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JP2006110750A - Inkjet recording apparatus and inkjet recording method - Google Patents

Inkjet recording apparatus and inkjet recording method Download PDF

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JP2006110750A
JP2006110750A JP2004297588A JP2004297588A JP2006110750A JP 2006110750 A JP2006110750 A JP 2006110750A JP 2004297588 A JP2004297588 A JP 2004297588A JP 2004297588 A JP2004297588 A JP 2004297588A JP 2006110750 A JP2006110750 A JP 2006110750A
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Japan
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recording
ink
head
ink jet
recording head
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JP2004297588A
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Japanese (ja)
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Tomoyuki Inoue
智之 井上
Minoru Nozawa
実 野澤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】 温度上昇に起因して生じるビーディングを解消する。
【解決手段】 記録ヘッドの温度上昇によりビーディングを起こしやすいマルチパスマスクパターンに対して、記録ノズルのうち吐出デューティーの高い一部のノズルのみを間引き、ヘッド温度が上昇してもビーディングを起こさず、常に十分な画質を得る。
【選択図】 図13
PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate beading caused by temperature rise.
SOLUTION: For a multi-pass mask pattern that easily causes beading due to an increase in the temperature of the recording head, only a part of the recording nozzles having a high ejection duty is thinned out, and the beading occurs even when the head temperature increases. Always get enough image quality.
[Selection] FIG.

Description

本発明は、インクをノズルから吐出して記録を行なうインクジェット記録装置、特に、複数のノズルからなるノズル群を複数配列してなる記録ヘッドを用い、所定の記録媒体における同一の主記録走査領域に対し異なるノズル群によって複数回主走査を行ない、各主走査により間引きマスクパターンに従って間引き画像を形成し画像を完成させるようにした所謂マルチパス方式を採る記録装置に関し、さらに詳しくは、記録媒体上でのインクのビーディングや濃度ムラや白スジ等の画像劣化要因の低減に関する。   The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from nozzles, and more particularly, to a recording head formed by arranging a plurality of nozzle groups including a plurality of nozzles in the same main recording scanning region on a predetermined recording medium. In contrast, the present invention relates to a recording apparatus employing a so-called multi-pass method in which main scanning is performed a plurality of times by different nozzle groups, a thinned image is formed according to a thinning mask pattern by each main scanning, and the image is completed. The present invention relates to reduction of image deterioration factors such as ink beading, density unevenness and white stripes.

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等の記録媒体上にドットパターンからなる画像を記録していくように構成されている。この記記録装置は、その記録方式によりインクジェット方式、ワイヤドット方式、サーマル方式、レーザービーム方式等に分類することができ、このうち、インクジェット方式を用いた記録装置(インクジェット記録装置)は、記録ヘッドのノズルの吐出口からインク(記録液)滴を吐出飛翔させ、これを記録媒体に付着させて記録するよう構成されている。   A recording apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile is configured to record an image formed of a dot pattern on a recording medium such as paper or a plastic thin plate based on image information. This recording apparatus can be classified according to the recording system into an ink jet system, a wire dot system, a thermal system, a laser beam system, etc. Among them, a recording apparatus (ink jet recording apparatus) using the ink jet system is a recording head. Ink (recording liquid) droplets are ejected and ejected from the ejection opening of the nozzle, and this is adhered to a recording medium for recording.

数多くの記録装置が使用される近年では、記録装置に対し高速記録、高解像度、高画像品質、低騒音などが要求されており、このような要求に応える記録装置としては前記インクジェット記録装置を挙げることができる。このインクジェット記録装置では、記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行うため、上記要求を満たすのにインク吐出の安定化、インク吐出量の安定化が要求される。   In recent years when many recording devices are used, high-speed recording, high resolution, high image quality, low noise, and the like are required for the recording devices, and examples of the recording devices that meet such requirements include the inkjet recording device. be able to. In this ink jet recording apparatus, since recording is performed by ejecting ink from a recording head, stabilization of ink ejection and stabilization of ink ejection amount are required to satisfy the above requirements.

特に、高精細かつ高階調の高品位プリント画像を得る手段として、吐出するインクの体積を小さくし、吐出口の配列間隔を狭め、解像度の向上を図る方法が特に有効であると考えられており、安定したインク滴体積を吐出し記録媒体に精度良く着弾する吐出口とインク吐出ヘッドの高い応答周波数が求められる。このため、インクジェット記録装置では、回復装置など装置本体側での改善が種々なされているが、インク吐出量の安定化は、記録ヘッド単体の性能に依存するところが大きい。すなわち、記録ヘッドの吐出口の形状や電気熱変換体(吐出ヒータ)のバラツキ等、記録ヘッド製作工程時に生じる僅かな誤差が、それぞれ吐出されるインクの吐出量や吐出方向の向きに大きく影響を及ぼし、最終的に形成される画像の濃度ムラとして画像品位を劣化させる原因となっている。   In particular, as a means of obtaining high-definition, high-gradation, high-quality print images, it is considered that a method for improving the resolution by reducing the volume of ink to be ejected, narrowing the arrangement interval of the ejection ports, is considered particularly effective. Therefore, a high response frequency of the discharge port and the ink discharge head for discharging a stable ink droplet volume and landing on the recording medium with high accuracy is required. For this reason, in the ink jet recording apparatus, various improvements on the apparatus main body side such as a recovery apparatus have been made, but stabilization of the ink discharge amount largely depends on the performance of the recording head alone. In other words, slight errors that occur during the recording head manufacturing process, such as the shape of the discharge head of the recording head and the variation of the electrothermal transducer (discharge heater), have a large effect on the amount of ink discharged and the direction of the discharge direction. As a result, density unevenness of the finally formed image is a cause of deterioration of image quality.

