JP6471817B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に画像を記録するための画像記録装置に関する。

インクジェットヘッドが大型化する場合、低コスト化を図るため、ノズル列が形成された小型のユニットを複数配列させることがある。このとき、各ユニットのノズル列同士を一部オーバーラップさせることで、各ユニットの取り付け誤差によって画質が低下するのを抑制する技術が知られている。例えば、互いに隣接する各ユニットのノズル列のオーバーラップしている領域については、同一の画素に対応する各ノズル列のノズルに画素の多値データを分配し、それぞれについてハーフトーン処理を行うことがある（特許文献１参照）。なお、各ノズル列の端部に近づくにつれて分配比率が小さくなるように、多値データが分配される。

特開２００９−２２６９０４号公報

しかしながら、上述の技術によると、量子化に伴う誤差拡散を正確に行う場合、オーバーラップ領域に隣接する領域には、一方のノズル列に係るノズルについて発生する誤差と、他方のノズル列に係るノズルについて発生する誤差との両方を分配することが考えられる。この場合、処理が煩雑になりハードウェアの構成も複雑となる。

本発明の目的は、簡易な構成で画質が低下するのを抑制することが可能な画像記録装置を提供することである。

本発明の画像記録装置は、液体を吐出する複数のノズルが所定方向にそれぞれ配列されたＮ（Ｎ：２以上の自然数）個のノズル列と、前記Ｎ個のノズル列を含み、前記所定方向に関するノズル形成範囲が互いに異なるように千鳥状に配置された複数のノズル列群と、前記ノズルから液体を吐出させるための圧力を付与する圧力付与手段と、画像の各画素に係る多値データ及び当該画素に分配される量子化誤差の合計を量子化し、当該量子化により得られる量子化データ及び前記量子化誤差を出力する量子化部と、前記量子化部から入力される前記量子化誤差を記憶する誤差バッファと、前記圧力付与手段、前記量子化部及び前記誤差バッファを制御する制御部とを備え、前記所定方向に関して互いに隣り合い異なる前記複数のノズル列群に含まれる２つの前記ノズル列について、前記所定方向の一方の側の前記ノズル列を第ｉ（ｉ：１からＮ−１までの自然数）ノズル列、他方の側の前記ノズル列を第ｉ＋１ノズル列としたとき、第ｉノズル列に属する少なくとも１つの前記ノズルと第ｉ＋１ノズル列に属する少なくとも１つの前記ノズルとの前記所定方向に関する位置がそれぞれ同じとなるように、前記隣り合う２つの前記ノズル列が部分的に重なり合い、前記制御部は、第ｉノズル列に属する前記ノズル及び当該ノズルと前記所定方向に関する位置が同じで第ｉ＋１ノズル列に属する前記ノズルについては、これらの両方の前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データを両方の前記ノズルに分配して得られる、分配多値データを前記量子化部に量子化させ、第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第ｉノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に小さく、第ｉノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第ｉ＋１ノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に大きくし、前記多値データ及び前記分配多値データの量子化を前記量子化部にさせるとき、第ｉノズル列に属する前記ノズル及び第ｉ＋１ノズル列に属する前記ノズルに注目した際に、これら前記ノズルに対応する前記画素に係る量子化については、（１）第ｉノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、（２）続いて、第ｉ＋１ノズル列に属し且つ第ｉノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側向かって順に量子化させ、（３）その後、第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、かつ、第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データには、上記（１）での量子化に伴った前記量子化誤差及び当該領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データでの量子化に伴った前記量子化誤差の少なくともいずれかのみを分配する。

本発明によると、画素の多値データの各ノズルに対する分配比率を、第ｉノズル列の重なり合っている部分のノズルについては所定方向に向かって徐々に小さく、第ｉ＋１ノズル列の重なり合う部分のノズルについては所定方向に向かって徐々に大きくし、上記（１）〜（４）の順に誤差拡散を伴う量子化を行う。これにより、多値データの配列単位で連続して量子化を行うことができ、第ｉ及び第ｉ＋１ノズル列の順に所定方向に向かって順に量子化する場合と比較して、ハードウェアの構成が簡素になる。

