(57)【要約】【課題】ドット記録を行う複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常な記録素子を他の正常な記録素子で代替して異常な記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録を行う記録装置において、記録画像の品位の劣化を防ぎながら、代替記録に用いられる記録素子の寿命を延ばせるようにする。【解決手段】異常な記録素子４０４が本来記録すべき代替記録対象のドット９０１〜９０７のそれぞれの周辺の所定範囲（例えば５×５ドット分）に記録すべきドットの密度を測定する。その際、代替記録対象ドットは記録ドットとして算入しない。測定された周辺のドット密度が所定のしきい値以下である代替記録対象ドットのみ代替記録する。例えばしきい値５０％では、ドット９０１，９０２，９０６，９０７は代替記録するが、ドット９０３〜９０５は代替記録しない。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子により記録媒体上にドット記録を行う記録装置であって、複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子を他の正常な記録素子で代替して異常の発生した記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録機能を有した記録装置において、
複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子が本来記録すべき代替記録対象のドットのそれぞれについて当該ドットの周辺の所定範囲に記録すべきドットの密度を測定する密度測定手段と、
該密度測定手段により測定された代替記録対象のドット周辺のドット密度に応じて、当該代替記録対象のドットを代替記録するか否かを制御する代替記録制御手段を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記代替記録制御手段は、前記密度測定手段により測定されたドット密度の値が所定のドット密度のしきい値より高い場合には当該代替記録対象ドットの代替記録を行わず、しきい値以下の場合には代替記録を行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記ドット密度のしきい値を可変に設定する手段を有することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記密度測定手段によりドット密度を測定する代替記録対象ドットの周辺の範囲の大きさを可変に設定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記密度測定手段は、前記代替記録対象のドットのそれぞれの周辺の所定範囲のドット密度を測定する際に、当該範囲内の代替記録対象のドットを全て記録ドットとして参入せずにドット密度を測定することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記複数の記録素子が記録媒体の搬送方向に沿う方向に配列され、前記複数の記録素子を前記搬送方向に直交する方向に移動させてスキャンする動作と、前記配列の全長の距離より短い所定距離だけ記録媒体を搬送する動作を繰り返すことにより、記録媒体上の同じ領域を複数回スキャンして補完的に記録するマルチスキャン記録を行う記録装置であって、
前記代替記録に用いる記録素子として、前記複数の記録素子の配列において、異常の発生した記録素子から前記所定距離の１以上の整数倍の距離の位置にある記録素子を用いることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項７】
前記複数の記録素子の配列において、異常の発生した記録素子から前記所定距離の１以上の整数倍の距離の位置にある記録素子が複数存在し、該複数の記録素子を代替記録に用いる記録素子として、代替記録のためのスキャン毎に異なる１つを用いて均等に用いることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【請求項８】
前記複数の記録素子が記録媒体の搬送方向に沿う方向に配列され、前記複数の記録素子を前記搬送方向に直交する方向に移動させてスキャンする動作と、記録媒体を搬送する動作を繰り返すことにより、記録を行う記録装置であって、
前記代替記録に用いる記録素子として、前記複数の記録素子の配列において、異常の発生した記録素子と隣り合う記録素子を用いることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項９】
前記隣り合う記録素子を複数用い、代替記録のための１回のスキャン内で異なるスキャン範囲に分けて均等に用いることを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記隣り合う記録素子を複数用い、代替記録のための１回のスキャン毎に異なる１つを用いて均等に用いることを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記複数の記録素子の異常の発生の有無を検知して異常の発生した記録素子を特定する記録素子異常検知手段を有し、前記密度測定手段と代替記録制御手段は、前記記録素子異常検知手段の検出結果に基づいて動作することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記複数の記録素子が記録媒体の搬送方向に沿う方向に配列され、前記複数の記録素子を前記搬送方向に直交する方向に移動させてスキャンする動作と、記録媒体を搬送する動作を繰り返すことにより、記録を行う記録装置であって、
