JPH04361055A - Ink jet recording method - Google Patents

Ink jet recording method

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JPH04361055A
JPH04361055A JP13661091A JP13661091A JPH04361055A JP H04361055 A JPH04361055 A JP H04361055A JP 13661091 A JP13661091 A JP 13661091A JP 13661091 A JP13661091 A JP 13661091A JP H04361055 A JPH04361055 A JP H04361055A
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ink
ink droplets
recording
pixel
droplets
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Abstract

PURPOSE:To materialize an ink jet recording method capable of providing clear images in excellent gradation at low cost without decreasing recording speed. CONSTITUTION:A number of ejection port groups 101, 102, 103 ejecting ink droplets in different volumes are arranged on a recording head 1 along the vertical scanning direction intersecting at a right angle to the direction in which the recording head moves for scanning. The ink droplets in different volumes are ejected by scannings executed in a number of times and are shot in overlaying approxi-mately onto the same spot for formation of one pixel, and thereby gradation density is expressed in halftone image. The volumes of the ink droplets to be ejected are determined, for instance, to be 5p1, 8p1, 11p1 so that the gradation level for each of the pixels whereon the shooting in overlaying is executed can be set approximately at equal intervals, and then the shooting in overlaying is made so that the ink droplet in larger volume comes without fail over the ink droplet in smaller volume.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、複数のインク吐出口を
有するインクジェット記録ヘッドによりモノクロあるい
はカラー画像を記録するインクジェット記録方法に関し
、特に複数回の走査でそれぞれ液量の異なる複数の液滴
を被記録材上の実質的同一箇所に着弾させて1つの画素
を形成し、階調性に優れた鮮明な画像を形成するインク
ジェット記録方法に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording method for recording monochrome or color images using an inkjet recording head having a plurality of ink ejection ports, and in particular, the present invention relates to an inkjet recording method for recording monochrome or color images using an inkjet recording head having a plurality of ink ejection ports. The present invention relates to an inkjet recording method in which a single pixel is formed by landing on substantially the same location on a recording material to form a clear image with excellent gradation.

【0002】0002

【従来の技術】近年、複数のインク滴(ドロップレット
)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(画素)を形成し、着弾させるインク滴数を変える
ことによって階調を表現するいわゆるマルチドロップレ
ット方式が開発されている。このマルチドロップレット
方式は特に1つのインク滴自体の大きさを大きく変調す
ることの困難なインクジェット記録において、高密度で
かつ高階調の画像が得られる方法として極めて有効であ
ると期待されている。
[Prior Art] In recent years, a plurality of ink droplets (droplets) are landed on substantially the same location on a recording material to form one dot (pixel), and gradation is achieved by varying the number of ink droplets that land. A so-called multi-droplet method has been developed to express This multi-droplet method is expected to be extremely effective as a method for obtaining high-density and high-gradation images, especially in inkjet recording where it is difficult to greatly modulate the size of a single ink droplet itself.

【0003】しかしながら、従来のマルチドロップレッ
ト方式では1つの画素を1回の走査中に1つのインク吐
出口から吐出する複数のインク滴で形成するため、吐出
口毎のインク滴の体積のばらつきがあると本来均一であ
るべき画像にスジ(筋)が生じたり濃度ムラ(斑)が生
じるという問題があった。
However, in the conventional multi-droplet method, one pixel is formed by multiple ink droplets ejected from one ink ejection port during one scan, so the volume of ink droplets for each ejection port varies. If this is the case, there is a problem in that streaks or density unevenness (spots) occur in images that should originally be uniform.

【0004】これらの問題を避けるために、従来のマル
チドロップレット方式では、吐出インク滴の体積の吐出
口間バラツキを極力おさえるべく、記録ヘッドの製造を
非常に精密に行われなければならず、その結果製造コス
トが高くなったり、製造歩留りが悪くなる等の問題があ
った。また、濃度ムラをソフトウエア的に解消する方法
として誤差拡散法などの画像処理を用いて吐出口間のイ
ンク滴の体積を多少を打ち消すように、インク滴の打ち
込み数を変化させる方法なども提案されているが、この
ような画像処理を組み込むとシステムの製作コストを引
き上げるという問題があった。また、このような画像処
理法を用いたとしても、インク滴の体積の吐出口間ばら
つきが経時的に変化した場合に打ち込みインク滴数を再
調整する必要があり、メンテナンス性が悪いという問題
を有していた。
[0004] In order to avoid these problems, in the conventional multi-droplet method, the recording head must be manufactured with great precision in order to minimize variations in the volume of the ejected ink droplets between the ejection ports. As a result, there have been problems such as increased manufacturing cost and poor manufacturing yield. In addition, as a software-based method to eliminate density unevenness, we have proposed a method that uses image processing such as error diffusion to change the number of ink droplets to be ejected so as to more or less cancel out the volume of ink droplets between the ejection ports. However, there is a problem in that incorporating such image processing increases the production cost of the system. Furthermore, even if such an image processing method is used, it is necessary to readjust the number of ejected ink droplets when the dispersion of ink droplet volume between ejection ports changes over time, resulting in the problem of poor maintainability. had.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,746
,935号公報においては、1画素を1pl(ピコリッ
トル),2pl,4plの液量の異なる複数のインク滴
の組合せにより階調を表現するマルチトーンインクジェ
ットプリンタが提案されている。この提案によれば、対
積比で0,1,2,1+2(=3),4,1+4(=5
),2+4(=6),1+2+4(=7)の8種のイン
ク滴体積が3個のインク滴重ねで得られ、1のインク滴
を7回重ねる方式に比べて印刷速度の向上が計られてい
る。しかしながら、1画素を形成するインク滴の総体積
と反射濃度の関係は図5に示すように、一般には立上り
が急な上に凸の曲線となる。従って、1画素を形成する
インク滴の総体積の取り得る値の間隔を等間隔にしても
、それに対応する反射濃度の取り得る値の間隔は等間隔
にはならない。そのため、1画素を形成するインク滴の
体積が小さい領域においては反射濃度の取り得る値の間
隔が広くなり、1画素を形成するインク滴の体積が大き
い領域においては反射濃度の取り得る値の間隔が狭くな
ってしまう。つまり、1画素を形成するインク滴の体積
が大きい領域におけるインク滴の体積の多少の大小は、
階調にはあまり寄与しない。また、1画素を形成するイ
ンク滴の組合せの数(1pl,2pl,4plの場合は
、8種類)が多いので、画像処理系の回路が複雑になり
、設計コストや製造コストが大幅に上昇する。
[Problem to be solved by the invention] U.S. Patent No. 4,746
, No. 935 proposes a multi-tone inkjet printer that expresses gradation by combining a plurality of ink droplets with different liquid volumes of 1 pl (picoliter), 2 pl, and 4 pl for each pixel. According to this proposal, the pair ratios are 0, 1, 2, 1+2 (=3), 4, 1+4 (=5
), 2 + 4 (= 6), 1 + 2 + 4 (= 7), eight types of ink droplet volumes can be obtained by stacking three ink droplets, and printing speed is improved compared to the method of stacking one ink droplet seven times. ing. However, as shown in FIG. 5, the relationship between the total volume of ink droplets forming one pixel and the reflection density is generally an upwardly convex curve with a steep rise. Therefore, even if the possible values of the total volume of ink droplets forming one pixel are set at equal intervals, the corresponding possible values of the reflection density are not equally spaced. Therefore, in areas where the volume of ink droplets forming one pixel is small, the interval between possible values of reflection density becomes wide, and in areas where the volume of ink droplets forming one pixel is large, the interval between possible values of reflection density becomes wider. becomes narrower. In other words, the size of the ink droplet volume in a region where the volume of ink droplets forming one pixel is large is as follows:
It does not contribute much to the gradation. In addition, since there are many combinations of ink droplets that form one pixel (eight types in the case of 1 pl, 2 pl, and 4 pl), the image processing circuit becomes complicated, which significantly increases design and manufacturing costs. .

