(57)【要約】【課題】  同一インクを吐出するノズル列が複数あり、主走査方向に隣接するノズルがいずれも不吐出の場合に、記録結果における白筋等の記録不良が目立たないようにし、常に良好な記録結果をもたらすインクジェット記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】  主走査方向に２列配列されたノズルを具える記録ヘッドによる記録において、不吐出ノズルが発生した場合、該不吐出ノズルが本来ドットを打ち込むべきである画素に対して、前記不吐出ノズルに主走査方向に隣接する他のノズルが代替でドットを打ち込むようになる。さらに、主走査方向に隣接するノズルが全て不吐出ノズルである場合、これら不吐出ノズルが本来ドットを打ち込むべき画素に対してドットの打ち込みの代替は行わず、該画素に隣接するほかの画素に対するドットの打ち込み量を増やして隣接する画素の記録濃度を上げることにより、ドットの欠落が視覚的に目立たないようにする。【選択図】  図１１
2005067049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを配列した記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、該走査の際に前記ノズルよりインクを吐出して記録媒体に記録を行う記録動作と、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量記録媒体を相対的に移動させる紙送りとを交互に行うことにより、記録媒体全体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは、同一インクを吐出するノズルが、該記録ヘッドの走査方向に沿って少なくとも２個配列されているとともに、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に沿って、同一インクを吐出するノズルが複数配列されており、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する吐出データ作成手段と、前記吐出データ作成手段に基づいて前記記録ヘッドの各ノズルを駆動させる記録ヘッド駆動手段と、
前記記録ヘッドの各ノズルの吐出および不吐出を検知する不吐出検知手段と、
前記記録ヘッドの走査方向に配列されている同一インクを吐出するノズルが全て不吐出であった場合、該不吐出ノズルと前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向において隣接するノズルに対し、ドット打ち込み量を多くするように吐出データを補正する吐出データ補正手段と
を具えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記吐出データ補正手段は、前記記録ヘッドの走査方向に配列されている同一インクを吐出するノズルが全て不吐出であった場合、該不吐出ノズルが対応する前記記録ヘッドの走査方向の画素行に隣接する同一方向の画素行に対し、１画素に２ドット打ち込むように、該不吐出ノズルと前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向において隣接するノズルの吐出データを補正する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。
【請求項３】
前記２ドット打ち込む画素は、前記記録ヘッドの走査方向の画素行において１画素おきとす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。
【請求項４】
前記吐出データ補正手段は、前記記録ヘッドの走査方向に配列されている同一インクを吐出するノズルのうちいずれかが不吐出であった場合、該不吐出ノズルが対応する画素に対しては、前記記録ヘッドの走査方向に配列されている同一インクを吐出する他のノズルからドットを打ち込むように吐出データを補正する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。
【請求項５】
複数のノズルを配列した記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、該走査の際に前記ノズルよりインクを吐出して記録媒体に記録を行う記録動作と、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量記録媒体を相対的に移動させる紙送りとを交互に行うことにより、記録媒体全体に画像を形成するインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法において、
前記記録ヘッドは、該記録ヘッドの走査方向に同一インクを吐出するノズルが少なくとも２個配列されているとともに、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に同一インクを吐出するノズルが複数配列されており、
前記記録ヘッドの各ノズルに対応する吐出データ作成工程と、
