JP3858345B2

JP3858345B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3858345B2
Application number: JP13523997A
Authority: JP
Inventors: 英雄保富
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2017-05-26
Also published as: JPH10324006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像形成装置に関し、特に複数色のインクを用いることによりカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット方式のプリンタなどに代表されるさまざまな方式のカラーの画像形成装置が存在する。これらの画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）等の複数色のインクが用いられ、それらのインクを混ぜ合せることによりフルカラーの画像形成が行なわれる。
【０００３】
従来の画像形成装置において、複数色のインクを混ぜ合せ、２次色である紫、緑、赤、オレンジなどを表現する場合には、異なる色のインクのドットを、隣接させたり、部分的に重ね合せたりしていた。たとえば、ＹインクとＣインクを用いて２次色である緑を表現する場合には、図２８に示すようにＹとＣの２色のインクのドットを隣接させるか、図２９に示すようにＹとＣの２色のインクのドットを部分的に重ね合せていた。なお、図２９の斜線部分は、２色のインクのドットの重なり部である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような方法で２次色を表現する場合、図２８のように異なる色のドットを隣接させたのでは、形成された画像において各々の色のインクの粒状性が目立ち、図２９のように異なる色のインクを部分的に重ね合せたのでは、ドットの重なり部における各ドットの輪郭が強調されてしまい見苦しいという不具合が生じていた。
【０００５】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたもので、なめらかな画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、および、シアンからなる第１のグループに属する複数の色と、前記第１のグループに属する色とは補色関係にある、レッド、グリーン、および、ブルーからなる第２のグループに属する複数の色の中から所望の色のドットをプリント用紙にプリントすることができるプリンタヘッドを含み、前記第２のグループに属する複数の色に対応する第２のグループのインクは、前記第１のグループに属する複数の色に対応する第１のグループのインクよりも、前記プリント用紙への浸透性が高く、前記プリンタヘッドは、前記第１のグループのインクと前記第２のグループのインクとを、前記第１のグループのインクのドット間に、隣り合う第１のグループのインクが重なった時にできる色に対応する前記第２グループのインクのドットを形成することにより、重ね合わせてプリントすることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、第１のグループのインクと、第１のグループのインクよりプリント用紙への浸透性が高い第２のグループのインクと重ね合わせてプリントすることにより、画像を形成することができる。
【０００８】
これにより、プリント用紙上で、第２のグループのインクのドットによって、第１のグループのインクのドットを滲ませることができ、よりなめらかな画像を形成することができる。
【０００９】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記プリンタヘッドがプリントするドットの径を変化させるよう制御するドット径制御部をさらに含むことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の発明の作用に加えて、プリンタヘッドがプリントする第１または第２のグループのインクのドットの径を、変化させることができる。
【００１１】
これにより、第１のグループのインクのドットを、第２のグループのインクのドットによって滲ませる際に、第１のインクを所望の程度で滲ませることができる。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記第２のグループのインクは、前記第１のグループのインクよりも、粘度が低いことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によると、請求項１または請求項２に記載の発明の作用に加えて、第２のグループのインクは、より速やかに、プリント用紙上に広がるようになる。
【００１４】
これにより、第１のグループのインクのドットを、第２のグループのインクのドットによって、より均一に滲ませることができる。
【００１５】
【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におけるインクジェットプリンタについて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタ１の概略構成を示す斜視図である。インクジェットプリンタ１は、記録媒体である記録シート２と、インクジェット方式のプリンタヘッドであるプリンタヘッド３と、プリンタヘッド３を保持するキャリッジ４と、キャリッジ４を記録シート２の記録面に平行に往復移動させるための揺動軸５，６と、キャリッジ４を揺動軸５，６に沿って往復駆動させる駆動モータ７と、駆動モータ７の回転をキャリッジの往復運動に変えるためのアイドルプーリ８と、タイミングベルト９とを含んでいる。
【００１７】
なお、本実施の形態において、プリント用紙とは、通常、プリンタ、複写機等の画像形成装置において使用される紙のことであり、たとえばＰＰＣ用紙である。
【００１８】
また、インクジェットプリンタ１は、記録シート２を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねるプラテン１０と、プラテン１０との間で記録シート２を押さえることにより記録シート２の浮きを防止する紙押さえ板１１と、記録シート２を排出するための排出ローラ１２と、拍車ローラ１３と、プリンタヘッド３のインクを吐出するノズル面を洗浄しインク吐出部を良好な状態に回復させる回復系１４と、記録シート２を手動で搬送するための紙送りノブ１５とを含んでいる。なお、回復系１４は、プリンタヘッド３のノズルを吸引する吸引ユニット１６と、プリンタヘッド３のノズルを有する面を摺擦するワイピング装置１７とを備えている。
【００１９】
記録シート２は、手差しあるいはカットシートフィーダなどの給紙装置によって、プリンタヘッド３とプラテン１０とが対向する記録部へ送り込まれる。この際、図示しない紙送りローラの回転量が制御され、記録部への搬送が制御される。
【００２０】
プリンタヘッド３には、インク飛翔用のエネルギ発生源として圧電素子（ＰＺＴ）が用いられる。圧電素子には、電圧が印加され、歪みが生じる。この歪みは、インクで満たされたプリンタヘッド３内のチャンネルの容積を変化させる。この容積の変化により、チャンネルに設けられたノズルからインクが吐出され、記録シート２への記録が行なわれる。
【００２１】
キャリッジ４は、駆動モータ７、アイドルプーリ８、およびタイミングベルト９により、記録シート２を桁方向（記録シート２を横切る方向）に主走査し、キャリッジ４に取付けられたプリンタヘッド３は１ライン分の画像を記録する。１ラインの記録が終わるごとに、記録シート２は縦方向に送られ副走査され、次のラインに画像を記録する。
【００２２】
記録シート２には、このようにして画像が記録される。記録部を通過した記録シート２は、その搬送方向下流側に配置された排出ローラ１２とこれに圧接される拍車ローラ１３とによって排出される。
【００２３】
図２は、キャリッジ４周辺の構成を説明するための斜視図である。
キャリッジ４の周辺には、インクを収容するインクカートリッジ４０３と、インクカートリッジ４０３を収納するケーシング４０１と、ケーシング蓋４０５と、インクカートリッジ４０３を着脱可能にしつつプリンタヘッド３にインクを供給するインク供給ピン４０２と、ケーシング蓋４０５を閉じた際ケーシング４０１にケーシング蓋４０５を固定するための付勢クラッチ４０６と、付勢クラッチ止め４０７と、インクカートリッジ４０３を収納する向き（矢印Ｄ３の向き）とは反対の向きにインクカートリッジ４０３を押しつつインクカートリッジ４０３をケーシング蓋４０５とともに保持する板ばね４０８とが含まれる。また、インクカートリッジ４０３には、大気連通孔４０３が形成されている。図に示す矢印Ｄ１方向にキャリッジ４が移動することにより主走査が行なわれ、矢印Ｄ２方向にインク滴は吐出される。そして、プリンタヘッド３は、キャリッジ４の底面に保持されている。
【００２４】
図３〜図５は、プリンタヘッド３の構成を説明するための図である。図３は、プリンタヘッド３のノズルを有する面の一部を示す平面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【００２５】
