JPH0752465A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH0752465A
JPH0752465A JP16195993A JP16195993A JPH0752465A JP H0752465 A JPH0752465 A JP H0752465A JP 16195993 A JP16195993 A JP 16195993A JP 16195993 A JP16195993 A JP 16195993A JP H0752465 A JPH0752465 A JP H0752465A
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JP
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recording
area
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paper feed
ink jet
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Withdrawn
Application number
JP16195993A
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English (en)
Inventor
Kiichiro Takahashi
喜一郎 高橋
Naoji Otsuka
尚次 大塚
Atsushi Arai
篤 新井
Kentaro Yano
健太郎 矢野
Osamu Iwasaki
督 岩崎
Daigoro Kanematsu
大五郎 兼松
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃度ムラを低減して常に十分な画質を得るこ
とが可能なインクジェット記録装置を提供すること。 【構成】 第1走査では3、第2走査では4、第3走査
では1のように、紙送り量を乱数的に設定することで、
各記録領域A、B、Cの幅を可変することで、上記つな
ぎスジの周期をランダム化もしくは変調することができ
る。これにより、つなぎスジを目立ち難くして高画質を
実現させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記録ヘッドからインクを
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。
【0002】
【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
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ーンからなる画像を記録し
ていくように構成されている。
【0003】前記記録装置は、記録方式により、インク
ジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービ
ー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。
【0004】近年、数多くの記録装置が使用されるよう
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。
【0005】しかし、インクジェット記録装置側でイン
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。
【0006】その具体例を図11、12を用いて説明す
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)。
【0007】しかし、実際には先にも述べたようにノズ
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。
【0008】そこでこの濃度ムラ対策として、例えば特
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。
【0009】この様な記録法を用いると、図12で示し
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。
【0010】この様な記録を行う際、1スキャン目と2
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。
【0011】従って、単位印字領域(ここでは4画素単
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。
【0012】この様な間引き印字を行う場合の電気的制
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。
【0013】間引きを行なうためには図中のフリップフ
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。
【0014】図14の14−a、14−b、14−cは
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)。
【0015】この様にして順次4画素単位の紙送りと、
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。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なマル
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。
【0017】通常、プリンタが受けるある領域の記録す
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。
【0018】図17〜19はこの様子を説明したもので
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。
【0019】図17において、バッファにはある領域2
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。
