JP2006326913A - 画像処理方法、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 主走査方向と副走査方向で解像度が異なる画像を形成するときに画像品質の向上と処理速度の両立を図ることが難しい。
【解決手段】 文字、グラフィックスの輪郭部を形成するドットの階段状変化部周辺のドットを検出し、階段状変化部周辺以外を形成するドットより小さなサイズのドットの変換するとき、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度に応じてウンイドサイズ（ドット数）ｍ、ｎが異なる参照パターンを用いて検出し、主走査方向と平行な線に近い斜線に対しても小さなドットの付加又は置換を行い、副走査方向と平行な線に近い斜線に対しては小さなドットの付加又は置換を行なわないようにする。
【選択図】 図２６

Description

本発明は画像処理方法、画像処理装置及びプログラムに関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファクシミリ／複写機の複合機などの画像形成装置として、記録液の液滴を吐出する画像形成手段を備え、この画像形成手段から被記録媒体である用紙等に液滴を吐出して、画像形成（印刷、記録、印字、印写、画像形成はいずれも同義語として使用する。）を行なうことができるインクジェット記録装置などの画像形成装置がある。

このような画像形成装置としては、記録ヘッドを被記録媒体の幅方向に走査（主走査）しながら画像を形成し、１回または複数回の走査が終了した後に、被記録媒体を搬送し次の記録ラインを形成していくシリアル型のものと、記録液を吐出するノズルがほぼ被記録媒体の幅方向全域に配置されたライン型記録ヘッドを用いて、幅方向への走査は行なわずに、被記録媒体を搬送しながら画像を形成していくライン型のものがある。

ここで、シリアル型画像形成装置の場合、印字スピード（記録速度）は、画像の解像度、ノズル密度、ドットを形成する駆動周波数、副走査速度などによって決まる。この場合、印字スピードを向上するためには、印字領域を1回の主走査で形成する打ち方が好ましい。例えば、ノズル密度が３００dpiのヘッドを用いて、副走査方向の解像度が３００dpiの画像を形成するときは、ヘッドの移動方向（主走査方向）に１回の走査で形成することが可能であるのに対し、６００dpiの画像を形成するときには、２回の主走査と１回の副走査（紙搬送）を行ういわゆるインターレス方式により画像を埋める必要があり、当然１回の走査で形成する方法（ノンインターレス方式）の方が画像を形成するスピードは速い。また、主走査方向に対しても、主走査方向の1ラインを形成する方法として、1回の主走査で形成する方法（１パス印字）と、複数回の主走査で形成する方法（いわゆるマルチパス印字）があるが、当然1回の主走査で形成できる１パス印字のほうが印字速度は速くなる。

ところが、例えば、液体吐出ヘッドとして液滴吐出圧力を発生させるための圧力発生手段に圧電素子を用いたものを使用した場合、ノズル密度の高密度化に限界があるため、１パス・ノンインターレス方式で画像を形成すると、必然的に画像の解像度は低くなってしまう。

そこで、このように画像密度が低解像度の場合、画質を向上するには、１画素を多値化する方法が採られている。この多値化の方法としては、例えば、１つのドットそのものの大きさを変える方法や、小さなドットを複数吐出して1画素を形成する方法、あるいは、インクそのものの濃度を変える方法などがある。

ところが、多値化による高画質化は、写真などのイメージ画像では有効であるが、グラフィックスや文字などではほとんど効果が得られない。これは、文字、グラフィックスの場合、地肌部が埋まるドットサイズ以上が必要であり、小サイズのドットを使用した場合、低濃度の文字、グラフィックス画像となってしまうためである。したがって、文字グラフィックスなどの２値画像では、低解像度特有の問題が生じてしまい、特に、文字の場合には、文字品質が劣化し、読みづらい文字となってしまう。

この低解像度特有の問題とインクの特質との関係について詳しく説明すると、インクジェット記録装置の記録画像は、ヘッドの走査方向、及びそれと直交する方向である記録紙の搬送方向にマトリクス状に形成されたドットで表される。

ここで、ドット画像として文字を印写したとき、印字する画像の解像度によって、文字の品質は大きく異なる。例えば、同じ大きさの文字を３００dpiで印写したときと６００dpiで印写したときとでは、文字を構成するドット数が約４倍異なるため、６００dpiで印写したときの方が細かいところまで表現でき、当然のことながら文字品質は良くなる。特に、文字の斜線部では、解像度に従って階段状にドットが増えていく（あるいは、減っていく）ので、３００dpiで印写したときの方が、ギザギザ（ジャギー）として認識されやすくなる。

したがって、文字滲みが生じるインクを使用した場合にはさほど目立たないジャギーの問題が、文字滲みの生じない（少ない）インク、例えば顔料系インクを使用した場合には、特に、低解像度記録時に顕著に現れて文字品質を低下させてしまうことになる。

このジャギーを低減する方法としてはレーザー方式の画像形成装置において、次の特許文献１ないし３に記載されているような方法が知られている。
例えば特許文献１に記載されているように、印字すべき画像を、黒色を含む複数色の複数の印字ドットで構成して印字する画像形成装置において、画像データから各色毎の２値のドットデータを生成するドットデータ生成手段と、上記ドットデータを記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された黒色のドットデータのなかから、印字すべき画像の輪郭部分に位置するエッジドットを判別するエッジドット判別手段と、上記エッジドット以外の黒色の印字ドットの大きさよりも、エッジドットおよび黒色以外の印字ドットの大きさが小さくなるように、ドットデータを変調する変調手段とを備えているものがある。
特許第３０２９５３３号公報

また、特許文献２に記載されているように、注目画素に対する複数のエッジ形状パターンを記憶するエッジ形状パターン記憶手段と、エッジ形状パターン記憶手段に記憶されているエッジ形状パターンに対応して、多値画素出力によりスムージング処理を施すための高解像度多値画素パターンを記憶する多値画素パターン記憶手段と、入力された２値画像に対し、エッジ形状パターン記憶手段に記憶されている複数のエッジ形状パターンから注目画素に対するエッジ形状パターンを決定するエッジ形状パターン決定手段と、エッジ形状パターン決定手段によって決定されたエッジ形状パターンに基づいて、多値画素パターン記憶手段に記憶されている高解像度多値画素パターンの中から特定の多値画素パターンを選択する多値画素パターン選択手段とを具備する画像処理装置がある。
特開平１０−１２６６１０号公報

さらに、特許文献３に記載されているように、黒ドット間に白ドットが介在する複数のドットパターンに対してそれぞれの黒ドットのドット径のサイズを現サイズよりも小さくなるように可変補正するためのデータを対応させてあらかじめ記憶しておく記憶手段と、記憶手段に記憶された複数のドットパターンから、入力されたドット画像データに基づくドットパターンと一致するドットパターンを検出する検出手段と、検出手段により一致するドットパターンが検出された場合、入力されたドット画像データについて、一致するドットパターンに対応させて記憶手段に記憶されたデータに基づいて黒ドットのドット径のサイズを現サイズよりも小さくなるように可変補正するドット径補正手段と、を備えた画像形成装置がある。
特許第３５３１４５４号公報

しかしながら、上述した特許文献１ないし３に記載されているようなジャギー補正の技術は記録液の液滴を用いて画像を形成する画像形成装置には適用することができない。

すなわち、ＬＥＤプリンタやレーザープリンタなどのように、１０μｍ以下の粒径のトナーを用いるため、ほとんど普通紙上での広がりがなく、指定した通りの小さなドットが得られる画像形成装置において有効なものである。また、レーザープリンタではレーザーの発光位置や長さを微妙に変えることにより、指定したサイズのドットを最適な位置に形成することができるために可能になるものである。

これに対して、記録液を用いる画像形成装置では、レーザープリンタに比較すると、インクの広がりは大きく、また、ＬＥＤプリンタ、レーザープリンタに比べるとドットの形成に時間を要するため、駆動周期の間に駆動パルスの数や長さによって変更するドットサイズもそれほど多種に変えることは困難であり、せいぜい数種類のドットサイズの変更にとどまってしまう。また、同様の理由からドットの形成位置も、１画素内ではほぼ決まった位置にしか形成できず、ＬＥＤプリンタ、レーザープリンタのように比較的自由に１画素内で位置を変えることは困難である。

そこで、本出願人は、特許文献４に記載されているように、画像のうち少なくとも文字及び／またはグラフィックスの輪郭部を形成するドットの階段状変化部周辺を、この階段状変化部周辺以外を形成するドットより小さなサイズのドットで形成し、かつ、輪郭部の傾きに応じて小さなサイズのドットの形成方法を異ならせる画像形成装置を提案している。
特開２００４−１７５４６号公報

