JP2688270B2 - カラーインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラーインクジェット記録装置に関し、特
に、インクの吸収能力が低い被記録材に対しても好適の
カラープリントが可能なカラーインクジェット記録装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、カラーインクジェット記録装置では原色のＹ
（イエロ）,M（マゼンタ）およびＣ（シアン）に対して
これらの混色であるＲ（レッド）,G（グリーン）および
Ｂ（ブルー）は各画素に対する２ドットの色重ねプリン
トであり、単色の１ドットプリントであるY,M,CおよびB
k（ブラック）との混在により被記録材上にカラー画像
が形成されるように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したような従来のカラーインクジ
ェット記録装置においては、被記録材としてインク吸収
特性の低いOHP用紙や普通紙でもインク吸収特性が低い
もの等が使用される場合、着弾されたインク滴の広がり
が少ない（にじみ率が低い）ためにプリントされたドッ
トが小さくなり記録濃度が低下する。この場合、更に加
えてBk,Y,MおよびＣの単色プリント部と色重ねされたR,
GおよびＢの混色プリント部との間に濃度差が生じるた
めに、単色で一度の打込みによるBkの黒色プリント部が
他のプリント部に比べて見劣りする。

特に、従来のこの種の記録装置ではにじみ率が比較的
に大きいコート紙に対して適正なように設計されてお
り、インク滴が小さいためにインク吸収能力の低い被記
録材では猶更に黒色プリント部が薄くなる。

すなわち、上述したようなインク吸収能力の低い被記
録材にカラー記録がなされる場合、単色プリント部では
１つの画素に対してインクの浸込みがない空白部が大、
すなわちエリアファクターが小さくなるために濃度が低
下するものである。

いま、このような被記録材上に例えば第７図に示すよ
うに黒文字のプリント部BPとカラーによるグラフ等のカ
ラープリント部CPとがプリントされる場合、カラープリ
ント部CPはパターン認識が基本目的であるから多少濃度
が薄くても判別さえ得られればよいが、黒文字のプリン
ト部BPでは正確に文字が認識判読されなければならず、
印字濃度が要求される。しかし、従来のカラーインクジ
ェット記録装置ではかかる点が解決されていなかった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に着目し、そ
の解決を図るべく、インク吸収特性（吸収能力）の低い
被記録材に対してもBkによるプリント部が他のカラープ
リント部に見劣りすることなく高品位の記録画像が保証
されるインクジェット記録装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、イエロ、マ
ゼンタおよびシアンの３つの単色インク用記録ヘッドと
黒色インク用記録ヘッドとを用い、記録ヘッド駆動手段
を介してそれぞれの記録ヘッドを駆動し、対応した色の
インクを被記録材に向けて吐出させ、カラー画像の記録
が可能なカラーインクジェット記録装置において、オー
バーヘッドプロジェクター用記録材に記録する第１のモ
ードと、前記オーバーヘッドプロジェクター用記録材以
外の記録材を対象として黒色を強調して記録する第２の
モードと、前記オーバーヘッドプロジェクター用記録材
以外の記録材を対象として黒色を強調しないで記録する
第３のモードのいずれかを設定する設定手段と、前記設
定手段により前記第１のモードまたは第２のモードが設
定されたときに、前記黒色インク用記録ヘッドによる記
録領域への単位面積当たりの黒色インクの吐出量が前記
単色インク用記録ヘッドによる記録領域への単位面積当
たりの単色インクの吐出量より多くなるように前記記録
ヘッド駆動手段を制御し、かつ前記設定手段により前記
第３のモードが設定されたときに、前記黒色インク用記
録ヘッドによる記録領域への単位面積当たりの黒色イン
クの吐出量を前記単色インク用記録ヘッドによる記録領
域への単位面積当たりの単色インクの吐出量と同一とな
るように前記記録ヘッド駆動手段を制御する制御手段
と、を具えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、記録材として、オーバーヘッドプロ
シェクター用記録材（OHPフィルム）つまりインク吸収
性の低い被記録材が指定されると、黒色インクによる記
録領域に対しては単色インクによる記録領域へのそれぞ
れの記録ヘッドによるインクの打込み量より多くなるよ
うに黒色インクが打込まれるので、それによって上述の
ような被記録材の場合黒色記録が目立たなくなるのを防
止することができる。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具
体的に説明する。

