JPH0428547A - インクジェット記録方法 - 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方法に関する。

［従来の技術］ インクジェット記録において、良好な階調表現を行うた
めには、様々な方法が知られている。例えば吐出液滴の
大きさを様々な手段で変化させることによって画素面積
を変化させる方法（面積階調法）、数ドツトの集まりを
１画素とし印字ドツト数を変えて階調を出す方法（濃度
パターン法、デイザ法など）、濃度の異なるインクを用
いて印字を行う方法（濃淡インク法）、複数のインク滴
を被記録材の同一箇所に着弾させて１つのドツトを形成
し、着弾インク滴数の多少によってドツト面積・濃度を
変化させ階調を出す方法（マルチドロップレット方式）
などがある。このうちマルチドロップレット方式は、解
像度が高く、階調性がすぐれ、かつ高速な印字が行える
方式として期待されており、特開昭５５−５５８７４号
や特開昭５５−７９１６２号に開示されている。

しかし、従来のマルチドロップレット方式は、コンティ
ニュアス方式のインクジェットプリンタには適している
が、オンデマンド方式のインクジェットプリンタには適
したものでは無い。すなわち、コンティニュアス方式で
はノズルから吐出したドロップレットを静電力等で偏向
させて方向を制御するため、ドロップレットの着弾位置
を自由に制御でき、複数のドロップレットを同一箇所に
着弾させることが可能である。これに対してオンデマン
ド方式ではノズルから吐出したドロップレフトの飛翔方
向を制御することが出来ず、ドロップレットは吐出時の
方向を保ったまま着弾する。このため、オンデマンド方
式において、複数のドロップレットを同一箇所に着弾さ
せるためには、ヘッドまたは被記録材が停止している間
に複数のドロップレットを吐出し、つぎにヘッドまたは
被記録材を１画素分移動し、そこで再びヘッドまたは被
記録材の移動を停止してドロップレットを吐出するとい
うことを繰り返さなければならない。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述した印字方法は、ヘッドまたは被記録材の
移動が滑らかに行えないため、振動・騒音が発生したり
、制御機構が複雑になってコストが高くなってしまうと
いう欠点を有している。

一方、ヘッドまたは被記録材を滑らかに連続的に移動さ
せながら印字を行うと５複数のドロップレットを同一箇
所に着弾させることは出来ず、ドロップレットはヘッド
または被記録材の移動距離に応じた距離分ずれて着弾す
ることになる。この着弾ずれ距離が大きいと同一箇所に
着弾させた場合に比べて、ドツト径やドツト濃度が大き
く異なってしまったり、ドツト形状がゆがんだりするた
めに、期待する画像濃度・階調が得られなくなったり画
質が劣化する等の問題がある。

さらにインクジェットではドロップレットが吐出する度
毎に吐出方向や吐出速度が微妙にバラツクという「ゆら
ぎ」と呼ばれる現象があり、このために複数ドロップレ
ットの着弾間隔がバラツキ、ドツト径やドツト濃度を制
御することが困難になり、高階調・高精細の画像を得る
ことが出来なくなってしまうという問題があった。

本発明の目的はオンデマンド方式でかつマルチドロップ
レット方式のインクジェット記録においてドツト径とド
ツト濃度を精密にコントロールすることにより高階調で
高精細な画素を得ることにある。

［課題を解決するための手段］ このため本発明は、被記録材上の同一画素に対して複数
のインク滴を着弾させて画像を形成する記録方法におい
て、隣り合うインク滴の着弾位置の距離δの平均値が０
〈δ≦（着弾時のドツト径／２）−σ（ただし、σは１
ノズルから吐出するドロップレットの着弾位置のずれ量
の標準偏差）を満足するように記録を行うことを特徴と
する。

［作　用Ｊ 第２図に複数のドツトから形成されたドツト形状の例を
示す。

本発明者らの検討によれば、先行するドロップレットが
被記録材に浸透する前に後続のドロップレットが着弾す
るようにしてドツトを形成する際に、着弾ずれの距離が
大きい場合、第２図（ａ）に示すように形成されるドツ
ト１の形状はくびれを持つ。このような場合に３つ以上
のドロップレットによってドツトを形成すると、これに
着弾ゆらぎが加わるため、第２図（ｂ）のようなドツト
２が出来てしまい、これが画像の鮮明さを損なう原因で
あることが分かった。これに対して、着弾ずれの距離が
小さい場合には、複数のドロップレットによって形成さ
れるドツトの形状は楕円状になるため、画像の鮮明さが
損なわれることは無い。

