JP2006192673A - Recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、略列状の記録素子列を有し、記録素子列方向に略直行する方向に被記録媒体と相対移動させつつ、記録素子列よりインク滴を吐出させて画像を形成する記録方法に関する。 The present invention relates to a recording method having a substantially columnar recording element array and forming an image by ejecting ink droplets from the recording element array while moving relative to the recording medium in a direction substantially perpendicular to the recording element array direction. About.
従来、紙、プラスチックシート等の記録媒体に対して記録を行う記録装置は種々の記録方式、例えばワイヤドット方式、感熱式、熱転写方式又はインクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な形態として提案されている。そのような記録装置の中で吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェット方式の記録装置は、低騒音なノンインパクト方式であり、高密度且つ高速な記録を行うことが可能である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a recording apparatus that performs recording on a recording medium such as paper or plastic sheet has been proposed as a form that can mount a recording head of various recording methods, for example, a wire dot method, a thermal method, a thermal transfer method, or an ink jet method. . In such a recording apparatus, an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by discharging ink from an ejection port is a low-noise non-impact method, and can perform high-density and high-speed recording. It is.
そして、一層の高速度、高精細が要求される現在、インクジェット記録装置は、インクを吐出するための吐出口が多数配列されたものが一般的になってきた。これらのインクジェット記録ヘッドの吐出方式には、吐出口内に設けられた電気熱変換素子等の発熱体（以下、「ノズルヒータ」とも言う）を駆動したときに生じるインクの急激な発泡をインク吐出エネルギーとして利用するものや、ノズルに備えられたピエゾ素子の駆動に伴う収縮現象を利用するもの等がある。 In addition, at the present time when higher speed and higher definition are required, an ink jet recording apparatus is generally provided with a large number of ejection openings for ejecting ink. In these ink jet recording head ejection methods, rapid foaming of ink that occurs when a heating element such as an electrothermal conversion element (hereinafter also referred to as “nozzle heater”) provided in the ejection opening is used as ink ejection energy. There are those that use it, and those that use the contraction phenomenon that accompanies the driving of the piezo elements provided in the nozzle.
何れの方式を採用したものにあっても、記録動作に際し記録素子の全てが同時駆動され得るようにすると、近傍ノズル相互のクロストーク等により吐出が不安定になるだけでなく、大電流によってヘッド近傍では共通電源ラインのロスに起因する電圧ドロップが増加するため、同時駆動ノズル数が大きくなればなるほど、ノズルヒータに印加される駆動電圧の落ち込みが増え、記録安定性を損なう。 Regardless of which method is used, if all the printing elements can be driven simultaneously during printing operation, not only will the discharge become unstable due to crosstalk between neighboring nozzles, but also the head will be driven by a large current. Since voltage drop due to the loss of the common power supply line increases in the vicinity, the drop in the drive voltage applied to the nozzle heater increases as the number of simultaneously driven nozzles increases, and recording stability is impaired.
又、瞬時的な大電流に耐え得る電源を必要とする等の不都合が生じる。このため、記録ヘッド内では通常、全ノズルを数ノズルから数十ノズル毎の複数ブロックに分割し、各ブロック内のノズルを順次時分割駆動するようになして、前述した問題の発生を抑制するようにしている。 In addition, inconveniences such as requiring a power source that can withstand a momentary large current occur. For this reason, all the nozzles are usually divided into a plurality of blocks of several to several tens of nozzles in the recording head, and the nozzles in each block are sequentially driven in a time-sharing manner to suppress the above-mentioned problem. I am doing so.
しかしながら、上述した時分割駆動方式を採用して記録を行う場合、以下のような問題が発生する。 However, when recording is performed using the time-division driving method described above, the following problems occur.
即ち、記録媒体上に直線を形成する際に、本来全ノズルが同時にインクを吐出するべきところ、各ブロックのノズルが所定時間をおいて順にインクを吐出するため、形成される画像は真っ直ぐな線にはならず、ギザギザな線になってしまう。 That is, when a straight line is formed on a recording medium, where all the nozzles should discharge ink at the same time, the nozzles of each block sequentially discharge ink after a predetermined time, so the formed image is a straight line. It does not become a jagged line.
取り分け記録ヘッドが記録位置に静止し記録媒体が記録ヘッドの下部を高速に通過しながら記録する所謂ラインプリンタで且つ高品位の画質が要求されるような場合、上記問題が顕在化し易い。 In particular, when the recording head is stationary at the recording position and the recording medium performs recording while passing through the lower portion of the recording head at a high speed and a high-quality image is required, the above problem is likely to become apparent.
又、この吐出方法を用いると、画質が記録ヘッドの特性に起因するといった点が挙げられ、濃度ムラやスジといった記録装置特有の画質劣化が発生し易くなり、問題になっている。 In addition, when this ejection method is used, the image quality is attributed to the characteristics of the recording head. This causes a problem that the image quality peculiar to the recording apparatus such as density unevenness and streak easily occurs.
