(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階調それぞれに対応して１画素に複数のドットを対応させたドットマトリクスを有し、画像データの階調に応じて前記複数のドットマトリクスのうちから選択されたドットマトリクスに従って、ある濃度を有する第１のインクと前記第１のインクよりも低い濃度を有する第２のインクとを用いてドットを印字することに基づいて、シート上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記第１のインクを用いる際には、所定の複数の大きさから１つの大きさのドットを選んで印字し、前記第２のインクを用いる際には、所定の１つの大きさのドットを印字し、
前記第２のインクを用いて印字されたドットのサイズは、前記ドットのうちのいずれの大きさのドットが隣接して印字されたとしても、前記第２のインクを用いて印字されたドットの一部が前記隣接して印字されたドットの一部と重なることが可能なサイズである、画像形成装置。
【請求項２】
第１のインクを用いてドットを印字する第１のヘッドと、
前記第１のインクより低い濃度の第２のインクを用いてドットを印字する第２のヘッドと、
複数の階調それぞれに対応して１画素に複数のドットを対応させたドットマトリクスと、
画像データの階調に対応した前記ドットマトリクスに従って、前記第１ヘッドおよび前記第２ヘッドにドットを印字させる駆動部とを備え、
前記ドットマトリクスの前記複数のドットのうち第１のインクに対応するドットは複数の大きさのうちから選ばれた大きさであり、第２のインクに対応するドットは所定の１つの大きさであり、
前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとは、隣接して配置され、
前記第２のインクを用いて印字されたドットのサイズは、前記ドットのうちのいずれの大きさのドットが隣接して印字されたとしても、前記第２のインクを用いて印字されたドットの一部が前記隣接して印字されたドットの一部と重なることが可能なサイズであることを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像データに応じて濃度の異なるインクを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェットプリンタのプリントヘッドに圧電素子（ＰＺＴ）を用いたものが知られている。このようなプリントヘッドでは、圧電素子に画像データに応じたパルス電圧が印加され、パルス電圧の印加によって生じる圧電素子のひずみにより所定の容器（インクチャンネル）内のインクが加圧され、インクチャンネルに設けられたノズルから記録シートに向かってインクドロップが飛翔される。記録シート上には、これらのインクドロップの飛翔によって、パソコン等から送信される画像データに基づいた画像が形成される。
【０００３】
これらのインクジェットプリンタでは、インクのドットを平面上に配列させたマトリクスがプリントされる画像の１画素に対応され、マトリクス内のドットのパターン（ドットマトリクス）が画像の階調にあわせて変化される。
【０００４】
上述のようなインクジェットプリンタでカラーを有する画像をプリントする技術が知られている。このようなインクジェットプリンタでは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック（以下、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋとすることがある）の複数の色のインクが用いられてフルカラーの画像データに対応した画像がプリントされる。さらに、これらの通常の濃度を有するノーマルカラーに加えて、ノーマルカラーよりも低い濃度を有する（淡い色の）フォトカラーを用いることによって、より多くの階調を有する滑らかな画像を再現するための技術が知られている。フォトカラーとしては、それぞれノーマルカラーのマゼンダ、シアン、ブラックよりも濃度の低いフォトマゼンダ、フォトシアン、フォトブラック（以下、それぞれＭｐ、Ｃｐ、Ｋｐとすることがある）が用いられている。また、より表現色数を増やす場合等に、ノーマルカラーのイエローよりも濃度が低く、人間の視覚には濃淡の刺激が感じにくい波長色であるフォトイエロー（Ｙｐ）が用いられることがある。
【０００５】
以下には、これらのような技術を用いた第１〜第４の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成するドットマトリクスを示す。これらのドットマトリクスはプリントされる画像の濃度に対応し、ドットマトリクスの各々を階調の後に続ける０から始まる数値によって特定する。例えば、５階調を有するドットマトリクスであれば、その各々を階調０〜階調４によって特定する。第１〜第４の従来例のインクジェットプリンタのドットマトリクスを示す図２０〜図２３では、これらの階調を特定する階調数を各ドットマトリクスの上部に示している。また、ここでは、記録シートの白地に対する階調を階調０としている。
【０００６】
図２０は、第１の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する５階調のドットマトリクスを示す図である。
【０００７】
第１の従来例のインクジェットプリンタでは、ドットマトリクスを構成するドットは１種類のみであり、ドットマトリクスを２行２列とすることにより５階調を表現することができる。
【０００８】
