JP2010143124A - インクジェット記録装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチパス記録における、記録画像物の低明度部における散乱光による階調に異常を抑制する。
【解決手段】インクを吐出する記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の色のインクを吐出させながら前記記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、画像形成するインクジェット記録装置であって、前記複数の色のインクの一のインク色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを１回の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成手段と、前記複数の色のインクの他の色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを複数の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成手段とを有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、インクジェット記録装置および画像処理方法に関し、特に、記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、画像形成するインクジェット記録装置および画像処理方法に関する。

インクジェット記録装置の中でも、記録媒体上を記録ヘッドが往復動作を行いながら記録を行うシリアルスキャン型のインクジェット記録装置は、低コストで高品位の画像を記録できるため広く市場に普及している。

高品位の記録を行うには、記録ヘッドの複数の記録素子が形成するドットの位置、大きさ、形状が均等であることが望ましい。複数の記録素子間で記録されるドットの特性に分布や偏りがあると、形成された画像の濃度むらとして現われ、画像品位を低下させてしまう。

このようなドットの特性の偏りによる濃度むらを低減する方法として、ランダムマスクパターンを間引きパターンとして適用する記録方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この記録方法では、記録媒体上の同一記録領域に対して記録ヘッドを複数回記録走査し、その各走査において同一記録領域の記録データに対しランダムマスクパターンを間引きパターンとして適用しながら画像を完成させる。

この方式では、乱数を用いて作成したマスクを用いることで、濃度むらの周期性を視覚的に認識しにくくするとともに、記録パターンと間引きパターンとの同調も回避することができる。また、写真画像を、光沢性を有した記録媒体に記録する場合、記録画像のビーディングを軽減し、各記録走査で記録する記録ドットのつながりを少なくする、もしくは記録ドットの規則的なつながりを無くす様にインクを記録媒体に着弾させることができる。

特開平７−５２３９０号公報

しかしながら、例えば顔料を色材として用いたインクで光沢性を有した記録媒体に記録を行うと、上述した記録方法では、光沢感が損なわれることがある。すなわち、光沢性を有した記録媒体の最表面である光沢層は、液体が染み込む隙間が顔料の大きさよりも小さい。このため、インクの溶剤は記録媒体に浸透するが、色材である顔料は光沢層の表面に堆積することがある。したがって、同じ記録走査で記録されたドットは、隣接するドット同士がつながり同じ堆積の層を形成する。これに対し、異なる記録走査間で形成したドットは異なる堆積層を形成する。そして、互いに異なる記録走査で形成したドットが重なると、隣接部に段差が生じる。この段差があることに起因して、光に対して記録媒体の表面に平行な面以外の面が存在し、散乱光が発生することになる。その結果、ドット形成による記録物表面での段差により、光沢感が損なわれることになる。

また、低明度の画像において散乱光が発生して、所望の明度を得ることができなくなる。このため、所望の明度から著しく外れる部分では、他の明度領域と明度の差に逆転を生じることで、画像の階調に異常を起すことがある。

図１４は、インクドットが光沢性の有する記録媒体上に形成された様子を記録面に直角な断面で表したモデル図である。図に示されるように、記録走査が異なる記録ドットは重なり合う部分で段差が生じる。そして、この境界の段差部で曲面を形成することで、記録面と平行な面の反射を示す点線の光路に対し、曲面での反射は実線で示されるようになり、点線とは平行でない光路をなる。このため、記録物をマクロ的に見ると段差が多いと散乱光の比率が増すことになる。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、マルチパス記録における、記録画像物の低明度部における散乱光による階調に異常を抑制することができる記録装置および記録方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の色のインクを吐出させながら前記記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、画像形成するインクジェット記録装置であって、前記複数の色のインクの一のインク色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを１回の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成手段と、前記複数の色のインクの他の色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを複数の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。

以上の構成によれば、ブラックインクの隣接するインクドットを１回の走査で記録を行ない、カラーインクの隣接するインクドットを複数の走査で記録を行なうことができる。その結果、ルチパス記録における、記録画像物の低明度部における散乱光による階調に異常を抑制することができる。

以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
１．記録装置の構成
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の構成例を示す模式図である。ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４色のインク色に対応して設けられたヘッドカートリッジ１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙは、それぞれのインク色のインクを充填したインクタンク１１が備えられている。また、それぞれのインクタンク１１から供給されるインクを記録媒体Ｐ上に吐出可能な吐出口を多数配列してなる記録ヘッド１２が備えられている。

