JP2015077778A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のノズルが一括成形されたチップで構成されるラインヘッドを用いる場合において、ノズル成型時の収差に伴う記録位置ずれを緩和し高品位な画像を出力することが可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】重複領域に相当するノズルのうち、チップの中心から離れた位置にある複合ずれ部に含まれるノズルの吐出回数を、複合ずれ部に含まれないノズルの吐出回数よりも低く抑えるように吐出動作を制御する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、フルライン型のインクジェット記録装置に関する。特に、複数の吐出口（ノズル）が配列されたチップを、記録媒体の幅方向に更に複数配列させて構成されるラインヘッドを用いて画像を記録するフルライン型のインクジェット記録装置に関する。

フルライン型のインクジェット記録装置では、記録媒体の幅方向に配列されたノズルから記録データに応じてインクを吐出し、この吐出動作の最中に記録媒体を長手方向に搬送することにより画像を記録する。このような記録装置に用いられるラインヘッドを製造する場合、その歩留まりを向上させるため、一般に、まず記録媒体の幅よりも短い領域にノズルが配列されたチップを複数製造し、これら複数のチップを更に上記幅方向に配列することが多い。

図１は上記ラインヘッド２０の構成例を説明するための図である。チップ１〜チップ４のそれぞれには、複数のノズルが所定のピッチで記録媒体の幅方向（Ｙ方向）に配列して構成されるノズル列５５が、記録媒体の搬送方向（Ｘ方向）に４列ずつ配置されている。そして、さらにこれら４つのチップが、Ｘ方向に重複領域９９ａ〜９９ｃを設けながらＹ方向に配置されることにより、記録媒体の幅Ｗに対応する長さのラインヘッド２０が形成されている。そして、記録データに従って個々のノズルからインクを所定の周波数で吐出させるとともに、上記周波数に対応する速度で記録媒体をＸ方向に搬送させることにより、記録媒体に１ページ分の画像を形成することが出来る。

この際、記録媒体においてＸ方向に１列に配列する複数のドットは、４つのノズル列Ａ〜Ｄの４つのノズルによって代わる代わる記録される。よって、いずれかのノズルに多少の吐出ばらつきや不吐出が存在したとしても、そのノズルが記録するドットが記録媒体上で連続して配置されることはなく、吐出ばらつきや不吐出に伴う画像劣化を緩和することが出来る。また、複数のチップが重複領域を設けながら配置されているので、特許文献１に記載のグラデーションマスクを併用することにより、夫々のチップによって記録される画像領域を記録媒体上で滑らかに連続させ、つなぎ部を目立たせないようにすることが可能となる。

特開平５−５７９６５号公報

ところで、図１に示したようなチップ３０（チップ１〜チップ４）において、高密度に配列する多数のノズルは、ノズル材に半導体露光技術を施すことによって一括成形されることが多い。しかしながら、レーザ光をノズル材に照射する際に用いるレンズにはどうしてもある程度の収差が存在し、ノズルが形成される位置が設計値からわずかにずれたり、ノズルが照射方向に対し傾いて形成されたりすることがある。そして、このようなノズルのずれや傾きは、記録媒体にドットを記録した場合に、Ｘ方向とＹ方向の両方の記録位置ずれを招致し、特許文献１に記載されているようなグラデーションマスクを用いても十分に解消されない画像弊害を誘発する。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よって、その目的とするところは、複数のノズルが一括成形されたチップで構成されるラインヘッドを用いる場合において、ノズル成型時の収差に伴う記録位置ずれを緩和し高品位な画像を出力することが可能なインクジェット記録装置を提供することである。

そのために本発明は、同じ色のインクを吐出する複数のノズルが第１の方向に配列されたノズル列の複数を、前記第１の方向とは交差する第２の方向に配置させて成るチップの更に複数を、前記第２の方向に重複する重複領域を設けながら前記ノズルの配列が前記第１の方向に連続するように配置して構成されるラインヘッドを用い、該ラインヘッドに対し記録媒体を前記第２の方向に相対的に移動することにより前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記重複領域に相当するノズルのうち、前記チップの中心から離れた位置にある所定領域に含まれるノズルの吐出回数を、前記所定領域に含まれないノズルの吐出回数よりも低く抑えるように、画像データに従った前記ラインヘッドの吐出動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複合ずれ部の吐出状態に起因する画像弊害が抑制された高品位な画像を出力することが可能となる。

ラインヘッドの構成例を説明するための図である。 本発明に使用可能なインクジェット記録装置の内部構成を示す断面図である。 インクジェット記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。 チップを製造する際の半導体露光装置における露光状態を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、テレセン度に伴うノズルの形成状態を示す模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、インクの吐出状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ノズルの配列状態とドットの記録状態を比較する図である。 ２つのチップの重複領域における、ノズル配列状態を示す図である。 ＣＰＵが実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。 多値誤差拡散法を説明するための図である。 インデックス展開処理で参照されるインデックス展開テーブルを示す図である。 重複領域に対するマスクパターンを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、マスクパターンにおける記録許容率を示す図である。 重複領域に含まれるノズル列が使用するマスクパターンを示す図である。 重複領域に対するマスクパターンを示す比較図である。 （ａ）および（ｂ）は、マスクパターンにおける記録許容率を示す比較図である。 第２実施形態における画像処理の工程を説明するためのブロック図である。 第２実施形態における画像データ分配処理と量子化処理を示す図である。 第２実施形態におけるインデックス展開テーブルを示す図である。

