JP2012131110A - 画像形成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルが複数配列された第１および第２の記録ヘッドが、ノズル配列方向と交差する方向において端部に規定の重複範囲を有するように配置され、第１および第２の記録ヘッドの前記重複範囲では同一の画像の補完記録が行われるようにした画像形成装置において、記録ヘッドの取り付け誤差に起因して実際の重複範囲の大きさが規定の重複範囲の大きさ未満となっている場合にも、スジなどの画質劣化が生じないようにする。
【解決手段】実際の重複範囲に含まれる第１および第２の記録ヘッドのノズルの数に応じて、補完的な記録を行うために実際の重複範囲に含まれる第１および第２の記録ヘッドのノズルに対して適用されるマスクを動的に生成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット方式の記録装置および記録方法に適用して好適な画像形成装置および画像形成方法に関する。特に本発明は、隣接する記録領域の境界部分同士をオーバーラップさせる（つなぎ記録を行う）場合に生じる画質劣化を軽減する技術に関するものである。

インクジェット記録における上記つなぎ記録は、次のような目的で行われる。例えば、記録媒体の搬送方向と直交する方向に多数のインク吐出口を配列してなる所謂フルマルチタイプの記録ヘッドを用いるラインプリンタは、画像形成の高速化が可能である。かかるフルマルチタイプの記録ヘッドでは、インク吐出口、これに連通する液路、および吐出に利用されるエネルギの発生素子（以下これらをノズルと総称することもある）を、記録媒体の全幅など広範囲にわたって欠陥なく設ける加工を行うのが困難である。そのためフルマルチタイプの記録ヘッドとしては、比較的加工が容易で廉価な短尺のヘッドチップを複数個配列することにより、所望の長さ（記録幅）を満たすよう長尺化したもの（以下、「つなぎヘッド」とも称する）が用いられている。また、そのように短尺のヘッドチップを配列することは、比較的容易に最大記録幅を変更することが可能となるという利点も有する。

しかしながら、つなぎヘッドは、その構成上、ヘッドチップのつなぎ部分においてプリントの画質劣化が生じやすいという問題がある。具体的には、ヘッドチップ間で隣接するノズルのピッチが、チップのつなぎ部以外のノズルピッチと等しくなるようにヘッドチップを配置することが困難であり、記録画像上につなぎスジと称される画質劣化が発生し得る。

つなぎスジを低減するために、それぞれのヘッドチップの端部にあるノズル同士が隣接するようにヘッドチップを直線状に配列するのではなく、端部にある複数のノズル同士が記録媒体の搬送方向上で重複するように配置する構成が提案されている（特許文献１等）。そして特許文献１では、一方のヘッドチップの端部にある重複部分では記録ドットの密度を徐々に減少させ、他方の記録ヘッドの端部にある対応重複部分では上記減少を補完するように記録ドットの密度を徐々に増大させる対処法が提案されている。そのようなマスキングを伴う画像処理を行うことで、つなぎ部分での画像劣化を抑えることができるとされている。

しかし上記のような画像処理を行うことでつなぎ部分での画質劣化を効果的に抑えるためには、重複させるノズル数（以下、「オーバーラップ量」という）を規定し、その規定オーバーラップ量が得られるよう、厳密にヘッドチップが配置されていなければならない。実際のオーバーラップ量が規定オーバーラップ量より大であれば、規定オーバーラップ量から外れた重複部分にはマスキングが行われず、濃いつなぎスジが生じる恐れがあるからである。この場合には、規定のオーバーラップ量を外れた重複範囲にある一方および／または他方のヘッドチップのノズルを不使用に設定することで対応が可能である。しかし逆に、実際のオーバーラップ量が規定オーバーラップ量より小であれば、実際に重複していない部分にもマスキングが施されてしまい、空白のドットが生じてしまう恐れがある。

特開平１１−１９８３８０号公報

よって本発明は、ヘッドチップの配置誤差に起因した実際のオーバーラップ量に合わせてマスクを動的に変更することで、つなぎ部分の画像劣化が生じないようにするとともに、ヘッドチップの配置を容易に行えるようにすることにある。

そのために、本発明は、インクを吐出するためのノズルが複数配列された第１および第２の記録ヘッドが、前記ノズルの配列の方向と交差する方向において端部に規定の重複範囲を有するように配置され、前記第１および第２の記録ヘッドの前記重複範囲では同じ画像の補完記録が行われるようにした画像形成装置であって、
前記第１および第２の記録ヘッドの実際の重複範囲の大きさを検出する検出手段と、
当該検出された前記実際の重複範囲の大きさに応じて前記補完記録を行うための前記第１および第２の記録ヘッドのノズルを設定する設定手段と、
前記実際の重複範囲の大きさが前記規定の重複範囲の大きさ未満である場合、前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルの数に応じて、前記補完的な記録を行うために前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルに対して適用されるマスクを生成するマスク生成手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、インクを吐出するためのノズルが複数配列された第１および第２の記録ヘッドを、前記ノズルの配列の方向と交差する方向において端部に規定の重複範囲を有するように配置し、前記第１および第２の記録ヘッドの前記重複範囲では同じ画像の補完記録が行われるようにした画像形成方法であって、
前記第１および第２の記録ヘッドの実際の重複範囲の大きさを検出する検出工程と、
当該検出された前記実際の重複範囲の大きさに応じて前記補完記録を行うための前記第１および第２の記録ヘッドのノズルを設定する設定工程と、
前記実際の重複範囲の大きさが前記規定の重複範囲の大きさ未満である場合、前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルの数に応じて、前記補完的な記録を行うために前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルに対して適用されるマスクを動的に生成するマスク生成工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ヘッドチップの取付誤差等に応じた実際のオーバーラップ量に合わせて、重複部分のマスク方法を動的に変更することで、調整範囲がより広くとることができ、複数ヘッドをつなぐ構成における記録ヘッドの設置を容易にすることができる。

