JPH0624003A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッドをｎ等分した領域の幅だけ搬送し
て、ｎ回の記録走査で画像を形成する場合でも、常に良
好な画像記録を行うこと。 【構成】 ｎ分割した領域の幅をｎ回の走査記録で画像
を形成するために、一走査記録中に記録ヘッドが記録媒
体上に形成する記録ドットをマスクパターンにより演算
回路３７が間引く。このマスクパターンを記録ドット配
列とは異なる配列パターンとして多値信号発生回路３９
またはマスクパターンテーブル４０によって発生する。 【作用】 画像を構成する記録ドット配列とは異なる配
列パターンで記録信号をマスク（間引き）できるので、
色ムラ等の画質劣化要因を軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の吐出口をもつ記録
ヘッドを備えたシリアルスキャン型のインクジェット記
録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にプリンタ、複写機、ファクシミリ
等の記録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチッ
ク薄板等のシート状の被記録材上にドットパターンから
成る画像を記録していくように構成されている。前記記
録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤ
ドット式、サーマル式、レーザビーム式等に分けること
ができ、そのうちのインクジェット式（インクジェット
記録装置）は、被記録材にインクを吐出させて記録を行
なうように構成されている。

【０００３】インクジェット記録装置は、高精細な画像
を高速で記録することができ、ノンインパクト方式であ
るため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用して
カラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有し
ている。画像情報に基づいてインクジェット記録ヘッド
の吐出口からインクを被記録材に飛翔させて記録を行な
う上記インクジェット記録装置は、動作音の静粛性が要
求されるプリンタやファクシミリ、複写機等において、
好んで用いられる。特に、発熱素子（ヒータ）による熱
エネルギーでインクを局所的に加熱し、発生した気泡に
より吐出口内部で圧力変化を起こさせてインク吐出を行
なう方式のインクジェット記録装置は、インク吐出を高
周波で行なうことができる利点があるため、最近各機種
の記録部に採用されている。

【０００４】複数の吐出口を備え高密度記録が可能であ
る記録ヘッドを有するシリアルスキャン型式の記録装置
においては、走査ラインの境界部分でインクのにじみ、
不均一な吸収による濃度むらやすじが発生したり、イン
ク液滴量や着弾精度のばらつきにより画質が低下する場
合があった。

【０００５】そこで従来、記録ヘッドの吐出口列をｎ等
分した領域の幅だけ記録媒体を搬送し、一走査記録中に
該記録ヘッドがインクの吐出により記録媒体上に形成す
る記録ドット数が１／ｎとなるように記録信号をマスク
して、ｎ等分した領域の幅の信号をｎ等分した異なる吐
出口列によりｎ回の走査を行なって記録して画像を形成
することで、画質を向上させていた。この従来の記録方
法を図を用いて説明する。

【０００６】図１４は記録信号をマスクするマスクパタ
ーンを示し、斜線部が信号をマスクする部分であり、空
白部が記録可能な部分である。マスクパターンは４×４
マトリクスで構成され、上下方向、左右方向ともにこの
パターンの繰り返しにより画像信号がマスクされる。図
１５は画像記録過程を示す図であり、記録ヘッドの吐出
口列を２等分（ｎ＝２）した場合を示している。同図に
おいてＡは記録媒体の搬送方向、Ｂは記録ヘッド１の走
査方向である。

【０００７】記録は、まず図１４ａ（イ）のマスクパタ
ーンに従って記録データがマスクされ１回の走査記録に
より上半分の画像（ａ）が記録される。次に、吐出口列
（図１５）を２等分した領域の幅（図では８ノズル分）
の記録媒体をＡ方向に搬送し、図１４ａ（ロ）のマスク
パターンに従って記録データがマスクされ、記録ヘッド
１がＢ方向へ走査しながら画像（ｂ）が記録される。以
上２回の記録過程により画像（ｃ）が形成される。画像
（ｃ）において、上部８ノズル分（上半分）の領域は、
記録ヘッド上部８ノズルと下部８ノズルによる２回の走
査記録で画像が完成されている。以後この記録過程を繰
り返し行ない１つの画像が形成される。

【０００８】図１６も同様に記録ヘッドの吐出口列を２
等分した場合の画像記録過程を示す図であり、図１４ｂ
のマスクパターンを用いた場合を示している。記録ヘッ
ド１、記録媒体の搬送動作は先に示した例と同様であ
る。同図において画像（ａ）はマスクパターン図１４ｂ
（イ）を使用した場合、画像（ｂ）はマスクパターン図
１４ｂ（ロ）を使用した場合であり、画像（ｃ）は
（ａ）、（ｂ）２回の記録過程により形成された画像で
ある。

【０００９】図１７は記録ヘッドの吐出口列を４等分
（ｎ＝４）した場合の記録過程を示す図である。記録
は、まず図１４ｃ（イ）のマスクパターンに従って記録
データがマスクされ１回の走査記録により画像（ａ）が
記録される。

【００１０】次に、記録ヘッド１の吐出口列（図１７）
を４等分した領域の幅（図では４ノズル分）の記録媒体
をＡ方向に搬送し、図１４ｃ（ロ）のマスクパターンに
従って記録データがマスクされ、記録ヘッド１がＢ方向
へ走査しながら画像（ｂ）が記録される。以下同様の記
録媒体の搬送を行ないながら図１４ｃ（ハ）のマスクパ
ターンを使用して画像（ｃ）が、図１４ｃ（ニ）のマス
クパターンを使用して画像（ｄ）が記録され、４回の記
録過程により画像（ｅ）が形成される。最上部４ノズル
分の領域は、吐出口列を４等分したそれぞれ異なる吐出
口群により記録が行なわれ、画像が形成されている。

