JPS62267150A - インクジエツト記録方式 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、インクジェットヘッドを用いた中間調記録方
式に関する。

（ｆｆｌ米の技術） 従来、インクジェット記録釦こおいて中間調記録を行な
う方法として印字手段が一定の濃度即ち印字を行なうか
行なわないかの２値記録しかできない場合には、ディザ
法とか濃度パターン法と呼ばれている方法を用いていた
。これらはドツトの密度を濃度に応じて変化させ、擬似
的に中間調を表現する方法である。このような擬似中間
調記録方式では、階調数を多くとるためには、中間調を
表現する単位マトリックス内のドツト数を増加させる必
要があり、解像度の低下をさけるには非常に高いドツト
密度が必要となる。高密度記録も１ｍｍ当り２０ドツト
程度が実用的な限界で、それ以上の高密度化は、技術的
に困難となる。また高密度記録になると記録時間も大巾
に増加してしまう等の問題があった。これに対して、１
つの印字ドツトが多値の濃度レベルを表現できる場合、
上述の問題は解決される。このような印字ドツトが多値
レベルを表現する印字手段の１つとして、オンディマン
ト型インクジェット記録装置が知られている。例えばオ
ンディマント型インクジェットヘッドは駆動パルスのパ
ルス巾にほぼ比例してインク滴の体積を変化させること
が可能である。即ち入力濃度信号に応じて駆動パルス巾
を変調することにより印字したドツトの面積が変化し中
間調が再現される。しかしながら一般にオンディマント
型インクシェツトヘッドでは駆動パルス巾を変調すると
飛翔速度も変化してしまいドツト打込み位置が一定のピ
ッチとならず、すき間ができたり、ドツトが重なったり
して良好な記録を得ることがむずかしかった。これに対
し、特開昭６０−０５２３５２号公報に示したヘッドは
、このパルス１Ｊに対する飛翔速度の変化が少なくなる
ように改良したヘッドであるがそれでも印字に大きな影
響を与えない速度変動内に制限すると滴体積の可変範囲
は、約４倍程度で印字した時のドツト面積もほぼ４倍程
度の変化となる。

このようなドツトを用いて印字を行った場合最大ドツト
において互いに重なるようなドツト密度で記録を行った
場合、４倍程度のドツト面積変調だけでは、中間調再現
範囲としては、反射濃度で０，４から１．５程度までと
なる。この範囲内では、連続的な記録濃度が得られるが
記録濃度０．４以下の明部の再現ができない。

これを解決する方法としては、第１２図に示したように
入力濃度信号が高い場合はドツト面積変調を用い、最小
滴で表現可能な入力濃度ＤＩ以下を表現する場合にディ
ザ法等によるドツト密度変調を用いる方法が知られてい
る。即ち所定の濃度閾値によりドツト面積変調とドツト
密度変調を使い分けることにより低濃度から高濃度まで
の中間調記録を行っている。この方式は低濃度において
解像度が低下するが、モノクロ記録においては、中高濃
度の解像度が高い場合には全体の画質の低下はそれ稚児
られない。しかしながら、フルカラー記録になると三原
色の混合の割合によって色相から表現されるため、混合
の割合の小さい部分即ち濃度の低い部分において解像度
の低下がはっきり感知されるようになり画質が低下して
しまう。

