JP2000127459A - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マトリックスパターン処理を用いて記録方式
において、ノイズ感やテクスチャーの発生を防止しつ
つ、各記録要素の使用頻度を均一化させて、それらの部
分的な劣化を防止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。 【解決手段】 量子化された画像データを、その量子化
レベルに対応するマトリックスパターンを用いてドット
マトリックスに展開し、そのドットマトリックスに展開
した記録データに基づいて被記録媒体に画像を記録する
記録方式において、画像データの１つの量子化レベルに
対して前記マトリックスパターンを複数種用意してお
き、被記録媒体に記録中の画像が画像の非連続領域に至
ったときに、用いるマトリックスパターンの種類を変更
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリックスパタ
ーン処理を用いた記録装置および記録方法に関するもの
であり、さらに詳しくは、各記録素子（「記録要素」と
もいう）の使用頻度を均一化させることができる記録装
置および記録方法に関するものである。

【０００２】記録要素としては、記録方式に応じた種々
の記録素子を用いることができ、例えば、インクジェッ
ト記録方式の場合は、インク吐出口からインクを吐出す
るノズルを成すインクジェット記録素子とすることがで
きる。また、インクジェット記録方式の場合は、記録イ
ンクの吐出のみならず、記録インク中の色材を不溶化ま
たは凝集させる画質向上剤を吐出することもできる。

【０００３】また、本発明は、紙や布、革、不織布、Ｏ
ＨＰ用紙等、さらには金属等の被記録媒体を用いる機器
すべてに適用可能である。具体的な適用機器としては、
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や工業用
生産機器等を挙げることができる。

【０００４】

【従来の技術】従来より、記録装置においては、高画質
化のために高解像度化が図られている。しかし、高解像
度化すると処理すべきデータ量が多くなり、例えば、ホ
ストコンピュータ（ホスト装置）でのデータ処理時間
や、ホストコンピュータからプリンタ（記録装置）への
データの転送時間などが長くなるという問題がある。

【０００５】従来より知られるマトリックス記録方法
は、このような問題を解決するものである。これは、ホ
ストコンピュータにおいて比較的低解像度、高値量子化
で処理した画像データをプリンタ本体に転送し、プリン
タ本体において、受信した画像データを所定のドットマ
トリックスに対応した記録データに展開して記録を行う
方法である。一例を図８を用いて説明する。図８中に
は、ホストコンピュータでの処理として、（Ａ）高解像
度の処理（６００ｐｐｉ）と、（Ｂ）マトリックスパタ
ーン処理（３００ｐｐｉ）を示している。

【０００６】（Ａ）の高解像度処理の場合、６００ｐｐ
ｉ当たり２レベルで量子化処理をすると、３００ｐｐｉ
当たりでは４ドットの記録単位となり、実際の記録ドッ
トレイアウトは、図に示すような１６種類となる。この
１６種類のレイアウトの実質的な濃度レベルは、４ドッ
ト単位の３００ｐｐｉ格子への打ち込みドット数と同様
に扱うことができて、その濃度レベルは５レベルとな
る。一方、（Ｂ）のマトリックスパターン処理の場合
は、３００ｐｐｉ当たり５レベルで量子化することによ
り、各量子化レベルは、図に示すようにそれぞれ４ドッ
ト単位の３００ｐｐｉ格子への打ち込みドット数の”
０”から”４”に割り当てられる。これにより、データ
量を減らしても、高解像度処理での記録結果と同様な階
調表現を行うことができることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図８（Ｂ）の
マトリックスパターン処理による記録方法には、次のよ
うな問題がある。

【０００８】すなわち、各濃度レベル毎に１つずつの同
じマトリックスパターン（以下、単に「パターン」とも
称する。）が用いられるため、記録要素（インクジェッ
ト記録方法の場合は、インクを吐出するノズルを成すイ
ンクジェット記録素子）の使用頻度に差が生じてしま
う。例えば、図８（Ｂ）中のレベル１とレベル３でのド
ットレイアウトにおいて、上側のドットを形成するノズ
ルの使用頻度は、下側のドットを形成するノズルに対し
て多くなってしまう。一般に、ノズルなどの記録要素
は、その使用頻度に応じて劣化する。

