JP4693608B2 - 記録装置及び記録方法 - Google Patents

Description

本発明は記録装置及び記録方法に関し、特に、例えば、記録媒体の幅にわたる記録幅をもつフルライン記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置及び記録方法に関するものである。

従来より、複数の記録素子列として複数のインク吐出ノズル（以下、ノズル）列を備えたインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）により記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置（以下、記録装置）が知られている。

中でも、吐出ノズル列に垂直な方向（主走査方向）に記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させて記録を行い、その後でノズル配列方向（副走査方向）に記録媒体をノズル列長さの約１／ｎ（ｎは２以上の整数）移動させる動作を繰り返す記録方法がある。この方法はマルチパス記録と呼ばれ、記録ヘッドのノズル列幅の領域をｎ回の記録走査に分けて記録するもので、安価で高画質な記録を実現できるため、普及している。

しかしながら、主走査方向に記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させながら記録する動作（以下、記録パスという）の回数を減らせば、より高速な記録が可能である。そのためには、ノズル列幅の領域を１回の走査で記録し、副走査方向に記録媒体を移動する長さを大きくして、記録媒体全面をより少ない記録パス数で記録することが望ましい。

その際に、記録パス間のつなぎ目は、記録時間差や記録位置精度による濃度ムラや、記録画像エッジのボヤケなどにより画質劣化が生じやすい。

さて、記録装置には、記録ヘッドを主走査方向に移動させながら記録を行うシリアル記録装置の他に、複数の記録素子から成る記録素子列を設けたヘッドチップを記録素子列方向に複数並べて構成したフルライン記録ヘッドを用いて記録を行うものもある。この種の記録装置では、フルライン記録ヘッドの記録幅は記録媒体の幅に相当し、その記録媒体を記録素子列方向に垂直に搬送するだけで記録を行うことができる。しかしながら、そのような記録装置でも、ヘッドチップ間のつなぎ目で、同様に記録時間差や記録位置精度による濃度ムラや、記録画像エッジのボヤケなどにより画質劣化が発生する。

そこで、そのような画質劣化を避けるために、シリアル記録装置では記録パス間において、或いはフルライン記録装置のヘッドチップ間でピッタリ隣合わせて記録する方法（以下、“ピッタリつなぎ”という）が提案されている。また、その記録パス間或いはヘッドチップ間で重なりを設けて目立たないように隣り合う両方の記録パス間やヘッドチップ間に記録を振り分ける方法も提案されている。その振り分ける方法には、グラデーションマスク分配つなぎなどいくつかの方法が有る。

ここで、ピッタリつなぎの記録方法を用いると、どちらか一方の記録パスやヘッドチップで記録されるため、つなぎ目での記録画像のエッジはシャープであるが、濃度むらなどが目立ちやすいという問題がある。

これに対して、記録を振り分ける方法では、記録パス間やヘッドチップ間の濃度差は重なり部の幅の間でゆるやかに変化するので目立ちにくくなるし、重なり部の記録位置ズレや濃度ムラもボカシ易い。

しかし、いずれの記録方法を用いたとしても、つなぎ部は、依然として画質劣化の要因であることには変わりなく、なるべくつなぎ処理を避ける方が望ましい。そのために、従来からも様々な記録方法が提案されている。例えば、特許文献１、２では、フルライン記録装置のヘッドチップ間で重なりを設けてどちらか一方のヘッドチップのみで記録可能な文字、文字列、図形、ビットマップなどの一塊りの描画オブジェクトは、どちらか一方のヘッドチップのみで記録している。より具体的には、特許文献１では、ヘッドチップ間で重なりがある場合に一方のヘッドチップで記録できる描画オブジェクトを判定して、一方のヘッドチップで記録できるようにする複数ヘッドチップへの分配方法を提案している。また、特許文献２では、一方のヘッドチップに記録を分配した際に、描画オブジェクト間の重なりで白抜けが起きないように補正する補正手段を開示している。
特開２００４−２６８３２６号公報 特開２００４−２６８３９４号公報

しかしながら上記従来例で述べたシリアル記録装置の記録パス間において、或いはフルライン記録装置のヘッドチップ間において重なりを設けて、隣り合う両方の記録パス間やヘッドチップ間に記録を振り分ける方法では、次のような問題がある。即ち、その重なりでの記録位置ズレや濃度ムラをボカシ易い反面、文字画像のように濃度ムラよりエッジの鮮鋭さが重視される場合では、複数の記録パスやヘッドチップの間の微妙な記録位置ズレのためにピッタリつなぎに比べてエッジがボケて画質が劣化する。

