JP5046713B2 - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関し、特に紙などの記録媒体に対しインクジェット記録ヘッドを走査させて記録を行うインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関する。より詳しくは、主走査方向に生じる記録媒体上の濃度むらを低減する技術に関するものである。

インクジェット記録方式は、記録ヘッドを含む記録手段から記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、他の記録方式に比べて記録の高精細化および高速化が容易で、しかも静粛性に優れ、かつ廉価であるなど、種々の利点を有している。一方、近年では、カラー記録の需要も高まり、銀塩写真に匹敵する高画質の記録も可能なカラーインクジェット記録装置も数多く開発されている。

このようなインクジェット記録方式を適用したインクジェット記録装置においては、複数のノズルを多数、高密度に集積配列してなる吐出部を有した記録ヘッドを用いることで、記録の高精細化および高速化が図られている。また、カラーインクジェット記録装置においては、異なる色調（色および濃度）のインクを吐出するために、複数の吐出部を有した記録ヘッドを用いるのが一般的である。なお、ノズルとは、インクを吐出する吐出口と、この吐出口に連通する液路と、この液路等に配されてインクを吐出するために利用されるエネルギを発生するエネルギ発生素子とを総称して言うものとする。

インクジェット記録装置としては、所謂ラインプリンタ形態のものと、所謂シリアルプリンタ形態のものとがあるが、一般に普及しているものとしては後者が主流となっている。これは、記録ヘッドを吐出口の配列方向とは異なる方向に記録媒体に対して移動させる過程でインクを吐出させる主走査と、当該主走査方向に直交する方向に記録媒体を相対的に移動させる副走査とを、交互に行うことにより画像を形成していくものである。かかるシリアルプリンタ形態のインクジェット記録装置では、往方向の主走査と復方向の主走査とで記録動作を行う双方向記録を行うことで記録のさらなる高速化への対応が図られている。

図１は、このようなシリアルプリンタ形態のインクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドとも言う）１０１の構成例を示す模式的正面図である。この記録ヘッド１０１は、異なる色調のインクの吐出が可能となるように複数の吐出部１０２を有している。図示の例では、吐出部１０２は、例えば４色のインク、すなわちブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクに対応して４個設けられている。

各吐出部１０２には、基板１００に開口したインク供給路１０５の両側に、所定のピッチで吐出口１０３Ａおよび液路１０３Ｂを含むノズル１０３が配列されている。ノズル列間の関係では、ノズルは互いに半ピッチずれた状態で配置され、各ノズル列の解像度の２倍の解像度を実現している。液路１０３Ｂには、エネルギ発生素子として、例えば通電に応じて熱エネルギを発生する発熱体（不図示）が設けられ、この発熱体によりインクを急激に加熱して気化させ、発生した気泡の圧力によりインクが例えば滴として吐出口１０３Ａから吐出される。発生した気泡は、周囲のインクによって冷却され、気泡内のインクの蒸気が凝縮して液体に戻るため、ついには消滅する。このとき、吐出により消費された量に対応する量のインクが、インク供給路１０５から液路１０３Ｂに充填（リフィル）される。

図２は上記記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の主要部の構成を模式的に示したものである。同図において、２０１は上記４色のそれぞれのインクを収納したカートリッジ形態のインクタンクであり、上述した４つの吐出部１０２を有した記録ヘッド１０１に独立に着脱可能となっている。

２０６は記録ヘッド１０１および４つのインクタンク２０１を支持しつつ、図のＸ方向およびこれと反対方向に往復移動（以下、この移動を主走査またはスキャンとも言い、往復移動の方向を主走査方向とも言う）を行うキャリッジである。２０３は搬送ローラであり、補助ローラ２０４と共に記録媒体Ｐを挟持しながら図の矢印の方向に回転し、主走査間で記録媒体ＰをＹ方向に間欠的に搬送（副走査）する。また、２０５は一対の給紙ローラであり、記録媒体の送給を行う。一対のローラ２０５は、ローラ２０３および２０４と同様に記録媒体Ｐを挟持して回転するが、搬送ローラ２０３よりもその回転速度を低くすることによって記録媒体に張力を発生させ、撓みのない搬送を可能としている。

キャリッジ２０６は、記録ヘッド１０１による記録動作が行われていないとき、あるいは記録ヘッド１０１の回復処理などを行うときに、図の破線で示した位置のホームポジションｈに待機する。

そして、記録開始前にホームポジションｈにあるキャリッジ２０６は、記録開始命令があると、往方向（Ｘ方向）に主走査しながら、記録ヘッド１０１のノズルから吐出動作を行わせ、ノズル配列範囲に対応した一定のバンド幅を記録する。記録媒体側端部までの主走査が終了すると、当該バンド幅分の記録媒体Ｐの搬送を行う一方、キャリッジ２０６をホームポジションｈに戻し、再びＸ方向への記録のための主走査を行う。このようにして、キャリッジ２０６の１主走査による記録ヘッド１０１による１バンド幅の記録と、１主走査後の１バンド幅の記録媒体搬送とを繰り返し行うことにより、例えば一頁分の記録を完成することができる。なお、この場合、記録媒体Ｐ上の同一の記録領域は１回の主走査で完成するものであり、このような記録モードは１パス記録モードと称される。

これに対し、１主走査毎にバンド幅分の搬送を行わず、複数回主走査を行ってから搬送を行う場合もある。また、１主走査毎に所定のマスクによって間引かれたデータを記録してから１／ｎバンド前後の紙送りを行い、再度主走査を行うことによって、一画像領域に対し記録に関与するノズルを異ならせた複数回の主走査と搬送とによって画像を完成させる場合もある。このような記録モードはマルチパス記録と称される。つまり、このマルチパス記録モードとは、同一の画像領域に対し、複数回に分けてインクを付与することにより画像を完成させる記録モードであり、そのパス数が多いほど記録画質が向上することが一般的に知られている。

なお、以上ではキャリッジ２０６の往方向への移動時にのみ記録動作を行う片方向記録の場合を示したが、高速な記録を実施する場合は復方向への移動時にも記録動作を行う双方向記録を行うことができる。

ところで、インク吐出を行うために熱エネルギを利用するインクジェット記録方式が採用されている場合、発熱体を一様に連続して駆動していると、記録ヘッドないしインクが昇温する。これによりインクの粘度が低下することで、同じ条件で駆動を行っても、多量のインクが吐出されてしまい、濃度むらが発生することが知られている。

高画質記録を行う上では、この濃度むらを低減させることが重要である。この低減を行う手段としては、一般に吐出量が均一となるように制御する手段や、記録しようとするデータ自体を補正する手段がある。また、前述のマルチパス記録を用いたり、あるいは記録速度の低下は来たすものの発熱体の駆動周波数ないし主走査速度を低下させたりすることも、濃度むらを低減させる手段として公知の技術である。

ここで、記録ヘッドの吐出量は同一の駆動パルスを発熱体に印加する場合、発熱体近辺のインクの温度に依存する。そこで、インクの温度管理を行うことが強く望ましいが、これは実用上困難であるため、インク温度に代えて記録ヘッドの温度を管理することで記録ヘッドの吐出量を制御する技術が普及している。

例えば、特許文献１には、記録ヘッド内部に記録ヘッドの温度を検知するためのセンサを配置し、このセンサの出力をモニタして駆動パルスを変調する技術が開示されている。より具体的には、温度が上昇するとヒータ駆動のパルス信号のパルス幅を変更する等により発熱体の駆動時間（加熱時間）を短くしてヘッドの温度上昇を抑制し、インクの吐出量を一定にする制御方法（ＰＷＭ制御）が提案されている。

しかしながら、センサはヘッド近傍に取り付けられており、記録ヘッドの駆動によるノイズのため正確な出力をＭＰＵ（ＣＰＵ）でモニタできないため、正確な温度制御ができず吐出量制御が十分でないという問題があった。これに対して、記録ヘッドに温度センサを設ける構成以外に、検出した温度出力の増幅機構や検出結果のノイズ対策等の手法を用いる提案もされている。しかしその分コストアップを招くことから、温度センサの信頼性を考慮して、記録する画像データにより記録ヘッドの温度を推測する手法が提案され、この手法を温度検出を行う方法に代用または兼用する提案もなされている。例えば、主走査に先立ち画像バッファ等のメモリ領域に一主走査分の画像データを一旦格納し、その画像バッファ内の有効データ数をカウントし、そのカウント結果からヘッド温度変化を推定して駆動信号のパルス幅変調等を行って主走査を行うのである。

さらに、特許文献２および３に開示されているように、記録装置もしくは記録ヘッドの周辺の温度をセンサ等で取得する手段と、記録ヘッドに単位時間当たりに投入される熱量からインクジェットヘッドの昇温を推定する手段とにより温度を取得する方式もある。

