JP2005225036A - 吐出制御装置、インク吐出装置、吐出制御方法、画面表示方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ラインヘッドの場合、ノズル固有の不良が濃度ムラやスジとして印刷結果で知覚され易い。
【解決手段】被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニット１１を制御し、少なくとも複数列のノズル群Ｎ１、Ｎ２から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能な吐出制御装置１０に、不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報とを記憶した記憶部１０Ａと、印刷処理の実行時、階調データの割当て先となるノズルが、記憶部１０Ａに記憶されているか否か判定する判定部１０Ｂと、階調データの割当て先となるノズルが記憶部に記憶されている場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる割当部１０Ｃを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、インク滴を被記録対象上に吐出するインク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、同技術を実現する吐出制御方法及びプログラムに関する。また、同技術で使用する不良ノズルの情報を登録するための画面表示方法及びプログラムに関する。また、前述した各プログラムを記録した記録媒体に関する。

現在、インク滴を被記録対象に吐出する方式のプリンタ装置が広く用いられている。この種のプリンタ装置には、主に２種類の吐出ヘッドがある。１つは、被記録対象の印刷方向（主走査方向）に対して直交する方向（副走査方向）に吐出ヘッド自体を往復駆動させるシリアル型の吐出ヘッドである。１つは、印刷幅に亘って印刷解像度と同じ密度でノズルを配置した固定型の吐出ヘッドである。固定型の吐出ヘッドは、ラインヘッドとも呼ばれる。
特開２００３−２２６０１７号公報

ラインヘッドでは、非常に多数のノズルを用い、文字や画像（写真を含む。）を１回のスキャンで印刷する。この際、ノズルと被記録対象との位置関係は固定である。このため、ノズルの一部に不良箇所があると、その影響が印刷方向にある幅をもったスジや濃度差として表れ易い。

図１に、不良箇所が印刷結果にどのような影響を与えるかを示す。領域１は、吐出曲がりを原因とするスジが知覚される部分を示す。本来であれば、等間隔で並ぶべきドット群の間隔が広がることで生じる。領域２は、吐出量のバラツキを原因とする濃度ムラが知覚される部分を示す。図では、１列だけドットの径が小さくなっている。領域３は、不吐出を原因とするスジが知覚される部分を示す。

なお、個々のノズル不良自体は、シリアル型の吐出ヘッドにも存在する。しかし、シリアル型の吐出ヘッドの場合、ノズルと被記録対象との位置関係は動的に変化する。このため、ノズル不良の影響を印刷面の全体に分散できる。すなわち、不良箇所は点（ドット）として、印刷面の全体に分散され、品質低下として知覚され難い。

このように、ラインヘッドは、構造的に吐出不良が知覚され易い特質がある。加えて、非常に多数のノズルを搭載するラインヘッドには、ノズルの製造限界やヘッドチップの組み立て限界もある。また、稼働後も、ヘッドクリーニング時にゴミが混入する可能性など、長期間に亘って完全な吐出状態を維持するのが難しいという特質がある。

本発明は、以上の技術的課題を考慮してなされたものであり、ラインヘッドによる印刷品質の向上を目的とする。

かかる目的を実現するため、本発明の１つでは、不良ノズルが吐出すべきインク滴を、不良ノズルと同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群のノズルに割り当てる手法を採用する。すなわち、他のノズル群の同位置のノズルにインク滴を代行吐出させる技術を提案する。

かかる技術の採用により、不良ノズルからインク滴が吐出される事態を積極的に回避できる。この結果、基本的に正常ノズルから吐出されたインク滴だけで印刷面を構成できる。これにより、印刷データを印刷結果に正確に反映させることが可能となる。すなわち、印刷品質の向上を実現できる。

なお、“基本的に”とは、全ての不良ノズルが登録されてない場合を考慮したものである。例えば、不良ノズルの見落としや登録後に新たな不良ノズルが発生する場合も考えられる。ただし、かかる不良ノズルの存在はあくまでも例外である。

また、“不良ノズル”とは、正常吐出が可能なノズルを除く全てのノズルをいう。例えば、完全に不吐出のノズルだけでなく、吐出するインク量が不十分なノズルや吐出曲がりを有するノズルも含む。

（１）発明１
図２に、この印刷技術を適用した吐出制御装置１０の構成例を示す。吐出制御装置１０は、同色インクを吐出可能なノズル群Ｎ１、Ｎ２を少なくとも被記録対象の印刷方向に２列配置したヘッドユニット１１を制御対象とする。なお、ノズル群Ｎ１とＮ２のインク濃度は同じものを用いる。

なお、ヘッドユニット１１に配置される全てのノズル群から同色インクが吐出される構成である必要はない。例えば、４列あるノズル群のうち２列だけを同色印刷に使用できる構成でも良い。

また、各ノズル群は、特定色のインクの吐出専用である必要はない。例えば、インクセットの選択により、多色インクによる印刷（カラー印刷）と、黒色インクによる印刷（白黒印刷）とを適宜選択できるものでも良い。

また、ヘッドユニット１１は、インクタンク（インクカートリッジとも言う。）と一体構造でも良いし、インクタンクを装着可能なものでも良い。同様に、ヘッドユニットは、インク吐出装置の本体内に一体的に組み込まれた構成でも良いし、本体に対して着脱自在なものでも良い。

吐出制御装置１０は、記憶部１０Ａと、判定部１０Ｂと、割当部１０Ｃとを有する。
記憶部１０Ａは、不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報とを記憶する記憶デバイスである。記憶デバイスには、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）やリードオンリメモリ（ＲＯＭ）その他の半導体メモリがある。この他、磁気記録媒体、光記録媒体等がある。

これらの情報は、ユーザーの使用前に予め登録される情報とユーザーの使用後に登録される情報との２種類がある。ユーザーの使用前に登録される情報は、メーカーやベンダーにより登録される。ユーザーの使用後に登録される情報は、ユーザー自身の他、メーカーやベンダーのサポートスタッフにより登録される。

また、ヘッドユニットやインク吐出装置内に各種の検出センサーを配置し、その検出結果に基づいて、自動的に不良ノズルを登録することも可能である。検出センサーには、例えば駆動電流を検出するセンサー、吐出されたインク滴を個別にカウントするセンサー（吐出経路を横切る光線を用いるもの、物理的なインク滴の着弾を電気信号に変換するもの等）がある。

判定部１０Ｂは、印刷処理の実行時、階調データの割当て先となるノズルが、記憶部１０Ａに記憶されている位置情報と一致するか否か判定する機能を実現する信号処理部である。

ここで、階調データは、１つの画素領域を構成するインク滴数を与えるデータであり、量子化データとも呼ばれる。階調データには、例えば各画素領域に吐出するインク滴の有無に対応する２値データがある。また、階調データには、各画素領域を最大複数発のインク滴で表現する多値データがある。

割当部１０Ｃは、階調データの割当て先となるノズルが記憶部１０Ａに記憶されている位置情報と一致する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる機能を実現する信号処理部である。

図３及び図４に、この割当て機能の適用例を示す。図中、○印は、個々のインク滴を表すものとする。また、○印の中の数字は、当該インク滴を吐出したノズル群の識別番号を表すものとする。従って、この例の場合、数字“１”は第１のノズル群Ｎ１を意味し、数字“２”は第２のノズル群Ｎ２を意味する。

図３は、不良ノズルの箇所以外では、第１のノズル群Ｎ１だけを用いて印刷する印刷モードについて表している。図３（Ａ）は、第１のノズル群Ｎ１の第ｎ番目のノズルが詰まった場合（図５）の印刷結果を表している。

領域１５Ａに、不吐出を原因とするスジが認められる。他方、図３（Ｂ）は、第１のノズル群Ｎ１の第ｎ番目のノズルを割当て先とする階調データを、第２のノズル群Ｎ２の第ｎ番目のノズルに割り当てた場合の印刷結果を表している。

すなわち、第２のノズル群Ｎ２の第ｎ番目のノズルでインク滴を代行吐出する場合の印刷結果を表している。領域１５Ｂに示すように、第２のノズル群Ｎ２による代行吐出により、印刷面に現れていたスジが無くなっている。

勿論、第２のノズル群Ｎ２の第ｎ番目のノズルはインク滴を正常に吐出できるノズルである。従って、単にスジが消えるだけでなく、正確な位置に正確な階調でインク滴を着弾させることができる。

一方、図４は、不良ノズルの箇所以外では、被記録対象の印刷方向とノズルの配列方向のそれぞれについて、階調データを割り当てるノズル群を画素領域ごとに交互に切り替えて印刷する印刷モードについて表している。

なお図４（Ａ）は、第１のノズル群Ｎ１のうち領域１６Ａに対応する位置のノズルに不吐出が認められる場合と、第２のノズル群Ｎ２のうち領域１７Ａに対応する位置のノズルに不吐出が認められる場合とについて表している。

