JPS63102949A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置に係り、特にインク滴
を吐出するインクジェット記録ヘッドによって往復して
記録走査を行ない、ドツトマトリクスパターンで記録を
行なうインクジェット記録装置に関するものである。

［従来の技術］ この種のインクジェット記録装置において、画像記録を
行なう場合に、画像の濃淡を出すために記録ヘッドから
吐出する個々のインク滴のインク量を変化させる、すな
わち記録される個々のドツトの大きさを変化させる技術
が用いられている。

インク滴のインク量は、記録ヘッドの駆動源である圧電
素子などの駆動信号パルスのパルス幅、電圧などによっ
て制御される。すなわち駆動信号ノくルスのパルス幅を
長くしたり、あるいは電圧を高くすることなどにより、
吐出されるインク滴のインク量が多くなる。

そして、このように駆動信号パルスを変化させることに
よって、吐出されるインク滴のインク量とともに吐出速
度も異なるようになり、インク量を多くする場合は吐出
速度も速くなる。その時吐出速度は例えば最高で１６ｍ
／ｓ、最低で３ｔｓ／ｓというように大きな差が生じる
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、記録ヘッドは移動しながらインク滴を吐出し
、ヘッド先端と記録紙間にはいわゆる紙間ギャップとい
う隙間が取られるので、往復記録を行なう場合には記録
ヘッドが記録紙に対して同じ走査位置でインク滴を吐出
するものとして記録ヘッドの移動方向（走査方向）によ
って記録ドツトの位置が走査方向にずれる。このような
記録ドツトの位置の往復誤差をゼロにするために、記録
ヘッドの往きと戻りで吐出タイミングをずらせる必要が
ある。そして従来ではインク滴の吐出速度が最高の時（
１６ｍ／ｓ）に往復誤差が無くなるように吐出タイミン
グを制御している。

ところが、このようにすると、最低吐出速度で記録され
る領域、例えば濃度の極めて小さなハイライト部分のデ
ィザパターンの記録領域では、往復での記録ドツトの位
置ずれがかなり大きくなり、その部分に奇異なテクスチ
ュアが形成されてしまう。

かと言って、最低吐出速度で往復誤差が無くなるように
すると、高濃度で記録される吐出速度の速い記録領域で
記録ドツトの位置ずれが目立ち、かなり記録品位が下が
ってしまうという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 上述した問題点を解決するため１本発明によれば、異な
る吐出速度でインク滴を吐出する記録ヘッドにより往復
して記録走査を行なってド−／　）マトリクスパターン
で記録を行なうインクジェット記録装置において、低い
吐出速度でディザ、＜ターンを記録する場合にディザパ
ターンの往路の記録データと復路の記録データのいずれ
か一方の記録タイミングを走査方向にずらすように構成
した。

［作　用］ このような構成によれば、デイザノでターンの往路の記
録データと復路の記録データのいずれか一方の記録タイ
ミングを走査方向にずらせることによって、先述した紙
間ギャップと吐出速度の違いによって往復記録でディザ
パターンの記録領域に生じる記録ドツトの走査方向の位
置ずれを相殺し、補正できる。

［実施例］ 以下、添付した図を参照して本発明の実施例の詳細を説
明する。

第１図は本発明を採用したインクジェット記録装置の実
施例として、フルカラープリンタの画像処理・ヘッド駆
動制御系の構成を示している。

このプリンタの記録ヘッド８は、例えばグールド方式な
どのインクジェット記録ヘッドとし、最高１６ｍ／ｓの
インク吐出速度で高濃度記録を行い、最低３　ｍｉｓの
吐出速度で低濃度記録を行うものとする。その場合、紙
間ギャップは１ｍｍとする。また記録へラド８はシアン
、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを吐出
してカラー記録を行うものとし、そのうちシアンとマゼ
ンタについて環２中、淡の３種類ずつのインクのそれぞ
れを吐出する６木のノズルと、イエローとブラックのイ
ンクのそれぞれを吐出する２本のノズルとで計８本のノ
ズルを有したものとする。

このような記録ヘッド８の駆動は、全体を制御するＣＰ
Ｕ（中央演算処理装Ｍ）１１の制御のもとに行なわれる
。ＣＰＵ１１にはＣＴＣ（カウンタタイマサーキット）
１２、ＲＯＭ　（リードオンリメモリ）１３．およびＲ
ＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）１４がＣＰＵバス１
５を介して接続され、また各種操作スイッチを配置した
スイッチコンソール部１６がＩ１０ボート９を介して接
続されている。ＣＰＵ１１は、スイッチコンソール部１
６からの入力に応じ、ＲＯＭ１３内の制御プログラムに
従い、ＲＡＭ１４をデータ処理に用い。

