(57)【要約】【課題】  インクジェット記録装置において、吐出不良が原因で印字物に白スジが発生し、無駄に記録材(紙)とインクを消費することを防止する。また、この課題解決のために必要以上に印字時間を増加させることを防止する。【解決手段】  各走査における印字量の領域判定を行う際、走査方向と紙送り方向の双方にサイズの閾値を設定し、閾値印字量を超えている領域のサイズを２次元的に判定することで、より効率的に印字方法の変更を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱エネルギーまたは圧電素子を利用して吐出されるインクにより記録を行う記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、印字走査前に該当走査における印字量の領域判別を行い、あらかじめ前記インクジェット記録装置が保持している閾値以上の印字量である領域のサイズが、走査方向及び紙送り方向のどちらにおいても、あらかじめ前記インクジェット記録装置が保持している閾値を超えているかを判定し、閾値を超えていると判定したときに印字動作を変更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】
前記領域のサイズが走査方向及び紙送り方向のどちらにおいても前記閾値を超えているかを判定する方法は、走査領域を十分に小さい単位領域に区切り、第一段階として各前記単位領域が前記閾値印字量を超えているかを判定し、第二段階として前記閾値印字量を超えている前記単位領域が、走査方向に連続して閾値以上連なっており、且つ紙送り方向にも連続して閾値以上連なっている、と二段階に分けて判定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】
前記変更する印字動作とは、走査速度を落とすことであることを特徴とする、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記変更する印字動作とは、該当走査での印字量を分割し、分割した回数だけ印字走査を行い、各走査間で紙送りは行わないことを特徴とする、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドから被記録材に対しインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等において用いられる記録装置は、文字、画像などの記録情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材上に上記記録情報に応じてドットを形成して記録を行うものである。このような記録装置は、その記録方式として、インクジェット方式、ワイヤドット方式、熱転写方式、レーザービームなどを用いた電子写真方式などが知られている。これらの方式のうち、インクジェット方式の記録装置(インクジェット記録装置)は、記録ヘッドの吐出ノズルからインク（記録液）滴を吐出し、これを被記録材に付着させて上記のドットを形成するものであり、用いる被記録材の種類がそれほど限定されず、また、記録動作が比較的高速であり、しかもその動作に伴う騒音も少ないなど種々の利点を有し、広く用いられている。
【０００３】
上記のようなインクジェット記録装置では、インク滴を吐出するノズルの集積密度をあげながら、１ドットあたりのインク吐出量を小さくすることで、更なる高解像度画像の記録を実現する。また、より銀塩写真に迫る画質を実現するために、基本となる４色インク（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の他に、これらの染料濃度・顔料濃度を低くした淡インクを同時に記録する等の多彩な技術が展開されている。更には、この高画質化が進むにつれて懸念される記録スピードの低下も、記録素子の多数化や駆動周波数の向上、更には、記録ヘッドの往復の走査時に記録を行う両方向記録のような記録技術により良好な結果が得られている。
【０００４】
上記のようなインクジェット記録装置において、多数の吐出ノズルが同時にインクを吐出すると局所的にインクが不足するという状況に陥り、そうした状況が長く続くと局所的にインクが無くなってしまうことが知られている。その結果、インクを吐出しない吐出ノズルがあるせいで、印字画像に白スジが入ってしまい、画質劣化に繋がる。このような問題を回避するための一つの方法として、例えば特開2004-181698に開示されているように、印字走査前に該当走査内の印字量を領域判別し、前記インクジェット記録装置があらかじめ保持している閾値よりも多い印字量を持つ領域が一つでもあれば、白スジが入ることの無い印字方法に変更するという方法が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１８１６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のような方法では実際は白スジが起きているのに走査前の領域判別では検知出来ないという場合もあった。局所的にインクが無くなる状況になるのは、同時に吐出を行う吐出ノズルの数と、そのような同時吐出がどれくらいの時間にわたって行われるか、の２つのパラメータによって支配されている。すなわち、記録ヘッドが持つ吐出ノズルのほぼ全てを使って同時吐出を行うという、太い帯状の印字の場合は、短時間のうちにインクが無くなってしまい、白スジが生じる。