しかし、さらに検討を行ったところ、着弾ずれの距離が
小さくてもドツトの面積には微妙な違いがあることが判
明した。すなわち、本発明者らは着弾すれとドツト面積
について詳細な検討を行い、その結果、第３図に示すよ
うに着弾ずれの距離が大きくなるとドツトの面積が太き
（なる領域と、着弾ずれの距離が大きくなってもドツト
面積が変わらない領域があることを見いだし、本発明を
完成するに至ったのである。

本発明者らの検討によれば、従来のオンデマンド型のイ
ンクジェットでは、着弾ずれの距離が大きくなるに伴っ
てドツトの面積が大きくなる領域で印字を行っていたた
め、着弾ゆらぎによって着弾ずれの距離が変動し、ドツ
ト面積やドツト濃度の制御が困難になり、高階調・高精
細の画像を得ることが出来なくなってしまうことが分か
った。

これに対して、第３図に示すような着弾ずれの距離が大
きくなってもドツト面積が変わらない領域において印字
を行えば、ドツト面積やドツト濃度を精密に制御するこ
とが可能となる。本発明者らの検討によれば、このよう
な、着弾ずれの距離が大きくなってもドツト面積が変わ
らない領域は、ドロップレットの大きさや着弾速度にか
かわらず、着弾ずれの距離が着弾時のドツト径の１／２
以下の領域であることが明らかとなった。着弾時のドツ
ト径とはドロップレットが被記録材に着弾してから約ｉ
　ｍ５ｅｃ以内に被記録材上に形成されるインク滴の直
径のことである。

着弾する際のずれ距離を着弾時のドツト径の１／２以下
にするためには、着弾ゆらぎを考慮に入れなければなら
ない。１つのノズルから吐出する隣り合うドロップレッ
トがすべて着弾時ドツト径の１／２以内に着弾するため
には、着弾時のドツト径の１７２からドツトの内側に着
弾ゆらぎの最大値分入った所を狙って吐出しなければな
らない。

しかし、本発明者らが着弾ずれの距離、着弾ゆらぎ、画
像品位について詳細な検討を行った結果によれば、第１
図に示すように、着弾時の先着インク滴３のドツト径の
１７２からドツトの内側に少なくとも着弾ゆらぎの標準
偏差０分入った所を狙って後続のインク滴４を吐出すれ
ば、十分高階調で高精細な画像が得られることが分かっ
た。すなわち、隣り合うインク滴の着弾位置の距離δの
平均値が、着弾時のドツト径／２−σ、となるように吐
出すれば、着弾ゆらぎは正規分布をしていると見なせる
から約８６％のドツトが着弾時のドツト径の２分の１以
内に着弾することにな。さらに残りの１４％のドツトも
大部分は着弾時ドツト径の２分の１に極めて近い位置に
着弾するため、全体としてドツト面積やドツト濃度の変
動は少なくなり、この結果、十分高階調で高精細な画像
が得られることが分かった。ただし、先行するインク滴
が被記録材中に浸透してしまう前に後続のインクを着弾
させることが望ましい。

本発明で用いる吐出方式としては、オンデマンド方式の
インクジェット記録方式であればいずれの方式でも良い
が、吐出ゆらぎが比較的大きいバブルジェット方式は特
に本発明に適している。

また本発明で用いるインクとしては水系・油系いずれも
可能であるが、臭気・安全性等から水系インクが好まし
い。

本発明で用いる被記録材としては表面にインク受容層を
設けたいわゆるコート紙や、上質紙・レター用紙・コピ
ー用紙などいわゆる普通紙、トランスペアレンジ−フィ
ルムなど一般にインクジェット記録に用いられるものな
らいかなるものでも良い。

［実施例］ 以下に実施例によって本発明を具体的に説明する。なお
、比較のために従来法による記録結果も示した。

見立■ユ 以下のヘッド、インクおよび被記録材を用いて記録を行
った。

着弾時ドツト径は１つのドロップレットが被記録材に着
弾の瞬間を光学顕微鏡とストロボ装置を用いて観察し、
着弾後１００μｓｅｃのドツト径を測定した。また、着
弾ゆらぎは格子状のドツトパターンを１ドツト当たりｌ
ドロップレットを用いて記録し、理想着弾点と実際の着
弾点のずれを１ノズル当たり３０点測定し、このデータ
からずれ量の標準偏差を求めた。

