インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
【課題】目的画像のブリード性能を満たし搬送手段等の汚損のない記録が可能なインクジェット記録装置。
【解決手段】インクを吐出するノズルを有する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って、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって記録媒体を搬送しながら記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する記録手段と、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、上限値Ａｌｉｍ以下に制限する第１制限手段と、前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下に制限する第２制限手段と、を具えるインクジェット記録装置。
【解決手段】インクを吐出するノズルを有する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って、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって記録媒体を搬送しながら記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する記録手段と、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、上限値Ａｌｉｍ以下に制限する第１制限手段と、前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下に制限する第２制限手段と、を具える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、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置の記録ヘッドに設けられたインク吐出口が長時間使用されない場合、そのような吐出口では、その内部のインク溶剤が蒸発してインク粘度が上昇し得る。すると、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子に駆動信号を印加してもインクが正常に吐出されずに、吐出方向のずれ、吐出量の不足、または不吐出などの吐出不良を生じ、その結果、所望の画像が得られなくなることがある。そのような吐出不良の要因を除去し、記録ヘッドのインク吐出性能を良好な状態にするための処理の一つとして、予備吐出と呼ばれる動作が行われることがある。詳細には、揮発成分が一部蒸発して吐出性能や記録品位を確保する上で不十分な状態となっているインクを吐出口から排出することを目的として、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子を駆動してインク吐出を行わせるものである。予備吐出は、目的の画像を形成するための記録動作とは別の、インク溶剤の蒸発に起因した吐出不良に対処するための動作であり、記録媒体に対して行われる場合には、結果として画像が記録される。特許文献１には、記録媒体の所定の位置に予備吐出を行う方法が提案されている。
【０００３】
ところで、インクジェット記録においては、一般に、記録媒体に対して多くのインクを吐出するほど画像の発色性を高めることができる。しかし、記録媒体のインク吸収能力を超える量のインクを吐出すると、記録媒体の内部に吸収されきれないインクは画像におけるインクの滲みや不均一な混合等のいわゆるブリードの原因となり得る。また、さらなる過剰なインクは記録媒体上に溢れ出し、搬送手段へ付着し記録媒体に転写されるといった汚損等の問題が生じる可能性がある。これらの問題に対して、従来、画像の形成に用いる単位面積あたりのインク量を、ブリードの問題が生じない単位面積あたりのインク量の上限値に基づいてあらかじめ設定する記録方法が提案されている（例えば、引用文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１３４７１号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、予備吐出は記録を目的とする画像を形成するための記録動作ではないため、予備吐出により画像が記録された記録媒体の部分は不要なゴミとなってしまい、その点で記録コストを増大させる。また、コスト低減のために記録媒体のより小さな面積に対して予備吐出を行うと、ノズルの吐出不良解消のために必要な発数の吐出によって、インク吸収能力を超える量のインクが記録媒体の該面積に対して供給される可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、予備吐出により消費される記録媒体の面積ができる限り小さく、かつ、記録媒体に吸収されきれずに汚損等の問題を引き起こすインクが生じないような記録を行うことができるインクジェット記録装置および記録方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルを有する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って、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって記録媒体を搬送しながら記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する記録手段と、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、上限値Ａｌｉｍ以下に制限する第１制限手段と、前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下に制限する第２制限手段と、を具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブリード性能を満足する目的画像の記録、およびインク溢れによる搬送手段等の汚損を生じない予備吐画像の記録を両立可能なインクジェット記録装置を提供できる。これにより、消費される記録媒体の量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１および第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の模式的側面図である。
【図２】第１の実施形態に係る記録ヘッドのインク吐出面を示す模式的平面図である。
【図３】目的画像と予備吐画像との位置関係を示す図である。
【図４】上限値変換テーブルの例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像記録方法を示すフローである。
【図６】第２の実施形態に係る記録ヘッドのインク吐出面を示す模式的平面図である。
【図７】第２の実施形態に係る記録ヘッドによる予備吐画像を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の模式的側面図である。
【図９】第３の実施形態に係る予備吐画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付の図面を参照して述べる。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置を示す模式的側面図である。本実施形態のインクジェット記録装置１は、記録ヘッド２Ｋ、給紙トレイ４、搬送ローラ５、画像データ入力部６、画像データ処理部７、予備吐出画像データ記憶部８、制御部９、および上限値設定部１０を備える。給紙トレイ４から記録媒体３がインクジェット記録装置１内に給紙される。搬送ローラ５は、対を成す複数のローラで構成されており、給紙された記録媒体３を搬送方向Ｌに搬送するために記録媒体３の上下を挟持して回転駆動することができる。記録ヘッド２Ｋは、搬送方向Ｌに直交する方向において記録媒体３の幅に対応する幅を有するフルライン型のインクジェット記録ヘッドであり、ブラック１色のインクを吐出して記録を行う。画像データ入力部６は、インクジェット記録装置１による記録を所望する画像のデータを外部から入力するための構成要素である。画像データ処理部７は、画像データ入力部６に入力された画像データを記録ヘッド２Ｋに設けられた各ノズルの吐出データに変換処理する。上限値設定部１０は、記録媒体３に対して吐出するインクの量を制御するための後述する記録デューティの設定値を入力するための構成要素である。予備吐画像データ記憶部８は、記録媒体上に予備吐出を行うことによって記録される画像（予備吐画像）の画像データと記録デューティとの対応関係を記憶する構成要素である。制御部９は、画像データ処理部７、予備吐画像データ記憶部８、および上限値設定部１０からのデータに基づき、記録ヘッド２Ｋの吐出動作および搬送ローラ５の駆動の制御を行う。