前記密度測定手段によるドット密度の測定は、前記複数の記録素子のスキャンのそれぞれの前において、当該スキャンによる記録範囲内の前記代替記録対象のドットの全ての周辺について行い、該測定の結果に基づく代替記録は当該スキャンより後のスキャンで行うことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項１３】
インクジェット記録装置であることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１４】
複数の記録素子により記録媒体上にドット記録を行う記録装置において、複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子を他の正常な記録素子で代替して異常の発生した記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録を制御する代替記録制御方法であって、
前記複数の記録素子の異常の発生の有無を検知して異常の発生した記録素子を特定する記録素子異常検知工程と、
該工程で特定された異常の発生した記録素子が本来記録すべき代替記録対象のドットのそれぞれについて当該ドットの周辺の所定範囲に記録すべきドットの密度を測定する密度測定工程と、
該工程で測定された代替記録対象のドット周辺のドット密度に応じて、当該代替記録対象のドットを代替記録するか否かを制御する代替記録制御工程を実行することを特徴とする記録装置の代替記録制御方法。
【請求項１５】
前記代替記録制御工程では、前記密度測定手段により測定されたドット密度の値が所定のドット密度のしきい値より高い場合には当該代替記録対象ドットの代替記録を行わず、しきい値以下の場合には代替記録を行うように制御することを特徴とする請求項１４に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項１６】
前記密度測定工程において前記代替記録対象のドットのそれぞれの周辺の所定範囲のドット密度を測定する際に、当該範囲内の代替記録対象のドットを全て記録ドットとして算入せずにドット密度を測定することを特徴とする請求項１４に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項１７】
前記複数の記録素子が記録媒体の搬送方向に沿う方向に配列され、前記複数の記録素子を前記搬送方向に直交する方向に移動させてスキャンする動作と、前記配列の全長の距離より短い所定距離だけ記録媒体を搬送する動作を繰り返すことにより、記録媒体上の同じ領域を複数回スキャンして補完的に記録するマルチスキャン記録を行う記録装置の代替記録制御方法であって、
前記代替記録に用いる記録素子として、前記複数の記録素子の配列において、異常の発生した記録素子から前記所定距離の１以上の整数倍の距離の位置にある記録素子を用いることを特徴とする請求項１４に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項１８】
前記複数の記録素子が記録媒体の搬送方向に沿う方向に配列され、前記複数の記録素子を前記搬送方向に直交する方向に移動させてスキャンする動作と、記録媒体を搬送する動作を繰り返すことにより、記録を行う記録装置の代替記録制御方法であって、
前記代替記録に用いる記録素子として、前記複数の記録素子の配列において、異常の発生した記録素子と隣り合う記録素子を用いることを特徴とする請求項１４に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項１９】
前記隣り合う記録素子を複数用い、代替記録のための１回のスキャン内で異なるスキャン範囲に分けて均等に用いることを特徴とする請求項１８に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項２０】
前記隣り合う記録素子を複数用い、代替記録のための１回のスキャン毎に異なる１つを用いて均等に用いることを特徴とする請求項１８に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項２１】
前記複数の記録素子が記録媒体の搬送方向に沿う方向に配列され、前記複数の記録素子を前記搬送方向に直交する方向に移動させてスキャンする動作と、記録媒体を搬送する動作を繰り返すことにより、記録を行う記録装置の代替記録制御方法であって、
前記密度測定工程のドット密度の測定は、前記複数の記録素子のスキャンのそれぞれの前において、当該スキャンによる記録範囲内の前記代替記録対象のドットの全ての周辺について行い、該測定の結果に基づく代替記録は当該スキャンより後のスキャンで行うことを特徴とする請求項１４に記載の記録装置の代替記録制御方法。
【請求項２２】
