JPH0740549A

JPH0740549A - インクジェット記録方法および装置

Info

Publication number: JPH0740549A
Application number: JP5184208A
Authority: JP
Inventors: Junji Shimoda; 準二下田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-10
Also published as: US5900891A

Abstract

(57)【要約】【目的】複数色のインクによる多色画像および単一色
のインクによる単色画像のそれぞれを最適なインク吐出
量によって記録することができるインクジェット記録方
法および装置を提供すること。【構成】ブラックＢＫのインクによって単色画像を記
録するときのインク滴の吐出周波数の周期（１／２ｔ）
を、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣのインク滴によ
って多色画像を記録するときのインク滴の吐出周波数の
周期（ｔ）の１／２とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数色のインクによる
多色画像の記録及び単一色のインクによる単色画像の記
録が可能なインクジェット記録方法および装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法による多色画像
（「カラー画像」ともいう）の記録は、通常、イエロ
ー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色のインクを用
い、それらのインクの液滴を被記録媒体上に吐出して、
それらを被記録媒体上で混色させることにより行なわれ
る。この際のインク液滴の重量、すなわち吐出量は、そ
の値が小さければカラー画像の記録濃度が低下し、その
値が大きければ混色による記録（イエローとマゼンタと
の混色、マゼンタとシアンとの混色、シアンとイエロー
との混色）時のにじみや、異なる色の境界部分での混色
にじみ（ブリーディング）が激しくなり、カラー画像の
品位が低下する。カラー画像の形成時には、記録濃度の
低下、および混色記録時のにじみやブリーディングが発
生しない最適なインク吐出量を設定することが必要であ
り、例えば、３６０ｄｐｉの画像密度では、４０ｎｇの
吐出量が適正である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単一色
のインクによる単色画像（「モノクロ画像」ともいう）
の形成時に、インクの吐出量を上記のカラー画像の形成
時のままとした場合には、モノクロ画像の記録濃度が低
くなって、最適な画像が得られないという問題があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、複数色のインクによる多
色画像および単一色のインクによる単色画像のそれぞれ
を最適なインク吐出量によって記録することができるイ
ンクジェット記録方法および装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録方法は、異なる色のインク滴を吐出可能な複数の記
録ヘッドを走査し、被記録媒体上に多色画像を記録する
時は前記複数の記録ヘッドからインク滴を吐出させ、単
一色画像を記録する時は前記複数の記録ヘッド内の１か
らインク滴を吐出させるインクジェット記録方法におい
て、前記複数の記録ヘッドのそれぞれによる１画素当た
りのインク滴の最大吐出量を、単一色画像の記録時には
多色画像の記録時よりも多くしたことを特徴とする。

【０００６】本発明のインクジェット記録装置は、異な
る色のインク滴を吐出させる複数の記録ヘッドと、前記
記録ヘッドと被記録媒体とを相対移動させる手段と、多
色画像の記録時と単色画像の記録時に、１画素当たりに
おける前記記録ヘッドのインク滴の吐出量を変更可能な
変更手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、各記録ヘッドによる１画素当
たりのインク滴の最大吐出量を単一色画像の記録時には
多色画像の記録時よりも多くすることにより、単一色画
像の記録濃度を高くして、その画像の品位を向上させ
る。

【０００８】また、単一色画像の記録時のインク滴の吐
出周波数を多色画像の記録時の整数倍（例えば２倍）と
し、かつその整数倍だけ、単一色画像記録時の１画素当
たりのドット数を複数色画像記録時よりも多くすること
により、単一色画像記録時の記録速度を複数色画像記録
時と同程度とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１０】図１は、本発明が適用されるインクジェッ
ト記録装置の概略構成を示す。図において１１，１２，
１３，１４は互いに異なる色のインク滴を吐出する記録
ヘッドであり、１１はイエローインク、１２はマゼンタ
インク、１３はシアンインク、１４はブラックインクを
それぞれ吐出する。これらのヘッド１１〜１４は、それ
ぞれ別体の同一構成のものであり、キャリッジ１５上に
水平方向にずれて固定されて、キャリッジ１５と共に水
平方向に移動する。１６は記録紙（被記録媒体）であ
り、その上に、複数色のインク滴を混色して定着でき
る。この記録紙１６は、キャリッジ１５の走査方向と直
交する垂直方向に移動する。

