JP2004322374A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク不吐出が原因となる白抜けを回避しながら、特定のノズルへの吐出デューティの増大が原因となる画品位の劣化やスループットの低下、記録ヘッドの低寿命化などを回避、抑制し、信頼性を向上させる。
【解決手段】記録ヘッドの吐出部の吐出不良情報を取得し、取得した吐出不良情報に基づき吐出不良な特定領域に対応する画素値のドット形成を制御し、該画素値をＮ（Ｎは２以上の整数）値に量子化する。そして、量子化された値に基づき複数の吐出部によってドットを形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の吐出部を有する記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、入力された画像の画素値に基づいてインクを吐出して各画素のドットを形成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、複写機又はワードプロセッサなどのＯＡ機器が広く普及しており、これらのＯＡ機器の画像形成（記録）装置の一種として、インクジェット方式によりディジタル画像記録を行う装置が急速に発展及び普及している。特にＯＡ機器の高機能化と共にカラー化が進んでおり、これらに伴って様々なカラーインクジェット記録装置が開発されてきている。
【０００３】
一般に、インクジェット記録装置には、記録手段（プリントヘッド）、インクタンクを搭載するキャリッジ、記録紙を搬送する搬送手段及びこれらを制御する制御手段が具備されている。そして、複数の吐出口からインク液滴を吐出させるプリントヘッドを記録紙の搬送方向（副走査方向）と直行する方向（主走査方向）にシリアルスキャンさせ、一方で非記録時に記録幅に等しい量で間欠搬送するものである。更に、カラー対応のインクジェット記録装置の場合には、複数色のプリントヘッドから吐出されるインク液滴の重ね合わせによりカラー画像を形成している。
【０００４】
インクジェット記録装置において、インクを吐出させる方法としては、吐出口近傍に発熱素子（電気／熱エネルギー変換体）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせてインクを吐出口から吐出させるサーマル方式、又はピエゾ素子等の電気／圧力変換手段を用いてインクに機械的圧力を付与してインクを吐出するピエゾ方式などが用いられている。一般に、前者のサーマル方式はノズルの高密度化が容易で、ヘッドを低コストで構成できる反面、発熱を利用しているためにインクやヘッドの劣化を招き易い。一方、後者のピエゾ方式は吐出制御性に優れ、インクの自由度が高く、ヘッド寿命が半永久的であるといった特徴がある。
【０００５】
これらの記録方法は、記録信号に応じてインクを微少な液滴として吐出口から記録媒体上に吐出することにより文字や図形などの記録を行うものであり、ノンインパクトであるため騒音が少ないこと、ランニングコストが低いこと、装置が小型化し易いこと、カラー化が容易であることなどの利点を有していることから、コンピュータやワードプロセッサ等と併用され、或いは単独で使用される複写機、プリンタ、ファクシミリ等の記録装置における画像形成（記録）手段として広く用いられている。
【０００６】
図２６及び図２７は、インクジェット記録装置のコントローラ部及びエンジン部の概略構成を示すブロック図である。
【０００７】
まず、コントローラ部の機能及び概略動作について説明する。図２６において、ＣＰＵ２６０１はＵＳＢインタフェース２６０４或いはＩＥＥＥ１３９４インタフェース２６０５を介してホストＰＣ２６０６（２６０７）に接続されており、制御プログラムを格納したＲＯＭ２６０９や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したＥＥＰＲＯＭ２６１０、及びホストＰＣ２６０６から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのＲＡＭ２６０８にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。操作パネル２６１２のキーから入力される指示情報は操作パネルインタフェース２６１１を介してＣＰＵ２６０１に伝達され、またＣＰＵ２６０１からの命令により同様に操作パネルインタフェース２６１１を介して操作パネル２６１２のＬＥＤ点灯やＬＣＤ表示が制御される。拡張インタフェース２６１５はＬＡＮコントローラやＨＤＤなどの拡張カードを接続することにより機能拡張を行うためのインタフェースである。画像情報は画像データ処理部２６１３で各インク色のドットデータに変換され、エンジン部へ出力される。またコントローラ部とエンジン部との間の各種コマンドやステータス情報の送受信は同様に画像データ処理部２６１３を介して行われる。
【０００８】
次に、エンジン部の機能及び動作概要について説明する。図２７において、エンジン部はバンドメモリ制御部２７１２を介してコントローラ部と接続されている。ＣＰＵ２７０１は制御プログラムを格納したＲＯＭ２７０３や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したＥＥＰＲＯＭ２７０４、及びコントローラ部から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのＲＡＭ２７０２にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。出力ポート２７０５及びキャリッジモータ制御回路２７０７を介してキャリッジモータ２７０９を動作させることによりキャリッジ２７１１を移動させ、また出力ポート２７０５及び紙搬送モータ制御回路２７０６を介して紙搬送モータ２７０８を動作させることにより搬送ローラなどの紙搬送機構２７１０を動作させる。更に、ＣＰＵ２７０１はＲＡＭ２７０２に格納されている各種情報に基づきバンドメモリ制御部２７１２やプリントヘッド制御部２７１４を制御してプリントヘッド２７１５を駆動することにより記録媒体上に所望の画像を記録することができる。
【０００９】
また、不図示の電源回路からはＣＰＵや各種制御回路を動作させるためのロジック駆動電圧Ｖｃｃ（例えば３．３Ｖ）、各種モータ駆動電圧Ｖｍ（例えば２４Ｖ）、プリントヘッドを駆動させるためのヒート電圧Ｖｈ（例えば１２Ｖ）等が出力される。
【００１０】
従来のインクジェット記録方法において、インクのにじみのない高発色カラー画像を得るためにはインク吸収層を有する専用コート紙を使用する必要があったが、近年はインクの改良等によりプリンタや複写機等で大量に使用される普通紙への印字適性を持たせた方法も実用化されている。更には、ＯＨＰシートや布、プラスチック、シート等の様々な記録媒体への対応が望まれており、このような要求に応えるため、インクの吸収特性が異なる記録媒体（記録メディア）を必要に応じて選択した際に記録媒体の種類に係わりなく最良の記録が可能な記録装置の開発及び製品化が進められている。また、記録媒体の大きさについても、宣伝広告用のポスタや衣類等の織布では大きいサイズのものが要求されてきている。このようなインクジェット記録装置は、優れた記録手段として幅広い分野で需要が高まっており、より一層高品位な画像の提供が求められ、また更なる高速化への要求も一段と高まっていると言える。
【００１１】
一般に、カラーインクジェット記録方法はシアン（Ｃｙ），マゼンタ（Ｍｇ），イエロー（Ｙｅ）の３色のカラーインクを使用し、更にはブラック（Ｂｋ）を加えた４色のインクを使用してカラー記録を実現する。このようなカラーインクジェット記録装置においては、キャラクタのみ印字するモノクロインクジェット記録装置と異なり、カラーイメージ画像を記録するに当たり、発色性や階調性、一様性など、様々な要素が必要となる。
【００１２】
また、インクジェット記録装置では、更に多階調として自然画像をより高品位に形成するため、従来の（Ｃｙ），マゼンタ（Ｍｇ），イエロー（Ｙｅ），ブラック（Ｂｋ）の４色に加え、インク濃度の低いライトＣｙ，ライトＭｇ，ライトＹｅの３色を加えた７色インクを用いることにより、ハイライト部分の粒状感を軽減したものなどが多く実現されている。
【００１３】
しかしながら、記録される画像の品位はプリントヘッド単体の性能に依存するところが大きい。即ち、プリントヘッドの吐出口の形状や電気／熱変換体（吐出ヒータ）のばらつきなどのプリントヘッド製作工程時に生じるノズル毎の僅かな違いがそれぞれに吐出されるインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼし、最終的に形成される記録画像の濃度ムラとして画像品位を劣化させる原因となる。その結果として、ヘッド主走査方向に対して周期的にエリアファクタ１００％を満たせない“白”の部分が存在したり、逆に必要以上にドットが重なり合ったり、或いは白筋が発生したりすることとなる。これらの現象が、通常人間の目で濃度ムラとして感知される。
【００１４】
そこで、これらの濃度ムラ対策としてマルチパス記録法と呼ばれる方式が提案されている。簡単のために８ノズルからなる単一インク色ヘッドを用いた場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
まず、偶数列／奇数列パターンや千鳥／逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する固定マスク方式を採用して２パス記録を実現する場合について説明する。第１走査において千鳥パターンを記録し、記録幅の半分（４ドット幅）だけ紙送りを行った後、第２走査において逆千鳥パターンを記録することにより記録を完成する。即ち、順次４ドット単位の紙送りと、千鳥／逆千鳥パターンの記録を交互に行うことにより、４ドット単位の記録領域を１スキャン毎に完成させていく。
【００１６】
次に、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダムマスクパターンなどを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成するテーブル参照方式を採用して２パス記録を実現する場合について説明する。
【００１７】
図２４は、記録走査毎のマスクテーブルの一構成例を示す図である。図２４に示すテーブル領域Ａ，Ｂはそれぞれ第１パス，第２パスにおいて使用する相補的なマスクテーブルである。テーブルは１ｂｉｔ／ｄｏｔで、０はマスク対象であることを示し、１は非マスク対象であることを示す。マスクテーブルＡ，Ｂはそれぞれが主走査方向１２画素×副走査方向４画素に対応したサイズのテーブルであり、これを各方向に繰り返し展開してマスクデータとして使用する。プリントヘッドが備えるノズル数は８であり、２パス記録における紙搬送量に相当する画素数は８／２＝４であり、これはテーブルＡ及びＢの副走査方向サイズと一致する。
【００１８】
図２５は、図２４で示したマスクテーブルを用いた記録走査の様子を説明するための図である。８個のノズルに対応する８ラインのデータに対して、４ライン毎にＡ，Ｂをマスクパターンとして適用する。各記録走査においては、格納されたマスクテーブルを用いて画像データのマスク処理（記録ドットを非記録ドットに置き換える）を実行し、パスデータを生成出力する。具体的には、画像データとマスクデータとの論理積をとることにより、マスクデータが１である場合には画像データをそのまま出力し、マスクデータが０である場合には画像データを０に置き換えることにより実現される。全ての画像領域は、常に２回の走査によりＡ，Ｂの順にマスク処理されて記録データが生成されることになる。ここで、Ａ，ＢのマスクＯＦＦ（１）比率は等しく各々５０％程度である。
