JP2001219585A

JP2001219585A - インクジェット記録装置、及びインクジェット記録装置におけるインク供給方法

Info

Publication number: JP2001219585A
Application number: JP2000030954A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Irisawa; 剛入澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドユニットの交換回数を削減でき、各記
録ヘッドの能力を無駄なく活用できるインクジェット記
録装置を提供する。【解決手段】インクを吐出する複数の記録ヘッド１１
ａ〜１１ｆを固定したヘッドユニット２ａ，２ｂを搭載
し、前記各記録ヘッド１１ａ〜１１ｆに種類の異なるイ
ンクを供給する。そして、各ヘッドユニット２ａ，２ｂ
に装着すべきインクタンクは、その使用頻度順に２組に
組み分けられ、一方のヘッドユニット２ａには、使用頻
度の高いインクインクタンク１ａ，１ｂ，１ｃが装着さ
れ、他方のヘッドユニットには、使用頻度の低いインク
タンク１ｄ，１ｅ，１ｆが装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の色インクを
吐出して記録を行なうインクジェット記録装置、特に、
複数種の記録ヘッドを固定してなるヘッドユニットを搭
載したインクジェット記録装置、及びインク供給方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは、小型かつ安
価に構成でき、駆動時の静粛性にも優れることに加え、
カラー画像の出力にも比較的容易に対応できるという構
造をとることから、近年飛躍的に普及したパーソナルコ
ンピュータなどの出力装置として広く使用されている。

【０００３】一般に、カラー画像の出力を可能とするイ
ンクジェットプリンタでは、記録ヘッドを等間隔に固定
したヘッドユニットを複数個搭載し、各ヘッドユニット
にイエロー、シアン、マゼンタなどの色相の異なる色イ
ンクとブラックインクとを供給し、それらのインクを所
定の記録ヘッドから所定の記録方式に従って吐出させて
順次ドットを形成し、カラー画像を形成するようになっ
ている。

【０００４】また、高品位な画像の形成を求められる現
在のインクジェットプリンタにあっては、上記のような
通常の濃度を有するインク以外に、濃度の低い色インク
（淡インク）、及び濃度の高い濃インクなどを適用する
ものも実施、提案されており、これによって、粒状感の
ない滑らかな階調表現が可能となり、優れた画像品質を
得ることが可能となっている。

【０００５】また、この種のインクジェット記録装置に
あっては、一つのヘッドユニットに複数個の記録ヘッド
を固定することで、装置の小型化を実現している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインクジェット記録装置にあっては、ヘッドユニッ
トに固定された複数個の記録ヘッドのうち、いずれか一
つの記録ヘッドが故障したり、寿命となってインクの吐
出不良が発生したりした場合には、例えその他の記録ヘ
ッドが正常に機能していたとしても、形成される画像品
質が著しく低下してしまうため、ヘッドユニット全体を
交換する必要があり、正常な記録ヘッドをも廃棄しなけ
ればならないという無駄があり、消費コストが高くなる
という問題があった。

【０００７】本発明は上記従来技術の課題に着目してな
されたもので、ヘッドユニットの交換回数を削減でき、
各記録ヘッドの能力を十分に活用できるインクジェット
記録装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を有する。

【０００９】すなわち、本発明は、インクを吐出する記
録ヘッドを固定した複数個のヘッドユニットを搭載し、
かつ前記複数個のヘッドユニットのうち少なくとも１つ
のヘッドユニットには複数の記録ヘッドを固定する一
方、前記各ヘッドユニットには複数種のインクを供給す
ることによって記録動作を行なうインクジェット記録装
置であって、前記複数の記録ヘッドを固定したヘッドユ
ニットには、前記複数種のインクのうち使用頻度の序列
が連続する複数種のインクが組み合わされて供給される
ことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明は、インクを吐出する記録ヘ
ッドを固定した複数個のヘッドユニットを搭載し、かつ
各ヘッドユニットの少なくとも１つのヘッドユニットに
は異なる種類のインクを吐出する複数種の記録ヘッドを
固定する一方、前記各記録ヘッドにはブラック、シア
ン、マゼンタ、イエローの各色のインクをそれぞれ供給
し、前記各色毎に多段階の階調記録を行なうことにより
全色空間を表現し得るようにしたインクジェット記録装
置において、前記複数の記録ヘッドを固定したヘッドユ
ニットには、前記複数種のインクのうち使用頻度の序列
が連続する複数種のインクが組み合わされて供給される
ことを特徴とするものである。

【００１１】さらに、本発明は、インクを吐出する記録
ヘッドを固定した複数個のヘッドユニットを搭載し、か
つ前記複数個のヘッドユニットのうち少なくとも１つの
ヘッドユニットには複数の記録ヘッドを固定する一方、
前記各記録ヘッドに供給すべきブラック、シアン、マゼ
ンタ、イエローの各色のインクのうち、少なくとも１色
のインクを濃度の異なる複数種のインクとして階調表現
を行なうようにしたインクジェット記録装置において、
前記複数の記録ヘッドを固定したヘッドユニットには、
前記複数種のインクのうち使用頻度の序列が連続する複
数種のインクが組み合わされて供給されることを特徴と
するものである。

