(57)【要約】【課題】  記録媒体の種類によらず良好な記録品質を提供し，記録モードによる記録品質の差を抑止する。【解決手段】  記録媒体と記録品位の組み合わせにより記録モードを選択し，記録モードに応じてインク重量を切替えて最適なドット径を形成する。さらに選択された記録モードに最適な画像処理方法を選択して各記録媒体，記録モードにおいても良好な記録品質を得る。【選択図】  図１
2006312331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
ドット径に応じて設定される記録モードと、
記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択手段と、
記録品位の情報が格納された記録品位格納手段と、
を有し、
前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、
記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択工程と、
記録品位を選択する記録品位選択工程と、
を有し、
記録モードは、記録媒体と記録品位に応じて特定されることを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録においては、従来より記録分解能に応じてインク吐出量を変化させ、記録媒体上に形成されるドット径を記録分解能に適した大きさに制御する方法があった。その一例としてドラフトモードにおいてはデータを主走査方向に間引きし、記録分解能を低下させた場合にインク吐出量を増加させることにより、ドット数の減少による記録濃度の低下を補償する方法が特公平６−４５２４４号公報に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、ドラフトモードにおいてはデータを間引いて記録を行うため、データ処理の段階で想定されているドット径及び分解能と実際の出力におけるドット径及び分解能との間に差異が発生するため、最終的なドット径に対して最適な画質が得られないことになる。ことに自然画像を記録する場合においては微妙なグラデーション等を２値化処理したデータを記録するため、通常モードの記録結果とデータ間引きを行ったドラフトモードの記録結果とにおいてまったく異なる印象を受ける場合がある。
【０００４】
また、データ間引きにより主走査速度を高めた高速記録は可能であるが、データ間引きのためには通常の記録分解能に相当するデータ生成を必要とするため、画像処理における処理速度の高速化は期待できない。
【０００５】
さらにはインクジェット記録はインク滴を記録媒体に付着させて記録を行う性質上、インク滴重量が一定であっても記録媒体種類によってはドットの径が変化する問題がある。
上記従来技術ではある記録媒体の種類によるドット径の差については対応できない。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決し、記録媒体種類によらず好適なドット径を得ることができ、高速記録においても記録品質の劣化を抑止できるインクジェット記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、ドット径に応じて設定される記録モードと、記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択手段と、記録品位の情報が格納された記録品位格納手段と、を有し、前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録装置であり、さらには、ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択工程と、記録品位を選択する記録品位選択工程と、を有し、記録モードは、記録媒体と記録品位に応じて特定されることを特徴とするインクジェット記録方法、である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図示の実施例について説明する。
【０００９】
図１は本発明におけるヘッド駆動回路の第１実施例を示す回路図である。
ヘッド６は圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮを有し、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮは与えられる電荷量に比例して変位し、電荷を放出することにより変位量に応じたインク重量を持ったインク滴を吐出するものとする。トランジスタＱ１０１〜Ｑ（１００＋Ｎ）は後述する２値画像データに対応する圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮに選択的に電荷を供給するものである。
【００１０】
ヘッド駆動回路２０３は信号制御部８、電流制御部９、電流制御部１０、電力増幅部１１からなり、ヘッド６中の圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮを駆動する波形を生成する。電流制御部１０は通常ドット吐出に適した波形を生成するための電流制御を行う。電流制御部９は本発明における微小ドット吐出に適した波形を生成するための電流制御を行う。信号制御部８は、充電パルス、放電パルス、ドット切替信号を受けて電流制御部９、電流制御部１０を駆動する。
【００１１】
まず通常ドットを吐出する場合を説明する。
図３（ａ）は本発明において通常ドット吐出に用いられるヘッド駆動波形を示す波形図である。
【００１２】
ドット切替信号が通常ドットを選択すること示すハイレベルのとき、信号制御部８は電流制御部１０を駆動する。このとき電流制御部９は休止状態となる。充電パルスは通常ドット吐出を行う場合にはＴｃｎの時間だけロウレベルとなる。
