JP2003231257A

JP2003231257A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2003231257A
Application number: JP2002030054A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yashima; 正孝八島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】インクの吐出量は現状のままで、画像のハイ
ライト部分など階調値が低い部分の粒状感を従来のもの
に比べて低減した記録結果を得ることができるインクジ
ェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供す
る。【解決手段】記録すべき画像データの階調値が所定の
閾値以下の場合は、その画像がハイライト部分など画像
の粒状感が目立ちやすい部分に該当すると判断し、当該
画像を記録する際は、通常よりも速い吐出速度でインク
を吐出し、該吐出されたインクが着弾する際に飛び散り
を発生させることにより、画像の粒状感を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置及びインクジェット記録方法に関し、詳しくは記
録画像の粒状感を低減するインクジェット記録装置及び
インクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写装置や、ワードプロセッサ、コンピ
ュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴
い、それらの機器が作成した画像データを出力する装置
の一つとしてインクジェット記録装置が挙げられる。イ
ンクジェット記録装置は、カラー化や装置の小型化が比
較的容易であるため、近年、急速に普及している。ま
た、上述の情報処理機器及び通信機器で作成される視覚
情報が高品位となってきたことに伴い、記録装置の出力
画像も高画質化、カラー化の要望が増しつつある。

【０００３】インクジェット記録装置は、複数の記録素
子を配列した記録ヘッドを記録媒体に対峙するように配
置し、この記録ヘッドの各記録素子からインクを吐出
し、吐出されたインク滴が記録媒体に着弾してドットを
形成することで、記録を行う。したがって、インクの吐
出量を少なくした記録素子を高密度で複数集積配列した
記録ヘッド（以下「マルチヘッド」ともいう）を用いて
記録を行い、記録画素を微細にすることで高画質化を図
ることもできる。さらに、このマルチヘッドは記録素子
を一方向に配列しているため、この記録素子の配列方向
に対して垂直方向に記録ヘッドを走査させて記録を行え
ば、一走査での記録幅が大きいので、記録速度の高速化
を図るのにも有効である。さらに、シアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックの各インクに対応してマルチヘッド
を具えることによりカラー記録も可能となり、このよう
な４色のインクを具えたものが一般的である。しかしな
がら、インク吐出口及び液路の高密度集積化には一定の
限界があるため、記録素子の微細化及び高集積化には限
界がある。したがって、画素の微細化も一定の限界があ
る。このような場合、各画素を形成するドットが比較的
大きくなるため、濃度の低いハイライト部分などでは粒
状感を与え、画像の高画質化の面で問題となることがあ
る。

【０００４】一方、インク吐出口及び液路の集積密度を
高くして１画素のサイズを小さくする代わりに、吐出す
るインクのドットを小さくし、記録濃度に応じて同一画
素にドットを複数打ち込む、いわゆるマルチドロップ方
式の記録方法も高画質化を図る上で用いられる。マルチ
ドロップ方式では記録媒体上に形成されるインクドット
径を比較的小さくできるので、ハイライト部分での粒状
感を抑えることができる。しかし、吐出するインク量が
少なくなると、吐出方向が不安定になったり、吐出口が
詰まりやすくなるため、インクの小液滴化にも限界があ
る。したがって、マルチドロップ方式による高画質化に
も限界がある。さらに、同一画素に複数ドットを打ち込
むため、記録速度の低下を招くことになる。

【０００５】さらに、マルチドロップ方式では、高濃度
部分ほど沢山のドットを打ち込まねばならないため、あ
らかじめインク濃度の異なる同系色の濃淡インクを搭載
した記録装置を用いて、高濃度部分は濃インクで記録
し、低濃度部分は淡インクで記録する濃淡記録方式も高
画質化を図る上で用いられる。この方式では、ハイライ
ト部分など低濃度の部分を淡インクで記録する。淡イン
クはインク濃度が低く、形成されるドットも目立ちにく
いので、ハイライト部分の粒状感を目立たなくすること
ができる。さらに、高濃度部分は濃インクを打ち込むた
め、マルチドロップ方式のようにドット数を増やす必要
がなく、記録速度は低下しない。しかしながら、淡イン
ク用の記録ヘッドが必要となるため、従来の４色インク
のみの装置に比べて、装置コストが上がってしまうとい
う問題がある。