【0006】さらにまた、上記の米国特許公報に開示の
発明のもう一つの問題点は、吐出するインク滴の体積が
1pl対4plという4倍(あるいは1pl対8plで
は8倍)もの吐出量の異なるヘッド構造を同一記録ヘッ
ド内に作り込まなくてはならず、記録ヘッドの作製上困
難を伴う非常に大きな障害となることである。一般に、
吐出するインク滴の体積を変えるための記録ヘッドのパ
ラメータとしては、ヒーター吐出口間距離,ヒータの大
きさ,吐出口形状またはバリアーの形状、および吐出口
面積がある。吐出するインク滴の体積を1から4まで変
化させるには、ヒータ吐出口間距離,ヒータ面積,吐出
口面積の変更は必須であり、従来の作製プロセスのみで
は作製が困難である。従って、これを実際に達成するた
めには新たな作製プロセスの追加が必要となり、記録ヘ
ッドの製造コストもかなり高いものになる。
Furthermore, another problem with the invention disclosed in the above-mentioned US patent publication is that the volume of the ejected ink droplets differs by four times, 1 pl vs. 4 pl (or 8 times, 1 pl vs. 8 pl). The head structure has to be built into the same recording head, which is a very big problem and makes it difficult to manufacture the recording head. in general,
Recording head parameters for changing the volume of ink droplets to be ejected include the distance between heater ejection ports, the size of the heater, the shape of the ejection ports or the shape of the barrier, and the area of the ejection ports. In order to change the volume of the ink droplet to be ejected from 1 to 4, it is essential to change the distance between the heater ejection ports, the heater area, and the ejection port area, which is difficult to manufacture using only conventional manufacturing processes. Therefore, in order to actually achieve this, it is necessary to add a new manufacturing process, and the manufacturing cost of the recording head becomes considerably high.

【0007】しかも、上記米国特許公報に開示の発明で
は、1pl,2pl,3pl,4plの如く各々吐出イ
ンク滴体積の異なる複数の一連のインク吐出口が記録ヘ
ッドの往復動する主走査方向に沿って記録ヘッド前面に
互いに近接して配列されていて、注目画素に対する複数
インク滴の吐出を1回の主走査で行うように構成されて
いるので、先に被記録材上に着弾したインク滴の浸透,
定着がほとんど行われない間にそのインク滴上に次々と
インク滴が重なることになり、そのため被記録材上で重
ねる液滴個数が多い画像領域では隣接画素の液滴同士が
接触して画像のにじみが生じ易く、その結果文字部分等
の鮮明度を損い、またカラー画像では特に単色領域の境
界での定着前のインクの混色によるにじみによって画像
の輪郭がぼやけ、記録品位を大幅に低下させることがあ
るという重大な解決すべき課題があった。
Moreover, in the invention disclosed in the above-mentioned US patent publication, a series of ink ejection ports each having a different volume of ejected ink, such as 1 pl, 2 pl, 3 pl, and 4 pl, are arranged along the main scanning direction in which the recording head reciprocates. The ink droplets are arranged close to each other on the front surface of the recording head, and are configured to eject multiple ink droplets to the target pixel in one main scan. penetration,
Ink droplets overlap one after another while almost no fixing is performed, and as a result, in image areas where there are a large number of overlapping droplets on the recording material, droplets of adjacent pixels come into contact with each other, causing the image to deteriorate. Smearing is likely to occur, which impairs the clarity of text, etc. In addition, in color images, the outline of the image becomes blurred due to smearing due to color mixing of ink before fixing, especially at the boundaries of monochromatic areas, which significantly reduces the recording quality. There were serious issues that needed to be resolved.

【0008】本発明は、従来技術が有する上述のような
種々の問題点を解決するためになされたものであり、記
録速度を低下させること無く、比較的廉価に、かつ階調
性に優れ、鮮明な画像を得られ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ものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a method that is relatively inexpensive, has excellent gradation, and does not reduce the recording speed. The object of the present invention is to provide an inkjet recording method that can produce clear images.

【0009】[0009]

【課題を解決するために手段】上記目的を達成するため
、本発明は、複数のインク吐出口を有するインクジェッ
ト記録ヘッドを用いて、複数回の走査でそれぞれ液量の
異なる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つの画素を形成し、かつ前記被記録材に記録さ
れた画素当りの階調レベルがほぼ等間隔となるように、
前記液滴の体積比をそれぞれ設定してあることを特徴と
する。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention utilizes an inkjet recording head having a plurality of ink ejection orifices so that a plurality of droplets having different amounts of liquid are applied to the recording head in a plurality of scans. The particles land on substantially the same location on the recording material to form one pixel, and the gradation levels per pixel recorded on the recording material are approximately equally spaced;
It is characterized in that the volume ratio of the droplets is set respectively.

【0010】また、本発明はその一形態として、前記複
数のインク吐出口は前記インクジェット記録ヘッドの走
査方向に対してほぼ直角方向に配列されてあり、該イン
ク吐出口から吐出される液滴群の中で体積が大きい液滴
は体積の小さな液滴と重ね打ちされるように出力される
ことを特徴とすることができる。
Further, in one aspect of the present invention, the plurality of ink ejection ports are arranged in a direction substantially perpendicular to the scanning direction of the inkjet recording head, and a group of droplets ejected from the ink ejection ports is arranged. A droplet having a large volume may be output so as to be overlaid with a droplet having a small volume.

【0011】さらにまた、本発明は、他の形態として、
前記インクジェット記録ヘッドは前記液滴を吐出するた
めのエネルギを発生する素子として、前記液滴に膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを作用するための電気熱変換体
を有することを特徴とすることができる。
[0011]Furthermore, the present invention has another form,
The inkjet recording head may be characterized by having an electrothermal transducer for applying thermal energy to cause film boiling on the droplets, as an element that generates energy for ejecting the droplets. .

【0012】0012

【作用】本発明では、複数回の走査(スキャン)で1画
素に対してインク滴を重ね打ちするので、1回の走査毎
のインク滴の打ち込みで先に着弾したインクが浸透,定
着し、ほぼ十分に乾くので、インクのにじみ,混色,画
像輪郭のぼやけ等が無くなり、その結果階調性に優れた
鮮明な画像が得られる。
[Operation] In the present invention, since ink droplets are overlaid on one pixel by multiple scans, the ink that landed first permeates and fixes with the ejection of ink droplets for each scan. Since the ink dries almost completely, there is no ink bleeding, color mixing, blurring of the image outline, etc., and as a result, a clear image with excellent gradation can be obtained.