【００１９】
このようにして、１つのラインを異なる２つのノズルを用いて記録することにより、濃度ムラを抑えた高品位な画像を形成することができる。またマルチパス記録法は、インクを乾かしながら記録していくことによりブリーディング（にじみ）を抑えるといった効果や、走査毎の記録ドットを低減することから吐出不良の原因となるプリントヘッドの昇温を抑制する効果、なども同時に達成できる。ここでは主走査方向について説明したが、副走査方向に対して連続するドットを間引いて記録することにより更なる高画質化が可能になる。また、ノズル解像度よりも高い解像度で副走査方向の画像形成を実現したい場合には、この副走査方向の間引き記録は必須の処理となる。
【００２０】
各走査のパスデータを生成する方法としては、上述のような記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダムマスクパターンなどを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する方法（テーブル参照方式と称す）や、偶数列／奇数列パターンや千鳥／逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する方法（固定マスク方式と称す）のほかに、記録ドットに着目して間引き処理を行うことによりパスデータを生成する方法（データマスク方式と称す）、或いはこれらを併用した方式などが知られている。
【００２１】
次に、図２６に示したコントローラ部内の画像データ処理部２６１３における画像データ処理について説明する。
【００２２】
図２８は、画像データ処理部２６１３における画像データ処理の流れを示す図である。例えば、ホストＰＣ２６０６より受信されたＲＧＢの多値画像データは色変換処理２８０１によってインク色（例えばＣｙ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｂｋ）の多値画像データに変換され、続いて、量子化処理２８０２によってインク色毎の２値データに変換される。このようにして、多値画像データはエンジン部（プリントヘッド）において出力可能なレベル（ここでは２値）に変換される。
【００２３】
この量子化処理の方法として誤差拡散法とディザ法が広く知られている。誤差拡散法では、注目画素について周辺画素に拡散係数を割り当て、注目画素において発生する量子化誤差を拡散係数に応じて周辺画素に振り分ける。これにより、画像全体の濃度は保存されることになり、良好な疑似階調表現が可能となる。一方、ディザ法では、マトリクス状の閾値からなるディザマトリクスを用意しておき、各閾値と入力データの各画素との１対１の画素比較を行い、ＯＮ／ＯＦＦを決定する。一般に、ディザ法では、誤差拡散法を適用した画像に比べて画品位が低下する傾向にあるが、誤差拡散法は誤差が伝播するまで次画素の処理に移行できず高速処理が困難である。
【００２４】
基本的な誤差拡散法の２値化処理方法を具体的に説明する。図８は矢印で示すようにラスタの左から右に処理する際の拡散係数マトリクスの一例である。この拡散係数マトリクスとは、各画素に対する誤差の伝播割合を示すものである。誤差拡散法では、閾値と画素値の比較を行い、ドットのＯＮ／ＯＦＦを判定すると同時に、その誤差を算出して周囲の画素値に伝播させる。ここで誤差は画素値と評価値の差で表される。評価値は１０ビット（１０２４階調）画素値に対してＯＮならば１０２３、ＯＦＦならば０、閾値を５１２固定とすると、画素値が７２２の場合には判定結果はドットＯＮ、誤差は３０１となる。この例では、同一ライン上の後続するＡ，Ｂの２画素と、下ラインのＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの５画素に誤差を拡散する。このように誤差の伝播を行うことで、画像データの濃度は保存される。
【００２５】
また、最近のインクジェット記録装置のような高解像度の２値出力装置では、より滑らかな中間調画像を表現するために多階調で表現する誤差拡散法（多値誤差拡散法）が利用されている。以下に多値誤差拡散法と濃度パターン法とを組み合わせた量子化方法について具体例を挙げて説明する。
【００２６】
まず、多値画像データに対して多値誤差拡散法により５値化処理を施す。多値誤差拡散法による５値化においては４つの閾値を備え、画素値との比較によって０〜４の出力値を決定する。そこで発生する誤差は２値化の際と同様にして拡散マトリクスに従って周囲の画素値へ伝播させる。更に、５値データに対して濃度パターン法を用いて２値データに展開する。具体的には、２×２の網点マトリクスに従って５値データを網点展開処理するものである。ここで、多値画像データの解像度（入力解像度）を６００ｐｐｉ×６００ｐｐｉ（ｐｐｉはｐｉｘｅｌ／ｉｎｃｈ）とし、プリントヘッドによる最終的な記録解像度（出力解像度）を１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉ（ｄｐｉはｄｏｔ／ｉｎｃｈ）とする。本方式により、ドットのＯＮ／ＯＦＦの２階調でしか表現できなかった各画素を拡張することによって５階調表現を可能とし、しかも高速化が困難な誤差拡散処理を出力解像度よりも低い６００ｐｐｉ×６００ｐｐｉで実施することにより、誤差拡散の処理時間を１／４に削減することができる。
【００２７】
実際のインクジェット記録装置においては、その印字モードなどに対応付けて入力解像度と出力解像度の関係を設定し、これに従った網点マトリクスサイズに応じて多値誤差拡散法による最適な出力階調数Ｎを選択して量子化処理を実行するものなどが提案されている。例えば、高速モードでは入力解像度３００ｐｐｉ×３００ｐｐｉに対して多値誤差拡散法により８値化を行った後に４×４の網点マトリクスを用いて出力解像度１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの記録ドットデータを生成し、高品位モードでは入力解像度６００ｐｐｉ×６００ｐｐｉに対して多値誤差拡散法により４値化を行った後に２×２の網点マトリクスを用いて出力解像度１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの記録ドットデータを生成する。これにより、目的に応じて処理の高速化と高品位化とのバランスに優れた量子化処理が可能になる。
【００２８】
また、Ｂｋのみ他インク色よりも吐出インク滴量が多くなるよう構成し、Ｂｋのみ低い解像度で画像形成を行うことで、モノクロ画像形成を高速化するインクジェット記録装置なども実用化されている。このような装置においては、例えば全てのインク色に対して入力解像度３００ｐｐｉ×３００ｐｐｉで、Ｂｋのみが出力解像度６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、他のインク色が出力解像度１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉであれば、Ｂｋでは多値誤差拡散法により４値化を行った後に２×２の網点マトリクスを用いて展開し、他のインク色においては多値誤差拡散法により８値化を行った後に４×４の網点マトリクスを用いて展開する、といった処理が必要となる。
【００２９】
また、インクジェット記録装置のプリントヘッドにおいては、インク吐出を行わない状態で長時間放置された場合など、特に吐出口近傍のインク液路内においてインクが増粘し、正常な吐出が行われなくなることがある。また、記録ドットの比率が高い（記録デューティが高い）記録動作が連続する場合などインク吐出に伴ってインク液路内のインク中に微細な気泡が生じ、これが成長し、この成長した気泡がその液路内に残留して吐出に影響を及ぼし、同様に正常な吐出が行われなくなることがある。この気泡は、先に述べた吐出に伴って発生するものの他に、インク供給路の接続部などのインク供給系においてインク中に混入するものもある。これらの原因によるインクの吐出不良や不吐出により、記録装置の信頼性が下がるだけでなく、正常に吐出できない状態で記録を継続すると、正常な場合に比べてプリントヘッドが遥かに高い温度まで昇温してしまい、プリントヘッド自体にダメージが生じ、耐久性が損なわれる場合がある。
【００３０】
このような吐出不良に対してインクジェット記録装置では、以下のような回復処理が行われる。
（１）吐出を行わない時にプリントヘッドの吐出口面を被覆してインクの増粘を防止するキャッピング処理
（２）キャッピング状態で吐出口からインクを吸引して増粘インクを強制排出させるインク吸引処理
（３）インク吸収体などで構成される所定のインク受けにインクを吐出して増粘インクを排出する予備吐出処理
また、各ノズルのヒータの特性劣化や破損などにより吐出不良や不吐出を引き起こすこともある。このような場合、上述した回復動作で正常な状態に復帰できるものではなく、基本的にはプリントヘッドを交換するほか手立てがない。
【００３１】
以上のような吐出不良や不吐出に対して記録装置の信頼性向上の目的でこれを検知する手段を設けることが好ましい。更には、プリントヘッドが有する複数の吐出部の各々に対して個別に吐出不良を検知できることが好ましい。検知手段としては、インク飛翔経路側方に配置した光センサを用いる方法や、空吐出によりプリントヘッドに生じる温度上昇及びその後の温度の降下により判断する方法、所定のテストパターンを記録して読み取ることにより検知する方法、などが多く用いられている。
【００３２】
近年の画像形成（プリントヘッド）の高密度化や小液滴化により、不吐出ノズルの画品位への影響は非常に小さくなっており、その数量によっては影響が認識できない場合がある。しかしながら、少ないパス数でのマルチパス記録や１パス記録などでは画像情報の特性によって白抜けや濃度差によりスジむらとして認識されてしまうため、不吐出ノズルの補完記録を実現することが好ましい。
【００３３】
検出した不吐出ノズルに対してこれを補完する方法としては、予め通常の記録では使用しないノズルを備え、この不吐出補完用ノズルが不吐出ノズルに代わって補完記録するものが提案されている。しかし、プリントヘッドが余分なノズルを備えることは、プリントヘッドの小型化の妨げになるだけでなく、プリントヘッドのコストを大きく引き上げることになる。
【００３４】
更に、別の手法としては、不吐出が検知されたノズルに対してマルチパス記録において同一ラインを形成する他のノズルに不吐出ノズルが記録すべきドットを割り当てることで補完記録を実現する方式がある。また、記録処理の高速化の目的で複数組のプリントヘッドを備えたものが提案されており、このようなインクジェット記録装置においては、同一ラインを形成する他ヘッドのノズルに不吐出ノズルが記録すべきドットを割り当てて補完記録を実現することもできる（例えば、特許文献１参照。）。
【００３５】
【特許文献１】
特開２００１−０１００３０号公報
【発明が解決しようとする課題】
上述したマルチパス記録において、不吐出ノズルと同一ラインを形成する他のノズルとが補完記録する方式について２パス記録を例に挙げて説明する。通常の２パス記録では、１パス目に５０％のデューティで間引き記録を行い、２パス目で残りの５０％の記録を行う。ここで、あるノズルに不吐出が発生すると、この不吐出ノズルが形成すべきラインについては１パス目（又は２パス目）において全くドットが形成されないため、最終的に５０％のドットしか形成できない。これを補完して１００％のドットを形成するためには、不吐出ノズルが形成すべきドットを他のノズル（補完ノズル）が不吐出ノズルに代わって形成する必要がある。
【００３６】
しかしながら、不吐出ノズルに対する上記補完記録において主に以下の２つの大きな課題が存在する。
【００３７】
