JP3332472B2 - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
に関するもので、特に往復印字時のドットズレに起因す
る弊害を無くすためのものである。
ュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴
い、それらの機器の画像形成(記録)装置の一つとし
て、インクジェット方式による記録ヘッドを用いてデジ
タル画像記録を行うものが急速に普及している。このよ
うな記録装置においては、記録速度の向上のため、複数
の記録素子を集積配列してなる記録ヘッド(以下この項
においてマルチヘッドという)として、インク吐出口お
よび液路を複数集積したものを用い、さらにカラー対応
として複数個の上記マルチヘッドを備えたものが一般的
である。
ていく際のプリンタ部の構成を示したものである。この
図において、701はインクカートリッジである。これ
らは、4色のカラーインク、ブラック、シアン、マゼン
タ、イエローがそれぞれ詰め込まれたインクタンクと、
702のマルチヘッドより構成されている。このマルチ
ヘッド上に配列するマルチノズルの様子をz方向から示
したものが図8であり、81はマルチヘッド702上に
配列するマルチノズルである。本図ではマルチノズル8
01がY軸に沿って平行に配列されているが、例えば図
のXY平面上多少の傾きを持っていても良い。この場合
には、ヘッドが進行方向Xに進んで行くのに対し、各ノ
ズルはそれぞれタイミングをずらしながら印字を行って
いくことになる。再び図7に戻る。703は紙送りロー
ラで704の補助ローラとともに印字紙707を抑えな
がら図の矢印の方向に回転し、印字紙707をy方向に
随時送っていく。また705は給紙ローラーであり印字
紙の給紙を行うとともに、703、704と同様、印字
紙707を抑える役割も果たす。706は4つのインク
カートリッジを支持し、印字とともにこれらを移動させ
るキャリッジである。これは印字を行っていないとき、
あるいはマルチヘッドの回復作業などを行うときには図
の点線で示した位置のホームポジション(h)に待機す
るようになっている。
ン)にあるキャリッジ(706)は、印字開始命令がく
ると、x方向に移動しながら、マルチヘッド(702)
上のn個のマルチノズル(81)により、紙面上に幅D
だけの印字を行う。紙面端部までデータの印字が終了す
るとキャリッジは元のホームポジションに戻り、再びx
方向への印字を行う。あるいは、往復印字であれば、−
x方向に移動しながら印字を行ってしまう。この最初の
印字が終了してから2回目の印字が始まる前までに、紙
送りローラ(703)が矢印方向への回転することによ
り幅Dだけのy方向への紙送りを行う。この様にしてキ
ャリッジ1スキャンごとにマルチヘッド幅Dだけの印字
と紙送りを行う繰り返しにより、一紙面上のデータ印字
が完成する。
クタのみ印字するものと異なり、カラーイメージ画像を
印字するに当たっては、発色性、階調性、一様性など様
々な要素が必要となる。特に一様性に関しては、マルチ
ヘッド製作工程差に生じるわずかなノズル単位のばらつ
きが、印字したときに、各ノズルのインクの吐出量や吐
出方向の向きに影響を及ぼし、最終的には印字画像の濃
度ムラとして画像品位を劣化させる原因となる。
る。図9−aにおいて、91はマルチヘッドであり、こ
れは図8のものと同様であるが、今は簡単のため8個の
マルチノズル(92)によって構成されているものとす
る。93はマルチノズル92よって吐出されたインクド
ロップレットであり、通常はこの図のように揃った吐出
量で、揃った方向にインクが吐出されるのが理想であ
る。もし、この様な吐出が行われれば、図9−bに示し
たように紙面上に揃った大きさのドットが着弾され、全
体的にも濃度ムラの無い一様な画像が得られるのである
(9−c)。しかし、実際には先にも述べたようにノズ
ル1つ1つにはそれぞれバラツキがあり、そのまま上記
と同じように印字を行ってしまうと、図10−aに示し
たようにそれぞれのノズルより吐出されるインクドロッ
プの大きさ及び向きにバラツキが生じ、紙面上に於いて
は10−bに示すように着弾される。この図によれば、
ヘッド主走査方向に対し、周期的にエリアファクター1
00%を満たせない白紙の部分が存在したり、また逆に
必要以上にドットが重なり合ったり、あるいはこの図中
央に見られる様な白筋が発生したりしている。この様な
