WO2016159031A1 - インクジェット記録装置、インクジェットヘッド駆動方法及び画像形成方法 - Google Patents

インクジェット記録装置、インクジェットヘッド駆動方法及び画像形成方法 Download PDF

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droplets
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droplet
medium
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隆良 九鬼
敏幸 水谷
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コニカミノルタ株式会社
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    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements

Definitions

  • the present invention relates to an ink jet recording apparatus, an ink jet head driving method, and an image forming method, and more specifically, an ink jet recording apparatus and an ink jet recording apparatus in which interpolation dots are formed by ejecting liquid droplets from another nozzle in order to interpolate defective ejection nozzles.
  • the present invention relates to a head driving method and an image forming method.
  • an ink jet recording apparatus that forms an image by a single pass method in a predetermined image forming area on a recording medium using an ink jet head having a plurality of nozzles.
  • this ink jet recording apparatus if the nozzle has a discharge failure such as clogging or discharge bending, no dots are formed on the recording medium or dots are not formed at appropriate positions, and white streaks or the like are generated. Leading to a decline. For this reason, conventionally, when the discharge state of a droplet from a nozzle is regularly inspected and a defective discharge nozzle occurs, a dot to be formed by the defective discharge nozzle is replaced with a dot formed by another nozzle. Interpolation is done.
  • Patent Documents 1 and 2 record, when there are defective discharge nozzles, two nozzles adjacent to both defective discharge nozzles, and droplets discharged by these nozzles are recorded. It is described that interpolation recording that makes white stripes inconspicuous is performed in addition to normal recording by using spreading on the medium.
  • Patent Document 3 describes that the unevenness of streaks is made inconspicuous by making the diameter of the dots formed by the droplets ejected from the nozzles larger than the arrangement interval of the nozzles.
  • FIG. 15 is an enlarged view showing a state in which a droplet is ejected from each normally functioning nozzle to form an image in a predetermined area on the recording medium.
  • the lattice pattern in the figure represents a pixel region.
  • the head module H has two nozzle rows L1 and L2 in which a plurality of nozzles are arranged.
  • the nozzles are arranged in a staggered manner across the nozzle rows L1 and L2.
  • the head module H discharges droplets from the nozzles N in the process of transporting the recording medium P in the transport direction orthogonal to the nozzle row direction (left and right direction in the figure), thereby generating image data to be printed.
  • a predetermined image based on the image is formed.
  • the two nozzle rows L1 and L2 move in the main scanning direction.
  • the nozzle rows L1 and L2 are separated by a width W. Accordingly, the droplets ejected from the nozzle row L2 arranged on the downstream side in the conveyance direction of the recording medium are ejected later than the droplets from the nozzles of the nozzle row L1 by the distance of the width W.
  • droplets are first ejected from predetermined nozzles N1 to N3 of the nozzle row L1 to form a plurality of dots D1 (FIG. 15 (a)).
  • the dots D1 that have landed so as to overlap with each other immediately come close to the liquid and unite to form a united dot D10 (FIG. 15B).
  • the recording medium passes directly below the nozzle row L2
  • droplets are ejected from the predetermined nozzles N12 to N15 of the nozzle row L2, and further dots D2 are formed (FIG. 15C).
  • all the overlapping dots finally come close to each other and are united and fixed, whereby a predetermined image M1 is formed (FIG. 15D).
  • FIG. 16 is an enlarged view showing a state in which droplets are ejected from the respective nozzles excluding the nozzle in which ejection failure has occurred to form the same image as above in a predetermined area on the recording medium.
  • the interpolation dot DS are formed by large droplets having a larger amount of droplets than that during normal image formation. Accordingly, the interpolation dot DS has a larger dot diameter than a dot formed by a normal droplet.
  • the interpolated dot DS immediately after landing may be pulled by the adjacent dot D2a that is in contact with the interpolated dot DS so as to partially overlap the interpolated dot DS from the same nozzle row L2, thereby causing a liquid-closed phenomenon.
  • This phenomenon occurs when the interpolation dot DS is ejected after the adjacent dot D2a.
  • the adjacent dot D2a is formed by the droplets ejected before the interpolation dot DS from the same nozzle N14 as the nozzle that forms the interpolation dot DS, the interpolation dot DS is closer to the adjacent dot D2a side. To do.
  • the interpolation dots DS are offset in this way, the interpolation dots DS cannot be spread to the intended location, and white stripes WL or the like are generated in the obtained image M2 (FIG. 16C). For this reason, even if the dot diameter of the interpolation dot DS is increased, the target image M1 in FIG. 15D cannot be formed.
  • an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can prevent liquid drop of interpolation dots for interpolating defective ejection nozzles and prevent deterioration of image quality.
  • Another object of the present invention is to provide an ink-jet head driving method that can prevent liquid drop of interpolation dots for interpolating defective ejection nozzles and prevent deterioration in image quality.
  • An inkjet head capable of sorting large droplets, medium droplets, and small droplets from each of a plurality of nozzles, and ejecting medium droplets from each of the plurality of nozzles to form an image by a single pass method and eject
  • an inkjet recording apparatus having a control unit that forms an interpolation dot for discharging a droplet from another nozzle and interpolating the defective discharge nozzle, The control unit forms an interpolation dot for interpolating the ejection failure nozzle by the large droplet, and forms at least one adjacent dot in contact with the interpolation dot so as to partially overlap the interpolation dot by the small droplet.
  • Inkjet recording device 2. 2.
  • the ink jet recording apparatus wherein the adjacent dots are dots that are in contact with the interpolated dots on a side far from a dot that should be originally formed by the defective ejection nozzle on the recording medium. 3. 3. The inkjet recording apparatus according to 1 or 2, wherein a dot diameter of the interpolated dots formed by the large droplets on the recording medium is 115% to 250% of a dot diameter formed by the medium droplets. 4). 4. The ink jet recording apparatus according to 1, 2, or 3, wherein a dot diameter of the dots formed by the small droplets on the recording medium is 50% to 85% of a dot diameter formed by the medium droplets. 5.
  • the inkjet head includes a pressure chamber communicating with the nozzle, and pressure generating means for expanding or contracting the volume of the pressure chamber by applying a driving waveform to apply a discharge pressure to the liquid in the pressure chamber,
  • the driving waveform for ejecting the large droplets includes a first expansion pulse that expands the volume of the pressure chamber and contracts after a certain time, and a first contraction that contracts the volume of the pressure chamber and expands after a certain time.
  • the ink jet recording apparatus according to any one of 1 to 4, comprising: 6). 6.
  • the ink jet recording apparatus wherein the pulse width of the first expansion pulse is 0.5 AL or more and 3.5 AL or less, where AL is 1/2 of the acoustic resonance period of the pressure wave in the pressure chamber. 7). 7. The inkjet recording apparatus according to 5 or 6, wherein the control unit is capable of changing a droplet amount of the large droplet by adjusting a pulse width of the first expansion pulse. 8). 8. The ink jet recording apparatus according to any one of 1 to 7, wherein the control unit discharges the small droplets by using a driving voltage of a medium droplet driving waveform for discharging the medium droplets at a low level. . 9.
  • An inkjet head driving method for forming an interpolated dot for discharging a droplet from another nozzle and interpolating the defective nozzle When forming the interpolation dot, the large droplet is ejected from the other nozzle, and at the time of forming at least one adjacent dot in contact with the interpolation dot so as to partially overlap, the inkjet is used to eject the small droplet Head driving method. 10.
  • the inkjet head driving method according to 9 or 10 wherein a dot diameter of dots formed by the large droplets on the recording medium is 115% to 250% of a dot diameter formed by the medium droplets.
  • 12 12 The ink jet head driving method according to 9, 10, or 11, wherein a dot diameter of the dots formed by the small droplets on the recording medium is 50% to 85% of a dot diameter formed by the medium droplets.
  • the inkjet head includes a pressure chamber communicating with the nozzle, and pressure generating means for expanding or contracting the volume of the pressure chamber by applying a driving waveform to apply a discharge pressure to the liquid in the pressure chamber,
  • the driving waveform for ejecting the large droplets includes a first expansion pulse that expands the volume of the pressure chamber and contracts after a certain time, and a first contraction that contracts the volume of the pressure chamber and expands after a certain time.
  • a drive waveform having a pulse, a second expansion pulse that expands the volume of the pressure chamber and contracts after a predetermined time, and a second contraction pulse that contracts the volume of the pressure chamber and expands after a predetermined time in this order.
  • the inkjet head driving method according to any one of 9 to 12, comprising: 14 14.
  • the image forming method according to 17, wherein the adjacent dot is a dot that is in contact with the interpolation dot on a side farther from a dot that should be originally formed by the defective ejection nozzle on the recording medium. 19. 19. The image forming method according to 17 or 18, wherein the dot diameter of the dots formed by the large droplets on the recording medium is 115% to 250% of the dot diameter formed by the medium droplets. 20. 20. The image forming method according to 17, 18, or 19, wherein a dot diameter of the dots formed by the small droplets on the recording medium is 50% to 85% of a dot diameter formed by the medium droplets.
  • an ink jet recording apparatus that can suppress liquid deviation of interpolation dots for interpolating defective ejection nozzles and prevent deterioration in image quality.
  • an ink jet head driving method that can suppress liquid deviation of interpolation dots for interpolating defective ejection nozzles and prevent deterioration in image quality.
  • an image forming method capable of suppressing the liquid deviation of the interpolation dots for interpolating the ejection failure nozzle and preventing the deterioration of the image quality.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining the internal configuration of the ink jet recording apparatus shown in FIG.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams for explaining a droplet discharge operation of a channel of a droplet discharge unit.
  • (A) (b) is a figure which shows an example of each medium droplet drive waveform Diagram showing an example of small droplet drive waveform (A) The figure which shows an example of a large droplet drive waveform, (b) is a conceptual diagram of the droplet discharged by a large droplet drive waveform The figure which expands and shows a mode that a droplet is discharged from each normally functioning nozzle, and an image is formed in the predetermined area
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the relationship between a head module and a recording medium during image formation
  • FIG. 2 is an enlarged view showing a state in which droplets are ejected from the nozzles of the head module to form an image on the recording medium.
  • a defective ejection nozzle is not limited to a non-ejection nozzle that does not eject droplets at all due to nozzle clogging or the like, but droplets are ejected from the nozzles, but they are bent (ejection bends). ) Occurs, and an abnormal discharge nozzle that discharges droplets in an abnormal state such as when it does not land at a normal position is also included.
  • a non-ejection nozzle will be described as an example, but the same can be applied to an abnormal ejection nozzle.
  • the head module H has two nozzle rows L1 and L2 in which a plurality of nozzles are arranged and separated by a width W.
  • the white arrows in the process in which the recording medium P is transported in the transport direction orthogonal to the nozzle row direction (the left-right direction in the figure), the liquid droplets are ejected from each nozzle N, whereby the image to be printed A predetermined image based on the data is formed.
  • the two nozzle rows L1 and L2 move in the main scanning direction.
  • Each of the nozzles N can sort large droplets, medium droplets, and small droplets having different droplet amounts.
  • medium droplets are ejected from the nozzle N.
  • Large droplets are droplets having a larger droplet volume than medium droplets, and small droplets are droplets having a smaller droplet volume than medium droplets.
  • FIG. 2 shows a case where the same image as FIG. 15 is formed.
  • 2 and 15 show images formed by the head module in which the channels on both sides sandwiching the channel for discharging droplets are dummy channels.
  • the nozzle N is not formed, and no liquid droplet is discharged.
  • the medium droplet landed on the recording medium forms a dot D1.
  • the dots D1 and D1 that are in contact with each other form a dot D10 that is liquid-closed and united after landing.
  • This interpolated dot DS is formed by ejecting a large droplet from the nozzle N14, and is a large dot having a larger dot diameter than a dot (medium dot) consisting of a medium droplet.
  • the interpolation dot DS can be easily expanded to the position of the dot D0, and the interpolation effect can be improved.
  • the interpolation dot DS immediately after landing is liquid-displaced on the adjacent dot side. As a result, the position of the dot D0 to be originally formed cannot be filled.
  • the amount of movement of the dots due to liquid proximity depends on the amount of overlap between the two dots that are in contact with each other so as to partially overlap each other on the recording medium P (the area of the overlap). Therefore, in the present invention, attention is paid to adjacent dots that are in contact with the interpolated dots DS so as to partially overlap, and the adjacent dots are formed by small droplets. That is, as shown in FIG. 2B, when there is an adjacent dot D2b that is formed before the interpolation dot DS and is in contact with the interpolation dot DS so as to partially overlap the recording medium P, this adjacent dot D2b Are formed by small dots having a dot diameter smaller than that of the medium dots. That is, a small droplet is ejected from the nozzle N14 that forms the adjacent dot D2b.
  • the area of the overlapping portion X1 between the interpolation dot DS and the adjacent dot D2b is the same as that of the interpolation dot DS and the conventional medium liquid as shown in FIG. It becomes smaller than the area of the overlapping portion X2 with the adjacent dot D2a made of droplets.
  • the adjacent dot D2b is formed earlier than the interpolated dot DS, the center of gravity of the interpolated dot DS may be attracted to the adjacent dot D2b side and move greatly. In this way, the area of the overlapping portion X1 Therefore, the movement amount of the interpolation dot DS is suppressed as compared with the conventional case.
  • the interpolation dot DS can be kept at the target location, and the position where the dot D0 is not formed can be substantially filled by the spread of the interpolation dot DS. Therefore, in the obtained image M3, white streaks or the like are not generated, and deterioration in image quality is prevented.
