JP3179674B2

JP3179674B2 - 画像記録方法とその装置

Info

Publication number: JP3179674B2
Application number: JP9896995A
Authority: JP
Inventors: 義弘中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 2001-06-25
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JPH08290562A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像記録方法とその装置
に関し、特に複数の記録素子を有する記録ヘッドを用い
た低パワー化かつ高速の記録が可能な画像記録方法とそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリアル・プリンタには熱転写方
式、インクジェット方式などが存在する。これらの装置
は、それぞれ複数の記録素子列を有し、それらの記録素
子配列を記録紙の搬送方向に並行に配置し、該記録素子
配列を紙搬送方向に垂直に順次走査することにより、１
枚の記録紙の記録を達成する。

【０００３】近年、記録速度の高速化を達成するため
に、上記記録素子配列内に含まれる記録素子数を増加す
る傾向（記録ヘッドの長尺化）が著しい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た長尺化に伴う問題点として、電源の容量の増大、形状
の大型化、コストアップなどの問題が生じる。

【０００５】電源については、スイッチング電源技術の
進歩により、小型、高効率、高パワーのスイッチング・
アダプタが普及してきているが、こうしたアダプタは従
来のトランス方式のＡＣアダプタに比較して高価とな
る。

【０００６】上述のような電源に求められるパワーの増
大は、主に、記録ヘッドの長尺化に伴う記録に必要なパ
ワーの増大に起因する。すなわち、記録素子数が増える
ことにより、単位時間内に駆動しなければならない記録
素子数が増加するためである例えば、平均Ｚ［％］の濃
度の画像を、ｎノズルのインクジェット記録ヘッドで吐
出周波数ｆ［Ｈｚ］、駆動パルス幅Ｔ［ｓｅｃ］で記録
する場合のパワーＰnは、Ｐn ＝（Ｉ・Ｖ・ｎ）・（Ｔ・ｆ）・Ｚ（式１）ここで、Ｉ：各記録素子に流れる矩形パルス電流の波高
値Ｖ：電源電圧値となる。

【０００７】（式１）から理解されるように、パワーＰ
n はノズル数ｎが増えるほど、また吐出周波数ｆが増す
ほど、更に平均濃度Ｚが増えるほど大きくなることが分
かる

【０００８】従って、高速記録のための多ノズル化を達
成し、パワーを低減するには、これらパラメータを減ら
すことが必要である。しかし、Ｚは画像固有の値であ
り、ｆの低下は記録速度の低下を招くために、好ましく
ない。

【０００９】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを使用する場合
の電源の低パワー化及び記録速度の高速化と高品質画像
記録を達成する画像記録方法とその装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像記録装置は、複数の記録素子を有
する記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と異なる方向に順
次走査することにより画像記録を行うと共に、複数の記
録モードの中から記録モードを選択して画像記録を行う
画像記録装置において、１走査で記録される記録領域よ
りも小さい領域の記録デューティを検出する検出手段
と、前記複数の記録モードに対応した異なる複数の閾値
の中から、選択された記録モードに応じた閾値を選択
し、前記検出された記録デューティが前記選択された閾
値よりも大きいときに、前記記録モードによって１走査
で記録する際の単位時間当たりにおける記録ヘッドの負
荷を減じるべく、複数の記録走査で１走査分の記録を完
成させる記録手段とを備える。

【００１１】また、本発明に係る別の記録装置は、複数
の記録素子を有する記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と
異なる方向に順次走査することにより画像記録を行うと
共に、種類の異なる複数の記録ヘッドを選択的に使用し
て画像記録を行う画像記録装置において、１走査で記録
される記録領域よりも小さい領域の記録デューティを検
出する検出手段と、前記複数の記録ヘッドの種類に対応
した異なる複数の閾値の中から、選択使用される記録ヘ
ッドに応じた閾値を選択し、前記検出された記録デュー
ティが前記選択された閾値よりも大きいときに、前記記
録ヘッドを用いて１走査で記録する単位時間当たりの負
荷を減じるべく、複数の記録走査で１走査分の記録を完
成させる記録手段とを備える。

【００１２】また、本発明に係る画像記録方法は、複数
の記録素子を有する記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と
異なる方向に順次走査することにより画像記録を行うと
共に、複数の記録モードの中から記録モードを選択して
画像記録を行う画像記録方法において、１走査で記録さ
れる記録領域よりも小さい領域の記録デューティを検出
する検出工程と、前記複数の記録モードに対応した異な
る複数の閾値の中から、選択された記録モードに応じた
閾値を選択し、前記検出された記録デューティが前記選
択された閾値よりも大きいときに、前記記録モードによ
って１走査で記録する際の単位時間当たりにおける記録
ヘッドの負荷を減じるべく、複数の記録走査で１走査分
の記録を完成させる記録工程とを備える。

【００１３】また、本発明に係る別の画像記録方法は、
複数の記録素子を有する記録ヘッドを記録媒体の搬送方
向と異なる方向に順次走査することにより画像記録を行
うと共に、種類の異なる複数の記録ヘッドを選択的に使
用して画像記録を行う画像記録方法において、１走査で
記録される記録領域よりも小さい領域の記録デューティ
を検出する検出工程と、前記複数の記録ヘッドの種類に
対応した異なる複数の閾値の中から、選択使用される記
録ヘッドに応じた閾値を選択し、前記記録デューティが
前記選択された閾値よりも大きいときに、前記選択され
た記録ヘッドを用いて１走査で記録する単位時間当たり
の負荷を減じるべく、複数の記録走査で１走査分の記録
を完成させる記録工程とを備える。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【実施例】始めに、本発明に係る実施例の記録装置の主
なポイントを以下に要約する。本実施例の記録装置で
は、記録ヘッドの有効記録幅に対応する所定の記録領域
を単一の走査または複数の走査により記録する複数のプ
リント・モードを有するそして、プリント・バッファ内
の有効画素数を記録以前にカウントして、バッファ内の
全画素数に対する有効画素比率を求め、当該有効画素比
率（またはそれに関連する値或いは符号）と記録ヘッド
の種類や記録解像度などの記録モードに基づいて記録の
パス数を決定し、小容量の電源で駆動できる画像記録方
法とその装置を提供する。