また近年では、記録速度の高速化に伴う吐出周波数の増大および一ノズル列当たりのノズル数の増大により、従来の温度推定方法よりも高精度な手法を用いることが強く要望されてきている。温度推定の高精度化は温度推定演算の時間間隔を短くすることで達成されるが、演算時間の間隔を短くする分、記録装置本体の演算負荷が増加する。このため、演算手段であるＭＰＵ（ＣＰＵ）の高性能化の必要が生じるか、あるいはスループットの低下が生じることになる。

この問題に対して特許文献３では、記録ヘッドの駆動条件から高精度で演算負荷の少ない温度推定方法として記録ヘッドの温度を推定し、この推定温度に応じて前述のＰＷＭ制御を実施することでより正確に吐出量制御を行う手法が開示されている。具体的には、記録ヘッドの駆動条件を記録ヘッドに蓄積される投入熱量に変換し、前の主走査までの記録ヘッドの熱蓄熱分より単位時間経過による放熱後の蓄熱分を演算する。そして、熱時定数ごとに記録ヘッド蓄熱分を記憶し、各投入熱量と放熱後の熱量を加算することで、記録ヘッドの昇温を演算するものである。

一方、特許文献４では、特に大判の記録媒体に記録を行う記録装置において画像データからリアルタイムに温度推定および吐出量制御を行う手法が開示されている。具体的には、画像データの中から有効データをカウントし、そのカウント値が所定の値に達した場合、ヘッド駆動のパルス信号の幅を変更する手法や、記録データを所定量間引くことでデータ補正して記録する手法が提案されている。

特開平５−３１９０５号公報 特開平５−２０８５０５号公報 特開平７−１２５２１６号公報 特開平８−１５６２５８号公報

近年では、パーソナルコンピュータやデジタルカメラの普及に伴い、画像出力端末として記録装置に対しては、記録の一層の高精細化および高速化の要求が非常に強くなっている。インクジェット記録装置においては、まず記録の高精細化の要求に対応するべく、インク吐出量の小さい、より微細なノズルを高密度に実装した記録ヘッドを用い、小径のドットを形成して記録を行うものが現れてきている。そのようなインクジェット記録装置により記録を行う場合、記録領域を被覆すべきインクドットの数がその記録領域の大きさに大きく影響してくる。

図３を用いてこれを説明するに、図３（ａ）のようなドットを形成する記録ヘッドに対し、図３（ｂ）に示すようにドット径が単純に１／２となる記録ヘッドが用いられるものとする。この場合、同一の記録領域を記録するために配置すべきドット数は縦横方向それぞれに２倍、総数としては図３（ａ）の場合の４倍の数のドットが配置されることになる。従って、図３（ａ）のようなドットを形成する記録ヘッドと同等の条件にて図３（ｂ）のようなドットを形成する記録ヘッドを駆動すると、当然のことながら記録速度は著しく低下することになる。

記録速度の低下を来たさないためには、インク吐出周波数（発熱体の駆動周波数）を向上し、かつ主走査速度を高速化する方法や、マルチパス記録を行う際にそのパス数を低下させる方法を適用することが考えられる。

しかしながら、発熱体の駆動周波数を高めればその分記録ヘッドの温度上昇が著しくなり、吐出量の増加による濃度むらの発生を招くことになる。さらに、ドットの小径化により記録領域内へ記録するインクドット数も増大するため、各ノズル毎の吐出量の増加は濃度むらを一層目立たせるものとなる。さらには、１回の主走査によってヘッド温度が上昇したまま次回の主走査が行われると、それまで以上の吐出量の増加が生じ、１主走査領域毎の濃度むらも発生する。また、パス数を低下させたところで、一回の主走査において形成されるインクドットの数はその分増加するので、この場合も同様に、記録ヘッドの昇温による吐出量増加によって記録領域の濃度むらが発生する。さらに、駆動周波数の向上とパス数の低減とをともに実施した場合、その影響は非常に大きなものとなるのは当然である。

このような状況下、従来のように温度センサによる記録ヘッド温度の検出を伴う制御は応答性の点で問題がある。また、吐出周波数の増大によって、一吐出タイミング内での最大パルス幅はその分小さくなる。従って、記録ヘッド温度の検出を行う場合であっても、また記録すべきデータから温度推定を行う場合であっても、パルス幅の変調可能範囲における吐出量の制御可能範囲も狭くなり、制御能力が十分でなくなっている。

さらには、特に１パス記録モードで双方向記録を適用する場合など、高速記録を行う場合には、１主走査領域においても濃度むらが発生することがある。

図４を用いてこれを説明する。例えば、上記１パス記録モードで双方向記録を行う場合を考えると、各主走査毎に記録された領域には、主走査方向に濃度分布が現れる。具体的には、各主走査ごとにバンド状の濃度むらが発生し、特に各主走査の開始部分から終了部分に向けて濃度が高くなって行く状態となる。

図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、１パス記録モードの任意の一主走査により同一階調の「ベタ」画像を記録した場合の記録領域の状態、そのときの記録ヘッドの温度、および吐出量を示す模式図である。記録ヘッドの主走査方向の記録の進捗に伴い、記録ヘッド温度Ｔｈは図５（ｂ）のように上昇し、この温度上昇にともなって吐出量Ｖｄも図５（ｃ）のように増加することがわかる。その結果として、図５（ａ）のように主走査方向と同一方向に濃度むらが発生するのである。

特許文献１〜４に開示されたような従来手法は、いずれもそのような濃度むらを効果的に抑制する制御を可能とするものではなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、記録の一層の高精細化および高速化の要求を両立しつつ、記録ヘッドの昇温による吐出量増加を低減し、主走査方向の濃度むらの発生をも効果的に抑制することを目的とする。

そのために、本発明は、インクを吐出するための吐出口を配列してなる記録ヘッドを記録媒体に対し前記配列の方向とは異なる方向に走査させながら、画像データに基づいて前記インクの吐出を行わせることで記録を行うインクジェット記録方法において、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記画像データに基くインクの吐出回数をカウントするための複数のカウントエリアに分割して、該複数のカウントエリアごとに前記カウントを行うカウント工程と、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記カウントされた値に応じ前記画像データを補正して記録を行うための複数の記録エリアに分割して、該複数の記録エリアごとに前記補正を行う補正工程と、
当該補正された画像データに基き前記記録ヘッドを駆動することで記録を行う工程と、
を具えたことを特徴とする。

また、本発明は、インクを吐出するための吐出口を配列してなる記録ヘッドを記録媒体に対し前記配列の方向とは異なる方向に走査させながら、画像データに基づいて前記インクの吐出を行わせることで記録を行うインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記画像データに基くインクの吐出回数をカウントするための複数のカウントエリアに分割して、該複数のカウントエリアごとに前記カウントを行うカウント手段と、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記カウントされた値に応じ前記画像データを補正して記録を行うための複数の記録エリアに分割して、該複数の記録エリアごとに前記補正を行う補正手段と、
当該補正された画像データに基き前記記録ヘッドを駆動することで記録を行う手段と、
を具えたことを特徴とする。

さらに、本発明は、インクを吐出するための吐出口を配列してなる記録ヘッドを記録媒体に対し前記配列の方向とは異なる方向に走査させながら、画像データに基づいて前記インクの吐出を行わせることで記録を行うインクジェット記録装置を具備する記録システムにおいて、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記画像データに基くインクの吐出回数をカウントするための複数のカウントエリアに分割して、該複数のカウントエリアごとに前記カウントを行うカウント手段と、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記カウントされた値に応じ前記画像データを補正して記録を行うための複数の記録エリアに分割して、該複数の記録エリアごとに前記補正を行う補正手段と、
前記インクジェット記録装置に設けられ、前記補正された画像データに基いて前記記録ヘッドを駆動することで記録を行う手段と、
を具えたことを特徴とする。

加えて、本発明は、インクを吐出するための吐出口を配列してなる記録ヘッドを記録媒体に対し前記配列の方向とは異なる方向に走査させながら、画像データに基づいて前記インクの吐出を行わせることで記録を行うインクジェット記録装置の制御方法において、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記画像データに基くインクの吐出回数をカウントするための複数のカウントエリアに分割して、該複数のカウントエリアごとに前記カウントを行うカウント工程と、
前記記録ヘッドの走査領域を、前記カウントされた値に応じ前記画像データを補正して記録を行うための複数の記録エリアに分割して、該複数の記録エリアごとに前記補正を行う補正工程と、
を具えたことを特徴とする。

さらに加えて、本発明は、上記制御方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム、また該プログラムを格納した記憶媒体に存する。

