JPH06199031A

JPH06199031A - インクジェット記録方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06199031A
Application number: JP5001958A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Gotou; 史博後藤; Yuji Akiyama; 勇治秋山; Hidehiko Kanda; 英彦神田; Hiromitsu Hirabayashi; 弘光平林; Hitoshi Sugimoto; 仁杉本; Miyuki Matsubara; 美由紀松原; Toshio Kashino; 俊雄樫野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-08
Filing date: 1993-01-08
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】【目的】同系色で濃度が異なる複数のインクのうち、
少なくとも一種のインクの安定した吐出が困難になる場
合であっても所望の画像を得る。【構成】濃度が異なる濃淡インクの振り分けテーブル
を複数有し、少なくとも一種のインクの安定した吐出が
困難となったときに、前記振り分けテーブルを選択的に
使用して、残りのインクを用いて記録を行うことによ
り、安定した記録を続けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同系色で濃度が異なる
複数のインクを用いて記録ヘッドの吐出口からインクを
吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方
法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録方式において
は、記録ヘッドに形成した複数のインク吐出口からデー
タ信号に基いてインクを吐出し、インク液滴を用紙等の
被記録材に付着させて記録している。この記録方法は、
例えば、プリンタやファクシミリあるいは複写機などに
利用されている。

【０００３】以上の装置において、インクを吐出させる
ため、吐出口近傍に発熱素子（電気・熱エネルギー変換
体）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することに
よりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、イ
ンクを吐出口から吐出させる電気・熱エネルギー変換体
を用いる方法や圧電素子などの電気・機械変換体を用い
る方法がある。

【０００４】この種の記録方法では、一定サイズの記録
ドットにより単位面積当りの記録ドット数を制御して中
間調を表現するドット密度制御法、あるいは記録ドット
のサイズを制御して中間調を表現するドット径制御法に
より、中間調の記録制御を行っている。

【０００５】ここで、後者のドット径制御法は、記録ド
ットのサイズを微妙に変更するための複雑な制御が必要
となるため制約があるため、一般的には前者のドット密
度制御法が用いられている。

【０００６】また、インク吐出手段として、製造が容易
で高密度化が可能であるため高解像度化が可能な電気・
熱エネルギー変換体を用いた場合、圧力変化量を制御す
ることが困難であり、記録ドットの径を変調することが
できないためドット密度制御法で行われている。

【０００７】このドット密度制御法に用いられる中間調
表現の２値化手法の代表的なもののひとつとして、組織
的ディザ法があるが、この方法は階調数がマトリクスサ
イズで制限されるという問題がある。即ち、階調数を多
くするためにはマトリクスサイズを大きくする必要があ
るが、マトリクスサイズを大きくすると１つのマトリク
スで構成される記録画像の１画素が大きくなって解像力
を損なうなどの問題があった。また、２値化手法のもう
ひとつの代表的なものとして、誤差拡散法などの条件付
決定型ディザ法がある。これは前述した組織的ディザ法
が、入力画素に無関係なしきい値を用いて２値化する独
立決定型ディザ法であるのに対し、入力画素の周辺画素
を考慮してしきい値を変化させる方法である。この誤差
拡散法に代表される条件付決定型ディザ法は、階調性と
解像力の両立性が良く、また原画像が印刷画像の場合、
記録画像にモアレパターンが発生することが極めて少な
いなどの長所がある反面、画像明部で粒状性が目立ち易
く、画質の評価が低くなるという問題があった。この問
題は、特に記録密度の低い記録装置において顕著であっ
た。

【０００８】そこで上述した粒状性を目立たなくするた
めに、従来のインクジェット記録装置では、色の薄いイ
ンクと濃いインクをそれぞれ吐出する２個の記録ヘッド
を設け、画像の明部から中間調部分は色の薄いインクで
記録ドットを形成し、中間調部分から暗部までは色の濃
いインクで記録ドットを形成するような記録方法が提案
されている。

