JP2003237111A

JP2003237111A - 画像形成装置および画像形成方法

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Publication number: JP2003237111A
Application number: JP2002035433A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Gotou; 史博後藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】画像データの入力値に対して同系色で濃度の
異なるインクを用いて画像を形成するインクジェット記
録装置において、複数の同系色のインクを所定吐出量と
なるように制御して記録画素を作成することにより、一
様性の良好な画像が得られる画像形成装置および画像形
成方法を提供する。【解決手段】Ａ点（１０２）の入力値の画像データか
ら画像を記録する場合に必要となるシアンインクＡ〜シ
アンインクＥの各インク吐出量は、図からシアンインク
Ａが１８％、シアンインクＢが６４％、シアンインクＣ
が１８％であり、Ｂ点（１２８）の場合は、シアンイン
クＢが４９％、シアンインクＣが４９％、である。所定
領域を上記Ａ点またはＢ点の入力値を有する画像データ
で記録するとき、その領域は、上記２〜３色のインクで
記録される。このため、従来の１個のノズルを用いたた
めに生じていた吐出方向のよれや吐出量のばらつきによ
る画像劣化の問題が２〜３個のノズルを用いることによ
り平均化され解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置およ
び画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、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
ー化が容易などからプリンタや複写機等に利用されてい
る。

【０００３】このインクジェット記録方法を用いるイン
クジェット記録装置は、記録ヘッドであるノズルの先端
からインクを噴射して、記録紙にインクを付着させて画
像を形成するものである。

【０００４】記録ヘッドには、記録速度向上のため複数
の記録素子を集積配列してインク吐出口および流路を複
数集積したもの（以下、マルチヘッドという）が用いら
れている。さらにカラー対応としては、複数個のマルチ
ヘッドを備えたものが一般的に用いられている。

【０００５】インクジェット記録装置において、良好な
画像を得るためには、階調性、一様性など様々な要素が
必要であり、高品質のマルチヘッドの製造およびインク
ジェット記録方法の改良が行われている。

【０００６】例えば、マルチヘッドの製作工程において
生じるわずかなノズル単位のばらつきを生じると、印字
したときに各ノズルのインクの吐出量や吐出方向の向き
に影響を及ぼすため、最終的に印字画像の濃度ムラが発
生し、画像品位すなわち、画像の一様を劣化させる原因
となる。そのため、高品質なマルチヘッドを製造する製
造方法の改良が進められている。

【０００７】一方、上記のマルチヘッドの製作工程にお
いて生じるわずかなノズル単位のばらつきによる画像劣
化を低減するために、以下に示すインクジェット記録装
置の改良方法が提案されている。

【０００８】例えば、マルチヘッドを用いた印字形成を
複数回に分けて行うことにより（以降「マルチパス印
字」と呼ぶ）、各ノズルのばらつきによるインクの吐出
量や吐出方向の向きを調整し、印字画像の濃度ムラを避
けて高画質な画像を得るマルチパス印字法がある。

【０００９】しかし、このマルチパス印字法で高画質な
画像を得るようとすると、より多くの印字形成回数（パ
ス数）が必要となるため、パス回数の増加による印刷画
像の出力時間がかかりすぎるのが問題である。

【００１０】上記のマルチパス回数を減らす方法とし
て、例えば、特許第２８３７５５０号には、集積密度を
高くせずに高画質化を計る手法として、インクの染料濃
度の異なる同系色の濃淡インクを用い、印刷画像のハイ
ライト部は、低濃度インクを用いて記録し、高濃度のダ
ーク部は、高濃度インクで記録する濃淡記録方式が提案
されている。

【００１１】この濃淡記録方式では、インクの染料濃度
の異なる同系色の濃淡インクを用い印字形成を行うた
め、１回の印字形成時に複数の同系色のインクを用いて
印字を行うため、マルチパス印字と同様の効果が得ら
れ、上記印刷画像の出力時間の低減に効果が得られる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
濃淡記録方式を用いる場合の問題点について、図１５を
用いて説明する。

【００１３】図１５は、例えば、５種の同系色で濃度の
異なるインクを用いた場合の画像データの入力値に対す
る各インクの吐出量を示す図である。

【００１４】図１５において、シアンインクＡ〜Ｅは、
同系色のシアンインクであり、それぞれの濃度が、シア
ンインクＡ＜シアンインクＢ＜シアンインクＣ＜シアン
インクＤ＜シアンインクＥの順に濃くなっている。

【００１５】図１５において、図中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄな
どの入力値の場合には、その入力値に対応する記録画素
を作成するために、２種類のインクをそれぞれ５０％づ
つのインク吐出量で吐出させて作成する。

【００１６】すなわち、Ａの入力値に対しては、シアン
インクＡとシアンインクＢのインク量をそれぞれ５０％
づつ吐出させて作成し、Ｂの入力値に対しては、シアン
インクＢとシアンインクＣのインク量をそれぞれ５０％
づつ吐出させて作成する。Ｃの入力値、Ｄの入力値につ
いても同様である。

【００１７】このとき、例えば、Ａの入力値に対して
は、同系色の２種のインクを用い２個の異なるノズルで
１つの記録画素を作成することになるため、１種のイン
クで上記と同じ１つの記録画素を作成する場合に対し
て、上記の同系色の２種のインクを用いる場合は、１パ
ス記録で１種のインクを用いた場合の２パス記録に近い
効果が期待できる。

