(57)【要約】【課題】  インクジェット方式の画像形成装置において、記録ヘッドの不良ノズルによる画像の欠陥を正常なノズルを用いて補完記録する構成において、画像を複数回の記録走査で完成させるマルチパス記録のためのマスクパターンの設定・変更を簡単且つ高速に行なう。【解決手段】  不良ノズルに対応するデータを、不良ノズルが対応する位置を他の記録走査で記録可能な正常なノズルにより記録するよう、マルチパス記録のためのマスクパターンを変更するとき、ＣＰＵのレジスタ上に基本パターンを生成して、マスクパターンの記憶領域に対してＣＰＵにより書き込むことで、高速なマスクパターンの設定・変更を可能とする。【選択図】  図２
2005324542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出口を配列した記録ヘッドを前記配列の方向とは異なる主走査方向へ、記録媒体に対して相対的に走査する主走査手段と、前記記録媒体を前記主走査方向とは異なる副走査方向へ、記録媒体を前記記録ヘッドに対して相対的に搬送する搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置において、
前記主走査手段による前記記録ヘッドの走査に続く録媒体の搬送を前記複数の吐出口が配列される範囲の幅より小さい量とし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との前記副走査向上の相対位置を異ならせた主走査方向への走査を複数回行うことにより画像を完成させるよう記録を行う記録制御手段と、
記録すべき画像データに間引き処理を行うためのマスクパターンであって、前記記録制御手段による記録ヘッドの主走査方向への複数回の走査によって画像を完成させるためのマスクパターンを記憶する記憶手段と、
インクジェット記録装置の制御を行なう、所定ビット数のレジスタを有する演算手段と、を有し、
前記演算手段は、吐出状態が良好でない不良吐出口を使用せずに、前記複数回の記録ヘッドの走査により画像を完成させるためのマスクデータを前記レジスタに生成し、生成した前記マスクデータを繰り返し発生させて前記記憶手段に記憶される前記マスクパターンを書き換えるよう制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記マスクパターンは、記録ヘッドの複数の吐出口それぞれについて、吐出タイミング毎に対応した記録の許可と記録の禁止を示す情報を示すパターンである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装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記不良吐出口によって記録されるべきラインを、当該ラインを前記不良吐出口で記録するための記録ヘッドの走査を除く他の走査によって完成させるためのマスクデータを前記レジスタに生成することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記記録ヘッドの複数回の走査により、前記不良吐出口によって記録されるべきラインと同じラインを記録する他の複数の吐出口それぞれに対応する前記マスクパターンを、前記レジスタに生成したマスクデータを繰り返したパターンに書き換え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装置。
【請求項５】
前記不良吐出口によって記録されるべきラインを他の走査によって記録する前記不良吐出口以外の吐出口に対応するマスクパターンを、前記レジスタに生成したマスクデータに従って書き換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記不良吐出口によって記録されるべきラインを他の走査によって記録する前記不良吐出口以外の吐出口に対応するマスクパターンを、前記レジスタのビット数の因数に限った数の吐出口のみを用いて分配し、他のノズルに対しては全て吐出を行なわないマスクデータにより書き換えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
複数の吐出口を配列した記録ヘッドを前記配列の方向とは異なる主走査方向へ、記録媒体に対して相対的に走査する主走査手段と、前記記録媒体を前記主走査方向とは異なる副走査方向へ、記録媒体を前記記録ヘッドに対して相対的に搬送する搬送手段と、を備え、
前記主走査手段による前記記録ヘッドの走査に続く録媒体の搬送を前記複数の吐出口が配列される範囲の幅より小さい量とし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との前記副走査方向の相対位置を異ならせた主走査方向への走査を複数回行うことにより画像を完成させるよう記録を行うインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記複数の吐出口のうち、吐出状態が良好でない不良吐出口を用いずに記録を行う際に、
装置の制御を行なう演算手段の所定ビット数のレジスタに書き換え用のマスクデータを生成する生成工程と、
記録すべき画像データに間引き処理を行うためのマスクパターンであって、記録ヘッドの主走査方向への複数回の走査によって画像を完成させるためのマスクパターンを、前記レジスタのマスクデータを繰り返して書き換える書き換え工程と、を行い、
