(57)【要約】【課題】カラー画像の記録を行う場合に、記録ヘッドのノズルから吐出されるインクの着弾ずれによる画像品質の低下を目立たなくさせることのできるインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】少なくとも２色の異なる色のインクをそれぞれの記録ヘッドＨ１〜Ｈ４のノズル３より記録媒体上に吐出することによりカラー画像記録を行うインクジェット記録装置であって、ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値が最も大きい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも大きい構成を有することを特徴とするインクジェット記録装置。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２色の異なる色のインクをそれぞれの記録ヘッドのノズルより記録媒体上に吐出することによりカラー画像記録を行うインクジェット記録装置であって、
ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値が最も大きい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも大きい構成を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値が最も小さい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも小さい構成を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
Ｙ（イエロー）を含む少なくとも２色の異なる色のインクをそれぞれの記録ヘッドのノズルより記録媒体上に吐出することによりカラー画像記録を行うインクジェット記録装置であって、
上記Ｙのインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれより大きい構成を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記異なる色のインクはＫ（黒）を含み、該Ｋのインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれより小さい構成を有することを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記異なる色のインクのうち、少なくとも１色については色材濃度がそれぞれ異なる複数のインクを有し、当該色のインクのうち濃度が低いインクを吐出する記録ヘッドの方が濃度が高いインクを吐出する記録ヘッドより着弾ずれが大きい構成を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記ノズルはレーザー加工により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、カラー画像の記録を行う場合に、記録ヘッドのノズルから吐出されるインクの着弾ずれによる画像品質の低下を目立たなくさせることのできるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像の記録を行うインクジェット記録装置は、複数色のインクをそれぞれ記録ヘッドの複数のノズルより吐出させ、記録媒体上に着弾させることにより所望のカラー画像を記録する。色ずれ等の発生のない高品質のカラー画像を記録するためには、記録ヘッドのノズルより吐出されるインクを記録媒体上の所望の位置に正確に着弾させる必要がある。従って、特にカラー画像の記録を行うインクジェット記録装置では、記録ヘッドのノズルから吐出するインクに高い着弾精度が要求される。
【０００３】
しかし、記録ヘッドは製造工程におけるノズルの形状などのばらつきにより、インクを吐出した際のインク滴の記録媒体への着弾位置のずれが記録ヘッド毎に異なる。通常はインクの色の区別なく記録ヘッドは共通であるので、製品を出荷する際、各記録ヘッドにランダムに各色のインクを割り当てている。そのため着弾の悪い記録ヘッドのノズルから吐出されるインクは着弾が悪く、着弾位置のずれに起因する画像品質の低下を招いていた。
【０００４】
一般に記録ヘッド相互間の着弾位置のずれは、記録ヘッド毎の吐出タイミングを調整することによって補正することができる。しかし、一つの記録ヘッドにおける複数のノズル毎の着弾位置のずれは補正することが困難であり、このような着弾位置のずれの大きな記録ヘッドにより記録される色の画像は、他の色により記録される画像に対する色ずれが目立つことにより画像品質を低下させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、カラー画像の記録を行う場合に、記録ヘッドのノズルから吐出されるインクの着弾ずれによる画像品質の低下を目立たなくさせることのできるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【０００７】