【０００６】近年では、高密度集積技術も高まり、記録
素子をかなり高密度に集積配列することができるように
なった。また、インクの吐出量が数ｐｌレベルの小さな
インク滴でも安定して吐出できるようになってきた。そ
の結果、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色
のみで、淡インクを使用せずに出力した画像において
も、ハイライト部分の粒状感はかなり低減されてきてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
高密度集積の記録ヘッドを用い、さらに、インク吐出量
の少ない小ドットを吐出して記録を行っても、ハイライ
ト部分においては、淡インクを用いて記録した結果に比
べて、粒状感が残る画像となってしまう。また、インク
の吐出量が数ｐｌレベルの小さなインク滴でも安定して
吐出できるようになってきたとはいえ、粒状感を解消す
るべく、さらに小さなインク滴を吐出するためには、技
術課題が数多く残されており、比較的容易に行えるとは
言いがたい。

【０００８】そこで、本発明では、インクの吐出量は現
状のままで、画像のハイライト部分の粒状感を従来のも
のに比べて低減した記録結果を得ることができるインク
ジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【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、記録ヘッドから記録媒体に対してインクを
吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
記録する画像の階調値に応じて、インクの吐出速度を変
化させる吐出速度制御手段を具えることを特徴とする。

【００１０】さらに、前記吐出速度制御手段は、前記記
録する画像の階調値が所定の値未満であれば、インクの
吐出速度を通常の速度よりも高速にするものであっても
よい。

【００１１】加えて、通常よりも高速の吐出は、吐出さ
れたインクが記録媒体に着弾する際、主滴の周囲に飛び
散る副滴が発生する程度の吐出速度でインクを吐出させ
るものであってもよい。

【００１２】そして、前記吐出速度制御手段は、前記記
録する画像が文字の場合は、吐出速度を通常の速度と
し、前記記録する画像がハイライト部分の場合は、吐出
速度を高速とするものであってもよい。

【００１３】本発明のインクジェット記録方法は、記録
ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出して記録を行
うインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録
方法において、記録する画像の階調値に応じて、インク
の吐出速度を変化させる吐出速度制御工程を具えること
を特徴とする。

【００１４】さらに、前記吐出速度制御工程は、前記記
録する画像の階調値が所定の値未満であれば、インクの
吐出速度を通常の速度よりも高速にするものであっても
よい。

【００１５】また、前記吐出速度制御工程は、前記記録
する画像の階調値が所定の値未満であれば、吐出された
インクが記録媒体に着弾する際、主滴の周囲に飛び散る
副滴が発生する程度の吐出速度でインクを吐出させるも
のであってもよい。

【００１６】以上の構成によれば、記録する画像データ
の階調値が一定の値未満であれば、その領域の記録では
吐出速度を通常よりも速くしてインクを吐出し、インク
の着弾時に主滴以外に飛び散りを発生させることで、形
成される画像の粒状感を低減させることができる。さら
に、文字部分など輪郭線にシャープさが要求される記録
対象に対しては、通常の速度でインクを吐出し、着弾時
に飛び散りが発生しないようにする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以下
に図面を参照して説明する。

【００１８】本実施形態のインクジェット記録装置は、
解像度６００ｄｐｉ、６４ノズル、吐出量８ｐｌの記録
ヘッドを具えたものである。記録ヘッドの各ノズルには
発熱ヒータが設けられており、インク吐出時はこのヒー
タを発熱させ、インク中に気泡を発生させ、この気泡の
生成圧力によってインクを吐出する、いわゆるバブルス
ルー方式でインクが吐出されるものとする。なお、機械
的、電気的構成の詳細については後述する。

【００１９】本発明は、上述のように、入力画像の階調
値に応じてインクの吐出速度を異ならせることにより、
粒状感の低減を図るものである。そこで、インクの吐出
速度の変化によって、形成されるドットにどのような変
化が起きるのかを説明する。

