JP3253142B2

JP3253142B2 - カラーインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP3253142B2
Application number: JP29254492A
Authority: JP
Inventors: 次郎森山; 利治乾; 功海老沢; 尚雄八重樫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH06152898A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像を鮮明且つ
高濃度に記録できるカラーインクジェット記録方法に関
し、詳しくはイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、或は、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、ブルー
（Ｂ）等のインクと、黒（Ｂｋ）インクとを用いたカラ
ーインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、低騒音、低
ランニングコスト、装置が小型化しやすい、カラー化が
容易等からプリンタ、複写機、ファクシミリ等に利用さ
れている。

【０００３】一般に、カラーインクジェット記録方法
は、シアン、マゼンタ、イエローの３色のインクを使用
し、またさらには黒を加えた４色のインクを使用してカ
ラー記録する。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】従来のインクジェ
ット記録方法は、インクのにじみのない高発色のカラー
画像を得るためにはインク吸収層を有する専用紙を使用
する必要があったが、近年はインクの改良によりプリン
タや複写機等で大量に使用される普通紙への印字適性を
持たせた方法も実用化されている。しかしながら、普通
紙への印字品位はまだ十分なレベルに達していない。そ
の最も大きな要因は、各色間のインクのにじみと、黒色
記録品位（特に黒文字や細線記録品位）の両立である。

【０００５】通常、インクジェット記録方法によってカ
ラー画像を普通紙に得る場合は、普通紙への浸透速度が
速い速乾性のインクを用いる。このため、各色間のイン
クのにじみのない画像となるが、全体に濃度が低く、ま
た、各色の記録画像領域の周りは、紙の繊維にそって微
少にインクがにじむ、いわゆるフェザリングが発生しや
すい。

【０００６】フェザリングは、カラー画像領域では比較
的目だちにくいが、黒画像領域では目だちやすく記録品
位の劣化となる。特に、黒画像が文字や細線の場合に
は、シャープさが欠けた不鮮明な文字となり、その品位
は悪い。

【０００７】そこで、フェザリングが少なくかつ濃度が
高い高品位な黒色記録を得るためには、普通紙への浸透
速度が比較的遅い黒インクを使用する必要がある。しか
しながらこの場合には、黒色とカラー各色の記録画像領
域の隣接境界部において、各色のインクのにじみが生
じ、品位を損ねてしまう。

【０００８】このように、黒やカラー各色間のインクの
にじみ防止と、特に黒色のフェザリングの減少の両立に
よるカラー記録品位向上は、合い反する課題となってい
た。

【０００９】そこで、特開平３−１４６３５５号公報で
は、黒とカラーの境界域にそった領域は記録しない方法
が提案されている。しかし、この方法では、記録される
データの一部が欠落してしまう欠点がある。

【００１０】また、特開平４−１５８０４９号公報で
は、カラー記録用の複数色ヘッドと文字記録用のヘッド
とを有し、記録画像に基づいて複数色ヘッドと文字記録
用のヘッドとを切り替えて記録する方法が提案されてい
る。しかし、この方法では、従来のカラー記録用の複数
色ヘッドに加えて文字記録用のヘッドを有するため、コ
ストアップや装置の大型化は免れない。

【００１１】本発明は、前記した従来技術の問題点を解
決するためになされたもので、その目的とするところは
特に文字や細線等の黒色の記録品位をシャープに保ちつ
つ、黒とカラー各色間とでインクのにじみのない高品位
なカラー記録の両立を実現することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
するために本発明は、黒インクと、該黒インクとは異な
る記録媒体浸透特性を有した複数色のカラーインクとを
用いて所望のカラー画像を記録媒体上に記録するカラー
インクジェット記録方法において、該記録媒体の記録位
置上での特定領域内の黒の記録頻度が特定値より大きい
か否かを判別し、判別結果に応じて、前記特定領域内の
黒を前記複数色のカラーインクで記録するか、あるいは
前記黒インクで記録するかを選択して記録を行うことを
特徴とする。

【００１３】これにより、記録媒体上の特定領域内の黒
の記録頻度に応じて、その特定領域内の黒を、黒インク
により記録するか、複数のカラーインクにより記録する
かを選択的に使い分ける。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。

