(57)【要約】【課題】高コスト化、大型化を招くことなく、高濃度かつ高画質の画像記録を高速にて行うことを可能にするインクジェット記録ヘッドの提供を目的とする。【解決手段】インクジェット記録ヘッド１００は、第１の体積のインクを吐出するためのインク吐出口Ｌと、第１の体積よりも小さな第２の体積のインクを吐出するためのインク吐出口Ｓとを備える。更に、インク吐出口Ｌの単位長さ当たりの配置数は、インク吐出口Ｓの単位長さ当たりの配置数より多い。【選択図】図４
2007331122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一色で体積の異なるインクを吐出するための複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドであって、
第１の体積のインクを吐出するための吐出口が配列されてなる第１の吐出口群と、
前記第１の体積よりも小さな第２の体積のインクを吐出するための吐出口が配列されてなる第２の吐出口群とを有し、
前記第１の吐出口群における単位長さ当りの吐出口の数は、前記第２の吐出口群における前記単位長さ当りの吐出口の数よりも多いことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記第２の体積よりも小さな第３の体積のインクを吐出するための吐出口が配列されてなる第３の吐出口群を更に備え、
前記第３の吐出口群における前記単位長さ当りの吐出口の数は、前記第１の吐出口群における前記単位長さ当りの吐出口の数も少ない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ヘッド。
【請求項３】
前記第２の吐出口群における前記単位長さ当りの吐出口の数は、前記第３の吐出口群における前記単位長さ当りの吐出口の数と同じであ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ヘッド。
【請求項４】
前記体積の異なるインクを吐出するための吐出口は異なる径を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
同一色で体積の異なるインクを吐出するための複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドであって、
第１の径を有する吐出口が配列されてなる第１の吐出口群と、
前記第１の径より小さな第２の径を有する吐出口が配列されてなる第２の吐出口群とを有し、
前記第１の吐出口群を構成する単位長さ当りの吐出口の数は、前記第２の吐出口群を構成する前記単位長さ当りの吐出口の数より多いことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
同一色で体積の異なるインクを吐出するための複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドであって、
第１の径を有する吐出口が配列されてなる第１の吐出口群と、
前記第１の径より小さな第２の径を有する吐出口が配列されてなる第２の吐出口群と
前記第２の径より小さな第３の径を有する吐出口が配列されてなる第３の吐出口群とを有し、
前記第２の吐出口群を構成する単位長さ当りの吐出口の数は、前記第１の吐出口群を構成する前記単位長さ当りの吐出口の数より少なく、且つ、
前記第３の吐出口群を構成する単位長さ当りの吐出口の数は、前記第１の吐出口群を構成する前記単位長さ当りの吐出口の数より少ないことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う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、インク滴を吐出可能なインク吐出口を複数備えたインクジェット記録ヘッド、およびそのインクジェット記録ヘッドを用い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、複写機およびファクシミリなどにおける画像出力装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの画像出力装置として記録装置が用いられている。現在、一般的に知られている記録装置は、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類することができる。なかでも、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、インクジェット記録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出して記録を行うものであり、他の記録方式に比べて種々の優れた利点を有する。例えば、高精細な画像を容易かつ高速に形成でき、静粛性に優れ、安価かつ小型に形成でき、カラー画像の形成が容易であるという利点を有する。インクジェット記録装置に使用されるインクジェット記録ヘッドは、記録速度および画像品質の向上を図るべく、複数のインク吐出部が高密度に集積配置されている。インク吐出部は、記録ヘッドの端面に形成されたインク吐出口と、これに連通する液路と、各液路内に配置された電気熱変換体などから構成され、これらが高密度に多数配置されている。また、カラー画像を出力するインクジェット記録装置には、上記のような記録ヘッドが複数個備えられているのが一般的である。
【０００３】
インクジェット記録装置によって記録される画像の品位は、インクジェット記録ヘッドの構成（例えば、吐出部の密度）に大きく影響される。このため、上記のようなインク吐出部の高密度化に加え、現在では、インク吐出口の配置や各インク吐出口から吐出されるインク滴の体積などにも、種々の対策がとられている。その一例として、特許文献１には、図５に示すように、異なる吐出口からインク滴の大きさが異なる２種類を吐出可能なインクジェット記録ヘッドが開示されている。
【０００４】
この特許文献１に開示のインクジェット記録ヘッドは、体積が小さいインク滴を吐出するインク吐出口の数を、体積が大きいインク滴を吐出するインク吐出口の数よりも多く設定している。また、体積の大きいインク滴を吐出するインク吐出口の中心を通って記録ヘッドの走査方向に延在する仮想線上に、体積の小さいインク滴を吐出するインク吐出口の中心を配置している。これにより、記録画像におけるスジ状の濃度ムラの発生を抑制して高画質の画像を記録することを可能にしている。すなわち、体積の小さいインク滴を吐出するインク吐出口の数を、体積が大きいインクを吐出するインク吐出口の数よりも多くすることで、画像の中で低濃度（低階調度）の領域に対する画質の向上を図るようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２７４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いる場合、大きな体積のインク滴を吐出するインク吐出口の数が少ないため、高濃度に記録すべき画像領域に対し十分な濃度が得られず、色あせた画像になることがある。このような、画像濃度の低下を防止するためには、同一画像領域を完成させる記録走査回数を増やしたり、インクジェット記録ヘッドを走査させる速度を落としたりして、単位面積当りのインク滴の吐出数を増大させる必要がある。このため、高濃度領域を高品質に保ちつつ高速に記録することが困難になっている。また、特許文献１を含めた従来の記載のインクジェット記録ヘッドを用いて高品位な画像記録を高速に行うためには、インク吐出口数や吐出口列を増やすことが考えられる。しかし、この方法ではインクを吐出するための電気熱変換素子を集積配置した半導体のサイズが大きくなるため、インクジェット記録ヘッドの高コスト化、大型化を招くという課題が新たに発生する。
【０００７】
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、高コスト化、大型化を招くことなく、高濃度かつ高画質の画像記録を高速にて行うことが可能なインクジェット記録ヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。  
本発明の第１の形態は、同一色で体積の異なるインクを吐出するための複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドであって、第１の体積のインクを吐出するための吐出口が配列されてなる第１の吐出口群と、前記第１の体積よりも小さな第２の体積のインクを吐出するための吐出口が配列されてなる第２の吐出口群とを有し、前記第１の吐出口群における単位長さ当りの吐出口の数は、前記第２の吐出口群における前記単位長さ当りの吐出口の数よりも多いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の形態は、上記のインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、最も大きな体積のインク滴を吐出するインク吐出口が、記録ヘッドの走査方向における単位長さ内に最も多く配置されているため、少ない走査回数で、高濃度かつ高画質の画像記録を行うことが可能になる。また、従来に比べてインク吐出口の数を増大させる必要もなく、コスト増大および大型化を抑えた構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。  
実施形態におけるインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動させながらインク吐出を行う主走査と、記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向へと搬送する副走査とを行う、所謂シリアル型インクジェット記録装置となっている。
【００１２】
図１はこのシリアル型インクジェット記録装置の主要部の概略構成を示す斜視図である。図において、１０１はヘッドカートリッジである。このヘッドカートリッジ１０１は、複数色のインクがそれぞれ個別に貯留されたインクタンクと、各インクを吐出する複数のインク吐出口を有する単一のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）１００とで構成されている。ここでは、インクタンクとして、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクが備えられている。本実施形態における記録ヘッドは、後に詳述するように、体積の異なるインク滴を吐出する複数種のインク吐出口が配置されている。１０３は図外の駆動モータの駆動力によって回転する搬送ローラである。この搬送ローラ１０３は、これに対向する補助ローラ１０４と共に記録媒体Ｐを挟持しつつ、後述のキャリッジの往復動作に応じて間欠的に回転し、記録媒体Ｐを一定量毎に副搬送方向ｙへと搬送する。
【００１３】
また１０５は前記搬送ローラ１０５側へと記録媒体Ｐを給送する一対の給紙ローラである。この給紙ローラ１０５は記録媒体Ｐを挟持しつつ回転し、搬送ローラ１０３及び補助ローラ１０４と共に記録媒体Ｐを副走査方向（ｙ方向）へと搬送する。
【００１４】
１０６はヘッドカートリッジ３０を着脱可能に保持するキャリッジである。このキャリッジ１０６は、キャリッジモータの駆動力により、主走査方向に沿って配置されたガイドシャフト１０７に沿って往復動を行う。また、キャリッジ１０６は、記録動作を行っていないとき、あるいは記録ヘッド１００の回復を行うときには破線で示したホームポジションｈに待機する。
【００１５】
また、記録動作開始前にホームポジションｈに待機しているキャリッジ１０６は、記録動作開始命令が入力されると、ｘ方向に移動しながら、記録ヘッド１００上の複数の吐出口により記録を行う。一走査分の記録データに基づく記録動作が終了するとキャリッジ１０６は元のホームポジションに戻り、再びｘ方向へと移動しつつ記録動作を行う。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。  
