画像記録装置および画像記録方法

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【発明の名称】	画像記録装置および画像記録方法
【発明者】	【氏名】川床徳宏【氏名】神田英彦【氏名】筑間聡行【氏名】吉川宏和【氏名】林雅【氏名】森山次郎
【要約】	【課題】複数サイズのドットを組み合わせて画像を記録する画像記録装置において、副走査のばらつきに起因するバンディング問題や吐出回数の多数化に伴う記録ヘッドの昇温問題を比較的簡易な構成で解決する。【構成】複数段階のレベルで表現された濃度データを有する個々の画素に対し、複数サイズのドットの組み合わせを割当てる。このとき、画像解像度よりも小さいドットを１つ割り当てる濃度レベルよりも高い濃度レベルを有する画素に対し、画像解像度よりも大きいドットを積極的に割当てたり、副走査方向の被服率を高める位置にドットを割当てたりする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットおよび前記領域よりも大きい大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いる前記ドットを決定する手段と、
前記決定手段により決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルよりも１段階高い濃度レベルを有する画素の記録には、少なくとも前記大ドットを１つ用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記決定手段は、更に、前記画素の記録に用いるドットの、当該画素内の記録位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
複数サイズのドットを記録媒体に記録可能な記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる主走査と、該主走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する副走査を行うことにより、前記記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットと当該ドットの画素内の記録位置を決定する手段と、
前記決定手段によって決定されたドットおよび記録位置に応じて、前記記録ヘッドを用いて前記記録媒体に記録する手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記画素に相当する領域よりも小さい小ドットを１つ用いる濃度レベルよりも１段階高い濃度レベルを有する画素の記録には、前記小ドットおよび前記小ドットと前記副走査の方向に隣接する位置に前記複数サイズのうちの１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドット及び記録位置を決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットおよび前記領域よりも大きい大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、
前記決定手段により決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルより高く且つ前記大ドットを用いる濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】
ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、
前記決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルより高く且つ前記画素のインクによる被覆率が１００％に達する濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】
複数サイズのドットを記録媒体に記録可能な記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる主走査と、該主走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する副走査を行うことにより、前記記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、
前記決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記画素に相当する領域よりも小さいドットを１つ用いる濃度レベルより高く且つ前記領域のインクによる前記副走査方向への被覆率が１００％に達する濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】
同サイズのドットを記録する記録素子の配列ピッチに相当する幅よりも小さい直径の小ドットおよび前記幅よりも大きい直径の大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、前記記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、
前記決定されたドットを前記記録媒体に記録する手段と
を具備し、
前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルより高い濃度レベルを有する画素の記録には、少なくとも前記大ドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項８】
前記濃度レベルに対応した前記複数サイズのドットの組み合わせと画素内におけるドットの記録位置が予め記憶されたドットパターンを格納した格納手段を更に具備し、
前記決定手段は、前記格納手段に記憶された前記ドットパターンを前記濃度レベルに応じて選択することによって、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項９】
ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットおよび前記領域よりも大きい大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、
前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する工程と、
前記決定されたドットを前記記録媒体に記録する工程と
を有し、
前記決定工程では、前記小ドットが１つ用いられる濃度レベルより高く且つ前記大ドットが割り当てられる濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットが用いられるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録方法。
【請求項１０】
同サイズのドットを記録する記録素子の配列ピッチに相当する幅よりも小さい直径の小ドットおよび前記幅よりも大きい直径の大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、前記記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、
前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する工程と、
前記決定されたドットを前記記録媒体に記録する工程と
を有し、
前記決定工程では、前記小ドットが１つ用いられる濃度レベルより高い濃度レベルを有する画素の記録には、少なくとも前記大ドットが用いられるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする画像記録方法。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるサイズの複数のドットを用いて記録媒体に画像を形成する画像記録装置及び画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の情報出力手段として、インクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置では、インクを滴として吐出する記録ヘッドを備え、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等の記録媒体にドットパターンを記録し、ここに画像を形成する。
【０００３】