（１）少なくとも２色の異なる色のインクをそれぞれの記録ヘッドのノズルより記録媒体上に吐出することによりカラー画像記録を行うインクジェット記録装置であって、ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値が最も大きい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも大きい構成を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【０００８】
（２）ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値が最も小さい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも小さい構成を有することを特徴とする（１）記載のインクジェット記録装置。
【０００９】
（３）Ｙ（イエロー）を含む少なくとも２色の異なる色のインクをそれぞれの記録ヘッドのノズルより記録媒体上に吐出することによりカラー画像記録を行うインクジェット記録装置であって、上記Ｙのインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれより大きい構成を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１０】
（４）前記異なる色のインクはＫ（ブラック）を含み、該Ｋのインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれより小さい構成を有することを特徴とする（３）記載のインクジェット記録装置。
【００１１】
（５）前記異なる色のインクのうち、少なくとも１色については色材濃度がそれぞれ異なる複数のインクを有し、当該色のインクのうち濃度が低いインクを吐出する記録ヘッドの方が濃度が高いインクを吐出する記録ヘッドより着弾ずれが大きい構成を有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００１２】
（６）前記ノズルはレーザー加工により形成されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか記載のインクジェット記録装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明において、インクの「色」とは、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）等のインクの色名によって区別される色のことをいう。従って、例えばＹインクについて見れば、濃度が高いＹの濃色インクと濃度が低いＹの淡色インクとがあるが、この場合、いずれもインクの色はＹの１色とみなし、ここでのＹの濃色インクとＹの淡色インクとは、Ｙ色のインクにおいて色材濃度が異なるインクであるという。
【００１４】
なお、色材濃度とは、（着色剤の重量／インクの全重量）＊１００（重量％）の式で表されるインク中の染料や顔料等の着色剤の重量濃度をいう。ここで、インクの全重量とは、水などの溶媒やその他の添加物などを含めた重量である。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、インクジェット記録装置に用いられるせん断モード型の一つの記録ヘッドの一例を示す部分分解斜視図である。図において、Ｈは記録ヘッドを示しており、１は圧電性セラミック基板、２はノズルプレート、３はノズル、４はインク流路、５は側壁、６はカバープレート、７はインク供給部（以下、マニホールドという。）、８はインク導入口である。
【００１７】
圧電性セラミック基板１にはダイヤモンドブレード等により複数の溝（インク流路）４が全て同じ形状で平行に切削加工されて形成され、溝４の側面となる側壁５は矢印の方向に分極されている。溝４の深さは圧電性セラミック基板１の一方の端面１２に近づくにつれて徐々に浅くなって、端面１２近傍では浅溝１０とされている。溝４の内面には、その両側面の上半分に金属電極９がスパッタリング等によって形成されている。また、浅溝１０の内面には、その側面及び底面に金属電極１１がスパッタリング等によって形成されており、金属電極９と金属電極１１は連通している。
【００１８】
カバープレート６は、セラミック材料又は樹脂材料等から形成され、研削又は切削加工等によって、インク導入口８及びマニホールド７が形成されている。そして、圧電性セラミック基板１の溝４が加工された面とカバープレート６のマニホールド７が加工された面とがエポキシ系接着剤１６等を用いて接着され（図２参照）、溝４の上面がカバープレート６で覆われてインク流路となる。
