JP2004009533A - Inkjet recording device, recording method, and storing medium - Google Patents

Inkjet recording device, recording method, and storing medium Download PDF

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井上 博夫
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce an image density to be recorded in taking capacity of an absorbable ink per unit area by a recording medium into consideration. <P>SOLUTION: Inputted image data is binarized (201). In addition, a limiting value to the number of discharging dots per unit area is calculated in advance from a parameter such as kind of an output medium (202). Then, it is judged whether discharging is performed or not in accordance with an output value of the binarization processing 201, and when it can not be performed, feedback of information restricting the discharging dots is performed to the binarization processing (203). When the information restricting the discharging dots is received, a processing of a case where the discharging dots are not placed at the position in the binary processing, is performed. When it is judged that outputting can be performed as it is by the discharging dots restricting processing 203, a corresponding dot pattern is outputted (204). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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記録方法、並びに記憶媒体に関するものであり、より詳細には、記録媒体が吸収可能なインクの量を考慮しつつ記録すべき画像の濃度を再現することのできるインクジェット記録装置及び記録方法、並びに記憶媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の記録媒体(被記録材)上にドットパターンからなる画像を記録していくように構成されている。このような記録装置は、記録方式により、インクジェット方式、ワイヤドット方式、サーマル方式、レーザービーム方式等に分けることができる。
【0003】
上記方式の内インクジェット方式の記録装置は、記録ヘッドの吐出口からインク(記録液)滴を吐出飛翔させ、これを記録媒体に付着させて記録するように構成されており、機器構成が比較的簡単である。
【0004】
近年、数多くの記録装置が使用されるようになり、これらの記録装置に対して、高速記録、高解像度、高画像品質、低騒音などが要求されている。前記インクジェット記録装置は、このような要求に応える記録装置として、比較的小型の記録装置に用いられ、急速に普及している。
【0005】
インクジェット記録装置では、記録速度向上等のために、複数のインク吐出口(ノズル)を集積配列した記録ヘッドを用いるもの、また、カラー対応として、それぞれ異なる色のインクを吐出する記録ヘッドを複数備えたものが多く用いられている。
【0006】
また、高解像度、高品質に対する要求を満たすべく、これらインクジェット記録装置で画像情報の階調を忠実に再現する方法として、ディザ法、誤差拡散法などの中間調処理法が用いられている。
【0007】
これらの階調の再現方法は、記録装置の解像度が充分に高い(1000ドット/インチ程度以上)場合、優れた階調記録が可能である。しかし、記録装置の解像度が低い(360から720ドット/インチ程度)場合、ハイライト部における記録ドットが目立ち、画素の不連続性から画像のざらつき感が生じ易い。
【0008】
そこで、さらに階調数を増やすために、記録ドット自体を多値化する方法が行われている。
【0009】
例えば、記録ヘッドに印加する電圧またはパルス幅等を制御することにより、記録媒体に付着する記録ドットの径を変調して階調を得る方法が知られている。しかし、この方法は、環境依存性が高く、記録ドットの径が安定しないといった点や、記録可能な最小記録ドットの大きさに限界があり、安定して階調を再現することが難しい。
【0010】
ドットサイズは一定のまま、マトリクス内でのドットの密度を変える密度変調法があるが、階調数を上げるためにはかなりの面積を必要とするため解像度が悪くなる。
【0011】
そこで、インクジェット記録装置を用いて、階調特性を改善し高密度でかつ高階調の画像を得る方法としては、複数の液滴を記録媒体上の実質的同一箇所に着弾させて1つのドット(画素)を形成し、着弾させる液滴の個数を変えることによって階調を表現するいわゆるマルチドロップレット方式や、濃度の異なる複数のインクを用いて、同系色について少なくとも2種類の濃度の異なる記録ドットにより階調を再現する記録方式、また、前記二つを組み合わせた方式等が提案され実用化されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
記録媒体が単位面積当たり吸収可能なインクの量は、記録媒体の種類によって一定であり、この量を越えてインク滴を吐出した場合、記録すべき領域内に吸収し切れずにあふれてしまい、画質の劣化を招くこととなる。
【0013】
上記のような方式、例えば濃淡2種類のインクを用いて、各ドットに対してインク無し、淡インク、濃インクのいずれかで記録するようにする3値化処理を行って多階調記録を行う場合、淡インクの濃度を濃インクの50%とすると、濃度50%の画像を記録する場合には、記録領域の各ドットに対して淡インクを吐出することによって実現されていた。
【0014】
そのため例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4種類のインクを使用してカラー記録を行う場合、グリーンやレッド、ダークグリーンなど、複数のインクを用いる色を記録する際に、合計したインクの吐出量(打ち込み量)が記録媒体の吸収可能な容量を越えてしまう可能性があった。
【0015】
このような場合、例えば、濃度50%に対して吐出されるインク量が記録媒体の吸収可能な容量の100%であると、3色のインクを用いる色を記録すると、濃度50%以上の部分に対して吐出されるインク量は、吸収可能な容量の300%という記録媒体の許容量をはるかに越えた量となり、記録された画像の画質の劣化を引き起こす。
【0016】
すなわち、従来の記録装置においては、適切な色再現を行うために使用するインクの組合わせを決定する際に、記録媒体が吸収可能なインクの容量を考慮していない。この結果、吐出されたインクの量が吸収可能なインクの容量を越えた部分において画像の劣化が生じる。あるいは、使用するインクの組合わせを吸収可能なインクの容量を越えないようなものとすると、望ましい濃度あるいは色を再現することができないという問題点があった。
【0017】
本発明は以上のような状況を鑑みてなされたものであり、記録媒体が単位面積当たり吸収可能なインクの容量を考慮しつつ、記録すべき画像の濃度を再現することのできるインクジェット記録装置及び記録方法、並びに記憶媒体を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のインクジェット記録装置の第1の態様は、インクジェット記録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段で読み出された画素の値に応じて、インク滴を吐出させるか否かを示す2値データを出力する2値化手段と、
インク滴の吐出が可能か否かを示す制限情報を各画素毎に格納する格納手段と、
前記2値化手段からインク滴の吐出を示す2値データが出力され、かつ前記格納手段に格納された対応する制限情報がインク滴の吐出可能を示しているときに、該2値データを出力する判定出力手段と、
前記判定出力手段からインク滴の吐出を示す2値データが出力されたときに、前記読み出し手段によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更手段とを備える。
【0019】
上記目的を達成する本発明のインクジェット記録装置の第2の態様は、画素の値に応じてインクジェット記録ヘッドから複数のインク滴や濃度の異なるインク滴を吐出して多階調記録を行うインクジェット記録装置であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段で読み出された画素の値に応じて、吐出させるインク滴の数あるいは濃度を示す階調データを出力する多階調化手段と、
受容可能なインク滴の量に対応した制限情報を各画素毎に格納する格納手段と、
前記制限情報を参照して、前記階調データを変更する階調変更手段と、
前記階調変更手段から出力された階調データに応じて、前記読み出し手段によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更手段とを備える。
【0020】
また、上記目的は上述の本発明のインクジェット記録装置の第1及び第2の態様に対応するインクジェット記録方法並びに該方法を記憶した記憶媒体によっても達成される。
【0021】
すなわち、記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し、読み出された画素の値に応じて、インク滴を吐出させるか否かを示す2値データを出力する一方、インク滴の吐出が可能か否かを示す制限情報を各画素毎に格納し、インク滴の吐出を示す2値データが出力され、かつ対応する制限情報がインク滴の吐出可能を示しているときに、該2値データを出力し、後で読み出される画素に対する制限情報を変更する。
【0022】
このようにすると、インクを吐出する画素があるときにインクの吐出を制限する情報が順次伝搬され、所定の領域単位で吐出されるインク量が記録媒体の吸収可能な量を越えないように制御することができ、かつ記録すべき画像の巨視的(マクロな)濃度を再現することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
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。
【0024】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ説明する。
【0025】
なお、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言うものとする。
【0026】
ここで、「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言うものとする。
【0027】
さらに、「インク」(「液体」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言うものとする。
【0028】
また、以下の説明において、記録媒体上へインク滴を吐出することをインクを「打つ」またはインクの「打ち込み」と称し、単位面積に吐出されるインクの量を「打ち込み量」と称する。
【0029】
始めに、以下の実施形態に共通な、機械的構成および制御構成について、図11〜13を参照して説明する。
【0030】
<装置本体の概略説明>
図11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IJRAの構成の概要を示す外観斜視図である。図11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5003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。
【0031】
5002は紙押え板であり、キャリッジHC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。
【0032】
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、5015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。5017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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
<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。
【0036】
図12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MPU1701が実行する制御プログラムを格納するROM、1703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。1704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。
【0037】
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1704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1706、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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
図13は、インクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジIJCの構成を示す外観斜視図である。インクカートリッジIJCは、図13に示すように、境界線Kの位置でインクタンクITと記録ヘッドIJHとが分離可能である。インクカートリッジIJCにはこれがキャリッジHCに搭載されたときには、キャリッジHC側から供給される電気信号を受け取るための電極(不図示)が設けられており、この電気信号によって、前述のように記録ヘッドIJHが駆動されてインクが吐出される。
【0041】
なお、図13において、500はインク吐出口列である。また、インクタンクITにはインクを保持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が設けられている。
【0042】
