JPH04361048A

JPH04361048A - インクジェット記録方法

Info

Publication number: JPH04361048A
Application number: JP13652391A
Authority: JP
Inventors: Genji Inada; 源次稲田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1992-12-14

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】

【０００１】

【従来の技術】インクジェット記録は、インクを微小な
液滴としてノズルより文字・図形等の記録を行うもので
あり、高精細な画像の出力、高速印字の手段としてすぐ
れた利点を有している。例えば、多値画像を得るための
方法としては、画像信号の１画素を２値記録の１画素に
対応させ、これをあらかじめ決められたしきい値によっ
て２値化し階調を表現するディザ法や、特開昭６３−５
３０５２号公報に記載されているような複数の液滴を被
記録材上の実質的同一箇所に着弾させて１つのドットを
形成し、着弾させる液滴の個数を変えることによって階
調を表現するマルチドロップレット方式が知られている
。

【０００２】ところで、インクジェット記録ヘッド（以
下、ヘッド）は、ノズル内のインクの増粘により吐出不
良を起こす場合がある。特に、マルチノズル型の記録装
置の場合には、印字中であっても、使用頻度の低いノズ
ルに吐出不良が発生することがある。この問題を解決す
るために、印字中、ヘッドを記録範囲外の所定の位置に
移動させ予備吐出を行う方法（特開昭５４−９９２８　
公報）や、所定時間毎に被記録材に対して離散的に予備
吐出を行う方法（特開昭５５−１３９２６９　公報）等
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５４−
９９２８　公報に記載された方法では、画像出力のスル
ープットが低下するという問題があった。一方、特開昭
５５−１３９２６９　公報に記載された方法によれば、
画像出力のスループット低下はないが、特に白色系の被
記録材にブラック色のように明度の低いインク色の液滴
を用いた場合などに、頻繁な予備吐出を行えば、それに
よって形成されるドットが画像上の汚れとして品位低下
の原因となってしまう。また、離散的な予備吐出による
汚れが画像のパターンから離れて孤立している場合があ
るが、特に縮小文字等の微細なパターンを印字した場合
には、このような孤立した汚れが相対的に目立ちやすく
なってしまうという欠点があった。

【０００４】また、インクジェット記録による画像には
、ノズル間の液滴容量のバラツキにより濃度ムラが生じ
る問題がある。この問題は、１つの画素を１つのノズル
から吐出する複数のインク滴で形成する上述のマルチド
ロップレット方式では顕著となる。

【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、スループットの低下を招くことなくヘッドの吐
出不良を防ぎ、また品位の良好な画像を得ることのでき
るインクジェット記録方法を提供することを目的とする
。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、液滴
を吐出するための複数のノズルを有する記録ヘッドを用
いて記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法にお
いて、前記記録ヘッドと前記記録媒体間の複数のスキャ
ンで１画素を形成し、被記録画像中に、画像信号に対応
して吐出された液滴のみにより形成された画素と、画像
信号に対応して吐出された液滴と画像信号に無関係に吐
出された液滴の両者によって形成された画素とを含むこ
とを特徴とする。これにより、スループットの低下を招
くことなくヘッドの吐出不良を防ぎ、また品位の良好な
画像を得ることができる。

【０００７】

【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。

【０００８】（実施例１）本実施例は、１画素を複数の
スキャンで、かつ異なるノズルで形成する記録方式（以
下、マルチスキャン方式という）によって画像を形成す
るインクジェット記録方法に関し、画像信号に無関係な
い予備吐出された液滴（以下、予備液滴という）を、画
像信号に対応して吐出された液滴（以下、主液滴）によ
る被記録材上の画素形成位置、またはその近傍に着弾さ
せるものである。

