JP3762230B2 - インクジェットプリント装置およびインクジェットプリント方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを使用してプリント媒体に画像形成を行うインクジェットプリント方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリント装置は、プリント装置に搭載されたプリントヘッドから吐出したインク滴をプリント媒体に付着させ、そのインクをプリント媒体に定着、発色することにより画像のプリントを行うものである。また、複数色のインク、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを用いることにより、カラー画像のプリントが可能となる。そのようなインクジェットプリント装置は通常、プリントヘッドに複数のインクの色に対応した複数の吐出口列が設けられており、その吐出口列よりそれぞれの色のインクを吐出させてカラー画像のプリントを行っている。
【0003】
ここで、プリント媒体上に形成した画像のにじみを防止するために、カラーインクには紙などのプリント媒体に対する浸透性が比較的高いインクが使用されることが多い。それに対して、文字画像の形成に多く使われることを考慮して、ブラックインクには文字画像のエッジをきれいに形成するために、浸透性が比較的低いインクが使用されることが多い。浸透性の高いブラックインクでは、紙に付着させたときに、紙の繊維にそって比較的すばやく浸透するので、文字画像のエッジに凹凸が生じてしまうことがあるからである。
【0004】
このように、ブラックインクに比較的浸透性が低いインクを用いる一方、カラーインクに比較的浸透性が高いものを用いるインクジェットプリント装置では、ブラックインクとカラーインクとがプリント媒体上で接触すると、ブラックインクとカラーインクとの境界でインクがにじむ弊害が発生することがある(以降、これをブラック−カラーにじみと呼ぶ)。
【0005】
図1はそのような問題を回避するために採用されている吐出口列の配置例を示す。図に示すプリントヘッドPHは、ブラックインク(Bk)を吐出するための吐出口列Bk1と、それぞれシアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)のインクを吐出するための複数の吐出口列とを備えている。なお、プリントヘッドの往復走査の双方でのプリント(双方向プリント)を行う場合において、往方向の走査と復方向の走査とでカラーインクの打ち込み順を等しくする目的で、シアン、マゼンタおよびイエローの吐出口列についてはそれぞれ2列、プリント走査方向に対称に設けられている(符号C1,C2,M1,M2,Y1,Y2で示す)。
【0006】
ブラックのみの画像の形成を行う場合には、ブラックの吐出口列の全域が使用されるが、カラー画像の形成を行う場合には、ブラックについては図中aの部分、カラーについては図中bの部分が使用される。
【0007】
この構成によれば、ブラックの吐出口列aの部分を使用し、プリントヘッドを図の横方向に走査(主走査)することでブラックの画像データをプリント媒体上に形成した後、図の縦方向に距離aだけプリント媒体の搬送(副走査)を行い(以降、紙送りと呼ぶ)、次のプリントヘッドの主走査の過程でカラーの吐出口列bの部分による画像の形成を行うことで、1プリント領域に対する画像を完成する。なお、カラーの吐出口列bが画像の形成を行っているときに、ブラックの吐出口列部分aは次段のプリント領域に対してブラックの画像を形成している。
【0008】
この画像の形成方法によれば、ブラックインクをプリント媒体上に打ち込むプリント走査の次のプリント走査でカラーインクをプリント媒体に打ち込むため、ブラックインクおよびカラーインクの双方を同時のプリント走査で同一プリント領域に対して打ち込む場合と比較すれば、カラーインクを打ち込む前にブラックインクがプリント媒体に浸透・定着するための時間があるので、ブラック−カラーにじみの発生を軽減するためには有利である。
【0009】
しかし、このプリントヘッドで双方向プリントを行う場合には、例えばブラックの画像の形成を往走査で行い、続いてカラーインクによる画像の形成を復走査で行う場合には、往走査によるブラック画像の最後の部分が形成されたのち、紙送り後のカラーインクによる画像の形成はその部分(前のプリント走査でのブラック画像形成の最後の部分)から行われる。このことにより、完成された画像の左右いずれかの端部は、ブラックインクがプリント媒体に打ち込まれてからカラーインクが打ち込まれるまでの時間(以降、ブラック−カラー時間差と呼ぶ)が短くなり、他端部では長くなる。そして、ブラック−カラー時間差が小さいところではブラック−カラーにじみが起こりやすい。また、この構成ではカラーインクを吐出する吐出口列bの下端とブラックインクを吐出するブラックの吐出口列部分aの上端(図中cで示す部分)が副走査方向(紙送り方向)上で隣接しているために、その部分で浸透性などが異なるカラーインクとブラックインクとが接することでにじみが発生する。これ以外にも、例えばカラーインクに配合されている界面活性剤がブラックインクに流れ込み、その部分のブラックインクの界面張力を低下させ、ブラックインクが移動してしまうことによって、形成された画像のその部分の濃度が低下してしまうなど、画像品位の低下が生じることがある。
【0010】
図2は、カラー画像の形成の際に使用するブラックの吐出口列とカラーの吐出口列との間に、1回分の紙送り量だけ距離をおいた吐出口列の配置例を示している。なお、この図ではブラックの吐出口列についてはカラー画像の形成の際に使用される部分のみを示している。
【0011】
この構成では、例えば往走査でブラックの吐出口列からブラックインクをプリント媒体に打ち込んだ後、紙送りは行うがその次の復走査のプリント走査ではそのプリント媒体上の位置にはインクは打ち込まれない。その後さらに紙送りを行い、次の往走査で先ほどのプリント媒体上の位置にカラーインクが打ち込まれて1プリント領域の画像が完成する。よって、この吐出口列の配置とプリント方法では、ブラックインクが打ち込まれてから、カラーインクが打ち込まれるまで1回のプリント走査分の時間差が生じる。これは図1の構成よりもブラック−カラーにじみを防止するという点で有利である。また、プリント媒体上の左右の位置について、一プリント領域に関してはブラック−カラー時間差が等しいという点も、画像品位の低下を防止する上で有利であると考えられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者が検討した結果、図2の配置構成にも次のような問題点があることがわかった。
【0013】
