JPH07304216A

JPH07304216A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH07304216A
Application number: JP6099923A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Yano; 健太郎矢野; Naoji Otsuka; 尚次大塚; Osamu Iwasaki; 督岩崎; Daigoro Kanematsu; 大五郎兼松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1995-11-21

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェット記録方式特有のサテライトド
ットやマイクロドットを利用して、ドットマトリックス
記録装置の課題である斜線部分などにおけるギザギザ部
の発生を抑え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。【構成】制御部２０内に分割手段と記録制御手段が構
成され、分割手段によって、記録画像を輪郭部と非輪郭
部とに分け、記録制御手段によって、記録ヘッド５の往
走査時に記録画像の非輪郭部を記録し、記録ヘッド５の
復走査時に記録画像の輪郭部を記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録画像を視覚的に平
滑化して、高画像品位の記録が可能なインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンやワープロ等のＯＡ機器
が広く普及しており、これらの機器から入力した情報を
プリンタアウトする方式としては、例えば、ワイヤード
ット方式、熱転写方式、インクジェット方式等種々の記
録方式が開発されている。これらの記録方式は、夫々の
方式の記録ヘッドを用いて、搬送される記録シートに所
定の記録を行うものであり、それぞれの記録ヘッドの構
成には顕著な差異がある。

【０００３】インクジェット記録装置においての記録ヘ
ッドの構成としては、例えば、インクが保持されている
シートや液路に対応して電気−熱変換体（電気熱変換素
子）を配置して、その電気−熱変換体に、記録情報に対
応しかつインクに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、
その電気−熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、その
熱エネルギーによって記録ヘッドのノズル内におけるイ
ンクの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的に、この
駆動信号に対応するノズル中のインク内に気泡を形成し
て、インクを吐出させるものがある。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の形成，収縮が行わ
れことになり、特に応答性に優れたインクの吐出が達成
できる。このパルス形状の駆動信号としては、例えば、
米国特許４４６３３５９号明細書、同４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。

【０００４】また、一般にドットマトリックスによる画
像形成では、画像の斜線部分でいわゆるギザギザ部が生
じて画像品位を劣化させてしまう場合がある。従来は、
そのギザギザ部による視覚的な違和感を緩和するため
に、例えば、ドットマトリックスの各ドット間に副ドッ
トを記録する補間平滑化法、または特開昭５２−１１７
５１１号，特開昭６０−２５１７６１号，特公平２−１
３５１０号公報などで開示されているように、画像の境
界部（輪郭部）などにおけるドットの一部を中間調記録
することで視覚的にソフトな画像記録を行う緩和法など
が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、インクジェッ
ト記録方式にあっては、サテライトドット、マイクロド
ットと呼ばれるようなサブドット、つまり画像を形成す
る主ドットとは異なるサブドットの影響で記録画像が劣
化してしまう場合があった。そのサブドットの種類及び
発生過程を以下図１，図２を参照して具体的に説明す
る。

【０００６】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、インクジ
ェット記録ヘッドのノズルの１つを発熱素子（電気−熱
発熱素子）１１の上方から見た図であり、図２（ａ），
（ｂ），（ｃ）は、そのノズルを発熱素子１の側方から
見た図であり、それぞれの図の（ａ），（ｂ），（ｃ）
の順でインクが吐出される。発熱素子１１を加熱してイ
ンクが発泡した時の圧力を利用して、インク滴を吐出し
て記録媒体上にインクドットを記録するインクジェット
記録方式では、インクドットは、通常、図中Ｄ₁，
Ｄ₂，Ｄ₃の３つの種類のインク滴によって構成され
る。なお、１４はメニスカス、１５はノズルを形成する
インク液路である。

【０００７】第１のドットは、主ドットと呼ばれて記録
媒体上で記録画素の主体をなすドットで、図１、図２中
のＤ₁で示されるインクの主滴によって形成される。以
下、説明の便宜上、その主滴Ｄ₁ を主ドットという。

【０００８】第２のドットは、サテライトドットと呼ば
れ、主ドットＤ₁の末端から飛しょう中にちぎれて棒状
の形で吐出され、場合によっては複数に分離しながら記
録媒体上に着弾するインクの小滴Ｄ₂ によって形成され
る。以下、説明の便宜上、その小滴Ｄ₂ をサテライトド
ットという。一般に、サテライトドットＤ₂は主ドット
Ｄ₁よりも飛しょう中の速度は遅い。