【０００９】このような記録素子の使用頻度の差を小さ
く抑える方法としては、同じ濃度レベルに対して複数の
パターンを用意しておいて、それらを適宜選択して用い
る方法がある。図９（ａ）、（ｂ）に、その一例とし
て、図８（Ｂ）のマトリックスパターン処理のレベル１
に対する複数のパターンについて説明する。濃度レベル
１のドットレイアウトは、図８（Ｂ）に示したパターン
に相当するパターン１の他に、図９（ｂ）のようなパタ
ーン２、３、４があり、同一濃度レベルを表現するドッ
トパターンとして計４種類がある。これらのパターンを
適宜選択して用いることにより、各ノズルの使用頻度の
偏りをなくして、濃度レベルを保ったまま、各ノズルを
均一に使用することができる。

【００１０】しかしながら、このような方法では、画像
の記録動作中に、複数のマトリックスパターンを選択し
て使用するため、記録画像中におけるノイズ感が増した
り、テクスチャーが発生して画像を劣化させてしまうと
いう問題があった。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、マトリックスパタ
ーン処理を用いた記録方式において、ノイズ感やテクス
チャーの発生を防止しつつ、各記録要素の使用頻度を均
一化させて、それらの部分的な劣化を防止することがで
きる記録装置および記録方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の記録装置は、量
子化された画像データを、その量子化レベルに対応する
パターンを用いて展開し、展開により得られた記録デー
タに基づいて被記録媒体に画像を記録する記録装置にお
いて、前記画像データの１つの量子化レベルに対して前
記パターンを複数種選択的に設定可能な設定手段と、前
記被記録媒体に記録する画像の非連続領域を検出する検
出手段と、前記被記録媒体に記録中の画像が、前記検出
手段によって検出される画像の非連続領域に至ったとき
に、前記設定手段によって設定される前記パターンの種
類を変更する変更手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明の記録方法は、量子化された画像デ
ータを、その量子化レベルに対応するパターンを用いて
展開し、展開により得られた記録データに基づいて被記
録媒体に画像を記録する記録方法において、前記画像デ
ータの１つの量子化レベルに対して前記パターンを複数
種用意しておき、前記被記録媒体に記録中の画像が画像
の非連続領域に至ったときに、用いる前記パターンの種
類を変更することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１５】（第１の実施形態）まず、図１から図４を
用いて、本発明において用いるマトリックスパターンの
変換方法の全体の処理の流れについて説明する。本実施
形態は、マトリックスパターンの変換部をホストコンピ
ュータのプリンタドライバに内蔵した場合の例である。

【００１６】図１は、プリンタドライバの処理部のモジ
ュール構成を示しており、同図中の左側の記録データ生
成モジュールＭ１は、アプリケーションから渡された画
像データを記録装置にて記録可能な記録データに変換す
る処理を行う。図１の右側は記録データ変換モジュール
Ｍ２であり、本発明によるマトリックスパターンの変換
を行う。このモジュールＭ２は、記録データ生成モジュ
ールＭ１から呼び出される関数として実装した例であ
る。

【００１７】アプリケーションに対して記録命令を行う
ことにより、記録データ生成モジュールＭ１が起動され
て開始処理を実行する（ステップＳＡ１）。ここでは、
記録データ生成モジュールＭ１の初期化などが行われ、
記録データ変換モジュールＭ２に対してオープン（Ｏｐ
ｅｎ）関数を実行する。記録データ変換モジュールＭ２
のオープン関数では、メモリ領域の初期化と（ステップ
ＳＢ１）、マトリックスパターンの初期化を行い、使用
するマトリックスパターンのグループを決定する（ステ
ップＳＢ２）。記録データ生成モジュールＭ１は、アプ
リケーションから画像データを受け取り、記録モード等
の処理方法を決定して初期化を行い、記録データ変換モ
ジュールＭ２に対して、イニシャル（Ｉｎｉｔ）関数を
実行する（ステップＳＢ３）。記録データ変換モジュー
ルＭ２のイニシャル関数では、後述するマトリックスパ
ターンの切り替えを行う（ステップＳＢ３）。

【００１８】その後、記録データ生成モジュールＭ１
は、画像データを１ラスター単位で色処理／量子化し
て、記録装置において記録可能な記録データに変換する
（ステップＳＡ３）。このようにラスターデータを記録
データに変換したらエクスキュート（Ｅｘｅｃ）関数を
実行する（ステップＳＡ４）。記録データ変換モジュー
ルＭ２のエキスキュート関数では、後述するようにマト
リックスパターンを変換して（ステップＳＢ４）、記録
データを出力する（ステップＳＢ５）。

