JP2002211012A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクの液滴の数が制限されているような場合
でも、より高諧調を表現でき、またインクの吐出量を最
適に制御することで、より高画質な画像を形成できるイ
ンクジェットプリンタを提供する。 【解決手段】インクを吐出する一つの領域に関しては、
インクを淡色・濃色共に、２滴までしか吐出できないと
した場合、０〜４までの５段階の階調しか表すことがで
きない。しかるに、２行・２列の領域全体を一つの画素
とみなして、各領域毎に階調を変化させることで、画素
全体の平均階調を１６段階以上で表すことが可能とな
る。それにより高画質な画像を形成することができる。

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プリ
ンタに関し、特に、インクの吐出量を制限することで、
より高画質な画像を形成できるインクジェットプリンタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル画像データを受けてフ
ルカラー印刷を行なうことができるプリンタが用いられ
るようになっている。ディジタル画像データは、内部の
ＣＰＵで画像処理され、例えばインクジェットヘッド
（以下、ヘッドという）から記録紙にフルカラー印刷が
行われる。その分解能も、３００ｄｐｉ以上のものが使
用されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フルカラー
印刷を可能とするインクジェットプリンタにおいて、画
像にスジムラが生じる、いわゆるバンディングという現
象が生じることが判明している。かかるバンディング
は、ノズルの位置精度が悪いことや、副走査方向の送り
精度が悪いことに起因して生ずるが、バンディングを、
インクジェットプリンタの部品精度などを向上させて解
消するには、コストの増大などの問題を伴うため限界が
ある。

【０００４】一方、バンディングを、インクの吐出量を
調整して解消しようとする試みがある。すなわち、イン
クが吐出される記録媒体のインクの吸収特性と、インク
の吐出量とを最適に調整することで、スジムラを見えに
くくしようとする考えである。しかしながら、どのよう
な吐出量を設定すれば、最も効果的にバンディングを解
消できるか判っていないのが実状である。また、記録媒
体のインク吸収特性の制限から、同一点におけるインク
の液滴の数が制限されている場合にも、より高階調を表
現できれば便利である。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、インクの液滴の数が制限されているよ
うな場合でも、より高諧調を表現でき、またインクの吐
出量を最適に制御することで、より高画質な画像を形成
できるインクジェットプリンタを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、第１の本発明のインクジェットプリンタは、記録媒
体にインクをマトリクス状に吐出することによって画像
を形成するインクジェットプリンタにおいて、記録媒体
上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の整数）に並
んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能となっており、
前記Ｎ行・Ｍ列の領域を１つの画素単位とみなし、イン
クが吐出された領域と、されない領域との組み合わせ
で、各画素単位の平均的階調を複数段階で表現すること
を特徴とする。

【０００７】第２の本発明のインクジェットプリンタ
は、記録媒体にインクをマトリクス状に吐出することに
よって画像を形成するインクジェットプリンタにおい
て、記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上
の整数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能と
なっており、前記Ｎ行・Ｍ列の領域を１つの画素単位と
みなし、前記画素単位において最も濃度の高い階調を表
現する場合にも、少なくとも１つの領域にはインクを吐
出しないことを特徴とする。

【０００８】第３の本発明のインクジェットプリンタ
は、記録媒体にインクをマトリクス状に吐出することに
よって画像を形成するインクジェットプリンタにおい
て、記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上
の整数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能と
なっており、前記Ｎ行・Ｍ列の全領域を１つの画素単位
とみなし、それぞれ各領域におけるインクの最大吐出量
をＣとしたときに、前記画素単位全体に吐出されるイン
クの量は、（Ｃ×Ｎ×Ｍ）／２以下に制限されることを
特徴とする。

【０００９】

【作用】第１の本発明のインクジェットプリンタは、記
録媒体にインクをマトリクス状に吐出することによって
画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、記録
媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の整数）
に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能となってお
り、前記Ｎ行・Ｍ列の領域を１つの画素単位とみなし、
インクが吐出された領域と、されない領域との組み合わ
せで、各画素単位の平均的階調を複数段階で表現するの
で、同一領域に吐出されるインクの液滴量の種類が少な
いような場合でも、より高画質な画像を形成することが
できる。