前記吐出データ作成行程に基づいて前記記録ヘッドの各ノズルを駆動させる記録ヘッド駆動工程と、
前記記録ヘッドの各ノズルの吐出および不吐出を検知する不吐出検知工程と、
前記記録ヘッドの走査方向に配列されている同一インクを吐出するノズルが全て不吐出であった場合、該不吐出ノズルと前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向において隣接するノズルに対し、ドット打ち込み量を多くするように吐出データを補正する吐出データ補正工程とを具えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、吐出異常ノズルが発生した場合に他のノズルによる記録で補完するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の記録媒体上にドットパターンからなる画像を記録していくように構成されているものが多い。このような記録装置は、記録方式により、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に分けることができ、そのうちのインクジェット式（以下、この方式の記録装置を「インクジェット記録装置」という）は、記録ヘッドの吐出口からインク滴を吐出飛翔させ、これを記録媒体に付着させて記録するように構成されている。
【０００３】
このインクジェット記録装置においても、インクの吐出方法が複数ある。例えば、記録ヘッドのノズル内に電熱変換素子を設け、それに通電し、発熱させ、その熱でインクの主成分であるところの水が、膜沸騰して発生する気泡の膨張力で、インクを、吐出飛翔させる吐出方法、いわゆるバブルジェット（Ｒ）方式が挙げられる。
【０００４】
一般的なインクジェット記録装置は、複数のノズルを配列した記録ヘッドを記録媒体上で、ノズルの配列方向に直交する方向で走査させ、その走査の際に各ノズルからインクを吐出して記録を行う。記録ヘッドが記録媒体の一方端まで移動すると、所定量の紙送りが記録ヘッドの走査方向と直交する方向になされ、再び、記録ヘッドによる記録走査が実行される。このように、記録ヘッドの走査と紙送りとを交互に繰り返して記録媒体全体に画像を完成させるシリアルタイプのものが普及している。このようなシリアルタイプの記録装置において、異常ノズルがあった場合の記録結果がどのようになるかについて、以下に図面を参照して説明する。
【０００５】
図１２は、ノズルの状態が正常なときの従来の記録ヘッドとその記録結果を示す図である。同図（ａ）は、従来の記録ヘッドの一例を示し、記録ヘッド１には複数のノズル２が配列されている。同図（ｂ）はこの記録ヘッドで記録された画像を示す。ここでは説明を簡単にするために吐出するノズル数を１６個とし、画像は、縦横１６画素の黒のべたとする。また、記録ヘッドはノズルを縦一列に並べたものとし、この記録ヘッドのノズル列に直交する方向に、記録ヘッドを主走査しながらインクを吐出して記録媒体上に画像を形成していく。すべてのノズルが正常に吐出を行った場合、形成される画像にドットの欠落はなく、良好な記録結果を得ることができる。
【０００６】
一方、全てのノズルが常に適切な吐出を行うとは限らず、度重なる吐出動作による劣化やノズル内部のインクの固着などによって、正常な吐出を行えないノズルも発生する。そして、最終的には不吐出となるノズル（以下、「不吐ノズル」という）も発生する。さらに、記録速度を高速化する為、記録ヘッドを長尺化する傾向にある。長尺ヘッドになるほど、それを構成するノズル数は多くなり、ノズル数が多くなると、確率的に不吐ノズルの発生も多くなる。このような不吐ノズルがある記録ヘッドで記録すると、主走査方向に平行な白筋となり、画像品位を下げてしまう。
【０００７】
図１３（ａ）は、不吐ノズルを含む記録ヘッドを示している。図中、正常なノズルを「●」で示し、不吐ノズルを「・」で示す。このような不吐ノズルを持つ記録ヘッドで記録すると、同図（ｂ）で示すように、不吐ノズルが主走査するところはインクが吐出されないので、白筋が生じてしまう。
【０００８】
このような問題を解決するために、次に示す不吐ノズルの補完方法が挙げられる（特許文献１参照）。
【０００９】
この方法では、１つのインク色について、第１記録ヘッドと第２記録ヘッドのふたつの記録ヘッドを設け、記録データはこれら二つの記録ヘッドに振り分けられて記録が行われる。そして、予め、不吐ノズル検知部が第１記録ヘッドおよび第２記録ヘッドのノズルの吐出不良を検知すると、そのノズルが吐出すべきデータは、もう一方の記録ヘッドのノズルに割り当てることで吐出ノズルの補完を行うものである。
【００１０】
したがって、例えば、第１記録ヘッドのｎ番目のノズルが不吐ノズルであった場合、その第１記録ヘッド不吐ノズルに関するデータは、この不吐ノズルに隣接する第２記録ヘッドのｎ番目のノズルが代わって処理することになる。
【００１１】