【００２３】以下、本発明に係る実施例について詳細に
説明する。

【００２４】図１は、本画像記録装置の概要を示す図で
ある。ここで、１はＣＰＵであり、画像記録装置全体の
制御を行う。また、２は、ＲＯＭであり、本実施例の画
像記録処理プログラム等が格納されており、ＣＰＵ１に
よって読み出されて実行される。後述する各種処理フロ
ー図に対応するプログラムは、ＲＯＭ２に格納されてい
る。３は、ＲＡＭであり前記プログラム実行のための作
業領域としてや、後述するプリント・バッファとして用
いられる。４は、画像入力部であり、画像を外部のコン
ピュータから入力したり、内蔵する不図示のスキャナに
よって読み込むことができる。５は、ＲＡＭ２のプリン
ト・バッファ領域から画像データを入力して画像形成を
行う画像形成部である。６は、内蔵するＤＲＡＭ８に格
納された記録データから後述する有効画素数をカウント
する有効画素数カウント部である。２０は、記録モード
等を設定する操作パネルである。

【００２５】次に、図２は、本実施例の記録装置のプリ
ント・バッファの構成を示す。このプリントバッファ
は、例えば、ＤＲＡＭ８に割り当てられている。尚、こ
のプリントバッファはＲＡＭ３に割り当てられていても
よいことは言うまでもない。７は、内部バスであり、ア
ドレスバス、データバス、制御バスを含む。

【００２６】本実施例の記録装置では、例えば、図３に
示す３６０dpi(dot per inch) の１２８ノズルのインク
ジェット記録ヘッドを使用する。本実施例では、記録ヘ
ッドは熱エネルギーを用いてインクに状態変化を生起さ
せることによりノズルよりインク滴を吐出するタイプの
ものである。しかしながら、従来からのシリアル・プリ
ンタの性格上、ホスト・コンピュータからはテキスト１
行分のデータを基本として、データ転送されるために、
プリント・バッファの構成は、図２に示すように、６４
ドットの幅を持つバンド構成を基本としている。

【００２７】すなわち、図４に示すように、例えばＸ２
４Ｅ系のエミュレーション・モードの場合、３６０dpi
の解像度のプリンタでは、プリント・バッファ内には、
Ａ４サイズの記録紙に対応して、典型的な幅３６ドッ
ト、高さ６０ドットのキャラクタが最高８０桁記憶され
る。すなわち横方向の有効ドット数は２８８０ドット
（３６×８０）となる（図２参照）。このプリント・バ
ッファの内容を実際に印字する場合には、図４の右図に
示すように、プリント・バッファのグレーで示した領域
（図２の左図参照）、すなわち４ドットを詰めて記録す
ることが必要である。この左図から右図への変換は、専
用のハードウェア、或いはソフトウェアにより達成する
が、これは、本発明に係る本実施例には直接関係しない
技術であるため、詳細な説明は省く。

【００２８】図２に戻り、各プリント・バッファは６４
ドットの幅を有し、この６４ドットは８ドットの単位で
分割される。即ち８ドットが１バイトのデータに相当す
る。図２中の番号は、バイト・アドレスの下位８ビット
を示し、バッファの右に向けてアドレスが進行する。１
つのプリント・バッファは、２３０４０バイト（８×２
８８０バイト）を含む。プリント・バッファ２、プリン
ト・バッファ３、プリント・バッファ４についても同様
である。

【００２９】本実施例では、図２に示すように４本のプ
リント・バッファを使用し、プリント・バッファ１とプ
リント・バッファ２の内容を同時に記録し、プリント・
バッファ３とプリント・バッファ４の内容を同時に記録
する。４本のバッファを有するために、プリント・バッ
ファ１及びプリント・バッファ２の内容を記録中に、プ
リント・バッファ３及びプリント・バッファ４には次に
記録する内容が格納される。同様に、プリント・バッフ
ァ３及びプリント・バッファ４の内容を記録中には、プ
リント・バッファ１及びプリント・バッファ２に次に記
録する内容が格納される。

【００３０】ところで、本実施例の記録装置では、図３
に示す１２８ノズルの記録ヘッドを使用し、このヘッド
を電源電圧２４Ｖ、パルス電流２００ｍＡ、周波数６．
２５ＫＨｚ、駆動パルス幅５ｕＳで駆動する。この時、
ベタ黒記録を行うと、ヘッドでの消費電力は（式１）か
らおおよそ２３Ｗとなる。更に高精度のヘッド電圧を生
成するためのＤＣ−ＤＣコンバータ或いはスイッチング
電源等の効率ηを、例えば８０％とすると、実際に電源
の入力から見たときに消費される電力は約２９ワットと
なる。

【００３１】更に、本発明に係るの実施例で使用するイ
ンクジェット・プリンタなどでは、この他にロジック用
の電源（通常５Ｖ）、紙送り用モータ及び記録ヘッド・
キャリッジ駆動用のモータ用の電源（ヘッド駆動用の電
源と共通化しても良い）などが必要であり、これらを含
めると電源に求められる総合電力は３５〜４０Ｗとなっ
てしまう。こうした電力を安価なトランスにより構成さ
れるドロッパ型のＡＣアダプタなどにより提供すること
は、ＡＣアダプタの形状及び重さが大型化、重量化する
ため、実用的ではない。