前記生成工程は、吐出状態が良好でない不良吐出口を使用せずに、前記複数回の記録ヘッドの走査により画像を完成させるためのマスクデータを前記レジスタに生成し、生成した前記マスクデータを繰り返し発生させることで、予め記憶される前記マスクパターンを書き換えることを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に文字・画像を形成する画像形成装置に関する。本発明は、特に、インクを吐出して記録を行なうインクジェット方式の画像形成装置に関するものである。インクジェット記録装置は、一般的に、複数のインク吐出用のノズルを設けた記録ヘッドを用い、ノズル先端の吐出口からインクを吐出して記録を行う。本発明は、インク吐出用の複数ノズルのうち吐出状態が不良となった不吐ノズルにより記録が行なえない領域を、正常なノズルにより補完記録を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータや複写装置、ワードプロセッサ等のＯＡ機器の記録装置として、インクジェット方式により画像記録を行うインクジェット記録装置が急速に発展、普及している。特に、ＯＡ機器の高機能化とともにカラー化が進んでおり、これに伴って様々なカラーインクジェット記録装置が開発されている。また、デジタルカメラで撮影したデジタル写真を高精細に出力可能な記録装置として、インクジェット記録装置が普及している。
【０００３】
一般に、インクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクを搭載するキャリッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御する制御手段とを具備し、記録ヘッドの複数の吐出口からインク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する。一般的に知られているシリアル方式の記録装置は、記録ヘッドを記録紙の搬送方向（以下、副走査方向と称する）と直交する方向（以下、主走査方向と称する）に対して走査させて記録を行う。このシリアル方式の記録装置は、主走査方向に対する記録ヘッドの走査と、非記録時に記録紙を副走査方向へ間欠搬送する動作とを繰り返すことで、記録媒体全面への記録を完成させる。また、カラー画像の記録を可能としたカラーインクジェット記録装置は、複数の色の異なるインクを吐出可能なように記録ヘッドを設けている。そして、複数の色に対応した記録ヘッドから吐出されるインク液滴を記録媒体上で重ねあわせることによってカラー画像を形成する。
【０００４】
インクジェット記録装置においてインクを吐出させる方法としては、発熱素子を用いる方法や、圧電素子を用いる方法が広く知られている。発熱素子を用いる方法は、吐出口近傍に発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して気泡を発生させ、この気泡が発生するときの圧力によりインクを吐出する。また、圧電素子などの電気／機械変換体を用いる方法は、ピエゾ素子等の電気圧力変換手段を用いてインクに機械的に圧力を付与し、インクを吐出させる。
【０００５】
インクジェット方式の記録装置は、記録ヘッドを記録媒体に対して接触させずに走査することから、従来から知られている感熱記録方式、熱転写記録方式などの記録方式に比べて騒音が少ない。また、インクジェット方式は、吐出したインクを記録媒体に付着させて記録を行うため、コート紙や普通紙等の様々な記録媒体へ画像を記録することができる、という利点がある。このような利点があるため、インクジェット方式の記録装置は、個人ユーザーの出力用としても普及している。また、インクジェット方式を採用することで、大きなサイズの記録媒体に対する記録を比較的容易に実現できることため、宣伝広告用のポスタや衣類等の織布への記録に広く適用することが求められている。このように、インクジェット方式の記録装置は、優れた記録手段として幅広い産業分野で需要が高まっている。そして、より一層高品位な画像の提供が求められ、また、更なる高速化への要求も一段と高まっていると言える。
【０００６】
カラーインクジェット記録装置の記録方法として、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のカラー・インクを使用する方法が知られている。また、３色のインクにブラック（Ｂｋ）を加えた４色のインクを使用してカラー記録を行う方法も一般的に知られている。
【０００７】
ブラックのインクのみを吐出してモノクロの記録を行うインクジェット記録装置は、主に文字、線画の記録に用いられる。一方、カラーインクジェット記録装置は、主にカラーイメージの記録に用いられるため、記録される画像の発色性や階調性、一様性など、様々な要素が装置の性能として要求される。
【０００８】
しかし、記録される画像の品位は、記録ヘッドの性能に依存するところが大きい。記録ヘッドの吐出口の形状や、インクを吐出するための吐出手段が、記録ヘッド製造工程時にばらつきが生じる可能性がある。この製造工程時のばらつきは、吐出されるインク量や、吐出される方向に影響を及ぼし、その結果、吐出口毎の僅かなばらつきが、最終的に形成される記録画像に発生する濃度ムラの原因となる。
【０００９】
吐出口毎に吐出量や吐出方向がばらつくことにより、エリア・ファクタ１００％を満たせない“白”の部分や、必要以上にドットが重なり合って濃度が高くなる部分が、記録画像中に周期的に発生し、濃度ムラと認識される。また、吐出方向が極端にばらついた場合には、記録画像中に白筋が発生したりすることとなる。これらの現象が、通常人間の目で濃度ムラとして感知される。
【００１０】
そこで、これらの濃度ムラを解決する対策方法としてマルチパス記録方式と呼ばれる記録方式が提案されている。このマルチパス記録方式について、図５を用いて説明する。
【００１１】
この図７は、従来から知られているマルチパス記録方式を説明する図である。図７は、説明を簡単にするために、８ノズル（吐出口）からなる単一インク色の記録ヘッド（インクジェットヘッド１３）を例に挙げて、記録動作を説明するものである。
【００１２】
図７（ａ）は、記録ヘッドの主走査方向に対する第１走査によって記録を行なう例を挙げている。図中、矢印Ｙで示す方向が副走査方向、矢印Ｘで示す方向が主走査方向である。
【００１３】