また、特許文献１や特許文献２に開示の方法は、どちらか一方のヘッドチップのみで記録可能な文字、文字列、図形、ビットマップなどの一塊りの描画オブジェクトのみに処理対象が限定される。このため、ヘッドチップ間の重なりが描画オブジェクトサイズに対して有る程度大きくないと処理対象の割合は小さくなる。その結果、大部分の描画オブジェクトはこの方法を適用できず、複数のヘッドチップで記録せざるを得なくなってしまう。されに、この処理によれば、描画オブジェクトの位置やサイズの判定を行うために処理が複雑になり、記録時間が長くなったり、信頼性が低下する。

従って、描画オブジェクトがどちらか一方の記録パスやヘッドチップに収まるかどうかに関係なく、さらにエッジの鮮鋭さが重視される文字画像、濃度ムラ抑制が重視されるビットマップ画像いずれであってもつなぎ目での記録が良好であることが望まれる。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録媒体の同一領域に対して異なる記録素子により記録可能であるような記録のつなぎ目においても高品位な記録を行うことが可能な記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

即ち、インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列したチップが複数配列され、かつ、互いに隣接する２つのチップの一部が重複部を有するように前記複数のチップが配列された記録ヘッドを用い、前記所定方向と交差する方向に前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて画像を記録する記録装置であって、前記重複部のノズルを用いて記録すべき画像がテキスト画像であるか或いは図形又は中間調画像であるかを判断する判断手段と、前記判断手段により、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの一方のノズルを用いて画像を記録し、前記判別手段により前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列した記録ヘッドを前記所定方向と交差する方向に移動させるとともに、前記複数のノズルに相当する前記所定方向の幅よりも少ない幅だけ記録媒体を前記所定方向に搬送することにより、前記記録ヘッドの１回の移動により記録を完成させる領域と前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域とを混在させて前記記録媒体に画像を記録する記録装置であって、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域に記録すべき画像がテキスト画像であるか或いは図形又は中間調画像であるかを判断する判断手段と、前記判断手段により、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの一方の移動において画像を記録し、前記判断手段により前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの両方の移動において画像を記録するように制御する制御手段とを有することを特徴としても良い。

さらに、前記制御手段は、前記判断手段により前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するよう制御することが望ましい。

またさらに、前記制御手段は、前記重複部での記録において、前記隣接する２つのチップの一方のチップのノズルを用いる比率を前記重複部の一端から他端に向けて低下させる一方、前記隣接する２つのチップの他方のチップのノズルを用いる比率を前記重複部の前記他端から前記一端に向けて低下させるよう制御することが望ましい。

また他の発明によれば、インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列したチップが複数配列され、かつ、互いに隣接する２つのチップの一部が重複部を有するように前記複数のチップが配列された記録ヘッドを用い、前記所定方向と交差する方向に前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて画像を記録する記録方法であって、前記重複部のノズルを用いて記録すべき画像がテキスト画像を記録するものであるか或いは図形又は中間調画像を記録であるかを判断する判断工程と、前記判断工程において、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの一方のノズルを用いて画像を記録し、前記判別工程において前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するように制御する制御工程とを有することを特徴とする記録方法を備える。
また、インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列した記録ヘッドを前記所定方向と交差する方向に移動させるとともに、前記複数のノズルに相当する前記所定方向の幅よりも少ない幅だけ記録媒体を前記所定方向に搬送することにより、前記記録ヘッドの１回の移動により記録を完成させる領域と前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域とを混在させて前記記録媒体に画像を記録する記録方法であって、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域に記録すべき画像がテキスト画像であるか或いは図形又は中間調画像であるかを判断する判断工程と、前記判断工程において、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの一方の移動において画像を記録し、前記判断工程において前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの両方の移動において画像を記録するように制御する制御工程とを有することを特徴とする記録方法を備えても良い。

従って本発明によれば、記録媒体の同一領域に対して異なる記録素子により記録可能であるような記録のつなぎ目においても高品位な記録を行うことが可能であるという効果がある。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

なお、この明細書において、「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を表すものではない。これに加えて、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。

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。

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ある。即ち、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。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないし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ーを発生する素子を総括して言うものとする。