【００３２】従って、こうした電源を実現するために
は、通常、スイッチング方式のアダプタを使用すること
になるが、こうしたアダプタは小型化は達成するもの
の、コスト的には高価なものとなる。そこで、本実施例
では、以下に説明する如く黒ドット数をカウントするこ
とにより記録モードを決定し、低パワーの電源でも動作
可能にしている。

【００３３】次に、図５Ａは、図３の１２８ノズルを、
４３-４３-４２ノズルの３つのセグメントに分割した構
成を有するＢｋ（ブラック）カートリッジの概念図であ
る。これらの各セグメント単位で、それぞれ独立に活性
化させることが可能である。図５Ｂは、総ノズル数１３
６個を有するカラーカートリッジの構成の一例を示す。
このカラーカートリッジは、基本的に２つの使用モード
を有する。

【００３４】まず、ブラック以外のカラー画像を生成す
る際は、図５Ｂの上から順に、Ｙ（イエロー）の２４ノ
ズル、Ｍ（マゼンタ）の２４ノズル、Ｃ（シアン）の２
４ノズル、Ｂｋ（ブラック）の２４ノズルの全９６ノズ
ルを使用するカラーモードで印刷する。また、ブラック
色を印刷する場合は、図５Ｂの下から順に６４個のＢｋ
（ブラック）ノズルを使用するブラックモードで印刷す
る。

【００３５】上述の各カートリッジでの記録方法の詳細
は後述するが、Ｂｋカートリッジ（図５Ａ）は総ノズル
数が１２８個で、カラーカートリッジ（図５Ｂ）は１３
６であるが、上述したようにカラー印刷では最高９６個
（２４×４）、カラーカートリッジにおけるブラックの
みの印刷では６４ノズルのみを使用することから、Ｂｋ
カートリッジの方が電力を多く必要とする。そのため、
ＢＫカートリッジでは３パスで印刷し、カラーカートリ
ッジでは２パスで印刷を行う。

【００３６】尚、後述する高品位（ファイン）モードで
印刷する場合では、画像を高品位に形成する目的ｎた
め、複数パス（Ｂｋ４パス、カラー３パス、カラーのＢ
Ｋのみ２パス）で印刷を行う。次に、図６を参照して、
記録媒体上での記録方法のコンセプトを説明する。図６
を参照して、記録媒体の横軸方向には、２８８０ドット
幅の有効記録領域を割り当てる。そして、この有効記録
領域を１５分割し、各有効記録領域の区画番号を１〜１
５とする。また、１つの有効記録領域を１９２ドットと
定義する。また、記録媒体の縦軸方向には、４つの描画
エリア１〜４を示す。それぞれの描画エリアには、図２
に示したプリント・バッファ１〜４のそれぞれが対応す
る。

【００３７】描画エリア１及び２の各区画に、複数種類
の記録の様子を示し、そこに示される"％"表示は、その
区画における有効画素率、即ち前述した各区画に含まれ
る合計ドット数に対する、実際に記録されるドット数の
比率である。例えば、描画エリア２の区画番号２の領域
では、その領域全体がベタ黒記録として示されておりそ
の有効画素率は１００％となる。また、例えば、描画エ
リア１及び２の区画番号６の領域は、共に有効画素率５
０％のハーフトーンで示されている。またさらに、描画
エリア１及び２の区画番号１３の領域は、共にベタ黒記
録領域の比率が１区画の面積の３５％以下であることを
示している。以下、有効画素率を単にデューティと呼ぶ
ことがある。

【００３８】尚、図６の記録媒体の縦軸方向の描画エリ
アｎ（ｎ＝１、２、．．）長の６４ドットは、記録の一
例を示しており、これは、カラーカートリッジでブラッ
ク印刷を行う場合はブラックの６４を使用することに対
応している。カラーカートリッジでカラー印刷を行う場
合は、９６ノズル（２４ｘ４）に対応して９６ドットと
なる。さらに、Ｂｋカートリッジで記録する場合は、１
２８ノズルに対応して１２８ドットとなる。

【００３９】ここで、図５Ａで説明したが、Ｂｋカート
リッジは、４３-４３-４２の３セグメントから構成され
セグメント単位で活性化できるため、描画エリア長は、
各セグメントのノズル数となることもできることは言う
までもない。同様に、図５Ｂで説明したが、カラーカー
トリッジでのブラック記録の際は、ブラックノズル６４
は、２つのセグメント（各３２個のノズルを有する）か
らなり、セグメント単位で活性化できるため、描画エリ
ア長は、これら各セグメントのノズル数となることもで
きることは言うまでもない。

【００４０】上述のデューティを計算する有効画素数カ
ウント部６の詳細な構成を図７に示す。図７は、読者の
理解を容易にするために、ＣＰＵ１と有効画素数カウン
ト部６との制御に関する部分を図１から抽出して描いて
いる。ここで、有効画素数カウント部６は、上述のイメ
ージバッファが割りあてられているＤＲＡＭ８と、ＤＲ
ＡＭ８に対するデータの入出力を制御するＤＲＡＭコン
トローラ９と、ＤＲＡＭ８から読み出されたデータをデ
コードして有効画素数を出力するデコーダ１０と、その
有効画素数を順に加算する加算器１１とを含む内部バス
７は、ＤＲＡＭコントローラ９に対するアドレスバス１
２と、ＤＲＡＭ８とＣＰＵ１間のデータ入出力を行うデ
ータバス１３と、ＤＲＡＭ９に対してＤＲＡＭ８からの
データ読み出しと、加算器１１からの加算結果データの
読み出しを制御するリード制御線１４を含む。