他方、図４（Ｂ）は、代行吐出を実行した場合の印刷結果を表すものである。すなわち、第１のノズル群Ｎ１のうち領域１６Ｂに対応する位置のノズルを割当て先とする階調データを、第２のノズル群Ｎ２のノズルに割り当てた場合の印刷結果を表している。

また、第２のノズル群Ｎ２のうち領域１７Ｂに対応する位置のノズルを割当て先とする階調データを、第１のノズル群Ｎ１のノズルに割り当てた場合の印刷結果を表している。

いずれも、不吐出ノズルに割り当てられる階調データを他のノズル群の正常ノズルに割り当てている。従って、単にスジが消えるだけでなく、正確な位置に正確な階調でインク滴を着弾させることができる。

（２）発明２
図６に、この印刷技術を適用した吐出制御装置２０の構成例を示す。この発明も、不良ノズルによるインク滴の吐出を他のノズル群の正常ノズルに割り当てる基本的な機能を有する点で同じである。ただし、判定処理の際に参照する情報を発明１と異にする。この吐出制御装置２０は、記憶部２０Ａと、座標収集部２０Ｂと、判定部２０Ｃと、割当部２０Ｄとを有する。

記憶部２０Ａは、発明１の記憶部１０Ａと同じである。すなわち、不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報を記憶する記憶デバイスである。

座標収集部２０Ｂは、複数列のノズル群に適用する階調データの割当パターンを基に、記憶部２０Ａに記憶した情報を参照し、不良ノズルに階調データが割り当てられる不良画素座標を収集する機能を実現する信号処理部である。この座標収集部２０Ｂにより、不良画素座標が網羅的に確定される。

判定部２０Ｃは、印刷処理の実行時、階調データの対応する画素座標が、不良画素座標に該当するか否か判定する機能を実現する信号処理部である。この判定部２０Ｃにより、割り当て変更の必要性が判定される。

割当部２０Ｄは、階調データの画素座標が前記不良画素座標に該当する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる機能を実現する信号処理部である。判定結果に応じて、割り当ての変更を実行する点で、発明１の割当部１０Ｃと同じである。

以上説明した発明２の場合にも、図３及び図４に示す印刷結果を実現できる。すなわち、不吐出ノズルに割り当てられる階調データを他のノズル群の正常ノズルに割り当てることができる。

本発明は、同色かつ同濃度のインクを吐出可能なノズル群が複数列存在する場合に、あるノズル群の１つ又は複数のノズルに吐出不良が確認されているとき、当該ノズルを割当て先とする階調データを他のノズル群に割り当てることにより、正常ノズルだけによる印刷を可能とする。

これにより、従来例のような印刷面のスジや濃度ムラを無くすことができる。また、正常な吐出ノズルを用いて代行吐出を行うため、階調を正確に再現できる。かくして、ラインヘッド型のインク吐出装置における印刷品質を従来に比して格段に向上することができる。

以下、インク滴を吐出するプリンタ装置を例に、インク吐出装置の実施形態例を説明する。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。

（１）インク吐出装置（全体構成）
図７に、選択的にカラー印刷又は白黒印刷を実行できるプリンタ装置３０の主要構成部を示す。このプリンタ装置３０は、不良ノズルを割当先とする階調データを、当該不良ノズルと同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群に割り当てる代行吐出機能を搭載するものとする。

以下、プリンタ装置３０を構成する各部について説明する。なお、ヘッドユニット３１は、インク滴を吐出するための構成部である。また、吐出制御部３２は、前述した吐出制御装置３０に対応する信号処理部である。搬送機構３３は、被記録媒体を搬送するための機械的な機構部である。被記録媒体は、例えば、紙、シート、ディスク状の光記録媒体とする。

（２）ヘッドユニット
ヘッドユニット３１は、ノズル駆動部３１Ａと、ラインヘッド３１Ｂを有する。ノズル駆動部３１Ａは、インク滴の吐出が適切なタイミングで実行されるようにラインヘッド３１Ｂを直接駆動するデバイスである。具体的には、ノズル駆動部３１Ａは、ノズル底部に配置されたヒーター（抵抗パターン）に駆動電流を流すタイミングを制御する。

ヒーターの加熱によりノズル内部に設けられた液室のインクが沸騰し、気泡が発生する。この実施例におけるノズル駆動部３１Ａは、気泡の膨張力でインク滴をノズル外部に吐出させる。

ラインヘッド３１Ｂは、印刷方向に対して４列のノズル群Ｎ１〜Ｎ４が配列されたものを使用する。図８に、ラインヘッド３１Ｂをノズル面の側から見た部分拡大図を示す。ヘッド面には、印刷方向（被記録媒体の移動方向とは逆向き）と直交する方向に４列のノズル群Ｎ１〜Ｎ４が配置される。

ノズル群Ｎ１〜Ｎ４には、それぞれ印刷幅に亘って印刷解像度と同じ密度でノズル３１Ｂ１が配置されている。ノズル群Ｎ１〜Ｎ４は、印刷方向に規定ピッチで配置されている。ノズル群Ｎ１〜Ｎ４は、インクが充填された容器（すなわち、インクカートリッジ）を装着するインクスロットに対応する。

例えば、第１のノズル群Ｎ１は、インクスロット１に対応する。同様に、第２、第３及び第４のノズル群Ｎ２〜Ｎ４は、それぞれインクスロット２、３及び４に対応する。

図９に、ヘッドユニット３１の上面を示す。上面には、インクカートリッジ３１Ｂ６（図１０）を装着するための４つのインクスロット３１Ｂ２〜３１Ｂ５が設けられている。インクスロット３１Ｂ２は、ノズル群Ｎ１に対応する。また、インクスロット３１Ｂ３〜３１Ｂ５は、ノズル群Ｎ２〜Ｎ４にそれぞれ対応する。

インクスロット３１Ｂ２〜３１Ｂ５の底面には、インク供給用の開口が形成されている。各開口は、対応するノズル群Ｎ１〜Ｎ４とインク流路でつながっている。なお、開口は、底面の中央付近に形成されている。この開口に、インクカートリッジ３１Ｂ６（図１０）のインク供給口３１Ｂ７が挿入される。

各ノズル３１Ｂ１は、１つの画素に対して最大ｑ発（ｑは自然数）のインク滴を吐出できるものとする。自然数ｑが大きいほど、階調を高くできる。なお、複数のノズルから吐出されたインク滴により１つの画素を形成することもできる。

（３）吐出制御部
吐出制御部３２は、文字や画像その他の印刷データをインク滴の吐出に適したノズル階調データに変換する信号処理部である。図７に示すように、吐出制御部３２は、輝度／濃度変換部３２Ａ、ガンマ変換部３２Ｂ、階調変換部３２Ｃ、駆動信号割当部３２Ｄ、システム制御部３２Ｅ、不良ノズル記憶部３２Ｆ、通信インタフェース３２Ｇを有する。

輝度／濃度変換部３２Ａは、印刷データの濃度信号への変換処理を実行する。変換後の濃度信号は、ガンマ変換部３２Ｂに出力される。この実施例の場合、印刷データは、ビットマップ形式の画像信号Ｖinとする。輝度／濃度変換部３２Ａには、既知の技術を使用する。

ガンマ変換部３２Ｂは、原画像の濃度信号を濃度再現特性に応じた濃度信号に変換する信号処理を実行する。この変換の際、ガンマ特性曲線を使用する。ガンマとは、被記録媒体のインク吸収率や被記録媒体に対するインクの面積充填率等によって変わる濃度再現の飽和特性曲線のことをいう。

階調変換部３２Ｃは、ガンマ変換後の濃度信号の階調数を低減する信号処理を実行する。すなわち、階調変換部３２Ｃは、原画像が持つ中間階調の再現性を極力保ちつつ、階調数を低減した階調データに変換する。すなわち、階調変換部３２Ｃは、量子化処理を実行する。

一般に、濃度信号の階調数ｎは、８ビット（２５６値）である。一方、階調数ｍは、１個のノズルが１つの画素領域に対して表現できる濃度に対応する。例えば、１個のノズルが１画素の形成に最大ｑ発のインク滴を吐出できる場合、ｍは、ｑ＋１かそれ以下となる。

駆動信号割当部３２Ｄは、階調データを適切なノズル群に割り当てる信号処理を実行する。この駆動信号割当部３２Ｄは、前述した割当部１０Ｃに対応する。なお、代行吐出機能の実行時、駆動信号割当部３２Ｄは、不良ノズルを割当て先とする階調データを、同色かつ同濃度のインク滴の吐出が可能な他の１つ又は複数のノズル群に割り当てる処理動作を実行する。具体例は後述する。

