JP2919641B2 - Inkjet recording method - Google Patents

Inkjet recording method

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JP2919641B2
JP2919641B2 JP13661091A JP13661091A JP2919641B2 JP 2919641 B2 JP2919641 B2 JP 2919641B2 JP 13661091 A JP13661091 A JP 13661091A JP 13661091 A JP13661091 A JP 13661091A JP 2919641 B2 JP2919641 B2 JP 2919641B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数のインク吐出口を
有するインクジェット記録ヘッドによりモノクロあるい
はカラー画像を記録するインクジェット記録方法に関
し、特に複数回の走査でそれぞれ液量の異なる複数の液
滴を被記録材上の実質的同一箇所に着弾させて1つの画
素を形成し、階調性に優れた鮮明な画像を形成するイン
クジェット記録方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording method for recording a monochrome or color image using an ink jet recording head having a plurality of ink discharge ports, and more particularly to a method for ejecting a plurality of liquid droplets having different liquid amounts by a plurality of scans. The present invention relates to an ink jet recording method in which one pixel is formed by landing on substantially the same location on a recording material to form a clear image with excellent gradation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、複数のインク滴(ドロップレッ
ト)を被記録材上の実質的同一箇所に着弾させて1つの
ドット(画素)を形成し、着弾させるインク滴数を変え
ることによって階調を表現するいわゆるマルチドロップ
レット方式が開発されている。このマルチドロップレッ
ト方式は特に1つのインク滴自体の大きさを大きく変調
することの困難なインクジェット記録において、高密度
でかつ高階調の画像が得られる方法として極めて有効で
あると期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a plurality of ink droplets (droplets) are landed on substantially the same location on a recording material to form one dot (pixel), and gradation is changed by changing the number of ink droplets landed. A so-called multi-droplet method has been developed. The multi-droplet method is expected to be extremely effective as a method for obtaining a high-density and high-gradation image, particularly in inkjet recording in which it is difficult to greatly modulate the size of one ink droplet itself.

【0003】しかしながら、従来のマルチドロップレッ
ト方式では1つの画素を1回の走査中に1つのインク吐
出口から吐出する複数のインク滴で形成するため、吐出
口毎のインク滴の体積のばらつきがあると本来均一であ
るべき画像にスジ(筋)が生じたり濃度ムラ(斑)が生
じるという問題があった。
However, in the conventional multi-droplet method, since one pixel is formed by a plurality of ink droplets ejected from one ink ejection port during one scan, the variation of the volume of the ink droplet for each ejection port varies. If there is, there is a problem that streaks (streaks) and density unevenness (spots) occur in an image that should be uniform.

【0004】これらの問題を避けるために、従来のマル
チドロップレット方式では、吐出インク滴の体積の吐出
口間バラツキを極力おさえるべく、記録ヘッドの製造を
非常に精密に行われなければならず、その結果製造コス
トが高くなったり、製造歩留りが悪くなる等の問題があ
った。また、濃度ムラをソフトウエア的に解消する方法
として誤差拡散法などの画像処理を用いて吐出口間のイ
ンク滴の体積を多少を打ち消すように、インク滴の打ち
込み数を変化させる方法なども提案されているが、この
ような画像処理を組み込むとシステムの製作コストを引
き上げるという問題があった。また、このような画像処
理法を用いたとしても、インク滴の体積の吐出口間ばら
つきが経時的に変化した場合に打ち込みインク滴数を再
調整する必要があり、メンテナンス性が悪いという問題
を有していた。
In order to avoid these problems, in the conventional multi-droplet system, the recording head must be manufactured very precisely in order to minimize the variation in the volume of the ink droplets between the discharge ports. As a result, there have been problems such as an increase in manufacturing cost and a decrease in manufacturing yield. In addition, as a method of eliminating density unevenness by software, a method of changing the number of ejected ink droplets by using an image processing such as an error diffusion method so as to slightly cancel the volume of the ink droplet between the ejection ports is also proposed. However, when such image processing is incorporated, there is a problem that the production cost of the system is increased. Further, even if such an image processing method is used, it is necessary to readjust the number of ink droplets to be ejected when the variation in the volume of the ink droplets between the discharge ports changes with time, which causes a problem that the maintainability is poor. Had.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,74
6,935号公報においては、1画素を1pl(ピコリ
ットル),2pl,4plの液量の異なる複数のインク
滴の組合せにより階調を表現するマルチトーンインクジ
ェットプリンタが提案されている。この提案によれば、
対積比で0,1,2,1+2(=3),4,1+4(=
5),2+4(=6),1+2+4(=7)の8種のイ
ンク滴体積が3個のインク滴重ねで得られ、1のインク
滴を7回重ねる方式に比べて印刷速度の向上が計られて
いる。しかしながら、1画素を形成するインク滴の総体
積と反射濃度の関係は図5に示すように、一般には立上
りが急な上に凸の曲線となる。従って、1画素を形成す
るインク滴の総体積の取り得る値の間隔を等間隔にして
も、それに対応する反射濃度の取り得る値の間隔は等間
隔にはならない。そのため、1画素を形成するインク滴
の体積が小さい領域においては反射濃度の取り得る値の
間隔が広くなり、1画素を形成するインク滴の体積が大
きい領域においては反射濃度の取り得る値の間隔が狭く
なってしまう。つまり、1画素を形成するインク滴の体
積が大きい領域におけるインク滴の体積の多少の大小
は、階調にはあまり寄与しない。また、1画素を形成す
るインク滴の組合せの数(1pl,2pl,4plの場
合は、8種類)が多いので、画像処理系の回路が複雑に
なり、設計コストや製造コストが大幅に上昇する。
SUMMARY OF THE INVENTION U.S. Pat.
In JP-A-6-935, a multi-tone inkjet printer is proposed in which one pixel expresses gradation by combining a plurality of ink droplets having different liquid volumes of 1 pl (picoliter), 2 pl, and 4 pl. According to this proposal,
0, 1, 2, 1 + 2 (= 3), 4, 1 + 4 (=
5) Eight types of ink droplet volumes of 2 + 4 (= 6) and 1 + 2 + 4 (= 7) can be obtained by overlapping three ink droplets, and the printing speed can be improved as compared with the system in which one ink droplet is overlapped seven times. Have been. However, as shown in FIG. 5, the relationship between the total volume of ink droplets forming one pixel and the reflection density is generally an upwardly convex curve with a sharp rise. Therefore, even if the intervals of the possible values of the total volume of ink droplets forming one pixel are equal, the intervals of the possible values of the reflection density corresponding thereto are not equal. Therefore, in a region where the volume of the ink droplet forming one pixel is small, the interval of the possible values of the reflection density is wide, and in a region where the volume of the ink droplet forming one pixel is large, the interval of the possible values of the reflection density is large. Becomes narrower. That is, the magnitude of the volume of the ink droplet in the region where the volume of the ink droplet forming one pixel is large does not contribute much to the gradation. In addition, since the number of combinations of ink droplets forming one pixel is large (eight types in the case of 1 pl, 2 pl, and 4 pl), the circuit of the image processing system is complicated, and the design cost and the manufacturing cost are significantly increased. .