複数の記録素子により記録媒体上にドット記録を行う記録装置において、複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子を他の正常な記録素子で代替して異常の発生した記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録を制御するための代替記録制御プログラムであって、請求項１４から２１までのいずれか１項に記載の記録装置の代替記録制御方法によって代替記録を制御する制御手順を含むことを特徴とする記録装置の代替記録制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録素子により記録媒体上にドット記録を行う記録装置であって、複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子を他の正常な記録素子で代替して異常の発生した記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録機能を有した記録装置、その代替記録制御方法、及びその代替記録制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の記録素子により記録媒体上にドット記録を行う記録装置において、記録素子の何れかに異常が発生して正常に記録を行うことができなくなった場合、異常の発生した記録素子が記録すべきドットの抜けが発生し、記録画像に欠陥が生じてしまうという問題があった。記録素子の異常の原因は、インクジェット記録装置を例にあげると、インクを吐出するノズルの詰まり、インクの吐出面での固着、電気・熱変換体（ヒータ）を用いてインク中に気泡を生成してインクの吐出を行うバブルジェット（商標名）方式におけるヒータの断線などであり、それによる異常としてインクの不吐出が発生する。
【０００３】
このような問題に対して、特許文献１及び２などにより、複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子の代わりに他の正常な記録素子を用いて異常の発生した記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録機能を有する構成が提案されている。以下、図１〜図７により、従来の代替記録機能を備えたインクジェット記録装置の構成とそれによる代替記録について詳細に説明する。なお、以下に説明する従来例と後述する本発明の実施例の装置では、主に文字画像の記録、いわゆる印字に用いられるものとして、画像の記録を印字ともいう。
【０００４】
図１はインクジェット記録装置の機械的構成の一例を示しており、この構成自体は後述する本発明の実施例の装置も共通とする。
【０００５】
図１において、１０１は複数の記録素子を搭載した記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載し、ガイド軸１０３に沿って往復移動するキャリッジ、１０４はキャリッジ１０２に連結され、キャリッジ１０２を移動させるためのタイミングベルト、１０５はタイミングベルト１０４を所定のタイミングで駆動するキャリッジモータである。１０６は記録媒体（記録用紙）１０７を記録ヘッド１０１のインク吐出面の対向位置に保持するプラテン、１０８は記録媒体１０７を送るための紙送りローラ、１０９は紙送りギヤ１１０を介して紙送りローラ１０８を回転駆動する紙送りモータ、また、１１１はプリント基板であり、記録ヘッド１０１にフレキシブルケーブル１１２を介して電気的に接続され、記録ヘッド１０１内のヒータ３０５（図３参照）を駆動すると共に記録装置を制御するための回路が配設されている。１１３はインク供給源としてのインクタンクであり、本例ではキャリッジ１０２の移動に追従すべく可撓性としたインク供給チューブ１１４を介してインクタンク１１３からサブタンク１１７を経て記録ヘッド１０１に記録用のインクが供給される。１１５は記録ヘッド１０１による記録領域外に設けられた記録ヘッド１０１のインク吐出機能を回復するための回復ユニット、１１６は回復ユニット１１５と並んで設けられ、記録ヘッド１０１のインク吐出面を掃拭するブレードであり、これら回復ユニット１１５およびブレード１１６は記録ヘッド１０１からの各ノズルからのインク吐出状態を良好にするために設けられている。
【０００６】
図２は図１に示した記録装置の従来の制御系の構成を示している。図２において、２０１は記録装置に画像データなどのデータを送信する外部のホストコンピュータ、２０２はホストコンピュータ２０１等の外部機器と記録装置との通信を制御するインターフェイス制御部、２０３はホストコンピュータ２０１より受け取った画像データを格納する画像データ用ＲＡＭ、２０４は後述のＲＯＭ２０６に格納された制御プログラムに沿ってホストコンピュータ２０１からの受信データを解析し、記録装置の動作に関する処理を実行するＣＰＵ、２０５はＣＰＵ２０４が処理過程におけるデータの一時格納などに用いるＲＡＭ、２０６はＣＰＵ２０４の制御プログラムや各種データを格納する制御用ＲＯＭ、２０７はＣＰＵ２０４により解析されたデータから印字に必要なデータを生成して記録ヘッド１０１へと送信する印字制御部、２０８は印字に合わせて各モータを駆動する制御信号を生成するモータ制御部、２０９はモータ制御部２０８からの制御信号によりキャリッジモータ１０５や紙送りモータ１０９を駆動するモータドライバである。
