JP2003211708A

JP2003211708A - インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2003211708A
Application number: JP2002007858A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yashima; 正孝八島; Retsu Shibata; 烈柴田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】階調の逆転等がない、良好な階調画像を記録
する。【解決手段】同系色に対して濃度の異なる複数種類の
インクを用い、各画素を記録する際に使用するインクの
種類及びインク滴の数を変化させて多階調記録を行う際
に、インク濃度比の入力部１から入力された各インクの
相対濃度に基づいて、振り分けテーブル作成部２で、各
階調値に対応してインクの種類およびインク滴の数の組
合わせを規定するインク振り分けテーブルを作成し、こ
のインク振り分けテーブルに基づいて、各画素の記録に
使用する前記組合せを選択して、多値化処理及びインク
毎のデータへの振り分けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置、及びインクジェット記録方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、同系色に対して濃度の異なる複数
種類のインクを用い、各画素を記録する際に使用するイ
ンクの種類及びインク滴の数を変化させて多階調記録を
行う、インクジェット記録装置、及びインクジェット記
録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写装置や、ワードプロセッサ，コンピ
ュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴
ない、それらの機器からの情報を出力する記録装置とし
て、インクジェット方式による記録ヘッドを用いて画像
記録を行うものが急速に普及している。また、上記情報
処理機器や通信機器における視覚情報の高品位化および
カラー化に伴ない、記録装置においても高画質化、カラ
ー化に対する要望が増えつつある。

【０００３】このような要望に応えるための記録装置と
しては、記録画素の微細化等に対応するために複数の記
録素子を集積配列してなる記録素子列を有し、インク吐
出口および液路を高密度で複数集積した記録ヘッドを、
カラー化に対応するために、例えばシアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックの各インク毎に複数個備えたものが
一般的である。

【０００４】しかしながら、インク吐出口および液路を
高密度で集積するのには一定の限界があり、従って、記
録される画素の微細化にも一定の限界かある。このよう
な記録装置で記録された画像は、各画素を形成するドッ
トが比較的大きくなるため、濃度の低い画像ハイライト
部等で粒状感を与え画質が問題となることがある。

【０００５】これに対し、インク吐出口および液路の集
積密度を高くする代わりに、すなわち、１画素のサイズ
を小さくする代わりに、吐出されるインク滴の液量を少
なくし、１画素を記録濃度に応じた数のインク滴により
形成するいわゆるマルチドロップ方式が知られている。
マルチドロップ方式では記録紙上に記録されるインクド
ット径を比較的小さくできるのでハイライト部等の低濃
度部における粒状感は改善され得る。

【０００６】しかしながら、インク滴の液量が少なくな
るに従い、吐出が不安定となるため、インクドットの微
細化にも一定の限界があり、高画質化にも限界が生ず
る。また、この方式では記録階調度を高くする程、１画
素に対して吐出すべきインク滴の数が増すため、記録速
度の低下を招くこととなり、高画質化するに従い記録速
度が低下するという相反する関係が発生する。

【０００７】また、吐出口集積密度を高くせずに高画質
化を図る他の手法として、インク濃度の異なる同系色の
濃淡２種類のインクを用いる濃淡記録方式が知られてい
る。この方式では、ハイライト部等を低濃度の淡インク
で記録しインクドットによる粒状感を目立たなくすると
ともに、高濃度部を濃インクで記録するようにする。こ
のため、マルチドロップ方式のように吐出するインク滴
の数を増やさずに高濃度部を形成することができ、記録
に使用するインク液滴量の増加や、記録速度の低下を抑
制することができる。

【０００８】また、上記の２値化処理もしくは多値化処
理による疑似中間調処理方法としてディザ法、誤差拡散
法、平均濃度保存法等が知られている。

【０００９】ディザ法は、ディザマトリクスによって定
められる各画素毎のしきい値によってそれぞれの画素の
データを２値化するものである。

【００１０】誤差拡散法は、例えば文献Ｒ．ＦＬＯＹＤ
＆Ｌ．ＳＴＥＩＮＢＥＲＧ，”ＡＮＡＤＡＰＴＩＶＥ
ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＦＯＲＳＰＥＴＩＡＬＧＲＡ
ＹＳＣＡＬＥ”，ＳＩＤ７５ＤＩＧＥＳＴ，ＰＰ３
６〜３７に記載されているように、注目画素の多値画像
データを２値化（最濃レベルかまたは最淡レベルに変
換）し、前記２値化レベルと２値化前の値の差（誤差）
を周辺の画素に分配し加算していくものである。

