JPH0760997A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチドロップレット方式を用いたインクジ
ェット記録において、混色を防止し、また記録画像の濃
度を適切に実現し、画質の良好な記録を行う。 【構成】 ブラックとイエローのそれぞれ３個の液滴を
互いに隣接する画素に吐出して、それらの画素を形成す
る場合、ブラックの液滴は、吐出信号Ｂｉ、すなわち周
期１／ｆ（ｆはブラック液滴の吐出周波数）のパルスＰ
５１，Ｐ５２，Ｐ５３によって吐出される。これに対
し、イエローの液滴は、吐出信号Ｙｉ、すなわち、周期
１／ｆ_r （ｆ_r はエイロー液滴の吐出周波数）のパルス
Ｐ５４，Ｐ５５，Ｐ５６によって吐出される。ここでｆ
_r は、その吐出口のリフィル周波数より大きなものに設
定され、これによりパルスＰ５４，Ｐ５５，Ｐ５６によ
って吐出される液滴は、ブラック液滴より体積は小さく
なる。こ結果、ブラックとイエローの混色を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
およびインクジェット記録方法に関し、詳しくは複数の
液滴を実質的に同一箇所に着弾させ１つの画素を形成す
る記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、インクを微
小な液滴として記録ヘッドの吐出口より吐出し文字，図
形等の記録を行なうものであり、特にカラーインクジェ
ット記録装置は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロ
ー等のインクで被記録材上にドットを形成するものであ
り、高精細な画像の出力、高速記録の手段としてすぐれ
た利点を有している。

【０００３】また、インクジェット記録方式で階調を表
わす方法としては、画像信号の１画素を２値記録の一画
素に対応させ、これをあらかじめ決められたしきい値に
よって２値化し階調を表現する方法（ディザ法）や、特
開昭６３−５３０５２号公報等に開示されるような、複
数の液滴の被記録材上の実質的同一箇所に着弾させて１
つのドットを形成し着弾液滴個数の多少によって階調を
得る方法（マルチドロップレット方式）があるが、特に
マルチドロップレット方式は、小さな液滴を吐出可能な
インクジェットヘッドを選ぶことで高解像かつ高階調な
記録を行ない得る方式としてすぐれている。

【０００４】図１、図２は画素形成周波数ｆ₀ 、リフィ
ル周波数以下の吐出周波数ｆにて実質的同一箇所に最大
５個の液滴を着弾させるマルチドロップレット方式によ
る記録ヘッドの駆動および画素形成を説明するものであ
る。

【０００５】すでに述べたように、マルチドロップレッ
ト方式は、複数の液滴を実質的同一箇所をに着弾させ１
つの画素を形成するものであるが、もちろん１個の液滴
により形成されるものも１つの画素を形成するものであ
るが、もちろん１個の液滴により形成されるものも１つ
の画素と考える。

【０００６】また、リフィル周波数は図３（ａ）および
（ｂ）に示すように１個の液滴の吐出により後退したイ
ンクにメニスカス１１０５が吐出口１１０４の近傍に復
帰するまでの最短の時間ｔｒの逆数として定義すること
ができる。吐出周波数は、このリフィル周波数より小さ
くすることで液滴の吐出状態を安定にすることができる
ため、従来より知られている吐出方法によれば、吐出周
波数はリフィル周波数以下となるように設定されてい
る。

【０００７】図１、図２において、記録ヘッドの液路内
に配置されたエネルギー発生素子に吐出信号Ｐ２１が印
加されると液滴Ｄ１が吐出される。１／ｆ時間経過後、
被記録材１０３上に液滴Ｄ１が形成した画素１０１に少
なくとも一部が重なるように液滴Ｄ２が選択的な吐出信
号Ｐ２２により吐出される。同様に、吐出信号Ｐ２３、
Ｐ２４，Ｐ２５により液滴Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５が吐出さ
れ、画素１０２の形成を完了する。以上の過程で吐出信
号Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５の印加の有
無により被記録材上の画素の大きさを変えることができ
る。

【０００８】図４は、図１に示す方式を用い、インク吸
収層をもつ被記録材上に下記の組成のブラック色インク
の約１０Ｐ１の液滴を重ね画素密度４００ｄＰｉの画像
を形成したときの、液滴個数の反射濃度との関係をあら
わすものである。

【０００９】 インク組成：ジエチレングリコール ３０ 重量％ 染料（ＣＩ．ＦＢ２） 3.０重量％ なお、図４において、ｎは１画素を形成するために被記
録材上に重ねて着弾させた主たる液滴の個数である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したマルチド
ロップレット方式には、以下のような解決すべき課題が
あることが知られている。

