JP2651879B2

JP2651879B2 - 多色印刷装置

Info

Publication number: JP2651879B2
Application number: JP3228749A
Authority: JP
Inventors: ジョーン・ブートルップ・エリクセン
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: EP0471488A3; JPH04250070A; US5079571A; EP0471488A2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷ヘッドが印刷媒体
をスキャンし、各ラインに異なる色を重ねて印刷してい
くことにより画像をつくる多色印刷方法及び装置、特
に、線形に配列されたノズルを用いて、黒色又は減法混
色の３原色シアン、マゼンタ及び黄色のインタレースの
印刷を行う印刷方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット・プリンタには、印刷ヘ
ッドが印刷媒体上を横切って前後に往復（両方向移
動）、又は印刷媒体上を常に一方向でのみスキャンする
ものとがある。ここで、代表的な印刷媒体としては、紙
又は透明フィルムのシートが用いられ、このシートは回
転ドラムに保持される。ドットマトリクス画像に成るよ
う一定間隔の列に配置された一定間隔を持つアドレス位
置に、各原色又は基本色のインクドロップを選択的かつ
連続的に乗せていけばよい。色の変化は、１色又は多色
のインクドロップを、ドロップの大きさを変化させて乗
せていくか又は画素（ピクセル）のアドレスごとに乗せ
るインクの色を変化させることで得られる。

【０００３】本発明はどのような印刷プロセスに対して
も等しく適用できるが、希望の図又は文字の画像を印刷
するには、印刷媒体上のプリントラインに沿って印刷ヘ
ッドを移動させることとする。以下の説明において、
「印刷」という用語の意味には、印刷要素（ノズルな
ど）が印刷媒体上にインクドロップを乗せる乗せないに
かかわらず、印刷媒体上での位置を定めることを含んで
いる。加えて、所定のドロップの寸法を変え、さらに特
定の位置に乗せる所定の色のドロップの数を変えること
をも含むとする。ヒューレット・パッカード（株）研究
所がドロップの数を可変できるドロップ・オン・デマン
ド（ＤＯＤ）サーマルインクジェットを発表し、スウェ
ーデンのルント研究所のヘルツは、同様のものだが連続
式インクジェットを発表した。（特に各アドレスのグレ
イスケールの制御のため）ドロップの寸法をいくつか選
択して行う印刷は、１９８０年代初期にメリットが空気
式ＤＯＤジェットとして発表した。

【０００４】１ノズルにつき１色のインクを１プリント
ラインに印刷するよう構成した印刷ヘッドが知られてい
る。これらノズルは印刷媒体に隣接して配列される。印
刷ヘッドのキャリッジは１回のスキャン毎に印刷媒体に
対して１プリントライン分ずつ前に進み、画像領域をす
べてスキャンするまで各ピクセルを選択して各色を印刷
していく。

【０００５】従来技術の代表例としては、ヨシムラ等に
よる米国特許第４６３００７６号がある。この装置は、
印刷ヘッド上にジェット又はノズルからなるアレイの複
数の組を有し、印刷ヘッドの１回のスキャンで、各プリ
ントラインに各アレイの組が夫々必要な色を供給する
（バンド印刷という）。この装置は、印刷ヘッドが一方
向に移動しているときと印刷ヘッドが他方向に移動して
いるときとでは、各色を印刷する順序は互いに逆になっ
ている。

【０００６】上記技術の変形例として、マツフジ等によ
る米国特許第４５９３２９５号がある。印刷ヘッド上に
印刷に必要な複数のアレイ組を２重（ＡユニットとＢユ
ニット）に設けている。これらユニットは夫々互いに印
刷ヘッドのスキャン方向の垂直方向にずらして設けら
れ、各ユニットは夫々同一スキャン方向にのみ使用され
るので、両方向のスキャンで同じ順序で各色を印刷する
ことができる。

【０００７】上述以外のインクジェットヘッドには、所
定のプリントラインの各アドレスにある所定の色を印刷
するために複数のノズルを用いている。あるノズルがあ
るアドレスにそのノズルのカラーインクの濃度を最大
に、他のノズルはその同じアドレスに色合いの濃度を薄
めて印刷するので、１つのカラーインクで得られる以上
の濃度が各アドレスで得られる。

【０００８】初期のプリンタの中にも、各色のノズルが
スキャンする方向と垂直方向に一列に並べて設けられ、
平行に離間した各プリントラインをスキャンするものが
ある。常に各色を印刷していく順序が同じで、１つの色
が印刷されてから次の色のインクが印刷されるまでに
は、前のインクが乾く時間的余裕が得られる。

【０００９】ヒラタ等による米国特許第４５５４５５６
号では、１回のスキャンにおいて３色のドットを同時、
又は順次連続して印刷する装置を開示している。タザキ
による米国特許第４５８０１５０号は、画像領域のある
部分に１色を印刷するのに２つのノズルを用い、続いて
もう１つのノズルで上記と同じ領域に第２の色を重ねて
印刷する印刷ヘッド上のアレイを開示している。

【００１０】各ノズルがスキャン方向に沿って一定間隔
で配列されたアレイを用いたバンドカラー印刷の例が、
ヘリンスキ等による米国特許第４７１４９３６号に開示
されている。この例では、各基本色用のノズルに加えて
黒色用ノズルが配列されている。なお、ある色のバンド
とは印刷ヘッド上のアレイにおいて、その色のノズルな
どの印刷要素が広がっている最大幅又はそのライン数の
ことである。

