JP2005103883A - 吐出制御装置、液体吐出装置、吐出制御方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】階調データとパルス数とを比較器で比較し、パルス数が階調データを超えるまでの期間を液滴の吐出期間として設定する。
【解決手段】階調データと吐出パターンとの対応関係を与える対応表を格納する記憶部１と、対応表を参照して階調データを吐出パターンに変換する変換部２とで吐出制御装置を構成する。対応表では、吐出位置の設定や変更が自在であり、特に画素領域内で離散的な吐出パターンも容易に実現できる。また、システムの変更時にも対応表の修正だけで対応できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴を吐出して対象物上に着滴させる液滴吐出装置及びその吐出を制御する吐出制御装置に関する。また、同技術を実現する液体吐出方法及びプログラムに関する。また、当該プログラムを記録した記録媒体に関する。

印刷画像の階調を表現する方法の一つにパルス数変調方法がある。この方法は、画像の最小構成単位である「画素」を、小径の液滴の集合として描画する。液滴の数により画素を形成する見かけ上の画素径が増減する。この画素径の違いが、画素の階調の違いとして認識される。なお、液滴の数は、１つの画素に対応する領域である「画素領域」に着滴した液滴の数をいう。

パルス数変調方法を実現する技術として、下記特許文献１に記載のものがある。この特許文献には、階調データ（１つの画素領域に着滴する液滴数を与えるデータ）に応じて液滴を連続吐出させる方法が開示されている。例えば、階調データＰＮＭ５は、５つの液滴を連続吐出させる技術が開示されている。具体的には、階調データとパルス数とを比較し、パルス数が階調データを超えるまで液滴を吐出させ続ける信号を発生する技術が開示されている。
国際公開第０１／０３９９８１号パンフレット

しかし、比較結果に基づいて駆動信号を発生させる方法は、画素中心の位置決め等に複雑な回路構成を必要とする。

本発明は、以上の問題を考慮してなされたものであり、液滴の吐出位置又は吐出のタイミングを簡易かつ正確に設定できる技術を提案することを目的とする。

かかる目的を実現するため、本発明は、１つ又は複数の対応表を使用する。ここでの対応表は、階調データと吐出パターンとの対応関係を与えるものである。対応表には、１つの階調データに一つの吐出パターンが予め割り当てられている。

吐出パターンとは、液滴の吐出の有無を示す吐出データを時系列に沿って配列したものをいう。吐出データでは、例えば数字の“１”が液滴の吐出を示し、数字の“０”が不吐出を示す。従って、数字の“１”の位置によって液滴の吐出位置又は吐出タイミングを一意に決定することができる。

図１に、本発明の一つである吐出制御装置例を示す。記憶部１は、前述した対応表１Ａを格納するデバイスである。記憶部１には、一般にリードオンリメモリ（ＲＯＭ）を使用する。もっとも、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）その他の半導体記憶素子を適用しても良い。ＲＡＭの場合には、対応表を自由に書き換えることができる。

従って、吐出位置を任意の位置に変更できる。例えば、複数の液滴を吐出する場合にも、これらの液滴の全てが連続して吐出されないようにできる。すなわち、１つの画素を１つの画素領域内に離散的に吐出された複数の液滴で構成することができる。なお、記憶部１には、後述する各種の記憶素子を用いることができる。

変換部２は、対応表１Ａを参照し、各画素に対応する階調データＳ１を、階調データに応じた吐出パターンＳ２に変換するデバイスである。変換部２は、階調データＳ１を入力データとして吐出パターンを読み出す。読み出された吐出パターンは、後段の吐出駆動部に与えられる。
吐出駆動部には、発熱素子を発熱させて液体に発泡させ、その圧力により液滴を吐出させる方式や、圧電素子の伸縮を制御して液体を吐出させる方式を適用できる。

図２に、本発明の他の一つである吐出制御装置例を示す。記憶部１は、前述した対応表１Ａを格納するデバイスである。従って、この記憶部１の場合も、図１の記憶部と同様、ＲＯＭやＲＡＭその他の記憶素子で構成する。