【００１２】また、本発明は、インクを吐出する少なく
とも１種類の記録ヘッドを固定したヘッドユニットを複
数個搭載すると共に、入力画像を表すレッド、グリー
ン、ブルーの３原色の各明度値の組み合わせを、適用す
る複数種のインク色の各濃度値の組み合わせに変換する
変換手段を備え、前記変換手段によって変換されたイン
ク色の濃度値の組み合わせに基づいて各インクの吐出を
行ない、前記各インク色毎に多段階の階調記録を行なう
ことによって全色空間を表現し得るようにしたインクジ
ェット記録装置において、前記全色空間を表現する上で
前記変換手段によって変換される各インクの濃度値の合
計値を算出し、その合計値の大小に基づき各インクの使
用頻度を判定し、その判定した使用頻度に基づき各ヘッ
ドユニットに供給すべきインクの組み合わせを決定し、
同一の組に属するインクを同一のヘッドユニットに供給
したことを特徴とするものである。

【００１３】さらにまた、本発明は、異なる色のインク
を吐出する複数の記録ヘッドを固定したヘッドユニット
を複数個搭載すると共に、入力画像を表すレッド、グリ
ーン、ブルーの３原色の各明度値を、適用する複数種の
インク色の各濃度値に変換する変換手段を備え、前記変
換手段によって変換されたインク色の濃度値に基づいて
各インクの吐出を行ない、前記各インク色毎に多段階の
階調記録を行なうことによって全色空間を表現し得るよ
うにしたインクジェット記録装置において、前記全色空
間を表現する上で前記変換手段によって変換される各イ
ンクの濃度値の合計値を算出する演算手段と、この演算
手段によって設定された各インク濃度値の合計値の大小
に基づきインクの使用頻度の序列を判定する使用頻度判
定手段と、を備え、各ヘッドユニットには、前記複数種
のインクのうち使用頻度の序列が連続する複数種のイン
クが組み合わせされて供給されることを特徴とするもの
である。

【００１４】上記各発明としては、例えば、前記ヘッド
ユニット搭載数を２個とすると共に、適用するインクを
ブラック、シアン、淡シアン、マゼンタ、淡マゼンタ、
イエローの６色とし、前記２個のヘッドユニットのう
ち、一方のヘッドユニットに固定される記録ヘッドに
は、ブラック、シアン、マゼンタの３色のインクが供給
され、他方のヘッドユニットに固定される記録ヘッドに
は、淡シアン、淡マゼンタ、イエローの３色のインクが
供給されるものとすることが考えられる。

【００１５】また、本発明は、インクを吐出する複数の
記録ヘッドを固定したヘッドユニットを複数搭載し、前
記各記録ヘッドに種類の異なるインクを供給することに
よって記録動作を行なうインクジェット記録装置のイン
ク供給方法であって、前記複数種のインクを使用頻度順
に組み分け、同一の組に属するインクを同一のヘッドユ
ニットに供給することを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明は、異なる色のインクを吐
出する複数の記録ヘッドを固定したヘッドユニットを複
数個搭載すると共に、入力画像を表すレッド、グリー
ン、ブルーの３原色の各明度値を、適用する複数種のイ
ンク色の各濃度値に変換する変換手段を備え、前記変換
手段によって変換されたインク色の濃度値に基づいて各
インクの吐出を行ない、前記各インク色毎に多段階の階
調記録を行なうことによって全色空間を表現し得るよう
にしたインクジェット記録装置のインク供給方法であっ
て、前記全色空間を表現する上で前記変換手段によって
変換される各インクの濃度値の合計値を算出するステッ
プと、前記演算手段によって算出された各インク濃度値
の積算値の大小に基づきインクの使用頻度の序列を判定
するステップと、前記各インクの使用頻度の序列に基づ
き各ヘッドユニットに供給すべきインクの組み合わせを
決定するステップと、決定したインクの組み合わせによ
ってインクを供給するステップとを備えたことを特徴と
する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ詳細に説明する。

【００１８】（第１の実施形態）この第１の実施形態
は、ブラック、シアン、淡い色のシアン（以下、淡シア
ンと称す）、マゼンタ、淡い色のマゼンタ（以下、淡マ
ゼンタと称す）、イエローの６色のインクを用いて記録
を行なうインクジェット記録装置に本発明を適用した場
合を例に採り説明する。

【００１９】図１はこのインクジェットプリンタを概略
的に示す説明斜視図である。図中、９は後述する各部の
制御を行なう制御手段としての制御装置であり、この制
御装置によって制御されるステッピングモータ６の駆動
が紙送りローラ３に伝達され、記録紙４が副走査方向
（Ｂ方向）に搬送される。８は紙押えローラで、記録紙
４は紙送りローラ３と紙押えローラ８とで支持されなが
ら平面性を保ちつつ副走査方向Ｂに送られる。

【００２０】１３はヘッドキャリッジで、着脱可能な２
個のヘッドユニット２ａ，２ｂを搭載し、制御部９によ
って制御されるＤＣモータ１２の駆動により、記録紙４
の平坦性を向上すべく設けられたプラテン板７と平行に
設けられたガイドシャフト５に沿って主走査方向（Ａ方
向）に沿って往復移動する。