【００１１】これら方式による記録は、１度に記録媒体
に記録するインク量を制限することが可能であるため、
インク吸収性が悪い記録媒体に記録する場合、特にカラ
ー記録に関しては、にじみを低減させることもでき高画
質記録を可能とする。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例においては、先に述べたマスクパターンと画像
を形成するための記録ドットの配列パターンが同一であ
る場合、以下に述べる問題があった。

【００１３】図１４ａのマスクパターンに従って記録デ
ータがマスクされ、図１５に示す記録方法でシアンとイ
エローの混色画像を記録する場合について説明する。こ
のときシアンはベタ印字であるのに対し、イエローは図
１４ａの（イ）と同じドット配列の間引き画像とする。

【００１４】図１８に図１４ａの（イ）および（ロ）の
マスクパターンでマスクされ記録した記録ドットパター
ンを示す。図においてＡはイエローの記録ドットを、Ｂ
はシアンの記録ドットを示し、それぞれ（１）は図１４
ａの（イ）のマスクパターンでマスクされた場合、
（２）は図１４ａの（ロ）のマスクパターンでマスクさ
れた場合の記録ドットを示している。図１８Ａの（１）
のイエローは記録ドットが示されていないが、これは記
録ドット配列とマスクパターンが同一であるため、全記
録ドットのデータがマスクされてしまったためである。

【００１５】図１９に図１５に示す記録方法で記録した
画像を示す。第１走査記録で図１８Ａ（１）およびＢ
（１）が記録される。次に記録媒体を８ノズル分搬送し
た後、第２走査記録で図１８Ａ（２）およびＢ（２）が
記録される。走査中のインク記録順は、シアン→イエロ
ーの順であり、図中最上部にかかれている記録ドット
は、一番最後に記録されたインク色のドットを示してい
る。以後第３走査記録で図１８Ａ（１）およびＢ（１）
が記録され、第４走査記録で図１８Ａ（２）およびＢ
（２）が記録される。図１９において、Ｙの領域はイエ
ロー色のドットが一番最後に記録されているが、Ｃの領
域においては、シアン色のドットが一番最後に記録され
ており、Ｙの領域、Ｃの領域でインクの記録順が異なっ
ている。

【００１６】インクジェット記録の場合、記録媒体上で
の記録ドットの広がり、にじみおよび記録媒体内部への
インクの浸透の影響によりインク色の記録順が異なると
記録画像の色相が変化する。図１９においてもＹの領域
とＣの領域の画像の色相が異なり、結果として８ノズル
幅での異なる色相の縞状のムラが発生し、画質を著しく
劣化させるという欠点があった。

【００１７】さらにヘッドの駆動方法および取り付け精
度によっても以下に述べる問題があった。

【００１８】高密度に複数のインク吐出口が実装された
記録ヘッドにおいて、熱エネルギーにより圧力変化を利
用するタイプでは、隣接吐出口からの圧力波や熱拡散に
よりインク吐出が不安定となるクロストークと呼ばれる
現象が生じるため、インク吐出口群を複数個に分割して
駆動を行ない、これを防止している。

【００１９】印字ヘッドを駆動する従来の電気回路のブ
ロック図を図２０、図２１に、各部信号波形のタイミン
グチャートを図２２に示す。ここでは、記録ヘッドのイ
ンク吐出を行なう駆動を４分割して行なう場合で説明す
る。記録ヘッド１は１６個のヒータ１０１を有してお
り、各ヒータ１０１にはインクを吐出する吐出口が対応
する。この記録ヘッド１は、印字データＳｉを印字デー
タ同期クロックＣＬＫｉで１６ビットのシフトレジスタ
１０２にセットし、イネーブルＢＥｉ１^* 、ＢＥｉ２
^* 、ＢＥｉ３^* 、ＢＥｉ４^* 信号をそれぞれＯＮにする
ことでヘッドのトランジスタアレイ１０３を駆動し、４
個単位でヒータ１０１を発熱させ印字を行なう。上記Ｂ
Ｅｉ１^* 、ＢＥｉ２^* 、ＢＥｉ３^* 、ＢＥｉ４^* 信号
は、デコーダ１０４によって作られる。なお、ＬＡＴＣ
Ｈ^* 信号は印字データを１６ビットのラッチ１０５にラ
ッチする制御信号、ＣＡＲＥＳｉ^* 信号はラッチ１０５
をクリアするリセット信号である。また、信号^* は信号
がロウアクティブであることを示す。