【００１９】そして、画像データに次のラスターデータ
があるか否かを判断し、次のラスターデータがあれば先
のステップＳＡ３に戻る（ステップＳＡ５）。画像デー
タを記録データに変換し終わると、一部の変数を初期化
するなど部分終了処理を行い、記録データ変換モジュー
ルＭ２のコンプリート（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）関数を実行
する（ステップＳＡ６）。記録データ変換モジュールＭ
２のコンプリート関数では、メモリに溜まっている記録
データの全てに対してマトリックスの変換を行い（ステ
ップＳＢ６）、マトリックス変換した記録データを出力
する（ステップＳＢ７）。そして、改ページコードや画
像データを参照して、次のページがあるか否かを判断
し、次のページがあれば先のステップＳＡ２に戻る（ス
テップＳＡ７）。次のページが無ければ終了処理を行
い、記録データ変換モジュールＭ２のクローズ（Ｃｌｏ
ｓｅ）関数を実行する（ステップＳＡ８）。記録データ
変換モジュールＭ２のクローズ関数では、メモリ領域を
開放して終了する（ステップＳＢ８）。

【００２０】次に、変換モジュールＭ２内の特徴的な処
理内容について詳細に説明する。

【００２１】図４は、本実施形態における量子化データ
とマトリックスパターンとの対応を示している。本実施
形態では、説明の簡略化のために、２つのパターンのセ
ット１、２をページ毎に切り替えて使用する例を挙げて
説明するが、そのセットの数を３つ以上としても何ら差
し支えない。

【００２２】図２は、図１中のステップＳＢ２における
マトリックスパターンの初期値の設定方法を示す。ま
ず、”０”と”１”との間の乱数を発生させて（ステッ
プＳＢ２−１）、それが”０．５”よりも小さい場合
は、後述する図４中のセット１のマトリックスパターン
として設定し（ステップＳＢ２−２、ＳＢ２−３）、そ
れ以上の場合は、後述する図４中のセット２を初期のマ
トリックスパターンとして設定する（ステップＳＢ２−
２、ＳＢ２−４）。したがって、１ページのみの記録を
する場合や、ホストコンピュータのスイッチオン直後の
ように、メモリが初期化されて前回の記録の履歴が解ら
ないような場合でも、乱数にしたがった確率（この場合
は１／２）によって、セット１と２が初期のマトリック
スパターンとして選択される。そのため、セット１、２
の偏った使用をなくして、ノズルの使用頻度の偏りが防
止できることになる。

【００２３】図３は、図１のステップＳＢ３におけマト
リックスパターンの変更処理を示す。まず、現在設定さ
れているマトリックスパターンのセットをチェックし、
セット１が設定されている場合にはセット２を設定し、
セット２が設定されている場合にはセット１を設定し
て、マトリックスパターンを変更する。これにより、連
続したページ間において、マトリックスパターンのセッ
トが切り替わり、ノズルの使用頻度の偏りが防止される
ことになる。また、１ページ目の記録時には、このよう
な処理によるセットの入れ替えがなくても特に差し支え
ないため、１ページ目は、このような処理を省いてもよ
い。

【００２４】図４は、図１中のステップＳＢ４の処理に
おける量子化データとマトリックスコードとの対応を示
す。すなわち、既に設定されているマトリックスパター
ンのセット情報（セット１、セット２）にしたがって、
各々の量子化データをマトリックスコードに書き換え
る。記録装置本体は、このマトリックスコードにしたが
ってドットレイアウトに展開する。この展開の形態は、
図２の処理に対応するように既に記録装置本体内に内蔵
されており、または、ホストコンピュータからの記録デ
ータ受信前に、マトリックスコードとドットレイアウト
との対応の設定情報をホストコンピュータから記録装置
本体に送信しておく。

【００２５】図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、マトリッ
クスパターンの異なる他の例を示す。これらの例の場合
は、図４の例と同様に、”０”から”４”の量子化（濃
度）レベルに対してのマトリックスパターンを２セット
用意して、それらを切り替えて用いる。同一の量子化レ
ベルを示すドットパターンは、各々のセット１、２にお
いて使用ノズルの頻度が逆転するように設定されてい
る。また、このような異なるマトリックスパターンのセ
ットを２セット以上複数用意して、それらを切り替えて
用いるようにしてもよく、要は、用意された複数種のマ
トリックスパターンにおいて使用ノズルに偏りのないこ
とが重要である。

