JPH09216383A

JPH09216383A - プリンタ装置

Info

Publication number: JPH09216383A
Application number: JP8025142A
Authority: JP
Inventors: Toshio Narishima; 俊夫成島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-19
Also published as: EP0790130A3; DE69712384D1; US6354684B1; EP0790130B1; EP0790130A2

Abstract

(57)【要約】【課題】余剰な希釈液の吐出を抑止してトーンジャン
プや疑似輪郭の発生を抑え、印画速度を向上させるとと
もに高品質の印画を行うことを可能とする。【解決手段】プリントヘッドＡにおけるインクの吐出
量が所定の閾値以下、例えば印画データ信号が００２以
下に規定され、且つプリントヘッドＢにおけるインクの
吐出量が００３以上に規定された場合に、プリントヘッ
ドＡにおけるインクの吐出を停止させることに対応して
その希釈液の吐出を停止させる停止手段２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録紙上のインク
と希釈液との混合濃度を変化させて中間調を表現するこ
とが可能なプリンタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンタ装置として、いわゆるオ
ンデマンド型インクジェットプリンタは、記録信号に応
じてインク液滴をノズルより吐出し、紙やフィルムなど
の記録媒体に記録するものであり、小型化，低コスト化
が可能なため近年急速に普及しつつある。

【０００３】一方、近年では、特にオフィスにおいてデ
ィスクトップパブリッシングと呼ばれるコンピュータを
用いた文書作成が盛んに行われるようになっているが、
最近では文字や図形だけでなく写真等のカラーの自然画
像を文字や図形と共に出力するという要求が増加してき
ている。このように高品位な自然画像をプリントするた
めには中間調の再現が重要である。

【０００４】このオンデマンド型インクジェットプリン
タに使用されるインクジェットプリントヘッド（以下、
プリントヘッドと称する）においては、インク液滴を吐
出するための方式として、例えばピエゾ素子等の電歪振
動子を用いる方式や、発熱素子を用いる方式が一般に用
いられている。

【０００５】上記ピエゾ素子等の電歪振動子の変位を利
用したプリントヘッドは、当該ピエゾ素子を変形させて
インクに圧力を与えることにより、ノズルから付着媒体
であるインク液滴を吐出させるものである。

【０００６】ここで、上記ピエゾ素子等の電歪振動子の
変位を利用したプリントヘッドとしては、いわゆる多濃
度インク混合型インクドット濃度変調方法（インクドッ
ト内濃度変調方法）を用いて所望の中間調プリントを得
るプリントヘッドがある。

【０００７】このインクドット内濃度変調方法は、吐出
するインク液滴の濃度を定量する手法である。具体的に
は、プリントヘッドの電歪振動子に印加する電圧レベル
を印画すべき画像のデータに対応して変化させ、当該印
加電圧レベルの変化に対応して電歪振動子を変位させ、
混合するインク液滴の体積を当該電歪振動子の変位に対
応して変化させることによって、所望の中間調のプリン
トを得るようにする方法である。

【０００８】なお、上記インク液滴としては、濃度の高
いインクと当該インクの希釈液とを混合した混合液が用
いられる。このインク液滴の混合の方法としては、イン
ク液滴をノズルから吐出する前にインクヘッド内にて上
記電歪振動子の変位に応じて定量した濃度の高いインク
とその希釈液とを混合させた後、インクヘッドから吐出
させる方法か、或いは、インク液滴吐出時に、上記電歪
振動子の変位に応じて定量した濃度の高いインクとその
希釈液とをそれぞれ単独で吐出させ、それらが飛行中或
いは記録紙上に付着した後に混合されて、一つのインク
ドットを形成する方法がある。

【０００９】また、上述したようなオンデマンド型イン
クジェットプリンタにおいて、中間調を再現するために
は、１画素を例えば４×４のドットよりなるマトリクス
で構成し、このマトリクス単位でいわゆるディザ法を用
いて諧調表現を行う方法等がある。

【００１０】このディザ法を用いて作製された印画デー
タ信号に基づいて各色のインク量が定量され、各色のイ
ンクに対応した各プリントヘッドからインクとその希釈
液との混合液であるインク液滴がそれぞれ吐出される。

【００１１】ここで、上記印画データ信号は、例えば０
００〜２５５の８ビットの信号であり、０００はインク
の吐出を停止させることを意味し、２５５は吐出させる
インク量が最も多い、則ち最もインク濃度が大きいこと
を意味する。

【００１２】また、上記インクとしては、Ｃ（シア
ン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー）、或はＣ（シア
ン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラッ
ク）の各色の組合せで用いられる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来のオンデマンド型インクジェットプリンタにお
いては、上記印画データ信号があるプリントヘッドに対
して０００であり、且つ他のプリントヘッドに対して０
００でない場合に、０００であるプリントヘッドのイン
クの吐出は停止するが、その希釈液の吐出は継続され
る。

【００１４】このとき、各プリントヘッドから吐出され
る希釈液の総量が余剰となり、記録媒体上でインク液滴
が乾燥し難くなるとともに、インク液滴のにじみや流れ
が発生し易くなる。したがって、印画速度が抑制され、
上記希釈液が浪費されることになる。

【００１５】そこで、あるプリントヘッドに対して印画
データ信号が０００である場合に、他のプリントヘッド
に対する印画データ信号が０００か否かに係わらず、対
応する画素に対して全てのプリントヘッドにおけるイン
ク及び希釈液の吐出を停止させることが提案されてい
る。

【００１６】ところがこの場合、記録媒体上のある領域
が全白領域となるときに、この領域を形成する各画素に
対してはインク液滴の吐出がなされないため、当該領域
の近傍で印画濃度が急激に変化してトーンジャンプが発
生し、また、上記領域の近傍でいわゆる疑似輪郭が生じ
易い。これらトーンジャンプや疑似輪郭が目立たない場
合には問題はないが、通常では画質に悪影響が及ぼされ
ることになる。

