(57)【要約】【課題】記録媒体の副走査方向に記録ヘッドが走査しながら記録を行うシリアル型の記録装置において、出力画面の画質と印字時間の最適な関係をユーザーによる試行錯誤を行う事なく最適設定する事を可能としたマルチパス記録装置を提供できる。【解決手段】記録媒体の副走査方向に記録ヘッドが走査しながら記録を行うシリアル型の記録装置であって、同一印字部を複数回走査する事により記録を完結させるマルチパス印字手段と、最適なパス数を検出する最適パス数検出手段と、パス数を切り替えるパス数切り替え手段とを有することを特徴としてなす。【選択図】　　　　図１
2004050432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の副走査方向に記録ヘッドが走査しながら記録を行うシリアル型の記録装置であって、同一印字部を複数回走査する事により記録を完結させるマルチパス印字手段と、最適なパス数を検出する最適パス数検出手段と、パス数を切り替えるパス数切り替え手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
記録媒体の副走査方向に記録ヘッドが走査しながら記録を行うシリアル型の記録装置であって、同一印字部を複数回走査する事により記録を完結させるマルチパス印字手段と、最適な使用ノズル数を検出する最適使用ノズル数検出手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項３】
前記記録装置の記録ヘッドは、インク液滴を記録媒体に付着させることによって記録を行う方式であるインクジェット記録装置であることを特徴とした請求項１、２に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリアル記録装置において、同一記録パス上を複数のパスで記録するマルチパス記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年パソコンの高速化、高メモリー容量化が加速してきており、従来の文字線画中心の画像から写真調の画像を扱う機会が増えてきた。これに伴い記録装置も銀塩写真調の高画質、高精細の画像を出力すべく開発が加速してきている。
【０００３】
上記要求に応える記録装置の代表として例えばインクジェット方式があげられる。該記録装置では、複数のインク吐出ノズルが配された記録ヘッドを記録媒体の副走査方向に走査させる動作を繰り返す事で記録を行うシリアル記録方式が採用される事が一般的である。上記シリアル記録装置にあっては、必ずしも記録媒体の幅方向と同じほどに多くのノズルを配さなくても、少ないノズル数で多様なサイズの記録媒体に印字を行う事が可能であり、比較的安価に高精細な記録装置を供給できる点で高く評価されてきている。
【０００４】
しかしＬＢＰなど電子写真記録装置に代表されるようなページプリンターの記録方式とは異なり、記録中に記録媒体を連続的に搬送するのではなく、記録ヘッドの幅相当の搬送量を間欠的に搬送しなければならないために、記録媒体の搬送精度の影響を受け易く、いわゆるバンドムラと称されるような記録媒体の搬送量のピッチで生じる周期ムラにより画像品位を劣化させてしまう原理問題を有している。
【０００５】
この対策としてＵＳＰ４，６２２，５６１、ＵＳＰ４，９９９，６４６に開示されているように、同一記録パス上を間引き印字しながら複数回記録ヘッドを走査させて補間的に記録を完結させていくマルチパス印字など、写真調の画像を出力する為の改良が活発に開発されてきている。
【０００６】
一方大容量のデータを扱い機会の増したホストは、ＣＰＵの高速化による処理速度の向上や、大容量のデータを記録装置に転送するＩ／Ｆ周りの改良、新規格の開発などにより対応されてきている。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
しかし、上記従来の記録方法、記録装置にあっては、記録画像が出力されるまでに多くの時間を要するようになってしまい大きな問題になってきている。
【０００８】
前記の通りシリアルプリンターは安価で多様なサイズの記録媒体に対応できる反面、前記ピッチムラの影響を大きく受けてしまう。その対策として行われている前記マルチパス印字が原因となり記録に要する時間は数倍にも遅くなってしまっている。即ち１パスで画像を完結させる場合と比較して２パス印字の場合には印字を完結するために要する時間はほぼ２倍かかる。同様に４パスならば４倍に、８パスならばほぼ８倍の時間を要してしまう。
【０００９】
