JPH111007A

JPH111007A - 記録装置及び記録制御方法

Info

Publication number: JPH111007A
Application number: JP15551797A
Authority: JP
Inventors: Retsu Shibata; 烈柴田; Masataka Yashima; 正孝八島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット方式の記録ヘッドを用いて高
品位な階調画像を記録することが可能な記録装置及び記
録制御方法を提供する。【解決手段】濃度の異なる複数のブラックインクを供
給し、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いて、
記録媒体の同一領域を複数回走査して画像記録を完成す
るマルチパス記録において、多値画像データを入力し、
その入力多値画像データの濃度値に従って、記録媒体上
のほぼ同一画素位置に、複数種類のインクの内、どの種
類のインクを何回吐出するかを決定し、その決定結果に
基づいて、記録ヘッドによる各パス記録で、記録媒体の
ほぼ同一画素位置に複数回のインク吐出を行なうように
記録ヘッドの動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置及び記録制
御方法に関し、特に、インクジェット方式に従う記録ヘ
ッドを用いて階調画像を記録する記録装置及び記録制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりファクシミリ装置やデジタル複
写機、デジタルプリンタ等に適用される記録方法とし
て、電子写真方式、昇華転写方式、感熱転写方式、さら
にはインクジェット記録方式等がある。これらの方法に
よる階調画像の記録方法としては、記録ヘッド、ＰＷＭ
変調レーザ光発生回路などの記録手段に印加する電圧ま
たはパルス幅等を変化させて記録媒体に付着するトナ
ー、またはインク、染料等によって形成される記録ドッ
ト径を変調する方法と、記録ドット径は一定にして単位
マトリクス中に記録するドット数を変調する方法が知ら
れている。さらには、上述のドット径変調法とドット数
変調法の組み合わせによる階調記録方法が知られてい
る。

【０００３】さて、上述の記録方法の中で、簡単な機器
構成で、しかもオンデマンドによってインクを記録媒体
上に記録するインクジェット記録方式は、近年、急速に
普及している。

【０００４】この方式を適用した記録装置においては、
その記録速度の向上のために、複数のインク吐出口を集
積配列した吐出口列からなる記録ヘッド（マルチノズル
記録ヘッド）を用いている。さらに、カラー記録への対
応として、複数個のマルチノズル記録ヘッドを備えた記
録装置も多くなってきている。

【０００５】このインクジェット記録装置では、記録媒
体上に形成される記録ドット径を変調することが困難で
あったため、従来は主に擬似中間調処理を行なってドッ
ト数変調を行なうことにより階調画像を記録していた。
しかしながら、このようなドット数変調を用いると、高
階調でかつ高解像度の画像を記録することが困難である
という問題があった。

【０００６】また、記録ドット径が比較的大きい場合、
記録画像の粒状性が目立ち、画像品位が悪くなるという
問題があった。この場合、その記録ドット径をより小さ
くすることが、この問題の直接的な解決策であるが、そ
のためには記録ヘッドの構造をより細密化することが要
求され、その製造が技術的に困難であったり、製造コス
トが高くなるという問題が生じていた。

【０００７】そこで、粒状感を低減させ、かつ、階調表
現能力を高めるため、同系色で濃度の異なるインク（濃
淡インク）を用いて階調画像を記録する方法が提案され
ている。この方法を簡単に説明すれば、以下の通りであ
る。

【０００８】即ち、画像のハイライト部から中間調部は
濃度の低いインク（淡いインク）を用いて記録し、中間
調部は濃度の低いインクと濃度の高いインク（濃いイン
ク）の両方を用いながら記録し、中間調部から高濃度部
は、濃度の高いインクを用いて記録する。このような記
録により、記録画像の粒状性は低減され、かつ、階調性
の良い画像を記録することができるのである。

【０００９】このような濃淡インクを用いた記録のた
め、それぞれのインクによる記録に対応する記録データ
の生成方法がいくつか提案されている。

【００１０】例えば、２種の濃淡インクを用いる時、図
１１に示すように、入力画像データの濃度値に従って２
種類のインクの内のいづれかを選択するよう処理するこ
とが一般的である。即ち、各画素が８ビットで表現され
る画像データが入力されたとき、その値が“２５５”で
あれば白を、“０”であれば黒を表わし、“２５４”〜
“１”であれば中間調のグレイを表わすとすると、その
値が“２５５”〜“１２８”では淡い黒インク（Ａ）を
用い、その値が“１２７”〜“０”では淡い黒インク
（Ａ）或は濃い黒インク（Ｂ）を用いる。

