JP2004188759A - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】黒とカラーの打ちこみ量によって印字の時間差をつけることにより、大幅なスループットの低下なしに、高画質を得る。
【解決手段】黒とカラーの印字デューティーを画像ごとにカウントし、あらかじめ決められたデューティーと印字時間差の関係にしたがって、打ちこみタイミングに時間差を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像データを記録する画像記録装置及び記録方法、特にカラープリンタ、中でもカラーインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、各種記録方式には熱エネルギーによりインクリボンのインクを紙に転写させる熱転写方式、記録液滴を飛翔させ、それを紙などの被記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方式などが知られている。
【０００３】
中でもインクジェット記録方法は、低騒音、低ランニングコスト、装置が小型化しやすい、カラー化が容易、等からプリンタや複写機などに利用されている。
このような記録装置は記録速度の向上のため、複数の記録素子（インクジェット記録方法ではインクを吐出させるノズル）を集積配列してなる記録ヘッドを用いることが一般的である。
【０００４】
インクジェット記録装置で使用されるインクには、大きく分けて二つの種類がある。すなわち、浸透性の高いタイプと、浸透性の低いタイプである。一般に、界面活性剤を添加すると、表面張力が低くなり、浸透性が高くなる。表面張力が高く、浸透性の低いタイプのインクは、インクが紙の繊維に沿って広がる（フェザリング）現象が起こりにくく、印字部と被印字部の境界がはっきりする。しかしながらこのタイプのインクは、浸透せずに紙の表面にとどまる時間が長いため、異色間の接触境界でのインクの混じりあい（ブリード現象）が起こりやすい。
【０００５】
それに対して界面活性剤を多く添加し、表面張力が低く、浸透性が高いインクはフェザリング現象は起こりやすいが、すばやく浸透するためブリード現象が起こりにくく、さらに、定着性が良い。このような特徴のため、文字を多く印字する黒インクには、浸透性の低いタイプのインクが用いられることが多く、黒以外のカラーインクには浸透性の高いタイプのインクが多く用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年の記録装置の高速化に伴い、以下のような問題が発生している。すなわち、インクが紙面上で定着しないうちに次々とインクが打ち込まれ、異色インクがブリードしてしまったり、先行して印字されたインクが後続のインクによって紙の奥に押し込まれ発色が悪くなったり、表面張力の違うインクが隣接することによってその境界からインクがなくなって白っぽくなるいわゆる「白もや」の現象などが発生する。
【０００７】
にじみの程度や、後続インクによる先行インクの押し込みによる発色の悪化の程度などは、インクの量によって変わってくる。たとえば、先行インクの量が少なく、後続インクの量が多いときには、先行インクの大部分が紙の奥に押し込まれ、発色しなくなる。しかし、後続インクが多くても先行インクも十分に多ければ、発色の低下は低減される。また、にじみはインクの量に比例する。さらに、どちらかのインクが多く他方が少ない場合もにじみの量は少なくなる。
【０００８】
また、白もやの現象は、インク内の溶剤に起因する表面張力の違いによるものであり、紙にしっかりと定着した状態では起こらない。インクが少なければ定着も早くなる。
【０００９】
ところで、にじみやインクの押し込みによる発色低下、白もや現象を避けるために、先行インクが印字された後に乾燥時間を設けたり、少しずつ何回にも渡ってインクを打ち込むいわゆるマルチパスの方法などが考えられる。しかしながら、前記方法ではスループットの低下が避けられない。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、どのようなインク量の場合でも、インクをしっかり定着させ、にじみや発色の低下のない高画質な記録を、大幅なスループットの低下なしに実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、第１の記録色材と、第２の記録色材の印字ドット数に応じて、第１の記録色材の付与のタイミングに対する第２の記録色剤の付与のタイミングをずらす。
【００１２】