本発明によれば、１主走査領域内において画像データのカウントと補正とを行うことにより、インク吐出による記録ヘッドの温度上昇に起因した吐出量増加による記録領域の主走査方向と同一方向の濃度むらを低減することが可能となる。これにより、画質劣化を低減しながら高速の記録を行うことができるようになる。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

１．制御系の構成例
図６は、本発明に適用可能な記録システムの制御系の構成例を示すブロック図である。なお、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置の機械的構成は、それぞれ、図１および図２に示したものとすることができる。

図６において、ＣＰＵ６００はメインバスライン６０５を介して装置各部の制御およびデータ処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ６００は、ＲＯＭ６０１に格納されるプログラムに従い、ヘッド駆動制御回路６１５およびキャリッジ駆動制御回路６１６をはじめとする後述の各部の制御およびデータ処理を行う。ＲＡＭ６０２はこのＣＰＵ６００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられている。また、このほか、ＣＰＵ６００は不図示のハードディスク等の外部記憶装置を用いることができる。

画像入力部６０３は、パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等、適宜の形態のホスト装置１０００とのインターフェースを有し、ホスト装置から入力した画像データを一時的に保持する。当該入力された画像データは、階調を表す多値の画素データ（階調データ）を含むものである。画像信号処理部６０４は、入力した画像データについて色変換処理、２値化処理およびマスク処理等を行うデータ変換部６１８や、後述するデータ処理を実行するデータ補正部６１９を備える。

操作部６０６は、オペレータによる制御入力等を可能にするキー等の入力手段や、装置の状態をオペレータに報知するための表示手段を備える。

回復系制御回路６０７は、適時起動される回復処理プログラムに従って回復動作を制御する。回復動作を行うための機構は、図１のホームポジションｈに配置され、クリーニングブレード６０９、キャップ６１０、および吸引ポンプ６１１などを有する。クリーニングブレード６０９は、記録ヘッド１０１の吐出口形成面に当接しながら移動することによって吐出口形成面を清浄化する部材である。キャップ６１０は、吐出口形成面をキャッピングする位置と、これから離隔した位置とに移動可能な部材であり、非記録動作時等においてキャッピング状態とすることで吐出口形成面を保護する。また、キャッピング状態において、吸引ポンプ６１１を作動させてキャップ６１０内に負圧を発生させることにより、インクをノズルから強制的に排出させることができる。また、吐出口形成面をキャップ６１０に対向させることによって予備吐出を受けることが可能である。これらの回復機構の各部は、回復系モータ６０８によって作動させることができる。

ヘッド駆動制御回路６１５は、記録ヘッド１０１の各吐出部に配される発熱体の駆動を制御し、記録のためのインク吐出や予備吐出を記録ヘッド１０１に行わせる。キャリッジ駆動制御回路６１６および搬送制御回路６１７は、それぞれ、キャリッジ２０６の主走査および搬送ローラ２０３の駆動を制御する。

記録ヘッド１０１の発熱体が設けられている基板１００には保温ヒータ（不図示）が設けられており、記録ヘッド１０１内のインク温度を所望の設定温度に加熱調整することができる。また、基板１００にはサーミスタ６１２が設けられ、記録ヘッド１０１内のインクの実質的な温度を測定することができる。なお、保温ヒータおよびサーミスタ６１２は基板１００上ではなく記録ヘッド１０１の外側に設けられていてもよく、またその周囲近傍に設けられていてもよい。

図６で示した制御系において、ホスト装置から入力され、画像入力部６０３に保持された画像データに含まれる多値の画素データに対し、画像信号処理部６０４内のデータ変換部６１８は、画素データが示す階調値に対応する２値パターンを作成する。例えば、データ変換部６１８は、４ビット（１６階調）で表現される画素データを、当該画素のサイズに対応したドット配置領域に、ノズルからのインク吐出の有無を定める２値データ（吐出データ）を展開したパターンに変換する。

図７（ａ）および（ｂ）を用い、面積階調による変換処理を用いて画素データの２値化処理を行う場合を説明する。なお、各吐出部は、インク供給路１０５の両側に、それぞれ６００ｄｐｉ（ドット／インチ；参考値）の密度でノズルが配列され、１吐出部では１２００ｄｐｉの記録解像度を実現するものとする。

また、本実施形態においては、図７（ａ）に示すように、画素データ８００は、３００分の１インチ四方（解像度３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉ）のサイズの画素に対応したものとし、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＫの各色につき４ビット（１６階調）のを有するものとする。この各色の画素データ毎に擬似中間調処理および解像度変換処理を施す。具体的には、１画素に対し、縦横それぞれ４つのドット形成位置をもつドット配置領域８０１を割り当て、この４×４ドット形成位置の格子を１つの単位マトリクスとする。そして、「０ｈ」〜「Ｆｈ」（ｈは１６進数を表す）の値を取る１画素の階調値に対応して、単位マトリクス内の各記録ドット形成位置について「１」（吐出）／「０」（非吐出）を定め、単位マトリクス内には０〜１５個のドットが配置されるようにする。すなわち、１ドット形成位置は主副両走査方向ともに１２００分の１インチ四方（記録解像度１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉ）であり、各色につき各１ビット（２階調）で表される記録データ８０２〜８１７が生成される。

図７（ｂ）は、ホスト装置から送られてきた階調値が「９ｈ」の画像データ８２０が、各１ビットで表される４×４のドット配置領域で構成されて９ドットが配置された記録画素データ８２１に変換された例を示している。記録ヘッド１０１の各色吐出部の各ノズルは、このような記録データに基づいて駆動される。

なお、擬似中間調処理および解像度変換処理の手法としては種々のものが提案されている。本実施形態では、１入力画素当り４ビットのデータを、その取り得る値に対応してドット数およびドット配置態様を予め定めたテーブルを参照して、４×４のドット配置領域のデータに変換し、擬似中間調処理および解像度変換処理を同時に行っている。

また、入力画像データの２値化処理として面積階調法による解像度変換処理を例示したが、これに限られず平均濃度保存法、ディザマトリクス法等、任意の処理方法を採用可能である。

２．制御の実施形態
次に、以上の構成を有するインクジェット記録装置で行われる制御の実施形態を具体的に説明する。

上述したように、インクジェット記録ヘッドの吐出量を決定する要因として、吐出部のインク温度（記録ヘッドの温度で代用できる場合がある）がある。

図８は、発熱体にパルス信号を与えて駆動する際の駆動条件を固定した場合における吐出量の温度依存性を示す模式図である。図の曲線Ａに示すように、記録ヘッド温度ＴＨ（この場合はスタティックな温度特性なので吐出部のインク温度と等しい）の増加に対して吐出量Ｖｄは直線的に増加する。この直線の傾きを温度依存係数と定義すると、温度依存係数は、
ＫＴ＝ΔＶｄＴ／ΔＴＨ （ｐｌ／℃・ドット）
となる。この係数ＫＴは、駆動条件によらずインクの物性等によって定まるものであるので、曲線Ｂや曲線Ｃのような温度依存性を呈する場合もある。

本発明は、記録データのドット総数を変更する画像補正を用いて記録媒体上の記録濃度が一定となるよう、上述したインク温度変動による吐出量の変動を低減する。ここで、画像補正を行うためのカウント処理としては、多値の画素データに基いて行うものと、２値に変換された後のデータに基いて行うものとが挙げられ、前者を第１実施形態、後者を第２実施形態として説明する。

なお、以下の説明では、上記記録解像度を有する吐出部には２５６個のノズルが設けられているものとする。また、いずれの実施形態でも、同一の記録領域に対して１回の主記録走査で画像を完成させる１パス記録を行うとともに、双方向記録を実施するものとする。しかしマルチパス記録を行う場合や、片方向記録を行う場合にも適用可能であることは勿論である。

２．１ 第１の実施形態
図９は、記録ヘッドの走査領域を、記録ドット数をカウントするためのカウントエリアと、記録ドット数を変更する記録エリアとの概念を説明するための模式図である。図９では説明をわかりやすくするため、ドットカウントエリアに対し記録エリアを同一のサイズとなるよう設定してある。

図１０に示すように、本実施形態においては、例えば記録媒体１頁にわたる記録領域全体をｌ＝Ｌ回の主走査により記録を行う場合、第ｌ回目の主走査において吐出部の一主走査分の記録データに対応する入力画像データが次のように分割される。すなわち（ノズル数）×（主走査方向の１行のドット数）分のデータに対応する入力画像データは、縦方向（ノズル配列方向）にＮ個（図１０ではＮ＝１）、横方向（主走査方向）にＭ個のカウントエリアおよび記録エリアに分割される。各カウントエリアおよび各記録エリアは、同数の画素を含んでいる。