ただし、この発明の場合には、記憶部１に複数種類の対応表を格納する。図ではｎ種類（ｎは２以上の自然数）の対応表１Ａ１、１Ａ２…１Ａｎを格納する。各対応表には、少なくとも一部の対応関係が他の対応表と異なるものを使用する。

例えば、階調データＰＮＭ１（液滴数が“１”）に対する液滴の吐出位置（吐出周期）が異なるものを使用する。このため、同じ階調であっても対応表が異なると、液滴の吐出位置が異なる。従って、対応表の選択や変更により、描画結果に影響を与えることができる。

選択部３は、ｎ種類の対応表１Ａｉ（ｉ＝１〜ｎ）のうちいずれか一つを選択するデバイスである。
例えば、描画対象の種類や描画の品質等に応じ、より適切な対応表を選択するのに使用できる。描画対象の種類には、文字、写真、絵、映像、コンピュータグラフィックス等がある。また描画の品質等には、「最良」、「標準」、「ドラフト」等の吐出される液滴の量や密度に関連するものの他、白黒印刷やカラー印刷等がある。

また例えば、吐出位置をランダムに又は擬似ランダムに変更し、液滴の吐出箇所の偏りを無くすのに使用できる。また、液滴の吐出位置が偏ることを原因とする吐出不良も無くすのにも使用できる。
ここでは、乱数発生器で発生された乱数により対応表を選択するのが望ましい。また画素位置に応じて対応表を選択するのが望ましい。

なお、画素位置に応じた対応表の選択は、例えば、画素位置と対応表１Ａｉ（ｉ＝１〜ｎ）との対応関係を格納する別の対応表を参照することで実現する。なお、画素位置と対応表１Ａｉ（ｉ＝１〜ｎ）との対応関係は、描画領域の全ての画素について用意することもできる。
また、描画領域を複数の小領域に分割し、テンプレートとして使用する１つの小領域についてのみ対応表を用意することもできる。

また例えば、階調データの入力の度、対応表を配列順に巡回的に切り替えても良い。また例えば、予め定めた順番に対応表を周期的に切り替えても良い。この対応表の切り替えは、画素ごとに行っても良いし、複数画素単位で行っても良い。１画素か数画素単位で切り替えることにより、ランダムに又は擬似ランダムに対応表を切り替えるのと同様の効果を実現できる。

ここでの変換部２は、選択部３で選択された対応表１Ａｉ（ｉ＝１〜ｎ）を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換するデバイスである。参照する対応表が変換の都度異なり得る点が図１の発明との違いである。

本発明では、対応表に格納した対応関係に従って、階調データに対応する吐出パターンを出力できる。また、対応表形式であるため、液滴の吐出位置又は吐出のタイミングを簡易かつ正確に設定できる。

以下、インク液滴を吐出するプリンタを例に、液滴吐出装置の実施形態を説明する。なお、本明細書で特に図示又は記載されない特質は、当該技術分野において知られているものから選択する。
以下の説明では、好適な実施の形態をハードウェアとして実現する場合について説明するが、かかるハードウェアと等価なソフトウェア処理によっても実現できる。

本発明がコンピュータプログラムとして実現される場合、プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に記憶される。
この記憶媒体には、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスク又はハードディスク）又は磁気テープのような磁気記憶媒体、光ディスク、光テープ又はマシン読取り可能なバーコードのような光記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）のような半導体記憶装置の他、コンピュータプログラムを記憶するために使用される他の物理装置又は媒体が含まれる。

また本発明がハードウェアで実現される場合、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような集積回路、又は当該技術分野において公知の他のデバイスとして実現されてもよい。

（ａ）第１の実施形態
（ａ−１）回路構成
図３に、第１の実施形態に係る信号処理ユニットの回路構成を示す。図３に示す信号処理ユニットは、ディジタル信号処理部１１と、ヘッドコントローラ１２と、ヘッドチップ１３との３つの部分で構成される。

ディジタル信号処理部（ＤＳＰ：digital signal processor）１１には、８ビットの画像データが入力される。ディジタル信号処理部１１は、これを多値誤差拡散し、４ビットの階調データに変換する。前述の通り、階調データは、１画素を構成する液滴の数を指定する情報である。本例では、１画素を最大８つの液滴で構成する。

