JP5339801B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録するための所謂シリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置のための画像処理装置および画像処理方法に関するものである。

インクジェット方式の記録装置（以下、「インクジェット記録装置」という）は、記録ヘッド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比較的高精細化が容易である。しかも、高速性および静粛性に優れ、安価であるという利点も有している。特に近年では、カラー画像の記録の需要も高まっており、銀塩写真に匹敵するような高画質な画像も記録できるものも開発されている。また、このような記録装置においては、記録速度向上のため、複数のノズルを集積配列してなる記録ヘッドが用いられている。

記録ヘッドの主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送と、を伴って、画像を記録する所謂シリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置としては、高品位の画像を記録するために、所謂マルチパス記録方式を採用したものが知られている。マルチパス記録方式は、記録ヘッドの複数回の走査（複数回のパス）によって、所定の記録領域の画像を完成させる記録方式であり、それぞれの走査時に、マスクパターンを用いて間引いた記録データに基づいて、記録ヘッドからインクを吐出する。特許文献１において、マスクパターンはパス数に応じた数だけ用意されており、それらは互いに排他的な補完関係にある。複数のノズル列が主走査方向に沿って並列的に備えられた記録ヘッドを用いる場合には、それらのノズル列毎に複数のマスクパターンが対応付けられる。

また、ノズル列を形成する複数のノズルの駆動方式としては、それらのノズルを複数のブロックに分けて、それらのブロック毎にインクの吐出タイミングをずらす所謂ブロック駆動方式が知られている。このブロック駆動方式により、同時に駆動されるノズルの数を減らし、駆動電圧の変動を小さく抑えてインクを安定的に吐出することが可能となる。複数のノズル列が主走査方向に沿って並列的に備えられた記録ヘッドを用いる場合には、それらのノズル列が個別にブロック駆動される。

特開平５−３１８７７０号公報

従来、マルチパス記録方式のインクジェット記録装置においては、記録ヘッドが主走査方向に移動して、ノズル列が記録媒体上の記録領域上に位置したときのインクの吐出タイミングに合わせて、マスクパターンが規定のアドレスから順次読み出される。例えば、２つのノズル列が主走査方向に沿って並列的に形成された記録ヘッドを用いた場合には、記録ヘッドが主走査方向に移動したときに、一方のノズル列が先に記録領域上に位置した後に、他方のノズル列が記録領域上に位置することになる。そのため、それら２つのノズル列に対応するマスクパターンの読み出しのタイミングは、ずれることになる。

例えば、２つのノズル列のそれぞれがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのマスクパターンを用いる４パス記録方式において、同一の記録走査時に、一方のノズル列がマスクパターンＡを用い、かつ他方のノズル列がマスクパターンＢを用いた場合を想定する。本来、マスクパターンＡ，Ｂは、それぞれの規定のアドレスからの読み出し開始のタイミングが同一の場合には、どのタイミングにおいても排他的な補完関係が維持される。しかし、２つのノズル列の位置に応じて、マスクパターンＡ，Ｂの読み出し開始のタイミングがずれた場合には、あるタイミングにおいて、マスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されなくなるおそれがある。

このようなマルチパス記録方式のインクジェット記録装置において、さらに、それら２つのノズル列を同じブロック数に分けてブロック駆動する場合を想定する。この場合、どのタイミングにおいてもマスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されていれば、それらノズル列において同じ駆動ブロックに属するノズルは、同時に駆動されることはない。しかし、あるタイミングにおいて、それらのマスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されなくなった場合には、それらノズル列において同じ駆動ブロックに属するノズルが同時に駆動されるおそれがある。

このように、複数のノズル列からインクを吐出可能な記録ヘッドを用いる記録装置において、マルチパス記録方式とブロック駆動方式とを組み合わせた場合には、それらノズル列において、同じ駆動ブロックに属するノズルが同時に駆動されるおそれがある。このように、同時に駆動される同じ駆動ブロックのノズル数が増大した場合には、ブロック駆動方式の利点が充分に活かされなくなるおそれがある。

本発明の目的は、インクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子を有する記録ヘッドを用いるマルチパス記録方式において、同時駆動されるエネルギー発生素子を減らして、インクを安定的に吐出するためのインクジェット記録装置の画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。

本発明の画像処理装置は、インクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子が第１の方向にそれぞれ配列された第１および第２の素子列が前記第１の方向と交差する第２の方向に並ぶように配列された記録ヘッドであって、前記記録媒体の単位領域に対して前記第２の方向に相対的に複数回の走査を行うことが可能な前記記録ヘッドを用い、前記複数の素子は複数に分けられたブロック単位で順番に駆動され、各走査における前記単位領域内の記録の許容が定められた記録許容画素と記録の非許容が定められた非記録許容画素との配置を定めた互いに排他的な補完関係にある複数のマスクパターンによって、前記記録媒体の単位領域に記録すべき画像の記録データが前記記録ヘッドの前記複数回の走査のそれぞれに対応する記録データに分割され、前記分割された記録データにしたがって前記複数の素子が駆動される前記記録ヘッドの前記単位領域に対する前記複数回の走査と、前記複数回の走査の間における前記記録媒体の前記第１の方向の搬送と、によって前記単位領域に画像を形成するための画像処理装置であって、前記複数のマスクパターンは、前記第１の素子列に対応する複数の第１のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第１のマスクパターンと、前記第２の素子列に対応する複数の第２のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第２のマスクパターンと、からなり、前記第１の素子列のエネルギー発生子と前記第２の素子列のエネルギー発生素子を駆動すべき全ての駆動タイミングにおいて、同一の前記ブロック単位に属する前記第１の素子列を構成する第１の素子と前記第２の素子列を構成する第２の素子とが同時に駆動されないように、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンとが定められることを特徴とする。

本発明の画像処理方法は、インクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子が第１の方向にそれぞれ配列された第１および第２の素子列が前記第１の方向と交差する第２の方向に並ぶように配列された記録ヘッドであって、前記記録媒体の単位領域に対して前記第２の方向に相対的に複数回の走査を行うことが可能な前記記録ヘッドを用い、前記複数の素子は複数に分けられたブロック単位で順番に駆動され、各走査における前記単位領域内の記録の許容が定められた記録許容画素と記録の非許容が定められた非記録許容画素との配置を定めた互いに排他的な補完関係にある複数のマスクパターンによって、前記記録媒体の単位領域に記録すべき画像の記録データが前記記録ヘッドの前記複数回の走査のそれぞれに対応する記録データに分割され、前記分割された記録データにしたがって前記複数の素子が駆動される前記記録ヘッドの前記単位領域に対する前記複数回の走査と、前記複数回の走査の間における前記記録媒体の前記第１の方向の搬送と、によって前記単位領域に画像を形成するための画像処理方法であって、前記複数のマスクパターンは、前記第１の素子列に対応する複数の第１のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第１のマスクパターンと、前記第２の素子列に対応する複数の第２のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第２のマスクパターンと、からなり、前記第１の素子列のエネルギー発生子と前記第２の素子列のエネルギー発生素子を駆動すべき全ての駆動タイミングにおいて、同一の前記ブロック単位に属する前記第１の素子列を構成する第１の素子と前記第２の素子列を構成する第２の素子とが同時に駆動されないように、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンとを定めることを特徴とする。

本発明によれば、マスクパターンを用いて記録データを分割するマルチパス記録方式において、記録ヘッドにおける複数のノズル列の位置関係などに応じて、マスクパターンをオフセットして用いることにより、同時駆動されるノズル数を減らすことができる。この結果、複数のノズル列におけるノズルを確実に駆動し、インクの吐出性を安定させて良好な画像を記録することができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用可能なシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置の主要部の斜視図である。

図１において、１１０１は４つのインクジェットカートリッジである。これらのインクジェットカートリッジ１１０１は、４色のカラーインク、すなわちブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクがそれぞれ貯留されたインクタンクと、それぞれのインクに対応する記録ヘッド１１０２と、によって構成されている。図２は、１つの記録ヘッド１１０２に配設される１色分の吐出口（以下、「ノズル」ともいう）１２０１を記録媒体Ｐ側から見た模式図である。記録ヘッド１１０２上には、ｄ個の吐出口１２０１が１インチ当たりＤ個のノズル密度（Ｄｄｐｉ）で配列されている。記録ヘッド１１０２は、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子などを用いてインクを吐出することができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口１２０１からインクを吐出することができる。

図１において、１１０３は紙送りローラであり、補助ローラ１１０４と共に記録媒体Ｐを挾持しながら矢印方向に回転することにより、記録媒体Ｐを主走査方向と交差（本例の場合は、直交）するＹ方向（副走査方向）に搬送する。１１０５は一対の給紙ローラであり、矢印方向に回転することにより記録媒体Ｐを給紙する。給紙ローラ対１１０５は、ローラ１１０３および１１０４と同様に記録媒体Ｐを挾持して回転し、その回転速度は、紙送りローラ１１０３よりも若干を低くなっている。これにより、記録媒体Ｐに適量の張力を作用させることができる。

