JP2007261218A - 印刷ヘッド、印刷装置、シリアルデータ生成装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドチップの位置ズレを原因として、境界部分の存在が知覚されたり画質の低下が知覚される。
【解決手段】インクジェット方式の印刷ヘッドに、有効ノズル領域の前後に重複ノズル領域を形成したヘッドチップを、隣り合うヘッドチップ同士の有効ノズル領域の前端位置と後端位置のそれぞれが段違いで揃うように配置したラインヘッド構造を搭載する。また、重複ノズル領域に当たるデータにはゼロ値を挿入し、ヘッドチップのズレに応じて挿入するゼロ値を増減する。
【選択図】図６

Description

明細書で提案する発明は、１つのドットを複数滴の液滴（例えばインク滴）で形成することができる液体吐出方式の印刷装置に関する。
なお、発明者が提案する発明は、印刷ヘッド、印刷装置、パターンテーブル最適化装置及びコンピュータプログラムとしての側面を有する。

現在、さらなる印刷速度の高速化に向け、ラインヘッド構造の採用が検討されている。ラインヘッド構造は、印刷幅方向に多数のノズルを配列したヘッド構造をいう。ラインヘッド構造のうち、ヘッド長が印刷幅の全長を超えるものを特にラインヘッドという。
現在、ラインヘッド構造は、複数個のヘッドチップの貼り合わせにより実現する手法が主流である。

図１に、一般的なラインヘッド構造の一部を示す。図１は、隣り合う２つのヘッドチップの取付部分を拡大した図である。図１に示すように、２つのヘッドチップは、端部がチップの境界線上に位置するように取り付けられている。すなわち、ヘッドチップ同士が端部で他方と重ならないように配置される。
特開２００５−８１６２１号公報

ところが、このように複数個のヘッドチップを貼り合わせて１つの印刷ヘッドを製造する場合には、許容範囲内も含めて取付誤差（すなわち、位置ズレ）が発生する可能性がある。
図２に、取付誤差によりヘッドチップ間に隙間が発生した例を示す。図２は、説明の都合上、隙間を強調して表している。このように、ヘッドチップ間に隙間があると、インク滴が着弾しない部分が白スジとして知覚されることがある。

そこで、ヘッドチップ間に隙間がある印刷ヘッドを使用する場合には、隙間の両側付近の印刷濃度（階調）を擬似的に上げる補正処理が一般に採用されている。印刷濃度を上げることで、白スジの存在が目立たないように補正できる。
図３（Ａ）に、補正前のドット形成例を示し、図３（Ｂ）に、補正後のドット形成例を示す。しかし、この補正手法でも境界付近の画質低下を完全には取り除くことができない。

また、重複ノズルを配置しないヘッドチップの場合、ドットの形成タイミングのズレを原因として境界付近の画質が低下することがある。この形成タイミングのズレは偏向吐出技術の採用時に発生する。
図４に、偏向吐出技術を採用する印刷ヘッドによるインク滴の吐出方向を示す。図４に示すノズルの場合、対面位置のドットに加え、隣接する３つのドット位置を打ち分けることができる。

図５に、この偏向吐出技術を使用した場合の境界部分のドット形成方法を示す。なお、ヘッドチップ内の縦方向に並ぶ８つの区画は、１つのドットの形成に使用できるインク滴の吐出周期に対応する。また、各区画内の数字は、各区画に対応するインク滴の吐出に使用するノズルの番号を表している。すなわち、図５は、１つのドットを最大８発のインク滴の重ね打ちで形成できる場合における吐出ノズルと吐出タイミングとの関係を表している。

図５に示すように、「ヘッドチップ２」のノズル番号「１」、「２」、「３」に対応する位置のドットは、「ヘッドチップ１」から吐出されるインク滴との重ね打ちにより形成される。
因みに、「ヘッドチップ２」のノズル番号「１」に対応するドットは、全８発のうち６発が「ヘッドチップ１」から吐出されるインク滴との重ね打ちで形成される。また、「ヘッドチップ２」のノズル番号「２」に対応するドットは、全８発のうち４発が「ヘッドチップ１」から吐出されるインク滴の重ね打ちで形成される。