【００１８】その結果、上述の吐出方向のよれや吐出量
のばらつきなどを低減できる。

【００１９】しかるに、図１５において、図中のＥ，
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ付近の入力値の場合には、その入力値に
対応する記録画素を作成するために、１種類のインクを
それぞれ１００％の吐出量近くで作成するため、上述し
た図中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近で得られる複数のインクを
用いて記録画素を作成する効果はほとんど期待できなく
なる。

【００２０】その結果、図中のＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ付近
では、上述の濃淡記録方式を用いても吐出方向のよれや
吐出量のばらつきなどは低減できない。

【００２１】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決するためになされたものであり、その目的は、画像
データの入力値に対して同系色で濃度の異なるインクを
用いて画像を形成するインクジェット記録装置におい
て、複数の同系色のインクをそれぞれ所定の吐出量とな
るように制御して記録画素を作成することにより、一様
性の良好な画像が得られる画像形成装置および画像形成
方法を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る一実施の形
態例の画像形成装置は、以下の構成を備える。すなわ
ち、濃度の異なる同系色インクを有し、画素データから
画像を形成する画像形成装置であって、前記画素データ
から画像を形成する際に、前記インクのそれぞれの吐出
量を調整し、前記インクを複数種類使用して前記画像を
形成できるように調整するインク吐出量調整手段を有す
ることを特徴とする。

【００２３】また例えば、前記インクの吐出量の調整
は、前記インクのそれぞれの吐出量を決定するしきい値
同士の差が所定の分布となるように制御することを特徴
とする。

【００２４】また例えば、前記所定の分布とは、前記し
きい値同士の差の発生確率が一定になるような分布であ
ることを特徴とする。

【００２５】また例えば、前記所定の分布とは、前記し
きい値同士の差が小さいほど発生確率が大きくなるよう
な分布であることを特徴とする。

【００２６】また例えば、前記所定の分布とは、前記し
きい値同士の差が大きいほど発生確率が大きくなるよう
な分布であることを特徴とする。

【００２７】また例えば、前記インク吐出量調整手段
は、前記画素データの画素位置によって、前記しきい値
同士の差を周期的に変動させる周期変動手段を更に有す
ることを特徴とする。

【００２８】また例えば、前記インク吐出量調整手段
は、前記画素データの値によって、前記しきい値同士の
差を変動させる変動手段を更に有することを特徴とす
る。

【００２９】また例えば、前記濃度の異なる同系色イン
クを複数のグループに分割し、前記グループごとに前記
インクの吐出量を調整する調整手段を更に有することを
特徴とする。

【００３０】また例えば、前記濃度の異なる同系色イン
クインクは、シアンインクまたはマゼンタインクを含む
ことを特徴とする。

【００３１】また例えば、濃度の異なる同系色インクを
有し、画素データから画像を形成する画像形成方法であ
って、前記画素データから画像を形成する際に、前記イ
ンクのそれぞれの吐出量を調整し、前記インクを複数種
類使用して前記画像を形成できるように調整するインク
吐出量調整工程を有することを特徴とする。

【００３２】また例えば、前記インクの吐出量の調整
は、前記インクのそれぞれの吐出量を決定するしきい値
同士の差が所定の分布となるように制御することを特徴
とする。

【００３３】また例えば、前記所定の分布とは、前記し
きい値同士の差の発生確率が一定になるような分布であ
ることを特徴とする。

【００３４】また例えば、前記所定の分布とは、前記し
きい値同士の差が小さいほど発生確率が大きくなるよう
な分布であることを特徴とする。

【００３５】また例えば、前記所定の分布とは、前記し
きい値同士の差が大きいほど発生確率が大きくなるよう
な分布であることを特徴とする。

【００３６】また例えば、前記インク吐出量調整工程で
は、前記画素データの画素位置によって、前記しきい値
同士の差を周期的に変動させることを特徴とする。

【００３７】また例えば、前記インク吐出量調整工程で
は、前記画素データの値によって、前記しきい値同士の
差を変動させることを特徴とする。

【００３８】また例えば、前記濃度の異なる同系色イン
クを複数のグループに分割し、前記グループごとに前記
インクの吐出量を調整する調整工程を更に有することを
特徴とする。

【００３９】また例えば、前記濃度の異なる同系色イン
クインクは、シアンインクまたはマゼンタインクを含む
ことを特徴とする。

【００４０】また例えば、濃度の異なる同系色インクを
有し、画素データから画像を形成する画像形成処理を制
御するための画像形成処理プログラムを格納した記憶媒
体であって、該画像形成処理プログラムは、前記画素デ
ータから画像を形成する際に、前記インクのそれぞれの
吐出量を調整し、前記インクを複数種類使用して前記画
像を形成できるように調整するインク吐出量調整工程を
有することを特徴とする。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
に係る一実施の形態例を詳しく説明する。

【００４２】ただし、以下の本実施の形態例の説明で
は、画像形成装置および画像形成方法として説明してい
るが、本発明の範囲を記載例のみに限定する趣旨のもの
ではない。

【００４３】［インクジェット記録装置の全体構成］ま
ず、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置の
全体構成について、を説明する。図１２は、インクジェ
ット記録装置１０００の斜視図である。