【００１１】バンドカラー印刷によるライン・インタレ
ースについては、ヒルマン等による米国特許第４７２８
９６８号に開示されている。書簡品質プリントを行う場
合には、ドラフト品質の場合のスキャン間隔の半分の間
隔ずつヘッドを移動させ、高分解能の画像を印刷する。
しかし、これによると夫々スキャンごとに印刷媒体の送
り方を変える必要がある。

【００１２】印刷媒体の移動方向と平行に間隔あけて各
ノズルを配列したアレイを用いた例もいくつかある。ロ
ーガンによる米国特許第４６８０５９６号では、色調を
変化させるために、上記のアレイを用いて各ピクセルを
印刷している。上記特許では、３ドットの行で１ピクセ
ルの行を構成し、各スキャン毎に各色を印刷する。これ
は、各色のべた組のバンドによる印刷であり、印刷ヘッ
ドの大きさは約２インチかける３インチである。

【００１３】他にも印刷媒体の移動方向に平行に間隔あ
けて各ノズルを配列したアレイを用いたバンドカラー印
刷の例として、チャン等による米国特許第４８１２８５
９号に開示されたものがある。４個のヘッドをそれぞれ
３原色と黒色とに用い、隣接するべた組のバンドで印刷
をする。

【００１４】各ノズルが印刷媒体の移動方向に沿って間
隔あけて配列されたアレイを用いたバンドカラー印刷で
は、どのカラーインクについてもあるカラーインクが乾
くと次のカラーインクを印刷媒体上に乗せ、各色は常に
同じ順序で印刷されていく。カラーアレイがスキャン方
向にのみ間隔をあけて配列されている場合には、すべて
の色が各スキャン中に印刷されるが、両スキャン方向で
は色を印刷する順序がそれぞれ互いに逆になる。

【００１５】シリアル・ドットマトリクス・カラープリ
ンタによる印刷は、固形カラーインクの場合、ペンのス
キャン方向と平行な際だった縞模様が印刷領域に見られ
る。これらの縞模様は、あるスキャンで印刷されるある
色のバンドと、その次のスキャンで印刷される色のバン
トとが接するところにでき、縞模様の発色が周辺の領域
よりも高いまたは低いという形で現れてしまう。これ
は、印刷媒体の送りにおける機械的誤り及びインクのに
じみの２つが原因である。この誤りを減らすために、各
色のバンドは隣接しているより、インタレースされてい
る方がよい。上述のように各色のバンドをインタレース
するということは、先に印刷した色のバンドへ続けて部
分的に同じ色のバンドを重ねることである。これは同時
にライン・インタレースを行う必要があり、また、結果
としてどんな印刷の欠陥も、例えば１個のノズルなどの
印刷要素の欠陥ということになる。

【００１６】ライン・インタレースとは、隣接するライ
ンの同じ色のドットがノズルなどの印刷要素により連続
するスキャンおいて印刷されることである。例えば、第
１、第３、第５、と続く各ラインがあるスキャンで印刷
されたときに、第２、第４、第６、と続く各ラインがそ
の次のスキャンで印刷されるのである。高速プリンタで
は、両方向のスキャンで印刷できると都合がよい。各ラ
インごとの混色により、どんな印刷の欠陥、つまりここ
ではスキャン方向が原因の画像の欠落が、逆方向のライ
ンにおけるスキャンの繰り返しによって生じるが、繰り
返しが遅ければ際だった欠落は生じない。

【００１７】ドロップ・オン・デマンド型プリンタで
は、異なる種類のインクを用いる。これらインクには、
大きく分けると、水性インク又は油性インク及び熱溶性
（ホットメルト）インク又はサーモプラスチックインク
があり、色の濃度とより多種類の印刷媒体に使用できる
ことを考えると、いずれも後者のものがよい。カラーイ
ンクによる印刷、特に熱溶性インクについての一般論
は、ハワード等による米国特許第４７４１９３０号に開
示されている。

【００１８】もし熱溶性インクのドットを乾く前に続け
て、一緒に又は重ねて印刷媒体に乗せていけばインクは
混合する。このようにインクが混合した結果生じる色
は、第１の色が乾いてから第２の色を乗せる場合とは異
なったものになる。色を印刷していく順序もまた重要で
あり、順序が異なれば色相はシフトとし、色の乱れの現
れ方も違ってくるのである。

【００１９】理想的には、多種類の色を乗せていく順序
は、スキャンの方向に関係なく常に同じであることが望
ましい。さもなくば、次に考えられることは、隣接する
ラインを交互に選択してスキャンするとよい。これによ
って、色相の変化の空間的周波数をできるだけ高くし、
観測者が見たときの色の分布を平均化すればよい。つま
り、複数の色の各色をライン・インタレース及びバンド
・インタレースし、両方向のスキャンにおいて常に一定
順序でプリントできることが望ましい。