【００１５】（実施例１）図１は本発明のインクジェッ
ト記録方法を実施した記録装置の斜視図を示す。

【００１６】キャリッジ１０１は印字ヘッド１０２とカ
ートリッジガイド１０３を搭載しガイド軸１０４、１０
５上を走査可能である（駆動不図示）。

【００１７】記録用紙１０６は給紙ローラ１０７によっ
て本体装置内に送りこまれ紙送りローラ１０８とピンチ
ローラ（不図示）、紙押さえ板１０９によってはさまれ
紙送りローラ１０８の全面へと送られ印字される。イン
クカートリッジはイエロー、マゼンタ、シアンの３色を
収納したカラーインクカートリッジ１１０とブラックイ
ンクカートリッジ１１１の２種類でそれぞれ別々にカー
トリッジ１０３に挿入され、印字ヘッド１０２と連通す
る。

【００１８】カラーインクカートリッジ１１０に収納さ
れるイエロー、マゼンタ、シアンのインクは、カラー画
像を形成する際に色の境界でインクのにじみが生じない
ように、記録用紙への浸透速度の速いものが用いられ
る。一方、ブラックインクカートリッジ１１１に収納さ
れるブラック（黒）インクは、黒画像が高濃度で且つイ
ンクのにじみの少ない高品位なものとなるように、前記
３種類のカラーインクに比べ比較的記録用紙への浸透速
度が遅いものが用いられる。

【００１９】図２に印字ヘッド１０２を示す。印字ヘッ
ド１０２の前面部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの吐出口グループを一直線上に配してある。それぞ
れのグループはイエロー用、マゼンタ用、シアン用が２
４個ずつ、ブラック用は６４個の吐出口を有し、色間は
ノズルピッチ以上の間隔を有する。

【００２０】これら吐出口の各々には、吐出口に連通す
るインク液路が設けられており、インク液路が配設され
る部位の後方にはこれら液路にインクを供給するための
共通液室が設けられる。吐出口の各々に対応するインク
液路には、これら吐出口からインク滴を吐出するために
利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体やこれ
に電力を供給するための電極配線が設けられている。こ
れら、電気熱変換体や電極配線は、シリコン等からなる
基板２０１上に成膜技術によって形成される。さらにこ
の基板上に樹脂、ガラス材よりなる隔壁、天板等を積層
することによって上記吐出口、インク液路、共通液室が
構成される。さらに後方には、上記電気熱変換体を記録
信号に基づいて駆動するための駆動回路がプリント基板
形態で設けられている。

【００２１】シリコン基板及びプリント基板２０２は同
一のアルミプレート２０３に取り付けられており、この
アルミプレート２０３と平行に突き出たパイプ２０４〜
２０７はシリコン基板と垂直方向にひろがったディスト
リビュータと呼ばれるプラスチック部材２０８から突き
でており、さらにその内部の流路と連通しており、該流
路は共通液室に連通している。

【００２２】該ディストリビュータ内の流路はイエロー
用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の４本存在し、
それざれの共通液室とパイプを連結している。

【００２３】印字ヘッド１０２に設けられたイエロー
用、マゼンタ用、シアン用の吐出口からは、約４０ｎｇ
のインクが、ブラック（黒）用の吐出口からは約８０ｎ
ｇのインクが吐出される。

【００２４】使用したインクの成分は、以下の通りであ
る。

【００２５】１．Ｙ（イエロー）Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６３部ジエチレングリコール１０部イソプロピルアルコール２部尿素５部アセチレノールＥＨ（川研ケミカル）１部水残部

【００２６】２．Ｍ（マゼンタ）Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９３部ジエチレングリコール１０部イソプロピルアルコール２部尿素５部アセチレノールＥＨ（川研ケミカル）１部水残部

【００２７】３．Ｃ（シアン）Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９３部ジエチレングリコール１０部イソプロピルアルコール２部尿素５部アセチレノールＥＨ（川研ケミカル）１部水残部

【００２８】４．Ｂｋ（黒）Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４３部ジエチレングリコール１０部イソプロピルアルコール２部尿素５部水残部

【００２９】このように、Ｃ、Ｍ、ＹはＢｋに対してア
セチレノールＥＨを１％加えることによって、浸透性を
向上させている。付加物は、これ以外にも、他の界面活
性剤や、アルコール等がある。

【００３０】図３は、上述したカラーインクジェット記
録装置の電気制御ブロック図である。

【００３１】３０１は装置全体を制御するためのシステ
ムコントローラで内部にはマイクロプロセッサをはじめ
制御プログラムが収納されている記憶素子（ＲＯＭ）、
マイクロプロセッサが処理を行う際に使用する記憶素子
（ＲＡＭ）等が配置されている。