本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタ内部を示す概略側面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの平面図である。 図１に示すプリンタの機能ブロック図である。 図３に示す画像処理回路及び印刷制御回路の機能ブロック図である。 図４に示す継ぎ目補正部の機能を説明するための図である。 図４に示す画像処理回路の機能を説明するための図である。

本発明の好適な実施形態に係るインクジェット式プリンタ１の概略構成について説明する。

図１に示すように、プリンタ１は、共に直方体形状の上筐体１１及び下筐体１２を有している。なお、図１における左側面が正面３となっている。なお、図１における右側面が背面４となっている。上筐体１１は下面が開口し、下筐体１２は上面が開口している。上筐体１１は、下筐体１２に対して回動軸１３を中心に回動可能に連結されている。上筐体１１の上面には、排紙部１５が設けられている。排紙部１５には、印刷が完了した用紙Ｐが順に排出される。

さらに、プリンタ１の内部空間には、インクジェットヘッド２と、用紙トレイ２０と、用紙搬送機構３０と、プラテン９とが配置されている。

図１及び図２に示すように、インクジェットヘッド２は、概ね直方体形状を有しており、その下面に、インク滴が吐出される複数のノズル８が形成された吐出面２ａを有している。図示しないインクタンクからインクが供給される。インクジェットヘッド２に供給されたインクは、共通インク室、共通インク室と連通する複数の圧力室を経由してノズル８に至る。インクジェットヘッド２の内部には、圧力室に貯留されたインクに圧力を付与する図示しないアクチュエータが配置されている。アクチュエータが駆動されることによって、ノズル８からインク滴が吐出される。

図２に示すように、長方形の区画内にマトリックス状に配置された複数のノズル８から成るノズルユニット８０が４つ（ｕ１〜ｕ４）形成されている。各ノズルユニット８０において、複数のノズル８が主走査方向に関して互いに異なる位置に配置されている。つまり、ノズルユニット８０の中に主走査方向に配列されたノズル列が形成されている。４つのノズルユニット８０は主走査方向に沿って千鳥状に配置されている。また、主走査方向に互いに隣り合う２つのノズルユニット８０について、主走査方向の一方の側（図２中左方側：以下、左方）のノズルユニット８０をｕｉ、他方の側（図２中右方側：以下右方）のノズルユニット８０をｕ（ｉ＋１）としたとき（本実施形態においてiは１から３の整
数）、ｕｉノズルユニット８０に属する複数のノズル８とｕ（ｉ＋１）ノズルユニット８０に属する複数のノズル８との主走査方向に関する位置がそれぞれ同じとなるように、互いに隣り合う２つのノズルユニット８０が部分的に重なり合っている。なお、ｕｍノズルユニット８０について（本実施形態においてｍは１から４の整数）、左方に互いに隣り合うノズルユニット８０と重なり合っている部分をノズル群ｕｍｌ、右方に互いに隣り合うノズルユニット８０と重なり合っている部分をノズル群ｕｍｒ、いずれのノズルユニット８０とも重なり合っていない部分をノズル群ｕｉｃと称する。ただし、ｍが１のとき、即ち左端のノズルユニット８０についてはｕｍｌは存在せず、ｍが４のとき、即ち右端のノズルユニット８０についてはｕｍｒは存在しない。なお、ノズルユニット８０毎に１つのアクチュエータユニットが用いられている。アクチュエータユニットは、ノズルユニット８０に配置されているノズル８の数だけ、アクチュエータを備える。また、アクチュエータユニットには当該アクチュエータユニットを制御する図示しないドライバＩＣが設けられている。