図２において、メインバスライン３０５には、画像入力部３０３、画像信号処理部３０４、および中央制御部ＣＰＵ３００といったソフト系処理手段が接続されている。さらに、メインバスライン３０５には、操作部３０６、回復系制御回路３０７、ヘッド温度制御回路３１４、ヘッド駆動制御回路３１５、キャリッジ駆動制御回路３１６、記録媒体の搬送制御回路３１７などのハード系処理手段が接続されている。ＣＰＵ３００は、ＲＯＭ３０１とＲＡＭ３０２を有し、入力情報に対して適正な記録条件を与えて記録ヘッド１００の駆動を制御して記録を行う。また、ＲＡＭ３０２内には、予備吐出などの記録ヘッド１００の回復動作を行うためのプログラムが格納されており、このプログラムに従い、必要に応じて回復系制御回路３０７を駆動し、記録ヘッドおよび保温ヒータ等の動作を制御する。回復系モータ３０８は、記録ヘッド１００とこれに対向可能な位置に設けられたクリーニングブレード３０９、キャップ３１０、および吸引ポンプ３１１を駆動する。ヘッド駆動制御回路３１５は、記録ヘッド１００のインク吐出口からインクを吐出させるために設けられたインク吐出エネルギ発生素子の駆動を制御するものであり、通常、予備吐出や記録用のインク吐出を記録ヘッド１００で実行させる。
【００１７】
一方、記録ヘッド１００のインク吐出用の電気熱変換体が設けられている基板には、保温ヒータが設けられており、記録ヘッド１００内のインク温度を所望の設定温度に加熱調整することができる。また、ダイオードセンサ３１２は、前記基板に設けられているもので、記録ヘッド１００内部の実質的なインク温度を測定する。
【００１８】
次に、以上の構成を有するインクジェット記録装置に設けられる、インクジェット記録ヘッド１００の第１ないし第４の実施形態を説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
従来より、多段階の階調記録を行う場合には、記録媒体上に着弾するインク滴の大きさ（インク滴の体積）を複数種類とする提案がなされている。本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドにおいても、体積の異なる２種類のインク滴を吐出可能な構成を有している。すなわち、大きな体積のインク滴を吐出するためのインク吐出口Ｌと、小さな体積のインク滴を吐出するための小インク吐出口Ｓとを有するものとなっている。
【００２０】
以下、本明細書においては、同一色で同じ体積のインクを吐出するための吐出口が配列されてなるグループを「吐出口群」あるいは「吐出口列」と称する。例えば、インク吐出口Ｌが配列されてなるグループは大吐出口群あるいは大吐出口列と称し、インク吐出口Ｓが配列されてなるグループは小吐出口群あるいは小吐出口列と称する。
【００２１】
ここで、図４、図１２、図２０等に示されるように、同一色で同じ体積のインクを吐出するための吐出口が一直線に配置される場合、その１列の吐出口列が吐出口群に相当する。この場合、吐出口群と吐出口列は同義である。一方、図１０、図１５、図２２、図２６等に示されるように、同一色で同じ体積のインクを吐出するための吐出口が複数列に配置される場合、その複数の吐出口列の集まりを吐出口群という。この場合、吐出口群と吐出口列は異なる意味となる。
【００２２】
以下、この第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１００の構成を、従来のインクジェット記録ヘッド１０と対比しつつ説明する。
【００２３】
図３は、従来のインクジェット記録ヘッド１０を示す図であり、図４は、本発明の第１の本実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１００を示す図である。図３、図４に示したインクジェット記録ヘッド１０，１００は、共にシアン色のインクを吐出する記録ヘッドである。
【００２４】
図３に示す従来のインクジェット記録ヘッド１０は、主走査方向（ｘ方向）と直交する副走査方向（ｙ方向）に沿ってインク吐出口を配列した吐出口列Ａ’（吐出口群Ａ’）および、吐出口列Ｂ’（吐出口群Ｂ’）が設けられている。吐出口列Ａ’には、１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）で、ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。また、吐出口列Ｂには、１インチ当り１２００個の密度（１２００ｄｐｉ）で、２ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。図では、便宜上、吐出口列Ａ’を構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個とし、吐出口列Ｂ’を構成するインク吐出口の数（２ｎ）を８個として示している。
【００２５】
図３の吐出口列Ａ’は、１０ｐｌ（ピコリットル）の体積を有するインク滴を吐出する大口径のインク吐出口（大インク吐出口）Ｌのみから構成されており、Ｌ＿ｎ１からＬ＿ｎ４は、この大インク吐出口Ｌの番号を示している。吐出口列Ｂ’は、２ｐｌの体積を有するインク滴を吐出する小口径のインク吐出口（小インク吐出口）Ｓのみから構成されており、Ｓ＿ｎ１からＳ＿ｎ８はこの小インク吐出口の番号を示している。
【００２６】
また、吐出口列Ａ’のインク吐出口と、吐出口列Ｂ’のインク吐出口の副走査方向（Ｙ方向）の位置関係は、次のように設定されている。すなわち、吐出口列Ａ’の各インク吐出口（Ｌ＿ｎ１、Ｌ＿ｎ２、Ｌ＿ｎ３、Ｌ＿ｎ４）に対して、吐出口列Ｂ’の奇数番号のインク吐出口（Ｓ＿ｎ１、Ｓ＿ｎ３、Ｓ＿ｎ５、Ｓ＿ｎ７）は、復走査方向において同じ位置に配置されている。また、吐出口列Ｂ’の偶数番号のインク吐出口（Ｓ＿ｎ２、Ｓ＿ｎ４、Ｓ＿ｎ６、Ｓ＿ｎ８）は、インク吐出口（Ｌ＿ｎ１、Ｌ＿ｎ２、Ｌ＿ｎ３、Ｌ＿ｎ４）に対して、１２００ｄｐｉだけ副走査方向にずれた位置に配置されている。
【００２７】
この従来のインクジェット記録ヘッド１０において、副走査方向における６００ｄｐｉの長さ当りのインク吐出口の数は、大インク吐出口Ｌが１個、小インク吐出口Ｓが２個となる。
【００２８】
一方、図４に示す本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１００には、インク吐出口が次のように配置されている。すなわち、このインクジェット記録ヘッド１００には、副走査方向（ｙ方向）に沿って、インク吐出口を等間隔に配列した吐出口列Ａ（吐出口群Ａ）および、吐出口列Ｂ（吐出口群Ｂ）が設けられている。吐出口列Ａには、副走査方向に１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）で、ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。また、吐出口列Ｂは、１インチ当たり１２００個の密度（１２００ｄｐｉ）で、２ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。図では、便宜上、吐出口列Ａを構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個とし、吐出口列Ｂを構成するインク吐出口の数（２ｎ）を８個として示している。
【００２９】
図４の吐出口列Ａ（吐出口群Ａ）は、１０ｐｌのインク滴を吐出する大口径のインク吐出口（大インク吐出口）Ｌのみから構成されており、Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４は大インク吐出口Ｌの番号を示している。また、吐出口列Ｂ（吐出口群Ｂ）は、２ｐｌのインク滴を吐出する小口径のインク吐出口（小インク吐出口）Ｓと、インク滴の大きさが１０ｐｌのインク滴を吐出する大口径のインク吐出口Ｌとから構成されている。ここで、Ｓ＿ｎ１からＳ＿ｎ４は小インク吐出口の番号を示し、Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４は大インク吐出口の番号を示している。図示のように、吐出口列Ｂは、小インク吐出口Ｓと、大インク吐出口Ｌとが、副走査方向において１２００ｄｐｉ間隔で交互に配置されている。
【００３０】
この吐出口列Ａの大インク吐出口Ｌと、吐出口列Ｂのインク吐出口ＳおよびＬとの、副走査方向における位置関係は、次のように設定されている。すなわち、吐出口列Ａの各大インク吐出口Ｌ（Ｌ１＿ｎ１、Ｌ１＿ｎ２、Ｌ１＿ｎ３、Ｌ１＿ｎ４）に対して、吐出口列Ｂの小インク吐出口Ｓ（Ｓ＿ｎ１、Ｓ＿ｎ２、Ｓ＿ｎ３、Ｓ＿ｎ４）は、副走査方向において同じ位置に配置されている。また、吐出口列Ｂの大インク吐出口Ｌ（Ｌ２＿ｎ１、Ｌ２＿ｎ２、Ｌ２＿ｎ３、Ｌ２＿ｎ４）は、１２００ｄｐｉだけ副走査方向にずれた位置に配置されている。
【００３１】
この第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド１００では、副走査方向における６００ｄｐｉの長さ当りのインク吐出口の数は、大インク吐出口Ｌが２個、小インク吐出口Ｓが１個となる。要するに、大インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数が、小インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数よりも多くなっている。
【００３２】
図３および図４に示したインクジェット記録ヘッド１０および１００は、各インク吐出口からインク滴を吐出するための駆動周波数が、１５ＫＨｚとなっている。また、各インクジェット記録ヘッド１０および１００の主走査方向への走査速度は、２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）となっており、主走査方向に６００ｄｐｉ間隔でインク滴を吐出させながら記録を行うようになっている。
【００３３】
図５は、図３に示す従来の記録ヘッド１０による１回の主走査でその走査領域内の画像を完成させる、いわゆる１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。  
図５に示すように、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度を有する各画素の濃度は、量子化レベル０〜３で指示される４段階の階調レベルを表現する。これは、各画素の形成領域内に２×２のマトリクス状のエリアを設定し、これらのエリアに体積の異なる２種類のインク滴を着弾させ、大小異なる形状のドットからなるドットパターン（ｂ）〜（ｄ）を形成することにより行う。これにより、画像形成領域内に全くドットが形成されないドット無しパターン（図５（ａ）参照）を含む４種類のドットパターンで、量子化レベル０〜３に指示された４段階の階調レベルを表現することができる。なお、図５において、各種ドット内には、これを形成するインク吐出口の符号Ｌ，Ｓを付す。
【００３４】
量子化レベル０は、図５（ａ）に示すように、画素形成領域内に全くドットが形成されないドット無しのパターンに対応する。また、量子化レベル１は、２ｐｌのインク滴で形成される１個の小ドットＳを、画素形成領域内の１つのエリアに形成したパターン（図５（ｂ）参照）に対応する。量子化レベル２は、１０ｐｌのインク滴で形成される１個の大ドットＬを、１つのエリアに形成したパターン（図５（ｃ）参照）に対応する。さらに、量子化レベル３は、図５（ｄ）に示すように、２ｐｌの液滴で形成される２個の小ドットと、１０ｐｌの液滴で形成される１個の大ドットＬとを組み合わせたパターン（図５（ｄ）参照）に対応する。このように、各階調レベルでの６００×６００ｄｐｉの画素形成領域に対して付与されるインク量（体積）は、量子化レベル０では０ｐｌ、量子化レベル１では２ｐｌ、量子化レベル２では１０ｐｌ、量子化レベル３では１４ｐｌとなる。１回の主走査では、各インク吐出口から６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの各画素形成領域に対して形成可能なドット数は１ドットであるため、各画素形成領域に記録可能な最大のインク量は、量子化レベル３に対応した１４ｐｌとなる。
【００３５】
