JPH04250070A - 多色印刷装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷ヘッドが印刷媒体
をスキャンし、各ラインに異なる色を重ねて印刷してい
くことにより画像をつくる多色印刷方法及び装置、特に
、線形に配列されたノズルを用いて、黒色又は減法混色
の３原色シアン、マゼンタ及び黄色のインタレースの印
刷を行う印刷方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット・プリンタには、印刷ヘ
ッドが印刷媒体上を横切って前後に往復（両方向移動）
、又は印刷媒体上を常に一方向でのみスキャンするもの
とがある。ここで、代表的な印刷媒体としては、紙又は
透明フィルムのシートが用いられ、このシートは回転ド
ラムに保持される。ドットマトリクス画像に成るよう一
定間隔の列に配置された一定間隔を持つアドレス位置に
、各原色又は基本色のインクドロップを選択的かつ連続
的に乗せていけばよい。色の変化は、１色又は多色のイ
ンクドロップを、ドロップの大きさを変化させて乗せて
いくか又は画素（ピクセル）のアドレスごとに乗せるイ
ンクの色を変化させることで得られる。

【０００３】本発明はどのような印刷プロセスに対して
も等しく適用できるが、希望の図又は文字の画像を印刷
するには、印刷媒体上のプリントラインに沿って印刷ヘ
ッドを移動させることとする。以下の説明において、「
印刷」という用語の意味には、印刷要素（ノズルなど）
が印刷媒体上にインクドロップを乗せる乗せないにかか
わらず、印刷媒体上での位置を定めることを含んでいる
。加えて、所定のドロップの寸法を変え、さらに特定の
位置に乗せる所定の色のドロップの数を変えることをも
含むとする。ヒューレット・パッカード（株）研究所が
ドロップの数を可変できるドロップ・オン・デマンド（
ＤＯＤ）サーマルインクジェットを発表し、スウェーデ
ンのルント研究所のヘルツは、同様のものだが連続式イ
ンクジェットを発表した。（特に各アドレスのグレイス
ケールの制御のため）ドロップの寸法をいくつか選択し
て行う印刷は、１９８０年代初期にメリットが空気式Ｄ
ＯＤジェットとして発表した。

【０００４】１ノズルにつき１色のインクを１プリント
ラインに印刷するよう構成した印刷ヘッドが知られてい
る。これらノズルは印刷媒体に隣接して配列される。印
刷ヘッドのキャリッジは１回のスキャン毎に印刷媒体に
対して１プリントライン分ずつ前に進み、画像領域をす
べてスキャンするまで各ピクセルを選択して各色を印刷
していく。

【０００５】従来技術の代表例としては、ヨシムラ等に
よる米国特許第４６３００７６号がある。この装置は、
印刷ヘッド上にジェット又はノズルからなるアレイの複
数の組を有し、印刷ヘッドの１回のスキャンで、各プリ
ントラインに各アレイの組が夫々必要な色を供給する（
バンド印刷という）。この装置は、印刷ヘッドが一方向
に移動しているときと印刷ヘッドが他方向に移動してい
るときとでは、各色を印刷する順序は互いに逆になって
いる。

【０００６】上記技術の変形例として、マツフジ等によ
る米国特許第４５９３２９５号がある。印刷ヘッド上に
印刷に必要な複数のアレイ組を２重（ＡユニットとＢユ
ニット）に設けている。これらユニットは夫々互いに印
刷ヘッドのスキャン方向の垂直方向にずらして設けられ
、各ユニットは夫々同一スキャン方向にのみ使用される
ので、両方向のスキャンで同じ順序で各色を印刷するこ
とができる。

【０００７】上述以外のインクジェットヘッドには、所
定のプリントラインの各アドレスにある所定の色を印刷
するために複数のノズルを用いている。あるノズルがあ
るアドレスにそのノズルのカラーインクの濃度を最大に
、他のノズルはその同じアドレスに色合いの濃度を薄め
て印刷するので、１つのカラーインクで得られる以上の
濃度が各アドレスで得られる。

【０００８】初期のプリンタの中にも、各色のノズルが
スキャンする方向と垂直方向に一列に並べて設けられ、
平行に離間した各プリントラインをスキャンするものが
ある。常に各色を印刷していく順序が同じで、１つの色
が印刷されてから次の色のインクが印刷されるまでには
、前のインクが乾く時間的余裕が得られる。

【０００９】ヒラタ等による米国特許第４５５４５５６
号では、１回のスキャンにおいて３色のドットを同時、
又は順次連続して印刷する装置を開示している。タザキ
による米国特許第４５８０１５０号は、画像領域のある
部分に１色を印刷するのに２つのノズルを用い、続いて
もう１つのノズルで上記と同じ領域に第２の色を重ねて
印刷する印刷ヘッド上のアレイを開示している。

