JP2752472B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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関し、特に複数
の色のインク液滴を用いて多色画像の記録を行うインク
ジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ 第６図は多色を表現するための減色混合法を示し、第
７図は減食混合法を用いたカラーインクジェット記録装
置の動作態様を示す。

第６図に示すように、イエロー（以下、Ｙと略記す
る），マゼンタ（以下、Ｍと略記する），およびシアン
（以下、Ｃと略記する）の３原色はそれぞれレッド（以
下、Ｒと略記する），グリーン（以下、Ｇと略記す
る），およびブルー（以下、Ｂと略記する）と補色関係
にある。そのため、第７図に示すように、カラーインク
ジェット記録装置では、一般にＲはＹとＭとを重ね合わ
せて形成し、ＧはＹとＣとを重ね合わせて形成し、Ｂは
ＣとＭとを重ね合わせて形成している。また、Y,M,Cの
３色を重ね合わせるとブラック（以下、Bkと略記する）
となるので、原理的にはこの３原色で十分であるが、３
色混合によるBkは濁った感じになる。このため、Bkのイ
ンクを別に有するのが一般的である。

ところで、カラーインクジェット記録装置以外の、例
えば転写型カラーサーマルプリンタを例にとると、Bkを
形成するためにY,M,Cの３色を重ねる場合、重ね合わせ
順序によって反射特性が異なる。この順序のうち、Y,M,
Cの順序で重ねると、Y,M,Cの順に波長全域にわたり相対
的に反射率が低くなり、より黒っぽくなる。このため、
転写型カラーサーマルプリンタの場合にはY,M,Cの順序
で色を重ね合わせる方法が一般に採用されている。この
場合において、本願発明者の実験によると、Y,M,Cの順
序で重ね合せた黒は青みがかった黒となり、C,M,Yの順
序で重ね合わせた黒は黄色みがかった黒になることが確
認されている。これは記録用紙上にインクリボンからの
固形のインクを転写するので、最後に転写するそれぞれ
ＣとＹの反射特性に依存しているものと思われる。

しかるに、カラーインクジェット記録装置において
は、Y,M,Cの順序で重ね合せた黒は黄色みがかった黒と
なり、C,M,Yの順序での重ね合せた黒は青みがかった黒
になる。これは上述の転写型カラーサーマルプリンタと
は逆の現象になっている。この原因は、カラーインクジ
ェット記録装置においては、記録用紙にインク液滴を吸
収させて画像を形成しているので、記録用紙のインク吸
収能力の変化によって記録用紙上のドット径が変わるこ
とによる。すなわち、２色以上の混色記録の場合には、
最初に紙の吐出されたインク液滴の方が、後から重ね合
せたインク液滴よりも用紙上での広がりが大きくなり、
ドット径が大きくなるためである。そのため、カラーイ
ンクジェット記録装置では色の重ね合せによって得られ
る黒は、用紙に最初に吐出するＹとＣのドット径の大き
さに依存することとなる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のカラーインクジェット記録装置
にあっては、図形，文字，記号等の画像情報を記録する
際、例えば、１色のインクで表現できる画像を記録する
時と、２色インクの重ね合せによって表現する画像を記
録する時とでは、記録用紙に打ち込まれるインク量が異
なるのが一般的である。

第８図に示すように、例えば裏地色（以下、バックグ
ランド色）部82をＹ色で記録し、表地色（以下、フォア
色）部81をＢ色で「＋」を記録した場合、Ｂ色記録部、
つまりＭ色とＣ色とを重ね合わせた２色記録部は打ち込
まれるインク量が他の１色記録部に比較して多量にな
る。このインクと、隣り合う記録部のインク、つまりＹ
色が未定着である場合には、この部分のインクとが互い
に影響し合って第８図の斜線で示す隣接部83においてイ
ンクにじみを生じる場合があり、その結果の画像品位を
著しく損ねてしまうという問題点があった。

このような問題は、一般に記録媒体のインク吸収能力
によって生じるものであり、特に指定紙を用いない場合
に生じる問題である。すなわち、上記問題は用いる記録
媒体のインク吸収能力について相対的なものであり、上
記第８図にて例示した２色記録部と１色記録部とが混在
する画像に限らず、例えば相対的に吸収能力が劣る記録
媒体を用いる場合には単色記録部間、あるいは逆に相対
的な吸収能力が高い場合は２色以上の多色記録部間に生
じる問題である。