階調データは、ヘッドコントローラ１２にＤＭＡ（Direct
Memory Access ）転送される。具体的には、階調データは、０〜７の４ビットデータとして、アドレス１からヘッド幅に相当するアドレスｎまで１画素（ドット）分ずつ順番に転送される。

パルス数変調（ＰＮＭ：pulse number
modulation）部１２Ａは、吐出パターン記憶部１２Ｂを参照し、入力された４ビットの階調データを８ビットの吐出パターンに変換する。ここで吐出パターンを構成する各ビットは、吐出周期のそれぞれに対応する。この実施例では、１画素の描画期間が８つの吐出周期で構成される。

吐出パターン記憶部１２Ｂは、ルックアップ形式の対応表１２Ｂ１を１つ格納する。図４に、階調データ変換用の対応表１２Ｂ１の一例を示す。この対応表では、行アドレスが階調データに対応する。
階調データは、１画素の描画期間中に吐出される液滴が無い（無吐出）階調「１」、同期間中に液滴が１つ吐出される階調「２」、同期間中に液滴が２つ吐出される階調「３」、以下順に階調「４」、階調「５」と続き、液滴が８つ吐出される階調「９」として与えられる。

図４の場合、階調「１」を表す階調データをＰＮＭ０、階調「２」を表す階調データをＰＮＭ１に、階調「３」を表す階調データをＰＮＭ２、以下順にＰＮＭ３、ＰＮＭ４と続き、階調「９」を表す階調データをＰＮＭ８と示す。記号「ＰＮＭ」に続く数字が、１画素を構成する液滴の数に対応する。

対応表の列アドレスは、１画素の描画期間を規定する８つの吐出周期に対応する。すなわち、列アドレスの“１”は吐出周期１に、列アドレスの“２”は吐出周期２に、列アドレス“３”は吐出周期３に、以下順に吐出周期４、５、６、７、８に対応する。従って、各列アドレスに対応する吐出データ“０”又は“１”は、各吐出周期に液滴を吐出するか否かの情報を表している。

図４の場合、吐出データ“０”は液滴を吐出しないことを、吐出データ“１”は液滴を吐出することを意味する。
例えば、階調「１」を表す階調データＰＮＭ０の場合、液滴は吐出されない。このため、全ての列アドレスに吐出データ“０”を設定する。このため、階調データＰＮＭ０には、吐出パターン「００００００００」が対応付けられている。

また例えば、階調「２」を表す階調データＰＮＭ１の場合、吐出される液滴は１つである。このため、７つの列アドレスに吐出データ“０”が、いずれか一つの列アドレスに吐出データ“１”を記録する。図４の場合、第６番目の吐出周期に液滴を１つ吐出させる設定である。このため、階調データＰＮＭ１には、吐出パターン「０００００１００」が対応付けられている。

勿論、液滴を他の吐出周期に吐出させたい場合には、液滴を吐出させたい吐出周期に対応する列アドレスの吐出データ“１”を書き込んだ吐出パターンを対応付ければ良い。このように、液滴の吐出タイミング又は吐出位置は、吐出データ“１”の書き込み位置だけで決定することができる。

なお図４では、階調「３」を表す階調データＰＮＭ２に吐出パターン「００００１１００」を、階調「４」を表す階調データＰＮＭ３に吐出パターン「００００１１１０」を対応付けている。以下同様に、階調データが１つ増えるに従って、吐出パターンに含まれる吐出データ“１”が１つ増加する。図４では、後半周期がまず吐出データ“１”で一杯になると、前半周期が吐出データ“１”で埋められる。そして、階調「９」を表す階調データＰＮＭ８では、全ての列アドレスに吐出データ“１”を書き込んだ吐出パターン「１１１１１１１１」が対応付けられている。

図４に示す対応表では、階調データの増加時に吐出パターンが全吐出期間内で非対称に増加するように設定されている。勿論、液滴の吐出タイミングは各階調について独立に設定できる。従って、１つ又は複数の吐出周期だけ離れたタイミングに液滴が吐出されるようにも設定できる。また、ある階調データに対しては前半周期に液滴の吐出タイミングを設定する一方で、これに隣接する他の階調データに対しては後半周期に液滴の吐出タイミングを設定することもできる。