一方で、前記記録ヘッドが持つ吐出ノズルのごく一部の固まりを使って同時吐出を行うという、細い帯状の印字を行う場合は、インクが無くなるまでに相対的に長い時間がかかる。しかし、印字モードによっては前記細い帯状の印字でも白スジが生じる。前記従来技術においては、前者のような太い帯状の印字を検知することは出来たが、後者のような細い帯状の印字までは検知することが出来なかった。前記従来技術を使って前記細い帯状印字まで検知するためには判別領域を小さくするしかないが、そうすると一つの判別領域でも前記閾値を超えていた場合に印字方法を変えるという制御なので、本当は白スジが生じない帯の長さであっても印字方法を変えることになり、必要以上に頻繁に印字方法を変えることになってしまう。通常白スジを生じなくさせるための印字方法は、印字速度の低下に繋がるものであり、このままでは印字を終了するためにかかる時間の大幅な増加に繋がってしまう。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、同時吐出を行う吐出ノズルの数とその吐出時間の二つのパラメータから白スジが生じる可能性があるかどうかを判断することで、印字画像に白スジが入ることが無く、且つ印字時間の増加を可能な限り抑えた印字を行うことの出来るインクジェット記録を実現する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、熱エネルギーまたは圧電素子を利用して吐出されるインクにより記録を行う記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、印字走査前に該当走査における印字量の領域判別を行い、あらかじめ前記インクジェット記録装置が保持している閾値以上の印字量である領域のサイズが、走査方向及び紙送り方向のどちらにおいても、あらかじめ前記インクジェット記録装置が保持している閾値を超えているかを判定し、閾値を超えていると判定したときに印字動作を変更することを特徴としている。
【０００８】
また、本出願に係る第２の発明は、前記領域のサイズが走査方向及び紙送り方向のどちらにおいても前記閾値を超えているかを判定する方法は、走査領域を十分に小さい単位領域に区切り、第一段階として各前記単位領域が前記閾値印字量を超えているかを判定し、第二段階として前記閾値印字量を超えている前記単位領域が、走査方向に連続して閾値以上連なっており、且つ紙送り方向にも連続して閾値以上連なっている、と二段階に分けて判定することを特徴としている。
【０００９】
また、本出願に係る第３の発明は、前記変更する印字動作とは、走査速度を落とすことであることを特徴としている。
【００１０】
また、本出願に係る第４の発明は、前記変更する印字動作とは、該当走査での印字量を分割し、分割した回数だけ印字走査を行い、各走査間で紙送りは行わないことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果は、印字画像に白スジが入ることの防止と、印字終了までにかかる時間の増加を可能な限り抑制する、という２点を従来技術以上に効率的に行えることである。昨今市場が拡大している大型インクジェット記録装置において、記録材(紙)は大型のものがロール状態で供給される仕組みになっている。このような大型インクジェット記録装置を用いた印字物は当然大きなものになり、白スジが入ることによる無駄な記録材やインクのコストは高くつくので、このような白スジは避けなければならない。一方で大きな印字物にかかる印字時間は当然長くなるので、必要以上に印字速度を低下させることは避けなければならない。本発明は、このような大型インクジェット記録装置に対して特に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせたり、この特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００１３】
本実施例におけるインクジェット記録装置の機構部分の外観を図４に示し、このインクジェット記録装置に用いられるヘッドカートリッジおよびインクタンクの外観を図５に示し、この図５に示されたヘッドカートリッジの反対側の外観を図６に示す。すなわち、本実施例におけるインクジェット記録装置のシャシー１０は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材により構成され、このインクジェット記録装置の骨格をなす。シャシー１０には、図示しないシート状の被記録材をインクジェット記録装置の内部へと自動的に給送する媒体給送部１１と、この媒体給送部１１から１枚ずつ給送される被記録材を所望の記録位置へ導くと共にこの記録位置から媒体排出部１２へと被記録材を導く媒体搬送部１３と、記録位置に搬送された被記録材に所定の記録動作を行う記録部と、この記録部の吐出回復処理を行うヘッド回復部１４とが組み付けられている。
【００１４】
記録部は、キャリッジ軸１５に沿って走査移動可能に支持されたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６にヘッドセットレバー１７を介して着脱可能に搭載されるヘッドカートリッジ１８とを具えている。
【００１５】