用紙トレイ２０は、積層された複数の用紙Ｐを保持可能であり、下筐体１２の底面に着脱自在に配置されている。

プラテン９は、用紙を支持するための板部材であり、上筐体１１が閉位置にあるとき、インクジェットヘッド２の吐出面２ａと対向するように下筐体１２に固定されている。

用紙搬送機構３０は、用紙トレイ２０からインクジェットヘッド２とプラテン９との間を通過して排紙部１５まで至る用紙Ｐの搬送経路を構成するものである。用紙搬送機構３０は、ピックアップローラ３１と、ニップローラ３２ａ〜３２ｅと、ガイド３３ａ〜３３ｄとを含んでいる。ピックアップローラ３１は、用紙トレイ２０に積層されている用紙Ｐを上方から１枚ずつ送出する。ニップローラ３２ａ〜３２ｅは、搬送経路に沿って配置されており、用紙Ｐに搬送力を付与する。ガイド３３ａ〜３３ｄは、搬送経路においてピックアップローラ３１及びニップローラ３２ａ〜３２ｅの間にそれぞれ配置されており、ニップローラ３２ａ〜３２ｅによって搬送力が付与された用紙Ｐが次のニップローラ３２ａ〜３２ｅに到達するまで当該用紙Ｐをガイドする。用紙搬送機構３０によって搬送された用紙Ｐは、インクジェットヘッド２とプラテン９との間を通過する際に、インクジェットヘッド２の吐出面２ａに開口するノズル８から吐出されたインク滴によって画像が印刷される。画像が印刷された用紙Ｐは、用紙搬送機構３０によってさらに搬送され、排紙部１５に排出される。

図３に示すようにプリンタ１は制御部１ｐ、Ｉ／Ｏ制御回路４４と、画像処理回路４５と、印刷制御回路４６とを有する。これらはバスにより通信可能に接続されている。制御部１ｐは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４
２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３とを含んでいる。また、Ｉ／Ｏ制御回路４４は、用紙搬送機構３０と、印刷処理回路４６は、インクジェットヘッド２と、それぞれ電気的に接続されている。

ＲＯＭ４２には、プリンタ１を制御するための制御プログラム４２ａ（ファームウェア）や各種設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ４３は、制御プログラム４２ａが読み出される作業領域として、あるいはデータを一時的に記憶する記憶領域（メインメモリ）として利用される。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２から読み出した制御プログラム４２ａや図示しない各種センサから送られる信号に従って、その処理結果をＲＡＭ４３に記憶させながら、プリンタ１を制御する。このとき、制御プログラム４２ａによってＣＰＵ４１がＲＩＰ（Raster image processor）として機能する。ＲＩＰは、印刷すべき画像を示すページ記述言語などで示された画像データ（図示しない内部メモリ或いはメインメモリに記憶されていてもよいし、ホストコンピュータから受信してもよい）を、印刷制御に適したラスターデータに変換してＲＩＰデータとしてメインメモリ上に展開し、画像処理回路４５に出力する。ＲＩＰデータは、主走査方向及び副走査方向に関してマトリックス状に配置された画素それぞれについて０〜２５５の２５６階調で示された階調値（多値データ）を含んでいる。

Ｉ／Ｏ制御回路４４は、複数の入出力端子を有しており、ＣＰＵ４１からの指示により出力端子のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ったり、入出端子への入力信号をＣＰＵ４１に出力したりするためのものである。Ｉ／Ｏ制御回路４４には、用紙搬送機構３０や図示しない各種装置が接続されている。ＣＰＵ４１は、Ｉ／Ｏ制御回路４４を介してこれら用紙搬送機構３０や各種装置を制御する。

図４に示すように画像処理回路４５は、ＲＩＰデータ受信部５１と、現ライン階調値ラインバッファ５２、周辺ライン階調値ラインバッファ５３と、階調値補間部５４と、継ぎ目補正部５５と、誤差マトリックス演算部５６と、加算器５７と、４値量子化部５８と、１ライン前誤差ラインバッファ５９と、２ライン前誤差ラインバッファ６０と、ＬＶＤＳ送信部６１と、動作制御ステートマシン６２とを有している。