充電パルスがロウレベルとなるとトランジスタＱ７がオン状態となり、コンデンサＣ１を充電する。トランジスタＱ７が抵抗Ｒ９を経てコンデンサＣ１に供給される充電電流を一定値に制限することにより、コンデンサＣ１の電圧は傾きθｃｎを持った直線状に上昇する。電力増幅部１１がコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を上昇させると、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮには電荷が供給され、圧電素子は変位する。充電パルスがハイレベルとなると、トランジスタＱ７はオフ状態となり、出力電圧はＶｈｎに達する。Ｖｈｎは通常ドットに適切なインク重量を吐出するために圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮが変位するときの電圧である。
【００１３】
休止パルスがロウレベルであるＴｗｎ時間後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトランジスタＱ８がオン状態となる。コンデンサＣ１に貯えられた電荷は抵抗Ｒ１１を介して放電される。トランジスタＱ６がこの放電電流を一定値に制限することによりコンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｎを持った直線状に降下する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮから電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷放出により、通常ドットに適切なインク重量を持つインク滴が吐出される。やがてＴｄｎ時間後放電パルスはハイレベルとなり、放電は終了する。
【００１４】
ここで、傾きθｃｎは充電電流値に、傾きθｄｎは放電電流値よって決定され、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの変位速度を表わす。
【００１５】
次に微小ドットを吐出する場合を説明する。
図３（ｂ）は本発明において微小ドット吐出に用いられるヘッド駆動波形を示す波形図である。
【００１６】
ドット切替信号が微小ドットを選択すること示すロウレベルのとき、信号制御部８は電流制御部９を駆動する。このとき電流制御部１０は休止状態となる。充電パルスは微小ドット吐出を行う場合にはＴｃｍの時間だけロウレベルとなる。
充電パルスがロウレベルとなるとトランジスタＱ３がオン状態となり、コンデンサＣ１を充電する。トランジスタＱ１が抵抗Ｒ１を経てコンデンサＣ１に供給される充電電流を一定値に制限することにより、コンデンサＣ１の電圧は傾きθｃｍを持った直線状に上昇する。電力増幅部１１がコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を上昇させると、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮには電荷が供給され、圧電素子は変位する。充電パルスがハイレベルとなると、トランジスタＱ３はオフ状態となり、出力電圧はＶｈｍに達する。Ｖｈｍは微小ドットに適切なインク重量を吐出するために圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮが変位するときの電圧である。
【００１７】
休止パルスがロウレベルであるＴｗｍ時間後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトランジスタＱ４がオン状態となる。コンデンサＣ１に貯えられた電荷は抵抗Ｒ３を介して放電される。トランジスタＱ２はこの放電電流を一定値に制限することによりコンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｍを持った直線状に降下する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮから電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷放出により、微小ドットに適切なインク重量を持つインク滴が吐出される。やがてＴｄｍ時間後放電パルスはハイレベルとなり、放電は終了する。
【００１８】
ここで、傾きθｃｍは充電電流値に、傾きθｄｍは放電電流値よって決定され、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの変位速度を表わす。
【００１９】
以上のようにドット切替信号、充電パルス幅、放電パルス幅を切り替えることにより通常ドットと微小ドットを選択的に吐出することが可能となる。
【００２０】
図２は本発明におけるヘッド駆動回路の第２実施例を示す回路図である。
ヘッド駆動回路２０３は信号制御部２、電流制御部３、電流制御部４、電力増幅部１１からなり、ヘッド６中の圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮを駆動する波形を生成する。電流制御部３は充電電流値制御を行う。電流制御部４は放電電流値制御を行う。信号制御部２は、充電パルス、放電パルス、ドット切替信号を受けて電流制御部３、電流制御部４を駆動する。
【００２１】
まず、通常ドットを吐出する場合を説明する。