【００１１】第１に、マルチドロップレット方式により
カラー記録を行う場合の混色に関する問題がある。

【００１２】すなわち、インクジェット記録装置による
カラー画像では、特に単色領域同士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、記録品位が低下する問題がある。

【００１３】これに対し、ディザ法のような画素面積を
変調する方式では、ドット単位での混色防止法として吸
水性のよいコート層をもつ専用紙を被記録材としたり、
画素単位の防止法としては、異なった色のドットを千鳥
配列にする方法、同一ラインを複数階のスキャンにより
記録する方法（例えば特開昭６３−３１２１５５号公
報）が知られている。

【００１４】しかし、マルチドロップレット方式に対し
ては、その高解像度，高階調性をいかした混色防止法は
未だ知られておらず、また、上記の３つの防止法のいず
れかをそのまま用いた場合にも、画像出力のランニング
コストが高くなったり、ドットの千鳥配列による画像密
度の低下、複数回スキャンによる記録速度の低下などの
各方法それぞれの問題点がある。

【００１５】第２にマルチドロップレット方式により記
録される画像の反射濃度に関する課題がある。

【００１６】すなわち、マルチドロップレット方式で階
調数をより多くするためには、被記録材上に液滴が１つ
着弾する毎に反射濃度の増加が小さければよい。また、
画像特性の面からは１画素を形成する液滴数の変化に伴
う反射濃度の変化が液滴の個数によらずほぼ同程度であ
ることが望ましい。しかし、一般的には１画素を形成す
る液滴数ｎの増加にともない画像の反射濃度の増加の割
合は徐々に変化してしまう。図４に示す例では特性曲線
は上に凸であり、ｎの増加にともない反射濃度の増加の
割合が低下していることがわかる。また特にｎが小さい
場合に反射濃度が大きく変化しているが、このような特
性はハイライト画像の階調表現には好ましくない。

【００１７】以上の問題に対して、マルチドロップレッ
ト方式で階調数をより多くし、かつハイライト画像の階
調表現をよくする手段として、より小体積の液滴を被記
録材上で重ねて画素を形成することが考えられる。

【００１８】図５は図４で用いたほぼ半分の体積の液滴
により図４と同様の画像パターンを形成したときの反射
濃度の変化を説明するものである。

【００１９】図５において液滴数ｎが２，３，５，６，
８の画素を用いれば、図４とほぼ同じ反射濃度の範囲
で、液滴数の変化に対し反射濃度の変化量の割合をほぼ
一定に設定することができる。

【００２０】しかし、画像密度の向上にともないより小
さな体積の液滴が必要である。小体積の液滴を得る方法
としては、液路や吐出口を小さくする方法やインクのメ
ニスカスを液路内に特定のタイミングで後退するように
制御する方法がある。図５に示す特性は、図４に示す特
性を示すインクジェットヘッドにおいてメニスカスを制
御する方法により約５ｐｌの液滴体積を形成し得られた
ものである。しかし、各方法において、前者は液路等製
法の点でまた後者は特別な機構を要する点で制約が多
い。さらに前者の場合は特に吐出性能の点でも、かかる
小体積の液滴を長時間安定に吐出させることは液路内の
泡だまりさらに、吐出口の目詰まりの発生などにより困
難である。

【００２１】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは液数の液滴を被記
録材上の実質同一箇所に着弾させることにより１つの画
素を形成するマルチドロップレット方式において吐出口
毎に吐出周波数を選択的に用いることで良好な画像品位
を得ることができるインクジェット記録装置およびイン
クジェット記録方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
液滴を吐出するための記録ヘッドを用い、該記録ヘッド
から被記録材に液滴を吐出して画素を形成し該画素を組
合せて記録を行うインクジェット記録装置において、前
記記録ヘッドから、１つ以上の液滴を吐出させ、被記録
材上の実質同一箇所に着弾させて１つの画素を形成する
吐出制御手段と、該吐出制御手段によって吐出される１
つ以上の液滴の吐出周波数を、予め設定された２種類以
上の吐出周波数の中から、当該形成する画素に応じて選
択する選択手段と、を具えたことを特徴とする。

【００２３】また、液滴を吐出するための記録ヘッドを
用い、該記録ヘッドから被記録材に液滴を吐出して画素
を形成し該画素を組合せて記録を行うインクジェット記
録装置において、前記記録ヘッドから、１つ以上の液滴
を吐出させ、被記録材上の実質同一箇所に着弾させて１
つの画素を形成する吐出制御手段と、該吐出制御手段に
よって吐出される１つ以上の液滴の吐出周波数を、予め
設定された２種類以上の吐出周波数の中から、当該形成
する画像の種類または当該液滴の数に応じて選択する選
択手段と、を具えたことを特徴とする。