一方、図６は、図４に示す第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１００を用いて１パス記録を行う場合の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。  
図示のように、本実施形態においても、６００×６００ｄｐｉの解像度を有する各画素形成領域内に２×２のエリアを設定し、各エリアに大小異なる形状の２種類のドットからなる、図６（ｂ）〜（ｄ）のドットパターンを形成する。これにより、画素形成領域にドットが全く形成されないパターン（図６（ａ）参照）を含む４種類のドットパターンで、量子化レベル０から３の４段階の階調レベルを表現することができる。なお、図６において、各種ドット内には、これを形成するインク吐出口の符号Ｌ１，Ｌ２，Ｓを付す。
【００３６】
ここで、量子化レベル０は、図６（ａ）に示すようにドット無しのパターンに対応する。また、量子化レベル１は、２ｐｌのインク滴で形成される１個の小ドットＳを１つのエリアに形成したパターン（図６（ａ）参照）に対応する。量子化レベル２は１０ｐｌのインク滴で形成される１個の大ドットＬ１を１つのエリアに形成したドットパターン（図６（ｃ）参照）に対応する。量子化レベル３は２ｐｌのインク滴で形成される１個の小ドットＳと、１０ｐｌのインク滴で形成される２個の大ドットＬ１，Ｌ２とを組み合わせたドットパターン（図６（ｄ）参照）に対応する。
【００３７】
このように、この第１の実施形態では、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉに付与されるインク量（体積）は、量子化レベル０では０ｐｌ、量子化レベル１では２ｐｌ、量子化レベル２では１０ｐｌ、量子化レベル３では２２ｐｌとなる。なお、１回の主走査において、各インク吐出口が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの各画素形成領域に形成できるドット数は１ドットであるため、各画素形成領域に記録可能な最大のインク量は、量子化レベル３の２２ｐｌとなる。
【００３８】
なお、各階調レベル（０〜３）は、インクジェット記録装置あるいはこれに接続されたホストコンピュータ内に格納されたプリンタドライバが、入力された多階調の画像データを処理することによって行う。例えば、ホストコンピュータに入力された２５６階調の入力画像データは、プリンタドライバによるハーフトーニング処理によって前述の４階調のレベルを示す２ビットのインデックスデータに変換し、インクジェット記録装置へと出力する。このインデックスデータに従って、インクジェット記録装置では、前述のようなドットパターンを設定するドットパターン化処理を行い、設定したドットパターンを形成すべく記録ヘッド１０または１００を駆動する。この第１の実施形態では、上記のハーフトーニング処理およびインデックス処理は、記録ヘッド１０を用いた従来のインクジェット記録装置と同様に行われる。
【００３９】
図７は、図３に示す従来の記録ヘッド１０または図４に示す第１の実施形態における記録ヘッド１００を用いて行われる１パス記録を示す図である。  
図７において、まず１走査目では、記録ヘッド１０または１００を所定の記録開始位置から往路方向（ｘ１方向）に移動させ、記録媒体Ｐ上の画像領域（１）を走査させながら全てのインク吐出口を用いて記録を行い、画像領域（１）に対する画像を完成させる。その後、記録媒体Ｐを記録ヘッド１０または１００の全インク吐出口の配列幅（副走査方向における長さ）当たる４／６００インチ（８／１２００インチ）の搬送量で副走査方向に搬送する。また、１走査目が終了すると、記録ヘッド１０または１００は、ホームポジションｈなどの記録開始のための基準位置に復帰し、２走査目以降も１走査目と同様の方向に記録ヘッド１０または１００移動させつつ記録を行う。なお、このように、記録ヘッド１０または１００を常に一定の方向（往路方向）へと移動させつつ行う記録動作を、一方向記録と称す。
【００４０】
図８は、各量子化レベル（１〜３）に対応して６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に付与されるインク量と、画像濃度（光学濃度）との関係を、従来の記録ヘッド１０と、第１の実施形態の記録ヘッド１００のそれぞれについて示した図である。  
図示のように、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に対するインク量が２２ｐｌを上回った場合にも、その画像濃度は、２２ｐｌのインクが付与されたときの画像濃度より高くならない。このことから、２２ｐｌのインクが付与されたの時点では画像濃度が飽和していることがわかる。また、量子化レベルが０、１、２までは従来と本実施形態とは同一のインク量が画素形成領域内に付与されるため、各量子化レベルに対応する画像濃度は同一となる。しかし、量子化レベルが３の場合、本実施形態の記録ヘッド１００では１パス記録によって画像濃度を約０．５５まで高められるのに対し、従来の記録ヘッド１０では、１パス記録によって約０．４０の画像濃度しか得ることができない。
【００４１】
このため、従来の記録ヘッド１０を用いて１パス記録を行った場合には、画像濃度が低い色あせた画像になる。従来の記録ヘッド１０を用いて画像濃度の高い画像を記録するためには、画像を完成させるまでに行う記録走査回数を増やすか、記録ヘッドを走査させる速度を落とし、同一の画素形成領域に対し同一のインク吐出口から複数のインク滴を着弾させる必要がある。
【００４２】
図９は、従来の記録ヘッド１０を用いて、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に画像濃度が飽和するまでインクを付与する場合、すなわち、２２ｐｌのインクを付与する場合の画像データの量子化レベルとドットパターンとの関係を示す図である。  
量子化レベル０から２までは、図５に示すドットパターンと同一のドットパターンだが、量子化レベル３では２ｐｌの液滴からなる小ドット１個と、１０ｐｌのインク滴からなる大ドット２個とを組み合わせた図９（ｄ）に示すドットパターンを形成する。
【００４３】
ここで、記録ヘッド１０の主走査方向（ｘ方向）への移動速度を２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）とし、各インク吐出口から主走査方向に６００ｄｐｉ間隔でインク滴を吐出させて、図９（ｄ）に示すドットパターンを記録するには、２回の主走査を行う必要がある。つまり、１回目の主走査で図９（ｄ）に示す大ドット２０１と、小ドット２０２とを記録し、２回目の主走査で図９の大ドット２０３を記録する（第１の記録方法）。
【００４４】
一方、１パス記録によって１０ｐｌの大ドット２個を６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に記録する第２の方法では、記録ヘッドの主走査方向への速度を２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）の１／２の速度である１２．５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）に低下させる。この場合、主走査方向に沿って、１２００ｄｐｉ間隔でインク滴を吐出させることにより、図９（ｄ）に示す大ドット２０１、２０３を順次形成すると共に、大ドット２０３と主走査方向の記録位置が同一となるタイミングで小ドット２０２を記録する。なお、図９において、各種ドット内にはこれを形成するインク吐出口の符号Ｌ，Ｓを付す。  
このように、従来のインクジェット記録ヘッド１０を用いて高濃度の記録を実現しようとした場合には、第１または第２の記録方法を採る必要があり、いずれの記録方法においても、記録動作時間の増大を招くこととなる。
【００４５】
これに対し、第１の実施形態における記録ヘッドによれば、体積の異なる２種類のインク滴を組み合わせることによる階調表現において、走査回数の増加、走査速度の低下などを行うことなく、高濃度の記録を高速に行うことが可能となる。また、画像処理あるいはインクジェット記録装置内での処理も、従来と同様に行うことが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施形態における記録ヘッド１００は、従来の記録ヘッド１０と同数のインク吐出口から形成されているため、インクを吐出するための吐出エネルギ発生素子を集積配列した半導体のサイズが増大することもない。従って、記録装置の高コスト化、大型化を防止することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。  
上記第１の実施形態では、記録ヘッド１００に２列の吐出口列を備えた場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３列以上の吐出口列を設けることも可能である。ここで説明する第２の実施形態では、３列の吐出口列を備える。  
図１０はこの第２の実施形態における記録ヘッド１１０を、図１１はこの第２の実施形態との比較例である従来の記録ヘッド２０を、それぞれ示している。図１０および図１１に示すように、記録ヘッド１１０および２０は、いずれも副走査方向（ｙ方向）に延在する３列の吐出口列Ａ，Ｂ，Ｃ、Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を有している。各記録ヘッド２０、１１０の各吐出口列Ａ，Ｂ，Ｃ、Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を構成するインク吐出口は、副走査方向において６００ｄｐｉの間隔を介して配置されている。
【００４８】
また、この第２の実施形態における記録ヘッド１１０における吐出口列ＡおよびＣは、１０ｐｌの大きなインク滴を吐出する相対的に大きな開口径を有する複数の大インク吐出口Ｌから構成されている。これら大インク吐出口Ｌで構成される吐出口群が大吐出口群となる。従って、この場合、大吐出口群は吐出口列Ａと吐出口列Ｃとで構成される。また、吐出口列Ｂは、相対的に小さな開口径を有する複数の小インク吐出口Ｓから構成されている。この場合、小吐出口群は吐出口列Ｂだけで構成される。図１０中、Ｌ１＿ｎ１，Ｌ１＿ｎ２，Ｌ１＿ｎ３，Ｌ１＿ｎ４は吐出口列Ａにおける大インク吐出口Ｌの番号を示している。また、Ｓ＿ｎ１，Ｓ＿ｎ３，Ｓ＿ｎ４は吐出口列Ｂにおける小インク吐出口Ｓの番号を、Ｌ２＿ｎ１，Ｌ２＿ｎ２，Ｌ２＿ｎ３，Ｌ２＿ｎ４は吐出口列Ｃにおける大インク吐出口Ｌの番号をそれぞれ示している。吐出口列Ａの各インク吐出口Ｌ１＿ｎ１，Ｌ１＿ｎ２，Ｌ１＿ｎ３，Ｌ１＿ｎ４と、吐出口列Ｂの各インク吐出口Ｓ＿ｎ１，Ｓ＿ｎ３，Ｓ＿ｎ４とは、副走査方向において同一位置に配置されている。また、吐出口列Ａの各インク吐出口Ｌ１＿ｎ１，Ｌ１＿ｎ２，Ｌ１＿ｎ３，Ｌ１＿ｎ４と、吐出口列Ｃの各インク吐出口Ｌ２＿ｎ１，Ｌ２＿ｎ２，Ｌ２＿ｎ３，Ｌ２＿ｎ４とは、副走査方向において１２００ｄｐｉだけずれた位置に配置されている。
【００４９】
このように構成されたインクジェット記録ヘッドでは、副走査方向における画素形成領域の長さに相当する単位長さ（６００ｄｐｉ）において、大インク吐出口Ｌの数の方が小インク吐出口Ｓの数よりも多く配置されている。すなわち、大インク吐出口Ｌの数が２個、小インク吐出口Ｓの数が１個となっている。言い替えれば、大インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数が、小インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数よりも多くなっている。
【００５０】
これによれば、走査速度を２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）、駆動周波数を１５ＫＨｚとして１パス記録を行った場合、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域には、上記第１の実施形態と同様に、最大２２ｐｌのインク滴を画素領域内に付与することができる。従って、高濃度の画像を高速に記録することが可能になる。