【００２１】前記ヘッドユニット２ａ，２ｂのうち、一
方のヘッドユニット２ａには、記録ヘッド１１ａ，１１
ｂ，１１ｃがヘッドキャリッジ１３の移動方向である主
走査動方向（Ａ方向）に対して一定の間隔で固定される
と共に、各記録ヘッドにインクを供給する３個のインク
タンク１ａ，１ｂ，１ｃが着脱可能に装着されるように
なっており、また、他方のヘッドユニット２ｂには、記
録ヘッド１１ｄ，１１ｅ，１１ｆがヘッドキャリッジ１
２の移動方向（Ａ方向）に対して一定の間隔で固定され
ると共に、３個のインクタンク１ｄ，１ｅ，１ｆが着脱
可能に装着されている。ここで、前記インクタンク１
ａ，１ｂ，１ｃは、ブラック、マゼンタ、シアンのイン
クが貯留されたインクタンクであり、また、インクタン
ク１ｄ，１ｅ，１ｆは、淡マゼンタ、淡シアン、イエロ
ーのインクが貯留されたインクタンクとなっており、こ
の２個のヘッドユニット２ａ，２ｂに対するインクタン
クの組み分けは後述の設定方法によって行なわれる。

【００２２】図２は、前記記録ヘッド１１ａの概略構成
を示す図である。基板２５上には電気熱変換体２６、及
びこれに電力を供給するための電極（不図示）が形成さ
れており、ノズル２４（インク路）は、電気熱変換体２
６に対応してこれらと同数個配設されており、その一端
が吐出口２７に、他端が共通液室２３にそれぞれ連通し
ている。記録ヘッド１１ａには、前述のインクタンク１
ａよりブラックインクが図中Ｃ方向より供給され、フィ
ルタ２２によって塵埃などの不純物が取り除かれて共通
液室２３に供給される。供給液室２３に供給されたブラ
ックインクは、毛細管現象によってノズル２４内に供給
され、ノズルの一端部である吐出口２７付近でメニスカ
スを形成し保持される。

【００２３】この状態において、電気熱変換体に通電す
ることにより、電気熱変換体上でインクが過熱されて発
泡し、その発泡エネルギーにより、吐出口からインク滴
が図中Ｄ方向に吐出され、記録媒体上にドットを形成す
る。また、記録ヘッド１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１
ｅ，１１ｆも同様にして、それぞれマゼンタ、シアン、
淡マゼンタ、淡シアン、イエローのインクが供給され、
インクの発砲のエネルギーにより各ノズルの吐出口より
インク滴を吐出させることができる。

【００２４】記録に際しては、まず、記録紙４が停止し
ている状態で、ヘッドキャリッジ１３がＡ方向の方向に
一定スピードで移動しながら、記録ヘッド１１ｆよりイ
エローインクを、記録ヘッド１１ｅより淡シアンインク
を、記録ヘッド１１ｄより淡マゼンタインクを、記録ヘ
ッド１１ｃよりシアンインクを、記録ヘッド１１ｂより
マゼンタインクを、記録ヘッド１１ａよりブラックイン
クを、それぞれ吐出させ、重ね打ちを行なうことによっ
て１ラインのカラー記録を行なう。このように、１ライ
ンの記録が終了すると、記録紙４がＢ方向に一定量ステ
ップ送りされ、ヘッドキャリッジ１３は、記録紙４がス
テップ送りされている間に、Ａ方向とは反対の方向に移
動する。この間、各記録ヘッドの電気熱変換体は通電さ
れておらず、インクの吐出状態は一旦休止状態になって
いる。

【００２５】記録紙４のステップ送りが終了し、記録紙
４が停止した状態となり、ヘッドキャリッジ１３がＡ方
向とは反対側の記録紙４の端部まで戻ると、再びヘッド
キャリッジ１３はＡ方向に一定スピードで移動を開始
し、同時に各記録ヘッドからのインクの吐出が開始さ
れ、カラー記録が再開される。こうした動作を複数回繰
り返すことによって記録紙４の記録領域全体にカラー記
録を行なうことができる。

【００２６】本実施形態のインクジェット記録装置で
は、シアン、マゼンタを含む色領域の低濃度領域におけ
る粒状感を低減すべく、この二色に関して、高濃度イン
クと低濃度インクという濃度の異なる２種類のインクを
用いて階調を表現している。

【００２７】図７は、本インクジェット記録装置のシア
ン色を表現する上で、高濃度シアンインク（以下、シア
ンインクと称す）と低濃度シアンインク（以下、淡シア
ンインクと称す）の使用状態を表す線図であり、横軸が
表現しようとしているシアン色の濃度階調段階（以下、
入力値と称す）を示し、その最大濃度を２５５、最低濃
度を０として２５６段階で示している。また、縦軸はそ
の濃度階調を表現するために各インク（シアンインク、
淡シアンインク）をどの程度打ち込むか（以下出力値と
記す）を示した図であり、最大を２５５、最小を０とし
て２５６段階で示している。