また、従来、特許文献５に記載されているように、アンチエイリアシングと呼ばれているスムージング方法もある。
実開平３−１１３４５２号公報

また、特許文献６に記載されているように、スムージング処理を行なうモードと行なわないモードを有し、文字又はグラフィックに対してのみスムージング処理を行なうようにしたものある。
特開２００４−１７５５２号公報

まず、アンチエイリアシングと呼ばれているスムージング方法は、特許文献４にも記載されているように、輪郭を非常に多くの階調でドットを変化させるため、高精度のスムージングができる一方、その処理が非常に複雑で、処理時間を必要とするため、最近のインクジェット記録装置のように高スループットを要求される画像形成装置には適していないなどの課題がある。

ところで、インクジェット記録において、高画質化を行うためには、ドットの階調数を上げ、更に解像度を上げることが有効な手段であるが、ノズルの配列ピッチ、即ちノズル解像度が低いため、被記録媒体の送り方向の解像度を上げた場合、複数の走査によってドットを形成するしかなく、そのために印刷速度が低下してしまうことになり、高速印刷と解像度向上を両立することが極めて難しくなる。

そこで、高速印刷と高画質化を達成する方法としては、記録ヘッドのノズル解像度によって制約を受ける方向は低解像度に画像形成し、記録ヘッドのノズル解像度の制約を受けない方向、例えばシリアル型であれば、圧力発生手段の駆動周波数を上げて滴吐出周波数を上げることで印刷速度（すなわちキャリッジの移動速度）を変えずに解像度アップがはかれる方向は高解像度に画像形成する方法がある。

しかしながら、この場合、主走査方向の解像度が上がることによって、画像輪郭の角度によっては、高解像度で階段状に変化するため、文字などではジャギーが目立たないが、別の角度では低解像度のまま階段状に変化するため、ジャギーが目だってしまう。

そのため、スムージング処理によりジャギー補正が必要となるが、前述した特許文献には主走査方向と副走査方向の解像度が異なるような場合の課題については認識されていない。そのため、一方の方向の解像度が高くなることでスムージングのための処理が複雑になり、必要メモリの増加によるコストアップ、処理時間の増加による印刷時間の増大という不具合が発生しているという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、印刷速度の向上と画像品質の向上を両立するための画像処理方法、画像処理装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像処理方法は、記録液の液滴を用いて、第１の方向とこの第１の方向に略直交する第２の方向とで解像度を異にして複数のドットからなる画像を形成可能な画像形成装置で出力するための画像データを生成する画像処理方法において、画像の輪郭部を形成するドットの階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換するとき、変換対象となるドットを、第１の方向及び第２の方向の解像度に応じてドット数ｍ、ｎの異なるｍ×ｎのウインドウを用いて検出する構成とした。

ここで、画像の空白部のドットを検出し、この検出結果に応じて小さなサイズのドットに変換することが好ましく、この場合、複数の空白部のドットを小さなサイズのドットに変換することができる。

また、画像の画像部のドットを検出し、この検出結果に応じて小さなサイズのドットに変換することが好ましく、この場合、複数の画像部のドットを小さなサイズのドットに変換することができる。

さらに、小さなサイズのドットは複数の種類のドットサイズから選ばれていることが好ましい。また、画像の輪郭部の傾きに応じて所定のドットに変換することが好ましい。

また、画像の色に応じて階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換する処理を行なわないことが、若しくは、画像が文字画像であるときには、この文字画像のフォントサイズに応じて階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換する処理を行なわないことが、或いは、第１の方向又は第２の方向の解像度に応じて階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換する処理を行なわないことが好ましい。

本発明に係る画像形成装置は、第１の方向とこの第１の方向に略直交する第２の方向とで解像度を異にして複数のドットからなる画像を形成するときに本発明に係る画像処理方法を実行する手段を備えている構成としたものである。

本発明に係るプログラムは、本発明に係る画像処理方法をコンピュータに実行ささせる構成としたものである。

なお、第１の方向とは、シリアル型画像形成装置では記録ヘッドを走査する方向（主走査方向）とし、ライン型画像形成装置では記録ヘッドのノズルの並び方向とし、第２の方向とは、被記録媒体の送り方向とする。

本発明に係る画像処理方法、画像形成装置及びプログラムによれば、画像の輪郭部を形成するドットの階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換するとき、変換対象となるドットを、第１の方向及び第２の方向の解像度に応じてドット数ｍ、ｎの異なるｍ×ｎのウインドウを用いて検出する構成としたので、印刷速度の向上と画像品質の向上とを両立することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、多値ドットを形成可能な画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例の機構部について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同インクジェット記録装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同じく概略平面説明図である。

このインクジェット記録装置は、フレーム１を構成する左右の側板１Ａ、１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド２とステー３とでキャリッジ４を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ５によって駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト７を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ４には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙからなる記録ヘッド１１を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面１１ａのノズル列を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。

ここでは、記録ヘッド１１は上述したように各色の液滴を吐出する別個の４個のヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙで構成し、各ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙには図３に示すようにそれぞれ液滴を吐出する複数のノズルｎを並べて配置してなるノズル列を２列（各ノズル列をノズル列ＮＡ、ＮＢとする。）有する構成としている。これに限らず、図４に示すように、１つの記録ヘッド１１に、各色の液滴を吐出するそれぞれ２列のノズル列１１ｋＡ、１１ｋＢ、１１ｃＡ、１１ｃＢ、１１ｍＡ、１１ｍＢ、１１ｙＡ、１１ｙＢを配置した構成することもできるし、ブラックインクを吐出する１又は複数のノズル列を有するヘッドと、カラーインクを吐出する各色で１又は複数のノズル列を有するヘッドとで構成することもできる。

記録ヘッド１１を構成するインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）としては、圧電素子などの圧電アクチュエータを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として備えたものを使用している。すなわち、圧力発生手段として、気泡を発生させるための発熱抵抗体を用いたサーマル型の場合には、気泡の体積を精度よく制御することが困難であって形成できるドットサイズを大きく変化させることができず、基本的には２値のドットサイズであり、一般的には形成するドット数で階調を表現せざるを得ない。これに対して、圧電アクチュエータを用いた場合には、圧電素子の変位量を精度良くコントロールすることができ、形成するドットの大きさを大きく変化させることができてドットサイズによって多階調を表現することができる。この場合、ドット径を変更する、つまり、多値のドットを形成するには、例えば、駆動パルスの電圧の大きさ、駆動パルスのパルス幅、パルス数などを変更することによって行なうことができる。

この記録ヘッド１１にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル：ＦＰＣケーブル）１２を介して接続している。

また、キャリッジ４には、記録ヘッド１１に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１５を搭載している。この各色のサブタンク１５には各色のインク供給チューブ１６を介して、カートリッジ装填部９に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填９にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１７が設けられ、また、インク供給チューブ１６は這い回しの途中でフレーム１を構成する後板１Ｃに係止部材１８にて保持されている。

一方、給紙トレイ２０の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１１の下方側に送り込むために、用紙２２を案内するガイド部材２５と、カウンタローラ２６と、搬送ガイド部材２７と、先端加圧コロ２９を有する押さえ部材２８とを備えるとともに、給送された用紙２２を静電吸着して記録ヘッド１１に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト３１を備えている。

この搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３２とテンションローラ３３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ３４によって帯電（電荷付与）される。

この搬送ベルト３１としては、１層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトでもよい。１層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙３２や帯電ロー３４に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触する側は絶縁層で形成し、用紙２２や帯電ローラ３４と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。

１層構造の搬送ベルト３１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト３１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０１５Ωｃｍなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト３１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０５〜１０７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。

帯電ローラ３４は、搬送ベルト３１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ３４は、体積抵抗率が１０６〜１０９Ω／□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ３４には、後述するように、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。このＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。

また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１１による印写領域に対応してガイド部材３５を配置している。このガイド部材３５は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３２とテンションローラ３３）の接線よりも記録ヘッド１１側に突出させることで搬送ベルト３１の高精度な平面性を維持するようにしている。

この搬送ベルト３１は、副走査モータ３６によって駆動ベルト３７及びタイミングローラ３８を介して搬送ローラ３２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図示しないが、搬送ローラ３２の軸には、スリットを形成したエンコーダホイールを取り付け、このエンコーダホイールのスリットを検知する透過型フォトセンサを設けて、これらのエンコーダホイール及びフォトセンサによってホイールエンコーダを構成している。

さらに、記録ヘッド１１で記録された用紙２２を排紙トレイ４０に排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪４１と、排紙ローラ４２及び排紙コロ４３とを備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット５１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット５１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面ユニット５１の上面は手差しトレイ５２としている。

さらに、キャリッジ４の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１１のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構６１を配置している。この維持回復機構６１には、記録ヘッド１１の各ノズル面１１ａをキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）６２ａ〜６２ｄ（区別しないときは「キャップ６２」という。）と、ノズル面１１ａをワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード６３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け６４などを備えている。ここでは、キャップ６２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ６２ｂ〜６２ｄは保湿用キャップとしている。