【００１１】そして、濃度範囲“２５５”〜“１２８”
ではその濃度が濃くなる（濃度値が小さくなる）に従っ
て、淡い黒インク（Ａ）によるインク吐出を行なう確率
が高くなる。また、濃度範囲“１２７”〜“０”では、
その濃度が濃くなる（濃度値が小さくなる）に従って、
において、淡い黒インク（Ａ）によるインク吐出を行な
う確率を低くしていく一方、濃い黒インク（Ｂ）による
インク吐出を行なう確率を高くしていく。

【００１２】このようにして、濃度の異なるインクに対
応して画像が記録され、その結果階調性豊かな画像が記
録される。

【００１３】また、ほぼ同一画素やいくつかの画素が集
合した画素マトリクスの領域に対して、いくつかの濃淡
インクによって形成されるドットを重ねたり或は組み合
わしたりして階調を表現する方法も一般的である。

【００１４】例えば、図１２に示すように、所定の濃度
比をもった３種類の濃度の異なるインクを用い、それら
のインクによって形成されるドットを重ね合わせること
で、１６階調を表現することが可能である。さらに、そ
の重ねあわせの回数を増やしたり、用意するインクの濃
度比を変えることで組み合わせは種々得られるので、よ
り多くの階調値を表現することも可能である。

【００１５】さらに、このような濃淡インクをカラーイ
ンク各色に応用して、階調性豊かなカラー画像を記録す
ることも可能である。

【００１６】さて、このような濃淡インクを用いたイン
クジェット記録方法に限らず、一般のインクジェット記
録方法では、記録ヘッドのインク吐出口から吐出された
インク液滴が記録媒体上において記録ドットを形成する
とき、その濃度が安定することが望まれている。

【００１７】しかしながら実際の記録においては、記録
媒体上において予め想定した画素マトリクス中に正確に
ドットを形成させることは困難であり、その記録画像中
に記録ヘッドの走査方向に平行にスジが生じ、画像品質
を劣化させていた。

【００１８】このような問題を解決するために、従来よ
り分割記録方法などが提案され、その画素マトリクスに
記録する総ドットを時分割して記録したり、或は、その
ドットの記録順序を変えたりすることが提案されてい
る。

【００１９】このような分割記録方法では、記録ヘッド
の各走査において吐出されるインク液滴によって形成さ
れるドット位置を孤立させ、インク液滴同士の影響を減
少させる目的にしているものが多い。また、特開平６−
４００４６号公報は、記録ヘッドの走査方向（主走査方
向）に連続して記録を行なう分割記録方法を提案もして
いる。この方法では、画素マトリクスの記録を、記録ヘ
ッド複数回の走査で完成させている。

【００２０】さらに、インクジェット方式による記録さ
れた画像の品質について検討する。

【００２１】例えば、記録ヘッドのインク吐出口部分で
ヒータによってインクに熱を加えてインク吐出を行う場
合、その吐出時にインク吐出口付近に残留したインクの
揮発成分の蒸発によるインク濃度の濃縮によって、或
は、ヒータからの熱供給が安定するまでの間の記録ヘッ
ドの各走査のはじめのインク吐出で、濃度の高い或は低
いインク液滴が吐出され画像品質が劣化することがあっ
た。

【００２２】画像品質の劣化は、インク液滴の不安定な
吐出のみならず、記録媒体の性質の違いによっても生じ
る。

【００２３】例えば、トランスペアレンシーフィルム
（透明の媒体）のような記録媒体は、一般的にインクの
吸収速度が比較的に遅く、記録ヘッドより吐出され記録
媒体に達したインク液滴がその媒体に吸収されないうち
にインク液滴同士が互いに引き寄せあい、その結果、こ
れらの液滴の合体によって瓢箪のような形の液滴がで
き、本来目的とした位置とはずれた位置に複数のインク
液滴が合体にしたドットを形成してしまうことがある。
この現象は、インクの吸収速度の比較的に遅い記録媒体
に起こりがちな現象であり、「ビーディング」と言われ
ている。

【００２４】この現象を、シリアルタイプの所定の記録
幅を持つ記録ヘッドを用いて記録媒体に記録された画像
上で巨視的に眺めると、以下のことが観察される。

【００２５】即ち、インク液滴同士が互いに接触しない
低密度（低デューティ）の記録であれば、各インク液滴
同士は互いに影響を及ぼすことなく、所定の画素位置夫
々の中心に位置することができ、互い独立した状態を維
持できる。一方、インク液滴が互いに接触しあうほどの
高密度（高デューティ）の記録になると、互いに隣接す
るインク液滴は凝集、合体し、各画素位置に吐出させた
インク液滴は、そのいくつかは合体し、そのいくつかは
独立した状態を維持するようになり、記録ドットの位置
や形が不均一となってしまう。このような不均一さは、
巨視的には画像品質の劣化となって現れる。例えば、記
録ヘッドの走査方向とその記録ヘッドのインク吐出口の
配列方向とが異なる（例えば、直交する）場合、記録画
像上には「横筋」状の模様となって、その不均一さが現
れる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分割記録方法を用い画素マトリクス中に濃淡インクによ
って形成されるドットの重なりと組み合わせによって階
調画像を表現する場合、濃淡インクの濃度自体が記録装
置内で時間の経過とともに変化してしまい、予め想定し
た画素マトリックスによって所定の濃度を正確に表現で
きないという問題がある。