まず、１つ目はプリントヘッドの駆動周波数に関わる問題である。一般的に、プリントヘッドが正常に吐出できる駆動周波数（吐出周波数）には上限がある。例えば、プリントヘッドの各ノズルでは吐出動作の間にインクの再充填が行われるが、インク充填に必要な周波数はリフィル周波数と呼ばれ、これが連続するインク吐出動作に対する制約の１つとなっている。プリントヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して移動（走査）する際に、最終的に形成するドット解像度に対して最大吐出周波数に相当する速度以下で走査すれば全てのドット座標に対してインク吐出が可能であるが、最大吐出周波数に相当する速度を越える速度で走査する場合には少なくとも１つおきのドット座標に対してのみインク吐出が可能になる。
【００３８】
即ち、キャリッジを高速に走査させることは画像形成処理の高速化につながるため、例えば吐出周波数の２倍に相当する速度でキャリッジを走査させ、各走査においては最大で１列おきのドット形成のみを行い、２回の走査で画像を完成させる、「キャリッジ２倍速２パス記録」などが多く採用されている。
【００３９】
ここで、この「キャリッジ２倍速２パス記録」においては各走査で各ノズルの１００％の吐出能力を引き出して画像形成を実現するため、不吐出ノズルが発生した場合においても、同一ラインを形成する他方のノズルは不吐出ノズルに代わってドットを形成する余力を持たない。このため、不吐出補完記録を行うためにはキャリッジ速度を半減させるか、もしくは記録パス数を４以上に変更するほか手立てがない。即ち、何れの方式においても補完記録のためには画像形成時間を大幅に増大させてしまうといった問題点がある。
【００４０】
次に、２つ目はインク吐出デューティに関わる問題である。例えば、サーマル方式のプリントヘッドでは、与えられる熱量、言い換えると、インク吐出動作の総数が増すに従い、各ノズルにおける熱変換特性の劣化やヒータ断線などの障害を引き起こし、これが吐出不良、不吐出の原因となって安定した画像形成動作の妨げとなる。
【００４１】
通常のマルチパス記録においては、各走査に対するドット数の割り当て比率はほぼ均等に設定しており各ノズルの吐出回数に大きな差はない。しかしながら、不吐出ノズルが形成すべきドットをマルチパス記録により同一ラインを形成する他のノズル（補完ノズル）に割り当てると、この補完ノズルの吐出デューティは他のノズルと比較して大幅に増大してしまう。例えば、上述した２パス記録では、他のノズルが各ラインの最大５０％のドットを形成するだけなのに対して補完ノズルは最大１００％のドットを形成しなければならない。つまり、補完ノズルには相対的に多大な負荷が与えられ、結果として吐出特性の劣化を招く可能性が高まることになる。
【００４２】
更には、他のラインと比較して、或いは他のインク色と比較して、複数の記録走査に対して極めて偏ったデューティの記録が行われることは、少なからず最終的な画品位にも影響を与える。一般に隣接するドットを短い時間間隔で形成すると、連続するドットが滲んでしまい粒状性を始めとする画品位の劣化を引き起こす場合がある。このようなドット形成の違いは、単一ラインであれば隣接ラインに埋もれて比較的認識されにくいものの、同様のラインが連続して存在すると目立ちやすくなり、特に双方向記録の場合などにおいて人間の目にムラとして認識されてしまうといった問題点がある。
【００４３】
また、上述した同一ラインを形成する他のノズルによりドットを補完する手法は、当然ながらマルチパス記録にしか適用することができない。しかしながら、ノズルの不吐出による画質への影響は、記録パス数が減少するほど顕著に認識され、特に１パス記録においては１ライン全てのドットが正しく形成されずに抜けてしまうことから非常に画品位を損なうこととなる。
【００４４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的はインク不吐出が原因となる白抜けを回避しながら、特定のノズルへの吐出デューティの増大が原因となる画品位の劣化やスループットの低下、記録ヘッドの低寿命化などを回避、抑制し、信頼性を向上させることにある。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の吐出部を有する記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、入力された画像の各画素値に基づいて記録媒体にインクを吐出してドットを形成する画像形成装置であって、前記記録ヘッドの吐出部の吐出不良情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した吐出不良情報に基づき吐出不良な特定領域に対応する画素値のドット形成を制御し、該画素値をＮ（Ｎは２以上の整数）値に量子化する量子化手段と、前記量子化手段で量子化された値に基づき前記複数の吐出部によってドットを形成するドット形成手段とを備えることを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００４７】
図３は、インクジェット記録装置における記録部の構成を示す図である。図３において、３０１はプリントヘッドであり、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）の４色のカラーインクがそれぞれ封入されたインクタンクと、それぞれに対応した独立した４つのヘッドからなるマルチヘッドにより構成されている。各色のノズル数は１２８０ノズルである。３０２はキャリッジであり、プリントヘッド３０１を支持し、記録と共にこれらを移動させる。尚、キャリッジ３０２は非記録状態などの待機時にはホームポジション位置ＨＰにある。
【００４８】
３０３は紙送りローラであり、不図示の補助ローラと共に記録紙３０５を押さえながら回転し、記録紙３０５をＹ方向に随時送っていく。３０４は給紙ローラであり、記録紙３０５の給紙を行うと共に紙送りローラ３０３及び補助ローラと同様に記録紙３０５を押さえる役割を果たす。ここで、プリントヘッド３０１はＢｋ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙｅの各々４色について、それぞれ紙送り方向に配置された１２８０個のノズルをそれぞれ有している。
【００４９】
ここで、上述した構成の記録部における基本的な記録動作について説明する。記録開始命令により、ホームポジション位置ＨＰで待機中のキャリッジ３０２はＸ方向に移動しながらプリントヘッド３０１の複数のノズルにより記録データに従い記録紙３０５上にインクを吐出して記録を行う。その後、記録紙３０５端部まで記録データの記録が終了すると、キャリッジ３０２は元のホームポジション位置ＨＰに戻る。そして、紙送りローラ３０３が矢印方向へ回転することによりＹ方向へ所定の幅だけ紙送りを行い、再びキャリッジ３０２はＸ方向に移動しながらインクを吐出して記録を開始する。このようなスキャン動作と紙送り動作との繰り返しによりデータ記録を実現する。
【００５０】
尚、本実施形態のインクジェット記録装置は、ホストＰＣとの間で画像情報や各種制御情報のやりとりをするためのインタフェース、入力画像情報をインク色毎のドットのＯＮ／ＯＦＦデータに変換するための画像データ処理部などで構成されるコントローラ部（図２６）と、記録紙の搬送やキャリッジの駆動などを行うと共にプリントヘッド３０１を制御して画像を形成するエンジン部（図２７）とで構成されている。
【００５１】
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、同一の記録領域に対しては１回だけの記録走査で画像を完成させる１パス記録を採用している。即ち、全ての記録走査において走査領域の全ドットを形成するものであり、ライン画像は単一のノズルだけで形成されることになる。
【００５２】
ここで、図を参照しながら、各記録走査における記録データ（パスデータ）を生成する動作について詳細に説明する。
【００５３】
図５は、エンジン内のバンドメモリ制御部２７１２の概略ブロック図である。ここでは簡単化のため、単一インク色について説明する。図５において、５０１はメモリ部であり、図外のコントローラより入力されたドットデータを一時格納する。５０２は入力制御部であり、メモリ部５０１への記録データの書き込み処理を行う。５０３は出力制御部であり、プリントヘッドの記録紙面上の検出位置情報に応じて各走査で必要なドットデータの読み出し処理を行う。５１０は制御部であり、各部の状態を監視すると共に図内及び図外からの制御信号に応答して各種制御を行う。
【００５４】
次に、バンドメモリ制御部２７１２全体の基本的なパスデータ生成動作について説明する。ラスタ走査された２値（１ｂｉｔ）の画像データ（ドットデータ）が図外のコントローラより入力され、入力制御部５０２を介してメモリ部５０１に一時格納される。ここで、ドットデータの１はドットを形成することを意味し、０はドットを形成しないことを意味する。出力制御部５０３は、制御部５１０からの記録エリア制御と走査情報とに基づき、各インク色に対応するノズル群の紙面上の位置に従って走査毎にメモリ部５０１に格納された２値の画像データを順次読み出して出力する。一度のデータ転送単位は使用ノズル数に相当する１２８０画素データである。
【００５５】
上述したように、プリントヘッドは各色１２８０ノズルずつ備えており、図６に示すように、紙搬送に対して先行側よりノズル番号を＃０，１，２，３，…，１２７９と付与している。頁記録開始より第１走査ではノズル＃０〜＃１２７９を用いて１２８０ラインを形成し、１２８０ライン相当の紙搬送を行った後に、第２走査でもノズル＃０〜＃１２７９を用いて続く１２８０ラインを形成する。続いて１２８０ライン相当の紙搬送を行った後に、第３走査でもノズル＃０〜＃１２７９を用いて続く１２８０ラインを形成する。以降、１２８０ライン相当の紙搬送と全てのドット形成とを順次繰り返し実行していく（図７）。
【００５６】
［第１の実施形態］
次に、図２６に示すコントローラ部内の画像データ処理部２６１３が入力画像情報をインク色毎の多値画像データに変換した後、誤差拡散法を用いて多値画像データを量子化することによりエンジン部へ出力する各インク色のドットデータを生成する第１の実施形態の処理について説明する。
【００５７】
図４は、第１の実施形態における画像データ処理部の概略構成を示す図である。図４において、４０１は色変換部であり、入力された画像情報を４色のインク毎の多値画像データに変換する。４０２は誤差拡散処理部であり、誤差拡散法を用いて多値画像データを量子化することにより各インク色のドットデータを生成する。
【００５８】
第１の実施形態における誤差拡散処理を説明する前に、まず基本的な誤差拡散法について説明する。ここでは簡単化のため、出力階調数を２として説明する。図８は、誤差拡散法における拡散係数マトリクスを示す図である。この例では、図中の矢印で示すように、ラスタの左から右に処理する際の拡散係数マトリクスの一例を示している。誤差拡散法では、閾値と画素値との比較を行い、ドットのＯＮ／ＯＦＦを判定すると同時に、その誤差を算出して周囲の画素値に伝播させる。ここで、誤差は画素値と評価値との差で表される。評価値は１０ビット画素値に対してＯＮならば１０２３、ＯＦＦならば０である。閾値は５１２（固定）とする。例えば、画素値が７２２の場合、判定結果はドットＯＮ、誤差は３０１となる。この例では、同一ラインの後続するＡ，Ｂの２画素と、その下方ラインのＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの５画素に誤差を拡散する。また、ライン番号Ｌの画素の量子化処理により発生するライン番号（Ｌ＋１）への拡散誤差は、画素毎の拡散誤差として一旦誤差メモリに格納される。尚、発生誤差は符号付きの１１ｂｉｔデータである。
【００５９】