例えば、まず往走査でブラックインクをプリント媒体へ打ち込み、その後の紙送りを経て次の復方向のプリント走査を行うが、ブラックインクを打ち込んだばかりのプリント媒体上の領域には先に述べたようにカラーインクは打ち込まれない。しかし、その復走査のプリント走査でカラーの吐出口列がプリント媒体上の隣接した別の領域の画像を形成するためにカラーインクの打ち込みを行っていれば、先ほどブラックインクを打ち込んだプリント媒体上の領域に接してカラーインクの打ち込みが行われる場合がある。そして左右端部のいずれかはブラックインクを打ち込んでから短い時間差で隣接してカラーインクが打ち込まれてしまい、先に述べたブラック−カラーにじみや、ブラックインクとカラーインクとの浸透性の差に起因する画像品位の低下などが発生する。
【0014】
図3に示した吐出口列の配置は先に述べた課題の対策として、ブラックのノスノレ列とカラーの吐出口列の間の距離を紙送り1回分より少し広げたものである。この場合には図2の構成での問題は回避される。
【0015】
図3の配置を採用した場合のプリント動作を順を追って説明すると、まずブラックの吐出口列でプリント媒体上に形成された画像の、プリントヘッドとの相対位置を▲1▼に示す。ここから紙送りを行うと、先のプリントされた領域の相対位置は▲2▼の位置に来る。この位置で次のプリント走査が行われるが、図から明らかなようにカラーの吐出口列がプリント媒体にインクを打ち込んでも、先に形成した画像の位置に隣接したり、あるいは重なることはない。
【0016】
さらに紙送りを行うと、はじめにブラックインクで形成された画像の相対位置は▲3▼の位置に来る。それに続くプリント走査で斜線部dの領域についてカラーインクが打ち込まれる。そして、さらに紙送りが行われ、はじめにブラックインクで形成された画像の相対位置は▲4▼の位置に来る。そして斜線部eにカラーインクが打ち込まれ、1プリント領域に対する画像が完成する。
【0017】
しかし、この構成を採用しても新たな問題点があることがわかった。図中dのプリント媒体上の領域には、ブラックインクが打ち込まれてから、インクが打ち込まれない1回のプリント走査があったのち、カラーインクが打ち込まれる。それに対して、図中eの領域はブラックインクが打ち込まれてから、インクが打ち込まれない2回のプリント走査の後、カラーインクが打ち込まれる。そのため、ブラックインクをプリント媒体上に打ち込んでからカラーインクを打ち込むまでの時間差に違いが生じ、バンド状のむらが発生することがある。
【0018】
図3の構成およびプリント方法とは別の考え方として、ブラックの吐出口列とカラーの吐出口列との間の距離を紙送り2回分、あるいはそれ以上に広げるという考え方もあるが、それではプリント装置に占めるプリントヘッドの大きさが増大し、プリントヘッドのコストアップにつながるという問題がある。また、プリントヘッドとプリント媒体との距離を微少間隔に一律に保持することも困難となる。
【0019】
本発明者は、実験を進めることにより、ここまで述べた問題のうち、ブラック−カラーにじみや、ブラックインクとカラーインクとの浸透性の差に起因する画像品位の低下は、ブラックインクを比較的多くプリント媒体に打ち込み、インクのドットがプリント媒体上でつながっている状態で起こりやすい傾向にあることを確認した。また、ブラックインクを打ち込んでからカラーインクを打ち込むまでの時間差がプリント媒体上のエリアによって異なることによりインクの浸透・定着状態に差が発生して起こる画像品位の低下は、ブラックインクを比較的少なくプリント媒体上に打ち込み、ブラックインクのドットがまだつながっていない状態で顕著に発生することを確認した。さらにこの現象はカラーインクの量にも強い影響を受けることがわかった。
【0020】
本発明は、プリント媒体に打ち込む各インクの量に依存して上述のように複数種類の画像品位の低下が発生することに注目し、画像データに応じて適切なプリント制御方法を選択できるようにすることにより、上述の問題の解決を図ることを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明は、インクを吐出するための複数の吐出口を所定方向に沿って配列した吐出口列が複数配置され、所定のインクに対応した吐出口列の前記所定方向における長さが前記所定のインクを除く他のインクに対応した吐出口列よりも長いプリント手段を用い、前記プリント手段をプリント媒体に対し前記所定方向とは異なる方向に相対的に走査させるとともに、前記走査の間で前記プリント媒体を前記走査の方向と異なる方向に相対的に搬送することにより画像形成を行うインクジェットプリント装置において、
前記所定のインクに対応した吐出口列により先行する走査でプリントされる領域上であって、前記他のインクに対応した吐出口列による後の走査においてプリントされる領域に対して隣接することになる前記搬送方向上の上流側端部の所定の領域について、前記所定のインクにより記録が行われる量に対応するデューティに関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得した情報に基づいて、前記所定の領域の記録に用いる前記所定のインクに対応した吐出口列の部分を選択する選択手段と、
を具え、
前記選択手段は、前記所定のインクに対応した吐出口列の前記走査の間に使用する範囲の両端部から、前記所定の領域の記録に使用する吐出口列の部分を選択することを特徴とする。
【0022】
また、本発明は、インクを吐出するための複数の吐出口を所定方向に沿って配列した吐出口列が複数配置され、所定のインクに対応した吐出口列の前記所定方向における長さが前記所定のインクを除く他のインクに対応した吐出口列よりも長いプリント手段を用い、プリント手段をプリント媒体に対し前記所定方向とは異なる方向に相対的に走査させるとともに、前記走査の間で前記プリント媒体を前記走査の方向と異なる方向に相対的に搬送することにより画像形成を行うインクジェットプリント方法において、
前記所定のインクに対応した吐出口列により先行する走査でプリントされる領域上であって、前記他のインクに対応した吐出口列による後の走査においてプリントされる領域に対して隣接することになる前記搬送方向上の上流側端部の所定の領域について、前記所定のインクにより記録が行われる量に対応するデューティに関する情報を取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程において取得した情報に基づいて、前記所定の領域の記録に用いる前記所定のインクに対応した吐出口列の部分を選択する選択工程と、
前記プリント手段を走査しながら画像形成を行う工程と、
からなり、
前記選択工程は、前記所定のインクに対応した吐出口列の前記走査の間に使用する範囲の両端部から、前記所定の領域の記録に使用する吐出口列の部分を選択することを特徴とする。
【0024】
また、前記所定のインクに対応した吐出口列には、前記搬送が行われる長さより広い範囲にわたって吐出口が配列されているものとすることができる。
【0025】