１１０６は、４つのインクジェットカートリッジ１１０１を搭載可能なキャリッジであり、記録時に、これらのインクジェットカートリッジ１１０１と共に主走査方向に移動する。キャリッジ１１０６は、記録を行っていないとき、あるいは記録ヘッド１１０２の回復処理などを行うときに、図１中破線のホームポジションｈに移動して待機する。

記録装置に記録開始命令が入力されると、ホームポジションｈに待機していたキャリッジ１１０６が記録ヘッド１１０２と共にＸ方向（主走査方向）に移動する。記録ヘッド１１０２は、キャリッジ１１０６と共に主走査方向に移動しつつ、そのノズル１２０１から所定の周波数でインクを吐出することにより、記録媒体Ｐ上に幅ｄ／Ｄインチの画像を形成する。このような最初の記録走査が終了してから、２回目の記録走査が始まる前に、紙送りローラ対１１０３が矢印方向へ回転することにより、記録媒体ＰがＹ方向（副走査方向）へ所定量搬送される。

このような記録走査と搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に順次画像を形成することができる。

このようなインクジェット記録装置においては、マルチパス記録方法を採用することが多い。以下、そのマルチパス記録方法について説明する。

マルチパス記録方法では、１回の記録走査によって記録可能な記録データを、複数回の記録走査によって記録する。つまり、１回の記録走査によって記録可能な記録媒体上の記録領域に、複数回の記録走査によって画像を記録する。そのために、１回の記録走査によって記録可能な記録データは、互いに補完関係にある複数のマスクパターンを用いて、複数の記録データに間引かれる（記録データ分割）。すなわち、記録媒体上の単位領域に対して記録ヘッドを複数回走査させることによって画像を記録し、その単位領域に記録すべき記録データを複数のパターンを用いて複数回の走査に分割する。

例えば、２パスのマルチパス記録の場合には、１回の記録走査によって記録可能な記録データを２回の記録走査に分けて記録する。この場合、１回目と２回目の記録走査のために用いられるマスクパターンは、それぞれ記録データを約５０％に間引くものであり、かつ互いに排他的な補完関係となっている。また、それらの記録走査の間における記録媒体Ｐの搬送量は、ｄ／Ｄの１／２となる。このような記録動作の繰り返しによって記録される画像において、主走査方向に沿うライン上に形成されるインクドットは、１回目と２回目の記録走査時に、異なるノズルから吐出されるインクによって形成される。このように、主走査方向に配列されるインクドットが異なる２つのノズルによって形成されるため、個々のノズルに多少のばらつきがあっても、そのばらつきは記録媒体Ｐ上では１／２に分散される。したがって、マルチパス記録の場合には、１パス記録の場合よりも滑らかな画像を記録することができる。

また、４パスのマルチパス記録の場合には、互いに補完関係にある第１から第４の４つのマスクパターンを用い、第１のマスクパターンを用いて間引かれた記録データに基づいて１回目の記録走査を実行する。その後、第２のマスクパターン、第３のマスクパターン、および第４のマスクパターンを用いて間引かれた記録データに基づいて、２回目、３回目、および４回目の記録走査を順次実行する。それぞれの記録走査の間には、記録ヘッドの記録幅（ｄ／Ｄインチ）よりも短い量（４パスのマルチパス記録の場合には、ｄ／Ｄの１／４）だけ記録媒体Ｐが搬送される。

このようなマルチパス記録は、そのマルチパス数（分割数）を多くする程、より滑らかな画像を記録することができる。但し、マルチパス数（分割数）を多くする程、記録走査および搬送動作の回数が増大して、記録に要する時間が長くなる。

図３は、記録ヘッドにおけるインク吐出用の複数のヒータ（電気熱変換体）Ｈの駆動タイミングをずらす駆動方式、つまりブロック駆動方式（時分割駆動）を実現するための配線の説明図である。図３の記録ヘッドは、１６の時分割タイミングによってヒータＨが駆動される。そのために、ラスター方向（副走査方向）に並ぶ複数の吐出口に対応するヒータＨは、ブロック０からブロック１５の１６のブロック（Ｂｌｏｃｋ０〜Ｂｌｏｃｋ１５）に分けられる。それらのヒータＨは、ラスター方向において１６個ずつの間隔で位置するものが同一ブロックに属するように接続されており、これにより、ブロック毎にタイミングがずれて駆動される。したがって、ラスター方向に延在する縦罫線を１カラム分の幅に記録するときには、その１カラムの周期が１６分割され、ブロック０からブロック１５のヒータＨが順次に駆動される。例えば、１列１２８ノズルの記録ヘッドの場合、同じタイミングで駆動されるヒータＨは、最大８ノズル（＝１２８ノズル÷１６時分割）となる。図３において、Ｒは電源配線抵抗、Ｄはドライバであり、また電源電圧Ｖｈは２４Ｖである。

同時に駆動（オン）されるヒータＨの数は、記録データに依存することになるため、電源ラインに対して並列に配列されているヒータＨに掛かる電圧は変動する。この電圧変化分を吸収するためには、同時にヒータＨを駆動するデータ数を事前にカウントし、そのカウント値に応じて、ヒータＨへの駆動パルス幅を可変させてもよい。

図４は、インク吐出用のヒータを駆動するための駆動パルスの幅と、インクの発泡開始タイミングと、駆動パルスのオフタイミングと、の関係を実験的に求めた結果の説明図である。駆動パルスの電圧は、インクの発泡に必要な発泡閾値電圧に１．１５を乗算した電圧とし、ヒータに対して充分なエネルギーを投入した。

駆動パルスのパルス幅が長くなるにつれて、発泡開始タイミングと、駆動パルスのオフタイミングと、の間に徐々にずれが発生した。パルス幅が長くなって熱流束が低くなることにより、ヒータの表面温度が緩やかに上昇し、そのヒータの表面内の温度分布が不均一となって、発泡開始タイミングが相対的に遅くなると考えられる。ヒータの表面内の温度分布が不均一になると、インクの発泡が不安定となって、インクの主滴の吐出速度が変動するおそれがある。また、気泡の消泡過程にも影響が及ぶ場合には、インクのメニスカスが後退したときの後退面の状態が不安定となって、インクの副滴（サテライト）の吐出方向にも悪影響を及ぼすおそれがある。このような場合を考慮して、熱流束をできるだけ大きくするようにヒータを駆動すること、つまりパルス幅が短い駆動パルスによってヒータを駆動することによって、インクを安定して吐出することができると考えられる。

つまり、インクを安定的に吐出させる上においては、同時に駆動されるヒータの数に応じてヒータの駆動パルス幅を長くすることよりも、同時に駆動されるヒータの数そのものを減らして、短い駆動パルス幅を維持することが望ましい。

図５は、本例のインクジェット記録装置の制御系のブロック構成図である。

図５において、ＣＰＵ７００は、後述する各部の制御およびデータ処理を実行する。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２に格納されるプログラムにしたがい、メインバスライン７０５を介して、ヘッド駆動制御、キャリッジ駆動制御、およびデータ処理などを実行する。ＲＡＭ７０１は、ＣＰＵ７００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられる。ＣＰＵ７００に対しては、ＲＯＭ７０２およびＲＡＭ７０１以外に、ハードディスク等のメモリも備えられている。画像入力部７０３は、外部に接続される不図示のホスト装置との間にて情報の授受を行なうためのインターフェイスを有し、ホスト装置から入力された画像を一時的に保持する。画像信号処理部７０４は、色変換処理、２値化処理等のデータ処理を実行する。操作部７０６はキー等を備えており、オペレータによる制御や入力等を可能にする。

回復系制御回路７０７は、ＲＡＭ７０１に格納される回復処理プログラムにしたがって回復動作を制御する。すなわち、回復系モータ７０８を駆動することによって、クリーニングブレード７０９、キャップ７１０、吸引ポンプ７１１などを動作させて、記録ヘッド１１０２におけるインクの正常な吐出状態を維持させるための回復処理を行う。クリーニングブレード７０９を動作させることにより、記録ヘッド１１０２における吐出口の形成面をワイピングすることができる。また、キャップ７１０と吸引ポンプ７１１を動作させることにより、画像の記録に寄与しないインクを吐出口からキャップ７１０内に吸引（吸引回復処理）を行うことができる。