なお、インクジェットヘッドのノズル毎の吐出量のバラツキに起因する濃度ムラを解消する手法としてはマルチパス記録が知られている(例えば、特許文献1)。   Note that multi-pass printing is known as a technique for eliminating density unevenness caused by variations in the discharge amount of each nozzle of an inkjet head (for example, Patent Document 1).

また、熱エネルギーを利用してインクを吐出するサーマルインクジェット方式においては、記録ヘッドの温度上昇によりインクの発泡状態やインクの流体物性が変化し、インク吐出量が増大する傾向が知られている。なお、温度上昇に起因する吐出量の増大を抑えるために、温度変化に応じて記録ヘッド駆動パルスを制御する構成が従来より知られている(例えば、特許文献2)。しかし、吐出量の変動を完全に抑えるようパルスを制御することは困難であり、制御も複雑となる。インク吐出量が増大すると記録デューティーの高い領域では記録媒体上で異なるインクが互いに交じり合い、ビーディングと呼ばれる画像品位を劣化を起こすことがあった。
特開平07−060968号公報 特開平06−297718号公報
Further, in the thermal ink jet system that ejects ink using thermal energy, it is known that the ink foaming state and the fluid physical properties of the ink change due to the temperature rise of the recording head, and the ink ejection amount tends to increase. In addition, in order to suppress an increase in ejection amount due to a temperature rise, a configuration for controlling a recording head drive pulse according to a temperature change has been conventionally known (for example, Patent Document 2). However, it is difficult to control the pulse so as to completely suppress the variation in the discharge amount, and the control becomes complicated. When the ink discharge amount is increased, in a region where the recording duty is high, different inks are mixed with each other on the recording medium, and image quality called beading may be deteriorated.
Japanese Patent Laid-Open No. 07-060968 Japanese Patent Laid-Open No. 06-297718

従来の技術では、高精細かつ高階調の高品位プリント画像を得る手段として、吐出するインクの体積を小さくし、吐出口の配列間隔を狭め解像度の向上を図るためには、記録デューティーを高く設定する必要があった。また、その必要から記録ヘッドの温度上昇が避けられず、吐出されるインク滴体積が増大する傾向があり、記録媒体上で異なるインクが互いに交じり合い、ビーディングと呼ばれる画像品位を劣化を起こすことがあった。本発明は上記従来技術の問題点に着目してなされたものであり、記録ヘッドが温度上昇に起因するビーディングを低減することが可能なインクジェット記録記録装置及びインクジェット記録方法の提供を目的とする。   In the conventional technology, as a means to obtain high-definition and high-gradation high-quality print images, the recording duty is set high in order to reduce the volume of ink to be ejected, narrow the interval between the ejection openings and improve resolution There was a need to do. In addition, the temperature rise of the recording head is unavoidable due to the necessity, and the volume of ejected ink droplets tends to increase, and different inks mix on the recording medium, degrading the image quality called beading. was there. The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method capable of reducing beading caused by temperature rise in the recording head. .

上記目的を実現するため、本発明は次のような構成を有する。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

すなわち、本発明は、複数のノズルからなるノズル群を複数配列してなる記録ヘッドを用い、所定の記録媒体における同一の主記録走査領域に対し異なるノズル群の往動及び復動によって複数回主走査を行ない、各主走査により間引きマスクパターンに従って間引き画像を形成し画像を完成させるようにしたインクジェット記録装置において、記録ヘッドの温度あるいは温度上昇を計測する手段と、計測手段による計測値が所定値以上かどうかを判断する手段と、同一記録走査領域内を所定のピッチにて分割し、各分割領域によって記録デューティーを異なる値に設定した間引きマスクパターンを複数種類記憶する手段とを有し、記録ヘッドの温度あるいは温度上昇によって使用するマスクパターンが異なることを特徴とするものである。   That is, the present invention uses a recording head in which a plurality of nozzle groups each having a plurality of nozzles are arranged, and performs a main movement a plurality of times by forward and backward movements of different nozzle groups with respect to the same main recording scanning area on a predetermined recording medium. In an ink jet recording apparatus that performs scanning and forms a thinned image according to a thinning mask pattern in each main scan to complete the image, a means for measuring the temperature or temperature rise of the recording head, and a measured value by the measuring means is a predetermined value A means for determining whether or not the above is satisfied, and means for storing a plurality of types of thinning mask patterns in which the same recording scanning area is divided at a predetermined pitch and the recording duty is set to a different value in each divided area. The mask pattern to be used differs depending on the temperature of the head or the temperature rise.

また、本発明は判断手段によって記録ヘッドの温度あるいは温度上昇の値が所定値以上であると判断された場合に、記録デューティーの比較的高い分割領域の間引き率を上げるようなマスクパターンを選択することが望ましい。   Further, the present invention selects a mask pattern that increases the thinning-out rate of the divided area having a relatively high recording duty when the determination means determines that the temperature of the recording head or the value of the temperature increase is equal to or greater than a predetermined value. It is desirable.

また、各記録走査領域を分割し、その分割した記録領域毎に異なる記録デューティーを設定すれば、紙送り幅のピッチで見られるような濃度ムラ(白スジ)を防止することも可能となる。   Further, if each recording scan area is divided and a different recording duty is set for each divided recording area, it is possible to prevent density unevenness (white stripes) as seen at the pitch of the paper feed width.

