JPH08290588A - カラーインクジェット記録方法及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーインクよりも多くの黒色インクのノズ
ルを備えた記録ヘッドを用いた印字において、各ノズル
の吐出信頼性確保と寿命の均一化を図ること。 【構成】 記録ヘッド２は相対位置Ｓ１における走査
で、ノズル列１１Ｂ、１２Ｂから通常よりも少ない黒色
インクを、ノズル列１１Ｙからイエローインクを吐出さ
せて、Ｓ１´で示すようにドット３１、３０を形成す
る。次に、相対位置Ｓ２の走査で、ノズル列１１ＹはＳ
１で形成したインクドットの間にインク滴を着弾させる
とともに、ノズル列１１Ｂ、１２ＢはＳ１で形成したイ
ンクドット３１の上に再びインク滴を着弾させて、イエ
ローインクのドット３０とほぼ同じ大きさのドット３２
を形成する。ここで、記録ヘッドは、黒色インクに対応
するノズルをイエローの２倍有しているが、黒色インク
の１ドットを２回の走査による着弾で形成するために、
全てのノズルを用いて印字する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３原色インク及び黒色
インクを記録ヘッドから記録媒体にインク滴として吐出
して印字を行なうカラーインクジェット記録方法及び記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、異なるインク色に対応する複数の
ノズルを有する記録ヘッドを用いて、記録媒体に対して
相対移動させてカラー記録を行なうカラーインクジェッ
ト記録装置としては、例えば、特開昭５６−８２６６号
公報に示されるように、各色毎に同数のノズルを配列し
た記録ヘッドを有するものがあった。このような記録装
置においては、シアン、マゼンタ、イエローの３原色の
インクに、それぞれ対応する同数のノズルを有して、こ
れらのインクの混合によって多数色のカラー記録を行な
っていた。しかし、黒色のみによるモノクロ印字を高速
に印字したい場合はカラー記録時と同じ記録速度でしか
記録を行なうことができなかった。これに対して、特公
平５−８３３７５号公報と、特開昭６１−１０４８５６
号公報と、特開昭６１−２５５８６９号公報とには、黒
色インクと、これに対応するノズルを他のカラーインク
に対応するノズルよりも多く有した記録ヘッドとを用い
たカラーインクジェット記録方法及び記録装置が提案さ
れている。これらのカラー記録方法及び記録装置では、
黒色インクによるモノクロ印字の場合、カラー印字の時
よりも高速に記録するすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
技術では、カラー印字の場合、黒色インクに対応するノ
ズルが他のカラーインクに対応するノズルよりも多いた
めに、他のカラーインクに対応するノズル数に合わせ
て、黒色インクに対応するノズルを選択している。これ
により、カラー印字において、黒色インクに対応するノ
ズルの状態は、印字に関与しているノズルと休止してい
るノズルとに分かれてしまう。従って、黒色インクに対
応したノズルの中で、印字に関与しているノズルと休止
しているノズルとで、インクの吐出信頼性に差が生じて
しまうという問題があった。すなわち、ノズル部では、
時間とともにインク溶媒の蒸発によってインクが高粘度
化し吐出し難い現象が発生するが、印字に関与している
ノズルは、ある程度高粘度化したインクであっても吐出
し、ノズル部に新たなインクを供給することができる。
これに対して、休止しているノズルでは、インクの高粘
度化が進行し、次の印字を行なう場合に吐出不良を発生
してしまうという問題点を有していた。これにともなっ
て、吐出不良を回復させるために、休止ノズルに合わせ
てノズル吸引や連続吐出動作等の回復動作を行なわなく
てはならないという問題点を有していた。さらに、印字
に関与するノズルを特定しているために、休止している
ノズルとの間で寿命に差が生じてしまうという問題点を
も有していた。

【０００４】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、他のカラーインクよりも多くの黒色イ
ンクに対応したノズルを備えた記録ヘッドを用いて、カ
ラー記録を行なうに際し、吐出信頼性を確保し、さらに
各ノズル間で寿命の均一化を図ったカラーインクジェッ
ト記録方法及び記録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】本発明はこのような課題
を解決するためのインクジェット記録方法として、３原
色のインクを吐出するノズルよりも黒色インクを吐出す
るノズルを多く有した記録ヘッドを有しており、カラー
印字は３原色のインクに対応するノズル数に合わせて黒
色インクの不吐出ノズルを設けることなく、黒色インク
の１ドットを黒色インクに対応する異なるノズルによっ
て複数回書き込んで、全ての黒色インクに対応するノズ
ルを用いてカラー印字することを特徴とする。