【００１１】記録ヘッド１１〜１４のそれぞれは、記録
紙１６と対向する面に、記録紙１６の搬送方向に例えば
６４個のインク吐出口（不図示）を具える。また、記録
ヘッド１１〜１４のそれぞれには、この６４個の吐出口
それぞれに連通してインク路（不図示）が設けられ、そ
れぞれのインク路に対応して、各記録ヘッドを構成する
基板に、インク吐出のための熱エネルギーを発生する電
気熱変換体が形成されている。電気熱変換体は、駆動デ
ータに応じてこれに印加される電気パルスによって熱を
発生し、これにより、インクに膜沸騰が生じこの膜沸騰
による気泡の生成に伴なって上記吐出口からインクが吐
出される。各インク路には、これらに共通に連通する共
通液室が設けられており、これに貯留されるインクは、
各インク路での吐出動作に応じてそのインク路に供給さ
れる。

【００１２】キャリッジ１５は、記録ヘッド１１〜１４
を搭載し、また、記録紙１６の記録面と平行に延在する
１対のガイドレール１７と摺動可能にガイドされる。こ
れにより、記録ヘッド１１〜１４は、ガイドレール１７
に沿って移動することができ、この移動に伴なって所定
のタイミングで上記記録面に向けてインクを吐出するこ
とにより記録を行う。上記移動の後、記録紙１６を、図
１中の矢印方向に所定量搬送し、再び上記移動を行い記
録を行う。このような動作を繰り返すことにより、記録
紙１６に、順次記録を行っていく。記録紙１６の搬送
は、その記録面の上下にそれぞれ配設された各々１対の
搬送ローラ１８および１９が回転することによって行わ
れる。また、記録紙１６の記録面の裏側には、記録面の
平面性を保つためのプラテン２０が配設されている。

【００１３】なお、上述したキャリッジ１５の移動は、
これに取付けられる不図示の例えばベルトがモータによ
って駆動されることによって可能となり、また、搬送ロ
ーラ１８および１９の回転も同様にモータの回転がこれ
らに伝達されることによって可能となる。

【００１４】図２は、図１に示したインクジェット記録
装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【００１５】図２において、ＣＰＵ１００は、この装置
各部の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯ
Ｍ１００Ａには、その処理手順等が格納され、また、Ｒ
ＡＭ１００Ｂは上記処理実行のワークエリアとして用い
られる。

【００１６】記録ヘッド１１〜１４によるインク滴の吐
出動作は、ＣＰＵ１００が電気熱変換体の駆動データお
よび駆動制御信号をヘッドドライバ１Ａに供給すること
により行われる。このヘッドドライバ１Ａによって、後
述するように記録ヘッドからのインク滴の吐出周波数が
制御されることになる。また、ＣＰＵ１００は、上記キ
ャリッジ１５を移動させるためのキャリッジモータ３０
や搬送ローラ１８，１９を回転させるための紙送り
（Ｐ．Ｆ）モータ５０の回転を、それぞれモータドライ
バ３０Ａおよび５０Ａを介して制御する。キャリッジモ
ータ３０の回転速度に応じて、後述するように記録ヘッ
ドの走査速度が制御されることになる。

【００１７】図３は、このようなインクジェット記録装
置を用いての多色画像（「カラー画像」ともいう）及び
単色画像（「モノクロ画像」ともいう）の記録方法の説
明図である。