【００１０】各ノズルがスキャン方向に沿って一定間隔
で配列されたアレイを用いたバンドカラー印刷の例が、
ヘリンスキ等による米国特許第４７１４９３６号に開示
されている。この例では、各基本色用のノズルに加えて
黒色用ノズルが配列されている。なお、ある色のバンド
とは印刷ヘッド上のアレイにおいて、その色のノズルな
どの印刷要素が広がっている最大幅又はそのライン数の
ことである。

【００１１】バンドカラー印刷によるライン・インタレ
ースについては、ヒルマン等による米国特許第４７２８
９６８号に開示されている。書簡品質プリントを行う場
合には、ドラフト品質の場合のスキャン間隔の半分の間
隔ずつヘッドを移動させ、高分解能の画像を印刷する。 しかし、これによると夫々スキャンごとに印刷媒体の送
り方を変える必要がある。

【００１２】印刷媒体の移動方向と平行に間隔あけて各
ノズルを配列したアレイを用いた例もいくつかある。ロ
ーガンによる米国特許第４６８０５９６号では、色調を
変化させるために、上記のアレイを用いて各ピクセルを
印刷している。上記特許では、３ドットの行で１ピクセ
ルの行を構成し、各スキャン毎に各色を印刷する。これ
は、各色のべた組のバンドによる印刷であり、印刷ヘッ
ドの大きさは約２インチかける３インチである。

【００１３】他にも印刷媒体の移動方向に平行に間隔あ
けて各ノズルを配列したアレイを用いたバンドカラー印
刷の例として、チャン等による米国特許第４８１２８５
９号に開示されたものがある。４個のヘッドをそれぞれ
３原色と黒色とに用い、隣接するべた組のバンドで印刷
をする。

【００１４】各ノズルが印刷媒体の移動方向に沿って間
隔あけて配列されたアレイを用いたバンドカラー印刷で
は、どのカラーインクについてもあるカラーインクが乾
くと次のカラーインクを印刷媒体上に乗せ、各色は常に
同じ順序で印刷されていく。カラーアレイがスキャン方
向にのみ間隔をあけて配列されている場合には、すべて
の色が各スキャン中に印刷されるが、両スキャン方向で
は色を印刷する順序がそれぞれ互いに逆になる。

【００１５】シリアル・ドットマトリクス・カラープリ
ンタによる印刷は、固形カラーインクの場合、ペンのス
キャン方向と平行な際だった縞模様が印刷領域に見られ
る。これらの縞模様は、あるスキャンで印刷されるある
色のバンドと、その次のスキャンで印刷される色のバン
トとが接するところにでき、縞模様の発色が周辺の領域
よりも高いまたは低いという形で現れてしまう。これは
、印刷媒体の送りにおける機械的誤り及びインクのにじ
みの２つが原因である。この誤りを減らすために、各色
のバンドは隣接しているより、インタレースされている
方がよい。上述のように各色のバンドをインタレースす
るということは、先に印刷した色のバンドへ続けて部分
的に同じ色のバンドを重ねることである。これは同時に
ライン・インタレースを行う必要があり、また、結果と
してどんな印刷の欠陥も、例えば１個のノズルなどの印
刷要素の欠陥ということになる。

【００１６】ライン・インタレースとは、隣接するライ
ンの同じ色のドットがノズルなどの印刷要素により連続
するスキャンおいて印刷されることである。例えば、第
１、第３、第５、と続く各ラインがあるスキャンで印刷
されたときに、第２、第４、第６、と続く各ラインがそ
の次のスキャンで印刷されるのである。高速プリンタで
は、両方向のスキャンで印刷できると都合がよい。各ラ
インごとの混色により、どんな印刷の欠陥、つまりここ
ではスキャン方向が原因の画像の欠落が、逆方向のライ
ンにおけるスキャンの繰り返しによって生じるが、繰り
返しが遅ければ際だった欠落は生じない。

【００１７】ドロップ・オン・デマンド型プリンタでは
、異なる種類のインクを用いる。これらインクには、大
きく分けると、水性インク又は油性インク及び熱溶性（
ホットメルト）インク又はサーモプラスチックインクが
あり、色の濃度とより多種類の印刷媒体に使用できるこ
とを考えると、いずれも後者のものがよい。カラーイン
クによる印刷、特に熱溶性インクについての一般論は、
ハワード等による米国特許第４７４１９３０号に開示さ
れている。

【００１８】もし熱溶性インクのドットを乾く前に続け
て、一緒に又は重ねて印刷媒体に乗せていけばインクは
混合する。このようにインクが混合した結果生じる色は
、第１の色が乾いてから第２の色を乗せる場合とは異な
ったものになる。色を印刷していく順序もまた重要であ
り、順序が異なれば色相はシフトとし、色の乱れの現れ
方も違ってくるのである。

【００１９】理想的には、多種類の色を乗せていく順序
は、スキャンの方向に関係なく常に同じであることが望
ましい。さもなくば、次に考えられることは、隣接する
ラインを交互に選択してスキャンする　　とよい。これ
によって、色相の変化の空間的周波数をできるだけ高く
し、観測者が見たときの色の分布を平均化すればよい。 つまり、複数の色の各色をライン・インタレース及びバ
ンド・インタレースし、両方向のスキャンにおいて常に
一定順序でプリントできることが望ましい。