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態の構成例を示す機能ブロック図である。
【0043】
本実施形態は、誤差の計算、データの読み取り/書き込み等を制御する処理装置101と、拡散係数などの定数やプログラムを保持する処理手順格納手段102と、誤差拡散や打ち込み量による影響を拡散させる情報等を一時保持するデータ格納手段103と、記録すべき画像データを受信するデータ入力手段104と、記録データを送信する画像出力手段105とから構成される。
【0044】
図12に示した制御構成との対応は、処理装置101がMPU1701およびゲートアレイ1704、処理手順記憶手段102がROM1702、データ格納手段103がDRAM1703、データ入力手段104がインターフェース1700、データ出力手段105がヘッドドライバ1705にそれぞれ対応している。
【0045】
図2は、本実施形態における記録データ作成の概略処理を示す図である。
【0046】
まず、入力された画像データに対して2値化処理を行う(201)。また、あらかじめ出力媒体の種類等のパラメータから、単位面積当たりの吐出ドット数に対する制限値を計算する(202)。そして、2値化処理201の出力値に従って吐出を行えるかどうかを判断し、行えない場合には吐出ドットを制限する情報を2値化処理にフィードバックする(203)。吐出ドットを制限する情報を受信した際に、2値化処理201ではその位置に吐出ドットを置かない場合の処理を行う。吐出ドット制限処理203でそのまま出力が行えると判断された場合には、対応するドットパターンが出力される(204)。
【0047】
図3は、本実施形態における記録データ作成の基本的処理を示すフローチャートである。
【0048】
処理がスタートすると、画像処理全体の初期化処理を実行し(ステップS1)、使用する記録媒体の種類等に応じて吐出量制限値を計算する(ステップS2)。その後、入力画像をピクセル(画素)単位で読み込み(ステップS3)、2値化処理を行う(ステップS4)。
【0049】
ステップS4での2値化処理の結果、当該ピクセルに対して吐出ドットがあるかどうかを判定し(ステップS5)、吐出ドットがない場合には吐出量制限をする必要がないので、すぐに次の画像のピクセルを読み込むべくステップS3に戻る。一方、吐出ドットがある場合には、吐出ドット制限処理を行う必要があるか否かをチェックする(ステップS6)。
【0050】
ステップS6でのチェックの結果、当該ピクセルに対して吐出できないことになった場合には、設定された吐出ドットをクリアし(ステップS8)、ステップ4へ戻り、再度行う2値化処理では吐出ドットを設定できないように制限して、2値化処理をやり直す。
【0051】
ステップS6でのチェックの結果、当該ピクセルに対する吐出制限がない場合には、ドットデータの出力処理を行い、該ドットデータを出力することによる周囲のピクセルへの影響を拡散させる処理を行う(ステップS9)。その後、入力画像全てに対する処理が終わったかどうかを判定し(ステップS10)、終わっていなければステップS4へ戻って次の画像ピクセルに対する処理を繰り返す。
【0052】
以上のようにして全ての画像に対する処理が終了したら、終了処理を行い(ステップS11)、記録データ作成処理を終了する。
【0053】
図4は、本実施形態における吐出ドット制限の概念を示す図である。ここでは、2×2の画素マトリクスにおいて左上の位置にドットを吐出した場合に、50%、25%、75%の吐出制限をかけたときの、打ち込み可能位置を(a)、(b)および(c)にそれぞれ示している。
【0054】
例えば(a)では、打ち込み量50%の制限が2×2の面積に対してかけられている場合に、左上の位置にドットが打たれると、この2×2の面積内に打ち込み可能な位置は、対角線の位置にある1箇所のみとなる。同様に、(b)に示した打ち込み量の制限が25%の場合には、左上の位置にドットが打たれると、この2×2の面積内にはもう打てる位置はなく、(c)に示した打ち込み量の制限が75%の場合には、この2×2の面積内に打ち込み可能な位置は、右上と左下の2箇所となる。
【0055】
図5は、打ち込み量制限処理を含んだ誤差拡散処理のフローチャートである。まず、画像読み出し位置及びバッファ初期化処理を行い(ステップS51)、現在位置のピクセルの濃度データを読み出し(ステップS52)、この濃度を2値化閾値と比較する(ステップS53)。
【0056】
閾値よりも濃度データの方が大きい場合には、打ち込み量拡散処理を反映させる(ステップS55)。具体的には、ドットレベルを1にして(ステップS551)、打ち込み量制限処理を行い(ステップS552)、その制限に関する判断処理を行う(ステップS553)。
【0057】
このステップS55の処理の中で、そのピクセルのデータをそのまま打てるかどうかを判断し、打てない場合はドットレベルを0に設定し(ステップS56)、先に読み出した濃度データとの差を濃度誤差拡散処理で誤差拡散する(ステップS57)。
【0058】
一方、閾値よりも濃度データの方が大きくない場合には、ドットレベルを0に設定し(ステップS56)、ステップS57へ進む。
【0059】
最後に現在処理したピクセルが画像の終わりかどうかを判断し(ステップS58)、終わりでない場合には次のピクセル位置に移動して(ステップS59)、ステップS52へ戻って処理を繰り返す。
【0060】
図6は、上記図5のS55(打ち込み量拡散処理)のS552およびS553での処理の詳細を示すフローチャートである。
【0061】
まず処理がスタートすると、現在打とうしているパターンの打込量が0か否かかを判定し(ステップS61)、0の場合には打込量に対する制限とは無関係であるためOKで処理を終了する。0以外の場合には、これから打とうとするピクセル位置の打込量制限値を打込量拡散メモリから読み取る(ステップS62)。
【0062】
次に読み取った制限値と打とうとするパターンの打込量を加算し、100%を越えるか否かを判定する(ステップS63)。100%を越える場合には打てないとして打ち込みNGで処理を終了する。加算した値が100%を越えない場合には、打込み量の制限値を拡散するために下記の式に従って、2×2のピクセル領域の残りの部分(3ピクセル)に対する基礎打込み量制限値Lを計算する(ステップS64)。
【0063】
ここで、基礎打込み量制限値Lは、領域に対する打ち込み量制限値をX、ピクセルデータに対する吐出量をIdとすると、
・打ち込み量が制限値を越える場合、
L(%)=(拡散先ピクセル数)×(100−X)+(Id−X)
・打ち込み量が制限値以下の場合、
L(%)=0
となる。なお、本実施形態では、拡散先ピクセル数は3である。
【0064】
続くステップS65〜S67で、右、右下、下のピクセルに対して、制限値に図4に示したような分配係数をかけたものを代入した後、OKで処理を終了する。
【0065】
図7は、本実施形態において、ステップS57の誤差拡散およびステップS65〜S67の打ち込み量制限値(吐出量制限に関する影響)の拡散処理に用いるメモリの構成を示す図である。
【0066】
本実施形態では濃度に関する誤差拡散と、吐出量制限に関する影響の拡散処理を平行して行うため、各ドット位置に対して二つの拡散用メモリ701および702をデータ格納手段103の内部に備えている。拡散用メモリ701および702は、それぞれ2つのライン内の各ピクセルに対応してデータを格納可能に構成されている。
【0067】
吐出量制限に関する影響の拡散処理では、ある点にドットが打たれた場合には、そこに100%のインク量が打ち込まれたと認識し、この100%を隣接するドット位置の制限情報として周囲のピクセルに拡散する。
【0068】
図7に示した例は、打ち込み量制限値が50%であり、左上のピクセルにドットが打たれたか否かに関する情報を右、右下、下の3方向に拡散する場合である。
【0069】
ドットが打たれた場合には、図中左下側に示すように、ドットを打ったことを示す100%の情報は右、右下、下のピクセルにそれぞれ異なる係数を乗じられて拡散され、それが制限情報として各ピクセルに対応した部分に記憶される。この場合、打ち込み量制限値が50%であるので、図4の(a)に示したように、右下以外の2箇所のピクセルにはドットが打たれないように、制限情報として100%が拡散され記憶される。ドットを打つことが可能な右下のピクセルには、制限情報として0%が拡散されて記憶される。
【0070】
一方、左上の位置にドットが打たれなかった場合には、図中右下側に示すように、ドットを打たなかったことを示す0%の情報が他の3つのピクセルに対応した部分に拡散され記憶される。
【0071】
濃度に関する誤差拡散処理では、図中上側に示したように、対象となる位置に本来記録すべき濃度値と、実際に記録した濃度値との差分をとり、その値を周囲のピクセルに拡散する。本実施形態では、差分値を右、右下、下、左下の4つのピクセルに1/4ずつ拡散させる。
【0072】
濃度に関する誤差拡散処理では、対象となる位置にドットが打てなかった場合には、誤差が更に累積した形で次のピクセルでの処理に伝搬されることになる。
【0073】
このようにして、左上の対象となるピクセルに対する誤差拡散処理および打ち込み量制限拡散処理が終了する。次に処理を行う右の位置にあるピクセルに対する拡散処理を行う場合、先の処理によって記憶された制限情報を参照して、対象となるピクセルにドットを打てるかどうかを判断する。
【0074】
以上説明したように本実施形態によれば、所定の領域単位でインク打ち込み量が制限値を越えないように制御することができ、記録媒体が単位面積当たり吸収可能なインクの容量を考慮しつつ、記録すべき画像の濃度を再現することができる。
【0075】
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態は、各ピクセルが1つのドットで構成されるものであるが、本発明はこれ以外の場合、例えば、各ピクセルが複数のドットで構成される場合にも適用できる。以下、第2の実施形態として各ピクセルが4×4のドットで構成される場合について説明する。
【0076】
図8は、各ピクセルが4×4のドットで構成され、2×2ピクセルの面積に対して打ち込み量50%の制限がかけられている場合の、処理の概容を示す図である。図中(a)は初期状態、(b)は左上のピクセルに100%に対応する吐出量を打ち込んだ場合の他の3つのピクセルへの制限値の分配、(c)は分配された制限値、(d)および(e)は右上のピクセルへ打ち込み可能か否かの判定を示している。
【0077】
(a)に示す初期状態では、4つのピクセルのいずれにも制限はかけられていない。従って、左上の4×4ドットからなるピクセルには100%までのあらゆるドットパターンが打ち込み可能である。
【0078】
例えば、ここに8ドットのパターンを打つとすると、この1ピクセルには50%の打込をすることになる。するとこのピクセルの打ち込み量(50%)は全体の制限(50%)を越えていないので、この打ち込み量による制限を周囲に伝搬する必要はない。しかしながら、このピクセルに16ドットからなる100%のパターンを打つとすると、これはエリアに対する制限を50%超過しているので、この超過分を周囲の3つのピクセルに適当な係数をかけて分配する。
【0079】
これを詳細に説明する。まず基礎制限値Lを定義する。基礎制限値Lは、2×2のエリアにおいて未だ打たれていない残りの3つのピクセルに打ち込める最大打ち込み量300%に対する制限の合計値である。従って、L=300%の場合は、残りの3ピクセルにはまったく打ち込めない事を示す。
【0080】
一方、L=100%の場合は、300%−100%=200%であるので、2つのピクセルに100%のパターンが打ち込めることになる。この基礎制限値に総和が1となる適当な拡散係数をかけて残りの3つのピクセル位置に分配して代入し、そのピクセルに所望のパターンが打てるか否かを判定する基準として使用することで、打ち込み量の制限を行う。
【0081】
ピクセルデータに対応するパターンの吐出量Idのパーセンテージと基礎制限値Lの関係は、打ち込み量制限値Xによって上記の式から求められる。
【0082】
すなわち、図8に示した例では、Id=100(%)、X=50(%)であるから、
L=3×(100−50)+(100−50)=200(%)
となる。すなわち2×2ピクセルの中に打てる最大の打ち込み量400%に対して、50%の打ち込み制限をかけると、このエリアに打てる打ち込み量は200%になり、そのうちの100%を打ってしまったために残りの3ピクセルに打てる打ち込み量は100%になる。2×2のうちまだ打っていない3ピクセルの領域の最大打ち込み量300%に対して、上記の式で求められた制限200%がかかるため、300%−200%=100%となり正しく制限が行われることになる。
【0083】
図8(b)に示すように、このLの値を右、右下、下の3つのピクセルの吐出量制限値として適当な拡散係数を乗じて代入して分配して対応するラインバッファに格納し、その位置のピクセルを打つ時に考慮する。
【0084】
例えば、(a)に示したように現在打とうとしているピクセル位置の基礎制限値は0、打とうとしている打ち込み量Idが100%の場合、基礎制限値0(%)と打ち込み量100(%)とを足した値は100%を越えないため、このパターンを打つことは可能である。同時に上記の式により基礎制限値Lを求め、右、右下、下に対して所定の係数で拡散して分配する。(c)はこのような拡散によって他の3つのピクセルに基礎量制限値Lを分配した例を示している。
【0085】
打ち込み量Idが打ち込み量制限値X以下であれば他に影響しないため、もしパターンの打ち込み量Idが制限値X以下の場合には、周囲のピクセルに対する制限はない。よって上記の式に示したように、基礎制限値Lは0となり、従って打ち込み量制限処理を行う必要はない。
【0086】
この次に、(d)に示すように基礎制限値Lが50%となっている右上のピクセルに100%のパターンを打とうとした場合、50%の制限値に100%を加えると150%>100%となり、100%を越えるために打てないと判定する。一方、(e)に示すようにこの位置に50%のパターンを打とうとした場合は、基礎制限値50%+打込量50%=100%となるため打てると判定する。
【0087】
従って、基礎制限値が100%となっているピクセル位置には、ドットが何もないパターン以外は打てないと判定される。
【0088】
図9は、本実施形態の打ち込み量制限処理を含んだ誤差拡散処理を示すフローチャートである。まず、初期化処理を行い(ステップS91)、現在位置のピクセルの濃度データを読み出し(ステップS92)、続いて比較する階調ランクを初期化し(ステップS93)、階調ランク値と比較する(ステップS94、95)。
【0089】
ステップS95での比較の結果、階調ランクよりも濃度データの方が大きい場合には、階調レベルをひとつ上げ(ステップS96)、ステップS94へ戻る。ステップS95で階調レベルが濃度データを越えていれば、ここで求められた階調レベルに対して打ち込み量に関する制限処理及びその拡散処理を行う(ステップS97)。
【0090】
具体的には、打ち込み量の制限処理を行い(ステップS971)、ピクセルのデータをそのまま打てるかどうかを判断し(ステップS972)、打てない場合はひとつ階調ランクを下げて(ステップS973)、ステップS972で再度打てるかどうかをチェックする。打てる階調ランクになるまでこの処理を繰り返す。
【0091】
最終的に打ち込み可能な階調が決定されると、その階調と先に読み出した濃度データとの差を濃度誤差拡散処理で誤差拡散する(ステップS98)。最後に現在処理したピクセルが画像の終わりかどうかを判断し(ステップS99)、終わりでない場合は次のピクセル位置に移動して(ステップS100)、ステップS92へ戻り処理を繰り返す。