【０００９】図４に濃淡インクを用いたシリアルプリン
ト形式の従来のカラーインクジェット記録装置の要部構
成図を示す。

【００１０】濃ブラックの色インクを吐出する記録ヘッ
ドＢｋｋ、淡ブラックの色インクを吐出する記録ヘッド
Ｂｋｕ、濃シアンの色インクを吐出する記録ヘッドＣ
ｋ、淡シアンの色インクを吐出する記録ヘッドＣｕ、濃
マゼンタの色インクを吐出する記録ヘッドＭｋ、淡マゼ
ンタの色インクを吐出する記録ヘッドＭｕ、濃イエロー
の色インクを吐出する記録ヘッドＹｋ、淡イエローの色
インクを吐出する記録ヘッドＹｕはキャリッジ４０１に
所定距離をおいて設置してある。

【００１１】用紙やプラスチック薄板等から成る被記録
材は搬送ローラ（不図示）を経て排紙ローラ４０２に挟
持され、不図示の搬送モータの駆動に伴い矢印方向に送
られる。

【００１２】ガイドシャフト４０３、およびエンコーダ
によりキャリッジが案内支持されている。

【００１３】キャリッジは駆動ベルト４０４を介してキ
ャリッジモータ４０５の駆動により前述のガイドシャフ
トに沿って往復移動させられる。

【００１４】前述、インクジェットユニットのインク吐
出口の内部（液路）にはインク吐出用の熱エネルギーを
発生する発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）が設け
られている。

【００１５】エンコーダの読み取りタイミングに従い、
前述発熱素子を記録信号に基いて駆動し、濃ブラック、
淡ブラック、濃シアン、淡シアン、濃マゼンタ、淡マゼ
ンタ、濃イエロー、淡イエローの順に被記録材上にイン
ク液滴を吐出し、付着させることで画像を形成すること
ができる。

【００１６】記録領域外に選定されたキャリッジのホー
ムポジションには、キャップ部４０６をもつ回復ユニッ
トが配設されインク吐出の安定性を保っている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、濃淡イ
ンクを用いたインクジェット記録装置はホストより送ら
れてきたＲ、Ｇ、Ｂの多値の輝度信号を色処理部におい
てＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの多値の濃度信号に変換する。そし
てドット展開部の振り分けテーブルによりそれぞれの濃
度信号を濃インクで記録するものと淡インクで記録する
ものとに振り分け、振り分けられた信号を２値化して記
録ヘッドにより印字を行うものであるため、同一色の濃
淡インクのいずれか一方のインク量が低下した、あるい
は無くなった場合には画像形成上、必要である色がある
にも関わらず所望の画像を得ることができないという問
題があった。

【００１８】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであって、同系色で濃度が異なる複数のインクのう
ち、少なくとも一種のインクの安定した吐出が困難にな
る場合であっても所望の画像を得ることができるインク
ジェット記録方法及びその装置を提供することを目的と
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、同系色で濃度が異なる複数のインクを用いて記録
ヘッドの吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録
を行うインクジェット記録方法であって、前記複数のイ
ンクのうち、少なくとも一種のインクの安定した吐出が
困難になるとき、残りの種類のインクを用いて記録を行
うことを特徴とする。

【００２０】ここで、前記記録ヘッドは、熱エネルギー
を利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、イン
クに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー
変換体を備え、前記熱エネルギー変換体によって印加さ
れる熱エネルギーによりインクに状態変化を生起させ、
該状態変化に基づいて吐出口よりインクを吐出させる記
録ヘッドであることが好ましい。

【００２１】また、本発明により、同系色で濃度が異な
る複数のインクを用いて記録ヘッドの吐出口からインク
を吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録
装置であって、画像信号に応じて、当該画像信号に対応
する画素を形成するために前記複数のインクの各々が用
いられる度合を定めるための振り分け手段と、前記複数
のインクのうち、少なくとも一種のインクの安定した吐
出が困難となったことを判断する判断手段と、前記判断
手段の判断結果に基づき、前記安定した吐出が困難とな
ったインク以外のインクを用いて記録を行うために前記
振り分け手段が定める度合を変更する変更手段と、を備
えることを特徴とするインクジェット記録装置が提供さ
れる。

【００２２】

【作用】本発明によれば、濃度が異なる濃淡インクの振
り分けテーブルを複数有し、少なくとも一種のインクの
安定した吐出が困難となったときに、前記振り分けテー
ブルを選択的に使用して、残りのインクを用いて記録を
行うことにより、安定した記録を続けることができる。