ドット切替信号が通常ドットを選択すること示すハイレベルのとき、信号制御部２は電流制御部３のトランジスタＱ１５をオフ状態とする。また、電流制御部４のトランジスタＱ１６をオフ状態とする。充電パルスは通常ドット吐出を行う場合にはＴｃｎの時間だけロウレベルとなる。充電パルスがロウレベルとなるとトランジスタＱ３がオン状態となり、コンデンサＣ１を充電する。このときトランジスタＱ１５はオフ状態であるため、抵抗Ｒ２４に電流は流れない。トランジスタＱ１が抵抗Ｒ１を経てコンデンサＣ１に供給される充電電流を一定値に制限することにより、コンデンサＣ１の電圧は傾きθｃｎを持った直線状に上昇する。電力増幅部１１がコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を上昇させると、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮに電荷が供給され、圧電素子は変位する。充電パルスがハイレベルとなると、トランジスタＱ７はオフ状態となり、出力電圧はＶｈｎに達する。Ｖｈｎはドットに適切なインク重量を吐出するために圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮが変位するときの電圧である。
【００２２】
休止パルスがロウレベルであるＴｗｎ時間後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトランジスタＱ４がオン状態となる。コンデンサＣ１に貯えられた電荷は抵抗Ｒ３を介して放電される。このときトランジスタＱ１６はオフ状態であるため、抵抗Ｒ２７に電流は流れない。トランジスタＱ２がこの放電電流を一定値に制限することによりコンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｎを持った直線状に降下する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮから電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷放出により、通常ドットに適切なインク重量を持つインク滴が吐出される。やがてＴｄｎ時間後放電パルスはハイレベルとなり、放電は終了する。
【００２３】
次に微小ドットを吐出する場合を説明する。
ドット切替信号が微小ドットを選択すること示すロウレベルのとき、信号制御部２は電流制御部３のトランジスタＱ１５をオン状態とする。また、電流制御部４のトランジスタＱ１６をオン状態とする。充電パルスは通常ドット吐出を行う場合にはＴｃｎの時間だけロウレベルとなる。充電パルスがロウレベルとなるとトランジスタＱ３がオン状態となり、コンデンサＣ１を充電する。このときトランジスタＱ１５はオン状態であるため、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２４は並列接続となり、それぞれに電流が流れる。トランジスタＱ１が抵抗Ｒ１と抵抗２４の並列回路を経てコンデンサＣ１に供給される充電電流を一定値に制限することにより、コンデンサＣ１の電圧は傾きθｃｍを持った直線状に上昇する。電力増幅部１１がコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を上昇させると、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮに電荷が供給され、圧電素子は変位する。充電パルスがハイレベルとなると、トランジスタＱ３はオフ状態となり、出力電圧はＶｈｍに達する。
【００２４】
休止パルスがロウレベルであるＴｗｍ時間後、放電パルスがロウレベルとなる。これを受けてトランジスタＱ４がオン状態となる。このときトランジスタＱ１６はオン状態であるため、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２７は並列接続となる。コンデンサＣ１に貯えられた電荷は抵抗Ｒ３と抵抗２７の並列回路を介して放電される。トランジスタＱ２がこの放電電流を一定値に制限することによりコンデンサＣ１の電圧は傾きθｄｍを持った直線状に降下する。電力増幅部１１はコンデンサＣ１の電圧に従って出力電圧を降下させ、圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮから電荷を抜き取る。圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの電荷放出により、微小ドットに適切なインク重量を持つインク滴が吐出される。やがてＴｄｍ時間後放電パルスはハイレベルとなり、放電は終了する。
【００２５】
以上のように第２実施例においても第１実施例と同様にドット切替信号、充電パルス幅、放電パルス幅を切り替えることにより通常ドットと微小ドットを選択的に吐出することが可能となる。
【００２６】
第１実施例、第２実施例においても吐出するドットは通常ドットと微小ドットの２種類としたが、特に２種類に限定されるものではなく、第１実施例では吐出するドット重量の数に対応して電流制御部を増やすことにより多段階のドット重量を吐出することができる。また、第２実施例においては抵抗Ｒ１に並列接続する抵抗及び選択トランジスタと、抵抗Ｒ３に並列接続する抵抗及び選択トランジスタの数をドット重量の数に応じて増やすことにより多段階のドット重量を吐出することができる。
【００２７】
また、第１実施例、第２実施例何れの場合においても充電電流値による出力電圧波形の傾き、充電パルス幅を変化させて通常ドット吐出電圧Ｖｈｎと微小ドット吐出電圧Ｖｈｍを切替えているが、どちらか一方のみを変化させることによってもＶｈｎとＶｈｍの切替えは可能である。例えば、Ｖｈｎ＞Ｖｈｍのとき、出力波形の傾きをθｃｎとしたままで出力電圧がＶｈｍに達する時間を微小ドット吐出時の充電パルス幅とすればよい。これとは逆に充電パルス幅をＴｃｎとしたままで、充電パルスが終了した時点で出力電圧がＶｈｍとなる出力電圧波形の傾きを得られるように充電電流値を減少させればよい。
【００２８】
続いて記録媒体上のドット径と記録分解能の関係について説明する。