本発明の一実施形態に係る記録装置の制御装置の構成例を示すブロック図である。 つなぎヘッドを構成する２つのヘッドチップの配置の概略を説明するための図である。 ヘッドチップ同士の実際の重複状態を検出する態様を説明するための説明図である。 ヘッドチップ同士の実際の重複状態の検出を行うための処理手順の一例を示すフローチャートである。 実際のオーバーラップ量に合わせてマスクを動的に変更する処理手順の一例を示すフローチャートである。 実際のオーバーラップ量が、規定のオーバーラップ量未満であるが所定のオーバーラップ量閾値以上である状態での、２つのヘッドチップ間のノズルの重複を示す概略図である。 実際のオーバーラップ量が、規定のオーバーラップ量未満であるが所定のオーバーラップ量閾値以上である状態で適用されるグラデーション形状のマスクの段階（ランク）の割り当てを説明するための説明図である。 ランク毎のラインに対するパターン生成手順の一例を示すフローチャートである。 図８の手順によって生成されたランク別のマスク構成パターンを説明するための説明図である。 生成されたランク別のパターンの合成とマスクへの変換を行う処理手順の一例を示すフローチャートである。 生成されたままのパターンの状態を説明するための説明図である。 図１１のパターンをマスクへと変換した状態を説明するための説明図である。 一方のヘッドチップの重複範囲に適用されるマスク形状の説明図である。 他方のヘッドチップの重複範囲に適用されるマスク形状の説明図である。 ２つのヘッドチップの重複範囲に、それぞれ、図１３および図１４のマスクを割り当てる態様を説明するための説明図である。 実際のオーバーラップ量が所定のオーバーラップ量閾値未満である状態での、２つのヘッドチップ間のノズルの重複を示す概略図である。 図１６のようなオーバーラップ量である場合に適用される固定的な形状のマスクの生成処理手順の一例を示すフローチャートである。 ａ）〜（ｄ）は、図１７の生成処理手順に従ったマスク生成の態様の説明図である。 ２つのヘッドチップの重複範囲に対する固定的なマスクの割り当てを説明するための説明図である。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化させることが挙げられる。またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口乃至これに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギを発生する素子を総括して言うものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係る記録装置の制御系の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、コントローラ１００は、後述する処理手順等に従って装置全体を制御するＣＰＵ１０１、および、その処理手順等に対応したプログラム，所要のテーブルおよびその他の固定データを格納したＲＯＭ１０２を有する。また、搬送モータ１４３の制御、および、所望の記録幅を満たすよう長尺化したつなぎヘッド１５０を構成する短尺な記録ヘッド（以下、ヘッドチップという）１５１，１５２を制御するための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）１０３を有する。また、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ１０４を有する。また、電源を切った状態でも保持しておくべき情報を保存しておくため、不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ１０７を有する。また、ＣＰＵ１０１、ＡＳＩＣ１０３、ＲＡＭ１０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス１０５を有する。

さらに、以下に説明するセンサ群から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）し、デジタル信号をＣＰＵ１０１に供給するＡ／Ｄ変換器１０６を有する。また、コントローラ１００は、ヘッドチップ１５１および１５２のそれぞれに複数配列されたノズルを駆動する。また、１１０は画像データの供給源となるコンピュータ等のホスト装置である。ホスト装置１１０と記録装置との間では、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。

１３０はつなぎヘッド１５０による記録幅を検出するための幅センサ１３２、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ１３１等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。なお、幅センサ１３２としては、記録媒体３００の幅方向に延在するラインセンサ形態のものであってもよいし、当該幅方向に走査される形態のものであってもよい。さらに、１４２は搬送モータ１４３を駆動させる搬送モータドライバである。また、１２０はユーザからの操作を受け付けるためのオペレーションパネルであり、図示しない電源スイッチや情報表示のためのＬＣＤを有していてもよい。ユーザはオペレーションパネル１２０を操作し、本実施形態に係る制御の実施の有無を設定することができ、設定内容は必要に応じてＥＥＰＲＯＭ１０７あるいはＲＡＭ１０４に格納される。

図２は、つなぎヘッド１５０を構成するヘッドチップ１５１および１５２の配置の概略を説明するための図である。図２において、矢印２００方向が記録媒体３００の搬送方向である。ヘッドチップ１５１および１５２には、それぞれ長手方向に沿って複数のノズルが配列されている。そして、所望の記録幅を満たすよう長尺化したつなぎヘッド１５０を構成するために、記録幅に対応した方向に配置されるとともに、端部にある規定数のノズル同士がノズル配列方向と交差する方向（記録媒体の搬送方向）上で重複するように配置される。なお、本実施形態においては、重複させる規定のノズル数（重複範囲の大きさ。以下、オーバーラップ量という）は３２ノズルである。また、本実施形態では２つのヘッドチップ１５１，１５２が配置される構成について例示するが、３以上のヘッドチップが配置されるものでもよい。

