JPH068476A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーインクジェットプリンタにおいて、グ
ラフィック画像印刷時の画質低下を改善する。 【構成】 各ドットに使用するインクの種類を計数し、
その計数結果に従ってインク吐出量制御をおこなうドッ
ト径制御手段を新たに設ける。 【効果】 隣接するドットのインクの滲みの増大を最小
限に抑えることにより、文字印字時のコントラストや解
像度等の低下を招くことなくカラーグラフィック印刷時
の画像の明るさの低下、色ずれ、ぼけ、解像度の低下等
を改善し、高品質のカラー画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のカラーインク
（例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）など
を記録紙に吹き付けることより希望のカラー印刷をおこ
なうカラーインクジェットプリンタの高画質化に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近のコンピュータの出力装置であるプ
リンタに於いては、単なるカラー印字がおこなえるカラ
ープリンタとしてでなく、カラースキャナの出力装置と
してやプレゼンテーションツールなど、一層高画質なカ
ラー画像印刷が要求されるようになってきた。現状のカ
ラープリンタとしてはインパクト方式、サーマル方式、
インクジェット方式など様々ある中で、特にノズルから
インクを吐出させ記録紙上に画像を形成するインクジェ
ットプリンタは、比較的高速で低騒音で印字画質も良い
ことから注目を浴び、かつ将来的に低コスト化可能なプ
リンタであることから民生用のカラープリンタとして期
待されている。

【０００３】従来のカラーインクジェットプリンタは通
常のカラーインパクトプリンタと同様にイエロー、マゼ
ンタ、シアンそして時にはブラック（以後、それぞれ
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと呼ぶ。又、レッド、グリーン、ブル
ー、ホワイトをＲ，Ｇ，Ｂ、Ｗと呼ぶ。）のインクを記
録紙にヘッドより噴射しインクを記録紙上で混合するこ
とより減色法に基ずくカラフルな文字、図形を描く。そ
の際に、より鮮明な色や画像を成し遂げるため、カラー
インクの色特性、ヘッドのインク吐出の安定化、記録紙
上でのインクのにじみ方、乾き方、また紙の表面処理な
ど他にもたくさんの改良が常に行われている。

【０００４】このカラーインクジェットプリンタの動作
は、熱エネルギーまたは機械エネルギーなどにより噴出
されたカラーインク液滴が紙面にほぼ円形の滲みとなっ
て１ドットの色を形成するという基本原理に基づいてい
る。そしてそのドットの集まりによって文字、図形等の
画像を表現する。

【０００５】図５に一般的なインクジェットプリンタの
ブロック図の一例を示す。５０１はＣＰＵシステムを示
し、ＣＰＵをはじめプリンタをコントロールするプログ
ラムや文字のドットデータ等を含むＲＯＭ，演算上必要
なメモリであるＲＡＭ，その他ヘッドや被印刷物等を動
かすためのシステムを含んでいる。

【０００６】５０２は信号変換回路を示し、プリンタに
接続されたコンピュータよりＣＰＵシステム５０１が受
け取った印刷用データをプリンタヘッド用のドットデー
タに展開して出力してきた信号を、ヘッド内の一つ一つ
のノズルに対応するデータに変換する。一般的にノズル
の数が数十本にもなると配線上の問題などよりＣＰＵシ
ステム５０１からは多重信号で送られる。例えばＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ色ごとのシリアル転送方式の場合は、各色ご
とに信号変換回路５０２でシリアルパラレル変換し所望
の時間の各ノズルのインク吐出用ＯＮ／ＯＦＦデータに
変換する。

【０００７】信号変換回路５０２より出力される各ノズ
ル用の駆動パルス信号がヘッドをドライブするための駆
動回路５０３に入力されると、ヘッド５０４が動作し、
インクの吐出を行う。駆動電源５０５は前述の各方式の
ヘッド駆動に適した電圧供給源である。

【０００８】信号変換回路５０２、駆動回路５０３を詳
しく回路図化したものを図６に示す。図６は各Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋごとに分割された場合の１ブロックの回路の１例
である。６０１はラッチ付きのノズル数分のシフトレジ
スタを示し、このシフトレジスタ６０１でシリアルデー
タＤＹはＣＰＵシステム５０１から送られてくるクロッ
ク信号ＣＬにより取り込まれ、ラッチ信号ＰＬによって
ラッチされる。シリアルデータＤＹにはある時刻のノズ
ル数分のデータが含まれており、シリアルデータＤＹを
シリアルパラレル変換するシフトレジスタ６０１の各出
力Ｑは、ヘッドの各ノズルに対応しており、インクを吐
出するかしないかのＯＮ／ＯＦＦ信号である。信号Ｐ１
は、ヘッドを最適に駆動するための駆動電源電圧および
駆動回路から決まる個々の方式のパルス巾をもつ駆動パ
ルス信号である。

