JPH0752389A - 記録装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
記録装置及びインクジェット記録装置Info
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- JPH0752389A JPH0752389A JP5161955A JP16195593A JPH0752389A JP H0752389 A JPH0752389 A JP H0752389A JP 5161955 A JP5161955 A JP 5161955A JP 16195593 A JP16195593 A JP 16195593A JP H0752389 A JPH0752389 A JP H0752389A
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Abstract
とが可能なインクジェット記録方法を提供すること。 【構成】 非記録画素と記録画素とが配列される異なる
4種類のマスクパターンを記録領域に対応してマスクレ
ジスタ105に設定し、設定された異なる4種類のマス
クパターンをセレクタ106、107、アンド回路10
3に出力することで記録データを間引いて記録ヘッドに
供給する。これにより、間引き配列のパターン周期を変
化させることにより、濃度ムラの周期性変化させて高品
位の画像を形成できる。
Description
ドからインクを吐出させて記録を行うインクジェット記
録装置に関する。
録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板
等の被記録材上にドットパタ−ンからなる画像を記録し
ていくように構成されている。
ジェット式、ワイヤドット式、サ−マル式、レ−ザ−ビ
−ム式等に分けることができ、そのうちのインクジェッ
ト式(インクジェット記録装置)は、記録ヘッドの吐出
口からインク(記録液)滴を吐出飛翔させ、これを被記
録材に付着させて記録するように構成されている。
になり、これらの記録装置に対して、高速記録、高解像
度、高画像品質、低騒音などが要求されている。このよ
うな要求に応える記録装置として、前記インクジェット
記録装置を挙げることができる。このインクジェット記
録装置では、記録ヘッドからインクを吐出させて記録を
行うため、上記要求を満たすのにインク吐出の安定化、
インク吐出量の安定化が要求される。
ク吐出の安定化を図っているが、記録される画像の品位
は記録ヘッド単体の性能に依存するところが大きい。記
録ヘッドの吐出口の形状や電気熱変換体(吐出ヒータ)
のバラツキ等の記録ヘッド製作工程時に生じる僅かな違
いが、それぞれ吐出されるインクの吐出量や吐出方向の
向きに影響を及ぼし、最終的に形成される画像の濃度ム
ラとして画像品位を劣化させる原因となってしまう。
る。図11−aにおいて、1101はマルチヘッドであ
り、簡単のため8個のマルチノズル(1102)によっ
て構成されているものとする。1103はマルチノズル
1102よって吐出されたインクドロップレットであ
り、通常はこの図のように揃った吐出量で、揃った方向
にインクが吐出されるのが理想である。もし、この様な
吐出が行われれば、図11−bに示したように紙面上に
揃った大きさのドットが着弾され、全体的にも濃度ムラ
の無い一様な画像が得られるのである(11−c)。
ル1つ1つにはそれぞれバラツキがあり、そのまま上記
と同じように印字を行ってしまうと、図12−aに示し
たようにそれぞれのノズルより吐出されるインクドロッ
プの大きさ及び向きにバラツキが生じ、紙面上において
は12−bに示すように着弾される。この図によれば、
ヘッド主走査方向に対し、周期的にエリアファクター1
00%を満たせない白紙の部分が存在したり、また逆に
必要以上にドットが重なり合ったり、あるいはこの図中
央に見られる様な白筋が発生したりしている。この様な
状態で着弾されたドットの集まりはノズル並び方向に対
し、12−c図に示した濃度分布となり、結果的には、
通常人間の目でみた限りで、これらの現象が濃度ムラと
して感知される。
開昭60−107975号公報のような方法が考案され
ている。図13及び図14によりその方法を説明する。
この方法によると図11及び図12で示した印字領域を
完成させるのにマルチヘッド2001を3回スキャンし
ているが、その半分4画素単位の領域は2パスで完成し
ている。この場合マルチヘッドの8ノズルは、上4ノズ
ルと、下4ノズルのグループに分けられ、1ノズルが1
回のスキャンで印字するドットは、規定の画像データ
を、ある所定の画像データ配列に従い、約半分に間引い
たものである。そして2回目のスキャン時に残りの半分
の画像データへドットを埋め込み、4画素単位領域の印
字を完成させる。以上の様な記録法を、以下マルチパス
記録法と称す。
たマルチヘッドと等しいものを使用しても、各ノズル固
有の印字画像への影響が半減されるので、印字された画
像は図13−bの様になり、図12−bに見るような黒
筋や白筋が余り目立たなくなる。従って濃度ムラも図1
3−cに示す様に図12の場合と比べ、かなり緩和され
る。
スキャン目では、画像データをある決まった配列に従い
互いに埋め合わせる形で分割するが、通常この画像デー
タ配列(間引きパターン)とは図14に示すように、縦
横1画素毎に、丁度千鳥格子になるようなものを用いる
のが最も一般的である。
位)においては千鳥格子を印字する1スキャン目と、逆
千鳥格子を印字する2スキャン目によって印字が完成さ
れるものである。
御例を図15、16を用いて以下に示す。Headユニット
部は印字データSiを印字データ同期クロックCLKiで8ビ
ットのシフトレジスタにセットし、BEi1*,BEi2*,BEi3*,
BEi4* 信号をそれぞれオンすることでHEADのトランジス
タアレイを駆動しHeaterを発熱させ印字を行なう。ここ
で、*はローアクティブを示す。LATCH*信号は印字デー
タをラッチする制御信号、CARESi* 信号はラッチをクリ
アするリセット信号である。1回のヒートはHeat Trigg