【0013】また、本発明では、吐出口群を別走査方向
に配列し、吐出インク滴の体積が各々異なる一連のその
吐出口群からのインク滴により重ね打ちして1画素を形
成するので、1画素形成のための走査回数が少なくなり
、高濃度領域の画像品質とともにハイライト領域の画像
品質の向上を記録速度の低下をほとんど伴わずに達成で
きる。
Furthermore, in the present invention, the ejection port groups are arranged in different scanning directions, and one pixel is formed by overlapping ink droplets from a series of ejection port groups, each having a different volume of ejected ink droplets. The number of scans required to form one pixel is reduced, and image quality in high-density areas as well as in highlight areas can be improved with almost no reduction in recording speed.

【0014】また、本発明では、重ね打ちされた画素当
たりの階調レベルがほぼ等間隔となるように、吐出イン
ク滴の体積比を適正に設定し、体積が大きいインク滴は
体積の小さなインク滴と必ず重ね打ちするようにしてい
るので、吐出インクの最大インク滴と最小インク滴の体
積比を比較的小さくでき、インク滴の組み合わせ種類も
従来と比べて半減し、吐出口選択のための画像信号処理
も容易となり、その結果ヘッドおよび本体装置の製造コ
ストの上昇をともなわずに、比較的廉価に良好な中間調
画像を得ることができる。
Furthermore, in the present invention, the volume ratio of the ejected ink droplets is appropriately set so that the gradation levels per overprinted pixel are approximately equally spaced, and the ink droplets with a large volume are replaced with the ink with a small volume. Since the ejected ink droplets are always overlapped, the volume ratio of the largest ink droplet to the smallest ink droplet can be made relatively small, and the number of combinations of ink droplets has been halved compared to conventional methods, making it easier to select ejection ports. Image signal processing is also facilitated, and as a result, a good halftone image can be obtained at a relatively low cost without increasing the manufacturing costs of the head and main body device.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0016】まず、本発明の前提となる記録方法につい
て説明する。これは、複数回の走査により1つの画素を
複数のインク吐出口から吐出されるインク滴によって形
成することにより、吐出口から吐出されたインク滴の体
積の吐出口間ばらつきを軽減させ、スジ,ムラの出にく
い記録方法(以下、マルチスキャン法と称する)である
First, the recording method that is the premise of the present invention will be explained. By scanning multiple times to form one pixel with ink droplets ejected from multiple ink ejection ports, this reduces variations in the volume of ink droplets ejected from the ejection ports, thereby reducing streaks and This is a recording method that is less likely to cause unevenness (hereinafter referred to as the multi-scan method).

【0017】このマルチスキャン法によりスジ,ムラに
よる画像品位の低下が改善され、鮮明な画像が得られる
ことが確認されている。しかしながら、このようなマル
チスキャン法の導入により画像品位は向上するものの、
印刷時間が増加するというさらに解決すべき課題が生じ
た。以下、この点について説明する。
[0017] It has been confirmed that this multi-scan method improves the deterioration of image quality due to streaks and unevenness and provides clear images. However, although the introduction of such a multi-scan method improves image quality,
A further problem to be solved was that the printing time increased. This point will be explained below.

【0018】一般的には、1画素(ピクセル)を構成す
る1個のインク滴の体積を少なくすればする程、画像の
ハイライト領域における粒状性が見えにくくなるので、
ハイライト領域における画像品位は向上する。しかし、
インク滴の体積が少なくなれば、紙(被記録材)上の反
射濃度が低くなるので、画像の高濃度領域の画像品位を
上げるには多数のインク滴を同一画素に重ねなければな
らない。このように同一画素に多数のインク滴を重ねる
ことは1画素形式のための走査回数の増加を意味するの
で、ハイライト領域における画像品位を向上させ、同時
に高濃度領域の画像品位も向上させようとすれば、印刷
時間が大幅に増加することになる。一方、最大3個程度
のインク滴の重ね合わせで1画素を形成する場合はハイ
ライト領域における画像品位の向上は困難となる。
Generally speaking, the smaller the volume of each ink droplet constituting one pixel, the harder it becomes to see the graininess in the highlight area of the image.
Image quality in highlight areas is improved. but,
As the volume of the ink droplets decreases, the reflection density on the paper (recording material) decreases, so in order to improve the image quality in high-density areas of the image, it is necessary to overlap many ink droplets on the same pixel. In this way, overlapping a large number of ink droplets on the same pixel means an increase in the number of scans for a single pixel format, so it is possible to improve the image quality in highlight areas and at the same time improve the image quality in high density areas. This would significantly increase printing time. On the other hand, when one pixel is formed by overlapping a maximum of about three ink droplets, it is difficult to improve the image quality in the highlight area.

【0019】ところで、「0」と「1」だけの2値記録
法における1画素を形成する周波数fkHz(2値記録
法では、1画素を形成する周波数とインク滴を吐出する
周波数とは同じである)とすると、最大n個のインク滴
を同一画素に重ねるマルチスキャン法で、2値記録法と
同じ印刷速度を得るには、f×n  kHzのインク滴
を吐出するための周波数が少なくとも必要とされる。し
かし、1個のインク滴の体積が2値記録に比べて小さい
とは言え、記録ヘッドの駆動周波数をn倍にするという
ことは、実際上技術的に多くの問題が残っており、nの
数が大きくなればなる程達成が困難になる。
By the way, the frequency fkHz that forms one pixel in the binary recording method using only "0" and "1" (in the binary recording method, the frequency that forms one pixel and the frequency that ejects ink droplets are the same) ), then in order to obtain the same printing speed as the binary recording method using the multi-scan method in which a maximum of n ink droplets are overlapped on the same pixel, a frequency of at least f x n kHz for ejecting ink droplets is required. It is said that However, even though the volume of one ink droplet is smaller than that in binary recording, there are still many practical technical problems in increasing the recording head drive frequency by n times. The larger the number, the more difficult it is to achieve.

【0020】図1は本発明を適用した実施例のシリアル
型インクジェット記録装置の概略要部構成を示す。符号
1はフレキシブルケーブル4を通じて供給される入力信
号(駆動信号)に応じてインク滴を吐出するインクジェ
ット記録ヘッドであり、後述の図3または図6に示すよ
うな吐出インク滴体積が異なる一連のインク吐出口を有
する。ヘッド1はキャリッジ5上に搭載固定されて、タ
イミングベルト7を伝動手段として後述のキャリッジ送
りモータ(図2参照)の駆動により一対のガイドレール
9に沿って水平の主走査方向に往復動し、後述の各吐出
口からインク滴を選択的に被記録材(一般に紙)11に
向って吐出することにより、被記録材11上に入力信号
に対応の中間調画像を形成する。被記録材11はプラテ
ンローラ13に巻回され、プラテンローラ11を回転す
る後述の紙送りモータ(図2参照)の駆動により、所定
のピッチづつ主走査方向とは直角の垂直な副走査方向に
送られる。
FIG. 1 schematically shows the main structure of a serial type ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an inkjet recording head that ejects ink droplets in response to an input signal (drive signal) supplied through a flexible cable 4, and it prints a series of ink droplets with different ejected ink droplet volumes as shown in FIG. 3 or FIG. 6, which will be described later. It has a discharge port. The head 1 is mounted and fixed on a carriage 5, and is reciprocated in a horizontal main scanning direction along a pair of guide rails 9 by driving a carriage feed motor (see FIG. 2), which will be described later, using a timing belt 7 as a transmission means. A halftone image corresponding to an input signal is formed on the recording material 11 by selectively ejecting ink droplets from each of the ejection ports (to be described later) toward the recording material 11 (generally paper). The recording material 11 is wound around a platen roller 13, and driven by a paper feed motor (see FIG. 2), which will be described later, which rotates the platen roller 11, the recording material 11 is moved at a predetermined pitch in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction. Sent.

