JP4715945B2 - 印刷装置、印刷方法および記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、印刷媒体上にドットを形成して画像を印刷する印刷装置および印刷方法に関し、詳しくは各画素ごとに多階調の濃度を表現可能な印刷装置および印刷方法に関する。

従来、コンピュータの出力装置として、種々のプリンタが多色多階調の画像を印刷するのに広く用いられている。かかるプリンタの一つとして、例えば、ヘッドに備えられた複数のノズルから吐出される数色のインクによりドットを形成して画像を記録するインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタは、通常、各画素ごとにはドットのオン・オフの２階調しか表現し得ない。従って、原印刷データの有する多階調をドットの分布により表現するハーフトーン処理を施した上で画像を印刷する。

近年では、豊かな階調表現の実現を図る技術として、各ドットごとにオン・オフの２値以上の階調表現を可能としたプリンタ、いわゆる多値プリンタが提案されている。多値プリンタとしては、ヘッドに出力される駆動信号の種類を変更することによって異なるインク量でドットを形成するプリンタや、各画素ごとに複数のドットを重ねて形成することにより多階調を表現可能としたプリンタなどがある。かかる多値プリンタでは、滑らかな階調表現を実現して高画質な印刷を行うことができる。

しかし、従来のプリンタでは各画素ごとに表現可能な階調値の範囲が比較的狭く、更に滑らかな階調表現を実現することが困難であった。例えば、駆動信号の種類を変更して多階調を表現するプリンタにおいては、各画素ごとに出力可能な駆動信号の種類に制限があった。つまり、各画素にドットを形成可能なタイミングで出力可能な駆動波形の数には、主走査中のヘッドの移動速度に応じた上限が存在する。駆動波形の数を十分に増やすためには、ヘッドの移動速度を遅くする必要が生じ、印刷速度の低下という別の課題を招く。

種類の異なる駆動信号を出力する回路を各ノズルごとに並列で備えたり、各ノズルごとに複数の駆動素子を備えることも可能ではある。しかしながら、一般に印刷速度の向上を図るため、ヘッドには多数のノズルが備えられているのが通常であり、各ノズルごとに並列して回路を備えるものとすれば、印刷装置の製造コストを大幅に増大させるという別の課題を生じることになる。

かかる状況下にあって、各画素ごとに表現可能な濃度の範囲を広げる場合には、それぞれのドットで表現される濃度評価値の開きが大きくなる。また、滑らかな階調表現を実現するために、各ドットで表現される濃度評価値の差分を小さくすれば、各画素ごとに表現可能な濃度の範囲が狭くなる。いずれにしても、幅広い範囲で十分滑らかな階調表現を実現することができなかった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、各画素ごとに多階調の濃度を表現可能な印刷装置および印刷方法において、さらに幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現する技術を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、次の構成を採用した。本発明の印刷装置は、駆動信号に応じてドットを形成可能なヘッドを印刷媒体の一方向に相対的に往復動する主走査を行いながら、印刷データに応じて各画素ごとにドットを形成することで該印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置であって、濃度評価値の異なるドットを形成可能な駆動信号を出力する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段により形成されるドット同士の濃度評価値の差分を補間する濃度評価値のドットを形成可能な駆動信号を出力する第２の駆動手段と、前記印刷データと、前記第１の駆動手段および第２の駆動手段のそれぞれから出力される駆動信号との対応関係を記憶する記憶手段と、該対応関係に基づいて前記第１の駆動手段および第２の駆動手段を制御してドットを形成する形成手段とを備えることを要旨とする。

かかる印刷装置によれば、第１の駆動手段から出力される駆動信号により形成されるドットと、第２の駆動手段から出力される駆動信号により形成されるドットとを重ね合わせて多様なドットを形成することができる。第２の駆動手段により形成されるドットは、第１の駆動手段により形成されるドットの濃度の間隔を補間することができる。例えば、第１の駆動手段がドットの面積を変えることにより、濃度評価値が異なる２種類のドットを形成可能である場合を考える。ここでは、濃度評価値が高い側のドットを大ドットと呼び、濃度評価値が低い側のドットを小ドットと呼ぶものとする。第２の駆動手段は、大ドットと小ドットにより表現可能な濃度の間隔を補間できる１種類のドットを形成するものとする。

このように設定された第１の駆動手段および第２の駆動手段を用いれば、各画素ごとに、以下の６段階の濃度評価値を表現可能となる。
ドットの非形成；第２の駆動手段によるドットの形成；小ドットの形成；小ドットおよび第２の駆動手段によるドットの形成；大ドットの形成；大ドットおよび第２の駆動手段によるドットの形成；

このように本発明の印刷装置によれば、第１の駆動手段により表現可能な濃度の範囲を広げることができるとともに、第２の駆動手段により、細かな間隔での濃度表現を実現することができる。従って、両者を組み合わせて各画素にドットを形成することにより、幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現することができ、画質を大きく向上することができる。しかも、上記階調表現を実現するに当たり、駆動信号の出力回路を多数用意する必要がないため、印刷装置の製造コストの極端な増大を招くことがない。

上述の例では、第１の駆動手段により２種類のドットを形成し、第２の駆動手段により１種類のドットを形成する場合を例にとって説明した。本発明はかかる場合のみに限定されるものではない。第１の駆動手段により３種類以上のドットを形成するものとしてもよい。また、第２の駆動手段により２種類以上のドットを形成するものとしてもよい。

第２の駆動手段は、第１の駆動手段により形成されるドット同士の濃度評価値の差分を補間するドットを形成する。この意味について更に詳しく説明する。差分とは、第１の駆動手段により形成されるドットのうち濃度評価値が近接するドット同士の差分を意味する。例えば、大ドットと小ドットのように濃度の異なる２種類のドットを形成する場合、差分としては、小ドットの濃度評価値とドットを非形成とした場合の濃度評価値との差分、および大ドットの濃度評価値と小ドットの濃度評価値との差分の２つが挙げられる。第１の駆動手段により形成されるドットの種類が増えれば、それに応じて差分の値も増える。なお、これらの差分は一致している必要はない。逆に全ての差分が異なっている必要もない。

第２の駆動手段は、こうして得られる差分よりも有意に小さい濃度評価値のドットを形成する。上述の通り、差分の値は第１の駆動手段により形成されるドットの種類に応じて複数存在する。第２の駆動手段で形成されるドットは、これら全ての差分値を補間可能であることが望ましいが、一部の差分値のみを補間するものとしてもよい。また、補間とは、必ずしも上記差分値を等分割した濃度評価値のドットを形成することを意味するものではない。例えば、ある差分値を補間するドットを一つ形成する場合、そのドットの濃度評価値は前記差分値を二等分する値に限らず、該差分値よりも小さい範囲で任意に設定可能である。さらに、第２の駆動手段は、必ずしも前記差分を補間するドットのみを形成する必要はない。つまり、前記差分値よりも大きい濃度評価値を有するドットをも形成可能としても構わない。

なお、濃度評価値は各画素ごとに表現される濃度を評価する種々のパラメータを採用することができる。例えば、駆動信号に応じて吐出されるインク重量をパラメータとして濃度評価値を表すものとしてもよい。また、印刷媒体上に形成されたドットにより表現される濃度をパラメータとして濃度評価値を表すものとしてもよい。

このように本発明の印刷装置において、前記第１の駆動手段および第２の駆動手段により形成されるドットは種々の関係に設定することが可能であるが、前記第１の駆動手段により形成可能なドットは、ドット同士の濃度評価値の差分が一定となる複数のドットであり、前記第２の駆動手段により形成可能なドットは、少なくとも前記差分を等間隔に補間する濃度評価値のドットを含むものとすることが好ましい。

第１の駆動手段および第２の駆動手段により形成されるドットを上記関係で設定すれば、幅広い範囲で均等な階調を表現することが可能となる。例えば、第１の駆動手段により形成されるドットの濃度評価値の差分が一定の値ＤＴである場合を考える。第２の駆動手段によるドットの濃度評価値はこの差分値ＤＴを二等分する値ＤＴ／２であるものとする。かかる濃度評価値のドットを組み合わせて形成すれば、各画素ごとにＤＴ／２の間隔で多段階の濃度を表現することが可能となる。一般に第２の駆動手段によるドットの濃度評価値が前記差分値ＤＴをｎ等分（ｎは自然数）する場合には、ＤＴ／ｎの均等な間隔で多段階の濃度を表現することが可能となる。