ＣＴＣ１２をカウンタ又はタイマとして用いて制御動作
を行なう。

そしてＣＰＵＩＩの制御のもとに、ＣＰＵＩＩにＩ１０
ボートと介して接続された符号ＩＡ〜７で示す構成によ
って画像処理が行なわれ、記録ヘッドに駆動データ信号
が与えられて、記録が行なわれる。以下にその構成と動
作を説明する。

第１図に符号Ｒ，Ｇ、Ｂで示すものは、それぞれアナロ
グの画像信号であるＲ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（
青）信号であり、不図示の画像読み取り装置から符号ｌ
Ａ〜１Ｃで示すＡ／Ｄ変換器のそれぞれに入力される。

Ｒ，Ｇ、Ｂの各信号は、Ａ／Ｄ変換器ＩＡ−ＩＣのそれ
ぞれにおいて、同期信号発生器２から入力される同期信
号５ＹＮＣに同期したタイミングで、例えば８ビツトの
デジタル信号に変換され、階調・濃度変換回路３に入力
される。

階調・濃度変換回路３は、Ｒ，Ｇ、Ｈの各信号のデジタ
ル値のそれぞれに対応した補色のＣ（シアン）、Ｍ（マ
ゼンタ）、Ｙ（イエロー）の濃度値のテーブルを格納し
たＲＯＭを有しており、Ｒ，Ｇ、Ｂの各デジタル信号を
前記のテーブルを用いたテーブル変換によりＣ，Ｍ、Ｙ
の濃度信号に変換する。なお、上記変換テーブルは、入
力画像のハイライトポイントの値によって複数種類用意
し、スイッチコンソール部１６からの操作入力によって
ＣＰＵＩＩの制御で切り換えて使用して、画像によって
異なる変換を行なうことも可能である。

次にＣ，Ｍ、Ｙの濃度信号はマスキング争黒発生回路４
に入力される。この回路４はＣ，Ｍ、Ｙの各インクが含
む他の色の成分、いわゆる不斉色成分を除去するため、
Ｃ、Ｍ、Ｙの濃度信号の濃度補正を行なうとともに、各
インクの特性のひずみに対応して適当な黒部分を得るた
めにＢｋ（黒）信号を発生するものである。不斉色成分
除去のための補正は、そのための次式のようなマトリク
ス演算をテーブル変換の形で実現して行なわれる。

ここでＣ、Ｍ、Ｙは入力されるＣ、Ｍ、Ｙの各信号の濃
度値、Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’は補正した濃度値である。テー
ブル変換を行なうためのテーブルは、この回路４を構成
するＲＯＭ内に設けられ、このテーブルにはＣ，Ｍ、Ｙ
の各信号の濃度値Ｃ，Ｍ、Ｙのそれぞれに対応づけて上
記マトリクス演算の補正濃度値Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’の演算
結果のそれぞれが格納される。

また、Ｂｋ信号は、入力されるＣ、Ｍ、Ｙの内で最小の
濃度値に対応した濃度のＢｋ信号が発生される。これも
回路４を構成するＲＯＭ内に設けた黒発生テーブルを用
いてテーブル変換により行なわれる。

次に、補正された各濃度信号Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’およびＢ
ｋ信号は、ヘッド選択＠ＵＣＲ（下色除去）回路５に入
力される。この回路５はＣｔ。

Ｍ’　、Ｙ’　、Ｂｋの各信号に応じて、どのインクを
（シアン、マゼンタについては濃、中、淡のどのインク
を）どの濃度だけ使用するか、すなわち記録へラド８の
どのノズルをどれだけの吐出量で駆動するかという各ノ
ズルの駆動データ信号ＣＵ〜ＹＫを発生する。この駆動
信号には、淡インクでハイライト部分の表現を後述する
ディザ法で行なう際に、記録する画素位置のＸ、Ｙ方向
のアドレスに応じてドツトを記録するか否かのオン、オ
フ情報も含まれる。

なお、駆動データ信号の発生は、ヘッド選択書ＵＣ’Ｒ
回路５内において、Ｃ’　、Ｍ’　、Ｙ’の濃度値から
Ｂｋを加えた分の濃度を除去する下色除去を行ない、補
正された各濃度信号に応じて行なわれる。

濃度（１，２７〜０．０）に応じたドツトの制御状態を
シアンインクについて第２図に示しである。同図に円で
示すドツトにおいて、黒、斜線、無地はそれぞれ濃、中
、淡のインクの種類を示している。このように濃度によ
ってドツトのインクの種類とドツトの大きさくインクの
吐出量）が変えられる。