また、他にも記録ヘッドの寿命を延ばすために1色について2本のノズル列を設けた構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。ここでは、異常なノズルが発生した場合に、異常なノズルに対応したデータを他方の正常なノズルのデータに加えることで、異常なノズルによって記録されない画素を補完している。しかしながら、この構成では、異常なノズルが増加した際に、2本のノズル列のいずれのノズル列で記録するかという処理が複雑になり、異常ノズルのデータを正常なノズル側のデータに加えるという処理も複雑になってしまう可能性があった。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−０１００３０号公報
【特許文献２】特開平１０−００６４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、このような従来の不吐ノズル補完方法では、次のような問題があった。すなわち、同一走査において、第１記録ヘッドと第２記録ヘッドの隣接するノズルがいずれも不吐出の場合、この不吐出となるデータを補完することができないので、この部分は記録されず、白筋が生じてしまう。
【００１４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、同一インクを吐出するノズル列が複数あり、主走査方向に隣接するノズルがいずれも不吐出の場合に、記録結果における白筋等の記録不良が目立たないようにし、常に良好な記録結果をもたらすインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置は、複数のノズルを配列した記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、該走査の際に前記ノズルよりインクを吐出して記録を行う記録動作と、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量記録媒体を相対的に移動させる紙送りとを交互に行うことにより、記録媒体全体に画像を形成するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは、該記録ヘッドの走査方向に同一インクを吐出するノズルが少なくとも２個配列されているとともに、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に同一インクを吐出するノズルが複数配列されており、前記記録ヘッドの各ノズルに対応する吐出データ作成手段と、前記吐出データ作成手段に基づいて前記記録ヘッドの各ノズルを駆動させる記録ヘッド駆動手段と、前記記録ヘッドの各ノズルの吐出および不吐出を検知する不吐出検知手段と、前記記録ヘッドの走査方向に配列されている同一インクを吐出するノズルが全て不吐出であった場合、該不吐出ノズルと前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向において隣接するノズルに対し、ドット打ち込み量を多くするように吐出データを補正する吐出データ補正手段とを具えることを特徴とするものである。
【００１６】
以上の構成によれば、不吐出ノズルが発生した場合、該不吐出ノズルが本来ドットを打ち込むべき画素に対して、前記不吐出ノズルに隣接する他のノズルが代替でドットを打ち込むようになる。具体的には、記録ヘッドの走査方向に隣接するノズルが正常である場合は、該ノズルが代替でドットを打ち込む。さらに、記録ヘッドの走査方向に隣接するノズルが全て不吐出ノズルである場合、これら不吐出ノズルが本来ドットを打ち込むべき画素に対してドットの打ち込みの代替は行わず、該画素に隣接するほかの画素へのドットの打ち込み量を増やして隣接する画素の記録濃度を上げることにより、ドットの欠落が視覚的に目立たないようにする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明を用いることにより、不吐出ノズルによって生じる記録画像の白筋を減らすことができ、画質の劣化を抑えることができる。また、同一画素に対して複数走査を実施することなく補完処理を実行することができるので、記録に要する時間を正常状態と同じに維持することができ、記録速度を低下させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。  
図１は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置を示す破断斜視図である。
【００１９】
１は記録ヘッドであり、２００はキャリッジである。記録ヘッド１は複数のノズルを配列するノズル面が記録媒体Ｐと対峙するようにしてキャリッジ２００に固定されている。
【００２０】
このキャリッジ２００は、無端ベルト２０１に固定され且つガイドシャフト２０２にそって移動可能になっている。無端ベルト２０１は、プーリ２０３および２０４に巻回されている。プーリ２０３には、キャリッジ駆動モータ２０４の駆動軸が連結されている。したがって、キャリッジ２００は、モータ２０４の回転駆動によってガイドシャフト２０２に沿って矢印Ａ方向に往復移動できる。このキャリッジ２００の矢印Ａ方向への移動を「主走査」と称する。
【００２１】
また、キャリッジ２００上には、複数の吐出ノズルが並設された記録ヘッド１とインクを収納する容器としてのインクタンク２０５が搭載されている。