er信号で開始されパルス発生器よりBEi1*, BEi2*, BEi3
*, BEi4*の信号を出力する。この信号は時間的にずらし
て出力することもあるがここでは、簡単のために同時に
出力することにする。
ロップをHeat Trigger信号で叩き、ヒートの度に交互に
マスクする信号(例えばBEi1* とBEi3*)を変化させる。
実際には図16に示すタイミングチャートのようにフリ
ップフロップの出力信号DATAENB のHigh/Lowによる。He
at Trigger信号がかかるとBEi1*, BEi2*, BEi3*, BEi4*
信号がLow になり、それぞれのノズルがヒートする。図
中破線で書かれているのがマスクされたタイミングであ
り、DATAENB 信号と対応している。EVEN信号とODD 信号
は共にマスクパターンの初期設定用の信号であり、千鳥
パターンで印字したいときには、1ラインの印字前にEV
EN信号を送るとフリップフロップがプリセットされ、千
鳥印字が可能となる。また、逆千鳥印字を行ないたいラ
インでは、ODD 信号を送るとフリップフロップがリセッ
トされ、BEi2*,BEi4* 信号が先にオンとなり逆千鳥印字
が可能となる。
それぞれこの千鳥、逆千鳥パターンを用いたときに一定
領域の記録がどのように完成されて行くかを図13と同
様、8ノズルを持ったマルチヘッドを用いて説明したも
のである。まず1スキャン目では、下4ノズルを用いて
千鳥パターン(斜線丸印)の記録を行う(14−a)。
次に2スキャン目には紙送りを4画素(ヘッド長の1/
2)だけ行い、逆千鳥パターン(白丸印)の記録を行う
(14−b)。更に3スキャン目には再び4画素(ヘッ
ド長の1/2)だけの紙送りを行い、再び千鳥パターン
の記録を行う(14−c)。
千鳥、逆千鳥パターンの記録を交互に行うことにより、
4画素単位の記録領域を1スキャン毎に完成させてい
く。以上説明したように、同じ領域内に異なる2種類の
ノズルにより印字が完成されていくことにより、濃度ム
ラの無い高画質な画像を得ることが可能である。
チパス記録を行った場合でも、デューティーによっては
全く上記濃度ムラが解消されていなかったり、また特に
中間調では新たな濃度ムラが確認されていたりする。以
下にその現象を説明する。
るべき画像データとは、既に規則的に配列化されている
ものである。記録装置側ではそれらデータを一定量バッ
ファにストックし、既に説明したような千鳥、或いは逆
千鳥という新たなマスク(画像配列パターン)をかけ、
双方がON状態になったとき初めてその画素の印字が行
われる様になっている。
ある。17図において、1710はバッファにためられ
た既に配列化されたデータ、1720は1パス目に印字
を許す画素を示す千鳥パターンのマスク、1730は2
パス目に印字を許す画素を示した逆千鳥パターンのマス
ク、1740、および1750はそれぞれ1パス目及び
2パス目に印字される画素を表している。
5%の印字を行う場合に、既に配列化されたデータがス
トックされている。このデータは、指定された一定領域
において一様に濃度を保つため、印字データがなるべく
ばらついた状態に配置されているのが一般である。これ
らがどの様な画像配列になっているかは、プリンタ本体
に転送される以前の画像処理時にどの様な面積階調法が
行われているかに依るものである。1710に示したも
のは、25%データに対するある画像配列の一例である
が、この様なデータに対し、それぞれ1720、173
0のマスクをかけて印字を行えば1パス目及び2パス目
には、1740、1750に示すように丁度データを等
分した状態で配分記録される。
のデータが来たときには、最もばらついた状態に画像配
列したデータ1810と、千鳥パターンマスク(180
2)或いは逆千鳥パターンマスク(1830)のどちら
か一方が、全く一致した配列状態になることは容易に想
像できる。
0)で全ての画像データの印字が終了してしまい、2パ
ス目(1850)では全く記録を行わないことになって
しまう。つまり、全ての印字データ(1810)を同一
ノズルで印字してしまう。従って、ノズルのバラツキの
影響をそのまま濃度ムラに反映してしまうこととなり、
上記分割記録法の本来の目的が達成されない。
ーを上げた状態の配列画像データが入力されたときの印
字状態を示したものであるが、これにおいても1パス目
と2パス目で、印字数にかなりの差が出ていることがわ
かる。この様に100%近くの高デューティーでは改善
されていた濃度ムラも、低デューティーから50%付近
のデータでは再び現れてしまうという弊害があった。
てのノズルを用いて千鳥か逆千鳥のどちらかのパターン
を印字している。従って、図14の印字領域の内、上半
分の4画素は先に千鳥パターンを着弾されてから、逆千
鳥パターンが着弾されることになるが、下半分の4画素
においては、まず先に逆千鳥パターンが着弾されてか
ら、千鳥パターンが着弾される。つまりこれを上記の問
題と合わせると、1パス目で多くのドットが着弾されて
から、2パス目で少量のドットが着弾される印字領域
と、1パス目では殆ど印字されず2パス目で大量のドッ
トが印字される領域が、ヘッドの1/2の幅ずつ交互に
現れることになる。この様な現象から、特にインクジェ
ット記録方式のつなぎ部に次のような弊害もあった。
録されたドットに別のドットを重ねた場合、その重なり
部分においては先に記録されたドットよりも後に打たれ
たドットの方が紙面深さ方向に沈む傾向にあることであ
る。
る。これは、吐出されたインク中の染料等の色素が記録
媒体と物理的かつ化学的に結合するが、この時に記録媒
体と色素の結合は有限であるため、色素の種類によって
結合力に大きな差がない限りにおいては、先に吐出され
たインク色素(クロスハッチング)と記録媒体の結合が
優先されるために記録媒体表面に多く残り、後から打た
れたインク色素(ハッチング)は記録媒体表面では結合
しにくく、紙面深さ方向に沈んで染着するものと考えら
れる。更に記録媒体内部での繊維レベルでのインクの挙
動を考えた場合、一度インク中の染料等と結合した繊維
は、全く結合していない状態に比べて親水性が強くなっ