【0006】さらにまた、上記の米国特許公報に開示の
発明のもう一つの問題点は、吐出するインク滴の体積が
1pl対4plという4倍(あるいは1pl対8plで
は8倍)もの吐出量の異なるヘッド構造を同一記録ヘッ
ド内に作り込まなくてはならず、記録ヘッドの作製上困
難を伴う非常に大きな障害となることである。一般に、
吐出するインク滴の体積を変えるための記録ヘッドのパ
ラメータとしては、ヒーター吐出口間距離,ヒータの大
きさ,吐出口形状またはバリアーの形状、および吐出口
面積がある。吐出するインク滴の体積を1から4まで変
化させるには、ヒータ吐出口間距離,ヒータ面積,吐出
口面積の変更は必須であり、従来の作製プロセスのみで
は作製が困難である。従って、これを実際に達成するた
めには新たな作製プロセスの追加が必要となり、記録ヘ
ッドの製造コストもかなり高いものになる。
Further, another problem of the invention disclosed in the above-mentioned US Patent Publication is that the volume of ejected ink droplets is four times as large as 1 pl to 4 pl (or eight times as large as 1 pl to 8 pl) and the ejection amount is different. The head structure must be formed in the same recording head, which is a very serious obstacle that involves difficulty in producing the recording head. In general,
The parameters of the recording head for changing the volume of the ink droplet to be ejected include the distance between heater ejection ports, the size of the heater, the shape of the ejection port or barrier, and the area of the ejection port. In order to change the volume of the ink droplet to be discharged from 1 to 4, it is necessary to change the distance between heater discharge ports, the area of the heater, and the area of the discharge port, and it is difficult to produce the same only by a conventional production process. Accordingly, in order to actually achieve this, a new manufacturing process needs to be added, and the manufacturing cost of the recording head becomes considerably high.

【0007】しかも、上記米国特許公報に開示の発明で
は、1pl,2pl,3pl,4plの如く各々吐出イ
ンク滴体積の異なる複数の一連のインク吐出口が記録ヘ
ッドの往復動する主走査方向に沿って記録ヘッド前面に
互いに近接して配列されていて、注目画素に対する複数
インク滴の吐出を1回の主走査で行うように構成されて
いるので、先に被記録材上に着弾したインク滴の浸透,
定着がほとんど行われない間にそのインク滴上に次々と
インク滴が重なることになり、そのため被記録材上で重
ねる液滴個数が多い画像領域では隣接画素の液滴同士が
接触して画像のにじみが生じ易く、その結果文字部分等
の鮮明度を損い、またカラー画像では特に単色領域の境
界での定着前のインクの混色によるにじみによって画像
の輪郭がぼやけ、記録品位を大幅に低下させることがあ
るという重大な解決すべき課題があった。
Further, in the invention disclosed in the above-mentioned US Patent Publication, a plurality of series of ink ejection ports having different ejection ink droplet volumes such as 1 pl, 2 pl, 3 pl, and 4 pl along the main scanning direction in which the recording head reciprocates. Are arranged close to each other on the front surface of the recording head, and are configured to discharge a plurality of ink droplets to the pixel of interest in one main scan. Penetration,
During the time when the fixation is hardly performed, the ink droplets successively overlap the ink droplets. Therefore, in an image area where the number of droplets to be superimposed on the recording material is large, the droplets of the adjacent pixels come into contact with each other to form an image. Bleeding is likely to occur, resulting in loss of sharpness of character parts and the like, and in color images, the outline of the image is blurred due to bleeding due to color mixture of ink before fixing, especially at the boundary of a single color region, and recording quality is greatly reduced. There was a serious problem to be solved.

【0008】本発明は、従来技術が有する上述のような
種々の問題点を解決するためになされたものであり、記
録速度を低下させること無く、比較的廉価に、かつ階調
性に優れ、鮮明な画像を得られるインクジェット記録方
法を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems of the prior art, and is relatively inexpensive and excellent in gradation without lowering the recording speed. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording method capable of obtaining a clear image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数のインク吐出口を有するインクジェ
ット記録ヘッドを用いて階調画像を形成するインクジェ
ット記録方法において、複数回の走査でそれぞれ異なる
吐出口から吐出される液滴を階調レベルに応じて被記録
材上の実質的同一箇所に着弾させて1つの画素を形成
し、かつ前記被記録材に記録された画素当りの各階調レ
ベル間での濃度がほぼ等間隔となるように、前記異なる
吐出口の内の少なくとも1つの吐出口から吐出される液
滴の体積を他の吐出口から吐出される液滴の体積と異な
らせて設定してあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet recording method for forming a gradation image using an ink jet recording head having a plurality of ink ejection ports. Droplets discharged from different discharge ports land on substantially the same location on the recording material according to the gradation level to form one pixel, and each gradation per pixel recorded on the recording material The volume of droplets discharged from at least one of the different outlets is made different from the volume of droplets discharged from other outlets so that the density between levels is substantially equal. Is set.

【0010】また、本発明はその一形態として、前記複
数のインク吐出口は前記インクジェット記録ヘッドの走
査方向に対してほぼ直角方向に配列されてあり、該イン
ク吐出口から吐出される液滴群の中で体積が大きい液滴
は体積の小さな液滴と重ね打ちされるように吐出される
ことを特徴とすることができる。
According to one aspect of the present invention, the plurality of ink ejection ports are arranged in a direction substantially perpendicular to the scanning direction of the ink jet recording head, and a group of droplets ejected from the ink ejection ports is provided. Among them, a droplet having a large volume is ejected so as to be overprinted with a droplet having a small volume.

【0011】さらにまた、本発明は、他の形態として、
前記インクジェット記録ヘッドは前記液滴を吐出するた
めのエネルギを発生する素子として、前記液滴に膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを作用させるための電気熱変換
体を有することを特徴とすることができる。
Further, the present invention provides, in another form,
The ink jet recording head may include an electrothermal converter as an element for generating energy for discharging the droplets, for applying thermal energy for causing film boiling on the droplets. .

【0012】[0012]

【作用】本発明では、複数回の走査(スキャン)で1画
素に対してインク滴を重ね打ちするので、1回の走査毎
のインク滴の打ち込みで先に着弾したインクが浸透,定
着し、ほぼ十分に乾くので、インクのにじみ,混色,画
像輪郭のぼやけ等が無くなり、その結果階調性に優れた
鮮明な画像が得られる。
According to the present invention, ink droplets are overprinted on one pixel in a plurality of scans (scans), so that the ink that has landed previously permeates and is fixed by the ejection of ink droplets in each scan. Since the ink is almost completely dried, bleeding of ink, color mixing, blurring of image outline, and the like are eliminated, and as a result, a clear image excellent in gradation is obtained.