インクジェット記録装置では、ドットの記録・非記録によって画像を表現するので、ハイライト部（最低階調部）におけるドットの粒状感がかねてから問題視されていた。これに対応するため、例えばシアンとライトシアンあるいはマゼンタとライトマゼンタのような、互いに色材濃度の異なる複数のインクを用いて画像を記録する装置も提案されている（例えば特許文献４参照）。このような記録装置であれば、ハイライト部においてライトシアンやライトマゼンタを用いることにより、粒状感を低減することが出来る。しかしながら、使用するインク（消耗品）の種類を増やすことは、装置の大型化やランニングコストの増大を招致する。
【０００４】
一方、画像の更なる高解像度化への要求も高まっており、これら課題に応えるために記録ヘッドにおける記録素子の高精細化・小液滴化が進んでいる。近年では、１～２ｐｌのインク滴を１２００ｄｐｉ以上の解像度で高密度に吐出可能なインクジェット記録装置が数多く提供されている。高精細化および小液滴化が満足された記録装置では、上述した粒状感の低減と画像の高解像度化を同時に実現することが出来る。
【０００５】
但し、画像の高解像度化が進むと画像処理すべき画素数が増えるので、画像処理の負荷や処理時間の増大が懸念される。しかし、この問題に対しては「ＩＮＤＥＸパターン化処理」と称される２値化処理を導入することで、対応することが可能である。
【０００６】
通常、記録装置が記録すべき画像データは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）のような多値の輝度データで表されていることが多い。これに対しインクジェット記録装置では、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）およびＫ（ブラック）のようなインクによるドットの記録・非記録によって画像を表現する。よって、上記多値の輝度データ（ＲＧＢ）を２値の濃度データ（ＣＭＹＫ）に変換するための様々な画像処理が必要とされる。その中には、多値の輝度データ（例えば２５６値）を多値（同じく２５６値）の濃度データに変換する処理や、多値の濃度データをより低レベル（例えば５値）の濃度データに変換する処理などが含まれる。更に、上記低レベル（５値）の濃度データを２値の濃度データに変換するＩＮＤＥＸパターン化処理も、その１つである。
【０００７】
図１は、ＩＮＤＥＸパターン化処理を説明するための模式図である。ここでは、６００ｄｐｉの解像度で５値（レベル０～レベル４）の濃度データを、１２００ｄｐｉの解像度で２値（記録・非記録）の濃度データに変換するためのパターンが示されている。本例において、６００ｄｐｉの１画素はＩＮＤＥＸパターン化処理以前の画像処理を行うための最小単位であり、１２００ｄｐｉの１画素はＩＮＤＥＸパターン化処理以降のドットの記録・非記録を定義する最小単位である。６００ｄｐｉの１画素は１２００ｄｐｉの２画素×２画素領域に相当し、レベル数（濃度値）が上がるに連れて中に記録するドット数も増加している。このようなＩＮＤＥＸパターン化処理を、様々な工程を有する画像処理の終段階に設けることにより、それ以前の画像処理において対象となる画素数を減らすことが出来る。結果、画像処理全体の負荷および処理時間を軽減することが出来る。以後、本明細書において、ＩＮＤＥＸパターン化処理以前の解像度（本例の６００ｄｐｉ）を画像解像度、ＩＮＤＥＸパターン化処理以降の解像度（本例の１２００ｄｐｉ）を記録解像度と定義する。言い換えれば、画像解像度の１画素とはｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度（ｎ階調）で表現可能な領域であり、記録解像度の１画素とは２段階の濃度（ドットのオン・オフ）で表現可能な領域をいう。以上説明したＩＮＤＥＸパターン化処理を用いることにより、小液滴で記録解像度の高く粒状感の抑えられた画像を出力することが出来る。
【０００８】
但し、小液滴のインクしか吐出することが出来ない記録ヘッドにおいては、それ特有の問題が発生する。小液滴のインクによって記録媒体に形成された小さなドットは、確かに単独では目立ち難く、ハイライト部における粒状感は低減する。しかし一方で、より多くのドットを記録しなければ充分な高濃度を表現することが出来ない。結果、記録ヘッドにおける吐出回数が増大し、記録ヘッドが昇温しやすい状況となる。記録ヘッドが正常な吐出を安定して行うためには、記録ヘッドの温度は所定の範囲内に収められていることが望ましい。記録ヘッドの温度が上がりすぎた場合には、記録動作を一時中断するなどの処理が一般に採用されるが、このような一時停止は記録速度の低下を招致してしまうのである。
【０００９】
以上のような問題を解決するために、近年では数段階のインク滴を吐出可能な記録ヘッドを用いた記録方法が提案され、そのような方法を採用した記録装置も提供されている。数段階のインク滴を吐出可能な記録装置であれば、ハイライト部では小ドットを記録することで粒状感を抑えつつ、高濃度部では大ドットを記録することで効率的に階調表現を行える。色材濃度の低いライト系のインクを併用する場合のように、装置の大型化やランニングコストの増大を招致することもない。
【００１０】
高密度な記録を高速に実現可能な記録ヘッドとしては、個々の記録素子のインク路内にヒータ（電気熱変換素子）を設けた構成が有効である。このような記録ヘッドでは、ヒータに電圧パルスを印加することによりインク中に発泡を生じさせ、泡の成長エネルギによって吐出口からインクを吐出させる。
【００１１】
特許文献１には、記録素子内に大ドット用および小ドット用のヒータを配備し、大ドットと小ドットのそれぞれを同じ記録走査で記録可能なインクジェット記録装置が開示されている。また、特許文献２には、大ドット用画像データと小ドット用の画像データをそれぞれ独立に低レベルに量子化し、更にそれぞれ独立して用意されたドットマトリックスパターン（ＩＮＤＥＸパターン）を割り当る構成が開示されている。同文献によれば、大小のドットが記録解像度における同じ画素に重なって記録されないように、それぞれのドットマトリクスパターンが定められた構成が説明されている。
【００１２】
更に特許文献３には、小、中および大の３段階の大きさのドットを記録可能な記録ヘッドを用い、画像を記録する装置が開示されている。同文献によれば、小中大ドットの混在比を異ならせた複数のパターンを印刷し、この中からバンディングの少ない画像を選択・設定することによって、装置ごとに或いは記録ヘッドの経年変化に応じてバンディングを抑えるための調整を行う構成が説明されている。
【００１３】
このように、数段階のインク滴を吐出可能な記録ヘッドを用い、ＩＮＤＥＸパターン化処理を導入することにより、ハイライト部における粒状感の抑制、高濃度部における効率的な階調表現、および画像処理や記録動作の高速化が、同時に実現されているのである。
【００１４】
【特許文献１】特開平１０－０７１７３０号公報
【特許文献２】特開２００４－１４８７２３号公報
【特許文献３】特開２００４－１６０９１３号公報
【特許文献４】特開２００３－３００３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記技術を採用した場合であっても、主に多くの小ドットによって濃度表現される階調領域において、バンディングが確認されやすいことが近年問題視されて来ている。特に、幅広い分野に普及しているシリアル型のインクジェット記録装置において、その弊害は大きい。
【００１６】
シリアル型の記録装置では、インクを吐出しながら記録媒体に対して記録ヘッドが移動する主走査と、当該主走査とは交差する方向に記録媒体を所定量搬送する副走査とを交互に行うことにより、間欠的に画像を形成する。よって、比較的小型化が可能、様々な記録媒体のサイズに対応可能、比較的多色化が容易、マルチパス記録の導入により速度と記録画質の調整が容易など様々な利点を有してしている。
【００１７】
しかしながら、副走査の搬送量には、記録媒体を搬送するためのローラの偏心などが起因して、どうしてもある程度のばらつきが含まれる。このような場合、より小さいドットを一様に記録するような状況においては、搬送量の誤差に伴って副走査方向にドットの粗密が生じ、これが濃度むらとして確認されやすくなる。
【００１８】
以下、上記弊害について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１９】
図２は、大ドットと小ドットを用いて画像を形成するインクジェット記録装置におけるＩＮＤＥＸパターンを説明するための模式図である。ここでは６００ｄｐｉの画像解像度で７値のレベルを有する濃度データに対し、縦６００ｄｐｉ×横１２００ｄｐｉの記録解像度における個々の記録画素への大ドット、小ドットの記録・非記録を定めるパターンを示している。６００ｄｐｉの１画素幅は約４２μｍ、１２００ｄｐｉでは約２１μｍである。これに対し、本例で用いる大ドットの直径は６０μｍ、小ドットの直径は３５μｍとしている。