ヘッド駆動制御回路７１５は、記録ヘッド１１０２の個々のノズルに備わる電気熱変換体（ヒータ）の駆動を制御し、予備吐出や記録のためのインク吐出を記録ヘッド１１０２に実行させる。予備吐出は回復処理の１つであり、画像の記録に寄与しないインクをキャップ７１０内などに向かって吐出させる。キャリッジ駆動制御回路７１６および紙送り制御回路７１７は、プログラムにしたがって、キャリッジの移動および紙送りを制御する。

記録ヘッド１１０２において、電気熱変換体が設けられている基板には保温ヒータが設けられており、記録ヘッド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、その基板にはサーミスタ７１２が設けられており、実質的な記録ヘッド内部のインク温度を測定することができる。但し、サーミスタ７１２は、記録ヘッドの周囲近傍であれば、基板以外の外部に設けてもよい。

図６は、本実施形態における記録ヘッド１１０２の吐出口の配列構成の説明図である。以下、吐出口および電気熱変換体を含む部分を「ノズル」ともいう。

図６において、８０１はブラックインク用のノズル列、８０２はシアンインク用のノズル列、８０３はマゼンタインク用のノズル列、８０４はイエローインク用のノズル列である。また、これら４色インク用のノズル列は、それぞれ偶数ノズル列６０１ａ，６０２ａ，６０３ａ，６０４ａと、奇数ノズル列６０１ｂ，６０２ｂ，６０３ｂ，６０４ｂによって形成されている。以下、ブラックインクのノズル列８０１を代表して、吐出口の配列構成を詳細に説明する。

偶数ノズル列６０１ａおよび奇数ノズル列６０１ｂのそれぞれには、１２８個の吐出口が６００ｄｐｉ（ドット／インチ）のピッチで配列されている。また、それらのノズル列６０１ａ，６０１ｂの吐出口は、Ｙ方向（副走査方向）に１２００ｄｐｉずれて配置されている。記録ヘッドの長さ（ノズル列の長さ）は５．２４ｍｍ（＝１２８／６００×２．５４ｍｍ）となる。したがって、記録ヘッドがＸ方向（主走査方向）に走査しながらインクを吐出することにより、副走査方向に１２００ｄｐｉの解像度で約５．２４ｍｍ幅の画像を記録することができる。

他のノズル列もブラックのノズル列６０１と同様に構成されており、これら４色インク用のノズル列は、図６のように主走査方向に並列されている。

図７は、本実施形態において適用するマスクパターンの特徴を説明するための模式図である。本例における記録方式は４パス双方向のマルチパス記録方式であり、４回の主走査によって所定領域（単位）の画像が完成される。１回目の走査は、矢印Ｘ１の往路方向における第１パスであり、２回目の走査は、矢印Ｘ２の復路方向における第２パスであり、３回目の走査は、矢印Ｘ１の往路方向における第３パスであり、４回目の走査は、矢印Ｘ２の復路方向における第４パスである。１２８個ずつのノズルからなる偶数ノズル列６０１ａ，６０２ａ，６０３ａ，６０４ａは、それぞれ、副走査方向に１６個ずつの８ブロックに分割され、１回の記録走査毎に、１つのブロックに対して１種類のマスクパターンが対応付けられる。同様に、１２８個ずつのノズルからなる奇数ノズル列６０１ａ，６０２ａ，６０３ａ，６０４ａは、それぞれ、副走査方向に１６個ずつの８ブロックに分割され、１回の記録走査毎に、１つのブロックに対して１種類のマスクパターンが対応付けられる。また、それぞれの記録走査の間において、記録媒体は、２ブロック分（３２ノズル分）に相当する量だけ矢印Ｙ方向（副走査方向）搬送される。図７においては、記録媒体に対して、記録ヘッドが相対的に移動するように表されている。

図７において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、互いに排他的かつ補完関係にある４種類の異なるマスクパターンを示している。すなわち、４回の記録走査のそれぞれにおいて、Ａ〜Ｄの４種類のマスクパターンが１種類ずつ用いられることによって、記録媒体Ｐ上の同一領域における画像が完成する。また、同じ記録走査において、各インク色毎の偶数ノズル列と奇数ノズル列に対して用いるマスクパターンは、互いに異なるように設定されている。

図８は、図７における画像の記録完成領域Ｐａにおいて用いられるマスクパターンの説明図である。図８において、（ａ）は、ブラックインク吐出用のノズル列に用いられるマスクパターン、（ｂ）は、シアンインク吐出用のノズル列に用いられるマスクパターンである。また図８において、（ｃ）は、マゼンタインク吐出用のノズル列に用いられるマスクパターン、（ｄ）は、イエローインク吐出用のノズル列に用いられるマスクパターンである。

図９は、マスクパターン（Ａ〜Ｄ）と画素との関係の説明図である。

マスクパターンは、記録装置のメモリ容量などの観点から、所定サイズのものを主走査、副走査方向において繰り返し使用する形態をとることが一般的である。図９のマスクパターンは、１０２４×１２８画素のサイズのパターンを繰り返し使用する形態となっている。

マスクパターンの読み出し開始のタイミングは、記録ヘッドが主走査方向に移動して、ノズル列が記録媒体上の記録領域上に位置したときのインクの吐出タイミングに合わせて決定される。つまり、ノズル列に対応するインクの吐出データが展開されるタイミング（以下、「ヒートウインドが開かれるタイミング」ともいう）に基づいて、マスクパターンの読み出し開始のタイミングが決定される。

図１０および図１１は、実際の記録動作と関連して、ヒートウインドが開かれるタイミングの説明図である。

図１０および図１１において、Ｌはヒートウインドが閉じている状態、Ｈはヒートウインドが開いている状態を示す。図１０のように記録ヘッドが矢印Ｘ１方向に移動する往路走査の場合には、記録媒体Ｐの記録領域に最も近いイエローインク吐出用の奇数ノズル列６０４ｂから、ヒートウインドが開かれる。その後に、ノズル列６０４ａ，６０３ｂ，６０３ａ，６０２ｂ，６０２ａ，６０１ｂ，６０１ａの順にヒートウインドが開かれることになる。一方、図１１のように記録ヘッドが矢印Ｘ２方向に移動する往路走査の場合には、往路走査の場合とは逆の順にノズル列のヒートウインドが開かれることになる。このように、それぞれのノズル列の位置関係と走査方向に応じて、ノズル列毎に、ヒートウインドが開かれるタイミングがずれる。つまり、それぞれのノズル列の主走査方向における物理的なずれに応じて、インクの吐出タイミング（駆動条件）が異なる。

本実施形態においては、このようにヒートウインドが開かれるタイミングに合わせて、後述する読み出し開始アドレスからマスクパターンの読み出しを開始する。

本例の記録ヘッドは、図６のように、複数のノズル列が並列に配された所謂横並び形態の記録ヘッドである。本例においては、ブラックインク吐出用の偶数ノズル列６０１ａを主走査方向の基準位置としている。ノズル列６０１ｂ，６０２ａ，６０２ｂ，６０３ａ，６０３ｂ，６０４ａ，６０４ｂのそれぞれは、その基準位置から、主走査方向に６、３５、４１、７３、７９、１１１、１１７画素分ずれている。

本実施形態においては、このようなノズル列の主走査方向における物理的な位置のずれを考慮して、マスクパターンＡ〜Ｄを主走査方向に対応するラスター方向（カラムの配列方向）にオフセットする。具体的には、図８中の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように、それらのマスクパターンの読み出し開始アドレスをラスター方向にずらす。

すなわち、ブラックインク吐出用の偶数ノズル列６０１ａに割り当てられるマスクパターンについては、横方向（ラスター方向）へのオフセット量を”０”とする。すなわち、そのマスクパターンは、図８中の（ａ）のように、読み出し開始アドレス（０，０）から読み出される。また、ブラックインク吐出用の奇数ノズル列６０１ｂに割り当てられるマスクパターンは、そのノズル列６０１ｂの主走査方向のずれ量に対応する６画素分だけ、横方向にオフセットする。すなわち、そのマスクパターンは、図８中の（ａ）のように、読み出し開始アドレス（６，０）から読み出される。

同様に、シアンインク吐出用のノズル列６０２ａ，６０２ｂに割り当てられるマスクパターンは、それらのノズル列６０２ａ，６０２ｂの主走査方向のずれ量に対応する３５画素分および４１画素分だけ、横方向にオフセットする。すなわち、それらのマスクパターンは、図８中の（ｂ）のように、読み出し開始アドレス（３５，０）および（４１，０）から読み出される。また、マゼンタインク吐出用のノズル列６０３ａ，６０３ｂに割り当てられるマスクパターンは、それらのノズル列６０３ａ，６０３ｂの主走査方向のずれ量に対応する７３画素分および７９画素分だけ、横方向にオフセットする。すなわち、それらのマスクパターンは、図８中の（ｃ）のように、読み出し開始アドレス（７３，０）および（７９，０）から読み出される。また、イエローインク吐出用のノズル列６０４ａ，６０４ｂに割り当てられるマスクパターンは、それらノズル列６０４ａ，６０４ｂの主走査方向のずれ量に対応する１１１画素分および１１７画素分だけ、横方向にオフセットする。すなわち、それらのマスクパターンは、図８中の（ｄ）のように、読み出し開始アドレス（１１１，０）および（１１７，０）から読み出される。