一方、高画質プリントを実現する擬似中間調処理として単位マトリクス（Ｍ×Ｎの画素で構成される画像の制御単位）を網点で構成する技術が印刷業界では公知である。又、電子写真技術においても、特にカラーの色再現性を向上させる手段として記録に用いるマトリクス中心から濃度が高くなるに連れてドットを太らせていくドット集中型と呼ばれる擬似中間調処理が知られている（特許文献１）。インクジェット技術においても、網点又はドット集中型単位マトリクスで擬似中間調制御を行うことを利用して画質を向上させる技術としても複数挙げられている。
On the other hand, as a pseudo halftone process for realizing high-quality printing, a technique for configuring a unit matrix (an image control unit composed of M × N pixels) with halftone dots is known in the printing industry. Also in electrophotographic technology, a pseudo halftone process called dot concentration type is known, in which dots are thickened as the density increases from the center of the matrix used for printing, as a means to improve color reproducibility in particular. (Patent Document 1). In the ink jet technology, a plurality of techniques are also cited as techniques for improving image quality by using pseudo halftone control with a halftone dot or dot-concentrated unit matrix.
ここで、上述した単位マトリクスによる擬似中間調処理を時分割駆動方式により記録を行う場合を模式的に示す。 Here, the case where the pseudo halftone process using the unit matrix described above is recorded by the time-division driving method is schematically shown.
図８はインクジェット記録ヘッドのノズル列、各ノズルの駆動信号及び各ノズルから吐出している模式図である。 FIG. 8 is a schematic diagram of nozzle rows of the ink jet recording head, drive signals for each nozzle, and ejection from each nozzle.
図８において、インクジェット記録ヘッドのノズル列５００は、例えば３２個のノズルから成り、これらのノズルは図中上から８個を安易として、第１セクションから第４セクションまで４つのセクションに分けられている。 In FIG. 8, the nozzle row 500 of the ink jet recording head is composed of, for example, 32 nozzles, and these nozzles are divided into four sections from the first section to the fourth section, with the eight nozzles from the top being easy. Yes.
更に、これらの各セクション内の８個の各ノズルは、８つの駆動ブロックの１つに属しており、記録の際にはブロック毎に時分割で駆動される。即ち、同じブロックのノズルは同時に駆動される。 Further, each of the eight nozzles in each section belongs to one of the eight drive blocks, and is driven by time division for each block during recording. That is, the nozzles in the same block are driven simultaneously.
図示した例では、ノズル列５００の０番目、８番目、１６番目、２４番目の４つのノズルが第１駆動ブロック、１番目、９番目、１７番目、２５番目のノズルが第８駆動ブロックというように、周期的に各駆動ブロックに割り当てられている。そして、第１駆動ブロックから第８駆動ブロックまで昇順に、図２（ｂ）に示すパルス状の駆動信号３００によって順次駆動され、各ノズルから駆動信号に対応して図２（ｃ）に示すように、ドット１００が紙面上に形成される。 In the illustrated example, four nozzles in the nozzle row 500, the 0th, 8th, 16th, and 24th nozzles, are the first drive block, and the 1st, 9th, 17th, and 25th nozzles are the 8th drive block. Moreover, it is periodically assigned to each drive block. Then, the first drive block to the eighth drive block are sequentially driven by the pulsed drive signal 300 shown in FIG. 2B in ascending order, and each nozzle is shown in FIG. 2C corresponding to the drive signal. In addition, the dots 100 are formed on the paper surface.
現在記録装置の画質劣化の問題として気流の影響があると考えられている。気流とは、プリントヘッドが走査することによって発生するものや、これは図５に示すようにインク自身によって発生するものが考えられているが、その中でもインク自身による気流の影響が画質劣化に強く影響していると考えられている。この気流はインクが着弾する際、特に高デューティで印字を行った場合に空気の乱れを生じ、後続のインクを引き寄せ、後続のインクが理想着弾位置に着弾されないといった問題が発生させている。これは巨視的に黒スジ、白スジ及び濃度ムラと認識され易い。 Currently, it is considered that the effect of airflow is a problem of image quality degradation of recording devices. The air flow is considered to be generated by the scanning of the print head, and this is generated by the ink itself as shown in FIG. 5, and among them, the influence of the air flow by the ink itself is strong against image quality deterioration. It is thought to have influenced. This airflow causes a problem that when ink is landed, particularly when printing is performed with a high duty, air turbulence occurs, the subsequent ink is attracted, and the subsequent ink is not landed at the ideal landing position. This is easily recognized macroscopically as black streaks, white streaks and density unevenness.
このような問題を無くすために、できるだけ後続のインクに気流の影響を少なくするため、記録ヘッドの速度を遅くするといった手段が考えられているが、それは現在の高速印字と相反するためそれを解決する手段は殆ど無いと考えても良い。 In order to eliminate such a problem, a method of reducing the speed of the recording head in order to reduce the influence of the airflow on the succeeding ink as much as possible has been considered. You may think that there is almost no means to do.
