JP3188751B2

JP3188751B2 - インクジェット記録方法

Info

Publication number: JP3188751B2
Application number: JP10435692A
Authority: JP
Inventors: 昌義立原; 泰之田村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 2001-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JPH05293974A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の吐出口（ノズル
ともいう）を有するインクジェットヘッドを用いたイン
クジェット記録方法、特に階調性，色彩度に優れた画像
を形成するインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のインク滴を被記録材（記録
媒体）上の実質的同一箇所に着弾させて１つの画素を形
成し、着弾させるインク滴数を変えることによって階調
を表現する手法は、マルチドロップレット方式として知
られている。この手法はインクジェット記録、特に１つ
１つのインク滴自体の大きさすなわち容量を大きく変調
することの困難なバブルジェット形記録方式において、
高密度でかつ高階調の画像が得られるので有効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述のマ
ルチドロップレット方式では、１つの画素を１つの吐出
口から吐出する複数のインク滴で形成するため、吐出口
毎のインク滴容量にばらつきがあったり、不吐出の吐出
口があったりすると、本来均一であるべき画像に濃度む
らが生じたりすじが生じるという問題がある。

【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、吐出インク滴容量の吐出口間
ばらつきを極力おさえるべくヘッドの製造を非常に精密
に行わなければならず、その結果コストが高くなった
り、製造歩留まりが悪くなる等の問題がある。また、濃
度むら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吐出口間のインク滴容量の多少
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
法なども有効であるが、このような画像処理を組み込む
とシステムのコストが上がるという問題がある。また、
このような画像処理法を使ったとしてもインク滴容量の
吐出間ばらつきが経時的に変化した場合、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る。

【０００５】本発明は、前述の諸問題を解決するために
なされたもので、ヘッドの製造コスト，製造歩留まり，
メンテナンス性等で優れていて、画像の濃度むら，すじ
の少ない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。

【０００６】さらに、本発明が解決しようとしている問
題として、１画素が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で構成される場合、同一点に該複
数ドットを打ち込むと、同時に複数ドット分の記録液を
打ち込んだ場合よりも濃度が低くなることがあげられ
る。この対策として、画素内の異なる位置に平均して該
複数ドットを打ち込むと最高濃度を上げることができる
が、本発明の第２の目的はこのような有効な記録方法を
容易に提供することである。

【０００７】さらに本発明が解決しようとしている問題
として、カラー記録を行う際、特ににじみ率の低い紙に
同一位置に異なる色の液滴を着弾させると色彩度が落ち
るという問題が挙げられる。本発明の第３の目的はかか
る問題を解決し、色彩度に優れたカラー画像を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明ではインクジェット記録方法を次の（１）〜
（８）のとおりに構成する。

【０００９】（１）インクを吐出する複数の吐出口の各
々に対応した複数の液流路を有し、各流路の一端である
前記吐出口からインク滴を記録媒体に対して吐出し記録
を行うインクジェット記録方法において、隣接するとな
り同志の吐出口からは同時にインク滴を吐出せず異なる
タイミングでインク滴を吐出し、かつ複数回の主走査毎
に隣接しない異なる吐出口から吐出されるインク滴によ
り、階調記録を行うために必要な数のインクドットを１
画素内の異なる位置に付与することで１画素を形成する
インクジェット記録方法。

【００１０】（２）１画素を形成する液滴がすべて特定
の吐出口から液滴を吐出する最小の時間間隔の異なるタ
イミングで吐出する前記（１）記載のインクジェット記
録方法。

【００１１】（３）１画素の範囲内における、液滴を着
弾させる位置間隔を変えて階調を変える前記（１）記載
のインクジェット記録方法。

【００１２】（４）複数の吐出口から吐出する各液滴の
少なくとも１つを、他の液滴とは異なる色または異なる
濃度のものとする前記（１）記載のインクジェット記録
方法。

【００１３】（５）記録媒体の１画素を３または４色の
液滴の組合せで形成し、前記３または４色用の各吐出口
から吐出する各色の液滴を１画素の範囲内の３または４
角形における各色に対応するかどに着弾させる前記
（１）記載のインクジェット記録方法。

【００１４】（６）複数の吐出口は一直線上に配置され
ている前記（１）記載のインクジェット記録方法。

【００１５】（７）インクジェットヘッドにおける吐出
口の数をＮ、吐出口間のピッチをｐ、同時に液滴を吐出
する吐出口間隔をｂｐ、副走査方向への一回の送り量を
ｓｐ、ただし、前記ｂ，ｓは２以上の自然数、前記ｂ，
ｓの最大約数をｇとするとき、ｂ／ｇ＞（Ｎ／ｓ）−１
の要件をみたすインクジェットヘッドを用いる前記
（１）または（２）に記載のインクジェット記録方法。