【００２２】
記録ヘッド１には、記録媒体としての用紙Ｐと対向する面に、用紙Ｐの搬送方向に並設された複数個のインク吐出口が形成されている。記録ヘッド１には、この複数個の吐出口のそれぞれに連通してインク路が設けられ、それぞれのインク路に対応して、インク吐出のための熱エネルギーを発生する電気熱変換体が設けられている。電気熱変換体は、駆動データに応じて電気パルスを印加されることによって熱を発生し、これによりインクに膜沸騰を生じさせ、その気泡の生成に伴って上記吐出口からインクを吐出させる。各インク路には、これらに共通に連通する共通液室が設けられており、この共通液室は、インクタンク２０５に接続されている。
【００２３】
また、この装置には、キャリッジの移動位置を検出するなどのためにリニアエンコーダ２０６が設けられている。すなわち、キャリッジ２００の移動方向に沿ってリニアスケール２０７があり、このリニアスケール２０７には１インチ間に６００個などの等間隔でスリットが形成されている。一方、キャリッジ２００には、例えば、発光部及び受光センサを有するスリットの検出系２０８および信号処理回路が設けられている。従って、エンコーダ２０６からは、キャリッジ２００が移動されるに従って、インクの吐出タイミングを示す信号及びキャリッジの位置情報が出力される。スリット検出毎にインクを吐出すれば、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度の記録を実行することが可能となる。
【００２４】
記録媒体としての記録紙Ｐは、キャリッジ２００のスキャン方向と直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙Ｐは上流側の一対のローラユニット２０９、２１０と、下流側一対のローラユニット２１１、２１２とにより支持され、一定の張力を印加されてヘッド１に対する平面性を確保した状態で搬送される。各ローラユニットに対する駆動力は、この場合図示しない用紙搬送モータ（ＰＦモータ）によって付与される。
【００２５】
このような構成によって、キャリッジ２００の移動に伴いヘッド吐出口の配列幅に対応した幅のプリントと記録紙Ｐの送りを交互に繰り返しながら、記録紙Ｐ全体にプリントがなされる。
【００２６】
キャリッジ２００は、記録開始時または記録中に必要に応じてホームポジションで停止する。このホームポジションには、各ヘッドの吐出面側をキャッピングするキャップ部材２１３が設けられ、このキャップ部材２１３には、吐出口から強制的にインクを吸収して吐出口の目詰まりを防止するための吸引回復手段（不図示）が接続されている。
【００２７】
図２は、インクジュット記録装置の制御系の構成を示すものである。  
ＣＰＵ１００は、中央演算装置で、ホスト装置から記録情報を受け取ると、記録装置各部の制御やデータ処理などを実行する。ＲＯＭ１０１には、ＣＰＵ１００の各処理手順に関する処理プログラムが記憶され、ＲＡＭ１０２はその処理手順実行の際のワークエリアなどとして用いられる。すなわち、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶されている制御プログラムにより、ホスト装置から受信した画像情報をＲＡＭ１０２などの周辺ユニットを用いて処理し、記録データに変換するなどの処理を実行する。またＣＰＵ１００は、上記した電気熱変換体の駆動データすなわち記録データ及び駆動制御信号をヘッドドライバ１０３に出力する。ヘッドドライバ１０３は、入力された駆動データに基づき、記録ヘッド１の電気熱変換体を駆動して、インクを吐出して、記録する。
【００２８】
またＣＰＵ１００は、キャリッジ２００を往復運動させるためのキャリッジ駆動モータ２０４及び記録用紙Ｐを搬送するための用紙搬送（ＰＦ）モータ１０４を、モータドライバ１０５、１０６を介してそれぞれ制御する。ヘッドドライバ１０３は、上記エンコーダ２０６から吐出タイミング信号及びキャリッジの位置情報が入力される。
【００２９】
１０８は、不吐検知部で、ＬＥＤなどの発光素子とシリコンフォトセンサー（ＳＰＤ）やフォトトランジスターなどの光センサーとの対で構成されており、チェックしたいノズルのインクを吐出し、発光素子で照らしその中を通過した時に生じる影を、光センサーで受光し、光入力の変化を検出してインクが飛んだかどうかの判定をする。異常な不吐ノズルでは、インクが吐出しないので光センサーの出力は、変化なしである。このように、着目ノズル毎にインクを吐出し、ノズルの不吐、吐出を確認し、全ノズルチェックする。
【００３０】
図３は記録ヘッドのノズル列とそれに対応するマスクデータおよび記録結果の関係を示す図である。
【００３１】
同図（ａ）は記録ヘッドのノズル列を示す模式図であり、ここでは説明を簡単にする為に、縦１６ノズルで横2列とする。図中２と３はノズルで、ここから、同色インクが吐出される。図中ノズル２の左列が「●」で示し、ノズル３の右列を「◎」で示す。記録ヘッドはこのノズル列に対し直交する方向に移動し、この移動の際にインクを吐出して画像を形成する。ここで、同色インクを吐出するノズル列が２列あるので、同一地点においては、記録ヘッドの移動方向すなわち主走査方向に隣接する２つのノズルのうちのいずれか一方のノズルがインクを吐出する。このような動作を実現するために本実施形態では次のマスクデータを利用する。