【００２０】
表の左側には、各レベル値に対応した、画像解像度の１画素内に記録する小ドットの個数と大ドットの個数をそれぞれ示している。右側には、各レベルに対応するドットの記録状態を示している。レベル数が上がるに連れて、記録するドットの大きさや個数が増大しているのが分る。ここで、レベル２に注目する。本例において、レベル２は小ドットのみで形成する階調値である。
【００２１】
図３（ａ）および（ｂ）は、レベル２のデータをある程度の領域に連続して記録した場合のドット配列状態を示す図である。ここでは、マルチパス記録方法が採用されており、領域内の複数の小ドットは副走査を介在させた複数回の主走査によって記録されている。図３（ａ）は複数回の副走査にばらつきが含まれていない状態、同図（ｂ）はばらつきが含まれている状態をそれぞれ示している。
【００２２】
小ドットの直径（３５μｍ）は、画像解像度の１画素幅（４２μｍ）よりも小さい。よって、副走査に誤差がなければ、図３（ａ）を参照するに、副走査方向に配列する小ドット同士は互いに接触することはなく、白地部分を上下に挟んだ状態で主走査方向に伸びる罫線が形成される。また、白地部分が存在すると言うことは、記録媒体上の被覆率（画像を記録する面積に対する、インクで覆われた面積の比率）は１００％未満となる。白地部分の存在は明度の上昇を促す。
【００２３】
一方、副走査に誤差が含まれている場合は、図３（ｂ）を参照するに、副走査方向に配列する小ドット同士は互いに接触したり離れたりする状態で配置され、白地部分は少なく不規則に形成される。この場合、記録媒体上の被覆率は同図（ａ）の場合よりも増え、明度は低くなる。このような明度や被覆率は、記録媒体における定着前のインク滴同士の接触にも影響を受ける。
【００２４】
図４（ａ）および（ｂ）は、図３（ａ）および（ｂ）の副走査方向における境界部分に着目した際の拡大図である。図４（ａ）のように、副走査方向に配列するドット間に白地部分が存在する状態では、副走査方向に配列する小ドット同士は互いに接触することはなく、その距離を保っている。一方、副走査のばらつきが含まれている場合は、図４（ｂ）に示すように、副走査方向に配列するドット同士が互いに接触する箇所が発生する。
【００２５】
この接触が記録媒体への吸収前であると、互いのインク滴はその表面張力によって引き付け合い、一方のインク滴から他方のインク滴にインクが流れ込むような現象が生じる。すなわち、図４（ａ）では主走査方向の流れ込みは生じるが副走査方向への流れ込みは生じないのに対し、図４（ｂ）では主走査方向にも副走査方向にもインクの流れ込みが生じる。流れ込み現象が生じると、ドットはその形状を崩し、面積を増す方向に形状を変え、結果的に被覆率の増大を招く。すなわち、インク滴同士の接触は、副走査のばらつきに起因する被覆率の変動を、更に大きくする要因となる。
【００２６】
副走査にばらつきが含まれていると、記録媒体の搬送幅毎に被覆率や明度も変動する。
搬送ローラに偏心がある場合には、搬送量のばらつきも周期的に現れるので明度の変動も副走査方向に周期的に現れる。人間の視覚は明度の変動に対して敏感なため、このような現象はバンディング或いは濃度むらとして感知され、画像品位の上で大きな問題となる。
【００２７】
小ドットのみで記録されるような階調レベルにおいて、主走査方向に連続する白地部分をなくすために、小ドットを副走査方向にずらして記録する方法も提案されている。しかし、ドットを副走査方向に積極的にずらして記録するためには、記録ヘッドにおける記録素子の配列密度をより高く構成するか、各主走査間に行われる副走査の搬送量をずれた位置にドットが配列する様に設定するか、の何れかが要される。前者の場合には、記録ヘッド上の記録素子数をより多くより高密度に配列させなければならないため、記録ヘッドのコストアップを伴う。また、後者の場合には、結果的により高精細な搬送が求められるため、記録装置本体のコストアップを伴う。
【００２８】
特許文献３には、既に説明した様に、複数段階のドットの混在比を互いに異ならせた複数のパターンを記録し、これらの中からバンディングの少ない画像を選択・設定することで、バンディングを抑えようとする技術が開示されている。しかしながら、このような場合、バンディングを抑えるための調整工程が通常の記録動作とは別に要されるので、ユーザにとって簡便さを損ねる恐れがある。また、複数段階のドットの混在比が異なる複数パターンを記録するための手段や、得られた調整値に基づいて画像処理を変更する手段など、一般の記録装置に比べて更に多くの手段が必要になる。多数の手段を設けることは、本体やホストにおける制御の複雑化を招く他、記録装置のコストアップにも繋がる。
【００２９】
以上いずれに記載した方法も、制御の複雑化と大幅なコストアップを伴うことから、あまり現実的な方法ではない。低デューティ側のバンディングを防止するためのより簡易で確実な方法が求められる。
【００３０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。よって、その目的とするところは、複数サイズのドットを組み合わせて画像を記録する画像記録装置において、副走査のばらつきに起因するバンディング問題を比較的簡易な構成で解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記課題を解決するための本発明は、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットおよび前記領域よりも大きい大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いる前記ドットを決定する手段と、前記決定手段により決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段とを具備し、前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルよりも１段階高い濃度レベルを有する画素の記録には、少なくとも前記大ドットを１つ用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、複数サイズのドットを記録媒体に記録可能な記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる主走査と、該主走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する副走査を行うことにより、前記記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットと当該ドットの画素内の記録位置を決定する手段と、前記決定手段によって決定されたドットおよび記録位置に応じて、前記記録ヘッドを用いて前記記録媒体に記録する手段とを具備し、前記決定手段は、前記画素に相当する領域よりも小さい小ドットを１つ用いる濃度レベルよりも１段階高い濃度レベルを有する画素の記録には、前記小ドットおよび前記小ドットと前記副走査の方向に隣接する位置に前記複数サイズのうちの１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドット及び記録位置を決定することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明は、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットおよび前記領域よりも大きい大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、前記決定手段により決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段とを具備し、前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルより高く且つ前記大ドットを用いる濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明は、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、前記決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段とを具備し、前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルより高く且つ前記画素のインクによる被覆率が１００％に達する濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明は、複数サイズのドットを記録媒体に記録可能な記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる主走査と、該主走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する副走査を行うことにより、前記記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、前記決定されたドットを前記記録媒体上の画素に記録する手段とを具備し、前記決定手段は、前記画素に相当する領域よりも小さいドットを１つ用いる濃度レベルより高く且つ前記領域のインクによる前記副走査方向への被覆率が１００％に達する濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【００３６】