（第１の実施形態）
図２は、本発明に使用可能なインクジェット記録装置１０００の内部構成を示す断面図である。シート供給部１は、２つのロールＲ１、Ｒ２を収納し、択一的にシートを引き出して搬送経路に供給する。なお、収納可能なロールは２つであることに限定はされず、１つ、あるいは３つ以上であってもよい。

デカール部２は、シート供給部１や後述する反転部９から供給されたシートのカール（反り）を軽減させるユニットである。デカール部２では、１つの駆動ローラに対して２つのピンチローラを押し当て、シートに対しカールとは逆向きの反りを与える。デカール部２を通過することで、シート供給部１や反転部９でのカール癖は軽減され、シートは平滑に搬送される。

斜行矯正部３は、デカール部２を通過したシートの斜行（進行方向に対する傾き）を矯正するユニットである。基準となる側のシート端部をガイド部材に押し付けることにより、シートが直進するように方向付ける。

プリント部４は、記録ヘッド１４に対して相対的に搬送されるシートに向けて、記録ヘッド１４からインクを吐出して画像を記録する。本実施例の記録ヘッド１４は、図１に示したラインヘッド２０がインク色ごとに用意され、これら複数のラインヘッド２０がＸ方向に並列配置することによって構成されている。記録ヘッド１４は、画像データの他、シートを切断する位置を示すカットマークや記録ヘッドの記録状態を確認するためのテストパターンなども記録する。プリント部４は、シートを搬送する複数の搬送ローラやシートを下方から支えるプラテンなどを備え、記録ヘッド１４に対向する領域のシートが平滑になるようにこれを支持している。

本実施形態の記録ヘッド１４はインクジェット方式のラインヘッドであり、インクを吐出するノズルの複数が、使用が想定されるシートの最大幅をカバーする範囲でシートの搬送方向（Ｘ方向）とは交差するＹ方向（第１の方向）に配列している。そして、このようなラインヘッドが、更にインク色に対応する数だけ搬送方向（第２の方向）に並列配置されている。ここではＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（ブラック）の４色に対応した４つのラインヘッドを備えるものとする。各色のインクは、不図示のインクタンクからそれぞれのインクチューブを介して記録ヘッド１４に供給される。

検査部５は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを備え、プリント部４にて記録されたシート上の検査パターンや画像を光学的に読み取るユニットである。読み取った情報は、制御部１３に転送され、記録ヘッド１４のノズルの状態、シートの搬送状態、画像の位置等が判定される。

カッタ部６は、シート上に記録されたカットマークに合わせて画像を切断するユニットである。但し、両面記録を行う場合、カッタ部６は、第１面については最後の画像の後端部を切断するのみであり、連続シートはカットされることなく情報記録部７へ搬送される。情報記録部７は、画像シートの余白領域に記録画像に関わるシリアル番号や日付などの情報を文字やコードとして記録する。乾燥部８は、付与されたインクを短時間に乾燥させるためのユニットである。

反転部９は、両面記録を行う際に第１面の記録が完了した連続シートを一時的に巻取るユニットである。第１面の記録が終了した連続シートは、反時計回りに回転する回転体（ドラム）９ａに徐々に巻き取られていく。回転体９ａは、連続シートの後端部まで巻き取った時点で停止し、その後逆の方向すなわち時計回りに回転する。これにより、連続シートはデカール部２に送出される。デカール部２では、回転体９ａで巻き取られた際の反りを軽減する方向にシートを矯正する。

デカール部２からプリント部４に向かう経路において、連続シートは、その表裏と先後端部が逆転した状態になっている。すなわち、第２面が記録ヘッド１４に対向し、第１面記録時における後端部が先端部となって搬送される。なお、両面記録を行わない場合すなわち片面記録の場合、第１面のプリントおよびカッタ部による切断が施された後のカットシートは、反転部９へ向かうことなくそのまま排出搬送部１０へ送られる。

排出搬送部１０は、カッタ部６で切断され乾燥部８で乾燥させられたカットシートを、ソータ部１１まで搬送する。ソータ部１１は、記録済みのカットシートをサイズ別などのグループごとに仕分け、夫々の排出口へと排出する。個々の排出口には、カットシートを受けるためのトレイ１２が用意され、カットシートはいずれかのトレイ１２上に積載される。制御部１３は、記録装置全体の制御を司るユニットである。記録装置全体の動作は、制御部１３または外部に接続されるホスト装置１６からの指令に基づいて制御される。

図３は、インクジェット記録装置１０００の制御の構成を説明するためのブロック図である。制御部１３は、ＣＰＵ１５０１、ＲＯＭ１５０２、ＲＡＭ１５０３、各種Ｉ／Ｏインターフェース１５０４を備えたコントローラ１５及び電源１３０１を有する。記録装置全体の動作は、コントローラ１５又はコントローラ１５にＩ／Ｏインターフェース１５０４を介して接続されるホストコンピュータ等の外部機器１６からの指令に基づいて制御される。