【００２０】ライン・インタレースによる印刷を行うた
めのアレイの配列には、インクジェットの物理的寸法の
要求のために限界がある。ノズルから成るアレイの行を
印刷ヘッドのスキャン方向に変化させれば、ノズルが所
望のどのプリントラインでも印刷することができるよう
になる。アレイの配列での各ノズルの隣接できる限界に
対応して、２つのアレイをどこまで近接させることがで
きるかという限界がある。このように、好ましいインタ
レース印刷が可能である一方で、可能な限り近接して配
列したアレイを有する印刷ヘッドが必要である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、各ノズル、即ち、各印刷要素が可能な限り隣接
し、隣接したプリントラインが同時にアドレスされない
ようにして、印刷媒体に良好なカラー画像を印刷できる
多色印刷装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、隣接したプリ
ントラインの中心が所定の行間距離だけ離れ、印刷媒体
の所定領域上に選択的に上記プリントラインを印刷して
カラー画像を印刷する多色印刷装置であり、印刷ヘッド
と移動手段とを具えている。印刷ヘッドは、印刷媒体に
対して相対的に移動可能であり、線形に夫々配列された
第１及び第２アレイを有する。これら第１及び第２アレ
イの各々が複数の色を印刷するための所定数の印刷要素
を有し、これら印刷要素がプリントラインをアドレスす
る際に印刷要素の各々が複数の色の１つを選択的に印刷
する。移動手段は、第１アレイの印刷要素が奇数番目の
プリントラインのみをアドレスし、第２アレイの印刷要
素が偶数番目のプリントラインのみをアドレスするよう
に、印刷媒体に対して相対的に印刷ヘッドを第１方向に
移動させて、これら第１及び第２アレイ内の印刷要素の
数に対応する数のプリントラインを同時にアドレスす
る。また、移動手段は、第１方向における移動と移動と
の間に、この第１方向を横断する第２方向に印刷ヘッド
を印刷媒体に対して相対的に移動させる。印刷ヘッドが
第２方向に進んだ距離は、隣接したプリントラインの中
心間の行間距離と第１及び第２アレイの各色に印刷した
ライン数との積に等しい。前の印刷における第１アレイ
の印刷要素がアドレスしていないプリントラインを、そ
の後の印刷において第２アレイの印刷要素がアドレスし
て、第１及び第２アレイが画像の領域の総てのプリント
ラインをアドレスする。また、第１及び第２アレイは、
第２方向に離れており、第１方向に印刷ヘッドが移動中
に、隣接したプリントラインを同時にアドレスしない。

【００２３】

【実施例】図３は本発明によるシリアルドットマトリク
スプリンタの実施例の構成を示すブロック図である。プ
リンタ１０は、画像データ源１２からスキャンデータを
受け取るが、このスキャンデータは印刷媒体上の予め定
められた画像領域の各ピクセルの色を定めている。

【００２４】スキャンデータを受けるプリンタドライバ
１３は、プリンタエンジン１４の動作を制御する。制御
には、印刷ヘッド１６にフォーマットデータを送るこ
と、及びキャリッジサーボ１８が制御する、キャリッジ
に伴う印刷ヘッドの移動の制御が含まれる。制御信号
は、プリンタドライバ、キャリッジサーボ及び他の図に
は示していない機械システム、例えば印刷中の印刷媒体
に対する印刷ヘッドの動きを制御する印刷媒体送り装置
などとの間でやり取りされる。本発明に用いられるプリ
ンタ１０の効果的な実施例の詳細は、特願平２−２７３
１３１「インタレース画像プリント方法」に開示されて
いる。なお、この明細書には、１色で行うインタレース
印刷の従来技術が記述されている。

【００２５】図４には、本発明の前提となるプリンタ１
０に用いる印刷ヘッドのフェイス２０の例が示されてお
り、このフェイス２０は適当な紙のシートなどの印刷媒
体２２に近接して設置される。フェイス２０は、複数の
黒色印刷ノズル２６からなる第１アレイ２４、及び複数
のカラー印刷ノズル３０からなる第２アレイ２８とを含
み、黒、白及びその他、上記アレイの持つ色のスペクト
ルの範囲内の色が表現できる。印刷ヘッドが水平方向に
移動又はスキャンして印刷が行われるが、図４では左か
ら右、右から左という前後方向に印刷ヘッドは移動す
る。

【００２６】各アレイはそれぞれ１２のノズルを持つ。
これらアレイは４個のノズルからなる組で３組に分けら
れる。アレイ２４は組３２、３３及び３４からなり、ア
レイ２８は組３６、３７及び３８からなる。アレイ２４
は、アレイ２８の垂直方向（印刷媒体の移動方向）の上
側に配列されているので、アレイが１回スキャンする間
に、組３２と組３８は同じラインを印刷することにな
る。上記のように６組のノズルの組で、１回のスキャン
の間にそれぞれ４ラインからなる組４０、４１、４２、
４３及び４４の５組を印刷する。

【００２７】図４及び以下で用いる図５から図１２にお
いて、インクの色は幾何的なシンボルにより表現され
る。図４では、三角形は黒色を表し、四角形、ひし形及
び円形はそれぞれ他の３色、例えば周知の減法混色の３
原色マゼンタ、シアン及び黄色のうちの１色を表してい
る。もちろん、他の色を用いてもかまわない。なお、図
５〜図１２において、各スキャンにおいて印刷できる色
は、本発明の多色印刷装置の印刷ヘッドの複数のアレイ
の総ての印刷要素（ノズル）が各スキャンで印刷する色
であり、説明を簡単にするために印刷要素の数及びノズ
ルのインクの色が図１の実施例と異なる点に留意された
い。