記録ヘッドの主走査方向への第１走査では、記録ヘッドの副走査方向に沿った位置は５０１で示す位置となっている。この第１走査では、記録ヘッドの８ノズルの内、先頭の４ノズルを用いて、千鳥パターン（●で示す位置に記録するパターン）を記録する。なお、ここでは、記録媒体は図の上方へ搬送されるものとして説明するため、記録ヘッド１３の下方のノズルをノズル列の先頭として説明する。
【００１４】
次に、記録ヘッドの記録幅の半分だけ副走査方向へ紙送りを行う。図７の例は、記録ヘッドが８ドット分の幅であるため、ここでは４ドット幅に相当する紙送りを行なう。
【００１５】
続いて、記録ヘッドの第２走査を行う。図７（ｂ）は、第２走査を説明する図である。図に示すように、第２走査では記録ヘッドの８ノズルすべてを用いて、第１走査とは逆の千鳥パターン（○で示す位置に記録するパターン）を記録する。この第２走査の記録により、記録ヘッドの記録幅の半分に相当する記録領域の記録が完成する。この図７（ｂ）に示す第２走査の記録では、第１走査における記録ヘッド１３の副走査方向の位置に対し、記録ヘッド１３を副走査方向（矢印Ｙ方向）へずらした位置となるよう、第１走査の後の搬送動作を制御している。従って、第２走査では、記録ヘッド１３は、第１走査における記録ヘッドと記録媒体の相対位置５０１に対し、５０２で示す位置となっており、図７（ａ）で示した矢印Ｘ方向（主走査方向）へ走査されて画像が記録される。
【００１６】
同様に、第２走査の後、副走査方向へ記録ヘッドの記録幅の半分に相当する量の紙送りを行なう。続いて、記録ヘッド１３による第３走査の記録が行われる。この第３走査を図７（ｃ）を参照して説明する。第３走査を行うときの記録ヘッド１３の位置は、５０３で示す位置となっており、第１走査に対して記録ヘッドの記録幅に相当する量だけ、副走査方向へずれており、また、第２走査に対して記録ヘッドの記録幅の半分に相当する量だけ副走査方向へずれている。この第３走査においても先の記録走査と同様に、主走査方向へ記録ヘッドを走査して画像が記録される。この第３走査では、第１走査と同様の千鳥パターン（●で示す位置に記録するパターン）によってドットが記録される。この第１走査から第３走査の実行により、図中の５０５に対応する幅の領域に対する画像記録が完成することとなる。
【００１７】
以上のように、図７に示したマルチパス記録の例では、走査毎に４ドット単位の紙送りを行いながら、各走査では、千鳥パターンの記録と逆千鳥パターンの記録とを交互に行う。この記録動作により、４ドット幅の単位の記録領域を１走査毎に完成させていく。このようにして、一つのライン（記録ヘッドの記録幅で１走査した場合の記録領域）を異なる二つのノズルを用いて記録することにより、濃度ムラを抑えた高品位な画像を形成することができる。また、マルチパス記録方式は、１回の走査で記録される量を少なくできることから、ブリーディング（にじみ）を抑える効果がある。また、１回の走査中に記録されるドット数を少なくできることから、記録ヘッドの昇温を抑制する効果も同時に達成できる。なお、記録ヘッドの昇温は吐出不良の発生に影響することから、吐出不良の発生も抑えることが可能である。
【００１８】
上述したマルチパス記録方式において、各走査に対応した記録を行う（インクの吐出を行う）ためのデータ（パスデータ）を生成する方式として、いくつかの手法が知られている。例えば、上述したような、千鳥／逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことにより生成する方式（固定間引き方式）、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダムマスクパターンを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する方式（ランダム間引き方式）、さらには、記録ドットを間引くことによりパスデータを生成する方式（データ間引き方式）等の方式が知られている。なお、ランダムマスクにより各パスに対応したデータを生成する方式としては、例えば、特許文献１に開示されている。
【００１９】
また、インクジェット記録装置の記録ヘッドにおいては、インク吐出を行わない状態で長時間放置された場合、特に吐出口近傍のインク液路内においてインクが増粘し、正常な吐出が行われなくなることがある。
【００２０】
また、記録ドットの比率が高い（記録デューティが高い）記録動作が連続する場合、インク吐出に伴なってインク液路内のインク中に微細な気泡が生じる。この発生した微細な気泡が成長し、インク液路内に残留すると吐出に影響を及ぼすこととなり、記録ヘッドから正常な吐出が行われなくなることがある。この気泡は、先に述べたインク吐出に伴なって発生するものの他に、インク供給路の接続部などのインク供給系においてインク中に混入するものもある。また、インクを吐出する素子の劣化や損傷により、その素子に対応したノズルからインクの吐出が行なえなくなる場合や、ノズルが回復できない程度に目詰まりを生じてインクの吐出を行なえなくなる場合もある。
【００２１】
このようなインクの不吐出は、記録されるべき画像に記録が行えない部分が生じるため、記録装置の信頼性を下げることとなる。このような不吐出によって生じる画像の欠陥を、他の正常なノズルを用いて補完するように記録を行なうことが従来から知られている。
【００２２】
例えば、不吐出に対して補完記録を行う技術は、特許文献２に開示されている。この公報には、上述のマルチパス記録方式を利用し、不吐出となったノズルに対応する位置を他の走査で記録可能なノズルを用い、不吐出によって記録が行えないデータに従って記録する方法が開示されている。また、マルチパス記録用のマスクパターンを、不吐出ノズルが発生した場合に変更したり、新たにマスクパターンを生成することが開示されている。
【特許文献１】特開平０５−１５５０４０号公報
【特許文献２】特開２０００−０９４６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