外部機器１６から記録すべき画像データを受信すると、コントローラ１５はＲＯＭ１５０２に記憶された画像処理プログラムに従って所定の画像処理を行い、記録ヘッド１４が記録可能な記録データを生成する。作成された記録データは、インク色ごとにＲＡＭ１５０３内のプリントバッファに蓄えられる。プリントバッファに所定量の記録データが蓄積されると、ＣＰＵ１５０１はこれら記録データをヘッドドライバ３０１に転送する。ヘッドドライバ３０１は、受信した記録データを個々のノズルがインクを吐出するためのデータに変換し、個々のノズルからインクを吐出させる。この吐出動作の最中、ＣＰＵ１５０１の指示のもと、搬送系ドライバ３０２は装置内の搬送経路において記録媒体を供給および搬送するための搬送モータ３０４を駆動する。そして、搬送される記録媒体に記録ヘッド１４から吐出されたインクが着弾することにより、画像が記録される。ＣＰＵ１５０１が記録データを生成するために実行する本発明の特徴的な画像処理については、後に詳しく説明する。

センサドライバ３０３は、検出部５に備えられたイメージセンサを駆動して、その検出結果をコントローラ１５に通知する。カッタドライバ３０６は、カッタ部６に備えられたカッタ３０７の切断動作を制御する。ヒータドライバ３０８は、乾燥部８に備えられたヒータ３０９の駆動制御を行う。

図４は、図１で示したラインヘッド２０に配列されるチップ３０を製造する際の半導体露光装置における露光状態を示す図である。支持台３００に載せられたチップ３０の表面には、ネガ型感光性を持つエポキシ樹脂の層がノズル材として形成されている。このノズル材に対し、ノズルパターンが形成されたレクチル２００を介してレーザ光を照射した後、現像工程が施されることにより、ノズルパターンによって遮光された部分のノズル材のみが除去される。その結果、高解像度に配列する多数のノズルが一括して形成される。

半導体露光装置において、レクチル２００とチップ３０の表面は平行に配置され、これら間の光路には、投影されたノズルパターンを縮小するための２つのレンズ２０２およびスリット２０３が配備されている。このような光学系において、レクチル２００上のノズルパターンがチップ３０の表面に正確に投影されるためには、レクチル２００側においてもチップ３０側においても、領域内の主光線２０４が光軸に対し平行すなわちテレセントリックであることが要される。言い換えると、高精度なテレセントリック光学系が実現されることにより、レクチル２００に形成されたノズルパターンと相似形であって且つエポキシ層に対し垂直な液路を有するノズルが構成される。

しかしながら、実際の半導体露光装置では、レンズ２０２の収差などの要因により、光軸に対して主光線が僅かに傾き、全照射領域で十分なテレセン度（平行度）が得られない場合がある。

図５（ａ）および（ｂ）は、テレセン度（平行度）が高い場合と低い場合におけるノズルの形成状態を説明するための模式図である。十分なテレセン度が得られている場合、図５（ａ）に示すように、主光線２０４は基板３０４上のノズル材３０２に対し垂直に照射される。ノズルパターンが示すノズルの位置は遮光されるので、その部分に相当する樹脂層（ノズル材）３０２が現像時に除去され、複数のノズル５５が一括して形成される。基板３０４上において、個々のノズルに対応する位置には、インクの吐出エネルギを生成するためのヒータ３０３が配備されている。十分なテレセン度が得られている場合、個々のノズルの液路５１はヒータ３０３の面に対し垂直に形成される。

一方、図５（ｂ）は、十分なテレセン度が得られず、主光線２０４がノズル材３０２に対し傾いて照射される状態を示している。この場合、個々のノズルの液路５１はヒータ３０３の面に対し傾き、インクの出口となる吐出口の間隔もレクチル上のノズルパターンとは異なるピッチで配置する。なお、図では説明のために、光軸に対する主光線２０４の角度を誇張して示しているが、半導体露光装置で実際に生じるずれ角は、約０．１度〜１．０度程度である。

図６（ａ）および（ｂ）は、図５（ａ）および（ｂ）のように形成されたノズルを用いてインクを吐出した場合の、吐出状態を示す図である。図５（ａ）のようにテレセン度が高い状態で形成されたノズルでは、インク滴９９９はノズル材３０２の表面に対しほぼ垂直に吐出される。一方、図５（ｂ）のようにテレセン度が低い状態で形成されたノズルにおいて、インク滴９９９はノズル材３０２の表面に対し傾いた状態で吐出される。そして、半導体露光装置の収差が原因で生じるこのような吐出傾きは、吐出口の位置が装置の光軸から離れるほど大きくなる傾向がある。すなわち、同一チップにおいて複数のノズル列を一括して成形する場合には、チップの中心から最も離れた四隅のノズルの記録位置が他のノズルに対して記録位置ずれが大きくなり易い。

図７（ａ）〜（ｃ）は、チップ３０上におけるノズルの配列状態と、夫々のノズルが記録媒体にドットを記録した場合の記録状態を、テレセン度が高い装置で製造されたチップと低い装置で製造されたチップを比較する図である。ここでは簡単のため、ノズル列Ａ列〜Ｄ列のそれぞれは、Ｙ方向に配列する２４個のノズルで構成されているものとする。

チップ３０がテレセン度が高い装置で製造されている場合、個々のノズルによって記録されるドットは、図７（ｂ）のようにチップ３０上に配列するノズルと同じように配列する。すなわち、Ｘ方向においてもＹ方向においてもずれのない状態でドットが記録される。これに対し、テレセン度が低い装置でチップ３０が製造されている場合、個々のノズルによって記録されるドットは、図７（ｃ）のように配列する。すなわち、チップの中心近傍にあるノズルが記録するドットのずれは小さいが、中心から離れるほどＸ方向のずれもＹ方向のずれも大きくなり、四隅近傍のノズルで記録されるドットが最も大きくずれている。以後、本明細書において、チップの四隅近傍であって、Ｘ方向にもＹ方向にもドットの位置ずれが画像弊害を及ぼす程大きくなってしまうノズルが位置する所定領域を、「複合ずれ部」と称する。このような複合ずれ部が存在するチップを用いて、図１のようなラインヘッド２０を製造した場合、上記複合ずれ部は、主に重複領域９９ａ〜９９ｃに配置されることになる。