【００２８】印刷媒体上の三角形からなる柱４６は、ア
レイ２４のノズルによって、各ラインがアドレスされ、
印刷されることを示している。四角形、ひし形及び円形
からなる柱４８は、アレイ２８のノズルによって各ライ
ンがアドレスされることを示している。柱４８は多種の
色からなるが、これについては図５以下を用いてさらに
詳しく述べる。図４では、スキャンと次のスキャンが始
まるまでの間に印刷媒体はアレイに対して上方向に移動
するが、その移動幅Ｄはプリントラインの４ライン分、
又はプリントライン１組分に等しい。

【００２９】バンド・インタレース及びライン・インタ
レースを行って黒色を印刷するには、従来技術にあるよ
うに、４個の黒色用ノズルからなるノズルの組のうち上
側の２組にあるノズルが、三角形のシンボルから出てい
る矢印の方向に従って、スキャンの方向によりプリント
ラインを交互に印刷する。

【００３０】アレイの配列は、原色が印刷されてから黒
色が印刷されるように構成されている。これはインクが
すぐに乾かないため、混色する可能性があることを考え
ると重要である。黒色を最後に印刷すれば、他の色に対
して一定の順序を保って印刷ができる。また、黒色のみ
使用するときは、アレイ２８は使用せず、アレイ２４の
ノズルをすべて使用するので、カラー画像を印刷する場
合に較べて３倍早く印刷できる。

【００３１】図４は理想的な一実施例を示しており、黒
色は常に他のすべての色が印刷された後に所定のライン
に印刷される。（黒色は他のどの色とも同じ位置に印刷
されることはなく、さらに、減法混色の３原色が、３色
とも同じ位置に同時に印刷されることもないことに注意
する必要がある。）また、この実施例においてアレイを
垂直方向に延長しても良い。このもう１つの実施例は、
図４に破線で示されており、アレイ２４を延長して黒色
用ノズルのアレイ２４’を作れば、カラーノズルがある
すべてのラインに黒色用ノズルがあることになる。これ
は、垂直方向においてもっとも小型であり、この意味で
理想的な実施例である。

【００３２】図４に示すヘッドフェイス２０または２
０’は、本発明の前提となるものであり、本発明による
ヘッドフェイスの実施例は図１に示す。図１の実施例で
は、図４のアレイ２４及び２８のサイズを４倍にしたも
のである。つまり、４８個の黒色用ノズル及び４８個の
多種のカラーノズルを具え、４個のノズルで１組とする
代わりに１６個のノズルで１組とする。ただし、色を印
刷する順序は長くなるだけで上述と同様である。なお、
本発明では、図１を参照して詳細に後述する如く、第１
アレイ（１０４又は１０８）の印刷要素（ノズル）が奇
数番目のプリントラインのみをアドレスし、第２アレイ
（１０２又は１０６）の印刷要素が偶数番目のプリント
ラインのみをアドレスして、前の印刷における第１アレ
イの印刷要素がアドレスしていないプリントラインを、
その後の印刷において第２アレイの印刷要素がアドレス
して、第１及び第２アレイが画像の領域の総てのプリン
トラインをアドレスする点に留意されたい。

【００３３】基本の３色を受け持つノズル３０はどんな
順番で並べても良いが、ある特別な順番で並べれば、す
べての印刷媒体上のプリントラインを各色のノズルが１
回スキャンするだけで印刷できる。図５から１３は、上
述の印刷システムの条件を満たす様々なアレイの配列を
示したものである。このとき、時間は左から右に経過す
るものとする。このように、色を乗せる順序は、連続す
る１から３または４回のスキャンで定まるインクを乗せ
る時間関係に従って決まり、同じプリントラインに示さ
れるシンボルは互いに重ねられるものとする。

【００３４】図５と図６は、混色により２色印刷するた
めのカラーノズルの並べ方をそれぞれ示している。図５
は円形とひし形で表される２色を印刷要素の組として選
択し、この２色がプリントラインごとに入れ替ることで
印刷していく。印刷媒体に対し印刷ヘッドを常に一定な
幅で前方に移動させるためには、各色のノズルの数Ｎは
奇数でなければならない。

【００３５】図５では各色それぞれ３個のノズルを使用
し、あるスキャンから次のスキャンが始まるまでに、幅
にして３ラインに等しい距離Ｄだけ印刷ヘッドが移動す
る。色を重ねていく順序は、線で囲まれた領域５０に示
されている。色を重ねていく順序はバンドの端を除けば
すべてのプリントラインで交互に替わっている。

【００３６】上述の方法及び配列で、バンド・インタレ
ース及びライン・インタレースが実現できる。ある色の
バンドは、ここでは５（２Ｎ−１、ただしＮ＝３）ライ
ンである。印刷ヘッドの移動幅Ｎラインは、ライン数が
整数で、できるだけ（２Ｎ−１）／２ラインに近い方が
よい。ライン・インタレースでは、印刷ヘッドの移動距
離Ｄはラインの奇数個の幅に等しいので、１回のスキャ
ンで、ある色が奇数番目のプリントラインにのみ印刷し
たら、その次のスキャンではその色は偶数番目のプリン
トラインのみ印刷することになる。