【００２０】１回のヒート動作はＨｅａｔ Ｓｔａｒｔ
信号（図２２（ｂ））で開始され、印字ヘッド駆動期間
中Ｈｅａｔ Ｅｎａｂｌｅ信号（図２２（ｃ））をＨｉ
ｇｈにする。Ｈｅａｔ Ｅｎａｂｌｅ信号はＨｅａｔ
Ｓｔａｒｔ信号とＨｅａｔＣｌｏｃｋ（図２２（ａ））
が入力するフリップフロップによって作られる。Ｈｅａ
ｔ Ｅｎａｂｌｅ信号がＨｉｇｈである期間中はカウン
タ１０６およびカウンタ１０７がＨｅａｔ Ｃｌｏｃｋ
信号によりカウントアップしてゆく。カウンタ１０６の
値は比較回路１０８を介しヘッド１を駆動する信号Ｈｅ
ａｔ Ｐｕｌｓｅ^* （図２２（ｄ））を発生させる。比
較回路１０８はレジスタ１１０に図示しないＣＰＵから
セットされたパルス幅とカウント値が同じになるまでＨ
ｅａｔＰｕｌｓｅ^* 信号を発生させ、セットされた値と
同じになるとＨｅａｔ Ｐｕｌｓｅ^* 信号をＬｏｗに落
とす。カウンタ１０７はカウンタ１０６が一巡する度に
カウントアップされ、比較回路１０９により印字ヘッド
の分割ブロックを選択するＮｏｚｚｌｅ Ｓｅｌｅｃｔ
１、２信号（図２２（ｅ）、（ｆ））を発生させる。
Ｎｏｚｚｌｅ Ｓｅｌｅｃｔ １、２信号は上記デコー
ダ１０４を介してヘッドの分割信号のＢＥｉ１^* 、ＢＥ
ｉ２^* 、ＢＥｉ３^* 、ＢＥｉ４^* （図２２（ｈ）〜
（ｋ））を選択する。比較回路１０９はヘッド分割信号
を４回切り換えた後、ヒート終了信号Ｈｅａｔ Ｅｎｄ
^* （図２２（ｇ））を発生させ、Ｈｅａｔ Ｅｎａｂｌ
ｅ信号をＬｏｗに落としてヒート動作を終了させる。本
回路においては、全ての信号がＨｅａｔ Ｃｌｏｃｋ信
号に同期して動いている。ヒート期間を示すＨｅａｔ
Ｅｎａｂｌｅ信号は、Ｈｅａｔ Ｓｔａｒｔ信号で始ま
り、Ｈｅａｔ Ｅｎｄ^* 信号で終了する。実際にヘッド
１をヒートするためのＨｅａｔ Ｐｕｌｓｅ^* 信号は分
割ブロック選択信号Ｎｏｚｚｌｅ Ｓｅｌｅｃｔ１、Ｎ
ｏｚｚｌｅ Ｓｅｌｅｃｔ ２各信号によってＢＥｉ１
^* 、ＢＥｉ２^*、ＢＥｉ３^* 、ＢＥｉ４^* に振り分けて
いる。

【００２１】図２５は図２４（ａ）に示す吐出口の分割
により図２３の画像を図１５に示す記録方法で記録した
ものである。図２５において（ａ）はヘッドが傾いてい
ない場合、（ｂ）はヘッド取付け誤差等のためにヘッド
が傾いている場合である。なお、図中、、は夫々
１、２、３走査目の吐出で形成されるドットを示し、添
字は分割ブロックを示している。

【００２２】図２５（ａ）のずれは分割信号ＢＥｉ１、
ＢＥｉ２、ＢＥｉ３、ＢＥｉ４の吐出タイミングのずれ
によって生じ、ずれ量Ｌ₀ はＬ₀ ＝ΔＴｖで示される。
ΔＴは分割ブロックＢＥｉ１とＢＥｉ４のヒート信号発
生の時間差であり、ｖは記録ヘッドの走査速度である。
同図（ｂ）のようにヘッドが傾いている場合には、各分
割ブロックのヒート信号発生の時間差とヘッドの傾きに
より吐出基準位置がヘッドの上部、下部のいずれを使用
するかで変動することにより、ずれ量はＬ₂ ＜Ｌ₁ の関
係になる。この場合上部８ノズル分の領域においては記
録ドットが散乱しているのに対し、下部８ノズル分の領
域においては記録ドットが集中している。なお、同図
（ｂ）と逆方向にヘッド１が傾いている場合は、上部の
領域の記録ドットが集中し下部の領域の記録ドットが散
乱する。

【００２３】図２６は図２４（ｂ）に示す吐出口の分割
により、図２３の画像を図１５に示す記録方法で記録し
たものである。図２６において（ａ）はヘッドが傾いて
いない場合、（ｂ）は傾いている場合である。図２６
（ａ）のずれ量Ｌ₀ は先と同様にＬ₀ ＝ΔＴｖで示さ
れ、ΔＴは分割ブロックＢＥｉ１とＢＥｉ４のヒート信
号発生の時間差であり、ｖは記録ヘッドの走査速度であ
る。図２６（ｂ）のようにヘッドが傾いている場合に
は、各分割ブロックのヒート信号発生の時間差とヘッド
傾きによる吐出基準位置の変動によりずれ量はＬ₂ ＜Ｌ
₁ の関係となる。この場合も先の記録方法と同様に８ノ
ズル分の領域においては記録ドットが散乱しているのに
対し、下部８ノズル分の領域においては記録ドットが集
中している。

【００２４】図２３の画像を図１５に示す記録方法でシ
アンとイエローの混色記録した画像を図２７に示す。こ
のときヘッドの駆動は図２４（ｂ）に示す吐出口の分割
により行ない、シアン色のインクを吐出する記録ヘッド
は傾きがなく、イエロー色のインクを吐出する記録ヘッ
ドは傾いている。図２７において斜線のドットはシアン
の記録ドットを示し、空白のドットはイエローの記録ド
ットを示している。図において、上部８ノズル分の領域
と下部８ノズル分の領域においては、各色の記録ドット
の重なりが異なる。

【００２５】このような方法で記録した画像は、ｎ等分
した領域（上記例においては８ノズル分の領域）ごとに
起こるドットの疎密パターンによる縞状のムラに加え、
各色記録ドットの重なりの違いから起こる色相差がさら
にムラを悪化させ、画質を著しく劣化させる欠点があっ
た。