図８は、図１に示したラインヘッド２０において、チップ１およびチップ２の重複領域９９ａのノズル配列状態を示す図である。個々のノズル列はＹ方向に１２００ｄｐｉのピッチで配列する複数のノズルによって構成され、チップ１およびチップ２のそれぞれに配列する複数のノズルのうち、個々のノズル列の端部から１６個のノズルが重複領域９９ａに含まれているものとする。ここでは便宜上、最端部から順番にノズル１〜ノズル１６と呼称する。ここでは、チップ１においてもチップ２においても、Ｘ方向の外側に位置するＡ列とＤ列のノズル１〜ノズル４が斜線で示した複合ずれ部１００に含まれているものとする。

複合ずれ部１００のノズルを他のノズルと同様に使用した場合、複合ずれ部１００のノズルが記録するドットの位置は、他のノズルが記録するドット配列に対してＸ方向にもＹ方向にもずれてしまう。そして、このような記録位置ずれは、重複領域の記録状態を他の領域と異ならせ、濃度ムラやつなぎスジのような画像弊害を招致してしまう。よって、本実施形態では、複合ずれ部１００に含まれるノズルの使用頻度を他のノズルよりも抑えるような画像処理を施す。

図９は、本実施形態のＣＰＵ１５０１が実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。ホストコンピュータのような外部機器１６からＩ／Ｏインターフェース部１５０４を介して画像データを受信すると（Ｊ０１）、ＣＰＵ１５０１は、まず色変換処理（Ｊ０２）を実行する。本実施形態において、受信する画像データは６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度を有し、１画素につき８ｂｉｔ２５６階調で表現される輝度データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とする。色変換処理（Ｊ０２）において、ＣＰＵ１５０１は、ＲＯＭ１５０２に格納された３次元のＬＵＴを参照することにより、８ｂｉｔ２５６階調の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）輝度データを、８ｂｉｔ２５６階調のインク色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）に対応した階調データに変換する。

続く階調補正処理（Ｊ０３）において、ＣＰＵ１５０１は、予めＲＯＭ１５０２に記憶されている１次元ＬＵＴを参照することにより、階調データに対する一次変換処理を行う。このような階調補正処理は、記録媒体で実際に表現される濃度が入力データに対して線形性を有するようにするための処理である。更にＣＰＵ１５０１は、ムラ補正処理（Ｊ０４）において、ノズルごとに８ｂｉｔ２５６値を、同じく８ｂｉｔ２５６値を有する階調データに変換する。このようなムラ補正処理により、比較的吐出量が多く濃度が高くなりがちなノズルに対応するデータの階調値は下げられ、比較的吐出量が少なく濃度が高くなりがちなノズルに対応するデータの階調値は上げられる。すなわち、ムラ補正処理Ｊ０４により、複数のノズルの出力濃度ばらつきが補正される。その後、８ｂｉｔ２５６値を有する各色の階調データは、量子化処理Ｊ０６によって、３ｂｉｔ８値の量子化データに変換される。この際、ＣＰＵ１５０１は、量子化処理として多値誤差拡散法やディザ法などを採用することが出来る。

図１０は、本実施形態で採用可能な多値誤差拡散法を説明するための図である。変換前の画素領域２３０１において、６００ｄｐｉの解像度で配列する各画素は、０〜２５５のいずれかの階調値を有している。ＣＰＵ１５０１は、各画素の階調値を予め定められている７段階の閾値と比較することにより、各画素の２５６レベルの階調データを０〜７のいずれかの値に量子化し、３値の画像領域２３０３を得る。この際、注目画素（※）の階調データと閾値との間で発生する誤差は、所定の拡散係数２３０２に従って、未だ量子化処理が行われていない周辺の画素に拡散される。周辺の画素については、自身が有する階調データに対し拡散された誤差を加算し、その結果を上記閾値と比較することにより、０〜７のいずれかの値に量子化する。

再度図９を参照するに、量子化処理Ｊ０６によって量子化された各色６００ｄｐｉ８値の量子化データは、インデックス展開処理Ｊ０７によって、１２００ｄｐｉ３値の記録データに変換される。

図１１は、インデックス展開処理Ｊ０７においてＣＰＵ１５０１が参照するインデックス展開テーブルを示す図である。図の左側は量子化処理Ｊ０６によって量子化された６００ｄｐｉの各画素が有する８値のレベルを示している。また、その右側は、各レベルに対応する１２００ｄｐｉの３値データを示している。６００ｄｐｉの１画素は、１２００ｄｐｉでは２画素×２画素に相当し、図では１２００ｄｐｉの各画素に対しいくつのドットを記録するかが定められている。このようなインデックス展開処理Ｊ０７によって生成される記録データは、実際に記録媒体に記録するドットの配置を定めるデータである。ここでは、それぞれのレベルに対し２×２のパターンを１つずつ用意したが、等しいレベルについては配列の異なる複数のパターンを用意することも出来る。この場合は、これら複数のパターンを、Ｘ方向Ｙ方向に順番に配列して使用すればよい。なお、ここでは６００ｄｐｉの８値を１２００ｄｐｉの３値に変換するためのインデックステーブルを示したが、このような値は特に限定されるものではない。例えば６００ｄｐｉの１６値を１２００ｄｐｉの２値に変換するために３２×３２のパターンを用意しても良い。このようなインデックス展開テーブルは、装置内のＲＯＭ１５０２に予め記憶されている。