本発明の印刷装置では、第１の駆動手段と第２の駆動手段とでそれぞれ濃度評価値の異なるドットのみを形成するものとしてもよいが、前記第１の駆動手段により形成されるドットと、前記第２の駆動手段により形成されるドットの一部が共通するものとすることもできる。

このように双方の駆動手段により形成されるドットの一部を共通させれば、共通のドットを柔軟に使用することが可能となる。例えば、画像の印刷時に多用される種類のドットを共通のドットとして設定すれば、そのドットを第１の駆動手段と第２の駆動手段の双方により形成することが可能となり、ドットの形成効率を向上することが可能である。また、いわゆる文字の印刷など、２値的な印刷を実行する際に用いるドットを共通のドットとして設定すれば、２値画像の印刷速度を向上することができる。

さらに、共通のドットを第１の駆動手段と第２の駆動手段とで形成することにより、バンディングと呼ばれる濃淡ムラの発生を抑制することも可能である。一般にインクを吐出してドットを形成するヘッドの場合、ヘッドに備えられたノズルのインクの吐出特性に起因して、ドットの形成位置にずれが生じる場合がある。かかるずれがラスタ全体に亘って生じると、バンディングとして視認される。バンディングを軽減する技術としてインクの吐出特性が異なる複数のノズルを用いて各ラスタを形成するオーバラップ方式と呼ばれる記録方法が知られている。上述の印刷装置によれば、共通のドットについては第１の駆動手段により駆動されるノズルと第２の駆動手段により駆動されるノズルの２つを用いて形成することが可能となる。従って、共通のドットが多用される領域においてバンディングの発生を抑制することができる。

共通のドットを含む設定とする場合には、さらに、前記印刷媒体を前記主走査の方向に交差する方向に前記ヘッドに対して相対的に移動する副走査を行う副走査手段を備え、前記共通するドットは、前記副走査方向における前記画素の間隔と略同一の径のドットであるものとすることが望ましい。

先に説明した通り、バンディングはドットの形成位置が副走査方向にずれることによって生じる濃淡ムラである。かかる濃淡ムラは、副走査方向に形成されるドットのピッチ、即ち画素の間隔と、ドットの径とが略同一である場合に視認されやすいことが知られている。例えば、ドットの径が画素の間隔よりも非常に大きい場合には、ドットの形成位置が若干ずれても隣接するドットとの間に隙間が生じにくいため、顕著な濃淡ムラは生じにくい。また、ドットの径が画素の間隔よりも非常に小さい場合には、ドットの形成位置がずれるか否かに関わらず、隣接するドットとの間に隙間が生じているため、顕著な濃淡ムラは生じにくい。ドットの径が画素の間隔と略同一の場合には、形成位置のわずかなずれによって隣接するドットとの隙間が生じやすく、顕著な濃淡ムラを生じやすい。

画素の間隔と略同一の径のドットを共通のドットとして設定すれば、先に説明したオーバラップ方式による記録を適用することが可能となり、顕著なバンディングの発生を抑制することができる。従って、画質を大きく向上することができる。

本発明の印刷装置において、前記形成手段も種々の構成を採ることができる。例えば、第１の駆動手段によってドットを形成するノズルと、第２の駆動手段によってドットを形成するノズルとを並列で備えるヘッドを用いてドットを形成する手段としてもよい。

このように形成手段は、種々の構成を適用可能であるが、特に、前記形成手段は、前記主走査方向に配列された各画素に対して、前記第１の駆動手段および第２の駆動手段を予め定めた第１の関係で対応づけてドットを形成する第１の主走査手段と、前記各画素に対して、前記第１の関係とは異なる関係で、前記第１の駆動手段および第２の駆動手段を対応づけてドットを形成する第２の主走査手段とを備える手段であるものとすることが望ましい。

こうすれば、第１の主走査において各画素に第１の関係で対応づけられた駆動手段を用いてドットを形成することができる。第２の主走査では、第２の関係で対応づけられた駆動手段を用いてドットを形成することができる。第１の関係と第２の関係は、それぞれ異なる駆動手段が各画素に対応するように設定されている。従って、上記２回の主走査により、各画素には第１の駆動手段によるドットと、第２の駆動手段によるドットの双方を形成することができる。つまり、２つの駆動手段により各画素にドットを形成するに際し、ヘッドに備えられるノズル数を増やす必要がない。

第１の関係と第２の関係の設定は種々可能であり、例えば、全ての画素に第１の駆動手段を対応づける関係を第１の関係とし、全ての画素に第２の駆動手段を対応づける関係を第２の関係とすることができる。こうすれば、第１の主走査においては第１の駆動手段のみを用いて各画素にドットを形成し、第２の主走査においては第２の駆動手段のみを用いて各画素にドットを形成することになる。かかる関係によれば、第１の駆動手段と第２の駆動手段との使い分けを容易に行うことができる利点がある。

別の設定例として、例えば、奇数番目の画素に第１の駆動手段を対応づけ、偶数番目の画素に第２の駆動手段を対応づける関係を第１の関係とし、偶数番目の画素に第１の駆動手段を対応づけ、奇数番目の画素に第２の駆動手段を対応づける関係を第２の関係とすることもできる。奇数番目の画素について見れば、第１の主走査では第１の駆動手段によりドットが形成され、第２の主走査では第２の駆動手段によりドットが形成されることになる。偶数番目の画素について見れば、第１の主走査では第２の駆動手段によりドットが形成され、第２の主走査では第１の駆動手段によりドットが形成されることになる。かかる関係によれば、第１の駆動手段または第２の駆動手段のみによってドットが形成される領域においても、各ラスタは２つの異なるノズルによって形成されることになるから、先に説明したオーバラップ方式による記録を実現することができ、バンディングの発生を抑制することができる。

以上で説明した本発明の印刷装置では、第１の駆動手段と第２の駆動手段とを組み合わせてドットを形成する場合を示した。３つ以上の駆動手段によるドットを組み合わせて形成するものとして構成する場合も可能である。３つ以上の駆動手段を用いる印刷装置は、少なくとも上記説明における第１の駆動手段と第２の駆動手段とを包含するものであるため、本発明の印刷装置の一態様に過ぎない。

本発明は、以下に示す通り、印刷方法の発明として構成することもできる。即ち、本発明の印刷方法は、駆動信号に応じてドットを形成可能なヘッドを印刷媒体の一方向に相対的に往復動する主走査を行いながら、印刷データに応じて各画素ごとにドットを形成することで該印刷媒体上に画像を印刷する印刷方法であって、（ａ） 第１の駆動信号および第２の駆動信号の出力態様と印刷データとの予め設定された関係に基づいて、各画素ごとに第１の駆動信号および第２の駆動信号の出力態様を設定する工程と、（ｂ） 前記ヘッドに前記第１の駆動信号および第２の駆動信号を前記設定された出力態様で出力して、各画素ごとにドットを形成する工程とを備える印刷方法であって、前記第１の駆動信号は、濃度評価値の異なるドットを形成可能な駆動信号であり、前記第２の駆動信号は、前記第１の駆動信号により形成されるドット同士の濃度評価値の差分を補間する濃度評価値のドットを形成可能な駆動信号である印刷方法である。

上記印刷方法によれば、先に印刷装置で説明したと同様の作用に基づき、幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現することができる。従って、高画質な印刷を行うことができる。なお、上記印刷方法において、先に印刷装置で説明した種々の付加的要素を備えるものとしても構わない。

本発明は、以下に示すプログラムを記録した記録媒体として構成することもできる。即ち、本発明の記録媒体は、濃度評価値の異なるドットを形成可能な第１の駆動信号および該第１の駆動信号により形成されるドット同士の濃度評価値の差分を補間する濃度評価値のドットを形成可能な第２の駆動信号に応じてドットを形成可能なヘッドを用いて、印刷データに応じて各画素ごとにドットを形成することにより、該印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置を駆動するプログラムをコンピュータ読みとり可能に記録した記録媒体であって、前記第１の駆動信号および第２の駆動信号の出力態様と前記印刷データとの予め設定された関係を表すデータと、該データに基づいて、各画素ごとに第１の駆動信号および第２の駆動信号の出力態様を設定する機能とを実現するプログラムを記録した記録媒体である。