ている。そのため、親水性の強い部分に隣接されて着弾
したインク滴は、前のインク滴が着弾している方向に引
き寄せられる傾向がある。
いほど、つまり水分を多く含んでいるほど、親水性が強
く、隣接に着弾したインク滴は引き寄せられ易い。した
がって、多くのドットが着弾されてから、少量のドット
が着弾される印字領域と、始めに殆ど印字されない状態
で2パス目に大量のドットが印字される領域が、ヘッド
の1/2の幅ずつ交互に現れる場合は、その境界におい
て多くのインクが着弾している印字領域に隣接する領域
に記録されるドットは引き寄せられる力が強く、小量の
インクが着弾している印字領域に隣接する領域に記録さ
れるドットは引き寄せられる力が弱い。この違いによ
り、印字領域同士の境界の濃度が濃いところと薄いとこ
ろがあり、濃度ムラになってしまう。これは中間調で特
に目立ち易く、ヘッドの1/2の幅ずつ交互に現れる周
期性を持っている。
間引き印字を行う場合、印字データとマスクパターンが
同じ周期を持ってしまうことがある。マスクパターンに
よる印字画素、非印字画素の配置からくる濃度の振幅と
印字データの振幅が重なり合って、共振してしまう。こ
れにより形成された画像のドット配列はある特定の方向
性のある模様を持ってしまう。通常、この現象をモアレ
と呼んでいる。これは同じマスクパターンを使用した画
像が複数行ある場合に目立ち易く、ユーザーにも認識さ
れ易い。このモアレはマスクパターンの周期性に依存す
るところが大きい。
ルのバラツキ等を補正するために行われていたマルチパ
ス印字では、濃度ムラに関して常に十分な画質が得られ
るとは限らない。これらの濃度ムラの弊害はある幅の印
字領域で交互に現れる周期性を持っていために、濃度ム
ラとして認識する人間の視覚を促進してしまう。
十分な画質を得ることが可能な記録装置及びインクジェ
ット記録装置を提供することを目的とする。
するために、インクを吐出する複数の吐出部を有する記
録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査
させ、各走査で間引きパターンに従って間引き画像を形
成して画像を完成させるインクジェット記録装置におい
て、非記録画素と記録画素とが配列される異なる種類の
マスクパターンを複数設定する手段と、この設定手段に
よって設定された異なる種類の前記マスクパターンを、
前記各記録領域に対する間引きパターンとして記録デー
タを間引く間引き手段とを具備したことを特徴とする。
パターンを用いるので、間引き配列のパターンによる周
期性が複数行繰り返されることがなくなり、従来のマル
チパス記録法では不均等であった同一記録領域の数回の
マルチパス記録時の記録画素数によって発生する上記濃
度ムラ弊害を、濃度ムラの周期性を変化させることで目
立ち難くして、高画質を実現させることが可能となる。
わる実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
は適用される好適なインクジエツトユニツトIJU,イ
ンクジエツトヘツドIJH,インクタンクIT,インク
ジエツトカートリツジIJC,インクジエツト記録装置
本体IJRA,キヤリツジHCの夫々及び夫々の関係を
説明するための説明図である。以下、これらの図面を用
いて各部構成の説明を行う。
IJRAの概観図の一例である。図において、駆動モー
タ5013の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア501
1,5009を介して回転するリードスクリユー500
5の螺旋溝5004に対して係合するキヤリツジHCは
ピン(不図示)を有し、矢印a,b方向に往復移動され
る。このキヤリツジHCには、インクジエツトカートリ
ツジIJCが搭載されている。5002は紙押え板であ
り、キヤリツジ移動方向にわたって紙をプラテン500
0に対して押圧する。5007,5008はフオトカプ
ラで、キヤリツジのレバー5006のこの域での存在を
確認して、モータ5013の回転方向切換等を行うため
のホームポジシヨン検知手段である。5016は記録ヘ
ツドの前面をキヤツプするキヤツプ部材5022を支持
する部材で、5015はこのキヤツプ内を吸引する吸引
手段でキヤツプ内開口5023を介して記録ヘツドの吸
引回復を行う。5017はクリーニングブレードで、5
019はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材
であり、本体支持板5018にこれらは支持されてい
る。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブ
レードが本例に適用できることはいうまでもない。
るためのレバーで、キヤリツジと係合するカム5020
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ツチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。
引回復は、キヤリツジがホームポジシヨン側領域にきた
ときにリードスクリユー5005の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例には何れも適用できる。
Cは、インクの収納割合が大きくなっているもので、イ
ンクタンクITの前方面よりもわずかにインクジエツト
ユニツトIJUの先端部が突出した形状である。このイ
ンクジエツトカートリツジIJCは、インクジエツト記
録装置本体IJRAに載置されているキヤリツジHCの
前述の位置決め手段、及び電気的接点とによって固定支
持されると共に、該キヤリツジHCに対して着脱可能な
タイプである。
説明 インクジエツトユニツトIJUは、電気信号に応じて膜
沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギー
を生成する電気熱変換体を用いて記録を行う方式のユニ
ツトである。
ド100の模式図を示している。ヘッドの温度を制御す
るための温調用(サブ)ヒーター8d、インクを吐出さ
