JP3814474B2 - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関し、特に、所定領域に対して吐出されるインクの量を制御することの可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリなどの機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサーなどを含む複合電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板などの記憶媒体に画像を記録するように構成されている。このような記録装置は、記録方式によりインクジェット方式、ワイヤードット方式、サーマル方式、レーザー方式などに分けることができる。
【０００３】
インクジェット方式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、以下の利点を有する。すなわち、記録手段のコンパクト化が容易、高精細な画像を高速で記録することが可能、普通紙に特別な処理を必要とせずに記録をすることが可能、ランニングコストが安い、ノンインパクト方式であるため騒音が少ない、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易等の利点を有する。
【０００４】
特に熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式の記録手段（記録ヘッド）はエッジング、蒸着、スパッタリングなどの半導体製造プロセスにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。又、これと同様な理由でサーマル方式の記録装置に於いてもインクジェット記録装置と同様に一層のコンパクト化を図ることが可能である。
【０００５】
この様なインクジェットプリンタに於いて、記録に使用される記録画像データは図１２に示す様な手順で作成されている。即ち、ホスト機器から入力された記録画像の元データである多値画像データは、インクジェットプリンタで記録される記録濃度に適合するように画像濃度変換手段１００１でガンマ変換が行われる。その後、２値化手段１００２により２値化処理が施され、インク液滴の吐出に対応した記録データが生成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェットプリンタに於いて、記録用紙とインク吐出量には重要な関係がある。インク液滴を多量に記録用紙に吐出すると、記録用紙内で用紙を構成するセルロースの膨潤が発生する。このとき記録用紙への浸透性の低いインクを使用すると、記録ヘッドより吐出されたインクは記録用紙内への浸透が発生しづらく、インクは記録用紙表面に留まることとなる。
【０００７】
故に、記録用紙の表面に於いてのみ上述のセルロースの膨潤現象が発生することになり、記録用紙表面と裏面でセルロースの膨潤状態が異なる状態となる。このため、記録用紙は、インクを多量に吹き付けられた部分に於いてコックリング現象と呼ばれる記録用紙表面の波打ち現象や、又、吹き付けられたインク量が１ページにわたり多量になった場合は記録用紙のカール現象が発生する。
【０００８】
コックリング現象が発生すると、記録用紙と記録ヘッドの間隔が変化するためインク液滴の吐出方向よれによるインク液滴の記録用紙上での着弾位置安定性が損なわれ、画像品位を落とす事となる。更に、カール現象が発生すると複数毎の記録を行なった場合に記録用紙の整列性が悪くなる。
【０００９】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、記録用紙に吐出するインク液滴量を制御してコックリング現象やカール現象の発生を抑制することの可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
多値画像データの濃度変換に使用するパラメータの組を複数格納するパラメータ格納手段と、
前記パラメータ格納手段に格納された複数のパラメータの組の中から１つのパラメータの組を選択する選択手段と、
前記選択された１つのパラメータの組を用いて、入力された多値画像データに対して濃度変換を行う濃度変換手段と、
前記濃度変換された多値画像データに対してＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理を行い、Ｎ値の記録データを生成する記録データ生成手段と、
前記生成されたＮ値の記録データに基づいて、前記記録媒体の所定領域に対して吐出されるインクの量に関するデータを算出する算出手段と、
前記算出手段により算出されたインクの量に関するデータが示す値と所定の値とを比較する比較手段とを備え、
前記比較手段による比較の結果、
（i）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下である場合は、前記生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行い、
（ii）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値を超える場合は、前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下となるように前回選択したパラメータの組とは別のパラメータの組を選択し、当該選択された別のパラメータの組に従って前記濃度変換を再度行い、当該濃度変換された多値画像データに基づいて前記Ｎ値の記録データの生成を再度行い、この生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成する本発明のインクジェット記録方法は、インクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、
多値画像データの濃度変換に使用するパラメータの組を複数格納するパラメータ格納手段に格納された複数のパラメータの組の中から、１つのパラメータの組を選択する工程と、
前記選択された１つのパラメータの組を用いて、入力された多値画像データに対して濃度変換を行う工程と、
前記濃度変換された多値画像データに対してＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理を行い、Ｎ値の記録データを生成する工程と、
前記生成されたＮ値の記録データに基づいて、前記記録媒体の所定領域に対して吐出されるインクの量に関するデータを算出する工程と、
前記インクの量に関するデータが示す値と所定の値とを比較する工程と、