そこで、特開昭６０−２２０７５７号公報に示されてい
るように異なるノズル径を持つ複数のインクジェットヘ
ッドを用い、各ノズル径に対応した記録濃度領域を分担
させ、全体として広い濃度範囲をドツト面積変調で表現
する方式が知られている。例えば第１３図に示すように
大きなノズル径のインクジェットヘッドにて０．４〜１
．５の濃度範囲を記録し、大ノズルの）の小さなノズル
径のインクジェットヘッドにて０．１５〜０．４の濃度
範囲を印字するものである。これにより大小ノズルを使
い分けて０．１５〜１．５の濃度範囲を解像度の高いド
ツト面積変調で表現可能となった。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の方法により異なる径のノズルを用いて
記録を行なう場合、各々のノズルにより記録されたドツ
トが所定のドツト密度により決まる規則的な格子点上に
正確に印字される場合には、原画の濃度パターンが再現
され、低濃度から高濃度までドツト面積変調による良好
な記録が得られる。しかし、格子点から印字がずれると
濃度が変化するとか擬輪郭から発生する等による画質の
低下につながる。単一ノズルによる記録では印字ずれの
要因は、インクジェットヘッドの噴射速度の滴噴射サイ
クルによる変動や滴体積変調時の変動である。しかしな
がらこれらの変動は、噴射サイクルや滴体積変調の為の
パルス巾の変化に対し、ゆるやかであり不連続的な変化
は無い。よって記録を行なった場合に人物の顔等のよう
な濃度がなめらかに変化している場合理想的な格子点か
らのずれが生じても、各ドツト間の距離が不連続に変化
せず、なめらかに変わる為画質の劣下はほとんど無かっ
た。しかしながら異なるノズル径のヘッドを用いる場合
には印字位置誤差の要因としてさらに各ヘッドの取り付
は位置誤差や走査速度のむら等を考慮しなければならな
い。これらによる印字位置のずれは、異なるヘッドによ
り印字したドツトパターンの間の相対的なずれとして現
われる。例えば第１４図（ａ）の２つの領域１，２は、
印字ヘッドが切り換わる濃度値により分けられており領
域１が濃度が高（、領域２が低いような濃度分布とする
。このような原画を記録すると同図（ｂ）に示すような
位置ずれが生じた記録が得られる。同図（ｂ）ではそれ
ぞれ領域３が大ノズルヘッド、領域４を小ノズルヘッド
で印字した部分を表わしている。

この例では、大ノズルヘッドによる印字に対し小ノズル
ヘッドによる印字が遅れる方向にずれが生じた場合を示
した。このように印字するノズルが切り換わる部分にお
いて不連続な位置ずれが生じ、ドツト間隔が広がる場合
に自ぬけによる白線５が生じ、縮まる部分では、ドツト
の重なりによる濃度の高い線６が生じてしまう。これら
の線は、濃度がなめらかに変化する場合に特に顕著に見
られ、画質の大きな劣下となる。

本発明の目的は、この問題を解決し、高画質の中間調記
録方式を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、異なるノズル径のインクジェットヘッ
ドを用い、それぞれより電気信号に従って体積を制御し
たインク滴を記録媒体上の一定のピッチでならんだ格子
点に噴射し、ドツト面積変調およびドツト密度変調を組
合わせて中間調記録を行なうインクジェット記録方式に
おＶ）で、前記異なるノズル径のインクジェットへ・ノ
ドおのおのにおいて入力画像濃度信号の増加に対し、記
録した画素の濃度が単調に増加するようにインク滴体積
を制御し、かつ、１つの画素を前記異なるノズル径のイ
ンクジェットヘッドからのインク滴による重ね書きを行
なうことを特徴とするインクジェット記録方式である。

（作用） 本発明では、ノズル径が異なりまたド・ｙ）面積の変調
が可能なインクジェットヘッドを用１）て記録を行なう
。ドツト面積の変調が可能なインクジェットヘッドの代
表的な特性の１例を第１図に示す。このような特性は、
特開昭６０−０５２３５２に示された構造のヘッドによ
り得られる。このへ・ノドは最小駆動パルス長ｔＷ１か
ら最大駆動ノくルス長ｔｗ□にわたって駆動パルス長に
概ね比例したド・７）面積の印字が可能である。また同
図のようにノズル径が異なると同一駆動パルス長でもド
ツト面積を変えることができる。ここでは説明の簡略化
のため２種類のノズル径ＤＩ、Ｄ２を用いて説明する。