以上説明した通り、本発明によれば、記録ヘッドの温度上昇によりビーディングを起こしやすいマルチパスマスクパターンに対して、記録ノズルのうち吐出デューティーの高い一部のノズルのみを間引き、ヘッド温度が上昇してもビーディングを起こさず、常に十分な画質を得ることが可能なインクジェット記録装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, with respect to a multi-pass mask pattern that tends to cause beading due to a rise in the temperature of the print head, only a part of the print nozzles having a high discharge duty is thinned, and the head temperature rises. Even if it does not raise beading, the inkjet recording device which can always obtain sufficient image quality can be provided.

また、各記録走査領域を分割し、その分割した記録領域毎に異なる記録デューティーを設定すれば、紙送り幅のピッチで見られるよう濃度ムラ(白スジ)を防止することも可能となる。   Further, if each recording scan area is divided and a different recording duty is set for each of the divided recording areas, it is possible to prevent density unevenness (white stripes) as seen at the pitch of the paper feed width.

以下、図面を参照して本発明の記録装置に係る実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment according to a recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明による画像形成装置をインクジェットプリンタに応用した一実施例について、図1〜図9を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用することができる。   An embodiment in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to an ink jet printer will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9, but the present invention is not limited to such an embodiment, and these may be further combined. The present invention can also be applied to other technologies that are included in the concept of the present invention described in the claims of this specification.

本実施例におけるインクジェットプリンタの機構部分の外観を図1に示し、このインクジェットプリンタに用いられるヘッドカートリッジの外観を分解状態で図2に示し、そのプリントヘッドの外観を図3に示す。すなわち、本実施例におけるインクジェットプリンタのシャシー10は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材により構成され、このインクジェットプリンタの骨格をなす。シャシー10には、図示しないシート状のプリント媒体をインクジェットプリンタの内部へと自動的に給送する媒体給送部11と、この媒体給送部11から1枚ずつ給送されるプリント媒体を所望のプリント位置へ導くと共にこのプリント位置から媒体排出部12へとプリント媒体を導く媒体搬送部13と、プリント位置に搬送されたプリント媒体に所定のプリント動作を行うプリント部と、このプリント部に対する回復処理を行うヘッド回復部14とが組み付けられている。   The external appearance of the mechanism part of the ink jet printer in this embodiment is shown in FIG. 1, the external appearance of the head cartridge used in the ink jet printer is shown in FIG. 2, and the external appearance of the print head is shown in FIG. That is, the chassis 10 of the ink jet printer in this embodiment is composed of a plurality of plate-like metal members having a predetermined rigidity, and forms the skeleton of this ink jet printer. For the chassis 10, a medium feeding unit 11 that automatically feeds a sheet-like print medium (not shown) into the ink jet printer, and a print medium that is fed one by one from the medium feeding unit 11 are desired. A medium transport section 13 that guides the print medium from the print position to the medium discharge section 12, a print section that performs a predetermined print operation on the print medium transported to the print position, and a recovery for the print section. A head recovery unit 14 that performs processing is assembled.

プリント部は、キャリッジ軸15に沿って走査移動可能に支持されたキャリッジ16と、このキャリッジ16にヘッドセットレバー17を介して着脱可能に搭載されるヘッドカートリッジ18とからなる。   The print unit includes a carriage 16 that is supported so as to be able to scan and move along the carriage shaft 15, and a head cartridge 18 that is detachably mounted on the carriage 16 via a head set lever 17.

ヘッドカートリッジ18が搭載されるキャリッジ16には、このヘッドカートリッジ18のプリントヘッド19をキャリッジ16上の所定の装着位置に位置決めするためのキャリッジカバー20と、プリントヘッド19のタンクホルダ21と係合してプリントヘッド19を所定の装着位置に位置決めするように押圧する前述のヘッドセットレバー17とが設けられている。本発明の着脱手段としてのヘッドセットレバー17は、キャリッジ16の上部に図示しないヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられ、またプリントヘッド19との係合部には、ばね付勢される図示しないヘッドセットプレートが設けられ、このヘッドセットプレートのばね力によってプリントヘッド19を押圧しながらキャリッジ16に装着するようになっている。   The carriage 16 on which the head cartridge 18 is mounted is engaged with a carriage cover 20 for positioning the print head 19 of the head cartridge 18 at a predetermined mounting position on the carriage 16 and a tank holder 21 of the print head 19. The above-described head set lever 17 is provided to press the print head 19 so as to be positioned at a predetermined mounting position. The head set lever 17 as the attaching / detaching means of the present invention is provided on the upper portion of the carriage 16 so as to be rotatable with respect to a head set lever shaft (not shown), and the engaging portion with the print head 19 is spring-biased. A head set plate (not shown) is provided and is mounted on the carriage 16 while pressing the print head 19 by the spring force of the head set plate.

プリントヘッド19に対するキャリッジ16の別の係合部には、図示しないコンタクトフレキシブルプリントケーブル(以下、コンタクトFPCと称す)22の一端部が連結され、このコンタクトFPC22の一端部に形成された図示しないコンタクト部と、プリントヘッド19に設けられた外部信号入力端子であるコンタクト部23とが電気的に接触し、プリントのための各種情報の授受やプリントヘッド19への電力の供給などを行い得るようになっている。   One end of a contact flexible print cable (hereinafter referred to as a contact FPC) 22 (not shown) is connected to another engagement portion of the carriage 16 with respect to the print head 19, and a contact (not shown) formed at one end of the contact FPC 22. And the contact part 23 which is an external signal input terminal provided in the print head 19 are in electrical contact so that various information for printing can be exchanged and power can be supplied to the print head 19. It has become.