【０００９】第３のドットは、図１、図２中のＤ₃示し
た小滴によって形成されるドットで、マイクロドットと
呼ばれる。その小滴Ｄ₃ は、主ドットＤ₁の吐出のため
に発泡させた泡が図１（ａ）中の符号１２を付したよう
に消泡する際、その泡１２の上流側にあるインクと下流
側にあるインクが図１（ａ）中の矢印のように衝突する
時の圧力（キャビテーション）によってメニスカス１４
近傍のインクに運動量が与えられることにより吐出す
る。以下、説明の便宜上、その小滴Ｄ₃ をマイクロドッ
トという。このマイクロドットＤ₃は、主ドットＤ₁、
サテライトドットＤ₂よりも時間的に遅れて吐出口から
吐出される。また、このマイクロドットＤ₃は、ヘッド
構造によっては主ドットＤ₁サテライトドットＤ₂と異
なる方向へ吐出される場合もある。

【００１０】以上のように、サテライトドットＤ₂やマ
イクロドットＤ₃は、記録画素の主体をなす主ドットＤ
₁とは吐出速度や吐出方向、および吐出タイミングが異
なるために、特に記録ヘッドを走査させながら記録を行
うシリアル記録装置にあっては、主ドットＤ₁とは記録
媒体上の異なる位置に着弾し、記録画像品位を劣化させ
る大きな要因となっていた。このような記録品位の劣化
を防止するために、記録ヘッドの製造の歩留まりを落と
して、そのような問題が顕著に現れない記録ヘッドのみ
を選択して出荷したり、更には、記録ヘッドと記録媒体
の接触のリスクを負って極限まで記録ヘッドを記録媒体
に近接させるように記録装置を構成することで、少しで
もサテライトドットＤ₂とマイクロドットＤ₃を主ドッ
トＤ₁に近接させて着弾させることが試みられている。
しかし、いずれの方式にあってもコストアップや設計の
自由度を拘束してしまうものであった。

【００１１】また、インクジェット記録方式を含めたド
ットマトリックス記録方式において、前述したような画
像の斜線部分でのギザギザ部の発生を防止するために、
画像の輪郭部などにおける記録画素の一部を中間調記録
する方式にあっては、確実にギザギザ部の発生の抑制は
可能であるが、そのような制御を行うことは極めて困難
であった。すなわち、現在のドットマトリックス記録装
置は、高速記録が必要条件となっているために、記録ヘ
ッドは多くの記録要素（記録ノズル）を有しており、一
般的には、それら多くの記録要素は幾つかのブロックに
分割された上、各ブロック毎に一括して駆動制御が行わ
れているため、如何なるタイミング、如何なる記録要素
によっても必要に応じて中間調記録が行えるように制御
回路を構成することは技術的には可能ではあるが、その
ために大幅なコストアップなどを招くこととなり、実用
が極めて困難であった。

【００１２】本発明の目的は、前記従来の課題を解決
し、インクジェット記録ヘッドから生じるインクジェッ
ト記録方式特有のサテライトドットやマイクロドットを
利用して、ドットマトリックス記録装置の課題である斜
線部分などにおけるギザギザ部の発生を抑えることがで
きるインクジェット記録装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、インクの吐出が可能なインクジェット記録
ヘッドを往復走査させて、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、前記記録媒体上に記
録すべき画像を輪郭部と非輪郭部とに分ける分割手段
と、前記輪郭部と非輪郭部を前記記録ヘッドの往走査時
と復走査時とに分けて記録させる記録制御性手段とを備
えてなることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明のインクジェット記録装置は、記録画像
の輪郭部と非輪郭部を往走査と復走査とにおいて分割し
て記録することにより、インクジェット記録方式特有の
サテライトドットやマイクロドットを積極的に利用し
て、ドットマトリックス記録方式の問題点である斜線部
分などにおけるギザギザ部の発生を簡易に抑える。

【００１５】また、往走査時と復走査時においてインク
の吐出量を変更することによって、画像品位をさらに向
上させる。

【００１６】また、記録画像に補正ドットを付加するこ
とによって、高画質化をも可能とする。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１８】（実施例１）図３はインクジェット記録装
置の要部の斜視図である。