【００２３】

【実施例】図５は本発明の実施例におけるカラーインク
ジェット記録装置の要部構成を示す斜視図である。

【００２４】淡ブラックの色インクを吐出する吐出口
列、淡シアンの色インクを吐出する吐出口列、淡マゼン
タの色インクを吐出する吐出口列、淡イエローの色イン
クを吐出する吐出口列それぞれを有するインクジェット
ユニットと、濃ブラックの色インクを吐出する吐出口
列、濃シアンの色インクを吐出する吐出口列、濃マゼン
タの色インクを吐出する吐出口列、濃イエローの色イン
クを吐出する吐出口列それぞれを有するインクジェット
ユニットはキャリッジ５０１に所定距離をおいて設置し
てある。

【００２５】用紙やプラスチック薄板等から成る被記録
材は搬送ローラ（不図示）を経て排紙ローラ５０２に挟
持され、不図示の搬送モータの駆動に伴い矢印方向に送
られる。ガイドシャフト５０３、およびエンコーダによ
りキャリッジが案内支持されている。キャリッジは駆動
ベルト５０４を介してキャリッジモータ５０５の駆動に
より前述のガイドシャフトに沿って往復移動させられ
る。前述のインクジェットユニットのインク吐出口の内
部（液路）にはインク吐出用の熱エネルギーを発生する
発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）が設けられてい
る。

【００２６】エンコーダの読み取りタイミングにしたが
い、前述発熱素子を記録信号に基づいて駆動し、濃イン
ク色、淡インク色の順に被記録材上にインク液滴を吐出
して付着させることで画像を形成することができる。記
録領域外に選定されたキャリッジのホームポジションに
は、キャップ部をもつ回復ユニットが配設されている。
記録を行わない時には、キャリッジをホームポジション
へ移動させてキャップ部の各キャップにより対応するイ
ンクジェットユニットのインク吐出口形成面を密閉し、
インク溶剤蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃等
の異物の付着等による目詰まりを防止する。

【００２７】また、上記キャップ部のキャッピング機能
は記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを
解消するために、インク吐出口から離れた状態にあるキ
ャップ部へインクを吐出させる空吐出モードに利用され
たり、キャップした状態で不図示のポンプを動作させ、
インク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を起こした
インク吐出口の吐出回復に利用される。またキャップ部
隣接位置にブレード、拭き部材を配設することにより、
インクジェットユニットのインク吐出口形成面をクリー
ニングすることが可能である。

【００２８】図６は本実施例に用いるインクジェットユ
ニットの構成についての説明図である。配線基盤２００
の一端は、ヒーターボード１００の配線部分と相互に接
続され、さらに配線基盤２００の他端部には、本装置か
らの電気信号を受けるための各電気・熱エネルギー変換
体に対応した複数個のパッドが設けられている。このこ
とにより本体装置からの電気信号は、それぞれの電気・
熱エネルギー変換体に供給されるようになる。

【００２９】配線基盤２００の裏面を平面で支持する金
属製の支持体３００は、インクジェットユニットの底板
となる。押えばね５００は溝天１３００のインク吐出口
近傍の領域を線上に弾性的に押し圧を作用するために断
面略Ｕ字形状に折り曲げ形成した部分とベースプレート
に設けた逃げ穴を利用して引っかける爪と、バネに作用
する力をベースプレートで受ける一対の後脚を有してい
る。

【００３０】このバネ力により配線基盤２００と溝天１
３００とを圧接している。支持体に対する配線基盤２０
０の取付けは、接着剤等による貼着で行われる。インク
供給管２２００の端部にはフィルター７００が設けられ
ている。インク供給部材６００は、モールド成形で作ら
れ、溝天も各インク供給口へと導く流路が形成されてい
る。インク供給部材６００の支持体３００に対する固定
は、インク供給部材６００の裏面側の２本のピン（不図
示）を支持体３００の穴１９０１、１９０２にそれぞれ
貫通突出させ、これを熱融着することにより簡単に行わ
れる。

【００３１】この際、オリフィスプレート部４１０とイ
ンク供給部材６００との隙間は均一に形成されている。
封止剤はインク供給部材６００の上部封止剤注入口から
注入され、ワイヤーボンディングを封止すると同時にオ
リフィスプレート部４１０とインク供給部材６００との
隙間を封止し、更に支持基盤３００に設けられた溝３１
０を通り、オリフィスプレート部４１０と支持基盤３０
０前端部との隙間を完全に封止する。