マルチパス記録方式において不吐ノズルを補完記録する手法においては、不吐となったノズルの位置に対応させて、マスクパターンデータの書き換えを行なうこととなるが、全ノズルに対応したマスクパターンデータを新たに生成するとその処理に多くの時間がかかってしまう。
【００２４】
また、マスクパターンの書き換え処理を軽減する手法として、特定の一つのノズルに対してのみ、不吐ノズルのデータを割り当てるようマスクパターンを変更する方法が考えられる。しかし、この方法は、マルチパス記録方式によって得られるムラ低減の効果が薄れてしまう。また、補完に用いるノズルの使用頻度が高くなり、画質が劣化することも考えられる。
【００２５】
また、不吐ノズルに対応する位置を記録する他の複数のノズルに対して、不吐ノズルに対応するデータを振り分けるよう、マスクパターンデータを変更する構成も考えられるが、マルチパス記録における画像完成までの走査回数が多くなるほど、その変更の処理に多くの時間を必要としてしまう。
【００２６】
また、画像完成までの走査回数（パス数）よりも少ないパス数で画像を完成させるためのマスクデータを用意しておき、不吐となったノズルと同じ位置を記録する他の複数のノズルに対応するマスクパターンのみを、その用意したマスクデータに書き換える手法がある。しかしながら、この手法では、不吐補完用のマスクデータを最大パス数より１少ない数に対応した組数分だけ用意する必要があった。従って、実際に起こり得る不吐ノズルを考慮して、マスクデータを予め用意する必要があり、結果として、そのマスクデータを記憶するメモリ等の記憶手段を準備しなければならない。
【００２７】
また、不吐ノズルが多い場合には、不吐補完用のマスクデータのコピーのために不吐補完用のマスクデータの読み出しと実際にマスク処理で使用されるマスクデータへの書き込みの必要があり、その処理に時間がかかっていた。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決する本発明は、複数の吐出口を配列した記録ヘッドを前記配列の方向とは異なる主走査方向へ、記録媒体に対して相対的に走査する主走査手段と、前記記録媒体を前記主走査方向とは異なる副走査方向へ、記録媒体を前記記録ヘッドに対して相対的に搬送する搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置において、前記主走査手段による前記記録ヘッドの走査に続く録媒体の搬送を前記複数の吐出口が配列される範囲の幅より小さい量とし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との前記副走査向上の相対位置を異ならせた主走査方向への走査を複数回行うことにより画像を完成させるよう記録を行う記録制御手段と、記録すべき画像データに間引き処理を行うためのマスクパターンであって、前記記録制御手段による記録ヘッドの主走査方向への複数回の走査によって画像を完成させるためのマスクパターンを記憶する記憶手段と、インクジェット記録装置の制御を行なう、所定ビット数のレジスタを有する演算手段と、を有し、前記演算手段は、吐出状態が良好でない不良吐出口を使用せずに、前記複数回の記録ヘッドの走査により画像を完成させるためのマスクデータを前記レジスタに生成し、生成した前記マスクデータを繰り返し発生させて前記記憶手段に記憶される前記マスクパターンを書き換えるよう制御することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、複数の吐出口を配列した記録ヘッドを前記配列の方向とは異なる主走査方向へ、記録媒体に対して相対的に走査する主走査手段と、前記記録媒体を前記主走査方向とは異なる副走査方向へ、記録媒体を前記記録ヘッドに対して相対的に搬送する搬送手段と、を備え、前記主走査手段による前記記録ヘッドの走査に続く録媒体の搬送を前記複数の吐出口が配列される範囲の幅より小さい量とし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との前記副走査向上の相対位置を異ならせた主走査方向への走査を複数回行うことにより画像を完成させるよう記録を行うインクジェット記録装置の制御方法であって、前記複数の吐出口のうち、吐出状態が良好でない不良吐出口を用いずに記録を行う際に、装置の制御を行なう演算手段の所定ビット数のレジスタに書き換え用のマスクデータを生成する生成工程と、記録すべき画像データに間引き処理を行うためのマスクパターンであって、記録ヘッドの主走査方向への複数回の走査によって画像を完成させるためのマスクパターンを、前記レジスタのマスクデータを繰り返して書き換える書き換え工程と、を行い、前記生成工程は、吐出状態が良好でない不良吐出口を使用せずに、前記複数回の記録ヘッドの走査により画像を完成させるためのマスクデータを前記レジスタに生成し、生成した前記マスクデータを繰り返し発生させることで、予め記憶される前記マスクパターンを書き換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、吐出状態が良好でない不良吐出口が生じた際に行なう、不良吐出口によって記録が行えない領域を他の正常な吐出口を用いた補完記録において、マルチパス記録に用いるマスクパターンを、ＣＰＵのレジスタに生成したマスクデータを繰り返して書き換えることで可能とするものであり、不良吐出口を想定して予めマスクデータを用意しておく必要がなくなり、簡単な構成で且つ高速に処理を行なうことができる。
【００３１】
また、不吐補完におけるマスクパターンの書換えに使用するノズルの数をＣＰＵのレジスタの因数に限定し、レジスタ上にマスクデータのパターンをセットしてそれを繰返しマスクデータに書き出すことで高速な書き込み処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、図面を参照しながら本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００３３】