以上に述べたインクジェット記録装置で、網点（ドット集中型画像要素）による階調制御を行い、その中でも特にプリント画像が高デューティで、少数回のプリントヘッドと被プリント材との相対移動（走査）でプリントを完成する場合に、ノズルから吐出され被プリント材に着弾する位置が図７（ａ）のような理想的な目標位置とのズレが生じたとき、例えば図７（ｂ）のように外側のノズルから吐出されたインクが理想位置よりも外側にヨレてしまう癖があるとき等に濃度の非連続を有するアーティファクトが発生し易く、巨視的には濃度ムラとして視覚的に検知され易くなり、ストリーキング、即ち白スジ或は黒スジが認知され画質を劣化させる場合があった。 The inkjet recording apparatus described above performs gradation control using halftone dots (dot-concentrated image elements). Among them, the relative movement (scanning) of the print head and the printing material is performed a few times, especially when the print image has a high duty. )), When the position where the ink is discharged from the nozzle and landed on the printing material is shifted from the ideal target position as shown in FIG. 7A, for example, as shown in FIG. 7B. When the ink ejected from the outer nozzle is likely to sway outside the ideal position, artifacts with non-continuous density are likely to occur, and macroscopically easily detected as density unevenness. Thus, streaking, that is, white stripes or black stripes may be recognized and the image quality may be deteriorated.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、時分割駆動順序により、特に網点方式の高デューティで更に極小液滴で印字した場合、ドット塊の濃度ムラを低減させることができ、濃度安定性の高い画像を形成することができる記録方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to reduce the density unevenness of the dot lump according to the time-division driving order, especially when printing with a very small dot at a high duty of the halftone dot method. Another object of the present invention is to provide a recording method capable of forming an image with high density stability.
一般的なインクジェット記録装置で、高デューティであるプリント画像を印字した場合、図５のように１つのヘッドから吐出されたインクが、隣接したヘッドから吐出されたインクを引き込ませるような気流の乱れを発生させている。それだけではなく、図６のように先に吐出したインク滴が吐出時に分割して発生するサテライトが隣接したヘッドから吐出されたインクの気流によって引き込まれている。 When a high-duty print image is printed with a general ink jet recording apparatus, the turbulence of the air current causes ink ejected from one head to draw ink ejected from an adjacent head as shown in FIG. Is generated. In addition, as shown in FIG. 6, satellites generated by dividing previously ejected ink droplets at the time of ejection are drawn by the air current of ink ejected from adjacent heads.
そこで、網点（ドット集中型画像要素）による階調制御を行う際、特に高デューティである場合に、記録媒体のサイズを読み取り、その中心から吐出するような時分割駆動順序にすることによって、着弾位置がノズル列より外側にヨレる際にも、図７（ｃ）に示してあるようにそのインクが隣接したインクの気流に引き込まれ、図７（ｄ）のようにドット塊の濃度ムラが低減することができ、記録品質が向上する。 Therefore, when performing gradation control using halftone dots (dot-concentrated image elements), particularly when the duty is high, by reading the size of the recording medium and setting the time-division driving order to discharge from the center, Even when the landing position is shifted outward from the nozzle row, the ink is drawn into the air flow of the adjacent ink as shown in FIG. 7C, and the density unevenness of the dot cluster as shown in FIG. 7D. Can be reduced, and the recording quality is improved.
本発明によれば、時分割駆動順序により、特に網点方式の高デューティで更に極小液滴で印字した場合、ドット塊の濃度ムラを低減させることができ、濃度安定性の高い画像が形成される。 According to the present invention, the density unevenness of the dot lump can be reduced and an image with high density stability can be formed by the time-division driving order, particularly when printing with extremely small dots with a high duty of the halftone dot method. The
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１は本発明の各実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to each embodiment of the present invention.