【００１９】
圧電性セラミック基板１及びカバープレート６の端面に、各インク流路４の位置に対応する位置にレーザー加工により穿孔された複数のノズル３が設けられたノズルプレート２が接着される。ノズルプレート２はＰＥＴ等のポリアルキレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のプラスチックによって形成されている。
【００２０】
圧電性セラミック基板１の溝４の加工側と反対側の面には、各インク流路４の位置に対応する位置に導電層のパターン１４が形成された基板１３がエポキシ系接着剤等によって接着されており、導電層のパターン１４と浅溝１０の金属電極１１とはワイヤボンデイングの導線１５で接続されている。
【００２１】
図２はインク出射の動作原理を説明する図である。図中のインク流路４からインクを出射するにあたり、金属電極９ａと９ｂに正の駆動電圧が印加され、金属電極９ｃと９ｄが接地されると、図２（ｂ）に示すように、それぞれの側壁５には矢印の方向の駆動電界が発生する。この駆動電界の方向は圧電性セラミック基板１の分極方向と直交しているため、各側壁５は圧電厚みすべり効果により、この場合、インク流路４の内部方向に急激に変形する。この変形によってインク流路４の容積が減少してインク圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、インク流路４に連通するノズル３からインク滴が噴射される。
【００２２】
駆動電圧の印加が停止されると、各側壁５が変形前の位置（図２（ａ））に徐々に戻るため、インク流路４内のインク圧力が徐々に低下する。そして、図示しないインク供給源（タンク）からインク導入口８及びマニホールド７を通してインク流路４にインクが供給される（図３参照）。
【００２３】
カラー画像の記録を行う場合、少なくとも２色の異なるインクが用いられる。このためカラー画像の記録を行うインクジェット記録装置においては、かかる記録ヘッドＨは少なくともインクの色毎に複数設けられる。図４は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のインクを用いてカラー画像記録を行うインクジェット記録装置の記録ヘッドを例示しており、色毎に対応する４個の記録ヘッドＨ１〜Ｈ４が、それぞれのノズル３の配列方向が主走査方向に対して直交するように、且つ各記録ヘッドＨ１〜Ｈ４が主走査方向に沿うように図示しないキャリッジに装着され、画像の記録を行うために全体が一体として主走査方向に沿って移動可能とされている。なお、本発明において記録ヘッドＨは少なくとも異なる２色のインクを吐出するために２個以上であればよく、記録ヘッドＨの数は図示例に限定されない。
【００２４】
本発明に係るインクジェット記録装置では、上記異なる色のインクのうち、ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値が最も大きい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも大きい構成を有する。
【００２５】
ここで、記録ヘッドの着弾ずれとは、一つの記録ヘッドにおいて、その複数のノズルから吐出されるそれぞれのインク滴が正規の着弾点（これを中心値という）からそれぞれずれることをいう。
【００２６】
記録ヘッドＨの着弾ずれは、記録ヘッドＨのノズル３からインク滴を吐出させて所定のテストパターンを描画し、そのインク滴が着弾したドット位置をＣＣＤ撮像装置を用いて観察した結果から確認することができる。また、着弾ずれの大きさは、上記ドット位置の記録ヘッドＨの中心値に対するノズル列方向のばらつきとノズル列と直角方向のばらつき（標準偏差）とを調べ、その大きさにより評価することができる。これにより、記録ヘッドＨ１〜Ｈ４のうち着弾ずれが最も大きい記録ヘッドを上記Ｌ値が最も大きい色のインク吐出用のヘッドに割り当てる。
【００２７】
ＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値は、記録媒体上にインクを用いてベタ画像を記録し、それを色差計を用いて測定することができる。色差計には、Ｘ−Ｌｉｔｅ社製「Ｘ−Ｌｉｔｅ」やグレタグ社製「スペクトロリーノ」等を用いることができる。Ｌ値が大きいほど色が淡く、そのインクが記録媒体上に記録されても視覚的に目立たない。このＬ値の評価により、着弾ずれの最も大きい記録ヘッドを最もＬ値の大きい色のインク吐出用のヘッドとして割り当てることで、着弾ずれによる画像への影響を視覚的に抑えることができるようになる。例えば、図４に示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のインクを用いたインクジェット記録装置の場合、一般にＹインクのＬ値が最も大きい。従って、この場合は着弾ずれの最も大きい記録ヘッドをＹインク吐出用とし、キャリッジの所定の位置に装着し、Ｙインクタンクからのインクを供給可能に接続する。