システム制御部３２Ｅは、装置全体の制御動作を実行する。例えば、印刷モードの検知と、検知した印刷モードに応じた各部の制御を実行する。また例えば、搬送機構３３の駆動制御も実行する。システム制御部３２Ｅは、コンピュータ構成でなり、所定のファームウェアに従って各部の制御動作を実行する。

不良ノズル記憶部３２Ｆは、不良ノズルの位置を記憶する記憶デバイスである。例えば、書き換え可能な不揮発性メモリが用いられる。不良ノズルの位置情報としては、ノズル群を識別する情報と、そのノズル群内の不良ノズルの位置を特定する情報が記録される。

前者の情報として、例えば、ノズル群Ｎ１〜Ｎ４に対応付けられた識別番号が記録される。また、後者の情報として、例えば、ノズルの配列方向について各ノズルに付された通し番号が記録される。

製造出荷前や販売前に確認された不良ノズルの位置情報は、当該検査工程において、不良ノズル記憶部３２Ｆに書き込まれる。また、使用開始後も、テストパターンによって不良ノズルの位置を確認し、不良ノズル記憶部３２Ｆに書き込むことができる。

テストパターンには、例えば図１１に示すものを使用する。図１１に示すテストパターンは、ユーザーが目視でも不良ノズルの位置を容易に確認できるように工夫されている。すなわち、各ノズルの吐出パターンを紙面上で確認が容易な罫線パターンとする。また、各罫線パターンが独立したパターンとして目視されるように配列する。

図１１の場合、ノズルの配列方向に対して１０ノズル毎にインク滴を同時に吐出させる。この動作は、一定長だけ被記録対象が相対的に移動されるまで繰り返される。そして、一定長の罫線パターンが形成されると、現ノズルの隣にあるノズルからインク滴を吐出させ、罫線パターンを形成する。

この処理を１０回繰り返したのが、図１１に示すテストパターンである。勿論、ノズルの配置密度に応じて、階段状に配置される罫線パターンの段数は、２０ノズル、３０ノズルと長くなる。段数を多くするほど、ノズルの配列方向の間隔が広がり識別が容易になる。

図１２に、不吐出箇所の印刷例を示す。この例の場合、ユーザーは、罫線パターンの抜け（図中破線で示す）が１１０番から５番目に発生している確認できる。すなわち、１１４番目のノズルが不良ノズルとして確認できる。このようにして確認した位置情報を書き込めば良い。登録手法の例は後述する。

通信インタフェース３２Ｇは、外部の情報処理装置と通信路を通じて通信するためのデバイスである。情報処理装置は、コンピュータ機能を内蔵する各種の電子機器をいう。

例えば、いわゆるコンピュータの他、携帯情報端末、携帯電話機、デジタルカメラ、ゲーム機でなる。通信インタフェース３２Ｇは、印刷データを受信する他、後述するように不吐出ノズルの登録にも使用される。

（４）不良ノズルの登録手法
使用開始後の不良ノズルの登録手法には、主に２通りの方法が考えられる。１つは、プリンタ装置３０に配置した操作入力部と表示部を使用する方法である。

また、他の１つは、プリンタ装置３０と通信路を通じて接続された情報処理装置の操作入力部を通じて行う方法である。情報処理装置を通じて不良ノズルを登録する場合、その登録作業は、情報処理装置と一体に配置された表示部やその外部モニタを用いて実行される。

図１３に、不良ノズルの登録プログラムの一例を示す。このプログラムは、プリンタ装置３０又は外部接続された情報処理装置の機能の１つとして実行される。まず、表示領域には、不良ノズルを含むノズル群の識別番号の入力を促す画面が表示される（プロセスＰ１）。

識別番号が数字キー等を用いて入力され確定されると、入力された番号がノズル群識別情報として一時記憶手段に保持される（プロセスＰ２）。

次に、不良ノズルの位置を特定する番号の入力を促す画面が表示される（プロセスＰ３）。やはり、番号が数字キー等を用いて入力され確定されると、入力された番号がノズル位置情報として一時記憶手段に保持される（プロセスＰ４）。

この後、他に位置情報を入力するか否かを確認する画面が表示され（プロセスＰ５）、登録動作の終了が選択されるまで一連の動作が繰り返される。

なお、プロセスＰ５で登録動作の終了が選択されると、一時記憶手段に保持している位置情報が不良ノズル記憶部３２Ｆに書き込まれ、登録処理が終了する（プロセスＰ６）。

図１４〜図１６に、登録画面例を示す。図１４は、表示領域に文字列を１行〜数行程度しか表示できない場合の画面例である。図１４（Ｂ）でノズル群の番号が入力されると、図１４（Ｃ）に示すノズル番号の入力画面が表示される。

この表示例は、例えば、プリンタ装置３０の表示領域を用いて登録処理が行われる場合に好適である。もっとも、大型の表示領域を有するプリンタ装置の場合には、図１５や図１６に示す画面表示も可能である。

図１５は、コンピュータモニタや比較的大きな表示領域を利用可能な場合に用いて好適な画面例である。この画面の場合、１つの画面で複数のノズルについて位置情報（ノズル群番号、ノズル番号）を登録することが可能である。なお、図１４に例示したように、ノズル群番号の入力画面と、ノズル番号の入力画面を別画面とすることもできる。

図１６は、ノズル群をグラフィカルに指定可能とする例である。やはりコンピュータモニタや比較的大きな表示領域を利用可能な場合に用いて好適な画面例である。図１６（Ａ）に示すように、ヘッドユニットの上面から見た様子をグラフィカルに表示することで、どのノズル群を選択するかを視覚的に入力することができる。

この際、選択されたノズル群の色を変えて表示すれば、選択状態の確認も容易にできる。なお、ノズル群の特定後は、図１６（Ｂ）に示すように、ノズル番号の入力画面が表示される。

これら登録手法は、想定するシステム構成に応じて選択的に用いれば良い。一般に、表示領域を有しないプリンタ装置であれば、外部接続された情報処理装置を通じて登録する手法が採られる。また、表示領域を有するプリンタ装置であれば、表示領域の大きさや表示能力に応じて適切なものを採用する。

（５）駆動信号割当部の実施例
図１７〜図２０に、駆動信号割当部３２Ｄの全体構成例を示す。なお、図１７〜図２０は、１つの階調データを４つのノズル群のいずれか１つに割り当てる印刷モード、又は、１つの画素領域に吐出される最大ｑ発のインク滴を４つのノズル群に均等に割り当てる印刷モードを前提とする。

（５−１）全体構成１
図１７に示す駆動信号割当部３２Ｄは、割当処理部３２Ｄ１と、割当変更部３２Ｄ２と、変更制御部３２Ｄ３とでなる。このうち、割当処理部３２Ｄ１は、印刷モードで想定する本来の割当処理を実行する信号処理部である。

割当処理部３２Ｄ１には、主に３通りの割当手法が考えられる。１つは、階調データを特定のノズル群に固定的に与える方法である。この割当手法の場合、階調データは割当処理部３２Ｄ１を通過するだけである。例えば、図３（Ａ）のように、第１のノズル群Ｎ１に階調データを固定的に供給する場合に該当する。

他の１つは、４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４の使用回数が印刷面全体として均等となるように、画素領域毎に４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４のいずれか１つに階調データを割り当てる方法である。かかる吐出方法は、４つのノズル群の吐出特性のバラツキを平均化できるという点で効果的な割当方法の１つである。

因みに、正常ノズルにも、吐出量や吐出方向のバラツキはわずかながら残存する。特に、ラインヘッドのように非常に多くのノズルを搭載するヘッドでは、バラツキの組み合わせによっては、印刷品質が低下する可能性がある。

この意味において、４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４を均等に使用する割当方法は有効である。なお、この割当手法は、階調データが２値データの場合にも、多値データの場合にも同様に適用可能である。

他の１つは、１つの画素領域を最大複数発のインク滴で表現する印刷モードとして駆動される際に、ノズル群間でインク滴の吐出回数が印刷面全体で均等となるように、１つの画素領域に吐出するインク滴数を４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に分割的に割り当てられる方法である。

例えば、階調データが“４”発を意味する場合、各“１”発を４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に割り当てる方法である。この吐出方法も、４つのノズル群の吐出特性のバラツキを平均化できるという点で効果的な割当方法の１つである。

割当変更部３２Ｄ２は、代行吐出が必要となる不良ノズルについて、階調データの割当先を個別に変更する処理を実行する信号処理部である。例えば、ノズル群Ｎ１のあるノズルを宛先とする階調データを他のノズル群の同位置のノズルに変更する処理が行われる。かかる変更処理は、例えばスイッチの切り替えで実現できる。

ただし、割当処理部３２Ｄ１において、１つの画素領域に吐出するインク滴数を４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に分割的に割り当てている場合には、不良ノズルに割り当てられるべきインク滴数を、変更先のノズルに既に割り当てられているインク滴数に加算する処理を行う。

