JPH10202855A - 液体インクプリントヘッドで印刷する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小滴重ね印刷を使用して、画像の解像度を高
めることはできるが、複雑になるという２値印刷の欠点
を解決し、かつ高いグレースケール解像度を提供する。 【解決手段】 本発明の方法は、複数の画素位置のそれ
ぞれを複数の小画素位置に分割すること、第１の複数の
非隣接の画素位置の小画素位置に、第１のスワス（印刷
幅）で複数の部分的に重なったインク滴を付着させるこ
と、および第２の複数の非隣接の画素位置の小画素位置
に、第２のスワスで複数の部分的に重なったインク滴を
付着させることから成っている。インク滴はやつぎばや
に、チェッカーボードのように付着され、そして画素の
中で小画素位置にグループ分けされる。グループ分けさ
れた滴のインクは拡がって、単一滴のサイズと形状に近
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には液体インク印
刷方法および装置、より詳細には、小滴重ね印刷を使用
してグレースケールの可視化を行う高いアドレス指定能
力のチェッカーボードパターンの印刷に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンタは一般にパーソナルコンピュー
タのような画像出力装置から受け取った情報を印刷す
る。一般に、この受け取った情報は、フルページのビッ
トマップのようなラスタ走査イメージの形をしている
か、またはページ記述言語で書かれたイメージの形をし
ている。ラスタ走査イメージは画素情報を表すビットか
ら成る一連の走査線を有し、各走査線はページを直線的
に横切って一本の線情報を印刷するための十分な情報を
含んでいる。プリンタは受け取ったビットマップ情報を
印刷することもできるし、あるいはページ記述言語で書
かれたイメージをいったん画素情報から成るビットマッ
プへ変換したあと印刷することもできる。

【０００３】米国特許第５，２７０，７２８号は、イン
クジェットプリンタのようなラスタ走査装置または像形
成装置の速度と解像度との積（speed-resolution produ
ct)をとる方法と、その方法によって得られたデータ構
造を開示している。３００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの論理
画素イメージは、対応するが、重なり合わない物理的な
ドットイメージへマップされる。印刷された画素イメー
ジの水平解像度を有効に２倍にするために、ドットイメ
ージに応じてプリンタのインクジェットが発射され、個
々の球形インク滴が６００ｄｐｉ解像度のグリッドタイ
ミングで紙の上に向けられる。

【０００４】ヨーロッパ特許出願公開第６２３，４７３
号は、インクジェットプリンタのキャリッジ走査軸線の
印刷解像度を高める方法を開示している。印刷解像度の
向上は、キャリッジ走査方向の第１解像度（印刷媒体進
行方向の第２解像度の２倍）が得られるように、インク
ジェットカートリッジのキャリッジをキャリッジ走査方
向に動かすことによって達成される。たとえば、キャリ
ッジ走査軸線の６００ｄｐｉの解像度と、印刷媒体進め
方向の３００ｄｐｉの解像度を得るために、カートリッ
ジの１回のパスにおいて、各方形画素の上に２個のより
小さいインク滴が発射される。

【０００５】特開昭５９−１０９３７５号（１９８４年
６月２５日公開）は、高ドット密度の印刷を可能にする
方法を開示している。この方法は、ワイヤドットシリア
ル・プリンタにおいてヘッドを前方に移動させる時にヘ
ッドの走査方向のピッチを小さくしながらドットマトリ
ックスパターンを印刷し、ヘッドを後方に動かす時にヘ
ッドを１／２ドットピッチだけ上方にまたは下方にジグ
ザクに動かすことによって、同じ行にパターンを印刷す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の態様と
して、記録媒体上に複数のドットをもつ画像を形成する
ため、所定の解像度をもつ複数の画素位置に、複数のス
ワス(swath: 印刷帯の幅）でインク滴を噴射する滴噴射
器を含む液体インクプリントヘッドで印刷する方法を提
供する。本方法は、複数の画素位置のそれぞれを複数の
小画素位置に分割するステップと、第１の複数の非隣接
画素位置の小画素位置に、第１のスワス（印刷幅）で複
数の相互に重なるインク滴を付着させるステップと、第
２の複数の非隣接画素位置の小画素位置に、第２スワス
（印刷幅）で複数の相互に重なるインク滴を付着させる
ステップから成る。