まず大きなノズル径Ｄ１のヘッドにより一定のド・ント
密度で格子状に記録すると、第２図の曲線（ａ）で示し
たように最小駆動パルス長ｔｗｌにおける記録濃度ＤＬ
Ｉより最大駆動パルス長ｊｗ２における記録濃度ＤＨＩ
までの階調記録が得られる。同様に小さなノズル型Ｄ２
のヘッドにより同一濃度のインクで記録すると、第２図
の曲線（ｂ）で示したように記録濃度ＤＬ２から記録濃
度ＤＨ２までの記録が可能である。各インクジエ・ント
ヘッドにおいてそれぞれの最小滴による記録濃度よりも
低い濃度を記録するには、最小滴によるドツト密度変調
を用いる。ドツト密度変調を行なう方法としてはディザ
法や、濃度パターン法さらに誤差拡散法等が利用できる
。本発明は、このような記録特性をもつインクジェット
へ・ノドを用い、ノズル径の異なる複数のインクジェッ
トへ・ノドにより同一画素を重ね書きにより作成する。

即ち、ある画素を記録する場合その点の濃度信号により
各インクジェットヘッドの駆動パルス長を決め記録紙上
の対応する同一点に各々のインクジェットヘッドからの
インクを噴射して所定の記録濃度を得るものである。さ
らに本発明の重要な点はノズル径の異なるインクジェッ
トヘッド各々において、入力濃度信号に対する記録濃度
の関係が極大や極小値を持たずに単調に増加するように
インク噴射量の制御を行なうことである。さらに入力濃
度信号が各インクジェットヘッドの最小滴による記録濃
度より低い領域では、ノズル径の小さなインクジェット
ヘッドでドツト密度変調を用いて記録を行ない、ノズル
径の大きなインクジェットヘッドは、入力濃度信号とし
てノズル径の小さなインクジェットヘッドがドツト面積
変調を行なうようなレベル以上になってはじめて印字を
行なうようにする。このような記録方法により小ノズル
ヘッドの最小ドツトによるべた記録濃度ＤＬ２から最大
記録濃度までは、すくなくとも小ノズル又は小ノズルと
大ノズルからの滴によりすべての格子点が印字される。

よって広い濃度範囲において解像度の低下のない記録が
得られる。所定の格子点に対する印字ドツトの位置ずれ
に対しても、ノスル径の異なる各インクジェットヘッド
において入力濃度信号に対して記録濃度を単調に増加さ
せておりいずれのヘッドでもほぼ全濃度範囲を記録して
いるため位置ずれが生じても特定の濃度における不連続
点や濃度の逆転を生じない。

よって、白ぬけやドツト重なりによる擬似輪郭による画
質の劣下のない高解像度の中間調記録が得られる。

（実施例） 以下に図面を用いて本発明の詳細な説明を行なう。

実施例１ 第３図（ａ）に小ノズルヘッドの入力濃度信号に対する
記録濃度特性を、同図（ｂ）に入力濃度信号に対する印
字ドツト面積およびドツト密度を示した。また第４図（
ａ）には大ノズルヘッドの入力濃度信号に対する記録濃
度特性を同図（ｂ）に入力濃度信号に対する印字ドツト
面積およびドツト密度を示した。また第５図は大ノズル
ヘッドおよび小ノズルヘッドに；、− よる重ね書きを行ったときの記録濃度特性を示した。

本実施例は、大ノズルヘッドと小ノズルヘッドとで中間
調を表現する濃度領域を２つに分割したもので入力濃度
ＤＩ２より濃度の低い部分は小ノズルヘッドで印字し、
入力濃度ＤＩ２より濃度の高い部分は、小ノズルヘッド
は、常に一定の大きさの点を印字し、これに重ねて大ノ
ズルヘッドにより階調記録を行なうものである。このよ
うな制御により異径ノズル間での印字位置のずれが生じ
ても白線や記録濃度の高い線が生じることは無がった。