図２１は、第２の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する１７階調のドットマトリクスを示す図である。この１７階調のドットマトリクスは分散型面積階調（Ｂａｙｅｒ  Ｔｙｐｅ）のドットマトリクスとして知られており、階調の増加とともにマトリクスは分散するドットによって埋められていく。
【０００９】
第２の従来例のインクジェットプリンタでは、ドットマトリクスを構成するドットは１種類のみであり、ドットマトリクスを４行４列とすることにより１７階調を表現することができる。
【００１０】
図２２は、第３の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する１７階調のドットマトリクスを示す図である。この１７階調のドットマトリクスは集中型面積階調（Ｆａｔｔｅｎｉｎｇ  Ｔｙｐｅ）のドットマトリクスとして知られており、階調の増加とともにマトリクスは中心を核とするドットによって埋められていく。
【００１１】
第３の従来例のインクジェットプリンタでは、ドットマトリクスを構成するドットは１種類のみであり、ドットマトリクスを４行４列とすることにより１７階調を表現することができる。
【００１２】
図２３は、第４の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する１５階調のドットマトリクスを示す図である。
【００１３】
第４の従来例のインクジェットプリンタでは、ドットマトリクスを構成するドットは同じドット径でのフォトカラーインクによるドット５１１とノーマルカラーインクによるドット５１２との２種類であり、ドットマトリクスを２行２列とすることにより１５階調を表現することができる。
【００１４】
図２４は、以上のような第１〜第４の従来例のインクジェットプリンタを用いて印字されるドットマトリクスによる反射光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）を比較するための図である。データ５０１〜データ５０４は、それぞれ第１〜第４の従来例のインクジェットプリンタのドットマトリクスでの階調と反射光学濃度との関係を示している。これらの関係を求めるに当たっては、後に図１６とともに説明する反射光学濃度の測定と同様の測定を行なっている。
【００１５】
この図２４によると、第１の従来例のインクジェットプリンタでは、階調に対する反射光学濃度の傾き（以下、γとすることがある）が大きく中間調の画像の表現に適さないこと、第２の従来例のインクジェットプリンタでは、中濃度付近のγが立ちまた高濃度側で濃度が飽和し中間調の表現に適さないこと、第３、第４の従来例のインクジェットプリンタでは、中濃度付近で階調の増加に伴う反射光学濃度の増加が滑らかでない（トーンジャンプ等を起こしている）ポイントがあることなどがわかる。これらのように第１〜第４の従来例のインクジェットプリンタでは、中間調の濃度の再現が困難である。
【００１６】
さらに、上述のようなインクジェットプリンタの分野では、ドットマトリクスによって階調を表現する技術、カラー画像をプリントする技術とは別に、圧電素子に印加するパルス電圧の振幅を変化させることにより圧電素子に大きさの異なるひずみを生じさせ、飛翔させるインクドロップの液滴量を調節する技術が知られている。このようにインクドロップの液滴量を調節することにより、記録シート上には異なる径を有するインクのドットが印字される。また、これらの異なる径を有するインクのドットを平面上に配列させたマトリクスを、プリントされる画像の１画素に対応させ、マトリクス内のドットのパターン（ドットマトリクス）を画像の階調にあわせて変化させることによりより多くの階調が表現される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなインクジェットプリンタからプリントされる画像の品質はユーザの満足する水準にまでは至っておらず、さらなる画像の高画質化が望まれている。
【００１８】
本発明は、これらを考慮してなされたもので、その目的は、生産コストを抑えつつ、より高画質の画像を形成することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数の階調それぞれに対応して１画素に複数のドットを対応させたドットマトリクスを有し、画像データの階調に応じて複数のドットマトリクスのうちから選択されたドットマトリクスに従って、ある濃度を有する第１のインクと第１のインクよりも低い濃度を有する第２のインクとを用いてドットを印字することに基づいて、シート上に画像を形成する画像形成装置である。
【００２０】
本画像形成装置は、第１のインクを用いる際には、所定の複数の大きさから１つの大きさのドットを選んで印字し、第２のインクを用いる際には、所定の１つの大きさのドットを印字することを特徴としている。また、第２のインクを用いて印字されたドットのサイズは、ドットのうちのいずれの大きさのドットが隣接して印字されたとしても、第２のインクを用いて印字されたドットの一部が隣接して印字されたドットの一部と重なることが可能なサイズである。
【００２１】
請求項１に記載の発明によると、第１のインクが用いられる際には、所定の複数の大きさから１つの大きさのドットが選んで印字され、第２のインクが用いられる際には、ドットのうちのいずれの大きさのドットが隣接して印字されたとしても、第２のインクを用いて印字されたドットの一部が隣接して印字されたドットの一部と重なることが可能なサイズである所定の１つの大きさのドットが印字される。これにより、複雑な処理を行なわせるための駆動回路を用いることなく、濃度の低い第２のインクがシート上で適度に滲み合ってドットが印字され、生産コストが抑えられつつ、より高画質の画像を形成する画像形成装置が提供される。