【００１８】図３（ａ）は、１画素をＹ（イエローイン
ク）、Ｃ（シアンインク）、またはＭ（マゼンタイン
ク）のいずれかの１ドットによって形成する場合を示
し、１画素１ドットの単色インク（Ｙ，ＣまたはＭ）に
より画像が記録される。図３（ｂ）は、Ｙ（イエローイ
ンク）とＭ（マゼンタインク）との混色によるＲ（レッ
ド）、Ｙ（イエローインク）とＣ（シアンインク）との
混色によるＧ（グリーン）、およびＭ（マゼンタイン
ク）とＣ（シアンインク）との混色によるＢ（ブルー）
の各色によって画像を記録する場合を示し、１画素内の
同一位置に２色の異なるインク滴が順次着弾して、それ
らが記録紙１６上で混色することにより、Ｒ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の画像が記録
される。

【００１９】図３（ａ), (ｂ）において、インク滴の１
ドット分の吐出量は、同図（ｂ）のように１画素を２ド
ットで形成する際の吐出量の許容上限値、すなわち同図
（ｂ）の場合に画像のにじみや定着不良、および裏抜け
等を生じさせずに画像の品位を保つことができる吐出量
の限界の値に定められる。一例として、画素の密度が３
６０ｄｐｉの場合では、インク滴の１ドット分の吐出量
は約４０ｎｇが適正であり、その際、１画素内でのイン
ク滴の総吐出量の限界値は、１画素２ドット分の８０ｎ
ｇとなる。

【００２０】図３（ｃ）は、ＢＫ（ブラックインク）の
みによる単色画像（「モノクロ画像」ともいう）を記録
する場合を示し、１画素内に２ドットのＢＫ（ブラック
インク）が着弾することで画像が記録される。その際、
図１に示されるインクジェットヘッド１４から、１画素
に対して２ドットの連続した吐出が行なわれる。そのヘ
ッド１４からのインク滴の吐出周期は、前述したカラー
画像の記録時のインク滴の吐出周期と同一とされてい
る。したがって、必然的に、モノクロ画像の記録時のキ
ャリッジ１５の移動スピードは、前述したカラー画像形
成時の１／２となり、記録速度も約１／２となる。ま
た、この図３（ｃ）の場合は、前述した図３（ｂ）の場
合と異なり、同一のヘッド１４から１画素内に２ドット
のインク滴を吐出するため、それらのインク滴の着弾位
置はキャリッジ１５の移動方向にずれることになる。ま
た、この図３（ｃ）の場合には、ＢＫ（ブラックイン
ク）が１画素内に２ドット吐出されるため、記録濃度が
高くなって高品位のモノクロ画像が得られる。その際、
１画素当たりのインク滴の吐出量は３６０ｄｐｉの場合
では、４０×２＝８０ｎｇ程度となる。

【００２１】図４は、本発明の他の実施例の説明図であ
る。

【００２２】図４（ａ）,(ｂ）,(ｃ）のそれぞれは、前
述した図３（ａ）,(ｂ）,(ｃ）と同様に、１画素をＹ，
Ｃ，Ｍのいずれかの１ドットによって形成する場合、１
画素を２ドットで形成してＲ，Ｇ，Ｂの混色で記録する
場合、および１画素２ドットのモノクロ画像を記録する
場合を示す。本実施例では、図４（ｃ）の場合における
記録ヘッド１４の駆動信号の周期、つまりインク滴の吐
出周期（１／２ｔ）が同図４（ａ), (ｂ）の場合の吐出
周期（ｔ）の１／２に設定されている。したがって、カ
ラー画像及びモノクロ画像の記録スピードは変ることな
く、キャリッジ１５を同一速度で移動させて画像を記録
することができる。

【００２３】図５は、本発明のさらに他の実施例の説明
図である。

【００２４】本実施例では、カラー画像の記録に関して
は前述した図３（ａ), (ｂ）および図４（ａ), (ｂ）の
場合と同様である。しかし、モノクロ画像の記録に関し
ては、前述した図３（ｃ）および図４（ｃ）の場合と異
なり、図５（ａ）に示すような１画素１ドットの記録
と、同図（ｂ）に示すような１画素２ドットの記録の２
種の記録方法を適宜選択できるようになっている。これ
により、モノクロハーフトーンの画像をも記録すること
ができる。