【０００９】図１１は、本発明が適用可能なインクジェ
ット記録装置を示す外観斜視図である。本装置は、キャ
リジ１１２に搭載されたヘッド１１１が副走査方向の一
定方向にスキャンするときに、ヘッド１１１のズル内に
配置された吐出手段に吐出信号が印加されて液滴が吐出
され、逆方向にスキャンするときは主液滴は吐出されな
い、いわゆる片方向印字により画像を形成する。本実施
例では、予備液滴は、例えば、液滴を吐出しない状態が
所定時間以上続くことや、あるいは液滴の吐出の有無に
よらず一定時間が経過等、ノズルの使用状態が所定の条
件を満たしたときに当該ノズルより被記録材にむけて吐
出される。なお、記録ヘッド１１１は、１２８個のノズ
ル（吐出口）が１６個／ｍｍ（４００ｄｐｉ）　の密度
で設けられており、各ノズルにはこれに連通する流路に
吐出エネルギーを発生するためのヒータ（発熱体）を備
えている。ヒータは印加される電気パルスに応じて熱を
発生し、これによりインク中に膜沸騰を生じさせ、この
膜沸騰による気泡（バブル）の成長にともなって上記ノ
ズルからインクが吐出される。

【００１０】図１は、通常印字状態、つまりノズルの使
用状態が所定の条件を満たしていないとき、一走査線当
たり２回のスキャンにより、例として図１２（ａ）　の
パターンの形成を説明するための図、また図２はそのと
きの各ノズルの吐出信号を説明するための図である。１
回目の主走査方向へのスキャン時に、ノズル１は画像信
号Ｐ１１　の印加により走査線Ｓ１１　上に主液滴を吐
出しドットｄ１１　を形成する。

【００１１】記録媒体（被記録材）の副走査方向への送
り後、２回目のスキャン時に、ノズル１は画像信号Ｐ１
２　の印加により走査線Ｓ１２　上に所定のタイミング
で主液滴を吐出しドットｄ１２　を形成する。また、ノ
ズル２は走査線Ｓ１１　上をスキャンするが液滴の吐出
は行わない。３回目のスキャン時に、ノズル２は画像信
号Ｐ１３　の印加により走査線Ｓ１２　上に主液滴を吐
出しドットｄ１３　を形成し、画素形成を完了する。図
３および図４は、図１の例の画素形成時に、本発明によ
る予備液滴の吐出を行う場合を説明するためのものであ
る。ここでは、ノズル３が予備液滴を吐出すべき所定の
条件を満たしたものとする。ノズル３はヘッド上で、同
一走査線をノズル１より先にスキャンする位置に配置さ
れていても、ノズル２より後にスキャンする位置に配置
されていてもよいが、本実施例では説明を容易にするた
め、ノズル２に隣接しているものとする。

【００１２】１回目のスキャン時には、ノズル１からの
主液滴によるドットｄ２１　が形成される（図示せず）
。２回目のスキャン時には、ノズル１は画像信号Ｐ２２
　により走査線Ｓ２２　上に主液滴を吐出しドットｄ２
２を形成する。次に、３回目のスキャン時には、ノズル２は画像信号Ｐ
２３　の印加により走査線Ｓ２２　上に主液滴を吐出し
ドットｄ２３　を形成する。このとき、走査線Ｓ２１　
上をスキャンするノズル３の吐出手段には画像信号は印
加されていないが、予備吐出信号Ｐ２４　の印加により
予備液滴を吐出する。

【００１３】本実施例では、予備吐出信号Ｐ２４　は、
ノズル３より吐出された予備液滴が、既に形成されてい
るドットｄ２１　に少なくとも一部が重なるように、よ
り好ましくは大部分が重なるようなタイミングで印加さ
れる。このとき、被記録材上に着弾した予備液滴による
ドットｄ２４　はドットｄ２１　と一体になるため、先
に形成されていた画像信号に対応したドットｄ２１　と
ほとんど区別がつかず、予備液滴を被記録材に対して吐
出させたことによる画像の品位劣化はほとんど起こらな
い。４回目のスキャン時には、ノズル３は走査線Ｓ２２
　上をスキャンするが、このときは画像信号が印加され
ず、また３回目のスキャン時に必要な個数の予備吐出を
終えているとすれば、ノズル３からは液滴は吐出されな
い。

【００１４】また、本実施例では、予備吐出のためにヘ
ッドを記録領域外に移動させる必要がないため、画像形
成のスループットが低下することもない。

【００１５】本実施例では、予備液滴があらかじめ形成
されているドットｄ２１　に重なるタイミングでの１度
のみ吐出される場合を示したが、必要であれば、他の主
液滴により他の位置に形成されたドットに重なるように
複数回の予備吐出を行うことも可能である。また、予備
吐出を複数の走査線にわたって行っても良い。