本実施形態においては、ヘッドチップの配置誤差に起因した実際のオーバーラップ量に合わせてマスクを動的に変更するために、まずヘッドチップ同士の実際の重複状態を検出する。

図３は当該検出の態様を説明するための説明図、図４は当該検出を行うための処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、ヘッドチップ１５１から出力する画像データ３０１と、ヘッドチップ１５２から出力する画像データ３０２とを、ＲＡＭ１０４上にそれぞれ用意する（ステップＳ４００）。画像データ３０１および画像データ３０２はノズル配列方向において任意の幅とすることができるが、本実施形態においては、画像データ３０１および画像データ３０２は互いに等しい幅Ｘを有するものとする。

次に、これらの画像が必ずヘッドチップ１５１および１５２において重複部分のノズルを含んだノズル群によって記録されるよう、ＡＳＩＣ１０３に設定を行う。すなわち、図において左側に配置されるヘッドチップ１５１では右端のノズルを、また右側に配置されるヘッドチップ１５２では左端のノズルをそれぞれ基準として、上記幅Ｘの画像データを記録するよう、使用ノズル群を設定する（ステップＳ４０１、Ｓ４０２）。

この状態で記録を行い（ステップＳ４０３）、出力された画像を幅センサ１３２で読み取る（ステップＳ４０４）。出力された画像の記録幅３０７は、各々のヘッドチップによって記録された画像の幅Ｘの２倍からオーバーラップ量を減じた値となっているべきである。そこで、ステップＳ４０５では、記録幅３０７が上記幅Ｘの２倍より大であるか否か判定される。ここで肯定判定されたような場合、すなわち記録幅３０７が２×Ｘを超えているような場合は、ヘッドチップ１５１および１５２間で重複し合うノズルが無いどころか、ヘッドチップ１５１および１５２が離れ、中間に隙間が存在していることになる。従って、この場合はユーザに対しエラーを報知する（ステップＳ４０６）。一方、ステップＳ４０５で否定判定された場合、すなわち記録幅３０７が２×Ｘ以下であれば、これらの差分からオーバーラップ量３０３を算出し（ステップＳ４０７）、これをＥＥＰＲＯＭ１０７に保存する（ステップＳ４０８）。

次に、実際のオーバーラップ量に合わせてマスクを動的に変更する処理について説明する。
図５はかかる処理手順の一例を示すフローチャートであり、まず当該処理を行う機能が有効となっているか否かを判断する（ステップＳ５００）。この判断は、例えばオペレーションパネル１２０を介して、あるいはホスト装置１１０からインターフェース１１１を介してユーザが入力した機能実行の有無を示す情報に基づいて行うことができる。あるいは、この情報をＥＥＰＲＯＭ１０７に保存しておき、その情報を読み出すことで機能が有効となっているか否かを判断することもできる。さらに、ユーザの指示によらず必ず上記機能が行われるようにしてもよいし（この場合ステップＳ５００は不要となる）、適切なインターバルで行われるようにしてもよい。

そして、機能が無効となっていれば、マスクの動的生成は行わず、端部側（ヘッドチップ１５１については右端側、ヘッドチップ１５２については左端側）にある規定の重複範囲（規定のオーバーラップ量に対応した範囲）のノズル群にデフォルトマスクを割り当てる。すなわち、予め規定されたパターンを通常マスクとして、ヘッドチップ１５１のノズル列に予め用意されたデフォルトマスクを、ヘッドチップ１５２のノズル列に予め用意された補完関係にあるデフォルトマスクを割り当てる。デフォルトマスクは規定されたオーバーラップ量が確保されている限り補完が成り立つものである。

ステップＳ５００において機能が有効となっていると判定された場合には、先に算出した実際のオーバーラップ量をＥＥＰＲＯＭ１０７から読み出し（ステップＳ５０１）、一段階目の比較を行う（ステップＳ５０２）。すなわち、実際のオーバーラップ量が、規定のオーバーラップ量（本実施形態では３２ノズル分）を確保できる値であれば、本機能は実施せずにステップＳ５０３に移行し、上述した機能無効時と同じ処理を行う。

ステップＳ５０２にて否定判定された場合、すなわち規定オーバーラップ量が確保できていなければ、二段階目の比較として、実際のオーバーラップ量が所定のオーバーラップ量閾値以上であるか否かの判定を行う（ステップＳ５０５）。ここで、実際のオーバーラップ量が所定のオーバーラップ量閾値以上であれば、その実際のオーバーラップ量に合わせ、次に詳述するように、よりつなぎスジが目立ちにくいグラデーション形状のマスクパターン生成する（ステップＳ５０６）。なお、オーバーラップ量閾値は、マスクを動的に変更することによる効果が顕れる、より多くのノズルがオーバーラップしている状態を示す値であることが望ましく、本実施形態では、当該閾値を１６ノズル分とする。