表１に記録品位選択手段１０８と記録媒体選択手段１０７の出力により記録モード選択手段１０９が出力する記録モードを示す。
【００２９】
【表１】
2006312331.tif 000003
【００３０】
記録品位選択手段１０８はドット切替信号（Ｈ、Ｌ）の２レベルに対応して高品位、中品位の２つの記録品位レベルが設定されている。高品位を選択した場合には微小ドット（ドット切替信号＝Ｌ）を使用し、中品位を選択した場合には通常ドット（ドット切替信号＝Ｈ）を使用するものとする。
また、記録媒体選択手段１０７には専用紙と普通紙の２種類の媒体が設定されている。
記録品位選択手段１０８での２つの品位と、記録媒体選択手段１０７での２種類の記録媒体の組み合せによる記録モードは１〜４の４種類となる。
【００３１】
記録モード＝１のときのドット径をｄ１、記録モード＝２のときのドット径をｄ２、記録モード＝３のときのドット径をｄ３、記録モード＝４のときのドット径をｄ４とし、ｄ１〜ｄ４の関係が以下であったとする。
ｄ１≦２ｄ＜ｄ２，ｄ３≦（２√２）ｄ＜ｄ４
【００３２】
記録モード＝１のときのドット径ｄ１とドット径に最適な各走査方向の分解能の関係を図４に示す。記録モード＝４のときのドット径ｄ４とドット径に最適な各走査方向の分解能の関係を図６に示す。
【００３３】
記録モード＝２、記録モード＝３の場合のドット径ｄ２、ｄ３は記録モード１の分解能（ｄ×ｄ）に対しては大きく、密に配置した場合にはドットの重なり部分が多くなって再現可能な階調範囲が狭くなることが考えられる。また、記録モード２の分解能に対しては小さく、密に配置してもドット間に空白部が発生し、十分な濃度が得られない可能性がある。
【００３４】
そこで、図５に示すように記録モード＝２及び記録モード＝３の場合には、ドットの有効面積を広げ、密配置時にも空白部を発生することがないように、主走査方向分解能を２ｄ、副走査方向分解能をｄとした。但し、主走査方向偶数ラインと奇数ライン上のドット位置は相対的にｄだけずれており、主走査方向、副走査方向何れの方向についても間隔ｄでドットが連続することはない。
【００３５】
表２に各記録モードにおけるドット切替信号、ドット径、２値画像データ分解能、階調画像データ分解能の関係を示す。
ここでは記録媒体の種類、記録品質ともに２種類としたが、記録媒体の数に応じて、あるいはさらに多段階に切替えられるインク重量に応じて変化するドット径に合わせた記録モードを設定することにより、各種の記録媒体に対応することが可能である。
【００３６】
【表２】
2006312331.tif 000004
【００３７】
各記録モードにおける２値化処理について説明する。
階調画像データ出力手段１０６は記録モードに対応した分解能を持つ階調画像データを出力する。例えば、記録モード＝１の場合には、記録媒体上のドット径ｄ１より主走査方向ｄ、副走査方向ｄの分解能を持つ正方格子状のドット配置が可能である。階調画像データもこれに対応した分解能でラスタライズされる。ラスタライズされた階調画像データの配置を図１２（ａ）に示す。主走査方向のデータ列（ラスタ０〜ラスタ３）は図３に示す主走査方向のドット列（ライン０〜３）に対応している。
【００３８】
２値化手段１０２はマトリクス選択手段１０４から与えられるマトリクスに基づき、階調画像データに２値化処理を施す。本実施例では２値化処理として誤差拡散法を用いている。
【００３９】
記録モード＝１のときに使用されるマトリクスの一例を図１２（ｂ）に示す。
これをマトリクス１とする。注目画素が２値化の対象となる画素であり、それ以外の画素には誤差拡散の際の重み値が与えられている。
【００４０】
記録モード＝４の場合については主走査方向２ｄ、副走査方向２ｄの分解能を持つ正方格子状のドット配置が可能である。階調画像データ出力手段１０６は主走査方向、副走査方向ともに２ｄの分解能でラスタライズされた階調画像データを出力する。階調画像データ配置は図１２（ａ）の画素間隔を主走査方向、副走査方向共に２ｄとした場合に等しい。２値化処理に用いられるマトリクスには分解能は関係せず、注目画素との位置関係のみが重要であるため、記録モード＝４の場合においても記録モード＝１と同様にマトリクス１が使用できる。
【００４１】
記録モード＝２の場合を説明する。
記録モード＝２の場合には主走査方向２ｄ、副走査方向ｄの分解能を持つ千鳥格子状のドット配列となる。階調画像データ出力手段１０６は図７（ａ）に示すようにラスタライズされた階調画像データを出力する。奇数ラスタ左端の画素は、偶数ラスタ左端の画素に対してｄだけ主走査方向にシフトした位置にある画素の階調値を持っている。それぞれのラスタ列は図５のライン列と対応している。
記録モード＝２における２値化に際して適用されるマトリクスの一例としてマトリクス４を図７（ｂ）に示す。マトリクス中の画素配置はドット配列と同様に千鳥格子状となっている。
【００４２】
しかしながら、奇数ラスタ上にある階調画像データ自身はｄだけ主走査方向にシフトするという位置情報を持っていないため、２値化に際しての階調画像データの現実的な配置は図８（ａ）となる。これに対して図７（ｂ）に示すマトリクス４を適用するには偶数ラスタ上の注目画素、奇数ラスタ上の注目画素それぞれに対して異なったマトリクスを定義しなければならない。
【００４３】
注目画素が偶数ラスタ上にある場合、注目画素のすぐ下方にある奇数ラスタは本来の位置よりｄだけ左にシフトしていると考えることができる。よって図７（ｂ）に示すマトリクス４の注目画素の下方の画素列を左にｄだけシフトしたマトリクスを定義し、これに従って２値化を行うことによりマトリクス４による２値化と同等の結果を得ることができる。偶数ラスタ上の注目画素に対して適用するマトリクス２を図８（ｂ）に示す。
【００４４】
また、注目画素が奇数ラスタ上にある場合、注目画素のすぐ下方にある偶数ラスタは、