キャリッジ１３は、４つのヘッドカートリッジ１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙを支持し、記録動作に際してこれらを主走査方向に移動させる。また、記録を実行しないとき、あるいはヘッド部１２のインク吐出性能を良好に保持するための回復動作を行うときには、図の破線で示した位置（ホームポジション）ｈに設定される。

紙送りローラ（フィードローラ）１４は、補助ローラ１５と協働して記録媒体（記録用紙）Ｐを挟持しつつ図の矢印方向に回転し、記録紙Ｐを随時副走査方向（ｙ方向）に搬送する。また、一対の給紙ローラ１６は、記録紙Ｐを挟持しながら被記録位置に向けて送給を行なうローラであり、ローラ１４および１５との間で記録紙Ｐを平坦に保持する機能も果たす。

記録開始前にホームポジションｈに設定されているキャリッジ１３は、記録開始命令に応じて主走査方向（ｘ方向）に移動を開始する。そして、記録ヘッド１２に設けられた複数の吐出口から記録データに応じてインクを吐出して、吐出口配列範囲に対応した幅Ｄの記録を行う。記録紙Ｐの主走査方向端部まで記録動作が終了すると、片方向記録の場合にはキャリッジ１３はホームポジションｈに復帰し、再び主走査方向に向けて記録動作を行う。また、双方向記録であればホームポジションｈに向かう−ｘ方向の移動時にも記録動作を行う。いずれにせよ、一方向へ向かう１回の記録動作（１スキャン）が終了してから次回の記録動作が開始される前に、紙送りローラ１４が図の矢印方向に所定量回転することで、所定量だけｙ方向に記録紙Ｐが搬送される。このように、１スキャンの記録動作と所定幅の記録紙搬送とを繰り返すことにより、記録紙１枚分のデータの記録が完成する。

ここで、モノクローム記録装置として文字，数字，記号などのキャラクタのみを記録するものと異なり、カラーイメージ画像を記録するに当たっては、発色性、階調性、一様性など様々な要素が要求される。特に一様性に関しては、多数のノズルを集積配置してなるマルチノズルヘッドの製作工程時に生じる僅かなノズル単位のばらつきが、記録動作時において各ノズルのインク吐出量やインク吐出方向の向きに影響を及ぼす。そして、最終的には記録画像の濃度むらとして画像品位を低下させる。そこでこの濃度むら対策として、マルチパス記録方式が採用される。このマルチパス記録方式では、１スキャン終了後の記録媒体搬送量をノズル配列幅未満とするとともに１スキャンでのデータ量を間引き、同一領域に対し、複数回の走査で画像を完成させる。

なお、本実施形態のインクは顔料インクを用いているが、本発明は顔料インクに限定されるものではない。

図２は図１に示したインクジェット記録装置の制御系の概略構成例を示すブロック図である。コントローラ６００は、マイクロコンピュータ形態のＣＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、ＲＡＭ６０４、システムバス６０５、Ａ／Ｄ変換器６０６などで構成されている。ＲＯＭ６０２は、後述する制御シーケンスに対応したプログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納している。特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３は、後述するキャリッジモータの制御、紙送りモータの制御および、記録ヘッド６５０の制御等の制御信号を生成する。ＲＡＭ６０４は、画像データを展開する領域や作業用の領域等が設けられている。システムバス６０５は、ＣＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行う。Ａ／Ｄ変換器６０６は、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＣＰＵ６０１に供給する。

ホスト装置６１０は、画像データの供給源となるホストコンピュータ、あるいは画像読取り用のリーダや、デジタルカメラなどであり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等をコントローラ６００と送受信する。

また、スイッチ群６２０は、電源スイッチ６２１、記録スイッチ６２２および回復スイッチ６２３などの、操作者による指令入力を受容するためのスイッチを有している。記録スイッチは、記録開始を指令するためのスイッチであり、回復スイッチは、記録ヘッドのインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するためのスイッチである。センサ群６３０は、ホームポジションｈを検出するためのフォトカプラ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等、装置状態を検出するためのセンサ群である。

さらに、キャリッジ１３を走査させるための駆動源をなすキャリッジモータ６４１は、キャリッジモータドライバ６４０を介して駆動される、また、記録媒体Ｐを搬送するための駆動源をなす紙送りモータ６４３は、紙送りモータドライバ６４２を介して駆動される。

２．記録ヘッド制御部の構成
図３は、本実施形態のインクジェット記録装置の制御回路を示すブロック図である。本発明の記録ヘッド基板は、インク吐出に利用されるエネルギとして、インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する素子（電気熱変換体。以下吐出ヒータという。）が形成されている。