（第１実施例）
以下の実施例においては、記録ヘッドを主走査方向へ走査して記録を行う走査記録と、記録媒体の副走査方向への搬送（副走査）とを繰り返して記録を行うシリアル方式の記録装置を例に説明するが、本構成の装置に限らず、記録ヘッドが記録媒体に対して相対的に走査されるものであってもよい。つまり、主走査、および副走査の少なくとも一方を、記録ヘッドを固定として記録媒体を相対的に移動させる構成の記録装置であっても本発明を適用することができる。
【００３４】
以下に示すインクジェット記録方式の記録装置（画像形成装置）は、記録ヘッドの主走査方向への走査に続く副走査の量を、記録ヘッドに配列される吐出口の範囲の幅（記録幅）よりも小さい量とすることで、複数回の記録ヘッドの走査それぞれによる記録領域を一部重複させ、この重複する領域に対する記録を複数回の記録ヘッドの主走査によって完成させる、いわゆるマルチパス記録が可能なものである。なお、各走査においては、記録すべき画像データを、予め用意されたマスクパターンを用いて間引き、この間引かれた画像データに従って記録が行われる。なお、マスクパターンは、例えばＲＡＭのような記憶手段に記憶しておき、制御手段による制御下において適宜読み出され、画像データの間引きに用いられる。なお、記憶手段としては、ＲＡＭに限らず、ＲＯＭなど装置に設けられる種々の記憶手段を適用することが可能である。
【００３５】
本発明においては、ノズルの目詰まりや吐出方向のヨレなどが原因となって記録の使用に適さないノズル（吐出口）を、吐出状態が良好でないノズルとして不良吐出口として扱い、その不良吐出口を使用せずにマルチパス記録を行えるよう、マスクパターンを書き換える。このマスクパターンの書き換えにおいて、予め不良吐出口の発生を想定して書き換え用のパターンデータ（マスクデータ）を用意した場合、そのデータを記憶しておく構成が必要となる。しかし、本発明は、演算処理を行うＣＰＵのレジスタにマスクデータを生成し、このマスクデータに従い、マスクパターンを書き換える。なお、ＣＰＵが備えるレジスタのビット数には限りがあるため、レジスタに格納できる程度の大きさのマスクデータを生成して、このマスクデータを繰り返して書き換えを行なう。このように構成することで、記録ヘッドの主走査方向の幅に相当する、書き換え用のマスクデータを用意しておく必要が無いため、記憶に必要なメモリの容量を少なくできる。また、本発明によれば、ＣＰＵのレジスタに生成して繰り返して書き換える動作で済むことから、マスクデータの生成や書き換えに必要な処理時間の短縮を達成できる。
【００３６】
まず、図１に、本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置の外観図を示す。
【００３７】
インクを吐出するためのインクジェット方式の記録ヘッド１３は、キャリッジ２０に搭載されている。本実施形態の記録装置に用いられる記録ヘッド１３には、ブラック、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ、イエローの各色のインクを吐出するために、複数のノズル（不図示）が設けられている。ノズルは、記録ヘッドに配列されるよう設けられてノズル列を構成している。なお、各ノズルの、記録ヘッド外への開口部分が吐出口をなしており、以下の説明では、特に区別した場合を除き、ノズルと吐出口とを同義として扱う。
【００３８】
吐出に用いる各インクに対応したインクタンクは装置に搭載されている。本実施形態で説明する記録装置においては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの、基本となる４色に加え、シアン、マゼンタそれぞれについて記録濃度が低いインク（ライトシアン、ライトマゼンタ）を用意することで、写真画質の記録を可能としている。
【００３９】
キャリッジ２０は、キャリッジを支持する支持レール（不図示）に、用紙の搬送方向とは垂直の方向（主走査方向）に移動可能に支持され、後述するキャリッジ駆動系によりキャリッジ駆動ベルト１８を介して駆動される。また支持レールに並行にリニアスケール２１が設けられている。このリニアスケール２１は、主走査方向におけるキャリッジ位置判定の基準を与えるものであり、キャリッジ２０に取り付けられたリニアスケールセンサ２１とともに機能する。
【００４０】
記録メディアである用紙は、装置の前面またはロール給紙部から、紙押えローラ２６と主搬送ローラ２４により搬送され、プラテン１４上のキャリッジ走査領域に達する。その間、キャリッジ走査領域において、記録ヘッド１３に設けられた各色のノズル列からインク滴が吐出され、用紙上に画像が形成される。
【００４１】
また、プラテン上には、用紙を吸引するための吸引口２５がある。プラテン内部から外部へ空気を噴出すように取り付けられた不図示の吸引ファンにより、吸引口２５から空気が吸い込まれ、印字時にプラテン内部を負圧に保つことができる。この負圧によりプラテンに接する用紙はプラテンに吸着され、プラテンに張り付いた状態に保持される。
【００４２】
図２に、図１の装置の制御に関する概略構成のブロック図を示す。図２では、インクジェット方式の画像形成装置２００と、外部装置１とからなる、画像形成システムを示している。外部装置１としては、イメージスキャナ、パソコン、ＣＡＤ装置等が該当する。また、画像形成装置２００は、大別すると、画像イメージ形成部３と、印字制御部２と、ヘッド駆動部４によって主に構成されている。
【００４３】
本画像形成装置の動作概要は、次のとおりである。
【００４４】