すなわち、同一の吐出パターン内において吐出データ“１”を非連続に配置することもできるし、階調データ間で吐出パターンが非連続に変化するようにも設定できる。一方、従来回路では、かかる設定はいずれも困難である。

バッファメモリ１２Ｃは、パルス数変調部１２Ａから与えられる吐出パターンを一時的に格納するデバイスである。バッファメモリ１２Ｃは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１と２のダブルバッファ構成を採る。ＲＡＭ１と２は、一方に吐出パターンを書き込む間に、他方から吐出パターンを読み出す関係にある。

ＲＡＭ１と２は、対応するヘッドチップ１３で描画する範囲の吐出パターンを格納するのに十分な記憶容量を有している。例えば、吐出口（ノズル）が一列上に並ぶラインヘッドの場合には、その列アドレスは、少なくとも駆動対象たるヘッドチップ１３に設けられている吐出口の数以上に設定される。また例えば、ヘッドチップ１３が往復駆動される場合には、その列アドレスは、１回の走査期間に描画される画素の数以上に設定される。

なお、行アドレスは、各画素に対応する吐出パターンを記録するのに十分なだけ用意される。この実施例の場合には、８ビット分用意される。
なお、ここでの行アドレスと列アドレスとの関係は入れ替え可能である。すなわち、行アドレスを各画素に対応付け、列アドレスに各吐出周期の吐出データを対応付けることも可能である。

書き込みカウンタ１２Ｄは、吐出パターンをバッファメモリ１２Ｃに書き込むための書込アドレスを発生するデバイスである。ここでは、８ビットの吐出パターンがパラレルに入力されるため、対応画素に対応する列アドレスを発生する。
読み出しカウンタ１２Ｅは、吐出パターンをバッファメモリ１２Ｃから読み出すための読出アドレスを発生するデバイスである。ここでは、吐出周期単位で吐出データを読み出すためのアドレスが順に発生される。

ヘッドチップ１３は、バッファメモリ１２Ｃから転送される吐出データに基づいて吐出口１３Ａから液滴を吐出させるデバイスである。実際の吐出制御は、液滴の吐出方式に対応する吐出駆動部１３Ｂにより行われる。
因みに、図３には、ヘッドと描画対象との相対的な移動方向に対して垂直な方向に複数の吐出口１３Ａが直線的に配置されたラインヘッドの場合を表している。このラインヘッドは固定ヘッドである。

もっとも、ヘッドと描画対象との相対的な移動方向（主走査方向）に配列されたラインヘッドを、これと垂直な方向（副走査方向）に往復駆動させる場合にも適用し得る。その場合には、複数の吐出周期の吐出データがパラレルにヘッドチップ１３に与えられる。
また、ヘッドチップ１３は、非ラインヘッド（単一又は数個の吐出口を有するヘッド）を副走査方向に往復駆動する場合にも適用し得る。その場合には、１回の走査期間を１吐出周期に対応付けて吐出パターンが与えられる。

（ａ−２）処理動作
次に、図３に示す信号処理ユニットにおいて実行される処理動作を簡単に説明する。まず、ディジタル信号処理部１１では、描画しようとする画像データや文字データに対して多値誤差拡散処理が実行され、各画素についての階調データが生成される。生成された階調データは、ヘッドコントローラ１２のパルス数変調部１２Ａに与えられる。

パルス数変調部１２Ａは、吐出パターン記憶部１２Ｂの対応表を参照し、階調データを吐出パターンに変換する。例えば、階調データが階調「１」を表すとき、吐出パターン「００００００００」を出力する。また例えば、階調データが階調「３」を表すとき、吐出パターン「００００１１００」を出力する。

変換後の吐出パターンは、８ビットのパラレルデータとしてバッファメモリ１２Ｃに書き込まれる。このとき、吐出パターンは、ダブルバッファを構成するＲＡＭ１と２に交互に書き込まれる。例えば、ＲＡＭ１から吐出パターンを読み出すときは、他方のＲＡＭ２に吐出パターンを書き込む。ＲＡＭ１からは、吐出周期が同じ吐出データがシリアルに読み出される。