【０００９】６０２はシフトレジスタ６０１の各出力Ｑ
（例えばＱｋ）に従って駆動パルス信号Ｐ１を制御する
駆動パルス選択回路を示し、この出力ＤＹｋが、駆動回
路５０３を介してヘッドのｋ番目のノズルをドライブす
る。シフトレジスタ６０１の各出力ＱがＨｉｇｈレベル
の時、駆動パルス信号Ｐ１が選択され、吐出駆動パルス
ＤＹｋに出力される。

【００１０】図６の各信号のタイミングチャートを図７
に示す。説明上、時間軸方向に３つの領域ステップ１、
２、３に分ける。ステップ２のシフトレジスタ６０１の
出力Ｑ１、Ｑｎは、ステップ１で送られたシリアルデー
タＤＹの内容に対応しており、その出力結果により駆動
パルス選択回路６０２は駆動パルスＰ１を選択し、吐出
駆動パルスＤＹ１，ＤＹ２が決定する。ステップ２では
ヘッドのノズル１が未吐出、ノズルｎが吐出、ステップ
３ではノズル１、ノズルｎ共に吐出の例を示している。

【００１１】以上、従来のインクジェットプリンタで
は、印字の際に画像のコントラストを上げかつより鮮明
にするため、紙面上のドット径は図８（Ａ）のごとくそ
のプリンタの解像度より決まるドット間隔よりも大きく
しているのが一般的である。つまり黒インクを用いて隣
接して印字したときに、ドット間の記録紙の白い隙間を
なくすようにしている。従って隣り合わせのドット同士
は重なりを持っている。図８（Ａ）における８００、８
０１は紙面上でのインクのドット径を示しており、実際
よりは簡単化し円形としている。

【００１２】このドットの重なりにより、例えばＹ（イ
ンクのドット径８００）とＢ（インクのドット径８０
１）のインクの境界線上に黒い領域８０２が形成されて
しまう。特に１ドットあたりに２色以上のインク滴を付
着するときは、インク量が増えるため周りへの滲みが増
し、その結果図８（Ｂ）のごとく紙面上のドット径が拡
大し重なり部分（黒い領域８０２）が増えさらに画質低
下となる。また複数のＹ，Ｍ，ＣインクよりなるＲ，
Ｇ，Ｂ色のドット径は図９（Ｂ）に示すように、図９
（Ａ）に示す一色のインクよりなるＹ，Ｍ，Ｃ色の径よ
り大きくなり、画像全体からすると紙面のＷ色との面積
比が変わり所望の色からずれてしまう。従って複雑な画
像パターンにおいては、そのパターン領域は所望の色に
対して暗くなったり色ズレを起こしたりぼけたりしてし
まう。つまり予定外の混色のため期待する画像が得られ
ない。

【００１３】そこで、上記の問題を少しでも改良すべ
く、文字でないカラーグラフィック印字に於いては図１
０（Ａ）に示す如く間引き印字をするなどの対策により
重なりを減らしているケースもある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の改善方法では以下に述べるような新たな問題点が
ある。まず間引き印字では重なり領域を減らすことより
色改善できても、印字するデータを間引くことになるの
でそれはまさに画像情報量の間引きとなり、本来の所望
のグラフィック画像に対し低解像度となり、またグラフ
ィックモードでの文字印字では低品質の文字画像となっ
てしまう。

【００１５】又、図１０（Ｂ）のごとく全体的に液滴の
大きさを小さくする手段も考えられるが、印字すべきデ
ータの多いカラフルなところでは重なりが減り画質向上
となるが、全体的にドット間の隙間が増えるため淡い画
像となってしまう。つまり、コントラストを上げるため
にドット径をドット間隔よりも大きくするという本来の
目的と逆行してしまう。

【００１６】本発明は上述の欠点を解決すべく、情報量
の低減無くかつ１ドットあたりのインク滴が複数になる
ときの滲み増大を最小限に抑える手段を提供するもので
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで上記問題を解決す
べく、まずインク滴量を変えるための２段階のインク吐
出エネルギーレベルを設ける。この２段階インク吐出エ
ネルギーレベルのひとつは通常のインク滴量吐出レベル
とし、もうひとつは、それよりも低い吐出レベルであっ
て、つまるところ２種類の２滴のインクが紙面に付着し
形成されたドット径が１種類の時とほぼ同じになる吐出
レベルとする。そして画像データを印刷する前に各ドッ
トに使用するインクの種類を計数し、その計数結果に従
って１ドットあたりに１色の時は通常のインク滴量吐出
レベル駆動、複数色では各インク吐出を低い吐出レベル
駆動を選択するドット径制御手段を新たに設ける。