ＲＩＰデータ受信部５１は、ＲＩＰから出力されたＲＩＰデータを受信して記憶する。ＲＩＰデータ受信部５１は、受信したＲＩＰデータを、主走査方向に配列された複数の画素からなる複数の画素列のうち用紙搬送方向に関する下流側から順に画素列（ライン）単位で階調値群を出力する。現ライン階調値ラインバッファ５２は、ＲＩＰデータ受信部５１から出力された処理対象となるラインの階調値を記憶する。周辺ライン階調値ラインバッファ５３は、現ライン階調値ラインバッファ５２に記憶された階調値群に対応するラインの周辺に位置する他のラインの階調値を記憶する。現ライン階調値ラインバッファ５２に記憶された階調値群は、次のライン単位の階調値群に書き換わる直前に、周辺ライン階調値ラインバッファ５３に転送される。階調値補間部５４は、受信したＲＩＰデータの階調値をバイリニア法などで周辺の画素から補完し、ヘッドユニットの主走査方向の位置ずれの影響を低減する。階調値補間部５４は、補間処理を行ったライン単位の階調値群を継ぎ目補正部５５に出力する。

継ぎ目補正部５５は、階調値補間部５４から入力されたライン単位の階調値群のうち、ノズルユニット８０同士の重なり合う部分、すなわち、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｌ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｌ、ノズル群ｕ３ｒ、ノズル群ｕ４ｌに対応する画素の階調値を補正する。継ぎ目補正部５５は、ノズルユニット８０同士の重なり合わない部分、すなわち、ノズル群ｕｉｃに対応する画素については階調値の補正は行わない。

製作誤差などにより、ノズルユニット８０の位置精度がばらつく可能性がある。副走査方向に関する位置ずれについてはインク滴の吐出タイミングを制御することでインク滴の着弾位置の補正で対応可能であるが、主走査方向に関する位置ずれについては着弾位置を補正するのが困難であり、印刷画質の低下の原因となる。そこで、継ぎ目補正部５５は、ノズルユニット８０同士の重なり合う部分については、互いに異なるノズルユニット８０に属するノズル８であって、主走査方向に関して同じ位置にある互いのノズル８からインク滴を吐出させる。これにより、主走査方向に関する位置ずれに起因する視覚的な影響を軽減することができる。

継ぎ目補正部５５は、ノズル群ｕｉｒに属するノズル８及び当該ノズル８と主走査方向に関する位置が同じでノズル群ｕ（ｉ＋１）ｌに属するノズル８については、これらの両方のノズル８に対応する画素に係る階調値（分配多値データ）を両方のノズル８に分配する。また、図５に示すように、継ぎ目補正部５５は、ノズル群ｕｉｒに属する各ノズル８について、階調値データの分配比率を左方側から右方側に向かって徐々に小さく、ノズル群ｕ（ｉ＋１）ｌに属する各ノズル８について、階調値データの分配比率を左方側から右方側に向かって徐々に大きくする。また、本実施形態においては、ノズル群ｕｉｒに属するノズル８の分配比率をＲ（ｘ）とし、ノズル群ｕ（ｉ＋１）ｌに属するノズル８の分配比率をＬ（ｘ）とすると、Ｒ（ｘ）：Ｌ（ｘ）＝α：１−α（αは０から１までを取る変数）となるように分配比率を決定している。継ぎ目補正部５５は、補正を行ったライン単位の階調値群の階調値を画素毎に加算器５７に出力する。なお、変形例として、Ｒ（ｘ）：Ｌ（ｘ）＝α：ｋ−αであってもよい。（ｋは、１付近の定数でも変数でもよい）

図４に戻って、１ライン前誤差ラインバッファ５９は、４値量子化部５８が直近に量子化行ったときの階調値データを含めて一ラインの画素数分前までの階調値データに関して、４値量子化部５８が量子化を行ったときに出力した誤差値を記憶する。２ライン前誤差ラインバッファ６０は、４値量子化部５８が直近に量子化行ったときの階調値データより一ラインの画素数分前の階調値データから、その階調値を含めてさらに１ラインの画素数分前までの階調値データに関して、４値量子化部５８が量子化を行ったときに出力した誤差値を記憶する。４値量子化部５８が処理対象となる注目画素に係る階調値量を４量子化したときに（後述）、量子化に伴う量子化誤差は、１ライン前誤差ラインバッファ５９及び誤差マトリックス演算部５６に入力される。１ライン前誤差ラインバッファ５９及び２ライン前誤差ラインバッファ５９は、１ラインの画素数分の段数を持つシフトレジスタであり、１ライン前誤差ラインバッファ５９に量子化誤差が入力されるたび、記憶している誤差値がシフトする。また、前誤差ラインバッファ５９に値量子化部５８が処理対象となる注目画素に係る階調値量を４量子化したときの誤差値が入力されると、１ライン前誤差バッファは誤差マトリックス演算部５６においてｊの位置に該当する誤差値を誤差マトリックス演算部５６に出力する。同様に２ライン前誤差バッファは誤差マトリックス演算部５６においてｅの位置に該当する誤差値を誤差マトリックス演算部５６に出力する。