せるための吐出用(メイン)ヒーター8cが配された吐
出部列8g、駆動素子8hが同図で示される様な位置関
係で同一基板上に形成されている。この様に各素子を同
一基板上に配することでヘッド温度の検出、制御が効率
よく行え、更にヘッドのコンパクト化、製造工程の簡略
化を計ることができる。また同図には、ヒーターボード
がインクで満たされる領域と、そうでない領域とに分離
する天板の外周壁断面8fの位置関係を示す。この天板
の外周壁断面8fの吐出用ヒーター8d側が、共通液室
として機能する。なお、天板の外周壁断面8fの吐出部
列8g上に形成された溝部によって、液路が形成され
る。
めの制御構成について、図23に示すブロック図を参照
して説明する。制御回路を示す同図において、10は記
録信号を入力するインターフェ−ス、11はMPU、1
2はMPU11が実行する制御プログラムを格納するプ
ログラムROM、13は各種データ(上記記録信号やヘ
ッドに供給される記録データ等)を保存しておくダイナ
ミック型のRAMであり、印字ドット数や、インク記録
ヘッドの交換回数等も記憶できる。14は記録ヘッド1
8に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイで
あり、インターフェース10、MPU11、RAM13
間のデータの転送制御も行う。20は記録ヘッド18を
搬送するためのキャリアモータ、19は記録用紙搬送の
ための搬送モータである。15はヘッドを駆動するヘッ
ドドライバ、16、17は夫々搬送モータ19、キャリ
アモータ20を駆動するモータドライバである。
図である。ゲートアレイ14は、データラッチ141、
セグメント(SEG)シフトレジスタ142、マルチプ
レクサ(MPX)143、コモン(COM)タイミング
発生回路144、デコーダ145を有する。記録ヘッド
18は、ダイオードマトリックス構成を取っており、コ
モン信号COMとセグメント信号SEGが一致したとこ
ろの吐出用ヒータ(H1からH64)に駆動電流が流
れ、これによりインクが加熱され吐出する。
ング発生回路144が発生したタイミングをデコードし
て、コモン信号COM1〜8のいずれか1つを選択す
る。データラッチ141はRAM13から読み出された
記録データを8ビット単位でラッチし、この記録データ
をマルチプレクサ143はセグメントシフトレジスタ1
42に従い、セグメント信号SEG1〜8として出力す
る。マルチプレクサ143からの出力は、後述するよう
に1ビット単位、2ビット単位、または8ビット全てな
ど、シフトレジスタ142の内容によって種々変更する
ことができる。
ーフェース10に記録信号が入るとゲートアレイ14と
MPU11との間で記録信号がプリント用の記録データ
に変換される。そして、モータドライバ16、17が駆
動されるとともに、ヘッドドライバ15に送られた記録
データに従って記録ヘッドが駆動され、印字が行われ
る。
の流れを説明する構成図を示す。ホストコンピュータか
ら送られた記録データはインターフェースを介して記録
装置内部の受信バッファに蓄えられる。受信バッファは
数k〜数十kバイトの容量を持っている。受信バッファ
に蓄えられた記録データに対してコマンド解析が行われ
てからテキストバッファへ送られる。テキストバッファ
中では一行分の中間形式として記録データが保持され、
各文字の印字位置、修飾の種類、大きさ、文字(コー
ド)、フォントのアドレス等が付加される処理が行われ
る。テキストバッファの容量は各機種毎により異なり、
シリアルプリンタであれば数行分の容量、ページプリン
タであれば1ページ分の容量を持っている。更にテキス
トバッファに蓄えられた記録データを展開してプリント
バッファに2値化された状態で蓄え、記録ヘッドに記録
データとして信号を送り、記録が行われる。本実施例で
はプリントバッファに蓄えられている2値化データに後
述するマスクパターンデータ(ランダムマスク)を掛け
てから記録ヘッドに信号を送るようにしている。そのた
め、プリントバッファに蓄えられている状態のデータを
見てからマスクパターンデータを設定することもでき
る。記録装置の種類によってはテキストバッファを有す
ることなく、受信バッファに蓄積した記録データをコマ
ンド解析と同時に展開してプリントバッファに書き込む
ものもある。
具体的な実施例を示す。
ンクジェット記録装置において、各記録(印字)領域毎
にマスクパターンを設定して、画像を形成する例を図面
を用いて説明する。ここでいう印字領域とは、記録走査
方向に分割した領域を、本実施例では一走査で記録され
る領域を4分割している。
記録を行っている様子を図1を用いて説明する。本実施
例はひとつの印字領域を4回の記録走査で、記録を完成
する4パス印字を行っている。用いられるマスクパター
ンは25%duty間引きの4×4のマスクパターン
で、印字するかしないかの設定を各印字画素毎に行って
いる。まず、第1印字領域において、第1記録走査でマ
スクパターン:A−1を用いて記録が行われる。続い
て、第2記録走査でマスクパターン:A−2を用いて記
録が行われると同時に、第2印字領域では第1印字領域
とは異なるマスクパターン:B−1を用いて記録が行わ
れる。更に第3記録走査でマスクパターン:A−3を用
いて記録が行われ、第2印字領域ではマスクパターン:
B−2、また、第3印字領域では前記の印字領域とは異
なるマスクパターン:C−1を用いて記録が行われる。
そして、第4記録走査でマスクパターン:A−4を用い
た記録が行われて、第1印字領域の記録が完成する。同
様の手順で、第2印字領域ではマスクパターン:B−
1、B−2、B−3、B−4で記録が行われる。第3印
字領域ではマスクパターン:C−1、C−2、C−3、
C−4で記録が行われ、第4印字領域ではマスクパター
ン:D−1、D−2、D−3で記録が行われていく。
クパターンで記録を行っている。本実施例では4種類の
マスクパターンを用いた一例であり、第5印字領域では
第1印字領域と同じマスクパターンを用いており、第6
印字領域では第2印字領域と同じマスクパターンを用い
ている。これは設定するマスクパターンの種類数によ