【００５１】
一方、図１１に示す従来の記録ヘッド２０では、吐出口列Ａ’，Ｂ’，Ｃ’のうち、吐出口列Ａ’のみが大インク吐出口Ｌによって構成され、吐出口列Ｂ’，Ｃ’は全て小インク吐出口Ｓによって構成されている。このため、上記同様の走査速度、駆動周波数で、１パス記録を行った場合、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素領域内には、図３に示す従来の記録ヘッド１０と同様に、最大１４ｐｌのインクしか付与することができず、濃度の低い画像しか形成することができない。高濃度画像を記録するためには、走査回数を複数行うか、走査速度を低下させる必要があるため、記録速度は著しく低下する。  
このように、この第２の実施形態によれば、従来の記録ヘッド２０に比べて画像の階調性、記録速度などが大幅に向上する。また、インク吐出口の数は従来の記録ヘッド２０と同数であるため、製造コストやサイズが増大することはない。
【００５２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。  
上記各実施形態では、記録ヘッドに複数の吐出口列を設けた場合を説明したが、この第３の実施形態では、大小異なる体積のインク滴を吐出する２種類の吐出口を一列に配置したものとなっている。
【００５３】
図１２は、この第３の実施形態における記録ヘッド１２０の構成を示す図である。図１２において、記録ヘッド１２０には、１０ｐｌのインク滴を吐出する大インク吐出口Ｌと、２ｐｌのインク滴を吐出する小インク吐出口Ｓとが副走査方向に沿って一列に配置されている。隣接するインク吐出口の中心間隔は、全て均一に設定されており、ここでは１８００ｄｐｉに設定されている。また、この吐出口列では、副走査方向（ｙ方向）における単位長さ（画素形成領域の長さ（６００ｄｐｉ））毎に、２個の大インク吐出口Ｌと１個の小インク吐出口Ｓとが配置されている。なお、図１２において、Ｌ＿ｎ１からＬ＿ｎ８は、大インク吐出口Ｌの番号を示し、Ｓ＿ｎ１からＳ＿ｎ４は、小インク吐出口Ｓの番号を示している。
【００５４】
この記録ヘッド１２０を用い、２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）の走査速度、１５ＫＨｚの駆動周波数で、１パス記録を行った場合、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域には、上記第１の実施形態と同様に、最大２２ｐｌのインク滴を付与することができる。従って、高濃度の画像を高速に記録することが可能になる。
【００５５】
一方、図１３に示すように、副走査方向における単位長さ（６００ｄｐｉ）毎に、１個の大インク吐出口Ｌと２個の小インク吐出口Ｓを配置した従来の記録ヘッド３０では、上記と同様のパス記録を行ったとしても、画像に十分な濃度を得ることができない。すなわち、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素領域内には、最大１４ｐｌのインクしか付与することができず、最高濃度の低い画像しか形成することができない。高濃度画像を記録するためには、走査回数を複数行う必要があるため、記録速度は著しく低下する。  
このように、この第３の実施形態によれば、従来の記録ヘッド３０に比べて画像の階調性、記録速度などが大幅に向上する。また、インク吐出口の数は従来の記録ヘッド３０と同数であるため、製造コストやサイズが増大することはない。
【００５６】
（第４の実施形態）
上記各実施形態では、２種類のインク吐出口、すなわち体積の大きいインク滴を吐出する大インク吐出口Ｌと、体積の小さいインク滴を吐出する小インク吐出口Ｓとを備えた記録ヘッドについて説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、体積の異なる３種類以上のインク滴を吐出する３種類以上のインク吐出口を備える記録ヘッドにも本発明は適用可能である。以下に説明する本発明の第３の実施形態における記録ヘッドでは、３種類のインク吐出口が設けられている場合を例に採り説明する。
【００５７】
図１４は、比較例として説明する仮想のインクジェット記録ヘッドを示す図であり、図１５は、本発明の第２の本実施形態を説明するためのインクジェット記録ヘッドを示す図である。図１４および図１５に示したインクジェット記録ヘッドは、共にシアン色のインクを吐出する記録ヘッドである。  
図１４に示すインクジェット記録ヘッド４０および、図１６に示す本実施形態のインクジェット記録ヘッド１３０は、いずれも副走査方向（ｙ方向）に延在する吐出口列が、主走査方向に４列配置されている。各吐出口列には、１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）でｎ個のインク吐出口が配置されている。図では、便宜上、各吐出口列を構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個として示している。
【００５８】
図１４に示す記録ヘッド４０には、Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’の４列の吐出口列が設けられている。吐出口列Ａ’は、１０ｐｌの体積を有するインク滴を吐出する大口径のインク吐出口（大インク吐出口）Ｌのみから構成されており、Ｌ＿ｎ１からＬ＿ｎ４は、この大インク吐出口Ｌの番号を示している。吐出口列Ｂ’は、２ｐｌのインク滴を吐出する中口径のインク吐出口（中インク吐出口）Ｍのみから構成されており、Ｍ＿ｎ１からＭ＿ｎ４は、この吐出口列Ｂ’を構成する中インク吐出口Ｍの番号を示している。また、吐出口列Ｃ’は、０．５ｐｌのインク滴を吐出する小口径のインク吐出口（小インク吐出口）Ｓのみから構成されており、Ｓ２＿ｎ１からＳ２＿ｎ４は吐出口列Ｃ’を構成する小インク吐出口Ｓの番号を示している。また、吐出口列Ｄ’は、０．５ｐｌのインク滴を吐出する小口径のインク吐出口（小インク吐出口）Ｓのみから構成されており、Ｓ１＿ｎ１からＳ１＿ｎ４は吐出口列Ｄ’を構成する小インク吐出口Ｓの番号を示している。
【００５９】
また、吐出口列Ａ’の各インク吐出口（Ｌ＿ｎ１からＬ＿ｎ４）に対し、その他の各種吐出口列Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’の各インク吐出口は、副走査方向において次のような間隔だけずれた位置に配置されている。吐出口列Ｂ’の各インク吐出口（Ｍ＿ｎ１からＭ＿ｎ４）は２４００ｄｐｉ、吐出口列Ｄ’の各インク吐出口（Ｓ1＿ｎ１からＳ1＿ｎ４）は１２００ｄｐｉだけ副走査方向にずれた位置にそれぞれ配置されている。また、吐出口列Ｃ’の各インク吐出口（Ｓ１＿ｎ１からＳ１＿ｎ４）は８００ｄｐｉだけ副走査方向にずれた位置に配置されている。
【００６０】
従って、副走査方向において６００ｄｐｉの長さ当りの各種のインク吐出口の数は、大インク吐出口Ｌが１個、中インク吐出口Ｍが１個、小インク吐出口Ｓが２個となる。
【００６１】
一方、図１５に示す本発明の第４の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１３０には、４列の吐出口列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。吐出口列Ａ，Ｄは、いずれも１０ｐｌのインク滴を吐出する大口径のインク吐出口（大インク吐出口）のみから構成されている。図１５において、Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４は、吐出口列Ａにおける各インク吐出口の番号を、Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４は、吐出口列Ｄにおける各インク吐出口の番号をそれぞれ示している。図１５において、大吐出口群は吐出口列Ａと吐出口列Ｄとにより構成される。
【００６２】
また、吐出口列Ｂは、２ｐｌのインク滴を吐出する中口径のインク吐出口（中インク吐出口）Ｍのみから構成されており、各インク吐出口はＭ＿ｎ１からＭ＿ｎ４の番号によって示されている。さらに、吐出口列Ｃは、０．５ｐｌのインク滴を吐出する小口径のインク吐出口（小インク吐出口）Ｓのみから構成されており、各インク吐出口はＳ＿ｎ１からＳ＿ｎ４の番号によって示されている。図１５において、中吐出口群は吐出口列Ｂだけで構成され、小吐出口群は吐出口列Ｃだけで構成される。
【００６３】
また、吐出口列Ａの各インク吐出口（Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４）に対し、その他の吐出口列の各インク吐出口は、副走査方向において次のような間隔だけずれた位置に配置されている。すなわち、吐出口列Ｂの各インク吐出口（Ｍ＿ｎ１からＭ＿ｎ４）は２４００ｄｐｉ、吐出口列Ｃの各インク吐出口（Ｓ＿ｎ１からＳ＿ｎ４）は８００ｄｐｉだけ副走査方向にずれた位置にそれぞれ配置されている。また、吐出口列Ｄの各インク吐出口（Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４）は１２００ｄｐｉだけ副走査方向にずれた位置に配置されている。
【００６４】
従って、副走査方向において６００ｄｐｉの長さ当りの各種のインク吐出口の数は、１０ｐｌのインク滴を吐出する大インク吐出口Ｌが２個、中インク吐出口Ｍが１個、小インク吐出口Ｓが１個となる。言い換えれば、大インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数は、中・小インク吐出口群夫々を構成する単位長さあたりの夫々のインク吐出口の数よりも多くなっている。
【００６５】
図１４および図１５に示したインクジェット記録ヘッド４０および１３０は、第１の実施形態と同様に各インク吐出口からインク滴を吐出するための駆動周波数を１５ＫＨｚとしている。また、各記録ヘッド４０および１３０の主走査方向への走査速度は、２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）とし、主走査方向に６００ｄｐｉ間隔でインク滴を吐出させながら記録を行う。
【００６６】
次に、記録ヘッド４０と、本発明の第４実施形態における記録ヘッド１３０のそれぞれにより、１パス記録を実行した際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を説明する。なお、図１６は記録ヘッド４０を用いた場合を、図１７は本実施形態における記録ヘッド１３０を用いた場合をそれぞれ示している。  
図１６および図１７に示すように、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度を有する各画素の濃度は、量子化レベル０〜４で指示される５段階の階調レベルを表現する。これは、各画素の形成領域内に４×４のマトリクス状のエリアを設定し、これらのエリアに体積の異なる３種類のインク滴を着弾させ、大、中、小の３種類の形状のドットからなるドットパターン（ｂ）〜（ｅ）を形成することにより行う。これにより、図１６（ａ）および図１７（ａ）に示すドット無しパターンを含む５種類のドットパターンで、量子化レベル０〜４に指示された５段階の階調レベルを表現することができる。なお、各図中、各種ドット内には、これを形成する各種インク吐出口の符号Ｓ，Ｍ，Ｌが記してある。
【００６７】
記録ヘッド４０を用いる場合、量子化レベル０は、（ａ）に示すドット無しパターンに対応し、量子化レベル１は、１個の小ドットＳを１つのエリアに形成したドットパターン（図１６（ｂ）参照）に対応する。量子化レベル２は、１個の中ドットＭを１つのエリアに形成したドットパターン（図１６（ｃ）参照）に対応する。量子化レベル３は、１個の大ドットＬを１つのエリアに形成したドットパターン（図１６（ｄ）参照）に対応する。量子化レベル４は、１個の大ドットＬ、１個の中ドットＭ、２個の小ドットＳを組み合わせたドットパターン（図１６（ｅ）参照）に対応する。従って、記録ヘッド４０を用いて１パス記録を行った場合、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉに付与されるインク量（体積）は、量子化レベル０では０ｐｌ、量子化レベル１では０．５ｐｌ、量子化レベル２では２ｐｌ、量子化レベル３では１０ｐｌとなる。さらに、量子化レベル４では、１３．０ｐｌとなる。