誤差マトリックス演算部５６は、フリップフロップ回路、乗算器及び加算器により構成される。注目画素に対して、a〜ｍの位置関係にある周辺画素の量子化誤差が保持され、
これら量子化画素に対して予め定められた重み付けの係数をそれぞれかけ合わせた合計値（すなわち注目画素に分配された量子化誤差の合計）を加算器５７へ出力する。周辺画素ａ〜ｍは、現ライン（画素ｋ〜ｍ）、１つ前に処理したラインの一部（画素ｆ〜ｊ）、２つ前に処理したラインの一部（画素ａ〜ｅ）を含んでいる。なお、周辺画素の構成は任意のものであってよい。例えば、現ラインの数画素のみで構成されていてもよい。この場合、処理が簡素化されるため回路構成が簡略化される。加算器５７は、各画素について、継ぎ目補正部５５から入力された階調値と誤差マトリックス演算部５６から入力された量子化誤差値の合計を加算して、４値量子化部５８に出力する。

４値量子化部５８は、加算器５７から入力された階調値と誤差マトリックス演算部５６から入力された量子化誤差値の合計を、３つの閾値を用いて０、４、８、１２ｐｌ（インク滴の体積）に対応する４値の量子化階調値を生成する。本実施形態において、４値量子化部５８は、周辺画素ａ〜ｍについて、量子化の前後の差の平均が最も小さくなるように量子化階調値を決定する平均誤差最小法を用いて量子化を行う。なお、誤差拡散法など他の手法を用いて量子化を行ってもよい。４値量子化部５８は、生成した量子化階調値をＬＶＤＳ送信部６１に出力すると共に、量子化したときに発生する誤差値を１ライン前誤差ラインバッファ及び誤差マトリックス演算部へ出力する。

ＬＶＤＳ送信部６１は、入力されたデータを差動信号に変換してＬＶＤＳ（Low voltage differential signaling）で送信するドライバである。ＬＶＤＳ送信部６１が送信した差動信号は、印刷制御回路４６のＬＶＤＳ受信部７１に受信される。

動作制御ステートマシン６２は、ＣＰＵ４１の制御に従い各バッファの読み出し又は書き込みタイミングや回路の動作信号を制御することで画像処理回路４５の動作タイミングを決定する。具体的には、図６に示すように、動作制御ステートマシン６２は、ノズル群ｕ１ｃ、ノズル群ｕ２ｌ、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｌ、ノズル群ｕ３ｃ、ノズル群ｕ４ｌ、ノズル群ｕ４ｃに対応する画素の階調値が、主走査方向に関する左方側から右方側に向かって順に４値量子化部５８に入力されるように、現ライン階調値ラインバッファ５２、周辺ライン階調値ラインバッファ５３及び誤差マトリックス演算部５６の読み出し書き込みタイミングと、階調値補間部５４及び継ぎ目補正部５５の動作タイミングを制御する。このとき、動作制御ステートマシン６２は、図ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｃ、ノズル群ｕ４ｃのそれぞれについて、当該ノズル群に加え、ノズル群ｕ２ｌ、ノズル群ｕ３ｌ、ノズル群ｕ４ｌにあるノズル８に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する。

