JP5595023B2 - インクジェット記録装置およびデータ生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置およびデータ生成方法に関し、詳しくは、記録用紙などの記録媒体を搬送する際の搬送量誤差に起因した画像弊害を低減するための構成に関するものである。

インクジェット記録装置では、記録媒体の搬送量誤差に起因して記録画像において黒スジ、白スジなどの濃度ムラが発生することがあることが知られている。一般に、インクジェット記録装置の搬送機構は、搬送用ローラやピンチローラ、排紙ローラ、拍車等の部品によって構成されるが、これら部品は寸法にばらつきを持っている。このような搬送機構における各部品の寸法ばらつきは記録媒体の搬送精度の低下を招き、上述の搬送量誤差を発生させることになる。また、搬送量誤差の原因として、上記搬送精度の低下の外に、記録用紙の後端が紙送りローラとピンチローラのニップから抜け出るときに、その記録用紙をはじき飛ばす、所謂、蹴飛ばしという現象があることも知られている。

図１は、この蹴飛ばしによる搬送量誤差によって生じる濃度ムラを模式的に示す図である。図１において、３０１は白スジ状の濃度ムラを示し、蹴飛ばしによって一定幅の帯状の濃度が薄い領域３０１が生じる。この蹴飛ばしは、装置における機構的な要因によるもののみならず、記録媒体の種類の違いや、記録媒体のロット毎のばらつきの影響等、種々の要因によって生じる。そして、その結果として、蹴飛ばしの発生の有無にばらつきが生じたり、発生した際の搬送量の誤差にもばらつきが生じたりする。このため、種々の要因それぞれに対応して、あらかじめ蹴飛ばしが発生する位置の搬送に対して、位置ずれを考慮して補正するといった搬送制御による対策は困難なものである。

図２（ａ）および（ｂ）は、上記蹴飛ばしが発生した際の画像弊害を説明する図である。これらの図に示した記録例は、同一の画像領域に対して複数回の記録ヘッドの走査を行い、記録データをこの複数回の走査に振り分けて（分割して）記録を行う所謂マルチパス記録（本例では２回に分割して記録を行う２パス記録）を示している。図２（ａ）および（ｂ）における各ドットに記載している数字は２パス記録のどのパスで記録するかを示している。すなわち、図２（ａ）および（ｂ）に示す例は、１パス目で千鳥状パターンに配置されるようドットを記録し、２パス目で、上記１パス目の千鳥状パターンのドット配置を補完する位置にドットを記録するものである。

図２（ａ）は、蹴飛ばしが発生せず、それによって搬送量誤差が生じていない状態、すなわち、ドットが理想的に配置された状態を模式的に示している。これに対して、図２（ｂ）は、１パス目と２パス目の間の記録媒体搬送で蹴飛ばしが発生し、それによって搬送方向の搬送量誤差が生じたときのドット配置を示している。図２（ｂ）に示すように、１パス目のドットに対する、２パス目に記録されるドットの正規の位置から記録媒体搬送方向にずれた位置に記録される。その結果、ドットによる記録媒体面の被覆率が、図２（ａ）に示す例と比較して小さくなる。この被覆率の低下によってマクロ的には、１パス目と２パス目で記録が完成する領域の濃度が低下し、図１に示すような白スジ状の濃度ムラ３０１が発生する。このような濃度ムラは、蹴飛ばしのような比較的大きな搬送量誤差に限らず、上述した搬送機構の精度に起因した比較的小さな搬送量誤差によっても生じるものである。

特開平０７−０５２３９０号公報

以上説明した記録媒体の搬送方向のドット位置ずれによる濃度ムラは、マルチパス記録の記録データ分割に用いるマスクのパターンを工夫することによって低減することができる。

図２（ａ）および（ｂ）に示した千鳥状パターンおよびその補完となる千鳥状パターンは、記録を許容するマスク画素の配置が規則的もしくは周期的なパターンであるため、蹴飛ばしのような搬送量誤差に対してエリアファクタが変動しやすい。これに対し、図３に示すような、記録を許容するマスク画素（図３において“黒”で示されるマスク画素、以下、「記録許容画素」とも言う）の配置がランダムである、いわゆるランダムマスクパターンの場合には、搬送量誤差による被覆率の低下が起きにくい。図４（ａ）および（ｂ）はこの様子を説明する図であり、図２（ａ）および（ｂ）と同様の図である。図４（ａ）は、図３に示すようなランダムマスクパターンを用いて１パス目と２パス目の記録データの分割行ったときの、搬送量誤差の無い記録状態を示している。この図からもわかるように、１パス目に記録されるドットおよび２パス目に記録されるドットそれぞれの配置や１パス目と２パス目相互の配置がランダムな配置となっている。これに対し、図４（ｂ）は、蹴飛ばしのような搬送量誤差が生じたときの記録状態を模式的に示している。図２（ｂ）と図４（ｂ）との比較でもわかるように、図４（ｂ）に示す例の方が搬送量誤差による被覆率の低下が少ない。これは、千鳥状パターンのマスクの場合、同じパスのパターンにおける記録許容画素の配置が搬送方向に連続した配置とならないのに対し、ランダムマスクでは同じパスのパターンで記録許容画素の配置が搬送方向に連続した配置となる部分を含んでいるからである。すなわち、同じパスで搬送方向に連続した配置となるドットが記録される場合は、パス間で搬送方向の記録位置ずれが生じても、連続した配置のドットはそれらが全体としてずれるため、そのずれによって記録媒体の地の部分が現れる面積は小さくなる。つまり、ランダムマスクを用いることにより、搬送量誤差に起因した、ドットによる被覆率の低下が少なくなる。