【００１２】
図２は、本実施形態の記録ヘッド２Ｋのインク吐出面を示す模式的平面図である。図２において、記録ヘッド２Ｋにはインクを吐出する複数のノズル１１が同一面に所定の間隔で１列に並んでいる。各ノズルの内側にはインクを吐出させるためのエネルギーを印加するためのヒータ（不図示）が備えられており、制御部９からの吐出信号に応じて個々のヒータが駆動されインクが吐出されるようになっている。吐出後のノズル１１には記録ヘッド２Ｋ内の共通インク室（不図示）からインクが供給（リフィル）され、再び吐出信号がヒータに印加された際にインクを吐出させることが可能なようになっている。本実施形態では、記録ヘッド２Ｋの各ノズル１１の吐出不良が起きないように、所定の間隔で、ノズル１１を回復させるための予備吐出を記録媒体上に行う。
【００１３】
図３は、記録を所望する画像（以下、目的画像という）と予備吐出の結果記録される予備吐画像との位置関係を示す模式的平面図である。図３において、予備吐画像１２は連続的に記録される複数の目的画像１３の間に記録されるようになっている。図３において、予備吐画像１２は、記録媒体の搬送方向Ｌに直交する方向において記録媒体の幅に対応する全てのノズルから均等に所定の発数だけインクを吐出して形成されるベタ画像になっている。予備吐画像１２を目的画像１３の間に記録することによって定期的なノズルの回復がなされる。
【００１４】
蒸発によって増粘したインクを排出するという予備吐出本来の目的のために、全てのノズルにあらかじめ定められた発数のインクを吐出させるのが好ましい。また、記録媒体の消費低減という本発明の目的のためには、予備吐画像１２の単位面積あたりに、より多いインク量で予備吐出を行うことが望ましい。本発明者らは、記録媒体の消費を低減させる装置および方法について、前記観点から検討を行った。
【００１５】
ここで重要なのは、目的画像の記録においては、画像品位、特に画像のインク滲み等ブリードの観点で、記録媒体上に吐出できるインク吐出量に上限があるが、予備吐画像は最終的にゴミとなる部分なので、ブリードが生じていてもかまわないという点である。したがって、目的画像の記録に用いることのできる、すなわち画像のブリード性能を満足する単位面積あたりのインク量Ａの上限値をＡｌｉｍとすると、予備吐画像の記録には、上限値Ａｌｉｍを超える単位面積あたりのインク量Ｂを用いることができる。一方、予備吐画像においても、あまりに多量のインクを吐出してしまうと、記録媒体に吸収されきれずに溢れたインクが、搬送ローラ等の搬送手段に付着し、記録媒体に転写されてしまうという汚損の問題が生じ得る。この問題に対処するために、予備吐画像の記録においては、搬送手段へのインクの付着やその転写による記録媒体の汚損が生じないような単位面積あたりのインク量Ｂの上限値Ｂｌｉｍ（上限値Ｂｌｉｍ＞上限値Ａｌｉｍ）を別途設ける必要がある。
【００１６】
このように、本発明は、予備吐画像の記録に、記録媒体の画像にブリードが生じない上限のＡである上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつインク溢れによる搬送手段および記録媒体の汚損が生じない上限値Ｂｌｉｍ以下の単位面積あたりのインク量を用いるものである。
【００１７】
本発明では、目的画像および予備吐画像についての記録媒体の単位面積あたりのインク量を、インクジェット記録装置による記録媒体へのインクの吐出を「記録デューティ」に基づいて制御することにより、制限することができる。本明細書において、「記録デューティ」は、記録媒体の単位面積あたりに所定体積のインク量が吐出される状態を基準としたときの、記録に実際に用いるインク量の割合（単位％）として規定した。「所定体積」は、あらかじめ設定した一定の体積であり、例えば、１つの画素に対して１発のインク吐出で記録を行う際のインクの体積等であることができる。本実施形態では、「所定体積」として、８．６μｌ／平方インチのインク量（インク滴の体積が３ｐｌのときに、６００ｄｐｉの画素に８発のインクを吐出するのに相当する）を採用した。
【００１８】
図１から図５を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法について詳述する。
【００１９】
目的画像および予備吐画像の記録のうち、まず、目的画像の記録について説明する。目的画像の記録は、記録媒体の画像にブリードが生じない単位面積あたりのインク量の上限値Ａｌｉｍ以下の単位面積あたりのインク量を用いて行う。単位面積あたりのインク量Ａｌｉｍを実現させるための記録デューティをＤｌｉｍ（％）とする。Ｄｌｉｍ（％）は、画像にブリードが生じない記録を行うための記録デューティＤ（％）の取り得る上限値である。上限値ＡｌｉｍあるいはＤｌｉｍは、使用するインクや記録媒体のインク吸収性等の性質に依存するものであり、基本的に記録媒体に固有のものである。したがって、そのインクジェット記録装置に使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍを、あらかじめ、各記録媒体に対して種々の記録デューティＤを用いて記録試験を行い、ブリードの有無の状態を視認することにより求めておく。
【００２０】
目的画像１３を記録するにあたって、まず、インクジェット記録装置の上限値設定部１０において、使用する記録媒体３についての記録デューティの上限値Ｄｌｉｍ（％）を入力する（ステップＳ１）。一方、画像データ入力部６において、目的画像１３の画像データを、例えば、各画素８ビット２５６階調の入力値Ｒ１として入力する。なお、記録デューティの上限値Ｄｌｉｍの入力と画像データＲ１の入力とをこの順で記載したが、これらの入力手順の前後関係は問わない。
【００２１】
画像データ処理部７は、入力した上限値Ｄｌｉｍに対応してあらかじめ決められた上限値変換テーブルを参照して、画像データの各画素についての入力値Ｒ１を補正値Ｒ２に補正する。この補正は、インクジェット記録装置の出力設定範囲での記録において画像のブリードが生じる可能性が無いようにする目的で行う。上限値変換テーブルの例を図４に示して説明する。まず、入力値Ｒ１は、０から２５５までの２５６階調のデータである。これに対応する補正値Ｒ２は、使用する記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍ別に設定される。本例は、このインクジェット記録装置に使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍ（％）が、１５０％、１２５％、１００％、および７５％の４種類であった場合の例である。使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍのうち最も大きい値（以下、Ｄｍａｘ（％）という）である１５０％を補正の基準として、入力データの信号を補正する。補正値Ｒ２は、Ｄｍａｘと使用する記録媒体についてのＤｌｉｍとの関係から算出される補正係数ｋ（すなわち、使用する記録媒体についてのＤｌｉｍ÷Ｄｍａｘ）を、入力値Ｒ１に掛けた数値となっている（ステップＳ２）。例えば、上限値設定部１０において入力した記録デューティの上限値Ｄｌｉｍが１５０％である場合は、補正係数は１（＝１５０÷１５０）であるため、Ｒ２は入力値Ｒ１と等しくなる（実質的に、補正なし）。また、上限値設定部１０において入力した記録デューティの上限値Ｄｌｉｍが１００％である場合は、各画素についての入力値Ｒ１は、補正係数０．６７（＝１００÷１５０）を掛けた数値Ｒ２に変換されることとなる（ステップＳ３）。
【００２２】
続いて、画像データ処理部７は、数値Ｒ２をヘッドの各ノズル１１の吐出信号に対応した２値データに変換し、制御部９に出力する（ステップＳ４）。２値データに変換する際には、Ｒ２の０から２５５までの値が記録デューティ０％から１５０％までに対応するように変換する。図４においては、Ｒ２の数値を記録デューティ０％から１５０％にリニアに対応させたものである（記録デューティ＝Ｒ２÷２５５×１５０の関係式で対応させた）。以上のデータ処理によって、任意の入力値Ｒ１に対して、これに対応する記録デューティがその記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｌｉｍを超えないように、画像を記録媒体に記録することが可能となる。その結果、このインクジェット記録装置の出力設定範囲での目的画像の記録において、画像のブリードは生じないこととなる。なお、以上の説明に用いた、使用する記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｌｉｍ、使用が想定される種々の記録媒体についての最大値Ｄｍａｘ、および補正係数については、本発明の好適な実施例であって、これに限定されるものではない。