【００２６】本発明の目的は上記従来技術の課題を解決
し、記録ヘッドをｎ等分した領域の幅だけ搬送してｎ回
の記録走査で画像を形成する場合でも、常に良好な画像
記録を行なうことが可能な記録装置を提供することであ
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明に係わる記録装置は、入力画像信号に応じて
単位面積あたりの記録ドット数を変化させて中間調の表
現が可能なインクジェット記録装置において、インクを
吐出する複数の吐出部を備えた記録ヘッドと、該記録ヘ
ッドの吐出部列をｎ分割した領域の幅だけ、該記録ヘッ
ドと記録媒体を相対的に搬送する搬送手段と、ｎ分割し
た領域の幅をｎ回の走査記録で画像を形成するために、
一走査記録中に該記録ヘッドが記録媒体上に形成する記
録ドットをマスクパターンにより間引く間引き手段と、
ｎ分割した領域の幅の記録をｎ分割した異なる吐出部列
によりｎ回の走査記録で画像形成を可能とする画像形成
手段と、中間調を表現している記録ドット配列とは異な
る配列パターンを前記マスクパターンとして発生する発
生手段を有することを特徴とする。

【００２８】

【作用】上記構成によれば、画像を構成する記録ドット
配列とは異なる配列パターンで記録信号をマスクするこ
とができ、誤差拡散法などの条件付決定型ディザ法の信
号を用いることで、マスクのパターンに可変性が加わる
ことで色ムラ等の画質劣化要因を軽減することができ
る。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

【００３０】（実施例１）図１は、本発明の実施例にお
けるシリアルスキャン型式のカラーインクジェット記録
装置の要部構成を示す斜視図である。図において、イエ
ローの色インクを吐出する記録ヘッド１Ｙ、マゼンタの
色インクを吐出する記録ヘッド１Ｍ、シアンの色インク
を吐出する記録ヘッド１Ｃ、ブラックの色インクを吐出
する記録ヘッド１Ｋはキャリッジ２に所定距離をおいて
設置してある。用紙やプラスチック薄板から成る記録媒
体は搬送ローラ（不図示）を経て排紙ローラ３、４に挟
持され、不図示の搬送モータの駆動に伴い矢印Ａ方向に
送られる。

【００３１】ガイドシャフト５およびエンコーダ６によ
りキャリッジ２が案内支持されている。キャリッジ２は
駆動ベルト７、８を介してキャリッジモータ９の駆動に
より前記ガイドシャフト５に沿って往復移動させられ
る。上記記録ヘッド１の記録媒体と対面する表面（吐出
口形成面）には複数の吐出口が設けられており、各吐出
口の内部（流路）にはインク吐出用の熱エネルギーを発
生する発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）が設けら
れている。エンコーダ６の読み取りタイミングに従い、
前記発熱素子を記録信号に基づいて駆動し、ブラック、
シアン、マゼンタ、イエローの順に記録媒体上にインク
液滴を飛翔、付着させることで画像を形成することがで
きる。

【００３２】記録領域外には、キャリッジ２のホームポ
ジションにキャップ部１０を有し、吐出回復動作を行な
うことができる回復ユニット１１が配設されている。１
２は記録ヘッド１の吐出口形成面をクリーニングするた
めのクリーニングブレードである。記録ヘッド１へのイ
ンク供給はキャリッジ２上の不図示のサブタンクを介し
てインク供給チューブ１３を通じてインクタンク１４よ
り行なわれる。

【００３３】図２は本発明の実施例における記録装置の
構成を示すブロック図である。

【００３４】２１は記録装置を示しており、２２はＲ、
Ｇ、Ｂの３色の画像信号（各色８ビット）あるいはＣ、
Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の画像信号（各色１ビット）を入力す
る画像入力部、２３は記録装置２１全体をＲＯＭ２４中
の各種プログラムに基づいて制御するＣＰＵを示してい
る。このＣＰＵ２３中において、２４は制御プログラ
ム、エラー処理プログラム、ＣＰＵ２３を動作させるた
めのプログラム等を格納しているＲＯＭを示し、２５は
ＲＯＭ２４中の各種プログラムのワークエリアおよびエ
ラー処理時の一時退避エリアとして用いるＲＡＭを示し
ている。そして２６は画像入力部２２で得た入力画像信
号の信号処理を行なう画像信号処理部を示しており、２
７は印字開始等のオペレーションを行なうための操作部
を示している。この操作部２７はエラーメッセージ等の
簡単な表示機能を有している。２８は入力画像信号の信
号形態をみる入力信号形態検知部で、２９はＣ、Ｍ、
Ｙ、Ｋの４色の各記録ヘッドによって記録材にインクを
吐出し画像を形成する記録部を示している。２０は記録
装置２１内部のアドレス信号、制御信号、データを伝送
するバスラインを示している。

【００３５】図３は本実施例における画像信号処理回路
を示すブロック図、図４は図３における２値化回路を示
すブロック図、図５は図４における２値化処理に用いる
誤差拡散法の説明図である。

【００３６】図４において、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色８ビット
の入力信号は、入力補正４２で入力補正を行った後、補
色変換４３で輝度信号から画像濃度信号に変換されると
共に補色のｃ，ｍ，ｙ信号に変換される。次に、黒生成
４４でｃ，ｍ，ｙ信号からｋ信号が生成されると共にＵ
ＣＲ４５でｋ信号に相当するｃ，ｍ，ｙ成分が取り除か
れるＵＣＲ（下色除去）が行われる。次に、マスキング
４６で入力系の色とインクの分光特性を補正して忠実な
色再現を得るための色補正が行われ、出力補正４７で
ｋ，ｃ，ｍ，ｙ４色のガンマ特性が補正された後、多値
信号は２値化処理部４８で２値化処理され、Ｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙの２値信号を得る。