【００４１】ＤＲＡＭコントローラは、ＣＰＵ１から所
定のデューティ計算指示コマンドを受け取ると、予め、
ＤＲＡＭ８内イメージバッファに格納されている印刷デ
ータを順に読み出してデコーダ１０に送る。読み出し
は、図６で説明した有効記録領域の各区画単位に行い、
その区画に対応するデューティ値が最終的に加算器１１
に得られる。得られた各区画に対するデューティ値は、
データバス１３を介してＣＰＵ１へ転送される。

【００４２】例えば、３６０ＤＰＩ時は、横１９２ドッ
ト毎のブロック単位で、７２０ＤＰＩ時は横３８４ドッ
ト毎にブロックサイズの各データの有効ドット数をカウ
ントしデューティを計算する。次に、本実施例の印刷処
理手順を図８のフローチャートに基づいて説明する。こ
のフローチャートに対応するプログラムコードは、ＲＯ
Ｍ２に予め格納されており、ＣＰＵ１によって読み出さ
れ解釈されて実行される。

【００４３】ステップＳ１では、記録モード、即ち、プ
リントモード（解像度：７２０dpi３６０dpi；記録速
度/記録品質：高品位かノーマルか高速）と画像形成部
に搭載されたヘッドの種類（モノクロカートリッジかカ
ラーカートリッジ）と、さらに、カラーカートリッジの
場合はカラープリントモードかモノクロプリントモード
かを決定する。

【００４４】以上説明したプリントモードの指定は、例
えば、操作パネル２０から入力コマンドに基づいて行っ
てもよいし、予めＲＯＭ２に指定されたモードに従って
も良いし、さらに、画像データ入力部４から印刷する画
像データと共にプリントモードコマンドを入力してもよ
い。また、ヘッドの種類は、画像形成部５に搭載されて
いるヘッドの種類を、画像形成部に問い合わせて決定す
る。また、画像形成部５が複数のヘッドを備えており選
択可能な場合は、上述したような操作パネル２０やＲＯ
Ｍ２や画像データ入力部４の各手段を用いて決定しても
よい。

【００４５】ここで決定した記録モードと、後述するデ
ューティによって、画像記録のパス数を決定する。この
パス数は、図９を参照して後述する。次に、ステップＳ
２では、１バンド分の画像データをＤＲＡＭ８のプリン
タバッファに格納する。例えば、全画像データが既にＲ
ＡＭ３に格納されている場合は、そこから印刷する１バ
ンド分のデータをＤＲＡＭ８のプリンタバッファに転送
する。

【００４６】ステップＳ３では、ＤＲＡＭ８のプリンタ
バッファに格納された１バンド分のデータを所定の記録
ドット数の領域に分割する。ステップＳ４では、ステッ
プＳ３で分割された１つの領域内の記録ドット数、即
ち、有効画素数をカウントし、デューティ値とする。こ
の処理は、図７で説明した有効画素数カウント部６によ
って実行される。

【００４７】ステップＳ５では、ステップＳ１で決定さ
れた記録モードに基づく所定の基準デューティ値（図９
参照）とステップＳ４でカウントされたデューティ値と
を比較して、カウントされたデューティ値の方が大きけ
れば、ステップＳ８へ進み、決定された記録モードに基
づくパス数（図９のパステーブルを参照することで決定
する。）での分割記録を行って、処理を終了する。逆
に、カウントされたデューティ値の方が大きくなけれ
ば、ステップＳ６へ進む。

【００４８】ステップＳ６では、１バンド分の全領域に
関するデューティ値の計数が終了したか否かをチェック
し、終了していればステップＳ７へ進む。逆に、終了し
ていなければ、ステップＳ４へ戻り、同じバンド内の次
の領域に関する同様の処理を行う。ステップＳ７では、
記録モードに従った（図９のパステーブルを参照するこ
とで決定する。）通常の記録を行い、処理を終了する。

【００４９】以上説明したように、記録モードの種類に
よって決定される基準デューティ範囲とカウントされた
デューティ値との比較に基づき、適正な記録方法を選択
することにより、大容量の電源を用いることなく、記録
データに応じて高速記録することが可能になる。次に、
パステーブル（図９）を参照して、記録モードとカウン
トされたデューティ値に基づいて、記録のパス数を選択
する方法を説明する。

【００５０】図９のパステーブルは表形式となってお
り、縦方向はプリントモードの種類を示し、７２０dpi
の解像度のモードと、３６０dpiの解像度のモードの２
モードがある。さらに、７２０dpiの解像度のモード
は、より高品位な画像を形成する高品位モードと通常品
位の画像を形成するノーマルモードに分かれる。また、
３６０dpiの解像度のモードは、より高品位な画像を形
成する高品位モードと通常品位の画像を形成するノーマ
ルモード、より高速に画像形成する高速モードに分かれ
る。

【００５１】横方向はカートリッジの各種タイプ（即
ち、ヘッドの種類）を示し、モノクロカートリッジ（即
ち、Ｂｋカートリッジ）とカラーカートリッジの２タイ
プがある。さらに、カラーカートリッジは、上述したよ
うに、ブラック以外のカラーを印刷するカラープリント
モードと、ブラックを印刷するモノクロプリントモード
（即ち、ブラックプリントモード）の２モードを有す
る。

【００５２】これら縦横のモードの組み合わせに対応す
る図９のテーブルの各要素欄には、デューティ値範囲条
件と対応する画像形成のパス数を記述している。上述の
ステップ７やステップＳ８では、このパステーブルを参
照することで画像記録のパス数を決定して、画像記録処
理を行う。図１０、図１１を参照して、この画像記録処
理の基本的概念を説明した後に、図９の各組み合わせで
のパス数の説明を行う。