なお、搬送量誤差は、記録ヘッドの走査方向をＸ、記録媒体の搬送方向をＹとしたときの、Ｙ方向の変化であるため、マスクパターンのドット配置はＹ方向に連続性を持たせるほど搬送量誤差の影響を受けにくくなる。しかし、Ｙ方向のみに連続性を持たせてしまうと、Ｘ方向のずれ（例えば双方向記録時の往方向と復方向でドットの記録位置ずれやキャリッジ速度変動等による記録位置ずれ）の影響を受けやすくなる。このため、特定の方向に空間周波数特性のピークをもたないホワイトノイズ特性を持つ、ランダムマスクを用いることが好ましい。

特許文献１には、マルチパス記録の記録データ分割にランダムマスクを用いることが記載されている。以上のように、ランダムマスクのような、それによって記録されるドットの配置が低周波数成分を比較的多く含むものとなるマスクパターンは、搬送方向の記録位置ずれに起因したスジなどの濃度ムラの低減に好ましいものである。

しかしながら、以上のようなドット配置の低周波数成分が比較的多くなるマスクパターンは、パス間で生じる搬送方向の記録位置ずれに対しては有効であるが、記録位置ずれによって重なるドットが偏在しマクロ的にはそれが画像に粒状感をもたらすことがある。すなわち、前述した千鳥状パターンのような規則的なパターンは、記録位置ずれによるドットの重なりも規則的な配置となって粒状感をもたらすことは少ない。これに対し、ランダムパターンのようにそれによるドット配置が低周波数成分が少なくなるパターンは、パス間の記録位置ずれによるドットの重なりの配置が偏在したもの、つまり良好に分散していないものとなる。その結果、これらの偏在したドットの重なりが記録画像において粒状感をもたらすことになる。

図５はこの様子を説明する図である。図５において、５０１〜５０４は、搬送部による記録用紙の搬送に伴って変化する、記録ヘッドの記録用紙に対する相対的な位置を示している。また、同図は、所定の記録領域に対して２回の走査で記録を行う２パス記録の例を示している。さらに、図５は、記録ヘッドの位置５０２から位置５０３に移動する、パス間の搬送において蹴飛ばしが発生し、それ以外のパス間の記録用紙搬送では搬送量誤差はない例を示している。このように記録ヘッドの位置５０２から位置５０３への記録媒体搬送において蹴飛ばしのような搬送量誤差が発生すると、記録画像５０８のような画質の低下を生じる。詳しくは、矢印５０５で示す画像領域は記録ヘッドが位置５０１と位置５０２にある時に記録が行われるため、蹴飛ばしの影響は及ばないため、画質低下は発生しない。矢印５０６で示す画像領域は記録ヘッドが位置５０２と位置５０３にあるときに記録が行われるため、位置５０３への記録用紙搬送で発生する蹴飛ばしの影響を受け、粒状性が悪くなる。さらに、矢印５０７で示す画像領域は記録ヘッドが位置５０３と位置５０４にある時に記録が行われるため、蹴飛ばしが発生した後の記録となり、位置５０３と位置５０４の間の搬送に搬送量誤差は生じないため、上記の粒状性の悪化は発生しない。このように、画像全体５０８で見ると、領域５０６のみが粒状性の異なる状態となり、画質が低下することとなる。

以上のように、用いるマスクのパターンによって搬送量誤差に対する影響の仕方が異なり、不適切なマスクパターンを用いる場合には画質の劣化が顕著となるという問題がある。また一方で、上述した粒状性は、記録ヘッドから吐出されるインク滴の体積が大きいほど、すなわち、インク滴によって記録されるドットサイズが大きいほど、人間の目によって知覚され易いことは知られたことである。また、インクの染料など色材濃度が高いインクほど形成されるドットの濃度が高くなり、同じように粒状性が知覚され易いことも知られている。

本発明は、以上の観点からなされたものであり、ドットサイズやドットの濃度に応じて適切なパターンのマスクを用いることにより、搬送量誤差による画像弊害を抑制できるインクジェット記録装置およびデータ生成方法を提供することを目的とする。

