JPH01275046A

JPH01275046A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH01275046A
Application number: JP10359688A
Authority: JP
Inventors: Jiro Moriyama; 次郎森山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1989-11-02
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JP2652405B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はカラーインクジェット記録装置に用いられ、カ
ラー記録の減色混合の各インク色に対応した複数のノズ
ルを有するヘッドを備えた記録装置に対するインクジェ
ット記録方法に関する。

〔従来の技術〕

第４図及び第５図は、一般的なインクジェット記録装置
の模式的正面図、第５図はその制御系を示すブロック図
である。

第４図において、１はプラテンであり、不図示の被記録
体を巻き付け、記録時に副走査のために所定のステップ
づつ回転する。２はラインフィードモータでありギア３
を介してプラテン１の回転軸に回転を伝達する。４はプ
ラテン１に平行配設された不図示のガイドバーに摺動自
在に取付けられたインクジェット記録ヘッド（以下ヘッ
ドという）であり、複数のインク液ｌ：り噴射用ノズル
５を備えている。６はヘッド５をプラテン１の長手方向
に往復動させるベルト、７及び８はベルト６の両端に配
設されるプーリ、９はプーリ８を回転させるキャリッジ
モータである。

ＩＯはプラテン１の表面近傍に配設されて被記録体の有
無を検出する紙センサ、１１はヘッド４にＷＷされるエ
ンコーダセンサ、１２はプラテン１に平行に固定配置さ
れると共にエンコーダセンサ１１が対向するように配置
されるリニアエンコーダである。１３はヘッド４がホー
ムポジションにあることを検出するホームポジションセ
ンサ、１４はインク液吐出を回復させる際に用いられる
キャップ、１５はキャップ１４をヘッドに対し前後進さ
せる為の駆動源となるモータ、１６はキャップ１４がヘ
ッド４に装着されたことを検知するキャンプセンサであ
る。

以上の構成において、被記録体がプラテン１に装着され
ていると紙センサ１０によって検知され、記録可能な状
態にされる。記録開始ボタンが押されると、キャリッジ
が移動し、ヘッド４はホームポジションにセットされた
のち、記録装置の印刷フォーマントに従った移動をし、
記録データに従ってインク液滴を飛翔させる。ヘッド４
はモータ９を駆動源とし、ベルト６によって駆動され、
主走査される。−行分の主走査が終る毎にモータ２が駆
動され、プラテン１が回転する。

ヘッド４のノズルが目詰まりするのを防止するため、定
期的に或いは必要に応じてキャップ１４をヘッド４に被
せる。この状態はキャップセンサ１６によって検出され
、この検出をもって記録動作は中止される。この回復動
作は、キャップ１４に連通された不図示の吸引機構によ
り、ノズル外側よりノズル内のインクを吸収し、ノズル
内の異物等を除去する。これシこよって、以後の記録不
良は解消する。

次に、第５図に示す制御系の構成について説明する。

ＣＰＵ２０は制御の中核を成すもので、不図示の入出力
インタフェースを介してスイッチ群２１（操作パネル上
に配置）、キャリッジモータ９を駆動するＤＣサーボ正
逆反転回路２２、ラインフィードモータ２を駆動するス
テンピングモータ駆動回路２３、記録データに基づいて
記録ヘッド４を駆動するヘッドドライバー２４、各種の
センサ群２５のほか、エンコーダセンサ１１及びホーム
ポジションセン＋１３が接続されている。

第５図の構成において、ＣＰＵ２０は不図示の操作パネ
ル上に設けられたスイッチ群２１により行なわれる操作
入力に応じて以下の制御動作を行なう。すなわちエンコ
ーダセンサ１１およびホームポジションセンサ１３から
の入力を参照し、ＤＣサーボ正逆反転回路２２を介して
キャリ、ジモータ９の駆動制御を行ない、またステッピ
ングモーフ駆動回路２３を介してラインフィードモータ
２の駆動制御を行い、記録プーリＤをヘッドドライバ２
４に出力し、ヘッドドライバ２４により記録ヘッド４を
駆動する。また他のセンサ群２５からの入力に応じて不
図示の他の機構の制御を行なう。

このような構成のもとに、スイッチ群２１中のプリント
スイッチが押下されることにより記録動作が開始され、
まず紙センサ１０により記録紙が有ることを確認した上
でラインフィードモータが数ステップ駆動され、プラテ
ン１が回転し、記録紙が記録開始位置にセットされる。