【００２６】以上のように、マトリックスパターンを複
数種類用意しておいて、使用するマトリックスパターン
の種を変えることにより、各記録要素としてのノズルの
使用頻度を均一化させて、それらの部分的な劣化を防ぐ
ことができる。また、記録ページ間においてマトリック
スパターンを切り替えることにより、記録画像内におけ
るノイズ感やテクスチャーは発生せず、従来のマトリッ
クスを適宜選択して使用する場合のような問題は起こら
ない。

【００２７】ところで、本実施形態では、図２に示した
ように、マトリックスパターンの初期設定のために乱数
を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、
用いたマトリクスパターンの履歴を何らかの方法で保管
しておいて、データ処理開始時に、その履歴に基づい
て、前回とは異なるマトリクスパターンを設定するよう
にしてもよい。

【００２８】また、本実施形態では、ページ単位でマト
リックスパターンを切り替えているが、マトリックスパ
ターンの切り替え時期は、これに限定されない。図６
（Ａ）、（Ｂ）に、マトリックスパターンの切り替え時
期の他の例を示す。

【００２９】図６（Ａ），（Ｂ）の例では、１ページ中
において、記録画像が別れている。すなわち、図６
（Ａ）の場合は、１ページ中において、先に記録される
領域１と、後に記録される領域２の画像とが別れてお
り、図６（Ｂ）の場合は、１ページ中において、ラスタ
方向に並ぶ領域１、２の記録画像が別れている。このよ
うに画像が別れている場合には、その別れた画像毎にマ
トリックスパターンのセットを入れ替えても、前述した
実施形態と同様な効果が得られる。

【００３０】図６（Ａ）の場合には、例えば、先の記録
領域１に対する画像に関しては、図４中のセット１のマ
トリックスパターンを用い、その後の記録領域２の画像
に関しては、図４中のセット２のマトリックスパターン
を用いる。同様に、図６（Ｂ）の場合には、領域１の画
像と領域２の画像が横方向（ラスタ方向）並んでいるた
め、そのラスタ内において、領域１と領域２の画像に関
するマトリックスパターンを切り替えればよい。図６
（Ｂ）の場合は、ラスタ内において、領域１、２の画像
に合わせて、使用するマトリックスパターンを変更すれ
ばよい。このように、同一画像内ではマトリックスパタ
ーンを切り替えず、異なる画像になったらマトリックス
パターンを切り替える。これにより、記録画像内におけ
るノイズ感やテクスチャーを発生させることなく、各記
録要素としてのノズルの使用頻度を均一化させて、それ
らの部分的な劣化を防ぐことができる。その際、領域１
の画像と領域２の画像の識別方法として、ベクトルデー
タとビットマップデータの識別などのいわゆるオブジェ
クト認識の方法などの公知の方法を用いることができ、
このような方法を用いても本発明の意図するところに何
ら影響がない。

【００３１】本発明の意図するところは、複数のマトリ
ックスパターンを複数種類用意しておいて、画像の切れ
目、つまり画像の非連続領域を検出してマトリックスパ
ターンを変更することにより、各記録要素の使用頻度を
均一化させて、それらの部分的な劣化を防ぎつつ、記録
画像内のノイズ感やテクスチャーを防ぐことにある。 （第２の実施形態）前述した第１の実施形態において
は、マトリックスパターンの切り替え作業がホストコン
ピュータのプリンタドライバ内にて行われている。しか
し、その切り替え作業を記録装置本体側において行わせ
ても、なんら差し支えない。図７に、その一例を示す。

【００３２】図７は、マトリックスパターンの変換部を
記録装置内部に内蔵した場合の処理の説明図である。

【００３３】図７中の左側は、記録装置本体のプリンタ
ドライバ内の記録データ生成部Ｐ１であり、アプリケー
ションから渡された画像データを記録装置にて記録可能
な記録データに変換するための処理をする。図７の右側
は記録装置であり、その内部は、記録データ変換部Ｐ２
と、それ以外の部分としての記録部Ｐ３とに分けられ
る。記録データ変換部Ｐ２はマトリックスパターンの変
換を行い、記録部Ｐ３が記録を実行する。