その後、動作制御ステートマシン６２は、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒに対応する画素の階調値が、主走査方向に関する左方側から右方側に向かって順に４値量子化部５８に入力されるように、現ライン階調値ラインバッファ５２、周辺ライン階調値ラインバッファ５３及び誤差マトリックス演算部５６の読み出しタイミングと、階調値補間部５４及び継ぎ目補正部５５の動作タイミングを制御する。このとき、動作制御ステートマシン６２は、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒのそれぞれについて、当該ノズル群に加え、ノズル群ｕ１ｃ、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｃにあるノズル８に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する。ただし、このときの動作制御ステートマシン６２は注目画素に対してｋ、ｌ、ｍの位置関係にある画素の階調値の量子化に伴う誤差値だけの合計が加算機５７へ出力されるように、かつ、４値化量子化部５８での量子化に伴う量子化誤差が１ライン前誤差バッファ及び２ライン前誤差バッファ６０には入力されないように、各バッファ、誤差マトリックス演算部５６等を制御する。

動作制御ステートマシン６２は、現ライン階調値ラインバッファ及び周辺ライン階調値ラインバッファ５３のライン単位での階調値群の記憶タイミングを、１００μｓｅｃの周期で実行し、この周期内で１ラインの階調値の４値量子化部５８への入力を完了させる。

印刷制御回路４６は、ＬＶＤＳ受信部７１と、ノズルむら補正部７２と、並び替え部７３とを有している。ＬＶＤＳ受信部７１は、ＬＶＤＳ送信部６１から送信された差動信号を受信するＬＶＤＳのレシーバである。ＬＶＤＳ受信部７１は、受信した差動信号をノズルむら補正部７２に出力する。ノズルむら補正部７２は、ヘッド２の固有特性に応じて受信した量子化階調値の補正を行う。ノズルむら補正部７２は、補正したデータを並び替え部７３に出力する。並び替え部７３は、ノズル８の位置に対応する吐出タイミングでインク滴が吐出されるように量子化階調値を並び替えてヘッド駆動データを生成し、生成した駆動データをヘッド２に出力する。ヘッド２は出力された駆動データに従ってノズル８からインク滴を吐出する。

以上、詳細に説明したように本実施形態のプリンタ１によると、画素の階調値の各ノズル８に対する分配比率を、ノズルユニット８０ｕｉの重なり合っている部分のノズル８については主走査方向の右方側に向かって徐々に小さく、ノズルユニット８０ｕ（ｉ＋１）の重なり合う部分のノズルについては主走査方向の右方側に向かって徐々に大きくし、ノズル群ｕ１ｃ、ノズル群ｕ２ｌ、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｌ、ノズル群ｕ３ｃ、ノズル群ｕ４ｌ、ノズル群ｕ４ｃの順、その後、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒの順に誤差拡散を伴う量子化を行う。これにより、階調値の配列単位で連続して量子化を行うことができるので、階調値データの受信とその階調値データの処理を同時に行うことができる。そのため、受信した階調値データをバッファに記憶させる構成においては、バッファへ記憶させる階調値と、バッファから読み出す階調値が異なる画素に対応することを防止し、バッファへの負荷を低減することができる。そのため、ノズルユニット８０の順に主走査方向の右方側に向かって順に量子化する場合と比較して、ハードウェアの構成が簡素になる。

なお、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｃ、ノズル群ｕ４ｃに対応する画素に係る階調値には、それぞれノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒに分配された階調値を量子化することで生成する量子化誤差は分配されない。しかし、図５から分かるように、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｃ、ノズル群ｕ４ｃ近傍において、ノズル群ｕ２ｌ、ノズル群ｕ３ｌ、ノズル群ｕ４ｌへの分配比率は、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒへの分配率に比べて大きく１にほぼ近いことが分かる。そのため、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒに分配された階調値を量子化することで生成する量子化誤差を分配しないことの画質への影響は、無視できる程度である。

また、現ライン階調値ラインバッファ５２及び周辺ライン階調値ラインバッファ５３のライン単位での階調値群の記憶タイミングは、１００μｓｅｃの周期で実行され、この周期内で１ラインの階調値の４値量子化部５８への入力を完了させるため、各ラインバッファは、１ラインの画素数より多くの容量を必要としない。そのため、ハードウェアの構成がさらに簡素になる。

