JP3679553B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３値以上に量子化したデータをＬ×Ｍのマトリクスに展開して記録を行うインクジェット記録装置、インクジェット記録方法及び画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、各種カラー記録方式には熱エネルギーによりインクリボンのインクを転写する熱転写方式、あるいは記録液滴を飛翔させ、それを紙等の被記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方式などが知られている。
【０００３】
中でも、インクジェット記録方式は、低騒音、低ランニングコスト、装置の小型化が容易、カラー化が容易、等の理由から、プリンタや複写機などに利用されている。
【０００４】
前記インクジェット記録装置において、近年、より高品位な画像を得るために、小液滴な記録液滴による高解像度化が図られている。
【０００５】
しかしながら、高解像度化にともない、処理すべき記録データサイズが膨大な量になり、ホストコンピューターでのデータ処理時間、及びホストコンピューターから記録装置に転送するデータ転送時間が多くなり、システム全体のスループットを大幅に低下させてしまう問題点があった。
【０００６】
この問題を解決するために、従来よりマトリクスパターンを使って記録する方法が考えられている。これは、ホストコンピューターで比較的低解像度、高値量子化で処理したデータをプリンタ本体に転送し、プリンタ本体では受信したデータを所定のマトリクスに展開して記録を行う方法である。例えば、ホストコンピューターで、３００×３００ｄｐｉの解像度で５値に量子化（３ｂｉｔ）し、プリンタ本体で前記データを６００×６００ｄｐｉ（２×２のマトリクス）２値に展開して記録を行う場合、ホストコンピューターでの処理は３００ｄｐｉであるので負担が軽減される。また、データ転送量も、３００×３００ｄｐｉ、３ｂｉｔであるので、６００×６００ｄｐｉ、２値のデータに比べて約７５％のデータ量で済むというメリットがある。このようなマトリクスパターンを使う方法は、写真など、シャープさよりも階調性が重視される画像において有効である。
【０００７】
ところで、インクジェット記録方法には、いわゆる普通紙と呼ばれる被記録材上に画像を記録する場合、画像の耐水性が不十分であったり、また、カラ−画像を得る場合には、フェザリングの生じない高濃度の画像と色間のにじみの生じない画像とを両立させることができず、良好な画像堅牢性でかつ良好な品位のカラ−画像が得られていなった。
【０００８】
画像の耐水性を向上させる方法としてインク中に含まれる色材に耐水性を持たせたインクも近年では実用化されてきている。しかしながらその耐水性はまだまだ不十分であるとともに、原理的に乾燥後、水に溶解しにくいインクであるために、記録ヘッドのノズル詰まりが生じやすく、これを防止するために装置構成が複雑になってしまう欠点があった。
【０００９】
また、従来より被記録物の堅牢性を向上させる技術が多数開示されている。
【００１０】
特開昭５８−１２８８６２号では記録すべき画像位置をあらかじめ識別し、記録インクと処理インクとを重ねて記録するインクジェット記録方法が開示されており、記録インクに先立って処理インクで描いたり、先に描かれた記録インク上に処理インクを重ねたり、先に描かれた処理インク上に記録インクを重ね、さらに処理インクを重ねて描いたりする方法が開示されている。また、本出願人による特開平８―５２８６７号では、処理液を各画素に対して所定の割合で記録する方法が開示されている。さらに、本出願人による特願平８―３３９５０号では、特にプリントする画像のエッジ部に着目し、エッジ部以外の画像には所定の割合で処理液を吐出するのに対し、画像のエッジ部には必ず処理液を吐出する構成とし、必要以上に処理液を消費することを防ぎつつ耐水性をより確実なものとしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、処理液の付与量を効果的にするために、エッジを抽出して、エッジ部には必ず処理液を付与すると、画像によっては必要以上に処理液を付与する結果になり、ランニングコストの増大や、紙が水分を吸って曲がる（コックリング）現象による画像のみだれが生じる場合があった。図１８を例にして説明する。
【００１２】
図１８では、６００ｄｐｉ格子に画像が形成される例を示し、そのため、１画素は４２μｍの長さを持つ格子である。処理液は紙面状で広がり、約８０μｍのドット径を持つ例を示している。処理液は、このように大きなドット径を持ち、１画素の領域以上の広さの領域に広がるため、記録画像のエッジ部以外の領域には１／２程度に間引いてもプリント性向上の十分な効果が得られる。画像記録のためのインクのドットは、この図では模式的に格子間隔程度のドット径で示しているが、実際には、１００％デューティーでエリアファクターを満たせるように、格子間隔の１．４倍程度のドット径を持つ。処理液は、定着性などの観点から、浸透性の大きいタイプの方が好ましく、紙面状でのドット径は大きくなりやすい。