【００２８】この図７において、前記入力値７０までは
淡シアンインクのみを使って階調を表現しており、この
入力値７０で淡シアンの打ち込み量（出力値）が最大２
５５となる。そして入力値７０から入力値２５５まで
は、淡シアンインクの打ち込み量（出力値）が徐々に減
少して行き、入力値２５５で打ち込み量（出力値）が０
となる。また、シアンインクは入力値７０から徐々に打
ち込み量が増大して行き、入力値２５５で最大の打ち込
み量２５５となる。以上のように本実施形態のインクジ
ェット記録装置は、シアン色の階調表現を濃度の異なる
２つのインク（シアンインク、淡シアンインク）を使用
して表現しており、また、マゼンタ色の表現に関して
も、同様にマゼンタインクと淡マゼンタインクを使用し
て階調表現を行なっている。そして、上記のような各イ
ンクの使用率は一般に不均一なものとなっており、その
使用率の相違によって記録ヘッドの寿命には差が生じこ
ととなるが、使用率の差は異なる色相のインク間で生じ
るだけでなく、濃インクと淡インクとの間においてもそ
の使用率には差が生じ、これが各種インクの使用率に大
きく影響を及ぼすこととなる。

【００２９】例えば、シアン色の階調表現だけをとって
みても、図７に示すように、シアンインクよりも淡シア
ンインクの方が、シアン色の全階調を表現する場合の使
用量が多い（使用率が高い）ことが分かる。

【００３０】本実施形態のインクジェット記録装置の画
像処理は、入力画像として、ＲＧＢ各色８ｂｉｔのデー
タが入力されると、γ補正処理を施し、適正なγへと補
正を行なった後、後述のルックアップテーブルを利用し
た色変換処理が行なわれ、インク色であるシアン、淡シ
アン、マゼンタ、淡マゼンタ、イエロー、ブラック（以
下、ＣＣ−ＭＭ−ＹＫと表記する）の各色８ｂｉｔデー
タへと色変換され、その後、二値化処理が施されて出力
データとなる。

【００３１】本実施形態に適用されるルックアップテー
ブルを説明するための概念図を図３に示す。図３は、Ｒ
ＧＢ各色２５６階調のＲＧＢ空間を、各色１６ポイント
でカットしたキューブになっており、図中キューブの格
子点Ｂ（ＲＧＢ（２５５，２５５，２５５））は、ホワ
イトポイントを表し、不図示の格子点ＲＧＢ（０，０，
０）はブラックポイントを表す。

【００３２】各格子点には、予めインクジェット記録装
置において記録されたＣＣ−ＭＭ−Ｙインクによる混色
カラーパッチと、ＣＣ−ＭＭ−ＹＫインクによる混色カ
ラーパッチとから測定した３刺激値ＸＹＺ値色データ
を、均等色空間座標であるＬ*ａ*ｂに変換し、各格子点
におけるＸＹＺ値データと、色差のユークリッド距離を
現すΔＥが最小となるようなＸＹＺ値を有するインクの
組合せデータを割り当てている。

【００３３】例えば、図中の格子点Ａ（ＲＧＢ（２５
５，１１９，５１））において、ΔＥが最小となるＸＹ
Ｚ値を有するインクの組合せデータとしてＣＣ−ＭＭ−
ＹＫ（０，０，２７，１９３，２３１，０）が割り当て
られ、格子点Ｂ（ＲＧＢ（２５５，２５５，２５５））
では、ＣＣ−ＭＭ−ＹＫ（０，０，０，０，０，０）が
割り当てられている。

【００３４】入力画像ＲＧＢ８ｂｉｔのデータへと変換
され、それ以外の点に関しては、求める点（図中Ｐ）を
囲む８つの点の格子点と求める点で分割される８つの小
直方体の体積比率による荷重を利用した補間処理が施さ
れＣＣ−ＭＭ−ＹＫ各色８ｂｉｔのデータへと変換され
る。なお、この補間処理は周知であるため、ここでは詳
細説明は省略する。

【００３５】図８は、上述の各格子点でのＲＧＢ（ｒ，
ｇ，ｂ）に対する各ΔＥが最小となるＸＹＺ値を持つイ
ンクの組み合わせデータＣＣ−ＭＭ−ＹＫ（ｃ，ｃ，
ｍ，ｍ，ｙ，ｋ）を示す図であり、この内容が変換手段
としてのルックアップテーブルに格納されている。

【００３６】図８において、例えば、表番号１０は、Ｒ
ＧＢ（１７０，０，０）に対応したＣＣ−ＭＭ−ＹＫの
インクの組み合わせは（２１，２０９，２５５，０，２
５５，０）であることが記載されている。ＣＣ−ＭＭ−
ＹＫ（ｃ，ｃ，ｍ，ｍ，ｙ，ｋ）における値ｃ，ｃ，
ｍ，ｍ，ｙ，ｋは、各インクを全く吐出させない場合に
表現される濃度を０、最大量吐出させた場合に表現され
る濃度を２５５として、その途中の濃度階調を２５６階
調レベルに分けて、どのレベルの濃度を出力するかを表
した値となっている。

【００３７】図８の欄外に記載した各数字は、各インク
毎に番号０の値から番号４０９５の値までを全て加算し
た値Σで、この値はこのインクジェットプリンタにおけ
る画像処理方式において、ＲＧＢ各８ｂｉｔによって表
される全色空間のデータをＣＣ−ＭＭ−ＹＫ各色８ｂｉ
ｔの全色空間のデータに変換する時に、各インク色がど
の程度使用されるかの割合を表しているといえる。すな
わち、本実施形態の画像処理の場合、イエロー＞淡マゼ
ンタ＞淡シアン＞シアン＞マゼンタ＞ブラックのインク
順で使用される割合が高いといえ、入力画像で使用され
ている色が、ＲＧＢ各色８ｂｉｔの色空間に対して均等
な領域に分布していると仮定すれば、この順序でインク
の使用率が高くなる。