また、第２図の右端に示す、濃度が０．０５までのハイ
ライト部の表現には、４×４のマトリクスによるディザ
法が用いられる。すなわち、周知のように４Ｘ４の画素
マトリクスのそれぞれの画素のドツトのオン、オフを決
定するのに例えば第４図に示すようなベイヤータイプの
濃度の閾値のディザマトリクスを用いる。このマトリク
スの数字のそれぞれは、０．０〜０．５までの濃度を０
〜１５までの１６段階に分けた場合の６１のそれぞれを
示してお、す、それぞれの数字を閾値とし、入力される
各画素の濃度信号の濃度値を位置が対応するそれぞれの
閾値と比較して、ドツトのオン、オフを決定する。なお
、矢印で示すようにマトリクスの行方向が記録ヘッドの
走査方向となる。ベイヤータイプのディザパターンは１
周波数特性が劣化しにくいものとして知られている。

このようなディザ法によるドツトのオン、オフの決定は
、各濃度信号Ｃ’　、Ｍ’　、Ｙ’　、Ｂｋとヘッドの
記録する画素位置のＸ、Ｙ方向のアドレスを入力として
テーブル変換で実現される。すなわち、ヘッド選択・Ｕ
ＣＲ回路５内には、このためのテーブルを格納したＲＯ
Ｍが設けられる。

なお、ディザ法はハイライト部だけでなく、濃インクと
中インクのつなぎ目部分の表現にも２Ｘ２のマトリクス
によるディザ法が用いられ。

擬似輪郭の発生が防市される。

次にヘッド選択・ＵＣＲ回路５から出力された各ノズル
の駆動データ信号ＣＵ−ＹＫは、ＦＩＦＯ（先入れ先出
し）レジスタに入力され、ここで各ノズルの位置の違い
による吐出タイミングのズレを補正するためにそれぞれ
異なる時間だけ保持される。

しかる後に、駆動データ信号ＣＵ−ＹＫは順次ヘッドド
ライバ７に入力される。ヘッドドライノく７はＤ／Ａコ
ンバータとアンプから構成され、駆動データ信号をＤ／
Ａ変換して駆動パルス信号に増幅し、記録へラド８の各
ノズルに印加する。

これにより各ノズルが駆動され、各色のインク滴を吐出
し、カラー記録が行なわれる。

ところで、ここで記録へラド８のインク吐出速、度と往
復記録における／＼イライト部のディザパターンの状態
について考えてみる。

吐出速度が最高１６＋ｓ／、ｓから最低３ｒａ／ｓまで
変化し、記録ヘッド８の走査速度を０．４５ｍ／ｓ　、
紙間ギャップを１　ｒａｍとして、１６ｍ／ｇの吐出速
度で先述の往復記録によるドツト位置の誤差をＯとなる
ように吐出タイミングを設定すると、３　ｒｉｂｓの吐
出速度で往復記録によるドツト位置のずれ量Δｄは次式
で求められる。

＝　　２４０ｇｍ すなわちドツト位置のずれ量は、２４０ｇｍにもなり、
画素密度が８．７ｐｅｌ（約１５０ｇ、ｍピッチ）での
記録の場合を考えると、１ドツト分（１画素分）以上の
ずれとなり、記録品位が損なわれてしまう。

特にハイライト領域でのディザパターン部分では、吐出
速度３１Ｉ／ｓで記録がなされるので、上記の位置ずれ
が生じ、本来、記録されるべきパターンが第３図（Ａ）
のようなものとして、１ドツト分の位置ずれが生じると
第３図（Ｂ）に示すようなパターンで記録が行なわれて
しまう、すなわち、４×４の画素マトリクスの内で、上
から１行目と３行目のドツトを記録走査の往路で記録し
、２行目と４行目を復路で記録すると、２行目と４行目
のドツトが復路方向に１ドツト分ずれて記録されてしま
う、この結果、解像度が低下したり、妙なテクスチュア
が生じたりしてしまう。

そこで本実施例では上記のズレ量を約１ドツト分と考え
、これを補正するためヘッド選択−ＵＣＲ回路５におい
て発生するハイライト領域でのディザパターンの駆動デ
ータ信号ＣＵ−ＹＫのデータ、すなわち記録データの内
で復路の記録データの記録（吐出）タイミングを往路方
向に１ドツト分ずらす、このため発生するディザパター
ンの内で復路に対応する行のパターンを往路方向に１ド
ツト分ずらして発生する。

その発生方法としては、例えばディザパターンの記録デ
ータを発生するための４×４の濃度の閾値のディザマト
リクスとして、第４図に示した先述のベイヤータイプの
ディザマトリクスにおいて、復路のパターンを発生する
ための２行目と４行目の閾値のデータのそれぞれを第５
図に示すように往路方向に１ドツト（１画素分）ずつず
らせたディザマトリクスを用いる。

第４図のディザマトリクスを用い、入力される濃度信号
の濃度を８とすると、各閾値との大小の比較により、第
３図（Ａ）のようなパターンの記録データ９が発生する
。これに対して第５図のディザマトリクスを用いれば、
第３図（Ａ）のパターンにおいて、２行目と４行目が往
路方向に１ドツト分ずつずれたパターンの記録データが
発生され、２行目と４行目の記録データの記録タイミン
グが往路方向に１ドツト分ずらされることになる。