【0092】
上記ステップS97で行われるステップS971およびステップS972の詳細な処理は、上記第1の実施形態に関して説明した図6のフローチャートと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0093】
以上説明したように本実施形態によれば、各ピクセルが複数のドットパターンで構成される場合においても、所定の領域単位でインク打ち込み量が制限値を越えないように制御することができ、記録媒体が単位面積当たり吸収可能なインクの容量を考慮しつつ、記録すべき画像の濃度を再現することができる。
【0094】
[第3の実施形態]
上記実施形態では、打込み量の影響を拡散する範囲を2×2の正方形としたが、この範囲は一定の形状である必要はない。例えば、あるピクセルの打込量の影響する範囲を不規則なピクセル単位の面積とする場合でも、影響するピクセル数を、その面積に含まれるピクセル数−1として上記のLを求める式に代入することによって同様の効果を得ることが可能である。
【0095】
第3の実施形態はこのように打ち込み量の影響(制限値)を拡散する範囲を任意の形状とするものであり、以下図10のフローチャートを参照して処理について説明する。
【0096】
まず処理がスタートすると、現在打とうしているパターンの打込量が0であるか否かを判定し(ステップS101)、0の場合には打込量に対する制限とは無関係であるためOKで処理を終了する。一方、0以外の場合には、これから打とうとするピクセル位置の打込量制限値を打込量拡散メモリから読み取る(ステップS102)。次に読み取った制限値と打とうとするパターンの打込量を加算し、100%を越えるか否かを判定する(ステップS103)。
【0097】
ステップS103で合計した値が100%を越えた場合は、打てないとして処理を終了する。一方、100%を越えない場合は、打込み量の制限値を拡散するために上記のLを求める式に従って基礎打込み量制限値Lを計算し(ステップS104)、影響を反映させるピクセル位置に対し、所定の係数をかけて制限値を代入する(ステップS105)。続いて、次の反映位置を検索し(ステップS106)、反映位置がまだあるか否かを判定し(ステップS107)、まだある場合はステップS105へ戻って次の反映位置に対して制限値を代入処理をおこなう。このようにして反映位置がなくなるまで繰りかえす。この処理が終了したらOKで処理を終了する。
【0098】
以上説明したように本実施形態によれば、打ち込み量の影響を拡散させる範囲が任意の形状である場合においても、所定の領域単位でインク打ち込み量が制限値を越えないように制御することができ、記録媒体が単位面積当たり吸収可能なインクの容量を考慮しつつ、記録すべき画像の濃度を再現することができる。
【0099】
[変形例]
以上説明した実施形態以外の方式で各ピクセルを表す場合にも本発明は適用できる。
【0100】
例えば、容量の異なる複数種類のドットを用いる方式に対しては、ピクセルデータに対応するパターンを構成するドットの体積の合計を打込量に換算すれば、上記実施形態と同様の処理で同様の効果を得る事が可能である。
【0101】
また、同じドット位置に複数個のドットを吐出するような方式に対しても、ピクセルデータに対応するパターンで使用するドットの合計を打込量に換算する式または表を用いれば、上記実施形態と同様の処理で同様の効果を得ることが可能である。
【0102】
更にまた、濃度の異なる複数種類のインクを用いる方式に対しても、ピクセルデータに対応するパターンで使用するドットを標準的なインクの打込量に換算すれば、上記実施形態と同様の構成で同様の効果を得ることが可能である。
【0103】
同様に、体積の異なる大小のドットや濃度の異なる濃淡のドットなどの吐出量や濃度が異なる複数のドットを用いてパターンを形成する方式にも、本発明は適用できる。
【0104】
なお、ひとつのピクセルに対応するドットパターンが、4×4のサイズではなく、nドット×mドットのように正方形でない場合にも、そのピクセルに対応するパターンの占める面積に打込可能なインク量に対する比率に換算することによって、上記第2の実施形態と同様の処理で同様の効果を得ることが可能である。
【0105】
また、ひとつのピクセルに割り当たるドットパターンの占める面積の形状は一定の形状に限定されるものではない。例えばひとつのピクセルに対する領域が不規則な形状の面積に割り当たっているような場合でも、その不規則な形状の面積に対する打込量の制限と、不規則な形状の面積に割り当たるドット数と打込量の関係式または表を用いることによって同様の構成で同様の効果を得ることが可能である。
【0106】
更に、打込み量の影響を拡散する範囲も2×2の領域に限定されるものではない。例えばあるピクセルの打込量の影響する範囲をn×mピクセルの領域とする場合にも、影響するピクセル数をn×m−1ピクセルとして上記のLを求める式に代入することにより、上記実施形態と同様の処理で同様の効果を得ることが可能である。
【0107】
打込み量の全体に対する制限値は、画像やシステムで固定である必要はない。例えば入力画像のピクセルの値によって随時打込み量の制限値を変化させてもよい。その場合は上記Lを求める式のXの値が入力された画像の対象とするピクセルの値に対する関数となる。このようにすることによって、ベタ記録部では打込み量の制限を緩和し、濃度の低い帯分では打込み量の制限をきつくするなどの現実的な制限を課すことが可能になる。
【0108】
[他の実施形態]
以上の実施形態は、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ーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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、電気熱変換体の組み合わせ構成(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4459600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。
【0113】
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み合わ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。
【0114】
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。
【0115】
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み合わ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。
【0116】
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み合わ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。
【0117】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提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も、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を30°C以上70°C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であればよい。
【0118】
加えて、積極的に熱エネルギー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ー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良い。いずれにしても熱エネルギー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既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギー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。
【0119】
このような場合インクは、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また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。
【0120】
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。
【0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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3、図5、図6、図9および/または図10に示す)フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0124】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インクを吐出する画素があるときにインクの吐出を制限する情報が順次伝搬され、所定の領域単位で吐出されるインク量が記録媒体の吸収可能な量を越えないように制御することができ、かつ記録すべき画像の巨視的(マクロな)濃度を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の構成例を示す機能ブロック図である。
【図2】第1実施形態の記録データ作成の概略処理を示す図である。
【図3】第1の実施形態の記録データ作成の基本的処理を示すフローチャートである。
【図4】第1の実施形態における吐出ドット制限の概念を示す図である。
【図5】打ち込み量制限処理を含んだ誤差拡散処理のフローチャートである。
【図6】打ち込み量拡散処理の詳細を示すフローチャートである。
【図7】打ち込み量制限値の拡散処理に用いるメモリの構成を示す図である。
【図8】第2の実施形態の処理の概容を示す図である。
【図9】第2の実施形態の誤差拡散処理のフローチャートである。
【図10】第3の実施形態の処理のフローチャートである。
【図11】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12】図11のプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図13】図11のプリンタのインクジェットカートリッジを示す図である。
【符号の説明】
101 処理装置
102 処理手順記憶手段
103 データ格納手段
104 データ入力手段
105 データ出力手段
201 2値化処理
202 吐出ドット制限計算処理
203 吐出ドット制限処理
204 ドットパターン出力処理
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus, a recording method, and a storage medium, and more particularly, to an ink jet recording apparatus capable of reproducing the density of an image to be recorded while considering the amount of ink that can be absorbed by the recording medium. The present invention relates to a recording device, a recording method, and a storage medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A recording device such as a printer, a copying machine, and a facsimile is configured to record an image formed of a dot pattern on a recording medium (recording material) such as paper or a plastic thin plate based on image information. Such a recording apparatus can be classified into an ink jet method, a wire dot method, a thermal method, a laser beam method, and the like according to the recording method.
[0003]
Of the above methods, the ink jet recording apparatus is configured to eject and fly ink (recording liquid) droplets from the ejection openings of a recording head and to adhere the ink droplets to a recording medium for recording. Easy.
[0004]
In recent years, many recording apparatuses have been used, and high-speed recording, high resolution, high image quality, low noise, and the like have been required for these recording apparatuses. The ink jet recording apparatus is used for a relatively small recording apparatus as a recording apparatus meeting such a demand, and is rapidly spreading.
[0005]
An ink jet recording apparatus uses a recording head in which a plurality of ink ejection ports (nozzles) are arranged in an integrated manner in order to improve a recording speed and the like, and includes a plurality of recording heads which eject inks of different colors, respectively, corresponding to color. Are often used.
[0006]
In order to satisfy the demand for high resolution and high quality, halftone processing methods such as a dither method and an error diffusion method are used as a method for faithfully reproducing the gradation of image information with these inkjet recording apparatuses.