また、「ヘッドチップ２」のノズル番号「３」に対応するドットは、全８発のうち２発が「ヘッドチップ１」から吐出されるインク滴の重ね打ちで形成される。
ところで、ヘッドチップ１からインク滴が着弾する時点とヘッドチップ２からインク滴が着弾する時点とでは、ヘッドチップ間のオフセット分（数ライン分）だけ時間差が発生する。この時間差が、同じインク滴数でもドットサイズが変化する原因となっている。また、用紙の送りズレが発生した場合には、ドットが正しい位置に形成されない問題もある。
このように、従来方式の印刷装置では、ヘッドチップの境界付近で画質の低下が生じ易い。

そこで、発明者らは、有効ノズル領域の前後に重複ノズル領域を形成したヘッドチップを、隣り合うヘッドチップ同士の有効ノズル領域の前端位置と後端位置のそれぞれが段違いで揃うように配置した印刷ヘッド構造を有する液体吐出方式の印刷ヘッドを提案する。

また、発明者らは、この印刷ヘッド構造を有する液体吐出方式の印刷ヘッドに供給するシリアルデータを生成する装置として、ヘッドチップの並び順に並び替えた多値量子化値をシリアルデータとして出力する並替出力部と、重複ノズル領域用のデータとして、シリアルデータ出力にゼロ値を挿入するゼロ値挿入部とを有するものを提案する。
なお、挿入するゼロ値のドット数は、各ヘッドチップの位置決め誤差に関する位置補正データに応じて増減制御することが望ましい。

発明者らの提案する仕組みの採用により、ヘッドチップ同士の境界部分に位置するドットの形成を一つのヘッドチップ内で完結的に実行できる。これにより、ドットサイズの変化や位置ズレの無い印刷結果を実現できる。
また、挿入するゼロ値のビット数を可変する場合には、ヘッドチップの位置決め誤差に起因してヘッドチップ間に隙間が生じたとしても、正しい位置にドットを形成することができる。

以下、発明に係る液体吐出方式の印刷装置の形態例を説明する。
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。
また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。

（Ａ）印刷ヘッド例
図６に、この形態例で使用する印刷ヘッド１の構造例を示す。印刷ヘッド１は、有効ノズル領域の両側に重複ノズル領域を形成した１６個のヘッドチップ３をライン状に配置した印刷ヘッド構造を有している。この形態例の場合、印刷ヘッド１は、ラインヘッドであるものとする。

有効ノズル領域には３２０のノズルが形成され、重複ノズル領域には各４個、計８個のノズルが形成される。有効ノズル領域のノズルと重複ノズル領域のノズルの吐出能力に違いはないものとする。
図７に、有効ノズル領域と重複ノズル領域の取付位置の関係を示す。図中、網掛けで示した部分が有効ノズル領域であり、白抜きで示す部分が重複ノズル領域である。

図７に示すように、隣り合うヘッドチップ同士で有効ノズル領域の前端位置と後端位置は、それぞれ段違いで揃うように配置される。なお、隣り合うヘッドチップ間の用紙送り方向の段差（オフセット量）は、４ライン分（４ドット分）とする。

各領域に形成されるノズルは、１つのドットを複数発の液滴（本実施形態ではインク滴）で形成するドット形成技術に加え、ノズルの並び方向に位置する複数個のドット位置にインク滴を吐出できる偏向吐出技術にも対応した駆動機構を備えるものとする。この駆動機構が、特許請求の範囲における「液体吐出部」に対応する。

図８に、駆動機構の構造例を示す。この形態例での駆動機構は、図８に示すように、４つのドット位置にインク滴を打ち分けることができるものとする。

図８（Ａ）に示す駆動機構は、ノズル５とその底部に配置される２つのヒーター７で構成される。この駆動機構の場合、左右２つのヒーター７に流す電流量のバランスを制御することにより、インク滴９の吐出方向（着弾位置）を可変する。この例の場合、各ノズル５は、図８（Ｂ）〜（Ｅ）に示す４つのドット位置にインク滴９を吐出できるものとする。
発明者らの提案する印刷ヘッドでは、この偏向吐出技術を利用し、同じヘッドチップにある重複ノズル領域から有効ノズル領域の境界付近に位置するドットに向けてインク滴を吐出する方式を採用する。