そのために本発明では、記録媒体上に第１のドットと前記第１のドットよりもサイズの大きな第２のドットを形成可能な記録ヘッドを用いてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの前記記録媒体に対する複数回の相対走査によって前記記録媒体上の所定領域に対する画像の記録を完成する記録手段と、前記所定領域に記録すべき記録データに対して、インクの吐出を許容する記録許容画素が定められたマスクパターンを用いたマスク処理を行うことにより、前記複数回の相対走査それぞれで用いる複数の間引き記録データを生成する生成手段を備え、前記第１のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記第２のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンよりも、前記記録許容画素の配置における低周波数成分が多いことを特徴とする。

以上の構成によれば、ドットサイズやドットの濃度に応じて適切なパターンのマスクを用いことができ、これにより、搬送量誤差による画像弊害を抑制することが可能となる。

蹴飛ばしによる搬送量誤差によって生じる濃度ムラを模式的に示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記蹴飛ばしが発生した際の画像弊害を説明する図である。 ランダムマスクパターンの例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、ランダムマスクパターンの場合は、搬送量誤差による被覆率の低下が起き難いことを説明する図である。 搬送量誤差が生じたときの粒状性の変化を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。 第１の実施形態の記録ヘッドの吐出口列の構成を説明する図である。 第１の実施形態の記録データ生成処理のための構成を示すブロック図である。 上記記録データ生成におけるドットパターン展開を説明する図である。 上記記録データ生成におけるドットパターン展開部に入力される階調値と、２ｐｌまたは５ｐｌのインクによるドットが２×２画素内に占めるドット数との関係を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記記録データ生成におけるマスク処理部Ａ、Ｂでそれぞれ用いるマスクパターンを示す図である。 図１１（ａ）または図１１（ｂ）に示すマスクパターンの、４パスのマルチパス記録に対する適用を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１１（ａ）および（ｂ）のマスクパターンを用いて、それぞれ記録データの分割、すなわち、記録データの間引き処理を行い、それに基づいて走査単位の記録データ（ドットデータ）が得られることを説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、インターレースマスクパターンを用いた記録時に蹴飛ばしなどの搬送量誤差が発生したときに生じるスジ状の濃度ムラを説明する図である。 人間の視覚特性を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、吐出量ごとに、搬送量誤差（蹴飛ばし量）の大きさに応じた粒状性の変化を示す図である。 本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置で用いる記録ヘッドを吐出口面側から見た模式図である。 第２実施形態の記録データ生成のための構成を示すブロック図である。 第２の実施形態のドットパターン展開を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、明度の低いインクと明度の高いインクそれぞれについて、搬送量誤差（蹴飛ばし量）に応じた粒状度を示す図である。

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。

（実施形態１）
図６は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。図６において、１０１はインクタンクを示し、４つのインクタンク１０１は、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各インクをそれぞれ貯留する。インクタンク１０１に貯留されるインクは不図示のインク供給路を介してそれぞれ対応する記録ヘッド１０２に供給される。インクタンク１０１および記録ヘッド１０２はキャリッジ１０６に搭載されており、これにより、ガイドレール１０７に沿って矢印Ｘ方向およびそれとは逆の方向に移動することができる。これら記録ヘッドユニット（インクタンク１０１、記録ヘッド１０２、キャリッジ１０６を含むユニット）は、非記録時はホームポジションＨＰに停止している。記録時は、矢印Ｘ方向に移動（走査）し、この移動時に記録ヘッド１０２からインクを吐出して記録を行う。キャリッジ１０６は、その移動範囲においてホームポジションと逆側の基準位置であるアウェイポジション（ＡＰ）まで移動すると、給紙ローラ１０５の回転によって、記録用紙などの記録媒体Ｐを矢印Ｙ方向に一定量だけ搬送する。給紙ローラ１０５の回転に伴い、搬送ローラ１０３、１０４も回転し、記録媒体Ｐを排紙方向へ搬送する。記録ヘッド１０２の走査による記録と給紙ローラ１０５、搬送ローラ１０３、１０４の回転による記録媒体搬送とを交互に繰り返すことにより、記録媒体Ｐ全体に記録を行うことができる。

図７は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）インクそれぞれの記録ヘッド１０２における吐出口配列を模式的に示す図である。図７に示すように、各色インクの記録ヘッドは、それぞれ吐出量が５ｐｌのインクを吐出可能な吐出口（大）と２ｐｌのインクを吐出可能な吐出口（小）の２種類の吐出口を備えている。