【００２３】
続いて、予備吐画像の記録方法について説明する。予備吐画像の記録は、インク溢れによる搬送手段および記録媒体の汚損が生じない単位面積あたりのインク量の上限値Ｂｌｉｍ以下の単位面積あたりのインク量Ｂを用いて行う。単位面積あたりのインク量Ｂｌｉｍを実現させるための記録デューティをＤｂｌｉｍ（％）とする。Ｄｂｌｉｍ（％）は、搬送手段等の汚損が生じない記録を行うための記録デューティの取り得る上限値である。上限値ＢｌｉｍあるいはＤｂｌｉｍは、使用するインクや記録媒体のインク吸収性等の性質に依存するものであり、基本的に記録媒体に固有のものである。したがって、そのインクジェット記録装置に使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｂｌｉｍを、あらかじめ、各記録媒体に対して種々の記録デューティを用いて記録試験を行い、ブリードの有無の状態を視認することにより求めておく。
【００２４】
ここで、予備吐画像の記録に用いる記録デューティと画像データとの関係について説明する。予備吐画像の記録媒体への記録はノズルの回復を目的として行うものである。したがって、予備吐画像の画像データは、各ノズルから均等な発数のインクを吐出させるように、各ノズルに対応する画素に記録するインクの発数を指定したデータであることが望ましい。本例では、前述のように、記録デューティの基準となる所定体積として、８．６μｌ／平方インチのインク量（インク滴の体積が３ｐｌのときに、６００ｄｐｉの画素に８発のインクを吐出するのに相当する）を採用している。ノズルピッチ（解像度）を１２００ｄｐｉとすると、例えば記録デューティが１００％の予備吐画像を記録する場合には、６００ｄｐｉの画素に１ノズルあたり４発のインク滴を吐出させる画像データを用いることになる。また、例えば記録デューティが１７５％の予備吐画像を記録する場合には、各ノズルに１画素あたり７発（＝４×１７５÷１００）のインクを吐出させる画像データを用いる。
【００２５】
以上のように、あらかじめ、そのインクジェット記録装置に使用する種々の記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ（％）およびそれに対応する予備吐画像データを求め、インクジェット記録装置の予備吐画像データ記憶部８に格納しておく。
【００２６】
記録にあたり、インクジェット装置の上限値設定部１０において、使用する記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ（％）を入力する（ステップＳ１）。制御部９は、記録動作に際して、予備吐画像データ記憶部８にあらかじめ格納された記録デューティおよび予備吐画像データの中から、入力した記録デューティ上限値Ｄｂｌｉｍ（％）に対応する予備吐画像データを選択する（ステップＳ５）。
【００２７】
こうして画像データ処理部７から制御部９に出力された目的画像の画像データと、制御部９により選択された予備吐画像の画像データとに基づき、制御部９は記録ヘッド２Ｋの吐出動作の制御および搬送ローラ５の駆動の制御を行う（ステップＳ６）。これにより、目的画像および予備吐画像のそれぞれは、記録媒体に画像形成される順番に記録媒体の所定位置にインクが吐出されることによって、記録される（ステップＳ７）。
【００２８】
なお、予備吐画像の記録に使用される記録媒体の量を最大限に低減させようとの目的から、実際の記録に使用する記録デューティとして上限値Ｄｂｌｉｍ（％）を用いることが最も望ましく、本例ではそのように設定しているものである。しかし、記録デューティを、ブリードが生じない記録デューティの上限値Ｄｌｉｍより大きく、かつ搬送手段等の汚損が生じない記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ以下である値に設定すれば、記録媒体の量削減という本発明の目的を達成できることは理解されよう。
【００２９】
このように、予備吐画像を、目的画像の記録デューティの取り得る上限値Ｄｌｉｍ（％）よりも高い記録デューティＤ（≦Ｄｂｌｉｍ）（％）で記録することによって、Ｄｌｉｍ（％）で記録した場合と比べて、消費される記録媒体の量を減らすことができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態ではノズル列が１列の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置の例を示したが、本発明は複数のノズルから成るノズル列を複数有するインクジェット記録装置にも適用できる。以下に２列のノズル列を有する記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置の例について述べる。説明の容易のため、第２の実施形態のインクジェット記録装置は、記録ヘッド以外の構成要素は、第１の実施形態のインクジェット記録装置と同様とした（図１参照）。
【００３１】
図６は、本実施形態の記録ヘッド２Ｋのインク吐出面を示す模式的平面図である。列Ｎおよび列Ｍの２列のノズル列は、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向Ｌに直交する方向）にずれて配置され、搬送方向Ｌにおいて一部（図中のＷの部分）が重複し、その他の箇所（図中のＳの部分）は重複しないように構成されている。目的画像を記録するときには、重複部Ｗに位置するノズルは、記録媒体搬送方向Ｌの同一ライン上に位置する２つのノズルが分担しながらインクを吐出し画像を記録するようになっている。
【００３２】
図７に、図６の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置でＤｌｉｍ（％）の記録デューティで記録した予備吐画像の例を示す。ノズル列数が２列の場合、各ノズルについての均等な発数の予備吐出をノズル列ごとに順次行うと、図７に示されるようなベタ画像の予備吐画像が得られる（図中、１４Ｎおよび１４Ｍ）。このような記録パターンにおいては、記録媒体搬送方向Ｌにノズル列が重複している箇所Ｗについては、ノズル列数が１列の場合の予備吐出に必要とされる長さｌの２倍である２ｌの長さの記録媒体が消費される。このように、各ノズルについて均等な予備吐出をノズル列ごとに順次行う場合、１つの記録ヘッドで記録媒体搬送方向Ｌにおいて重複するノズル列数が増えると、予備吐出に必要な記録媒体の長さは、ノズル列数に比例して長くなる。
【００３３】
しかしながら、任意のノズル列数においても、ノズル列数が１列の場合と同様の本発明の効果が得られる。すなわち、予備吐画像の記録に、目的画像の記録デューティの上限値Ｄｌｉｍ（％）よりも高い記録デューティＤ（≦Ｄｂｌｉｍ）（％）を採用することによって、Ｄｌｉｍ（％）を採用した場合と比べて、消費される記録媒体の量を減らすことができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態においては、１つの記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の例を説明したが、本実施形態では複数の記録ヘッドを使用した場合の例について述べる。
【００３５】
図８は、本実施形態の４つの記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成を示す模式的側面図である。図８において、各記録ヘッド２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙには異なる色のインクが充填されており、各記録ヘッドに対応するインク色はそれぞれＫ：ブラック、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエローとなっている。また、各記録ヘッドの前後には記録媒体を搬送するための搬送ローラ５（ローラ対５ａ〜５ｅ）が配置されている。搬送ローラ５は記録媒体を図中の矢印Ｌ方向に搬送しながら、制御部９は各記録ヘッドを個別に制御し、記録媒体の所定の位置にインクを吐出してカラー画像を形成する。図８中の他の符号は、図１の場合と同様の構成要素を示す。
【００３６】
複数の記録ヘッドを有する構成においては、予備吐画像の記録方法に以下のような改良を加えることができ、それにより、より高い記録デューティで予備吐画像の記録を行える。その結果、予備吐画像の記録すなわち予備吐出のために消費される記録媒体の長さをさらに削減することができる。詳細を以下に述べる。
【００３７】
図９は、図８に示す４つの記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置により記録された予備吐画像の模式的平面図を示す。図９（ａ）は、４色のインクについての予備吐出を、色ごとに記録媒体上の個別のエリアに行ったもの（改良前）である。一方、図９（ｂ）は４色インクについての予備吐出を記録媒体上の共通するエリアに行うようにしたものである（改良後）。
