JPH04361055A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のインク吐出口を
有するインクジェット記録ヘッドによりモノクロあるい
はカラー画像を記録するインクジェット記録方法に関し
、特に複数回の走査でそれぞれ液量の異なる複数の液滴
を被記録材上の実質的同一箇所に着弾させて１つの画素
を形成し、階調性に優れた鮮明な画像を形成するインク
ジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複数のインク滴（ドロップレット
）を被記録材上の実質的同一箇所に着弾させて１つのド
ット（画素）を形成し、着弾させるインク滴数を変える
ことによって階調を表現するいわゆるマルチドロップレ
ット方式が開発されている。このマルチドロップレット
方式は特に１つのインク滴自体の大きさを大きく変調す
ることの困難なインクジェット記録において、高密度で
かつ高階調の画像が得られる方法として極めて有効であ
ると期待されている。

【０００３】しかしながら、従来のマルチドロップレッ
ト方式では１つの画素を１回の走査中に１つのインク吐
出口から吐出する複数のインク滴で形成するため、吐出
口毎のインク滴の体積のばらつきがあると本来均一であ
るべき画像にスジ（筋）が生じたり濃度ムラ（斑）が生
じるという問題があった。

【０００４】これらの問題を避けるために、従来のマル
チドロップレット方式では、吐出インク滴の体積の吐出
口間バラツキを極力おさえるべく、記録ヘッドの製造を
非常に精密に行われなければならず、その結果製造コス
トが高くなったり、製造歩留りが悪くなる等の問題があ
った。また、濃度ムラをソフトウエア的に解消する方法
として誤差拡散法などの画像処理を用いて吐出口間のイ
ンク滴の体積を多少を打ち消すように、インク滴の打ち
込み数を変化させる方法なども提案されているが、この
ような画像処理を組み込むとシステムの製作コストを引
き上げるという問題があった。また、このような画像処
理法を用いたとしても、インク滴の体積の吐出口間ばら
つきが経時的に変化した場合に打ち込みインク滴数を再
調整する必要があり、メンテナンス性が悪いという問題
を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第４，７４６
，９３５号公報においては、１画素を１ｐｌ（ピコリッ
トル），２ｐｌ，４ｐｌの液量の異なる複数のインク滴
の組合せにより階調を表現するマルチトーンインクジェ
ットプリンタが提案されている。この提案によれば、対
積比で０，１，２，１＋２（＝３），４，１＋４（＝５
），２＋４（＝６），１＋２＋４（＝７）の８種のイン
ク滴体積が３個のインク滴重ねで得られ、１のインク滴
を７回重ねる方式に比べて印刷速度の向上が計られてい
る。しかしながら、１画素を形成するインク滴の総体積
と反射濃度の関係は図５に示すように、一般には立上り
が急な上に凸の曲線となる。従って、１画素を形成する
インク滴の総体積の取り得る値の間隔を等間隔にしても
、それに対応する反射濃度の取り得る値の間隔は等間隔
にはならない。そのため、１画素を形成するインク滴の
体積が小さい領域においては反射濃度の取り得る値の間
隔が広くなり、１画素を形成するインク滴の体積が大き
い領域においては反射濃度の取り得る値の間隔が狭くな
ってしまう。つまり、１画素を形成するインク滴の体積
が大きい領域におけるインク滴の体積の多少の大小は、
階調にはあまり寄与しない。また、１画素を形成するイ
ンク滴の組合せの数（１ｐｌ，２ｐｌ，４ｐｌの場合は
、８種類）が多いので、画像処理系の回路が複雑になり
、設計コストや製造コストが大幅に上昇する。

【０００６】さらにまた、上記の米国特許公報に開示の
発明のもう一つの問題点は、吐出するインク滴の体積が
１ｐｌ対４ｐｌという４倍（あるいは１ｐｌ対８ｐｌで
は８倍）もの吐出量の異なるヘッド構造を同一記録ヘッ
ド内に作り込まなくてはならず、記録ヘッドの作製上困
難を伴う非常に大きな障害となることである。一般に、
吐出するインク滴の体積を変えるための記録ヘッドのパ
ラメータとしては、ヒーター吐出口間距離，ヒータの大
きさ，吐出口形状またはバリアーの形状、および吐出口
面積がある。吐出するインク滴の体積を１から４まで変
化させるには、ヒータ吐出口間距離，ヒータ面積，吐出
口面積の変更は必須であり、従来の作製プロセスのみで
は作製が困難である。従って、これを実際に達成するた
めには新たな作製プロセスの追加が必要となり、記録ヘ
ッドの製造コストもかなり高いものになる。

