JP2020069709A - 画像処理装置、インクジェット記録装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同色インクの印字ヘッドを副走査方向に対して複数持ち、複数全て使用して印字する場合の印字幅よりも、個々の印字幅が狭くなる構成のプリンタにおいて、一部ヘッドが使用不可となった場合に入力画像の全面を印字することができなかった。【解決手段】全ヘッドによって印字することで入力画像の全面が印字されるような第１の印字データ生成モードと、一部ヘッドが使用可能である場合は使用可能な一部ヘッドで印字することで入力画像の全面が印字されるような第２の音字データ生成モードを持つ。ヘッド使用不可検知部により検知を行って全ヘッド使用可能な場合は第１、一部ヘッドが使用可能な場合は第２の印字データ生成モードに切り替える。【選択図】図４

Description

本発明は、記録ヘッドを被記録媒体に対向しつつ走査させながら被記録媒体上に文字、画像等をマルチパス記録するシリアル型の画像記録装置に関する。詳しくは、所定の間隔で配設される複数の記録ヘッドそれぞれの走査領域を分割して記録を行うことが可能な画像記録装置に関する。

記録ヘッドを走査させながら記録するシリアル型の画像記録方式は、記録媒体等、被記録媒体の全幅をカバーする所謂フルラインヘッドを用いて記録するものに比べて安価であること等の理由から、種々の画像記録装置において一般的に用いられている。

このシリアル型の画像記録装置に用いられる記録方法としてインクジェット記録方式がある。このインクジェット記録方式では記録媒体への直描が可能であり、普通紙からマット紙、光沢紙まで様々な種類の記録媒体に記録を行うことができ、様々な用途に使用される。例えば、事務用途では、高速な普通紙文書プリント、写真プリント用途では、記録媒体の特性を生かした高精細で高発色光沢紙プリントがユーザーから求められており、記録媒体に応じた記録スピードと記録品位を両立する安価な記録方式が望まれている。

ところで、このシリアル型画像記録装置の高速化のために比較的有効な一方式が特許文献１に記載されている。特許文献１では、印字行の左半分と右半分を、１つのキャリッジ機構により支持された印字行左側担当する記録ヘッドＡと印字行右側担当する記録ヘッドＢとでそれぞれ記録する方法が開示されている。

しかしながら、２つの記録ヘッドを使用して入力画像の全面を印字する構成において、一方の記録ヘッドが使用できない場合に、入力画像において使用できない記録ヘッドに割り当てられた領域は印字することができず、出力される画像情報の欠損が起こる。

そこで特許文献２で、キャリッジの走査方向とほぼ直行方向に互いにずらして搭載される２つの記録ヘッドを持つ構成において、一方の記録ヘッドがインク無し状態と検出された場合に、もう一方のインクの有る記録ヘッドのみで印字を行う手段が提案されている。

特許第３２４５３５９号公報 特開２００１−８００６５号公報

特許文献１では、２つの記録ヘッドの内、一方の記録ヘッドが使用できない場合に入力画像の全面を印字する手段については考慮されていない。

また特許文献２の構成では、第１および第２の印字ヘッドそれぞれが、バンド幅に相当するキャリッジ走査幅を持っている必要があり、特許文献１の構成のように印字ヘッドのキャリッジ走査幅がバンド幅未満である場合には画像の全面印字を行うことができない。

本発明は、２つの記録ヘッドで各々の走査領域を分割して記録する画像記録装置及びインクジェット記録装置において、一方の記録ヘッドが使用できない場合であっても、使用可能な記録ヘッドのみで入力画像の全面印字が可能な記録装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る記録装置は、
同色インクの印字ヘッドを副走査方向に対して複数具備し、
複数全て使用して印字する場合の印字幅よりも、個々の印字幅が狭い事を特徴とする記録装置であって、
前記複数のヘッドの内、全ヘッドで印字することで入力画像の全面が印字されるような印字データを生成する第１の生成モードと、
前記複数のヘッドの内、使用可能な一部ヘッドで印字することで入力画像の全面が印字されるような印字データを生成する第２の生成モードを持ち、
各ヘッドが使用できないことを検知するヘッド使用不可検知部によって、
検知の結果、全ヘッドが使用可能であった場合は第１の印字データ生成モード、
一部のヘッドが使用できない場合は第２の印字データ生成モードへの切り替えを行う、印字データ生成モード切替部を持つことを特徴とする。

本発明に係る記録装置によれば、同インクの複数ヘッドが全て使用可能である時は、前記複数ヘッド全てに対して印刷データが割り当てられるが、前記複数ヘッドの一部が使用できない時は、印刷データが印字可能ヘッドに集約される。以上により、同インク複数ヘッドの全てが使用可能である時は、全ヘッドで画像全面の印字を行い、同インク複数ヘッドの一部が使用できない場合であっても、印字可能ヘッドのみで画像全面の印字が可能になる。