次に、第１の実施形態における誤差拡散処理部４０２の構成及び誤差拡散処理（２値化）について詳細に説明する。尚、ここでは簡単化のため、単一インク色について説明する。
【００６０】
図２は、第１の実施形態における誤差拡散処理部の概略構成を示すブロック図である。図２において、２０１は入力補正部であり、入力画素値に累積誤差値を加算して補正入力画素値を生成して出力する。２０２は比較部であり、補正入力画素値と閾値とを比較して階調値を出力する。２０３はドットＯＮ評価値選択部であり、図外からの制御情報に基づき階調値１の場合の評価値を選択出力する。２０４は評価値選択部であり、比較部２０２における比較結果に応じた階調値に対応する評価値を選択出力する。２０５は誤差算出部であり、補正入力画素値と評価値選択部２０４の出力である評価値との差分である誤差値を生成する。
【００６１】
２０６〜２１２はそれぞれＡ拡散誤差算出部、Ｂ拡散誤差算出部、Ｃ拡散誤差算出部、Ｄ拡散誤差算出部、Ｅ拡散誤差算出部、Ｆ拡散誤差算出部、Ｇ拡散誤差算出部であり、画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄ、画素Ｅ、画素Ｆ、画素Ｇへの拡散誤差を生成して出力する。２１３〜２１８はそれぞれＡ加算部、Ｂ加算部、Ｃ加算部、Ｄ加算部、Ｅ加算部、Ｆ加算部であり、前段の拡散誤差に対してそれぞれ画素Ａへの拡散誤差、画素Ｂへの拡散誤差、画素Ｃへの拡散誤差、画素Ｄへの拡散誤差、画素Ｅへの拡散誤差、画素Ｆへの拡散誤差を加算する。２１９は遅延部であり、サイクル調整のための遅延処理を行う。
【００６２】
次に、第１の実施形態における誤差拡散処理部４０２の基本的な量子化動作について説明する。
【００６３】
図外から入力された画素値は入力補正部２０１へ供給される。この入力補正部２０１では、入力画素値と拡散誤差が累積された累積値とを加算して補正画素値を出力する。次の比較部２０２では、補正画素値と判定閾値との間の比較を行い、判定閾値より大きければドットＯＮと判定して階調値１を、小さければドットＯＦＦと判定して階調値０を出力する。次に、ドットＯＮ評価値選択部２０３では、図外からの制御信号により、２種のドットＯＮ評価値を選択して出力する。評価値選択部２０４では、ドットＯＮ判定ならばドットＯＮ評価値選択部２０３の出力であるドットＯＮ評価値を出力し、ドットＯＦＦ判定ならばドットＯＦＦ評価値を出力する。そして、誤差算出部２０５では、補正画素値と評価値との間の差分である誤差値を生成する。
【００６４】
この誤差算出部２０５からの出力である誤差値は、Ｃ誤差拡散算出部２０８、Ｄ誤差拡散算出部２０９、Ｅ誤差拡散算出部２１０、Ｆ誤差拡散算出部２１１、Ｇ誤差拡散算出部２１２へ供給されて、それぞれ画素Ｃ、画素Ｄ、画素Ｅ、画素Ｆ、画素Ｇに対する拡散誤差が算出される。拡散される誤差は画素処理サイクル毎にＦ加算部２１８、Ｅ加算部２１７、Ｄ加算部２１６、Ｃ加算部２１５と累積加算され、下方ラインへの累積拡散誤差データとして図外の誤差メモリへ一時格納される。
【００６５】
一方、誤差算出部２０５からの出力である誤差値は、Ａ誤差拡散算出部２０６、Ｂ誤差拡散算出部２０７へも同様に供給されて、それぞれ画素Ａ、画素Ｂに対する拡散誤差が算出される。また、Ｂ加算部２１４には図外の誤差メモリより上方ラインの処理時に拡散された上方ライン累積拡散誤差データが入力され、画素Ｂへの拡散誤差と加算される。更に、Ａ加算部２１３により画素Ａに対する拡散誤差を加算することで画素Ａ〜画素Ｇにおいて順次加算された累積拡散誤差データが得られる。
【００６６】
次に、不吐出検知に応答した量子化制御として、第１の実施形態において特徴的な不吐出ノズルが発生した場合の誤差拡散処理の制御方法について詳細に説明する。具体的には、上述した誤差拡散法による量子化処理（２値化処理）において、不吐出ノズルが形成すべきドット座標においてドットＯＮと判定された場合の評価値を補正するものであり、不吐出ノズルが形成すべき画素座標については実際の画像形成が行われないことを考慮して、判定結果のドットＯＮ／ＯＦＦに関わらずドットＯＦＦの場合の評価値（＝０）を適用する。
【００６７】
第１の実施形態では、１パス記録により画像形成を実現するもので、ライン形成は全て単一ノズルで行われる。即ち、不吐出ノズルが形成すべきラインの全てのドットは不吐出ノズルに割り当てられるべき座標である。また、１パス記録における紙搬送制御は常にノズル数に相当する１２８０ライン分であることから、不吐出ノズルが形成すべきラインは１２８０ライン毎に出現することになる。
【００６８】
図１は、第１の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。まず、着目画素の画素値を入力し（ステップＳ１０１）、その着目画素の画素座標を算出し、着目画素の座標が不吐出ノズルが形成すべきドット座標と一致するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで不吐出ノズルが形成すべき画素座標は（Ｘ，Ｙ）＝（Ｐ，（１２７９−Ｍ）＋１２８０×Ｒ）で表すことができる（Ｍはノズル番号、ＰとＲは整数である）。判定の結果、不吐出ノズルが形成すべきドット座標でなければ通常の評価値、即ち、ドットＯＮ時の評価値として１０２３を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
一方、不吐出ノズルが形成すべきドット座標であれば、ドットＯＮ時の評価値として０を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ１０３）。即ち、判定閾値との比較結果がドットＯＮであっても、ドットＯＦＦであっても評価値は０となる。次に、元の画素値に対して周辺画素より拡散された誤差値を加算した補正画素値を算出し（ステップＳ１０５）、補正画素値と判定閾値とを比較する（ステップＳ１０６）。ここで、補正画素値が閾値と等しいか閾値より大きければドットＯＮと判定し（ステップＳ１０７）、その補正画素値からドットＯＮ評価値を減算した値を誤差値とする（ステップＳ１０８）。また閾値より小さければドットＯＦＦと判定し（ステップＳ１０９）、その補正画素値からドットＯＦＦ評価値を減算した値を誤差値とする（ステップＳ１１０）。そして、この誤差値を所定の拡散マトリクスに従って周辺画素Ａ〜Ｇに分配する（ステップＳ１１１）。
【００７０】
このように、量子化処理の制御を行うことにより、不吐出ノズルがドット形成すべき座標では、ドットＯＮ／ＯＦＦ判定結果に関わらずドットＯＦＦと同等の誤差が周囲に伝播されることとなる。
【００７１】
そして、不吐出ノズルが形成すべきドット座標においてドットＯＮとなっても実際にはドットの形成が行われない。ドットＯＮ時の評価値をドットＯＦＦ時と同様に０とすることにより、不吐出の状態を正しくデータ処理に反映させることができる。
【００７２】
即ち、入力画像情報に対する誤差拡散法を用いた２値化処理において、不吐出ノズルが形成すべきドット座標に対しては常にドットＯＦＦと同等に誤差を算出することにより、不吐出ノズルが形成すべき座標の周辺に正の誤差を拡散させてドットの発生を促す。そして、不吐出ノズルが形成すべきドット座標に代わり、周辺の座標にドットを発生させるよう制御することにより、特定の補完ノズルに負荷を集中させることなく、更にはスループットの低下を引き起こすことなく、効率良く不吐出ノズル発生による画品位の劣化を抑制することができる。
【００７３】
尚、プリントヘッドの不吐出などの障害に関する情報の取得については、特に詳細には触れなかったが、その検出手段については光センサなどを用いた不吐出検知ユニットを本体に備えた構成であっても良いし、所定のテストプリントなどによってユーザが目視により不吐出ノズルを特定するものであっても良い。
【００７４】
また、本体エンジン内で自動検出する構成であれば、ここで検出された情報はエンジンからコントローラへ通知される。一方、ユーザによって検出結果が操作パネルやホストＰＣを介して入力される場合には、コントローラからエンジンへ検出情報が通知される。つまり、検出手段に関わらず、プリント動作に伴う各種処理に先立って検出情報の取得手続きが実行され、関連ブロックがその検出した障害情報を取得するものである。
【００７５】
また、不吐出と検知されたノズルであっても、通常の吐出制御によって微量の液滴を吐出させてしまう場合がある。或いは、時間経過による状態変化によって不吐出ノズルが正常な吐出動作に復帰することもある。
【００７６】
従って、このような状態は正しい不吐補完動作を妨げることになるため、後段においてデータのドットＯＮをマスクすることが好ましい。
【００７７】
以上詳細に説明した第１の実施形態によれば、誤差拡散法による疑似階調表現において不吐出ノズル情報に応じて誤差算出時の評価値をドットＯＦＦと同等に設定することにより、プリントヘッドの不吐出発生に際して、不吐出状態を量子化処理に正しく反映させることが可能になり、代わりに周辺座標におけるドットＯＮを促進することにより、不吐出発生による画品位の劣化を効率良く抑制することができる。
【００７８】
また、補完記録による特定のノズルの極端な負荷増大が原因となる低寿命化を回避し、マルチパス記録におけるドット割り当て変更を可能にするためのスループットの低下を引き起こすことなく、更には画品位の劣化を抑制して濃度ムラのない高品位な画像形成を実現することができる。
【００７９】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第２の実施形態を詳細に説明する。
【００８０】
第１の実施形態では、１回の記録走査で全てのドットを形成して画像を完成させる１パス記録について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、同一領域について複数回の記録走査で画像を完成させるマルチパス記録に適用することも可能である。
【００８１】
第２の実施形態におけるインクジェット記録装置は同一記録領域を複数回走査させて画像を形成するマルチパス記録方式を採用する。前述したように、マルチパス記録は、一つのラインを複数のノズルを用いて画像を形成することにより、ノズル毎のインクの吐出量や吐出方向の微少な違いによる濃度ムラを抑え、同時にパス毎の記録デューティを低減してインク滲みなどによる画品位の劣化を防ぐ記録方式である。
【００８２】
ここでは、前述した「キャリッジ２倍速２パス記録」を例に挙げて説明する。尚、各走査では列方向に１画素おきに記録して２回の記録走査で画像を完成させるものである。具体的には、偶数回目の走査では偶数列のドットのみを形成し、奇数回目の走査ではこれと相補的な奇数列のドットのみを形成するものである。走査間で行われる紙搬送量は常に６４０画素相当（一定）であり、これはノズル数１２８０をパス数２で除算した値と一致する。そして、キャリッジをプリントヘッドの最大吐出周波数の２倍に相当する高い速度で駆動することにより、高速な画像形成処理を可能にしているものである。
【００８３】
即ち、全ての記録走査において走査領域のおよそ半分のドットを形成するものであり、ライン画像は２つのノズルに分担されて形成されることになる。
【００８４】
また第２の実施形態におけるインクジェット記録装置の記録部は図３に示した第１の実施形態の構成と同様である。また、内部を構成するエンジン部及びコントローラ部についても、その基本構成は図２６及び図２７に示した構成と同様である。
【００８５】
以下、図面を参照しながら、各記録走査における記録データ（パスデータ）を生成する動作について詳細に説明する。
【００８６】
図１０は、エンジン内のバンドメモリ制御部２７１２のマルチパス記録を実現する記録走査毎の記録データであるパスデータの生成に着目した概略ブロック図である。ここでは簡単化のため、単一インク色について説明する。
【００８７】