即ち、外部装置１から転送されてくるイメージ画像データＶＤＩを画像イメージ形成部３で受信する。画像イメージ形成部３では受信したデータを変換して１回のキャリッジ移動に対する幅の画像イメージを生成し、生成した画像イメージの副走査方向位置、主走査方向位置、および画像のサイズを算出する。次に、画像イメージ形成部３で算出された、画像イメージの副走査方向、主走査方向の位置データ、印字方向、および画像サイズは、印字制御部２に通知される。この印字制御部２では、画像イメージ形成部３から通知された副走査方向位置を元に用紙の搬送を行う。さらに印字制御部２では、主走査方向位置と印字方向、および画像サイズのデータをもとに主走査方向の移動位置を設定し、キャリッジの移動を行う。このとき画像イメージ形成部３で生成されたデータを画像バッファ３１で一時的に記憶する。
【００４５】
ヘッド駆動部４では、ＡＳＩＣ３３にて画像バッファ３１に保持されたデータとマスクバッファにセットされたマスクデータをアンドして生成したノズル用画像データを後述する主走査方向の移動により発生されるタイミング信号に同期して出力する（ＶＤＯ）。イメージ画像データに従って記録ヘッド１３の駆動を行うことで、印字用紙上に画像イメージが形成される。
【００４６】
画像イメージ形成部３は、外部装置１とのインターフェースを司ると共に各メモリ、Ｉ／Ｃ等（図示せず）を制御して、外部装置１からの画像データＶＤＩをラスタ状のビットデータに変換して、印字制御部２へ出力する。
【００４７】
印字制御部２は、ＣＰＵ３４、ヘッド制御部４、ＣＰＵ３４が実行するプログラムや印字パターンを格納したＲＯＭ３８、ＣＰＵ３４の作業領域および一時保存領域ならびに後述するバックアップメモリ領域を有するＲＡＭ３９、画像データを一時蓄える画像メモリ３１等から構成されていて、ＣＰＵ３４はラスタ状のビットデータを出力してくる画像イメージ形成部３とのインターフェースを司ると共に、ＲＡＭ３９やＩ／Ｃ等を含め印字制御部２全体の動作のコントロールを行っている。また、ＣＰＵ３４は、図示しないメディア搬送機構、およびキャリッジ駆動機構の制御も行なう。
【００４８】
印字制御部２のＣＰＵ３４は、ＡＳＩＣ３３を制御して画像イメージ形成部から画像を受信したラスタ状のビットデータをヘッド駆動を行なうためのノズル（スライス）単位のデータに変換に変換し、画像バッファ３１に一時的に蓄える。保持されたノズル単位の画像データには、マスクバッファ３２に保持されたマスクデータとアンド処理され、マスクデータの非マスクビットに対応するノズルのみ吐出が行われるように加工されてイメージ画像データＶＤＯがヘッドのスキャンに合わせて出力される。なお、リニアスケールセンサ５からヘッドのスキャンに同期して出力される信号ＬＮＳＣＬを用いて、イメージ画像データＶＤＯの出力等の印字制御の同期をとっている。
【００４９】
すなわち、リニアスケールセンサ５は、リニアスケール（図１に示す２１）に記録されたインク吐出間隔と等しい（またはその整数倍、あるいは整数分の１）の目盛を検出して位相の異なる２つのパルス信号ＬＩＮＳＣＬを出力する。この２つのパルス信号から、キャリッジ２０の移動方向を検出し、かつ、そのパルス信号をカウントすることにより、キャリッジ２０の現在位置を検出することができる。
【００５０】
また、記録ヘッド１３に配列される複数の吐出口からのインクの吐出は、複数の吐出口を複数のブロックに分割し、ブロック単位で時分割駆動がなされる。このようにブロックに分割して駆動を行うことで、同時に駆動する数を減らし、装置の電源容量を抑えることができる。この駆動を行うため、ヘッド制御部４では、記録ヘッド１３の各ブロックのイネーブル信号ＢＥＮＢ０〜７と、ヒータ駆動の信号であるヒータイネーブル信号ＨＥＮＢ（インクの吐出に必要な信号）の生成も行なっている。
【００５１】
本例では、記録ヘッド１３には、各色について１２８０の吐出口が配列されるよう形成されており、この各色１２８０ノズルを２４ブロックに分けて駆動しているため、２４個のブロックイネーブル信号が存在する。
【００５２】
ヘッド制御部４から出力された画像データＶＤＯ、ブロックイネーブル信号ＢＥＮＢ０〜７、ヒータ駆動のパルス信号ＨＥＮＢ等はヘッド１３に転送され、ヘッド１３内の制御回路で、各画像のＶＤＯとイネーブル信号（ＢＥＮＢ、ＨＥＮＢ）がイネーブルになっているノズルのみヒータへの通電がＯＮとなり、対応するノズルからインク滴が吐出されて印字用紙に付着し、１コラム分の画像を形成する。
【００５３】
このような制御を主走査方向に記録ヘッド１３を走査させながら、繰り返すことで１バンド分のイメージ画像を形成する。
【００５４】
マルチパス印字において、ノズルを複数部分に分割してそれぞれの部分で画像を部分的に吐出するために通常、分割されたマスクパターンデータを重ねた場合に全てのドットが吐出されるように設定される。つまり、マスクパターンは、記録すべき画像データに間引き処理を行うために用いられ、記録ヘッドの主走査方向への複数回の走査によって画像を完成させるようなパターンで構成されている。また、このマルチパス記録に用いられるマスクパターンは、記録ヘッドの複数の吐出口それぞれについて、吐出タイミング毎に対応した記録の許可と記録の禁止を示す情報を示すパターンとなっている。印字開始時に、印字のノズルの分割（パス）数にあったマスクパターンが選択され、選択されたマスクパターンがマスクバッファに書き込まれる。このように、印字開始時に、パス数に対応したマスクバッファの設定が行われる。なお、パス数としては、４回の走査に分けて画像を完成させる４パス記録、８回の走査に分けて画像を完成させる８パス記録などがある。パス数が増加すると、画像を完成させるために多くの時間を要することとなるが、記録ヘッドに依存して発生する濃度ムラを一層低減することができる。
【００５５】
不吐ノズルの検出から補完記録までの処理は図４に示す通りである。印字開始（ステップＳ１）に従って不吐ノズルがあるか検出を行い（ステップＳ２）、基本のマルチパス記録のマスクを準備（ステップＳ３）した後、不吐補完用のマスクデータを、基本のマルチパスマスクパターンデータに書き込む処理（ステップＳ４）を実行し、続いて印字が実行（ステップＳ５）される。