第１、２、３実施形態に係るインクジェットプリンタを模式的に示す図 第１、２、３実施形態に係るヘッドと印字領域を示す図 記録システムの構成を示すブロック図 第１、２、３実施形態に係る全体フロー図 印字データ生成モード切替部の処理フロー図 実施例１に係る印字手順の概念図 実施例１に係る画像処理部の処理フロー図 １８０度水平回転処理の概念図 データを各ヘッドに分割する模式的な図 量子化データ印刷処理の処理フロー図 センター給紙の概念図 実施例２に係る画像処理部の処理フロー図 面積縮小印刷の概念図 画像データに対する縮小処理を示す図 文書に対するレイアウト変更印刷の概念図 画像に対するレイアウト変更印刷の概念図 （ａ）ブルーノイズディザマスクの例（ｂ）（ａ）ブルーノイズディザマスクを用いたディザ処理の量子化結果（ｃ）（ｂ）の量子化結果の周波数特性

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

（装置の説明）
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタを模式的に示す図である。

図１に示すように、プリンタ１００は、プリンタの構造材をなすフレーム上に記録ヘッド１０１Ｌと１０１Ｒを備える。記録ヘッド１０１Ｌはインクを吐出するための複数のノズルを搭載しており、ブラック（１０２ＬＫ）、シアン（１０２ＬＣ）、マゼンタ（１０２ＬＭ）、イエロー（１０２ＬＹ）となっている。同様に、記録ヘッド１０１Ｒも記録ヘッド１０１Ｌに搭載のインクと同色のインクを吐出するための複数のノズルを搭載しており、ブラック（１０２ＲＫ）、シアン（１０２ＲＣ）、マゼンタ（１０２ＲＭ）、イエロー（１０２ＲＹ）となっている。

プリンタ１００は、記録用紙１０６の幅方向に直行する方向（Ｘ方向）にノズルを配列し、記録ヘッドをガイド１０４に沿ってＸ方向に走査して記録する、いわゆるシリアル記録タイプのものである。それぞれのインク色のノズル列のノズル配置の解像度は１２００ｄｐｉである。

記録媒体としての記録用紙１０６は、搬送ローラ１０５（および他の不図示のローラ）がモータ（不図示）の駆動力によって回転することにより、図中矢印方向に搬送される。そして、記録用紙１０６が給紙された後、記録ヘッド１０１Ｌと記録ヘッド１０１Ｒそれぞれの複数（所定数）のノズルから記録データに応じてインクが吐出されることにより、記録ヘッドのノズル列に対応した１走査幅分の画像が記録される。記録後は再びノズル列に対応した幅分、記録用紙１０６が図中矢印方向に搬送され、再び１走査幅分の画像が記録される。

このような、記録用紙の搬送と記録用紙に対する各記録ヘッドからのインク吐出動作を繰り返すことにより、例えば、一頁分の画像を記録することができる。なお、本発明を適用可能な記録装置は、以上説明したシリアル記録タイプの装置に限られない。

図２は、図１に記載のプリンタ１００が記録ヘッド１０１Ｌと記録ヘッド１０１Ｒを用いて記録用紙１０６にどの様に記録画像を形成するかを説明する図である。

図２中、１０１Ｌ、１０２ＬＫ、１０２ＬＣ、１０２ＬＭ、１０２ＬＹ、１０１Ｒ、１０２ＲＫ、１０２ＲＣ、１０２ＲＭ、１０２ＲＹは、それぞれ図１中で説明した物を同じなので、説明を省略する。１０３ＬＫ、１０３ＬＣ、１０３ＬＭ、１０３ＬＹは、それぞれ記録ヘッド１０１Ｌに搭載されたブラック・シアン・マゼンタ・イエローのインクタンクである。各色のインクタンクは対応する色のノズルと接続されており、インクをノズルに供給する役割を果たす。同様に、１０３ＲＫ、１０３ＲＣ、１０３ＲＭ、１０３ＲＹは、それぞれ記録ヘッド１０１Ｒに搭載されたブラック・シアン・マゼンタ・イエローのインクタンクである。図２中の直線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４は記録用紙１０６紙面上でのＸ方向位置を表しており、
Ｘ１＝記録ヘッド１０１Ｌが記録可能な領域の左端
Ｘ２＝記録ヘッド１０１Ｒが記録可能な領域の左端
Ｘ３＝記録ヘッド１０１Ｌが記録可能な領域の右端
Ｘ２＝記録ヘッド１０１Ｒが記録可能な領域の右端
となっている。

また、図２中の領域Ａ１、Ａ２は記録用紙１０６紙面上でのＸ方向領域を表しており、
Ａ１＝記録ヘッド１０１Ｌが記録可能な領域
Ａ２＝記録ヘッド１０１Ｒが記録可能な領域
Ａ３＝記録ヘッド１０１Ｌのみが記録可能な領域
Ａ４＝記録ヘッド１０１Ｌと記録ヘッド１０１Ｒの両方で記録可能な領域
Ａ５＝記録ヘッド１０１Ｒのみが記録可能な領域
となっている。

図３は、本発明の一実施形態に係る記録システムの構成を示すブロック図である。
同図に示すように、この記録システムは、図１に示したプリンタ１００と、そのホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３００を有して構成されるものである。