【００３２】図７は、本実施例に用いるヘッドユニット
の溝天１３００をヒーターボード１００側から見た斜視
図である。液室は複数個設けられており、各液室は壁１
０ａ〜１０ｃで仕切られている。各液室にはインクが供
給されるための供給口２０ａ〜２０ｄが設けられてい
る。

【００３３】この各液室を仕切る壁１０ａ〜１０ｃのヒ
ーターボード１００との圧接面に溝３０ａ〜３０ｃを設
けてある。この溝は、溝天１３００の外周部と連通して
いる。溝天１３００をヒーターボードに圧接し密着させ
た後、外周部は、前述したように封止剤で封止される。
この際、上記溝に沿って、封止剤が浸透していき、溝天
とヒーターボードの隙間を埋めていく。このように、従
来ヘッドで用いられていた技術的工程で、液室を完全に
分離することができる。この溝の構造は封止剤の物性に
より異なり、それぞれに対応した形状にする必要があ
る。

【００３４】このように、液室を複数室に分離すること
により、各インク吐出口に異なったインクを供給するこ
とができる。

【００３５】ここでインク残量検知について説明する。
図８に本例に係る制御系の一構成例を示す。２００はＡ
／Ｄコンバータを内蔵したマイクロコンピュータ形態の
制御部であり、本発明における複数のインクの各々が用
いられる度合を定めるための振り分け手段やこの振り分
け手段が定める度合を変更する変更手段等を含むもので
ある。１０は記録ヘッド部、３００は電圧変換回路、４
００は警報装置であり、ＬＥＤ等の表示器やブザー等の
音声発生装置、またはそれらの組み合わせとすることが
できる。５００は記録などに際してキャリッジＨＣを走
査させるための主走査機構であり、モータ等を含むもの
である。６００は副走査機構であり、記録媒体を搬送す
るモータ等を含むものである。又、Ｖはタンクからの残
量検知信号である。

【００３６】本実施例では基本的にはインク室ｂに設け
た２つの電極間に定電流を流して２本の電極間の抵抗値
を基にインク室ｂのインク残量検知を行うが、この場合
のインク残量と電極間抵抗との関係は図９に示すような
関係がある。

【００３７】図１０に本実施例で用いるインクカートリ
ッジを示し、インク残量検知の動作を表す。インクカー
トリッジ本体１は内部を２つのインク室（ａ，ｂ）に仕
切るとともに底部で連通させ、一方のインク室ａに毛細
管力を調整したインク吸収体を充填するとともにインク
ジェット記録ヘッドと連結するためのインク供給部２と
大気連通部３と残検ピン（電極）４とインク注入口５を
備えた構成となっている。インク注入口５にはゴムなど
の栓５１で塞がれている。

【００３８】大気連通部３、インク供給部２、残検ピン
（電極）４およびインク注入口５の位置関係は特にこれ
に限定されるものではない。図１０に示すように、イン
ク室ｂのインク液面が２つの電極４の内の上方の電極よ
りも下がったときに２つの電極間の抵抗が急激に高くな
り電極間にはその時の電圧が発生する。この電圧を直接
または電圧変換回路３００を介して制御部のＡ／Ｄコン
バータでＡ／Ｄ変換する。こうして得られた検出値が予
め設定した値Ｒthよりも大となった時に、振り分けテー
ブルを切り替えることを制御部２００内のテーブル選択
回路に知らせる。

【００３９】本実施例においてインク残量の検知方法は
タンク内に設けた電極間の抵抗値から検知する方法にて
説明したが、残量検知の方法は特にこれに限定するもの
ではなく、機械的に測定するものや光学的に測定するも
の等いずれの方法でも良い。尚、図１５に濃インク用カ
ートリッジと淡インク用カートリッジとを連結した状態
の断面図を示す。図１５においてインク注入口５及び栓
５１は省略してある。