【００３８】但し、実際には使用するインクの量は、形
成しようとする画像の種類などによって異なる。例えば
星座の写真などを入力画像として指定すれば、黒味がか
った色が高頻度に使用され、また、海の絵では、青味が
かった色が高頻度に使用されるというように、指定する
画像によって使用されている色に偏りが生じるが、どの
ような画像が入力画像として指定されるかは、このイン
クジェットプリンタを使用する状況によって様々であ
り、入力される画像に基づき色の使用率の順位を予想す
ることは一般には極めて困難である。

【００３９】そこで、本発明は入力画像としては、全て
の色がまんべんなく使用されていると仮定したとき、プ
リンタの画像処理部分で色による使用頻度の違いがどの
程度発生するかに着目し、その使用頻度に基づき各ヘッ
ドユニットへ供給すべきインクの組み合わせ、つまりヘ
ッドユニットへ装着すべきインクタンクの組み合わせを
設定している。

【００４０】すなわち、本発明におけるインクジェット
記録装置では、インク使用率に従って、一つのヘッドユ
ニット内に固定される複数（ここでは３個）の記録ヘッ
ドの使用率が平均化されるようインクの供給を設定して
おり、前述のように、一方のヘッドユニット２ａには、
ブラック、マゼンタ、シアンインク用のインクタンク１
ａ，１ｂ，１ｃと、それぞれのインクの吐出を行なう個
々の記録ヘッド１１ａ，１ｂ，１１ｃとを配列し、他方
のヘッドユニット２ｂには、淡マゼンタ、淡シアン、イ
エローインク用のインクタンク１ｄ，１ｅ，１ｆと、そ
れぞれのインクの吐出を行なう個々の記録ヘッド１１
ｄ，１１ｅ，１１ｆとを配列している。

【００４１】このように、この第１の実施形態において
は、使用する全６色のインクを、使用頻度の高い順に１
〜３番目のインクを貯留したインクタンクと、４番目〜
６番目のインクを貯留したインクタンクとの２組に分
け、異なる組に属するインクタンクを別々のヘッドユニ
ットに装着するようにしたため、各ヘッドユニットにお
いて、いずれのヘッドユニットにおいても記録ヘッドの
消耗は平均化される。このため、使用頻度の最も高いイ
ンクと、使用頻度の低いインクとを同一のヘッドユニッ
トに混在させていた従来のインクジェット記録装置に比
べ、記録ヘッド全体の使用効率は大幅に向上し、ヘッド
ユニットの交換頻度を抑えることができ、消費コストを
大幅に低減することができる。

【００４２】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図４に基づき説明する。

【００４３】この第２の実施形態におけるインクジェッ
ト記録装置は、前記第１の実施形態におけるインクジェ
ット記録装置と同一種類のインクを用い、同一の画像処
理方式を用いると共に、前記第１の実施形態と同様にイ
ンクの使用頻度を決定し、その使用頻度に応じてインク
タンクをヘッドユニットに装着するようにしたものであ
るが、ヘッドユニットが３個設けられ、各ヘッドユニッ
トに２個の記録ヘッドが固定されると共に、２種類のイ
ンクタンクを着脱可能に装着するようにしており、この
点が上記第１の実施形態と異なる。

【００４４】すなわち、第１のヘッドユニット４１ａに
は、ブラック、マゼンタのインクの貯留された２種類の
インクタンク４０ａ，４０ｂと、それらのインクを吐出
させるための２つの記録ヘッドが配置されている。ま
た、第２のヘッドユニット４１ｂには、シアン、淡マゼ
ンタのインクの貯留された２種類のインクタンク４０
ｃ，４０ｄと、それらのインクを吐出させるための２つ
の記録ヘッドが配置されている。さらに、第３のヘッド
ユニット４１ｃには、淡シアン、イエローのインクの貯
留された２種類のインクタンク４０ｄ，４０ｆが配置さ
れている。

【００４５】このように、使用頻度の近い２つのインク
を一組として、各ヘッドユニットに供給するようにした
ため、各ヘッドユニット内の各記録ヘッドの使用頻度を
より平均化することができ、記録ヘッドの使用効率をよ
り高めることができる。

【００４６】（第３の実施形態）また、図５は本発明の
第３の実施形態におけるインクジェット記録装置のヘッ
ドユニット周辺の構造を概略的に示す図である。

【００４７】この第３の実施形態は、前記第１の実施形
態と同様の画像処理方式及び使用頻度の設定を行ない、
使用頻度の高い順に２個のヘッドユニットへと各種イン
クを供給するものとなっているが、ここではブラック、
濃マゼンタ、濃シアン、マゼンタ、シアン、淡マゼン
タ、淡シアン、イエローの８種類のインク種を用いてお
り、４個一組でヘッドユニットにインクを供給する。