本来の位置より相対的にｄだけ右にシフトしていると考えることができる。よって図７（ｂ）に示すマトリクス４の注目画素の下方の画素列を右にｄだけシフトしたマトリクスを定義し、これに従って２値化を行うことによりマトリクス４による２値化と同等の結果を得ることができる。奇数ラスタ上の注目画素に対して適用するマトリクス３を図８（ｃ）に示す。
【００４５】
このように記録モード＝２の場合においてはマトリクス２とマトリクス３を２値化の対象となるラスタ毎に切り替えることにより、記録モード＝１や記録モード＝４のときと同様の手順で２値化処理を行うことができる。
記録モード＝３の場合についても記録モード＝２と同等の処理が可能である。
【００４６】
図９は本発明の画像処理の一実施例を示すブロック図で、記録モード選択手段１０９から出力される記録モードに基づき、階調データ出力手段１０６から出力される階調画像データdata(i,j)に対し、記録品位、記録媒体種類に適した２値化処理を施して得られる２値化結果result(i,j)を２値画像データ出力手段１１０に出力する構成となっている。ここでのｉ、ｊは整数で、起点画素から数えて主走査方向にｉ番目、副走査方向にｊ番目に位置する画素に関するデータであることを示す。
【００４７】
本実施例では以下に示すようなケースを例に、具体的な説明を行なう。
・階調画像データは０（白）〜２５５（黒）の範囲の２５６階調のデータで、階調値が大きいほど高濃度の画素となる。
・階調画像データを誤差拡散法により０または２５５の階調値に２値化する。
・２値化時の走査順序に関しては、主走査方向において左から右、副走査方向において上から下とする。
【００４８】
走査順序は具体的には、画像の左上端の画素を起点画素として、主走査方向へ順次２値化作業を行ない、右端画素に達して１ライン分の２値化が終了したら副走査方向へ１画素分下のラインに移動し、同様に左端画素から右端画素へと２値化処理を行なう。上記の走査を最下端のラインに達するまで繰り返し行ない、１画面分の２値化を行なう。
【００４９】
また、起点画素から数えて主走査方向にｉ番目、副走査方向にｊ番目に位置する画素を、P[i,j]と表すこととする。但し、起点画素はP[i,j]から始まるものとする。P[i,j]が２値化しようとする注目画素であるとすると、画像単の一部を除く通常の画素においては、
図１１に示すように、注目画素よりも上方のラインの画素と注目画素と同一ライン上の左方の画素は２値化済み画素、注目画素よりも下方のラインの画素と注目画素と同一ライン上の右方の画素は未２値化画素となる。
【００５０】
図９のブロック図による２値化処理の手順を図１０に示すフローチャ−トに基づき説明する。
【００５１】
記録品位選択手段１０８において、記録品位として高品位が選択され、記録媒体選択手段１０７において、記録媒体種類として普通紙が選択されたとする。これを受けて、記録モード選択手段１０９は記録モード（この場合記録モード＝３）を出力する。階調画像データ出力手段１０６は記録モードに基づき表２に示す分解能を持つラスタデータを出力する。この場合は記録モード＝３であるから、原画像を２ｄ×ｄの分解能を持つラスタデータに変換した階調画像データdata(i,j)を出力する。さらに記録モードは２値画像データ出力手段１１０にも与えられ、２値画像データ出力手段１１０は最終的に得られる２値画像データresult(i,j)が主走査方向２ｄ、副走査方向ｄの分解能を持つデータであることを知る。
【００５２】
一方、マトリクス選択手段１０４は記録モード３に対応した２値化処理を行なうためのマトリクス２を選択し、誤差拡散手段１０３に与える。
【００５３】
データ補正手段１０１は、拡散誤差記憶手段１０５を参照して拡散誤差積算値total_err(i,j)を得、原画像階調データdata(i,j)に加算して補正データdata_c(i,j)を得る。
data_c(i,j)=data(i,j)+total_err(i,j)  ここで、拡散誤差記憶手段１０５内に記憶されている拡散誤差積算値total_err(i,j)は、注目画素P[i,j]近傍の既に２値化の終了した画素（P[iー1,j]やP[i,jー1]等）の２値化作業時に、P[i,j]に対して拡散されてきた誤差の総和である。
【００５４】
２値化手段１０２は、データ補正手段１０１より得られた注目画素P[i,j]の補正データdata_c(i,j)と、しきい値threshを比較して、２値化結果result(i,j)を出力する。即ち、
data_c(i,j)≧threshならば、result(i,j)=255data_c(i,j)＜threshならば、result(i,j)=0となる。本実施例ではthresh=128の定数とする。
【００５５】
２値化結果result(i,j)は画像処理手段１００からの出力として２値画像データ出力手段１１０に与えられる。但し、２値画像データ出力手段１１０へ出力する際には、result(i,j)が２５５のときにはそれを１に置き換え、０と１２値データとして出力する場合もある。
【００５６】
誤差拡散手段１０３は、マトリクス２の重み値に応じて、２値化誤差err(i,j)を近傍の未２値化画素P[i,j+1]、P[i+1,j]等に分配して拡散する。具体的には拡散誤差記憶手段１０５が記憶している各画素ごとへの拡散誤差積算値total_err(i,j+1)、total_err(i,j+1)等に注目画素P[i,j]からの拡散分を加算してゆく。但し、本画像の２値化走査を開始する前の拡散誤差積算値は全てゼロに初期化しておかなければならない。
【００５７】
今、記録モード（＝３）に基づき、図８（ｂ）に示すマトリクス２が選択されているため、重み値の合計は８となり、実際の誤差拡散作業は以下となる。
【００５８】
【数１】
2006312331.tif 000005