【００４０】（第１実施例）図１は本発明の特徴を最も
よく表す図面であり、テーブル選択により濃淡両方のイ
ンクを用いて印字をする場合と同一色の濃淡いずれか一
方が無くなった場合の処理の流れを示すものである。こ
の図において色処理部はレッドの画像輝度信号Ｒ、グリ
ーンの画像輝度信号Ｇ、ブルーの画像輝度信号Ｂを入力
補正回路でシアンの画像濃度信号Ｃ、マゼンタの画像濃
度信号Ｍ、イエローの画像濃度信号Ｙに変換する。そし
て、色補正（マスキング）回路、ＵＣＲ（下色除去）・
黒生成回路で色処理を施した後、シアン、マゼンタ、イ
エロー、ブラックの新たな画像濃度信号Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ
ｋに変換され、出力補正回路でシアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックの画像濃度信号Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋにガン
マ変換される。

【００４１】それに続くドット展開部はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂ
ｋの濃度信号をインクを濃度の高いインクを印字する記
録ヘッドに対する濃度信号と濃度の低いインクを印字す
る記録ヘッドに対する濃度信号とに振り分ける振り分け
テーブルを選択し、選択された振り分けテーブルに従い
色処理部で生成されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの濃度信号を染
料濃度が高い濃シアン、濃マゼンタ、濃イエロー、濃ブ
ラックの画像濃度信号Ｃｋ、Ｍｋ、Ｙｋ、Ｂｋｋと染料
濃度が低い、淡シアン、淡マゼンタ、淡イエロー、淡ブ
ラックの画像濃度信号Ｃｕ、Ｍｕ、Ｙｕ、Ｂｋｕに振り
分け、振り分けられた濃度信号をそれぞれ２値化し、各
インクジェットユニットから信号値に応じて対応するイ
ンク吐出口列よりインクを吐出させカラー画像を形成す
る。

【００４２】図１において振り分けテーブルＡは濃淡で
印字するデータを図２に示すような特性を示すように濃
インク用の印字データと淡インク用の印字データとに振
り分ける場合の振り分けテーブルである。振り分けテー
ブルＢは淡インクを使わず濃インクのみで印字を行う場
合の振り分けテーブルである。振り分けテーブルＣは濃
インクを使わず淡インクのみで印字を行う場合の振り分
けテーブルであり、この図においては淡インクで２つの
画像を得て２回の走査で印字を行うような場合を示した
ものであるが、実際には複数の画像を得てそれらの画像
を複数の主走査により重ねて記録を行うことにより濃イ
ンクで記録された画像と同様の画像濃度を淡インクのみ
を使用して得ることができる。

【００４３】図１に示したそれぞれの振り分けテーブル
を図３に示す。図３ａに示した振り分けテーブルＡは色
処理部により生成された各色のデータをそれぞれ濃イン
ク用のデータと淡インク用のデータとに振り分けるもの
であり、ここではシアンインクの入力データに対する出
力データの関係を淡インクは実線で、濃インクは一点鎖
線で表している。これから明らかなように入力データが
ａまでは淡インクのみを用い、入力データがａ以上のと
き、淡インクと濃インクを組み合わせる。図３（ｂ）に
示した振り分けテーブルＢは色処理部により生成された
各色のデータをそれぞれの濃インクにのみ振り分けるも
のであり、ここではシアンインクの入力データに対する
出力データの濃インクに関する関係を一点鎖線で表して
いる。図３（ｃ）に示した振り分けテーブルＣは色処理
部により生成された各色のデータをそれぞれの淡インク
にのみ振り分けるものであり、ここではシアンインクの
入力データに対する第１画像の出力データの淡インクに
関する関係を実線で表していて、入力データに対する第
２画像の出力データの淡インクに関する関係を二点鎖線
で表している。これから明らかなように入力データがａ
までは第１画像のみで印字し、入力データがａ以上のと
き第１画像と第２画像を重ねて印字することにより高濃
度部分の画像を形成する。

【００４４】図１におけるテーブル選択は図２に示すよ
うなシーケンスにより振り分けテーブルＡからＣを自動
的に選択する。この選択は図８に示す制御部２００が実
行する図２のシーケンスにおいて例えば１ページの印字
が終了した時点で全色に対しインクの残量検知を行う。
そして例えばシアンの淡インクが所定の残量がない場合
にはシアンに対してのみ淡インクを使わず濃インクのみ
で印字させるための振り分けテーブルを選択し、シアン
濃度の低い部分が印字されなくなることを防ぎ良好な画
像を得ることができる。また、例えばシアンの濃インク
が所定の残量がない場合にはシアンに対してのみ濃イン
クを使わず淡インクのみで印字させるための振り分けテ
ーブルを選択し、印字方法も複数の主走査による記録画
素への重ね記録を併用することにより、濃度の高い部分
が印字できなくなることを防ぎ良好な画像を得ることが
できる。