コンタクトFPC22のコンタクト部とキャリッジ16との間には、図示しないゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットプレートによる押圧力とによって、コンタクトFPC22のコンタクト部とプリントヘッド19のコンタクト部23との確実な接触を可能とするようになっている。コンタクトFPC22の他端部は、キャリッジ16の背面に搭載された図示しないキャリッジ基板に接続されている。   An elastic member such as rubber (not shown) is provided between the contact portion of the contact FPC 22 and the carriage 16, and the contact portion of the contact FPC 22 and the print head 19 are set by the elastic force of the elastic member and the pressing force by the headset plate. The contact portion 23 can be reliably contacted. The other end of the contact FPC 22 is connected to a carriage substrate (not shown) mounted on the back surface of the carriage 16.

本実施例におけるヘッドカートリッジ18は、インクを貯留するインクタンク24と、このインクタンク24から供給されるインクをプリント情報に応じてプリントヘッド19の吐出口25(図4参照)から吐出させる前述のプリントヘッド19とを有する。本実施例のプリントヘッド19は、キャリッジ16に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採用している。   The head cartridge 18 in the present embodiment discharges ink supplied from the ink tank 24 from the ink outlet 24 (see FIG. 4) of the print head 19 in accordance with print information. And a print head 19. The print head 19 of this embodiment employs a so-called cartridge system that is detachably mounted on the carriage 16.

また、本実施例では写真調の高画質なカラープリントを可能とするため、例えば黒色,淡シアン色,淡マゼンタ色,シアン色,マゼンタ色および黄色の各色インクが独立した6個のインクタンク24を使用可能としている。各インクタンク24には、ヘッドカードリッジ18に対して係止し得る弾性変形可能な取り外し用レバー26が設けられ、この取り外し用レバー25を操作することにより、図3に示すように、プリントヘッド19に対してそれぞれ取り外し可能となっている。従って、取り外し用レバー26は、本発明の着脱手段の一部として機能するものである。   Further, in this embodiment, in order to enable high-quality color printing with photographic tone, for example, six ink tanks 24 in which black, light cyan, light magenta, cyan, magenta and yellow inks are independent. Can be used. Each ink tank 24 is provided with an elastically deformable detachable lever 26 that can be locked with respect to the head cartridge 18. By operating the detachable lever 25, as shown in FIG. 19 can be removed. Therefore, the detaching lever 26 functions as a part of the attaching / detaching means of the present invention.

プリントヘッド19は、後述するプリント素子基板27,前述のタンクホルダ21などから構成されている。本実施例におけるプリントヘッド19のプリント素子基板27の破断構造を図4に示し、その吐出口の配列形態を図5に示し、そのA−A´断面構造を図6にそれぞれ示す。本実施例におけるプリント素子基板27は、厚さが0.5mm〜1mmのシリコン基板の上に成膜技術を用いて吐出エネルギー発生部,共通インク室31,インク路33,吐出口25などを形成したものである。すなわち、プリント素子基板27には、これを貫通する長孔状のインク供給口28が形成されている。このインク供給口28の両側には、プリント媒体の搬送方向、つまりインク供給口28の長手方向に沿って所定間隔で2列に並ぶ複数(本実施例では片側256個)の電気熱変換体29が相互に半ピッチずらした状態で形成されている。そして、それぞれの列の中心間距離は233μmであり、それぞれ吐出エネルギー発生部を構成している。プリント素子基板27には、これら電気熱変換体29の他、電気熱変換体29とプリンタ本体側との電気的接続を行うための電極端子30およびアルミニウムなどで形成される図示しない電気配線などが成膜技術によって形成されている。   The print head 19 includes a print element substrate 27 described later, the tank holder 21 described above, and the like. FIG. 4 shows the fracture structure of the print element substrate 27 of the print head 19 in this embodiment, FIG. 5 shows the arrangement of the discharge ports, and FIG. 6 shows the AA ′ cross-sectional structure thereof. The print element substrate 27 in this embodiment forms a discharge energy generating portion, a common ink chamber 31, an ink path 33, a discharge port 25, and the like on a silicon substrate having a thickness of 0.5 mm to 1 mm using a film forming technique. It is a thing. That is, the print element substrate 27 is formed with an elongated hole-like ink supply port 28 penetrating therethrough. On both sides of the ink supply port 28, a plurality of (256 in this embodiment) electrothermal transducers 29 arranged in two rows at a predetermined interval along the print medium conveyance direction, that is, the longitudinal direction of the ink supply port 28. Are formed in a state shifted from each other by a half pitch. The center-to-center distance of each row is 233 μm, and each forms a discharge energy generation unit. In addition to these electrothermal transducers 29, the printed element substrate 27 includes electrode terminals 30 for electrical connection between the electrothermal transducers 29 and the printer main body and electrical wiring (not shown) formed of aluminum or the like. It is formed by a film forming technique.

