JP3376036B2

JP3376036B2 - インクジェット記録装置及び記録方法

Info

Publication number: JP3376036B2
Application number: JP23802093A
Authority: JP
Inventors: 章雄鈴木; 信彦緒方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: US6511159B1; JPH0789070A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はインクジェット記録装
置及び記録方法、特にシリアルスキャンを行って記録を
行うインクジェット記録装置及び記録方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、機構が簡単
でコンパクト化が容易、カラ−化が容易等の長所を有
し、近年急速に普及を続けている。またその画像は、湿
度変動に対しては極めて安定であるが、温度が変動した
場合には画像濃度が変動しやすいという問題があった。
これは、インクの粘度が温度に対して変化し、その結果
インク吐出量が変化するためである。例えば、温度が上
昇するとインクの粘度が低下して吐出量が増加し、温度
が低下するとその逆になる。

【０００３】インクジェット記録装置のなかでも、電気
熱変換体を発熱させてインクを沸騰させ、その圧力でイ
ンクを吐出させる、いわゆるバブルジェット方式のもの
は、マルチノズル化が容易、高密度化が容易等の長所を
有している。しかし、この方式には、電気熱変換体の発
熱による昇温のため、濃度変動が大きいという問題もあ
った。印字を開始するとヘッド温度が徐々に上昇してい
くため、印字開始直後よりも印字を続けるうちに画像濃
度が上昇し、印字休止後は再び濃度が低下してしまう。

【０００４】バブルジェット方式でヘッド温度の上昇に
伴う濃度変動を抑える方法としては、特公平５−３０６
２７号公報、特開昭６１−１４６５５３号公報、特開昭
６１−１５８４６３号公報に、インクを吐出しない範囲
のパルス幅または電圧で電気熱変換体を加熱し、ヘッド
温度を上昇させる方法が述べられている。このような加
熱を印字前に行えば、印字直後の画像濃度が上昇し印字
を続けたときの画像濃度との差が減少する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、バブルジェット
ヘッドをシリアルスキャンして画像記録を行う画像記録
装置のうち、出力画像をつなぎ合わせて大面積の画像形
成を行うものが知られている。このような記録装置で、
Ａ１サイズ４枚にそれぞれ大文字”Ａ”の一部を印字し
て継ぎ合わせたものが図３である。同図ではブル−の背
景に白ぬきで”Ａ”が描かれている。このように複数枚
の用紙を継ぎ合わせて大面積画像を得るモ−ドを以後、
拡大連写モ−ドと呼ぶ。図中、Ｐ方向は記録ヘッドの主
走査方向であり、ｆ’方向は記録ヘッドの副走査方向を
示す。

【０００６】各出力画像（１）〜（４）のなかでは、Ｐ
方向のスキャンの始点で画像濃度が低く、印字とともに
温度が上昇して画像濃度も上昇し、スキャンの終点で最
も高くなる。１スキャンの印字が終了すると、ヘッドは
印字をせずにＰ方向とは逆方向に戻る。この時ヘッド温
度は低下し、次のスキャンの始点では再び画像濃度は低
くなる。このため（１）のスキャンの終点部と（２）の
スキャンの始点部に画像濃度差が生じ、原稿によって
は、光学濃度０．２以上の差がでてしまう。

【０００７】さらにスキャンの始点と終点は最終的には
隣接して置かれるため、わずかな画像濃度差が非常に目
立つ。実際、（１）−Ｓと（１）−Ｅの濃度差が０．２
程度あっても（１）１枚を見るかぎりでは目立たない
が、（１）−Ｅと（２）−Ｓのように隣接する部分で
は、０．１の濃度差があっても視覚的には非常に目立っ
たものになってしまう。

【０００８】このため、拡大連写モ−ドでの画像濃度差
を視覚上目立たぬようにするためには、インク吐出しな
い程度のパルスを印字開始直前に与えるだけでは不十分
であった。特に、大面積画像を得るためにＰ方向のスキ
ャン長が大きい場合には、１スキャン内でのヘッド昇温
も大きいためこの問題が顕著であった。

【０００９】この問題に対処するためには、ヘッド加熱
用のパルスを印字開始直前だけでなくさらに積極的に与
えることが考えられるが、加熱しすぎるとヘッドの寿命
を短くしてしまう場合があった。印字ヘッドの構造には
種々のものがあるが、ノズルと天板、またはノズルとヒ
−タ−基板とを接着しているものが一般的である。その
場合、加熱パルスをかけすぎると、接着剤の温度が上昇
しすぎ、はがれてしまうという問題が生じていた。

【００１０】そこで、本発明は上述の課題を解決するた
めになされたもので、温度変動に伴う画像濃度の変動、
例えば記録の開始と記録の終了における画像濃度の変動
を抑えると共に、ヘッドの寿命低下を最小限に抑えるこ
とが可能なインクジェット記録装置及び方法を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【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、電気熱変換体の発熱によりインクを吐出する
記録ヘッドを被記録材に対して走査して画像記録を行う
インクジェット記録装置において、前記走査方向の複数
の被記録材に及ぶ画像を各被記録材に分割記録する第１
の記録モードと、前記分割記録を行わない第２の記録モ
ードの中で選択されたモードで前記記録ヘッドを駆動す
る手段と、インクの吐出に至らない範囲の加熱信号を前
記電気熱変換体に供給する供給手段と、前記第１の記録
モードと前記第２の記録モードのいずれかを選択する選
択手段と、この選択手段によって前記第１の記録モード
が選択された場合には、記録のための前記走査と走査の
間に前記供給手段による加熱を行うよう制御する制御手
段と、を有することを特徴とする。