【００２０】ライン・インタレースによる印刷を行うた
めのアレイの配列には、インクジェットの物理的寸法の
要求のために限界がある。ノズルから成るアレイの行を
印刷ヘッドのスキャン方向に変化させれば、ノズルが所
望のどのプリントラインでも印刷することができるよう
になる。アレイの配列での各ノズルの隣接できる限界に
対応して、２つのアレイをどこまで近接させることがで
きるかという限界がある。このように、好ましいインタ
レース印刷が可能である一方で、可能な限り近接して配
列したアレイを有する印刷ヘッドが必要である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来の印刷装置では色
を印刷する順序が一定でないためにスキャン方向により
色相が変化したり、各色のバンドとバンドの隣接する部
分のために印刷媒体上に無用な縞模様があらわれるなど
印刷むらが生じることがあった。そこで本発明では一定
の順序で色を印刷していくことができ、印刷むらのない
印刷ができる多色印刷装置を提供することを目的とする
。

【００２２】

【課題を解決するための手段】ヘッドフェイス上のアレ
イをいくつかの組に分け、各組において各色の印刷要素
をラインごと交互に、かつ印刷媒体上の各プリントライ
ンが同じ色で２度印刷されることがないように並べるこ
とにより、バンド・インタレース及びライン・インタレ
ースを実現し、これにより色の印刷順序が一定で印刷む
らのない多色印刷を行う。

【００２３】

【実施例】図３は本発明によるシリアルドットマトリク
スプリンタの実施例の構成を示すブロック図である。プ
リンタ１０は、画像データ源１２からスキャンデータを
受け取るが、このスキャンデータは印刷媒体上の予め定
められた画像領域の各ピクセルの色を定めている。

【００２４】スキャンデータを受けるプリンタドライバ
１３は、プリンタエンジン１４の動作を制御する。制御
には、印刷ヘッド１６にフォーマットデータを送ること
、及びキャリッジサーボ１８が制御する、キャリッジに
伴う印刷ヘッドの移動の制御が含まれる。制御信号は、
プリンタドライバ、キャリッジサーボ及び他の図には示
していない機械システム、例えば印刷中の印刷媒体に対
する印刷ヘッドの動きを制御する印刷媒体送り装置など
との間でやり取りされる。本発明に用いられるプリンタ
１０の効果的な実施例の詳細は、特願平２−２７３１３
１「インタレース画像プリント方法」に開示されている
。なお、この明細書には、１色で行うインタレース印刷
の従来技術が記述されている。

【００２５】図４にはプリンタ１０に用いる印刷ヘッド
のフェイス２０の例が示されており、アレイ２０は適当
な紙のシートなどの印刷媒体２２に近接して設置される
。フェイス２０は、複数の黒色印刷ノズル２６からなる
第１アレイ２４、及び複数のカラー印刷ノズル３０から
なる第２アレイ２８とを含み、黒、白及びその他、上記
アレイの持つ色のスペクトルの範囲内の色が表現できる
。印刷ヘッドが水平方向に移動又はスキャンして印刷が
行われるが、図３では左から右、右から左という前後方
向に印刷ヘッドは移動する。

【００２６】各アレイはそれぞれ１２のノズルを持つ。 これらアレイは４個のノズルからなる組で３組に分けら
れる。アレイ２４は組３２、３３及び３４からなり、ア
レイ２８は組３６、３７及び３８からなる。アレイ２４
は、アレイ２８の垂直方向（印刷媒体の移動方向）の上
側に配列されているので、アレイが１回スキャンする間
に、組３２と組３８は同じラインを印刷することになる
。上記のように６組のノズルの組で、１回のスキャンの
間にそれぞれ４ラインからなる組４０、４１、４２、４
３及び４４の５組を印刷する。

【００２７】図４及び以下で用いる図５から図１２にお
いて、インクの色は幾何的なシンボルにより表現される
。図４では、三角形は黒色を表し、四角形、ひし形及び
円形はそれぞれ他の３色、例えば周知の減法混色の３原
色マゼンタ、シアン及び黄色のうちの１色を表している
。もちろん、他の色を用いてもかまわない。

【００２８】印刷媒体上の三角形からなる柱４６は、ア
レイ２４のノズルによって、各ラインがアドレスされ、
印刷されることを示している。四角形、ひし形及び円形
からなる柱４８は、アレイ２８のノズルによって各ライ
ンがアドレスされることを示している。柱４８は多種の
色からなるが、これについては図５以下を用いてさらに
詳しく述べる。図５では、スキャンと次のスキャンが始
まるまでの間に印刷媒体はアレイに対して上方向に移動
するが、その移動幅Ｄはプリントラインの４ライン分、
又はプリントライン１組分に等しい。