【0013】また、本発明では、吐出口群を別走査方向
に配列し、吐出インク滴の体積が各々異なる一連のその
吐出口群からのインク滴により重ね打ちして1画素を形
成するので、1画素形成のための走査回数が少なくな
り、高濃度領域の画像品質とともにハイライト領域の画
像品質の向上を記録速度の低下をほとんど伴わずに達成
できる。
Further, in the present invention, the ejection port groups are arranged in different scanning directions, and one pixel is formed by over-printing with a series of ink droplets from the ejection port groups, each of which has a different volume of ink droplets. The number of scans for forming one pixel is reduced, and the image quality of the highlight area as well as the image quality of the high density area can be improved with almost no decrease in the recording speed.

【0014】また、本発明では、重ね打ちされた画素当
たりの階調レベルがほぼ等間隔となるように、吐出イン
ク滴の体積比を適正に設定し、体積が大きいインク滴は
体積の小さなインク滴と必ず重ね打ちするようにしてい
るので、吐出インクの最大インク滴と最小インク滴の体
積比を比較的小さくでき、インク滴の組み合わせ種類も
従来と比べて半減し、吐出口選択のための画像信号処理
も容易となり、その結果ヘッドおよび本体装置の製造コ
ストの上昇をともなわずに、比較的廉価に良好な中間調
画像を得ることができる。
Further, according to the present invention, the volume ratio of the ejected ink droplets is appropriately set so that the gradation levels per overprinted pixel are substantially equal, and the ink droplet having a large volume is replaced with the ink droplet having a small volume. Since the ink droplets are always overprinted, the volume ratio of the maximum ink droplet to the minimum ink droplet of the ejected ink can be made relatively small. Image signal processing is also facilitated. As a result, a good halftone image can be obtained at a relatively low price without increasing the manufacturing cost of the head and the main unit.

【0015】[0015]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】まず、本発明の前提となる記録方法につい
て説明する。これは、複数回の走査により1つの画素を
複数のインク吐出口から吐出されるインク滴によって形
成することにより、吐出口から吐出されたインク滴の体
積の吐出口間ばらつきを軽減させ、スジ,ムラの出にく
い記録方法(以下、マルチスキャン法と称する)であ
る。
First, a recording method on which the present invention is based will be described. This is because, by forming one pixel by ink droplets ejected from a plurality of ink ejection ports by a plurality of scans, variation in the volume of the ink droplets ejected from the ejection ports between the ejection ports is reduced, This is a recording method that hardly causes unevenness (hereinafter, referred to as a multi-scan method).

【0017】このマルチスキャン法によりスジ,ムラに
よる画像品位の低下が改善され、鮮明な画像が得られる
ことが確認されている。しかしながら、このようなマル
チスキャン法の導入により画像品位は向上するものの、
印刷時間が増加するというさらに解決すべき課題が生じ
た。以下、この点について説明する。
It has been confirmed that this multi-scan method can reduce the deterioration of image quality due to streaks and unevenness and can obtain a clear image. However, although the image quality is improved by introducing such a multi-scan method,
A problem to be solved further arises that the printing time increases. Hereinafter, this point will be described.

【0018】一般的には、1画素(ピクセル)を構成す
る1個のインク滴の体積を少なくすればする程、画像の
ハイライト領域における粒状性が見えにくくなるので、
ハイライト領域における画像品位は向上する。しかし、
インク滴の体積が少なくなれば、紙(被記録材)上の反
射濃度が低くなるので、画像の高濃度領域の画像品位を
上げるには多数のインク滴を同一画素に重ねなければな
らない。このように同一画素に多数のインク滴を重ねる
ことは1画素形式のための走査回数の増加を意味するの
で、ハイライト領域における画像品位を向上させ、同時
に高濃度領域の画像品位も向上させようとすれば、印刷
時間が大幅に増加することになる。一方、最大3個程度
のインク滴の重ね合わせで1画素を形成する場合はハイ
ライト領域における画像品位の向上は困難となる。
Generally, as the volume of one ink droplet constituting one pixel is reduced, the granularity in a highlight region of an image becomes less visible.
The image quality in the highlight area is improved. But,
If the volume of the ink droplet is reduced, the reflection density on the paper (recording material) is reduced. Therefore, in order to improve the image quality in the high density region of the image, a large number of ink droplets must be overlapped on the same pixel. Overlapping a large number of ink droplets on the same pixel in this manner means an increase in the number of scans for the one-pixel format, so that the image quality in the highlight region and the image quality in the high-density region are improved at the same time. If so, the printing time will be greatly increased. On the other hand, when one pixel is formed by superimposing about three ink droplets at the maximum, it is difficult to improve the image quality in the highlight area.

【0019】ところで、「0」と「1」だけの2値記録
法における1画素を形成する周波数fkHz(2値記録
法では、1画素を形成する周波数とインク滴を吐出する
周波数とは同じである)とすると、最大n個のインク滴
を同一画素に重ねるマルチスキャン法で、2値記録法と
同じ印刷速度を得るには、f×n kHzのインク滴を
吐出するための周波数が少なくとも必要とされる。しか
し、1個のインク滴の体積が2値記録に比べて小さいと
は言え、記録ヘッドの駆動周波数をn倍にするというこ
とは、実際上技術的に多くの問題が残っており、nの数
が大きくなればなる程達成が困難になる。
By the way, the frequency fkHz at which one pixel is formed in the binary recording method of only "0" and "1" (in the binary recording method, the frequency at which one pixel is formed and the frequency at which ink droplets are ejected are the same. In the multi-scan method in which a maximum of n ink droplets are overlapped on the same pixel, at least a frequency for ejecting an ink droplet of f × n kHz is necessary to obtain the same printing speed as that of the binary recording method. It is said. However, although the volume of one ink droplet is smaller than that in binary recording, increasing the drive frequency of the recording head by n times actually has many technical problems. The higher the number, the more difficult it is to achieve.

【0020】図1は本発明を適用した実施例のシリアル
型インクジェット記録装置の概略要部構成を示す。符号
1はフレキシブルケーブル4を通じて供給される入力信
号(駆動信号)に応じてインク滴を吐出するインクジェ
ット記録ヘッドであり、後述の図3または図6に示すよ
うな吐出インク滴体積が異なる一連のインク吐出口を有
する。ヘッド1はキャリッジ5上に搭載固定されて、タ
イミングベルト7を伝動手段として後述のキャリッジ送
りモータ(図2参照)の駆動により一対のガイドレール
9に沿って水平の主走査方向に往復動し、後述の各吐出
口からインク滴を選択的に被記録材(一般に紙)11に
向って吐出することにより、被記録材11上に入力信号
に対応の中間調画像を形成する。被記録材11はプラテ
ンローラ13に巻回され、プラテンローラ11を回転す
る後述の紙送りモータ(図2参照)の駆動により、所定
のピッチづつ主走査方向とは直角の垂直な副走査方向に
送られる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of a serial type ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an ink jet recording head that discharges ink droplets in accordance with an input signal (drive signal) supplied through the flexible cable 4, and a series of inks having different discharged ink droplet volumes as shown in FIG. Has a discharge port. The head 1 is mounted and fixed on a carriage 5 and reciprocates in a horizontal main scanning direction along a pair of guide rails 9 by driving a carriage feed motor (see FIG. 2) described later using a timing belt 7 as a transmission means. A halftone image corresponding to an input signal is formed on the recording material 11 by selectively discharging ink droplets from each of the ejection ports described below toward the recording material (generally paper) 11. The recording material 11 is wound around a platen roller 13, and is driven by a paper feed motor (see FIG. 2) which rotates the platen roller 11 in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction by a predetermined pitch at a predetermined pitch. Sent.