【００１２】また、電気熱変換体の発熱によりインクを
吐出する複数の吐出部を配列した記録ヘッドを、前記吐
出部の配列方向と異なる方向に繰返し走査して画像記録
を行うインクジェット記録方法において、インクの吐出
に至らない範囲の加熱信号を前記電気熱変換体に供給す
るよう設定する設定ステップと、前記走査間の境界部の
吐出部に対応する画像信号を補正することでにじみを抑
制する補正ステップと、前記設定ステップで設定された
条件に応じて前記加熱信号を前記電気熱変換体に供給す
る加熱信号供給ステップと、前記設定ステップが実行さ
れた場合、前記走査間の境界部の吐出部に対応する画像
信号の補正量を大きくするよう制御する制御ステップ
と、を有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、加熱信号を供給する条件に
応じて加熱信号を供給することができるので、ヘッドの
寿命低下を最小限に抑えるとともに、必要な場合には濃
度の均一性を十分確保することができるようにしたもの
である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１５】（実施例１）図１は本発明の実施例１を示
す制御ブロック図である。１２ａ，１２ｂ，１２ｃは原
稿読み取り部１１またはコンピュ−タから送られてくる
レッド（Ｒ）、グリ−ン（Ｇ）、ブル−（Ｂ）の画像信
号である。１３は画像処理部で対数変換、黒抽出、ＵＣ
Ｒ，マスキング等の画像処理を行う。１４ａ〜１４ｄは
画像処理部から出力されるシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロ−（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の画像信号
である。２４ａ〜２４ｄはヘッド駆動回路で、パルス２
５ａ〜２５ｄを出力する。２６ａ〜２６ｄはそれぞれシ
アン、マゼンタ、イエロ−、ブラックのヘッドである。
２７はコピ−モ−ド選択スイッチで、通常コピ−モ−ド
と拡大連写モ−ドの選択を行う。２８は選択信号ａ、２
９はＣＰＵ、３１は画像制御信号、３４は駆動制御信号
である。３２はキャリッジモ−タ−制御信号、３３はキ
ャリッジモ−タ−である。

【００１６】通常コピ−モ−ドでは各駆動回路２４ａ〜
２４ｄは、電圧２５Ｖ，パルス幅１０μｓｅｃのパルス
を画像信号が入力した時のみ発生する。各ヘッド２６ａ
〜２６ｄはこのパルスにより電気熱変換体を発熱させ、
インクを膜沸騰させてインクを吐出させる。

【００１７】図２は、そのような記録装置の斜視図であ
る。同図において、ロ−ル状に巻かれた被記録材５は、
搬送ロ−ラ１、２を経て給送ロ−ラ３で挟持され、給送
ロ−ラ３に結合した副走査モ−タ１０の駆動に伴ってｆ
方向に送られる。この被記録材を横切ってガイドレ−ル
６、７が平行に置かれており、キャリッジ８に搭載され
た記録ヘッドユニット９が左右に往復する。キャリッジ
８にはイエロ−、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の
ヘッド９Ｙ〜９Ｂｋ（図１の２６ａ〜２６ｄに対応）が
搭載されており、これに４色のインクタンクが配置され
ている。被記録材５はヘッド９の印字幅分ずつ間欠送り
されるが、被記録材５が停止している間にヘッドがＰ方
向に走査され、画像信号に応じたインク滴を吐出する。
ヘッドのノズル数は２５６、記録密度は４００ドット／
インチ（ｄｐｉ）で、ｆ方向の印字幅は１６．２５６ｍ
ｍである。また、Ｐ方向の印字幅は５９４ｍｍである。

【００１８】図４はプリンタ−部２３の記録ヘッド９の
インク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
同図において、被記録材５と所定のギャップをおいて対
向する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口
８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通
する各液路８４の壁面に沿って、インク吐出用のエネル
ギ−を発生するための電気熱変換体８５が設けられてい
る。本例においては、記録ヘッド９は、吐出口８２がキ
ャリッジ８の走査方向と直交するような方向に並ぶよう
に搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号
に基づいて、対応する電気熱変換体８５を駆動して、液
路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力
で吐出口８２からインクを吐出させる。

【００１９】図５は、図１に示した各種制御信号のタイ
ミングチャ−トで、（１）はキャリッジモ−タ−制御信
号３３である。正の信号でキャリッジはＰ方向に走査さ
れ、負の信号でＰとは逆方向に走査される。（２）は画
像制御信号３１で、これがＯＮの時のみ画像信号１４ａ
〜１４ｄが出力される。（３）は駆動制御信号３４で、
これが正の時はヘッド駆動パルスが図６（ａ）のように
インク吐出に適したものとなる。この条件はヘッドによ
り異なるが、本実施例の場合は前述したように電圧２５
Ｖ、パルス幅１０μｓｅｃである。