読み出された吐出データは、ヘッドチップ１３の吐出駆動部１３Ｂに与えられる。吐出駆動部１３Ｂは、吐出データに従い、液滴の吐出又は不吐出を制御する。例えば、液滴の吐出が気泡の膨張力に基づく場合は、発熱素子への電流の供給をオン又はオフ制御する。また例えば、液滴の吐出が圧電素子の伸縮に基づく場合は、その伸縮をオン又はオフ制御する。
かくして、描画対象には、所望の階調で表現された画素の集合でなるパターン画像が描画される。

（ａ−３）実施形態の効果
本実施形態に係る信号処理ユニットでは、吐出パターン記憶部１２Ｂに格納した１つの対応表１２Ｂ１を用いることにより、階調データを任意の吐出パターンに変換することができる。対応表の設定により、実際に描画可能な吐出パターンの範囲が拡張される。例えば、液滴を非連続に吐出できる。

また例えば、階調間で吐出パターンの連続性を無くすことができる。通常、階調データはある範囲内ではほぼ一定か少しずつ変化するが、この場合には、階調間での吐出パターンの連続性を無くすことができる。このため、液滴を吐出する吐出口を分散することができる。その結果、液滴吐出後の液体の再充填に要する時間を確保でき、描画品質を向上できる。また、筐体振動による描画品質の低下も軽減できる。

また各種のシステム変更にも容易に対処できる。例えば、吐出パターンを変更する場合にも対応表の書き換えだけで対応できる。具体的には、各階調に対する液滴の吐出タイミングを変更する場合や１画素を構成する液滴の数や吐出周期の数を増減する場合にも対応表の書き換えだけで容易に対応できる。

（ｂ）第２の実施形態
（ｂ−１）回路構成
図５に、第２の実施形態に係る信号処理回路の回路構成を示す。図５に示す信号処理ユニットも、ディジタル信号処理部１１と、ヘッドコントローラ１２と、ヘッドチップ１３との３つの部分で構成される。ただし、ヘッドコントローラ１２の内部構成が第１の実施形態と異なっている。従って、以下では、ヘッドコントローラ１２の相違点についてのみ説明する。

この実施形態において特有の部分は、吐出パターン記憶部１２Ｂに複数の階調データ変換用の対応表１２Ｂ１〜１２Ｂｎが格納されている点と、これら複数の対応表１２Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）のうちいずれか１つを選択する対応表選択部１２Ｆが設けられている点の２点である。
なお、その他の構成部分、すなわちパルス数変調部１２Ａ、バッファメモリ１２Ｃ、書き込みカウンタ１２Ｄ、読み出しカウンタ１２Ｅについては第１の実施形態で説明したものと同じである。従って、以下では、本実施形態に特有の構成部分についてのみ説明する。

図６に、吐出パターン記憶部１２Ｂに格納される複数の対応表の一例を示す。図６では、ｎ個（ｎは２以上の自然数）の対応表が格納されている状態を表している。各対応表は、いずれか一つの階調データに対応する吐出データがいずれとも異なる。好ましくは、各対応表は、吐出パターンの配列特性が相互に異なるのが望ましい。換言すると、各対応表はそれぞれ、吐出パターンの配列に固有の特徴を有するものが好ましい。

例えば、図６に示す対応表１や対応表２は、特に階調が低い部分（ＰＮＭ１〜４）の吐出パターンに特徴がある。例えば、対応表１では、後半周期に液滴の吐出タイミングが集中している。一方、対応表２では、前半周期から中央部分に液滴の吐出タイミングが集中している。また、対応表ｎでは、液滴の吐出タイミングは離散的である。しかも、液滴の吐出タイミングは階調が低い部分で前半周期と後半周期に集中する。なお図６では、階調間で吐出パターンの連続性が認められる対応表の例を表している。