【００１０】本発明の原理を、図面に基づき説明する。
図１は、たとえば同系色に関し、淡色と濃色の異なるイ
ンクを吐出可能なインクジェットプリンタを用いて、記
録媒体上における２行・２列の各領域に、インクを吐出
する場合のパターンを示す図である。図２は、かかるイ
ンクジェットプリンタで、インクの液滴を用いて表せる
一つの領域の階調値を示す図である。

【００１１】ここで、一つの領域に関して、インクが淡
色・濃色合わせて、２滴までしか吐出できないとした場
合、一例として図２に示すような５段階（最大６段階）
の階調しか表すことができない。しかるに、図１に示す
ように、２行・２列の領域全体を一つの画素とみなし
て、各領域毎に階調を変化させることで、画素全体の平
均階調を１６段階以上で表すことが可能となる。それに
より高画質な画像を形成することができる。図１
（ａ）、（ｂ）では、異なる組み合わせによって、１０
段階の階調を表した例を示している。

【００１２】尚、Ｎ，Ｍを大きくすると、画素単位にお
いてより高い階調を表現できるが、その分画素が粗くな
るということがある、そこで前記Ｎ行・Ｍ列を２行・２
列とすれば、画素をある程度細かく維持した上で、より
高い階調を表現できる。しかしながら、これに限らず３
行・３列、４行・４列など様々な構成が考えられる。
又、ＮとＭとは等しい必要はない。

【００１３】第２の本発明のインクジェットプリンタ
は、記録媒体にインクをマトリクス状に吐出することに
よって画像を形成するインクジェットプリンタにおい
て、記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上
の整数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能と
なっており、前記Ｎ行・Ｍ列の領域を１つの画素単位と
みなし、前記画素単位において最も濃度の高い階調を表
現する場合にも、少なくとも１つの領域にはインクを吐
出しないので、より高画質な画像を形成することができ
る。

【００１４】本発明の原理を、図１，２に基づき説明す
る。本発明者らの研究によれば、例えば２行・２列の各
領域における最大の吐出量が、インク２滴であるとき
に、このインク２滴を、一つの画素単位において全ての
領域（ここでは４領域）に吐出した場合、記録媒体がイ
ンクを吸収しきれずにインクがあふれ、それにより画質
が低下することが判明した。そこで、本発明では、図１
（ａ）ではＮｏ．６の画素単位、図１（ｂ）ではＮｏ．
９の画素単位のように、画素単位において最も濃度の高
い階調を表現する場合にも、少なくとも１つの領域には
インクを吐出しないように制限することで、インクが吐
出されない領域が、他の領域のインクを吸収し、より高
画質な画像を形成することが可能となる。

【００１５】尚、以上のケースでは、インクが吐出され
ない領域の数を１としているが、これに限らない。すな
わち、インクがあふれるか否かは、記録媒体や１回あた
りに吐出されるインクの液適量によって変わるからであ
る。そこで、前記画素単位において、インクを吐出しな
い領域の数は、記録媒体及び１回あたりに吐出されるイ
ンクの液適量の少なくとも一方に応じて変動させると好
ましい。

【００１６】また、本発明者らの研究結果によれば、ラ
イン状に並んだ各画素単位において、インクが吐出され
ない領域が同一位置にあると、画質が低下することが確
認されている。そこで、隣接する画素単位におけるイン
クを吐出しない領域の位置が異なるように、ノズルから
のインクの吐出を制御することで、より高画質な画像を
得ることができる。時計回りに位置がローテーションす
る例を図３に示す。

【００１７】このようにインクを吐出しない領域の位置
が異なるような制御としては、例えば隣接する画素単位
に対し、インクを吐出しない領域の位置が、前記画素単
位の中心回りにローテーションするように、ノズルの駆
動制御を行うことが考えられ、それにより効果的に画質
を向上させることができるが、これに限られない。

