JPH03503146A - バンディングを引き下げた双方向インクジェット印刷 - 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】 本発明は双方向インクジェット印刷システムに関するものであり、特に、バンデ ィング効果を引き下げた、新規かつ改良されたインクジェット印刷システムに関 するものである。

従来技術 双方向インクジェット印刷システムにおいて、往復インクジェットヘッドにイン クジェットオリフィスアレイを設けたものが知られており、このようなシステム ではこのヘッドが記録媒体に近接して移動する連続する走査期間（以下パスと称 する）において上記アレイから記録媒体上にインク滴のアレイが射出される。合 成画像を形成するために、インクジェットヘッドのパスとパスとの間に上記記録 媒体がインクジェットオリフィスアレイの有効長に一致する距離だけこのバス方 向に対して垂直方向に移動することとなる。しかしながら、上記インクジェット ヘッドの移動方向が往路と復路で逆となるため、この往路と復路では記録媒体上 に滴下されるインクの位置が変化することとなり、逆方向に移動するインクジェ ットヘッドにより形成される像は互いに多少異なったものとなり、それ故合成画 像の中に認識し得るバンドが形成されてしまう。

多色インクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドが、記録媒体上 の同位置に向けて異なる色のインク滴を射出するように配された複数のオリフィ スアレイを有している。これにより例えば緑色等の付加的な色を生成するには、 例えば黄色等の１つの色のインクを滴下した後、例えばシアン等の他の色のイン クを重ねて滴下するが、一般に９番目に滴下した色のインクは最初に滴下した色 のインクよりも小さな範囲に付着することになり、最初に滴下された色が、混合 された色の回りに部分的現われてしまい、色相が、混合された色から最初に滴下 された方向にシフトしてしまうこととなる。これにより、緑色を生成する際に黄 色の上にシアンを重ね印刷する場合には色相が黄色方向にシフトし、逆にシアン の上に黄色を重ね印刷する場合にはシアン方向にシフトすることとなる。結局、 双方向カラー印刷においては、反対方向へのインクジェットヘッドの近接するパ スにオリフィスアレイから射出された複数の色のインク滴を合成することに伴な って形成されるバンドが異なる色相を有することとなり、これにより合成画像中 に認識され得るカラーバンドが形成されてしまう。

発明の開示 したがって、本発明の目的は上述した従来技術の欠点を解決するインクジェット 印刷システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的はインクジェットヘッドが交互に反対方向に移動して印 刷が行なわれることに伴ないインク滴下位置が誤差を生じたり色相が変化したり しても合成画像上ではそのような異常が検出されないようにしたインクジェット 印刷システムを提供することにある。

これらの目的および他の目的は次のような構成のインクジェット印刷システムに より達成される。すなわち、このシステムは、記録媒体に係るインクジェットヘ ッド°の各パスにおいて、近接する記録媒体上に複数のラインを形成する、これ に対応した複数のオリフィスをインクジェットヘッドが有しており、上記インク ジェットヘッドの１つのパスの間に印刷される少なくとも数本のラインが、この 後続いて行なわれるパスの間に印刷されるラインによってインタレースされ、こ れにより反対方向へのインクジェットヘッドの移動により印刷される隣接するラ イン間の領域において印刷の違いが視覚的に検出し得る限界値以下となるように したことを特徴とするものである。

一つの実施例においては、インクジェットにより形成された画像中の隣接するラ イン間隔の２倍の間隔に設定されたオリフィスのアレイを有するインクジェット ヘッドが１つのパスが終了した後に奇数個のライン間隔に等しい距離だけ移動し 、次のパス終了後に上記と異なる奇数個のライン間隔に等しい距離だけ移動し、 連続した各パスの直後に移動する距離と一致するラインの合計数は各パスの間に 印刷に供されるオリフィスの数の２倍と等しく設定される。