【0020】しかし、図18に示したように丁度50%
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。
【0021】この様なことが起こると1パス目(184
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。
【0022】図19は図17、18より更にデューティ
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。
【0023】また、図14に示す様に、ヘッドは常に全
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。
【0024】インクジェット記録方式において、先に記
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。
【0025】図20はそれを模式的に示した断面図であ
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。
【0026】また、先のインク滴が充分に定着していな
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。
【0027】以上説明してきたような弊害により、ノズ
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。
【0028】そこで、本発明は濃度ムラを低減して常に
十分な画質を得ることが可能なインクジェット記録装置
を提供することを目的とする。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
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、紙送り量を乱数的に設定する手段、もしくは吐出ノ
ズル内の非記録吐出部領域を設定する手段を有すること
を特徴とする。
【0030】
【作用】上記構成によれば、上記つなぎスジの周期をラ
ンダム化もしくは変調することができるので、従来のマ
ルチパス記録法では画質的に不十分であったつなぎスジ
を、つなぎスジを目立ち難くして高画質を実現させるこ
とで克服することができる。
【0031】
【実施例】以下、本発明のインクジェット記録装置に係
わる実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【0032】図21乃至図25は、本発明が実施もしく
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。
【0033】(i) 装置本体の概略説明 図21は、本発明に適用されるインクジエツト記録装置
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。
【0034】又、5012は、吸引回復の吸引を開始す
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。
【0035】これらのキヤツピング、クリーニング、吸
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。
【0036】本例でのインクジエツトカートリツジIJ
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。
【0037】(ii)インクジェットユニットIJU構成
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。
【0038】(iii)ヒーターボードの説明 図22は本実施例で使用しているヘッドのヒーターボー
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。
【0039】(iv)制御構成の説明 次に、上述した装置構成の各部の記録制御を実行するた
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ース、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。
【0040】搬送モータ19は、MPU11によって設
定される搬送量(紙送り量)に従って、記録媒体を搬送
する。
【0041】図24は、図23の各部の詳細を示す回路
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。
【0042】上記デコーダ145は、上記コモンタイミ
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。
【0043】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
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。
【0044】次に図25に記録装置内部での記録データ
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。
【0045】このような装置を用いて以下に本発明での
具体的な実施例を示す。
【0046】(実施例1)以下に第1実施例として、イ
ンクジェット記録装置において、紙送り量を乱数的に変
化させて、画像を形成する例を図面を用いて説明する。
【0047】図1は本発明を実施したマルチパス記録法
で画像が形成されていく過程を示す説明図である。図1
において用いられる記録ヘッドは、8個の吐出ノズルを
有している。以下、各記録領域を2パス印字で形成して
いく過程を説明する。
【0048】まず、第1走査で、記録ヘッドの下側3ノ
ズルで記録が行われる。図2に示すように記録ヘッドの
下側のノズルから、吐出ノズル1、吐出ノズル2、吐出
ノズル3、吐出ノズル4、吐出ノズル5、吐出ノズル
6、吐出ノズル7、吐出ノズル8とする。つまり、第1
走査で吐出ノズル1、2、3で印字が行われる。続い
て、第2走査で吐出ノズル5、6、7で印字が行われ
て、記録領域Aの印字が完了している。この時、吐出ノ
ズル1、2、3、4でも記録が行われている。ノズルの