このように本実施形態においては、ノズル列の主走査方向における物理的な位置のずれに応じて、つまり、ヒートウインドが開かれるタイミング（マスクパターンの読み出し開始タイミング）のずれに応じて、マスクパターンをオフセットする。そして、そのオフセットしたマスクパターンを用いて記録データを分割する。

従来においては、マスクパターンの読み出し開始タイミングの如何に拘わらず、図１２中の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように、規定の読み出し開始アドレス（０，０）から読み出されたマスクパターンを用いて記録データを分割している。つまり、ノズル列間の物理的な位置のずれ、および、ノズル列間におけるインクの吐出特性の違いに起因する吐出タイミングのずれなどを考慮することなく、規定のアドレス（０，０）から読み出されたマスクパターンを用いて、記録データを分割している。したがって、マスクパターンＡ〜Ｄは、主走査方向に対応するラスター方向、および副走査方向に対応するカラム方向のいずれにおいてもオフセットされることなく、対応するノズル列に対して、そのまま割り当てられる。

本実施形態のように、ノズル列の主走査方向における位置のずれに応じて、互いに排他的な補完関係にあるマスクパターンをオフセットすることにより、後述するように、それらのマスクパターンは、どのタイミングにおいても排他的な補完関係が維持される。その結果、複数のノズル列を同じブロック数に分けてブロック駆動する場合には、それら複数のノズル列において同じ駆動ブロックに属するノズルは、同時に駆動されることはない。一方、従来のように、マスクパターンをオフセットしなかった場合には、後述するように、それらのマスクパターンは、あるタイミングにおいて排他的な補完関係が維持されなくなるおそれがある。その結果、複数のノズル列を同じブロック数に分けてブロック駆動する場合には、それら複数のノズル列において同じ駆動ブロックに属するノズルは、同時に駆動されるおそれがある。

次に、図１３から図１９に基づいて、マスクパターンのオフセットと、マスクパターンの相互関係と、ブロック駆動と、の関係について説明する。

以下の例においては、説明の便宜上、ブラックインク吐出用の偶数ノズル列６０１ａと奇数ノズル列６０１ｂに着目し、それらのノズル列には、図１３のように１６個ずつのノズルが形成されているものとする。図１３において、Ｎ０，Ｎ２，Ｎ４・・・Ｎ３０は、ノズル列６０１ａを形成する１６個のノズルに付した番号（ノズル番号）であり、Ｎ１、Ｎ３，Ｎ５・・・Ｎ３１は、ノズル列６０１ｂを形成する１６個のノズルに付した番号（ノズル番号）である。また、ここでは、ノズル列６０１ａの位置を基準として、ノズル列６０１ｂの位置は主走査方向に３画素分ずれているものとする。また、ノズル列６０１ａ，６０１ｂに対応する記録データを分割するために用いられるマスクパターンの大きさは、それぞれ４×４の大きさとする。ノズル列６０１ａを形成するノズルは、図１３のように、ブロックＢ０からブロックＢ７の８ブロックに分けてブロック駆動され、同様に、ノズル列６０１ｂを形成するノズルもブロックＢ０からブロックＢ７の８ブロックに分けてブロック駆動される。

本例においては、このようなノズル列６０１ａ，６０１ｂを用いて、片方向４パス記録方式により画像を記録する。すなわち、ノズル列６０１ａ，６０１ｂは、図１５および図１６のように、記録媒体上における領域Ｐａの画像を完成するために、矢印Ｘ１の方向に移動しつつインクを吐出する記録走査を４回繰り返す。それらの記録走査の間において、記録媒体は、４ノズルの幅分だけ副走査方向に搬送される。

図１５、図１６、図１７中の（ａ），（ｂ）、および図１８は、従来と同様に、マスクパターンをオフセットしなかった場合の記録例の説明図である。

図１５においては、ノズル列６０１ａに対応する記録データを分割するために、図１４（ａ）から（ｄ）のように、互いに排他的な補完関係にあるマスクパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが順次用いられる。同様に、図１６においては、ノズル列６０１ｂに対応する記録データを分割するために、図１４（ａ）から（ｄ）のように、互いに排他的な補完関係にあるマスクパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが順次用いられる。ただし、同じ記録走査において、それぞれのノズル列６０１ａ，６０１ｂのために用いられるマスクパターンは、互いに異なっている。すなわち、それぞれのノズル列６０１ａ，６０１ｂに用いられるマスクパターンは、１走査目ではパターンＡ、Ｂであり、２走査目ではパターンＢ，Ｃであり、３走査目ではパターンＣ，Ｄであり、４走査目ではパターンＤ，Ａである。

図１７中の（ａ），（ｂ）は、１走査目の記録時におけるノズル列６０１ａ，６０１ｂの駆動タイミングの関係の説明図である。

ノズル列６０１ａは、ｔ１の時点から、マスクパターンＡによって間引かれた記録データに基づいて駆動される。一方、ノズル列６０１ｂは、ノズル列６０１ａから矢印Ｘ１方向に３画素分ずれて位置するため、ノズル列６０１ｂのヒートウインドが開かれるタイミングは、ｔ１の時点よりも３画素分だけ早くなる。したがって、ノズル列６０１ｂは、（−ｔ３）の時点から、マスクパターンＢによって間引かれた記録データに基づいて駆動される。つまり、マスクパターンＢはオフセットされておらず、ノズル列６０１ｂの位置のずれに応じて、読み出し開始のタイミングがずれるだけである。

その結果、例えば、ｔ１の時点には、ノズル列６０１ａのブロックＢ０に属するノズルＮ０と、ノズル列６０１ｂのブロックＢ０に属するノズルＮ１と、が同時に駆動される。これは、ｔ１の時点において、マスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されなくなったためである。また、ｔ２の時点には、ノズル列６０１ａのブロックＢ１に属するノズルＮ２と、ノズル列６０１ｂのブロックＢ１に属するノズルＮ３と、が同時に駆動される。これもまた、ｔ２の時点において、マスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されなくなったためである。図１７中の（ａ），（ｂ）の関係においては、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・の全ての時点において、マスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されず、ノズル列６０１ａ，６０１ｂにおいて同じ駆動ブロックに属するノズルが同時に駆動される。そのため、同時に駆動されるノズルの数を充分に減らすことができず、駆動電圧が変動してインクを安定的に吐出することが難しくなるおそれがある。また、同時に駆動されるノズル（ヒータ）の数を減らして、短い駆動パルス幅を維持することが難しくなるおそれもある。また、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・のどの時点において、マスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されなくなるかは、ノズル列６０１ｂの位置のずれ量に応じて異なる。

図１８中の（ａ）、（ｂ），（ｃ）は、図１７中の（ａ），（ｂ）におけるマスクパターンＡ，Ｂの関係の説明図である。図１８中の（ｃ）は、ノズル列６０１ａの駆動ノズル（図１７中の（ａ））と、ノズル列６０１ｂの駆動ノズル（図１７中の（ｂ））と、の論理積（ＡＮＤ）をとった結果である。図１８中の（ｃ）から明らかなように、ｔ１の時点においては、同じ駆動ブロックＢ０のノズルＮ０，Ｎ１が同時駆動され、ｔ２の時点においては、同じ駆動ブロックＢ１のノズルＮ２，Ｎ３が同時駆動される。また、ｔ３の時点において、同じ駆動ブロックＢ２のノズルＮ４，Ｎ５が同時駆動され、ｔ４の時点において、同じ駆動ブロックＢ３のノズルＮ６，Ｎ７が同時駆動される。

このように、マスクパターンＢをオフセットしなかった場合には、マスクパターンＡ，Ｂの排他的な補完関係が維持されなくなって、ブロック駆動方式の利点が充分に活かされなくなるおそれがある。２記録走査目、３記録走査目、および４記録走査目に、オフセットされないマスクパターンＣ、Ｄ，Ａを用いた場合も同様である。

図１４（ａ）から（ｄ）において、マスクパターンＡ（３），Ｂ（３），Ｃ（３），Ｄ（３）は、それぞれ、マスクパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄをノズル列６０１ｂの位置のずれ分（３画素分）だけオフセットしたパターンである。つまり、マスクパターンＡ（３），Ｂ（３），Ｃ（３），Ｄ（３）は、それぞれ、マスクパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの読み出し開始位置を３画素分シフトさせたパターンである。