ホストＰＣ３００は、主に以下の要素を有して構成されるものである。ＣＰＵ３０１は、ＨＤＤ３０３やＲＡＭ３０２に保持されているプログラムに従った処理を実行する。ＲＡＭ３０２は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。また、ＨＤＤ３０３は、不揮発性のストレージであり、同じくプログラムやデータを保持する。データ転送Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０４はプリンタ１００との間におけるデータの送受信を制御する。このデータ送受信の接続方式としては、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ等を用いることができる。キーボード・マウスＩ／Ｆ３０５は、キーボードやマウス等のＨＩＤ（Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）を制御するＩ／Ｆであり、ユーザーは、このＩ／Ｆを介して入力をすることができる。ディスプレイＩ／Ｆ３０６は、ディスプレイ（不図示）における表示を制御する。

一方、プリンタ１００は、主に以下の要素を有して構成されるものである。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ３１３やＲＡＭ３１２に保持されているプログラムに従い、図４以降で後述する各実施形態の処理を実行する。ＲＡＭ３１２は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。また、ＲＯＭ３１３は不揮発性のストレージであり、図４以降で後述する各実施形態の処理で作成されるテーブルデータやプログラムを保持することができる。 データ転送Ｉ／Ｆ３１４はＰＣ３００との間におけるデータの送受信を制御する。ヘッドコントローラ３１５Ｌは、図１に示した記録ヘッド１０１Ｌに対して記録データを供給するとともに、記録ヘッドＬの吐出動作を制御する。

具体的には、ヘッドコントローラ３１５Ｌは、ＲＡＭ３１２の所定のアドレスから制御パラメータと記録データを読み込む構成とすることができる。そして、ＣＰＵ３１１が、制御パラメータと記録データをＲＡＭ３１２の上記所定のアドレスに書き込むと、ヘッドコントローラ３１５Ｌにより処理が起動され、記録ヘッドＬからのインク吐出が行われる。同様に、ヘッドコントローラ３１５Ｒは、図１に示した記録ヘッド１０１Ｒに対して記録データを供給するとともに、記録ヘッドＲの吐出動作を制御する。画像処理アクセラレータ３１６は、ハードウェアによって構成され、ＣＰＵ３１１よりも高速に画像処理を実行するものである。具体的には、画像処理アクセラレータ３１６は、ＲＡＭ３１２の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む構成とすることができる。そして、ＣＰＵ３１１が上記パラメータとデータをＲＡＭ３１２の上記所定のアドレスに書き込むと、画像処理アクセラレータ３１６が起動され、所定の画像処理が行われる。なお、画像処理アクセラレータ３１６は必ず必要な要素ではく、プリンタの仕様などに応じて、ＣＰＵ３１１による処理のみで上記のテーブルパラメータの作成処理および画像処理を実行してもよい。

以上説明した記録システムにおいて、左右に具備したヘッドの内、片方のヘッドが使用できない場合であっても入力画像の全面を印刷する為の実施形態を以下に説明する。

以下より、本発明における第１の実施例について説明する。

本実施例における全体フローを図４に示す。初めに、データ転送Ｉ／Ｆ３１４によって、印刷ジョブ受信（４０１）を行う。次に処理ブロック４０２〜４０５を画像処理アクセラレータ３１６によって実行する。処理ブロック４０２では全ヘッドが使用可能であるか否かによって、モード切替を行う。画像処理から量子化データ印刷処理までは、前記モード切替手段によって選択された印字データ生成モードに対応する印字データ生成を行うことによって、処理を切り替える。また生成された印字データは記録ヘッドに転送されて印字処理を行うが、その時に転送する対象の記録ヘッドは前記印字データ生成モードにより異なる。図４（ａ）に示す処理ブロック４０１〜４０５は第１の印字データ生成モードに対応し、印字データは記録ヘッドＬと記録ヘッドＲに分配して転送する。図４（ｂ）に示す処理ブロック４０６〜４１０は第２の印字データ生成モードに対応し、印字データは後述する処理により１回目給紙用と２回目給紙用に分配されるが、どちらも使用可能な一方の記録ヘッドに転送する。処理ブロック４０９の出力先については例として、記録ヘッドＬが使用可能で、記録ヘッドＲが使用できない場合の印字データ出力先を示す。処理ブロック４０１と４０６、４０２と４０７についてはそれぞれ処理における違いはなく、処理ブロックとしては同等である。

（ＰＤＬレンダリング処理）
受信したジョブ内の処理対象データがＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）データであった場合は、ＰＤＬレンダリング処理部４０３においてレンダリング処理を行う。レンダリング処理では、ＰＤＬデータに内包される図形の形状情報や位置情報、文字情報などに基づいて、ＰＤＬデータをビットマップデータに変換する。本処理によって得られたビットマップデータを以降の処理の入力画像とする。処理対象データが画像データであった場合はそのまま以降の処理の入力画像とする。

また、本実施例ではプリンタ内でＰＤＬのレンダリング処理を行うことを想定しているが、レンダリング処理をジョブ送信元となるプリンタドライバ内で行っても良い。

（印字データ生成モード切替処理）
ヘッドの使用不可検知と、入力画像の白画素検知によって印字データの生成モードを切り替える手段について図５（ａ）を用いて説明する。

使用不可ヘッド検知部５０１において、使用することができないヘッドがあるかどうかの検知を行い、使用ができないヘッドが１つもなければが全ヘッド使用可否判断部５０２において全ヘッドが使用可能であるとする。使用できないヘッドがあるかどうかは図５（ｂ）に示すような手順によって判定する。

