(57)【要約】【課題】  水分蒸発に伴う主走査方向のドット着弾ずれを低減し、記録品質を向上させる。【解決手段】  吐出を休止している間隔が長いノズルは早いタイミングで吐出するような駆動補正手段を有するインクジェット記録装置とする。画像データからプリンタドライバによって作成される駆動データを解析してノズル単位の駆動休止間隔を測定する手段と、駆動休止間隔と補正タイミングとを対応させたタイミングテーブルを記憶した記憶手段と、該休止間隔に基づいて該記憶手段から読み出した補正タイミングでインクを吐出させる補正手段を有する。  蒸発によるドット着弾ずれを緩和し、記録品質を向上することが出来る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙に対向し、該記録紙から間隔を保持して設置され、該記録紙にインク液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを該記録紙面に相対的に移動させて該記録紙上を走査する走査手段と、画像情報からノズルを駆動する駆動データを作成するプリンタドライバと、該駆動データに基づき該記録ヘッドの該ノズルからのインク吐出を制御する駆動制御手段と、を備えたインクジェット記録装置において、
駆動を休止している間隔が長いノズルほど最初の記録位置に対して早いタイミングでインクを吐出するように駆動タイミングを補正したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
画像情報から作成される第１の駆動データと、第１の駆動データに基づきノズル単位の駆動休止間隔を計測する計測手段と、該駆動休止間隔と画素ズレとを対応させた補正テーブルを記憶した記憶手段と、前記第１の駆動データと前記計測手段と前記記憶手段とから、画素ズレの補正を盛り込んだ第２の駆動データを作成する補正手段を搭載し、第２の駆動データに基づいてインクを吐出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】
インクジェット記録装置内部の湿度を測定する湿度センサと、湿度センサのデータに基づいて前記補正テーブルを適切なものに更新する更新手段とを有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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの小滴を吐出飛翔させて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、複数の微細な吐出口が設けられた記録ヘッドよりインクの小滴を飛翔させ、これを紙などの記録媒体に付着させて文字や画像などの記録を行うものである。このような装置においては、記録中や印刷待機中は常に吐出口が大気にさらされる状態にあるため、その間は吐出口を通じてインク中の水分が蒸発している。特に低湿度環境に記録装置が設置された場合や、休止時間が長期に及んだ場合においては、吐出に使われなかったノズルの吐出口付近のインクが乾燥して吐出不良を起こすという問題がある。
【０００３】
この問題は、インク中の揮発成分である水やアルコールが吐出口を通じた蒸発によってノズルから失われても、不揮発成分である色材や有機溶剤がノズルに残る為、局所的に色材、有機溶剤が高濃度な組成へインクが変化してしまうということが原因として考えられる。有機溶剤が高濃度な組成のインクは一般に粘度が高いので、ノズル先端のみが高粘度になり、後に続く記録において吐出速度が低下し、所望の位置に正確に着弾することが困難になる。着弾精度の乱れは記録品質を低下させるので問題となる。
【０００４】
従来技術として知られているこの問題の回避方法を挙げる。
【０００５】
記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に往復移動させて記録を行うシリアルタイプのインクジェット記録装置では、記録ヘッドが大気にさらされている休止時間が数秒程度の短時間であるならば、その間に乾燥したインクを記録に影響を与えない位置において故意に複数回数吐出させてノズル内のインクをリフレッシュさせる、所謂予備吐出の方法が採用されている。記録が数秒から数分にわたって行われない場合、ノズルからの水分の蒸発を抑える為に記録ヘッドを回復ポジションに移動させ、記録ヘッドの吐出口面をガス透過性の低いキャップで覆う。更に長時間吐出されずにいた場合、前記キャップをポンプに接続してノズル内のインクを強制的に排出させる方法が採用されている。
【０００６】
記録媒体の搬送方向と交差する方向の記録媒体の幅を一括で記録できるように複数のノズルを配置したフルマルチタイプのインクジェット記録装置は、特に記録中においては、記録媒体に対し記録ヘッドを退避させることがスループット悪化の原因となるので、シリアルタイプで採用されているヘッドの退避と予備吐は容易には採用出来ない。よって記録媒体上の使用されない部分に予備吐出を行い、後にその部分を裁断するとか、あるいは人間の目で見て目立たない程度に記録媒体上に予備吐出を行う紙面上の予備吐法が採用されている。