【００１６】（８）吐出口に熱エネルギ発生手段を設け
てインクに熱による状態変化を生起させ、この状態変化
にもとづいて液滴を吐出させる前記（１）ないし（７）
のいずれかに記載のインクジェット記録方法。

【００１７】

【作用】前記（１）〜（８）の構成により、１画素を複
数の液滴で形成する際には、複数の吐出口から吐出する
液滴が１画素の範囲内における互に異なる位置に着弾す
る。前記（５）の構成では各色の液滴が１画素の範囲内
の３または４角形における各色に対応するかどに着弾す
る。前記（７）の構成では、１画素を形成する複数の液
滴が吐出周期（各吐出口から液滴を吐出する最小の時間
間隔）内の異なるタイミングで吐出される。前記（８）
の構成では液滴はインクの熱による状態変化により吐出
する。

【００１８】

【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。

【００１９】（実施例１）図１は実施例１である“熱エ
ネルギーを用いたインクジェット形記録方法”のヘッド
および吐出した液滴の概略図である。

【００２０】図において、１は本実施例で用いるインク
ジェットヘッド、２−１〜２−２０はこのヘッドの吐出
口、３−１〜３−２０は前記吐出口から吐出した液滴で
ある。吐出口間ピッチはｐ＝６３．５μｍである。本ヘ
ッドは１画素当り０滴〜４滴の液滴により構成される５
値の階調記録が可能なヘッドである。

【００２１】図１の（ａ）で示す位置で図のｘ方向にヘ
ッドを０．２１２ｍ／ｓの速度で走査（以下スキャンと
いう）しながら記録を行う。次にｙ方向に５ｐだけ移動
させた後、ｘ方向にスキャンしながら記録を行う。

【００２２】なお、ここでｘ方向は不図示の被記録材
（記録媒体）の移送方向に直交する方向であって主走査
方向といい、ｙ方向は前記移送方向に平行する方向で副
走査方向という。

【００２３】このようにして、記録を行うと各画素は異
なる最大４回の主走査方向のスキャンによって記録を行
うことが可能である。したがって、画像信号に応じた回
数目の主走査方向のスキャン時に所要の吐出口から吐出
を行えば、前述の如く、１画素当り０〜４の５段階の記
録が可能となる。以下、実施例４を除き、１画素の内の
ドット数を画像レベルという。

【００２４】本実施例における駆動タイミングと画像信
号に応じた吐出液滴の選択方法を以下に述べる。図２は
本実施例におけるヘッドの駆動タイミングを示すチャー
トである。同図で、θ１，θ２，θ３，……はそれぞれ
吐出口２−１，２−２，２−３，……から液滴を吐出さ
せるべく、ヘッドを駆動するタイミングである。θ５は
θ１と同一のタイミングでθ５以降はθ１〜θ４のくり
返しである。Δｔはθ１とθ２，θ２とθ３，θ３とθ
４……の時間差ですべて７５μｓｅｃである。Ｔは吐出
周期で３００μｓｅｃである。次の表１は、各画素が、
主走査方向の各スキャン時のどのタイミングで吐出した
液滴によって構成されるかを示すものである。

【００２５】

【表１】

【００２６】例えば、ある画素が（４ｎ＋２）行にある
とき（ｎは０以上の整数のいずれか）、まず第１スキャ
ンでθ２のタイミングで、第２スキャンではθ１のタイ
ミングで、第３スキャンではθ４のタイミングで、第４
スキャンではθ３のタイミングで吐出され得る４滴の液
滴が着弾することになる。このように、各画素は最大４
滴の液滴から構成できるが、画像レベルが１〜３のとき
は、できるだけ早いタイミングで吐出するように駆動タ
イミングを選択する。例えば、画像レベルが１のときは
θ１で駆動し、レベル２のときはθ１とθ２で駆動し、
レベル３のときはθ１，θ２，θ３で駆動する。このよ
うに駆動タイミングを選択した場合、被記録材上のドッ
トは模式的に図３のようになる。各ドットはハッチング
した丸印であらわしている。同図でｐ_g は画素間隔で、
前述のように６３．５μｍであり、Δｐは隣り合う駆動
タイミング（例えばθ１とθ２）による２つのドット間
の距離で、約 Δｐ＝０．２１２ｍ／ｓ×７５μｓ＝１６μｍである。各ドットの下に記されているθ１，θ２等はそ
のドットがθ１〜θ４のうちどの駆動によって形成され
たものかを示している。

【００２７】このように本実施例では、被記録材の１画
素を複数の液滴で形成する際に、複数の吐出口から吐出
する各液滴を１画素の範囲内に着弾させるようにしてい
るので、吐出口毎の吐出液滴容量にばらつきがあっても
画像に濃度むら，すじ等が生じにくい。また、画素内の
異なる位置に複数の液滴を着弾させているので、１画素
内の同一点に複数の液滴を着弾させる場合と比較して画
像の面積占有率が上がり、より少ない液滴体積で所望の
画像濃度を得ることができる。さらに、表１から判るよ
うに隣り合う４つの吐出口の発熱抵抗体では同時に駆動
が行われないので、図１８に示すように共通配線を４本
分ずつ共通化させることができ、配線密度がゆるやかに
なり、配線抵抗を下げることができ、ひいては省エネル
ギ化できる。