【００５３】図１０は、モノクロヘッド（Ｂｋカートリ
ッジ）を用いた場合での、複数パスでの記録方法の概念
を説明する図である。読者の理解を容易にするために、
図１の画像記録装置に電力供給する電源の最大容量を、
４８ノズル分を駆動できる容量とする。この場合、図１
０の１２８ノズルのモノクロヘッドの全ノズルを同時に
活性化すると電源容量がたりないため駆動できない。そ
のため、図５Ａで説明したセグメント単位（４３、また
は４２ノズル）に分割して、３回のパス数で記録する。
即ち、同時には、最大４３ノズルの駆動で済むため、前
記電源で駆動可能である。

【００５４】図１１は、カラーヘッド（カラーカートリ
ッジ）を用いた場合での、複数パスでの記録方法の概念
を説明するための図である。カラーヘッドは、カラー記
録時の実駆動ノズル数が９６で、しかも、しかもヘッド
消費電力がモノクロヘッドよりも約２０％少ないので、
２パスの分割記録が可能である。即ち、１パス目でＹ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）を記録し、２パス目でＣ
（シアン）とＢｋ（ブラック）を記録する。

【００５５】次に、図９に戻って、パステーブルの各組
み合わせでのパス数の説明を行う。 (４,１).<３６０dpi-ノーマル-モノクロカートリッジ>
の場合：モノクロカートリッジのノズル数は１２８個で
あり、上述したように電源の最大容量が４８ノズル分で
あるので、分割で記録するか否かの基準デューティの境
目は、４８/１２８＝３７.５％となるが、１００％のデューティでの記録を実行させる
には、３回の分割記録、即ち、３パスでの画像記録処理
が必要となる。従って、分割で記録するか否かの基準デ
ューティの境目は結局、１００/３≒３４％となる。 (４,２).<３６０dpi-ノーマル-カラーカートリッジ-カ
ラープリント>の場合：カラーカートリッジのノズル数
は、図５Ｂで説明したように１３６個であるため、分割
で記録するか否かの基準デューティの境目は、４８/１３６＝３５％となる。

【００５６】一方、１３６ノズル中で実駆動するのは、
９６個（Ｙｘ２４個、Ｍｘ２４個、Ｃｘ２４個、Ｂｋｘ
２４個）であるため、９６/１３６＝７０％となり、最大でも１００％のデューティは発生しないた
め、７０/３５＝２となり、２パスで記録処理できる。 (４,３).<３６０dpi-ノーマル-カラーカートリッジ-モ
ノクロプリント>の場合：カラーカートリッジのＢｋ
（ブラック）ノズルは、カラーノズルよりやや消費エネ
ルギーが大きく、電源容量は４２ノズル分なので、分割
で記録するか否かの基準デューティの境目は、４２/１３６≒３１％となる。

【００５７】また、モノクロノズルは、６４ノズルなの
で最大でも、６４/１３６≒４７％となり、２パスの記録処理でよい。 (５,１).<３６０dpi-高速-モノクロカートリッジ>の場
合：高速記録モードでは、記録インクの吐出周波数は
９.１９ＫＨＺで高速画像記録を行う。一方、ノーマル
モードでは、記録インクの吐出周波数は６.２５ＫＨＺ
で画像記録を行う。

【００５８】これらの周波数の比率で、ノーマルモード
での閾値を換算すると、(４,１)の記録モードの閾値が
３７.５％であるので、３７.５（％）ｘ６.２５/９.１９＝２５.５％が閾値となる、高速記録モードでは記録データが記録直
前に半分に間引かれるので、最大でも５０％となり、２
パスで記録した場合でも、５０（％）/２＝２５％が最大となる。従って、分割で記録するか否かの基準デ
ューティの境目が２５％となる。 (５,２).<３６０dpi-高速-カラーカートリッジ-カラー
プリント>の場合：分割で記録するか否かの基準デュー
ティの境目は、ノーマルモードでの閾値を換算して、３５（％）ｘ６.２５/９.１９＝２４％となる。

【００５９】一方、実駆動ノズル数の関係で、最大でも
７０％デューティで、それが半分以下に間引かれるの
で、最大でも３５％デューティなので、３５（％）/２４(％)＝１.５＜２となり、２パスで記録処理できる。 (５,３).<３６０dpi-高速-カラーカートリッジ-モノク
ロプリント>の場合：(５,２)の場合と同様に、３１（％）ｘ６.２５/９.１９＝２２％が分割で記録するか否かの基準デューティの境目とな
る。 (２,１).<７２０dpi-ノーマル-モノクロカートリッジ>
の場合：解像度が３６０dpiの場合に比べ、倍密度のド
ットを打つ必要があるので、即ち、吐出エネルギーの２
倍となるので、閾値は３６０dpiの場合に比べ半分とな
る。

【００６０】３４（％）/２＝１７％が分割で記録するか否かの基準デューティの境目とな
る。一方、７２０dpiの場合のデータは、半分に間引か
れており、最大でも５０％デューティなので、５０（％）/１７％＝２.９＜３となり、３パスで記録処理できる。 (２,２).<７２０dpi-ノーマル-カラーカートリッジ-カ
ラープリント>の場合：(４,２)の場合での吐出周波数は
６.２５ＫＨＺであるのに対して、本モードでの吐出周
波数を４.６ＫＨＺとする。

【００６１】この周波数で打つときは、モノクロカート
リッジのときのような"閾値を半分とする"操作は不要で
ある。それは、吐出がゆっくりとなるので、吐出エネル
ギーは変わらなくて済むからである。従って、周波数の
比での換算を行い、３５（％）ｘ４.６（ｋ）/６.２５(ｋ)＝２６％が分割で記録するか否かの基準デューティの境目とな
る。