ここで、本実施形態によるグラデーション形状のマスク生成について説明する。
図６は実際のオーバーラップ量が１６ノズル分である状態での、ヘッドチップ１５１および１５２間のノズルの重複を示す概略図である。まず、ヘッドチップ１５１および１５２の重複し合う各ノズルに割り当てるデューティを設定する。ここで、デューティとは、ノズルによるインク吐出を許容する率を言い、重複し合うノズル対によって記録される記録媒体搬送方向の領域（以下、これをラインという）に対して、重複し合うノズルのそれぞれに設定されたデューティの合計が１００％となる。また、重複範囲にあるノズル群に対してグラデーションの段階数を予め定めておき、各段階にいくつのノズルを割り当てるかを決定する。段階数は重複したノズル数以下の任意の値である。グラデーションの段階数を多く定めれば、つなぎスジの目立たないより滑らかな画像が得られるが、マスクの生成処理の負荷が大きくなり、生成に時間がかかることになる。逆に、グラデーションの段階数を少なく定めると、画像は粗いものとなるが、マスクの生成処理の負荷および生成処理時間は小となる。従って、実際のオーバーラップ量およびマスク生成処理の能力に応じて適切な段階数を定めることが望ましい。

以下においては、重複範囲に含まれるノズルに設定されるデューティが０％から１００％まで１０％刻みで変化するよう、グラデーションの段階数を１１段階として説明する。そして、図６に示したように、実際のオーバーラップ量が１６ノズル分である場合について例示する。なお、以下では段階数をレベルと称し、各段階をランクと称する。

まず、各ランクを割り当てるライン数すなわち重複し合うノズル対の数を求める。重複範囲にあるノズル数（＝１６）をレベル（＝１１）で除すと、各ランクにおける最低ライン数が求まる。この場合の商は１、各ランクあたりの最低ノズル数は１である。

次に剰余分のラインを適切なランクに振り分ける。剰余分は、１００％またはそれに近い高デューティおよび０％またはそれに近い低デューティのランクを避け、中間程度のデューティのランクから放射的に振り分ける。すなわち、ノズル数（＝１６）をレベル（＝１１）で除した場合の剰余は５であり、中心のランクは６ランク目であるので、本例では、６ランク目およびその上下２ランク、すなわち４〜８ランク目を２ラインとする。よって、デューティが１００％〜８０％の区間は１ラインずつ、デューティが７０％〜３０％の区間は２ラインずつ、そしてデューティが２０％〜０％の区間は１ラインずつ、ランクが割り当てられることとなる。割り当て方はレベルと重複範囲のノズル数に依存するため、割り当ての過程で端数が生じることがあるが、できるだけ中間程度のデューティのランクにおけるラインが多くなるように適宜割り当てを行う。

図７は上述のようにして決定したランクの割り当てを示す。符号７０１で示すランク割り当ては、ヘッドチップ１５１および１５２のいずれか一方に対して決めればよい。ここではヘッドチップ１５１に対して割り当てを行ったものを示しており、右端側が低デューティのものとなっている。

次に、ランク毎のマスク構成パターンを生成する。ランク毎のパターンはノズル列と直交する方向に、少なくとも「グラデーションの段階数（レベル）−１」だけのラスタ数が必要である。本実施形態では、デューティ１００％〜０％まで１０％刻みでの１１段階であるため、１０ラスタのものとする。従って、マスクの大きさは重複範囲にあるノズル数（＝１６）×ラスタ数（＝１０）となる。

図８はランク毎のラインに対するパターン生成手順を示すフローチャートであり、マスク構成パターンの生成はランク毎に行う。なお、以下の説明において「対応するランク」とは、デューティの合計が１００％となるランクを言う。すなわち、「ランク１１」と「ランク１」、「ランク１０」と「ランク２」、「ランク９」と「ランク３」、「ランク８」と「ランク４」、および、「ランク７」と「ランク５」が、それぞれ対応するランクとなる。また、「ドット」とは画像データがあることに応じて記録が許容される画素を、「空白」とは画像データの有無に拘らず記録が許容されない画素を言うものとし、これらがマスクを構成するパターンに振り分けられるデータである。

まず、処理対象となるランクを特定するためのランクカウンタＮを設定する（ステップＳ８０１）。本実施形態ではレベルは１１であり、デューティ１００％の「ランク１１」から処理を開始するものとする。従って、ランクカウンタＮは１１に設定される。次に、マスクのラスタ数中におけるドット数と空白数を算出する（ステップＳ８０２）。ラスタ数が「レベル−１」に等しいため、ラスタ数中ドット数は「ランク−１」と等しい。また、空白の数は「レベル−ランク」である。

次に、レベルカウンタＮとランクとが等しいか否かを判定する（ステップＳ８０３）。本実施形態では「ランク１１」から処理を開始するものとしており、生成するパターンはドットで埋まるため、連続ドット数をレベルと同数にした上で（ステップＳ８０４）、連続ドット数分のドットを含んだパターンが作成される（ステップＳ８０５）。

一方、レベルカウンタＮとランクとが等しくない場合には、空白ができるだけ離れて分布するようにするため、連続で配置するドット数を算出する（ステップＳ８０６）。連続で配置するドット数は、ラスタ数を空白数で除した商の整数部とする。そして、算出した連続ドット数分だけのデータを格納していくが、まずデータを未だ設定していない領域に当該連続ドット数分だけのデータが配置可能であるかを判定する（ステップＳ８０７）。この場合、データ未設定の領域のドット数が連続ドット数分以上あり、空白が連続しないよう、データ未設定の領域の画素数から（残空白数−１）×２を減じた数が、連続ドット数より大きいことを確認すればよい。