図１７中の（ａ），（ｃ）および図１９は、本発明の実施形態の説明図であり、このようにオフセットしたマスクパターンを用いてノズル列を駆動する。本例の場合、それぞれのノズル列６０１ａ，６０１ｂに用いられるマスクパターンは、１走査目ではパターンＡ、Ｂ（３）であり、２走査目ではパターンＢ，Ｃ（３）であり、３走査目ではパターンＣ，Ｄ（３）であり、４走査目ではパターンＤ，Ａ（３）である。

図１７中の（ｃ）は、１走査目の記録時に、マスクパターンＢ（３）を用いてノズル列６０１ｂを駆動した場合の説明図である。ノズル列６０１ｂは、（−ｔ３）の時点から、マスクパターンＢ（３）によって間引かれた記録データに基づいて駆動される。図１７中の（ａ），（ｃ）の関係においては、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・の全ての時点において、マスクパターンＡ，Ｂ（３）の排他的な補完関係が維持される。したがって、ノズル列６０１ａのある駆動ブロックに属するノズルと、このノズルと同じ駆動ブロックに属するノズル列６０１ｂのノズルは、同時に駆動されない。

図１９中の（ａ）、（ｂ），（ｃ）は、図１７中の（ａ），（ｃ）におけるマスクパターンＡ，Ｂ（３）の関係の説明図である。図１９中の（ｃ）は、ノズル列６０１ａの駆動ノズル（図１７中の（ａ））と、ノズル列６０１ｂの駆動ノズル（図１７中の（ｃ））と、の論理積（ＡＮＤ）をとった結果である。図１９中の（ｃ）から明らかなように、ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・の全ての時点において、それぞれのノズル列６０１ａ，６０１ｂの同じ駆動ブロックに属するノズルは、同時に駆動されない。つまり、ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・の時点において、図１９中の（ａ）のマスクパターンＡと、それと排他的な補完関係にある図１９中の（ｂ）のマスクパターンＢ（点線によって囲まれるパターン）と、が対応付けられることになる。

このように、オフセットしたマスクパターンＢ（３）を用いることにより、マスクパターンＡ，Ｂ（３）の排他的な補完関係が維持される。したがって、ノズル列６０１ａのある駆動ブロックに属するノズルと、このノズルと同じ駆動ブロックに属するノズル列６０１ｂのノズルは、同時に駆動されない。２記録走査目、３記録走査目、および４記録走査目に、マスクパターンＣ（３）、Ｄ（３），Ａ（３）を用いた場合も同様である。したがって、同時に駆動されるノズルの数を充分に減らして、駆動電圧の変動を抑えてインクを安定的に吐出することができる。また、同時に駆動されるノズル（ヒータ）の数を減らして、短い駆動パルス幅を維持することもできる。

本実施形態においては、ノズル列間の主走査方向の位置関係に応じて、マスクパターンをオフセットした。しかし、ノズル列間におけるインクの吐出特性の違いなどのために、それぞれのノズル列から吐出されるインク滴によって記録媒体上に形成されるドットの形成位置に、ずれが生じるおそれもある。そのため、このようなドットの位置ずれを考慮したインクの吐出タイミングの調整量をも加味して、マスクパターンのオフセット量を決定することが好ましい。つまり、ノズル列間の主走査方向における位置関係、または、ノズル列間のインクの吐出特性の少なくとも１つに応じて、ノズル列間の駆動条件が異なる場合には、その駆動条件に応じてマスクパターンのオフセット量を決定することができる。

（第２の実施形態）
図２０から図２８は、本発明の第２の実施形態を説明するための図である。

本例の記録ヘッドは、記録解像度を高めるために、前述した実施形態の図６の記録ヘッドにおける各インク色毎のノズル列に対して、さらに、インクの吐出量が少ないノズル列を千鳥状に配置した構成となっている。

ブラックインク吐出用のノズル列６０１ａ，６０１ｂに対しては、図２０のように、ノズル列６０１ｃ，６０１ｄが追加されている。図２１のように、共通のインク供給路Ｆに近い手前側の偶数ノズル列６０１ａと奇数ノズル列６０１ｂの吐出口は、流路Ｆａ，Ｆｂによってインク供給路Ｆに連通されている。インク供給路Ｆから遠い奥側の奇数ノズル列６０１ｃと偶数ノズル列６０１ｄの吐出口は、流路Ｆｃ，Ｆｄによってインク供給路Ｆに連通されている。ノズル列６０１ｃ，６０１ｄの吐出口は、それぞれ副走査方向に６００ｄｐｉのピッチで形成され、かつ互いに千鳥状に配列されている。奥側のノズル列６０１ｃ，６０１ｄは、インク供給路Ｆから遠い位置にあるため、一般的に、手前側のノズル列６０１ａ，６０１ｂに比べてインクのリフィル特性が落ちる。そのため本例においては、奥側のノズル列６０１ｃ，６０１ｄのインクの吐出量を手前側のノズル列６０１ａ，６０１ｂよりも少なくし、これにより、異なるサイズのインク滴が吐出可能となっている。以下においては、手前側のノズル列６０１ａ，６０１ｂを「大ノズル列」、奥側のノズル列６０１ｃ，６０１ｄを「小ノズル列」ともいう。

また図２１のように、手前側のノズル列６０１ａの吐出口に対応するヒータＨａの電源配線と、奥側のノズル列６０１ｃの吐出口に対応するヒータＨｃの電源配線と、は共通化されている。すなわち、ヒータＨａとヒータＨｃに対しては、グランドライン（Ｇｎｄ）が共通に接続され、電源ライン（Ｖｈ１，Ｖｈ２）が個別に接続されている。同様に、手前側のノズル列６０１ｂの吐出口に対応するヒータＨｂの電源配線と、奥側のノズル列６０１ｄの吐出口に対応するヒータＨｄの電源配線と、は共通化されている。すなわち、ヒータＨｂとヒータＨｄに対しては、グランドライン（Ｇｎｄ）が共通に接続され、電源ライン（Ｖｈ１，Ｖｈ２）が個別に接続されている。

ノズル列６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃ，６０１ｄの駆動方式は、いずれも図２１のように駆動ブロック０から１５に１６分割する時分割駆動方式である。それぞれのノズル列におけるノズルは、ヒートデータに付随する４ビットのブロック信号に応じて、駆動ブロック毎にずれたタイミングでヒート（駆動）される。１６分割された駆動ブロックの駆動順番は、いずれのノズル列６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃ，６０１ｄにおいても共通であり、これにより、それぞれのノズル列に対応する記録データ用のデコーダ回路を共通化することができる。そのため、同じ時分割タイミングにて、手前側のノズル列６０１ａと奥側のノズル列６０１ｃにおける同じ駆動ブロックのノズルを同時に駆動することができる。同様に、同じ時分割タイミングにて、手前側のノズル列６０１ｂと奥側のノズル列６０１ｄにおける同じ駆動ブロックのノズルを同時に駆動することができる。

しかし、このように手前側と奥側のノズル列において、同じ駆動ブロックのノズル（以下、「同じ駆動ブロックの大小ノズル」ともいう）を同時駆動した場合には、それらのノズルの並列回路のヒータ抵抗が下がってしまう。そのため、その他の配線抵抗部分との分圧関係によって、投入エネルギーが極端に不足してしまうおそれがある。同じく同ブロックの大小ノズルの同時駆動を避けるための方式としては、手前側のノズル列と奥側のノズル列とを交互に駆動する所謂トグル駆動方式が知られている。

シアンインク吐出用、マゼンタインク吐出用、およびイエローインク吐出用のノズル列は、このようなブラックインク吐出用のノズル列と同様に構成されている。

本例においては、主走査方向における１／６００インチの走査幅に対して、時分割数が３２の時分割駆動方式によってインクを吐出可能である。

図２２および図２３は、トグル駆動方式の一例の説明図である。

本例においては、図２２のように、１カラム（３２時分割）の内、最初の１／２カラムの記録時には偶数ノズル列６０１ａ，６０１ｄを駆動する。これにより、偶数ノズル列６０１ａから大インク滴を吐出して大ドットＤａを形成し、かつ偶数ノズル列６０１ｄから小インク滴を吐出して小ドットＤｄを形成する。後の１／２カラムの記録時には、奇数ノズル列６０１ｂ，６０１ｃを駆動する。これにより、奇数ノズル列６０１ｂから大インク滴を吐出して大ドットＤｂを形成し、かつ奇数ノズル列６０１ｃから小インク滴を吐出して小ドットＤｃを形成する。本例のトグル駆動方式は、最初の１／２カラムにおいて、偶数ノズル列６０１ａ，６０１ｄのブロック０〜ブロック１５を駆動し、後の１／２カラムにおいて、奇数ノズル列６０１ｂ，６０１ｃのブロック０〜ブロック１５を駆動する。図２３は、小ノズル列である偶数ノズル列６０１ｄと、大ノズル列である奇数ノズル列６０１ｂと、の駆動タイミングの説明図である。