続いてキャリッジモータ９が駆動され、記録ヘッド４を
往復移動し、これと同期してラインフィードモータ２が
駆動されて記録紙を一行ずつ送る。この間ヘッドドライ
バ２４から記録データに応じた駆動信号が記録ヘッド４
に印加され、記録ヘッド４が駆動されてノズル５からイ
ンク液滴が噴射され、文字、画像が記録される。

第６図は第４図のヘッド４の模式的正面図である。

第６図に示すように、同一線上に所定間隔で４個のノズ
ル４１．４２．４３および４４が配設ささている。ノズ
ル４１〜４４には順番にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）
、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｂ　Ｋ）のインク色
が供給されている。各ノズルには不図示の圧電素子等に
よる吐出エネルギー発生体が装着されており、この吐出
エネルギー発生体に所定の電圧を印加することにより、
ノズルよりインク滴が吐出される。ノズル４１〜４４の
各々にはパイプ状の圧力室（不図示）が個別に連通して
おり、圧力室の各々には各色毎にビニールバイブ等を介
して各色毎にインクタンクが連通している。

この場合、第７図に示すように、入力信号に対し、先ず
Ｔ１時間だけ負極性の電圧Ｖｒｅｖを生じさせ、この電
圧を圧電素子に印加して圧力室を拡大させる。次に、正
の電圧ＶｏｐをＴ２時間発生させ、これを圧電素子に印
加して圧力室を縮小させ、インク滴４７を吐出させる。

さらに、Ｔ３の時間をかけて印加電圧を漸次減少させ、
回復動作をさせる。電圧Ｖｒｅｖ、　Ｖｏｐのレベルを
適宜設定することにより、インク吐出量（すなわち記録
ドツト系）を変化させることができる。インク吐出の最
小時間々隔は、例えば３３３μｓの最大４　ｋｌｌｚに
されている。フルカラーの記録は、ノズル４１〜４４の
夫々の駆動の有無、インク吐出量の制御等によって行な
うことができる。また、入力される記録データＤが文字
データであれば、文字の記録も可能である。

〔発明が解決しよとする課題〕

しかし、このような従来のインクジェット記録方法にあ
っては４色の夫々に対応するノズルを駆動してのフルカ
ラー画像に適するものの、文字記録を行なう要求に対し
てはブラックのみによる印字になるにも拘わらず他のノ
ズルも制御対象になるため、高速印字が行なえなかった
。例えば、１文字を１２　（トッド）×７　（ドツト）
で記録を行なう場合、記録以外の無駄時間を無視すると
、３に１１ｚで駆動するとき、１秒間に約３６文字（３
０００／　（１２Ｘ７）＝　３６）を記録できるが、こ
れでは高速印字とは言えず、要求に満たさないものであ
った。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、カラーヘッドを用いながら白黒記録の高速化が可能な
インクジェット記録方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、白黒記録時の主走査速度をカラー記録時より
も早くすると共に、単色のブラックと、シアン、マゼン
タおよびイエローの３色混合によるブラックとを交互に
被記録体に記録させて白黒記録を行なうことにより、白
黒記録の高速化を可能にし、もって上記目的を達成する
ものである。

また、ブラックと、３色混合によるブラックとを被記録
対面上に主走査方向および副走査方向へ交互に記録され
るようにすることにより、白黒記録の高速化を更に高め
ることが可能になる。

さらに３色混合のための各ノズルのインク吐出量を少な
くすることにより、記録ドツト径を均一にし、記録品位
を向上させることができる。

〔作　　用〕

白黒記録における主走査速度をカラー記録時よりも早く
し、ブラックと３色混合のブラックとを交互に用いて記
録することにより、あたかも２つのブラック色ノズルを
交互に用いて記録することになり、ヘッドの最高駆動周
波数を同一のまま白黒記録の高速化が可能になる。

さらに、単色のブラックと、３色混合によるブラックと
を主走査方向および副走査方向へ交互に記録することに
より、ドツトサイズの配列がバランス良くなされ、或い
は３色混合による各ノズルのインク吐出量を少なくする
ことによって記録ドツト径を均一にし、共に記録品位の
向上に寄与する。