【００６８】
また、本発明の第４の実施形態における記録ヘッド１３０を用いる場合、量子化レベル０〜３は、記録ヘッド４０を用いた場合と同様のドットパターンに対応し（図１７（ａ）〜（ｄ）参照）、インクの付与量も同一となる。
【００６９】
但し、この第４の実施形態では、量子化レベル４は、図１７（ｅ）に示すように、２個の大ドットＬ、１個の中ドットＭ、１個の小ドットＳを組み合わせたドットパターンに対応する。従って、画素形成領域に付与されるインク量は、量子化レベル４において２２．５ｐｌとなる。なお、１回の主走査において、各インク吐出口が各画素形成領域に形成できるドット数は１ドットであるため、量子化レベル４に対応する最大インク付与量は、従来では１４．５（ｐｌ）、本実施形態では、２２．５ｐｌとなる。
【００７０】
図１８は、各量子化レベル（１〜４）に対応して６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に付与されるインク量と、画像濃度（光学濃度）との関係を、記録ヘッド４０と、第４の実施形態の記録ヘッド１３０のそれぞれについて示した図である。  
図示のように、量子化レベルが１〜３までは本実施形態も比較例と同じインク量が画素形成領域（６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ）に付与されるため、画像濃度は同じである。しかし、量子化レベルが４の場合、記録ヘッド４０では約０．４０の濃度しか得ることができないため、さらに画像濃度を高めるためには、低速記録あるいは複数回の記録走査を行う必要がある。例えば、走査速度を１２．５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）に低下させるか、あるいは２回の走査を行えば、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域内に、図１９（ｅ）に示すように、記録ヘッド１３０を用いた場合と同量のインクを付与することができる。しかし、これでは、記録速度の低下を招くこととなる。しかも、図１９（ｅ）に示すドットパターンでは、同一の大インク吐出口Ｌにより、副走査方向における同一位置に２個のドットが隣接して形成されるため、画素領域内に大きな余白が形成される。この余白は、画像内にスジ状の濃度むらを発生させる要因となっている。
【００７１】
一方、本実施形態の記録ヘッド１３０では、１パス記録によって、画像濃度を約０．５５まで高めることができ、高速で高濃度の画像を形成することができる。さらに、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１３０では、全てのインク吐出口が、副走査方向において異なる位置に配置されているため、高濃度画像の形成時において画像形成領域内の副走査方向の余白部分を少なくすることができる。このため、画素形成領域内に大きな余白部分が形成されることに起因するスジ状の濃度ムラの発生を抑制することができる。但し、インク滴の大きさによっては、必ずしも副走査方向におけるインク吐出口の位置を異ならせた配置にする必要はなく、同じ位置に配置することも可能である。
【００７２】
また、本実施形態における記録ヘッド１３０は、記録ヘッド４０と同数のインク吐出口で構成できるため、記録ヘッドを構成する半導体のサイズが増大することもない。また、画像処理などのデータ処理も従来と同様に行うことができる。これにより、インクジェット記録装置のコスト増大、大型化などを回避することができる。
【００７３】
なお、上記実施形態で説明したインク吐出口数、インク滴の体積、インク色、量子化レベルと画素パターンとの関係、所定領域を完成させる記録走査回数などは、適宜変更可能である。
【００７４】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。  
上記第４の実施形態では、記録ヘッドに複数の吐出口列を設けた場合を説明したが、この第５の実施形態では、図２０に示すように、大小異なる体積のインク滴を吐出する３種類の吐出口を一列に配置したものとなっている。  
図２０に示す記録ヘッド１４０では、副走査方向における各インク吐出口の間隔を、２４００ｄｐｉとし、副走査方向の単位長さ（６００ｄｐｉ）毎に、大インク吐出口Ｌ、中インク吐出口Ｍ、大インク吐出口Ｌ、小インク吐出口Ｓを順次配置している。すなわち、副走査方向の単位長さ内において、大インク吐出口Ｌの数がその他の各種インク吐出口の数より多く配置されている。これによれば、比較例として図２１に示す仮想の記録ヘッドに比べ、１パス記録時における各画素形成領域を高濃度かつ均一な濃度に形成することができる。
【００７５】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。  
上記各実施形態では、単色のインク（シアン色のインク）を吐出するインクジェット記録ヘッドについて説明したが、この第６の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドは、異なる色のインク滴を吐出するための複数のインク吐出口を備える。
【００７６】
図２２は、本発明の第６の本実施形態を説明するためのインクジェット記録ヘッド１５０におけるインク吐出口の配置を示す図である。ここに示す記録ヘッド１５０には、６列のインク吐出口列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが設けられている。各インク吐出口列は、副走査方向（ｙ方向）に延在するノズル列が、主走査方向に６列配置されている。各ノズル列には、１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）でｎ個のインク吐出口が配置されている。図では、便宜上、各吐出口列を構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個として示している。
【００７７】
６列の吐出口列のうち、吐出口列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、シアン色のインクを吐出する吐出口列であり、吐出口列Ｅ、Ｆは、イエロー色のインクを吐出する吐出口列である。
【００７８】
シアン色のインクを吐出する吐出口列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄについては、本発明の第４の実施形態で説明した図１５に示す記録ヘッドと、副走査方向において同一の位置に各種のインク吐出口が設けられている。但し、主走査方向における吐出口列の配置は異なる。すなわち、シアン色のインク滴を吐出する中口径のインク吐出口Ｍのみから構成された吐出口列Ｂと、小口径のインク吐出口Ｓのみから構成された吐出口列Ｃとの間隔が異なる。この両吐出口列ＢとＣの間に、イエロー色のインクを吐出する吐出口列Ｅ，Ｆが配置されている。吐出口列Ｅ，Ｆは、１０ｐｌのインク滴を吐出する大口径のインク吐出口Ｌのみから構成されている。
【００７９】
図２４のシアン色を吐出する吐出口列と、イエロー色を吐出する吐出口列Ｅ，Ｆとの副走査方向の位置関係は、次のように設定されている。  
すなわち、吐出口列Ａの各インク吐出口（Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４）と吐出口列Ｅの各インク吐出口（Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４）とが、副走査方向において同一の位置に配置されている。また、吐出口列Ｄの各インク吐出口（Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４）と吐出口列Ｆの各インク吐出口（Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４）とが、副走査方向において同一の位置に配置されている。
【００８０】
図２２に示したインクジェット記録ヘッド１５０は、各インク吐出口からインク滴を吐出するための駆動周波数は１５ＫＨｚとなっており、主走査方向への走査速度は２５（ｉｎｃｈ／ｓｅｃ）となっている。従って、主走査方向に６００ｄｐｉ間隔でインク滴を吐出させながら記録を行う。
【００８１】
図２３は、上記記録ヘッド１５０のイエロー色のインク滴を吐出する吐出口列Ｅ，Ｆを用いて１パス記録を実行した際の、イエロー色の画像データの量子化レベルと、ドットパターンとの関係を示す図である。
【００８２】
図２３に示するように、６００×６００ｄｐｉの解像度を有する各画素の濃度は、量子化レベル０〜２で指示される３段階の階調レベルを表現する。これは、各画素形成領域内に設定された４×４のマトリクス内に一種類のインク滴（１０ｐｌ）で形成されるドットでからなるドットパターン（ｂ）、（ｃ）を形成することにより行う。これにより、画素形成領域内に全くドットが形成されないドット無しパターン（図２３（ａ）参照）を含む３種類のドットパターンで、量子化レベル０〜２に指示された３段階の階調レベルを表現することができる。
【００８３】
すなわち、量子化レベル０は、ドット無しパターン（図２３（ａ）参照）に対応し、量子化レベル１は、２ｐｌのインク滴で形成される大ドット１個を画素形成領域内の１つのエリアに形成したパターン（図２３（ｂ）参照）に対応する。また、量子化レベル２は、１０ｐｌのインク滴で形成される大ドット１個を、１つのエリアに形成したパターン（図図２３（ｃ）参照）に対応する。従って、各階調レベルでの６００×６００ｄｐｉの画素形成領域に対して付与されるインク量（体積）は、量子化レベル０では０ｐｌ、量子化レベル１では１０ｐｌ、量子化レベル２では２０ｐｌとなる。１回の主走査では、吐出口列Ｅ，Ｆの各インク吐出口が６００×６００ｄｐｉの各画素形成領域に対して形成可能なドット数は、１ドットであるため、各画素形成領域に記録可能な最大のインク量は、量子化レベル２に対応し２０ｐｌとなる。
【００８４】
図２４は、上記記録ヘッド１５０の吐出口列Ｅ，Ｆを用いて、１パス記録を行った際に、各量子化レベル１、２に対応して６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に付与されるイエローのインク量と、画像濃度（光学濃度）との関係を示した図である。
【００８５】
図示のように、画素形成領域に付与されるイエローのインク量が２０ｐｌを上回っても、その画像濃度は、２０ｐｌのインクが付与されたときの画像濃度より高くならない。つまり、明度の高いイエロー色は、２０ｐｌ付与された時点で画像濃度が飽和していることがわかる。  
なお、シアンインクを吐出する吐出口列Ａ〜Ｄを用いて１パス記録を行った際のシアン色の画像データの量子化レベルとドットパターンとの関係、およびインク付与量と画像濃度との関係は、上記第４の実施形態と同様となっている。
【００８６】
本実施形態において、シアン色は、１０ｐｌ、２ｐｌ、０．５ｐｌの３種類のインク滴を用いて５段階の量子化レベルに対応する５階調の画像濃度を表現している。これに対し、イエロー色は、１種類のインク滴（１０ｐｌ）のみを用いて３段階の量子化レベルに対応する３階調の画像濃度を表現している。これは、イエロー色は、シアン色に比べて明度が高いことから、低階調部での粒状感が目立ちにくく、画素形成領域に対して少ないインク付与量で画像濃度が飽和するためである。つまり、１種類のインク滴のみを用いて３階調の画像濃度を表現するようにしても、シアン色に劣らない高品質な画像を記録することができる。
【００８７】
