JP5230142B2 - 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

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、詳しくは、往復双方向の走査で記録を行う場合に発生する濃度ムラを低減するための構成に関する。

近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等のＯＡ機器が広く普及しており、これら機器で処理した情報をプリントアウトするための様々な記録装置が提供されている。そして、このような記録装置の一つの傾向として高画質化および高速化が求められており、そのための技術が種々提供されている。

高画質化技術
高画質化技術の一例として、いわゆるマルチスキャン方式が知られている。この方式は、同じ領域に対して複数回の記録ヘッドの走査を行い、これら複数回の走査で異なるインク吐出口を対応させて記録を行うものである。

インク吐出口等、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いて記録を行う場合、記録される画像の画質は記録ヘッドの精度に依存するところが大きい。記録ヘッドの製造工程では、例えば、記録ヘッドの吐出口の形状や吐出のためのエネルギーを発生させる吐出ヒータの配設位置にばらつきを生じることがある。そして、このようなばらつきは記録ヘッドにおける複数の吐出口間における、吐出量や吐出方向など吐出特性の僅かな違いとなって表れ、最終的に形成される画像の濃度ムラとして画像品位を劣化させることになる。

図１（ａ）〜（ｃ）および図２（ａ）〜（ｃ）はその具体例を説明する図である。図１（ａ）において、１０１は記録ヘッドを模式的に示し、説明の簡略化のため８個のインク吐出口１０２を備えたものとして示されている。１０３はそれぞれの吐出口１０２によって吐出されたインク滴を示し、通常は同図に示すように略同一の吐出量で、かつ同一の方向にインクが吐出されるものとして想定されている。そして、このような吐出が行われることにより、図１（ｂ）に示すように、紙面上には略同一の大きさのドットが形成され、記録画像全体でも濃度ムラの無い一様な画像が得られる（図１（ｃ）参照）。

しかし、実際は、上述したように複数の吐出口はそれぞれの吐出特性にバラツキがあることが多い。このため、何らの対策も講じずにそのまま吐出を行うと、図２（ａ）に示すように、それぞれの吐出口から吐出されるインク滴の大きさや方向きにバラツキが生じてしまう。その結果、紙面上においては同図（ｂ）に示すようにそれらの位置やサイズが異なるドットが形成される。この場合、記録ヘッドの走査方向において、周期的にエリアファクタ１００％を満たせない白紙の部分や、また逆に必要以上にドットが重なった部分が生じることがあり、同図中央に見られるような白筋や黒筋が発生する。このような状態のドットの集まりによって形成される画像は、吐出口の配列方向において図２（ｃ）に示す濃度分布となり、結果的に濃度ムラとして感知される。

マルチスキャン方式は、このような濃度ムラの問題を解決して画質を向上させるものである。図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）はこれを説明する図である。マルチスキャン方式は、記録ヘッドヘッドの複数回の走査、図３（ａ）に示す例では２回の走査によって所定領域の記録を完成させる。すなわち、図１（ｂ）等で示した領域の半分（４画素分）の領域が、その半分の領域に対応した量の記録媒体搬送を挟んだ２回の走査（以下、２パスともいう）で完成する。この場合、ヘッド２０１の８個のインク吐出口２０２は、上側４吐出口と、下側４吐出口のグループに分けられる。それと共に、１つの吐出口が１回のスキャン（走査）で吐出されるインクで形成されるドットは、その走査方向配列において、マスクを用いて、例えば半分に間引いたものである。そして、２回目のスキャンで、上記マスクを補完するマスクを用いて残りの半分のドットを形成し、４画素分の領域の記録が完成する。図４（ａ）〜（ｃ）は上記マスクの一例およびそれを用いて形成されるドットのパターンを示す図である。これらの図に示すマスクないしドットパターンは、縦横それぞれ１画素毎にドットを形成可能な、最も簡易な千鳥格子状のパターンである。単位記録領域（ここでは４画素分）において千鳥格子のパターンを記録する１スキャン目（同図（ａ）または（ｃ））と、逆千鳥格子のパターンを記録する２スキャン目（同図（ｂ））によって記録が完成する。

以上のようなマルチスキャン方式によれば、図２（ａ）に示した吐出特性を有する記録ヘッドを用いても、各吐出口の吐出特性による記録領域への影響は１／２に減少し、記録される画像は図３（ｂ）に示すもののようになる。これにより、白スジあるいは黒スジがそれ程目立たなくなる。この結果、濃度ムラも図３（ｃ）に示すように、図２（ｃ）の場合と比べ緩和されたものとなる。

高速化技術
一方、高速化技術の一例として双方向記録が知られている。すなわち、シリアルタイプの記録装置において、記録ヘッドの往方向の走査で記録を行った後、所定量の紙送りをし、その後の復方向の記録ヘッドの移動でも記録走査を行う記録方式である。この記録方式によれば、往方向の走査で記録を行い復方向の戻りの記録ヘッド移動では記録を行なわない片方向記録と比較すると、単純には２倍の記録速度ないしスループットとなる。

この双方向記録は、記録ヘッドの吐出口配列幅に相当する長さの走査領域を１回の走査で完成する、いわゆる１パス記録や、紙送りを挟んだ複数回の走査で完成する、上述のマルチスキャン記録の双方に用いることができる。従って、マルチスキャン方式によって双方向記録を行うことにより、高画質化と高速化の両方を実現することが可能となる。

しかし一方で、マルチスキャン方式によって双方向記録を行う場合、走査領域における位置に応じて、複数回の走査による記録の時間間隔が異なることに起因した濃度ムラ（時間差ムラ）の問題があることも知られている。

図５は、この時間差ムラを説明する図であり、双方向の２回の走査（パス）で記録を完成する例を示している。図５において、記録媒体の左右端部に着目すると、１回目の記録後直ちに２回目の記録が行われる領域と、１回目の記録後に、往または復走査のほぼ２回分の走査時間が経過してから記録が行われる領域と、が交互に出現する。その結果、左端部では記録領域１は画像濃度が高く、記録領域２は画像濃度が低く、その濃度の違いが交互に現われる。また、右端部では記録領域１は画像濃度が低く、記録領域２は画像濃度が高く、左端部と同様にその濃度の違いが交互に現われる。また、それぞれの記録領域では走査方向に濃度が変化する。例えば、記録領域１では、左端側が濃度が高く右端側に行くに従い濃度が低くなって行く。

このような現象は、先に記録されたインク滴が記録媒体の内部に浸透して、紙繊維やインク受容層などに吸着し、次のインク滴による記録が行われるまでの時間によって異なる。先に記録されたインクの紙繊維やインク受容層に吸着する時間が十分にあれば、次に記録されるインク滴は、比較的スムーズに吸着できる部分を探しながら、重力方向に徐々に浸透していく。一方、先に記録されたインクの紙繊維やインク受容層に吸着する時間が無い場合、次に記録されるインク滴は、先に記録されたインクに合流して、１つのインク滴の集合体として、重力方向に徐々に浸透していく。後者の場合、先に記録されたインクが紙表面付近に十分に吸着される前に、後に記録されたインクと合流してしまうので、より下方で吸着することになる。その結果、画像濃度は比較的低くなる。この濃度ムラは、２次色の記録が行われる場合は走査の時間差に応じた色ムラとなって現われる。

図６（ａ）および（ｂ）は、このようなインク滴の吐出時間差に応じた濃度ムラ発生を説明する図である。図６（ａ）は、２つのインク滴が吐出される時間間隔が長い場合を示し、図６（ｂ）は２つのインク滴が吐出される時間間隔が短い場合を示している。図６（ａ）において、先吐出インク滴が記録媒体に着弾し、記録媒体の内部に浸透し定着して行く。比較的長い時間で定着した後、後吐出インク滴が着弾し、先吐出インクの下に潜り込むように浸透して行き、先吐出インクの下に定着する。一方、図６（ｂ）に示す場合も、先吐出インク滴が記録媒体に着弾し、記録媒体の内部に浸透して行く。この場合、次のインク滴が着弾するまでの時間が短いため、先吐出インク滴が定着していく過程で、次の後吐出インク滴が着弾する。このため、先吐出インク滴の未定着インクと後打ちインク滴が、一体のインクとして浸透していき、最終的には定着する。その結果、先吐出インク滴は後吐出インク滴に下方に押し流されるため、浸透の度合いがより紙面下方になり濃度が低くなる。すなわち、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、先吐出インク滴の浸透の深さ、つまり定着位置が異なり、画像濃度はこの位置が高い方が高くなる。すなわち、時間間隔が長い方が濃度が高くなる。

