JP2752469B2 - カラーインクジェット記録方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録方法およびその装置に
関し、特に減法混色法に準じ、イエロー（以下Ｙ），マ
ゼンタ（以下Ｍ），シアン（以下Ｃ）の３原色、または
ブラック（以下Bk）を含めた４色を用いてカラー記録を
行うカラーインクジェット記録方法およびその装置に関
する。

［従来の技術］ 第８図（Ａ）に示すようにレッド（以下Ｒ），グリー
ン（以下Ｇ），ブルー（以下Ｂ）は、Y,M,Cと補色関係
にある。そのため、第８図（Ｂ）に示すように、カラー
記録装置の場合、ＲはＹとＭとを重ね合せて形成する。
同様にＧはＹとＣとを重ね合せ、ＢはＣとＭとを重ね合
せて形成する。また、Y,M,Cの３色を重ね合せると黒に
なるので、原理的には３原色で十分であるが、３色混合
による黒は濁った感じになる。このため、黒を独立のイ
ンクとしてカラー記録装置を構成するのが一般的であ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、インクジェット記録装置においては、紙を
はじめ種々に記録媒体が用いられ、オーバヘッドプロシ
ェクタ（OHP）等に用いられる透明のプラスチックシー
ト（以下OHP用紙という）もその一つである。しかしそ
のようなOHP用紙等の特殊用途紙は、紙等と異ってイン
ク吸収がなされないか著しく劣るものであり、インクが
はじかれて玉状になる現象（ビーディング現象）が表わ
れ、そのままインクが乾くと、インクが吸収されて広が
ることがない分ドット径の小さな画像が形成されること
となり、装置の仕様に合せて指定されている紙と比べて
濃度が薄くなり、画質品位を著しく損ねてしまう問題点
があった。

そこで、本発明は上述の欠点を除去し、記録媒体がOH
P用紙等の特殊用途紙であっても、高品質・高品位の画
像が得られるカラーインクジェット記録方法およびその
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第１の形態は、複数色のインクを用い、イン
ク吸収能力が異なる複数の記録媒体に対して入力画像情
報に対応した多色画像を記録可能なカラーインクジェッ
ト記録装置を用いて記録を行うカラーインクジェット記
録方法であって、前記インク吸収能力が相対的に劣る記
録媒体に記録を行う場合、異なる色のインクを前記記録
媒体上で混合して形成される色に係る入力画像情報につ
いては、前記入力画像情報に応じた吐出位置に当該混合
される各インクを吐出し、前記吐出位置に同じ色のイン
クを重ねずに吐出し、前記複数色のインクのうちいずれ
か１色のみのインクが単独で用いられる入力画像情報に
ついては、前記入力画像情報に応じた吐出位置に当該イ
ンクを複数回重ねて吐出することを特徴とするカラーイ
ンクジェット記録方法にある。

また、本発明の第２の形態は、複数色のインクを用
い、インク吸収能力が異なる複数の記録媒体に対して入
力画像情報に対応した多色画像を記録可能なカラーイン
クジェット記録装置であって、前記インク吸収能力が相
対的に劣る記録媒体に記録を行う場合、異なる色のイン
クを前記記録媒体上で混合して形成される色に係る入力
画像情報については、前記入力画像情報に応じた吐出位
置に当該混合される各インクを吐出し、前記吐出位置に
同じ色のインクを重ねずに吐出し、前記複数色のインク
のうちいずれか１色のみのインクが単独で用いられる入
力画像情報については、前記入力画像情報に応じた吐出
位置に当該インクを複数回重ねた吐出する制御を行う記
録制御手段を具えたことを特徴とするカラーインクジェ
ット記録装置にある。

いずれの形態においても、前記複数色のインクがイエ
ロー，マゼンタ，シアンおよびブラックであり、前記イ
ンクを複合して用いて形成される色がレッドか、グリー
ンか、あるいはブルーであってよい。