【００１１】また、平均濃度保存法は例えば特開平２−
２１０９６２号公報に記載されているように、注目画素
近傍の既に２値化された２値データ、もしくは注目画素
を黒または白に２値化したものを含めたものに基づいて
しきい値を求め、このしきい値により注目画素の画像デ
ータを２値化するものである。

【００１２】更に、これらの各種２値化処理方法に対し
て多少の変更や修正をすることで、多値化処理を行うこ
ともできる。

【００１３】しかしながら、これらの方法を用いても、
記録する画像の種類によっては問題が生じる。

【００１４】例えば、医療用画像、特に胸部Ｘ線画像の
ようなモノクロではあるが階調性がきわめて要求される
透過画像等を記録する場合などには、透過画像であるが
故に濃度に対する視覚の分解能が高まる。その結果、濃
淡インクを使用した場合においても各画素ごとの濃度差
が認識され、画像が荒いといった印象を受けてしまう。
すなわち、記録階調数をより増やすことが必要とされ
る。

【００１５】上記方法では、各画素ごとの階調をより増
やすためには、濃淡インクの数を増やし、かつ、それに
伴い多数のマルチヘッドが必要となる。すなわち、コス
トが大幅に上昇してしまう。

【００１６】そこで、本願発明者らは、特開平１０−３
２４００２号公報に記載されたように、一つの色につい
て、濃度の異なる複数種類のインクを吐出可能に構成
し、一つの画素に対して予め決められた限度内で選択的
に複数回インク滴を吐出（重ね打ち）することで、この
画素で表現される階調数を多くする階調記録方法を提案
している。この方法によれば、濃淡インク、及び、マル
チヘッドの数を大幅に増やさなくともより多くの階調が
表現できる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような階調記録方法においても、以下に示すような問題
が生じる。

【００１８】例えば、装置内に長期間保存されたインク
は、その供給系経路において、水分の蒸発等の影響によ
りインクの濃度が変化してしまうという問題が生じる。
これを防ぐために、インク供給系を全て蒸気を遮断する
気密性のある材料で構成する、といった対処法も考えら
れるが、この対処法では、コストがかかりすぎて装置が
高価になってしまう。

【００１９】更に、記録ヘッドの特性（吐出量）の違い
により、同一濃度のインクを使用しても記録濃度に若干
の違いが生じたり、意図した濃度（階調）での記録が行
えないという問題も生じる。例えば、記録ヘッドＢは記
録ヘッドＡに比べて約５％吐出量が大きい場合を考え
る。記録ヘッドＡからは染料濃度が０．２％のインクを
吐出し、記録ヘッドＢからは染料濃度が４％のインクを
吐出した場合、インク自体の濃度比は１：２０であるが
記録媒体上での染料比、すなわち、濃度比は、約１：２
１となる。従って、上述したような階調記録方法では、
低い階調が高い階調よりも記録濃度が濃くなってしまう
状態（階調の逆転）が生じる可能性がある。

【００２０】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、階調の逆転等がない、良好な階調画像を
記録することができる、インクジェット記録装置、及び
インクジェット記録方法を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインクジェット記録装置は、同系色に対して
濃度の異なる複数種類のインクを用い、各画素を記録す
る際に使用するインクの種類及びインク滴の数を変化さ
せて多階調記録を行うインクジェット記録装置であっ
て、各インクの相対濃度に関する情報を入力するための
入力手段と、前記相対濃度に関する情報に基づいて、各
階調値に対応してインクの種類およびインク滴の数の組
合わせを規定するインク振り分けテーブルを作成するテ
ーブル作成手段と、前記インク振り分けテーブルに基づ
いて、各画素の記録に使用する前記組合せを選択する組
合せ選択手段と、を備えている。