図３〜図５を参照して、プリンタヘッド３は、ノズルプレート３０１、隔壁３０２、振動板３０３、基板３０４とを一体に重ねた構成となっている。ノズルプレート３０１は、金属または合成樹脂などからなり、ノズル３０７を有し、表面３１８には撥イオン層を有する。隔壁３０２は、薄肉フィルムで構成されており、ノズルプレート３０１と振動板３０３との間に固定されている。
【００２６】
また、ノズルプレート３０１と隔壁３０２との間には、インク３０５を収容する複数のインクチャンネル３０６と、各インクチャンネル３０６をインク供給室３０８に連結するインクインレット３０９が形成されている。インク供給室３０８は図示しないインクタンクに接続されており、インク供給室３０８内のインク３０５はインクチャンネル３０６へと供給される。
【００２７】
振動板３０３には、各インクチャンネル３０６に対応した複数の圧電素子３１３が含まれる。圧電素子３１３は、振動板３０３を加工することにより形成される。振動板３０３の加工は、まず、振動板３０３が、配線部３１７を有する基板３０４に絶縁接着剤で固定され、その後、ダイサー加工によりセパレート溝３１５、３１６が形成され振動板３０３が分断されることにより行なわれる。この分断によって各インクチャンネル３０６に対応する圧電素子３１３と、隣接する圧電素子３１３との間に位置する圧電素子柱部３１４と、これらを囲む壁３１０とが分離される。
【００２８】
基板３０４上の配線部３１７は、アースに接続されプリンタヘッド３内のすべての圧電素子３１３に共通に接続される共通電極側配線部３１１と、プリンタヘッド３内の各圧電素子３１３に個別に接続される個別電極側配線部３１２とを有する。この基板３０４上の共通電極側配線部３１１は、圧電素子３１３内の共通電極に接続される。個別電極側配線部３１２は、圧電素子３１３内の個別電極に接続される。また、個別電極側配線部３１２は、インクジェットプリンタ１の制御部のヘッド吐出駆動部１０５（図７参照）に接続されている。
【００２９】
このような構成のプリンタヘッド３の動作は、インクジェットプリンタ１の制御部によってコントロールされる。制御部のプリンタヘッド吐出駆動部１０５からは、圧電素子３１３内部に設けられた共通電極と個別電極との間に、印字信号である所定の電圧が印加され、圧電素子３１３は隔壁３０２を押す方向に変形する。圧電素子３１３の変形は隔壁３０２に伝えられ、これによりインクチャンネル３０６内のインク３０５が加圧され、ノズル３０７を介してインク滴が記録シート２（図１参照）に向かって飛翔する。
【００３０】
なお、ヘッド吐出駆動部１０５が圧電素子３１３に印加する電圧を変化させることに伴なって、圧電素子３１３の変形の度合が変化する。これにより、ヘッド吐出駆動部１０５が印加する電圧を制御することにより、１回の圧電素子３１３の変形で吐出されるインクの量を制御することができ、記録シート２にプリントされるドットの径を変化させることができる。
【００３１】
図６は、図１のプリンタヘッド３のノズルを有する面の平面図である。図６を参照して、プリンタヘッド３は、イエロー、マゼンタおよびシアンのインクをそれぞれ吐出するイエロー（ｙ）ヘッド３Ｙ、マゼンタ（ｍ）ヘッド３Ｍ、およびシアン（ｃ）ヘッド３Ｃを含んでいる。また、プリンタヘッド３は、イエロー、マゼンタ、シアンとそれぞれ補色の関係にある、青、緑、および赤のインクをそれぞれ吐出するブルー（ｂ）ヘッド３Ｂ、グリーン（ｇ）ヘッド３Ｇ、およびレッド（ｒ）ヘッド３Ｒと、さらに、ブラックのインクを吐出するブラック（ｋ）ヘッド３Ｋとを含んでいる。そして、それぞれのヘッド３Ｙ〜３Ｋには、ノズル３０７Ｙ，３０７Ｍ，３０７Ｃ，３０７Ｂ，３０７Ｇ，３０７Ｒ，３０７Ｋ₁，３０７Ｋ₂が設けられている。ブラックヘッド３Ｋには他の色のヘッドに対して２倍のノズルが設けられており、隣合うノズル３０７Ｋ₁とノズル３０７Ｋ₂は、互いに上下にずれて、千鳥状になっている。なお、図６中の両矢印は、プリンタヘッド３の主走査方向を示す。
【００３２】
図７は、インクジェットプリンタ１の制御部の概略構成を示すブロック図である。インクジェットプリンタ１の制御部は、ＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３と、データ受信部１０４と、ヘッド吐出駆動部１０５と、ヘッド移動駆動部１０６と、紙送り駆動部１０７と、回復系モータ駆動部１０８と、各種センサ部１０９とを含んでいる。
【００３３】
全体を制御するＣＰＵ１０１は、必要に応じてＲＡＭ１０２を用い、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムを実行する。このプログラムには、データ受信部１０４から読込まれる画像データに基づいて、ヘッド吐出駆動部１０５、ヘッド移動駆動部１０６、紙送り駆動部１０７、各種センサ部１０９を制御し記録シート２上に画像を記録するための部分と、必要なときに回復系モータ駆動部１０８、各種センサ部１０９を制御し、回復系１４（図１参照）を用いてプリンタヘッド３のノズル面を良好な状態に回復させるための部分とが含まれる。データ受信部１０４は、ホストコンピュータなどに接続され、記録すべき画像データを受信する。
【００３４】
ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、ヘッド吐出駆動部１０５は、プリンタヘッド３の圧電素子３１３を駆動し、ヘッド移動駆動部１０６は、プリンタヘッド３を保持するキャリッジ４を桁方向に移動させる駆動モータ７を駆動し、紙送り駆動部１０７は紙送りローラを駆動する。また、ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、回復系モータ駆動部１０８は、プリンタヘッド３のノズル面を良好な状態に回復させるために必要なモータなどを駆動する。
【００３５】
図８は、図７のＣＰＵ１０１およびその周辺の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、データ受信部（画像ソース入力部）１０４から、赤、緑および青の色にそれぞれ対応するデータｒ，ｇ，ｂを入力し、階調の補正を行なう階調補正部１５１と、階調の補正が行なわれたｒ，ｇ，ｂのデータを、ｃ，ｍ，ｙ，ｒ，ｇ，ｂ（ｃ，ｍ，ｙは、それぞれ、シアン，マゼンタ，イエローの色に対応）のデータに変換する色変換部１５２と、変換後の６色のデータ中のグレー成分を分離し（下色除去でありＵＣＲともいう）ｃ，ｍ，ｙ，ｒ，ｇ，ｂのデータに加えて黒信号に置換えて黒色に対応するデータｋを出力する墨発生＋ＵＣＲ部１５３と、墨発生＋ＵＣＲ部１５３から出力されるデータにディザ処理を行なうディザ処理部１５４とを備える。ディザ処理の行なわれたデータは、ヘッド吐出駆動部１０５に入力される。ヘッド吐出駆動部１０５は、プリンタヘッド３の各色ヘッド３Ｃ〜３Ｂを駆動する。
【００３６】
図９は、図８のディザ処理部１５４、ヘッド吐出駆動部１０５およびプリンタヘッド３の構成を示すブロック図である。図９を参照して、ヘッド吐出駆動部１０５は、ｃヘッド駆動回路１２０ｃと、ｍヘッド駆動回路１２０ｍと、ｙヘッド駆動回路１２０ｙと、ｋヘッド駆動回路１２０ｋと、ｒヘッド駆動回路１２０ｒと、ｇヘッド駆動回路１２０ｇと、ｂヘッド駆動回路１２０ｂとを含む。プリンタヘッド３は、図６を用いて説明したように、これらの駆動回路１２０ｃ〜１２０ｂにそれぞれ接続されるｃヘッド３Ｃと、ｍヘッド３Ｍと、ｙヘッド３Ｙと、ｋヘッド３Ｋと、ｒヘッド３Ｒと、ｇヘッド３Ｇと、ｂヘッド３Ｂとを含む。
【００３７】
本実施の形態におけるインクジェットプリンタ１は、ヘッド吐出駆動部１０５のそれぞれのヘッド駆動回路１２０ｃ，１２０ｍ，１２０ｙ，１２０ｋ，１２０ｒ，１２０ｇ，１２０ｂにより、プリンタヘッド３の各色ヘッド３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ，３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの圧電素子３１３に印加する電圧を制御することで、各色ヘッドから吐出されるインクの量を制御する。これにより、印字されるドット径を階調に応じて変化させることができる。
【００３８】
図１０は、本実施の形態におけるインクジェットプリンタ１に用いられるイエローインク（Ｙインク）の組成を示す図である。
【００３９】
図１１は、本実施の形態におけるインクジェットプリンタで用いられるマゼンタインク（Ｍインク）の組成を示した図である。
【００４０】
図１２は、本実施の形態におけるインクジェットプリンタで用いられるシアンインク（Ｃインク）の組成を示した図である。
【００４１】
図１３は、本実施の形態におけるインクジェットプリンタで用いられるブラックインク（Ｋインク）の組成を示した図である。
【００４２】
本実施の形態においては、上記のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインクの他に、上記のインクよりもプリント用紙への浸透性が高く、かつ、上記のイエロー、マゼンタ、シアンの各色と補色の関係にある青、緑、赤のインクも用いている。これらのインクをまとめて、以下「補色カラーインク」と言う。また、これに対し、上記のＹＭＣの色のインクをまとめて「ノーマルカラーインク」と言う。