この制御回路では、記録ヘッド１２が備える記録要素（ノズルないし吐出ヒータ）を、その配列範囲の一端部から他端部に向けて、例えば１６個ずつＮ個のグループに分割するとともに、ブロック分割駆動による記録が行われるように制御する。従って、記録ヘッドは１６×Ｎ個の記録要素を備えていることになる。

図３の制御回路は、シフトレジスタ５００７、ラッチ回路５００８、ブロック選択回路５００５、各グループ毎のドライバアレイ回路５００４およびＡＮＤ回路５００６等を備えている。シフトレジスタ５００７およびラッチ回路５００８は、１６×Ｎビットである。シフトレジスタ５００７には、記録装置本体の駆動回路（コントローラ６００）から画像信号（ＤＡＴＡ）とクロック信号（ＤＣＬＫ）とが入力され、クロック信号（ＤＣＬＫ）に同期してシリアルに入力される画像信号（ＤＡＴＡ）を保持する。ラッチ回路５００８は、記録装置本体の駆動回路からラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）が入力されると、シフトレジスタ５００７に保持された画像信号（ＤＡＴＡ）をそのラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）に対応してラッチする。このラッチされた画像信号が使用するノズルを選択する信号となる（以下、ノズル選択信号という）。

ブロック選択回路５００５には、記録装置本体の駆動回路から各々２値の３ｂｉｔ並列のブロック選択信号（ＢＥＮＢ０〜２）が入力される。これらブロック選択信号ＢＥＮＢ０〜２の各ビットの状態の組み合わせにより、８つのブロック（Ｂｌｏｃｋ０〜７）のいずれかを指定する信号（Ｂｌｏｃｋ０〜７）が生成され、これがＡＮＤ回路５００６に出力される。これらのブロック信号は、ノズルないし吐出用ヒータに記録ヘッドの一端部より“Ｓｅｇ．１”、“Ｓｅｇ．２”、・・・と符号を付すものとすると、下記のようにノズルを選択するように結線されている。
Ｂｌｏｃｋ０（ブロック０）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１、 Ｓｅｇ．１６ｋ＋２
Ｂｌｏｃｋ１（ブロック１）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋３、 Ｓｅｇ．１６ｋ＋４
Ｂｌｏｃｋ２（ブロック２）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋５、 Ｓｅｇ．１６ｋ＋６
Ｂｌｏｃｋ３（ブロック３）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋７、 Ｓｅｇ．１６ｋ＋８
Ｂｌｏｃｋ４（ブロック４）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋９、 Ｓｅｇ．１６ｋ＋１０
Ｂｌｏｃｋ５（ブロック５）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１１、Ｓｅｇ．１６ｋ＋１２
Ｂｌｏｃｋ６（ブロック６）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１３、Ｓｅｇ．１６ｋ＋１４
Ｂｌｏｃｋ７（ブロック７）：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１５、Ｓｅｇ．１６ｋ＋１６
ここで、ｋは０〜（Ｎ−１）の整数である（Ｎは２以上の整数）。

さらに、パルス信号（ＯＤＤ）およびパルス信号（ＥＶＥＮ）（以下、これら２つの信号を偶奇選択信号という）は、下記のようにノズルを選択するようにＡＮＤ回路５００６に結線されている。
ＯＤＤ ：Ｓｅｇ．１６ｋ＋（２ｍ＋１）
ＥＶＥＮ：Ｓｅｇ．１６ｋ＋（２ｍ＋２）
ここで、ｍは０〜７の整数である。

従って、ブロック選択信号と偶奇選択信号とを組み合わせることで、ノズル群を１６個の小ブロックに分割してノズルを選択することが可能となる。

また、ヒートパルス信号（ＨＥＮＢ）は記録装置本体の駆動回路から入力され、ＡＮＤ回路５００６に結線され、すべてのノズルに対応するように結線されている。

図４は記録装置本体の駆動回路（コントローラ６００）から記録ヘッド１２に供給される種々の信号のタイムチャートである。本図では、「イベント１」および「イベント２」として示されるように、記録動作２周期分の信号波形が図示されている。

図４にも示されるように、ブロック選択信号（ＢＥＮＢ０〜２）と偶奇選択信号（ＯＤＤおよびＥＶＥＮ）により１周期の記録動作を１６個のブロックに分割している。また、「イベント１」で転送される画像信号（ＤＡＴＡ）は「イベント２」のラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）で有効になる。

すなわち、駆動するノズルはノズル選択信号により選択され、同時駆動するノズル群の駆動タイミングをブロック信号および偶奇選択信号により決定し、ブロック信号および偶奇選択信号に同期してパルス信号を与える。これにより各吐出ヒータに印加するパルス波形が制御され、制御された各吐出ヒータにはドライバアレイ回路５００４により電圧ＶＨが印加される。