【００２８】このような配線については、本出願人によ
る別の特許出願、特開昭６０−２０８２５１号にその一
例が記されている。

【００２９】以下に、隣り合う吐出口から同時に液滴を
吐出した場合の問題および１画素を形成する複数の液滴
が１吐出周期内の異なるタイミングで吐出する条件を説
明する。

【００３０】まず隣り合う吐出口から同時に液滴を吐出
した場合に生じる問題としては、第一に隣り合う複数の
吐出口から同時に液滴を吐出させるとその反動として液
流路から上流に逆流するインクの流れも複数倍になりか
なり高い圧力を上流側で生じさせる。この圧力が吐出し
ていない液流路に影響を及ぼしこの吐出していない液流
路につながる吐出口から後に液滴を吐出する際液滴体積
が過多または過少になる。このため画像に濃度むらが生
じたり駆動可能周波数を下げることもある。次に、例え
ば発熱抵抗体を用いた熱インクジェットの場合、このよ
うな駆動を行うと、隣り合う複数の発熱抵抗体に同時に
電流を流さなければならないために、配線パターンの密
度に制約を生じるか配線抵抗が高くなるという問題があ
る。本実施例は、前述のように隣り合う吐出口から同時
に液滴を吐出させないことにより以上の２つの問題を解
決しており、これにより流体的，電気的両面で設計自由
度の高い駆動方法を提供する。

【００３１】次に、隣り合う吐出口から同時に液滴を吐
出させない１態様として、１画素を形成する複数の液滴
が１吐出周期内の異なるタイミングで吐出する条件を説
明する。

【００３２】インクジェットヘッドにおける、液滴の吐
出を行う吐出口の数をＮ，吐出口間のピッチをｐとし、
同時に液滴を吐出する吐出口は周期ｂｐで配置されてい
て（ｂは２以上の自然数）、ヘッドの副走査方向の送り
量がｓｐ（ｓは２以上の自然数）で、ｓとｂとの最大公
約数をｇとするとき、ｂ／ｇ＞（Ｎ／ｓ）−１ …… となるように、ｂ，Ｎ，ｓを定めて記録を行う。この式
は、次に示すように１画素を形成する複数の液滴がす
べて１吐出周期内の異なるタイミングで吐出するための
必要十分条件である。

【００３３】吐出口が１から順番にＮまで番号付けされ
ているとき、ある画素を形成するために液滴の吐出を行
う吐出口は、ｊ，ｊ＋ｓ，ｊ＋２ｓ，……，ｊ＋ｍｓで
ある。ここで、ｊは１からｓまでのいずれかの整数、ｍ
＝（Ｎ／ｓ）−１（実施例１ではｓ＝５，Ｎ＝２０，ｍ
＝３）である。今、同時に液滴を吐出する吐出口が周期
ｂｐ（実施例１ではｂ＝４）で配置されているので、２
つの吐出口を考えたとき吐出口番号をｂで割った余りが
等しければ同時に吐出し、余りが等しくなれば同時に吐
出しないと言える。１画素を形成する複数のドットが１
吐出周期内の異なるタイミングで吐出するためには、前
記ｊ，ｊ＋ｓ，ｊ＋２ｓ，……，ｊ＋ｍｓをｂで割った
余りがすべて異なる値であることが必要十分である。

【００３４】すなわち、整数ｘについて方程式ｍｏｄ（ｊ，ｂ）＝ｍｏｄ（ｊ＋ｘｓ，ｂ） …… の正の値の解の最小値がｍより大きいことが必要十分で
ある。ここでｍｏｄ（ａ，ｂ）は整数ａを整数ｂで割っ
たときの余りである。式は「ｘｓがｂの倍数」と同値
である。ｓとｂの最大公約数をｇとおくと、ｓ＝ｇ
ｓ′，ｂ＝ｇｂ′とおける（ｓ′とｂ′は互いに素）。
したがって、式は「ｘｓ′がｂ′の倍数かつｓ′と
ｂ′は互いに素」と同値となる。これの正の値の解の最
小値はｘ＝ｂ′となる。したがって、このｂ′がｍより
大きければ、すなわち、前記式の要件をみたすとき、
ｊ，ｊ＋ｓ，ｊ＋２ｓ，……，ｊ＋ｍｓをｂで割った余
りはすべて異なる値となり、１吐出周期内で同時に液滴
を吐出することがない。実施例１では、前述のようにｓ
＝５，Ｎ＝２０，ｍ＝３，ｂ＝４で式の要件をみたし
ている。