【００３４】まず、アプリケーションに対する記録命令
により、記録データ生成部Ｐ１が起動されて開始処理
（ステップＳＡ１１）を実行する。ここでは、記録デー
タ生成部Ｐ１の初期化などが行われ、記録装置にオープ
ン（Ｏｐｅｎ）コマンドが送信される。記録装置は、オ
ープンコマンドを受信することにより、その記録データ
変換部Ｐ２がメモリ領域の初期化（ステップＳＢ１１）
とマトリックスパターンの初期化を行って、使用するマ
トリックスパターンのセットを決定し（ステップＳＢ１
２）、また記録部Ｐ３が初期化を行う（ステップＳＢ１
３）。記録データ生成部Ｐ１は、アプリケーションから
画像データを受け取り、記録モード等の処理方法を決定
して初期化を行い、記録装置にイニシャル（Ｉｎｉｔ）
コマンドを送信する（ステップＳＡ１２）。

【００３５】記録装置は、イニシャルコマンドを受信す
ることにより、その記録データ変換部Ｐ２がマトリック
スパターンのセットを切り替え（ステップＳＢ１４）、
記録部Ｐ３が記録モードの設定を行う（ステップＳＢ１
５）。記録データ生成部Ｐ１は、画像データを１ラスタ
ー単位で色処理と量子化処理して、記録データに変換し
（ステップＳＡ１３）、その記録データを記録装置に出
力する（ステップＳＡ１４）。記録データ変換部Ｐ２
は、受信した記録データをマトリックスパターンに基づ
いて変換し（ステップＳＢ１６）、その変換後の記録デ
ータを出力し（ステップＳＢ１７）、それに基づいて記
録部Ｐ３が記録を実行する（ステップＳＢ１８）。

【００３６】記録データ生成部Ｐ１は、次のラスターデ
ータが現在の画像オブジェクトと同一オブジェクトであ
るか否か、つまり同じ画像に関するデータであるか否か
を判断し、それが同一オブジェクトであれば先の（ステ
ップＳＡ１３）に戻る（ステップＳＡ１５）。それが同
一オブジェクトでないときは、次の画像オブジェクトが
あるか否かを判断し、それがあれば先のステップＳＡ１
２に戻る（ステップＳ１６）。次の画像オブジェクトが
なければ終了処理を行って、記録装置にクローズ（Ｃｌ
ｏｓｅ）コマンドを送信する（ステップＳＡ１７）。記
録装置は、クローズコマンドを受信することにより、メ
モリ領域を開放して（ステップＳＢ１９）、記録部Ｐ３
が終了処理を行う（ステップＳＢ２０）。

【００３７】このように、本実施形態の場合は、画像オ
ブジェクト毎にマトリックスパターンを変更するが、前
述した第１の実施形態のように、ページの区切りにマト
リックスパターンを変更しても何ら差し支えない。要
は、画像の切れ目、つまり画像の非連続領域を検出して
マトリックスパターンを変更することにより、各記録要
素の使用頻度を均一化させて、それらの部分的な劣化を
防ぎつつ、記録画像内のノイズ感やテクスチャーを防ぐ
ことができればよい。

【００３８】（第３の実施形態）上述した第１および第
２の実施形態では、画像の切れ目をプリンタドライバ内
にて検出しているが、記録装置本体にて、画像の切れ目
を検出してマトリックスパターンの変換を行ってもよ
い。例えば、記録装置本体にページのカウンタを用意し
ておき、そのカウンタのカウント値を参照して、ページ
毎にマトリックスパターンを切り替えて記録を行うよう
にしてもよい。または、被記録媒体としての用紙の紙送
り方向における無記録領域を検出して、その無記録領域
の後の画像データが存在した場合に、マトリックスパタ
ーンを切り替えて記録を行うようにしてもよい。ただ
し、後者の場合は、検出する無記録領域の幅が狭すぎる
と、その無記録領域の前後の画像は、比較的狭い領域内
でマトリックスパターンが異なることになるため、テク
スチャーや画像乱れの原因に成りかねない。そのため、
無記録領域にある程度の幅を持たせる必要がある。

【００３９】（インクジェット記録装置の構成例）図１
０は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構
成例を示す。