【００３８】
まず、図９に示す例で用いる記録媒体に関してＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のインクについてあらかじめ求めた予備吐画像の記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ（％）が、例えば、それれぞれ等しく１６０％であるとする。図９（ａ）に示す改良前のパターンでは、各色のインクについて、それぞれの色ごとに、記録媒体の搬送方向ＬにおいてＬ１／４の長さの別個の範囲に１６０％の記録デューティで予備吐画像の記録がなされている。Ｄｂｌｉｍは目的画像の記録デューティの上限値Ｄｌｉｍよりも大きい値であるので、ここでも既に、第１および第２の実施形態の場合と同様の、本発明の記録媒体の消費削減効果は達成されている。
【００３９】
これに対して、図９（ｂ）では、各色のインクについて、それぞれ、記録媒体の搬送方向ＬにおいてＬ２の長さの共通する範囲に記録がなされており、その結果、予備吐画像のエリア全体において４色の画素が混在している。予備吐出はインク溶剤の蒸発に起因する吐出不良に対処するための動作であるので、そのために必要な最低限の発数だけインクの吐出を行えばよい。すなわち、各色のインクを共通するエリア全体に吐出する場合は、分割した個別のエリアに対して色ごとに吐出を行う場合と比べて、広い面積に対して同一の最低限の発数の吐出を行えばよいことになる。これにより、各色のインクもしくは記録ヘッドのそれぞれについて実際に用いられる記録デューティは、先に求めたＤｂｌｉｍ（％）よりも小さくなる。
【００４０】
例えば、図９（ａ）でＬ１／４の長さの範囲に行うべきインクの吐出は、図９（ｂ）ではＬ２の長さの範囲に行っている。このとき、もしＬ１＝Ｌ２であるとすると、図９（ｂ）の４色のインクを共通するエリア全体に吐出するパターンにおいて、各色のインクについての記録デューティＤとしては、それぞれ４０％の値を使用することができる（∵１６０×Ｌ１／４＝Ｄ×Ｌ２）。これにより、予備吐画像全体としては、４色についての記録デューティの合計である４０％×４＝１６０％の記録ディーティで記録がなされたことになる。以下、各色のインクもしくは各記録ヘッドについての記録デューティをＤｅ（％）、および全色のインクもしくは全記録ヘッドについての合計の記録デューティをＤｓ（％）と記して説明する。
【００４１】
本発明者らは、図９（ｂ）のパターンの場合に、予備吐画像全体として、先に求めたＤｂｌｉｍ１６０％を超える合計の記録デューティＤｓ（％）を用いて、インク溢れによる問題を生じずに記録を行えることを見出した。すなわち、図８に示すように、４色のインクの記録ヘッドは記録媒体の搬送方向Ｌにおいて一定の距離を隔てて順に並べられている。そのため、記録媒体上の共通エリアに吐出されるインクの色間で、インクの吐出および記録媒体への吸収に時間差がある。例えば上流の記録ヘッド２Ｋから吐出されたブラックインクの大部分は最下流の記録ヘッド２Ｙに到達するまでの間に記録媒体へ吸収される。同様に、記録ヘッド２Ｃ、２Ｍから吐出されたシアン、マゼンダのインクについても、最下流の記録ヘッド２Ｙに到達するまでの間にある程度の量が記録媒体へ吸収される。そのため、記録媒体上の共通エリアに複数の記録ヘッドからインクを吐出した結果、各記録デューティＤｅの合計が先に求めたＤｂｌｉｍ１６０％を超えても、搬送ローラの全てのローラ対にインク付着が起こらない範囲の合計の記録デューティＤｓが存在する。
【００４２】
記録デューティＤｓ（％）の上限値は、各記録ヘッドに用いる記録デューティＤe（％）を種々変動させて、記録エリアが共通する図７（ｂ）の記録パターンで記録試験を行い、搬送手段等の汚損の有無の状態を視認することにより求めることができる。例えば、図９（ｂ）の記録パターンにおいて、各色のインクすなわち記録ヘッドあたりの記録デューティＤｅとして４５％および５０％の値を採用したとする。この場合、４色を合計した記録デューティＤｓは１８０％（＝４５％×４）および２００％（＝５０％×４）であり、両者とも、（ａ）の場合の記録デューティＤｂｌｉｍ１６０％を超えていることになる。Ｄｓが１８０％のときに搬送手段等の汚損がなく、Ｄｓが２００％のときに搬送手段等の汚損が見られた場合は、１８０％を、その記録媒体についてのＤｓの上限値Ｄｓｌｉｍであるとする。このとき、図９（ｂ）の記録パターンについては、Ｌ２はＬ１の約８９％の長さとなり（∵４５×Ｌ２＝１６０×Ｌ１／４）、図９（ａ）の記録パターンと比べて、記録媒体の消費をさらに約１１％低減できることとなる（図中、ΔＬ参照）。なお、本例においては種々のＤｅとして４５％および５０％の値を採用してＤｓｌｉｍ（％）を求めたが、これは単なる例であり、別の種々のＤｅの値を用いて合計のＤｓｌｉｍ（％）を求めてもよい。
【００４３】
このように、複数の記録ヘッドからの吐出を共通エリアに対して行う本発明の記録方法によって、搬送手段等の汚損を防ぎつつも、記録ヘッドごとに異なる特定のエリアに吐出を行う場合と比べて予備吐画像で消費される記録媒体の長さを短縮できる。
【００４４】
なお、本実施形態は、複数の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置に関する例を示した。第２の実施形態のような１つの記録ヘッドに複数のインク列を有するインクジェット記録装置においても、重複するインク列からの吐出を共通する広いエリアに対して行う予備吐画像の記録パターンを採用することによって、消費される記録媒体の長さを短縮し得る。
【符号の説明】
【００４５】
１ インクジェット記録装置
２ 記録ヘッド
３ 記録媒体
４ 給紙トレイ
５ 搬送ローラ
６ 画像データ入力部
７ 画像データ処理部
８ 予備吐画像データ記憶部
９ 制御部
１０ 上限値設定部
１１ ノズル
１２、１４ 予備吐画像
１３ 目的画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置の記録ヘッドに設けられたインク吐出口が長時間使用されない場合、そのような吐出口では、その内部のインク溶剤が蒸発してインク粘度が上昇し得る。すると、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子に駆動信号を印加してもインクが正常に吐出されずに、吐出方向のずれ、吐出量の不足、または不吐出などの吐出不良を生じ、その結果、所望の画像が得られなくなることがある。そのような吐出不良の要因を除去し、記録ヘッドのインク吐出性能を良好な状態にするための処理の一つとして、予備吐出と呼ばれる動作が行われることがある。詳細には、揮発成分が一部蒸発して吐出性能や記録品位を確保する上で不十分な状態となっているインクを吐出口から排出することを目的として、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子を駆動してインク吐出を行わせるものである。予備吐出は、目的の画像を形成するための記録動作とは別の、インク溶剤の蒸発に起因した吐出不良に対処するための動作であり、記録媒体に対して行われる場合には、結果として画像が記録される。特許文献１には、記録媒体の所定の位置に予備吐出を行う方法が提案されている。
【０００３】
ところで、インクジェット記録においては、一般に、記録媒体に対して多くのインクを吐出するほど画像の発色性を高めることができる。しかし、記録媒体のインク吸収能力を超える量のインクを吐出すると、記録媒体の内部に吸収されきれないインクは画像におけるインクの滲みや不均一な混合等のいわゆるブリードの原因となり得る。また、さらなる過剰なインクは記録媒体上に溢れ出し、搬送手段へ付着し記録媒体に転写されるといった汚損等の問題が生じる可能性がある。これらの問題に対して、従来、画像の形成に用いる単位面積あたりのインク量を、ブリードの問題が生じない単位面積あたりのインク量の上限値に基づいてあらかじめ設定する記録方法が提案されている（例えば、引用文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１３４７１号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、予備吐出は記録を目的とする画像を形成するための記録動作ではないため、予備吐出により画像が記録された記録媒体の部分は不要なゴミとなってしまい、その点で記録コストを増大させる。