以上のように、ある領域を記録する複数回の記録の時間間隔の違いに応じて、複数回の走査で記録が完成する単位領域の左端と右端との間で濃度差が生じる。また、図５に示すように、このような単位領域が隣接するとき、濃度の異なる領域が交互に隣接しこれも濃度ムラ（以下、バンド間むらとも言う）として認識される。特に、単位領域の左端部や右端部では濃度の違いが大きく、このバンド間むらが顕著に認識される。

以上のような記録時間差によって発生する時間差むらを抑制する技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。この文献には、濃度ムラが生じる可能性が高いときは、記録モードを双方向記録から片方向記録へ切り替えることが記載されている。詳細には、記録領域を主走査方向において複数のエリアに分割し、それぞれのエリアに付与される黒インクおよびカラーインクのドット数をカウントする。そして、黒、カラーが共にそれぞれの閾値を超えるエリアがある場合には、そのエリア数をカウントしその数が所定数以上のときは時間差むらが生じる可能性が高いとして、片方向記録に切り換える。これによって記録画像の両端で発生する時間差むらを抑制することを可能としている。また、同文献には、記録する画像データの幅、つまり、記録ヘッドが走査する範囲の幅を検知し、その幅が小さいときは時間差むらの程度が小さいとして上記のエリア数が所定値以上でも、片方向記録に切り替えないようにすることも記載されている。

時間差むらを抑制する他の技術として、特許文献２には、記録幅が長い場合にはマルチスキャンのパス数を多くすることでバンド間の時間差むらを目立たなくすることが記載されている。更に、同文献には、時間差むらを高周波で繰り返すようにして時間差むらを認識し難くすることも記載されている。また、記録幅が長い場合は記録ヘッドの走査速度を上げてマルチパスの時間差を短くすることや、片方向記録に切り替えて各バンドにおける記録時間を同じにすることで時間差むらを低減することも記載されている。

特開２００３−３４０２１号公報 特開２００５−１４４８６８号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載されるような、濃度ムラが発生しそうな場合に片方向記録に切り替えることは、記録の高速化のために採用される双方向記録の意義が失われることになる。また、マルチスキャンのパス数を増すことは全体的なスループットの低下を招くことになる。さらには、走査速度を変更することは、記録解像度を変更しなければならないといった問題を生じる。

このように、従来の時間差ムラ解決方法は、記録動作ないし処理の内容の比較的大きな変更を伴うものであり、それに伴って上述したような種々の問題を派生させる。

本発明の目的は、可能な限り記録動作の変更を伴うことなく、双方向のマルチスキャン方式の記録において走査による記録時間間隔の違いに起因した濃度ムラを解消することが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にある。

そのために、本発明では、所定方向に複数のインクの吐出口を配列した記録ヘッドを用い、記録媒体の単位領域に、往走査と復走査が交互となる複数回の前記記録ヘッドの前記所定方向と交差する走査方向への走査により所定数のラスターを記録し、かつ該複数回の走査の間に記録媒体の所定量の搬送を前記走査方向と交差する方向に行うことによって、前記複数回の走査それぞれで異なる吐出口を用いて一つの前記ラスターの記録を行うインクジェット記録装置であって、前記複数回の走査それぞれにおいて、前記吐出口の列における一部の範囲の前記所定数の吐出口が前記所定数のラスターの記録を行うように、前記範囲の前記吐出口列における位置を前記所定量の搬送に応じて異ならせる制御手段と、前記所定量の搬送および前記複数回の走査によって前記所定数のラスターの記録後に、記録された前記所定数のラスターに隣接する前記所定数のラスターを新たに記録するために、前記所定量より大きな量、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録を実行するに際して、前記走査方向において、連続する前記往走査による記録と前記復走査による記録との時間間隔が所定の間隔より小さい第１の領域への前記インクの付与量が、前記時間間隔が所定の間隔である第２の領域への前記インクの付与量に対して相対的に低減するように、前記単位領域へのインクの吐出量を設定する設定手段と、を有することを特徴とする。

また、所定方向に複数のインクの吐出口を配列した記録ヘッドを用い、記録媒体の単位領域に、往走査と復走査が交互となる複数回の前記記録ヘッドの前記所定方向と交差する走査方向への走査により所定数のラスターを記録し、かつ該複数回の走査の間に記録媒体の所定量の搬送を前記走査方向と交差する方向に行うことによって、前記複数回の走査それぞれで異なる吐出口を用いて一つの前記ラスターの記録を行うためのインクジェット記録方法であって、前記複数回の走査それぞれにおいて、前記吐出口の列における一部の範囲の前記所定数の吐出口が前記所定数のラスターの記録を行うように、前記範囲の前記吐出口列における位置を前記所定量の搬送に応じて異ならせる制御工程と、前記所定量の搬送および前記複数回の走査によって前記所定数のラスターの記録後に、記録された前記所定数のラスターに隣接する前記所定数のラスターを新たに記録するために、前記所定量より大きな量、前記記録媒体を搬送する搬送工程と、前記記録を実行するに際して、前記走査方向において、連続する前記往走査による記録と前記復走査による記録との時間間隔が所定の間隔より小さい第１の領域への前記インクの付与量が、前記時間間隔が所定の間隔である第２の領域への前記インクの付与量に対して相対的に低減するように、前記単位領域へのインクの吐出量を設定する設定工程と、を有することを特徴とする。

以上の構成によれば、往走査と復走査が交互となる複数回の記録ヘッドの走査によって単位領域の記録を完成するマルチスキャン記録において、単位領域における走査方向の位置によって異なる複数回の走査相互の記録時間差に応じて最大インク打ち込み量が異なる。これにより、往復走査の記録時間差に起因して生じる、走査方向の位置に応じた濃度の違いを最大インク打ち込み量を異ならせることによって相殺し、上記濃度の違いを低減することができる。

また、好ましい形態によれば、複数回の走査で記録が完成する単位領域は、複数回の走査で重複する吐出口で記録される。その場合に、隣接する単位領域間の記録媒体搬送量である、隣接する単位領域の一方を記録する最後の走査と他方を記録する最初の走査との間の記録媒体の搬送量を、単位領域を記録する複数回の走査の間に行われる記録媒体搬送の所定量と異ならせる。具体的には、隣接する単位領域間の記録媒体搬送量を上記所定量より大きくする。あるいは、隣接する単位領域間の記録媒体搬送量を（Ｎ−２ｑ（ｋ−１））・ｐとする。これにより、単位領域の走査方向における位置に応じた複数回の走査相互の記録時間差を、相互に隣接した複数の単位領域のいずれにおいても同じものとすることができる。その結果、単位領域間で濃度ムラの差のない高画質記録が実施可能であり、双方向記録と相俟って高速記録と高画質記録の両立が実現できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

記録装置の構成
図７は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の要部構成を模式的に示した斜視図である。図７において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄは記録ヘッドとインクタンクを一体に構成したヘッドカートリッジを示し、キャリッジ２に対しそれぞれ独立に交換可能に搭載される。ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄのそれぞれには、記録ヘッドを駆動する信号を受けるためのコネクタが設けられている。

ヘッドカートリッジ１のそれぞれの記録ヘッド部は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）および黒（Ｂｋ）のインクを吐出し、これに応じて対応するインクタンク部には、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＢｋのインクが収納されている。各ヘッドカートリッジ１は、キャリッジ２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ２には、コネクタを介して記録ヘッド１のそれぞれに駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設けられている。

キャリッジ２は、記録装置本体に配備されたガイドシャフト３に沿って、主走査方向に移動可能な状態に案内支持されている。また、キャリッジ２は、主走査モータ４により、モータプーリ５、従動プーリ６およびタイミングベルト７を介して駆動され、その位置及び移動が制御されている。