【００１７】そこで、本発明は上述の実情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、余剰な希釈
液の吐出を抑止してトーンジャンプや疑似輪郭の発生を
抑え、印画速度を向上させるとともに高品質の印画を行
うことを可能とするプリンタ装置を提供することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の対象とするもの
は、圧力室内に導入された付着媒体を加圧することによ
り当該圧力室に連通するノズルから付着媒体を吐出させ
るプリントヘッドを有し、当該付着媒体を記録媒体上に
付着させて当該記録媒体上に中間調の印画を行うプリン
タ装置である。

【００１９】なお、本発明においては、上記付着媒体と
して、上記印画データ信号に応じて定量したインクと当
該インクの希釈液とを混合した混合液を用いる。

【００２０】本発明のプリンタ装置は、各色の上記イン
クに対応して設けられ、それぞれ対応する上記付着媒体
を吐出させる各プリントヘッドと、印画データ信号が所
定値以下となるときに希釈液の吐出を停止させる停止手
段とを備えて構成されるものである。具体的に、上記停
止手段は、上記印画データ信号が、ある１つ以上のプリ
ントヘッドにおけるインクの吐出量を所定の閾値以下に
規定するとともに、他のプリントヘッドにおけるインク
の吐出量を上記閾値より大値に規定した場合に、上記あ
る１つ以上のプリントヘッドにおけるインクの吐出が停
止されることに対応してその希釈液の吐出を停止させる
ものである。

【００２１】ここで、あるプリントヘッドにおけるイン
クの吐出量が上記閾値以下に規定されたとき、上記イン
クの濃度は極めて薄く、目視しても明確な印画濃度には
ならない。したがってこの場合、このプリントヘッドか
ら希釈液を吐出させても、これは余剰なものとなる。

【００２２】そこで本発明のプリンタ装置においては、
上述のように、ある１つ以上のプリントヘッド及び他の
プリントヘッドにおけるインクの吐出量が上記閾値以下
及び上記閾値より大値にそれぞれ規定された場合に、上
述の停止手段の働きにより上記ある１つ以上のプリント
ヘッドにおける余剰な希釈液の吐出が抑止されることに
なる。したがって、記録媒体上における付着媒体のにじ
みや流れの発生が防止されるとともに、当該付着媒体の
乾燥が促進される。

【００２３】また、本発明においては、多諧調誤差拡散
法を用いて印画データ信号を作製することが好適であ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照にしながら説明する。

【００２５】本実施の形態におけるプリンタ装置は、図
１に示すように、電歪（誘電体に電場をかけたときに、
変形，歪を生ずる現象）を起こす電歪振動子を使用した
インクジェットプリントヘッド（以下、プリントヘッド
と称する）２１を有し、例えば吐出するインク液滴の濃
度を定量するいわゆる多濃度インク混合型インクドット
濃度変調方法（インクドット内濃度変調方法）を用いて
所望の中間調プリントを得るものである。

【００２６】ここで、上記多濃度インク混合型インクド
ット濃度変調方法は、プリントヘッドの電歪振動子に印
加する電圧レベルを印画すべき画像のデータに対応して
変化させ、当該印加電圧レベルの変化に対応して電歪振
動子を変位させ、混合するインク液の体積を当該電歪振
動子の変位に対応して変化させることによって、所望の
中間調のプリントを得るようにする方法である。

【００２７】なお、この多濃度インク混合型インクドッ
ト濃度変調方法における上記インク液の混合の方法とし
ては、インク液滴をノズルから吐出する前にインクヘッ
ド内にて濃度の高いインクと濃度の低いインク（又は透
明溶媒）とを上記電歪振動子の変位に応じて定量混合さ
せた後に、インクヘッドから吐出させる方法か、或い
は、インク液滴吐出時に、濃度の高いインクと濃度の低
いインク（又は透明溶媒）とをそれぞれ単独で上記電歪
振動子の変位に応じて定量しながら吐出させ、それらが
飛行中或いは記録紙上に付着した後に混合されて、一つ
のインクドットを形成する方法が用いられる。

【００２８】ここで、上記電歪振動子の材質としては、
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃・ＰｂＺｒＯ₃）
や、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）からなる圧電セ
ラミック、水晶、ロッシェル塩等が挙げられる。

【００２９】図１に示すプリンタ装置では、上記多濃度
インク混合型のインクドット濃度変調方法を使用するプ
リントヘッドの一具体例として、図２及び図３に示すよ
うな、インクと希釈液（キャリア）の２液混合型のプリ
ントヘッド（キャリアジェット型のプリントヘッド）を
採用している。

【００３０】また、図１〜図３の例では、一つのプリン
トヘッド２１のみを示しているが、本実施の形態に係る
プリンタ装置は、複数のプリントヘッド２１が設けられ
て各色に対応したマルチヘッドが構成されてなるもので
ある。例えば具体的には、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼン
ダ），Ｙ（イエロー）、或はＣ（シアン），Ｍ（マゼン
ダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色の組合せ
の各色に対応したプリントヘッド２１がそれぞれ並列し
て設けられることになる。

【００３１】また、ノズル数（プリントヘッド数）が非
常に多いような場合には、ヘッド自体にＩＣ（集積回
路）を搭載してヘッドに接続する配線数を減らすように
することも可能である。

【００３２】なお、この図２及び図３に示すプリントヘ
ッドでは、電歪振動子としてピエゾ素子を用い、特にイ
ンクを定量し、希釈液（キャリア）を吐出するプリント
ヘッド２１の例を示している。また、図２には当該プリ
ントヘッド断面図を、図３には図２のノズル近傍の拡大
図を示している。

【００３３】すなわち、この図２及び図３に示すプリン
トヘッド２１は、吐出側キャビティ３８及び定量側キャ
ビティ４８を形成するキャビティユニット４６と、吐出
側キャビティ３８及び定量側キャビティ４８にそれぞれ
対応する吐出側ピエゾユニット３３と定量側ピエゾユニ
ット４３とにより構成される。