【００２０】図１は、通常の速度よりも高速でインクを
吐出した場合のドットの様子を示す模式図である。

【００２１】図２は、通常の速度でインクを吐出した場
合のドットの様子を示す模式図である。

【００２２】図２に示すように、通常の吐出速度でイン
クが吐出されると（同図（ａ））、吐出されたインク滴
３０は速度Ｖ２で記録媒体３１に着弾する(同図
（ｂ）)。そこでインクは運動エネルギーを失い、記録
媒体上で表面張力により１つにまとまろうとする力が働
き、一つの大きなドット（以下「主滴」ともいう）３２
を形成する（同図（ｃ））。そして、さらに記録媒体の
毛管力等により、インクは記録媒体中へ浸透していき、
やがてインク中の水分が蒸発して記録媒体に定着する
（同図（ｄ））。

【００２３】一方、図１に示すように、通常の吐出速度
よりも速い速度でインクが吐出されると、記録媒体３１
への着弾速度Ｖ１は、吐出時の速度よりは落ちるが、上
述の通常の吐出速度で吐出されたインク滴が着弾する際
の着弾速度Ｖ２よりは速い。したがって着弾速度Ｖ１が
Ｖ１＞Ｖ２の状態、通常よりも速い速度で記録媒体３１
に着弾すると、インク滴の運動エネルギーが十分に緩和
されずにインクの一部が飛散する（同図（ｂ））。そし
て、インクの全てが一つにまとまらず、主滴３２から飛
散したインクが副滴３３となって、主滴３２の周囲に着
弾することになる（同図（ｃ））。そして、主滴３２、
副滴３３はそれぞれ、記録媒体中に浸透して定着する
（同図（ｄ））。したがって、記録媒体上に形成される
ドットは次に示す特徴を有する。主滴部分は、通常の速
度で吐出した場合とほぼ同等かやや大きいくらいであ
り、その濃度は、通常の速度で吐出した場合と比較して
若干低くなっている。一方、飛び散り部分のそれぞれ
は、主滴の１／１０以下の大きさである。また、飛び散
り部分のドットの数や飛び散った位置は一定ではない。
さらに、飛び散り部分の濃度も通常の速度で吐出して形
成されたドットに比べて低くなっている。

【００２４】次に、記録媒体上に形成されたドットの大
きさ及びその濃度と、人が知覚する粒状感との関係につ
いて説明する。

【００２５】インクジェット記録方法では、ハイライト
部分は、通常、誤差拡散法等の２値化処理を行い、ドッ
トをまばらに配置することで表現する。したがって、ド
ットの形や大きさ、濃度によっては粒状感が知覚される
場合がある。この粒状感については、ハイライト部分の
ドットの空間周波数特性を測定することにより評価する
ことが可能である。従来、丸い真円に近いドットが良好
な画像を得るの適しているといわれている。そこで、実
際に真円に近いドット形状を仮定した場合と、本発明で
示す飛び散りが生じたドットを仮定した場合とにおい
て、それぞれハイライト部分の記録結果の空間周波数特
性をシミュレートした。

【００２６】図６は視覚の周波数特性（ＶＴＦ）を考慮
したハイライト部における画像の周波数特性を示す図で
ある。この図から分かるように、飛び散りのあるドット
の方が、全般に粒状感が低い。したがって、真円に近い
ドットでハイライト部分を形成するよりも、飛び散りの
あるドットで形成した方が、より粒状感を知覚しにく
く、良好な画像を得られるといえる。

【００２７】次に、着弾時にインクが飛散し、飛び散り
が生じる吐出速度は、インク吐出量やインクの物性、ま
た記録媒体の種類により異なる。本実施形態では、例え
ば、粘度１．８ｃｐｓ、表面張力３９ｄｙｎ／ｃｍのイ
ンクを約８ｐｌ吐出した場合の速度の変化によるインク
飛び散りの発生を測定した。