キャリッジ２０上には複数のインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」と言う）２１−１〜２１−４が搭載されており、各インクジェット記録ヘッド２１にはインクを吐出するためのインク吐出口が複数配列されている。尚、２１−１，２１−２，２１−３，２１−４はそれぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各インクを吐出するための記録ヘッドである。この記録ヘッド２１のインク吐出口の内部（液路）には、インク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子（電気熱変換体）が設けられている。又、インクカートリッジ２２は、各インクジェット記録ヘッド２１−１〜２１−４及びそれらにインクと供給するインクタンク２２−１〜２２−４とから構成されている。
A plurality of ink jet recording heads (hereinafter simply referred to as “recording heads”) 21-1 to 21-4 are mounted on the
インクジェット記録ヘッド２１への制御信号等は、フレキシブルケーブル２３を介して送られる。普通紙や高品位専用紙、ＯＨＰシート、光沢紙、光沢フィルム、ハガキ等の記録媒体２４は、不図示の搬送ローラを経て相対向する一対の排紙ローラ２５に挟持され、搬送モータ２６の駆動に伴い矢印方向（副走査方向）に送られる。ガイドシャフト２７及びリニアエンコーダ２８によりキャリッジ２０が移動可能に支持されている。
Control signals and the like to the inkjet recording head 21 are sent via the
キャリッジ２０は、駆動ベルト２９を介してキャリッジモータ３０の駆動により前述ガイドシャフト２７に沿って副走査方向と交差（ここでは直交）する主走査方向に往復運動するようになっている。そして、往復移動時には、リニアエンコーダ２８からパルス信号が出力され、そのパルス信号をカウントすることにより、キャリッジ２０の位置を検出し得るようになっている。
The
又、記録ヘッド２１の発熱素子は、キャリッジ２０の移動に伴い、記録信号に基づいて駆動され、記録媒体上にインク滴を飛翔、付着させることで画像を形成するようになっている。
The heating element of the recording head 21 is driven based on a recording signal as the
記録媒体に対する記録動作が行われる主走査方向における領域外に設定されたキャリッジ２０のホームポジションには、キャップ部３１を持つ回復ユニット３２が設置されている。記録を行わないときには、キャリッジ２０を前述のホームポジションに移動させてキャップ部３１の各キャップ３１−１〜３１−４によって対応する各インクジェット記録ヘッド２１のインク吐出口面を密閉し、インク溶剤の蒸発に起因するインクの増粘、固着或は塵埃等の異物の付着による目詰まりを防止する。
A
又、上記キャップ部３１のキャッピング機能は記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを解消するために、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部３１へインクを吐出させる空吐出に利用され、キャップ部３１した状態で不図示のポンプを作動させ、インク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を起こした吐出口の吐出機能の回復に利用される。３３はインク受け部で、各インクジェット記録ヘッド２１−１〜２１−４が記録直前にインク受け部３３の上部を通過する時に、インク受け部３３に向かって予備吐出を行う。又、キャップ部３１との隣接位置に不図示の拭き取り部材（ブレード等）を配置することにより、記録ヘッド２１のインク吐出口形成面をクリーニングすることが可能である。
Further, the capping function of the cap unit 31 is used for empty ejection in which ink is ejected to the cap unit 31 that is separated from the ink ejection port in order to eliminate ejection defects and clogging of the ink ejection port with low recording frequency. Then, the pump (not shown) is operated in a state where the cap portion 31 is in operation, and the ink is sucked from the ink discharge port, and is used for recovery of the discharge function of the discharge port that caused the discharge failure.
図２は前述した記録ヘッド２１の構成を拡大して示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged configuration of the recording head 21 described above.
図２において、記録ヘッドは記録方向に概略垂直な方向に多数のインク吐出ノズルｎを有している。この図では、インク吐出ノズルは１つの記録ヘッドにおいて２列で構成している例を示しているが、１列でも数列でも良く、又、直線性をもって並ぶ必要もない。又、図２に示すように隣接するノズルとの副走査方向における間隔Ｗ１を記録ヘッドの解像度、ノズルピッチ、ノズルの密度と呼ぶこととする。 In FIG. 2, the recording head has a large number of ink ejection nozzles n in a direction substantially perpendicular to the recording direction. In this figure, an example in which the ink discharge nozzles are configured in two lines in one print head is shown, but it may be one line or several lines, and it is not necessary to line up with linearity. Also, as shown in FIG. 2, the interval W1 between adjacent nozzles in the sub-scanning direction is referred to as the recording head resolution, nozzle pitch, and nozzle density.
又、この記録ヘッドは、図の矢印方向（主走査方向）へ記録ヘッドを移動させながらインクを吐出させることで、ノズル列の幅Ｗに相当する記録が行えるように構成されており、その記録動作（インクの吐出動作）は、記録ヘッドの往動、復動の何れか一方又は双方で行うようにすることが可能である。 The recording head is configured to perform recording corresponding to the width W of the nozzle row by ejecting ink while moving the recording head in the direction of the arrow (main scanning direction). The operation (ink ejection operation) can be performed by one or both of the forward and backward movements of the recording head.
更に、記録ヘッドは、記録に用いるインク色の数と同数個用意する。例えば、シアン、マゼンタ、イエローの３色のインクを用いてフルカラー記録を行う場合には、３個の記録ヘッドを用意し、ブラックインクのみでモノクロ記録を行う場合には、１個の記録ヘッドを用意すれば良い。又、濃淡インクを利用した記録の場合には、濃シアン、淡シアン、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃ブラック、淡ブラック、濃イエロー、淡イエロー等のそれぞれに応じて記録ヘッドを用意すれば良く、更に特色インクを吐出する記録ヘッドを用いることも可能である。 Further, the same number of recording heads as the number of ink colors used for recording are prepared. For example, when performing full-color recording using three colors of cyan, magenta, and yellow, three recording heads are prepared, and when performing monochrome recording using only black ink, one recording head is provided. Just prepare. In the case of recording using dark and light ink, a recording head may be prepared for each of dark cyan, light cyan, dark magenta, light magenta, dark black, light black, dark yellow, light yellow, etc. It is also possible to use a recording head that discharges special color ink.