図１０において、１００１はメモリ部であり、図外のコントローラより入力されたドットデータを一時格納する。１００２は入力制御部であり、メモリ部１００１への記録データの書き込み処理を行う。１００３は間引き出力制御部であり、プリントヘッドの記録紙面上の検出位置情報に応じて各走査で必要なドットデータの読み出し処理を行う。１０１０は制御部であり、各部の状態を監視すると共に図内、図外からの制御信号に応答して各種制御を行う。
【００８８】
次に、バンドメモリ制御部の全体の基本的なパスデータ生成動作について説明する。ラスタ走査された２値（１ｂｉｔ）の画像データ（ドットデータ）が図外のコントローラより入力され、入力制御部１００２を介してメモリ部１００１に一時格納される。ここで、ドットデータの１はドットを形成、０はドットを形成しないことをそれぞれ意味する。間引き出力制御部１００３は、制御部１０１０からの記録エリア制御と走査情報に基づき、各インク色に対応するノズル群の紙面上の位置に従って走査毎にメモリ部１００１に格納された２値の画像データを順次読み出して出力する。但し、走査＃（２Ｋ）では列座標Ｘ＝２ｎで表わされる画素列（偶数列）だけ、また走査＃（２Ｋ＋１）では列座標Ｘ＝２ｎ＋１で表わされる画素列（奇数列）だけを読み出して出力する。一度のデータ転送単位は使用ノズル数に相当する１２８０画素データである。図１１は、この記録走査の様子を説明する図である。
【００８９】
前述したように、プリントヘッドは各色１２８０ノズルずつ備えており、紙搬送に対して先行側よりノズル番号を＃０，１，２，３，…，１２７９と付与している（図６）。頁記録開始より第１走査ではノズル＃０〜＃６３９のみを用いて６４０ライン（偶数列のみ）を形成し、６４０ライン相当の紙搬送を行った後、第２走査ではノズル＃０〜＃１２７９を用いて１２８０ライン（奇数列のみ）を形成する。続いて、６４０ライン相当の紙搬送を行った後、第３走査ではノズル＃０〜＃１２７９を用いて１２８０ライン（偶数列のみ）を形成する。これ以降、６４０ライン相当の紙搬送、偶数列のドット形成、６４０ライン相当の紙搬送、奇数列のドット形成、と順次繰り返して実行していく（図１２）。
【００９０】
また、図２６に示すコントローラ部内の画像データ処理部２６１３の構成は、第１の実施形態と同様である。図４に示した画像データ処理部が入力画像情報をインク色毎の多値画像データに変換した後、誤差拡散法を用いて多値画像データを量子化することによりエンジン部へ出力する各インク色のドットデータを生成する。
【００９１】
第２の実施形態における誤差拡散処理を説明する前に、まず基本的な誤差拡散法について説明する。ここでは簡単化のため、出力階調数を２として説明する。図８は、誤差拡散法における拡散係数マトリクスを示す図である。この例では、図中の矢印で示すように、ラスタの左から右に処理する際の拡散係数マトリクスの一例を示している。誤差拡散法では、閾値と画素値との比較を行い、ドットのＯＮ／ＯＦＦを判定すると同時に、その誤差を算出して周囲の画素値に伝播させる。ここで、誤差は画素値と評価値との差で表される。評価値は１０ビット画素値に対してＯＮならば１０２３、ＯＦＦならば０である。閾値は５１２（固定）とする。例えば、画素値が７２２の場合、判定結果はドットＯＮ、誤差は３０１となる。この例では、同一ラインの後続するＡ，Ｂの２画素と、その下方ラインのＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの５画素に誤差を拡散する。また、ライン番号Ｌの画素の量子化処理により発生するライン番号（Ｌ＋１）への拡散誤差は、画素毎の拡散誤差として一旦誤差メモリに格納される。尚、発生誤差は符号付きの１１ｂｉｔデータである。
【００９２】
次に、第２の実施形態での特徴的な不吐出検知に応答した量子化制御について詳細に説明する。第２の実施形態も第１の実施形態と同様、誤差拡散法を用いた量子化処理（２値化処理）を例に挙げて説明する。
【００９３】
ここで、不吐出ノズルが発生した場合の誤差拡散処理の制御方法について説明する。第２の実施形態においては、誤差拡散法による量子化処理において不吐出ノズルが形成すべきドット座標においてドットＯＮと判定された場合の評価値を補正するものである。具体的には、不吐出ノズルが形成すべき画素座標については実際の画像形成が行われないことを考慮して、判定結果のドットＯＮ／ＯＦＦに関わらずドットＯＦＦの場合の評価値（＝０）を適用する。
【００９４】
第２の実施形態では、２パス記録により画像形成を実現するもので、ライン形成は全て１ドットおきに２つのノズルで行われる。即ち、不吐出ノズルが形成すべきラインは、偶数列だけを不吐出ノズルに割り当てられたラインと奇数列だけを不吐出ノズルに割り当てられたラインとが交互に存在する。また、２パス記録における紙搬送制御は常にノズル数の半分に相当する６４０ライン分であることから、不吐出ノズルが形成すべきラインは６４０ライン毎に出現することになる。
【００９５】
図９は、第２の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。まず、着目画素の画素値を入力し（ステップＳ９０１）、その着目画素の画素座標を算出し、着目画素の座標が不吐出ノズルが形成すべきドット座標と一致するか否かを判定する（ステップＳ９０２）。ここで不吐出ノズルが形成すべき画素座標は（Ｘ，Ｙ）＝（Ｐ，（６３９−Ｍ）＋６４０×Ｒ）で表すことができる（Ｍはノズル番号、Ｒは整数、ＰはＭ＝６４０以上かつＰ＝偶数、或いはＭ＝６３９以下かつＰ＝奇数のとき偶数であり、Ｍ＝６４０以上かつＰ＝奇数、或いはＭ＝６３９以下かつＰ＝偶数のとき奇数である）。判定の結果、不吐出ノズルが形成すべきドット座標でなければ通常の評価値、即ち、ドットＯＮ時の評価値として１０２３を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ９０４）。
【００９６】
一方、不吐出ノズルが形成すべきドット座標であれば、ドットＯＮ時の評価値として０を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ９０３）。即ち、判定閾値との比較結果がドットＯＮであっても、ドットＯＦＦであっても評価値は０となる。次に、元の画素値に対して周辺画素より拡散された誤差値を加算した補正画素値を算出し（ステップＳ９０５）、補正画素値と判定閾値とを比較する（ステップＳ９０６）。ここで、補正画素値が閾値と等しいか閾値より大きければドットＯＮと判定し（ステップＳ９０７）、その補正画素値からドットＯＮ評価値を減算した値を誤差値とする（ステップＳ９０８）。また閾値より小さければドットＯＦＦと判定し（ステップＳ９０９）、その補正画素値からドットＯＦＦ評価値を減算した値を誤差値とする（ステップＳ９１０）。そして、この誤差値を所定の拡散マトリクスに従って周辺画素Ａ〜Ｇに分配する（ステップＳ９１１）。
【００９７】
このように、量子化処理の制御を行うことにより、不吐出ノズルがドット形成すべき座標では、ドットＯＮ／ＯＦＦ判定結果に関わらずドットＯＦＦと同等の誤差が周囲に伝播されることとなる。
【００９８】
そして、不吐出ノズルが形成すべきドット座標においてドットＯＮとなっても実際にはドットの形成が行われない。ドットＯＮ時の評価値をドットＯＦＦ時と同様に０とすることにより、不吐出の状態を正しくデータ処理に反映させることができる。
【００９９】
即ち、入力画像情報に対する誤差拡散法を用いた２値化処理において、不吐出ノズルが形成すべきドット座標に対しては常にドットＯＦＦと同等に誤差を算出することにより、不吐出ノズルが形成すべき座標の周辺に正の誤差を拡散させてドットの発生を促す。そして、不吐出ノズルが形成すべきドット座標に代わり、周辺の座標にドットを発生させるよう制御することにより、特定の補完ノズルに負荷を集中させることなく、更にはスループットの低下を引き起こすことなく、効率良く不吐出ノズル発生による画品位の劣化を抑制することができる。
【０１００】
以上詳細に説明した第２の実施形態によれば、誤差拡散法による疑似階調表現において不吐出ノズル情報に応じて誤差算出時の評価値をドットＯＦＦと同等に設定することにより、プリントヘッドの不吐出発生に際して、不吐出状態を量子化処理に正しく反映させることが可能になり、代わりに周辺座標におけるドットＯＮを促進することにより、不吐出発生による画品位の劣化を効率よく抑制することができる。
【０１０１】
また、補完記録による特定のノズルの極端な負荷増大が原因となる低寿命化を回避し、マルチパス記録におけるドット割り当て変更を可能にするためのスループットの低下を引き起こすことなく、更には画品位の劣化を抑制して濃度ムラのない高品位な画像形成を実現することができる。
【０１０２】
［第３の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第３の実施形態を詳細に説明する。
【０１０３】
第２の実施形態では、偶数列の画像形成と奇数列の画像形成とを繰り返し実行して画像を完成させる２パス記録に対して、実際に不吐出ノズルが形成する主走査方向の座標に対応付けて量子化制御を行う場合について説明した。
【０１０４】
第３の実施形態においては、主走査方向のドット座標に関わらず不吐出ノズルが一部形成するラインに対して均一の量子化制御を実行する方式について詳細に説明する。
【０１０５】
第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、「２パス記録」を行うものとする。各走査では列方向に１画素おきに記録して２回の記録走査で画像を完成させるものであり、具体的には、偶数回目の走査では偶数列のドットのみを形成し、奇数回目の走査ではこれと相補的な奇数列のドットのみを形成するものである。走査間で行われる紙搬送量は常に６４０画素相当（一定）であり、これはノズル数１２８０をパス数２で除算した値と一致する。尚、全ての記録走査において走査領域のおよそ半分のドットを形成するものであり、ライン画像は２つのノズルに分担されて形成される。
【０１０６】
まず、不吐出ノズル発生による影響について説明する。前述した通り、ライン画素は偶数列に割り当てられたノズルと奇数列に割り当てられたノズルの２つのノズルによってドット形成が行われる。このライン画素を形成する一方のノズルに不吐出が発生すると、不吐出の影響により１／２のドットが実際に形成できないことになる。更にライン画素を形成する両方のノズルに不吐出が発生した場合には、全てのドットが形成できなくなってしまう。これは、記録走査毎に偶数列／奇数列のドット形成を交互に行う場合に限らず、ランダムに２つの記録走査に対して数量均等にドット座標を割り当てる場合についても同様である。
【０１０７】
ここで、不吐出ノズルが発生した場合の誤差拡散処理の制御方法について説明する。第３の実施形態においては、誤差拡散法による量子化処理において不吐出ノズルが形成すべきラインにおいてドットＯＮと判定された場合の評価値を補正するものである。具体的には、不吐出ノズルが形成すべきラインについては実際の画像形成の一部（一方のノズルが不吐出の場合）、或いは全部（両方のノズルが不吐出の場合）が行われないことを考慮し、判定結果のドットＯＮ時の評価値を通常のドットＯＮ時の１／２（一方のノズルが不吐出の場合）、或いはドットＯＦＦ時と同様に０（両方のノズルが不吐出の場合）とする。
【０１０８】
第３の実施形態では、２パス記録により画像形成を実現するもので、ライン形成は全て１ドットおきに２つのノズルで行われる。即ち、不吐出ノズルが形成すべきラインは、偶数列だけを不吐出ノズルに割り当てられたラインと奇数列だけを不吐出ノズルに割り当てられたラインとが交互に存在する。また、２パス記録における紙搬送制御は常にノズル数の半分に相当する６４０ライン分であることから、不吐出ノズルが形成すべきラインは６４０ライン毎に出現することになる。
