JP3762117B2 - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材上に画像を得るための記録方法および記録装置に関し、詳しくは、いわゆるマルチパス記録による記録を行う記録方法および記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録方法は、低騒音、低ランニングコスト、装置が小型化しやすい、カラー化が容易である等の利点を有し、プリンタや複写機等に広く利用されている。このような記録装置においては、記録速度の向上のため、複数の記録素子（インクジェット記録方法では、インクを吐出させるノズル）を集積配列してなる記録ヘッドを用いる。
【０００３】
ところで、このような複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用いる記録装置では、画質を低下させる要因の一つとして、副走査方向（記録媒体の搬送方向）に周期的に現れるすじ状の濃度むらが知られている。このような周期的なすじむらは極めて目に付きやすい。すじむらが発生する原因には、例えばインクジェット方式の場合、ノズル毎の吐出量や吐出方向のばらつき、紙送り量と印字ピッチのずれ、各走査間で印字の時間差があることにより濃度の変化などがある。
【０００４】
これに対し、従来よりすじむらを低減し、高画質化するための方法が種々開示されている。
【０００５】
例えば特公昭５９−３１９４９号公報では、主走査方向の複数回の走査（以下、単に「スキャン」ともいう）に伴って、記録ヘッドがスキャン毎に印字する領域の境界（以下「つなぎ目」ともいう）に発生するすじ（つなぎすじ）を無くすために、前回のスキャンで印字された部分の最下端と今回のスキャンで印字する部分の最上段を重複させこの重複する２回のスキャンで選択的に印字させる方法が開示されている。
【０００６】
更なる高画質化の方法として、従来よく知られているものは、分割記録方法（マルチパス記録方法）である。以下に、この分割記録方法の説明を行う。
【０００７】
インクジェット方式において、複数のノズルをもつ記録ヘッドはその製造過程においてわずかながらノズル毎のばらつきが生じることがある。このようなばらつきは、印字したときの各ノズルのインクの吐出量や吐出方向のばらつきとなって現われ、最終的には印字画像においてすじむら等の濃度むらとして画像品位を劣化させる原因となる。図１０にその一例を示す。図１０（ａ）は、８個のインク吐出ノズルによって構成されたヘッドにおいて、各ノズルから吐出されるインクの体積、方向がばらついていることを示している。このような吐出特性のばらつきを有したノズルでそのまま印字を行うと、図１０（ｂ）に示すように、ノズルに対応した印字行ごとに大きさや着弾位置がばらついたドットが形成されることになる。その結果、同図の中央部分に見られるような白地の部分が存在したり、また逆に必要以上にドットが重なりあったりする部分を生ずる。図１０（ｃ）はこのようなドット形成がなされた画像濃度の分布を示したものである。このような濃度むらはすじむらとして認識され、画像の品位を低下させる原因となる。
【０００８】
これに対し、分割印字方法（マルチパス印字方法）は、全記録画素を記録ヘッドの１回の主走査方向の記録ヘッドの移動（１スキャン）によって記録するのではなく、複数回のスキャンに分け、かつ印字に用いるノズルを走査毎に異ならせて記録する方法である。図１１は、図１０に示したヘッドと同じものでマルチパス印字をした場合の説明図である。図１１（ａ）に示すように、図１０で示した印字領域に対し、記録ヘッドの３回のスキャンを行なうが、印字領域の半分である縦４画素分の各領域は２回のスキャンでそれぞれ印字が完成する。この場合、記録ヘッドの８ノズルは上４ノズルと下４ノズルの各ノズル群に分けられ、１ノズルが１回のスキャンで印字するドットは、所望の画像データを所定の方法に従って、約半分に間引いたものである。そして４画素分の紙送りをする事によって、初めの印字に用いられたノズルと異なるノズルがその印字位置に対応し、残りの半分の間引いた画像データによって補完的にドットを形成し、最終的に印字を完成させる。このような記録方法を用いると、１ラスター（主走査方向の１ドットライン）を記録するのに、異なるノズルから吐出されたインクで記録できるため、ノズル毎のばらつきの影響を軽減でき、図１１（ｂ）および（ｃ）に示すように濃度むらを軽減できる。
【０００９】
このような分割記録を行う際、１スキャン目と２スキャン目では、それぞれ画像データを所定の規則に従がって抽出し、２回のスキャンで互いに補間するように画像データの分割を行う。この抽出は、通常マスク処理によって行われるものであり、マスクとして最も一般的なものは、図１２に示すように、縦横１画素ごとに、ちょうど千鳥格子になるようなパターンである。単位印字領域（ここでは４画素単位）において図１２（ａ）に示すように千鳥格子を印字する１スキャン目と、図１２（ｂ）に示すように逆千鳥格子を印字する２スキャン目の２回のスキャン（２パス）によって印字が完成されるものである。
【００１０】
以上のようなマルチパス印字方法で、分割数（パス数）を増すことは、高画質化に有効である。例えば、２パス印字と１０パス印字を比べた場合、２パス印字では１ラスターを異なる２つのノズルを用いて完成させるのに対し、１０パス印字では異なる１０のノズルで完成させるので、その分、個々のノズルの吐出特性のばらつきが印字結果に寄与する度合が相対的に小さくなってその影響が全体として小さなものとなり、その結果、すじむらが目立たなくなる。
【００１１】
特開平６−１４３６１８号公報では、上述のマルチパス印字方法に加え、更なる高画質化を目的として特に吸収の早い記録媒体に対して、つなぎ部分の両側の領域に対する走査回数を合せると他の領域に比べて印字が完成するまでの走査回数が多いことに着目し、境界部分に臨む両側の領域で印字比率を低くする方法が開示されている。
【００１２】
しかし、以上説明したいずれのマルチパス記録においても、紙送り量と記録ヘッドのノズルピッチとの関係がずれている場合には、いわゆるつなぎすじが発生することは避けられない。これについて図１３を用いて説明する。
【００１３】