【００２８】
具体的に記録ヘッドをインクに割り当てるには、例えばインクジェット記録装置に搭載される４個の記録ヘッドＨ１〜Ｈ４のそれぞれの着弾ずれの大小を上記の通り評価し、その結果、最も着弾ずれの大きい記録ヘッド（例えばこれをＨ１とする）の表面の少なくとも一部に、着弾ずれが４個の記録ヘッドＨ１〜Ｈ４のうちで最も大きいことを示す識別情報２０を付与しておき（図４参照）、各記録ヘッドＨ１〜Ｈ４をキャリッジに搭載する際に、この識別情報２０に基づいて、着弾ずれが最も大きい記録ヘッドＨ１をキャリッジにおける上記Ｌ値の最も大きいＹインク吐出用の位置に搭載するようにすればよい。
【００２９】
識別情報２０としては、割り当てるべきインクの色名を示す例えば「Ｙ」等の文字や、そのインクそのものの色によって形成された任意のマーク等、割り当てるべきインクを特定し得るものであれば特に問わない。また、図示しないが、記録ヘッドＨ１〜Ｈ４のそれぞれに、着弾ずれの大きさの順位あるいは上記のように割り当てるべきインクを特定する識別情報を付与するようにしてもよい。
【００３０】
なお、上記Ｌ値が小さい色のインク程、それが記録媒体上に記録された際に視覚的に目立ち易い。従って、上記Ｌ値が最も小さい色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれよりも小さい構成を有することは好ましく、これによって、着弾ずれによる画像品質の低下をより目立たなくさせることができる。図４に示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのインクを用いた４個の記録ヘッドＨ１〜Ｈ４を有するインクジェット記録装置の場合、一般にＫインクのＬ値が最も小さい。従って、この場合は着弾ずれの最も小さい記録ヘッド（図４ではＨ４とする）がＫインク吐出用の位置に搭載される。この場合も、記録ヘッドＨ４の表面の少なくとも一部に、記録ヘッドＨ１〜Ｈ４のうちで着弾ずれが最も小さいこと、あるいは割り当てるべきＫインクを示す識別情報２１を設けるようにするとよい。
【００３１】
また、図４において、その他の記録ヘッドＨ２、Ｈ３には、残りの色のインクが割り当てられるが、この場合も残りのインクのＬ値に応じて、Ｌ値の大きいインクに他の記録ヘッドＨ２、Ｈ３のうちの着弾ずれの大きい記録ヘッドを割り当てるようにするとよい。
【００３２】
各色のインクにそれぞれ色材濃度の異なるインクが使用される場合、記録ヘッドは各色の濃度の濃淡毎にそれぞれ個別に設けられる。従って、異なる色のうち、少なくとも１色について色材濃度がそれぞれ異なる複数のインクを有している場合は、当該色のインクのうち濃度が低いインクを吐出する記録ヘッドの方が濃度が高いインクを吐出する記録ヘッドより着弾ずれが大きい構成を有することが好ましい。
【００３３】
例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの色が濃インクと淡インクとを有している場合、記録ヘッドは計８個となるが、Ｙインクに着目して濃Ｙインク吐出用の記録ヘッドと淡Ｙインク吐出用の記録ヘッドとを比較すると、濃Ｙインクよりも淡Ｙインクの方に着弾ずれが大きい記録ヘッドを割り当てる。他の色の場合も同様にして、濃インクよりも淡インクの方に着弾ずれが大きい記録ヘッドを割り当てる。色材濃度の高い濃インクよりも色材濃度の低い淡インクの方が視覚的に目立ちにくいため、濃度が低いインクを吐出する記録ヘッドの方が濃度が高いインクを吐出する記録ヘッドより着弾ずれが大きい構成を有することで、着弾ずれによる画像への影響を視覚的に抑える効果が高くなる。
【００３４】
本発明において、記録ヘッドＨのノズル３はレーザー加工により形成されているものが好ましい。レーザーによりノズルを開穿する加工を行った場合、加工精度のばらつきにより着弾位置のばらつきが出易いため、本発明による効果が大きい。
【００３５】
以上の説明では、インクジェット記録装置に用いられるインクのＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値に着目して、記録ヘッドをその着弾ずれの大小に応じて割り当てるようにしたが、用いられるインクの色によって記録ヘッドを割り当てるようにしてもよい。即ち、一般的なカラー画像記録を行う場合のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色等、Ｙインクを含む少なくとも２色の異なる色のインクを用いる場合には、Ｙインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれより大きい構成を有するように、着弾ずれの最も大きな記録ヘッドをＹインク吐出用として割り当てるようにする。
【００３６】