【００２４】さらに、被記録材に液滴を吐出して画素を
形成し、該画素を組合せて記録を行うインクジェット記
録方法において、液滴を吐出するための記録ヘッドを用
意し、複数の液滴により前記画素を形成するに際し、当
該形成される画素に応じて、当該複数の液滴の吐出周波
数が、当該リフィル周波数より大である吐出周波数を含
むよう当該吐出を制御する、各ステップを有したことを
特徴とする。

【００２５】

【作用】以上の構成によれば、吐出周波数に応じた体積
の液滴が吐出されるため、画素の大きさを適切に制御で
き、また、画素を形成する液滴の数と画素の濃度の関係
をも適切に制御できる。

【００２６】

【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。

【００２７】（実施例１）以下に示す記録方法は、選択
的に吐出周波数をリフィル周波数より大きくする方法で
ある。

【００２８】図６、図７は、本実施例の比較例として図
１に示す記録方法により被記録材上にそれぞれ３個の液
滴によりブラック色とイエロー色の画素を隣接して形成
する過程を説明するものである。被記録材上の選択され
た位置において吐出信号Ｐ３１により吐出口Ｂｉよりブ
ラック色の液滴が吐出され画素４１１が形成される。ま
た所定時間ｔｙの経過後に、吐出信号Ｐ３４により吐出
口Ｙｉよりイエロー色の液滴が吐出され画素４１１に隣
接して画素４２１が形成される。同様に、それぞれ１／
ｆ時間間隔で吐出信号Ｐ３２，Ｐ３５がそれぞれ印加さ
れ吐出した液滴がそれぞれ画素４１１，４２１の実質的
同一箇所に重なって着弾する。このとき、被記録材上の
ブラック色、イエロー色のそれぞれの液滴は互いに接触
しない程度の大きさであり、ブラック色とイエロー色の
画素はにじみなく形成される。しかし、吐出信号Ｐ３
３，Ｐ３６による液滴がそれぞれ着弾すると双方の画素
の拡大にともない浸透を完了していないブラック色とイ
エロー色のインクが接触し、にじんだ画素４１２とな
り、この結果、画像の広い領域でにじみが発生する。

【００２９】図８、図９は、以上の比較例に本発明を用
い、ブラック色とイエロー色の画素を隣接して形成する
過程を説明するものである。

【００３０】本発明はインクジェット記録方法における
吐出周波数と液滴体積の関係に着目し、吐出周波数の最
大値をインク色により固有に設定することで画像のにじ
みを防ぐものである。特に本実施例では、吐出周波数ｆ
＝２．５ＫＨｚにて１０ｐｌ前後の体積の液滴を連続的
に安定に吐出可能なインクジェットヘッドを用いてい
る。

【００３１】一般に、インクジェット記録方法では、吐
出口内のエネルギー発生素子への吐出信号の印加周波数
である吐出周波数ｆｏｐと吐出される液滴の体積Ｖｄと
の関係は図１０に示す傾向をもつ。

【００３２】この特性は液滴を連続的に吐出させる場合
に顕著である。図中のｆｒは液滴の吐出により後退した
メニスカスが吐出口近傍に復帰するまでの最短の時間周
期であるリフィル周波数である。本実施例のインクジェ
ットヘッドではｆｒ＝４．０ＫＨｚである。

【００３３】図１０に示す例では、吐出周波数ｆｏｐが
リフィル周波数ｆｒ以下の場合（Ａ領域）、液滴体積は
１０〜１１ｐｌであり、ほぼ一定かまたは穏やかに増加
する。液滴体積の増加は、たとえばエネルギー発生素子
として発熱素子を用いる熱インクジェットヘッドで単位
面積当りの同時吐出の吐出口数が多い場合などに顕著で
ある。

【００３４】このような液滴体積で安定であるＡ領域に
対し、吐出周波数ｆｏｐがリフィル周波数ｆｒよりも大
きい場合（Ｂ領域）、液滴の吐出は不安定になり液滴の
平均体積はＡ領域での駆動時に比べ低下する。吐出周波
数ｆｏｐをさらに大きくし、例えばｆｏｐ≧７．０ＫＨ
ｚと設定すれば（Ｃ領域）、吐出口内の泡だまり等によ
り連続的な吐出が不可能になり不吐出に至る場合もあ
る。