具体的には、１画素は３００分の１インチ四方であり、縦方向（ノズル配列方向に対応）にはＮ＝１として６４画素（＝２５６／４）毎に分割し、横方向（主走査方向に対応）については記録幅分（例えば８インチ）をＭ＝２０個に分割する。記録幅は２４００画素（＝８×３００）に対応するものであるので、各カウントエリアおよび各記録エリアは縦６４×横１２０の画素に対応するものとなる。カウントエリアおよび記録エリア内の各画素データには、上述のように階調値「０（＝０ｈ）」〜「１５（＝Ｆｈ）」のいずれかが記述されており、これはドット配置領域に配置されるドット数、すなわち当該領域における液滴吐出回数を表すものとなる。

また、各カウントエリアにおけるカウント結果として、横方向のｍ番目、縦方向のｎ番目のカウントエリア内の各画素の多値データを積算して得られるそのエリアの液滴吐出回数をドットカウント値Ｅｔ（ｍ、ｎ）で表すものとする。また、縦方向のｎ番目の各カウントエリアにおける液滴吐出回数の横方向の積算液滴吐出回数を積算ドットカウント値Ｓｍｔ（ｍ、ｎ）で表すものとする。さらに、記録開始から直前の走査までの記録による積算液滴吐出回数の総数を総ドットカウント値Ｓａｔ（ｌ−１）で表し、各記録エリアごとに算出される補正量をＨｔ（ｍ、ｎ）で表すものとする。

図１０に示すように、具体的には、Ｓｍｔ（３、１）で示される値は、縦方向に１番目のカウントエリアの、横方向３番目のカウントエリアまでの液滴吐出回数であるＥｔ（１、１）からＥｔ（３、１）を加算した和となる。また、Ｓａｔ（１）は、第１回目の主走査における横方向の全カウントエリアの積算液滴吐出回数であるＳｍｔ（２０、１）と同値を表し、Ｈｔ（１、１）は横方向の１番目、縦方向１番目の記録エリアにおける記録データ補正量（ドット数）を表している。

図１１は、本実施形態において各主走査ごとに行われる画素データのドット数（階調値）をカウントする処理と、カウントした結果をもとにこれを補正するための処理手順を示すフローチャートである。

本手順は各主走査ごとに起動され、まずステップＳ１００で処理に係る注目カウントエリアＥｔ（ｍ、ｎ）をｍ＝１、ｎ＝１、ｌ＝１として定める。また、Ｓｍｔ（１、１）〜Ｓｍｔ（Ｍ、Ｎ）、Ｓａｔ（０）〜Ｓａｔ（Ｌ）の値を格納する例えばレジスタ等のメモリ領域を初期化する。

ステップＳ１０１では、第ｌ回目の記録データに相当する入力のデータ先頭位置にカウントエリアのカウント開始先頭位置を一致させる。

ステップＳ１０２では、横方向第１番目の全カウントエリアｍ＝１、ｎ＝１の値で特定される注目カウントエリアにおける階調値の和をカウントし、そのカウントエリアのドットカウント値をＥｔ（１、１）とし、メモリ領域に一時格納する。

ステップＳ１０３では、注目しているカウントエリアが横方向１番目か否か、すなわち主走査方向の先頭位置か否かを判断する。そして肯定判定の場合はステップＳ１０４へ、それ以外の場合はステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０４では、記録開始から直前の主走査の記録までで吐出した総ドットカウント値Ｓａｔ（０）のカウントデータを元に、吐出量増加による濃度上昇予測値を演算する。この時点では、第１回目の記録主走査すなわちｌ＝１であり、直前の吐出はないためＳａｔ（０）＝０である。そして、横方向第１番目の記録エリアｍ＝１、ｎ＝１の値で特定されるエリアの記録データの補正量Ｈｔ（１、１）を算出する。さらに、この記録エリア内のカウント値と同一値であるＥｔ（１、１）から、算出された補正量Ｈｔ（１、１）を減算したカウント値を新たなＥｔ（１、１）とする。

ステップＳ１０６では、横方向の積算ドットカウント値Ｓｍｔ（ｍ、ｎ）の値に上記で求めたＥｔ（１、１）を加算し、新たなＳｍｔ（１、１）の値として、対応するメモリ領域に格納する。

ステップＳ１０７では、横方向第１番目の記録エリア内の記録データに対し補正量Ｈｔ（１、１）に相当する補正を実施し、記録エリア内の記録データ数を変更する。本実施形態における記録データの変更は、記録エリア内の画素に対し補正量に相当する数値分の画素階調値を閾値マトリクスマスクの順番に基づき階調値を変更することで実施されるものとなる。

さらにステップＳ１０８では、ｍ≧Ｍ（＝２０）であるか否かを判断する。そしてｍ＜Ｍであれば、ステップＳ１０９にてｍの値を＋１インクリメントし、カウントエリアを記録主走査方向に１つずらして、ステップＳ１０２からステップＳ１０９の処理を繰り返し、記録エリア内の記録データの補正を実施する。

すなわち、ｍ＝２（＜２０）の場合は、まずステップＳ１０２で横方向第２番目の注目カウントエリアのドットカウント値をＥｔ（２、１）とし、メモリ領域に一時格納する。

ステップＳ１０３では、注目しているカウントエリアが横方向２番目であるのでステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５では、カウント値Ｅｔ（１、１）、Ｓｍｔ（１、１）および、記録開始から直前の主走査の記録までで吐出した総ドットカウント値Ｓａｔ（０）（＝０）の３種類のカウントデータを元に、吐出量増加による濃度上昇予測値を演算する。そして、横方向第２番目の記録エリアｍ＝２、ｎ＝１の値で特定されるエリアの記録データの補正量Ｈｔ（２、１）を算出する。さらに、この記録エリア内のカウント値と同一値であるＥｔ（２、１）から、算出された補正量Ｈｔ（２、１）を減算したカウント値を新たなＥｔ（２、１）とする。

次のステップＳ１０６では、前回の横方向の積算ドットカウント値Ｓｍｔ（１、１）に上記で求めたＥｔ（２、１）を加算し、新たな横方向の積算ドットカウント値Ｓｍｔ（２、１）の値としてその対応するメモリ領域に格納する。

ステップＳ１０７では、横方向第２番目の記録エリア内の記録データに対し前記補正量Ｈｔ（２、１）に相当する補正を実施し、記録エリア内の記録データ数を変更する。

さらにステップＳ１０８では、ｍ≧Ｍ（＝２０）であるか否かを判断する。そしてｍ＜Ｍであれば、ステップＳ１０９にてｍの値を＋１インクリメントし、カウントエリアを記録主走査方向に１つずらして、ステップＳ１０２からステップＳ１０９の処理を繰り返し、記録エリア内の記録データの補正を実施する。以降は、同様にステップＳ１０２からステップＳ１０９の処理を全てのｍ（１〜Ｍ）について繰り返し、対応する記録エリア内の記録データの補正を実施する。

ステップＳ１０８でｍ≧Ｍが判定された場合にはステップＳ１１０に進む。ここでは、横方向の積算ドットカウント値Ｓｍｔ（ｍ、ｎ）の値（この時点ではＳｍｔ（２０、１）と一致）を新たな総ドットカウント値Ｓａｔ（ｌ）（この時点ではｌ＝１）とし、メモリ領域に格納する。またこれとともに、補正された画像データを上述のようにして記録データへ変換する解像度変換処理を実施し、この変換された記録データを記録ヘッドに転送し一主主走査分の記録幅の記録を実施する。この記録動作と同時に次の主走査分の記録データに対する補正処理を開始する。

ステップＳ１１１では、ｌ＞Ｌを判断し、ｌ＜ＬであればステップＳ１１２にてｌの値を＋１インクリメントし、カウントエリアを縦方向に１つずらす。

ステップＳ１１３では、前回の主走査においてカウントされた値のうち、注目カウントエリア内のカウント値Ｅｔ（ｍ、ｎ）および横方向の積算ドットカウント値Ｓｍｔ（ｍ、ｎ）が一時的に格納されているメモリを０に初期化する。以降ステップＳ１０１からステップＳ１１３までの処理を繰り返すことで、記録データのカウントと補正処理とを順次実施しながら、補正された記録データに基づいて記録ヘッドよりインクを吐出させ、画像を完成させる。

次に、本実施形態で用いている記録データの補正手法について詳細に説明する。

本実施形態においては、記録データの補正方法として、多値の画素データの階調値レベルを変化させる方法を適用している。

図１２は記録データの任意の領域に対応した多値の画像データを模式的に示したものである。この段階では、記録データのドット総数と入力画像データの階調値の積算値とは一致している。