実施例２ 第６図（ａ）に小ノズルヘッドの入力濃度信号に対する
小ノズルヘッドのみによる記録濃度特性を、同図（ｂ）
に入力濃度信号に対する印字ドツト面積およびドツト密
度を示した。第７図（ａ）には、大ノズルヘッドの入力
濃度信号に対する大ノズルヘッドのみによる記録濃度特
性、同図（ｂ）に入力濃度信号に対する印字ドツト面積
およびドツト密度を示した。第８図には、第６図および
第７図のような制御を、Ｊ・′ｄ１） 行って大小ノズルヘッドによる重ね書きを行ったときの
記録濃度特性を示した。本実施例では、大ノズルと小ノ
ズルで中間調を表現する入力濃度信号の領域分けは行っ
ておらず、両者でほぼ全入力濃度信号範囲にわたって中
間調を表現している。

この実施例は、第１の実施例に比べ、大ノズルにおいて
ドツト密度変調を行っている入力濃度信号領域（ＤＩＩ
〜ＤＩ４）が低濃度方向に移っており小ノズルヘッドに
おけるドツト密度変調が終了する入力濃度ＤＩＩより引
きつづき大ノズルヘッドによるドツト密度変調記録が始
まるようにしている。このようにすると、記録を行った
時にドツト密度変調特有の模様が明部においてのみ現わ
れ、また大小ノズルにおける模様も連続的につながり、
画質の均一性にすぐれた記録が得られた。

実施例３ 第９図（ａ）に小ノズルヘッドの入力濃度信号に対する
小ノズルヘッドのみによる記録濃度特性を、第９図（ｂ
）に入力濃度信号に対する印字ドツト面積およびドツト
密度を示した。第１０図（ａ）には、大ノズルミベ ヘッドの入力濃度信号に対する大ノズルヘッドのみによ
る記録濃度特性を、同図（ｂ）に入力濃度信号に対する
印字ドツト面積およびドツト密度を示した。第１１図に
は、第９図および第１０図に示した印字制御を行って大
ノズルヘッドおよび小ノズルヘッドによる重ね書きを行
ったときの記録濃度特性を示した。

本実施例では、小ノズルヘッドによるドツト密度変調記
録が終る濃度ＤＩＩからひきつづき大ノズルヘッドによ
るドツト密度変調記録をはじめこのドツト密度変調は、
濃度ＤＩ５まで行なう。この時小ノズルヘッドでは入力
濃度ＤＩＩから入力濃度ＤＩ５までは最小滴による一定
濃度の記録を行っている。

そして入力濃度ＤＩ５から入力濃度ＤＩｍａｘまでは、
大ノズルヘッドおよび小ノズルヘッドはともに一定の割
合でドツト面積を増加させるようにしている。このよう
な印字制御により、大ノズルによるドツト密度変調領域
（Ｄｎ〜ＤＩ５）が第２の実施例におけるドツト密度変
調領域（Ｄｎ〜ＤＩ、ａ）よりも狭くなる。