【００３２】
まず、記録ヘッドの全てのノズルが不吐検知部によって正常ノズルのみであると判断された場合のマスクデータを説明する。
【００３３】
同図（ｂ）は正常時における（ａ）の記録ヘッドに対応するマスクデータを示し、どちらのノズルを使って記録するかを示すデータである。なお、これはベタ画像を記録するときのマスクデータである。吐出するノズルが、「●」のとき「０」、「◎」のとき「１」とする。本発明の実施形態におけるマスクサイズは、ノズル列と平行な方向は、記録ヘッドのノズル数と同じである。ノズル列と直交する方向は、１６画素分で表示しているが、普通に記録する画像サイズは、もっと大きいので、マスクの１６画素以降は、１列目に戻り繰りかえされて使用される。
【００３４】
同図（ｃ）は同図（ｂ）のマスクデータに基づいて記録された記録結果を示す模式図である。マスクデータは一列おきに「０」と「１」を繰り返しているので、記録結果はノズル２とノズル３が列ごとに交互に使用されることになる。
【００３５】
この全てのノズルが正常な場合のマスクデータの生成は次に示すマトリクスを用いて行う。
【００３６】
図４は正常時のマスクデータ生成のためのマトリクスを示す図である。
図中向かって左上のマトリクスを「ａ」、右上のマトリクスを「ｂ」、左下のマトリクスを「ｃ」、右下のマトリクスを「ｄ」とする。ここで、ａ ＝ 0、ｂ ＝ 1、ｃ ＝ 0、ｄ ＝ 1とする。そして、この２列２行のマトリクスを、7回コピーして右に並べてつなげると、１６列2行のマトリクスになる。これを7回コピーし、下に並べてつなげると、図３（ｂ）で示すように、16列16行のマトリクスのマスクができる。このマスクは、図３（ｂ）で示すように、図中左から、1、3、5、・・・・・列の奇数列が「０」で、2、4、6、・・・・・列の偶数列が「１」となっている。よってこの図３（ａ）の記録ヘッドと、図３（ｂ）のマスクを使って図中の左から右方向に主走査して記録すると、図３（ｃ）のように、「●」の列と、「◎」の列が交互に記録される。図中インクのドットは、どちらの列のノズルからインクが吐出したのかを説明する為に、「●」や「◎」で示しているが、実際には、いずれも同色インクのドットとなる。１ノズルについて考慮すると、連続して吐出することなく、１発吐出したら次は休みとなるので、吐出周波数は、一定でも主走査速度が倍にできるので、記録時間を短縮することができる。
【００３７】
また、このマスクパターンは１画素を２個のノズルが交互に吐出して記録するので、ノズルのよれや不吐などが半分に軽減されることにより画質が向上する。したがって、仮に不吐ノズルがあった場合でも、それに起因する画質の劣化を抑えることができる。
【００３８】
具体的には図５（ａ）で示すようにノズル列の一部に不吐ノズル「・」がある場合であり、図３（ｂ）と同様のマスクパターン図５（ｂ）により吐出データを作成し、記録した場合の記録結果は図５（ｃ）となる。この図に示すように、不吐ノズルによるドットの欠落が一個おきとなり主走査方向に連続しないので、白筋が一直線ではなく点線となる。これは視覚的に白筋が目立ちにくいので、画質劣化を緩和することができる。図５（ｄ）は、図５（ａ）の正常ノズルを、「●」、不吐ノズルを「・」に変えて示した図である。図５（ｅ）は、図５（ｃ）の記録結果を、不吐を空白にし、吐出を「●」に変えて示した図である。この図から分かるように、ドットの欠落が連続していないので、図１３（ｂ）に示す記録結果に比べて白筋の目立ち具合が緩和されている。
【００３９】
すなわち、このマスクパターンは主走査方向に隣接する２ノズルの両方が不吐でない限り、ドットの欠落が主走査方向に連続することはない。
【００４０】
なお、本実施形態でのノズル列は２列としているが、同色インクを吐出するノズル列を３列、４列と、列を増やしてもよい。列を増やすと、ノズルのよれや不吐などが、１／列に、（２列なら半分、４列なら、１／４）軽減されることにより画質が向上する。
【００４１】
図３（ｂ）に示したマスクデータは図４に示すマトリクスに基づいてノズル列一列ごとに交互に使用するパターンであったが、このマスクパターンはランダム性を持たせてもよい。すなわち、上述の規則的なマスクパターンでなくとも、同一行のドットの打ち込みが主走査方向に隣接する２つのノズルの両方を交互に使用して行うパターンであれば、仮に一方のノズルが不吐出となった場合であっても他方のノズルが正常であれば、ドットの欠落が一直線に連続することはない。
【００４２】
図６（ｂ）はランダム性をもったマスクデータを示し、同図（ｃ）は同図（ａ）の記録ヘッドでこのマスクデータに基づいて記録した記録結果を示す。説明を簡単にずるために、図３と同様に１６ノズルの記録ヘッドで１６×１６画素の記録結果を示す。
【００４３】
図６（ｂ）も図３（ｂ）と同様に、吐出するノズルとして、「●」を使う時は「０」、「◎」を使う時は「１」としてデータを構成する。
【００４４】