上記記録媒体に記録されたプログラムがコンピュータにより実行されると、先に印刷装置で説明した通り、幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現でき、画質を向上することができる。なお、上記プログラムは、上記機能を実現する単独のプログラムとして構成してもよいし、印刷装置を駆動するためのプログラムの一部として構成してもよい。また、先に印刷装置で説明した種々の付加的要素を実現するプログラムとして構成することも可能である。

上述の記憶媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置などコンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。また、上記機能を実現させるプログラムを通信経路を介して供給するプログラム供給装置としての態様も含む。

本発明の実施例としてのプリンタＰＲＴを用いた印刷システムの構成を示す説明図である。 プリンタＰＲＴの概略構成を示す説明図である。 ヘッド６１〜６６におけるノズルＮｚの配列を示す説明図である。 インク吐出用ヘッド２８の内部の概略構成を示す説明図である。 インクが吐出される際のノズルＮｚの駆動波形と吐出されるインクＩｐとの関係を示した説明図である。 第１の発信器による駆動波形により形成されるドットの様子を示す説明図である。 駆動波形セットＡ、駆動波形セットＢのそれぞれにより形成されるドットの組みあわせにより表現される濃度を示す説明図である。 駆動波形セットＡ，Ｂの双方を用いて各画素にドットを形成する様子を示す説明図である。 制御回路４０の内部構成を示す説明図である。 ドット形成ルーチンのフローチャートである。 ドットの形成の様子を示す説明図である。 各主走査用データの設定方法について示す説明図である。 画素と駆動波形との対応関係を主走査ごとに変更する方法の変形例を示す説明図である。 ３つの駆動波形セットを組み合わせる場合の記録の様子を示す説明図である。 第２実施例において、駆動波形セットＡ、駆動波形セットＢのそれぞれにより形成されるドットの組みあわせにより表現される濃度を示す説明図である。 第２実施例において駆動波形セットＡ，Ｂの双方を用いて各画素にドットを形成する様子を示す説明図である。 第２実施例における主走査用データの設定について示す説明図である。 画素の間隔とほぼ等しい径のドットを形成した場合の濃淡ムラの発生について示す説明図である。 画素の間隔よりも小さい径のドットを形成した場合の濃淡ムラの発生について示す説明図である。 画素の間隔よりも大きい径のドットを形成した場合の濃淡ムラの発生について示す説明図である。

（１）装置の構成：
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。図１は、本発明の実施例としてのプリンタＰＲＴを用いた印刷システムの構成を示す説明図である。プリンタＰＲＴは、コンピュータＰＣに接続され、コンピュータＰＣから印刷データを受け取って印刷を実行する。プリンタＰＲＴはコンピュータＰＣがプリンタドライバと呼ばれるソフトウェアを実行することにより動作する。コンピュータＰＣは、外部のネットワークＴＮに接続されており、特定のサーバＳＶに接続することにより、プリンタＰＲＴを駆動するためのプログラムおよびデータをダウンロードすることも可能である。また、フレキシブルディスクドライブＦＤＤやＣＤ−ＲＯＭドライブＣＤＤを用いて、必要なプログラムおよびデータをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体からロードすることも可能である。

図１にプリンタＰＲＴの機能ブロックの構成を併せて示した。プリンタＰＲＴには、入力部９１、バッファ９２、主走査部９３、副走査部９４、第１駆動部９５ａ、第２駆動部９５ｂが備えられている。また、これらの機能ブロックが参照するテーブルとして、駆動態様テーブル９７および形成態様テーブル９６が備えられている。

入力部９１は、コンピュータＰＣから印刷データおよび印刷モードデータを受け取り、バッファ９２に一旦記憶する。コンピュータＰＣから与えられる印刷データは、２次元的に配列された各画素ごとに表現されるべき濃度を与えるデータである。主走査部９３は、印刷データに基づいてプリンタＰＲＴのヘッドを一方向に往復動する主走査を行う。この際、第１駆動部９５ａ、第２駆動部９５ｂを用いてドットを形成する。主走査部９３が第１駆動部９５ａ、第２駆動部９５ｂを用いる態様は、主走査ごとに定まっており、駆動態様テーブル９７に予め記憶されている。

第１駆動部９５ａ、第２駆動部９５ｂは印刷データに応じてプリンタＰＲＴのヘッドを駆動し、ドットを形成する。後述する通り、第１駆動部９５ａ、第２駆動部９５ｂはそれぞれ異なる種類のドットを形成し、両者で形成されるドットを組みあわせて印刷データに応じた濃度を表現する。第１駆動部９５ａ、第２駆動部９５ｂのそれぞれで形成するドットと印刷データとの対応関係は、形成態様テーブル９６に予め記憶されている。

副走査部９４は、主走査が終了する度に印刷用紙を主走査方向に直交する方向に搬送する副走査を行う。本実施例では、各ラスタを２回の主走査で形成する送り量で副走査を実行する。この送り量は、ヘッドに備えられたノズルのピッチおよび印刷の解像度に応じて予め設定されている。

次に、図２によりプリンタＰＲＴの概略構成を説明する。図示するように、このプリンタＰＲＴは、紙送モータ２３によって用紙Ｐを搬送する機構と、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に往復動させる機構と、キャリッジ３１に搭載された印字ヘッド２８を駆動してインクを吐出する機構と、これらの紙送モータ２３，キャリッジモータ２４，印字ヘッド２８および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とから構成されている。

キャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に往復動させる機構は、プラテン２６の軸と並行に架設されキャリッジ３１を摺動可能に保持する摺動軸３４と、キャリッジモータ２４との間に無端の駆動ベルト３６を張設するプーリ３８と、キャリッジ３１の原点位置を検出する位置検出センサ３９等から構成されている。

このキャリッジ３１には、黒インク（Ｋ）用のカートリッジ７１とシアン（Ｃ）、ライトシアン（ＬＣ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、イエロ（Ｙ）の５色のインクを収納したカラーインク用カートリッジ７２が搭載可能である。キャリッジ３１の下部の印字ヘッド２８には計６個のインク吐出用ヘッド６１〜６６が形成されている。キャリッジ３１にカートリッジ７１、７２を装着すると、各インクカートリッジからヘッド６１〜６６にインクが供給される。

図３は、ヘッド６１〜６６におけるノズルＮｚの配列を示す説明図である。これらのノズルは、各色ごとにインクを吐出する６組のノズルアレイから成っており、各ノズルアレイには４８個のノズルＮｚが一定のノズルピッチｋで千鳥状に配列されている。各ノズルアレイの副走査方向の位置は互いに一致している。

インクを吐出する機構について説明する。図４はインク吐出用ヘッド２８の内部の概略構成を示す説明図である。図示の都合上Ｋ、Ｃ、ＬＣの３色について示した。ヘッド６１〜６６には、各ノズルごとにピエゾ素子ＰＥが配置されている。図４に示すように、ピエゾ素子ＰＥは、ノズルＮｚまでインクを導くインク通路６８に接する位置に設置されている。ピエゾ素子ＰＥは、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。本実施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加することにより、ピエゾ素子ＰＥが電圧の印加時間だけ伸張し、図中の矢印で示すようにインク通路６８の一側壁を変形させる。この結果、インク通路６８の体積はピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、粒子Ｉｐとなって、ノズルＮｚの先端から高速に吐出される。このインク粒子Ｉｐがプラテン２６に装着された用紙Ｐに染み込むことにより印刷が行われる。

