JP4773639B2

JP4773639B2 - Image recording apparatus, computer program, and image recording control method

Info

Publication number: JP4773639B2
Application number: JP2001202446A
Authority: JP
Inventors: 淳後田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-07-03
Also published as: JP2002096461A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置、コンピュータプログラム、及び画像記録制御方法に関し、特に、複数の記録素子を有する記録ヘッドにより記録媒体上に画像を形成する場合に好適な画像記録装置、コンピュータプログラム、及び画像記録制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙、ＯＨＰシートなどの記録媒体上に画像を形成する装置としては、種種の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態で提案されている。記録方式としては、ワイヤドット方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式などがある。これら何れの記録方式も、記録の効率を上げるために複数の記録素子を一体化した記録ヘッドを用いるのが一般的である。
【０００３】
上記のような機構においては、記録素子間のばらつきや、記録ヘッド及び記録媒体の移動の機械的精度に起因する帯状の濃度むらが避けられないものであった。具体的には、インクジェット方式であれば、記録素子であるインク吐出ノズル間でインクの吐出方向や吐出量の微妙な差により細かいスジが発生したり、ノズルの間隔と記録媒体の移動量の誤差により記録媒体の移動間隔で帯状の濃度むらが生じることがあった。
【０００４】
そして、このような濃度むらを補正する方法として、例えば特開昭６０−１０７９７５号公報で開示されているようなマルチパス記録法が用いられていた。更に、マルチパス記録法における間引きパターンと画像パターンの干渉による弊害を防ぐために、例えばUSP5818474、6042212及び6118457などに開示されているランダムマスクパターンを使用して間引きを行う記録装置が知られている。
【０００５】
上記ランダムマスクパターンを使用した方法を概略説明すると、複数の記録素子を有する記録ヘッドを記録媒体の同一記録領域に対して複数回走査させ、各走査で間引きパターンに従って間引き画像を形成して画像を完成する画像記録装置において、非記録画素と記録画素とが乱数的に配列された所定サイズのランダムマスクパターンを、前記各記録領域に対する間引きパターンとして用いるものである。この方法によれば、ランダムマスクパターンに従った印字画素で画像を形成することにより、間引き配列のパターン周期を持つことはなくなり、従来のマルチパス記録法では不均等であった同一記録領域の数回のマルチパス記録時の記録画素数によって発生する濃度むらの弊害を、濃度むらの周期性をなくすことで克服している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、乱数の周期が短い場合、出力画像に繰り返しパターンが生じたり、乱数として一様乱数を用いた場合、乱数の低周波成分により粒状性が悪化するという欠点があった。更に、通常、プリンタは印字品位と印字スピードの優先度及び印字媒体の種類に応じて、複数の印字モードを備えているが、上記従来例では、印字モード毎に間引きパターンを用意する必要があり、そのために多くのメモリを必要とする欠点があった。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、マルチパス記録法により記録を行うにあたり、乱数によるマスクパターンと比べて、繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を低減することができ、特に、濃度むらの周期性を低減し、高品質な出力画像を実現することができる画像記録装置、コンピュータプログラム、及び画像記録制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、マルチパス記録法により記録を行うにあたり、マスクパターンを格納するためのメモリを少なくすることができる画像記録装置、コンピュータプログラム、及び画像記録制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の記録素子を有する記録ヘッドを用いて、用紙等の記録媒体上の同一領域に対して複数回の走査を行い、前記各走査で間引きパターンに従い間引き画像を形成して画像を完成させる画像記録装置であって、ランダムに求めた初期記録画素位置の各記録画素位置に対して一定の斥力ポテンシャルを付与し、該ポテンシャルの和が最小となる画素位置に新たな記録画素を設定する処理を、繰り返すことにより生成される疑似周期的マスク配列を取得する取得手段と、前記疑似周期的マスク配列を構成する各値を、大きさに基づいて複数の値域に分類することにより、前記各走査に対応する複数のマスクパターンを生成するマスク生成手段と、前記マスクパターンを前記記録ヘッドによる各記録領域に対する間引きパターンとして記録データを間引く間引き手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明は、複数の記録素子を有する記録ヘッドを用いて、用紙等の記録媒体上の同一領域に対して複数回の走査を行い、前記各走査で間引きパターンに従い間引き画像を形成して画像を完成させる画像記録装置に適用される画像記録制御方法であって、ランダムに求めた初期記録画素位置の各記録画素位置に対して一定の斥力ポテンシャルを付与し、該ポテンシャルの和が最小となる画素位置に新たな記録画素を設定する処理を、繰り返すことにより生成される疑似周期的マスク配列を取得する取得工程と、前記疑似周期的マスク配列を構成する各値を、大きさに基づいて複数の値域に分類することにより、前記各走査に対応する複数のマスクパターンを生成するマスク生成工程と、前記マスクパターンを前記記録ヘッドによる各記録領域に対する間引きパターンとして記録データを間引く間引き工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の概要について説明する。本発明は、マルチパス記録法における間引きパターンとして、任意のレベルで二値化された際に記録画素と非記録画素の配置が視覚的に好ましくなるようなドットの分散性の高い疑似周期的マスク配列から、印字モードに応じて複数のマスクパターンを生成するものである。これにより、乱数によるマスクパターンと比べて、繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を低減すると共に、マスクパターンを格納するためのメモリを少なくすることを可能とするものである。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置は、画像データ入力端子１０と、画像バッファ１１と、アドレスカウンタ１２と、マスク生成部１３（マスク生成手段、間引き手段）と、マスクバッファ１４と、マスク処理部１５と、記録ヘッド１０１・移動装置１０２（移動手段）・搬送装置１０３を有するプリンタ１６（印字手段）と、母マスクメモリ（ＲＯＭ）１７（格納手段）とを具備している。１０４は記録媒体である。