前記所定のインクに対応した吐出口列と前記他のインクに対応した吐出口列とは、前記走査の方向にずれて配置されるとともに、前記所定のインクに対応した吐出口列の前記走査の間に使用する範囲の搬送方向における下流側端部と、前記他のインクに対応した吐出口列の搬送方向における上流側端部とは、前記搬送が行われる距離分、前記搬送方向にもずれて配置されているものとすることができる。
【0026】
前記所定のインクに対応した吐出口列と前記他のインクに対応した吐出口列とは、組成を異にする複数種類のインクを吐出するために設けられたものとすることができる。
【0027】
前記選択手段または工程では、前記デューティが比較的小である場合には、前記搬送方向上の下流側に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが比較的大である場合には、前記搬送方向上の上流側に位置する部分の吐出口を選択することができる。
【0028】
または、前記選択手段または工程では、前記デューティが比較的小である場合には、前記搬送方向上の下流側の端部に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが比較的大である場合には、前記搬送方向上の上流側の端部に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが中程度である場合には、前記搬送方向上の上流側と下流側に位置する部分の吐出口を用いて相補的なプリントを行わせることができる。
【0029】
さらに、前記選択手段または工程では前記所定の領域に対する記録が、前記所定のインクにより実質的に占有して記録がなされる場合には、前記所定のインクに対応した吐出口列の使用される範囲の両端部に位置する部分の吐出口を選択し、相補的なプリントを行わせることができる。
【0030】
また、前記所定のインクに対応した吐出口列に配列される吐出口のインクの吐出量のばらつきの情報と、温度情報との少なくとも一方に応じて、前記選択を行うための前記デューティのしきい値を変更する手段または工程をさらにを具えることができる。
【0031】
以上において、前記所定のインクはブラックのインクであり、前記他のインクはカラーのインクとすることができる。
【0032】
また、以上において、前記情報取得手段は、前記走査の方向に沿った単位領域毎に情報を取得し、前記選択手段は、当該単位領域毎に、使用する吐出口の部分を選択するものとすることができる。
【0033】
本発明では、例えばプリント媒体の搬送方向およびこれに直交する走査方向にずれて配置されている少なくとも2つの吐出口列を用いて画像を形成可能なプリント装置において、所定エリアの画像データについて一つの吐出口列の複数の部分を使用して画像の形成を可能とする手段をもち、前記画像データを含む所定のエリアの画像データに基き、前記複数の部分に振り分けるプリントデータを変更する。すなわち、所定のエリア毎にプリントすべき画像データを調べ、それにより起こりやすい画像品位の低下に対し有利なプリント制御を行うものである。
【0034】
なお本明細書において、「プリント」(以下においては「記録」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚しうるように顕在化したものであるか否かを問わず、プリント媒体上に液体を付与することによって広く画像、模様、パターン等を形成する、またはそのプリント媒体の加工を行う場合も言うものとする。また、「画像品位の低下」とは、加工を行う場合の加工精度の低下をも含む概念とする。
【0035】
また、「プリント媒体」とは、一般的なプリント装置で用いられている紙のみならず、広く布、プラスチックフィルム,金属板等、プリントヘッドから吐出されるインクを受容可能なものも言うものとするが、以下の説明では「紙」と言う場合もある。
【0036】
さらに、「インク」とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈されるべきもので、プリント媒体上に付与されることによって画像、模様、パターン等の形成、またはプリント媒体の加工に供されうる液体を言うものとする。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0038】
(1)第1の実施形態
(1.1)プリント装置の構成例
図4は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリント装置の要部構成例を示す模式的斜視図である。
【0039】
図4において、ヘッドカートリッジ1がキャリッジ2に交換可能に搭載されている。ヘッドカートリッジ1は、プリントヘッド部およびインクタンク部を有し、また、ヘッド部を駆動するための信号などを授受するためのコネクタが設けられている。
【0040】
ヘッドカートリッジ1は、キャリッジ2上に適切に位置決めされて搭載されている。また、キャリッジ2には、上記コネクタを介してヘッドカートリッジ1に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ(電気接続部)が設けられている。
【0041】
キャリッジ2は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト3に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ2は主走査モータ4によりモータプーリ5、従動プーリ6およびタイミングベルト7等の伝動機構を介して駆動されるとともに、主走査方向上の位置および移動が制御される。30はヘッドカートリッジ1ないしキャリッジ2の主走査方向上の基準位置であるホームポジションを検出するためのセンサである。
【0042】
給紙モータ35の回転をギアを介してピックアップローラ31に伝達し、回転させることにより、プリント用紙やプラスチック薄板等のプリント媒体8がオートシートフィーダ(ASF)から分離され、プリント位置に向けて給送される。さらに搬送ローラ9の回転に応じ、ヘッドカートリッジ1のプリントヘッドのインク吐出口と対向する位置を通って搬送される。搬送ローラ9の駆動は、ラインフィード(LF)モータ34の回転をギアを介して伝達することにより行われる。その際、給紙がなされたか否かの判定と給紙時の頭出し位置の確定とは、プリント媒体8の通過をペーパエンドセンサ33が検出した時点で行われる。さらに、プリント媒体8の後端部の位置を認識し、実際の後端位置から現在のプリント位置を割り出す目的にも、ペーパエンドセンサ33が使用される。
【0043】
なお、プリント媒体8は、プリント位置において平坦な被プリント面を形成するように、その裏面をプラテン(不図示)により支持されている。この場合、キャリッジ2に搭載されたヘッドカートリッジ1は、吐出口が形成されているプリント部の面(吐出口面)がキャリッジ2から下方へ突出してプリント媒体8と平行になるように保持されている