本実施例のプリンタＰＲＴは、ピエゾ素子ＰＥに異なる波形で電圧を印加することにより、インク量の異なるドットを形成可能としている。この原理について説明する。図５は、インクが吐出される際のノズルＮｚの駆動波形と吐出されるインクＩｐとの関係を示した説明図である。図５において破線で示した駆動波形が通常のドットを吐出する際の波形である。区間ｄ２において一旦、基準電圧よりも低い電圧をピエゾ素子ＰＥに印加すると、インク通路６８の断面積を増大する方向にピエゾ素子ＰＥが変形する。ノズルへのインクの供給速度には限界があるため、インク通路６８の拡大に対してインクの供給量が不足する。この結果、図５の状態Ａに示した通り、インク界面ＭｅはノズルＮｚの内側にへこんだ状態となる。図５の実線で示す駆動波形を用い、区間ｄ１に示すように電圧を急激に低くすると、インクの供給量はさらに不足した状態となる。従って、状態ａで示す通りインク界面は状態Ａに比べて大きく内側にへこんだ状態となる。

次に、ピエゾ素子ＰＥに高い電圧を印加すると（区間ｄ３）、先に説明した原理に基づいてインクが吐出される。このとき、インク界面があまり内側にへこんでいない状態（状態Ａ）からは状態Ｂおよび状態Ｃに示すごとく大きなインク滴が吐出され、インク界面が大きく内側にへこんだ状態（状態ａ）からは状態ｂおよび状態ｃに示すごとく小さなインク滴が吐出される。このように、駆動電圧を低くする際（区間ｄ１，ｄ２）の変化率に応じて、ドットのサイズを変化させることができる。

プリンタＰＲＴは、駆動波形を出力するための発信器を２つ備える。図６は第１の発信器による駆動波形により形成されるドットの様子を示す説明図である。図示する通り第１の発信器は、２種類の駆動波形Ａ１，Ａ２を連続的に出力する。駆動波形Ａ１は４ｎｇのインク滴を吐出してドット（以下、Ａ小ドットと呼ぶ）を形成する波形であり、駆動波形Ａ２は８ｎｇのインク滴を吐出してドット（以下、Ａ中ドットと呼ぶ）を形成する波形である。駆動波形セットＡ、即ち第１の発信器による駆動波形Ａ１，Ａ２を用いると、図６に示す４段階の濃度を表現することができる。即ち、駆動波形Ａ１，Ａ２の双方をオフとすることにより「ドットの非形成」、駆動波形Ａ１のみをオンにすることにより「Ａ小ドットの形成」、駆動波形Ａ２のみをオンにすることにより「Ａ中ドットの形成」、駆動波形Ａ１，Ａ２の双方をオンにすることにより「１２ｎｇのインクによるドット（以下、Ａ大ドットと呼ぶ）の形成」で濃度を表現することができる。

第２の発信器は、第１の発信器よりもインク量の少ないドットを形成する駆動波形Ｂ１，Ｂ２を出力する。駆動波形の出力態様は、第１の発信器と同様であり、駆動波形Ｂ１，Ｂ２を各画素に連続的に出力する。駆動波形Ｂ１は１ｎｇのインク滴を吐出してドット（以下、Ｂ小ドットと呼ぶ）を形成する波形であり、駆動波形Ｂ２は２ｎｇのインク滴を吐出してドット（以下、Ｂ中ドットと呼ぶ）を形成する波形である。駆動波形Ｂ１，Ｂ２を共にオンにすることにより、３ｎｇのインクによるドット（以下、Ｂ大ドットと呼ぶ）を形成することができる。駆動波形セットＢ、即ち駆動波形Ｂ１，Ｂ２により、第１の発信器と同様、「ドットの非形成」、「Ｂ小ドットの形成」、「Ｂ中ドットの形成」、「Ｂ大ドットの形成」の４段階の濃度を表現することができる。

図７は駆動波形セットＡ、駆動波形セットＢのそれぞれにより形成されるドットの組みあわせにより表現される濃度を示す説明図である。駆動波形セットＡでは、先に説明した通り、濃度評価値、ここではインク重量が０，４，８，１２の４段階を表現することができる。一方、駆動波形セットＢでは、濃度評価値が０，１，２，３の４段階を表現することができる。駆動波形セットＢによるドットの濃度評価値は、駆動波形セットＡによるドットの濃度評価値の差分を補間するように設定されている。つまり、駆動波形セットＡによるドット同士の濃度評価値の差分は一定の値４であり、駆動波形セットＢによるドットの濃度評価値は、この差分値を４等分した濃度を表現することができる。

このように設定された２種類の駆動波形セットを組みあわせることにより、図７に示す通り、濃度評価値０〜１５までの範囲で値１の間隔で均等な濃度を表現することができる。つまり、駆動波形セットＡによるドットを非形成としつつ、駆動波形セットＢで各ドットを形成すれば、濃度評価値０，１，２，３の４段階を表現することができる。駆動波形セットＡによりＡ小ドットを形成しつつ、駆動波形セットＢで各ドットを形成すれば、濃度評価値４，５，６，７の４段階を表現することができる。駆動波形セットＡによりＡ中ドットを形成しつつ、駆動波形セットＢで各ドットを形成すれば、濃度評価値８，９，１０，１１の４段階を表現することができる。駆動波形セットＡによりＡ大ドットを形成しつつ、駆動波形セットＢで各ドットを形成すれば、濃度評価値１２，１３，１４，１５の４段階を表現することができる。

コンピュータＰＣからプリンタＰＲＴには、各画素ごとに上述の１６段階のうちいずれの濃度を表現すべきかを特定する印刷データが出力される。プリンタＰＲＴの制御回路は、図７に示すテーブルを参照して、印刷データの階調値ＴＮに応じて駆動波形セットＡおよび駆動波形セットＢで形成すべきドットの種類を特定する。

図８は駆動波形セットＡ，Ｂの双方を用いて各画素にドットを形成する様子を示す説明図である。図中のｐ１〜ｐ６のマスはそれぞれ画素を示している。図中のアルファベット「Ａ」または「Ｂ」を付した部分が駆動波形セットに対応する。図８では模式的に示したが、Ａを付した部分に図６に示した２つの駆動波形が含まれている。Ｂを付した部分についても同様である。

プリンタＰＲＴは、各ラスタを２回の主走査で形成する。１回目の主走査では、奇数番目の画素に駆動波形セットＡによるドットを形成し、偶数番目の画素に駆動波形セットＢによるドットを形成する。２回目の主走査では、駆動波形セットと画素との対応関係を逆にしてドットを形成する。即ち、奇数番目の画素に駆動波形セットＢによるドットを形成し、偶数番目の画素に駆動波形セットＡによる画素を形成する。２回の主走査で、各画素ごとに駆動波形セットＡ，Ｂに対応したドットを形成することができる。各画素と駆動波形セットとの対応関係は、図８に示したものに限られない。例えば、１回目の主走査では、駆動波形セットＡにより全画素にドットを形成し、２回目の主走査では、駆動波形セットＢにより全画素にドットを形成するものとしてもよい。

このような態様で駆動波形の出力を実現するための制御回路４０の内部構成を説明する。図９は制御回路４０の内部構成を示す説明図である。図示する通り、この制御回路４０の内部には、ＣＰＵ４１，ＰＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３の他、コンピュータＰＣとのデータのやりとりを行うＰＣインタフェース４４と、紙送りモータ２３、キャリッジモータ２４および操作パネル３２などとの信号をやりとりする周辺入出力部（ＰＩＯ）４５と、計時を行うタイマ４６と、ヘッド６１〜６６にドットのオン・オフの信号を出力する駆動用バッファ４７などが設けられており、これらの素子および回路はバス４８で相互に接続されている。

印刷データの階調値ＴＮと駆動波形セットＡ，Ｂにより形成されるドットとの対応関係は、形成態様テーブルとしてＰＲＯＭ４２に記憶されている。形成態様テーブルには、駆動波形Ａ１，Ａ２のオン・オフを与える２ビットのデータと、駆動波形Ｂ１，Ｂ２のオン・オフを特定する２ビットのデータの合計４ビットからなるデータが印刷データの階調値ＴＮごとに記憶されている。ＣＰＵ４１は、ＰＣインターフェース４４から印刷データを入力すると、形成態様テーブルを参照し、各駆動波形のオン・オフを示す４ビットのデータ（以下、形成態様データと呼ぶ）に変換して、駆動用バッファ４７に転送する。