[0007]
These gradation reproduction methods enable excellent gradation recording when the resolution of the recording apparatus is sufficiently high (about 1000 dots / inch or more). However, when the resolution of the printing apparatus is low (about 360 to 720 dots / inch), the printing dots in the highlight portion are conspicuous, and the image is likely to be rough due to discontinuity of pixels.
[0008]
Therefore, in order to further increase the number of gradations, a method of making the recording dots themselves multi-valued has been performed.
[0009]
For example, there is known a method of controlling a voltage or a pulse width applied to a recording head to modulate the diameter of a recording dot attached to a recording medium to obtain a gradation. However, this method is highly dependent on the environment, the diameter of the recording dots is not stable, and the size of the minimum recording dot that can be recorded is limited, and it is difficult to reproduce gradations stably.
[0010]
There is a density modulation method that changes the density of dots in a matrix while keeping the dot size constant. However, a large area is required to increase the number of gradations, so that the resolution deteriorates.
[0011]
Therefore, as a method of improving a gradation characteristic and obtaining a high-density and high-gradation image by using an ink jet recording apparatus, a method in which a plurality of droplets are landed on substantially the same location on a recording medium to form one dot ( Pixel), and a so-called multi-droplet method of expressing gradation by changing the number of droplets to be landed, or at least two types of recording dots having different densities of the same color using a plurality of inks having different densities. A recording method that reproduces the gradation by using the above method, a method that combines the two, and the like have been proposed and put to practical use.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The amount of ink that the recording medium can absorb per unit area is constant depending on the type of recording medium, and if ink droplets are ejected exceeding this amount, it will overflow without being completely absorbed into the area to be recorded, This leads to deterioration of image quality.
[0013]
Using the above-described method, for example, using two types of dark and light inks, a ternary process is performed for each dot to be printed with either no ink, light ink, or dark ink, thereby performing multi-tone printing. In the case where the density of the light ink is set to 50% of the density of the dark ink, the printing of the image having the density of 50% is realized by discharging the light ink to each dot in the recording area.
[0014]
Therefore, for example, when color recording is performed using four types of inks of cyan, magenta, yellow, and black, when recording a color using a plurality of inks such as green, red, and dark green, the ejection of the total ink is performed. There is a possibility that the amount (implantation amount) exceeds the capacity that the recording medium can absorb.
[0015]
In such a case, for example, if the amount of ink ejected with respect to the density of 50% is 100% of the capacity that can be absorbed by the recording medium, printing with three colors of ink will result in a portion having a density of 50% or more. The amount of ink ejected from the recording medium greatly exceeds the allowable amount of the recording medium, which is 300% of the capacity that can be absorbed, and causes deterioration in the image quality of the recorded image.
[0016]
That is, in the conventional printing apparatus, when determining the combination of inks used for performing appropriate color reproduction, the capacity of the ink that can be absorbed by the printing medium is not considered. As a result, image degradation occurs in a portion where the amount of ejected ink exceeds the capacity of ink that can be absorbed. Alternatively, if the combination of the used inks does not exceed the capacity of the ink that can be absorbed, there is a problem that a desired density or color cannot be reproduced.
[0017]
The present invention has been made in view of the above situation, and an ink jet recording apparatus capable of reproducing the density of an image to be recorded while considering the amount of ink that the recording medium can absorb per unit area. It is an object to provide a recording method and a storage medium.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the inkjet recording apparatus of the present invention that achieves the above object is an inkjet recording apparatus that performs recording by discharging ink droplets from an inkjet recording head onto a recording medium,
Reading means for reading out the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
A binarizing unit that outputs binary data indicating whether or not to eject an ink droplet in accordance with the value of the pixel read by the reading unit;
Storage means for storing, for each pixel, restriction information indicating whether or not ejection of ink droplets is possible;
The binary data is output when binary data indicating ejection of ink droplets is output from the binarization unit and the corresponding restriction information stored in the storage unit indicates that ink droplets can be ejected. Determination output means for performing
And limiting change means for changing, when the binary data indicating the ejection of the ink droplet is output from the determination output means, the limit information for a pixel to be read later by the reading means.
[0019]
A second aspect of the inkjet recording apparatus of the present invention that achieves the above object is inkjet recording that performs multi-tone recording by ejecting a plurality of ink droplets or ink droplets having different densities from an inkjet recording head according to pixel values. A device,
Reading means for reading out the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
Multi-gradation means for outputting gradation data indicating the number or density of ink droplets to be ejected in accordance with the value of the pixel read by the reading means;
Storage means for storing, for each pixel, restriction information corresponding to an acceptable amount of ink droplets;
A gradation changing unit for changing the gradation data with reference to the restriction information;
A limit changing unit that changes the limit information for a pixel that is read later by the reading unit in accordance with the gray scale data output from the gray scale changing unit.
[0020]
Further, the above object is also achieved by an ink jet recording method corresponding to the first and second aspects of the ink jet recording apparatus of the present invention, and a storage medium storing the method.