図１３は２分割記録（２パス記録）の場合の印字例であり、図１２で説明したのと同様、８ノズルのヘッドを用いて印字を行う場合を示すものである。なお、説明を明瞭にするため、８個のノズルにはノズル毎の吐出特性のばらつきはないものとして説明する。また、分割のためのマスクは千鳥格子のパターンを用いている。すなわち、奇数スキャンでは千鳥格子、偶数スキャンでは逆千鳥格子のそれぞれマスクを使用し、２回のスキャンで記録が完成する。
【００１４】
図１３（ａ）は２回の紙送りのそれぞれで正確に４画素分の紙送りがなされた場合の印字結果を示している。なお、説明の簡単のため、同図右には第１スキャンで印字されたドットと第３スキャンで印字されたドットを表示し、第２スキャンで印字されたドットは示していない。第１スキャンで印字される領域の下端部は第３スキャンで印字される領域の上端部と隣接し、これら領域の境界は、スキャン間のつなぎ目を形成する。図１３（ａ）に示すように、２回の紙送りで正確に８画素分の紙送りが行われた場合、記録されるドットはスキャンのつなぎ目でも正確に配列され、すじは発生しない。
【００１５】
一方、図１３（ｂ）と紙送りの量が４画素分の正規の量より大きい場合の印字結果を示している。図１３（ａ）と同様に、同図右には第１スキャンと第３スキャンで印字されたドットのみを示している。第１スキャンから第３スキャンまでに、紙送りが２回行われるが、それぞれの紙送りが４画素分よりも大きいため、第１スキャンと第３スキャンとの間では８画素分より大きい紙送りが行われる。そのため、第３スキャンで印字されるドット群は、第１スキャンで印字されるドット群から紙送りの誤差分だけ離れて記録される。このスキャン間の隙間が、画像では白すじとして認識され、高画質化を妨げる原因になる。
【００１６】
なお、紙送り量が正規より少なく誤差がマイナスに現われる場合は黒すじとして認識される。さらに、この説明では、ノズル群の誤差はなく、紙送りの誤差で説明したが、ノズルのピッチが全体的に規定よりも大きい場合や、反対に小さい場合にも同様にそれぞれ黒すじ、白すじが発生する。
【００１７】
また、紙送りの誤差が記録媒体全体で平均したときにゼロであっても、ある２回の合計した紙送り量が８画素分よりも多かったり少なかったりすれば、上述した現象と同じ現象が起こる。紙送り量は紙送りローラの外径等の誤差、印字の環境、紙などの被記録媒体の種類や状態によって変わってくるものであり、毎回の紙送りの誤差を厳密にゼロにすることは困難である。
【００１８】
以上のように、つなぎすじはマルチパス記録方式においても発生するが、特にマルチパスの分割数を増すことはつなぎすじを緩和する上で有効である。マルチパスの分割数を増すと１回のスキャンで印字されるドット数が少なくなるため、紙送りの誤差などによりつなぎすじが発生してもそれによって生ずるすじ自体の濃度は薄くなるからである。また、人間の目には、空間周波数によって感度が変わるという特性があり、同じ濃さのすじでも、すじの間隔によって目立つ場合と目立たない場合がある。
【００１９】
この特性を図１４に示す。縦軸は感度の強度、横軸は空間周波数（cycles/mm)である。図から分かるように、最も感度が高いのは１．１cycles/mm 近辺であり、これは言い換えれば、幅０．９mmのすじがもっとも目立つということである。マルチパス記録を行った場合のすじの発生周期は、６００dpi のノズルピッチで８０ノズルが配設されたヘッドの場合、次のようになる。２パス印字と１０パス印字を比べた場合、２パス印字を行うと、紙送りは４０ノズル分となり、すじの発生周期は４０ノズル幅分で１．６９mm（２５．４mm／６００dpi ×４０画素）となる。つまり空間周波数は０．５９cycles/mm である。それに対して１０パスで印字を行うと、紙送りは８ノズル分となり、すじの発生周期は８ノズル幅分で、０．３３８mm（２５．４mm／６００dpi ×８画素）であり、従って、空間周波数は、３．０cycles/mm である。この場合、図１４から明らかなように、２パス記録時に発生するすじの周期よりも１０パス記録時に発生するすじの周期のほうが目立ちにくいことが分かる。
【００２０】
しかしながら、分割数を増すと１回の走査毎に完成する印字領域が小さくなり、全体の画像を印字するための時間が増してしまうという問題がある。たとえば、分割数を増し２パス印字を１０パス印字にすると、単純に考えると５倍もの時間を要することになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上説明したマルチパス印字の特徴を生かしつつ、スループットの低下なしに特につなぎすじの問題を解消し、高画質化を実現することができる記録装置および記録方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明では、複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置であって、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体に対する記録ヘッドの走査を行う走査手段と、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体を記録ヘッドの走査方向とは異なる方向へ搬送する紙送り手段と、前記走査手段と前記紙送り手段とを制御して前記紙送り手段による記録媒体の搬送を介した複数回の前記記録ヘッドの走査を行うことにより、該複数回の走査で記録媒体の同一領域に対して記録ヘッドの異なる記録素子を対応させて、記録を行ない前記記録ヘッドの走査毎に順次記録を完成させて行くマルチパス制御手段と、該マルチパス制御手段による記録制御に用いられる前記走査ごとの画像データをマスク処理によって生成する手段であって、前記走査毎に記録が行われる領域に対応づけられる記録ヘッドの複数の記録素子群のうち、当該記録素子群の配列における端部の記録素子群に対する記録比率を他の記録素子群に対する記録比率より小さくし、かつ前記走査ごとに記録が行われる領域に対応付けられる前記複数の記録素子群の総ての記録素子群に対する記録比率が１より小さくなるようにマスク処理を行うマスク手段と、を具え、前記走査ごとに記録が行われる領域について、ある走査で記録が行われる領域の端部と別の走査で記録が行われる領域の端部とは隣接しないことを特徴とする。