【００５６】
なお、不吐出のノズルの検出は、ステップＳ２とは別のタイミングで予め行い、検出した不吐出のノズルの位置を記憶しておく構成としてもよい。この構成の場合、ステップＳ２では不吐出となったノズルの位置に関する情報を読み出すようにすればよい。
【００５７】
次に不吐検出について説明する。
【００５８】
不吐ノズルの検出は、検出する被ノズル列を不吐検出ユニットによる検出位置に到達するようキャリッジを移動させて行う。この時、不吐検ユニット９と被検出ノズル列は対向する位置関係となる。このように、ノズル列の不吐出状態を検出可能な位置で、被検出ノズル列から、１ノズルずつインクの吐出を連続して行い、吐出されたインク滴が不吐検出用のセンサの光路上を連続して遮り、検出レベルが低下したことを検出した場合に、そのノズルから正常にインクが吐出されていると判断する。従って、検出レベルに変化がないものは不吐ノズルとして判断されることとなる。
【００５９】
印字ノズルを複数部分に分けてそれぞれを、前述のマスクデータによってマスクして画像を複数回に分けて出力する場合、１ラスタの画像は、複数のノズルから分割されて吐出され形成される。
【００６０】
最初、マスクデータは印字開始時にパス数に応じたマスクパターンデータがセットされる。１ラスタの画像を形成する複数のノズル群を１つずつチェックして、不吐ノズルが存在する組み合わせの場合、不吐ノズル部分のマスクパターンデータにはオールゼロ（全てマスク）に書換え、それ以外のノズル部分には、それ以外のノズルの組み合わせでオアした場合に全てが１になるようにマスクデータの書換えをすることで、不吐ノズルを外した状態で１ライン全てのドットが吐出されることになり、不吐補完が行われる。
【００６１】
この処理を行なうことで、１ラスタの画像を形成する不吐補完のノズル群が不吐ノズルを含んでいない場合には、予め用意されたマスクデータが使用され、不吐を含むノズル群の場合には、不吐ノズルを外した状態で画像が完成する不吐補完用のマスクパターンデータが使用されて全体的に不吐ノズルによる画像欠損は無くなる。
【００６２】
画像先端部分では、先端余白を小さくするためにそれ以外の部分と異なる紙送り量で制御する場合がある。このような場合、１ラスタを形成する複数のノズル群の組み合わせが１スキャン毎に変化するためにその都度マスクデータを書き換える必要が生じる。この不吐補完のためのマスクの書換えに時間がかかってしまうと、バンドの印字開始タイミングがマスク書換えのために遅れてしまう場合があることから、マスクパターンデータの書き換えの処理を高速化することが好ましい。
【００６３】
本実施例では、マスク書換えを高速で行なえるように、ＣＰＵのレジスタに不吐補完用のマスクパターンを生成し、マスクパターンデータを書換える処理においては、ＣＰＵのレジスタを単純に繰返しマスクパターンデータにコピーする処理を実行している。
【００６４】
次に本実施例の動作を図３、図４を参照して説明する。
【００６５】
図３（ａ）は、ヘッド１３の構成と、マスクパターンデータの一例を示す。記録ヘッド１３には複数のノズルが配列されている。図の例では、複数のノズルを、３００Ａ〜３００Ｈの８ブロックに分割し、８回の走査により画像の記録を完成させる８パス記録を説明する。
【００６６】
３１０は、記録ヘッド１３に配列されたノズルに対応するマスクパターンデータであり、３００Ａ〜３００Ｈの各ブロックに対応したマスクパターンデータ３１０Ａ〜３１０Ｈが、マスクバッファ３２の対応する領域に格納される。
【００６７】
記録ヘッド１３に示すノズルａ〜ｈは、８回の走査それぞれにより同一のラスタの記録に用いられるノズルである。
【００６８】
図３（ｂ）は、上述したノズルａ〜ｈそれぞれに対応したマスクパターンデータの概略を示す図である。この図３（ｂ）に示す各ノズルに対応したマスクパターンデータは、前述のマスクパターンデータ３１０から抜き出した例である。画像データに対してマスクパターンデータによりマスク処理が行われ、元の画像データが間引かれて記録が行われる。図３（ｂ）において、「○」が示されている画素に対してはマスク処理が行われず、画像データがそのノズルによって記録されることになる。「○」が示されていない画素に対してはマスク処理が行われ、画像データが間引かれる。
【００６９】
この図３（ｂ）では、ノズルａ〜ｈのいずれも正常に吐出が行われる状態で用いられるマスクパターンデータを示している。マスクパターンデータ３２０ａ〜３２０ｈそれぞれ、ノズルａ〜ｈに対応したものである。図によれば、同一のラスタのデータが、８回の走査によって補完的に記録されることがわかる。
【００７０】
図４は、ノズルａ〜ｈのうち、ノズルｃ、ノズルｆに不吐出が発生したときに、ＣＰＵのレジスタに生成されるマスクパターンデータの一例を示す。ノズルｃ、ｆに不吐出が発生したときには、８回の走査中に正常なノズルを用いて画像を記録するよう、マスクバッファ３２に格納されているマスクパターンデータ３１０が書き換えられる。
【００７１】
ノズルａに対応するマスクパターンデータ３１０ａは、図４に示すデータ３２０ａ’に書き換えられる。ノズルｂに対応するマスクパターンデータ３１０ｂは、データ３２０ｂ´に書き換えられる。同様に、ノズルｃ〜ｈについても、対応するマスクパターンデータ３１０ｃ〜３１０ｈが、データ３２０ｃ’〜３２０ｈ’に書き換えられる。なお、ノズルｃ、ｆについては不吐出の状態のため、図示するように、全てマスクするデータ（３２０ｃ’、３２０ｆ’）となる。
【００７２】
なお、本実施例において、ＣＰＵのレジスタは３２ｂｉｔである。そのため、一つのノズルに対応した書き換え用の３２ｂｉｔデータを生成し、３２ｂｉｔのデータを繰り返し出力することで、マスクバッファ３２の対応するマスクパターンデータを書き換える。一つノズルに対応したマスクパターンデータを書き換えた後、次の書き換え対象のノズルのデータを生成し、同様に書き換えを行う。書き換える対象のノズルに対応した処理が完了すると、マスクパターンデータの書き換えを終了する。