[0021]
That is, reading is performed to read out the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order, and in accordance with the value of the read out pixel, binary data indicating whether or not to eject an ink droplet is output. When restriction information indicating whether droplet ejection is possible is stored for each pixel, binary data indicating ejection of ink droplets is output, and when the corresponding restriction information indicates that ejection of ink droplets is possible, , And outputs the binary data, and changes the restriction information for the pixels to be read later.
[0022]
In this way, when there is a pixel that ejects ink, information for restricting ink ejection is sequentially transmitted, and control is performed so that the amount of ink ejected in a predetermined area unit does not exceed the amount that can be absorbed by the recording medium. And the macroscopic (macro) density of the image to be recorded can be reproduced.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
In the embodiment described below, a printer will be described as an example of a recording apparatus using an inkjet recording method.
[0025]
In this specification, “recording” (also referred to as “printing”) means not only the case where significant information such as characters and figures is formed, but also whether a person is visually perceived as significant or insignificant. Irrespective of whether or not the surface is obtained so as to obtain, a case where an image, a pattern, a pattern, or the like is widely formed on a recording medium or a case where the medium is processed is also referred to.
[0026]
Here, the term “recording medium” refers not only to paper used in a general recording apparatus, but also to a wide range such as cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, wood, leather, etc. which can accept ink. Shall say.
[0027]
Further, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) is to be interpreted broadly as in the definition of “recording (printing)”, and when applied on a recording medium, an image or pattern , A liquid that can be used for forming a pattern or the like, processing a recording medium, or treating ink (for example, coagulation or insolubilization of a colorant in ink applied to a recording medium).
[0028]
In the following description, ejecting ink droplets onto a recording medium is referred to as “strike” of ink or “strike” of ink, and the amount of ink ejected per unit area is referred to as “strike amount”.
[0029]
First, a mechanical configuration and a control configuration common to the following embodiments will be described with reference to FIGS.
[0030]
<Schematic description of the device body>
FIG. 11 is an external perspective view showing an outline of a configuration of an ink jet printer IJRA which is a typical embodiment of the present invention. In FIG. 11, the carriage HC that engages with the spiral groove 5004 of the lead screw 5005 that rotates via the driving force transmission gears 5009 to 5011 in conjunction with the forward / reverse rotation of the drive motor 5013 has pins (not shown). Then, it is supported by the guide rail 5003 and reciprocates in the directions of arrows a and b. On the carriage HC, an integrated type ink jet cartridge IJC containing a recording head IJH and an ink tank IT is mounted.
[0031]
Reference numeral 5002 denotes a paper pressing plate, which presses the recording paper P against the platen 5000 in the moving direction of the carriage HC. Reference numerals 5007 and 5008 denote photocouplers, which are home position detectors for confirming the presence of the carriage lever 5006 in this area and switching the rotation direction of the motor 5013.
[0032]
Reference numeral 5016 denotes a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the print head IJH. Reference numeral 5015 denotes a suction device that suctions the inside of the cap, and performs suction recovery of the print head through an opening 5023 in the cap. Reference numeral 5017 denotes a cleaning blade. Reference numeral 5019 denotes a member that allows the blade to move in the front-rear direction. These members are supported by a main body support plate 5018. It goes without saying that the blade is not limited to this form and a known cleaning blade can be applied to the present embodiment.
[0033]
Reference numeral 5021 denotes a lever for starting suction for suction recovery. The lever 5021 moves with the movement of the cam 5020 engaging with the carriage, and the driving force from the driving motor is controlled by a known transmission mechanism such as clutch switching. Is done.
[0034]
These capping, cleaning, and suction recovery are configured so that desired operations can be performed at the corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage comes to the area on the home position side. If the above operation is performed, any of the embodiments can be applied.
[0035]
<Description of control configuration>
Next, a control configuration for executing the recording control of the above-described apparatus will be described.
[0036]
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of the inkjet printer IJRA. In the figure showing a control circuit, 1700 is an interface for inputting a recording signal, 1701 is an MPU, 1702 is a ROM for storing a control program executed by the MPU 1701, and 1703 is various data (the recording signal and the recording data supplied to the head). Etc.) are stored in the DRAM. A gate array (GA) 1704 controls supply of print data to the print head IJH, and also controls data transfer between the interface 1700, the MPU 1701, and the RAM 1703. Reference numeral 1710 denotes a carrier motor for transporting the recording head IJH, and reference numeral 1709 denotes a transport motor for transporting the recording paper. Reference numeral 1705 denotes a head driver for driving the recording head, and 1706 and 1707 denote motor drivers for driving the transport motor 1709 and the carrier motor 1710, respectively.
[0037]
The operation of the above control configuration will be described. When a print signal enters the interface 1700, the print signal is converted into print data between the gate array 1704 and the MPU 1701. Then, the motor drivers 1706 and 1707 are driven, and the recording head is driven in accordance with the recording data sent to the head driver 1705 to perform recording.
[0038]
In this example, the control program executed by the MPU 1701 is stored in the ROM 1702. However, an erasable / writable storage medium such as an EEPROM is further added, and the control program is changed from a host computer connected to the inkjet printer IJRA. It can be configured to be able to do so.
[0039]
As described above, the ink tank IT and the recording head IJH may be integrally formed to constitute a replaceable ink cartridge IJC. However, the ink tank IT and the recording head IJH may be configured to be separable. Then, when the ink runs out, only the ink tank IT may be replaced.
[0040]
FIG. 13 is an external perspective view showing a configuration of an ink cartridge IJC in which an ink tank and a head can be separated. In the ink cartridge IJC, as shown in FIG. 13, the ink tank IT and the recording head IJH can be separated at the position of the boundary line K. When the ink cartridge IJC is mounted on the carriage HC, the ink cartridge IJC is provided with an electrode (not shown) for receiving an electric signal supplied from the carriage HC side. Is driven to eject ink.
[0041]
In FIG. 13, reference numeral 500 denotes an ink ejection port array. Further, the ink tank IT is provided with a fibrous or porous ink absorber for holding ink.
[0042]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration example of the first embodiment of the present invention.
[0043]
In this embodiment, a processing device 101 that controls error calculation, data reading / writing, and the like, a processing procedure storage unit 102 that stores constants such as diffusion coefficients and programs, and diffuses the effects of error diffusion and the amount of implantation. It comprises a data storage means 103 for temporarily storing information and the like, a data input means 104 for receiving image data to be recorded, and an image output means 105 for transmitting recording data.
[0044]
Correspondence with the control configuration shown in FIG. 12 is as follows: the processing device 101 is an MPU 1701 and a gate array 1704; the processing procedure storage means 102 is a ROM 1702; the data storage means 103 is a DRAM 1703; the data input means 104 is an interface 1700; Each corresponds to a head driver 1705.
[0045]
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic process of creating print data in the present embodiment.
[0046]
First, binarization processing is performed on input image data (201). Further, a limit value for the number of ejection dots per unit area is calculated in advance from parameters such as the type of output medium (202). Then, it is determined whether or not ejection can be performed according to the output value of the binarization processing 201. If the ejection cannot be performed, information for restricting ejection dots is fed back to the binarization processing (203). When the information for restricting the ejection dots is received, the binarization process 201 performs a process in a case where the ejection dots are not placed at the position. If it is determined in the ejection dot restriction process 203 that the output can be performed as it is, the corresponding dot pattern is output (204).
[0047]
FIG. 3 is a flowchart showing the basic processing of print data creation in the present embodiment.
[0048]
When the process is started, an initialization process of the entire image processing is executed (step S1), and a discharge amount limit value is calculated according to a type of a recording medium to be used (step S2). Thereafter, the input image is read in units of pixels (step S3), and binarization processing is performed (step S4).
[0049]
As a result of the binarization processing in step S4, it is determined whether or not there is an ejection dot for the pixel (step S5). If there is no ejection dot, there is no need to limit the ejection amount, so the next The process returns to step S3 in order to read the pixels of the image. On the other hand, if there are ejection dots, it is checked whether or not it is necessary to perform ejection dot restriction processing (step S6).
[0050]
If the result of the check in step S6 indicates that ejection cannot be performed for the pixel, the set ejection dot is cleared (step S8), and the process returns to step 4 to perform the ejection dot again in the binarization process. Is restricted so as not to be set, and the binarization process is performed again.
[0051]
As a result of the check in step S6, if there is no ejection restriction for the pixel, a process of outputting dot data is performed, and a process of diffusing the influence on surrounding pixels by outputting the dot data is performed (step S9). ). Thereafter, it is determined whether or not the processing for all the input images has been completed (step S10). If not, the process returns to step S4 to repeat the processing for the next image pixel.
[0052]
When the processing for all the images is completed as described above, the end processing is performed (step S11), and the recording data creation processing ends.
[0053]
FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of ejection dot restriction in the present embodiment. Here, when a dot is ejected at the upper left position in a 2 × 2 pixel matrix, the dischargeable positions when ejection restrictions of 50%, 25%, and 75% are applied are (a), (b) and (C) shows each.
[0054]
For example, in (a), if a limit of 50% is applied to a 2 × 2 area, and a dot is hit at the upper left position, it is possible to hit within this 2 × 2 area. The position is only one diagonal position. Similarly, in the case where the limit of the hit amount shown in (b) is 25%, if a dot is hit in the upper left position, there is no more hit position in this 2 × 2 area, and (c) In the case where the limit of the driving amount is 75%, the positions where the driving can be performed in this 2 × 2 area are two places, the upper right and the lower left.