【００２９】バンド・インタレース及びライン・インタ
レースを行って黒色を印刷するには、従来技術にあるよ
うに、４個の黒色用ノズルからなるノズルの組のうち上
側の２組にあるノズルが、三角形のシンボルから出てい
る矢印の方向に従って、スキャンの方向によりプリント
ラインを交互に印刷する。

【００３０】アレイの配列は、原色が印刷されてから黒
色が印刷されるように構成されている。これはインクが
すぐに乾かないため、混色する可能性があることを考え
ると重要である。黒色を最後に印刷すれば、他の色に対
して一定の順序を保って印刷ができる。また、黒色のみ
使用するときは、アレイ２８は使用せず、アレイ２４の
ノズルをすべて使用するので、カラー画像を印刷する場
合に較べて３倍早く印刷できる。

【００３１】図４は理想的な一実施例を示しており、黒
色は常に他のすべての色が印刷された後に所定のライン
に印刷される。（黒色は他のどの色とも同じ位置に印刷
されることはなく、さらに、減法混色の３原色が、３色
とも同じ位置に同時に印刷されることもないことに注意
する必要がある。）また、この実施例においてアレイを
垂直方向に延長しても良い。このもう１つの実施例は、
図４に破線で示されており、アレイ２４を延長して黒色
用ノズルのアレイ２４’を作れば、カラーノズルがある
すべてのラインに黒色用ノズルがあることになる。これ
は、垂直方向においてもっとも小型であり、この意味で
理想的な実施例である。

【００３２】ヘッドフェイス２０または２０’は代表的
な例ではあるが、実用的な実施例は図１に示すように、
アレイ２４及び２８のサイズを４倍にしたものである。 つまり、４８個の黒色用ノズル及び４８個の多種のカラ
ーノズルを具え、４個のノズルで１組とする代わりに１
６個のノズルで１組とする。ただし、色を印刷する順序
は長くなるだけで上述と同様である。

【００３３】基本の３色を受け持つノズル３０はどんな
順番で並べても良いが、ある特別な順番で並べれば、す
べての印刷媒体上のプリントラインを各色のノズルが１
回スキャンするだけで印刷できる。図５から１３は、上
述の印刷システムの条件を満たす様々なアレイの配列を
示したものである。このとき、時間は左から右に経過す
るものとする。このように、色を乗せる順序は、連続す
る１から３または４回のスキャンで定まるインクを乗せ
る時間関係に従って決まり、同じプリントラインに示さ
れるシンボルは互いに重ねられるものとする。

【００３４】図５と図６は、混色により２色印刷するた
めのカラーノズルの並べ方をそれぞれ示している。図５
は円形とひし形で表される２色を印刷要素の組として選
択し、この２色がプリントラインごとに入れ替ることで
印刷していく。印刷媒体に対し印刷ヘッドを常に一定な
幅で前方に移動させるためには、各色のノズルの数Ｎは
奇数でなければならない。

【００３５】図５では各色それぞれ３個のノズルを使用
し、あるスキャンから次のスキャンが始まるまでに、幅
にして３ラインに等しい距離Ｄだけ印刷ヘッドが移動す
る。色を重ねていく順序は、線で囲まれた領域５０に示
されている。色を重ねていく順序はバンドの端を除けば
すべてのプリントラインで交互に替わっている。

【００３６】上述の方法及び配列で、バンド・インタレ
ース及びライン・インタレースが実現できる。ある色の
バンドは、ここでは５（２Ｎ−１、ただしＮ＝３）ライ
ンである。印刷ヘッドの移動幅Ｎラインは、ライン数が
整数で、できるだけ（２Ｎ−１）／２ラインに近い方が
よい。ライン・インタレースでは、印刷ヘッドの移動距
離Ｄはラインの奇数個の幅に等しいので、１回のスキャ
ンで、ある色が奇数番目のプリントラインにのみ印刷し
たら、その次のスキャンではその色は偶数番目のプリン
トラインのみ印刷することになる。

【００３７】図６は２色を各ラインに交互に印刷するた
めの配列を示している。印刷ヘッドのアレイは４個のカ
ラーノズルからなる組が２組集まってできている。各ノ
ズルの組は各色のノズルを交互に並べているが、その並
び順序は両組で互いに逆になっている。例えば、スキャ
ン１において円形で表される色は第１組ではライン１及
び３にあり、第２組ではライン６及び８にある。図から
わかるように、ある色についてみれば、一方の組では常
に奇数番目のラインを印刷し、他方の組では常に偶数番
目のラインを印刷している。

【００３８】線で囲まれた領域５２を見ると、どのプリ
ントラインも交互に色が替わっている。円形のバンドは
８ラインに広がり、ひし形のバンドは６ラインに広がっ
ていることを考えると、円形のバンド・インタレースの
方が完全に近く、一方、ひし形の方は部分的なバンド・
インタレースといえる。さらにひし形は、隣り合わせに
並んだところがあるので、各スキャンの際にひし形の色
で隣接する２ラインが同時に印刷されるところがでてく
る。この点を除けば、ライン・インタレースとなってい
る。