【００３５】（実施例２）本実施例は実施例１の駆動タ
イミングのみを変更し、画像レベルと濃度ＯＤとの関係
をより線形に近づけたものである。記録に用いたヘッド
の構成は実施例１と同一である。図４は本実施例の駆動
タイミングを示す図である。θ１ａ，θ２ａ，θ３ａ，
θ４ａ……は吐出口２−１，２−２，２−３，２−４，
……から液滴を吐出させるべくヘッドを駆動させるタイ
ミングである。Δｔ₁₂はθ１ａとθ２ａとの時間差、Δ
ｔ₂₃はθ２ａ，とθ３ａとの時間差、Δｔ₃₄はθ３ａと
θ４ａとの時間差で、各々Δｔ₁₂＝２５μｓｅｃ，Δｔ
₂₃＝７５μｓｅｃ，Δｔ₃₄＝１２５μｓｅｃである。各
画像レベルに対する駆動タイミングの選択方法や、ヘッ
ドの主走査方向への移動速度は実施例１と同じである。

【００３６】このような駆動を行った場合、被記録材上
でのドットの着弾位置は図５のようになる。図からわか
るように画像レベル２のときは２つのドットは極近い距
離約５．３μｍにあり、画像レベル３のときは第３のド
ットは第１のドット３１，第２のドット３２から１６μ
ｍ程度離れている。画像レベル４のときは第４のドット
３４は第３のドット３３より更に２６．５μｍ離れてい
る。１画素の範囲内に複数の液滴を着弾させるとき、そ
の複数の液滴を同一地点に着弾させる方が離して着弾さ
せるよりも濃度が低いことを本発明者は見出している。
具体的に示すと、画像レベル２においては、本実施例の
方が実施例１よりも濃度が低い。画像レベル３，４の場
合は本実施例と実施例１で同程度の濃度であった。これ
らの関係を示したのが図６である。図中丸印は実施例１
の場合、角印は本実施例の場合である。本実施例では画
像レベルに対してＯＤ値の直線性が向上し、中間調表現
に優れている。

【００３７】低画像レベルでの濃度は保持し、高画像レ
ベルを更に上げることは、画像レベルに応じてθ１ａと
θ２ａのタイミング差、θ２ａとθ３ａのタイミング差
を変化させることで実現できる。例えば、θ１ａとθ２
ａとの時間間隔を、低画像レベルのときは短くし、高画
像レベルのときは長くする。このようにすると、低画像
レベルのときと高画像レベルのときとのＯＤ値の差を更
に大きくすることができる。

【００３８】（実施例３）図７は実施例３で用いるヘッ
ドおよび吐出した液滴の概略図である。図において、７
はヘッドで、７−１から７−２４まで２４個の吐出口を
有する。Ｄ₁ からＤ₂₄はすべての吐出口から液滴を吐出
しているときのある瞬間の液滴である。図８は本実施例
での駆動タイミングを示すチャートである。図中、Ｑ
₁ ，Ｑ₂ ，……は各々７−１，７−２，……に一対一に
対応している発熱抵抗体（不図示）に与える電気パルス
を示している。図中Ｔは各発熱抵抗体の駆動周期（吐出
周期に同じ）で３００μｓｅｃである。

【００３９】Ｑ１とＱ３，Ｑ３とＱ５，Ｑ５とＱ２，Ｑ
２とＱ４，Ｑ４とＱ６の時間差は、これらすべてτ＝５
０μｓｅｃである。図からわかるように隣りの吐出口か
ら液滴が吐出する時間差は最低１００μｓｅｃある。吐
出口ピッチは７０．７μｍ，ヘッドの主走査速度は０．
２３６ｍ／ｓである。主走査方向に１回スキャンしなが
ら記録を行うと、ヘッドを副走査方向（図７のｙ方向）
に７０．７μｍ×８＝５６５．６μｍ移動させて次の主
走査方向のスキャンを行う。各画素は１回のスキャンで
１個、計３個のスキャンで最大３滴の着弾が可能で、０
〜３の４値の階調記録を行うことができる。次の表２は
各画素が各スキャンに、どのタイミングで駆動・吐出さ
れた液滴で構成されるかを示した表である。

【００４０】

【表２】

【００４１】表の見方は実施例１の表１の場合と同じで
ある。画像レベルが１のときは、奇数行ならＱ１、偶数
行ならＱ２の駆動タイミングで駆動する。画像レベルが
２のときは、奇数行ならばＱ１とＱ３、偶数行ならばＱ
２とＱ４で駆動する。画像レベル３のときは表２で示す
すべての駆動タイミングで駆動する。このようにして得
られるドットパターンを図９に示す。ハッチングを付け
た丸印はドットを、各ドットの下に記されているＱ１，
Ｑ２等は当該ドットを作るために液滴を吐出するタイミ
ングを示す。ｐ_X は画素ピッチで７０．７μｍ，Δｌは
ドット中心間距離で２３．６μｍである。図からわかる
ように奇数行と偶数行の場合とでドットの位置は多少
（約１２μｍ）異なっているが、画素ピッチよりかなり
小さいので、画像記録上影響なかった。