本例のようなトグル駆動方式は、カラムトグル方式とも称されている。シアンインク吐出用、マゼンタインク吐出用、およびイエローインク吐出用のノズル列は、このようなブラックインク吐出用のノズル列と同様に駆動することができる。

図２４および図２５は、トグル駆動方式の他の例の説明図である。

本例の場合、図２４のように、３２に時分割された１カラム内において、１／３２の時分割のタイミングで、手前側のノズル列６０１ｂと奥側のノズル列６０１ｄとを交互駆動すると共に、手前側のノズル列６０１ａと奥側のノズル列６０１ｃとを交互駆動する。例えば、ノズル列６０１ｄとノズル列６０１ｂは、図２５のように、前者のブロック０、後者のブロック０、前者のブロック１、後者のブロック１、・・・前者のブロック１５、後者のブロック１５、前者のブロック０、後者のブロック０・・・の順に駆動される。ノズル列６０１ｃとノズル列６０１ａも同様に駆動される。このようなトグル駆動方式は、それぞれのノズル列がブロック０〜ブロック１５の順に順次駆動されるため、ブロックトグル方式とも称されている。シアンインク吐出用、マゼンタインク吐出用、およびイエローインク吐出用のノズル列は、このようなブラックインク吐出用のノズル列と同様に駆動することができる。

次に、これらのトグル駆動方式による画像の記録方法について説明する。

量子化された多値レベルの記録データに対して、ドットマトリクスパターン（「インデックスパターン」ともいう）を割り付けることにより、多値の階調レベルの画像を記録することができる。例えば、図２６のように、２×２の画素領域をドットマトリクスパターン領域（単位記録領域）とした場合、量子化された多値レベルと、そのドットマトリクスパターン領域内に形成するドットと、は、次のような関係に設定することができる。

レベル１：小ドットを１つ形成
レベル２：小ドットを２つ形成
レベル３：小ドットを１つ、大ドットを１つ形成
レベル４：大ドットを２つ形成
同様に、レベル５以上も大小のドットの形成数と関連付けることができる。

レベル１は、主に画像のハイライト領域を記録するレベルとなるため、２×２の画素領域を単位記録領域とした場合には、その領域の上下にドットを振り分けるように、２つのドットマトリクスパターンＰ１，Ｐ２（図２６参照）を用いる。このようなドットの割り振りは、データの発生毎に、ドットマトリクスパターンＰ１，Ｐ２を切り替える処理（「ふりまき処理」とも称されている）によって行うことができる。このようなドットの割り振りにより、それぞれのノズルの使用頻度を均等化にすることができる。レベル２以上の場合は、主に画像のハイライト領域から中間調領域を記録するレベルとなる。２×２の画素領域を単位記録領域とした場合には、その記録領域に対するインクの被覆率を効率的に上げるために、その記録領域に対してドットを斜めに割り振る。

このようにドットを配置することにより、画像のハイライト領域において粒状感が向上する。また、中間調領域においては、ドットの形成位置が主走査方向および副走査方向にずれた場合でも、記録画像上におけるスジやムラの発生を極力抑えて、良好な画像を記録するが可能となる。

前述したようなカラムトグル駆動方式およびブロックトグル駆動方式においては、ある１ノズルに着目した場合、そのノズルの駆動タイミングは１カラムに１回、つまり１カラム周期となる。

したがって、ドットマトリクスパターンＰ１，Ｐ２を切り替えてレベル１のドット配置を実現すると、奇数列（Ｏｄｄ）に形成されるドットは左バンクに形成されることとなり、レベル２の理想的なドット配置を実現できない。一方、レベル２の理想的なドット配置を実現しようとすると、奇数列（Ｏｄｄ）に形成されるドットは右バンクに形成されることとなる。そのため、ドットマトリクスパターンＰ２のドット配置を実現できず、レベル１でドットマトリクスパターンＰ１，Ｐ２のふりまき処理を行うことができない。

図２６のドットマトリクスパターンは、２×２の画素領域を単位記録領域とした場合の理想的なドットマトリクスパターンである。同図におけるレベル１およびレベル２の双方のドット配置は、ノズルの駆動タイミングが１カラムに２回、つまり１／２カラム周期でなければ実現できない。奇数列（Ｏｄｄ）に形成されるドットに着目した場合、レベル１のドットマトリクスパターンＰ２では２×２のアドレスの左バンクにドットが配置され、レベル２のドットマトリクスパターンでは２×２のアドレスの右バンクにドットが配置されることになる。

このようなドットの配置を実現するためには、第１および第２の２つの要素が必要とする。

第１の要素は、図２７のように、全てのノズルの駆動タイミングを１カラムに２回、つまり１／２カラム周期とすることである。

しかし、単に全てのノズルの駆動周波数を上げて、全てのノズルの駆動タイミングが１カラムに２回となるようにすると、同じ駆動ブロックのノズルを同時駆動することになり、ノズルの並列回路のヒータ抵抗が下がってしまう。

そのため、第２の要素は、同じ駆動ブロックの大小ノズル列によって、単位記録領域内の大小のドットを形成する際に、大小ノズル列において同じく駆動ブロックに属するノズルを同時に駆動させないことである。

この第２の要素は、それぞれのトグル方式における各ノズル列の補完関係、およびインクの吐出タイミングのズレを考慮して、前述した第１の実施形態と同様にマスクパターンをオフセットすることにより実現できる。例えば、大小ノズル列６０１ｂ、６０１ｄのマスクパターンに対しては、前述した第１の実施形態と同様に、同じ記録走査において異なるマスクパターンを用い、かつ、それらのノズル列の走査方向のずれ量などを考慮してマスクパターンをオフセットすればよい。それらのノズル列６０１ｂ、６０１ｄにおいて同じブロックに属するノズルは、同じ単位記録領域内（同じトットマトリクスパターン領域内）の画素を形成可能である。

このように、トグル駆動方式においても、同時に駆動されるノズルの数を減らすことができる。したがって、前述した実施形態同様に、駆動電圧の変動を抑えてインクを安定的に吐出することができ、同時に駆動されるノズル（ヒータ）の数を減らして、短い駆動パルス幅を維持することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態においては、ノズル列の主走査方向における物理的な位置のずれに応じて、マスクパターンをオフセットしていた。これに対し、本実施形態は、ノズル列間の記録位置調整値に応じて、マスクパターンをオフセットさせることを特徴とする。なお、本実施形態における記録ヘッドの構成は、第１の実施形態の図６で示した記録ヘッドと同一の構成となっている。

インクジェット記録装置では、あるノズル列よって記録されるドットと別のノズル列によって記録されるドットとの間にずれ（記録位置ずれ）が生じて、画像にムラやスジなどの画像弊害が現れる場合がある。そこで、この記録位置ずれを調整するために、記録媒体に複数のパターンを記録し、これらパターンから得られる濃度情報などから調整値を求め、この調整値に基づいてインク滴を吐出するタイミングをずらす制御をしている。より具体的には、一方のノズル列で記録するドットの位置に対して、他方のノズル列で記録するドットの位置の相対的なずれ量を変えた複数のパターンを記録する。そして、記録装置に備えられた光学式センサにより各パターンの光学特性（例えば反射光学濃度）を測定し、複数のパターンそれぞれの光学特性に関する情報を得て調整値を取得する。この調整値に基づいて、一方のノズル列からインクを吐出するタイミングを変更して、それぞれのノズル列により記録されるドットの相対的な位置のずれを調整する。

本例では、図６に示した記録ヘッドの各ノズル列のうち、ブラックインク吐出用の偶数ノズル列６０１ａと奇数ノズル列６０１ｂについて記録位置ずれの調整を行う際、マスクパターンをオフセットさせる例を示す。ノズル列６０１ａ、６０１ｂについては、図１３で示したように、それぞれのノズル列について１６個のノズルが形成されており、ノズル列６０１ａ、６０１ｂは互いに主走査方向に３画素分ずれているものとする。

また、ノズル列６０１ａ、６０１ｂを用いて４パス記録方式により記録を行うものとし、ノズル列６０１ａ、６０１ｂそれぞれに対応する記録データを分割するために、図１４に示すマスクパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いる。ノズル列６０１ａについては、１走査目からＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順にマスクパターンが用いられる。一方、ノズル列６０１ｂについては、１走査目からＣ，Ｄ、Ａ，Ｂの順にマスクパターンが用いられる。