ここで肯定判定された場合にはステップＳ８０８に進む一方、否定判定された場合には、連続ドット数を、データ未設定の領域の画素数を残空白数で除した商の整数部に切り替えてから（ステップＳ８１２）、ステップＳ８０８に進む。ステップＳ８０８では、連続ドット数分のデータをデータ未設定の領域へ順に配置し、配置したドット数分、データ未設定の領域の画素数から減算する。さらに空白を１つ付加し、配置した空白分を残りの空白数から減算する（ステップＳ８０９）。そして、ステップＳ８１０ではデータ未設定の領域があるか否かを判定し、肯定判定された場合にはステップＳ８０７に復帰してそれ以降の手順を繰り返すことで、そのランクカウンタが示す処理対象ランクでのパターンが作成される。

ステップＳ８０６の処理後またはステップＳ８１０で否定判定された場合にはステップＳ８１２に進み、ランクカウンタＮが示すランクについて作成されたパターンをＲＡＭ１０４またはＥＥＰＲＯＭ１０７に格納する。次にステップＳ８１５にてランクカウンタＮの値を１減じ、ステップＳ８１６にてその値がレベルの１／２未満となったか否かを判定する。ここで否定判定された場合（ランクカウンタＮの値が６以上である場合）にはステップＳ８０６に復帰する一方、肯定判定された場合（ランクカウンタＮの値が５以下である場合）にはステップＳ９１７に進む。

ステップＳ８１７では、そのときのランクカウンタＮが示すランク（例えば「ランク１」に対応するランク（例えば「ランク１０」）のパターンを反転し、そのときのランクカウンタＮが示すランクについてのパターンとして格納する。ステップＳ８１８ではランクカウンタＮの値を１減じ、ステップＳ８１９にてその値が０となったか否かを判定する。ここで否定判定された場合はステップＳ８１７に復帰する一方、肯定判定される場合はすべてのランクについての処理が終了した場合であるので、本手順を終了する。

以上の手順を、各ランクに関してより具体的に説明する。
「ランク１１」〜「ランク６」は、上記ステップＳ８１６にて肯定判定がなされる前の手順によって処理される。

すなわち、まず「ランク１１」では、配置すべきドット数は「ランク−１」に等しいため１０となり、空白数は無い。すなわち、連続で配置するドット数は、「ランク１１」ではレベルに等しいため、１０である。従って、「ランク１１」では連続ドット数を付加した時点でデータ未設定の領域が無くなるため、これで１００％のラインのパターンが完成となる。

「ランク１０」では、配置すべきドット数は「ランク−１」に等しいため９となり、空白数は１となる。連続で配置するドット数は、ラスタ数を空白数で除した商の整数部であるため、９ドットである。「ランク１０」について最初に行われるデータ配置（第一回目の振り分け）において、データ未設定の領域の画素数は１０であり、連続ドット数分以上の条件を満たす。また、データ未設定の領域の画素数１０−（残空白数１―１）×２＝１０であり、連続ドット数分以上の条件を満たすため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。この第一回目の振り分けにおいて、連続ドット分のデータと１つの空白とを振り分けた時点で振り分けるべきデータおよびデータ未設定の領域が無くなるため、これでデューティ９０％のラインのパターンが完成する。

「ランク９」では、振り分けるべきドット数は８、空白数は２、連続で配置するドット数は４である。「ランク９」について最初に行われる第一回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数は１０であり、連続ドット数分以上の条件を満たす。また、データ未設定の領域の画素数１０−（残空白数２―１）×２＝８であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。この第一回目の振り分けを行った時点で残っている未振り分けドット数は４、空白数は１、データ未設定の領域の画素数は５である。従って、続く第二回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数５−（残空白数１―１）×２＝５であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。この第二回目の振り分けを行った後には、連続ドット分のデータと空白１を振り分けた時点で振り分けるべきデータおよびデータ未設定の領域が無くなるため、これでデューティ８０％のラインのパターンが完成する。

「ランク８」では、振り分けるべきドット数は７、空白数は３となる。連続で配置するドット数は３である。「ランク８」について最初に行われる第一回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数は１０であり、連続ドット数分以上の条件を満たす。また、データ未設定の領域の画素数１０−（残空白数３―１）×２＝６であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット数分のデータ振り分けが可能である。この第一回目の振り分けを行った時点で残っている未振り分けドット数は４、空白数は２、データ未設定の領域の画素数は６である。従って、続く第二回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数６−（残空白数２−１）×２＝４であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。連続ドット数３の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第二回目の振り分けを行った時点で、残りの振り分けデータは、ドット数が１、空白数が１、データ未設定の領域の画素数が２となる。従って、続く第三回目の振り分けでは、未振り分けドット数が１であり連続ドット数分以下であるため、連続ドットの配置はできない。この時点で、連続ドット数をより小さいものに変更する。新しい連続ドット数は、未振り分けドット数１と残空白数１の商であるため、１となる。この新しい連続ドット数で残りのデータ振り分けを行う。第三回目において、連続ドット数１の振り分けと、空白１の振り分けが行われ、未振り分けデータがなくなるため、これで７０％のラインのパターンが完成する。