【００２５】以上の各実施例では、カラー画像の記録時
に、イエロー，マゼンタ，シアンの各インクを吐出する
記録ヘッド１１，１２，１３のそれぞれが記録紙１６上
の１画素に対して最大１つのインク滴を吐出し、またモ
ノクロ画像の記録時には、ブラックインクを吐出する記
録ヘッド１４が記録紙１６上の１画素に対して最大２つ
のインク滴を連続的に吐出する。そして、カラー画像記
録時の各記録ヘッド１１，１２，１３のインク滴の最大
吐出周波数ｆ₁ と、モノクロ画像記録時の記録ヘッド１
４のインク滴の最大吐出周波数ｆ₂ とを、１≦ｆ₂ ／ｆ
₁ ≦２とすることにより、カラー画像とモノクロ画像を
最適な濃度で高品位に記録することができる。

【００２６】なお、カラー画像およびモノクロ画像の記
録時における１画素に対してのインク滴の吐出数は、何
ら上記実施例に特定されない。例えば、モノクロ画像の
記録時に、１画素に対して３つのインク滴を吐出するよ
うにしてもよい。

【００２７】（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。

【００２８】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）が保持
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で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。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。

【００２９】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
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
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る構成を開示す
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。

【００３０】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００３１】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。

【００３２】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、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。

【００３３】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。

【００３４】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、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で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ものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
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、放置状態で固化し加熱によって液化す
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又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００３５】さらに加えて、本発明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。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各記録ヘッドのそれぞれによる１画素当たりのインク滴
の最大吐出量を、単一色画像の記録時には多色画像の記
録時よりも多くするため、単一色画像の記録濃度を高く
して、その画像の品位を向上させることができる。

【００３７】また、単一色画像の記録時のインク滴の吐
出周波数を多色画像の記録時の整数倍（例えば２倍）と
することにより、単一色画像記録時の記録速度を複数色
画像記録時と同程度とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
概略構成図である。

【図２】図１に示すインクジェット記録装置の制御系の
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例による画像の記録状態の説明
図である。

【図４】本発明の他の実施例による画像の記録状態の説
明図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例による画像の記録状
態の説明図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４記録ヘッド１５キャリッジ１６記録紙（記録媒体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる色のインク滴を吐出可能な複数の
記録ヘッドを走査し、被記録媒体上に多色画像を記録す
る時は前記複数の記録ヘッドからインク滴を吐出させ、
単一色画像を記録する時は前記複数の記録ヘッド内の１
からインク滴を吐出させるインクジェット記録方法にお
いて、前記複数の記録ヘッドのそれぞれによる１画素当たりの
インク滴の最大吐出量を、単一色画像の記録時には多色
画像の記録時よりも多くしたことを特徴とするインクジ
ェット記録方法。
【請求項２】単一色画像の記録時における前記記録ヘ
ッドのインク滴の吐出周波数を多色画像の記録時におけ
るそれの整数倍とした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。
【請求項３】異なる色のインク滴を吐出させる複数の
記録ヘッドと、前記記録ヘッドと被記録媒体とを相対移動させる手段
と、多色画像の記録時と単色画像の記録時に、１画素当たり
における前記記録ヘッドのインク滴の吐出量を変更可能
な変更手段とを備えたことを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項４】前記変更手段は、単一色画像の記録時に
おける前記記録ヘッドのインク滴の吐出周波数を多色画
像の記録時におけるそれの整数倍とするものであること
を特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項５】前記記録ヘッドは、インク滴を吐出する
ために利用されるエネルギーとしてインクに膜沸騰を生
じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を有す
ることを特徴とする請求項３または４に記載のインクジ
ェット記録装置。