組み合わせとしては吐出ノズル1と5、2と6、3と7
となる。
【0049】第1走査から第2走査が行われる際に被記
録媒体を記録ヘッドの走査方向と垂直な方向に移動す
る。これを紙送り(LF)と称する。通常、この紙送り
量は各走査毎に、一定量行われるが、本実施例では紙送
り量を乱数的に行っている。第1走査から第2走査へ移
る際に、4ノズル分の紙送りが行われている。記録領域
Aでの印字が補完されなければならないので、最大で5
ノズル分の紙送りが可能である。この最大可能紙送り量
以下の紙送り量を乱数で決定する。この場合は0〜5ノ
ズル分の中から乱数で紙送り量を決定している。
【0050】次に第3走査が行われる場合について説明
する。第2走査で吐出ノズル1、2、3、4で記録が行
われているので、第3走査の前に行われる紙送りは最大
可能紙送り量:4ノズル分以内から乱数で決定され、図
1においては1ノズル分の紙送りが行われている。第3
走査で吐出ノズル2、3、4、5で記録が行われて、記
録領域Bの印字が完了している。この時、吐出ノズル1
でも記録が行われている。ノズルの組み合わせとしては
吐出ノズル1と2、2と3、3と4、4と5となる。
【0051】第4走査が行われる際には最大可能紙送り
量:7ノズル分以内から乱数で決定され、7ノズル分の
紙送りが行われている。ノズルの組み合わせとしては吐
出ノズル1と8とで、記録領域Cの印字が完了してい
る。
【0052】このようにして補完する記録領域と記録ヘ
ッドの位置との関係からでてくる最大可能紙送り量以内
の乱数で紙送り量を決定して記録を行っていき、記録領
域Iまでの記録が行われている。図1に示されるよう
に、紙送り量が乱数で決定されているために各記録領域
の紙送り方向の幅が異なる。例えば、記録領域Aは3ノ
ズル分、記録領域Bは4ノズル分、記録領域Cは1ノズ
ル分、記録領域Dは6ノズル分のように、1〜6ノズル
分の印字幅を有している。更にその幅の分布は全く乱数
的に現れている。つなぎスジは記録領域と記録領域との
つなぎ部で発生するが、つなぎ部の位置は各記録領域の
幅で決められる。記録領域の幅が乱数に依存しているの
で、つなぎ部の位置も乱数性を有しており、つなぎスジ
が周期的に現れることはない。このようにして本実施例
では、紙送り量を乱数で決定することで、つなぎスジの
周期をランダム化することができる。
【0053】また、図1では8ノズルのうち1〜6ノズ
ル分の幅の記録を行っているが、乱数の設定により、0
〜8ノズル分の紙送りを実現することもできる。しか
し、異なるノズルで補完しながらひとつの記録領域を完
成していくマルチパス記録法の特長をより効果的にする
ために、乱数の範囲を1〜7ノズル分として、必ず異な
るノズルで補完できるように設定する方がより好まし
い。
【0054】更に、本実施例では図1に示されるように
様々な吐出ノズルの組み合わせで印字が行われている。
例えば、記録領域Aは吐出ノズル1と5、2と6、3と
7となり、記録領域Bは吐出ノズル1と2、2と3、3
と4、4と5のように、吐出ノズルは乱数的に組み合わ
されている。これによりマルチパス記録法をより効果的
に行える。吐出量が低かったり、吐出方向がヨレていた
りするノズルが組み合わされる場合があるが、それが周
期的に繰り返されることはなく、濃度ムラ等の画像の弊
害になり難くなる。
【0055】次に、より多くのノズル(64ノズル)を
有する具体的なマルチノズルの記録ヘッドを用いる場合
の例を図3に示している。図3では記録ヘッドを8分割
している。図1ではノズル単位で紙送り量を設定してい
たが、図3のように分割領域単位で紙送り量を設定して
も良い。記録領域の最低幅がひとつの分割領域の幅に対
応する。従って、記録ヘッドの分割領域幅、分割領域数
によって設定できる乱数が決まる。マルチパス記録の効
果を生かすために、最低紙送り量は分割領域の幅とす
る。
【0056】次に紙送り量を乱数的に設定するタイミン
グについて説明する。図4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。紙送り量の設定は
キャリッジランプアップ時に行う。キャリッジランプア
ップされたら、まず、step-2で紙送り量を乱数的に設定
する。この時、補完する記録領域と記録ヘッドの位置関
係から乱数は制限された範囲内で設定される。次にstep
-3で、その設定された紙送り量に従って決まってくる記
録領域の幅に適したマスクパターンをバッファに設定す
る。この時、補完すべき記録領域がある場合には、その
記録領域に対応するバッファに補完できるマスクパター
ンを設定する。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使用す
る。そして、step-4で設定された紙送り量に従って紙送
りが行われて、step-5で印字が行われて、step-1に戻
り、記録が続けられる。
【0057】以上説明してきたように、複数回の走査で
ひとつの記録領域の印字を完成するマルチパス記録方法
において、紙送り量を記憶領域内の補完が行える範囲内
の乱数で設定することにより、つなぎ部での濃度ムラ、
つまりつなぎスジの発生周期をランダム化することがで
きる。これにより、つなぎスジを目立ち難くして高画質
を実現させることが可能となる。本実施例は2パス印字
で画像が形成されていく場合を説明してきたが、4パス
や8パス等のその他のマルチパス記録法に用いられても
同様の効果がある。また、つなぎスジの周期のランダム
性は設定できる乱数の値に依存しており、記録ヘッドの
分割領域をより細かくして、大きな範囲の乱数設定がで
きるようにすることで、その効果はより大きなものにす
ることができる。
【0058】(実施例2)次に第2実施例として、使用
するノズルをランダムに選択する場合について説明す
る。
【0059】上述した図1において、例えば記録領域E
では第4走査、第5走査で印字が行われており、第6走
査、第7走査では印字できるノズルはあるが、印字は行
っていない。このように、ひとつの記録領域で先の走査
に印字するノズルが偏ってしまうと、記録ヘッドの下側
と上側で使用頻度の差が生じてしまい、吐出ヒータの劣
化等の面からひとつの記録領域内での濃度ムラの原因に