ヘッドカートリッジ1は、例えば熱エネルギを利用してインクを吐出する形態のプリント部を有し、プリント部は通電に応じて熱エネルギを発生するための電気熱変換体を備えている。そして、本実施形態のヘッドカートリッジ1に用いられるプリント部(プリントヘッド)は、電気熱変換体によって印加される熱エネルギによってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときに発生する気泡の圧力を利用して、吐出口よりインクを吐出してプリントを行うものである。
【0044】
図5は、図4のインクジェットプリント装置における制御回路の概略構成例を示すブロック図である。
【0045】
図5において、コントローラ200は主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のCPU201、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したROM203、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたRAM205を有する。ホスト装置210は、画像データの供給源(プリントに係る画像等のデータの作成、処理等を行うコンピュータとする他、画像読み取り用のリーダ部や、あるいはデジタルカメラ等の形態であってもよい)である。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インタフェース(I/F)212を介してコントローラ200と送受信される。
【0046】
操作部220は操作者による指示入力を受容するスイッチ群を有し、電源スイッチ222や、プリントヘッドのインクと出場対を良好に維持するための回復処理の起動を指示するための回復スイッチ226等を有する。
【0047】
230は装置の状態を検出するためのセンサ群であり、プリントヘッドの主走査方向上のホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ30、プリント媒体の有無等を検出するためのペーパエンドセンサ33、および環境温度を検出するために適宜の部位に設けられた温度センサ234等を有する。
【0048】
240は、プリントデータ等に応じてプリントヘッド100の電気熱変換体(吐出ヒータ)を駆動するためのドライバである。ヘッドドライバ240は、プリントデータを吐出ヒータ25の位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、当該整列したデータを適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子のほか、ドット形成位置合わせのために駆動タイミング(吐出タイミング)を適切に設定するタイミング設定部等を有する。
【0049】
プリントヘッド100には、吐出ヒータ25の他にサブヒータ242が設けられている。このサブヒータ142はインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、吐出ヒータ25と同時にプリントヘッド基板上に形成された形態および/またはプリントヘッド100の本体ないしはヘッドカートリッジ1に取り付けられる形態とすることができる。
【0050】
250は主走査モータ4を駆動するためのモータドライバ、270はプリント媒体8の搬送(副走査)に用いられるLFモータ34を駆動するためのモータドライバである。また、260はプリント媒体8をASFから分離・給送する動力源である給紙モータを駆動するためのドライバである。
【0051】
(1.2)プリント制御の例
図6を用いて本実施形態のプリント制御を説明する。図中の左側部分には、プリント媒体8と対向するプリントヘッド100の面における、ブラックの吐出口列Bk1およびカラーの吐出口列C1,C2,M1,M2,Y1,Y2の配置を示してある。
【0052】
本実施形態ではカラーの吐出口列の範囲bは紙送りの長さ(以下、紙送り幅と呼ぶ)と等しく、カラーの吐出口列とブラックの吐出口列との距離も紙送り幅と等しい。また、ブラックの吐出口列Bk1の範囲aは、紙送り幅(=bの長さ)に等しい部分a*の長さに、図中a”で示される所定吐出口列部分の長さを加えた長さであり、図中の吐出口列部分a’およびa”の長さは等しい。
【0053】
図中iで示されているのはプリントすべき量子化されたブラックの画像データである。その中の破線で囲まれた所定のエリアf1,f2,f3,・・・のそれぞれについて、画像データのうちブラックデータに対応したドットのカウントを行う。このドットカウントを行うエリアの副走査方向に対応する高さはa’と等しい高さであり、主走査方向に対応する横の長さは、計算し易いように本実施形態では8画素分とする。そして本実施形態では、各エリアについてのドットカウント値に応じて、そのエリアのブラックデータのプリントを範囲a’の吐出口列部分で行うか、あるいは範囲a”の吐出口列部分で行うかを設定する。
【0054】
図7はその設定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【0055】
図7のステップS1では、図6の所定エリアの一つ(最初はまずエリアf1)についてブラックデータに対応するドットのカウントを行う。次に、ステップS3にて、ドットカウントの結果を用いて判定を行う。すべてのピクセルにプリントすべきデータがある状態を100%として、ドットカウント結果が33%以上(すなわち画像データに占めるブラックデータの比率が比較的高い場合)であれば、そのエリアの画像データが吐出口列部分a’でプリントされるよう画像データを設定するとともに(ステップS5)、吐出口列部分a”に関しては吐出動作が行われないよう空白データを設定する(ステップS7)。逆に、ドットカウント結果が33%未満(すなわち画像データに占めるブラックデータの比率が比較的低い場合)であれば、吐出口列部分a’に関しては空白データを設定するとともに(ステップS9)、そのエリアの画像データが吐出口列部分a”でプリントされるよう設定する(ステップS11)。
【0056】
かかる処理をエリアf1,f2,f3,・・・のそれぞれについて行うことで、各エリアのブラックデータは吐出口列部分a’またはa”でプリントされることになる。
【0057】
図6を参照して、この設定に基づくプリント制御を、プリント媒体上に形成された画像とプリントヘッドとの関係を順次追いながら、具体的に説明する。
【0058】
先に述べたプリントすべき画像データ上のエリアf1のブラックのプリントデータが、ドットカウントの結果33%以上であったとする。また、エリアf2については33%未満であり、エリアf3については33%以上であったとする。すると、吐出口列a’用のメモリ領域には、エリアf1およびエリアf3については対応する画像データがそれぞれセットされ、エリアf2については空白データがセットされる。同様に、吐出口列a”用のメモリ領域には、エリアf2については対応する画像データがセットされ、エリアf1およびエリアf3については空白データがセットされる。