【０００７】
以上の構成は通常の記録装置と同様であるが、代替記録機能を備えた記録装置として、以上の構成に加えて、印字制御部２０７内に、記録素子の異常（例えばインク不吐出）を検知して異常の発生した記録素子を特定する記録素子異常検知手段２１０と、この記録素子異常検知手段２１０の検知結果に応じて、異常の発生した記録素子が記録すべき画像のデータ（ドット記録データ）を他の正常な記録素子を駆動する画像データとして割り当てる制御を行う代替記録素子割り当て手段２１１とを備える。
【０００８】
図３は、図１に示した記録ヘッド１０１の構成を簡略化して示す斜視図であり、この構成は、後述する本発明の実施例でも共通とする。図１のインクタンク１１３からのインクがインク供給チューブ１１４とサブタンク１１７を経て図３の記録ヘッド１０１のインク供給口３０１から共通液室３０２に供給されて一時的に貯えられ、毛管現象によりノズル３０３に侵入し、吐出口３０４でメニスカスを形成してノズル３０３を満たした状態を保つ。この状態で、フレキシブルケーブル１１２を経由してプリント基板１１１から記録信号に応じてヒータ３０５の何れかが通電されると、そのヒータ３０５が発熱し、そのヒータ３０５上のインクが急激に加熱されてノズル３０３内に気泡が発生し、その膨張により吐出口３０４からインクが吐出される。ただし実際の記録ヘッド１０１内には図３より多くのノズル３０３と、これに対応したヒータ３０５及び吐出口３０４が設けられる。以下、本明細書中ではこれらノズル３０３、ヒータ３０５、吐出口３０４の各組をまとめて記録素子と呼ぶこととする。記録素子は、後述する図４〜図６に符号４０１〜４０７などで示すように、所定ピッチで一列に配列されており、その配列方向は記録ヘッド１０１の移動方向（スキャン方向）に直交し、記録媒体を送る紙送り方向に沿っている。
【０００９】
以上のように構成された記録装置において、ホストコンピュータ２０１より記録装置に送られた印字データ（画像データ）がインターフェイス制御部２０２より記録装置に入力されると、ＣＰＵ２０４は印字データの受信を検知して、印字制御部２０７の制御を開始して印字に必要なデータの生成を開始する。またＣＰＵ２０４は印字に必要なデータの生成と平行して、モータ制御部２０８を制御して不図示の給紙モータを駆動して記録媒体の供給を行う。その後１行分の印字に必要なデータが生成されると、ＣＰＵ２０４はモータ制御部２０８を制御してキャリッジモータ１０５を駆動しキャリッジ１０２をガイド軸１０３に沿った一方向に移動させて印字を開始する。キャリッジ１０２の移動に伴い、キャリッジ１０２の位置に応じて、すなわち記録ヘッド１０１の位置に応じて、印字制御部２０７から記録ヘッド１０１に対して印字データを送信して各記録素子を駆動して１行分の印字を行う。１行分の印字が終了するとＣＰＵ２０４はモータ制御部２０８を制御して紙送りモータ１０９を駆動し所定量の紙送りを実行する。以上の動作を繰り返して順次印字を１行分ずつ行う。なお、キャリッジ１０２の一方向への移動、すなわち記録ヘッド１０１の一方向への移動に伴う記録ヘッド１０１の複数の記録素子による１行分のスキャン（記録走査）を以下ではキャリッジスキャンないし記録ヘッドのスキャンという。
【００１０】
ここで記録ヘッド１０１の全ての記録素子が正常に記録を行うことができる場合の記録動作の過程を図４により説明する。図４中にそれぞれ黒丸で示す各ドットからなるドットパターンの画像の記録を行うために、記録ヘッド１０１の移動（キャリッジ１０２の移動）に伴い記録素子４０１〜４０７を順次駆動する必要がある。印字制御部２０７は、記録ヘッド１０１が図４中の左から右に移動するのに伴って、位置Ａで記録素子４０４を、位置Ｂで記録素子４０３〜４０５を、位置Ｃで記録素子４０２〜４０６を、位置Ｄで記録素子４０１〜４０７を、位置Ｅで記録素子４０２〜４０６を、位置Ｆで記録素子４０３〜４０５を、位置Ｇで記録素子４０４を、それぞれ駆動していくことで各記録素子の吐出口からインクが吐出され、記録媒体上に各ドットが記録され、そのドットパターンで図示のような画像が記録される。
【００１１】
次に、図５、６の説明図と図７のフローチャート図により、図４の画像を記録素子４０４に異常が発生した状態で記録する場合の代替記録を含む記録動作の過程を説明する。図７は、印字制御部２０７の代替記録制御の手順を示している。
【００１２】
まず、記録動作の開始前に、記録素子異常検知手段２１０により記録ヘッド１０１の記録素子の異常を検知し、異常の発生した記録素子を特定する（図７ステップＳ１）。ここで、図５中の記録ヘッド１０１の記録素子４０４に異常（例えばインク不吐出）が発生していることを検知したものとする。
【００１３】
これを受けて、代替記録素子割り当て手段２１１は、画像データ用ＲＡＭ２０３から読み出した画像データに対し、記録素子４０４の駆動に用いる画像データをマスクして記録素子４０４が駆動されないようにする（ステップＳ２）。
【００１４】
