JPH08258252A

JPH08258252A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH08258252A
Application number: JP6657295A
Authority: JP
Inventors: Akira Takagi; 彰高木
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1996-10-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JP3562019B2

Abstract

(57)【要約】【目的】記録媒体の種類によらず良好な記録品質を提
供し，記録モードによる記録品質の差を抑止する。【構成】記録媒体と記録品位の組み合わせにより記録
モードを選択し，記録モードに応じてインク重量を切替
えて最適なドット径を形成する。さらに選択された記録
モードに最適な画像処理方法を選択して各記録媒体，記
録モードにおいても良好な記録品質を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録においては、従来よ
り記録分解能に応じてインク吐出量を変化させ、記録媒
体上に形成されるドット径を記録分解能に適した大きさ
に制御する方法があった。その一例としてドラフトモー
ドにおいてはデータを主走査方向に間引きし、記録分解
能を低下させた場合にインク吐出量を増加させることに
より、ドット数の減少による記録濃度の低下を補償する
方法が特公平６−４５２４４号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ド
ラフトモードにおいてはデータを間引いて記録を行うた
め、データ処理の段階で想定されているドット径及び分
解能と実際の出力におけるドット径及び分解能との間に
差異が発生するため、最終的なドット径に対して最適な
画質が得られないことになる。ことに自然画像を記録す
る場合においては微妙なグラデーション等を２値化処理
したデータを記録するため、通常モードの記録結果とデ
ータ間引きを行ったドラフトモードの記録結果とにおい
てまったく異なる印象を受ける場合がある。

【０００４】また、データ間引きにより主走査速度を高
めた高速記録は可能であるが、データ間引きのためには
通常の記録分解能に相当するデータ生成を必要とするた
め、画像処理における処理速度の高速化は期待できな
い。

【０００５】さらにはインクジェット記録はインク滴を
記録媒体に付着させて記録を行う性質上、インク滴重量
が一定であっても記録媒体種類によってはドットの径が
変化する問題がある。上記従来技術ではある記録媒体の
種類によるドット径の差については対応できない。

【０００６】本発明は上記問題点を解決し、記録媒体種
類によらず好適なドット径を得ることができ、高速記録
においても記録品質の劣化を抑止できるインクジェット
記録装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】主走査方向の最大分解能
がｄ、副走査方向の最大分解能がｄであって、ヘッドを
主走査方向に走査し、記録媒体を副走査方向に走査し
て、前記ヘッド上に副走査方向に２ｋ×ｄ（ｋは自然
数）の間隔で配列された記録素子を有する前記記録素子
からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録
装置において、複数の記録媒体の中から１つを選択する
記録媒体選択手段と、複数の記録品位の中から１つを選
択する記録品位選択手段と、異なる記録分解能を有する
複数の記録モードの中から１つを選択する記録モード選
択手段と、前記記録モードに応じて前記インク滴重量を
切替え可能なヘッド駆動回路と、階調画像データ中の画
素を第１階調値と第２階調値の何れかに２値化する２値
化手段と、前記記録モードに応じて前記２値化手段が用
いる複数のマトリクスの中から１つを選択するマトリク
ス選択手段と、前記記録モードに応じて主走査開始位置
を切替え可能な主走査手段とを有し、前記記録モードに
対応して画像処理動作を切替え、特定の記録モードにお
いて主走査ごとに主走査開始位置を切替えるとともに、
前記記録モード選択手段は、前記記録品位選択手段によ
り選択された記録品位と前記記録媒体選択手段により選
択された記録媒体の組み合わせによって記録モードを選
択し、前記記録モードにおける記録分解能と等しい分解
能を有する前記階調画像データを出力する階調データ出
力手段を有し、同一記録モード中において、前記マトリ
クス選択手段は２値化処理の対象となる画素の位置によ
って前記２値化処理手段が用いるマトリクスを切替え、
前記記録素子に圧電素子を用いた場合には充電パルス幅
と充電電流値の両方、あるいはその一方を切替えること
により前記インク滴重量を切替えるヘッド駆動回路を有
することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下図示の実施例について説明する。

【０００９】図１は本発明におけるヘッド駆動回路の第
１実施例を示す回路図である。

【００１０】ヘッド６は圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮを
有し、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮは与えられる電荷量
に比例して変位し、電荷を放出することにより変位量に
応じたインク重量を持ったインク滴を吐出するものとす
る。トランジスタＱ１０１〜Ｑ（１００＋Ｎ）は後述す
る２値画像データに対応する圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴ
Ｎに選択的に電荷を供給するものである。

【００１１】ヘッド駆動回路２０３は信号制御部８、電
流制御部９、電流制御部１０、電力増幅部１１からな
り、ヘッド６中の圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮを駆動す
る波形を生成する。電流制御部１０は通常ドット吐出に
適した波形を生成するための電流制御を行う。電流制御
部９は本発明における微小ドット吐出に適した波形を生
成するための電流制御を行う。信号制御部８は、充電パ
ルス、放電パルス、ドット切替信号を受けて電流制御部
９、電流制御部１０を駆動する。