【００２４】
また、複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録方法であって、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体に対する記録ヘッドの走査を行う走査手段と、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体を、記録ヘッドの走査方向とは異なる方向へ搬送する紙送り手段とを用意するステップと、前記走査手段と前記紙送り手段とを制御して前記紙送り手段による記録媒体の搬送を介した複数回の前記記録ヘッドの走査を行うことにより、該複数回の走査で記録媒体の同一領域に対して記録ヘッドの異なる記録素子を対応させて、記録を行ない前記記録ヘッドの走査毎に順次記録を完成させて行くマルチパス記録を制御するステップと、該マルチパス記録を制御するステップにおける記録制御に用いられる前記走査ごとの画像データをマスク処理によって生成するステップであって、前記走査毎に記録が行われる領域に対応づけられる記録ヘッドの複数の記録素子群のうち、当該記録素子群の配列における端部の記録素子群に対する記録比率を他の記録素子群に対する記録比率より小さくし、かつ前記走査ごとに記録が行われる領域に対応付けられる前記複数の記録素子群の総ての記録素子群に対する記録比率が１より小さくなるようにマスク処理を行うステップと、を有し、前記走査ごとに記録が行われる領域について、ある走査で記録が行われる領域の端部と別の走査で記録が行われる領域の端部とは隣接しないことを特徴とする。
【００２６】
以上の構成によれば、走査毎に記録が完成する領域それぞれの記録において、その領域を記録するのにある走査では記録ヘッドにおける端部の記録素子群が対応してその領域を記録するためその走査では記録領域の境界が形成されることになり、つなぎすじを生じ易くなるが、マスク処理によってこの場合の記録比率を小さくしてあるので、仮りにつなぎすじが生じたとしてもその濃度を低いものとすることができる。また、各走査毎に形成される記録領域の端部がその境界で互いに隣接しないようにするので、つなぎすじを発生させる大きな原因を排除できるとともに、記録領域の１つの端部の存在によって仮につなぎすじが生じたとしてもその周期を紙送り量より小さなものとすることができる。
【００２９】
以上の構成によれば、つなぎすじそのものを目立たなくしたり、つなぎすじの発生周期を紙送り量より小さなものとすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３１】
図１は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。記録装置１００の給紙位置に挿入された記録媒体１０６は、送りローラ１０９によって記録ヘッドユニット１０３による記録可能領域へ搬送される。記録可能領域における記録媒体の下部には、プラテン１０８が設けられる。キャリッジ１０１は、ガイド軸ａ１０４とガイド軸ｂ１０５の２つのガイド軸と摺動可能に係合しこれらに沿った方向に移動可能に設けられており、これにより、不図示の駆動機構より、駆動力を得て記録領域を往復走査することができる。キャリッジ１０１には、異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッドと、それぞれの記録ヘッドにインクを供給するインクタンクとを含む記録ヘッドユニット１０３が搭載されている。本例のインクジェット記録装置に設けられる複数の色のインクは、図２にて後述されるようにブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色である。
【００３２】
キャリッジが移動可能な領域の左側には、その移動領域の下部に回復系ユニット１１０が設けられており、非記録時に記録ヘッドの吐出口部をキャップする等、吐出回復処理に用いられる。この左端を記録ヘッドのホームポジションと呼ぶ。
【００３３】
１０７はスイッチ部と表示素子部を示し、スイッチ部は記録装置の電源のオン／オフや各種記録モードの設定時等に使用され、表示素子部は記録装置の種々の状態を表示する機能を果たす。
【００３４】
図２は、記録ヘッドユニット１０３の概略構成を示す斜視図である。キャリッジ１０１にはＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのインクを吐出する記録ヘッド１０２と、Ｂｋ用タンク２０Ｋ、Ｃ用タンク２０Ｃ、Ｍ用タンク２０Ｍ、Ｙ用タンク２０Ｙが搭載される。各タンクは記録ヘッドとの接続部を介して記録ヘッドと接続し、それぞれ対応する記録ヘッドにインクを供給する。これらの記録ヘッドおよびインクタンクは、それぞれ独立に着脱できるように設けられている。
【００３５】
なお、４色のインクのタンクの構成については、これらが一体構造であってもよく、または黒以外の色のインクのタンクが一体構造であっても良い。さらには、高画質化のために同系色のインクについて異なる濃度のインクを用いるためそれらの記録ヘッドおよびインクタンクをさらに備えてもよい。
【００３６】
図３は、本実施形態のインクジェット記録装置における主に制御構成を示すブロック図である。
【００３７】
ホストコンピュータから送られる、記録すべき文字や画像のデータ（以下、「画像データ」という）は記録装置の受信バッファ３０１に一旦格納される。また、正しくデータが転送されているか否かを確認するデータや記録装置の動作状態を知らせるデータが記録装置からホストコンピュータに帰される。受信バッファ３０１に格納されたデータは、ＣＰＵを有した制御部３０２の管理のもとでメモリ部３０３のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に転送され、一次的に格納される。
【００３８】