【００２７】また、記録媒体に形成されるドットの位置
決め精度が低いので、同じ濃度のインクを重ね合わせて
階調表現をすると、その階調が想定した濃度と異なり、
正確な階調表現ができないという問題もある。

【００２８】さらに、トランスパレンシーフィルム（透
過媒体）などの記録媒体にインクジェット方式によって
記録する場合、高い濃度を出すために小さな領域に多く
のインク液滴を用いて記録すると、「ビーディング」現
象が顕著に見られ、画像品質が劣化するという問題もな
る。例えば、透明の媒体としてＣＦ１０２（商品名：キ
ヤノン製インクジェット用記録用紙）を用いて記録を行
うと、その記録画像にはスジが観察されることがある。

【００２９】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、インクジェット方式の記録ヘッドを用いて高品位な
階調画像を記録することが可能な記録装置及び記録制御
方法を提供することを目的としている。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

【００３１】即ち、インクジェット方式に従う記録ヘッ
ドで記録媒体の同一領域を複数回走査して画像記録を完
成する記録装置であって、同系色であり濃度の異なる複
数種類のインクを夫々格納する複数のインクタンクと、
多値画像データを入力する入力手段と、前記入力手段に
よって入力された多値画像データの濃度値に従って、前
記記録媒体上のほぼ同一画素位置に、前記複数種類のイ
ンクの内、どの種類のインクを何回吐出するかを決定す
る第１決定手段と、前記第１決定手段による決定結果に
基づいて、前記記録ヘッドの一走査で、前記記録媒体の
ほぼ同一画素位置に複数回のインク吐出を行なうよう
に、前記記録ヘッドの動作を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする記録装置を備える。

【００３２】さらに、上記の第１決定手段の決定結果に
基づいて、複数回の走査のうちのどの走査で、どの種類
のインクを何度吐出するかを決定する第２決定手段を加
えても良い。

【００３３】なお、上記記録ヘッドは、前記複数種類の
インク夫々を用いてインク吐出を行なう複数のインク吐
出ノズル群を有することが好ましい。

【００３４】また、上記制御手段は、記録ヘッドを１０
００Ｈz以上の駆動周波数で駆動させることを好まし
く、その記録ヘッドの１走査では同じ濃度のインクを吐
出するように制御するようにしても良いし、或は、同じ
濃度のインク或は異なる濃度のインクを吐出するように
制御しても良い。

【００３５】ここで、上記記録媒体としては透明の媒体
であり、前記媒体の基材にポリエチレンテレフタレート
製（ＰＥＴ）フィルムを用い、前記基材上に受像層とし
て、アルミナ水和物を含む受容層を設けたものであるこ
とが好ましい。

【００３６】上記の記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることが好ましい。

【００３７】さらに、上記複数回の走査による記録で
は、記録ヘッドを４回、記録媒体の同一領域を走査して
記録し、その記録ヘッドは各走査の記録において、ほぼ
同一画素位置に対して２回のインク吐出を行なうことが
好ましい。

【００３８】また、他の発明によれば、同系色であり濃
度の異なる複数種類のインクを夫々格納する複数のイン
クタンクからインクを供給し、インクジェット方式に従
う記録ヘッドで記録媒体の同一領域を複数回走査して画
像記録を完成するための記録制御方法であって、多値画
像データを入力する入力工程と、前記入力多値画像デー
タの濃度値に従って、前記記録媒体上のほぼ同一画素位
置に、前記複数種類のインクの内、どの種類のインクを
何回吐出するかを決定する第１決定工程と、前記第１決
定工程における決定結果に基づいて、前記記録ヘッドの
一走査で、前記記録媒体のほぼ同一画素位置に複数回の
インク吐出を行なうように、前記記録ヘッドの動作を制
御する制御工程とを有することを特徴とする記録制御方
法を備える。

【００３９】さらに、上記第１決定工程における決定結
果に基づいて、複数回の走査におけるどの走査で、どの
種類のインクを何度吐出するかを決定する第２決定工程
を加えても良い。