【００１２】まず通常ドットを吐出する場合を説明す
る。

【００１３】図３（ａ）は本発明において通常ドット吐
出に用いられるヘッド駆動波形を示す波形図である。

【００１４】ドット切替信号が通常ドットを選択するこ
と示すハイレベルのとき、信号制御部８は電流制御部１
０を駆動する。このとき電流制御部９は休止状態とな
る。充電パルスは通常ドット吐出を行う場合にはＴｃｎ
の時間だけロウレベルとなる。充電パルスがロウレベル
となるとトランジスタＱ７がオン状態となり、コンデン
サＣ１を充電する。トランジスタＱ７が抵抗Ｒ９を経て
コンデンサＣ１に供給される充電電流を一定値に制限す
ることにより、コンデンサＣ１の電圧は傾きθｃｎを持
った直線状に上昇する。電力増幅部１１がコンデンサＣ
１の電圧に従って出力電圧を上昇させると、圧電素子Ｐ
ＺＴ１〜ＰＺＴＮには電荷が供給され、圧電素子は変位
する。充電パルスがハイレベルとなると、トランジスタ
Ｑ７はオフ状態となり、出力電圧はＶｈｎに達する。Ｖ
ｈｎは通常ドットに適切なインク重量を吐出するために
圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮが変位するときの電圧であ
る。

【００１５】休止パルスがロウレベルであるＴｗｎ時間
後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトラ
ンジスタＱ８がオン状態となる。コンデンサＣ１に貯え
られた電荷は抵抗Ｒ１１を介して放電される。トランジ
スタＱ６がこの放電電流を一定値に制限することにより
コンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｎを持った直線状に降
下する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に従っ
て出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮか
ら電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷
放出により、通常ドットに適切なインク重量を持つイン
ク滴が吐出される。やがてＴｄｎ時間後放電パルスはハ
イレベルとなり、放電は終了する。

【００１６】ここで、傾きθｃｎは充電電流値に、傾き
θｄｎは放電電流値よって決定され、圧電素子ＰＺＴ１
〜ＰＺＴＮの変位速度を表わす。

【００１７】次に微小ドットを吐出する場合を説明す
る。

【００１８】図３（ｂ）は本発明において微小ドット吐
出に用いられるヘッド駆動波形を示す波形図である。

【００１９】ドット切替信号が微小ドットを選択するこ
と示すロウレベルのとき、信号制御部８は電流制御部９
を駆動する。このとき電流制御部１０は休止状態とな
る。充電パルスは微小ドット吐出を行う場合にはＴｃｍ
の時間だけロウレベルとなる。充電パルスがロウレベル
となるとトランジスタＱ３がオン状態となり、コンデン
サＣ１を充電する。トランジスタＱ１が抵抗Ｒ１を経て
コンデンサＣ１に供給される充電電流を一定値に制限す
ることにより、コンデンサＣ１の電圧は傾きθｃｍを持
った直線状に上昇する。電力増幅部１１がコンデンサＣ
１の電圧に従って出力電圧を上昇させると、圧電素子Ｐ
ＺＴ１〜ＰＺＴＮには電荷が供給され、圧電素子は変位
する。充電パルスがハイレベルとなると、トランジスタ
Ｑ３はオフ状態となり、出力電圧はＶｈｍに達する。Ｖ
ｈｍは微小ドットに適切なインク重量を吐出するために
圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮが変位するときの電圧であ
る。

【００２０】休止パルスがロウレベルであるＴｗｍ時間
後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトラ
ンジスタＱ４がオン状態となる。コンデンサＣ１に貯え
られた電荷は抵抗Ｒ３を介して放電される。トランジス
タＱ２はこの放電電流を一定値に制限することによりコ
ンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｍを持った直線状に降下
する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に従って
出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮから
電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷放
出により、微小ドットに適切なインク重量を持つインク
滴が吐出される。やがてＴｄｍ時間後放電パルスはハイ
レベルとなり、放電は終了する。

【００２１】ここで、傾きθｃｍは充電電流値に、傾き
θｄｍは放電電流値よって決定され、圧電素子ＰＺＴ１
〜ＰＺＴＮの変位速度を表わす。

【００２２】以上のようにドット切替信号、充電パルス
幅、放電パルス幅を切り替えることにより通常ドットと
微小ドットを選択的に吐出することが可能となる。

【００２３】図２は本発明におけるヘッド駆動回路の第
２実施例を示す回路図である。

【００２４】ヘッド駆動回路２０３は信号制御部２、電
流制御部３、電流制御部４、電力増幅部１１からなり、
ヘッド６中の圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮを駆動する波
形を生成する。電流制御部３は充電電流値制御を行う。
電流制御部４は放電電流値制御を行う。信号制御部２
は、充電パルス、放電パルス、ドット切替信号を受けて
電流制御部３、電流制御部４を駆動する。