また、本発明は、同サイズのドットを記録する記録素子の配列ピッチに相当する幅よりも小さい直径の小ドットおよび前記幅よりも大きい直径の大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、前記記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する手段と、前記決定されたドットを前記記録媒体に記録する手段とを具備し、前記決定手段は、前記小ドットを１つ用いる濃度レベルより高い濃度レベルを有する画素の記録には、少なくとも前記大ドットを用いるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【００３７】
また、本発明は、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度を表現可能な画素に相当する領域よりも小さい小ドットおよび前記領域よりも大きい大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する工程と、前記決定されたドットを前記記録媒体に記録する工程とを有し、前記決定工程では、前記小ドットが１つ用いられる濃度レベルより高く且つ前記大ドットが割り当てられる濃度レベル以下の濃度レベルを有する画素の記録には、濃度レベルが１つ上がるに連れて、少なくともより大きい１つのドットが用いられるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明は、同サイズのドットを記録する記録素子の配列ピッチに相当する幅よりも小さい直径の小ドットおよび前記幅よりも大きい直径の大ドットを少なくとも含む複数サイズのドットを用いて、前記記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、前記画素の濃度レベルに応じて、前記画素の記録に用いるドットを決定する工程と、前記決定されたドットを前記記録媒体に記録する工程とを有し、前記決定工程では、前記小ドットが１つ用いられる濃度レベルより高い濃度レベルを有する画素の記録には、少なくとも前記大ドットが用いられるように、前記画素の記録に用いるドットを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、複数サイズのドットを組み合わせて画像を記録する画像記録装置において、副走査のばらつきに起因するバンディング問題を比較的簡易な構成で解決することが出来る。結果、記録速度の低下や装置の複雑化を伴うことなく、ハイライト部から高濃度領域まで幅広い階調を有する高品位な画像を出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、インクジェット記録装置を適用例として挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明は、面積階調法を利用したドットアライメントによって画像を形成可能な記録装置であれば適用することが出来る。
【００４１】
図６は、本実施形態で適用するインクジェット記録装置Ｆ１０２の要部の概略構成図である。記録装置の外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材によって構成されて、記録装置の骨格を成すものであり、以下に説明する各機構を保持する。自動給送部Ｍ３０２２は、用紙（記録媒体）を装置本体内へと自動的に給送する。搬送部Ｍ３０２９は、自動給送部Ｍ３０２２から１枚ずつ送出される用紙を所定の記録位置へと導くと共に、その記録位置から排出部Ｍ３０３０へと用紙を導く。矢印Ｙは、用紙の搬送方向（副走査方向）である。記録位置に搬送された用紙は、記録部によって所望の記録が行われる。この記録部に対しては、回復部Ｍ５０００によって回復処理が行われる。Ｍ２０１５は紙間調整レバー、Ｍ３００６は、搬送ローラＭ３００１の軸受けである。
【００４２】
記録部において、キャリッジＭ４００１は、キャリッジ軸Ｍ４０２１によって矢印Ｘの主走査方向に移動可能に支持されている。このキャリッジＭ４００１には、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドカートリッジＨ１０００が着脱可能に搭載される。
【００４３】
図７は、本実施形態に適用可能なインクジェット記録カートリッジの構成を説明するための斜視図である。記録ヘッドカートリッジＨ１００１（以下、単に記録ヘッドとも言う）は、吐出を行うための記録素子を備えた記録ヘッド部とインクタンクホルダから構成されている。インクタンクＨ１９００のそれぞれは、記録ヘッドカートリッジＨ１００１に対し、図のように着脱可能になっており、それぞれのタンクから、対応する記録素子列へインクを供給する。本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの４色のインクを用い、各色で複数段階の量のインクを吐出可能な記録ヘッド構成とする。
【００４４】
本実施形態における記録ヘッドの記録素子は、インク路内に備えられたヒータに対し、電圧を印加することにより膜沸騰を生じさせ、所定量のインクを滴として吐出させる仕組みになっている。同色、同量を吐出する吐出口は、副走査方向に所定のピッチで配列されており、互いに異なる量のインクを吐出する吐出口列は、主走査方向に並列されている。
【００４５】
再度図６を参照する。キャリッジＭ４００１には、キャリッジＭ４００１上の所定の装着位置に記録ヘッドＨ１００１を案内するためのキャリッジカバーＭ４００２が設けられている。さらに、キャリッジＭ４００１には、記録ヘッドＨ１００１のタンクホルダーと係合して、記録ヘッドＨ１００１を所定の装着位置にセットさせるヘッドセットレバーＭ４００７が設けられている。ヘッドセットレバーＭ４００７は、キャリッジＭ４００１の上部に位置するヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられており、記録ヘッドＨ１００１と係合する係合部には、ばね付勢されるヘッドセットプレート（不図示）が備えられている。そのばね力によって、ヘッドセットレバーＭ４００７は、記録ヘッドＨ１００１を押圧しながらキャリッジＭ４００１に装着する。キャリッジＨ４００１に搭載された記録ヘッドＨ１００１は、メイン基板Ｅ０００１からフレキシブルケーブルＥ００１２を経由して記録に必要なヘッド駆動信号を得る。
【００４６】
回復部Ｍ５０００には、記録ヘッドカートリッジＨ１００１におけるインク吐出口の形成面をキャップするキャップ（図示せず）が備えられている。このキャップには、その内部に負圧を導入可能な吸引ポンプを接続してもよい。その場合には、記録ヘッドカートリッジＨ１００１のインク吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入して、インク吐出口からインクを吸引排出させる。これにより、記録ヘッドＨ１００１の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吸引回復処理」ともいう）をすることができる。また、キャップ内に向かって、インク吐出口から画像の記録に寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッドＨ１００１の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吐出回復処理」または「予備吐出」ともいう）をすることができる。
【００４７】