【００３５】液滴はＡ領域、Ｂ領域でともに連続的に吐
出可能だが、通常の画素形成時には吐出状態が比較的安
定なＡ領域の吐出周波数が選ばれる。

【００３６】本実施例は、上記のｆｏｐ〜Ｖｄ特性を用
い、図８、図９に示したようにブラック色の液滴は、リ
フィル周波数以下の通常の吐出周波数ｆで印加された吐
出信号Ｐ５１，Ｐ５２，Ｐ５３により吐出され、画素６
１１を形成し、これに対し、イエロー色の液滴は、通常
の吐出周波数ｆ＝２．５ＫＨｚより大きく、その吐出口
のリフィル周波数ｆｒ＝４．０ＫＨｚ以上の吐出周波数
ｆｙで印加された吐出信号Ｐ５４，Ｐ５５，Ｐ５６によ
り吐出される。

【００３７】このとき、吐出周波数ｆｙを所定の値、例
えばｆｙ＝５．０ＫＨｚに設定すれば、図１０に示す特
性から被記録材上でブラック色の液滴と接触しない程度
にイエロー色の液滴の平均体積を小さくすることができ
る。以上の過程により隣接したブラック色の画素６１１
とイエロー色の画素６２１の形成を完了し、この結果、
にじみを低減した良好な画像を得ることができる。

【００３８】本実施例は、例えば画像の単色領域の境界
のように、異なるインク色のにじみがめだちやすい場合
などに、吐出周波数を通常の値ｆから、あらかじめｆよ
り大きく設定された値ｆｙに一時的に変更する記録方法
であるが、あらかじめ設定する吐出周波数の最大値はイ
ンク色毎に個別に決めてもよい。

【００３９】また、１つのインク色について通常の吐出
周波数ｆ以外に複数の吐出周波数ｆ１，ｆ２…を決めて
おき、被記録材のにじみ率や画像によるにじみの発生し
やすさ等に応じて吐出周波数ｆ１，ｆ２等を選択的に用
いてもよい。例えば、熱インクジェット方式ではインク
ジェットヘッド自体の昇温により吐出体積が増加しその
結果リフィル周波数が低下する特性を有するものがある
が、それぞれのインク色の液滴を吐出するインクジェッ
トヘッドの温度によるｆ〜Ｖｄ特性にあわせて吐出周波
数を選択し、吐出体積を変化させ、画像のにじみを低減
することも考えられる。

【００４０】以上のように液滴の最大吐出周波数をイン
ク色毎に設定し画像の種類に応じてそれらの吐出周波数
を選択的に吐出に用いることで、画像の品位低下を防止
できる。

【００４１】（実施例１の変形例）図１１は実施例１の
変形側にかかる吐出信号を示す模式図である。

【００４２】特に本実施例は、被記録材上に４個のブラ
ック色の液滴による画素と、４個のイエロー色の液滴に
よる画素を隣接して形成する過程を説明するものであ
る。本実施例では、イエロー色の液滴を吐出する吐出口
Ｙｉにおける吐出信号の印加時間間隔を等しくなく設定
したものである。

【００４３】すなわち通常状態での吐出周波数ｆと、リ
フィル周波数ｆｒより大きな吐出周波数ｆｙ１，ｆｙ２
（ただし、ｆｙ＜ｆｙ１≦ｆｙ２）を設定し、吐出信号
Ｐ８５とＰ８６の間隔は図６に示す比較例と同様１／
ｆ，吐出信号Ｐ８６とＰ８７、Ｐ８７とＰ８８の間隔を
それぞれ１／ｆｙ１，１／ｆｙ２する。本実施例でｆｒ
＝４．０ＫＨｚに対し、ｆｙ１＝４．５ＫＨｚ、ｆｙ２
＝５．５ＫＨｚである。

【００４４】図１０に示したｆｏＰとＶＰの特性のＢ領
域の特性は、液滴が連続的に吐出され吐出口内にメニス
カスの戻りが吐出信号の印加時刻に間に合わなくなると
顕著になるが、本実施例によれば、吐出口Ｙｉからの液
滴の吐出時間間隔を急激に小さくすることで、吐出口内
のメニスカスの動きを不安定にし、短時間で吐出口Ｙｉ
からの液滴の吐出体積を小さく変化させることができ
る。これにより、被記録材上でブラック色の画素に隣接
するイエロー色の画素を相対的に小さくすることで両者
の混色をなくし、図７に示されるようなにじみを防止で
きる。

【００４５】図１２、図１３は、実施例１の他の変形例
にかかる吐出信号を示す。

【００４６】本実施例は、吐出周波数を適当に選び液滴
の被記録材上での着弾時間差を接けることで画素自体の
大きさを制御する方法である。

【００４７】特に、本例は被記録材上の記録ヘッドの走
査速度が十分に大きく、液滴の吐出間隔時間において被
記録材と記録ヘッドとの相対移動量が大きい場合に、リ
フィル周波数に関係なく吐出周波数を選ぶことで画像の
にじみわ防止するインクジェット記録方法である。