なってしまう。
【0060】そこで、第2実施例として、使用するノズ
ルをランダムに選択する実施例について説明する。図1
の記録領域E、記録領域Fを拡大した図を図5に示す。
まず、記録領域Eでは第4走査の吐出ノズル1、第5走
査の吐出ノズル2、第6走査の吐出ノズル4、第7走査
の吐出ノズル6の4つのノズルで印字が行える。2パス
印字の場合、この4つの中から2つのノズルを選択する
が、ここで乱数を用いて選択する。また、記録領域Fで
は3つのノズルの中から乱数的に2つのノズルを選択す
る。このようにすることで使用ノズルの偏りを軽減する
ことができる。
【0061】次に使用ノズルを設定するタイミングにつ
いて説明する。図6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。キャリッジがランプアッ
プされたら、まず、step-2で紙送り量を乱数的に設定す
る。次にstep-3で、記録領域内で使用するノズルが必要
以上ある場合に、ランダム選択して、使用するノズルを
設定する。従って、ある程度先の記録領域まで、どのよ
うに紙送り量が設定されて、どのノズルの領域が使用さ
れるかわかっている必要がある。step-2でランダム設定
された紙送り量の和が最大可能送り量を越えるまで、ラ
ンダム設定を複数回行い、ひとつの記録領域で使用する
ノズルが完全にわかっている状態でstep-3に移るように
している。step-4以降、図4と同様であるので説明は省
略する。
【0062】以上説明してきたように紙送り量を乱数的
に決定しているマルチパス記録法において、使用するノ
ズルをランダム選択して、使用頻度の偏りを軽減するこ
とが可能となる。
【0063】(実施例3)次に第3実施例として各記録
領域毎に異なる間引き率のマスクパターンを使用する場
合について説明する。
【0064】本実施例は紙送り量を乱数的に設定するマ
ルチパス記録法において、使用できるノズル数に応じて
設定するマスクパターンの間引き率を変化させている。
つまり、設定するマスクパターンをその記録領域を印字
する際の走査数で変化させている。詳細な説明を図7を
用いて説明する。
【0065】図7は本実施例を実施したマルチパス記録
法で画像が形成されていく過程を示す説明図である。第
1実施例同様に紙送り量は各記録領域で補完が確実に行
える範囲内の乱数で設定している。
【0066】まず、記録領域Aでは第1走査と第2走査
の2回の走査で記録が完了している。よって、記録領域
Aでは50%dutyの間引き率のマスクパターンが用
いられ、且つ、そのマスクパターンは第1走査と第2走
査とで100%補完できるようになっている。次に記録
領域Bでは第1走査、第2走査、第3走査の3回の走査
で記録が完了している。よって、記録領域Bでは100
%補完できるように約33%dutyの間引き率のマス
クパターンが用いられる。記録領域Cでは第1走査、第
2走査、第3走査、第4走査の4回の走査で記録が完了
している。よって、記録領域Bでは100%補完できる
ように約25%dutyの間引き率のマスクパターンが
用いられる。同様にして記録領域Dでは5パス印字なの
で20%dutyの間引きマスクパターンが、記録領域
Eでは4パス印字なので25%dutyの間引きマスク
パターンが用いられ、記録領域Lでの100%duty
の1パス印字まで記録が続けられる。
【0067】このようにして各記録領域毎に用いられる
マスクパターンの間引き率が異なるので、各記録領域間
のつなぎ部でのインクの挙動にも違いを生じ、つなぎ部
での濃度ムラもそれぞれで異なり、更に発生位置もラン
ダム化しているので、つなぎスジとして、より見え難く
なっている。
【0068】次に各記録領域毎にマスクパターンを設定
するタイミングについて説明する。図8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。キャ
リッジがランプアップされたら、まず、step-2で紙送り
量を乱数的に設定する。次にstep-3で、記録領域毎にマ
スクパターンを設定している。
【0069】ここでマスクパターンの設定を行うため
に、ひとつの記録領域で何回の走査が行われるか判断す
る必要がある。ある記録領域の記録が始まってから、記
録ヘッドの最上部が通過するまで何回走査されるかをカ
ウントして、その回数を走査数とする。その走査数に従
って対応する間引き率のマスクパターンを設定する。よ
って、step-2でランダム設定された紙送り量の和が最大
可能送り量を越えるまで、ランダム設定を複数回行い、
ひとつの記録領域が何回の走査で完了するかわかってい
る状態でstep-3に移るようにしている。
【0070】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
に対応するマスクパターンを呼び出して使用する。複数
のdutyの間引き率のマスクパターンを記憶しておく
必要があるが、マスクパターンのOR(オア)をとる機
能を設けておくことにより、12.5%のマスクパター
ンから、25%、50%、75%等のその整数倍のdu
tyのマスクパターンを作成することができる。基にな
る12.5%のマスクパターンを記憶しておくだけで、
これらのdutyに対応することができる。
【0071】次にstep-4で、その設定したマスクパター
ンをバッファに設定する。この時、補完すべき記録領域
がある場合には、その記録領域に対応するバッファに補
完できるマスクパターンを設定する。そして、step-5で
紙送りが行われて、step-6で印字が行われて、step-1に
戻り、記録が続けられる。
【0072】以上説明してきたように、複数回の走査で
ひとつの記録領域の印字を完成するマルチパス記録方法
において、各記録領域毎にその走査数に応じたduty
の間引き率のマスクパターンを、各分割領域毎に独立し
て設定することができる。乱数での紙送り量の設定によ
る周期のランダム化でつなぎスジは見え難くなり、更に
つなぎスジそのもの度合いも各記録領域間で異なり、よ
り見え難くなっている。本実施例では各dutyのマス
クパターンは通常の固定マスクでも良いが、乱数的配列
を有しているランダムマスクを用いた方が濃度ムラの面
ではより効果的である。