【００１４】
上記構成を詳述すると、画像データ入力端子１０には、本画像記録装置における印字対象の画像データが入力される。画像バッファ１１は、一回の走査により印字される画像データを蓄積しておくためのバッファである。アドレスカウンタ１２は、画像データとマスクデータの同期を取るためのカウンタである。マスク生成部１３は、マスクデータを生成する。マスクバッファ１４は、マスクデータを格納するためのバッファである。マスク処理部１５は、画像データとマスクデータからヘッド駆動信号を生成する。プリンタ１６は、ヘッド駆動信号に従い記録媒体１０４上に画像を形成するものであり、後述する。母マスクメモリ１７は、予め他の装置により生成された母マスクデータを格納するためのメモリである。
【００１５】
上記プリンタ１６は、記録ヘッド１０１を記録媒体１０４に対して相対的に縦横に移動することにより、記録媒体１０４上に画像を形成する。記録ヘッド１０１は、複数の記録素子から構成されており、各記録素子はインクジェット方式によりインクを記録媒体１０４上に吐出することにより画像を形成するものとする。移動装置１０２は、記録ヘッド１０１を移動するための機構であり、搬送装置１０３は、記録媒体１０４を搬送する機構である。
【００１６】
このようなプリンタにおいては、記録ヘッド１０１を構成する記録素子の配置や特性のばらつき、或いは移動装置１０２及び搬送装置１０３の機械的精度等により、画像上に帯状の濃度むらが発生することは避けがたい。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置の記録ヘッド１０１の構成例を示す説明図である。図２においては、説明を簡単にするため、記録媒体搬送方向に記録素子が一列に配置された構成を有する記録ヘッドを示しているが、記録素子の数、配置は任意であり、例えば記録素子が複数列あるような構成であっても、記録素子がジグザグに配置されているような構成であってもよい。
【００１８】
図２において、符号２０は記録素子であり、記録ヘッド１０１の長手方向に一定間隔で例えば１６個配置されている。記録ヘッド１０１は、記録媒体１０４に対し、図２で左から右に移動しながら一定の駆動間隔で各記録素子２０を駆動し、記録媒体１０４上に画像を記録する。一回の走査が終了すると、記録ヘッド１０１を左端に戻すと同時に、記録媒体１０４を一定量搬送する。以上の処理を繰り返すことにより画像の記録が行われる。
【００１９】
一回の走査毎の記録媒体１０４の搬送量を記録ヘッド１０１の記録素子２０の数より少なくすることにより、マルチパス記録法による印字が行われる。
【００２０】
本実施形態では、記録媒体１０４の搬送量を記録ヘッド１０１の記録素子２０の数の１／４とした場合について説明する。尚、記録媒体１０４の搬送量は上記数値に限定されるものではない。
【００２１】
図１８は本発明の画像記録制御方法を実行するプログラム及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例を示す説明図である。本発明の画像記録制御方法を実行するプログラム及び関連データは、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体１３１を装置１３２に装備された記憶媒体ドライブ挿入口１３３に挿入することで供給される。その後、プログラム及び関連データを記憶媒体１３１から一旦ハードディスクにインストールしハードディスクからＲＡＭにロードするか、或いはハードディスクにインストールせずに直接ＲＡＭにロードすることで、プログラム及び関連データを実行することが可能となる。
【００２２】
この場合、本発明の第１〜第３の実施の形態に係る画像記録装置において本発明の画像記録制御方法を実行するプログラムを実行する場合は、例えば上記図１８を参照して説明したような手順で画像記録装置に当該プログラム及び関連データを供給するか、或いは画像記録装置に予め当該プログラム及び関連データを格納しておくことで、プログラム実行が可能となる。
【００２３】
図１７は本発明の画像記録制御方法を実行するプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例を示す説明図である。記憶媒体は、例えばボリューム情報１２１、ディレクトリ情報１２２、プログラム実行ファイル１２３、プログラム関連データファイル１２４等の記憶内容で構成される。本発明の画像記録制御方法を実行するプログラムは、後述の第１の実施の形態の動作手順（図７、図９）、第２の実施の形態の動作手順、第３の実施の形態の動作手順（図１５）に基づきプログラムコード化されたものである。
【００２４】
次に、上記の如く構成された本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置の動作を上記図１、図２、図３〜図８を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図３〜図６は本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置のマスク処理部１５により画像バッファ１１及びマスクバッファ１４から記録ヘッド制御信号を生成する手順を示す説明図である。画像バッファ１１は、横方向が印字可能な横画素数と同数で、縦方向が記録ヘッド１０１の記録素子と同数の画素を記録できるメモリである。図３〜図６では都合上、横画素数を１６画素としているが、実際の画像バッファ１１の横画素数は、記録媒体１０４の横方向に記録可能な画素数と同数である。例えば、記録媒体１０４上で記録可能な領域の横幅が８インチであり、プリンタ１６の解像度が６００ＤＰＩであれば、記録可能な横画素数は４８００画素である。
【００２６】
図３〜図６において、各ます目が画素に対応しており、白のます目３０は当該画素を記録しないことを表し、黒のます目３１は当該画素を記録することを表す。また、マスクバッファ１４のサイズは横方向は例えば１６画素、縦方向は記録ヘッド１０１の記録素子と同数の例えば１６画素とした。
【００２７】
図３は第一の走査における記録ヘッド制御信号を生成するためのマスク処理を示した説明図である。先ず、第一の走査においては画像バッファ１１の下側４画素分の領域に入力画像の上端から４画素分の画像データが格納される。次に、後述する手順によりマスク生成部１３から生成された第一のマスクパターン３２と画像バッファ１１の画素毎のＡＮＤ演算を行い、ヘッド駆動信号３３を生成する。即ち、画像バッファ１１及びマスクパターン３２が両方とも記録状態の画素に対応する記録素子のみを駆動する。
【００２８】
図４は第二の走査における記録ヘッド駆動信号を生成するためのマスク処理を示した説明図である。第一の走査が行われた後、プリンタ１６の搬送装置１０３により記録ヘッド１０１の記録素子の数の１／４、即ち４画素分の紙送りが行われる。従って、画像バッファ１１の内容も４画素分上に移動し、追加の４画素分のデータを画像データ入力端子１０より取得し画像バッファ１１に格納する。図３〜図６では説明の都合上、画像データを移動しているように表現しているが、画像バッファ１１をリングバッファとして構成しておけば、バッファ内での画像データの移動をアドレスカウンタ１２の変更のみで処理できるため、便利である。次に、後述する手順によりマスク生成部１３から生成された第二のマスクパターン３４と画像バッファ１１の画素毎のＡＮＤ演算を行い、ヘッド駆動信号３５を生成する。
【００２９】