【０００７】本発明は、第２の態様として、記録媒体上
に複数のドットをもつ画像を形成するため、複数の画素
境界で境界が定められた所定の解像度をもつ複数の画素
位置に、複数のスワス（印刷幅）でインク滴を噴射する
滴噴射器を含む液体インクプリントヘッドで印刷する方
法を提供する。この方法は、複数の画素位置の１つを全
体に満たすために必要な第１のインク滴の数：Ｎを決定
するステップと、複数の画素位置のそれぞれを複数の小
画素位置に分割するステップと、小画素位置を隣接小画
素位置を含む複数の小画素グループに分ける（前記各小
画素グループ内の小画素位置の数は、数：Ｍに等しい）
ステップと、複数の小画素グループの第１の複数の非隣
接小画素グループを選択するステップと、前記選択した
複数の非隣接小画素グループのそれぞれに、第１スワス
（印刷幅）でＭまたはそれ以下の滴を付着させるステッ
プと、複数の小画素グループの第２の複数の非隣接小画
素グループを選択するステップと、前記選択した第２の
複数の非隣接小画素グループのそれぞれに、後続のスワ
ス（印刷幅）で追加のインク滴を付着させる（前記付着
させたＭ以下の滴と前記付着させた追加インク滴との数
は、Ｎ以下である）諸ステップとから成る。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、液体インクプリンタの一
形式、すなわちキャリッジレール１６上に支持されたキ
ャリッジ１４に搭載されたインクジェットプリントヘッ
ドカートリッジ１２をもつインクジェットプリンタ１０
の部分斜視図である。プリントヘッドカートリッジ１２
のハウジング１８内に、サーマルインクジェットプリン
トヘッド２０へ供給するインクが入っている。プリント
ヘッド２０は電気ケーブル２２を通してプリンタ１０の
コントローラ２１から受け取った電気信号の制御の下で
インク滴を選択的に噴射する。プリントヘッド２０は、
ハウジング１８からオリフィスすなわちノズル（図示せ
ず）を通してインクを噴射するインク噴射器へインクを
運ぶ複数のインク導管すなわちチャンネル（図示せず）
を有している。印刷するとき、キャリッジ１４はキャリ
ッジレール１６に沿って矢印２４の方向に前後に一定速
度で往復運動する、すなわち走査する。プリントヘッド
カートリッジ１２が記録媒体たとえば紙のシートまたは
透明シートを横切って前後に往復運動するとき、プリン
トヘッドの選択したノズルからインク滴が紙のシート２
６へ噴射される。インク噴射ノズルは、一般に走査方向
２４に直角な線形配列で配置されている。キャリッジ１
４の各パスの間、記録媒体２６は静止位置に保持され
る。しかし、各パスが終わると、記録媒体２６はコント
ローラ２１の制御の下でステップ送り機構によって矢印
２８の方向に、用紙進め方向に進められる（すなわちス
テップ送りされる）。プリントヘッドおよびそれによる
印刷方法のより詳しい説明は、米国特許第４，５７１，
５９９号および米国特許再発行第３２，５７２号を参照
されたい。

【０００９】通常すなわち汎用マイクロプロセッサたと
えばコントローラ２１に対するソフトウェア命令で、像
形成制御機能、印刷制御機能、原稿や（または）用紙の
取扱い制御機能、および論理をプログラムし、実行する
ことは周知であり、珍しいことではない。これはいろい
ろな先行特許や市販の製品によってわかる。そのような
プログラミングすなわちソフトウェアは、特定の機能、
ソフトウェア形式、および使用するマイクロプロセッサ
または他のコンピュータシステムに応じて変わることは
もちろんであるが、それらは入手可能であり、あるいは
ソフトウェアやコンピュータ分野における一般的な知識
と共に、ここに記載した機能的記述や慣用機能の従来の
知識などの機能的記述から、おおげさな実験をせずに、
容易にプログラムすることも可能であろう。それはＣ＋
＋などのオブジェクト指向ソフトウェア開発環境を含ん
でいてもよい。代案として、開示したシステムまたは方
法を標準論理回路またはＶＬＳＩ設計を用いた単一チッ
プを使用して部分的または完全にハードウェアで具体化
することができる。

【００１０】キャリッジ１４は結合されたベルト３８で
走査方向２４に前後に動かされる。ベルト３８は、第１
回転プーリー４０と第２回転プーリー４２によって駆動
される。第１回転プーリー４０はインクジェットプリン
タのコンピュータ２１の制御の下で可逆モーター４４に
よって駆動される。キャリッジ１４を動かす歯付きベル
ト／プーリー方式のほかに、ケーブル／キャプスタン機
構、リードねじ機構、この分野の専門家に知られたその
他の機構を使用して、キャリッジの運動を制御すること
ができる。

【００１１】キャリッジレール１６に沿ったキャリッジ
１４の運動および（または）位置を制御するため、プリ
ンタはエンコーダを備えている。エンコーダはパターン
４８内に一連の基準マークをもつエンコーダストリップ
４６を有する。パターン４８はキャリッジ１４に取り付
けられたセンサ５０たとえばフォトダイオード／光源に
よって検出される。センサ５０は検出したパターン４８
の基準マークを表す電気信号をケーブル５２を通してプ
リンタのコントローラへ送る。その他の既知のエンコー
ダたとえばロータリエンコーダも可能である。

【００１２】インクジェットプリンタ１０は、図２の基
本的な画像処理システム５３に含まれる。画像処理シス
テム５３の場合、イメージ入力端末装置５４からの原稿
すなわちイメージの電子的表現は、原始イメージまたは
他のソースから一定のやり方で、一般に画素を含むデバ
イスの物理的特性に関係するフォーマットで、電子ディ
ジタルデータを導出する。典型的なイメージ入力端末装
置としては、スキャナ、パーソナルコンピュータなどの
コンピュータイメージジォネレータ、およびイメージ記
憶装置がある。送られた電子ディジタルデータ信号はイ
メージ出力端末装置５６で適当に複製するため画像処理
装置５５によって処理される。イメージ出力端末装置５
６としては、イメージ記憶装置、プリンタ１０のような
プリンタ５７、または表示装置がある。プリンタ５７と
しては、コンティニュアス・ストリーム型プリンタ、ま
たは圧電式、音響式、または位相変化ワックス式を含む
ドロップオンデマンド型プリンタを含む、いろいろな形
式のプリンタがある。各プリンタは液体インクを記録媒
体へ付着させる液体インクプリントヘッドを備えてい
る。イメージデータの加工は、画像処理装置５５ばかり
でなく、イメージ出力端末装置５６においても行うこと
がある。