【００２８】図３は上述の条件で吐出速度変化による飛
び散りの発生を示したグラフである。吐出速度が１５ｍ
／ｓ以下の場合には、ほとんど着弾時にインク飛散によ
る副滴は生じない。一方、吐出速度が２０ｍ／ｓ以上の
場合には、たいていのインク滴において着弾時の飛び散
りが発生する。１５〜２０ｍ／ｓの間の速度で吐出され
たインク滴においては、飛び散りが発生しているドット
と発生していないドットとが存在している。

【００２９】記録する画像の階調に応じて、吐出速度を
制御する方法は、次のように行う。

【００３０】図４は、ノズルに設けられた発熱ヒータを
作動する電気信号を示す図である。

【００３１】このパルスのＯＮ状態が発熱ヒータの通電
を示している。同図（ａ）に示すようにメインパルスの
みの通電だけでなく、同図（ｂ）に示すように、メイン
パルスの前に、インクが吐出しない程度の短いプレパル
スを発生させ、プレパルスのパルス幅を変更することに
より、吐出速度を変えることが可能である。特に、バブ
ルスルー方式の場合、ヒータを通電し、ヒータ上に発生
した気泡がノズル孔まで成長して大気と連通し、ヒータ
部分からノズル孔までに存在したインクを全て吐出する
ことになる。したがって、プレパルスのパルス幅を変更
しても、吐出量はほとんど変化せず、吐出速度だけが変
化するので、プレパルスのパルス幅変更は速度調整に有
効である。なお、吐出速度とともに吐出インク量も増大
してしまうと、たとえ着弾時に飛び散りが発生しても、
主滴の濃度が高く、より大きなドットとなってしまうの
で、かえってドットが目につく結果となってしまい、粒
状感の低減にはつながらない。よって、インク吐出量は
同一で吐出速度のみを変化させることが本発明の効果を
得る上で重要な事項となる。

【００３２】図５は、バブルスルー方式のインクジェッ
ト記録ヘッドを用いて、メインパルスの幅を３μｓで固
定し、プレパルスの幅を０．１５μｓまで変化させたと
きの吐出速度との関係を示した図である。

【００３３】図に示すように、プレパルスのパルス幅を
長くするにつれて、吐出速度が速くなる。したがって、
プレパルスを調整することにより、吐出速度を調整する
ことができる。なお、本実施形態では、このようにプレ
パルスの幅を可変にして吐出速度を制御するが、本発明
はこれに限らず、他のいかなる方法を用いてもよい。例
えば、通電するヒータの位置と面積とを選択することに
より、速度を変化させる方法であってもよい。

【００３４】上述のようにして、記録画像の階調に応じ
て吐出速度を変化させることにより、粒状感の低減を図
る。以下に具体的な実施例を説明する。

【００３５】（実施例１）図７は、本実施例のインクジ
ェット記録装置を示す斜視図である。

【００３６】１０１はインクカートリッジである。イン
クカートリッジ１０１は、４色のカラーインク、ブラッ
ク、シアン、マゼンタ、イエローがそれぞれ詰め込まれ
たインクタンクと、同一の記録ヘッド１０２とを具えて
いる。記録ヘッド１０２は、上述のように、６４ノズル
が配列されており、各ノズルからの１回の吐出インク量
は８ｐｌである。さらに解像度は６００ｄｐｉとなる。

【００３７】１０３は紙送りローラで１０４の補助ロー
ラとともに記録媒体Ｐを押さえながら図の矢印の方向に
回転し、記録媒体Ｐをｙ方向に随時送っていく。また１
０５は給紙ローラであり記録媒体の給紙を行うととも
に、１０３、１０４と同様、記録媒体Ｐを抑える役割も
果たす。１０６は４つのインクカートリッジ１０１を支
持し、記録時にはこれらを矢印ｘ方向へ移動させるキャ
リッジである。このキャリッジ１０６は記録を行ってい
ないときや記録ヘッドの回復作業などを行うときには図
中点線で示したホームポジション（ｈ）位置に待機する
ようになっている。すなわち、記録開始前、ホームポジ
ションにあるキャリッジ１０６は、記録開始命令がくる
と、ｘ方向に移動しながら、記録ヘッド１０２上の各ノ
ズルからインクを吐出し記録を行う。キャリッジは紙面
端部まで移動すると、ホームポジションに戻り、紙送り
ローラ１０３が所定量だけ記録媒体を送る。このような
記録と紙送りとを交互に繰り返すことにより、記録媒体
全面に記録を行う。