状態で着弾されたドットの集まりはノズル並び方向に対
し、10−c図に示した濃度分布となり、結果的には、
通常人間の目でみた限りで、これらの現象が濃度ムラと
して感知される。
方法が考案されている。11図及び12図によりその方
法を説明する。この方法によると図9及び図10で示し
た印字領域を完成させるのにマルチヘッド91を3回ス
キャンしているが、その半分の4画素単位の領域は2パ
スで完成している。この場合マルチヘッドの8ノズル
は、上4ノズルと、下4ノズルのグループに分けられ、
1ノズルが1回のスキャンで印字するドットは、規定の
画像データを、ある所定の画像データ配列に従い、約半
分に間引いたものである。そして2回目のスキャン時に
残りの半分の画像データへドットを埋め込み、4画素単
位領域の印字を完成させる。以上の様な記録法を以下分
割記録法と称す。この様な分割記録法を行えば、図10
で用いた記録ヘッドと等しいものを使用しても、各ノズ
ル固有の印字画像への影響が半減されるので、印字され
た画像は11−bの様になり、10−bに見るような黒
筋や白筋が余り目立たなくなる。従って濃度ムラも11
−cに示す様に図10の場合と比べ、かなり緩和され
る。
スキャン目では、画像データをある決まった配列に従い
互いに埋め合わせる形で分割するが、以前はこの画像デ
ータ配列(間引きパターン)とは図12に示すように、
縦横1画素毎に、丁度千鳥格子になるようなものを用い
るのが最も一般的であった。従って単位印字領域(ここ
では4画素単位)に於いては千鳥格子を印字する1スキ
ャン目と、逆千鳥格子を印字する2スキャン目によって
印字が完成されるものである。図12の12−a,12
−b,12−cはそれぞれこの千鳥、逆千鳥パターンを
用いたときに一定領域の記録がどのように完成されて行
くかを図9〜11と同様、8ノズルを持ったマルチヘッ
ドを用いて説明したものである。まず1スキャン目で
は、下4ノズルを用いて千鳥パターン〇の記録を行う
(12−a)。次に2スキャン目には紙送りを4画素
(ヘッド長の1/2)だけ行い、逆千鳥パターン○の記
録を行う(12−b)。更に3スキャン目には再び4画
素(ヘッド長の1/2)だけの紙送りを行い、再び千鳥
パターンの記録を行う。(12−c)この様にして順次
4画素単位の紙送りと、千鳥、逆千鳥パターンの記録を
交互に行うことにより、4画素単位の記録領域を1スキ
ャン毎に完成させていく。以上説明したように、同じ領
域内に異なる2種類のノズルにより印字が完成されてい
くことにより、濃度ムラの無い高画質な画像を得ること
が可能である。
で記録完成させる構成で説明してきたが、分割記録法の
効果は分割数を多くすればするほど現れるものである。
上記で説明した記録装置に於いても、1回の走査で記録
する画素を更に半分にし、紙送り走査の幅を2画素(ヘ
ッド長の1/4)にすれば、同じ走査方向には4種類の
ノズルによって画像が完成されるので、更に滑らかで良
好な画像を得ることが可能となる。
やせば増やすほど1紙面上を印字するタイムコストが大
きくかかり、スループットを下げざるを得ないという弊
害があった。この様な時、印字を更に短い時間で行うた
めに、キャリッジの往復印字走査という方法が考えられ
る。これによれば、従来1走査の記録が行われた後に、
何の記録を行うことも無しにホームポジションに戻って
いたキャリッジ走査が全て省かれるので、事実上一紙面
の記録時間をほぼ半減させることができる。実際モノカ
ラーの印字方法として上記往復印字を行っているものも
少なくない。
以上の方法に従い種々の記録を実施している過程で、往
復印字では新たなる問題が存在することを確認した。以
下にその問題を図を用いて説明する。
向に一定速度Vで移動しながら、平滑な紙面に対しイン
クドロップを一定速度vで吐出している状態を示してい
る。紙面が図のように平滑である場合、紙面とヘッドフ
ェース面との距離dは一定に保たれ、紙面上には下図の
ように往路で印字したドットと復路で印字したドットが
等しい位置に着弾される。しかし、紙面自体が何らかの
原因で13−bの様に実際の位置より浮き上がっていた
場合、ヘッドフェース面と紙面との距離はd’に縮ま
り、ヘッドが吐出してからインクドロップが紙面に到着
するまでの時間が往路復路ともに短縮されるために、印
字ドットは下図のようにそれぞれが目的の位置よりズレ
た異なった位置に着弾されてしまう。
を用い、100%デューティー画像を両方向印字した場