この方式の採用により、各ヘッドチップの有効ノズル領域に対応する全てのドットを、１つのヘッドチップ内のノズルだけで形成することが可能になる。
このように、１つのヘッドチップだけで境界付近のドットの形成を完了することができれば、従来例のようにドットの形成タイミングのずれを原因とするドットサイズの変化を無くすことができる。また、インク滴の着弾位置のずれによるドット形成ズレの問題も可決できる。

以下、１つのヘッドチップ内で境界付近のドットの形成を完結できることを説明する。
図９に、ドット位置と各ドットを形成するインク滴を吐出するノズルとの対応関係を示す。図９の場合も、ヘッドチップ内の縦方向に並ぶ８つの区画は、１つのドットの形成に使用できるインク滴の吐出周期に対応する。また、各区画内の数字は、各区画に対応するインク滴の吐出に使用するノズルの番号を表している。すなわち、図９は、１つのドットを最大８発のインク滴の重ね打ちで形成できる場合における吐出ノズルと吐出タイミングとの関係を表している。

例えば、「ヘッドチップ２」のノズル番号「５」に対応するドットは、全８発のうち６発が同じ「ヘッドチップ２」の重複ノズル領域から吐出されたインク滴で形成される。また、「ヘッドチップ２」のノズル番号「６」に対応するドットは、全８発のうち４発が同じ「ヘッドチップ２」の重複ノズル領域から吐出されたインク滴で形成される。「ヘッドチップ２」のノズル番号「７」に対応するドットは、全８発のうち２発が同じ「ヘッドチップ２」の重複ノズル領域から吐出されたインク滴で形成される。なお、図９において、網点部分は、ヘッドチップ２の重複ノズル領域から吐出されたインク滴で形成される。

なお、この例の場合、「ヘッドチップ１」の後端側に設けられる重複ノズル領域のノズルは、ドットの形成には寄与しない。
もっとも、インク滴の吐出方向が図８とは反対の場合、すなわち図１０に示す４方向の場合には、ドットの形成に使用する重複ノズル領域の位置関係が反対になる。すなわち、図１１に示すように、「ヘッドチップ１」の後端側に設けられる重複ノズル領域のノズルがドットの形成に寄与し、「ヘッドチップ２」の前端側に設けられる重複ノズル領域のノズルは、ドットの形成に寄与しない。

（Ｂ）印刷装置例
図１２に、この種の印刷ヘッドを採用する印刷装置１１の構成例を示す。
印刷装置１１は、ディジタル信号処理部１３と、ヘッドコントローラ１５と、印刷ヘッド１（図６）で構成する。
ディジタル信号処理部１３は、入力された画像データを印刷に適した信号形態に変換する処理デバイスである。この形態例の場合、ディジタル信号処理部１３は、多値誤差拡散部１３１、多値量子化部１３３、並替出力部１３５、ゼロ値挿入部１３７で構成される。

このディジタル信号処理部１３が、特許請求の範囲における「シリアルデータ生成装置」に対応する。
多値誤差拡散部１３１は、インク色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）に対応するＣＭＹＫ信号を色別に多値誤差拡散処理する処理デバイスである。多値誤差拡散部１３１は、２５６階調のＣＭＹＫ信号を閾値に対応する９値の階調値に変換する処理を実行する。

多値量子化部１３３は、各ドットの階調値を表す９値の階調値を０〜８までの多値量子化値に変換する処理デバイスである。この多値量子化値は、各ドットを形成するインク滴数に対応する。

並替出力部１３５は、印刷ヘッド１を構成するヘッドチップの配置に合わせてヘッドコントローラ１５に出力する多値量子化値を並び替え、シリアルデータとして出力する処理デバイスである。
図１３に、シリアルデータの出力例を示す。なお、シリアルデータは、図中の左側のドット位置から右方向に並び順に出力されるものとする。シリアルデータは、有効ノズル領域に対応する位置のドットに対応する。

ゼロ値挿入部１３７は、多重ノズル領域に対応する多値量子化値としてゼロ値を挿入する処理デバイスである。
図１４に、ゼロ値挿入後のデータ構造例を示す。図１４に示すように、各有効ノズル領域に対応するデータの前後にゼロ値が４ドットづつ挿入されていることが分かる。