第２の記録色材を付与のタイミングをずらすために、第２の記録色材を付与するための記録素子の使用位置を変更する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１は本発明に適用可能なインクジェット記録装置の一例である。１は紙或いはプラスチックシートよりなる記録シートであって、カセット等に複数枚積層されたシート１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ供給される。一定間隔を隔てて配置され、夫々個々のステッピングモータ（図示せず）によって駆動する第１搬送ローラ対３及び第２搬送ローラ対４によって記録シート１は矢印Ａ方向に搬送される。
【００１５】
５は前記記録シート１に記録を行うためのインクジェット式の記録ヘッドである。インクは不図示のインクカートリッジより供給され、ノズルから画信号に応じて吐出される。この記録ヘッド５及びインクカートリッジはキャリッジ６に搭載され、該キャリッジ６にはベルト７及びブーリ８ａ，８ｂを介してキャリッジモータ１０が連結している。従って、前記キャリッジモータ１０の駆動により前記キャリッジ６がガイドシャフト９に沿って往復走査するように構成されている。
【００１６】
前記構成により、記録へッド５が矢印Ｂ方向に移動しながら画信号に応じてインクを記録シート１に吐出してインク像を記録し、必要に応じて記録ヘッド５はホームポジションに戻ってインク回復装置２によりノズルの目づまりを解消すると共に、搬送ローラ対３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に１行分搬送する。これを繰り返すことによって記録シート１に所定記録を行うものである。
【００１７】
図２は本発明に適用可能なインクジェット記録ヘッドの模式図であり、紙に正対する面を示している。ここでは、黒（Ｋ）ヘッドとシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）ヘッドそれぞれ９６ノズルを持ち、それらを８ノズルずつ１２のノズル群に分割して制御する。先頭から順番に、ノズル群１〜１２とする。
【００１８】
本実施例では、黒を先に印字し、カラーを後に印字する例を示す。図３は黒とカラー（ＣＭＹ）それぞれのインクの量と、黒の定着のために必要なカラーインク打ち込みまでの時間（黒を印字してからカラーを印字するまでに待たなければいけないスキャン数）を説明した図である。横軸に黒インクの印字デューティー、縦軸にカラーインクの印字デューティーがとってある。「印字デューティー」とは、単位面積あたりに印字できるドット数と、実際に印字するドット数の比である。例えば、６００ｄｐｉのプリンタで、１平方インチあたり３６０００ドットを印字したら、それは１０％デューティーとなる。「カラーインクの印字デューティー」とは、Ｃ、Ｍ、Ｙインクそれぞれの印字デューティーの総和である。
【００１９】
図から分かるように、黒もカラーも少ないときには、黒とカラーの印字時間差は０スキャン、つまり、黒とカラーは同一スキャンで印字して良い。しかし、黒、またはカラーが多くなってくると、黒とカラーの印字の時間差は増やさなければならない。本実施例の場合、最大の待ちスキャン数は２スキャンである。
【００２０】
図４は本実施例における、印字時間差決定のフローである。まず、印字しようとする画像データをメモリに読み込む（ステップ１０２）。ＫＣＭＹ各色ごとに印字デューティーをカウントする（ステップ１０３〜１０６）。ＣＭＹそれぞれのデューティーを総和したものをカラーデューティーとする。カウントされた黒デューティー、カラーデューティーから図３の関係にしたがって、黒とカラーの印字時間差が決定される（ステップ１０８）。決められた印字時間差になるようにヘッド、データ、紙送りなどを制御して印字する。
【００２１】
図５は本実施例における、印字の例である。簡単のため、ＣＭＹヘッドはまとめて示している。図５―１は待ち時間０スキャンの場合、図５―２は待ち時間１スキャンの場合、図５―３は待ち時間２スキャンの場合である。待ち時間０スキャンと判定された画像は全部のノズルを使用して高速に印字できる。待ち時間が必要と判定された画像に関しても、必要充分な待ち時間を確保しつつ印字することが出来る。
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、装置の構成を変えることなく、それぞれの画像に合わせて出来うる最高のスピードで印字することが出来る。さらに、それぞれの画像に必要な、黒とカラーの打ちこみに時間差を設けることが出来るため、先行して印字されたインクが定着してから後続のインクが打ちこまれ、ブリードや発色の低下、白もや現象など画像劣化の要因となる現象が抑えられ、高画質を得ることが出来る。