【００２２】また、上記目的を達成する本発明のインク
ジェット記録方法は、同系色に対して濃度の異なる複数
種類のインクを用い、各画素を記録する際に使用するイ
ンクの種類及びインク滴の数を変化させて多階調記録を
行うインクジェット記録方法であって、各インクの相対
濃度に関する情報を入力する入力工程と、前記相対濃度
に関する情報に基づいて、各階調値に対応してインクの
種類およびインク滴の数の組合わせを規定するインク振
り分けテーブルを作成するテーブル作成工程と、前記イ
ンク振り分けテーブルに基づいて、各画素の記録に使用
する前記組合せを選択する組合せ選択工程と、を備えて
いる。

【００２３】すなわち、本発明では、同系色に対して濃
度の異なる複数種類のインクを用い、各画素を記録する
際に使用するインクの種類及びインク滴の数を変化させ
て多階調記録を行う際に、入力された各インクの相対濃
度に関する情報に基づいて、各階調値に対応してインク
の種類およびインク滴の数の組合わせを規定するインク
振り分けテーブルを作成し、このインク振り分けテーブ
ルに基づいて、各画素の記録に使用する前記組合せを選
択する。

【００２４】これによると、インク本来の染料濃度の比
率ではなく、入力された各インクの相対濃度に関する情
報に基づいて、各階調値に対応してインクの種類および
インク滴の数の組合わせを規定するインク振り分けテー
ブルが作成される。

【００２５】従って、実際の記録濃度に基づいて、各イ
ンクの相対濃度に関する情報を入力することにより、各
階調の濃度レベルに応じた適切なインクの種類及びイン
ク滴の数の組合せが得られるので、階調の逆転等がな
い、良好な階調画像の記録が可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本明細書において、「記録」
（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等
有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わ
ず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したもの
であるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、
パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も
表すものとする。

【００２７】また、「記録媒体」とは、一般的な記録装
置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック
・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮
革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

【００２８】さらに、「インク」（「記録剤」と言う場
合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同
様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与される
ことによって、画像、模様、パターン等の形成または記
録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に
付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供さ
れ得る液体を表すものとする。

【００２９】［基本原理］始めに、本発明の基本的原理
について説明する。

【００３０】本発明では、同系色に対して濃度の異なる
複数種類のインクを用い、各画素を記録する際に使用す
るインクの種類及びインク滴の数を変化させて多階調記
録を行う際に、各インクの相対濃度比を求め、その濃度
比をもとに、各階調値に対応して使用すべきインクの種
類およびインク滴の数の組合わせを指定するインク振り
分けテーブルを作成する。そして、このインク振り分け
テーブルを使用して多値化処理を行って画像を記録する
と、良好な階調画像が得られる。

【００３１】インク振り分けテーブルとしては、各階調
値に対応して使用すべきインクの種類およびインク滴の
数の組合わせを１つだけ有するものと、２つ以上の組合
せを有するものとが考えられる。また、インク振り分け
テーブルの作成に関しては、入力された相対濃度比に基
づいてテーブル全体を作成する方法と、予め用意された
テーブルを修正・変更する方法とが考えられる。本発明
ではテーブルの作成に要する時間を短縮すべく、予め用
意されたテーブルを修正・変更する方法を採用してい
る。

【００３２】予め用意されたインク振り分けテーブルの
インクの種類及びインク滴の数の組み合わせに対して、
入力されたインクの相対濃度比を用いて各組み合わせに
おける相対濃度比の合計値を算出し、その合計値に対し
て所定の変換を行って階調値を算出する。この変換は、
使用される組合せの相対濃度比の合計値とその記録濃度
との関係から階調値（濃度レベル）を求めるものであ
り、適当な関数やテーブルを使用して行われる。また、
この変換の関数やテーブルは、記録に使用する記録媒体
の種類等により適宜選択される。

【００３３】なお、インク振り分けテーブルとして、各
階調値に対応して使用すべきインクの種類およびインク
滴の数の組合わせを１つだけ有するテーブルを使用する
場合には、相対濃度比の合計値が等しくなる組み合わせ
が複数存在するときには、例えば、優先順位等により予
め指定された組合せを使用し、他の組合せはインク振り
分けテーブルから除外して使用しない。

【００３４】一方、インク振り分けテーブルとして、各
階調値に対応して使用すべきインクの種類およびインク
滴の数の組合わせを２つ以上有するテーブルを使用する
場合には、相対濃度比の合計値が等しくなる組み合わせ
が複数存在するときには、予め指定された組合せに加え
て相対濃度比の合計値が等しくなる組み合わせを併記す
る。