【０００７】しかも、上記米国特許公報に開示の発明で
は、１ｐｌ，２ｐｌ，３ｐｌ，４ｐｌの如く各々吐出イ
ンク滴体積の異なる複数の一連のインク吐出口が記録ヘ
ッドの往復動する主走査方向に沿って記録ヘッド前面に
互いに近接して配列されていて、注目画素に対する複数
インク滴の吐出を１回の主走査で行うように構成されて
いるので、先に被記録材上に着弾したインク滴の浸透，
定着がほとんど行われない間にそのインク滴上に次々と
インク滴が重なることになり、そのため被記録材上で重
ねる液滴個数が多い画像領域では隣接画素の液滴同士が
接触して画像のにじみが生じ易く、その結果文字部分等
の鮮明度を損い、またカラー画像では特に単色領域の境
界での定着前のインクの混色によるにじみによって画像
の輪郭がぼやけ、記録品位を大幅に低下させることがあ
るという重大な解決すべき課題があった。

【０００８】本発明は、従来技術が有する上述のような
種々の問題点を解決するためになされたものであり、記
録速度を低下させること無く、比較的廉価に、かつ階調
性に優れ、鮮明な画像を得られるインクジェット記録方
法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するために手段】上記目的を達成するため
、本発明は、複数のインク吐出口を有するインクジェッ
ト記録ヘッドを用いて、複数回の走査でそれぞれ液量の
異なる複数の液滴を被記録材上の実質的同一箇所に着弾
させて１つの画素を形成し、かつ前記被記録材に記録さ
れた画素当りの階調レベルがほぼ等間隔となるように、
前記液滴の体積比をそれぞれ設定してあることを特徴と
する。

【００１０】また、本発明はその一形態として、前記複
数のインク吐出口は前記インクジェット記録ヘッドの走
査方向に対してほぼ直角方向に配列されてあり、該イン
ク吐出口から吐出される液滴群の中で体積が大きい液滴
は体積の小さな液滴と重ね打ちされるように出力される
ことを特徴とすることができる。

【００１１】さらにまた、本発明は、他の形態として、
前記インクジェット記録ヘッドは前記液滴を吐出するた
めのエネルギを発生する素子として、前記液滴に膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを作用するための電気熱変換体
を有することを特徴とすることができる。

【００１２】

【作用】本発明では、複数回の走査（スキャン）で１画
素に対してインク滴を重ね打ちするので、１回の走査毎
のインク滴の打ち込みで先に着弾したインクが浸透，定
着し、ほぼ十分に乾くので、インクのにじみ，混色，画
像輪郭のぼやけ等が無くなり、その結果階調性に優れた
鮮明な画像が得られる。

【００１３】また、本発明では、吐出口群を別走査方向
に配列し、吐出インク滴の体積が各々異なる一連のその
吐出口群からのインク滴により重ね打ちして１画素を形
成するので、１画素形成のための走査回数が少なくなり
、高濃度領域の画像品質とともにハイライト領域の画像
品質の向上を記録速度の低下をほとんど伴わずに達成で
きる。

【００１４】また、本発明では、重ね打ちされた画素当
たりの階調レベルがほぼ等間隔となるように、吐出イン
ク滴の体積比を適正に設定し、体積が大きいインク滴は
体積の小さなインク滴と必ず重ね打ちするようにしてい
るので、吐出インクの最大インク滴と最小インク滴の体
積比を比較的小さくでき、インク滴の組み合わせ種類も
従来と比べて半減し、吐出口選択のための画像信号処理
も容易となり、その結果ヘッドおよび本体装置の製造コ
ストの上昇をともなわずに、比較的廉価に良好な中間調
画像を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１６】まず、本発明の前提となる記録方法につい
て説明する。これは、複数回の走査により１つの画素を
複数のインク吐出口から吐出されるインク滴によって形
成することにより、吐出口から吐出されたインク滴の体
積の吐出口間ばらつきを軽減させ、スジ，ムラの出にく
い記録方法（以下、マルチスキャン法と称する）である
。