【００４２】本実施例では、実施例１，２と異なり、画
素がどの行に存在するかによって、同じ画像レベルでも
ドットの画素相対位置が異なる場合があるが、このずれ
量が画素ピッチに比べて充分小さければ画像の品位には
影響しない。例えば、すべての吐出口から互いに異なる
タイミングで吐出するようにしても本実施例と同様の効
果が得られる。

【００４３】本実施例では、前２つの実施例よりも更に
吐出周期も長いので電気配線的に有利である。また、隣
り同志の吐出口から液滴を吐出する時間差も前２つの実
施例よりも長くなっているので流体的に安定している。
なお、本実施例でも前記式を満足している。

【００４４】（実施例４）実施例１〜３では単色の多値
記録の駆動方法を示したが、本実施例はカラー記録の駆
動方法に関する例である。図１０は本実施例のヘッドお
よび吐出した液滴の概略図である。図において、１０１
および１０２は共にバブルジェットヘッドで平行に取り
付けられ同時にｘ方向にスキャンしながら記録を行う。
ただし、吐出口のピッチの半分ｐ／２だけｙ方向にずれ
て固定されている。ヘッド１０１，１０２は共に内部で
隔壁１０３で仕切られていてそれぞれ別の色のインクが
詰められている。すなわち、ヘッド１０１の上半分には
イエロ（Ｙ）が下半分にマゼンタ（Ｍ）が、ヘッド１０
２の上半分にはシアン（Ｃ）が、下半分にはブラック
（Ｂ）が詰められている。各色には各々９個の吐出口１
０４−１〜１０４−９（Ｙ），１０５−１〜１０５−９
（Ｍ），１０６−１〜１０６−９（Ｃ），１０７−１〜
１０７−９（Ｂ）がある。なお、吐出口間ピッチｐは６
３．５μｍ、ヘッド間距離ｄｅ＝１２．７０ｍｍで、
０．１３２ｍ／ｓの速度でｘ方向（主走査方向）にスキ
ャンしながら記録を行うと、９ｐ＝５７１．５μｍだけ
ｙ方向（副走査方向）に移動し再びスキャンしながら記
録を行う。この際同一画素に前のスキャンと異なる色の
インク滴が着弾する。

【００４５】図１１は各吐出口からインク滴を吐出する
ために各ヘッドの不図示の発熱抵抗体を駆動するタイミ
ングチャートである。同一色間では隣り同志１０μｓｅ
ｃずらしている。またインクの色が異なる隣り同志は１
６０μｓｅｃずれている。このＹとＭのタイミングのず
れによってＹとＭの液滴はｘ方向に半ピッチ分約３２μ
ｍ着弾位置が異なる。ＣとＢも同様である。またＹ，Ｍ
とＣ，Ｂ間は図１０に示すようにやはり半ピッチ分ずれ
ている。したがって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの液滴は１画素内
の正方形における各色に対応するかどに着弾する。

【００４６】各色の液滴が１画素内で同一点に着弾する
と色のにじみ等で彩度が落ちるという問題があったが、
本実施例では１画素内の正方形のかどに着弾するので彩
度を上げることができた。

【００４７】本実施例においても、１画素を複数の吐出
口からの液滴で形成しているので、画像の濃度むら，す
じが少ない。

【００４８】なお、色数が３のときは、三角形のかどに
各色の液滴が着弾する形に変形してもよい。

【００４９】（実施例５）図１２ないし図１５は、実施
例５の説明図である。図１２は本実施例で用いるヘッド
および吐出した液滴の概略図で、ｎ１，ｎ２，……ｎ１
９２は吐出口を示し、ｄＡ，ｄＢ，……ｄＧは液滴を示
す。すなわち、本実施例で用いたヘッドは１９２個の吐
出口を有する。図１３はこのヘッドを駆動するためのＩ
Ｃの内部回路図、図１４は図１３に示すＩＣを用いて本
ヘッドを駆動するための回路の回路図、図１５は図１４
の回路を駆動するためのタイミングチャートである。本
実施例では、ヘッドを１回主走査方向にスキャンしなが
ら記録を行うと、６４ピッチ分副走査方向に移動させた
後、主走査方向にスキャンしながら、次の行の画素の記
録を行う。したがって同一画素には最大３個の液滴が着
弾可能で、０〜３の４値の階調記録が可能である。同時
に吐出を行う吐出口の最小距離は７ピッチである。すな
わち同一周期内に７種類の駆動タイミングＢＡ，ＢＢ，
ＢＣ，ＢＤ，ＢＥ，ＢＦ，ＢＧを持ち（図１５参照）、
これがｎ１，ｎ２，ｎ３，……に順次割り当てられてい
る。図１３でＣＫはクロック信号、ＬＡはラッチ信号で
６４ビット分データがシフトレジスタ２００にたまると
ラッチ２０１に送られる。