図５は、記録ヘッド１２に配列される吐出口の記録走査に関する記録媒体上の位置関係を示した図であり、図面の横方向が記録ヘッドの主走査方向（図１におけるｘ方向）、縦方向が記録媒体の搬送方向である副走査方向（図１におけるｙ方向）である。

各吐出口の番号（セグメント番号）は図３の回路図におけるノズルの番号に対応している。各吐出口は、副走査方向に関しては、画素間隔であるｄで等間隔に並んでいる。主走査方向に関しては、同一のブロックに属しかつ偶奇選択信号によって同時選択されるノズルの吐出口（例えばＳｅｇ．１６ｋ＋１，ｋは０〜Ｎ−１の整数）は同一の位置にある。従って、各ノズルは、記録画像に対して副走査方向に１６画素周期で同時のタイミングで駆動される。

また、吐出口は、各グループ内においてブロック０に属する吐出口を基準に、１記録動作周期に対応した主走査方向の１画素間隔内でｄ／１６の間隔をもって並んでいる。

以上のように吐出口群を配置することにより、記録ヘッド１２を主走査方向に主走査させつつ、ブロック０に属するノズルからブロック１６に属するノズルまでを１記録動作周期内で順次に駆動した場合、記録媒体上に１カラム分の縦線を記録することができる。

３．ランダムマスクの作成
図６は、同一記録領域に対し４回の記録走査（４パス記録）、すなわち１回の主走査（記録走査）と、副走査方向の吐出口配列範囲の１／４とした記録媒体の搬送とを繰り返すことで画像を完成させる際に適用されるマスクの構成例を示した図である。

マスクは「マスクＡ」、「マスクＢ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」の４つの領域で構成される。図に示すように、「マスクＡ」、「マスクＢ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」は、それぞれ１６ｋＢｙｔｅ（１ｋＢｙｔｅ＝１６０００ｂｉｔ）で構成され、各マスク領域は縦方向１６ビット、横方向１６０００ビットのサイズを有する。この縦方向と横方向との関係は、記録画像データの縦と横との関係、すなわち図１および図５におけるｘ方向とｙ方向との関係と一致する。

またマスクにおける画素の位置は、縦方向をＶ、横方向をＨとして管理する。ここで、「マスクＡ」、「マスクＢ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」を記憶領域上で一続きに展開することで、横方向のＨの値により各マスクを管理することができる。この管理方法によると、「マスクＡ」の先頭は（Ｈ，Ｖ）＝（０，０）、「マスクＢ」の先頭は（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００，０）、「マスクＣ」の先頭は（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００×２，０）、「マスクＤ」の先頭は（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００×３，０）となる。

３．１．カラー用ランダムマスクの作成
図７は、本実施形態で用いるカラー用ランダムマスクの生成方法を示したフローチャートである。

まず、ランダムマスクの作成を開始すると（ステップＳ１０００）、マスクの設定を開始する位置を各マスク領域の先頭に設定する（ステップＳ１００１）。すなわち、「マスクＡ」については（Ｈ，Ｖ）＝（０，０）、「マスクＢ」については（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００，０）、「マスクＣ」については（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００×２，０）、「マスクＤ」については（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００×３，０）に設定される。

次に、「０」，「１」，「２」，「３」で構成される乱数を発生させる（ステップＳ１００２）。発生した乱数の値に応じ、ドットの記録および非記録を規定するためのマスクを決定する。

乱数が「０」の場合は（ステップＳ１００３）、「マスクＡ」における現在の処理位置のビットを「１」に設定し（ステップＳ１００６）、画像データに応じて画素の記録を許可するビット（以下、記録ビットという）とする。「マスクＢ」における現在の処理位置のビットを「０」に設定し（ステップＳ１００７）、画像データによらず画素の記録を許可しないビット（以下、非記録ビットという）とする。また、「マスクＣ」および「マスクＤ」における現在の処理位置のビットも「０」に設定し（ステップＳ１００８、ステップＳ１００９）、ともに非記録ビットとする。すなわち、一連の処理により「マスクＡ」における現在の処理位置のビットに対応する画素は画像データに応じて記録が行われ得る画素、その他は非記録画素となる。

乱数が「１」の場合は（ステップＳ１００４）、「マスクＢ」における現在の処理位置のビットを「１」に設定し（ステップＳ１０１１）、画像データに応じて画素の記録を許可するビットとする。「マスクＡ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」における現在の処理位置のビットを「０」に設定し（ステップＳ１０１０、ステップＳ１０１２、ステップＳ１０１３）、ともに非記録ビットとする。すなわち、一連の処理により、「マスクＢ」における現在の処理位置のビットに対応する画素は画像データに応じて記録が行われ得る画素、その他は非記録画素となる。