【００１３】図３は、プリントヘッドによってこの分野
で知られた１×１パターンで付着させたインク滴の位置
を示す。たとえば３００スポット／インチで印刷するプ
リントヘッドの場合、画素はサイズｓの方形格子の上に
置かれる。ｓは、図示のように、一般にプリントヘッド
のマーキングトランスジューサ間の間隔である。ノズル
６０（三角形で示す）は、それぞれが１個のトランスジ
ューサ６１に関連づけられており、記録媒体を横切って
走査方向Ｘに移動する。他のノズル形状、たとえば等方
性エッチングによって形成された丸い形状のノズル、あ
るいはプラズマエッチングによって作られた三角形また
は台形のノズルも可能である。また、音響トランスジュ
ーサによってインク滴を生成することも可能である。互
いに指定された距離ｓ（ピッチと呼ばれる）の間隔をお
いて配置されたマーキングトランスジューサは、所定の
解像度で複数の画素領域の輪郭を定める格子上にインク
スポット６２を付着させる。画素領域に付着したインク
スポットは距離ｓの間隔で配置された画素中心６４を有
する。インクノズル６０は格子間隔ｓの約１．４１４
（２の平方根）倍のスポット直径ｄが生じるように設計
されている。この距離ｄは対角線上の隣接画素を接触可
能にするので、画素空間は完全にインクで満される。こ
の結果、１×１印刷（たとえば、３００×３００）の場
合、用紙を被覆するには、スポットの直径ｄを少なくと
も１．４１４ｓにする必要がある。しかし、実際には、
用紙を確実に完全に被覆するため、一般にインクスポッ
トすなわち画素の直径は１．４１４ｓより少し大きい。

【００１４】液体インク印刷の場合、インク滴のサイズ
を小さくし、かつプリントヘッドの滴噴射器の間隔を小
さくすることによって、より高い解像度を達成できるこ
とは知られている。これは、高解像度２値印刷として知
られている。高解像度２値印刷は、グレースケール印刷
を改善するが、より小形のヒーター、チャンネル、等
は、特にそれらの間隔を小さくすると、製作が困難であ
るので、高解像度プリントヘッドを生み出すためのスケ
ーリング則は、プリントヘッドのコストと複雑さを増大
させる。

【００１５】また、走査方向に付着させるインク滴の量
を２倍にし、記録媒体をより小ステップで進めることに
よって、解像度を高めることができる。この方法は、そ
のほかに、プリントヘッドの複数のパス（一般に３回以
上）と記録媒体の正確な送りを用いて実行される。しか
し、必要な多数のパスはプリンタの生産性を大幅に低下
させる。また、これらの形式の高解像度２値印刷は記録
媒体に付着するインクが多過ぎることが難点である。

【００１６】高解像度２値印刷に関する第２の問題は、
指向性、すなわちインク滴が記録媒体に置かれる位置の
正確さが出力イメージの画質に大きな役割を演じること
である。紙に付着させるとき、もしインク滴が間違った
方向に向けられると、高解像度２値印刷から得られる画
質が損なわれることがある。従って、たとえより低解像
度２値印刷と比べて、より高解像度２値印刷がイメージ
の解像度を高めることができるとしても、複雑さが増す
など、多くの点で、より高解像度２値印刷は望ましくな
い。

【００１７】また、用紙進め方向にはすべて１個のイン
ク滴を付着させ、キャリッジ走査方向には２個のインク
滴を付着させることによって、用紙進め方向に対しキャ
リッジ走査方向の解像度を２倍にすることが可能であ
る。走査方向の解像度を２倍にする上記方法は、プリン
トヘッドの単一パス、またはプリントヘッドの２または
それ以上のパス中にインク滴を付着させることによって
達成することができる。いずれの場合も、１／２だけ減
らした体積をもつ２個のインク滴が画素領域の余白を完
全に被覆するので、得られた画像は本質的に同じに見え
る。