ヘッド装着判定部５０１１によって、装着されていないと認識されたヘッドがある場合には、使用できないヘッド有り判定とする。全ヘッドが装着されている場合には、装着されている各ヘッドに対してインク残量検知を行い、インクが切れているヘッドがないか判定する。インクの残量検知手段には、インクを吐出した回数をカウントして、指定した最大吐出回数に対してどの程度の割合であるかによって検知する手段がある。あるいはインクと空気の屈折率の違いを利用し、インクタンクにプリズムを設置してそこに光を当てた時に光が帰ってくるか否かによってインク残量を検知する手段がある。前記残量検知手段によってインクタンクが空であると判断した場合には、そのインクタンクに対応するヘッドは使用できないとして、使用不可ヘッド有りと判定する。インクが切れているヘッドがない場合には、全ヘッドが使用可能であると判定する。なお全ヘッドが使用できない場合には本発明による印字処理は行わないため、全ヘッドが使用できるかどうかの判定処理も必要となるが、本実施例では簡潔のため省いている。

使用不可ヘッドの検知手段により、プリンタに装着可能な全ヘッドが使用可能であると判定された場合は、全ヘッドで印字することで入力画像の全面が印字されるような印字データを生成する第１の生成モードを選択する。

使用できないヘッドの数が１つ以上ある場合は、白画素検知部５０４において入力画像の白画素検知を行う。白画素検知部５０４において入力された画像の画素情報を参照して、各画素が白画素であるか検知を行い、入力画像における白画素以外の領域が使用可能ヘッドの印字領域に収まっていれば第１の生成モードを選択する。例えば対象画素のＲＧＢ値が全て０である時や、ＲＧＢの値それぞれが予め決めた閾値を下回る時などに白画素であると決定する。白画素ではない画素が使用不可ヘッドの印字領域にも存在する場合は、使用可能な一部ヘッドで印字することで、入力画像の全面が印字されるような印字データを生成する第２のモードを選択する。

使用可能な一部ヘッドにより入力画像の全面を印字する手段については、例えば２回の給紙に分けて印字する手段、画像の面積を縮小して印字する手段、画像のレイアウトを変更する手段などの中から、ユーザーは任意の手段を選択することができる。本実施例では２回の給紙に分けて印字する手段が選択された場合について説明する。

２回の給紙に分けて印字する手段では、図６に示すように給紙を２回行って使用可能ヘッドのみで２度印字することによって入力画像の全面を印字する。図６中の領域Ａ１，Ａ２は図２の領域Ａ１，Ａ２と共通である。１回目の給紙時と２回目の給紙時のそれぞれにおける印字領域がＡ１に収まるように印字データの生成を行う。

また、印字を行った紙面領域がインクを吸収することによってたわむ可能性があり、２回目の給紙時に印字済みの領域を搬送される用紙を制動する用紙ガイド側に当てると、インク吐出位置のずれを引き起こす可能性がある。したがって２回目の給紙では１回目の給紙において印字を行っていない、乾燥した領域を用紙ガイド側に当てるのが好ましい。そこで例えば、任意の伝達手段によってユーザーに通知して、使用可能ヘッドを用紙ガイド側に設定するようユーザーに促しても良い。以降では使用可能ヘッドを図６に示すように用紙ガイド側に設置した場合の例を示す。

（画像処理）
下記画像処理については、プリンタドライバ上で実現される場合もあれば、プリンタ本体内回路により実現される場合もある。図７を用いて画像処理の全体構成について説明する。

画像データを処理する処理部７０１〜７０３において、先ず、入力色変換部７０１は、入力画像データを、プリンタの色再現域に対応した画像データに変換する。入力する画像データは、本実施形態では、モニタの表現色であるｓＲＧＢ等の色空間座標中の色座標（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を示すデータである。入力色変換部７０１は、各８ビットのＲ、Ｇ、Ｂの入力画像データを、マトリクス演算処理や三次元ＬＵＴを用いた処理等の既知の手法によって、プリンタの色再現域の画像データ（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）に変換する。本実施形態では、三次元ルックアップテーブル（３ＤＬＵＴ）を用い、これに補間演算を併用して変換処理を行う。

インク色変換部７０２は、入力色変換部７０１によって処理されたＲ、Ｇ、Ｂ各８ビットの画像データをプリンタで用いるインクの色信号データによる画像データに変換する。本実施形態ではブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを用いることから、ＲＧＢ信号の画像データは、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各８ビットの色信号からなる画像データに変換される。この色変換も、上述の入力色変換処理部と同様、三次元ルックアップテーブルに補間演算を併用して行う。なお、他の変換手法として、上述と同様、マトリクス演算処理等の手法を用いることもできる。また、インクの数はＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色を例に挙げたが、濃度の薄いライトシアン（Ｌｃ）やライトマゼンタ（Ｌｍ）やグレー（Ｇｙ）のインクなど、その他のインクを追加してもよい。