図８は、本実施形態の記録データ生成処理のための構成を示すブロック図である。図８において、６１０はホストコンピュータ、６０７はインクジェット記録装置をそれぞれ示す。ホストコンピュータ６１０で動作するプリンタドライバ６０１は、インクジェット記録装置で記録するための画像データを生成する。具体的には、プリンタドライバ６０１は、色処理部６０２および量子化部６０３として機能する。色処理部６０２は、ＲＧＢ各色８ビットの多値の入力画像データを、インクジェット記録装置で用いるインク色ごとの画像データに変換する。一般的には、ＲＧＢの計２４ビットから、ＬＵＴ等を用いてＣＭＹＫの各色８ビットのデータに変換する。次に、量子化部６０３は、各色８ビット、すなわち２５６階調の画像データを、それよりも少ない階調数、本実施形態例では９階調の画像データに変換する。この際、単純に階調数を減らすのでは、階調性が著しく損なわれるため、一般的には２５６階調から９階調に量子化を行った時の量子化誤差を、処理画素の周囲に伝播させる誤差拡散処理を用いる。量子化部６０３で各色９階調に量子化された画像データは、インクジェット記録装置６０７に転送される。

インクジェット記録装置６０７では、ホストコンピュータ６１０から転送されてきた９階調の画像データを、ドットパターン展開部６０４で複数のドットからなるドットパターンに展開する。

図９はこのドットパターン展開を説明する図である。ドットパターン展開部６０４に入力された９階調、すなわち０、１、２、３、４、５、６、７、８の９段階の階調値データに、それぞれ２×２画素のドットパターンが対応している。本実施形態では、このドットパターンの１画素が１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度のものであるため、２×２画素のドットパターン自体は６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度のものとなる。すなわち、ホストコンピュータから転送されてくる画像データは、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度を有しており、ドットパターン展開部６０４によって１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉに解像度変換が行われることになる。また、９値の階調値に対応したドットパターンは、２ｘ２画素内に２つのサイズのドットの組み合わせによって構成されている。ドットサイズの小さいドット７０１は、吐出量が２ｐｌのインク（第１のインク滴）で形成されるドット、ドットサイズの大きいドット７０２は吐出量が５ｐｌ（第２のインク滴）のインクで形成されるドットである。図１０は、このドットパターン展開部６０４に入力される階調値と、２ｐｌまたは５ｐｌのインクによるドットが２×２画素内に占めるドット数との関係を示す図である。

再び図８を参照すると、ドットパターン展開部６０４で２ｐｌと５ｐｌの２種類のドットによるドットパターンに展開して得られるドットデータ（記録データ）は、吐出量ごとのドットに分離される。すなわち、２ｐｌのドットデータはマスク処理部Ａ６０５へ、５ｐｌのドットデータはマスク処理部Ｂ６０８にそれぞれ入力する。例えば、階調値が“３”のドットパターンのデータは、総て２ｐｌのドットデータであるから、これら３つのドットデータは総て１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度でそれぞれの画素位置を維持したままマスク処理部Ａに入力する。一方、例えば階調値が“６”のドットパターンのデータは、２つのドットデータがマスク処理部Ａに、残りの２つのドットデータがマスク処理部Ｂに、それぞれ１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度でそれぞれの画素位置を維持したまま入力する。次に、マスク処理部Ａ６０５およびマスク処理部Ｂ６０８では、各々に入力された２×２画素のドットパターンを、マルチパス記録実行におけるパス毎の記録データに分割するためのマスク処理が行われる。

なお、このマルチパス記録は、同一領域に対して複数回の記録ヘッドの走査を行い、記録データをこの複数回の走査に振り分けて（分割して）記録を行う方式である。この方式は、記録媒体に対して記録ヘッドを走査させるシリアル方式だけでなく、いわゆるフルライン方式で可能な記録方式である。すなわち、同じ色のインクを吐出する記録ヘッドを複数配列し、これら複数の記録ヘッドに対して記録媒体を搬送（走査）することによって、その相対移動中に所定領域の記録を完成することができる。以上から、本発明は、記録ヘッドの記録媒体に対する複数回の相対走査によって所定領域の記録を完成するマルチパス記録に適用することができる。

図１１（ａ）および（ｂ）は、マスク処理部Ａ、Ｂでそれぞれ用いるマスクパターンを示す図である。これらのマスクパターンにおいて、黒で示すマスク画素は上述した記録許容画素であり、記録データにおいてこのマスク画素に対応する画素の記録データを出力する。一方、白で示すマスク画素は非記録許容画素であり、記録データにおいてこのマスク画素に対応する画素の記録データを出力しない（マスクする）。また、図１１（ａ）に示すマスクパターンは、前述したランダムパターン（非周期的パターン）のマスクである。一方、図１１（ｂ）に示すマスクパターンは、主走査方向に連続してドットが配列され、副走査方向には連続してドットが配置されていない、いわゆるインターレース記録を行う際の、インターレースパターンのマスクである。また、図１１（ａ）および（ｂ）に示すパターンは、ともに４パスのマルチパス記録用のマスクパターンである。

図１２は、図１１（ａ）または図１１（ｂ）に示すマスクパターンの、４パスのマルチパス記録に対する適用を説明する図である。図１２は、図１１（ａ）に示すランダムマスクパターンを用いる例に係るものであるが、図１１（ｂ）のマスクパターンを使用する場合にも同様に適用される。本実施形態のマルチパス記録のパス数は４パスであり、図中の斜線領域に該当する領域がＮ＋１パスからＮ＋４パスの４回の走査（スキャン）で記録される。従って、図の斜線領域に適用される各マスクパターンの記録許容画素の配置は互いに補間関係にある。