また、キャリッジ４の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け６８を配置し、この空吐出受け６８には記録ヘッド１１のノズル列方向に沿った開口６９などを備えている。

また、図１に示すように、キャリッジ４には用紙２２の有無を検知するための媒体検知手段である赤外線センサ（センサの種類は、赤外線センサに限定するものではない。）からなる濃度センサ７１を設けている。また、この濃度センサ７１はキャリッジ４がホーム位置にあるときに記録領域（画像形成領域）側（搬送ベルト３１側）に位置する側で、記録ヘッド１１よりも用紙搬送方向上流側に設けている。

さらに、キャリッジ４の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール７２を主走査方向に沿って設け、キャリッジ４の前面側にはエンコーダスケール７２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ７３を設け、これらによって、キャリッジ４の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダ７４を構成している。

次に、このインクジェット記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図６は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。

この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び液室１０６、液室１０６にインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。

また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図６では１列のみ図示）の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。

また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２を接続している。

そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。

ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。

振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。

ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなる。

圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。

このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。

以上のように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ２６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２７で案内されて先端加圧コロ２９で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、後述するＡＣバイアス供給部から帯電ローラ３４に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙３２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に静電力で吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１１を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ４０に排紙する。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト３１を逆回転させることで、記録済みの用紙３２を両面給紙ユニット５１内に送り込み、用紙２２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル３１で搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ４０に排紙する。

次に、このインクジェット記録装置で使用している記録液（インク）について説明する。すなわち、インクジェット記録装置で複写を禁止される文書であることを示す画像を印刷する場合、用紙に付着したドットが紙の繊維に沿って浸透し、広がってしまうというインクジェット特有の問題があることから、地紋印刷を実現しようとする場合、このドットの広がりやフェザリングをできるだけ少なくするインクを使用することが好ましいのである。このようなインクとしては、次に説明するインクがある。勿論、これに限定されるものではない。

このインクジェット記録装置で用いるインクは、次の（１）ないし（１０）の構成を有するものであり、印字するための着色剤として顔料を使用し、それを分解、分散させるための溶剤とを必須成分とし、更に添加剤として、湿潤剤、界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、ｐＨ調整剤とを使用する。湿潤剤１と湿潤剤２とを混合するのは各々湿潤剤の特徴を活かすためと、粘度調整が容易にできるためである。
（１）顔料（自己分散性顔料）６ｗｔ％以上
（２）湿潤剤１
（３）湿潤剤２
（４）水溶性有機溶剤
（５）アニオンまたはノニオン系界面活性剤
（６）炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル
（７）エマルジョン
（８）防腐剤
（９）ｐＨ調製剤
（10）純水

ここで、（１）の顔料に関しては、特にその種類を限定することなく、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。

これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。顔料の粒径は、０．０５μｍから１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１μｍ以下であり、最も好ましくは０．１６μｍ以下である。

インク中の着色剤としての顔料の添加量は、６〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜１２重量％程度である。

好ましく用いられる顔料の具体例としては、以下のものが挙げられる。
黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（C.I.ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（C.I.ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（C.I.ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。

また、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー１（ファストイエローG）、３、１２（ジスアゾイエローAAA）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエローHR）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５３、C.I.ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、C.I.ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２B（Ba））、４８：２（パーマネントレッド２B（Ca））、４８：３（パーマネントレッド２B（Sr））、４８：４（パーマネントレッド２B（Mn））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６B）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Gレーキ）、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、C.I.ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、C.I.ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルーR）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーE）、１６、１７：１、５６、６０、６３、C.I.ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６等がある。

その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。

また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なものとしたものであっても良い。

ここで、好ましい態様によれば、ブラックインク用の顔料は、顔料を分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。

分散液としては、例えば以下のものが挙げられる。
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。

また、好ましい態様によれば、これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０００〜１５、０００である。分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、他の効果を失わせない範囲で適宣添加されて良い。分散剤としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。

着色剤に使用する顔料は、記録用インク全重量に対して６重量％〜２０重量％含有し、０．０５μｍ〜０．１６μｍ以下の粒子径の粒子であり、分散剤により水中に分散されていて、分散剤が、分子量５，０００から１００，０００の高分子分散剤である。水溶性有機溶剤が少なくとも１種類にピロリドン誘導体、特に、２−ピロリドンを使用すると画像品質が向上する。

（２）〜（４）の湿潤剤１・２と、水溶性有機溶剤に関しては、インク中に水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にし、インクの乾燥を防止するために、また、溶解安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶剤が使用される。これら水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。湿潤剤と水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。

エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。

これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。

その他の湿潤剤としては、糖を含有してなるのが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）及び多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。

また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ_２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ_２ＯＨ（ここでｎ＝２〜５の整数を表す。）で表される。）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。

これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。

（５）の界面活性剤に関しても，特に限定はされないが，アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。

本発明における表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが本発明ではＷｉｌｈｅｌｍｙ式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は４０ｍＪ／ｍ2以下が好ましく、より好ましくは３５ｍＪ／ｍ^２以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。

（６）の炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルに関しては、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび／またはグリコールエーテルを記録用インク全重量に対してを０．１〜１０．０重量％添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られることが分かった。（ａ）２−エチル−１，３−ヘキサンジオール 溶解度：４．２％（２０℃）、（ｂ）２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 溶解度：２．０％（２５℃）。

２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤は溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。従って、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のあるインクを作製することが可能となる。

（７）本発明のインクには樹脂エマルジョンが添加されている方が好ましい。
樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。

本発明の好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。

これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。

例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステルまたはスチレンと、(メタ)アクリル酸エステルと、場合により（メタ）アクリル酸エステルと、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インクの耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。

前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。

市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、などが挙げられる。

また、樹脂エマルジョンは、その樹脂成分がインクの０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。

樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。

さらに、上記着色剤、溶媒、界面活性剤の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。

例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が本発明に使用できる。

ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。

その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。

キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。

防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。

このように構成される、顔料、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含んでなる、顔料濃度が６ｗｔ％以上で、かつインク粘度が８ｃｐ（２５℃）以上のインクを用いることにより、普通紙上へ印字したときの、良好な色調（十分な発色性、色再現性を有する）、高い画像濃度、文字・画像にフェザリング現象のない鮮明な画質を得ることができる。

次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図７のブロック図を参照して説明する。
この制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。

また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド１１を駆動制御するためのデータ転送手段を含むヘッド駆動制御部２０７、キャリッジ４側に設けた記録ヘッド１１を駆動するためのヘッド駆動装置であるヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ５を駆動するための主走査モータ駆動部２１０と、副走査モータ３６を駆動するための副走査モータ駆動部２１１と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、リニアエンコーダ７４、ホイールエンコーダ２３６からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ２１５からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル２１４が接続されている。

ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。

そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。

ヘッド駆動制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭ２０２に格納されてＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形をヘッドドライバ２０８に対して出力する。

ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１１の１行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段（前述したヘッド構成では圧電素子１２１）に対して印加することでヘッド１１を駆動する。

主走査モータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とリニアエンコーダ７４からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ５を駆動する。

同様に、副走査モータ駆動制御部２１１は、ＣＰＵ１０１側から与えられる目標値とホイールエンコーダ１３６からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ３６を駆動する。

次に、ヘッド駆動制御部２０７及びヘッドドライバ２８の構成の一例について図８を参照して説明する。
ヘッド駆動制御部２０７は、上述したように、１吐出周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部３０１と、画像データ（印字データ）、転送クロック、ラッチ信号、滴制御信号を出力するデータ転送部３０２とを備えている。滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３は、ヘッドドライバ２０８のアナログスイッチ３１５の開閉を滴毎に指示する信号であり、共通駆動波形の吐出周期に合わせて選択すべき波形でＨレベルに状態遷移し、非選択時にはＬレベルに状態遷移する。

ヘッドドライバ２０８は、データ転送部３０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データを入力するシフトレジスタ３１１と、シフトレジスタ３１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路３１２と、画像データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ３１３と、デコーダ３１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ３１４と、レベルシフタ３１４を介して与えられるデコーダ３１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ３１５とを備えている。

このアナログスイッチ３１５は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）１５４に接続され、駆動波形生成部３０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データと制御信号をデコーダ３１３でデコードした結果に応じてアナログ３１６がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。

次に、このヘッドドライバ２０８の動作について図９をも参照して説明する。
まず、駆動波形生成部３０１からは、図９（ａ）に示すように、一吐出周期内に、基準電位（中間電位）Ｖ１から立下り（液室容積を拡大する方向）、所定のホールド時間を経た後基準電位Ｖ１に向けて立ち上がる（液室容積を収縮する方向）、複数のパルス（駆動信号）Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を含む共通駆動波形を出力する。