【００１６】なお、本実施例では、主液滴によりあらか
じめ形成されたドットにむけて予備液滴が吐出されたが
、ノズル３が同一走査線をノズル１よりも先にスキャン
するようにノズルが配置されている場合にも、本発明は
適用できる。即ち、ノズル１からの主液滴によりドット
が形成される予定の被記録材上の位置に、予備液滴を吐
出させてドットを形成した後に主液滴を吐出させても、
本発明の効果を得ることができる。また、本実施例は、
片方向印字の場合に本発明を適用したものであるが、両
方向印字の　　シーケンスに本発明を用いることも可能
である。

【００１７】（実施例２）図７、図８は本発明による実
施例２を説明するためのものである。本実施例は、マル
チドロップレット方式を用いて１画素を複数回のスキャ
ンにより形成するインクジェット記録方法に関し、予備
液滴を主液滴による被記録材上の画素形成位置、または
その近傍に着弾させるものである。マルチドロップレッ
ト方式は、複数の液滴を被記録材上の実質的同一箇所に
着弾させて１つのドットを形成し、着弾させる液滴の個
数を変えることによって階調を表現する記録方法である
。例えば、１つのドットを形成するための最大液滴個数
をｎとしたとき、ｎ＝２の場合には図９のように液滴９
５の着弾個数により被記録材９３上のドット９４を２種
類の大きさに制御できる。この結果、例えば、均一な画
像パターンの反射濃度は液滴の着弾個数により図１０の
ように変化し、最大３値の画像を得ることが可能である
。

【００１８】図５は、通常印字状態、つまり予備吐出を
行うノズルがない場合に、一走査線当たり２回のスキャ
ンにより、それぞれ異なる２つのノズル４、５から吐出
された液滴を実質的同一箇所に着弾させるｎ＝２なる例
として、図１２（ｂ）　のパターンの形成を説明するた
めの図、また図６はそのときの各ノズルの吐出信号を説
明するための図である。

【００１９】１回目のスキャン時に、ノズル４は画像信
号Ｐ３１　、Ｐ３２　の印加により走査線Ｓ３１　上に
主液滴を吐出し、それぞれドットｄ３１　、ｄ３２　を
形成する。被記録材の副走査方向への送り後、２回目の
スキャン時に、ノズル４は画像信号Ｐ３３　、Ｐ３４　
の印加により走査線Ｓ３２　上に主液滴を吐出しそれぞ
れドットｄ３３　、ｄ３４　を形成する。また、ノズル
５は画像信号Ｐ３５　の印加により走査線Ｓ３１　上の
ドットｄ３１　と実質的同一箇所に主液滴を吐出し、着
弾した液滴をドットｄ３１　と合体させドットｄ３５　
を形成する。３回目のスキャン時に、ノズル５は画像信
号Ｐ３６　の印加により走査線Ｓ３２　上のドットｄ３
４　と実質的同一箇所に主液滴を吐出しドットｄ３６　
を形成し、画素形成を完了する。

【００２０】図７および図８は、図５の例の画素形成時
に、本発明による予備液滴の吐出を行う場合を説明する
ためのものである。ノズル６は予備液滴を吐出すべき所
定の条件をみたし、ノズル４、５がスキャンする走査線
をスキャンし予備吐出を行うノズルである。ここでは、
被記録材の副走査方向への送りによって、３つのノズル
が同一走査線をノズル４、５、６の順にスキャンするも
のとする。

【００２１】それぞれ１回目、２回目のスキャン時に、
画像信号Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５　に
よりドットｄ４２，ｄ４３，ｄ４４，ｄ４５　が形成さ
れる。次に、３回目のスキャン時には、ノズル５は画像
信号Ｐ４６　の印加により走査線Ｓ４２　上に主液滴を
吐出しドットｄ４６　を形成する。このとき、走査線Ｓ
４１　上をスキャンするノズル６の吐出手段には画像信
号は印加されていないが、このときノズル６が予備吐出
を行うためのノズル使用状態を満たしていれば、予備吐
出信号Ｐ４７　の印加により予備液滴を吐出する。この
とき、予備吐出信号Ｐ４７　は予備液滴がドットｄ４５
　と実質的同一箇所に着弾するようなタイミングで印加
される。この結果、ドットｄ４７　が形成されるが、こ
れは先に形成されていた画像信号に対応したドットｄ４
５　がやや大きくなったものである。特に、マルチドロ
ップレット方式による画像が図１０のような特性をもつ
場合、予備液滴の有無はほとんど区別がつかず、予備液
滴を被記録材に対して吐出させたことによる画像の品位
劣化はほとんど起こらない。