【0021】図2は本発明実施例装置の制御系回路の概
略構成を示す。符号21は吐出タイミング等の装置全体
の制御を司るメインコントローラであり、例えばCPU
(中央演算処理ユニット),プログラム用ROM(リー
ドオンリメモリ)および作業用RAM(ランダムアクセ
スメモリ)等を内蔵する1チップマイクロプロセッサ等
が通常用いられる。メインコントローラ21は画像デー
タ信号をカラー画像リーダ等のホストコンピュータ23
から受け取り、1フレーム単位でバッファ用のフレーム
メモリ25に格納する。記録時には、メインコントロー
ラ21はモータドライバ27を通じてキャリッジ送りモ
ータ29の駆動を制御し、かつモータドライバ31を通
じて紙送りモータ33の駆動を制御する。これと共に、
フレームメモリ25から読み出した画像データを基に、
本システム(記録装置)に応じた階調データに変換し、
ドライバコントローラ35およびヘッドドライバ37を
介してヘッド1の吐出制御を本発明のタイミングで行い
、これにより高画質のカラー画像記録が得られる。
FIG. 2 shows a schematic configuration of a control system circuit of an embodiment of the present invention. Reference numeral 21 denotes a main controller that controls the entire device such as discharge timing, and includes, for example, a CPU.
A one-chip microprocessor having a built-in central processing unit (central processing unit), program ROM (read only memory), working RAM (random access memory), etc. is usually used. The main controller 21 sends the image data signal to a host computer 23 such as a color image reader.
, and stores it in frame memory 25 for buffering in units of frames. During recording, the main controller 21 controls the carriage feed motor 29 through the motor driver 27 and the paper feed motor 33 through the motor driver 31. Along with this,
Based on the image data read from the frame memory 25,
Convert to gradation data according to this system (recording device),
Ejection control of the head 1 is performed via the driver controller 35 and the head driver 37 at the timing of the present invention, thereby obtaining high quality color image recording.

【0022】(第1実施例)図3は本発明の一実施例に
おける上記ヘッド1の概略構成を示す。図中の吐出口は
説明を簡単にするために一連の吐出口を4個づつ3群に
分割した3種の吐出口群101,102,103で示さ
れている。第1の吐出口群101は5pl(ピコリット
ル)の体積のインク滴を各々吐出するように設計された
一連の吐出口(吐出口番号1〜4)のグループであり、
第2の吐出口群102は8plの体積のインク滴を各々
吐出するように設計された一連の吐出口(吐出口番号5
〜8)のグループであり、第3の吐出口群103は11
plの体積のインク滴を各々吐出するように設計された
一連の吐出口(吐出口番号9〜12)のグループである
。これらの吐出群101〜103はヘッド1の垂直方向
、すなわちヘッド1が往復動する主走査方向とはほぼ直
角の副走査方向に沿って一列に配列されている。ヘッド
1は基板2と基台3から成り、被記録材11と対面する
基板2の表面上に上記吐出口が開口されている。ところ
で、ヘッド1を廉価に製作するためには、従来の製造工
程をほぼそのまま利用できることが必要となるが、その
ためには最大インク滴と最小インク滴の体積比は3.0
以下が望ましい。本実施例の最大インク滴は11plで
あり、最小インク滴は5plであるから、その体積比は
2.2となり、上記条件を満足し、この点でもヘッド1
を比較的廉価に製造し得る。
(First Embodiment) FIG. 3 shows a schematic structure of the head 1 in one embodiment of the present invention. In order to simplify the explanation, the ejection ports in the figure are shown as three types of ejection port groups 101, 102, and 103, which are obtained by dividing a series of ejection ports into three groups of four ejection ports each. The first ejection port group 101 is a group of a series of ejection ports (ejection port numbers 1 to 4) designed to eject ink droplets each having a volume of 5 pl (picoliters),
The second ejection port group 102 is a series of ejection ports (ejection port number 5) designed to eject ink droplets each having a volume of 8 pl.
~8), and the third outlet group 103 is 11
This is a group of a series of ejection ports (ejection port numbers 9 to 12) each designed to eject an ink droplet with a volume of pl. These ejection groups 101 to 103 are arranged in a line along the vertical direction of the head 1, that is, the sub-scanning direction that is substantially perpendicular to the main-scanning direction in which the head 1 reciprocates. The head 1 consists of a substrate 2 and a base 3, and the ejection ports are opened on the surface of the substrate 2 facing the recording material 11. By the way, in order to manufacture the head 1 at a low cost, it is necessary to be able to use the conventional manufacturing process almost as is.
The following are desirable. The maximum ink droplet in this example is 11 pl, and the minimum ink droplet is 5 pl, so the volume ratio is 2.2, which satisfies the above conditions, and in this respect, the head
can be manufactured relatively inexpensively.

【0023】図4は本実施例における印刷状態を示す。 図中の大きな四角の外枠はキャリッジ5の複数回の走査
(以下、スキャンと称する)で印刷される被記録材11
の記録領域の全体を示している。5つの記録領域(A,
B,C,D,E)はそれぞれ上述した3種類のインク滴
体積を吐出する各吐出口群に対応しており、かつその縦
方向の幅は被記録材11の1回の送り量に対応している
。第1スキャンにおいて、吐出口番号1〜4の吐出口(
101)を使って最先端の領域Aに5plのインク滴を
画像データ(階調データ)の階調に応じて吐出し、ドッ
ト印刷する。次に、被記録材11を63.5μm(吐出
口ピッチ)×4(吐出口数)=254μmだけ本図4の
上方向へ送り、第2スキャンを開始する。
FIG. 4 shows the printing state in this embodiment. The large square outer frame in the figure is a recording material 11 that is printed by multiple scans of the carriage 5 (hereinafter referred to as scans).
The entire recording area is shown. Five recording areas (A,
B, C, D, and E) correspond to each ejection port group that ejects the three types of ink droplet volumes described above, and the width in the vertical direction corresponds to the amount of one feeding of the recording material 11. are doing. In the first scan, the ejection ports with ejection port numbers 1 to 4 (
101) to eject 5 pl ink droplets onto the most advanced area A according to the gradation of the image data (gradation data) to print dots. Next, the recording material 11 is sent upward in FIG. 4 by 63.5 μm (ejection port pitch)×4 (number of ejection ports)=254 μm, and a second scan is started.