【００１３】
図１８（ａ）は、記録画像の一例である。図中斜線で示した画素にインクが付与される。この画像に、処理液を、エッジ部には必ず付与し、エッジ部以外には２画素に１個付与するようにすると、処理液の付与データは図１８（ｂ）のようになる。ここで、「エッジ部」とは、行方向に、非印字画素から印字画素に変化する画素として抽出している。図１８（ａ）及び（ｂ）より分かるように、１０個の記録画素に対して、処理液は６画素分だけ付与され、処理液低減の効果がある。しかし、図１８（ｃ）に示すような、ちょうど市松模様に配置された記録データの場合、全ての画素がエッジとなり、全てのインク記録画素に処理液を付与することになる（図１８（ｄ））。図１８（ｄ）の場合、記録画素は８画素であるのに対して、処理液も８画素分必要となる。処理液は紙面上で広がっているため、非記録画素にもはみ出し、余分に処理液が付与されることになる。余分に処理液を付与すれば、記録紙の湾曲等のコックリング現象の増大による画像のみだれや、ランニングコストの増加などの弊害がある。
【００１４】
通常の、誤差拡散法などによる２値化データでは、画像によってどのようなデータになるか、制御できず、画像によっては図１８（ｃ）の様に、エッジばかりの画像になってしまい、必要以上に処理液を付与する場合もある。しかし、前記のマトリクスパターンによる印字方法を使うと、マトリクス内のドットの配置を制御することが可能である。
【００１５】
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り、マトリクス印字方法を用いて、マトリクスパターンの選択に制限を加えることにより、画像中のエッジを少なくして、十分な量の処理液を付与しつつ、必要以上の処理液の付与を避け、処理液使用量の増大によるランニングコストの増加を防ぎ、さらに画像のみだれを低減することのできるインクジェット記録装置、インクジェット記録方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【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、インク吐出部と、インクと接触することでインクに作用する液体を吐出する液体吐出部を用いて被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、入力画像データを所定の解像度でｎ値化（ｎは３以上の整数）したデータを、Ｌ（２以上の整数）×Ｍ（２以上の整数）の複数の画素から構成されるマトリクス上にインクを付与する記録画素とインクを付与しない非記録画素とが配列されてなるマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせるにあたり、当該記録に用いるマトリクスパターンとして、前記マトリクス上において複数の記録画素が所定方向に連続して配列されたマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせる記録制御手段と、前記マトリクス上の所定方向に並ぶ複数の画素のうち、（ａ）前記非記録画素から前記記録画素に変化する位置におけるエッジ記録画素に対してはその全てに前記液体吐出部から前記液体を吐出させ、（ｂ）前記エッジ記録画素以外の記録画素である非エッジ記録画素に対しては所定の画素数おきに前記液体吐出部から前記液体を吐出させる液体吐出制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
さらに本発明は、インクを吐出するためのインク吐出部と、インクと接触することでインクに作用する液体を吐出するための液体吐出部とを用いて被記録媒体にインクおよび液体を付与することで記録を行うインクジェット記録方法であって、画像データを所定の解像度でｎ値化（ｎは３以上の整数）したデータを、Ｌ（２以上の整数）×Ｍ（２以上の整数）の複数の画素から構成されるマトリクス上にインクを付与する記録画素とインクを付与しない非記録画素とが配列されてなるマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせるにあたり、当該記録に用いるマトリクスパターンとして、前記マトリクス上において複数の記録画素が所定方向に連続して配列されたマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせる工程と、前記マトリクス上の所定方向に並ぶ複数の画素のうち、（ａ）前記非記録画素から前記記録画素に変化する位置におけるエッジ記録画素に対してはその全てに前記液体吐出部から前記液体を吐出させ、（ｂ）前記エッジ記録画素以外の記録画素である非エッジ記録画素に対しては所定の画素数おきに前記液体吐出部から前記液体を吐出させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