前記比較の結果、（i）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下である場合は、前記生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行い、（ii）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値を超える場合は、前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下となるように前回選択したパラメータの組とは別のパラメータの組を選択し、当該選択された別のパラメータの組に従って前記濃度変換を再度行い、この濃度変換後の多値画像データに基づいて前記Ｎ値の記録データを再度生成し、当該再度生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行う工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、記録用紙の所定領域に対して吐出されるインクの量が所定量以下となるように制御することが可能となり、コックリング現象やカール現象の発生を抑制できるので、記録画像の品位と用紙整列性を確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ説明する。
【００１６】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）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、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。
【００１７】
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。
【００１８】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」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（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）に供され得る液体を表すものとする。
【００１９】
始めに、以下の実施形態に共通なプリンタの構成について説明する。
【００２０】
＜装置本体の概略説明＞
図９は、本発明の代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図９において、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５００９〜５０１１を介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印ａ，ｂ方向を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型インクジェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。
【００２１】
５００２は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。５００７，５００８はフォトカプラで、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知器である。
【００２２】
５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは言うまでもない。
【００２３】
又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。
【００２４】
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
【００２５】
＜制御構成の説明＞
次に、上述したプリンタの記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【００２６】
図１０はインクジェットプリンタＩＪＲＡの制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示す同図において、１７００は記録信号を入力するインターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬送するためのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送のための搬送モータである。１７０５は記録ヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータドライバである。
【００２７】
上記制御構成の動作を説明すると、インターフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆動され、記録が行われる。
【００２８】
ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続されたホストコンピュータから制御プログラムを変更できるように構成することもできる。
【００２９】
なお、上述のように、インクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なインクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけを交換できるようにしても良い。
【００３０】
＜インクカートリッジの説明＞
図１１は、インクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図である。インクカートリッジＩＪＣは、図１１に示すように、境界線Ｋの位置でインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとが分離可能である。インクカートリッジＩＪＣにはこれがキャリッジＨＣに搭載されたときには、キャリッジＨＣ側から供給される電気信号を受け取るための電極（不図示）が設けられており、この電気信号によって、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてインクが吐出される。
【００３１】
なお、図１１において、５００はインク吐出口列である。また、インクタンクＩＴにはインクを保持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が設けられている。
【００３２】
以下、このような構成のインクジェットプリンタにおいて、インク吐出量を制御する実施形態について説明する。
【００３３】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。なお、この図に示された各部分は、図１０のＭＰＵ１７０１、ＲＯＭ１７０２、ＤＲＡＭ１７０３、およびゲートアレイ１７０４のいずれかに含まれている。