ヘッドコントローラ１５は、多値量子化値をドットパターンデータに変換する処理デバイスである。ヘッドコントローラ１５は、ドットパターン変換部１５１、乱数発生器１５３、ラインバッファ１５５、書込カウンタ１５７及び読出カウンタ１５９で構成する。
ドットパターン変換部１５１は、８つのパターンテーブルのうち乱数発生器１５３で選択されたパターンテーブルを用い、多値量子化データをドットパターンに変換する処理デバイスである。図１５に、パターンテーブルの例を示す。

ここで、各パターンテーブルには、９値の多値量子化値とドットパターンが関連付けられて保存されている。なお、事前に用意する８つのパターンテーブルは、多値量子化値とドットパターンとの対応関係が全て異なるものを使用する。
８つのパターンテーブルの中からランダムに選択したパターンテーブルを使用することにより、ドットパターンの規則性に伴う画質低下が低減される。

乱数発生器１５３は、書込カウンタ１５７の発生するアドレスに従って１ドット又は数ドット毎に乱数を発生する。
ラインバッファ１５５は、書き込み用と読み出し用の２つの記憶領域を有するバッファメモリである。ここでの各記憶領域は、各ヘッドチップの全ノズル数（有効ノズル領域と２つの重複ノズル領域に形成されたノズル）の合計値に対応する記憶容量だけ確保される。なお、２つの記憶領域の一方はドットパターンの書き込みに、他方はドットパターンの読み出しに使用される。この読み書きアドレスを与えるのが書込カウンタ１５７と読出カウンタ１５９である。

印刷ヘッド１は、１色当たり１６個のヘッドチップがライン状に配置されたヘッド構造を有するデバイスである。各色に対応するラインヘッド構造は、図６で説明したので説明を省略する。
なお、印刷ヘッド１には、位置補正データメモリ１１１が搭載されるものとする。位置補正データメモリ１１１は、各ヘッドチップの位置決め誤差に関する位置補正データを格納する記憶領域である。すなわち、各色１６個のヘッドチップの位置決め誤差に関する情報が格納される。

例えば、本来あるべき位置に対して前方又は後方にずれていること及びずれ量が何ドット分かに関する情報が位置補正データとして格納される。
この位置補正データは、ディジタル信号処理部１３のゼロ値挿入部１３７に与えられ、挿入するゼロ値の数の増減に使用される。
図１６に、ゼロ値の増減に基づくドット位置の補正原理を示す。図１６（Ａ）は、ヘッドチップが正しく位置決めされた場合の配置例である。

図中、網掛けで示す領域は、有効ノズル領域に対応するデータの割り当て領域を示し、白抜きで示す領域は、多重ノズル領域に対応するデータ（ゼロ値）の割り当て領域を示す。図１６の場合、ゼロ値の割り当ては前方側及び後方側共に４ドットづつである。
図１６（Ｂ）は、ヘッドチップの取付位置が後方にずれた状態を示す。図１６（Ｂ）は、ゼロ値の挿入量を何ら補正しない場合に対応する。この場合、多重ノズル領域のドット数は４ドット分確保される。結果的に、このヘッドチップが形成するドットの位置はずれ量だけドットの形成開始位置がシフトし、白スジが発生してしまう。

図１６（Ｃ）も、ヘッドチップの取付位置が後方にずれた状態に対応する。ただし、この場合には、ヘッドチップの前方側に挿入するゼロ値のドット数をずれ量だけ減少させ、有効ノズル領域のデータを全体的に前方にシフトする。なお、ヘッドチップの後方側に挿入するゼロ値のドット数は反対に増加する。
この補正処理により、有効ノズル領域に対応するデータの割り当て領域を示す網掛け部分は、ヘッドチップが正しく位置決めされた場合と同じ位置に対応付けられる。

結果的に、２つのヘッドチップ間には、物理的なヘッドチップの位置決め誤差にかかわらず、正しい位置に本来の階調によるドットの形成が保証される。
なお、この形態例の場合、１つのノズルが形成できるドットの位置は４つ分である。従って、この形態例の場合には、位置決め誤差が１ドット分であれば、他のヘッドチップのデータに影響することなく、正しい位置に正しい階調でドットを形成することが可能になる。