そしてこのパターンの記録データで記録を行なえば、記
録タイミングの往路方向への１ドツト分のずれと復路方
向への１ドツト分の位置ずれとの相殺によって、第６図
に斜線を付して示すように、２行目と４行目のドツトが
本来記録されるべきパターンの場合と同じ位置に記録さ
れる。

以上のようにして、紙間ギャップと吐出速度の違いで生
じる往復記録でのドツトずれを補正してハイライト部分
のディザパターンを記録でき、ディザパターン部分の記
録品位を向上できる。

なお、上記の説明ではドツトのずれ量を１ドツト分と考
えたが、先述のように実際にはずれ量は１ドツト分より
大きい、これは最高の吐出速度１６ｍ／ｓで往復誤差が
ゼロとなるように吐出タイミングを調整したためである
。上記の補正を正確にするために、上記のドツトのずれ
量をちょうど１ドツト分とするには、往復誤差がゼロと
なるように吐出タイミングを調整する吐出速度を変更す
ればよい。

その吐出速度をＶとし、前述のように紙間ギャップｌａ
ｍ、走査速度０．４５ｍ／ｓ　、　＠低吐出速度３ｒｓ
／ｓ、画素密度６．７ｐ　ｅ　１　（１５０ｇｍピッチ
）とすると、先の式と同様にずれ量は次式で表わされる
。

この式から Ｖ　＝　６　ｍｉｓ となる、従って、吐出速度６ｍ／ｓで往復誤差がゼロと
なるように吐出タイミングを調整すれば、最低吐出速度
３　ｍｉｓでのドツトずれ量がちょうど１ドツト分の　
１５０１Ｌｍとなり、上記の補正が正確で完全となる。

また、上記のようにずらしたディザパターンの記録デー
タの発生方法としては、他の方法も考えられる０例えば
データ発生のための濃度の閾値のディザマトリクスのテ
ーブルデータはそのままとして、データ発生時に濃度信
号とともに入力される画素位置のｘ、Ｙ方向のアドレス
データの内のＸ方向データを調整することによって、上
記と同様にずらしたパターンの記録データを発生できる
。

なお、ディザマトリクスによる記録データ発生をテーブ
ル変換で行なうものとしたが、演算処理により発生する
こともできる。

また、ベイヤータイプに限らず、ファッティング、スパ
イラルなどの他のタイプのディザパターンを用いてもよ
いのは勿論である。

さらには以上の技術はハイライト部分のディザパターン
の記録時に限らず、低い吐出速度で記録されるディザパ
ターンの記録時の全てに適用されるのは勿論である。

また１以上ではディザパターンの復路の記録データの記
録タイミングをずらすようにしたが、往路の記録データ
の記録タイミングをずらすようにしても良い。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、異な
る吐出速度でインク滴を吐出する記録ヘッドにより往復
して記録走査を行なってドツトマトリクスパターンで記
録を行なうインクジェット記録装置において、低い吐出
速度でディザパターンを記録する場合にディザパターン
の往路の記録データと復路の記録データのいずれか一方
の記録タイミングを走査方向にずらすようにした構成を
採用した。このため紙間ギャップと吐出速度の違いによ
って往復記録で生じるディザパターンの記録領域での記
録ドツトの走査方向への位置ずれを、上記の記録タイミ
ングのずらしによって相殺して補正でき、ディザパター
ンの記録領域を高品位に記録できるという優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の詳細な説明するもので、第１図は同実施例
によるフルカラープリンタの画像処理・ヘッド駆動制御
系の構成を示すブロック図、第２図は第１図の構成によ
りなされる濃度による記録ドツトの制御状態の説明図、
第３図（Ａ）。 （Ｂ）はそれぞれ記録すべき本来のディザパターンとド
ツト位置がずれたディザパターンの説明図、第４図はベ
イヤータイプの濃度闇値のディザマトリクスの説明図、
第５図は本実施例で用いるディザマトリクスの説明図、
第６図は第５図のディザマトリクスにより発生されたパ
ターンの記録データで記録されたディザパターンの説明
図である。 ３・・・階調φ濃度変換回路 ４・・・マスキング・黒発生回路 ５・・・ヘッド選択・ＵＣＲ回路 ６・・・ＦＩＦＯレジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 異なる吐出速度でインク滴を吐出する記録ヘッドにより
   往復して記録走査を行なってドットマトリクスパターン
   で記録を行なうインクジェット記録装置において、比較
   的低い吐出速度でディザパターンを記録する場合にディ
   ザパターンの往路の記録データと復路の記録データのい
   ずれか一方の記録タイミングを走査方向にずらすように
   したことを特徴とするインクジェット記録装置。