尚、本発明に適用可能なインクジェット記録方式は、発熱素子（ヒータ）を使用したバブルジェット方式に限られるものではなく、例えば、インク滴を連続噴射し粒子化するコンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等であっても良い。又、必要に応じてインク滴を吐出するオンデマンド型の場合には、ピエゾ振動素子の機械的振動によりオリフィスからインク滴を吐出する圧力制御方式等も適用可能である。 The ink jet recording method applicable to the present invention is not limited to the bubble jet method using a heating element (heater). For example, in the case of a continuous type in which ink droplets are continuously ejected into particles. A charge control type, a divergence control type, or the like may be used. Further, in the case of an on-demand type that ejects ink droplets as required, a pressure control system that ejects ink droplets from an orifice by mechanical vibration of a piezoelectric vibration element is also applicable.
図３は本発明の各実施の形態におけるインクジェット記録装置の制御系の構成一例を示すブロック図である。
図３において、１はスキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からの多値画像データやパーソナルコンピュータのハードディスク等に保存されている多値画像データを入力する画像データ入力部、２は各種パラメータの設定及び記録開始を指示する各種キーを備えている操作部、３は記憶媒体中の各種プログラムに従って後述の種々の演算処理や制御動作を司る制御手段としてのＣＰＵである。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system of the ink jet recording apparatus according to each embodiment of the present invention.
In FIG. 3, 1 is an image data input unit for inputting multi-value image data from an image input device such as a scanner or a digital camera, or multi-value image data stored in a hard disk of a personal computer, and 2 is a setting of various parameters. An operation unit 3 having various keys for instructing the start of recording is a CPU as a control means for controlling various arithmetic processes and control operations described later according to various programs in the storage medium.
４は本記録装置を制御するための制御プログラムやエラー処理プログラムを格納している記憶媒体である。本実施の形態における記録動作は全てこれらプログラムによって実行される。プログラムを格納する記録媒体４としては、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＨＤ、メモリカード、光磁気ディスク等を用いることができる。５は記憶媒体４中の各種プログラムのワークエリア、エラー処理時の一時待避エリア及び画像処理時のワークエリアとして用いるＲＡＭである。又、ＲＡＭ５は、記録媒体４の中の各種テーブルをコピーした後、そのテーブルの内容を変更し、その変更したテーブルを参照しながら画像処理を進めることも可能である。
A
６は画像データを処理する画像データ処理部であり、入力された多値画像データをＮ値の画像データに各画素毎に量子化し、その量子化された各画素が示す階調値“Ｔ”に対応する吐出パターンデータを作成する。例えば、８ｂｉｔ（２５６階調）で表現される多値画像データが画像入力部１に入力され場合、画像データ処理部６においては出力する画像データの階調値を２５（＝２４＋１）値に変換する必要がある。
An image
尚、ここでは入力階調画像データのＴ値化処理には多値誤差拡散法を用いたが、Ｔ値化所を行う画像処理法としては、多値誤差拡散法に限らず平均濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の中間調処理方法を用いることも可能である。 Here, the multi-value error diffusion method is used for the T-value conversion processing of the input gradation image data. However, the image processing method for performing the T-value conversion place is not limited to the multi-value error diffusion method, and the average density storage method. Any halftone processing method such as a dither matrix method can also be used.
又、画像の濃度情報に基づいて前述のＴ値化処理を全ての画素数分繰り返すことにより、それぞれのインクノズルに対する各画素毎の吐出、不吐出の２値の駆動信号が形成される。尚、本発明におけるノズル情報作成手段、予測手段及び補正情報作成手段等は、主として、前記画像処理部６とＣＰＵ３とによって構成される。又、ＰＣ等において処理されるプリンタドライバーで制御することも可能である。
Further, by repeating the above-described T-value conversion process for all the pixels based on the density information of the image, a binary drive signal for ejection and non-ejection for each pixel with respect to each ink nozzle is formed. The nozzle information creation means, the prediction means, the correction information creation means, etc. in the present invention are mainly composed of the
７は画像データ処理部６で作成された吐出パターンに基づいてインクを吐出し、記録媒体上にドット画像を形成する記録部であり、インクカートリッジ２２及びキャリッジ２０等から成る。８は本装置内のアドレス信号、データ、制御信号等を伝送するバスラインである。
A recording unit 7 ejects ink based on the ejection pattern created by the image
次に、本発明の特徴的部分である単位画素マトリックス上におけるプリントヘッドの吐出特性についてと実際の印字について説明する。 Next, the ejection characteristics of the print head on the unit pixel matrix, which is a characteristic part of the present invention, and actual printing will be described.