【００２５】まず、通常ドットを吐出する場合を説明す
る。

【００２６】ドット切替信号が通常ドットを選択するこ
と示すハイレベルのとき、信号制御部２は電流制御部３
のトランジスタＱ１５をオフ状態とする。また、電流制
御部４のトランジスタＱ１６をオフ状態とする。充電パ
ルスは通常ドット吐出を行う場合にはＴｃｎの時間だけ
ロウレベルとなる。充電パルスがロウレベルとなるとト
ランジスタＱ３がオン状態となり、コンデンサＣ１を充
電する。このときトランジスタＱ１５はオフ状態である
ため、抵抗Ｒ２４に電流は流れない。トランジスタＱ１
が抵抗Ｒ１を経てコンデンサＣ１に供給される充電電流
を一定値に制限することにより、コンデンサＣ１の電圧
は傾きθｃｎを持った直線状に上昇する。電力増幅部１
１がコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を上昇させ
ると、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮに電荷が供給され、
圧電素子は変位する。充電パルスがハイレベルとなる
と、トランジスタＱ７はオフ状態となり、出力電圧はＶ
ｈｎに達する。Ｖｈｎはドットに適切なインク重量を吐
出するために圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮが変位すると
きの電圧である。

【００２７】休止パルスがロウレベルであるＴｗｎ時間
後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトラ
ンジスタＱ４がオン状態となる。コンデンサＣ１に貯え
られた電荷は抵抗Ｒ３を介して放電される。このときト
ランジスタＱ１６はオフ状態であるため、抵抗Ｒ２７に
電流は流れない。トランジスタＱ２がこの放電電流を一
定値に制限することによりコンデンサＣ１の電圧は傾き
θｄｎを持った直線状に降下する。電力増幅部１１はコ
ンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を降下させ、圧電
素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮから電荷を抜き取る。圧電素子
ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷放出により、通常ドットに適
切なインク重量を持つインク滴が吐出される。やがてＴ
ｄｎ時間後放電パルスはハイレベルとなり、放電は終了
する。

【００２８】次に微小ドットを吐出する場合を説明す
る。

【００２９】ドット切替信号が微小ドットを選択するこ
と示すロウレベルのとき、信号制御部２は電流制御部３
のトランジスタＱ１５をオン状態とする。また、電流制
御部４のトランジスタＱ１６をオン状態とする。充電パ
ルスは通常ドット吐出を行う場合にはＴｃｎの時間だけ
ロウレベルとなる。充電パルスがロウレベルとなるとト
ランジスタＱ３がオン状態となり、コンデンサＣ１を充
電する。このときトランジスタＱ１５はオン状態である
ため、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２４は並列接続となり、それぞ
れに電流が流れる。トランジスタＱ１が抵抗Ｒ１と抵抗
２４の並列回路を経てコンデンサＣ１に供給される充電
電流を一定値に制限することにより、コンデンサＣ１の
電圧は傾きθｃｍを持った直線状に上昇する。電力増幅
部１１がコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を上昇
させると、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮに電荷が供給さ
れ、圧電素子は変位する。充電パルスがハイレベルとな
ると、トランジスタＱ３はオフ状態となり、出力電圧は
Ｖｈｍに達する。

【００３０】休止パルスがロウレベルであるＴｗｍ時間
後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトラ
ンジスタＱ４がオン状態となる。このときトランジスタ
Ｑ１６はオン状態であるため、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２７は
並列接続となる。コンデンサＣ１に貯えられた電荷は抵
抗Ｒ３と抵抗２７の並列回路を介して放電される。トラ
ンジスタＱ２がこの放電電流を一定値に制限することに
よりコンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｍを持った直線状
に降下する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に
従って出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴ
Ｎから電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの
電荷放出により、微小ドットに適切なインク重量を持つ
インク滴が吐出される。やがてＴｄｍ時間後放電パルス
はハイレベルとなり、放電は終了する。

【００３１】以上のように第２実施例においても第１実
施例と同様にドット切替信号、充電パルス幅、放電パル
ス幅を切り替えることにより通常ドットと微小ドットを
選択的に吐出することが可能となる。

【００３２】第１実施例、第２実施例においても吐出す
るドットは通常ドットと微小ドットの２種類としたが、
特に２種類に限定されるものではなく、第１実施例では
吐出するドット重量の数に対応して電流制御部を増やす
ことにより多段階のドット重量を吐出することができ
る。また、第２実施例においては抵抗Ｒ１に並列接続す
る抵抗及び選択トランジスタと、抵抗Ｒ３に並列接続す
る抵抗及び選択トランジスタの数をドット重量の数に応
じて増やすことにより多段階のドット重量を吐出するこ
とができる。

【００３３】また、第１実施例、第２実施例何れの場合
においても充電電流値による出力電圧波形の傾き、充電
パルス幅を変化させて通常ドット吐出電圧Ｖｈｎと微小
ドット吐出電圧Ｖｈｍを切替えているが、どちらか一方
のみを変化させることによってもＶｈｎとＶｈｍの切替
えは可能である。例えば、Ｖｈｎ＞Ｖｈｍのとき、出力
波形の傾きをθｃｎとしたままで出力電圧がＶｈｍに達
する時間を微小ドット吐出時の充電パルス幅とすればよ
い。これとは逆に充電パルス幅をＴｃｎとしたままで、
充電パルスが終了した時点で出力電圧がＶｈｍとなる出
力電圧波形の傾きを得られるように充電電流値を減少さ
せればよい。