制御回路４０には、駆動波形セットＡを出力する発信器５１Ａと、駆動波形セットＢを出力する発信器５１Ｂが備えられている。また、これらの発信器５１Ａ，５１Ｂからの出力をヘッド６１〜６６に所定のタイミングで分配して出力する分配出力器５５も設けられている。発信器５１Ａ，５１Ｂから出力された駆動波形は、切替器５２を通して分配出力器５５に出力される。切替器５２は、ＰＩＯ４５を通じてＣＰＵ４１により制御され、図８に示した通り、各ラスタごとに１回目の主走査に当たるのか２回目の主走査に当たるのかに応じて切り替えられる。主走査と切り替えの態様との関係は、駆動態様テーブルとしてＰＲＯＭ４２に予め記憶されている。

先に説明した通り、ＣＰＵ４１は、コンピュータＰＣで処理された印刷データを受け取り、これを一時的にＲＡＭ４３に蓄え、形成態様データに翻訳した上で駆動用バッファ４７に出力する。駆動用バッファ４７は、所定のタイミングでこのデータを分配器５５に出力する。この結果に応じて、切替器５２を通じて選択された駆動波形セットＡ，Ｂいずれかの駆動波形が各ノズルに出力され、各画素にドットが形成される。

以上説明したハードウェア構成を有するプリンタＰＲＴは、紙送モータ２３により用紙Ｐを搬送しつつ（以下、副走査という）、キャリッジ３１をキャリッジモータ２４により往復動させ（以下、主走査という）、同時に印字ヘッド２８の各色ヘッド６１〜６６のピエゾ素子ＰＥを駆動して、各色インクの吐出を行い、ドットを形成して用紙Ｐ上に多色の画像を形成する。

なお、本実施例では、上述の通りピエゾ素子ＰＥを用いてインクを吐出するヘッドを備えたプリンタＰＲＴを用いているが、他の方法によりインクを吐出するプリンタを用いるものとしてもよい。例えば、インク通路に配置したヒータに通電し、インク通路内に発生する泡（バブル）によりインクを吐出するタイプのプリンタに適用するものとしてもよい。

（２）ドット形成制御：
次に本実施例におけるドット形成処理について説明する。図１０はドット形成ルーチンのフローチャートである。これは、プリンタＰＲＴのＣＰＵ４１が実行する処理である。この処理が開始されると、ＣＰＵ４１は、印刷データを入力する（ステップＳ１０）。この印刷データは、コンピュータＰＣで処理されたデータであり、画像を構成する各画素ごとにプリンタＰＲＴが備える各インクで表現されるべき階調値ＴＮを値０〜１５までの１６段階で表したデータである。

ＣＰＵ４１は、このデータを入力すると、一旦、ＲＡＭ４３に記憶する。そして、主走査時に各ノズルに順次出力する形成態様データを各ノズルごとに駆動用バッファ４７に設定する処理を実行する。本実施例では、図８で示した通り、２回の主走査で各画素に駆動波形セットＡおよび駆動波形セットＢによるドットを形成する。従って、駆動用バッファ４７に出力するデータは、各主走査についてみれば、各画素ごとに駆動波形セットＡまたは駆動波形セットＢのいずれかに対応したデータである。各画素と駆動波形セットとの対応関係は、主走査ごとに変更される。

ＣＰＵ４１は、かかる処理を実現するため、データの設定に際し、各ノズルが形成するラスタが１回目の主走査（以下、第１主走査と呼ぶ）に相当するか否かを判定する（ステップＳ２０）。副走査の送り量に応じて各ラスタを形成するノズルは一義的に対応する。１回目の主走査に相当するか否かの判定は、かかる対応関係に基づいて容易に行うことができる。

図１１はドットの形成の様子を示す説明図である。図の左側には１回目から８回目の各主走査におけるヘッドの副走査方向の位置を示した。図示の都合上、ここでは３ドットピッチで４本のノズルを備えるヘッドを例示した。「○」または「□」のシンボルがノズルを意味し、各シンボルに付した番号は、それぞれノズル番号を意味する。シンボルの形状の意味は後述する。

かかるヘッドにおいては、図示する通り、２ドット相当の送り量で副走査を行うことにより、図中の印刷可能領域、即ち１回目の主走査において４番ノズルで形成されるラスタより下方の領域に画像を印刷することができる。１回目の主走査において１〜３番ノズルによりドットを形成しないのは、以降の主走査において隣接するラスタを形成し得ないからである。２回目〜５回目の主走査においてドットを形成しないノズルが存在するのも同様の理由による。

このようにノズルのピッチ、本数に応じて副走査の送り量を設定すると、各ラスタを構成するノズルが一義的に決まる。例えば、図中のラスタｒ１は、１回目の主走査で４番ノズルによりドットを形成し、４回目の主走査において２番ノズルでドットを形成することになる。ラスタｒ１については、４番ノズルが第１主走査に対応したノズルとなり、２番ノズルが第２主走査に対応したノズルとなる。

各ラスタごとに第１主走査に対応するノズルを「○」で示し、第２主走査に対応するノズルを「□」で示した。図示する送り量では、３番ノズルおよび４番ノズルが常に第１主走査に対応し、１番ノズルおよび２番ノズルが常に第２主走査に対応することが分かる。ここでは、４つのノズルを備える場合を例示したが、ノズルピッチ、ノズル本数および副走査の送り量に応じて、それぞれ第１主走査に対応するノズル、第２主走査に対応するノズルを特定することができる。

なお、ここでは各ラスタを形成する最初の主走査を第１主走査、後の主走査を第２主走査として定義した。第１主走査および第２主走査は種々の定義が可能である。図１１では、各ラスタが奇数回目の主走査と偶数回目の主走査との組合せで形成されている。例えば、ラスタｒ１は、１回目の主走査と４回目の主走査とにより形成されている。かかる場合には、奇数回目の主走査を第１主走査とし、偶数回目の主走査を第２主走査と定義してもよい。かかる定義によれば、ラスタｒ３については、４番ノズルが第２主走査に対応し、２番ノズルが第１主走査に対応することになる。このように定義すれば、各主走査ごとに全ノズルが第１主走査または第２主走査のいずれかに統一的に対応するため、駆動波形セットの出力の制御が容易になるという利点がある。

図１０のステップＳ２０において、第１主走査に対応すると判定されたノズルに対しては、第１主走査用データの設定を行う（ステップＳ３０）。図８に示した通り、第１主走査では、奇数番目の画素に駆動波形セットＡによるドットを形成し、偶数番目の画素に駆動波形セットＢによるドットを形成する。従って、第１主走査用のデータとしては、形成態様データとして設定された４ビットのデータのうち、奇数番目の画素には駆動波形セットＡに対応する２ビットのデータを設定し、偶数番目の画素には駆動波形セットＢに対応する２ビットのデータを設定するのである。

第１主走査に対応しないと判定されたノズルに対しては、第２主走査用データの設定を行う（ステップＳ４０）。第２主走査では、奇数番目の画素に駆動波形セットＢによるドットを形成し、偶数番目の画素に駆動波形セットＡによるドットを形成する。従って、第２主走査用のデータとしては、形成態様データとして設定された４ビットのデータのうち、奇数番目の画素には駆動波形セットＢに対応する２ビットのデータを設定し、偶数番目の画素には駆動波形セットＡに対応する２ビットのデータを設定するのである。

図１２は各主走査用データの設定方法について示す説明図である。主走査方向の６つの画素Ｐ１〜Ｐ６を例にとって示した。図の上段には、各画素に対する印刷データの階調値ＴＮを示した。画素Ｐ１〜Ｐ６に順に階調値０〜５が指定されているものとする。上から２段目には形成態様データとして４ビットのオン・オフを模式的に示した。４ビットのうち上位２ビットがそれぞれ駆動波形Ａ１，Ａ２のオン・オフを示すビットであり、下位２ビットがそれぞれ駆動波形Ｂ１，Ｂ２のオン・オフを示すビットである。白抜きのシンボルがビットのオフを意味し、塗りつぶしたシンボルがビットのオンを意味する。

形成態様データは図７に示した形成態様テーブルに基づいて設定されている。階調値０の画素Ｐ１に対しては、全ての駆動波形をオフにするため４つのビットは全てオフとなる。階調値１の画素Ｐ２に対しては、駆動波形Ｂ１のみをオンにするため、その波形に対応したビットのみがオンとなる。その他の画素についても同様にして形成態様データが設定される。