  • the number of small dots that touch the interpolated dot so as to partially overlap is not particularly limited as long as it is at least one.
  • the specific number of small dots can be appropriately determined according to the number and position of dots that are in contact with the interpolated dots so as to partially overlap based on the image data to be printed. Since the phenomenon near the liquid occurs when the dots formed later are attracted to the dots formed earlier on the recording medium P, the small dots made up of small droplets are formed before the interpolated dots DS. And at least one dot in contact with the interpolation dot DS so as to partially overlap.
  • the adjacent dot formed by the small droplets is the adjacent dot formed before the interpolation dot DS on the recording medium P.
  • the interpolated dot DS is at least one adjacent dot in contact with the side far from the dot D0 to be originally formed. Therefore, in the example shown in FIG. 2, one adjacent dot D2b is formed by small droplets with respect to the interpolation dot DS.
  • the adjacent dot D2c formed after the interpolation dot DS by the nozzle N14 and in contact with the interpolation dot DS is also formed by a small droplet. Since the adjacent dot D2c is formed after the interpolation dot DS, it is liable to move toward the interpolation dot DS after landing. By forming the adjacent dot D2c with small droplets, the adjacent dot D2c can be prevented from moving from the original dot position to the interpolation dot DS side. Thereby, it is possible to further suppress the deterioration of the image quality.
  • the adjacent dot D2d formed after the interpolation dot DS by the nozzle N13 and in contact with the interpolation dot DS is formed by discharging a small droplet. Similar to the adjacent dot D2c, the adjacent dot D2d is also liable to move toward the interpolation dot DS after landing.
  • By forming the adjacent dot D2d with small droplets it is possible to suppress the adjacent dot D2d from moving from the original dot position to the interpolation dot DS side. Thereby, it is possible to further suppress the deterioration of the image quality.
  • Interpolation dots DS formed by large droplets only need to be larger than dots formed by medium droplets, but the specific dot diameter of interpolation dots DS is the dot diameter formed by medium droplets. It is preferably 115% to 250%. By setting the dot diameter of the interpolation dot DS within this range, it is possible to interpolate the defective ejection nozzles and reliably suppress white streaks and the like and to maintain the granularity of the image quality.
  • the small dots formed by the small droplets only need to be smaller than the dots formed by the medium droplets, but the specific dot diameter of the small dots is the dot diameter formed by the medium droplets. 50% to 85% of the total. By setting the dot diameter of the small dots within this range, the visibility as dots can be maintained, and gradation can be obtained by avoiding liquid drift.
  • the dot diameter refers to the diameter when the dot is circular. If the dot is not circular, it indicates the diameter of the circle when it is replaced with a circle of the same area.
  • the droplet amount is appropriately adjusted according to the type of the recording medium P.
  • the recording medium P is a medium having a low surface energy such as cast coated paper
  • the formed dot diameter is small even with the same droplet amount as described above.
  • the recording medium P absorbs droplets by capillary force, such as fine paper or cloth
  • large dots can be formed with a small droplet amount.
  • Actual image formation is not limited to the image shown in FIG. 2, but various two-dimensional images based on image data to be printed are formed by relative movement of the inkjet head and the recording medium by a single pass method.
  • the present invention can be applied when forming the interpolated dots DS for interpolating the ejection failure nozzles as described above when forming the various two-dimensional images. That is, the interpolation dot DS is formed by a large droplet, and at least one adjacent dot that is in contact with the interpolation dot DS is formed by a small droplet, thereby suppressing the liquid deviation of the interpolation dot DS and reducing the image. Quality degradation can be prevented.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the inkjet recording apparatus
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of the inkjet recording apparatus illustrated in FIG.
  • the ink jet recording apparatus 100 includes a transport unit 1, an ink jet head 2, an image reading unit 3, a control unit 4, an operation display unit 5, and the like.
  • the transport unit 1 includes a transport belt 11, a pair of transport rollers 12 over which the transport belt 11 is bridged, a transport motor 13 that moves the transport rollers 12 around, and the like.
  • the recording medium P placed on the transport belt 11 is transported in one direction indicated by a white arrow in FIG.
  • the recording medium P is not limited to a sheet-like material cut into a predetermined size, but may be a long one.
  • the transport unit 1 may be configured to move the recording medium P arranged on the surface of the transport drum in the rotation direction by rotating a cylindrical transport drum (not shown).
  • the inkjet head 2 includes a drive circuit 21 and a droplet discharge unit 22.
  • the drive circuit 21 includes a drive waveform storage unit 21 a in which drive waveform data for discharging droplets from each nozzle of the inkjet head 2 is stored.
  • the drive waveform stored in the drive waveform storage unit 21a is used when forming interpolated dots in addition to the medium droplet drive waveform used when performing normal image formation based on image data to be printed. Including a large droplet driving waveform.
  • the drive circuit 21 outputs any one of the drive waveforms stored in the drive waveform storage unit 21 a to the droplet discharge unit 22 at a predetermined timing based on the control signal from the control unit 4. To do.
  • the droplet discharge unit 22 includes a pressure chamber that communicates with the nozzle and stores liquid (ink), and a pressure generation unit that applies pressure to the liquid in the pressure chamber.
  • the pressure generating unit operates by applying any one of the drive waveforms output from the drive circuit 21, and applies a discharge pressure to the liquid in the pressure chamber. Thereby, droplets are ejected from each nozzle arranged on the nozzle surface facing the recording medium P at a predetermined timing.
  • FIG. 7 is a bottom view showing a surface (nozzle surface) facing the recording medium in the inkjet head.
  • the inkjet head 2 is a line head in which a plurality of nozzles are arranged so that droplets can be ejected across the width direction of the recording medium P orthogonal to the conveyance direction of the recording medium P. It is configured.
  • the plurality of nozzles can be provided such that, for example, inks of a plurality of colors such as Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) can be independently ejected.
  • the recording medium P is conveyed in one direction with respect to the inkjet head 2 fixed above the recording medium P.
  • the ink jet recording apparatus 100 ejects liquid droplets from the nozzles of the ink jet head 2 during the conveyance process of the recording medium P, and forms an image by a single pass method.
  • the inkjet head 2 can sort large droplets, medium droplets, and small droplets from each nozzle. When forming a normal image based on image data to be printed, medium droplets are ejected from the nozzle.
  • a plurality of head modules H each having a plurality of nozzles N are arranged in a staggered arrangement in the width direction.
  • Each head module H has the same structure as that shown in FIG.
  • the nozzles N arranged at the end portions in the width direction of the respective head modules H are arranged so that the positions in the width direction overlap with the nozzles N arranged at the end portions in the width direction of the other head modules H. With such an arrangement, the liquid can be discharged without any break in the width direction as a whole.
  • the image reading unit 3 has an image sensor 31 that faces the recording medium P and is disposed on the downstream side of the inkjet head 2 in the transport direction.
  • the image sensor 31 is, for example, a line sensor that obtains a one-dimensional image by arranging a plurality of CCD (Charge Coupled Device) or CMOS sensors, which are imaging elements using photoelectric conversion, in the width direction of the recording medium P. is there.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS sensors which are imaging elements using photoelectric conversion
  • the control unit 4 outputs control signals to the transport unit 1, the inkjet head 2, and the image reading unit 3 according to a predetermined program, and executes various processes relating to image formation.
  • the control unit 4 includes an ejection failure inspection unit 41, an ejection failure nozzle specifying unit 42, an interpolation setting unit 43, and the like.
  • the ejection failure inspection unit 41 controls the transport unit 1, the inkjet head 2, and the image reading unit 3 according to a predetermined program, so that ejection failure nozzles are generated in any of the plurality of nozzles N of the inkjet head 2. A process for checking whether or not there is is performed. Although details of specific processing contents will be described later, the driving of the inkjet head 2 is controlled to form a test image in a predetermined area on the recording medium P, and this test image is read by the image sensor 31 of the image reading unit 3. Is done by.
  • the defective discharge nozzle specifying unit 42 sets the transport unit 1, the inkjet head 2, and the image reading unit 3 according to a predetermined program. By controlling, a process for specifying which nozzle is a defective ejection nozzle is performed. Although details of specific processing contents will be described later, a predetermined nozzle identification chart is formed on the recording medium P by controlling the driving of the ink jet head 2, and this nozzle identification chart is read by the image sensor 31 of the image reading unit 3. Is done by.
  • the ejection failure nozzle specifying unit 42 includes a nozzle position storage unit 42a that stores the position of the specified ejection failure nozzle.
  • the interpolation setting unit 43 performs a setting process for interpolating the defective ejection nozzle specified by the defective ejection nozzle specifying unit 42. Specifically, even if the image data to be printed causes the ejection failure nozzle to eject droplets, the ejection failure nozzle is not driven, and the nozzle adjacent to the ejection failure nozzle is not driven based on the image data to be printed. Large droplets are ejected to form interpolation dots. In addition, when there is an adjacent dot that is in contact with the interpolation dot so as to partially overlap, the data of the drive control program for the inkjet head 2 is set so that the adjacent dot becomes a small dot made of a small droplet.
  • the operation display unit 5 includes a display panel that performs display according to a control signal from the control unit 4, an operation key that receives an input operation from the outside, and the like.
  • the display panel is not particularly limited, but is a liquid crystal display (LCD), for example.
  • LCD liquid crystal display
  • a touch sensor that is stacked on the LCD panel may be used as a touch panel so that the display and the operation reception are used together.
  • control unit 4 is connected to an external computer such as an external printer server or a personal computer (PC) or a storage device via the communication unit 6, and transmits and receives various print jobs and image data to be printed.
  • an external computer such as an external printer server or a personal computer (PC) or a storage device
  • PC personal computer
  • an interpolation setting process an example of a process for inspecting and interpolating defective nozzles in the inkjet recording apparatus 100 (hereinafter referred to as an interpolation setting process) will be described.
  • the interpolation setting process includes a process for inspecting the presence or absence of a defective nozzle of the inkjet head 2 executed by the defective discharge inspection unit 41 of the control unit 4 and a defective discharge nozzle specifying executed by the defective discharge nozzle specifying unit 42. And a process for interpolating defective ejection nozzles executed by the interpolation setting unit 43.
  • This interpolation setting process is performed by the control unit 4 at predetermined intervals, for example, when an image of one unit or a plurality of units is formed on the recording medium P, or when the recording medium P has a sheet shape. It is automatically executed for each recording medium P or for each of a plurality of recording media P.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of the interpolation setting process executed by the control unit 4
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a formed image including a test image related to ejection failure inspection executed in the interpolation setting process. .
  • F 0, that is, when the discharge failure inspection has not been performed in the process up to the previous time, or when the specified discharge failure nozzle interpolation setting has already been performed (YES in step S1), the discharge failure inspection unit 41.
  • the ejection failure inspection is performed using the test image acquired this time (step S2).
  • the test image T for inspecting the presence / absence of the ejection failure nozzle is outside the image forming area P1 (area for forming an image based on image data to be printed) set on the recording medium P.
  • the margin area P2 area for forming an image based on image data to be printed
  • the margin area on the head side in the transport direction from the image forming area P1 of the sheet-like recording medium P is used, but it may be the margin area on the tail side.
  • the test image T may be formed on the head side or the tail side of the image formed based on the image data to be printed.
  • the data of the test image T is stored in, for example, the ejection defect inspection unit 41.
  • the ejection defect inspection unit 41 Prior to forming a normal image based on the image data to be printed in the image forming area P1, the ejection defect inspection unit 41 reads the data of the test image T and ejects droplets from the nozzles N in order.
  • the test image T is formed in a band shape in the width direction.
  • test image T is not particularly limited as long as the ink jet head 2 is driven and controlled so that droplets are discharged from all the nozzles N.
  • a halftone image formed to have a predetermined density (gradation) can be used.
  • the test image T is read by the image sensor 31 when passing under the image reading unit 3 by the conveyance of the recording medium P.
  • a droplet is not ejected from the ejection failure nozzle or the droplet does not land at a normal position, so that a white stripe or the like occurs, and the image density changes from a predetermined density.
  • the ejection failure inspection unit 41 determines whether or not there is a ejection failure nozzle by comparing the density value of the test image T read by the image sensor 31 with a predetermined density value (density value of a normal image without ejection failure). Is discriminated (step S3).
  • the data of the defective discharge nozzle specifying chart is stored in the defective discharge nozzle specifying unit 42, for example.
  • the defective discharge nozzle specifying unit 42 forms a defective discharge nozzle specifying chart by reading out the data and discharging droplets from the nozzles N on the recording medium P.
  • the specific chart image is not particularly limited, and a well-known chart image can be used as appropriate for specifying the ejection failure nozzle.
  • a chart image in which a pattern such as a ladder shape or a lattice shape is formed can be used.
  • the defective ejection nozzle specifying unit 42 analyzes the imaging data of the defective ejection nozzle identification chart read by the image sensor 31 and determines whether or not there is actually a defective ejection nozzle (step S7). If it is determined that there is no ejection failure nozzle (NO in step S7), there is another abnormal state, and the processing of the control unit 4 shifts to other processing corresponding to the abnormality.
  • the discharge failure nozzle specifying unit 42 specifies the dot missing position due to the discharge failure nozzle, and the ink jet head from this dot failure position. 2 is identified. Data relating to the identified defective ejection nozzle (for example, the nozzle number) is stored in the nozzle position storage unit 42a (step S8). Thereafter, the control unit 4 performs setting for interpolating the ejection failure nozzle by the interpolation setting unit 43 (step S9).