【００３４】
パーソナルコンピュータなどのホスト機器からインタフェース１７００（図１０参照）を介して入力された画像データ１０１は、画像濃度変換部１０２に入力される。画像濃度変換部１０２には変換のパラメータ１０３が格納されている。この変換のパラメータ１０３はパラメータテーブル群１１０の中から選択部１０９により選択されたパラメータが格納される。画像濃度変換部１０２に入力された多値画像データ１０１は上記パラメータ１０３に従って濃度変換される。
【００３５】
濃度変換された画像データは２値化部１０４に入力される。２値化部１０４では多値画像を２値画像に変換する。変換手法としては誤差拡散手法、ディザ手法などがあるが、詳細は説明しない。２値化後の画像データは画像メモリ１０５に転送され、記憶される。画像メモリ１０５に記憶された内容は、記録動作の際に実際に記録ヘッドを駆動するデータとして使用される。
【００３６】
本実施形態では、２値化後の画像データは加算器１０６にも送られる。加算器１０６は２値化後の画像データのうち、インク吐出に係わるデータの数の合計を算出してインク吐出データの総数を求める。加算器１０６により算出されたインク吐出データの総数は比較器１０７により閾値１０８と比較される。
【００３７】
ここで閾値１０８は、記録用紙のコックリング現象、又は、カール現象が発生し、用紙整列性、用紙搬送性、用紙表面平滑性が損なわれる等の記録不具合が予想されるインク受容限界量から相対的に算出される値である。
【００３８】
この閾値とインク吐出データの総数とを比較器１０７で比較した結果、加算器１０６からのインク吐出データの総数が閾値１０８を上回る場合には、比較器１０７から選択部１０９に信号を送信し、画像濃度変換部１０２で使用するパラメータ１０３の値を変更して画像濃度変換を再度行わせる。
【００３９】
比較器１０７による比較でインク吐出データの総数が閾値１０８を上回る場合には、このまま記録を行なうと上述した様な不具合が生じる可能性があるため、画像濃度変換部１０２の濃度変換で使用するパラメータ１０３を変更し、再度、多値画像データ１０１を前回とは異なったパラメータにて濃度変換する。
【００４０】
図３は本実施形態で使用する画像メモリの構成を示す図である。図３に於いて、（ａ）に示すＡメモリは入力される多値画像データ１０１格納用の多値画像メモリであり、（ｋ×１）画素に対応するデータ領域を持っている。各画素のデータは８ビット（１バイト）で構成され、０から２５５の範囲の値を取る。
【００４１】
（ｂ）に示すＢメモリは２値化された記録データ格納用の画像メモリ１０５であり、（ｎ×ｍ）画素に対応するデータ領域を有している。各画素のデータは、吐出、非吐出を示す０又は１の値の１ビットで構成される。
【００４２】
更に、（ｃ）に示すＣメモリは、画像濃度変換部１０２で濃度変換された多値画像を格納する画像メモリであり、Ａメモリと同等の構成である。
【００４３】
図４はパラメータテーブル１１０の構成を示す図であり、本実施形態では図示されたように、第１テーブル、第２テーブル、第３テーブルの順序で配置される３つのテーブルを含み、各テーブル当たり２５６バイトの容量を有している。なお、パラメータテーブルの先頭のアドレスはＰＴＯである
図５は各パラメータテーブルの入出力特性を示すグラフである。第１テーブルは標準的な入出力特性を示しており、第２テーブルは第１テーブルに対し高濃度部の変換特性を変更したものであり、高濃度部の記録データに対する記録濃度が第１テーブルの記録濃度より低減した特性となっている。第３テーブルは第２テーブルに対し更にその特性を強調したものである。
【００４４】
従って、高濃度データが多い画像を記録する場合には、使用するパラメータテーブルの番号を適切な値に設定することにより、高濃度部の記録デューティを下げ、記録に使用されるインク液滴の量を調整することにより、記録用紙のコックリング現象やカール現象を低減することができる。
【００４５】
ここで、本実施形態のインク吐出量の制御処理を図２のフローチャートを参照して再度説明する。
【００４６】
図２はインク吐出量の制御をソフトウエアによって実施する際の処理フローを示しており、図中ＰＴＡはパラメータテーブルを示す変数であり、ＰＴＯはパラメータテーブルの先頭アドレスである。又、ＸとＹは内部変数であり、Ｘは８ビット、Ｙは１ビットの大きさである。ＳＵＭは加算値を記憶するメモリであり、ＴＨは記録不具合の判断の基準となる記録用紙のインク受容限界量などの定数である。
【００４７】
初期条件として、ステップＳ２０２でＰＴＡにパラメータテーブルの先頭アドレスＰＴＯを設定する。次に、ステップＳ２０３からＳ２０５の間でＡ画像メモリの各画素のデータに対して濃度変換を行なう。具体的には、２０４にて指定画素Ａ（ｉ，ｊ）の濃度データを変数Ｘに読み出す。そのＸとＰＴＡの加算されたアドレスより濃度変換後の画像データを呼び出し、Ｃメモリ（ｉ，ｊ）の位置に格納する。この作業をＡメモリ全てについて行なう。この様にして、Ｃメモリに濃度変換を行なった画像データが格納される。
【００４８】
次にステップＳ２０６で記録ドットをカウントするＳＵＭの値を０に初期化する。そしてステップＳ２０７からＳ２１０の間で２値化後の記録ドット数を計測する。具体的には、ステップＳ２０８にてＣメモリの内容を用いて２値化を行なう。２値化処理により算出されたビット情報がＹである。Ｙは０又は１の情報を持つ。ここでは、１を記録情報、０を非記録情報とする。ステップＳ２０８で算出された２値の記録情報Ｙを２値の画像メモリであるＢメモリに格納する。同時に、ＳＵＭにＹを加えその結果をＳＵＭに格納する。Ｙの記録情報は１であるので、ＳＵＭには記録ドット数が累積加算されていく。そしてステップＳ２１０を抜ける時点、即ち、２値化が終了した時点でＳＵＭには記録ドットの総数が格納される。
【００４９】
次に、ステップＳ２１１にてＴＨとＳＵＭとの比較が行なわれる。比較結果がＴＨがＳＵＭ以上であることを示すＴ（真）の場合は画像処理を終了し画像データの記録を行なう。比較結果がＴＨがＳＵＭ未満であることを示すＦ（偽）の場合は、パラメータ第２テーブル使用するために次テーブルとのオフセット値２５６を加えたものをＰＴＡとする。その後、ステップＳ２０３に戻り、上記処理を繰り返し、インクの吐出量を低減していく。
【００５０】
パラメータ第２テーブルを使用した場合でもステップＳ２１１の比較結果が、ＴＨがＳＵＭ未満であることを示すＦ（偽）となったときには、パラメータ第３テーブル使用するために次テーブルとのオフセット値２５６を加えたものをＰＴＡとする。その後、ステップＳ２０３に戻り、上記処理を繰り返し、インクの吐出量を低減していく。
【００５１】
ここではソフトウエアまたはハードウエアのいずれかで実現する例に付いて説明したが、システムにより両手法を混合した方式でも本発明を実施することは可能である。
【００５２】
［第２の実施形態］