【００５９】
以上により注目画素P[i,j]の２値化及び誤差拡散処理が終了する。次にはｊ値を１増やし、右隣の画素についての２値化処理を繰り返す。この繰り返しにより画像の１ライン分の２値化が終了すると、ｊの値をゼロとし、ｉの値を１増やすことにより次のラインの左端に注目画素を移動する。このとき、記録モード（＝３）に基づいて、走査ラインを切替えるのと同時にマトリクスを図８（ｃ）に示すマトリクス３に切替える。即ち、マトリクス２は偶数ラインの、マトリクス３は奇数ラインの注目画素を２値化処理するマトリクスであり、１ラインごと交互に使用される。マトリクス３における２値化作業は誤差拡散作業以外はマトリクス２の場合と同様である。マトリクス３を選択した場合の実際の誤差拡散作業は以下となる。
【００６０】
【数２】
2006312331.tif 000006
【００６１】
このように１ラインごとに使用するマトリクスを切替えながら画像１画面分の２値化が終了する。
【００６２】
ここでは記録モード＝３の場合を例にとって説明したが、同様の記録分解能を有する記録モード＝２においても画像処理手段１００の動作は同様である。
【００６３】
また、記録モード＝１あるいは記録モード＝４の場合にはドット配置が正方格子であるため、ラインごとのマトリクスの切替は必要無く、マトリクス１のみを使用する。また、
階調画像データ出力手段１０６が生成する階調画像データは各記録モードに対応した分解能でラスタライズされているため、分解能を意識する必要はなく、注目画素と誤差を拡散する未２値化画素の位置関係のみで拡散作業は記述される。マトリクス１を使用した場合の場合の実際の誤差拡散作業は以下となる。
【００６４】
【数３】
2006312331.tif 000007
【００６５】
このように、記録品位選択手段１０８で選択された記録品位、記録媒体選択手段１０７で選択された記録媒体種類に対応した画像処理によって最適な２値画像データを生成することができる。即ち、画像処理の段階で想定したドット径と、実際に記録媒体上に形成されるドット径は一致しているため、記録モードによる画質変化を最小限に抑止することが可能となる。さらには２値化処理の対象となる画素数に着目すれば、記録モード＝１の場合を基準とすると、記録モード＝２及び記録モード＝３の場合は１／２、記録モード＝４の場合には１／４となり、画像処理に要する時間の短縮が期待できる。
【００６６】
図１５は本実施例のヘッド６の構成を示す図である。
ヘッド６上にはＮ個の記録素子３０１〜（３００＋Ｎ）が２ｋ×ｄ（ｋは自然数）の間隔で副走査方向に並んでいる。記録素子３０１〜（３００＋Ｎ）はインク記録媒体に相対し、それぞれ圧電素子ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮの変位によってインク滴を吐出して記録を行う。
【００６７】
図１３は２値化データ出力手段１１０の構成の一例を示すブロック図である。
記録モード選択手段１０９で選択された記録モードは主走査手段２００、副走査手段２０１、ヘッド信号発生部２０２に入力される。
【００６８】
図１５に示すヘッド６を用いて記録する場合について説明する。
主走査手段２００はヘッド６を主走査方向に移動する。さらに記録モードで示される主走査方向分解能に対応した位置において記録タイミングを出力する。例えば、記録モード＝１の場合には主走査方向分解能はｄであるため、主走査手段２００はヘッド６を距離ｄだけ移動させるごとに記録タイミングを１パルスだけ出力する。記録モード＝２、記録モード＝３の場合、副走査方向分解能はｄであり、偶数ラインに対して奇数ラインの記録開始位置は右方向にｄだけずれている。ところが、記録素子３０１〜（３００＋Ｎ）は２ｋ×ｄの間隔で配置されているため、記録素子３０１が偶数ラインを記録するとき、各記録素子の記録すべきラインは常に偶数ラインとなる。また、記録素子３０１が奇数ラインを記録するとき、各記録素子の記録すべきラインは常に奇数ラインとなる。主走査方向分解能は２ｄであるため、主走査手段２００はヘッド６を記録モード＝１の倍の走査速度で移動させることが可能で、距離２ｄだけ移動させるごとに記録タイミングを１パルスだけ出力する。
【００６９】
また、主走査手段２００は記録モード＝２、記録モード３においては奇数ラインを走査するときには走査開始位置を偶数ラインの走査開始位置より距離ｄだけ右側にずらすことにより、記録モードに対応したドット配置を実現する。
【００７０】
副走査手段２０１は１回の主走査が終了するごとに記録媒体を副走査方向に記録モードで示される副走査方向分解能に対応した距離だけ移動させる。例えば、記録モード＝１、
記録モード＝２、記録モード＝３の場合には副走査方向分解能はｄであるため、副走査手段２０１は、主走査手段２００がヘッド６を移動させ、１回の主走査が終了するごとに記録媒体を距離ｄだけ移動することを（２ｋ−１）回繰り返した後、記録媒体を距離（Ｎ−１）×（２ｋ＋１）×ｄだけ移動する。同様に記録モード＝４の場合には主走査方向分解能は２ｄであるため、１回の主走査が終了するごとに記録媒体を距離２ｄだけ移動することを（ｋ−１）回繰り返した後、記録媒体を距離｛（Ｎ−１）×ｋ−１｝×２ｄだけ移動する。
【００７１】
ヘッド信号発生部２０２は記録モードを受けて、記録タイミングが１回入力されるごとに記録モードで示されるドットを選択するドット切替信号と、選択されたドットを吐出するために適切な充電パルス、放電パルスデータをヘッド駆動回路２０３に与える。
【００７２】
ヘッド駆動回路２０３はドット切替信号に従って出力するドットを選択し、充電パルス、放電パルスを受けて選択されたドットを吐出するのに好適な駆動波形を発生する。
【００７３】
図１４はヘッド信号発生部２０２の内部構成の一例を示すブロック図である。