図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置（以下、記録装置）の概略構成を示す概観斜視図である。

図１に示されるように、この記録装置には記録媒体５の記録幅に相当する記録幅をもつ４つのフルライン記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１〜４が搭載されている。これら記録ヘッドにはインクを吐出するためのインク吐出ノズル（以下、ノズル）が複数配列されている。記録ヘッド１〜４は夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）のインクを吐出する。これら記録ヘッドにはインクタンク（不図示）からインクを供給するためにインク供給チューブ（不図示）が接続され、さらに、制御回路からフレキシブルケーブル（不図示）を介して制御信号や記録信号などが転送される。

記録媒体５としては、普通紙や高品位専用紙、ＯＨＰシート、光沢紙、光沢フィルム、ハガキ等が用いられる。記録媒体５は、搬送ローラ（不図示）や排紙ローラ（不図示）等に挟持され、搬送モータ（不図示）の駆動に伴い矢印方向（搬送方向）に搬送される。記録ヘッド１〜４のノズル内部（液路）にはインク吐出用の熱エネルギーを発生する記録素子（電気熱変換体、或いはヒータ）が設けられている。記録に当たっては、記録媒体５が矢印方向に搬送される。そして、その搬送方向に沿って記録媒体の位置を特定するためにリニアエンコーダ（不図示）が設けられている。これにより、そのリニアエンコーダからの記録媒体位置の読みとりタイミングに伴い、この記録素子を記録信号に基づいて駆動し、記録媒体上にインク滴を吐出、付着させることで画像を記録することができる。

さらに、記録ヘッド１〜４はその全体が１つのユニットとして構成され、そのユニットが記録ヘッド移動ベルト７に取り付けられている。そして、記録画像の幅、或いは記録媒体のサイズに応じて、記録ヘッド位置制御モータ６を駆動して記録ヘッド移動ベルト７を移動させることで、記録ヘッド１〜４を図中の矢印ＡまたはＢ方向に移動させることができる。また、矢印Ａ、Ｂの方向に記録ヘッド１〜４の記録素子或いはノズルは配列しており、その方向を主走査方向といい、記録媒体の搬送方向を副走査方向という。

また、記録ヘッド１〜４は、キャッピング機構（不図示）により、記録を行わないときに、インク吐出口面を密閉し、インク溶剤の蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃などの異物の付着などによる目詰まりを防止するようになっている。

またさらに、キャッピング機構のキャッピング機能は記録頻度の低いノズルからの吐出不良や目詰まりを解消するために次のように用いられる。即ち、ノズルから離れた状態にあるキャップ部へインクを吐出させる空吐出に利用されたり、記録ヘッドのインク吐出面をキャップした状態でポンプ（不図示）を作動させて、ノズルからインクを吸引し、吐出不良を起こしたノズルの回復に利用される。またさらに、キャップ部に隣接する位置にブレードや拭き部材（不図示）を配置することにより、記録ヘッドのインク吐出面を清掃することができる。

図２は図１に示した記録ヘッドの構造の一部を示す斜視図である。記録ヘッド１〜４は基本的な同じ構造をしているので、図２では、記録ヘッド１を例に図示している。

図２に示されるように、記録ヘッド１は、基板であるヒータボード２１上にはインクを加熱するための複数のヒータ２２が形成され、ヒータボード２１の上には天板２３がカブ被せられることで構成される。天板２３には複数のノズル２４が形成されており、各ノズル２４の後方には、ノズル２４に連通するトンネル状の液路２５が形成されている。各液路２５は、その後方において１つのインク液室（不図示）に共通接続されており、インク液室には、インク供給口を介してインクタンクからインクが供給され、このインクはインク液室から夫々の液路２５に供給される。

ヒータボード２１と天板２３とは、各液路２５に対応した位置に各ヒータ２２がくるように位置合わせされて組み立てられる。

なお、図２には、４つのヒータ２２しか図示していないが、ヒータ２２は、夫々の液路２６に対応して１つずつ配置されている。そして、図２に示すように組み立てられた状態で、ヒータ２２に所定の駆動パルスを供給すると、ヒータ２２上のインクが沸騰して気泡を形成し、この気泡の体積膨張によりインクがノズル２５から押し出されて吐出される。