【００３２】３０２は主走査方向に印字ヘッドを駆動さ
せるためのドライバであり、同様に３０３は副走査方向
の移動するためのドライバである。３０４、３０５は該
ドライバに対応したモータでありドライバからの速度、
移動距離などの情報を受け取り動作する。

【００３３】３０６はホストコンピュータであり本発明
の印字装置に対して印字すべき情報を転送するための装
置である。

【００３４】３０７は該ホストコピュータからのデータ
を一時的に格納するための受信バッファであり、３０１
のシステムコントローラからデータが読み込まれるまで
データを蓄積しておく。

【００３５】３０８は印字すべき各色データをイメージ
データに展開するためのフレームメモリであり、印字に
必要な分のメモリサイズを有している。本実施例では印
字用紙１枚分が記憶可能なフレームメモリについて説明
するが、本発明はフレームメモリのサイズには限定され
ない。

【００３６】３０９は印字すべき各色データを一時的に
記憶するための記憶素子で印字ヘッドのノズル数により
記憶容量は変化する。

【００３７】３１０は印字ヘッドをシステムコントロー
ルからの指令により適切にコントロールするためのもの
であり、吐出速度、印字データ数等を制御するための印
字制御部である。

【００３８】３１１は３１２Ｙ、３１２Ｍ、３１２Ｃ、
３１２Ｂｋのヘッドを駆動するためのドライバであり、
該３１０の印字制御部からの信号によりコントロールさ
れる。

【００３９】図４は実施例１の動作フローである。破線
で囲まれた部分が本発明の特徴部分である。

【００４０】ＳＴＥＰ１では、ホストコンピュータ３０
６からデータが転送され受信バッファ３０７に格納され
ているデータをシステムコントローラ３０１が読み込
む。

【００４１】ＳＴＥＰ２では、読み込んだデータをＣ、
Ｍ、Ｙ、Ｂｋの各フレームメモリ３０８に各色に対応し
たデータを展開し格納する。

【００４２】ＳＴＥＰ３では、記録媒体上で記録される
領域を特定領域Ｍに分割し、その領域Ｍ内での、黒記録
頻度をチェックする。具体的には、図５に示すように、
フレームメモリで記憶されたＡ４サイズ１枚分の記録デ
ータを、縦横それぞれ４ドット分で構成される合計１６
画素分から成る特定領域Ｍで分割し、それぞれの特定領
域Ｍ内でのＢｋ記録画素の数をカウントする。ここで
は、この数が特定値Ｃとして定められる２個より多い
か、または特定値Ｃ以下であるかを判断する。Ｎｏ、す
なわち特定値Ｃ以下の場合は、そのままＳＴＥＰ５へと
進む。これは従来と同様の記録となり、黒をＢｋインク
で記録する。また、Ｙすなわち特定値Ｃより多い場合
は、ＳＴＥＰ４へと進む。

【００４３】ＳＴＥＰ４では、特定領域Ｍ内のＢｋデー
タをＣとＭとＹのデータに展開しなおし、Ｂｋデータを
なくする。すなわち、黒は、Ｃ＋Ｍ＋Ｙで記録される。
その後ＳＴＥＰ５へと進む。

【００４４】ＳＴＥＰ５では、従来どうりの記録動作を
し、その後一連の動作を終了する。

【００４５】ここでＳＴＥＰ４の処理は、Ｂｋインクと
カラーインクの記録媒体上でのにじみ、すなわちブリー
ディングの発生は、特定記録領域Ｍ内の黒画素記録の頻
度に依存し、一定の値より高い頻度ではブリーディング
が発生しやすく、逆に一定の値より低い頻度ではブリー
ディングが発生しにくい現象である点に着目した処理で
ある。

【００４６】ＳＴＥＰ４の処理は、システムコントロー
ラ３０１内の内部プログラムによりソフトウエア的に処
理される。この処理はこれに限定されず、例えばより高
速に処理させるため、ハードウエアである電気回路によ
って実現されてもよい。

【００４７】なお、本実施例では、画素ピッチＰは、約
７０．５６μｍであり、記録密度は３６０ｄｐｉであ
る。このため、Ａ４フルサイズを記録する記録画素は横
方向は約２６００、また、縦方向は約３６００である。
特定領域Ｍの数は、領域を４×４画素としたので横方向
は約６５０で縦方向は約９００である。