【００２０】キャリッジモ−タ３３は正転、逆転を繰り
返し、キャリッジ８は往復動作を行う。ヘッドが記録紙
の記録領域に対向する位置に達すると、画像制御信号３
１がＯＮとなり画像記録を行う。ヘッド駆動回路２４ａ
〜２４ｄは駆動制御信号３４が正の時のみインク吐出に
適したパルスを発生するように構成されており、画像記
録を行う時のみそのパルスが発生される。このようなシ
−ケンスにより通常のコピ−画像を形成する。

【００２１】一方、モ−ド選択スイッチ２７で拡大連写
モ−ドが選択された場合は、図７のようなタイミングチ
ャ−トになる。（１）キャリッジモ−タ−制御信号３２
と（２）画像制御信号３１は通常コピ−時と同じであ
る。（３）駆動制御信号３４は、画像形成時は通常コピ
−時と同じであるが、１スキャンの画像形成が終了する
と極性が反転する。負の駆動制御信号３４の場合、つま
り、キャリッジリターン時には、図６（ｂ）のようにパ
ルス幅の短い駆動パルスを発生させる。このパルスはイ
ンクを吐出させるには不十分な範囲で条件が設定され
る。本実施例の場合には４μｓｅｃである。

【００２２】上述の動作を、図８のフローチャートを参
照して説明する。ステップＳ１１でＣＰＵ２９は、選択
スイッチ２７からの設定信号（コピーモード）２８に応
じた駆動制御信号３４を駆動回路２４ａ〜２４ｄに送
り、ステップＳ１２、１３で駆動回路２４ａ〜２４ｄは
駆動制御信号３４に応じて、画像形成終了時、つまり、
キャリッジリターン時の駆動パルスの条件を設定する。
即ち、通常コピーモードでは非加熱モード（ステップＳ
１２）を、拡大連写モードでは図６（ｂ）の駆動パルス
（ステップＳ１３）が出力される加熱モードを設定す
る。

【００２３】Ａ１サイズの画像を形成する場合、上述の
ように画像幅は５９４ｍｍになる。本実施例では、２．
５ｋＨｚ、４００ｄｐｉの記録を行うため、画像制御信
号３１の長さは、（５９４＊４００）／（２５．４＊２５００）＝３．７
４ｓｅｃとなる。またキャリッジリターン（バックスキャン）の
時間はこれより速く、約１．３ｓｅｃである。加熱用の
非吐出パルスが４μｓｅｃの場合、図７の（３）のよう
にバックスキャン中の１．３ｓｅｃは非吐出パルスを印
加し続ける。これより短いと効果がやや不十分である。

【００２４】また、非吐出パルスとしてパルス幅５μｓ
ｅｃのパルスを用いる時は、図７（３）’のように、次
の印字が開始される１．０ｓｅｃ前から非吐出パルスを
印加すれば十分な効果が得られる。逆にこれより長時間
の印加を行うと、スキャンの始端部の濃度が濃くなり過
ぎる場合がある。非吐出パルスのパルス幅と最適な印加
時間の関係は、実際の画像をコピ−しながら、拡大連写
のつなぎめの濃度差を測定して、これが最も小さくなる
ように実験的に求めれば良い。

【００２５】図１０は、このようにして求めた関係の一
例を示すグラフである。ヘッドの構造等により異なるた
め、装置の設計時にその都度求めることが望ましい。

【００２６】このように、１スキャンの画像形成が終了
した後、インク吐出しない程度のパルスをヘッドの電気
熱変換体に印加するため、ヘッド温度が低下することが
ない。したがって、次のスキャンの始端の画像濃度が低
くなることがなく、図３のようにコピ−をつなぎ合わせ
た場合でも、つなぎ目が目立たないレベルまで濃度差を
抑えることができる。

【００２７】（実施例２）次に、実施例２を説明する。
実施例１では、選択スイッチは拡大連写モ−ドを選択す
るためのものであり、これを選択した場合には画像デ−
タは拡大連写に対応したものに制御された。例えば、画
像デ−タが原稿読みとり部から入力する場合は、原稿上
の読み取る位置と倍率を制御し、コンピュ−タから入力
する場合には、画像デ−タの場所と倍率を制御してい
た。

【００２８】しかしながら、拡大連写以外でも、濃度変
動を抑える必要性が高くなる場合がある。また、逆に、
拡大連写モ−ドでも、原稿画像によっては、濃度差が問
題にならない場合もある。

【００２９】実施例２はこの点に鑑み、拡大連写モ−ド
と、濃度変動防止モ−ドをそれぞれ独立に持つものであ
る。

【００３０】図１０は実施例２のブロック図で、図１と
同一番号を付したものは同一構成要素を示す。図中３５
は濃度変動防止モ−ドの選択スイッチ、３６は選択信号
ｂである。コピ−モ−ド選択スイッチ２７は拡大連写コ
ピ−と通常コピ−のどちらでコピ−を行うかを選択する
だけである。即ち、インク吐出を行っていない間に、吐
出しない程度の加熱パルスを与えるかどうかは、このス
イッチ２７では選択されない。