変更制御部３２Ｄ３は、階調データの割当先が不良ノズルか否かを判定する処理と、判定結果に基づく割当変更部３２Ｄ２の制御とを実行する処理部である。図１７に示す構成例の場合、変更制御部３２Ｄ３は、割当先情報（例えば、ノズル群番号）と割当ノズル位置（例えば、ノズル番号）とに基づいて、前述した判定処理を実行する。

不良ノズル記憶部３２Ｆの記憶データと、入力した割当先情報とノズル位置情報の組が一致すれば、不良ノズルを宛先とする処理であると分かる。変更制御部３２Ｄ３は、かかる判定結果に基づいて、割当変更部３２Ｄ２を制御する。

（５−２）全体構成２
図１８に示す駆動信号割当部３２Ｄも、割当処理部３２Ｄ１と、割当変更部３２Ｄ２と、変更制御部３２Ｄ４とでなる。図１７と同一符号を付して示すように、割当処理部３２Ｄ１と割当変更部３２Ｄ２の処理内容は、図１７に示す駆動信号割当部３２Ｄと同じである。

違いは、変更制御部３２Ｄ４で使用する判定基準である。この構成例の場合、割当制御部３２Ｄ４は、割当処理部３２Ｄ１の出力信号から割当先となるノズル群の情報を取得する。すなわち、変更制御部３２Ｄ４は、階調データが“非０”の出力信号を検出することで、検出されたノズル群の番号を取得する。

例えば、階調データを４つのノズル群のいずれか１つに割り当てる割当手法の場合であれば、４つの出力信号のうち１つだけが“非０”になるため、その情報から割当先となるノズル群が分かる。

また、１つの画素領域に吐出するインク滴数を４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に分割的に割り当てる割当手法の場合であれば、１つ又は複数の出力信号が“非０”になるため、その情報から割当先となるノズル群が分かる。

いずれにしても、割当先となるノズル群が分かれば、そのノズル群情報とノズル位置情報の組が不良ノズル記憶部３２Ｆに記憶されている位置情報と一致するか否か判定することができる。この後の処理の内容は、前述した変更制御部３２Ｄ３と同じであるため省略する。

（５−３）全体構成３
図１９に示す駆動信号割当部３２Ｄも、割当処理部３２Ｄ１と、割当変更部３２Ｄ２と、変更制御部３２Ｄ５とでなる。図１７と同一符号を付して示すように、割当処理部３２Ｄ１と割当変更部３２Ｄ２の処理内容は、図１７に示す駆動信号割当部３２Ｄと同じである。

違いは、変更制御部３２Ｄ５で使用する判定基準である。この構成例の場合、変更制御部３２Ｄ５は、割当処理部３２Ｄ１から割当先を決定する際に使用する割当パターンに関する情報を入力する。変更制御部３２Ｄ５は、この割当パターンと不良ノズル記憶部３２Ｆの記憶情報に基づいて、不良ノズルに割り当てられる階調データの画素座標（不良画素座標）を網羅的に特定する。

また、変更制御部３２Ｄ５は、印刷処理の実行の際、例えば階調データの処理位置を示す画素座標と不良画素位置とを比較し、両者が一致する場合には、不良ノズルに割り当てられるインク滴を代行吐出させる制御を実行する。すなわち、他のノズル群に階調データを割り当てる処理を実行する。

なお、階調データの処理位置を示す画素座標が不良画素位置と一致しない場合には、現在の割り当て関係を維持するように制御する。この構成の場合、画素座標の比較だけで不良ノズルか否かを判定できるため、印刷処理時の処理負担が小さくて済む。

（５−４）全体構成４
図２０に、構成例３の変形例を示す。この駆動信号割当部３２Ｄは、割当処理部３２Ｄ６と、これを制御する割当制御部３２Ｄ７とでなる。この割当処理部３２Ｄ６は、例えば１入力４出力のスイッチでなる。このスイッチを、割当制御部３２Ｄ７で制御する手法を採用する。

なお、この割当制御部３２Ｄ７も、割当パターンと不良ノズル記憶部３２Ｆの記憶情報に基づいて、不良ノズルに階調データが割り当てられる画素座標（不良画素座標）を予め網羅的に求める点で構成例３と同じである。もっとも、かかる画素座標を割当制御部３２Ｄ７で演算により求めるのではなく、事前に登録しておくこともできる。

この割当制御部３２Ｄ７は、階調データに対応する画素座標と不良画素位置とを比較し、その比較結果に基づいて割当処理の内容を、割当処理の前に切り替える点で構成例３と異なっている。すなわち、画素位置が不良画素位置と一致しない場合、割当制御部３２Ｄ７は、予め定めた規則に従って割当先を決定する。これに対し、画素位置が不良画素位置と一致する場合、割当制御部３２Ｄ７は、不良ノズル以外の他のノズル群に階調データを割り当てる処理を実行する。

図２１に、割当制御部３２Ｄ７で実行される処理動作例を示す。まず、割当制御部３２Ｄ７は、画素座標（行番号，列番号）の列番号が登録されている不良画素座標と一致するか否かを判断する（プロセスＰ１１）。ここで、列番号は、ノズルの配列方向の位置情報に対応する。また、行番号は、印刷方向の位置情報に対応する。

肯定結果が得られた場合、割当制御部３２Ｄ７は、画素座標（行番号，列番号）の行番号が登録されている不良画素座標と一致するか否かを判断する（プロセスＰ１２）。ここでも肯定結果が得られる場合、階調データに対応する画素座標と不良画素位置とは一致することを意味する。

この場合、割当制御部３２Ｄ７は、代行吐出モードに移行し、階調データを他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる処理を実行する（プロセスＰ１４）。なお、ここでの割当は、予め定めたノズル群に固定的に割り当てるものでも良いし、使用可能なノズル群のいずれか１つに周期的に割り当てるものでも、ランダムに割り当てるものでも良い。

これに対し、プロセスＰ１１又はＰ１２のいずれか一方で否定結果が得られた場合には、画素座標が不良画素座標に一致しないことを意味するので、予め定めた規則に従った割当先を決定する処理を実行する（プロセスＰ１３）。なお、ここでの割当処理の内容は、後述する各種の割当手法（例えば（５−５）項）を適用できる。かかる構成例を用いることにより、構成例３に比して回路構成を簡略化することができる。

（５−５）割当処理部の構成例
以下、（５−１）〜（５−３）の割当処理部３２Ｄ１で実行される割当処理の具体例を説明する。なお、以下の説明では、ヘッドユニット３１に配置された４列全てのノズル群から同色インクを吐出する印刷モードが選択されているものとする。

（５−４−１）階調データをいずれかのノズル群に割り当てる場合
この処理動作は、階調データが２値データの場合にも多値データ（１つの画素領域を複数発のインク滴で表現する場合）にも適用できる。ここでは、２値データの場合について説明する。

（ａ）実施例１
まず、図２２に示す割当手法の実施例を説明する。すなわち、階調データの割当先となるノズル群を、被記録対象の印刷方向とノズルの配列方向のそれぞれについて画素領域ごとにシフトする場合について説明する。

なお、図２２では、インク滴の吐出に使用されるノズル群が同じものを破線で結んで示している。すなわち、図２２の割当方法の場合、同一のノズル群から吐出されたインク滴は、被記録対象上に印刷方向に対して斜め４５°で配列される。

図２３に、概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、スイッチ４０とスイッチ制御部４１でなる。スイッチ４０により、入力された階調データは、４つの出力端のいずれかに出力される。なお、４つの出力端は、ノズル群Ｎ１〜Ｎ４にそれぞれ対応する。

スイッチ制御部４１は、２種類のカウンタ４１Ａ及び４１Ｂでなる。割当カウンタ４１Ａとスタート位置カウンタ４１Ｂの２つである。割当カウンタ４１Ａは、４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に対応する“０”〜“３”の値を巡回的に発生するカウンタである。

カウント値の更新は、画素クロックに同期して実行される。すなわち、吐出対象とする画素領域がノズルの配列方向に１つ進むたびにカウント値が更新される。なお、カウント値は巡回的に更新され、カウント値が“３”に達した後は再び“０”からカウントアップされる。

スタート位置カウンタ４１Ｂは、割当カウンタ４１Ａのカウント初期値を与えるカウンタである。カウント値は、吐出対象とする画素領域が印刷方向に１ライン進む度に更新される。この結果、階調データは、図２２に示したように、印刷方向にもノズルの配列方向にも画素領域毎に異なるノズル群へと供給される。

なお、カウント値は巡回的に更新され、カウント値が“３”に達した後は再び“０”からカウントアップされる。カウント値の更新方向は反対でも良い。

（ｂ）実施例２
次に、図２４に示す割当手法の実施例を説明する。すなわち、階調データの割当先となるノズル群を、吐出対象とする画素領域が印刷方向に進む度（１ライン進む度）にシフトする場合について説明する。