[0055]
FIG. 5 is a flowchart of the error diffusion process including the driving amount limiting process. First, an image reading position and buffer initialization process are performed (step S51), density data of the pixel at the current position is read (step S52), and this density is compared with a binarization threshold (step S53).
[0056]
If the density data is larger than the threshold value, the driving amount diffusion processing is reflected (step S55). Specifically, the dot level is set to 1 (step S551), the ejection amount limitation process is performed (step S552), and the determination process regarding the limitation is performed (step S553).
[0057]
In the process of step S55, it is determined whether or not the data of the pixel can be hit as it is. If the data cannot be hit, the dot level is set to 0 (step S56), and the difference between the density data and the density data previously read is determined. Error diffusion is performed by error diffusion processing (step S57).
[0058]
On the other hand, if the density data is not larger than the threshold, the dot level is set to 0 (step S56), and the process proceeds to step S57.
[0059]
Finally, it is determined whether or not the currently processed pixel is the end of the image (step S58). If not, the process moves to the next pixel position (step S59) and returns to step S52 to repeat the processing.
[0060]
FIG. 6 is a flowchart showing the details of the processing in S552 and S553 of S55 (implantation amount diffusion processing) in FIG.
[0061]
First, when the process starts, it is determined whether or not the hit amount of the currently hitting pattern is 0 (step S61). To end. If the value is not 0, the driving amount limit value at the pixel position to be driven is read from the driving amount diffusion memory (step S62).
[0062]
Next, the read limit value and the driving amount of the pattern to be hit are added, and it is determined whether or not it exceeds 100% (step S63). If it exceeds 100%, it is determined that the shot cannot be made, and the process ends with a shot NG. If the added value does not exceed 100%, the basic implantation amount limit value L for the remaining portion (3 pixels) of the 2 × 2 pixel area is set according to the following equation in order to spread the limitation amount of the implantation amount. The calculation is performed (step S64).
[0063]
Here, as for the basic driving amount limit value L, assuming that the driving amount limit value for the region is X and the ejection amount for the pixel data is Id,
・ If the driving amount exceeds the limit,
L (%) = (number of diffusion destination pixels) × (100−X) + (Id−X)
・ If the driving amount is less than the limit value,
L (%) = 0
It becomes. In the present embodiment, the number of diffusion destination pixels is three.
[0064]
In subsequent steps S65 to S67, a value obtained by multiplying the limit value by the distribution coefficient as shown in FIG. 4 is assigned to the right, lower right, and lower pixels, and the process ends with OK.
[0065]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a memory used for error diffusion in step S57 and diffusion processing of the ejection amount limitation value (effect on ejection amount limitation) in steps S65 to S67 in the present embodiment.
[0066]
In the present embodiment, two diffusion memories 701 and 702 are provided in the data storage means 103 for each dot position in order to perform error diffusion relating to density and diffusion processing of the influence relating to ejection amount limitation in parallel. . Each of the diffusion memories 701 and 702 is configured to be able to store data corresponding to each pixel in two lines.
[0067]
In the diffusion processing of the influence on the ejection amount restriction, when a dot is hit at a certain point, it is recognized that 100% of the ink amount has been hit at that point, and this 100% is regarded as the restriction information of the adjacent dot position and the surrounding information is set. Spread to pixels.
[0068]
The example shown in FIG. 7 is a case where the hit amount limit value is 50% and information on whether or not a dot has been hit on the upper left pixel is diffused in three directions of right, lower right, and lower.
[0069]
When a dot is hit, as shown in the lower left side of the figure, 100% information indicating that the dot has been hit is diffused by multiplying the right, lower right, and lower pixels by different coefficients, respectively, and is diffused. Is stored as restriction information in a portion corresponding to each pixel. In this case, since the hit amount limit value is 50%, as shown in FIG. 4A, 100% is set as the limit information so that dots are not hit at two pixels other than the lower right. Spread and stored. In the lower right pixel where dots can be formed, 0% is diffused and stored as restriction information.
[0070]
On the other hand, when no dot is formed at the upper left position, 0% information indicating that no dot is formed is provided in a portion corresponding to the other three pixels, as shown at the lower right of FIG. Spread and stored.
[0071]
In the error diffusion process relating to density, as shown in the upper part of the figure, a difference between a density value to be originally recorded at a target position and an actually recorded density value is obtained, and the difference is diffused to surrounding pixels. . In the present embodiment, the difference value is spread to four pixels of right, lower right, lower, and lower left by 1/4.
[0072]
In the error diffusion process relating to the density, if no dot is formed at the target position, the error is further accumulated and propagated to the process for the next pixel.
[0073]
In this way, the error diffusion process and the hit amount limiting diffusion process for the upper left target pixel are completed. Next, when performing diffusion processing on a pixel at the right position to be processed, it is determined whether or not dots can be formed on the target pixel by referring to the restriction information stored in the previous processing.
[0074]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to control the ink ejection amount in a predetermined area unit so as not to exceed the limit value, while taking into account the amount of ink that the recording medium can absorb per unit area. The density of the image to be recorded can be reproduced.
[0075]
[Second embodiment]
In the first embodiment, each pixel is composed of one dot, but the present invention can be applied to other cases, for example, when each pixel is composed of a plurality of dots. Hereinafter, a case where each pixel is formed of 4 × 4 dots will be described as a second embodiment.
[0076]
FIG. 8 is a diagram showing an outline of the processing in a case where each pixel is composed of 4 × 4 dots and the area of 2 × 2 pixels is limited to a discharge amount of 50%. In the figure, (a) is the initial state, (b) is the distribution of the limit value to the other three pixels when the ejection amount corresponding to 100% is injected into the upper left pixel, and (c) is the distributed limit value. , (D) and (e) show the determination as to whether or not it is possible to hit the upper right pixel.
[0077]
In the initial state shown in (a), no limitation is imposed on any of the four pixels. Therefore, any dot pattern up to 100% can be printed in a pixel consisting of 4 × 4 dots at the upper left.
[0078]
For example, if an 8-dot pattern is to be printed here, 50% of this pixel is to be printed. Then, since the amount of shot of the pixel (50%) does not exceed the entire limit (50%), it is not necessary to propagate the limit by the amount of shot to the surroundings. However, assuming that a 100% pattern of 16 dots is applied to this pixel, which exceeds the limit for the area by 50%, this excess is distributed to the three surrounding pixels by an appropriate coefficient. .
[0079]
This will be described in detail. First, a basic limit value L is defined. The basic limit value L is the sum of the limits for the maximum shot amount 300% that can be shot in the remaining three pixels that have not yet been shot in the 2 × 2 area. Therefore, when L = 300%, it means that the remaining three pixels cannot be shot at all.
[0080]
On the other hand, when L = 100%, since 300% −100% = 200%, a 100% pattern can be printed on two pixels. This basic limit value is multiplied by an appropriate diffusion coefficient that sums up to 1, distributed to the remaining three pixel positions and substituted, and used as a reference for determining whether or not a desired pattern can be formed on that pixel. , The amount of driving is limited.
[0081]
The relationship between the percentage of the ejection amount Id of the pattern corresponding to the pixel data and the basic limit value L is obtained from the above-described formula using the ejection amount limit value X.
[0082]
That is, in the example shown in FIG. 8, since Id = 100 (%) and X = 50 (%),
L = 3 × (100-50) + (100-50) = 200 (%)
It becomes. That is, if a 50% ejection limit is applied to the maximum ejection amount of 400% that can be hit in 2 × 2 pixels, the ejection amount that can be hit in this area is 200%, and 100% of the shot amount has been hit. The hit amount that can be hit on the remaining three pixels is 100%. Since the limit of 200% applied by the above equation is applied to the maximum ejection amount of 300% of the area of 3 pixels that have not yet been hit in 2 × 2, 300% −200% = 100%, and the limit is correctly set. Will be
[0083]
As shown in FIG. 8 (b), the value of L is substituted by multiplying by an appropriate diffusion coefficient as an ejection amount limiting value of the three pixels on the right, lower right, and lower and distributed and stored in the corresponding line buffer. And consider when hitting the pixel at that position.
[0084]
For example, as shown in (a), when the basic limit value of the pixel position to be hit at present is 0, and the hit amount Id to hit is 100%, the basic limit value is 0 (%) and the hit amount is 100 (%). ) Does not exceed 100%, so it is possible to hit this pattern. At the same time, the basic limit value L is obtained by the above equation, and is distributed to the right, lower right, and lower by predetermined coefficients. (C) shows an example in which the basal amount limit value L is distributed to the other three pixels by such diffusion.
[0085]
If the driving amount Id is equal to or less than the driving amount limit value X, there is no influence. Therefore, if the driving amount Id of the pattern is equal to or lower than the limit value X, there is no restriction on surrounding pixels. Therefore, as shown in the above equation, the basic limit value L becomes 0, and therefore it is not necessary to perform the driving amount limiting process.
[0086]
Next, as shown in (d), if it is attempted to hit a 100% pattern on the upper right pixel where the basic limit value L is 50%, then adding 100% to the 50% limit value gives 150%> It becomes 100%, and it is determined that the shot cannot be performed because it exceeds 100%. On the other hand, when a 50% pattern is to be hit at this position as shown in (e), it is determined that a hit can be made because the basic limit value 50% + the driving amount 50% = 100%.
[0087]
Therefore, it is determined that a pattern other than a pattern having no dot cannot be hit at a pixel position where the basic limit value is 100%.