ここで、パルスＰ１、Ｐ２で２個の液滴を吐出させて飛翔中に合体させることで大滴を形成させ、また、パルスＰ２の波形要素は立下り電位をパルスＰ１よりも低くすることでパルスＰ２だけで中滴を吐出できるようにし、また、パルスＰ３の波形要素は立下り電位をパルスＰ２よりも低くし、かつ、段階的に立ち上げることで、パルスＰ３だけで小滴を吐出できるようにしている。

また、駆動波形生成部３０１からは、大滴を選択するときには図９（ｂ）、（ｃ）に示すようにパルスＰ１、Ｐ２に対応する区間Ｔ１、Ｔ２でＨレベルになる大滴制御信号Ｍ０を、中滴を選択するときには図９（ｄ）、（ｅ）に示すようにパルスＰ２に対応する区間Ｔ２でＨレベルになる中滴制御信号Ｍ１を、小滴を吐出させるときには図９（ｆ）、（ｇ）に示すように区間Ｔ３でＨレベルになる小滴制御信号Ｍ２を出力する。なお、非吐出のときには図９（ｈ）に示すように電圧Ｖ１に維持される。

したがって、データ転送部３０２から転送する画像データに応じて、大滴、中滴、小滴、非吐出を選択することができ、大ドット、中ドット、小ドット、ドット無し、４階調の大きさのドット、即ち多値のドットを形成することができるようになる。

次に、この画像形成装置に画像データ等を転送する本発明に係る画像処理方法をコンピュータに実行させる本発明に係るプログラム（以下、プリンタドライバという。）を搭載した画像処理装置（ホスト側）の構成について図１０を参照して説明する。

上述した画像形成装置では、装置内に画像の描画または文字のプリント命令を受けて実際に記録するドットパターンを発生する機能を持たない構成としているので、画像処理装置としてのホスト側のプリンタドライバでドットパターンのデータを作成してこの画像形成装置に転送する。

すなわち、ホストコンピュータで実行されるアプリケーションソフトなどからのプリント命令はホストコンピュータ内にソフトウェアとして組み込まれた本発明に係るプリンタドライバで処理されて記録ドットパターンのデータにラスタライズされ、それが画像形成装置に転送され、プリントアウトされる。

具体的には、ホストコンピュータ内のＣＰＵ（主制御部）４０１によって実行されるアプリケーションソフト４０２やオペレーティングシステムからの画像の描画または文字の記録命令（例えば記録する線の位置と太さと形などを記述したものや、記録する文字の書体と大きさと位置などを記述したもの）は描画データメモリ４０３に一時的に保存さる。尚、これらの命令は、特定のプリント言語で記述されたものである。

この描画データメモリ４０３に記憶された命令は、ラスタライザ４０４によって解釈され、線の記録命令であれば、指定された位置や太さ等に応じた記録ドットパターンに変換され、また、文字の記録命令であればホストコンピュータ内に保存されているフォントアウトラインデータ４０８から対応する文字の輪郭情報を呼び出し指定された位置や大きさに応じて記録ドットパターンに変換されてラスタデータメモリ４０５に記憶される。

このとき、ホストコンピュータは、従来の直交格子を基本記録位置として、記録ドットパターンのデータにラスタライズする。このラスタデータメモリ４０５に記憶された記録ドットパターン（ドットデータ）が印字データとしてインターフェース４０６を経由してインクジェット記録装置側へ転送されるものである。このドットデータの生成処理時にジャギー補正部（処理）４０７によってドットデータの変換を行う。

そこで、本発明に係るプリンタドライバ、画像処理方法で行う画像又は画像データの文字、グラフィックスの輪郭部を形成するドットの階段状変化部周辺を、この階段状変化部周辺以外を形成するドットより小さなサイズのドットで形成又は小さなサイズのドットデータに変換するジャギー補正について説明する。

先ず、このジャギー補正を行わない場合について、比較のために図１１ないし図１３を参照して説明する。図１１はジャギー補正を行わない画像処理の結果得られるドットデータで印字した場合の出力文字の例を示す説明図、図１２は当該出力例における主走査方向（第１の方向）に近い斜線部のドット配置を示す説明図、図１３は当該出力例における副走査方向（第２の方向）に近い斜線部のドット配置を示す説明図である。

ここで、画像の解像度は、副走査方向ではノズルピッチ（Ｐ１）と同じ解像度（この例では３００dpi）で形成され、主走査方向では副走査方向より高密度（この例では、副走査方向の２倍の６００dpi）で形成している。

これらの各図から分かるように、斜線部ではドットが階段状に配置される変化点が生じ、変化点で少なくとも１ドット分の段差が生じることになる。この場合、図１３に示すように、副走査方向に平行な線に近い斜線、言い換えると縦線に近い斜線では、階段状の変化部が６００dpiで変化するため、ジャギーが目立たない。これに対して、図１２に示すように、主走査方向に平行な線に近い斜線、言い換えると横線に近い斜線では、階段状の変化部が３００dpiで変化するため、ジャギーが目立つ劣悪な文字品質となる。

なお、これらの図１２及び図１３は、斜線の変化の度合いが、３００dpiのドット配置で見た場合（６００dpi方向には、２ドットで、３００dpi１ドット分とみる）で、４ドットおきに１ドット階段状に変化する（この例では上がる）場合を示している。これを、図１２では傾き１／４の斜線、図１３では４／１の斜線という。

次に、本発明の第１実施形態におけるジャギー補正の異なる例について図１４ないし図２１を参照して説明する。なお、図１４ないし図２２に示す例をそれぞれ第１例ないし第８例とする。また、図１４ないし図２２に示す例は、傾き１／４の斜線のジャギー補正の異なる例を説明するための説明図であり、斜線部のドット配置を示したものである。
ここで、本発明における画像処理方法では、図１４ないし図２１に示す第１例ないし第８例のいずれかのように、主走査方向に平行な線に近い斜線に対してはジャギー補正を実施し、図２２に示すように、副走査方向に平行な線に近い斜線ではジャギー補正は実施しない。

先ず、図１４ないし図１７に示す第１例ないし第４例は、階段状変化部の変化点の空白部に小滴（小ドット）を付加する例である。つまり、図１４は変化点の１つの空白部（空白ドットＤ４６、Ｄ６１）を所定のドットである小ドット（小滴）に変換（置換）した例、同じく図１５は変化点の２つの空白部（空白ドットＤ４５、Ｄ４６、Ｄ６１、Ｄ６２）を小ドットに変換した例、同じく図１６は変化点の３つの空白部（空白ドットＤ４４〜Ｄ４６、Ｄ６１〜Ｄ６３）を小ドットに変換した例、同じく図１７は変化点の４つの空白部（空白ドットＤ４３〜Ｄ４６、Ｄ６１〜Ｄ６４）を小ドットに変換した例である。

一方、図１８ないし図２１に示す第５例ないし第８例は、図２０の４つの空白部を小ドットに置換（変換）した例において、更に階段状変化部の変化点の画像部を大ドットから小ドットに置換した例である。つまり、図１８は変化点の１つの画像部（画像ドットＤ４７、Ｄ６０）を大ドットから所定のドットである小ドットに変換した例、同じく図１９は変化点の２つの画像部（画像ドットＤ４７、Ｄ４８、Ｄ６０、Ｄ５９）を小ドットに変換した例、同じく図２０は変化点の３つの画像部（画像ドットＤ４７〜Ｄ４９、Ｄ６０〜Ｄ５８）を小ドットに変換した例、同じく図２１は変化点の４つの画像部（画像ドットＤ４７〜Ｄ５０、Ｄ６０〜Ｄ５７）を小ドットに変換した例である。

これらは、いずれも変化点の階段状の段差が小滴（小ドット）を形成することによって低減され、ドットの構成だけからも、比較的滑らかな斜線部が形成される。更に、インクジェット記録装置では、インクが紙に着弾後広がるという特性がある。また、普通紙に記録した場合、インクジェットでも染料を主体としたインクを用いた場合にはせっかくドットの構成によりジャギーが改善されても、フェザリングと呼ばれるひげ状のにじみにより、輪郭が凸凹したものとなり改善効果がなくなってしまうのに対し、本実施形態で用いた高粘度の顔料系インクによりフェザリング等が低減され、ひげ状のにじみはなくなり、ドットの構成による改善効果が比較的そのまま現れるため、効果的である。更にまた、本発明のインクでは、フェザリングが低減するが、全体的なにじみは多少なり生じることから、周囲のドットと相俟ってドット同士の輪郭部が滑らかになり、ジャギーが目立たなくなる傾向がある。そのため、このインクジェット特有の現象、さらには本発明のインク特有の現象により、ジャギーはほとんど目立たない滑らかな斜線部を形成することが可能となる。