  • the setting for interpolating the defective ejection nozzle does not eject droplets from the defective ejection nozzle even when there is image data to be ejected from the defective ejection nozzle.
  • the setting of the drive control program data by the interpolation setting unit 43 can be performed as follows, for example.
  • the control unit 4 first prevents the ejection of droplets from the ejection failure nozzle N3.
  • the interpolation dot DS is formed by the nozzle N14 selected as the interpolation nozzle. That is, the drive waveform output from the drive circuit 21 to the droplet discharge unit 22 is switched to the large droplet drive waveform.
  • the drive circuit 21 applies the switched large droplet drive waveform to the pressure generating means of the droplet discharge unit 22 corresponding to the selected nozzle N14. As a result, a large droplet is ejected from the nozzle N14 at the timing of forming the interpolation dot DS.
  • the interpolation setting unit 43 ejects droplets from the drive circuit 21 for the nozzle that forms the adjacent dot.
  • the drive waveform output to the unit 22 is switched to the small droplet drive waveform.
  • the drive circuit 21 applies the switched small droplet drive waveform to the pressure generating means of the droplet discharge unit 22 corresponding to the nozzles that form adjacent dots.
  • a small droplet is ejected from the nozzle at the timing of forming an adjacent dot that is in contact with the interpolation dot DS so as to partially overlap.
  • FIG. 10A is a perspective view showing one side surface of the droplet discharge section 22 in cross section
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the droplet discharge section 22. Here, only the parts constituting one nozzle row are shown.
  • the droplet discharge unit 22 is arranged in parallel on the channel substrate 70 so that a plurality of narrow grooves 71 and partitions 72 are alternately arranged.
  • a cover substrate 73 is provided on the upper surface of the channel substrate 70 and closes the upper side of all the channels 71 in the figure.
  • a nozzle plate 74 is bonded to the end surfaces of the channel substrate 70 and the cover substrate 73. One end of each channel 71 communicates with the outside through a nozzle N formed in the nozzle plate 74.
  • each channel 71 is formed so as to gradually become a shallow groove with respect to the channel substrate 70.
  • a common flow path 75 communicating with the other end of each channel 71 is formed in the cover substrate 73. Liquid is supplied to the common flow path 75 via a supply pipe (not shown) or the like.
  • the partition wall 72 is made of a piezoelectric element such as PZT which is an electrical / mechanical conversion means.
  • the partition wall 72 is an example in which an upper wall portion 72a and a lower wall portion 72b are formed of piezoelectric elements that are polarized in opposite directions.
  • the portion formed by the piezoelectric element may be only the upper wall portion 72a, for example. Since the partition walls 72 and the channels 71 are alternately arranged in parallel, one partition wall 72 is shared by the adjacent channels 71 and 71.
  • drive electrodes (not shown in FIG. 10) are formed from the wall surfaces of the partition walls 72, 72 to the bottom surface.
  • a drive waveform including an expansion pulse and a contraction pulse is applied from the drive circuit 21 to the two drive electrodes arranged with the partition wall 72 interposed therebetween, the partition wall 72 joins the upper wall portion 72a and the lower wall portion 72b. Shear deformation at the boundary.
  • two adjacent partition walls 72 and 72 are shear-deformed in opposite directions, the volume of the channel 71 sandwiched between the partition walls 72 and 72 expands or contracts, and a pressure wave is generated inside. As a result, a pressure for ejection is applied to the liquid in the channel 71.
  • the droplet discharge unit 22 is a shear mode type head that discharges the liquid in the channel 71 from the nozzle N when the partition wall 72 undergoes shear deformation, and is a preferable aspect in the present invention.
  • the shear mode type head can efficiently eject droplets by using a rectangular wave described later as a drive waveform.
  • the channel 71 surrounded by the channel substrate 70, the partition wall 72, the cover substrate 73, and the nozzle plate 74 constitutes a pressure chamber in the present invention, and the partition wall 72 and the drive electrode on the surface thereof are This constitutes the pressure generating means in the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the droplet discharge operation of the droplet discharge unit 22.
  • FIG. 11 shows a part of a cross section obtained by cutting the droplet discharge section 22 shown in FIG. 10 in a direction orthogonal to the length direction of the channel 71.
  • the operation in the case of discharging a droplet from the central channel 71B will be described.
  • the adjacent channels 71A and 71B sandwiching the channel 71B for discharging droplets are dummy channels.
  • the nozzle N is not formed, and droplets are not discharged.
  • the drive electrodes 76A and 76C are grounded and an expansion pulse is applied to the drive electrode 76B as shown in FIG. 11B.
  • the partition walls 72B and 72C are bent and deformed toward each other, and the volume of the channel 71B sandwiched between the partition walls 72B and 72C is expanded.
  • the drive electrodes 76A and 76C are grounded and a contraction pulse is applied to the drive electrode 76B.
  • the partition walls 72B and 72C are bent and deformed toward each other, and the volume of the channel 71B sandwiched between the partition walls 72B and 72C is contracted. This generates a positive pressure in the channel 71B.
  • this pressure increases to the extent that the liquid in the channel 71B is discharged from the nozzle N, droplets are discharged from the nozzle N.
  • the channel 71B expands from the contracted state and returns to the original neutral state shown in FIG.
  • FIGS. 1-10 An example of a medium droplet driving waveform used in normal image formation based on image data to be printed in the present invention is shown in FIGS.
  • the medium droplet driving waveform 200A shown in FIG. 12A expands the volume of the channel 71 within one pixel period, and contracts (returns) the volume of the channel 71 after contracting (returning) after a predetermined time.
  • This is a drive waveform having a first contraction pulse 202 that is expanded (returned) after a certain time and a second contraction pulse 203 that contracts the volume of the channel 71 and expands (returns) after a certain time in this order.
  • the expansion pulse 201 is a pulse that rises from the reference potential and falls to the reference potential after a certain time.
  • the first contraction pulse 202 and the second contraction pulse 203 are pulses that fall from the reference potential and rise to the reference potential after a certain time.
  • the expansion pulse 201 and the first contraction pulse 202 are continuous without a pause.
  • the idle period 204 which maintains a reference potential for a fixed period is provided.
  • each pulse 201, 202, 203 and rest period 204 is not particularly limited, but if the channel 71 is 200 ⁇ m high ⁇ 65 ⁇ m wide ⁇ 1.8 mm long and the diameter of the nozzle N is 22 ⁇ m, the expansion pulse Assuming that the pulse width of 201 is 1AL, the pulse width of the first contraction pulse 202 is 0.5AL, the pulse width of the second contraction pulse 203 is 1AL, and the width of the pause period 204 is 0.5AL, the nozzle N 3.
  • An 8 pl droplet is ejected. For example, when the recording medium is coated paper, the dot diameter of the medium dots formed by the 3.8 pl droplet is about 60 ⁇ m.
  • AL is an abbreviation for “Acoustic Length”, and is 1/2 of the acoustic resonance period of the pressure wave in the channel 71.
  • AL measures the flying speed of a droplet discharged when a rectangular wave driving signal is applied to the driving electrode, and changes the pulse width of the rectangular wave while keeping the rectangular wave voltage value constant. It is determined as the pulse width that maximizes the droplet flight speed.
  • the pulse width is defined as the time between 10% rise from the reference voltage and 10% fall from the peak voltage when the reference voltage is 0% and the peak voltage is 100%.
  • the medium droplet driving waveform 200B shown in FIG. 12B expands the volume of the channel 71 within one pixel period and contracts (returns) the volume of the channel 71 after contracting (returning) after a predetermined time, It is a drive waveform having only a contraction pulse 206 that is expanded (returned) after a certain time.
  • the expansion pulse 205 is a pulse that rises from the reference potential and falls to the reference potential after a certain time.
  • the contraction pulse 206 is a pulse that falls from the reference potential and rises to the reference potential after a certain time.
  • the expansion pulse 205 and the contraction pulse 206 are continuous without a pause.
  • the pulse width of each of the pulses 205 and 206 is not particularly limited.
  • the channel 71 and the nozzle N have the same dimensions as described above, if the pulse width of the expansion pulse 205 is 1AL and the pulse width of the contraction pulse 206 is 2AL, the nozzle A droplet of 4.0 pl is ejected from N.
  • the dot diameter of the medium dots formed by the 4.0 pl droplet is also about 60 ⁇ m on the coated paper.
  • the small droplet driving waveform 300 expands the volume of the channel 71 within one pixel period and contracts (returns) after a certain time, and contracts (returns) the volume of the channel 71 and expands after a certain time.
  • the drive waveform includes a contraction pulse 302 to be returned (returned) and a second expansion pulse 303 in this order that expands the volume of the channel 71 and contracts (returns) after a predetermined time.
  • the first expansion pulse 301 and the second expansion pulse 303 are pulses that rise from the reference potential and fall to the reference potential after a certain time.
  • the contraction pulse 302 is a pulse that falls from the reference potential and rises to the reference potential after a certain time.
  • the first expansion pulse 301 and the contraction pulse 302 and the contraction pulse 302 and the second expansion pulse 303 are continuous without any rest period.
  • the pulse width of each of the pulses 301, 302, and 303 is not particularly limited. However, when the channel 71 and the nozzle N have the same dimensions as described above, the pulse width of the first expansion pulse 301 is 1AL, and the pulse width of the contraction pulse 302 is the same. When 0.4 AL and the pulse width of the second expansion pulse 303 are 0.45 AL, a small droplet of 3.3 pl is ejected from the nozzle N with a smaller droplet amount than in the case of the medium droplet driving waveforms 200A and 200B. Is done. The dot diameter of the small dots formed by the 3.3 pl droplet is approximately 50 ⁇ m on the coated paper.
  • the method for reducing the amount of droplets ejected from the nozzle N is not limited to a method using a dedicated driving waveform such as the small droplet driving waveform 300, and for example, driving the medium droplet driving waveform 200A or 200B.
  • a method for lowering the voltage is also mentioned. This adjustment can be performed by the control unit 4 outputting a control signal for lowering the drive voltage to the drive circuit 21. In this case, since it is not necessary to prepare a drive waveform 300 dedicated to small droplets, the load on the drive waveform storage unit 21a and the like can be reduced.
  • the average speed of the liquid droplets until the liquid droplets land on the coated paper becomes slow. For this reason, when ejecting small droplets from the nozzle N, it is also preferable to adjust the landing position to be the same as when ejecting medium droplets.
  • FIG. 14A shows an example of a large droplet driving waveform
  • FIG. 14B shows a conceptual diagram of droplets ejected by the large droplet driving waveform.
  • the large droplet driving waveform 400 shown in FIG. 14A is configured by combining two types of driving waveforms 400a and 400b within one pixel period.
  • the driving waveform 400a in the first half expands the volume of the channel 71 and contracts (returns) after a predetermined time
  • the first expansion pulse 401 contracts the volume of the channel 71 and expands (returns) after a predetermined time.
  • the latter half drive waveform 400b has the same waveform configuration as the above-described medium droplet drive waveform 200A.
  • a third expansion pulse 407 that expands the volume of the channel 71 and contracts (returns) after a certain time; a fourth contraction pulse 408 that contracts the volume of the channel 71 and expands (returns) after a certain time;
  • the volume of the channel 71 is contracted, and
  • a fifth contraction pulse 409 that expands (returns) after a predetermined time is included in this order.
  • the first expansion pulse 401, the second expansion pulse 403, and the third expansion pulse 407 are pulses that rise from the reference potential and fall to the reference potential after a certain time.
  • the first contraction pulse 402, the second contraction pulse 404, the third contraction pulse 405, the fourth contraction pulse 408, and the fifth contraction pulse 409 fall from the reference potential, and rise to the reference potential after a certain time. It is. Between the first expansion pulse 401 and the first contraction pulse 402, between the first expansion pulse 402 and the second expansion pulse 403, between the second expansion pulse 403 and the second contraction pulse 404
  • the third expansion pulse 407 and the fourth contraction pulse 408 are continuous without any rest period.
  • Between the second contraction pulse 404 and the third contraction pulse 405, between the third contraction pulse 405 and the third expansion pulse 407, and between the fourth contraction pulse 408 and the fifth contraction pulse 409. are provided with rest periods 406, 411, and 410 for maintaining the reference potential for a certain period.
  • the large droplet driving waveform 400 is generated from the nozzle N by the first expansion pulse 401 and the first contraction pulse 402 in the first driving waveform 400a.
  • the second droplet DR2 larger than the first droplet DR1 is ejected from the same nozzle N by the subsequent second expansion pulse 403 and first contraction pulse 404.
  • the first droplet DR1 and the second droplet DR2 have a relatively low droplet velocity in the first droplet DR1. For this reason, the first and second liquid droplets DR1 and DR2 are combined during the flight immediately after ejection.
  • the third droplet DR3 is a droplet having a faster droplet speed than the droplets that the first and second droplets DR1 and DR2 previously ejected are combined, and is merged during the flight or a recording medium. Land at approximately the same position on P and unite. As a result, a large dot composed of large droplets DR having a sufficiently large droplet amount can be formed on the recording medium P.
  • the obtained large droplet DR forms a relatively large droplet only by the driving waveform 400a in the first half, but the large droplet DR has a relatively low droplet velocity. Since the first droplet DR1 is slow and the second droplet DR2 has a relatively high droplet velocity, and the third droplet DR3 is formed after the combination, the same droplet as this droplet is formed. Compared to the case of ejecting a single droplet of the amount, the droplet velocity becomes slower and the amount of satellite can be suppressed.