ＴＲＣ（Ｔｏｎｅ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｕｒｖｅ）処理部７０３は、インク色変換部７０２で処理された各８ビットのインク色信号から成る画像データに対して、インク色毎に量子化データ印刷部４０５で記録されるドット数を調整するために補正を行う。ＴＲＣ処理部７０３において出力される画像データを画像データＬ１とする。

第２の印字データ生成モードが選択されている場合は、１回目給紙用と２回目給紙用、に画像データを別プレーンで用意する。前記ＴＲＣ処理部７０３で出力した画像データＬ１を１回目給紙用の画像データであるとし、複製部７０６において複製、出力する画像データＬ２を２回目給紙用とする。

同様のデータを２つ用意するのは、この後の処理でそれぞれに対して異なる処理を行うためであるが、処理を共通化して１つの画像データのみで以降の処理を行っても良い。その場合に第２の印字データ生成モードを選択した時は、後述する画像データ１８０度水平回転処理において１回目給紙用と２回目給紙用のそれぞれに分割して出力する。

量子化処理部７０５及び７０７は、ＴＲＣ処理部７０３で処理された各８ビット２５６値のインク色の画像データＬ１に対して量子化処理を行い、記録「１」または非記録「０」を表す１ビットの２値データを生成する。量子化処理の出力はある単位面積当たりのインク滴の数としてもよく、記録「１」または非記録「０」の１ビットの２値データに限定されるものではない。本実施例では、わかりやすさのために、２値データの場合を用いて説明する。

量子化方法の一つとしてディザ法があるが、ディザ法では個々の画素に対する閾値が予め設定されている閾値マトリクスを参照して量子化処理を行う。

閾値マトリクスはメモリに格納される。使用可能な閾値マトリクスの数やサイズはメモリ容量による。５１２×５１２サイズを４枚、５１２×５１２サイズ×２枚＋２５６×２５６サイズ×４枚、２５６×２５６サイズ×８枚など、サイズの違うものを複数枚持つことが可能である。また、閾値マトリクスは縦と横のサイズが等しいとは限らず、縦と横のサイズを異ならせてもよい。

図１７（ａ）に本実施例のディザ処理で使用するブルーノイズ特性をもつ閾値マトリクスの例をしめす。また、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の閾値マトリクスを使用した量子化処理結果のドットパターンであり、図１７（ｃ）は、その周波数特性である。図１７（ｃ）のように、ブルーノイズ特性を有する量子化結果を得られるディザマスクの作成方法を代表例として、下記文献記載のｖｏｉｄ−ａｎｄ−ｃｌｕｓｔｅｒ方式がある。

文献情報：Ｒｏｂｅｒｔ Ｕｌｉｃｈｎｅｙ， Ｔｈｅ ｖｏｉｄ−ａｎｄ−ｃｌｕｓｔｅｒ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｉｔｈｅｒ ａｒｒａｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ＳＰＩＥ， Ｈｕｍａｎ Ｖｉｓｉｏｎ， Ｖｉｓｕａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ ＩＶ， Ｖｏｌ．１９１３， ｐｐ．３３２−３４３， １９９３．
ｖｏｉｄ−ａｎｄ−ｃｌｕｓｔｅｒ方式の閾値マトリクス作成方法では、ガウスフィルタを用いてドットを表現し、ドットの粗密を判定する為に、フィルタ出力の強度和を用いる。強度和が大きい程ドット密度が高く、強度和が小さいほどドット密度が低い。まず任意の階調のドットパターンを決定して、ドット密度を計算する。次に該当階調より低濃度側の閾値を生成するには、ドット密度が高いところに、ドットが減るように閾値を順次設定する。反対に、該当階調より高濃度側の閾値を生成するには、ドット密度が低いところに、ドットが増えるように閾値を設定してすることで、閾値マトリクスを生成する。

１画素分の入力値Ｉｎが入力されると、閾値マトリクスを参照し、該当画素に対応するディザ閾値Ｄｔｈを用意する。その後、入力値Ｉｎとディザ閾値Ｄｔｈを比較する。そして、Ｉｎ＜Ｄｔｈの場合は、非記録「０」を表す出力値０として出力し、Ｉｎ≧Ｄｔｈの場合は、記録「１」をあらわす出力値１として出力する。

一般的に、閾値マトリクスはＣＭＹＫのインク色ごとに設定され、それぞれ量子化される。

２回目給紙時の印字処理では搬送向きに対する紙の向きが変わるため、１回の給紙で印字が完了する場合と比較して紙の公差などによる吐出位置のズレが発生しやすくなる。そこで、１回目給紙用と２回目給紙用の画像データに用いる閾値マトリクスを異ならせても良い。１回目給紙用と２回目給紙用の閾値マトリクスが互いに相関を持つように、ブルーノイズ特性を保ちつつ、ドット重なり個数を考慮して生成した閾値マトリクスを用いることで、画像も良好でロバスト性が高い量子化結果を得ることができる。このような閾値マトリクスの生成方法は、特開２０１４−１１３８１９で開示されている方法などがある。