【００３９】図７から図１０は上記と異なり、印刷ヘッ
ドのアレイ上の３色、例えば、減法混色の３原色シアン
、マゼンタ及び黄色による配列例を示している。図７は
３色のノズルからなる各組において３色を交互に並べた
例を示している。あるラインが同じ色でだぶって印刷さ
れないようにするため、各色のノズルの数Ｎは３の整数
倍であってはいけない。例に示したものには、各色ごと
４個のノズルが用意され、カラーアレイはスキャンとス
キャンの間に幅にして４ラインだけ印刷媒体に対して進
む。

【００４０】線で囲まれた領域５４が示すように、どの
ラインも各色がそれぞれ１回だけアドレスされているが
、各色の組み合わせがプリントラインごとに完全に入れ
替わっているわけではない。円形から四角形へ、四角形
からひし形へ及びひし形から円形へという順序が、どの
３つのプリントラインをとってもその内の２ラインでは
繰り返されている。しかし、各色ともバンド・インタレ
ース及びライン・インタレースになっている。

【００４１】図８に示す色の配列は図４に示したカラー
ジェットプリンタの配列と同じである。図８に関しては
、それぞれ４個のノズルからなる組が３組使われ、各組
はプリントラインごと２色を交互に印刷する。各組はそ
れぞれ四角形と円形、ひし形と四角形及び円形とひし形
の３対のうちの１対を印刷する。図８に示された一連の
スキャンからわかるように、第９及び１０ラインは３色
すべてが重なって印刷される最初のラインになる。色が
重なって印刷された結果については、線で囲まれた領域
５６で示される。第９ラインでは円形で示される色が最
初にアドレス（印刷）され、続いてひし形で示される色
、さらに四角形で示される色が印刷される。上記のよう
に、ひし形と四角形が印刷される前に円形が印刷され、
四角形が印刷される前にひし形が印刷される　　第１０
ラインではひし形が四角形と円形の前で印刷され、四角
形が円形の前に印刷されている。この第９及び第１０の
並びのパターンはすべてのラインに適用されるもので、
第４スキャンやそれ以降について同じである。

【００４２】ところで、３色すべてを同じ位置に印刷し
てできる、３色が混合した黒色は、どうしても際だって
色相がずれ、濁った色になってしまうので、２色より多
くの色を同じ位置に印刷するのは好ましくない。これは
、減法混色の３原色が必ずしも理想的ではないからであ
る。よって、純粋な黒色を印刷するには、専用ノズルを
用いるのが望ましい。

【００４３】図４に戻って考えると、ひし形（第１の色
）と円形（第２の色）が、ノズルの第１の組３６におい
て、四角形（第３の色）とひし形が第２の組３７におい
て、さらに円形と四角形が第３の組３８において、それ
ぞれ交互に並べられている。これによって、ある組のあ
る色が奇数ラインを印刷していれば、その同じ色は他の
ある組で偶数ラインを印刷しているので、すべてのプリ
ントラインが各色で印刷される。

【００４４】図８に示す本発明による印刷方法及びノズ
ルのアレイは、四角形とひし形によるバンド・インタレ
ース及び３色すべてによるライン・インタレースを提示
している。延長された実用的実施例では、四角形とひし
形の各バンドはそれぞれ３２ラインに広がっている。こ
のアレイは、一対の色（ひし形と四角形）を一定の順序
で印刷し、さらに２組の色の対（円形とひし形及び円形
と四角形）を隣接するラインに交互に印刷するものであ
る。

【００４５】図９は従来例を示しており、ノズルなどの
印刷要素からなる組３６、３７及び３８にはそれぞれ１
色が与えられており、第１の組３６には円形、第２の組
３７にはひし形及び第３の組３８には四角形で表される
色が与えられる。線で囲まれた領域５８が示すように、
３色がどのラインにおいても一定順序で印刷される。つ
まり、どちらのラインでも円形がひし形と四角形の前に
印刷され、ひし形は四角形の前に印刷されている。しか
し、この例は、どの色もバンド・インタレース及びライ
ン・インタレースしていない。

【００４６】図１０は他の実施例を示しており、第１、
第２のノズルの組３６及び３７はそれぞれ円形とひし形
が交互に並べてあり、第３のノズルの組３８は四角形の
みで構成される。線で囲まれた領域６０が示すように、
この実施例では２色（円形とひし形）はライン・インタ
レース及びバンド・インタレースしており、２組の色の
対（ひし形と四角形及び円形と四角形）は一定順序で色
が重ねて印刷される。しかし、第３の色（四角形）の印
刷は、ライン・インタレースでもバンド・インタレース
でもない。