用紙やプラスチック薄板等の記録媒体８は、２組の搬送ローラ９、１０及び１１、１２の回転により、記録ヘッド１の吐出口面と対向する位置（記録部）を通過する様に搬送（紙送り）される。そして、搬送される記録媒体は、記録部において平坦な記録面を形成できるように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。また、２組の搬送ローラ対（９と１０および１１と１２）は、キャリッジ２に搭載された各記録ヘッド１の吐出口面と、プラテン上の記録媒体８との距離が所定量に維持されるように、記録部の両側から記録媒体８を支える役割も果たしている。

図７には示していないが、キャリッジ２には光学センサが取り付けられている。本実施形態で適用する光学センサは、発光素子と受光素子を有する赤色ＬＥＤもしくは赤外線ＬＥＤであり、これらの素子は記録媒体８に対してほぼ平行になるような角度で取り付けられている。また、光学センサから記録媒体８まで距離は、用いる光学センサの特性に応じて決定されるものであるが、本実施形態では６〜８ｍｍ程度に設定されているものとする。さらに、記録ヘッド１からのインク吐出によるミストなどの影響を受け難くするために、光学センサは筒状の部材で覆われていることが好ましい。

図８は、記録ヘッド部におけるインク吐出部１３の主要な構造を説明するための模式的斜視図である。図８において、吐出口面２１は記録媒体８と所定の隙間（本実施形態では約０．５〜２［ｍｍ］程度）を保って対向する面であり、吐出口面２１には所定のピッチで複数の吐出口（以下、ノズルとも言う）２２が形成されている。各吐出口２２は複数の流路２４を介して共通液室２３と連通されており、共通液室２３から吐出口２２までは、常に断続的にインクが充填された状態となっている。各流路２４の壁面には、インクを吐出するためのエネルギを発生する電気熱変換体（発熱抵抗体など。以下、吐出ヒータともいう）２５が配設されている。

吐出に際して、吐出信号に基づいて各電気熱変換体２５に所定の電圧が印加される。これにより、電気熱変換体２５は電気エネルギを熱エネルギに変換し、発生した熱により流路２４内のインクに膜沸騰が生じる。さらに、急激に発泡する泡の圧力によって、インクが吐出口２２へと押し出され、所定量のインクが滴として吐出される。本実施形態では、このように膜沸騰による気泡の成長および収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口２２よりインクを吐出させるインクジェット記録ヘッドを適用している。

本実施形態においては、複数の吐出口２２がキャリッジ２の走査方向と交差する方向に配列するような位置関係で、記録ヘッド１がキャリッジ２に搭載される。

制御回路の構成
図９は、本実施形態の上述したインクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。

図９において、１０１０はホスト装置との間で記録信号等の授受を行うためのインターフェイス、１０１１はＭＰＵをそれぞれ示す。１０１２はプログラムＲＯＭ、１０１３はダイナミック型のＲＡＭをそれぞれ示す。ＲＯＭ１０１２は、ＭＰＵ１０１１が実行する制御プログラムを格納する。また、ＲＡＭ１０１３は、各種データ（上記記録信号や記録ヘッドに供給される記録データ等）を保存し、また、記録ドット数や、ヘッドカートリッジの交換回数等も記憶することができる。１０１４は記録ヘッド１０１８に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイを示し、インターフェース１０１８、ＭＰＵ１０１１、ＲＡＭ１０１３間のデータの転送制御も行う。１０２０は記録ヘッド１０１８の走査のための移動の駆動源をなすキャリモータ、１０１９は記録用紙搬送のための駆動源をなす搬送モータをそれぞれ示す。１０１５は記録データに基づきヘッドを駆動してインクを吐出させるためのヘッドドライバ、１０１６、１０１７はそれぞれ搬送モータ１０１９、キャリアモータ１０２０を駆動するドライバを示す。

以上の図９に示す制御構成において、インターフェース１０１０に記録信号が入力されるとゲートアレイ１０１４とＭＰＵ１０１１との間で、記録信号をプリント用の記録データに変換する処理が行われる。また、モータドライバ１０１６および１０１７を介してそれぞれモータ１０１８および１０２０の駆動が制御される。これとともに、ヘッドドライバ１０１５に送られた各色の記録データに従ってそれぞれの記録ヘッド（部）１０１８が駆動され、記録動作が行われる。

図１０は、本実施形態の記録装置内部での記録データの流れを説明する図であり、同図に示す各バッファはＤＲＡＭ１０１３（図９参照）に構成されるものである。

ホストコンピュータ１０１やデジタルカメラ１０２からの記録データはインターフェース１０１０を介して受信バッファ１１０１に送られ、ここに記憶される。受信バッファ１１０１は数十ｋ〜数百ｋバイトの容量を有している。受信バッファ１１０１に蓄えられた記録データは、コマンド解析部１０４１によってコマンド解析が行われ、その後テキストバッファ１１０２へ送られる。テキストバッファ１１０２では、一行分の中間形式として記録データが保持され、各文字の記録位置、修飾の種類、大きさ、文字（コード）、フォントのアドレス等が付加される処理が行われる。テキストバッファ１１０２の容量は機種毎によって異なり、シリアルプリンタであれば数行分の容量、ページプリンタであれば１ページ分の容量を有している。さらにテキストバッファ１１０２に蓄えられた記録データは、展開部１０４２によって展開され、プリントバッファ１１０３に２値化された状態で蓄えられる。このデータは、最終的に記録ヘッドに記録データとして送られ、記録が行われる。

本実施形態では、後述されるように、プリントバッファに蓄えられている２値データに対して、複数回の走査で記録を完成する単位領域ごとにマスクを用いた間引き処理を行い、単位領域の記録を完成する複数回の走査ごとの記録データを生成する。これとともに、未使用ノズルに対応した記録データのマスク処理も行う。なお、上記の構成において、プリントバッファに蓄えられている状態のデータを見てからマスクパターンを設定することもできる。また、上述の構成の代わりにテキストバッファを有することなく、受信バッファに蓄積した記録データをコマンド解析と同時に展開してプリントバッファに書き込むこともできる。

図１１は、以上示した構成においてマルチスキャン方式の記録を行うための記録データ生成を示すブロック図である。同図において、データレジスタ１２０１は、メモリデータバスに接続され、メモリ１０１３中のプリントバッファ１１０３に蓄えられている記録データを読み出して一時的に格納する。本実施形態では、このデータレジスタ１２０１への記録データの読み出しの際に、未使用ノズルに対する未使用マスク処理を行う。具体的には、未使用ノズルに対応する記録データを読み出さないようにする。なお、未使用マスク処理はこのような構成に限られないことはもちろんである。例えば、以下に示すマスクレジスタを未使用ノズルに対応させて別途設けるようにしてもよい。

さらに図１１において、１２０２はデータレジスタ１２０１に格納されたデータをシリアルデータに変換するためのパラレル−シリアル変換器、１２０３はシリアルデータにマスクをかけるためのＡＮＤゲートをそれぞれ示す。１２０４はデータ転送数を管理するためのカウンタを示す。

１２０５はＭＰＵデータバスに接続され、マスクパターンを格納するためのレジスタを示す。１２０６はマスクパターンの桁位置を選択するためのセレクタ、１２０７はマスクパターンの行位置を選択するためのセレクタおよび１２１１は桁位置を管理するためのカラムカウンタをそれぞれ示す。

以上の構成を有したデータ転送回路は、ＭＰＵ１０１１から送られる記録信号に応じて、記録ヘッドにノズル数分のプリントデータをシリアル転送する。すなわち、プリントバッファ１１０３に蓄えられている記録データはデータレジスタ１２０１に一時的に格納され、パラレル−シリアル変換器１２０２によってシリアルデータに変換される。変換されたシリアルデータはＡＮＤゲート１２０３によってマスクが施された後、記録ヘッドに転送される。転送カウンタ１２０４は転送ビット数をカウントしてノズル数分の値に達すると、データ転送を終了させる。