その他、量子化手段については誤差拡散法などの任意の手段を用いて良い。

前記モード切替処理により、第２の印字データ生成モードが選択された場合、２回目給紙用の画像データに対して１８０度水平方向に回転処理を行う。例えば、図８に示すように回転後画像データＬ２の右下の画素８０６に、回転前画像データＬ２の左上の画素情報８０１を格納し、同様に画素８０５に画素８０２を格納、画素８０４に画素８０３を格納する。以降順に画像データの全画素を回転後画像データＬ２に保存することで回転処理を行う。その他、記録ヘッドへの印字データ転送時に、回転前画像データＬ２の右下の画素８０７から順に転送することで、１８０度水平方向回転処理を行うのと同等の吐出順になるようにしても良い。

１８０度水平回転を印字データ生成処理に入る前に行う場合、第２の印字データ生成モードを選択したことをプリンタドライバにフィードバックしてプリンタドライバ内の処理において行うか、プリンタ内のファームウェア処理において行っても良い。

第１の印字データ生成モードが選択されていた場合、回転処理は必要としないため行わない。

（量子化データ印刷）
量子化データ印刷部４０５は、前記量子化処理部によって得られた２値データ（ドットデータ）に基づいて、記録ヘッドを駆動し記録媒体に各色のインクを吐出して記録を行う。量子化データを基に記録を行う手順について、図１０を用いて説明する。本実施例においては２値の量子化処理であるため、変換部１００１において量子化データから２値の印字データへの変換は行わないが、多値の量子化である場合は所定の展開パターンにより量子化データを印字データ（前記ドットパターンと同等）に変換する
初めに第１の印字データ生成モードが選択された場合の、量子化データから印字データへの変換手順について説明する
第１の印字データ生成モードでは、２値の印字データは記録ヘッド１０１Ｌ用と１０１Ｒ用にそれぞれ分配される。重複領域である図２のＡ４では、各吐出位置で２つのヘッドを合わせて１ヘッド分となるように後述する分担規則に従って記録を分担する。

図９を用いて説明する。図９記載の９０１、９０２は、量子化処理部４０４から出力された画像が全て記録「１」で出力された場合の非重複領域と重複領域の出力結果を表している。

ここでは、図９の非重複領域における出力結果９０１は図２の記録ヘッドＬで印刷される非重複領域Ａ３に印字される画像データの場合とする。

マスク処理部１００２において、画像データＬ１を基に生成した印字データにより、前述のように所定の分担規則に従って記録を分担する。

ここでは、領域毎に設定されている記録ヘッドＬ用マスク９０３、９０５、記録ヘッドＲ用マスク９０４、９０６を用いて分担を行う。そして、図９の９０３、９０４、９０５、９０６における黒画素は入力画素を通さない画素とし、白画素は入力画素を通す画素とする。この場合、量子化データが全て印刷されるためには、記録ヘッドＬ用マスクと記録ヘッドＲ用マスクは排他の関係になっている必要がある。

非重複領域画像データ９０１は、記録ヘッドＬのみで印字される領域のため、全て記録ヘッドＬで印字されるよう記録ヘッドＬ用マスク９０３のような全て入力画素を記録ヘッドＬ用印字データ９０７にデータを出力するよう設定される。記録ヘッドＲ用マスクには、記録ヘッドＲ用印字データ９０８にデータを出力させないようマスクが設定される。

一方、重複領域では、記録ヘッドＬと記録ヘッドＲで半分ずつ印字されるようなマスクを設定する。

記録ヘッドＬ用マスク９０５をかけられたデータは記録ヘッドＬ用印字データ９０９となり、同様に記録ヘッドＲ用マスク９０６をかけられたデータは記録ヘッドＬ用印字データ９１０となる。

次に第２の印字データ生成モードが選択された場合の、量子化データから印字データへの変換手順について説明する。

第２の印字データ生成モードにおいては、画像処理部において画像データＬ１と画像データＬ２から得られた量子化データを、それぞれ記録ヘッド１０１Ｌの１回目給紙時用と２回目給紙時用に分配する。したがって第１の印字データ生成モードにおいては記録ヘッドＬと記録ヘッドＲで印字領域を分配したが、同様の分配規則に従って１回目給紙印字と２回目給紙印字に記録を分担する。

２回目給紙用の量子化データは回転処理が施されている点で第１の印字データ生成モードと異なる。したがって使用するマスクデータについても同様に１８０度水平回転を考慮したものを用意する。

マスクデータの保存データ量を削減したい場合は、１回目給紙用と２回目給紙用にそれぞれマスクデータを用意するのではなく、１回目給紙用に分配する際は、第１の印字モードで使用する記録ヘッドＬ用マスクを使うことで一部共通化できる。その場合、２回目給紙用への分配は別途マスクデータを用意する必要がある。そこで、２回目給紙時も別途マスクを用意せず第１の印字モードで使用する記録ヘッドＲ用マスクを使用するが、読み込むが、読み込み順を逆にすることで、マスクを１８０度水平回転して使用するのと同等のマスク処理を行うようにしても良い。

使用ができないヘッド、ここでは記録ヘッドＲに対してはインク吐出が行われないよう、印字領域全面において記録「０」となるようにマスクパターンを設定する。これはインクの空打ちによる記録ヘッドの損傷を防ぐためである。