【００４３】
なお、本実施の形態で用いる補色カラーインクは、それぞれ、図１４〜図１６の組成の青、緑、赤の各インクに、後述する浸透剤を含有させたものである。そこで、便宜上、浸透剤を含有させていない青、緑、赤の各インクを「Ｂｏインク」，「Ｇｏインク」，「Ｒｏインク」とし、浸透剤を含有させた青、緑、赤の各インクを「Ｂインク」，「Ｇインク」，「Ｒインク」とする。
【００４４】
図１４は、本実施の形態の青インク（Ｂｏインク）の組成を示した図である。また、図１５は、本実施の形態の緑インク（Ｇｏインク）の組成を示した図である。そして、図１６は、本実施の形態の赤インク（Ｒｏインク）の組成を示した図である。
【００４５】
ここで、上記のＢｏ、Ｇｏ、Ｒｏの各インクと、上記のＹ、Ｍ、Ｃの各インクのプリント用紙への浸透性を比較する。なお、各インクのプリント用紙への浸透性は、図１７に示す光学的測定装置によって、プリント用紙上に滴下したインク滴の画像の広がりを比較することにより比較する。
【００４６】
図１７は、プリント用紙上に滴下したインク滴の広がりを光学的に測定する光学的測定装置５００を示す図である。光学的測定装置５００においては、容器５０４に収容されているインクがシリンジ５０３に供給され、シリンジ５０３から適量のインクが、用紙台５０１上に載置されたプリント用紙５０２に向けて滴下される。用紙台５０１の下方には、ランプ５０５およびＣＣＤビデオカメラ５０６が備えられている。そして、プリント用紙５０２上に滴下されたインクのドットの画像をＣＣＤビデオカメラ５０６で取込み、当該画像を解析して、ドット径の経時変化を測定した。
【００４７】
図１８に、１μｌのＣインク（シアンインク）とＢｏインク（青インク）のドット径の経時変化の様子を示す。なお、図１８において、横軸は、インク滴下後の時間であり、縦軸は、滴下されたインクのドットの直径である。
【００４８】
図１８を参照して、いずれの場合も、インク滴下から約２０秒（ｓｅｃ）間は、時間の経過とともにドット径は大きくなっていくが、滴下後２０秒以降は、ドット径は４ｍｍのままほとんど変化が見られない。また、ＣインクとＢｏインクのドット径の経時変化の様子は、ほぼ同様であることが分かる。なお、測定を行なった他のインク（Ｙ，Ｍ，Ｇｏ，Ｒｏ）についても、ドット径の経時変化は同様であった。したがって、浸透剤を添加しない補色カラーインク（Ｂｏ，Ｇｏ，Ｒｏインク）とノーマルカラーインクのプリント用紙への浸透性は、ほぼ同様であるといえる。
【００４９】
ここで、前述のように、Ｂｏ，Ｇｏ，Ｒｏの各インクに、プリント用紙への浸透性を高くするための浸透剤を添加してＢ，Ｇ，Ｒインクを調整した。なお、浸透剤としては、たとえばエタノールやイソプロピルアルコール等の低級アルコールが挙げられ、本実施の形態では、その一例として、エタノールを用いた。また、各インクに浸透剤を添加する場合には、添加した浸透剤の重量分だけ、図１４〜図１６に示した各インクの組成における水の重量を減らしてインクを調製した。したがって、この場合、他の組成物についての重量％（ｗｔ％）の値は変化しない。
【００５０】
図１９に、１μｌのＢインク（Ｂｏインクに浸透剤を添加したインク）について、浸透剤の含有率に対するドット径の変化を示す。なお、図１９における飽和時のドット径とは、インク滴下３０秒後のドット径である。ここで測定時間を「３０秒後」としたのは、図１８を用いて説明したように、滴下したインクのドット径がそれ以上大きくならずほぼ一定であると考えられるからである。
【００５１】
図１９を参照して、浸透剤の含有量が１〜１２．５ｗｔ％の範囲では、浸透剤の含有率が増加するに従って、飽和時のドット径は大きくなっている。これにより、浸透剤の含有量が１〜１２．５ｗｔ％の範囲では、浸透剤の含有率が大きくなるほど、インクのプリント用紙への浸透性は、高くなることがわかる。なお、浸透剤の含有率が１２．５％を超えると、プリントヘッドのノズルにおいて目詰まりが発生しやすくなった。このことから、浸透剤にエタノールを用いた場合には、浸透剤の含有率は、１２．５％が上限とするのが好ましい。
【００５２】
なお、Ｇｏ，Ｒｏインクに浸透剤を含有率を変化させて添加し、Ｇ，Ｒインクを調整して、同様の、浸透剤の含有率に対する飽和時のドット径を測定したところ、上記のＢインクと同様の結果が得られた。また、いずれのインクにおいても、浸透剤の含有率が増加するに従って、インクの粘度は低下した。
【００５３】
次に、本実施の形態におけるインクジェットプリンタ１において、前述のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各インク、および、（Ｂｏ，Ｇｏ，Ｒｏの各インクに浸透剤としてエタノールを添加した）Ｂ，Ｇ，Ｒの各インクを用いて、画像の形成を行なった。なお、本実施の形態においては、従来のＹ，Ｍ，Ｃの各インクを用いたカラー画像の形成の際に生じていたざらつき感を解消するために、インクのドットパターンを、Ｙ，Ｍ，Ｃの各インクのドットの端部がＲ，Ｇ，Ｂのインクで覆われるように構成した。
【００５４】
図２０は、図２１〜図２５に示す本実施の形態のドットパターンを説明するための、ドットの種類を説明するための図である。図２０を参照して、ノーマルカラーインクであるＹ，Ｍ，Ｃのいずれかのインクによるドットを「ノーマルカラーインクのドット」として、円内に斜線を引いた記号で示す。また、補色カラーインクであるＢ，Ｇ，Ｒのいずれかのインクによるドットを「補色カラーインクのドット」として、円の記号で示す。
【００５５】
図２１は、第１のドットパターンを示す図である。このパターンでは、まず、ノーマルカラーインクのドットをプリントし、そして、隣合うノーマルカラーインクのドットの間に、補色カラーインクのドットをプリントする。たとえば、緑色を表現する場合では、まず、ノーマルカラーインクであるＹインクとＣインクのドットを隣合せてプリントし、そして、隣合うＹインクのドットとＣインクのドットの間に、Ｇインクのドットをプリントする。
【００５６】
図２２は、第２のドットパターンを示す図である。このパターンでは、まず、補色カラーインクのドットをプリントし、そして、隣合う補色カラーインクのドットの間に、ノーマルカラーインクのドットをプリントする。
【００５７】
図２３は、第３のドットパターンを示す図である。このパターンでは、プリント用紙の左端から順に、ノーマルカラーインクのドットと、補色カラーインクのドットを、交互にプリントする。
【００５８】
図２４は、第４のドットパターンを示す図である。このパターンでは、まず、ノーマルカラーインクのドットをプリントする。そして、隣合うノーマルカラーインクのドットの間に、先にプリントされたノーマルカラーインクのドットよりもドット径の大きい、補色カラーインクのドットをプリントする。なお、本実施の形態のインクジェットプリンタ１のプリンタヘッド３においては、前述のように、ヘッド吐出駆動部１０５が圧電素子３１３に印加する電圧を変化させることにより、プリントするインクのドット径を変化させることができる。つまり、ヘッド吐出駆動部１０５により、プリンタヘッドがプリントするドットの径を変化させるよう制御するドット径制御部が構成されている。
【００５９】
図２５は、第５のドットパターンを示す図である。このパターンでは、まず、ノーマルカラーインクのドットをプリントする。そして、隣合うノーマルカラーインクの間に、先にプリントされたノーマルインクカラーのドットよりドット径の小さい、補色カラーインクのドットをプリントする。
【００６０】
図２１〜図２５を用いて説明した各パターンに従って画像形成を行なうと、ノーマルカラーインクのドットが、補色カラーインクのドットに重ね合わされている。ここで使用する補色カラーインクは、浸透剤が添加されているので、ノーマルカラーインクよりプリント用紙に対する浸透性が高い。したがって、ノーマルカラーインクのドットと補色カラーインクのドットを部分的に重ねるようにして２次色を表現した場合、ノーマルカラーインクのドットが補色カラーインクのドットにより滲みだすため、従来のように、ドットの重なり部における各ドットの輪郭が強調されることはない。これにより、形成された画像がよりなめらかになる。
【００６１】
また、ヘッド吐出駆動部１０５により構成されるドット径制御部により、ヘッドがプリントするドット径を変化させることができるため、上記の補色カラーインクによるノーマルカラーインクのドットの滲みを所望の程度に調節することができる。
【００６２】
ここで、本実施の形態において、浸透剤を添加した補色カラーインクをノーマルカラーインクと共に用いたことにより得られたなめらかさを検証するために、用いる補色カラーインクの飽和時のドット径（図１９参照）に対して、画像のなめらかさを示す「ΔＤ」を測定した。「ΔＤ」とは、インクがプリントされた紙面の光学濃度（色の濃さ）を、反射型光学濃度計（ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ）により連続的に測定した場合の、濃度計の出力波形が示す光学濃度の最大値（ＯＤ_max.）と最小値（ＯＤ_min.）の差である。つまり、光学濃度計により測定を行なった場合、図２６に示すような波形の出力信号が得られる。そして、その波形から、インクがプリントされた紙面の光学濃度（図２６中の縦方向）のＯＤ_max.とＯＤ_min.が得られる。そして、以下のような式に従い「ΔＤ」を得た。