【００３５】この場合、インク振り分けテーブルを使用
して記録する際には、例えば、（１）その複数のインク
組み合わせを繰り返しもしくはランダムに使用する方法
や、また、（２）主に一つのインク組み合わせを使用し
残りの組合せを適宜おりまぜて使用する方法等がある
が、特に限定されるものではない。但し、（２）の場合
においては、予め指定された組み合わせが主に使用され
ることが好ましい。

【００３６】本発明において、インクの相対濃度比の入
力は必須の事であるが、このインクの相対濃度比は、各
種濃度のインクを用いて記録を行い、その記録濃度がほ
ぼ等しくなる組み合わせを求めることにより決定され
る。例えば、１％の染料濃度のインク４滴と４％の染料
濃度のインク１滴での記録濃度がほぼ等しくなれば、そ
のインクの相対濃度比は１：４であると決定される。

【００３７】実際には、１画素を記録するのに使用され
るインク滴の数（インク吐出数）が異なる場合には、そ
の記録濃度が異なることもあるので、インク吐出数を等
しくした上で記録濃度を比較することが好ましい。な
お、この濃度比較は適当なテストパターンを記録して行
われるが、その比較方法は、目視でも濃度計による測定
でも良く、特に限定されるものではない。

【００３８】また、本発明において、優先的に使用する
ように予め指定されるインクの種類及びインク滴の数の
組み合わせの決定基準は、特に限定されるものではない
が、濃度の安定性、記録ヘッドの各ノズルの吐出特性に
起因する「よれ」等の影響を受けにくい、等の点を考慮
して決定されることが望ましい。

【００３９】［実施形態］以下添付図面を参照して本発
明の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００４０】なお、以下に説明する実施形態では、黒系
色に対して複数種類のインクを使用して、胸部Ｘ線医療
画像（１２ｂｉｔ：４０９６階調）を透過タイプのフィ
ルムに記録するインクジェットプリンタを例に挙げて説
明する。

【００４１】＜装置本体の概略説明＞図９は、本発明の
代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタＩＪ
ＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図９におい
て、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝
達ギア５００９〜５０１１を介して回転するリードスク
リュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャ
リッジＨＣはピン（不図示）を有し、ガイドレール５０
０３に支持されて矢印ａ，ｂ方向を往復移動する。キャ
リッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴ
とを内蔵した一体型インクジェットカートリッジＩＪＣ
が搭載されている。

【００４２】５００２は紙押え板であり、キャリッジＨ
Ｃの移動方向に亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に
対して押圧する。５００７，５００８はフォトカプラ
で、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確
認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うた
めのホームポジション検知器である。

【００４３】５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャ
ップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０
１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５
０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。

【００４４】又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。

【００４５】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００４６】＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の
記録制御を実行するための制御構成について説明する。

【００４７】図１０はインクジェットプリンタＩＪＲＡ
の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を
示す同図において、１７００は記録信号を入力するイン
ターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１
７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１
７０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給され
る記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７
０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御
を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェ
ース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデ
ータ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬
送するためのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送の
ための搬送モータである。１７０５は記録ヘッドを駆動
するヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬
送モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動する
ためのモータドライバである。

【００４８】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
ーフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１
７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用
の記録データに変換される。そして、モータドライバ１
７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ
１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆
動され、記録が行われる。

【００４９】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続さ
れたホストコンピュータから制御プログラムを変更でき
るように構成することもできる。

【００５０】なお、上述のように、インクタンクＩＴと
記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけ
を交換できるようにしても良い。

【００５１】＜インクと記録媒体等＞本実施形態で使用
するインクは以下の表１に示すＤ１〜Ｄ６の６種類であ
り、主成分を水として、表１に示すように相対濃度比が
１：２：４：８：１６：３２となるように染料を含んで
いる。更に、吐出安定性を高めるために、グリセリンや
尿素等の各種添加剤が重量比で０．１〜１０％含まれて
いる。

【００５２】

【表１】

【００５３】また、本実施形態で使用する記録媒体は、
インク受容層を備えた透明フィルム（キヤノン製ＣＦ−
３０１）であり、記録ヘッドは、ノズル密度６００ｄｐ
ｉ、吐出量８．５ｐｌのものである。