【００４０】以上の構成により本発明は、同系色であり
濃度の異なる複数種類のインクを夫々格納する複数のイ
ンクタンクからインクを供給し、インクジェット方式に
従う記録ヘッドを用いて、記録媒体の同一領域を複数回
走査して画像記録を完成する記録において、多値画像デ
ータを入力し、その入力多値画像データの濃度値に従っ
て、記録媒体上のほぼ同一画素位置に、複数種類のイン
クの内、どの種類のインクを何回吐出するかを決定し、
その決定結果に基づいて、記録ヘッドの一走査で、記録
媒体のほぼ同一画素位置に複数回のインク吐出を行なう
ように記録ヘッドの動作を制御する。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態を詳細に説明する。

【００４２】図１は本発明の代表的な実施形態であるイ
ンクジェット方式に従って記録を行なう記録ヘッドを備
えた記録装置の概略構成を示す斜視図である。

【００４３】図１に示すように、キャリッジ（不図示）
に搭載された記録ヘッド２は、ガイドシャフト３により
摺動自在となっている。そして、駆動ベルト６を介した
キャリッジモータ７の回転により、記録ヘッド２はガイ
ドシャフト３に沿ってｘ方向（主走査方向）に往復移動
が可能である。記録媒体１は搬送モータ（不図示）を駆
動源とする搬送ローラ８及び排紙ローラ９によりｙ方向
（副走査方向）へ搬送される。そして、記録媒体１に
は、主走査方向に移動しながら記録ヘッド２から吐出さ
れるインクにより画像が記録される。

【００４４】図１において、１０はワイピング部材とし
てのブレードであり、その一端はブレード保持部材によ
って保持されて固定端となり、カンチレバーとなってい
る。ブレード１０は記録ヘッド２の記録領域に隣接した
ところに配設されるが、図１に示す例では、記録ヘッド
２の移動経路中に突出した形態で保持される。１１はキ
ャップであり、ブレード１０に隣接するホームポジショ
ンに配設され、記録ヘッド２の移動方向と垂直な方向に
移動して記録ヘッドのインク吐出面と当接し、その面を
キャッピングするようになっている。

【００４５】さらに、１２はブレード１０に隣接して設
けられるインク吸収体であり、ブレード１０と同様、記
録ヘッド２の移動経路中に突出した形態で保持される。
ブレード１０、キャップ１１、インク吸収体１２は回復
部１３に含まれ、ブレード１０とインク吸収体１２によ
ってインク吐出口面から水分、塵埃等の除去が行われ
る。また、回復部１３において記録ヘッド２の予備吐出
を行い、記録ヘッド２のインク吐出特性を安定化させ
る。

【００４６】また、上記構成において、記録ヘッド２が
記録終了等でホームポジションに戻る際に、回復部１３
のキャップ１１は記録ヘッド２の移動経路から退避して
いるが、ブレード１０は移動経路中に突出している。こ
の結果、記録ヘッド２のインク吐出面がワイピングされ
る。なお、キャップ１１が記録ヘッド２のインク吐出面
に当接してキャッピングを行う場合、キャップ１１は記
録ヘッド２の移動経路中に突出するように移動する。

【００４７】一方、記録ヘッド２がホームポジションか
ら記録開始位置へ移動する場合、キャップ１１およびブ
レード１０は上述したワイピング時の位置と同一の位置
にある。この結果、この移動においても記録ヘッド２の
インク吐出面はワイピングされる。

【００４８】図２は記録ヘッド２のインク吐出面を示す
図である。

【００４９】図２に示すように、記録ヘッド２は、ｙ方
向に配列された６４個のインク吐出口をもつ４つのノズ
ル群２ａ〜２ｄを有している。また、これらのノズル群
２ａ〜２ｄはｘ方向に配列されている。ノズル群２ａ〜
２ｄ各々のインク吐出口は３６０ｄｐｉ（ドット／イン
チ）の密度で配列されている。ノズル群２ａ〜２ｄを構
成する夫々のインク吐出ノズルにはヒータが実装され、
インクに加える熱エネルギーを発生するようになってい
る。そして、ノズル群２ａ〜２ｄは記録媒体１に対向す
るようにキャリッジに取り付けられる。さらに、記録ヘ
ッド２には、多数の導線を配したフレキシブルプリンタ
ケーブル（ＦＰＣ：不図示）を介して、インクを吐出す
るための駆動信号が供給される。

【００５０】ここで、図１を再び参照して説明すると、
記録ヘッド２のノズル群２ａ〜２ｄには、複数の濃度の
異なるインクを収容する複数のインクタンク群４からイ
ンクが供給される。そして、インクタンク群４の夫々の
コンパートメントには、濃度の異なる４種類の黒インク
が収容されている。これらのインクをここでは、低い濃
度から順にインクＤ１、インクＤ２、インクＤ３、イン
クＤ４という。