【００１９】先ず記録装置の全体構成を説明する。図３
において、１は紙或はプラスチックシートよりなる記録
シート（記録媒体）であって、カセット等に複数枚積層
されたシート１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ず
つ供給される。それらのシート１は、一定間隔を隔てて
配置される第１搬送ローラ対３及び第２搬送ローラ対４
によって矢印Ａ方向に搬送される。それらのローラ対３
および４は、夫々個別のステッピングモータ（図示せ
ず）によって駆動される。

【００２０】５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは記録シート１に
記録を行うためのインクジェット記録ヘッドであり、そ
れぞれシアン，マゼンタ，イエロー，およびブラックの
各インクに対応する。各インクは、インクタンクより各
記録ヘッド５ａ〜５ｄに供給され、そして画像信号に応
じて各記録ヘッド５ａ〜５ｄから吐出される。これらの
記録ヘッド５ａ〜５ｄはキャリッジ６に搭載され、この
キャリッジ６には、ベルト７及びプーリ８ａ，８ｂを介
してキャリッジモータ２３が連結されている。そして、
キャリッジモータ２３の駆動力により、キャリッジ６が
ガイドシャフト９に沿って矢印Ｂ₁，Ｂ₂方向に往復走
査するように構成されている。なお、以下においては、
記録ヘッド５ａ〜５ｄをまとめて記録ヘッド５ともい
う。

【００２１】以上の構成により、記録ヘッド５が矢印Ｂ
₁，Ｂ₂方向に移動しながら画像信号に応じてインクを
記録シート１に吐出することによって画像を記録し、ま
た、記録ヘッド５は、必要に応じてホームポジションに
戻ってインク回復装置２によりノズルの目ずまりが解消
される。また、搬送ローラ対３，４が記録シート１を矢
印Ａ方向に１行記録分ずつ搬送する。このような動作を
繰り返すことによって、記録シート１に所定の記録を行
う。

【００２２】ここで、記録装置の制御系について説明す
る。

【００２３】記録装置は、図４に示すように、例えばマ
イクロプロセス等のＣＰＵ２０ａと、このＣＰＵ２０ａ
の制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭ２
０ｂと、ＣＰＵ２０ａのワークエリアとして使用される
と共に各種データの一時保管等を行うＲＡＭ２０ｃ等、
を備えた制御部２０を有する。さらに、インターフェー
ス２１、操作パネル２２、各モータ（キャリッジ駆動用
のモータ２３、給紙モータ駆動用のモータ２４、第１搬
送ローラ対３の駆動用のモータ２５、第２搬送ローラ対
４の駆動用のモータ２６）を駆動するためのドライバー
２７、記録ヘッド５の駆動用ドライバー２８を有する。

【００２４】制御部２０は、インターフェース２１を介
して操作パネル２２からの各種情報（例えば文字ピッ
チ、文字種類等）を入力し、外部装置２９からの画像信
号を入力する。また制御部２０は、インターフェース２
１を介して各モータ２３〜２６を駆動させるためのＯ
Ｎ、ＯＦＦ信号、及び画像信号を出力し、その画像信号
によって記録ヘッド５を駆動させる。

【００２５】ところで、このような構成の記録装置は、
基本的にはドットマトリックス方式のプリンターである
ので、前述したように画像の斜線部分などでギザギザ部
が顕著に現れてしまうことが懸念される。しかし、本実
施例では、このようなギザギザ部による視覚的な違和感
（以下、「ギザギサ感」という）を緩和するように制御
される。

【００２６】以下、このようなギザギザ感の緩和手段に
ついて詳細に説明する。

【００２７】先に従来技術として説明したように、ドッ
トマトリックス方式の記録装置におけるギザギザ感は、
画像の輪郭部を中間調記録して、その輪郭部をぼやかす
ことによって視覚的に緩和することが可能であった。画
像の輪郭部をぼやかす方法としては、前述した従来例の
ように、中間調記録することでコントラストを低下させ
る方法もあるが、画像の輪郭部に小ドットをちりばめて
その輪郭部を視覚的にあい眛にすることによっても同様
の効果が得られる。ところが、画像の輪郭部に、記録画
素の主体をなす主ドットと比べて小さなドットをちりば
めるためには、一般的には非常に複雑な制御手段を必要
とすることになる。そこで、本発明では、以下に説明す
るように、インクジェット記録方式におけるサテライト
ドットＤ₂、マイクロドットＤ₃を積極的に利用するこ
とによって、ギザギザ感の緩和を簡易に実現できるよう
にした。

