JP2003103767A - 複数の液滴重量を具備する印刷システム - Google Patents

複数の液滴重量を具備する印刷システム

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JP2003103767A
JP2003103767A JP2002218092A JP2002218092A JP2003103767A JP 2003103767 A JP2003103767 A JP 2003103767A JP 2002218092 A JP2002218092 A JP 2002218092A JP 2002218092 A JP2002218092 A JP 2002218092A JP 2003103767 A JP2003103767 A JP 2003103767A
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printer
pen
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nozzle
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Stephen W Bauer
ステファン・ダブリュー・バウアー
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Hewlett Packard Co
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/205Ink jet for printing a discrete number of tones
    • B41J2/2056Ink jet for printing a discrete number of tones by ink density change

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  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクを用いたプリンタによる印刷画像の品質
の劣化を低減する手段を提供する。 【解決手段】色は同じであるが、色材の容量が異なるイ
ンクのドットを被着させることによって印刷を行う。色
材の容量が小さい方のインクは、液滴の重量が重く、色
材の容量が大きい方のインクは、液滴の重量が軽い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷システムに関
し、より詳細には、インクジェット印刷システム、及
び、印刷媒体上にインクのドットを被着(または堆積。
以下同じ)させるその他の印刷システムに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット印刷技術は、幅広くさま
ざまな製品に用いられている。市販製品は、プリンタ、
グラフィックプロッタ、複写機、ファクシミリ機、およ
び一体型の装置を含む。
【0003】典型的なカラーインクジェット製品は、シ
アン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、および
ブラック(K)の4つの基本色を用いて印刷を行う。た
とえばローエンドプリンタは通常、それぞれの色につい
て1つずつの、4つのペンを備えている(プリントヘッ
ドとも呼ばれる典型的なペンは、1列または2列になっ
た、向きが鉛直のノズルを含み、それぞれのノズルは、
熱的に作動するとカラーのインクドットを噴射する)。
【0004】これとは対照的に、ハイエンドプリンタは
通常、シアンおよびマゼンタについて2つ以上のペンを
有している。たとえば、ペンが6つのプリンタは、ダー
クシアンのペン、ライトシアンのペン、ダークマゼンタ
のペン、ライトマゼンタのペン、イエローのペン、およ
びブラックのペンを有する場合がある。したがって、ペ
ンが6つのこのプリンタは、シアンおよびマゼンタにつ
いては互いに異なる色調(または濃淡)を用いる。シア
ンおよびマゼンタについて、互いに異なる着色剤の含有
量(colorant load)を含む各インクを用いることによ
って、より高品質の画像を生成することができる。
【0005】このような互いに異なる色調は、互いに異
なる着色剤の含有量を含む各インクを用いることによっ
て実現することができる。たとえば、互いに異なる染料
または顔料の含有量を有する各インクを用いることによ
って、互いに異なる色調を実現することができる。ダー
クシアンはライトシアンよりも着色剤の含有量が多く、
ダークマゼンタはライトマゼンタよりも着色剤の含有量
が多い。
【0006】印刷動作中、紙流れ軸(または紙送り軸)
に沿ってシートが動く。各ペンを、シートを横切って走
査方向に走査させることができる。各ペンは、シートを
横切って走査する間、インクドットのスウォース(swat