【００３７】次に、図５を用いて本発明の２値化処理部
４８に用いる誤差拡散法について説明する。

【００３８】誤差拡散法は、入力画素と出力画素との積
算誤差を２次元的に清算してゆくものである。図５にお
いて、入力画素Ｉ_xy（多値信号）の周辺に生じた２値化
誤差Ｅ_xyに、誤差配分器５３により誤差拡散マトリクス
に基づく誤差配分係数Ｋ_klを乗算して重みづけを行い、
次式の積算誤差Ｓ_xyを求める。

【００３９】誤差配分係数Ｋ_klは、

【００４０】

【外１】 （但し、Ｘは注目画素）となる。

【００４１】Ｓ_xy＝（１／ΣＫ_kl）Σ_kl・Ｅ_x-k,y-l （但し、ｋ，ｌは拡散マトリクス内の座標）

【００４２】次に積算誤差Ｓ_xyを４９の入力補正手段で
Ｉ_xyに繰入れ、補正値Ｉ′_xyを得る。

【００４３】補正値Ｉ′_xyは、 Ｉ′_xy＝Ｉ_xy＋Ｓ_xyとなる。

【００４４】次に、５０の比較器でＩ′_xyを閾値信号Ｔ
と比較して２値化を行い、２値信号Ｐ_xyを出力する。

【００４５】このときの誤差Ｅ_xyは５１の差分演算手段
で求められ、 Ｅ_xy＝Ｉ′_xy−Ｐ_xyとなる。

【００４６】次に、図３を用いて本実施例における画像
信号処理について説明する。ここでは、記録ヘッドの吐
出口列を２等分し、２等分した領域の幅分、記録媒体を
搬送し、前記領域の幅の画像を２回の走査記録で形成す
る場合について示す。

【００４７】入力画像信号が２値信号の場合、選択信号
Ｓ₁ に従ってセレクタ３０により信号はバッファ３３
に納まる。一方、選択信号Ｓ₁ に従ってセレクタ４１に
より多値信号発生回路３９が選択され、規定の多値信号
が２値化回路３１に入力する。このときの規定多値信号
を２５５（８ビット）レベル中、１２８レベルの値を入
力することで単位面積当りのドットの記録数が１／２で
ある２値信号が２値化回路３１から出力される。この出
力２値信号はセレクタ３２によりバッファ３４に納め
られマスク信号として用いられる。バッファ３３の２
値画像データとバッファ３４の２値データ（マスクデ
ータ）を演算回路３７でＡＮＤ処理を行って間引き画像
データを作成し、これを出力バッファ３８に入力後、ヘ
ッド１に信号を伝達し第１の記録を行う。

【００４８】次に規定多値信号を２値化回路３１に入力
し、出力２値信号をセレクタ３２によりバッファ３４
に納めた後、セレクタ３５により反転回路３６で反転し
たバッファ３４の２値データ（マスクデータ）とバッ
ファ３３の２値画像データを演算回路３７でＡＮＤ処
理を行って間引き画像データを作成し、これを出力バッ
ファ３８に入力後、ヘッド１に信号を伝達し第２の走査
記録を行う。記録ヘッド１の吐出口が１６ノズルの場
合、バッファ３３、バッファ３４のメモリ容量は
（走査方向の最大印字画素数／８×４色×１６ノズル）
Ｂｙｔｅ必要である。

【００４９】記録ドット数を１／２に間引いた第１の走
査記録を行った後に、８ノズル分だけ記録媒体の搬送を
行い、次に第１の走査記録とは間引きパターンを反転さ
せて記録ドット数を１／２に間引いた第２の走査記録を
行うが、バッファ，内のデータは第１、第２走査記
録で重なる画像領域（８ノズル分）を除き、各走査記録
ごとに順次つぎの信号データをバッファ内に入力する。
以後、記録媒体の搬送動作を含め第１、第２の走査記録
を繰り返し行うことで１つの画像が形成される。

【００５０】入力信号が多値信号の場合、選択信号Ｓ₁
に従ってセレクタ３０により信号は２値化回路に入力
し、２値化処理された後、セレクタ３２を通ってバッフ
ァの３３に納まる。一方、選択信号Ｓ₁ に従ってセレク
タ４１によりマスクパターンテーブル４０が選択され、
マスクパターンデータがバッファ３４に入力する。マ
スクパターンテーブル内のパターンは図６，に示さ
れるものであり、斜線部がビットが“１”の状態で空白
部が“０”の状態である。

【００５１】バッファ３３の２値画像データとバッフ
ァ３４の２値データ（マスクデータ）を演算回路３７
でＡＮＤ処理を行って間引き画像データを作成し、これ
を出力バッファ３８に入力後、ヘッド１に信号を伝達し
て第１の記録を行う。記録媒体の搬送（８ノズル分）を
行った後、バッファ，内のデータの入れ換えを行っ
た後、バッファ３３の２値画像データと反転回路３６
で反転したバッファ３４の２値データ（マスクデー
タ）を演算回路３７でＡＮＤ処理を行って間引き画像デ
ータを作成し、これを出力バッファ３８に入力後、ヘッ
ドに信号を伝達して第２の記録を行う。以後、記録媒体
の搬送動作を含め、第１、第２の走査記録を繰り返し行
うことで１つの画像が形成される。選択信号Ｓ₁ は画像
データ先頭のヘッダ信号により切り換えを行っても良
い。

【００５２】本構成で記録を行うと、記録ドットの配列
パターンとマスクパターンの信号の配列パターンが異な
るため、色相差によって起こる色ムラを低減させること
ができる。

【００５３】さらに、マスクパターン信号の配列パター
ンは、誤差拡散法を用い、ある程度のランダム性をもっ
た配列となているため、ヘッド傾き等の精度により、各
色ドットの重なり方に特異性をもつことがなく、濃度、
色ムラを低減させることが可能となる。