【００４７】図９ではノズルの組３７を単色、ここでは
ひし形だけで構成することによって、真ん中に単色の組
ができる。第１、第３のノズルの組３６及び３８は四角
形と円形で表される色を交互に並べて構成される。線で
囲まれた領域６２が示すようにこの配列では、どのライ
ンも３色が順次代わって重なって印刷される。しかし、
３色のうちひし形についてはライン・インタレースでは
なく、また、バンド・インタレースについても部分的で
ある。

【００４８】図１２は３色の配列についての最後の例で
ある。この配列は図８の配列からの転用であるが、この
配列は４ラインごと４組に分けられる。両端の２組はそ
れぞれ異なる単色をラインごと交互に印刷し、真ん中に
ある２組は２色の対をラインごと交互に印刷する。線で
囲まれた領域６４が示すように、各ラインがそれぞれ各
色で１回印刷されるには４回のスキャンが必要である。 この配列は、より長い印刷ヘッドが必要になるが、３色
すべてを一定の順序で印刷できる。さらに、部分的にバ
ンド・インタレースしており、３色すべてがライン・イ
ンタレースしている。

【００４９】図１３から１３は４色による配列の例であ
る。図１３では、各色が順次かわっていく並び順でノズ
ルの組を１組構成している。仮に１色あたりのノズル数
Ｎが偶数であっても、印刷ヘッドはスキャンごとの移動
距離ＤをＮ−１ラインとＮ＋１ラインとを交互にすれば
良い。Ｎが奇数ならば、各ラインを各スキャンごと一定
の移動距離Ｄで移動し、すべてのラインそれぞれを各色
のノズルが１回スキャンするだけで印刷することができ
る。

【００５０】図１３では、１色あたりのノズル数Ｎを３
としており、線で囲まれた領域６６が示すように、各ラ
インにすべての色を印刷するには４回のスキャンが必要
である。また、１つのバンド９ラインのうちの３ライン
を１回のスキャンで印刷ヘッドの移動距離Ｄとしている
。この例も完全なライン・インタレースである。しかし
、色を重ねていく順序は部分的に順次代わっていないと
ころがあるラインもあれば、すべて順次代わっていくラ
インもあるので、順序が常に一致するわけではない。

【００５１】図１４は好ましい４色の配列の例であり、
４色すべてに同じ数のノズルが割り当てられている。そ
れぞれ４個のノズルからなる組が４組集まってできてお
り、第１のノズルの組は三角形と四角形を、第２のノズ
ルの組はひし形と四角形を、第３のノズルの組はひし形
と円形を、そして第４のノズルの組は三角形と円形をそ
れぞれ交互に並べて構成されている。各色はそれぞれ、
ある１組で偶数ラインを印刷するときは、他のある１組
では奇数ラインを印刷するように配列されている。これ
を図１２の３色、四角形、ひし形及び円形による配列と
比較すれば、図１４の配列は三角形に対応するノズルを
省略すれば図１２と同じものであり、同様に理想的であ
ることがわかる。

【００５２】線で囲まれた領域６８から、色を重ねる順
序は図１２での３色に関しては同じであることがわかる
。第４の色とのコンビネーションのために色を重ねる順
序は各ラインごとでかわっている。そこで、三角形には
黒色を割り当て、３原色に他の３つのシンボルを割り当
てれば効果的である。この配列はライン・インタレース
と部分的バンド・インタレースになっている。

【００５３】図１５は、４色が２色を１対とする２組か
らなると考えて配列した例を示している。各対を、ここ
では黄色（Ｙ）と黒色（Ｋ）及びマゼンタ（Ｍ）とシア
ン（Ｃ）として、この２組の対を図６による２色と置き
換えて同じように配列する。このように色の対が２組あ
り、２つのアレイで１ラインが印刷される。２色を有す
るアレイの１つが垂直方向に配列され、１ラインは両ア
レイによって印刷されるので、２組の色の対が印刷され
る間には遅延時間がある。しかし、この配列によれば印
刷ヘッドを小型化できる。

【００５４】図１５の配列は特に熱溶性インクに適して
いる。それは熱溶性インクは印刷媒体に乗ったインクに
、重ねてまたは隣接させてインクを乗せれば、互いに混
色するからである。黒色を他色の点に重ねることはない
ので、他の色と混色することがない。線で囲まれた領域
７０が示すように、赤色を作る黄色とマゼンタの組み合
わせを除けば、色の組み合わせはラインごとに選択され
る。この黄色とマゼンタの対が繰り返す２つのラインで
一緒になるようにしたのには、視覚は緑色より赤色を感
じ難く、赤色の縞模様または乱れが比較的めだたないこ
とを利用している。一方、青色を作る組み合わせのマゼ
ンタとシアン、及び緑色を作る組み合わせのシアンと黄
色はそれぞれ異なるラインに配列されており、スキャン
で色を重ねることにより安定した色が作くられる。図１
２の実施例が示すように、同じアレイ上の２色が隣接す
るラインを印刷しないように、各ノズルの垂直方向に２
倍の行間をあけて配列しても良い。ただし、その場合ア
レイの寸法が２倍になる。