乱数が「２」の場合は（ステップＳ１００５）、「マスクＣ」における現在の処理位置のビットを「１」に設定し（ステップＳ１０１６）、画像データに応じて画素の記録を許可するビットとする。「マスクＡ」、「マスクＢ」および「マスクＤ」における現在の処理位置のビットを「０」に設定し（ステップＳ１０１４、ステップＳ１０１５、ステップＳ１０１７）、ともに非記録ビットとする。すなわち、一連の処理により、「マスクＣ」における現在の処理位置のビットに対応する画素は画像データに応じて記録が行われ得る画素、その他は非記録画素となる。

乱数が「３」の場合は（ステップＳ１００５）、「マスクＤ」における現在の処理位置のビットを「１」に設定し（ステップＳ１０２１）、画像データに応じて画素の記録を許可するビットとする。「マスクＡ」、「マスクＢ」および「マスクＣ」における現在の処理位置のビットを「０」に設定し（ステップＳ１０１８、ステップＳ１０１９、ステップＳ１０２０）、ともに非記録ビットとする。すなわち、一連の処理により、「マスクＤ」における現在の処理位置のビットに対応する画素は画像データに応じて記録が行われ得る画素、その他は非記録画素となる。

これら各マスク領域におけるそれぞれ１画素のマスク設定の処理後は、マスクの全領域を設定し終えたか否かを判断する（ステップＳ１０２２）。すなわち、この判断は「マスクＡ」の現在の処理対象であるビットの位置が（Ｈ，Ｖ）＝（１６０００，１６）であるか否かの判断である。

ステップＳ１０２２においてマスクの全領域を設定し終えていないと判断された場合には、次に設定処理を行う各マスク領域上のビットの位置を指定する（ステップＳ１０２３）。ここでの指定は、基本的には現在のＶ座標の値を＋１インクリメントするものであるが、現在のＶ座標値が「１６」の場合はＶを「１」に設定し、「マスクＡ」、「マスクＢ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」のそれぞれのＨ座標値を＋１インクリメントする。そして、各マスク領域において指定した位置のビットに対し、上述と同様の処理を繰り返す。また、マスクの全領域を設定し終えていると判断された場合には（ステップＳ１０２２）、ランダムマスクの生成処理を終了する（ステップＳ１０２４）。

３．２．ブラック用ランダムマスクの作成
図８は、本実施形態で用いるブラック用ランダムマスクの生成方法を示したフローチャートである。

ランダムマスクの作成を開始（ステップＳ２０００）から設定するビットを次に移動する直前までの処理（ステップＳ２０２２）は、カラー用ランダムマスクと同様である（ステップＳ１０００からステップＳ１０２１）。

カラー用ランダムマスクの生成と同様の各マスク領域におけるそれぞれ１画素のマスク設定の処理後、現在の処理を行ったビットの位置に隣接する３ビットに同一の設定を行なう（ステップＳ２０２２）。すなわち、現在の処理を行った（Ｈ，Ｖ）に対して隣接する３ビット（Ｈ＋１，Ｖ）、（Ｈ，Ｖ＋１）および（Ｈ＋１，Ｖ＋１）に（Ｈ，Ｖ）と同様の設定を行う。

そして、これら各マスク領域におけるそれぞれ４画素のマスク設定の処理後、マスクの全領域を設定し終えたか否かを判断する（ステップＳ２０２３）。すなわち、この判断は「マスクＡ」の現在の処理対象であるビットの位置が（Ｈ＋１，Ｖ＋１）＝（１６０００，１６）であるか否かの判断である。

マスクの全領域を設定し終えていないと判断された場合には（ステップＳ２０２３）、次に設定処理を行う各マスク領域上のビットの位置を指定する（ステップＳ２０２４）。ここでの指定は、基本的には現在のＶ座標の値を＋２インクリメントするものであるが、現在のＶ座標値が「１５」の場合はＶを「１」に設定し、「マスクＡ」、「マスクＢ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」のそれぞれのＨ座標値を＋２インクリメントする。そして、各マスク領域において指定した位置のビットに対し、上述と同様の処理を繰り返す。また、マスクの全領域を設定し終えていると判断された場合には（ステップＳ２０２３）、ランダムマスクの生成処理を終了する（ステップＳ２０２５）。