  • satellites are generated when a tail formed so as to extend rearward accompanying the ejected main droplet is separated from the main droplet.
  • the satellites are separated in close proximity to the main droplets, they land at almost the same position, so there is little effect on the image quality.
  • the satellite is separated at a position away from the main droplet, the landing position is also greatly separated from the main droplet, which deteriorates the image quality. The faster the drop velocity, the longer the tail and the easier it is for the satellite to separate at a position away from the main drop.
  • the large droplet driving waveform 400 for ejecting the large droplet DR since a relatively large droplet amount can be ejected at a low speed, the tail length associated with the droplet can be shortened, and the influence of the satellite can be suppressed. .
  • the widths of the pulses 401 to 405 and 407 to 409 and the pause periods 406 and 410 of the large droplet driving waveform 400 are not particularly limited. However, when the channel 71 and the nozzle N have the same dimensions as described above, The pulse width of the expansion pulse 401 is 0.8 AL, the pulse width of the first contraction pulse 402 is 0.4 AL, the pulse width of the second expansion pulse 403 is 1 AL, and the pulse width of the second contraction pulse 404 is 0.5 AL.
  • the pulse width of the third contraction pulse 405 is 1 AL, the width of the pause period 406 is 0.5 AL, the width of the pause period 411 is 1.3 AL, and each of the latter pulses 407 to 409 and the pause period 410 are illustrated above.
  • the third expansion pulse 407 rises after 5.5 AL has elapsed from the rise of the first expansion pulse 401. , It can be discharged from the nozzle N, a medium droplet drive waveform 200A, the large liquid droplets sufficiently droplet amount is larger 9.2pl than the 200B.
  • the dot diameter of the large dots formed by the 9.2 pl droplet is approximately 70 ⁇ m on the coated paper.
  • the large droplet driving waveform expands the volume of the channel 71, a first expansion pulse that expands the volume of the channel 71 and returns it after a certain time, a first contraction pulse that contracts the volume of the channel 71 and returns it after a certain time, and Any drive waveform may be used as long as it includes a second expansion pulse to be returned after a predetermined time and a second contraction pulse to contract the volume of the channel 71 and return it after the predetermined time in this order.
  • Each drive waveform used at the time of image formation and interpolation setting can be appropriately changed according to the specific structure of the droplet discharge unit 22, the type of liquid used, and the like.
  • the control unit 4 can change the droplet amount of the small droplet by adjusting the pulse width of the first expansion pulse 301.
  • the expansion pulse is not limited to a pulse that is returned after a certain time after the volume of the channel 71 is expanded, and may be a pulse that contracts after a certain time.
  • the contraction pulse is not limited to a pulse that is returned after a certain time after the volume of the channel 71 is contracted, and may be a pulse that expands after a certain time.
  • the control unit 4 may change the droplet amount of the large droplet by adjusting the pulse width of the first expansion pulse 401.
  • the control unit 4 may change the droplet amount of the large droplet by adjusting the pulse width of the first expansion pulse 401.
  • Each drive waveform is preferably a rectangular wave. Since the rectangular wave can be easily generated by using a simple digital circuit, the circuit configuration can be simplified as compared with the case of using a trapezoidal wave having a gradient wave. Further, since the shear mode type inkjet head 2 shown in the present embodiment can generate pressure waves with the same phase in response to the application of a drive waveform consisting of a rectangular wave, it can efficiently eject droplets. In addition, the driving voltage can be kept low. In general, a voltage is always applied to the ink jet head 2 regardless of whether it is ejected or not. Therefore, a low driving voltage is important for suppressing heat generation of the ink jet head 2 and ejecting droplets stably.
  • the rectangular wave means that when the reference voltage is 0% and the peak voltage is 100%, the rise time and fall time between 10% and 90% of the voltage are both within 1/2 of AL. , Preferably a waveform that is within 1/4.
  • the structure in which the partition wall 72 between the adjacent channels 71 and 71 is subjected to shear deformation is exemplified as the droplet discharge portion 22 of the shear mode type inkjet head 2, but is not particularly limited.
  • the upper wall or the lower wall of the channel may be configured by a piezoelectric element such as PZT, and the upper wall or the lower wall may be shear-deformed.
  • the ink jet head in the present invention is not limited to the shear mode type.
  • an ink jet head having a structure in which a heat generating element is provided in the pressure chamber and droplets are ejected using a bursting action of bubbles generated when the liquid in the pressure chamber is heated may be used.
  • an ink jet recording apparatus that can suppress the liquid deviation of the interpolation dots for interpolating the ejection failure nozzles and prevent the deterioration of the image quality.
  • an ink jet head driving method that can suppress the liquid deviation of the interpolation dots for interpolating the ejection failure nozzles and prevent the deterioration of the image quality.
  • an image forming method capable of suppressing the liquid deviation of the interpolation dots for interpolating the ejection failure nozzle and preventing the deterioration of the image quality.
  • Inkjet recording apparatus 1 Conveyance part 11: Conveyance belt 12: Conveyance roller 13: Conveyance motor 2: Inkjet head 21: Drive circuit 21a: Drive waveform memory

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Abstract

本発明は、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制して、画像品質の低下を防止することを課題とし、その課題は複数のノズルの各々から大液滴、中液滴、小液滴を打ち分け可能なインクジェットヘッドと、複数のノズルから各々中液滴を吐出させることによりシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成する制御部とを有し、制御部は、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットDSを大液滴によって形成すると共に、補間ドットDSに接する少なくとも一つの隣接ドットD2bを、小液滴によって形成することで解決される。

Description

インクジェット記録装置、インクジェットヘッド駆動方法及び画像形成方法
　本発明はインクジェット記録装置、インクジェットヘッド駆動方法及び画像形成方法に関し、詳しくは、吐出不良ノズルを補間するために別のノズルからの液滴吐出によって補間ドットを形成するようにしたインクジェット記録装置、インクジェットヘッド駆動方法及び画像形成方法に関する。
　複数のノズルを有するインクジェットヘッドを用いて、記録媒体上の所定の画像形成領域にシングルパス方式で画像を形成するインクジェット記録装置がある。このインクジェット記録装置は、ノズルに目詰りや吐出曲がり等の吐出不良があると、記録媒体上にドットが全く形成されず又は適正な位置にドットが形成されず、白スジ等が発生して画質低下につながる。このため、従来、ノズルからの液滴の吐出状態を定期的に検査し、吐出不良ノズルが発生した場合に、その吐出不良ノズルによって形成されるべきドットを、別のノズルによって形成されるドットで補間することが行われている。
　従来、吐出不良ノズルを補間する技術として、特許文献１、２には、吐出不良ノズルがある場合に、吐出不良ノズルの両隣の２つのノズルを充て、それらのノズルによって吐出された液滴が記録媒体上で広がることを利用して、白スジ等を目立たなくさせる補間用の記録を、通常記録の他に行うことが記載されている。
　また、特許文献３には、ノズルから吐出された液滴によって形成されるドットの径を、ノズルの配列間隔よりも大きくすることにより、スジむらを目立たなくさせることが記載されている。
特開２００６－３４１４５８号公報 特開２００６－２３１８５７号公報 特開２００５－１２５７６１号公報
　特許文献１、２記載のように、通常記録の他に補間用記録を行うものでは、記録速度が大幅に低下する問題がある。一方、補間ドットのドット径を特許文献３記載のように大きく設定すれば、記録速度を低下させることなく、補間ドットの大きな広がりによって吐出不良ノズルの補間ができると考えられる。しかしながら、本発明者が確認したところ、補間ドットのドット径を大きく設定しても、白スジ等を抑制できない場合があることがわかった。