第１図は本発明にかかるカラーインクジェット記録装
置の一例を示す。ここで、１は記録装置本体、２はブラ
ック（Bk）用の記録ヘッド2A,シアン（Ｃ）用の記録ヘ
ッド2B,マゼンタ（Ｍ）用の記録ヘッド2Cおよびイエロ
（Ｙ）用の記録ヘッド2Dからなる記録ヘッドユニットで
あり、３は記録ヘッドユニット２を搭載して移動するキ
ャリッジである。キャリッジ３はベルト４に連結されて
おり、不図示のモータによりガイド軸５に沿って移動さ
れる。６は矢印Ａ方向から挿入された被記録材（普通の
コート紙や本実施例で取扱われるオーバーヘッドプロジ
ェクター用フィルム（OHP））７を記録位置に導き、保
持すると共にシート送りし、記録後矢印Ｂ方向に排出可
能なプラテンである。

記録ヘッド2A〜2Dや各駆動モータ等は制御部８からの
信号によって制御されるもので、９は制御部８を介して
記録装置全体を操作するためのパソコン等によるホスト
装置、また、10は表示手段や各種のモード切換および入
力を含むスイッチ類等が配設されているパネルである。
第２図はこのような記録装置１に対して２点鎖線で示す
ようにしてOHPフィルム７を挿入した状態を示す。

このように構成したカラーインクジェット記録装置に
おいては、プラテン６に保持された被記録材７に対して
キャリッジ３の移動中に所定のタイミングで各記録ヘッ
ド2A〜2Dから記録信号に応じてそれぞれのインクが吐出
され、一走査分の記録が終るたびにプラテン６によるシ
ート送りがなされて記録が繰返される。かくして、被記
録材に対する記録が終了するとプラテン６により矢印Ｂ
方向に排出される。

ところで、被記録材７に対してカラー記録を行う場
合、被記録材７にどのような特性のものを使用するかに
よって、被記録材７上に出力される画像の濃度や品位が
異なってしまう。そこで、本実施例では使用者が選択す
る被記録材７の種類がOHPフィルムのようにインクの吸
収能力の低いもの、あるいは十分にインクを吸収するコ
ート紙等種類別に応じて異なるモードで記録が行えるよ
うにする。なお、これらのモードの選択はホスト装置９
からのプリンタ・コマンドあるいは操作パネル10を介し
てスイッチ等により行われるもので、そのモードの選択
によってインクの打込み方およびその手順を異ならせ、
それぞれに適切なインク滴の打込みが得られるようにす
る。

第３図は本発明にかかる上述の動作を行わせるための
回路の構成を、また、第4A図および第4B図は上述したモ
ード設定が可能なパネル10上の操作スイッチの配置の一
例をそれぞれ示す。第３図において、21はホト装置９と
の間のインターフェース、22はキャリッジ３やプラテン
６等の駆動源に対する駆動系、23は指定されたモードに
従い、制御部８を介して各記録ヘッド2A〜2Dの駆動が制
御されるヘッド駆動系である。

そこで、ホスト装置９からの直接のコマンドによる場
合は、第4A図あるいは第4B図に示す“オン・ライン”ス
イッチ10Aを“オン”に保つ。またパネル10の操作によ
る場合、第4A図に示すパネル10であれば、例えば（ONLI
NE）オン・ラインスイッチ10Aを“オフ”とした後、（S
ET）セットスイッチ10Cを“オン”にし、更に（LF）ラ
インフィード・スイッチ10Eを“オン”としたときに単
色Y,M,Cと共に黒文字に対しても１回の打込みとするコ
ート紙モードが設定されるとか、第4B図に示すパネル10
であれば、オン・ラインスイッチ10Aを“オフ”、（MOD
E）モードスイッチ10Dを“オン”、セットスイッチ10C
をｎ回“オン”して表示をかえ、かえた表示に従って例
えばある数字のときに上述のコート紙モードがセットさ
れたものとして次にモードスイッチ10を再度“オン”と
することにより、そのモードが設定されるようにすれば
よい。また、黒文字等に対して２重の打込みを行う黒強
調モード設定の場合、例えば第4A図に示すパネル10であ
れば、オン・ラインスイッチ“オフ”の後、セットスイ
ッチ10Cを複数回“オン”操作し、更にラインフィール
ドスイッチ10Eを“オン”とすることによりその設定が
得られる。また、第4B図に示すパネル10の場合は例えば
セットスイッチ10Cの操作によりある特定の表示のとき
に黒強調モードが設定されるようにすることが可能であ
る。