【００３４】続いて記録媒体上のドット径と記録分解能
の関係について説明する。

【００３５】表１に記録品位選択手段１０８と記録媒体
選択手段１０７の出力により記録モード選択手段１０９
が出力する記録モードを示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】記録品位選択手段１０８はドット切替信号
（Ｈ、Ｌ）の２レベルに対応して高品位、中品位の２つ
の記録品位レベルが設定されている。高品位を選択した
場合には微小ドット（ドット切替信号＝Ｌ）を使用し、
中品位を選択した場合には通常ドット（ドット切替信号
＝Ｈ）を使用するものとする。

【００３８】また、記録媒体選択手段１０７には専用紙
と普通紙の２種類の媒体が設定されている。

【００３９】記録品位選択手段１０８での２つの品位
と、記録媒体選択手段１０７での２種類の記録媒体の組
み合せによる記録モードは１〜４の４種類となる。

【００４０】記録モード＝１のときのドット径をｄ１、
記録モード＝２のときのドット径をｄ２、記録モード＝
３のときのドット径をｄ３、記録モード＝４のときのド
ット径をｄ４とし、ｄ１〜ｄ４の関係が以下であったと
する。

【００４１】ｄ１≦２ｄ＜ｄ２，ｄ３≦（２√２）ｄ＜ｄ４記録モード＝１のときのドット径ｄ１とドット径に最適
な各走査方向の分解能の関係を図４に示す。記録モード
＝４のときのドット径ｄ４とドット径に最適な各走査方
向の分解能の関係を図６に示す。

【００４２】記録モード＝２、記録モード＝３の場合の
ドット径ｄ２、ｄ３は記録モード１の分解能（ｄ×ｄ）
に対しては大きく、密に配置した場合にはドットの重な
り部分が多くなって再現可能な階調範囲が狭くなること
が考えられる。また、記録モード２の分解能に対しては
小さく、密に配置してもドット間に空白部が発生し、十
分な濃度が得られない可能性がある。

【００４３】そこで、図５に示すように記録モード＝２
及び記録モード＝３の場合には、ドットの有効面積を広
げ、密配置時にも空白部を発生することがないように、
主走査方向分解能を２ｄ、副走査方向分解能をｄとし
た。但し、主走査方向偶数ラインと奇数ライン上のドッ
ト位置は相対的にｄだけずれており、主走査方向、副走
査方向何れの方向についても間隔ｄでドットが連続する
ことはない。

【００４４】表２に各記録モードにおけるドット切替信
号、ドット径、２値画像データ分解能、階調画像データ
分解能の関係を示す。

【００４５】ここでは記録媒体の種類、記録品質ともに
２種類としたが、記録媒体の数に応じて、あるいはさら
に多段階に切替えられるインク重量に応じて変化するド
ット径に合わせた記録モードを設定することにより、各
種の記録媒体に対応することが可能である。

【００４６】

【表２】

【００４７】各記録モードにおける２値化処理について
説明する。

【００４８】階調画像データ出力手段１０６は記録モー
ドに対応した分解能を持つ階調画像データを出力する。
例えば、記録モード＝１の場合には、記録媒体上のドッ
ト径ｄ１より主走査方向ｄ、副走査方向ｄの分解能を持
つ正方格子状のドット配置が可能である。階調画像デー
タもこれに対応した分解能でラスタライズされる。ラス
タライズされた階調画像データの配置を図１２（ａ）に
示す。主走査方向のデータ列（ラスタ０〜ラスタ３）は
図３に示す主走査方向のドット列（ライン０〜３）に対
応している。

【００４９】２値化手段１０２はマトリクス選択手段１
０４から与えられるマトリクスに基づき、階調画像デー
タに２値化処理を施す。本実施例では２値化処理として
誤差拡散法を用いている。

【００５０】記録モード＝１のときに使用されるマトリ
クスの一例を図１２（ｂ）に示す。これをマトリクス１
とする。注目画素が２値化の対象となる画素であり、そ
れ以外の画素には誤差拡散の際の重み値が与えられてい
る。

【００５１】記録モード＝４の場合については主走査方
向２ｄ、副走査方向２ｄの分解能を持つ正方格子状のド
ット配置が可能である。階調画像データ出力手段１０６
は主走査方向、副走査方向ともに２ｄの分解能でラスタ
ライズされた階調画像データを出力する。階調画像デー
タ配置は図１２（ａ）の画素間隔を主走査方向、副走査
方向共に２ｄとした場合に等しい。２値化処理に用いら
れるマトリクスには分解能は関係せず、注目画素との位
置関係のみが重要であるため、記録モード＝４の場合に
おいても記録モード＝１と同様にマトリクス１が使用で
きる。

【００５２】記録モード＝２の場合を説明する。

【００５３】記録モード＝２の場合には主走査方向２
ｄ、副走査方向ｄの分解能を持つ千鳥格子状のドット配
列となる。階調画像データ出力手段１０６は図７（ａ）
に示すようにラスタライズされた階調画像データを出力
する。奇数ラスタ左端の画素は、偶数ラスタ左端の画素
に対してｄだけ主走査方向にシフトした位置にある画素
の階調値を持っている。それぞれのラスタ列は図５のラ
イン列と対応している。記録モード＝２における２値化
に際して適用されるマトリクスの一例としてマトリクス
４を図７（ｂ）に示す。マトリクス中の画素配置はドッ
ト配列と同様に千鳥格子状となっている。