メカコントロール部３０４は、制御部３０２からの指令によりキャリッジモータやラインフィードモータ等のメカ部３０５の駆動を制御する。センサ／ＳＷコントロール部３０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部３０７からの信号を制御部３０２に送る。表示素子コントロール部３０８は、制御部３０２からの指令により表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示素子部３０９を制御する。記録ヘッドコントロール部３１０は制御部３０２からの指令により記録ヘッド１０２におけるインク吐出のための駆動を制御する。また、記録ヘッド１０２の状態を示す温度情報等について、これらが検知され制御部３０２に伝えられる。
【００３９】
以上説明したインクジェット記録装置により行われる本発明の一実施形態に係る記録方法を以下に説明する。
【００４０】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態では、記録ヘッドのノズルを３つのノズル群に分割し、各スキャンで両端部のノズル群によって印字される領域の印字デューティーを少なくし、かつ、紙送り量を全ノズル数の約数でないノズル数に対応した量にすることにより、特につなぎすじを低減させる方法について説明する。
【００４１】
図４は本実施形態における、間引きマスクを用いた印字の課程を説明する図である。
【００４２】
図４（ａ）は１０個のノズル１０２１を持つ記録ヘッド１０２と、このヘッドに対応したマスクＭ１１を模式的に示す図である。マスクＭ１１は画素単位で表わされる画像データに対応して縦１０画素分、横４画素分の大きさを持ち、図中グレーで示す部分が画像データを有効とする部分である。１０個のノズル１０２１は３つのノズル群（ノズル群ａ１，ｂ１，ｃ１）に分けられ、それに対応するマスクＭ１１は図に示すように、３個の領域に分けられる。両端のノズル群ａ１およびｃ１に対応するそれぞれ２ノズル分に対応する領域は、画像データの８画素に対して２画素のデータを有効とするものである。これを１／４duty、または２５％dutyと呼ぶ。ノズル群ｂ１に対応する中央の６ノズル分の領域は、画像データの２４画素に対して１２画素のデータが有効とされ、これを１／２duty、または５０％dutyと呼ぶ。各スキャンでは、常に、図４（ｂ）に示したように同一のマスクが同一のノズルに対応する。もちろん、マスクは、その領域毎に、以下で示すように２回または３回のスキャンでデータを有効する部分が互いに補完するような構成となっている。また、マスクの具体的構成は、周知のようにマスクデータによって構成されるものであり、画像データを有効とする部分は、画像データとの論理積演算に供するマスクデータが、例えば“１”であるデータを有する部分である。
【００４３】
図４（ｂ）は図４（ａ）の記録ヘッドとマスクＭ１１を用いて本実施形態の記録方法により記録を完成していく過程を示す図である。なお、図示の例では、最終的に記録される画像は横４ドット、縦１６ドット以上のすべての画素を印字するいわゆるベタの矩形であるとする。紙送り量は４ノズル幅分（本明細書においては、この「ノズル幅」とは、ノズルピッチを表わすものとする）であり、本ヘッドの全使用ノズル数は１０ノズルであるので、紙送り量は全使用ノズル数の約数でない数のノズル幅になっている。また、説明のため、記録された領域を縦２画素分ずつ区切り、領域１１〜領域１８とする。
【００４４】
まず、領域１１を完成させるには、第１スキャンと第２スキャンの各スキャンで１／２dutyずつ印字し、２回のスキャンで印字を完成させる。いわゆる２パス印字となっている。領域１２は、第１スキャンで１／４duty、第２スキャンで１／２duty、第３スキャンで１／４dutyでそれぞれ印字し、合計３回のスキャンで印字を完成させる３パス印字となっている。同様に、領域１３では、第２スキャンと第３スキャンで１／２dutyずつ印字して２パス印字、領域１４では第２スキャン、第３スキャン、第４スキャンで印字して３パス印字、領域１５は第３スキャンと第４スキャンで印字して２パス印字でそれぞれ完成される。
【００４５】
図４（ｂ）から分かるように、本例の記録方法では、１回のスキャンで印字されるそれぞれの領域の端部は、他のスキャンで印字される領域の端部と隣接しない。つまり、従来のマルチパス印字方法では、例えば図１３に示したように、２パス印字の場合、第１スキャンで印字される領域の下端部と第３スキャンで印字される領域の上端部は隣接するため、わずかな紙送りの誤差があってもとその誤差によって端部同士が互いに離れたり（白すじ）、あるいは重なる（黒すじ）印字がなされ、つなぎすじを生じやすい。これに対し、本実施形態の方法では各領域の端部同士が隣接しないため、仮に紙送りの誤差があっても端部の離れや重なりという現象自体を生じることがなく、すじそのものの発生が押さえられる。
【００４６】
また、各領域の端部の印字デューティーが低くなっているため、紙送りの誤差によって各スキャン間の印字領域がずれたり、各スキャン間の印字時間差によって各領域の濃度が違っても端部の濃度が薄く印字されるため、誤差の影響がつなぎ目すじ等の濃度むらとなって現われにくくなる。さらに、従来のマルチパス印字では、紙送り量の周期ですじが発生していたが、本例では、紙送り量が４ノズル幅分であるのに対し、つなぎすじ等が発生するような印字領域の端部の周期は端部同士が隣接しないようにした結果、２ノズル幅分となり、仮につなぎすじが発生したとしてもその発生周期を紙送り量よりもさらに短くでき、これにより、スループットの低下を伴うことなくすじを目立ちにくくすることができる。
【００４７】
なお、上述の例では全ノズル幅の約半分の幅の紙送りを伴って２パスと３パスで印字が完成される例を示したが、さらなる高画質化はマルチパスのパス数を増すことで達成できる。図５はさらにパス数を増した場合のマスクの一例を示す図である。マスクＭ１２は、上例と同様に、１０個のノズルを持つ記録ヘッドに対応し、縦１０画素分、横６画素分の大きさを持つ、図中、グレーで示す部分が画像データを有効とする部分である。マスクＭ１２は、上例と同様に３つの領域に分けられ、上下それぞれの１ノズル幅の領域では６画素に対して１画素のデータを有効とすると１／６dutyの印字比率であり、中央の８ノズル幅分の領域は、４８画素に対して１６画素のデータを有効とする１／３dutyである。本マスクを用いて紙送り量を３ノズル幅に設定すると、３回または４回のスキャンで各領域の記録が完成する。