【００１７】このマルチスキャン法によりスジ，ムラに
よる画像品位の低下が改善され、鮮明な画像が得られる
ことが確認されている。しかしながら、このようなマル
チスキャン法の導入により画像品位は向上するものの、
印刷時間が増加するというさらに解決すべき課題が生じ
た。以下、この点について説明する。

【００１８】一般的には、１画素（ピクセル）を構成す
る１個のインク滴の体積を少なくすればする程、画像の
ハイライト領域における粒状性が見えにくくなるので、
ハイライト領域における画像品位は向上する。しかし、
インク滴の体積が少なくなれば、紙（被記録材）上の反
射濃度が低くなるので、画像の高濃度領域の画像品位を
上げるには多数のインク滴を同一画素に重ねなければな
らない。このように同一画素に多数のインク滴を重ねる
ことは１画素形式のための走査回数の増加を意味するの
で、ハイライト領域における画像品位を向上させ、同時
に高濃度領域の画像品位も向上させようとすれば、印刷
時間が大幅に増加することになる。一方、最大３個程度
のインク滴の重ね合わせで１画素を形成する場合はハイ
ライト領域における画像品位の向上は困難となる。

【００１９】ところで、「０」と「１」だけの２値記録
法における１画素を形成する周波数ｆｋＨｚ（２値記録
法では、１画素を形成する周波数とインク滴を吐出する
周波数とは同じである）とすると、最大ｎ個のインク滴
を同一画素に重ねるマルチスキャン法で、２値記録法と
同じ印刷速度を得るには、ｆ×ｎ　　ｋＨｚのインク滴
を吐出するための周波数が少なくとも必要とされる。し
かし、１個のインク滴の体積が２値記録に比べて小さい
とは言え、記録ヘッドの駆動周波数をｎ倍にするという
ことは、実際上技術的に多くの問題が残っており、ｎの
数が大きくなればなる程達成が困難になる。

【００２０】図１は本発明を適用した実施例のシリアル
型インクジェット記録装置の概略要部構成を示す。符号
１はフレキシブルケーブル４を通じて供給される入力信
号（駆動信号）に応じてインク滴を吐出するインクジェ
ット記録ヘッドであり、後述の図３または図６に示すよ
うな吐出インク滴体積が異なる一連のインク吐出口を有
する。ヘッド１はキャリッジ５上に搭載固定されて、タ
イミングベルト７を伝動手段として後述のキャリッジ送
りモータ（図２参照）の駆動により一対のガイドレール
９に沿って水平の主走査方向に往復動し、後述の各吐出
口からインク滴を選択的に被記録材（一般に紙）１１に
向って吐出することにより、被記録材１１上に入力信号
に対応の中間調画像を形成する。被記録材１１はプラテ
ンローラ１３に巻回され、プラテンローラ１１を回転す
る後述の紙送りモータ（図２参照）の駆動により、所定
のピッチづつ主走査方向とは直角の垂直な副走査方向に
送られる。

【００２１】図２は本発明実施例装置の制御系回路の概
略構成を示す。符号２１は吐出タイミング等の装置全体
の制御を司るメインコントローラであり、例えばＣＰＵ
（中央演算処理ユニット），プログラム用ＲＯＭ（リー
ドオンリメモリ）および作業用ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）等を内蔵する１チップマイクロプロセッサ等
が通常用いられる。メインコントローラ２１は画像デー
タ信号をカラー画像リーダ等のホストコンピュータ２３
から受け取り、１フレーム単位でバッファ用のフレーム
メモリ２５に格納する。記録時には、メインコントロー
ラ２１はモータドライバ２７を通じてキャリッジ送りモ
ータ２９の駆動を制御し、かつモータドライバ３１を通
じて紙送りモータ３３の駆動を制御する。これと共に、
フレームメモリ２５から読み出した画像データを基に、
本システム（記録装置）に応じた階調データに変換し、
ドライバコントローラ３５およびヘッドドライバ３７を
介してヘッド１の吐出制御を本発明のタイミングで行い
、これにより高画質のカラー画像記録が得られる。