【0024】第2スキャンでは、次の領域Bに移動した
吐出口番号1〜4の吐出口(101)から第1スキャン
のときと同じように、画像データの階調に応じて5pl
のインク滴の吐出を行い、ドット印刷する。同時に、領
域Aに移動した吐出口番号5〜8の吐出口(102)か
ら第1スキャンで印刷されたこの領域Aの画像に対して
画像データの階調に応じて8plのインク滴を吐出して
インク滴を重ねていく。この時、8plのインク滴は第
1スキャン時に5plのインク滴が打たれない場所には
打たれることはない。第2スキャンが終わったら、被記
録材11を本図4の方向に上記と同じ254μmだけ送
り、第3スキャンを開始する。
In the second scan, from the ejection ports (101) of ejection port numbers 1 to 4 that have moved to the next area B, 5 pl is emitted according to the gradation of the image data, as in the first scan.
Ink droplets are ejected to print dots. At the same time, ink droplets of 8 pl are ejected from the ejection ports (102) with ejection port numbers 5 to 8 that have moved to area A to the image of area A printed in the first scan according to the gradation of the image data. The ink droplets are piled up. At this time, the 8 pl ink droplet is not applied to a location where the 5 pl ink droplet was not applied during the first scan. After the second scan is completed, the recording material 11 is fed in the direction shown in FIG. 4 by the same distance of 254 μm as described above, and a third scan is started.

【0025】第3スキャンでは、第3番目の領域C上に
移動した吐出口番号1〜4の吐出口(101)および領
域Bに移動した吐出口番号5〜8の吐出口(102)か
らインク滴を吐出してそれぞれ第2スキャン時と同様に
印刷を行う。同時に領域Aに移動した吐出口番号9〜1
2の吐出口(103)からは11plのインク滴体積の
インク滴を画像データに応じて吐出することにより印刷
を行っていく。この時もまた、11plのインク滴は第
1スキャン,第2スキャンにおいて5pl,8plのイ
ンク滴が打たれない所には打たれないようになっている
In the third scan, ink is ejected from the ejection ports (101) with ejection port numbers 1 to 4 that have moved onto the third area C and from the ejection ports (102) with ejection port numbers 5 to 8 that have moved to area B. Droplets are ejected and printing is performed in the same manner as in the second scan. Discharge port numbers 9 to 1 that moved to area A at the same time
Printing is performed by ejecting ink droplets with an ink droplet volume of 11 pl from the second ejection port (103) according to the image data. At this time as well, the 11 pl ink droplet is not applied to areas where the 5 pl and 8 pl ink droplets are not applied in the first and second scans.

【0026】この第3スキャンが終了した時点において
、領域Cには0pl(インク付着なし)と5plのイン
ク滴が画素単位で付着している2つの状態が存在してお
り、領域Bには0plと5plと13pl(=5pl+
8pl)のインク滴が画素単位で付着した3つの状態が
存在しており、また領域Aには0plと5plと13p
l(=5pl+8pl)と24pl(=5pl+8pl
+11pl)のインク滴が画素単位で付着した4つの状
態が存在している。
At the end of this third scan, there are two states in area C: 0 pl (no ink attached) and 5 pl ink droplets adhering to each pixel, and area B has 0 pl (no ink attached) and 5 pl ink droplets attached to each pixel. and 5pl and 13pl (=5pl+
There are three states in which ink droplets of 8 pl) adhere to each pixel, and in area A, 0 pl, 5 pl, and 13 p
l(=5pl+8pl) and 24pl(=5pl+8pl
There are four states in which ink droplets of +11 pl) are attached in pixel units.

【0027】順次、上記と同様にして第4スキャン,第
5スキャンと繰返すことにより画像データの階調に応じ
たドット印刷が被記録材11に対して行われ、領域Aの
記録状態が被記録材11上の記録すべき領域の全てに広
がって、ヘッド1の吐出口番号8〜12の吐出口(10
3)が領域Eに達して印刷が行われた後、この記録作業
は終了する。
By sequentially repeating the fourth scan and fifth scan in the same manner as above, dot printing is performed on the recording material 11 according to the gradation of the image data, and the recording state of area A is changed to the recording material 11. It spreads over the entire area to be recorded on the material 11, and the ejection ports numbered 8 to 12 of the head 1 (10
3) reaches area E and printing is performed, this recording work ends.

【0028】本実施例においては、一連の吐出口に対し
、インク滴の体積が異なる毎にブロックを形成している
構成を採用しているが、異なった体積のインク滴を吐出
させる吐出口を交互に隣接して並べてもその記録効果は
同様となることは言うまでもない。
In this embodiment, a configuration is adopted in which a block is formed for a series of ejection ports each having a different volume of ink droplets. It goes without saying that the recording effect will be the same even if they are arranged adjacent to each other alternately.

【0029】図5は図4で説明したようにして被記録材
11上に印刷された記録画像の1画素(ピクセル)当た
りのインク体積とその反射濃度の関係を表わしている。 図3,図4で示す本実施例においては、インクなしの第
0レベルで反射濃度が0.05(被記録材11である紙
自体の反射濃度)、インク量5plの第1レベル(I)
で0.47、インク量13plの第2レベル(II)で
1.02、インク量24plの第3レベル(III)で
1.38の反射濃度となっている。これは、従来のマル
チスキャン法や前述のUSP4,746,935号に提
案の方法に比べて、各レベル間での反射濃度の間隔が等
間隔に近くなり、階調特性も良好となることを示してい
る。また、第1レベル(I)での反射濃度も0.47で
あって、これは従来のマルチスキャン法における1画素
当たり最大5個のインク滴を重ねる方法で得られる値と
ほぼ一致する(ただし、画像における反射濃度の最大値
を等しくした場合)。従って、本実施例で得られる画像
は従来のマルチスキャン法での1画素当たり最大5個の
インク滴を重ねて印刷した画像と比較してもまったく遜
色の無い濃度レベルが得られる。また、印刷速度におい
ても本実施例では1画素当たり最大3個のインク滴の重
ねで済むので、約20%の時間短縮が可能となる。
FIG. 5 shows the relationship between the ink volume per pixel of a recorded image printed on the recording material 11 as explained in FIG. 4 and its reflection density. In this embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the reflection density is 0.05 at the 0th level without ink (the reflection density of the paper itself, which is the recording material 11), and the first level (I) with an ink amount of 5 pl.
The reflection density is 0.47, 1.02 at the second level (II) with an ink amount of 13 pl, and 1.38 at the third level (III) with an ink amount of 24 pl. This means that, compared to the conventional multi-scan method and the method proposed in US Pat. It shows. In addition, the reflection density at the first level (I) is 0.47, which is almost the same as the value obtained by the conventional multi-scan method of stacking up to 5 ink droplets per pixel (although , if the maximum values of reflection densities in the images are equal). Therefore, the image obtained in this embodiment has a density level that is comparable to that of an image printed by overlapping up to five ink droplets per pixel using the conventional multi-scan method. Furthermore, in terms of printing speed, in this embodiment, a maximum of three ink droplets need to be overlapped per pixel, so it is possible to reduce the printing time by about 20%.

【0030】なお、本実施例における上記の画像データ
(階調データ)は、例えばモロクロスキャナで原稿画像
を読み取ったデータに対数変換,γ補正等の処理を行っ
た後、4値の誤差拡散法を適用して作成したものである
Note that the above image data (gradation data) in this embodiment is obtained by performing processing such as logarithmic conversion and γ correction on the data obtained by reading the original image with a Morocross scanner, and then performing four-value error diffusion. It was created by applying the law.