【００３１】加熱パルスは濃度変動防止モ−ド選択スイ
ッチ３５で選択され、これがＯＮの時のみ与えられる。
従って、拡大連写モ−ド以外でも必要に応じて濃度差を
小さくすることができる上、拡大連写モ−ドでも濃度差
が出にくい原稿を使用するときには、不要なヘッド加熱
を行わずにすむため、ヘッド寿命を不必要に短くするこ
とがない。

【００３２】（実施例３）次に、実施例３を説明する。
前述の実施例では、インクを吐出しない加熱用パルスと
して、パルス幅を短くしたものを使用したが、このよう
なパルス波形では、インクを吐出させないパルス幅の範
囲が狭く、十分な加熱ができない場合があった。例え
ば、インク吐出用の標準パルスが１０μｓｅｃの場合、
加熱用パルスを５μｓｅｃ程度にすると、インクの沸騰
が起きインクを吐出して、記録紙を汚してしまう場合が
あり、ヘッド加熱できるパルス条件が限られてしまって
いた。

【００３３】本実施例はこのような問題に対するもの
で、インクを吐出しない加熱用のパルス波形を工夫した
ものである。本発明者らは、パルス波形を種々検討した
結果、波形を図６（ｃ）のように分割した方が、インク
を吐出させずにより多くのエネルギ−を投入できること
を見いだした。本実施例では、１μｓｅｃＯＮ、１μｓ
ｅｃＯＦＦを繰り返す波形を用いている。このような波
形を用いることにより、合計で６μｓｅｃのパルスを与
えてもインク吐出しなくなり、より効率の高いヘッド加
熱が可能になった。

【００３４】以上の実施例においては、ヘッド加熱パル
スとしてパルス幅を短くしたものを採用したが、本発明
はこれにかぎったものではなく、電圧を低くしたパルス
であっても同様に実施できる。また実施例では、拡大連
写モ−ドでヘッド加熱用パルスを印加する例を述べた
が、必ずしも拡大連写モ−ドだけでなく、濃度変化が目
立ちやすいその他のコピ−モ−ドで実施しても良い。

【００３５】（実施例４）次に、実施例４について説明
する。一般に、インクジェット記録装置では、被記録材
上でのインクのにじみが画質に大きな影響を与える。

【００３６】図２に示したようなシリアルスキャン型の
インクジェット記録装置では、図１２に示すように、記
録ヘッド９をＡ方向に走査して、幅ｄだけの画像記録を
同図（１）、（２）、（３）の順に繰返して行く。幅ｄ
はヘッドのノズル数と記録密度で決定され、２５６ノズ
ル、４００ドット／インチの場合は１６．２５６ｍｍで
ある。

【００３７】記録されるインク量が少ない場合には、に
じみは少なく、記録された画像幅は、記録幅ｄとほぼ等
しい。このため、ヘッドをｄだけＢ方向に走査した後に
Ａ方向に記録を行えば、同図（Ａ）のように各記録走査
のつなぎ目は画像上問題にならない。

【００３８】しかしながら、高濃度部、即ちインク量の
多い画像では、インクがにじみ、記録された画像幅はｄ
＋△ｄとなる。この時Ｂ方向への走査幅がｄであると、
△ｄだけ画像が重なり、同図（Ｂ）に示すように黒スジ
が生じる。逆に、走査幅をあらかじめｄ＋△ｄにしてお
くと、吐出インク量の少ない低濃度部で白スジが生じ
る。

【００３９】このような問題点に対して本発明者らは、
特開平２−３３２６号公報、特開平２−２５３３８号公
報、特開平２−２１９６５９号公報、特開平２−２６５
７４９号公報等で、シリアルスキャンの境界部にあたる
画像信号が大きい時にはその画像信号値を補正して小さ
くすることにより、高濃度部での黒スジを防止する画像
記録装置を提案した。

【００４０】これらの原理を説明する。まず、スキャン
境界部の信号を検知することで、境界部にどれだけのイ
ンクが印字されるかを判断する。境界部で印字されるイ
ンクが少ない時はにじみによるスジは発生しないので、
境界部の信号には特に処理をかけない。境界部のインク
量が多い時は、境界部で印字される信号を小さくするこ
とでにじみを抑え、黒スジを防止する。境界部の信号を
どれだけ小さくするかは、境界部で印字されるインク量
によって決定する。

【００４１】ところが、上述した境界部のにじみ補正
と、上記各実施例で説明したモ−ドに応じた非吐出パル
ス印加を併用する場合には、次のような問題点があっ
た。

【００４２】通常モ−ドで記録を行う時と、非吐出パル
スを印加してヘッド加熱を行いながら記録を行う時とで
は当然インク温度が異なる。インク温度の変化はインク
粘度の変化を引き起こし、その結果吐出量が変化する。
吐出量が変化すると被記録材上でのにじみが変化して、
境界部でのスジも変化する。

【００４３】このため、通常モ−ドでのにじみ補正量で
非吐出パルス印加モ−ドの画像記録を行うと、まだにじ
みが大き過ぎて黒スジ軽減効果が不十分であるという問
題点があった。

【００４４】本実施例は、以上の問題点に対してなされ
たもので、非吐出パルスの印加条件に応じて各走査の境
界部のノズルで記録される画像信号の補正量を制御する
ことにより、ヘッドに非吐出パルスを印加する場合で
も、走査の境界部のスジの少ない画像が得られるように
したものである。