【0021】図2は本発明実施例装置の制御系回路の概
略構成を示す。符号21は吐出タイミング等の装置全体
の制御を司るメインコントローラであり、例えばCPU
(中央演算処理ユニット),プログラム用ROM(リー
ドオンリメモリ)および作業用RAM(ランダムアクセ
スメモリ)等を内蔵する1チップマイクロプロセッサ等
が通常用いられる。メインコントローラ21は画像デー
タ信号をカラー画像リーダ等のホストコンピュータ23
から受け取り、1フレーム単位でバッファ用のフレーム
メモリ25に格納する。記録時には、メインコントロー
ラ21はモータドライバ27を通じてキャリッジ送りモ
ータ29の駆動を制御し、かつモータドライバ31を通
じて紙送りモータ33の駆動を制御する。これと共に、
フレームメモリ25から読み出した画像データを基に、
本システム(記録装置)に応じた階調データに変換し、
ドライバコントローラ35およびヘッドドライバ37を
介してヘッド1の吐出制御を本発明のタイミングで行
い、これにより高画質のカラー画像記録が得られる。
FIG. 2 shows a schematic configuration of a control system circuit of the apparatus according to the embodiment of the present invention. Reference numeral 21 denotes a main controller that controls the entire apparatus such as a discharge timing.
A one-chip microprocessor or the like having a built-in (central processing unit), a program ROM (read only memory), a work RAM (random access memory) and the like is usually used. The main controller 21 transmits an image data signal to a host computer 23 such as a color image reader.
, And stores it in the frame memory 25 for the buffer in units of one frame. During recording, the main controller 21 controls the drive of the carriage feed motor 29 through the motor driver 27 and controls the drive of the paper feed motor 33 through the motor driver 31. With this,
Based on the image data read from the frame memory 25,
Convert to gradation data according to this system (recording device),
The ejection control of the head 1 is performed at the timing of the present invention via the driver controller 35 and the head driver 37, whereby high-quality color image recording is obtained.

【0022】(第1実施例)図3は本発明の一実施例に
おける上記ヘッド1の概略構成を示す。図中の吐出口は
説明を簡単にするために一連の吐出口を4個づつ3群に
分割した3種の吐出口群101,102,103で示さ
れている。第1の吐出口群101は5pl(ピコリット
ル)の体積のインク滴を各々吐出するように設計された
一連の吐出口(吐出口番号1〜4)のグループであり、
第2の吐出口群102は8plの体積のインク滴を各々
吐出するように設計された一連の吐出口(吐出口番号5
〜8)のグループであり、第3の吐出口群103は11
plの体積のインク滴を各々吐出するように設計された
一連の吐出口(吐出口番号9〜12)のグループであ
る。これらの吐出群101〜103はヘッド1の垂直方
向、すなわちヘッド1が往復動する主走査方向とはほぼ
直角の副走査方向に沿って一列に配列されている。ヘッ
ド1は基板2と基台3から成り、被記録材11と対面す
る基板2の表面上に上記吐出口が開口されている。とこ
ろで、ヘッド1を廉価に製作するためには、従来の製造
工程をほぼそのまま利用できることが必要となるが、そ
のためには最大インク滴と最小インク滴の体積比は3.
0以下が望ましい。本実施例の最大インク滴は11pl
であり、最小インク滴は5plであるから、その体積比
は2.2となり、上記条件を満足し、この点でもヘッド
1を比較的廉価に製造し得る。
(First Embodiment) FIG. 3 shows a schematic configuration of the head 1 according to an embodiment of the present invention. The discharge ports in the figure are shown as three types of discharge port groups 101, 102, and 103 in which a series of discharge ports are divided into three groups of four for ease of description. The first ejection port group 101 is a group of a series of ejection ports (ejection port numbers 1 to 4) designed to eject ink droplets each having a volume of 5 pl (picoliter).
The second ejection port group 102 has a series of ejection ports (ejection port number 5) designed to eject ink droplets each having a volume of 8 pl.
8), and the third discharge port group 103 is 11
pl is a group of a series of discharge ports (discharge port numbers 9 to 12) designed to discharge ink droplets having a volume of pl. These ejection groups 101 to 103 are arranged in a line in the vertical direction of the head 1, that is, in the sub-scanning direction substantially perpendicular to the main scanning direction in which the head 1 reciprocates. The head 1 includes a substrate 2 and a base 3, and the above-described discharge port is opened on the surface of the substrate 2 facing the recording material 11. By the way, in order to manufacture the head 1 at low cost, it is necessary to be able to use the conventional manufacturing process almost as it is. For this purpose, the volume ratio between the maximum ink droplet and the minimum ink droplet is 3.
0 or less is desirable. The maximum ink drop of this embodiment is 11 pl
Since the minimum ink droplet is 5 pl, the volume ratio is 2.2, which satisfies the above condition, and the head 1 can be manufactured at a relatively low cost in this respect as well.

【0023】図4は本実施例における印刷状態を示す。
図中の大きな四角の外枠はキャリッジ5の複数回の走査
(以下、スキャンと称する)で印刷される被記録材11
の記録領域の全体を示している。5つの記録領域(A,
B,C,D,E)はそれぞれ上述した3種類のインク滴
体積を吐出する各吐出口群に対応しており、かつその縦
方向の幅は被記録材11の1回の送り量に対応してい
る。第1スキャンにおいて、吐出口番号1〜4の吐出口
(101)を使って最先端の領域Aに5plのインク滴
を画像データ(階調データ)の階調に応じて吐出し、ド
ット印刷する。次に、被記録材11を63.5μm(吐
出口ピッチ)×4(吐出口数)=254μmだけ本図4
の上方向へ送り、第2スキャンを開始する。
FIG. 4 shows a printing state in this embodiment.
A large rectangular outer frame in the figure indicates a recording material 11 to be printed by scanning the carriage 5 a plurality of times (hereinafter, referred to as scanning).
2 shows the entire recording area. Five recording areas (A,
B, C, D, and E) respectively correspond to the above-described three orifice groups for discharging the three types of ink droplet volumes, and the width in the vertical direction corresponds to one feed amount of the recording material 11. doing. In the first scan, 5 pl ink droplets are ejected to the forefront region A using the ejection ports (101) of ejection port numbers 1 to 4 according to the gradation of image data (gradation data), and dot printing is performed. . Next, the recording material 11 is 63.5 μm (ejection port pitch) × 4 (the number of ejection ports) = 254 μm in FIG.
And the second scan is started.