【００４４】インクジェット記録装置１０００の給紙位
置に挿入された記録媒体１０６０は、送りローラ１０９
０によって記録ヘッドユニット１０３０の記録可能領域
へ搬送される。

【００４５】キャリッジ１０１０は、ガイド軸ａ１０４
０とガイド軸ｂ１０５０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。

【００４６】キャリッジ１０１０には、複数の色インク
を吐出する記録ヘッドと、それぞれの記録ヘッドにイン
クを供給するインクタンクを含む記録ヘッドユニット１
０３０が搭載されている。

【００４７】インクジェット記録装置１０００に設けら
れる複数の色のインクは、例えば、ブラック（Ｂｋ）、
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色
であり、シアン、マゼンタは、それぞれ濃度の異なる同
系色のインクを有している。

【００４８】スイッチ部＆表示部１０７０のスイッチ部
は、インクジェット記録装置１０００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。

【００４９】［記録ヘッドの構成］図４に記録ヘッドの
一構成例を示す。

【００５０】図４において、１０３０は、記録ヘッドユ
ニットを表し、４１〜４５は、それぞれ、シアンインク
の同系色の色を吐出するシアンインクＡ〜シアンインク
Ｅのノズル列であり、４６は、イエローインクを吐出す
るノズルであり、４７〜４９、４Ａおよび４Ｂは、それ
ぞれ、マゼンタインクの同系色の色を吐出するマゼンタ
インクＡ〜マゼンタインクＥのノズル列であり、４Ｃ
は、ブラックインクを吐出するノズルである。

【００５１】ここで、４１〜４５の５種類のシアンイン
ク、４７〜４Ｂの５種類のマゼンタインクの濃度は、シ
アンインクＡ＜シアンインクＢ＜シアンインクＣ＜シア
ンインクＤ＜シアンインクＥ、マゼンタインクＡ＜マゼ
ンタインクＢ＜マゼンタインクＣ＜マゼンタインクＤ＜
マゼンタインクＥの順に濃度が濃くなっている。

【００５２】各インクタンクは、記録ヘッドとの接続部
を介して記録ヘッドと接続し、吐出口にインクを供給す
る。

【００５３】なお、図４の記録ヘッドユニット１０３０
では、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の
インクは、２つに分かれて収容されているが、各色イン
クが全て独立に交換可能な構造となっていてもかまわな
い。

【００５４】また、例えば、すべてのインクが一体構造
であったり、あるいは、シアン、マゼンタ、イエローの
タンクのみが一体構造で、ブラックのみ独立構造であっ
ても良い。

【００５５】［インク吐出による記録方式］図１３は、
記録ヘッドの発熱体付近の拡大断面図である。

【００５６】インクジェット記録装置１０００には、各
インク吐出口に対応して電気・熱変換体である発熱体が
配置されており、記録情報に対応する駆動信号を発熱体
に印加することにより、ノズルからインクが吐出する。

【００５７】発熱体３００は、全てのノズルに対してそ
れぞれ独立に発熱可能な構成となっている。発熱体３０
０の発熱により急速に加熱されたノズル内のインクは、
沸騰し気泡を形成する。この気泡の生成によりノズル内
の圧力が高まり、図１３に示すようにインク滴３５０が
記録媒体３１０に向かって吐出され、記録媒体上に文字
や画像を形成する。

【００５８】この時、吐出される各色のインク滴の体積
は、１〜１００ｎｇ程度である。吐出口２３０の各々に
は、吐出口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、これら液路にイ
ンクを供給するための共通液室３２０が設けられてい
る。

【００５９】吐出口の各々に対応するインク液路には、
これら吐出口からインク滴を吐出させるため熱を発生さ
せる発熱体３００や発熱体３００に電力を供給するため
の電極配線が設けられている。発熱体３００や電極配線
は、シリコン等からなる基板３３０上に成膜技術によっ
て形成される。発熱体３００の上には、インクと発熱体
が直接接触しないように保護膜３６０が形成されてい
る。

【００６０】さらに、この基板上には、樹脂やガラス材
よりなる隔壁３４０を積層することによって、上記吐出
口、インク液路、共通液室等が構成されている。

【００６１】［インクジェット記録装置のブロック図］
図１４は、インクジェット記録装置１０００のブロック
図である。

【００６２】ホストコンピュータ４０００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、インクジェット記録装置１０００の受信バッファ４
０１０に入力される。

【００６３】この時、インクジェット記録装置１０００
からホストコンピュータ４０００に対して、正しくデー
タが転送されているかどうかを確認するデータおよびイ
ンクジェット記録装置１０００の動作状態を知らせるデ
ータが、返送される。

【００６４】受信バッファ４０１０のデータは、ＣＰＵ
４０２０の管理のもとで、メモリ部４０３０に転送さ
れ、ＲＡＭに一時的に記憶される。

【００６５】駆動機構制御部４０４０は、ＣＰＵ４０２
０からの指令によりキャリッジモータやラインフィード
モータ等の駆動機構部４０５０の制御を行う。

【００６６】センサ／ＳＷ制御部４０６０は、各種セン
サやスイッチからなるセンサ／ＳＷ部４０７０からの信
号をＣＰＵ４０２０に送信する。

【００６７】表示素子制御部４０８０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４０９０を制御する。

【００６８】記録ヘッド制御部４１００は、ＣＰＵ４０
２０からの指令により、記録ヘッド４１１０を制御す
る。記録ヘッド４１１０の状態を示す温度情報等をＣＰ
Ｕ４０２０に伝える。