再度図９を参照するに、インデックス展開処理Ｊ０７によって生成された記録データは、列分配処理Ｊ０８によって、チップ上のＡ列〜Ｄ列のいずれかのノズル列に分配される。これにより、Ａ列〜Ｄ列の夫々についてドットの記録または非記録を定める２値データが生成される。Ａ列〜Ｄ列の各列に対しては、ほぼ均等に２値データが分配されれば良く、ランダムマスク等のマスクパターンや列分配テーブル等を用いることが出来る。

ところで、列分配処理Ｊ０８によって分配された２値データは、それが図１で示した重複領域９９ａ〜９９ｃ以外の非重複領域に含まれる２値データであれば、該当するチップの該当するノズル列（Ａ列〜Ｄ列）によってそのまま記録されれば良い。従って、このような２値データについては、そのまま該当するチップの該当するノズル列（Ａ列〜Ｄ列）のプリントバッファＪ１１に転送される。一方、その２値データが重複領域９９ａ〜９９ｃのいずれかに含まれる２値データである場合、このデータは更に重複領域を形成する２つのチップに分配される必要がある。そこで、このような２値データについては、更にマスク処理Ｊ１０を施してからプリントバッファＪ１１に転送する。図９では、列分配処理Ｊ０８より後の画像処理について、特に、チップ１とチップ２の間の重複領域９９ａに注目した画像処理構成を示している。

図１２は、チップ１とチップ２の間の重複領域９９ａに対し、マスク処理Ｊ１０において使用されるマスクパターンを示す図である。このようなマスクパターンは、重複領域９９ａ〜９９ｃの夫々に対応づけて、装置内のＲＯＭ１５０２に予め記憶されている。図１２において、個々の四角は、重複領域９９ａに含まれるノズル１〜ノズル１６の夫々に対応しＸ方向に連続する８画素分の画素を示している。ここで、黒四角は記録を許容する記録許容画素、白四角は記録を許容しない記録非許容画素を夫々示している。

左側に示すマスク１〜マスク４が重複領域９９ａにおいてチップ１のＡ列〜Ｄ列のノズル列に使用するマスクパターンであり、右側に示すマスク５〜マスク８が重複領域９９ａにおいてチップ２のＡ列〜Ｄ列のノズル列に使用するマスクパターンである。このように、Ａ列〜Ｄ列のノズル列について異なるマスクパターンを用意しながらも、いずれのノズル列においても、チップ１用のマスクパターンとチップ２用のマスクパターンは、互いに補完関係を有するようになっている。なお、これらマスクパターンは、Ｘ方向に繰り返し使用され、ＣＰＵ１５０１は列分配処理Ｊ０８によって分配された各画素の２値データとマスクパターンの２値データとの間でＡＮＤ処理を行うことによって、マスク処理Ｊ１０を実行する。

本実施形態では、このようなマスクパターンに特徴を持たせることによって、複合ずれ部１００に含まれるノズルの使用頻度を抑えるようにしている。具体的に説明すると、図１２によれば、チップ１においてもチップ２においても、図８で示した複合ずれ部１００に含まれるＡ列のノズル１〜ノズル４とＤ列のノズル１〜ノズル４の位置に記録許容画素（黒四角）が存在しないようになっている。すなわち、これらノズルの吐出回数を０に設定している。

図１３（ａ）および（ｂ）は、本実施形態のマスクパターンにおける、ノズル並び方向に対する記録許容率の変化を説明するための図である。図１３（ａ）は、重複領域９９ａにおけるチップ１の記録に使用するノズル（黒丸）と記録許容率を、同図（ｂ）は重複領域９９ａにおけるチップ２の記録に使用するノズルと記録許容率を夫々示している。例えば、チップ１のＡ列については、ノズル１〜ノズル８が非使用（白丸）ノズルであり、ノズル９以降において記録許容率が徐々に増加している。Ｂ列ではノズル１〜ノズル１２が非使用ノズルであり、ノズル１３以降において記録許容率が徐々に増加している。Ｃ列では非使用ノズルは存在せず、ノズル１から記録許容率が徐々に増加している。Ｄ列ではノズル１〜ノズル４が非使用ノズルであり、ノズル５以降において記録許容率が徐々に増加している。そして、これら４つのノズル列について記録許容率を合計した結果は、ノズル１からノズル１６に向かって記録許容率が徐々に増加し、ノズル１７以降の非重複領域では記録許容率が１００％になっている。

一方、図１３（ｂ）に示したチップ２においても、チップ１と同様、チップ全体の合計結果では、ノズル１からノズル１６に向かって記録許容率が徐々に増加し、ノズル１７以降の非重複領域では記録許容率が１００％になっている。そして、更に、チップ１の記録許容率の合計とチップ２の記録許容率の合計を合計すると、重複領域における記録許容率は一様に１００％になる。