【００４８】
もちろん、マスクの形や大きさは上例に限られない。さらに大きなサイズのマスクとすることや、マスクの有効とする部分にランダム性を持たせることは高画質化に有効である。いずれの場合でも記録ヘッドの複数のノズルを所定数の隣接するノズルごとにノズル群とし、各ノズル群で印字するテューティーを異ならせ、特に印字境界部分を作る端部のノズル群の記録デューティーを小さくし、紙送り量を印字ノズル数の約数でない数に対応した量にすることによって、本実施形態の効果が得られる。すなわち、つなぎすじの主要な原因となる印字領域の端部同士が隣接することが防止され、つなぎすじ自体が発生し難くなるとともに、つなぎすじが発生したとしてもそのものの濃さが減り、さらにすじの周期が短くなる。その結果、すじが目立ちにくくなり、スループットの大幅な低下なしに高画質記録を実現することができる。
【００４９】
（実施形態２）
上述の実施形態１では、記録ヘッドの複数のノズルをいくつかのノズル群に分割し、端部のノズル群の記録デューティーを小さくし、なおかつ紙送り量を記録ヘッドの全使用ノズル数の約数でない数のノズル幅に対応した幅とすることで、つなぎすじの発生もしくは顕在化の低減を図った。しかし、端部ノズル群に対する記録デューティーを小さくするだけでもつなぎすじが特に顕在化することを低減できることは上述した通りであり、本実施形態はこの例を示すものである。
【００５０】
図６は本実施形態における、間引きマスクを用いたマルチパス印字の課程を説明する図である。
【００５１】
図６（ａ）は９個のノズルを持つ記録ヘッドと、このヘッドの吐出データを作成する際に用いるマスクＭ２１を模式的に示す図である。マスクＭ２１は画像データの縦９画素分、横４画素分に対応した大きさを持ち、図中グレーで示す部分が画像データを有効とする部分である。９個のノズルは３つのノズル群（ノズル群ａ２，ｂ２，ｃ２）に分けられ、一方、各ノズルに対応するマスクＭ２１も図に示すように、３つの領域に分けられる。ノズル群ａ２、ノズル群ｃ２に対応する領域では１２画素に対して３画像のデータが有効とされ、印字比率は１／４dutyである。ノズル群ｂ２に対応する中央の３ノズル分の領域は、１２画素に対して６画素のデータを有効とするものであり、印字比率は１／２dutyとなる。実施形態１と同様に、各スキャンでは常に同一のマスクが同一のノズルに対応する。また、ノズル群ａ２のマスクパターン、ノズル群ｂ２のマスクパターンおよびノズル群ｃ２のマスクパターンは互いに補完の関係にあることは勿論である。
【００５２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す記録ヘッドとマスクを用いて記録を行った場合の記録の完成していく課程を示す図である。本実施形態では、紙送り量は３ノズル幅分である。この結果、上述した実施形態とは異なり、各スキャンの印字領域の端部同士が隣接することが生じる。例えば図６（ｂ）に示す例では、第１スキャンの印字領域の下端部と第４スキャンの印字領域の上端部が隣接する。これにより、つなぎすじの発生そのものを抑制することはできず、また、すじの短周期化の効果は得られないが、以下に示すように、端部ノズル群の記録デューティーを小さくすることにより、つなぎすじが発生したとしてもその濃度をうすくでき、目立たなくなることができる。
【００５３】
すなわち、記録された領域を縦３画素幅分ずつ区切り、領域２１〜領域２４とすると、まず領域２１を完成させるためには、第１スキャンで１／４dutyの印字をし、第２スキャンでは１／２dutyの印字をし、第３スキャンで残りの１／４dutyの印字をして、３回のスキャンで印字を完成させる。領域２２は、第２スキャンで１／４duty、第３スキャンで１／２duty、第４スキャンで１／４dutyで印字して記録を完成させる。以下、同様にすべての領域が３スキャンで完成されていく。
【００５４】
このような本実施形態の記録方法によれば、各スキャンの印字領域の上端部と下端部は他のスキャンの印字領域のそれぞれ下端部と上端部に隣接してつなぎすじを発生させる可能性があるがこれら上，下端部を含む印字領域を記録するノズル群の１スキャン当りのデューティーが低く設定されているため、つなぎすじが生じたとしても、その濃度を薄くすることができ、これにより、つなぎすじを目立たなくすることができる。
【００５５】
（実施形態３）
上記実施形態１および２では、間引きマスクを１種類設定し、毎スキャン同じ間引きマスクを使用し、かつ、毎回の紙送り量が一定である例を示した。本例では、スキャンごとにマスク、紙送り量が異なる例を示す。
【００５６】
図７は本実施形態における、間引きマスクを用いた印字の課程を説明する図である。
【００５７】
図７（ａ）は実施形態１と同様に１０個のノズルを持つ記録ヘッドと、このヘッドに供給される画像データに対応させる２種類の記録マスクＭ３１およびＭ３２を模式的に示す図である。マスクＭ３１およびＭ３２は、画像データの縦１０画素分、横４画素分に対応した大きさを持ち、図中グレーで示す部分が画像データを有効とする部分である。１０個のノズルは３つのノズル群（ノズル群ａ３，ｂ３，ｃ３）に分けられ、それに対応するマスクＭ３１，Ｍ３２は図に示すように、３つの領域に分けられる。ノズル群ａ３、ノズル群ｃ３に対応する上下のそれぞれ２ノズル幅分の領域では８画素に対して２画素のデータが有効とされ、デューティーは１／４dutyとなる。ノズル群ｂ３に対応する中央の６ノズル幅分の領域は、２４画素に対して１２画素のデータを有効とされ、デューティーは１／２dutyである。
【００５８】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した記録ヘッドとマスクＭ３１，Ｍ３２を用いて記録を行った場合の、記録の完成していく過程を示す図である。図７（ｂ）において、奇数スキャンではマスクＭ３１、偶数スキャンではマスクＭ３２をそれぞれ用い、紙送り量は奇数スキャン印字後は２ノズル幅、偶数スキャン印字後は６ノズル幅とする。図において、記録された領域を縦２画素幅分ずつ区切り、領域３１〜領域３８とすると、まず、領域３１、領域３２を完成させるためには、第１スキャンと第２スキャンの各スキャンで１／２dutyずつ印字し、２回のスキャンで印字を完成させる２パス印字になっている。領域３３は、第１スキャンで１／４duty、第２スキャンで１／２duty、第３スキャンで１／４duty印字し、合計３回のスキャンで印字を完成させる３パス印字になっている。同様に、領域３４では第２スキャン、第３スキャン、第４スキャンで印字して３パス印字、領域３５および領域３６は第３スキャンと第４スキャンで印字して２パス印字でそれぞれの記録が完成される。なお、マスクＭ３１およびＭ３２は、以上の複数回スキャンによる記録で各領域毎に画像データの抜けがないよう補完のパターンとなっていることは勿論である。