【００２２】（第１実施例）図３は本発明の一実施例に
おける上記ヘッド１の概略構成を示す。図中の吐出口は
説明を簡単にするために一連の吐出口を４個づつ３群に
分割した３種の吐出口群１０１，１０２，１０３で示さ
れている。第１の吐出口群１０１は５ｐｌ（ピコリット
ル）の体積のインク滴を各々吐出するように設計された
一連の吐出口（吐出口番号１〜４）のグループであり、
第２の吐出口群１０２は８ｐｌの体積のインク滴を各々
吐出するように設計された一連の吐出口（吐出口番号５
〜８）のグループであり、第３の吐出口群１０３は１１
ｐｌの体積のインク滴を各々吐出するように設計された
一連の吐出口（吐出口番号９〜１２）のグループである
。これらの吐出群１０１〜１０３はヘッド１の垂直方向
、すなわちヘッド１が往復動する主走査方向とはほぼ直
角の副走査方向に沿って一列に配列されている。ヘッド
１は基板２と基台３から成り、被記録材１１と対面する
基板２の表面上に上記吐出口が開口されている。ところ
で、ヘッド１を廉価に製作するためには、従来の製造工
程をほぼそのまま利用できることが必要となるが、その
ためには最大インク滴と最小インク滴の体積比は３．０
以下が望ましい。本実施例の最大インク滴は１１ｐｌで
あり、最小インク滴は５ｐｌであるから、その体積比は
２．２となり、上記条件を満足し、この点でもヘッド１
を比較的廉価に製造し得る。

【００２３】図４は本実施例における印刷状態を示す。 図中の大きな四角の外枠はキャリッジ５の複数回の走査
（以下、スキャンと称する）で印刷される被記録材１１
の記録領域の全体を示している。５つの記録領域（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）はそれぞれ上述した３種類のインク滴
体積を吐出する各吐出口群に対応しており、かつその縦
方向の幅は被記録材１１の１回の送り量に対応している
。第１スキャンにおいて、吐出口番号１〜４の吐出口（
１０１）を使って最先端の領域Ａに５ｐｌのインク滴を
画像データ（階調データ）の階調に応じて吐出し、ドッ
ト印刷する。次に、被記録材１１を６３．５μｍ（吐出
口ピッチ）×４（吐出口数）＝２５４μｍだけ本図４の
上方向へ送り、第２スキャンを開始する。

【００２４】第２スキャンでは、次の領域Ｂに移動した
吐出口番号１〜４の吐出口（１０１）から第１スキャン
のときと同じように、画像データの階調に応じて５ｐｌ
のインク滴の吐出を行い、ドット印刷する。同時に、領
域Ａに移動した吐出口番号５〜８の吐出口（１０２）か
ら第１スキャンで印刷されたこの領域Ａの画像に対して
画像データの階調に応じて８ｐｌのインク滴を吐出して
インク滴を重ねていく。この時、８ｐｌのインク滴は第
１スキャン時に５ｐｌのインク滴が打たれない場所には
打たれることはない。第２スキャンが終わったら、被記
録材１１を本図４の方向に上記と同じ２５４μｍだけ送
り、第３スキャンを開始する。

【００２５】第３スキャンでは、第３番目の領域Ｃ上に
移動した吐出口番号１〜４の吐出口（１０１）および領
域Ｂに移動した吐出口番号５〜８の吐出口（１０２）か
らインク滴を吐出してそれぞれ第２スキャン時と同様に
印刷を行う。同時に領域Ａに移動した吐出口番号９〜１
２の吐出口（１０３）からは１１ｐｌのインク滴体積の
インク滴を画像データに応じて吐出することにより印刷
を行っていく。この時もまた、１１ｐｌのインク滴は第
１スキャン，第２スキャンにおいて５ｐｌ，８ｐｌのイ
ンク滴が打たれない所には打たれないようになっている
。

【００２６】この第３スキャンが終了した時点において
、領域Ｃには０ｐｌ（インク付着なし）と５ｐｌのイン
ク滴が画素単位で付着している２つの状態が存在してお
り、領域Ｂには０ｐｌと５ｐｌと１３ｐｌ（＝５ｐｌ＋
８ｐｌ）のインク滴が画素単位で付着した３つの状態が
存在しており、また領域Ａには０ｐｌと５ｐｌと１３ｐ
ｌ（＝５ｐｌ＋８ｐｌ）と２４ｐｌ（＝５ｐｌ＋８ｐｌ
＋１１ｐｌ）のインク滴が画素単位で付着した４つの状
態が存在している。