【0073】(実施例4)次に第4実施例として仮想の
つなぎスジを生成して、本来のつなぎスジの周期を見え
難くなる方向に変調する実施例について説明する。
【0074】本実施例はマルチパス記録法において、通
常のつなぎスジの間に仮想的につなぎスジを作りだして
周期を変調している。つまり、複数回の走査の中である
範囲内のノズル領域の内で、印字を行わないノズル領域
を設けて、そこでつなぎスジを生成している。図9を用
いて詳細な説明をする。
【0075】図9は本実施例を実施したマルチパス記録
法で画像が形成されていく過程を示す説明図である。本
実施例は4パス印字を行った場合について説明してい
る。まず、記録領域Aでは第1走査で記録領域と同じ幅
のノズル領域で記録が行えるが、白枠で囲まれたノズル
領域の下側では印字を行わない。印字を行うのは斜線で
示されているノズル領域だけとする。第2走査では第1
走査で印字を行わなかったノズル領域の上部に非印字ノ
ズル領域を設け、第3走査では更にその上部に非印字ノ
ズル(非記録吐出部)領域を設け、第4走査では更にそ
の上部に非印字ノズル領域を設けて、4回の走査で非印
字ノズル領域の和が記録領域の幅に相当するようにす
る。記録領域Aの場合は、記録領域を4分割して各走査
毎に下から非印字ノズル領域に設定するようにしてい
る。この非印字ノズル領域間をつなぎ部とすることがで
きる。記録領域内の一部でみれば、4回の走査で印字が
行われるのが3回であり、残りの1回は印字を行わな
い。よって、マスクパターンとしては3パス用の約33
%dutyの間引き率のマスクパターンを用いる。図9
が示すように記録領域Aでは通常のつなぎスジの周期の
1/4の周期とすることができる。
【0076】次に記録領域Bでは非印字ノズル領域の形
態を変えて、記録領域を8分割してその2つを非印字ノ
ズル領域としている。各走査毎に非印字ノズル領域をず
らしていくことで、記録領域Bでは、通常のつなぎスジ
の周期の1/8の周期にすることができる。また、記録
領域Cでは非印字ノズル領域の大きさを2種類持たせ
て、つなぎスジの周期を2種類にすることもできる。
【0077】更に、図示はしていないが、設定する非印
字ノズル領域を乱数的にすることで、記録領域内の仮想
のつなぎスジの周期はランダム化する。この場合の乱数
の設定は、4回の走査の中で必ず1回だけ非印字ノズル
領域になるようにし、残りの3回で確実に100%補完
ができるように間引きマスクパターンを設定する。設定
するマスクパターンは通常の固定マスクでも良いし、乱
数的配列のランダムマスクパターンでも良い。このよう
にして、非印字ノズル領域を設定することで、つなぎス
ジの周期をより細かくなる方向に変調させることができ
る。
【0078】次に各記録領域毎にマスクパターンを設定
するタイミングについて説明する。図10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。キ
ャリッジがランプアップされたら、まず、step-2で非印
字ノズル領域の設定を行う。この場合、前記したように
記録領域を1/4もしくは1/8に等分割するようにし
ても良いし、複数の分割幅を持たせても良いし、乱数的
に分割しても良い。次にstep-3で、記録領域毎にマスク
パターンを設定している。ここで、step-2で設定された
非印字ノズル領域以外、つまり印字ノズル領域にマスク
パターンを設定する。次にstep-4でマスクパターンをバ
ッファに設定する。この時、補完すべき記録領域がある
場合には、その記録領域に対応するバッファに補完でき
るマスクパターンを設定する。そして、step-5で紙送り
が行われて、step-6で印字が行われて、step-1に戻り、
記録が続けられる。
【0079】本シーケンスでは紙送り量を乱数的に行う
設定は含んでいないが、実施例3に示したような乱数的
な紙送りと組み合わせることで、より効果的につなぎス
ジを見え難くすることができる。
【0080】以上説明してきたように、複数回の走査で
ひとつの記録領域の印字を完成するマルチパス記録方法
において、記録ヘッドに非印字領域を設けることで、つ
なぎスジの発生周期をより細かく、またはランダム化す
る方向に変調することができる。つなぎスジの周期を変
調することで見え難くすることができ、濃度ムラとして
認識され難くなるので、画像的に高画質を実現する可能
性がある。
【0081】(その他)本発明は、特にインクジェット
記録方式の中でも熱エネルギーを利用する方式の記録ヘ
ッド、記録装置に於いて、優れた効果をもたらすもので
ある。
【0082】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越え
る急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を
印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを
発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結
果的にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内の
気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長,収
縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させ
て、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわ
れるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第4463359号明細書、同第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。
【0083】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。
【0084】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。
【0085】