また、上記のように異なる色にＫインクが含まれる場合は、Ｋインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれが、他の色のインクを吐出する記録ヘッドの着弾ずれより小さい構成を有するように、着弾ずれの最も小さな記録ヘッドをＫインク吐出用として割り当てるようにする。これによっても、それぞれ上記と同様の効果がある。
【００３７】
なお、インクがＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの場合、割り当てられるべき記録ヘッドの着弾ずれの大きさは、Ｙ＞Ｍ≧Ｃ＞Ｋとなることが好ましく、また、それぞれに色材濃度の異なる濃淡インクを有する場合は、割り当てられるべき記録ヘッドの着弾ずれの大きさは、淡Ｙ＞濃Ｙ＞淡Ｍ≧淡Ｃ＞濃Ｍ≧濃Ｃ＞淡Ｋ＞濃Ｋとなることが好ましい。
【００３８】
【実施例】
実施例１
図１に示す構造の記録ヘッド（ノズル数６４）を４ヘッド（Ｎｏ．１ヘッド〜Ｎｏ．４ヘッド）用意し、各記録ヘッドに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各インクを割り当てた。
【００３９】
なお、各色のインクのＣＩＥ１９７６（Ｌａｂ）空間において定義される知覚色度指数のＬ値を、Ｘ−Ｌｉｔｅ社製色差計「Ｘ−Ｌｉｔｅ」で測定した結果、Ｙ：７７、Ｍ：４５、Ｃ：４５、Ｋ：２０であった。
【００４０】
いずれのインクも、色材濃度が５重量％、粘度が７ｃｐｓ、表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍに調整して、駆動電圧２０Ｖ、周波数６ｋＨｚで記録媒体（コニカ社製フォトライクＱＰ紙）に出射して下記の評価を行い印字品位の比較をした。
【００４１】
（評価方法）
記録ヘッド又は記録媒体を、２ｍｍ間隔を保って５００ｍｍ／秒で移動させて印字し、そのときのドット位置をＣＣＤ撮像装置で観察した結果から、ドット位置の記録ヘッドの中心値に対するノズル列方向のばらつきとノズル列と直角方向のばらつき（標準備差）を調べ、着弾精度を評価した。
【００４２】
また、コニカ社製インクジェットプリンターで印字したテストパターンの目視評価から画像への影響を評価した。
【００４３】
なお、まず色材を含有しないダミーインクを用いて、着弾精度を評価したところ、４個の記録ヘッドのうちでＮｏ．１ヘッドが最も着弾ずれが大きかった。そこで、表１のように着弾精度によりインクを振り分けて、着弾ずれの最も大きいＮｏ．１ヘッドにＹインク、残りの記録ヘッドにおいて着弾ずれの大きい順にＮｏ．２ヘッド、Ｎｏ．３ヘッド、Ｎｏ．４ヘッドの順にそれぞれＭ、Ｃ、Ｋインクを入れ、記録媒体に所定のテストパターンを印字し、画像を以下の基準により目視評価した。色材の有無による着弾精度の差はなかった。
【００４４】
○：インクの着弾ずれは目立たない
×：インクの着弾ずれが目立つ
【００４５】
色材を含有するインクを入れてもやはりＹインクを入れたＮｏ．１ヘッドの着弾ずれが最も大きかったが、画像を目視評価してもＹインクの着弾ずれは目立たず、画質は良好であった。
【００４６】
比較例１〜３
上記の各記録ヘッドにおいて、Ｎｏ．１ヘッドのＹインクとＮｏ．２ヘッドのＭインクとを入れ替えた場合（比較例１）、Ｎｏ．１ヘッドのＹインクとＮｏ．３ヘッドのＣインクとを入れ替えた場合（比較例２）、Ｎｏ．１ヘッドのＹインクとＮｏ．４ヘッドのＫインクとを入れ替えた場合（比較例３）についてそれぞれ上記同様に画像評価した。その結果を表１に示す。
【００４７】
比較例１〜３のいずれの場合も、着弾ずれの最も大きいＮｏ．１ヘッドから吐出されるインクの着弾ずれが目立つので、画像評価は良くなかった。
【００４８】
【表１】
2004066494.tif 000003
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、カラー画像の記録を行う場合に、記録ヘッドのノズルから吐出されるインクの着弾ずれによる画像品質の低下を目立たなくさせることのできるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】記録ヘッドの一例を示す部分分解斜視図
【図２】（ａ）（ｂ）は記録ヘッドの作動を示す図
【図３】記録ヘッドの部分拡大図
【図４】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各インクに対応した４個の記録ヘッドを示す概略構成図
【符号の説明】
Ｈ：記録ヘッド
１：圧電性セラミック基板
２：ノズルプレート
３：ノズル
４：インク流路
５：側壁
６：カバープレート
７：インク供給部
８：インク導入口
２０、２１：識別情報
【図１】
2004066494.tif 000004
【図２】
2004066494.tif 000005
【図３】
2004066494.tif 000006
【図４】
2004066494.tif 000007