以上のようなランダムマスク生成処理は画像の記録に先立って実行することができ、生成されたランダムマスクを例えばＲＡＭ６０４の記憶領域に展開しておくことで、続く画像の記録処理に際してこれを適用することができる。また、一度生成したランダムマスクを長期間用いるのであれば、不揮発性メモリ等に記憶させて、記録装置の電源オフ時にも内容が保存されるようにしてもよい。さらに、ランダムマスクの生成を記録装置側で行うのではなく、コンピュータ等のホスト装置６１０においてこれを行い、適時記録装置側に供給されるようにしてもよい。

４．記録制御
上述のランダムマスクは、記録媒体上の記録可能領域に対して設定可能な構成をとる。記録媒体上の記録可能領域の座標で主走査方向をＨとし、副走査方向をＶとする。また、本実施形態では、同一記録領域に対して４回の記録走査を行うことで画像を完成させるものとする。また、記録ヘッドの記録素子数は１６×１６×ｃ（ｃは１以上の整数）とし、前述のＮ値はＮ＝１６×ｃとなる。

記録装置本体はインターフェース６１１を介して転送された記録データのコマンドを解析し、記録を行う画像データとしてＲＡＭ６０２に展開する。画像データの展開領域（展開バッファ）は、横を主走査方向の記録可能領域分の画素数Ｈｐに対応したもの、縦を記録ヘッドの１回の記録走査で記録される縦方向の画素数である１６×１６ｃの４分の１（すなわち６４ｃ画素）に対応したものとして構成する。また記録走査において記録ヘッドにデータを送るために参照されるＲＡＭ６０２上の記憶領域（記録バッファ）としては、横を主走査方向の記録可能領域分の画素数Ｖｐに対応したものとする。また、縦を記録ヘッドの１回の記録走査で記録される縦方向の画素数である１６×１６に対応したものとして構成する。これらの画像データの展開領域は、ＲＡＭ６０２の記憶領域上に確保される。

記録装置本体のＡＳＩＣ６０３は、記録バッファの縦方向の１６画素単位で記録バッファの横方向に対するランダムマスクの開始位置であるＨ座標として指定する機能を実行できる構成をとる。また、ＡＳＩＣ６０３は、記録領域の横方向に対してランダムマスクの終端になった場合は、ランダムマスクの先頭に戻す機能を実行できる構成をとる。すなわち、記録領域の横方向に対してランダムマスクの横方向のＨ＝“０”〜“１６０００”の値を順次に、繰り返し対応させることになる。

かかる対応をもとに、ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッドの記録走査の際に、記録バッファに展開された画像データの位置と、上述のように作成されたランダムマスクのデータの位置とを対応させる。そして、ＲＡＭ６０２の記憶領域に直接アクセスしながら双方のデータの論理積（ＡＮＤ）をとり、記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データＤＡＴＡを転送する。

また、本実施形態では各記録走査間に副走査方向のノズル配列幅の１／４の記録媒体搬送を介在させつつ、４回の記録走査で画像を完成させる。このため、記録ヘッドの記録走査が１回終了する毎に、記録ヘッドの縦幅（副走査方向のノズル配列幅）の４分の１の画像が完成する。よって１回の記録ヘッドの記録走査が終了した時点で、記録バッファに展開されている記録画像データのうち、既に画像が完成した記録媒体搬送方向の下流側の４分の１に相当するデータが不要になる。そこで、不要になったデータが配置されていた記録バッファの領域を次の画像データ展開用の展開バッファとして使用する。そして、それまで展開バッファとして使用していた記憶領域を、記録媒体搬送方向の上流側の４分の１に相当するデータを展開するための記録バッファの４分の１の領域として使用する。すなわち、展開バッファおよび記録バッファの記憶領域は、記録ヘッドの記録走査で記録される幅の４分の１を単位領域として管理される。そして、この管理する５つの領域において適切にアドレス管理を行いつつ、展開バッファの領域と記録バッファの４領域とをローテートしながら使用する。

図９は、本実施形態における記録領域に対する記録ヘッドにおける１色のノズル列の走査および使用されるマスクパターンを説明するための説明図である。

本図において、各破線間は記録媒体の１回の副走査による搬送量を示すものである。すなわち、この実施形態の場合の１回の副走査による搬送量は、１回の記録ヘッドの記録走査で記録ヘッドの縦幅の４分の１にあたる６４画素である。また、図において紙面の左右が記録ヘッドの記録走査方向となり、紙面の上方向が記録媒体の搬送方向の下流となる。