【0059】
その後、各領域についてセットされた画像データのプリントが行われる。すなわち、まず33%以上と判定されたエリアf1およびエリアf3の画像データは、1回目のプリント走査で吐出口列a’によりプリントされる。図6の▲1▼で示される斜線領域は、1回目のプリント走査でプリントされるプリント媒体上のプリント領域であり、エリアf1およびエリアf3のそれぞれ対応して、g1およびg3で示す部分のプリントがなされている。
【0060】
その後紙送りが行われ、次のプリント走査が行われる(図中▲2▼)。先ほどの判定でブラックのドットカウント結果が33%未満と判定されたエリアf2に対応して、h2の領域が吐出口列a”によりプリントされる。さらに紙送りが行われ、次のプリント走査でカラーのプリントが行われる(図中▲3▼で示される斜線領域)。そして、もう一度紙送りが行われ、その後のプリント走査で図中▲4▼の斜線領域g1,h2,g3に対するカラーのプリントが行われて、1プリント領域に対する画像が完成する。
【0061】
これらの処理により、ブラックのプリントデューティが比較的低く(本実施形態では33%未満)、先に述べたようにブラックインクを打ち込んでからカラーインクを打ち込むまでの時間差がプリント媒体上のエリアにより異なることに起因して生じる画像品位の低下が顕著となる画像データについては、基本的に図2について述べたのと同等の条件にてプリントが行われる。また、ブラックのデューティが高く(本実施形態では33%以上)、ブラック−カラーにじみや、ブラックインクとカラーインクとの浸透性の差に起因する画像品位の低下が支配的に起こる画像データについては、図3について述べたのと同等の態様にて吐出口列部分を使用することにより、プリントが行われる。これにより、先に述べた双方の画像品位の低下を避けつつ、高速な画像形成を行うことが可能となる。
【0062】
(2)第2の実施形態
プリント媒体の種類やインクの組成によっては、ブラック−カラーにじみなどの現象が顕著である領域と、ブラック−カラー時間差がプリント媒体上のエリアのよって異なることに起因してむらが発生する現象が顕著である領域との境目に、図2の吐出口列配置ではブラック−カラーにじみなどが発生し、図3の吐出口列配置ではブラック−カラー時間差がエリアにより異なることに起因するむらが発生することがある。
【0063】
本発明の第2の実施形態として、その場合にも対応できるプリント制御について述べる。この実施形態でも、前述と同様のプリント装置および制御系の構成、並びに吐出口列の配置が採用できるが、本例ではブラックのドットカウント結果に応じたブラックデータについてのプリント制御の方法を3種類のうちから選ぶようにする。
【0064】
図8はそのための設定処理手順の一例を示すフローチャート、図9(a)〜(d)はその設定処理で利用されるパターンデータの例である。
【0065】
図8のステップS21では、上述の実施形態における図7のステップS1の処理と同様に、所定エリアのブラックの画像データのドットカウントを行い、ステップS23にて、その結果が33%以上であるか33%未満であるかの判定を行う。33%未満であると判定された場合にはステップS27に進み、吐出口列部分a’用のメモリ領域に画像データと図9(a)に示す「パターン0」とのANDをとったデータをセットする。「パターン0」は図9(a)に示されるように空白のデータで構成されているので、吐出口列部分a’用のメモリ領域には空白のデータがセットされる。次に、ステップS29にて、吐出口列部分a”用のメモリ領域に画像データと図9(b)に示す「パターン1」とのANDをとったデータをセットする。「パターン1」は図9(b)に示されるようにフルにデータが埋まったパターンに設定されているので、ANDをとっても画像データはそのままでメモリ領域にセットされる。つまり、ブラックのデューティが低い場合における上述の実施形態と同等の処理である。
【0066】
ドットカウントの結果がステップS23において33%以上であると判定され、さらにステップS25にて50%以上であることが判定された場合には、ステップS31に進み、吐出口列部分a’用のメモリ領域に画像データと図9(b)に示す「パターン1」とのANDをとったデータをセットし、画像データがそのままでそのメモリ領域にセットされるようにする。次に、ステップS33にて、吐出口列部分a”用のメモリ領域に画像データと図9(a)に示す「パターン0」とのANDをとったデータをセットし、そのメモリ領域には空白のデータがセットされるようにする。これはつまり、ブラックのデューティが比較的高い場合における上述の実施形態と同等の処理である。
【0067】
また、ドットカウントの結果が33%以上50%未満の場合には、ステップS35およびS37にて、図9(c)に示す「パターン2」および図9(d)に示す「パターン3」、すなわち補間関係にあるハーフデューティーパターンにより、画像データを間引いて吐出口列部分a’用のメモリ領域および吐出口列部分a”用のメモリ領域にそれぞれセットする。
【0068】
このような処理を行うことにより、図2の吐出口列配置ではブラック−カラーにじみなどが発生し、図3の吐出口列配置ではブラック−カラー時間差がエリアのより異なることに起因するむらが発生する現象のような、プリント媒体やインクの組み合わせにおいても画像品位の低下を防止しつつ、高速に画像形成を行うことができる。
【0069】
また、本実施形態の処理により、所定のエリアの画像データを吐出口列a’のみでプリントした部分と、所定のエリアの画像データを吐出口列a”のみでプリントした部分とをなめらかにつないだ画像を出力することができる。
【0070】
(3)第3の実施形態
本発明の第3の実施形態では、上述した第2の実施形態の構成に加え、ブラックのドットカウント結果からプリント制御方法を選ぶ判定を行うためのしきい値を、ブラックの吐出口列からのインク吐出量、あるいはそれに関連した情報により変更するようにする。また、ブラックインクのみで高デューティの画像の形成を行う場合に特に顕著に現れる画像品位の低下があるが、その画像品位の低下への対応も加えて行う。
【0071】
図10は、ブラックインクのみで高デューティの画像の形成を行う場合に現れる画像品位の低下を説明するための説明図である。
【0072】
この図はプリント媒体8の断面を紙送り方向と直交する方向から見た状態を示している。図中、KD1は、ブラックインクを高デューティでプリントする際に、先のプリント走査scan1で、プリント媒体上のあるプリント領域P1に対してプリントされたインクの状態、KD2は、その後の紙送りを介して行われる次のプリント走査scan2で、続くプリント領域P2に対してプリントされたインクの状態である。プリント直後の状態を観察すると、図に示されるように、先にプリントされた部分KD1と後からプリントされた部分KD2との間、すなわち隣り合うプリント領域の境界部には、プリント媒体上に乗ったインクの厚みが薄い部分ができることがある。この場合、その厚みの薄い部分の濃度がその周りと比べ相対的に低く、筋となって見え、プリント画像の品位が低下する。この現象は反射光学濃度の高い画像、特にブラックインクで形成された画像において顕著に認識される。