そして、印字制御部２０７は、このマスク後の画像データに従って、記録素子４０４を除いて、通常の記録動作を実行するように制御する（ステップＳ４）。すなわち、図５の例では、記録ヘッド１０１が図中で右方向に移動するのに伴って、位置Ａに来たときには記録素子４０１〜４０７を駆動せず、位置Ｂに来たときに記録素子４０３，４０５を、位置Ｃに来たときに記録素子４０２，４０３，４０５，４０６を、位置Ｄに来たときに記録素子４０１， ４０２，４０３，４０５，４０６，４０７を、位置Ｅに来たときに記録素子４０２，４０３，４０５，４０６を、位置Ｆに来たときに記録素子４０３，４０５を駆動し、位置Ｇに来たときに記録素子４０１〜４０７を駆動しないように制御することで、図５に示すような記録素子４０４が本来記録すべき箇所のドットが破線で示すように抜けて白いスジとなった画像を記録する。
【００１５】
続いて画像に発生している記録素子４０４が本来記録すべき箇所のドットを、図６に示す記録素子４０４から紙送り下流方向に距離ｎだけ離れた位置に存在する正常な記録素子６０１を用いて記録するために、紙送りモータ１０９を駆動して記録媒体１０７を距離ｎだけ送る（ステップＳ５）。
【００１６】
その後、代替記録素子割り当て手段２１１は、記録素子６０１の駆動に用いる画像データに、先述の記録素子４０４の駆動に用いるべき画像データを割り当てる。印字制御部２０７はこのデータに従って、キャリッジモータ１０５を駆動し、図６に示すように、記録ヘッド１０１が位置Ａ〜Ｇのそれぞれに達するたびに記録素子６０１を駆動して先述した図４の画像の抜けた箇所にドットを記録する（ステップＳ６）。
【００１７】
以上の制御を行うことで、記録素子４０４に異常が発生している状態でも図４と同様の記録を行うことができる。ところで、１回のキャリッジスキャン毎の記録媒体の紙送り量を図６に示す全記録素子の配列の全長の距離Ｌに対して例えば１／２，４，８，１６などの２以上の整数分の1として、記録媒体の同じ領域を複数回のキャリッジスキャンで複数の記録素子のそれぞれにより補完的に記録する所謂マルチスキャン記録を行う記録装置が知られている。ここで上記の代替記録を行なう記録装置がマルチスキャン記録を行うものとすると、ステップＳ５での紙送りの距離ｎをマルチスキャン記録を行うための紙送り量（例えばＬ／２，４，８，１６など）と一致させることで、記録素子６０１を記録素子４０４と補完関係にあるものとして、異常が発生した記録素子の本来記録すべきドットをマルチスキャン記録における別のキャリッジスキャンで補完して記録することができる。
【００１８】
このために、図７に示すステップＳ３において、異常の発生した記録素子から紙送り下流方向に距離ｎ離れた位置に代替記録を行う記録素子が設定可能か（記録素子が存在するか）判定し、設定可能な場合は上述したステップＳ４〜Ｓ６の処理を上述のように順次行なう。
【００１９】
一方、上記の下流方向に距離ｎ離れた位置に記録素子が存在しない場合は、紙送り上流方向に距離ｎ離れた記録素子を用いて代替記録を行うことになり、この場合は、ステップＳ３から破線で示すように、ステップＳ３→Ｓ６→Ｓ５→Ｓ４の順で記録動作を実行する。ただし、この場合、ステップＳ６で記録媒体を距離ｎだけ逆送りしてから代替記録を行う。以上のようにして従来の記録装置では代替記録を行っていた。
【特許文献１】特開平６−２２６９８２号公報
【特許文献２】特開平８−２５７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上述した従来の記録装置の代替記録方法では、代替記録を行う記録素子（図６の例では記録素子６０１）は、通常の記録に加えて代替記録を行うことになるため、使用頻度が通常と比較して高くなり、寿命が縮まってしまうという問題があった。
【００２１】
そこで本発明の課題は、上述した代替記録を行う記録装置において、代替記録制御を適切に行うことにより、記録画像の品位の劣化を防ぎながら、代替記録に用いられる記録素子の寿命を延ばせるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の課題を解決するため、本発明では、複数の記録素子により記録媒体上にドット記録を行う記録装置であって、複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子を他の正常な記録素子で代替して異常の発生した記録素子が本来記録すべきドットを記録する代替記録機能を有した記録装置において、
複数の記録素子の何れかに異常が発生したときに、異常の発生した記録素子が本来記録すべき代替記録対象のドットのそれぞれについて当該ドットの周辺の所定範囲に記録すべきドットの密度を測定する密度測定手段と、
該密度測定手段により測定された代替記録対象のドット周辺のドット密度に応じて、当該代替記録対象のドットを代替記録するか否かを制御する代替記録制御手段を有することを特徴とする。
【００２３】
代替記録制御手段は、例えば、密度測定手段により測定されたドット密度の値が所定のドット密度のしきい値より高い場合には当該代替記録対象ドットの代替記録を行わず、しきい値以下の場合には代替記録を行うように制御する。
【００２４】
また、本発明では、上記の本発明による記録装置の構成に対応する記録装置の代替記録制御方法及び代替記録制御プログラムの構成を採用した。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、代替記録対象のドットのそれぞれについて、周辺のドット密度が高くて、そのドットの抜けによる画像の欠陥が見立ちにくいドットについては代替記録を回避し、周辺のドット密度が低くて画像の欠陥が目立ち易いドットについてのみ代替記録を行うことにより、記録画像の品位の劣化を防ぎながら、代替記録に用いられる記録素子の使用頻度を従来より少なくして、その記録素子の寿命を延ばすことができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、先述した従来例と同様に、キャリッジスキャンを行うシリアル型でマルチスキャン記録を行うインクジェット記録装置であって、代替記録を行う装置における実施例を示す。