近年のインクジェット記録技術の発展により、近年では各ノズルからのインク吐出量の可変制御が可能となっている。即ち、同じインク吐出用のノズルから容量の異なる複数種類の液滴を吐出することができる。従って、記録データとしてもそのインク吐出量に応じて多値のデータが必要とされている。
【００５３】
第２の実施形態は記録データが多値で表わされる場合に対応したものであり、その構成を図６に示す。図６に於いて、第１の実施形態の構成を示す図１との相違点は、ハーフトーニングを行なう２値化部１０４がｎ値化部５０４に置き換わっている点と、加算部１０６の前処理として、インク量換算部５１１が追加されている点である。
【００５４】
インク液滴量と濃度の関係は線形性を有していることはほとんど無く、非線型の関係にある。従ってｎ値化部５０４から出力された画像データをインク量換算部５１１にてインク吐出量に換算する。図７はインク量換算部をＲＡＭで構成した場合の例を示す。ここでは各画素に対するインク吐出量を４値で表現するものを想定している。
【００５５】
図７に於いて画像の濃度情報は、ＲＡＭのアドレス部に入力されるように構成されており、濃度情報が０の場合はアドレスの０番地が、濃度情報が１の場合はアドレスの１番地が、濃度情報が２の場合はアドレスの２番地が、濃度情報が３の場合はアドレスの３番地が指定される。各アドレスにはそれぞれの濃度を表わすのに必要なインク液滴量の相対値がデータとして書込まれている。図７（ａ）に示すように、濃度０から３に対応するアドレスのそれぞれに、０、１、３、７の値がインク量相対値として書込まれている。実際のインク吐出量は、この値に比例した値、例えば０ｐｌ、１０ｐｌ、３０ｐｌ、７０ｐｌとなる。
【００５６】
図７（ｂ）に示すようにＲＡＭのアドレス線から濃度を指定することにより、ＲＡＭに書込まれたインク量相対値がＲＡＭのデータ線より出力される。従って、インク量換算部から出力されるインク量相対値を加算部１０６により累積加算していくことにより、記録に使用するインク吐出量の合計に対応する値を算出することが可能となる。その後の処理方法は前述の実施形態と同じである。
【００５７】
［第３の実施形態］
一連の記録物、即ち、同じフォーマットで記録された記録物に対しては、記録中に異なった濃度変換パラメータを使用せずに、同じパラメータで画像処理を行うのが好ましい。
【００５８】
第３の実施形態は複数の画像データを含む一連の記録物に対して同じパラメータを使用して２値化処理を行うものであり、その構成を図８に示す。図８の構成は上記第１の実施形態の構成を示す図１に対して、複数ページに渡る多値画像データのページ管理を行なうページ管理部７１２と比較結果を記憶する記憶部７１３とが追加されている。また、１０１で示される入力される多値画像データ１〜５は、それぞれが１ページの画像データである。
【００５９】
記憶部７１３の動作は、比較器１０７から出力されるＳ入力信号が、一度でもインク吐出データの総数が閾値１０８を上回ったときに出力される正状態（“Ｈｉｇｈ”）になると、Ｒ入力にページ管理部７１２からのリセット信号が入力されるまでその状態を記憶する機能を有している。
【００６０】
ページ管理部７１２は、入力された一連の多値画像データ１０１をページ毎に画像濃度変換部１０２へ送出し、ページが異なる毎に加算部１０６および記憶部７１３にリセット信号を送信する。記憶部７１３から選択部１０９へパラメータテーブル変更を指示する信号が出力されると、ページ管理部７１２は画像濃度変換部１０２へ送出するページ数をリセットすると共に、加算部１０６および記憶部７１３にリセット信号を送信する。
【００６１】
このような構成とすることにより、１〜５のいずれかのページのインク吐出データの総数が閾値１０８を上回った場合、パラメータテーブルが変更されて濃度変換および２値化処理が行われ、第１ページから全てのページに渡ってインク吐出データの総数が閾値以下であるかどうかが再度確認される。
【００６２】
以上のような処理を行なうことにより、一連のデータで構成される全てのページそれぞれに対して同一のパラメータを使用して画像処理を行なうことが可能となる。
【００６３】
［他の実施形態］
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６４】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
【００６５】
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００６６】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００６７】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００６８】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００６９】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００７０】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００７１】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００７２】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００７３】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【００７４】
このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００７５】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００７６】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７８】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図２に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録用紙の所定領域に対して吐出されるインクの量が所定量以下となるように制御することが可能となり、コックリング現象やカール現象の発生を抑制できるので、記録画像の品位と用紙整列性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の画像生成部の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】画像メモリの構成を示す図である。
【図４】パラメータテーブルの構成を示す図である。
【図５】パラメータテーブルの入出力特性を示すグラフである。