図２９（ａ）、（ｂ）には、１走査目の記録時におけるノズル列６０１ａ、６０１ｂの駆動タイミングを示す。第１の実施形態で説明した通り、ノズル列６０１ａ、６０１ｂに対して上述の順番でマスクパターンを用いることによって、ｔ１、ｔ２，ｔ３、・・・の全ての時点において、ノズル列６０１ａと６０１ｂとで駆動するブロックを異ならせることができる。

しかし、ノズル列６０１ａ、６０１ｂによって記録されるドットの位置にずれが生じ、このずれを調整するために一方のノズル列の吐出タイミング（駆動タイミング）を変更すると、駆動するブロックが同じになるおそれがある。以下に、この問題について説明する。

まず、ノズル列６０１ａ、６０１ｂは主走査方向に３画素分ずれていることから、記録位置のずれがなければ、同じタイミングでノズル列６０１ａ、６０１ｂそれぞれから記録されたドットの主走査方向のずれは３画素分になる。ところが、記録装置の製造誤差などによって、ノズル列６０１ａにより記録されるドットと、６０１ｂにより記録されるドットとの相対的な位置関係がずれることがある。例えば、同じタイミングでノズル列６０１ａ、６０１ｂそれぞれから記録されたドットの主走査方向のずれが２画素分になる場合がある。

従来から、この記録位置ずれを調整するために、記録紙上に記録したテストパターンから記録位置のずれを調整するための調整値を取得し、調整値に基づいて一方のノズル列の吐出タイミングを変更している。

上述の記録位置ずれの場合、ノズル列６０１ｂの吐出タイミングを変更して、ノズル列６０１ａ、６０１ｂにより記録されるドットの主走査方向のずれを３画素分に調整には、ノズル列６０１ｂの吐出タイミングを１画素分遅くする必要がある。つまり、ノズル列６０１ｂでは、−ｔ３のタイミングで記録していたドットを−ｔ２のタイミングで記録し、−ｔ２のタイミングで記録していたドットを−ｔ１のタイミングで記録する。これによって、ノズル列６０１ｂにより記録されるドットは、吐出タイミング変更前に比べて、記録される位置が走査進行方向に１画素分ずれるので、ノズル列６０１ａ、６０１ｂの記録位置の間を３画素分へと調整できる。

図３０（ａ）は、１走査目の記録時における、吐出タイミング変更後のノズル列６０１ｂの駆動タイミングである。同図に示されるように、吐出タイミング変更前（図２９（ｂ））において、−ｔ３のタイミングで記録していたドットは−ｔ２のタイミングで記録するように変更され、−ｔ２のタイミングで記録していたドットは−ｔ１のタイミングで記録するように変更される。

ここで、図２９（ａ）に示されるノズル列６０１ａの駆動タイミングと、図３０（ａ）に示される記録位置調整後のノズル列６０１ｂの駆動タイミングとを比較すると、全てのタイミングで駆動されるブロックが同一になってしまっている。このように、ノズル列間の記録位置のずれを調整するために、一方のノズル列の吐出タイミング（駆動タイミング）を変更することで、ノズル列間でマスクパターンの排他的な関係が維持されなくなってしまう場合がある。

そこで、本実施形態においては、ノズル列間の記録位置調整値に応じて、マスクパターンをオフセットさせる。

図３１（ａ）から（ｄ）において、マスクパターンＣ（−１），Ｄ（−１）、Ａ（−１），Ｂ（−１）は、マスクパターンＣ，Ｄ、Ａ，Ｂをノズル列６０１ｂの吐出タイミングの変更分（記録位置ずれの調整値分）である１画素だけ、オフセットしたパターンである。ここでは、記録位置ずれに合わせて吐出タイミングを１画素分遅らせているので、それぞれのマスクパターンでインク吐出を許可する画素を左側へ１画素分シフトさせている。このようなマスクパターンＣ（−１），Ｄ（−１）、Ａ（−１），Ｂ（−１）は、マスクパターンＣ，Ｄ，Ａ，Ｂの読み出し開始位置を１画素分シフトさせたパターンである。

図３０（ｂ）は、記録位置調整（吐出タイミング変更）がなされたノズル列６０１ｂに対して、マスクパターンＣ（−１）を適用した際の、１走査目の記録時における駆動タイミングを示す図である。このように、オフセットしたマスクパターンＣ（−１）を用いることにより、マスクパターンＡ，Ｃ（−１）の排他的な補完関係が維持される。したがって、ノズル列６０１ａのある駆動ブロックに属するノズルと、このノズルと同じ駆動ブロックに属するノズル列６０１ｂのノズルは、同時に駆動されない。２記録走査目、３記録走査目、および４記録走査目に、マスクパターンＤ（−１），Ａ（−１），Ｂ（−１）を用いた場合も同様である。したがって、同時に駆動されるノズルの数を充分に減らして、駆動電圧の変動を抑えてインクを安定的に吐出することができる。また、同時に駆動されるノズル（ヒータ）の数を減らして、短い駆動パルス幅を維持することもできる。

以上説明してきたように、ノズル列間の物理的な位置ずれ量に応じて、複数のノズル列それぞれのマスクパターンが設計されていても、記録位置ずれを調整すると、複数のノズル列で同じブロックが駆動される場合もある。しかし、本実施形態では、記録位置ずれを調整するための調整値に応じて、マスクパターンをオフセットさせているために、同時に駆動されるノズル（ヒータ）の数を減らすことが出来る。

（他の実施形態）
第１の実施形態では、ノズル列６０１ａ、６０２ｂの主走査方向のずれが３画素分であるとき、ノズル列６０１ｂに使用されるマスクパターンを３画素分ずらすようにしているが、ノズル列のずれ分をそのままマスクパターンのずれ量に採用する必要はない。例えば、第１の実施形態では、右側へ２画素分シフトさせたマスクパターンＣ（２），Ｄ（２）、Ａ（２），Ｂ（２）であっても、ノズル列６０１ａ、６０１ｂの排他関係は維持される。第３の実施形態においても同様であり、記録位置のずれ分をそのままマスクパターンのずれ量に採用する必要はない。

また、前述した実施形態においては、ノズル列の物理的なずれや記録位置調整値に応じて、各走査のマスクパターンの読み出し開始位置をオフセットさせる構成を示した。しかし、記録データを各走査に分割するための複数のマスクパターンをメモリ（ＲＯＭ）に用意しておき、ノズル列の物理的なずれや記録位置調整値に応じて、このマスクパターンを使用する順番を変更するようにしてもよい。例えば第１実施形態で説明すると、ノズル列６０１ｂに関して、４回の走査においてマスクパターンＢ、Ｃ、Ｄ、Ａの順で用いられることが定まっていた場合、ノズル列のずれ量に合わせて、マスクパターンＣ、Ｄ、Ａ、Ｂの順に使用順序を変更する。

また、前述した実施形態においては、記録データを複数回の走査に分割するためのマスクパターンとして、各走査で補完関係にあるマスクパターンを用いる場合を示した。しかしながら、本発明に適用できるマスクパターンは、各走査で補完関係にあるマスクパターンに限られず、例えば、総インク打込み量１５０％の記録データを複数回の走査に分割するようなマスクパターンを用いてもよい。この場合、マルチパス記録のマスクパターンの補完的、排他的な関係は維持されず、同じ駆動ブロックに属するノズルが同時に駆動されるノズルが発生する。このような場合には、同時に駆動される同じ駆動ブロックのノズル数が少なくなるように、各走査で使用されるマスクパターンを設定すればよい。

つまり、本発明は、ノズル列の物理的なずれ量または記録位置の調整値に応じて、同時に駆動されるノズル数が少なくなるように、マスクパターンの読み出し位置の変更またはマスクパターンの使用順番の変更すれば良いのである。

前述した実施形態においては、２つのノズル列が主走査方向に記録画素の整数倍だけ物理的にずれている場合に、そのずれ分だけ他方のノズル列に用いるマスクパターンをラスター方向にオフセットする例について説明した。しかし、それらのノズル列のずれ量は、必ずしも記録画素の整数倍とは限らない。例えば、そのずれ量が１画素未満の場合には、そのずれ量が所定の閾値を未満のときにはマスクパターンをオフセットせず、それが所定の閾値以上のときにマスクパターンを１画素分だけオフセットするようにしてもよい。そのずれ量が２．６画素分などの場合も同様に、所定の閾値との関係に基づいて、マスクパターンのオフセット量を２画素分または３画素分に設定することができる。

また、２つのノズル列を第１および第２ノズル列とした場合、それらの駆動条件に応じて、第１ノズル列用マスクパターンと第２ノズル列用マスクパターンの少なくとも一方を、ラスター方向にずらして用いてもよい。