マスクレジスタ１２０５は、４個のマスクレジスタＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄより構成され、ＭＰＵ１１０１によって書き込まれたマスクパターンを格納する。各レジスタは縦４ビット×横４ビットのマスクパターンを格納する。セレクタ１２０６はカラムカウンタ１２１１の値を選択信号とすることによって桁位置に対応したマスクパターンデータを選択する。また、セレクタ１２０７は転送カウンタ１２０４の値を選択信号とすることによって行位置に対応したマスクパターンデータを選択する。セレクタ１２０６、１２０７によって選択されたマスクパターンデータにより、ＡＮＤゲート１２０３を用いて転送データにマスクがかけられる。

なお、本実施形態では、４つのマスクレジスタ構成で説明したが、これは他のマスクレジスタ数であってもよい。また、マスク処理が施された転送データは直接記録ヘッドに供給したが、一旦プリントバッファに格納する構成であってもよい。

以上図７〜図１１にて説明した構成を有したインクジェット記録装置における本実施形態の双方向マルチスキャン方式を次に説明する。

（記録時間差抑制マルチスキャン記録方式）
図１２は、本発明の一実施形態に係る双方向走査によるマルチスキャン記録の一例を示す図である。以下に説明するマルチスキャン方式は、複数回の走査で記録が完成する単位領域相互の濃度の違い（バンド間ムラ）を抑制するものである。

同図は、１６のノズルブロックを備えた記録ヘッドを用いて、往走査と復走査の２回の走査で単位領域の記録を完成する例を示している。本実施形態では、１つのノズルブロックが１６個のノズルから構成されている。本実施形態の記録では、従来のマルチスキャン記録とは、各走査間で行われる記録媒体搬送の搬送量が異なる搬送制御を行う。すなわち、本実施形態では、図１２に示すように、往方向の第１走査の後、１ノズルブロック（×ノズルピッチ）分の搬送を行い、次に復方向の第２走査によって単位領域である「記録領域１」の記録を完成する。そして、この単位領域の記録完成の後は１４ノズルブロック分の搬送を行う。次に、往復の第３および第４走査で、同様にして「記録領域２」の記録を完成する。以降、同様にして往復２回の走査を行い単位領域の記録を行って行く。

また、以上の記録において、「記録領域１」、「記録領域２」などの順次に記録が完成する単位領域の長さ（図１２において縦方向の長さ）は、１５ノズルブロック分に相当する。すなわち、各走査で記録ヘッドのノズル列の上端または下端の１ノズルブロック分の記録データがマスクされた結果の使用ノズルの重複した１５ノズルブロック分に相当する長さで記録される。例えば、「記録領域１」を記録する往方向の第１走査では、最上端の１つの未使用ノズルブロックに対応する記録データがマスクされる。具体的には、プリントバッファ１１０３から記録データを読み出すとき、記録ヘッドの総て（１６ブロック）のノズル単位で記録データを読みだす。その際、最上端の１つのノズルブロックに対応する記録データをマスクする。すなわち、上述したように、最上端のノズルブロックに対応した記録データを読み出さないようにする。なお、実際には、マスクされる記録データは、「記録領域１」の上側で隣接する単位領域を記録するデータであり既に記録が完成しているため、このデータはプリントバッファ１１０３から削除されている。次の第２走査では、１６のノズルブロックのうち最下端の１つの未使用ノズルブロックに対応する記録データがマスクされる。この場合も同様に、プリントバッファから、１６のノズルブロック単位で記録データを読み出す際に、最下端のノズルブロックに対応する記録データの読み出しを禁止する処理を行う。このとき、最下端のノズルブロックに対応する記録データは次の「記録領域２」を記録するデータであり、プリントバッファに格納されている。

以上の未使用ノズルブロックに対するマスク処理の他、図１１にて説明したように、２回の走査で記録を完成するマルチスキャン記録行うためのマスクパターンを用いたマスク処理が行われる。具体的には、それぞれの単位領域を記録するための１５のノズルブロックに対応したマスクパターンを、記録を完成する２回の走査ごとに用意し、それぞれの走査のマスクパターンによって間引かれた記録データを生成する。

以上の記録時間差抑制マルチスキャン方式の記録によれば、「記録領域１」、「記録領域２」、・・・のいずれの単位領域でも、各走査間での記録時間差は、走査方向における同じ位置では同じ時間差となる。例えば、どの単位領域でも、１回目の走査で記録された後に直ぐに２回目の走査での記録が行われる領域が右端部に存在し、１回目の走査で記録された後に、ほぼ２回分の記録走査時間が経過してから、２回目の走査での記録が行われる領域が左端部に存在する。これにより、図１２に示すように、いずれの単位領域（記録領域１、記録領域２、・・・）でも、左端部では画像濃度が高く、右端部では画像濃度が低くなる。その結果、記録媒体の搬送方向に隣接する単位領域間での濃度の違い、すなわち、バンド間ムラを認識し難くなる。

なお、上述したマルチスキャン方式の記録によっても、記録を完成する複数回の走査それぞれによる走査方向の位置に応じた記録時間差の違い、従って濃度の違いを解消することはできない。例えば、単位領域の左端部では濃度が高く、右端部にかけて濃度が低くなる。しかし、この濃度の違いないし変化は、後述される本発明の実施形態に係る、走査方向の位置に応じたインク打ち込み量の制御によって低減することができる。これにより、単位領域間での濃度のムラと、それぞれの単位領域における走査方向の濃度の変化の両方を低減することが可能となる。

図１３は、図１２で説明した本実施形態の記録における、主にノズルブロックの使用／未使用の詳細を説明する図である。図１３に示すように、記録ヘッドは１６個のノズルブロックから構成されている。それぞれのブロックは１６個のノズルから構成され、記録ヘッドは、合計２５６ノズルを備えている。図１２に示したように、第１走査では、最上端の１ブロックを未使用ノズルとしている。その他の１５個のブロックのノズルを使用する。次に、第２走査では、最下端の１ブロックに対して、未使用マスクを設定して、未使用ノズルとしている。その他の１５個のブロックのノズルを記録に使用する。そして、第１記録走査と第２記録走査との間で、記録媒体の搬送方向（副走査方向）の送り量が、１ブロック分である。つまり、各記録走査で設定する未使用ノズルの長さ（ピッチ）分をある単位領域の記録を完成する走査間での送り量としている。これに対し、別の単位領域へ移行するときの送り量は、上述したように、１４ノズルブロック分である。

また、各走査における使用ノズルは、２回の記録走査で補完できる間引きマスクが対応付けたれている。間引きマスクは、その内容に限定されることは無く、例えば、千鳥・逆千鳥マスクでも良いし、ランダムマスクでも良い。

以上説明したように、同一の記録領域（単位領域）を記録する際に、各走査で使用する記録ヘッドのノズルに対して、記録走査毎に未使用マスクが設定され、また、使用ノズルに関連させた量の記録媒体搬送が行なわれる。これにより、各記録走査間での時間差を発生させること無く、搬送方向に対して記録走査間での濃度ムラを抑制した記録を行うことができる。つまり、隣接する記録領域間での記録走査の時間間隔を略同一にすることができるので、バンド間ムラのない高画質記録が実施可能であり、その結果、高速記録と高画質記録の両立が実現可能となる。

なお、本実施例では、１６ノズルを１ブロックとして、ブロック単位でのノズル制御及びマスク制御について説明をしてきたが、ブロック単位での制御に限定されるものではなく、また、そのノズル数に限定されるものでもない。例えば、未使用ノズルが１ノズルであっても、同じ考え方を適用することができる。未使用マスクの数と記録媒体の搬送量の関係が維持されている記録走査であれば、同様の効果を得ることはできる。

但し、ノズル数が比較的多い記録ヘッドの場合、全ノズルから同時に吐出すると、電圧変動が大きく、また隣接ノズルの吐出影響などで吐出が不安定になり易い傾向にある。一般的には、１カラムの記録を行う駆動周期を複数の駆動タイミングに分割して吐出を行っている。例えば、１カラムに対して１６分割して、同時駆動が行われるノズルは１６ノズル間隔とされる。図１３に示した記録ヘッドの場合、１６ノズルが同時に吐出され、それが１６回繰り返されて、記録ヘッドのノズル数分の吐出が完了する。このような駆動タイミングの設定が、ある特定の順番（駆動パターン）で行えるようしている。この記録ヘッドの駆動方法を用いる場合は、図１３に示したように、１ブロックが駆動タイミングの駆動パターン１周期分に相当する。１ラスタ内の記録において、駆動パターンが同じ周期であることが好ましく、仮に周期ズレがある場合には、微妙な着弾ズレを生じて、テキスチャの原因になることもある。従って、より好ましくは、駆動パターン単位で本発明を適用することが望ましい。