図２４は、インク滴の吐出に使用されるノズル群が同じものを破線で結んで示している。図２４に示すように、印刷方向の４ライン毎に同じノズル群が使用される。

図２５に、概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、スイッチ４０とスイッチ制御部４３でなる。スイッチ４０の構成は、図２３と同じである。一方、スイッチ制御部４３は、前述したスタート位置カウンタ４１Ｂと同じ構成のラインカウンタ４３Ａでなる。

ラインカウンタ４３Ａは、１ライン毎に階調データの割当先となるノズル群Ｎ１〜Ｎ４をシフトするカウンタである。カウント値は、吐出対象とする画素領域が印刷方向に１ライン進む度に更新される。この結果、階調データは、図２４に示したように、印刷方向に１ライン進む毎に異なるノズル群へと供給される。

この場合も、カウント値は巡回的に更新され、カウント値が“３”に達した後は再び“０”からカウントアップされる。

（ｃ）実施例３
次に、図２６及び図２７に示す割当手法の実施例を説明する。すなわち、階調データの割当先となるノズル群を、各ノズル群への割当関係を定めたドットパターンに従ってシフトする場合について説明する。なお、図中、○印の中の数字は、対応するノズル群を表している。

図２８に、概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、スイッチ４０とスイッチ制御部４４でなる。スイッチ４０の構成は、図２３と同じである。一方、スイッチ制御部４４は、ドットパターンメモリ４４Ａ１と、その読み出しアドレスを与える２種類のカウンタ４４Ａ２及び４４Ａ３でなる。

ドットパターンメモリ４４Ａ１は、ｎ（自然数）画素×ｍ（自然数）画素で与えられるブロック領域について各画素領域とノズル群Ｎ１〜Ｎ４との割当関係を格納するメモリデバイスである。図２６の場合には、２画素×２画素のドットパターンが用いられる。図２７の場合には、４画素×４画素のドットパターンが用いられる。

２種類のカウンタは、行カウンタ４４Ａ２と列カウンタ４４Ａ３の２つである。行カウンタ４４Ａ２は、“０”〜“ｎ”の値を巡回的に発生するカウンタである。行カウンタ４４Ａ２は、吐出対象とする画素領域が印刷方向に１ライン進むたびにカウント値を１つ進める。

一方、列カウンタ４４Ａ３は、“０”〜“ｍ”の値を巡回的に発生するカウンタである。列カウンタ４４Ａ３は、吐出対象とする画素領域がノズルの配列方向に１つ進むたびカウント値を更新する。

スイッチ制御部４４は、行カウンタ４４Ａ２と列カウンタ４４Ａ３が発生するカウント値で求まるアドレス位置に記録された“０”〜“３”の番号を読み出してスイッチ４０に与える。かくして、階調データは、予め定めたドットパターンに従って４つのノズル群のいずれかに割り当てられる。

（ｄ）実施例４
次に、図２９に示す割当手法の実施例を説明する。すなわち、階調データの割当先となるノズル群を、乱数発生器で発生された乱数に従って決定する場合について説明する。ここでの乱数は、疑似乱数でも良い。

図３０に、概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、スイッチ４０とスイッチ制御部４５でなる。スイッチ４０の構成は、図２３と同じである。一方、スイッチ制御部４５は、乱数発生器４５Ａでなる。乱数発生器４５Ａは、“０”〜“３”のいずれかの値をランダムに発生する。この結果、階調データは、４つのノズル群に平等に割り当てられる。

（５−４−２）階調データを複数のノズル群に割り当てる場合
この処理動作は、階調データが多値データ（１つの画素領域を複数発のインク滴で表現する場合）に適用される。なお、吐出回数は、複数のノズル間でできるだけ均等になるように割り当てる。

（ａ）実施例１
まず、複数のノズルに割り当てる吐出回数を、階調データの値を基に割当テーブルを参照して決定する場合について説明する。図３１に、割当処理部３２Ｄ１として使用する割当テーブルの一例を示す。

図３１に示す割当テーブルは、１つの画素領域を最大８発のインク滴で構成する場合について表したものである。割当テーブル内の数値“０”、“１”、“２”は、それぞれ吐出回数の０発、１発、２発に対応する。

図３１の場合、インク滴は、階調データの値が大きくなるに従って、ノズル群Ｎ１→ノズル群Ｎ２→ノズル群Ｎ３→ノズル群Ｎ４の順に割り当てられる。例えば、階調データ“３”（ＰＮＭ＝３）の場合、１つの画素領域に吐出する３発のインク滴は、１発ずつ３つのノズル群Ｎ１〜Ｎ３に割り当てられる。

また例えば、階調データ“４”（ＰＮＭ＝４）の場合、１つの画素領域に吐出する４発のインク滴は、１発ずつ４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に割り当てられる。また例えば、階調データ“５”（ＰＮＭ＝５）の場合、１つの画素領域に吐出する５発のインク滴は、各１発が３つのノズル群Ｎ２〜Ｎ４に割り当てられ、２発がノズル群Ｎ１に割り当てられる。

このように、１つの画素領域を複数のノズル群を用いて描画することにより、吐出特性を平均化できる。これにより、単一のノズル群だけを用いて印刷面全体を印刷する場合に比して印刷品質を向上できる。

（ｂ）実施例２
次に、複数のノズルに割り当てる吐出回数を、複数通りの割当パターンの中からその都度決定する場合について説明する。この点が、実施例１との違いである。すなわち、実施例１では、階調データの値に対する割当パターンが１対１の関係であった。これに対し、この実施例は、階調データの値に対する割当パターンが１対多の関係になる。

すなわち、実施例２は、階調データの各値に対して割り当て可能な割当パターンを網羅的に記録した複数通りのサブテーブルを用意する。そして、実施例２は、階調データの値に対応するサブテーブルの中から割当パターンの１つを選択して使用する。この選択には例えば、乱数を使用する。

図３２に、概略的な構成例を示す。この場合、割当処理部３２Ｄ１は、割当テーブル５１と、読出アドレス発生部５２とでなる。図３３に、割当テーブル５１の一例を示す。割当テーブル５１は、９つのサブテーブルの集合でなる。すなわち、階調データ“０”〜“８”に対応する９つである。

例えば、階調データ“１”の場合（図３３）、１発のインク滴を４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４のいずれに割り当てるかで４通りの割当パターンが考えられる。これら４通りの割当パターンが割当テーブル５１のアドレス１〜４に記録されている。

また例えば、階調データ“２”の場合（図３３）、２発のインク滴を４つのノズル群Ｎ１〜Ｎ４にどのように割り当てるかは１０通りの割当パターンが考えられる。これら１０通りの割当パターンが割当テーブル５１のアドレス５〜１４に記録される。他の階調データ値についても同様である。

読出アドレス発生部５２は、例えばオフセット生成部５２Ａと、乱数最大値テーブル５２Ｂと、乱数生成部５２Ｃと、乗算器５２Ｄと、加算器５２Ｅで構成する。このうち、オフセット生成部５２Ａは、階調データ（ＰＮＭ値）に対応するサブテーブルの先頭アドレスの発生に用いられる。オフセット値は、階調データの値から読み出せるようにメモリに記録されている。

オフセット生成部５２Ａには、例えば、階調データ“０”のオフセット値として“０”が、階調データ“１”のオフセット値として“１”が、階調データ“２”のオフセット値として“５”が記録される。

オフセット値は加算器５２Ｅに与えられ、乱数を用いて決定された値と加算される。加算結果が、階調データに対する割当パターンの読出アドレスとなる。ところで、発生すべき乱数の最大値は、前述したように階調データの値に応じて異なる。

例えば、階調データ“１”に対する乱数の最大値は“４”（割当パターンが４通りのため）であり、階調データ“２”に対する乱数の最大値は“１０”（割当パターンが１０通りのため）である。

乱数最大値テーブル５２Ｂは、これら階調データ毎に採り得る乱数の最大値を格納するテーブルである。そして、読み出された最大値と乱数Ｒの乗算結果が、階調データが採り得る割当パターンのうちに任意の１つを与えるアドレスとなる。

因みに、乱数生成部５２Ｃは、０≦Ｒ＜１の条件を満たす乱数Ｒを発生する。従って、乗算器５２Ｄの出力は、０（階調データ“０”のとき）又は０〜乱数の最大値−１までの自然数となる。乗算出力に０が含まれることで、表現可能なアドレスの数は、乱数の最大値と同じになる。

階調データ“２”の場合を例に、読出アドレスの発生例を示す。このとき、オフセット生成部５２Ａは、オフセット値として“５”を発生する。また、乱数最大値テーブル５２Ｂは、最大値“１０”を発生する。この結果、乗算器５２Ｄからは０、１、２、３、４、５、６、７、８、９のいずれかの値が出力される。