このような８種類のマスクパターンを用いれば、複合ずれ部１００の記録許容率を０％にしながらも、個々のノズル列においても個々のチップにおいても、重複領域９９ａの端部からチップの中央部に向けて記録許容率を徐々に増加させることが出来る。その結果、複合ずれ部１００に起因する画像弊害を回避しながらも、夫々のチップによって記録される画像領域を記録媒体上で滑らかに連続させ、つなぎ部を目立たせないようにすることが可能となる。

図１４は、重複領域９９ａ〜９９ｃの夫々について、Ａ列〜Ｄ列の夫々のノズル列に対し、図１２で示したマスクパターン１〜８のいずれを使用するかを示す図である。夫々の重複領域について、適切なマスクパターンが各チップの各ノズル列に宛がわれることにより、いずれの重複領域においても複合ずれ部の記録許容率を０％に抑えつつ、つなぎ部を目立たせないようなグラデーションマスクを実現することが出来る。
図１５、図１６（ａ）および（ｂ）は、特許文献１に開示されているような従来型のマスクパターンを、図１２、図１３（ａ）および（ｂ）で示した本実施形態のマスクパターンを比較するための図である。従来型のマスクパターンであっても、個々のノズル列および個々のチップにおいて、重複領域の端部からチップの中央部に向けて記録許容率は徐々に増加している。しかしながら、図１６（ａ）および（ｂ）を参照するに、従来型のマスクパターンでは、複合ずれ部１００に相当する領域にも記録許容画素（黒四角）が含まれてしまっている。そして、複合ずれ部１００に含まれるノズル１〜４も他の領域と同様の記録許容率で使用されている。その結果、このようなマスクパターンを用いた場合、チップ間のつなぎ部を目立たせないようにすることは出来るが、複合ずれ部１００に起因する画像弊害は、本実施形態のように回避することは出来ない。

以上説明したように本実施形態によれば、複合ずれ部に含まれるノズルの使用頻度を抑えながらも、個々のノズル列および個々のチップについては記録許容率を重複領域の端部から徐々に増加させるようなグラデーションマスクを用いる。これにより、チップ間のつなぎ部を目立たせないようにしながら、複合ずれ部に起因する画像弊害も回避することが可能となる。

なお、以上の説明では、チップ内における複合ずれ部１００に含まれるノズルは、Ａ列およびＤ列の４ノズルずつとしたが、画像上で問題になる程度の複合ずれが現れるノズルは、このように限定出来るものではない。上述したように、複合ずれの主な原因はチップ製造時の露光装置にあり、チップを量産する際にはロットによってばらつきが生じる場合もある。また、チップの中心から離れるほど複合ずれは大きくなるが、チップの四隅において、必ずしも同程度の複合ずれが現れるとは限らない。更に、実際に記録媒体に記録した際に現れる画像弊害の程度も、記録媒体の種類などによって変化する。すなわち、記録時の様々な条件によって複合ずれの程度は異なり、複合ずれ部として認定すべき領域も異なる。従って、記録許容率を０％とする領域は四隅の４ノズルに限定されるものではなく、記録許容率を０％とする領域を異ならせたマスクパターンを記録時の様々な条件によって複数用意し、記録モードに応じてこれらを切り替えることが有効である。

更に、明らかに複合ずれ部に含まれるノズルに対しては、その記録許容率を必ずしも０％に固定する必要はない。このようなノズルの記録許容率は、同じ画素を記録可能な他のノズルに比べて十分抑えられていれば、本実施形態の効果を得ることは出来る。

（第２の実施形態）
本実施形態においても、図１〜図３で説明した記録装置および記録ヘッドを用いるものとする。図１７は、本実施形態においてＣＰＵ１５０１が実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。第１の実施形態で説明した図９との違いは、ムラ補正処理Ｊ０４と量子化処理Ｊ０６の間に画像データ分配処理Ｊ１２を設けたことである。以下、画像データ分配処理Ｊ１２以降の画像処理について説明する。

ムラ補正処理Ｊ０４より出力される画像データは、８ｂｉｔ２５６値を有する階調データであるが、ＣＰＵ１５０１はこの階調データを第１プレーンと第２プレーンに分配する。ここで、第１プレーンは、Ａ列とＢ列のノズル列に対応する多値データであり、８ｂｉｔ２５６値を有する。一方、第２プレーンは、Ｃ列とＤ列のノズル列に対応する多値データであり、同じく８ｂｉｔ２５６値を有する。その後、分配された２つの多値データは、量子化処理Ｊ０６において、それぞれ独立の量子化処理が施される。

図１８は、本実施形態における画像データ分配処理Ｊ１２と、量子化処理の工程を具体的に説明するための図である。ＣＰＵ１５０１は、ムラ補正処理Ｊ０４から受信した各画素の階調データを、第１プレーンの該当画素と第２プレーンの該当画素に、所定の割合で分配する。図１８では、１：１の割合で分配する例を示しており、左上の画素が有する２２６の階調データは第１プレーンにも第２プレーンにも１１３ずつ分配されている。なお、分配比については１：１に限定されるものではない。例えば、Ａ列やＢ列の使用頻度をＣ列やＤ列よりも高くしたい場合には、第１プレーンと第２プレーンの分配比を３：１などとすることも出来る。

分配された２つの多値データは、量子化処理Ｊ０６において、互いに相関性を有することなく多値誤差拡散処理が施され、０〜７のいずれかの値に量子化される。この際、ＣＰＵ１５０１は、第１のプレーンと第２のプレーンとで異なる拡散係数を用いて誤差を拡散する。このように拡散係数を異ならせることにより、画像分配処理後の多値データが第１のプレーンと第２のプレーンで同値であったとしても、量子化後の結果は第１のプレーンと第２のプレーンで異なる値とすることが出来る。