【００６９】［複数の同系色のインクを所定量以上使用
する画像記録方法］次に、濃度の異なる同系色のインク
を用いるインクジェット記録装置１０００において、所
定の階調レベルを記録する際に、複数の同系色のインク
を所定量以上使用して画像を記録する方法について説明
する。

【００７０】以下の説明では、濃度の異なる５色のシア
ンインクまたはマゼンタインクの各インク吐出量の制御
方法について、シアンインクを例に取り説明する。

【００７１】図１〜図３は、シアンインクＡ〜シアンイ
ンクＥを用いて、シアンインクによる画像データを記録
する場合の画像データの入力値と各インク量との関係を
示す図である。

【００７２】図１では、濃度の異なる５色のシアンイン
クを、画像データの入力レベル（０〜２５５）に応じて
量子化したときの入力値に対する各インク吐出量を表し
ている。

【００７３】図１において、シアンインク濃度は、シア
ンインクＡ＜シアンインクＢ＜シアンインクＣ＜シアン
インクＤ＜シアンインクＥの順に濃くなっている。

【００７４】［３色のインクで画像を記録する場合］図
２を用いて、例えば、Ａ（１０２）の入力値の画像デー
タから画像を記録する場合に必要となるシアンインクＡ
〜シアンインクＥの各インク吐出量を以下に示す。

【００７５】Ａ（１０２）の入力値に対する各インク吐
出量は、図２のＸ点、Ｙ点である。

【００７６】シアンインクＡのインク吐出量＝１８％（Ｙ点）シアンインクＢのインク吐出量＝６４％（Ｘ点）シアンインクＣのインク吐出量＝１８％（Ｙ点）シアンインクＤのインク吐出量＝０％シアンインクＥのインク吐出量＝０％したがって、所定領域を上記Ａ（１０２）の入力値を有
する画像データで記録するとき、その領域は、上記３色
のインクで上記吐出量にて記録される。

【００７７】また、各ラスタでのシアンインクＡ〜シア
ンインクＥの発生率も上述の各吐出量と同様であるた
め、各ラスタは、シアンインクＡ、シアンインクＢ、シ
アンインクＣの異なる３個のノズルを用いて上記の一定
領域が記録されることになる。すなわち、各ラスタは、
濃度は、異なるが３個の同系色のインクを用いて３個の
複数のノズルで記録されるため、通常の１個のノズルを
用いる１パス記録よりも吐出方向のよれや吐出量のばら
つきが平均化される。

【００７８】この効果により、通常の１個のノズルを用
いる１パス記録よりも画像劣化要因を平均化することが
できるので３個の同系色のインクを用いる１パス記録で
マルチパスの効果が得られる。

【００７９】また、上述した１０２の入力値を有する画
像データを、シアンインクＡ〜Ｃの３色のインクをそれ
ぞれ１８％、６４％、１８％の吐出量にて記録する例
は、図１５で説明した従来技術の問題点を解決するもの
である。

【００８０】すなわち、上述の１０２の入力値を３色の
インクで記録する例は、図１５の従来法において、例え
ば、Ｆの入力値を有する画像データをシアンインクＢ１
００％の吐出量（すなわち、シアンインクＢの１色）で
記録する場合に対応している。

【００８１】したがって、図２に示すＡ（１０２）の入
力値の場合は、図１５のＦの入力値の場合に問題となっ
ていたシアンインクＢの１色のインクでしか記録できな
かった問題点を、３色のインクを使用することで解決し
ている。

【００８２】すなわち、図２では、シアンインクＢの吐
出量を１００％から６４％に低減し、低減したシアンイ
ンクＢの吐出量３６に対応する量を、シアンインクＢよ
りも濃度の低いシアンインクＡと濃度の高いシアンイン
クＣを所定量（１８％）づつ使用することにより目標と
するシアンインク濃度を形成している。

【００８３】このため、従来の１個のノズルを用いたた
めに生じていた吐出方向のよれや吐出量のばらつきが３
個のノズルを用いることにより平均化され、上述の従来
法における問題点が解決される。

【００８４】上記説明した効果は、図２におけるＡ（１
０２）ばかりでなく、例えば、Ｂ、Ｃの入力値およびそ
れらの近傍の入力値で得られるのは、いうまでもない。

【００８５】［主に２色のインクで画像を記録する場
合］次に、図３を用いて、例えば、Ｂ（１２８）の入力
値の画像データから画像を記録する場合に必要となるシ
アンインクＡ〜シアンインクＥの各インク吐出量を以下
に示す。

【００８６】Ｂ（１２８）の入力値に対する各インク吐
出量は、図３のＸ点、Ｙ点である。

【００８７】シアンインクＡ＝１％（Ｙ点）シアンインクＢ＝４９％（Ｘ点）シアンインクＣ＝４９％（Ｘ点）シアンインクＤ＝１％（Ｙ点）シアンインクＥ＝０％したがって、所定領域を上記Ｂ（１２８）の入力値を有
する画像データで記録するとき、その領域は、上記４色
のインクで上記吐出量にて記録される。