また、コスト低減のために記録媒体のより小さな面積に対して予備吐出を行うと、ノズルの吐出不良解消のために必要な発数の吐出によって、インク吸収能力を超える量のインクが記録媒体の該面積に対して供給される可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、予備吐出により消費される記録媒体の面積ができる限り小さく、かつ、記録媒体に吸収されきれずに汚損等の問題を引き起こすインクが生じないような記録を行うことができるインクジェット記録装置および記録方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルを有する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って、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって記録媒体を搬送しながら記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する記録手段と、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、上限値Ａｌｉｍ以下に制限する第１制限手段と、前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下に制限する第２制限手段と、を具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブリード性能を満足する目的画像の記録、およびインク溢れによる搬送手段等の汚損を生じない予備吐画像の記録を両立可能なインクジェット記録装置を提供できる。これにより、消費される記録媒体の量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１および第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の模式的側面図である。
【図２】第１の実施形態に係る記録ヘッドのインク吐出面を示す模式的平面図である。
【図３】目的画像と予備吐画像との位置関係を示す図である。
【図４】上限値変換テーブルの例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像記録方法を示すフローである。
【図６】第２の実施形態に係る記録ヘッドのインク吐出面を示す模式的平面図である。
【図７】第２の実施形態に係る記録ヘッドによる予備吐画像を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の模式的側面図である。
【図９】第３の実施形態に係る予備吐画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付の図面を参照して述べる。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置を示す模式的側面図である。本実施形態のインクジェット記録装置１は、記録ヘッド２Ｋ、給紙トレイ４、搬送ローラ５、画像データ入力部６、画像データ処理部７、予備吐出画像データ記憶部８、制御部９、および上限値設定部１０を備える。給紙トレイ４から記録媒体３がインクジェット記録装置１内に給紙される。搬送ローラ５は、対を成す複数のローラで構成されており、給紙された記録媒体３を搬送方向Ｌに搬送するために記録媒体３の上下を挟持して回転駆動することができる。記録ヘッド２Ｋは、搬送方向Ｌに直交する方向において記録媒体３の幅に対応する幅を有するフルライン型のインクジェット記録ヘッドであり、ブラック１色のインクを吐出して記録を行う。画像データ入力部６は、インクジェット記録装置１による記録を所望する画像のデータを外部から入力するための構成要素である。画像データ処理部７は、画像データ入力部６に入力された画像データを記録ヘッド２Ｋに設けられた各ノズルの吐出データに変換処理する。上限値設定部１０は、記録媒体３に対して吐出するインクの量を制御するための後述する記録デューティの設定値を入力するための構成要素である。予備吐画像データ記憶部８は、記録媒体上に予備吐出を行うことによって記録される画像（予備吐画像）の画像データと記録デューティとの対応関係を記憶する構成要素である。制御部９は、画像データ処理部７、予備吐画像データ記憶部８、および上限値設定部１０からのデータに基づき、記録ヘッド２Ｋの吐出動作および搬送ローラ５の駆動の制御を行う。
【００１２】
図２は、本実施形態の記録ヘッド２Ｋのインク吐出面を示す模式的平面図である。図２において、記録ヘッド２Ｋにはインクを吐出する複数のノズル１１が同一面に所定の間隔で１列に並んでいる。各ノズルの内側にはインクを吐出させるためのエネルギーを印加するためのヒータ（不図示）が備えられており、制御部９からの吐出信号に応じて個々のヒータが駆動されインクが吐出されるようになっている。吐出後のノズル１１には記録ヘッド２Ｋ内の共通インク室（不図示）からインクが供給（リフィル）され、再び吐出信号がヒータに印加された際にインクを吐出させることが可能なようになっている。本実施形態では、記録ヘッド２Ｋの各ノズル１１の吐出不良が起きないように、所定の間隔で、ノズル１１を回復させるための予備吐出を記録媒体上に行う。
【００１３】
図３は、記録を所望する画像（以下、目的画像という）と予備吐出の結果記録される予備吐画像との位置関係を示す模式的平面図である。図３において、予備吐画像１２は連続的に記録される複数の目的画像１３の間に記録されるようになっている。図３において、予備吐画像１２は、記録媒体の搬送方向Ｌに直交する方向において記録媒体の幅に対応する全てのノズルから均等に所定の発数だけインクを吐出して形成されるベタ画像になっている。予備吐画像１２を目的画像１３の間に記録することによって定期的なノズルの回復がなされる。
【００１４】
蒸発によって増粘したインクを排出するという予備吐出本来の目的のために、全てのノズルにあらかじめ定められた発数のインクを吐出させるのが好ましい。また、記録媒体の消費低減という本発明の目的のためには、予備吐画像１２の単位面積あたりに、より多いインク量で予備吐出を行うことが望ましい。本発明者らは、記録媒体の消費を低減させる装置および方法について、前記観点から検討を行った。
【００１５】
ここで重要なのは、目的画像の記録においては、画像品位、特に画像のインク滲み等ブリードの観点で、記録媒体上に吐出できるインク吐出量に上限があるが、予備吐画像は最終的にゴミとなる部分なので、ブリードが生じていてもかまわないという点である。したがって、目的画像の記録に用いることのできる、すなわち画像のブリード性能を満足する単位面積あたりのインク量Ａの上限値をＡｌｉｍとすると、予備吐画像の記録には、上限値Ａｌｉｍを超える単位面積あたりのインク量Ｂを用いることができる。一方、予備吐画像においても、あまりに多量のインクを吐出してしまうと、記録媒体に吸収されきれずに溢れたインクが、搬送ローラ等の搬送手段に付着し、記録媒体に転写されてしまうという汚損の問題が生じ得る。この問題に対処するために、予備吐画像の記録においては、搬送手段へのインクの付着やその転写による記録媒体の汚損が生じないような単位面積あたりのインク量Ｂの上限値Ｂｌｉｍ（上限値Ｂｌｉｍ＞上限値Ａｌｉｍ）を別途設ける必要がある。
【００１６】
このように、本発明は、予備吐画像の記録に、記録媒体の画像にブリードが生じない上限のＡである上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつインク溢れによる搬送手段および記録媒体の汚損が生じない上限値Ｂｌｉｍ以下の単位面積あたりのインク量を用いるものである。
【００１７】
本発明では、目的画像および予備吐画像についての記録媒体の単位面積あたりのインク量を、インクジェット記録装置による記録媒体へのインクの吐出を「記録デューティ」に基づいて制御することにより、制限することができる。本明細書において、「記録デューティ」は、記録媒体の単位面積あたりに所定体積のインク量が吐出される状態を基準としたときの、記録に実際に用いるインク量の割合（単位％）として規定した。「所定体積」は、あらかじめ設定した一定の体積であり、例えば、１つの画素に対して１発のインク吐出で記録を行う際のインクの体積等であることができる。本実施形態では、「所定体積」として、８．６μｌ／平方インチのインク量（インク滴の体積が３ｐｌのときに、６００ｄｐｉの画素に８発のインクを吐出するのに相当する）を採用した。
【００１８】
図１から図５を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法について詳述する。
【００１９】
目的画像および予備吐画像の記録のうち、まず、目的画像の記録について説明する。目的画像の記録は、記録媒体の画像にブリードが生じない単位面積あたりのインク量の上限値Ａｌｉｍ以下の単位面積あたりのインク量を用いて行う。単位面積あたりのインク量Ａｌｉｍを実現させるための記録デューティをＤｌｉｍ（％）とする。Ｄｌｉｍ（％）は、画像にブリードが生じない記録を行うための記録デューティＤ（％）の取り得る上限値である。上限値ＡｌｉｍあるいはＤｌｉｍは、使用するインクや記録媒体のインク吸収性等の性質に依存するものであり、基本的に記録媒体に固有のものである。したがって、そのインクジェット記録装置に使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍを、あらかじめ、各記録媒体に対して種々の記録デューティＤを用いて記録試験を行い、ブリードの有無の状態を視認することにより求めておく。