【００５０】Ｂ１，Ｂ２，……，Ｂ７は印字信号のライ
ンで順次１ビット目から６４ビット目まで割り当てられ
る。ＯＵＴ１からＯＵＴ６４は出力信号端子である。

【００５１】図１４で、ＩＣ３はｎ１〜ｎ６４からの吐
出を、ＩＣ２はｎ６５〜ｎ１２８からの吐出を、ＩＣ１
はｎ１２９〜ｎ１９２からの吐出を担当する。ＩＣ３の
ラインＢ１から順次ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，ＢＤ，ＢＥ，Ｂ
Ｆ，ＢＧ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，……というように駆動イ
ネブル信号が割り当てられる。６４は７で割ると１余る
のでＩＣ３の最後のビットはＢＡの信号が割り当てられ
る。次のＩＣ２の第１ビットのラインＢ１にイネブル信
号ＢＢを割り当てなければならないので、ＩＣ２のライ
ンＢ１にはイネブル信号ＢＢが供給される。以下、ライ
ンＢ２には信号ＢＣが、ラインＢ３には信号ＢＤがとい
うように供給される。したがって、ＩＣ２の第６４ビッ
トにはイネブル信号ＢＢが入ることになる。そこで，Ｉ
Ｃ１の第１ビットにはイネブル信号ＢＣを入れるため
に、ＩＣ１のラインＢ１にはＢＣを供給する。以下ライ
ンＢ２には信号ＢＤが、ラインＢ３には信号ＢＥ，……
が供給される。

【００５２】第１回目の主走査ではＩＣ１が、６４ピッ
チ分副走査して第２回目ではＩＣ１とＩＣ２が、また６
４ピッチ分副走査して第３回目からはＩＣ１，ＩＣ２，
ＩＣ３が駆動し、このように６４ピッチ分ずつ副走査し
主走査しながら記録を行い、最後から２回目の主走査で
はＩＣ３とＩＣ２が、最後の主走査でＩＣ３が駆動す
る。

【００５３】次の表３は、各画素がどのイネブル信号に
よるどの吐出口からの液滴で構成されるかを示したもの
である。

【００５４】

【表３】

【００５５】また、同表は当該画素の画像レベル１，２
に対して、液滴を吐出させる吐出口番号も示している。
すなわち、中間の画像レベルのときはＢＡ，ＢＤ，Ｂ
Ｇ，ＢＣ，ＢＦ，ＢＢ，ＢＥの順に優先度を持たせてイ
ネブル信号と吐出口を選択する。１吐出周期（駆動周
期）Ｔ（図１５参照）内でなるべく早く駆動する吐出口
を選択する。当該画素を通る第２または第３の主走査で
吐出するという情報はメモリに記憶させておき、それぞ
れ２回目，３回目の主走査時にＤＴＡＴ２，ＤＡＴＡ３
に取り出し駆動を行うことにする。

【００５６】本実施例では、このように使用する吐出口
を表３に従い確定的に定めている。この場合の利点とし
ては画像レベルが定まると画素内のドット位置が画素に
よらず大きく変わらないので、画像の均一性，シャープ
ネスが良くなる。一方欠点としては、特に中間調の多い
通常の画像記録で特定の駆動素子の使用頻度が高くな
る。例えば、吐出口１，４，８，１３０などに対応する
駆動素子がこれに該当する。このような素子は長期間の
使用で早く不良になることがあり、ひいてはインクジェ
ットヘッドの寿命を早めることになる。そこで、画像の
均一性やシャープネスはわずかに劣るが、中間調（画像
レベル１，２）のときに、吐出選択方法をランダムにす
るか、または特願平３−１３６６０９号で既に示したよ
うに、使用頻度が均等になるように選択することも有効
である。

【００５７】本実施例の場合、Ｎ＝１９２，ｓ＝６１，
ｂ＝７であるからｇ＝１，ｂ／ｇ＝７，Ｎ／ｓ＝３で式
を満足している。

【００５８】本実施例においては、１９２本の吐出口を
駆動するために３個のＩＣを用いているが、ＩＣの種類
としては一種類でありながら、各ＩＣのＯＵＴｎ（ｎ＝
１〜６４）は異なるタイミングで駆動されている。ＩＣ
の種類をふやすことなく駆動のタイミングを本発明の要
件をみたすように変えているので、生産コストの点で有
利である。しかも、第１，第２，第３の液滴に対応する
データをそれぞれ別のシリアルデータとして入力するこ
とができるので、プリント装置を構成する上で有利であ
る。すなわち、記録すべき画像の信号を画像処理回路に
より第１，第２，第３の液滴の吐出の有無をあらわす信
号に変換し、第１の液滴に対応する信号を直ちにＤＡＴ
Ａ１に送り、第２，第３の液滴に対応する信号はメモリ
にたくわえた後、次回，次次回の主走査に同期してＤＡ
ＴＡ２，ＤＡＴＡ３に送れば良い。