【００４５】この例ではシアンの濃淡インクいずれかが
無くなった場合には、シアンに対してのみ濃淡どちらか
一方を使う振り分けテーブルを選択しているが、全色に
対して同様の振り分けテーブルを使ってもよい。

【００４６】また、それぞれの振り分けテーブルＡから
Ｃは、全色同様に濃淡を振り分けるような１つのテーブ
ルを持っているようなものであっても、各色毎に１つず
つ異なるテーブルを持っていて各色に対して最も適した
振り分け方をするようなものであってもよい。

【００４７】また、ここではインクの残量検知を行い自
動的に振り分けテーブルを選択しているが、振り分けテ
ーブル選択スイッチを設けてユーザーが自由に選択でき
るようにしてもよい。

【００４８】また、振り分けテーブルの選択の切り替え
は１ページ印字した時点だけでなく１行印字した時点な
どの所定のタイミングで行ってもよい。

【００４９】さらには、上記のように各色に対し濃淡２
種類のインクを用いた印字方法の振り分けテーブルであ
ったが、濃中淡３種類やさらに多くの種類を持つもので
あってもよい。

【００５０】また、本実施例においては、複数のインク
のうち、少なくとも一種のインクの安定した吐出が困難
になることの判断はインク残量の低下を検知することに
より行うこととしたが、これに限らず、インク残量の低
下に起因しない他の理由、たとえば吐出口の目づまり等
によるインクの不吐出を検知することにより判断しても
良い。

【００５１】以上説明したように、濃淡インクを用いて
印字を行うインクジェット記録装置においてＣ、Ｍ、
Ｙ、Ｂｋ各色の濃度信号をそれぞれ濃度の高いインクで
印字する濃度信号と濃度の低いインクで印字する濃度信
号に振り分ける振り分けテーブルのほかに、濃度の高い
インクだけに濃度信号を振り分ける振り分けテーブルと
濃度の低いインクだけに濃度信号を振り分ける振り分け
テーブルを持ち、それらのテーブルを選択する手段を持
つことにより、同一色の濃度の高いインクもしくは濃度
の低いインクが無くなった、あるいは適切な吐出が行わ
れなくなった場合であっても本発明によれば正常な画像
を得ることができる。

【００５２】（第２実施例）出力画像を１ページ分あら
かじめスキャンして画像データがどのような濃度分布を
しているかを調べることにより、例えば濃度分布が高い
ところに集中しているような画像であれば、前述の振り
分けテーブルＢ（図３（ｂ））を選択し、濃インクのみ
で印字する。逆に濃度分布が低いところに集中している
ような画像であれば、先述の振り分けテーブルＣ（図３
（ｃ））を選択し、淡インクのみで印字する。

【００５３】このように、画像データの濃度分布を検知
することにより、濃淡インクの切り替え部分近辺で濃イ
ンクの印字による粒状感の無い一様な画像を得ることが
できる。

【００５４】（第３実施例）図１１は第３実施例を示す
図であり、タンク壁の材質に透明または半透明なものを
用いたことによって光学的にインク残量検出を可能にし
た例である。この場合、インク室ｂ内のインク室壁に光
を反射するための鏡のような反射板４２を設け、タンク
外に発光素子４３と受光素子４４を備えたフォトセンサ
を設けている。この発光素子４３および受光素子４４は
キャリッジ上に設けても良いし、回復系のあるホームポ
ジションに設けても良い。

【００５５】図１１では発光素子４３からある角度で光
を出し、反射板で反射された光を受光素子４４で受けら
れるように構成されている。例えば発光素子４３として
はＬＥＤが、受光素子４４としてはフォトトランジスタ
等が用いられる。図１１（ａ）はインクがほぼ充満して
いる時であり、この様なときには発光素子４３からでた
光はインク室ｂ内のインクによって光が遮られ、受光素
子４４にはほとんど光が届かず検出出力は小さい。しか
し、インクを消費し図１１（ｂ）の様になった時、発光
素子４３から出た光はほとんど遮られることないため受
光素子での検出出力は高くなる。