【００１８】これらの方法は印刷解像度をある程度改善
することができるが、各方法はやはり本質的に２値印刷
方法であるから、複製することができるグレーレベルの
数に制限がある。しかし、画素スペースの中に等間隔ま
たは不等間隔で多数の小インク滴を付着させることによ
って（この場合、各小インク滴は異なる滴中心を有する
が、それらは画素スペースの中心付近に集まる）、液体
インクによるグレースケール印刷を大幅に改善できるこ
とがわかった。これらの小インク滴は画素スペースにや
つぎばやに付着されるので、各滴のインクは混合し、拡
がってより大きな単一スポットになる。滴は既にプリン
トヘッド移動方向に拡がっているので、大部分のインク
はプリントヘッド移動方向に直角な方向に多く拡がるで
あろう。事実上まったく拡がらないインク（非常に遅乾
性のインク）、あるいは滴が付着するより速く拡がり終
えるインク（極めて速乾性のインク）だけは除かれるで
あろう。この結果、滴は、プリントヘッド移動方向に少
しだけ引き延ばされ、同じインク量を有する、単一滴の
寸法と形状になる傾向がある。従って、本発明は、一般
に「重ね印刷 (overprint)」として知られる技術を利用
し、互いの上に複数の滴を印刷すること（複数のパスが
必要である）を必要とせずに、すなわち記録媒体を部分
ステップ送りしてまたはプリントヘッドの解像度を高め
て複数パスを行うことを必要とせずに、高いグレースケ
ール解像度を提供する。

【００１９】「重ね印刷」は、滴の体積を減らし、かつ
隣接滴の間隔を小さくするため発射周波数すなわち滴噴
射速度を増すことによってうまくいく。隣接滴は大きな
重複量（一般に１／３またはそれ以上）を有し、それが
重複の軸線に直角な方向にインクを拡げる。プリントヘ
ッドの同じパスにおいて滴をやつぎばやに付着させるこ
とができるので、インクの性質を適切に選択すれば、付
着の時間長さは拡がりの時間長さより短い。後で加圧ま
たは加熱して拡がりを生じさせる相変化インクを除い
て、選択するインクは、非常に少ないかまったくインク
が拡がらないほど遅乾性であってはならない、また紙の
繊維に沿って無制限に拡がり、滴が不規則な形状になっ
たり、光学濃度が大きく低下するほど速乾性であっては
ならない。遅乾性と速乾性の両極端の間に入るインクは
拡がる性質と乾燥時間のバランスがとれているので、十
分に拡がって単一滴に近いサイズと形状を与える。ま
た、インクは十分に拡がって用紙進め方向に重複する隣
接滴の間のどんな隙間もいっぱいに満たす。熱、マイク
ロ波などの放射、または圧力を含むエネルギーを記録媒
体に加えることによって、インクの拡がりを制御するこ
とができる。

【００２０】さらに、紙の種類も滴の拡がりの重要な要
因になることがある。たとえば、Springhill 6T paper
は、ゼロックス再生紙より迅速に湿潤することがわかっ
た。従って、紙と液体インクを選択することで、滴の拡
がりを最適にして望ましい印刷結果を得ることができ
る。たとえば、インクのほかに記録媒体を選択すること
によって、異なる品質印刷モード、たとえばドラフトモ
ードまたは高品質モードを設けることができる。

【００２１】図４に、用紙進め方向すなわち非走査方向
に沿って、距離ｓ（図２のノズル間隔ｓに等しい）だけ
間隔をおいて配置された複数のノズル７０をもつ本発明
のプリントヘッド２０を示す。たとえば、間隔ｓを用紙
進め方向に３００スポット／インク（ｓｐｉ）にするこ
とができる。間隔ｓは３００ｓｐｉで変わらないが、各
ノズル７０によって付着されるインクの量は係数ｎだけ
減らされ、そして発射周波数はｎより大きな係数だけ増
やされている。従って、本発明の望ましい重ね印刷を実
現するため、ノズル７０のサイズばかりでなく、各ノズ
ル７０に対応づけられたヒーター７２のサイズも小さく
なっている。

【００２２】重ね印刷のため、ノズル７０で付着させる
必要のあるインクの量を決定する場合、既知の３００×
３００解像度の印刷の場合と同じ範囲のインク量を与え
るため、どのくらいの光学濃度、従ってインク体積が必
要かを決定することが重要である。連続する小滴を印刷
することによってページをカバーするには、２値印刷の
場合とほぼ同じかまたはそれ以下のインクが必要なこと
がわかった。従って、滴のサイズを減らし、かつ発射周
波数を増やすことが可能であれば、重ね印刷はプリンタ
の生産性を低下させずに、画質を向上させる実行可能な
方法である。さらに、より小さい滴の体積は、滴噴射器
の再充填時間すなわち回復時間をより短くするという追
加の利点が得られる。さらに、より小さい滴は一滴当た
りの必要なエネルギーが少ないので、より多くの滴噴射
器を同時に付勢することが可能である。３００ｓｐｉの
間隔をおいてスポットサイズを３００ｓｐｉから６００
ｓｐｉへ、あるいは或る中間のスポットサイズへ減らし
たかに関係なく、スポットサイズを小さくすることは画
質を向上させる。最も明るいグレーレベルおよびグレー
レベル間の間隔はスポットサイズによって決まる。従っ
て、本発明はグレースケールを著しく改善することがで
きる。