図２は本発明を説明するノズル群の一形態であり、ノズル列は平均２ｐｌのインク液滴を吐出するノズルで構成される時の一例である。ここでは、６色分のノズル列が配置された様子を示している。このノズル列の配置は図に示したように３色分をノズルピッチ分ずらして配置し、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｙ，Ｍ，Ｃの順で並べる３色ヘッドとして用いても構わない。 FIG. 2 shows an embodiment of the nozzle group for explaining the present invention. The nozzle row is an example when the nozzle array is composed of nozzles that eject an average of 2 pl of ink droplets. Here, a state in which nozzle rows for six colors are arranged is shown. As shown in the figure, this nozzle array may be arranged as a three-color head in which three colors are shifted by the nozzle pitch and arranged in the order of C, M, Y, Y, M, and C.
次に、プリントデータの作成について説明する。 Next, creation of print data will be described.
本発明のプリントヘッドを用いたプリントデータは、通常のインクジェットプリンタで用いられている手法を利用することができる。本実施の形態では、入力画像を各色のヘッドに対応するよう色分解し、次に、色分解されたグレー画像をドット集中型の組織的ディザにて２値化して各色のプリントヘッドでプリントすべきプリントデータを用意した。組織的ディザによる２値化を上記グレー画像に直接行わずに、グレー画像を誤差拡散やディザにより一旦多値化（例えば、１７値化）し、多値データを（例えば、４×４）の単位マトリックスに展開することでドット集中型の吐出非吐出データとしても良い。又、ここでは簡単のため記録に用いるインク液滴は、同一の大きさのドットによる記録で画像形成するものとして記述するが、ドットの大きさは、複数サイズを用いてドット集中型のディザを構成しても良い。 For print data using the print head of the present invention, a technique used in a normal inkjet printer can be used. In this embodiment, the input image is color-separated so as to correspond to each color head, and then the color-separated gray image is binarized by a dot-concentrated organized dither and printed by each color printhead. The print data that should be prepared. Instead of performing binarization by systematic dither directly on the gray image, the gray image is temporarily multi-valued (for example, 17-valued) by error diffusion or dither, and the multi-value data is converted to (for example, 4 × 4) It is good also as dot concentration type discharge non-discharge data by developing to a unit matrix. For simplicity, the ink droplets used for recording are described as forming an image by recording with dots of the same size, but the dot size is a dot-concentrated dither using multiple sizes. It may be configured.
ここでは、ドット集中型のディザは一般に用いられるＢａｙｅｒタイプで説明を行うが、任意に工夫を施したドットのファトニングを行っても構わない。 Here, the dot concentration type dither will be described using a commonly used Bayer type, but it is also possible to perform fatening of dots that have been devised arbitrarily.
上記のように用意されたドット集中型の単位マトリックスパターンの一例を図７に示す。このうち例えば図７（ａ）のマトリックスを被記録媒体上に記録すると、記録に用いるノズルの着弾精度や吐出して着弾したドット径のばらつき、或は吐出したインク滴が吐出時に分割してしまい、発生するサテライト等の着弾による影響から所望の形状が再現されないことや従来の時分割駆動順序では先行液滴による気流の影響により図７（ｂ）のようにドット集中型画像要素が形成されてしまうことがあった。この図の場合ノズル２番が上方向に着弾している。 An example of the dot concentration type unit matrix pattern prepared as described above is shown in FIG. Of these, for example, when the matrix shown in FIG. 7A is recorded on a recording medium, the landing accuracy of the nozzles used for recording, the variation in the diameter of the ejected dots, or the ejected ink droplets are divided during ejection. The dot-concentrated image element is formed as shown in FIG. 7B due to the fact that the desired shape is not reproduced due to the impact of the impact of the generated satellite or the like, and in the conventional time-division driving sequence, due to the influence of the air flow due to the preceding droplet. There was a case. In the case of this figure, nozzle No. 2 has landed upward.
そこで、本発明では、理想的なドット集中型画像要素の特徴である画素要素の重心位置が中心にくるように時分割駆動順序を変更することとする。この際、変更は先行液滴の気流を利用することによりノズルの着弾精度等が向上する。例えば、図７（ｂ）のように、６番が上方向に着弾するならば、図８の時分割駆動順序を図９及び図１０のように構成することで、結果として画像要素は図７（ｃ）のように外側の液滴が内側にヨレ、結果として図７（ｄ）のような良好な画像要素として記録することができる。 Therefore, in the present invention, the time-division driving order is changed so that the barycentric position of the pixel element that is the characteristic of an ideal dot-concentrated image element is at the center. At this time, the change improves the landing accuracy of the nozzle by using the air flow of the preceding droplet. For example, as shown in FIG. 7B, if No. 6 lands in the upward direction, the time-division driving sequence shown in FIG. 8 is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 7 (c), the outer droplet is twisted inward, and as a result, it can be recorded as a good image element as shown in FIG. 7 (d).