だが一方では、パス数を増やす事で前記ピッチムラの周期は短くなる。これによりＭＴＦの原理により周期が短くなるほど周期性のムラに関して人間の目の応答感度が低くなり該周期性のピッチムラは減少する。
【００１０】
以上のようにパス数を増やす事が記録媒体を搬送するときに生じる周期性のピッチムラに対して効果がある事は証明されるが、記録完結までに要する時間（スループット）とはトレードオフの関係となってしまう。
【００１１】
また上記大容量の画像を扱うホストにしても、前記の通りＣＰＵの高速化、メモリー容量の増大のスピードは実現してきているが、それを遥かにしのぐ速度で必要処理容量の増加は進んでおり、市場の多くのホストにおいては処理速度に問題を有している場合が多い。更に該処理後のデータの転送においても、ＩＥＥＥのｓｔｄ１３９４規格に代表されるような新規の高速Ｉ／Ｆが標準として市場に浸透している訳では未だなく、多くの場合ＩＥＥＥのｓｔｄ１２８４規格のｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ　ｍｏｄｅ（いわゆる通常のセントロＩ／Ｆ）で用いられている場合が依然として多い。
【００１２】
記録画像の画像品質を記録時間で割ることでパフォーマンスを算出する場合、ホストにおけるデータ処理や該データの転送系により記録時間が律速されるのであれば前記記録装置のマルチパスは多ければ多いほど高パフォーマンスが得られる。しかしホストのデータ処理能力やＩ／Ｆのデータ転送能力がユーザが扱うデータに対して十分に満足するレベルの能力であるならばマルチパス数は少ない方がパフォーマンスは向上する場合が多い。
【００１３】
該関係は個々のユーザの環境により、また同一ユーザであっても扱うデータの種類に依存して最適解が異なってしまう。よってホストとユーザのＩ／ＦであるプリンタードライバーのユーザＩ／Ｆはあらゆる場合を想定して多くの印字モードを提供する必要が生じ複雑化してしまう。
【００１４】
本発明は上記従来の課題を解決し、シリアル方式の記録装置において、ホスト環境に応じて印字パス数を自動選択するマルチパス記録方法及び該記録方法を用いた記録装置を提供せんとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する以下述べる実施例の手段は、マルチパス記録手段と、最適パス数検出手段と、印字パス数切り替え手段とを有することを特徴としてなす。
【００１６】
（作用）
前記手段によれば、出力画像の画質と印字時間の最適な関係をユーザによる試行錯誤を行う事なく最適設定する事を可能としたマルチパス記録方法及び該記録方法を用いた記録装置を提供できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（概要）
本実施の形態における記録装置は、記録ヘッドを副走査方向に走査しながら記録を行うシリアルプリンターを用いる。該シリアルプリンターは同一記録面上を複数回走査して記録を行うマルチパス印字手段を有している。前記記録装置はホストから転送されてくる記録データに応じて記録装置が行うべき記録パス数を検出する。更に記録装置は該検出値に応じて記録パス数を切り替え記録を行う。
【００１８】
以上のように、最適パス数を検出し記録パス数を記録装置が切り替える事で出力画像と該出力に要する記録時間との関係をユーザの操作を介在することなく最適化する記録方法、及び該記録方法を用いた記録装置を実現できる。
【００１９】
［第１の実施の形態］
次に図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
＜ホスト概要＞
図４は本発明が通用される記録システムである。図４においてホスト２０１はＣＰＵと、メモリと、外部記憶と、入力部と、プリンタとのインターフェイスとを備えている。
【００２１】
ＣＰＵはメモリに格納されたプログラムを実行することで各種の処理動作を実現する。
【００２２】
このプログラムは外部記憶に記憶され、或いは外部装置から供給される。ホスト２０１はインターフェイスを介して記録装置２０２と接続されており、画像処理後の記録データを記録装置２０２に送信して印刷記録を行わせる。尚、該Ｉ／Ｆは前記ＩＥＥＥのｓｔｄ１２８４規格のｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ　ｍｏｄｅ（通常のセントロニクスＩ／Ｆ）で動作する。
【００２３】
＜記録装置概要＞
図２はインクジェット方式の記録装置の斜視説明図である。
【００２４】