図の下段には、第１主走査および第２主走査における各画素のデータの様子を示した。いずれの主走査においても各画素ごとには駆動波形セットＡまたは駆動波形セットＢのいずれかに含まれる２つの駆動波形が出力される。従って、各主走査用のデータは、各画素に対応する２つの駆動波形のオン・オフを示す２ビットのデータとなる。図８に示した通り、本実施例では、第１主走査において奇数番目の画素に駆動波形セットＡが出力される。従って、第１主走査では、画素Ｐ１には形成態様データの４ビットのうち、駆動波形セットＡに対応する上位２ビットが主走査用データとして設定される。第２主走査では、奇数番目の画素に駆動波形セットＢが出力される。従って、第２主走査では、画素Ｐ１には形成態様データの４ビットのうち、駆動波形セットＢに対応する下位２ビットが主走査用データとして設定される。他の画素Ｐ２〜Ｐ６についても同様に各主走査ごとに上位２ビットまたは下位２ビットが設定される。

以上で説明した方法により、第１主走査用データおよび第２主走査用データを全ノズルに設定すると（図１０のステップＳ５０）、ＣＰＵ４１は主走査およびドットの形成を行う（ステップＳ６０）。第１主走査か第２主走査かに応じて切替器５２を制御して、それぞれの画素に駆動波形セットＡまたは駆動波形セットＢに対応したドットを形成するのである。こうして主走査が終了すると、ＣＰＵ４１は次に副走査を実行する（ステップＳ７０）。既に図１１で説明した通り、ノズルピッチ、ノズル本数に応じて副走査の送り量は予め設定されている。ＣＰＵ４１は、以上の処理を印刷が終了するまで繰り返し実行する（ステップＳ８０）。

以上で説明した本実施例の印刷装置によれば、各画素ごとに駆動波形セットＡと駆動波形セットＢとを組みあわせてドットを形成することにより、幅広い範囲で、かつ細かな間隔で多段階の濃度を表現することができる。言い換えれば、駆動波形セットＡにより幅広い範囲で表現される濃度の間隔を、駆動波形セットＢにより補間することができる。このように細かな間隔で幅広い範囲で濃度を表現することにより、本実施例の印刷装置によれば、非常に滑らかな階調表現を実現することができ、印刷される画質を大きく向上することができる。

本実施例の印刷装置では、図８に示した態様で第１主走査および第２主走査を行うことにより、以下に示す通り、バンディングを抑制することができるという利点もある。バンディングとは、ノズルごとのインクの吐出特性に起因して生じる濃淡ムラをいう。例えば、図１８（ａ）に示すようにドットが形成されている場合を考える。かかる場合に、図１８（ｂ）に示す通り、インクの吐出特性に起因して、上から３番目、６番目、９番目のラスタが上方にずれた位置に形成されたとする。印刷された画像には、図中のＢ１，Ｂ２，Ｂ３で示すようにドットが疎な部分が生じる。この部分がバンディングとして視認される。

バンディングを抑制する技術として、オーバラップ方式による記録がある。これは各ラスタを２本以上のノズルで形成する技術である。図１１に示したように各ラスタを２つのノズルで主走査する送りで副走査を行いつつ、例えば、１回目の主走査では奇数番目の画素にドットを形成し、２回目の主走査では偶数番目の画素にドットを形成すればオーバラップ方式による記録となる。かかる記録を実行すると、図１８（ｃ）に示した通り、各ラスタのうち、ドットの形成位置がずれる特性を有するノズルによって形成された一部のドットのみがずれるため、バンディングを抑制することができる。

本実施例の印刷装置では、図８に示した態様でドットを形成することにより、オーバラップ方式による記録と同様の記録を行うことができる。例えば、図７にハッチングを付した階調値０，１，２，３，４，８，１２については、各画素ごとに駆動波形セットＡまたは駆動波形セットＢのいずれかのみを用いてドットが形成される。図８に示した態様でドットを形成する場合には、第１主走査および第２主走査のいずれにおいても、駆動波形セットＡおよび駆動波形セットＢのそれぞれに対応したドットが形成される。従って、上述の階調領域においても、各ラスタを第１主走査に対応するノズルと第２主走査に対応するノズルの２本で形成することができる。その他の領域においては、各ラスタは必ず２つのノズルでドットが形成される。従って、本実施例の印刷装置によれば、オーバラップ方式による効果と同等の効果を得ることができ、バンディングを抑制した高画質な印刷を実現することができる。

本実施例のプリンタＰＲＴでは、切替器５２を制御して、各画素に駆動波形セットＡと駆動波形セットＢとを交互に出力している。この際、先に図８に示した通り、第１主走査では駆動波形セットＡ、駆動波形セットＢの順序で出力し、第２主走査では駆動波形セットＢ、駆動波形セットＡの順序で出力する。

各主走査で画素と駆動波形セットとの対応関係を変更する方法は、その他種々の方法が可能である。図１３は、画素と駆動波形との対応関係を主走査ごとに変更する方法の変形例を示す説明図である。図中の上段に第１主走査における駆動波形を示し、下段に第２主走査における駆動波形を示した。図示する通り、駆動波形は、常に駆動波形セットＡ、駆動波形セットＢの順序で出力される。但し、変形例では、印刷の開始時期を第１主走査と第２主走査とでずらしている。第２主走査では、本来印刷が実行される画素Ｐ１等の左側に、実際には印刷されないダミーの画素ＰＤを設ける。この画素ＰＤから印刷を実行するように駆動波形を出力することにより、画素Ｐ１以降では第１主走査と異なる対応関係で駆動波形が出力される。

本実施例のプリンタＰＲＴでは、２種類の駆動波形セットを組み合わせてドットを形成する場合を例示した。これに対し、更に多くの駆動波形を組み合わせるものとしても構わない。図１４は３つの駆動波形セットを組み合わせる場合の記録の様子を示す説明図である。この例では、駆動波形セットがＡ，Ｂ，Ｃの３種類用意されている。図示する通り、第１主走査では、画素Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３に対し、駆動波形セットＡ，Ｂ，Ｃが順に対応するように駆動波形セットを出力して印刷を行う。第２主走査では、画素Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３に対し、駆動波形セットＢ，Ｃ，Ａが順に対応するように駆動波形セットを出力して印刷を行う。第３主走査では、画素Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３に対し、駆動波形セットＣ，Ａ，Ｂが順に対応するように駆動波形セットを出力して印刷を行う。一般にｎ個（ｎは２以上の整数）の駆動波形セットを組み合わせる場合、各画素と駆動波形との対応関係が異なるｎ回の主走査で各ラスタを形成することにより、駆動波形セットの組合せによるドットを各画素に形成することができる。

このように３つの駆動波形セットを用いる場合、駆動波形セットＣにより形成されるドットの濃度評価値の間隔を駆動波形セットＡ，Ｂにより補間可能な設定とすれば、より幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現することが可能となる。本実施例では、駆動波形セットＡ，Ｂにより濃度評価値０〜１５までを表現可能である（図７参照）。従って、濃度評価値１６を表現可能な駆動波形Ｃを用意すれば、濃度評価値０〜３１までの３２段階の濃度を値１の間隔で表現することが可能となる。

本実施例では、駆動波形セットＡにより形成されるドットの濃度評価値の差分は値４で一定となっている。また、駆動波形セットＢは、この差分を４等分した濃度評価値のドットをそれぞれ形成可能としている。駆動波形セットＡ，Ｂは、かかる場合に限らず、種々の設定が可能である。駆動波形セットＡは、濃度評価値の差分が不均一に変化するドットを形成するものとしてもよい。例えば、濃度評価値４、１２のドットを形成するものとしてもよい。駆動波形セットＢは、駆動波形セットＡにより形成されるドットの濃度評価値の間隔を補間するドットを形成可能であればよく、この間隔を等分割した濃度評価値に相当するドットを形成する必要はない。例えば、図７において駆動波形セットＢは、濃度評価値１，３のドットを形成するものとしてもよい。先に説明した実施例において、駆動波形セットＢは、補間するドットのみを形成する必要はない。例えば、図７において、駆動波形セットＢは、補間するドットに加えて濃度評価値４以上のドットを形成するものとしてもよい。駆動波形セットＡ，Ｂは図７に示した濃度評価値に対応するものに限定されず、いかなる濃度評価値に設定してもよいことはいうまでもない。