次に、本実施の形態における記録ヘッドの駆動方法を詳細に説明する。ここでは、図８のような駆動ブロック数が８で、セクションが４つの構成、即ち３２ノズル構成の記録ヘッドを例に挙げて従来例と比較して説明する。 Next, the driving method of the recording head in the present embodiment will be described in detail. Here, a description will be given in comparison with a conventional example by taking a recording head having eight drive blocks and four sections as shown in FIG.
従来例の記録ヘッドのノズル構成は、上記で説明した図８のような構成であり、ノズル番号と駆動ブロックとは、以下の表１に示すように対応している。 The nozzle configuration of the recording head of the conventional example is as shown in FIG. 8 described above, and the nozzle numbers and the drive blocks correspond as shown in Table 1 below.
更に、これら各セクション内の８個の各ノズルは、８つの駆動ブロックの１つに属しており、記録の際にはブロック毎に時分割駆動される。即ち、同じブロックのノズルは同時に駆動される。 Further, each of the eight nozzles in each section belongs to one of the eight drive blocks, and is driven in a time-sharing manner for each block during recording. That is, the nozzles in the same block are driven simultaneously.
この従来例では、例えばラスタ１に使われるノズルの着弾精度特性が悪い場合、理想位置に着弾せずに巨視的には濃度ムラとして検知され易く、画質の劣化に繋がっていた。 In this conventional example, for example, when the landing accuracy characteristic of the nozzle used in the raster 1 is poor, it is easily detected as density unevenness macroscopically without landing at the ideal position, leading to deterioration in image quality.
本発明では、表２又は図９のように理想的なドット集中型画像要素の特徴である画像要素の重心位置を検知し、その点から時分割駆動させる構成となっている。このようにすると、図５のように先に吐出されたインクの気流によって後に吐出された隣接したインクが引き寄せられ、ラスタ１のノズルの着弾精度が悪いときにも、理想位置に限りなく近く着弾する。それだけではなく、図６のように先に吐出したインク滴が吐出時に分割してしまい、発生するサテライトが隣接したヘッドから吐出されたインクの気流によって引き寄せられている。これらの現象をうまく利用するために本発明では、時分割駆動の順序を重心位置から広げるような構成にしている。この駆動順序にすると、全てのインク液滴が内側に気流を発生し、濃度ムラの少ないドット塊形状が形成され、濃度安定性の高い画像が得られる。 In the present invention, as shown in Table 2 or FIG. 9, the position of the center of gravity of the image element, which is an ideal feature of the dot-concentrated image element, is detected, and time-division driving is performed from that point. In this way, as shown in FIG. 5, the adjacent ink discharged later is attracted by the air flow of the ink discharged earlier, and even when the landing accuracy of the nozzles of the raster 1 is poor, the landing is close to the ideal position. To do. In addition, as shown in FIG. 6, the previously ejected ink droplets are divided at the time of ejection, and the generated satellite is attracted by the air current of the ink ejected from the adjacent head. In order to make good use of these phenomena, the present invention is configured to expand the order of time-division driving from the position of the center of gravity. With this driving order, all ink droplets generate an air flow on the inside, forming a dot lump shape with little density unevenness, and an image with high density stability is obtained.
次に、表３又は図１０のような時分割駆動をさせる印字方法を提案する。この場合もドット集中型画像要素の特徴である画像要素の重心位置を検知し、その点から時分割駆動をさせているが、表２又は図９の時分割駆動とはノズル７から吐出されたインクが上下のブロックのどちらにも引き寄せられるような駆動順序であったが、本発明はその曖昧な部分を解決した時分割駆動順序である。この時分割駆動順序でも上記駆動順序と同様に、先の吐出されたインクの気流により後に吐出された隣接したインクを引き寄せ、更に先に吐出したインク滴が吐出時に分割してしまい、発生するサテライトが、隣接したヘッドから吐出されたインクの気流によって引き寄せられる。そのため、濃度ムラを低減させたドット塊形状が形成される。 Next, a printing method for time-division driving as shown in Table 3 or FIG. 10 is proposed. In this case as well, the center of gravity of the image element, which is a feature of the dot-concentrated image element, is detected and time-division driving is performed from that point. The time-division driving in Table 2 or FIG. Although the driving order is such that the ink is drawn to both the upper and lower blocks, the present invention is a time-division driving order that solves the ambiguity. In this time-division driving order, similarly to the above-described driving order, the adjacent ink ejected later is attracted by the air flow of the previously ejected ink, and the ink droplets ejected earlier are further divided at the time of ejection, thereby generating satellites. Are attracted by the air current of ink ejected from adjacent heads. Therefore, a dot lump shape with reduced density unevenness is formed.