【００３７】図６は２色を各ラインに交互に印刷するた
めの配列を示している。印刷ヘッドのアレイは４個のカ
ラーノズルからなる組が２組集まってできている。各ノ
ズルの組は各色のノズルを交互に並べているが、その並
び順序は両組で互いに逆になっている。例えば、スキャ
ン１において円形で表される色は第１組ではライン１及
び３にあり、第２組ではライン６及び８にある。図から
わかるように、ある色についてみれば、一方の組では常
に奇数番目のラインを印刷し、他方の組では常に偶数番
目のラインを印刷している。

【００３８】線で囲まれた領域５２を見ると、どのプリ
ントラインも交互に色が替わっている。円形のバンドは
８ラインに広がり、ひし形のバンドは６ラインに広がっ
ていることを考えると、円形のバンド・インタレースの
方が完全に近く、一方、ひし形の方は部分的なバンド・
インタレースといえる。さらにひし形は、隣り合わせに
並んだところがあるので、各スキャンの際にひし形の色
で隣接する２ラインが同時に印刷されるところがでてく
る。この点を除けば、ライン・インタレースとなってい
る。

【００３９】図７から図１０は上記と異なり、印刷ヘッ
ドのアレイ上の３色、例えば、減法混色の３原色シア
ン、マゼンタ及び黄色による配列例を示している。図７
は３色のノズルからなる各組において３色を交互に並べ
た例を示している。あるラインが同じ色でだぶって印刷
されないようにするため、各色のノズルの数Ｎは３の整
数倍であってはいけない。例に示したものには、各色ご
と４個のノズルが用意され、カラーアレイはスキャンと
スキャンの間に幅にして４ラインだけ印刷媒体に対して
進む。

【００４０】線で囲まれた領域５４が示すように、どの
ラインも各色がそれぞれ１回だけアドレスされている
が、各色の組み合わせがプリントラインごとに完全に入
れ替わっているわけではない。円形から四角形へ、四角
形からひし形へ及びひし形から円形へという順序が、ど
の３つのプリントラインをとってもその内の２ラインで
は繰り返されている。しかし、各色ともバンド・インタ
レース及びライン・インタレースになっている。

【００４１】図８に示す色の配列は図４に示したカラー
ジェットプリンタの配列と同じである。図８に関して
は、それぞれ４個のノズルからなる組が３組使われ、各
組はプリントラインごと２色を交互に印刷する。各組は
それぞれ四角形と円形、ひし形と四角形及び円形とひし
形の３対のうちの１対を印刷する。図８に示された一連
のスキャンからわかるように、第９及び１０ラインは３
色すべてが重なって印刷される最初のラインになる。色
が重なって印刷された結果については、線で囲まれた領
域５６で示される。第９ラインでは円形で示される色が
最初にアドレス（印刷）され、続いてひし形で示される
色、さらに四角形で示される色が印刷される。上記のよ
うに、ひし形と四角形が印刷される前に円形が印刷さ
れ、四角形が印刷される前にひし形が印刷される第１
０ラインではひし形が四角形と円形の前で印刷され、四
角形が円形の前に印刷されている。この第９及び第１０
の並びのパターンはすべてのラインに適用されるもの
で、第４スキャンやそれ以降について同じである。

【００４２】ところで、３色すべてを同じ位置に印刷し
てできる、３色が混合した黒色は、どうしても際だって
色相がずれ、濁った色になってしまうので、２色より多
くの色を同じ位置に印刷するのは好ましくない。これ
は、減法混色の３原色が必ずしも理想的ではないからで
ある。よって、純粋な黒色を印刷するには、専用ノズル
を用いるのが望ましい。

【００４３】図４に戻って考えると、ひし形（第１の
色）と円形（第２の色）が、ノズルの第１の組３６にお
いて、四角形（第３の色）とひし形が第２の組３７にお
いて、さらに円形と四角形が第３の組３８において、そ
れぞれ交互に並べられている。これによって、ある組の
ある色が奇数ラインを印刷していれば、その同じ色は他
のある組で偶数ラインを印刷しているので、すべてのプ
リントラインが各色で印刷される。

【００４４】図８に示す本発明による印刷方法及びノズ
ルのアレイは、四角形とひし形によるバンド・インタレ
ース及び３色すべてによるライン・インタレースを提示
している。延長された実用的実施例では、四角形とひし
形の各バンドはそれぞれ３２ラインに広がっている。こ
のアレイは、一対の色（ひし形と四角形）を一定の順序
で印刷し、さらに２組の色の対（円形とひし形及び円形
と四角形）を隣接するラインに交互に印刷するものであ
る。

【００４５】図９は従来例を示しており、ノズルなどの
印刷要素からなる組３６、３７及び３８にはそれぞれ１
色が与えられており、第１の組３６には円形、第２の組
３７にはひし形及び第３の組３８には四角形で表される
色が与えられる。線で囲まれた領域５８が示すように、
３色がどのラインにおいても一定順序で印刷される。つ
まり、どちらのラインでも円形がひし形と四角形の前に
印刷され、ひし形は四角形の前に印刷されている。しか
し、この例は、どの色もバンド・インタレース及びライ
ン・インタレースしていない。

【００４６】図１０は他の実施例を示しており、第１、
第２のノズルの組３６及び３７はそれぞれ円形とひし形
が交互に並べてあり、第３のノズルの組３８は四角形の
みで構成される。線で囲まれた領域６０が示すように、
この実施例では２色（円形とひし形）はライン・インタ
レース及びバンド・インタレースしており、２組の色の
対（ひし形と四角形及び円形と四角形）は一定順序で色
が重ねて印刷される。しかし、第３の色（四角形）の印
刷は、ライン・インタレースでもバンド・インタレース
でもない。