【００６２】一方、最大デューティは、モノクロの場合
と同様に５０％で入力されるので、２パスで記録処理で
きる。 (２,３).<７２０dpi-ノーマル-カラーカートリッジ-モ
ノクロプリント>の場合：モノクロカートリッジの場合
と同じように、閾値を３６０dpiの半分として、３１（％）/２＝１５％が分割で記録するか否かの基準デューティの境目とな
る。 (１,１)-(１,３)、(５,１)-(５,３). 高品位モード：
高品位モードでの記録とは、シリアルスキャンのつなぎ
スジ（バンディング）を軽減するため、記録ヘッドの異
なる領域を用いて複数の走査で相補的に１バンド（記録
ヘッドの幅）の記録を完了させることによって高品質の
画像を記録する記録方法を意味する。

【００６３】図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを参照して、高
品位モードでの記録方法の概念を説明する。読者の理解
を容易にするために、ヘッドのノズル数を８個とする。
高品位モードであると、図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに示
すように、千鳥状に複数パスで記録を行う。例えば、２
パスの場合、紙送り量をヘッドの幅の１／２とし、１走
査で記録データを１／２に間引き（千鳥と逆千鳥パター
ン）、２回の走査で記録を完成させる。

【００６４】図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、それぞれこ
の千鳥、逆千鳥パターンを用いた時に、一定領域の記録
がどのように完成されていくかを、８ノズルを持ったマ
ルチヘッドを用いて説明したものである。まず、１スキ
ャン目では、下４ノズルを用いて千鳥パターン（斜線丸
印）の記録を行う（図１２Ａ参照）。次に、２スキャン
目には、紙送りを４画素（ヘッド長の１/２）だけ行
い、逆千鳥パターン（白丸印）の記録を行う（図１２
Ｂ）。更に、３スキャン目には再び４画素（ヘッド長の
１/２）だけの紙送りを行い、再び千鳥パターンの記録
を行う（図１２Ｃ）。

【００６５】この様にして、順次４画素単位の紙送り
と、千鳥、逆千鳥パターンの記録を交互に行うことによ
り、４画素単位の記録領域を１スキャン毎に完成させて
ゆく。以上説明したように、同じ領域内に異なる２種類
のノズルにより記録が完成されていくことにより、濃度
ムラの無い高画質な画像を得ることが可能である。モノ
クロカートリッジでは、１２８ノズルを４分割している
ので、実質的に３２ノズル、カラーカートリッジのカラ
ーモードでは、４色分各２４ノズルを３分割しているの
で３２ノズル、モノクロモードでは黒６４ノズルを２分
割しているので、３２ノズル分となる。

【００６６】以上説明したように、いずれの場合も、電
源容量の上限である４８ノズル以内で駆動されるため、
デューティに基づいて制御を行う必要はない。

【００６７】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００６８】以上述べたように、本発明に係る実施例に
よれば、長尺記録ヘッドを使用する記録装置において、
実際に記録紙へ記録する以前に、次に記録する描画領域
に対応する複数のプリント・バッファの有効画素率を調
査し、その調査結果と、所定の記録モードに基づき、記
録ノズルの使用部分を選択し、また、記録のパス数を選
択することにより、低パワー及び低コストの電源を使用
可能な記録方法と装置が提供できる。これにより実使用
上、発生頻度の高いテキストなどの低有効画素率の画像
については、前記長尺記録ヘッドの全ての記録素子を使
用して高速に記録可能であり、高有効画素率のグラフィ
ックス或いはイメージなどについては、複数走査を行う
など、記録対照の特性に柔軟に対応して記録処理を行う
記録方法及び装置を提供できる。

【００６９】尚、記録ヘッドの負荷を減ずる方法とし
て、パス数を複数にする方法を説明したが、駆動周波数
を下げることで実現してもよい。また、上述の実施例で
は、記録ヘッドの負荷を減ずるための判定方法として、
１ラインを複数領域に分割して記録デューティを検出し
たが、この方法に固定されず、局所データの記録デュー
ティを検出するものであれば、どのような方法でもよい
ことは言うまでもない。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、大
容量の電源を用いることなく、記録データと所定の記録
モードに応じて高速にかつ高品質の画像を記録すること
が可能になる。