り、同じマスクパターンを用いて記録が行われる印字領
域が近くにあったり、また数十行離れていたりする。よ
って、保持しているマスクパターンの種類数で、同じマ
スクパターンで記録が行われる印字領域の発生頻度を制
御することが可能となる。
マスクパターンの一例を示す。図2において、各マスク
パターンは25%duty間引きの4×4のマスクパタ
ーンで、A−1、A−2、A−3、A−4がひとつの印
字領域で用いられるマスクパターンの1グループであ
る。B−1、B−2、B−3、B−4で1グループ、C
−1、C−2、C−3、C−4で1グループ、D−1、
D−2、D−3、D−4で1グループを形成している。
それぞれのマスクのグループによって、印字されていく
ドットの配列が異なるようになっている。
ヘッドについて、図3を用いて説明する。図3に示した
記録ヘッドは複数のノズルを有し、それぞれのノズルで
印字が行えるが、本実施例では4パス印字を行っている
ので、記録ヘッドのノズル部は4つの領域に分割され
る。それぞれの分割領域をL1、L2、L3、L4とす
る。各分割領域に対して独立して、それぞれ異なるマス
クパターンを設定できる。例えば、図1における第4走
査記録ではL4はA−4、L3はB−3、L2はC−
2、L1はD−1がそれぞれマスクパターンとして設定
されている。また、第5走査記録ではL4はB−4、L
3はC−3、L2はD−2、L1はA−1がそれぞれマ
スクパターンとして設定されている。このように各分割
領域毎に異なるマスクパターンを独立して設定してい
る。
4×4のマスクパターンで、ある印字領域が補完できる
ことを図4を用いて説明する。図4はマスクパターン:
A−1、A−2、A−3、A−4が用いられた場合であ
る。4つのマスクパターンそれぞれで印字が行われる部
分は、4つのマスクパターンが全て異なり、4つのマス
クパターンを全て足し合わせることで、最終的に100
%補完できるようになっている。また、印字が行われる
部分がマスクパターンで二重になることもないようにな
っている。この関係は他のマスクパターンのグループに
ついても言える。ひとつの印字領域に用いられるマスク
パターンは、必ず100%補完でき、且つ二重にならな
いようになっている。
するタイミングについて説明する。図5に4パス印字の
印字シーケンスを示す。本シーケンスは印字データが送
られてきた状態でのシーケンスである。印字データの送
信を確認して、キャリッジをランプアップする。マスク
パターンの設定はキャリッジランプアップ時に行う。st
ep-1でキャリッジランプアップされたら、まず、step-2
で記録ヘッドの分割領域:L1にマスクパターンが設定
される。マスクパターンは図2に示した一例のマスクパ
ターンの中から設定される。同様にstep-3では分割領
域:L2に、step-4では分割領域:L3に、step-5では
分割領域:L4にマスクパターンが設定される。そし
て、step-6でバッファにマスク設定されて、step-7で印
字が行われて、step-1に戻る。各印字領域にマスクパタ
ーンが設定される場合、それぞれの印字領域に対して、
印字データが100%補完できるようにマスクパターン
設定されていく。
れていない領域に対しては、全く、自由にマスクパター
ンを設定するこができる。マスクパターンは記録装置内
のROM等の記憶領域に予め記憶させておき、マスクパ
ターン設定時にその記憶されたマスクパターンを呼び出
しても良いし、マスクパターンを発生させる機能を持た
せて、マスクパターン設定時にマスクパターンを作りだ
し、NVRAM等に一時記憶させて使用しても良い。
われて画像が形成されていく過程を説明する。図6は本
実施例の4パス印字が行われた場合の画像が各記録走査
で形成されていく過程を示している。ます、第1印字領
域において、第1記録走査で設定されたマスクパターン
で間引かれて記録が行われ、第2記録走査では、第1記
録走査とは異なるマスクパターンで、異なる印字画素に
記録が行われ、第2記録走査では、第1、2記録走査と
は異なるマスクパターンで異なる印字画素に記録が行わ
れ、最後に第4記録走査で前記の記録走査とは異なるマ
スクパターンで記録が行われて、第1印字領域全ての印
字画素に対して記録が完成する。
記録が開始されている。第1印字領域と同様の工程で記
録が完成していくのであるが、使用されているマスクパ
ターンが異なる。第3印字領域においても、第4印字領
域においても同じで、他の印字領域とは異なるマスクパ
ターンで記録が行われていく。
ば、インクジェット記録装置を用いて、複数回の移動及
び記録走査で印字を行うマルチパス記録法において、記
録走査回数(パス数)に応じた複数のマスクパターンを
各印字領域に設定することができ、異なる印字領域に対
して、独自に異なるマスクパターンを設定することがで
きる。よって、それぞれの印字領域に対して独自の異な
るマスクパターンで記録を行うので、濃度ムラそのもの
を抑えるのではなく、濃度ムラのある幅の印字領域で交
互に現れる周期性を制御することができる。人間の目に
濃度ムラと認識されにくい周期にすることで、高品位の
画像の記録を行うことができる。
して同調することがあったとしても、それはその印字領
域だけであり、他の印字領域では同調することは無い。
従って、同調している印字領域が現れる周期が、例えば
数十行の間隔であるような、認識されにくい周期であれ
ば、濃度ムラとして認識されることはない。また、設定
マスクパターンの周期を様々に設定して、発生する周期
を変化させてやれば、より濃度ムラとして認識され難く
することもできる。また、マスクパターンの周期性に依
存するモアレも極一部分の発生に止めることができ、モ
アレとして認識され難い。従って、印字領域毎に異なる
マスクパターンを設定することで、濃度ムラの周期性を
制御して、高品位の画像の記録を行うことが可能とな
る。
字領域に対して設定されるマスクパターンの周期を制御
して印字を行う4パス印字方法について説明する。
ターンの周期性を制御するシーケンスを示す。本シーケ
ンスは印字データが送られてきた状態でのシーケンスで
あり、印字データの送信を確認して、キャリッジをラン