プリント素子基板27に形成された電極端子30に対して連結される電気配線基板36は、プリント素子基板27にインクを吐出するための電気信号を印加するためのものであり、プリント素子基板27に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し、プリンタ本体からの電気信号を受け取るための前述のコンタクト部23とを有しており、このコンタクト部23はタンクホルダ21の背面側に位置決め固定されている。この電気配線基板36を介して図示しない駆動ICから電気熱変換体29に対する駆動信号が与えられ、同時に駆動電力がこの電気熱変換体29に供給される。   The electrical wiring board 36 connected to the electrode terminals 30 formed on the print element board 27 is for applying an electrical signal for ejecting ink to the print element board 27. It has a corresponding electrical wiring and the above-mentioned contact portion 23 for receiving an electrical signal from the printer main body located at the end of this electrical wiring, and this contact portion 23 is positioned on the back side of the tank holder 21. It is fixed. A drive signal for the electrothermal transducer 29 is given from a drive IC (not shown) via the electrical wiring board 36, and at the same time, drive power is supplied to the electrothermal transducer 29.

なお、インクタンク24を着脱可能に保持するタンクホルダ21には、インクタンク24からプリント素子基板27のインク供給口28に亙るインク流路が形成されている。   An ink flow path extending from the ink tank 24 to the ink supply port 28 of the print element substrate 27 is formed in the tank holder 21 that detachably holds the ink tank 24.

プリント素子基板27上には、インク供給口28に連通する共通インク室31を介して電気熱変換体29とそれぞれ正対する複数の吐出口25を有する上板部材32が形成される。すなわち、この上板部材32とプリント素子基板27との間には、個々の吐出口25と共通インク室31とに連通するインク路33が形成され、隣接するインク路33の間には仕切り壁34が形成される。これら共通インク室31,インク路33および仕切り壁34などは、吐出口25と同様にフォトリソグラフィ技術により上板部材32と共に形成される。   On the print element substrate 27, an upper plate member 32 having a plurality of ejection ports 25 respectively facing the electrothermal transducer 29 via a common ink chamber 31 communicating with the ink supply port 28 is formed. That is, an ink path 33 that communicates with each ejection port 25 and the common ink chamber 31 is formed between the upper plate member 32 and the print element substrate 27, and a partition wall is formed between the adjacent ink paths 33. 34 is formed. The common ink chamber 31, the ink path 33, the partition wall 34, and the like are formed together with the upper plate member 32 by photolithography technology in the same manner as the ejection port 25.

インク供給口28から各インク路33内に供給される液体は、対応するインク路33に臨む電気熱変換体29に駆動信号が与えられることにより、電気熱変換体29の発熱に伴って沸騰し、これにより発生する気泡の圧力によって吐出口25から吐出される。この場合、液室31内で発生する気泡は、その成長に伴って吐出口25から大気連通状態となる。   The liquid supplied into each ink path 33 from the ink supply port 28 boils as the electrothermal conversion body 29 generates heat by giving a drive signal to the electrothermal conversion body 29 facing the corresponding ink path 33. , And is discharged from the discharge port 25 by the pressure of the bubbles generated thereby. In this case, bubbles generated in the liquid chamber 31 are brought into an air communication state from the discharge port 25 as they grow.

(第1実施例)
上記実施形態における第1の実施例を説明する。
(First embodiment)
A first example of the above embodiment will be described.

図7は本実施例のプリンタの動作を示すフローチャートである。ここでは、イベントが発生した場合に、イベントが印刷動作であれば印刷を行い、全ページの印刷が完了したら再びイベント待ちの状態に戻ること、終了処理や他のイベントにおいても処理を行ってからイベント待ちの状態にもどることを示している。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the printer of this embodiment. Here, when an event occurs, if the event is a printing operation, printing is performed, and when printing of all pages is completed, the process returns to the event waiting state, and processing is also performed in the end processing and other events. Indicates that the event is waiting.

図8は、本発明の実施例における画像処理部を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing the image processing unit in the embodiment of the present invention.

図9(a)は4パスマルチパス記録動作を示す説明図であり、図(b),(c)は往復記録動作におけるドットの打ち込み順序差による濃度ムラの発生メカニズムを示す説明図である。   FIG. 9A is an explanatory diagram showing a 4-pass multi-pass printing operation, and FIGS. 9B and 9C are explanatory diagrams showing a mechanism of density unevenness due to a dot firing order difference in a reciprocating printing operation.

図10は、記録媒体へのインクの浸透メカニズムを示す説明縦断側面図であり、時系列で浸透のメカニズムを説明している。また、図11は、4パス記録の場合の各パス毎に算出した表面被覆率を示す線図である。図12は、4パス記録における各パス内で記録デューティーを示す図である。図12(a)は各記録走査領域を均一なデューティ(25%)で記録する、通常のマルチパス記録を行う場合を、図12(b)は、各記録領域の記録デューティを異なるものとして,記録媒体に対するインクの表面被覆率を制御する場合をそれぞれ示している。   FIG. 10 is an explanatory vertical cross-sectional side view showing the mechanism of ink permeation into the recording medium, and describes the mechanism of permeation in time series. FIG. 11 is a diagram showing the surface coverage calculated for each pass in the case of 4-pass printing. FIG. 12 is a diagram showing the recording duty in each pass in the 4-pass printing. FIG. 12A shows a case where normal multi-pass printing is performed in which each printing scan area is printed with a uniform duty (25%), and FIG. 12B shows that the printing duty of each printing area is different. A case where the surface coverage of the ink on the recording medium is controlled is shown.