【００２０】
目的画像１３を記録するにあたって、まず、インクジェット記録装置の上限値設定部１０において、使用する記録媒体３についての記録デューティの上限値Ｄｌｉｍ（％）を入力する（ステップＳ１）。一方、画像データ入力部６において、目的画像１３の画像データを、例えば、各画素８ビット２５６階調の入力値Ｒ１として入力する。なお、記録デューティの上限値Ｄｌｉｍの入力と画像データＲ１の入力とをこの順で記載したが、これらの入力手順の前後関係は問わない。
【００２１】
画像データ処理部７は、入力した上限値Ｄｌｉｍに対応してあらかじめ決められた上限値変換テーブルを参照して、画像データの各画素についての入力値Ｒ１を補正値Ｒ２に補正する。この補正は、インクジェット記録装置の出力設定範囲での記録において画像のブリードが生じる可能性が無いようにする目的で行う。上限値変換テーブルの例を図４に示して説明する。まず、入力値Ｒ１は、０から２５５までの２５６階調のデータである。これに対応する補正値Ｒ２は、使用する記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍ別に設定される。本例は、このインクジェット記録装置に使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍ（％）が、１５０％、１２５％、１００％、および７５％の４種類であった場合の例である。使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｌｉｍのうち最も大きい値（以下、Ｄｍａｘ（％）という）である１５０％を補正の基準として、入力データの信号を補正する。補正値Ｒ２は、Ｄｍａｘと使用する記録媒体についてのＤｌｉｍとの関係から算出される補正係数ｋ（すなわち、使用する記録媒体についてのＤｌｉｍ÷Ｄｍａｘ）を、入力値Ｒ１に掛けた数値となっている（ステップＳ２）。例えば、上限値設定部１０において入力した記録デューティの上限値Ｄｌｉｍが１５０％である場合は、補正係数は１（＝１５０÷１５０）であるため、Ｒ２は入力値Ｒ１と等しくなる（実質的に、補正なし）。また、上限値設定部１０において入力した記録デューティの上限値Ｄｌｉｍが１００％である場合は、各画素についての入力値Ｒ１は、補正係数０．６７（＝１００÷１５０）を掛けた数値Ｒ２に変換されることとなる（ステップＳ３）。
【００２２】
続いて、画像データ処理部７は、数値Ｒ２をヘッドの各ノズル１１の吐出信号に対応した２値データに変換し、制御部９に出力する（ステップＳ４）。２値データに変換する際には、Ｒ２の０から２５５までの値が記録デューティ０％から１５０％までに対応するように変換する。図４においては、Ｒ２の数値を記録デューティ０％から１５０％にリニアに対応させたものである（記録デューティ＝Ｒ２÷２５５×１５０の関係式で対応させた）。以上のデータ処理によって、任意の入力値Ｒ１に対して、これに対応する記録デューティがその記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｌｉｍを超えないように、画像を記録媒体に記録することが可能となる。その結果、このインクジェット記録装置の出力設定範囲での目的画像の記録において、画像のブリードは生じないこととなる。なお、以上の説明に用いた、使用する記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｌｉｍ、使用が想定される種々の記録媒体についての最大値Ｄｍａｘ、および補正係数については、本発明の好適な実施例であって、これに限定されるものではない。
【００２３】
続いて、予備吐画像の記録方法について説明する。予備吐画像の記録は、インク溢れによる搬送手段および記録媒体の汚損が生じない単位面積あたりのインク量の上限値Ｂｌｉｍ以下の単位面積あたりのインク量Ｂを用いて行う。単位面積あたりのインク量Ｂｌｉｍを実現させるための記録デューティをＤｂｌｉｍ（％）とする。Ｄｂｌｉｍ（％）は、搬送手段等の汚損が生じない記録を行うための記録デューティの取り得る上限値である。上限値ＢｌｉｍあるいはＤｂｌｉｍは、使用するインクや記録媒体のインク吸収性等の性質に依存するものであり、基本的に記録媒体に固有のものである。したがって、そのインクジェット記録装置に使用が想定される種々の記録媒体についての上限値Ｄｂｌｉｍを、あらかじめ、各記録媒体に対して種々の記録デューティを用いて記録試験を行い、ブリードの有無の状態を視認することにより求めておく。
【００２４】
ここで、予備吐画像の記録に用いる記録デューティと画像データとの関係について説明する。予備吐画像の記録媒体への記録はノズルの回復を目的として行うものである。したがって、予備吐画像の画像データは、各ノズルから均等な発数のインクを吐出させるように、各ノズルに対応する画素に記録するインクの発数を指定したデータであることが望ましい。本例では、前述のように、記録デューティの基準となる所定体積として、８．６μｌ／平方インチのインク量（インク滴の体積が３ｐｌのときに、６００ｄｐｉの画素に８発のインクを吐出するのに相当する）を採用している。ノズルピッチ（解像度）を１２００ｄｐｉとすると、例えば記録デューティが１００％の予備吐画像を記録する場合には、６００ｄｐｉの画素に１ノズルあたり４発のインク滴を吐出させる画像データを用いることになる。また、例えば記録デューティが１７５％の予備吐画像を記録する場合には、各ノズルに１画素あたり７発（＝４×１７５÷１００）のインクを吐出させる画像データを用いる。
【００２５】
以上のように、あらかじめ、そのインクジェット記録装置に使用する種々の記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ（％）およびそれに対応する予備吐画像データを求め、インクジェット記録装置の予備吐画像データ記憶部８に格納しておく。
【００２６】
記録にあたり、インクジェット装置の上限値設定部１０において、使用する記録媒体についての記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ（％）を入力する（ステップＳ１）。制御部９は、記録動作に際して、予備吐画像データ記憶部８にあらかじめ格納された記録デューティおよび予備吐画像データの中から、入力した記録デューティ上限値Ｄｂｌｉｍ（％）に対応する予備吐画像データを選択する（ステップＳ５）。
【００２７】
こうして画像データ処理部７から制御部９に出力された目的画像の画像データと、制御部９により選択された予備吐画像の画像データとに基づき、制御部９は記録ヘッド２Ｋの吐出動作の制御および搬送ローラ５の駆動の制御を行う（ステップＳ６）。これにより、目的画像および予備吐画像のそれぞれは、記録媒体に画像形成される順番に記録媒体の所定位置にインクが吐出されることによって、記録される（ステップＳ７）。
【００２８】
なお、予備吐画像の記録に使用される記録媒体の量を最大限に低減させようとの目的から、実際の記録に使用する記録デューティとして上限値Ｄｂｌｉｍ（％）を用いることが最も望ましく、本例ではそのように設定しているものである。しかし、記録デューティを、ブリードが生じない記録デューティの上限値Ｄｌｉｍより大きく、かつ搬送手段等の汚損が生じない記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ以下である値に設定すれば、記録媒体の量削減という本発明の目的を達成できることは理解されよう。
【００２９】
このように、予備吐画像を、目的画像の記録デューティの取り得る上限値Ｄｌｉｍ（％）よりも高い記録デューティＤ（≦Ｄｂｌｉｍ）（％）で記録することによって、Ｄｌｉｍ（％）で記録した場合と比べて、消費される記録媒体の量を減らすことができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態ではノズル列が１列の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置の例を示したが、本発明は複数のノズルから成るノズル列を複数有するインクジェット記録装置にも適用できる。以下に２列のノズル列を有する記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置の例について述べる。説明の容易のため、第２の実施形態のインクジェット記録装置は、記録ヘッド以外の構成要素は、第１の実施形態のインクジェット記録装置と同様とした（図１参照）。
【００３１】