【００４５】図１１は実施例４を示すブロック図で、図
１と対応する機能を有する部分には同一番号を付す。同
図において、１１は原稿画像を読み取る画像読み取り
部、１２はレッド（Ｒ）、グリ−ン（Ｇ）、ブル−
（Ｂ）の読み取り信号、１３は対数変換、黒抽出、ＵＣ
Ｒ，マスキング等を行う画像処理部、１４は画像処理後
に得られるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ−
（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色信号、１５は階調補正
を行うガンマ補正部、１６は階調補正後の各色信号、１
７は印字ヘッドの濃度ムラを補正するヘッドムラ補正
部、１８はムラ補正後の画像信号、１９は境界部にじみ
補正部、２０は境界部にじみ補正後の画像信号、２１は
２値化処理部、２２は２値化後の画像信号、２３はプリ
ンタ−部、２７はモ−ド設定部、２８はモ−ド設定信
号、２９はＣＰＵ、３０は境界部にじみ補正制御信号、
３１は画像制御信号、３２はキャリッジモ−タ−制御信
号、３３はキャリッジモ−タ−、３４は駆動制御信号で
ある。

【００４６】図１１の構成において、画像読み取り部１
１は原稿画像を読み取り、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色信号を画像
処理部１３に送る。画像処理部１３はこれに上述の画像
処理を施し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの画像信号１６を出力す
る。ヘッドムラ補正部１７はこの信号に対し、ヘッドの
ムラ特性を相殺するような補正を行う。例えば、インク
吐出量が多いノズルで印字される画像信号はその値を小
さくし、少ないノズルで印字される信号は値を大きくす
る。１８はムラ補正後の信号である。境界部にじみ補正
部１９はこの信号に対し、詳細は後述するにじみ補正処
理を行う。

【００４７】２０はにじみ補正後信号で、２値化処理部
２１に送られ、ディザ法、誤差拡散法等で２値化が行わ
れる。２２は２値化後の画像信号でプリンタ−部２３に
送られ画像記録が行われる。

【００４８】次に、境界部にじみ補正部１９が行うにじ
み補正処理について説明する。

【００４９】まず、スキャンの境界部で印字される画像
信号を演算で求める。即ち、境界部のノズルで印字され
る各色信号を、Ｃe,Ｍe,Ｙe,Ｂｋeとすると、Ｔ＝ａ・Ｃe＋ｂ・Ｍe＋ｃ・Ｙe＋ｄ・Ｂｋe を求める。境界部のノズルとは、１スキャンでの使用ノ
ズル数が２５６の場合は、第１ノズルと第２５６ノズル
である。使用ノズル数が１２８の場合は、奇数番目のス
キャンでは第１ノズルと第１２８ノズルとなり、偶数番
目のスキャンでは第１２９ノズルと第２５６ノズルとな
る。使用ノズル数が６４の場合は、第１スキャンでは第
１ノズルと第６４ノズル、第２スキャンでは第６５ノズ
ルと第１２８ノズル、第３スキャンでは第１２９ノズル
と第１９２ノズル、第４スキャンでは第１９３ノズルと
第２５６ノズルとなる。演算に用いるノズルは必ずしも
これらのノズルだけとは限らず、境界部のスジに影響を
与える範囲を実験的に求めれば良い。本実施例の場合
は、境界部から上下２ノズルずつの画像信号を演算に用
いた。また、ａ，ｂ，ｃ，ｄは重み付け係数で、これも
実験的に求めておく。

【００５０】本実施例における通常の記録における具体
的数値は、次のようになる。

【００５１】Ｃe,Ｍe,Ｙe,Ｂｋeは、それぞれ０〜２５
５までの値を持つ。またａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝１．０である。従って、Ｔは０〜１０２０の値をとる。

【００５２】また、境界部ノズルで印字される画像信号
は、図１３に示したようなテ−ブルで補正される。同図
は傾き１．０〜０の直線が等間隔に５１本格納されたテ
−ブルで、どの直線を選択するかはＴの値に応じて決定
する。例えば、Ｔの値がＴ0以下の場合は補正をかけず
に傾き１．０の直線でそのまま出力するが、Ｔ0 を越
えるとＴの値に応じて傾きを小さくしてゆき補正を大き
くしていく。Ｔの値と直線との対応関係は、予めＲＯＭ
に設定しておく。

【００５３】本実施例での具体例を示す。

【００５４】図１３において、傾き０の直線の番号をＮ
ｏ．１、傾き０．２の直線をＮｏ．２、傾き０．４の直
線をＮｏ．３というように直線に番号をつけ、傾き１．
０の直線をＮｏ．５１とする。Ｔの値と選択する直線ナ
ンバ−との対応は、図１４のようにしておく。即ち、Ｔ
0＝４００とし、Ｔの値が４００以下では補正はかけな
い。Ｔの値がこれ以上になると、選択する直線の傾きを
小さくしてゆき補正量を大きくしてゆく。この関係は、
Ｔの値をアドレス入力、直線番号を出力デ−タとするＲ
ＯＭまたはＲＡＭに設定しておく。また、図１３のテ−
ブルは、このＲＯＭまたはＲＡＭ出力により傾きが選択
できる別のＲＯＭまたはＲＡＭに設定しておき、境界部
ノズルに対応する画像信号をこれに入力して、補正を行
う。