先ず記録装置の全体構成を説明すると、図２に於いて１は紙或いはプラスチックシートよりなる記録シートであって、カセット等に複数枚積層されたシート１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ供給され、一定間隔を隔てて配置され、夫々個々のステッピングモータ（図示せず）によって駆動する第１搬送ローラ対３及び第２搬送ローラ対４によって矢印Ａ方向に搬送されるごとく構成されている。
【００２５】
５は前記記録シート１に記録を行うためのインクジェット式の記録ヘッドである。インクは不図示のインクカートリッジより供給され、ノズルから画信号に応じて吐出される。この記録ヘッド５及びインクカートリッジはキャリッジ６に搭載され、該キャリッジ６にはベルト７及びプーリ８ａ，８ｂを介してキャリッジモータ２３が連結している。
【００２６】
従って、前記キャリッジモータ２３の駆動により前記キャリッジ６がガイドシャフト９に沿って往復走査するように構成されている。
【００２７】
前記構成により、記録ヘッド５が矢印Ｂ方向に移動しながら画信号に応じてインクを記録シート１に吐出してインク像を記録し、必要に応じて記録ヘッド５はホームポジションに戻ってインク回復装置２によりノズルの目づまりを解消すると共に、搬送ローラ対３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に１行分搬送する。これを繰り返すことによって記録シート１に所定記録を行うものである。
【００２８】
次に前記記録装置の各部材を駆動させる為の制御系について説明する。
【００２９】
この制御系は図３に示すように、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ２０ａ，該ＣＰＵ２０ａの制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭ２０ｂ，及びＣＰＵ２０ａのワークエリアとして使用されると共に、記録画像データなどの各種データの一時保管等を行うＲＡＭ２０ｃ等を備えた制御系２０、インターフェイス２１、操作パネル２２、各モータ（キャリッジ駆動用のモータ２３、給紙モータ駆動用のモータ２４、第１搬送ローラ対駆動用のモータ２５、第２搬送ローラ対駆動用のモータ２６）を駆動するためのドライバー２７、及び記録ヘッド駆動用ドライバー２８からなる。
【００３０】
上記制御部２０はインターフェイス２１を介して操作パネル２２からの各種情報（例えば文字ピッチ、文字種類等）や、外部装置２９との画信号などのＩ／Ｏ（情報の入出力）を行う。また前記制御部２０はインターフェイス２１を介して各モータ２３〜２６を駆動させるためのＯＮ、ＯＦＦ信号、及び画信号を出力し、該画信号によって各部材を駆動させる。
【００３１】
＜画像処理概要＞
次に、前記記録装置で記録を行う記録データをホストで生成する場合の画像処理方法について説明する。
【００３２】
図５は該画像処理を説明するブロック図で、入カされるＲＧＢ各８ビット（２５６階調）画像データをＣＭＹＫ各色１ビットデータとして出力する処理フローである。
【００３３】
ＲＧＢ各色８ビットデータはまず輝度濃度変換ブロックでＣＭＹ各色８ビットデータに変換される。本実施の形態では以下に記すログ変換が行われる。
【００３４】
ＣＯ＝（−２５５／２．４）＊（１ｏｇ１０［Ｒ／２５５］）
ＭＯ＝（一２５５／２．４）＊（１ｏｇｌ０［Ｇ／２５５］）
ＹＯ＝（一２５５／２．４）＊（１ｏｇｌ０〔Ｂ／２５５〕）
次にＣＯ、ＭＯ、ＹＯ各８ビットデータはマスキングブロックにより色空間変換のためにマスキング変換される。本実施の形態では入力ＣＭＹデータに［３＊３］の行列変換が施されＣ１，Ｍ１，Ｙ１各色８ビットのデータが出力される。
【００３５】
次に黒生成のＵＣＲ／ＢＧ処理が施される。本ＵＣＲ／ＢＧの処理では下色除去と黒生成が行われ、Ｃ１、Ｍ１，Ｙ１各色８ビットデータがＣ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ各色８ビットデータに変換される。具体的にはＣ１，Ｍ１，Ｙ１の各色記録データの最小値ｕｃ（ｕｃ＝ｍｉｎ［ＣＭＹ〕）をアンダーカラーとして各Ｃ１、Ｍ１，Ｙ１から除去（リムープ）し、該除去した最小値ｕｃに応じてＣ１，Ｍ１，Ｙ１及びＫに黒生成成分を追加してＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋを生成する。
【００３６】
Ｃ２＝Ｃｌ−ｕｃ＋ＣＧＲ［ｕｃ］
Ｍ２＝Ｍｌ−ｕｃ＋ＭＧＲ［ｕｃ］
Ｙ２＝Ｙｌ−ｕｃ＋ＹＧＲ［ｕｃ］
Ｋ＝ＢＧＲ［ｕｃ］
ここでＣＧＲ［ｕｃ］、ＭＧＲ［ｕｃ］、ＹＧＲ［ｕｃ］がすべてのｕｃに対してゼロの時、黒生成はＫインク画像のみにより行われる。該ＣＧＲ［ｕｃ］、ＭＧＲ［ｕｃ］、ＹＧＲ［ｕｃ］がｕｃに応じて値を有することにより、アンダーカラーとして除去した黒成分の一部がＫインクのデータとして、残りがＣ，Ｍ，Ｙのカラー成分の混含（コンポジツトＢｋ）として表現されることとなる。