なお、本実施形態では傾き１/４の斜線に関して述べたが，それ以外の傾き（１／３、１／５以下）の斜線、さらにはそれらのミラー反転した斜線に対しても同様に実施することができ、同様の効果が得られる。

また、図２２に示すように、副走査方向に平行な線に近い斜線ではジャギー補正は実施しないので、前述した図１３と同じドット構成となっている。

次に、本発明の第１実施形態におけるジャギー補正の他の異なる例について図２３、図２４を参照して説明する。なお、これらの図２３及び図２４ではドットの構成を示すために主走査方向を２倍にして表している。つまり、図２３及び図２４では、等間隔で表された隣り合うドットのピッチは、実際の被記録媒体上では、主走査方向６００dpi、副走査方向３００dpiのピッチとなる。

先ず、図２３の例において、図２３（ａ）は２つの階段状変化部Ｆ、Ｇの間の直線を形成するドットの数が主走査方向で４ドットの場合であり、これは副走査方向と同じ３００dpiに換算すると２ドット分となることから傾き１／２の斜線である。この場合、図２３（ｂ）に示すように、小滴（小ドット）を変化点の空白部に４滴（４ドット）付加すると、斜線を形成する画像ドットと同じ位置（すなわち隣の変化点）まで付加することとなり、階段状の画像を改善することができなくなる。

そこで、ここでは、図２３（ｃ）に示すように、小滴（小ドット）の付加範囲をその変化点の手前まで（本実施形態では２画素手前、即ち「階段状変化部の間の直線を形成するドットの数−２」のドット数）としている。これによって、傾き１／２の斜線でもジャギーを改善した斜線が得られるようになる。また、傾き２／１の斜線の場合はジャギー補正を行わないので小滴の付加は行なわない。

次に、図２４の更に他の例において、図２４（ａ）は２つの階段状変化部の間の直線を形成するドットの数が主走査方向で「２」ドットの場合であり、これは副走査方向と同じ３００dpiに換算すると１ドット分となることから傾き１／１の斜線である。すなわち、図２４は実際に被記録媒体上に印字されると傾き４５度の斜線を表している。もともと１／１の斜線は階段状の部分が連続しているため、ジャギーが目立ちにくく、インクジェット記録装置の場合、インクの広がりと、多少のにじみによって階段状の部分が緩和される傾向にかるため、このような場合には、小滴を付加しないようにしている。これにより傾き１／１の斜線でジャギー付加することによる悪影響をなくすことができる。ただし、図２４（ａ）に示すように、空白部に１ドット分を付加することもできる。

このように階段状変化部の傾きに応じてジャギー補正方法を異ならせる、つまり、輪郭部の傾きに応じて所定のドットに変換する（所定のドットを付加することを含む。）ことによって、複数の傾きの集合として形成される文字の輪郭に応じて最適な補正を行うことができるようになり、高品質の文字を形成することができるようになる。

次に、ジャギー補正において、階段状変化部周辺に階段状変化部以外を形成するドットより小さなサイズのドットを形成する（小さなサイズのドットのデータに変換する）方法について説明する。なお、「小ドット」は「階段状変化部周辺に階段状変化部以外を形成するドットより小さなサイズのドット」の意味で用い、小滴で形成されるドットに限るものではない。

小ドットを付加あるいは小ドットに置換する方法としては、パターンマッチングが優れた方法として用いられる。図２５は、パターンマッチングに用いられるウインドウの例である。ウインドウとは、処理する画像データを抽出するためのフィルタであり、ウインドウで示されるドット構成に対応したドット位置の画像データが抽出される。ウインドウサイズとしては、横ｍ、縦ｎ（ｍ×ｎ）のサイズである。

本発明における画像処理方法では、主走査方向に平行な線に近い斜線ではジャギー補正を行い、副走査方向に平行な線に近い斜線ではジャギー補正を行わない。そこで、主走査方向と副走査方向の解像度に応じてウインドウの横方向のドット数「ｍ」と縦方向のドット数「ｎ」とを異ならせている。ここで、解像度に応じたとは、解像度が高解像度の方のウインドウサイズは大きく、解像度の低い方のウインドウサイズは小さくということである。

すなわち、上述したように主走査方向（第１の方向）と副走査方向（第２の方向）で異なる解像度で画像を形成するときには、「ｍ」と「ｎ」は異なった値とする。つまり、横線に近い斜線の階段状変化点及びその近傍（周辺）の空白ドットを検出できるように「ｍ」は大きな値とし、逆に、縦線に近い斜線の階段状変化点近傍は検出する必要がないため、「ｎ」は小さな値とする。特に、縦線に近い斜線に対してジャギー補正をかける必要がない場合には、副走査方向のウインドウサイズをｎ＝３とすればよく、処理するドット数を低減することができる。

本実施形態においては、図２６に示すように、ｍ＝９、ｎ＝３、即ち９×３のウインドウを用いて階段状変化点近傍のドットを検出するようにしている。

ここで、フォントデータは、プリンタドライバ（プログラム）で、ビットマップデータに展開される。ビットマップデータはフォントを形成するドットを示したものである。フォントデータとしてのビットマップデータに対して、各ビットを前述したウインドウ単位でパターンマッチングを実施する。

そこで、プリンタドライバが実行するパターンマッチング処理（ドットデータ変換処理）の一例について図２７を参照して説明する。なお、ここでは、小ドットは小滴で形成されるドットの例で説明する。
先ず、フォントデータの先頭に注目画素をセットする。そして、注目画素を中心に、ウインドウに相当するフォントデータのビットマップデータを取得する。したがって、取得したビットマップデータは９×３の２７ドット分のデータである。

その後、パターンマッチングにより、取得したデータとあらかじめ設定していた小ドットを付加あるいは小ドットに置換するパターン（以下、「参照パターン」という。）のデータとを比較し、マッチしたか否かを判別し、取得データのパターンと参照パターンとがマッチした場合に、注目画素を小ドット（ここでは、「小滴のドット」）のデータに置換（生成）する。

そして、マッチしなければそのまま、或いは小ドットのデータ生成後、次の注目画素に移動し、注目画素はデータエンドか否かを判別して、データエンドになるまで、パターンマッチングの処理を行う。

これらの処理は、１画素を１バイトのデータとして扱ってもよいし、１ビットのデータとして扱っても良い。１バイトのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには２７バイト必要であるのに対して、１ビットのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには４バイトのデータ量で済むので、１ビットのデータとして扱ったほうが、処理するデータ数が小さく、メモリの節約、処理速度の向上が図れる。

これを図２８ないし図３０を参照して具体的に説明する。
例えば図２８（ａ）〜（ｄ）は空白ドットに小ドットを生成する場合に用いる参照パターンの例である。つまり、図２８（ａ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４３のドット（データ）を小滴に置換することができる。図２８（ｂ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４４のドット（データ）を小滴に置換することができる。図２８（ｃ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４５のドット（データ）を小滴に置換することができる。図２８（ｄ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４６のドット（データ）を小滴に置換することができる。

また、図２９（ａ）〜（ｄ）は画像ドットを小ドットに置換する場合に用いる参照パターンの例である。つまり、図２９（ａ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４７のドット（データ）を小滴に置換することができる。図２９（ｂ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４８のドット（データ）を小滴に置換することができる。図２９（ｃ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ４９のドット（データ）を小滴に置換することができる。図２９（ｄ）に示す参照パターンを用いた場合には図３０の画素位置（ドット位置）Ｄ５０のドット（データ）を小滴に置換することができる。

ここで、小ドットのデータの生成において、小ドットを示すデータは、元のフォントデータがビットマップデータのように０（空白）と２５５（印字データ）で表されるとき、あるいは０（空白）、１（印字データ）のように２値で表されるときに、いったん０（空白）、２５５（印字データ）のように変換したときには、空白データ、フォントを形成するデータそのものを小ドットを表すデータ（例えば、それぞれ８５）に置換してもよい。また、「０」と「１」のまま処理するときには、フォントデータと同じサイズの別のメモリ（小ドットデータ用メモリ）設け、その中の小ドットをつける位置に印字データを表す「１」を生成すればよい。

このように、パターンマッチングにより生成した小ドット、大ドットを示すデータで構成されたフォントデータ（前者の場合）、あるいは小ドット用２値（０、１）データと元の２値（０、１）フォントデータとで（後者の場合）、小ドット、大ドットを印字することにより、ジャギーが改善された斜線を形成することができる。

また、参照パターンとしては、９×３のウインドウ及び参照パターンを用いることにより、変化点を中心に前後４ドットの空白及び画像ドットに対して小ドットに置換するかどうかの判断が可能となる。