【００５４】しかしながら、奇数ラスタ上にある階調画
像データ自身はｄだけ主走査方向にシフトするという位
置情報を持っていないため、２値化に際しての階調画像
データの現実的な配置は図８（ａ）となる。これに対し
て図７（ｂ）に示すマトリクス４を適用するには偶数ラ
スタ上の注目画素、奇数ラスタ上の注目画素それぞれに
対して異なったマトリクスを定義しなければならない。

【００５５】注目画素が偶数ラスタ上にある場合、注目
画素のすぐ下方にある奇数ラスタは本来の位置よりｄだ
け左にシフトしていると考えることができる。よって図
７（ｂ）に示すマトリクス４の注目画素の下方の画素列
を左にｄだけシフトしたマトリクスを定義し、これに従
って２値化を行うことによりマトリクス４による２値化
と同等の結果を得ることができる。偶数ラスタ上の注目
画素に対して適用するマトリクス２を図８（ｂ）に示
す。

【００５６】また、注目画素が奇数ラスタ上にある場
合、注目画素のすぐ下方にある偶数ラスタは、本来の位
置より相対的にｄだけ右にシフトしていると考えること
ができる。よって図７（ｂ）に示すマトリクス４の注目
画素の下方の画素列を右にｄだけシフトしたマトリクス
を定義し、これに従って２値化を行うことによりマトリ
クス４による２値化と同等の結果を得ることができる。
奇数ラスタ上の注目画素に対して適用するマトリクス３
を図８（ｃ）に示す。

【００５７】このように記録モード＝２の場合において
はマトリクス２とマトリクス３を２値化の対象となるラ
スタ毎に切り替えることにより、記録モード＝１や記録
モード＝４のときと同様の手順で２値化処理を行うこと
ができる。

【００５８】記録モード＝３の場合についても記録モー
ド＝２と同等の処理が可能である。

【００５９】図９は本発明の画像処理の一実施例を示す
ブロック図で、記録モード選択手段１０９から出力され
る記録モードに基づき、階調データ出力手段１０６から
出力される階調画像データdata(i,j)に対し、記録品
位、記録媒体種類に適した２値化処理を施して得られる
２値化結果result(i,j)を２値画像データ出力手段１１
０に出力する構成となっている。ここでのｉ、ｊは整数
で、起点画素から数えて主走査方向にｉ番目、副走査方
向にｊ番目に位置する画素に関するデータであることを
示す。本実施例では以下に示すようなケースを例に、具
体的な説明を行なう。

【００６０】・階調画像データは０（白）〜２５５
（黒）の範囲の２５６階調のデータで、階調値が大きい
ほど高濃度の画素となる。

【００６１】・階調画像データを誤差拡散法により０ま
たは２５５の階調値に２値化する。

【００６２】・２値化時の走査順序に関しては、主走査
方向において左から右、副走査方向において上から下と
する。

【００６３】走査順序は具体的には、画像の左上端の画
素を起点画素として、主走査方向へ順次２値化作業を行
ない、右端画素に達して１ライン分の２値化が終了した
ら副走査方向へ１画素分下のラインに移動し、同様に左
端画素から右端画素へと２値化処理を行なう。上記の走
査を最下端のラインに達するまで繰り返し行ない、１画
面分の２値化を行なう。

【００６４】また、起点画素から数えて主走査方向にｉ
番目、副走査方向にｊ番目に位置する画素を、P[i,j]と
表すこととする。但し、起点画素はP[i,j]から始まるも
のとする。P[i,j]が２値化しようとする注目画素である
とすると、画像単の一部を除く通常の画素においては、
図１１に示すように、注目画素よりも上方のラインの画
素と注目画素と同一ライン上の左方の画素は２値化済み
画素、注目画素よりも下方のラインの画素と注目画素と
同一ライン上の右方の画素は未２値化画素となる。

【００６５】図９のブロック図による２値化処理の手順
を図１０に示すフローチャ−トに基づき説明する。

【００６６】記録品位選択手段１０８において、記録品
位として高品位が選択され、記録媒体選択手段１０７に
おいて、記録媒体種類として普通紙が選択されたとす
る。これを受けて、記録モード選択手段１０９は記録モ
ード（この場合記録モード＝３）を出力する。階調画像
データ出力手段１０６は記録モードに基づき表２に示す
分解能を持つラスタデータを出力する。この場合は記録
モード＝３であるから、原画像を２ｄ×ｄの分解能を持
つラスタデータに変換した階調画像データdata(i,j)を
出力する。さらに記録モードは２値画像データ出力手段
１１０にも与えられ、２値画像データ出力手段１１０は
最終的に得られる２値画像データresult(i,j)が主走査
方向２ｄ、副走査方向ｄの分解能を持つデータであるこ
とを知る。

【００６７】一方、マトリクス選択手段１０４は記録モ
ード３に対応した２値化処理を行なうためのマトリクス
２を選択し、誤差拡散手段１０３に与える。

【００６８】データ補正手段１０１は、拡散誤差記憶手
段１０５を参照して拡散誤差積算値total_err(i,j)を
得、原画像階調データdata(i,j)に加算して補正データd
ata_c(i,j)を得る。

