JPH03146355A - インクジェット記録装置 - 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威し、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ツト径が変わ
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、ドツ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のドツト径の
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９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、８色記録部
、つまりＭ色と０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
インクにじみが生じる場合があり、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。

そこで、本発明は上述の問題を除去し、色境界部を構成
する画素ドツ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１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■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（８ｋ）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、９
８．９（：、９Ｄ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１
２８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９＾〜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。

′！Ｊ２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ｌＯ辷連通するイン
ク液路内に設けられた電気熱変換体１１をドツト情報に
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
ーンでインクドツ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（ＣＰｔ
ｌ）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
１６＾、ラインフィードキー１６Ｂ。

フオームフィードキー１６Ｇ　、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。

ＣＰｔ１２１は、出力ボート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
すを構成する。

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、人力ボート
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〜１６
Ｄ（第１図参照）からの出力は、入力ボート３２を介し
てＣＰｔ１２１に伝達され、また、アラームランプ１６
Ｅや電源ランプ１６Ｆ等の警告ランプに対しては、出力
ボート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（デイプ）スイッチであり、その出力は
人力ボート３４を介してＣＰｔ１２１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（
５Ｖ）　、各種モータ駆動電圧ＶＭ（３０Ｖ）　、リセ
ット電圧ＲＥＳＥＴ　、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の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ＶＤＤ）Ｉ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（：ＰＵ２１の処理手順
の一例を示す。なお、この処理手順は第３図Ｃ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。

ＣＰｔ１２１は、まず、電源投入時の制御部イニシャラ
イズ（ステップ５１００）の後に、例えばＤｉｐミルス
イッチ３よって設定される記録媒体の識別情報を、入力
ボート３４を介してスイッチ３３の状態を取込むことに
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５１Ｇ２以
降の処理を行なう。

（ステップ５ｌｏｔ）　。

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Ｄｔｐ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
用ロール紙装着スイッチ（図示せず）等を用い、これら
のスイッチからの識別情報に応じて処理を行うようにし
てもよい。

次に、ＣＰｔ１２１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人力を
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５１０２）。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、 ＥＳＣＦ　　ｎｌ ここに、　ＥＳＣＦは、フォア色の設定コマンドである
ことを示し、また、ｎｌは１バイトのバイナリ−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１ｉｉｌ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、 ＥＳＣＢ　ｎ２ ここに、ＥＳＣＢ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−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ｎｌ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、ＥＳＣＦ
　ｎｌ、　ＥＳＣＢ　ｎ２は、連続で受信するものとす
る。

次に、　ＣＰＵ２１は、ステップ５１０３においてカラ
ーコマンドが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５１０４およびステップ５１０５
において、フォア色層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５ｔｏｓ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５１０３においてカラー
コマンドがないと判断された場合には、デイフォルト時
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５１０７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５１０２に
もどり、次の記録データを受信し、以下５１０２〜５１
０７の動作を繰り返す。

ステップ５１０７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トは記録を開始する。

第５図は、第４図のステップ５１０４および５１０５の
処理の詳細を示す処理のフローチャートであり、このＩ
Ａ理によって色境界部が白ぬきにされる０本実施例では
、フォア色層及びバックグランド色用の各々ＬＹ、Ｍ、
Ｃ，Ｂｋそれぞれのバッフ１エリアを設けるものとして
説明する。

ＣＰＵ２１は、ステップ５２０１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、パ
ックグランド色層のＹバッファにすべて“１”を書き込
む０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５２０１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５２０２）　、さらに、上記
Ｙバッファの３４８図の斜線に対応するエリアを、ステ
ップ５２０２と同様に、白ぬきつまり“０′″を書き込
む（ステップ５２０３）　、ステップ５２０２及びステ
ップ５２０３の白ぬき処理を終了すると、フォア色用Ｂ
ｋ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５２０４）　。

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ツト
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、コンティニエ
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Ｃ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４４６３３５９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通している。なお
、上記熱作用面の温度上昇率Ｃ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Ｆ
＆（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
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５
９−１３８４６１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、上側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］ 以上の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が比較的インク（記録
液）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。

【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、パックグランド
色およびフォア色層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、記録画像を画素ドツト構成で示す模成因であ
る。 １・・・記録媒体、 ６・・・キャリッジへ ７・・・キャリッジモータ、 ９　、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ，９Ｄ　−・・記録へ１０・・
・吐出口、 １１・・・電気熱変換素子、 １６・・・操作キー ２ｌ−ＣＰＩＩ　　。 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。 第 図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、前記識別手段は、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）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。