【００７３】
図４では、不吐出となったノズルｃ、ｆ以外のノズルａ，ｂ，ｄ，ｅ，ｇ，ｈに対して、マスク処理を行わないデータが存在していることが理解できる。この図４に示すデータに従って書き換えたマスクパターンデータを用いることで、不吐出となったノズルを用いることなく、マルチパス記録により画像記録が行われる。
【００７４】
以上のように、本発明は、不吐出となったノズルが発生した場合に、そのノズルを用いることなくマルチパス記録を行うよう、マスクパターンデータの書き換えを行うものである。本発明は、このマスクパターンデータの書き換えの処理において、ＣＰＵのレジスタに書き換え用のデータを生成し、生成したデータを繰り返したパターンとなるよう書き換えが行われる。本発明によれば、不良吐出口を想定して予めマスクデータを用意しておく必要がなくなり、簡単な構成で且つ高速に処理を行なうことができる。
【００７５】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例を説明する。
【００７６】
第２の実施例は、第１の実施例と同様に、ＣＰＵのレジスタに書き換え用のマスクパターン（マスクデータ）を生成し、元のマスクパターンを、生成したマスクデータを繰り返したパターンに書き換える構成に関するものである。
【００７７】
ＣＰＵのレジスタの内容を単純に繰返しコピーするためには、書き換え用のマスクのパターン（マスクデータ）がＣＰＵのレジスタのビットサイズに格納可能なパターンデータである必要がある。
【００７８】
また、不吐出となったノズルの補完記録に用いられる複数のノズルそれぞれは、均等に用いられることが好ましい。補完記録に用いる複数のノズルによる吐出数を均一にするためには、補完に使用するノズルの数がＣＰＵのレジスタのビット数で割り切れる必要がある。
【００７９】
つまり、第１の実施例においては、８パスの記録を行う際に、２つのノズルが不吐出となっていることから、６ノズルを用いて補完記録を行うこととなるが、この場合、ノズルの使用頻度を均一にすることは困難である。つまり、実施例ではＣＰＵのレジスタは３２ｂｉｔであり、６で割り切れずに２ｂｉｔ分については、特定の２ノズルに集中することになる。第１の実施例においては、ＣＰＵのレジスタの全ビットを使用して補完用のマスクデータを生成するように、割り切れない２ビット分については、順に非マスクビットを割り振る処理を行っている。このように、ノズルの使用頻度を均一にする必要がない場合には、高速に処理を行うことが可能である。
【００８０】
本実施例では、補完記録に用いる複数のノズルそれぞれの使用頻度を均一にするために、不吐補完で使用するノズルの数を、ＣＰＵのレジスタのビット数の因数に限定する。例えば、ＣＰＵのレジスタのサイズが３２ビットの場合には、因数は、３２、１６、８、４、１となる。従って、８パス記録を行うときに、同一ラスタを記録する８ノズルのうち２つのノズルが不吐出の場合には、補完記録に使用できる６ノズルのうち、因数に限定するため、４ノズルを使用する。そして、６ノズルのうち、使用する４ノズル以外のノズルに対しては、オールゼロ（全マスク）を設定する。
【００８１】
次に、本実施例におけるＣＰＵのレジスタに生成するマスクデータについて説明する。
【００８２】
マルチパス印字が、８パスにより画像を完成させる８パス印字である際に、２つの不吐ノズルを含む１ラスタを形成するノズル群があった場合には、最大６ラスタで補完すればよいので、因数として６以下の４ノズルを選択する。
【００８３】
ＣＰＵのレジスタには、４ドットに１回吐出すればよいため、４ビットに１回、１（非マスクビット指定）をセットし、さらに各ノズルで吐出位置をずらすように設定する（図６）。
【００８４】
図６は、同一ラスタを他のパスで記録する８ノズルに対応したマスクデータを示す。それぞれＣＰＵのレジスタで生成可能な３２ｂｉｔのデータとなっている。図中、ノズル１とノズル４が不吐出となっているため、他の６ノズルにより補完記録が可能であるが、補完に使用するノズル数を４としている。図では、ノズル７、ノズル８が使用されない例を示している。このノズル７、ノズル８に対応するマスクデータは、全てマスクされることになる。
【００８５】
このように書き換え用のマスクデータを生成するようＣＰＵのレジスタをセットし、マスクパターンデータに繰返し書き込むことで高速に不吐補完用マスクの書換え処理を可能としている。また、書き換え用に、別途マスクパターンデータを用意しておく必要が無く、そのためのメモリを用意しておく必要もない。また、本実施例の構成によれば、補完記録に使用するノズルの数を、レジスタのビット数の因数に限定しているため、補完記録に使用するノズルの使用頻度を均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の外形図
【図２】本発明を適用可能な画像形成装置と、外部装置を示すブロック構成図
【図３】本発明の第１実施例における、マスクパターンの構成を示す概略図
【図４】本発明の第１実施例における、不吐補完用マスクパターンの生成例
【図５】本発明における不吐補完処理を示すフローチャート
【図６】本発明の第２実施例における、不吐補完用マスクパターンの生成例
【図７】マルチパス記録を説明する概略図
【符号の説明】
【００８７】
９  不吐検ユニット
１２  記録紙
１３  ヘッド
１４  プラテン
１６  キャリッジモータ
１７  搬送モータ
１８  キャリッジ駆動ベルト
２０  キャリッジ
２１  リニアスケール
２４  用紙搬送ローラ
２５  吸引口
２６  紙抑えローラ
２７  回復ユニット
２９  走査パネル
【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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