尚、本発明に適用可能なインクジェット記録方式は、図１及び図２に示したような電気熱変換体（ヒータ）を使用したサーマル方式に限られるものではない。例えば、インク滴を連続噴射し粒子化するコンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等がある。また、必要に応じてインク滴を吐出するオンデマンド型の場合には、ピエゾ振動素子の機械的振動によりオリフィスからインク滴を吐出する圧力制御方式等でも適用可能である。

図３は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。

図３において、３１は画像データ入力部、３２は操作部、３３は記録制御に伴う各種処理を行ったり、記録装置全体の制御を行なうＣＰＵ、３４は各種データを記憶する不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭ）である。なお、不揮発性メモリの他の形態として、特に、プログラムを格納する記憶媒体としては、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＨＤ、メモリカード、光磁気ディスクなどを用いても良い。

不揮発性メモリ３４は、以下の部分を含む。記録媒体の主に種類に関する情報を格納する格納部３４ａ、使用インクに関する情報を格納する格納部３４ｂ、記録時の温度、湿度などの環境に関する情報を格納する格納部３４ｃ、後述の記録制御に用いる各種制御プログラムを格納する格納部３４ｄである。さらに、３５はＲＡＭ、３６は画像データ処理部、３７は画像出力を行うプリンタエンジン、３８は各構成要素間でアドレス信号、データ、制御信号などを転送するバス、３９は記録ヘッド１〜４と記録媒体５との相対位置を制御する記録ヘッド位置制御部である。

次に、上述した構成要素について詳述する。画像データ入力部３１はスキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からの多値画像データやパーソナルコンピュータのハードディスク等に保存されている多値画像データを入力する。操作部３２は利用者が記録動作に係わる各種パラメータ（例えば、画像記録幅、記録媒体のサイズ、記録媒体の種類、記録画像の種類（写真、線画、文字など））の設定したり記録開始を指示する各種キーを備えている。

また、ＲＡＭ３５は不揮発性メモリ３４に格納された各種プログラムをＣＰＵ３３が実行する際のワークエリア、エラー処理時の一時待避エリア、及び画像処理時のワークエリアとして用いられる。さらに、不揮発性メモリ３４に格納された各種テーブルをコピー後、そのテーブルの内容を変更し、この変更したテーブルを参照しながら画像処理を進めるためにも用いられる。

画像データ処理部３６では入力多値画像データをＮ値の画像データに各画素毎に量子化し、その量子化された各画素が示す階調値“Ｋ”に対応するインク吐出パターンを生成する画像データ処理部である。即ち、入力多値画像データをＮ値化処理した後、階調値“Ｋ”に対応するインク吐出パターンを作成する。

例えば、この実施例では、１画素各成分が８ビット（２５６階調）で表現される多値画像データが画像データ入力部３１に入力され場合、画像データ処理部３６では出力画像データの階調値を２５（＝２４＋１）値に変換する。入力階調画像データのＫ値化処理には、例えば、多値誤差拡散法を用いることができるが、他の手法、例えば、平均濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の中間調処理方法などを用いても良い。そして、画像の濃度情報に基づいて前述のＫ値化処理を全ての画素数分繰り返すことにより、それぞれのノズルに対する各画素毎のインク吐出、不吐出の２値の駆動信号が形成される。

プリンタエンジン３７では画像データ処理部３６で生成された吐出パターンに基づいてインクを吐出し、記録媒体上にドット画像を形成する。

さらに、以上のような構成に加えて、この記録装置には外部装置（ホストコンピュータなど）から画像データや記録指示や制御情報を入力するインタフェース（不図示）を備えている。従って、このインタフェースを介して利用者が操作部３２から入力するのと同じ情報を外部装置から受信しても良い。

記録データは、通常のインクジェット記録装置で用いられている方法に従って準備することができる。この実施例では、入力画像を４つの記録ヘッドに対応してカラー画像データを４つの色成分に分解し、次に、色分解された各色成分の中間調画像データを誤差拡散法を用いて２値化し、各記録ヘッド１〜４で記録すべき記録データを準備する。

次に、以上の構成の記録装置が実行する実際の記録動作について説明する。

図４はフルライン記録ヘッドの複数ノズルの配置について示した模式図である。

図４に示すように、この実施例のフルライン記録ヘッドはノズル数の比較的少ないノズル群を持つヘッドチップを複数個、ノズル列方向にずらしつつ配置して（この場合、ヘッドチップ４１〜４２で合計２個）全体としては記録幅の長いノズル群を実現している。