合の弊害を以下に述べる。図2は4回の記録走査で画像
を完成させる分割記録法において、各記録走査の画素配
列の例と、その時のドットの印字状態を示している。各
記録走査で印字される画素配列は第1記録走査から第4
記録走査まで互いに補完の関係にある画素配列を有して
いるが、この時第1記録走査の画素配列及び第3記録走
査の画素配列はヘッドの往路走査で印字され、第2記録
走査と第4記録走査はヘッドの復路走査で印字されてい
る。図では、往路走査の和と復路走査の和を示している
が、ここではこれらの和が丁度千鳥格子を描くように各
画素配列が設定されている。この様な状態で図13に示
したようなドットズレが起きると、図2下部に示すよう
に、往路印字時のドットと復路印字時のドットが互いに
大きく重なり合い、図のように各隣接ドット間に隙間が
開いてしまっている。
素づつズレた状態として示してあるが、全ドットに於い
て隣接ドットが逆方向走査で印字されるので、1ドット
毎に1ドット分の隙間が生じてしまってしまい、全体的
に濃度の薄い状態となってしまっているのである。
化を実現する為に、分割記録と両方向印字を同時に実現
するには、ここで説明した両方向印字時のドット位置ズ
レによる画像弊害が起きてしまっていた。
は、複数のインク吐出口を配列した記録ヘッドに記録媒
体の所定画像領域に対する記録媒体の相対搬送を介して
双方向での少なくとも3回の記録走査を行わせることに
より、当該双方向での少なくとも3回の記録走査の各々
において前記記録ヘッドの異なる吐出口を用い異なる間
引きパターンによる間引き画像を記録媒体の前記所定画
像領域に記録して画像を完成させるインクジェット記録
方法において、各々の記録走査で用いられる前記間引き
パターンの画素は補完の関係に配列し、同方向の記録走
査で用いられる複数の前記間引きパターンの画素は前記
記録走査の方向において隣接するように配列することに
より、同方向の記録走査で記録される画素のグループを
記録走査の方向に連続させて記録走査方向の隙間の数を
抑えることができるようにし、これにより紙面の浮き沈
みや数々の駆動ムラ、吐出速度の変化によってどうして
も引き起こる両方向ドット位置ズレの弊害を目立たなく
させ、一様で滑らかな高画質を得ることができるように
した。
図2と比較することによって本実施例を表した図であ
る。この図に於いても図2と同様に両方向印字でドット
位置ズレが1/4画素分起こった状態を示している。し
かし、完成されたドット着弾状態は、本実施例の方が図
2に対し隙間の数が少なくなっていることが判る。
方向印字時の記録画素配列の和に現れている。図2では
往路、復路、各画素配列の和が1ドット単位の千鳥格子
になっているのに対し、本実施例(図1)では往路の和
も復路の和も走査方向に必ず2画素づつの単位で配置さ
れている。この様に2回の同方向走査の画素配列が互い
に隣接し合って形成されたものであることで、濃度薄を
防止することが出来るのである。
の浮き沈みや数々の駆動ムラ、吐出速度の変化によって
どうしても引き起こる両方向ドット位置ズレの弊害を、
出来るだけ目立たなくさせることにある。そこで、一般
的にはどのような間引きマスクの配列にすれば、これら
が実現できるのかを以下に説明する。
しても同条件で起きる。従って、図2に見るような隙間
を、どの位少なくさせるかが、本発明の目的効果を決め
るものとなる。
路で着弾されるドットとが隣接する箇所数に一致する。
図2では1ドットおきに往路印字と復路印字が互い違い
に配列しているので、全ドットの隣に隙間が出来てしま
っているが、図1では同方向で印字しているドットのグ
ループが横方向に2ドット連続させた状態となっている
ので、この2ドットの中には隙間が生ぜず、2回に1回
の割合にその隙間数を抑えることが出来ているのであ
る。即ち、両方向印字時のドットずれの隙間数は、同方
向印字時の各画素配列の和における横方向の連続ドット
の数に関わってくるのである。
走査毎の画素配列は互いに隣接しない1画素単位の画素
配列を用いながらも、往路方向、復路方向の和としての
画素配列はヘッド走査方向に2画素づつ固まった画素配
列とすることにより、両方行印字時に起きる隙間を目立
たなくすることを実現している。
字の場合でも、複数色のカラー印字の場合でも同等に有
効な手段である。例えばカラーインクジェット記録装置
の場合には、図1に示すような間引き配列をブラック、
シアン、マゼンタ、イエロー共通に用いても良いし、各