図８は、本実施形態の記録装置Ｆ１０２における制御系の構成を説明するための概略ブロック図である。ＣＰＵＢ１００は、記録装置全体の動作制御や画像データ処理等を実行する。ＲＯＭＢ１０１には、ＣＰＵＢ１００が制御を行うために必要なプログラムや、本発明特有のＩＮＤＥＸパターンなどの記録に必要なデータが格納されている。ＣＰＵＢ１００は、ＲＯＭＢ１０１に格納されたプログラムやデータを適宜参照し、ＲＡＭＢ１０２をワークエリアとして使用しながら、各種処理を実行する。ＲＡＭＢ１０２には、このようなワークエリアの他にも、受信した画像データを一時的に保存する受信バッファＦ１１５や、記録ヘッドＨ１００１を駆動するための記録データを保存するプリントバッファＦ１１８などが用意されている。
【００４８】
本実施形態の記録装置Ｆ１０２は、外部に接続されたホスト装置Ｆ１０１から、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）Ｆ１１４を介して画像データを受信する。ＣＰＵＢ１００は、受信した画像データを、一時的にＲＡＭＢ１０２内の受信バッファＦ１１５に保存し、ＲＯＭＦ１０１に格納された様々なパラメータを用いながら画像処理を施す。一連の画像処理が施された画像データは、ＲＡＭＢ１０２内のプリントバッファＦ１１８に保存され、記録ヘッドＨ１００１の記録動作の進行に伴いながら、順次ヘッドドライバＨ１００１Ａに転送される。ヘッドドライバＦ１００１Ａは、受信した記録信号に基づいて、記録ヘッドＨ１００１を駆動する。記録ヘッドＨ１００１からのインクの吐出は、ＣＰＵＢ１００が電気熱変換体などの駆動データ（記録データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバＨ１００１Ａに供給することにより行われる。ＣＰＵＢ１００は、記録ヘッドのＨ１００１の吐出動作と共に、キャリッジモータドライバＢ１０３Ａを介して、キャリッジモータＢ１０３を駆動させ、キャリッジＭ４００１を所定速度で走査させる。これにより、１回の記録主走査が実行される。１回の記録主走査が終了すると、ＣＰＵＢ１００は、搬送モータドライバＢ１０４Ａを介して、搬送モータＢ１０４を駆動させ、記録媒体を所定量搬送（副走査）する。上記記録主走査と副走査とを交互に繰り返すことにより、ホスト装置Ｆ１０１から受信した画像を記録媒体に記録することが出来る。
【００４９】
図９は、本実施形態の記録装置Ｆ１０２とこれに画像データを供給するホスト装置Ｆ１０１によって実行される一連の画像処理工程を説明するためのブロック図である。本実施形態において、ホスト装置Ｆ１０１では、まずＲＧＢの多値（８ビット（２５６値））の輝度データＦ１１０を、記録要素分離手段Ｆ１１１によって、記録装置が備えるインク色に対応したＣＭＹＫの多値（８ビット（２５６値））の濃度データに変換する。このときの濃度データは、６００ｄｐｉの画像解像度を有しているものとする。次に、ｎ値（ｎは３以上の整数）化処理手段Ｆ１１２を用いて、解像度はそのままに、多値の濃度データをインク色ごとにｎ値化（３≦ｎ＜２５６）する。本実施形態においては、例えば多値誤差拡散法などを利用し、２５６値を５値（実施例３の場合は６値）に量子化する。更に、記録コード化手段Ｆ１１３によって、ｎ値化された６００ｄｐｉの画像データをインクジェット記録装置Ｆ１０２で認識できる命令形態のコードに変換する。コード化された５値（あるいは６値）の濃度データは、インターフェイスＦ１１４を介して記録装置Ｆ１０２に転送される。
【００５０】
記録装置Ｆ１０２では、受信した画像データを受信バッファＦ１１５に一時的に記憶し、次にコード解析手段Ｆ１１６を用いて、受信バッファＦ１１５に記憶しているコードを解析する。解析された画像データは６００ｄｐｉの５値（あるいは６値）で表されており、記録データ展開手段Ｆ１１７ではこのデータに対しＩＮＤＥＸ展開処理を施す。つまり、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度（ｎ階調）で表現される領域に相当する１画素（６００ｄｐｉの１画素）の濃度レベルに応じて、その画素を記録するのに用いるＩＮＤＥＸパターンを決定する。これにより、各色５値（あるいは６値）の濃度データは、各色、各ドットサイズ、２値の記録データに変換され、各色、各サイズ別に、プリントバッファＦ１１８に展開される。このように記録データ展開手段Ｆ１１７は、画素の濃度レベルに応じて、その画素の記録に用いるドットを決定するための決定手段に相当する。プリントバッファＦ１１８に展開された記録データは、記録ヘッドドライバＨ１００１Ａに転送され、記録ヘッドドライバＨ１００１Ａは、記録ヘッド上の各色各サイズの記録素子を記録データに従って、それぞれ駆動する。これにより、記録媒体上にカラー画像が記録される。なお、以下では、ｎ値（５値、６値等）で示される濃度データの「レベル」のことを、「階調レベル」あるいは「濃度レベル」ともいう。
【００５１】
以上説明したインクジェット記録装置を用い、以下に具体的な実施例を説明する。
【実施例１】
【００５２】
図１０は、本実施例で用いるＩＮＤＥＸパターンを従来例である図２と比較しながら説明するための図である。ここでは、６００ｄｐｉの画像解像度で５値のレベルを有する濃度データに対し、縦６００ｄｐｉ×横１２００ｄｐｉの記録解像度における個々の記録画素への大ドット、小ドットの記録・非記録を定めるパターンを示している。本実施例においても、大ドットの直径は６０μｍ、小ドットの直径は３５μｍとしている。図２の場合と比較するに、本実施例の階調レベル２では、６００ｄｐｉの１画素に対し、大ドットと小ドットを１つずつ記録する。図２で示したレベル２のように、小ドットのみを主走査方向に並べて２つ記録するようなレベルは存在しないことが本実施例の特徴となっている。
【００５３】
図１１（ａ）および（ｂ）は、本実施例のレベル２のデータをある程度の領域に連続して記録した場合のドット配列状態を、図３（ａ）および（ｂ）と比較して示した図である。本実施例においても、マルチパス記録方法が採用されており、領域内の複数ドットは副走査を介在させた複数回の主走査によって記録されている。図１１（ａ）は複数回の副走査にばらつきが含まれていない状態、同図（ｂ）は図３（ｂ）の場合と同程度のばらつきが含まれている状態をそれぞれ示している。
【００５４】
本実施例において、レベル２では副走査方向の画像解像度のピッチよりも大きい大ドットが記録されているため、図３（ａ）で見られたような主走査方向への罫線は確認されない。記録媒体における被覆率も１００％以上となっている。
【００５５】
副走査にばらつきが含まれるような状態であっても、大ドットの直径は画像解像度のピッチよりも大きいので、ドット同士の重なり部分が被服率変動に対するマージンとなる。結果、同図（ｂ）に見るように、被覆率の変動は殆ど起こらず１００％の状態を維持している。背景技術の項で説明したようなバンディング問題は、このような２つの状態における明度差によって招致されることは既に述べた。すなわち、本実施例のレベル２の状態では、従来例のレベル２のような明度差は確認されず、結果これに起因するバンディングも発生しない。
【００５６】
このように本実施例では、ｎ（ｎは３以上の整数）段階の濃度（ｎ階調）で表現される領域に相当する１画素（６００ｄｐｉの１画素）に対し、１画素よりも小さなドット（小ドット）は１ドットまでしか配置されないように、ドット配置を決定している。つまり、１つの小ドットが使用される濃度（階調レベル１）の次に高い濃度（階調レベル２）については、２つの小ドットは用いることはせず、大ドットを用いるように、ドット配置を気決定するのである。この構成によれば、被服率変動を少なくでき、この被服率変動が原因で生じるバンディングの問題を軽減することができる。
【００５７】
但し、レベル２の状態で良好であっても、全ての階調で良好な画像が得られるとは限らない。
【００５８】
図１２（ａ）および（ｂ）は、単位面積あたりのインク付与量が図３（ａ）および（ｂ）と同程度になるような場合のドット配列状態を図３（ａ）および（ｂ）と比較して示した図である。図２で示したＩＮＤＥＸパターンのレベル２では、６００ｄｐｉの１画素に小ドットが２つ、すなわち計２ｐｌ×２＝４ｐｌのインクが付与されている。より広い範囲で考えた場合、これと同じインク量を図１０に示す本発明のインデックスパターンの組み合わせで実現しようとすると、レベル１のパターンとレベル２のパターンが６：４の比率で分散している状態になる。
【００５９】
図１２（ａ）のように副走査のばらつきが含まれない場合、副走査方向の画像解像度のピッチよりも大きい大ドットが分散して記録されているため、図３（ａ）で見られたような主走査方向への罫線は確認されない。記録媒体における被覆率は１００％ではないが、白地部分は所々に分散している。
【００６０】
一方、同図（ｂ）に見るように、副走査にばらつきが含まれるような状態であっても、画像解像度のピッチよりも大きい大ドットが含まれているので、白地部分の出現箇所が同図（ａ）に比べて多少移動するだけで画像全体の被服率や明度に与える影響は少ない。
【００６１】