尚、本明細書において、処理液とは、インクと接触することでインクに作用する液体であって、例えばインク中の色剤を不溶化または凝集させる作用を有する成分を含有する液体である。このような液体としては、記録された画像の耐水性を向上させたり、濃度を増加させたり、にじみを防いだり、フェザリング現象を低減する等のプリント性を向上させる効果を奏する液体とすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は本発明を説明するためのブロック図である。本実施形態は、量子化手段１０００で量子化された量子化データを受信する受信バッファ１００１、マトリクスパターンを記憶しておくパターン記憶手段１００２、入力された量子化データを、記憶されているマトリクスパターンを参照してビットマップに展開するパターン展開手段１００３、及び展開されたデータにより印字ヘッドを駆動させるヘッド制御手段１００４により構成される。ここで、量子化手段はホストコンピュータが受け持つこととすることができる。
【００２２】
本実施例では、量子化手段１０００において、３００×３００ｄｐｉの解像度で５値化されたデータを２×２ドットのマトリクスを用いて、プリンタ内部で６００×６００ｄｐｉの解像度のデータに展開して記録する場合について説明する。
【００２３】
図２はパターンを説明するための図である。図２（ａ）は５値化の方法を概念的に示した説明図であり、各ドットはその入力レベルに応じて、ある決まったスレッショルドによって、ＬＥＶＥＬ０〜ＬＥＶＥＬ４に量子化される。図２（ｂ）は、各出力レベルでのマトリクスパターンである。２×２のマトリクスをとっているので、マトリクス内の印字画素数によって５値の表現が可能である。
【００２４】
ここで、ＬＥＶＥＬ２に注目する。ＬＥＶＥＬ２は２×２のマトリクス中に印字画素を２個割り付けることにより表現する。本発明では、２個を上の画素２個に横並びで印字ドットを割り付ける。これは、例えば図２（ｃ）に示されるように２個の印字画素を割り付ける場合と比較して、処理液の印字ドット数を少なくする効果があるからである。
【００２５】
このことを図３を用いて説明する。図３（ａ）は３００×３００ｄｐｉ、５値に量子化されたデータであり、全ての画素がＬＥＶＥＬ２である画像である。ＬＥＶＥＬ２を本発明に従って、２画素横並びのマトリクスにすると、プリンタ本体で展開され印字される画像は図３（ｂ）の様になる。処理液の付与方法を、「エッジには必ず付与し、エッジ部以外は２画素に１個の処理液を付与する」とすると、インク及び処理液の印字ドットは図３（ｄ）の様になり、処理液はインク８ドットに対して４ドットでよい。ここでは、「エッジ」とは、行方向に非印字画素の後の印字画素を抽出することによって見出している。さらに、「エッジ部以外には２画素に１個ずつ処理液を付与する」ために、エッジを起点として、１ドットおきに処理液を印字する画素として抽出している。
【００２６】
これに対し、ＬＥＶＥＬ２のマトリクスとして、図２（ｃ）のようなマトリクスを選択すると、図３（ａ）の画像は図３（ｃ）の様に展開される。同様に処理液を付与すると、図３（ｃ）では全てのドットがエッジと判断され、図３（ｅ）で示すように、全ての画素に処理液が付与されることになる。図３の（ｄ）と（ｅ）で比較すると、インクは同じように８ドット記録するが、処理液は図３（ｄ）の場合は４ドットで済むのに対して、図３（ｅ）の例では８ドットも必要になる。処理液は紙面上で広がっているので、図３（ｅ）の場合は非記録画素にも処理液が多くはみ出し、処理液を必要以上に多く使用している。図３（ｄ）では、インクの記録画素でも処理液を付与していない画素もあるが、隣接した画素に付与された処理液が広がっているため、処理液を印字しない画素でも、処理液が付与されたのと同等にプリント性向上の効果が得られる。
【００２７】
このように、本発明によれば、入力データを量子化して得られた出力レベルに対応したマトリクスパターン中のインクを付与する画素を所定方向に連続した配列を含むようにすることで必要以上の処理液の付与を避け、ランニングコストの低下と画像の乱れを低減する効果を奏することができる。
【００２８】
本実施例ではエッジ以外の部分の処理液付与量をインク記録画素２画素に対して１ドットとしたが、もちろんこれに限定されるものではない。処理液とインクの性質によってさらに増やしてもよいし、減らしてもよい。
【００２９】
本実施例では、２×２のマトリクスパターンを用いて、３００×３００ｄｐｉのデータを６００×６００ｄｐｉに展開する例で示したが、もちろん、これに限定されるものではない。４×２のマトリクスパターンを用いれば、１２００×６００ｄｐｉデータへの転換ができる。その際にも、マトリクスパターンとして、なるべく同じ方向につながった配列を選べば、本発明の効果を得ることができる。
【００３０】
さらに、本発明では、行方向において、非記録画素から記録画素に変化した画素をエッジとして抽出しているが、これに限るものではない。すなわち列方向に非記録画素と記録画素の変化点を抽出してもよい。この場合、ドットマトリクスのパターンとして、列方向につながった様な形をとると同様の効果がある。