【００２３】
なお、本実施例では、黒を先に印字し、カラーを後に印字する例について説明したが、カラーを先に印字する場合にも本発明は有効である。
【００２４】
また、本実施例では、ＣＭＹのデューティーは一律で足し合わせたが、インクの性質やインク滴１ドロップあたりの体積などによって、色ごとに重みをかけるなどの方法も有効である。
【００２５】
さらに、本実施例ではＣＭＹＫ４色の例について示したが、同系色の濃度の低い色をさらに加えた装置や、ＣＭＹＫ以外の特色を備えた装置でも本発明は有効である。
【００２６】
（実施例２）
本実施例では、より細かい領域で印字ドットをカウントし、必要な印字時間差を決め、より効率よく制御する場合について説明する。
【００２７】
本例における記録装置、記録ヘッド、印字デューティーと印字待ち時間の関係は実施例１と同様とする。
【００２８】
図６は印字時間差決定方法を説明する図である。まず、印字しようとする画像を、小領域に分割する（図６−１）。横は画像の幅と同じ分、縦は１つのノズル群と同じ長さの領域、つまり本例では８ノズル分である。それぞれの領域の黒とカラーの印字デューティーをカウントし、（図６−２）、印字待ち時間を図３の関係にしたがって決定する。決定された各領域での印字待ち時間は図６−３の通りである。決定された待ち時間を、それぞれの領域に対応するメモリに印字カウンタ値として格納する。
【００２９】
図７は図６−３で決定された待ち時間の画像における、印字の方法を説明した図である。図において、それぞれハッチングした領域が印字に使用されるノズル位置であり、ヘッドの左右に示された数値は印字前後における各領域での印字カウンタ値である。
【００３０】
まず、第１スキャンでは、印字可能な黒全部と、その時に印字カウンタ値が０の領域に対応するカラー画像を印字する。カラーが印字された領域の印字カウンタ値はメモリから消去してよい。印字が終了すると、各領域の印字カウンタ値は１カウント減算する。紙送りをし、第２スキャンでは、印字可能な、まだ印字していない領域の黒と、印字カウンタ値が０の領域のカラーを印字する。印字終了したらカウンタを１カウント減算する。さらに紙送りをして第３スキャンを印字する。このように、印字とカウンタ減算、紙送りを繰り返し、画像を完成するまで続ける。
【００３１】
紙送りは、カラーの第１２ノズル群が、最も近い位置にある印字カウンタ値が存在する領域に重なる量だけ行う。ただし、ヘッド長（この場合、１２ノズル群の長さ）より大きい量の紙送りは行わない。印字カウンタ値が存在する領域が、ヘッド長以上の紙送りをしなければ第１２ノズル群と重ならない位置にある場合は、紙送りはヘッド長と同じにする。
【００３２】
以上のように印字すると、各領域で黒とカラーを印字するのに必要な印字時間差を得ることができる。本発明では黒とカラーの量に応じて印字時間差をつけているので、画像劣化の起きないうちで最速のスピードで印字が行える。
【００３３】
本実施例では、デューティーカウント領域を、縦８ノズル分、横は画像幅分で行った。より精密な判定をするならば、もっと細分化すると良い。しかし、カウント領域が細かくなると、その分判定時間もかかる。プリンタやホストの処理能力に応じて最適化すると良い。
【００３４】
なお、本実施例では、黒を先に印字し、カラーを後に印字する例について説明したが、カラーを先に印字する場合にも本発明は有効である。
【００３５】
（実施例３）
インクの物性によっては、ほとんどの場合に同一スキャンでは印字できない場合がある。その場合にはあらかじめ黒とカラーでヘッドの位置をずらしておくと、不使用ノズルが減り、ノズルが有効活用できてよい。
【００３６】
図８は本実施例におけるインクジェット記録ヘッドである。実施例１と同様に、１つのノズル群は８ノズルで成り立っているとする。順番に、ノズル群１〜６とする。黒とカラーは同一スキャンで印字することはないので、ずらしてある。
【００３７】
図９は図３と同様に、黒とカラーそれぞれのインクの量と、黒の定着のために必要なカラーインク打ち込みまでの時間（黒を印字してからカラーを印字するまでに待たなければいけないスキャン数）を説明した図である。横軸に黒インクの印字デューティー、縦軸にカラーインクの印字デューティーがとってある。本実施例では、黒とカラーは少なくとも１スキャン時間差を空けて印字し、最大では３スキャン時間差を持つ。
【００３８】