【００３４】キャビティユニット４６は、定量側ノズル
５４及び吐出側ノズル５３が形成されたオリフィスプレ
ート３６と、キャビティ側壁４５と、振動板３５とによ
り構成される。

【００３５】吐出側ピエゾユニット３３及び定量側ピエ
ゾユニット４３は、それぞれが圧電材と導電材とを交互
に積層した吐出側積層ピエゾ素子３４及び定量側積層ピ
エゾ素子４４と、これら積層ピエゾ素子３４及び４４の
それぞれの一方の端部を固定する支持体３１と４１と、
これら積層ピエゾ素子３４及び４４と支持体３１と４１
をキャビティユニット４６にそれぞれ固定する吐出側ホ
ルダ３２及び定量側ホルダ４２とにより構成される。

【００３６】また、定量側ノズル５４の開口方向は、吐
出側ノズル５３の開口方向に対して約４５度の角度をな
すように形成される。

【００３７】なお、当該図２及び図３のプリントヘッド
において、オリフィスプレート３６は例えばポリサルフ
ォン等の樹脂を射出成形により形成し、キャビティ側壁
４６はドライフィルムフォトレジスト等の感光性樹脂か
ら形成され、振動板３５はニッケル等の金属板により形
成されている。また、ノズル５４及び５５は例えばエキ
シマレーザにより加工される。

【００３８】上記プリントヘッドを駆動する場合、吐出
側積層ピエゾ素子３４及び定量側積層ピエゾ素子４４に
は、例えば図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すようなタイミ
ングで信号電圧が与えられる。なお、図４の（Ａ）及び
（Ｂ）では、それぞれ横軸を時間とし、縦軸を電圧とし
ている。本構成例の場合、吐出周期は１ｍ秒（周波数１
ｋＨｚ）であり、この間に希釈液へのインクの定量混合
と、インク液滴の吐出を行う。

【００３９】すなわち、図２〜図４に示すように、希釈
液は、希釈液タンク（図示せず）より供給され、供給パ
イプから供給溝及び希釈液供給室３７を通り、吐出側キ
ャビティ３８から希釈液導入孔５１に導入され、さらに
当該希釈液導入孔５１の希釈液が吐出側ノズル５３に送
られて充填される。

【００４０】一方、インクは、インクタンク（図示せ
ず）より供給され、供給パイプから供給溝及びインク供
給室４７を通り、定量側キャビティ４８からインク導入
孔５２に導入され、さらに当該インク導入孔５２のイン
クが定量側ノズル５４に送られて充填される。そして、
図４の（ａ）の吐出前の待機時には、予め吐出側積層ピ
エゾ素子３４に例えば１０Ｖ（ボルト）を印加してお
く。

【００４１】次に、吐出時には、図４の（ｂ）のタイミ
ングで前記吐出側積層ピエゾ素子３４の印加電圧を例え
ば０Ｖ（ボルト）にする。これにより、当該吐出側積層
ピエゾ素子３４は縮小し、吐出側キャビティ３８の体積
が増加し内圧が負圧となって、希釈液は吐出側ノズル５
３に引き込まれる。

【００４２】これと同時に又は少し遅れて、図４の
（ｃ）のタイミングで、定量側積層ピエゾ素子４４に駆
動電圧として例えば１０Ｖ（ボルト）が与えられ、当該
積層ピエゾ素子４４が長手方向に伸長することで、振動
板３５を介して定量側キャビティ４８から定量側ノズル
５４に内圧が加えられ、これによりインクが定量側ノズ
ル５４から定量オリフィス５５を介して外部に染み出し
定量が行われる。

【００４３】この定量オリフィス５５からのインクは希
釈液側の吐出オリフィス５６付近まで染み出し定量が行
われる。この状態で、例えば図４の（ｆ）のタイミング
で図４の（ｇ）のように吐出側積層ピエゾ素子３４に駆
動信号として例えば２０Ｖ（ボルト）が与えられると、
振動板３５を介して吐出側キャビティ３８から吐出側ノ
ズル５３に内圧が加わる。この内圧によって上記希釈液
が吐出オリフィス５６から押し出され、先に定量されて
当該吐出オリフィス５６付近に染み出しているインク
と、当該希釈液とが一体となって所定濃度のインク液滴
として吐出される。

【００４４】この後、図４の（ｈ）のタイミングでピエ
ゾ素子３４の電圧を例えば１０Ｖ（ボルト）に下げる
と、当該ピエゾ素子３４の縮小によりキャビティ３８か
らノズル１５３の内圧は負圧となり、これによって希釈
液はノズル５３内に引き込まれる。

【００４５】また、ピエゾ素子４４については、図４の
（ｄ）のタイミングで駆動電圧を例えば０Ｖ（ボルト）
に下げることにより、オリフィスプレート上に残ったイ
ンクはノズル５４に引き込まれる。その後、図４の
（ｉ）の期間では、キャビティ５８からノズル５３の内
圧がやがて元に戻り、これにより上記希釈液は図４の
（ｊ）のように毛細管圧力によりノズル５３に再充填さ
れる。

【００４６】ここで、多濃度インク混合型インクドット
濃度変調方法のみでは十分な諧調再現ができない場合に
は、当該多濃度インク混合型インクドット濃度変調方法
に加えて、当該濃度変調方法で実現できる諧調の数に対
応した諧調再現インクドット配置方法を組み合わせるこ
とが好適である。これにより十分な諧調再現が実現可能
となる。

【００４７】具体的には、例えば、多濃度インク混合型
インクドット濃度変調方法によって安定な諧調再現が可
能な範囲では当該濃度変調方法を用い、一方、当該濃度
変調方法では諧調再現が不安定となる範囲ではインクド
ットの配置による諧調再現方法を利用する。