【００６９】data_c(i,j)=data(i,j)+total_err(i,j) ここで、拡散誤差記憶手段１０５内に記憶されている拡
散誤差積算値total_err(i,j)は、注目画素P[i,j]近傍の
既に２値化の終了した画素（P[iー1,j]やP[i,jー1]等）の
２値化作業時に、P[i,j]に対して拡散されてきた誤差の
総和である。

【００７０】２値化手段１０２は、データ補正手段１０
１より得られた注目画素P[i,j]の補正データdata_c(i,
j)と、しきい値threshを比較して、２値化結果result
(i,j)を出力する。即ち、 data_c(i,j)≧threshならば、result(i,j)=255 data_c(i,j)＜threshならば、result(i,j)=0 となる。本実施例ではthresh=128の定数とする。

【００７１】２値化結果result(i,j)は画像処理手段１
００からの出力として２値画像データ出力手段１１０に
与えられる。但し、２値画像データ出力手段１１０へ出
力する際には、result(i,j)が２５５のときにはそれを
１に置き換え、０と１２値データとして出力する場合も
ある。

【００７２】誤差拡散手段１０３は、マトリクス２の重
み値に応じて、２値化誤差err(i,j)を近傍の未２値化画
素P[i,j+1]、P[i+1,j]等に分配して拡散する。具体的に
は拡散誤差記憶手段１０５が記憶している各画素ごとへ
の拡散誤差積算値total_err(i,j+1)、total_err(i,j+1)
等に注目画素P[i,j]からの拡散分を加算してゆく。但
し、本画像の２値化走査を開始する前の拡散誤差積算値
は全てゼロに初期化しておかなければならない。

【００７３】今、記録モード（＝３）に基づき、図８
（ｂ）に示すマトリクス２が選択されているため、重み
値の合計は８となり、実際の誤差拡散作業は以下とな
る。

【００７４】

【数１】

【００７５】以上により注目画素P[i,j]の２値化及び誤
差拡散処理が終了する。次にはｊ値を１増やし、右隣の
画素についての２値化処理を繰り返す。この繰り返しに
より画像の１ライン分の２値化が終了すると、ｊの値を
ゼロとし、ｉの値を１増やすことにより次のラインの左
端に注目画素を移動する。このとき、記録モード（＝
３）に基づいて、走査ラインを切替えるのと同時にマト
リクスを図８（ｃ）に示すマトリクス３に切替える。即
ち、マトリクス２は偶数ラインの、マトリクス３は奇数
ラインの注目画素を２値化処理するマトリクスであり、
１ラインごと交互に使用される。マトリクス３における
２値化作業は誤差拡散作業以外はマトリクス２の場合と
同様である。マトリクス３を選択した場合の実際の誤差
拡散作業は以下となる。

【００７６】

【数２】

【００７７】このように１ラインごとに使用するマトリ
クスを切替えながら画像１画面分の２値化が終了する。

【００７８】ここでは記録モード＝３の場合を例にとっ
て説明したが、同様の記録分解能を有する記録モード＝
２においても画像処理手段１００の動作は同様である。

【００７９】また、記録モード＝１あるいは記録モード
＝４の場合にはドット配置が正方格子であるため、ライ
ンごとのマトリクスの切替は必要無く、マトリクス１の
みを使用する。また、階調画像データ出力手段１０６が
生成する階調画像データは各記録モードに対応した分解
能でラスタライズされているため、分解能を意識する必
要はなく、注目画素と誤差を拡散する未２値化画素の位
置関係のみで拡散作業は記述される。マトリクス１を使
用した場合の場合の実際の誤差拡散作業は以下となる。

【００８０】

【数３】

【００８１】このように、記録品位選択手段１０８で選
択された記録品位、記録媒体選択手段１０７で選択され
た記録媒体種類に対応した画像処理によって最適な２値
画像データを生成することができる。即ち、画像処理の
段階で想定したドット径と、実際に記録媒体上に形成さ
れるドット径は一致しているため、記録モードによる画
質変化を最小限に抑止することが可能となる。さらには
２値化処理の対象となる画素数に着目すれば、記録モー
ド＝１の場合を基準とすると、記録モード＝２及び記録
モード＝３の場合は１／２、記録モード＝４の場合には
１／４となり、画像処理に要する時間の短縮が期待でき
る。

【００８２】図１５は本実施例のヘッド６の構成を示す
図である。

【００８３】ヘッド６上にはＮ個の記録素子３０１〜
（３００＋Ｎ）が２ｋ×ｄ（ｋは自然数）の間隔で副走
査方向に並んでいる。記録素子３０１〜（３００＋Ｎ）
はインク記録媒体に相対し、それぞれ圧電素子ＰＺＴ１
〜ＰＺＴＮの変位によってインク滴を吐出して記録を行
う。