【００４０】図１０において、記録装置１００の給紙位
置に挿入された被記録媒体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被記録媒体１０６の下
部には、プラテン１０８が設けられる。キャリッジ１０
１は、２つのガイド軸１０４、１０５によって定められ
た矢印Ａの主走査方向に移動可能となっており、記録領
域を往復走査する。矢印Ｂは、矢印Ａの主走査方向と直
交する副走査方向であり、記録領域において、その副走
査方向に被記録媒体１９６が搬送される。キャリッジ１
０１には、複数の色インクを吐出可能な記録ヘッドと、
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おいて用いられる複数
の色のインクは、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。

【００４１】キャリッジ１０１の移動可能領域の左端下
部には回復系ユニット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したりする。こ
のキャリッジ１０１の移動可能領域の左端は、記録ヘッ
ドのホームポジションとして設定されている。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、表示部は、記録装置の状態を表示する役割をす
る。

【００４２】図１１は、記録ヘッドユニット１０３の斜
視図である。本例の場合は、ブラック（Ｂｋ），シアン
（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色インク
のタンクが全て独立に交換可能となっている。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２
０Ｃ，Ｍ用タンク２０Ｍ，Ｙ用タンク２０Ｙが搭載され
る。各タンク２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙは、記録
ヘッド１０２との接続部を通して、記録ヘッド１０２の
インク吐出口にインクを供給する。本例以外にも、例え
ば、各タンク２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが一体構
造であってもよく、また、タンク２０Ｃ，２０Ｍ，２０
Ｙが一体構造とされて、それがタンク２０Ｋとは独立し
た構成であってもよい。

【００４３】図１２は、記録ヘッド１０２の要部の拡大
断面図である。本例の記録ヘッド１０２は、各ノズルを
構成する各インク吐出口２３に対応して、電気熱変換体
としての発熱体３０が配置されており、記録情報に対応
する駆動信号を発熱体３０に印加することによって、イ
ンク吐出口２３からインクを吐出させる構成となってい
る。発熱体３０は、全てのノズルにおいて、それぞれ独
立に発熱可能となっている。発熱体３０の発熱により急
速に加熱されたノズル内のインクは、膜沸騰により気泡
を形成し、この気泡生成の圧力により、図１２のように
インク滴３５として被記録媒体１０６に向かって吐出さ
れ、被記録媒体１０６上に文字や画像を形成する。この
時、吐出される各色のインク滴の体積は１０〜１００ｎ
ｇ程度である。

【００４４】吐出口２３の各々には、吐出口２３に連通
するインク液路が設けられており、インク液路が配設さ
れる部位の後方には、これらの液路にインクを供給する
ための共通液室３２が設けられる。吐出口２３の各々に
対応するインク液路には、これらの吐出口２３からイン
ク滴を吐出するために利用される熱エネルギーを発生す
る電気熱変換体としての発熱体３０や、これに電力を供
給するための電極配線が設けられている。これら発熱体
３０や電極配線は、シリコン等からなる基板３３上に成
膜技術によって形成されている。発熱体３０の上には、
インクと発熱体３０が直接接触しないように保護膜３６
が形成されている。さらに、この基板３３上に樹脂やガ
ラス材よりなる隔壁３４が積層されることによって、吐
出口２３、インク液路、共通液室３２等が構成される。

【００４５】このように電気熱変換体である発熱体を使
用してインクを吐出する記録方式は、インク滴吐出時
に、熱エネルギーにより形成される気泡を使用している
ため、通称、バブルジェット記録方式と呼ばれている。

【００４６】図１３は本発明を適用可能なインクジェッ
ト記録装置の制御系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１００の受信バッフ
ァー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１００の動作
状態を知らせるデータが記録装置１００からホストコン
ピュータに返送される。受信バッファー４０１のデータ
は、ＣＰＵ４０２の管理下において、メモリ部４０３に
転送されて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、ＣＰＵ４
０２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ＣＰＵ４０
２に送る。表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ４
０２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
により記録ヘッド１０２を制御する。また、記録ヘッド
１０２の状態を示す温度情報をセンスして、ＣＰＵ４０
２に伝える。

【００４７】（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。

【００４８】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。

【００４９】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４４
５９６００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。

【００５０】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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６０−７
１２６０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。

【００５５】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。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、画像デ
ータの１つの量子化レベルに対してマトリックスパター
ンを複数種用意し、被記録媒体に記録中の画像が画像の
非連続領域に至ったときに、用いるマトリックスパター
ンの種類を変更することにより、ノイズ感やテクスチャ
ーの発生を防止しつつ、各記録素子の使用頻度を均一化
させて、それらの部分的な劣化を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるマトリックス
パターンの変換方法の説明図である。