【実施例】
【００２７】
本発明の実施例によるインクジェット記録装置の機械的構成、及びその記録ヘッドの機械的構成は、それぞれ図１及び図３で先述した従来例と共通ないし同様とし、その説明は省略する。
【００２８】
図８は、本実施例の記録装置の制御系の構成を示している。この構成では、印字制御部２０７とＣＰＵ２０４以外は図２の従来例と共通ないし同様とし、その説明も省略する。
【００２９】
図８の構成において、従来例と異なる点として、印字制御部２０７に密度測定手段８０１が設けられており、これは、画像データ用ＲＡＭ２０３から読み出した画像データから同画像データにより記録すべき任意のドットの周辺の所定範囲（例えば図９中で太い枠で示す５×５ドット分の範囲）に記録すべきドットの密度を測定するものである。また、印字制御部２０７の代替記録素子割り当て手段８０２は、密度測定手段８０１により測定されたドット密度に応じて、記録素子異常検知手段２１０により検知された異常の発生した記録素子が記録すべき画像のデータを、代替記録に用いる正常な記録素子を駆動する画像データに割り当てる制御を行う。上記のドット密度の測定範囲及び測定箇所はＣＰＵ２０４により任意に設定可能であり、記録素子異常検知手段２１０による検知結果に基づいて設定する。
【００３０】
なお、ドット密度の測定は、各キャリッジスキャンの前に、当該キャリッジスキャンで記録を行う範囲内で、異常の検知された記録素子により本来記録すべき全てのドット、すなわち全ての代替記録対象ドットのそれぞれの周辺の所定範囲に対して行う。また、代替記録素子割り当て手段８０２は、ＣＰＵ２０４により設定されるドット密度のしきい値を参照し、密度測定手段８０１により測定された周辺のドット密度が前記しきい値を超えている代替記録対象ドットに関しては代替記録に用いる記録素子に対して画像データの割り当てを行わないことで、代替記録を回避する。１キャリッジスキャン中に代替記録を行うべきドット（前記代替記録を回避するドットは除く）が存在しない場合には、代替記録のためのキャリッジスキャンをスキップし、１行分の紙送りを行って次の記録動作を実行する。
【００３１】
なお、印字制御部２０７は、専用のＩＣから、あるいはＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータから構成され、マイクロコンピュータの場合は、記録素子異常検知手段２１０、密度測定手段８０１及び代替記録素子割り当て手段８０２は、それぞれの機能を実行するためのソフトウェアで実現される。記録素子異常検知手段２１０は、例えば、発光素子と受光素子からなる光センサで発光素子から受光素子への光が記録ヘッド１０１の各記録素子から正常に吐出されたインク滴により遮光されるように配置された光センサを用い、記録動作の開始前に、記録ヘッド１０１の各記録素子を駆動してインク滴を吐出させ、上記遮光の有無による光センサの出力信号の変化に基づいて、記録素子の異常（例えば不吐出あるいは吐出方向のずれなど）を検知し、異常の発生した記録素子を特定する。
【００３２】
上記のような本実施例の記録装置の構成において、図４のドットパターンの画像を記録素子４０４に異常が発生した状態で記録する場合の記録動作の過程を図９〜１１により説明する。図１１は、ＣＰＵ２０４と印字制御部２０７による代替記録制御の手順を示しており、この手順に対応した制御プログラムが制御用ＲＯＭ２０６ないし印字制御部２０７の不図示のＲＯＭに格納され、ＣＰＵ２０４ないし印字制御部２０７により実行される。
【００３３】
まず、従来の代替記録機能を備えた記録装置と同様に、記録動作の開始前に記録素子異常検知手段２１０により記録ヘッド１０１の各記録素子について異常が発生したか否か検知し、異常の発生した記録素子を特定しておく（図１１ステップＳ１１）。ここで図９中の記録ヘッド１０１の記録素子４０４に異常が発生していることを検知したものとする。
【００３４】
これを受けて、代替記録素子割り当て手段８０２は、画像データ用ＲＡＭ２０３から読み出した画像データに対し、記録素子４０４の駆動に用いる画像データをマスクして記録素子４０４が駆動されないようにする。このとき同時に、密度測定手段８０１は画像データ用ＲＡＭ２０３から読み出した画像データから、図９に示す記録素子４０４が本来記録すべき代替記録対象ドット９０１〜９０７のそれぞれを中心とした周辺の太い枠で示す５×５ドット分の密度測定範囲のそれぞれにおいて画像データにより記録すべきドットの密度を測定する（ステップＳ１２）。ただし、この密度の測定では各測定範囲に入る代替記録対象ドット９０１〜９０７は全て記録ドットとして算入しない。
【００３５】
このようにして求めたドット密度は、代替記録対象ドット９０１の周辺は２４％（６ドット／２５ドット）、９０２周辺は４０％、９０３周辺は５６％、９０４周辺は６４％、９０５周辺は５６％、９０６周辺は４０％、９０７周辺は２４％となる。
【００３６】