【００７１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像記録装置の概要構
成を示す図である。

【図２】本発明の実施例の記録装置のプリント・バッフ
ァ構成の一例を示す図である。

【図３】本実施例で使用するモノクロ記録ヘッドの一例
を示す図である。

【図４】図２のプリント・バッファ内に実際に記録され
る文字が記憶される様子を示す図である。

【図５Ａ】Ｂｋ（ブラック）カートリッジのセグメント
構成を示す図である。

【図５Ｂ】カラーカートリッジのセグメント構成を示す
図である。

【図６】記録媒体上での画像記録のコンセプトを説明す
る図である。

【図７】有効画素数カウント部の詳細構造を示す図であ
る。

【図８】本実施例の画像記録装置での画像記録処理の手
順を説明する図である。

【図９】本実施例の画像記録装置での画像記録処理の方
法を決定するためのパステーブルを示す図である。

【図１０】モノクロヘッドを用いた場合の分割記録方法
を説明するための図である。

【図１１】カラーヘッドを用いた場合の分割記録方法を
説明するための図である。

【図１２Ａ】高品位モードの場合の記録方法を説明する
ための図である。

【図１２Ｂ】高品位モードの場合の記録方法を説明する
ための図である。

【図１２Ｃ】高品位モードの場合の記録方法を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２ＲＯＭ３ＲＡＭ４画像データ入力部５画像形成部６有効画素数カウント部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子を有する記録ヘッドを記
録媒体の搬送方向と異なる方向に順次走査することによ
り画像記録を行うと共に、複数の記録モードの中から記
録モードを選択して画像記録を行う画像記録装置におい
て、１走査で記録される記録領域よりも小さい領域の記録デ
ューティを検出する検出手段と、前記複数の記録モードに対応した異なる複数の閾値の中
から、選択された記録モードに応じた閾値を選択し、前
記検出された記録デューティが前記選択された閾値より
も大きいときに、前記記録モードによって１走査で記録
する際の単位時間当たりにおける記録ヘッドの負荷を減
じるべく、複数の記録走査で１走査分の記録を完成させ
る記録手段とを備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】前記複数の閾値は、記録モードごとの１
走査で記録する際の単位時間当たりにおける記録ヘッド
の負荷の違いを反映した閾値であることを特徴とする請
求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】前記記録モードは、解像度のモードを含
むことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項４】前記解像度のモードは、低解像度と高解
像度とのモードを含むことを特徴とする請求項２に記載
の画像記録装置。
【請求項５】前記記録モードは、高品位の画像を形成
する高品位モードを備えることを特徴とする請求項１に
記載の画像記録装置。
【請求項６】前記記録モードは、高速に画像を形成す
る高速度モードを備えることを特徴とする請求項１に記
載の画像記録装置。
【請求項７】前記記録モードは、通常品位の画像を形
成するノーマルモードを備えることを特徴とする請求項
１に記載の画像記録装置。
【請求項８】複数の記録素子を有する記録ヘッドを記
録媒体の搬送方向と異なる方向に順次走査することによ
り画像記録を行うと共に、種類の異なる複数の記録ヘッ
ドを選択的に使用して画像記録を行う画像記録装置にお
いて、１走査で記録される記録領域よりも小さい領域の記録デ
ューティを検出する検出手段と、前記複数の記録ヘッドの種類に対応した異なる複数の閾
値の中から、選択使用される記録ヘッドに応じた閾値を
選択し、前記検出された記録デューティが前記選択され
た閾値よりも大きいときに、前記記録ヘッドを用いて１
走査で記録する単位時間当たりの負荷を減じるべく、複
数の記録走査で１走査分の記録を完成させる記録手段と
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項９】前記複数の閾値は、記録ヘッドの種類ご
との１走査で記録する際の単位時間当たりにおける記録
ヘッドの負荷の違いを反映した閾値であることを特徴と
する請求項８に記載の画像記録装置。
【請求項１０】前記記録デューティは、前記１走査で
記録される記録領域よりも小さい領域の記録データ数に
対して実際に記録される記録データの数の割合いである
ことを特徴とする請求項１もしくは８に記載の画像記録
装置。
【請求項１１】前記記録デューティは、前記１走査で
記録される記録領域よりも小さい領域の記録データの
内、実際に記録される記録データの数であることを特徴
とする請求項１もしくは８に記載の画像記録装置。
【請求項１２】前記検出手段は、前記１走査で記録さ
れる記録領域よりも小さい領域の記録データをデコード
して、前記記録データ中に含まれる実際に記録される記
録データの数を出力するデコード手段を備えることを特
徴とする請求項１もしくは８に記載の画像記録装置。
【請求項１３】前記検出手段は、前記１走査で記録さ
れる記録領域よりも小さい領域よりさらに小さい領域の
記録データをデコードして、前記さらに小さい領域の記
録データ中に含まれる実際に記録される記録データの数
を出力する第１のデコード手段と、前記第１のデコード
手段から出力された前記さらに小さい領域の記録データ
中に含まれる実際に記録される記録データの数を、前記
１走査で記録される記録領域よりも小さい領域全体に渡
って加算する加算手段とを備えることを特徴とする請求
項１もしくは８に記載の画像記録装置。
【請求項１４】前記記録ヘッドの種類は、ブラックを
記録するモノクロヘッドと、カラーを記録するカラーヘ
ッドを含むことを特徴とする請求項８に記載の画像記録
装置。
【請求項１５】前記カラーヘッドは、カラーを記録す
るイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色を出力
するヘッドを含むことを特徴とする請求項１４に記載の
画像記録装置。
【請求項１６】前記カラーヘッドは、カラーを記録す
るイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色を出力
するヘッドを用いて、合成カラーを出力するカラーモー
ドと、前記カラーヘッドのうちのブラックヘッドを用い
てブラックを出力するブラックモードを有することを特
徴とする請求項１５に記載の画像記録装置。
【請求項１７】前記記録手段は、前記記録ヘッドの単
位時間当たりの使用記録素子数を減ずることを特徴とす
る請求項１もしくは８に記載の画像記録装置。