上記ステップＳ１０４およびステップＳ１０５においては、入力画像データの階調値の積算値から補正量として減算する数値が計算される。そして、入力画像データの任意の画素階調値を１レベル減らす処理を行い、減らした値の総計が補正量に相当する値となるまでその処理を繰り返す。このとき階調値を減らす対象となる画素を、本実施形態においては、カウントエリアと同サイズの閾値マトリクスマスクを用意して選択する方法を用いた。

図１３はこの閾値マトリクスの１例であり、マスクサイズ（６４×１２０画素）内の各画素に「０」から「７６７９（＝６４×１２０）」までの数値が与えられたマトリクスマスクとなっている。このときの画素に対する数値の配置順序としては、任意の番号における全数値の配置位置の分散性が高くなるようにしてある。

次にこの閾値マトリクスの数値順に従い、入力画像データ上で対応する画素の階調値を１レベル減らす処理を行う。階調値を減らす総数が、算出された補正値に達するまで、閾値マトリクスの順番に従い、入力画像データに含まれる画素の階調値を１レベルずつ減らしていく。

図１４はこのときの処理を詳細に説明した模式図である。あるカウントエリアに対応した入力画像データ１４０１の積算ドットカウント値が「３０００」であるとする。また、補正量として減らす値が「３００」であると算出されたとする。この場合、全７６８０画素のうち閾値マトリクス１３０１の画素位置で「０」から「２９９」に対応する入力画像データ１４０１上の画素の階調値を１つずつ減らす処理を実施する。変更されたデータは符号１４０２で示すようになる。データ１４０２において墨入れをした部分がデータ変更された画素をあらわしている。なお、当初の画素階調値が「０」であり、減らすことができないものがあるために補正量「３００」に達しない場合は、閾値マトリクス１３０１の画素位置で「３００」以降に対応する入力画像データ１４０１上の画素について処理を実施するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態では、主走査方向の記録データを複数エリアに分割し、これらのエリアに対応した入力画像データ毎に、これに含まれる画素データが示す階調値（液滴吐出回数）をカウントする。そして、このカウント値に基づいて記録エリアの吐出ドット数を変更して記録を行うようにしたことにより、主走査方向に生じる吐出量増加に起因した濃度むらをそのものを低減することが可能である。

なお、本実施形態においては、縦方向のカウントエリアの数を１、横方向のカウントエリアの数を２０個とし、同一サイズのものを一律に設定した場合を説明した。しかしカウントエリアの数およびサイズとしては、記録ヘッドの温度上昇特性や、液滴サイズに応じて適宜定めることができ、また変更することも可能である。

例えば、図１５に示すように横方向（主走査方向）のカウントエリアの数およびサイズを主走査毎に異ならせるようにしても良いし、図１６に示すように１主走査内でもカウントエリアのサイズを異ならせるようにしてもよい。また、図１７に示すように、カウントエリアサイズを同サイズとする場合も、主走査方向でのカウントエリアサイズの合計がハッチを付した最大画像サイズより大きくなるように設定し、主走査毎にカウントエリアの境界位置をずらすよう設定することも可能である。

また、第１の実施形態では、カウントエリアのサイズとそれに対応する記録エリアのサイズとが等しい場合について説明した。しかし、カウントエリアおよび記録エリアのサイズを異ならせ、例えば図１８に示すように隣接するカウントエリアの端部が重複するようにしてもよい。この場合、カウントエリアにおいてカウントされたデータに基いて記録エリア内の画像データ補正をする場合、どちらかのエリアが重複して補正処理がされるため、境界部分での補正効果の向上が可能である。

さらに、画像データの補正方法として、多値の入力データの階調値を変更する手法についても上例に限定されるものでない。例えば、図１９に示すように、第１の実施形態と同様にマスクサイズをカウントエリアと同サイズである６４×６４画素とするが、そのマスク内を例えば８×８画素ごとの単位マトリクス１９０１の集合体で構成した閾値マトリクスを用いてもよい。そして、マスク内の各単位マトリクス１９０１のマトリクス位置に対し「０」から「６３」までの数値を与える一方、各単位マトリクス内についても各画素１９０２に対し「０」から「６３」までの数値を与えた、所謂サブマトリクス構成のマスクを用いてもよい。この場合、入力データの階調値の変更方法は、補正量に対し、単位マトリクスの番号順かつ単位マトリクス内の番号順に従いその位置に対応する入力データの階調値を減らす処理を実施する。この処理を補正量に相当する値になるまで順に繰り返す。このようなサブマトリクスを用いることは、閾値マトリクスサイズ自体を小さいマスクで構成可能であるため、装置コストを重視する場合の手法として有効である。

さらに、閾値マトリクスの番号の割り振り方として、第１の実施形態においては、任意の番号における全配置の分散性が高くなるようにした。しかし図２０に示すように、番号の小さいものを主走査方向に対し先行側に出現させ、番号が大きくなるに従い主走査方向の後方へ出現するように割り振ることも可能である。この手法は、特にヘッドの温度上昇傾向が非常に高い特性を持つ場合にカウントエリアの境界部での急激な濃度変化を低減させる上で効果的である。

その他、多値データを変更する手法としては、エリア内の階調値の高いものから優先的に階調値を減らすようにすることも可能である。

いずれにしても、多値データの補正処理を行うことは、高画質が要求される写真調の画像記録に対する効果が非常に高いものとなるので有効である。

加えて、第１の実施形態においては、対象カウントエリア内のドットカウント数、横方向の積算ドットカウント数、および記録開始から直前の主走査の記録までで吐出した総ドットカウント数の３種類のカウント結果を元に補正量の算出を行うようにした。ここで、補正量の算出方法は、算出精度と装置コストとを考慮して最適なものを選択することが望ましい。例えば、記録開始から直前の主走査までの総ドットカウント数をカウントする代わりに、主走査直前の任意のタイミングで記録ヘッド温度を取得し、その温度情報を換算して補正量を算出方法も適用可能である。

また、補正のタイミングについても、第１の実施形態のように、一主走査分の記録データすべてに対する補正を実施してから記録動作を開始するものに限られない。例えば、複数走査分のデータを常に先行して処理しておくような方法や、記録データの補正終了と同時に記録ヘッドへ転送し、リアルタイムに記録を実施することも可能である。記録時の記録速度、カウントエリアサイズおよびノズル数などの条件に応じて、最適なものを採用することができる。

加えて、第１の実施形態においては、記録モードとして１パス記録モードを採用した場合について説明したが、マルチパス記録モードを行う場合に適用することも可能である。この場合は、各主走査当たりの記録ドット数が少なくなるなどの条件を考慮して各パスにおける記録データの補正量を算出することが望ましい。また、各主走査間でどれだけの時間がおかれるかをも考慮して補正量が算出されるようにしてもよい。

さらに加えて、複数ページの記録が連続して行われる場合は、前ページの記録状態やページ間にどれだけの時間がおかれるかを考慮しながら、ページ先頭の主走査時の補正量を定めることも可能である。

以上のことは、次に述べる第２の実施形態についても同様である。

３．第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態を説明するが、記録装置、記録ヘッドおよび制御系の基本的な構成や記録モードについては第１の実施形態と同様である。また、本実施形態では、記録ヘッド温度と吐出量との関係は図８の曲線Ｂで示したようものとなっており、第１の実施形態１よりもヘッド温度に対して吐出量増加量が多い特性をもつ記録ヘッドを用いるものとする。

本実施形態では、第１の実施形態と同様に、吐出量の変動を記録する画像データのドット総数を変更する方法を用いており、画像データの補正方法としても同様に多値データを変更する方法を用いている。しかしその補正を行うためのカウント処理については、第１の実施形態と異なり、２値データに変換された後のデータ（吐出データ）をカウントする方法を用いる。

図６で示した制御系において、ホスト装置から入力され、画像入力部６０３に保持された画像データに含まれる多値の画素データに対し、画像信号処理部６０４内のデータ変換部６１８は、画素データが示す階調値に対応する２値パターンを作成する。また、入力画像データをＲＡＭ６０２に保持しておく。

図２１は、本実施形態で用いられる、記録ドット数をカウントするためのカウントエリアと、記録ドット数を変更する記録エリアとの概念を説明するための模式図である。図の上半分がカウントエリアを、下半分が記録エリアを説明するものとなっている。それぞれ模式的に説明する図である。図２１では説明をわかりやすくするため、ドットカウントエリア内の総有効ドット数に対し記録エリアの総有効積算ドット数が同一となるようサイズを設定してある。