（濃度ムラのパス数依存性）
これまで説明してきた往復記録の時間差に起因するバンド間ムラは偶数回パスのマルチスキャンでは顕著となるが、奇数回パスの場合はそれほど顕著にならないという点がある。図１４はこの様子を説明する図であり、各記録走査間の時間差を説明するものである。

図１４において、通常の２パスのマルチスキャン記録の場合、２パスで記録が完成する１つの単位領域は、第１記録走査と第２記録走査で記録が行われ、次の単位領域では第２記録走査と第３記録走査で記録が行われる。この場合に、記録媒体の左端領域に着目すると、第１記録走査と第２記録走査の記録時間差は大きい（Ａ）が、次の単位領域を完成する第２記録走査と第３記録走査の間では、記録時間差は小さい（Ｂ）。この場合は、記録媒体の搬送方向で隣接する単位領域間で記録時間差が異なり、バンド間ムラが顕著となる。

一方、通常の３パスのマルチスキャン記録の場合は、３パスで記録が完成する１つの単位領域は、第１記録走査から第３記録走査で記録が行われ、次の単位領域は第２記録走査から第４記録走査で記録が行われる。記録媒体の左端部に着目すると、第１記録走査から第３記録走査で記録が完成する単位領域では、第１記録走査と第２記録走査の記録時間差が大きく（Ａ）、第２記録走査と第３記録走査の記録時間差が小さい（Ｂ）。このように、記録時間差が大きい場合（Ａ）と小さい場合（Ｂ）が同等に存在している。第２記録走査から第４記録走査で記録が完成する隣接の単位領域でも、第２記録走査と第３記録走査の記録時間差が小さく（Ｂ）、第３記録走査と第４記録走査の時間間隔が大きく（Ａ）、時間差は小さい場合と時間差が大きい場合が同等に存在している。このように３パスのマルチスキャンでは、隣接する単位領域間で、記録時間差の大、小の数が等しいことから、記録時間差に起因した濃度ムラが目立たないものとなる。

同様に、４回の記録走査で単位領域の記録を完成する４パスのマルチスキャン記録の場合、記録媒体の左端では、ある１つの単位領域は記録時間差Ａ、Ｂ、Ａ（以下、Ａ＋Ｂ＋Ａと記す）が存在する。次の隣接した単位領域はＢ＋Ａ＋Ｂである。このように、４パルのマルチスキャン記録の場合、隣接する単位領域間で、記録時間差の大、小の数が異なり、その結果、記録時間差に起因した濃度ムラが顕著となる。一方、５パスのマルチスキャン記録の場合、１つの単位領域ではＡ＋Ｂ＋Ａ＋Ｂであり、次の隣接する単位領域はＢ＋Ａ＋Ｂ＋Ａとなる。このように、５パスのマルチスキャンでは、隣接する単位領域間で、記録時間差の大、小の数が同じになる。その結果、往復記録での記録時間差に起因した濃度ムラは目立たない。

以上のとおり、偶数のパス数のときはバンド間ムラが顕著となり、奇数のパス数のときは、バンド間ムラは目立たないものとなる。そこで、本実施形態では、第一の実施形態で説明した記録時間差抑制マルチスキャン記録方式と通常のマルチスキャン記録方式を記録を完成するパス数に応じて切り替えるようにする。

（切り替え処理）
図１５は、本実施形態にかかるマルチスキャン記録方式の切り換えを伴う記録処理を説明するフローチャートである。図１５において、先ず、ステップＳ１で記録データを取り込む。次に、ステップＳ２でパス情報の取得を行う。これは記録データに含まれる記録品位や記録媒体等の情報など参照して、記録装置が予めＲＯＭ等の記憶媒体に予め有している組み合わせテーブルを参照してマルチスキャン記録のパス数を判断することによって行う。また、記録データ内に直接、パス数情報を繰り入れることによってもよい。

次に、ステップＳ３で、パス数情報に基づき偶数パスであるか、あるいはその他のパス、つまり奇数パスであるかを判別する。偶数パスであるときは、ステップＳ４で、第１実施形態で説明した記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を設定し、実行する。これにより、上述したように、偶数パスのマルチスキャン記録ではバンド間ムラが顕著になるところを、前述した記録時間差抑制マルチスキャン記録方式によってバンド間ムラの発生を抑制することができる。一方、ステップＳ３で、偶数パスでないと判断したときは、ステップＳ５で、通常のマルチスキャン記録方式を設定し実行する。

以上のように、本実施形態によれば、記録時間差抑制マルチスキャン記録方式は常に適用されるのではなく、必要に応じて適用される。これにより、この方式の適用によって同じパス数の場合に通常のマルチスキャンに較べるとスループットが低くなることを可能な限り抑制することができる。

なお、本実施形態では、１つの記録データに対して、１種類のマルチスキャン記録方式を設定する。通常は、１つの記録ジョブに対して、１つのパス数が設定されるものであるが、例えば、記録領域毎に、記録データの種類などでパス数を切り換える場合などは、その設定されたパス数に応じて、記録領域毎にマルチスキャン記録方式を設定することもできる。

また、本実施形態では、偶数パスと奇数パスでマルチスキャン記録方式を切り換えるものとしているが、記録走査間隔の時間差の影響が大きい２パス記録の場合のみ、記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を設定しても良い。この場合は、図１５のステップＳ３で、２パスか否かという判断を行うことになる。

図１６は、前述した記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を実施するための制御処理を示すフローチャートである。なお、図１６に示す処理は２パスのマルチスキャン記録を行う場合を示している。

図１６において、先ず、ステップＳ１０１で記録データを取り込む。次に、ステップＳ１０２で第１記録走査かあるいはそれとは違う記録走査のいずれかを判断する。

ステップＳ１０２で第１記録走査であると判断したときは、ステップＳ１０３で、図１２、図１３にて説明したように第１記録走査用の未使用マスクを設定する。具体的には、ノズルないしノズルブロックに対応させて記録データの特定を行いその読み出しを行わない設定を行う。

次に、ステップＳ１０４で第１記録走査において使用するノズルに対して、２パスのマルチスキャンの１パス目の間引きマスクを設定する。ここで設定される間引きマスクは、記録を完成する１つの単位領域に関して、２パス目の記録走査の間引きマスクと補完関係あるマスクである。次に、ステップＳ１０５で第１走査による記録を実行する。そして、ステップＳ１０６で、図１２にて説明した第１記録走査後の記録媒体の送り量を設定し、ステップＳ１０７でその送り量に従い記録媒体の搬送を実行する。

次に、ステップＳ１０８で、記録途中の記録データがあるかを判断する。ここで、記録途中の意味するところは、１つの単位領域に対するマルチスキャン記録が完成していない状態を示している。ステップＳ１０８で記録途中の記録データが無いと判断したときは、本シーケンスを終了する。ステップＳ１０８で記録途中の記録データがあると判断した場合、及び、ステップＳ１０２でて第１記録走査でないと判断したときは、ステップＳ１０９で第２記録走査であるか、違う記録走査かを判断する。