【００５５】どのノズルを境界部として信号補正を行う
かは、Ｔを求めるのに用いたものと同一ノズルでも構わ
ないが、必ずしも一致していなくても良い。例えば、倍
率が１００％の場合、Ｔを求めるためには第１、第２、
第２５５、第２５６の４ノズルとし、補正をかけるのは
第１、第２５６の２ノズルとしても良い。

【００５６】ここで、本実施例の特徴部分について説明
する。モ−ド設定部２７は通常コピ−モ−ドと拡大連写
モ−ドの設定、さらにはコピ−倍率、記録紙サイズ、原
稿サイズ等を設定する操作部で、ユ−ザ−が記録条件を
設定するものである。設定信号２８はＣＰＵ２９に送ら
れ、モ−ドに応じたにじみ補正制御信号３０をにじみ補
正部１９に送る。にじみ補正部１９はにじみ補正制御信
号３０に応じて重み付け係数を設定しなおす。また、上
述の実施例で説明したとおり、駆動制御信号３４をプリ
ンタ部２３の駆動回路（図１の２４ａ〜２４ｄ）に送
る。駆動回路２４ａ〜２４ｄは駆動制御信号３４に応じ
て加熱モードを設定する。

【００５７】本実施例では、加熱モードに応じて重み付
け係数を変更する。拡大連写モ−ドを選択した場合は、
加熱モードの設定と同時に補正演算に用いる重み付け係
数を変更する。通常モード用の係数をａ1,ｂ1,ｃ1,ｄ1、
拡大連写モ−ド用の係数をａ2,ｂ2,ｃ2,ｄ2とすると、
本実施例では、ａ1＝ｂ1＝ｃ1＝ｄ1＝１．０ａ2＝ｂ2＝ｃ2＝ｄ2＝０．８としている。

【００５８】即ち、ａ2,ｂ2,ｃ2,ｄ2＞ａ1,ｂ1,ｃ1,ｄ1 とし、拡大連写モ−ド時を通常モ−ド時よりもＴの値が
大きくなり、補正量も大きくなるようにしておく。

【００５９】このように構成することにより、非吐出加
熱パルスを印加してインク温度を上昇させることによ
り、拡大連写画像をつなぎ合わせた時の濃度差を低減す
るとともに、Ｔの値を大きくして、境界部の画像信号に
対する補正が大きくなるようにし、スキャン境界部のス
ジをも低減することができる。

【００６０】上述の動作を、図１５のフローチャートを
参照して説明する。ステップＳ２１でＣＰＵ２９は、選
択スイッチ２７からの設定信号（コピーモード）２８に
応じた駆動制御信号３４をプリンタ部２３の駆動回路２
４ａ〜２４ｄに送り、ステップＳ１２、１３で駆動回路
２４ａ〜２４ｄは駆動制御信号３４に応じて、画像形成
終了時、つまり、キャリッジリターン時の駆動パルスの
条件を設定する。即ち、通常コピーモードでは非加熱モ
ード（ステップＳ２２）を、拡大連写モードでは図６
（ｂ）の駆動パルス（ステップＳ２３）が出力される加
熱モードを設定する。

【００６１】さらに、ＣＰＵ２９は、モード設定部２７
からの設定信号（コピーモード）２８に応じたにじみ補
正制御信号３０を境界部にじみ補正部１９に送る。ステ
ップＳ２４〜２５で境界部にじみ補正部１９はにじみ補
正制御信号３０に応じて、重み付け係数ａ1,ｂ1,ｃ1,ｄ
1、ａ2,ｂ2,ｃ2,ｄ2を設定する。ステップＳ２６で、に
じみ補正部１９は設定された重み付け係数と境界部の各
色信号に基づいて、上述のＴを演算する。ステップＳ２
７では、図１４に従ってＴの値に対応する図１３の変換
テーブル（直線ナンバー）を選択する。ステップＳ２８
では、端部ノズルへの色信号に対してステップＳ２７で
選択された図１３の変換テーブルに従った変換を行い、
ステップＳ２９で１ページの記録が終了するまで繰返
す。

【００６２】本実施例では、それぞれの場合の重み付け
係数の具体的な値は実験的に求めておけば良く、種々の
値の設定が可能である。例えば、本実施例の場合、高濃
度部ではＢｋインクの量が他のインクに比べて支配的に
なることを利用して、ｄの値のみを制御し、ａ1＝ｂ1＝ｃ1＝ｄ1＝１．０ａ2＝ｂ2＝ｃ2＝１．０ｄ2＝０．６としても十分な効果が得られた。このようにすると、制
御が簡単になるほか、重み付け係数を実験的に求める際
の手間が軽減できるという効果もある。

【００６３】このように、コピーモードに応じてにじみ
補正量を制御することによって、インク温度が変化して
もスキャン境界部のスジが少ない画像を得ることが可能
になる。