　この問題を図１５、図１６を用いて説明する。
　図１５は、正常に機能している各ノズルから液滴を吐出させて記録媒体上の所定の領域に画像を形成する様子を拡大して示す図である。図中の格子状模様は画素領域を表している。
　ヘッドモジュールＨは、複数のノズルが配列された２つのノズル列Ｌ１、Ｌ２を有している。ノズルはノズル列Ｌ１、Ｌ２に亘って千鳥配置されている。このヘッドモジュールＨは、ノズル列方向（図中の左右方向）と直交する搬送方向に記録媒体Ｐが搬送される過程で、各ノズルＮから液滴を吐出させることにより、印刷対象の画像データに基づく所定の画像を形成する。記録媒体Ｐを基準にすると、２列のノズル列Ｌ１、Ｌ２が主走査方向に移動していることになる。ノズル列Ｌ１とＬ２は幅Ｗだけ離間している。従って、記録媒体の搬送方向下流側に配置されるノズル列Ｌ２から吐出される液滴は、この幅Ｗの距離だけノズル列Ｌ１の各ノズルからの液滴よりも遅れて吐出される。
　まず、最初にノズル列Ｌ１の所定のノズルＮ１～Ｎ３から液滴が吐出されて複数のドットＤ１が形成される（図１５（ａ））。このうち、重なり合うように着弾したドットＤ１同士は直後に液寄りして合一し、合一ドットＤ１０を形成する（図１５（ｂ））。次いで、記録媒体がノズル列Ｌ２の直下を通過した際、ノズル列Ｌ２の所定のノズルＮ１２～Ｎ１５から液滴が吐出されてさらにドットＤ２が形成される（図１５（ｃ））。そして、最終的に重なり合う全てのドット同士は液寄りして合一し、これが定着することによって所定の画像Ｍ１が形成される（図１５（ｄ））。
　一方、図１６は、吐出不良が発生したノズルを除く各ノズルから液滴を吐出させて記録媒体上の所定の領域に、上記と同一の画像を形成する様子を拡大して示す図である。
　例えばノズル列Ｌ１のノズルＮ３に吐出不良が発生していると、このノズルＮ３によって形成されるべきドットＤ０が形成されない（図１６（ａ））。このため、ドットＤ０に隣接するドットを形成可能な、例えばノズルＮ１４から液滴を吐出させて新たに補間ドットＤＳを形成することになる（図１６（ｂ））。補間ドットＤＳは、通常の画像形成時の液滴よりも液滴量が多い大液滴によって形成される。したがって、補間ドットＤＳは、通常の液滴によって形成されるドットよりも大きなドット径を有している。この補間ドットＤＳが記録媒体上で広がることにより、ドットＤ０の画素を実質的に埋め、白スジ等の発生を抑制することができる。
　ところが、着弾直後の補間ドットＤＳは、同じノズル列Ｌ２から当該補間ドットＤＳに一部重なるように接する隣接ドットＤ２ａに引っ張られて重心が移動する液寄りの現象が起こる場合がある。この現象は、補間ドットＤＳが隣接ドットＤ２ａよりも後に吐出された場合に起こる。ここでは、補間ドットＤＳを形成するノズルと同じノズルＮ１４から、補間ドットＤＳよりも先に吐出された液滴によって隣接ドットＤ２ａが形成されているため、補間ドットＤＳが隣接ドットＤ２ａ側に液寄りする。このように補間ドットＤＳの液寄りが発生すると、意図した場所に補間ドットＤＳを広げることができず、得られる画像Ｍ２に白スジＷＬ等が発生してしまう（図１６（ｃ））。このため、補間ドットＤＳのドット径を大きくしても、目的とする図１５（ｄ）の画像Ｍ１を形成できなくなってしまう。
　このような問題は、どのような液体や記録媒体を使用しても同様に見られるが、特にドットを形成する液体の粘度が低いものであるほど顕著である。また、記録媒体が、例えばプラスチックシート等のようなインク吸収性の少ないものであるほど顕著である。
　そこで、本発明は、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制して、画像品質の低下を防止できるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
　また、本発明は、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制して、画像品質の低下を防止できるインクジェットヘッド駆動方法を提供することを課題とする。
　さらに、本発明は、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制して、画像品質の低下を防止できる画像形成方法を提供することを課題とする。
　本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
　上記課題は、以下の各発明によって解決される。
　１．複数のノズルの各々から大液滴、中液滴、小液滴を打ち分け可能なインクジェットヘッドと、前記複数のノズルから各々中液滴を吐出させることによりシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成する制御部とを有するインクジェット記録装置であって、
　前記制御部は、前記吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを前記大液滴によって形成すると共に、前記補間ドットに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを、前記小液滴によって形成するインクジェット記録装置。
　２．前記隣接ドットは、前記記録媒体上において、前記補間ドットに対して、前記吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドットから遠い側に接するドットである前記１記載のインクジェット記録装置。
　３．前記大液滴によって形成される前記補間ドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％である前記１又は２記載のインクジェット記録装置。
　４．前記小液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％である前記１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
　５．前記インクジェットヘッドは、前記ノズルに連通する圧力室と、駆動波形の印加によって前記圧力室の容積を膨張又は収縮させて前記圧力室内の液体に吐出圧力を付与する圧力発生手段とを有し、
　前記大液滴を吐出させる駆動波形は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有する駆動波形を含む前記１～４の何れかに記載のインクジェット記録装置。
　６．前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、０．５ＡＬ以上３．５ＡＬ以下である前記５記載のインクジェット記録装置。
　７．前記制御部は、前記第１の膨張パルスのパルス幅を調整することにより、前記大液滴の液滴量を変更可能である前記５又は６記載のインクジェット記録装置。
　８．前記制御部は、前記中液滴を吐出させるための中液滴駆動波形の駆動電圧を低くして用いることによって、前記小液滴を吐出させる前記１～７の何れかに記載のインクジェット記録装置。
　９．大液滴、中液滴、小液滴を各々打ち分け可能な複数のノズルから各々中液滴を吐出させて記録媒体上にシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成するインクジェットヘッド駆動方法であって、
　前記補間ドットを形成する際、前記別のノズルから前記大液滴を吐出させると共に、前記補間ドットに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを形成する際、前記小液滴を吐出させるインクジェットヘッド駆動方法。
　１０．前記隣接ドットは、前記記録媒体上において、前記補間ドットに対して、前記吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドットから遠い側に接するドットである前記９記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１１．前記大液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％である前記９又は１０記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１２．前記小液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％である前記９、１０又は１１記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１３．前記インクジェットヘッドは、前記ノズルに連通する圧力室と、駆動波形の印加によって前記圧力室の容積を膨張又は収縮させて前記圧力室内の液体に吐出圧力を付与する圧力発生手段とを有し、
　前記大液滴を吐出させる駆動波形は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有する駆動波形を含む前記９～１２の何れかに記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１４．前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、０．５ＡＬ以上３．５ＡＬ以下である前記１３記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１５．前記第１の膨張パルスのパルス幅を調整することにより、前記大液滴の液滴量を変更する前記１３又は１４記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１６．前記中液滴を吐出させるための中液滴駆動波形の駆動電圧を低くして用いることによって、前記小液滴を吐出させる前記９～１５の何れかに記載のインクジェットヘッド駆動方法。
　１７．大液滴、中液滴、小液滴を各々打ち分け可能な複数のノズルから各々中液滴を吐出させて記録媒体上にシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成する画像形成方法であって、
　前記補間ドットを、前記大液滴からなるドットによって形成すると共に、前記補間ドットに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを、前記小液滴からなるドットによって形成する画像形成方法。
　１８．前記隣接ドットは、前記記録媒体上において、前記補間ドットに対して、前記吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドットから遠い側に接するドットである前記１７記載の画像形成方法。
　１９．前記大液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％である前記１７又は１８記載の画像形成方法。
　２０．前記小液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％である前記１７、１８又は１９記載の画像形成方法。
　本発明によれば、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制することができ、画像品質の低下を防止できるインクジェット記録装置を提供することができる。
　また、本発明によれば、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制することができ、画像品質の低下を防止できるインクジェットヘッド駆動方法を提供することができる。
　さらに、本発明によれば、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制することができ、画像品質の低下を防止できる画像形成方法を提供することができる。
画像形成時のヘッドモジュールと記録媒体の関係を説明する図 ヘッドモジュールの各ノズルから液滴を吐出させて記録媒体上に形成した所定の画像形成領域を拡大して示す図 （ａ）は本発明における補間ドットと該補間ドットに接するドットを示す図、（ｂ）は従来における補間ドットと該補間ドットに接するドットを示す図 （ａ）（ｂ）は補間ドットの隣接ドットとの関係を説明する図 インクジェット記録装置の一例を示す概略構成図 図５に示すインクジェット記録装置の内部構成を説明するブロック図 インクジェットヘッドにおける記録媒体との対向面（ノズル面）を示す底面図 制御部により実行される補間設定処理の手順を示すフローチャート 補間設定処理で実行される吐出不良検査に係るテスト画像が含まれる形成画像の一例を示す図 （ａ）は、液滴吐出部の一側面を断面で示す斜視図、（ｂ）は液滴吐出部の断面図 （ａ）～（ｃ）は液滴吐出部のチャネルの液滴吐出動作を説明する図 （ａ）（ｂ）は中液滴駆動波形のそれぞれ一例を示す図 小液滴駆動波形の一例を示す図 （ａ）大液滴駆動波形の一例を示す図、（ｂ）は大液滴駆動波形によって吐出される液滴の概念図 正常に機能している各ノズルから液滴を吐出させて記録媒体上の所定の領域に画像を形成する様子を拡大して示す図 吐出不良が発生したノズルを除く各ノズルから液滴を吐出させて記録媒体上の所定の領域に画像を形成する従来例の様子を拡大して示す図
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（画像形成方法）
　まず、本発明における画像形成方法について、図１、図２を用いて説明する。
　図１は、画像形成時のヘッドモジュールと記録媒体の関係を説明する図、図２は、ヘッドモジュールの各ノズルから液滴を吐出させて記録媒体上に画像を形成する様子を拡大して示す図である。
　なお、本発明において吐出不良ノズルとは、ノズルの目詰り等によって液滴が全く吐出されない不吐出ノズルに限らず、ノズルから液滴は吐出されるが、吐出された液滴に曲がり（吐出曲がり）が発生して正常な位置に着弾しない場合等の異常状態で液滴が吐出される異常吐出ノズルも含む。以下の説明では不吐出ノズルを例に挙げて説明するが、異常吐出ノズルの場合も同様に適用できる。
　ヘッドモジュールＨは、既に説明したように、それぞれ複数のノズルが配列され、幅Ｗだけ離間した２列のノズル列Ｌ１、Ｌ２を有している。白抜き矢印で示すように、ノズル列方向（図中の左右方向）と直交する搬送方向に記録媒体Ｐが搬送される過程で、各ノズルＮから液滴を吐出させることにより、印刷対象の画像データに基づく所定の画像を形成する。記録媒体Ｐを基準にすると、２列のノズル列Ｌ１、Ｌ２が主走査方向に移動していることになる。ノズルＮの各々は、それぞれ液滴量が異なる大液滴、中液滴、小液滴を打ち分け可能である。印刷対象の画像データに基づく通常の画像形成時は、このうちの中液滴をノズルＮから吐出するようになっている。大液滴は、中液滴よりも液滴量が多い液滴であり、小液滴は、中液滴よりも液滴量が少ない液滴である。
　図２は、図１５と同一の画像を形成する場合を示している。なお、図２及び図１５は、液滴を吐出するチャネルを挟む両隣のチャネルがダミーチャネルとなっているヘッドモジュールによって形成される画像を示している。ダミーチャネルは、ノズルＮが形成されておらず、液滴の吐出を行わない。記録媒体上に着弾した中液滴はドットＤ１を形成する。このうち、互いに接するドットＤ１、Ｄ１は、着弾後に液寄りして合一したドットＤ１０を形成する。
　ここで、ノズル列Ｌ１のノズルＮ３に吐出不良が発生した場合、このノズルＮ３によって形成されるべきドットＤ０は形成されなくなる（図２（ａ））。なお、吐出不良が発生したノズルＮ３は、画像データがノズルＮ３に液滴を吐出させるものであっても駆動させない。そして、吐出不良ノズルＮ３とは別のノズル、具体的には、記録媒体Ｐ上においてドットＤ０が形成されるべきだった位置に隣接するドットを形成可能なノズル列Ｌ２のノズルＮ１４から大液滴を吐出させることによって、ドットＤ０の位置に対して、主走査方向に直交する記録媒体Ｐの幅方向に隣接する補間ドットＤＳを形成する（図２（ｂ））。
　この補間ドットＤＳは、ノズルＮ１４から大液滴が吐出されることによって形成され、中液滴からなるドット（中ドット）よりもドット径の大きい大ドットである。これにより、補間ドットＤＳを、ドットＤ０の位置まで容易に広げることができ、補間効果を向上させることができる。しかし、補間ドットＤＳよりも先に形成され、該補間ドットＤＳに記録媒体Ｐ上において接する少なくとも一つの隣接ドットがある場合、従来では、着弾直後の補間ドットＤＳは、この隣接ドット側に液寄りしてしまい、本来形成されるべきドットＤ０の位置を埋めることができなくなる。