他の目的と利益は以下の説明を図面とともに読むことにより明確となる。

図面の簡単な説明 第１図は従来技術におけるインクジェットヘッドの連続するバスにより形成され たラインを示す、バンド効果を誇張して描いた概略図； 第２図はインクジェットによる画像中の、端部のずれを視覚的に検出し得る限界 値を、ずれ量とラインの空間周期をファンクションとして描いたグラフ；第３図 は像のバンドを視覚的に検出し得る限界値を、コントラストとラインの空間周期 をファンクションとして描いたグラフ； 第４図は本発明に係る実施例であって、バンド効果を除去するためのインクジェ ットシステムの一例の作用を示す概略図； 第５図は本発明に係る他の実施例であってバンド効果を除去するためのインクジ ェットシステムの一例の様子を示す概略図である。

実　　施　　例 第１図は一般的な従来技術のインクジェットシステムを示す概略図である。イン クジェットヘッド１ｏはオリフィス１１のアレイを有しており、このオリフィス １１がらは、このヘッド１０の基体１２に対する横方向への往復動に伴なってイ ンクがこの基体１２上に摘出されこれによりこの基体上にパターンが形成される 。このヘッド１０は図中矢印１４で示されるように上記基体１２に近接した位置 で往復動、すなわち双方向印刷を行ない、このヘッド１０の各往復パス終了後に おいて上記基体１２は矢印１５方向に、ちょうどオリフィス１１のアレイの有効 長さとこれらオリフィス１１の間隔を合わせた距離１６だけ前進する。第１図に は、上記ヘッド１０の第１のバスに続く各バスの先頭位置に破線で、上記ヘッド １０の配設位置が示されている。

高分解能の印刷を提供するためには、上記インクジェットヘッド１０の上記オリ フィス１１の間隔はできるだけ小さくした方がよく、そして、隣接するオリフィ ス１１からのインク滴下により形成される隣接するライン１７の間隔を短かくす るためには、上記オリフィス１１の配列方向を第１図に示すような上記往復動方 向に垂直な方向からこの往復動方向に傾いた方向とするのがよい。あるいは、１ つのヘッド１０を２以上のオリフィスアレイで構成し、一方のアレイの各オリフ ィス間に他方のアレイの各オリフィスが位置するようにしても上記ライン１７の 間隔を短かくすることができる。第１図のヘッド１０には８個のオリフィスが描 かれているだけであるが、実際にはこのヘッド１０のオリフィス１１のアレイは より多くのオリフィス１１により構成されており、例えば４８個あるいは９６個 のオリフィス１１により構成される。

さらに、第１図に示されるように上記ヘッド１０の各バスの間に全てのオリフィ スによってラインが印刷され、このバスとバスの間に上記基体１２が、基体移動 方向１５に、上記オリフィスアレイの有効長とそれらオリフィスの間隔を合計し た長さと等しい距離だけ移動する。しかし、多色印刷を行なうためには、インク ジェットオリフィスアレイを互いに異なる色のインクを射出するオリフィス群が 互いに近接するよう配された構成とする。色の混合を行なうためには、すなわち 例えばマゼンタとシアンとから青色を作り出すためには、マゼンタとシアンのい ずれか一方を射出するオリフィスがその色によるラインを印刷し、次のバスで他 方を射出するオリフィスからのインクが上記ライン上に重なるラインを印刷する ように、これら各インクを射出するオリフィスの配置とコントロールがなされる 。

上記ヘッド１０が交互に逆方向に移動するため各オリフィス１１から滴下される インクの位置は互いに多少異なったものとなり、インク滴の射出開始を電子的に 変化させ得たとしても実際には双方向印刷に起因するインク滴下位置のずれ誤差 を除去することは難しい。

結局、第１図に示す如く、異なる方向にインクジェットが移動することにより形 成される隣接するバンド（以下ライン群と称する）に属するライン１８同志はし ばしばライン１７の端部位置がそろわず隣接するライン群により構成される像が 距離１９だけ互いにずれてしまうこととなる。