図中、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１等の表記における数字部分はその記録領域に対するランダムマスクの適用開始点（ビット）の管理番号である。また、付加された数字が同一の場合には、例えばＡとＢとでランダムマスクの開始位置が横方向に１６０００画素分オフセットしていることを示している。またＢとＣとの関係、ＣとＤとの関係についても、ＡとＢとの関係と同等である。すなわち同一の記録領域に対する４回の記録走査では、開始位置を横方向にそれぞれ１６０００画素分オフセットさせて「マスクＡ」、「マスクＢ」、「マスクＣ」および「マスクＤ」を用いることでその領域の画像が完成する。

図８において、まず、最初の記録走査Ｓ１０１で記録ヘッドは記録媒体の搬送方向上流側の６４画素分にあたるＳｅｇ．１６×１２ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまでの記録素子が「記録領域１」の記録を行う。この記録走査Ｓ１０１において、「記録領域１」を副走査方向に４分の１毎の領域に分けて、各領域に対してランダムマスクの開始位置を管理する。図に示すように、記録素子（吐出ヒータ）に対し、ランダムマスクを
Ｓｅｇ．１６×１２ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１３ｃまで：Ｄ１
Ｓｅｇ．１６×１３ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１４ｃまで：Ｃ１
Ｓｅｇ．１６×１４ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１５ｃまで：Ｂ１
Ｓｅｇ．１６×１５ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ａ１
で示されるビットから開始して用いる。

次に、記録媒体を６４画素分搬送して記録走査Ｓ１０２に移る。記録走査Ｓ１０２では、記録素子に対し、ランダムマスクを
Ｓｅｇ．１６× ８ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ９ｃまで：Ａ１
Ｓｅｇ．１６× ９ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１０ｃまで：Ｄ１
Ｓｅｇ．１６×１０ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１１ｃまで：Ｃ１
Ｓｅｇ．１６×１１ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ｂ１
Ｓｅｇ．１６×１２ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１３ｃまで：Ｄ２
Ｓｅｇ．１６×１３ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１４ｃまで：Ｃ２
Ｓｅｇ．１６×１４ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１５ｃまで：Ｂ２
Ｓｅｇ．１６×１５ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ａ２
で示されるビットから開始して用いる。

次に、記録媒体を６４画素分搬送して記録走査Ｓ１０３に移る。記録走査Ｓ１０３では、記録素子に対し、ランダムマスクを
Ｓｅｇ．１６× ４ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ５ｃまで：Ｂ１
Ｓｅｇ．１６× ５ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ６ｃまで：Ａ１
Ｓｅｇ．１６× ６ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ７ｃまで：Ｄ１
Ｓｅｇ．１６× ７ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ８ｃまで：Ｃ１
Ｓｅｇ．１６× ８ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ９ｃまで：Ａ２
Ｓｅｇ．１６× ９ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１０ｃまで：Ｄ２
Ｓｅｇ．１６×１０ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１１ｃまで：Ｃ２
Ｓｅｇ．１６×１１ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ｂ２
Ｓｅｇ．１６×１２ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１３ｃまで：Ｄ３
Ｓｅｇ．１６×１３ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１４ｃまで：Ｃ３
Ｓｅｇ．１６×１４ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１５ｃまで：Ｂ３
Ｓｅｇ．１６×１５ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ａ３
で示されるビットから開始して用いる。

次に、記録媒体を６４画素分搬送して記録走査Ｓ１０４に移る。記録走査Ｓ１０４では、記録素子に対し、ランダムマスクを
Ｓｅｇ． １からＳｅｇ．１６× １ｃまで：Ｃ１
Ｓｅｇ．１６× １ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ２ｃまで：Ｂ１
Ｓｅｇ．１６× ２ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ３ｃまで：Ａ１
Ｓｅｇ．１６× ３ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ４ｃまで：Ｄ１
Ｓｅｇ．１６× ４ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ５ｃまで：Ｂ２
Ｓｅｇ．１６× ５ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ６ｃまで：Ａ２
Ｓｅｇ．１６× ６ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ７ｃまで：Ｄ２
Ｓｅｇ．１６× ７ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ８ｃまで：Ｃ２
Ｓｅｇ．１６× ８ｃ＋１からＳｅｇ．１６× ９ｃまで：Ａ３
Ｓｅｇ．１６× ９ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１０ｃまで：Ｄ３
Ｓｅｇ．１６×１０ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１１ｃまで：Ｃ３
Ｓｅｇ．１６×１１ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ｂ３
Ｓｅｇ．１６×１２ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１３ｃまで：Ｄ４
Ｓｅｇ．１６×１３ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１４ｃまで：Ｃ４
Ｓｅｇ．１６×１４ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１５ｃまで：Ｂ４
Ｓｅｇ．１６×１５ｃ＋１からＳｅｇ．１６×１６ｃまで：Ａ４
で示されるビットから開始して用いる。

この記録走査Ｓ１０４が終了した時点で、「記録領域１」では分割した４つの領域にそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１より開始させてランダムマスクを用いた記録走査が１回ずつあるので、この領域の画像が完成される。