さらに、ノズル群ｕ１ｃ、ノズル群ｕ２ｌ、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｌ、ノズル群ｕ３ｃ、ノズル群ｕ４ｌ、ノズル群ｕ４ｃに対応する前記画素の階調値を量子化した後に、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒに対応する前記画素の階調値を量子化する構成となっているため、ノズルユニット８０が３以上形成されている場合であっても、上述した各処理を行うことができる。

加えて、継ぎ目補正部５５が、ノズル群ｕｉｒに属するノズル８及び当該ノズル８と主走査方向に関する位置が同じでノズル群ｕ（ｉ＋１）ｌに属するノズル８については、これらの両方のノズル８に対応する画素に係る階調値を両方のノズル８に分配する構成となっているため、ヘッドユニットの主走査方向に関する位置ずれに起因する視覚的な影響を軽減することができる。

加えて、ノズル群ｕｉｒに属するノズル８に分配される階調値の量子化に伴い生成する量子化誤差は、１ライン前誤差ラインバッファ５９、及び２ライン前誤差ラインバッファ６０に記憶されない構成となっているので、２ライン分の画素数より多くの段数のバッファを必要とせず、ハードウェアの構成が簡素になる。

＜変形例＞
本実施形態では、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒに対応する画素の階調値を量子化するとき、直前の３つの階調値を量子化したときに生成する量子化誤差のみが分配される構成となっているが、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒを量子化したときに生成された誤差値を記憶する第２の誤差バッファを備え、量子化するときに誤差マトリックス演算部５６及び第２の誤差バッファに記憶された誤差値を加算する構成であってもよい。これによると、より正確な誤差拡散を行うことができるため、画質が向上する。

なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、上述の実施形態では、現ライン階調値ラインバッファ５２及び周辺ライン階調値ラインバッファ５３のライン単位での階調値群の記憶タイミングは、１００μｓｅｃの周期で実行され、この周期内で１ラインの階調値の４値量子化部５８への入力を完了させる構成であるが、現ライン階調値ラインバッファ５２及び周辺ライン階調値ラインバッファ５３のライン単位での階調値群の記憶タイミングは任意であってよい。また、１ラインの階調値の４値量子化部５８への入力が完了するタイミングも周期と無関係であってもよいし、周期よりも長くてもよい。

さらに、上述の実施形態においては、ノズル群ｕ１ｒ、ノズル群ｕ２ｒ、ノズル群ｕ３ｒのそれぞれについて、当該ノズル群に加え、ノズル群ｕ１ｃ、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｃにあるノズル８に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する構成であるが、当該ノズル群、及び、ノズル群ｕ１ｃ、ノズル群ｕ２ｃ、ノズル群ｕ３ｃのいずれかにあるノズル８に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する構成であってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、アクチュエータが圧力室に貯留されたインクに圧力を付与することでノズル８からインク滴を吐出させる構成であるが、熱エネルギーによりインク滴を吐出させる構成であってもよい。

加えて、上述の実施形態において、４値量子化部による量子化は、一方方向に行われていたが、ライン毎に量子化の方向が逆になる、いわゆる双方向誤差拡散を行ってもよい。

さらに、インクジェットプリンタに本発明を適用した例について説明したが、本発明は、液滴を記録媒体に吐出して画像を記録するあらゆる装置、例えば、複写機やファクシミリに適用可能である。

１…インクジェット式プリンタ
２…インクジェットヘッド
２ａ…吐出面
８…ノズル
４５…画像処理回路
４６…印刷制御回路
５１…ＲＩＰデータ受信部
５２…現ライン階調値ラインバッファ
５３…周辺ライン階調値ラインバッファ
５４…階調値補間部
５５…継ぎ目補正部
５６…誤差バッファ
５７…加算器
５８…４値量子化部
５９…１ライン前誤差ラインバッファ
６０…２ライン前誤差ラインバッファ
６１…ＬＶＤＳ送信部
６２…動作制御ステートマシン
７１…ＬＶＤＳ受信部
７２…シェーディング補正部
７３…並び替え部
８０…ノズルユニット

Claims (5)