【００２７】順次、上記と同様にして第４スキャン，第
５スキャンと繰返すことにより画像データの階調に応じ
たドット印刷が被記録材１１に対して行われ、領域Ａの
記録状態が被記録材１１上の記録すべき領域の全てに広
がって、ヘッド１の吐出口番号８〜１２の吐出口（１０
３）が領域Ｅに達して印刷が行われた後、この記録作業
は終了する。

【００２８】本実施例においては、一連の吐出口に対し
、インク滴の体積が異なる毎にブロックを形成している
構成を採用しているが、異なった体積のインク滴を吐出
させる吐出口を交互に隣接して並べてもその記録効果は
同様となることは言うまでもない。

【００２９】図５は図４で説明したようにして被記録材
１１上に印刷された記録画像の１画素（ピクセル）当た
りのインク体積とその反射濃度の関係を表わしている。 図３，図４で示す本実施例においては、インクなしの第
０レベルで反射濃度が０．０５（被記録材１１である紙
自体の反射濃度）、インク量５ｐｌの第１レベル（Ｉ）
で０．４７、インク量１３ｐｌの第２レベル（ＩＩ）で
１．０２、インク量２４ｐｌの第３レベル（ＩＩＩ）で
１．３８の反射濃度となっている。これは、従来のマル
チスキャン法や前述のＵＳＰ４，７４６，９３５号に提
案の方法に比べて、各レベル間での反射濃度の間隔が等
間隔に近くなり、階調特性も良好となることを示してい
る。また、第１レベル（Ｉ）での反射濃度も０．４７で
あって、これは従来のマルチスキャン法における１画素
当たり最大５個のインク滴を重ねる方法で得られる値と
ほぼ一致する（ただし、画像における反射濃度の最大値
を等しくした場合）。従って、本実施例で得られる画像
は従来のマルチスキャン法での１画素当たり最大５個の
インク滴を重ねて印刷した画像と比較してもまったく遜
色の無い濃度レベルが得られる。また、印刷速度におい
ても本実施例では１画素当たり最大３個のインク滴の重
ねで済むので、約２０％の時間短縮が可能となる。

【００３０】なお、本実施例における上記の画像データ
（階調データ）は、例えばモロクロスキャナで原稿画像
を読み取ったデータに対数変換，γ補正等の処理を行っ
た後、４値の誤差拡散法を適用して作成したものである
。

【００３１】（第２実施例）図６は本発明の別の実施例
におけるヘッド１の概略構成を示す。本実施例での一連
の吐出口は２つの吐出口群１１１と１１２に分割され、
１１１の吐出口は５ｐｌ、１１２の吐出口は１４ｐｌの
インク滴をそれぞれ吐出するように設計されている。吐
出口数は第１の吐出口群１１１を構成する５ｐｌのイン
ク滴を吐出する吐出口が８個、第２の吐出口群１１２を
構成する１４ｐｌのインク滴を吐出する吐出口が４個示
してある。このヘッド１を図３の第１実施例と同様に図
１に示すシリアルプリンタのキャリッジ５上に搭載し、
図４に示すように記録走査を進め、画像データに対応の
中間調画像を被記録材１１上に印刷する。

【００３２】次に、本実施例の動作を図４に従って説明
する。まず、第１スキャンにおいて、吐出口番号１〜４
の吐出口（１１１）を用いて、領域Ａ内の２４ｐｌ／画
素および１０ｐｌ／画素のインク滴を重ねるべき画素位
置に対して５ｐｌのインク滴を着弾させると同時に、５
ｐｌ／画素の画素位置の約５０％に対して５ｐｌのイン
ク滴を着弾させる。次に、被記録材１１を２５４μｍだ
け図４の上方へ送り、第２スキャンを開始する。

【００３３】第２スキャンでは、領域Ｂに移動した吐出
口番号１〜４の吐出口（１１１）からは第１スキャンと
同様にインク滴吐出を行って印刷する。同時に領域Ａに
相対的に移動してきた吐出口番号５〜８の吐出口（１１
１）からは、第１スキャンで吐出口番号１〜４の吐出口
が印刷し残した５ｐｌ／画素の画素位置に対してインク
滴を吐出して印刷を行い、かつ２４ｐｌ／画素および１
０ｐｌ／画素のインク滴を重ねるべき画素位置にも吐出
口番号５〜８の吐出口から５ｐｌのインク滴を着弾させ
て印刷を行う。そして、被記録材１１を図４の上方へ２
５４μｍだけ送り、第３スキャンを開始する。