【００６３】
ΔＤ＝｜ＯＤ_max.−ＯＤ_min.｜
「ΔＤ」が上記のようにして得られることから、「ΔＤ」の値が小さくなるほど、画像がなめらかであると言える。なお、本実施の形態においては、反射型光学濃度計として、「ＳａｋｕｒａＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲＰＤＡ５」（Ｓａｋｕｒａ社（現コニカ）製）を測定に用いた。
【００６４】
図２７に、ノーマルカラーインクとしてＣインクを、補色カラーインクとしてＢインクを用い、図２５に示した第５のドットパターンでプリントを行なった場合の、Ｂインクの飽和時のドット径に対するΔＤを測定の測定結果を示す。なお、Ｂインクの飽和時のドット径は、前述のように、添加する浸透剤のｗｔ％の値を変化させることにより、変化させている。また、図２５の印字パターンは、本実施の形態で例示した５つのドットパターンの中で、最も印字濃度のムラが出現しやすいとされるものである。
【００６５】
図２７を参照して、用いるＢインクの飽和時のドット径が大きくなるに従って、ΔＤの値は小さくなっている。つまり、補色カラーインクであるＢインクにおける浸透剤の含有率が高くなりプリント用紙への浸透性が高くなるにつれて、画像は、なめらかになることがわかる。
【００６６】
なお、実際に画像の形成を行なうにあたり、ΔＤの値によって、以下の○，△，×のように画質を評価することができる。
【００６７】
ΔＤ≦０．１：評価「○」（なめらかな高階調）
０．１＜ΔＤ≦０．１５：評価「△」（実用上問題無いなめらかさ）
０．１５＜ΔＤ：評価「×」（実用上ノイズ等の問題有り）
図２７においても、このような評価を行なってみると、浸透剤を含有しない場合（飽和時のドット径が４ｍｍの場合）には評価が「×」であるが、浸透剤の含有率が増加し、飽和時のドット径が大きくなり、補色カラーインクのプリント用紙への浸透性が高くなるにつれて、評価は、「△」、「○」と徐々に向上する。
【００６８】
また、ノーマルカラーインクとしてＹインクをを用い補色カラーインクとしてＧインクを用いた場合と、ノーマルカラーインクとしてＭインクを用い補色カラーインクとしてＲインクを用いた場合とについて、それぞれ同様に、補色カラーインクの飽和時のドット径に対するΔＤの測定を行なった。そして、これらの場合も、補色カラーインクの浸透剤の含有率が高くなりプリント用紙への浸透性が高くなるにつれて、ΔＤの値は、小さくなった。
【００６９】
したがって、補色カラーインクのプリント用紙への浸透性の変化により、画像のなめらかさが影響を受けることがわかる。
【００７０】
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく前掲の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００７１】
［変形例］
以上の実施の形態を以下のように変形することもできる。
【００７２】
（１）浸透剤として、低級アルコール以外の、プリント用紙に対するインクの浸透性を高くする物質を用いる。つまり、浸透剤は、低級アルコールに限定されるものではなく、プリント用紙に対するインクの浸透性を高くする物質であれば良いのである。なお、本実施の形態において、補色カラーインクは、浸透剤を添加されることにより、ノーマルカラーインクに比べてプリント用紙に対する浸透性が高くなっただけでなく、粘度が低くなった。補色カラーインクの粘度が低くなると、補色カラーインクはプリント用紙上でより速やかに広がり、ノーマルカラーインクのドットをより均一に滲ませることができる。
【００７３】
（２）ＲＧＢ色以外に白色のインクを吐出するノズルを追加する。これにより、ハイライトの一番薄い濃度の色再現性を向上させることができ、画像の鮮明さが増加する。
【００７４】
（３）ＲＧＢ色以外に茶色のインクを吐出するノズルを追加する。これにより、人の肌色のような色の再現性がよくなり、画像に深みが増す。
【００７５】
（４）ＲＧＢ色以外にグレイ色のインクを吐出するノズルを追加する。これにより、モノクロハーフトーン階調の再現性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のキャリッジ周辺の構成を説明するための斜視図である。
【図３】図１のプリンタヘッドのノズルを有する面の一部を示す平面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のプリンタヘッドの平面図である。
【図７】図１のインクジェットプリンタの制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７のＣＰＵおよびその周辺の構成を示すブロック図である。
【図９】図８のディザ処理部、プリンタヘッド吐出駆動部および各色ヘッドの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるＹインクの組成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるＭインクの組成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるＣインクの組成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるＫインクの組成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるＢｏインクの組成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるＧｏインクの組成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるＲｏインクの組成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態において用いられた光学的測定装置を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態における、ＣインクとＢｏインクのドット径の経時変化を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態においてＢｏインクに添加した浸透剤の含有率に対するドット径を示す図である。
【図２０】図２１〜図２５に示す本発明の実施の形態のドットパターンを説明するための、ドットの種類を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施の形態における第１のドットパターンを示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態における第２のドットパターンを示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態における第３のドットパターンを示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態における第４のドットパターンを示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態における第５のドットパターンを示す図である。
【図２６】本実施の形態における反射型光学濃度計の出力波形の一例を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態における補色カラーインクの飽和時のドット半径に対する画像のなめらかさを示す図である。
【図２８】従来の画像形成装置における２次色の表現方法の一例を示す図である。
【図２９】従来の画像形成装置における２次色の表現方法の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１インクジェットプリンタ
２記録シート
３プリンタヘッド
３ＹＹヘッド
３ＭＭヘッド
３ＣＣヘッド
３ＫＫヘッド
３ＲＲヘッド
３ＧＧヘッド
３ＢＢヘッド
４キャリッジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms a color image using a plurality of colors of ink.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are various types of color image forming apparatuses represented by ink jet printers. In these image forming apparatuses, inks of a plurality of colors such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) are used, and full color image formation is performed by mixing these inks. It is.