（Ｃ）印刷動作
図１７に、印刷装置１１内で実行される処理手順例を示す。
まず、印刷の実行に先立って、位置補正データが印刷ヘッド１から読み出される（Ｓ１）。位置補正データは、ディジタル信号処理部１３のゼロ層入部１３７に与えられる。
次に、並替出力部１３５は、ディジタル信号処理部１３の画像メモリにアクセスし、ヘッドチップの並び順に１ライン分の多値量子化値を読み出す（Ｓ２）。この１ライン分のシリアルデータ（図１３）がゼロ値挿入部１３７に与えられる。

この段階で、ゼロ値挿入部１３７は、位置補正データの情報を基に位置補正が必要か否かを判定する（Ｓ３）。
ヘッドチップの取付が正確である場合（すなわち、位置補正データが全てのヘッドチップについてゼロである場合）、ゼロ値挿入部１３７は、処理Ｓ３の判定処理で否定結果を得る。

この場合、ゼロ値挿入部１３７は、有効ノズル領域に対応する３２０ドットの前後に４ドットづつ計８ドットのゼロ値を挿入したシリアルデータ（図１４）をヘッドコントローラ１５に転送する（Ｓ４）。
このシリアルデータの多値量子化値は、ドットパターン変換部１５１によってドットパターンに変換され、ラインバッファ１５５を通じて印刷データとして印刷ヘッド１に出力される（Ｓ５）。

図１８に、ヘッドチップの取付が正確である場合に出力されるドットパターンの一例を示す。図１８ではドットパターンのうち有効ノズル領域の中央部分を省略して表しているが、重複ノズル領域に当たる前後４ドットにドットパターンが存在しないことが分かる。なお、既に説明したように、縦方向に並ぶ８つの区画が１つのドットに対応し、黒丸のある区画がインク滴の吐出タイミングである。８つの区画には、インク滴の吐出方向が割り当てられている。インク滴の吐出方向を与える情報は、偏向吐出制御信号として印刷ヘッド１に出力される。

この後、１画面全体の処理が終了したか否かの判定がゼロ値挿入部１３７で判定される（Ｓ６）。
ここで、否定結果が得られている間、ゼロ値挿入部１３７は、前述した処理Ｓ２から処理Ｓ５までの処理を繰り返す。
一方、肯定結果が得られた場合には、１頁分の判定動作を終了する。

次に、処理Ｓ３で肯定結果が得られた場合を説明する。このことは、１つ又は複数箇所のヘッドチップについて位置ズレがあることを意味する。例えば位置補正データがゼロでないことを意味する。
ゼロ値挿入部１３７は、ヘッドチップのズレ方向を確認する判定処理を実行する（Ｓ７）。この例では、ゼロ値挿入部１３７は、ヘッドチップのずれ方向が右方向であるか否かを判定する。

なお、図１７では、説明を簡略化する目的で、この判定処理が１ラインに１回だけ実行されるように表現しているが、実際には各ヘッドチップ毎に実行される。
ヘッドチップのズレ方向が右方向（後方）であると判定された場合（処理Ｓ７で肯定結果が得られた場合）、ゼロ値挿入部１３７は、該当するヘッドチップのデータが補正値分だけ前方にシフトしたシリアルデータを生成する（Ｓ８）。具体的には、有効ノズル領域に対応する３２０ドット分のデータの前方に挿入するゼロ値を補正値だけ減少し、後方に挿入するゼロ値を補正値分だけ増加する処理を実行する。

図１９に、ヘッドチップの取付位置が右方向にずれた場合に出力されるドットパターンの一例を示す。なお、図１９（Ａ）は、ヘッドチップが正確に位置決めされている場合の有効ノズル領域データの配置例である。
図１９（Ｂ）は、ヘッドチップの取付が右方向に１ドットずれた場合に、有効ノズル領域データのシフト処理が無いときのデータの配置例である。有効ノズル領域データの前後に４ドット分のゼロ値が挿入されている。この結果、ドットの形成開始位置が１ドット右方向にずれ、白スジが発生してしまう。

図１９（Ｃ）は、同じくヘッドチップの取付位置が右方向に１ドットずれた場合の例であるが、有効ノズル領域データのシフト処理を実行したデータの配置例である。この例の場合、ズレ量は１ドットであるので有効ノズル領域データの前方には３ドット分のゼロ値が挿入され、後方には５ドット分のゼロ値が挿入される。この結果、ドットの形成開始位置は、図１９（Ａ）と同じになる。すなわち、ヘッドチップの位置ズレによらず、位置ズレが無い場合と同じ位置がドットの形成開始位置になる。