【００４８】被記録材と記録ヘッドとの相対移動速度ｓ
が十分大きいようなとき、被記録材上の画素は図１４の
ように形成され、また吐出周波数ｆでｎ個の液滴により
１画素を形成すれば液滴の着弾点の間隔１は、

【００４９】

【数１】ｌ＝（ｎ−１）×ｓ／ｆ であらわされる。また、図１３においてＬは、１画素を
形成する液滴個数がそれぞれ１のときの隣接する画素間
の距離である。本例は異なるインク色の画素が隣接する
場合、吐出周波数ｆを適当に設定することで１を変化さ
せるものである。

【００５０】図１２は被記録材上に４個のイエロー色の
液滴による画素と４個のシアン色の液滴による画素を記
録ヘッドまたは被記録材の走査方向に隣接して形成する
ための吐出信号の印加方法を説明するためのものであ
る。

【００５１】吐出周波数ｆ１で印加される吐出信号Ｐ９
１，Ｐ９２，Ｐ９３，Ｐ９４により被記録材上にはイエ
ロー色の画素１００１が形成される。これに対し、シア
ン色の液滴は吐出周波数ｆ１より大きな吐出周波数ｆ２
を選び吐出され、あらかじめ決められた画素間距離Ｌを
保ちながら画素１００２を形成する。このとき、画素１
００１，１００２を形成する液滴の着弾点間隔ｌ１，ｌ
２はそれぞれ３×ｓ／ｆ１、３×ｓ／ｆ２であらわさ
れ、吐出周波数ｆ１，ｆ２を適当に選ぶことで双方の画
素の接触によるにじみを防止することができる。

【００５２】本例においては、上記の効果が達成できる
ならば、吐出周波数ｆ１，ｆ２をリフィル周波数よりも
大きな値に選ぶ必要はなく、液滴の安定な吐出が可能で
ある。

【００５３】なお、本発明は上記の各実施例のインク色
の組み合せや数値により限定されるものではない、さら
に本発明による記録方法は、各インク色毎に１つの画素
のための液滴の重ね合わせ個数により、画像上ににじみ
が発生する場合にのみ選択的に用いてもよい。また、本
発明は被記録材上での画素の配置パターンを特に限定せ
ず、所定の効果を得ることができる。

【００５４】（実施例２）本実施例はインクジェット記
録方法における吐出周波数と液滴体積の関係に注目し、
液滴の吐出時に選択的にリフィル周波数より大きな吐出
周波数を用いることで良好な階調画像を得るインクジェ
ット記録方法である。特に本実施例では、従来より知ら
れているようなリフィル周波数以下の吐出周波数を用い
る吐出信号の印加方法で図４の特性を示す、吐出周波数
ｆ＝２．５ＫＨｚにて１０ｐｌ前後の体積の液滴を連続
的に安定に吐出可能なインクジェットヘッドを用いる。

【００５５】本実施例に用いるインクジェットヘッドの
吐出時の特性を図１０に示すものと同様である。但し、
本実施例の場合インクジェットヘッドのリフィル周波数
はｆｒ＝３．０ＫＨｚである。

【００５６】図１０に示すｆｏｐ〜Ｖｄ特性を用いるこ
とにより、図１６に示す吐出信号の印加方法によって図
１５に示す吐出状態を得ることが可能である。すなわち
図１６において、ｆｒをリフィル周波数とするとき、ｆ
１，ｆ２，ｆ３はそれぞれ吐出可能な所定の吐出周波数
であり、ｆ１≦ｆｒ＜ｆ２＜ｆ３と設定されている。吐
出信号の非印加時には図１５（ｄ）に示すように液路５
０６内でメニスカス５０５は吐出口５０４付近で安定し
ている。

【００５７】図１６（ａ）に示すように、２つの吐出信
号Ｐ６１，Ｐ６２を１／ｆ１の時間間隔で印加すると、
図１５（ａ）に示すようにそれぞれ吐出信号Ｐ６１，Ｐ
６２に対応した液滴Ｄ５１，Ｄ５２が吐出され、このと
き液滴Ｄ５１，Ｄ５２の体積はほぼ等しい。これに対
し、図１６（ｂ）に示すように、３つの吐出信号Ｐ６
３，Ｐ６４，Ｐ６５をそれぞれ１／ｆ１，１／ｆ２の時
間間隔で印加した場合には、吐出信号Ｐ６３，Ｐ６４に
対応する液滴体積はほぼ等しいが、図１５（ｂ）に示す
ように吐出信号Ｐ６５に対応する液滴Ｄ５５の体積は吐
出信号Ｐ６４に対応する液滴Ｄ５４の体積よりも小さく
なる。また図１６（ｃ）に示すように３つの吐出信号Ｐ
６６，Ｐ６７，Ｐ５８をそれぞれ１／ｆ３の時間間隔で
連続して印加した場合には、図１５（ｃ）に示すように
吐出信号Ｐ６７，Ｐ６８に対応する液滴Ｄ５７，Ｄ５８
の体積はともに吐出信号Ｐ６６に対応する液滴体積より
も小さくなる。