【００５５】インクジェットを用いて図１に示したよう
な印刷ヘッドを製造する場合には、基本的構造変更せず
にアレイをもっと幅を広くする。図２に示すように、チ
ャンネルは空いた空間からノズル線へと延びており、隙
間が少なくなるように配置されている。ノズルに近くに
タンクを有するインクジェットを用い、このインクジェ
ットは普通のインクジェットを用いた場合と等しい配置
密度を確保できるよう配置されている。

【００５６】このデザインによれば、複数のインクジェ
ット８０がハニカム構造に配置される。各インクジェッ
トはタンク８２を有し、このタンク８２にはオフセット
チャンネル８４を通してノズル又はオリフィス８６へと
インクを押出させるための圧電素子を具えている。図２
に示すように、チャンネル８４はハニカム構造の中心か
ら複数のノズル８６が並ぶノズル線８８及び９０にまで
延びているが、インクジェットは２つのノズル線８８及
び９０に隣接して配置され、一定間隔で配列されたノズ
ル８６からなるアレイ９２及び９４が構成される。

【００５７】図２において、Ｄ１は隣接するプリントラ
インの中心線間の距離、又は１プリントラインの有効な
幅である。Ｄ２は平行なノズルの線８８及び９０の距離
。Ｄ３はあるノズル線上のノズルと他のノズル線上のノ
ズルと相対的な差（オフセット）である。Ｘ１はスキャ
ンと次のスキャンの間に印刷ヘッドに対して印刷媒体が
進む前進方向の前進距離である。最後にギリシャ記号φ
は矢印９６で示されるスキャン方向とノズル線８８及び
９０のなす傾斜角度である。

【００５８】ライン・インタレースを実現するにはＮ１
を整数としてＸ１が、 Ｘ１＝（２Ｎ１＋１）Ｄ１ を満たせば良い。印刷媒体の前進方向に間隔をあけて配
列された２つのアレイを用いて色を印刷する場合には、
一方のアレイのノズルでプリントラインの偶数行を印刷
し、他方のアレイのノズルでプリントラインの奇数行を
印刷する。

【００５９】さらに、バンド・インタレースをも実現す
るには Ｘ１≒（Ｎ２＋１／２）ＮＤ１ を満たせば良い。ここで、Ｎ２は整数、Ｎは印刷媒体が
各スキャンで移動する距離と等しい幅のライン数である
。

【００６０】実用的実施例では、単位インチあたりのピ
クセル密度（ＤＰＩ）が３００ドットであることを用い
ると、Ｄ１は３．３３．．．ミル（ミリインチ）となる
。インクジェットの直径は約１５７．５ミル（４ミリメ
ータ）である。ノズル線８８及び９０上の各ノズル間の
距離は約６７ミル、幅にして２０プリントライン分に相
当する。印刷媒体の前進方向に関してのノズル間の距離
は幅にして２プリントライン分に相当するので、ノズル
線８８及び９０の傾斜は１：１０、傾斜角度φは５．７
度である。距離Ｄ２は２３２．０９ミルなので、Ｘ１が
選択できる最も良い値は２３４．５０ミルである。なお
、Ｘ１を２３６．６６．．．ミルとすれば幅にして７１
プリントライン分に相当する。

【００６１】上記の配列にすれば、Ｘ１は上記２つの関
係式をほぼ満たす。ここで、Ｎ＝１６、Ｎ１＝３５、Ｎ
２＝４である。上述のように、好ましい実用的実施例は
９６個のノズルを有し、そのうち４８個が黒色用、４８
個が３原色用である。よって、各原色は１６個であるか
ら、印刷媒体は各スキャンで１６プリントラインずつ移
動する。

【００６２】図１は上述によるヘッドフェイス１００の
配置を示しており、ノズルの配列は図２によっている。 これには、ノズル１１０を２４個有する４つのアレイ１
０２、１０４、１０６及び１０８がある。矢印１１２は
印刷ヘッドに対する印刷媒体の前進方向示し、矢印１１
４はスキャン中の印刷ヘッドの移動方向を示している。 アレイ１０２及び１０４は黒色印刷専用で、アレイ１０
６及び１０８は３原色を印刷する。

【００６３】アレイ１０６は組１１６、１１８及び１２
０を有し、それぞれ第１、第２及び第３色のバンドを印
刷する。同様に、アレイ１０８は組１２２、１２４及び
１２６を有し、同様に印刷を行う。

【００６４】アレイ１０２と１０４、及びアレイ１０６
と１０８の間にそれぞれある印刷媒体の前進方向１１２
についての間隔はプリントラインの７１ライン分に相当
し、これは奇数であるから、これら一対のアレイの一方
は偶数行を印刷し、他方は奇数行を印刷する。図１にお
いて、ポイントとなるライン番号をヘッドフェイス１０
０の左側に示しており、これらラインとノズルの関係を
示すために破線が引かれている。これからわかるように
、アレイ１０２及び１０６のノズルは偶数ラインにのみ
配列されており、アレイ１０４及び１０８のノズルは奇
数ラインにのみ配列されている。