【００３４】第３スキャンでは、領域Ｃ，領域Ｂへ相対
的に移動した吐出口番号１〜４および５〜８の吐出口（
１１１）からは第２スキャンと同様に５ｐｌのインク滴
を吐出して印刷を行う。同時に、領域Ａに相対的に移動
してきた吐出口番号９〜１２の吐出口（１１２）からは
画像データに応じて２４ｐｌ／画素のインク滴を重ねる
べき画素位置にのみ１４ｐｌのインク滴を吐出して重ね
ていく。

【００３５】この第３スキャンが終了した段階で、イン
ク滴の重ね打ちにより領域Ａにおいては画素当たりに０
ｐｌ（インクなし），５ｐｌ，１０ｐｌ，２４ｐｌの４
種のインク滴量の印刷が完了する。また、領域Ｂにおい
ては、０ｐｌ，５ｐｌ，１０ｐｌのインク滴が画素当た
り重ね印刷されており、領域Ｃにおいては０ｐｌ，５ｐ
ｌのインク滴が画素当たりに印刷されている。

【００３６】第４スキャン，第５スキャンでも上記と同
様に順次印刷が行われ、領域Ａの状態が記録すべき領域
の全てに渡ると印刷作業を終了する。なお、本実施例で
は１画素当たりのインク体積が０ｐｌ，５ｐｌ，１０ｐ
ｌ，２４ｐｌであるから、図５から分かるように、第１
実施例とほぼ同様の品質の画像が得られる。

【００３７】特に、本実施例においては、１画素当たり
に５ｐｌのインク滴を与える画素位置に対しては、第１
インク滴を吐出させる吐出口群（吐出口番号１〜４）と
第２インク滴を吐出させる吐出口群（吐出口番号５〜８
）の両方を選択的に（例えばランダムに）使用している
。これは、ヘッド作製上のばらつき等により発生する吐
出口列方向の濃度ムラを軽減させるためである。すなわ
ち、５ｐｌ／画素の画素領域では１画素当たり単一吐出
口から吐出されたインク滴のみで印刷される。従って、
５ｐｌ／画素の画素に対して全て第１インク滴のみを使
って印刷を行うと、画像によってはムラが目立つことが
ある。本実施例において、第１インク滴と第２インク滴
とによって５ｐｌ／画素を形成したのはそのムラを無く
すためである。従って、本実施例によれば、上述のよう
に濃度ムラが無く、階調性に優れた画像を提供すること
ができる。

【００３８】なお、実施例１，２ともに吐出体積の小さ
い吐出口群がヘッドの下方にあり、吐出体積の大きい液
滴と小さい液滴を重ねて記録する際に、吐出体積の小さ
い液滴が先に記録されるようになっているが、吐出体積
の異なる液滴の記録順序はこれに限らず、吐出口群の配
列順は、例えば吐出体積の大きな吐出口がヘッドの下方
にあっても良い。

【００３９】なお、本発明はカラーインクジェット記録
にも適用できることは勿論である。

【００４０】（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。

【００４１】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）が保有
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に対応して液体（インク）
中に気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
，収縮の過程により吐出用開口（吐出口）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。

【００４２】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
するスリットを吐出開口部として備えた吐出部を有する
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て設
けた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。

【００４３】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。

【００４４】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、記録に必要なインク液滴を吐出するための
熱エネルギを発生する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予備加熱を行う
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。

【００４５】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。

【００４６】また、吐出口列については１列のみならず
、複数列の構成（例えば、１列に２０個の吐出口を備え
、これを４列並べた構成）とすることも可能である。

【００４７】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も、室温で軟化も
しくは液化するものであれば、記録実行時に液体化して
使用することができるので、本発明において使用するこ
とができる。あるいはインクジェット方式では、ある場
合にはインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内に保
温されるように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。この場合には３０℃
以上７０℃以下で液状をなすインクを用いることができ
る。加えて、インクの固体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熱エネルギによ
るインク自体の昇温を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、加熱によって初めて液化す
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物又は固体状物として保持された状
態で記録に使用されてもよい。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効には、上述した膜沸騰を
起こさせる方式を実行することである。