【００５８】図１７は、図１０に示すｆｏｐ〜Ｖｄ特性
をもつインクジェットヘッドに上記の吐出信号の印加方
法をもちいた本発明の実施例を説明するものである。

【００５９】本実施例においては、マルチドロップレッ
ト方式により１画素を最大７個の液滴により形成する場
合、リフィル周波数ｆｒ＝３．０ＫＨｚに対して、吐出
周波数ｆ１＝２．５ＫＨｚ、ｆ２＝５．５ＫＨｚを設定
し、１画素を形成する液滴の数に応じて吐出周波数ｆ
１，ｆ２を選択的に用いる。例えば、ｎ≧２の場合、１
画素を形成する１番目の液滴を吐出するための吐出信号
Ｐ７１の印加後、時間１／ｆ２の経過後に吐出信号Ｐ７
２を印加し２番目の液滴を吐出する。このとき、２番目
の液滴の体積は１番目の液滴よりも小さくなる。同様
に、吐出信号Ｐ７３，Ｐ７４を１／ｆ２の時間間隔で印
加し、それぞれ３番目、４番目の液滴を吐出する。次
に、吐出信号Ｐ７４の印加後、時間１／ｆ１の経過後に
吐出信号Ｐ７５を印加し５番目の液滴を吐出する。この
とき、５番目の液滴の体積は４番目の液滴よりも大きく
１番目の液滴とほぼ同じである。同様に、吐出信号Ｐ７
６，Ｐ７７を１／ｆ１の時間間隔で印加し、それぞれ１
番目の液滴とほぼ同体積の６番目、７番目の液滴を吐出
することができる。

【００６０】図１８は図１７に示す吐出信号の方法を用
いて画像パターンを形成したときの反射濃度の変化特性
である。以上に説明した図７の吐出信号の印加方法を用
いることで、液滴数ｎによる反射濃度の変化を、図１８
に示すように液滴数の増加にともなう反射濃度の変化の
割合をほぼ一定にすることが可能である。

【００６１】本実施例においては液滴数の増加にともな
う反射濃度の変化量をほぼ一定にするように吐出周波数
ｆ２を定めたが、被記録材のインクのにじみ率の変化に
応じ吐出周波数ｆ２をリフィル周波数以上の他の値に設
定することで図８に示すような反射濃度の変化の特性を
そのときに応じてより好ましいように制御することがで
きる。

【００６２】また、本実施例の吐出信号Ｐ７１からのＰ
７４までの印加の時間間隔を１／ｆ２に設定したが、吐
出信号の印加の時間間隔を１／ｆ２とするタイミングを
画像の種類に応じて適当に選択してもよい。

【００６３】また、次に形成する画素のための液滴吐出
との緩衝を考慮して、１画素のための最後尾の吐出信号
Ｐ７７の印加後に１／ｆｒ以上の信号印加停止時間をも
つように画素形成周波数ｆｏおよび各吐出信号の印加時
間間隔を選択することも考えられる。

【００６４】また、吐出信号の印加の時間間隔を１／ｆ
２とするとともに、吐出信号の形状たとえば吐出信号の
パターン幅や印加電圧などを考えることも考えられる。

【００６５】さらに、複数の吐出周波数ｆ１，ｆ２，ｆ
３，…を定めておき、被記録材やインクジェット記録装
置の使用環境などによって、リフィル周波数以上の吐出
周波数を少なくとも１つ含む複数の吐出周波数を選び吐
出信号の印加の時間間隔を定めてもよい。例えば、熱イ
ンクジェット方式ではインクジェットヘッド自体の昇温
により液滴体積が増加しその結果リフィル周波数が低下
する特性を有するものがあるが、使用するインクジェッ
トヘッドの温度や環境温度に応じてそのときのリフィル
周波数より大きな吐出周波数とリフィル周波数以下の吐
出周波数をそれぞれ１つ以上選び、選んだ吐出周波数を
本実施例のごとく選択的に用い吐出信号の印加の時間間
隔を定めることも考えられる。

【００６６】（実施例２の変形例）図１９は本発明実施
例２の変形例にかかる吐出信号を示す模式的波形図であ
る。特に本例は、マルチドロップレット方式により最大
濃度形成時に、リフィル周波数以下の吐出周波数と、リ
フィル周波数より大きな複数の吐出周波数を設定し１画
素のための液滴数に応じてリフィル周波数より大きな２
種以上の吐出周波数を選択的に用いるものである。