ステップＳ１０９で第２記録走査であると判断したときは、ステップＳ１１０で第２記録走査用の未使用マスクを設定する。ここで、図１２、図１３にて説明したように、第２記録走査で設定される未使用マスクは、第１記録走査とは異なるノズル位置になっている。次に、ステップＳ１１１で第２記録走査において使用するノズルに対して、記録を行う際の間引きマスクを設定する。ここで設定される間引きマスクは、第１記録走査で使用した間引きマスクと補完関係ある間引きマスクである。次にステップＳ１１２で第２走査による記録を実行して、ステップＳ１１３で設定した第２記録走査後の記録媒体の送り量に従って、ステップＳ１１４で記録媒体の搬送を実行する。ここで、設定される送り量は、使用ノズルと未使用ノズルの数に関連して決定される。次に、ステップＳ１１５で、次の記録データがあるかを判断する。ステップＳ１１５で次の記録データがあると判断した場合は、ステップＳ１０１に移行して、再度、画像データの取り込みを行い、本処理を繰り返す。この場合、図１６に示す第１記録走査および第２記録走査は、図１２にて説明した、第３記録走査および第４記録走査に該当することはもちろんである。すなわち、上記の説明では、単位領域の記録を完成する２回の走査をそれぞれ第１記録走査および第２記録走査としている。ステップＳ１１５で次の記録データが無いと判断した場合は、本処理を終了する。

なお、以上の各実施形態で説明した記録時間差抑制マルチスキャン記録方式は、２パス記録に関するものであるが、本発明の適用は２パスに限定されるものでないことはもちろんである。３パス、４パスなど、３パス以上のいずれのパス数の記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を実行することができる。この場合、偶数パス数では、それぞれの単位領域の記録は往または復の一定の方向の走査で始まるが、奇数パスでは、それぞれの単位領域の記録の始まりは、往および復の走査が交互になる点が異なるだけである。

図１７は、４パスの記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を説明する図であり、図１２と同様の図である。図１２に示した例と同様、１６のノズルブロックを備えた記録ヘッドを用いる例であり、往復４回の走査で単位領域の記録を完成する例を示している。１つのノズルブロックが１６個のノズルから構成されている。

図１７に示すように、往方向の第１走査の後、１ノズルブロック（×ノズルピッチ）分の記録媒体搬送を行う。次に復方向の第２走査を行い、その後同じく１ノズルブロック分の搬送を行う。さらに、往方向で第３走査を行い、その後同じく１ノズルブロック分の搬送を行い、最後に復方向の第４走査を行うことによって単位領域である「記録領域１」の記録を完成する。そして、この単位領域の記録完成の後は１０ノズルブロック分の搬送を行う。次に、往復の第５走査、復方向の第６走査、往方向の第７走査および復方向の第８走査で、同様にして「記録領域２」の記録を完成する。以降、同様にして往復４回の走査を行い単位領域の記録を行う。

また、以上の記録において、「記録領域１」、「記録領域２」などの順次に記録が完成する単位領域の長さ（図１７において縦方向の長さ）は、１０ノズルブロック分に相当する。すなわち、「記録領域１」を記録する第１走査では、上端側の３つのノズルブロックに対応する記録データがマスクされる。次の、第２走査では、上端側の２つのノズルブロックと下端側の１つのノズルブロックに対応する記録データがマスクされる。さらに、第３走査では、上端側の１つのノズルブロックと下端側の２つのノズルブロックに対応する記録データがマスクされる。最後の第４走査では、下端側の３つのノズルブロックに対応する記録データがマスクされる。このようにマスクされた結果として各走査の使用ノズルの重複した部分である１０ノズルブロック分の長さでそれぞれの単位領域が記録される。

以上の未使用ノズルブロックに対するマスク処理の他、４回の走査で記録を完成するマルチスキャン記録行うためのマスクパターンを用いたマスク処理が行われることはもちろんである。

以上説明した各実施形態のマルチスキャン記録における記録媒体搬送量などを一般化すると次のようになる。ｋ回の走査で単位領域を完成する場合、すなわち、ｋパスのマルチスキャンの場合、上述の各実施形態では、ｋ回の走査間それぞれの搬送量を１ノズルブロック分としている。この場合において、Ｎ個のノズルブロックを備えた記録ヘッドを用いるときの、次の単位領域に移行する際の搬送量は（Ｎ−２（ｋ−１））・ｐで表される。ここで、ｐは１ノズルブロック分に相当する搬送量である。なお、搬送の単位をノズルブロックでなくノズル単位としても、上記ｐをノズルの配列ピッチとすれば、同じ式で搬送量を表すことができる。以下で示す量についても当てはまることは明らかである。また、記録データのマスク量の総和は、ｋ回の走査のいずれでも、ｋ−１ノズルブロック分であり、第ｍ走査の上端側のマスク量は、（ｋ−１）−（ｍ−１）ブロック分である。さらに、使用ノズル、すなわちｋ回の走査で重複するノズルは、Ｎ−（ｋ−１）ブロックである。

次に、ｋ回の走査間それぞれの搬送量を１ノズルブロック分でなく、より一般化してｑノズルブロック分とすると、上記の関係は次のようになる。次の単位領域に移行する際の搬送量は（Ｎ−２ｑ（ｋ−１））・ｐで表される。また、記録データのマスク量の総和は、ｋ回の走査のいずれでも、ｑ（ｋ−１）ノズルブロック分であり、第ｍ走査の上端側のマスク量は、ｑ（（ｋ−１）−（ｍ−１））ブロック分である。さらに、使用ノズル、すなわちｋ回の走査で重複するノズルは、Ｎ−ｑ（ｋ−１）ブロックである。

例えば、仮に、図１２に示す場合において、通常のマルチスキャンと同じように、２回の走査（第１走査と第２走査と）の間の搬送量を、記録ヘッドのノズル列の半分である８ノズルブロック分（ｑ＝８）とする。この場合、隣接する「記録領域２」に移行するための（第２走査と第３走査との間の）搬送量は、上式から０ノズルブロック分となる。また、図１７に示す場合において、通常のマルチスキャンと同じように、４回の走査（第１走査〜第４走査それぞれ）の間の搬送量を、記録ヘッドのノズル列の１／４である４ノズルブロック分（ｑ＝４）とする。この場合、隣接する「記録領域２」に移行するための（第４走査と第５走査との間の）搬送量は、上式から−８ノズルブロック分となって、この場合は逆方向へ搬送することになる。このように、通常のマルチスキャン記録では、次の単位領域を記録する最初の走査に移行するときの搬送量（Ｎ−２ｑ（ｋ−１））・ｐは単位領域を完成する複数回の走査の間の搬送量ｑ・ｐと同じである。これに対し、本実施形態の方式では多くの場合これらの搬送量は異なる。実際上は、スループットなどを考慮すると、次の単位領域に移行するときの搬送量（Ｎ−２ｑ（ｋ−１））・ｐが、複数回の走査の間の搬送量ｑ・ｐより大きいという関係を満たすことが望ましい。

ただし、ｑ・ｐ＝（Ｎ−２ｑ（ｋ−１））・ｐを満たすｑは存在し、その構成も本発明に含まれる。この場合に、仮に通常のマルチスキャンの条件の一つである、ｑ＝Ｎ／ｋの条件をも併せて満たすようなｑを考えると、ｑ＝Ｎ、すなわち、１パスによる記録の場合であり、マルチスキャン記録という条件を満たさないものとなる。従って、マルチスキャン記録（２パス以上）の場合において、隣接する単位領域に移行するための搬送量が（Ｎ−２ｑ（ｋ−１））・ｐと規定されるとき、これらの条件は、通常のマルチスキャンを含まないものとなる。

なお、未使用ノズルに対応した記録データのマスク処理は、本発明を適用する上で必ず実施しなければならないものではない。最初から、未使用ノズルを除いたものとして設定される使用ノズルの単位で記録データを生成し、それを複数回走査のそれぞれの走査の使用ノズルに対応付けるようにしてもよい。例えば、図１２に示す例では、単位領域の長さに対応したノズル列より１ブロック分少ない１５ノズルブロック分単位で記録データを生成する。そして、第１走査では、このデータを上端側から２番目のノズルブロックから最下端のノズルブロックまでのノズルに対応付け、第２走査では、最上端のノズルブロックから下端から２番目のノズルブロックまでのノズルに対応付けるようにする。