第２図は、上記ライン群の空間周期による効果、すなわち上記ライン群の幅１６ の２倍とライン群の端部のずれとの関係を対数スケールで示すグラフである。な お、ここでライン群端部のずれとは、すなわちライン群を視覚的に検出した場合 に隣接するライン群の端部間におけるずれ量をいう。この第２図において表わさ れた曲線２０よりも下方の領域内であれば端部のずれは視覚的に検出することが 困難であり、反対に上記曲線２０より上方の領域内であれば端部のずれは視覚的 に検出することが可能である。したがって、上記端部のずれが約０．００２イン チ（０，０５ｍ５）よりも大であればライン群の空間周期の値に関係なく視覚的 に検出することができ、また上記端部のずれが約０．００１インチ（０，０２５ ５ｍ　）であれば上記空間周期が約０．００７〜１．０インチ（０，１７５〜２ ５ａｍ）のとき視覚的に検出でき、また上記端部のずれが約０゜０００２インチ （０，０００５ｓ■）であれば上記空間周期が約０．０１５〜０．１０インチ（ ０，３７５〜２．５１ｍ）のときのみ視覚的に検出できることとなる。

もし隣接するライン群間で完全に端部のずれがなかったとしても、双方向インク ジェット印刷によっては濃度や色あいにおいて変化が生じてしまい、視覚的に認 識され得る色バンドが生じてしまう。

例えば、上述したように、２つの原色を重ね印刷することにより形成される色の 場合上記基体１２に印刷される色の順番によって色あいが変化する。第３図はイ ンクジェットの像によるライン群を視覚的に検出した際の隣接するライン群間に おけるコントラストの変化による効果を対数スケールを用いて表わしたグラフで あり、縦座標は上記コントラストを％単位で示し、横座標はライン群の空間周期 をインチ単位で示している。

第３図中、曲線２１は上記ライン群が強度の方形波ファンクシジンであるときの 視覚的な検出限界を示すものであり、曲線２２は上記ライン群が強度の正弦波フ ァンクションであるときの視覚的な検出限界を示すものである。このように示さ れた２本の曲線２１．２２から以下のことを知ることができる。すなわち、例え ば隣接するライン群のコントラストが１０％であればライン群の空間周期が約ｏ 、ｏｉインチ（０，２５ｍ５）より大となるときそれらのライン群を検出するこ とができ、また隣接するライン群のコントラストが１％であれば、濃度が正弦波 変化を示すときには上記空間周期が約０．０２〜０．５インチ（０，５〜１．２ ５＋ｕｇ）のとき、濃度が方形波変化を示すときには上記空間周期が０．０２イ ンチ（０，５ｍｌ１）より大となる全ての値に対してそれらのライン群を検出す ることができる。

このようにライン群の端部のずればかりでなくライン群間の濃度変化によっても 発生するライン群の視覚的検出を防止するためには双方向印刷によって形成され たライン群の空間周期は、ライン群の端部のずれによる場合ばかゆでなくライン 群間のコントラストによる場合もしきい値以下に保たれていなければならない。

また、双方向印刷は、空間周期が約０．０１インチ（０，２５ｍ５）以下のライ ン群とするのが好ましく、空間周期が０．００５インチ（０，１３ｍｍ）未満と するのがより好ましい。

このような目的から本発明のインクジェットシステムではインクジェットヘッド によるバスとバスの間に次のインクジェットヘッドによるバスを挿入するインタ レース方式を採用しており、これにより互いに逆方向となるヘッドの移動により 形成される隣接する像の距離は像の隣接ライン間隔より大きくはならない。隣接 するライン間隔が約０．００３インチ（０，０７５履腸）であるとき双方向印刷 によるライン群効果、すなわちライン群の端部のずれや色の変化による効果はそ の空間周期が観者の視覚によって検出されるか否かのしきい値よりも小さいもの となる。

上記インクレース方式を実施するためには例えばインクジェットヘッドのオリフ ィスアレイを、予期される像によるライン間隔の２倍の間隔で配列し、ヘッドの 双方向移動の各終端において像のライン間隔と等しい距離だけ基体を移動させ、 逆の終端においてアレイの全長から、隣接する像のライン間隔を引いた長さに等 しい距離だけ基体を移動させる。あるいは、上記基体を、ヘッドの往復動作の１ 動作終了時において、例えば３本または５本のライン間隔に一致する距離だけ移 動させ、逆の位置で１動作終了時において、アレイの全長から、３本または５本 のライン間隔を引いた長さに等しい距離だけ移動させてもよい。