図５は第三の走査における記録ヘッド駆動信号を生成するためのマスク処理を示した説明図である。第二の走査が行われた後、プリンタ１６の搬送装置１０３により記録ヘッド１０１の記録素子の数の１／４、即ち４画素分の紙送りが行われる。従って、画像バッファ１１の内容も４画素分上に移動し、追加の４画素分のデータを画像データ入力端子１０より取得し画像バッファ１１に格納する。次に、後述する手順によりマスク生成部１３から生成された第三のマスクパターン３６と画像バッファ１１の画素毎のＡＮＤ演算を行い、ヘッド駆動信号３７を生成する。
【００３０】
図６は第四の走査における記録ヘッド駆動信号を生成するためのマスク処理を示した説明図である。第三の走査が行われた後、プリンタ１６の搬送装置１０３により記録ヘッド１０１の記録素子の数の１／４、即ち４画素分の紙送りが行われる。従って、画像バッファ１１の内容も４画素分上に移動し、追加の４画素分のデータを画像データ入力端子１０より取得し画像バッファ１１に格納する。次に、後述する手順によりマスク生成部１３から生成された第四のマスクパターン３８と画像バッファ１１の画素毎のＡＮＤ演算を行い、ヘッド駆動信号３９を生成する。
【００３１】
以上の４回の走査により、画像上端の４画素分の画像の印字処理が終了する。以下同様な処理を繰り返すことにより、画像全体の印字処理を行う。尚、第五の走査においては、既に画像上端４画素分の印字は終了しているので、画像バッファ上端４画素分のデータを捨て、新たに生じた空き領域に追加の４画素分のデータを格納する。
【００３２】
次に、図１の母マスクメモリ１７に格納される母マスクデータの作成手順を図７のフローチャートに従って説明する。本実施形態においては、母マスクのサイズは縦横１６画素とする。先ず、１レベル目のドット配置をランダムに一つ決める（ステップＳ４０）。ここでは、最初のドット位置を（ｘ０，ｙ０）とする。次に、母マスクデータを初期化する（ステップＳ４１）。即ち、最初のドット位置（ｘ０，ｙ０）のマスク値を２５４とし、その他のマスク値を２５５とする。次に、ポテンシャルの初期化を行う（ステップＳ４２）。ポテンシャルは、ドット位置からの距離ｒに対して以下の関数ｆ（ｒ）で与えられるものとする。
【００３３】
ｆ（ｒ）＝−０．４１ｒ＋１．２１（ｒ＜２）
ｆ（ｒ）＝２．７６ｅｘｐ（−ｒ）（２≦ｒ＜１０）
ｆ（ｒ）＝０（ｒ≧１０）
従って、ドット位置（ｘ０，ｙ０）による、マスク位置（ｘ，ｙ）に対するポテンシャルＰ（ｘ，ｙ）は、次式で求められる。
【００３４】
【数１】

次に、ポテンシャルの最も小さい位置を検索し、その位置にドットを追加する（ステップＳ４３）。ポテンシャルの最小値を持つ位置が複数ある場合は、ランダムに一つの位置を選択する。次に、新たに追加したドットを含む全てのドットの位置に対応するマスク値を１減らす（ステップＳ４４）。次に、新たに追加したドットに対するポテンシャルを加算する（ステップＳ４５）。追加したドットの位置を（ｘ１，ｙ１）とすると、新たなポテンシャルは次式により求められる。
【００３５】
【数２】

上記ステップＳ４３、ステップＳ４４、ステップＳ４５を母マスクの全ての画素位置にドットが追加されるまで繰り返す。以上のようにして母マスクの生成が行われる。このような手順により、マスク値が一様に分散した視覚的に好ましい疑似周期的マスクパターンを生成することができる。
【００３６】
即ち、疑似周期的マスク配列（疑似周期的配列の母マスクデータ）は、ランダムに初期記録画素位置を求め、求めたすべての記録画素位置に対して一定の斥力ポテンシャルを付与し、該ポテンシャルの和が最小となる画素位置に新たな記録画素を設定する処理をすべての画素が記録画素となるまで繰り返すことにより生成されるものであり、斥力ポテンシャルは、記録画素からの位置に従って減衰する関数で表される。
【００３７】
図８に母マスクの一例を示す。
【００３８】
尚、母マスクの生成のための手段は、本画像記録装置に組み込まれる必要はなく、予め別個の母マスク生成装置により母マスクデータを生成し、結果の母マスクデータのみを本画像記録装置の母マスクメモリ１７に格納するものとする。
【００３９】
次に、本画像記録装置のマスク生成部１３によりマスクバッファ１４に格納される上記マスクデータ（マスクパターン）３２、３４、３６、３８の生成手順を図９のフローチャートに従い説明する。母マスクは縦横１６画素で各マスク値が０から２５５の値を持つ。先ず、マスクデータをマルチパスの走査回数に量子化する（ステップＳ５０）。即ち、本実施形態では４回の走査によるマルチパス印字であるから、マスク値０から６３を第一パスに、マスク値６４から１２７を第二パスに、マスク値１２８から１９１を第三パスに、マスク値１９２から２５５を第四パスに割り当てる。
【００４０】
次に、各パスに対応するマスクデータの画素をオンにする（ステップＳ５２）。即ち、マスクデータ３２を形成する際は第一パスに割り当てられた画素位置をオンにし、マスクデータ３４を形成する際は第二パスに割り当てられた画素位置をオンとし、マスクデータ３６を形成する際は第三パスに割り当てられた画素位置をオンとし、マスクデータ３８を形成する際は第四パスのマスクデータ３８の第四パスに割り当てられた画素位置をオンとする。次に、各パスにおける搬送量に対応して、マスクデータをローテーションする（ステップＳ５２）。即ち、マスクデータ３４は母マスクに対し上に４画素分移動し、上にはみ出す４画素分は下側に移動する。（４画素のローテーション）マスクデータ３６は母マスクに対し上に8画素分移動し、上にはみ出す８画素分は下側に移動する。（８画素のローテーション）マスクデータ３８は母マスクに対し上に１２画素分移動し、上にはみ出す１２画素分は下側に移動する（１２画素のローテーション）。
【００４１】
以下具体的に、マスクデータ３２、３４、３６、３８の作成方法を説明する。
【００４２】
第１パス用のマスクデータ３２を示したのが図１０である。
【００４３】
図１０のマスクデータ３２は、図８の母マスク内の０〜２５５のデータのうち、０〜６３のデータを１にしたものである。第１パス用のマスクデータは、ローテーションは不要である。
【００４４】
第２パス用のマスクデータ３４を示したのが図１１である。
【００４５】
図１１のマスクデータ３４は、図８の母マスク内の０〜２５５のデータのうち、６４〜１２７のデータを１にするとともに、上方向に４画素のローテーションを行ったものである。
【００４６】
第３パス用のマスクデータ３６を示したのが図１２である。
【００４７】
図１２のマスクデータ３６は、図８の母マスク内の０〜２５５のデータのうち、１２８〜１９１のデータを１にするとともに、上方向に８画素のローテーションを行ったものである。
【００４８】
第４パス用のマスクデータ３８を示したのが図１３である。
【００４９】
図１３のマスクデータ３８は、図８の母マスク内の０〜２５５のデータのうち、１９２〜２５５のデータを１にするとともに、上方向に８画素のローテーションを行ったものである。
【００５０】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置によれば、マスク生成部１３は、マルチパス記録法における間引きパターンとして、任意のレベルで二値化された際に記録画素と非記録画素の配置が視覚的に好ましくなるようなドットの分散性の高い疑似周期的マスク配列から、マスクパターンを生成するため、下記のような作用及び効果を奏する。
【００５１】