【００８８】ただし、シアンインクＡとシアンインクＤ
吐出量１％は、シアンインクＢとシアンインクＣの４９
％に比べて小さいため、上記所定領域は、主にシアンイ
ンクＢとシアンインクＣを用いて記録されることにな
る。

【００８９】すなわち、濃度が異なる２個の同系色のイ
ンクを用いて２個のノズルで記録されるため、通常の１
個のノズルを用いる１パス記録よりも吐出方向のよれや
吐出量のばらつきが平均化される。

【００９０】この効果により、通常の１個のノズルを用
いる１パス記録よりも同系色のインクを用いて２個のノ
ズルで記録すると、画像劣化要因を平均化することがで
きるのでマルチパスの効果が得られる。

【００９１】上記説明した効果は、図３におけるＢ（１
２８）ばかりでなく、例えばＡ、Ｃ、Ｄの入力値および
それらの近傍の入力値で得られるのは、いうまでもな
い。

【００９２】以上、図２と図３を用いて説明した内容
は、本実施の形態例では、入力値が０〜１５と２５５の
わずかの領域を除く入力値のほぼ全領域に渡り適用可能
であり、濃度が異なる２個または３個の同系色のインク
を用いて画像データを記録できる。

【００９３】［記録媒体への画像形成とつなぎ筋の低
減］図４に示す記録ヘッドユニット１０３０を用いて、
入力値１０２に対する記録媒体上での画像形成方法を図
５に示す。

【００９４】図５（ａ）は、記録ヘッドユニット１０３
０の時間ｔ１〜ｔ４における位置を示しており、図５
（ｂ）は、記録ヘッドユニット１０３０のそれぞれのイ
ンクが記録媒体上に画像形成した記録プレーンを示して
いる。

【００９５】図５（ｂ）において、５１１、５１２およ
び５１３は、記録ヘッドユニット１０３０のシアンイン
クＡ、シアンインクＢおよびシアンインクＣを用いた記
録プレーンである。

【００９６】また図５（ｂ）において、５２１、５２２
および５２３は、それぞれ記録媒体上でのシアンインク
Ａ、シアンインクＢおよびシアンインクＣのつなぎ位置
を表す。

【００９７】記録ヘッド４０は、まず、ｔ_１において、
以下に示すノズル列分の画像を形成する。

【００９８】ｔ_１で形成される画像は、図５（ａ）のｔ
_１Ａ〜ｔ_１Ｃの位置で、それぞれ１８％、６４％、１８
％のインク吐出量を用いて形成される。

【００９９】また、シアンインクＡの記録プレーン５１
１では、ｔ_１Ａの位置に、シアンインクＢの記録プレー
ン５１２では、ｔ_１Ｂの位置に、シアンインクＣの記録
プレーン５１３では、ｔ_１Ｃの位置に形成される。

【０１００】次に、記録ヘッド４０は、時間ｔ_２におい
て、図５（ａ）のｔ_１Ｂ位置からｔ _２の位置に移動す
る。

【０１０１】時間ｔ_２で形成される画像は、図５（ａ）
のｔ_２Ａ〜ｔ_２Ｃの位置で、それぞれ１８％、６４％、
１８％のインク吐出量を用いて形成される。

【０１０２】また、シアンインクＡの記録プレーン５１
１では、ｔ_２Ａの位置に、シアンインクＢの記録プレー
ン５１２では、ｔ_２Ｂの位置に、シアンインクＣの記録
プレーン５１３では、ｔ_２Ｃの位置に形成される。

【０１０３】このようにして、記録ヘッド４０は、順次
移動することによって記録媒体上に画像を形成してい
く。

【０１０４】図５に示す入力値１０２の画像に対して
は、全記録領域においてシアンインクＡを１８％、シア
ンインクＢを６４％、シアンインクＣを１８％の吐出量
用いて記録することになる。

【０１０５】この場合には、各ラスタにおいても、シア
ンインクＡを１８％、シアンインクＢを６４％、シアン
インクＣを１８％のインク吐出量でを形成することとな
る。したがって、１パスで、各ラスタを３つの別のノズ
ルを用いて記録することになり、ノズルのよれや吐出量
のばらつきを平均化して、画像劣化を低減するというマ
ルチパス記録の効果が得られることになる。

【０１０６】このため、通常１ノズルを用いて行うマル
チパス記録に比べて、より短い時間で記録できるため、
記録速度の向上が可能である。

【０１０７】また、図５の５２１、５２２および５２３
に示すように、記録媒体上でのシアンインクＡまたはシ
アンインクＣとシアンインクＢとのつなぎ位置は、異な
る。そのため、本実施の形態例では、従来の１パス記録
での画像劣化要因として問題となっていたつなぎ筋を低
減することも可能である。

【０１０８】［多値の誤差拡散法を用いたインク吐出量
の発生方法］次に図１に示したインク吐出量を発生させ
るための多値の誤差拡散法に関して、図６を用いて説明
する。

【０１０９】図６において、６１の実線は、入力値に対
する出力値、すなわちインク吐出量を表し、６２の点線
で表している位置は、６値の量子化するためのしきい値
を表す。