【0073】
そこで、本実施形態では、ブラックのドットカウント結果が所定値以上のときに、隣接するプリント領域に対する境界部分のプリントを行う吐出口列部分a’と吐出口列部分a”との双方を使用して画像を形成することにより、上記のようにブラックインクが薄い部分を少なくし、以って濃度低下を防止あるいは軽減するようにする。
【0074】
図11はそのプリント制御の説明図である。この例では、先行するプリント走査scan1でプリントされる範囲a*のプリント領域P1のうち、次のプリント走査scan2でプリントされるプリント領域P2に隣接する部分に位置する吐出口列部分a’で例えば半分のデータのプリントを行い、次のプリント走査scan2においては、範囲a*のプリント領域P2のプリントと同時に吐出口列部分a”でもう半分のデータを行うようにしている。これによると、隣接するプリント領域の境界部に対して同時に打ち込まれたインクドット同士が合体し、図10の場合に比してKD1とKD2との境界部の厚みがそれほど薄くならず、従って筋の目立たないものとなる。
【0075】
本実施形態のプリント装置では、所定エリアに占めるブラックデータの比率が90%より大きい場合には黒インクのみで画像を形成するものとする。そのような高デューティでブラックの画像を形成する場合には、画像品位低下が生じることがあり得るので、上述の対策を施す。具体的な処理としては、ブラックのドットカウントの結果が90%を越えた場合には、吐出口列部分a’と吐出口列部分a”との双方を使用して画像の形成を行う。
【0076】
また、本実施形態では、プリントヘッドの製造上のばらつきに起因したブラックインクの吐出量のばらつきと、プリント装置が置かれた環境温度によるブラックインクの吐出量の変化に対応した制御を行う。より具体的には、プリントヘッドの製造時にブラックインクの吐出口列に対応して設定されたヘッドランクと、プリント装置に内蔵された温度センサ234(図5)により測定される環境温度とに応じて、ブラックのドットカウント結果からプリント制御方法を選択するためのしきい値を変更する。
【0077】
図12はしきい値を選択するためのテーブルであり、かかるテーブルの内容は固定データとしてROM203等に格納しておくことができる。図示の例では、環境温度については20℃より低い場合と、20℃以上30℃未満の場合と、30℃以上の場合との3つの場合に分けられている。また、ヘッドランクは「1」、「0」、「−1」の3つに分けられている。そして、環境温度とヘッドランクとの組み合わせに対応して定められた3つのしきい値value1〜value3を用い、ブラックのドットカウント結果に応じたブラックデータについてのプリント制御の方法を設定するようにする。
【0078】
図13はその設定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【0079】
本手順では、まずステップS40において環境温度およびヘッドランクを認識し、それに応じてテーブルの参照先を定める。次に、ステップS41では、所定エリアのブラックの画像データのドットカウントを行い、ステップS43にて、その結果がテーブルの参照先に記述されているvalue1の値(例えば環境温度が20℃未満、ヘッドランクが「0」のときにはvalue1=35)より大きいか否かを判定する。
【0080】
ここで、ブラックのドットカウント結果がvalue1以下の場合はステップS51に進み、吐出口列部分a’用のメモリ領域に画像データと図9(a)に示した「パターン0」とのANDをとったデータをセットする。「パターン0」は図9(a)に示されるように空白のデータで構成されているので、吐出口列部分a’用のメモリ領域には空白のデータがセットされる。次に、ステップS53にて、吐出口列部分a”用のメモリ領域に画像データと図9(b)に示した「パターン1」とのANDをとったデータをセットする。「パターン1」は図9(b)に示されるようにフルにデータが埋まったパターンに設定されているので、ANDをとっても画像データはそのままでメモリ領域にセットされる。従ってこの場合には、吐出口列部分a”により上記隣接部の画像を形成する。
【0081】
ブラックのドットカウント結果がvalue1より大きく、かつステップS45にてvalue2以下であることが判別された場合はステップS55,S57に進み、図9(c)に示す「パターン2」および図9(d)に示す「パターン3」、すなわち補間関係にあるハーフデューティーパターンにより、画像データを間引いて吐出口列部分a’用のメモリ領域および吐出口列部分a”用のメモリ領域にそれぞれセットする。従ってこの場合は、吐出口列部分a”と吐出口列部分a’との双方を用いて上記隣接部の画像を形成する。
【0082】
ブラックのドットカウント結果がvalue2より大きく、かつステップS47にてvalue3以下であることが判別された場合はステップS59に進み、吐出口列部分a’用のメモリ領域に画像データと図9(b)に示す「パターン1」とのANDをとったデータをセットし、画像データがそのままでそのメモリ領域にセットされるようにする。次に、ステップS61にて、吐出口列部分a”用のメモリ領域に画像データと図9(a)に示す「パターン0」とのANDをとったデータをセットし、そのメモリ領域には空白のデータがセットされるようにする。従ってこの場合には、吐出口列部分a’により上記隣接部の画像を形成する。
【0083】
さらに、ブラックのドットカウント結果がvalue3より大きい場合にはステップS63,S65に進み、図9(c)に示す「パターン2」および図9(d)に示す「パターン3」、すなわち補間関係にあるハーフデューティーパターンにより、画像データを間引いて吐出口列部分a’用のメモリ領域および吐出口列部分a”用のメモリ領域にそれぞれセットする。従ってこの場合は、吐出口列部分a”と吐出口列部分a’との双方を用いて上記隣接部の画像を形成することになり、先に述べたブラックの高デューティの画像形成時における画像品位の低下を防止、あるいは軽減することができる。
【0084】
本実施形態では、ヘッドランクや環境温度に応じたブラックインクの吐出量のばらつきに対応して判定のしきい値を変更することにより、プリント媒体に打ち込まれるブラックのインク量に対してプリント制御方法を切り替えるポイントをより高い精度で設定することが可能となった。
【0085】