【0031】(第2実施例)図6は本発明の別の実施例
におけるヘッド1の概略構成を示す。本実施例での一連
の吐出口は2つの吐出口群111と112に分割され、
111の吐出口は5pl、112の吐出口は14plの
インク滴をそれぞれ吐出するように設計されている。吐
出口数は第1の吐出口群111を構成する5plのイン
ク滴を吐出する吐出口が8個、第2の吐出口群112を
構成する14plのインク滴を吐出する吐出口が4個示
してある。このヘッド1を図3の第1実施例と同様に図
1に示すシリアルプリンタのキャリッジ5上に搭載し、
図4に示すように記録走査を進め、画像データに対応の
中間調画像を被記録材11上に印刷する。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a schematic configuration of a head 1 in another embodiment of the present invention. The series of outlets in this embodiment is divided into two outlet groups 111 and 112,
The ejection ports 111 and 112 are designed to eject ink droplets of 5 pl and 14 pl, respectively. The number of ejection ports is 8 ejection ports that eject 5 pl ink droplets forming the first ejection port group 111, and 4 ejection ports that eject 14 pl ink droplets forming the second ejection port group 112. be. This head 1 is mounted on the carriage 5 of the serial printer shown in FIG. 1 in the same way as the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the recording scan is performed to print a halftone image corresponding to the image data on the recording material 11.

【0032】次に、本実施例の動作を図4に従って説明
する。まず、第1スキャンにおいて、吐出口番号1〜4
の吐出口(111)を用いて、領域A内の24pl/画
素および10pl/画素のインク滴を重ねるべき画素位
置に対して5plのインク滴を着弾させると同時に、5
pl/画素の画素位置の約50%に対して5plのイン
ク滴を着弾させる。次に、被記録材11を254μmだ
け図4の上方へ送り、第2スキャンを開始する。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. First, in the first scan, the ejection port numbers 1 to 4 are
Using the ejection port (111), 5 pl ink droplets are landed on the pixel positions in area A where 24 pl/pixel and 10 pl/pixel ink droplets are to be overlapped, and 5 pl/pixel ink droplets are simultaneously applied.
Ink droplets of 5 pl are landed on approximately 50% of the pixel positions of pl/pixel. Next, the recording material 11 is sent upward in FIG. 4 by 254 μm, and a second scan is started.

【0033】第2スキャンでは、領域Bに移動した吐出
口番号1〜4の吐出口(111)からは第1スキャンと
同様にインク滴吐出を行って印刷する。同時に領域Aに
相対的に移動してきた吐出口番号5〜8の吐出口(11
1)からは、第1スキャンで吐出口番号1〜4の吐出口
が印刷し残した5pl/画素の画素位置に対してインク
滴を吐出して印刷を行い、かつ24pl/画素および1
0pl/画素のインク滴を重ねるべき画素位置にも吐出
口番号5〜8の吐出口から5plのインク滴を着弾させ
て印刷を行う。そして、被記録材11を図4の上方へ2
54μmだけ送り、第3スキャンを開始する。
In the second scan, printing is performed by ejecting ink droplets from the ejection ports (111) of ejection port numbers 1 to 4 that have moved to area B in the same manner as in the first scan. At the same time, the discharge ports with discharge port numbers 5 to 8 (11
From 1), printing is performed by ejecting ink droplets to the pixel positions of 5 pl/pixel that were left unprinted by the ejection ports numbered 1 to 4 in the first scan, and 24 pl/pixel and 1
Printing is also performed by landing 5 pl ink droplets from the ejection ports numbered 5 to 8 on pixel positions where ink droplets of 0 pl/pixel are to be overlapped. Then, the recording material 11 is moved upward 2 in FIG.
Move by 54 μm and start the third scan.

【0034】第3スキャンでは、領域C,領域Bへ相対
的に移動した吐出口番号1〜4および5〜8の吐出口(
111)からは第2スキャンと同様に5plのインク滴
を吐出して印刷を行う。同時に、領域Aに相対的に移動
してきた吐出口番号9〜12の吐出口(112)からは
画像データに応じて24pl/画素のインク滴を重ねる
べき画素位置にのみ14plのインク滴を吐出して重ね
ていく。
In the third scan, the ejection ports numbered 1 to 4 and 5 to 8 (
111), printing is performed by ejecting 5 pl ink droplets as in the second scan. At the same time, from the ejection ports (112) with ejection port numbers 9 to 12 that have moved relative to area A, 14 pl ink droplets are ejected only at pixel positions where 24 pl/pixel ink droplets should be overlapped according to the image data. and then layer them on top of each other.

【0035】この第3スキャンが終了した段階で、イン
ク滴の重ね打ちにより領域Aにおいては画素当たりに0
pl(インクなし),5pl,10pl,24plの4
種のインク滴量の印刷が完了する。また、領域Bにおい
ては、0pl,5pl,10plのインク滴が画素当た
り重ね印刷されており、領域Cにおいては0pl,5p
lのインク滴が画素当たりに印刷されている。
At the stage when this third scan is completed, in area A, 0 per pixel is generated due to overlapping ink droplets.
4 of pl (without ink), 5pl, 10pl, 24pl
The printing of the seed ink droplet amount is completed. In addition, in area B, ink droplets of 0 pl, 5 pl, and 10 pl are overprinted per pixel, and in area C, 0 pl, 5 pl ink droplets are printed over each pixel.
l ink drops are printed per pixel.

【0036】第4スキャン,第5スキャンでも上記と同
様に順次印刷が行われ、領域Aの状態が記録すべき領域
の全てに渡ると印刷作業を終了する。なお、本実施例で
は1画素当たりのインク体積が0pl,5pl,10p
l,24plであるから、図5から分かるように、第1
実施例とほぼ同様の品質の画像が得られる。
[0036] In the fourth and fifth scans, printing is performed sequentially in the same manner as described above, and when the state of area A reaches all of the areas to be recorded, the printing operation is completed. Note that in this example, the ink volume per pixel is 0 pl, 5 pl, and 10 p.
l, 24pl, so as can be seen from Figure 5, the first
An image with substantially the same quality as in the example is obtained.

【0037】特に、本実施例においては、1画素当たり
に5plのインク滴を与える画素位置に対しては、第1
インク滴を吐出させる吐出口群(吐出口番号1〜4)と
第2インク滴を吐出させる吐出口群(吐出口番号5〜8
)の両方を選択的に(例えばランダムに)使用している
。これは、ヘッド作製上のばらつき等により発生する吐
出口列方向の濃度ムラを軽減させるためである。すなわ
ち、5pl/画素の画素領域では1画素当たり単一吐出
口から吐出されたインク滴のみで印刷される。従って、
5pl/画素の画素に対して全て第1インク滴のみを使
って印刷を行うと、画像によってはムラが目立つことが
ある。本実施例において、第1インク滴と第2インク滴
とによって5pl/画素を形成したのはそのムラを無く
すためである。従って、本実施例によれば、上述のよう
に濃度ムラが無く、階調性に優れた画像を提供すること
ができる。
In particular, in this embodiment, the first
An ejection port group for ejecting ink droplets (ejection port numbers 1 to 4) and an ejection port group for ejecting second ink droplets (ejection port numbers 5 to 8)
) are used selectively (e.g. randomly). This is to reduce density unevenness in the ejection port array direction that occurs due to variations in head manufacturing. That is, in a pixel area of 5 pl/pixel, printing is performed using only ink droplets ejected from a single ejection port per pixel. Therefore,
When printing is performed using only the first ink droplet for all pixels of 5 pl/pixel, unevenness may become noticeable depending on the image. In this embodiment, the reason why the first ink droplet and the second ink droplet form 5 pl/pixel is to eliminate the unevenness. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an image with no density unevenness and excellent gradation as described above.