一般に、インクジェットヘッドの可動オリフィスの数がＮ個で、続いて２回行な われるヘッドの移動により生成されるラインの総数を２Ｎ本とすれば、上記基体 はヘッド移動の一方の終端において像のラインの奇数本分の間隔に等しい距離だ け移動し、また他方の終端において（２Ｎ本のライン間隔）−（奇数本のライン 間隔）に等しい距離だけ移動する。

第４図は本発明に係るインクジェットシステムの実施例を示す概略図である。こ の例においてはインクジェットヘッドは０．００６インチ（０，１５ｍｍ）の間 隔２５をおいて配列された８個のオリフィス２４を有している。この間隔２５は インクジェットヘッド２３の操作により生成される像２８の近接するライン２６ ．２７の間隔の２倍となっている。

第４図に示す如く、ヘッド２３が右方向へ移動する第１のバスの期間においては 、所定の間隔２５をおいて配された８本の像ライン２６が基体２９上に形成され 、このバスの終端部分において基体２９はオリフィス間隔２５の半分に等しい距 離だけ移動する。この後上記ヘッド２３が左方向へ移動すると、これに伴ない、 上記第１のパス期間により形成された像ライン２６の各間隙のちょうど中間に挿 入されるように８本の像ライン２７が形成される。このバスの終端において、上 記基体２９はオリフィス間隔の７．５倍（１５像ライン間隔に相当する）に等し い距離だけ移動し、この後上記ヘッド２３は第４図に示す如く右方向へ移動し、 他の８本の像ライン３１の群を形成する。

双方向印刷方式を用いているため近接するライン２６゜２７の端部は距離３２だ けずれて形成され、これにより像における端部のずれが生じる。この端部のずれ の空間周期がオリフィス間隔２５に等しくなるため（この実施例の場合にはｏ、 ｏｏａインチ（０，１５ｍｍ）となる）このずれは第２図における曲線２０より も下方の領域に属することとなりそのずれは視覚的に検出されることがない。

カラー印刷システムにおいては黒色インクを供給する各オリフィスの数よりも多 くなる。この場合、黒色インクを供給するオリフィスの数は三原色のインクを供 給する。この場合、黒色インクを供給するオリフィスは、三原色インクを供給す るオリフィスにも使用することが可能であるから、白黒の像印刷の速度はカラー 像の印刷では２倍の印刷速度とすることができる。

第５図は、白黒印刷とカラー印刷のいずれにも使用し得る本発明の実施例に係る インクジェットヘッドを示す概略図である。この実施例では、ヘッド３３は、黒 色インクを射出する１６個のオリフィスからなるアレイ３４と、近接して配され た、各々８個のオリフィスからなるアレイ３５゜３６．３７とからなっている。

このアレイ３５．３６．３７は各々黄色、マゼンタ、シアンのインクを射出する もので、またこれらのアレイ３５，３６．３７のオリフィスはアレイ３４の奇数 番目のオリフィスと直線状に配列されるようになっている。このヘッド３３が双 方向カラー印刷に用いられる場合にはアレイ３５，３６．３７の全てのカラー用 のオリフィスとこれらのオリフィスと直線状に配列されたアレイ３４の８個の黒 色インク用のオリフィスとがインクを射出することとなり、インタレース像を形 成するための第４図を用いて説明された方法で上記ヘッドのバス操作と上記基体 の移動操作が行なわれる。これにより、反対方向に上記ヘッドが移動する際のカ ラーインクの滴下における差異によって生じる強度あるいは色あいの差異は、そ の空間周期が第３図において示すライン群効果の視覚検出限界値以下となる。

上記ヘッド３３が白黒像印刷に用いられる場合、端部のずれが問題とならないと きにはアレイ３４の全ての黒色インク用オリフィスが使用される。この場合、上 記ヘッドのバスとバスとの間において、アレイ３４の全長とこのアレイ３４のオ リフィス間隔に相当する長さとを加えた長さに等しい距離だけ上記基体が移動し 、これにより白黒印刷においてはカラー印刷の２倍の速度で像が形成される。も し、上記端部のずれによってラインが検出されてしまうような場合には、このア レイ３４のオリフィスのうち１個おきのオリフィスのみが使用され、インクジェ ットヘッドのバス期間において形成されるラインが第４図を用いた前述の説明の 如くインタレース方式を用いて形成される。