ヘッドカートリッジ１８が搭載されるキャリッジ１６には、このヘッドカートリッジ１８の記録ヘッド１９をキャリッジ１６上の所定の装着位置に位置決めするためのキャリッジカバー２０と、ヘッドカートリッジ１８のタンクホルダ２１と係合して記録ヘッド１９を所定の装着位置に位置決めするように押圧する前述のヘッドセットレバー１７とが設けられている。このヘッドセットレバー１７は、キャリッジ１６に対するヘッドカートリッジ１８の着脱手段の一部として機能し、キャリッジ１６の上部に設けられた図示しないヘッドセットレバー軸に対して回動可能に取り付けられ、またヘッドカートリッジ１８との係合部には、ばね付勢される図示しないヘッドセットプレートが設けられ、このヘッドセットプレートのばね力によって記録ヘッド１９を所定の装着位置に押圧しながらヘッドカートリッジ１８をキャリッジ１６に装着するようになっている。つまり、本実施例における記録ヘッド１９は、キャリッジ１６に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採用している。
【００１６】
記録ヘッド１９に対するキャリッジ１６の別の係合部には、コンタクトフレキシブルプリントケーブル（以下、コンタクトＦＰＣと称す）２２の一端部が連結され、このコンタクトＦＰＣ２２の一端部に形成された図示しないコンタクト部と、記録ヘッド１９に設けられた外部信号入力端子であるコンタクト部２３とが電気的に接触し、記録のための各種情報の授受や記録ヘッド１９への電力の供給などを行い得るようになっている。
【００１７】
コンタクトＦＰＣ２２のコンタクト部とキャリッジ１６との間には、図示しないゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットプレートによる押圧力とによって、コンタクトＦＰＣ２２のコンタクト部と記録ヘッド１９のコンタクト部２３との確実な接触を可能とするようになっている。コンタクトＦＰＣ２２の他端部は、キャリッジ１６の背面に搭載された図示しない配線基板に接続されている。
【００１８】
本実施例におけるヘッドカートリッジ１８は、インクを貯留するインクタンク２４が着脱自在に装着される前述のタンクホルダ２１と、インクタンク２４から供給されるインクを記録情報に応じて記録ヘッド１９の吐出口２５（図７参照）から吐出させる前述の記録ヘッド１９とを有し、キャリッジ１６に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採用している。
【００１９】
本実施例では多階調の明度を持った高画質なカラー記録を可能とするため、例えば黒色(Bk)，淡シアン色(LC)，淡マゼンタ色(LM)，シアン色(C)，マゼンタ色(M)および黄色(Y)の各色インクが独立した６個のインクタンク２４を使用可能としている。各インクタンク２４には、ヘッドカードリッジ１８のタンクホルダ２１に対して係止し得る弾性変形可能な取り外し用レバー２６が設けられ、この取り外し用レバー２６を操作することにより、図５に示すように、タンクホルダ２１に対してインクタンク２４をそれぞれ取り外し可能としている。つまり、これら取り外し用レバー２６は、ヘッドカートリッジ１８のタンクホルダ２１に対するインクタンク２４の着脱手段の一部として機能する。
【００２０】
記録ヘッド１９は、後述するプリント素子基板２７，電気配線基板２８，前述のタンクホルダ２１などから構成されている。本実施例における記録ヘッド１９の記録素子基板２７の部分の破断構造を図７に示し、その断面構造を図８に示す。本実施例における記録素子基板２７は、厚さが０.５mm〜１mmのシリコン基板の上に成膜技術を用いて後述する吐出エネルギー発生部，共通インク室，インク路，吐出口２５などを形成したものである。すなわち、プリント素子基板２７には、これを貫通する長孔状のインク供給口２９が形成されている。このインク供給口２９の両側には、被記録材の搬送方向、つまりインク供給口２９の長手方向に沿って所定間隔で２列に並ぶ複数（本実施例では片側１２８個）の電気熱変換体３０が相互に半ピッチずらした状態で形成され、それぞれ吐出エネルギー発生部を構成している。記録素子基板２７には、これら電気熱変換体３０の他、電気熱変換体３０と記録装置本体側との電気的接続を行うための電極端子３１およびアルミニウムなどで形成される図示しない電気配線などが成膜技術によって形成されている。
【００２１】
記録素子基板２７に形成された電極端子３１に対して連結される電気配線基板２８は、記録素子基板２７にインクを吐出するための電気信号を印加するためのものであり、記録素子基板２７に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し、記録装置本体からの電気信号を受け取るための前述のコンタクト部２３とを有しており、このコンタクト部２３はタンクホルダ２１の背面側に位置決め固定されている。この電気配線基板２８を介して図示しない駆動ＩＣから電気熱変換体３０に対する駆動信号が与えられ、同時に駆動電力がこの電気熱変換体３０に供給される。
【００２２】
なお、インクタンク２４を着脱可能に保持するタンクホルダ２１には、インクタンク２４から記録素子基板２７のインク供給口２９に亙るインク流路が形成されている。
【００２３】
記録素子基板２７上には、インク供給口２９に連通する共通インク室３２を介して電気熱変換体３０とそれぞれ正対する複数の吐出ノズル２５を有する上板部材３３が形成される。すなわち、この上板部材３３と記録素子基板２７との間には、個々の吐出ノズル２５と共通インク室３２とに連通するインク路３４が形成され、隣接するインク路３４の間には仕切り壁３５が形成される。これら共通インク室３２，インク路３４および仕切り壁３５などは、吐出ノズル２５と同様にフォトリソグラフィ技術により上板部材３３と共に形成される。
【００２４】