【0024】第2スキャンでは、次の領域Bに移動した
吐出口番号1〜4の吐出口(101)から第1スキャン
のときと同じように、画像データの階調に応じて5pl
のインク滴の吐出を行い、ドット印刷する。同時に、領
域Aに移動した吐出口番号5〜8の吐出口(102)か
ら第1スキャンで印刷されたこの領域Aの画像に対して
画像データの階調に応じて8plのインク滴を吐出して
インク滴を重ねていく。この時、8plのインク滴は第
1スキャン時に5plのインク滴が打たれない場所には
打たれることはない。第2スキャンが終わったら、被記
録材11を本図4の方向に上記と同じ254μmだけ送
り、第3スキャンを開始する。
In the second scan, the discharge ports (101) of the discharge port numbers 1 to 4 that have moved to the next area B have 5 pl in accordance with the gradation of the image data in the same manner as in the first scan.
Is ejected, and dot printing is performed. At the same time, 8 pl of ink droplets are ejected from the ejection ports (102) of ejection port numbers 5 to 8 that have moved to the area A to the image of the area A printed in the first scan in accordance with the gradation of the image data. And add ink drops. At this time, the 8 pl ink drop is not hit at a place where the 5 pl ink drop is not hit during the first scan. After the end of the second scan, the recording material 11 is fed in the direction of FIG. 4 by 254 μm as described above, and the third scan is started.

【0025】第3スキャンでは、第3番目の領域C上に
移動した吐出口番号1〜4の吐出口(101)および領
域Bに移動した吐出口番号5〜8の吐出口(102)か
らインク滴を吐出してそれぞれ第2スキャン時と同様に
印刷を行う。同時に領域Aに移動した吐出口番号9〜1
2の吐出口(103)からは11plのインク滴体積の
インク滴を画像データに応じて吐出することにより印刷
を行っていく。この時もまた、11plのインク滴は第
1スキャン,第2スキャンにおいて5pl,8plのイ
ンク滴が打たれない所には打たれないようになってい
る。
In the third scan, ink is ejected from the ejection ports (101) of ejection port numbers 1-4 moved to the third area C and the ejection ports (102) of ejection port numbers 5-8 moved to the area B. The droplets are ejected and printing is performed in the same manner as in the second scan. Discharge port numbers 9-1 moved to area A at the same time
Printing is performed by discharging ink droplets having an ink droplet volume of 11 pl according to image data from the second discharge port (103). Also at this time, the 11 pl ink droplet is prevented from being hit where no 5 pl or 8 pl ink droplet is hit in the first scan and the second scan.

【0026】この第3スキャンが終了した時点におい
て、領域Cには0pl(インク付着なし)と5plのイ
ンク滴が画素単位で付着している2つの状態が存在して
おり、領域Bには0plと5plと13pl(=5pl
+8pl)のインク滴が画素単位で付着した3つの状態
が存在しており、また領域Aには0plと5plと13
pl(=5pl+8pl)と24pl(=5pl+8p
l+11pl)のインク滴が画素単位で付着した4つの
状態が存在している。
At the end of the third scan, there are two states where 0 pl (no ink is attached) and 5 pl of ink droplets are attached in pixel units in the area C, and 0 pl in the area B. And 5pl and 13pl (= 5pl
+8 pl) ink droplets adhered in pixel units, and the area A has 0 pl, 5 pl, and 13 pl
pl (= 5pl + 8pl) and 24pl (= 5pl + 8p)
There are four states in which ink droplets of (l + 11 pl) adhere to each pixel.

【0027】順次、上記と同様にして第4スキャン,第
5スキャンと繰返すことにより画像データの階調に応じ
たドット印刷が被記録材11に対して行われ、領域Aの
記録状態が被記録材11上の記録すべき領域の全てに広
がって、ヘッド1の吐出口番号8〜12の吐出口(10
3)が領域Eに達して印刷が行われた後、この記録作業
は終了する。
By sequentially repeating the fourth scan and the fifth scan in the same manner as described above, dot printing corresponding to the gradation of the image data is performed on the recording material 11, and the recording state of the area A is recorded. Spreading over the entire area to be printed on the material 11, the ejection openings (10
After 3) reaches area E and printing is performed, this recording operation ends.

【0028】本実施例においては、一連の吐出口に対
し、インク滴の体積が異なる毎にブロックを形成してい
る構成を採用しているが、異なった体積のインク滴を吐
出させる吐出口を交互に隣接して並べてもその記録効果
は同様となることは言うまでもない。
In the present embodiment, a configuration is adopted in which a block is formed for each series of ejection ports each time the volume of ink droplets differs, but the ejection ports for ejecting ink droplets of different volumes are used. It goes without saying that the recording effect is the same even if they are arranged alternately adjacently.

【0029】図5は図4で説明したようにして被記録材
11上に印刷された記録画像の1画素(ピクセル)当た
りのインク体積とその反射濃度の関係を表わしている。
図3,図4で示す本実施例においては、インクなしの第
0レベルで反射濃度が0.05(被記録材11である紙
自体の反射濃度)、インク量5plの第1レベル(I)
で0.47、インク量13plの第2レベル(II)で
1.02、インク量24plの第3レベル(III)で
1.38の反射濃度となっている。これは、従来のマル
チスキャン法や前述のUSP4,746,935号に提
案の方法に比べて、各レベル間での反射濃度の間隔が等
間隔に近くなり、階調特性も良好となることを示してい
る。また、第1レベル(I)での反射濃度も0.47で
あって、これは従来のマルチスキャン法における1画素
当たり最大5個のインク滴を重ねる方法で得られる値と
ほぼ一致する(ただし、画像における反射濃度の最大値
を等しくした場合)。従って、本実施例で得られる画像
は従来のマルチスキャン法での1画素当たり最大5個の
インク滴を重ねて印刷した画像と比較してもまったく遜
色の無い濃度レベルが得られる。また、印刷速度におい
ても本実施例では1画素当たり最大3個のインク滴の重
ねで済むので、約20%の時間短縮が可能となる。
FIG. 5 shows the relationship between the ink volume per pixel (pixel) of the recorded image printed on the recording material 11 and the reflection density thereof as described with reference to FIG.
In the present embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the reflection level at the 0th level without ink is 0.05 (the reflection density of the paper itself as the recording material 11), and the first level (I) at 5 pl of ink amount.
, The reflection density is 1.02 at the second level (II) with the ink amount of 13 pl, and 1.38 at the third level (III) with the ink amount of 24 pl. This is because, compared to the conventional multi-scan method and the method proposed in the above-mentioned US Pat. No. 4,746,935, the intervals between the reflection densities between the levels are closer to equal intervals, and the gradation characteristics are also improved. Is shown. The reflection density at the first level (I) is also 0.47, which is almost the same as the value obtained by the method of superimposing a maximum of five ink drops per pixel in the conventional multi-scan method (however, , When the maximum value of the reflection density in the image is equalized). Therefore, the image obtained in the present embodiment can obtain a density level comparable to an image printed by superimposing a maximum of five ink droplets per pixel by the conventional multi-scan method. In the present embodiment, the printing speed can be reduced by about 20% since only three ink droplets can be overlapped per pixel in this embodiment.