本願請求項２に記載の発明は、第１のインクを用いてドットを印字する第１のヘッドと、第１のインクより低い濃度の第２のインクを用いてドットを印字する第２のヘッドと、複数の階調それぞれに対応して１画素に複数のドットを対応させたドットマトリクスと、画像データの階調に対応したドットマトリクスに従って、第１ヘッドおよび第２ヘッドにドットを印字させる駆動部とを備え、ドットマトリクスは、複数のドットのうち第１のインクに対応するドットは複数の大きさのうちから選ばれた大きさであり、第２のインクに対応するドットは所定の１つの大きさであり、第１のヘッドと第２のヘッドとは、隣接して配置され、第２のインクを用いて印字されたドットのサイズは、ドットのうちのいずれの大きさのドットが隣接して印字されたとしても、第２のインクを用いて印字されたドットの一部が隣接して印字されたドットの一部と重なることが可能なサイズであることを特徴とする。
この発明に従えば、ドットマトリクスが有する複数のドットのうち第１のインクに対応するドットは複数の大きさのうちから選ばれた大きさであり、第２のインクに対応するドットのサイズは、ドットのうちのいずれの大きさのドットが隣接して印字されたとしても、第２のインクを用いて印字されたドットの一部が隣接して印字されたドットの一部と重なることが可能なサイズである。このため、第２のヘッドで１つの大きさのドットを印字すればよく、駆動部の制御および第２のヘッドの構成を簡単にすることができ、生産コストを抑えた画像形成装置を提供することができる。
さらに、第１のヘッドから吐出されたインクと、第２のヘッドから吐出されたインク滴が隣接して用紙に着弾する。このため、インクが紙に浸透する前に２つのインク滴が混ざり合い、色が滲むので、高画質の画像を形成することができる。また、第２のインクを用いて印字されたドットの一部が隣接して印字されたドットの一部と重なる場合には、インクが混ざりやすくなるので、より高画質の画像を形成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態であるインクジェットプリンタについて説明する。
【００２３】
図１は、本発明における第１の実施の形態であるインクジェットプリンタ１の概略構成を説明するための斜視図である。
【００２４】
インクジェットプリンタ１は、用紙やＯＨＰシートなどの記録媒体である記録シート２に印字を行ない、インクジェット方式のプリントヘッドを７色分含むヘッドユニット３と、ヘッドユニット３を保持するキャリッジ４と、キャリッジ４を記録シート２の記録面に平行に往復移動させるための揺動軸５、６と、キャリッジ４を揺動軸５、６に沿って往復駆動する駆動モータ７と、駆動モータ７の回転をキャリッジ４の往復運動に変えるためのアイドルプーリ８、タイミングベルト９とを含んでいる。
【００２５】
また、インクジェットプリンタ１は、記録シート２を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねるプラテン１０と、プラテン１０との間の記録シート２を抑えて浮きを防止する紙押さえ板１１と、記録シート２を排出するための排出ローラ１２、拍車ローラ１３と、ヘッドユニット３のインクを吐出するノズル面を洗浄しインク吐出不良を良好な状態に回復させる回復系１４と、記録シート２を手動で搬送するための紙送りノブ１５とを含んでいる。
【００２６】
記録シート２は、図示しない手差しあるいはカットシートフィーダ等の給紙装置によって、ヘッドユニット３とプラテン１０とが対向する記録部へ送り込まれる。この際、図示しない紙送りローラの回転量が制御され、記録部への搬送が制御される。
【００２７】
ヘッドユニット３のプリントヘッドには、インク飛翔用のエネルギ発生源として圧電素子（ＰＺＴ）が用いられる。圧電素子には電圧が印加され、ひずみが生じる。このひずみは、インクで満たされたチャンネルの容積を変化させる。このチャンネルの容積の変化により、チャンネルに設けられたノズルからインクが吐出され、記録シート２への記録が行なわれる。
【００２８】
キャリッジ４は、駆動モータ７、アイドルプーリ８、タイミングベルト９により、記録シート２を横方向に主走査し、キャリッジ４に取り付けられたヘッドユニット３は１ライン分の画像を記録する。１ライン分の記録が終わるごとに、記録シート２は縦方向に送られ副走査され、次のラインが記録される。
【００２９】
記録シート２にはこのように画像が記録され、記録部を通過した記録シート２は、その搬送方向下流側に配置された排出ローラ１２とこれに一定の圧力で接する拍車ローラ１３とによって排出される。
【００３０】
次に、図２〜図５を用いて、キャリッジ４周辺の構成とヘッドユニット３の構成とを説明する。後に図４を用いて説明するようにヘッドユニット３は７色分のプリントヘッドを含んでいるが、図２には１色分のプリントヘッドを示している。このプリントヘッドは、図４に示すヘッド３１〜３７のうちの１つであり、ここではヘッド３１とする。
【００３１】
図２は、ヘッド３１を含むキャリッジ４周辺の構成を説明するための斜視図である。
【００３２】