【００２８】まずサテライトドットＤ₂、マイクロドッ
トＤ₃の利用方法の説明に先だって、インクジェット記
録方式におけるドットの記録媒体への着弾位置について
説明する。

【００２９】図５（ａ），（ｂ）は、キャリッジ６（図
３参照）に搭載された記録ヘッド５が矢印Ｂ₁，Ｂ₂方
向に走査しながらシート１上に記録を行う場合の主ドッ
トＤ₁の着弾位置を説明するための模式図である。図５
において、Ｖｃｒは記録ヘッド５の速度ベクトル、Ｖｄ
はドットＤ₁の吐出時の速度ベクトルである。図５の
（ａ），（ｂ）は、夫々記録ヘッド５の主走査、副走査
時の往路記録、復路記録時の様子を現す。図５からも明
らかなように、ドットＤ₁は、その吐出時の速度ベクト
ルＶｄと記録ヘッド５の速度ベクトルＶｃｒとのベクト
ル和Ｖの方向に吐出されるので、往路記録と復路記録で
は、キャリッジ６上の同一位置からドットＤ₁を吐出し
たとしてもシート１上での着弾位置に差（ずれ）が生じ
ることになる。

【００３０】図５は、理想的な記録ヘッド５の場合の着
弾位置の差を示しているが、実用化されている記録ヘッ
ド５の場合には以下の点で図５とは異なる。すなわち、
図５では、ドットの吐出方向はシート１に対して直角方
向（まっすぐ）となっているが、実用化されている記録
ヘッド５の多くは、図２に示したようにシート１に対し
て斜めのＺ方向、つまりヘッド５の走査方向に対して傾
斜する方向にドットを吐出する。その原因は、吐出口の
構造上の制約による場合や、或いは、液路１５（図１、
図２参照）の底面、側面、天井を形成する材料の違い、
つまり発熱素子１が作り込まれている基材（Ｓｉウエハ
ーなど）とノズルの側面・天井を形成している（ドライ
フィルムやモールドなど）の材料の違いに起因するイン
クのヌレ性（親和性）の差異による場合など、様々であ
るが、多くの場合、ドットはシート１に対し斜め方向に
吐出される。更に、前述したように、インクジェット記
録装置にあっては主ドットＤ₁の後からサテライトドッ
トＤ₂やマイクロドットＤ₃の吐出がある。

【００３１】図６、図７は、主ドットＤ₁がシート（記
録媒体）１に対して斜め方向から吐出され、かつ主ドッ
トＤ₁と吐出方向を異にしてマイクロドットＤ₃が、吐
出された場合のシート１上での着弾位置を説明する模式
図である。これらの図において、Ｖｃｒは記録ヘッド５
の速度ベクトルであり、Ｖｄは主ドットＤ₁の吐出時の
速度ベクトルであり、Ｖｄ′はマイクロドットＤ₃の吐
出時の速度ベクトルであり、Ｖは主ドットＤ₁の吐出方
向ベクトルであり、Ｖ′はマイクロドットＤ₃の吐出方
向ベクトルである。前述した図５を用いた説明と同様、
主ドットＤ₁、マイクロドットＤ₃の吐出方向ベクトル
Ｖ、Ｖ′は、夫々ベクトルＶｃｒとＶｄとのベクトル
和、ＶｃｒとＶｄ′とのベクトル和となる。

【００３２】したがって、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示
したように、主ドットＤ₁とマイクロドットＤ₃のシー
ト１上での着弾位置は同じにはならない。記録ヘッド５
の主走査、副走査時の往路記録，復路記録時の様子を示
すこれらの図６、図７の比較からも明らかなように、往
路記録時と、復路記録時では、ドットＤ₁，Ｄ₃の着弾
位置のズレ幅が異なるために、例えば、矢印Ｂ₁，Ｂ₂
の一方の方向への走査時におけるマイクロドットＤ₃の
着弾位置を主ドットＤ₁の着弾位置と同じになるように
設計したとしても、他方向への走査時には、マイクロド
ットＤ₃の着弾位置は主ドットＤ₁の着弾位置と必ずし
も同じにはならず、そのマイクロドットＤ₃が主ドット
Ｄ₁から離れた位置に着弾してしまい画像のキレ（鮮明
度など）の劣化を招いてしまう。インクジェット記録装
置の設計では、このような問題を解決することが高品位
の記録を実現する上で必要条件である。本実施例では、
以下のように、画像のキレを劣化させる主ドットＤ₁以
外のドットを逆に利用して、画像のスムージング処理を
実現する。