【０００６】また、黒色インクに対応したノズルから吐
出するインク滴のインク重量は、モノクロ印字よりもカ
ラー印字で少なくしたことを特徴とする。

【０００７】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、３原色のインクを吐出するノズルと、この３原色の
インクを吐出するノズルよりも多くの黒色インクを吐出
するノズルを装備した記録ヘッドと、前記記録ヘッドを
記録媒体に対して相対的に主走査及び副走査させる走査
手段とを有して構成され、カラー印字の際、黒色インク
の１ドットを、黒色インクに対応する複数のノズルから
吐出するインク滴によって形成する吐出制御手段を備え
て構成されたこと特徴とする。

【０００８】

【作用】上記方法及び装置によれば、カラー印字モード
において、黒色インクに対応したノズルは、１ノズル当
りのインク吐出重量は下がるものの、全てのノズルを用
いて印字可能である。これによって、他のカラーインク
にノズル数を合わせて休止するノズルがないために、特
定のノズルに限って、吐出信頼性が悪くなったり、寿命
が短くなったりすることがなく、吐出信頼性を確保し、
さらに各ノズル間で寿命の均一化を図ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の第１実施例のインクジェットプリン
タの斜視図を示す。プラテン１に沿って、記録媒体であ
る記録紙５を矢印Ｃで示す副走査方向に搬送し、記録ヘ
ッド２を矢印Ａ、Ｂで示す主走査方向に移動してインク
像１０の記録を行なう構成である。

【００１０】プラテン１は、アルミニウム製の金属素管
の周囲にゴム層を形成して構成され、プラテン駆動モー
タ７と図示しない紙押え部材とによって、記録紙５を外
周面に密着して搬送する。

【００１１】記録ヘッド２は、圧電素子を用いる形式の
インクジェット記録ヘッドであり、３原色のインクと黒
色インクに対応するノズルを有して、このノズル面をを
プラテン１に対向して配置している。また、記録ヘッド
２は、キャリッジ４に固定され、タイミングベルト６と
キャリッジ駆動モータ８とによって構成される走査手段
１２によって、摺動可能に係合されたガイド軸３に沿っ
て主走査方向に走査される。記録ヘッド２には、それぞ
れの色に対応するインクカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９
Ｃ、９Ｂｋが装着され、必要に応じて交換可能な構成に
なっている。

【００１２】図２は、本発明に用いた記録ヘッド２のノ
ズル配列を示す図である。イエロー、マゼンタ、シアン
の３原色に対応するノズル列１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ
と、黒色インクに対応するノズル列１１Ｂ、１２Ｂとが
順次配列され、ノズル列１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと黒色
インクに対応するノズル列１１Ｂとは、主走査方向の同
一ライン上に１走査でインク滴を着弾できるようにノズ
ルの位置を一致させて構成している。黒色インクに対応
するノズル列は２列で、ノズル列１２Ｂは、ノズル列１
１Ｂに対して副走査方向に１ドットピッチずれて構成さ
れている。また、ノズル数は、Ｙ、Ｍ、Ｃの３原色がそ
れぞれ８ノズル、黒色インクは１６ノズル有しており、
各ノズル列のノズル間隔は２ドットピッチで構成してい
る。

【００１３】インクは、少なくとも水と、色材と、樹脂
エマルジョンを含有してなるインクを用いた。具体的に
は、色材として各色に対応する顔料を１〜５ｗｔ％、樹
脂エマルジョンとしてスチレンアクリル酸エステル共重
合体を５〜２０ｗｔ％、その他の成分として界面活性
剤、高沸点有機溶剤を適宜添加したものに純水を加え調
整したインクを使用した。

【００１４】次に動作について説明する。記録ヘッド２
による印字に先立って、給紙トレイ１９から図示しない
給紙装置によって、記録ヘッド２のノズル面と対向する
位置に記録紙５を給紙する。記録ヘッド２は、キャリッ
ジ４の走査に同期してノズルから選択的にインク滴を吐
出し、印字データに基づくインク像１０を記録紙５の所
定の位置に形成する。キャリッジ４の走査と、プラテン
駆動モータ７による記録紙５の搬送によって、記録ヘッ
ド２は、記録紙５に対して相対的に主走査及び副走査を
繰り返すことになり、記録紙５の所望の領域にインク像
１０を形成する。