変換部２０４は記録モードに応じて通常ドットと微小ドットの何れかを選択し、ドット切替信号を出力する。記録モード＝１、記録モード＝３の場合にはドット切替信号をロウレベルとすることにより、微小ドットを選択することを示す。
また、記録モード＝２、記録モード＝４の場合にはドット切替信号をハイレベルとすることにより、通常ドットを選択することを示す。
【００７４】
タイマー２０５〜２０７は２個のタイマーデータがプリセット可能であり、記録モードに応じて２個のタイマーデータのうち１個のタイマーデータを選択し、選択されたタイマーデータ時間だけロウレベルを出力する。
【００７５】
タイマー２０５には、通常ドットを吐出する場合の充電パルス時間Ｔｃｎと、微小ドットを吐出する場合の充電パルス時間Ｔｃｍの２個のタイマーデータがプリセットされている。記録モード＝１、記録モード＝３の場合にはＴｃｍのタイマーデータが、記録モード＝２、記録モード＝４の場合にはＴｃｎのタイマーデータがそれぞれ選択される。記録タイミングの立上がりエッジによりタイマー２０５はトリガされ、記録モードに対応したタイマーデータに相当する時間だけ充電パルスをロウレベルとする。
【００７６】
タイマー２０６には、通常ドットを吐出する場合の休止パルス時間Ｔｗｎと、微小ドットを吐出する場合の休止パルス時間Ｔｗｍの２個のタイマーデータがプリセットされている。記録モード＝１、記録モード＝３の場合にはＴｗｍのタイマーデータが、記録モード＝２、記録モード＝４の場合にはＴｗｎのタイマーデータがそれぞれ選択される。充電パルスの立上がりエッジによりタイマー２０６はトリガされ、記録モードに対応したタイマーデータに相当する時間だけ休止パルスをロウレベルとする。
【００７７】
タイマー２０７には、通常ドットを吐出する場合の放電パルス時間Ｔｄｎと、微小ドットを吐出する場合の放電パルス時間Ｔｄｍの２個のタイマーデータがプリセットされている。記録モード＝１、記録モード＝３の場合にはＴｄｍのタイマーデータが、記録モード＝２、記録モード＝４の場合にはＴｄｎのタイマーデータがそれぞれ選択される。休止パルスの立上がりエッジによりタイマー２０５はトリガされ、記録モードに対応したタイマーデータに相当する時間だけ充電パルスをロウレベルとする。
【００７８】
このように記録モードに適したドット切替信号、充電パルス、放電パルスを出力してヘッド６を駆動する。
【００７９】
以上説明したような構成により、記録媒体の種類と記録品位を選択することによって記録媒体上のドット径を好適なものとすることが可能となり、ドット径に対応した記録分解能における画像処理によって高速記録モードにおける記録品質の劣化を抑止しながら画像処理時間の短縮を図ることができる。
【００８０】
本実施の形態によれば、記録媒体の種類によらず好適なドット径を得ることができる。
同一記録媒体に対して異なる記録分解能で記録を行ってもドット径と記録分解能の不整合による記録品質の劣化は無い。記録分解能と画像処理分解能を同一とすることにより記録モードによらない良好な記録品質が得られる。記録分解能と画像処理分解能を同一とすることにより、高速記録モードにおいては記録速度の高速化とともに画像処理速度の高速化が期待できる。
【００８１】
なお、本実施の形態において、少なくとも次のような発明が開示されている。
１．ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、ドット径に応じて設定される記録モードと、記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択手段と、記録品位の情報が格納された記録品位格納手段と、を有し、前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
２．ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、記録対象となる記録媒体を選択する記録媒体選択工程と、記録品位を選択する記録品位選択工程と、を有し、記録モードは、記録媒体と記録品位に応じて特定されることを特徴とするインクジェット記録方法。
３．主走査方向の最大分解能がｄ、副走査方向の最大分解能がｄであって、ヘッドを主走査方向に走査し、記録媒体を副走査方向に走査して、前記ヘッド上に副走査方向に２ｋ×ｄ（ｋは自然数）の間隔で配列された記録素子を有する前記記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、複数の記録媒体の中から１つを選択する記録媒体選択手段と、複数の記録品位の中から１つを選択する記録品位選択手段と、
異なる記録分解能を有する複数の記録モードの中から１つを選択する記録モード選択手段と、前記記録モードに応じて前記インク滴重量を切替え可能なヘッド駆動回路と、階調画像データ中の画素を第１階調値と第２階調値の何れかに２値化する２値化手段と、前記記録モードに応じて前記２値化手段が用いる複数のマトリクスの中から１つを選択するマトリクス選択手段と、主走査開始位置を切替え可能な主走査手段とを有し、前記記録モードに対応して画像処理動作を切替え、特定の記録モードにおいて主走査ごとに主走査開始位置を切替えることを特徴とするインクジェット記録装置。
４．前記記録モード選択手段は、前記記録品位選択手段により選択された記録品位と前記記録媒体選択手段により選択された記録媒体の組み合わせによって記録モードを選択することを特徴とする前記３記載のインクジェット記録装置。
５．前記記録モードにおける記録分解能と等しい分解能を有する前記階調画像データを出力する階調データ出力手段を有し、同一記録モード中において、前記マトリクス選択手段は２値化処理の対象となる画素の位置によって前記２値化処理手段が用いるマトリクスを切替えることを特徴とする前記３記載のインクジェット記録装置。