図１３（ａ）および（ｂ）は、図１１（ａ）および（ｂ）のマスクパターンを用いて、それぞれ記録データの分割、すなわち、記録データの間引き処理を行い、それに基づいて走査単位の記録データ（ドットデータ）が得られることを説明する図である。図１３（ａ）はランダムマスクパターンを用いた場合を示し、図１３の一番左は、マスク処理が行われる前の２値画像（記録データ）を示している。この２値画像は、図８に示したドットパターン展開部６０４から入力されたデータである。なお、図１３（ａ）および（ｂ）に示す２値画像は図示の簡略化のため同じ画像として示しているが、図８にて前述したとおり、実際は、マスク処理部Ａ、Ｂにそれぞれ入力する２値画像は異なる。

次に、図１３（ａ）の中央は、図８に示したマスク処理部Ａで用いるランダムマスクパターンを示している。以上の２値画像とランダムマスクパターンが対応する画素ごとにＡＮＤ処理されることにより、図１３（ａ）の一番右に示す走査単位のドットデータ（スキャン画像）に変換される。図１３（ｂ）に示す例は、マスクパターンがインターレースマスクであり、同様にしてスキャン画像を得ることができる。

図１３（ａ）と図１３（ｂ）のスキャン画像を比較すると、図１３（ａ）の画像はマスクパターンのランダム性の影響から、スキャン画像の特性としても低周波数成分を多く含む画像となっている。一方、図１３（ｂ）のスキャン画像は、マスクパターンがインターレース記録という周期性を持ったパターンとなっているため、スキャン画像の特性は低周波数成分が図１３（ａ）と比較して少なくなっている。

これらスキャン画像の低周波数成分特性は、前述したように、蹴飛ばしのような搬送量誤差が発生したときに、スジ状の濃度ムラや粒状感に影響を与えるものである。スキャン画像における低周波数成分が多くなるランダムマスクパターンを用いる場合には、搬送量誤差が発生した場合に、それによるスジ状の濃度ムラを低減するが、画像において低周波数のノイズ、すなわち、粒状性を抑制できない。

一方、インターレースのマスクパターンを用いる場合は、搬送量誤差が発生したとき、前述の千鳥状マスクパターンと同様、粒状性を低減できるものの、スジ状の濃度ムラを生じ易い。図１４（ａ）および（ｂ）は、インターレースマスクパターンを用いた記録時に蹴飛ばしなどの搬送量誤差が発生したときに生じるスジ状の濃度ムラを説明する図である。図１４（ａ）はインターレースマスクを用いる場合に、搬送両誤差がない理想的な位置にドットが記録されるときの記録状態を示し、図１４（ｂ）は、搬送量誤差が発生したときの記録状態を示している。図１４（ｂ）に示す記録状態と、ランダムマスクパターンを用いた図４（ｂ）に示した記録状態とを比較すると、図１４（ｂ）に示す記録の方が、理想的な状態からの被覆率の減少が大きい。これは、前述したように、インターレースマスクパターンによる副走査方向のドット配置において、同じパスのドットが連続して配置されないからである。

このように、蹴飛ばしなどの搬送量誤差に起因した、スジ状の濃度ムラと粒状性は、ランダムマスクを用いた場合とインターレースマスクを用いた場合でトレードオフの関係にあることがわかる。すなわち、濃度ムラを抑制することを考慮する場合は、ランダムマスクを用いる方が好ましく、粒状性を抑制することを考慮する場合には、インターレースマスクのような周期的なマスクパターンを用いるのが好ましい。

しかし一方で、前述したように、上述の画像弊害のうち粒状性は用いるインク滴の体積、すなわち、そのインク滴によって形成されるドットの大きさによって変わる。すなわち、ドット径が大きいほど粒状性が顕著となり、逆にドット径が小さいほどその粒状性は目立ちにくくなる。

これは、人間の視覚の空間周波数特性から見ても明らかである。人間の視覚の空間周波数特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）は、Dooley(Roetling: ‘‘VISUAL PERFORMANCE AND IMAGE CODING’’、Image Processing、SPIE/OSA Vol.74、pp195-199 (1976))によって評価関数が提案されている。この評価関数は下記式によって定義されている。

ＶＴＦ＝５．０５×ｅｘｐ（−０．１３８×ｕ）×（１−ｅｘｐ（−０．１×ｕ））
ｕ＝ｆ×Ｒ×π／１８０（ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇｒｅｅ）
ｆ：空間周波数（ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ）
Ｒ：観察距離（ｍｍ）
さらに、上記式において、標準的な観察距離である３００ｍｍの時の、ＶＴＦ特性のグラフを図１５に示す。この図から明らかなように、１ｃｙｃｌｅ／ｍｍ近辺が最も視覚的に感度が高く、それよりも高周波数になると徐々に感度が低くなる。従って、近年インクジェット記録装置における、数十ミクロン程度のドット径においては、ドット径が小さいほど人間には見えにくくなってくる。従って、搬送ずれによる粒状性も目立たなくなる。