【００１８】第３の本発明のインクジェットプリンタ
は、記録媒体にインクをマトリクス状に吐出することに
よって画像を形成するインクジェットプリンタにおい
て、記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上
の整数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能と
なっており、前記Ｎ行・Ｍ列の全領域を１つの画素単位
とみなし、それぞれ各領域におけるインクの最大吐出量
をＣとしたときに、前記画素単位全体に吐出されるイン
クの量は、（Ｃ×Ｎ×Ｍ）／２以下に制限されるので、
より高画質な画像を形成することができる。

【００１９】本発明の原理を、図１，２に基づき説明す
る。上述したように、本発明者らの研究によれば、例え
ば２行・２列の各領域における最大の吐出量が、インク
２滴であるときに、このインク２滴を、一つの画素単位
において全ての領域（ここでは４領域）に吐出した場
合、記録媒体がインクを吸収しきれずにインクがあふ
れ、それにより画質が低下することが判明した。第２の
発明においては、インクが吐出されない領域を設けるこ
とで、インクのあふれを抑制している。これに対し、第
３の発明では、例えばＮ＝Ｍ＝２であり、１領域当たり
インクの最大吐出量が２滴であるとしたら、かかる画素
単位全体に吐出されるインクの量を（２×２×２）／２
＝４滴とすることで、インクの量を制限し、それにより
高画質な画像を形成できるようにしている。尚、１領域
当たりのインクの最大吐出量が２滴であるから、かかる
場合のインクの組み合わせは、図４に示すようになる。
尚、ここでは領域の位置は考えないものとする。

【００２０】尚、インクが吐出された領域は、インクが
吐出されない少なくとも２つの領域に接すると好まし
い。かかる状態は、図４のＮｏ．９及び１０に相当す
る。すなわち、図１（ｂ）において、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
８の画素単位で全ての階調を表現することで、インクの
あふれを抑制し、より高画質な画像を形成することが可
能となる。

【００２１】又、同系色に関し明度の異なる複数種のイ
ンクを用いて画像を形成する場合、淡色側のインクの量
のみが、（Ｃ×Ｎ×Ｍ）／２以下に制限されると、より
高画質な画像が形成されることが、本発明者らの研究結
果から見いだされている。

【００２２】更に、前記インクの量の制限は、少なくと
も前記インクジェットプリンタで表現される階調の中間
までに制限してもよく、その場合には中間調までの画像
を、より高画質とすることができる。濃度が高い画像に
おいては、スジムラなどが視認しにくいということによ
るものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図５は、本実施の形態のイ
ンクジェットプリンタにおけるヘッド付近の機械的構成
例を示す図である。キャリッジ２は、ヘッド１０と、ヘ
ッドドライバ（図示せず）を収めた樹脂性のケースであ
る。キャリッジ２に収められた駆動手段であるヘッドド
ライバは、後述するパラシリ１８を含む例えばＩＣで構
成されており、キャリッジ２から引き出されたフレキシ
ブルケーブル５で制御基板９と接続されている。

【００２４】キャリッジ２は、キャリッジ駆動機構６に
よって図中矢印で示した主走査方向（Ｘ方向）に往復移
動される。キャリッジ駆動機構６は、モータ６ａ、プー
リ６ｂ、歯付きベルト６ｃ、ガイドレール６ｄを含んで
構成されていて、キャリッジ２は歯付きベルト６ｃに固
着されている。

【００２５】モータ６ａによりプーリ６ｂが回転する
と、歯付きベルト６ｃに固着されたキャリッジ２は図中
矢印Ｘ方向に沿って移動させられる。ガイドレール６ｄ
は、互いに平行な２本の円柱で、且つキャリッジ２の挿
通穴を貫通していてキャリッジ２が滑走するようにして
ある。