【００２３】図５は、図４のプリントヘッドを説明する
目的で３つの滴を使用する印刷の例を示す。重ね印刷
は、図４のプリントヘッドを使用して、複数の３００ｓ
ｐｉ画素位置（小（サブ）画素グループとしての）７４
の中に、より高いアドレス指定能力を有する（より細か
くアドレスを指定できる能力を有する９格子上に印刷す
ることによって達成される。図５において、３回重ね印
刷は、滴体積を約３の係数だけ減らし、そして発射周波
数を３以上の係数だけ増やすことによって達成される。
図４のプリントヘッドで印刷するのに使用できるコント
ローラが、米国特許第５，３００，９６８号に記載され
ている。発射制御パルスの周波数を増加させることによ
って、プリントヘッドノズルの印刷周波数を増加させる
ことができる。各小（サブ）画素グループの７４は、よ
り高いアドレス指定能力の格子を有しており、走査方向
に沿って印刷される滴の数はかなりの数の個別の滴７６
を含むことができる（スケールは対応していない）。小
（サブ）画素グループの中に０滴から最大３滴（３滴を
含む）を付着させることができるということは、１画素
あたり５グレーレベルの可能性をもつ高いグレーレベル
解像度を考慮に入れている。

【００２４】本発明は、さらに、小（サブ）画素グルー
プの中に２滴を付着させることを含んでいる。それらの
滴中心の間隔は画素間隔の１／２以下である。この印刷
方法は、前記したインクジェットプリンタにおいて可能
にすることができる。その場合、インク滴は、１グルー
プで同時に付着され、滴噴射器グループは、インクを順
次付着させる。プリントヘッドのすべての滴噴射器は、
プリントヘッドを１画素の間隔を動かすのに要する時間
より短い時間でインク滴を付着させなければならない。
また、ある画素が、第１距離だけ離れた滴中心をもつ最
大２個の滴を含み、もう１つの画素が、第２距離（第１
距離と異なっていてもよい）だけ離れた滴中心をもつ最
大３個の滴を含むように、異なる画素の中に付着させる
最大滴数を選定することができる。

【００２５】画素および液体インクの拡がりは、滴を塗
布する走査方向ばかりでなく、用紙進め方向２８により
大きな度合いで生じることがわかった。この現象は本発
明によって利用されており、付着させる滴は、比較的丸
い滴サイズを得るため互いの上に付着させなくてもよ
く、代わりに横に並べて（滴中心は間隔があいている）
付着される。紙上でインクの拡がりが終わる前に選定し
た距離で滴のグループが重なり合うのを、隣接する滴の
最大間隔ｓが規定するように、隣接する滴の間隔を選定
すべきである。たとえば、付着した第２滴は、第１の滴
の半径（この半径は第２の滴がない場合に第１滴が拡が
るであろう場所の半径であるとして決定される）の中に
着地しなければならないことがわかった。付着させるイ
ンク量は、インクが拡がったあと単一画素位置をほぼ全
体に満たす程でなければならない。たとえば、方形格子
で輪郭が定められた画素位置の場合、スポットは格子位
置全体をカバーしなければならない。

【００２６】説明したインク拡がり現象は、インクジェ
ットプリンタの高い滴周波数（一般に５ｋＨｚ以上）に
おいて、滴が拡がることができるよりも速く用紙に到達
するために起きる。たとえば、内部に１個のインク滴が
付着した小画素グループ７４Ａは、滴の拡がりのために
最初に付着した滴より少し大きいが、３００ｓｐｉプリ
ンタにおいて標準滴サイズを付着させる単一オリフィス
で付着させたインク滴のサイズより小さい実際のインク
スポット７８として示してある。図のように、小画素グ
ループ７４Ｂは、走査軸線に沿って付着させた２個のイ
ンク滴を有し、形成されたインクスポット８０のサイズ
はインクスポット７８より大きいが、標準滴サイズより
小さい。インクは走査方向より用紙進め方向に多く拡が
るため、得られた滴はまあまあの円形外観を有する。同
様に、非印刷の小画素位置で分離された２個のインク滴
を含む小画素グループ７４Ｃは、インクスポット７８ま
たは８０より大きなサイズのインクスポット８１を生成
する。最後に、小画素グループ７４Ｄは３個のインク滴
を含んでおり、サイズと円周が３００ｓｐｉプリンタの
標準滴サイズに非常に近いインクスポット８２を生成す
る。実際に、グレーレベルの数は図３の場合の４よりも
多いことがある。たとえば、小画素グループ７４Ｂは１
個の開放の小画素によって分離された２個のインク滴を
含むことができるので、横に並べて付着させた２個のイ
ンク滴とは異なるインク密度を与えることができる。図
示のように、滴はグループ化される（すなわち画素の外
側領域より画素の中心領域の近くに付着される）ので、
必要なときインクの拡がりを利用して画素位置をいっぱ
いに満たす。また、滴の体積と間隔が一定の場合、部分
的に重なるインク滴グループ内の滴の数が増えるにつれ
て、そのインク滴グループの形状は横長の特徴を有する
ことがわかった。

【００２７】図５は、滴中心の間隔が規則的に離れてい
る場合を示すが、実際には、滴の位置は本質的に変動す
るので、滴の所定の不規則な間隔も本発明の範囲に含ま
れると理解されたい。上記の不規則な間隔は、記録媒体
上にインクが拡がる速度より速い速度で滴が置かれるよ
うに滴噴射周波数の範囲を決めることによって不規則な
間隔で滴を付着させるように設計されたプリンタまたは
プリントヘッドから生じることがある。