【００３３】図８は記録情報が格納されているＲＡＭ２
０ｃ（図４参照）内のプリントバッファーを模式的に現
した図である。同図中（ａ）はパソコン等の外部装置か
ら入力された記録データ（印字データ）の原画像であ
る。本実施例では、その原画像を輪郭部の画像と非輪郭
部の画像とに分離する処理を行う。同図中（ｂ）は、原
画像（ａ）の非輪郭部を抽出してメモリー上に格納した
図であり、同図中（ｃ）は、原画像（ａ）の輪郭部を抽
出してメモリー上に格納した図である。本実施例では、
矢印Ｂ₁，Ｂ₂の一方の方向への走査時（本実施例では
矢印Ｂ₂方向の往路記録時）に、シート（記録媒体）１
上でマイクロドットＤ₃やサテライトドットＤ₂が主ド
ットＤ₁上に着弾するように設計しておく。そして、そ
の一方の方向への走査時に、図８（ｂ）の非輪郭部の画
像の記録を行い、また他方向への走査時（本実施例では
矢印Ｂ₁方向の復路記録時）、つまりマイクロドットＤ
₃やサテライトドットＤ₂が主ドットＤ₁から離れた位
置に着弾する走査時に、図８（ｃ）の輪郭部の画像の記
録を行う。このことによって、輪郭部の画像をぼかして
視覚上のギザギザ感を抑制する。

【００３４】この結果、前述した特開昭５２−１１７５
１１号、特開昭６０−２５１７６１号，特公平２−１３
５１０号公報などで開示されているような画像のスムー
ジング効果、つまり画像の輪郭部を中間調記録すること
で実現する画像のスムージング効果と同等の効果が引き
出されることになる。

【００３５】なお、原画像を輪郭部と非輪郭部とに分け
る分別手段としては、種々の方式のものを採用すること
ができる。例えば、特開昭５８−４６４６０号公報で開
示されているように、２値画像から原画像の輪郭部を抽
出する７方式の手段を用いてもよく、また特開昭６２−
２３４４６６号，特開昭６３−２８８５６６号，特開平
１−２００９６４号公報などで開示されているように、
多値画像からの一次微分フィルターでの輪郭抽出手段、
ラプラシアン演算での輪郭抽出手段、アダマール変換を
用いた輪郭抽出手段、などの数多くの実現手段のどの方
式であっても採用できる。

【００３６】例えば、特開昭５８−４６４６０号公報に
開示されている手段、つまり２値画像から原画像の輪郭
部を抽出する手段を採用した場合には、２値化された原
画像の画信号から、主走査方向および副走査方向におい
て、それぞれ白から黒もしくは黒から白へ変化する部分
の黒画素、またはこれらの黒画素の近傍の黒画素、また
はそれら両者の黒画素を抽出し、そして、これらの主走
査方向および副走査方向において抽出した黒画素を合成
することにより輪郭画像信号を作成し、この輪郭画像信
号に基づいて輪郭画像を作成する。非輪郭画像は、原画
像から輪郭画像を除いた画像となる。

【００３７】前記のごとく、本実施例では、制御部２０
内に構成された手段、つまり外部装置から取り込んだ記
録原画像の輪郭抽出手段と、原画像を輪郭部と非輪郭部
とに分ける画像分割手段と、それらの分割した画像を往
路記録と復路記録に振り分ける記録制御手段とによっ
て、インクジェット記録方式の問題点である主ドット以
外の吐出ドットを逆に利用して安価、且つ簡易に記録画
像の平滑化処理を実現できることになる。

【００３８】（実施例２）次に、記録画像の輪郭部の平
滑化を更に向上させる他の実施例について説明する。

【００３９】前記の実施例１では、往路記録時と復路記
録時とで記録内容のみを変更し、それらの記録時のヘッ
ド駆動制御は同様であったが、本実施例では、さらに往
路記録時と復路記録時とで主ドットＤ₁の吐出量を変え
ることで画像品位の高画質化を図る。