図４で示したように、記録幅の短いヘッドチップを複数個配列する際、ずらしつつ配置する各ノズル群の端部にあるノズルの相互関係は、１ノズル以上が重なるような位置関係になるように配列している（図４の場合、３ノズル）。この重なり部のノズルによる記録は以下のような制御によりなされる。なお、重なり部のノズルの個数は図４に示すものに限定されるものではない。

また、フルライン記録ヘッドを記録媒体に対し相対的に走査して記録を行うとは、実際はその記録ヘッドは固定され、記録媒体が搬送されることを意味する。

本発明に従うこの実施例では、フルライン記録ヘッド（以下、記録ヘッド）の重なり部における記録制御に特徴がある。

まず、この実施例では、描画オブジェクトが、テキスト画像などと図形／中間調画像では、画質上で重視されるファクタが異なることを前提とし、描画オブジェクトの種類に応じて適切な記録制御を実行するようにしている。テキスト画像などの場合はエッジの鮮鋭度が重視され、図形／中間調画像では階調性が重視されると考える。

そこで、この実施例では、エッジの鮮鋭度やなめらかな階調性が失われやすいヘッドチップのつなぎ目、即ち、ノズルの重なり部で、描画オブジェクトの種類に応じて記録制御を切替えるようにしている。

図４には、各ヘッドチップの記録デューティが、ヘッドチップの重なり部でどう切替えられるかを示している。各ヘッドチップは、重なりのない部分に対しては記録データに対して１００％デューティで記録を受け持つ。一方、ヘッドチップの重なり部ではヘッドチップ４１から４２に切替えが行われる。

ここで、図４（ａ）は、線のエッジの鮮鋭度が重要なテキスト画像を記録する場合のデューティ切替えを示す図である。この場合は、重なり部のどこかで、一方のヘッドチップの記録データに対する記録デューティを０％から１００％に中間値を経由せずに切替え、もう一方のヘッドチップでは逆に１００％から０％へ中間値を経由せずに切替える。

図４（ｂ）と図４（ｃ）は、記録濃度ムラが無く階調性が重要な図形画像や中間調画像などを記録する場合のデューティ切替えを示す図である。この場合は、重なり部の幅を利用して、一方のヘッドチップのデューティを０％から１００％に中間値を経由してなめらかに切替え、もう一方も逆に１００％から０％へ中間値を経由してなめらかに切替える。なお、図４（ｂ）に示す例はそのデューティ変化が線形的であるのに対し、図４（ｃ）に示す例はそのデューティ変化は曲線的である場合を示している。

デューティ変化は種々の態様が考えられるが、中でも重なり部の全幅を生かして緩やかにデューティを変化させて切替えるのが最もムラの変化が緩やかに成りやすく、同時に最も目立ちにくくなるので最も望ましい。

同様の考え方は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査して記録しながら、その走査記録が終了するたび毎に記録媒体を凡そその記録ヘッドの記録幅分だけ搬送する動作を行うシリアル記録装置にも適用できる。即ち、各走査記録パスの重なり合う部分を、フルライン記録ヘッドにおける各ヘッドチップの重なり部とみなし、上述したのと同様な制御でパス切替えを行えば良い。

図５はシリアル記録装置における走査記録パスの切替えを示す図である。

この場合も、記録画像がテキスト画像であるか、或いは図形／中間調画像であるかに従って、パスが重なり合う部分において、各走査記録パスのデューティを制御する。

図５において、（ａ）はテキスト画像を記録する場合のデューティ切替えを示し、（ｂ）と（ｃ）は図形／中間調画像を記録する場合のデューティ切替えを示している。

ｎ回の記録走査により記録を完成させるマルチパス記録を行うシリアル記録装置において、テキスト画像と図形／中間調画像が混合した画像を記録する場合には次のように記録制御を行うと良い。即ち、描画オブジェクトがテキスト画像に対しては図５（ａ）に示すように、記録パスをピッタリつないで記録する。このような記録を行うと、図形／中間調画像の記録のためにマルチパス記録のためつなぎ目の数は多くなるが、エッジの鮮鋭度は良好になる。描画オブジェクトが図形／中間調画像である場合にはマルチパス記録によりでそのオブジェクト全体をｎ回の走査に分けて記録すればよい。