「ランク７」では、振り分けるべきドット数は６、空白数は４となる。連続で配置するドット数は２である。「ランク７」について最初に行われる第一回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数は１０であり、連続ドット数分以上の条件を満たす。また、データ未設定の領域の画素数１０−（残空白数４−１）×２＝４であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット数分のデータ振り分けが可能である。この第一回目の振り分けを行った時点で残っている未振り分けドット数は４、空白数は３、データ未設定の領域の画素数は７である。従って、続く第二回目の振り分けにおいて、未振り分けドットは連続ドット数分以上ある。また、データ未設定の領域の画素数７−（残空白数３−１）×２＝３であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。連続ドット数２の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第二回目の振り分けを行った時点で、残りの振り分けデータは、ドット数が２、空白数が２、データ未設定の領域の画素数が４である。従って、続く第三回目の振り分けでは、未振り分けドット数が２であり、連続ドット数分以下であるため、連続ドットの配置はできない。この時点で、連続ドット数をより小さいものに変更する。新しい連続ドット数は、残ドット数２と残空白数２の商である１となる。そこで、この新しい連続ドット数で、残りのデータ振り分けを行う。従って、連続ドット数１の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第三回目の振り分けを行った時点で、残りの振り分けデータは、ドット数が１、空白数が１、データ未設定の領域の画素数が２である。続く第四回目の振り分けでは、第三回段階と同様、新しい連続ドット数で残りのデータ振り分けを行う。連続ドット数１の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第四回目の振り分けを行った時点において、未振り分けデータがなくなるため、これで６０％のラインのパターンが完成する。

「ランク６」では、振り分けるべきドット数は５、空白数は５となる。連続で配置するドット数は１である。「ランク６」について最初に行われる第一回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数は１０であり、連続ドット数分以上の条件を満たす。また、データ未設定の領域の画素数１０−（残空白数５−１）×２＝２であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット数分のデータ振り分けが可能である。この第一回目の振り分けを行った時点で残っている未振り分けドット数は４、空白数は４、データ未設定の領域の画素数は８である。従って、続く第二回目の振り分けにおいて、未振り分けドットは連続ドット数分以上ある、また、データ未設定の領域の画素数８−（残空白数４−１）×２＝２であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット数分のデータ振り分けが可能である。連続ドット数１振り分けと、空白を１だけ振り分けた第二回目の振り分けを行った時点で、残りの振り分けデータは、ドット数が３、空白数が３、データ未設定の領域の画素数が６である。従って、続く第三回目の振り分けでは、未振り分けドット数３であり、連続ドット数分以上ある。また、データ未設定の領域の画素数６−（残空白数３−１）×２＝２であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。従って、連続ドット数１の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第三回目の振り分けを行った時点で、残りの振り分けデータは、ドット数が２、空白数が２、データ未設定の領域の画素数が４である。続く第四回目の振り分けにおいては、未振り分けドット数が２であり、連続ドット数分以上ある、また、データ未設定の領域の画素数４−（残空白数２−１）×２＝２であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。連続ドット数１の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第四回目の振り分けた時点で、残りの振り分けデータは、ドット数が１、空白数が１、データ未設定の領域の画素数が２である。続く第五回目の振り分けにおいて、データ未設定の領域の画素数が１であり、連続ドット数分以上ある。また、データ未設定の領域の画素数２−（残空白数１−１）×２＝２であり、連続ドット数より大きいため、連続ドット分のデータ振り分けが可能である。連続ドット数１の振り分けと、空白を１だけ振り分けた第五回目の振り分けを行った時点において、未振り分けデータがなくなるため、これで５０％のラインのパターンが完成する。

「ランク５」〜「ランク１」は、上記ステップＳ８１６にて肯定判定がなされた以降の手順によって処理される。上述したように、本実施形態では、「ランク１１」と「ランク１」、「ランク１０」と「ランク２」、「ランク９」と「ランク３」、「ランク８」と「ランク４」、および、「ランク７」と「ランク５」とを、それぞれ対応するランクとしている。なる。従って、「ランク１１」、「ランク１０」、「ランク９」、「ランク８」および「ランク７」のパターンを反転させることで、それぞれ、「ランク１」、「ランク２」、「ランク３」、「ランク４」および「ランク５」のパターンが得られる。

図９は以上の手順によって生成されたランク別のパターンであり、次に図１０を用いて当該生成されたランク別のパターンの合成とマスクへの変換処理について説明する。
図１０に示す手順においては、まず、ランク別のパターンのうち、複数のラインへ割り当てるランクのものを、必要なライン数分複製し、ランク順にソートする（ステップＳ１００１）。この時点では、生成されたままの状態であり、図１１に示すように、連続したデータが顕著に並んでいる状態となっているものとする。

これをグラデーション形状となるように、各ラインのデータをシフトする。データのシフトは、奇数番目のラインのみに対し適用する。まず、シフト量を初期値として１とする（ステップＳ１００２）。次に、ライン毎に処理を施すために設けたラインカウンタの値を１とする（ステップＳ１００３）。そして、ラインカウンタが最大ライン数に到達するまで、以下の処理を繰り返す（ステップＳ１００４）。最大ライン数は、重複範囲にあるノズル数である。