【００４７】図１１ではノズルの組３７を単色、ここで
はひし形だけで構成することによって、真ん中に単色の
組ができる。第１、第３のノズルの組３６及び３８は四
角形と円形で表される色を交互に並べて構成される。線
で囲まれた領域６２が示すようにこの配列では、どのラ
インも３色が順次代わって重なって印刷される。しか
し、３色のうちひし形についてはライン・インタレース
ではなく、また、バンド・インタレースについても部分
的である。

【００４８】図１２は３色の配列についての最後の例で
ある。この配列は図８の配列からの転用であるが、この
配列は４ラインごと４組に分けられる。両端の２組はそ
れぞれ異なる単色をラインごと交互に印刷し、真ん中に
ある２組は２色の対をラインごと交互に印刷する。線で
囲まれた領域６４が示すように、各ラインがそれぞれ各
色で１回印刷されるには４回のスキャンが必要である。
この配列は、より長い、即ち、３Ｎ−１ではなく４Ｎ−
１ラインの印刷ヘッドが必要になるが、３色すべてを一
定の順序で印刷できる。さらに、部分的にバンド・イン
タレースしており、３色すべてがライン・インタレース
している。

【００４９】図１３から１５は４色による配列の例であ
る。なお、図１３〜図１５において、各スキャンにおい
て印刷できる色は、本発明の多色印刷装置の印刷ヘッド
の複数のアレイの総ての印刷要素（ノズル）が各スキャ
ンで印刷する色であり、説明を簡単にするために印刷要
素の数及びノズルのインクの色が図１の実施例と異なる
点に留意されたい。図１３では、各色が順次かわってい
く並び順でノズルの組を１組構成している。仮に１色あ
たりのノズル数Ｎが偶数であっても、印刷ヘッドはスキ
ャンごとの移動距離ＤをＮ−１ラインとＮ＋１ラインと
を交互にすれば良い。Ｎが奇数ならば、各ラインを各ス
キャンごと一定の移動距離Ｄで移動し、すべてのライン
それぞれを各色のノズルが１回スキャンするだけで印刷
することができる。

【００５０】図１３では、１色あたりのノズル数Ｎを３
としており、線で囲まれた領域６６が示すように、各ラ
インにすべての色を印刷するには４回のスキャンが必要
である。また、１つのバンド９ラインのうちの３ライン
を１回のスキャンで印刷ヘッドの移動距離Ｄとしてい
る。この例も完全なライン・インタレースである。しか
し、色を重ねていく順序は部分的に順次代わっていない
ところがあるラインもあれば、すべて順次代わっていく
ラインもあるので、順序が常に一致するわけではない。

【００５１】図１４は好ましい４色の配列の例であり、
４色すべてに同じ数のノズルが割り当てられている。そ
れぞれ４個のノズルからなる組が４組集まってできてお
り、第１のノズルの組は三角形と四角形を、第２のノズ
ルの組はひし形と四角形を、第３のノズルの組はひし形
と円形を、そして第４のノズルの組は三角形と円形をそ
れぞれ交互に並べて構成されている。各色はそれぞれ、
ある１組で偶数ラインを印刷するときは、他のある１組
では奇数ラインを印刷するように配列されている。これ
を図１２の３色、四角形、ひし形及び円形による配列と
比較すれば、図１４の配列は三角形に対応するノズルを
省略すれば図１２と同じものであり、同様に理想的であ
ることがわかる。

【００５２】線で囲まれた領域６８から、色を重ねる順
序は図１２での３色に関しては同じであることがわか
る。第４の色とのコンビネーションのために色を重ねる
順序は各ラインごとでかわっている。そこで、三角形に
は黒色を割り当て、３原色に他の３つのシンボルを割り
当てれば効果的である。この配列はライン・インタレー
スと部分的バンド・インタレースになっている。

【００５３】図１５は、４色が２色を１対とする２組か
らなると考えて配列した例を示している。各対を、ここ
では黄色（Ｙ）と黒色（Ｋ）及びマゼンタ（Ｍ）とシア
ン（Ｃ）として、この２組の対を図６による２色と置き
換えて同じように配列する。このように色の対が２組あ
り、２つのアレイで１ラインが印刷される。２色を有す
るアレイの１つが垂直方向に配列され、１ラインは両ア
レイによって印刷されるので、２組の色の対が印刷され
る間には遅延時間がある。しかし、この配列によれば印
刷ヘッドを小型化できる。

【００５４】図１５の配列は特に熱溶性インクに適して
いる。それは熱溶性インクは印刷媒体に乗ったインク
に、重ねてまたは隣接させてインクを乗せれば、互いに
混色するからである。黒色を他色の点に重ねることはな
いので、他の色と混色することがない。線で囲まれた領
域７０が示すように、赤色を作る黄色とマゼンタの組み
合わせを除けば、色の組み合わせはラインごとに選択さ
れる。この黄色とマゼンタの対が繰り返す２つのライン
で一緒になるようにしたのには、視覚は緑色より赤色を
感じ難く、赤色の縞模様または乱れが比較的めだたない
ことを利用している。一方、青色を作る組み合わせのマ
ゼンタとシアン、及び緑色を作る組み合わせのシアンと
黄色はそれぞれ異なるラインに配列されており、スキャ
ンで色を重ねることにより安定した色が作くられる。図
１２の実施例が示すように、同じアレイ上の２色が隣接
するラインを印刷しないように、各ノズルの垂直方向に
２倍の行間をあけて配列しても良い。ただし、その場合
アレイの寸法が２倍になる。