【発明の効果】本発明によれば、紙送り量を乱数的に設
定する手段、もしくは吐出部内の非記録吐出部領域を設
定する手段を有することで、上記つなぎスジの周期をラ
ンダム化もしくは変調することができる。これにより、
つなぎスジを目立ち難くして高画質を実現させることが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における乱数的に紙送り量
を設定した場合のマルチパス記録での画像の形成過程を
示す説明図である。
【図2】本発明に用いられるインクジェット記録ヘッド
の簡単な説明図である。
【図3】本発明に用いられるインクジェット記録ヘッド
の吐出ノズルの分割を説明する図である。
【図4】本発明を実施する紙送り量をランダム設定する
シーケンスを示す図である。
【図5】第2実施例で行われる使用するノズルのランダ
ム選択を説明する図である。
【図6】使用するノズルのランダム選択を行うシーケン
スを示す図である。
【図7】第3実施例で行われる各記録領域毎に走査数に
応じたマスクパターンの設定を行った場合のマルチパス
記録での画像の形成過程を示す説明図である。
【図8】各記録領域毎にマスクパターンを設定して記録
を行うシーケンスを示す図である。
【図9】第4実施例で行われる記録ヘッドに非印字ノズ
ル領域を設定して記録を行っていく過程を示す説明図で
ある。
【図10】非印字ノズル領域を設定して記録を行うシー
ケンスを示す図である。
【図11】インクジェットプリンタの理想的な印字状態
を示す図である。
【図12】濃度ムラのあるインクジェットプリンタの印
字状態を示す図である。
【図13】従来例の分割印字を説明する図である。
【図14】従来例の分割印字を説明する図である。
【図15】従来例による間引きパターンを発生させる電
気回路を示す図である。
【図16】従来例によるヒートパルスのタイミングチャ
ートである。
【図17】従来の分割印字時の25%データと印字ドッ
トを表す図である。
【図18】従来の分割印字時の50%データと印字ドッ
トを表す図である。
【図19】従来の分割印字時の63%データと印字ドッ
トを表す図である。
【図20】2つのドット着弾の断面図である。
【図21】本発明が適用されるインクジェット記録装置
本体を示す説明図である。
【図22】ヒータボードを説明する図である。
【図23】制御回路を示すブロック図である。
【図24】制御構成を示すブロック図である。
【図25】印字データの流れを説明する構成図である。
【符号の説明】
11 MPU 12 ROM 13 DRAM 14 ゲートアレイ 18 記録ヘッド 19 搬送モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 11/42 A B41J 3/04 104 D (72)発明者 矢野 健太郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 岩崎 督 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 兼松 大五郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、 前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査方向とは異なる方
    向に移動させる紙送り手段と、 この紙送り手段の紙送り量を乱数的に設定する紙送り量
    設定手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 前記紙送り量設定手段は、前記紙送り量
    を最大可能紙送り量以内で乱数的に設定することを特徴
    とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】 前記紙送り量設手段は、前記記録ヘッド
    を複数の領域に分割した分割領域の幅を最低紙送り量と
    して設定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。
  4. 【請求項4】 前記走査方向で使用される前記記録ヘッ
    ドの吐出部の組み合わせを複数設定する使用吐出部設定
    手段を更に具備した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。
  5. 【請求項5】 前記走査方向で使用できる前記記録ヘッ
    ドの吐出部から乱数的に使用ノズルを設定する使用吐出
    部設定手段を更に具備した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。
  6. 【請求項6】 前記走査方向で使用できる前記記録ヘッ
    ドの吐出部数に応じて、前記間引きマスクパターンを各
    記録領域毎に設定するマスクパターン設定手段を更に具
    備した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。
  7. 【請求項7】 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、 前記記録ヘッドに対し、非記録吐出部領域を各走査毎に
    設定する設定手段と、 前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査方向とは異なる方
    向に移動させる紙送り手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
  8. 【請求項8】 前記設定手段は前記非記録吐出部領域を
    各走査毎に異なる位置に設定することを特徴とする請求
    項7記載のインクジェット記録装置。
  9. 【請求項9】 前記設定手段は前記非記録吐出部領域を
    乱数的に設定することを特徴とする請求項7記載のイン
    クジェット記録装置。
  10. 【請求項10】 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。
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