【００６４】（実施例５）次に、実施例５を説明する。

【００６５】本実施例は、非吐出パルスの印加を非印字
時でなく画像形成中に行う場合のものである。Ａ４サイ
ズの画像を１００％の倍率でコピ−する場合、通常のス
キャンでは２５６ノズル全部を用いて記録を行う。しか
しＡ４サイズの長さ（２９７ｍｍ）は１スキャンの幅１
６．２５６ｍｍの整数倍ではないため、１スキャン分は
長さ調整をする必要がある。長さ調整を行うスキャンの
印字幅は２９７−１６．２５６＊１８＝４．３９２ｍ
ｍであり、このスキャンの使用ノズル数は６９である。
このような場合、他のスキャンと比べてヘッド温度が低
くなるため画像濃度が低下し、ムラになってしまう。

【００６６】この問題に対処するため長さ調整スキャン
の印字時に、使用していないノズルに非吐出パルスを印
加しヘッド温度の低下を防ぐ方法が知られている。この
ような場合にもヘッド温度は通常印字時と全く一致する
とは限らず、他のスキャンの境界部スジと様子が変って
しまう場合があった。

【００６７】本実施例はこのようなスキャンでのにじみ
補正量を制御するものである。本実施例のブロック図は
図１１と同一であるが、重み係数の変更は、長さ調整を
行うスキャンの時に行う。ＣＰＵ２９はモ−ド設定部２
７で設定された倍率、記録紙サイズ、原稿サイズから、
長さ調整スキャンで使用するノズル数を計算し、その結
果に応じて不使用ノズルに非吐出パルスを印加するとと
もに、長さ調整スキャン時の重み係数を制御する。使用
ノズル数と係数の関係はあらかじめ実験で求めておく。
このようにして、１つの画像形成中に非吐出パルスを印
加する場合でも、境界部のスジを軽減することができ
る。

【００６８】（実施例６）実施例６は非吐出パルスの波
形を変更した上記実施例３において、にじみ補正を行う
ものである。実施例３においては、図６（ｃ）に示すよ
うに１μｓｅｃＯＮ、１μｓｅｃＯＦＦを繰り返す波形
を用いることにより、合計で６μｓｅｃのパルスを与え
てもインク吐出しなくなり、より効率の高いヘッド加熱
が可能になった。

【００６９】これに伴い、最適なにじみ補正量がかわる
ため最適な演算係数を求めておき、上述の非吐出パルス
を印加するモ−ドでその係数に変更することにより、上
述各実施例と同様に、境界部スジの少ない画像が得られ
る。

【００７０】（実施例７）次に、実施例７を説明する。

【００７１】実施例４〜６では、にじみ補正量を制御す
る手段として重み付け係数を制御した。本実施例は、補
正テ−ブルとＴとの対応関係を変更することにより補正
量を制御するものである。ブロック図は図１１と同じで
あるが、にじみ補正部１９は演算結果Ｔと補正テ−ブル
との対応関係を複数用意しておき、にじみ補正信号３０
に応じて対応関係を制御してにじみ補正を制御する。

【００７２】図１６はこの場合のＴと補正テ−ブルの対
応関係である。対応関係１から５０までのうち、加熱モ
ード（コピーモード）に応じて１つを選択する。吐出量
が多く境界部にじみが顕著になる場合には、Ｔ0が小さ
く補正が大きくなるような関係を選択する。同図の場
合、対応関係１の方が５０よりもＴ0が小さいため、吐
出量を減少させる補正が大きくなる。

【００７３】また、Ｔと補正テ−ブルの対応関係だけで
なく、図１３の補正テ−ブル曲線の形状を変えてもよ
い。

【００７４】図１７はその場合の補正曲線で、同じナン
バ−の曲線を選択された場合に、補正率の低い（ａ）か
ら補正率の大きい（ｄ）までを準備しておき、吐出量が
多い時には（ｄ）を選択し、吐出量が少なくなるに従っ
て（ｃ）→（ｂ）→（ａ）のように補正率の小さいテ−
ブルを選択するように制御する。また同時に、補正曲線
を非線形にしておき、入力信号が大きいときには出力が
より小さくなるように補正する。

【００７５】このようにテ−ブルの形状を自由な曲線に
できるため、補正の自由度がさらに増すというメリット
がある。

【００７６】以上の実施例４〜７において、にじみ補正
のアルゴリズム、インクジェット記録装置の構造、ヘッ
ドの構造、非吐出パルスの波形等はこれらに限ったもの
でない。例えば、ピエゾタイプのインクジェットヘッド
を使いインク吐出量をアナログ的に直接変調するもので
も良く、また、非吐出パルスとして電圧を低下させたも
のでも本発明は同様に実施できる。

【００７７】（その他）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ーを利用して飛翔的液的を
形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッドを
用いた記録装置において優れた効果をもたらすものであ
る。

【００７８】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を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一体一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成出来るので有効である。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４４６３３５９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、更に優れた記録を行うことが出
来る。

【００７９】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
の組合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）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。

【００８０】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。

【００８１】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、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。

【００８２】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、記録色や濃度を異にする複数のインク
に対応して２個以上の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。

【００８３】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
くは液化するものを用いてもよく、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
録信号付加時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、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、放置状態で固化し加熱によって液化す
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。