【００６５】さらに、アレイ１０２はアレイ１０６に対
して、アレイ１０４は１０８に対してそれぞれ印刷媒体
の前進方向について幅にして１６ライン分の段差がある
。これによってアレイ１０２及び１０４は、各スキャン
中、アレイ１０６及び１０８で印刷されないプリントラ
インに黒色を印刷できる。上述のように、黒色のみ印刷
する場合にはアレイ１０６及び１０８は使用せず、１０
２及び１０４のすべてのノズルが両スキャン方向で使用
される。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、各スキャンにおいて印
刷媒体上のプリントラインを１ライン置き（黒色のみの
印刷のときも）に印刷するので、ライン・インタレース
が実現される。また、これにより隣接するプリントライ
ン上のインクが混合する恐れがない。ある１つのアレイ
は、各１色につき他のアレイが印刷したバンドの約半分
の領域を印刷するようになっており、バンド・インタレ
ースが実現される。さらに、スキャン方向に関わらず色
を重ねる順序が一定で印刷でき、その結果どの原色の組
み合わせでも一定の色相と色調を得ることができる。加
えて、各スキャンにおいて、１プリントライン置きにの
み、そして１プリントラインにつき１色のみ印刷するこ
とにより、次の色を印刷するまでに前のインクが乾き固
まる時間を持つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実用的インクジェット・プリンタ
の印刷ヘッドフェイスの実施例を示す図である。

【図２】本発明による実用的実施例でのインクジェット
の配置例を示す図である。

【図３】本発明による印刷装置の実施例の略ブロック図
である。

【図４】本発明によるインクジェット・プリンタの印刷
ヘッドのアレイの実施例及び印刷媒体の典型的スキャン
の実施例を示す図である。

【図５】２色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の配列例を示す図である。

【図６】２色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の他の配列例を示す図である。

【図７】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の配列例を示す図である。

【図８】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレイ
の配列例を示す図である。

【図９】３印刷する場合における印刷ヘッドのアレイの
配列の従来例を示す図である。

【図１０】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１１】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１２】３色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１３】４色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１４】４色印刷する場合における印刷ヘッドのアレ
イの配列例を示す図である。

【図１５】４色印刷する場合において、２色を一対とし
て用いる印刷ヘッドのアレイの配列例を示す図である。

【符号の説明】

１０　　シリアルドットマトリクスプリンタ１２　　画
像データ源 １３　　プリンタドライバ １４　　プリンタエンジン １６　　印刷ヘッド １８　　移動手段 ２０　　フェイス ２０’延長したフェイス ２４　　黒色用ノズルのアレイ ２４’延長したアレイ２４ ２６　　黒色用ノズル ２６’延長したフェイス２０’上の黒色用ノズル２８　
　カラー用ノズルのアレイ ３０　　カラー用ノズル ３２　　黒色用ノズルの組 ３２’黒色用ノズルの組 ３３　　黒色用ノズルの組 ３３’黒色用ノズルの組 ３４　　黒色用ノズルの組 ３４’黒色用ノズルの組 ３６　　カラー用ノズルの組 ３７　　カラー用ノズルの組 ３８　　カラー用ノズルの組 ４０　　プリントラインの組 ４１　　プリントラインの組 ４２　　プリントラインの組 ４３　　プリントラインの組 ４４　　プリントラインの組 ４６　　印刷媒体上に印刷された黒色を示す柱４８　　
印刷媒体上に印刷された色を示す柱８０　　インクジェ
ット ８２　　タンク ８４　　オフセットチャンネル ８６　　ノズル ８８　　ノズル線 ９０　　ノズル線 ９２　　アレイ ９４　　アレイ ９６　　スキャン方向を示す矢印 １００　　ヘッドフェイス １０２　　アレイ １０４　　アレイ １０６　　アレイ １０８　　アレイ １１０　　ノズル １１２　　印刷媒体の前進方向を示す矢印１１４　　ス
キャン方向を示す矢印 １１６　　組 １１８　　組 １２０　　組 １２２　　組 １２４　　組 １２６　　組

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　印刷媒体上の所定領域に、所定のライ
   ン間隔を有するプリントラインに沿ってカラー画像を印
   刷する多色印刷装置において、ヘッドフェイスを有する
   印刷ヘッドと、上記ヘッドフェイス上の偶数ラインに配
   列された複数のノズルからなり、互いに離間した第１及
   び第３アレイと、上記ヘッドフェイス上の奇数ラインに
   配列された複数のノズルからなり、互いに離間すると共
   に上記第１及び第３アレイと離間した第２及び第４アレ
   イと、上記印刷ヘッド及び印刷媒体の相対的位置関係を
   制御する移動手段とを具え、上記第１及び第３アレイ並
   びに上記第２及び第４アレイの各ノズルがそれぞれ所定
   のライン数の段差を有して配列されていることを特徴と
   する多色印刷装置。