仮に、乗算出力として“４”が出力されたとすると、加算器５２Ｅからは読出アドレスとして“９”が出力される。読出アドレス“９”に対応する割当パターンは、ノズルＮ３とノズルＮ４のそれぞれから１発のインク滴を吐出させるパターンである。この結果、割当処理部３２Ｄ１からノズル群Ｎ１〜Ｎ４には、“０”、“０”、“１”、“１”が出力されることになる。

このように、同じ階調データの場合にも、様々な割当パターンが適用されるため、４つのノズル群を均等に使用することができる。また、これにより、印刷品質の向上も同時に実現できる。

（ｃ）実施例３
この実施例も、複数のノズルに割り当てる吐出回数を、複数通りの割当パターンの中からその都度決定する場合について説明する。ただし、この実施例では、より簡易な手法により、割当パターンを決定する。

この実施例では、階調データとして採り得る全ての値（この例の場合、“０”〜“８”）にそれぞれ１つの割当パターンを対応付けたサブテーブルを複数組用意し、それらサブテーブルの１つを、予め定めた選択規則に従って選択的に適用する手法を採用する。この手法は、前述した（５−５−１）項の実施例３と類似した手法である。ただし、この実施例の場合には、ノズル群を選択するのではなく、サブテーブルを選択する。

図３４に、概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、割当テーブル５５と、選択用テーブル５６と、２種類のカウンタ５７Ａ及び５７Ｂでなる。図３５に、割当テーブルの例を示す。図３５の場合、４種類のサブテーブルＡ〜Ｄを用意する。

サブテーブルＡ〜Ｄのそれぞれには、階調データ“０”〜“８”と１対１の関係で対応付けられた割当パターンが格納されている。これら４つのサブテーブルＡ〜Ｄは、相互に異なる割当パターンを含んでいる。すなわち、サブテーブル全体として同じものはない。

選択用テーブル５６は、ｎ（自然数）画素×ｍ（自然数）画素で与えられるブロック領域について各画素領域とサブテーブルＡ〜Ｄとの割当関係を格納するメモリデバイスである。すなわち、選択用テーブル５６は、被記録対象の印刷方向に対する位置情報とノズルの配列方向に対する位置情報とで定まる吐出位置情報と、サブテーブルＡ〜Ｄとを対応付ける役割を果たす。

図３６に、選択用テーブル５６の一例を示す。図３６の場合、２画素×２画素の割当関係を格納する。勿論、より広いブロック領域について割り当て関係を定義することもできる。

２種類のカウンタは、行カウンタ５７Ａと列カウンタ５７Ｂの２つである。行カウンタ５７Ａは、“０”〜“ｎ”の値を巡回的に発生するカウンタである。行カウンタ５７Ａは、吐出対象とする画素領域が印刷方向に１ライン進むたびにカウント値を１つ進める。

一方、列カウンタ５７Ｂは、“０”〜“ｍ”の値を巡回的に発生するカウンタである。列カウンタ５７Ｂは、吐出対象とする画素領域がノズルの配列方向に１つ進むたびカウント値を更新する。

このように、この実施例では、階調データの値とは無関係に（吐出位置情報に基づいて）サブテーブルＡ〜Ｄのいずれかが選択される。そして、選択されたサブテーブルの中から、階調データに対応する割当パターンが読み出されて出力される。このような割当方法を採用することで、用意すべき割り当て関係の数を減らすことができる。また、その結果、割当テーブル５５に要求される記憶領域も小さくできる。

（ｄ）実施例４
この実施例では、同色インクの吐出に使用するノズル群の数をｍ、階調データの値をｎとする場合に、ｎがｍで割り切れるとき、除算演算時の商ｐ（＝ｎ／ｍ）を各ノズルに均等に割り当て、ｎがｍで割り切れないとき、除算演算時の商ｐ（＝ｎ／ｍ）を各ノズルに均等に割り当てた上で、剰余を乱数に基づいて選択した一部のノズルに１発単位で割り当てる場合について説明する。

図３７に、本実施例の基本的な考え方を示す。図３７の場合、階調データ“０”、“４”、“８”が（すなわちＰＮＭ＝０、４、８が）、ノズル群の数“４”で割り切れる。従って、これらの階調データの場合、除算演算時の商である“０”、“１”、“２”が全てのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に割り当てられる。

これに対し、余りｑが“１”、“２”、“３”のいずれかである場合、余りの数分の任意のノズル群にそれぞれ１発を割り当てる。図３７の記号ｘは、吐出回数“１”がランダムに割り当てられることを表している。

図３８に、かかる割当を実現する割当処理部３２Ｄ１の概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、基本情報テーブル６１と、乱数生成部６２と、乗算器６３と、減算器６４と、剰余割当テーブル６５と、４つの加算器６６〜６９とでなる。

基本情報テーブル６１は、この割当回路を動作させるための基本情報を格納するテーブルである。図３９に一例を示す。基本情報は、商ｐ、乱数最大値ｒｍ、オフセット情報ｏｆｓｔを一組とする。これらの基本情報は、階調データの値毎に対応付けられて格納されている。

ここで、乱数最大値ｒｍは、階調データの値に対応する剰余分の割当パターン数を与える。また、オフセット情報ｏｆｓｔは、階調データ（ＰＮＭ値）に対応する剰余割当テーブルの最高位アドレスを与える。

例えば、基本情報テーブル６１は、階調データ“３”に対し、商ｐ＝“０”、乱数最大値ｒｍ＝“４”、オフセット情報ｏｆｓｔ＝“１４”を格納する。これらの情報が階調データの値を読出アドレスに用いて読み出され、それぞれ対応する回路部に供給される。

因みに、商ｐは、ノズル群Ｎ１〜Ｎ４に対応する加算器６６〜６９の全てに与えられる。また、乱数最大値ｒｍは、乗算器６３に与えられる。また、オフセット情報ｏｆｓｔは、減算器６４に与えられる。

乱数生成部６２は、０≦Ｒ＜１の条件を満たす乱数Ｒを発生する。従って、乗算器６３の出力は、０（階調データ“０”のとき）又は０〜乱数最大値ｒｍ−１までの自然数となる。乗算出力に０が含まれることで、表現可能なアドレスの数は、乱数の最大値と同じになる。

減算器６４は、オフセット情報ｏｆｓｔから乗算出力を減算する演算子である。この減算出力が剰余割当テーブル６５の読出アドレスになる。図４０に、剰余割当テーブル６５の一例を示す。

剰余割当テーブル６５は、剰余“０”の場合の割当パターンを１種類（アドレス０）、剰余“１”の場合の割当パターンを４種類（アドレス１〜４）、剰余“２”の場合の割当パターンを６種類（アドレス５〜１０）、剰余“３”の場合の割当パターンを４種類（アドレス１１〜１４）記録する。

階調データの値に対応する商ｐは、基本情報テーブル６１から各加算器６６〜６９に与えられているため、この剰余割当テーブル６５から読み出された値との加算結果が、各ノズル群に割り当てられる吐出回数になる。

図３８では、ノズルＮ１用の階調データをＮ１ｐｎｍ、ノズルＮ２用の階調データをＮ２ｐｎｍ、ノズルＮ３用の階調データをＮ３ｐｎｍ、ノズルＮ４用の階調データをＮ４ｐｎｍと示す。

最後に、階調データが“６”の場合について、図３８の割当処理部３２Ｄ１の処理動作を示す。階調データが“６”のとき、商ｐは“１”、乱数最大値ｒｍは“６”、オフセット値は“１０”となる。

このとき、乗算器６３の出力が仮に“３”だとすると、減算器６４の出力は“７（＝１０−３）”となる。従って、剰余割当テーブル６５からは、ノズル群Ｎ１とＮ４に各１発を、ノズル群Ｎ２とＮ３に０発を割り当てる情報が出力される。この結果、各ノズル群に対応する加算器６６〜６９からは、“２”、“１”、“１”、“２”が出力される。

勿論、乱数生成器６２が発生する値が異なれば、同じ階調データ“６”の場合でも、ノズル群Ｎ１〜Ｎ４に対する割当は異なるものになる。このように、同じ階調データの場合にも、様々な割当パターンが適用される。これにより、印刷品質の向上を実現できる。

（ｅ）実施例５
この実施例も、同色インクの吐出に使用するノズル群の数をｍ、階調データの値をｎとする場合に、ｎがｍで割り切れないときに、剰余分を一部のノズルに１発単位で割り当てる場合について説明する。

ただし、この実施例では、剰余割当テーブルを使用して剰余分の割当を決定する。なお、割当が固定化しないように、被記録対象の印刷方向に対する位置情報とノズルの配列方向に対する位置情報とで定まる吐出位置情報を基に、複数通りの割当パターンの中から１つを選択する手法を採用する。