再度図１７を参照するに、量子化処理Ｊ０６によって量子化された各色６００ｄｐｉ８値の量子化データは、インデックス展開処理Ｊ０７によって、１２００ｄｐｉ３値の記録データに変換される。図１９は、インデックス展開処理Ｊ０７においてＣＰＵ１５０１が参照する第１プレーン用と第２プレーン用のインデックス展開テーブルを示す図である。図の左側は量子化処理Ｊ０６によって量子化された６００ｄｐｉの画素が有する８段階のレベルを示している。また、その右側は、第１プレーン用のインデックス展開処理における、各レベルに対応する１２００ｄｐｉの３値データを示している。更にその右側は、第２プレーン用のインデックス展開処理における、各レベルに対応する１２００ｄｐｉの３値データを示している。第１プレーン用と第２プレーン用とで等しいインデックス展開テーブルを使用することも出来るが、記録媒体上でドットの分散性を高めるためには、図１９のような異なるテーブルを用意することが好ましい。

その後、それぞれのインデックス展開処理Ｊ０７によって生成された記録データは、列分配処理Ａまたは列分配処理Ｂによって、チップ３０上のＡ列〜Ｄ列のいずれかのノズル列に分配される。具体的には、インデックス展開処理Ａによって生成された記録データは、列分配処理Ａによって、Ａ列に対応する２値データとＢ列に対応する２値データに変換される。また、インデックス展開処理Ｂによって生成された記録データは、列分配処理Ｂによって、Ｃ列に対応する２値データとＤ列に対応する２値データに変換される。

ここで、生成された２値データは、それが図１で示した重複領域９９ａ〜９９ｃ以外の非重複領域に含まれる２値データであれば、該当するチップの該当するノズル列（Ａ列〜Ｄ列）によってそのまま記録されれば良い。よって、このような２値データについては、そのまま該当するチップの該当するノズル列（Ａ列〜Ｄ列）のプリントバッファＪ１１に転送される。一方、その２値データが重複領域９９ａ〜９９ｃのいずれかに含まれる２値データであれば、これを更に２つのチップのノズル列に分配する必要が生じる。そこで、このような２値データについては、更にマスク処理Ｊ１０を施してから夫々のプリントバッファＪ１１に２値データを転送する。図１７では、列分配処理Ｊ０８より後の画像処理について、特に、チップ１とチップ２の間の重複領域９９ａに注目した画像処理構成を示している。

マスク処理Ｊ１０については、上記実施形態で説明した図１２のマスクパターンを同じように使用することが出来る。すなわち、複合ずれ部１００に含まれるノズルを使用することなく、重複領域９９ａにおいてチップ１とチップ２の記録許容率が徐々に変化するようなマスクパターンを用いることが出来る。その結果、第１の実施形態と同様に、チップ間のつなぎ部を目立たせないようにしながら、複合ずれ部に起因する画像弊害も回避することが可能となる。

本実施形態では、多値の階調データの段階で第１のプレーンと第２のプレーンに分配してから、夫々のプレーンで量子化処理を行っている。よって、排他的なマスクパターンを用いて分割する場合に比べ、記録媒体の同じ位置にドットが重複記録される確率が高くなる。一般に、ノズル列単位の記録位置ずれが生じた場合、夫々のノズル列によって記録されるドット群間の相対的な位置ずれが濃度ムラの原因となっている。これは、分離して記録されるべき２つのドットが記録位置ずれによって重複し、記録媒体におけるドットの被覆面積が低下してしまうためである。このような濃度ムラを低減するためには、予め重複して記録されるドットをある程度設けておくことが有効である。なぜなら、記録位置ずれが発生することにより、分離して記録されるべきドットが重複する箇所が生じても、重複して記録されるべきドットが分離する箇所も発生するので、画像全体の被覆面積すなわち濃度の変位をある程度の範囲に抑えることが出来るからである。そして、本実施形態のように、多値の階調データを複数のプレーンに分配してから夫々のプレーンで量子化処理を行うことは、予め適当な数の重複ドットを用意しておくことにつながり、記録位置ずれに伴う濃度ムラを積極的に抑制することが出来るのである。

なお、図１７では、画像データ分配処理Ｊ１２において、多値データを２つのプレーンに分配する例で説明したが、プレーンの数はノズル列ごとに用意するなど、更に多くすることも出来る。

更に以上説明した実施形態では、チップ上にＡ列〜Ｄ列のノズル列を有し、１６ノズル分の重複領域を用意する形態で説明したが、無論ラインヘッドの構成はこれに限定されるものではない。ラインヘッドの構成としては、チップ上に配列するノズル列は４から２４程度、重複領域に含まれるノズル数は実際には３２〜２５６ノズル程度が好ましい。

また、以上説明した実施形態では、インデックス展開処理Ｊ０７において、６００ｄｐｉの８値の量子化データを１２００ｄｐｉの３値データに変換するためのインデックス展開テーブルを用意したが、本発明はこのような構成に限定されるものでもない。例えば、６００ｄｐｉの５値の量子化データを１２００ｄｐｉの２値データに変換する形態でも良い。

また、図１で示した記録装置では、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色のインクを用いる形態で説明したが、無論本発明はこのような形態に限定されるものではない。ＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、Ｇ（グレー）などのインクを吐出するためのラインヘッドを更に備えた形態であっても良いし、ブラックインク用のラインヘッドのみが配備されたモノクローム専用の記録装置であっても良い。