【０１１０】６３は、概念的に入力値と出力値の誤差を
表し、６４は、入力値と出力値が同じ値を取る部分を表
している。

【０１１１】６値の量子化する場合の誤差拡散処理を以
下に示す。ここで、注目画素の入力値をＸ(i,j)、すで
に処理されて加算されてきた誤差の値をＹ(i,j)、量子
化値Ｎ（０〜５の整数）に対する記録媒体上での出力値
をＺＮ、しきい値をＴｈ０〜Ｔｈ４とする。

【０１１２】１）Ｘ(i,j)＋Ｙ(i,j)＜Ｔｈ０の場合量子化値は、０で、記録媒体へ記録されない。誤差は、
Ｚ０−（Ｘ(i,j)＋Ｙ(i,j)）で、所定位置に所定割合で
分配される。

【０１１３】２）ＴｈＮ−１≦Ｘ(i,j)＋Ｙ(i,j)＜Ｔｈ
Ｎの場合量子化値は、Ｎ（Ｎは１から４）で、インクＡからイン
クＤを用いて、記録媒体上へ記録される。誤差は、ＺＮ
−（Ｘ(i,j)＋Ｙ(i,j)）となる。

【０１１４】３）Ｔｈ４≦Ｘ(i,j)＋Ｙ(i,j)の場合量子化値は、５で、インクＥを用いて、記録媒体上へ記
録される。誤差は、Ｚ５−（Ｘ(i,j)＋Ｙ(i,j)）とな
る。

【０１１５】［しきい値の取り得る範囲］図６に示すよ
うに、６値の誤差拡散法においては、６４で示す入力値
と出力値と同じである場合（すなわち、８ビット表記
で、入力値が０，５１，１０２，１５３，２０４，２５
５）は、誤差が０となるため、出力値を表す画素濃度の
インクによって、記録される。

【０１１６】また、この場合は、誤差が発生しない。こ
のような入力値に対して誤差を発生させるためには、し
きい値の取り得る範囲が入力値より大きい範囲と入力値
より小さい範囲の両範囲で存在させる必要がある。

【０１１７】例えば、図６の場合には、しきい値が２
５．５，７６．５，１２７．５，１７８．５，１７８．
５，２２９．５であるので、±２５．５（すなわち５
１）よりも大きな隣接するしきい値同士の差を持たせる
必要がある。

【０１１８】例えば、図１に示す各インク吐出量を発生
させるためには、しきい値同士の差を±３２、すなわち
６４の幅で変動させれば良い。（このプログラムをどこ
に格納し、どのように作動させるのか簡単に示して下さ
い）ただし、入力値０，２５５に対しては、０，２５５を表
すインクのみで形成したいために変動の中心位置を入力
値に応じて変える必要がある。

【０１１９】図１に示したインク吐出量を得るためのし
きい値同士の差の変動量に関する発生確率は、図７に示
す−３２から＋３２までの値を一様に発生させている
が、図８に示すような変動値が０付近のしきい値同士の
差の変動量に関する発生確率が最も高く、変動値が±３
２に近づくに従いインク吐出量が低くなるような分布で
発生させることも可能であり、その際のインク吐出量
は、図１０のようになる。

【０１２０】同様にして、図９に示すような変動値が０
付近のしきい値の変動量に関する発生確率が最も低く、
変動値が±３２に近づくに従いインク吐出量が高くなる
ような分布で発生させることも可能であり、その際のイ
ンク吐出量は、図１１のようになる。

【０１２１】すなわち、しきい値同士の差と変動幅を制
御することにより、入力値に対するインク吐出量を制御
することが可能である。

【０１２２】また、本実施の形態例においては、全ての
入力値に対してしきい値の分布は、同様なものとして記
述してきたが、入力値ごとにしきい値の分布を異ならせ
ることも可能である。

【０１２３】この場合は、各入力値を独立に制御できる
ため各入力値においてインク吐出量をより細かく制御す
ることも可能である。

【０１２４】［しきい値同士の差に変動に周期性を持た
せた画像の均一性］次に、しきい値同士の差に周期性を
持たせることによる、画像の均一性について説明する。

【０１２５】しきい値同士の差をランダムに変動をさせ
た場合には、画像の均一感という観点からはあまり好ま
しい結果が得られない。

【０１２６】図１６に、２値の画像を例として所定領域
内に同数の記録ドットを規則的に配置された場合とラン
ダムに配置された場合の模式図を示す。

【０１２７】この図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）を比較す
ると、記録ドットが均一に配置された状態（図１６
（Ａ））の方が、ランダムに配置された状態（図１６
（Ｂ））よりも均一な画像に見える。

【０１２８】同様に複数の記録ドットが存在しているよ
うな画像においてもそれらのドットがより規則的に配置
されている方が画像としての均一感が良くなる。

【０１２９】以上のことから、しきい値同士の差を変動
させる多値の誤差拡散法において、均一な画像を得るに
は、記録ドットをより規則的に配置する必要があり、そ
のためには、各画素に対するしきい値の変動に周期性を
持たせればよい。