本実施形態では上述の記録制御をシアンのノズル列、マゼンタのノズル列、およびイエローのノズル列に対してはカラー用ランダムマスクを用いて行う。一方、ブラックのノズル列に対しては、ブラック用ランダムマスクを使用して、記録制御を行う。

また、本実施形態では、各記録領域に対しての開始位置を固定せず、任意にランダムマスクの開始位置を設定できるの。このため、この開始位置を定める管理番号を記録領域毎にランダムに設定することで、ランダムマスクを適用する際に問題となる周期的な模様の発生をなくすことができる。

図１０は、上述したランダムマスク生成より生成されたカラー用のランダムマスクを示す図である。図に示すように、カラー用のランダムマスクは、１ビット毎に独立した不規則のマスクになる。

図１１は、上述したランダムマスク生成により生成されたブラック用のランダムマスクを示す図である。図に示すように、ブラック用のランダムマスクは、集中する４画素単位のマスクとなる。

図１２は、本実施形態のカラー用のランダムマスクを用いて記録制御を行なった場合の１回の記録走査により記録されるインクドットを示すイメージ図である。

また、図１３は、本実施形態のブラック用のランダムマスクを用いて記録制御を行なった場合の１回の記録走査により記録されるインクドットを示すイメージ図である。

図１３に示すように、ブラック用のランダムマスクを用いた１回の記録走査でのインクドット形成では、隣接するドットが集中することでドットが重なる。これにより、該当する記録走査での記録領域と非記録領域の境界部分が、カラー用のランダムマスクを用いた場合に対して少なくなる。すなわち、カラーインクによる１回の記録に比べて、ブラックインクにより１回の記録走査で記録される記録領域と非記録領域の境界部分を減らすことができる。その結果、ブラックインクを高密度で記録した場合に生じる前記境界部の形成ドットの段差で生じる乱反射を抑制することができる。また、ブラックより高明度である、シアン、マゼンタ、イエローに関しては、インク滴のつながりを抑制することにより、ビーディングを低減させることができる。

本発明の実施形態のインクジェット記録装置の構成例を示す模式図である。 本発明の実施形態のインクジェット記録装置の制御系の概略構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態のインクジェット記録装置の制御回路を示すブロック図である。 本発明の実施形態の記録装置本体の駆動回路から記録ヘッドに供給される信号のタイムチャートである。 本発明の実施形態の記録ヘッドに配列される吐出口の記録走査に関する記録媒体上の位置関係を示した図である。 本発明の実施形態のマスクの構成例を示した図である。 本発明の実施形態で用いるカラー用ランダムマスクの生成方法を示したフローチャートである。 本発明の実施形態で用いるブラック用ランダムマスクの生成方法を示したフローチャートである。 本発明の実施形態における記録領域に対する記録ヘッドにおける１色のノズル列の走査および使用されるマスクパターンを説明するための説明図である。 本発明の実施形態におけるランダムマスク生成より生成されたカラー用のランダムマスクを示す図である。 本発明の実施形態のランダムマスク生成により生成されたブラック用のランダムマスクを示す図である。 本発明の実施形態のカラー用のランダムマスクを用いて記録制御を行なった場合の１回の記録走査により記録されるドットを示すイメージ図である。 本発明の実施形態のブラック用のランダムマスクを用いて記録制御を行なった場合の１回の記録走査により記録されるドットを示すイメージ図である。 インクドットが光沢媒体上に形成された様子を示す図である。

符号の説明

６００ コントローラ
６０１ ＣＰＵ
６０２ ＲＯＭ
６０３ ＡＳＩＣ
６０４ ＲＡＭ
６１０ ホスト装置
１２ 記録ヘッド
Ｐ 記録媒体
１６ 給紙ローラ
１３ キャリッジ

Claims (4)

1. インクを吐出する記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の色のインクを吐出させながら前記記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、画像形成するインクジェット記録装置であって、
   前記複数の色のインクの一のインク色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを１回の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成手段と、
   前記複数の色のインクの他の色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを複数の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成手段と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記一のインク色はブラックであり、前記他のインク色はカラー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. 前記インクは顔料インクであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. インクを吐出する記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから複数の色のインクを吐出させながら前記記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、画像形成するインクジェット記録装置の記録データを生成するための画像処理方法であって、
   前記複数の色のインクの一のインク色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを１回の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成工程と、
   前記複数の色のインクの他の色の画像を記録するインクドットのうち、隣接するインクドットを複数の記録走査で形成するように、記録データを生成する画像形成工程と、
   を有することを特徴とする画像処理方法。

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