【請求項１８】前記記録手段は、前記検出結果と選択
された前記閾値との比較に基づいて、前記記録ヘッドの
所定の領域を選択して、前記複数回の記録走査によって
１走査分の記録を完成させる手段であることを特徴とす
る請求項１もしくは８に記載の画像記録装置。
【請求項１９】前記記録ヘッドは、同時に別の画素を
記録できる複数のヘッドを有することを特徴とする請求
項１８に記載の画像記録装置。
【請求項２０】前記複数のヘッドは、ブラック画素を
記録することを特徴とする請求項１９に記載の画像記録
装置。
【請求項２１】前記複数のヘッドは、カラーを記録す
るイエロー、シアンマゼンタ、ブラックの各色を出力す
るヘッドを含むことを特徴とする請求項１９に記載の画
像記録装置。
【請求項２２】前記記録ヘッドの所定の領域は、前記
記録ヘッドを構成する所定の複数のセグメント単位での
領域であることを特徴とする請求項１８に記載の画像記
録装置。
【請求項２３】複数の記録素子を有する記録ヘッドを
記録媒体の搬送方向と異なる方向に順次走査することに
より画像記録を行うと共に、複数の記録モードの中から
記録モードを選択して画像記録を行う画像記録方法にお
いて、１走査で記録される記録領域よりも小さい領域の記録デ
ューティを検出する検出工程と、前記複数の記録モードに対応した異なる複数の閾値の中
から、選択された記録モードに応じた閾値を選択し、前
記検出された記録デューティが前記選択された閾値より
も大きいときに、前記記録モードによって１走査で記録
する際の単位時間当たりにおける記録ヘッドの負荷を減
じるべく、複数の記録走査で１走査分の記録を完成させ
る記録工程とを備えることを特徴とする画像記録方法。
【請求項２４】前記複数の閾値は、記録モードごとの
１走査で記録する際の単位時間当たりにおける記録ヘッ
ドの負荷の違いを反映した閾値であることを特徴とする
請求項２３に記載の画像記録方法。
【請求項２５】前記記録モードは、画像記録の解像度
のモードを含むことを特徴とする請求項２３に記載の画
像記録方法。
【請求項２６】前記解像度のモードは、低解像度と高
解像度とのモードを含むことを特徴とする請求項２５に
記載の画像記録方法。
【請求項２７】前記記録モードは、高品位の画像を形
成する高品位モードを備えることを特徴とする請求項２
３に記載の画像記録方法。
【請求項２８】前記記録モードは、高速に画像を形成
する高速度モードを備えることを特徴とする請求項２３
に記載の画像記録方法。
【請求項２９】前記記録モードは、通常品位の画像を
形成するノーマルモードを備えることを特徴とする請求
項２３に記載の画像記録方法。
【請求項３０】複数の記録素子を有する記録ヘッドを
記録媒体の搬送方向と異なる方向に順次走査することに
より画像記録を行うと共に、種類の異なる複数の記録ヘ
ッドを選択的に使用して画像記録を行う画像記録方法に
おいて、１走査で記録される記録領域よりも小さい領域の記録デ
ューティを検出する検出工程と、前記複数の記録ヘッドの種類に対応した異なる複数の閾
値の中から、選択使用される記録ヘッドに応じた閾値を
選択し、前記記録デューティが前記選択された閾値より
も大きいときに、前記選択された記録ヘッドを用いて１
走査で記録する単位時間当たりの負荷を減じるべく、複
数の記録走査で１走査分の記録を完成させる記録工程と
を備えることを特徴とする画像記録方法。
【請求項３１】前記複数の閾値は、記録ヘッドの種類
ごとの１走査で記録する際の単位時間当たりにおける記
録ヘッドの負荷の違いを反映した閾値であることを特徴
とする請求項３０に記載の画像記録方法。
【請求項３２】前記記録デューティは、前記１走査で
記録される記録領域よりも小さい領域の記録データ数に
対して実際に記録される記録データの数の割合いである
ことを特徴とする請求項２３もしくは３０に記載の画像
記録方法。
【請求項３３】前記記録デューティは、前記１走査で
記録される記録領域よりも小さい領域の記録データの
内、実際に記録される記録データの数であることを特徴
とする請求項２３もしくは３０に記載の画像記録方法。
【請求項３４】前記検出工程は、前記１走査で記録さ
れる記録領域よりも小さい領域の記録データをデコード
して、前記記録データ中に含まれる実際に記録される記
録データの数を出力するデコード工程を備えることを特
徴とする請求項２３もしくは３０に記載の画像記録方
法。
【請求項３５】前記検出工程は、前記１走査で記録さ
れる記録領域よりも小さい領域よりさらに小さい領域の
記録データをデコードして、前記さらに小さい領域の記
録データ中に含まれる実際に記録される記録データの数
を出力する第１のデコード工程と、前記第１のデコード
工程から出力された前記さらに小さい領域の記録データ
中に含まれる実際に記録される記録データの数を、前記
１走査で記録される記録領域よりも小さい領域全体に渡
って加算する加算工程とを備えることを特徴とする請求
項請求項２３もしくは３０に記載の画像記録方法。
【請求項３６】前記記録ヘッドの種類は、ブラックを
記録するモノクロヘッドと、カラーを記録するカラーヘ
ッドを含むことを特徴とする請求項３０に記載の画像記
録方法。
【請求項３７】前記カラーヘッドは、カラーを記録す
るイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色を出力
するヘッドを含むことを特徴とする請求項３６に記載の
画像記録方法。
【請求項３８】前記カラーヘッドは、カラーを記録す
るイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色を出力
するヘッドを用いて、合成カラーを出力するカラーモー
ドと、前記カラーヘッドのうちのブラックヘッドを用い
てブラックを出力するブラックモードを有することを特
徴とする請求項３７に記載の画像記録方法。
【請求項３９】前記記録工程は、前記記録ヘッドの単
位時間当たりの使用記録素子数を減ずることを特徴とす
る請求項２３もしくは３０に記載の画像記録方法。
【請求項４０】前記記録工程は、前記検出結果と選択
された前記閾値との比較に基づいて、前記記録ヘッドの
所定の領域を選択して、前記複数回の記録走査によって
１走査分の記録を完成させる手段であることを特徴とす
る請求項２３もしくは３０に記載の画像記録方法。
【請求項４１】前記記録ヘッドは、同時に別の画素を
記録できる複数のヘッドを有することを特徴とする請求
項４０に記載の画像記録方法。
【請求項４２】前記複数のヘッドは、ブラック画素を
記録することを特徴とする請求項４１に記載の画像記録
方法。
【請求項４３】前記複数のヘッドは、カラーを記録す
るイエロー、シアンマゼンタ、ブラックの各色を出力す
るヘッドを含むことを特徴とする請求項４１に記載の画
像記録方法。
【請求項４４】前記記録ヘッドの所定の領域は、前記
記録ヘッドを構成する所定の複数のセグメント単位での
領域であることを特徴とする請求項４０に記載の画像記
録方法。