図１０は本実施例における、印字の一例である。領域の分割の方法、および各領域での印字時間差決定方法は実施例２と同様である。各スキャンのヘッドの図の左右に示される数字は実施例２と同様に印字カウンタ値である。簡単のため、ＣＭＹヘッドはまとめて示してある。
【００３９】
実施例２と同様に、印字可能な、まだ印字していない黒全部と、その時に印字カウンタ値が０の領域に対応するカラー画像を印字する。カラーが印字された領域の印字カウンタ値はメモリから消去してよい。印字が終了すると、各領域の印字カウンタ値は１カウント減算する。紙送りをし、次の印字をする。
【００４０】
紙送りは、カラーの第６ノズル群が、最も近い位置にある印字カウンタ値が存在する領域に重なる量だけ行う。ただし、ヘッド長（この場合、６ノズル群の長さ）より大きい量の紙送りは行わない。印字カウンタ値が存在する領域が、ヘッド長以上の紙送りをしなければ第６ノズル群と重ならない位置にある場合は、紙送りはヘッド長と同じにする。
【００４１】
以上のように印字すると、各領域で黒とカラーを印字するのに必要な印字時間差を得ることができる。本発明では黒とカラーの量に応じて印字時間差をつけているので、画像劣化の起きないうちで最速のスピードで印字が行える。
【００４２】
なお、本実施例でも、黒を先に印字し、カラーを後に印字する例について説明したが、カラーを先に印字する場合にも本発明は有効である。
【００４３】
（実施例４）
実施例２および３では黒とカラーの量によって、黒とカラー間の時間差を決定する例を示した。しかしながら、黒とカラーの両方の印字デューティーをカウントすることは時間がかかる。そのため、短時間に判定処理を終わらせるためには、どちらかの色のみの印字デューティーをカウントして印字時間差を決定するとよい。カウントする色はそのインクシステムにより、より印字量と画像劣化の関係の密接な方を選択する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、印字デューティーに応じて、装置の変更なしに、異色インクの打ち込み時間差を設けることができる。このため、インクの定着不足による画像劣化を、スループットの大幅な低減なしに、避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に適用可能なインクジェット記録装置の概観図である。
【図２】本発明の第１の実施例に適用可能なインクジェット記録ヘッドの模式図である。
【図３】本発明の第１の実施例における、黒とカラーの印字デューティーと黒−カラー間の印字時間差の関係を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施例における、動作フローを説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施例における、印字方法を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施例における、印字時間差を決定する方法を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例における、印字方法を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施例に適用可能なインクジェット記録ヘッドの模式図である。
【図９】本発明の第３の実施例における、黒とカラーの印字デューティーと黒−カラー間の印字時間差の関係を説明する図である。
【図１０】本発明の第３の実施例における、印字方法を説明する図である。
【符号の説明】
１ 記録シート
２ インク回復装置
３ 第１搬送ローラ
４ 第２搬送ローラ
５ 記録へッド
６ キャリッジ
７ ベルト
８ａ，８ｂ プーリ
９ ガイドシャフト
１０ キャリッジモーター

Claims (4)

1. 第１の記録色材と、第２の記録色材を持ち、第１と第２の記録色材の量に応じて、第１の記録色材の付与のタイミングに対する第２の記録色材の付与のタイミングをずらすことを特徴とする記録装置および記録方法。
2. 第２の記録色材を付与する記録素子の使用位置を変更することにより、第１の記録色材の付与のタイミングに対する第２の記録色材の付与のタイミングをずらすことを可能にする、請求項１に記載の記録装置および記録方法。
3. 第１の記録色材とは黒色であり、第２の記録色材とは黒以外の色である、請求項１又は２に記載の記録装置および記録方法。
4. 第１の記録色材とは黒以外の色であり、第２の記録色材とは黒色である、請求項１、２又は３に記載の記録装置および記録方法。

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