【００４８】すなわち、安定な諧調再現が不可能な例え
ば画像中のハイライト部分では、インクドットの配置に
よる諧調再現方法を用い、これらハイライト部分を除く
中間からシャドウ部では本来の上記濃度変調方法を用い
るようにする。

【００４９】次いで、上述したような上記プリンタ装置
の構成及び動作について説明する。なお、以下の動作
は、ＲＯＭ６に格納されたプログラムデータに従ってＣ
ＰＵ５が順次行うものである。

【００５０】先ず、希望する画像のプリントを開始する
場合には、端子３及びデータ入力インターフェイス部４
を経由して、プリント開始要求を意味する命令が入力さ
れる。このプリント開始要求命令信号は、ＣＰＵシステ
ムバス８を介してＣＰＵ５（或いはＤＳＰ）に送られ
る。

【００５１】このＣＰＵ５は、ＲＯＭ５に格納されたプ
ログラムデータに基づいて各種信号処理及び各部の制御
を行うものである。ここで、上記データ入力インターフ
ェイス部４には、端子３を介して、例えばホストコンピ
ュータからの印画すべき画像データが入力データとして
供給されるようになされており、また、当該ホストコン
ピュータとの間で双方向に通信がなされる入力データ制
御信号の一つとして、当該ホストコンピュータからの上
記プリント開始要求命令信号が当該データ入力インター
フェイス部４に入力される。

【００５２】上記プリント開始要求命令信号の入力によ
りプリント処理状態になると、当該プリンタ装置は、デ
ータ入力インターフェイス部４を通じて、印画すべき画
像データを受け入れ可能である旨を示す制御信号をホス
トコンピュータに返す。

【００５３】ホストコンピュータは、当該制御信号を受
け取ると上記印画すべき画像データを当該プリンタ装置
に供給する。

【００５４】上記プリンタ装置においては、端子３及び
データ入力インターフェイス部４を介して受け取った上
記画像データが、ＣＰＵシステムバス８を介してＲＡＭ
７に送出されて格納される。このとき、データ入力イン
ターフェイス部４は、ＲＡＭ７上がオーバーフローしな
いように上記画像データの入力を制御する。

【００５５】すなわち、ＣＰＵ５は、ＲＡＭ７内の当該
画像データを格納可能な全記憶領域に画像データが格納
された時点で、データ入力インターフェイス部４を介し
て、上記ホストコンピュータに対して画像データの入力
を止める旨を要求する制御信号を出力する。

【００５６】その後、上記画像データは、例えば多諧調
誤差拡散法により、実際に印画すべき印画データに置換
される。この置換された印画データは、同じＲＡＭ７内
の他の場所に格納される。なお、上記多諧調誤差拡散法
での処理において、複数の諧調数は、通常、４，６，
８，１６段階程度である。

【００５７】この諧調数及び電歪振動子に印加する電圧
レベルの関係は、電歪振動子の変位の不安定要因（ヒス
テリシス特性、静電容量を持つことよる印加波形の変
化）や、ヘッド全体の吐出の不安定要因（ヘッドの組立
バラツキによる吐出特性の誤差、インクの粘性等の物性
や振動板の特性による吐出特性のバラツキ等）や、印加
電圧の変化に対する、記録紙上に形成されるインクドッ
ト内濃度の変化の関係を基にして決定される。

【００５８】上述のようにして生成された印画データ
が、プリントヘッド２１を駆動する数だけ上記ＲＡＭ７
上に格納されたならば、ＣＰＵ５は、当該ＲＡＭ７に格
納された印画データを読み出して印画データ信号として
Ｄ／Ａ変換部１１に送る。

【００５９】ここで、上記印画データ信号は、例えば０
００〜２５５の８ビットの信号であり、０００はインク
の吐出を停止させることを意味し、２５５は吐出させる
インク量が最も多いことを意味する。

【００６０】具体的に、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼン
ダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各色に対応し
た上記プリントヘッドがそれぞれ設けられ、各プリント
ヘッドに対してそれぞれ８ビットの上記印画データ信号
が供給される場合について、各色の印画データ信号が生
成される様子を説明する。

【００６１】先ず、原稿表面からの反射光が例えばＣＣ
Ｄイメージセンサ上に結像し、当該ＣＣＤイメージセン
サにて光電変換されてＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青
色）を示す各８ビットの電気信号が生成される。

【００６２】次いで、この電気信号に色分解処理が施さ
れて、Ｃ，Ｍ，Ｙを示す各８ビットの電気信号が生成さ
れる。その後、この電気信号に黒色抽出及び下色除去が
施され、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを示す各８ビットの電気信号が
生成される。そして、この電気信号に色修正、階調修
正、及びシャープネス修正が施され、さらに上述の多諧
調誤差拡散法が施されて６ビットの有効ビット数に多諧
調誤差拡散法によるビット数が加わってＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
を示す２５６階調（０００〜２５５）の印画データ信号
が生成される。

【００６３】なお、上記ＲＡＭ７上に印画データを格納
する際の上記プリントヘッドを駆動する数とは、例えば
４個（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）のプリントヘッドを駆動してプ
リントを行ういわゆるヘッド駆動型プリンタの場合に
は、各プリントヘッドの１スキャンを１回としたときの
数である。

【００６４】また、ノズル数が記録画サイズ分だけ設け
られたプリントヘッドを有するラインヘッド型プリンタ
の場合には、１ライン分に対応する数である。上記ヘッ
ド駆動型プリンタ及びラインヘッド型プリンタの詳細な
説明については後述する。

【００６５】上記ＣＰＵ５は、上記ＲＡＭ７に格納され
た印画データをＤ／Ａ変換部１１に送ると、それと同時
に、モータ制御部１７へモータ駆動制御信号を送る。当
該モータ制御部１７は、上記モータ駆動制御信号に基づ
いてモータ駆動信号を生成し、このモータ駆動信号がモ
ータドライブ部１８に送られる。