勿論、階調間での吐出パターンの連続性はなくても良い。ただし、この実施例では、参照する対応表を頻繁に切り替えることにより、吐出パターンの固定化を回避する。従って、同一階調に対応する対応表間の吐出パターンの連続性に注目する。一般に、格納する対応表の数が多いほど、同一階調に対する対応表間の吐出パターンの連続性は低下する。もっとも、対応表の組み合わせは自由に選択できるため、一般的な特性を論じるのは難しい。

対応表選択部１２Ｆは、パルス数変換部１２Ａが参照する対応表を逐次選択的に切り替えるデバイスである。この実施形態では、画素位置に応じて対応表を選択するものを採用する。この機能を実現するため、ルックアップ形式の対応表１２Ｆ１を使用する。図７に対応表選択用の対応表の一例を示す。図７の行アドレスと列アドレスは、それぞれ駆動対象であるヘッドチップが描画する範囲の画素配列に対応する。

この対応表選択用の対応表１２Ｆ１は、階調データ変換用の対応表が描画範囲の全画素に対して十分な数だけ用意されている場合、全描画範囲の各画素に階調データ変換用の対応表が重複しないように割り当てる。かかる場合でも、描画領域上で離れた位置の画素に対しては、同一の対応表を割り当てることもできる。

もっとも一般的には、図７（Ａ）や（Ｂ）に示すように、数画素単位の基本対応表（太線で囲んだ部分）を繰り返し、対応付ける方式を採用する。図７（Ａ）では、２行２列の基本対応表を繰り返し配置する例を示す。他方、図７（Ｂ）では、３行３列の基本対応表を繰り返し配置する例を示す。

図７（Ａ）の対応表１２Ｆ１を参照すると、１行３列の画素位置には階調データ変換用の対応表１が割り当てられる。また、同じ対応表１２Ｆ１を参照すると、２行２列の画素位置には階調データ変換用の対応表ｎが割り当てられる。この例の場合には、隣接又は近傍画素で異なる種類の階調データ変換用の対応表が選択される。
図７（Ｂ）の対応表１２Ｆ１を参照する場合にも同様である。ただし、図７（Ｂ）の場合には、列方向に周期的に同じ対応表を参照するパターンが連続して現れる。

なお実際には、基本対応表だけを対応表選択部１２Ｆに格納しておき、画素アドレスに応じて基本対応表の対応位置の情報を読み出せば良い。例えば、行及び列アドレスのそれぞれについて、２を法とする剰余群を求めて基本対応表のアドレスと対応付ければ良い。
この実施形態では、ｍ行ｍ列（ｍは２以上の自然数）で与えられる正方行列を基本対応表に定めているが、勿論、これに限られるものではない。例えば、行又は列の何れか一方に長い長方形状の基本対応表を用いても良い。制御は複雑になるが、ほぼ菱形形状の多角形状領域について対応関係を定義しても良い。

（ｂ−２）処理動作
次に、図５に示す信号処理ユニットにおいて実行される処理動作を簡単に説明する。まず、ディジタル信号処理部１１では、描画しようとする画像データや文字データに対して多値誤差拡散処理が実行され、各画素についての階調データが生成される。生成された階調データは、ヘッドコントローラ１２のパルス数変調部１２Ａに与えられる。

パルス数変調部１２Ａは、階調データを対応表選択部１２Ｆに与える。対応表選択部１２Ｆは、例えば階調データの入力をカウントする等して画素位置を検出する。画素位置が検出されると、対応表選択部１２Ｆは、当該画素位置を基に対応表１２Ｆ１を参照し、階調データ変換用の対応表を選択する。例えば、対応表ｎを選択する。

階調データ変換用の対応表が選択されると、その対応表に階調データが与えられる。これにより、階調データに対応する吐出パターンがパルス数変調部１２Ａに読み出される。この読み出し処理は、例えば、対応表１２Ｂ１〜１２ＢＮの識別データ（選択データ）と階調データを入力アドレスとして、複数の階調データ変換用の対応表１２Ｂ１〜１２ＢＮに与え、対応する吐出パターンを読み出すことで行う。また例えば、階調データ変換用の対応表の選択に応じてスイッチを切り替え、スイッチを介して接続された階調データ変換用の対応表から階調データを読み出すことで行う。
吐出パターン読み出し後の処理動作は、第１の実施形態と同じである。従って、その説明を省略する。