[0003]
In a conventional image forming apparatus, when inks of a plurality of colors are mixed to express secondary colors such as purple, green, red, orange, etc., dots of inks of different colors are adjacent to each other or partially. It was superposed. For example, when expressing green as the secondary color using Y ink and C ink, dots of Y and C inks of two colors are adjacent to each other as shown in FIG. 28, or as shown in FIG. The ink dots of two colors Y and C were partially overlapped. The hatched portion in FIG. 29 is an overlapping portion of two color ink dots.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the secondary color is expressed by the above-described method, if the dots of different colors are adjacent as shown in FIG. 28, the granularity of the ink of each color is conspicuous in the formed image, and FIG. If the inks of different colors are partially overlapped as described above, the outline of each dot in the overlapping portion of the dots is emphasized, resulting in an unsightly problem.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of forming a smooth image.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in the image forming apparatus, Made of yellow, magenta, and cyan A plurality of colors belonging to the first group; , The colors belonging to the first group have a complementary color relationship Red, green and blue A second group of ink corresponding to a plurality of colors belonging to the second group, including a printer head capable of printing dots of a desired color on a printing paper from a plurality of colors belonging to the second group Is more permeable to the print paper than the first group of inks corresponding to a plurality of colors belonging to the first group, and the printer head has the first group of inks and the second group of inks. A group of ink and Forming the dots of the second group of ink corresponding to the color formed when the adjacent first group of inks overlap between the dots of the first group of ink; It is characterized by overlapping printing.
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the first group of ink and the second group of ink having higher penetrability to the printing paper than the first group of ink are printed in an overlapping manner, thereby printing an image. Can be formed.
[0008]
As a result, the dots of the first group of ink can be smeared with the dots of the second group of ink on the print paper, and a smoother image can be formed.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the printer head further includes a dot diameter control unit that controls the diameter of dots to be printed by the printer head. .
[0010]
According to the invention described in claim 2, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the diameter of the dots of the first or second group of ink printed by the printer head can be changed.
[0011]
Accordingly, when the dots of the first group of ink are blotted by the dots of the second group of ink, the first ink can be blotted to a desired degree.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the second group ink has a lower viscosity than the first group ink. It is characterized by.
[0013]
According to the invention described in claim 3, in addition to the operation of the invention described in claim 1 or 2, the second group of ink spreads more quickly on the print paper.
[0014]
Accordingly, the dots of the first group of ink can be more uniformly blotted by the dots of the second group of ink.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an ink jet printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer 1 according to a first embodiment of the present invention. The ink jet printer 1 includes a recording sheet 2 that is a recording medium, a printer head 3 that is an ink jet printer head, a carriage 4 that holds the printer head 3, and a carriage 4 that reciprocates parallel to the recording surface of the recording sheet 2. Oscillating shafts 5 and 6, a drive motor 7 for reciprocating the carriage 4 along the oscillating shafts 5 and 6, an idle pulley 8 for changing the rotation of the drive motor 7 into a reciprocating movement of the carriage, And a timing belt 9.
[0017]
In the present embodiment, the print paper is usually paper used in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, and is, for example, PPC paper.
[0018]
The ink jet printer 1 also includes a platen 10 that also serves as a guide plate for guiding the recording sheet 2 along the conveyance path, and a paper pressing plate that prevents the recording sheet 2 from floating by pressing the recording sheet 2 between the platen 10. 11, a discharge roller 12 for discharging the recording sheet 2, a spur roller 13, a recovery system 14 that cleans the nozzle surface of the printer head 3 that discharges ink and restores the ink discharge portion to a good state, and recording And a paper feed knob 15 for manually conveying the sheet 2. The recovery system 14 includes a suction unit 16 that sucks the nozzles of the printer head 3 and a wiping device 17 that rubs the surface of the printer head 3 having the nozzles.
[0019]
The recording sheet 2 is fed into a recording unit where the printer head 3 and the platen 10 are opposed to each other by a sheet feeding device such as a manual feed or a cut sheet feeder. At this time, the rotation amount of a paper feed roller (not shown) is controlled, and the conveyance to the recording unit is controlled.
[0020]
The printer head 3 uses a piezoelectric element (PZT) as an energy generation source for ink flight. A voltage is applied to the piezoelectric element, causing distortion. This distortion changes the volume of the channel in the printer head 3 filled with ink. Due to this change in volume, ink is ejected from the nozzles provided in the channel, and recording on the recording sheet 2 is performed.
[0021]
The carriage 4 performs main scanning of the recording sheet 2 in the digit direction (a direction crossing the recording sheet 2) by the drive motor 7, the idle pulley 8, and the timing belt 9, and the printer head 3 attached to the carriage 4 corresponds to one line. Record images. Each time recording of one line is completed, the recording sheet 2 is sent in the vertical direction and sub-scanned to record an image on the next line.
[0022]
The image is recorded on the recording sheet 2 in this way. The recording sheet 2 that has passed through the recording unit is discharged by a discharge roller 12 disposed on the downstream side in the transport direction and a spur roller 13 that is pressed against the discharge roller 12.
[0023]
FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration around the carriage 4.