上記構成において、疑似周期的配列の母マスクデータは、一様乱数と比べて低周波成分が少ないため、繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を防止するように働く。即ち、ドットの分散性の高い疑似周期的配列の母マスクデータを用いることにより、短い周期の乱数を用いた場合に生じる繰り返しパターンや、一様乱数によるマスクを用いた場合に生じる粒状性の悪化を防ぐことができる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
図１４は本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置は、画像データ入力端子１０と、画像バッファ１１と、アドレスカウンタ１２と、マスク生成部１３と、マスクバッファ１４と、マスク処理部１５と、記録ヘッド１０１・移動装置１０２・搬送装置１０３を有するプリンタ１６と、母マスクメモリ（ＲＯＭ）１７と、印字モード設定端子１８とを具備している。
【００５３】
上記要部の構成を詳述すると、第２の実施の形態は上記第１の実施の形態に印字モード設定端子１８を追加したものである。印字モード設定端子１８は、プリンタ１６にセットされている記録媒体１０４の種類（普通紙、コート紙、光沢紙など）や、印字品位と印字スピードの優先度に応じて印字制御を変えるための信号を入力する端子である。プリンタ１６は、印字モードに応じてマルチパスの回数及び記録ヘッド１０１と搬送装置１０３の動作を変更する。これ以外の構成は上記第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００５４】
次に、上記の如く構成された本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置の動作を上記図２、上記図９、図１４を参照しながら詳細に説明する。
【００５５】
例えば、コート紙モードでは、上記第１の実施の形態で説明した４パス片方向印字を行い、普通紙モードでは、２パス双方向印字（マルチパス回数２回で、記録ヘッド１０１を上記図２の右から左に戻す際にも印字する）を行うといった制御が可能である。この場合、マスク生成部１３は、マルチパス回数に応じてマスクを量子化し（上記図９のステップＳ５０）、パス毎の記録媒体１０４の移動量に応じてマスクデータのローテート量を変更して、マスクパターンを生成する。
【００５６】
つまり、４パスの場合は、図１０〜図１３に示したマスクを生成し、２パスの場合は、図８の母マスク内の０〜２５５のデータのうち、０〜１２７のデータを１にしたマスクと、図８の母マスク内の０〜２５５のデータのうち、１２８〜２５５のデータを１にするとともに、上方向に８画素のローテーションを行ったマスクを生成して使用する。
【００５７】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置によれば、複数の印字モードに対しても一つの母マスクデータからマスクパターンを生成することができるため、印字モード分のマスクパターンを予め用意しておく場合と比べ、マスクを格納するためのメモリ容量を少なくすることができる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る画像記録装置は、上記第２の実施の形態と同様に、画像データ入力端子１０と、画像バッファ１１と、アドレスカウンタ１２と、マスク生成部１３と、マスクバッファ１４と、マスク処理部１５と、記録ヘッド１０１・移動装置１０２・搬送装置１０３を有するプリンタ１６と、母マスクメモリ（ＲＯＭ）１７と、印字モード設定端子１８とを具備している（上記図１４参照）。
【００５９】
上記要部の構成を詳述すると、本画像記録装置では、普通紙やコート紙などの比較的インク吸収力の高い記録媒体を指定された場合、マスク生成部１３の動作を一部変更することができる。このような比較的インク吸収力の高い記録媒体に対するマルチパス記録法としては、例えば特開平６−１４３６１８号公報に開示されているように、記録ヘッド１０１端部の記録画素比率（非記録画素と記録画素の比率）を中央部に比べ低くすることにより、パス間のつなぎスジを低減できることが知られている。本実施形態では、記録画素比率を容易に変更することが可能である。下記でその具体的手順を説明する。
【００６０】
次に、上記の如く構成された本発明の第３の実施の形態に係る画像記録装置の動作を図１４〜図１６を参照しながら詳細に説明する。
【００６１】
図１５は記録画素比率を任意に指定するためのマスク生成部１３におけるマスクパターンの生成手順を説明するフローチャートである。ここでは、マスクパターンを図１６に示すような四つのブロック８０〜８３に分割し、記録ヘッド１０１の両端に相当するブロック８０及び８３の記録画素比率を例えば２０％、記録ヘッド１０１の中央部に相当するブロック８１及び８２の記録画素比率を例えば３０％とする場合について説明する。尚、記録画素比率は上記数値に限定されるものではない。
【００６２】
先ず、図８に示した母マスクデータを図１６に示す四つのブロックに分割する（ステップＳ７０）。即ち、縦方向の画素位置a〜d画素までをブロック８０、e〜h画素までをブロック８１、i〜l画素までをブロック８２、m〜p画素までをブロック８３とする。次に、各ブロック毎にマスク値の量子化を行う（ステップＳ７１）。
【００６３】
ブロック８０の部分については、マスク値０から５０までを第一パスに、マスク値５１から１２７までを第二パスに、マスク値１２８から２０４までを第三パスに、マスク値２０５から２５５までを第四パスに割り当てる。
【００６４】
ブロック８１の部分については、マスク値０から７６までを第一パスに、マスク値７７から１５３までを第二パスに、マスク値１５４から２０４までを第三パスに、マスク値２０５から２５５までを第四パスに割り当てる。
【００６５】
ブロック８２の部分については、マスク値０から７６までを第一パスに、マスク値７７から１２７までを第二パスに、マスク値１２８から１７８までを第三パスに、マスク値１７９から２５５までを第四パスに割り当てる。
【００６６】
ブロック８３の部分については、マスク値０から５０までを第一パスに、マスク値５１から１０２までを第二パスに、マスク値１０３から１７８までを第三パスに、マスク値１７９から２５５までを第四パスに割り当てる。
【００６７】
全ブロック量子化が完了したら次のステップへ進む（ステップＳ７２）。次に、各パスに対応するマスクデータの画素をオンにする（ステップＳ７３）。即ち、マスクデータ３２を形成する際は第一パスに割り当てられた画素位置をオンにし、マスクデータ３４を形成する際は第二パスに割り当てられた画素位置をオンとし、マスクデータ３６を形成する際は第三パスに割り当てられた画素位置をオンとし、マスクデータ３８を形成する際は第四パスに割り当てられた画素位置をオンとする。
【００６８】
次に、各パスにおける搬送量に対応して、マスクデータをローテーションする（ステップＳ７４）。即ち、マスクデータ３４は母マスクに対し上に４画素分移動し、上にはみ出す４画素分は下側に移動する。（４画素のローテーション）マスクデータ３６は母マスクに対し上に8画素分移動し、上にはみ出す８画素分は下側に移動する。（８画素のローテーション）マスクデータ３８は母マスクに対し上に１２画素分移動し、上にはみ出す１２画素分は下側に移動する。（１２画素のローテーション）
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る画像記録装置によれば、印字モードに応じて、記録ヘッド１０１端部の記録画素比率を中央部に比べて低くするようなマスクパターンを生成することができ、比較的インク吸収力の高い記録媒体で生じるパス間のつなぎスジを低減することが可能となる。