【００５４】画像信号の２値化処理に誤差拡散法を用い
た場合には、２値化後の画像信号のドット配列が不規則
であるため、固定パターンのマスクパターン信号を用い
ても上記と同様な効果があり画質を向上させることが可
能である。

【００５５】また、入力画像信号形態によらず任意にマ
スクパターンのパターン信号発生手段を選択可能とすれ
ば、入力２値画像信号が記録装置内の２値化処理手法と
同一のものであった場合でも、記録ドットの配列パター
ンがマスクパターンのパターン信号の配列パターンと重
なることを防止することができる。

【００５６】（実施例２）次に、本発明における実施例
２の画像信号処理のブロック図を図７に示す。

【００５７】図７において２値化回路，は先の実施
例の図４のブロック図で示したものと同様であるため、
ここでは説明を省略する。２値化回路の５５の２値化処
理には先の実施例の図５で示した誤差拡散法を用いてい
る。一方、２値化回路５６の２値化処理では、図８に
示したようなディザマトリクスの閾値に従って対応画素
の多値信号が２値化される独立決定型ディザ法を用いて
いる。

【００５８】以下、１６ケの吐出口をもつ記録ヘッドの
吐出口列を２等分し、２等分した領域の幅分、記録媒体
を搬送し、前記領域の幅の画像を２回の走査記録で形成
する場合について示す。

【００５９】選択信号Ｓ₁ により入力画像信号（多値）
を２値化回路の５５と２値化回路５６のどちらで２値
化処理するかを選択する。

【００６０】今、２値化処理を２値化回路の５５で行う
とすると、入力画像信号（多値）は２値化回路の５５で
２値化され、バッファ７０に納まる。２値化回路５
６には多値信号発生回路７４から規定の多値信号が入力
する。このときの規定多値信号を２５５（８ビット）レ
ベル中１２８レベルの値を入力することで、単位面積当
りのドットの記録数が１／２の２値信号が２値化回路
５６から出力される。この出力２値信号はセレクタ５７
によりバッファ５８に納められマスク信号として用い
られる。バッファ７０とバッファ５８のメモリ容量
は（走査方向の最大印字画素数／８×４色×１６ノズ
ル）Ｂｙｔｅである。

【００６１】バッファ７０の２値画像データとバッフ
ァ５８の２値データ（マスクデータ）を演算回路７２
でＡＮＤ処理を行って間引き画像データを作成し、これ
を出力バッファ７３に入力後、ヘッド１に信号を伝達し
て第１の記録を行う。記録媒体の搬送（８ノズル分）を
行った後、バッファ，内のデータを必要分新規なも
のに入れ換えた後、バッファ７０の２値画像データと
反転回路７１で反転したバッファ５８の２値データ
（マスクデータ）を演算回路３７でＡＮＤ処理を行って
間引き画像データを作成し、これを出力バッファ７３に
入力後、ヘッド１に信号を伝達して第２の記録を行う。
以後、記録媒体の搬送動作を含め、第１、第２の走査記
録を繰り返し行うことで１つの画像が形成される。

【００６２】選択信号Ｓ₁ により入力画像信号（多値）
の２値化処理を２値化回路５６で行うように選択した
場合には、２値化回路５５がマスク信号発生回路とし
て使用される。

【００６３】この実施例でも、記録ドットの配列パター
ンとマスクパターン信号の配列パターンが異なるため、
色相差によって起こる色ムラを低減させることができ
る。

【００６４】（実施例３）次に本発明における実施例３
の画像信号処理のブロック図を図９に示す。図９におい
て２値化回路は先の実施例の図４のブロック図で示した
ものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

【００６５】２値化処理には図１０に示すような誤差拡
散法を用いている。誤差拡散法の説明は先にも述べたの
で省略するが、図１０においては、選択信号Ｓ₃ により
誤差配分係数を選択できるようになっており、任意に２
値化パラメータを可変できるようになっている。誤差配
分係数，には図１１，の係数がそれぞれ入って
いる。

【００６６】以下、１６ケの吐出口をもつ記録ヘッドの
吐出口列を２等分し、２等分した領域の幅分、記録媒体
を搬送し、前記領域の幅の画像を２回の走査記録で形成
する場合について示す。

【００６７】選択信号Ｓ₃ により入力画像信号（多値）
を誤差配分係数８５と８６のどちらの係数を用いて
２値化処理するかを選択する。今、誤差配分係数８５
で２値化処理を行うとすると、まず入力画像信号（多
値）を誤差配分係数で８ノズルライン（８ラスタ）分２
値化処理してバッファ８０にデータを納める。次に２
値化回路の誤差配分係数を８６に切り換え、多値信号
発生回路からの規定多値信号を２値化する。このときの
規定多値信号を２５５（８ビット）レベル中１２８レベ
ルの値を入力することで単位面積当りのドットの記録数
が１／２の２値信号値が出力される。この出力２値信号
はセレクタ７７によりバッファ７８に納められマスク
信号として用いられる。バッファ８０とバッファ７
８のメモリ容量は（走査方向の最大印字画素数／８×４
色×１６ノズル）Ｂｙｔｅである。

【００６８】バッファ８０の２値画像データとバッフ
ァ７８の２値データ（マスクデータ）を演算回路８２
でＡＮＤ処理を行って間引き画像データを作成し、これ
を出力バッファ７３に入力後、ヘッド１に信号を伝達し
て第１の記録を行う。記録媒体の搬送（８ノズル分）を
行った後、バッファ，内のデータを必要分新規なも
のに入れ換えた後、バッファ８０の２値画像データと
反転回路８１で反転したバッファ７８の２値データ
（マスクデータ）を演算回路８２でＡＮＤ処理を行って
間引き画像データを作成し、これを出力バッファ８３に
入力後、ヘッド１に信号を伝達して第２の記録を行う。
以後、記録媒体の搬送動作を含め、第１、第２の走査記
録を繰り返し行うことで１つの画像が形成される。選択
信号Ｓ₃ により入力画像信号（多値）の２値化処理を誤
差配分係数で行うように選択した場合には、誤差配分
係数による２値信号が、マスクパターン信号として使
用される。