〔実施例〕

以下、第１図〜第３図を参照して本発明を具体的に説明
する。

第３図は本発明を実現するために必要なキャリッジ用モ
ータ制御系のブロック図、第１図および第２図は本発明
の第１および第２の記録方法を示す模式図である。

第３図において、３１はエンコーダセンサ１１より出力
されるＦＣ信号を周波数−電圧変換するＦ／Ｖ変換器、
３２はＣＰＵ２０よりの信号に基づいて２種類の基準電
圧Ｖｒｅｆを発生する基準電圧発生回路、３３は基準電
圧ＶｒｅｆとＦ／Ｖ変換器３１の出力とを比較する比較
器、３４は比較器３３の出力を電力増幅する電力増幅器
、３５は電力増幅器３４の出力をキャリッジモータ９へ
直接に供給し、或いはＣＰＵ２０より指令が与えられた
ときにキャリフジモータ９が逆回転するように電力増幅
器３４の出力をキャリッジモータ９へ供給するように電
力増幅器３４の出力をキャリッジモータ９へ供給する正
逆転回路である。

第３図の構成において、キャリフジモータ９の回転速度
すなわち、ヘッド４の移動速度はエンコーダセンサ１１
によって検知され、Ｆ／Ｖ変換器３１へのフィードバン
クされる。Ｆ／Ｖ変換された信号は比較器３３で基準電
圧Ｖｒｅｆと比較される。

基準電圧Ｖｒｅｆはカラー記録時に対し白黒記録時の方
が高くなるようにＣＰＴＪ２０によって指定される。比
較器３３からはＦ／Ｖ変換器３１の出力と基準電圧Ｖｒ
ｅｆとの差が出力され、この差電圧を電力増幅してキャ
リッジモータ９に印加して回転させる、キャリッジモー
タ９は比較器３３の出力が最小になるように回転し、エ
ンコーダセンサ１１を介してフィードバックされている
ことにより、ＤＣセーボ制御が行なわれる。基準電圧Ｖ
ｒｅｆが高い場合には、比較器３３の出力が高くなるた
め、キャリッジモータ９は回転数が高くなり、ヘッド４
は高速に移動する。したがって、白黒記録時にはカラー
記録時に比べてヘッド４の移動速度、即ち主走査速度が
早くなる。ヘッド４はプラテン１に対し往復動するので
、主走査の移動限界に達する毎に正逆転回路３５が働き
、キャリッジモータ９を反転させる。

本発明による以下の実施例では、白黒（モノトーン）記
録時における基準電圧νｒｅｆをカラー記録時の２倍に
設定し、ヘッド４の主走査速度が２倍になるようにして
いる。

次に、本発明による記録方法について説明する。

第１図において、白丸はブラックＢＫのインク滴により
記録を行ったドツトであり、黒丸はシアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色の減色混合によるブ
ラックによる記録ドツトである。また、小さい点は７Ｘ
１２　　（ドツト）のうちの非記録点を示している。白
丸と黒丸により形成される文字は、英大文字の“Ｅ”で
あり、水平方向の矢印は主走査方向を示している。

記録点の間隔は、約０．１５ｍｍであり、記録ヘッドの
最高駆動周波数ｒは３　ｋＨｚにされている。従来、記
録ヘッドは０．４５ｍ／ｓで主走査をしていたのに対し
、本実施例では黒の文字記録時に０．９ｍ／ｓの２倍の
速度で主走査して記録する。主走査方向の奇数列はブラ
ックＢＫのインク色で記録し、偶数列はＣ，Ｍ、Ｙの３
色混合によるブラックで記録する。

これにより、従来の文字記録速度が約３６ｃｐｓであっ
たのに対し、本実施例では約２倍の７１ｃｐｓにするこ
とができた。

なお、ブラックＢＫと３色混合によるブラック。

とを使用するに際しては、記録データがモノトーン（白
ｍ）かカラートーンかを判別する必要があるが、例えば
、センサ群２５内にスイッチを設け、このスイッチをデ
ータ内容に応じて操作し、その操作内容に応じてＣＰＵ
２０により判定するようにすればよい。或いは、データ
伝送時にコマンドを伝送して白黒とカラーのデータ判別
をさせるようにしてもよい。さらには、記録装置内のＣ
ＰＵ２０の演算により、白黒またはカラーを自動的に区
別するようにしてもよい。