【００６９】
［他の実施の形態］
上述した本発明の第１〜第３の実施の形態においては、画像記録装置単体の場合を例に上げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像記録装置と、母マスクデータを画像記録装置へ供給するパーソナルコンピュータ等の情報処理装置や、画像記録装置で記録するデータを原稿から読み取るスキャナ等の画像読取装置等を、通信媒体を介して任意台数接続したシステムに適用することも可能である。
【００７０】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００７１】
上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７２】
この場合、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、或いはダウンロードなどを用いることができる。
【００７３】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７４】
更に、記憶媒体等の媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像記録装置によれば、疑似周期的マスク配列から複数のマスクパターンを生成することにより、乱数によるマスクパターンと比べて、繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を低減することができるという効果を奏する。特に、母マスクをどのように分類しても、１つの母マスクから分散性の高い間引きパターンを生成することができ、その結果、濃度むらの周期性を低減し、高品質な出力画像を実現できるという効果を奏する。また、マスク生成手段は印字モードに応じて複数のマスクパターンを生成することができるため、マスクパターンを格納するためのメモリを少なくすることができるという効果を奏する。
【００７６】
また、本発明の画像記録制御方法によれば、画像記録制御方法を画像記録装置で実行することで、上記と同様に、乱数によるマスクパターンと比べて、繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を低減することができると共に、マスクパターンを格納するためのメモリを少なくすることができるという効果を奏する。
【００７７】
また、本発明の記憶媒体によれば、記憶媒体から画像記録制御方法を読み出して画像記録装置で実行することで、上記と同様に、乱数によるマスクパターンと比べて、繰り返しパターンの発生や粒状性の悪化を低減することができると共に、マスクパターンを格納するためのメモリを少なくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る画像記録装置の記録ヘッドの記録素子の構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る画像記録装置におけるマスクパターンの一例とマスク処理の具体例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る画像記録装置におけるマスクパターンの一例とマスク処理の具体例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る画像記録装置におけるマスクパターンの一例とマスク処理の具体例を示す説明図である。
【図６】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る画像記録装置におけるマスクパターンの一例とマスク処理の具体例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る画像記録装置における母マスクパターンの生成手順を示すフローチャートである。
【図８】母マスクパターンの一例を示した図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置におけるマスク生成手順を示すフローチャートである。
【図１０】マスクパターンの一例を示した図である。
【図１１】マスクパターンの一例を示した図である。
【図１２】マスクパターンの一例を示した図である。
【図１３】マスクパターンの一例を示した図である。
【図１４】本発明の第２、第３の実施の形態に係る画像記録装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る画像記録装置における記録画素比率を任意に指定するためのマスクパターンの生成手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る画像記録装置における四つのブロックに分割したマスクパターンを示す説明図である。
【図１７】本発明の画像記録制御方法を実行するプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例を示す説明図である。
【図１８】本発明の画像記録制御方法を実行するプログラム及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０画像データ入力端子
１１画像バッファ
１３マスク生成部
１４マスクバッファ
１６プリンタ
１７母マスクメモリ
１８印字モード設定端子
１０１記録ヘッド
１０２移動装置
１０４記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recording apparatus, A computer program, and Image recording control method To the law In particular, an image recording apparatus suitable for forming an image on a recording medium by a recording head having a plurality of recording elements, A computer program, and Image recording control method To the law Related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an apparatus for forming an image on a recording medium such as paper or an OHP sheet, there has been proposed a form in which a recording head using various recording methods is mounted. As a recording method, there are a wire dot method, a thermal method, a thermal transfer method, an ink jet method, and the like. In any of these recording methods, a recording head in which a plurality of recording elements are integrated is generally used in order to increase the recording efficiency.