Around the carriage 4, an ink cartridge 403 that stores ink, a casing 401 that stores the ink cartridge 403, a casing lid 405, and an ink supply pin that supplies ink to the printer head 3 while making the ink cartridge 403 detachable. 402, the biasing clutch 406 for fixing the casing lid 405 to the casing 401 when the casing lid 405 is closed, the biasing clutch stopper 407, and the direction in which the ink cartridge 403 is stored (the direction of the arrow D3) is opposite. And a leaf spring 408 that holds the ink cartridge 403 together with the casing lid 405 while pushing the ink cartridge 403 in the direction of. The ink cartridge 403 has an air communication hole 403 formed therein. Main scanning is performed by moving the carriage 4 in the direction of the arrow D1 shown in the drawing, and ink droplets are ejected in the direction of the arrow D2. The printer head 3 is held on the bottom surface of the carriage 4.
[0024]
3 to 5 are diagrams for explaining the configuration of the printer head 3. 3 is a plan view showing a part of the surface of the printer head 3 having nozzles, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. It is.
[0025]
3 to 5, the printer head 3 has a configuration in which a nozzle plate 301, a partition wall 302, a diaphragm 303, and a substrate 304 are integrally stacked. The nozzle plate 301 is made of metal or synthetic resin, has a nozzle 307, and has a surface 318 having an ion repellent layer. The partition 302 is made of a thin film and is fixed between the nozzle plate 301 and the diaphragm 303.
[0026]
In addition, a plurality of ink channels 306 that store ink 305 and an ink inlet 309 that connects each ink channel 306 to the ink supply chamber 308 are formed between the nozzle plate 301 and the partition wall 302. The ink supply chamber 308 is connected to an ink tank (not shown), and the ink 305 in the ink supply chamber 308 is supplied to the ink channel 306.
[0027]
The diaphragm 303 includes a plurality of piezoelectric elements 313 corresponding to the ink channels 306. The piezoelectric element 313 is formed by processing the diaphragm 303. The diaphragm 303 is first processed by fixing the diaphragm 303 to the substrate 304 having the wiring portion 317 with an insulating adhesive, and then separating the diaphragm 303 by forming separate grooves 315 and 316 by dicer processing. It is done by. By this division, the piezoelectric element 313 corresponding to each ink channel 306, the piezoelectric element column 314 positioned between the adjacent piezoelectric elements 313, and the wall 310 surrounding them are separated.
[0028]
The wiring portion 317 on the substrate 304 is connected to the ground and connected to all the piezoelectric elements 313 in the printer head 3 in common, and to each piezoelectric element 313 in the printer head 3. The individual electrode side wiring part 312 is provided. The common electrode side wiring portion 311 on the substrate 304 is connected to the common electrode in the piezoelectric element 313. The individual electrode side wiring portion 312 is connected to the individual electrode in the piezoelectric element 313. The individual electrode side wiring unit 312 is connected to the head discharge driving unit 105 (see FIG. 7) of the control unit of the inkjet printer 1.
[0029]
The operation of the printer head 3 having such a configuration is controlled by the control unit of the inkjet printer 1. A predetermined voltage, which is a print signal, is applied between the common electrode and the individual electrode provided in the piezoelectric element 313 from the printer head discharge driving unit 105 of the control unit, and the piezoelectric element 313 pushes the partition wall 302. Transforms into The deformation of the piezoelectric element 313 is transmitted to the partition wall 302, whereby the ink 305 in the ink channel 306 is pressurized, and the ink droplets fly toward the recording sheet 2 (see FIG. 1) via the nozzle 307.
[0030]
Note that the degree of deformation of the piezoelectric element 313 changes as the head ejection driving unit 105 changes the voltage applied to the piezoelectric element 313. Thus, by controlling the voltage applied by the head ejection driving unit 105, the amount of ink ejected by one deformation of the piezoelectric element 313 can be controlled, and the diameter of the dots printed on the recording sheet 2 can be controlled. Can be changed.
[0031]
FIG. 6 is a plan view of a surface having nozzles of the printer head 3 of FIG. Referring to FIG. 6, the printer head 3 includes a yellow (y) head 3Y, a magenta (m) head 3M, and a cyan (c) head 3C that discharge yellow, magenta, and cyan inks, respectively. The printer head 3 also has blue (b) head 3B, green (g) head 3G, and red (r) that respectively discharge blue, green, and red inks that are complementary to yellow, magenta, and cyan. ) A head 3R and a black (k) head 3K that discharges black ink are further included. In each of the heads 3Y to 3K, nozzles 307Y, 307M, 307C, 307B, 307G, 307R, and 307K are provided. ₁ , 307K ₂ Is provided. The black head 3K has twice as many nozzles as the other color heads, and the adjacent nozzle 307K. ₁ And nozzle 307K ₂ Are staggered, shifted up and down from each other. A double arrow in FIG. 6 indicates the main scanning direction of the printer head 3.
[0032]
FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the control unit of the inkjet printer 1. The control unit of the inkjet printer 1 includes a CPU 101, a RAM 102, a ROM 103, a data receiving unit 104, a head ejection driving unit 105, a head movement driving unit 106, a paper feed driving unit 107, and a recovery system motor driving unit 108. And various sensor units 109.
[0033]
The CPU 101 that controls the whole uses the RAM 102 as necessary, and executes a program stored in the ROM 103. This program controls the head ejection drive unit 105, the head movement drive unit 106, the paper feed drive unit 107, and the various sensor units 109 based on the image data read from the data receiving unit 104, and displays an image on the recording sheet 2. The recovery system motor drive unit 108 and various sensor units 109 are controlled when necessary, and the nozzle surface of the printer head 3 is recovered to a good state using the recovery system 14 (see FIG. 1). And a part for making it included. The data receiving unit 104 is connected to a host computer or the like and receives image data to be recorded.
[0034]
Based on the control of the CPU 101, the head ejection drive unit 105 drives the piezoelectric element 313 of the printer head 3, and the head movement drive unit 106 moves the drive motor 7 that moves the carriage 4 holding the printer head 3 in the digit direction. The paper feed driving unit 107 drives the paper feed roller. Further, based on the control of the CPU 101, the recovery system motor drive unit 108 drives a motor and the like necessary for recovering the nozzle surface of the printer head 3 to a good state.
[0035]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the CPU 101 of FIG. 7 and its surroundings. The CPU 101 receives data r, g, and b corresponding to red, green, and blue colors from the data receiving unit (image source input unit) 104, and performs tone correction, a tone correction unit 151, and a floor. The r, g, and b data subjected to the tone correction are converted into c, m, y, r, g, and b data (c, m, and y correspond to cyan, magenta, and yellow colors, respectively). The color conversion unit 152 for conversion and the gray component in the converted six-color data are separated (under color removal and also referred to as UCR), in addition to the c, m, y, r, g, and b data, the black signal And a black generation + UCR unit 153 that outputs data k corresponding to black, and a dither processing unit 154 that performs dither processing on the data output from the black generation + UCR unit 153. The dithered data is input to the head ejection driving unit 105. The head discharge driving unit 105 drives the color heads 3 </ b> C to 3 </ b> B of the printer head 3.
[0036]
FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the dither processing unit 154, the head ejection driving unit 105, and the printer head 3 in FIG. Referring to FIG. 9, the head ejection driving unit 105 includes a c head driving circuit 120c, an m head driving circuit 120m, a y head driving circuit 120y, a k head driving circuit 120k, an r head driving circuit 120r, A head driving circuit 120g and a b head driving circuit 120b are included. As described with reference to FIG. 6, the printer head 3 includes the c head 3C, the m head 3M, the y head 3Y, the k head 3K, and the r head 3R connected to the drive circuits 120c to 120b, respectively. And g head 3G and b head 3B.