【００２２】本実施例では、異なるノズルから吐出され
た液滴を実質的同一箇所に着弾させて１画素を形成して
いるので、インク液滴のノズル間バラツキを軽減させ、
スジ・ムラの出にくい記録画像を得ることができる。

【００２３】また、本実施例では、予備液滴を着弾させ
る位置として、あらかじめ決められた最大液滴個数によ
り形成されたドット上またはその近傍の実質的同一箇所
に選んだが、マルチドロップレット方式を用いた画像の
多くが、図１０のように液滴個数の増加にともない反射
濃度の増加割合が小さくなる特性を有するため、予備液
滴の着弾点として、より多くの液滴により形成された画
素を選ぶことが好ましい。

【００２４】上記実施例では、液滴を記録ヘッド内の発
熱体でインクを膜沸騰させることによって吐出させる記
録方式で本発明を説明したが、ピエゾ素子でノズルを振
動もしくは収縮させて液滴を吐出させるいわゆるピエゾ
ジェット記録方式でも、本発明は有効である。

【００２５】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する方式の記録ヘッド、記録
装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００２６】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
行なうものが好ましい。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ーを発生
せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的
にこの駆動信号に一対一対応し液体（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なわれる
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４３４５
２６２号明細書に記載されているようなものが適してい
る。尚、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なうことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明によれば、
画像出力のスループットを低下させることなく、また予
備吐出時の液滴による画像上の汚れも極めて目立ちにく
いため画像の品位劣化を伴わずに、液滴の吐出不良を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常の印字方法を説明するための図である。

【図２】図１の印字のための画像信号の印加状態を示す
図である。

【図３】本発明の実施例１の印字方法を説明するための
図である。

【図４】図３の印字のための画像信号の印加状態を示す
タイミングチャートである。

【図５】マルチドロップレット方式による通常の印字方
法を説明するための図である。

【図６】図５の印字のための画像信号の印加状態を示す
タイミングチャートである。

【図７】本発明の実施例２の印字方法を説明するための
図である。

【図８】図７の印字のための画像信号の印加状態を示す
タイミングチャートである。

【図９】マルチドロップレット方式によるドットの形成
を説明するための図である。

【図１０】液滴個数による反射濃度の変化を説明するた
めの図である。

【図１１】本発明が適用可能なインクジェット記録装置
を示す外観斜視図である。

【図１２】画素パターンの例を示す図である。

【符号の説明】

１１１　　ヘッド１１２　　キャリジ９３，１１３　　被記録材９４　　ドット９５　　液滴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　液滴を吐出するための複数のノズルを
有する記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行うインク
ジェット記録方法において、前記記録ヘッドと前記記録
媒体間の複数のスキャンで１画素を形成し、被記録画像
中に、画像信号に対応して吐出された液滴のみにより形
成された画素と、画像信号に対応して吐出された液滴と
画像信号に無関係に吐出された液滴の両者によって形成
された画素とを含むことを特徴とするインクジェット記
録方法。
【請求項２】　　１画素を形成する画像信号に対応して
吐出された液滴と画像信号に無関係に吐出された液滴は
、それぞれ異なるノズルから吐出された液滴であること
を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項３】　　１画素を形成する画像信号に対応して
吐出された液滴と画像信号に無関係に吐出された液滴は
、それぞれ異なるスキャン時に吐出された液滴であるこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法
。
【請求項４】　　画像信号に無関係な液滴は、該液滴を
吐出するノズルの使用状態に応じて吐出がなされること
を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】　　前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
ってインクに状態変化を生起させ、該状態変化に基づい
てインクをノズルから吐出させることを特徴とする請求
項１記載のインクジェット記録方法。