以上説明したように、従来では小ドットのみで記録を行っていた階調であっても、本実施例のように、より積極的に大ドットを記録するようなＩＮＤＥＸパターンを用意することにより、バンディングの低減された一様な画像を実現することが可能となる。
【００６２】
次に、本実施例のＩＮＤＥＸパターンを使用した場合の、ヘッド昇温抑制効果について説明する。以下では、図１０のＩＮＤＥＸパターンを使用した場合（本実施例）と図２のＩＮＤＥＸパターンを使用した場合（従来例）とを比較することで、本実施例のヘッド昇温抑制効果について説明する。
【００６３】
図５（ａ）は、図２に示したＩＮＤＥＸパターンを使用した場合の、各入力レベルに対する６００ｄｐｉの１画素内での小ドットの記録数、大ドットの記録数、小ドットと大ドットの和、およびインク付与量を示した図である。
【００６４】
また、同図（ｂ）は、画像解像度の１画素あたりに付与するインク量と、当該インク量を付与するために記録するドット数の平均値を示した図である。横軸は、ある程度の領域に対し一様な画像を様々な濃度で記録した場合の、６００ｄｐｉの１画素あたりに平均して付与されるインク量（ｐｌ）を示している。縦軸は、それぞれのインク量を実現するために各画素に記録される大ドットと小ドットの和の平均値を示している。
【００６５】
個々の記録素子において、少量のインクを吐出する場合よりも多量のインクを吐出する場合のほうが、駆動エネルギは多く必要とされ、インク路内での発熱量も大きい。しかし、大ドットにおいては、発熱したインクが小ドットよりも多く吐出されて行くので、記録ヘッドにおける昇温の程度は、大ドットと小ドットで殆ど変わりない。本発明者らの検討によれば、記録ヘッドの昇温の程度は、吐出されるインクの量ではなく、主に吐出回数に依存することが確認されている。
【００６６】
すなわち、図５の場合には、レベル１、レベル２またはレベル４においては、中ドットを用いた場合よりも記録ヘッドが昇温しやすく、逆にレベル５においては昇温し難いと言える。しかしながら、一般的な画像において、頻繁に用いられる階調は然程高くはなく、本例の場合で言えばレベル２以下が多い。よって、大小のドットを記録可能な記録ヘッドを用い、図２で示すようなＩＮＤＥＸパターンを導入した従来のインクジェット記録装置においては、記録ヘッドが昇温しやすく、記録速度の低下を招致しやすい。
【００６７】
一方、図１３（ａ）は、図１０に示したＩＮＤＥＸパターンを使用した場合の、各入力レベルに対する６００ｄｐｉの１画素内での小ドットの記録数、大ドットの記録数、小ドットと大ドットの和、およびインク付与量を示した図である。ここでは、図２のＩＮＤＥＸパターンの入力レベル（７値）に対応するインク付与量を実現するための、平均ドット数あるいは平均インク付与量も示している。
【００６８】
また、同図（ｂ）は、本実施例における画像解像度の１画素あたりに付与するインク量と、当該インク量を付与するために記録するドット数の平均値を図５（ｂ）で示した曲線と共に示した図である。図１３から判るように、本実施例のＩＮＤＥＸパターンを用いれば、図２で示したＩＮＤＥＸパターンのレベル２やレベル４と同等のインク付与量を実現した場合であっても、吐出回数を抑えることが出来る。具体的には、図２の場合よりもレベル２では７０％、レベル４では８０％に吐出回数を抑えることが出来る。結果、従来よりも記録ヘッドの昇温は抑制され、昇温に伴う記録速度の低下も回避される。
【００６９】
本実施例では、画像解像度を６００ｄｐｉとし、５ｐｌと２ｐｌの２段階のドットサイズで画像を記録する例を説明したが、本実施例の効果は、このようなパラメータの組み合わせに限るものではない。用いるドットのサイズは、副走査方向の解像度より小さいドットと、副走査方向の解像度より大きいドットを含む２種類以上であればよい。たとえば、画像解像度が１２００ｄｐｉの場合、解像度ピッチである２１μｍよりも大きな直径を有するドットと、小さな直径を有するドットの組み合わせが含まれていればよい。
【００７０】
さらに、図１０に示したようなＩＮＤＥＸパターンも、本実施例を限定するものではない。
【００７１】
図１４は、本実施例に適用可能なＩＮＤＥＸパターンの別例を示した図である。ここでは、レベル１に対応するパターンとして、左側の記録画素に小ドットを１つ記録するパターンと、右側の記録画素に小ドットを１つ記録するパターンの２種類が用意されている。これら２つは、小ドットの配置が異なるのみであるから、レベル１に対しどちらのパターンが用いられても画像濃度は大きく変わらない。但し、キャリッジ走査むらや装置本体に含まれる様々な誤差に起因する画像弊害を目立たなくするために、これら２種類のパターンをカラム毎やラスター毎に切り替えたり、記録データの出現ごとに切り替えたり、更にランダムに切り替えたりしてもよい。
【００７２】
以上説明した本実施例によれば、複数サイズのドットを記録可能な記録ヘッドを用いながらも、低階調領域で積極的に大ドットを記録するようなＩＮＤＥＸパターンを用いることにより、バンディングや記録ヘッドの昇温が抑えられた記録を実行することが出来る。
【実施例２】
【００７３】
以下に本発明の第２の実施例を説明する。本実施例で適用する記録ヘッドでは、１色のインクに付き３段階の吐出量を実現できるものとする。大ドットは１５ｐｌの吐出量で直径８０μｍ、中ドットは５ｐｌ吐出量で直径６０μｍ、および小ドットは２ｐｌの吐出量で直径３５μｍとする。本実施例の中ドットは、実施例１の大ドットに相当する。
【００７４】
なお、本実施例では、小ドットは副走査方向の画像解像度よりも小さな径を有し、中ドットおよび大ドットは副走査方向の画像解像度よりも大きな径を有している。
【００７５】
図１５は、本実施例で用いるＩＮＤＥＸパターンを図２あるいは図１０と比較しながら説明するための図である。本実施例では、６００ｄｐｉの画像解像度で５値のレベルを有する濃度データに対し、同じ６００ｄｐｉの解像度を有する個々の記録画素に、大ドット、中ドット、および小ドットを記録する数を定めたパターンで対応している。
【００７６】
本実施例の場合、レベル１～レベル３においては、６００ｄｐｉの１画素に記録される小ドットおよび中ドット（実施例１では大ドット）の数は実施例１と同様である。但し、本実施例では記録解像度も画像解像度と同等の６００ｄｐｉであるので、記録されるドットは全て６００ｄｐｉ画素の略中央に配置されている。レベル３で２つの中ドットがずれて配置されているのは、１つの画素に２つのドットが記録されていることを示すためである。
【００７７】
レベル４において、実施例１では２つの大ドット（本実施例では中ドット）と２つの小ドットが割当てられているが、本実施例では中ドット１つと大ドット１つが割当てられている。１画素あたりに付与するインク量で考えると、実施例１の場合は２ｐｌ×２＋５ｐｌ×２＝１４ｐｌであるのに対し、本実施例では１５ｐｌ＋５ｐｌ＝２０ｐｌとなる。結果的に、本実施例の場合の方が、レベル４におけるインク付与量は大きくなり、表現可能な濃度の最大値が高くなる。
【００７８】
このように、複数段階のドットサイズを用意する構成においては、最大のドットの吐出量を高く設定するほど、表現可能な濃度の最大値を高く設定することが出来る。しかしながら、本実施例のように、大ドットの吐出量（２０ｐｌ）がその下のサイズである中ドット（５ｐｌ）の４倍にもなる場合は、階調の飛びが懸念される。具体的に説明すると、本実施例のレベル２でのインク付与量は５ｐｌ＋２ｐｌ＝７ｐｌであるが、次のレベル３で大ドットのみにしても付与量は２０ｐｌと、レベル２の約３倍になってしまう。個々のレベルで表現される濃度は必ずしも線形性を有していなくても良いが、２つの連続するレベル間の濃度差が極端に大きいと、画像の階調性が損なわれやすい。
【００７９】
よって、本実施例ではレベル３において中ドットを２つ配置させている。このようにすることによって、大ドットを記録するレベル４とレベル２との間の階調連続性を好適に保つことが出来る。本実施例は、副走査方向の解像度よりも小さなドット（小ドット）を１つだけ配置するような濃度レベル（レベル１）より高いレベルの領域において、副走査方向の解像度よりも大きなドットが画素内に１つでも配置されていれば、その効果を得ることが出来る。このような条件が満たされれば、本発明が課題の対象とするような副走査のばらつきは画像に現れ難くなるからでる。よって、副走査方向の解像度よりも大きなドットが画素内に１つでも配置されていれば、その他のドットの組み合わせに対し、本発明はなんら制限を加えるものではなく、本実施例のように同じ画素内に中ドットを２つ配置させることも出来る。
【実施例３】
【００８０】
以下に、第３の実施例を説明する。本実施例では、図９で説明したｎ値化処理手段において、多値の濃度データを６値の濃度データ（レベル０～レベル５）に量子化するものとする。