分配された２値データの内、１回目給紙時に使用される印字データに対して位置合わせ用のパターンを画像の隅に付加することで、２回目給紙印字時に前記位置合わせ用の基準情報とすることができる。ここでは記録ヘッド１０１Ｌ用の２値データに対して、位置合わせ用に十字のパターンを付加した例について説明する。

次に、ここまでの処理で生成した印字データを基にインク吐出による紙面への印字処理を行う。

画像処理を含めたここまでの印字データ生成処理は、通常は紙面に対しラスター方向に画像を走査し、同方向に処理結果をＲＡＭ上に配置することで行っている。これに対し、実際にヘッドに対して情報を転送する際には、ヘッド装置が受け付ける方向（例えばカラム方向）に画像を再配置する必要がある。この処理をＨ／Ｖ変換と呼び、Ｈ／Ｖ変換部１００３において処理を行う。Ｈ／Ｖ変換の実施は、ＲＡＭに対するメモリアクセスによって行ってもよい。または、処理を高速化するために専用のハードウェアを介し、ラスター方向に配置された画像を直接バースト転送により入力し、ハードウェア上のＳＲＡＭにて再配置を行い、再配置結果をそのままヘッド装置に直接転送するようにしてもよい。

インクはインクキャリッジ上に設置され、キャリッジ内の流路を通って記録ヘッドに接続されている。記録ヘッドは通信ケーブルを介してプリンタのバスに接続され、前述のＨ／Ｖ変換後の画像情報とヘッド吐出制御情報を受け取ることで、任意のタイミングで吐出制御を行う。ヘッド上のヒータを加熱することにより、インクは急速に加熱され、膜沸騰により気体を形成し、この気泡生成の圧力によりインク滴が記録媒体に向かって吐出される。

または、ヘッド上のピエゾ素子を駆動することにより、振動板を変位させて、この変位による圧力変化によりインク滴が記録媒体に向かって吐出される。

前記モード切り替え手段により、第１の印字データ生成モードが選択された場合には、Ｈ／Ｖ変換後の印字データを記録ヘッド１０１Ｌと記録ヘッド１０１Ｒに対して転送する。この時、転送する印字データは前述のマスク処理によって記録ヘッド１０１Ｌ用と記録ヘッド１０１Ｒにそれぞれ生成したものである。記録ヘッド１０１Ｌと記録ヘッド１０１Ｒはそれぞれ割り当てられたＨ／Ｖ変換後の印字データに基づき、図１で説明した手順によってインクの吐出を行う。

第２の印字データ生成モードが選択された場合の印字処理について説明する。第２の印字データ生成モードでは、一回目の印字処理は、１回目給紙時用の印字データを使用し、印字可能な記録ヘッド１０１Ｌのみを用いて行う。

１回目給紙時用印字データによる印字処理が終わったら、排出された紙を１８０度水平回転して給紙部から再度給紙を行うよう、ユーザーに通知する。通知手段はディスプレイへの表示やＬＥＤランプでの合図、音声での案内など任意の手段を選択する。

次に２回目給紙時用の印字データに基づいて印字処理を行う。

２回目給紙による印字においては、紙サイズの製造公差や搬送ずれなどにより、図２中の領域Ａ１とＡ２の境界部や、１回目給紙時用印字データと２回目給紙時用印字データの重なり部であるＡ３において吐出位置がずれて画像弊害となる可能性がある。

そこで例えば、印字データ生成において位置合わせ用に１回目給紙用の印字データの隅に付加した十字パターンの位置や向きを、２回目給紙時に画像センサによって取得し、取得情報を基に位置や角度の推定を行う。推定した情報を基にドット配置情報の調整や紙搬送時のモータの制御を切り替えることにより、１回目給紙時における印字画像とのズレを吸収することができる。あるいは図１１に示すように給紙部の構成を、左右の用紙ガイド位置を連動させて紙が常に給紙部の中心を通るような構成（センター給紙）とすれば、２回目以降の給紙においても給紙部の中心を紙面の中心軸が通るため、水平方向の位置合わせは必要なくなる。

その他、位置合わせ用のパターンを用いない場合は、用紙を搬送する際に赤外線による遮蔽検知によって用紙の通過を検知することで、用紙の始端と終端が通過する間の搬送ローラの搬送距離を取得して、用紙の紙長とする手段がある。紙長の取得を１回目の給紙時に行い、２回目の給紙による印字において位置合わせに使用する。

上記の構成により、全記録ヘッドが使用可能ではない状態においても、入力画像の全面を印字することができる。

前記第２の印字モードにおいて、使用可能なヘッドの印字領域である領域Ａ１に画像の面積が収まるよう画像に対して縮小処理を行う手段について説明する。第１の印字データ生成モードについては実施例１と同等である。

本実施例において、第２の印字データ生成モードが選択された場合の全体フローを図４（ｃ）に示す。ＰＤＬレンダリング部までの処理手順は実施例１と同等である。

（画像処理）
本実施例では図１２に示す画像処理フローによって量子化データの生成を行う。

前記モード切り替え処理により第２の印字モードが選択された場合、画像データの面積縮小処理部１２０６において、図１３に示すように入力画像に対して使用可能ヘッドの印字領域に収まるよう縮小処理を行う。図１３中の領域Ａ１，Ａ２は図２の領域Ａ１，Ａ２と共通である
図１４の例のように、縮小前画像１４０１に対して画像面積の縮小処理を行い、縮小後画像１４０２を得る。縮小倍率については、全ヘッドが使用可能である時の最大印字領域から、一つのヘッドの印字領域に収まるよう縮小する場合の倍率に固定しても良い。あるいは白画素検知した情報を基に白画素以外の全ての領域が収まるような縮小倍率を動的に決めることで小さい縮小倍率に留めて、印字画像をなるべく大きく印字することができる。