図６は、本実施形態の記録ヘッド２Ｋのインク吐出面を示す模式的平面図である。列Ｎおよび列Ｍの２列のノズル列は、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向Ｌに直交する方向）にずれて配置され、搬送方向Ｌにおいて一部（図中のＷの部分）が重複し、その他の箇所（図中のＳの部分）は重複しないように構成されている。目的画像を記録するときには、重複部Ｗに位置するノズルは、記録媒体搬送方向Ｌの同一ライン上に位置する２つのノズルが分担しながらインクを吐出し画像を記録するようになっている。
【００３２】
図７に、図６の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置でＤｌｉｍ（％）の記録デューティで記録した予備吐画像の例を示す。ノズル列数が２列の場合、各ノズルについての均等な発数の予備吐出をノズル列ごとに順次行うと、図７に示されるようなベタ画像の予備吐画像が得られる（図中、１４Ｎおよび１４Ｍ）。このような記録パターンにおいては、記録媒体搬送方向Ｌにノズル列が重複している箇所Ｗについては、ノズル列数が１列の場合の予備吐出に必要とされる長さｌの２倍である２ｌの長さの記録媒体が消費される。このように、各ノズルについて均等な予備吐出をノズル列ごとに順次行う場合、１つの記録ヘッドで記録媒体搬送方向Ｌにおいて重複するノズル列数が増えると、予備吐出に必要な記録媒体の長さは、ノズル列数に比例して長くなる。
【００３３】
しかしながら、任意のノズル列数においても、ノズル列数が１列の場合と同様の本発明の効果が得られる。すなわち、予備吐画像の記録に、目的画像の記録デューティの上限値Ｄｌｉｍ（％）よりも高い記録デューティＤ（≦Ｄｂｌｉｍ）（％）を採用することによって、Ｄｌｉｍ（％）を採用した場合と比べて、消費される記録媒体の量を減らすことができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態においては、１つの記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の例を説明したが、本実施形態では複数の記録ヘッドを使用した場合の例について述べる。
【００３５】
図８は、本実施形態の４つの記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成を示す模式的側面図である。図８において、各記録ヘッド２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙには異なる色のインクが充填されており、各記録ヘッドに対応するインク色はそれぞれＫ：ブラック、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエローとなっている。また、各記録ヘッドの前後には記録媒体を搬送するための搬送ローラ５（ローラ対５ａ〜５ｅ）が配置されている。搬送ローラ５は記録媒体を図中の矢印Ｌ方向に搬送しながら、制御部９は各記録ヘッドを個別に制御し、記録媒体の所定の位置にインクを吐出してカラー画像を形成する。図８中の他の符号は、図１の場合と同様の構成要素を示す。
【００３６】
複数の記録ヘッドを有する構成においては、予備吐画像の記録方法に以下のような改良を加えることができ、それにより、より高い記録デューティで予備吐画像の記録を行える。その結果、予備吐画像の記録すなわち予備吐出のために消費される記録媒体の長さをさらに削減することができる。詳細を以下に述べる。
【００３７】
図９は、図８に示す４つの記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置により記録された予備吐画像の模式的平面図を示す。図９（ａ）は、４色のインクについての予備吐出を、色ごとに記録媒体上の個別のエリアに行ったもの（改良前）である。一方、図９（ｂ）は４色インクについての予備吐出を記録媒体上の共通するエリアに行うようにしたものである（改良後）。
【００３８】
まず、図９に示す例で用いる記録媒体に関してＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のインクについてあらかじめ求めた予備吐画像の記録デューティの上限値Ｄｂｌｉｍ（％）が、例えば、それれぞれ等しく１６０％であるとする。図９（ａ）に示す改良前のパターンでは、各色のインクについて、それぞれの色ごとに、記録媒体の搬送方向ＬにおいてＬ１／４の長さの別個の範囲に１６０％の記録デューティで予備吐画像の記録がなされている。Ｄｂｌｉｍは目的画像の記録デューティの上限値Ｄｌｉｍよりも大きい値であるので、ここでも既に、第１および第２の実施形態の場合と同様の、本発明の記録媒体の消費削減効果は達成されている。
【００３９】
これに対して、図９（ｂ）では、各色のインクについて、それぞれ、記録媒体の搬送方向ＬにおいてＬ２の長さの共通する範囲に記録がなされており、その結果、予備吐画像のエリア全体において４色の画素が混在している。予備吐出はインク溶剤の蒸発に起因する吐出不良に対処するための動作であるので、そのために必要な最低限の発数だけインクの吐出を行えばよい。すなわち、各色のインクを共通するエリア全体に吐出する場合は、分割した個別のエリアに対して色ごとに吐出を行う場合と比べて、広い面積に対して同一の最低限の発数の吐出を行えばよいことになる。これにより、各色のインクもしくは記録ヘッドのそれぞれについて実際に用いられる記録デューティは、先に求めたＤｂｌｉｍ（％）よりも小さくなる。
【００４０】
例えば、図９（ａ）でＬ１／４の長さの範囲に行うべきインクの吐出は、図９（ｂ）ではＬ２の長さの範囲に行っている。このとき、もしＬ１＝Ｌ２であるとすると、図９（ｂ）の４色のインクを共通するエリア全体に吐出するパターンにおいて、各色のインクについての記録デューティＤとしては、それぞれ４０％の値を使用することができる（∵１６０×Ｌ１／４＝Ｄ×Ｌ２）。これにより、予備吐画像全体としては、４色についての記録デューティの合計である４０％×４＝１６０％の記録ディーティで記録がなされたことになる。以下、各色のインクもしくは各記録ヘッドについての記録デューティをＤｅ（％）、および全色のインクもしくは全記録ヘッドについての合計の記録デューティをＤｓ（％）と記して説明する。
【００４１】
本発明者らは、図９（ｂ）のパターンの場合に、予備吐画像全体として、先に求めたＤｂｌｉｍ１６０％を超える合計の記録デューティＤｓ（％）を用いて、インク溢れによる問題を生じずに記録を行えることを見出した。すなわち、図８に示すように、４色のインクの記録ヘッドは記録媒体の搬送方向Ｌにおいて一定の距離を隔てて順に並べられている。そのため、記録媒体上の共通エリアに吐出されるインクの色間で、インクの吐出および記録媒体への吸収に時間差がある。例えば上流の記録ヘッド２Ｋから吐出されたブラックインクの大部分は最下流の記録ヘッド２Ｙに到達するまでの間に記録媒体へ吸収される。同様に、記録ヘッド２Ｃ、２Ｍから吐出されたシアン、マゼンダのインクについても、最下流の記録ヘッド２Ｙに到達するまでの間にある程度の量が記録媒体へ吸収される。そのため、記録媒体上の共通エリアに複数の記録ヘッドからインクを吐出した結果、各記録デューティＤｅの合計が先に求めたＤｂｌｉｍ１６０％を超えても、搬送ローラの全てのローラ対にインク付着が起こらない範囲の合計の記録デューティＤｓが存在する。
【００４２】
記録デューティＤｓ（％）の上限値は、各記録ヘッドに用いる記録デューティＤe（％）を種々変動させて、記録エリアが共通する図７（ｂ）の記録パターンで記録試験を行い、搬送手段等の汚損の有無の状態を視認することにより求めることができる。例えば、図９（ｂ）の記録パターンにおいて、各色のインクすなわち記録ヘッドあたりの記録デューティＤｅとして４５％および５０％の値を採用したとする。この場合、４色を合計した記録デューティＤｓは１８０％（＝４５％×４）および２００％（＝５０％×４）であり、両者とも、（ａ）の場合の記録デューティＤｂｌｉｍ１６０％を超えていることになる。Ｄｓが１８０％のときに搬送手段等の汚損がなく、Ｄｓが２００％のときに搬送手段等の汚損が見られた場合は、１８０％を、その記録媒体についてのＤｓの上限値Ｄｓｌｉｍであるとする。このとき、図９（ｂ）の記録パターンについては、Ｌ２はＬ１の約８９％の長さとなり（∵４５×Ｌ２＝１６０×Ｌ１／４）、図９（ａ）の記録パターンと比べて、記録媒体の消費をさらに約１１％低減できることとなる（図中、ΔＬ参照）。なお、本例においては種々のＤｅとして４５％および５０％の値を採用してＤｓｌｉｍ（％）を求めたが、これは単なる例であり、別の種々のＤｅの値を用いて合計のＤｓｌｉｍ（％）を求めてもよい。
【００４３】
このように、複数の記録ヘッドからの吐出を共通エリアに対して行う本発明の記録方法によって、搬送手段等の汚損を防ぎつつも、記録ヘッドごとに異なる特定のエリアに吐出を行う場合と比べて予備吐画像で消費される記録媒体の長さを短縮できる。
【００４４】