この後は、処理Ｓ４からＳ６までの処理が順に実行され、１頁の印刷が終了するまでは同じ処理が繰り返し実行される。
図２０に、この場合に生成されるドットパターンの出力例を示す。図２０に示すように、有効ノズル領域に対応する３２０ドット分のドットパターンは、「ヘッドチップ２」のノズル番号「４」から「３２３」までの領域に格納されている。

結果として、ヘッドチップ間にドットの隙間が生じない印刷結果が保証される。また、この例の場合、「ヘッドチップ２」の前側には、ノズル番号「４」に対応するドットパターンの吐出に関与する３つのノズルが確保されているので、ドットの形成に必要なインク滴を過不足無く吐出することができる。すなわち、白スジの発生を無くすだけでなく、正確な階調表現をも実現できる。

一方、ヘッドチップのズレ方向が左方向（前方）であると判定された場合（処理Ｓ７で否定結果が得られた場合）、ゼロ値挿入部１３７は、該当するヘッドチップのデータが補正値分だけ後方にシフトしたシリアルデータを生成する（Ｓ９）。具体的には、有効ノズル領域に対応する３２０ドット分のデータの前方に挿入するゼロ値を補正値だけ増加し、後方に挿入するゼロ値を補正値分だけ減少する処理を実行する。

図２１に、ヘッドチップの取付が左方向にずれた場合に出力されるドットパターンの一例を示す。なお、図２１（Ａ）は、ヘッドチップが正確に位置決めされている場合の有効ノズル領域データの配置例である。
図２１（Ｂ）は、ヘッドチップの取付が左方向に１ドットずれた場合に、有効ノズル領域データのシフト処理が無いときのデータの配置例である。有効ノズル領域データの前後に４ドット分のゼロ値が挿入されている。この結果、「ヘッドチップ２」が形成するドットの形成開始位置が「ヘッドチップ１」の形成終了位置と重複し、黒つぶれや画像の重複が発生してしまう。

図２１（Ｃ）は、同じくヘッドチップの取付が左方向に１ドットずれた場合の例であるが、有効ノズル領域データのシフト処理を実行したデータの配置例である。この例の場合、ズレ量は１ドットであるので有効ノズル領域データの前方には５ドット分のゼロ値が挿入され、後方には３ドット分のゼロ値が挿入されている。この結果、ドットの形成開始位置は、図２１（Ａ）と同じになる。すなわち、ヘッドチップの位置ズレによらず、位置ズレが無い場合と同じ位置がドットの形成開始位置になる。

この後は、処理Ｓ４からＳ６までの処理が順に実行され、１頁の印刷が終了するまでは同じ処理が繰り返し実行される。
図２２に、この場合に生成されるドットパターンの出力例を示す。図２２に示すように、有効ノズル領域に対応する３２０ドット分のドットパターンは、「ヘッドチップ２」のノズル番号「６」から「３２５」までの領域に格納されている。

結果として、ヘッドチップ間にドットの隙間が生じない印刷結果が保証される。また、この例の場合、「ヘッドチップ２」の前側には、ノズル番号「６」に対応するドットパターンの吐出に関与する３つのノズルが確保されているので、ドットの形成に必要なインク滴を過不足無く吐出することができる。すなわち、黒つぶれや画像の重複を無くすだけでなく、正確な階調表現をも実現できる。

（Ｄ）効果
この印刷装置１１の採用により、ヘッドチップの境界の存在が画像の白スジや黒つぶれ等として知覚される事態を確実に低減できる。特に、重複ノズル領域として確保するドット数と偏向吐出時の偏向量とを最適化し、この最適化範囲内の位置ズレを含む印刷ヘッドを正常ヘッドとして使用すれば、良好な画質を保証できる。
また、このヘッドチップ構造とヘッドチップの位置ズレに対する補正処理の採用により、印刷ヘッドの不良率を低減することができる。結果的に製造原価の低減を実現できる。