【００６６】このモータドライブ部１８は、上記モータ
駆動信号を、紙送りモータ及びヘッド送りモータからな
るモータ部１９を駆動できる電圧及び電流値となるモー
タパルスに変換し、当該モータパルスをモータ部１９に
送る。このとき、上記ヘッド駆動型プリンタである場合
には、ヘッド送りモータが動作することになる。

【００６７】上記ヘッド送りモータが起動し、プリント
ヘッドのノズルが記録紙上の印画すべき位置に達したこ
とをヘッド位置検出センサ２０が検出したとき、タイミ
ング制御部１６は、上記ヘッド位置検出センサ２０から
の当該検出信号に基づいて、上記Ｄ／Ａ変換部１１に対
してＤ／Ａ変換トリガ信号を出力する。また、当該タイ
ミング制御部１６は、同時にモータ制御部１９に対して
もモータ駆動トリガ信号を出力する。

【００６８】また、ＣＰＵ５はタイミング制御部１６の
状態を認識しており、上記タイミング制御部１６からの
Ｄ／Ａ変換トリガ信号が上記Ｄ／Ａ変換部１１に供給さ
れたときに、上記ＲＡＭ７に格納されていた印画データ
信号を上記Ｄ／Ａ変換部１１に送出するようにしてい
る。Ｄ／Ａ変換部１１は、上記Ｄ／Ａ変換トリガ信号に
応じて、実際の印画のために使用する電圧レベルの変調
振動子駆動信号を生成し、この変調振動子駆動信号が変
調振動子ドライブ部１２に送出される。

【００６９】上記変調振動子ドライブ部１２は、上記変
調振動子駆動信号を、変調用電歪振動子すなわち前記イ
ンク定量用の積層ピエゾ素子４４を変位させるのに必要
な電力にまで増幅し、これがプリントヘッド変調部１３
へ変調振動子印加信号として送られる。

【００７０】プリントヘッド変調部１３には、予め決め
られた一定時間だけ、上記変調振動子印加信号が加えら
れ、その後当該変調振動子印加信号は無効とされる。こ
れによりプリントヘッド変調部１３内での上記インクの
定量が行われる。

【００７１】上述のインクの定量が終了すると、タイミ
ング制御部１６は、上記吐出振動子ドライブ部１５に対
して、前記印画データ信号に応じた吐出タイミング信号
を出力する。この吐出タイミング信号は、吐出振動子ド
ライブ部１５によって、吐出用電歪振動子すなわち上記
希釈液吐出用の積層ピエゾ素子３４を変位させるのに必
要な電力にまで増幅され、これが吐出振動子印加信号と
して、プリントヘッド吐出部１４に送られる。

【００７２】プリントヘッド吐出部１４では、上記希釈
液を上記プリントヘッド変調部１３によって定量された
インクと混合一体となして、前記吐出オリフィス５６か
ら吐出させる。これにより、記録紙上には所望の濃度の
インクドットが形成されることになる。

【００７３】ここで特に、上記印画データ信号におい
て、ある１つ以上のプリントヘッド２１（プリントヘッ
ドＡ）におけるインクの吐出量が０００に規定され、且
つ他のプリントヘッド２１（プリントヘッドＢ）におけ
るインクの吐出量が０００より大値に規定された場合に
は、プリントヘッドＡのインクの吐出は停止するが、そ
の希釈液が余剰に吐出されることになる。

【００７４】そこで、本実施の形態に係るプリンタ装置
においては、上記図１に示すように、プリントヘッドＡ
におけるインクの吐出量が所定の閾値以下、例えば印画
データ信号が００２以下に規定され、且つプリントヘッ
ドＢにおけるインクの吐出量が００３以上に規定された
場合に、プリントヘッドＡにおけるインクの吐出を停止
させることに対応してその希釈液の吐出を停止させる停
止手段２２が設けられている。

【００７５】なお、上記閾値は００２に限定されるもの
ではなく、当該閾値をインクの吐出量を停止させること
を意味する０００に規定することも考えられる。

【００７６】すなわち、ＣＰＵ５において停止制御信号
が作製され、当該停止制御信号が停止手段２２に送出さ
れる。ここで、印画データ信号が、プリントヘッドＡ及
びプリントヘッドＢにおけるインクの吐出量をそれぞれ
閾値以下及び閾値より大値であると規定する場合に、停
止手段２２によりプリントヘッドＡにおける吐出振動子
ドライブ部１５への吐出タイミング信号の送出が遮断さ
れ、インクと共に希釈液の吐出が停止する。

【００７７】ここで、あるプリントヘッド２１における
インクの吐出量が上記閾値以下に規定されたとき、上記
インクの濃度は極めて薄く、目視しても明確な印画濃度
にはならない。したがってこの場合、このプリントヘッ
ド２１から希釈液を吐出させても、これは余剰なものと
なる。

【００７８】そこで、上記プリンタ装置においては、上
述のように、プリントヘッドＡ及びプリントヘッドＢに
おけるインクの吐出量が上記閾値以下及び上記閾値より
大値にそれぞれ規定された場合に、上述の停止手段２２
の働きによりプリントヘッドＡにおける余剰な希釈液の
吐出が抑止されることになる。したがって、記録紙上に
おけるインク液滴のにじみや流れの発生が防止されると
ともに、当該インク液滴の乾燥が促進される。

【００７９】ところで、全てのプリントヘッド２１に対
する印画データ信号が０００である場合には、以下に示
すいくつかの対応が考えられる。

【００８０】（１）全白領域において、トーンジャンプ
や疑似輪郭が目立たない場合に、対応する画素に対して
全てのプリントヘッドにおけるインク液滴（インク及び
希釈液）の吐出を停止させる。

【００８１】（２）少なくとも１つのプリントヘッド２
１におけるインク液滴の吐出を行う。このプリントヘッ
ド２１としては、例えばＣ（シアン）に対応したプリン
トヘッド２１を選択する。