【００２８】２つの連続滴のケースでは、２つの可能性
（７４Ｃとして示した場合と、最も右（または最も左）
の２つの小画素が印刷される場合）がある。後者は７４
Ｃと同じスポットサイズを与えるが、隣接画素を考慮に
入れると、追加の画質上の利益を得ることができる。そ
のような効果には、外形または文字の縁を滑らかにする
ことのほか、スポット間の余白によってグレースケール
を調整することが含まれる。

【００２９】図６（Ａ）は、本発明の小滴重ね印刷を使
用してグレースケール表現をする高アドレス指定能力の
チェッカーボードパターンの印刷の例を示す。図６
（Ａ）において、プリントヘッド２０は、第１のスワス
（印刷幅）９０で、行９４および列９６に沿って複数の
小滴集団９２を付着させる。これらの小滴集団９２は拡
がりが起きる前の状態である。各小滴集団９２は複数の
小滴９８（この例では、４個）から成っている。４滴は
全体をカバーするのに必要とされ、これらの４個の小滴
９８が結合して、行と列の交点を中心とする単一画素位
置を完全にカバーする。図示のように、行内の列は１つ
おきにインク滴集団９２を含んでおり、列内の行は１つ
おきにインク滴集団９２を含んでいる。従って、行内の
隣接画素位置にインク滴集団９２が現れず、また列内の
隣接画素位置にインク滴集団９２が現れないので、「チ
ェッカーボード」パターンが形成される。この例では、
個々の画素領域は完全にカバーするのに必要な最大数の
インク滴を有する。たとえば、全体をカバーする印刷の
ため１つの画素位置を適正にカバーするのに必要な小滴
の数Ｎ又は大きな単一滴のカバー部分を近似するのに必
要な小滴の数Ｎが４である場合、どの画素位置にも４個
以上の滴は付着されない。もちろん、単一画素位置によ
り少ない又はより多い数の小インク滴を付着させること
は可能であるが、単一画素位置に１個またはそれ以上の
滴を付着させた後は、プリントヘッドの他のパスにおい
て、それ以上の小滴はその画素位置に付着されないであ
ろう。

【００３０】図６（Ｂ）の場合、インク滴集団９２のイ
ンク滴９８は、本発明の方法に従って、拡がる時間を有
するので、インク滴９８が拡がることによって形成され
たインク滴１００は対角線に沿って接しているが、行９
４または列９６に沿って接していない。このように印刷
することによって、本発明の小滴重ね印刷は、インク拡
がり現象の利用して複数レベルのグレースケール印刷を
行うために所望の場所すなわち単一画素内のインクの拡
がりを考慮に入れているが、個別画素領域が隣接画素領
域のインクによって汚染されないように画素領域間でイ
ンクが拡がるのを防止する。

【００３１】図６（Ｂ）に示した第１スワス９０が印刷
された後、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように第２のスワ
ス（印刷幅）１０２が印刷される。図７（Ａ），（Ｂ）
の例は、実際には、図６（Ａ），（Ｂ）の第１スワス９
０に完全にまたは部分的に重ねて印刷されるであろう。
しかし、小滴集団９２の位置をより容易に見分けること
ができるように、図７において、第２スワス１０２は第
１スワス９０を除いて図示してある。図７（Ａ）に示す
ように、列内の１つおきの画素位置および行内の１つお
きの画素位置に小滴集団９２が付着している。しかし、
第１スワス９０と第２スワス１０２のインク滴１００は
重ね合わされるので、第２スワス１０２の画素位置が第
１スワス９０の画素位置を補足して、図７（Ｂ）に示す
ように、インクが拡がった後、完全なインクの拡がりが
得られる。図６（Ｂ）および図７（Ｂ）のインクスポッ
トは円形に示しているが、実際には少し横長の特徴を有
して、全てのスペースを２パスで埋めるという要求を依
然として満たしている。

【００３２】図６（Ａ），（Ｂ）および図７（Ａ），
（Ｂ）に全体カバー印刷を示したが、これは説明のため
の例に過ぎず、画素位置内に０からＮ滴まで任意の滴で
のカバーが可能である。ここで、Ｎは完全画素カバーに
必要な滴の最大数に等しい数が選定される。また、２パ
ス印刷も示したが、パス数が２またはそれ以上の複数パ
ス印刷も可能である。

【００３３】どんなパターンも印刷することが可能であ
る。その場合、単一のスワスで、任意の１画素位置の中
にＸ個の滴が付着される。ここで、Ｘは１又はそれ以上
であるが、完全画素被覆に必要な滴の総数Ｎより少な
い。たとえば、Ｎが４の場合、第１画素位置は、第１ス
ワスで、Ｘ＝２個の滴で印刷され、第２スワスで、２個
の追加滴で印刷されて、画素は完全にカバーされる。こ
れは、次のパスで印刷されるＭ個の小画素位置が後に続
く隣接の小画素位置に、一定の数Ｍ（Ｍ＜Ｎ）の滴が順
次印刷されるパターンと考えることができるであろう。
同様に、たとえば（やはりＮ＝４と仮定する）、もしＭ
＝３であれば、画素位置の輪郭を定める境界は小画素の
滴集団間の境界を定めない。すなわち、Ｍ個以下の小画
素の滴集団を画素境界と部分的に重なる（すなわち横断
する）ように付着させることができる。このやり方で、
同じパスで隣接滴を印刷することに由来するインクの拡
がりの利点を保持しながら、画素位置に印刷される滴の
数Ｘはどのパスでも画素位置から画素位置へ変わるであ
ろう（３個の滴集団の場合、画素位置に付着される滴の
数は３、２、および１の間で交替する）。数Ｍは、一定
に保つ必要はないが、各印刷行に沿って、またページの
いたる所で変えることができる。Ｍを変えることによっ
て、プリントヘッドのシグネチャー、用紙やプリントヘ
ッドの移動誤差、間違った指向性などによる画質の欠陥
が現れるのを減らすことができる。