図13は、4パス記録における各パス内で記録デューティーを示す図であり、(a)は各記録走査領域を均一なデューティ(25%)で記録する場合を、(b)は各記録領域を2分割し、各領域の記録デューティを異なるものとした場合をそれぞれ示している。図14は、4パス記録において形成される画像の模式図であり、各パス領域内を2分割し、各領域内の記録デューティーを異なる値に設定した場合を示している。   13A and 13B are diagrams showing the recording duty in each pass in 4-pass printing. FIG. 13A shows a case where each recording scanning area is recorded with a uniform duty (25%), and FIG. 13B shows each recording area. A case where the recording duty is divided into two and the recording duty of each region is different is shown. FIG. 14 is a schematic diagram of an image formed in 4-pass printing, and shows a case where each pass area is divided into two and the print duty in each area is set to a different value.

図15は、4パス記録において形成される画像の模式図であり、(a)は各パス領域内を均一記録デューティーにて形成した場合を、(b)は各パス領域内を2分割し、各領域内の記録デューティーを異なる値に設定した場合をそれぞれ示している。   FIG. 15 is a schematic diagram of an image formed in four-pass printing. (A) shows a case where each pass area is formed with a uniform recording duty, and (b) shows that each pass area is divided into two parts. A case where the recording duty in each region is set to a different value is shown.

図16〜19は、記録ヘッドの濃度ムラ発生の要因、ならびに濃度ムラを解消するための、マルチパス記録を説明するために用いる。   16 to 19 are used to explain the cause of density unevenness in the print head and multi-pass printing for eliminating the density unevenness.

図16(a)は記録ヘッドから吐出されるインク滴の適正吐出状態を示す模式図、(b)は同図(a)のインク滴の吐出によって得られる滴濃度ムラの無い画像を示す模式図、(c)は同図(b)に示す画像の濃度分布を示す線図である。   FIG. 16A is a schematic diagram illustrating an appropriate ejection state of ink droplets ejected from the recording head, and FIG. 16B is a schematic diagram illustrating an image having no droplet density unevenness obtained by ejection of ink droplets in FIG. (C) is a diagram showing the density distribution of the image shown in FIG.

図17(a)は記録ヘッドから吐出されるインク滴のバラツキ状態を示す模式図、(b)は同図(a)のインク滴の吐出によって得られる滴濃度ムラの生じた画像を示す模式図、(c)は同図(b)に示す画像の濃度分布を示す線図である。   FIG. 17A is a schematic diagram illustrating a variation state of ink droplets ejected from the recording head, and FIG. 17B is a schematic diagram illustrating an image with droplet density unevenness obtained by ejecting the ink droplets of FIG. (C) is a diagram showing the density distribution of the image shown in FIG.

図18は、マルチパス記録(2パス記録)を行なった場合を示す図であり、(a)は記録ヘッドから吐出されるインク滴の吐出状態を示す模式図、(b)は同図(a)のインク滴の吐出によって得られる滴濃度ムラの生じた画像を示す模式図、(c)は同図(b)に示す画像の濃度分布を示す線図である。   18A and 18B are diagrams illustrating a case where multi-pass printing (two-pass printing) is performed. FIG. 18A is a schematic diagram illustrating an ejection state of ink droplets ejected from the recording head, and FIG. ) Is a schematic diagram showing an image in which droplet density unevenness is obtained by ejecting ink droplets, and FIG. 8C is a diagram showing the density distribution of the image shown in FIG.

図19は、マルチパス記録(2パス記録)によって形成される画像を示す図であり、(a)は1パス目で形成される画像を、(b)は2パス目で形成される画像を、(c)は3パス目で形成される画像をそれぞれ示している。   FIG. 19 is a diagram showing an image formed by multi-pass printing (two-pass printing). (A) shows an image formed in the first pass, and (b) shows an image formed in the second pass. , (C) respectively show images formed in the third pass.

図20は、集中画素グループを配列したランダムマスクパターンの模式図である。   FIG. 20 is a schematic diagram of a random mask pattern in which concentrated pixel groups are arranged.

図21は、本発明の記録ヘッドを模式的に示す平面図である。   FIG. 21 is a plan view schematically showing the recording head of the present invention.

図22は、ランダムマスクパターンを示す図であり、(a)は各パスにおいて均一な記録デューティーを設定した場合を、(b)は各パス毎に異なる記録デューティーを設定した場合をそれぞれ示している。   22A and 22B are diagrams showing random mask patterns, where FIG. 22A shows a case where a uniform recording duty is set in each pass, and FIG. 22B shows a case where a different recording duty is set for each pass. .

以下、本発明の特徴的構成を説明する。   The characteristic configuration of the present invention will be described below.

記録画像において、各パスで生じる色味の変化は、往動時と復動時とのドットの打ち込み順序の違い以外に、各パス毎の紙送り幅のピッチ(以下,バンディングと呼ぶ)で見られる濃度ムラが視覚上認識されることに起因することが明らかである。そこで、この第1の実施例では、上記濃度ムラのさらなる低減を図るために、各パス内での印字デューティーを分割するものとなっている。図13(b)、図14に各パス領域の記録デューティーを2分割した場合を、図15(a),(b)には、各分割領域e1,e2が均一のデューティーによって形成された通常のマルチパス記録された画像と、前記2分割デューティーによって形成された画像とを比較して示す。なお、図14では、ヘッドの印字領域を第1〜第4の印字領域に分け、図22で説明したようなランダムマスクパターンを適用して記録を行うことを示している。   In the recorded image, the change in color that occurs in each pass is seen by the pitch of the paper feed width for each pass (hereinafter referred to as banding), in addition to the difference in dot placement order between forward and backward movements. It is clear that the resulting density unevenness is caused by visual recognition. Therefore, in the first embodiment, in order to further reduce the density unevenness, the print duty in each pass is divided. FIGS. 13B and 14 show the case where the recording duty of each pass area is divided into two, and FIGS. 15A and 15B show normal areas where the divided areas e1 and e2 are formed with a uniform duty. An image recorded by multi-pass and an image formed by the two-divided duty are compared and shown. In FIG. 14, the print area of the head is divided into first to fourth print areas, and recording is performed by applying the random mask pattern as described in FIG.