キャリッジ４周辺には、インクを収容し通気口４０４を有するインクカートリッジ４０３と、インクカートリッジ４０３を収納するケーシング４０１、ケーシング蓋４０５と、インクカートリッジ４０３を着脱可能にしつつインクをプリントヘッド３１に受給するインク受給ピン４０２と、ケーシング蓋４０５を閉じた際ケーシング４０１にケーシング蓋４０５を固定するための付勢クラッチ４０６、付勢クラッチ止め４０７と、インクカートリッジ４０３を収納する向き（矢印Ｄ３の向き）とは反対の向きにインクカートリッジ４０３を押しつつインクカートリッジ４０３をケーシング蓋４０６とともに保持する板ばね４０８とが含まれる。図に示す矢印Ｄ１方向にキャリッジ４が移動することにより記録シートは主走査され、矢印Ｄ２方向にインクドロップは吐出される。
【００３３】
このインクカートリッジ４０３内のインクは、ヘッド３１〜３７（図４参照）により異なり、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのノーマルインクと、マゼンダ、シアン、ブラックのフォトインクとの７色からなる。以下にこれらの組成を説明する。
【００３４】
ノーマルイエローインクは、溶剤として水を７４．５％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を１１．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．５％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／Ｂａｙｅｒ  Ｙ−ＣＡ５１０９２を２．５％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００３５】
ノーマルマゼンダインクは、溶剤として水を７４．５％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を１１．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．５％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／ＢＡＳＦ  Ｒｅｄ  ＦＦ−３２８２を２．５％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００３６】
ノーマルシアンインクは、溶剤として水を７４．０％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を１１．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．５％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／Ｂａｙｅｒ  ＣＹ−ＢＧを３．０％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００３７】
ノーマルブラックインクは、溶剤として水を７７．９％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を６．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．０％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／Ｂａｙｅｒ  ＢＫ−ＳＰを４．６％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００３８】
フォトマゼンダインクは、溶剤として水を７６．３％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を１１．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．５％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／ＢＡＳＦ  ＲＥＤ  ＦＦ−３２８２を０．７％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００３９】
フォトシアンインクは、溶剤として水を７６．２％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を１１．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．５％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／Ｂａｙｅｒ  ＣＹ−ＢＧを０．８％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００４０】
フォトブラックインクは、溶剤として水を８１．３％、多価アルコール／ジエチレングリコール（ＤＥＧ）を６．０％、多価アルコールエーテル／トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＴＧＢ）を６．０％、増粘剤／ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）＃４００を４．５％含む。また、色材として染料／Ｂａｙｅｒ  ＢＫ−ＳＰを１．２％含み、添加剤として界面活性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／ＮａＨＣＯ3 を０．２％含む。
【００４１】
図３〜図５は、ヘッドユニット３（図２参照）の構成を説明するための図である。図３はヘッドユニット３の組み立てを示す斜視図であり、図４はヘッドユニット３の上面図であり、図５はヘッドユニット３内のインクの流れを説明するための図４のＸ−Ｘ線断面図である。