図２２に示すように、本実施形態においては、例えば記録媒体１頁にわたる記録領域全体をｌ＝Ｌ回の主走査により記録を行う場合、第ｌ回目の主走査において吐出部の一主走査分の記録データが次のように分割される。すなわち（ノズル数）×（主走査方向の１行のドット数）分のデータは、縦方向（ノズル配列方向）にＮ個（図２２ではＮ＝１）、横方向（主走査方向）にＭ個のカウントエリアに分割される。同様に、図２３に示すように、（ノズル数）×（主走査方向の１行のドット数）分のデータに対応する入力画像データは、縦方向（ノズル配列方向）にＮ個、横方向（主走査方向）にＭ個の記録エリアに分割される。

具体的には、Ｎ＝１、Ｍ＝２０とする。１吐出部あたり１２００ｄｐｉの密度で２５６ノズルが設けられた記録ヘッドを用いる場合、３００分の１インチ四方の１入力画素に４×４のドット配置領域が対応する。記録幅は９６００ドット分（＝８×１２００ｄｐｉ）であり、各カウントエリアサイズを縦２５６ドット×横４８０ドット分と設定した。記録エリアは、縦６４×横１２０の入力画素に対応するものする。各画素データには、上述のように階調値「０（＝０ｈ）」〜「１５（＝Ｆｈ）」のいずれかが記述されており、これはドット配置領域に配置されるドット数、すなわち当該領域における液滴吐出回数を表すものとなる。

また、各カウントエリアにおけるカウント結果として、横方向のｍ番目、縦方向のｎ番目のカウントエリア内にある「１」の吐出データをカウントして得られるそのエリアの液滴吐出回数をドットカウント値Ｅ（ｍ、ｎ）で表すものとする。また、縦方向のｎ番目の各カウントエリアにおける液滴吐出回数の横方向の積算液滴吐出回数を積算ドットカウント値Ｓｍ（ｍ、ｎ）で表すものとする。さらに、記録開始から直前の走査までの記録による積算液滴吐出回数の総数を総ドットカウント値Ｓａ（ｌ−１）で表す。カウントエリアにおける各値Ｅ（ｍ、ｎ）、Ｓｍ（ｍ、ｎ）およびＳａ（ｌ）は、それぞれ、記録エリアにおけるドットカウント値Ｅｔ（ｍ、ｎ）、積算ドットカウント値Ｓｍｔ（ｍ、ｎ）および総ドットカウント値Ｓａ（ｌ）に相当する。また、各カウントエリアないし記録エリアごとに算出される補正量をＨｔ（ｍ、ｎ）で表すものとする。

具体的には、図２２に示すように、Ｓｍ（３、１）で示される値は、縦方向に１番目のカウントエリアの、横方向３番目のカウントエリアまでの液滴吐出回数であるＥ（１、１）からＥ（３、１）を加算した和となる。また、Ｓａ（１）は、第１回目の主走査における横方向の全カウントエリアの積算液滴吐出回数であるＳｍ（２０、１）と同値を表す。このとき、Ｓｍ（３、１）＝Ｓｍｔ（３、１）、Ｓａ（１）＝Ｓａｔ（１）である。Ｈｔ（１、１）は横方向の１番目、縦方向１番目の記録エリアにおける記録データ補正量（ドット数）を表している。

図２４は、本実施形態において各主走査ごとに行われる記録データのドット数をカウントする処理と、カウントした結果をもとに画素データを補正するための処理を示すフローチャートである。

本手順は各主走査ごとに起動される。まずステップＳ２００では、処理に係る注目カウントエリアＥ（ｍ、ｎ）をｍ＝１、ｎ＝１、ｌ＝１として定め、また、Ｓｍ（１、１）〜Ｓｍ（Ｍ、Ｎ）、Ｓａ（０）〜Ｓａ（Ｌ）の値を格納する例えばレジスタ等のメモリ領域を初期化する。

ステップＳ２０１では、第ｌ回目の記録データのデータ先頭位置にカウントエリアのカウント開始先頭位置を一致させる。

ステップＳ２０２では、横方向第１番目のカウントエリアｍ＝１、ｎ＝１の値で特定されるカウントエリアにおける吐出データ「１」の数をカウントし、そのカウントエリアのドットカウント値をＥ（１、１）とし、メモリ領域に一時格納する。

ステップＳ２０３では、注目しているカウントエリアが横方向１番目か否か、すなわち主走査方向の先頭位置か否かを判断する。そして肯定判定の場合はステップＳ２０４へ、それ以外の場合はステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０４では、記録開始から直前の主走査の記録までで吐出した総ドットカウント値Ｓａ（０）のカウントデータを元に、吐出量増加による濃度上昇予測値を演算する。この時点では、第１回目の記録主走査すなわちｌ＝１であり、直前の吐出はないためＳａ（０）＝０である。そして、横方向第１番目の記録エリアｍ＝１、ｎ＝１の値で特定されるエリアの記録データの補正量Ｈｔ（１、１）を算出する。また、カウントエリアのドットカウント値Ｅ（１、１）から、算出された補正量Ｈｔ（１、１）を減算したカウント値を新たなＥ（１、１）とする。

ステップＳ２０６では、横方向の積算ドットカウント値Ｓｍ（ｍ、ｎ）の値に上記で求めたＥ（１、１）を加算し、新たなＳｍ（１、１）の値としてその対応するメモリ領域に格納する。

ステップＳ２０７では、横方向第１番目の記録エリア内の記録データに対し補正量Ｈｔ（１、１）に相当する補正を実施し、記録エリア内の記録データ数を変更する。本実施形態でも、記録データの変更は、記録エリア内の画素に対し補正量に相当する数値分の画素階調値を閾値マトリクスマスクの順番に基づき階調値を変更することで実施されるものとなる。

次に、ステップＳ２０８では、補正された記録エリア内の記録データが画像信号処理部６０４へ送られ、画像信号処理部６０４内のデータ変換部６１８により多値データから２値データに変換される。

さらにステップＳ２０９ではｍ＜Ｍ（＝２０）であるか否かを判断する。そしてｍ＜Ｍであれば、ステップＳ２１０にてｍの値を＋１インクリメントし、カウントエリアを記録主走査方向に１つずらして、ステップＳ２０２からステップＳ２１０の処理を繰り返し、記録エリア内の記録データの補正と２値データ変換を実施する。

すなわち、ｍ＝２（＜２０）の場合は、まずステップＳ２０２で横方向第２番目の注目カウントエリアのドットカウント値をＥ（２、１）とし、メモリ領域に一時格納する。

ステップＳ２０３では、注目しているカウントエリアが横方向２番目であるのでステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５では、カウント値Ｅ（１、１）、Ｓｍ（１、１）および、記録開始から直前の主走査の記録までで吐出した総ドットカウント値Ｓａ（０）（＝０）の３種類のカウントデータを元に、吐出量増加による濃度上昇予測値を演算する。そして、横方向第２番目の記録エリアｍ＝２、ｎ＝１の値で特定されるエリアの記録データの補正量Ｈｔ（２、１）を算出する。さらに、カウントエリア内のドットカウント値Ｅ（２、１）から、算出された補正量Ｈｔ（２、１）を減算したカウント値を新たなＥ（２、１）とする。

次のステップＳ２０６では、前回の横方向の積算ドットカウント値Ｓｍ（１、１）に上記で求めたＥ（２、１）を加算し、新たな横方向の積算ドットカウント値Ｓｍ（２、１）の値としてその対応するメモリ領域に格納する。

ステップＳ２０７では、横方向第２番目の記録エリア内の記録データに対し前記補正量Ｈｔ（２、１）に相当する補正を実施し、記録エリア内の記録データ数を変更する。

ステップＳ２０８では、補正された記録エリア内の記録データが画像信号処理部６０４へ送られ、画像信号処理部６０４内のデータ変換部６１８により多値データから２値データに変換される。

さらにステップＳ２０９では、ｍ≧Ｍ（＝２０）であるか否かを判断する。そしてｍ＜Ｍであれば、ステップＳ２１０にてｍの値を＋１インクリメントし、カウントエリアを記録主走査方向に１つずらして、ステップＳ２０２からステップＳ２１０の処理を繰り返し、記録エリア内の記録データの補正を実施する。以降は、同様にステップＳ１０２からステップＳ１０９の処理を全てのｍ（１〜Ｍ）について繰り返し、対応する記録エリア内の記録データの補正と２値データ変換を実施する。

ステップＳ２０９でｍ≧Ｍが判定された場合にはステップＳ２１１に進む。ここでは、横方向の積算ドットカウント値Ｓｍ（ｍ、ｎ）の値（この時点ではＳｍ（２０、１）と一致）を新たな総ドットカウント値Ｓａ（ｌ）（この時点ではｌ＝１）とし、メモリ領域に格納する。またこれとともに、記録データを記録ヘッドに転送し一主主走査分の記録幅の記録を実施する。この記録動作と同時に次の主走査分の記録データに対する補正処理を開始する。