　従来問題であったドットの液寄りによる移動量は、記録媒体Ｐ上において互いに一部重なるように接する２つのドット間の重なり量（重なり部の面積）に依存する。そこで、本発明は、この補間ドットＤＳに一部重なるように接する隣接ドットに着目し、この隣接ドットを小液滴によって形成する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、補間ドットＤＳよりも先に形成され該補間ドットＤＳに記録媒体Ｐ上において一部重なるように接する隣接ドットＤ２ｂがある場合には、この隣接ドットＤ２ｂを、中ドットよりもドット径が小さい小ドットによって形成する。すなわち、隣接ドットＤ２ｂを形成するノズルＮ１４から小液滴を吐出させる。
　これにより、図３（ａ）に示すように、補間ドットＤＳと隣接ドットＤ２ｂとの重なり部Ｘ１の面積は、図３（ｂ）に示すように、補間ドットＤＳと、従来例である中液滴からなる隣接ドットＤ２ａとの重なり部Ｘ２の面積よりも小さくなる。ここでは補間ドットＤＳよりも隣接ドットＤ２ｂの方が先に形成されるため、補間ドットＤＳの重心が隣接ドットＤ２ｂ側に引き寄せられて大きく移動するおそれがあるが、このように重なり部Ｘ１の面積が小さくなるため、補間ドットＤＳの移動量は従来に比べて抑制される。これにより、補間ドットＤＳを目的の場所にとどめておくことができ、この補間ドットＤＳの広がりによってドットＤ０が形成されない位置を実質的に埋めることができる。従って、得られる画像Ｍ３は、白スジ等が発生することがなく、画像品質の低下が防止される。
　補間ドットに一部重なるように接する小ドットの数は少なくとも一つあればよく特に限定されない。具体的な小ドットの数は、印刷対象の画像データに基づいて補間ドットに一部重なるように接するドットの数及び位置に応じて適宜決定することができる。液寄りの現象は、記録媒体Ｐ上に先に形成されたドットに後からに形成されるドットが引き寄せられることによって起こるので、小液滴からなる小ドットは、補間ドットＤＳよりも先に形成されて該補間ドットＤＳに一部重なるように接する少なくとも一つのドットである。
　より具体的には、補間ドットＤＳによる確実な補間効果を得る上では、吐出不良ノズルによって形成されるべきだったドットＤ０の位置から離れる方向に補間ドットＤＳが液寄りすることを防止する必要がある。補間ドットＤＳの液寄りを効果的に抑制して補間効果を確実にする観点から、小液滴によって形成する隣接ドットは、記録媒体Ｐ上において、補間ドットＤＳよりも先に形成する隣接ドットであって、該補間ドットＤＳに対して、本来形成されるべきドットＤ０から遠い側に接する少なくとも一つの隣接ドットであることが好ましい。したがって、図２に示した例では、補間ドットＤＳに対して一つの隣接ドットＤ２ｂを小液滴によって形成した。
　一方、図４（ａ）に示すように、ノズルＮ１４によって補間ドットＤＳよりも後に形成され、補間ドットＤＳと接する隣接ドットＤ２ｃも小液滴によって形成することが好ましい。この隣接ドットＤ２ｃは、補間ドットＤＳよりも後に形成されるため、着弾後に補間ドットＤＳ側に液寄りし易い。この隣接ドットＤ２ｃを小液滴によって形成することにより、当該隣接ドットＤ２ｃが本来のドット位置から補間ドットＤＳ側に移動することを抑えることができる。これによって、画像品質の低下をさらに抑制することができる。
　また、図４（ｂ）に示すように、ノズルＮ１３によって補間ドットＤＳよりも後に形成され、補間ドットＤＳと接する隣接ドットＤ２ｄを小液滴の吐出によって形成することも好ましい。この隣接ドットＤ２ｄも、隣接ドットＤ２ｃと同様、着弾後に補間ドットＤＳ側に液寄りし易い。この隣接ドットＤ２ｄを小液滴によって形成することにより、当該隣接ドットＤ２ｄが本来のドット位置から補間ドットＤＳ側に移動することを抑えることができる。これによって、画像品質の低下をさらに抑制することができる。
　大液滴によって形成される補間ドットＤＳは、中液滴によって形成されるドットよりも大きいものであればよいが、具体的な補間ドットＤＳのドット径は、中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％であることが好ましい。補間ドットＤＳのドット径をこの範囲にすることにより、吐出不良ノズルを補間して白スジ等を確実に抑制できると共に、画質の粒状性を保つことができる。
　また、小液滴によって形成される小ドットは、中液滴によって形成されるドットよりも小さいものであればよいが、具体的な小ドットのドット径は、中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％であることが好ましい。小ドットのドット径をこの範囲にすることにより、ドットとしての視認性を保つことができると共に、液寄りを回避して諧調性を得ることができる。
　なお、ドット径は、ドットが円形状である場合はその直径を指す。ドットが円形状でない場合は、同じ面積の円に置き換えた場合のその円の直径を指す。
　液滴量は、記録媒体Ｐの種類によって適宜調整することが好ましい。例えば、記録媒体Ｐがキャストコート紙等のような表面エネルギーの低い媒体である場合、上記と同一の液滴量であっても形成されるドット径は小さくなる。この場合は、記録媒体Ｐ上において所望のドット径となるように液滴量を増加させることが好ましい。
　逆に、記録媒体Ｐが上質紙や布帛等のように毛細管力によって液滴を吸収するものである場合は、少ない液滴量で大きなドットを形成することができる。この場合は、印刷コストの低減や液滴の裏抜け防止等のために液滴量を少なくすることが好ましい。
　実際の画像形成は、図２に示す画像に限らず、インクジェットヘッドと記録媒体とのシングルパス方式による相対的な移動によって、印刷対象の画像データに基づく２次元の様々な画像が形成される。本発明は、この２次元の様々な画像を形成する際において、上記のように吐出不良ノズルを補間する補間ドットＤＳを形成する場合に適用することができる。すなわち、補間ドットＤＳを大液滴によって形成し、この補間ドットＤＳに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを小液滴によって形成することにより、補間ドットＤＳの液寄りを抑制して画像品質の低下を防止することができる。
（インクジェット記録装置、インクジェットヘッド駆動方法）
次に、以上説明した画像形成方法を実施する際に好ましく用いられるインクジェット記録装置の一例について図５、図６を用いて説明する。
　図５は、インクジェット記録装置の一例を示す概略構成図、図６は、図５に示すインクジェット記録装置の内部構成を説明するブロック図である。
　このインクジェット記録装置１００は、搬送部１、インクジェットヘッド２、画像読取部３、制御部４、操作表示部５等を備えている。
　搬送部１は、図５に示すように、搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１が架け渡される一対の搬送ローラー１２と、搬送ローラー１２を周回移動させる搬送モーター１３等を備えている。搬送ベルト１１上に載置された記録媒体Ｐは、搬送モーター１３の回転動作により、図５中の白抜き矢印で示す一方向に搬送される。なお、記録媒体Ｐは、所定サイズに裁断されたシート状のものに限らず、長尺状のものであってもよい。また、搬送部１は、図示しない円筒状の搬送ドラムを回転させることで、当該搬送ドラムの表面に配置された記録媒体Ｐを回転方向に移動させる構成であってもよい。
　インクジェットヘッド２は、図６に示すように、駆動回路２１と液滴吐出部２２とを有する。駆動回路２１は、インクジェットヘッド２の各ノズルから液滴を吐出するための駆動波形のデータが記憶された駆動波形記憶部２１ａを含んでいる。この駆動波形記憶部２１ａに記憶される駆動波形には、印刷対象の画像データに基づく通常の画像形成を行う際に使用される中液滴駆動波形の他に、補間ドットを形成する際に使用される大液滴駆動波形を含む。そして、駆動回路２１は、制御部４からの制御信号に基づいて、駆動波形記憶部２１ａに記憶されている駆動波形のうちの何れかの駆動波形を所定のタイミングで液滴吐出部２２に出力する。
　液滴吐出部２２は、詳細には後述するが、ノズルに連通して液体（インク）が貯留される圧力室と、圧力室内の液体に圧力を付与する圧力発生手段とを備えている。液滴吐出部２２は、駆動回路２１から出力された上記何れかの駆動波形の印加によって圧力発生手段が動作し、圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与する。これにより、記録媒体Ｐに対向するノズル面に配列された各ノズルから所定のタイミングで液滴が吐出される。
　図７は、インクジェットヘッドにおける記録媒体との対向面（ノズル面）を示す底面図である。このインクジェットヘッド２は、図７に示すように、記録媒体Ｐの搬送方向に直交する記録媒体Ｐの幅方向に亘って液滴を吐出可能となるように複数のノズルが配列されたラインヘッドによって構成されている。複数のノズルは、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）等の複数色のインクをそれぞれ独立に吐出可能に設けることができる。
　このインクジェット記録装置１００は、記録媒体Ｐの上方に固定されたインクジェットヘッド２に対し、記録媒体Ｐが一方向に搬送される。インクジェット記録装置１００は、この記録媒体Ｐの搬送過程でインクジェットヘッド２のノズルから液滴を吐出し、画像をシングルパス方式で形成する。このインクジェットヘッド２は、各々のノズルから大液滴、中液滴、小液滴を打ち分け可能である。印刷対象の画像データに基づく通常の画像を形成する時は、ノズルから中液滴を吐出する。
　このインクジェットヘッド２には、それぞれ複数のノズルＮが配列されたヘッドモジュールＨが幅方向に千鳥配置で複数配列されている。各ヘッドモジュールＨは、図１に示したものと同様の構造を有する。各々のヘッドモジュールＨの幅方向端部に配置されるノズルＮは、他のヘッドモジュールＨの幅方向端部に配置されるノズルＮと幅方向の位置が重複するように配置されている。このような配置により、全体として幅方向に切れ目無く液体が吐出可能となっている。
　画像読取部３は、図６に示すように、記録媒体Ｐに対向し、その搬送方向についてインクジェットヘッド２の下流側に配置されたイメージセンサー３１を有する。このイメージセンサー３１は、例えば、光電変換を用いた撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳセンサーが記録媒体Ｐの幅方向に亘り複数個配列されて一次元画像が取得されるラインセンサーである。インクジェットヘッド２がＹＭＣＫの複数色のインクによりカラー画像を形成可能である場合は、画像を複数の波長成分ごと、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３波長でそれぞれ取得可能であることが好ましい。
　制御部４は、所定のプログラムに従って搬送部１、インクジェットヘッド２及び画像読取部３に制御信号を出力し、画像形成に係る各種処理を実行する。この制御部４は、吐出不良検査部４１、吐出不良ノズル特定部４２、補間設定部４３等を備えている。
　吐出不良検査部４１は、所定のプログラムに従って搬送部１、インクジェットヘッド２及び画像読取部３を制御することにより、インクジェットヘッド２の複数のノズルＮのうちのいずれかに吐出不良ノズルが発生しているか否かを検査するための処理を行う。具体的な処理内容の詳細は後述するが、インクジェットヘッド２の駆動を制御して記録媒体Ｐ上の所定の領域にテスト画像を形成させ、このテスト画像を画像読取部３のイメージセンサー３１が読み取ることによって行われる。
　吐出不良ノズル特定部４２は、吐出不良検査部４１による検査の結果、吐出不良ノズルが発生していると判別された場合に、所定のプログラムに従って搬送部１、インクジェットヘッド２及び画像読取部３を制御することにより、吐出不良ノズルが何れのノズルであるかを特定するための処理を行う。具体的な処理内容の詳細は後述するが、インクジェットヘッド２の駆動を制御して記録媒体Ｐ上に所定のノズル特定チャートを形成させ、このノズル特定チャートを画像読取部３のイメージセンサー３１が読み取ることによって行われる。
　この吐出不良ノズル特定部４２は、特定された吐出不良ノズルの位置を記憶するノズル位置記憶部４２ａを含んでいる。
　補間設定部４３は、吐出不良ノズル特定部４２によって特定された吐出不良ノズルを補間するための設定処理を行う。具体的には、印刷対象の画像データが吐出不良ノズルに液滴を吐出させるものであっても吐出不良ノズルは駆動させず、印刷対象の画像データに基づいて、吐出不良ノズルに隣接するノズルから大液滴を吐出させて補間ドットを形成する。また、この補間ドットに一部重なるように接する隣接ドットがある場合に、この隣接ドットを小液滴からなる小ドットにすべく、インクジェットヘッド２の駆動制御プログラムのデータを設定する。
　操作表示部５は、制御部４からの制御信号に応じた表示を行わせる表示パネル、外部からの入力操作を受け付ける操作キー等を備える。表示パネルは、特に限定されないが、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。また、操作キーの代わりに、あるいは、操作キーと共に、ＬＣＤのパネルに積層配置されたタッチセンサーを備えてタッチパネルとして用いることで、表示と操作受付とを併用する構成であってもよい。
　また、制御部４は通信部６を介して外部のプリンタサーバーやパーソナルコンピューター（ＰＣ）といった電子計算機や記憶デバイスと接続され、各種のプリントジョブや印刷対象の画像データ等の送受信を行う。
　次に、インクジェット記録装置１００における吐出不良ノズルの検査及び補間のための処理（以下、これらを補間設定処理という。）の一例について説明する。
　補間設定処理は、制御部４の吐出不良検査部４１によって実行されるインクジェットヘッド２の吐出不良ノズルの有無の検査のための処理と、吐出不良ノズル特定部４２によって実行される吐出不良ノズルの特定のための処理と、補間設定部４３によって実行される吐出不良ノズルを補間するための処理とを含んでいる。
　この補間設定処理は、制御部４によって、所定の間隔毎、例えば、記録媒体Ｐに１単位又は複数単位の画像が形成される毎や、記録媒体Ｐがシート状である場合は、１枚の記録媒体Ｐ毎あるいは複数枚の記録媒体Ｐ毎等に自動的に実行される。
　図８は、制御部４により実行される補間設定処理の手順を示すフローチャート、図９は、補間設定処理で実行される吐出不良検査に係るテスト画像が含まれる形成画像の一例を示す図である。
　補間設定処理が開始されると、制御部４は、補間設定処理に関するフラグＦを確認し、Ｆ＝０であるか否かを判別する（ステップＳ１）。Ｆ＝０、すなわち、前回までの処理で吐出不良検査がなされていない場合又は特定された吐出不良ノズルの補間設定が既に行われている場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、吐出不良検査部４１によって、今回取得されたテスト画像を使用して吐出不良検査を行う（ステップＳ２）。
　吐出不良ノズルの有無を検査するためのテスト画像Ｔは、図９に示すように、記録媒体Ｐ上に設定された画像形成領域Ｐ１（印刷対象の画像データに基づく画像を形成する領域）の外側の余白領域Ｐ２に形成される。ここではシート状の記録媒体Ｐの画像形成領域Ｐ１よりも搬送方向先頭側の余白領域としたが、末尾側の余白領域であってもよい。記録媒体Ｐが長尺状である場合は、テスト画像Ｔは、印刷対象の画像データに基づいて形成された画像の先頭側又は末尾側に形成すればよい。
　このテスト画像Ｔのデータは、例えば吐出不良検査部４１に記憶されている。吐出不良検査部４１は、画像形成領域Ｐ１に印刷対象の画像データに基づく通常の画像を形成するのに先立って、このテスト画像Ｔのデータを読み出し、各ノズルＮから液滴を順番に吐出するようにインクジェットヘッド２の駆動を制御することによって、テスト画像Ｔを幅方向に帯状に形成する。
　テスト画像Ｔの具体的な構成は、全てのノズルＮから液滴の吐出を行うようにインクジェットヘッド２が駆動制御されることで形成されるものであれば特に問わない。例えば、所定の濃度（階調）となるように形成されたハーフトーン画像等を用いることができる。
　テスト画像Ｔは、記録媒体Ｐの搬送によって画像読取部３の下を通過する際、イメージセンサー３１によって読み取られる。吐出不良ノズルがある場合、当該吐出不良ノズルから液滴が吐出されない又は液滴が正常な位置に着弾しないことによって、白スジ等が発生し、画像濃度が所定の濃度から変化する。吐出不良検査部４１は、イメージセンサー３１によって読み取られたテスト画像Ｔの濃度値と所定の濃度値（吐出不良がない正常な画像の濃度値）との比較によって、吐出不良ノズルがあるか否かを判別する（ステップＳ３）。