【００８１】
図１６は、本実施例で使用する記録ヘッドのノズル配列を説明するための模式図である。図において、Ｓは１ｐｌのインク滴を吐出し直径約２５μｍの小ドットを記録するノズル、Ｍは２ｐｌのインク滴を吐出し直径約３５μｍの中ドットを記録するノズル、更にＬは５ｐｌのインク滴を吐出し直径約６０μｍの大ドットを記録するノズルである。小ドット用の吐出口列と中ドット用の吐出口列は、それぞれが副走査方向に６００ｄｐｉの密度で配列しているが、これら２つの列は互いに副走査方向に１２００ｄｐｉの１画素分だけずれた関係になっている。一方、大ドット用の吐出口列は２列の吐出口列で構成されており、これら２列は小ドット用の吐出口列と中ドット用の吐出口列の関係と同様に互いにずれて配置されている。
【００８２】
図１７は、図１６の小ドット用吐出口列１６０２と、中ドット用吐出口列１６０３によって記録されるドット配列状態を説明するための図である。それぞれの吐出口列に関しては、１回の記録走査で副走査方向に６００ｄｐｉの記録を行うが、小ドットと中ドットとを組み合わせた状態では、副走査方向に１２００ｄｐｉの記録を行うことができる。ここでは図示していないが、２列の大ドット用吐出口列に関しては、１２００ｄｐｉの記録を行うことが出来る。本実施例では、このように大、中、小組み合わせて１２００ｄｐｉの記録解像度を実現する記録ヘッドを用い、画像解像度が６００ｄｐｉの濃度データに対応する。
【００８３】
図１８は、本実施例のＩＮＤＥＸパターンを、図２や図１０あるいは図１５と比較しながら説明するための模式図である。ここでは、６００ｄｐｉの画像解像度で６値のレベルを有する濃度データ（レベル０～レベル５）に対し、縦１２００ｄｐｉ×横１２００ｄｐｉの個々の記録画素への大ドット、中ドット、および小ドットの記録・非記録を定めるパターンが示されている。レベル１において、６００ｄｐｉの１画素の中には小ドットが１つ記録されている。本実施例の小ドットは、先に説明した実施例１や実施例２よりもその径が小さいので、より一層ハイライト部の粒状感を低減することが出来る。
【００８４】
レベル２では、レベル１で記録した小ドットに対し副走査方向に隣接する位置に中ドットを追加する。このように、副走査方向に隣接する位置に積極的にドットを埋めていくことが本実施例の特徴となる。本実施例は実施例１や実施例２と異なり、副走査方向にも１２００ｄｐｉの記録解像度を有している。よって、画像解像度（６００ｄｐｉ）の１画幅（４２μｍ）より小さいドットであっても、記録解像度（１２００ｄｐｉ）の１画素幅（２１μｍ）より大きければ、これらを副走査方向に連続して配置させれば、上記実施例と同じ効果が得られるのである。
【００８５】
図１９（ａ）および（ｂ）は、レベル２のデータをある程度の領域に連続して記録した場合のドット配列状態を図３と比較して説明するための図である。
【００８６】
本実施例では副走査方向に隣接する記録画素にドットが重なり合いながら連結しており、副走査方向の被覆率はレベル２の状態で１００％以上になっている。よって、副走査に誤差が含まれている場合でも（図１９（ｂ）参照）、ドット同士が重なり合う領域が多少増減するのみで、図３のように白地部分の面積が変動することはない。すなわち、副走査量の変動に起因して記録媒体上の被覆率が大きく変わることはなく、画像の明度も安定する。
【００８７】
本実施例において、レベル３以降のドットパターンについては、副走査方向の被覆率が１００％を越えているという条件さえ満たしていれば、先に説明した実施例と同様、特にドットの組み合わせに制限はない。
【００８８】
なお、本実施例のレベル２においては、小ドットを１つ記録したレベル１に対し、中ドットを追加しているが、追加するドットは中ドットに限られるものではない。本実施例で使用する３種類のドットはいずれも記録解像度の１画素領域よりも大きな径を有しているので、これらのうちのいずれが記録されても、“副走査方向に対する被覆率が１００％を超える”と言う条件は満足され、本発明の効果は得られる。例えば、図１６で説明した中ドット用の吐出口列を全て小ドット用に変更し、レベル２では２つの小ドットを副走査方向に隣接して記録させる場合であってもよい。
【実施例４】
【００８９】
以下に、本発明の第４の実施例を説明する。本実施例では、図９で説明したｎ値化処理手段において、多値の濃度データは実施例１および２と同様に５値の濃度データ（レベル０～レベル４）に量子化されるものとする。
【００９０】
図２０は、本実施例で使用する記録ヘッドのノズル配列を説明するための模式図である。図において、Ｓ、Ｍ、およびＬは実施例３と同様の吐出量およびドット径を実現する、小ドット用の吐出口列、中ドット用の吐出口列、および大ドット用の吐出口列をそれぞれ示している。小ドット用吐出口列と中ドット用の吐出口列の副走査方向に対する位置関係は、実施例３と同様であり、これら２列の組み合わせによって副走査方向に１２００ｄｐｉの記録を行うことも同じである。但し、本実施例においては、これら２列の吐出口列が主走査方向に実施例３の構成よりも距離をおいて配置されている。このような２列間の距離は、主走査方向に対して記録ヘッドが傾いていた場合に、副走査方向に対する記録位置ずれとなって現れる。
【００９１】
図２１は、記録ヘッドの傾きに起因する記録位置ずれを説明するための図である。ここでは、距離ｄ＝１５ｍｍを置く小ドット列と中ドット列を有する記録ヘッドが、θだけ傾いた状態で主走査した場合の各ドットの記録位置を示している。本実施例の記録ヘッドは、小ドットの記録位置と中ドットの記録位置が、１２００ｄｐｉの１画素分（約２１μｍ）だけ副走査方向に互いにずれた状態で、交互に配置されるように設計されている。しかしながら、このような傾きが含まれ、且つ２列の距離が大きい場合には、互いの位置関係は記録画素単位で崩れる場合がある。図では、小ドットに対し中ドットが約２１μｍずれ、２つのドットが副走査方向において殆ど同位置に記録されてしまう状態を示している。
【００９２】
このような状態で、実施例３で用いたＩＮＤＥＸパターンを用いても、レベル２やレベル３では中ドットと小ドットが重なり合い、適切な階調表現が出来なくなる。特にレベル３では図３で示したドット配置パターンと類似したドット配置状態となり、搬送ばらつきの影響を受けやすくなってしまう。
【００９３】
図２２は、本実施例のＩＮＤＥＸパターンを、図１８で示した実施例３のＩＮＤＥＸパターンと比較しながら説明するための模式図である。ここでは、６００ｄｐｉの画像解像度で５値のレベルを有する濃度データ（レベル０～レベル４）に対し、縦１２００ｄｐｉ×横１２００ｄｐｉの個々の記録画素への大ドット、中ドット、および小ドットの記録・非記録を定めるパターンが示されている。本実施例のレベル３では、記録ヘッドの傾きの影響が現れやすい実施例３のレベル３に対し、中ドット２つを大ドットに置き換えている。このように、比較的低階調のレベルから画像解像度（６００ｄｐｉ）の１画素領域以上の径を有するドットを記録していくことが、記録ヘッドの傾きに起因する記録位置ずれへの対応策となり、本実施例の特徴でもある。１画素領域以上の大きさの大ドットが画素内に１つでも記録されていれば、多少の傾きが含まれていたとしても、被覆率は変わらないからである。更に、本実施例のレベル３は、６００ｄｐｉの１画素に対し２ｐｌのドットと５ｐｌのドットを記録すると言う点で実施例１のレベル２と同等である。よって、実施例１と同様の効果により搬送ばらつきによるバンディングも抑制される。
【００９４】
なお、以上では、“画像解像度の１画素領域以上の径を有するドット”を記録することが記録ヘッドの傾きに起因する弊害に対して有効であると説明した。すなわち、実施例４の場合で言えば、６００ｄｐｉの１画素幅（４２μｍ）よりも大きな径（６０μｍ）を有する大ドットを記録することが有効であることになる。しかし、本実施例のように記録ヘッドに傾きが含まれている場合には、記録ヘッド上に配列する吐出口列の解像度と記録媒体上で実際にドットが配置される解像度とは厳密には異なる。すなわち、記録媒体で形成される画像の解像度は、記録ヘッドのノズル解像度と記録ヘッドの傾きによって変化するのである。よって、画像解像度が６００ｄｐｉであっても“画像解像度の１画素領域以上の径を有するドット”であれば、必ず有効であるとは言えない懸念が生じる。
【００９５】
しかしながら、図２１で説明したような本実施例の程度であれば、記録ヘッドのノズル解像度と記録媒体で形成される画像の解像度は、実際には殆ど等しいと言える。以下にその理由を簡単に述べる。本実施例の中ドット用の吐出口列は小ドット用の吐出口列に対しｄ＝１５ｍｍ程度離れた位置に配置されている。この中ドット用吐出口列によって記録されたドットが、副走査方向に２１μｍ程度ずれて記録されたということは、傾き量θは、Ｓｉｎθ＝２１μｍ／１５ｍｍ