【図６】第２の実施形態の画像生成部の構成を示す図である。
【図７】図６のインク量換算部のハードウエア構成例を示す図である。
【図８】第３の実施形態の画像生成部の構成を示す図である。
【図９】本発明の好適な実施形態であるプリンタの外観を示す図である。
【図１０】図９のプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図１１】図９のプリンタのインクジェットカートリッジを示す図である。
【図１２】従来の画像生成部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０２ 画像濃度変換部
１０６ 加算部
１０７ 比較部
１０８ 閾値
１０９ 選択部
１１０ パラメータテーブル群
５１１ インク量換算部
７１２ ページ管理部

Claims (9)

1. インクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
   多値画像データの濃度変換に使用するパラメータの組を複数格納するパラメータ格納手段と、
   前記パラメータ格納手段に格納された複数のパラメータの組の中から１つのパラメータの組を選択する選択手段と、
   前記選択された１つのパラメータの組を用いて、入力された多値画像データに対して濃度変換を行う濃度変換手段と、
   前記濃度変換された多値画像データに対してＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理を行い、Ｎ値の記録データを生成する記録データ生成手段と、
   前記生成されたＮ値の記録データに基づいて、前記記録媒体の所定領域に対して吐出されるインクの量に関するデータを算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出されたインクの量に関するデータが示す値と所定の値とを比較する比較手段とを備え、
   前記比較手段による比較の結果、
   （i）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下である場合は、前記生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行い、
   （ii）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値を超える場合は、前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下となるように前回選択したパラメータの組とは別のパラメータの組を選択し、当該選択された別のパラメータの組に従って前記濃度変換を再度行い、当該濃度変換された多値画像データに基づいて前記Ｎ値の記録データの生成を再度行い、この生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記パラメータ格納手段は入出力特性の異なるパラメータの組を複数格納し、
   前記選択手段は、前記濃度変換に使用する前記パラメータの組を入出力比の最も高い組から降順で使用するように前記パラメータの組を選択することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記所定領域が記録媒体１枚に対応する記録領域であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記入力された多値画像データが複数枚の記録媒体に亘るものであるとき、
   前記比較手段は、記録媒体１枚毎に前記インクの量に関するデータが示す値と所定の値とを比較し、
   前記選択手段は、全ての記録媒体で前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下となるように、前記パラメータの組を選択することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記Ｎ値化処理は２値化処理であり、
   前記Ｎ値の記録データは、各画素に対するインク吐出の有無を示す２値の記録データであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記Ｎ値化処理は３値以上の多値化処理であり、
   前記Ｎ値の記録データは、各画素に対して吐出されるインクの容量を示す３値以上の記録データであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. インクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、
   多値画像データの濃度変換に使用するパラメータの組を複数格納するパラメータ格納手段に格納された複数のパラメータの組の中から、１つのパラメータの組を選択する工程と、
   前記選択された１つのパラメータの組を用いて、入力された多値画像データに対して濃度変換を行う工程と、
   前記濃度変換された多値画像データに対してＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理を行い、Ｎ値の記録データを生成する工程と、
   前記生成されたＮ値の記録データに基づいて、前記記録媒体の所定領域に対して吐出されるインクの量に関するデータを算出する工程と、
   前記インクの量に関するデータが示す値と所定の値とを比較する工程と、
   前記比較の結果、（i）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下である場合は、前記生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行い、（ii）前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値を超える場合は、前記インクの量に関するデータが示す値が前記所定の値以下となるように前回選択したパラメータの組とは別のパラメータの組を選択し、当該選択された別のパラメータの組に従って前記濃度変換を再度行い、この濃度変換後の多値画像データに基づいて前記Ｎ値の記録データを再度生成し、当該再度生成されたＮ値の記録データに基づいて記録を行う工程とを備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
8. 前記Ｎ値化処理は２値化処理であることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録方法。
9. 前記Ｎ値化処理は３値以上の多値化処理であることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録方法。

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