インク供給口２９から各インク路３４内に供給される液体は、対応するインク路３４に臨む電気熱変換体３０に駆動信号が与えられることにより、電気熱変換体３０の発熱に伴って沸騰し、これにより発生する気泡の圧力によって吐出ノズル２５から吐出される。この場合、液室３２内で発生する気泡は、その成長に伴って吐出ノズル２５から大気連通状態となる。
【００２５】
図９は、インクジェット記録装置の制御系の構成を示すものである。
【００２６】
ＣＰＵ１００は、ホスト装置から印刷情報を受け取ると、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、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基づき、ホスト装置から受信した記録情報を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印字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いて記録ヘッド１９の電気熱変換体を駆動する。
【００２７】
またＣＰＵ１００は、キャリッジ１６を往復運動させるためのキャリッジ駆動モータ２０５及び被記録材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。
【００２８】
図１は本出願の発明の特徴を最もよく表した図面である。該当図面はある印字におけるある走査領域の一部を抜き出し、前記単位領域で区切っていった状態を表している。該当図面中の一つの枠は前記単位領域に相当し、そのうち黒塗りの前記単位領域は、前記インクジェット記録装置があらかじめ保持している閾値以上の印字量を持つ単位領域を示している。そして、前記閾値以上の印字量を持つ単位領域が走査方向に連続してn1個あるときに、同時に紙送り方向にも前記閾値以上の印字量を持つ単位領域がいくつ以上あるときに白スジが入り得るという閾値をn1ごとに持たせることで、より効率的に印字方法の変更を行うことが出来る。
【実施例１】
【００２９】
図２は本出願の発明の実施形態を最もよく表した図面である。インクジェット記録装置が印字ジョブを受信したとき、前述のような制御メカニズムを持つ印字領域判定システムが作動する。そして、各走査前に該当走査中の印字領域判定を行い、閾値以上の印字量を持つ領域が閾値以上のサイズで存在すると判定されたときに、該当走査中のみ走査速度を落とす。このシーケンスを、印字ジョブが終了するまで繰り返し行う。
【実施例２】
【００３０】
図３は本出願の発明を別の形で実施した場合の特徴をよく表す図面である。実施例１と比べて、閾値以上の印字量を持つ領域が閾値以上のサイズで存在すると判定されたときの処理が異なる。本実施例においては、該当走査を分割印字する。その際、分割印字が終了して該当走査の印字が完了するまでは、紙送り動作は行わない。分割印字の方法は、例えば千鳥状に５０％に間引く印字マスクを当てることが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を実施するための最良の形態における、閾値以上の印字量を持つ領域が閾値以上のサイズで存在するかを判定するための方法を示した図である。
【図２】本発明の実施例１における、走査前領域判定シーケンスと、白スジが発生し得ると判定されたときの処理とを説明する図である。
【図３】本発明の実施例２における、走査前領域判定シーケンスと、白スジが発生し得ると判定されたときの処理とを説明する図である。
【図４】本発明による画像形成装置をインクジェットプリンタに応用した一実施例の概略構造を表す斜視図である。
【図５】本発明によるヘッドカートリッジを図４に示すインクジェットプリンタに適用した一実施例の外観をインクタンクと共に表す斜視図である。
【図６】図５に示したヘッドカートリッジの外観を表す斜視図である。
【図７】本発明による液体吐出ヘッドを図６に示すヘッドカートリッジに組み込んだ一実施例におけるプリント素子基板の外観を破断状態で表す斜視図である。
【図８】図７に示したプリントヘッドの主要部の断面図である。
【図９】インクジュット記録装置の制御系の構成の従来例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  シャシー
１１  媒体給送部
１２  媒体排出部
１３  媒体搬送部
１４  ヘッド回復部
１５  キャリッジ軸
１６  キャリッジ
１７  ヘッドセットレバー
１８  ヘッドカートリッジ
１９  プリントヘッド
２０  キャリッジカバー
２１  タンクホルダ
２２  コンタクトフレキシブルプリントケーブル（コンタクトＦＰＣ）
２３  コンタクト部
２４  インクタンク
２５  吐出口
２６  取り外し用レバー
２７  プリント素子基板
２８  電気配線基板
２９  インク供給口
３０  電気熱変換体
３１  電極端子
３２  共通インク室
３３  上板部材
３４  インク路
３５  仕切り壁
n1  閾値を超えた印字量を持つ単位領域が走査方向に連続する数
ny  閾値を超えた印字量を持つ単位領域が紙送り方向に連続する数
【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】
2007237674.tif 000009
【図８】
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【図９】
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