【００３８】各インクの物性値は、粘度１．８ｃｐｓ、
表面張力３９ｄｙｎ／ｃｍとほぼ同等になるように調整
している。また、記録ヘッドの駆動条件は、通常、駆動
電圧１０Ｖでメインパルス幅３μｓとする。吐出速度を
速くする場合には、プレパルス幅１μｓ、プレパルスか
らメインパルスまでの間隔が１μｓ、メインパルス幅３
μｓと設定する。したがって、図５で示したように、吐
出速度が通常時で１５ｍ／ｓ、速い時で２５ｍ／ｓとな
る。

【００３９】図８は、インクジェット記録装置の制御構
成を示すブロック図である。３００は、インクジェット
記録装置全体を制御するＣＰＵである。ＣＰＵ３００
は、ＲＯＭ３０１とランダムメモリ（ＲＡＭ）３０２と
を具えている。そして、メインバスライン３０５を介し
て各駆動部へ駆動指令を送る。さらにメインバスライン
３０５には、画像入力部３０３、画像信号処理部３０４
といったソフト系処理手段と、操作部３０６、回復系制
御回路３０７、インクジェットヘッド温度制御回路３１
４、ヘッド駆動制御回路３１５、主走査方向へのキャリ
ッジ駆動制御回路３１６、副走査方向への紙送り制御回
路３１７といったハード系処理手段のそれぞれがアクセ
ス可能となっている。また、ＲＡＭ３０２内には、各部
分の駆動を行うプログラムが予め格納されている。

【００４０】画像入力部３０３から入力された画像デー
タに基づき、画像信号処理部３０４が各記録ヘッドに対
応した画像信号に処理し、この画像信号に基づいて、ヘ
ッド駆動制御回路３１５、キャリッジ駆動制御回路３１
６などが作動する。

【００４１】画像信号処理部３０４での画像信号処理を
具体的に説明する。

【００４２】図９は画像データの処理を示すブロック図
である。

【００４３】階調画像データ、本実施例ではＲＧＢ２４
ｂｉｔの画像データが入力されると、色変換、γ補正部
９０１でＲＧＢからＣＭＹＫに変換され、γ変換などの
補正が必要に応じて行われる。各インクごとに分けられ
たデータ（８ｂｉｔ単位）は、それぞれ色毎に階調値比
較部９０２、２値化処理部９０３にて処理され、記録ヘ
ッド駆動制御系９０４、すなわちヘッド駆動制御回路へ
送られる。なお、これらは独立しておらずに一つの処理
部で順次処理する形態であってもよい。

【００４４】階調値比較部９０２には、画像データがハ
イライト部か否かを決定する閾値が設けられており、入
力画像の階調値が閾値よりも低い値であればハイライト
部であると判断する。そして、この情報が記録ヘッド駆
動制御系へ送られ、ヘッド駆動制御回路は、ハイライト
部の場合はインクの吐出速度を速くするようにヘッドの
駆動を制御する。なお、本実施例での閾値は６４（白：
０、黒：２５５）と設定し、階調値が６４未満であった
場合にはハイライト部であると判断する。

【００４５】２値化処理部９０３では、画像データをド
ットパターンに変換する。本実施例では、一般的な誤差
拡散法を使用して２値化処理を行う。

【００４６】ヘッド駆動制御回路は、記録すべきドット
パターンとノズルとの関連付け及びハイライト部か否か
によるパルス幅制御など、記録ヘッドへ送るデータを作
成する。記録ヘッドへ送るデータは、プレパルスのｏｎ
／ｏｆｆ信号、メインパルスのｏｎ／ｏｆｆ信号、及び
駆動波形等である。本実施例では、通常のドットを形成
するノズルに対してはメインパルスのみが送られ、飛び
散りを含むドットを形成するノズルに対してプレパルス
とメインパルスが送られる。なお、画像データに応じて
これは変化するものなので、同じノズルにおいて、プレ
パルスとメインパルスの両方が送られる場合と、メイン
パルスのみが送られる場合とが発生することは明らかで
ある。