プアップする。step-1でキャリッジがランプアップされ
たら、CPUはstep-2で設定されているマスクパターン
があるか判断する。設定されているマスクパターンがあ
る場合には、そのマスクパターンを用いて、step-5でバ
ッファに設定して、step-6で印字を行う。また、設定さ
れているマスクパターンがなければ、step-3でマスクパ
ターンを設定するサイクル値を決定し、step-4でマスク
パターンを設定する。マスクが様々な間隔で循環してく
るので、以降循環マスクパターンと呼ぶ。
でバッファに設定して、step-6で印字を行って、step-1
に戻る。本シーケンスでは循環マスクパターンを各印字
領域に対して設定することができ、設定されているマス
クがなければ、step-3、step-4で循環マスクパターンを
設定し、もし、既に設定されていれば、step-2で印字へ
とジャンプするようにしている。
8においてはA〜Gの7種類のマスクパターンを示して
いる。これらのマスクパターンはROMやRAM等に予
め記憶しておくが、書換可能な記憶領域ならば、電源O
N時等に複数個マスクパターンの発生するような設定し
ても良い。本実施例では7種類のマスクパターンを示し
ているが、これは数が多いほど選択数は広がり、マスク
パターンの選択についてランダム性は強くなる。A〜G
はそれぞれ4つのマスクパターンで一組となっており、
それぞれその4つのマスクパターンで100%補完がで
きるようになっている。
クパターンの変化を示す。サイクル1の場合、A〜Gま
で順々に設定されるようになっている。これを基本系と
する。サイクル2ではひとつ飛ばしで設定するようにな
っており、サイクル3では2つ飛ばしで設定し、サイク
ル4では3つ飛ばしで設定できるようになっている。こ
のサイクル値を変えることで、A〜Gの順序を変化させ
ることができる。この方法を用いて、図7のシーケンス
に従って循環マスクパターンを設定すれば、設定される
循環マスクパターンの周期をサイクル値で制御できる。
記録装置を用いて、複数回の移動及び記録走査で印字を
行うマルチパス記録法において、各印字領域に対して独
自のマスクパターンを設定する場合に、設定されるマス
クパターンの周期を制御することで、濃度ムラの発生す
る周期を制御することができる。
クパターンを一つのリングバッファに蓄えて使用する印
字方法について説明する。
ッファはバッファ1、バッファ2、バッファ3、バッフ
ァ4と使用されたら、再度バッファ1に戻って使用する
ことができる循環式の記憶領域のことである。本実施例
ではこのリングバッファにひとつのマスクパターンを記
憶させて、マスクパターンとして使用する場合に、読み
出し位置を変えてやることで、あたかも異なるマスクパ
ターンのように使用することができる。
ズルの記録ヘッドを用いて4パス印字を行った場合に使
用できるように、縦4バイト(32ノズルに対応)の設
定にしている。縦、横を合わせた全体としては記録装置
本体の設定によるが、本実施例は数kバイトの設定で行
われている。また、バッファ1、バッファ2、バッファ
3、バッファ4はそれぞれを合わせて100%補完でき
るマスクパターンであり、この4つの大きなマスクパタ
ーンが連結されて、ひとつのより大きなマスクパターン
となっている。よって、ひとつの印字領域に対しては、
それぞれのバッファの始まりの位置である図中のA、
B、C、Dからマスクパターンが読み出される。これに
よって100%補完できるマスクパターンの設定ができ
る。また、異なる印字領域に対しては、読み出し位置を
それぞれずらしてやり、あたかも異なるマスクパターン
のように設定することができる。読み出し位置をそれぞ
れ2カラムづつずらし、それぞれA’、B’、C’、
D’としている。
グバッファにひとつのマスクパターンを設定させてお
き、読み出し位置を各印字領域で変化させたやること
で、様々なマスクパターンを各印字領域で設定すること
ができる。リングバッファの容量が大きければ大きいほ
ど、各印字領域に設定されるマスクパターンの周期性は
無くなる方向である。これによって濃度ムラの発生の周
期性を変化させることができる。
ータ転送回路の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、101はメモリデータバスに接続され、メモリ中
のプリントバッファ130に蓄えられているプリントデ
ータを読み出して一時的に格納するためのデータレジス
タ、102はデータレジスタ101に格納されたデータ
をシリアルデータに変換するためのパラレル−シリアル
変換器、103はシリアルデータにマスクをかけるため
のANDゲート、104はデータ転送数を管理するため
のカウンタである。
110に接続され、マスクパターンを格納するためのレ
ジスタ、106はマスクパターンの桁位置を選択するた
めのセレクタ、107はマスクパターンの行位置を選択
するためのセレクタである。111は桁位置を管理する
ためのカウンタである。
10から送られる印字指令信号により、プリントヘッド
に128ビットのプリントデータをシリアル転送する。
メモリ中のプリントバッファ130に蓄えられていたプ
リントデータはデータレジスタ101に一時的に格納さ
れ、パラレル−シリアル変換器102によってシリアル
データに変換される。変換されたシリアルデータはAN
Dゲート103によってマスクをかけられた後、プリン
トヘッドに転送される。転送カウンタ104は転送ビッ
ト数をカウントして128に達したらデータ転送を終了
させる。
スタA、B、C、Dより構成され、CPU110によっ
て書き込まれたマスクパターンを格納する。各レジスタ
は縦4ビット×横4ビットのマスクパターンを格納す
る。セレクタ106はカラムカウンタ111の値を選択
信号とすることによって、桁位置に対応したマスクパタ
ーンデータを選択する。またセレクタ107は転送カウ
ンタ104の値を選択信号とすることによって行位置に
対応したマスクパターンデータを選択する。セレクタ1
06、107によって選択されたマスクパターンデータ
により、ANDゲート103を用いて転送データにマス
クがかけられる。