【００３１】
図４に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。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の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１０４とガイド軸１０５の２つのガイド軸によって定められた方向に移動可能な構成となっており、記録領域を往復走査する。キャリッジ１０１には、複数の色インクと処理液を吐出する記録ヘッドと、それぞれの記録ヘッドにインクや処理液を供給するインクタンクを含む記録ヘッドユニット１０３が搭載されている。この実施形態のインクジェット記録装置において吐出可能とされる複数のインクの色は、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端には、下部に回復系ユニット１１０があり、非記録時には記録ヘッドの吐出口部の乾燥を避ける為に弾性体によりキャップする。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であり、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各種動作状態を表示する役割をする。
【００３４】
図５は、記録ヘッドユニット１０３の斜視図である。この例は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色インクを吐出する記録ヘッドと、処理液のタンクが全て独立に交換可能な構成の場合である。
【００３５】
キャリッジ１０１にはＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと処理液を吐出する記録ヘッド１０２と、Ｂｋインク用タンク２０Ｋ、Ｃインク用タンク２０Ｃ、Ｍインク用タンク２０Ｍ、Ｙインク用タンク２０Ｙ、及び、処理液用のタンク２１が登載される。各タンクは記録ヘッドとの不図示の接続部を介して記録ヘッドと接続し、記録ヘッドの吐出口にインクや処理液を供給する。
【００３６】
この例以外にも、例えば、処理液とＢｋのタンクが一体構造であっても良く、また、ＣとＭとＹのタンクが一体構造であっても良い。
【００３７】
図６は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置のブロック図である。ホストコンピュータから、記録すべき文字や画像のデータ（以下画像データという）が記録装置の受信バッファ４０１に入力される。また、正しくデータが転送されている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４０１のデータは制御部であるＣＰＵ４０２の管理のもとで、メモリ部４０３に転送されＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に一次的に記憶される。メカコントロール部４０４は、ＣＰＵ４０２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４０５を駆動する。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号をＣＰＵ４０２に送る。表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ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４０９を制御する。記録ヘッドコントロール部４１０はＣＰＵ４０２からの指令に基づき記録ヘッド４１１を制御する。また、記録ヘッド１０２の温度情報等の状態を検知してＣＰＵ４０２に伝える。
【００３８】
（第２の実施形態）
本実施形態では実施形態１をさらに発展させた形態として２種類のマトリクスパターンを組み合わせて使用する例を説明する。
【００３９】
前述のようにＬＥＶＥＬ２では、マトリクス中に２個のドットを同一方向に連続した配列となるように配置するが、配置の仕方には図７に示すように２種類のパターンが考えられる。本実施形態では、この２種類を組み合わせて使うことにより、処理液の付与量を低減できる効果に加えて、使用ノズルを均等に使用できるという効果も得ることができる。このような各パターンを以下ｐ１、ｐ２とする。
【００４０】
図８にインクと処理液の印字の例を示す。図８（ａ）は、３００×３００ｄｐｉ、５値化されたデータであり、全ての画素がＬＥＶＥＬ２の例である。ＬＥＶＥＬ２の展開パターンとして、図７に示された２種類のパターンｐ１、ｐ２を図８（b）に示すように交互に適用する。その結果、インク記録データは図８（ｃ）に示すようになり、実施形態１と同様に処理液を、エッジを抽出して、エッジには必ず付与し、エッジを起点にして１画素おきに付与している。その結果、処理液とインクの付与状況は図８（ｄ）に示すようになる。この場合も処理液はインク８ドットに対して４ドット付与することになる。
【００４１】