また、図１では、ロール紙の両面に画像を記録するフルライン型のインクジェット記録装置を例に説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものでもない。カット紙の片面のみに画像を記録するフルライン型の記録装置とすることも出来る。

更に、重複領域を設けながら複数のチップを配列して構成されるラインヘッドを使用するのであれば、記録装置自体が必ずしもフルライン型のインクジェット記録装置でなくても良い。長尺の記録ヘッドを移動させながらインクを吐出する記録走査と、該記録走査とは交差する方向に記録媒体を搬送する搬送動作とを交互に行うようなシリアル型のインクジェット記録装置であっても良い。このような構成であっても、重複領域のつなぎスジを低減しながら複合ずれ部に含まれるノズルの記録頻度を下げるという本発明の効果は十分に得ることが出来る。

更にまた、上記実施形態では、図９や図１７に示した一連の画像処理の全てを記録装置１０００に備えられたＣＰＵ１５０１によって実行する内容で説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものでもない。上記一連の画像処理の一部または全てを、ホストコンピュータのような外部機器１６が実行し、残りの画像処理と記録動作のみを記録装置１０００が実行する形態であっても、本発明は有効である。この場合、外部機器１６と記録装置１０００を含んだシステム全体が、本発明のインクジェット記録装置となる。

なお、本実施形態の機能は以下の構成によっても実現することができる。つまり、本実施形態の処理を行うためのプログラムコードをシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）がプログラムコードを実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することとなり、またそのプログラムコードを記憶した記憶媒体も本実施形態の機能を実現することになる。

また、本実施形態の機能を実現するためのプログラムコードを、１つのコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ）で実行する場合であってもよいし、複数のコンピュータが協働することによって実行する場合であってもよい。さらに、プログラムコードをコンピュータが実行する場合であってもよいし、プログラムコードの機能を実現するための回路等のハードウェアを設けてもよい。またはプログラムコードの一部をハードウェアで実現し、残りの部分をコンピュータが実行する場合であってもよい。

２０ ラインヘッド
５５ ノズル列
９９ 重複領域
１００ 複合ずれ部
１０００ インクジェット記録装置
１５０１ ＣＰＵ

Claims (9)

1. 同じ色のインクを吐出する複数のノズルが第１の方向に配列されたノズル列の複数を、前記第１の方向とは交差する第２の方向に配置させて成るチップの更に複数を、前記第２の方向に重複する重複領域を設けながら前記ノズルの配列が前記第１の方向に連続するように配置して構成されるラインヘッドを用い、該ラインヘッドに対し記録媒体を前記第２の方向に相対的に移動することにより前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記重複領域に相当するノズルのうち、前記チップの中心から離れた位置にある所定領域に含まれるノズルの吐出回数を、前記所定領域に含まれないノズルの吐出回数よりも低く抑えるように、画像データに従った前記ラインヘッドの吐出動作を制御する制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御手段は、前記複数のノズル列の夫々について、前記第１の方向における最端部に位置するノズルから中央に位置するノズルに向けて吐出回数が徐々に多くなるように、前記画像データに従った前記ラインヘッドの吐出動作を制御す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装置。
3. 前記所定領域は、前記チップに配置された前記複数のノズル列のうち、前記第２の方向において最も外側に配置されたノズル列の、前記第１の方向における最端部から連続する複数のノズルを含む領域であ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装置。
4. 前記制御手段は、前記所定領域に含まれるノズルの吐出回数を０にすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御手段は、前記画像データに基づいて、前記記録媒体の各画素に対するドットの記録または非記録を定める２値データを生成した後に、前記所定領域に含まれるノズルの吐出回数が前記所定領域に含まれないノズルの吐出回数よりも低く抑えられるように、前記２値データを前記複数のチップの前記複数のノズル列に分配することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記制御手段は、前記記録媒体の各画素に対する前記重複領域に相当するノズルの吐出の許容または非許容を互いに補完関係を有するように定めたマスクパターンを用いることにより、前記２値データを前記複数のチップの前記複数のノズル列に分配することを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記画像データは多値の階調データであり、前記制御手段は、前記階調データを前記複数のノズル列に対応づけて複数の階調データに分配した後、前記複数の階調データの夫々を量子化処理することにより、前記記録媒体の各画素に対するドットの記録または非記録を定める２値データを生成し、前記所定領域に含まれるノズルの吐出回数が前記所定領域に含まれないノズルの吐出回数よりも低く抑えられるように、前記２値データを前記複数のチップの前記複数のノズル列に分配することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 同じ色のインクを吐出する複数のノズルが第１の方向に配列されたノズル列の複数を、前記第１の方向とは交差する第２の方向に配置させて成るチップの更に複数を、前記第２の方向に重複する重複領域を設けながら前記ノズルの配列が前記第１の方向に連続するように配置して構成されるラインヘッドを用い、該ラインヘッドに対し記録媒体を前記第２の方向に相対的に移動することにより前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
   前記重複領域に相当するノズルのうち、前記チップの中心から離れた位置にある所定領域に含まれるノズルの吐出回数を、前記所定領域に含まれないノズルの吐出回数よりも低く抑えるように、画像データに従った前記ラインヘッドの吐出動作を制御する制御工程を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
9. 請求項８に記載のインクジェット記録方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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