となり、殆ど０に近いことがわかる。一方、実際に記録媒体上の副走査方向に配列する中ドット間の距離Ｌは、記録ヘッド上に６００ｄｐｉで配列するノズル間距離Ｄを用いて、
Ｌ＝Ｄ×Ｃｏｓθ＝Ｄ×（１－Ｓｉｎ^２θ）^１／２≒Ｄ
と表すことが出来、略ノズル間距離Ｄと等しいことが判る。よって、本実施例においては、記録ヘッドのノズルピッチよりも大きな径を有するドット”を記録することが記録ヘッドの傾きに起因する弊害に対して有効であると言い換えることも出来る。
【００９６】
図２３は、本実施例に適用可能なＩＮＤＥＸパターンの別例を示した図である。ここでは、レベル１に対応するパターンとして、左上の記録画素に小ドットを１つ記録するパターンと、右上の記録画素に小ドットを１つ記録するパターンの２種類が用意されている。また、レベル２に対応するパターンとして、左下の記録画素に中ドットを追加するパターンと、右下の記録画素に中ドットを追加するパターンの２種類が用意されている。更に、レベル３に対応するパターンとして、右上の記録画素に大ドットを追加するパターンと、右下の記録画素に大ドットを追加するパターンの２種類が用意されている。このように、同じレベルに対して複数のパターンを用意することは、キャリッジ走査むらや装置本体に含まれる様々な誤差に起因する画像弊害を目立たなくするために有効である。これら複数種類のパターンをカラム毎やラスター毎に切り替えたり、記録データの出現ごとに切り替えたり、更にランダムに切り替えたりすることによって、様々な効果を得ることが出来る。図２３では、それぞれのレベルについて２つずつのパターンを用意したが、更に多くのパターンが用意されていても無論構わない。
【００９７】
（その他の実施例）
なお、以上説明した実施例のＩＮＤＥＸパターンは、記録装置が用いる全インク色に対して同様に適用される必要はない。全てのインク色において同様に用いてもよいし、搬送ばらつきに起因するバンディングが目立ちやすいインク色のみに対して用いてもよい。
【００９８】
また、同じインク色であっても、記録モードや記録媒体の種類に応じて、副走査ばらつきに起因するバンディングの現れ方は様々である。よって、記録モードや記録媒体の種類に応じて、異なる画像処理や異なるＩＮＤＥＸパターンが適用されるような構成であっても良い。例えば、シリアル型のインクジェット記録装置でマルチパス記録を採用する場合、マルチパス数が増加するほど副走査のばらつきは画像に現われ難くなる。よって、マルチパス数が少ない高速記録モードでは本発明を適応し、マルチパス数の多い記録モードでは、従来型のＩＮＤＥＸパターンを適用する構成であっても良い。無論、その中に、背景技術の項で図２を用いて説明したような従来のＩＮＤＥＸパターンが含まれていても構わない。
【００９９】
更に、以上の実施例で提示したドット配列の特徴が満足されるパターンは、本明細書に提示した以外にも、様々な変形例が実現可能である。インク色、記録モード、或いは記録媒体の種類などに応じて、これら変形例のいずれかを適用する場合であっても本発明の範疇に含まれる。
【０１００】
なお、以上の実施例では、一連の画像処理工程を、ホスト装置と記録装置で図９のように分担するシステムとして説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。より多くの工程を、ホスト装置側で行っても良いし、記録装置側で行っても構わない。例えば、図９のホスト装置Ｆ１０１側にある画像処理手段（Ｆ１１１、Ｆ１１２，Ｆ１１３）を、記録装置Ｆ１０２側に備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】ＩＮＤＥＸパターン化処理を説明するための模式図である。
【図２】大ドットと小ドットを用いて画像を形成するインクジェット記録装置におけるＩＮＤＥＸパターンを説明するための模式図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、レベル２のデータをある程度の領域に連続して記録した場合のドット配列状態を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図３（ａ）および（ｂ）の副走査方向における境界部分に着目した際の拡大図である。
【図５】（ａ）は、図２に示したＩＮＤＥＸパターンを使用した場合の、各入力レベルに対する６００ｄｐｉの１画素内での小ドットの記録数、大ドットの記録数、小ドットと大ドットの和、およびインク付与量を示した図である。（ｂ）は、画像解像度の１画素あたりに付与するインク量と、当該インク量を付与するために記録するドット数の平均値を示した図である。
【図６】本発明の実施形態で適用するインクジェット記録装置Ｆ１０２の要部の概略構成図である。
【図７】本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録カートリッジの構成を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の実施形態の記録装置における制御系の構成を説明するための概略ブロック図である。
【図９】本発明の実施形態の記録装置とこれに画像データを供給するホスト装置によって実行される一連の画像処理工程を説明するためのブロック図である。
【図１０】実施例１で用いるＩＮＤＥＸパターンを図２と比較しながら説明するための図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、実施例１のレベル２のデータをある程度の領域に連続して記録した場合のドット配列状態を、図３と比較して示した図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、単位面積あたりのインク付与量が図３と同程度になるような場合のドット配列状態を示した図である。
【図１３】（ａ）は、図１０に示したＩＮＤＥＸパターンを使用した場合の、各入力レベルに対する６００ｄｐｉの１画素内での小ドットの記録数、大ドットの記録数、小ドットと大ドットの和、およびインク付与量を示した図である。（ｂ）は、画像解像度の１画素あたりに付与するインク量と、当該インク量を付与するために記録するドット数の平均値を図５（ｂ）で示した曲線と共に示した図である。
【図１４】実施例１に適用可能なＩＮＤＥＸパターンの別例を示した図である。
【図１５】実施例２で用いるＩＮＤＥＸパターンを説明するための図である。
【図１６】実施例３で使用する記録ヘッドのノズル配列を説明するための模式図である。
【図１７】図１６の小ドット用吐出口列と、中ドット用吐出口列によって記録されるドット配列状態を説明するための図である。
【図１８】実施例３のＩＮＤＥＸパターンを説明するための模式図である。
【図１９】（ａ）および（ｂ）は、レベル２のデータをある程度の領域に連続して記録した場合のドット配列状態を図３と比較して説明するための図である。
【図２０】実施例４で使用する記録ヘッドのノズル配列を説明するための模式図である。
【図２１】記録ヘッドの傾きに起因する記録位置ずれを説明するための図である。
【図２２】実施例４のＩＮＤＥＸパターンを、図１８と比較しながら説明するための模式図である。
【図２３】実施例４に適用可能なＩＮＤＥＸパターンの別例を示した図である。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｂ１００ＣＰＵ
Ｂ１０１ＲＯＭ
Ｂ１０２ＲＡＭ
Ｂ１０３キャリッジモータ
Ｂ１０３Ａモータドライバ
Ｂ１０４搬送モータ
Ｂ１０４Ａモータドライバ
Ｆ１０１ホスト装置
Ｆ１０２記録装置
Ｆ１１０多値画像データ
Ｆ１１１記録要素分離手段
Ｆ１１２ｎ値化処理手段
Ｆ１１３記録コード化手段
Ｆ１１４インターフェイス（Ｉ／Ｆ）
Ｆ１１５受信バッファ
Ｆ１１６コード解析手段
Ｆ１１７記録データ展開手段
Ｆ１１８プリントバッファ
Ｈ１００１記録ヘッド
Ｈ１００１Ａヘッドドライバ
Ｈ１９００インクタンク
１６０２小ドット用吐出口列
１６０３中ドット用吐出口列

【出願人】	【識別番号】０００００１００７【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【出願日】	平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【代理人】	【識別番号】１０００７７４８１【弁理士】【氏名又は名称】谷義一【識別番号】１０００８８９１５【弁理士】【氏名又は名称】阿部和夫
【公開番号】	特開２００８－４９５６１（Ｐ２００８－４９５６１Ａ）
【公開日】	平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願番号】	特願２００６－２２７１７７（Ｐ２００６－２２７１７７）