このように、変化点の前後４ドット分に対して実施可能な理由は、例えば図３０中のドットＤｅを注目画素としたときには、変化点がウインドウの外になるため、変化点を検出できなくなるためである。これを解消して、ドットＤｅの位置にも小滴を付加（置換）する場合には、ウインドウ及び参照パターンを１１×３のサイズにすることにより可能となる。すなわち、ウインドウのサイズ、参照パターンのサイズを大きくすることにより、より水平に近い斜線の変化点を検出でき、その傾きに応じた小滴を付加することが可能となり、それらの斜線品質をよりいっそう最適にすることができる。

つまり、ウインドウ及び参照パターンのサイズは上記実施形態で使用したものに限らず、小滴への置換をどこまで実施する必要があるか、処理時間が印字速度に対して間に合うかによって決まる。さらに、このサイズが大きくなると、パターンマッチングするデータが大きくなるため、パターンマッチングに時間を要することになる。そのため、処理時間からは、そのサイズとしてはできるだけ小さいほうがよい。一方、変化点の前後いくつのドットを小滴にすれば良いかは、ジャギー補正による文字品質から決まるので、処理速度と、文字品質から最適なサイズを決定する必要がある。

本発明者の実験によると、前述のようなインクを用いた場合、インクの広がりによる隣接ドットとの凹凸の低減から、通常４ドット、好ましくは６ドットの小滴付加でも、十分文字品質の向上が図れることが分り、また、処理速度も、１０ＰＰＭ以上のスループットを達成することができることがわかった。したがって、ウインドウのサイズとしては、主走査方向には６ドットが検出できる、ｍ≦１３、副走査方向には、ｎ＝３のサイズが適している。

そこで、先ず、階段状変化部周辺の空白部のみに小滴の付加を行うデータ作成処理について図３１を参照して説明する。
まず、フォントデータの先頭に注目画素をセットする。そして、注目画素に対する画像データをみて、そのデータが空白のデータかフォントを形成するデータ（＝印字するデータ）かを判別する。

この判別の結果、空白のデータであれば、パターンマッチング処理に入り、注目画素を中心に、ウインドウに相当するフォントデータのビットマップデータを取得する。このとき取得したビットマップデータは９×３の２７ドット分のデータである。パターンマッチングにより、取得したデータとあらかじめ設定していた小滴を付加するパターン（参照パターン）のデータとを比較し、マッチした場合に、注目画素を小滴を示すデータに置換（生成）する。

その後、また前記判別の結果が空白データでないときはそのまま、次の注目画素に移動し、当該注目画素がデータエンドか否かを判別して、データエンドでなければ再度上述した処理に戻り、データエンドであれば、処理を終了する。

このように、注目画素が空白データのときにのみパターンマッチングを実施し、フォントを形成するデータの場合にはパターンマッチングによる変化点の検出を行わない。これにより、フォントを形成するデータでパターンマッチングをする時間がなくなるので、処理速度の向上が図れる。

なお、この処理において、１画素を１バイトのデータとして扱ってもよいし、１ビットのデータとして扱っても良い。１バイトのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには２７バイト必要であるのに対して、１ビットのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには４バイトのデータ量で済むので、１ビットのデータとして扱ったほうが、処理するデータ数が小さく、メモリの節約、処理速度の向上が図れる。

この処理について図３２を参照して具体的に説明すると、同図（ａ）に示す参照パターンＷ１を用いて、同図（ｂ）に示すようにフォントデータのＤ４６を注目画素としたとき、両者のドットのパターンは一致するため、同図（ｃ）に示すように注目画素Ｄ４６の位置のデータを空白のデータから小滴のデータに置換する。９×３のウインドウ及び参照パターンを用いることにより、変化点に隣接する空白４ドットに対して小滴を付加するかどうかの判断が可能となる。

次に、階段状変化部周辺のフォント（画像）を形成するデータ（＝印字データ）のみを小滴に置換するデータ作成処理について図３３を参照して説明する。
まず、フォントデータの先頭に注目画素をセットする。そして、注目画素に対する画像データをみて、そのデータが空白のデータかフォントを形成するデータ（＝印字するデータ）かを判別する。

この判別の結果、フォントを形成するデータであれば、パターンマッチング処理に入り、注目画素を中心に、ウインドウに相当するフォントデータのビットマップデータを取得する。このとき取得したビットマップデータは９×３の２７ドット分のデータである。パターンマッチングにより、取得したデータとあらかじめ設定していた小滴に置換するパターン（参照パターン）のデータとを比較し、マッチした場合に、注目画素を小滴を示すデータに置換する。

その後、また前記判別の結果がフォントを形成する印字データでない（空白データである）ときはそのまま、次の注目画素に移動し、当該注目画素がデータエンドか否かを判別して、データエンドでなければ再度上述した処理の戻り、データエンドであれば、処理を終了する。

このように、注目画素がフォントを形成する印字データのときにのみパターンマッチングを実施し、空白データの場合にはパターンマッチングによる変化点の検出を行わない。これにより、空白データでパターンマッチングをする時間がなくなるので、処理速度の向上が図れる。

なお、この処理において、１画素を１バイトのデータとして扱ってもよいし、１ビットのデータとして扱っても良い。１バイトのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには２７バイト必要であるのに対して、１ビットのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには４バイトのデータ量で済むので、１ビットのデータとして扱ったほうが、処理するデータ数が小さく、メモリの節約、処理速度の向上が図れる。

この処理について図３４を参照して具体的に説明すると、同図（ａ）に示す参照パターンＷ２を用いて、同図（ｂ）に示すようにフォントデータのＤ４７を注目画素としたとき、両者のドットのパターンは一致するため、同図（ｃ）に示すように注目画素Ｄ４７の位置の大滴を形成する形成するデータを小滴のデータに置換する。９×３のウインドウ及び参照パターンを用いることにより、変化点に隣接する４つのフォントデータを示すドットに対して小滴に置換するか否かの判断が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態におけるジャギー補正について図３５を参照して説明する。
この実施形態は、上述した第１実施形態が大滴と小滴の２種類でドット形成を行うものであったのに対し、小ドットのドットサイズを小滴によるドットと中滴によるドットの２種類とし、全体として３種類のドット形成を行う例である。

まず、フォントデータの先頭に注目画素をセットする。注目画素を中心に、ウインドウに相当するフォントデータのビットマップデータを取得する。したがって、取得したビットマップデータは９×３の２７ドット分のデータである。

そして、パターンマッチングにより、取得したデータと、あらかじめ設定していた小滴及び中滴を付加あるいは置換するパターン（参照パターン）のデータとを比較し、マッチした場合に、注目画素を小滴又は中滴を示すデータに置換する。

その後、また前記判別の結果がマッチしないときにはそのまま、次の注目画素に移動し、当該注目画素がデータエンドか否かを判別して、データエンドでなければ再度上述した処理の戻り、データエンドであれば、処理を終了する。

これらの処理においては、１画素を１バイトのデータとして扱ってもよいし、１ビットのデータとして扱っても良い。１バイトのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには２７バイト必要であるのに対して、１ビットのデータとして扱う場合は、２７ドット分のデータを表すには４バイトのデータ量で済むので、１ビットのデータとして扱ったほうが、処理するデータ数が小さく、メモリの節約、処理速度の向上が図れるため、好ましい。

このとき，小滴、中滴を示すデータは、元のフォントデータがビットマップデータのように０（空白）と２５５（印字データ）で表されるとき、あるいは０（空白）、１（印字データ）のように２値で表されるときに、いったん０（空白）、２５５（印字データ）のように変換したときには、空白データ、フォントを形成するデータそのもの小滴、中滴を表すデータ（例えばそれぞれ８５，１７０）に置換してもよい。また、０と１のまま処理するときには、フォントデータと同じサイズの別のメモリを複数（本実施形態の場合、小滴と中滴の２種類であるので小滴用、中滴用の２つ）設け、それぞれの中の小滴、中滴をつける位置に印字データを表す「１」を生成すればよい。パターンマッチングにより生成した小滴、中滴、大滴を示すデータで構成されたフォントデータ（前者の場合）、あるいは小滴用２値（0、1）データ、中滴用の２値（0、1）データと元のフォントデータ（２値）とで、小滴、中滴、大滴を印字することにより、次に説明する図３６以降に示すようなジャギーが改善された斜線を実現することができる。

そこで、この実施形態におけるジャギー補正の異なる例について図３６ないし図４３を参照して説明する。なお、図３６ないし図４２の各例をそれぞれ第１例ないし第８例とする。また、これらの図３６ないし図４３においても、前述したように、等間隔で表された隣り合うドットのピッチは、実際の被記録媒体上では、主走査方向６００dpi、副走査方向３００dpiとなる。さらに、ここでは小滴で形成するドットを小ドット、中滴で形成するドットを中ドットとも称するが、前述したようにいずれも階段状変化部を形成するドットよりも小さいドットである。