【００５５】インクジェットを用いて図１に示したよう
な印刷ヘッドを製造する場合には、基本的構造変更せず
にアレイをもっと幅を広くする。図２に示すように、チ
ャンネルは空いた空間からノズル線へと延びており、隙
間が少なくなるように配置されている。ノズルに近くに
タンクを有するインクジェットを用い、このインクジェ
ットは普通のインクジェットを用いた場合と等しい配置
密度を確保できるよう配置されている。

【００５６】このデザインによれば、複数のインクジェ
ット８０がハニカム構造に配置される。各インクジェッ
トはタンク８２を有し、このタンク８２にはオフセット
チャンネル８４を通してノズル又はオリフィス８６へと
インクを押出させるための圧電素子を具えている。図２
に示すように、チャンネル８４はハニカム構造の中心か
ら複数のノズル８６が並ぶノズル線８８及び９０にまで
延びているが、インクジェットは２つのノズル線８８及
び９０に隣接して配置され、一定間隔で配列されたノズ
ル８６からなるアレイ９２及び９４が構成される。

【００５７】図２において、Ｄ１は隣接するプリントラ
インの中心線間の距離、又は１プリントラインの有効な
幅である。Ｄ２は平行なノズルの線８８及び９０の距
離。Ｄ３はあるノズル線上のノズルと他のノズル線上の
ノズルと相対的な差（オフセット）である。Ｘ１はスキ
ャンと次のスキャンの間に印刷ヘッドに対して印刷媒体
が進む前進方向の前進距離である。最後にギリシャ記号
φは矢印９６で示されるスキャン方向とノズル線８８及
び９０のなす傾斜角度である。

【００５８】ライン・インタレースを実現するにはＮ１
を整数としてＸ１が、Ｘ１＝（２Ｎ１＋１）Ｄ１を満たせば良い。印刷媒体の前進方向に間隔をあけて配
列された２つのアレイを用いて色を印刷する場合には、
一方のアレイのノズルでプリントラインの偶数行を印刷
し、他方のアレイのノズルでプリントラインの奇数行を
印刷する。

【００５９】さらに、バンド・インタレースをも実現す
るにはＸ１≒（Ｎ２＋１／２）ＮＤ１を満たせば良い。ここで、Ｎ２は整数、Ｎは印刷媒体が
各スキャンで移動する距離と等しい幅のライン数であ
る。

【００６０】実用的実施例では、単位インチあたりのピ
クセル密度（ＤＰＩ）が３００ドットであることを用い
ると、Ｄ１は３．３３．．．ミル（ミリインチ）とな
る。インクジェットの直径は約１５７．５ミル（４ミリ
メータ）である。ノズル線８８及び９０上の各ノズル間
の距離は約６７ミル、幅にして２０プリントライン分に
相当する。印刷媒体の前進方向に関してのノズル間の距
離は幅にして２プリントライン分に相当するので、ノズ
ル線８８及び９０の傾斜は１：１０、傾斜角度φは５．
７度である。距離Ｄ２は２３２．０９ミルなので、Ｘ１
が選択できる最も良い値は２３４．５０ミルである。な
お、Ｘ１を２３６．６６．．．ミルとすれば幅にして７
１プリントライン分に相当する。

【００６１】上記の配列にすれば、Ｘ１は上記２つの関
係式をほぼ満たす。ここで、Ｎ＝１６、Ｎ１＝３５、Ｎ
２＝４である。上述のように、好ましい実用的実施例は
９６個のノズルを有し、そのうち４８個が黒色用、４８
個が３原色用である。よって、各原色は１６個であるか
ら、印刷媒体は各スキャンで１６プリントラインずつ移
動する。

【００６２】図１は、本発明によるヘッドフェイス１０
０の配置を示しており、ノズルの配列は図２によってい
る。これには、ノズル１１０を２４個有する４つのアレ
イ１０２、１０４、１０６及び１０８がある。矢印１１
２は印刷ヘッドに対する印刷媒体の前進方向を示し、矢
印１１４はスキャン中の印刷ヘッドの移動方向を示して
いる。アレイ１０２及び１０４は黒色印刷専用で、アレ
イ１０６及び１０８は３原色を印刷する。

【００６３】アレイ１０６は組１１６、１１８及び１２
０を有し、それぞれ第１、第２及び第３色のバンドを印
刷する。同様に、アレイ１０８は組１２２、１２４及び
１２６を有し、同様に印刷を行う。

【００６４】アレイ１０２と１０４、及びアレイ１０６
と１０８の間にそれぞれある印刷媒体の前進方向１１２
についての間隔はプリントラインの７１ライン分に相当
し、これは奇数であるから、これら一対のアレイの一方
は偶数行を印刷し、他方は奇数行を印刷する。図１にお
いて、ポイントとなるライン番号をヘッドフェイス１０
０の左側に示しており、これらラインとノズルの関係を
示すために破線が引かれている。これからわかるよう
に、アレイ１０２及び１０６のノズルは偶数ラインにの
み配列されており、アレイ１０４及び１０８のノズルは
奇数ラインにのみ配列されている。