本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部の斜視図である。 記録ヘッドのノズルの配置形態の説明図である。 ブロック駆動のための記録ヘッドの回路構成図である。 記録ヘッドのノズルからインクを吐出するための発泡の開始タイミングの説明図である。 図１のインクジェット記録装置の制御系のブロック構成図である。 記録ヘッドにおける複数のノズル列の配置形態の説明図である。 ４パス記録方式とマスクパターンとの関係の説明図である。 本発明の第１の実施形態において用いるマスクパターンの説明図であり、同図中の（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、およびイエローインク吐出用のノズル列に用いられるマスクパターンを示す。 マスクパターンのサイズの説明図である。 往路走査時において、ヒートウインドが開かれるタイミングの説明図である。 復路走査時において、ヒートウインドが開かれるタイミングの説明図である。 従来の４パス記録方式において用いられるマスクパターンの説明図であり、同図中の（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、およびイエローインク吐出用のノズル列に用いられるマスクパターンを示す。 ノズル列とマスクパターンとの関係の説明図である。 図（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、オフセット前とオフセット後におけるマスクパターンＡからＤの説明図である。 従来の４パス記録方式における偶数ノズル列の駆動形態の説明図である。 従来の４パス記録方式における奇数ノズル列の駆動形態の説明図である。 ノズル列の駆動形態の説明図であり、同図中において、（ａ）は、１走査目における偶数ノズル列の駆動形態の説明図、（ｂ）は、従来の１走査目における奇数ノズル列の駆動形態の説明図、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の１走査目における奇数ノズル列の駆動形態を示す。 従来の４パス記録方式における駆動形態の関係の説明図であり、同図中において、（ａ）は、１走査目に偶数ノズル列に用いられるパターンを示し、（ｂ）は、１走査目に奇数ノズル列に用いられるパターンを示し、（ｃ）は、１走査目に同時駆動されるノズルの存在の有無を示す。 本願発明の第１の実施形態の４パス記録方式における駆動形態の関係の説明図であり、同図中において、（ａ）は、１走査目の偶数ノズル列に用いられるパターンを示し、（ｂ）は、１走査目に奇数ノズル列に用いられるパターンを示し、（ｃ）は、１走査目に同時駆動されるノズルの存在の有無を示す。 本発明の第２の実施形態において用いる記録ヘッドのノズル列の配置形態の説明図である。 図２０におけるブラックインク吐出用ノズル列の配置形態の説明図である。 記録ヘッドのトグル駆動方式の一例の説明図である。 図２２における２つのノズル列の駆動タイミングの説明図である。 記録ヘッドのトグル駆動方式の他の例の説明図である。 図２４における２つのノズル列の駆動タイミングの説明図である。 ドットマトリクスパターンの説明図である。 記録ヘッドのトグル駆動方式のさらに他の例の説明図である。 図２７における２つのノズル列の駆動タイミングの説明図である。 （ａ）は、１走査目における偶数ノズル列の駆動形態の説明図、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の１走査目における奇数ノズル列の駆動形態の説明図である。 （ａ）は、１走査目における奇数ノズル列のタイミング変更後の駆動形態の説明図、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の１走査目における奇数ノズル列の駆動形態の説明図である。 （ａ）から（ｄ）は、それぞれ、本発明の第３の実施形態におけるオフセット前とオフセット後のマスクパターンＡからＤの説明図である。

符号の説明

６０１，６０２，６０３，６０４ ノズル列
６０１ａ，６０２ａ，６０３ａ，６０４ａ 偶数ノズル列
６０１ｂ，６０２ｂ，６０３ｂ，６０４ｂ 奇数ノズル列
１１０２ 記録ヘッド
１１０６ キャリッジ
１２０１ 吐出口
Ｈ ヒータ
Ｐ 記録媒体

Claims (7)

1. インクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子が第１の方向にそれぞれ配列された第１および第２の素子列が前記第１の方向と交差する第２の方向に並ぶように配列された記録ヘッドであって、前記記録媒体の単位領域に対して前記第２の方向に相対的に複数回の走査を行うことが可能な前記記録ヘッドを用い、前記複数の素子は複数に分けられたブロック単位で順番に駆動され、各走査における前記単位領域内の記録の許容が定められた記録許容画素と記録の非許容が定められた非記録許容画素との配置を定めた互いに排他的な補完関係にある複数のマスクパターンによって、前記記録媒体の単位領域に記録すべき画像の記録データが前記記録ヘッドの前記複数回の走査のそれぞれに対応する記録データに分割され、前記分割された記録データにしたがって前記複数の素子が駆動される前記記録ヘッドの前記単位領域に対する前記複数回の走査と、前記複数回の走査の間における前記記録媒体の前記第１の方向の搬送と、によって前記単位領域に画像を形成するための画像処理装置であって、
   前記複数のマスクパターンは、前記第１の素子列に対応する複数の第１のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第１のマスクパターンと、前記第２の素子列に対応する複数の第２のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第２のマスクパターンと、からなり、
   前記第１の素子列のエネルギー発生子と前記第２の素子列のエネルギー発生素子を駆動すべき全ての駆動タイミングにおいて、同一の前記ブロック単位に属する前記第１の素子列を構成する第１の素子と前記第２の素子列を構成する第２の素子とが同時に駆動されないように、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンとが定められることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記記録ヘッドの１の走査のための前記第１のマスクパターンが前記第２の方向に複数並設された前記単位領域のそれぞれに適用されてなる第１の繰り返しマスクパターンと、前記１の走査と同じ走査のための前記第２のマスクパターンが前記第２の方向に複数並設された前記単位領域のそれぞれに適用されてなる第２の繰り返しマスクパターンとが、第１の素子列のエネルギー発生素子を駆動すべき駆動タイミングと第２の素子列のエネルギー発生素子を駆動すべき駆動タイミングとが同時となるタイミングの順番でみたときに一致したパターンとならないように、前記第２の繰り返しマスクパターンを第２の方向にずらした繰り返しマスクパターンが得られるような前記第２のマスクパターンを定めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記複数の第１のマスクパターンは、それぞれ同じ数の記録許容画素の配置を定め、
   前記複数の第１のマスクパターンのうちの一つの前記走査に対応する所定のマスクパターンは、前記第２の方向に延在する各ラスターにおいてそれぞれ同じ数の記録許容画素の配置を定め、
   前記複数の第１のマスクパターンのうちの前記所定のマスクパターンを除く他のマスクパターンは、それぞれ前記所定のマスクパターンの前記記録許容画素の配置を前記第２の方向に前記複数回の走査の数よりも少ない数の画素だけずらした配置となるように、前記記録許容画素の配置を定めることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記複数の第１のマスクパターンのうちの各マスクパターンを適用する順序と異なる順序で、前記複数の第１のマスクパターンを前記複数の第２のマスクパターンとして適用することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記第２の素子列に配列されたそれぞれの前記素子の位置が、前記第１の素子列において前記第１の方向に隣接する二つの前記素子の間に位置するように前記第１および第２の素子列が配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記第２の素子列に配列されたそれぞれの前記素子は、前記第１の素子列のそれぞれの前記素子よりも少ない量のインクを吐出するためのものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. インクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子が第１の方向にそれぞれ配列された第１および第２の素子列が前記第１の方向と交差する第２の方向に並ぶように配列された記録ヘッドであって、前記記録媒体の単位領域に対して前記第２の方向に相対的に複数回の走査を行うことが可能な前記記録ヘッドを用い、前記複数の素子は複数に分けられたブロック単位で順番に駆動され、各走査における前記単位領域内の記録の許容が定められた記録許容画素と記録の非許容が定められた非記録許容画素との配置を定めた互いに排他的な補完関係にある複数のマスクパターンによって、前記記録媒体の単位領域に記録すべき画像の記録データが前記記録ヘッドの前記複数回の走査のそれぞれに対応する記録データに分割され、前記分割された記録データにしたがって前記複数の素子が駆動される前記記録ヘッドの前記単位領域に対する前記複数回の走査と、前記複数回の走査の間における前記記録媒体の前記第１の方向の搬送と、によって前記単位領域に画像を形成するための画像処理方法であって、
   前記複数のマスクパターンは、前記第１の素子列に対応する複数の第１のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第１のマスクパターンと、前記第２の素子列に対応する複数の第２のマスクパターンであって互いに排他的な補完関係にある前記複数の第２のマスクパターンと、からなり、
   前記第１の素子列のエネルギー発生子と前記第２の素子列のエネルギー発生素子を駆動すべき全ての駆動タイミングにおいて、同一の前記ブロック単位に属する前記第１の素子列を構成する第１の素子と前記第２の素子列を構成する第２の素子とが同時に駆動されないように、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンとを定めることを特徴とする画像処理方法。

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