図２５は、本実施形態の記録ヘッド１５０により、シアン色とイエロー色の異なる２色を用いて、２回の主走査でその走査領域における画像を完成させる記録動作を示す図である。まず１回目の主走査では、記録ヘッド１５０を往路方向（ｘ１方向）に走査させて、画像領域（１）に対し記録を行う。この際、記録ヘッド１５０は、吐出口列Ｄ→吐出口列Ｃ→吐出口列Ｆ→吐出口列Ｅ→吐出口列Ｂ→吐出口列Ａの順番で各々インク吐出口からインク滴を吐出し、往路方向ｘ１方向に画像を記録して行く。その後、記録媒体を全インク吐出口幅に当たる４／６００インチ（１６／２４００インチ）の搬送量で副走査方向に搬送する。次に、２回目の主走査では、画像領域（２）に対して記録ヘッドを走査させて記録を行う。この際、記録ヘッド１５０は、吐出口列Ａ→吐出口列Ｂ→吐出口列Ｅ→吐出口列Ｆ→吐出口列Ｃ→吐出口列Ｄの順番で各インク吐出口からインク滴を吐出して、１回目の主走査方向と反対方向の復路方向（ｘ２方向）に記録を行い、画像を完成させる。その後、１回目の主走査終了時と同様に記録媒体を全インク吐出口幅に当たる４／６００インチ（１６／２４００インチ）の搬送量で副走査方向に搬送する。３回目以降の主走査による記録動作は、１回目、２回目の主走査と同様に行う。
【００８８】
従って本実施形態では、シアン色とイエロー色が記録される順番は、往路方向では、吐出口列ＤおよびＣから吐出されるシアン色、吐出口列ＦおよびＥから吐出されるイエロー色、吐出口列ＢおよびＡから吐出されるシアン色の順番となる。また、復路方向では、吐出口列ＡおよびＢから吐出されるシアン色、吐出口列ＥおよびＦから吐出されるイエロー色、吐出口列ＣおよびＤから吐出されるシアン色の順番で記録される。
【００８９】
以上のように、本実施形態の記録ヘッド１５０によれば、往路方向でも復路方向でもシアン色→イエロー色→シアン色の順番で記録される。このため、シアン色とイエロー色とが同一エリアに重ねて記録される場合、各色のドットが重なる順番は往路方向と復路方向とで同一となる。つまり、往路方向と復路方向のいずれにおいても、シアン色のドットの上にイエロー色のドットが重ねられることとなり、形成されるドットの色味は、走査方向に関係なく同一となる。これに対し、２色のドットを重ねて記録する場合、各ドットの重なる順番が異なると、形成されたドットの色味に差が生じる。本実施形態では、この問題を解消することができる。
【００９０】
このように、この第６の実施形態における記録ヘッドによれば、高速記録を実現することが可能な往復記録方式を実施しても色ムラの発生を防止することができるという効果がある。また、シアンインクについては、画素領域の長さに相当する単位長さ（６００ｄｐｉ）当たりの大吐出口Ｌの数が２個、中吐出口Ｍの数が１、小吐出口Ｓの数が１個となっており、大吐出口Ｌの数が最も多い。従って、他の実施形態と同様に、１パス記録を実施した場合にも、高濃度の画像を記録することが可能となり、階調性に優れた高品質な画像を記録することができる。
【００９１】
なお、この第６の実施形態では、シアン色のインク吐出に関し、上記第４の実施形態における画像データの量子化レベルとドットパターンとの関係、およびインク付与量と画像濃度との関係を採用するものとした。しかし特に高速記録が要求されるようなモード、例えば普通紙等への記録を行うモードでは、シアン色についても図２３、図２４に示すような量子化レベルとドットパターンとを採用することで画像データ量を削減し、より高速に記録を行うようにすることもできる。
【００９２】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。  
上記実施形態では、１種類のインクのみ、あるいは２色のインク（シアン色とイエロー色）の吐出を行う記録ヘッドについて説明したが、本発明は３色以上のインクを吐出する記録ヘッドにも適用可能である。この第７の実施形態では３色のインクを吐出する記録ヘッドを例に採り説明する。
【００９３】
図２６は、シアン色、イエロー色の他に、マゼンタ色を加えた３色のインク滴を吐出するための複数のインク吐出口を備えた記録ヘッドを示している。ここに示す記録ヘッド１６０は、Ａ〜Ｄの１０列の吐出口列を備え、吐出口列Ａ〜Ｆは図２２に示したものと同様の構成を有している。つまり、吐出口列Ａ〜Ｄは、シアン色のインクを吐出する吐出口であり、吐出口列Ｅ，Ｆはイエロー色のインクを吐出する吐出口列である。
【００９４】
また、吐出口列Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊは、マゼンタ色のインクを吐出する吐出口列であり、これらの吐出口列は、シアン色のインクを吐出する吐出口列と同一の構成を有している。
すなわち、吐出口列Ｇは、１０ｐｌのマゼンタ色のインク滴を吐出する大口径の吐出口のみからなる吐出口列であり、その各吐出口は、吐出口列Ａの各吐出口と副走査方向において同一の位置に配置されている。また、吐出口列Ｈは、２ｐｌのマゼンタ色のインク滴を吐出する吐出口のみからなる吐出口列であり、その吐出口は吐出口列Ｂの各吐出口と副走査方向において同一の位置に配置されている。また、吐出口列Ｉは、０．５ｐｌのマゼンタ色のインク滴を吐出する吐出口のみからなる吐出口列であり、その吐出口は吐出口列Ｃの各吐出口と副走査方向において同一位置に配置されている。さらに、吐出口列Ｊは、１０ｐｌのマゼンタ色のインク滴を吐出する吐出口のみからなる吐出口列であり、その吐出口は吐出口列Ｄの各吐出口と副走査方向において同一位置に配置されている。
【００９５】
上記記録ヘッド１６０により各インク色が記録される順番は、次のようになる。なお、本実施形態においても往路方向への走査と復路方向への走査の２回の走査によって走査領域における画像が完成されるものとする。まず、往路方向では、吐出口列Ｄ、Ｃから吐出されるシアン色、吐出口列Ｊ、Ｉから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｆ、Ｅから吐出されるイエロー色、吐出口列Ｈ、Ｇから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｂ、Ａから吐出されるシアン色の順番となる。復路方向では、吐出口列Ａ，Ｂから吐出されるシアン色、吐出口列Ｇ，Ｈから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｅ，Ｆから吐出されるイエロー色、吐出口列Ｉ，Ｊから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｃ，Ｄから吐出されるシアン色の順番となる。このように、往路と復路のいずれにおいてもシアン色→マゼンタ色→イエロー色→マゼンタ色→シアン色の順番で記録される。従って、異なる３色のインク滴を用いる場合にも、異なる色のドットが重ねて記録される場合に、各ドットの重なる順序は、往路走査と副路走査とで同一となる。このため、形成されるドットの色見が、走査方向によって変化することはなくなる。また、マゼンタインクを吐出する吐出口列は、シアンインクを吐出する吐出口列と同様に、画素領域の長さに相当する単位長さ（６００ｄｐｉ）当たりの大吐出口Ｌの数が２個、中吐出口Ｍの数が１、小吐出口Ｓの数が１個となっており、大吐出口Ｌの数が最も多い。従って、他の実施形態と同様に、１パス記録を実施した場合にも、高濃度の画像を記録することが可能となり、階調性に優れた高品質な画像を記録することができる。
【００９６】
なお、インク吐出口数、インク滴の大きさ、インク色、量子化レベルと画素パターンとの関係などは、特に上記実施形態に限定されるものではない。
【００９７】
また、上記各実施形態においては、異なる径のインク吐出口を設けることによって、異なる体積のインク滴を吐出させるようにしたインクジェット記録ヘッドを例に採り説明した。しかし、本発明は、同一の径を有するインク吐出口から、異なる体積のインク滴を吐出させるようにしたインクジェット記録ヘッドにも適用可能である。例えば、電気エネルギをインクの吐出エネルギに変換する吐出エネルギ発生素子に対し、異なる電気エネルギを加えることで、インク吐出口から体積の異なる複数種のインク滴を吐出させるようにしたインクジェット記録装置にも本発明は適用可能である。また、各インク吐出口に連通する液路内に吐出エネルギの発生量が異なる複数種の吐出エネルギ発生素子を設け、それらを選択的に駆動することによってインク滴の吐出数を変更するようにしたインクジェット記録装置にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態に適用されるインクジェット記録装置の概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】従来の記録ヘッドの構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図５】従来の記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図７】各量子化レベルに対応して画素形成領域に付与されるインク量と、画像濃度との関係を、従来の記録ヘッドと、第１の実施形態の記録ヘッドのそれぞれについて示した図である。
【図８】従来の記録ヘッドを用いて、画素形成領域に画像濃度が飽和するまでインクを付与する場合の画像データの量子化レベルとドットパターンとの関係を示す図である。
【図９】図３に示した従来の記録ヘッドを用いて画素形成領域に画像濃度が飽和するまでインクを付与する場合の画像データの量子化レベルとドットパターンとの関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図１１】従来の他の記録ヘッドの構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図１３】図１２に示す記録ヘッドの比較例としての従来の記録ヘッドの構成図である。
【図１４】図１５の比較例として示す記録ヘッドの構成図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図１６】図１４に示す記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態における記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図１８】量子化レベルに対応して画素形成領域に付与されるインク量と、画像濃度との関係を、図１４に示す記録ヘッドと本発明の第４の実施形態の記録ヘッドのそれぞれについて示した図である。
【図１９】図１４に示す記録ヘッドを用いて低速記録または２パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態の比較例である記録ヘッドの構成図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドのイエロー色のインク滴を吐出する吐出口列を用いて１パス記録を実行した際の、イエロー色の画像データの量子化レベルと、ドットパターンとの関係を示す図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドを用いて、１パス記録を行った際に、各量子化レベル１、２に対応して画素形成領域に付与されるイエローのインク量と、画像濃度との関係を示した図である。
【図２５】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドにより、シアン色とイエロー色の異なる２色を用いて、２回の主走査でその走査領域における画像を完成させる記録動作を示す図である。
【図２６】本発明の第７の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０１  インクカートリッジ
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０  記録ヘッド
１０６  キャリッジ
３００  中央制御部（ＣＰＵ）
３０１  ＲＯＭ
３０２  ＲＡＭ
３０４  画像信号処理部
Ａ，Ｂ  吐出口列
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２  大インク吐出口
Ｍ  中インク吐出口
Ｓ  小インク吐出口
Ｐ  記録媒体
Ｘ  走査方向
【図１】
2007331122.tif 000003
【図２】
2007331122.tif 000004
【図３】
2007331122.tif 000005