以上述べたように黒文字プリント部BPや黒線枠の記録
を実施するときはホスト装置９から送給されてくる文字
コードに対し、上述したスイッチの組合せ操作によりモ
ードを設定し、２重印字を行うことにより黒文字プリン
ト部BPの印字濃度を高めることができる。

そこで、このように構成したインクジェット記録装置
においては、色重ねして２重にインクを打込む混色のR,
GおよびＢの記録部に対し、黒文字等の記録部には他の
単色のY,M,Cと同様１回の打込みを行うコート紙モード
と、更にその他に、先にも述べてきたように混色による
記録部または黒文字に対しては第5B図に示すように色重
ねまたは２重のインク打込みを行い、Y,MおよびＣの単
色による記録部には第5A図のように各画素に対してその
色のインクの１回の打込みとする黒強調モードを設定す
ることにより、インク吸収能力の低いOHPフィルムその
他の被記録材に対して、黒文字や黒枠等の記録濃度を高
めることができ、全体として見易く高品位の記録画像を
得ることができる。なお、Y,MおよびＣについては単１
のトットによる記録であり、これらのインクが必要以上
に消費されることもない。

また、以上に説明してきた実施例では黒色記録に対し
て２重にインクを重ねて打込むようにしたが、記録装置
の有する最小の画素分解能に対し、２度目の打込みをハ
ーフピッチだけずらせて実施するようにハード若しくは
ソフト面で設定することも可能である。

更にまた、インク吸収能力の低い被記録材のみの対象
に限らず、普通のコート紙等であってもコンピュータ使
用設計法（CAD）による出力等においては通常の線画部
分の濃度を高めて表現する必要の生じることがある。そ
こで、かかる場合に適用可能な線画強調モードを設定す
ることにより、線画部分の記録に対し黒の１ドット記録
とするが２ドット記録とするか選択自在とすることがで
きる。

第６図は上述のモードを含めたモード設定手順を示
す。電源が投入され、モードがホスト装置９からのコマ
ンドまたはパネル10を介して設定されると、制御部８で
はステップS1において、そのモードがコート紙用である
か否かを判断し、肯定の判断であればステップS2に進ん
で従来通りのルーチン、すなわちC,M,YおよびBkに対し
ては１度の打込み、混色のR,GおよびＢに対しては上述
の単色の組合せによる２度の打込みを実施する。また、
ステップS1において否定の判断であれば、ステップS3に
分岐し、設定モードが普通紙用であるか否かを判断す
る。

しかしてここで肯定の判断の場合は更にステップS4に
進み、文字だけを強調したいモードであるか否かを判断
し、肯定の場合はステップS5に進み黒文字に対してBkの
２度の打込みを行う濃度強調モードに従い記録を実施す
る。また、ステップS4で否定の判断であればステップS6
に分岐してCAD出力用モード、すなわち、黒の線画部分
のみをBkの２度の打込みで記録する。更にまた、ステッ
プS3で否定の判断の場合はステップS7に分岐し、ここ
で、OHPフィルム用モードであるか否かを判断する。そ
して否定の場合は適用されるモード無しとして打切り、
肯定の判断の場合はステップS8に進み各色のプリント部
に対し上述したようなOHPフィルム用のインク打込みに
よる記録を実施する。

（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
もバブルジェット方式の記録ヘッド、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。

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4740796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44
63359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。

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4459600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。

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。

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。

また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記
録ヘッドに対しての回復手段、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による予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定
した記録を行なうために有効である。

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。

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、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
をなすものであればよい。加えて、積極的に熱エネルギ
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防止するか、ま
たはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、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60-71260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。