h)を形成する。
【0007】ドットは、配置ミスがあると、互いに凝集
する傾向を生じる。このような凝集によって、スウォー
スの縁が目に見えるようになり、水平方向の筋が現れる
場合がある。このような目に見えるアーチファクトのこ
とを、通常「バンディング(banding)」と呼ぶ。バン
ディングは、画像品質を低下させてしまう。
【0008】ノズルは、繰り返し噴射するにつれてます
ます高温になる。温度が上昇するにつれて、滴体積のば
らつきが増大し、その結果色シフト(color shift)が
生じる。このような色シフトもまた、画像品質を低下さ
せてしまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タによる印刷画像において、バンディングおよび色シフ
トなどによる画像品質の劣化を回避することが必要とさ
れている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の1態様は、色は
同じであるが着色剤の含有量(または容量)が異なる第
1および第2のインクを用いて印刷する方法である。こ
の方法は、着色剤の含有量が少ないインクについては滴
重量の大きいインクを、着色剤の含有量が多いインクに
ついては滴重量の小さいインクを用いることを含む。
【0011】本発明の他の態様および利点は、本発明の
原理を例示的に説明する以下の詳細な説明及び添付図面
から明らかとなろう。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、複数のペン12と、ペン
12を担持するキャリッジアセンブリ(キャリッジ装
置)14と、ペン12の下方でシートまたはその他の印
刷媒体を前進させるペーパーパス(または紙送り機構)
16と、印刷媒体を横切ってペン12を走査させる走査
機構18とを含む、インクジェットプリンタ10を示
す。プリンタ10はまた、制御装置(ここでは、プリン
タコントローラであり、たとえば、組み込みプロセッ
サ、及びプロセッサ用のファームウェアを記憶する組み
込み式の読み出し専用メモリによって構成される)20
も含む。プリンタコントローラ20は、ホスト(たとえ
ば、ホストコンピュータ)からスウォースデータを受け
取り、そのスウォースデータを用いてペン12のノズル
を噴射させる。スウォースデータのそれぞれのビット
は、ペンのノズルがシートに沿った特定の位置で作動す
るべきかどうかを示す。プリンタコントローラ20はま
た、キャリッジアセンブリ14、ペーパーパス16、お
よび走査機構18を制御する。
【0013】図2は、キャリッジアセンブリ14および
走査機構18をより詳細に示す。走査機構18には、レ
ール26とブッシュ(またはブッシング)27とを含め
ることができる。ブッシュ27は、取付板22をレール
26に固定して、取付板22がレール26に沿って走査
方向に摺動できるようにする。走査機構18はさらに、
取付板22をレール26に沿って動かすためのモータ
(たとえば、ステッパモータ、DCサーボモータ)とト
ランスミッション(動力伝達装置)とを含む。モータお
よびトランスミッションは、図2には示していない。
【0014】キャリッジアセンブリ14は、取付板22
に固定された6つのペン区画(ペンストール)24を備
える。それぞれのペン区画24は、1つのペンを収容す
る。区画24を、一列に並んでいるものとして示してい
るが、区画24のうちの1つまたはそれよりも多くをず
らして配置することもできる。6つの区画24を示す
が、キャリッジアセンブリ14はこれよりも少ない数の
ペン区画を有していても、これよりも多い数のペン区画
を有していてもよい。
【0015】ペンのうちの少なくとも2つは、同じ色を
印刷するが、着色剤の含有量が異なる。1つの色につい
ての多い着色剤の含有量と少ない着色剤の含有量との割
合は、2:1と5:1の間で変えることができる。たと
えば、第1のペン内のインクは、ライトシアン(淡いす
なわち明るいシアン)を印刷するためにシアンの着色剤
の含有量が少なく、第2のペン内のインクは、ダークシ
アン(濃いすなわち暗いシアン)を印刷するために着色
剤の含有量がその3倍である。第3のペン内のインク
は、ライトマゼンタを印刷するためにマゼンタの着色剤
の含有量が少なく、第4のペン内のインクは、ダークマ
ゼンタを印刷するために着色剤の含有量がその2倍であ
る。第5および第6のペンは、イエローおよびブラック
のインクを含んでいる場合がある。キャリッジアセンブ
リ14がさらに2つのペンを有する場合には、そのよう
な2つのペン内のインクは、他のインクよりもさらに着
色剤の含有量が多いかまたは少ないシアンおよびマゼン
タを含むことができる。
【0016】一般的に、より目に見えやすいより濃い
(すなわち暗い)色には、より小さい滴サイズが用いら
れる。より淡い(すなわち明るい)色に対する滴重量
は、少なくとも、より暗い色に対する滴重量よりも1.