このように本発明によれば、テキスト画像を記録する際は、記録パスやヘッドチップの重なり部のいずれかの場所で一方の記録パスやヘッドチップから他方の記録パスやヘッドチップへノズルの重複なく切替える“ぴったりつなぎ”同様の処理を行う。これに対して、図形／中間調画像などのビットマップ画像を記録する際は、その重なり部全体において両方の記録パスや両方ヘッドチップのノズルを用いて記録を行う。

この切替え制御の基本は、ノズル配列方向に関し、各ノズル位置で、両方のヘッドチップまたは両方の記録パスのデューティを合わせて、単独のヘッドチップまたは記録パスで記録する部分のデューティに対する１００％にすることである。ただし、単独のヘッドチップまたは記録パスだけで記録する部分と比較して、２つのデューティを合わせて記録される濃度に差が出てしまう場合には、微妙に増減させて調整するのは構わない。

さらに、ヘッドチップ間または記録パス間の切替え位置に関し、基本的にはノズル列方向の位置は一致させる。よって、ノズル列方向の位置で見れば、テキスト画像に関し、あるノズル位置までは一方のヘッドチップまたは記録パスで、その次のノズル位置からはもう一方のヘッドチップまたは記録パスで記録される。

しかし、ノズル配列方向に関し、ヘッドチップ端部のノズルによるインク吐出が、ヘッドチップ中央方向に偏る現象（以下、端よれ現象）が発生することがある。

図６は端よれ現象を模式的に示す図である。

図６に示すように、ノズル列方向のヘッドチップ間の実際の重なりノズル幅に比べ、記録媒体上で重なり部の幅が短くなる場合がある。その結果、記録媒体上でノズル列方向に関し同じ位置に記録される対応する双方のノズル位置がずれる。その場合には、ノズル列方向の位置がそのよれ量に応じて記録媒体上で一致するように、ヘッドチップ間または記録パス間の切替え位置を決めるのが望ましい。

描画オブジェクトがテキスト画像か図形／中間調画像であるかは、オブジェクトの記録濃度が濃度“０”或いは表現可能な濃度値の最大値のいずれかであり、中間濃度値を含まないことを判定基準としても良い。また、図形画像において、その線幅が小さい場合はテキストと同様の扱いにしても構わない。

このような判定処理は、記録装置に記録データを送信するホストコンピュータ（以下、ホスト）において次のように行っても良い。即ち、アプリケーション自体がテキストデータとビットマップデータを分けて管理している場合、ホストのＯＳを通してプリンタドライバへデータを転送する際に、そのアプリケーションがデータ種別の識別フラグを出力する場合がある。この場合、そのフラグを利用して、テキストデータとビットマップデータに応じたつなぎ画像処理をするような機能をプリンタドライバなどに組み込むのが好ましい。

さて、線画のエッジの鮮鋭度を保持するために、複数の記録パス間やヘッドチップ間でも正確な記録位置を維持することが重要である。このため、図４や図６に示したような１つのヘッドチップに１列のノズル列が有る構成とは異なり、１つのヘッドチップに複数のノズル列を実装して、ヘッドチップ内の記録位置の精度を保つようにする構成が考えられる。ヘッドチップ内部のノズル列間の位置関係は、ヘッドチップを半導体製造工程で製造することにより高い精度に保つことができる。その精度は、複数の記録パス間の精度に係る記録媒体の搬送精度やヘッドチップ間の取り付け位置精度と比較してはるかに高いものである。

図７は１つのヘッドチップに複数のノズル列が実装した構成例を示す図である。

図７において、（ａ）はノズル番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４……のノズルを奇数ノズル番号のノズルで構成されるノズル列と偶数ノズル番号のノズルで構成されるノズル列との２列に分けた構成を示している。このような構成により、ノズル配列方向の記録解像度をノズル列が１列の場合の構成と比較して２倍にすることができる。

（ｂ）はノズル列を４列にし、（ａ）に示す構成と比較してノズルピッチをさらに半分し、ノズル列が１列の場合の構成と比較してノズル配列方向の記録解像度を４倍にした構成を示している。（ｃ）はノズル列方向に同じ位置で記録可能な２列のノズル列を実装した構成を示している。そして、（ｄ）は、複数のノズル列夫々から異なる色のインクを吐出して記録するように構成した例を示している。