【００５１】なお、記録媒体１として透明媒体を用いる
場合には、例えば、ＣＦ３０１（商品名：キヤノン製イ
ンクジェット用記録用紙）を用いる。これは、基材にポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルムを用
い、受像層として、凝ベーマイトを含む受容層を基材上
に数十ミクロン塗布し乾燥させたものである。この記録
媒体は、トランスペアレンシーフィルム（透明媒体）で
ありながら、多量のインクを吸収することが可能であ
り、高品質な画像を得られる点で好ましく用いられてい
る。

【００５２】図３はインクＤ１、インクＤ２、インクＤ
３、インクＤ４の光学反射濃度を表わす図である。ここ
で、示されている値は、面積率１００％で記録媒体ＬＣ
２０１（商品名：キヤノン製インクジェット用記録用
紙）に記録した際に得られる値である。なお、インクＤ
４には、ＢＪＩ−２０１Ｂｋ（商品名：キヤノン製イン
クカートリッジブラック）であり、インクＤ３、インク
Ｄ２、インクＤ１はインクＤ４を水で希釈して調合した
ものである。

【００５３】図４は図１に示した記録装置の制御回路の
構成を示すブロック図である。

【００５４】図４において、１０１はコンピュータやビ
デオ機器等から画像信号を入力するインタフェースとな
る画像入力部であり１０２は各種パラメータの設定及び
記録開始を指示する各種キーや装置状態やメッセージを
表示するＬＥＤ、ＬＣＤを備えている操作部、１０３は
記録装置全体を制御する各種制御プログラムを実行して
ＣＰＵ、１０４はＣＰＵ１０３が実行する記録装置を制
御動作させるプログラムを格納するＲＯＭである。

【００５５】ＲＯＭ１０４には、画像入力部１０１より
入力される入力データを多値化し、プリンタ出力する出
力画像データを生成するプログラムが格納されている。

【００５６】また、１０５はＲＯＭ１０４に格納される
プログラムに従って入力画像データを多値化し出力画像
データを生成する画像処理部、１０６はＲＯＭ１０４に
格納されている各種プログラムの実行の際のワークエリ
ア及びエラー時の一時退避エリア、出力画像データのバ
ファとして用いられるＲＡＭ、そして、１０７はその
出力画像データに基づいて、記録媒体上に画像を形成す
るプリンタ部１０７である。さらに、１０８は、記録装
置を構成する各構成要素を相互に接続し、各構成要素間
で、記録装置全体を制御するためのアドレス信号、デー
タ、制御信号等を伝送するＣＰＵバスである。

【００５７】次に、以上の構成の記録装置におけるマル
チパス記録制御による階調画像の記録処理について説明
する。ここでは、記録ヘッドを記録媒体の同一領域上を
４回走査してその領域の画像記録を完成させるというマ
ルチパス記録を行なうとして説明する。また、階調表現
能力を高めるために、各パス記録において、同一画素位
置に最大２回のインク吐出を行なうとする。

【００５８】図５は、階調画像記録処理を示すフローチ
ャートである。

【００５９】はじめに、ステップＳ１で、画像入力部１
０１より画像データを入力する。ここで、画像入力部１
０１より入力される入力画像データは１画素を８ビット
（０〜２５５）を表現し、最も明るい部分を“０”と
し、最も暗い部分（最高濃度）を“２５５”とする。ま
た、記録画像の解像度は１８０ｄｐｉであるとする。

【００６０】次にステップＳ２では、ＲＡＭ１０６に入
力画像データをＲＡＭ１０６を蓄積する。

【００６１】ステップＳ３では、記録ヘッド２に出力す
る画像データを生成する。

【００６２】まず、入力画像データの各画素において、
その画素値（Ｐ）が２５５≦Ｐ≦２４０であれば、閾値
（ＴＨ１）を２４８として２値化処理を行う。そして２
値化処理によって得られた画素は画像データＮ１６とし
てＲＡＭ１０６に格納する。

【００６３】次に、その画素値（Ｐ）が２３９≦Ｐ≦２
２４であれば、閾値（ＴＨ２）を２３２として２値化処
理を行う。そして２値化処理によって得られた画素は画
像データＮ１５としてＲＡＭ１０６に格納する。

【００６４】以下、同様に、順次入力画像データの各画
素に関し、その画素値が２２３から０まで、１６階調毎
に、異なる閾値（ＴＨ３、ＴＨ４、……ＴＨ１６）を用
いて２値化処理し、画像データＮ１４からＮ１を生成
し、これをＲＡＭ１０６に格納する。