【００５９】
本実施形態の方法では、印字領域の端部に対応するノズル群の記録デューティーを下げているためつなぎすじと目立たなくする上で効果がある。さらに、スキャン毎に紙送り量を変えることによりすじ発生の周期が短くなり、つなぎすじが目立ちにくくなる。
【００６０】
本例ではマスク、紙送り量共にスキャンごとに設定する方法を示したが、マスクのみスキャンごとに設定し、紙送り量は毎スキャン同じ量で行っていてもよく、また、マスクは１種類のみ設定し、紙送り量をスキャンごとに設定してもよい。いずれにしても最終的に印字が補完し、つなぎすじの低減が図れるマスク、および紙送り量を設定すればよい。
【００６１】
（実施形態４）
上述の実施形態１，２および３では、記録ヘッドのノズル群の中央部分と端部とで吐出デューティーを変え、つなぎ目を目立たなくする記録方法について説明した。これに対し本実施形態では、特につなぎすじの発生周期に着目し、人の目で認識しにくい細かい周期でつなぎすじを発生させることによって、かえってつなぎすじを見えにくくする記録方法について説明する。
【００６２】
図８は本実施形態における、間引きマスクを用いた印字の課程を説明する図である。
【００６３】
図８（ａ）は実施形態１と同様に、１０個のノズルを持つ記録ヘッドと、このヘッドの吐出データを作成する際に用いる記録マスクＭ４１を模式的に示す図である。マスクＭ４１は画像データの縦１０画素分、横４画素分に対応した大きさを持ち、図中グレーで示す部分が画像データを有効とする部分である。記録ノズルは図に示すように、３つの領域に分けられる。上の４ノズルをノズル群ａ４とし、ノズル群ａ４に対するマスクは千鳥パターンのマスクであり、１６画素に対して８画素のデータが有効とされる、１／２dutyとなっている。下の４ノズルをノズル群ｃ４とし、ノズル群ｃ４に対するマスクに逆千鳥パターンのマスクであり、デューティーは１／２dutyである。中央の２ノズルをノズル群ｂ４とし、このノズル群に対応するマスクは０％duty、つまりこれらのノズル群によって印字はなされない。各スキャンでは、常に同一のマスクが同一のノズルに対応する。
【００６４】
図８（ｂ）は図８（ａ）に示す記録ヘッドとマスクＭ４１を用いて記録を行った場合の、記録の完成していく過程を示す図である。なお、上述の各実施形態と同様に、最終的に記録される画像は、横４ドット、縦１６ドット以上の１００％duty（ベタ）の矩形であるとする。紙送り量は４ノズル幅分である。説明のため、記録された領域を縦２画素幅分ずつ区切り、領域４１〜領域４８とする。
【００６５】
まず、領域４１を完成させるためには、第１スキャンと第２スキャンの各スキャンで１／２dutyずつ印字し、２回のスキャンで印字を完成させていて、２パス印字となる。領域４２を完成させるためには第１スキャンと第３スキャンで各スキャン１／２dutyずつ印字し、スキャンは３回であるが、うち２回のスキャンで印字を完成させているので、領域４１と同様に２パス印字となる。以下、同様に領域４３、領域４４、領域４５…とすべての領域が２パスで完成されていく。
【００６６】
図８（ｂ）の左方につなぎすじが発生する可能性のある位置を矢印で示す。同図において、第１スキャンと第２スキャン、第２スキャンと第３スキャン、第３スキャンと第４スキャン…、というように、スキャンのつなぎ目でノズル群ａ４およびノズル群ｃ４の端部が隣接し、つなぎすじが発生するのは従来と同様である。この場合のつなぎすじの周期は紙送り量と同じ周期（本例では４ノズル幅）である。しかし、本実施形態の場合ヘッド内で使用するノズルを限っているため（ノズル群ｂ４を使用しないため）、ノズル群ａ４によって発生するつなぎすじ（図中、二重矢印の位置）と、ノズル群ｃ４によって発生するつなぎすじ（図中、矢印の位置）が２ノズル幅分だけずれることになる。その結果、記録された画像のつなぎすじは２ノズル幅の周期に見え、つなぎすじが細かくなり、すじが目立ちにくくなる。
【００６７】
間引きマスクのパターンは上例に限らないことは勿論である。十分に短く、目立たない周期となるつなぎすじが作れるようなパターンであればよい。ノズル群の分割も３分割に限られず、より多くしても少なくしてもよい。例えば、図９に示すように、ノズル群を５つの領域に分割し（ノズル群ａ５〜ノズル群ｅ５）、ノズル群ｂ５およびノズル群ｄ５は画像データを有効としない（そのノズル群を使用しない）マスクを、ノズル群ａ５、ノズル群ｃ５、ノズルｅ５には１／２dutyのマスクを設定してもよい。この場合、紙送り量を４ノズル幅分とした場合、つなぎすじは、その発生可能性がある個所がずれることにより２ノズル幅の周期となる。
【００６８】
さらに、マスクパターンにランダム性を持たせることはキャリッジのずれなどのメカニカルなノイズや、インクの吐出方向などのヘッドのノイズを目立たなくさせるのに有効である。さらに、本例では１種類のマスクを設定し、毎回の紙送り量も一定の場合を示したが、複数種類のマスクを設定してスキャンごとに変えたり、不規則な紙送りをしてもよい。特に、本実施形態の場合、印字に使用しないノズルがあるので、複数種類のマスクを用意してスキャンごとに変えることにより、印字を行わないノズルを分散させることは使用ノズルの偏りを防ぎ、ヘッドの寿命を延ばす点で有効である。さらに、印字に使用しないノズルの位置が異なる複数種類のマスクを用意し、ページごとに換えるのもヘッドの高寿命化に有効である。どのようなパターンを使用しても、最終的に印字される画像が、データの抜けがなく補完していなければならないことは勿論である。
【００６９】