【０１３０】しきい値同士の差の変動を周期的に行う例
として、８×８のマトリクスＭ（８，８）によるしきい
値同士の差の変動方法を示す。

【０１３１】図１７に、しきい値同士の差の変動幅を表
すマトリクスの一例を示す。

【０１３２】図１８は、図１７に示す各列の左側のしき
い値との差をとり、図１７のマトリックスのしきい値同
士の差の変動の周期性を説明した図である。

【０１３３】図１７のマトリクスを用いて、画素位置
(i,j)におけるしきい値を発生させる。

【０１３４】６値のしきい値Ｔｈ０〜Ｔｈ４に対し、画
素位置(i,j)の新たなしきい値は、下記の式で与えられ
る。

【０１３５】ＴｈＮ＝ＴｈＮ＋Ｍ（ｉ％８，ｊ％８）
（Ｎは、０〜４の整数）（Ａ％Ｂは、ＡをＢで割ったときの余りを表す）このため、画像全体に対するしきい値は、８×８のマト
リクスで敷き詰められた周期的なしきい値を発生させる
ことが可能である。

【０１３６】このように画素位置に応じてしきい値同士
の差の変動幅を周期的に変化させることによって量子化
された画像においても濃度の異なる記録ドットがある程
度周期性を持って配列されるため均一感が向上する。

【０１３７】［入力値２５０〜２５５に対するマルチパ
ス記録］図１〜図３で説明したように、入力値が１６〜
２５４の中間調部分は、複数の同系色インクで記録され
るためにマルチパス記録の効果が得られる。

【０１３８】しかし、図１において、しきい値同士の差
を６４で変動させても入力値０〜１５および２５５にお
いては、シアンインクＡおよびシアンインクＥの単一の
インクで記録されることになるため、マルチパス記録の
効果を得ることができない。

【０１３９】また、記録媒体、インク組成、吐出量など
との組み合せにより、複数色を用いてマルチパスの効果
を得るためには、各色のインクを所定量以上使用する必
要がある。

【０１４０】図１において、マルチパス効果を得るため
に必要なインク吐出量を１０％であると仮定すると、シ
アンインクＡの吐出量が１０％に満たない入力値０〜４
１およびシアンインクＥの吐出量が１０％に満たない２
５０〜２５５においては、マルチパス記録の効果を得る
ことができない。

【０１４１】しかしながら、濃度が低いインクに関して
は、記録ドット自体が見えにくいためシアンインクＡを
用いる入力値０〜４１に関しては吐出方向のよれや吐出
量のばらつきによる画像劣化は目立つことがない。

【０１４２】したがって、吐出方向のよれや吐出量のば
らつきによる画像劣化を抑制することが必要な部分は、
シアンインクＥの吐出量が１０％に満たない入力値２５
０〜２５５の高濃度部分である。

【０１４３】この入力値２５０〜２５５の部分におい
て、マルチパス記録の効果を得ることができれば画像全
体において良好な画像を少ない印字時間で得ることが可
能となる。

【０１４４】次に、その方法について説明する。

【０１４５】図１９は、シアンインクＡ〜Ｄおよびシア
ンインクＥに関する多値データの入力値の変換曲線を表
している。

【０１４６】変換されたシアンインクＡ〜Ｄの入力値に
関しては、前述の６値の量子化を行うことにより、図２
０に示すようにシアンインクＡ〜Ｄのインク吐出量で記
録画素を形成することになる。

【０１４７】ただし、６値化することによりシアンイン
クＥを用いて記録画素を形成するわけであるが、シアン
インクＥに関しては、図１９に示したようにシアンイン
クＡ〜Ｄとは別の多値データの入力値に変換されている
ため、シアンインクＥ用いて形成することはない。

【０１４８】シアンインクＥにおいては、変換されたの
入力値を２値の量子化を行うことにより、図１９に示す
ようなインク吐出量で、シアンインクＥの記録ドットを
形成する。このように入力値を２つのインクグループで
形成するデータに分割し、その後それぞれを量子化する
ことにより、図２０に表されるように各入力値に対する
インク吐出量で各インクドットが形成されることにな
る。

【０１４９】その結果、２５０〜２５５の入力値の高濃
度部分においても複数の同系色インクが所定の割合以上
で存在することが可能となり、全ての階調においてマル
チパス記録の効果を得ることが可能となる。

【０１５０】以上説明したように、本実施形態の画像形
成方法および量子化方法では、所定の階調レベルを表現
するため、しきい値同士の差を入力値に応じて所定の分
布で発生させることにより各インクのインク吐出量を制
御する。

【０１５１】そのため同一ラスタを濃度の違いはあるも
のの、複数の同系色のインクを用いて記録することにな
るのでマルチパスの効果があり、少ないパス数で良好な
画像を得ることができ、従来よりも少ない印字時間で、
一様性の高い良好な画像を得ることが可能となる。

【０１５２】また、量子化時において、複数ある同系色
インクを同一画素に重ねて記録しないおよび誤差拡散と
記録状態が定常状態にならないように制御することによ
ってテクスチャの発生やインク溢れを防止し、良好な画
像を得ることが可能となる。

【他の実施形態】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。

【０１５３】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。

【０１５４】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。

【０１５５】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。

【０１５６】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、図１０、図１１な
どを作成するためのプログラムコードが格納されること
になる。

【０１５７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、画像データの入力値に対して同系色で濃度の異なる
インクを用いて画像を形成するインクジェット記録装置
において、複数の同系色のインクをそれぞれ所定の吐出
量となるように制御して記録画素を作成することによ
り、一様性の良好な画像が得られる画像形成装置および
画像形成方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施の形態例である入力値に対
する同系色の各インクの吐出量を表す図である。