　吐出不良ノズルがなかったと判別された場合には（ステップＳ３でＮＯ）、制御部４による補間設定処理は終了する。吐出不良ノズルがあったと判別された場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御部４は、吐出不良ノズル特定部４２によって、吐出不良ノズルを特定するための吐出不良ノズル特定チャートを出力する命令を行う（ステップＳ４）。その後、制御部４はフラグＦをＦ＝１に設定し（ステップＳ５）、補間設定処理を一旦終了する。
　一方、ステップＳ１のフラグＦの判別処理で、Ｆ＝０ではないと判別された場合には（ステップＳ１でＮＯ）、制御部４は吐出不良ノズル特定チャートを読み込む処理を行うべきことを判別し、ステップＳ４で形成した吐出不良ノズル特定チャートを、イメージセンサー３１によって読み込む（ステップＳ６）。
　吐出不良ノズル特定チャートのデータは、例えば吐出不良ノズル特定部４２に記憶されている。吐出不良ノズル特定部４２は、このデータ読み出し、記録媒体Ｐ上に各ノズルＮから液滴吐出を行うことにより、吐出不良ノズル特定チャートを形成する。具体的なチャート画像は特に限定されず、吐出不良ノズルを特定するための適宜公知のチャート画像を用いることができる。例えば梯子状や格子状等のパターンを形成したチャート画像を使用することができる。
　吐出不良ノズル特定部４２は、イメージセンサー３１によって読み込まれた吐出不良ノズル特定チャートの撮像データを解析し、実際に吐出不良ノズルが存在するか否かを判別する（ステップＳ７）。吐出不良ノズルが存在していないと判別された場合には（ステップＳ７でＮＯ）、その他の異常状態であり、制御部４の処理は当該異常に対応するその他の処理に移行する。
　吐出不良ノズル特定部４２は、吐出不良ノズルが存在していると判別された場合には（ステップＳ７でＹｅｓ）、吐出不良ノズルに起因するドット欠位置を特定し、このドット欠位置からインクジェットヘッド２における吐出不良ノズルを特定する。特定された吐出不良ノズルに関するデータ（例えばノズル番号等）はノズル位置記憶部４２ａに記憶される（ステップＳ８）。その後、制御部４は、補間設定部４３によって、その吐出不良ノズルを補間するための設定を行う（ステップＳ９）。
　吐出不良ノズルを補間するための設定は、吐出不良ノズルから吐出を行うべき画像データがある場合にも、吐出不良ノズルからは液滴を吐出させずに、図２に示したように、吐出不良ノズルＮ３に隣接する何れかのノズル（図２ではノズルＮ１４）から大液滴を吐出させて補間ドットＤＳを形成する。また、駆動制御プログラムのデータを設定し直し、補間ドットＤＳに一部重なるように接する隣接ドットが形成される場合、その隣接ドットを形成するノズル（図２ではノズルＮ１４）から小液滴を吐出させる。その後、制御部１４はフラグＦをＦ＝０に戻し（ステップＳ１０）、補間設定処理を終了する。
　補間設定部４３による駆動制御プログラムのデータの設定は、具体的には、例えば次のようにして行うことができる。図２に示す吐出不良ノズルＮ３から液滴を吐出すべきデータがある場合、制御部４は、まず、吐出不良ノズルＮ３から液滴を吐出しないようにする。また、補間ノズルとして選択されたノズルＮ１４により補間ドットＤＳを形成する。すなわち、駆動回路２１から液滴吐出部２２に出力する駆動波形を大液滴駆動波形に切り替えさせる。駆動回路２１は、切り替えられた大液滴駆動波形を、選択されたノズルＮ１４に対応する液滴吐出部２２の圧力発生手段に印加する。これによりノズルＮ１４からは、補間ドットＤＳを形成するタイミングで大液滴が吐出される。
　また、補間設定部４３は、印刷対象の画像データの解析結果から、補間ドットＤＳに一部重なるように接する隣接ドットがある場合、当該隣接ドットを形成するノズルについて、駆動回路２１から液滴吐出部２２に出力する駆動波形を小液滴駆動波形に切り替えさせる。駆動回路２１は、切り替えられた小液滴駆動波形を、隣接ドットを形成するノズルに対応する液滴吐出部２２の圧力発生手段に印加する。これにより当該ノズルからは、補間ドットＤＳに一部重なるように接する隣接ドットを形成するタイミングで小液滴が吐出される。
　次に、具体的なインクジェットヘッド２の液滴吐出部２２の一例について説明する。
　図１０（ａ）は、液滴吐出部２２の一側面を断面で示す斜視図、（ｂ）は液滴吐出部２２の断面図である。なお、ここでは１列のノズル列を構成する部位のみを示す。
　液滴吐出部２２は、チャネル基板７０に細溝状の複数のチャネル７１と隔壁７２とが交互となるよう並設されている。チャネル基板７０の上面にはカバー基板７３が設けられ、全てのチャネル７１の図中上方を塞いでいる。チャネル基板７０とカバー基板７３の端面にはノズルプレート７４が接合されている。各チャネル７１の一端は、このノズルプレート７４に形成されたノズルＮを介して外部と連通している。
　各チャネル７１の他端は、チャネル基板７０に対して徐々に浅溝となるように形成されている。カバー基板７３には、各チャネル７１の他端と連通する共通流路７５が形成されている。共通流路７５には、不図示の供給管等を介して液体が供給される。
　隔壁７２は、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電素子からなる。この隔壁７２は、上壁部７２ａと下壁部７２ｂとが互いに反対方向に分極処理された圧電素子によって形成されているものを例示している。しかし、圧電素子によって形成される部分は例えば上壁部７２ａのみであってもよい。隔壁７２とチャネル７１は交互に並設されているため、１つの隔壁７２はその両隣のチャネル７１、７１で共用されている。
　チャネル７１の内面には、両隔壁７２、７２の壁面から底面に亘って、それぞれ駆動電極（図１０おいては不図示）が形成されている。隔壁７２を挟んで配置される２つの駆動電極に、駆動回路２１からそれぞれ膨張パルス及び収縮パルスを含む駆動波形が印加されると、隔壁７２が上壁部７２ａと下壁部７２ｂとの接合面を境にしてせん断変形する。隣り合う２つの隔壁７２、７２が互いに反対方向にせん断変形すると、該隔壁７２、７２に挟まれたチャネル７１の容積が膨張又は収縮し、内部に圧力波が発生する。これによってチャネル７１内の液体に吐出のための圧力が付与される。
　この液滴吐出部２２は、隔壁７２がせん断変形することによってチャネル７１内の液体をノズルＮから吐出させるせん断モード型のヘッドであり、本発明において好ましい態様である。せん断モード型のヘッドは、駆動波形として後述する矩形波を使用することにより、効率良く液滴を吐出させることができる。
　なお、この液滴吐出部２２において、チャネル基板７０、隔壁７２、カバー基板７３、ノズルプレート７４で囲まれるチャネル７１が、本発明における圧力室を構成し、隔壁７２及びその表面の駆動電極が、本発明における圧力発生手段を構成している。
　図１１は、かかる液滴吐出部２２の液滴吐出動作を説明する図である。図１１は、図１０に示す液滴吐出部２２をチャネル７１の長さ方向と直交する方向に切断した断面の一部を示している。ここでは中央のチャネル７１Ｂから液滴を吐出させる場合の動作について説明する。
　液滴を吐出するチャネル７１Ｂを挟む両隣のチャネル７１Ａ，７１Ｂは、ダミーチャネルである。ダミーチャネル７１Ａ，７１Ｂは、ノズルＮが形成されておらず、液滴の吐出を行わない。まず、図１１（ａ）に示す隔壁７２Ｂ、７２Ｃの中立状態から、図１１（ｂ）に示すように、駆動電極７６Ａ及び７６Ｃを接地すると共に駆動電極７６Ｂに膨張パルスを印加する。すると、隔壁７２Ｂ、７２Ｃは、互いに外側に向けて屈曲変形し、隔壁７２Ｂ、７２Ｃに挟まれたチャネル７１Ｂの容積が膨張する。これによりチャネル７１Ｂ内に負の圧力が発生し、共通流路７５からチャネル７１Ｂ内に液体が流れ込む。その後、膨張パルスの印加を終了すると、チャネル７１Ｂは膨張状態から収縮し、図１１（ａ）に示す元の中立状態に戻る。
　次に、図１１（ｃ）に示すように、駆動電極７６Ａ及び７６Ｃを接地すると共に駆動電極７６Ｂに収縮パルスを印加する。すると、隔壁７２Ｂ、７２Ｃは、互いに内側に向けて屈曲変形し、隔壁７２Ｂ、７２Ｃに挟まれたチャネル７１Ｂの容積が収縮する。これによりチャネル７１Ｂ内に正の圧力が発生する。この圧力がチャネル７１Ｂ内の液体をノズルＮから吐出させる程に大きくなると、ノズルＮから液滴が吐出される。その後、収縮パルスの印加を終了すると、チャネル７１Ｂは収縮状態から膨張し、図１１（ａ）に示す元の中立状態に戻る。
　次に、画像形成時に使用される大液滴駆動波形、中液滴駆動波形及び小液滴駆動波形の実施形態について説明する。
　まず、本発明において印刷対象の画像データに基づく通常の画像形成時に使用される中液滴駆動波形の例を図１２（ａ）（ｂ）に示す。
　図１２（ａ）に示す中液滴駆動波形２００Ａは、１画素周期内に、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）膨張パルス２０１と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第１の収縮パルス２０２と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第２の収縮パルス２０３とをこの順に有する駆動波形である。
　膨張パルス２０１は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がるパルスである。第１の収縮パルス２０２及び第２の収縮パルス２０３は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。膨張パルス２０１と第１の収縮パルス２０２は、間に休止期間を置かずに連続している。第１の収縮パルス２０２と第２の収縮パルス２０３との間には、基準電位を一定期間維持する休止期間２０４が設けられている。
　各パルス２０１、２０２、２０３及び休止期間２０４の幅は、特に限定されないが、チャネル７１が高さ２００μｍ×幅６５μｍ×長さ１．８ｍｍであり、ノズルＮの直径が２２μｍである場合、膨張パルス２０１のパルス幅を１ＡＬ、第１の収縮パルス２０２のパルス幅を０．５ＡＬ、第２の収縮パルス２０３のパルス幅を１ＡＬ、休止期間２０４の幅を０．５ＡＬとすると、ノズルＮから３．８ｐｌの液滴が吐出される。例えば記録媒体がコート紙である場合、この３．８ｐｌの液滴によって形成される中ドットのドット径はおよそ６０μｍとなる。
　なお、ＡＬとは、Acoustic Lengthの略であり、チャネル７１における圧力波の音響的共振周期の１／２のことである。ＡＬは、駆動電極に矩形波の駆動信号を印加した際に吐出される液滴の飛翔速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、液滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。パルス幅は、基準電圧を０％、波高値電圧を１００％とした場合に、基準電圧からの立ち上がり１０％と波高値電圧からの立ち下がり１０％との間の時間として定義する。
　図１２（ｂ）に示す中液滴駆動波形２００Ｂは、１画素周期内に、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）膨張パルス２０５と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）収縮パルス２０６のみを有する駆動波形である。
　膨張パルス２０５は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がるパルスである。収縮パルス２０６は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。膨張パルス２０５と収縮パルス２０６は、間に休止期間を置かずに連続している。
　各パルス２０５、２０６のパルス幅は、特に限定されないが、チャネル７１及びノズルＮが上記同様の寸法である場合、膨張パルス２０５のパルス幅を１ＡＬ、収縮パルス２０６のパルス幅を２ＡＬとすると、ノズルＮから４．０ｐｌの液滴が吐出される。この４．０ｐｌの液滴によって形成される中ドットのドット径も、コート紙上ではおよそ６０μｍとなる。
　次に、小液滴駆動波形の一例を図１３に示す。
　小液滴駆動波形３００は、１画素周期内に、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）第１の膨張パルス３０１と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）収縮パルス３０２と、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）第２の膨張パルス３０３をこの順に有する駆動波形である。
　第１の膨張パルス３０１及び第２の膨張パルス３０３は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がるパルスである。収縮パルス３０２は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。第１の膨張パルス３０１と収縮パルス３０２との間及び収縮パルス３０２と第２の膨張パルス３０３との間は、休止期間を置かずに連続している。
　各パルス３０１、３０２、３０３のパルス幅は、特に限定されないが、チャネル７１及びノズルＮが上記同様の寸法である場合、第１の膨張パルス３０１のパルス幅を１ＡＬ、収縮パルス３０２のパルス幅を０．４ＡＬ、第２の膨張パルス３０３のパルス幅を０．４５ＡＬとすると、ノズルＮから、中液滴駆動波形２００Ａ、２００Ｂの場合よりも液滴量が少ない３．３ｐｌの小液滴が吐出される。この３．３ｐｌの液滴によって形成される小ドットのドット径は、コート紙上ではおよそ５０μｍとなる。
　なお、ノズルＮから吐出される液滴量を少なくする方法としては、小液滴駆動波形３００のような専用の駆動波形を使用する方法に限らず、例えば中液滴駆動波形２００Ａ又は２００Ｂの駆動電圧を低くする方法も挙げられる。この調整は、制御部４が駆動回路２１に、駆動電圧を低くする旨の制御信号を出力することによって行うことができる。この場合、小液滴専用の駆動波形３００を用意する必要がないため、駆動波形記憶部２１ａ等の負荷を低減することができる。
　ノズルＮから吐出される液滴量を少なくすると、この液滴がコート紙に着弾するまでの液滴の平均速度が遅くなる。このため、ノズルＮから小液滴を吐出する場合には、着弾位置が中液滴を吐出する場合と同じになるように調整しておくことも好ましい。
　次に、図１４を用いて大液滴駆動波形について説明する。図１４（ａ）は大液滴駆動波形の一例を示し、（ｂ）は大液滴駆動波形によって吐出される液滴の概念図を示している。
　図１４（ａ）に示す大液滴駆動波形４００は、１画素周期内に２種類の駆動波形４００ａ、４００ｂを組み合わせることによって構成されている。
　前半の駆動波形４００ａは、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）第１の膨張パルス４０１と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第１の収縮パルス４０２と、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）第２の膨張パルス４０３と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第２の収縮パルス４０４と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第３の収縮パルス４０５をこの順に有している。
　また、後半の駆動波形４００ｂは、上記の中液滴駆動波形２００Ａと同一の波形構成を有している。すなわち、チャネル７１の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる（戻す）第３の膨張パルス４０７と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第４の収縮パルス４０８と、チャネル７１の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる（戻す）第５の収縮パルス４０９とをこの順に有している。
　第１の膨張パルス４０１、第２の膨張パルス４０３及び第３の膨張パルス４０７は、基準電位から立ち上がり、一定時間後に基準電位まで立ち下がるパルスである。第１の収縮パルス４０２、第２の収縮パルス４０４、第３の収縮パルス４０５、第４の収縮パルス４０８及び第５の収縮パルス４０９は、基準電位から立ち下がり、一定時間後に基準電位まで立ち上がるパルスである。第１の膨張パルス４０１と第１の収縮パルス４０２との間、第１の収縮パルス４０２と第２の膨張パルス４０３との間、第２の膨張パルス４０３と第２の収縮パルス４０４との間、第３の膨張パルス４０７と第４の収縮パルス４０８との間は、それぞれ休止期間を置かずに連続している。第２の収縮パルス４０４と第３の収縮パルス４０５との間、第３の収縮パルス４０５と第３の膨張パルス４０７との間、第４の収縮パルス４０８と第５の収縮パルス４０９との間には、基準電位を一定期間維持する休止期間４０６、４１１、４１０が設けられている。