[0037]
The ink jet printer 1 according to the present embodiment is configured so that each of the color heads 3C, 3M, 3Y, 3K, and the like of the printer head 3 is provided by the head drive circuits 120c, 120m, 120y, 120k, 120r, 120g, and 120b of the head discharge drive unit 105. By controlling the voltage applied to the 3R, 3G, and 3B piezoelectric elements 313, the amount of ink ejected from each color head is controlled. Thereby, the dot diameter printed can be changed according to a gradation.
[0038]
FIG. 10 is a diagram showing the composition of the yellow ink (Y ink) used in the inkjet printer 1 according to the present embodiment.
[0039]
FIG. 11 is a diagram showing the composition of magenta ink (M ink) used in the ink jet printer according to the present embodiment.
[0040]
FIG. 12 is a diagram showing the composition of cyan ink (C ink) used in the ink jet printer according to the present embodiment.
[0041]
FIG. 13 is a diagram showing the composition of black ink (K ink) used in the ink jet printer according to the present embodiment.
[0042]
In the present embodiment, in addition to the inks of Y, M, C, and K, the penetrability to the printing paper is higher than that of the ink, and the colors of yellow, magenta, and cyan are used. Blue, green, and red inks that are complementary colors are also used. These inks are collectively referred to as “complementary color inks” hereinafter. On the other hand, the YMC color inks are collectively referred to as “normal color inks”.
[0043]
Note that the complementary color inks used in the present embodiment are obtained by adding penetrants to be described later to the blue, green, and red inks having the compositions shown in FIGS. Therefore, for convenience, blue, green, and red inks that do not contain penetrants are referred to as “Bo ink”, “Go ink”, and “Ro ink”, and blue, green, and red inks that contain penetrants. Are “B ink”, “G ink”, and “R ink”.
[0044]
FIG. 14 is a diagram showing the composition of the blue ink (Bo ink) of the present embodiment. FIG. 15 is a diagram showing the composition of the green ink (Go ink) of the present embodiment. FIG. 16 shows the composition of the red ink (Ro ink) of the present embodiment.
[0045]
Here, the penetrability of the inks of Bo, Go, and Ro with the inks of Y, M, and C will be compared. Note that the penetrability of each ink into the print paper is compared by comparing the spread of the image of the ink droplets dropped on the print paper with the optical measuring device shown in FIG.
[0046]
FIG. 17 is a diagram showing an optical measuring device 500 that optically measures the spread of ink droplets dropped on a print sheet. In the optical measuring device 500, the ink stored in the container 504 is supplied to the syringe 503, and an appropriate amount of ink is dropped from the syringe 503 toward the print paper 502 placed on the paper table 501. A lamp 505 and a CCD video camera 506 are provided below the paper table 501. Then, an image of ink dots dropped on the print paper 502 was captured by the CCD video camera 506, and the image was analyzed to measure a change in dot diameter with time.
[0047]
FIG. 18 shows how the dot diameters of 1 μl of C ink (cyan ink) and Bo ink (blue ink) change over time. In FIG. 18, the horizontal axis represents the time after ink dropping, and the vertical axis represents the diameter of the dropped ink dots.
[0048]
Referring to FIG. 18, in any case, the dot diameter increases with the lapse of time for about 20 seconds (sec) from the ink dropping, but the dot diameter remains 4 mm after 20 seconds after the dropping. Little change is seen. It can also be seen that the change in the dot diameters of the C ink and Bo ink with time is almost the same. In addition, with respect to the other inks (Y, M, Go, Ro) that were measured, the change in the dot diameter with time was the same. Accordingly, it can be said that the penetrability of the complementary color ink (Bo, Go, Ro ink) and the normal color ink to which the penetrant is not added is almost the same.
[0049]
Here, as described above, a B, G, R ink was prepared by adding a penetrating agent for increasing the permeability to the printing paper to each of the Bo, Go, Ro inks. Examples of the penetrant include lower alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol. In the present embodiment, ethanol is used as an example. In addition, when a penetrant was added to each ink, an ink was prepared by reducing the weight of water in each ink composition shown in FIGS. 14 to 16 by the weight of the penetrant added. Therefore, in this case, the weight% (wt%) values for the other compositions do not change.
[0050]
FIG. 19 shows a change in dot diameter with respect to the penetrant content of 1 μl of B ink (ink in which a penetrant is added to Bo ink). In addition, the dot diameter at the time of saturation in FIG. 19 is a dot diameter after 30 seconds of ink dropping. The reason why the measurement time is “after 30 seconds” is that, as described with reference to FIG. 18, it is considered that the dot diameter of the dropped ink does not increase any more and is almost constant.
[0051]
Referring to FIG. 19, when the penetrant content is in the range of 1 to 12.5 wt%, the dot diameter at saturation increases as the penetrant content increases. Thus, it can be seen that when the penetrant content is in the range of 1 to 12.5 wt%, the ink penetrability becomes higher as the penetrant content increases. When the content of the penetrant exceeded 12.5%, clogging was likely to occur in the nozzles of the print head. Therefore, when ethanol is used as the penetrant, the content of penetrant is preferably 12.5%.
[0052]
When the penetrant was added to the Go and Ro inks while changing the content ratio, the G and R inks were adjusted, and the dot diameter at the time of saturation with respect to the penetrant content ratio was measured. Similar results to the ink were obtained. In any ink, the viscosity of the ink decreased as the penetrant content increased.
[0053]
Next, in the ink jet printer 1 according to the present embodiment, each of the Y, M, C, and K inks described above, and B, G, and B (with ethanol added as a penetrant to each of the Bo, Go, and Ro inks). An image was formed using each of the R inks. In the present embodiment, the ink dot pattern is changed to Y, M, and C in order to eliminate the rough feeling that has occurred when forming a color image using conventional Y, M, and C inks. The end of each ink dot of C was configured to be covered with R, G, and B inks.
[0054]
FIG. 20 is a diagram for explaining dot types for explaining the dot patterns of the present embodiment shown in FIGS. 21 to 25. Referring to FIG. 20, dots of any one of Y, M, and C, which are normal color inks, are indicated as “normal color ink dots” with a hatched symbol in a circle. In addition, a dot of any one of B, G, and R, which are complementary color inks, is indicated by a circle symbol as “complementary color ink dots”.
[0055]
FIG. 21 is a diagram showing a first dot pattern. In this pattern, first, dots of normal color ink are printed, and then dots of complementary color ink are printed between adjacent normal color ink dots. For example, when expressing green, first, Y ink and C ink dots, which are normal color inks, are printed next to each other, and then between the adjacent Y ink dots and C ink dots, the G ink is printed. Print dots.
[0056]
FIG. 22 is a diagram showing a second dot pattern. In this pattern, first, the complementary color ink dots are printed, and then the normal color ink dots are printed between the adjacent complementary color ink dots.
[0057]
FIG. 23 is a diagram illustrating a third dot pattern. In this pattern, normal color ink dots and complementary color ink dots are alternately printed in order from the left end of the print paper.
[0058]
FIG. 24 is a diagram showing a fourth dot pattern. In this pattern, first, dots of normal color ink are printed. Then, between the adjacent normal color ink dots, the complementary color ink dots having a dot diameter larger than the dot of the normal color ink printed earlier are printed. In the printer head 3 of the ink jet printer 1 of the present embodiment, as described above, the dot diameter of the ink to be printed is changed by changing the voltage applied to the piezoelectric element 313 by the head ejection driving unit 105. be able to. In other words, the head ejection driving unit 105 constitutes a dot diameter control unit that controls to change the diameter of dots printed by the printer head.
