JP2006312331A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 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。
【選択図】 図1
Description
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。
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〜PZTNに選択的に電荷を供給するものである。
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。
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。Vhn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。
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。
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。Vhm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。
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。
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Q7はオフ状態となり、出力電圧はVhn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。
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。
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。
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。
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。
d1≦2d<d2,d3≦(2√2)d<d4
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。
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。
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。
記録モード=2の場合には主走査方向2d、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。
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。
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。
・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。
・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。
・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。
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。
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。
data_c(i,j)≧threshならば、result(i,j)=255data_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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
1.ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら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、ドット径に応じて設定される記録モードと、記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択手段と、記録品位の情報が格納された記録品位格納手段と、を有し、前記記録モードの少なくとも1に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
2.ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら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方法において、記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択工程と、記録品位を選択する記録品位選択工程と、を有し、記録モードは、記録媒体と記録品位に応じて特定されることを特徴とするインクジェット記録方法。
3.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。
4.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前記3記載のインクジェット記録装置。
5.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前記3記載のインクジェット記録装置。
6.前記記録素子は圧電素子を用いることを特徴とする前記3記載のインクジェット記録装置。
7.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前記3乃至6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8.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前記3乃至前記6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
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
102…2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
110…2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 (2)
- ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら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、
ドット径に応じて設定される記録モードと、
記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択手段と、
記録品位の情報が格納された記録品位格納手段と、
を有し、
前記記録モードの少なくとも1に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。 - ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら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方法において、
記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択工程と、
記録品位を選択する記録品位選択工程と、
を有し、
記録モードは、記録媒体と記録品位に応じて特定されることを特徴とするインクジェット記録方法。
Priority Applications (1)
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JP2006231168A JP2006312331A (ja) | 2006-08-28 | 2006-08-28 | インクジェット記録装置 |
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JP2009061727A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 印刷装置および印刷方法 |
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2006
- 2006-08-28 JP JP2006231168A patent/JP2006312331A/ja active Pending
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JP2009051018A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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