較的吐出量の大きな吐出口列Ｃ１，Ｃ２，Ｍ１，Ｍ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｂｋ１，Ｂｋ２に対しては、図１８で示したような端部の記録許容率が中央部よりも低く設定されているマスクパターンを用いる。

以上説明した様に本実施形態によれば、複数段階の吐出量に対応する複数列の吐出口列を有する記録ヘッドを用いて画像を記録する場合、両端部の記録許容率を他の部分よりも高く設定したマスクパターンをより小さい吐出量の吐出口列に対応させた。これにより、端部よれや濃度むらのない一様且つ高精細な画像を得ることが可能となった。

なお、以上の実施形態では２パスのマルチパス記録を例に説明して来たが、無論本発明はこれに限定されるものではない。この場合、マルチパス数が変われば、記録ヘッドの実質的な吐出周波数も変更される。よって、同じ記録ヘッドを用いた場合であっても、マルチパス数を変えることにより、記録位置ずれの傾向も異なってくる場合も想定できる。すなわち、２パスの時には図８のような記録位置の傾向を持ち濃度むらが目立っていたものが、４パスのマルチパスでは端部よれのほうが目立ってくる場合も考えられる。このような場合には、マルチパス数に応じて採用するマスクパターンを適宜変更すればよい。

「端部よれ」について説明するための模式図である。「端部よれ」現象の程度を確認するために本発明者らが行った検証の結果を説明するための図である。端部よれの発生する記録ヘッドを用いて実際に画像を記録した場合の記録状態を示した図である。吐出量と端部よれ量の関係を示す図である。マルチパス記録方法を説明するための模式図である。端部よれを回避するために工夫されたマスクパターンを示した図である。端部よれとは異なる吐出方向の偏向状態を説明するための模式図である。吐出口の位置と記録位置ずれの関係を示した図である。図８に示す記録状態の記録ヘッドを用いて実際に画像を１パスで記録した場合の記録状態を示した図である。本発明を適用したインクジェット記録装置の実施形態の要部構成を示す模式的斜視図である。記録ヘッドの吐出部の構造を説明するための構成断面図である。本発明の実施形態で適用するインクジェット記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。本発明の第１の実施形態で適用する記録ヘッドを吐出口面側から見た図である。２パスのマルチパス記録を行った際の記録状態を説明するための図である。（ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態の２パスマルチパス記録に採用するマスクパターンの例を示した図である。本発明の第２の実施形態で適用する記録ヘッドを吐出口面側から見た図である。入力濃度信号に対して大小それぞれの吐出量の記録率を示した図である。第２の実施形態の大吐出量の吐出口列に採用するマスクパターンの例を示した図である。

符号の説明

１４００マスクパターン
１４０１マスクパターン

Claims

インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録装置において、
前記吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、且つ、前記中央部に位置する吐出口群の記録許容率が０より高くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を複数備えた記録ヘッドを記録媒体に対し走査させることにより、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、
個々の吐出口の記録許容率が定められたマスクパターンに従った画像記録を各走査で行うことで、前記記録媒体の同一領域に記録すべき画像を複数回の走査で完成させる手段を具備し、
前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列のうちの少なくとも１つの吐出口列における前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率よりも高く、且つ、前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率が０より高くなるように定められていることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記複数の吐出口列は、異なる種類のインクを吐出するための吐出口列を含み、前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列ごとに用意されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
前記複数の吐出口列は、異なる量のインクを吐出するための吐出口列を含み、前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列ごとに用意されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列のうちの少なくとも１つの吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が前記吐出口列の前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率よりも低くなるように定められていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる第１、第２の吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、前記第１、第２の吐出口列の複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録装置において、
前記第１の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記第１の吐出口列の前記配列方向にける中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、前記第２の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記第２の吐出口列の前記配列方向にける中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも低くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録方法において、
前記吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が、前記吐出口列の前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、且つ、前記中央部に位置する吐出口群の記録許容率が０より高くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する工程を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる第１、第２の吐出口列を有する記録ヘッドを前記吐出口の配列方向とは交差する方向へ記録媒体に対して走査させながら、前記第１、第２の吐出口列の複数の前記吐出口について予め定められた記録許容率に基づいてインクを吐出することにより、前記記録ヘッドの複数回の走査で前記記録媒体の同一領域に対する画像の記録を完成させるインクジェット記録方法において、
前記第１の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率は前記第１の吐出口列の前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも高く、
前記第２の吐出口列の前記配列方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率は前記第２の吐出口列の前記配列方向における中央部に位置する吐出口群の記録許容率よりも低くなるように、記録媒体に記録すべき画像データを複数の前記吐出口に分配する工程を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
インクを吐出するための複数の吐出口が配列されてなる吐出口列を複数備えた記録ヘッドを記録媒体に対し走査させることにより、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、
個々の吐出口の記録許容率が定められたマスクパターンに従った画像記録を各走査で行うことで、前記記録媒体の同一領域に記録すべき画像を複数回の走査で完成させる工程を有し、
前記マスクパターンは、前記複数の吐出口列のうちの少なくとも１列の吐出口列の前記配列の方向における両端部に位置する吐出口群の記録許容率が前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率より高く、且つ、前記両端部以外の部分の吐出口群の記録許容率が０より高くなるように定められていることを特徴とするインクジェット記録方法。