また、このヘッドチップ構造の場合、ヘッドチップ間の境界に位置するドットも含め、全てのドットを１つのヘッドチップから吐出されるインク滴で形成できるため、ドットパターン変換部１５１が参照するパターンテーブルが「ヘッドチップ１」と「ヘッドチップ２」で異なる場合（少なくとも境界付近で異なる場合でも）、同一ドットに対する同じ多値量子化値を参照しながら異なるドットパターンに変換される事態を無くすことができる。

このため、境界付近に位置するドットを異なるヘッドチップから吐出されたインク滴で形成する場合にはドットを構成するインク滴数が本来の値に対して増減変化する可能性を無くすことができる。
この意味でも、境界付近の画質の再現性を従来技術に比して改善できる。
参考までに、従来手法の場合に境界付近で階調の乱れが発生する原理を図２３に示す。同じ多値量子化値をドットパターンに変換しても参照するパターンテーブルが異なると正しいインク滴数が再現されないことが分かる。

（Ｅ）他の形態例
（ａ）前述の形態例では、印刷ヘッドが４色インクに対応する場合について説明した。
しかし、印刷ヘッドの対応するインク数は１色も含め、何色でも構わない。
（ｂ）前述の形態例では、偏向吐出技術の採用により１つのノズルが右方向又は左方向の一方にのみインク滴を打ち分ける場合について説明した。
勿論、これは一例であり、打ち分け可能なドット位置は、２つでも３つでも良く、５つ以上でも良い。
また、インク滴の吐出方向は、図２４に示すように、ノズルに対して左右に打ち分ける場合にも適用できる。

（ｃ）前述の形態例では、ヘッドチップが印刷幅の全部を横断するように配置される、いわゆるラインヘッドと呼ばれる印刷ヘッドについて説明した。
しかし、複数個のヘッドチップがライン状に配置される構造を有する印刷ヘッドは、ヘッドチップの配置範囲が印刷幅の一部に限られる、いわゆるシリアルヘッドと呼ばれる印刷ヘッドにも適用できる。

（ｄ）前述の形態例では、印刷装置が業務用か個人用かを問わずに適用できる。例えば、オフィス用印刷機、医療用印刷機、写真印刷機、複写機、ファックス機、汎用印刷機、ビデオ印刷機等にも適用できる。
なお、印刷装置は、印刷機能以外のデバイス、例えば表示デバイス、スキャナ等を搭載しても良い。
また、印刷装置は、画像データを格納する大容量記憶装置を搭載しても良い。大容量記憶装置には、例えばハードディスク駆動装置、半導体メモリ、光学式記憶媒体等を使用する。

（ｅ）前述した技術のうち、ヘッドチップのズレ量に応じて有効ノズル領域に対応する多値量子化値をシフトする機能は、同等の機能をハードウェアとしてもソフトウェアとしても実現できる。
また、これらの処理機能の全てをハードウェア又はソフトウェアで実現するだけでなく、その一部はハードウェア又はソフトウェアを用いて実現しても良い。すなわち、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ構成としても良い。
（ｆ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される各種の変形例及び応用例も考えられる。

印刷ヘッドの従来構造例を示す図である。 印刷ヘッドを構成するヘッドチップの位置ズレを説明する図である。 ヘッドチップの位置ズレに対する従来の補正方式を説明する図である。 インク滴の偏向吐出技術を説明する図である。 インク滴の偏向吐出技術を利用した従来型のドット形成技術を説明する図である。 発明者が提案する印刷ヘッドの構造例を示す図である。 有効ノズル領域と重複ノズル領域の位置関係を説明する図である。 インク滴の着弾位置を説明する図である。 発明者が提案する印刷ヘッドでのドットの形成原理を説明する図である。 インク滴の着弾位置の他例を説明する図である。 発明者が提案する印刷ヘッドによるドットの他の形成原理を説明する図である。 印刷装置の構成例を示す図である。 シリアルデータの出力例を説明する図である。 シリアルデータの構造例を説明する図である。 パターンテーブル例を示す図である。 ヘッドチップに位置ズレが発生した場合の補正動作の原理を説明する図である。 印刷装置の処理手順例を示す図である。 位置ズレが存在しない場合のドットパターンの位置関係を説明する図である。 ヘッドチップの取付位置が右方向にずれた場合の補正原理を説明する図である。 ヘッドチップの取付位置が右方向にずれた場合におけるデータ補正後のドットパターンの位置関係を説明する図である。 ヘッドチップの取付位置が左方向にずれた場合の補正原理を説明する図である。 ヘッドチップの取付位置が左方向にずれた場合におけるデータ補正後のドットパターンの位置関係を説明する図である。 従来型の印刷方式を採用する場合に境界部分に発生する階調の再現性の乱れを説明する図である。 インク滴の着弾位置の他例を説明する図である。