〔作用〕

インク吸収能力が相対的に劣る記録媒体に記録を行う
場合、制御手段は、異なる色のインクを混合して形成さ
れる色に係る入力画像情報については、１回の記録操作
でも混合されるインクのドット径が十分に拡がることか
ら、入力画像情報に応じた吐出位置に混合される各イン
クを吐出して吐出位置に同じ色のインクを重ねないよう
にして記録を行わせる。また、複数色のインクのうちい
ずれか１色のみのインクが単独で用いられる情報につい
ては、１回の記録ではインクのドット径が十分に拡がら
ないおそれがあることから、記録媒体上にこのインクの
複数回の重ね記録を行わせる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は、本発明の好適な一実施例として、電気熱変
換体を吐出エネルギ発生手段に有する所謂バブルジェッ
ト方式のカラーインクジェット記録装置の構成の一例を
示す。

第１図において、用紙またはプラスチックシートなど
の記録媒体１は、記録領域の上下に配置された一対のロ
ーラから成る搬送ローラ2,3によって支持され、シート
送りモータ４で駆動される搬送ローラ２によって矢印Ａ
方向へ搬送される。搬送ローラ2,3の前方にはこれと平
行にガイドシャフト５が設けられている。このガイドシ
ャフトに沿ってキャリッジ６がキャリッジモータ７の出
力によりワイヤ８を介して矢印Ｂ方向に往復駆動され
る。

キャリッジ６には、バブルジェット方式のインクジェ
ットヘッドである記録ヘッドユニット90が搭載されてい
る。この記録ヘッドユニット90は、カラー画像作成用の
ものであり、走査方向に配列され、シアン（Ｃ），マゼ
ンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（B_k）の各色の
インクに対応させて設けた４個の記録ヘッド９、すなわ
ち9A,9B,9C,9Dから成っている。各記録ヘッド９の前
面、すなわち記録媒体１と所定間隔（例えば0.8mm）を
おいて対向する面には複数（例えば32個または128個）
のインク吐出口を縦１列に配置した記録部が設けられて
いる。

第２図は、記録ヘッド９（記録ヘッド9A〜9Dのいずれ
でも同じ）のインク吐出部の部分縦断面を模式的に示
す。

第２図において、記録媒体１に対向する面には、縦方
向に所定ピッチで複数のインク吐出口10が形成され、記
録情報に基いて各インク吐出口10の電気熱変換体（発熱
抵抗体など）11を駆動（通電加熱）してインク内にバブ
ル（泡）11Aを発生せしめ、このときの圧力により、飛
翔インク滴12を形成し、記録媒体１の所定パターンでイ
ンクドットを付着させながら記録が行われる。

各記録ヘッド９には、上述のように駆動を行うための
駆動回路（ドライバ）29の回路基板が装着されている。

再び第１図を参照するに、記録装置の制御回路（CP
U）やこれに併設されたROM,RAM等を含む制御部は制御基
板15上に形成されており、この制御部は、コンピュータ
等のホスト装置14から指令信号やデータ信号（記録情
報）を受信し、これに基いて各種モータ等の駆動源など
とともに前記ヒートドライバ13を介して各記録ヘッド9A
〜9Dに電気熱変換体の駆動電圧（ヒート電圧）を印加す
る。

記録装置の外装ケース（不図示）に取付けられる操作
パネル160には、オンライン／オフライン切換えキー16
A,ラインフィードキー16B,フォームフィードキー16C,記
録モード切換えキー16D等のキー設定部の他、いくつか
のアラームランプ16Eや電源ランプ16F等の警告ランプを
含む表示部が設けられている。

第３図は、第１図示のバブルジェット方式のインクジ
ェット記録装置の制御系を示すブロック図である。

第３図において、マイクロプロセッサ形態のCPU21
は、インターフェイス22を介してコンピュータ等のホス
ト装置14に接続されており、ホスト装置14からデータメ
モリ23に読み込まれた指令信号（コマンド）や記録情報
信号、ならびにROM形態のプログラムメモリ24やRAM形態
のワーキングメモリ25等に格納されたプログラムやデー
タに基いて記録動作を制御する。