【００４２】
図４に示すように、ヘッドユニット３は、それぞれ、イエロー、マゼンダ、シアンのノーマルインクを吐出させるための、ノーマルイエローインク用ヘッド３１、ノーマルマゼンダインク用ヘッド３２、ノーマルシアン用インクヘッド３３と、マゼンダ、シアンのフォトインクを吐出させるための、フォトマゼンダインク用ヘッド３４、フォトシアンインク用ヘッド３５と、ブラックのノーマルインク、ブラックのフォトインクを吐出させるための、ノーマルブラックインク用ヘッド３６、フォトブラックインク用ヘッド３７とを含んでいる。
【００４３】
ヘッドユニット３内の各色に対応するヘッド３１〜３７は、インクドロップを吐出するノズルを有するノズルプレート３０１と、インクの流路を形成するための共通インク室プレート３０２、インレットプレート３０３、チャンネルプレート３０４、隔壁３０５と、インクドロップを飛翔させるために電圧を印加することによりひずみを生ずる圧電素子３０６と、セラミック基盤３０７とが積層された構造をしている。また、側部はヘッドホルダ３０８によって形成され、圧電素子３０６にはリードフレーム３１５、３１６が接続されている。
【００４４】
図５に示すように、各ヘッド３１〜３７には各プレート３０１〜３０５によって共通インク室３１２、インク室３１３、ノズル３１４を含むインクの流路が形成され、共通インク室３１２にはヘッドホルダ３０８内に設けられたインク導入路３１１、受給ピン４０２（図２参照）を介してインクカートリッジ４０３（図２参照）が接続されインクが供給される。
【００４５】
これらのような構成のヘッドユニット３の動作は、インクジェットプリンタ１の制御部によってコントロールされる。制御部のヘッド吐出駆動部１０５（図６参照）からは、リードフレーム３１５、３１６間に画像データに基づいた所定のパルス電圧が印加され、圧電素子３０６は隔壁３０５を押す方向に変形する。圧電素子３０６の変形は隔壁３０５に伝えられ、これによりインク室３１３のインクが加圧され、ノズル３１４を介してインクドロップ３２０が記録シート２（図１参照）に向かって飛翔する。
【００４６】
続いて、インクジェットプリンタ１の制御部について説明する。図６は、インクジェットプリンタ１の制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【００４７】
インクジェットプリンタ１の制御部は、ＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３と、データ受信部１０４と、ヘッド吐出駆動部１０５と、ヘッド移動駆動部１０６と、紙送りモータ駆動部１０７と、回復系モータ駆動部１０８と、各種センサ部１０９とを含んでいる。
【００４８】
全体を制御するＣＰＵ１０１は、必要に応じてＲＡＭ１０２を用い、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムを実行する。このプログラムには、ホストとなるコンピュータ等に接続され記録すべき画像データを受信する、データ受信部１０４から読み込まれる画像データに基づいて、ヘッド吐出駆動部１０５、ヘッド移動駆動部１０６、紙送りモータ駆動部１０７、各種センサ部１０９を制御し記録シート２上に画像を記録するための部分と、必要な際に、回復系モータ駆動部１０８、各種センサ部１０９を制御しヘッドユニット３のノズル面を良好な状態に回復させるための部分とが含まれる。
【００４９】
ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、ヘッド吐出駆動部１０５は画像データに対応するパルス電圧を印加することによりヘッドユニット３内のプリントヘッドの圧電素子３０６を駆動し、ヘッド移動駆動部１０６はヘッドユニット３を保持するキャリッジ４を移動させる駆動モータ７を駆動し、紙送りモータ駆動部１０７は紙送りローラを駆動する。また、ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、回復系モータ駆動部１０８は、ヘッドユニット３のノズル面を良好な状態に回復させるために必要なモータ等を駆動する。
【００５０】
上述のようにヘッド吐出駆動部１０５からは画像データに対応するパルス電圧が圧電素子３０６に印加されるが、これらの画像データには、後に示すような予めＲＯＭ１０３に記憶されているドットマトリクスが濃度の階調に応じてプリントされるように処理が施される。
【００５１】
次に、上述のような画像データに対する処理の手順を示す。図７は、画像データに対してＣＰＵ１０１が行なう処理の手順を説明するためのブロック図である。
【００５２】
データ受信部１０４（図６参照）からの赤、緑、青（以下、それぞれＲ、Ｇ、Ｂとすることがある）に対応する各色２５６階調の画像データは、まず、階調補正部１１０１で階調補正される。これらの階調補正されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データは、色変換部１０１２でＣ、Ｍ、Ｙに対応する画像データに変換される。次に、墨発生＋ＵＣＲ部１０１３では、変換されたＣ、Ｍ、Ｙの画像データからグレー成分が分離され（下色除去でありＵＣＲともいう）、Ｋの画像データが生成され、また、Ｃｐ、Ｍｐ、Ｋｐに対応する画像データが生成される。
【００５３】
さらに、これらの画像データにはディザ処理部１０１４でディザ処理が施され、各色２５６階調の画像データはヘッド吐出駆動部１０５から圧電素子３０６に印加されるパルス電圧に対応するデータに変換される。