【００５４】なお、この構成における１画素当たりのイ
ンク吐出数の制限は、４〜５程度であった。

【００５５】また、本実施形態においては、一つの階調
値に対して複数のインク組み合わせが存在するような振
り分けテーブルを使用した記録方法を採用した。

【００５６】＜処理の概要＞図１は、本実施形態におけ
る処理の概略を示す機能ブロック図であり、１はインク
の相対濃度比の入力部、２は振り分けテーブル作成部、
３は多値化処理部、４はデータ分配部、５は記録ヘッド
・紙送り制御部である。

【００５７】＜相対濃度比の入力＞インクの相対濃度比
の入力部１は、振り分けテーブル作成部２に対しインク
の相対濃度比を出力する。インクの相対濃度比の決定
は、必要に応じて、例えば、記録ヘッドの交換後や一定
期間の経過した後、あるいはユーザが階調性がずれてい
ると感じたときや、長期間使用していなかった場合に行
えば良く、画像記録の前に必ず毎回行う必要はない。

【００５８】このインクの相対濃度比の入力部１には、
最も直近に決定されたインクの相対濃度比のデータを記
憶・保持するためのインクの相対濃度比メモリが設けら
れており、インクの相対濃度比が新たに決定された場合
には、メモリの内容が書き換えられる。インクの相対濃
度比が決定されなかった場合には、メモリに保持されて
いる値が振り分けテーブル作成部２へ出力される。

【００５９】＜濃度決定用パターン＞図２は、本実施形
態でインクの相対濃度比を決定するために記録される濃
度決定用パターンの例である。この濃度決定用パターン
の各部は、組み合わされた櫛歯状の２つの領域を有し、
本実施形態では、このようなパターンを記録して、目視
で２つの領域の濃度がほぼ等しくなる部分を選択するこ
とにより、各インクの相対濃度を求める。

【００６０】図３は、濃度決定用パターンを記録するの
に使用したインクの組み合わせを示す図である。図３の
各欄における数字は、そのインクを吐出するインク滴の
数を示している。本実施形態では、いずれの部分も４つ
のインク滴で記録される。

【００６１】ここで示したのはインクＤ３〜Ｄ６の濃度
決定用パターンであり、各行の上に記載されている数字
は、２つの領域の濃度がほぼ同じであると判定されたと
きに、対象となるインクの相対濃度比が表１に示した染
料濃度比と比較して増減する値を示している。従って、
例えば、Ｄ３のインクが「０」の部分で２つの領域の濃
度が略等しいと判定されたら、Ｄ３のインクの相対濃度
比は染料濃度比と同じ「４」である。また、Ｄ４のイン
クが「１＋Ｘ」の部分で２つの領域の濃度が略等しいと
判定されたら、Ｄ４のインクの相対濃度比は染料濃度比
＋１であり「９」である。

【００６２】以上のようにして各インクの相対濃度比を
求めたところ、Ｄ１：Ｄ２：Ｄ３：Ｄ４：Ｄ５：Ｄ６＝
１：２：４：９：１７：３３となった。これらの値をイ
ンクの相対濃度比の入力部１に入力した。

【００６３】＜振り分けテーブルの作成＞振り分けテー
ブル作成部２は、その内部に予め用意されたいくつかの
インクの種類及びインク滴の組み合わせがその優先順位
と共に記憶・保持されている初期テーブルメモリを有し
ており、このテーブルに対して修正・変更を行ってイン
ク振り分けテーブルが作成される。

【００６４】図４は、本実施形態における初期テーブル
メモリの内容の例を示す図であるが、図中ａで示した部
分が初期テーブルである。この初期テーブルには、優先
順位が設定されている５６個のインク組み合わせとその
他の１２９個のインク組み合わせとの、合計１８５個の
インク組み合わせが記載されている。なお、図４の優先
順位の欄において、数値が小さいものほど優先順位が高
い事を示し、また、空欄はその他の組み合わせであるこ
とを示している。

【００６５】そして各組合せに対して相対濃度比の合計
値の計算が行われる。図４の合計値（ｂ）の欄には、相
対濃度比の合計値の計算結果が記入されている。初期テ
ーブルに記載された組合せをこの合計値の値に従って並
べ替えを行い、かつ、同じ合計値になった組み合わせは
優先順位の高い方（図４優先順位の欄における数値の低
い組み合わせ）を主として使用するように先頭に記載す
る。また、優先順位が低かった組み合わせ及びその他の
組み合わせの中で濃度比の合計値が等しい組み合わせを
主として使用する組み合わせに続いて併記する。