（３）第２実施例：
次に第２実施例の印刷装置について説明する。第２実施例の印刷装置のハードウェア構成は、第１実施例と同様である。第２実施例では、駆動波形セットＡにより形成されるドットの濃度評価値が第１実施例と相違する。図１５は第２実施例において、駆動波形セットＡ、駆動波形セットＢのそれぞれにより形成されるドットの組みあわせにより表現される濃度を示す説明図である。第２実施例では、駆動波形セットＡにより、濃度評価値０（ドットの非形成）、３，７，１１の４段階を表現することができる。

駆動波形セットＡでは、第１実施例と同様、２つの駆動波形Ａ１，Ａ２が出力される（図６参照）。駆動波形Ａ１では濃度評価値３のドットが形成される。駆動波形Ａ２では濃度評価値７のドットが形成される。駆動波形Ａ１，Ａ２の双方を駆動すると、濃度評価値１１のドットが形成される。双方を同時に駆動した場合には、駆動波形Ａ１によるインク吐出後のメニスカスの振動の影響を受け、駆動波形Ａ２からやや多くインクが吐出されるため、双方の駆動波形をオンにした場合の濃度評価値は駆動波形Ａ１，Ａ２それぞれによるドットの濃度評価値の和よりも高くなる。第２実施例では、２つの駆動波形Ａ１，Ａ２の出力タイミングを調整して、これらのドットの形成を実現している。駆動波形セットＢは第１実施例と同様、濃度評価値０，１，２，３の４段階を表現することができる。

このように設定された２種類の駆動波形セットを組みあわせることにより、図１５に示す通り、濃度評価値０〜１４までの範囲で値１の間隔で均等な濃度を表現することができる。但し、第１実施例（図７参照）と異なり、第２実施例では、濃度評価値３を図中にハッチングを付して示した２種類の方法で表現することができる。即ち、駆動波形セットＡでドットを非形成とし、駆動波形セットＢによりＢ大ドットを形成すれば、濃度評価値３を表現することができる。また、駆動波形セットＢでドットを非形成とし、駆動波形セットＡにより濃度評価値３のドットを形成するものとしてもよい。２通りの方法で形成可能とした理由については後述する。

図１６は第２実施例において駆動波形セットＡ，Ｂの双方を用いて各画素にドットを形成する様子を示す説明図である。第２実施例では、第１主走査において駆動波形セットＡのみを用いて各画素にドットを形成し、第２主走査において駆動波形セットＢのみを用いて各画素にドットを形成する。もちろん、第１実施例と同様の対応関係（図８参照）とすることも可能である。

第２実施例におけるドット形成処理ルーチンは第１実施例の場合と同様である（図１０参照）。つまり、印刷データに基づいて４ビットの形成態様データを設定する。そのデータを第１主走査および第２主走査の区別に従って、駆動波形セットＡまたは駆動波形セットＢに対応した２ビットのデータに設定する。こうして設定されたデータに基づいてヘッドを駆動してドットを形成する。

但し、第２実施例では、濃度評価値３のドットについての処理に特徴がある。図１７は第２実施例における主走査用データの設定について示す説明図である。Ｐ１〜Ｐ６までの６つの画素について形成態様データを設定し、第１主走査用のデータとしては、駆動波形セットＡに対応する上位２ビットのデータを設定し、第２主走査用のデータとしては、駆動波形セットＢに対応する下位２ビットのデータを設定する。

階調値３を表現する場合、駆動波形セットＡのみで表現することも可能である。このように設定された形成態様データは図１７中の画素Ｐ１のデータに相当する。図１７のように階調値３のドットが主走査方向に並んでいる場合、仮に主走査方向の全ての画素のドットを駆動波形セットＡのみで形成するものとすれば、そのラスタは第１主走査のみで形成されることになる。一方、階調値３は、駆動波形セットＢのみで表現することも可能である。このように設定された形成態様データは、図１７中の画素Ｐ２のデータに相当する。仮に主走査方向の全ての画素のドットを駆動波形セットＢのみで形成するものとすれば、そのラスタは第２主走査のみで形成されることになる。いずれの場合においても、いわゆるオーバラップ方式による記録を実質的に実現できなくなり、バンディングが発生するおそれがある。

第２実施例では、かかる点に鑑み、階調値３に対して、奇数番目の画素では駆動波形セットＡを用いてドットを形成し、偶数番目の画素では駆動波形セットＢを用いてドットを形成する。つまり、階調値３に対しては、形成態様データの設定時に奇数番目の画素か偶数番目の画素かに応じて、図１５に示した２つの形成態様を使い分けるのである。このように設定することにより、図１７に示す通り、階調値３が主走査方向に並んでいる場合でも、奇数番目の画素は第１主走査により形成され、偶数番目の画素は第２主走査により形成することができる。従って、オーバラップ方式による記録を実現することができ、バンディングを抑制することができる。なお、２種類の形成態様と画素との対応関係は、上述の例に限定されないことはいうまでもない。

第２実施例において階調値３のみを２種類の態様で形成可能とした理由について説明する。第２実施例において、階調値３に対応するドットは、その径が画素の間隔にほぼ等しいという特徴がある。かかる径のドットはバンディングが非常に視認されやすいことが知られている。図１８は画素の間隔とほぼ等しい径のドットを形成した場合の濃淡ムラの発生について示す説明図である。図１８（ａ）中のマスが画素に相当する。副走査方向の画素の長さＤＰが画素の間隔と同義である。ドットの径はこの画素の間隔ＤＰにほぼ等しい。

先に説明した通り、バンディングはドットの形成位置が副走査方向にずれることによって生じる濃淡ムラである。図１８（ｂ）に示す通り、画素の間隔とほぼ等しい径のドットを形成した場合には、ラスタの形成位置がわずかにずれることにより濃淡ムラが顕著に現れる。

図１９は画素の間隔よりも小さい径のドットを形成した場合の濃淡ムラの発生について示す説明図である。左側には適正な位置に形成された場合を示し、右側にはラスタｒ３，ｒ６，ｒ９が上方にずれて形成された場合を示した。画素の間隔よりも小さい場合には、適正な位置に形成された場合においてもドット同士に隙間が生じる。従って、上記ラスタが上方にずれて形成されることにより、図中の領域ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３のように、若干ドットが疎の部分が生じても、顕著な濃淡ムラとしては視認されない。

図２０は画素の間隔よりも大きい径のドットを形成した場合の濃淡ムラの発生について示す説明図である。左側には適正な位置に形成された場合を示し、右側にはラスタｒ３，ｒ６，ｒ９が上方にずれて形成された場合を示した。画素の間隔よりも大きい場合には、ドット同士が多くの部分で重複して形成される。従って、上記ラスタが上方にずれて形成されることにより、図中の領域ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３のように、若干重複が少なくなる部分が生じても、顕著な濃淡ムラとしては視認されない。

このように、画素の間隔とほぼ等しい径のドットを形成する場合には、顕著なバンディングを生じやすい。第２実施例では、かかる関係にあるドットを２種類の態様で形成可能とすることにより、オーバラップ方式による記録を確実に行えるようにし、顕著なバンディングの発生を抑制することができる。当然、第２実施例においても、第１実施例と同様、幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現することができる。これらの効果により第２実施例では、より高画質な印刷を実現することができる。

なお、第２実施例においては、階調値３を２つの態様で形成可能とした。いずれの階調値を複数の形成態様で表現するかは、ドットの径と画素の間隔とに応じて任意に設定することができる。また、第２実施例では、図１７において画素の間隔とドットの径とが厳密に一致している場合を例示したが、両者は厳密に一致している必要はなく、顕著なバンディングを生じやすい径のドットが形成される階調値に対して、複数の形成態様を割り当てるものとすればよい。