【００５４】
以下では、図８、図９を用いてインクジェットプリンタ１で上述の１つの画像データに対応して１つの画素として印字されるドットマトリクスを説明する。
【００５５】
図８、図９はインクジェットプリンタ１で印字されるドットマトリクスを示す図であり、図１０はこれらのドットマトリクスを構成するドット６０１〜ドット６０３の大きさを示す図である。
【００５６】
インクジェットプリンタ１でプリントされる画像を構成する、１画素に対応するドットマトリクスは２行２列からなる。階調１を示すマトリクス内のドット６０１はノーマルカラーインクによる小径ドット（直径約１００μｍ）を示し、階調２を示すマトリクス内のドット６０２はノーマルカラーインクによる中径ドット（直径約１２０μｍ）を示し、階調３を示すマトリクス内のドット６０３はフォトカラーインクによる大径ドット（直径約１５０μｍ）を示す。実際に、ドット６０１、ドット６０２にはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのいずれかのインクが用いられ、ドット６０３にはＣｐ、Ｍｐ、Ｋｐのいずれかのインクが用いられる。
【００５７】
これらの図において、例えば、階調１４（図８参照）は、ある１つの画素に対応する画像データが階調１４である場合、その画素に対して２行２列の格子状に区画化されたマトリクスの、第１行第１列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる小径ドット６０１が印字され、第１行第２列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる中径ドット６０２が印字され、第２行第２列の区画に区画の中心と中心をあわせてフォトカラーインクによる大径ドット６０３が印字されることを示すものとする。これらのドットマトリクスを用いることによる効果は後に図１６〜図１９を用いて説明する。
【００５８】
また、次のようなドットマトリクスを用いることができる。図１１、図１２は、第２の実施の形態のインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示す図である。第２の実施の形態であるインクジェットプリンタの全体構成、プリントヘッドの構成、制御部の構成等は、第１の実施の形態のインクジェットプリンタと同様である。
【００５９】
第２の実施の形態のインクジェットプリンタで印字される画像を構成する、１画素に対応するドットマトリクスは２行２列からなる。階調１を示すマトリクス内のドット６１１はフォトカラーインクによる中径ドットを示し、階調２を示すマトリクス内のドット６１２はノーマルカラーインクによる中径ドットを示し、階調３を示すマトリクス内のドット６１３はフォトカラーインクによる大径ドットを示す。実際に、ドット６１１にはＣｐ、Ｍｐ、Ｋｐのいずれかのインクが用いられ、ドット６１２、ドット６１３にはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのいずれかのインクが用いられる。
【００６０】
これらの図において、例えば、階調１４（図１１参照）は、ある１つの画素に対応する画像データが階調１４である場合、その画素に対して２行２列の格子状に区画化されたマトリクスの、第１行第１列の区画に区画の中心と中心をあわせてフォトカラーインクによる中径ドット６１１が印字され、第１行第２列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる中径ドット６１２が印字され、第２行第２列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる大径ドット６１３が印字されることを示すものとする。これらのドットマトリクスを用いることによる効果は、第１の実施の形態のインクジェットプリンタとともに後に図１６を用いて説明する。
【００６１】
次に、図１３〜図１５を用いて、第１、第２の実施の形態のインクジェットプリンタと比較するために比較例としてのインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示し、図１６を用いて、第１、第２の実施の形態のインクジェットプリンタと比較例のインクジェットプリンタによるドットマトリクスを比較する。
【００６２】
図１３、図１４は、比較例のインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示す図であり、図１５は、これらのドットマトリクスを構成するドット６２１〜６２３の大きさを示す図である。
【００６３】
比較例のインクジェットプリンタでプリントされる画像を構成する、１画素に対応するドットマトリクスは２行２列からなる。階調１を示すマトリクス内のドット６２１は小径ドット（直径約１００μｍ）を示し、階調２を示すマトリクス内のドット６２２は中径ドット（直径約１２０μｍ）を示し、階調３を示すマトリクス内のドット６２３は大径ドット（直径約１５０μｍ）を示し、ドット６２１〜ドット６２３にはノーマルカラーインクが用いられる。実際に、ドット６２１〜６２３にはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのいずれかのインクが用いられる。
【００６４】