【0030】なお、本実施例における上記の画像データ
(階調データ)は、例えばモロクロスキャナで原稿画像
を読み取ったデータに対数変換,γ補正等の処理を行っ
た後、4値の誤差拡散法を適用して作成したものであ
る。
The image data (gradation data) in this embodiment is obtained by subjecting data obtained by reading an original image with a Morrokuro scanner to logarithmic conversion, gamma correction, etc., and then performing four-value error diffusion. It was created by applying the law.

【0031】(第2実施例)図6は本発明の別の実施例
におけるヘッド1の概略構成を示す。本実施例での一連
の吐出口は2つの吐出口群111と112に分割され、
111の吐出口は5pl、112の吐出口は14plの
インク滴をそれぞれ吐出するように設計されている。吐
出口数は第1の吐出口群111を構成する5plのイン
ク滴を吐出する吐出口が8個、第2の吐出口群112を
構成する14plのインク滴を吐出する吐出口が4個示
してある。このヘッド1を図3の第1実施例と同様に図
1に示すシリアルプリンタのキャリッジ5上に搭載し、
図4に示すように記録走査を進め、画像データに対応の
中間調画像を被記録材11上に印刷する。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a schematic configuration of a head 1 according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, a series of outlets is divided into two outlet groups 111 and 112,
The ejection opening 111 is designed to eject 5 pl ink droplets, and the ejection opening 112 is designed to eject 14 pl ink droplets. The number of ejection ports indicates that eight ejection ports that eject 5 pl ink droplets forming the first ejection port group 111 and four ejection ports that eject 14 pl ink droplets that constitute the second ejection port group 112 are shown. is there. The head 1 is mounted on the carriage 5 of the serial printer shown in FIG. 1 as in the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the printing scan proceeds, and a halftone image corresponding to the image data is printed on the recording material 11.

【0032】次に、本実施例の動作を図4に従って説明
する。まず、第1スキャンにおいて、吐出口番号1〜4
の吐出口(111)を用いて、領域A内の24pl/画
素および10pl/画素のインク滴を重ねるべき画素位
置に対して5plのインク滴を着弾させると同時に、5
pl/画素の画素位置の約50%に対して5plのイン
ク滴を着弾させる。次に、被記録材11を254μmだ
け図4の上方へ送り、第2スキャンを開始する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, in the first scan, the ejection port numbers 1 to 4
5l ink droplets are landed on pixel positions where 24 pl / pixel and 10 pl / pixel ink droplets are to be superimposed in the area A by using the ejection port (111) of
An ink droplet of 5 pl is landed on about 50% of the pixel position of pl / pixel. Next, the recording material 11 is moved upward by 254 μm in FIG. 4, and the second scan is started.

【0033】第2スキャンでは、領域Bに移動した吐出
口番号1〜4の吐出口(111)からは第1スキャンと
同様にインク滴吐出を行って印刷する。同時に領域Aに
相対的に移動してきた吐出口番号5〜8の吐出口(11
1)からは、第1スキャンで吐出口番号1〜4の吐出口
が印刷し残した5pl/画素の画素位置に対してインク
滴を吐出して印刷を行い、かつ24pl/画素および1
0pl/画素のインク滴を重ねるべき画素位置にも吐出
口番号5〜8の吐出口から5plのインク滴を着弾させ
て印刷を行う。そして、被記録材11を図4の上方へ2
54μmだけ送り、第3スキャンを開始する。
In the second scan, printing is performed by discharging ink droplets from the discharge ports (111) of the discharge port numbers 1 to 4 that have moved to the area B in the same manner as in the first scan. At the same time, the ejection ports of ejection port numbers 5 to 8 (11
From 1), printing is performed by ejecting ink droplets to the pixel positions of 5 pl / pixel left unprinted by the ejection ports 1 to 4 in the first scan, and printing is performed at 24 pl / pixel and 1 pixel.
Printing is performed by ejecting 5 pl ink droplets from the ejection ports of ejection port numbers 5 to 8 at pixel positions where ink droplets of 0 pl / pixel are to be superimposed. Then, the recording material 11 is moved upward in FIG.
The third scan is started by feeding by 54 μm.

【0034】第3スキャンでは、領域C,領域Bへ相対
的に移動した吐出口番号1〜4および5〜8の吐出口
(111)からは第2スキャンと同様に5plのインク
滴を吐出して印刷を行う。同時に、領域Aに相対的に移
動してきた吐出口番号9〜12の吐出口(112)から
は画像データに応じて24pl/画素のインク滴を重ね
るべき画素位置にのみ14plのインク滴を吐出して重
ねていく。
In the third scan, 5 pl of ink droplets are ejected from the ejection ports (111) of the ejection port numbers 1 to 4 and 5 to 8 which have relatively moved to the area C and the area B, as in the second scan. To print. At the same time, 14 pl ink droplets are ejected only from the pixel positions where 24 pl / pixel ink droplets are to be overlapped from the ejection ports (112) of ejection port numbers 9 to 12, which have relatively moved to the area A, according to the image data. And repeat.

【0035】この第3スキャンが終了した段階で、イン
ク滴の重ね打ちにより領域Aにおいては画素当たりに0
pl(インクなし),5pl,10pl,24plの4
種のインク滴量の印刷が完了する。また、領域Bにおい
ては、0pl,5pl,10plのインク滴が画素当た
り重ね印刷されており、領域Cにおいては0pl,5p
lのインク滴が画素当たりに印刷されている。
At the stage where the third scan is completed, in the area A, 0 per pixel is obtained due to the overprinting of ink droplets.
pl (no ink), 4 of 5pl, 10pl, 24pl
The printing of the seed ink droplet amount is completed. In area B, 0 pl, 5 pl, and 10 pl ink droplets are overprinted per pixel, and in area C, 0 pl, 5 p
1 ink drop is printed per pixel.

【0036】第4スキャン,第5スキャンでも上記と同
様に順次印刷が行われ、領域Aの状態が記録すべき領域
の全てに渡ると印刷作業を終了する。なお、本実施例で
は1画素当たりのインク体積が0pl,5pl,10p
l,24plであるから、図5から分かるように、第1
実施例とほぼ同様の品質の画像が得られる。
In the fourth scan and the fifth scan, printing is sequentially performed in the same manner as described above. When the state of the area A reaches all the areas to be recorded, the printing operation is completed. In this embodiment, the ink volume per pixel is 0 pl, 5 pl, and 10 p.
1 and 24 pl, as can be seen from FIG.
An image of almost the same quality as that of the embodiment can be obtained.