【００１５】図３は、本発明の第１実施例のインクジェ
ットプリンタのブロック図を示す図である。コンピュー
タ等の外部装置２０から印字指令及び印字データ２６が
転送されると、コントローラ２２が印字指令に合わせて
印字データ２６を画像メモリ２１へ展開する。画像メモ
リ２１に展開された印字データ２６は、印字モードに合
わせ、吐出制御手段２３によって読み出され、ヘッド駆
動手段２４に転送される。ヘッド駆動手段２４は、読み
出された印字データ２６に基づいて、記録ヘッド２の各
ノズルからインクをインク滴として吐出させる。ここ
で、吐出制御手段２３は駆動条件１と駆動条件２を記憶
したメモリ２８と、駆動条件を印字モードによって選択
する駆動条件選択手段２７とによって構成される。モノ
クロ印字の場合は、１１Ｂ、１２Ｂの各ノズルから吐出
するインク滴のインク重量が０．１μｇになるように電
圧、駆動波形を設定した駆動条件１を選択する。カラー
印字の場合は、１１Ｂ、１２Ｂの各ノズルから吐出する
インク滴のインク重量が０．０７μｇ、３原色の１１Ｙ
〜１１Ｃから吐出するインク滴のインク重量が０．１μ
ｇになるように電圧、駆動波形を設定した駆動条件２を
選択する。また、コントローラ２２は、以上の動作及び
プラテン駆動モータ７とキャリッジ駆動モータ８とヘッ
ド駆動手段２４によるインク吐出のタイミングを制御
し、記録紙上に所望の画像を印字する。

【００１６】図４（ａ）は、本発明の第１実施例のカラ
ー印字におけるインク滴の着弾の様子を示し、（ｂ）は
モノクロ印字モードにおけるインク滴の着弾の様子を示
す図である。最初に（ａ）を用いてカラー印字モードに
ついて説明する。黒色インクのドットの周囲にイエロー
インクのドットが隣接している場合を示している。記録
紙に対する記録ヘッド２の相対位置関係はＳ１〜Ｓ３を
用いて示し、この相対位置における印字の様子をＳ１´
〜Ｓ３´で示している。Ｓ１の位置において、イエロー
インクに対応するノズル列１１Ｙは、副走査方向に１ド
ット間隔でインク滴を吐出しインクドット３０を形成す
る。一方、黒色インクに対応するノズル列１１Ｂ、１２
Ｂは、副走査方向に連続してインクドット３１を形成す
る。ここで、駆動条件は、駆動条件選択手段２７によっ
て駆動条件２が選択されるため、ノズル列１１Ｂ、１２
Ｂから吐出されるインク重量は他の３原色のインクより
も少なく、従ってインクドット３１のドット径も他のイ
ンクに比較して小さく、それぞれ分離したドットの状態
で着弾している。記録ヘッド２はＳ１の位置に対して副
走査方向に相対的に１ドットピッチ移動したＳ２の位置
において、ノズル列１１ＹはＳ１で形成したインクドッ
トの間にインク滴を着弾させるとともに、ノズル列１１
Ｂ、１２ＢはＳ１で形成したインクドット３１の上に再
びインク滴を着弾させて、イエローのインクドット３０
とほぼ同じ大きさのドット３２を形成する。この２回の
走査で(1)行〜(16)行に至る領域の印字を終了する。続
いてＳ３では記録ヘッド２の先頭のノズルを(17)行目に
一致させて、先に述べた走査を繰り返し、記録紙全体の
印字を行なう。

【００１７】ここで、黒色インクに対応するノズル数
は、３原色インクの１インクに対応するノズルの２倍の
ノズル数を有しているが、先に述べた駆動条件選択手段
２７によって駆動条件２が選択され全てのノズルを用い
て印字するために、３原色のインクにノズル数を合わせ
て休止するノズルがない。このため、特定のノズルに限
って、吐出信頼性が悪くなったり、寿命が短くなったり
することがなく、吐出信頼性を確保し、さらに各ノズル
間で寿命の均一化を図ることができる。また、また、黒
色インクによる印字は、１ドットを２つのノズルから吐
出するインク滴で形成しているために、ノズル間の吐出
バラツキや、インク重量のバラツキによる画像の劣化を
防止でき高画質の印字を実現できるという効果を有す
る。

【００１８】次に図４（ｂ）を用いてモノクロ印字を説
明する。モノクロ印字では、駆動条件選択手段２７によ
って駆動条件１が選択され、他の３原色のインクによっ
て形成されるドット径とほぼ同じ大きさのドットを形成
しながら印字する。記録ヘッド２の相対位置Ｓ１の位置
において、ノズル列１１Ｂ、１２Ｂからインク滴を吐出
させて、主走査方向及び副走査方向に連続してインクド
ット３３を形成する。モノクロ印字では、１回の走査で
ノズル列に対応する印字幅にインクドット３３を形成で
き、この印字幅に相当する長さだけ記録紙を送って、Ｓ
２の位置で次の走査を繰り返す。従って、モノクロ印字
はカラー印字に比較して高速で印字することができる。