3倍から2倍大きい。たとえば、プリンタ10は、ダー
クシアンのインクについては4ナノグラムという滴重量
を、ライトシアンのインクについては8ナノグラムとい
う滴重量を使用することができる。
【0017】滴重量が小さなると、画像品質が高くなる
可能性がある。濃い(または暗い)色に対する滴重量を
小さくして、個々のドットが人間の目には知覚されない
ようにするのが好ましい。
【0018】滴重量の大きいペンは、それぞれの滴によ
ってページ上に落とすインクが多くなり、インクの広が
りが大きくなる。したがって、滴重量の大きいペンにつ
いては、スポットのサイズが大きくなる。明るい色は、
滴重量が大きい可能性がある。なぜなら、典型的な人間
の目は、大きく明るい色のドットを知覚しないからであ
る。滴重量の大きい滴は、印刷の信頼性が高く、印刷コ
ストが低く、バンディングに対する頑健性(ロバスト
性)が大きい。スポットが大きいと、ドット配置におけ
る所与の量のシステムエラーに関するバンディングに対
してより頑健になる。同じ色の異なる着色剤の含有量に
ついて異なる滴重量を用いることによって、滴重量の大
きい淡い(すなわち明るい)インクがバンディングに対
して頑健性を有するという効果と、滴重量の小さい濃い
(すなわち暗い)インクがドットをより見えにくくする
という効果が組み合わされる。
【0019】次に、図3を参照する。それぞれのペン1
10は、典型的には、1列または2列になった、向きが
垂直のノズル112を含む。滴重量は、ノズルの直径お
よびレジスタンスエリア(resistance area:抵抗の面
積)に比例する。したがって、ノズルの直径およびレジ
スタンスエリアを増やすことによって、滴重量を大きく
することができる。滴重量の大きいペンは、滴重量の小
さいペンよりも熱効率がよく、1ナノグラムのインクを
噴出するのに必要なエネルギーが少ない。また、その寿
命の間に送出することができるインクの体積が大きく、
それによって印刷コストが下がる。
【0020】再び図1および図2を参照する。印刷動作
中、ペーパーパス16は、紙が送られる向きに沿って、
一定の距離だけ増分式にシートを動かす。シートが移動
して印刷ゾーンに入った後は、走査機構18が取付板2
2を、走査方向にある走査速度で動かす。プリンタコン
トローラ20は、取付板22がシートに沿って走査され
ている間に、ノズルをして、シート上にカラーのドット
を噴射させて被着させる。それぞれのペンは、シートを
横切って走査する際に、インクドットのスウォースを形
成することができる。シートを横切ってドットのスウォ
ースが印刷された後、プリンタコントローラ20は、ペ
ーパーパス16に、所定の距離だけ増分式にシートを前
進させるように命令する。プリンタコントローラ20は
また、新しいスウォースデータに対する要求も送る。ス
ウォースデータを受け取った後、プリンタ10は、新し
いドットのスウォースを印刷する。プリンタ10は、シ
ートの印刷が完了するまで、スウォースの印刷を継続す
る。
【0021】プリンタ10は、滴重量が異なるインクを
用いて、傾斜した印刷マスク(ramped print mask)を
印刷することができる。傾斜した印刷マスクについて
は、本願の出願人に譲渡されている米国特許第6,23
8,112号に記載されている。
【0022】以下の例を考察する。プリンタ10は、1
5ナノグラム/1200dpiのインクリミットを有
し、明るい方のインクについては滴重量が7ナノグラム
のペンを、暗い方のインクについては滴重量が5ナノグ
ラムのペンを用い、2ビットのハーフトーンで印刷を行
う。スウォースデータのうちの2ビットずつがそれぞ
れ、画素当たり0、1つ、2つ、または3つの滴が被着
されるかどうかを示す。ノズル間隔は600dpiであ
り、印刷解像度は1200dpiである。600dpi
のノズルアレイを用いて解像度が1200dpiの画像
を印刷するために、プリンタ10は画素当たり4パスを
使用する。
【0023】プリンタ10は、図4に示す例示的なプロ
ファイルを用いて、傾斜した印刷マスクのプロファイル
を印刷する。4つのノズルA、B、C、およびD(それ
ぞれ垂直な矢印で表す)は、所与の画素においてドット
を被着させる可能性を有する。傾斜したマスクにおい
て、中間にあるノズルのほうが外側のノズルよりも使用
頻度が高い。傾斜したマスクによって、この4つのノズ
ルA、B、C、およびDには、ノズルA=10%、ノズ