ータは直接記録ヘッドに供給したが、一旦プリントバッ
ファに格納してもよい。
ンを各印字領域毎に設定し、更に各パス毎にマスクずら
しを行う印字方法について説明する。
クパターンを示す。本実施例では32kバイト(カラム
方向:4バイト×ラスタ方向:8k)の大きさのマスク
パターンを使用しており、4パス印字に用いる場合につ
いて説明する。本実施例のランダムマスクパターンは4
パス用なので、それぞれ領域:A、B、C、Dに分かれ
ているが、その4つのマスクがつながって1つのマスク
パターンになっている。このランダムマスクパターンは
RAM上に記録されており、読み出す位置(ポインタ)
を自由に設定することができる。更に各印字領域毎にポ
インタをずらして使用することができる。
び使用するマスクパターンを示している。第1記録走査
ではマスク:A1で印字が行われ、以降の走査に於いて
マスク:B1、C1、D1で印字が行われて記録が完成
する。ここで、マスク:A1は図27において、Aの領
域でポインタが1の位置を示すマスクを示している。ま
た、B1、C1、D1も同様にそれぞれの領域でポイン
タの位置が1のマスクである。次の印字領域ではマス
ク:A2、B2、C2、D2が用いられている。それぞ
れ前の印字領域で使用されたマスクに対してポインタが
ずれている。そのズレ量は任意に設定することができる
が、本実施例では一つの領域で256カラム分づつ、ず
れていく構成になっている。同じ位置にポインタが来る
のは9回目の記録走査になる。よって近接の印字領域で
見ると、あたかも異なるマスクパターンを使用している
ように見える。このマスクずらしにより、一つのマスク
からポインタをずらすだけで異なるマスクパターンを使
用するのと同等の効果を得ることができる。
明する。図29にランダムマスクパターン作成のブロッ
ク図を示す。本実施例では4パス印字の場合について説
明する。まず、特定の大きさのマスクを設定し、その中
を同数の4つのパラメータ(a、b、c、d)で満た
す。そして、その中のパラメータから乱数的に選択し、
入れ替え(置換)を行う。これを複数回行って各パラメ
ータがランダムに配列したマスクを作成する。入れ替え
を行う回数はマスクにランダム性を持たせられるだけの
回数であれば任意であるが、本実施例では25000×
15回行っている。
ROMに記憶しておく。そこから、それぞれの間引きマ
スクを作成する。例えば、パラメータ:a、b、c、d
はそれぞれマスク:A、B、C、Dに対応するようにし
ておき、対応するパラメータがある位置だけにビットを
立ててマスクを作成する。元々各パラメータの位置はラ
ンダムに配列しているので、作成されたマスクもランダ
ムの配列を有するランダムマスクパターンとなる。更
に、元々一つのマスクから作成するので、必ず100%
補完のできるランダムマスクパターンとなる。この操作
はCPUで行い、作成されたマスクはRAMに記憶して
使用する。
示す。プリンタ本体で実施する場合にはランダムの配列
のデータをROMに記憶しておき、電源ON等のタイミ
ングで上述したランダムマスクの作成を行って、マスク
の状態でRAMに記憶しておく。各記録走査のキャリッ
ジのランプアップ時にRAMから読み込んでプリントバ
ッファの印字データとANDをとって印字を行う。
字モードに応じてランダムマスクを変更することが可能
となる。例えば、同じランダムの配列のデータから2パ
ス印字用、4パス印字用、8パス印字用のランダムマス
クパターンの作成も可能となる。これはランダムの配列
のデータのパラメータの種類数(図29では4種類)で
決定されるのであるが、24種類(例えば0〜23)の
パラメータがあるとすれば、その約数分のパスに対応さ
せることができる。つまり、0〜11、12〜23に対
応して2つのマスクを作成すれば2パスに対応し、0〜
7、8〜15、16〜23に対応して3つのマスクを作
成すれば3パスに対応する。以下、同様にして、4、
6、8、12、24パスに対応が可能となる。
対応させるのではなく、複数のパラメータと一つのマス
クを対応させることで100%以上の補完、または、あ
る特定の割合で2重印字を行うことができ、そのアップ
率も設定するパラメータの数で任意に設定することが可
能となる。上記例では、0〜15、8〜23に対応して
2つのマスクを作成すれば133%になり、0〜17、
6〜23に対応して2つのマスクを作成すれば150%
になる。
に記憶させてあるランダム配列のデータからランダムマ
スクを作成してRAMに記憶させ、印字する際にRAM
から読み出して使用する。更にその読み出し位置を印字
領域毎にずらすことで、近接印字領域ではあたかも異な
るランダムマスクパターンを使用しているような構成に
なる。これにより印字データとの非同調性の面でランダ
ムマスクパターンをより効果的に使用することができ
る。
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。
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43
45262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。
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)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4
459600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年第123670号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭59年第138461号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。
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。
されるものではなく、感熱記録、熱転記録、ワイヤード
ット記録等、記録装置全般に適用できるもので、シリア