【００６７】本例はリフィル周波数ｆｒ＝３．０ＫＨｚ
で、吐出周波数ｆ＝２．５ＫＨｚの液滴の吐出により図
４、図１０に示す特性をもつインクジェットヘッドを用
い、３種類の吐出周波数ｆ３＝２．５ＫＨｚ、ｆ４＝
５．５ＫＨｚ、ｆ５＝６．０ＫＨｚを選択的に用い吐出
信号を印加する。例えば図１９に示すように１画素を最
大８個の液滴により形成する場合、吐出信号Ｐ９１から
吐出信号Ｐ９４までは各吐出信号を時間間隔１／ｆ５で
印加し、吐出信号Ｐ９５から吐出信号Ｐ９６までは各吐
出信号を時間間隔１／ｆ４で印加し、また吐出信号Ｐ９
７から吐出信号Ｐ９８までは各吐出信号をリフィル周波
数ｆｒ以下の吐出周波数ｆ３を用いた時間間隔１／ｆ３
で印加し、それぞれの吐出信号に対応した液滴を吐出す
る。このとき、吐出信号Ｐ９２，Ｐ９３、Ｐ９４に対応
する液滴体積は、吐出信号Ｐ９５，Ｐ９６に対応する液
滴体積より小であり、また吐出信号Ｐ９５，Ｐ９６に対
応する液滴体積は、吐出信号Ｐ９７，Ｐ９８に対応する
液滴体積より小となる。この結果、液滴数ｎの増加に対
する反射濃度の変化は図２０に示すようになり、特に反
射濃度の値が低い低減で反射濃度をより細かく制御で
き、ハイライト画像の階調性を向上できる。

【００６８】本例では、吐出周波数をｆ３＜ｆ４＜ｆ５
と設定しているが、本発明の思想に照らせば、これら複
数の吐出周波数の少なくとも１つがリフィル周波数より
大きければ、ｆ３，ｆ４，ｆ５の値の大小は、必要とす
る画像の種類に応じて自在に決めてもよい。

【００６９】また、本実施例では、リフィル周波数より
大きな２種類の吐出周波数を含む３種類の吐出周波数を
用いたが、リフィル周波数より大きな吐出周波数を１つ
以上含む複数の所定の種類の吐出周波数を選択的に用い
ることも考えられる。

【００７０】さらに、図２０に示す特性と、従来より知
られている図４に示す特性は吐出信号の印加方法を替え
ることにより同一のインクジェットヘッドにより得られ
ることができるため、本実施例の図１９の吐出信号の印
加方法と従来より知られている図２の印加方法を併用
し、画像の種類により両者を選択的に用いることも考え
られる。この結果、例えば図１９に示す印加方法では得
ることのできない反射濃度の値１．０４前後を図２に示
す印加方法で得ることができ、より細かな階調制御が可
能である。

【００７１】図２１は実施例２の他の変形例を示す吐出
信号を示す。

【００７２】本実施例はすでに述べた図１７に示す実施
例を改良し、１画素を形成するための所定の数の液滴の
吐出の際に、吐出信号の印加時間間隔の並びを変更する
ことで、より高い階調性を得ることのできる記録方法で
ある。

【００７３】すなわち、図１７に示す吐出信号の印加方
法によれば、吐出周波数ｆ１＝２．５ＫＨｚ、ｆ２＝
５．０ＫＨｚを設定し、１画素のための液滴数ｎに応じ
て、吐出信号の印加時間間隔を１／ｆ２，１／ｆ２，１
／ｆ２，１／ｆ１，１／ｆ１，１／ｆ１の順序とし、図
１７に示す特性を得ているが、本実施例では吐出信号の
印加時間間隔の順序を、図２１に示すように１／ｆ１，
１／ｆ２，１／ｆ２，１／ｆ２，１／ｆ１，１／ｆ１と
する。図２１に示す吐出信号の印加方法では液滴数ｎの
増加に伴う反射濃度の変化量は等しくできないが、図１
７に示す方法では得ることのできなかった反射濃度の値
を得ることができる。そこで、通常は図１７の方法を用
い、画像の種類に応じて選択的に図２１の方法を用いる
ことでより細かな階調制御が可能となる。

【００７４】本実施例では印加時間間隔の順序の変更例
を１つ示したが、より好ましい画像を得るために必要に
応じてどのように変更してもよい。また、図２１に示す
方法に代えて、吐出信号の印加時間間隔を選択的に１／
ｆ１，１／ｆ２，１／ｆ２，１／ｆ２，１／ｆ１，１／
ｆ１とするように順序とともに時間１／ｆ２を用いる回
数を変更することも考えられられる。