【００８４】図１３は２値化データ出力手段１１０の構
成の一例を示すブロック図である。

【００８５】記録モード選択手段１０９で選択された記
録モードは主走査手段２００、副走査手段２０１、ヘッ
ド信号発生部２０２に入力される。

【００８６】図１５に示すヘッド６を用いて記録する場
合について説明する。

【００８７】主走査手段２００はヘッド６を主走査方向
に移動する。さらに記録モードで示される主走査方向分
解能に対応した位置において記録タイミングを出力す
る。例えば、記録モード＝１の場合には主走査方向分解
能はｄであるため、主走査手段２００はヘッド６を距離
ｄだけ移動させるごとに記録タイミングを１パルスだけ
出力する。記録モード＝２、記録モード＝３の場合、副
走査方向分解能はｄであり、偶数ラインに対して奇数ラ
インの記録開始位置は右方向にｄだけずれている。とこ
ろが、記録素子３０１〜（３００＋Ｎ）は２ｋ×ｄの間
隔で配置されているため、記録素子３０１が偶数ライン
を記録するとき、各記録素子の記録すべきラインは常に
偶数ラインとなる。また、記録素子３０１が奇数ライン
を記録するとき、各記録素子の記録すべきラインは常に
奇数ラインとなる。主走査方向分解能は２ｄであるた
め、主走査手段２００はヘッド６を記録モード＝１の倍
の走査速度で移動させることが可能で、距離２ｄだけ移
動させるごとに記録タイミングを１パルスだけ出力す
る。

【００８８】また、主走査手段２００は記録モード＝
２、記録モード３においては奇数ラインを走査するとき
には走査開始位置を偶数ラインの走査開始位置より距離
ｄだけ右側にずらすことにより、記録モードに対応した
ドット配置を実現する。

【００８９】副走査手段２０１は１回の主走査が終了す
るごとに記録媒体を副走査方向に記録モードで示される
副走査方向分解能に対応した距離だけ移動させる。例え
ば、記録モード＝１、記録モード＝２、記録モード＝３
の場合には副走査方向分解能はｄであるため、副走査手
段２０１は、主走査手段２００がヘッド６を移動させ、
１回の主走査が終了するごとに記録媒体を距離ｄだけ移
動することを（２ｋ−１）回繰り返した後、記録媒体を
距離（Ｎ−１）×（２ｋ＋１）×ｄだけ移動する。同様
に記録モード＝４の場合には主走査方向分解能は２ｄで
あるため、１回の主走査が終了するごとに記録媒体を距
離２ｄだけ移動することを（ｋ−１）回繰り返した後、
記録媒体を距離｛（Ｎ−１）×ｋ−１｝×２ｄだけ移動
する。

【００９０】ヘッド信号発生部２０２は記録モードを受
けて、記録タイミングが１回入力されるごとに記録モー
ドで示されるドットを選択するドット切替信号と、選択
されたドットを吐出するために適切な充電パルス、放電
パルスデータをヘッド駆動回路２０３に与える。

【００９１】ヘッド駆動回路２０３はドット切替信号に
従って出力するドットを選択し、充電パルス、放電パル
スを受けて選択されたドットを吐出するのに好適な駆動
波形を発生する。

【００９２】図１４はヘッド信号発生部２０２の内部構
成の一例を示すブロック図である。

【００９３】変換部２０４は記録モードに応じて通常ド
ットと微小ドットの何れかを選択し、ドット切替信号を
出力する。記録モード＝１、記録モード＝３の場合には
ドット切替信号をロウレベルとすることにより、微小ド
ットを選択することを示す。また、。記録モード＝２、
記録モード＝４の場合にはドット切替信号をハイレベル
とすることにより、通常ドットを選択することを示す。

【００９４】タイマー２０５〜２０７は２個のタイマー
データがプリセット可能であり、記録モードに応じて２
個のタイマーデータのうち１個のタイマーデータを選択
し、選択されたタイマーデータ時間だけロウレベルを出
力する。

【００９５】タイマー２０５には、通常ドットを吐出す
る場合の充電パルス時間Ｔｃｎと、微小ドットを吐出す
る場合の充電パルス時間Ｔｃｍの２個のタイマーデータ
がプリセットされている。記録モード＝１、記録モード
＝３の場合にはＴｃｍのタイマーデータが、記録モード
＝２、記録モード＝４の場合にはＴｃｎのタイマーデー
タがそれぞれ選択される。記録タイミングの立上がりエ
ッジによりタイマー２０５はトリガされ、記録モードに
対応したタイマーデータに相当する時間だけ充電パルス
をロウレベルとする。

【００９６】タイマー２０６には、通常ドットを吐出す
る場合の休止パルス時間Ｔｗｎと、微小ドットを吐出す
る場合の休止パルス時間Ｔｗｍの２個のタイマーデータ
がプリセットされている。記録モード＝１、記録モード
＝３の場合にはＴｗｍのタイマーデータが、記録モード
＝２、記録モード＝４の場合にはＴｗｎのタイマーデー
タがそれぞれ選択される。充電パルスの立上がりエッジ
によりタイマー２０６はトリガされ、記録モードに対応
したタイマーデータに相当する時間だけ休止パルスをロ
ウレベルとする。

【００９７】タイマー２０７には、通常ドットを吐出す
る場合の放電パルス時間Ｔｄｎと、微小ドットを吐出す
る場合の放電パルス時間Ｔｄｍの２個のタイマーデータ
がプリセットされている。記録モード＝１、記録モード
＝３の場合にはＴｄｍのタイマーデータが、記録モード
＝２、記録モード＝４の場合にはＴｄｎのタイマーデー
タがそれぞれ選択される。休止パルスの立上がりエッジ
によりタイマー２０５はトリガされ、記録モードに対応
したタイマーデータに相当する時間だけ充電パルスをロ
ウレベルとする。