図１２はデータシフトの概略図であり、ラインカウンタが示す値が奇数であれば、該当ラインのデータを記録媒体搬送方向へシフトさせる（ステップＳ１００６，Ｓ１００７）。シフトを行った結果、マスクのラスタ数を超えてしまう部分は、ループさせることでマスクのサイズに収まるようにする。また、均一なデータシフトを避けるため、シフトを行うたびにシフト量を加算する（ステップＳ１００７）。例えば、ライン１は１画素分、ライン３は２画素分、ライン５は３画素分シフトされることになる。次に、次ラインを処理すべく、ラインカウンタ値の加算を行う（ステップＳ１００８）。すべてのラインのシフト処理が終わると、ライン毎に分かれていたデータを結合させる（ステップＳ１００９）。

図１３はこのようにして生成された、重複範囲におけるヘッドチップ１５１のマスク形状を示している。そして最後に、生成したマスクを補完するための補完用マスクを生成する。補完用マスクは、上記のように生成されたマスクの論理を全て反転させればよい（ステップＳ１０１０）。図１４はこのようにして生成された、重複範囲におけるヘッドチップ１５２のマスク形状を示している。

以上が、図５において、実際のオーバーラップ量が規定オーバーラップ量を確保できていないが所定のオーバーラップ量閾値以上である場合に行われるグラデーション形状のマスクパターンの生成処理（ステップＳ５０６）である。このように、ヘッドチップ１５１および１５２について重複範囲用のグラデーション形状のマスクが生成されたので、図１５に示すように、ヘッドチップ１５１および１５２の重複範囲に、それぞれマスク１３０１および１４０１を割り当てる（ステップＳ５０７）。

さて、図５のステップＳ５０５において実際のオーバーラップ量が、所定のオーバーラップ量閾値未満と判定された場合には、三段階目の比較を行う（ステップＳ５０８）。三段階目の比較では、実際のオーバーラップ量が０であるか否かを判断する。ここで否定判定された場合（オーバーラップ量が１〜１５ドット分である場合）は、グラデーション形状のマスクによるつなぎスジ低減の効果は薄いものと考え、より生成処理が簡易な、固定的なパターン形状のマスクを生成して用いる（ステップＳ５０９）。

図１６〜図１９を用い、固定的なパターン形状のマスクの生成処理について説明する。図１６は実際のオーバーラップ量が８ノズル分である状態での、ヘッドチップ１５１および１５２間のノズルの重複を示す概略図である。図１７は固定的なパターン形状のマスクの生成処理手順を示すフローチャートである。図１８（ａ）〜（ｄ）は、当該生成処理手順に従ったマスク生成の態様の説明図である。図１９は、ヘッドチップ１５１および１５２の重複範囲に対する固定的なマスクの割り当てを説明するための説明図である。

固定的なパターンのマスクでは、グラデーションマスクとは異なり、ランクなどは必要なく、デューティが５０％となる任意のパターンを用いる。ここでは、ドットと空白とを繰り返した千鳥格子状のパターンを用いるものとする。単純な千鳥格子パターンのマスクでは、補完マスクとの排他性を考慮し、最低でも２ラスタ分のマスクが必要となる。

まず、ライン毎にドットを付加していくために設けたラインカウンタの値を１とする（ステップＳ１７００）。そして、処理対象ラインが奇数番目のラインであった場合にはドットを付加する一方、偶数番目のラインであったらドットは付加しない（ステップＳ１７０２、Ｓ１７０３）。さらに、ラインカウンタの値を＋１加算することで処理対象ラインを変え（ステップＳ１７０４）、次のラインの処理を行う。そして、ラインカウンタが示す値が最大ライン数に到達するまで、上記の処理を繰り返す（ステップＳ１７０１）。なお、最大ライン数とは、オーバーラップ量分のノズル数である。最大ライン数分の処理が完了すると、１ラスタ分のパターン１８００が完成する（図１８（ａ））。

次に、２ラスタ目に対する処理として、上記生成されたパターン１８００を複製し、論理を反転させたパターン１８０１を生成する（ステップＳ１７０５、図１８（ｂ））。さらに、これら二つのパターンを結合させ、一方のヘッドチップの重複範囲において２ラスタの千鳥格子のマスク１８０２を生成する（ステップＳ１７０６、図１８（ｃ））。そして、グラデーション形状のマスクを生成する場合と同様に、生成されたマスク全体を複製し、論理を反転させることで、補完用のマスク１８０３が完成する（ステップＳ１７０６、図１８（ｄ））。以上が、図５において、実際のオーバーラップ量が所定のオーバーラップ量閾値未満であるが０ではない場合に行われる固定的な形状のマスクの生成処理（ステップＳ５０９）である。このように、ヘッドチップ１５１および１５２のそれぞれについて重複範囲用の固定的な形状のマスクが生成されたので、図１９に示すように、それぞれ、マスク１８０２および１８０３を割り当てる（ステップＳ５１０）。

なお、三段階目の比較（ステップＳ５０８）において、オーバーラップ量が０であると判定された場合には、マスクの生成は行わない。この場合は、ヘッドチップ１５１および１５２間に重複範囲はないが、中間に隙間も存在していないためである。