次に、代替記録素子割り当て手段８０２は、密度測定手段８０１により求められた代替記録対象ドットのそれぞれの周辺のドット密度をＣＰＵ２０４により設定されるドット密度のしきい値と比較することにより、周辺のドット密度がしきい値以下の代替記録対象ドットが存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、存在しなければ代替記録制御を終了して代替記録を行わないが、存在した場合は、その代替記録対象ドットの代替記録を行うためにステップＳ１４以下の処理を行う。
【００３７】
例えば、ドット密度のしきい値として５０％が設定されている場合、代替記録素子割り当て手段８０２は、周辺のドット密度が５０％以下である代替記録対象ドット９０１，９０２，９０６，９０７について代替記録のための制御を行う。５０％より高い代替記録対象ドット９０３，９０４，９０５については代替記録を回避する。また、もしここでドット密度のしきい値として２０％が設定されていた場合、代替記録対象ドット９０１〜９０７のいずれに対しても代替記録を行わないため、当該キャリッジスキャンにおける代替記録は行わない。
【００３８】
ところで、先述のように本実施例の記録装置はマルチスキャン記録を行うものとし、１回のキャリッジスキャン毎の記録媒体の紙送り量ｎを全記録素子の配列の全長の距離Ｌの２以上の整数分の１とする。ステップＳ１４では、異常の発生した記録素子（４０４）から紙送り下流方向に距離ｎ離れた位置に代替記録を行う記録素子が設定可能か（記録素子が存在するか）判定し、設定可能な場合は、ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７の処理を順次行なう。
【００３９】
ステップＳ１５では、印字制御部２０７がステップＳ１２でのマスク後の画像データに従って、記録素子４０４を除いて、通常の記録動作を実行するように制御する。すなわち、図９の例では、記録ヘッド１０１が図中で右方向に移動するのに伴って、位置Ａに来たときには記録素子４０１〜４０７を全て駆動せず、位置Ｂに来たときに記録素子４０３，４０５を、位置Ｃに来たときに記録素子４０２，４０３，４０５，４０６を、位置Ｄに来たときに記録素子４０１， ４０２，４０３，４０５，４０６，４０７を、位置Ｅに来たときに記録素子４０２，４０３，４０５，４０６を、位置Ｆに来たときに記録素子４０３，４０５を駆動し、位置Ｇに来たときに記録素子４０１〜４０７を全て駆動しないように制御することで、図９に示すように図５と同様の記録素子４０４が本来記録すべき箇所の代替記録対象ドット９０１〜９０７が破線で示すように抜けて白いスジとなった画像を記録する。
【００４０】
ステップＳ１６では、図１０に示す記録素子４０４から紙送り下流方向に距離ｎだけ離れた位置に存在する正常な記録素子６０１を用いて代替記録を行うために、紙送りモータ１０９を駆動して記録媒体１０７を距離ｎだけ送る。
【００４１】
ステップＳ１７では、代替記録素子割り当て手段８０２が、代替記録に使用する記録素子６０１の駆動に用いる画像データに、先述した周辺のドット密度がしきい値以下のドットのデータを割り当てる。上述の例では代替記録対象ドット９０１，９０２，９０６，９０７のドットを代替記録する画像データを割り当て、キャリッジモータ１０５を駆動して記録を開始する。そして印字制御部２０７は、記録素子６０１に割り当てられた画像データに従って、記録ヘッド１０１が図１０中で右方向に移動するのに伴って、位置Ａ，Ｂ，Ｆ，Ｇの位置のそれぞれで記録素子６０１を駆動して、図１０のように代替記録対象ドット９０１，９０２，９０６，９０７を記録する。そして代替記録制御を終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ１４の判定で、異常の発生した記録素子（４０４）から紙送り下流方向に距離ｎ離れた位置に代替記録を行う記録素子が設定可能でなかった（その記録素子が存在しなかった）場合は、紙送り上流方向に距離ｎ離れた記録素子を用いて代替記録を行うため、ステップＳ１４から破線で示すように、ステップＳ１４→Ｓ１７→Ｓ１６→Ｓ１５の順序で処理を行なう。但し、この場合にステップＳ１７で記録媒体を距離ｎだけ逆送りしてから代替記録を行う。すなわち、ステップＳ１７で前記逆送りの後に上記の上流方向に距離ｎ離れた記録素子を用いて代替記録対象ドット９０１，９０２，９０６，９０７を記録した後、ステップＳ１６で記録媒体１０７を距離ｎだけ送り、その後ステップＳ１５においてステップＳ１２でのマスク後の画像データを記録し、代替記録制御を終了する。これにより、ステップＳ１４からＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７と順次処理を行った場合と同様に、図１０のように代替記録を行うことができる。
【００４３】
以上のように、本実施例では、従来例のように代替記録対象ドットの全てを無条件に代替記録するのではなく、周辺のドット密度がしきい値以下のドットについてのみ代替記録する、例えば図１０の例では代替記録対象ドットの７ドットの内で４ドットのみ代替記録するので、代替記録に使用される記録素子（６０１）の使用頻度が従来例より低くなり、それだけ寿命を延ばすことができる。
【００４４】