以上説明したように、記録ヘッドのノズルのうち、端部以外のノズル群を印字に使用しないように設定することによって、つなぎすじの発生箇所を分散させ、短周期化を図ることができる。その結果、つなぎすじを目立たなくさせることで高画質化を図ることができる。
【００７０】
なお、以上説明した各実施形態は、インクジェット方式の記録ヘッドを用いた例について説明したが、本発明の適用はこのような方式に限られず、例えば熱転写方式、感熱方式等の記録ヘッドに用いることができるのは勿論である。
【００７１】
（その他）
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達成できるからである。
【００７２】
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４７４０７９６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。この方式は所謂オンデマンド型，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１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１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。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。
【００７３】
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，電気熱変換体の組合せ構成（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も本発明に含まれるものである。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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ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５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことができるようになるからである。
【００７４】
加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは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た場合にも本発明は有効である。
【００７５】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、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、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができる。
【００７６】
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けられるものであってもよい。すなわち、例えば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るかいずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００７７】
さらに加えて、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、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいは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を用いてもよい。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合のインクは、特開昭５４−５６８４７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又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。
【００７８】
さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、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等であってもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、走査毎に記録が完成する領域それぞれの記録において、その領域を記録するのにある走査では記録ヘッドにおける端部の記録素子群が対応してその領域を記録するためその走査では記録領域の境界が形成されることになり、つなぎすじを生じ易くなるが、マスク処理によってこの場合の記録比率を小さくしてあるので、仮りにつなぎすじが生じたとしてもその濃度を低いものとすることができる。さらに、各走査毎に形成される記録領域の端部がその境界で互いに隣接しないようにするので、つなぎすじが発生する大きな原因を排除できるとともに、記録領域の１つの端部の存在によって仮につなぎすじが生じたとしてもその発生周期を紙送り量より小さなものとすることができる。
【００８０】
また、端部でないノズル群のうち、１つ以上のノズル群を印字に使用しないことにより、つなぎすじの発生を分散させ、つなぎすじの周期を短くすることにより、つなぎすじを見えにくくすることができる。
【００８１】
この結果、スループットの大幅な低下なしにマルチパス記録の特徴を生かしつつすじを目立たなくさせ、高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な記録装置の一例を示す斜視図である。
【図２】上記記録装置で用いられる記録ヘッドユニットの斜視図である。
【図３】上記記録装置の主に制御構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るマルチパス印字に用いるマスクと印字の完成する過程を説明する図である。