図１６（ａ）および（ｂ）は、搬送量誤差（蹴飛ばし量）の大きさに応じた粒状性の変化を示す図である。この粒状性を評価値（粒状度）として表す方法は、特開２００７−１２９６５２号公報等に記載されている。図１６（ａ）は５ｐｌの吐出量によって記録を行う場合の粒状度の変化を、ランダムマスクパターンを使用した場合とインターレースマスクパターンを使用した場合で比較したものである。この図１６（ａ）に示すように、蹴飛ばしによる搬送量誤差が増すほど、粒状度が大きくなるランダムマスクパターンに対して、インターレースマスクでは搬送量誤差に対する粒状度の変化は少ない。

一方、図１６（ｂ）は、吐出量が２ｐｌで記録をしたときの搬送量誤差に対する粒状度の変化を示している。この場合も、ランダムマスクとインターレースによる粒状度変化の傾向は変わらない。ただし、ランダムマスク使用時の粒状度の絶対量が小さくなり、蹴飛ばし量が３０μｍ以下では、ランダムマスク使用時の方が粒状度が低くなる。また、ここで数値化に用いている粒状度は、本願発明者らの実験により、０．３以下であれば、画像弊害としては許容されるレベルであることがわかっている。このため、２ｐｌの吐出量を用いる場合においては、インターレースマスクを用いても、ランダムマスクを用いてもどちらでも良い。

一方、蹴飛ばしなど搬送量誤差に起因した画像弊害の他の問題である、スジ状の濃度ムラについては、吐出量の大小によらず、インターレースマスクよりもランダムマスクの方が好ましい。

以上の点から、吐出量が２ｐｌについてはランダムマスクを用いる方が、粒状性および濃度ムラの観点から有利となる。一方、吐出量が５ｐｌの場合、粒状性の観点では、図１６（ａ）からも明らかなように、インターレースマスクの方が良いが、スジ状の濃度ムラを生じ易いという問題がある。しかし、本実施形態では、図１０に示したように、吐出量が５ｐｌ、２ｐｌによる２種類のドットを組み合わせて画像を記録する場合に、低濃度領域（図１０で階調値０から３）では、吐出量２ｐｌのみで記録を行う。そして、中濃度領域から高濃度領域（図１０で階調値４から８）である、吐出量５ｐｌが用いられる領域では、共に２ｐｌのドットが形成されてることから、スジ状の濃度ムラは目立ち難い。従って、吐出量５ｐｌを用いる場合は、粒状性の抑制を重視してインターレースマスクを選択する。

以上説明したように、本実施形態では、吐出量５ｐｌ、２ｐｌによる異なるサイズの２種類のドットで画像形成を行う場合に、５ｐｌのデータについては、インターレースマスクパターンを用い、２ｐｌのデータについては、ランダムマスクパターンを用いる。これにより、搬送量誤差に起因して生じることのある、濃度ムラと粒状性の２つの画像弊害を全ての階調において抑制することが可能になる。

なお、以上の実施形態では、吐出量の少ない、すなわち径の小さいドットを記録する際にランダムマスクパターンを用い、吐出量の多い、すなわち径の大きいドットを記録する際にインターレースマスクパターンを用いるものとしたが、これに限定されない。例えば、ドット径が小さいドットを記録する場合に、分散性の高い、いわゆるブルーノイズ特性をもつマスクパターンを用いても良い。また、ドット径が大きいドットを記録する場合には、２×２画素単位や４×４画素単位を１つのクラスタとして、そのクラスタが周期的に配列されたいわゆる固定マスクパターンを用いてもよい。

すなわち、吐出量が相対的に小さいインク滴を吐出するための記録データ生成では、等方的かつ分散性の高いマスクパターンを用いる。換言すれば、マスクにおける記録許容画素の配置パターンが、吐出量が相対的に大きいインク滴を吐出する場合のマスクに較べて、低周波数成分が多いマスクを用いる。一方、吐出量が相対的に大きいインク滴を吐出するための記録データ生成では、周期性の高いパターンを用いる。換言すれば、記録許容画素の配置パターンが、低周波数成分が相対的に少ないマスクを用いる。

また、以上の実施形態では、階調を表現する場合に、図１０に示したように、大、小ドットの組み合わせによって表現する領域があり、記録データの１つのプレーンに大、小ドットのデータを構成していたが、これに限定するものではない。例えば、階調に関して大ドットを用いる領域と小ドットを用いる領域に分け、大ドット用と小ドット用の２プレーンの記録データでも良く、この場合には、大ドットプレーンにインターレースマスクを用い、小ドットプレーンにランダムマスクを用いる。ただし、大小独立プレーンで処理を行った場合、小ドットがほとんど記録されない状態からすぐに大ドットを使用することも組み合わせとしてはあり得る。このため、大、小プレーンに分解する前に、大小の比率を考慮して小が所定量使用されてから大ドットを使用するように制御することが望ましい。