[0003]
In the mechanism as described above, unevenness in band-like density due to variations between recording elements and mechanical accuracy of movement of the recording head and the recording medium is inevitable. Specifically, in the case of an ink jet method, fine streaks occur due to subtle differences in the direction and amount of ink discharged between ink discharge nozzles that are recording elements, or errors in nozzle spacing and recording medium movement. As a result, band-like density unevenness may occur at the movement interval of the recording medium.
[0004]
As a method for correcting such density unevenness, for example, a multi-pass recording method as disclosed in JP-A-60-107975 has been used. Furthermore, in order to prevent the adverse effects caused by the interference between the thinning pattern and the image pattern in the multi-pass printing method, a recording apparatus that performs thinning using a random mask pattern disclosed in, for example, USP 5818474, 6042212, and 6118457 is known.
[0005]
An outline of the method using the random mask pattern is as follows. A recording head having a plurality of recording elements is scanned a plurality of times on the same recording area of a recording medium, and a thinned image is formed in accordance with a thinning pattern in each scan. In the completed image recording apparatus, a random mask pattern of a predetermined size in which non-recording pixels and recording pixels are randomly arranged is used as a thinning pattern for each recording area. According to this method, by forming an image with printing pixels in accordance with a random mask pattern, the pattern period of the thinning array is not obtained, and the number of the same recording areas that is unequal in the conventional multi-pass recording method The problem of density unevenness caused by the number of recording pixels during multi-pass printing is overcome by eliminating the periodicity of density unevenness.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional example, when the cycle of the random number is short, a repeated pattern is generated in the output image, or when a uniform random number is used as the random number, the granularity deteriorates due to the low frequency component of the random number. Furthermore, the printer normally has a plurality of print modes according to the print quality, the priority of the print speed, and the type of print medium. In the above conventional example, it is necessary to prepare a thinning pattern for each print mode. Therefore, there was a drawback that required a lot of memory.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and can reduce the occurrence of repetitive patterns and deterioration of graininess compared to a mask pattern using random numbers when recording is performed by a multipass recording method. In particular, the periodicity of density unevenness can be reduced and high-quality output images can be realized. Image recording device, A computer program, and Image recording control method The law The purpose is to provide.
[0008]
Further, the present invention provides an image recording apparatus capable of reducing a memory for storing a mask pattern when performing recording by a multipass recording method, A computer program, and Image recording control method The law The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a recording head having a plurality of recording elements. make use of For the same area on a recording medium such as paper Double An image recording apparatus that performs scanning several times, forms a thinned image according to a thinning pattern in each of the scans, and completes the image, It is generated by repeating the process of assigning a constant repulsive potential to each recording pixel position of the initial recording pixel position obtained at random and setting a new recording pixel at the pixel position where the sum of the potentials is minimized. Obtaining means for obtaining a quasi-periodic mask array; and Pseudo-periodic mask array Are classified into a plurality of value ranges based on the size, thereby corresponding to each of the scans. A mask generating unit that generates a plurality of mask patterns, and a thinning unit that thins out recording data as a thinning pattern for each recording area by the recording head.
[0010]
In order to achieve the above object, the present invention provides a recording head having a plurality of recording elements. make use of For the same area on a recording medium such as paper Double An image recording control method applied to an image recording apparatus that performs several scans, forms a thinned image according to a thinning pattern in each scan, and completes the image, It is generated by repeating the process of assigning a constant repulsive potential to each recording pixel position of the initial recording pixel position obtained at random and setting a new recording pixel at the pixel position where the sum of the potentials is minimized. Obtaining a pseudo periodic mask array, and Pseudo-periodic mask array Are classified into a plurality of value ranges based on the size, thereby corresponding to each of the scans. The method includes a mask generation step for generating a plurality of mask patterns, and a thinning step for thinning out print data using the mask pattern as a thinning pattern for each recording region by the recording head.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, before describing embodiments of the present invention, an outline of the present invention will be described. The present invention provides a quasi-periodic mask with high dot dispersibility that makes the arrangement of recording pixels and non-recording pixels visually favorable when binarized at an arbitrary level as a thinning pattern in a multi-pass recording method. A plurality of mask patterns are generated from the array in accordance with the print mode. This makes it possible to reduce the occurrence of repetitive patterns and the deterioration of graininess and to reduce the memory for storing the mask pattern as compared with the mask pattern using random numbers. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an image data input terminal 10, an image buffer 11, an address counter 12, a mask generation unit 13 (mask generation means, thinning means), and a mask buffer 14. And a mask processing unit 15, a printer 16 (printing means) having a recording head 101, a moving device 102 (moving means), and a conveying device 103, and a mother mask memory (ROM) 17 (storage means). . Reference numeral 104 denotes a recording medium.
[0014]
More specifically, the image data input terminal 10 receives image data to be printed in the image recording apparatus. The image buffer 11 is a buffer for storing image data to be printed by one scan. The address counter 12 is a counter for synchronizing image data and mask data. The mask generation unit 13 generates mask data. The mask buffer 14 is a buffer for storing mask data. The mask processing unit 15 generates a head drive signal from the image data and the mask data. The printer 16 forms an image on the recording medium 104 in accordance with the head drive signal, which will be described later. The mother mask memory 17 is a memory for storing mother mask data generated in advance by another apparatus.