[0059]
FIG. 25 is a diagram showing a fifth dot pattern. In this pattern, first, dots of normal color ink are printed. Then, between the adjacent normal color inks, dots of complementary color ink having a dot diameter smaller than that of the normal ink color dots printed earlier are printed.
[0060]
When image formation is performed according to each pattern described with reference to FIGS. 21 to 25, the dots of normal color ink are superimposed on the dots of complementary color ink. The complementary color ink used here has a penetrant added, and therefore has higher penetrability with respect to printing paper than normal color ink. Therefore, when the secondary color is expressed by partially overlapping the normal color ink dots and the complementary color ink dots, the normal color ink dots ooze out from the complementary color ink dots. The outline of each dot in the dot overlap is not emphasized. Thereby, the formed image becomes smoother.
[0061]
Further, since the dot diameter printed by the head can be changed by the dot diameter control unit configured by the head discharge driving unit 105, the above-described complementary color ink dot bleeding of the normal color ink is adjusted to a desired level. can do.
[0062]
Here, in this embodiment, in order to verify the smoothness obtained by using the complementary color ink to which the penetrant is added together with the normal color ink, the dot diameter at the saturation of the complementary color ink to be used (FIG. 19). “ΔD” indicating the smoothness of the image was measured. “ΔD” means the optical density indicated by the output waveform of the densitometer when the optical density (color density) of the paper on which the ink is printed is continuously measured by a reflection type optical densitometer (DENSO METER). Maximum value (OD _max. ) And minimum value (OD _min. ) Difference. That is, when measurement is performed with an optical densitometer, an output signal having a waveform as shown in FIG. 26 is obtained. Then, from the waveform, the OD of the optical density (vertical direction in FIG. 26) of the paper surface on which the ink is printed. _max. And OD _min. Is obtained. Then, “ΔD” was obtained according to the following equation.
[0063]
ΔD = | OD _max. -OD _min. ｜
Since “ΔD” is obtained as described above, it can be said that the smaller the value of “ΔD”, the smoother the image. In the present embodiment, “Sakura DENSOIT METER PDA5” (manufactured by Sakura (currently Konica)) was used as a reflection type optical densitometer.
[0064]
FIG. 27 shows ΔD with respect to the dot diameter at the time of saturation of B ink when printing is performed with the fifth dot pattern shown in FIG. 25 using C ink as the normal color ink and B ink as the complementary color ink. The measurement result of measurement is shown. In addition, the dot diameter at the time of saturation of B ink is changed by changing the wt% value of the penetrant to be added as described above. In addition, the print pattern in FIG. 25 is one in which unevenness in print density is most likely to appear among the five dot patterns exemplified in the present embodiment.
[0065]
Referring to FIG. 27, the value of ΔD decreases as the dot diameter at the time of saturation of the B ink used increases. That is, it can be seen that the image becomes smoother as the penetrant content in the B ink, which is the complementary color ink, increases and the permeability to the print paper increases.
[0066]
In actual image formation, the image quality can be evaluated as in the following circles, Δ, and x depending on the value of ΔD.
[0067]
ΔD ≦ 0.1: Evaluation “◯” (smooth high gradation)
0.1 <ΔD ≦ 0.15: Evaluation “Δ” (smoothness with no practical problem)
0.15 <ΔD: Evaluation “×” (practical noise and other problems)
Also in FIG. 27, when such an evaluation is performed, the evaluation is “x” when the penetrant is not contained (when the dot diameter at the time of saturation is 4 mm), but the penetrant content increases. However, as the dot diameter at the time of saturation increases and the penetrability of the complementary color ink into the print paper increases, the evaluation gradually improves to “Δ” and “◯”.
[0068]
Similarly, when the Y ink is used as the normal color ink and the G ink is used as the complementary color ink, and when the M ink is used as the normal color ink and the R ink is used as the complementary color ink, the complementary color ink is similarly used. ΔD was measured with respect to the dot diameter when the ink was saturated. In these cases, the value of ΔD decreased as the penetrant content of the complementary color ink increased and the permeability to the print paper increased.
[0069]
Therefore, it can be seen that the smoothness of the image is affected by the change in the permeability of the complementary color ink to the print paper.
[0070]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above description but by the appended claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims.
[0071]
[Modification]
The above embodiment can be modified as follows.
[0072]
(1) As the penetrant, a substance other than a lower alcohol that increases the penetrability of ink with respect to print paper is used. In other words, the penetrant is not limited to lower alcohols, but may be any substance that increases the penetrability of ink with respect to print paper. In the present embodiment, the complementary color ink not only has higher penetrability with respect to the printing paper than the normal color ink, but also has a lower viscosity due to the addition of the penetrant. When the viscosity of the complementary color ink is lowered, the complementary color ink spreads more quickly on the print paper, and the dots of the normal color ink can be more uniformly smeared.
[0073]
(2) Add a nozzle for ejecting white ink in addition to the RGB color. Thereby, the color reproducibility of the lightest density of the highlight can be improved, and the sharpness of the image is increased.
[0074]
(3) Add nozzles that eject brown ink in addition to RGB colors. This improves the reproducibility of colors such as human skin color and increases the depth of the image.
[0075]
(4) Add nozzles that eject gray ink in addition to RGB colors. Thereby, the reproducibility of the monochrome halftone gradation is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining a configuration around a carriage in FIG. 1;
FIG. 3 is a plan view showing a part of a surface having nozzles of the printer head of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a plan view of the printer head of FIG. 1. FIG.
7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control unit of the ink jet printer of FIG. 1;
8 is a block diagram showing the configuration of the CPU of FIG. 7 and its surroundings.
9 is a block diagram illustrating a configuration of a dither processing unit, a printer head discharge driving unit, and each color head in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a composition of Y ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a composition of M ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing the composition of C ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing the composition of K ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a composition of Bo ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a composition of Go ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a composition of Ro ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing an optical measuring device used in the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a change with time of dot diameters of C ink and Bo ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing the dot diameter with respect to the content of penetrant added to Bo ink in the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram for explaining dot types for explaining the dot pattern of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 21 to 25;
FIG. 21 is a diagram showing a first dot pattern in the embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing a second dot pattern in the embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram showing a third dot pattern in the embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram showing a fourth dot pattern in the embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing a fifth dot pattern in the embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a diagram showing an example of an output waveform of a reflection type optical densitometer according to the present embodiment.
FIG. 27 is a diagram illustrating the smoothness of an image with respect to the dot radius when the complementary color ink is saturated in the embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a secondary color expression method in a conventional image forming apparatus.
FIG. 29 is a diagram illustrating another example of a secondary color expression method in a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Inkjet printer
2 Recording sheet
3 Printer head
3Y Y head
3M M head
3C C head
3K K head
3R R head
3G G head
3B B head
4 Carriage

Claims

Yellow, magenta, and, a plurality of colors belonging to the first group of cyan, a complementary relationship with the color belonging to the first group, red, green, and belong to the second group of blue Including a printer head capable of printing dots of a desired color from a plurality of colors on a printing paper;
The second group ink corresponding to the plurality of colors belonging to the second group is more permeable to the print paper than the first group ink corresponding to the plurality of colors belonging to the first group. Is high,
The printer head forms the first group ink and the second group ink into a color that is formed when the adjacent first group ink overlaps between the dots of the first group ink. An image forming apparatus that prints in a superimposed manner by forming corresponding dots of the second group of ink .

The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a dot diameter control unit that controls the printer head to change a diameter of dots to be printed.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ink of the second group has a lower viscosity than the ink of the first group.