【００４８】すなわち、ヘッドユニット５１ａには、ブ
ラック、濃マゼンタ、濃シアン、マゼンタのインクが貯
留された４種類のインクタンク５０ａ，５０ｂ，５０
ｃ，５０ｄと、それらのインクを吐出させるための４種
類の記録ヘッドが配列されている。また、ヘッドユニッ
ト５１ｂには、シアン、淡マゼンタ、淡シアン、イエロ
ーのインクが貯留された４種類のインクタンク５０ｅ，
５０ｆ，５０ｇ，５０ｈと、それらのインクを吐出させ
るための四種類の記録ヘッドが配列されている。

【００４９】このように、この第３の実施形態において
は、上記各実施形態と同様に淡インクによって粒状感の
ない淡階調表現を行なうことができると共に、濃インク
によってにじみの少ない高品位な濃階調表現が可能とな
り、しかも各ヘッドユニットには、使用頻度の近いイン
クが装着されるため、交換頻度を最小限に抑えることが
でき、良好な使用効率を得ることができる。

【００５０】（第４の実施形態）図６は第１の実施形態
におけるインクジェット記録装置と同一のインク種を用
い、同一の画像処理方式を採用したものであり、各イン
ク色毎の使用率も同様にして設定したものであるが、使
用頻度に基づくインクの組み分けを、使用頻度の最も高
いインクと、使用頻度が中位のインクと、使用頻度が低
いインクの３種類に設定し、組み分けされたインクを３
個のヘッドユニットに配列したものである。

【００５１】すなわち、ヘッドユニット６１ｂには、最
も使用頻度の高いブラックインクが、ヘッドユニット６
１ｂには、使用頻度が中位であるマゼンタ、シアンの２
種類のインクタンク５０ｂ，５０ｃが、ヘッドユニット
６１ｃには、使用頻度が最も低い淡マゼンタ、淡シア
ン、イエローの３種類のインクタンク５０ｂ，５０ｅ，
５０ｆが配列されている。

【００５２】なお、上記実施形態にあっては、全色空間
を表現する上で使用されるインクの使用比率を求め、記
録ヘッドの使用頻度をその記録ヘッドより吐出されるイ
ンクの使用頻度に基づいて決定し、その使用頻度によっ
て記録ヘッドの消耗を判断するようにしたが、記録ヘッ
ドの使用頻度の序列をその他の方法によって確定し、そ
の使用頻度の序列に従って各ヘッドユニットへ供給する
インクの組み分けを行なうようにしても良い。例えば、
入力される画像の種類及び枚数が確定しており、各画像
の記録に使用されるインクの使用頻度の序列を経験的に
判断し得る場合には、その判断に従ってヘッドユニット
へ供給すべきインクの組み分けを設定しても良い。

【００５３】また、上記各実施形態において述べた、イ
ンクの使用頻度の算出、及びその使用頻度に基づくイン
ク色の組み分けなどを行なう機能を、前記制御部９など
の演算、判別、及び制御などの機能を用いて行なうこと
も可能である。

【００５４】すなわち、前記全色空間を表現する上で前
記テーブルメモリ（変換手段）によって変換される各イ
ンクの濃度値の合計値を算出する演算手段、前記演算手
段によって算出された各インク濃度値の合計値の大小に
基づきインクの使用頻度を判定する使用頻度判定手段、
及び前記各インクの使用頻度に基づき各ヘッドユニット
に供給すべきインクの組み合わせを決定する組み合わせ
設定手段などの機能を、前記制御部に内蔵されるマイク
ロコンピュータ及びルックアップテーブルなどを用いて
実現し、その設定結果を入力操作装置１０などで表示さ
せるようにすることも可能である。これは、使用するイ
ンクの種類を変更し得るものにおいて、種類変更時に各
ヘッドユニットへ装着するインクタンクの適正な組み合
わせを自動的にユーザに表示するようにする場合などに
特に有効である。但し、この場合には使用するインクの
組み合わせに応じてルックアップテーブルを複数種容易
しておくことが望ましい。

【００５５】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００５６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００５７】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００５８】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００５９】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００６０】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００６１】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００６２】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００６３】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のヘッドユニットを搭載したインクジェット記録装
置において、各ヘッドユニットに対し、使用頻度の序列
が連続するインクを組み合わせて供給するようになって
いるため、同一ヘッドユニット内に設けられる各記録ヘ
ッドの寿命を均一化することができ、同一のヘッドユニ
ット内の他の記録ヘッドには十分に寿命が残されている
にも拘わらず交換を余儀なくされるという無駄を排除す
ることができ、消耗品コストの低減を図ることができる
と共に、ヘッドユニットの交換回数を削減でき、記録作
業も効率的に行なうことができる。

【００６５】また、前記全色空間を表現する上で前記変
換手段によって変換される各インクの濃度値の合計値を
算出し、算出された各インク濃度値の積算値の大小に基
づきインクの使用頻度の序列を判定するようにしたた
め、各ヘッドユニットに供給すべき適正かつ効率的なイ
ンクの組み合わせを容易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に適用するインクジェット記
録装置の全体を概念的に示す説明斜視図である。

【図２】図１に示す各記録ヘッドの概略構成を示す斜視
図である。

【図３】本発明の実施形態において色変換処理で用いる
ルックアップテーブルを説明するための概略図である。

【図４】本発明の第２の実施形態におけるヘッドユニッ
ト周辺の構成を示す説明斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施形態におけるヘッドユニッ
ト周辺の構成を示す説明斜視図である。