【図２】本実施の形態例の入力値に対する同系色の各イ
ンクの吐出量を表す図である。

【図３】本実施の形態例の入力値に対する同系色の各イ
ンクの吐出量を表す図である。

【図４】本実施の形態例である記録ヘッドの構成例を表
す模式図である。

【図５】本実施の形態例である記録ヘッドを用いた１パ
ス記録を示す模式図である。

【図６】６値の場合の誤差を説明する図である。

【図７】しきい値の変動幅に関する発生確率を示す図で
ある。

【図８】しきい値の変動幅に関する発生確率を示す図で
ある。

【図９】しきい値の変動幅に関する発生確率を示す図で
ある。

【図１０】本実施の形態例の入力値に対する同系色の各
インクの吐出量を表す図である。

【図１１】本実施の形態例の入力値に対する同系色の各
インクの吐出量を表す図である。

【図１２】本実施の形態例のインクジェット記録装置の
斜視図である。

【図１３】本実施の形態例の記録ヘッドの発熱体付近の
拡大断面図である。

【図１４】本実施の形態例のインクジェット記録装置の
ブロック図である。

【図１５】従来例の入力値に対する同系色の各インクの
吐出量を表す図である。

【図１６】ドット配列の違いによる均一性の違いを表す
模式図である。

【図１７】周期性を示すしきい値の変動幅を示すマトリ
クスである。

【図１８】図１７のしきい値の変動幅の差分を示すマト
リクスである。

【図１９】入力値を２つのインクグループへ変換する変
換曲線を表す図である。

【図２０】本実施の形態例の入力値に対する同系色の各
インクの吐出量を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA11 EB30 EB58 EB59 EC07 EC65 EC72 ED01 ED05 ED07 EE08 2C057 AF39 AH13 AM15 CA01 CA05 CA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃度の異なる同系色インクを有し、画素
データから画像を形成する画像形成装置であって、前記画素データから画像を形成する際に、前記インクの
それぞれの吐出量を調整し、前記インクを複数種類使用
して前記画像を形成できるように調整するインク吐出量
調整手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記インクの吐出量の調整は、前記イン
クのそれぞれの吐出量を決定するしきい値同士の差が所
定の分布となるように制御することを特徴とする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記所定の分布とは、前記しきい値同士
の差の発生確率が一定になるような分布であることを特
徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記所定の分布とは、前記しきい値同士
の差が小さいほど発生確率が大きくなるような分布であ
ることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記所定の分布とは、前記しきい値同士
の差が大きいほど発生確率が大きくなるような分布であ
ることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記インク吐出量調整手段は、前記画素
データの画素位置によって、前記しきい値同士の差を周
期的に変動させる周期変動手段を更に有することを特徴
とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の画
像形成装置。
【請求項７】前記インク吐出量調整手段は、前記画素
データの値によって、前記しきい値同士の差を変動させ
る変動手段を更に有することを特徴とする請求項２乃至
請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記濃度の異なる同系色インクを複数の
グループに分割し、前記グループごとに前記インクの吐
出量を調整する調整手段を更に有することを特徴とする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記濃度の異なる同系色インクインク
は、シアンインクまたはマゼンタインクを含むことを特
徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の
画像形成装置。
【請求項１０】濃度の異なる同系色インクを有し、画
素データから画像を形成する画像形成方法であって、前記画素データから画像を形成する際に、前記インクの
それぞれの吐出量を調整し、前記インクを複数種類使用
して前記画像を形成できるように調整するインク吐出量
調整工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】前記インクの吐出量の調整は、前記イ
ンクのそれぞれの吐出量を決定するしきい値同士の差が
所定の分布となるように制御することを特徴とする請求
項１０に記載の画像形成方法。
【請求項１２】前記所定の分布とは、前記しきい値同
士の差の発生確率が一定になるような分布であることを
特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。
【請求項１３】前記所定の分布とは、前記しきい値同
士の差が小さいほど発生確率が大きくなるような分布で
あることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方
法。
【請求項１４】前記所定の分布とは、前記しきい値同
士の差が大きいほど発生確率が大きくなるような分布で
あることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方
法。
【請求項１５】前記インク吐出量調整工程では、前記
画素データの画素位置によって、前記しきい値同士の差
を周期的に変動させることを特徴とする請求項１１乃至
請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１６】前記インク吐出量調整工程では、前記
画素データの値によって、前記しきい値同士の差を変動
させることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のい
ずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１７】前記濃度の異なる同系色インクを複数
のグループに分割し、前記グループごとに前記インクの
吐出量を調整する調整工程を更に有することを特徴とす
る請求項１０に記載の画像形成方法。
【請求項１８】前記濃度の異なる同系色インクインク
は、シアンインクまたはマゼンタインクを含むことを特
徴とする請求項１０乃至請求項１７のいずれか１項に記
載の画像形成方法。
【請求項１９】濃度の異なる同系色インクを有し、画
素データから画像を形成する画像形成処理を制御するた
めの画像形成処理プログラムを格納した記憶媒体であっ
て、該画像形成処理プログラムは、前記画素データから画像を形成する際に、前記インクの
それぞれの吐出量を調整し、前記インクを複数種類使用
して前記画像を形成できるように調整するインク吐出量
調整工程を有することを特徴とする記憶媒体。