【００３７】
この後、出力γ補正が施され色処理は完了し、出力γ補正後のＣ３，Ｍ３，Ｙ３，Ｋ３各色８ビットデータが、公知の誤差拡散手段によりＣＭＹＫ各色１ビット情報に変換されて「印字する／しない」を表わす２値記録データとなり、記録装置に転送され記録が行われる。
【００３８】
＜印字パス数制御詳細＞
図１は、本実施例における印字パス数の設定アルゴリズムのフローチャートである。
【００３９】
図１のＳ１で印字命令が入力されると、Ｓ２で記録装置が記録を中断している時間をカウントするカウンターがリセット／セットされる。次いでＳ３で該カウンターをインクリメントし該当パス相当分の印字データが準備できているかどうかをＳ４でチェックする。該印字データの準備が完了していなければＳ２に戻ってカウンターをインクリメントする。印字データが準備できたらＳ５で現環境下においての最適パス数の判断及び再設定を行う（詳細後述）。次にＳ６で該当行の印字動作を行い、Ｓ７で規定量の記録媒体の搬送を行う。該当行の印字で該当ページの印字が終了の場合には記録媒体を排出して終了し（Ｓ７、Ｓ８）、引き続き印字を続ける場合にはＳ２に戻ってカウンターをリセットし以下同様の制御を繰り返し印字を続ける。
【００４０】
ここで本実施例では上記Ｓ４の印字データの準備の確認は１０ｍｓｅｃ毎に行われる。また印字動作１走査に要する時間は１ｓｅｃである。よって上記カウンター値が１００を越えた場合には前記マルチパス数を２倍に増やしても１ページを印字するために要する時間は変わらないことからスループットに影響を与える事なくパス数を増やす事が可能となる。本実施例の記録装置は最適パス数を設定する既定のメモリーを有しており上記Ｓ５での結果は該メモリーの値を書きかえる事で達成される。本実施例ではカウンター値１５０以上であった場合に最適パス数の設定値を２倍に増やし、該カウンター値が１０以下であった場合に最適パス数の設定値を１／２に減らす。実際の印字パス数の切り替えは記録装置の制御部が既定のタイミングで該設定値を参照しパス数の切り替えを行う。本実施例ではキャリッジ１０走査毎に該設定値の参照を行い実印字パス数に反映させるがページ単位の切り替えであっても良いし、画像の切れ目（副走査方向に１ドットも印字ドットがない）を検出して切り替える手段であっても勿論良い。
【００４１】
また、前記最適パス数を設定する既定のメモリーの値の切り替えに際しては、毎回毎回最新の値に更新していく方式であっても勿論良いが、移動平均を取りながらキャリッジの平均的な待ち時間を設定する方式であっても良い。
【００４２】
図６はマルチパス数を印字の途中で切り替える場合の模試図である。図６では２パス印字から４パス印字にパス数が切り替わる場合を記しているが、２パス印字時には記録ヘッドの印字幅の１／２幅分ずつ記録媒体を搬送し印字を行っていくが、４パスに切り替えるために記録ヘッドの印字幅の１／４幅に記録媒体の搬送量を変える。それと伴に、印字データをマスクするマスクパターンを、２パス印字時の５０％デューティーに間引くマスクパターンから、４パス印字時の７５％が間引かれるマスクパターンに変更し、記録データとの論理演算を行って該当走査位置での印字ドットを選択しながら印字を行つていく。
【００４３】
この時図６からも明確な通り、４パスに切り替わった１回目の走査に関しては記録ヘッドの上１／４は例外的に従来の５０％デューテイの比率のマスクで印字を行う。該当の印字面は直前の２パス印字で未だ５０％の比率でしか印字が完結していないので例外的に処理される。本実施例では前記の通り２パス印字による印字の未完成部分を残したまま４パス印字に切り変えるが仕掛かりのパスを１度完結させてから４パスに切り替えても勿論良い。
【００４４】
また、本実施例においてはパス毎のマスクパターンがそれぞれ相関を有していなければならない事は言うまでもない。
【００４５】
切り替えを行うパスの種類に原理的な制約がある訳ではないが、本実施例では１パスから８パスまでが設定可能となっている。よって最大パス数の８パス印字時においてまだキャリッジが止まってしまうほど遅い環境下であっても８パス以上にパス数が多くなる事はないし、当然１パス以上にパス数が少なくなる事はありえない。
【００４６】
印字途中でマルチパスのパス数を切り替える技術そのものについては、該当印字部がモノクロ画像のみの時とカラー画像が混在している場合でパス数を切り替えながら記録を行うプリンターも市場で実現されており公知の技術であるのでこれ以上の詳細な説明は省略する。