なお、本実施形態では、ブラックのヘッドランクと環境温度との双方についての補正を行うようにしたが、本実施形態はこの構成に限定されるものではない。いずれか一方だけの値を使って判定のしきい値の変更を行っても効果がある。また、ブラックの吐出量に反映される条件であれば、その他のもの(例えばヘッド自体の温度等)を使用しても同様に効果がある。
【0086】
(その他)
以上の各実施形態では、ブラックの吐出口列とカラーの吐出口列とが紙送り方向にずれて配置されたプリントヘッドの構成例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。上述のように一体のプリントヘッドに設けられるものであれ、また別体のプリントヘッドにそれぞれ設けられるものであれ、副走査方向にずれて配置された複数の吐出口列を用いるインクジェットプリント装置において、上述したような種々の要因による画像品位の低下が生じ得るのであれば、本発明はそのような画像品位の低下を極力抑えて高速な画像形成を行う上で有効である。
【0087】
また、上述の各実施形態ではブラックのインクおよびカラー(シアン、マゼンタおよびイエロー)のインクを用いる構成としたが、インクの組成の違い等に起因して上述したような画像品位の低下が生じ得るのであれば、色調(色,濃度を含む)の組み合わせは上述のものに限られないのは言うまでもない。
【0088】
また、上述では、同一のプリント領域に対し、ブラックインクを先にプリントし、その後にカラーインクをプリントする構成についての例を示したが、本発明はこの構成にも限定されるものではない。すなわち、カラーインクを先にプリントする構成のインクジェットプリント装置においても有効である。
【0089】
さらに、上述の各実施形態では、ブラックの吐出口列について、複数の吐出口列部分でのプリントを可能とした構成について説明したが、本発明はこの構成にも限定されるものではない。すなわち、カラーの吐出口列について同様な構成および制御を行っても、種々の要因による画像品位の低下を抑える効果がある。
【0090】
加えて、上述の各実施形態では、色調間の関係ではブラックの画像データのデューティのみに着目した制御を行ったが、カラーの画像データのデューティとの関連においてブラックの画像データおよび/またはカラーの画像データについてのプリント制御を適宜選択し得るようにしてもよく、またプリント制御選択のための数値についても適宜設定または変更するようにしてもよい。
【0091】
また、上述の各実施形態に現れる数値は、例示のためのものである。
【0092】
さらに加えて、本発明は、プリント素子として電気熱変換体を有するインクジェットヘッドのみならず、ピエゾ素子など電気機械変換体を有するインクジェットヘッドを用いる場合にも適用できるのは勿論である。
【0093】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、組成の異なる複数種類のインクを用いてプリントを行うに際し、プリント媒体に打ち込む各インクの量を規定する画像データに応じて適切なプリント制御を選択するようにしたので、ある組成のインクを打ち込んでから異なる組成のインクを打ち込むまでの時間差がプリント媒体上のエリアにより異なることに起因して生じる画像品位の低下や、異なる組成のインク間のにじみあるいはインク間の浸透性の差に起因する画像品位の低下を避けつつ、高速な画像形成を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】組成の異なる複数種類のインクを用いてプリントを行うに際し、異なる組成のインク間のにじみを回避するために採用されている吐出口列の従来の配置例を示す説明図である。
【図2】ある組成のインクを打ち込んでから、異なる組成のインクを打ち込むまでの時間差が、プリント媒体上のエリアにより異なることに起因して生じる画像品位の低下を回避するために採用される吐出口列の配置例を示す説明図である。
【図3】一プリント領域に対しある組成のインクを打ち込んでから、隣接する他のプリント領域に異なる組成のインクを打ち込むまでの時間差が短いことに起因して生じる画像品位の低下を回避するために採用される吐出口列の配置例を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリント装置の要部構成例を示す模式的斜視図である。
【図5】図4のインクジェットプリント装置における制御回路の概略構成例を示すブロック図である。
【図6】本発明の一実施形態でのプリント制御を説明するための説明図である。
【図7】図6のプリント制御で用いられる吐出口列部分に対するデータ設定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第2の実施形態によるプリント制御で用いられる吐出口列部分に対するデータ設定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図9】(a)〜(d)は図8の設定処理で利用されるパターンデータの例を示す模式図である。
【図10】ブラックインクのみで高デューティの画像の形成を行う場合に現れる画像品位の低下を説明するための説明図である。
【図11】本発明の第3の実施形態に係り、図10で説明した問題を解決するためのプリント制御の説明図である。
【図12】本発明の第3の実施形態で利用されるテーブルを説明するための説明図である。
【図13】本発明の第3の実施形態によるプリント制御で用いられる吐出口列部分に対するデータ設定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ヘッドカートリッジ
2 キャリッジ
3 ガイドシャフト
4 主走査モータ
8 プリント媒体
9 搬送ローラ
34 ラインフィード(LF)モータ
100 プリントヘッド
200 コントローラ
201 CPU
203 ROM
205 RAM
210 ホスト装置
220 操作部
230 センサ群
240 ヘッドドライバ
Bk1 ブラックインク用吐出口列
C1,C2 シアンインク用吐出口列
M1,M2 マゼンタインク用吐出口列
Y1,Y2 イエロー用吐出口列
a ブラックインク用吐出口の配列範囲
a’,a”,a* ブラックインク用吐出口列の部分
b カラーインク用吐出口の配列範囲
Claims (15)
- インクを吐出するための複数の吐出口を所定方向に沿って配列した吐出口列が複数配置され、所定のインクに対応した吐出口列の前記所定方向における長さが前記所定のインクを除く他のインクに対応した吐出口列よりも長いプリント手段を用い、前記プリント手段をプリント媒体に対し前記所定方向とは異なる方向に相対的に走査させるとともに、前記走査の間で前記プリント媒体を前記走査の方向と異なる方向に相対的に搬送することにより画像形成を行うインクジェットプリント装置において、