CPU21は、出力ポート26およびモータードライバ27を
介してキャリッジモータ７（第１図）やシート送りモー
タ４（第１図）を制御するとともに、データメモリ23に
格納されている記録情報に基きヘッド制御回路29を介し
て記録ヘッド９を制御する。

第３図中の参照符号30は、シートセンサであり、搬送
ローラ２と３（第１図）との間に記録媒体１が存在する
か否かを検出し、入力ポート31を介してCPU21に検出信
号が伝達される。

前述した操作パネル160上の各操作キー16A〜16D（第
１図）からの出力は、入力ポート32を介してCPU21に伝
達され、また、アラームランプ16Eや電源ランプ16F等の
警告ランプに対しては、出力ポート36を介して制御信号
が供給される。

第３図中の符号33は、装置の外装の底面部分などに設
けられたDIPスイッチであり、その出力は入力ポート34
を介してCPU21に伝達される。

また、第３図において、電源回路28からは、制御ロジ
ック回路を動作させるためのロジック駆動電圧VCC（5
V），各種モータ駆動電圧VM（30V），リセット電圧RESE
T,各記録ヘッド９のドット形成素子（電気熱変換体11）
を加熱するためのヒート電圧（ヘッド電圧）VH（25
V），および記録ヘッド９保護用のバックアップ電圧VDD
Hが出力される。

そして、ヒート電圧VHは記録ヘッド９に、バックアッ
プ電圧VDDHはヘッド制御回路29および記録ヘッド９に、
それぞれ印加される。

第４図は本実施例に係る装置のデータ受信時における
CPU21の処理手順の一例を示す。なお、この処理手順は
第３図のプログラムメモリ24にあらかじめ格納されてい
る。

本例は、記録媒体１が指定紙か指定紙以外のOHP用紙
等特殊用途紙かを示す識別情報を発生する情報発生手段
として、DIPスイッチ33、またはパネル上の操作キー1
6、または指定紙通路に設けた検出スイッチ（図示せ
ず）、または指定紙カセット挿入有無スイッチ（図示せ
ず）、またはロール紙形態の指定紙装着スイッチ（図示
せず）等、または一般に透明であるOHP用紙の検出を行
うべく設けた透過型フォトカプラ形態のスイッチを用
い、これらのスイッチからの識別情報に応じて処理を行
う場合である。この指定紙かOHP用紙かの識別情報は、
例えば検出用スイッチがONのときに指定紙を示すものと
する。

CPU21はまず、電源投入時等の制御部イニシャライズ
（ステップS100）の後に、例えばDIPスイッチ33の場合
は入力ポート34を介してスイッチの状態を示す識別情報
を検出する（ステップS101）。次に、CPU21は本記録装
置と接続されたホスト装置14からの制御コマンド、およ
び記録データの入力をインターフェイス22を介して監視
しつつ待機する（ステップS102）。

CPU21はホスト装置14からの規定量（受信バッファの
容量または１走査）分の記録データの受信終了を判別
（ステップS104）するまで、ステップS102〜S104の手順
を繰り返す。

次に、CPU21はステップS104において受信終了を判別
すると、ステップS105においてデータメモリ23に設けた
記録用YMCBkバッファに受信したデータに色変換を施し
（RGB→YMCBk）、格納する。

第５図は第４図の処理後に実行するOHP用紙等特殊用
途紙に対する記録処理手順の一例を示し、本例はインク
の重ね合わせ順序を設定後に、往復記録により記録処理
を行うようにした実施例である。

データメモリ23に設けたRGBバッファからYMCBkバッフ
ァにデータを展開した後、CPU21は、往方向（第１図のP
T方向）の記録を開始する（S300）。ステップS301にお
いて、CPU21は、出力ポート26からドライバ27を介して
キャリッジ６をPT方向に移動するために、キャリッジモ
ータ７を正転駆動する。次に、ステップS302において、
制御回路29よりヘッド９に記録データをセットする。当
該セットの後、ステップS303においてヘッド９に規定の
パルスを印加する。この時のパルス幅は、ハードウエア
もしくはソフトウエアによるタイマt1により規定する。
このタイマのタイムアップ後、ヘッド９の通電を停止す
る（ステップS304,S305）。