【００４０】本実施例では、前記実施例と同様に、往路
記録時の記録内容を画像の非輪郭部、復路記録時の記録
内容を輪郭部と設定して、復路記録時にサテライトドッ
トＤ₂やマイクロドットＤ₃の着弾位置のずれを利用し
て画像の輪郭部をぼやかすことに加えて、その復路記録
時に主ドットＤ₁の吐出量を多量にすることでにじみを
発生させ平滑化効果を増長させる。

【００４１】インクジェット記録方式における記録ヘッ
ド５の駆動は、一般的には、発熱素子１１（図１、図２
参照）に駆動パルスを印加するパルス印加駆動とされて
いる。図９は、その駆動のための印加パルスの一例を説
明するものである。

【００４２】本例の印加パルスは、一定電圧の分割パル
スである。図９において、Ｖ_OPは駆動電圧、Ｐ₁は複数
の分割されたヒートパルスの最初のパルス（以下、「プ
レヒートパルス」という）のパルス幅、Ｐ₂はインター
パルタイム、Ｐ₃は２番目のパルス（以下、「メインヒ
ートパルス」という）のパルス幅である。Ｔ₁，Ｔ₂，
Ｔ₃はＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃を決めるための時間を示してい
る。駆動電圧Ｖ_OPは、この電圧を印加される発熱素子１
１がインク液路内１５（図１、図２参照）内のインクに
熱エネルギーを発生させるために必要な電気エネルギー
を示すものの一つであり、その値は発熱素子１１の面
積，抵抗値，膜構造や記録ヘッド５の液路１５の構造に
よって決まる。図９では、印加パルスは一定電圧
（Ｖ_OP）の分割パルスとなっているが、非分割パルスや
電圧可変パルスなど種々のものであってもよい。

【００４３】本実施例のように、分割パルスによって記
録ヘッド５を駆動する場合には、主ドットＤ₁の吐出量
を制御する方法として、特開昭６３−４２８７１号公報
にも開示されているように、バッファ幅Ｐ₁を可変制御
する方法を採ることができる。例えば、分割パルス幅変
調駆動法では、Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃の幅で順次パルスを与
える。プレヒートパルスは、主に液路１５内のインク温
度を制御するためのパルスであり、インクの吐出量制御
の重要な役割を荷っている。このプレヒートパルス幅Ｄ
₁は、その印加によって発熱素子１１が熱エネルギーを
発生した際、その熱エネルギーによってはインク中に発
泡現象が生じないような値に設定される。

【００４４】インターバルタイムは、プレヒートパルス
とメインヒートパルスが相互干渉しないように一定時間
の間隔を設けるため、およびインク液路１５内のインク
の温度分布を均一化するために設けられる。メインヒー
トパルスは液路１５内のインク中に発泡を生ぜしめ、吐
出口よりインクを吐出させるためのものであり、その幅
Ｐ₃は発熱素子１１の面積，抵抗値，膜構造や記録ヘッ
ド５のインク液路１５の構造によって決まる。そして、
プレヒートパルスの幅Ｐ₁を可変制御することにより、
結果的にインクの吐出量が変化し、それを大きくするこ
とによって主ドットＤ₁の吐出量が増大する。

【００４５】上記のように往路記録時と復路記録時でイ
ンクの吐出量を最適化することによって、つまり画像の
輪郭部を記録する復路記録時に主ドットＤ₁の吐出量を
多量にすることによって、更なる高品位の画像記録を実
現することが可能となる。

【００４６】尚、本実施例では画像の輪郭部の記録を行
う復路記録時にインクの吐出量が増大させる制御を行っ
たが、記録装置の種類によっては、輪郭部を形成するド
ットの吐出量は少ない方が総合的に画像品位を向上させ
ることが可能となる場合もあり、このような場合には、
輪郭部を記録する走査時のインクの吐出量を低減させる
制御であっても良い。

【００４７】（実施例３）次に、画像の輪郭部の平滑化
を更に向上させる他の実施例について説明する。前記の
実施例２では原画像の輪郭部と非輪郭部の記録動作を往
路記録時と復路記録時とに分け、更に、往路記録時と復
路記録時とにおいてヘッド駆動制御を変更することで、
画像品位の向上を実現したが、本実施例では原画像に平
滑化補正ドットを付加し、その補正ドットを付加した原
画像を後述するように往路記録と復路記録とで分割して
記録することで、更なる高画像記録を実現する。