６．前記記録素子は圧電素子を用いることを特徴とする前記３記載のインクジェット記録装置。
７．前記ヘッド駆動回路は充電パルス幅と充電電流値の両方を切替えることにより前記インク滴重量を切替えることを特徴とする前記３乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
８．前記ヘッド駆動回路は充電パルス幅と充電電流値の何れか一方を切替えることにより前記インク滴重量を切替えることを特徴とする前記３乃至前記６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明におけるヘッド駆動回路の第１実施例を示す回路図。
【図２】本発明におけるヘッド駆動回路の第２実施例を示す回路図。
【図３】本発明におけるヘッド駆動波形を示す波形図。
【図４】記録モード＝１のときのドット配置と記録分解能を示す図。
【図５】記録モード＝２及び記録モード＝３のときのドット配置と記録分解能を示す図。
【図６】記録モード＝４のときのドット配置と記録分解能を示す図。
【図７】記録モード＝２及び記録モード＝３のときの画像処理方法を説明する概念図。
【図８】記録モード＝２及び記録モード＝３のときの実際の画像処理方法を説明する概念図。
【図９】本発明の画像処理の一実施例を示すブロック図。
【図１０】本発明の画像処理手順を説明するフローチャート。
【図１１】２値化処理における走査順序を説明する図。
【図１２】記録モード＝１及び記録モード＝４のときの画像処理方法を説明する図。
【図１３】本発明における２値画像出力手段の構成を示すブロック図。
【図１４】本発明におけるヘッド信号発生部の構成を示すブロック図。
【図１５】本発明におけるヘッドの構成を示す平面図。
【符号の説明】
【００８３】
２、８…信号制御部
３、４、９、１０…電流制御部
６…ヘッド
１１…電力増幅部
Ｑ１〜Ｑ１７、Ｑ１０１〜Ｑ（１００＋Ｎ）…トランジスタ
Ｄ１０１〜Ｄ（１００＋Ｎ）…ダイオード
Ｒ１〜Ｒ３３…抵抗
Ｃ１、Ｃ２…コンデンサ
ＰＺＴ１〜ＰＺＴＮ…圧電素子
ＩＣ１〜ＩＣ８…ロジック回路
３０１〜３００＋Ｎ…記録素子
１００…画像処理手段
１０１…画像補正手段
１０２…２値化手段
１０３…誤差拡散手段
１０４…マトリクス選択手段
１０５…誤差拡散記憶手段
１０６…階調画像データ出力手段
１０７…記録媒体選択手段
１０８…記録品位選択手段
１０９…記録モード選択手段
１１０…２値画像データ出力手段
２００…主走査手段
２０１…副走査手段
２０２…ヘッド信号発生部
２０３…ヘッド駆動回路
２０４…変換部
２０５〜２０７…タイマー
【図１】
2006312331.tif 000008
【図２】
2006312331.tif 000009
【図３】
2006312331.tif 000010
【図４】
2006312331.tif 000011
【図５】
2006312331.tif 000012
【図６】
2006312331.tif 000013
【図７】
2006312331.tif 000014
【図８】
2006312331.tif 000015
【図９】
2006312331.tif 000016
【図１０】
2006312331.tif 000017
【図１１】
2006312331.tif 000018
【図１２】
2006312331.tif 000019
【図１３】
2006312331.tif 000020
【図１４】
2006312331.tif 000021
【図１５】
2006312331.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月27日(2006.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
記録対象となる記録媒体の選択を受け付ける記録媒体選択手段と、
少なくとも２以上の記録品位のうち、何れの記録品位が選択されたかを示す情報が格納された記録品位格納手段と、
該格納された情報に基づいて、記録モードを設定する記録モード設定手段と、
を有し、
前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、
記録対象となる記録媒体の選択を受け付ける記録媒体選択工程と、
少なくとも２以上の記録品位のうち、何れの記録品位が選択されたかを示す情報を格納する記録品位格納工程と、
該格納された情報に基づいて、記録モードを設定する記録モード設定工程と、
を有し、
前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とするインクジェット記録方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
記録対象となる記録媒体の選択を受け付ける記録媒体選択手段と、
少なくとも２以上の記録品位のうち、何れの記録品位が選択されたかを示す情報が格納された記録品位格納手段と、
該格納された情報に基づいて、記録モードを設定する記録モード設定手段と、
を有し、
前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とする。
また、本発明は、ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子からインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、
記録対象となる記録媒体の選択を受け付ける記録媒体選択工程と、
少なくとも２以上の記録品位のうち、何れの記録品位が選択されたかを示す情報を格納する記録品位格納工程と、
該格納された情報に基づいて、記録モードを設定する記録モード設定工程と、
を有し、
前記記録モードの少なくとも１に対応する分解能が他の前記記録モードに対応する分解能と異なることを特徴とする。