図３６は階段状変化部の変化点の前後の１つの空白ドットＤ４６、Ｄ６１に小滴のドットを付加した例、図３７は変化点の２つの空白ドットＤ４５、Ｄ４６、Ｄ６１、Ｄ６２のうちの空白ドットＤ４６、Ｄ６１に中滴のドット、空白ドットＤ４５、Ｄ６２に小滴のドットを付加した例、図３８は変化点の３つの空白ドットＤ４４〜Ｄ４６、Ｄ６１〜Ｄ６３のうち、空白ドットＤ４６、Ｄ６１に中滴のドット、空白ドットＤ４４、Ｄ４５、Ｄ６２、Ｄ６３に小滴のドットを付加した例、図３９は変化点の４つの空白ドットＤ４３〜Ｄ４６、Ｄ６１〜Ｄ６４のうち、空白ドットＤ４５、Ｄ４６、Ｄ６１、Ｄ６２に中滴のドット、空白ドットＤ４３、Ｄ４４、Ｄ６３、Ｄ６４に小滴のドットを付加した例である。

また、図４０ないし図４３は階段状変化部の変化点の４つの空白ドットＤ４３〜Ｄ４６、Ｄ６１〜Ｄ６４に小滴のドットを付加するとともに画像ドット（フォントデータのドット）を小滴又は中滴のドットに置換した例である。つまり、図４０は変化点の１つの画像ドット（フォントデータのドット）Ｄ４７、Ｄ６０を中滴のドットに置換した例、図４１は変化点の２つの画像ドットＤ４７、Ｄ４８、Ｄ６０、Ｄ５９を中滴のドットに置換した例、図４２は変化点の３つの画像ドットＤ４７〜Ｄ４９、Ｄ６０〜Ｄ５８を中滴のドットに置換した例、図４３は変化点の４つの画像ドットＤ４７〜Ｄ５０、Ｄ６０〜Ｄ５７を中滴のドットに置換した例である。

ここで、本発明者らは、これら８種類の方法で文字を作成し、ジャギーの目立ちにくさを評価した結果、変化点の前の空白ドットに対しては、４ドットの小滴を付加し、更に文字部を形成する画像ドットを２ドット以上（すなわち、図４１ないし図４３の例）中滴に置換するパターンが好ましいことが分った。

一方、処理速度の点から図３６ないし図４３の第１例ないし第８例を比較すると、図３６の例が最も速く、図３７の例（第２例）、図３８の例（第３例）……図４３の例（第８例）の順に遅くなる。

これは、１つには、処理方法が、図３６ないし図３９の各例では注目画素が空白ドットの場合のみにパターンマッチングを実行すれば良いのに対して、図４０ないし図４３の各例では注目画素が空白の場合と画像ドットの場合の両方（すなわち、すべてのフォントデータ）でパターンマッチングを行う必要があるためである。言い換えれば、空白にのみ小滴又は中滴を付加することにより、高速にジャギーを改善したフォントデータを作成することができる。

２つには、必要な参照パターンの数が、図３６の例が最も少なく、図３７の例、図３８の例……図４３の例の順に多くなるためである。これは、図３７の例を実施するには、図３６の例の参照パターンに更に空白２ドット目を判断する参照パターンが必要であり、図４０の例では、更に文字を構成するドット１つ目を判断する参照パターンが必要であり、図４１では更に文字を構成するドット２つ目を判断するための参照パターンが必要となるためである。このように、判断するための参照パターン数が増え、パターンマッチングの回数が増えるためである。

次に、具体的な実施例について説明する。上述したようにして小ドットを付加又は小ドットに置換したフォントデータを、実際に以下の条件で、インクジェットヘッドで普通紙に印字して、その品質を評価した。
ヘッド：３８４ノズル/色
ノズルピッチ＝８４μm（３００dpi相当）
画像解像度：主走査方向６００ｄｐｉ、副走査方向３００ｄｐｉ（＝ノズルピッチ）
ドットサイズ：大滴８７μｍ、小滴４０μｍ、中滴６０μｍ
文字：MS明朝 フォントサイズ＝6、10、12、20、30、50、80ポイント
ジャギー補正方法：図３６〜図４３の各方法
印字方法：パス数（１ライン形成するスキャン数）＝１、インターレス＝なし
紙：リコー タイプ６２００

本発明におけるジャギー補正（図３６ないし図４３の小ドット付加）を実施した文字と、小ドット付加を行わない（補正なし）、すなわち大滴のみで印字した文字とで、出力文字を比較した。その結果を表１に示している。なお、同表中の符号は、××：ジャギーが目立ち、文字品質が劣悪、×：ジャギーが目立ち、文字品質悪、△：ジャギーが多少目立つ、○：ジャギーが判別できず、文字品質良好、◎：ジャギーは全く分からず、文字品質極めて良好、を意味している。

この結果から分かるように、本発明によるジャギー補正を行なうことで文字品質が向上する。また、フェザリングもなく、画像濃度も十分な文字が得られる。

さらに、比較のため、本発明によるジャギー補正を、インクを染料インクに変えて実施したところ、フェザリング（文字にじみ）が多く発生し、補正の効果よりむしろ、フェザリングによるギザギザ感が目立つ結果となった。

また、本発明における補正方法を文字品質で比較すると、図４０ないし図４３の各例による方法が最も文字品質が良く、次に図３９、図３８の各例、その次に図３７、図３６の各例の順である。つまり、空白部と文字を形成するドット（画像ドット）の両方に対して、小ドットに置換する方法が、よりジャギーの改善効果が高くなる。特に、図４２及び図４３の各例では、６００×６００dpiの文字と同等レベルの文字品質が得られることが確認できた。これは、同じ参照パターンを使用しても、変化点周辺を多くの小ドットで形成することができ、段差がより滑らかに解消されるためと考えられる。

また、表１から分かるように、フォントサイズとしては、小さなフォントサイズよりもむしろ大きなフォントサイズの方が文字品質が良いことが分かる。ただし、小さなフォントサイズでもジャギーの改善効果は得られている。さらに、図３６ないし図４３のいずれの方法でも、いずれもフォントサイズに対しても大きな効果が得られるので、フォントサイズによらずに本発明を適用することが好ましい。

ただし、処理速度の点では、フォントサイズが大きくなると、フォントを形成するドットの数が多くなるため、処理速度が遅くなるため、より高速に処理を行い、スループットの向上を図る（例えば２０ＰＰＭを超えるようなスループットを実現する）上では、大きなフォントサイズには適用せずに、より一般的に用いられる５０ポイント以下の文字に対してのみ本発明を適用することがより好ましい。

すなわち、フォントサイズにより、変化点の検出を実施することで、処理時間を短縮することができる。特に、５０ポイント以下の場合にのみ実施することで、文字品質の改善と処理速度の向上を両立して図ることができる。

また、出力する画像の色に応じて階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換するジャギー補正を行うモードと行なわないモードを選択するようにすることもできる。すなわち、一般的な文書で使用される使用頻度の高い色の文字色のみにジャギー補正を行なうことで、高スループットの場合でも不必要な処理を行なわずに高ＰＰＭの出力が可能になる。例えば、イエロー、マゼンタの単色の場合には、シアン、ブラックよりも相対的に視覚的な認識度合いが低いので、これらの単色の文字についてはジャギー補正を行なわないようにすることができる。なお、詳細は前述した特許文献６（特開２００４−１７５５２号公報）に記載されているような内容を適用することができる。

上記実施形態においては、普通紙に印字したときの例を示したが、コート紙や，光沢紙、ＯＨＰフィルムなどに印字するときにも本発明を適用することにより、同様の効果を得ることができる。また、これらの紙種によって、ジャギー補正処理を実施する場合と、しない場合とを選択するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、６００dpi×３００dpiの解像度で文字を印字した例で説明したが、より低解像度の、例えば４００dpi×２００dpi、３００dpi×１５０dpiの文字に対しても、文字を構成するドット径が大きくなり、階段状の段差がさらに目立つことから、本発明を適用することで、より大きな効果が得られる。

これに対し、解像度が６００dpi×６００dpi、６００dpi×１２００dpi、１２００ｄpi×１２００dpi、……といった高密度の場合には、フォントを構成するドット数が多く、ドットサイズも小さいことから、ジャギーが目立たなくなる。

そこで、異なる解像度で印字する複数の印字モードを有する画像形成装置の場合、その解像度によって、本発明によるジャギー補正を実施するモードと、実施しないモードを持ち、解像度に応じて選択するようにすれば、スループットの向上をいう点では好ましい。この場合の解像度の目安としては、６００dpi以上の解像度があればジャギーはほとんど目につかないことから、主走査方向、副走査方向のいずれかが、６００dpi以下の解像度の場合に適用すると効果的である。