　この大液滴駆動波形４００は、前半の駆動波形４００ａにおける第１の膨張パルス４０１と第１の収縮パルス４０２によって、図１４（ｂ）に示すように、ノズルＮから第１の液滴ＤＲ１が吐出され、続く第２の膨張パルス４０３と第１の収縮パルス４０４によって、同じノズルＮから、第１の液滴ＤＲ１よりも大きな第２の液滴ＤＲ２が吐出される。第１の液滴ＤＲ１と第２の液滴ＤＲ２は、第１の液滴ＤＲ１の方が相対的に液滴速度は遅い。このため、第１、第２の液滴ＤＲ１、ＤＲ２は、吐出直後の飛翔中に合体する。
　これら第１、第２の液滴ＤＲ１、ＤＲ２の吐出後、図１４（ｂ）に示すように、引き続いて後半の駆動波形４００ｂによってさらにもう１個の第３液滴ＤＲ３が吐出される。この第３の液滴ＤＲ３は、先に吐出された第１、第２の液滴ＤＲ１、ＤＲ２が合体した液滴よりも液滴速度が速い液滴であり、飛翔中に合体し又は記録媒体Ｐ上のほぼ同じ位置に着弾して合体する。その結果、記録媒体Ｐ上に、十分に大きな液滴量を持つ大液滴ＤＲからなる大ドットを形成することができる。
　この大液滴駆動波形４００によれば、得られる大液滴ＤＲは、前半の駆動波形４００ａだけでも比較的大きな液滴を形成するが、この大液滴ＤＲは、相対的に液滴速度の遅い第１の液滴ＤＲ１と相対的に液滴速度が速い第２の液滴ＤＲ２からなり、その後さらに第３の液滴ＤＲ３が合体することによって形成されるため、この液滴と同じ液滴量の１個の液滴を吐出する場合に比べて液滴速度は遅くなり、サテライト量も抑制できる。
　一般にサテライトは、吐出された主滴に付随して後方に伸びるように形成される尾が主滴から分離することによって発生する。サテライトが主滴に近接して分離する限り、両者はほぼ同一位置に着弾するため画質に影響を与えることは少ない。しかし、サテライトが主滴から離れた位置で分離すると、着弾位置も主滴から大きく離れてしまい、画質を低下させる。液滴速度が速くなるほど、尾は長くなり、サテライトが主滴から離れた位置で分離し易くなる。この大液滴ＤＲを吐出する大液滴駆動波形４００によれば、比較的大きな液滴量を低速で吐出できるため、液滴に付随する尾の長さを短くでき、サテライトの影響を抑制できる。
　大液滴駆動波形４００の各パルス４０１～４０５、４０７～４０９及び休止期間４０６、４１０の幅は、特に限定されないが、チャネル７１及びノズルＮが上記同様の寸法である場合、前半の第１の膨張パルス４０１のパルス幅を０．８ＡＬ、第１の収縮パルス４０２のパルス幅を０．４ＡＬ、第２の膨張パルス４０３のパルス幅を１ＡＬ、第２の収縮パルス４０４のパルス幅を０．５ＡＬ、第３の収縮パルス４０５のパルス幅を１ＡＬ、休止期間４０６の幅を０．５ＡＬとし、休止期間４１１の幅を１．３ＡＬとし、後半の各パルス４０７～４０９及び休止期間４１０を、上記例示した中液滴駆動波形２００Ａの通りとして、第１の膨張パルス４０１の立ち上がりから５．５ＡＬ経過後に第３の膨張パルス４０７が立ち上がるようにすると、ノズルＮから、中液滴駆動波形２００Ａ、２００Ｂの場合よりも十分に液滴量が多い９．２ｐｌの大液滴を吐出することができる。この９．２ｐｌの液滴によって形成される大ドットのドット径は、コート紙上ではおよそ７０μｍとなる。
　これらの各駆動波形やパルス幅はあくまで一例であり、これらに何ら限定されない。大液滴駆動波形は、チャネル７１の容積を膨張させ一定時間後に戻す第１の膨張パルスと、チャネル７１の容積を収縮させ一定時間後に戻す第１の収縮パルスと、チャネル７１の容積を膨張させ一定時間後に戻す第２の膨張パルスと、チャネル７１の容積を収縮させ一定時間後に戻す第２の収縮パルスとをこの順に有する駆動波形を含むものであればよい。画像形成時及び補間設定時に使用される各駆動波形は、液滴吐出部２２の具体的な構造、使用される液体の種類等によって適宜変更することができる。例えば、小液滴駆動波形３００の第１の膨張パルス３０１のパルス幅を適宜調整することにより、小液滴の液滴量を増減することができる。従って、制御部４は、この小液滴駆動波形３００によって小液滴を吐出させる場合、第１の膨張パルス３０１のパルス幅を調整することにより、小液滴の液滴量を変更可能とすることも好ましい。なお、膨張パルスは、チャネル７１の容積を膨張させた後の一定時間後に戻すパルスに限定されず、一定時間後に収縮させるパルスであればよい。また、収縮パルスは、チャネル７１の容積を収縮させた後の一定時間後に戻すパルスに限定されず、一定時間後に膨張させるパルスであってもればよい。
　また、大液滴駆動波形４００の第１の膨張パルス４０１は、０．５ＡＬ以上３．５ＡＬ以下で調整することも好ましい。これにより大液滴を効率良く吐出させることができる。制御部４は、この大液滴駆動波形４００によって大液滴を吐出させる場合、第１の膨張パルス４０１のパルス幅を調整することにより、大液滴の液滴量を変更可能とすることも好ましい。例えば上記のように０．５ＡＬ以上３．５ＡＬ以下の範囲で適宜調整することにより、液滴量が適宜調整された大液滴を効率良く吐出させることができる。
　各駆動波形は矩形波であることが好ましい。矩形波は、簡単なデジタル回路を用いることで容易に生成可能であるため、傾斜波を有する台形波を用いる場合に比べ、回路構成も簡素化できる。また、本実施形態に示すせん断モード型のインクジェットヘッド２は、矩形波からなる駆動波形の印加に対して、圧力波を位相を揃えて発生させることができるため、液滴を効率良く吐出することができると共に、駆動電圧を低く抑えることが可能である。一般に吐出、非吐出を問わずインクジェットヘッド２には常に電圧が掛かるので、低い駆動電圧はインクジェットヘッド２の発熱を抑え、液滴を安定的に吐出させる上で重要である。
　なお、矩形波とは、基準電圧０％、波高値電圧を１００％とした場合に、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。
　以上の説明では、せん断モード型のインクジェットヘッド２の液滴吐出部２２として、隣り合うチャネル７１、７１間の隔壁７２をせん断変形させる構造を例示したが、特に限らない。例えば、チャネルの上壁又は下壁をＰＺＴ等の圧電素子によって構成し、この上壁又は下壁をせん断変形させる構造であってもよい。
　その他、本発明におけるインクジェットヘッドは、せん断モード型に何ら限定されない。例えば、圧力室の一壁面を振動板によって形成し、この振動板をＰＺＴ等の圧電素子によって振動させ、圧力室内の液体に吐出圧力を付与する構造のインクジェットヘッドであってもよい。また、圧力室内に発熱素子を備え、圧力室内の液体を加熱した際に生成される気泡の破裂作用を利用して液滴を吐出させる構造のインクジェットヘッドであってもよい。
　以上のように、本発明によれば、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制することができ、画像品質の低下を防止できるインクジェット記録装置を提供することができる。また、本発明によれば、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制することができ、画像品質の低下を防止できるインクジェットヘッド駆動方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、吐出不良ノズルを補間するための補間ドットの液寄りを抑制することができ、画像品質の低下を防止できる画像形成方法を提供することができる。
　１００：インクジェット記録装置
　１：搬送部
　　１１：搬送ベルト
　　１２：搬送ローラー
　　１３：搬送モーター
　２：インクジェットヘッド
　　２１：駆動回路
　　２１ａ：駆動波形記憶部
　　２２：液滴吐出部
　３：画像読取部
　　３１：イメージセンサー
　４：制御部
　　４１：吐出不良検査部
　　４２：吐出不良ノズル特定部
　　４２ａ：ノズル位置記憶部
　　４３：補間設定部
　５：操作表示部
　６：通信部
　７０：チャネル基板
　７１：チャネル
　７２：隔壁
　７２ａ：上壁部
　７２ｂ：下壁部
　７３：カバー基板
　７４：ノズルプレート
　７５：共通流路
　７６：駆動電極
　２００Ａ、２００Ｂ：中液滴駆動波形
　　２０１：膨張パルス
　　２０２：第１の収縮パルス
　　２０３：第２の収縮パルス
　　２０４：休止期間
　　２０５：膨張パルス
　　２０６：収縮パルス
　３００：小液滴駆動波形
　　３０１：第１の膨張パルス
　　３０２：収縮パルス
　　３０３：第２の膨張パルス
　４００：大液滴駆動波形
　　４００ａ：前半の駆動波形
　　４００ｂ：後半の駆動波形
　　４０１：第１の膨張パルス
　　４０２：第１の収縮パルス
　　４０３：第２の膨張パルス
　　４０４：第２の収縮パルス
　　４０５：第３の収縮パルス
　　４０６：休止期間
　　４０７：第３の膨張パルス
　　４０８：第４の収縮パルス
　　４０９：第５の収縮パルス
　　４１０：休止期間
　Ｄ０：吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドット
　Ｄ１、Ｄ２：ドット
　ＤＳ：補間ドット
　Ｄ２ａ～Ｄ２ｄ：隣接ドット
　ＤＲ：大液滴
　　ＤＲ１：第１の液滴
　　ＤＲ２：第２の液滴
　　ＤＲ３：第３の液滴
　Ｈ：ヘッドモジュール
　Ｌ１、Ｌ２：ノズル列
　Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３：画像
　Ｎ：ノズル
　Ｐ：記録媒体
　　Ｐ１：画像形成領域
　　Ｐ２：余白領域
　Ｔ：テスト画像
　Ｘ１、Ｘ２：重なり部

Claims (20)

  1. 　複数のノズルの各々から大液滴、中液滴、小液滴を打ち分け可能なインクジェットヘッドと、前記複数のノズルから各々中液滴を吐出させることによりシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成する制御部とを有するインクジェット記録装置であって、
    　前記制御部は、前記吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを前記大液滴によって形成すると共に、前記補間ドットに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを、前記小液滴によって形成するインクジェット記録装置。
  2. 　前記隣接ドットは、前記記録媒体上において、前記補間ドットに対して、前記吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドットから遠い側に接するドットである請求項１記載のインクジェット記録装置。
  3. 　前記大液滴によって形成される前記補間ドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％である請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
  4. 　前記小液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％である請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
  5. 　前記インクジェットヘッドは、前記ノズルに連通する圧力室と、駆動波形の印加によって前記圧力室の容積を膨張又は収縮させて前記圧力室内の液体に吐出圧力を付与する圧力発生手段とを有し、
    　前記大液滴を吐出させる駆動波形は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有する駆動波形を含む請求項１～４の何れかに記載のインクジェット記録装置。
  6. 　前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、０．５ＡＬ以上３．５ＡＬ以下である請求項５記載のインクジェット記録装置。
  7. 　前記制御部は、前記第１の膨張パルスのパルス幅を調整することにより、前記大液滴の液滴量を変更可能である請求項５又は６記載のインクジェット記録装置。
  8. 　前記制御部は、前記中液滴を吐出させるための中液滴駆動波形の駆動電圧を低くして用いることによって、前記小液滴を吐出させる請求項１～７の何れかに記載のインクジェット記録装置。
  9. 　大液滴、中液滴、小液滴を各々打ち分け可能な複数のノズルから各々中液滴を吐出させて記録媒体上にシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成するインクジェットヘッド駆動方法であって、
    　前記補間ドットを形成する際、前記別のノズルから前記大液滴を吐出させると共に、前記補間ドットに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを形成する際、前記小液滴を吐出させるインクジェットヘッド駆動方法。
  10. 　前記隣接ドットは、前記記録媒体上において、前記補間ドットに対して、前記吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドットから遠い側に接するドットである請求項９記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  11. 　前記大液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％である請求項９又は１０記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  12. 　前記小液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％である請求項９、１０又は１１記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  13. 　前記インクジェットヘッドは、前記ノズルに連通する圧力室と、駆動波形の印加によって前記圧力室の容積を膨張又は収縮させて前記圧力室内の液体に吐出圧力を付与する圧力発生手段とを有し、
    　前記大液滴を吐出させる駆動波形は、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第１の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第１の収縮パルスと、前記圧力室の容積を膨張させ、一定時間後に収縮させる第２の膨張パルスと、前記圧力室の容積を収縮させ、一定時間後に膨張させる第２の収縮パルスとをこの順に有する駆動波形を含む請求項９～１２の何れかに記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  14. 　前記第１の膨張パルスのパルス幅は、前記圧力室における圧力波の音響的共振周期の１／２をＡＬとしたとき、０．５ＡＬ以上３．５ＡＬ以下である請求項１３記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  15. 　前記第１の膨張パルスのパルス幅を調整することにより、前記大液滴の液滴量を変更する請求項１３又は１４記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  16. 前記中液滴を吐出させるための中液滴駆動波形の駆動電圧を低くして用いることによって、前記小液滴を吐出させる請求項９～１５の何れかに記載のインクジェットヘッド駆動方法。
  17. 　大液滴、中液滴、小液滴を各々打ち分け可能な複数のノズルから各々中液滴を吐出させて記録媒体上にシングルパス方式で画像を形成し、吐出不良ノズルがある場合に、別のノズルから液滴を吐出して該吐出不良ノズルを補間するための補間ドットを形成する画像形成方法であって、
    　前記補間ドットを、前記大液滴からなるドットによって形成すると共に、前記補間ドットに一部重なるように接する少なくとも一つの隣接ドットを、前記小液滴からなるドットによって形成する画像形成方法。
  18. 　前記隣接ドットは、前記記録媒体上において、前記補間ドットに対して、前記吐出不良ノズルによって本来形成されるべきドットから遠い側に接するドットである請求項１７記載の画像形成方法。
  19. 　前記大液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の１１５％～２５０％である請求項１７又は１８記載の画像形成方法。
  20. 　前記小液滴によって形成されるドットの前記記録媒体上におけるドット径は、前記中液滴によって形成されるドット径の５０％～８５％である請求項１７、１８又は１９記載の画像形成方法。
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