これと共に、ステップS305においては、１回の通電毎
にワーキングメモリ25に設けてある記録サイクルカウン
タを＋１歩進する。

その記録サイクルカウンタによりステップS306にて記
録完了か否かを判別する。ステップS306において、記録
サイクルカウンタが１回の走査における規定記録ドット
数をこえていない場合には、ステップS301に復帰してス
テップS301〜S306の動作を繰り返す。

ステップS306において記録サイクルカウンタが規定記
録ドット数をこえたと判定された場合には、ステップS3
07に進み、記録サイクルカウンタをクリアする。

次いでCPU21は、復記録（第１図のCR方向の記録）を
開始する。ステップS308において、CPU21は、出力ポー
ト26からドライバ27を介してキャリッジ６をCR方向に移
動するためにキャリッジモータ７を逆転駆動する。次
に、ステップS309において制御回路29よりヘッド９に対
し、R,G,Bを形成するためのY,M,C以外のY,M,C色に係る
記録データを最後尾からセットする。第６図はこのとき
の論理図であり、例えばＲのみが“1"である場合にはC,
M,Y,Bkとはいずれも“0"となり、ＲおよびＧのみが“1"
である場合にはＹのみが“1"となる。

そして、このように処理されたデータが最後尾からセ
ットされた後、ステップS310においてヘッド９に所定の
パルスを印加する。この時のパルス幅は、上記と同様タ
イマt1により規定されており、当該タイムアップの後ヘ
ッド８の通電を遮断する（S311,S312）。

これと共に、ステップS312において１回の通電毎に記
録サイクルカウンタを＋１歩進する。

その記録サイクルカウンタにより、ステップ313にて
記録完了か否かを判別する。ステップS313において記録
サイクルカウンタが規定記録ドット値を越えていない場
合には、ステップS308に復帰してステップS308〜S313の
動作を繰り返す。

ステップS313において記録サイクルカウンタが規定記
録ドット値を越えた場合に、往復記録が完了する。そこ
で、次行の記録に備えるべく、ステップS315に進み、出
力ポート26およびドライバ27を介して紙送りモータ４を
駆動して記録媒体１をＡ方向に１行分送ると共に、サイ
クルカウンタをクリアする。

本実施例によると、Y,M,C,またはBkが単独で用いられ
て形成されるドットについては、OHP用紙の場合１回の
記録ではドット径が小さくなるために２回の重ね記録が
なされて十分なドット径が得られる。一方複数色の混合
によって形成される色、すなわち本例の場合R,Gまたは
ＢのようにY,MまたはＣのいずれか２つが混合されて形
成される色に係るドットについては、１回の記録でもイ
ンク量が十分大となるために１回のみの記録が行われ
る。かくして、OHP用紙が記録媒体として用いられる場
合でも高品位・高画質の記録状態を得ることができる。

なお、記録媒体が指定紙等吸収性の良好なものであれ
ば、公知の態様にて記録を行うことができる。

第７図は、第４図の処理後に実行する記録処理手順の
他の例を示し、本例はインクの重ね合わせ順序を設定
後、１行について２回のPT方向の記録（２パス記録）に
より記録処理を行う実施例である。

データメモリ23に設けたRGBバッファからYMCBk色バッ
ファデータを展開した後、CPU21は、１パス目の記録を
開始する（S400）。この１パス目の記録時には、CPU201
は上記実施例におけるステップS301〜S306とそれぞれ同
様のステップS401〜S406の手順を実行し、記録を行う。