【図４】
2007331122.tif 000006
【図５】
2007331122.tif 000007
【図６】
2007331122.tif 000008
【図７】
2007331122.tif 000009
【図８】
2007331122.tif 000010
【図９】
2007331122.tif 000011
【図１０】
2007331122.tif 000012
【図１１】
2007331122.tif 000013
【図１２】
2007331122.tif 000014
【図１３】
2007331122.tif 000015
【図１４】
2007331122.tif 000016
【図１５】
2007331122.tif 000017
【図１６】
2007331122.tif 000018
【図１７】
2007331122.tif 000019
【図１８】
2007331122.tif 000020
【図１９】
2007331122.tif 000021
【図２０】
2007331122.tif 000022
【図２１】
2007331122.tif 000023
【図２２】
2007331122.tif 000024
【図２３】
2007331122.tif 000025
【図２４】
2007331122.tif 000026
【図２５】
2007331122.tif 000027
【図２６】
2007331122.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月20日(2007.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
同一色で体積の異なるインクを吐出するための複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドであって、
第１の径を有する吐出口が所定方向に配列されてなる第１の吐出口群と、
前記第１の径より小さな第２の径を有する吐出口が前記所定方向に配列されてなる第２の吐出口群とを有し、
前記第１の吐出口群の、前記所定方向における単位長さ当りの吐出口の数は、前記第２の吐出口群の、前記所定方向における前記単位長さ当りの吐出口の数より多いことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
同一色で体積の異なるインクを吐出するための複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドであって、
第１の径を有する吐出口が所定方向に配列されてなる第１の吐出口群と、
前記第１の径より小さな第２の径を有する吐出口が前記所定方向に配列されてなる第２の吐出口群と、
前記第２の径より小さな第３の径を有する吐出口が前記所定方向に配列されてなる第３の吐出口群とを有し、
前記第２の吐出口群の、前記所定方向における単位長さ当りの吐出口の数は、前記第１の吐出口群の、前記所定方向における前記単位長さ当りの吐出口の数より少なく、且つ、
前記第３の吐出口群の、前記所定方向における単位長さ当りの吐出口の数は、前記第１の吐出口群の、前記所定方向における前記単位長さ当りの吐出口の数より少ないことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
インクジェット記録装置によって記録される画像の品位は、インクジェット記録ヘッドの構成（例えば、吐出部の密度）に大きく影響される。このため、上記のようなインク吐出部の高密度化に加え、現在では、インク吐出口の配置や各インク吐出口から吐出されるインク滴の体積などにも、種々の対策がとられている。その一例として、特開２００３−１２７４３９号公報には、図３に示すように、異なる吐出口からインク滴の大きさが異なる２種類を吐出可能なインクジェット記録ヘッドが開示されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いる場合、大きな体積のインク滴を吐出するインク吐出口の数が少ないため、高濃度に記録すべき画像領域に対し十分な濃度が得られず、色あせた画像になることがある。このような、画像濃度の低下を防止するためには、同一画像領域を完成させる記録走査回数を増やしたり、インクジェット記録ヘッドを走査させる速度を落としたりして、単位面積当りのインク滴の吐出数を増大させる必要がある。このため、高濃度領域を高品質に保ちつつ高速に記録することが困難になっている。また、特許文献１を含めた従来の記載のインクジェット記録ヘッドを用いて高品位な画像記録を高速に行うためには、インク吐出口数や吐出口列を増やすことが考えられる。しかし、この方法ではインクを吐出するための電気熱変換体を集積配置した半導体のサイズが大きくなるため、インクジェット記録ヘッドの高コスト化、大型化を招くという課題が新たに発生する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、記録動作開始前にホームポジションｈに待機しているキャリッジ１０６は、記録動作開始命令が入力されると、ｘ方向に移動しながら、記録ヘッド１００の複数の吐出口により記録を行う。一走査分の記録データに基づく記録動作が終了するとキャリッジ１０６は元のホームポジションに戻り、再びｘ方向へと移動しつつ記録動作を行う。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図２は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。  
図２において、メインバスライン３０５には、画像入力部３０３、画像信号処理部３０４、および中央制御部ＣＰＵ３００といったソフト系処理手段が接続されている。さらに、メインバスライン３０５には、操作部３０６、回復系制御回路３０７、ヘッド温度制御回路３１４、ヘッド駆動制御回路３１５、キャリッジ駆動制御回路３１６、記録媒体の搬送制御回路３１７などのハード系処理手段が接続されている。ＣＰＵ３００は、ＲＯＭ３０１とＲＡＭ３０２を有し、入力情報に対して適正な記録条件を与えて記録ヘッド１００の駆動を制御して記録を行う。また、ＲＡＭ３０２内には、予備吐出などの記録ヘッド１００の回復動作を行うためのプログラムが格納されており、このプログラムに従い、必要に応じて回復系制御回路３０７を駆動し、記録ヘッドおよび保温ヒータ等の動作を制御する。回復系モータ３０８は、記録ヘッド１００とこれに対向可能な位置に設けられたクリーニングブレード３０９、キャップ３１０、および吸引ポンプ３１１を駆動する。ヘッド駆動制御回路３１５は、記録ヘッド１００のインク吐出口からインクを吐出させるために設けられた吐出エネルギ発生素子の駆動を制御するものであり、通常、予備吐出や記録用のインク吐出を記録ヘッド１００で実行させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ここで、図１２、図２０等に示されるように、同一色で同じ体積のインクを吐出するための吐出口が一直線に配置される場合、その１列の吐出口列が吐出口群に相当する。この場合、吐出口群と吐出口列は同義である。一方、図４、図１０、図１５、図２２、図２６等に示されるように、同一色で同じ体積のインクを吐出するための吐出口が複数列に配置される場合、その複数の吐出口列の集まりを吐出口群という。この場合、吐出口群と吐出口列は異なる意味となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図３に示す従来のインクジェット記録ヘッド１０は、主走査方向（ｘ方向）と直交する副走査方向（ｙ方向）に沿ってインク吐出口を配列した吐出口列Ａ’（吐出口群Ａ’）および、吐出口列Ｂ’（吐出口群Ｂ’）が設けられている。吐出口列Ａ’には、１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）で、ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。また、吐出口列Ｂ’には、１インチ当り１２００個の密度（１２００ｄｐｉ）で、２ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。図では、便宜上、吐出口列Ａ’を構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個とし、吐出口列Ｂ’を構成するインク吐出口の数（２ｎ）を８個として示している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
一方、図４に示す本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１００には、インク吐出口が次のように配置されている。すなわち、このインクジェット記録ヘッド１００には、副走査方向（ｙ方向）に沿って、インク吐出口を等間隔に配列した吐出口列Ａおよび、吐出口列Ｂが設けられている。吐出口列Ａには、副走査方向に１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）で、ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。また、吐出口列Ｂは、１インチ当たり１２００個の密度（１２００ｄｐｉ）で、２ｎ個のインク吐出口が等間隔に配置されている。図では、便宜上、吐出口列Ａを構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個とし、吐出口列Ｂを構成するインク吐出口の数（２ｎ）を８個として示している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図４の吐出口列Ａは、１０ｐｌのインク滴を吐出する大口径のインク吐出口（大インク吐出口）Ｌのみから構成されており、Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４は大インク吐出口Ｌの番号を示している。また、吐出口列Ｂは、２ｐｌのインク滴を吐出する小口径のインク吐出口（小インク吐出口）Ｓと、インク滴の大きさが１０ｐｌのインク滴を吐出する大口径のインク吐出口（大インク吐出口）Ｌとから構成されている。ここで、Ｓ＿ｎ１からＳ＿ｎ４は小インク吐出口の番号を示し、Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４は大インク吐出口の番号を示している。図示のように、吐出口列Ｂは、小インク吐出口Ｓと、大インク吐出口Ｌとが、副走査方向において１２００ｄｐｉ間隔で交互に配置されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド１００では、副走査方向における６００ｄｐｉの長さ当りのインク吐出口の数は、大インク吐出口Ｌが２個、小インク吐出口Ｓが１個となる。要するに、吐出口列Ａの各大インク吐出口Ｌと吐出口列Ｂの大インク吐出口Ｌからなる大インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数が、吐出口列Ｂの小インク吐出口Ｓからなる小インク吐出口群を構成する単位長さあたりのインク吐出口の数よりも多くなっている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図５は、図３に示す従来の記録ヘッド１０による１回の主走査でその走査領域内の画像を完成させる、いわゆる１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。  
図５に示すように、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度を有する各画素の濃度は、量子化レベル０〜３で指示される４段階の階調レベルを表現する。これは、各画素の形成領域内に２×２のマトリクス状のエリアを設定し、これらのエリアに体積の異なる２種類のインク滴を着弾させ、大小異なる形状のドットからなるドットパターン（ｂ）〜（ｄ）を形成することにより行う。これにより、画素形成領域内に全くドットが形成されないドット無しパターン（図５（ａ）参照）を含む４種類のドットパターンで、量子化レベル０〜３に指示された４段階の階調レベルを表現することができる。なお、図５において、各種ドット内には、これを形成するインク吐出口の符号Ｌ，Ｓを付す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