【図２】図１におけるマトリックスパターン設定処理を
説明するためのフローチャートである。

【図３】図１におけるマトリックスパターン切替処理を
説明するためのフローチャートである。

【図４】図２および図３におけるマトリックスパターン
の説明図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図４のマトリック
スパターンの他の例の説明図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、被記録媒体上における画像
領域の異なる例の説明図である。

【図７】本発明の第２の実施形態におけるマトリックス
パターンの変換方法の説明図である。

【図８】従来における画像データ処理方式の説明図であ
る。

【図９】（ａ）、（ｂ）は、図８（Ａ）の処理方式にお
けるマトリックスパターンの説明図である。

【図１０】本発明を適用可能なインクジェット記録装置
の斜視図である。

【図１１】図１０における記録ヘッドユニットの斜視図
である。

【図１２】図１１における記録ヘッドの要部の断面図で
ある。

【図１３】図１０のインクジェット記録装置の制御系の
ブロック構成図である。

【符号の説明】

２３ 吐出口 ３０ 発熱体（電気熱変換体） 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 １０６ 被記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 美乃子 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 Ｆターム(参考） 2C056 EA21 EB03 EB58 EC03 EC08 EC79 ED05 FA03 2C057 AF39 AF65 AG12 AG46 AL03 AL31 AM03 AM28 BA03 BA13 CA05 5C077 MP07 MP08 NN09 PP43 PP47 PQ08 TT05

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 量子化された画像データを、その量子化
   レベルに対応するパターンを用いて展開し、展開により
   得られた記録データに基づいて被記録媒体に画像を記録
   する記録装置において、 前記画像データの１つの量子化レベルに対して前記パタ
   ーンを複数種選択的に設定可能な設定手段と、 前記被記録媒体に記録する画像の非連続領域を検出する
   検出手段と、 前記被記録媒体に記録中の画像が、前記検出手段によっ
   て検出される画像の非連続領域に至ったときに、前記設
   定手段によって設定される前記パターンの種類を変更す
   る変更手段とを備えたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記画像データはＮ値（Ｎ≧３）に量子
   化されたデータであることを特徴とする請求項１に記載
   の記録装置。
3. 【請求項３】 前記画像データを量子化する量子化手段
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は、画像の境界を画像の非
   連続領域として検出することを特徴とする請求項１から
   ３のいずれかに記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は、前記被記録媒体のペー
   ジ間を画像の非連続領域として検出することを特徴とす
   る請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記検出手段は、所定幅以上の画像間の
   領域を画像の非連続領域として検出することを特徴とす
   る請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
7. 【請求項７】 前記変更手段は、前記被記録媒体に対す
   る画像の記録開始時は、前記設定手段によって設定され
   る前記パターンの種類を乱数を用いて選定することを特
   徴とする請求項１から６のいずれかに記載の記録装置。
8. 【請求項８】 前記展開された記録データに基づいて、
   前記被記録媒体に画像を記録する複数の記録素子を備え
   たことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の
   記録装置。
9. 【請求項９】 前記記録素子は、インク吐出口からイン
   クを吐出可能なインクジェット記録素子であることを特
   徴とする請求項８に記載の記録装置。
10. 【請求項１０】 前記インクジェット記録素子は、イン
    クを吐出させるために利用される熱エネルギーを発生す
    る電気熱変換体を有することを特徴とする請求項９に記
    載の記録装置。
11. 【請求項１１】 前記記録素子を備えた記録ヘッドと、 前記記録ヘッドを主走査方向に往復移動させる移動手段
    と、 前記被記録媒体を前記主走査方向と交差する副走査方向
    に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする請求項
    ８から１０のいずれかに記載の記録装置。
12. 【請求項１２】 量子化された画像データを、その量子
    化レベルに対応するパターンを用いて展開し、展開によ
    り得られた記録データに基づいて被記録媒体に画像を記
    録する記録方法において、 前記画像データの１つの量子化レベルに対して前記パタ
    ーンを複数種用意しておき、 前記被記録媒体に記録中の画像が画像の非連続領域に至
    ったときに、用いる前記パターンの種類を変更すること
    を特徴とする記録方法。