また、大ドットで記録するモードと小ドットで記録するモードを個別に実行するような場合にも、本発明を適用できる。すなわち、大ドットモードではインターレースマスクを用い、小ドットモードではランダムマスクを用いて、それぞれマルチパス記録の記録データを生成することもできる。

なお、以上説明した第１の実施形態では、同じインク色の大、小インク滴を吐出する吐出口は一体に１つの記録ヘッドに備えられるものとして説明したが、この例に限られないことはもちろんである。大、小インク滴を吐出する吐出口がそれぞれ別個の記録ヘッドとして構成されてもよい。

（実施形態２）
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態のような大、小ドットによって記録を行う形態でなく、濃、淡インクを用いて記録を行う形態に関するものである。

図１７は、本実施形態のインクジェット記録装置で用いる記録ヘッドを吐出口面側から見た模式図である。本実施形態は、上述の第１の実施形態で用いたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色のインクの記録ヘッドに加え、シアン、マゼンタについて染料あるいは顔料など色材濃度の薄い淡マゼンタ（ＬＭ）インクおよび淡シアン（ＬＣ）インクの記録ヘッドを用いる。そして、いずれの記録ヘッドも１つの吐出口からの吐出量は４ｐｌである。ＣインクとＭインクは一般的にドットコントラストが高いため、粒状性を良くするためには、上述の第１の実施形態のように吐出量の小さいドットを用いるか、もしくは本実施形態のように、ＣインクとＭインクについて，色材濃度が低いインクを用いる。

図１８は、本実施形態の記録データ生成のための構成を示すブロック図である。図８に示した第１実施形態における要素と同洋の要素には同じ参照符号を付してその説明は省略する。ホストコンピュータ６１０の量子化部１９０１は、各色８ビット、すなわち２５６階調のデータから、５階調のデータに量子化する。そして、ホストコンピュータ６１０から送られてきたこの５階調のデータは、ドットパターン展開部１９０２で、２×２画素のドットパターンに展開される。図１９は、このドットパターン展開を説明する図である。同図に示すように、５階調のデータ、すなわち０、１、２、３、４の５段階の階調値データに対してそれぞれ２×２画素のドットパターンに展開される。上述した第１実施形態と異なりドットの大きさは１種類だけである。

ドットパターン展開部１９０２で各色の２×２画素のドットパターンに展開された画像データのうち、明度の低い（形成されるドットの濃度が高くなる）インク、すなわちＣ、Ｍ、Ｂｋインクそれぞれの画像データについては、マスク処理部Ａ１９０３に入力される。一方、明度の高い（形成されるドットの濃度が低くなる）インク、すなわちＹ、ＬＣ、ＬＭインクそれぞれの画像データについてはマスク処理部Ｂに入力される。そして、マスク処理部Ａ１９０３では蹴飛ばしなどの搬送量誤差による粒状性を抑制できるインターレースのマスクパターンによるマスク処理が行われ、それぞれ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの記録ヘッド１９０５、１９０６、１９０７に送られる。マスク処理部Ｂでは搬送量誤差に起因したスジ状の濃度ムラを抑制できるランダムマスクパターンによるマスク処理が行われ、それぞれＹ、ＬＣ、ＬＭインクの記録ヘッド１９０８、１９０９、１９１０に送られる。

以上のように本実施形態では、インクの明度によって用いるマスクパターンを異ならせる。図２０（ａ）および（ｂ）は、明度の低いインクと明度の高いインクそれぞれについて、搬送量誤差（蹴飛ばし量）に応じた粒状度を示す図である。図２０（ａ）は、明度の低いＣ、Ｍ、Ｂｋインクによって画像形成を行った際の粒状度の変化を、ランダムマスクパターンを使用した場合とインターレースマスクパターンを使用した場合で比較したものである。図２０（ａ）に示すように、ランダムマスクパターンは、搬送量誤差が大きくなるほど粒状度が顕著に悪化する。これに対して、インターレースマスクでは粒状度の悪化は少ない。一方、図２１（ｂ）に示すように、明度の高いＹ、ＬＣ、ＬＭインクによって画像形成を行う場合、ランダムマスクおよびインターレースマスクによる粒状度変化の傾向は変わらない。しかし、ランダムマスクを用いる場合の粒状度の絶対量が少なくなり、搬送量誤差が３０μｍ以下では、ランダムマスクを用いる場合の方が粒状度は低い。このように、第１実施形態で前述したのと同様、本実施形態でも、明度の高いＹ、ＬＣ、ＬＭインクを用いる場合においては、インターレースマスクおよびランダムマスクのどちらでもよい。一方、スジ状の濃度ムラ抑制については、インクの明度によらず、インターレースマスクよりもランダムマスクの方が好ましい。