以上のように、２種類のパターンを使用する事により、余分な処理液を付与することなく、必要最低限の処理液が付与でき、なおかつ、使用ノズルを均等に使えるという効果がある。
【００４２】
本実施形態におけるブロック図を図９に示す。実施形態１との相違点は、前使用パターン記憶手段１００５である。量子化手段１０００で量子化された３００×３００ｄｐｉのデータはプリンタ本体の受信バッファ１００１で受信される。受信した値がＬＥＶＥＬ２であるとすると、前述のパターンｐ１、パターンｐ２のどちらのパターンを選択するかは、前使用パターン記憶手段１００５に記憶された情報によって判断する。前回ＬＥＶＥＬ２と判定された画素でパターンｐ１を使用していれば、前使用パターン記憶手段にはパターンｐ１が記憶され、今回のＬＥＶＥＬ２の画素に対してはこの情報に基づき、パターンｐ２が選択される。パターンｐ２が選択されると、パターン記憶手段１００２に記憶されているＬＥＶＥＬ２のパターンｐ２を参照して、パターン展開手段１００３で６００×６００ｄｐｉの記録データに展開される。このとき、前使用パターン記憶手段１００５の情報は書き変わり、パターンｐ２が使用されたことを記憶する。ＬＥＶＥＬ２以外の量子化値が受信された場合には、各量子化値でとり得るパターンは１種類なので、実施形態１と同じようにパターン記憶手段１００２を参照するだけでよい。
【００４３】
本例では、２種類のパターンを交互に使用する例を示したが、もちろん、これに限るものではない。行ごとに変えてもよいし、どちらかのパターンを多く使用するようにしてもよい。また、前使用パターン記憶手段の代わりに乱数発生手段を備えて、２種類のパターンをランダムに適用してもよい。いずれにしても、２種類のパターンを両方適用することにより効果が得られる。
【００４４】
また、本実施形態では、プリンタ内部で複数種類のパターンから選択する構成を示したが、これに限らず、パターンを選択する手段をホストコンピュータが備えることにしてもよい。この場合、ホストコンピュータはＬＥＶＥＬ２の出力をパターンｐ１とパターンｐ２に区別して出力する。そうすると、プリンタ本体の構成は実施形態１と同様でよく、パターン記憶手段にＬＥＶＥＬ２に対応する２種類のパターンを記憶させておくだけでよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
本実施形態では、２種類のインクドットを用いて、さらに階調性を向上させる例を説明する。
【００４６】
階調性を向上させる方法として、従来よりよく知られている方法として、１画素にインクを印字する／しないの２値ではなく、複数種類のインクドットを用いて、１画素中に階調性を持たせる方法がある。１画素中に階調性を持たせる方法としては、同系色のインクで濃度を変えたインクを複数種類用いて記録する方法、同一の濃度のインクを用いて、ドットの面積を変えて記録する方法、などが知られている。ここでは、同系色で濃度の異なる２種類のインクを用いる場合を説明する。
【００４７】
濃度の異なるインクを用いてホストコンピュータで３００×３００ｄｐｉに多値化されたデータをプリンタ側で６００×６００ｄｐｉのデータに展開する例について説明する。実施例形態１と同じように２×２画素のマトリクスを用いている。１種類のインクを用いている場合は実施形態１に示した通り５値化するが、濃インクと淡インクの２種類のインクドットを用いる場合は、図１０に示すように９値化が可能である。
【００４８】
図１０はパターン群の１例であるが、パターンの選択方法はこれに限らない。たとえばインクの種類や記録媒体の性質によって、最適のパターンを選択すればよい。いずれにしても、２個のドットが、なるべく所定方向に連続した配列となるようにパターンを選択すれば、本発明の効果を得ることができる。例えば、２×２のマトリクス中に２個のドットを配置する場合、▲１▼淡インクドットを２ドット、▲２▼淡インクドットを１ドットと濃インクドットを１ドット、▲３▼濃インクドットを２ドット、の３種類がある。この３種類のドットの配置の仕方は図１１（a）,（b）及び（ｃ）の様にすればよい。いずれにしても、２個のドットを同一方向に連続させて配置している。
【００４９】
同じ濃度が得られるパターンとしては複数種類考えられるが、その内の１種類を選択して適用してもいいし、実施形態２に示すように画素ごとにパターンを選択して適用してもよい。また、色ごとにパターンの形を変えてもよい。
【００５０】
図１２に本実施形態に適用可能な記録ヘッドユニットの一例を示す。この例は、ブラック（Ｂｋ）、濃シアン（Ｃ）、濃マゼンタ（Ｍ）、濃イエロー（Ｙ）の他に淡シアン（ｃ）、淡マゼンタ（ｍ）、淡イエロー（ｙ）の各色のインクを備え、各色のインクと処理液のタンクが全て独立に交換可能な構成の場合である。
【００５１】
キャリッジ１０１には記録インクＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ｃ、ｍ、ｙと処理液を吐出する各吐出口を備えた記録ヘッド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、ｃ用タンク２０ｃ、ｍ用タンク２０ｍ、ｙ用タンク２０ｙ及び、処理液用のタンク２１が登載される。各タンクは記録ヘッドとの不図示の接続部を介して記録ヘッドと接続し、各色の吐出口にインクや処理液を供給する。