さらに、上記実施形態では、シリアル型画像形成装置に本発明を適用した例で説明したが、ライン型画像形成装置の場合には、ライン方向（記録ヘッドのノズルの並び方向：第１の方向）の解像度はノズルピッチによって規定されるのに対し、被記録媒体の送り方向（第２の方向）は送り量を変化させることで解像度を異ならせることができる。したがって、このライン型画像形成装置の場合には、第２の方向の解像度が第１の方向の解像度よりも高いとき、第２の方向に平行な線に近い斜線に対しては前述したようなジャギー補正を実施し、第１の方向に平行な線に近い斜線ではジャギー補正は実施しないようにすることできる。

また、上述したフォントデータの作成は、前述したようにインクジェット記録装置に画像データを送るためのパソコンなどの画像処理装置を含む情報処理装置（ホスト）上にプリンタドライバとして搭載される。そのため、ＣＤ−ＲＯＭやネットワーク上のホストコンピュータのハードディスクに、ジャギー補正手段（ドットデータ変換手段）を記述したソフトとして保存され、それをダウンロード、インストールすることによって、各ホストで動作可能となる。

上記実施形態においては、ホスト側でジャギー補正（ドットデータ変換）を行う例で説明したが、画像形成装置側でジャギー補正を行うこともでき、このような実施形態に係る画像形成装置の制御部の一例について図４４を参照して説明する。

この画像形成装置５００は、ドットデータ変換手段（ジャギー補正手段）及び検知手段を兼ねた装置全体の制御を司るＣＰＵ（主制御部）５０１と、各種プログラム及び前記パターンマッチングを行うための参照パターンなどを格納したＲＯＭ５０２とでフォームウエアを構成し、ホスト（ＰＣ）６００のアプリケーションソフト６０１によって与えられる文字コードデータなどの印字データ等を描画データメモリ５０４に格納する。

そして、この描画データメモリ５０３に記憶されたデータは、ラスタライザ５０４によって解釈され、線の記録命令であれば、指定された位置や太さ等に応じた記録ドットパターンに変換され、また、文字の記録命令であればフォントデータ５０８から対応する文字の輪郭情報を呼びだし指定された位置や大きさに応じて記録ドットパターン（ビットマップデータ）に変換してラスタデータメモリ５０５に記憶する。

このとき、ＣＰＵ５０１は、主走査方向に近い斜線に対してはビットマップデータから輪郭部の階段状変化部の検知を行って、前述したジャギー補正処理（ドットデータ変換処理）を実行することで、参照パターンを用いて、階段状変化部周辺を、階段状変化部以外を形成するドットよりも小さなサイズのドットのデータに階段状変化部の傾きに応じて変換する。

そして、ラスタデータメモリ５０５に記憶された記録ドットパターン（ドットデータ）をプリンタエンジン５１０に出力して、インクジェットヘッドの圧力発生手段の駆動、主走査、副走査を行って画像を記録する。

なお、ここでは、ＣＰＵを用いたソフトウエア（プログラム）で階段状段差部の検知とドットデータの変換を行ったが、ＡＳＩＣなどのハードウエアのみで実現することも可能である。

このように画像形成装置側でビットマップ展開とジャギー補正（ドットデータ変換処理）を行うことで、ホストと画像形成装置間のデータ転送がビットマップデータを用いないので高速になり、スループット向上が図れる。なお、前述したホスト側で行なう場合の説明は画像形成装置側にも同様に当てはまる。

本発明を適用可能な画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例を示す機構部の全体構成を説明する側面説明図である。 同機構部の平面説明図である。 同インクジェット記録装置の記録ヘッド構成の一例を示す説明図である。 同じく記録ヘッド構成の他の例を示す説明図である。 同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。 同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室短手方向に沿う断面説明図である。 同インクジェット記録装置における制御部の概要を説明するブロック説明図である。 同制御部におけるヘッド制御部及びヘッドドライバの一例を説明するブロック説明図である。 同ヘッド制御部及びヘッドドライバの動作説明に供する説明図である。 本発明に係る画像処理方法をコンピュータに実行させる本発明に係るプログラムを搭載したホスト側の構成の一例を説明するブロック図である。 ジャギー補正を行わない画像処理の結果得られるドットデータで印字した場合の出力文字の例を示す説明図である。 同出力例における主走査方向と平行な線に近い斜線部のドット配置を示す説明図である。 同じく同出力例における副走査方向と平行な線に近い斜線部のドット配置を示す説明図である。 本発明の第１実施形態における主走査方向と平行な線に近い斜線部に対して適用するジャギー補正（ドットデータ変換処理）の第１例の説明に供する説明図である。 同じく第２例の説明に供する説明図である。 同じく第３例の説明に供する説明図である。 同じく第４例の説明に供する説明図である。 同じく第５例の説明に供する説明図である。 同じく第６例の説明に供する説明図である。 同じく第７例の説明に供する説明図である。 同じく第８例の説明に供する説明図である。 同実施形態における副走査方向と平行な線に近い斜線部の説明に供する説明図である。 本発明の第１実施形態における主走査方向と平行な線に近い斜線部に対して適用するジャギー補正の他の例の説明に供する説明図である。 本発明の第１実施形態における主走査方向と平行な線に近い斜線部に対して適用するジャギー補正の更に他の例の説明に供する説明図である。 ドットデータ変換処理におけるパターンマッチングに用いられる一般的なウインドウの説明に供する説明図である。 本発明におけるドットデータ変換処理に用いるウインドウの説明に供する説明図である。 パターンマッチング処理（ドットデータ変換処理）の一例の説明に供するフロー図である。 パターンマッチング処理の説明に供する空白ドットを置換するための参照パターンの異なる例を説明する説明図である。 パターンマッチング処理の説明に供する画像ドットを置換するための参照パターンの異なる例を説明する説明図である。 パターンマッチング処理を行った場合のドットデータの変換の説明に供する説明図である。 空白部のみに小滴の付加を行うドットデータ変換処理の説明に供するフロー図である。 同処理の具体的説明に供する説明図である。 フォントを形成するデータのみを小滴に置換するドットデータ変換処理の説明に供するフロー図である。 同処理の具体的説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態におけるジャギー補正（ドットデータ変換処理）の説明に供するフロー図である。 同実施形態における主走査方向と平行な線に近い斜線部に対して適用するジャギー補正の第１例の説明に供する説明図である。 同じく第２例の説明に供する説明図である。 同じく第３例の説明に供する説明図である。 同じく第４例の説明に供する説明図である。 同じく第５例の説明に供する説明図である。 同じく第６例の説明に供する説明図である。 同じく第７例の説明に供する説明図である。 同じく第８例の説明に供する説明図である。 本発明に係る画像形成装置の制御部の一例の説明に供するブロック図である。

符号の説明

４…キャリッジ
５…主走査モータ
１１…記録ヘッド
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ…ヘッド
２２…被記録媒体（用紙）
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
３６…副走査モータ
１２１…圧電素子
２００…制御部
２０７…ヘッド制御部
２０８…ヘッドドライバ
４０７…ジャギー補正部

Claims (12)

1. 記録液の液滴を用いて、第１の方向とこの第１の方向に略直交する第２の方向とで解像度を異にして複数のドットからなる画像を形成可能な画像形成装置で出力するための画像データを生成する画像処理方法において、前記画像の輪郭部を形成するドットの階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換するとき、変換対象となるドットを、前記第１の方向及び第２の方向の解像度に応じてドット数ｍ、ｎの異なるｍ×ｎのウインドウを用いて検出することを特徴とする画像処理方法。
2. 請求項１に記載の画像処理方法において、前記画像の空白部のドットを検出し、この検出結果に応じて小さなサイズのドットに変換することを特徴とする画像処理方法。
3. 請求項２に記載の画像処理方法において、複数の空白部のドットを小さなサイズのドットに変換することを特徴とする画像処理方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理方法において、前記画像の画像部のドットを検出し、この検出結果に応じて小さなサイズのドットに変換することを特徴とする画像処理方法。
5. 請求項４に記載の画像処理方法において、複数の画像部のドットを小さなサイズのドットに変換することを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載の画像処理方法において、前記小さなサイズのドットは複数の種類のドットサイズから選ばれていることを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像処理方法において、前記画像の輪郭部の傾きに応じて前記所定のドットに変換することを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像処理方法において、前記画像の色に応じて前記階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換する処理を行なわないことを特徴とする画像処理方法。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像処理方法において、前記画像が文字画像であるときには、この文字画像のフォントサイズに応じて前記階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換する処理を行なわないことを特徴とする画像処理方法。
10. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像処理方法において、前記第１の方向又は第２の方向の解像度に応じて前記階段状変化部周辺のドットを所定のドットに変換する処理を行なわないことを特徴とする画像処理方法。
11. 記録液の液滴を用いて、第１の方向とこの第１の方向に略直交する第２の方向とで解像度を異にして複数のドットからなる画像を形成可能な画像形成装置において、前記請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像処理方法を実行する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータに実行ささせることを特徴とするプログラム。