以上から、Ｙ、ＬＣ、ＬＭインクについてはランダムマスクを用いる。一方、Ｃ、Ｍ、Ｂｋインクのような明度の低いインクの場合は、搬送量誤さが発生したときに粒状性が目立たないインターレースマスクパターンを用いる。これにより、第１の実施形態で前述したのと同じ効果を得ることができる。

以上のとおり、本発明では、記録ヘッドを複数回走査するとともに、その複数回の走査におけるそれぞれの走査間に記録媒体を所定量、上記走査の方向と交差する方向に搬送して、所定量に対応した幅の走査領域の記録を完成するマルチパス記録を実行する。その際に、記録媒体において第１のサイズまたは第１の濃度のドットと、第１のサイズより大きな第２のサイズまたは第１の濃度より高い第２の濃度のドットを形成可能とする。そのために、所定量に対応した幅の走査領域の記録データに対してマスクを用意してマスク処理を行うことにより、複数回の走査それぞれで用いる間引き記録データを生成する。そして、この生成において、第１のサイズのドットを形成するための記録データに対して、記録許容画素の配置パターンにおける低周波数成分の第１の量を有したマスクを用いてマスク処理を行う。また、第２のサイズのドットを形成するための記録データに対して、低周波数成分が前記第１の量より少ない第２の量を有したマスクを用いて、それぞれマスク処理を行う。

６０１ プリンタドライバ
６０２ 色処理部
６０３、１９０１ 量子化部
６０４、１９０２ ドットパターン展開部
６０５、１９０３ マスク処理部Ａ
６０７ インクジェット記録装置
６０８、１９０４ マスク処理部Ｂ
６１０ ホストコンピュータ

Claims (8)

1. 記録媒体上に第１のドットと前記第１のドットよりもサイズの大きな第２のドットを形成可能な記録ヘッドを用いてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの前記記録媒体に対する複数回の相対走査によって前記記録媒体上の所定領域に対する画像の記録を完成する記録手段と、
   前記所定領域に記録すべき記録データに対して、インクの吐出を許容する記録許容画素が定められたマスクパターンを用いたマスク処理を行うことにより、前記複数回の相対走査それぞれで用いる複数の間引き記録データを生成する生成手段を備え、
   前記第１のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記第２のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンよりも、前記記録許容画素の配置における低周波数成分が多いことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第２のドットは、前記第１のドットと同系色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. 記録媒体上に第１のドットと前記第１のドットとは異なる色相で前記第１のドットよりも明度の低い第２のドットを形成可能な記録ヘッドを用いてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの前記記録媒体に対する複数回の相対走査によって前記記録媒体上の所定領域に対する画像の記録を完成する記録手段と、
   前記所定領域に記録すべき記録データに対して、インクの吐出を許容する記録許容画素が定められたマスクパターンを用いたマスク処理を行うことにより、前記複数回の相対走査それぞれで用いる複数の間引き記録データを生成する生成手段を備え、
   前記第１のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記第２のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンよりも、前記記録許容画素の配置における低周波数成分が多いことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 前記第１のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記記録許容画素の配置がランダムパターンを有したマスクパターンであり、前記第２のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記記録許容画素の配置がインターレースパターンを有したマスクパターンであ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. 記録媒体上に第１のドットと前記第１のドットよりもサイズの大きな第２のドットを形成可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドと前記記録媒体上の所定領域との複数回の相対走査中に前記記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録するためのデータを生成するデータ生成方法であって、
   前記第１のドットを形成するための記録データに対して前記複数回の相対走査に対応するデータを生成するためのマスクパターンは、前記第２のドットを形成するための記録データに対して前記複数回の相対走査に対応するデータを生成するためのマスクパターンよりも、インクの吐出を許容することを示す記録許容画素の配置における低周波数成分が多いことを特徴とするデータ生成方法。
6. 前記第２のドットは、前記第１のドットと同系色であることを特徴とする請求項５に記載のデータ生成方法。
7. 記録媒体上に第１のドットと前記第１のドットとは異なる色相で前記第１のドットよりも明度の低い第２のドットを形成可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドと前記記録媒体上の所定領域との相対走査中に前記記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録するためのデータを生成するデータ生成方法であって、
   前記第１のドットを形成するための記録データに対して前記複数回の前記相対走査に対応するデータを生成するためのマスクパターンは、前記第２のドットを形成するための記録データに対して前記複数回の相対走査に対応するデータを生成するためのマスクパターンよりも、インクの吐出を許容することを示す記録許容画素の配置における低周波成数分が多いことを特徴とするデータ生成方法。
8. 前記第１のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記記録許容画素の配置がランダムパターンを有したマスクパターンであり、前記第２のドットを形成するための記録データに対して用いるマスクパターンは、前記記録許容画素の配置がインターレースパターンを有したマスクパターンであることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のデータ生成方法。

Images