【００６９】この実施例でも、記録ドットの配列パター
ンとマスクパターンの信号の配列パターンが異なるた
め、色相差によって起こる色ムラを低減させることがで
きる。

【００７０】（実施例４）図１２は、本実施例における
実施例４の２値化処理に用いる誤差拡散法の説明図であ
る。本実施例も先の実施例３と同様に、２値化処理パラ
メータを選択信号により任意に可変させて信号処理を行
うものであり、詳細な説明は省略し、異なる点のみ述べ
る。

【００７１】図１２における誤差拡散法においては、拡
散マトリクスの異なる２つの誤差バッファメモリと対応
する誤差配分係数をもっている。誤差配分係数，に
はそれぞれ図１３，に示す係数が入っている。選択
信号Ｓ₃ により誤差バッファメモリ，および誤差配
分係数，を選択し、画像信号の２値化処理およびマ
スクパターン信号の発生を行う。本方式によれば、実施
例１および実施例３に記載以外の２値化処理パラメータ
を可変させても良く、実施例２の閾値信号を可変させて
も同様な効果が得られる。

【００７２】（実施例５）先の実施例において、１６ケ
の吐出口をもつ記録ヘッドの吐出口列を４等分し、４等
分した領域の幅分、記録媒体を搬送し、前記領域の幅の
画像を４回の走査記録で形成する場合について説明す
る。

【００７３】第１走査目の記録はバッファ内の偶数ノ
ズルに対応する（偶数ラスタ）２値画像信号と、バッフ
ァ内のマスク用２値信号を演算回路でＡＮＤ処理を行
って間引き画像データを作成して画像を記録する。奇数
ノズルに対応する（奇数ラスタ）２値画像信号は“００
（Ｈｅｘ）”として処理される。

【００７４】第２走査目の記録はバッファ内の奇数ラ
スタの２値画像信号と、バッファ内のマスク用２値信
号を演算回路でＡＮＤ処理を行って間引き画像データを
作成して画像を記録する。偶数ラスタの２値画像信号に
は“００（Ｈｅｘ）”が代入される。

【００７５】第３走査目の記録はバッファ内の偶数ラ
スタの２値画像信号と、反転回路で反転したバッファ
内のマスク用２値信号を演算回路でＡＮＤ処理を行って
間引き画像データを作成して画像を記録する。奇数ラス
タの２値画像信号には“００（Ｈｅｘ）”が代入され
る。

【００７６】第４走査目の記録はバッファ内の奇数ラ
スタの２値画像信号と反転回路で反転したバッファ内
のマスク用２値信号を演算回路でＡＮＤ処理を行って間
引き画像データを作成して画像を記録する。偶数ラスタ
の２値画像信号には“００（Ｈｅｘ）”が代入される。
以後、記録媒体の搬送動作を含め第１〜第４走査を繰り
返し行うことで１つの画像が形成される。

【００７７】この実施例でも、記録ドットの配列パター
ンとマスクパターンの信号の配列パターンが異なるた
め、色相差によって起こる色ムラを低減させることがで
きる。

【００７８】本発明に適用する条件付決定型ディザ法に
は、前述各実施例で示した誤差拡散法（平均誤差最小
法）以外にも、メッシュ内画素分配法、多段分割量子化
法、ＣＡＰＩＸ法等を用いても良い。

【００７９】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用する方式の記録ヘッド、記録
装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００８０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越え
る急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を
印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを
発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結
果的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の
気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長，収
縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させ
て、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわ
れるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものが適し
ている。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の
米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条
件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができ
る。

【００８１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、画像
を構成する記録ドット配列とは異なる配列パターンで記
録信号をマスクすることができ、誤差拡散法等の条件付
決定型ディザ法の信号を用いることで、マスクのパター
ンに可変性が加わることで色ムラ等の画質劣化要因を軽
減することができ、良好な画像記録を行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるシリアルスキャン型
式のカラーインクジェット記録装置の要部構成を示す斜
視図である。

【図２】本発明の一実施例における記録装置の構成を示
す図である。

【図３】本発明の一実施例における画像信号処理回路を
示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例における２値化回路を示すブ
ロック図である。