【００６５】さらに、アレイ１０２はアレイ１０６に対
して、アレイ１０４は１０８に対してそれぞれ印刷媒体
の前進方向について幅にして１６ライン分の段差があ
る。これによってアレイ１０２及び１０４は、各スキャ
ン中、アレイ１０６及び１０８で印刷されないプリント
ラインに黒色を印刷できる。上述のように、黒色のみ印
刷する場合にはアレイ１０６及び１０８は使用せず、１
０２及び１０４のすべてのノズルが両スキャン方向で使
用される。

【００６６】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、第１アレ
イの印刷要素（ノズル）が奇数番目のプリントラインの
みをアドレスし、第２アレイの印刷要素が偶数番目のプ
リントラインのみをアドレスして、前の印刷における第
１アレイの印刷要素がアドレスしていないプリントライ
ンを、その後の印刷において第２アレイの印刷要素がア
ドレスして、第１及び第２アレイが画像の領域の総ての
プリントラインをアドレスする。よって、各印刷要素が
可能な限り隣接し、隣接したプリントラインが同時にア
ドレスされないようにして、印刷媒体に良好なカラー画
像を印刷できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実用的インクジェット・プリンタ
の印刷ヘッドフェイスの実施例を示す図である。

【図２】本発明による実用的実施例でのインクジェット
の配置例を示す図である。

【図３】本発明による印刷装置の実施例の略ブロック図
である。

【図４】本発明の前提となる印刷ヘッドのアレイ及び印
刷媒体の典型的スキャンを示す図である。

【図５】２色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の配列例を示す図である。

【図６】２色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の他の配列例を示す図である。

【図７】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の配列例を示す図である。

【図８】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の配列例を示す図である。

【図９】３印刷する場合における印刷ヘッドのアレイの
配列の従来例を示す図である。

【図１０】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１１】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１２】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１３】４色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１４】４色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１５】４色印刷する場合において、２色を一対とし
て用いる印刷ヘッドのアレイの配列例を示す図である。

【符号の説明】

１０シリアルドットマトリクスプリンタ１２画像データ源１３プリンタドライバ１４プリンタエンジン１６印刷ヘッド１８移動手段２０フェイス２０’延長したフェイス２４黒色用ノズルのアレイ２４’延長したアレイ２４２６黒色用ノズル２６’延長したフェイス２０’上の黒色用ノズル２８カラー用ノズルのアレイ３０カラー用ノズル３２黒色用ノズルの組３２’黒色用ノズルの組３３黒色用ノズルの組３３’黒色用ノズルの組３４黒色用ノズルの組３４’黒色用ノズルの組３６カラー用ノズルの組３７カラー用ノズルの組３８カラー用ノズルの組４０プリントラインの組４１プリントラインの組４２プリントラインの組４３プリントラインの組４４プリントラインの組４６印刷媒体上に印刷された黒色を示す柱４８印刷媒体上に印刷された色を示す柱８０インクジェット８２タンク８４オフセットチャンネル８６ノズル８８ノズル線９０ノズル線９２アレイ９４アレイ９６スキャン方向を示す矢印１００ヘッドフェイス１０２アレイ１０４アレイ１０６アレイ１０８アレイ１１０ノズル１１２印刷媒体の前進方向を示す矢印１１４スキャン方向を示す矢印１１６組１１８組１２０組１２２組１２４組１２６組

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】隣接したプリントラインの中心が所定の
行間距離だけ離れ、印刷媒体の所定領域上に選択的に上
記プリントラインを印刷してカラー画像を印刷する多色
印刷装置において、上記印刷媒体に対して相対的に移動可能であり、線形に
夫々配列された第１及び第２アレイを有し、上記第１及
び第２アレイの各々が複数の色を印刷するための所定数
の印刷要素を有し、該印刷要素がプリントラインをアド
レスする際に上記印刷要素の各々が上記複数の色の１つ
を選択的に印刷する印刷ヘッドと、上記第１アレイの印刷要素が奇数番目のプリントライン
のみをアドレスし、上記第２アレイの印刷要素が偶数番
目のプリントラインのみをアドレスするように、上記印
刷媒体に対して相対的に上記印刷ヘッドを第１方向に移
動させて上記第１及び第２アレイ内の印刷要素の数に対
応する数のプリントラインを同時にアドレスする移動手
段とを具え、該移動手段は、上記第１方向における移動と移動との間
に、上記第１方向を横断する第２方向に上記印刷ヘッド
を上記印刷媒体に対して相対的に移動させ、上記印刷ヘ
ッドが上記第２方向に進んだ距離が上記隣接したプリン
トラインの中心間の行間距離と上記第１及び第２アレイ
の各色に印刷したライン数との積に等しく、前の印刷における上記第１アレイの印刷要素がアドレス
していないプリントラインをその後の印刷において上記
第２アレイの上記印刷要素がアドレスして、上記第１及
び第２アレイが上記画像の領域の総てのプリントライン
をアドレス上記第１及び第２アレイは上記第２方向に離
れており、上記第１方向に上記印刷ヘッドが移動中に、隣接したプ
リントラインを同時にアドレスしないことを特徴とする
多色印刷装置。