【０００７】
これらは蒸発による速度低下の不具合を回避するための周知技術である。
【０００８】
一方、吐出速度の変動によって引き起こされる画像劣化を回避する為の解決手段ということに焦点を当てると、例えば特開２００１−９６７３３に記載されているような方法が提案されている。この方法は、インク温度を測定し、インク温度の変化に伴う吐出速度の変動によって起こる往復印字の着弾ズレを適当なタイミング補正で回避するというものである。インク温度は全てのノズルに同じように影響を与えるので、全ての吐出のタイミングを同じように調節すればよい。しかしながら本件のように、水分の蒸発によって起こるインク粘度の違いは個々のノズルによって程度差が異なるので、この方法を用いることは出来ない。
【特許文献１】特開２００１−９６７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、インクジェット記録装置は、高画質化の要求から吐出ノズルの微細化が進む方向にある。発明者らの検討結果によれば、吐出口径が小さいほど単位時間、単位面積あたりの蒸発量が大きくなることが確認されている。従って、ノズルの微細化は水分の蒸発による前述した不具合を助長させる。同じく高画質化の要求から、発色性を高める為に染料濃度を高めた染料系インクや耐候性の優れた顔料系インクが用いられるようになっているが、色材濃度の高いインクは前述した問題について不利になる。つまり最近では、シリアルタイプのインクジェット記録装置で記録ヘッドが紙を往復移動する間にインクを吐出しなかったというだけで、蒸発によるノズル内部のインク組成の変化を原因とする不具合が現れており、重要な課題となっている。
【００１０】
以上から、従来の回復手段を使わずに、ノズルからの水分蒸発に起因する着弾精度の劣化を回避あるいは低減させる方法が望まれている。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決し、水分の蒸発によって各ノズル間に吐出速度の差異が生じても、着弾位置ずれを軽減して印刷品質を高いレベルで保持するインクジェット記録方法とその記録装置とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、以下に示す特徴を有するインクジェット記録装置を提供する。
【００１３】
記録紙に対向し、該記録紙から所定の間隔を保持して設置され、該記録紙にインク液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを該記録紙面に相対的に移動させて該記録紙上を走査する走査手段と、画像情報からノズルを駆動する駆動データを作成するプリンタドライバと、該駆動データに基づき該記録ヘッドの該ノズルからのインク吐出を制御する駆動制御手段と、を備えたインクジェット記録装置において、駆動を休止している間隔が長いノズルほど最初の記録位置に対して早いタイミングでインクを吐出するように駆動タイミングを補正したことを特徴とする。
【００１４】
画像情報から作成される第１の駆動データと、第１の駆動データに基づきノズル単位の駆動休止間隔を計測する計測手段と、該駆動休止間隔と画素ズレとを対応させた補正テーブルを記憶した記憶手段と、前記第１の駆動データと前記計測手段と前記記憶手段とから、画素ズレの補正を盛り込んだ第２の駆動データを作成する補正手段を搭載し、第２の駆動データに基づいてインクを吐出することを特徴とする。
【００１５】
インクジェット記録装置内部の湿度を測定する湿度センサと、湿度センサのデータに基づいて前記補正テーブルを適切なものに更新する更新手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ノズル個別休止間隔に基づいてインクの吐出タイミングを調節することで、記録紙面におけるインクの着弾位置を補正し、位置ずれが解消され、印刷品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１の実施例について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態を説明する概念図である。
【００２０】
キャリッジ１には記録ヘッド２が搭載されており、記録ヘッド２に対面して紙３が所定の距離Lだけ離れた位置に保持される。キャリッジ１を紙３に並行に、図の矢印の方向に速度Vで移動させながら、記録ヘッド２から画像情報に基づくデータ列に従い、紙３に向けてインク滴が噴射される。
【００２１】
図２はある湿度において測定した、駆動休止時間と液滴初速度との関係を示すグラフである。ｔ0は駆動休止時間の最小単位である駆動周期に相当する。ノズルからの水分蒸発によってノズル内部のインク組成が変化し、図のように休止時間が長くなるほど液滴初速度が減少している。
【００２２】