[0015]
The printer 16 forms an image on the recording medium 104 by moving the recording head 101 vertically and horizontally relative to the recording medium 104. The recording head 101 is composed of a plurality of recording elements, and each recording element forms an image by ejecting ink onto the recording medium 104 by an ink jet method. The moving device 102 is a mechanism for moving the recording head 101, and the conveying device 103 is a mechanism for conveying the recording medium 104.
[0016]
In such a printer, band-shaped density unevenness on the image is avoided due to variations in the arrangement and characteristics of the recording elements constituting the recording head 101 or the mechanical accuracy of the moving device 102 and the conveying device 103. It ’s hard.
[0017]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of the recording head 101 of the image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. For the sake of simplicity, FIG. 2 shows a recording head having a configuration in which recording elements are arranged in a line in the recording medium conveyance direction, but the number and arrangement of the recording elements are arbitrary. May be configured in such a manner that the recording elements are arranged in a zigzag manner.
[0018]
In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a recording element, and for example, 16 elements are arranged at regular intervals in the longitudinal direction of the recording head 101. The recording head 101 drives each recording element 20 at a constant driving interval while moving from the left to the right in FIG. 2 with respect to the recording medium 104, and records an image on the recording medium 104. When one scan is completed, the recording head 101 is returned to the left end, and at the same time, the recording medium 104 is conveyed by a certain amount. An image is recorded by repeating the above processing.
[0019]
Printing by the multi-pass recording method is performed by making the conveyance amount of the recording medium 104 per scan smaller than the number of the recording elements 20 of the recording head 101.
[0020]
In the present embodiment, a case where the conveyance amount of the recording medium 104 is ¼ of the number of recording elements 20 of the recording head 101 will be described. The conveyance amount of the recording medium 104 is not limited to the above numerical value.
[0021]
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a conceptual example in which a program for executing the image recording control method of the present invention and related data are supplied from a storage medium to the apparatus. The program for executing the image recording control method of the present invention and related data are supplied by inserting a storage medium 131 such as a floppy (registered trademark) disk or CD-ROM into a storage medium drive insertion port 133 provided in the device 132. Is done. After that, the program and related data can be executed by temporarily installing the program and related data from the storage medium 131 to the hard disk and loading the hard disk from the hard disk into the RAM, or by directly loading the program and related data into the RAM without installing the hard disk. Become.
[0022]
In this case, when executing the program for executing the image recording control method of the present invention in the image recording apparatus according to the first to third embodiments of the present invention, for example, as described with reference to FIG. The program can be executed by supplying the program and related data to the image recording apparatus in a procedure, or by storing the program and related data in the image recording apparatus in advance.
[0023]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a configuration example of storage contents of a storage medium storing a program for executing the image recording control method of the present invention and related data. The storage medium includes storage contents such as volume information 121, directory information 122, program execution file 123, program-related data file 124, and the like. The program for executing the image recording control method of the present invention is an operation procedure (FIGS. 7 and 9) described later, an operation procedure according to the second embodiment, and an operation according to the third embodiment. It is a program code based on the procedure (FIG. 15).
[0024]
Next, the operation of the image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIGS.
[0025]
3 to 6 are explanatory diagrams showing a procedure for generating a recording head control signal from the image buffer 11 and the mask buffer 14 by the mask processing unit 15 of the image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image buffer 11 is a memory that can record the same number of pixels as the number of horizontal pixels that can be printed in the horizontal direction and the same number of pixels as the recording elements of the recording head 101 in the vertical direction. 3 to 6, the number of horizontal pixels is set to 16 for convenience, but the actual number of horizontal pixels of the image buffer 11 is the same as the number of pixels that can be recorded in the horizontal direction of the recording medium 104. For example, if the horizontal width of the area that can be recorded on the recording medium 104 is 8 inches and the resolution of the printer 16 is 600 DPI, the number of horizontal pixels that can be recorded is 4800 pixels.
[0026]
3 to 6, each square corresponds to a pixel, a white square 30 indicates that the pixel is not recorded, and a black square 31 indicates that the pixel is recorded. The size of the mask buffer 14 is 16 pixels in the horizontal direction, for example, and the vertical direction is 16 pixels, for example, the same number as the recording elements of the recording head 101.
[0027]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing mask processing for generating a print head control signal in the first scanning. First, in the first scan, the image data for four pixels from the upper end of the input image is stored in the area for the lower four pixels of the image buffer 11. Next, an AND operation is performed on each pixel of the image buffer 11 and the first mask pattern 32 generated from the mask generation unit 13 according to a procedure described later to generate a head drive signal 33. That is, both the image buffer 11 and the mask pattern 32 drive only the recording elements corresponding to the pixels in the recording state.
[0028]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing mask processing for generating a print head drive signal in the second scanning. After the first scan is performed, the transport device 103 of the printer 16 feeds paper by 1/4 of the number of recording elements of the recording head 101, that is, four pixels. Accordingly, the content of the image buffer 11 is also moved up by 4 pixels, and data for the additional 4 pixels is acquired from the image data input terminal 10 and stored in the image buffer 11. 3 to 6, the image data is expressed as being moved for convenience of explanation. However, if the image buffer 11 is configured as a ring buffer, the movement of the image data in the buffer is represented by an address counter. Since it can be processed with only 12 changes, it is convenient. Next, an AND operation is performed for each pixel of the second mask pattern 34 generated from the mask generation unit 13 and the image buffer 11 according to a procedure described later to generate a head drive signal 35.
[0029]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing mask processing for generating a print head drive signal in the third scan. After the second scan is performed, the transport device 103 of the printer 16 feeds the paper by 1/4 of the number of recording elements of the recording head 101, that is, four pixels. Accordingly, the content of the image buffer 11 is also moved up by 4 pixels, and data for the additional 4 pixels is acquired from the image data input terminal 10 and stored in the image buffer 11. Next, an AND operation is performed for each pixel of the third mask pattern 36 generated from the mask generation unit 13 and the image buffer 11 according to a procedure to be described later, and a head drive signal 37 is generated.