【0038】なお、実施例1,2ともに吐出体積の小さ
い吐出口群がヘッドの下方にあり、吐出体積の大きい液
滴と小さい液滴を重ねて記録する際に、吐出体積の小さ
い液滴が先に記録されるようになっているが、吐出体積
の異なる液滴の記録順序はこれに限らず、吐出口群の配
列順は、例えば吐出体積の大きな吐出口がヘッドの下方
にあっても良い。
Note that in both Examples 1 and 2, the ejection opening group with a small ejection volume is located below the head, and when recording droplets with a large ejection volume and small droplets overlapping, the droplets with a small ejection volume are However, the order in which droplets with different ejection volumes are recorded is not limited to this, and the order in which the ejection port groups are arranged may be different, for example, even if the ejection port with a large ejection volume is located below the head. good.

【0039】なお、本発明はカラーインクジェット記録
にも適用できることは勿論である。
It goes without saying that the present invention can also be applied to color inkjet recording.

【0040】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段(
例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネ
ルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘ
ッド、記録装置において優れた効果をもたらすものであ
る。かかる方式によれば記録の高密度化,高精細化が達
成できるからである。
(Others) The present invention is particularly applicable to inkjet recording systems, in which means for generating thermal energy as the energy used to eject ink (
For example, the present invention provides an excellent effect in a recording head or recording apparatus that is equipped with an electrothermal converter (for example, an electrothermal converter, a laser beam, etc.) and uses the thermal energy to cause a change in the state of the ink. This is because such a system can achieve higher recording density and higher definition.

【0041】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)が保有
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1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対一に対応して液体(インク)
中に気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
,収縮の過程により吐出用開口(吐出口)を介して液体
(インク)を吐出させて、少なくとも1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、さらに優れた記
録を行うことができる。
For its typical configuration and principle, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
Preferably, it is carried out using the basic principles disclosed in the '796 specification. This method is the so-called on-demand type.
It can be applied to any continuous type, but in particular, in the case of an on-demand type, it is applicable to the electrothermal converter placed corresponding to the sheet holding the liquid (ink) or the liquid path. , by applying at least one drive signal that corresponds to recorded information and provides a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, the electrothermal transducer generates thermal energy to produce film boiling on the thermally active surface of the recording head. As a result, liquid (ink) is generated in one-to-one correspondence with this drive signal.
This is effective because air bubbles can be formed inside. Due to the process of growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening (ejection port) to form at least one droplet. It is more preferable to use this drive signal in a pulse form, since the growth and contraction of bubbles can be carried out immediately and appropriately, making it possible to eject liquid (ink) with particularly excellent responsiveness. As this pulse-shaped drive signal, US Pat. No. 4,463,359
Suitable materials are those described in No. 4,345,262. Furthermore, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the invention regarding the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even more excellent recording can be performed.

【0042】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
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)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
するスリットを吐出開口部として備えた吐出部を有する
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て設
けた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。
[0042] In addition to the configuration of the recording head that combines ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44 disclose a configuration in which a heat acting part is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a plurality of electrothermal transducers have a discharge section having a common slit as a discharge opening, and a hole absorbing pressure wave of thermal energy is disclosed. The effects of the present invention are also effective even with a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461/1983, which discloses a configuration in which a discharge portion is provided corresponding to a discharge portion. That is, regardless of the form of the recording head, according to the present invention, recording can be performed reliably and efficiently.

【0043】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。
In addition, even in the case of a serial type as in the above example, the recording head is fixed to the main body of the apparatus, or by being attached to the main body of the apparatus, electrical connection with the main body of the apparatus and ink flow from the main body of the apparatus are possible. The present invention is also effective when using a replaceable chip-type recording head that can be supplied with ink or a cartridge-type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself.

【0044】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、記録に必要なインク液滴を吐出するための
熱エネルギを発生する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予備加熱を行う
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。
Further, it is preferable to add ejection recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc. to the configuration of the recording apparatus of the present invention, since this further stabilizes the effects of the present invention. Specifically, these include capping means, cleaning means, pressure or suction means for the recording head, electrothermal transducers that generate thermal energy to eject ink droplets necessary for recording, and Preheating means that performs preheating using a different heating element or a combination thereof, and preliminary ejection means that performs ejection other than recording.

【0045】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、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数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。
Regarding the type and number of recording heads to be mounted, for example, in addition to a single head that corresponds to a single color ink, there are also systems that correspond to a plurality of inks of different recording colors and densities. A plurality of them may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to a recording mode for only a mainstream color such as black, but may also be a recording mode in which the recording head is configured integrally or in a combination of multiple colors, Alternatively, the present invention is extremely effective for an apparatus equipped with at least one of the full-color recording modes using color mixing.

【0046】また、吐出口列については1列のみならず
、複数列の構成(例えば、1列に20個の吐出口を備え
、これを4列並べた構成)とすることも可能である。
[0046] Furthermore, the ejection port array is not limited to one row, but may be configured to have a plurality of rows (for example, one row has 20 ejection ports, and four rows of these are arranged).

【0047】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も、室温で軟化も
しくは液化するものであれば、記録実行時に液体化して
使用することができるので、本発明において使用するこ
とができる。あるいはインクジェット方式では、ある場
合にはインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内に保
温されるように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。この場合には30℃
以上70℃以下で液状をなすインクを用いることができ
る。加えて、インクの固体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熱エネルギによ
るインク自体の昇温を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、加熱によって初めて液化す
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物又は固体状物として保持された状
態で記録に使用されてもよい。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効には、上述した膜沸騰を
起こさせる方式を実行することである。
In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but even if the ink solidifies at room temperature or lower, it may be softened or liquefied at room temperature. , can be liquefied and used during recording, so it can be used in the present invention. Alternatively, in the inkjet method, in some cases, the temperature is adjusted so that the ink itself is kept within a range of 30° C. to 70° C., and the temperature is controlled so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range. In this case 30℃
An ink that becomes liquid at temperatures above 70° C. or below can be used. In addition, in order to actively prevent the temperature of the ink itself from rising due to thermal energy by using the energy to change the state of the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent the ink from evaporating, it is first liquefied by heating. You may also use ink. In any case, by applying thermal energy in accordance with the recording signal, the ink is liquefied and the liquid ink is ejected, or the ink has already begun to solidify by the time it reaches the recording medium. The present invention is also applicable when using ink that is liquefied for the first time. The ink in this case is
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
The material may be used for recording while being held as a liquid or solid material in the recesses or through holes of a porous sheet, as described in Japanese Patent No. 1260. In the present invention, the most effective method for each of the above-mentioned inks is to perform the above-mentioned method of causing film boiling.