【００５６】また、図１２は変形例として発光素子と受
光素子がインクタンクを挟んで対向するように構成した
ものである。この場合においてもインク室ｂのタンク材
質は透明または半透明のものを用いている。この例で
は、反射板を設ける必要がなく、しかも光を直接受け取
るため、検出感度は良好となる。

【００５７】インク残量検知手段を上記のような構成に
することにより、受光素子４４で受け取る光エネルギー
（検出出力）はアナログ信号として得ることができるた
めＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの各色に対し濃淡２種類のインクを
用いるカラーインクジェット記録装置において各色の濃
インクと淡インクの検出出力の差に応じた振り分けテー
ブルを複数持ちそれらを選択することにより濃インクと
淡インクをほぼ同時に使いきることができる。

【００５８】（第４実施例）図１０に示すようなインク
タンクを用いた場合にインク供給量に応じてインク供給
部内圧が変化する様子を図１３に示す。記録の初期状態
ではインク室ａに少量のインクが存在しており、圧縮イ
ンク吸収体の毛細管力によって不圧が発生しているが、
インク供給に伴ってインク室ａのインク量が少なくなる
に従い圧縮インク吸収体の圧縮率分布（細孔分布）に応
じて毛細管力によって発生するインク室ａの負の圧力が
徐々に高くなる。

【００５９】さらにインクが消費されるとインク室ａ内
のインク分布は安定化して、インク室ｂへ大気が導入さ
れることで、以後ほぼ一定の内圧を保持する（インク安
定供給期間）。

【００６０】インクが更に消費されてインク室ｂのイン
クがすべて消費されると再びインク室ａのインクが消費
され始め、インク室ａの負圧が変化する。インク室ａの
負圧が所定の値よりも大きくなった時点で安定した吐出
状態が得られなくなる。そのため、インク残量検知を行
い、安定吐出が得られなくなる状態を検知することによ
ってインク振り分けテーブルを切り替え、不安定な吐出
状態に起因する画像劣化を防止することが可能である。

【００６１】図１４は、インク使用効率を高めたインク
タンクの模式的分解斜視図であり、濃インク用インク室
１３ａとクリアインク（染料を含まない溶剤のみからな
るインク）用インク室１３ｂをインクタンク内の仕切り
板１３ｃによって分割し、インク供給口１５ａ，１５ｂ
の面積比で色濃度を調整するよう構成している。さらに
前記濃インク用インク室１３ａとクリアインク用インク
室１３ｂを負圧発生部とし、この負圧発生部と底面の開
口部１３ｉを有した仕切り板１３ｇ，１３ｈで仕切られ
たインク収容部１３ｅ，１３ｆを形成する。負圧発生部
材１４ａ，１４ｂ中のインクが使われた後、インク収容
部１３ｅ，１３ｆからインクが供給され始めると、一定
の水頭圧でインク供給圧が維持されるため、より均一な
インクの調整が可能となる。尚、１３ｄは大気連通孔で
ある。

【００６２】このインクタンクによれば、ヘッドの濃淡
各色に対応したインクタンクの供給口の面積をタンク内
に配設した仕切り板で面積比を変え、仕切られた２室に
各色インクとクリアインクを注入し、ヘッドと接続する
とヘッド内で供給口の面積比に応じた各インクが流れ込
んでヘッド内で混合され濃淡中間調インクが作られる。
ここでクリアインクがなくなったときは濃度の低いイン
クが吐出されなくなり、正常な画像を得ることができな
くなる。そのためクリアインクに対するインク残量検知
を行い、クリアインクがなくなった時点でインク振り分
けテーブルを切り替えることにより各色インクを使い切
るまで正常な画像を得ることができる。また、ここでは
各色インクとクリアインクを２室に注入するとしたが、
濃度の異なる同色系インクを用いても良く、その場合に
は濃淡両方でインク残量検知を行い、その結果に基づい
てインク振り分けテーブルを切り替えることにより、正
常な画像を記録しながらインクタンク内のインクをすべ
て使い切ることができる。