【００１９】上記走査工程の繰り返しによって所望の画
像を書き込まれた記録紙５は、図示しない排紙トレイに
排紙される。

【００２０】図５は本発明の第１実施例のカラー印字に
おいて、黒色インクに対応するノズルから吐出するイン
ク重量とドット径との関係を示す図である。横軸は１ド
ット当たりに打ち込まれるインク総重量を、モノクロ印
字の場合のインク重量との％比で示し、縦軸はモノクロ
印字の場合の１ドット径との％比で示しいる。また、各
ポイントにおける印字のきれいさを○、×、△で示して
いる。○はきれいな印字のレベルを、×は白筋や像流れ
が発生し劣化した印字のレベルを、△は白筋や像流れ発
生の限界のポイントを示している。カラー印字において
は、ドット径がモノクロ印字の８０〜１２０％の範囲に
おいて良好であり、黒色インクの１ドット当たりに打ち
込むインク総重量は１００〜１８０％の範囲が望まし
い。

【００２１】以上、記録ヘッドは圧電素子を用いる形式
のインクジェット記録ヘッドを用いた実施例を説明して
きたが、これに制限されるものでなく、発熱素子を用い
る形式の記録ヘッドも用いることができる。また、黒色
インクに対応するノズル数が３原色に対応するノズル数
の２倍の場合について述べてきたが、３倍、４倍であっ
ても構わない。すなわち、黒色インクによって形成され
る１ドットを３回、４回の重ね印字によって行えばよ
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、３原色のインクに対応
するノズル数よりも多くの黒色インクに対応するノズル
数を備えた記録ヘッドを用いて、カラー印字モードで印
字する際に、全てのノズルを用いて印字するために、特
定のノズルを休止させて印字することを回避することが
できる。このため、特定のノズルに限って、吐出信頼性
が悪くなったり、寿命が短くなったりすることがなく、
吐出信頼性を確保し、さらに各ノズル間で寿命の均一化
を図ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すインクジェットプリ
ンタを示す斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例のインクジェットプリンタ
の記録ヘッドのノズル配列を示す図である。

【図３】本発明の第１実施例のインクジェットプリンタ
のブロック図を示す図である。

【図４】（ａ）は、本発明の第１実施例のカラー印字に
おけるインク滴の着弾の様子を示す図、（ｂ）はモノク
ロ印字モードにおけるインク滴の着弾の様子を示す図で
ある。

【図５】本発明の第１実施例のカラー印字において、黒
色インクに対応するノズルから吐出するインク重量とド
ット径との関係を示す図である。

【符号の説明】

１：プラテン ２：記録ヘッド ４：キャリッジ ５：記録紙（記録媒体） １２：走査手段 ３０：インクドット（イエローインク） ３１、３２、３３：インクドット（黒色インク）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３原色のインクを吐出するノズルよりも
   黒色インクを吐出するノズルを多く有した記録ヘッドか
   ら記録媒体にインク滴を吐出して、モノクロ印字をカラ
   ー印字よりも高速に行なうカラーインクジェット記録方
   法において、カラー印字は３原色のインクに対応するノ
   ズル数に合わせて黒色インクの不吐出ノズルを設けるこ
   となく、黒色インクの１ドットを黒色インクに対応する
   異なるノズルによって複数回書き込んで、全ての黒色イ
   ンクに対応するノズルを用いてカラー印字することを特
   徴とするカラーインクジェット記録方法。
2. 【請求項２】 黒色インクに対応したノズルから吐出す
   るインク滴のインク重量は、モノクロ印字よりもカラー
   印字で少なくしたことを特徴とする請求項１記載のカラ
   ーインクジェット記録方法。
3. 【請求項３】 ３原色及び黒色インクを記録ヘッドから
   記録媒体にインク滴として吐出し印字するカラーインク
   ジェット記録装置において、 ３原色のインクを吐出するノズルとこの３原色のインク
   を吐出するノズルよりも多くの黒色インクを吐出するノ
   ズルとを装備した記録ヘッドと、前記記録ヘッドを記録
   媒体に対して相対的に主走査及び副走査させる走査手段
   とを有して構成され、 カラー印字の際、黒色インクの１ドットを、黒色インク
   に対応する複数のノズルから吐出するインク滴よって形
   成する吐出制御手段を備えて構成されたこと特徴とする
   カラーインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 カラー印字の際、黒色インクによって形
   成される１ドットに打ち込まれるインク総重量が、モノ
   クロ印字で打ち込まれるインク重量の１００〜１８０％
   であることを特徴とする請求項３記載のインクジェット
   記録装置。