図４１に、割当処理部３２Ｄ１の概略的な構成例を示す。割当処理部３２Ｄ１は、除算情報テーブル７１と、選択用テーブル７２と、加算器７３と、剰余割当テーブル７４と、４つの加算器７５〜７８とでなる。

除算情報テーブル７１は、各階調データに対応する商と剰余の情報を組として格納するメモリである。例えば、階調データ“３”は、商ｐが“０”で剰余ｑが“３”という情報が格納される。因みに、商ｐは、ノズル群Ｎ１〜Ｎ４に対応する加算器７６〜７８の全てに与えられる。

選択用テーブル７２は、ｎ（自然数）画素×ｍ（自然数）画素で与えられるブロック領域について各画素領域とサブテーブルＡ〜Ｄとの割当関係を格納するメモリデバイスである。すなわち、選択用テーブル７２は、被記録対象の印刷方向に対する位置情報とノズルの配列方向に対する位置情報とで定まる吐出位置情報と、サブテーブルＡ〜Ｄとを対応付ける役割を果たす。

この例の場合、図３６と同様の割当関係を適用する。勿論、より広いブロック領域について割り当て関係を定義することもできる。この実施例では、印刷方向の位置情報を与えるアドレスの最下位ビットＶと、ノズルの配列方向の位置情報を与えるアドレスの最下位ビットＨとに基づいて、サブテーブルＡ〜Ｄとの対応関係を特定する。この位置情報をアドレス（Ｖ，Ｈ）として表す。

位置情報には、サブテーブルの先頭アドレスを与えるオフセット値ｏｆｓｔが対応付けられている。例えば、アドレス（０，０）の組には、オフセット値“０”が対応付けられている。また例えば、アドレス（１，０）の組には、オフセット値“８”が対応付けられている。

加算器７３は、前述のオフセット値ｏｆｓｔに剰余ｑを加算する演算子である。この加算結果が、剰余割当テーブル７４の読み出しアドレスになる。なお、剰余ｑは“０”〜“３”の４種類である。図４２に、剰余割当テーブル７４の一例を示す。図４２の場合、剰余割当テーブル７４には、吐出位置情報の数“４”×剰余ｑの種類“４”で与えられる１６個のアドレス領域が設けられる。

なお、剰余割当テーブル７４から読み出された値は、それぞれ対応する加算器７５〜７８に与えられる。加算器７５〜７８では、除算情報テーブル７１から与えられた商ｐと、剰余割当テーブル７４からの割当とが加算される。この加算結果が、各ノズル群に割り当てられる吐出回数になる。

図４１の場合も、ノズルＮ１用の階調データをＮ１ｐｎｍ、ノズルＮ２用の階調データをＮ２ｐｎｍ、ノズルＮ３用の階調データをＮ３ｐｎｍ、ノズルＮ４用の階調データをＮ４ｐｎｍと示す。

最後に、階調データが“５”の場合について、図４１の割当処理部３２Ｄ１の処理動作を示す。階調データが“５”のとき、商ｐは“１”、剰余ｑは“１”となる。このとき、加算器７３の出力は、吐出位置情報の値に応じて“１”、“５”、“９”、“１３”のいずれかになる。

従って、剰余割当テーブル７４からは、その吐出位置情報に応じてノズル群Ｎ１〜Ｎ４のいずれか１発を割り当てる情報が出力される。この結果、各ノズル群に対応する加算器７５〜７８の出力は、いずれか１つだけに２発のインク滴が割り当てられ、他の３つには１発のインク滴が割り当てた出力となる。かかる構成によっても、前述の他の実施例と同様、均等な割当を可能にできる。

（ｆ）実施例６
この実施例では、同色インクの吐出に使用する全てのノズル群から１つの画素領域に同数のインク滴を吐出させる場合について説明する。この実施例の実現方法としては、例えば、前述の各実施例に置いて剰余値を無視する方法がある。

また例えば、階調変換部３２Ｃ（図７）の量子化閾値を間引く方法もある。すなわち、後段の吐出処理を考慮し、閾値を２つとする方法もある。この場合、階調データは“０”、“１”、“２”の３種類となる。

この場合、割当処理部３２Ｄ１は、入力された階調データを全てのノズル群Ｎ１〜Ｎ４に与える。例えば、階調データが“１”のとき、全てのノズル群Ｎ１〜Ｎ４は、各１発のインク滴を被記録媒体に吐出する（図４３（Ａ））。同様に、階調データが“２”のとき、全てのノズル群Ｎ１〜Ｎ４は、各２発のインク滴を被記録媒体に吐出する（図４３（Ｂ））。

図４３に示すように、この場合の階調データ“１”は、前述の実施形態の階調データ“４”に対応する。また階調データ“２”は、前述の実施形態の階調データ“８”に対応する。

（６）実施形態の効果
以上のように、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な複数のノズル群の使用が可能な状態において、不良ノズルに割り当てられるインク滴を他のノズル群の正常ノズルで代行吐出させることにより、ノズル固有の濃度ムラやスジの発生を回避できる。また、不良ノズルに割り当てられるインク滴を他のノズル群の正常ノズルで代行吐出することにより、階調を正確に表現できる。

（７）他の実施形態
（ａ）実施形態に係るインク吐出装置は、前述した全ての割当手法に対応する必要はなく、その１つ又は任意の複数に対応すれば良い。

（ｂ）また、各割当手法は、印刷対象に応じて選択的に適用しても良い。例えば、写真画像の印刷モードの際には、前述した実施形態による割当手法を適用し、文字の印刷モード時には単一のノズル群を用いた印刷モードを適用しても良い。

なお、印刷対象に応じた自動変更機能を搭載する場合には、印刷対象を自動判定する機能を搭載し、その判定結果に応じて印刷モードを切り替えられるようにしても良い。また、印刷モードは、ユーザーの指定により切り替えられるようにしても良い。

（ｃ）また前述した割当手法は、同色インクを吐出するノズル群が複数存在することが前提となる。従って、インクの種類とそれが吐出されるノズル群の位置又は識別情報を取得して、同色インクを複数のノズル群から吐出可能か否かを判定する機能を搭載することが望ましい。

この場合、前述した割当手法は、同色インクの吐出が複数のノズル群から吐出可能な場合にのみ選択できるようにすれば良い。もっとも、同色インクが複数のインクスロットに装着されたこと及びその位置関係は、入力手段を通じてユーザーが指定できるようにしても良い。

（ｄ）前述の実施形態では、階調データの割当処理をハードウェア的に実現する場合について説明した。しかし、同機能をソフトウェアとして実現することもできる。この場合、割当処理のバージョンアップも容易に実現できる。

（ｅ）前述の実施形態では、被記録対象を搬送機構で搬送する場合について説明した。しかし、被記録対象自体は静止した状態で保持し、ノズル群側を相対的に移動させて印刷する場合にも適用できる。

（ｆ）前述の実施形態では、気泡の膨張力でインク滴を吐出するバブル方式を適用したが、バルブを開閉して加圧したインク滴を吐出するバルブ方式やピエゾ素子の振動によってインク滴を吐出するインパクト方式にも適用できる。

（ｇ）前述の実施形態では、文字や画像を印刷するプリンタ装置について説明したが、表示パネルのパターンの描画にも適用できる。また前述の実施形態では、カラー印刷にも適用できるプリンタ装置について説明したが、白黒写真や医療用のレントゲン写真等の印刷専用の装置にも適用できる。

（ｈ）前述の実施形態では、４本のノズル群全てを用いて同色インクを吐出させることとしたが、２つのノズル群だけを用いても良い。また、前述の実施形態では、同色インクとして黒インクを吐出する場合を前提としたが（白黒印刷）、同色インクであれば白インクや他のカラーインクでも良い。

（ｉ）前述の実施形態では、４本のノズル群全てに同色かつ同濃度のインクを装填したが、２本ずつ濃度を異なるインクを装填しても良い。例えば、ノズル群Ｎ１とＮ２に濃いブラックインクを装填し、ノズル群Ｎ３とＮ４に淡いブラックインクを装填しても良い。この場合、前述の代行吐出処理をノズル群Ｎ１及びＮ２と、ノズル群Ｎ３及びＮ４のそれぞれについて実行すれば良い。