【００６３】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００６４】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。この方式はいわゆるオンデマンド
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一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
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、少なくとも一つの滴を形成する。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。

【００６５】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。

【００６６】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
の組み合わせ構成（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
４４５９６００号明細書を用いた構成としてもよい。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５
９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収
する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５
９−１３８４６１号公報に基づいた構成とすることもで
きる。

【００６７】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わ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。

【００６８】加えて、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てもよい。

【００６９】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、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、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００７０】さらに、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ってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７１】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、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述の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であればよい。

【００７２】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
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
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０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ま
た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。

【００７３】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、上述のようなワードプロセッサやコンピュ
ータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または
別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複
写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置
の形態を採るものであっても良い。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
同系色で濃度が異なる複数のインクを用いて記録ヘッド
の吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記録を行う
に際し、前記複数のインクのうち、少なくとも一種のイ
ンクの安定した吐出が困難になるとき、残りの種類のイ
ンクを用いて記録を行うので、正常な画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像信号処理の流れを示す図である。

【図２】Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの濃度信号をＣｋ、Ｃｕ、Ｍ
ｋ、Ｍｕ、Ｙｋ、Ｙｕ、Ｂｋｋ、Ｂｋｕの濃度信号に振
り分けるテーブルを選択するシーケンスを示す図であ
る。

【図３】Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの濃度信号（入力データ）を
Ｃｋ、Ｃｕ、Ｍｋ、Ｍｕ、Ｙｋ、Ｙｕ、Ｂｋｋ、Ｂｋｕ
の濃度信号（出力データ）変換する複数の振り分けテー
ブルを示す図である。

【図４】濃淡インクを用いたシリアルプリント形式の従
来のカラーインクジェット記録装置の要部構成図を示す
図である。

【図５】本発明の実施例におけるカラーインクジェット
記録装置の要部構成を示す斜視図を示す図である。

【図６】本実施例に用いるインクジェットユニットの構
成の説明図である。

【図７】本実施例に用いるヘッドユニットの溝天１３０
０をヒーターボード１００側から見た斜視図である。

【図８】装置の制御系の一構成例を示すブロック図であ
る。

【図９】インク残量とその検知電極間の抵抗値との関係
を示す図である。

【図１０】第１実施例のインク残検検出時の状態を示す
図である。

【図１１】第３実施例におけるインク残量検出の説明図
である。

【図１２】第３実施例におけるインク残量検出の変形例
の説明図である。

【図１３】インク供給部の内圧の変化を表す説明図であ
る。

【図１４】ヘッド内でインクを混合することにより濃淡
インクを生成するインクタンクの構成図である。

【図１５】濃インク用カートリッジと淡インク用カート
リッジとを連結した状態の断面図である。

【符号の説明】

４残検ピン（電極）１０記録ヘッド２００制御部３００電圧変換回路４００警報装置５００主走査機構６００副走査機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平林弘光東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者杉本仁東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者松原美由紀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者樫野俊雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同系色で濃度が異なる複数のインクを用
いて記録ヘッドの吐出口からインクを吐出して記録媒体
上に記録を行うインクジェット記録方法であって、前記複数のインクのうち、少なくとも一種のインクの安
定した吐出が困難になるとき、残りの種類のインクを用
いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方
法。
【請求項２】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項１
記載のインクジェット記録方法。
【請求項３】前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー変
換体によって印加される熱エネルギーによりインクに状
態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口よりイ
ンクを吐出させるものである請求項２記載のインクジェ
ット記録方法。
【請求項４】同系色で濃度が異なる複数のインクを用
いて記録ヘッドの吐出口からインクを吐出して記録媒体
上に記録を行うインクジェット記録装置であって、画像信号に応じて、当該画像信号に対応する画素を形成
するために前記複数のインクの各々が用いられる度合を
定めるための振り分け手段と、前記複数のインクのうち、少なくとも一種のインクの安
定した吐出が困難となったことを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づき、前記安定した吐出が
困難となったインク以外のインクを用いて記録を行うた
めに前記振り分け手段が定める度合を変更する変更手段
と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項５】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項４
記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー変
換体によって印加される熱エネルギーによりインクに状
態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口よりイ
ンクを吐出させるものである請求項５記載のインクジェ
ット記録装置。