色で4種類の画素配列を走査毎に巡回させるのでも良
い。また、各色で全く異なった補完の関係にある画素配
列を用いるのであっても、既に説明したように同方向記
録走査の画素配列が互いに隣接し合っていれば、上記と
等しい効果が同等に得られるであろう。
図3及び図5は図4及び図6と比較することで本実施例
の効果を示している。ここではシアン、マゼンタ、イエ
ローに関しては図3の画素配列を用い、ブラックに関し
ては図4の画素配列を用いることとする。
走査での画素配列が既に1×4のドットグループから出
来ており、各画素配列の記録順に関わらず、予め隙間の
箇所が1/4に抑えられていることである。
3と図4に現れている。図4では隣接ドット同士が逆走
査で記録される箇所が主走査方向4回に1回であるのに
対し、図3では往路走査の和或いは復路走査の和の塊が
8画素連続したものとなっている。よって、その分隙間
の現れる箇所も8画素に1回と削減されている。
調して印字するために、図5に示すような他色とは異な
る画素配列をブラックに適用しいている。この場合、4
走査で合計200%デューティー分印字するために、個
々の走査では50%づつの記録としている。この時、図
6の様に最初の2走査で100%の印字を完了させてし
まうと、往路印字の画素配列の和及び復路印字の画素配
列の和は単走査の画素配列と等しいものとなってしま
う。これに対し、図5の様に最初の往復2走査で等しい
画素に重ね印字し、続く往復2走査でこれと補完の関係
にある画素配列で重ね印字すれば、往路での印字及び復
路での印字それぞれ単独で100%画像を完成させてい
ることになり、往復のドットずれにおいて隙間が全く発
生しない。
走査の和、及び復路走査の和がそれぞれ100%になる
ように構成されていれば、第1実施例のように各記録走
査毎の画素配列が1画素づつバラバラな状態であったと
しても両方向のドットずれに関しては本実施例と同様な
効果が得られる。図15はカラーについては片方向印
字、ブラックについては往復印字の例を示すものである
が、この時のブラックは復路では往路と全く同じヘッド
位置で同一画素に記録している。この様な基本的には片
方向印字でのブラック強調であっても本発明は有効であ
る。
時のみに起こる現象ではない。今のように印字デューテ
ィーの高いときなどは、各記録走査毎に紙面のたわみが
変化するし、また、各記録走査毎の駆動ムラなども多少
なりとも存在する。つまりこの様な要因は片方向印字時
にもドットずれとして現れてしまうのである。
録走査の基本ドットグループとしていることは片方向印
字でも生じてしまうようなドットずれに関して有効であ
るといえる。
も本実施例で用いた1×4を基本とした画素配列は、第
1実施例に対し隙間数を減少させる効果もあるが、それ
とは別に次のような効果も期待できる。
素が分割数の走査にほぼ等分に記録されなければその効
果が十分に現れない。これまで説明してきた例では、全
て100%デューティー画像を記録する場合であったの
で、どの場合に於いても必ず4回のパスで等数の画素が
記録されていた。しかし実際に信号として送られて来る
イメージデータは、ある階調を表す多値データを、所定
の2値化法により2値化し、予め決められたパターンに
定められてから送られてくるものが多い。本方法はそれ
らの中でも特に多く用いられるディザ法に対し効果的で
ある。
4のような正方形のマトリックスの中に、各デューティ
ーに対応した画素配列が決められている。このマトリッ
クスとは、その内部で面積階調を実現するためのもの
で、等しいデューティー値が入力されれば、常に等しい
画素配置を出力するようになっている。従って一様なパ
ターンを記録する時の様に、全てのマトリックスに等し
いデューティー値が入力されて来た場合には、記録画像
上縦横に配列した全ての4×4のマトリックスが、等し
い画素配列のドットを記録し、一様な画像を形成するも
のである。
ループを画素配列の基本とすると、上記マトリックスの
主走査方向がこの1×4のドットグループに同調し、各
隣接するマトリックス同士が同時の記録走査で記録され
ることがなくなる。従って、どの様なデューティーの画
像データに対しても各記録走査毎のドット数の差が主走
査方向に対し現れず、常に4種類のノズルで記録するこ
とが可能となるのである。
走査毎の画素配列は1×4を基本とした画素配列を用い
ながら、往路方向、復路方向の和としての画素配列はヘ
ッド走査方向に8画素づつ固まった画素配列とすること