【００１８】実際の吐出インク滴量の制御は、吐出を促
す電気的駆動回路におけるドット単位の駆動電圧、駆動
時間、または駆動タイミングなどを選択調整することよ
り成し遂げられる。

【００１９】

【実施例】本発明による実施例を図面をもとに説明す
る。全体のシステム構成は従来の例で示した図５と同様
であるが、信号変換回路５０２は新たな回路が加わりつ
ぎに述べるドット径制御回路に置換される。図１に、１
ドットあたりに使用するインクの種類の計数値に従って
駆動パルス巾を変え、インク滴量制御をおこなう本発明
によるドット径制御手段を示す。

【００２０】図１は特にＹ色のインク滴量制御を中心に
示してある。１００、１０１はラッチ付きシフトレジス
タを示し、シフトレジスタ１００は、従来例としての図
６で示したシフトレジスタ６０１と同様の動作をする。
１０１は、インク滴吐出レベルを選択するためのシリア
ル選択データ信号ＤＹｄを処理するシフトレジスタを示
す。クロック信号ＣＬ、ラッチ信号ＰＬ、駆動パルス信
号Ｐ１は従来例で説明した信号と同様の働きをする信号
である。信号Ｐ２は、通常のインク滴量を吐出させる駆
動パルス信号Ｐ１よりパルス巾が狭く、パルスが出力さ
れるタイミングは駆動パルス信号Ｐ１よりも早い低イン
ク滴量吐出用の駆動パルス信号である。シリアルデータ
ＤＹは、コンピュータから送られてくるプリントデータ
をＣＰＵシステム５０１内で１行分のヘッド用のドット
データに展開したあとの一つのインクヘッド用のデータ
である。

【００２１】減色法からすればＹ，Ｍ，Ｃ色を同じ場所
に吐出すればＫ色となるが、Ｋ色を印字する場合には通
常、インク使用頻度、色特性、付着インク量の増大等か
ら単独のＫ色が用いられている。従ってドット単位にお
いては普通３色以上のインクが吐出されることはなく、
吐出されるインクは１色または２色である。

【００２２】各色インクの１行分のドットデータを簡易
的に示した一例が図２である。２００は実際に印字され
るカラー文字の一例を示す。２０１，２０２，２０３，
２０４はその時のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のドットデータを示
す。２０５のＤｄデータは、２００に示す各ドットあた
りに使用されるインクの種類を計数した結果から得られ
る２色以上のインクが使用される場所を示すドットデー
タである。

【００２３】前述した図１のシリアルデータＤＹは、Ｙ
色用の１行分のドットデータ（図２の２０１に示すＤＹ
データ）を通常縦方向に出力しながら横方向へと出力さ
れるシリアルデータであり、シリアル選択データ信号Ｄ
Ｙｄは、そのシリアルデータＤＹ（図２の２０５に示す
Ｄｄデータ）に対応したドット径制御用シリアルデータ
である。この二つのシリアルデータＤＹ，ＤＹｄはシフ
トレジスタ１００、１０１によりヘッドの各ノズルデー
タＱｋ，Ｑｄｋに変換される。そして駆動パルス選択回
路１０２で、まず吐出レベル選択用のノズルデータＱｄ
ｋにより駆動パルス信号Ｐ１またはＰ２が選択され、つ
づいてノズルデータＱｋによりその選択された駆動パル
ス信号を出力するかどうか決定し、その結果駆動パルス
信号ＤＹｋとして出力される。１ドットあたり１種類の
インク吐出の時は駆動パルス信号Ｐ１が、２種類の時は
駆動パルス信号Ｐ２がヘッドの駆動回路５０３へ出力さ
れ、印字しない時は駆動パルスは出力されない。

【００２４】以上の動作をタイミングチャートとして従
来例の図７のごとく図３に示す。ステップ１、ステップ
２共にノズルｋよりインク吐出する場合を示している
が、ステップ１では１ドットあたり１色のインクの吐出
例、ステップ２では１ドットあたり２色のインクが吐出
される場合の１色分のインク吐出例を示している。吐出
レベル選択用のノズルデータＱｄｋにより駆動パルス信
号Ｄｙｋは、ステップ１では通常吐出の駆動パルス信号
Ｐ１が出力され、ステップ２では吐出レベルの低い駆動
パルス信号Ｐ２が出力される様子を示している。