これにより荒らさの少ない記録が得られた。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、異なるノズル径のイ
ンクジェットヘッドを用い、各々のインクジェットヘッ
ドの入力濃度信号に対する記録濃度特性が単調に増加す
るようなインク滴の噴射制御を行ない、異なるノズル径
のインクジェットヘッドによる重ね書きを行なうことに
より、従来の単一ノズルヘッドでは記録できない低濃度
までドツト面積変調による記録が可能となる。また複数
のノズルを用いて記録濃度により印字するノズルを選択
して印字を行なう方式において従来よく見られた異なる
ノズルによって印字したドツトの位置ずれによって生じ
たドツトぬけによる白線やドツト重なりによる線が本発
明による重ね書きによる方式により生じなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図は本発明に使用するインクジェットヘッ
ドの特性の一例としての駆動パルス長に対するインク滴
体積変調特性および記録濃度特性図、第３図〜第４図は
おのおの第１の実施例を説明するための入力濃度信号に
対する小ノズルヘッドの（ａ）記録濃度の関係図、（ｂ
）ドツト面積およびドツト密度の関係図、および大ノズ
ルヘッドの（ａ）記録濃度特性図、（ｂ）ドツト面積お
よびドツト密度の関係図、第５図は第１の実施例におけ
る大小２ノズルによる記録濃度特性図、第６図〜第７図
はおのおの第２の実施例を説明するための入力濃度信号
に対する小ノズルヘッドの（ａ）記録濃度の関係図、（
ｂ）ドツト面積およびドツト密度の関係図、および入力
濃度信号に対する大ノズルヘッドの（ａ）記録濃度の関
係図、（ｂ）ドツト面積およびドツト密度の関係図、第
８図は第２の実施例における大小２ノズルによる記録濃
度特性図、第９図〜第１０図はおのおの第３の実施例を
説明するための入力濃度信号に対する小ノズルヘッドの
（ａ）記録濃度の関係図、（ｂ）ドツト面積および記録
密度の関係図、および入力濃度信号に対する大ノズルヘ
ッドの（ａ）記録濃度の関係図、（ｂ）ドツト面積およ
び記録密度の関係図、第１１図は第３の実施例における
大小２ノズルによる記録濃度特性図、第１２図は従来技
術による単一ヘッド記録における中間調記録に用いるイ
ンク滴制御を示した図、第１３図は従来技術による異な
るノズル径のヘッドを用いた中間調記録方式を説明する
ための図、第１４図（ａ）は濃度分布を有する原画パタ
ーン同図（ｂ）は、２ノズルヘツドによる記録パターン
の１例を示した図である。 図において、１は高濃度領域、２は低濃度領域、３は大
ノズルヘッドによる記録パターン、４は小ノズルヘッド
による記録パターン、５は白線、６は濃度の高い線であ
る。 （］６） 第　Ｉ　国 ｔｗｔ　　　　　　　　　ｔｗ２ 瑠動ＪＹルス長 井　２　図 １ｗ１　　　　　　　　　１ｗ２ ！基ｔｈノＶルス（５ 竿３図（（１）　　　　　　　　＄　４図（１１）人か
濃度　　　　　　　　　入が濃度 ＄５ｗＪ Ｄｒｉ　ＤＩ２ＤＩｓ　　　Ｄζ摩 ７）ｒｌ　　　　　　　　　Ｄｌｔｔｉｉ　　　　Ｄｌ
ｌ　　ＤＩ４茅ざ　凹 Ｄｚｔ　　Ｄｔ４　　　　　　υｒｅａｄｔ　４１−一
一； ＩＪｈｌ　０１５　　　　　７）Ｉａｕｘ　　　　　Ｄ
ｌｌ　Ｄｆ５　　　　　　ＤＩ菅メー□ｆｌ　　Ｚ）ｆ
５　　　　　　αｙｙｚズ　　　　Ｄｘｔ　Ｄｚｓ茅／
／　　閃 Ｄｌｔ　　Ｄｒｓ　　　　　　　　　ＤｉｆｔＩＬズ茅
　！２　　図 υＬ 人〃濃友 業　！３　　回 すＩ 人か濃戻

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 異なるノズル径のインクジェットヘッドを用い、それぞ
   れより電気信号に従って体積を制御したインク滴を記録
   媒体上の一定のピッチでならんだ格子点に噴射し、ドッ
   ト面積変調およびドット密度変調を組合せて中間調記録
   を行なうインクジェット記録方式において、前記異なる
   ノズル径のインクジェットヘッドおのおのにおいて入力
   画像濃度信号の増加に対し、記録した画素の濃度が単調
   に増加するようにインク滴体積を制御し、かつ１つの画
   素を前記異なるノズル径のインクジェットヘッドからの
   インク滴による重ね書きを行なうことを特徴とするイン
   クジェット記録方式。