ルB=30%、ノズルC30%、およびノズルD=30
%という噴射確率が割り当てられる。したがって、ノズ
ルB、C、およびDは、ノズルAの3倍の頻度で噴射す
る可能性を有する。(これは、傾斜した部分に該当する
ノズルの噴射確率がその傾斜によってマスク(すなわち
低減)されていることを意味する)。
【0024】1つの画素が、1200dpiの印刷に1
5ナノグラム必要とする場合には、その画素は、15ナ
ノグラム/画素を7ナノグラム/滴で割ったもの、すな
わち2.14滴/画素を必要とする。すべてのノズル
A、B、C、Dが噴射する場合、第1のパスでノズルA
によってインクの10%が印刷され、第2のパスでノズ
ルBによってインクの30%が印刷され、第3のパスで
ノズルCによってインクの30%が印刷され、第4のパ
スでノズルDによってインクの30%が印刷される。ノ
ズルAは0.214滴/画素を被着させ、ノズルB、
C、およびDはそれぞれ、画素当たり0.642滴を被
着させる。ハーフトーン処理アルゴリズム(典型的に
は、スウォースデータを供給するホストによって実行さ
れる)が、ノズル当たりのドット数/画素の最良の整数
値の選択を行って、印刷を行うシート全体にわたって、
所望の平均した非整数のインク滴値を得る。
【0025】第3のノズルCが機能しなくなった場合に
は、第1のノズルAを依然として10%で噴射させるこ
とができるが、第2のノズルBと第4のノズルDの噴射
頻度は、45%に増大する(第3のノズルCの噴射頻度
は0%である)。したがって、ノズルAは依然として
0.214滴/画素を被着させることができるが、ノズ
ルB、Dは今や画素当たり0.963滴を被着させる。
このように、ノズルを代用する場合には、使用量の少な
い方のノズルの噴射確率は同じままに維持されるが、使
用量の多いほうのノズルの噴射確率は高くなる。したが
って、より明るい色に対してより大きい滴重量を用いる
ことによって、ノズルを代用しながら全体のインクの流
れ量(1秒当たりのナノグラム/画素)を維持すること
ができる。
【0026】次に、同じ5ナノグラムという小さい方の
滴重量を有する、滴重量が単一の印刷システムを考察す
る。ライトシアンが15ナノグラム/1200dpiを
必要とするが、ライトシアンペンの第3のノズルCが機
能していない場合には、1200dpiの印刷を行うた
めに、残りのノズルA、B、およびDはそれぞれ連続的
に噴射して15ナノグラムのドットを被着させなければ
ならない。第1のノズルAは、第2のノズルBおよび第
4のノズルDと同じ頻度で噴射しなければならないの
で、傾斜したマスクがなく、バンディングに対する頑健
性が低下する。
【0027】滴重量が複数の印刷システムは、それの小
さい方の滴重量と同じ滴重量を用いる、滴重量が単一の
印刷システムに対していくつかの利点を提供する。着色
剤の含有量がより少ない方についてより大きい滴重量で
印刷することによって、すべての色および着色剤の含有
量について同じ滴重量で印刷するのと比較して、ページ
当たりのコストは下がり、画像品質は同じままである。
ドットの凝集が低減されるので、バンディングも低減す
る。
【0028】滴重量が複数の印刷システムは、より少数
のパスを用いて傾斜した印刷マスクを作成する。傾斜し
た印刷マスクによってまた、バンディングも見えにくく
なる。
【0029】明るいインクは暗いインクよりも大きな流
束率(または流量)で使用されるので、ノズルの代用の
制約が緩和される。ノズルの代用によって、ノズルが故
障した場合でも、欠陥のない印刷を行うことができる。
【0030】滴重量が複数の印刷システムにおけるペン
の平均寿命は、滴重量が単一の印刷システムにおけるペ
ンの平均寿命よりもばらつきが小さい。滴重量が単一の
システムにおいては、通常、明るい色のペンのほうが、
暗い色のペンよりもはるかに噴射頻度が高い。これは、
通常、明るい色のインクの方が暗い色のインクよりもは
るかに使用頻度が高いからである。明るい色のインクの
滴重量の方が暗い色のインクの滴重量よりも大きい、複
数の滴重量を有する印刷システムにおいては、明るい色
のインクを含むペンの噴射頻度は、それより暗い色のイ
ンクを含むペンのそれに近い。
【0031】明るい色に対するノズルの噴射頻度はそれ
ほど高くないので、色シフトが最小になる。ノズルの噴
射頻度がそれほど高くないので、ノズルの温度による偏
り(温度エクスカーション)が少なくなる。したがっ