なお、本発明のインクジェットシステムは上述した実施例のものに限られるもの ではなく、その他種々の変更が可能である。

ＦＩＧ、　４ 補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の７第１項）

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．双方向インクジェット印刷システムにおいて、基体に対して往復動するよう に設定されたインクジェットヘッド手段と、 該インクジェットヘッド手段の往復動方向に対して横方向に前記基体を移動させ る手段と、 前記インクジェットヘッド手段内に設けられ、前記基体の移動方向に配列された オリフィスのアレイを有しており、前記インクジェットヘッド手段の連続する往 復動の間に前記基体上に複数本の像ラインを形成するオリフィス手段と、 前記基体を、前記インクジェットヘッド手段の一方向の移動の後、隣接するライ ン間距離の半分の距離を奇数倍した値と等しい距離だけ移動させ、約０．００５ インチ（０．１２５ｍｍ）より小となる、インクジェットヘッド手段の反対方向 の継続する前進によって印刷された２本のラインの短離を与えるために、同一の オリフィス群により、インクジェットヘッドの一方向の移動により形成されるラ インとこれとは反対方向の移動により形成されるラインとにより構成されるイン タレースを生じさせる手段とからなることを特徴とする双方向インクジェット印 刷システム。
2. ２．前記インクジェットヘッドの第２の移動の後において、前記オリフィスのア レイの前記基体の移動方向の長さに該アレイの隣接するオリフィスの該方向の距 離の半分の長さを加算し、前記インクジェットヘッドの前回の移動後における前 記基体の移動量を減算した値に等しい距離だけ前記基体を進行させることを特徴 とする請求項１記載の双方向インクジェット印刷システム。
3. ３．異なる色のインクを重ね印刷して画素を形成するためのオリフィス手段のア レイを複数個備え、この複数個のオリフィス手段のアレイが前記インクジェット ヘッド手段の継続的な移動に伴ない近接したラインを印刷し、色の重ね印刷が行 なわれる際に下地のインクの色とその上に重ねられるインクの色とが入れ替わる ことから生じるカラーコントラストはバンディングが視覚的に検出され得る限界 値よりも小となるように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の双方向 インクジェット印刷システム。
4. ４．前記インクジェットヘッド手段がこの手段の継続的な反転移動に伴ない近接 するラインを形成し、この近接するラインの端部のずれが、このずれを視覚的に 検出し得る限界値よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求 項１記載の双方向インクジェット印刷システム。
5. ５．双方向インクジェット印刷を行なう際に認識し得る画像のバンドの発生を阻 止する方法において、基体に近接するオリフィスのアレイを有するインクジェッ トヘッドを往復動させ、 該基体に対して一方向へのインクジェットヘッドの移動に伴ない該基体にライン の第１のアレイを印刷せしめ、前記第１のアレイのライン間隔の半分の奇数倍に 一致する距離だけ、前記インクジェットヘッドの移動方向に対して横方向に前記 基体を移動せしめ、前記一方向とは反対方向へのインクジェットヘッドの移動に 伴ない、前記ラインの第１のアレイに対して少なくとも一部がインタレースする ように、かつ該第１のアレイの像ラインから０．００５インチ（０．１２５ｍｍ ）よりも小となる間隔を有するようにラインの第２のアレイを印刷せしめること を特徴とする方法。
6. ６．前記第２のアレイが印刷された後において、前記オリフィスアレイの前記基 体の移動方向の長さに、該アレイの隣接するオリフィスの該方向の距離の半分の 長さを加算し、前記ラインの第１のアレイを印刷した後における前記基体の移動 量を減算した値に等しい距離だけ前記インクジェットヘッドの移動方向に対して 横方向に前記基体を移動させることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. ７．異なる色のインクを重ね印刷して画素を形成する際に、下地の色とその上に 重ねられるインクの色とが入れ替わることから生じるカラーコントラストは、像 バンＦが視覚的に検出され得る限界値よりも小とすることを特徴とする請求項５ 記載の方法。