ここで、図15(a)に示す均一デューティーによって形成された画像では、例えば一様なベタパターンを記録した場合、紙送りピッチでバンディングが発生するため、その程度の間隔では視覚特性上、バンディングの存在が認知されてしまい、画像品質の劣化を感じる。ところが、この実施例では、紙送りピッチの半分のピッチでバンディングが発生するため、そのバンディング発生ピッチは、視覚特性上、認知されるピッチ内に収まり、画像品質の劣化を感じさせることはなくなる。   Here, in the image formed with the uniform duty shown in FIG. 15A, for example, when a uniform solid pattern is recorded, banding occurs at the paper feed pitch. The existence of the image is recognized, and the image quality is deteriorated. However, in this embodiment, banding occurs at half the paper feed pitch, so that the banding occurrence pitch falls within the perceived pitch in terms of visual characteristics and does not feel image quality degradation.

本発明者の実験によれば、338μmのピッチでは、打ち込み順序差などによる濃度ムラ(バンディング)が視覚上認識されにくいことを確認している。但し、それ以上分割数を増大させても顕著な効果は見られなかった。また、分割数に関しては、例えば4パス記録の場合、各パス領域を4分割した場合に、画像劣化軽減効果が顕著に現れた。   According to the experiment by the present inventor, it has been confirmed that, with a pitch of 338 μm, density unevenness (banding) due to an implantation order difference or the like is hardly visually recognized. However, no significant effect was seen even if the number of divisions was increased further. As for the number of divisions, for example, in the case of 4-pass printing, when each pass area is divided into 4 parts, the effect of reducing the image deterioration appears significantly.

以上のように、ある一定領域Eをマルチパス記録に記録する場合、少ないパス数ほど記録デューティーの設定領域を細分化する方が往復記録にはより好ましいと言える。   As described above, when a certain area E is recorded in multi-pass recording, it can be said that it is more preferable for reciprocal recording to subdivide the recording duty setting area with a smaller number of passes.

ただし、このように領域によって記録デューティーが部分的に高くなるように設定した場合、記録ヘッドの温度上昇が避けられない。記録ヘッドの温度が上昇した時に吐出されるインク滴体積が増大する傾向があり、記録媒体上で異なるインクが互いに交じり合い、ビーディングと呼ばれる画像品位を劣化を起こすことがあった。   However, when the recording duty is set to be partially increased depending on the area as described above, the temperature rise of the recording head cannot be avoided. When the temperature of the recording head rises, the volume of ink droplets that are ejected tends to increase, and different inks mix with each other on the recording medium, which sometimes degrades image quality called beading.

そこで本発明では、記録ヘッドの温度あるいは温度上昇の値が所定値以上であると判断された場合に、記録デューティーの比較的高い分割領域の間引き率を上げるようなマスクパターンを選択することによりビーディングを抑えるようにした。なお、この記録デューティーは、マルチパス数、分割数を種々のメディア特性(吸収性、にじみ等)に応じて最適な値を選択、設定する用にすることも可能であり、これは、予めマスクテーブルに格納しておき、上記の条件に応じて適宜読み出すようにすれば良い。   Therefore, in the present invention, when it is determined that the temperature of the print head or the value of the temperature rise is equal to or higher than a predetermined value, the mask pattern is selected so as to increase the thinning rate of the divided areas having a relatively high print duty. I tried to suppress the ding. This recording duty can be used to select and set the optimum values for the number of multi-passes and the number of divisions according to various media characteristics (absorbance, blurring, etc.). It may be stored in a table and read appropriately according to the above conditions.

また、本発明が有効に用いられる一形態は、電気熱変換体が発生する熱エネルギーを利用して液体に膜沸騰を生じさせ、気泡を形成する形態である。   Moreover, one form in which the present invention is effectively used is a form in which bubbles are formed by causing film boiling in a liquid using thermal energy generated by an electrothermal transducer.