【００４８】図７は、１枚の記録紙上に黒画像とカラー
画像とが混在する画像を示す１例である。

【００４９】画像部Ａは写真のような自然画であり、一
般に、黒記録画素の発生頻度が高い部分を有する画像で
ある。このとき、黒記録部は、ＣとＭとＹの３色を重ね
ることによって黒を表現する。この黒は比較的ぼやけた
ＯＤの低い黒であるが、ＣＭＹのインクはにじみにくい
特性のため、他のカラー記録部との色のにじみは無く、
全体として高品位な画像となる。

【００５０】一方、画像部Ｂは機械や電気の図面のよう
な、黒記録画素の発生頻度は低い画像である。この時、
黒記録部は、Ｂｋインクで黒を表現する。この黒はフェ
ザリングが無くＯＤの高い特性の黒であり、細線や小さ
い文字等をシャープに記録する。

【００５１】図７の右側は文字部である。文字部の内、
黒色で記録される部分について、文字を表現する細い部
分はＢｋで、また太い部分の中央部はＣ＋Ｍ＋Ｙで記録
される。このとき、Ｂｋ部とＣＭＹ部ではブリーディン
グが発生するが、両者とも黒であるので問題とならな
い。

【００５２】尚、特定値Ｃの値は、記録画素の密度、使
用するインクの特性、記録媒体の特性、Ｂｋインクを記
録してから他のカラーインクを記録するまでの時間、等
によって異なる値となる。このため使用する記録系によ
って最適な値が選択される。

【００５３】なお、ここでは、１ページを記録するフレ
ームバッファーを有した場合を示したが、フレームバッ
ファーの代わりに、ラインバッファーを有した場合でも
本発明は適応可能である。

【００５４】（実施例２）実施例１では、記録領域全体
を特定領域Ｍで分割して処理する場合を示した。しかし
ながら、場合によって、図８のように、分割された特定
領域Ｍ内での黒記録頻度は低くても、連続した領域では
黒記録画素が部分的にかたよる場合もありうる。この場
合に黒記録領域とその周囲の他の色の記録領域とで発生
するブリーディングは、同一の記録画素に対し、縦及び
または横方向にオーバーラップして、ＳＴＥＰ４の判断
をすることによって避けられる。

【００５５】具体的には、一例として図６に示すよう
に、縦横方向に特定領域Ｍを１／２分づつずらしたマス
クとして各画素に対して、最大記録領域の周囲をのぞい
て、２回ずつＳＴＥＰ４の判断処理を行う。同一画素に
対してのオーバーラップした処理の判断結果の論理和が
この場合の判断結果となる。演算処理時間は実施例１よ
り長くなるが、より確実な処理となる。

【００５６】（実施例３）実施例１では、記録領域全体
を縦横それぞれ４画素から成る特定領域Ｍで分割して処
理する場合を示した。

【００５７】これは、この画素の集合に限定されるもの
ではなく、一般に、ｍ×ｎ（ｍ、ｎは２以上の整数）画
素の領域Ｍとしてよい。また、この場合、特定値Ｃの値
は最適値が選択される。

【００５８】（実施例４）実施例１では、より簡単な高
速な処理のためアルゴリズムを簡単にし、ＳＴＥＰ４
で、特定領域Ｍ内の黒画素記録データの記録頻度を演算
しその結果に基づいた処理とした。

【００５９】本来は、Ｂｋと他の色とのブリーディング
の発生は、Ｂｋと他の色との相互作用によって発生す
る。そこで、特定領域Ｍ内のＣ及びまたはＭ及びまたは
Ｙの記録頻度によっては、特定値Ｃはより大きな値とし
てもよい。

【００６０】図９は、特定領域Ｍ内のカラー記録画素の
頻度、すなわちＣとＭとＹの記録画素の合計値Ｔに対す
る特定領域内の記録頻度（Ｔ（ｍ×ｎ）×１００％、ｍ
＝４、ｎ＝４）に対して、Ｂｋインクで記録可能な黒の
記録画素の頻度を描いた図である。この例では、特定領
域内のカラー記録画素の発生頻度が少ない程特定値Ｃの
値を大きくしている。実施例１では、Ａの部分だけをＮ
ｏとしていたが、Ｂの部分までに拡大した。