このように、１つのヘッドチップに複数のノズル列が実装した構成は、複数のノズル列で同じ色のインクを用いて記録を行う場合にも、複数のノズル列毎に異なる色のインクで記録を行う場合にも適用できる。しかしながら、１つのヘッドチップにより記録を行う場合でも、望ましくは少ない数のノズル列で記録した方がより記録位置精度を確保し易い。

そもそも、複数のインク色に対応して複数のノズル列がヘッドチップに組み込まれている構成をとる記録ヘッドは、図形画像や中間調画像を記録する際に、濃度ムラやスジの発生を抑えることを目的としたものである。このような構成により、記録ドットが複数のノズル列からのインク吐出により形成されるように記録が分散され、その結果、濃度ムラやスジの発生が抑えられるものである。一方、テキスト画像を記録する場合には、線画のエッジの鮮鋭度を保持することが求められるので、ノズル列方向に複数のノズルが同じ記録位置にある場合でも、より少ないノズル列を用いて記録する方が望ましい。このように記録することで、記録位置精度が高まる。

ただし、ノズルの駆動周波数制限や記録濃度による制限を考慮して複数色のインク夫々に対応した複数のノズル列をヘッドチップに実装している場合には、記録装置設計上必要な記録濃度に達する範囲でしか使用ノズル列数を減らせないことは言うまでもない。

ともあれ、いずれの場合でも、上述した記録のつなぎめにおける記録デューティ制御は適用できる。

その上で、ヘッドチップ間や記録パス間の重なり部に記録される描画オブジェクトの内、どちらか一方のヘッドチップや記録パスでのみ記録できる場合は、その重なり部を描画オブジェクトが連続している側のヘッドチップや記録パスで記録すると良い。このようにすることでより良質な画像を記録できる。

以上説明した処理は図８に示すフローチャートのようにまとめられる。

図８は重なり部に対する記録制御処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０ではオブジェクトの記録に使用するノズルが重なり部にあるかどうかを調べる。ここで、その記録が重なり部にはないと判断された場合には、処理はステップＳ５０に進み、１つのヘッドチップ或いは１つの記録パスで記録を行い、処理を終了する。これに対して、その記録が重なり部にあると判断された場合には、処理はステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、その記録に用いる画像データがテキストであるか或いは図形／中間調であるかを調べる。ここで、その画像データがテキストであると判断された場合には処理はステップＳ３０に進み、図形／中間調であると判断された場合には処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ３０では、図４（ａ）或いは図５（ａ）に示すように、“ぴったりつなぎ”のように、重なり部のどこかで１つのヘッドチップ（記録パス）から別のヘッドチップ（記録パス）に記録が切り換わるように制御して記録を行う。その後、処理を終了する。

ステップＳ４０では、図４（ｂ）、（ｃ）或いは図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、重なり部全体を通じてデューティが変化して１つのヘッドチップ（記録パス）から別のヘッドチップ（記録パス）に記録が切り換わるように制御して記録を行う。その後、処理を終了する。

以上説明したようにこの実施例に従えば、２つのヘッドチップ或いは記録パスが重なる部分の記録において、その記録がテキスト画像であるか図形／中間調画像であるかに従ってデューティ切替えを異ならせるように制御する。これにより、２つのヘッドチップ或いは記録パスが重なる部分の記録において、その画像種別に従って適切な記録を行うことができる。

その結果、２つのヘッドチップ或いは記録パスが重なる部分にテキスト画像を記録する場合にはエッジの鮮鋭度が強調された高品位な記録がなされる。一方、２つのヘッドチップ或いは記録パスが重なる部分に図形／中間調画像を記録する場合には階調表現性が高く、濃度むらやスジのない高品位な記録がなされる。

さらに、本発明に係る記録装置の形態として、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。

またさらに、以上説明した実施例では、インクジェット方式を採用した記録装置について説明した。しかしながら、本発明はワイヤドット式、サーマル式等の他の方式に従う記録ヘッドを用いた記録装置であっても適用可能である。なぜなら、記録方式によらず、記録素子の構成上、記録素子配列の誤差によって生じる画像のスジやムラに起因する画質低下は発生する。従って、本発明は、ワイヤドット式、サーマル式等の他の記録方式に従う記録ヘッドに対しても有効である。