なお、本実施形態は、複数の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置に関する例を示した。第２の実施形態のような１つの記録ヘッドに複数のインク列を有するインクジェット記録装置においても、重複するインク列からの吐出を共通する広いエリアに対して行う予備吐画像の記録パターンを採用することによって、消費される記録媒体の長さを短縮し得る。
【符号の説明】
【００４５】
１ インクジェット記録装置
２ 記録ヘッド
３ 記録媒体
４ 給紙トレイ
５ 搬送ローラ
６ 画像データ入力部
７ 画像データ処理部
８ 予備吐画像データ記憶部
９ 制御部
１０ 上限値設定部
１１ ノズル
１２、１４ 予備吐画像
１３ 目的画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルを有する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って、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって記録媒体を搬送しながら記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する記録手段と、
前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、上限値Ａｌｉｍ以下に制限する第１制限手段と、
前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下に制限する第２制限手段と、
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】
前記上限値Ａｌｉｍは、記録媒体の画像にブリードが生じない上限の記録媒体の単位面積あたりのインク量であ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】
前記上限値Ｂｌｉｍは、記録媒体上に吐出されたインクの溢れによる搬送手段および記録媒体の汚損が生じない上限の記録媒体の単位面積あたりのインク量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】
記録媒体の単位面積あたりに所定体積のインク量が吐出される状態を基準としたときの、記録に実際に用いる記録媒体の単位面積あたりのインク量の割合として規定される記録デューティに基づいて、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量および前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を制限することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、複数のノズルから成るノズル列を複数有するフルライン型のインクジェット記録ヘッドであり、
記録媒体の搬送方向において複数のノズルが重複する部分に位置する各ノズルにおける前記予備吐出により形成される画像についてのインク吐出量を、各ノズルからの吐出の合計としての前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量が前記Ｂｌｉｍ以下となるように設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インクジェット記録装置は、前記記録ヘッドを複数有し、
複数の記録ヘッドのそれぞれが、記録媒体上の共通エリアに前記予備吐出により形成される画像を記録する際は、記録媒体上の異なるエリアに前記予備吐出により形成される画像を記録する際よりも高い前記Ｂｌｉｍを設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
インクを吐出するノズルを有する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により記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する方法であって、
前記記録を目的とする画像を、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて、上限値Ａｌｉｍ以下の記録媒体の単位面積あたりのインク量を用いて記録する工程と、
前記予備吐出により形成される画像を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下の記録媒体の単位面積あたりのインク量を用いて記録する工程と、
を含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１】
インクを吐出するノズルを有する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って、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって記録媒体を搬送しながら記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する記録手段と、
前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、上限値Ａｌｉｍ以下に制限する第１制限手段と、
前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下に制限する第２制限手段と、
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】
前記上限値Ａｌｉｍは、記録媒体の画像にブリードが生じない上限の記録媒体の単位面積あたりのインク量であ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】
前記上限値Ｂｌｉｍは、記録媒体上に吐出されたインクの溢れによる搬送手段および記録媒体の汚損が生じない上限の記録媒体の単位面積あたりのインク量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】
記録媒体の単位面積あたりに所定体積のインク量が吐出される状態を基準としたときの、記録に実際に用いる記録媒体の単位面積あたりのインク量の割合として規定される記録デューティに基づいて、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量および前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量を制限することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、複数のノズルから成るノズル列を複数有するフルライン型のインクジェット記録ヘッドであり、
記録媒体の搬送方向において複数のノズルが重複する部分に位置する各ノズルにおける前記予備吐出により形成される画像についてのインク吐出量を、各ノズルからの吐出の合計としての前記予備吐出により形成される画像について吐出されるべき記録媒体の単位面積あたりのインク量が前記Ｂｌｉｍ以下となるように設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インクジェット記録装置は、前記記録ヘッドを複数有し、
複数の記録ヘッドのそれぞれが、記録媒体上の共通エリアに前記予備吐出により形成される画像を記録する際は、記録媒体上の異なるエリアに前記予備吐出により形成される画像を記録する際よりも高い前記Ｂｌｉｍを設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
インクを吐出するノズルを有する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により記録媒体上に記録を目的とする画像と予備吐出により形成される画像とを記録する方法であって、
前記記録を目的とする画像を、前記記録を目的とする画像の画像データに基づいて、上限値Ａｌｉｍ以下の記録媒体の単位面積あたりのインク量を用いて記録する工程と、
前記予備吐出により形成される画像を、前記上限値Ａｌｉｍよりも大きく、かつ、上限値Ｂｌｉｍ以下の記録媒体の単位面積あたりのインク量を用いて記録する工程と、
を含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−６１７４（Ｐ２０１２−６１７４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１６５９（Ｐ２０１０−１４１６５９）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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