【0037】特に、本実施例においては、1画素当たり
に5plのインク滴を与える画素位置に対しては、第1
インク滴を吐出させる吐出口群(吐出口番号1〜4)と
第2インク滴を吐出させる吐出口群(吐出口番号5〜
8)の両方を選択的に(例えばランダムに)使用してい
る。これは、ヘッド作製上のばらつき等により発生する
吐出口列方向の濃度ムラを軽減させるためである。すな
わち、5pl/画素の画素領域では1画素当たり単一吐
出口から吐出されたインク滴のみで印刷される。従っ
て、5pl/画素の画素に対して全て第1インク滴のみ
を使って印刷を行うと、画像によってはムラが目立つこ
とがある。本実施例において、第1インク滴と第2イン
ク滴とによって5pl/画素を形成したのはそのムラを
無くすためである。従って、本実施例によれば、上述の
ように濃度ムラが無く、階調性に優れた画像を提供する
ことができる。
In particular, in the present embodiment, the first position is determined for a pixel position at which a 5 pl ink droplet is supplied per pixel.
A group of discharge ports for discharging ink droplets (discharge port numbers 1 to 4) and a group of discharge ports for discharging second ink droplets (discharge port numbers 5 to 5)
8) are selectively (eg, randomly) used. This is to reduce density unevenness in the ejection port array direction caused by variations in head manufacturing and the like. That is, in the pixel area of 5 pl / pixel, printing is performed using only ink droplets discharged from a single discharge port per pixel. Therefore, if printing is performed using only the first ink droplet for all the pixels of 5 pl / pixel, unevenness may be noticeable depending on the image. In this embodiment, the reason why 5 pl / pixel is formed by the first ink droplet and the second ink droplet is to eliminate the unevenness. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide an image having no gradation unevenness and excellent gradation, as described above.

【0038】なお、実施例1,2ともに吐出体積の小さ
い吐出口群がヘッドの下方にあり、吐出体積の大きい液
滴と小さい液滴を重ねて記録する際に、吐出体積の小さ
い液滴が先に記録されるようになっているが、吐出体積
の異なる液滴の記録順序はこれに限らず、吐出口群の配
列順は、例えば吐出体積の大きな吐出口がヘッドの下方
にあっても良い。
In each of the first and second embodiments, a discharge port group having a small discharge volume is provided below the head. The recording order of the droplets having different ejection volumes is not limited to this, and the arrangement order of the ejection port group may be, for example, even if an ejection port having a large ejection volume is below the head. good.

【0039】なお、本発明はカラーインクジェット記録
にも適用できることは勿論である。
The present invention can of course be applied to color ink jet recording.

【0040】(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、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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。
(Others) It should be noted that the present invention includes a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for discharging ink, particularly in an ink jet recording system. An excellent effect is obtained in a recording head and a recording apparatus of a type in which the state of ink is changed by the thermal energy. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.

【0041】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4740
796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)が保有
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に対応して液体(インク)
中に気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長,収縮の過程により吐出用開口(吐出口)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。
The typical configuration and principle are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method is a so-called on-demand type,
It can be applied to any type of continuous type, but especially in the case of on-demand type, it can be applied to the sheet holding liquid (ink) or the electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and giving a rapid temperature rise exceeding the nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat acting surface of the recording head. As a result, the liquid (ink)
This is effective because air bubbles can be formed inside. The liquid (ink) is ejected through an ejection opening (ejection port) through the process of growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. US Pat. No. 4,463,335 discloses a pulse-shaped drive signal.
No. 9 and No. 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0042】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44
59600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
するスリットを吐出開口部として備えた吐出部を有する
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て設
けた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。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (a linear liquid flow path or a right-angle liquid flow path) of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned respective specifications. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44,558 which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of Japanese Patent No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59-123670 discloses a configuration having a discharge section having a common slit as a discharge opening for a plurality of electrothermal transducers, and an aperture for absorbing pressure waves of thermal energy. The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration in which is provided corresponding to a discharge unit. That is, according to the present invention, recording can be reliably and efficiently performed regardless of the form of the recording head.

【0043】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。
In addition, even in the case of the serial type as described above, a recording head fixed to the apparatus main body or an electric connection with the apparatus main body and ink from the apparatus main body can be provided by being mounted on the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself is used.

【0044】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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、記録に必要なインク液滴を吐出するための
熱エネルギを発生する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を用いて予備加熱を行う
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段
を挙げることができる。
It is preferable to add a recording head ejection recovery unit, a preliminary auxiliary unit, and the like as the configuration of the recording apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. To be more specific, capping means for the print head, cleaning means, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer or a heat generating element for generating thermal energy for discharging ink droplets necessary for printing. Preheating means for performing preheating using a different heating element or a combination thereof may be used, and predischarge means for performing discharge different from recording.

【0045】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各記録モード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。
The type and number of recording heads to be mounted are not limited to those provided only for one color ink, for example, and for a plurality of inks having different recording colors and densities. A plurality may be provided. That is, for example, the printing mode of the printing apparatus is not limited to a printing mode of only a mainstream color such as black, but may be any of integrally forming a printing head or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of the recording modes of full color by color mixture.

【0046】また、吐出口列については1列のみなら
ず、複数列の構成(例えば、1列に20個の吐出口を備
え、これを4列並べた構成)とすることも可能である。
The number of discharge ports is not limited to one, but a plurality of rows (for example, a configuration in which one row has 20 discharge ports and four rows are arranged) can be used.

【0047】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も、室温で軟化も
しくは液化するものであれば、記録実行時に液体化して
使用することができるので、本発明において使用するこ
とができる。あるいはインクジェット方式では、ある場
合にはインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内に保
温されるように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。この場合には30℃
以上70℃以下で液状をなすインクを用いることができ
る。加えて、インクの固体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熱エネルギによ
るインク自体の昇温を積極的に防止するため、またはイ
ンクの蒸発を防止するため、加熱によって初めて液化す
るインクを用いてもよい。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、熱エネルギの付与
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60−7
1260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物又は固体状物として保持された状
態で記録に使用されてもよい。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効には、上述した膜沸騰を
起こさせる方式を実行することである。
In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid. However, even if the ink is solidified at room temperature or lower, it can be softened or liquefied at room temperature. Since it can be used in liquid form when recording is performed, it can be used in the present invention. Alternatively, in the ink jet system, in some cases, the temperature is adjusted so that the ink itself is kept within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less, and the temperature is controlled so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. 30 ° C in this case
An ink that is liquid at a temperature of 70 ° C. or lower can be used. In addition, the ink is liquefied for the first time by heating in order to positively prevent the temperature of the ink itself from rising due to thermal energy or to prevent the ink from evaporating by using the energy as the energy of the state change from the solid state to the liquid state of the ink. May be used. In any case, the application of heat energy causes the ink to be liquefied by the application of the heat energy according to the recording signal and the liquid ink to be ejected, or to start solidifying when it reaches the recording medium. The present invention is also applicable to a case where an ink having a property of liquefying for the first time is used. In such a case, the ink
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
It may be used for recording while being held as a liquid material or a solid material in concave portions or through holes of a porous sheet as described in JP-A-1260. In the present invention, it is most effective to execute the above-described method of causing film boiling for each ink.

【0048】さらに加えて、本発明に係わるインクジェ
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。
In addition, the form of the ink jet recording apparatus according to the present invention is not only used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, but also a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile having a transmission / reception function. It may be in the form of an apparatus.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数回の走査(スキャン)で1画素に対してインク滴を
重ね打ちするので、1回の走査毎のインク滴の打ち込み
で先に着弾したインクが浸透,定着し、ほぼ十分に乾く
ので、インクのにじみ,混色,画像輪郭のぼやけ等が無
くなり、その結果階調性に優れた鮮明な画像が得られ
る。
As described above, according to the present invention,
Since the ink droplets are overprinted for one pixel in a plurality of scans (scans), the ink that has landed earlier permeates and is fixed by the ejection of the ink droplets in each scan, and is almost completely dried. Blurring, color mixing, blurring of image outline, etc. are eliminated, and as a result, a clear image with excellent gradation is obtained.