（ｂ−３）実施形態の効果
本実施形態に係る信号処理ユニットでは、画素位置に応じて階調データ変換用の対応表が切り替えられる。すなわち、画素周期で異なる対応表が階調データの変換に使用される。このため、この実施形態の場合には、同じ階調データが連続する場合にも出力される吐出パターンは異なることになる。

従って、例えば階調データＰＮＭ１が連続する場合にも、吐出位置（又は吐出タイミング）が分散され、液滴吐出後の液体の再充填に及ぼす影響や液体吐出装置たるプリンタの筐体振動等の影響を低減することができる。
なお、かかる分散処理を施さない場合には、同一箇所で液滴の繰り返されるため、液滴吐出後の液体の再充填が影響を受けて描画品質が低下する場合がある。また、同一箇所で液滴の吐出が繰り返されることで、筐体振動時における液滴の吐出位置のずれが目立つ場合がある。

（ｃ）第３の実施形態
（ｃ−１）回路構成
図８に、第３の実施形態に係る信号処理回路の回路構成を示す。図８に示す信号処理ユニットも、ディジタル信号処理部１１と、ヘッドコントローラ１２と、ヘッドチップ１３との３つの部分で構成される。ただし、ヘッドコントローラ１２の内部構成が前述の実施形態と異なる。従って、以下では、ヘッドコントローラ１２の相違点についてのみ説明する。

第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例である。すなわち、吐出パターン記憶部１２Ｂに複数の階調データ変換用の対応表１２Ｂ１〜１２Ｂｎが格納されている点と、これら複数の対応表１２Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）のうちいずれか１つを選択する対応表選択部１２Ｆが設けられる点において第２の実施形態と共通する。

第２の実施形態との違いは、階調データの入力に同期して乱数を発生する乱数発生器１２Ｇで発生された乱数を用いて、階調データ変換用の対応表１２Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）のいずれか一つを選択する点である。すなわち、この実施形態では、画素位置とは無関係に、階調データ変換用の対応表が選択される。

なお、ここでの乱数発生器１２Ｇは厳密な意味での乱数発生器でなくても良く、疑似乱数発生器でも良い。同一の出力が現れる周期を、描画範囲に対して十分大きく採れば実用上問題はない。

また発生される乱数は、用意された複数の階調の対応表１２Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）の数に対応することが望ましい。もっとも、さらに大きな乱数を発生する場合にも、例えば対応表の個数ｎを法とする剰余群を求め、いずれかの対応表に特定付ける等の処理を行えば良い。

（ｃ−２）処理動作
次に、図８に示す信号処理ユニットにおいて実行される処理動作を簡単に説明する。まず、ディジタル信号処理部１１では、描画しようとする画像データや文字データに対して多値誤差拡散処理が実行され、各画素についての階調データが生成される。生成された階調データは、ヘッドコントローラ１２のパルス数変調部１２Ａに与えられる。

パルス数変調部１２Ａは、階調データを対応表選択部１２Ｆに与える。このとき、対応表選択部１２Ｆには、乱数発生器１２Ｇで発生された乱数が与えられる。対応表選択部１２Ｆは、与えられた乱数が特定する階調データ変換用の対応表を選択する。

階調データ変換用の対応表が選択されると、その対応表に階調データが与えられる。これにより、階調データに対応する吐出パターンがパルス数変調部１２Ａに読み出される。この読み出し処理は、第２の実施形態の場合と同様に実施される。吐出パターン読み出し後の処理動作は、第１の実施形態と同じであるので、その説明を省略する。

（ｃ−３）実施形態の効果
本実施形態に係る信号処理ユニットでは、乱数に応じて階調データ変換用の対応表が切り替えられる。すなわち、画素周期で異なる対応表が階調データの変換に使用される。このため、この実施形態の場合にも、同じ階調データが連続する場合にも出力される吐出パターンは異なることになる。かくして、描画品質が安定する。