により、両方行印字時に起きる隙間を目立たなくするこ
とを実現している。
引き配列をブラック、シアン、マゼンタ、イエロー各色
で4種類の画素配列を走査毎に巡回させても良い。
としてブラックの画素配列をカラーと異ならせて説明し
てきたが、例えば全色を図5や図15のような往復印字
で記録する場合でも本実施例は有効である。
果的であることを述べてきたが、例えばインク吸収性の
悪いOHP用紙などでは第1実施例の方が有効である場
合もある。インクドロップを隣接させて同時に記録する
本実施例の構成では、隣接ドット同士が互いに引き寄せ
合い、大きなインクドロップとして記録媒体上に固まっ
てしまう現象が起こる場合があるからである。この様な
場合には、むしろ各記録走査ではインクドロップが互い
に独立している第1実施例の方が有効であるといえる。
複数のインク吐出口を配列した記録ヘッドに記録媒体の
所定画像領域に対する記録媒体の相対搬送を介して双方
向での少なくとも3回の記録走査を行わせることによ
り、当該双方向での少なくとも3回の記録走査の各々に
おいて前記記録ヘッドの異なる吐出口を用い異なる間引
きパターンによる間引き画像を記録媒体の前記所定画像
領域に記録して画像を完成させるインクジェット記録方
法において、各々の記録走査で用いられる前記間引きパ
ターンの画素は補完の関係に配列し、同方向の記録走査
で用いられる複数の前記間引きパターンの画素は前記記
録走査の方向において隣接するように配列したから、同
方向の記録走査で記録される画素のグループを記録走査
の方向に連続させて記録走査方向の隙間の数を抑えるこ
とができるため、紙面の浮き沈みや数々の駆動ムラ、吐
出速度の変化によってどうしても引き起こる両方向ドッ
ト位置ズレの弊害を目立たなくさせ、一様で滑らかな高
画質を得ることができる。
字デューティーの4分割印字として説明を加えてきた
が、本発明の効果はこれに限ったものではない。例えば
3分割や8分割であっても、また、各記録走査毎で画素
配列の印字デューティーが等分で無くとも、往路或いは
復路の画素配列の和が各走査の画素配列が隣接し合って
構成されているものであれば、その効果は発揮できるの
である。
記録走査を第2記録走査として合成し、25%、50
%、25%の全3分割で記録を完成させている例である
が、この様な場合でもドット間の隙間の数自体に変化は
なく、本発明が解決しようとしている問題に対し第1実
施例と同等な効果が得られるものである。
字部の図
の図
印字状態を表す図
記録走査として合成し、3分割で記録する例を示す図
ついては往復印字の例を示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のインク吐出口を配列した記録ヘッ
ドに記録媒体の所定画像領域に対する記録媒体の相対搬
送を介して双方向での少なくとも3回の記録走査を行わ
せることにより、当該双方向での少なくとも3回の記録
走査の各々において前記記録ヘッドの異なる吐出口を用
い異なる間引きパターンによる間引き画像を記録媒体の
前記所定画像領域に記録して画像を完成させるインクジ
ェット記録方法において、 各々の記録走査で用いられる前記間引きパターンの画素
は補完の関係に配列され、同方向の記録走査で用いられ
る複数の前記間引きパターンの画素は前記記録走査の方
向において隣接するように配列されることを特徴とする
インクジェット記録方法。 - 【請求項2】 前記間引きパターンの画素は、前記相対
搬送の方向にm画素、前記記録走査の方向にn画素(n
>m≧1)を単位として、このm×n画素が隣接しない
ように配列されていることを特徴とする請求項1記載の
インクジェット記録方法。 - 【請求項3】 前記記録ヘッドに双方向での4回の記録
走査を行わせることにより前記所定画像領域の画像を完
成させ、第1と第3の記録走査で用いられる前記間引き
パターンの画素及び第2と第4の記録走査で用いられる
前記間引きパターンの画素が前記記録走査の方向におい
て隣接するように配列されることを特徴とする請求項1
または2記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項4】 同一画素に同一色のインクを重複記録す
ることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録
方法。
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