そこで、本発明は上述の問題を除去し、色境界部を構
成する画素ドットをインクを打ち込まない白ぬきとする
ことにより、色境界部において隣接する双方のインクが
互いに影響しないようにしてインクにじみを防止し、こ
れをもって記録媒体が比較的インク吸収能力の低いもの
であっても、高品位な画像を得ることができるインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、画像情報に基づき複数色の記
録液滴を吐出して記録媒体上に画像を記録するインクジ
ェット記録装置において、前記画像において色の違いに
よって規定される色境界に沿った所定領域に対応する画
像情報を、前記記録液滴を吐出しない情報とする処理を
行なう記録制御手段を具えたことを特徴とする。

［作用］ 以上の構成よれば、色境界に沿った所定の領域がイン
クの打ち込まれない、いわゆる白ぬきとされるため、こ
の色境界に隣接する双方の領域のインクが影響し合って
インクにじみ等を生じることを防止することが可能とな
る。

［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。

第１図は、本発明の好適な一実施例として、電気熱変
換体が発生する熱エネルギーを吐出エネルギーとして利
用してインクを吐出する方式のカラーインクジェット記
録装置の構成の一例を示す概略斜視図である。

第１図において、用紙またはプラスチックシートなど
の記録媒体１は、記録領域の上下に配置された一対のロ
ーラから成る搬送ローラ2,3によって支持され、シート
送りモータ４で駆動される搬送ローラ２によって矢印Ａ
方向へ搬送される。搬送ローラ2,3の前方にはこれと平
行にガイドシャフト５が設けられている。このガイドシ
ャフトに沿ってキャリッジ６がキャリッジモータ７の出
力によりワイヤ８を介して矢印Ｂ方向に往復駆動され
る。

キャリッジ６には、上述した方式のインクジェットヘ
ッドである記録ヘッドユニット90が搭載されている。こ
の記録ヘッドユニット90は、カラー画像記録用であり、
走査方向に配列され、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），
イエロー（Ｙ），ブラック（Bk）の各色のインクに対応
させて設けた４個の記録ヘッド９、すなわち9A,9B,9C,9
Dから成っている。各記録ヘッド９の前面、すなわち記
録媒体１と所定間隔（例えば0.8mm）をおいて対向する
面には複数（例えば32個または128個）のインク吐出口
を縦１列に配置した記録部が設けられている。

第２図は、上述の記録ヘッド９（記録ヘッド9A〜9Dの
いずれでも同じ）のインク吐出部の部分縦断面を模式的
に示す。

第２図において、記録ヘッド９の記録媒体１に対向す
る面には、縦方向に所定ピッチで複数のインク吐出口10
が形成される。各インク吐出口10に連通するインク液路
内に設けられた電気熱変換体11をドット情報に基いて駆
動（通電加熱）してインク内に気泡11Aを発生させ、こ
のときの気泡の変化に伴なう圧力変動により、飛翔イン
ク液滴12を形成し、記録媒体１に所定パターンでインク
ドットを付着させながら記録を行なう。

各記録ヘッド９には、上述のような駆動を行うための
駆動回路（ドライバ）29（第１図参照）の回路基板が装
着されている。

再び第１図を参照するに、記録装置の制御回路（CP
U）やこれに併設されたROM,RAM等を含む制御部は制御基
板15上に形成されており、この制御部は、コンピュータ
等のホスト装置７から指令信号やデータ信号（記録情
報）を受信し、これに基いて各種モータ等の駆動源など
とともに第２図に示したヒートドライバ６を介して各記
録ヘッド9A〜9Dに電気熱変換体の駆動電圧（ヒート電
圧）を印加する。

記録装置の外装ケース（図示せず）に取付けられる操
作パネル160には、オンライン／オフライン切換えキー1
6A,ラインフィードキー16B,フォームフィードキー16C,
記録モード切換えキー16D等のキー設定部の他、いくつ
かのアラームランプ16Eや電源ランプ16F等の警告ランプ
を含む表示部が設けられている。

第３図は、第１図に示したインクジェット記録装置の
制御系の回路構成例を示す。

第３図において、マイクロプロセッサ形態のCPU21
は、インターフェイス22を介してコンピュータ等のホス
ト装置７に接続されており、ホスト装置７からデータメ
モリ23に読み込まれた指令信号（コマンド）や記録情報
信号、ならびにROM形態のプログラムメモリ24やRAM形態
のワーキングメモリ25等に格納されたプログラムやデー
タに基いて記録動作を制御する。