次に、図１５に示したステップＳ５の通常のマルチスキャン記録方式を説明をする。図１８はこの方式の記録処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２０１で記録データを取り込む。ここで、図１５に手説明したように、既にパス数は決められている。次に、ステップＳ２０２で決められているパス数に応じて間引きマスクを設定してマスク処理を行い、これによって生成された記録データに基づき、ステップＳ２０５で記録を実行する。次に、ステップＳ２０４で設定した送り量に従って、ステップＳ２０５で記録媒体の搬送を実行する。そして、ステップＳ２０５で、次の記録データがあるかを判断する。ステップＳ２０５で次の記録データがあると判断した場合は、ステップＳ２０１に移行して、再度、画像データの取り込みを行い、本シーケンスを繰り返す。また、ステップＳ２０５で次の記録データが無いと判断した場合は、本処理を終了する。

通常のマルチスキャン記録方式の場合、パス数が決められていれば、間引きマスクと送り量を設定することで記録を行うことができる。一方、記録時間差抑制マルチスキャン記録方式では、未使用ノズルを設定すること、さらに未使用ノズルの数に関連して、送り量を決定することが異なる点である。

本発明の実施形態は、以上説明したように、マルチスキャン方式の記録を完成するパス数に応じて、記録時間差抑制マルチスキャン方式と通常のマルチスキャン方式を切り替えて用いる。これにより、単位領域間のバンドムラを低減することができる。以下では、さらにそれぞれの単位領域における走査方向の位置に応じた記録時間差に起因する濃度変化を低減するいくつかの実施形態を説明する。

（第１実施形態）
本発明の第一の実施形態では、図１５にて上述した記録時間差抑制マルチスキャン方式と通常のマルチスキャン方式の切り替えに応じて、いずれの方式においても、走査方向の位置に応じた記録時間差に起因する濃度変化を抑制する処理を行う。具体的には、記録データが表すインク打ち込み量を、変化するであろう濃度に応じて変化させる。

図１９は、図１２に示した記録時間差抑制マルチスキャン方式による記録結果におけるある単位領域における走査方向の濃度変化を示す図である。

図１９において、横軸は走査方向の位置を示し、縦軸は濃度を示している。ここで、濃度は、記録媒体上に記録された画像の光学的反射濃度であり、エリアファクターが最大、つまり１画素を隙間無くインクで埋め尽くした状態の画像の濃度を測定したものである。図１９に示すように、記録範囲内で、左から右に行くに従って、濃度が低下する。これは、１回目の走査による記録後に直ぐに２回目の走査による記録が行われる領域では濃度が低く、１回目の走査による記録後に、走査時間のほぼ２回分の走査時間が経過した２回目の走査による記録が行われる領域では画像濃度が高くなるためである。その要因としては、図６に示したように、複数のインク、つまり記録の時間差に依存して、インク成分の浸透深さが変わるため、画像濃度が異なるのである。以上の理由より、図１９に示す例では、記録範囲内で、２回の走査の間に長い時間差で記録された左側から短い時間差で記録された右側に行くに従って、濃度が低下している。

このような濃度変化は、通常のマルチスキャン方式でも同様に生じることはもちろんである。但し、図５に示したように、濃度変化の方向は、同図の「記録領域１」に示す濃度変化（左側；高→右側；低）と「記録領域２」に示す濃度変化（左側；低→右側；高）の二通りとなる。従って、以下で説明する打ち込み量の制御は、通常のマルチスキャンに適用するときは、二通りの方向で行う。

以上説明した濃度変化に対して、本実施形態ではインクの打ち込み量の最大値を走査方向の位置に応じて設定する。

図２０は、図１９に示した濃度変化に対応した、走査方向の位置に応じたインクの打ち込み量の最大値を説明する図である。図２０に示すように、記録範囲内で、左から右に行くに従って、インク打ち込み量が増加する特性を示している。これは、図１９に示した濃度変化と反対の傾向を示すものである。つまり、図１９に示す濃度変化に対して反対の変化特性によるインク打ち込み量の補正をすることによって、濃度を均一化するものである。

図２１は、このような濃度の補正を行った結果の一例を示す図である。図２１において、補正前の濃度変化は、記録範囲内で、左から右に行くに従って低下する特性を示していたのに対して、補正後の濃度変化は、走査方向の位置に寄らず、ほぼフラットな濃度特性を有することが分かる。つまり、記録走査の時間差に起因する単位領域内の濃度差をインク打ち込み量の最大値を制限することで低減する。

具体的には、単位領域内を複数の部分領域に分割し、それら分割領域ごとに最大打ち込み量を設定する。

図２２は、インク打ち込み量の最大値を設定するためのテーブルの一例を示す図であり、図２０に示した打ち込み量の特性に従ったものである。図２２に示すように、単位領域が走査方向において８分割され、それぞれの分割領域に対して、インク打ち込み量の最大値が設定される。そして、分割領域８が最も大きな値が設定され、分割領域１の方向に行くに従って、小さい値に設定される。すなわち、図１９に示すような濃度変化の場合、記録範囲内で、左から右に行くに従って濃度が低下するので、インク打ち込み量を左から右に行くに従って増加させる。つまり、図２２に示すようなインク打ち込み量の最大値の設定テーブルを用いることで、８つの分割領域を合わせた単位領域全体では、記録媒体上に最終的に打ち込まれるインクの量を傾向として図２０に示すようなものとできる。その結果、図２１に示すような濃度補正を行うことができる。

ここで、インクの打ち込み量の設定は、量子化される前の記録データに対して行う。具体的には、先ず、１画素が８ビットの０〜２５５の階調値で表される画像データについて、単位領域ごとの記録データとする。そして、この単位領域ごとの記録データを上記８つの分割領域に対応した８つの分割記録データに分割する。さらに、（ホ）それぞれの分割記録データについて、図２２に示すテーブルを参照し、対応する分割領域の打ち込み量最大値を取得する。そして、この最大値を超える階調値を持つ画素について、その階調値を取得した最大値に変更する処理を行う。例えば、「分割領域１」のある画素が２５５×９３％を超える階調値を持つときは、その階調値を２５５×９３％に変更する処理を行う。

なお、上述の打ち込み量の上限値の設定に代えて、ガンマ補正で用いるテーブルを変更するようにしてもよい。例えば、出力値の最大が図２２に示すそれぞれの打ち込み量最大値に対応する８つのガンマ補正テーブルを用意する。図２３は、このガンマ補正テーブルを分割領域に応じて選択するためのテーブルを示す図である。

このようにガンマ補正テーブルを用いることにより、記録画像においてインク打ち込み量の多いところだけではなく、中間調などにおける濃度補正も行うことができる。

以上説明したように、走査方向の分割領域に応じてインク打ち込み量の最大値を設定することにより、単位領域の走査方向における記録時間差に起因した濃度の変化を低減することができる。

そして、これは上述したように、記録時間差抑制マルチスキャンと通常のマルチスキャンの両方に適用されるものである。これにより、記録時間差抑制マルチスキャン記録では、バンド間ムラが顕著に低減されるとともに、それぞれの単位領域において走査方向における濃度変化をも低減することができる。また、通常のマルチスキャン記録では、それぞれの単位領域において走査方向における濃度変化を低減でき、結果として、隣接する単位領域（バンド）間の走査方向の同じ位置での濃度差も小さくすることができる。
（第２実施形態）
インク打ち込み時間差に起因する濃度差は、インクの記録媒体に対する相対的は特性によって時間差が濃度に及ぼす影響は異なる。そこで、本発明の第二の実施形態では記録媒体の種類に応じて、インク打ち込み量の最大値を設定する。

図２４は、記録媒体の種類ごとの走査方向に対するインクの打ち込み量の最大値を示す図である。図２４に示すように、どの記録媒体でも、分割領域毎に左から右に行くに従って、インク打ち込み量の最大値を増すようにしている。これは、第１実施形態で上述したように、図１９に示した濃度変化と反対の傾向を示すようにしたものであり、これにより、走査方向における濃度を均一化することができる。さらに、「記録媒体１」は比較的記録時間差に鈍感で、記録時間差があっても濃度差が発生し難い特性をもっている。そのため、インクの打ち込み量の最大値を大きく変化させなくても良い。一方、「記録媒体３」は比較的時間差に敏感で、記録時間差の影響が大きく濃度差に出る特性をもっている。そのため、インクの打ち込み量の最大値を大きく変化させる。「記録媒体２」は、以上の「記録媒体１」と「記録媒体３」の中間の特性を有するものである。このように記録媒体の種類毎に異なる態様でインク打ち込み量の最大値を設定することで、記録媒体の種類によらず、記録時間差に起因した走査方向における濃度変化を低減することができる。つまり、記録走査の時間差に起因する記録領域内の濃度差をインク打ち込み量の最大値を制限することで抑制できるのである。