【００２６】このため歯付きベルト６ｃはキャリッジ２
の自重では撓まないし、キャリッジ２の往復移動の方向
は一直線上となる。モータ６ａの回転方向を逆転すれば
キャリッジ２が移動する向きを変更でき、回転数を変更
すればキャリッジ２の移動速度を変更することも可能で
ある。インクカートリッジ４（図示せず）は内部にイン
クタンクを有している。インクタンクのインク供給口は
インクカートリッジ４をキャリッジ２にセットしてイン
ク供給パイプと接続されると開口し、接続が解除される
と閉鎖され、ヘッド１０にインクが供給される。

【００２７】キャリッジ２にはヘッド１０が設けられて
いる。このヘッド１０の背面には、吐出用のＹ、Ｍ、
Ｃ、Ｋの各色のインクを納めたインクカートリッジが着
脱自在に配置されている。なお、インクカートリッジに
ついては図示を省略している。フレキシブルケーブル５
はデータ転送手段にかかり、可撓性を有するフィルム
に、データ信号線、電源線等を含む配線パターンをプリ
ントしたもので、キャリッジ２と制御基板９との間でデ
ータを転送し、キャリッジ２の移動に追従する。

【００２８】エンコーダ７は樹脂の透明なフィルムに所
定の間隔で目盛りをつけたもので、この目盛りをキャリ
ッジ２に設けた光センサにより検出して、キャリッジ２
の移動速度や位置、移動方向を検知する。紙搬送機構８
は図中矢印Ｙで示した副走査方向に記録紙Ｐを搬送させ
る機構で、搬送モータ８ａ、搬送ローラー対８ｂ、８ｃ
を含んで構成される。搬送ローラー対８ｂと搬送ローラ
ー対８ｃは搬送モータ８ａにより駆動されて、図示せぬ
ギア列によって略等しいが搬送ローラー対８ｃが極わず
かに速い周速で回転するローラー対である。

【００２９】記録紙Ｐは給紙機構（図示せず）から送り
出されてから一定速度で回転させられている搬送ローラ
ー対８ｂに挟持され、給紙ガイド（図示せず）によって
副走査方向に搬送の向きを修正させられたうえで搬送ロ
ーラー対８ｃに挟持されて搬送される。

【００３０】搬送ローラー対８ｃの周速は搬送ローラー
対８ｂよりも極わずか速いので、記録紙Ｐは弛みを発生
させずに記録部を通過する。また記録紙Ｐが副走査方向
に移動する速度は一定の速度に設定する。

【００３１】このようにして記録紙Ｐを副走査方向に一
定速度で移動させつつ、キャリッジ２を主走査方向に一
定速度で移動させ、ヘッド１０から吐出したインクを付
着させて記録紙Ｐの片面の所定範囲に画像を記録する。

【００３２】図６は、本実施の形態にかかるインクジェ
ットプリンタにおける画像データの処理回路の概要を示
すブロック図である。図６の処理回路において、誤差拡
散処理などが行われる前処理部１１で画像データが処理
された後、１６ビットで、読み出し手段であるデータ入
力部１２に入力され、データ制御部１３を介して、展開
用メモリ１４に記憶される。

【００３３】展開用メモリ１４に記憶された画像データ
は、ＳＤＲＡＭ制御部１６を介してなされるデータリー
ド要求部１５からの要求に応じて、データ制御部１３に
読み出され、補正手段であるパラシリＩ／Ｆ部１７に入
力される。かかる画像データは、パラシリＩ／Ｆ部１７
でデータシフトが行われた後、３２ビット（１６ビット
×２）で、駆動データ作成手段を構成するパラシリ回路
１８に送信され、それに基づき、ヘッドドライバがヘッ
ド１０を駆動するための駆動データを作成するようにな
っている。

【００３４】本実施の形態によれば、パラシリＩ／Ｆ部
１７でデータのアドレス制御を行うことで、図３に示す
ような、インクを吐出しない領域のローテンションを行
うことができる。一方、パラシリ回路１８において、図
１〜４に関連して説明したようなインク吐出量の制限を
行うことができる。