図７はこのマスクデータの生成に用いるマトリクスを示す。まず２列２行のマトリクスを形成する。次に、左上のマトリクスを「ａ」、右上のマトリクスを「ｂ」、左下のマトリクスを「ｃ」、右下のマトリクスを「ｄ」とする。ここで、ａ ＝ １または0の乱数、ｂ ＝ １ − ａ、ｃ ＝ b、ｄ ＝ aとする。乱数は、通常マスクを作る為には、ＣＰＵの既存ソフトウェアで演算させればよい。例えば、ａ＝ROUND（RAND（）、0）は、表計算ソフトのエクセル（マイクロソフト社登録商標）で使われる関数で、RAND（）が、乱数を発生させる関数で、ROUND（数字、0）は、数字を0か１に四捨五入する関数である。このような既存のソフトウェアなどを用いて発生させた乱数に従い、２列２行のマトリクスを形成する。そしてこのマトリクスを7回コピーして右に並べてつなげると、１６列2行のマトリクスになる。これを7回コピーし、下に並べてつなげると、図６（ｂ）に示すように、16列16行のマトリクスのマスクができる。このマスクは、ランダムなパターンとなっているので、同一ノズルの吐出周波数は、ベタ画像の記録時においてもランダムにばらつくことになる。
【００４５】
このランダムなパターンを用いることで記録ヘッドのノズル列の並び、例えば「●」ノズルの並びにおいて、隣り合うノズルが同時に吐出する割合が低くなる。インク吐出の構造上、インクを吐出するときの反作用で発生する、インク液室内部の圧力は吐出周波数に比例した圧力波となる。この圧力波が、メニスカス（インク吐出口に張った空気とインクの液面）を振動させる。吐出周波数とメニスカスの共振周波数が一致するとメニスカスが大きく振動する。メニスカス面が振動し、メニスカス面がもっこり盛り上がったときに、吐出するとインクの吐出量が増え、メニスカス面が引っ込んだときに、吐出されると吐出量が減る。このような現象により、メニスカス面の振動による、インクの吐出量のばらつきが発生する。これは、記録形成された画像に筋や斑を生じる原因の１つなので好ましくない。そこで、このようにランダムなマスクにすることにより、吐出周波数もランダムになるので、メニスカス面の共振を防ぎ、画質の低下を防ぐことができる。このマスクデータでの記録は、図６（ｃ）に示すものである。「●」のノズルと、「◎」のノズルがランダムに使用されている。図中インクのドットは、どちらの列のノズルからインクが吐出したのかを説明する為に、ドットを「●」や「◎」で示しているが、実際には、同色インクのドットとなり、画像品位上はランダムパターンのマスクであろうと問題はない。
【００４６】
次にこのランダムなマスクデータを使用する場合における不吐ノズルがあった場合の記録結果について説明する。このランダムパターンの場合も、主走査方向に隣接する２つのノズルのうちのいずれか一方を用いて一行を記録するわけではなく両方をランダムに使用するので、仮に不吐ノズルが発生してもドットの欠落は一直線にならない。
【００４７】
図８に示すように、具体的には、同図（ａ）の「・」が不吐ノズルであるとすると、図８（ｂ）のマスクデータをかけて記録した結果が、図８（ｃ）である。なお、図８（ｂ）のマスクデータは図６（ｂ）のマスクデータと同じである。さらにドットの欠落の様子を分かりやすくするために、図８（ｄ）は、図８（ａ）の正常ノズルを「●」、不吐のノズルを「・」に変えて示している。図８（ｅ）は、図８（ｃ）の記録例を、不吐を空白にし、吐出を「●」に変えて示している。この図から分かるように、ドットの欠落は１直線にならずにランダムな点線状となる。したがって、視覚的に白筋が目立たなくなり、画質の低下を緩和することができる。
【００４８】
しかしながら、これらのマスクパターンでは不吐ノズルがあった場合、それによる白筋を目立たなくすることはできるが、白筋をなくすことはできない。そこで、ドットの欠落部分を他のノズルからのドットによって補完するマスクパターンについて説明する。
【００４９】
図１０（ａ）は、記録ヘッドのノズルの並びを示す図で、ノズルを「●」と「◎」で示している。記録ヘッドの中の「・」部は、ノズルが不吐になっているものとする。この記録ヘッドに、図１０（ｂ）のマスクデータに基づいて記録した結果が、図１０（ｃ）である。
【００５０】
まず、図６に示したランダムマスクパターン生成方法でランダムマスクデータを作成する。そして不吐出検知手段によって不吐ノズルを検出する。不吐ノズルの検出方法については、発光素子で受光素子を照射しその途中を、１ノズルずつインクを吐出させ、インクが遮ったのを検出し、吐出を検知できなかったノズルを、不吐ノズルとする方法や、1ノズルずつ、インクを吐出するパターンを記録し、そのパターンの欠けから、不吐ノズルを知る方法が、公知となっている。こうして不吐ノズルを検知したら不吐ノズルを使用しないようにする為に不吐ノズルに該当するデータ部分のマスクを次のように変える。図９（ａ）で、「●」ノズルが不吐ノズルであった場合、このノズルに対応するマスクデータを「０」から「１」に変更する。一方、「◎」ノズルが不吐ノズルだった場合、このノズルに対応するマスクデータを「１」から「０」に変更する。すなわち、不吐ノズルがある行は、全てもう一方のノズルで記録するようにデータを変更する。