【００４７】このような駆動信号によって、記録ヘッド
は、ハイライト部では通常よりも速い吐出速度でインク
を吐出する。そして形成されるドットに飛び散りがある
状態となるので、粒状感が低減された記録結果を得るこ
とができる。

【００４８】（比較例１）実施例１では画像の階調値が
一定の値未満であれば、その領域の記録では吐出速度を
速くしてインクを吐出するという制御を行った。しか
し、本例では、吐出速度の変化を実施せずに全域におい
て吐出速度が１５ｍ／ｓ、すなわち実施例１では通常の
吐出速度となるようにして記録を行った。その結果、出
力画像は、ハイライト部において、実施例１での出力画
像に比べて、若干粒状感が残るものとなった。

【００４９】（比較例２）実施例１と同じ機械的、電気
的構成で、本例では吐出速度の変化を実施せずに全域に
おいて吐出速度が２５ｍ／ｓ、すなわち実施例１ではハ
イライト部記録時の吐出速度となるようにして記録を行
った。その結果、出力画像は、ハイライト部では実施例
１と同様に良好な結果が得られたが、文字部分では、文
字のエッジが多少ぼやけた印象となり、シャープさに欠
ける仕上がりとなった。

【００５０】（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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】

【発明の効果】以上のように発明を用いることにより、
画像データの階調値が一定の値未満であれば、その領域
の記録では吐出速度を速くしてインクを吐出し、インク
の着弾時に主滴以外に飛び散りを発生させることによ
り、インクの吐出量は現状のままで、画像のハイライト
部分など階調値が低い部分の粒状感を従来のものに比べ
て低減した記録結果を得ることができる。

【００６０】本発明では階調値が低い部分だけ飛び散り
を発生させて、他の部分は飛び散りのないドットを形成
するようにしているため、文字などの輪郭線がぼやける
ことなく、シャープさを維持した記録結果を得ることが
できる。

【００６１】また、インクの吐出速度を制御する方法と
して、プレパルスとメインパルスのダブルパルスによる
インク吐出方法を用い、さらにプレパルスのパルス幅を
変えることで吐出速度を制御しているため、インクの吐
出量は同一で吐出速度のみを変更することができる。し
たがって、吐出速度を速くした場合でも、通常の速度で
吐出して形成されたドットより濃度が高くなったり、大
きくなったりすることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常の速度よりも高速でインクを吐出した場合
のドット形成の様子を示す模式図である。

【図２】通常の速度でインクを吐出した場合のドットの
様子を示す模式図である。

【図３】インクの吐出速度と着弾したインクの飛び散り
の発生との関係を示す図である。

【図４】記録ヘッドの発熱ヒータへのパルス信号を示す
図であり、（ａ）はプレパルスなしの信号で、（ｂ）は
プレパルスありの信号である。

【図５】プレパルスのパルス幅と吐出速度との関係を示
す図である。

【図６】ハイライト部分の画像の空間周波数特性を示す
図である。

【図７】本発明のインクジェット記録装置の一例を示す
斜視図である。

【図８】インクジェット記録装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図９】画像データの処理を示すブロック図である。