8. ８．所定の距離をおいて近接した位置に配されたインタレースされている前記第 １と第２のアレイのラインの端部のずれが、このずれを視覚的に検出し得る限界 値よりも小とするように印刷することを特徴とする請求項５記載の方法。
9. ９．双方向インクジェット印刷システムにおいて、基体に対して往復動ずるよう に設定されたインクジェットヘッド手段と、 該インクジェットヘッド手段の往復動方向に対して横方向に前記基体を移動させ る手段と、 前記インクジェットヘッド手段内に設けられ、前記基体の移動方向に配列された オリフィスのアレイを有しており、前記インクジェットヘッド手段の連続する往 復動の間に前記基体上に複数本の像ラインを形成するオリフィス手段と、 前記インクジェットヘッＦの一方向の移動に伴なって生成される像ラインとこの 一方向とは反対方向の移動に伴なって生成されるこの像ラインに近接するライン とを０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）よりも小となる間隔で形成する手段と からなることを特徴とする双方向インクジェット印刷システム。
10. １０．前記インクジェットヘッド手段の第２の移動の後において、該インクジェ ットヘッド手段の前回の移動の際にこのインクジェットヘッド手段によって形成 された最後のラインに対しこのラインに隣接する、該インクジェットヘッド手段 のその次の移動により形成される最初のラインが十分な間隔をおいて形成される ように前記基体を移動せしめる手段を備えたことを特徴とする請求項９記載の双 方向インクジェット印刷システム。
11. １１．異なる色のインクを重ね印刷して画素を形成するためのオリフィス手段の アレイを複数個備え、この複数個のオリフィス手段のアレイが前記インクジェッ トヘッド手段の継続的な移動に伴ない近接したラインを印刷し、色の重ね印刷が 行なわれる際に下地のインクの色とその上に重ねられるインクの色とが入れ替わ ることから生じるカラーコントラストはバンディングが視覚的に検出され得る限 界値よりも小となるように構成されてなることを特徴とする請求項９記載の双方 向インクジェット印刷システム。
12. １２．前記インクジェットヘッド手段がこの手段の継続的な反転移動に伴ない近 接するラインを形成し、この近接するラインの端部のずれが、このずれを視覚的 に検出し得る限界値よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請 求項９記載の双方向インクジェット印刷システム。
13. １３．双方向インクジェット印刷を行なう際に認識し得る画像のバンドの発生を 阻止する方法において、基体に近接するオリフィスのアレイを有するインクジェ ットヘッドを往復動させ、 該基体に対して一方向へのインクジェットヘッドの移動に伴ない該基体にライン の第１のシリーズを印刷せしめ、 前記一方向とは反対方向へのインクジェットヘッドの移動に伴ない、前記ライン の第１のシリーズに対して少なくとも一部がインタレースするように、かつ該第 １のシリーズの像ラインから０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）よりも小とな る間隔を有するようにラインの第２のシリーズを印刷せしめることを特徴とする 方法。
14. １４．前記ラインの第２のシリーズが印刷された後において、インクジェットヘ ッドの前回の移動の際にこのヘッドによって形成された最後のラインに対しこの ラインに隣接する、該ヘッドのその次の移動により形成される最初のラインが十 分な間隔をおいて形成されるように前記基体を前進させることを特徴とする請求 項１３記載の方法。
15. １５．異なる色のインクを重ね印刷して画素を形成する際に、下地のインクの色 とその上に重ねられるインクの色とが入れ替わることから生じるカラーコントラ ストは、像バンドが視覚的に検出され得る限界値よりも小とされ、前記第１と第 ２のシリーズによる隣接するインタレースのラインに間隔が存在するように前記 ラインの第２のシリーズが印刷されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
16. １６．所定の間隔をおいて近接した位置に配されたインタレースされている前記 第１と第２のシリーズのラインの端部のずれを視覚的に検出し得る限界値よりも 小とするように前記ラインの第２のシリーズを印刷することを特徴とする請求項 １３記載の方法。