【００５９】なお、本実施例においては、１個の液滴に
対応する吐出口を１個のＩＣで駆動するように構成した
が、さらに吐出口数の多いヘッドの場合等においては、
複数のＩＣを用いるようにしても良い。

【００６０】このような構成をとることができのは、１
個のＩＣで駆動する吐出口数（本実施例においては６
４）を駆動のタイミングの数（本実施例においては７）
で割ったとき割り切れないように、駆動する吐出口数お
よび駆動のタイミングの数を定めたことによるものであ
る。

【００６１】（実施例６）図１６は実施例６におけるヘ
ッド駆動のタイミングチャート、図１７は同実施例にお
ける画素内ドット配置を示す図である。本実施例で用い
るヘッドは実施例１と同様である。本実施例の特徴は、
１画素、１スキャン当り複数個の液滴を吐出する場合が
あること、つまり、スキャン回数よりも多い階調数を実
現していることである。１画素当り４回のスキャンで０
〜８ドット／画素の９値の階調記録を実現している。主
走査方向の速度，吐出口ピッチ，画素ピッチ，副走査方
向の送り量は実施例１と同様である。

【００６２】図１６に示すように、Ｔａはある画素に向
かって液滴を吐出してから、主走査方向に隣接する画素
に向かって液滴を吐出するまでの時間間隔で３００μｓ
ｅｃである。吐出口番号として図１のものを用いて説明
すると、図１６のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４……はそれぞ
れ吐出口２−１，２−２，２−３，２−４……から液滴
を吐出させるタイミングであり、Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ３
ａ，Ｒ４ａ……もそれぞれ吐出口２−１，２−２，２−
３，２−４，……から液滴を吐出するタイミングを示
す。

【００６３】ΔｔはＲ１とＲ２の時間差である。これ
と、Ｒ２とＲ３の時間差、Ｒ３とＲ４の時間差、Ｒ１ａ
とＲ２ａの時間差、Ｒ２ａとＲ３ａの時間差、Ｒ３ａと
Ｒ４ａの時間差はすべて等しく、３７．５μｓｅｃであ
る。

【００６４】図１７は１〜８の各画像レベルにおける画
素内のドット配置を示したものである。図中ｐ_g は画素
ピッチである。また、括弧内の記号Ｒ１，Ｒ２等は当該
画素レベルのドット形成のために液滴を吐出するタイミ
ングである。本実施例では、画像信号に応じて定められ
たドットを間隔Ｔａの中でできるだけ早いタイミングで
形成するようにしたが、もちろんこれ以外のドット選択
方法も可能である。例えば、画像レベル１ではＲ２、画
像レベル２ではＲ１とＲ３、画像レベル３ではＲ１，Ｒ
４，Ｒ３ａ、画像レベル４ではＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４、画像レベル５ではＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１
ａ、画像レベル６ではＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２
ａ，Ｒ４ａ、画像レベル７ではＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４，Ｒ２ａ，Ｒ３ａ，Ｒ４ａというように使用する吐出
口ができるだけ均等になるように選択する方法もある。
このような選択方法によれば、各駆動素子の寿命をなる
べく均等化することができる。

【００６５】さらにこの方法をすすめて、予め画像レベ
ルとタイミングを決定しておくのではなく、吐出口を周
期ｓｐの中で順番に使用するように選択することもでき
る。

【００６６】なお、以上の各実施例は、熱エネルギーを
用いたインクジェットヘッドを用いるものであるが、本
発明はこれに限定されるものではなく、圧電素子を用い
るタイプのインクジェットヘッドでも実施することがで
きる。例えば、複数の吐出口から吐出した各液滴を１画
素内に着弾させることによって画像のむらが低減できる
点、各液滴を１画素内の異なる位置に着弾させることに
よって小さな液滴体積で所望の濃度が得られる点、各色
の液滴を１画素内の多角形のかどに着弾させることによ
り彩度の優れたカラー画像が実現できる点、隣り合う吐
出口を同時に液滴を吐出させないことにより流体的に安
定した駆動ができる点等は、熱エネルギーを用いたイン
クジェット型や圧電素子型という駆動方式には依存しな
いことはいうまでもない。

【００６７】また、実施例１〜実施例３および実施例
５，実施例６では、１画素を形成する各液滴は単色のも
のであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、
各液滴が異なる色や異なる濃度のインクである形で実施
することもできる。

【００６８】（本発明に関連する発明）本発明は、特に
インクジェット記録方式の中でも熱エネルギを利用する
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。