【００５２】
この例以外にも、例えば、処理液とＢｋのインクタンクが一体構造であっても良く、また、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ｃ、ｍ、ｙのインクタンクが一体構造であっても良い。また、同系色のインクが一体のタンクである構造としてもよい。
【００５３】
さらに、Ｂｋとして２種類のインクを備えてもよい。
【００５４】
図１３は記録ヘッドの、記録媒体に相対する面からみた概念図である。図１３（ａ）の例は、記録インクＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ｃ、ｍ、ｙと処理液の、全ての吐出口が独立している場合である。この他にも、図１３（ｂ）に示すように、ＣＭＹとｃｍｙの各吐出口が一列に配置されたヘッドとしてもよいし、図１３（c）に示すようにＢｋを濃淡の２種類のインクを備えるものとし、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各吐出口とｂｋ、ｃ、ｍ、ｙの各吐出口がそれぞれ一列に配置された構成としてもよい。また、淡のブラック（ｂｋ）の代りに、それぞれに同じ濃さのブラックインクを備えてもよい。
【００５５】
（第４の実施形態）
本実施形態では、量子化された一つのレベルに複数のパターンを割り付けることを可能な構成とし、さらに、一つ前の画素のパターンにより、複数種類のパターン群から最適なパターンを選択する例を示す。尚、本例ではインクは濃淡の２種類ではなく、１種類の場合を示す。
【００５６】
図１４は本実施形態を説明するためのブロック図である。量子化手段１０００、受信バッファ１００１、パターン記憶手段１００２、パターン展開手段１００３、ヘッド制御手段１００４を備えることは前記実施形態と同様である。本実施形態では、これに加えて、前画素パターン記憶手段１００６を備える。
【００５７】
パターン記憶手段１００２には、図１５に示すようなパターンが格納されている。このようにＬＥＶＥＬ０から４まで５値に量子化され、各レベルをマトリクス上に印字される画素の数で表す場合、画素の配置の仕方によって同じ濃度でも違うパターンをとることができる。例えばＬＥＶＥＬ１はマトリクス中に１ドットのインクを付与することで表すが、図に示すとおり、付与する画素によって４パターンのマトリクスが可能である。ＬＥＶＥＬ３も同様である。ＬＥＶＥＬ２は、マトリクス中に記録ドットを付与する２個の画素を配置するのに、なるべく同一方向につながって配置されるように構成すると、図に示すような２種類のパターンが可能である。ＬＥＶＥＬ０、４は１種類に決まる。各パターンに図１５に示すようにｐ０１〜ｐ４１までの番号をつける。
【００５８】
受信バッファ１００１で受信された量子化レベルが１、２、３の場合、それぞれ複数あるパターンから最適なものを選ぶ。パターンは、前の画素のパターンを参照して、なるべく記録ドットを付与する画素がつながるように選択するとよい。例えば、ＬＥＶＥＬ１の画素にｐ１２のパターンが選択され、その右に隣接する次の画素がＬＥＶＥＬ１だったとする。その場合、ｐ１１が選択されると、図１６の上段に示すように２つの印字画素がつながり、エッジが少なくなるので、処理液低減に効果がある。それに対して、ｐ１３を選択すると、図１６の下段に示すように印字画素がつながらないのでエッジとして抽出される画素が多くなり、処理液が多く付与されることになる。図１７に、前画素がｐ０１〜ｐ４１で示されるパターンである場合における、印字画素がＬＥＶＥＬ１〜３の場合の、パターン選択の組み合わせ例を示す。この際に、なるべく画素が行方向に連続して配置されるようにパターンを選択するが、前の画素がパターンｐ１１の様にどのパターンをとっても次の画素がつながらない場合は、使用ノズルを平均化させるようにパターンを選択している。ＬＥＶＥＬ０とＬＥＶＥＬ４は１種類のみなので、この表では示していない。
【００５９】
尚、パターンの選択方法は、もちろんこれに限るものではない。
【００６０】
上述の実施形態で使用され、インク染料を不溶化する処理液は一例として以下のようにして得ることができる。
【００６１】
すなわち、下記の成分を混合溶解した後、さらにポアサイズが０.２２μmのメンブレンフィルタ（商品名:フロロポアフィルタ、住友電気工業社製）にて加圧濾過した後、NaOHでpHを４.８に調整し、処理液A１を得ることができる。
【００６２】
〔A１の成分〕
カチオン性化合物の低分子成分
ステアリルトリメチルアンモニウム塩 ２.０部
(商品名：エレクトロストリッパQE, 花王社製)
または、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド
(商品名：ユータミン８６Ｐ， 花王社製)
カチオン性化合物の高分子成分