【００６１】この例では、ブリーディングが発生せず、
かつ、より高い確率でＢｋインクを使用することが可能
となり、高品位な黒記録領域をより広げられる利点があ
る。

【００６２】以上本発明を実施例を用いて説明した。以
上の実施例では、記録ヘッドとして、電気熱変換体から
発生する熱エネルギーを用いてインク中に気泡を生成
し、該気泡の作用によってインクを飛翔させるジェット
記録方法を用いて説明したが、電気機械変換体から発生
する機械エネルギーを用いてインクに状態変化を生起さ
せることによってインクを飛翔させる、いわゆるピエゾ
方式のインクジェット記録方式にも本発明が適用できる
ことはいうまでもない。

【００６３】又、本発明は紙や布、不織布、さらにはＯ
ＨＰ用紙等の記録媒体を用いる機器すべてに適用でき、
具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファク
シミリ等を挙げることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、黒
インクと、黒インクとは浸透速度が異る複数色のカラー
インクを使用して、特定領域内の黒記録画素の頻度によ
って黒インクによる黒か複数色のカラーインクによる黒
かを使い分けることによって、文字や細線等の黒色の記
録品位を良好に保ち、かつ、黒とカラー各色間でのイン
クのにじみのない高品位なカラー記録の両立を実現する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
斜視図である。

【図２】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
ヘッド機構図である。

【図３】本発明を適用可能なインクジェット記録装置制
御回路ブロック図である。

【図４】実施例１の動作フローを示す図である。

【図５】記録領域と特定領域の関係を示す図である。

【図６】記録領域とオーバーラップした特定領域の関係
を示す図である。

【図７】黒とカラーの混在した図である。

【図８】特定領域内の黒色記録画素を示す図である。

【図９】特定領域内のカラー記録画素の頻度に対する黒
インクで記録可能な黒画素の頻度の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１キャリッジ１０２印字ヘッド１０３カートリッジ１０４ガイド軸１０５ガイド軸１０６記録用紙１０７給紙ローラ１０８紙送りローラ１０９紙押さえローラ１１０カラーインクカートリッジ１１１ブラックインクカートリッジ２０１シリコン基板２０２プリント基板２０３アルミプレート２０４〜２０７ディストリビュータ２０８プロッスチック部材３０１システムコントローラ３０２キャリッジモータドライバ３０３紙送りモータドライバ３０４キャリッジモータ３０５紙送りモータ３０６ホストコンピュータ３０７受信バッファ３０８Ｙ、３０８Ｍ、３０８Ｃ、３０８Ｂｋ各色のフ
レームメモリ３０９Ｙ、３０９Ｍ、３０９Ｃ、３０９Ｂｋ各色のデ
ータバッファ３１０印字制御部３１１印字ドライバ３１２Ｙ、３１２Ｍ、３１２Ｃ、３１２Ｂｋ各色の印
字ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八重樫尚雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/21

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】黒インクと、該黒インクとは異なる記録
媒体浸透特性を有した複数色のカラーインクとを用いて
所望のカラー画像を記録媒体上に記録するカラーインク
ジェット記録方法において、該記録媒体の記録位置上での特定領域内の黒の記録頻度
が特定値より大きいか否かを判別し、判別結果に応じ
て、前記特定領域内の黒を前記複数色のカラーインクで
記録するか、あるいは前記黒インクで記録するかを選択
して記録を行うことを特徴とするカラーインクジェット
記録方法。
【請求項２】前記特定領域内の黒の記録頻度が前記特
定値より大きいと判別された場合には、前記特定領域内
の黒を前記複数色のカラーインクで記録し、特定値以下
であると判別された場合には、前記特定領域内の黒を前
記黒インクで記録す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。
【請求項３】前記特定領域内の黒の記録頻度の判別
を、記録媒体上の同一記録位置に対し複数回行い、その
判別結果の論理和に基づいて前記特定領域内の黒の記録
頻度の判別を行う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。
【請求項４】前記特定領域の大きさは、最小記録ピッ
チをＰとした場合、２Ｐ×２Ｐ以上の大きさであること
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。
【請求項５】前記特定値は、前記特定領域内の黒以外
の記録画素発生頻度が少ないほど大きい値であることを
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。
【請求項６】前記複数色の各カラーインクの１画素あ
たりのインク吐出量は黒インクの１画素あたりのインク
吐出量より少ない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。
【請求項７】電気熱変換体から発生する熱エネルギー
を用いてインクに状態変化を生起させることによりイン
クを吐出して記録を行う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。
【請求項８】電気機械変換体から発生する機械エネル
ギーを用いてインクに状態変化を生起させることにより
インクを吐出して記録を行う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。