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成を示す模式図である。 図１に示すインクジェット記録装置で用いる記録ヘッドの一部の構造を模式的に示す図である。 図１に示すインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。 フルライン記録ヘッドの複数ノズルの配置について示した模式図である。 シリアル記録装置における走査記録パスの切替えを示す図である。 端よれ現象を模式的に示す図である。 １つのヘッドチップに複数のノズル列が実装した構成例を示す図である。 重なり部に対する記録制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１〜４ インクジェット記録ヘッド
５ 記録媒体
６ 記録ヘッド位置制御モータ
７ 記録ヘッド移動ベルト
２１ ヒータボード
２２ ヒータ
２３ 天板
２４ ノズル
２５ 液路
３１ 記録データ入力部
３２ 操作部
３３ ＣＰＵ
３４ 不揮発性メモリ
３４ａ 記録媒体情報格納部
３４ｂ インク情報格納部
３４ｃ 環境情報格納部
３４ｄ 制御プログラム群格納部
３５ ＲＡＭ
３６ 画像データ処理部
３７ プリンタエンジン
３８ データバス
３９ 記録ヘッド位置制御部
４１〜４２ ヘッドチップ

Claims (8)

1. インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列したチップが複数配列され、かつ、互いに隣接する２つのチップの一部が重複部を有するように前記複数のチップが配列された記録ヘッドを用い、前記所定方向と交差する方向に前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて画像を記録する記録装置であって、
   前記重複部のノズルを用いて記録すべき画像がテキスト画像であるか或いは図形又は中間調画像であるかを判断する判断手段と、
   前記判断手段により、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの一方のノズルを用いて画像を記録し、前記判別手段により前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するように制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段は、前記判断手段により前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記制御手段は、前記重複部での記録において、前記隣接する２つのチップの一方のチップのノズルを用いる比率を前記重複部の一端から他端に向けて低下させる一方、前記隣接する２つのチップの他方のチップのノズルを用いる比率を前記重複部の前記他端から前記一端に向けて低下させるよう制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列した記録ヘッドを前記所定方向と交差する方向に移動させるとともに、前記複数のノズルに相当する前記所定方向の幅よりも少ない幅だけ記録媒体を前記所定方向に搬送することにより、前記記録ヘッドの１回の移動により記録を完成させる領域と前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域とを混在させて前記記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
   前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域に記録すべき画像がテキスト画像であるか或いは図形又は中間調画像であるかを判断する判断手段と、
   前記判断手段により、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの一方の移動において画像を記録し、前記判断手段により前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの両方の移動において画像を記録するように制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
5. インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列したチップが複数配列され、かつ、互いに隣接する２つのチップの一部が重複部を有するように前記複数のチップが配列された記録ヘッドを用い、前記所定方向と交差する方向に前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて画像を記録する記録方法であって、
   前記重複部のノズルを用いて記録すべき画像がテキスト画像を記録するものであるか或いは図形又は中間調画像を記録であるかを判断する判断工程と、
   前記判断工程において、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの一方のノズルを用いて画像を記録し、前記判別工程において前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するように制御する制御工程とを有することを特徴とする記録方法。
6. 前記制御工程では、前記判断手段において前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記重複部の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記隣接する２つのチップの両方のノズルを用いて画像を記録するよう制御することを特徴とする請求項５に記載の記録方法。
7. 前記制御工程では、前記重複部での記録において、前記隣接する２つのチップの一方のチップのノズルを用いる比率を前記重複部の一端から他端に向けて低下させる一方、前記隣接する２つのチップの他方のチップのノズルを用いる比率を前記重複部の前記他端から前記一端に向けて低下させるよう制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の記録方法。
8. インクを吐出するための複数のノズルを所定方向に配列した記録ヘッドを前記所定方向と交差する方向に移動させるとともに、前記複数のノズルに相当する前記所定方向の幅よりも少ない幅だけ記録媒体を前記所定方向に搬送することにより、前記記録ヘッドの１回の移動により記録を完成させる領域と前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域とを混在させて前記記録媒体に画像を記録する記録方法であって、
   前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域に記録すべき画像がテキスト画像であるか或いは図形又は中間調画像であるかを判断する判断工程と、
   前記判断工程において、前記記録すべき画像がテキスト画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の全域において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの一方の移動において画像を記録し、前記判断工程において前記記録すべき画像が図形又は中間調画像であると判断された場合、前記記録ヘッドの２回の移動により記録を完成させる領域の少なくとも一部において、前記所定方向に関し同じ位置に記録すべき画像を前記２回の移動のうちの両方の移動において画像を記録するように制御する制御工程とを有することを特徴とする記録方法。

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