なお、上記の記録媒体の種類ごとの特性は、インクの記録媒体に対する浸透現象が関連しているので、環境温度、湿度なども影響する場合がある。より好ましくは、環境温度、湿度を補正する設定テーブルを有することで、より精度良く、記録走査の時間差に起因する記録領域内の濃度差を抑制できる。

また、本実施形態においても、打ち込み量の上限値だけでなく、記録媒体の種類に応じて、ガンマ補正テーブルを分割領域ごとに設定するようにしてもよい。

以上説明してきたように、記録媒体の種類に応じて、インク打ち込み量の最大値を設定することにより、用いる記録媒体の種類が変わっても、双方向マルチスキャン方式による記録時間差に起因した走査方向の濃度変化を良好に低減することができる。

（他の実施形態）
上述した各実施形態では、記録データが表す打ち込み量を走査方向の位置に応じて変更するものとしたが、本発明の適用はこのような形態に限られない。例えば、記録ヘッドにおけるそれぞれのノズルの吐出量を変更するようにしてもよい。例えば、電気熱変換体を用い気泡を発生させてインクを吐出する方式のヘッドでは、電気熱変換体に供給する電気パルスの波形を変えることにより吐出量を変更することができる。また、ピエゾ素子を用いて電気機械変換による圧力によってインクを吐出する方式では、ピエゾ素子に印可する電圧を変えることによりって吐出量を変更することができる。このように、記録ヘッドから吐出されるインク量自体を、走査方向の位置に応じて変更することによっても、一定の領域に最終的に打ち込まれるインク量を変えることができ、これにより、単位領域における位置に応じた時間差ムラを低減することができる。

また、上述した各実施形態は、記録ヘッドのノズル配列を分割したノズル列に対応した長さを持った単位領域の双方向マルチスキャンに関するものである。すなわち、複数回の走査ごとに記録ヘッドに対して記録媒体を相対的に所定量搬送し異なるノズルを対応付けて記録を行うものである。しかし、本発明の適用はこの形態に限られない。記録媒体の搬送を挟まずに記録媒体の単位領域に対して同じ位置で記録ヘッドの往復走査を行いその単位領域の記録を完成する形態にも適用できることは明らかである。

（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、インクジェット記録装置における理想的な記録状態の一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、インクジェット記録装置において濃度ムラのある記録状態を示す図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、インクジェット記録装置におけるマルチスキャン方式の一従来例によって濃度ムラを抑制した記録を説明する図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、マルチスキャン方式における走査ごとの記録を説明する図である。 マルチスキャン方式の一従来例における時間差に起因した濃度ムラを説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、連続して吐出される２つのインク滴の定着の様子を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。 図７の装置で用いる記録ヘッドのインク吐出部の主要な構造を説明するための模式的斜視図である。 上記装置における制御構成を示すブロック図である。 上記装置における記録データの流れを説明する図である。 図９に示すゲートアレイ内に構成されるデータ転送回路を示すブロック図である。 本発明の第一の実施形態に係る双方向走査によるマルチスキャン記録の一例を示す図である。 図１２で説明した本実施形態の記録における、主にノズルブロックの使用／未使用の詳細を説明する図である。 往復記録の時間差に起因するバンド間ムラは偶数パスの場合と奇数パスの場合とで異なることを説明する図である。 本発明の第二の実施形態にかかるマルチスキャン記録方式の切り換えを伴う記録処理を説明するフローチャートである。 上記切り替えに関して、第一の実施形態で説明した記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を実施するための制御処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る、４パスの記録時間差抑制マルチスキャン記録方式を説明する図である。 通常のマルチスキャン記録方式の記録処理を示すフローチャートである。 図１２に示した記録時間差抑制マルチスキャン方式による記録結果におけるある単位領域における走査方向の濃度変化を示す図である。 図１９に示した濃度変化に対応した、走査方向の位置に応じたインクの打ち込み量の最大値を説明する図である。 インク打ち込み量による濃度の補正を行った結果の一例を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るインク打ち込み量の最大値を設定するためのテーブルの一例を示す図である。 上記第一の実施形態の変形例に係るウインク打ち込み量を設定するためのガンマ補正テーブルを分割領域に応じて選択するためのテーブルを示す図である。 本発明の第二の実施形態に係る、記録媒体の種類ごとの走査方向に対するインクの打ち込み量の最大値を示す図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１０１８ 記録ヘッド
１０１１ ＭＰＵ
１０１２ ＲＯＭ
１０１３ ＤＲＡＭ
１０１４ ゲートアレイ
１２０１ データレジスタ
１２０３ ＡＮＤゲート
１２０４ 転送カウンタ
１２０５ レジスタ
１２０６ セレクタ
１２０７ セレクタ
１２１１ カラムカウンタ
１２３０ プリントバッファ

Claims (8)

1. 所定方向に複数のインクの吐出口を配列した記録ヘッドを用い、記録媒体の単位領域に、往走査と復走査が交互となる複数回の前記記録ヘッドの前記所定方向と交差する走査方向への走査により所定数のラスターを記録し、かつ該複数回の走査の間に記録媒体の所定量の搬送を前記走査方向と交差する方向に行うことによって、前記複数回の走査それぞれで異なる吐出口を用いて一つの前記ラスターの記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記複数回の走査それぞれにおいて、前記吐出口の列における一部の範囲の前記所定数の吐出口が前記所定数のラスターの記録を行うように、前記範囲の前記吐出口列における位置を前記所定量の搬送に応じて異ならせる制御手段と、
   前記所定量の搬送および前記複数回の走査によって前記所定数のラスターの記録後に、記録された前記所定数のラスターに隣接する前記所定数のラスターを新たに記録するために、前記所定量より大きな量、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録を実行するに際して、前記走査方向において、連続する前記往走査による記録と前記復走査による記録との時間間隔が所定の間隔より小さい第１の領域への前記インクの付与量が、前記時間間隔が所定の間隔である第２の領域への前記インクの付与量に対して相対的に低減するように、前記単位領域へのインクの吐出量を設定する設定手段と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記複数回の走査は３回以上の走査であ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. 前記複数回の走査は偶数回の走査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. 前記設定手段は、前記第１の領域と前記第２の領域とでインクの最大付与量を異ならせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 所定方向に複数のインクの吐出口を配列した記録ヘッドを用い、記録媒体の単位領域に、往走査と復走査が交互となる複数回の前記記録ヘッドの前記所定方向と交差する走査方向への走査により所定数のラスターを記録し、かつ該複数回の走査の間に記録媒体の所定量の搬送を前記走査方向と交差する方向に行うことによって、前記複数回の走査それぞれで異なる吐出口を用いて一つの前記ラスターの記録を行うためのインクジェット記録方法であって、
   前記複数回の走査それぞれにおいて、前記吐出口の列における一部の範囲の前記所定数の吐出口が前記所定数のラスターの記録を行うように、前記範囲の前記吐出口列における位置を前記所定量の搬送に応じて異ならせる制御工程と、
   前記所定量の搬送および前記複数回の走査によって前記所定数のラスターの記録後に、記録された前記所定数のラスターに隣接する前記所定数のラスターを新たに記録するために、前記所定量より大きな量、前記記録媒体を搬送する搬送工程と、
   前記記録を実行するに際して、前記走査方向において、連続する前記往走査による記録と前記復走査による記録との時間間隔が所定の間隔より小さい第１の領域への前記インクの付与量が、前記時間間隔が所定の間隔である第２の領域への前記インクの付与量に対して相対的に低減するように、前記単位領域へのインクの吐出量を設定する設定工程と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
6. 前記複数回の走査は３回以上の走査であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録方法。
7. 前記複数回の走査は偶数回の走査であることを特徴とする請求項５または６に記載のインクジェット記録方法。
8. 前記設定工程では、前記第１の領域と前記第２の領域とでインクの最大付与量を異ならせることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。

Images