上述したプリントヘッドとして、ノズルが交互に上流側と下流側に配置され１２００ｄｐｉのノズルピッチで２５６ノズル配列されたノズル群を、上流側と下流側に交互にノズル群を４個有したものを用意し、図１のインクジェットプリント装置を用いて、上述のプリント方法により色材ドットによるプリントを行った。各インク滴は、２. ０±０．５ｐｌで吐出されるよう駆動した。色材を含有するインクとしては、市販のＢＪＦ８５０（キヤノン株式会社製）用のシアンインクを用いた。 As the above-mentioned print head, a nozzle group in which nozzles are alternately arranged on the upstream side and the downstream side and arranged with 256 nozzles at a nozzle pitch of 1200 dpi is prepared with four nozzle groups alternately on the upstream side and the downstream side. Then, using the inkjet printing apparatus of FIG. 1, printing with color material dots was performed by the above-described printing method. Each ink droplet was driven to be ejected at 2.0 ± 0.5 pl. As the ink containing the coloring material, a commercially available cyan ink for BJF850 (manufactured by Canon Inc.) was used.
被プリント材としてはインクジェット専用フォト光沢紙（プロフォトペーパー、ＰＲ１０１：キヤノン株式会社製）を用意した。 As a printing material, photo glossy paper dedicated to inkjet (Pro Photo Paper, PR101: manufactured by Canon Inc.) was prepared.
プリントヘッド及びプリント方法について更に詳述すると、プリントヘッドの気流を排除するためにできるだけキャリッジ速度を落として、更に上流又は下流のノズルどちらかを用いてインク滴のを遅い場合例えば時分割間隔時間約５６μｓｅｃ（１ｋＨｚ）、早い場合、例えば時分割間隔時間約２μｓｅｃ（３０ｋＨｚ）として印字した。 The print head and the printing method will be described in more detail. When the carriage speed is reduced as much as possible to eliminate the air flow of the print head, and the ink droplets are slow using either the upstream or the downstream nozzle, for example, the time division interval time is about The printing was performed at 56 μsec (1 kHz), for example, when the time division interval time was about 2 μsec (30 kHz).
又、着弾時間が短い場合、引っ付き現象といったものが発生して、気流の影響と混同してしまうため、副走査方向は６００ｄｐｉとした。２ｐｌのドット径は約３５μｍと予想され、６００ｄｐｉのドット間距離は４２μｍであるので、引っ付き現象はないと考えられる。 In addition, when the landing time is short, a phenomenon such as a sticking phenomenon occurs, which is confused with the influence of the air current, so the sub-scanning direction is set to 600 dpi. Since the dot diameter of 2 pl is expected to be about 35 μm and the distance between dots of 600 dpi is 42 μm, it is considered that there is no sticking phenomenon.
次に、１５ｋＨｚの吐出駆動周波数で、従来の図８のような時分割駆動順序で印字した場合と、本発明の図９のような時分割駆動順序で印字した。この場合も上記と同様に６００ｄｐｉで印字した。この場合も上記と同様に６００ｄｐｉで印字した。上記の方法で被記録材に印字された図１１の状態に当たるドット塊の上下の長さを測定する。 Next, printing was performed in the conventional time-division driving order as shown in FIG. 8 at the discharge driving frequency of 15 kHz and in the time-division driving order as shown in FIG. 9 of the present invention. In this case as well, printing was performed at 600 dpi as described above. In this case as well, printing was performed at 600 dpi as described above. The upper and lower lengths of the dot block corresponding to the state shown in FIG. 11 printed on the recording material by the above method are measured.
１ 画像入力部
２ 操作部
３ ＣＰＵ
４ 記憶媒体情報
５ ＲＡＭ
６ 画像処理部
７ プリンタ部
８ バスライン
２０ キャリッジ
２１ インクジェット記録ヘッド
２２ インクカートリッジ
２３ フレキシブルケーブル
２４ 記録媒体
２５ 排紙ローラ
２６ 搬送モータ
２７ ガイドシャフト
２８ ムリニアエンコーダ
２９ 駆動ベルト
３１ キャップ部
３２ 回復ユニット
３３ インク受け部
1 Image input unit 2 Operation unit 3 CPU
4
6 Image processing section 7
Claims (3)
記録素子の吐出時分割駆動順序を設定する工程と、吐出順序はドット集中型画像要素（クラスター）の中心線側を先行させ、クラスター端部をそれより後続の吐出順序に設定する工程を有することを特徴とする記録方法。 An inkjet recording method having a substantially linear recording element array and forming an image by ejecting ink droplets from the recording element array while moving relative to the recording medium in a direction substantially perpendicular to the recording element array. An image forming method for performing pseudo-halftone recording by a concentrated cluster of dots (dot concentrated image element) on at least a part of unit image elements forming
A step of setting a time-division driving order of the recording elements, and a step of setting the discharge order to the center line side of the dot-concentrated image element (cluster) and setting the cluster end to the subsequent discharge order. A recording method characterized by the above.
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