【００８２】このように、Ｃ（シアン）に対応したプリ
ントヘッド２１からインク液滴の吐出を行うことによ
り、全白領域でも極くわずかにシアンの色が着色される
ことになるが、この色は目視で認識できない程度の薄い
濃度のものであるため、画像に悪影響が与えられること
はない。実際、この色を帯びた全白領域を目視すると、
白色が強調されて見えることになり、場合によっては記
録紙の地色より白くなったように認められることもあ
る。このとき、印画の全体としてのダイナミックレンジ
が拡張されて、あたかも画質が向上したように見える。

【００８３】また、シアンの色が着色されることに伴っ
て、希釈液が吐出されることによりトーンジャンプや疑
似輪郭の発生が抑止されることになる。したがって、印
画速度が向上するとともに高品質の印画を行うことが可
能となる。

【００８４】上述のようにして１回目のインクドットの
形成が記録紙上で行われると、次のインクドットの形成
に移る。すなわち、前記ＲＡＭ７上に格納された次に印
画すべき印画データがＤ／Ａ変換部１１に送出され、こ
れ以降は、前述同様の動作を繰り返す。

【００８５】その後、モータ制御部１７は、ＣＰＵ５か
らのモータ駆動制御信号に基づいて、プリントヘッドの
駆動に同期して必要に応じて記録紙を送るためのモータ
駆動信号を生成し、このモータ駆動信号がモータドライ
ブ部１８を介してモータ部１９の紙送りモータに供給さ
れ、これにより記録紙が送られる。これらの動作を繰り
返すことで、紙送り、ヘッド送り、ヘッドへの電圧の印
加，及び吐出が行われることになる。

【００８６】上記プリンタ装置において、多濃度インク
混合型のインクドット濃度変調方法を採用したプリント
ヘッドにおける光学濃度の印加電圧との関係は例えば図
５に示すようになる。

【００８７】なお、図１の例では、インク定量用の積層
ピエゾ素子４４の変位量を補正するようにしているが、
これと同時に吐出用の積層ピエゾ素子３４の変位量をも
補正するようなことも可能である。

【００８８】上述した図１のプリンタ装置におけるプリ
ント動作の処理の流れは、図６のフローチャートのよう
になる。

【００８９】すなわちこの図６において、プリンタ装置
の電源がオンされると、ステップＳ１ではプリンタ装置
の初期化が行われる。次のステップＳ２では、プリント
開始要求命令信号が供給されたか否かの判断が行われ
る。このステップＳ２において、プリント開始要求命令
信号が供給されていないときには、当該ステップＳ２の
判断が繰り返され、プリント開始要求命令信号が供給さ
れたときにはステップＳ３に進む。

【００９０】このステップＳ３では記録紙を所定のプリ
ント開始位置まで送る給紙動作が行われ、次のステップ
Ｓ４では前記データ入力インターフェイス部４からの画
像データの読み込みが行われ、ステップＳ５に進む。こ
のステップＳ５では、画像データがＲＡＭ７上に１スキ
ャン分格納されたか否かの判断が行われる。このステッ
プＳ５で未だ格納されていないと判断したときには、ス
テップＳ４に戻り、格納されたと判断したときにはステ
ップＳ６に進む。

【００９１】当該ステップＳ６では、当該補正された画
像データに対して、前述のように例えば多諧調誤差拡散
法を用いた処理を施して、実際に印画すべき印画データ
が生成される。

【００９２】次のステップＳ７では、上記多諧調誤差拡
散処理が施された１スキャン分の印画データを用いた１
スキャン分のプリント処理が行われる。ステップＳ８で
はプリントが終了したか否かの判断が行われ、終了して
いないときにはステップＳ４に戻り、終了したときには
ステップＳ９に進む。このステップＳ９では記録紙が排
出され、次のステップＳ１０では次ページのプリントを
行うか否かの判断がなされる。このステップＳ１０にて
次ページのプリントが行われるときにはステップＳ３に
戻り、次ページのプリントを行わないと判断したときに
は、ステップＳ２に戻る。

【００９３】次に、多諧調誤差拡散法について、図７を
用いて説明する。

【００９４】ある注目ラインの画素Ｇについて、本来印
画したい画像データの入力レベルｘと実際に印画する際
の取り得るレベルｘ′との関係は、以下の（１）式に示
す通りである。

【００９５】ε＝ｘ−ｘ′（１）すなわち、上記入力レベルｘは入力画像データそのもの
であり２５６諧調以上あるのに対して、実際に印画する
際の取り得るレベルｘ′は数種類（通常は、４、６、
８、１６段階等）しかない。したがって、入力レベルｘ
と実際のレベルｘ′との間には誤差εが存在する。

【００９６】ここで、入力画像データのレベルｘから実
際のレベルｘ′への変換の際には、例えば、以下の２つ
の変換方法のいずれかを用いた変換処理が必要となる。

【００９７】すなわち、第１の変換方法は、入力画像デ
ータのレベルｘをその最も近いレベルｘ′に置き換える
手法である。

【００９８】また、第２の変換方法は、レベルｘ′が取
り得る複数のレベルと入力レベルｘとの差の絶対値を確
率として置き換える手法である。すなわち、当該第２の
変換方法では、例えば、入力画像データのレベルｘに最
も近い値が最も高い確率を持つものとして変換され、ま
た、レベルｘに最も離れた値が最も低い確率を持つもの
として変換される。なお、当該第２の変換方法を用いた
場合には、レベルｘ′は上記取り得る複数段階の全ての
レベルに置き変わる可能性がある。

【００９９】このようにして求めた、上記画素Ｇの誤差
εを、当該画素Ｇの周囲の画素に分配して加算する。な
お、分配される周囲の画素及びその比率は様々な場合が
あり、図７ではその一例を示している。また、分配方法
としては、以下の２つの分配方法が考えられる。