【０１０９】
図１３は、第３の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。まず、着目画素の画素値を入力し（ステップＳ１３０１）、着目画素のライン番号（Ｙ座標）を算出し、着目画素の座標が不吐出ノズルが形成すべきライン番号と一致するか否かを判定する（ステップＳ１３０２）。ここで不吐出ノズルが形成すべきライン番号はＹ＝（６３９−Ｍ）＋６４０×Ｒで表すことができる（Ｍはノズル番号、Ｒは整数である）。判定の結果、不吐出ノズルが形成すべきドット座標でなければ通常の評価値、即ち、ドットＯＮ時の評価値として１０２３を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ１３０３）。
【０１１０】
一方、不吐出ノズルが形成すべきドット座標であれば、該当する不吐出ノズルの個数に応じて異なる評価値を用いる（ステップＳ１３０４）。ここで、両方のノズルが不吐出であればドットＯＮ時の評価値として０を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ１３０５）。即ち、判定閾値との比較結果がドットＯＮであっても，ドットＯＦＦであっても評価値は０となる。また一方のノズルのみが不吐出であればドットＯＮ時の評価値として５１１を設定し、ドットＯＦＦ時の評価値として０を設定する（ステップＳ１３０６）。即ち、判定閾値との比較結果がドットＯＮであっても評価値は５１１となる。
【０１１１】
次に、元の画素値に対して周辺画素より拡散された誤差値を加算した補正画素値を算出し（ステップＳ１３０７）、補正画素値と判定閾値とを比較する（ステップＳ１３０８）。ここで、補正画素値が閾値と等しいか閾値より大きければドットＯＮと判定し（ステップＳ１３０９）、その補正画素値からドットＯＮ評価値を減算した値を誤差値とする（ステップＳ１３１０）。また閾値より小さければドットＯＦＦと判定し（ステップＳ１３１１）、その補正画素値からドットＯＦＦ評価値を減算した値を誤差値とする（ステップＳ１３１２）。そして、この誤差値を所定の拡散マトリクスに従って周辺画素Ａ〜Ｇに分配する（ステップＳ１３１３）。
【０１１２】
このように、量子化処理の制御を行うことにより、不吐出ノズルがドット形成すべきラインでは、不吐出ノズルが形成すべきドットの割合に応じた誤差が周囲に伝播されることとなる。
【０１１３】
そして、不吐出ノズルが形成すべきドット座標においてドットＯＮとなっても実際にはドットの形成が行われない。ドットＯＮ時の評価値を不吐出発生状況に応じて制御することにより、不吐出の状態を正しくデータ処理に反映させることができる。
【０１１４】
即ち、入力画像情報に対する誤差拡散法を用いた２値化処理において、不吐出ノズルが形成すべきラインに対しては不吐出ノズルが形成すべきドットの割合に応じてドットＯＮ評価値を小さ目に設定して誤差を算出することにより、不吐出ノズルが形成すべき座標の周辺に正の誤差を拡散させてドットの発生を促す。そして、不吐出ノズルが形成すべきドット座標に代わり、周辺の座標にドットを発生させるよう制御することにより、特定の補完ノズルに負荷を集中させることなく、更にはスループットの低下を引き起こすことなく、効率良く不吐出ノズル発生による画品位の劣化を抑制することができる。
【０１１５】
以上詳細に説明した第３の実施形態によれば、誤差拡散法による疑似階調表現において不吐出ノズル情報に応じて誤差算出時のドットＯＮ評価値を制御することにより、プリントヘッドの不吐出発生に際して、不吐出状態を量子化処理に正しく反映させることが可能になり、代わりに周辺座標におけるドットＯＮを促進することにより、不吐出発生による画品位の劣化を効率良く抑制することができる。
【０１１６】
また、補完記録による特定のノズルの極端な負荷増大が原因となる低寿命化を回避し、マルチパス記録におけるドット割り当て変更を可能にするためのスループットの低下を引き起こすことなく、更には画品位の劣化を抑制して濃度ムラのない高品位な画像形成を実現することができる。
【０１１７】
［第４の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第４の実施形態を詳細に説明する。
【０１１８】
第１乃至第３の実施形態では、プリントヘッドの不吐出ノズルに関わる情報に基づき誤差拡散法を用いた２値化処理制御を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば多値誤差拡散法を用いたＮ値化処理と他の２値化手法とを組み合わせたものに対して適用することも可能である。
【０１１９】
第４の実施形態として、多値誤差拡散法及び濃度パターン法（網点マトリクス展開）を用いた２値化処理を例に挙げて詳細に説明する。
【０１２０】
第４の実施形態におけるインクジェット記録装置の記録部は図３に示した第１の実施形態と同様である。また、内部を構成するエンジン部及びコントローラ部についても、その基本構成は図２６及び図２７に示した構成と同様である。プリントヘッドの搭載ノズル数は各色１２８０である。
【０１２１】
第４の実施形態では、図２２に示す「高速モード」と「高品位モード」の２つの印字モードを備えており、これらを選択して画像形成を行う。「高速モード」では２パス双方向で画像を形成するものであり、「高品位モード」では４パス片方向で画像を形成するものである。ここで、２パス記録では、走査間で行われる紙搬送量は常に６４０画素相当（一定）であり、これはノズル数１２８０をパス数２で除算した値と一致する。何れのモードにおいても記録解像度は１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉである。
【０１２２】
以下、図面を参照しながら、各記録走査における記録データ（パスデータ）を生成する動作について詳細に説明する。
【０１２３】
図１６は、エンジン内のバンドメモリ制御部２７１２のマルチパス記録を実現する記録走査毎の記録データであるパスデータの生成に着目した概略ブロック図である。ここでは簡単化のため、単一インク色について説明する。
【０１２４】
第４の実施形態では、マルチパス記録における各走査でのパスデータ生成手法として「テーブル参照方式」を採用している。これは、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダムマスクパターンを用いて記録ドットを間引くことによりパスデータを生成するものである。ここでは２パス記録を例に挙げて説明する。
【０１２５】
図１６において、１６０１はメモリ部であり、図外のコントローラより入力されたドットデータを一時格納する。１６０２は入力制御部であり、メモリ部１６０１への記録データの書き込み処理を行う。１６０３は出力制御部であり、プリントヘッドの記録紙面上の検出位置情報に応じて各走査で必要な領域のドットデータの読み出し処理を行う。１６０４はマスクテーブルであり、パスデータ生成処理において参照するマスクデータを格納している。１６０５はマスク処理部であり、出力制御部１６０３の出力データをマスク処理することにより、各走査で使用するパスデータを生成する。１６１０は制御部であり、各部の状態を監視すると共に図内、図外からの制御信号に応答して各種制御を行う。
【０１２６】
次に、バンドメモリ制御部の全体の基本的なパスデータ生成動作について説明する。ラスタ走査された２値（１ｂｉｔ）の画像データ（ドットデータ）が図外より入力され、入力制御部１６０２を介してメモリ部１６０１に一時格納される。ここで、ドットデータの１はドットを形成、０はドットを形成しないことをそれぞれ意味する。出力制御部１６０３は、制御部１６１０からの記録エリア制御と走査情報に基づき、各インク色に対応するノズル群の紙面上の位置に従って走査毎にメモリ部１６０１に格納された２値の画像データを順次読み出す。マスクテーブル１６０４には、マスク処理のための主走査方向５１２×副走査方向１２８０サイズの１ｂｉｔマスクデータが格納されている。このマスクデータの１は非マスク、０はマスクを示している。
【０１２７】
図１８は、マスクテーブルの一例を示す図である。図１８において、Ａは第１パス用、Ｂは第２パス用であり、両者は相補的なマスクテーブルとなっている。マスク処理部１６０５では、マスクテーブル１６０４に格納されたマスク情報を用いて出力制御部１６０３によってメモリ部１６０１から読み出された２値画像データのマスク処理を行う。具体的には、マスクデータが１であればドットデータをそのまま出力し、マスクデータが０であればドットデータを０に置き換えて出力する。一度のデータ転送単位は使用ノズル数に相当する１２８０画素データである。
【０１２８】
前述したように、プリントヘッドは各色１２８０ノズルずつ備えており、紙搬送に対して先行側よりノズル番号を＃０，１，２，３，…，１２７９と付与している（図６）。この実施形態では、テーブル参照方式によるパスデータ生成処理を採用している。ここでは、各ノズルに対応した１２８０ライン相当（×５１２画素）のマスクデータからなるマスクテーブルを備えている。上下６４０ラインずつの第１パス用（図１８に示すＡ）と第２パス用（図１８に示すＢ）から構成されており、マスクデータ１は非マスク、０はマスクを指示するもので、第２パス用は第１パス用に対して相補的に設定されている。頁記録開始より第１走査ではノズル＃０〜＃６３９のみを用いて６４０ラインを形成し、６４０ライン相当の紙搬送を行った後、第２走査ではノズル＃０〜＃１２７９を用いて１２８０ラインを形成する。以降、６４０ライン相当の紙搬送と１２８０ノズルによるドット形成とを順次繰り返し実行していく。図１９は、この記録走査の様子を説明する図である。
【０１２９】
次に、図２６に示すコントローラ部内の画像データ処理部２６１３が入力画像情報をインク色毎の多値画像データに変換した後、多値誤差拡散法と濃度パターン法（網点処理）を用いて多値画像データを量子化することにより、エンジン部へ出力する各インク色のドットデータを生成する第４の実施形態の処理について説明する。
【０１３０】
図１７は、第４の実施形態における画像データ処理部の概略構成を示す図である。図１７において、１７０１は色変換部であり、入力された画像情報を４色のインク毎の多値画像データに変換する。１７０２は多値誤差拡散処理部であり、多値画像データを多値誤差拡散法により出力階調数ＮにＮ値化する。１７０３は網点処理部であり、濃度パターン法により２値化処理（網点処理）を行う。
【０１３１】
上記構成において、第４の実施形態における画像データ処理部の量子化処理は、多値誤差拡散処理部１７０２による多値誤差拡散法に基づくＮ値化処理と、網点処理部１７０３による濃度パターン法を用いた２値化処理（網点処理）とを組み合わせることにより実現される。尚、多値誤差拡散法による出力階調数Ｎは可変であり、これらを適応的に組み合わせてドットパターンに展開するものである。
【０１３２】
次に、第４の実施形態における多値誤差拡散処理部１７０２の構成及び多値誤差拡散処理（Ｎ値化）について詳細に説明する。尚、ここでは簡単化のため、単一インク色について説明する。
【０１３３】
図１５は、第４の実施形態における多値誤差拡散処理部の概略構成を示すブロック図である。図１５において、１５０１は入力補正部であり、入力画素値に累積誤差値を加算して補正入力画素値を生成して出力する。１５０２は比較部であり、補正入力画素値と複数の閾値とを比較して階調値を出力する。１５０３は階調値１−（Ｎ−１）評価値選択部であり、図外からの制御情報に基づき階調値１〜階調値（Ｎ−１）の場合の評価値を選択出力する。１５０４は評価値選択部であり、比較部１５０２における比較結果に応じた階調値に対応する評価値を選択出力する。１５０５は誤差算出部であり、補正入力画素値と評価値選択部１５０４の出力である評価値との差分である誤差値を生成する。