ステップＳ２１２では、ｌ＞Ｌを判断し、ｌ＜ＬであればステップＳ２１３にてｌの値を＋１インクリメントし、カウントエリアを縦方向に１つずらす。

ステップＳ２１４では、前回の主走査においてカウントされた値のうち、注目カウントエリア内のカウント値Ｅ（ｍ、ｎ）および横方向の積算ドットカウント値Ｓｍ（ｍ、ｎ）が一時的に格納されているメモリを０に初期化する。以降ステップＳ２０１からステップＳ２１４までの処理を繰り返すことで、記録データのカウントと補正処理と２値データへの変換とを順次実施しながら、２値化された記録データに基づいて記録ヘッドよりインクを吐出させ、画像を完成させる。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、多値データの補正方法として補正量に相当する数値分の画素階調値を閾値マトリクスマスクの順番に基づき階調値を変更する方法を適用することができる。使用する閾値マトリクスマスクについても、図１３に示したような第１の実施形態と同様のマスクを用いることができる。

本実施形態によっても、上記下第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１の辞し形態で説明したのと同様の変形を加えることが可能である。

４．実施例
次に、本発明の実施形態を適用したより具体的な実施例について説明する。

４．１ 実施例１
実施例１には、上述した記録装置（図２）、記録ヘッド（図１）および制御系（図６）と同様の構成が適用され、記録モードについても同様に１パス記録モードが適用されるものとする。各ノズルが１２００ｄｐｉ（約２１．２μｍ）ピッチで２５６ノズル配列されている吐出部を有する記録ヘッドを用いる場合、記録媒体上には１回の主走査で２５６／１２００インチ（約５．４２ｍｍ）の幅の記録を行うことができる。また、１パス記録モードでは、その記録幅に対応した分の記録媒体搬送（副走査）が行われる。

記録ヘッドは、各ノズルから３．０±０．５ｐｌのインクが吐出されるように駆動するものとした。色材を含有するインクとしては、市販のインクジェットプリンターＰＩＸＳＵＳ８６０ｉ（キヤノン株式会社製）用のインクを用いた。記録媒体としてはＡ４サイズのインクジェット用光沢紙（プロフォトペーパー、ＰＲ−１０１：キヤノン株式会社製）を用意した。

また、インクの吐出駆動周波数を３０ｋＨｚとした。記録する画像として、写真調画像が存在する画像１を用意した。画像のサイズは８インチ×１０インチ以下のサイズである。図２５は、この画像１の記録媒体上での画像配置イメージを模式的に示したものである。

記録データのドット総数を変更する画像補正には、上記第１の実施形態について説明したものを適用した。第１の実施形態では、入力画像データの階調値の積算値から補正量として減算する数値が計算される。そして、入力画像データの任意の画素階調値を１レベル減らす処理を行い、減らした値の総計が補正量に相当する値となるまでその処理を繰り返す。

ここで、例えば図２６で示すように、入力データ２６０１の画素数が７６８０（＝６４×１２０）画素（１画素あたり３００ｄｐｉ四方）で階調値の積算値が４００００、補正量として減らす値が９０００と算出された場合、７６８０より大きくなる。この場合は、全７６８０画素の階調値を１レベル減らし、さらに残りの１３２０（＝９０００−７６８０）画素に対する補正として閾値マトリクスの画素位置で「０」から「１３１９」に対応する入力データの階調値をさらに１減らす処理を実施するようにした。このときの変更後データは符号２６０２で示すもののようになり、墨入れをした部分の階調値は２レベル減らされている。

実施例１で用いられるカウントエリアおよび記録エリアは、図１０について説明したものと同様である。実施例１においては、記録領域全体をｌ＝４８回（≒１０インチ／（２５６／１２００インチ））の主走査により記録を行うことになるので、同図のＬを「４８」として参照すればよい。

実施例１において各主走査ごとに行われる画素データのドット数（階調値）をカウントする処理と、カウントした結果をもとにこれを補正するための処理手順には、図１１について説明したものが適用される。

なお、横方向第１番目の記録エリアｍ＝１、ｎ＝１の値で特定されるエリアについてステップＳ１０４で算出される補正量はＨｔ（１、１）＝０ドットである。従って、ステップＳ１０２で得られていたカウント値がＥｔ（１、１）＝４００００ドットであった場合、新たなカウント値はＥｔ（１、１）＝４００００ドット（＝４００００−０）となる。また、ステップＳ１０６での演算結果は、Ｓｍｔ（１、１）＝Ｅｔ（１、１）＝４００００ドットとなる。

また、ステップＳ１０９にてｍを＋１インクリメントすることで特定されるエリアについて、ステップＳ１０２で得られたドットカウント値がＥｔ（２、１）＝４００００ドットであったとする。また、ステップＳ１０５で算出された補正量Ｈｔ（２、１）＝９０００ドットであった場合、新たなカウント値としてＥｔ（２、１）＝３１０００（＝４００００−９０００）が求められることになる。すると、次のステップＳ１０６では、前回の横方向の積算ドットカウント値Ｓｍｔ（１、１）にそのＥｔ（２、１）を加算することで、新たな横方向の積算ドットカウント値がＳｍｔ（２、１）＝７１０００ドット（＝４００００＋３１０００）として求められる。次のステップＳ１０７では、横方向第２番目の記録エリア内の記録データに対し前記補正量Ｈｔ（２、１）に相当する補正を実施し、記録エリア内の記録データ数を変更するが、入力データ２６０１の画素数よりも補正量Ｅｔ（２、１）のほうが大きい。この場合は図２６について説明した処理を実施する。

以上のような処理を、図２５のような画像１のデータについて適用し、全記録走査回数である４８回繰り返すことで画像１を完成させた。このようにして形成された画像１は、画像の全体に視認されるような濃度差や、両端付近での濃度むらがなく、良好な画像品質を得ることができた。

４．２ 実施例２
補正に使用する閾値マトリクスマスクを図１９に示すようなサブマトリックッス構成のマスクとして実施したこと以外は、実施例１と同様の条件にて、図２５に示した画像１を記録した。この実施例２によって形成された画像１にも、画像の全体に視認されるような濃度差や、両端付近での濃度むらがなく、良好な画像品質を得ることができた。

４．３ 実施例３
実施例３にも、実施例１と同様、上述した記録装置（図２）、記録ヘッド（図１）および制御系（図６）と同様の構成が適用され、記録モードについても同様に１パス記録モードが適用されるものとする。用いるインクおよびその駆動周波数も同様であるが、記録媒体としてはＡ４サイズのインクジェット専用普通紙（スーパーホワイトペーパーＳＷ−１０１：キヤノン株式会社製）を用意した。記録する画像としては、写真調画像が存在するグラフィック画像２とし、そのサイズは８インチ×１０インチ以下である。

記録データのドット総数を変更する画像補正には、上記第２の実施形態について説明したものを適用した。すなわち、実施例３では、記録データの補正方法は多値データの階調値のレベルを変更する方法を用いる一方、画像データのドットカウント方法は２値データに変換されたデータをカウントする方法を用いている。

実施例３で用いられるカウントエリアおよび記録エリアは、それぞれ、図２２および図２３について説明したものと同様である。実施例３においても、記録領域全体をｌ＝４８回の主走査により記録を行うことになるので、これらの図におけるＬを「４８」として参照すればよい。

実施例３におけるカウントおよび補正を行うための処理手順には、図２４について説明したものが適用される。

なお、横方向第１番目の記録エリアｍ＝１、ｎ＝１の値で特定されるエリアについてステップＳ２０４で算出される補正量はＨｔ（１、１）＝０ドットである。従って、ステップＳ２０２で得られていたカウント値がＥ（１、１）＝５００００ドットであった場合、新たなカウント値はＥ（１、１）＝５００００ドット（＝５００００−０）となる。また、ステップＳ２０６での演算結果は、Ｓｍ（１、１）＝Ｅ（１、１）＝５００００ドットとなる。

また、ステップＳ２１０にてｍを＋１インクリメントすることで特定されるエリアについて、ステップＳ２０２で得られたドットカウント値をがＥ（２、１）＝６００００ドットであったとする。また、ステップＳ２０５で算出された補正量Ｈｔ（２、１）＝６０００ドットであった場合、新たなカウント値としてＥ（２、１）＝５４０００（＝６００００−６０００）が求められることになる。すると、次のステップＳ２０６では、前回の横方向の積算ドットカウント値Ｓｍ（１、１）にそのＥ（２、１）を加算することで、新たな横方向の積算ドットカウント値がＳｍ（２、１）＝１０４０００ドット（＝５００００＋５４０００）として求められる。次のステップＳ１０７では、ステップＳ２０７では、横方向第２番目の記録エリア内の記録データに対し補正量Ｈｔ（２、１）に相当する補正を実施し、記録エリア内の記録データ数を変更する。