これに対し、第１の実施形態によれば、体積の異なる２種類のインク滴を組み合わせることによる階調表現において、走査回数の増加、走査速度の低下などを行うことなく、図６（ｄ）のような高濃度の記録を高速に行うことが可能となる。また、画像処理あるいはインクジェット記録装置内での処理も、従来と同様に行うことが可能となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
（第４の実施形態）
上記各実施形態では、２種類のインク吐出口、すなわち体積の大きいインク滴を吐出する大インク吐出口Ｌと、体積の小さいインク滴を吐出する小インク吐出口Ｓとを備えた記録ヘッドについて説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、体積の異なる３種類以上のインク滴を吐出する３種類以上のインク吐出口を備える記録ヘッドにも本発明は適用可能である。以下に説明する本発明の第４の実施形態における記録ヘッドでは、３種類のインク吐出口が設けられている場合を例に採り説明する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図１４は、比較例として説明する仮想のインクジェット記録ヘッドを示す図であり、図１５は、本発明の第４の本実施形態を説明するためのインクジェット記録ヘッドを示す図である。図１４および図１５に示したインクジェット記録ヘッドは、共にシアン色のインクを吐出する記録ヘッドである。  
図１４に示すインクジェット記録ヘッド４０および、図１５に示す本実施形態のインクジェット記録ヘッド１３０は、いずれも副走査方向（ｙ方向）に延在する吐出口列が、主走査方向に４列配置されている。各吐出口列には、１インチ当たり６００個の密度（６００ｄｐｉ）でｎ個のインク吐出口が配置されている。図では、便宜上、各吐出口列を構成するインク吐出口の数（ｎ）を４個として示している。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
但し、この第４の実施形態では、量子化レベル４は、図１７の（ｅ）に示すような、２個の大ドットＬ、１個の中ドットＭ、１個の小ドットＳを組み合わせたドットパターンに対応する。従って、画素形成領域に付与されるインク量は、量子化レベル４において２２．５ｐｌとなる。なお、１回の主走査において、各インク吐出口が各画素形成領域に形成できるドット数は１ドットであるため、量子化レベル４に対応する最大インク付与量は、従来では１３．０（ｐｌ）、本実施形態では、２２．５ｐｌとなる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
一方、本実施形態の記録ヘッド１３０では、１パス記録によって、画像濃度を約０．５５まで高めることができ、高速で高濃度の画像を形成することができる。さらに、本実施形態のインクジェット記録ヘッド１３０では、全てのインク吐出口が、副走査方向において異なる位置に配置されているため、高濃度画像の形成時において画素形成領域内の副走査方向の余白部分を少なくすることができる。このため、画素形成領域内に大きな余白部分が形成されることに起因するスジ状の濃度ムラの発生を抑制することができる。但し、インク滴の大きさによっては、必ずしも副走査方向におけるインク吐出口の位置を異ならせた配置にする必要はなく、同じ位置に配置することも可能である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図２２のシアン色を吐出する吐出口列と、イエロー色を吐出する吐出口列Ｅ，Ｆとの副走査方向の位置関係は、次のように設定されている。  
すなわち、吐出口列Ａの各インク吐出口（Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４）と吐出口列Ｅの各インク吐出口（Ｌ１＿ｎ１からＬ１＿ｎ４）とが、副走査方向において同一の位置に配置されている。また、吐出口列Ｄの各インク吐出口（Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４）と吐出口列Ｆの各インク吐出口（Ｌ２＿ｎ１からＬ２＿ｎ４）とが、副走査方向において同一の位置に配置されている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
すなわち、量子化レベル０は、ドット無しパターン（図２３（ａ）参照）に対応し、量子化レベル１は、１０ｐｌのインク滴で形成される大ドット１個を画素形成領域内の１つのエリアに形成したパターン（図２３（ｂ）参照）に対応する。また、量子化レベル２は、１０ｐｌのインク滴で形成される大ドット２個を、１つのエリアに形成したパターン（図２３（ｃ）参照）に対応する。従って、各階調レベルでの６００×６００ｄｐｉの画素形成領域に対して付与されるインク量（体積）は、量子化レベル０では０ｐｌ、量子化レベル１では１０ｐｌ、量子化レベル２では２０ｐｌとなる。１回の主走査では、吐出口列Ｅ，Ｆの各インク吐出口が６００×６００ｄｐｉの各画素形成領域に対して形成可能なドット数は、１ドットであるため、各画素形成領域に記録可能な最大のインク量は、量子化レベル２に対応し２０ｐｌとなる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
上記記録ヘッド１６０により各インク色が記録される順番は、次のようになる。まず、往路方向では、吐出口列Ｄ、Ｃから吐出されるシアン色、吐出口列Ｊ、Ｉから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｆ、Ｅから吐出されるイエロー色、吐出口列Ｈ、Ｇから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｂ、Ａから吐出されるシアン色の順番となる。復路方向では、吐出口列Ａ，Ｂから吐出されるシアン色、吐出口列Ｇ，Ｈから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｅ，Ｆから吐出されるイエロー色、吐出口列Ｉ，Ｊから吐出されるマゼンタ色、吐出口列Ｃ，Ｄから吐出されるシアン色の順番となる。このように、往路と復路のいずれにおいてもシアン色→マゼンタ色→イエロー色→マゼンタ色→シアン色の順番で記録される。従って、異なる３色のインク滴を用いる場合にも、異なる色のドットが重ねて記録される場合に、各ドットの重なる順序は、往路走査と副路走査とで同一となる。このため、形成されるドットの色味が、走査方向によって変化することはなくなる。また、マゼンタインクを吐出する吐出口列は、シアンインクを吐出する吐出口列と同様に、画素領域の長さに相当する単位長さ（６００ｄｐｉ）当たりの大吐出口Ｌの数が２個、中吐出口Ｍの数が１、小吐出口Ｓの数が１個となっており、大吐出口Ｌの数が最も多い。従って、他の実施形態と同様に、１パス記録を実施した場合にも、高濃度の画像を記録することが可能となり、階調性に優れた高品質な画像を記録することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態に適用されるインクジェット記録装置の概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】従来の記録ヘッドの構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図５】従来の記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと、記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図７】図３に示す従来の記録ヘッド１０並びに第１の実施形態の記録ヘッド１００を用いて１パス記録を行う様子を示した図である。
【図８】各量子化レベル（１〜３）に対応して６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画素形成領域に付与されるインク量と、画像濃度（光学濃度）との関係を、従来の記録ヘッド１０と、第１の実施形態の記録ヘッド１００のそれぞれについて示した図である。
【図９】図３に示した従来の記録ヘッドを用いて画素形成領域に画像濃度が飽和するまでインクを付与する場合の画像データの量子化レベルとドットパターンとの関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図１１】図１０に示す記録ヘッドの比較例として示す記録ヘッドの構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図１３】図１２に示す記録ヘッドの比較例としての従来の記録ヘッドの構成図である。
【図１４】図１５に示す記録ヘッドの比較例として示す記録ヘッドの構成図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図１６】図１４に示す記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態における記録ヘッドを用いて１パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図１８】量子化レベルに対応して画素形成領域に付与されるインク量と、画像濃度との関係を、図１４に示す記録ヘッドと本発明の第４の実施形態の記録ヘッドのそれぞれについて示した図である。
【図１９】図１４に示す記録ヘッドを用いて低速記録または２パス記録を実行する際の、各画素に対応する画像データの量子化レベルと記録媒体に形成される画素のドットパターンとの関係を示す図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態の比較例である記録ヘッドの構成図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドのイエロー色のインク滴を吐出する吐出口列を用いて１パス記録を実行した際の、イエロー色の画像データの量子化レベルと、ドットパターンとの関係を示す図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドを用いて、１パス記録を行った際に、各量子化レベル１、２に対応して画素形成領域に付与されるイエローのインク量と、画像濃度との関係を示した図である。
【図２５】本発明の第６の実施形態における記録ヘッドにより、シアン色とイエロー色の異なる２色を用いて、２回の主走査でその走査領域における画像を完成させる記録動作を示す図である。
【図２６】本発明の第７の実施形態における記録ヘッドの構成図である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007331122.tif 000029
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2007331122.tif 000030
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2007331122.tif 000031
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2007331122.tif 000032
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2007331122.tif 000033
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２４】
2007331122.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2007331122.tif 000035