縮小手段についてはニアレストネイバー変倍やバイリニア変倍など、任意の画像縮小手段を選択するものとする。

（量子化データ印刷）
量子化データ印刷手段は、実施例１に記載の第１の印字データ生成モードとおおよそ同等であるが、使用ができないヘッドについては印字処理が行われないようマスク処理を行う点で異なる。

上記構成により、第２の印字データ生成モードにおいて、１度の給紙によって入力画像の全面を印字することが可能となる。

前記実施例１の第２の印字データ生成モードを、使用可能なヘッドの印字領域に画像の面積が収まるように、画像データのレイアウト変更を行う手段に置き換えた場合の手順について説明する。第１の印字データ生成モードについては実施例１と同等である。

本実施例において、第２の印字データ生成モードが選択された場合の全体フローを図４（ｄ）に示す。印字データ生成モード切替部までの処理手順は実施例１と同等である。

（ＰＤＬレンダリング）
第２の印字データ生成モードが選択された場合、使用可能なヘッドの印字領域に収まるよう、ＰＤＬレンダリング時のレイアウトを変更する。第１の印字データ生成モードが選択されていた場合は実施例１に記載のＰＤＬレンダリング処理と同等である。

使用可能なヘッドの印字領域に収まるようなレイアウト変更手段について説明する。

ＰＤＬ内のレンダリング対象情報が文書である場合は図１５に示すような改行の挿入を行う。各ヘッドの印字領域は基準情報としてプリンタ内に保存され、文字位置を順に参照していき、対象の文字位置が印字可能ヘッドの印字領域である図１５の領域Ａ１の外である場合は、図１５に示す位置に改行を挿入する。

また、ＰＤＬ内のレンダリング対象情報が画像または図形である場合は、図１６に示すようにそれぞれの画像位置を変更する。画像の描画順序を崩さずに、図１５の領域Ａ１に収まるよう画像位置を変更する。

本処理においてはレンダリング対象情報である画像や図形の幅が印字領域Ａ１より大きく、レイアウト変更のみでは印字可能領域に収まらない場合がある。その場合、画像に対してはニアレストネイバー変倍やバイリニア変倍などによる面積縮小、図形に対しては図形の描画サイズを縮小するなどして印字領域Ａ１に収めることができる。

上記について、文書と画像、図形が混在している場合はレンダリング対象情報毎に上記手段を切り替える。

本レンダリング処理をプリンタドライバ側で行う場合、プリンタドライバからのジョブ依頼をプリンタで受信し、プリンタ本体内で印字データ生成モード切替を行った後にドライバにフィードバックしてＰＤＬレンダリング処理を行う。

（量子化データ印刷）
実施例２と同様に、量子化データ印刷手段は、実施例１に記載の第１の印字データ生成モードとおおよそ同等であるが、使用ができないヘッドについては印字処理が行われないようマスク処理を行う点で異なる。

上記構成により、第２の印字データ生成モードにおいて、使用可能ヘッドのみで入力画像の全情報を印字することができる。

１００ プリンタ、１０１Ｌ・１０１Ｒ 記録ヘッド、１０４ ガイド、
１０５ 搬送ローラ、１０６ 記録用紙

Claims (4)

1. 同色インクの印字ヘッドを副走査方向に対して複数具備し、
   複数全て使用して印字する場合の印字幅よりも、個々の印字幅が狭い事を特徴とする記録装置であって、
   前記複数のヘッドの内、全ヘッドで印字することで入力画像の全面が印字されるような印字データを生成する第１の生成モードと、
   前記複数のヘッドの内、使用可能な一部ヘッドで印字することで入力画像の全面が印字されるような印字データを生成する第２の生成モードを持ち、
   各ヘッドが使用できないことを検知するヘッド使用不可検知部によって、
   検知の結果、全ヘッドが使用可能であった場合は第１の印字データ生成モード、
   一部のヘッドが使用できない場合は第２の印字データ生成モードへの切り替えを行う、印字データ生成モード切替部を持つことを特徴とする記録装置。
2. １つの印刷タスクにおいて紙面を水平方向に１８０度反転して再度給紙するようユーザーに通知する通知手段を持ち、
   前記第２の生成モードは、２回目の給紙においてメディアを１８０度水平に反転することで入力画像の全面が印字されるよう、上記反転を考慮して入力画像を１回目、２回目給紙用それぞれに分割、変換した印字データを生成することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 第２の生成モードは、使用可能ヘッドによって印字可能な領域に収まるよう面積を縮小した印字データを生成することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 第２の生成モードは、使用可能ヘッドによって印字可能な領域に収まるように入力画像のレイアウトを変更した印字データを生成することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。