また、図１０の代替記録結果の画像を見ると本来の画像とは程遠いように感じられるが、実際の記録結果としては、図１２に示すように、ドット密度の高い部分ではインクのにじみが発生することにより、代替記録を回避した代替記録対象ドットの白抜け部分が目立ちにくくなり、人間の目で画像の欠陥を認識しにくくなる。また、最近の記録装置では、記録ヘッドの高解像度化が進んでおり、吐出されるインク滴が極めて小さな液滴となるので、１ドット単位を肉眼で確認して画像の欠陥を認識するのは困難になってきている。このようなことから、本実施例のように、周辺のドット密度が低く画像の欠陥（白抜け）が目立ちやすい箇所に対してのみドットの代替記録を行うことにより、記録画像の品位の劣化を防ぎながら、代替記録に用いられる記録素子の寿命を延ばすことができる。
【００４５】
なお、以上説明した実施例の構成において、ホストコンピュータ２０１からのコマンドや、記録装置の不図示の操作部からの入力などに応じて、ＣＰＵ２０４が代替記録素子割り当て手段８０２に設定するドット密度のしきい値を可変に設定できるようにするのが好ましい。こうすれば、ユーザーが代替記録における画像品位と記録素子の寿命の優先度を選択することができる。
【００４６】
また、ドット密度を測定する代替記録対象ドットの周辺の範囲の大きさ（広さ）は５×５ドット分に限らないことも勿論であり、この範囲の大きさもホストコンピュータ２０１からのコマンドや、記録装置の不図示の操作部からの入力などに応じて、ＣＰＵ２０４が可変に設定できるようにするのが好ましい。
【００４７】
また、マルチスキャン記録を行うための記録媒体の１回毎の搬送距離ｎを記録素子の配列の全長の距離Ｌに対して３以上の整数分の１とした場合、記録素子の配列において、異常の発生した素子と補完関係にある記録素子、すなわち異常な素子との距離が距離ｎの１以上の整数倍の距離の位置にある記録素子が複数存在することになる。この場合、この補完関係にある複数の記録素子を、代替記録に用いる記録素子として、代替記録のためのスキャン毎に異なる１つを用いて均等に用いるようにしてもよい。そうすれば代替記録に用いる記録素子のそれぞれの使用頻度を更に低下させて、その寿命を延ばすことができる。
【００４８】
また、本実施例ではマルチスキャン記録を行うものとしたが、通常のシリアル記録を行うものとして、複数の記録素子の配列において異常の発生した記録素子と隣り合う記録素子を代替記録に用いるようにしてもよい。その場合に、異常な記録素子に対して配列順に順次隣り合う複数の記録素子を代替記録のための１回のスキャン内で異なるスキャン範囲に分けて均等に用いる、或いは代替記録のための１回のスキャン毎に異なる１つを用いて均等に用いるようにしてもよい。そうすれば、代替記録に用いる記録素子のそれぞれの使用頻度を更に低下させて、その寿命を延ばすことができる。
【００４９】
なお、以上ではインクジェット記録装置における実施例を説明したが、例えばサーマル方式やワイヤドット方式など他の方式で複数の記録素子によりドット記録を行う記録装置においても本発明による代替記録制御に関わる技術を適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例と従来例で共通なインクジェット記録装置の機械的構成を示す斜視図である。
【図２】従来の記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例と従来例で共通な記録ヘッドの機械的構成を示す斜視図である。
【図４】実施例と従来例の記録装置で記録ヘッドの記録素子が全て正常な場合のドット記録状態を示す説明図である。
【図５】従来例の記録装置で代替記録対象ドット以外のドットを記録した状態を示す説明図である。
【図６】従来例の記録装置で代替記録対象ドットを記録した状態を示す説明図である。
【図７】従来例の記録装置における代替記録制御の手順を示すフローチャート図である。
【図８】実施例の記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】実施例の記録装置における各代替記録対象ドットの周辺のドット密度測定を説明する説明図である。
【図１０】実施例の記録装置において代替記録を行った記録状態を示す説明図である。
【図１１】実施例の記録装置における代替記録制御の手順を示すフローチャート図である。
【図１２】実施例の代替記録後で代替記録を回避した画像の白ぬけ部分がインクのにじみで目立ちにくくなる様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０１  記録ヘッド
１０２  キャリッジ
１０５  キャリッジモータ
１０７  記録媒体
１０８  紙送りローラ
１０９  紙送りモータ
１１３  インクタンク
１１７  サブインクタンク
２０１  ホストコンピュータ
２０３  画像データ用ＲＡＭ
２０４  ＣＰＵ
２０５  ＲＡＭ
２０６  制御用ＲＯＭ
２０７  印字制御部
２１０  記録素子異常検知手段
３０３  ノズル
３０４  吐出口
３０５  ヒータ
４０１〜４０７，６０１  記録素子
８０１  密度測定手段
８０２  代替記録素子割り当て手段
９０１〜９０７  代替記録対象ドット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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