【００６６】以下の式（１）及び（２）は、相対濃度比
の合計値から階調値（濃度レベル）を求めるための式で
ある。（１）式は、記録媒体上における染料量（吐出さ
れたインクの相対濃度比の合計）と透過濃度との関係式
を示しており、（２）式は、透過濃度を１２ｂｉｔにリ
ニア変換するもの（０：白、４０９５：黒）である。

【００６７】Ｏ．Ｄ．＝ａ₀＋ａ₁ｄ＋ａ₂ｄ²＋ａ₃ｄ³＋ａ₄ｄ⁴ …（１）ｄ：濃度比の合計値（Ｄ６の濃度を１とする）ａ₀〜ａ₄：係数、ａ₀＝０．０５、ａ₁＝０．９０１、ａ₂＝−１．２３５３×１０^-1、ａ₃＝３．３６４３×１０^-2、ａ₄＝−５．２４４２×１０^-3 Level＝４０９５｛（Ｏ．Ｄ．（ｄ）−Ｏ．Ｄ．（ｄ₀）／｛Ｏ．Ｄ．（ｄ_max）−Ｏ．Ｄ．（ｄ₀）｝ …（２）ｄ₀：相対濃度比合計＝０、ｄ_max：相対濃度比合計＝最大値なお、図５は式（１）の関係を示すグラフである。

【００６８】この様にしてインク振り分けテーブルが作
成される。図６は本実施形態における作成されたインク
振り分けテーブルの例を示している。図中階調値（濃度
レベル）が記載されている組み合わせが主に使用する組
み合わせであり、濃度レベルが空欄の組み合わせは、前
述されている濃度レベルと同レベルであることを意味し
ている。また、濃度レベルの総数は５３となった。

【００６９】なお、一つの階調値に対して一つのインク
組み合わせしか持たない振り分けテーブルを使用する場
合においては、上記振り分けテーブル作成部２内の初期
テーブルメモリには、優先順位が設定してある５６個の
インク組み合わせのみを記憶・保持すれば良く、また、
濃度比の合計値が同一になった場合には優先順位の低い
方の組み合わせを削除し、残りの組み合わせにて濃度レ
ベルを求めることによりインク振り分けテーブルが作成
されることになる。

【００７０】＜記録データ作成処理＞以上のようにして
求められたインク振り分けテーブルの濃度レベルが、多
値化処理部３に渡され、入力画像の多値化処理が行われ
る。なお、ここでは一般的な誤差拡散法を使用して、５
３値化処理を行った。

【００７１】データ分配部４では、多値化処理されたデ
ータと振り分けテーブルを使用して、各インク毎の吐出
データが作成される。

【００７２】以下、本実施形態における、各画素毎のイ
ンク分配方法について説明する。多値化処理後のデータ
は、濃度レベル別に設けられたカウンタで、多値化処理
されたデータを濃度レベルごとにそれぞれカウントす
る。例えば、多値化処理後のデータが“４４０”であっ
た場合、濃度レベル４４０のカウンタは、Ｎ₄₄₀＋＝１
となる。

【００７３】一方、濃度レベル“４４０”を表すインク
組み合わせ（Ｄ１，…，Ｄ６）としては、（０，３，
１，０，０，０）、（１，０，０，１，０，０）、
（０，１，２，０，０，０）、（２，０，２，０，０，
０）の４種類がインク振り分けテーブルによって与えら
れている。従って、濃度レベル“４４０”を表すインク
組み合わせの種類数はＫ₄₄₀＝４となる。これらを用い
て、以下の条件（３）に従って判断がなされ、Ｋ₄₄₀＝
４種のインク組み合わせの中でｍ番目の組み合わせを使
用するかが決定される。

【００７４】ｉｆ（Ｎ₄₄₀ ％４）ｍ＝０；ｅｌｓｅｍ＝（Ｎ₄₄₀／４）％（Ｋ₄₄₀−１）＋１； …（３）なお、（３）において、「％」は剰余を示す演算符号で
ある。