【００６５】このようにして生成された画像データ（Ｎ
１６、Ｎ１５、……、Ｎ１）を図６に示すテーブルを参
照して、濃淡インク４種（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）に
対応する出力画像データ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を
生成する。ここで、出力画像データ（Ｍ１）はインクＤ
１によるインク吐出回数を、出力画像データ（Ｍ２）は
インクＤ２によるインク吐出回数を、出力画像データ
（Ｍ３）はインクＤ３によるインク吐出回数を、出力画
像データ（Ｍ４）はインクＤ４によるインク吐出回数を
示す。

【００６６】例えば、ある画素を示す入力画像データに
おいて、画像データＮ６が生成されたとき、図６に示す
テーブルを参照すれば、Ｍ１＝６、Ｍ２＝２、Ｍ３＝
０、Ｍ４＝０という出力画像データが生成される。

【００６７】さらにステップＳ４では、ステップＳ３で
生成された出力画像データ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）
に基づいて、どの種類のインクを、何回目のパスで、何
回目のインク吐出で用いるかを決定し、この決定を示す
記録信号を生成する。

【００６８】図７は画像データ（Ｎ１６、Ｎ１５、…
…、Ｎ１）の値に従って、どの種類のインクを、何回目
のパスで、何回目のインク吐出で用いるかを示すテーブ
ルである。

【００６９】例えば、出力画像データ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ
３、Ｍ４）が画像データＮ６によって生成されたとすれ
ば、第１パスでインクＤ２によるインク吐出を２回行
い、第２〜第４パスでインクＤ１によるインク吐出を２
回実行する。

【００７０】同様に、他の値の画像データ（Ｎ１６…Ｎ
７、Ｎ５…Ｎ１）についても、図７に示すテーブルを参
照して、どの種類のインクを、何回目のパスで、何回目
のインク吐出で用いるかを決定する。

【００７１】最後に、ステップＳ５では、このようにし
て生成された記録信号を記録ヘッド２に送信して記録を
行なう。ここでは、記録ヘッド２のインク吐出に係る駆
動周波数を１０００Ｈzにし、上述した透明の記録媒体
ＣＦ３０１に記録を行なう。

【００７２】図８及び図９は記録媒体上の同一画素位置
に２つのインク液滴によって形成される記録ドットを模
式的に示す図である。図８は記録媒体の上面から記録ド
ットを眺めた図であり、図９は記録媒体の側面から同じ
記録ドットを眺めた図である。なお、図８において、描
かれている桝目は１画素を示している。

【００７３】図８（ａ）〜（ｃ）は記録ヘッドをゆっく
りと移動させながら（駆動周波数が小さい）、同一画素
の位置に第１回目、第２回目とインク液滴を吐出するこ
とで、２つのインク液滴によるドットが形成される様子
を示している。この場合、記録ヘッドが移動しながら第
１回目と第２回目の吐出が生じるので、これらの吐出に
よるドット位置はわずかにズレて、２つのインク液滴の
重なり部分の濃度が高くなる。例えば、記録ヘッドの駆
動周波数は１５Ｈzとして、記録した画像を観察する
と、記録スジが生じていた。

【００７４】図８（ｄ）〜（ｅ）では、記録ヘッドがよ
り速く移動する場合（駆動周波数は１０００Ｈz ）に、
同一画素の位置に第１回目、第２回目とインク液滴を吐
出することで、２つのインク液滴によってより大きなド
ットが形成される様子を示している。

【００７５】図９（ａ）は図８（ａ）〜（ｃ）に対応す
るドット形成を示す。この場合、記録周波数が小さいた
め、第１回目のインク吐出によってドットが記録され、
そのインクが記録媒体に吸収された後に、第２回目のイ
ンク吐出によるドットが記録される。これらのインク吐
出によって形成されるドット径は“ｂ”である。

【００７６】図９（ｂ）は図８（ｄ）〜（ｅ）に対応す
るドット形成を示す。この場合、駆動周波数が大きいた
め、第１回目のインク吐出によって形成されるドットの
インクが記録媒体に吸収定着される前に、第２回目のイ
ンク吐出によるドットが記録される。また、記録ヘッド
が高速に移動するため、これらのインク吐出によって形
成されるドット径は“ａ（＞ｂ）”である。この際、１
画素に対応する記録ドットは、２つのドット径の半分以
上重なって記録されることになり、必然的に横方向（記
録ヘッドの走査方向）に広がったドット形状になる。し
かし、第１回目のインク吐出によって形成されるドット
のインクが記録媒体に吸収定着する以前に、第２回目の
インク吐出によって形成されるドットが記録されるの
で、図９（ａ）に示す例と比べてドットサイズはより大
きくなるが、２つのインクが交じり合い、２つのインク
液滴の合成によって形成されたドット内では濃度不均一
は少なくなる。