これらの図において、例えば、階調１４（図１３参照）は、ある１つの画素に対応する画像データが階調１４である場合、その画素に対して２行２列の格子状に区画化されたマトリクスの、第１行第１列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる小径ドット６２１が印字され、第１行第２列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる中径ドット６２２が印字され、第２行第２列の区画に区画の中心と中心をあわせてノーマルカラーインクによる大径ドット６２３が印字されることを示すものとする。
【００６５】
図１６は、以上のような第１、第２の実施の形態のインクジェットプリンタと、比較例のインクジェットプリンタとを用いて印字されるドットマトリクスによる反射光学濃度を比較するための図である。
【００６６】
図１６には、横軸に図８、図９（図１１、図１２、あるいは、図１３、図１４）に示すようなドットマトリクスの階調をとり、縦軸にこれらの階調に対応する反射光学濃度をとるグラフを示している。データ６５１は第１の実施の形態のインクジェットプリンタのドットマトリクスでの階調と反射光学濃度との関係を示しており、データ６５２は第２の実施の形態のインクジェットプリンタのドットマトリクスでの階調と反射光学濃度との関係を示しており、データ６５３は比較例のインクジェットプリンタのドットマトリクスでの階調と反射光学濃度との関係を示している。
【００６７】
この図１６に示すグラフは１階調毎にプリントした画像の反射光学濃度を測定することによって得られたものであり、記録シートとして花王社製「ＩＪプリンタ・ワープロ系用紙ハイグレードカラーＫＪＨＡ４１００」、インクとして図２とともに示した組成のもの、反射光学濃度の測定装置としてサクラ（現コニカ（株））製Ｓａｋｕｒａ  Ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ（ＰＤＡ６５）を用いている。
【００６８】
反射光学濃度は、上述のインクを用いてグラフの横軸に対応する階調を有する図８、図９に示す第１の実施の形態のインクジェットプリンタの印字するドットマトリクス（図１１、図１２に示す第２の実施の形態のインクジェットプリンタの印字するドットマトリクス、あるいは、図２３、図２４に示す比較例のインクジェットプリンタの印字するドットマトリクス）を記録シート上で３ｍｍ×３ｍｍ以上の領域となるように印字し、これらから反射光学濃度を上述の測定装置によって５回測定し、これらの平均値を測定値とした。
【００６９】
いずれのインクジェットプリンタにおいても、階調０に対応する記録シート自体の反射光学濃度は０．１程度であった。また、第１の実施の形態のインクジェットプリンタにおいては、階調２７に対応する記録シートをべた塗りにした際の反射光学濃度は１．２程度であり、第２の実施の形態のインクジェットプリンタ、比較例のインクジェットプリンタにおいては、階調２７に対応する記録シートをべた塗りにした際の反射光学濃度は１．５程度であった。
【００７０】
この図１６によると、第１、第２の実施の形態のインクジェットプリンタとも、γが緩やかで線形性が良く、特に比較例のインクジェットプリンタに比べてハイライト部（低濃度領域）での濃度の再現性が良いことがわかる。これに対し、比較例のインクジェットプリンタでは、階調９と階調１７とでトーンジャンプが発生しており、濃度の再現性が悪いといえる。
【００７１】
さらに、本発明の効果を説明するために、実際に記録シートに印字パターンを印字し、これらの画像で連続的に変化する反射光学濃度を測定する。
【００７２】
図１７は第１の実施の形態のインクジェットプリンタによって印字される画像の例を示す図であり、図１８は比較例のインクジェットプリンタによって印字される画像の例を示す図である。また、図１９は、図１７、図１８に示す画像をそれぞれ矢印Ｄ５方向、矢印Ｄ６方向にスキャンしつつ、反射光学濃度を測定することにより得られるグラフを示す図である。これらの反射光学濃度の測定に当たっては、記録シート、インク、測定装置は、上述と同様のものを用いている。
【００７３】
これらの測定は、上述のインクを用いて図１７、図１８に示す画像がプリントされた記録シート上をＰＤＡ６５のディテクトヘッドによって、速度０．１ｍｍ／ｓｅｃで移動させつつスキャンすることによって行なわれている。また、ディテクトヘッドは、記録シート上に光を照射する光源と、記録シートからの反射光を分光するスリットと、スリットを通過してくる光から反射光学濃度を測定する光電管を有している。ここでは、このスリットはスリット幅４０μｍに設定されており、この設定により人の目と同程度の分解能を有することとなる。
【００７４】
図１９には、横軸に図１７、図１８の画像に向かっての左から右へのスキャン距離、縦軸にはこのスキャン距離に対応する画像の反射光学濃度をとることによって測定結果を示している。曲線７０１は第１の実施の形態のインクジェットプリンタで印字される図１７に示す画像に対応し、曲線７０２は比較例のインクジェットプリンタで印字される図１８に示す画像に対応する。また、実際には測定される反射光学濃度は高周波成分を含むものとなるが、曲線７０１、曲線７０２ではこれらをカットしたものとして模式化して示している。
【００７５】
これらの測定結果から、また、図１６とともに説明した上述の測定により記録シートの白地部の反射光学濃度が０．１程度であったことを考慮して、比較例のインクジェットプリンタでは白地部から有濃度部への反射光学濃度の差ΔＯＤ２が１．１程度であるのに対し、第１の実施の形態のインクジェットプリンタでは白地部から有濃度部への反射光学濃度の差ΔＯＤ１はより小さく０．６程度であることがわかる。これは、比較例のインクジェットプリンタではドットの粒状性が際立ち画像にはざらつき感が感じられるのに対し、第１の実施の形態のインクジェットプリンタではドットの粒状性は際立たず画像にはざらつき感が感じられにくいことを示している。