【００４８】原画像に平滑化補正ドットを付加する手段
としては、例えば特開平２−１１２９６６号公報に開示
されているように、規定のパターンとのマッチング検出
で補正ドットを導く方式、また、特公昭５４−２３７６
９号公報や特公昭５７−２１０５号公報などに開示され
ているように、注目画素の近傍画素のドットの有り無し
によって補正ドットを導く方式のものを採用することが
でき、その他、画像品位を向上させるためにドットを付
加する様々の手段を採用することができる。

【００４９】例えば、特公昭５４−２３７６９号公報に
開示されている方式のものを採用した場合には、原画像
のドットパターンの相隣る４個のドット位置で定まる方
形の一方の対角線上に２個のドットが存在し、かつ他方
の対角線上にドットが存在しないときに、その方形の中
心に平滑化補正ドットを挿入することになる。

【００５０】本実施例では、原画像を往路記録し、前記
の付加ドットを復路記録してもよく、また、原画像の非
輪郭画像を往路記録し、原画像の輪郭画像と前記の付加
ドットを復路記録するようにしてもよい。また、記録ヘ
ッドの特性によっては、前記の往路記録と復路記録を逆
にしても良いことは云うまでもない。

【００５１】なお、原画像に補正ドットを付加した画像
を往路記録と復路記録とで分割して記録する以外の構成
及び作用は、前記の実施例と同様である。

【００５２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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る。

【００５３】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４７４０
７９６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で対応した液体（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
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４３１３１２４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。

【００５４】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４４
５９６００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、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００５５】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
体的にインクタンクが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。

【００５６】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００５７】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１個の
みが設けられたものの他、記録色や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。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００５８】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００５９】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等であってもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット記録装置は、記録画像の輪郭部と非輪郭部を往走
査と復走査とにおいて分割して記録する構成であるか
ら、インクジェット記録方式特有のサテライトドットや
マイクロドットを積極的に利用して、ドットマトリック
ス記録方式の問題点である斜線部などにおけるギザギザ
部の発生を簡易に抑えることができる。

【００６１】また、往走査時と復走査時においてインク
の吐出量を変更することによって、さらに画像品位を向
上させることができる。

【００６２】また、記録画像に補正ドットを付加するこ
とによって、高画質化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録ヘッドから吐出されるサブ
ドットを説明するための記録ヘッドの要部の平面図であ
る。

【図２】インクジェット記録ヘッドから吐出されるサブ
ドットを説明するための記録ヘッドの要部の側面図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例の全体構成を説明するた
めの概略斜視図である。

【図４】図１に示す記録装置に備わる制御系のブロック
構成図である。

【図５】記録ヘッドから吐出されるドットの着弾位置の
説明図である。

【図６】一方向の走査時における主ドットとサブドット
の着弾位置のずれの説明図である。

【図７】他方向の走査時における主ドットとサブドット
の着弾位置のずれの説明図である。

【図８】図４に示すＲＡＭに格納される記録画像の説明
図である。

【図９】本発明の第２実施例のおける記録ヘッドの駆動
信号の説明図である。

【符号の説明】

１記録シート（記録媒体）５記録ヘッド６キャリッジ２０制御部２０ａＣＰＵ２０ｂＲＯＭ２０ｃＲＡＭ２１インターフェース２２操作パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/409 Ｂ４１Ｊ 3/10 １０１ＧＨ０４Ｎ 1/40 １０１Ｄ (72)発明者兼松大五郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクの吐出が可能なインクジェット記
録ヘッドを往復走査させて、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、前記記録媒体上に記録すべき画像を輪郭部と非輪郭部と
に分ける分割手段と、前記輪郭部と非輪郭部を前記記録ヘッドの往走査時と復
走査時とに分けて記録させる記録制御手段とを備えてな
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記記録制御手段は、前記記録ヘッドの
往走査時と復走査時においてインクの吐出量を変更する
ものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項３】原画像に補正ドットを付加して、前記記
録媒体上に記録する画像を得る補正処理手段を備えてな
ることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項４】前記記録ヘッドは、インクを吐出するた
めに利用されるエネルギーとしてインクに膜沸騰を生じ
させる熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を有する
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載のインク
ジェット記録装置。