図９（ａ）の記録ヘッドの例では、左列（「●」側）の上から５個目が不吐ノズルなので、図９（ｂ）のマスクデータは、５行目を「１」にする。また、記録ヘッドの右列（「◎」側）の上から11個目が不吐ノズルなので、図９（ｂ）のマスクの上から11行目を、「０」にする。このマスクデータに基づいて記録すると、図９（ｃ）のように５行目は、「◎」ノズル、上から11行目は「●」ノズルで他の行はランダムに「●」ノズルと「◎」ノズルで記録される。このように、不吐ノズルがあると、隣（図中では横）のノズルを使って補完し記録するこができる。図９（ｄ）は、図９（ａ）の正常ノズルを、「●」、不吐のノズルを「・」に変えて示した図である。図１１ｅは、図１１ｃの記録例を、不吐を空白にし、吐出を「●」に変えて示した図である。不吐ノズルがあっても、隣のノズルを使って補完し記録されるので、白筋が発生しない。
【００５１】
しかしながら、主走査方向に隣接するノズルがいずれも不吐出の場合、主走査方向での隣同士のノズルで補完できないので、ランダムなマスクデータを用いたとしても、記録すると図１０（ｃ）に示すように白筋が発生する。そこで、白筋の緩和を図るために本実施形態では次に示す処理を用いる。
【００５２】
図１１（ａ）は、記録ヘッドのノズルの並びを示す図で、ノズルを「○」と「◎」で示している。記録ヘッドの中の「・」部は、ノズルが不吐になっているものとする。この記録ヘッドで、図１１（ｂ）のマスクデータに基づいて記録したものが、図１１（ｃ）である。
【００５３】
まず図６（ｂ）のマスクパターンデータ生成と同様に図７のマトリクスを用いてマスクパターンデータを作成する。次に、不吐検知部によって不吐ノズルを検知した場合、その不吐ノズルに主走査方向に隣接するノズルは正常である場合、図９（ｂ）で説明した補完処理によってマスクデータを変更する。
【００５４】
一方、不吐ノズルに主走査方向に隣接するノズルもまた不吐ノズルである場合、すなわち主走査方向に隣接するノズルがいずれも不吐出である場合、マスクデータを次のように変える。図１１（ａ）の記録ヘッドで、ノズル「○」が、不吐ノズルだった場合、この行に対応するマスクデータを「１」にし、ノズル「◎」が、不吐ノズルだった場合、この行に対応するマスクデータを「0」にする。ここまでは、図９と同じである。したがって、マスクデータ変換処理を「○」ノズル側から行っていた場合、いずれのノズルも不吐ノズルであれば、最終的には「◎」ノズルで処理は終了するので、「○」および「◎」ノズルのいずれも不吐ノズルである部分に対応する行のデータは「０」となる。なお、これは処理の一例を示すものであり、不吐ノズルに対応する行のデータは「０」、「１」、「２」のいずれであってもよい。
【００５５】
次に、不吐ノズルに対応する行＋１行にある画素における奇数列にある画素と、不吐ノズルに対応する行−１行における奇数列にある画素のマスクデータを「２」にする。図１１（ａ）のヘッドの例では、上から5行目と11行目のノズルが“○”ノズルと「◎」ノズル共不吐ノズルなので、不吐ノズルの５行目と11行目の＋１である、6行目と１２行目の偶数列のマスクデータは“２”で、不吐ノズルの５行目と11行目の−１である、4行目と１0行目の奇数列のマスクデータも“２”とする。
【００５６】
このマスクデータにおいて、「0」の時「○」ノズル使用、「1」の時「◎」ノズル使用、「２」の時、「○」ノズルと「◎」ノズル共に吐出する。このマスクデータに基づいて記録すると、図１１（ｃ）に示すようになる。ここで、「○」は「○」ノズルで記録し、「◎」は、「◎」ノズルを使用し記録する。「●」は、「○」ノズルと「◎」ノズル共に使用するので、同じ個所に２ドット打ち込まれる。
【００５７】
図１１（ｄ）は、図１１（ａ）の正常ノズルを、「●」、不吐のノズルを「・」に変えて示した図である。図１１（ｅ）は、図１１（ｃ）の記録例を、不吐を空白にし、１ドット吐出を「●」にし、２ドット吐出を黒四角に変えて示した図である。図で示すように、ドットが欠落している行をはさんで、２ドット吐出が行われており、さらに、このドットが欠落している行を中心として２ドット打ち込みの画素は互い違いになっている。したがって、インクが特定の領域に必要以上に打ち込まれてインクあふれを起こすこともない。
【００５８】
すなわち、不吐ノズルがある行は、インクを吐出することができないがその両隣の行の画素に対しては１画素に２ドット打ち込まれているので、その部分が他より濃くなり、視覚的に白筋が目立たないようになる。
図１１（ｅ）は、図１０（ｅ）と同様にドットの欠落部分が連続する白筋になって示されているが、実際には、インクが記録用紙Ｐに着弾し発生するドットの大きさは、ノズル間隔（記録密度）の倍ぐらいの大きさになるので、ドット欠落部分を覆うように広がることになり、白筋は一直線状にはならない。そしてほとんど目立たなくなる。
【００５９】
なお、これらのマスクパターンは、不吐検知部からの不吐ノズルの検知結果に応じて、ＣＰＵ１００が選択する。ランダムなマスクパターン（図６参照）とそうでない通常のマスクパターン（図３参照）の使い分けは記録する画像の状態に応じて予め定められた条件に基づいて決定されるものであってもよい。