【図５】本発明の一実施例に用いる誤差拡散法の説明図
である。

【図６】本発明の一実施例におけるマスクパターンテー
ブル内のマスクパターンを示す図である。

【図７】本発明の実施例２における画像信号処理回路を
示すブロック図である。

【図８】本発明の実施例２における２値化処理に用いる
閾値マトリクスである。

【図９】本発明の実施例３における画像信号処理回路を
示すブロック図である。

【図１０】本発明の実施例３に用いる誤差拡散法の説明
図である。

【図１１】図１０の誤差拡散法の２値化処理に用いる、
誤差配分係数を示す図である。

【図１２】本発明の実施例４に用いる誤差拡散法の説明
図である。

【図１３】図１２の誤差拡散法の２値化処理に用いる誤
差配分係数を示す図である。

【図１４】記録信号をマスクするマスクパターンであ
る。

【図１５】記録ヘッドの吐出口列を２等分して記録を行
う方法を示す図である。

【図１６】記録ヘッドの吐出口列を２等分して記録を行
う別の方法を示す図である。

【図１７】記録ヘッドの吐出口列を４等分して記録を行
う方法を示す図である。

【図１８】図１４のマスクパターンによりマスク記録し
た画像を示す図である。

【図１９】図１８の画像を図１５の方法で記録した画像
を示す図である。

【図２０】ヘッドユニット部を含む従来の電気回路の構
成図である。

【図２１】信号処理系を含む従来の電気回路の構成図で
ある。

【図２２】従来の電気回路におけるタイミングチャート
である。

【図２３】記録画像のパターンを示す図である。

【図２４】記録ヘッドの分割状態を示す図である。

【図２５】図１５の記録方法で記録した従来の画像を示
す図である。

【図２６】図１５の記録方法で記録した別の従来の画像
を示す図である。

【図２７】図２５と同じ記録方法で記録した混色画像を
示す図である。

【符号の説明】 １ 記録ヘッド ２ キャリッジ ２２ 画像入力部 ２３ ＣＰＵ ２６ 画像信号処理部 ２８ 入力信号形態検知部 ２９ 記録部 ３０，３２，３５，４１ セレクタ ３１ ２値化回路 ３３，３４ バッファ ３６ 反転回路 ３７ 演算回路 ３８ 出力バッファ ３９ 多値信号発生回路 ４０ マスクパターンテーブル ５５，５６ ２値化回路 ７４ 多値信号発生回路 ７６ ２値化回路 ８４ 多値信号発生回路 ８５，８６ 誤差配分係数 ８８，８９ 誤差配分係数 ９１，９２ 誤差バッファメモリ １０１ ヒータ ２００ 吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/485 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０１ Ｂ 9186−5Ｃ 9012−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０４ Ｄ 8804−2Ｃ 3/12 Ｆ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像信号に応じて単位面積あたりの
   記録ドット数を変化させて中間調の表現が可能なインク
   ジェット記録装置において、 インクを吐出する複数の吐出部を備えた記録ヘッドと、 該記録ヘッドの吐出部列をｎ分割した領域の幅だけ、該
   記録ヘッドと記録媒体を相対的に搬送する搬送手段と、 ｎ分割した領域の幅をｎ回の走査記録で画像を形成する
   ために、一走査記録中に該記録ヘッドが記録媒体上に形
   成する記録ドットをマスクパターンにより間引く間引き
   手段と、 ｎ分割した領域の幅の記録をｎ分割した異なる吐出部列
   によりｎ回の走査記録で画像形成を可能とする画像形成
   手段と、 中間調を表現している記録ドット配列とは異なる配列パ
   ターンを前記マスクパターンとして発生する発生手段を
   有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記発生手段は、パターンを格納するパ
   ターンテーブルと、規定多値信号を発生する多値信号発
   生手段を有し、 前記入力画像信号として２値又は多値入力画像信号を選
   択的に入力する入力手段と、 多値入力信号を誤差拡散法等の条件付決定型ディザ法に
   より、２値出力信号に変換する２値化処理手段と、 前記２値化処理手段の多値入力信号として、前記多値入
   力画像信号と前記規定多値信号を選択的に出力する出力
   手段と、をさらに有し、 前記入力画像信号として前記入力手段が２値入力画像信
   号を入力する場合、前記２値化処理手段に前記多値信号
   発生手段で発生した規定多値信号を入力し、得られた２
   値信号を前記マスクパターンとして用い、 前記入力画像信号として前記入力手段が多値入力画像信
   号を入力する場合、前記マスクパターンとして前記パタ
   ーンテーブルに格納されたパターンを用いることを特徴
   とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記発生手段は、規定多値信号を発生す
   る多値信号発生手段を有し、 前記入力画像信号として多値入力画像信号を入力する入
   力手段と、 多値入力信号を２値出力信号に変換する複数種類の２値
   化処理手段と、 前記２値化処理手段の多値入力信号として前記多値入力
   画像信号と前記規定多値信号を選択的に出力する出力手
   段と、をさらに有し、 前記多値入力画像信号が入力される前記２値化処理手段
   とは異なる前記２値化処理手段に前記多値信号発生手段
   で発生した規定多値信号を入力し、得られた２値信号を
   前記マスクパターンとして用い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。
4. 【請求項４】 前記発生手段は、規定多値信号を発生す
   る多値信号発生手段を有し、 前記入力画像信号として多値入力画像信号を入力する入
   力手段と、 多値入力信号を２値化処理パラメータを選択可変できる
   誤差拡散法等の条件付決定型ディザ法により２値出力信
   号に変換する２値化処理手段と、 前記２値化処理手段の多値入力信号として前記多値入力
   画像信号と前記規定多値信号を選択的に出力する出力手
   段と、をさらに有し、 前記多値入力画像信号に対して選択される２値化処理パ
   ラメータとは異なる前記２値化処理パラメータを選択し
   た前記２値化処理手段に、前記多値信号発生手段で発生
   した規定多値信号を入力し、得られた２値信号を前記マ
   スクパターンとして用いることを特徴とする請求項１記
   載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記発生手段は、前記マスクパターンと
   して入力画像信号形態によらず前記パターンテーブルか
   ら任意にパターンを選択可能としたことを特徴とする請
   求項２記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記複数の２値化処理手段の少なくとも
   １つは誤差拡散法等の条件付決定型ディザ法であること
   を特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録ヘッドは、前記複数の吐出部と
   対応する吐出部毎に設けられ、インクに熱による状態変
   化を生起させ該状態変化に基づいてインクを前記吐出部
   から吐出させて飛翔液滴を形成する熱エネルギー発生手
   段とを有したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
   かに記載のインクジェット記録装置。