【００４８】さらに加えて、本発明に係わるインクジェ
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。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数回の走査（スキャン）で１画素に対してインク滴を
重ね打ちするので、１回の走査毎のインク滴の打ち込み
で先に着弾したインクが浸透，定着し、ほぼ十分に乾く
ので、インクのにじみ，混色，画像輪郭のぼやけ等が無
くなり、その結果階調性に優れた鮮明な画像が得られる
。

【００５０】また、本発明では、吐出口群を副走査方向
に配列し、吐出インク滴の体積が各々異なる一連のその
吐出口群からのインク滴により重ね打ちして１画素を形
成するので、１画素形成のための走査回数が少なくなり
、高濃度領域の画像品質とともにハイライト領域の画像
品質の向上を記録速度の低下をほとんど伴わずに達成で
きる。

【００５１】また、本発明では、重ね打ちされた画素当
たりの階調レベルがほぼ等間隔となるように、吐出イン
ク滴の体積比を適正に設定し、体積が大きいインク滴は
体積の小さなインク滴上に必ず重ね打ちするようにして
いるので、吐出インクの最大インク滴と最小インク滴の
体積比を比較的小さくでき、インク滴の組み合わせ種類
も従来と比べて半減し、吐出口選択のための画像信号処
理も容易となり、その結果ヘッドおよび本体装置の製造
コストの上昇をともなわずに、比較的廉価に良好な中間
調画像を得ることができる。

【００５２】さらにまた、本発明において、最小体積の
インク滴を吐出する吐出口群を複数（実施例では２つ）
に分割して、最小体積のインク滴１個で１画素を形成す
る画素に対して分割した吐出口群の両方を選択的に、例
えば隣接する画素で交互で使用することにより、ヘッド
作製上のばらつき等により発生する吐出口列方向の濃度
ムラを軽減させることができる。

【００５３】また、本発明では、１画素を形成する異な
ったｎ個の吐出口から吐出されるｎ個のインク滴体積の
平均よりも、低濃度領域に使用されるインク滴の体積を
小さくできるから、画像におけるあまり階調特性に影響
を与えない高濃度部の階調レベルを削り、階調特性で重
要な低濃度部の階調レベルを適切に設定することができ
るので、画素当たりの階調数が少なくても良好な画像が
廉価に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のインクジェット記録装置の要部
構成を示す斜視図である。

【図２】本発明実施例のインクジェット記録装置の制御
系の回路構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例の記録ヘッドの概略構成を示
す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例の記録ヘッドによる記録動作
を示す説明図である。

【図５】本発明実施例における１画素当たりのインク体
積と反射濃度の関係を示すグラフである。

【図６】本発明の他の実施例における記録ヘッドの概略
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　記録ヘッド ２　　基板 ３　　基台 ４　　フレキシブルケーブル ５　　キャリッジ ７　　タイミングベルト ９　　ガイドレール １１　　被記録材 １３　　プラテンローラ ２１　　メインコントローラ ２５　　フレームメモリ ３５　　ドライバコントローラ ３７　　ヘッドドライバ １０１　　５ｐｌ用吐出口群 １０２　　８ｐｌ用吐出口群 １０３　　１１ｐｌ用吐出口群 １１１　　５ｐｌ用吐出口群 １１２　　１４ｐｌ用吐出口群

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のインク吐出口を有するインクジ
   ェット記録ヘッドを用いて、複数回の走査でそれぞれ液
   量の異なる複数の液滴を被記録材上の実質的同一箇所に
   着弾させて１つの画素を形成し、かつ前記被記録材に記
   録された画素当りの階調レベルがほぼ等間隔となるよう
   に、前記液滴の体積比をそれぞれ設定してあることを特
   徴とするインクジェット記録方法。
2. 【請求項２】　　前記複数のインク吐出口は前記インク
   ジェット記録ヘッドの走査方向に対してほぼ直角方向に
   配列されてあり、該インク吐出口から吐出される液滴群
   の中で体積が大きい液滴は体積の小さな液滴と重ね打ち
   されるように出力され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。
3. 【請求項３】　　前記インクジェット記録ヘッドは前記
   液滴を吐出するためのエネルギを発生する素子として、
   前記液滴に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを作用するた
   めの電気熱変換体を有す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方法。