以上のように、重複範囲に含まれるノズル数に応じたマスクが生成されると、これらを用いて記録を行う（但し、オーバーラップ量が０である場合には、マスクの生成は行われない）。まず、各々のヘッドチップからの出力画像が、重複範囲にあるノズルで同じデータが出力されるよう、画像を形成するために使用されるノズルの設定を行う（ステップＳ５０４）。次に、生成したマスクを各々のヘッドチップの重複範囲にあるノズルに割り当て、画像形成（記録）のために各々のヘッドチップから吐出されるインクを制限し、かつ補完的な記録（画像形成）、つまり補完記録を行う（ステップＳ５１１）。ここで、使用されるマスクは、マスクの上端から下端までのデータが使用され終わった場合、上端にループするものとする。

以上のように、本実施形態によれば、ヘッドチップの配置誤差に起因した実際のオーバーラップ量に合わせてマスクを動的に変更することで、つなぎ部分の画像劣化が生じないようにするとともに、ヘッドチップの配置を容易に行えるようにすることができる。また、設置後の衝撃等による記録ヘッドのずれにも対応することができ、使用者の利便性を向上させることができる。

なお、規定のオーバーラップ量、実際のオーバーラップ量および所定のオーバーラップ量閾値などに関して上記実施形態において説明した数値は、あくまでも例示である。すなわち、これらは、ヘッドチップの構成等に応じて適宜定め得るものであることは言うまでもない。また、所要の検出を行うための手段やマスク生成の態様等についても、これらはあくまでも例示であって、上記実施形態に限定されるものではない。実際のオーバーラップ量が規定のオーバーラップ量より小である場合に生成されるマスクは、つなぎスジの低減の効果が効果的に顕れるものであれば、グラデーションマスクに限られず例えばランダムマスクとすることも可能である。

さらに、上記実施形態では２つのヘッドチップ１５１，１５２（第１および第２の記録ヘッド）が配置される構成について例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち本発明は３以上のヘッドチップが配置される構成において、複数のつなぎ部（例えば４つのヘッドチップを配置する構成において、第２と第３のヘッドチップ間および第３と第４のヘッドチップ間のつなぎ部）が生じる場合にも有効であるのは勿論である。

加えて、上例では所謂ラインプリンタ携帯の画像形成装置に本発明を適用した場合について説明した。しかし本発明は、ノズルを配列してなる記録ヘッドのノズル配列方向とは異なる方向への移動と、記録媒体の搬送とを交互に繰り返すことで記録を行う所謂シリアルプリンタ形態の画像形成装置にも適用が可能である。

１３２ 幅センサ
１５０ つなぎヘッド
１５１、１５２ ヘッドチップ
３００ 記録媒体
３０３ オーバーラップ量
３０６ 排紙方向
３０７ 記録幅
１３０１ グラデーション形状のマスク
１４０１ グラデーション形状のマスクの補完マスク

Claims (7)

1. インクを吐出するためのノズルが複数配列された第１および第２の記録ヘッドが、前記ノズルの配列の方向と交差する方向において端部に規定の重複範囲を有するように配置され、前記第１および第２の記録ヘッドの前記重複範囲では同じ画像の補完記録が行われるようにした画像形成装置であって、
   前記第１および第２の記録ヘッドの実際の重複範囲の大きさを検出する検出手段と、
   当該検出された前記実際の重複範囲の大きさに応じて前記補完記録を行うための前記第１および第２の記録ヘッドのノズルを設定する設定手段と、
   前記実際の重複範囲の大きさが前記規定の重複範囲の大きさ未満である場合、前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルの数に応じて、前記補完的な記録を行うために前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルに対して適用されるマスクを生成するマスク生成手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記マスク生成手段は、前記実際の重複範囲の大きさが前記規定の重複範囲の大きさ以上である場合は、前記マスクを生成しないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記マスク生成手段は、前記実際の重複範囲の大きさが前記規定の重複範囲の大きさ未満であってかつ所定の閾値以上である場合にはグラデーション形状のマスクを生成し、前記実際の重複範囲の大きさが所定の閾値未満である場合には固定的な形状のマスクを生成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記設定手段による設定と前記マスク生成手段によるマスク生成の処理は、ユーザの指示に基づいて行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記設定手段による設定および前記マスク生成手段によるマスク生成の処理の実行の有無は、ユーザの指示に基づいて保存された前記処理の実行の有無を示す情報に基づいて判断されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記設定手段による設定と前記マスク生成手段によるマスク生成の処理は、ユーザの指示によらずに実行されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. インクを吐出するためのノズルが複数配列された第１および第２の記録ヘッドを、前記ノズルの配列の方向と交差する方向において端部に規定の重複範囲を有するように配置し、前記第１および第２の記録ヘッドの前記重複範囲では同じ画像の補完記録が行われるようにした画像形成方法であって、
   前記第１および第２の記録ヘッドの実際の重複範囲の大きさを検出する検出工程と、
   当該検出された前記実際の重複範囲の大きさに応じて前記補完記録を行うための前記第１および第２の記録ヘッドのノズルを設定する設定工程と、
   前記実際の重複範囲の大きさが前記規定の重複範囲の大きさ未満である場合、前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルの数に応じて、前記補完的な記録を行うために前記実際の重複範囲に含まれる前記第１および第２の記録ヘッドのノズルに対して適用されるマスクを動的に生成するマスク生成工程と、
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。

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