【００２５】駆動パルスＰ２についてもう少し説明をつ
け加える。通常ヘッド駆動電圧が一定の場合は、駆動パ
ルス巾を狭くするとヘッドへの吐出エネルギーが減少し
インクの吐出量が減る。同時に吐出速度も遅くなり、ノ
ズルから被印刷物までに到達する時間が長くなる。よっ
て、プリンタのヘッドは印字中は被印刷物に対し相対的
に動いているので、吐出速度が遅くなると通常の吐出速
度の時と比べヘッドの動いている方向にずれて付着しド
ットずれを起こす。従ってそれを防ぐために駆動パルス
Ｐ２はドットずれが起きない程度に駆動パルスＰ１より
も早いタイミングで出力するパルス波形にしなければな
らない。また別の方法として駆動パルス巾を一定にして
駆動電圧または駆動電流による液滴制御も可能である。

【００２６】以上説明した本発明の実施例の印字例を図
４（Ａ）に示す。どのドット径も１ドットあたりに付着
するインクの種類の数に関係なくほぼ同じ大きさとな
り、重なり領域も増大しないため画質の低下を極力抑え
られる。

【００２７】さて従来のカラープリンタは前述したごと
くドットの重なりにより著しい画質低下を伴うことか
ら、コンピュータ側のアプリケーションソフト内で現状
のカラープリンタを考慮した印字補正をしているものも
ある。例えば画像データの間引き処理や、低解像度化処
理等がそうである。従ってその処理された画像データに
対しては従来方式と同様の印字をさせないと逆に画質の
低下を引き起こす。図１においてシフトレジスタ１０１
に入力される信号Ｒｅｓ，Ｓｅｔは、使用者によるプリ
ンタの操作設定により作成される信号で、シリアル選択
データＤＹｄに関係なくシフトレジスタ１０１の出力Ｑ
ｄｋを常時セットしたりリセットしたりするもので、従
来のプリンタ動作や従来よりも全体を淡くする動作をお
こない、一部のアプリケーションソフトとの互換性を考
慮している。印字例を図４（Ｂ）、（Ｃ）に示す。

【００２８】図４（Ｂ）は、信号Ｒｅｓをアクティブに
して本発明のプリンタを従来のプリンタ動作モードに設
定した時の印字結果を示す。図４（Ｃ）は、信号Ｓｅｔ
をアクティブにして本発明のプリンタを従来よりも全体
を淡くする動作に設定した時の印字結果を示す。

【００２９】

【発明の効果】以上、本発明の実施例を説明してきた
が、本発明は、２色以上のインクが吐出される記録紙上
のドットでは、インクの滲み程度（径）が１色の時とほ
とんど変わらないため、隣接するドットの重なり領域の
増大を最小限に抑えることができることより、文字印字
時のコントラストや解像度等の低下を招くことなくカラ
ーグラフィック印刷時の画像の明るさの低下、色ずれ、
ぼけ、データ間引きによる情報量の低下等を改善し、高
品質のカラー画像を達成できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のドット径制御回路図で
ある。

【図２】図１に示した実施例のカラードットパターン例
を示す図である。

【図３】図１に示した実施例のタイミングチャートを示
す図である。

【図４】図１に示した実施例の印字例を示す図である。

【図５】カラープリンタのブロック図である。

【図６】従来の信号変換回路の回路図である。

【図７】図６で示した従来例のタイミングチャートを示
す図である。

【図８】第１の従来例の印字例を示す図である。

【図９】第２の従来例の印字例を示す図である。

【図１０】第３の従来例の印字例を示す図である。

【符号の説明】 １００ シフトレジスタ １０１ シフトレジスタ １０２ 駆動パルス選択回路 ５０１ ＣＰＵシステム ５０２ 信号変換回路 ５０３ 駆動回路 ８００ インクのドット径

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドより複数のカラーインクを吐出し
   該インクの合成によりカラー画像を形成するインクジェ
   ットプリンタにおいて、１ドットあたりに付着させるイ
   ンクの種類の数を計数し、該計数値に従って吐出させる
   各インク量を制御するドット径制御手段を備えたインク
   ジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 ドット径制御手段は、１ドットあたりに
   複数のカラーインクが付着する場合の各色のインク量
   を、一色のインクのみが付着する場合のインク量以下に
   制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェッ
   トプリンタ。
3. 【請求項３】 ドット径制御手段は、装置の設定手段を
   介して２段階のインク吐出量レベルのうち一つを選択可
   能とする手段を備えていることを特徴とする請求項２記
   載のインクジェットプリンタ。
4. 【請求項４】 ドット径制御手段において、複数インク
   の吐出時のヘッド駆動パルスは、一色のインクのみ吐出
   時の駆動パルス巾よりも短いパルス巾であり、且つ時間
   的に早く吐出させるパルスであることを特徴とする請求
   項２記載のインクジェットプリンタ。