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。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、インク吸
収特性の低い普通紙やOHPフィルム等において、その黒
文字や黒の線画記録領域に打込むインクの量を単色イン
クによる記録領域への打込み量より多くすることによ
り、その他の記録領域に対してパターン認識が容易なよ
うにインクの打込みが制御され、文字等は識別し易いよ
うに濃度を高めることができ、被記録材の種類に応じて
適切に印字品位を高めることができるようになった。

また、本発明は、記録材の種類、および黒色を強調し
て記録するか否かに応じて３つのモードを選択的に設定
することにより、単位面積当たりの黒色インクの吐出量
を最適に制御することができる。すなわち、オーバーヘ
ッドプロジェクター（OHP）用記録材に記録するとき
は、第１のモードを設定して、単位面積当たりの黒色イ
ンクの吐出量を単色インク（イエロ、マゼンタ、シア
ン）よりも多くすることにより、黒色記録部の認識を明
瞭とすることができる。一方、オーバーヘッドプロジェ
クター用記録材以外の記録材に対して黒色を強調して記
録するときは、第２モードを設定して、単位面積当たり
の黒色インクの吐出量を単色インク（イエロ、マゼン
タ、シアン）よりも多くすることにより、黒色記録領域
を強調することができる。また、オーバーヘッドプロジ
ェクター用記録材以外の記録材に対して黒色を強調せず
に記録するときは、第３モードを設定して、単位面積当
たりの黒色インクの吐出量を単色インク（イエロ、マゼ
ンタ、シアン）と同一とすることにより、無駄なインク
消費やインクのにじみをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジェット記録装置の構成の一例を
示す斜視図、 第２図は本発明の外観を示す斜視図、 第３図は本発明にかかる記録装置制御用の回路の構成
図、 第4A図および第4B図は本発明にかかる操作パネルの構成
例をそれぞれ示す平面図、 第5A図および第5B図は本発明による単色プリント部のド
ット形成および混色プリント部と黒文字プリント部のド
ット形成を示す説明図、 第６図は本発明によるモード設定時の手順を示すフロー
チャート、 第７図は被記録材上になされたプリント例を模式的に示
す説明図である。 １……カラーインクジェット記録装置、2A〜2D……記録
ヘッド、３……キャリッジ、７……被記録材、８……制
御部、９……ホスト装置、10……パネル、10A〜10D……
スイッチ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イエロ、マゼンタおよびシアンの３つの単
   色インク用記録ヘッドと黒色インク用記録ヘッドとを用
   い、記録ヘッド駆動手段を介してそれぞれの記録ヘッド
   を駆動し、対応した色のインクを被記録材に向けて吐出
   させ、カラー画像の記録が可能なカラーインクジェット
   記録装置において、 オーバーヘッドプロジェクター用記録材に記録する第１
   のモードと、前記オーバーヘッドプロジェクター用記録
   材以外の記録材を対象として黒色を強調して記録する第
   ２のモードと、前記オーバーヘッドプロジェクター用記
   録材以外の記録材を対象として黒色を強調しないで記録
   する第３のモードのいずれかを設定する設定手段と、 前記設定手段により前記第１のモードまたは第２のモー
   ドが設定されたときに、前記黒色インク用記録ヘッドに
   よる記録領域への単位面積当たりの黒色インクの吐出量
   が前記単色インク用記録ヘッドによる記録領域への単位
   面積当たりの単色インクの吐出量より多くなるように前
   記記録ヘッド駆動手段を制御し、かつ 前記設定手段により前記第３のモードが設定されたとき
   に、前記黒色インク用記録ヘッドによる記録領域への単
   位面積当たりの黒色インクの吐出量を前記単色インク用
   記録ヘッドによる記録領域への単位面積当たりの単色イ
   ンクの吐出量と同一となるように前記記録ヘッド駆動手
   段を制御する制御手段と、 を具えたことを特徴とするカラーインクジェット記録装
   置。
2. 【請求項２】前記記録ヘッドは、インクを吐出させるた
   めの熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生体を具え
   ることを特徴とする請求項１に記載のカラーインクジェ
   ット記録装置。