1. 液体を吐出する複数のノズルが所定方向にそれぞれ配列されたＮ（Ｎ：２以上の自然数）個のノズル列と、
   前記Ｎ個のノズル列を含み、前記所定方向に関するノズル形成範囲が互いに異なるように千鳥状に配置された複数のノズル列群と、
   前記ノズルから液体を吐出させるための圧力を付与する圧力付与手段と、
   画像の各画素に係る多値データ及び当該画素に分配される量子化誤差の合計を量子化し、当該量子化により得られる量子化データ及び前記量子化誤差を出力する量子化部と、
   前記量子化部から入力される前記量子化誤差を記憶する誤差バッファと、
   前記圧力付与手段、前記量子化部及び前記誤差バッファを制御する制御部とを備え、
   前記所定方向に関して互いに隣り合い異なる前記複数のノズル列群に含まれる２つの前記ノズル列について、前記所定方向の一方の側の前記ノズル列を第ｉ（ｉ：１からＮ−１までの自然数）ノズル列、他方の側の前記ノズル列を第ｉ＋１ノズル列としたとき、第ｉノズル列に属する少なくとも１つの前記ノズルと第ｉ＋１ノズル列に属する少なくとも１つの前記ノズルとの前記所定方向に関する位置がそれぞれ同じとなるように、前記隣り合う２つの前記ノズル列が部分的に重なり合い、
   前記制御部は、
   第ｉノズル列に属する前記ノズル及び当該ノズルと前記所定方向に関する位置が同じで第ｉ＋１ノズル列に属する前記ノズルについては、これらの両方の前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データを両方の前記ノズルに分配して得られる、分配多値データを前記量子化部に量子化させ、
   第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第ｉノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に小さく、第ｉノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第ｉ＋１ノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に大きくし、
   前記多値データ及び前記分配多値データの量子化を前記量子化部にさせるとき、
   第ｉノズル列に属する前記ノズル及び第ｉ＋１ノズル列に属する前記ノズルに注目した際に、これら前記ノズルに対応する前記画素に係る量子化については、
   （１）第ｉノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤
   差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、
   （２）続いて、第ｉ＋１ノズル列に属し且つ第ｉノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側向かって順に量子化させ、
   （３）その後、第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、かつ、第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データには、上記（１）での量子化に伴った前記量子化誤差及び当該領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データでの量子化に伴った前記量子化誤差の少なくともいずれかのみを分配することを特徴とする画像記録装置。
2. 前記所定方向に配列された各画素に係る前記多値データを記憶する多値データバッファをさらに備え、
   前記制御部は、所定の周期毎に、前記多値データにおいて前記所定方向に配列された複数の前記画素から成る画素列単位で、前記多値データを前記多値データバッファに記憶させ、かつ、前記周期内に、前記多値データバッファに記憶された各多値データと当該多値データの画素に分配される前記量子化誤差との合計及び前記多値データを分配して得られる分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差との合計を前記量子化部に量子化させることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記制御部は、前記ノズルが前記所定方向に配列された前記ノズル列が３以上形成されているとき、第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある各ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計の量子化を、他の全ての前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データと当該多値データの画素に分配される前記量子化誤差の合計及び前記分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計を前記量子化部に量子化させた後に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録装置。
4. 前記所定方向に配列された各画素に係る前記多値データを記憶する多値データバッファ及び前記多値データバッファに記憶された多値データを、指定された分配比率で前記分配多値データへ分配する多値データ分配部をさらに備え、
   前記制御部は、
   第ｉ＋１ノズル列に属し且つ第ｉノズル列と部分的に重なり合った領域内にある各ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計及び第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある各ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計を前記量子化部に量子化させるとき、前記多値データバッファに記憶された前記多値データを前記多値データ分配部に分配させることで得られる前記分配多値データを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
5. 前記誤差バッファは、第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズル以外の他の前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データと当該多値データの画素に分配される前記量子化誤差との合計及び前記多値データを分配して得られる分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差との合計を前記量子化部に量子化させたときに前記量子化部が出力する前記量子化誤差を記憶する第１誤差バッファ、及び第ｉノズル列に属し且つ第ｉ＋１ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計を前記量子化部に量子化させたときに前記量子化部が出力する前記量子化誤差を記憶する第２誤差バッファを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像記録装置。

Images