【００７７】また、図７に示すテーブルを参照して記録
信号を生成すると、同じパスでは同一種類のインクしか
吐出されないので、２つのドットの混合による濃度ムラ
も少なくすることができる。さらに、異なる種類のイン
クは異なるパスで用いられるようになるので、あるイン
クと別のインクとが十分な時間をおいて用いられ、即
ち、吐出されたインクが記録媒体に十分に吸収定着され
た後に別のインクが吐出されるので、異なる種類のイン
クの混合による濃度ムラも少なくなり、意図した階調を
表現することができる。

【００７８】従って以上説明した実施形態に従えば、マ
ルチパス記録と同一パスにおける同一場所へのインク吐
出において用いられるインクの種類を適切に組み合わせ
ることにより、高速に記録を行いながら、かつ、階調表
現の質を高めた画像記録を行なうことができる。このよ
うにして記録された画像からは、吐出されるインク液滴
の微少なばらつきに起因すると思われるスジが減少し、
高品位な記録画像を得ることができる。

【００７９】なお、以上の説明した実施形態において、
駆動周波数を５０００Ｈzにした場合にも、記録スジは
減少し画像の品位は向上するという結果が得られる。

【００８０】さらに、画像データの値に従って、どの種
類のインクを、何回目のパスで、何回目のインク吐出で
用いるかは図７に示すテーブルによってのみ限定される
ものではない。例えば、記録ヘッドの駆動周波数を１０
００Ｈzと、上述の実施形態と同様にして、図１０に示
すようなテーブルを参照して、どの種類のインクを、何
回目のパスで、何回目のインク吐出で用いるかを決定
し、その決定に基づいて記録を行なっても良い。このよ
うな記録によっても、吐出されるインク液滴の微少なば
らつきに起因すると思われるスジがかなり減少し、記録
画像の品位が向上することが確かめられている。

【００８１】さらにまた、以上説明した実施形態では記
録媒体として、透明の記録媒体ＣＦ３０１を用いたが本
発明はこれによって限定されるものではない。例えば、
記録媒体として、ＬＣ２０１（商品名：キヤノン製イン
クジェット用記録用紙）を用いても良い。この記録媒体
を用いて、記録ヘッドの駆動周波数を５０００Ｈzとし
て記録を行なった場合にも、吐出されるインク液滴の微
少なばらつきに起因すると思われるスジは減少し、記録
画像の品位が向上する。

【００８２】しかしながら、ＯＨＰフィルムのような透
明の記録媒体（例えば、ＣＦ３０１）と不透明の記録
用紙（例えば、ＬＣ２０１）に同じ画像データ（Ｍ
１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）と例えば、図７に示す同じテー
ブルを用いて記録すると、２つの記録媒体の光学特性が
異なるために、結果として得られる記録画像の階調性も
異なることは言うまでもない。

【００８３】なお、以上の実施形態では、複数の濃度の
異なるブラックインクを用いて説明したが、本発明はこ
れによって限定されるものではなく、例えば、他の色
調、色剤を用いたカラーインクを用いても本発明は適用
可能である。

【００８４】以上説明した実施形態における階調画像記
録は、例えば、医用画像分野で多く用いられる、Ｘ線画
像や、超音波診断画像などのような画像の記録に用いら
れる。

【００８５】以上の実施形態は、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
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（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
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００８６】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。この方式はいわゆるオンデマンド
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膜沸騰を越
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ー
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１対１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をすると、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。

【００８７】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。

【００８８】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
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面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、
共通するスロ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
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００８９】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００９０】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
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のみならず、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
記録ヘッドを用いてもよい。

【００９１】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定に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、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００９２】さらに、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ってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００９３】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提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も、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ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であれば
よい。

【００９４】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
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
ギー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良い。いずれに
しても熱エネルギー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既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギー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
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０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または固形物
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。

【００９５】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良
い。

【００９６】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
系色であり濃度の異なる複数種類のインクを夫々格納す
る複数のインクタンクからインクを供給し、インクジェ
ット方式に従う記録ヘッドを用いて、記録媒体の同一領
域に複数回走査して画像記録を完成するマルチパス記録
において、多値画像データを入力し、その入力多値画像
データの濃度値に従って、記録媒体上のほぼ同一画素位
置に、複数種類のインクの内、どの種類のインクを何回
吐出するかを決定し、その決定結果に基づいて、記録ヘ
ッドの一走査で、記録媒体のほぼ同一画素位置に複数回
のインク吐出を行なうように記録ヘッドの動作を制御す
るので、高品位な階調画像の記録をすることができると
いう効果がある。