ある画像情報に基づく駆動データ信号により、紙３に投影すると位置ａに相当する対応したノズルから液滴が噴射される場合を考える。休止間隔が駆動休止時間の最小単位ｔ0であれば、初速度ｕ0でインク滴が吐出されるとしよう。キャリッジが速度Ｖで移動し、記録ヘッドと紙との間隔がＬだけ離れているので、吐出した液滴は、紙面上の位置Ｘに着弾する。この時、紙面上の位置ａとＸはＶＬ／ｕ0だけ離れている。もし同じタイミングで噴射するノズルが休止時間ｔ′のノズルであったとき、このときの初速度がｕ′であるならば、吐出した液滴は、紙面上の位置Ｙに着弾する。紙面上の位置ａとＹはＶＬ／ｕ′だけ離れている。すなわち、紙面上の位置ＸとＹは、ＶＬ（１／ｕ′−１／ｕ）分の位置ズレが生じる。この位置ズレが記録装置の画素の最小単位ｄ以内に収まっていれば、記録画像を劣化させることはほとんど無いが、位置ズレがｄを超えると画像を乱す原因になり問題である。
【００２３】
この位置ズレを補正するには、位置ズレに相当する分だけ手前の位置、つまり図１のｂの位置において当該ノズルを駆動するようにすればよい。つまり、休止時間に伴う吐出の初速度の低下を鑑み、当初の駆動タイミングよりＬ（１／ｕ′−１／ｕ）だけ早いタイミングで駆動することによって正確な位置Ｘに着弾することが出来る。
【００２４】
位置ズレが画素ｄの整数倍の範囲内に収まる速度同士をグループ化すると、
【００２５】
【数１】
2007144966.tif 000003
の関係が満たされる。これを速度の式として書き直すと、
【００２６】
【数２】
2007144966.tif 000004
であり、図２のグラフでｕnに対応するｔnから画素補正テーブルを作成すると図３の表が完成する。
【００２７】
次に、この補正テーブルを使用した制御方法について説明をする。図４は各手段のブロック図、図５は補正手段の制御方法のフローチャートである。
【００２８】
プリンタドライバは、画像情報からノズル駆動データ１、キャリッジ制御信号、ＬＦ制御信号を作成し、それぞれ補正手段６、キャリッジ制御手段、ＬＦ制御手段に送信する。補正手段６は、ノズル駆動データ１を解析し、補正したノズル駆動データ２を作成しヘッドドライバに送信する計測手段４と、記憶手段５よりなる。記憶手段５は画素補正テーブルを記憶したＲＯＭと、一時記憶手段よりなる。ノズル駆動データ２を取得したヘッドドライバは、当該データに基づき記録ヘッドを駆動する。
【００２９】
次に補正手段６の説明を行う。
【００３０】
補正手段６は１走査分のノズル駆動データを読み込み、ＲＡＭ上に当該データを展開する。当該データを解析し、ノズル毎に駆動される画素の間隔を計測する。画素の間隔と記録ヘッドを駆動する周波数よりノズルの休止時間が求まるので、その休止時間を画素補正テーブルが記憶された記憶手段５から読み取ったデータと比較する。もし、解析した休止時間が、画素補正の必要な時間に含まれれば、補正が必要な画素の分だけ駆動データを補正する。
【００３１】
以上の手順によって、１走査分の新たな駆動データを作成し、その新たな駆動データに基づいて記録ヘッドを駆動する。
【００３２】
このようにすることで、記録紙面におけるインクの着弾位置が補正される。
【実施例２】
【００３３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
【００３４】
吐出休止時間と液滴初速度の関係は、外気湿度によって微妙に変化することが判っている。例えば、ある湿度で測定された吐出休止時間と液滴初速度の関係を示した図２のグラフは、それよりも更に低湿度の環境では図６のように変化する。
【００３５】
したがって、実施例１を更に好適に作用させる為には、外気湿度を測定することによって、図３の画素補正テーブルを更新していくことが好ましいと考えられる。つまり、湿度が変化して図２の関係から図６の関係に変化したとき、補正タイミングはｔnからｔ′nに変更されことが好ましいので、それに対応して、補正テーブルは、図３から図７に更新されるべきである。
【００３６】
これを具体的に達成する手段としては、プリンタ内部の湿度を測定する湿度センサ、その湿度情報を読み取り、補正テーブル（図３）をその時の外気湿度に応じた適切な補正テーブル（図７）に更新する更新手段とで行う。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態の概念図。
【図２】休止時間と液滴初速度の関係を表すグラフ。
【図３】画素補正テーブル。
【図４】実施形態のブロック図。
【図５】実施形態のフローチャート。
【図６】低湿度時における休止時間と液滴速度の関係を表すグラフの変化。
【図７】低湿度時の画素補正テーブル。
【符号の説明】
【００３８】
１  キャリッジ
２  記録ヘッド
３  紙
４  計測手段
５  記憶手段
６  補正手段
【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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