以上の実施例では、インク重量を濃度評価値として用いた場合を例示した。濃度評価値は種々のパラメータによって設定可能であり、形成されたドットにより表現される明度をパラメータとして濃度評価値を設定するものとしてもよい。かかる場合においても、所定の濃度評価値のドットを形成する駆動波形セットＡと、駆動波形セットＡにより表現される濃度評価値の間隔を補間するドットを形成する駆動波形セットＢとを組みあわせることにより幅広い範囲で滑らかな階調表現を実現することができる。

以上の実施例では、コンピュータＰＣから転送された印刷データをプリンタＰＲＴで形成態様データに変換して印刷を行うものとして説明した。これに対し、形成態様データへの変換をコンピュータＰＣで実行しても構わない。更に、コンピュータＰＣ側で第１主走査および第２主走査に対応したデータを設定するものとしても構わない。

以上の実施例では、各ラスタを第１主走査と第２主走査の２回で形成する場合を例示した。これに対し、ヘッドの構成を、１回の主走査で一のラスタを形成可能な２本のノズルを備えるものとし、一方のノズルでは実施例中の第１主走査に対応するドットを形成し、他方のノズルでは実施例中の第２主走査に対応するドットを形成するものとしてもよい。こうすれば、主走査の回数を増やすことなく、高速に印刷を行うことができる。

以上、本発明の種々の実施例について説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の形態による実施が可能である。例えば、上記実施例で説明した種々の制御処理は、その一部または全部をハードウェアにより実現してもよい。

２３…紙送モータ
２４…キャリッジモータ
２６…プラテン
２８…インク吐出用ヘッド
２８…印字ヘッド
３１…キャリッジ
３２…操作パネル
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリ
３９…位置検出センサ
４０…制御回路
４６…タイマ
４７…駆動用バッファ
４８…バス
５１Ａ，５１Ｂ…発信器
５２…切替器
５５…分配出力器
５５…分配器
６１〜６６…ヘッド
６８…インク通路
７１、７２…カートリッジ
９１…入力部
９２…バッファ
９３…主走査部
９４…副走査部
９５ａ…第１駆動部
９５ｂ…第２駆動部
９６…形成態様テーブル
９７…駆動態様テーブル

Claims (8)

1. 駆動波形に応じてドットを形成可能なヘッドと媒体とを一方向に相対的に往復動する主走査を行いながら、ドットデータに応じて各画素にドットを形成する装置であって、
   １つの画素に対応する複数の駆動波形を含む第１の駆動波形群を出力する第１駆動波形群出力部と、
   １つの画素に対応する複数の駆動波形を含み、前記第１の駆動波形群が含む駆動波形とは異なる駆動波形を含む第２の駆動波形群を前記第１の駆動波形群と並行して出力する第２駆動波形群出力部と、
   主走査を行いつつ、前記ヘッドが、前記第１の駆動波形群および前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内、前記ドットデータに応じて選択された駆動波形に応じてドットを形成するドット形成処理を行うように、前記ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、を備え、
   前記ヘッド駆動手段は、同一の画素に対して、一の主走査において前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理と他の主走査において前記第２の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理とを実行するように、かつ、前記第１の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形と、前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形と、を同一の主走査において用いて前記ドット形成処理を実行するように、前記ヘッドを駆動し、
   前記第２の駆動波形群は、前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理により実現可能な画素の複数の濃度値間の差分を補間することとなる前記ドット形成処理が可能なように、設定されている、装置。
2. 請求項１記載の装置であって、
   前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形は、前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形を用いて形成可能なドットとは異なる大きさのドットを形成可能なように、設定されている、装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の装置であって、
   前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形の少なくとも１つと、前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形の少なくとも１つと、が共通し、
   前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形の内の前記共通する駆動波形以外の少なくとも１つと、前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形と、が共通しない、装置。
4. 駆動波形に応じてドットを形成可能なヘッドと媒体とを一方向に相対的に往復動する主走査を行いながら、ドットデータに応じて各画素にドットを形成する方法であって、
   （ａ）１つの画素に対応する複数の駆動波形を含む第１の駆動波形群を出力する工程と、
   （ｂ）１つの画素に対応する複数の駆動波形を含み、前記第１の駆動波形群が含む駆動波形とは異なる駆動波形を含む第２の駆動波形群を前記第１の駆動波形群と並行して出力する工程と、
   （ｃ）主走査を行いつつ、前記ヘッドが、前記第１の駆動波形群および前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内、前記ドットデータに応じて選択された駆動波形に応じてドットを形成するドット形成処理を行うように、前記ヘッドを駆動する工程と、を備え、
   前記工程（ｃ）は、同一の画素に対して、一の主走査において前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理と他の主走査において前記第２の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理とを実行するように、かつ、前記第１の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形と、前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形と、を同一の主走査において用いて前記ドット形成処理を実行するように、前記ヘッドを駆動する工程であり、
   前記第２の駆動波形群は、前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理により実現可能な画素の複数の濃度値間の差分を補間することとなる前記ドット形成処理が可能なように、設定されている、方法。
5. 駆動波形に応じてドットを形成可能なヘッドと媒体とを一方向に相対的に往復動する主走査を行いながら、ドットデータに応じて各画素にドットを形成する装置であって、
   １つの画素に対応する複数の駆動波形を含む第１の駆動波形群を出力する第１駆動波形群出力部と、
   １つの画素に対応する複数の駆動波形を含み、前記第１の駆動波形群が含む駆動波形とは異なる駆動波形を含む第２の駆動波形群を前記第１の駆動波形群と並行して出力する第２駆動波形群出力部と、
   主走査を行いつつ、前記ヘッドが、前記第１の駆動波形群および前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内、前記ドットデータに応じて選択された駆動波形に応じてドットを形成するドット形成処理を行うように、前記ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、を備え、
   前記ヘッド駆動手段は、同一の画素に対して、第１の主走査において前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理と前記第１の主走査とは異なる第２の主走査において前記第２の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理とを実行するように、かつ、前記第１の主走査においては、前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形を用いず、前記第１の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形を用いて前記ドット形成処理を実行し、前記第２の主走査においては、前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形を用いず、前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形を用いて前記ドット形成処理を実行するように、前記ヘッドを駆動し、
   前記第２の駆動波形群は、前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理により実現可能な画素の複数の濃度値間の差分を補間することとなる前記ドット形成処理が可能なように、設定されている、装置。
6. 請求項５記載の装置であって、
   前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形は、前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形を用いて形成可能なドットとは異なる大きさのドットを形成可能なように、設定されている、装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の装置であって、
   前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形の少なくとも１つと、前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形の少なくとも１つと、が共通し、
   前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形の内の前記共通する駆動波形以外の少なくとも１つと、前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形と、が共通しない、装置。
8. 駆動波形に応じてドットを形成可能なヘッドと媒体とを一方向に相対的に往復動する主走査を行いながら、ドットデータに応じて各画素にドットを形成する方法であって、
   （ａ）１つの画素に対応する複数の駆動波形を含む第１の駆動波形群を出力する工程と、
   （ｂ）１つの画素に対応する複数の駆動波形を含み、前記第１の駆動波形群が含む駆動波形とは異なる駆動波形を含む第２の駆動波形群を前記第１の駆動波形群と並行して出力する工程と、
   （ｃ）主走査を行いつつ、前記ヘッドが、前記第１の駆動波形群および前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内、前記ドットデータに応じて選択された駆動波形に応じてドットを形成するドット形成処理を行うように、前記ヘッドを駆動する工程と、を備え、
   前記工程（ｃ）は、同一の画素に対して、第１の主走査において前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理と前記第１の主走査とは異なる第２の主走査において前記第２の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理とを実行するように、かつ、前記第１の主走査においては、前記第２の駆動波形群に含まれる駆動波形を用いず、前記第１の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形を用いて前記ドット形成処理を実行し、前記第２の主走査においては、前記第１の駆動波形群に含まれる駆動波形を用いず、前記第２の駆動波形群に含まれる複数の駆動波形の内で前記ドットデータに応じて選択された駆動波形を用いて前記ドット形成処理を実行するように、前記ヘッドを駆動する工程であり、
   前記第２の駆動波形群は、前記第１の駆動波形群を用いた前記ドット形成処理により実現可能な画素の複数の濃度値間の差分を補間することとなる前記ドット形成処理が可能なように、設定されている、方法。

Images