【００７５】なお、本発明は上記の実施例のインク色や
数値により限定されるものではない。また本発明は被記
録材上での画素の配置パターンを特に限定せずに、所定
の効果を得ることができる。

【００７６】（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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【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】以上の説明から明らかなように、本発明
のよれば吐出周波数に応じた体積の液滴が吐出されるた
め、画素の大きさを適切に制御でき、また、画素を形成
する液滴の数と画素の濃度の関係をも適切に制御でき
る。この結果、画像品位の高い記録を行うことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）はマルチドロップレット方式に
よる画素形成を説明するための説明図である。

【図２】マルチドロップレット方式による吐出信号を説
明するための模式的波形図である。

【図３】（ａ）〜（ｂ）は吐出口内のメニスカスの動き
を説明するための説明図である。

【図４】本発明の比較例として反射濃度特性を説明する
ための線図である。

【図５】本発明の比較例として反射濃度特性を説明する
ための線図である。

【図６】本発明の比較例としての吐出信号の印加方法を
示す模式的波形図である。

【図７】図６に示す信号印加方法による画素形成状態を
説明するための説明図である。

【図８】本発明の実施例１にかかる吐出信号の印加方法
を示す模式的波形図である。

【図９】図８に示す信号印加方法による画素形成状態を
説明するための説明図である。

【図１０】吐出周波数と液滴体積の関係を説明するため
の線図である。

【図１１】実施例１の変形例として吐出信号の印加方法
を示す模式的波形図である。

【図１２】実施例１の他の変形例としての吐出信号の印
加方法を示す模式的波形図である。

【図１３】実施例１のさらに他の変形例としての画像形
成状態を説明するための説明図である。

【図１４】本発明の比較例としての画素形成状態を説明
するための説明図である。

【図１５】吐出口からの液滴の吐出状態を説明するため
の説明図である。

【図１６】（ａ）〜（ｃ）は図１５に対応した吐出信号
の印加方法を示す模式的波形図である。

【図１７】本発明の実施例２としての吐出信号の印加方
法を示す模式的波形図である。

【図１８】図１７に示す印加方法による反射濃度特性を
説明するための線図である。

【図１９】実施例２の変形例としての吐出信号の印加方
法を示す模式的波形図である。

【図２０】図１９に示す印加方法による反射濃度特性を
説明するための線図である。

【図２１】実施例２の他の変形例としての吐出信号の印
加方法を示す模式的波形図である。

【符号の説明】

１０１，１０２ 画素 １０３ 被記録材 ５０４，１１０４ 吐出口 ５０５，１１０５ メニスカス ５０６，１１０６ 液路

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/04 １０１ Ａ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液滴を吐出するための記録ヘッドを用
   い、該記録ヘッドから被記録材に液滴を吐出して画素を
   形成し該画素を組合せて記録を行うインクジェット記録
   装置において、 前記記録ヘッドから、１つ以上の液滴を吐出させ、被記
   録材上の実質同一箇所に着弾させて１つの画素を形成す
   る吐出制御手段と、 該吐出制御手段によって吐出される１つ以上の液滴の吐
   出周波数を、予め設定された２種類以上の吐出周波数の
   中から、当該形成する画素に応じて選択する選択手段
   と、を具え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】 液滴を吐出するための記録ヘッドを用
   い、該記録ヘッドから被記録材に液滴を吐出して画素を
   形成し該画素を組合せて記録を行うインクジェット記録
   装置において、 前記記録ヘッドから、１つ以上の液滴を吐出させ、被記
   録材上の実質同一箇所に着弾させて１つの画素を形成す
   る吐出制御手段と、 該吐出制御手段によって吐出される１つ以上の液滴の吐
   出周波数を、予め設定された２種類以上の吐出周波数の
   中から、当該形成する画像の種類または当該液滴の数に
   応じて選択する選択手段と、を具えたことを特徴とする
   インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記予め設定された２種類以上の吐出周
   波数は、当該記録ヘッドのリフィル周波数より大きな吐
   出周波数を少なくとも１つ含む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装置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   して液体に気泡を生じさせ、該気泡の生成に伴なって液
   滴を吐出するものであることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれか記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 被記録材に液滴を吐出して画素を形成
   し、該画素を組合せて記録を行うインクジェット記録方
   法において、 液滴を吐出するための記録ヘッドを用意し、 複数の液滴により前記画素を形成するに際し、当該形成
   される画素に応じて、当該複数の液滴の吐出周波数が、
   当該リフィル周波数より大である吐出周波数を含むよう
   当該吐出を制御する、 各ステップを有したことを特徴とするインクジェット記
   録方法。