ジアリルアミン塩酸塩と二酸化硫黄との共重合体 ３.０部
(平均分子量；５０００)
(商品名：ポリアミンスルホンPAS−９２，日東紡績社製)
チオジグリコール １０部
水 残部
【００６３】
また、上記処理液と混合し不溶化するインクの好適な例として以下のものを挙げることができる。
【００６４】
すなわち、下記の成分を混合し、さらにポアサイズが０.２２μｍのメンブレンフィルタ(商品名：フロロポアフィルタ、住友電気工業社製)にて加圧濾過してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクＹ１,Ｍ１,Ｃ１,Ｋ１を得ることができる。
【００６５】
Ｙ１
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２ ２部
チオジグリコール １０部
商品名：アセチレノールＥＨ ０.０５部
(川研ファインケミカル社製)
水 残部
Ｍ１
染料をＣ．Ｉ．アシッドレッド289 : 2.5部に代えた以外はＹ1と同じ
組成
Ｃ１
染料をＣ．Ｉ．アシッドブルー９ : 2.5部に代えた以外はＹ1と同じ
組成
Ｋ１
染料をＣ．Ｉ．フードブラック２ :３部に代えた以外はＹ1と同じ
組成
【００６６】
以上示した夫々処理液とインクとの混合において、上述した処理液とインクが被記録媒体あるいは被記録媒体に浸透した位置で混合する結果、反応の第1段階として処理液中に含まれているカチオン性物質のうち、低分子量の成分またはカチオン性オリゴマーとインクに使用しているアニオン性基を有する水溶性染料とがイオン的相互作用により会合を起こし、瞬間的に溶液相から分離を起こす。
【００６７】
次に、反応の第2段階として、上述した染料と低分子カチオン性物質またはカチオン性オリゴマーとの会合体が処理液中に含まれる高分子成分により吸着されるために、会合で生じた染料の凝集体のサイズが更に大きくなり、被記録媒体の繊維間の隙間に入り込みにくくなり、その結果として固液分離した液体部分のみが記録紙中にしみ込むことにより、記録品位と定着性との両立が達成される。同時に上述したようなメカニズムにより生成したカチオン物質の低分子成分またはカチオン性オリゴマーとアニオン性染料で形成される凝集体は粘性が大きくなり、液媒体の動きと共に移動することがないので、フルカラーの画像形成時のように隣接したインクドットが異色のインクで形成されていたとしても互いに混じりあうことはなく、ブリーディングも起こらない。また、上記凝集体は本質的に水不溶性であり形成された画像の耐水性は完全なものとなる。また、ポリマーの遮蔽効果により形成された画像の耐光堅牢性も向上するという効果を有する。
【００６８】
本明細書において使用される「不溶化」または「凝集」の用語は、前記第1段階のみの現象または、第1段階と第2段階の両方を含んだ現象を含む。
【００６９】
本発明において使用可能な記録ヘッドのインク吐出部及び処理液吐出部としては、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電気熱変換体等の熱エネルギ発生体を備えるものを好適に使用できる。この熱エネルギ発生体の作用によりインクには状態変化が生起され、インクや処理液が吐出される。但し、本発明に適用可能なインクジェット記録方式としてはこれに限らず、電気機械変換素子としてピエゾ素子を用いた方式を採用した記録ヘッドを用いることもできる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低解像度のデータを受信してドットマトリクスを使用して高解像度の印字データに変換する記録方法において、記録ドットがなるべく所定方向に連続して配置されるようなパターン、及びパターンの配置方法を選択することにより、処理液の不必要な量の付与を防ぎ、ランニングコストの低下や、記録紙が大量の水分を含むことによって生じる画像のみだれ等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するためのブロック図である。
【図２】（ａ）から（ｃ）は本発明の第１の実施形態のマトリクスパターンを説明するための図である。
【図３】（ａ）から（ｅ）は 本発明の第１の実施形態の処理液の付与方法を説明する図である。
【図４】本発明に適用可能な記録装置の斜視図である。
【図５】本発明に適用可能な記録ヘッドユニットの斜視図である。
【図６】本発明に適用可能な記録装置のブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のマトリクスパターンを説明するための図である。
【図８】（ａ）から（ｄ）は 本発明の第２の実施形態のデータ生成方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を説明するためのブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態のマトリクスパターンの一例を説明する図である。