【0048】さらに加えて、本発明に係わるインクジェ
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。
In addition, the inkjet recording device according to the present invention can be used as an image output terminal for information processing equipment such as a computer, a copying device combined with a reader, etc., and a facsimile machine having a sending/receiving function. It may also take the form of a device.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数回の走査(スキャン)で1画素に対してインク滴を
重ね打ちするので、1回の走査毎のインク滴の打ち込み
で先に着弾したインクが浸透,定着し、ほぼ十分に乾く
ので、インクのにじみ,混色,画像輪郭のぼやけ等が無
くなり、その結果階調性に優れた鮮明な画像が得られる
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
Since ink droplets are overlaid on one pixel by multiple scans, the ink that landed first permeates and fixes with each ink droplet ejected for each scan, and dries almost completely. This eliminates bleeding, color mixing, blurring of image outlines, etc., and as a result, a clear image with excellent gradation is obtained.

【0050】また、本発明では、吐出口群を副走査方向
に配列し、吐出インク滴の体積が各々異なる一連のその
吐出口群からのインク滴により重ね打ちして1画素を形
成するので、1画素形成のための走査回数が少なくなり
、高濃度領域の画像品質とともにハイライト領域の画像
品質の向上を記録速度の低下をほとんど伴わずに達成で
きる。
Furthermore, in the present invention, the ejection port groups are arranged in the sub-scanning direction, and one pixel is formed by overlapping ink droplets from a series of ejection port groups each having a different volume. The number of scans required to form one pixel is reduced, and image quality in high-density areas as well as in highlight areas can be improved with almost no reduction in recording speed.

【0051】また、本発明では、重ね打ちされた画素当
たりの階調レベルがほぼ等間隔となるように、吐出イン
ク滴の体積比を適正に設定し、体積が大きいインク滴は
体積の小さなインク滴上に必ず重ね打ちするようにして
いるので、吐出インクの最大インク滴と最小インク滴の
体積比を比較的小さくでき、インク滴の組み合わせ種類
も従来と比べて半減し、吐出口選択のための画像信号処
理も容易となり、その結果ヘッドおよび本体装置の製造
コストの上昇をともなわずに、比較的廉価に良好な中間
調画像を得ることができる。
Furthermore, in the present invention, the volume ratio of ejected ink droplets is appropriately set so that the gradation levels per overprinted pixel are approximately equal intervals, and ink droplets with a large volume are replaced with ink with a small volume. Since the droplets are always overprinted, the volume ratio of the largest and smallest ink droplets can be made relatively small, and the number of combinations of ink droplets has been halved compared to conventional methods, making it easier to select the ejection port. Image signal processing is also facilitated, and as a result, a good halftone image can be obtained at a relatively low cost without increasing the manufacturing costs of the head and main unit.

【0052】さらにまた、本発明において、最小体積の
インク滴を吐出する吐出口群を複数(実施例では2つ)
に分割して、最小体積のインク滴1個で1画素を形成す
る画素に対して分割した吐出口群の両方を選択的に、例
えば隣接する画素で交互で使用することにより、ヘッド
作製上のばらつき等により発生する吐出口列方向の濃度
ムラを軽減させることができる。
Furthermore, in the present invention, a plurality of ejection port groups (two in the embodiment) for ejecting ink droplets of minimum volume are provided.
By dividing the ink droplet into two groups and using both of the divided ejection port groups selectively, for example, alternately in adjacent pixels, for a pixel in which one pixel is formed by one ink droplet with the minimum volume, it is possible to improve head fabrication. It is possible to reduce density unevenness in the direction of the ejection port array caused by variations or the like.

【0053】また、本発明では、1画素を形成する異な
ったn個の吐出口から吐出されるn個のインク滴体積の
平均よりも、低濃度領域に使用されるインク滴の体積を
小さくできるから、画像におけるあまり階調特性に影響
を与えない高濃度部の階調レベルを削り、階調特性で重
要な低濃度部の階調レベルを適切に設定することができ
るので、画素当たりの階調数が少なくても良好な画像が
廉価に得られる。
Furthermore, according to the present invention, the volume of the ink droplet used in the low density region can be made smaller than the average volume of n ink droplets ejected from n different ejection ports forming one pixel. From this, it is possible to reduce the gradation level of the high-density part of the image, which does not have much influence on the gradation characteristics, and to appropriately set the gradation level of the low-density part, which is important for the gradation characteristic, so that the gradation level per pixel can be reduced. Good images can be obtained at low cost even with a small number of keys.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明実施例のインクジェット記録装置の要部
構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the main part configuration of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例のインクジェット記録装置の制御
系の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a control system of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の記録ヘッドの概略構成を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a recording head according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の記録ヘッドによる記録動作
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a recording operation by a recording head according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明実施例における1画素当たりのインク体
積と反射濃度の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between ink volume per pixel and reflection density in an example of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例における記録ヘッドの概略
構成を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a recording head in another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  記録ヘッド 2  基板 3  基台 4  フレキシブルケーブル 5  キャリッジ 7  タイミングベルト 9  ガイドレール 11  被記録材 13  プラテンローラ 21  メインコントローラ 25  フレームメモリ 35  ドライバコントローラ 37  ヘッドドライバ 101  5pl用吐出口群 102  8pl用吐出口群 103  11pl用吐出口群 111  5pl用吐出口群 112  14pl用吐出口群 1 Recording head 2 Board 3 Base 4 Flexible cable 5 Carriage 7 Timing belt 9 Guide rail 11 Recorded material 13 Platen roller 21 Main controller 25 Frame memory 35 Driver controller 37 Head driver 101 5pl outlet group 102 8pl outlet group 103 11pl outlet group 111 5pl outlet group 112 14pl outlet group

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  複数のインク吐出口を有するインクジ
ェット記録ヘッドを用いて、複数回の走査でそれぞれ液
量の異なる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つの画素を形成し、かつ前記被記録材に記
録された画素当りの階調レベルがほぼ等間隔となるよう
に、前記液滴の体積比をそれぞれ設定してあることを特
徴とするインクジェット記録方法。
[Claim 1] Using an inkjet recording head having a plurality of ink ejection ports, a plurality of droplets each having a different amount of liquid are landed on substantially the same location on a recording material in a plurality of scans to form one pixel. An inkjet recording method, characterized in that the volume ratios of the droplets are set so that the gradation levels per pixel recorded on the recording material are approximately equally spaced.
【請求項2】  前記複数のインク吐出口は前記インク
ジェット記録ヘッドの走査方向に対してほぼ直角方向に
配列されてあり、該インク吐出口から吐出される液滴群
の中で体積が大きい液滴は体積の小さな液滴と重ね打ち
されるように出力されることを特徴とする請求項1に記
載のインクジェット記録方法。
2. The plurality of ink ejection ports are arranged in a direction substantially perpendicular to the scanning direction of the ink jet recording head, and a droplet having a large volume among a group of droplets ejected from the ink ejection ports. 2. The inkjet recording method according to claim 1, wherein the inkjet recording method is outputted so as to be overlaid with a droplet having a small volume.
【請求項3】  前記インクジェット記録ヘッドは前記
液滴を吐出するためのエネルギを発生する素子として、
前記液滴に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを作用するた
めの電気熱変換体を有す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記録方法。
3. The inkjet recording head includes, as an element that generates energy for ejecting the droplets,
3. The inkjet recording method according to claim 1, further comprising an electrothermal converter for applying thermal energy to cause film boiling on the droplet.
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