符号の説明

１ 印刷ヘッド
３ ヘッドチップ
１１ 印刷装置
１３ ディジタル信号処理部
１３１ 多値誤差拡散部
１３３ 多値量子化部
１３５ 並替出力部
１３７ ゼロ値挿入部
１５ ヘッドコントローラ
１１１ 位置補正データメモリ

Claims (7)

1. 有効ノズル領域の前後に重複ノズル領域を形成したヘッドチップを、隣り合うヘッドチップ同士の有効ノズル領域の前端位置と後端位置のそれぞれが段違いで揃うように配置した印刷ヘッド構造
   を有することを特徴とする液体吐出方式の印刷ヘッド。
2. 請求項１に記載の印刷ヘッドにおいて、
   前記ヘッドチップは、ノズルの並び方向に複数個の液体吐出部を有し、
   前記有効ノズル領域と前記重複ノズル領域を構成する各液体吐出部は、
   ノズルの並び方向に位置する複数個のドット位置にインク滴を偏向して吐出でき、１つのドットを複数の液滴で形成できる
   ことを特徴とする液体吐出方式の印刷ヘッド。
3. 有効ノズル領域の前後に重複ノズル領域を形成したヘッドチップを、隣り合うヘッドチップ同士の有効ノズル領域の前端位置と後端位置のそれぞれが段違いで揃うように配置した印刷ヘッド構造を有する液体吐出方式の印刷ヘッドと、
   前記有効ノズル領域に対応する階調データを多値量子化値に変換する多値量子化部と、
   前記ヘッドチップの並び順に並び替えた前記多値量子化値をシリアルデータとして出力する並替出力部と、
   前記重複ノズル領域用のデータとして、前記シリアルデータ出力にゼロ値を挿入するゼロ値挿入部と、
   ゼロ値挿入後のシリアルデータの書き込みと前記印刷ヘッドに対するシリアルデータの読み出しとを並行して実行するラインバッファと
   を有することを特徴とする印刷装置。
4. 請求項３に記載の印刷装置において、
   前記ゼロ値挿入部は、各ヘッドチップの位置決め誤差に関する位置補正データに応じ、前記ゼロ値の挿入ドット数を前記重複ノズル領域の物理的なドット数に比して増減する
   ことを特徴とする印刷装置。
5. 有効ノズル領域の前後に重複ノズル領域を形成したヘッドチップを、隣り合うヘッドチップ同士の有効ノズル領域の前端位置と後端位置のそれぞれが段違いで揃うように配置した印刷ヘッド構造を液体吐出方式の印刷ヘッドが有する場合に、
   前記ヘッドチップの並び順に並び替えた前記多値量子化値をシリアルデータとして出力する並替出力部と、
   前記重複ノズル領域用のデータとして、前記シリアルデータ出力にゼロ値を挿入するゼロ値挿入部と
   を有することを特徴とするシリアルデータ生成装置。
6. 請求項５に記載のシリアルデータ生成装置において、
   前記ゼロ値挿入部は、前記重複ノズル領域用に挿入するゼロ値のドット数を、各ヘッドチップの位置決め誤差に関する位置補正データに応じて増減する
   ことを特徴とするシリアルデータ生成装置。
7. 有効ノズル領域の前後に重複ノズル領域を形成したヘッドチップを、隣り合うヘッドチップ同士の有効ノズル領域の前端位置と後端位置のそれぞれが段違いで揃うように配置した印刷ヘッド構造を有する液体吐出方式の印刷ヘッドを搭載する印刷装置におけるシリアルデータの生成動作を制御するコンピュータプログラムであって、
   前記ヘッドチップの並び順にシリアルデータ出力される多値量子化値に対して挿入する前記重複ノズル領域用のゼロ値のドット数を、各ヘッドチップの位置決め誤差に関する位置補正データに応じて増減制御する処理
   をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。