【００７５】この結果、約７５％がｍ＝０となり、その
画素に対して主となる組み合わせ、ここでは、（０，
３，１，０，０，０）を使用することとなる。また、ｍ
＝１となった場合には、（１．０，０，１，０，０）の
組み合わせを使用することとなる。この様に、一つの画
素に対し、使用するインク組み合わせが決定された後、
その組み合わせに従って各インク毎にデータが分配され
る。

【００７６】以上のようにして各インク毎に分配された
データは、ヘッド制御・紙送り制御部５によって、記録
ヘッドのノズルと対応づけられ、さらには搬送系と同期
をとりながら記録ヘッドを駆動して記録されることとな
る。

【００７７】本実施形態のインクジェットプリンタで記
録された画像は、階調の逆転等は見られず、一般の医療
用レーザーイメージャーで記録した画像と比較しても、
ほぼ遜色のないものであった。

【００７８】また、本実施形態の結果を評価するため
に、多値化数である５３レベルに対して２００×２００
画素の大きさ（約８．５ｍｍ平方）のパッチを記録し、
その濃度を測定した。図７は、その結果を示すグラフで
ある。この結果を見てもわかるように、各レベル間にて
濃度の逆転等は起こらず、また、濃度レベルと透過濃度
との関係を直線で近似した場合の相関係数も、Ｒ＝０．
９９９８９ときわめて良好な結果が得られた。

【００７９】［比較例］上記の実施形態における、イン
クの相対濃度比の決定作業を行わず、インクの相対濃度
比として、インク本来の染料濃度比１：２：４：８：１
６：３２をそのままインクの相対濃度比として使用し
た。

【００８０】この値を元に、６種類のインクを用いた組
み合わせテーブルを作成し、実際にこの５６レベルを上
記の実施形態と同様にパッチを記録して濃度を測定し
た。図８は、その結果を示すグラフである。このグラフ
にも示されているように、例えば、濃度レベルが８００
付近や１５００付近で、数箇所濃度の逆転が生じてい
る。

【００８１】本比較例では、好ましい画像は得られなか
った。またこの時の濃度レベルと透過濃度との関係を直
線で近似した場合の相関係数は、Ｒ＝０．９９９４８で
あり、実施形態の値と比較して劣っていた。

【００８２】［他の実施形態］上記実施形態では多値化
処理の際に一般的な誤差拡散法を用いたが、本発明にお
ける多値化処理の方法としては、多値誤差拡散法、多値
ディザマトリックス法、などの各種多値化方法が利用可
能であり、特に限定されるものではない。

【００８３】本発明に用いるインクジェット記録方法
は、インクの小滴を種々の駆動原理を利用して、ノズル
より吐出して記録を行なわせる従来公知のインクジェッ
ト記録方式のいずれのものにも、適用可能である。その
代表例として、特開昭５４−５９９３６号公報に記載さ
れている方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが
急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によ
って、インクをノズルから吐出させるインクジェット方
式をあげることができる。

【００８４】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。この方式はいわゆるオンデマンド
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ー
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１対１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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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
熱作用面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号明細書に記載され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、
共通するスロ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
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００８８】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な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。

【００８９】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
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のみならず、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
記録ヘッドを用いてもよい。

【００９０】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定に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、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組合せによる予備加熱手段などがあ
る。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備
えることも安定した記録を行うために有効である。

【００９１】さらに、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合せによってでも良
いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカ
ラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもでき
る。

【００９２】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００９３】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）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）が記憶媒体に格納された
プログラムコードを読み出し実行することによっても、
達成されることは言うまでもない。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前述した実施
形態の機能を実現することになり、そのプログラムコー
ドを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実
行することにより、前述した実施形態の機能が実現され
るだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、
コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステ
ム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【００９４】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【００９５】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図１に示す）各機能ブ
ロックに対応するプログラムコードが格納されることに
なる。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インク本来の染料濃度の比率ではなく、入力された各イ
ンクの相対濃度に関する情報に基づいて、各階調値に対
応してインクの種類およびインク滴の数の組合わせを規
定するインク振り分けテーブルが作成される。

【００９７】従って、実際の記録濃度に基づいて、各イ
ンクの相対濃度に関する情報を入力することにより、各
階調の濃度レベルに応じた適切なインクの種類及びイン
ク滴の数の組合せが得られるので、階調の逆転等がな
い、良好な階調画像の記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における処理の概要を示す機
能ブロック図である。