CPU21は、出力ポート26およびモータードライバ27を
介してキャリッジモータ７（第１図参照）やシート送り
モータ４（第１図参照）を制御するとともに、データメ
モリ23に格納されている記録情報に基きヘッド駆動回路
29を介して記録ヘッド９を駆動する。

すなわち、CPU21は、第１図に示した記録制御手段ｂ
を構成する。

第３図中の参照符号30は（第１図には不図示）、シー
トセンサであり、搬送ローラ２と３（第１図参照）との
間に記録媒体１が存在するか否かを検出し、入力ポート
31を介してCPU21に検出信号が伝達される。

前述した操作パネル160上の各操作キー16A〜16D（第
１図参照）からの出力は、入力ポート32を介してCPU21
に伝達され、また、アラームランプ16Eや電源ランプ16F
等の警告ランプに対しては、出力ポート36を介して制御
信号が供給される。

第３図中の符号33は、装置の外装の底面部分などに設
けられたDIP（ディプ）スイッチであり、その出力は入
力ポート34を介してCPU21に伝達される。

また、第３図において、電源回路28からは、制御ロジ
ック回路を動作させるためのロジック駆動電圧VCC（5
V），各種モータ駆動電圧VM（30V），リセット電圧RESE
T,各記録ヘッド９の電気熱変換体11を加熱するためのヒ
ート電圧（ヘッド電圧）VH（25V），および記録ヘッド
９保護用のバックアップ電圧VDDHが出力される。

そして、ヒート電圧VHは記録ヘッド９に、バックアッ
プ電圧VDDHはヘッド駆動回路29および記録ヘッド９に、
それぞれ印加される。

第４図に示すフローチャートは、本発明の一実施例に
関し、記録データ受信時におけるCPU21の処理手順の一
例を示す。なお、この処理手順は第３図に示したプログ
ラムメモリ24にあらかじめ格納されている。

CPU21は、まず、電源投入時等の制御部イニシャライ
ズ（ステップS100）の後に、例えばDipスイッチ33によ
って設定される記録媒体の識別情報を、入力ポート34を
介してスイッチ33の状態を取り込むことによって判別
し、記録媒体が指定紙の場合は通常のデータ受信処理を
行ない、インク吸収能力の劣る指定紙以外の場合には、
本発明の実施例にかかるステップS102以降の処理を行な
う。（ステップS101）。

本実施例では、記録に用いる記録紙が指定紙か指定紙
以外かの識別情報をDipスイッチによるものとして説明
するが、識別情報を、例えばパネルスイッチ16、指定紙
通路に設けた検出スイッチ（図示せず）、指定紙用紙カ
セット挿入有無スイッチ（図示せず）、または指定紙用
ロール紙装置スイッチ（図示せず）等を用い、これらの
スイッチの識別情報に応じて処理を行うようにしてもよ
い。

次に、CPU21は本記録装置と接続されたホスト装置14
からの制御コマンド、および記録データの入力をインタ
ーフェイス22を介して監視しつつ待機する（ステップS1
02）。ここで、本例ではホスト装置14からのカラーコマ
ンド設定を以下の仕様で実行するものとする。すなわ
ち、 ESC F n1 ここに、ESC Fは、フォア色の設定コマンドであるこ
とを示し、また、n1は１バイトのバイナリーパラメータ
により指定されるフォア色を示す。フォア色に指定され
る色としては、黒，青，赤，マゼンタ，緑，シアン，
黄，白の８色がある。なお、電源投入時には自動的に黒
が設定されるようになっている。また、カラーコマンド
設定の仕様は、 ESC B n2 ここに、ESC Bはバックグランド色の設定コマンドで
あることを示し、また、n2は１バイトのバイナリーパラ
メータにより指定されるバックグランド色を示す。指定
される色ははn1と同様であり、また、電源投入時には、
白がセットされる。

なお、本実施例では、説明を簡単にするため、ESC F
n1,ESC B n2は、連続で受信するものとする。

次に、CPU21は、ステップS103においてカラーコマン
ドがあるか否かを判別する。カラーコマンドがある場合
には、ステップS104およびステップS105において、ファ
オ色用及びバックグランド色の各々受信用Y,M,C,Bkバッ
ファをデータメモリ23に設定する。

ステップS106では、第５図にて詳述されるように受信
した記録データをY,M,C,Bとプリントバッファにそれぞ
れ展開する。ステップS103においてカラーコマンドがな
いと判断された場合には、ディフォルト時の黒つまり受
信データをBkバッファに展開する。