【００９８】このように記録モードに適したドット切替
信号、充電パルス、放電パルスを出力してヘッド６を駆
動する。

【００９９】以上説明したような構成により、記録媒体
の種類と記録品位を選択することによって記録媒体上の
ドット径を好適なものとすることが可能となり、ドット
径に対応した記録分解能における画像処理によって高速
記録モードにおける記録品質の劣化を抑止しながら画像
処理時間の短縮を図ることができる。

【０１００】

【発明の効果】記録媒体の種類によらず好適なドット径
を得ることができる。同一記録媒体に対して異なる記録
分解能で記録を行ってもドット径と記録分解能の不整合
による記録品質の劣化は無い。記録分解能と画像処理分
解能を同一とすることにより記録モードによらない良好
な記録品質が得られる。記録分解能と画像処理分解能を
同一とすることにより、高速記録モードにおいては記録
速度の高速化とともに画像処理速度の高速化が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるヘッド駆動回路の第１実施例を
示す回路図。

【図２】本発明におけるヘッド駆動回路の第２実施例を
示す回路図。

【図３】本発明におけるヘッド駆動波形を示す波形図。

【図４】記録モード＝１のときのドット配置と記録分解
能を示す図。

【図５】記録モード＝２及び記録モード＝３のときのド
ット配置と記録分解能を示す図。

【図６】記録モード＝４のときのドット配置と記録分解
能を示す図。

【図７】記録モード＝２及び記録モード＝３のときの画
像処理方法を説明する概念図。

【図８】記録モード＝２及び記録モード＝３のときの実
際の画像処理方法を説明する概念図。

【図９】本発明の画像処理の一実施例を示すブロック
図。

【図１０】本発明の画像処理手順を説明するフローチャ
ート。

【図１１】２値化処理における走査順序を説明する図。

【図１２】記録モード＝１及び記録モード＝４のときの
画像処理方法を説明する図。

【図１３】本発明における２値画像出力手段の構成を示
すブロック図。

【図１４】本発明におけるヘッド信号発生部の構成を示
すブロック図。

【図１５】本発明におけるヘッドの構成を示す平面図。

【符号の説明】

２、８信号制御部３、４、９、１０電流制御部６ヘッド１１電力増幅部Ｑ１〜Ｑ１７、Ｑ１０１〜Ｑ（１００＋Ｎ）トランジス
タＤ１０１〜Ｄ（１００＋Ｎ）ダイオードＲ１〜Ｒ３３抵抗Ｃ１、Ｃ２コンデンサＰＺＴ１〜ＰＺＴＮ圧電素子ＩＣ１〜ＩＣ８ロジック回路３０１〜３００＋Ｎ記録素子１００画像処理手段１０１画像補正手段１０２２値化手段１０３誤差拡散手段１０４マトリクス選択手段１０５誤差拡散記憶手段１０６階調画像データ出力手段１０７記録媒体選択手段１０８記録品位選択手段１０９記録モード選択手段１１０２値画像データ出力手段２００主走査手段２０１副走査手段２０２ヘッド信号発生部２０３ヘッド駆動回路２０４変換部２０５〜２０７タイマー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主走査方向の最大分解能がｄ、副走査方
向の最大分解能がｄであって、ヘッドを主走査方向に走
査し、記録媒体を副走査方向に走査して、前記ヘッド上
に副走査方向に２ｋ×ｄ（ｋは自然数）の間隔で配列さ
れた記録素子を有する前記記録素子からインク滴を吐出
して記録を行うインクジェット記録装置において、複数の記録媒体の中から１つを選択する記録媒体選択手
段と、複数の記録品位の中から１つを選択する記録品位
選択手段と、異なる記録分解能を有する複数の記録モー
ドの中から１つを選択する記録モード選択手段と、前記
記録モードに応じて前記インク滴重量を切替え可能なヘ
ッド駆動回路と、階調画像データ中の画素を第１階調値
と第２階調値の何れかに２値化する２値化手段と、前記
記録モードに応じて前記２値化手段が用いる複数のマト
リクスの中から１つを選択するマトリクス選択手段と、
主走査開始位置を切替え可能な主走査手段とを有し、前
記記録モードに対応して画像処理動作を切替え、特定の
記録モードにおいて主走査ごとに主走査開始位置を切替
えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記記録モード選択手段は、前記記録品
位選択手段により選択された記録品位と前記記録媒体選
択手段により選択された記録媒体の組み合わせによって
記録モードを選択す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。
【請求項３】前記記録モードにおける記録分解能と等
しい分解能を有する前記階調画像データを出力する階調
データ出力手段を有し、同一記録モード中において、前
記マトリクス選択手段は２値化処理の対象となる画素の
位置によって前記２値化処理手段が用いるマトリクスを
切替え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。
【請求項４】前記記録素子は圧電素子を用いることを
特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記ヘッド駆動回路は充電パルス幅と充
電電流値の両方を切替えることにより前記インク滴重量
を切替えることを特徴とする請求項１及び請求項４記載
のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記ヘッド駆動回路は充電パルス幅と充
電電流値の何れか一方を切替えることにより前記インク
滴重量を切替えることを特徴とする請求項１及び請求項
４記載のインクジェット記録装置。