【図６】本発明の第４の実施形態におけるヘッドユニッ
ト周辺の構成を示す説明斜視図である。

【図７】本発明の実施形態におけるインクジェット記録
装置においてシアン色を表現する上でシアンインクと淡
シアンインクの使用状態を示す線図である。

【図８】本発明の実施形態において色変換処理で用いる
ルックアップテーブルを表す図である。

【符号の説明】

１ａブラックのインクタンク１ｂマゼンタのインクタンク１ｃシアンのインクタンク１ｄ淡マゼンタのインクタンク１ｅ淡シアンのインクタンク１ｆイエローのインクタンク２ａヘッドユニット２ｂヘッドユニット９制御部１１ａブラックの記録ヘッド１１ｂマゼンタの記録ヘッド１１ｃシアンの記録ヘッド１１ｄ淡マゼンタの記録ヘッド１１ｅ淡シアンの記録ヘッド１１ｆイエローの記録ヘッド４０ａブラックのインクタンク４０ｂマゼンタのインクタンク４０ｃシアンのインクタンク４０ｄ淡マゼンタのインクタンク４０ｅ淡シアンのインクタンク４０ｆイエローのインクタンク４１ａ第１のヘッドユニット４１ｂ第２のヘッドユニット４１ｃ第３のヘッドユニット５０ａブラックのインクタンク５０ｂ濃マゼンタのインクタンク５０ｃ濃シアンのインクタンク５０ｄマゼンタのインクタンク５０ｅシアンのインクタンク５０ｆ淡マゼンタのインクタンク５０ｇ淡シアンのインクタンク５０ｈイエローのインクタンク５１ａヘッドユニット５１ｂヘッドユニット６０ａブラックのインクタンク６０ｂマゼンタのインクタンク６０ｃシアンのインクタンク６０ｄ淡マゼンタのインクタンク６０ｅ淡シアンのインクタンク６０ｆイエローのインクタンク６１ａインクタンク６１ｂインクタンク６１ｃインクタンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出する記録ヘッドを固定した
複数個のヘッドユニットを搭載し、かつ前記複数個のヘ
ッドユニットのうち少なくとも１つのヘッドユニットに
は複数の記録ヘッドを固定する一方、前記各ヘッドユニ
ットには複数種のインクを供給することによって記録動
作を行なうインクジェット記録装置であって、前記複数の記録ヘッドを固定したヘッドユニットには、
前記複数種のインクのうち使用頻度の序列が連続する複
数種のインクが組み合わされて供給されることを特徴と
するインクジェット記録装置。
【請求項２】インクを吐出する記録ヘッドを固定した
複数個のヘッドユニットを搭載し、かつ各ヘッドユニッ
トの少なくとも１つのヘッドユニットには異なる種類の
インクを吐出する複数種の記録ヘッドを固定する一方、
前記各記録ヘッドにはブラック、シアン、マゼンタ、イ
エローの各色のインクをそれぞれ供給し、前記各色毎に
多段階の階調記録を行なうことにより全色空間を表現し
得るようにしたインクジェット記録装置において、前記複数の記録ヘッドを固定したヘッドユニットには、
前記複数種のインクのうち使用頻度の序列が連続する複
数種のインクが組み合わされて供給されることを特徴と
するインクジェット記録装置。
【請求項３】前記各ヘッドユニットに供給される複数
のインクは、それぞれ異なる色のインクであることを特
徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装
置。
【請求項４】前記各ヘッドユニットに供給される各イ
ンクは、濃度の異なる同一色のインクであることを特徴
とする請求項１または２記載のインクジェット記録装
置。
【請求項５】インクを吐出する記録ヘッドを固定した
複数個のヘッドユニットを搭載し、かつ前記複数個のヘ
ッドユニットのうち少なくとも１つのヘッドユニットに
は複数の記録ヘッドを固定する一方、前記各記録ヘッド
に供給すべきブラック、シアン、マゼンタ、イエローの
各色のインクのうち、少なくとも１色のインクを濃度の
異なる複数種のインクとして階調表現を行なうようにし
たインクジェット記録装置において、前記複数の記録ヘッドを固定したヘッドユニットには、
前記複数種のインクのうち使用頻度の序列が連続する複
数種のインクが組み合わされて供給されることを特徴と
するインクジェット記録装置。
【請求項６】インクを吐出する少なくとも１種類の記
録ヘッドを固定したヘッドユニットを複数個搭載すると
共に、入力画像を表すレッド、グリーン、ブルーの３原
色の各明度値の組み合わせを、適用する複数種のインク
色の各濃度値の組み合わせに変換する変換手段を備え、
前記変換手段によって変換されたインク色の濃度値の組
み合わせに基づいて各インクの吐出を行ない、前記各イ
ンク色毎に多段階の階調記録を行なうことによって全色
空間を表現し得るようにしたインクジェット記録装置に
おいて、前記全色空間を表現する上で前記変換手段によって変換
される各インクの濃度値の合計値を算出し、その合計値
の大小に基づき各インクの使用頻度を判定し、その判定
した使用頻度に基づき各ヘッドユニットに供給すべきイ
ンクの組み合わせを決定し、同一の組に属するインクを
同一のヘッドユニットに供給したことを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項７】異なる色のインクを吐出する複数の記録
ヘッドを固定したヘッドユニットを複数個搭載すると共
に、入力画像を表すレッド、グリーン、ブルーの３原色
の各明度値を、適用する複数種のインク色の各濃度値に