【０１００】すなわち、第１の分配方法としては、上記
画素Ｇの周囲の各画素に対して設定されている各分配率
が上記誤差εに乗じられ、得られた各値がそれぞれ該当
する周辺の画素の入力レベルに加算される。

【０１０１】また、第２の分配方法としては、上記画素
Ｇの周囲の各画素に対して設定されている各分配率の確
率で、上記誤差εが該当する周辺の画素の入力レベルに
加算される。

【０１０２】なお、上記第２の分配方法の場合、当該誤
差εは、ある特定の１画素のみに反映されることにな
る。図７には、上記分配方法として、第１の分配方法を
用い、ある注目画素Ｇの周囲の各画素の位置に従って、
誤差εに７／２６、３／１６、５／１６、１／１６など
の分配率を乗算する場合の例を挙げている。

【０１０３】また、上述のように周囲の画素の誤差分が
加算されることで、最小印画レベル或いは最大印画レベ
ルを越えるようになる場合の対処法としては、以下の２
つの対処方法が考えられる。すなわち、第１の対処方法
では、例えば、最小或いは最大印画レベルを越えた分を
無視する（丸め込む）。また第２の対処方法では、最小
或いは最大印画レベルを越えた分を上記割合或いは確率
で再配分する。

【０１０４】本構成例では、上述のような方法で、入力
画像全体を処理し、印画すべき印画データを作成するよ
うにしている。

【０１０５】次に、インクドット濃度変調方法と誤差拡
散法としてのディザ法とを組み合わせる場合の組み合わ
せ方法について説明する。

【０１０６】ある中間調を表現する場合、以下の３つの
中間調表現手法が考えられる。これら３つの手法を、プ
リントする絵柄に合わせて自動的に或いは使用者が手動
的に（例えばＣＰＵ５に接続されるキー等にて）選択し
て、最も適した表現手法を使用する。

【０１０７】すなわち、第１の中間調表現手法では、イ
ンクドット濃度をその中間調に適した大きさに合わせ
る。第２の中間調表現手法では、インクドット濃度をそ
の中間調に適した大きさより１〜２段階小さな大きさに
合わせて、その不足分を周囲の画素に小さなインクドッ
トを配置することで、総合的に中間調を表現する。第３
の中間調表現手法では、小さな濃度のインクドットを数
多く周囲に配置することで総合的に中間調を表現する。

【０１０８】上記第１の中間調表現手法よりも第２の中
間調表現手法、さらに第２の中間調表現手法よりも第３
の中間調表現手法となるに従い、画像の実質解像度は低
下するが、逆に大きなインクドット濃度が画像に与える
粒状性は良くなる。

【０１０９】したがって、実質解像度が落ちても粒状性
が良いものが好まれる例えばポートレート等の画像に対
しては、第１の中間調表現手法よりも第２の中間調表現
手法が、また、第２の中間調表現手法よりも第３の中間
調表現手法を用いてプリントすることが望ましい。

【０１１０】逆に、画像の粒状性は悪くても画像の実質
解像度が高いものが要求される設計図面等に対しては、
第２の中間調表現手法や第３の中間調表現手法よりも第
１の中間調表現手法を用いてプリントすることが望まし
い。また、実質解像度も粒状性も求められる画像に対し
ては、第２の中間調表現手法を用いることが望ましい。
さらに、１枚のプリントすべき画像の中で、自動的にそ
の部分部分の画像で要求される実質解像度と粒状性を計
測可能な場合は、一枚の画像の中で、上記第１から第３
の中間調表現手法を自動的に切り換えるようにしてもよ
い。

【０１１１】次に、図１のプリンタ装置において、上述
したような多階調誤差拡散法によるディザ法とを組み合
わせて使用した場合のＣＰＵ５の動作制御について説明
する。この動作制御のフローチャートは図８に示すよう
になる。なお、この図８の説明において、プリントヘッ
ドはインクドット濃度がＮ段階の異なる値を取り得るも
のとする。

【０１１２】この図８において、先ず、ステップＳ２０
では入力画像データがＲＡＭ７に格納される。次に、ス
テップＳ２１では入力画像データが２ライン分以上ＲＡ
Ｍ７に格納されたか否かが判断される。このステップＳ
２１において２ライン分以上無いと判断した場合にはス
テップＳ２０に戻り、２ライン分以上有ると判断した場
合にはステップＳ２２に進む。

【０１１３】ステップＳ２２ではディザ法を適用する注
目画像（図７の画素Ｇ）が決定され、次のステップＳ２
３では当該決定した注目画像の入力画像データ（レベル
ｘ）が、Ｎ＋１段階の実際に取り得る値（レベルｘ′）
に変換され、ディザ化画像データとされる。なお、レベ
ルｘからレベルｘ′への変換方法は、前述した第１，第
２の変換方法がある。

【０１１４】すなわち、第１の変換方法においては、Ｎ
＋１段階のうち、入力画像データのレベルｘに最も近い
値のレベルｘ′に変換される。また、第２の変換方法に
おいては、Ｎ＋１段階のうち、入力画像データのレベル
ｘに最も近い値が最も高い確率を持つものとして変換さ
れ、また、レベルｘに最も離れた値が最も低い確率を持
つものとして変換される。

【０１１５】次のステップＳ２４では、注目画素の誤差
εが計算される。当該誤差εは上記（１）式を用いて求
められる。次のステップＳ２５では上述したようにして
上記誤差εを注目が差の周囲の画素に分配される。すな
わち、当該ステップＳ２５では、前述したように第１の
分配方法の場合には注目画素の周囲画素に対して上記誤
差εが分配され、第２の分配方法の場合には注目画素の
周囲画素に確率を持たせてどれか１画素に誤差εが反映
される。