【0050】また、本発明では、吐出口群を副走査方向
に配列し、吐出インク滴の体積が各々異なる一連のその
吐出口群からのインク滴により重ね打ちして1画素を形
成するので、1画素形成のための走査回数が少なくな
り、高濃度領域の画像品質とともにハイライト領域の画
像品質の向上を記録速度の低下をほとんど伴わずに達成
できる。
Further, according to the present invention, the ejection port groups are arranged in the sub-scanning direction, and one pixel is formed by overprinting with a series of ink droplets from the ejection port groups each having a different volume of ink droplets. The number of scans for forming one pixel is reduced, and the image quality of the highlight area as well as the image quality of the high density area can be improved with almost no decrease in the recording speed.

【0051】また、本発明では、重ね打ちされた画素当
たりの階調レベルがほぼ等間隔となるように、吐出イン
ク滴の体積比を適正に設定し、体積が大きいインク滴は
体積の小さなインク滴上に必ず重ね打ちするようにして
いるので、吐出インクの最大インク滴と最小インク滴の
体積比を比較的小さくでき、インク滴の組み合わせ種類
も従来と比べて半減し、吐出口選択のための画像信号処
理も容易となり、その結果ヘッドおよび本体装置の製造
コストの上昇をともなわずに、比較的廉価に良好な中間
調画像を得ることができる。
Further, in the present invention, the volume ratio of the ejected ink droplets is set appropriately so that the gradation levels per overprinted pixel are substantially equal, and the large-volume ink droplet is replaced with the small-volume ink droplet. Because the ink is always overprinted on the droplet, the volume ratio between the maximum ink droplet and the minimum ink droplet of the discharged ink can be made relatively small. Image signal processing becomes easy, and as a result, a favorable halftone image can be obtained at a relatively low price without increasing the manufacturing cost of the head and the main body device.

【0052】さらにまた、本発明において、最小体積の
インク滴を吐出する吐出口群を複数(実施例では2つ)
に分割して、最小体積のインク滴1個で1画素を形成す
る画素に対して分割した吐出口群の両方を選択的に、例
えば隣接する画素で交互で使用することにより、ヘッド
作製上のばらつき等により発生する吐出口列方向の濃度
ムラを軽減させることができる。
Further, in the present invention, a plurality of (two in the embodiment) ejection port groups for ejecting ink droplets of the minimum volume are provided.
By selectively using both of the divided ejection port groups for the pixels forming one pixel with one ink droplet of the minimum volume, for example, alternately for adjacent pixels, the head production is improved. Density unevenness in the ejection port array direction caused by variation or the like can be reduced.

【0053】また、本発明では、1画素を形成する異な
ったn個の吐出口から吐出されるn個のインク滴体積の
平均よりも、低濃度領域に使用されるインク滴の体積を
小さくできるから、画像におけるあまり階調特性に影響
を与えない高濃度部の階調レベルを削り、階調特性で重
要な低濃度部の階調レベルを適切に設定することができ
るので、画素当たりの階調数が少なくても良好な画像が
廉価に得られる。
Further, according to the present invention, the volume of the ink droplets used in the low-density region can be made smaller than the average of the volume of the n ink droplets ejected from the n different ejection ports forming one pixel. Therefore, it is possible to reduce the gradation level of the high density part which does not significantly affect the gradation characteristic in the image, and appropriately set the gradation level of the low density part which is important in the gradation characteristic. Good images can be obtained at low cost even with a small number of tones.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施例のインクジェット記録装置の要部
構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a main configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例のインクジェット記録装置の制御
系の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a control system of the inkjet recording apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の記録ヘッドの概略構成を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a recording head according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の記録ヘッドによる記録動作
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a recording operation by a recording head according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明実施例における1画素当たりのインク体
積と反射濃度の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an ink volume per pixel and a reflection density in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例における記録ヘッドの概略
構成を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a recording head according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録ヘッド 2 基板 3 基台 4 フレキシブルケーブル 5 キャリッジ 7 タイミングベルト 9 ガイドレール 11 被記録材 13 プラテンローラ 21 メインコントローラ 25 フレームメモリ 35 ドライバコントローラ 37 ヘッドドライバ 101 5pl用吐出口群 102 8pl用吐出口群 103 11pl用吐出口群 111 5pl用吐出口群 112 14pl用吐出口群 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head 2 Substrate 3 Base 4 Flexible cable 5 Carriage 7 Timing belt 9 Guide rail 11 Recording material 13 Platen roller 21 Main controller 25 Frame memory 35 Driver controller 37 Head driver 101 5pl ejection port group 102 8pl ejection port group 103 outlet group for 11 pl 111 outlet group for 5 pl 112 outlet group for 14 pl

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のインク吐出口を有するインクジェ
ット記録ヘッドを用いて階調画像を形成するインクジェ
ット記録方法において、複数回の走査でそれぞれ異なる
吐出口から吐出される液滴を階調レベルに応じて被記録
材上の実質的同一箇所に着弾させて1つの画素を形成
し、かつ前記被記録材に記録された画素当りの各階調レ
ベル間での濃度がほぼ等間隔となるように、前記異なる
吐出口の内の少なくとも1つの吐出口から吐出される液
滴の体積を他の吐出口から吐出される液滴の体積と異な
らせて設定してあることを特徴とするインクジェット記
録方法。
1. An ink jet recording method for forming a gradation image using an ink jet recording head having a plurality of ink ejection ports, wherein droplets ejected from different ejection ports in a plurality of scans according to a gradation level. And landed on substantially the same location on the recording material to form one pixel, and the density of each pixel recorded on the recording material is substantially the same between the gradation levels. An ink jet recording method, wherein the volume of droplets discharged from at least one of the different discharge ports is set to be different from the volume of droplets discharged from other discharge ports.
【請求項2】 前記複数のインク吐出口は前記インクジ
ェット記録ヘッドの走査方向に対してほぼ直角方向に配
列されてあり、該インク吐出口から吐出される液滴群の
中で体積が大きい液滴は体積の小さな液滴と重ね打ちさ
れるように吐出されることを特徴とする請求項1に記載
のインクジェット記録方法。
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of ink ejection ports are arranged in a direction substantially perpendicular to a scanning direction of the ink jet recording head, and a droplet having a large volume in a droplet group ejected from the ink ejection ports. 2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the ink is ejected so as to be overprinted with a small volume droplet.
【請求項3】 前記インクジェット記録ヘッドは前記液
滴を吐出するためのエネルギを発生する素子として、前
記液滴に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを作用させるた
めの電気熱変換体を有することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のインクジェット記録方法。
3. The ink jet recording head according to claim 1, further comprising an electrothermal transducer for applying heat energy for causing the liquid droplets to generate film boiling, as an element for generating energy for discharging the liquid droplets. The inkjet recording method according to claim 1 or 2, wherein
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