【００６０】
以上のように、本発明を用いることにより、不吐出ノズルが発生した場合、該不吐出ノズルが本来ドットを打ち込むべきである画素に対して、前記不吐出ノズルに隣接する他のノズルが代替でドットを打ち込むようになる。具体的には、記録ヘッドの走査方向に隣接するノズルが正常である場合は、該ノズルが代替でドットを打ち込む。さらに、記録ヘッドの走査方向に隣接するノズルが全て不吐出ノズルである場合、これら不吐出ノズルが本来ドットを打ち込むべき画素に対してドットの打ち込みの代替は行わず、該画素に隣接するほかの画素に対するドットの打ち込み量を増やして隣接する画素の記録濃度を上げることにより、ドットの欠落が視覚的に目立たないようにすることができる。したがって、不吐出ノズルによって生じる記録画像の白筋を減らすことができ、画質の劣化を抑えることができる。また、同一画素に対して複数走査を実施することなく補完処理を実行することができるので、記録に要する時間を正常状態と同じに維持することができ、記録速度を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態であるインクジェット記録装置を示す破断斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態における記録ヘッドを示し、（ｂ）はマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示す図である。
【図４】図３（ｂ）のマスクデータを作成するためのマトリクスを示す図である。
【図５】（ａ）は不吐ノズルを含む記録ヘッドを示し、（ｂ）は図３（ｂ）と同様のマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示し、（ｄ）は（ａ）の記録ヘッドについて吐出ノズルを「●」で不吐ノズルを「・」で示し、（ｅ）は打ち込まれたドットを「●」で示した記録結果の模式図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態における記録ヘッドを示し、（ｂ）はマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示す図である。
【図７】図６（ｂ）のマスクデータを作成するためのマトリクスを示す図である。
【図８】（ａ）は不吐ノズルを含む記録ヘッドを示し、（ｂ）は図６（ｂ）と同様のマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示し、（ｄ）は（ａ）の記録ヘッドについて吐出ノズルを「●」で不吐ノズルを「・」で示し、（ｅ）は打ち込まれたドットを「●」で示した記録結果の模式図である。
【図９】（ａ）は不吐ノズルを含む記録ヘッドを示し、（ｂ）は不吐ノズル部分を補完したマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示し、（ｄ）は（ａ）の記録ヘッドについて吐出ノズルを「●」で不吐ノズルを「・」で示し、（ｅ）は打ち込まれたドットを「●」で示した記録結果の模式図である。
【図１０】（ａ）は不吐ノズルを含む記録ヘッドを示し、（ｂ）は図９（ｂ）と同様の補完処理をしたマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示し、（ｄ）は（ａ）の記録ヘッドについて吐出ノズルを「●」で不吐ノズルを「・」で示し、（ｅ）は打ち込まれたドットを「●」で示した記録結果の模式図である。
【図１１】（ａ）は不吐ノズルを含む記録ヘッドを示し、（ｂ）は不吐ノズル部分に隣接するノズルに対し補完処理をしたマスクデータの例を示し、（ｃ）は（ｂ）のマスクデータに基づき（ａ）の記録ヘッドで記録した記録結果を示し、（ｄ）は（ａ）の記録ヘッドについて吐出ノズルを「●」で不吐ノズルを「・」で示し、（ｅ）は打ち込まれたドット１発を「●」でドット２発を黒四角で示した記録結果の模式図である。
【図１２】（ａ）は、ノズルの状態が正常なときの従来の記録ヘッドを示し、（ｂ）は（ａ）の記録ヘッドによる記録結果を示す図である。
【図１３】（ａ）は、不吐ノズルを含む従来の記録ヘッドを示し、（ｂ）は（ａ）の記録ヘッドによる記録結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０３  ヘッドドライバ
１０４  モータ
１０５  モータドライバ
２００  キャリッジ
２０１  無端ベルト
２０２  ガイドシャフト
２０３  プーリ
２０４  キャリッジ駆動モータ
２０４  モータ
２０５  インクタンク
２０６  リニアエンコーダ
２０７  リニアスケール
２０８  検出系
２０９  ローラユニット
２１１  ローラユニット
２１３  キャップ部材
【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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【図１３】
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