ヘッド １２８ノズル、密度１５．７ドツト／ｍｍ、バブルジェ
ット方式、 ドロップレット飛翔速度１０ｍ／ｓｅｃ、ドロップレッ
ト体積１０ｐβ、 吐出周波数２５ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２ｍ／ｓｅｃ、 吐出ロー紙間距離０．５ｍｍ インク ジエチレングリコール　　　　　２０％（重量％、以下
同じ） エチルアルコール　　　　　　　５％ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２％Ｃ
，１，ダイレクトブラック１５４３％上記組成物を混合
溶解後フィルターでろ過し、インクとした。

被記録材 マツトコ−１−ＮＭ紙（三菱製紙製） さらに、以下のヘッドを用いる以外は実施例１と同じ条
件で記録を行った。ヘッドの性能は下記以外は実施例１
と同じである。

Ｋ立１ ドロップレット体積８ｐρ、 吐出周波数２５ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２　ｍ／ｓｅｃ 夫血五ニ トロツブレット体積６ｐρ、 吐出周波数５０ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２ｍ／ｓｅｅ 夫土皿Ａ ドロップレット体積６ｐｇ、 吐出周波数２５ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２ｍ／ｓｅｃ 夫立１ ドロップレット体積５ｐｇ、 吐出周波数５０ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２ｍ／ｓｅａ 夫血■玉 ドロップレット体積５ｐ℃、 吐出周波数５０ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．３ｍ／５ｅｃ Ｋ鳳１１ ドロップレット体積４ｐ℃ 吐出周波数５０ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２ｍ／ｓｅｃ 以下のヘッドを用いる以外は実施例１と同じ記録条件と
し、ヘッドの性能は下記以外は実施例１と同じである。

工数■ニ トロツブレッド体積ｔｏｐｇ、 吐出周波数１２．５ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２ｍ／５ｅｅ Ｌ校■ニ トロツブレッド体積８ｐ℃、 吐出周波数２５ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．３２ｍ／５ｅｃ Ｌ較猶ニ トロツブレッド体積６ｐβ、 吐出周波数２５ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．２６ｍ／ｓｅｃ 比ＩＬＩ性Ａ ドロップレット体積５ｐＩ２、 吐出周波数５０ｋＨｚ ヘッドの走査速度０．４ｍ／ｓｅｃ ル較廻ｊ ドロップレット体積４ｐｇ、 吐出周波数５０ｋＨｚ、 ヘッドの走査速度０．３２ｍ／ｓｅｅ 以上のヘッド、インク、紙を使用してフルカラー画像の
印字を行った。得られた画像の評価結果を着弾時のドツ
ト径、着弾ゆらぎのデータとともに表１に示す。

（以下余白） 表 Ｄｏ　；　着弾時ドツト径（μｍ） σ　；　着弾ゆらぎの標準偏差（μｍ）δ　；　ヘッド
の走査速度／吐出周波数から求まる隣接液滴の平均着弾
位置の距離（μｍ） 画質；　Ａ：非常に鮮明、Ｂ：鮮明、Ｃ：やや不鮮明表
から明らかなように、δの平均値が（着弾時ドツト径／
２）−σ以下であれば鮮明な画像が得られるのに対して
、δの平均値が（着弾時ドツト径／２）−〇を越えると
画質が劣ることが分かる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ドツト面積やド
ツト濃度の変動が小さ（できるので、高階調かつ高精細
な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による記録方法を説明する図、 第２図は複数のインク滴から形成されたドツトの形状を
示す図、 第３図は２個のインク滴で形成されるドツトの面積と着
弾ずれ距離の関係を示す図である。 １．２・・・ドツト、 ３・・・先着着弾インク滴、 ４・・・後続インク滴。 才＝Ｊｓ月によゐ記七取乃険友を百分」月する２第 図 （ａ） （ｂ） ′ｐ７Ｌ奎史のインク滴り・５形ガ叉之躬コミドツトめ
か炙り（を丞す８つ第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被記録材上の同一画素に対して複数のインク滴を着
   弾させて画像を形成する記録方法において、隣り合うイ
   ンク滴の着弾位置の距離δの平均値が０＜δ≦（着弾時
   のドット径／２）−σ（ただし、σは１ノズルから吐出
   するドロップレットの着弾位置のずれ量の標準偏差）を
   満足するように記録を行うことを特徴とするインクジェ
   ット記録方法。 ２）先行するインク滴が被記録材中に浸透する前に後続
   のインク滴を着弾させることを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録方法。