[0088]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an error diffusion process including the driving amount limiting process according to the present embodiment. First, an initialization process is performed (step S91), density data of the pixel at the current position is read out (step S92), and subsequently, a gradation rank to be compared is initialized (step S93) and compared with a gradation rank value (step S93). S94, 95).
[0089]
As a result of the comparison in step S95, when the density data is larger than the gradation rank, the gradation level is increased by one (step S96), and the process returns to step S94. If the gradation level exceeds the density data in step S95, a limitation process relating to the amount of ejection and its diffusion process are performed on the obtained gradation level (step S97).
[0090]
More specifically, the processing for limiting the amount of shot is performed (step S971), and it is determined whether or not the pixel data can be shot as it is (step S972). If not, the tone rank is lowered by one (step S973). In step S972, it is checked whether or not the player can hit again. This process is repeated until the tone rank is reached.
[0091]
When a tone that can be finally implanted is determined, the difference between the tone and the previously read density data is error-diffused by density error diffusion processing (step S98). Finally, it is determined whether or not the currently processed pixel is the end of the image (step S99). If it is not the end, the pixel is moved to the next pixel position (step S100), and the process returns to step S92 to repeat the processing.
[0092]
The detailed processing of step S971 and step S972 performed in step S97 is the same as the flowchart of FIG. 6 described for the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0093]
As described above, according to the present embodiment, even when each pixel is composed of a plurality of dot patterns, it is possible to control the ink ejection amount in a predetermined area unit so as not to exceed the limit value, and to perform printing. The density of an image to be recorded can be reproduced while considering the volume of ink that the medium can absorb per unit area.
[0094]
[Third Embodiment]
In the above-described embodiment, the range in which the influence of the implantation amount is diffused is a 2 × 2 square, but this range does not need to be a constant shape. For example, even when the range affected by the implantation amount of a certain pixel is an irregular pixel unit area, the number of affected pixels is substituted into the above equation for calculating L as the number of pixels included in the area minus one. Thus, a similar effect can be obtained.
[0095]
In the third embodiment, the range in which the influence (limit value) of the driving amount is diffused is set to an arbitrary shape. The processing will be described below with reference to the flowchart of FIG.
[0096]
First, when the process starts, it is determined whether or not the driving amount of the pattern currently being hit is 0 (step S101). The processing ends. On the other hand, if it is other than 0, the driving amount limit value at the pixel position to be driven is read from the driving amount diffusion memory (step S102). Next, the read limit value and the driving amount of the pattern to be hit are added, and it is determined whether or not it exceeds 100% (step S103).
[0097]
If the total value exceeds 100% in step S103, it is determined that no hit is made, and the process is terminated. On the other hand, if it does not exceed 100%, the basic driving amount limit value L is calculated according to the above formula for obtaining L in order to diffuse the driving amount limit value (step S104). The limit value is substituted by a predetermined coefficient (step S105). Subsequently, the next reflection position is searched (step S106), and it is determined whether or not the reflection position still exists (step S107). If there is another reflection position, the process returns to step S105 to set the limit value for the next reflection position. Perform substitution processing. In this manner, the process is repeated until there is no more reflection position. When this process ends, the process ends with OK.
[0098]
As described above, according to the present embodiment, even when the range in which the influence of the ejection amount is diffused is an arbitrary shape, control can be performed so that the ink ejection amount does not exceed the limit value in a predetermined area unit. Thus, the density of an image to be recorded can be reproduced while taking into account the volume of ink that the recording medium can absorb per unit area.
[0099]
[Modification]
The present invention can be applied to a case where each pixel is represented by a method other than the embodiment described above.
[0100]
For example, for a method using a plurality of types of dots having different capacities, if the total volume of the dots forming the pattern corresponding to the pixel data is converted into the amount of ejection, the same processing as in the above embodiment can be performed. It is possible to get the effect.
[0101]
In addition, even in a method in which a plurality of dots are ejected at the same dot position, the above-described embodiment can be implemented by using a formula or table for converting the total number of dots used in the pattern corresponding to the pixel data into the ejection amount. The same effect can be obtained by the same processing as.
[0102]
Furthermore, even for a method using a plurality of types of inks having different densities, if the dots used in the pattern corresponding to the pixel data are converted into the standard ink ejection amount, the same configuration as in the above embodiment is obtained. A similar effect can be obtained.
[0103]
Similarly, the present invention can be applied to a method in which a pattern is formed using a plurality of dots having different ejection amounts and densities, such as large and small dots having different volumes and dark and light dots having different densities.
[0104]
Even when the dot pattern corresponding to one pixel is not a 4 × 4 size but a square such as n dots × m dots, the amount of ink that can be applied to the area occupied by the pattern corresponding to that pixel By converting to a ratio to the same, the same effect can be obtained by the same processing as in the second embodiment.
[0105]
In addition, the shape of the area occupied by the dot pattern assigned to one pixel is not limited to a certain shape. For example, even if the area for one pixel is assigned to the area of the irregular shape, the amount of ejection for the area of the irregular shape and the number of dots assigned to the area of the irregular shape By using the relational expression or table of the driving amount, the same effect can be obtained with the same configuration.
[0106]
Further, the range in which the influence of the implantation amount is diffused is not limited to the 2 × 2 region. For example, even when the range affected by the amount of hit of a certain pixel is an area of n × m pixels, the number of affected pixels is set to n × m−1 pixels and substituted into the above equation for obtaining L. The same effect can be obtained by the same processing as in the embodiment.
[0107]
The limit value for the entire amount of shot does not need to be fixed in an image or a system. For example, the limit value of the driving amount may be changed at any time according to the value of the pixel of the input image. In that case, the value of X in the above equation for obtaining L is a function for the value of the target pixel of the input image. By doing so, it is possible to relax the limitation on the ejection amount in the solid recording portion and impose a practical limitation such as a tighter limitation on the ejection amount in the low density band.
[0108]
[Other embodiments]
The above-described embodiment includes a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for causing ink to be ejected, particularly in an ink jet recording system. By using a method that causes a change in the state, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.
[0109]
Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). Applying at least one drive signal corresponding to the recording information and providing a rapid temperature rise exceeding the nucleate boiling, to generate heat energy in the electrothermal transducer, thereby causing the recording head to emit heat energy. This is effective in that film boiling occurs on the heat-acting surface of the liquid, and as a result, air bubbles in the liquid (ink) corresponding to the drive signal on a one-to-one basis can be formed.
[0110]
By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is in a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.
[0111]
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
[0112]
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter (the linear liquid flow path or the right-angled liquid flow path) as disclosed in each of the above-mentioned specifications, a heat acting surface The configurations described in U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose the configuration in which the is bent, are also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slot is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, or an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is discharged. A configuration based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to each unit, may be adopted.
[0113]
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is satisfied by a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. Either the configuration or the configuration as one recording head integrally formed may be used.
[0114]
In addition, not only the cartridge-type recording head in which the ink tank is provided integrally with the recording head itself described in the above embodiment, but also the electric connection with the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. A replaceable chip-type recording head that can supply ink from the apparatus main body may be used.
[0115]
Further, it is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like to the configuration of the printing apparatus described above, since the printing operation can be further stabilized. Specific examples thereof include capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or sucking means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof. It is also effective to provide a preliminary ejection mode for performing ejection that is different from printing, in order to perform stable printing.
[0116]
Further, the printing mode of the printing apparatus is not limited to a printing mode of only a mainstream color such as black, and may be a printing head integrally formed or a combination of a plurality of printing heads. The device may be provided with at least one of the full colors.
[0117]
In the above-described embodiment, the description has been made on the assumption that the ink is a liquid.However, even if the ink solidifies at room temperature or below, an ink that softens or liquefies at room temperature may be used. Alternatively, in the ink jet system, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. It is sufficient if the ink is sometimes in a liquid state.
[0118]
In addition, to prevent the temperature rise due to thermal energy from being used as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or to prevent the ink from evaporating, the ink solidifies in a standing state. Alternatively, ink that liquefies by heating may be used. In any case, the application of heat energy causes the ink to be liquefied by the application of the heat energy according to the recording signal and the liquid ink to be ejected, or to start solidifying when it reaches the recording medium. The present invention is also applicable to a case where an ink having a property of liquefying for the first time is used.
[0119]
In such a case, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, the ink is held in a liquid state or a solid state in the concave portion or through hole of the porous sheet. It is good also as a form which opposes an electrothermal transducer. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
[0120]
The present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), but can be applied to a device including one device (for example, a copier, a facsimile machine, etc.). May be applied.
[0121]
Further, an object of the present invention is to supply a storage medium (or a recording medium) in which a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or an apparatus, and a computer (or a CPU or a CPU) of the system or the apparatus. Needless to say, the present invention can also be achieved by an MPU) reading and executing a program code stored in a storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a part or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0122]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is executed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU included in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0123]
When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts (shown in FIGS. 3, 5, 6, 9, and / or 10) described above. Will be.
[0124]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when there is a pixel that ejects ink, information for restricting the ejection of ink is sequentially transmitted, and the amount of ink ejected in a predetermined area unit is the amount that the recording medium can absorb. , And macroscopic (macro) density of an image to be recorded can be reproduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic process of creating print data according to the first embodiment;
FIG. 3 is a flowchart illustrating a basic process of creating print data according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of ejection dot restriction in the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of an error diffusion process including a driving amount limiting process.
FIG. 6 is a flowchart showing details of a driving amount diffusion process.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a memory used for a diffusion process of a driving amount limit value.
FIG. 8 is a diagram illustrating an outline of a process according to a second embodiment.