【００３４】この代替実施例は、２スワスの印刷に適合
するばかりでなく、２またはそれ以上のスワスをもつ複
数パス印刷にも適合する。そのほか、どれか１つのスワ
スの印刷の間、画像を完全にするため一定のインク滴が
必要である一定の画素位置を完全に空白のままにしてお
き、後でチェッカーボード印刷のどれか１つまたはそれ
以上の次のスワスにおいて完全にすることも可能であ
る。

【００３５】図８（Ａ）に示すように、４行×４列の第
１スワス１０４の場合には、スワス１０４において、す
べての画素位置１０７に複数のインク滴集団１０６が付
着される。それぞれの滴集団１０６は複数の小滴１０８
を含むことができる。完全被覆に必要な小滴の総数は４
に等しくなるように選定した。この数はＮである。しか
し、第１スワスでは、個々の滴集団内の付着される滴の
数は４未満である。この数は使用するインクの種類やそ
れらの特性によって変わることはもちろんである。

【００３６】図８（Ｂ）に、各画素位置で各滴集団のイ
ンクが拡がる機会があった後の第１スワス１０４を示
す。たとえば、インク滴１１０はインク滴集団１０６Ａ
の３個のインク滴が拡がって生じたものである。インク
滴１１２はインク滴集団１０６Ｂの２個のインク滴が拡
がって生じたものである。

【００３７】第１スワスが付着した後、図９（Ａ）に示
した第２スワス１１４が印刷される。このケースでは、
個々の画素位置の完全被覆を完成するため、残りの数の
インク滴が付着される。例えば、第１行と第１列の交点
に位置する画素位置の全被覆を完成するため、３滴から
成る図８（Ａ）の滴集団１０６Ａに対応する１個のイン
ク滴１１６が付着される。また、既に滴集団１０６Ｂが
付着しているこの画素位置を完成するため、第１行と第
２列の交点に、２滴の滴集団１１８が付着される。

【００３８】前と同様に、第２スワスにおいて付着され
たインク滴集団のサイズ、数、および場所を示すため、
第２スワス１１４は前に付着した第１スワス１０４を含
めずに示してある。従って、図９（Ｂ）は第１スワスが
無い場合のインクの拡がりを示すが、第１スワスと第２
スワスが最終的に重なり合って、画素位置は完全に被覆
される。前と同様に、図８（Ａ），（Ｂ）および図９
（Ａ），（Ｂ）の実施例はどんな量のグレースケール被
覆にも使用することができるので、任意の数の小滴を画
素位置の軸線に沿って付着させ、望んでいる結果を得る
ことができる。従って、各滴集団内の印刷する滴の数を
変えることは、指向性やヘッドのシグネチャーを隠すの
に役立つ。

【００３９】図１０は、２スワスチェッカーボード印刷
方式の単一スワス１２０を示す。ここで、Ｎ＝４、Ｍ＝
３、及びＸは３、２、１の繰り返しパターンを含んでい
る。小画素位置は、隣接の小画素位置から成る複数の小
画素集団に分割される。複数の画素位置１２２のそれぞ
れにおいて、滴集団がその小画素位置に付着される。し
かし、この実施例では、複数の滴集団１２４（３滴（Ｍ
＝３）から成る）は、チェッカーボードのように、しか
し、滴集団の一部が画素境界たとえば画素境界１２６と
重なり合う、すなわち横断するように付着される。第１
スワスに、非隣接滴集団が形成される。完全被覆を完成
するため、Ｍ＝３であるように、プリントヘッド（図示
せず）の第２スワスに第１スワスを補足するパターンが
付着される。図１０の実施例は完全被覆の例を示すが、
第２スワスが被覆を完成する場合には、グレースケール
画像を得るため部分被覆も考えられる。滴集団を画素境
界を横切って付着させることによって、滴噴射器の異常
で生じる画質の欠陥を減らしたり、防止することが可能
である。さらに、この実施例は２パス印刷に限定され
ず、２パスまたはそれ以上の複数パス印刷とすることも
できる。

【００４０】以上、本発明を３回及び４回滴重ね印刷に
ついて説明したが、本発明はそれに限定されず、２回又
はそれ以上の滴重ね印刷を含むことができる。同様に、
２パス印刷について説明したが、パスの数が２以上の複
数パス印刷も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み入れたインクジェットプリンタの
部分斜視図である。