【符号の説明】

３０インク滴３１記録媒体３２主滴３３副滴１０１インクカートリッジ１０２記録ヘッド１０３ローラ１０６キャリッジ３０３画像入力部３０４画像信号処理部３０５メインバスライン３０６操作部３０７回復系制御回路３１４インクジェットヘッド温度制御回路３１５ヘッド駆動制御回路３１６キャリッジ駆動制御回路３１７制御回路９０１補正部９０２階調値比較部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドから記録媒体に対してインク
を吐出して記録を行うインクジェット記録装置におい
て、記録する画像の階調値に応じて、インクの吐出速度を変
化させる吐出速度制御手段を具えることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。
【請求項２】前記吐出速度制御手段は、前記記録する
画像の階調値が所定の値未満であれば、インクの吐出速
度を通常の速度よりも高速にす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】前記吐出速度制御手段は、前記記録する
画像の階調値が所定の値未満であれば、吐出されたイン
クが記録媒体に着弾する際、主滴の周囲に飛び散る副滴
が発生する程度の吐出速度でインクを吐出させることを
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】前記記録ヘッドは複数の記録素子を配列
しており、該記録素子それぞれに対応した電気熱変換体
を発熱させ、インク中に発生する気泡の生成圧力によっ
てインクを滴として前記記録素子より吐出することを特
徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項５】前記吐出速度制御手段は、前記記録素子
に対応した電気熱変換体へ所定のパルス幅のプレパルス
と該プレパルスよりもパルス幅の長いメインパルスの２
種のパルスを送ることができ、インクの吐出速度を通常
の速度とする場合は、メインパルスのみを送り、インク
の吐出速度を高速にする場合は、プレパルスを送ったの
ちにメインパルスを送ることを特徴とする請求項４に記
載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記吐出速度制御手段は、前記プレパル
スのパルス幅を長くするほど、インクの吐出速度が高速
にさせることを特徴とする請求項５に記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項７】前記吐出速度制御手段は、インクの吐出
速度を通常の速度とする場合、及び高速にする場合のい
ずれの場合においても、前記メインパルスのパルス幅は
一定とすることを特徴とする請求項５または６に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項８】前記吐出速度制御手段は、前記記録する
画像が文字の場合は、吐出速度を通常の速度とし、前記
記録する画像がハイライト部分の場合は、吐出速度を高
速とすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】記録ヘッドから記録媒体に対してインク
を吐出して記録を行うインクジェット記録装置を用いた
インクジェット記録方法において、記録する画像の階調
値に応じて、インクの吐出速度を変化させる吐出速度制
御工程を具えることを特徴とするインクジェット記録方
法。
【請求項１０】前記吐出速度制御工程は、前記記録す
る画像の階調値が所定の値未満であれば、インクの吐出
速度を通常の速度よりも高速にすることを特徴とする請
求項９に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１１】前記吐出速度制御工程は、前記記録す
る画像の階調値が所定の値未満であれば、吐出されたイ
ンクが記録媒体に着弾する際、主滴の周囲に飛び散る副
滴が発生する程度の吐出速度でインクを吐出させること
を特徴とする請求項９または１０に記載のインクジェッ
ト記録方法。
【請求項１２】前記記録ヘッドは複数の記録素子を配
列しており、該記録素子それぞれに対応した電気熱変換
体を発熱させ、インク中に発生する気泡の生成圧力によ
ってインクを滴として前記記録素子より吐出することを
特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載のイン
クジェット記録方法。
【請求項１３】前記吐出速度制御工程は、前記記録素
子に対応した電気熱変換体へ所定のパルス幅のプレパル
スと該プレパルスよりもパルス幅の長いメインパルスの
２種のパルスを送ることができ、インクの吐出速度を通
常の速度とする場合は、メインパルスのみを送り、イン
クの吐出速度を高速にする場合は、プレパルスを送った
のちにメインパルスを送ることを特徴とする請求項１２
に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１４】前記吐出速度制御工程は、前記プレパ
ルスのパルス幅を長くするほど、インクの吐出速度が高
速にさせることを特徴とする請求項１３に記載のインク
ジェット記録方法。
【請求項１５】前記吐出速度制御工程は、インクの吐
出速度を通常の速度とする場合、及び高速にする場合の
いずれの場合においても、前記メインパルスのパルス幅
は一定とすることを特徴とする請求項１３または１４に
記載のインクジェット記録方法。
【請求項１６】前記吐出速度制御工程は、前記記録す
る画像が文字の場合は、吐出速度を通常の速度とし、前
記記録する画像がハイライト部分の場合は、吐出速度を
高速とすることを特徴とする請求項９ないし１５のいず
れかに記載のインクジェット記録方法。