て、色の均一性が改善される。
【0032】プリンタは、ペンが6つのものには限定さ
れず、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの
ペンにも限定されない。他の色および他の数のペンを使
用することも可能である。
【0033】本発明は、上述の特定の実施形態に限定さ
れるものではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈さ
れる。
【0034】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 1.第1および第2のペン(12)を備えるプリンタ
(10)であって、前記第1のペンおよび第2のペン
は、第1のインクと第2のインクをそれぞれ用い、前記
第1のインクと第2のインクは、色は同じであるが着色
剤の含有量が異なり、着色剤の含有量が少ない方のイン
クの滴重量は、着色剤の含有量が多い方のインクの滴重
量よりも大きいことからなる、プリンタ。 2.傾斜した印刷マスクに従ってドットを印刷するよう
に前記ペンを制御するための制御装置(20)をさらに
備える、上項1のプリンタ。 3.前記滴重量が大きい方のペンのノズル(112)が
機能しなくなると、前記制御装置(20)は、使用量が
少ない方のノズルを同じ噴射確率のままで維持し、使用
量の多い方の方の少なくとも1つのノズルの噴射確率を
高くすることからなる、上項2のプリンタ。 4.着色剤の含有量が少ない方のインクの滴重量は、着
色剤の含有量が多い方のインクの滴重量よりも約1.3
倍から2倍大きいことからなる、上項1乃至3のいずれ
かのプリンタ。
【0035】本発明のプリンタは、色は同じであるが、
色材の容量が異なるインクのドットを被着させることに
よって印刷を行う。色材の容量が小さい方のインクは、
液滴の重量が重く、色材の容量が大きい方のインクは、
液滴の重量が軽い。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、インクを用いたプリン
タによって印刷される画像の品質の劣化を低減すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェットプリンタを示す図である。
【図2】インクジェットプリンタのキャリッジアセンブ
リを示す図である。
【図3】インクジェットプリンタのペンを示す図であ
る。
【図4】傾斜した印刷マスクのプロファイルを示す図で
ある。
【符号の説明】
10 プリンタ 12 ペン 20 制御装置 112 ノズル
フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA07 EA08 EC08 EC39 EC65 EC77

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1および第2のペン(12)を備えるプ
    リンタ(10)であって、 前記第1のペンおよび第2のペンは、第1のインクと第
    2のインクをそれぞれ用い、 前記第1のインクと第2のインクは、色は同じであるが
    着色剤の含有量が異なり、着色剤の含有量が少ない方の
    インクの滴重量は、着色剤の含有量が多い方のインクの
    滴重量よりも大きいことからなる、プリンタ。
  2. 【請求項2】傾斜した印刷マスクにおいてドットを印刷
    するように前記ペンを制御するための制御装置(20)
    をさらに備える、請求項1のプリンタ。
  3. 【請求項3】前記滴重量が大きい方のペンのノズル(1
    12)が機能しなくなると、前記制御装置(20)は、
    使用量が少ない方のノズルを同じ噴射確率のままで維持
    し、使用量の多い方の方の少なくとも1つのノズルの噴
    射確率を高くすることからなる、請求項2のプリンタ。
  4. 【請求項4】着色剤の含有量が少ない方のインクの滴重
    量は、着色剤の含有量が多い方のインクの滴重量よりも
    約1.3倍から2倍大きいことからなる、請求項1乃至
    3のいずれかのプリンタ。
JP2002218092A 2001-08-03 2002-07-26 複数の液滴重量を具備する印刷システム Pending JP2003103767A (ja)

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