【図２】本発明を応用することができる像形成装置の簡
単化したブロック図である。

【図３】プリントヘッドによって１×１パターンで付着
されたインク滴の位置を示す図である。

【図４】本発明を組み入れたインク噴出ノズルと関連ヒ
ーターを含むインクジェットプリントヘッドを有するイ
ンクジェットプリンタカートリッジの斜視図である。

【図５】小滴重ね印刷の本発明を組み入れたプリンタに
よって付着されたインク滴の位置を示す図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、小滴重ね印刷の本発明を
組み入れたプリンタによって第１スワス（印刷幅）にチ
ェッカーボードパターンで付着されたインク滴の位置を
示す図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、小滴重ね印刷の本発明を
組み入れたプリンタによって第２スワス（印刷幅）に、
図６（Ａ），（Ｂ）のパターンを補足するチェッカーボ
ードパターンで付着されたインク滴の位置を示す図であ
る。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、小滴重ね印刷の本発明を
組み入れたプリンタによって第１スワスにチェッカーボ
ードパターンで、小画素レベルで、付着されたインク滴
の位置を示す図である。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、小滴重ね印刷の本発明を
組み入れたプリンタによって第２スワスに、図７（Ａ）
及び（Ｂ）のパターンを補足するチェッカーボードパタ
ーンで、小画素レベルで、付着されたインク滴の位置を
示す図である。

【図１０】本発明を組み入れたプリンタによって第１ス
ワスに付着されたインク滴の位置を示す図である。この
場合、滴集団は画素位置を定める境界を横切る小画素位
置に付着されている。

【符号の説明】

１０ インクジェットプリンタ １２ プリントヘッドカートリッジ １４ キャリッジ １６ キャリッジレール １８ ハウジング ２０ サーマルインクジェットプリントヘッド ２１ コントローラ ２２ 電気ケーブル ２４ 走査方向 ２６ 記録媒体 ２８ ステップ送り方向 ３８ ベルト ４０，４２ プーリー ４４ 可逆モーター ４６ エンコーダストリップ ４８ 基準マークパターン ５０ センサ ５２ ケーブル ５３ 基本的な画像処理システム ５４ イメージ入力端末装置 ５５ 画像処理装置 ５６ イメージ出力端末装置 ５７ プリンタ ６０ ノズル ６１ トランスジューサ ６２ インクスポット ６４ 画素中心 ７０ ノズル ７２ ヒータ ７４ 複数の３００ｐｓｉ画素位置 ７６ 個々の滴 ７８，８０，８１，８２ インク滴 ９０ 第１スワス ９２ 小滴集団 ９４ 行 ９６ 列 ９８ インク滴集団 １００ インク滴集団が拡がって生じたインク滴 １０２ 第２スワス １０４ 第１スワス １０６ インク滴集団 １０７ 画素位置 １０８ 小滴 １１０ ３個のインク滴が拡がって生じたインク滴 １１２ ２個のインク滴が拡がって生じたインク滴 １１４ 第２スワス １１６ 単一インク滴 １１８ インク滴集団 １２０ 単一スワス １２２ 画素位置 １２４ 滴集団の一部が画素境界を横切る３個の滴から
成る滴集団 １２６ 画素境界

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上に複数のドットをもつ画像を
   形成するため、所定の解像度をもつ複数の画素位置に、
   複数のスワスでインク滴を噴射する滴噴射器を含む液体
   インクプリントヘッドで印刷する方法において、 前記複数の画素位置の各々を、複数の小画素位置に分割
   するステップと、 第１の複数の非隣接画素位置で成る前記小画素位置に、
   第１のスワスで、複数の相互に重なり合うインク滴を付
   着させるステップと、 第２の複数の非隣接画素場所の小画素位置に、第２のス
   ワスで、複数の相互に重なり合うインク滴を付着させる
   ステップとから成ることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 記録媒体上に複数のドットをもつ画像を
   形成するため、複数の画素境界で境界が定められて所定
   の解像度をもつ複数の画素位置に、複数のスワスで、イ
   ンク滴を噴射する滴噴射器を含む液体インクプリントヘ
   ッドで印刷する方法において、 前記複数の画素位置の１つを満たすのに必要な、第１の
   インク滴の数：Ｎを決定するステップと、 前記複数の画素位置の各々を、複数の小画素位置に分割
   するステップと、 前記複数の小画素位置を、隣接する小画素位置を含む複
   数の小画素グループに分割する（各小画素グループ内の
   小画素位置の数は、数：Ｍに等しい）ステップと、 前記複数の小画素グループの第１の複数の非隣接小画素
   グループを選択するステップと、 前記選択した複数の非隣接小画素グループのそれぞれ
   に、第１のスワスで、Ｍ又はそれ以下の滴を付着させる
   ステップと、 前記複数の小画素グループの第２の複数の非隣接小画素
   グループを選択するステップと、 前記選択した第２の複数の非隣接小画素グループのそれ
   ぞれに、後続のスワスで、追加のインク滴を付着させる
   （前記の付着させたＭ以下の滴と前記付着させた追加イ
   ンク滴との数が、Ｎ以下である）ステップとから成るこ
   とを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法におぴて、前記最
   初の分割ステップは、前記複数の画素位置のそれぞれ
   を、Ｎに等しいか又はそれ以上の数の複数の小画素位置
   に分割するステップから成ることを特徴とする方法。