変換する変換手段を備え、前記変換手段によって変換さ
れたインク色の濃度値に基づいて各インクの吐出を行な
い、前記各インク色毎に多段階の階調記録を行なうこと
によって全色空間を表現し得るようにしたインクジェッ
ト記録装置において、前記全色空間を表現する上で前記変換手段によって変換
される各インクの濃度値の合計値を算出する演算手段
と、前記演算手段によって設定された各インク濃度値の合計
値の大小に基づきインクの使用頻度の序列を判定する使
用頻度判定手段と、を備え、前記各ヘッドユニットには、前記複数種のインクのうち
使用頻度の序列が連続する複数種のインクが組み合わせ
されて供給されることを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項８】前記変換手段は、全色空間を表現するレ
ッド、グリーン、ブルーの各色の明度値の組み合わせに
対応して、使用するインク色の濃度値の各組合せを格納
してなるルックアップテーブルであり、前記演算手段は、使用頻度判定ルックアップテーブルに
格納された濃度値を各インク色毎に積算することを特徴
とするインクジェット記録装置。
【請求項９】前記ヘッドユニット搭載数を２個とする
と共に、適用するインクをブラック、シアン、淡シア
ン、マゼンタ、淡マゼンタ、イエローの６色とし、前記
２個のヘッドユニットのうち、一方のヘッドユニットに
固定される記録ヘッドには、ブラック、シアン、マゼン
タの３色のインクが供給され、他方のヘッドユニットに
固定される記録ヘッドには、淡シアン、淡マゼンタ、イ
エローの３色のインクを供給した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。
【請求項１０】前記ヘッドユニット搭載数を２個とす
ると共に、適用するインクをブラック、シアン、淡シア
ン、マゼンタ、淡マゼンタ、イエローの６色とし、前記
２個のヘッドユニットのうち、一方のヘッドユニットに
固定される記録ヘッドには、ブラック、シアン、マゼン
タの３色のインクが供給され、他方のヘッドユニットに
固定される記録ヘッドには、淡シアン、淡マゼンタ、イ
エローの３色のインクを供給した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。
【請求項１１】前記ヘッドユニット搭載数を３個とす
ると共に、適用するインクをブラック、シアン、淡シア
ン、マゼンタ、淡マゼンタ、イエローの６色とし、前記
３個のヘッドユニットのうち、第１のヘッドユニットに
固定される記録ヘッドにはブラック、シアンの２色のイ
ンクが供給され、第２のヘッドユニットに固定される記
録ヘッドにはマゼンタ、淡シアンの２色が供給され、第
３のヘッドユニットには淡マゼンタ、イエローの２色が
供給され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。
【請求項１２】前記ヘッドユニット搭載数を２個とす
ると共に、適用するインクをブラック、濃マゼンタ、マ
ゼンタ、淡マゼンタ、濃シアン、シアン、淡シアン、イ
エローの８色とし、前記２個のヘッドユニットのうち、
一方のヘッドユニットに固定される記録ヘッドには、ブ
ラック、濃マゼンタ、濃シアン、マゼンタの４色のイン
クが供給され、他方のヘッドユニットに固定される記録
ヘッドには、シアン、淡マゼンタ、淡シアン、イエロー
の４色のインクが供給され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。
【請求項１３】記録ヘッドは、熱エネルギーによって
インクに気泡を発生させ、その気泡の発生エネルギーに
よってインクを吐出させることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
【請求項１４】インクを吐出する複数の記録ヘッドを
固定したヘッドユニットを複数搭載し、前記各記録ヘッ
ドに種類の異なるインクを供給することによって記録動
作を行なうインクジェット記録装置のインク供給方法で
あって、前記複数種のインクを使用頻度順に組み分け、同一の組
に属するインクを同一のヘッドユニットに供給すること
を特徴とするインクジェット記録装置のインク供給方
法。
【請求項１５】異なる色のインクを吐出する複数の記
録ヘッドを固定したヘッドユニットを複数個搭載すると
共に、入力画像を表すレッド、グリーン、ブルーの３原
色の各明度値を、適用する複数種のインク色の各濃度値
に変換する変換手段を備え、前記変換手段によって変換
されたインク色の濃度値に基づいて各インクの吐出を行
ない、前記各インク色毎に多段階の階調記録を行なうこ
とによって全色空間を表現し得るようにしたインクジェ
ット記録装置のインク供給方法であって、前記全色空間を表現する上で前記変換手段によって変換
される各インクの濃度値の合計値を算出するステップ
と、前記演算手段によって算出された各インク濃度値の積算
値の大小に基づきインクの使用頻度の序列を判定するス
テップと、前記各インクの使用頻度の序列に基づき各ヘッドユニッ
トに供給すべきインクの組み合わせを決定するステップ
と、決定したインクの組み合わせによってインクを供給する
ステップとを備えたことを特徴とするインクジェット記
録装置におけるインク供給方法。