前記所定のインクに対応した吐出口列により先行する走査でプリントされる領域上であって、前記他のインクに対応した吐出口列による後の走査においてプリントされる領域に対して隣接することになる前記搬送方向上の上流側端部の所定の領域について、前記所定のインクにより記録が行われる量に対応するデューティに関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得した情報に基づいて、前記所定の領域の記録に用いる前記所定のインクに対応した吐出口列の部分を選択する選択手段と、
を具え、
前記選択手段は、前記所定のインクに対応した吐出口列の前記走査の間に使用する範囲の両端部から、前記所定の領域の記録に使用する吐出口列の部分を選択することを特徴とするインクジェットプリント装置。 - 前記所定のインクに対応した吐出口列には、前記搬送が行われる長さより広い範囲にわたって吐出口が配列されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリント装置。
- 前記所定のインクに対応した吐出口列と前記他のインクに対応した吐出口列とは、前記走査の方向にずれて配置されるとともに、前記所定のインクに対応した吐出口列の前記走査の間に使用する範囲の搬送方向における下流側端部と、前記他のインクに対応した吐出口列の搬送方向における上流側端部とは、前記搬送が行われる距離分、前記搬送方向にもずれて配置されてい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プリント装置。
- 前記所定のインクに対応した吐出口列と前記他のインクに対応した吐出口列とは、組成を異にする複数種類のインクを吐出するために設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
- 前記選択手段は、前記デューティが比較的小である場合には、前記搬送方向上の下流側に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが比較的大である場合には、前記搬送方向上の上流側に位置する部分の吐出口を選択することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
- 前記選択手段は、前記デューティが比較的小である場合には、前記搬送方向上の下流側の端部に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが比較的大である場合には、前記搬送方向上の上流側の端部に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが中程度である場合には、前記搬送方向上の上流側と下流側に位置する部分の吐出口を用いて相補的なプリントを行わせることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
- 前記選択手段は、前記所定の領域に対する記録が、前記所定のインクにより実質的に占有して記録がなされる場合には、前記所定のインクに対応した吐出口列の使用される範囲の両端部に位置する部分の吐出口を選択し、相補的なプリントを行わせることを特徴とする請求項6に記載のインクジェットプリント装置。
- 前記所定のインクに対応した吐出口列に配列される吐出口のインクの吐出量のばらつきの情報と、温度情報との少なくとも一方に応じて、前記選択を行うための前記デューティのしきい値を変更する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
- 前記所定のインクはブラックのインクであり、前記他のインクはカラーのインクであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
- 前記情報取得手段は、前記走査の方向に沿った単位領域毎に情報を取得し、前記選択手段は、当該単位領域毎に、使用する吐出口の部分を選択することを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
- インクを吐出するための複数の吐出口を所定方向に沿って配列した吐出口列が複数配置され、所定のインクに対応した吐出口列の前記所定方向における長さが前記所定のインクを除く他のインクに対応した吐出口列よりも長いプリント手段を用い、プリント手段をプリント媒体に対し前記所定方向とは異なる方向に相対的に走査させるとともに、前記走査の間で前記プリント媒体を前記走査の方向と異なる方向に相対的に搬送することにより画像形成を行うインクジェットプリント方法において、
前記所定のインクに対応した吐出口列により先行する走査でプリントされる領域上であって、前記他のインクに対応した吐出口列による後の走査においてプリントされる領域に対して隣接することになる前記搬送方向上の上流側端部の所定の領域について、前記所定のインクにより記録が行われる量に対応するデューティに関する情報を取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程において取得した情報に基づいて、前記所定の領域の記録に用いる前記所定のインクに対応した吐出口列の部分を選択する選択工程と、
前記プリント手段を走査しながら画像形成を行う工程と、
からなり、
前記選択工程は、前記所定のインクに対応した吐出口列の前記走査の間に使用する範囲の両端部から、前記所定の領域の記録に使用する吐出口列の部分を選択することを特徴とするインクジェットプリント方法。 - 前記所定のインクに対応した吐出口列には、前記搬送が行われる長さより広い範囲にわたって吐出口が配列されていることを特徴とする請求項11に記載のインクジェットプリント方法。
- 前記所定のインクに対応した吐出口列と前記他のインクに対応した吐出口列とは、前記走査の方向にずれて配置されるとともに、前記搬送が行われる距離分、前記搬送方向にもずれて配置されていることを特徴とする請求項11または12に記載のインクジェットプリント方法。
- 前記選択工程では、前記デューティが比較的小である場合には、当該吐出口列の前記搬送方向上の下流側に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが比較的大である場合には、前記搬送方向上の上流側に位置する部分の吐出口を選択することを特徴とする請求項12または13に記載のインクジェットプリント方法。
- 前記選択工程では、前記デューティが比較的小である場合には、当該吐出口列の前記搬送方向上の下流に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが比較的大である場合には、前記搬送方向上の上流側の端部に位置する部分の吐出口を選択し、前記デューティが中程度である場合には、前記搬送方向の上流側と下流側に位置する部分の吐出口を用いて相補的なプリントを行わせることを特徴とする請求項12または13に記載のインクジェットプリント方法。
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