【００７６】
以上のように、ノーマルカラーインクを用いる際にはドットを多値で印字し（複数の径を有するドットのいずれかを印字するか否かが選択され）、フォトカラーインクを用いる際にはドットを２値で印字する（ドットを印字するか否かが選択される）ことにより、薄いフォトカラーインクが記録シート上で濃いノーマルカラーインクに適度に滲み合ってドットが印字され、ノーマルカラーインクによるドットの粒状性が崩れて画像のざらつき感が少なくなる。また、このようなドットの印字によると、反射光学濃度曲線の傾きは緩やかで線形性が良いものとなり、低濃度部から高濃度部まで階調再現性が優れたものとなる。
【００７７】
これらのような本実施の形態のインクジェットプリンタは、複雑な処理を行なわせるための駆動回路を用いることなく生産コストが抑えられたもので、より高画質の画像を形成することができる。
【００７８】
さらに、フォトカラーインクによるドットを位置をずらせて重ねて印字することによって、重ねられた部分により濃淡を増加させ、階調数を増やすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態であるインクジェットプリンタ１の概略構成を説明するための斜視図である。
【図２】ヘッド３１を含むキャリッジ４周辺の構成を説明するための斜視図である。
【図３】ヘッドユニット３の組み立てを示す斜視図である。
【図４】ヘッドユニット３の上面図である。
【図５】ヘッドユニット３内のインクの流れを説明するための図４のＸ−Ｘ線断面図である。
【図６】インクジェットプリンタ１の制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】画像データに対してＣＰＵ１０１が行なう処理の手順を説明するためのブロック図である。
【図８】インクジェットプリンタ１で印字されるドットマトリクスを示す第１の図である。
【図９】インクジェットプリンタ１で印字されるドットマトリクスを示す第２の図である。
【図１０】ドット６０１〜ドット６０３の大きさを示す図である。
【図１１】第２の実施の形態のインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示す第１の図である。
【図１２】第２の実施の形態のインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示す第２の図である。
【図１３】比較例のインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示す第１の図である。
【図１４】比較例のインクジェットプリンタで印字されるドットマトリクスを示す第２の図である。
【図１５】ドット６２１〜６２３の大きさを示す図である。
【図１６】第１、第２の実施の形態のインクジェットプリンタと、比較例のインクジェットプリンタとを用いて印字されるドットマトリクスによる反射光学濃度を比較するための図である。
【図１７】第１の実施の形態のインクジェットプリンタによって印字される画像の例を示す図である。
【図１８】比較例のインクジェットプリンタによって印字される画像の例を示す図である。
【図１９】図１７、図１８に示す画像の反射光学濃度を測定することにより得られるグラフを示す図である。
【図２０】第１の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する５階調のドットマトリクスを示す図である。
【図２１】第２の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する１７階調のドットマトリクスを示す図である。
【図２２】第３の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する１７階調のドットマトリクスを示す図である。
【図２３】第４の従来例のインクジェットプリンタによってプリントされる画像を構成する１５階調のドットマトリクスを示す図である。
【図２４】第１〜第４の従来例のインクジェットプリンタを用いて印字されるドットマトリクスによる反射光学濃度を比較するための図である。
【符号の説明】
１  インクジェットプリンタ
２  記録シート
３  ヘッドユニット
１０１  ＣＰＵ
１０３  ＲＯＭ
１０５  ヘッド吐出駆動部
３０６  圧電素子
３０７  セラミック基盤
３１４  ノズル
３２０  インクドロップ
６０１  第１の実施の形態のインクジェットプリンタで用いられるノーマルカラーインクによる小径ドット
６０２  第１の実施の形態のインクジェットプリンタで用いられるノーマルカラーインクによる中径ドット
６０３  第１の実施の形態のインクジェットプリンタで用いられるフォトカラーインクによる大径ドット
６１１  第２の実施の形態のインクジェットプリンタで用いられるフォトカラーインクによる中径ドット
６１２  第２の実施の形態のインクジェットプリンタで用いられるノーマルカラーインクによる中径ドット
６１３  第２の実施の形態のインクジェットプリンタで用いられるノーマルカラーインクによる大径ドット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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