その後、ステップS407にて、出力ポート26およびドラ
イバ27を介してキャリッジモータ７を逆転駆動し、記録
ヘッド90を記録開始位置に設定すると共に記録サイクル
カウンタをクリアし、ステップS408以降の２パス目の記
録を行う。この２パス目の記録時には、CPU201は、R,G,
Bを形成するためのY,M,C以外のY,M,C色に係るデータに
つき、その先頭から、上記ステップS308〜S313と同様の
ステップS408〜S413の手順を実行する。

これが終了したとき、すなわち２パス記録ば終了した
ときには、次行の記録に備えるべくステップS415にて１
行分の紙送りを行い、次いでステップS417にてキャリッ
ジ６のリターン処理を行うとともに記録サイクルカウン
タをクリアする。

本例においても、第５図示の実施例と同様の効果を得
ることができる。

（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り、記
録パターン等によって吸収性の良否が生じることが予測
されるからである。

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446335
9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、記録媒体
の種類によって上記問題が生じうるからである。

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。

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
形態を採るものであってもよい。

［発明の効果］ 記録媒体がOHP用紙等の特殊用途紙であっても高画質
・高品位の画像が得られるカラーインクジェット記録方
法およびその装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用して好適なバブルジェット式のイ
ンクジェット記録装置の一構成例を示す斜視図、 第２図は第１図の記録ヘッドの部分縦断面図、 第３図は第１図示の記録装置の制御系の一構成例を示す
ブロック図、 第４図は第３図示の制御系による記録処理手順の一例を
示すフローチャート、 第５図は第４図示の手順に続けて行われる処理手順の一
例を示すフローチャート、 第６図は本例の処理を説明するための論理図、 第７図は第４図示の手順に続けて行われる処理手順の一
例を示すフローチャート、 第８（Ａ）および（Ｂ）図はインクジェット記録方式に
おける減法混色法を説明するための説明図である。 ６……キャリッジ、７……キャリッジモータ、９……記
録ヘッド、11……ヒータ、13……ヘッド駆動回路、14…
…ホスト装置、21……CPU。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数色のインクを用い、インク吸収能力が
   異なる複数の記録媒体に対して入力画像情報に対応した
   多色画像を記録可能なカラーインクジェット記録装置を
   用いて記録を行うカラーインクジェット記録方法であっ
   て、 前記インク吸収能力が相対的に劣る記録媒体に記録を行
   う場合、 異なる色のインクを前記記録媒体上で混合して形成され
   る色に係る入力画像情報については、前記入力画像情報
   に応じた吐出位置に当該混合される各インクを吐出し、
   前記吐出位置に同じ色のインクを重ねずに吐出し、 前記複数色のインクのうちいずれか１色のみのインクが
   単独で用いられる入力画像情報については、前記入力画
   像情報に応じた吐出位置に当該インクを複数回重ねて吐
   出することを特徴とするカラーインクジェット記録方
   法。
2. 【請求項２】前記複数色のインクはイエロー，マゼン
   タ，シアンおよびブラックであり、前記インクを複合し
   て用いて形成される色がレッドか、グリーンか、あるい
   はブルーであ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方法。
3. 【請求項３】複数色のインクを用い、インク吸収能力が
   異なる複数の記録媒体に対して入力画像情報に対応した
   多色画像を記録可能なカラーインクジェット記録装置で
   あって、 前記インク吸収能力が相対的に劣る記録媒体に記録を行
   う場合、異なる色のインクを前記記録媒体上で混合して
   形成される色に係る入力画像情報については、前記入力
   画像情報に応じた吐出位置に当該混合される各インクを
   吐出し、前記吐出位置に同じ色のインクを重ねずに吐出
   し、前記複数色のインクのうちいずれか１色のみのイン
   クが単独で用いられる入力画像情報については、前記入
   力画像情報に応じた吐出位置に当該インクを複数回重ね
   て吐出する制御を行う記録制御手段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。
4. 【請求項４】前記複数色のインクはイエロー，マゼン
   タ，シアンおよびブラックであり、前記インクを複合し
   て用いて形成される色はレッドか、グリーンか、あるい
   はブルーであることを特徴とする請求項３に記載のカラ
   ーインクジェット記録装置。