【００８４】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。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
拡大連写モ−ドのように画像濃度の均一性が強く求めら
れる所定のモ−ドが選択された場合のみ、ヘッドにイン
クを吐出させない条件の非吐出パルスを非印字時に印加
することにより、画像濃度の変動を抑えると共に、ヘッ
ドの寿命低下を最小限に抑えることが可能になる。

【００８６】さらに、非吐出パルス条件に応じて境界部
のにじみ補正量を制御することにより、画像記録条件が
変っても常に境界部のスジの少ない良好な画像が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のブロック図である。

【図２】本発明の実施例に使用するプリンタの概略斜視
図である。

【図３】拡大連写モ−ドでのコピ−の説明図である。

【図４】本発明の実施例に使用する印字ヘッドの概略図
である。

【図５】本発明の通常モ−ドでのシ−ケンスを示すタイ
ミングチャ−トである。

【図６】本発明に用いるパルス波形を示す図である。

【図７】本発明の拡大連写モ−ド、または濃度変動防止
モ−ドでのシーケンスを示すタイミングチャ−トであ
る。

【図８】実施例４の動作を示すフローチャートである。

【図９】本発明における非吐出パルスのパルス幅とその
最適印加時間の関係を示すグラフを示す図である。

【図１０】実施例２のブロック図である。

【図１１】実施例４のブロック図である。

【図１２】境界部にじみの説明図である。

【図１３】境界部画像信号の補正テ−ブルを示す図であ
る。

【図１４】実施例４のＴと補正テ−ブルの対応関係を示
すテーブルを示す図である。

【図１５】実施例４の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１６】実施例７のＴと補正テ−ブルの対応関係を示
すテーブルを示す図である。

【図１７】境界部画像信号の他の補正テ−ブルを示す図
である。

【符号の説明】

８キャリッジ９、２６インクジェットヘッド１９境界部にじみ補正部２３プリンター部２４ヘッド駆動回路２７コピ−モ−ド選択スイッチ２９ＣＰＵ３４濃度変動防止モ−ド選択スイッチ８５電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−218840（ＪＰ，Ａ) 特開平４−235078（ＪＰ，Ａ) 特開平４−47948（ＪＰ，Ａ) 特開平５−201032（ＪＰ，Ａ) 特開平３−246049（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/05 B41J 2/01 B41J 2/205

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気熱変換体の発熱によりインクを吐出
する記録ヘッドを被記録材に対して走査して画像記録を
行うインクジェット記録装置において、前記走査方向の複数の被記録材に及ぶ画像を各被記録材
に分割記録する第１の記録モードと、前記分割記録を行
わない第２の記録モードとの中で選択されたモードで前
記記録ヘッドを駆動する手段と、インクの吐出に至らない範囲の加熱信号を前記電気熱変
換体に供給する供給手段と、前記第１の記録モードと前記第２の記録モードのいずれ
かを選択する選択手段と、この選択手段によって前記第１の記録モードが選択され
た場合には、記録のための前記走査と走査の間に前記供
給手段による加熱を行うよう制御する制御手段とを有す
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記加熱信号は、インクを吐出させる条
件の吐出信号よりも信号幅が短く周波数が高いことを特
徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】電気熱変換体の発熱によりインクを吐出
する複数の吐出部を配列した記録ヘッドを、前記吐出部
の配列方向と異なる方向に繰返し走査して画像記録を行
うインクジェット記録装置において、インクの吐出に至らない範囲の加熱信号を前記電気熱変
換体に供給する供給手段と、前記供給手段による前記加熱信号を前記電気熱変換体に
供給するか否かを選択する選択手段と、前記走査間の境界部の吐出部に対応する画像信号を補正
することでにじみを抑制する補正手段と、前記選択手段によって前記加熱信号の供給が選択された
場合に、前記走査間の境界部の吐出部に対応する画像信
号の補正量を大きくするよう制御する制御手段とを有す
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】前記制御手段は、画像記録の非実行時に
前記供給手段に前記加熱信号を供給させることを特徴と
する請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記制御手段は、画像記録時にインクを
吐出しない吐出部に対して、前記供給手段に前記加熱信
号を供給させることを特徴とする請求項３記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項６】電気熱変換体の発熱によりインクを吐出
する複数の吐出部を配列した記録ヘッドを、前記吐出部
の配列方向と異なる方向に繰返し走査して画像記録を行
うインクジェット記録方法において、インクの吐出に至らない範囲の加熱信号を前記電気熱変
換体に供給するよう設定する設定ステップと、前記走査間の境界部の吐出部に対応する画像信号を補正
することでにじみを抑制する補正ステップと、前記設定ステップでの設定に応じて前記加熱信号を前記
電気熱変換体に供給する加熱信号供給ステップと、前記設定ステップが実行された場合、前記走査間の境界
部の吐出部に対応する画像信号の補正量を大きくするよ
う制御する制御ステップと、を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項７】前記加熱信号供給ステップは、画像記録
の非実行時に前記加熱信号を前記電気熱変換体に供給す
ることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録
方法。
【請求項８】前記加熱信号供給ステップは、画像記録
時にインクを吐出しない吐出部に対して、前記加熱信号
を前記電気熱変換体に供給することを特徴とする請求項
６記載のインクジェット記録方法。