本発明による画像形成装置をインクジェットプリンタに応用した一実施例の概略構造を表す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic structure of an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to an ink jet printer. 本発明によるヘッドカートリッジを図1に示すインクジェットプリンタに適用した一実施例の外観を分解状態で表す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of one example which applied the head cartridge by the present invention to the ink-jet printer shown in Drawing 1 in an exploded state. 図2に示したヘッドカートリッジにおけるプリントヘッドの部分の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a print head portion in the head cartridge shown in FIG. 2. 図3に示したプリントヘッドの主要部の概略構造を表す破断斜視図である。FIG. 4 is a cutaway perspective view illustrating a schematic structure of a main part of the print head illustrated in FIG. 3. 液体吐出ヘッドの吐出口および電気熱変換体の配列状態を表す破断平面図である。It is a fracture | rupture top view showing the arrangement | sequence state of the discharge port of a liquid discharge head and an electrothermal conversion body. 図5中のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing in FIG. 本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of embodiment of this invention. 本発明の実施例における画像処理部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the image process part in the Example of this invention. マルチパス記録動作、ならびにドットの打ち込み順序差による濃度ムラの発生メカニズムを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a multi-pass printing operation and a mechanism of density unevenness due to a dot printing order difference. 記録媒体へのインクの浸透メカニズムを示す説明縦断側面図である。FIG. 4 is an explanatory longitudinal sectional side view showing a mechanism of ink permeation into a recording medium. 4パス記録の場合の各パス毎に算出した表面被覆率を示す線図である。It is a diagram which shows the surface coverage calculated for every pass in the case of 4 pass recording. 4パス記録における各パス内で記録デューティーを示す図である。It is a figure which shows recording duty in each pass in 4 pass recording. 各パス内の記録デューティーを示す図である。It is a figure which shows the recording duty in each pass. 4パス記録において形成される画像の模式図である。It is a schematic diagram of an image formed in 4-pass printing. 4パス記録において形成される画像の模式図である。It is a schematic diagram of an image formed in 4-pass printing. マルチパス記録を説明する図である。It is a figure explaining multipass recording. マルチパス記録を説明する図である。It is a figure explaining multipass recording. マルチパス記録を説明する図である。It is a figure explaining multipass recording. マルチパス記録を説明する図である。It is a figure explaining multipass recording. 集中画素グループを配列したランダムマスクパターンの模式図である。It is a schematic diagram of the random mask pattern which arranged the concentrated pixel group. 本発明の記録ヘッドを模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a recording head of the present invention. ランダムマスクパターンを示す図である。It is a figure which shows a random mask pattern.

符号の説明Explanation of symbols

18 ヘッドカートリッジ
19 プリントヘッド
21 タンクホルダ
24 インクタンク
25 吐出口
27 プリント素子基板
28 インク供給口
29 電気熱変換体
30 電極端子
31 共通インク室
33 インク路
34 仕切り壁
35 吐出口面
36 電気配線基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Head cartridge 19 Print head 21 Tank holder 24 Ink tank 25 Ejection port 27 Print element board 28 Ink supply port 29 Electrothermal conversion body 30 Electrode terminal 31 Common ink chamber 33 Ink path 34 Partition wall 35 Ejection port surface 36 Electric wiring board

Claims (6)

複数のノズルからなるノズル群を複数配列してなる記録ヘッドを用い、所定の記録媒体における同一の主記録走査領域に対し異なるノズル群の往動及び復動によって複数回主走査を行ない、各主走査により間引きマスクパターンに従って間引き画像を形成し画像を完成させるようにしたインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの温度あるいは温度上昇を計測する手段と、
前記計測手段による計測値が所定値以上かどうかを判断する手段と、
前記同一記録走査領域内を所定のピッチにて分割し、各分割領域によって記録デューティーを異なる値に設定した前記間引きマスクパターンを複数種類記憶する手段と、
を有し、前記記録ヘッドの温度あるいは温度上昇によって使用するマスクパターンが異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
Using a recording head in which a plurality of nozzle groups consisting of a plurality of nozzles are arranged, main scanning is performed a plurality of times by forward and backward movements of different nozzle groups with respect to the same main recording scanning area on a predetermined recording medium. In an ink jet recording apparatus that forms a thinned image according to a thinning mask pattern by scanning and completes the image,
Means for measuring the temperature or temperature rise of the recording head;
Means for determining whether a measurement value by the measurement means is a predetermined value or more;
Means for storing a plurality of types of the thinning mask patterns in which the same recording scanning area is divided at a predetermined pitch and the recording duty is set to a different value for each divided area;
An ink jet recording apparatus, wherein a mask pattern to be used is different depending on a temperature of the recording head or a temperature rise.
前記各主走査によって形成される同一領域のうち、両端部に位置する分割領域の記録デューティーを、その内側の中央部に位置する分割領域の記録デューティーよりも低い値に設定することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。   Of the same area formed by each main scanning, the recording duty of the divided areas located at both ends is set to a value lower than the recording duty of the divided area located at the inner central part thereof. The ink jet recording apparatus according to claim 1. 前記判断手段によって前記記録ヘッドの温度あるいは温度上昇の値が所定値以上であると判断された場合に、記録デューティーの比較的高い分割領域の間引き率を上げるようなマスクパターンを選択することを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載のインクジェット記録装置。   The mask pattern is selected so as to increase the thinning-out rate of the divided areas having a relatively high recording duty when the determination means determines that the temperature of the recording head or the value of the temperature increase is equal to or greater than a predetermined value. The ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2. 前記記録ヘッドは熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えているインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項1または4に記載の画像形成装置。   The recording head is a recording head that discharges ink using thermal energy, and is an ink jet recording head that includes a thermal energy converter for generating thermal energy applied to the ink. 5. The image forming apparatus according to 1 or 4. 前記記録ヘッドは複数色のインクに対応したノズル列を配設してなり、カラー記録データに基づきカラー画像を形成すべくインクを吐出することを特徴とする請求項1ないし7いずれか記載のインクジェット記録装置。   8. The ink jet according to claim 1, wherein the recording head is provided with a nozzle row corresponding to a plurality of colors of ink, and ejects ink to form a color image based on color recording data. Recording device. 前記記録ヘッドは、各ノズルから1回の吐出動作によって吐出される記録液の液量が10pl以下であることを特徴とする請求項1ないし8いずれか記載のインクジェット記録装置。   9. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head has an amount of recording liquid ejected from each nozzle by one ejection operation of 10 pl or less.
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