【００６９】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一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させて、結果的に
この駆動信号に一対一に対応し液体（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、
少なくとも一つの液滴を形成する。前記駆動信号をパル
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４４６３３５９号明細書，同第４３４５
２６２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、前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、更に優れた記録を行うことができる。

【００７０】記録ヘッドの構成としては、前述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組み合わせ構成（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においても本発明
は実施できる。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年第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年第１３８４６１号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単色の多値記録においては、画像の濃度むら，すじが少
ない、高品位の画像が得られる。カラー記録において
は、画像の濃度むら，すじが少なく、彩度の優れた高品
位の画像が得られる。

【００７２】また、単色の多値記録，カラー記録共に、
ヘッドの製造コスト，製造歩留まり，メンテナンス性が
優れている。

【００７３】これらの効果に加えて、請求項３の発明で
は階調を変えることができ、請求項７の発明では、流体
的，電気的両面で安定で設計自由度が高く、特に熱エネ
ルギーを用いたインクジェット記録の場合、吐出口部の
発熱素子への配線抵抗を下げることができ省エネルギに
寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で用いるヘッドおよび吐出した液滴
の概略図

【図２】実施例１におけるヘッド駆動のタイミングチ
ャート

【図３】実施例１における画素内のドット配置を示す
図

【図４】実施例２におけるヘッド駆動のタイミングチ
ャート

【図５】実施例２における画素内のドット配置を示す
図

【図６】画素内のドット配置と濃度の関係を示す図

【図７】実施例３で用いるヘッドおよび吐出した液滴
の概略図

【図８】実施例３におけるヘッド駆動のタイミングチ
ャート

【図９】実施例３における画素内のドット配置を示す
図

【図１０】実施例４で用いるヘッドおよび吐出した液
滴の概略図

【図１１】実施例４におけるヘッド駆動のタイミング
チャート

【図１２】実施例５で用いるヘッドおよび吐出した液
滴の概略図

【図１３】実施例５で用いるヘッド駆動用ＩＣの内部
回路図

【図１４】図１３に示すＩＣを用いたヘッド駆動回路
の回路図

【図１５】図１４に示す回路を駆動するタイミングチ
ャート

【図１６】実施例６におけるヘッド駆動のタイミング
チャート

【図１７】実施例６における画素内のドット配置を示
す図

【図１８】共通配線の例を示す図

【符号の説明】

１インクジェットヘッド２−１，２−２吐出口３−１，３−２液滴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−281944（ＪＰ，Ａ) 特開平３−272862（ＪＰ，Ａ) 特開平１−297259（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−19166（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/205 B41J 2/05 B41J 2/21 H04N 1/23 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出する複数の吐出口の各々に
対応した複数の液流路を有し、各流路の一端である前記
吐出口からインク滴を記録媒体に対して吐出し記録を行
うインクジェット記録方法において、隣接するとなり同志の吐出口からは同時にインク滴を吐
出せず異なるタイミングでインク滴を吐出し、かつ複数
回の主走査毎に隣接しない異なる吐出口から吐出される
インク滴により、階調記録を行うために必要な数のイン
クドットを１画素内の異なる位置に付与することで１画
素を形成して階調記録を行うことを特徴とするインクジ
ェット記録方法。
【請求項２】１画素を形成する液滴がすべて特定の吐
出口から液滴を吐出する最小の時間間隔の異なるタイミ
ングで吐出することを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット記録方法。
【請求項３】１画素の範囲内における、液滴を着弾さ
せる位置間隔を変えて階調を変えることを特徴とする請
求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】複数の吐出口から吐出する各液滴の少な
くとも１つを、他の液滴とは異なる色または異なる濃度
のものとすることを特徴とする請求項１記載のインクジ
ェット記録方法。
【請求項５】記録媒体の１画素を３または４色の液滴
の組合せで形成し、前記３または４色用の各吐出口から
吐出する各色の液滴を１画素の範囲内の３または４角形
における各色に対応するかどに着弾させることを特徴と
する請求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】複数の吐出口は一直線上に配置されてい
ることを特徴とする請求項１の記載のインクジェット記
録方法。
【請求項７】インクジェットヘッドにおける吐出口の
数をＮ、吐出口間のピッチをｐ、同時に液滴を吐出する
吐出口間隔をｂｐ、副走査方向への一回の送り量をｓ
ｐ、ただし、前記ｂ，ｓは２以上の自然数、前記ｂ，ｓ
の最大約数をｇとするとき、ｂ／ｇ＞（Ｎ／ｓ）−１の
要件をみたすインクジェットヘッドを用いることを特徴
とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のイン
クジェット記録方法。
【請求項８】吐出口に熱エネルギ発生手段を設けてイ
ンクに熱による状態変化を生起させ、この状態変化にも
とづいて液滴を吐出させることを特徴とする請求項１な
いし請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録方
法。