【００３５】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、インクの液滴の数が制
限されているような場合でも、より高諧調を表現でき、
またインクの吐出量を最適に制御することで、より高画
質な画像を形成できるインクジェットプリンタを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】たとえば同系色に関し、淡色と濃色の異なるイ
ンクを吐出可能なインクジェットプリンタを用いて、記
録媒体上における２行・２列の各領域に、インクを吐出
する場合のパターンを示す図である。

【図２】本発明のインクジェットプリンタで、インクの
液滴を用いて表せる一つの領域の階調値を示す図であ
る。

【図３】インクを吐出しない領域のローテンション例を
示す図である。

【図４】画素単位当たりのインクのと出量が制限された
場合の、インク滴の組み合わせ例を示す図である。

【図５】本実施の形態のインクジェットプリンタにおけ
るヘッド付近の機械的構成例を示す図である。

【図６】本実施の形態にかかるインクジェットプリンタ
における画像データの処理回路の概要を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２ キャリッジ ５ フレキシブルケーブル ６ キャリッジ駆動機構 １０ ヘッド １２ データ入力部 １３ データ制御部 １４ 展開用メモリ １５ データリード要求部 １７ パラシリＩ／Ｆ部 １８ パラシリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 辰郎 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA08 ED03 ED05 ED07 2C057 AF39 CA04 CA05 CA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体にインクをマトリクス状に吐出
   することによって画像を形成するインクジェットプリン
   タにおいて、 記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の整
   数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能となっ
   ており、前記Ｎ行・Ｍ列の領域を１つの画素単位とみな
   し、インクが吐出された領域と、されない領域との組み
   合わせで、各画素単位の平均的階調を複数段階で表現す
   ることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 前記Ｎ行・Ｍ列とは２行・２列であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリン
   タ。
3. 【請求項３】 記録媒体にインクをマトリクス状に吐出
   することによって画像を形成するインクジェットプリン
   タにおいて、 記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の整
   数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能となっ
   ており、前記Ｎ行・Ｍ列の領域を１つの画素単位とみな
   し、前記画素単位において最も濃度の高い階調を表現す
   る場合にも、少なくとも１つの領域にはインクを吐出し
   ないことを特徴とするインクジェットプリンタ。
4. 【請求項４】 前記画素単位において、インクを吐出し
   ない領域の数は、記録媒体及び１回あたりに吐出される
   インクの液適量の少なくとも一方に応じて変動すること
   を特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリン
   タ。
5. 【請求項５】 隣接する画素単位におけるインクを吐出
   しない領域の位置が異なることを特徴とする請求項３又
   は４に記載のインクジェットプリンタ。
6. 【請求項６】 隣接する画素単位に対し、インクを吐出
   しない領域の位置が、前記画素単位の中心回りにローテ
   ーションするように異なることを特徴とする請求項３乃
   至５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
7. 【請求項７】 記録媒体にインクをマトリクス状に吐出
   することによって画像を形成するインクジェットプリン
   タにおいて、 記録媒体上において、Ｎ行・Ｍ列（Ｎ、Ｍは２以上の整
   数）に並んだ各領域毎にインクの液滴を吐出可能となっ
   ており、前記Ｎ行・Ｍ列の全領域を１つの画素単位とみ
   なし、それぞれ各領域におけるインクの最大吐出量をＣ
   としたときに、前記画素単位全体に吐出されるインクの
   量は、（Ｃ×Ｎ×Ｍ）／２以下に制限されることを特徴
   とするインクジェットプリンタ。
8. 【請求項８】 インクが吐出された領域は、インクが吐
   出されない少なくとも２つの領域に接することを特徴と
   する請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
9. 【請求項９】 同系色に関し明度の異なる複数種のイン
   クを用いて画像を形成する場合、淡色側のインクの量の
   みが、（Ｃ×Ｎ×Ｍ）／２以下に制限されることを特徴
   とする請求項７又は８に記載のインクジェットプリン
   タ。
10. 【請求項１０】 前記インクの量の制限は、少なくとも
    前記インクジェットプリンタで表現される階調の中間ま
    でであることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに
    記載のインクジェットプリンタ。