【０１３４】
１５０６〜１５１２はそれぞれＡ拡散誤差算出部、Ｂ拡散誤差算出部、Ｃ拡散誤差算出部、Ｄ拡散誤差算出部、Ｅ拡散誤差算出部、Ｆ拡散誤差算出部、Ｇ拡散誤差算出部であり、画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄ、画素Ｅ、画素Ｆ、画素Ｇへの拡散誤差を生成して出力する。１５１３〜１５１７はそれぞれＡ加算部、Ｂ加算部、Ｃ加算部、Ｄ加算部、Ｅ加算部、Ｆ加算部であり、前段の拡散誤差に対してそれぞれ画素Ａへの拡散誤差、画素Ｂへの拡散誤差、画素Ｃへの拡散誤差、画素Ｄへの拡散誤差、画素Ｅへの拡散誤差、画素Ｆへの拡散誤差を加算する。１５１９は遅延部であり、サイクル調整のための遅延処理を行う。
【０１３５】
図外から入力された画素値は入力補正部１５０１へ供給される。この入力補正部１５０１では、入力画素値と拡散画素の累積値との加算処理を行って補正画素値を出力する。次の比較部１５０２では補正画素値と（Ｎ−１）個の判定閾値との間の比較を行い、比較結果に応じて階調値０〜階調値（Ｎ−１）を選択する。次に、階調値１−（Ｎ−１）評価値選択部１５０３では、図外からの制御信号により複数の評価値を選択して出力する。続く評価値選択部１５０４では、階調値に応じた評価値を出力する。そして、誤差算出部１５０５では補正画素値と評価値との間の差分である誤差値を生成する。
【０１３６】
この誤差算出部１５０５からの出力である誤差値は、Ｃ誤差拡散算出部１５０８、Ｄ誤差拡散算出部１５０９、Ｅ誤差拡散算出部１５１０、Ｆ誤差拡散算出部１５１１、Ｇ誤差拡散算出部７１１へ供給されて、それぞれ画素Ｃ、画素Ｄ、画素Ｅ、画素Ｆ、画素Ｇに対する拡散誤差が算出される。拡散される誤差は画素処理サイクル毎にＦ加算部１５１８、Ｅ加算部１５１７、Ｄ加算部１５１６、Ｃ加算部１５１５と累積加算され、下方ラインへの累積拡散誤差データとして図外の誤差メモリへ一時格納される。
【０１３７】
一方、誤差算出部１５０５からの出力である誤差値は、Ａ誤差拡散算出部１５０６、Ｂ誤差拡散算出部１５０７へも同様に供給されて、それぞれ画素Ａ、画素Ｂに対する拡散誤差が算出される。また、Ｂ加算部１５１４には図外の誤差メモリより上方ラインの処理時に拡散された上方ライン累積拡散誤差データが入力され、画素Ｂへの拡散誤差と加算される。更に、Ａ加算部１５１３により画素Ａに対する拡散誤差を加算することで画素Ａ〜画素Ｇにおいて順次加算された累積拡散誤差データが得られる。
【０１３８】
ここで、多値誤差拡散法による出力階調数Ｎは可変であり、また濃度パターン法における網点マトリクスのサイズも可変である。これらを適応的に組み合わせてドットパターンに展開するものである。印字モード毎のデータ処理方法の違いを以下に例を挙げて説明する。
【０１３９】
第４の実施形態は、図２３に示す２つの印字モードに応じて適応的な量子化処理を選択して実行するものである。図２３に示す「高速モード」では入力解像度３００ｐｐｉ×３００ｐｐｉに対して誤差拡散法により８値化した後に４×４の網点マトリクスを用いて展開し、出力解像度である１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉのドットデータを得る。「高品位モード」では入力解像度６００ｐｐｉ×６００ｐｐｉに対して誤差拡散法により４値化した後に２×２の網点マトリクスを用いて展開し、出力解像度である１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉのドットデータを得る。
【０１４０】
このようにして処理負荷の重い誤差拡散の処理解像度を印字モード毎に段階的に選択することで、高速処理と高品位処理をバランスよく実行できる。
【０１４１】
図２０及び図２１は、「高速モード」及び「高品位モード」で選択使用される網点マトリクスを示す図である。図２０に示すように、「高速モード」では階調値毎に８種の網点マトリクスを備えている。この「高速モード」では、誤差拡散出力の階調数は８、網点マトリクスは４×４であることから、階調値１〜階調値７に対応して各々８種の４×４マトリクスを備えており、階調値に応じて８種を選択的に用いて２値化展開を実行する。階調値０に対しては常に全てのドットをＯＦＦとして処理する。
【０１４２】
一方、図２１に示すように、「高品位モード」では階調値毎に４種の網点マトリクスを備えている。この「高品位モード」では、誤差拡散出力の階調数は４、網点マトリクスは２×２であることから、階調値１〜階調値３に対応して各々４種の２×２マトリクスを備えており、階調値に応じて４種を選択的に用いて２値化展開を実行する。また同様に、階調値０に対しては常に全てのドットをＯＦＦとして処理する。ここで同一階調値に対応する網点マトリクスの選択制御はランダムに実行されるものであり、各々の選択確率は等価である。
【０１４３】
次に、第４の実施形態において特徴的な不吐出検知に応答した量子化制御について詳細に説明する。第４の実施形態では、上述のように、誤差拡散法を用いた量子化処理（Ｎ値化処理）を例に挙げて説明する。
【０１４４】
まず、印字モード毎の不吐出ノズル発生による影響について「高速モード」を例に挙げて説明する。「高速モード」においては、コントローラ内のデータ処理では誤差拡散処理によって８値化された画像形成情報を４×４のサイズの網点マトリクスを用いて展開し、エンジン側では展開されたドットデータに基づいて「テーブル参照方式」によりパスデータを生成して２パス記録が行われる。そして、不吐出ノズルは所定ラインの５０％のドット形成を割り当てられることから、マクロ的に見ると１つおきのドットを形成しているとみなすことができる。即ち、４×４マトリクス内のドット座標に割り当てられるノズル数は８とみなす。１つのノズルに不吐出が発生すると、不吐出ノズルがドット形成に関与する画素では４×４のうち２つの座標で正しくドット形成が行われないことになる。このようにして、２つのノズルならば４つの座標、３つのノズルならば６つの座標、４つのノズルならば８つの座標、…、で実際の画像形成が行われない。
【０１４５】
Ｎ値誤差拡散処理では、Ｎ個の出力階調値に対応したＮ個の評価値が必要である。即ち、「高速モード」では、階調値０〜階調値７に対応した評価値が必要である。更に、不吐出ノズルの数に応じて不吐出ノズル０〜８個について各々独立の評価値が必要となるため、それぞれの階調値に対して不吐出ノズルが０個、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個の場合の評価値が用意される。ここで階調０評価値は常に０である。従って、予め不吐出Ｓ階調Ｔ評価値という形式（Ｓは０〜８の整数、Ｔは１〜７の整数）で表される評価値を備えており、不吐出ノズルの発生状況に応じてその影響を適切に反映させるべくこれらの評価値を選択して設定する。
【０１４６】
図１４は、第４の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。まず、着目画素の画素値を入力し（ステップＳ１４０１）、着目画素のライン番号（Ｙ座標）を算出して着目画素のライン形成に関与する不吐出ノズル数Ｓを取得する（ステップＳ１４０２）。不吐出ノズルが形成すべきライン番号はＹ＝（６３９−Ｍ）＋６４０×Ｒで表すことができる（Ｍはノズル番号、Ｒは整数である）。次に、不吐出ノズル数Ｓに対応した階調値毎の評価値、即ち、不吐出Ｓ階調１評価値、不吐出Ｓ階調２評価値、…、不吐出Ｓ階調（Ｎ−１）評価値、を取得する（ステップＳ１４０３）。階調値０に対する評価値は常に０である。
【０１４７】
次に、元の画素値に対して周辺画素より拡散された誤差値を加算した補正画素値を算出し（ステップＳ１４０４）、補正誤差値と（Ｎ−１）個の判定閾値とを比較することにより出力階調値を得る（ステップＳ１４０５）。そして、階調値に対応した評価値と補正誤差値との間の差分である誤差値を算出し（ステップＳ１４０６）、この誤差値を所定の拡散マトリクスに従って周辺画素Ａ〜Ｇに分配する（ステップＳ１４０７）。
【０１４８】
このように、量子化処理の制御を行うことにより、不吐出ノズルがドット形成すべきラインでは、不吐出ノズルが形成すべきドットの割合に応じた誤差が周囲に伝播されることとなる。
【０１４９】
また、不吐出ノズルが形成すべきドット座標においてドットがＯＮとなっても実際にはドットの形成が行われない。不吐出発生状況に応じて評価値を制御することにより不吐出の状態を正しくデータ処理に反映させることができる。
【０１５０】
即ち、入力画像情報に対する誤差拡散法を用いた２値化処理において、不吐出ノズルが形成すべきラインに対しては不吐出ノズルが形成すべきドットの割合に応じて出力階調値毎の評価値を小さ目に設定して誤差を算出することにより、不吐出ノズルが形成すべき座標の周辺に正の誤差を拡散させてドットの発生を促すことができる。
【０１５１】
また、不吐出ノズルが形成すべきドット座標に代わり、周辺の座標にドットを発生させるよう制御することにより、特定の補完ノズルに負荷を集中させることなく、更にはスループットの低下を引き起こすことなく、効率良く不吐出ノズル発生による画品位の劣化を抑制することができる。
【０１５２】
以上詳細に説明した第４の実施形態によれば、誤差拡散法による疑似階調表現において不吐出ノズル情報に応じて誤差算出時の出力階調値ごとの評価値を制御することにより、プリントヘッドの不吐出発生に際し、不吐出状態を量子化処理に正しく反映させることが可能になり、代わりに周辺座標におけるドットＯＮを促進することにより、不吐出発生による画品位の劣化を効率良く抑制する。
【０１５３】
また、補完記録による特定のノズルの極端な負荷増大が原因となる低寿命化を回避し、マルチパス記録におけるドット割り当て変更を可能にするためのスループットの低下を引き起こすことなく、更には画品位の劣化を抑制して濃度ムラのない高品位な画像形成を実現することができる。
【０１５４】
［第１乃至第４の実施形態の変形例］
第１乃至第４の実施形態では、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）の４色のインクを用いたインクジェット方式の画像形成システムについて説明したが、色数や色種はこれに限定するものではない。Ｂｋを除く３色インクを用いたものであっても良く、他の特別色を追加したものや、ライトＣｙやライトＭｇなど低濃度の淡色インクを併用したものであっても良い。また搭載するプリントヘッドは１組（各色１つ）に限定するものではなく、複数組（各色２つ以上）のプリントヘッドを備えて高速処理を実現する画像形成システムなどにも適用できる。
【０１５５】
また、第１乃至第４の実施形態では、処理すべき画素と同一ラインの画素の他に下方の１ラインに誤差を拡散する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、下方の２ライン以上の画素に対して誤差を拡散する方式に適用することも可能である。また、誤差の拡散対象となる画素数についても制限されるものではない。
【０１５６】
また、第１乃至第４の実施形態では、ライン毎に常に決められた方向に画素を処理していく方式について説明したが、ライン毎に処理方向を交互に切り替えるものであっても良いし、ランダムに処理方向を選択するものであっても良い。
【０１５７】
また、第１乃至第４の実施形態では、最終的に２値画像データにより単一サイズのドットを用いて画像を形成するもの（２値記録）について説明したが、３値以上の多値画像データに基づき、異なる複数サイズのドットを選択的に形成して画像を完成させるもの（多値記録）や同一インクの重ね打ちを行うものであっても良い。
【０１５８】