【０１１６】次のステップＳ２６では、注目画素の周囲
の画素の入力画像データが、上記分配された誤差に基づ
いて置き換えられる。ここで、当該ステップＳ２６にお
いては、上述したように、周囲の画素の誤差分が加算さ
れることで最小印画レベル或いは最大印画レベルを越え
るようになる場合には、第１の対処方法のように、例え
ば、最小或いは最大印画レベルを越えた分が丸め込めら
れる。この丸め込まれた分は無視される。或いは、第２
の対処方法のように、上記第１の処理方法で丸め込んだ
分が、周囲画素に再配分される。

【０１１７】その後、ステップＳ２７では上記ＲＡＭ７
に読み込んだ入力画像データが全てディザ化したか否か
の判断が行われ、ディザ化していないと判断された場合
にはステップＳ２２に戻り、ディザ化されたと判断され
た場合にはステップＳ２８に進む。当該ステップＳ２８
では、ディザ化した画像データがＲＡＭ７上の別の場所
に保存され、次のステップＳ２９では１ページ分の画像
データについて上述の処理が終了したか否かの判断が行
われる。このステップＳ２９において処理が終了してい
ないと判断された場合にはステップＳ２０に戻り、処理
が終了したと判断された場合には当該ディザ処理の全体
の処理が終了する。

【０１１８】次に、上記プリンタ装置の実際の駆動部分
の構成について、図９及び図１０を用いて説明する。

【０１１９】図９には、ヘッド駆動型プリンタの一例と
していわゆるシリアル型のプリンタ装置の構成を示す。
この図９において、被印刷物としてのプリント紙６２は
ドラム６３の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ７
１により、ドラム６３に圧着保持されている。

【０１２０】ドラム６３の外周には送りネジ６４がドラ
ム軸方向に平行に設けられており、送りネジ６４にはプ
リントヘッド部６１が保持されている。そして、送りネ
ジ６４の回転によってプリントヘッド部６１が軸方向に
移動するようになっている。ここで、プリントヘッド部
６１には、各色に対応したプリントヘッド２１が並行し
て設けられている。

【０１２１】また、ドラム６３はプーリ６５、ベルト６
６、プーリ６７を介してモータ６８により回転駆動され
る。さらに、送りネジ６４及びモータ６８の回転とプリ
ントヘッド６１の駆動は駆動制御部６９により制御さ
れ、この駆動制御部６９は印画データ及び制御信号生成
部７０からの印画データ及び制御信号に基づいて制御さ
れる。

【０１２２】上記の構成においては、プリントヘッド部
６１が移動して１行分の印画を行うと、ドラム６３を１
行分だけ回転させて次の行の印画が行われる。プリント
ヘッド部６１の移動は、同一方向の場合と往復方向の場
合とがある。

【０１２３】また、図１０には、ライン型のプリンタ装
置の駆動部分の構成例を示している。なお、この図１０
において図９と同一の構成要素には同じ指示符号を付し
てその説明は省略する。

【０１２４】この図１０の場合は、図９に示したシリア
ル型のヘッド及び送りネジの代わりに多数のヘッドがラ
イン状に配置されたラインヘッド７２が軸方向に固定し
て設けられている。ここで、プリントヘッド部７２に
は、各色に対応したプリントヘッド２１が並行して多数
組設けられており、各組毎に１画素のドット形成がなさ
れる。

【０１２５】この構成では、ラインヘッド７２で１行分
の印画が同時に行われ、印画が完了するとドラム６３を
１行分だけ回転させて次の行の印画が行われる。この場
合、全ラインを一括して印画したり、複数ブロックに分
割したり、１行おきに交互に印字する方法も考えられ
る。

【０１２６】

【発明の効果】本発明のプリンタ装置によれば、余剰な
希釈液の吐出が抑止されてトーンジャンプや疑似輪郭の
発生が抑えられ、印画速度が向上するとともに高品質の
印画を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態におけるのプリンタ装置の概略構
成を示すブロック回路図である。

【図２】インク溶液と希釈液の２液混合型のプリントヘ
ッドの断面図である。

【図３】図２のプリントヘッドのノズル近傍の拡大図で
ある。

【図４】２液混合型のプリントヘッドの動作を説明する
ためのタイミングチャートである。

【図５】多濃度インク混合型インクドット濃度変調方法
を採用したプリントヘッドにおける光学濃度の印加電圧
との関係を示す図である。

【図６】上記プリンタ装置における動作のフローチャー
トである。

【図７】誤差拡散法についての説明に用いる図である。

【図８】ディザ制御動作のフローチャートである。

【図９】シリアル型のインクジェットプリンタ装置の全
体構成を示す図である。

【図１０】ライン型のインクジェットプリンタ装置の全
体構成を示す図である。

【符号の説明】

４データ入力インターフェイス部５ＣＰＵ７ＲＡＭ８ＣＰＵシステムバス１１Ｄ／Ａ変換部１２吐出振動子ドライブ部１３プリントヘッド変調部１４プリントヘッド吐出部１５吐出振動子ドライブ部１６タイミング制御部１７モータ制御部１８モータドライブ部１９モータ部２０ヘッド位置検出センサ２１プリントヘッド２２停止手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力室内に導入された付着媒体を加圧す
ることにより当該圧力室に連通するノズルから付着媒体
を吐出させるプリントヘッドを有し、当該付着媒体を記
録媒体上に付着させて当該記録媒体上に中間調の印画を
行うプリンタ装置であって、上記付着媒体は、印画データ信号に応じて定量したイン
クと当該インクの希釈液とを混合した混合液であり、各色の上記付着媒体に対応して設けられ、それぞれ各付
着媒体を吐出させる各プリントヘッドと、上記印画データ信号が、ある１つ以上のプリントヘッド
におけるインクの吐出量を所定の閾値以下に規定すると
ともに、他のプリントヘッドにおけるインクの吐出量を
上記閾値より大値に規定した場合に、上記ある１つ以上
のプリントヘッドにおけるインクの吐出が停止されるこ
とに対応してその希釈液の吐出を停止させる停止手段と
を備えることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】多諧調誤差拡散法を用いて印画データ信
号を作製することを特徴とする請求項１記載のプリンタ
装置。