（ｊ）前述の実施形態に係る技術は、プリンタ機能のみを有するプリンタ装置だけでなく、光学的な画像読取機能を備える複合機にも適用できる。

ノズル固有の吐出不良に基づく濃度ムラ及びスジを表す図である。 発明の１つに係る吐出制御装置の概略構成を示す図である（その１）。 １つのノズル群を用いて印刷する場合の代行吐出例を示す図である。 ２つのノズル群を交互に用いて印刷する場合の代行吐出例を示す図である。 不吐出ノズルの位置を示す図である。 発明の１つに係る吐出制御装置の概略構成を示す図である（その２）。 プリンタ装置の構成例を示す図である。 ラインヘッドをノズル面からみた部分拡大図である。 ヘッドユニットを上方から見た図である。 インクカートリッジを示す図である。 テストパターンの拡大図である。 不吐出ノズル部分の印刷結果を示す拡大図である。 不良ノズルの登録処理手順を示す図である。 登録画面例を示す図である（その１）。 登録画面例を示す図である（その２）。 登録画面例を示す図である（その３）。 駆動信号割当部の第１の構成例を示す図である。 駆動信号割当部の第２の構成例を示す図である。 駆動信号割当部の第３の構成例を示す図である。 駆動信号割当部の第４の構成例を示す図である。 図２０の動作例を示すフローチャートである。 １画素ずらしによる階調データの割当を説明する図である。 いずれか１つのノズル群に階調データを選択的に割り当てる第１の実施例を示す図である。 １ライン交代による階調データの割当を説明する図である。 いずれか１つのノズル群に階調データを選択的に割り当てる第２の実施例を示す図である。 ドットパターンによる階調データの割当を説明する図である（その１）。 ドットパターンによる階調データの割当を説明する図である（その２）。 いずれか１つのノズル群に階調データを選択的に割り当てる第３の実施例を示す図である。 乱数による階調データの割当を説明する図である。 いずれか１つのノズル群に階調データを選択的に割り当てる第４の実施例を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第１の実施例で使用する割当テーブル例を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第２の実施例を示す図である。 図３０の実施例で使用する割当テーブル例を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第３の実施例を示す図である。 図３２の実施例で使用する４つのサブテーブル例を示す図である。 図３２の実施例で使用する選択用テーブル例を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第４の実施例の考え方を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第４の実施例を示す図である。 図３８の実施例で使用する基本情報テーブル例を示す図である。 図３８の実施例で使用する剰余割当テーブル例を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第５の実施例を示す図である。 図４１の実施例で使用する剰余割当テーブル例を示す図である。 階調データを４つのノズル群に割り当てる第６の実施例を示す図である。

符号の説明

１０、２０ 吐出制御装置
１０Ａ、２０Ａ 記憶部
１０Ｂ、２０Ｃ 判定部
１０Ｃ、２０Ｄ 割当部
１１、３１ ヘッドユニット
２０Ｂ 座標収集部
３０ プリンタ装置
３１Ａ ノズル駆動部
３１Ｂ ラインヘッド
３２ 吐出制御部
３２Ａ 輝度／濃度変換部
３２Ｂ ガンマ変換部
３２Ｃ 階調変換部
３２Ｄ 駆動信号割当部
３２Ｄ１、３２Ｄ６ 割当処理部
３２Ｄ２ 割当変更部
３２Ｄ３〜Ｄ５ 変更制御部
３２Ｄ７ 割当制御部
３２Ｅ システム制御部
３２Ｆ 不良ノズル記憶部
３２Ｇ 通信インタフェース
３３ 搬送機構

Claims (21)

1. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置を制御する吐出制御装置であって、
   不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報とを記憶した記憶部と、
   印刷処理の実行時、階調データの割当て先となるノズルが、前記記憶部に記憶されている位置情報と一致するか否か判定する判定部と、
   階調データの割当て先となる前記ノズルが前記記憶部に記憶されている位置情報と一致する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる割当部と
   を有することを特徴とする吐出制御装置。
2. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置を制御する吐出制御装置であって、
   不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報とを記憶した記憶部と、
   前記複数列のノズル群に適用する階調データの割当パターンを基に、前記記憶部に記憶した情報を参照し、不良ノズルに階調データが割り当てられる不良画素座標を収集する座標収集部と、
   印刷処理の実行時、階調データの画素座標が、前記不良画素座標に該当するか否か判定する判定部と、
   階調データの画素座標が前記不良画素座標に該当する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる割当部と
   を有することを特徴とする吐出制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の吐出制御装置において、
   前記不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報の少なくとも一部は、ユーザーによる使用の前に予め登録されている
   ことを特徴とする吐出制御装置。
4. 請求項１又は２に記載の吐出制御装置において、
   前記不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報の少なくとも一部は、インク吐出装置本体に設けられた入力部を通じて入力又は変更される
   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、
   前記不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報の少なくとも一部は、インク吐出装置本体と通信路を通じて接続された外部情報装置を通じて入力又は変更される
   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、
   前記他のノズル群は、不良ノズルの箇所以外では予備ノズルとして用いられ、不良ノズルの代行吐出時にのみインク滴を吐出する
   ことを特徴とする吐出制御装置。
7. 請求項１又は２に記載の吐出制御装置において、
   同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な前記複数列のノズル群は、不良ノズルの箇所以外において、各ノズル群の使用回数が印刷面全体として均等となるように、画素領域毎に前記複数列のノズル群のいずれか１つに階調データが選択的に割り当てられるように駆動される
   ことを特徴とする吐出制御装置。
8. 請求項１又は２に記載の吐出制御装置において、
   前記ヘッドユニットが、１つの画素領域を最大複数発のインク滴で表現する印刷モードとして駆動される際に、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な前記複数列のノズル群は、不良ノズルの箇所以外において、ノズル群間でインク滴の吐出回数が印刷面全体で均等となるように、１つの画素領域に吐出するインク滴数が前記複数列のノズル群に分割的に割り当てられるように駆動される
   ことを特徴とする吐出制御装置。
9. 被記録対象の搬送機構と、
   請求項１に記載の吐出制御装置と
   を有することを特徴とするインク吐出装置。
10. 被記録対象の搬送機構と、
    請求項２に記載の吐出制御装置と
    を有することを特徴とするインク吐出装置。
11. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置の吐出制御方法であって、
    印刷処理の実行時、不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報とを記憶した記憶部を参照し、階調データの割当て先となるノズルが、前記記憶部に記憶されている位置情報と一致するか否か判定する処理と、
    階調データの割当て先となる前記ノズルが前記記憶部に記憶されている位置情報と一致する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる処理と
    を有することを特徴とする吐出制御方法。
12. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置の吐出制御方法であって、
    印刷処理の実行時、階調データの画素座標が、不良ノズルに割り当てられる階調データの画素座標として収集された不良画素座標に該当するか否か判定する処理と、
    階調データの画素座標が前記不良画素座標に該当する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる処理と
    を有することを特徴とする吐出制御方法。
13. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置に不良ノズルを登録するための画面表示方法であって、
    確認された不良ノズルを含むノズル群を識別する情報の入力又は変更を受け付ける画面を表示領域に表示する処理と、
    前記ノズル群の配列のうち不良ノズルの位置を特定する情報の入力又は変更を受け付ける画面を表示領域に表示する処理と
    を有することを特徴とする画面表示方法。
14. 請求項１３に記載の画面表示方法であって、
    前記表示領域は、インク吐出装置本体に設けられている
    ことを特徴とする画面表示方法。
15. 請求項１３に記載の画面表示方法であって、
    前記表示領域は、インク吐出装置本体と通信を通じて接続された外部情報装置に設けられている
    ことを特徴とする画面表示方法。
16. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置の吐出制御装置として機能するコンピュータに、
    印刷処理の実行時、不良ノズルを含むノズル群を識別する情報と、ノズル群のうち不良ノズルの位置を特定する情報とを記憶した記憶部を参照し、階調データの割当て先となるノズルが、前記記憶部に記憶されている位置情報と一致するか否か判定する処理と、
    階調データの割当て先となる前記ノズルが前記記憶部に記憶されている位置情報と一致する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる処理と
    を実行させることを特徴とするプログラム。
17. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置の吐出制御装置として機能するコンピュータに、
    印刷処理の実行時、階調データの画素座標が、不良ノズルに割り当てられる階調データの画素座標として収集された不良画素座標に該当するか否か判定する処理と、
    階調データの画素座標が前記不良画素座標に該当する場合、当該階調データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のノズル群の同位置のノズルに割り当てる処理と
    を実行させることを特徴とするプログラム。
18. 被記録対象の印刷方向にノズル群が複数列配置されたヘッドユニットを制御し、少なくとも複数列のノズル群から同色かつ同濃度のインク滴を吐出することが可能なインク吐出装置の吐出制御装置として機能するコンピュータに、又は、当該吐出制御装置と通信路を通じて接続された外部情報装置として機能するコンピュータに、
    確認された不良ノズルを含むノズル群を識別する情報の入力又は変更を受け付ける画面を表示領域に表示する処理と、
    前記ノズル群の配列のうち不良ノズルの位置を特定する情報の入力又は変更を受け付ける画面を表示領域に表示する処理と
    を実行させることを特徴とするプログラム。
19. 請求項１６に記載のプログラムを記録した
    ことを特徴とする記録媒体。
20. 請求項１７に記載のプログラムを記録した
    ことを特徴とする記録媒体。
21. 請求項１８に記載のプログラムを記録した
    ことを特徴とする記録媒体。
    

Images