記録データの変更は、上記と同様の補正方法を用いて行われる。このとき、入力データの第２番目のカウントエリア内の階調値の和がＥ（２、１）＝６００００ドット、補正量として減らす値がＨｔ（２、１）＝６０００ドットと算出されいたとする。そこで、このＥｔ（２、１）の値からＨｔ（２、１）の値に相当する分だけ、入力データの第２番目の記録エリア内の階調値を下げる処理を行う。

具体的には、図２７に示すように、閾値マトリクスマスクの順番に基づき０から５９９９までの番号に対応する記録データの各画素位置での階調値を１レベル減らすことで実施する。

以上のような処理を、上記画像２のデータについて適用し、全記録走査回数である４８回繰り返すことで画像２を完成させた。このようにして形成された画像２にも、画像の全体に視認されるような濃度差や、両端付近での濃度むらがなく、良好な画像品質を得ることができた。

５．その他
なお、ノズルの個数や配列密度を含め、上述した各種数値は例示であって、本発明が上述したものに限られないのは勿論である。また、インクの種類などについても同様である。

また、本発明は、連続駆動に応じた昇温の影響により濃度むらが発生することがあることから、発熱体を利用するインクジェット記録方式が採用されている場合に特に有効に適用可能である。しかし連続駆動による昇温の影響が認められるようなものであれば、インク吐出に利用されるエネルギを発生する素子として発熱体以外のものを用いる場合にも適用できる。

さらに、上述の例では、記録データのカウントおよび補正を行うための処理をすべてインクジェット記録装置において行うものとしたが、その処理の少なくとも一部を、コンピュータなどのホスト装置で行うようにすることもできる。例えば、第1の実施形態に関して、ホスト装置１０００は記録装置に送信しようとする画像データについてカウントを行い、その結果に基いて画像データを補正した上で記録装置に送信するようにすることもできる。

このようにインクジェット記録装置とコンピュータなどのホスト装置とが組み合わされて用いられる場合、記録システムとしての発明が構成される。

また、この場合において、ホスト装置側の処理は、アプリケーションソフトウエアやプリンタドライバなどのプログラムによって実現される。この場合、プログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになる。そして、そのプログラムコード自体、および通信や記憶媒体などによりプログラムコードをコンピュータに供給し、コンピュータに格納されたプログラムコードによって作動させるようにする手段も、本発明の範囲に含まれる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのほか、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

シリアルプリンタ形態のインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドの構成例を示す模式的正面図である。 図１の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の主要部の構成を示す模式的斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、インクドット径の違いによって記録領域を被覆すべきインクドット数が異なることを説明するための模式図である。 記録ヘッドの一様な連続駆動を行う場合に主走査方向に生じる濃度むらを説明するための説明図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、１パス記録モードの任意の一主走査により同一階調の「ベタ」画像を記録した場合の記録領域の状態、そのときの記録ヘッドの温度、および吐出量を示す模式図である。 本発明インクジェット記録装置に適用可能な制御系の構成例を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、図６の構成において行われる、入力された多値の画像データを２値化する処理を説明するための説明図である。 発熱体にパルス信号を与えて駆動する際の駆動条件を固定した場合における吐出量の温度依存性を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態で用いられる、記録ドット数をカウントするためのカウントエリアおよび記録データのドット数を変更する記録エリアの概念を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態で用いられる、記録ドット数をカウントするためのカウントエリアおよび記録データのドット数を変更する記録エリアの分割状態を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態において各主走査ごとに行われる画素データのドット数（階調値）をカウントする処理と、カウントした結果をもとにこれを補正するための処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態において、記録データの任意の領域におけるデータに相当する多値の入力データを模式的に示す説明図である。 本発明の第１の実施形態における記録データの補正に用いる閾値マトリクスマスクを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態において閾値マトリクスの数値順に従い入力データの階調値を変更する処理を模式的に示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係り、カウントエリアの分割数およびサイズを主走査ごとに異ならせるようにした例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の他の変形例に係り、カウントエリアのサイズを１主走査内で異ならせるようにした例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のさらに他の変形例に係り、１主走査毎にカウントエリアおよび記録エリアの境界位置をずらすように設定した例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のさらなる変形例に係り、カウントエリアと記録エリアのサイズが異なるよう設定した場合の、カウントエリアおよび記録データのドット数を変更する記録エリアの分割状態を模式的に説明する図である。 本発明の第１の実施形態における記録データの補正に用いる閾値マトリクスマスクの他の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態における記録データの補正に用いる閾値マトリクスマスクのさらに他の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態で用いられる、記録ドット数をカウントするためのカウントエリアおよび記録データのドット数を変更する記録エリアの分割状態を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態で用いられる、記録ドット数をカウントするためのカウントエリアの分割状態を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態で用いられる、記録データのドット数を変更する記録エリアの分割状態を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態において各主走査ごとに行われる記録データのドット数をカウントする処理と、カウントした結果をもとに画素データを補正するための処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態を適用した具体的な実施例１で用いる画像の記録媒体上での画像配置イメージを示す模式図である。 実施例１において、閾値マトリクスの数値順に従い入力データの階調値を変更する処理を模式的に示す説明図である。 実施例３において、閾値マトリクスの数値順に従い入力データの階調値を変更する処理を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１０１ 記録ヘッド
１０２ 吐出部
１０３ ノズル
６００ ＣＰＵ
６０４ 画像信号処理部
６１２ サーミスタ
６１４ ヘッド温度制御回路
６１５ ヘッド駆動制御回路
６１８ データ変換部
６１９ データ補正部
８００、８２０ 画素データ
８０１、８２１ ドット配置領域
１３０１、１９０１、２００１ 閾値マトリクスマスク
１９０２ 閾値サブマトリックッスマスク

Claims (6)

1. インクを吐出するための吐出口を配列してなる記録ヘッドを記録媒体に対し前記配列の方向とは異なる方向に走査させながら、画像データに基づいて前記インクの吐出を行わせることで記録を行うインクジェット記録方法において、
   前記記録ヘッドの走査領域を、前記走査の方向に沿った複数のエリアに分割し、前記複数のエリアごとに前記画像データに基くインクの吐出回数をカウントするカウント工程と、
   前記カウント工程によりカウントした前記複数のエリアごとのインクの吐出回数に応じて、前記複数のエリアに含まれる画像データを補正して濃度の変動を低減する
   補正工程と、
   前記補正工程において補正された画像データに基き前記記録ヘッドを駆動することで記録を行う記録工程と、
   からなり、前記補正工程は、所定のエリアに含まれる画像データを、前記記録ヘッドを走査して記録を開始する位置に対応する前記エリアから前記走査の方向に対応させて前記所定のエリアまでのインクの吐出回数を積算した値に基づいて補正することを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記カウント工程は、多値の階調データに基いて前記吐出回数のカウントを行い、前記補正工程は、当該カウント値に基いて前記多値の階調データの補正を行い、前記記録工程は、当該補正された多値の階調データを変換して得た前記吐出口からのインク吐出の有無を定める２値データに基いて記録を行う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方法。
3. 前記カウント工程は、多値の階調データを変換して得たインク吐出の有無を定める２値データのカウントを行い、前記補正工程は、当該カウント値に基いて前記多値の階調データの補正を行い、前記記録工程は、当該補正された多値の階調データを変換して得た前記吐出口からのインク吐出の有無を定める２値データに基いて記録を行う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方法。
4. 前記補正工程は、補正を行う所定のエリアに含まれる画像データを、記録ヘッドの前回の走査までのインクの吐出回数を積算した値と、走査を開始する位置に対応するエリアから前記所定のエリアまでのインクの吐出回数を積算した値とに基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
5. インクを吐出するための吐出口を配列してなる記録ヘッドを記録媒体に対し前記配列の方向とは異なる方向に走査させながら、画像データに基づいて前記インクの吐出を行わせることで記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記記録ヘッドの走査領域を、前記画像データに基くインクの吐出回数をカウントするための複数のカウントエリアに分割して、該複数のカウントエリアごとに前記カウントを行うカウント手段と、
   前記記録ヘッドの走査領域を、前記カウントされた値に応じ前記画像データを補正して濃度の変動を低減して記録を行うための複数の記録エリアに分割して、該複数の記録エリアごとに前記補正を行う補正手段と、
   当該補正された画像データに基き前記記録ヘッドを駆動することで記録を行う手段と、を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 前記補正手段は、補正を行う所定のエリアに含まれる画像データを、記録ヘッドの前回の走査までのインクの吐出回数を積算した値と、走査を開始する位置に対応するエリアから前記所定のエリアまでのインクの吐出回数を積算した値とに基づいて補正することを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。