本発明は、インク液滴をヘッドから吐出するプリンタのヘッド部に適用できる。また本発明は、当該ヘッド部の信号処理回路に適用し得る。また本発明は、当該ヘッド部を有するプリンタ及びその他の電気機器に適用できる。なお、プリンタの描画対象は、紙に限定されず、プラスチック部材や金属製材料その他の物体でも良い。
その他本発明は、検査試料を液滴として吐出する検査装置にも適用し得る。

一つの発明の機能ブロック構成を示す図である。 他の発明の機能ブロック構成を示す図である。 信号処理ユニットの第１の実施形態例を示す図である。 階調データ変換用の対応表の一例を示す図である。 信号処理ユニットの第２の実施形態例を示す図である。 階調データ変換用の対応表の他の例を示す図である。 対応表選択用の対応表の一例を示す図である。 信号処理ユニットの第３の実施形態例を示す図である。

符号の説明

１ 記憶部
１Ａ 対応表（階調データ変換用）
１Ａ１〜１Ａｎ 対応表（階調データ変換用）
２ 変換部
３ 選択部
１２ ヘッドコントローラ
１２Ａ パルス数変調部
１２Ｂ 吐出パターン記憶部
１２Ｂ１〜１２Ｂｎ 対応表（階調データ変換用）
１２Ｆ 対応表選択部
１２Ｆ１ 対応表（対応表選択用）
１２Ｇ 乱数発生器
１３ ヘッドチップ
１３Ａ 吐出口（ノズル）
１３Ｂ 吐出駆動部

Claims (14)

1. 各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた対応表を格納する記憶部と、
   前記対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換する変換部と
   を有することを特徴とする吐出制御装置。
2. 各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた複数種類の対応表を格納する記憶部と、
   前記複数種類の対応表のうちいずれか一つを選択する選択部と、
   前記選択部で選択された対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換する変換部と
   を有することを特徴とする吐出制御装置。
3. 請求項２に記載の吐出制御装置において、
   前記選択部は、処理対象とする画素の位置に応じて対応表を選択する
   ことを特徴とする吐出制御装置。
4. 請求項２に記載の吐出制御装置において、
   前記選択部は、乱数によって対応表を選択する
   ことを特徴とする吐出制御装置。
5. 請求項１又は２に記載の吐出制御装置において、
   前記対応表は、液滴の吐出タイミングが不連続に規定された少なくとも１つの吐出パターンを有する
   ことを特徴とする吐出制御装置。
6. 請求項１又は２に記載の吐出制御装置において、
   前記記憶部は書き換え可能であり、対応表の内容は適宜変更し得る
   ことを特徴とする吐出制御装置。
7. 各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた対応表を格納する記憶部と、
   前記対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換する変換部と、
   前記吐出パターンに基づいて、対応する吐出口より液滴を吐出させる吐出駆動部と
   を有することを特徴とする液体吐出装置。
8. 各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた複数種類の対応表を格納する記憶部と、
   前記複数種類の対応表のうちいずれか一つを選択する選択部と、
   前記選択部で選択された対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換する変換部と、
   前記吐出パターンに基づいて、対応する吐出口より液滴を吐出させる吐出駆動部と
   を有することを特徴とする液体吐出装置。
9. 各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換するステップを有する
   ことを特徴とする吐出制御方法。
10. 各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた複数種類の対応表のうち、いずれか一つを選択するステップと、
    選択された対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換するステップと
    を有することを特徴とする吐出制御方法。
11. コンピュータに、
    各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた対応表を参照させ、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換させる機能
    を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
12. コンピュータに、
    各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた複数種類の対応表のうち、いずれか一つを選択させる機能と、
    選択された対応表を参照させ、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換させる機能と
    を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
13. コンピュータに、
    各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた対応表を参照させ、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換させる機能
    を実行させるためのプログラム。
14. コンピュータに、
    各画素領域に着滴する液滴の数により階調を表現する階調データと、液滴の吐出タイミングを規定する吐出パターンとを対応付けた複数種類の対応表のうち、いずれか一つを選択させる機能と、
    選択された対応表を参照し、各画素に対応する階調データを、当該階調データに応じた吐出パターンに変換させる機能と
    を実行させるためのプログラム。
    

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