FIG. 9 is a flowchart of an error diffusion process according to the second embodiment.
FIG. 10 is a flowchart of a process according to the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an appearance of a printer according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a control configuration of the printer in FIG. 11;
FIG. 13 is a diagram illustrating an ink jet cartridge of the printer in FIG. 11;
[Explanation of symbols]
101 processing unit
102 Processing procedure storage means
103 Data storage means
104 Data input means
105 Data output means
201 Binarization processing
202 Ejection dot limit calculation process
203 ejection dot restriction processing
204 dot pattern output processing

Claims (10)

インクジェット記録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段で読み出された画素の値に応じて、インク滴を吐出させるか否かを示す2値データを出力する2値化手段と、
インク滴の吐出が可能か否かを示す制限情報を各画素毎に格納する格納手段と、
前記2値化手段からインク滴の吐出を示す2値データが出力され、かつ前記格納手段に格納された対応する制限情報がインク滴の吐出可能を示しているときに、該2値データを出力する判定出力手段と、
前記判定出力手段からインク滴の吐出を示す2値データが出力されたときに、前記読み出し手段によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更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。
An inkjet recording apparatus that performs recording by discharging ink droplets from an inkjet recording head to a recording medium,
Reading means for reading out the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
A binarizing unit that outputs binary data indicating whether or not to eject an ink droplet in accordance with the value of the pixel read by the reading unit;
Storage means for storing, for each pixel, restriction information indicating whether or not ejection of ink droplets is possible;
The binary data is output when binary data indicating ejection of ink droplets is output from the binarization unit and the corresponding restriction information stored in the storage unit indicates that ink droplets can be ejected. Determination output means for performing
An ink jet recording apparatus comprising: a limit changing unit that changes the limit information for a pixel that is read later by the reading unit when binary data indicating ejection of an ink droplet is output from the determination output unit. apparatus.
前記制限情報は、複数の画素を含む所定の記録領域に吸収可能なインク滴の量を考慮して決定され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。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the restriction information is determined in consideration of an amount of ink droplets that can be absorbed in a predetermined recording area including a plurality of pixels. 前記変更手段は、前記読み出された画素を除く前記記録領域内の各画素の制限情報をそれぞれ所定の割合で変更することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the change unit changes restriction information of each pixel in the recording area excluding the read pixel at a predetermined rate. 前記判定出力手段から出力された2値データを参照して、後で読み出す画素の値に誤差拡散処理を行う誤差拡散手段を更に備え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インクジェット記録装置。4. The apparatus according to claim 1, further comprising an error diffusion unit configured to perform an error diffusion process on a value of a pixel to be read later by referring to the binary data output from the determination output unit. 5. Ink jet recording device. 画素の値に応じてインクジェット記録ヘッドから複数のインク滴や濃度の異なるインク滴を吐出して多階調記録を行うインクジェット記録装置であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段で読み出された画素の値に応じて、吐出させるインク滴の数あるいは濃度を示す階調データを出力する多階調化手段と、
受容可能なインク滴の量に対応した制限情報を各画素毎に格納する格納手段と、
前記制限情報を参照して、前記階調データを変更する階調変更手段と、
前記階調変更手段から出力された階調データに応じて、前記読み出し手段によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更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。
An inkjet recording apparatus that performs multi-tone recording by discharging a plurality of ink droplets and ink droplets having different densities from an inkjet recording head according to pixel values,
Reading means for reading out the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
Multi-gradation means for outputting gradation data indicating the number or density of ink droplets to be ejected in accordance with the value of the pixel read by the reading means;
Storage means for storing, for each pixel, restriction information corresponding to an acceptable amount of ink droplets;
A gradation changing unit for changing the gradation data with reference to the restriction information;
An ink jet recording apparatus, comprising: a limit changing unit that changes the limit information for a pixel that is read later by the reading unit in accordance with the gray scale data output from the gray scale changing unit.
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。6. The recording head according to claim 1, wherein the recording head is a recording head that discharges ink using thermal energy, and includes a thermal energy converter for generating thermal energy to be applied to the ink. The inkjet recording device according to any one of the above. インクジェット記録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し工程と、
前記読み出し工程で読み出された画素の値に応じて、インク滴を吐出させるか否かを示す2値データを出力する2値化工程と、
インク滴の吐出が可能か否かを示す制限情報を各画素毎に格納手段に格納する格納工程と、
前記2値化工程でインク滴の吐出を示す2値データが出力され、かつ前記格納手段に格納された対応する制限情報がインク滴の吐出可能を示しているときに、該2値データを出力する判定出力工程と、
前記判定出力工程でインク滴の吐出を示す2値データが出力されたときに、前記読み出し工程によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更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。
An inkjet recording method for performing recording by discharging ink droplets from an inkjet recording head to a recording medium,
A reading step of reading the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
A binarization step of outputting binary data indicating whether or not to eject an ink droplet in accordance with the value of the pixel read in the reading step;
A storing step of storing, in each of the pixels, restriction information indicating whether or not ejection of ink droplets is possible in a storage unit;
Outputting binary data when the binary data indicating the ejection of ink droplets is output in the binarization step and the corresponding restriction information stored in the storage means indicates that ink droplets can be ejected; Judgment output step to be performed;
An ink jet recording method comprising: when binary data indicating ejection of ink droplets is output in the determination output step, a limit changing step of changing the limit information for a pixel to be read later in the reading step. Method.
画素の値に応じてインクジェット記録ヘッドから複数のインク滴や濃度の異なるインク滴を吐出して多階調記録を行うインクジェット記録方法であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し工程と、
前記読み出し工程で読み出された画素の値に応じて、吐出させるインク滴の数あるいは濃度を示す階調データを出力する多階調化工程と、
受容可能なインク滴の量に対応した制限情報を各画素毎に格納手段に格納する格納工程と、
前記制限情報を参照して、前記階調データを変更する階調変更工程と、
前記階調変更工程で出力された階調データに応じて、前記読み出し工程によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更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。
An ink jet recording method for performing multi-tone recording by discharging a plurality of ink droplets or ink droplets having different densities from an ink jet recording head according to the value of a pixel,
A reading step of reading the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
A multi-gradation step of outputting gradation data indicating the number or density of ink droplets to be ejected in accordance with the value of the pixel read in the reading step;
A storing step of storing limiting information corresponding to the amount of ink droplets that can be received in a storing unit for each pixel;
A gradation changing step of changing the gradation data with reference to the restriction information;
An ink-jet recording method, comprising: changing the limit information for a pixel to be read later in the readout step in accordance with the grayscale data output in the grayscale change step.
インクジェット記録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録方法を記憶した記憶媒体であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し工程と、
前記読み出し工程で読み出された画素の値に応じて、インク滴を吐出させるか否かを示す2値データを出力する2値化工程と、
インク滴の吐出が可能か否かを示す制限情報を各画素毎に格納手段に格納する格納工程と、
前記2値化工程でインク滴の吐出を示す2値データが出力され、かつ前記格納手段に格納された対応する制限情報がインク滴の吐出可能を示しているときに、該2値データを出力する判定出力工程と、
前記判定出力工程でインク滴の吐出を示す2値データが出力されたときに、前記読み出し工程によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更工程とを実施するプログラムコードを記憶することを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing an inkjet recording method for performing recording by discharging ink droplets from an inkjet recording head to a recording medium,
A reading step of reading the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
A binarization step of outputting binary data indicating whether or not to eject an ink droplet in accordance with the value of the pixel read in the reading step;
A storing step of storing, in each of the pixels, restriction information indicating whether or not ejection of ink droplets is possible in a storage unit;
Outputting binary data when the binary data indicating the ejection of ink droplets is output in the binarization step and the corresponding restriction information stored in the storage means indicates that ink droplets can be ejected; Judgment output step to be performed;
When binary data indicating ejection of ink droplets is output in the determination output step, a program code for executing a restriction change step of changing the restriction information for a pixel read out later in the readout step is stored. A storage medium characterized by the above-mentioned.
画素の値に応じてインクジェット記録ヘッドから複数のインク滴や濃度の異なるインク滴を吐出して多階調記録を行うインクジェット記録方法を記憶した記憶媒体であって、
記録すべき画像データの各画素の値を所定の順序で読み出す読み出し工程と、
前記読み出し工程で読み出された画素の値に応じて、吐出させるインク滴の数あるいは濃度を示す階調データを出力する多階調化工程と、
受容可能なインク滴の量に対応した制限情報を各画素毎に格納手段に格納する格納工程と、
前記制限情報を参照して、前記階調データを変更する階調変更工程と、
前記階調変更工程で出力された階調データに応じて、前記読み出し工程によって後で読み出される画素に対する前記制限情報を変更する制限変更工程とを実施するプログラムコードを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing an ink jet recording method for performing multi-gradation recording by discharging a plurality of ink droplets and ink droplets having different densities from an ink jet recording head according to pixel values,
A reading step of reading the value of each pixel of the image data to be recorded in a predetermined order,
A multi-gradation step of outputting gradation data indicating the number or density of ink droplets to be ejected in accordance with the value of the pixel read in the reading step;
A storing step of storing limiting information corresponding to the amount of ink droplets that can be received in a storing unit for each pixel;
A gradation changing step of changing the gradation data with reference to the restriction information;
Storing a program code for performing, in accordance with the gradation data output in the gradation changing step, a restriction changing step of changing the restriction information for a pixel to be read later in the reading step. Medium.
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