次に、第２図を参照して本発明の第２の記録方法を説明
する。

本実施例は、前記実施例の記録に加え、副走査方向に対
しても、ブラックＢＫと３色混合によるブラックとを交
互に被記録体面に記録させるようにしたものである。こ
のように、主走査方向（行方向）および副走査方向（列
方向）の各々にブラックＢＫと３色混合によるブラック
とを交互に記録することにより、２種類のブラックをバ
ランスよく配分することができ、２種類のブラックの若
干の違いによる文字の記録品位を損うことなく記録する
ことができる。

また、ブラックＢＫの記録ドツトに対し、３色混合によ
るブラックは３ケのインク滴が同−位置に飛翔してブラ
ックを形成するため、インク量が３倍になり、記録ドツ
ト径が大きくなり、文字品位を低下させる。そこで３色
混合によるブラックの記録ドツト系（または光学的反射
濃度）が単色のブラックＢＫと同一になるように、Ｃ，
Ｍ、Ｙの各ノズルよりのインク噴射量の夫々をブラック
ＢＫよりも少なくなるように制御することが望ましい。

なお、以上の実施例においては、Ｃ，ＭＳＹ、ＢＫの４
個のノズルを備えたヘッドを用いるものとしたが、この
ヘッドの複数個を一体化したヘッドを用いることもでき
る。

また、キャリフジモータ９にＤＣ（直流）モータを用い
てＤＣサーボ制御を行なうものとしたが、ＤＣモータに
代えてステッピングモータを用いることもできる。さら
に、各色ノズルの配列を前記実施例に直交する方向にし
、主走査方向をプラテン１の回転方向とし、所謂回転ド
ラム方式にすることもできる。

さらに、以上の実施例では、主走査速度を２倍にするも
のとしたが、これに限定されるものでなく機構の動作能
力に合せた速度にすることができる。

〔発明の効果〕

以上より明らかな如く、本発明によれば、白黒記録時の
主走査速度をカラー記録時よりも早くすると共に単色の
ブラックと３色混合によるブラックとを交互に被記録体
に記録させて白黒記録を行なうようにしたため、カラー
ヘッドによる白黒記録の高速化を図ることができる。

さらに、二種類のブラックによる交互記録を主走査方向
と副走査方向の各々に行なうことにより更に文字品位の
向上が図れる。

また、３色混合の為の各ノズルのインク吐出量を少なく
することにより、記録ドツト系を均一にし、記録品位を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による第１、第２の記録方法
を示す模式図、第３図は本発明を実現するために必要な
キャリッジ用モータ制御系を示すブロック図、第４図及
び第５図はインクジェット記録装置の模式的正面図及び
その制御系を示すブロック図、第６図は第４図のヘッド
４のノズル部を示す模式的正面図、第７図は第６図のヘ
ッドのインク吐出のための駆動信号波形図である。４−・・−・・−インクジェット記録ヘッド、９−−−
−°−゛゛　キャリッジモータ、２０−−−−・−ＣＰ
　Ｕ、２４−−−−−−−・−ヘッドドライバ、４１〜
４４−・−曲・−・−ノズル。代理人　弁理士　　大　音　康　毅Ｏ・　・　・　・　・　・Ｏ・　・　・　・　・　・ ○・　・　・　・　・　・ｏｏｏｏｏｏ。第２図主た１才向一一一→　　　Ｏ■０００＠０（−一−Ｑ −一一伽　　　Ｏ ■ ■ ｏｏｏｏｏｏ。第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色
の夫々に応じたノズルを備えたヘッドと被記録体とを主
走査方向及び副走査方向に相対移動させながらカラー記
録及び白黒記録を行なうインクジェット記録装置におい
て、前記白黒記録時の主走査速度を前記カラー記録時よ
りも早くすると共に、前記ブラックと、前記シアン、マ
ゼンタ、イエローの３色混合によるブラックとを交互に
被記録体に記録させて前記白黒記録を行なうことを特徴
とするインクジェット記録方法。
（２）前記ブラックと前記３色混合によるブラックとが
主走査方向及び副走査方向へ交互に被記録体面に記録さ
れるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項に記載のインクジェット記録方法。
（３）前記３色混合によるブラックのための各ノズルの
インク吐出量をカラー記録時に対して少なくなるように
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
のインクジェット記録方法。