【図２】相対濃度比決定のためのテストパターンを示す
図である。

【図３】図２のパターンの記録に使用するインクの組合
せを示す図である。

【図４】実施形態における初期テーブルを示す図であ
る。

【図５】媒体上における染料量と透過濃度との関係を示
すグラフである。

【図６】実施形態におけるインク振り分けテーブルを示
す図である。

【図７】実施形態における階調値と透過濃度との関係を
示すグラフである。

【図８】比較例における階調値と透過濃度との関係を示
すグラフである。

【図９】本発明の好適な実施形態であるプリンタの外観
を示す図である。

【図１０】図９のプリンタの制御構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１インク濃度比の入力部２振り分けテーブル作成部３多値化処理部４インク分配部５記録ヘッド・紙送り制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同系色に対して濃度の異なる複数種類の
インクを用い、各画素を記録する際に使用するインクの
種類及びインク滴の数を変化させて多階調記録を行うイ
ンクジェット記録装置であって、各インクの相対濃度に関する情報を入力するための入力
手段と、前記相対濃度に関する情報に基づいて、各階調値に対応
してインクの種類およびインク滴の数の組合わせを規定
するインク振り分けテーブルを作成するテーブル作成手
段と、前記インク振り分けテーブルに基づいて、各画素の記録
に使用する前記組合せを選択する組合せ選択手段と、を
備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記テーブル作成手段は、前記組合せが
所定数規定されており、前記組合せ選択手段によって優
先的に選択されるべき組合せが指定された初期テーブル
を用いて前記インク振り分けテーブルを作成することを
特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記各インクの相対濃度に関する情報
が、最も濃度の低いインクの濃度を１とした比で表わさ
れることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項４】前記テーブル作成手段は、各組合せに含
まれるインク滴に対する前記比の合計を算出する合計算
出手段と、前記比の合計に対応する階調値を求める階調
算出手段とを含んでいることを特徴とする請求項３に記
載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記インク振り分けテーブルは、それぞ
れの階調値に対して、インクの種類およびインク滴の数
の組合わせを１つ規定することを特徴とする請求項１か
ら４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記インク振り分けテーブルは、いくつ
かの階調値に対して、インクの種類およびインク滴の数
の組合わせを複数規定することを特徴とする請求項１か
ら４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記複数種類のインクに対応して、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドを複数
備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】同系色に対して濃度の異なる複数種類の
インクを用い、各画素を記録する際に使用するインクの
種類及びインク滴の数を変化させて多階調記録を行うイ
ンクジェット記録方法であって、各インクの相対濃度に関する情報を入力する入力工程
と、前記相対濃度に関する情報に基づいて、各階調値に対応
してインクの種類およびインク滴の数の組合わせを規定
するインク振り分けテーブルを作成するテーブル作成工
程と、前記インク振り分けテーブルに基づいて、各画素の記録
に使用する前記組合せを選択する組合せ選択工程と、を
備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項９】前記テーブル作成工程で、前記組合せが
所定数規定されており、前記組合せ選択工程において優
先的に選択されるべき組合せが指定された初期テーブル
を用いて前記インク振り分けテーブルを作成することを
特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１０】前記各インクの相対濃度に関する情報
が、最も濃度の低いインクの濃度を１とした比で表わさ
れることを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジ
ェット記録方法。
【請求項１１】前記テーブル作成工程が、各組合せに
含まれるインク滴に対する前記比の合計を算出する合計
算出工程と、前記比の合計に対応する階調値を求める階
調算出工程とを含んでいることを特徴とする請求項１０
に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１２】前記インク振り分けテーブルは、それ
ぞれの階調値に対して、インクの種類およびインク滴の
数の組合わせを１つ規定することを特徴とする請求項８
から１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録方
法。
【請求項１３】前記インク振り分けテーブルは、いく
つかの階調値に対して、インクの種類およびインク滴の
数の組合わせを複数規定することを特徴とする請求項８
から１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録方
法。
【請求項１４】請求項８から１３のいずれか１項に記
載のインクジェット記録方法を実現するプログラムのコ
ードを記憶したことを特徴とする記憶媒体。