また、第１乃至第４の実施形態では、多値誤差拡散処理の出力階調数として、２×２の網点マトリクスを用いる場合には４値、４×４の網点マトリクスを用いる場合には８値を例に挙げて説明したが、マトリクスサイズに対する出力階調数は印字モード、記録メディア、プリントヘッド特性、などに応じて最適に設定されるべきものである。また、出力階調数は４や１６に限定されるものではなく、２以上の全ての出力階調数に適用できることは言うまでもない。
【０１５９】
また、第１乃至第４の実施形態では、量子化処理やパスデータ生成処理をインクジェット記録装置内部で行う構成について説明したが、これらの一部或いは全部を接続されるホストＰＣ側のドライバやその他の外部装置で実現する構成であっても良いことは明らかである。
【０１６０】
また、第１乃至第４の実施形態では、プリントヘッドの動作原理や構成により制限されるものではない。即ち、プリントヘッドは吐出口近傍に発熱素子（電気／熱エネルギー変換素子）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、インクを吐出口から吐出させるサーマル方式であっても良いし、ピエゾ素子等の電気／圧力変換手段を用いてインクに機械的圧力を付与してインクを吐出させるピエゾ方式であっても良い。
また、本発明に係る画像形成システムの形態は、コンピュータやワードプロセッサをはじめとする情報処理装置の画像出力装置として一体又は別体に設けられるものに限らず、読取装置と組み合わせた複写装置や通信機能を有するファクシミリ装置などであっても良い。
【０１６１】
［他の実施形態］
尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，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、１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）に適用しても良い。
【０１６２】
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録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読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。
【０１６３】
この場合、記録媒体から読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録媒体は本発明を構成することになる。
【０１６４】
このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１６５】
また、コンピュータが読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ＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、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。
【０１６６】
更に、記録媒体から読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ボ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、その機能拡張ボ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又は全部を行い、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。
【０１６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インク不吐出が原因となる白抜けを回避しながら、特定のノズルへの吐出デューティの増大が原因となる画品位の劣化やスループットの低下、記録ヘッドの低寿命化などを回避、抑制し、信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施形態における誤差拡散処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】インクジェット記録装置における記録部の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態における画像データ処理部の概略構成を示す図である。
【図５】エンジン内のバンドメモリ制御部２７１２の概略ブロック図である。
【図６】プリントヘッドにおけるノズル配列を説明する概念図である。
【図７】第１の実施形態における１パス記録動作の様子を説明する図である。
【図８】第１の実施形態における誤差拡散マトリクスを説明する図である。
【図９】第２の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態におけるエンジン内のバンドメモリ制御部の概略ブロック図である。
【図１１】第２の実施形態における走査毎のドット形成の様子を説明する図である。
【図１２】第２の実施形態における２パス記録動作の様子を説明する図である。
【図１３】第３の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。
【図１４】第４の実施形態における誤差拡散処理を示すフローチャートである。
【図１５】第４の実施形態における多値誤差拡散処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】エンジン内のバンドメモリ制御部２７１２のマルチパス記録を実現する記録走査毎の記録データであるパスデータの生成に着目した概略ブロック図である。
【図１７】第４の実施形態における画像データ処理部の概略ブロック図である。
【図１８】第４の実施形態におけるマスクテーブルの一例を示す図である。
【図１９】第４の実施形態における２パス記録動作の様子を説明する図である。
【図２０】第４の実施形態の「高速モード」で選択使用される網点マトリクスを示す図である。
【図２１】第４の実施形態の「高品位モード」で選択使用される網点マトリクスを示す図である。
【図２２】第４の実施形態における印字モード毎の画像形成動作を説明する図である。
【図２３】第４の実施形態における印字モード毎のデータ処理を説明する図である。
【図２４】記録走査毎のマスクテーブルの一構成例を示す図である。
【図２５】図２４で示したマスクテーブルを用いた記録走査の様子を説明するための図である。
【図２６】インクジェット記録装置のコントローラ部の概略構成を示すブロック図である。
【図２７】インクジェット記録装置のエンジン部の概略構成を示すブロック図である。
【図２８】画像データ処理部２６１３における画像データ処理の流れを示す図である。

Claims (16)

1. 複数の吐出部を有する記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、入力された画像の各画素値に基づいて記録媒体にインクを吐出してドットを形成する画像形成装置であって、
   前記記録ヘッドの吐出部の吐出不良情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得した吐出不良情報に基づき吐出不良な特定領域に対応する画素値のドット形成を制御し、該画素値をＮ（Ｎは２以上の整数）値に量子化する量子化手段と、
   前記量子化手段で量子化された値に基づき前記複数の吐出部によってドットを形成するドット形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記量子化手段は誤差拡散法によってＮ値化処理を行い、
   入力画素値を補正値により補正して補正入力画素値を生成する手段と、
   前記補正入力画素値と（Ｎ−１）個の判定閾値とを比較する手段と、
   前記判定閾値との比較結果に基づき階調値を決定して出力する手段と、
   前記判定閾値との比較結果に基づき評価値を選択する手段と、
   前記選択された前記評価値と前記補正入力画素値との差分である誤差値を生成する手段と、
   前記生成された前記誤差値を周辺画素に振り分ける誤差拡散手段と、
   前記誤差拡散手段で拡散された拡散誤差を順次累積して前記補正値を得る手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記量子化手段は、前記吐出部の吐出不良な特定座標領域に対して吐出不良の影響を反映させるよう前記評価値を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記量子化手段は、前記特定座標領域に対して評価値をゼロとすることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記量子化手段は、前記特定座標領域に対して評価値を吐出不良による濃度低下に応じて相対的に小さな値に制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
6. 前記量子化手段は、前記Ｎ値を２値化する２値化手段を含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記２値化手段は、網点マトリクスを用いて相対的に解像度の高い２値に２値化することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記特定領域とは、前記吐出不良の吐出部が形成すべき画素座標であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
9. 前記特定領域とは、前記吐出不良の吐出部が形成すべきライン座標であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
10. 前記ドット形成手段は、前記吐出不良の吐出部が形成すべき座標に対してマスク処理を施した画像情報に基づき前記複数の吐出部によってドットを形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
11. 前記記録ヘッドを記録媒体上の同一領域に対して複数回走査させて画像を完成させるマルチパス記録を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
12. 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを用いて前記インクに状態変化を生起させることによりインク滴を吐出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
13. 前記記録ヘッドは、圧力発生素子を作動させることによりインク滴を吐出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
14. 複数の吐出部を有する記録ヘッドを記録媒体上に走査させ、入力された画像の各画素値に基づいて記録媒体にインクを吐出してドットを形成する画像形成方法であって、
    前記記録ヘッドの吐出部の吐出不良情報を取得する取得工程と、
    前記取得工程で取得した吐出不良情報に基づき吐出不良な特定領域に対応する画素値のドット形成を制御し、該画素値をＮ（Ｎは２以上の整数）値に量子化する量子化工程と、
    前記量子化工程で量子化された値に基づき前記複数の吐出部によってドットを形成するドット形成工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
15. コンピュータに請求項１４に記載の方法を実行させるためのプログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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