ルプリンタにおいて記録領域毎にマスクパターンを変更
する場合の効果について説明する。
つのラスタに対して異なる複数の記録素子(エレメン
ト)で印字を行うことにより、その記録素子の特性(ヨ
レ、ドットの大きさ等)の不均一性を平均化して、一つ
の記録領域内での濃度ムラを見え難くするものである。
この分割記録の効果も、上述のように印字データとマス
クパターンが同調して使用される記録素子が偏ってしま
うと、一つのラスタの中でその特性が現れ易くなる。従
って、ランダムマスクを用いることで、データとの同調
性は部分的となり、効果的に分割印字を行える。
通して言えることである。ドットのON/OFFの2値
で擬似階調性を出す場合等は、この記録素子の特性を均
一に制御する必要があり、記録領域毎にマスクパターン
を変更する分割印字が効果的である。
(熱転等)の場合、記録ヘッドの昇温を抑制する意味か
ら分割印字は効果的である。この場合も、やはり印字デ
ータと間引きマスクの同調からヘッド昇温にも偏りが発
生してしまい、記録ヘッドの中の熱分布により濃度ムラ
(ドット径の不均一性)が発生する。これに対しても記
録領域毎にマスクパターンを変更することで、総合的な
熱の均一化を行うことができる。
走査方向に並んでいる構成のカラー記録装置では、ドッ
トの打ち込み順で色調が変わってしまう。印字データと
間引きマスクの同調が色調に現れ、ユーザーが表現した
い色とは異なる色調の画像を記録してしまうことがあ
る。例えば、熱転写記録の場合は先に印字したドット
(インク層)が記録媒体上に存在すると、次に転写され
るドットは転写され難い。一方、インクジェット記録で
は浸透性の強いインクを使用した場合、先に印字したイ
ンクの染料が記録媒体のインク保持層または繊維に先に
吸着し、次に印字されたインクの染料は吸着され難い。
従って、先打ちのドットの色調が強くなる。また、浸透
性の弱いインクでは、後打ちの染料が流れずに上層に重
なっていくために、逆に後打ちのドットの色調が強くな
る場合もある。これらの現象に対しても記録領域毎にマ
スクパターンを変更することで、マクロ的に見て色調の
ずれを生じにくくすることができる。
とが配列されるマスクパターンを各記録領域毎に独自に
設定するすることで、間引き配列のパターン周期を変化
させることにより、形成される画像において従来のマル
チパス記録法では不均等であった同一記録領域の数回の
マルチパス記録時の記録画素数によって発生する濃度ム
ラを、濃度ムラの周期性を変化させることで目立ち難く
して、高品位の画像形成を実現できる。
録装置における各印字領域毎に異なるマスクパターンの
設定を示す図である。
引きの4×4のマスクパターンの一例を示す図である。
説明図である。
スクパターンによる印字の100%補完を説明する図で
ある。
ぞれマスクパターンを設定するシーケンスを示す図であ
る。
画像が形成されていく過程を説明する図である。
定を行うシーケンスを示す図である。
の一例を示す図である。
制御を説明する図である。
よるマスクパターンの設定の説明図である。
を示す図である。
字状態を示す図である。
気回路を示す図である。
ートである。
トを表す図である。
トを表す図である。
トを表す図である。
本体を示す説明図である。
を示すブロック図である。
スクパターンを示す図である。
図である。
ク図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 インクを吐出する複数の吐出部を有する
記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走
査させ、各走査で間引きパターンに従って間引き画像を
形成して画像を完成させるインクジェット記録装置にお
いて、 非記録画素と記録画素とが配列される異なる種類のマス
クパターンを複数設定する設定手段と、 この設定手段によって設定された異なる種類の前記マス
クパターンを、前記各記録領域に対する間引きパターン
として記録データを間引く間引き手段とを具備したこと
を特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項2】 前記設定手段は、前記マスクパターンを
各記録走査毎に設定することができ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装置。 - 【請求項3】 前記設定手段は、前記マスクパターンを
前記記録ヘッドの各分割領域毎に設定することができる
ことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装
置。 - 【請求項4】 前記設定手段は、設定される前記マスク
パターンの発生周期を可変す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装置。 - 【請求項5】 前記設定手段は、ひとつのマスクパター
ンから複数の補完されるマスクパターンを発生させるこ
とを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装
置。 - 【請求項6】 前記記録ヘッドは熱によりインクを吐出
することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれ
かに記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項7】 複数の記録部を有する記録ヘッドを記録
媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、各走査で
間引きパターンに従って間引き画像を形成して画像を完
成させる記録装置において、 非記録画素と記録画素とが配列される異なる種類のマス
クパターンを複数設定する設定手段と、 この設定手段によって設定された異なる種類の前記マス
クパターンを、前記各記録領域に対する間引きパターン
として記録データを間引く間引き手段とを具備したこと
を特徴とする記録装置。
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