【図１１】（ａ）から（ｃ）は本発明の第３の実施例のマトリクスパターンを説明する他の図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に適用可能なヘッドユニットの説明図である。
【図１３】（ａ）から（ｃ）は記録ヘッドの吐出口部を示す概念図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態を説明するためのブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態のマトリクスパターンを説明するための図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態のマトリクスパターンとインクおよび処理液の付与方法の関係を説明するための図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態のマトリクスパターンの選択方法を説明するための図である。
【図１８】（ａ）から（ｄ）は記録画像と処理液の印字の関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１００ 記録装置
１０１ キャリッジ
１０２ 記録ヘッド
１０３ 記録ヘッドユニット
４０２ ＣＰＵ
４１０ ヘッドコントロール部
１０００ 量子化手段
１００１ 受信バッファ
１００２ パターン記録手段
１００３ パターン展開手段
１００４ ヘッド制御手段
１００５ 前使用パターン記憶手段
１００６ 前画素パターン記憶手段

Claims (5)

1. インク吐出部と、インクと接触することでインクに作用する液体を吐出する液体吐出部を用いて被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
   入力画像データを所定の解像度でｎ値化（ｎは３以上の整数）したデータを、Ｌ（２以上の整数）×Ｍ（２以上の整数）の複数の画素から構成されるマトリクス上にインクを付与する記録画素とインクを付与しない非記録画素とが配列されてなるマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせるにあたり、当該記録に用いるマトリクスパターンとして、前記マトリクス上において複数の記録画素が所定方向に連続して配列されてなるマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせる記録制御手段と、
   前記マトリクス上の所定方向に並ぶ複数の画素のうち、（ａ）前記非記録画素から前記記録画素に変化する位置におけるエッジ記録画素に対してはその全てに前記液体吐出部から前記液体を吐出させ、（ｂ）前記エッジ記録画素以外の記録画素である非エッジ記録画素に対しては所定の画素数おきに前記液体吐出部から前記液体を吐出させる液体吐出制御手段と、
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録制御手段は、各マトリクスパターンを用いて記録される各記録領域について、隣接する記録領域間で記録画素が連続するように前記記録に用いるマトリクスパターンを選択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. 前記液体はインク中の色剤を不溶化または凝集させる作用を有する成分を含有す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. 前記インク吐出部及び液体吐出部は、インク及び液体に吐出の為のエネルギーを与えるエネルギー発生体を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. インクを吐出するためのインク吐出部と、インクと接触することでインクに作用する液体を吐出するための液体吐出部とを用いて被記録媒体にインクおよび液体を付与することで記録を行うインクジェット記録方法であって、
   画像データを所定の解像度でｎ値化（ｎは３以上の整数）したデータを、Ｌ（２以上の整数）×Ｍ（２以上の整数）の複数の画素から構成されるマトリクス上にインクを付与する記録画素とインクを付与しない非記録画素とが配列されてなるマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせるにあたり、当該記録に用いるマトリクスパターンとして、前記マトリクス上において複数の記録画素が所定方向に連続して配列されたマトリクスパターンを用いて前記インク吐出部に記録を行わせる工程と、
   前記マトリクス上の所定方向に並ぶ複数の画素のうち、（ａ）前記非記録画素から前記記録画素に変化する位置におけるエッジ記録画素に対してはその全てに前記液体吐出部から前記液体を吐出させ、（ｂ）前記エッジ記録画素以外の記録画素である非エッジ記録画素に対しては所定の画素数おきに前記液体吐出部から前記液体を吐出させる工程と、
   を備えることを特徴とするインクジェット記録方法。

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