ステップS107では、規定の記録データ（例えば、１走
査分）が全て展開されたか否かによって記録開始か否か
を判断し、否定判断の場合には、ステップS102にもど
り、次の記録データを受信し、以下S102〜S107の動作を
繰り返す。

ステップS107において、記録開始と判別されると本カ
ラーインクジェットプリンタは記録を開始する。

第５図は、第４図のステップS104およびS105の処理の
詳細を示す処理のフローチャートであり、この処理によ
って色境界部が白ぬきにされる。本実施例では、フォア
色用及びバックグランド色用の各々にY,M,C,Bkそれぞれ
のバッファエリアを設けるものとして説明する。

CPU21は、ステップS201において指定されたバックグ
ランド色、例えばＹ色を指定された場合には、バックグ
ランド色用のＹバッファにすべて“1"を書き込む。次
に、フォア色として例えばBk色を指定された場合、ステ
ップS201で書き込んだＹバッファの第８図に示した文字
「＋」に対応するエリアを白ぬきつまり“0"を書き込む
（ステップs202）。さらに、上記Ｙバッファの第８図の
斜線に対応するエリアを、ステップS202と同様に、白ぬ
きつまり“0"を書き込む（ステップS203）。ステップS2
02及びステップS203の白ぬき処理を終了すると、フォア
色用Bkバッファの第８図の文字「＋」に対応するエリア
“1"を書き込む（ステップS204）。

なお、上記実施例では、第８図の斜線で示す部分のよ
うに、白ぬきがなされる領域は色境界に沿った画素ドッ
トの１例としたが、本発明の適用はこれに限られず、打
ち込まれるインク量等に鑑みて、所望の領域とすること
もできる。

なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中で
もバブルジェット方式の記録ヘッド、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り、記
録パターンによって一層定着の遅速が生じることが予測
されるからである。

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4740796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446335
9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436124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。

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）の他の熱作用部が
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4459600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、記録を確
実に効率よく行いうるからである。

さらに、上例のようなシリアルタイプのものでも装置
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。

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それぞれ１個のみ
が設けられたものの他、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。

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
形態を採るものであってもよい。

［発明の効果］ 以上から説明から明らかなように、色境界に沿った所
定の領域がインクの打ち込まれない、いわゆる白ぬきと
されるため、この色境界に隣接する双方の領域のインク
が影響し合ってインクにじみ等を生じることを防止する
ことが可能となる。

この結果、記録に用いる記録媒体のインク（記録液）
に対する相対的な吸収能力の違いにかかわらず、常に高
品位な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したカラーインクジェットプリ
ンタの構成例を示す斜視図、 第２図は、第１図の記録ヘッドの要部詳細を示す部分拡
大縦断図、 第３図は、第１図のカラーインクジェット記録装置の制
御系の構成例を示すブロック図、 第４図は、本発明の一実施例に関し、記録データ受信時
の制御処理手順の一例を示すフローチャート、 第５図は、第４図に示した処理のうち、バックグランド
色およびフォア色用のバッファのデータ書込み処理を示
すフローチャート、 第６図は、カラーインクジェットプリンタで減色混合法
により記録する場合の表色状態を示す説明図、 第７図は、カラーインクジェットプリンタで減色混合法
により記録する場合の記録状態を示す模式図、 第８図は、記録画面を画素ドット構成で示す模式図であ
る。 １……記録媒体、６……キャリッジ、７……キャリッジ
モータ、9,9A,9B,9C,9D……記録ヘッド、10……吐出
口、11……電気熱変換素子、16……操作キー、21……CP
U、24……プログラムメモリ、25……ワーキングメモ
リ、29……駆動回路、30……センサ、33……DIPスイッ
チ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像情報に基づき複数色の記録液滴を吐出
   して記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装
   置において、 前記画像において色の違いによって規定される色境界に
   沿った所定領域に対応する画像情報を、前記記録液滴を
   吐出しない情報とする処理を行なう記録制御手段 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】請求項１に記載のインクジェット記録装置
   は、記録に用いる記録媒体に応じた識別情報を発生する
   識別情報発生手段を有し、前記記録制御手段は、前記識
   別情報が所定の情報を示すとき前記処理を行なうことを
   特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】前記識別情報発生手段は、記録媒体の記録
   液吸収能力に応じて前記識別情報を発生することを特徴
   とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。