【図５】上記第１の実施形態で用いることができるマスクの他の例を説明する図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係るマルチパス印字に用いるマスクと印字の完成する過程を説明する図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係るマルチパス印字に用いるマスクと印字の完成する過程を説明する図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係るマルチパス印字に用いるマスクと印字の完成する過程を説明する図である。
【図９】上記第４実施形態で用いることができるマスクの他の例を説明する図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、濃度むらのある記録状態を説明する図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、マルチパス印字（分割記録）を説明する図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、マルチパス印字による印字過程を説明する図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）はマルチパス印字の際に紙送りと印字ピッチの不整合によりすじが発生する状態を説明する図である。
【図１４】人間の目の空間周波数特性を説明する図である。
【符号の説明】
２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ インクタンク
１０１ キャリッジ
１０２ 記録ヘッド
３０２ 制御部
３０３ メモリ部
３０４ メカコントロール部
３０５ メカ部
３０６ センサ／ＳＷコントロール部
３０７ センサ／ＳＷ部
３０８ 表示素子コントロール部
３０９ 表示素子部
３１０ ヘッドコントロール部
３３０ 出力バッファ

Claims (6)

1. 複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置であって、
   記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体に対する記録ヘッドの走査を行う走査手段と、
   記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体を記録ヘッドの走査方向とは異なる方向へ搬送する紙送り手段と、
   前記走査手段と前記紙送り手段とを制御して前記紙送り手段による記録媒体の搬送を介した複数回の前記記録ヘッドの走査を行うことにより、該複数回の走査で記録媒体の同一領域に対して記録ヘッドの異なる記録素子を対応させて、記録を行ない前記記録ヘッドの走査毎に順次記録を完成させて行くマルチパス制御手段と、
   該マルチパス制御手段による記録制御に用いられる前記走査ごとの画像データをマスク処理によって生成する手段であって、前記走査毎に記録が行われる領域に対応づけられる記録ヘッドの複数の記録素子群のうち、当該記録素子群の配列における端部の記録素子群に対する記録比率を他の記録素子群に対する記録比率より小さくし、かつ前記走査ごとに記録が行われる領域に対応付けられる前記複数の記録素子群の総ての記録素子群に対する記録比率が１より小さくなるようにマスク処理を行うマスク手段と、
   を具え、
   前記走査ごとに記録が行われる領域について、ある走査で記録が行われる領域の端部と別の走査で記録が行われる領域の端部とは隣接しないことを特徴とする記録装置。
2. 前記マスク手段は、前記走査毎に記録が完成する領域に対する複数回の走査により、各走査毎の記録が補完されるようなマスク処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記マルチパス制御手段は、前記紙送り手段による記録媒体の搬送量を、前記記録ヘッドの走査毎に変更することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録方法であって、
   記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体に対する記録ヘッドの走査を行う走査手段と、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより、記録媒体を、記録ヘッドの走査方向とは異なる方向へ搬送する紙送り手段とを用意するステップと、
   前記走査手段と前記紙送り手段とを制御して前記紙送り手段による記録媒体の搬送を介した複数回の前記記録ヘッドの走査を行うことにより、該複数回の走査で記録媒体の同一領域に対して記録ヘッドの異なる記録素子を対応させて、記録を行ない前記記録ヘッドの走査毎に順次記録を完成させて行くマルチパス記録を制御するステップと、
   該マルチパス記録を制御するステップにおける記録制御に用いられる前記走査ごとの画像データをマスク処理によって生成するステップであって、前記走査毎に記録が行われる領域に対応づけられる記録ヘッドの複数の記録素子群のうち、当該記録素子群の配列における端部の記録素子群に対する記録比率を他の記録素子群に対する記録比率より小さくし、かつ前記走査ごとに記録が行われる領域に対応付けられる前記複数の記録素子群の総ての記録素子群に対する記録比率が１より小さくなるようにマスク処理を行うステップと
   を有し、
   前記走査ごとに記録が行われる領域について、ある走査で記録が行われる領域の端部と別の走査で記録が行われる領域の端部とは隣接しないことを特徴とする記録方法。
5. 前記マスク処理ステップは、前記走査毎に記録が完成する領域に対する複数回の走査により、各走査毎の記録が補完されるようなマスク処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の記録方法。
6. 前記マルチパス記録を制御するステップは、前記紙送り手段による記録媒体の搬送量を、前記記録ヘッドの走査毎に変更することを特徴とする請求項４または ５に記載の記録方法。

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