【００９８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェッ
ト方式に従って記録を行なう記録ヘッドを備えた記録装
置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】記録ヘッド２のインク吐出面を示す図である。

【図３】インクＤ１、インクＤ２、インクＤ３、インク
Ｄ４の光学反射濃度を表わす図である。

【図４】図１に示した記録装置の制御回路の構成を示す
ブロック図である。

【図５】階調画像記録処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】インク吐出回数の決定テーブルを示す図であ
る。

【図７】画像データの値に従って、どの種類のインク
を、何回目のパスで、何回目のインク吐出で用いるかを
示すテーブルである。

【図８】記録媒体上の同一画素位置に２つのインク液滴
によって形成される記録ドットを模式的に示す上面図で
ある。

【図９】記録媒体上の同一画素位置に２つのインク液滴
によって形成される記録ドットを模式的に示す側面図で
ある。

【図１０】画像データの値に従って、どの種類のインク
を、何回目のパスで、何回目のインク吐出で用いるかを
示すテーブルの別の例である。

【図１１】２つのインクの選択確率を示す図である。

【図１２】階調値に従う複数のインクの吐出回数を示す
図である。

【符号の説明】

２記録ヘッド３ガイドシャフト４インクカートリッジ群６駆動ベルト７キャリッジモータ８搬送ローラ９排紙ローラ１０ブレード１１キャップ部１２インク吸収体１３回復部１０１画像入力部１０２操作部１０３ＣＰＵ１０４ＲＯＭ１０５画像処理部１０６ＲＡＭ１０７プリンタ部１０８ＣＰＵバス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット方式に従う記録ヘッドで
記録媒体の同一領域を複数回走査して画像記録を完成す
る記録装置であって、同系色であり濃度の異なる複数種類のインクを夫々格納
する複数のインクタンクと、多値画像データを入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された多値画像データの濃度
値に従って、前記記録媒体上のほぼ同一画素位置に、前
記複数種類のインクの内、どの種類のインクを何回吐出
するかを決定する第１決定手段と、前記第１決定手段による決定結果に基づいて、前記記録
ヘッドの一走査で、前記記録媒体のほぼ同一画素位置に
複数回のインク吐出を行なうように、前記記録ヘッドの
動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする記
録装置。
【請求項２】前記第１決定手段の決定結果に基づい
て、前記複数回の走査のうち、どの走査で、どの種類の
インクを何度吐出するかを決定する第２決定手段をさら
に有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記記録ヘッドは、前記複数種類のイン
ク夫々を用いてインク吐出を行なう複数のインク吐出ノ
ズル群を有することを特徴とする請求項１に記載の記録
装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記記録ヘッドを１０
００Ｈz以上の駆動周波数で駆動させることを特徴とす
る請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記記録ヘッドの１走
査では同じ濃度のインクを吐出するように制御すること
を特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記記録ヘッドの１走
査では同じ濃度のインク或は異なる濃度のインクを吐出
するように制御することを特徴とする請求項１に記載の
記録装置。
【請求項７】前記記録媒体は透明の媒体であり、前記
媒体の基材にポリエチレンテレフタレート製フィルムを
用い、前記基材上に受像層として、アルミナ水和物を含
む受容層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の記
録装置。
【請求項８】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録装
置。
【請求項９】前記複数回の走査による記録は、前記記
録ヘッドを４回、記録媒体の同一領域を走査して記録
し、前記記録ヘッドは各走査の記録において、ほぼ同一
画素位置に対して２回のインク吐出を行なうことを特徴
とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項１０】同系色であり濃度の異なる複数種類の
インクを夫々格納する複数のインクタンクからインクを
供給し、インクジェット方式に従う記録ヘッドで記録媒
体の同一領域を複数回走査して画像記録を完成するため
の記録制御方法であって、多値画像データを入力する入力工程と、前記入力多値画像データの濃度値に従って、前記記録媒
体上のほぼ同一画素位置に、前記複数種類のインクの
内、どの種類のインクを何回吐出するかを決定する第１
決定工程と、前記第１決定工程における決定結果に基づいて、前記記
録ヘッドの一走査で、前記記録媒体のほぼ同一画素位置
に複数回のインク吐出を行なうように、前記記録ヘッド
の動作を制御する制御工程とを有することを特徴とする
記録制御方法。
【請求項１１】前記第１決定工程における決定結果に
基づいて、前記複数回の走査におけるどの走査で、どの
種類のインクを何度吐出するかを決定する第２決定工程
をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の記
録制御方法。