【００４７】
前記の如く、マルチパス記録手段を有するシリアル記録装置において、最適パス数検出手段と、印字パス数切り替え手段とを有することにより、出力画像の画質と印字時間の最適な関係をユーザによる試行錯誤を行う事なく最適設定する事を可能としたマルチパス記録方法及び該記録方法を用いた記録装置を提供できる。
【００４８】
［第２の実施の形態］
次にマルチパス印字時の最適なパス数を検出する他の実施例について説明する。
【００４９】
図７は、本実施例における印字パス数の設定アルゴリズムのフローチャートである。
【００５０】
ホスト（プリンタードライバー）は画像処理速度及び印字データの転送速度をチェックするための既定の画像パターンを有しており、Ｓ１でタイマーをリセット／セットすると同時にＳ２において該既定画像パターンの画像処理を開始し記録装置に転送する記録データの生成処理を行う。該処理が終了したらＳ３で該記録データを記録装置に転送する。上記既定画像パターンを開始した時点から記録データの転送終了までの時間をＳ４のタイマーから判断し（Ｓ５）、該タイマー値から最適パス数を決定し前記実施例同様最適パス数を設定する既定のメモリーの値を書きかえる事で達成される。該パス数の決定は該既定画像パターンを上記処理し、データを転送するのに要する時間、即ち該環境下の能力と、それに応じた過不足のない最適パス数の関係を記したテーブルを参照する事で行われる。
【００５１】
上記既定の画像パターンは写真調の画像データであっても良く、文字などの線画像であっても良く、それらの混在画像であっても良い。いかなるパターンで判断するかは製品に依存する設計範囲であるので適宜選択すれば良い。
【００５２】
最適なパス数を検出する上記処理はホストの電源がｏｎされた後初めてプリントを行う１回のみで良いが、記録命令が入るたびに実行されても勿論良い。
【００５３】
本実施例の検出方法にあっては、ページの記録途中に該検出の為の処理が入らないので記録中の記録装置の負荷を低減できる。
【００５４】
最適なパス数を検出する検出手段以外の構成、及び作用効果は前記実施例と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００５５】
［その他の実施の形態］
前記実施例では走査のパス数のみを変えたが使用ノズル数を変える制御であっても良い。パス数を多くする目的は、前記の通り記録媒体を搬送する搬送ピッチ周期に依存した記録画像上での周期ムラを低減するためである。即ちパスを増やしていく事で該周期ムラを細かくしていく事で人間の目の応答性能の低下してくる周波数領域にムラの周期を持っていくことで目視品位を向上させた。従ってパスを増減させなくとも使用ノズル数を増減させる事でも同じパス数設定の中でムラの周期を制御できる。
【００５６】
また記録装置によってはパス数を変更した事で記録色が変化してしまう場合がある。
【００５７】
よって記録パス数に応じて画像処理を変更する仕様であっても良く、また記録ヘッドの駆動制御条件を変える仕様であっても良い。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は前述のごとく、マルチパス記録手段を有するシリアル記録装置において、最適パス数検出手段と、印字パス数切り替え手段とを有することにより、出力画像の画質と印字時間の最適な関係をユーザによる試行錯誤を行う事なく最適設定する事を可能としたマルチパス記録方法及び該記録方法を用いた記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるマルチパス数を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図２】記録装置の主要部の機構を示す斜視図である。
【図３】記録装置の制御ロジックを説明するブロック図。
【図４】記録装置の画像処理の流れを説明する説明図である。
【図５】画像処理を説明するブロック図。
【図６】マルチパス数を印字の途中で切り替える場合の模試図。
【図７】本実施例における印字パス数の設定アルゴリズムのフローチャート。
【符号の説明】
１　記録シート
２　インク回復装置
３　第１搬送ローラ
４　第２搬送ローラ
５　記録ヘッド
６　キャリッジ
７　ベルト
８ａ　プーリ
８ｂ　プーリ
９　ガイドシャフト
１０　インクカートリッジ
２０　制御部
２０ａ　ＣＰＵ
２０ｂ　ＲＯＭ
２０ｃＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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