[0030]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing mask processing for generating a print head drive signal in the fourth scan. After the third scan is performed, the transport device 103 of the printer 16 feeds the paper by 1/4 of the number of recording elements of the recording head 101, that is, four pixels. Accordingly, the content of the image buffer 11 is also moved up by 4 pixels, and data for the additional 4 pixels is acquired from the image data input terminal 10 and stored in the image buffer 11. Next, an AND operation is performed for each pixel of the fourth mask pattern 38 generated from the mask generation unit 13 and the image buffer 11 according to a procedure to be described later, and a head drive signal 39 is generated.
[0031]
With the above four scans, the image printing process for the four pixels at the upper end of the image ends. Thereafter, the same processing is repeated to print the entire image. In the fifth scan, since printing for the upper four pixels of the image has already been completed, the data for the upper four pixels of the image buffer is discarded, and the data for the additional four pixels is newly generated in the free space. Store.
[0032]
Next, a procedure for generating mother mask data stored in the mother mask memory 17 of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. In this embodiment, the size of the mother mask is 16 pixels vertically and horizontally. First, one dot arrangement at the first level is randomly determined (step S40). Here, the first dot position is (x0, y0). Next, the mother mask data is initialized (step S41). That is, the mask value of the first dot position (x0, y0) is set to 254, and the other mask values are set to 255. Next, potential initialization is performed (step S42). The potential is given by the following function f (r) with respect to the distance r from the dot position.
[0033]
f (r) = − 0.41r + 1.21 (r <2)
f (r) = 2.76exp (−r) (2 ≦ r <10)
f (r) = 0 (r ≧ 10)
Accordingly, the potential P (x, y) with respect to the mask position (x, y) based on the dot position (x0, y0) is obtained by the following equation.
[0034]
[Expression 1]

Next, a position having the smallest potential is searched, and a dot is added at that position (step S43). When there are a plurality of positions having the minimum potential value, one position is selected at random. Next, the mask value corresponding to the positions of all dots including newly added dots is reduced by 1 (step S44). Next, the potential for the newly added dot is added (step S45). If the position of the added dot is (x1, y1), a new potential is obtained by the following equation.
[0035]
[Expression 2]

Steps S43, S44, and S45 are repeated until dots are added to all pixel positions of the mother mask. The generation of the mother mask is performed as described above. By such a procedure, a visually preferable pseudo-periodic mask pattern in which mask values are uniformly distributed can be generated.
[0036]
That is, the quasi-periodic mask array (the mother mask data of the quasi-periodic array) obtains initial recording pixel positions randomly, gives a constant repulsive potential to all the obtained recording pixel positions, and sums the potentials. The repulsive potential is expressed by a function that attenuates according to the position from the recording pixel. Is done.
[0037]
FIG. 8 shows an example of the mother mask.
[0038]
The means for generating the mother mask does not need to be incorporated in the image recording apparatus, but the mother mask data is generated in advance by a separate mother mask generating apparatus, and only the resulting mother mask data is stored in the image recording apparatus. It is assumed that it is stored in the mother mask memory 17.
[0039]
Next, a procedure for generating the mask data (mask patterns) 32, 34, 36, and 38 stored in the mask buffer 14 by the mask generation unit 13 of the image recording apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. The mother mask has 16 pixels vertically and horizontally, and each mask value has a value from 0 to 255. First, the mask data is quantized into the number of multi-pass scans (step S50). That is, in the present embodiment, multi-pass printing is performed by four scans, so that the mask values 0 to 63 are the first pass, the mask values 64 to 127 are the second pass, and the mask values 128 to 191 are the third pass. The mask values 192 to 255 are assigned to the fourth pass.
[0040]
Next, the pixel of the mask data corresponding to each pass is turned on (step S52). That is, when the mask data 32 is formed, the pixel position assigned to the first pass is turned on, and when the mask data 34 is formed, the pixel position assigned to the second pass is turned on to form the mask data 36. At this time, the pixel position assigned to the third pass is turned on, and when the mask data 38 is formed, the pixel position assigned to the fourth pass of the mask data 38 of the fourth pass is turned on. Next, the mask data is rotated corresponding to the transport amount in each pass (step S52). That is, the mask data 34 moves upward by 4 pixels with respect to the mother mask, and the 4 pixels that protrude upward move downward. (Rotation of 4 pixels) The mask data 36 moves upward by 8 pixels with respect to the mother mask, and the 8 pixels protruding upward move downward. (Rotation of 8 pixels) The mask data 38 is moved upward by 12 pixels with respect to the mother mask, and the 12 pixels protruding upward are moved downward (rotation of 12 pixels).
[0041]
A method for creating the

mask data

32, 34, 36, 38 will be specifically described below.
[0042]
FIG. 10 shows the mask data 32 for the first pass.
[0043]
The mask data 32 in FIG. 10 is obtained by setting 0 to 63 data to 1 among 0 to 255 data in the mother mask in FIG. The mask data for the first pass does not require rotation.
[0044]
FIG. 11 shows the mask data 34 for the second pass.
[0045]
The mask data 34 in FIG. 11 is obtained by rotating the data of 4 pixels upward while setting the data of 64-127 out of the data of 0-255 in the mother mask of FIG.
[0046]
FIG. 12 shows the mask data 36 for the third pass.
[0047]
The mask data 36 in FIG. 12 is obtained by rotating 128 pixels from 191 to 191 among the 0 to 255 data in the mother mask in FIG. 8 and rotating 8 pixels upward.
[0048]
FIG. 13 shows the mask data 38 for the fourth pass.
[0049]
The mask data 38 in FIG. 13 is obtained by rotating the data of 192 to 255 among the data of 0 to 255 in the mother mask of FIG. 8 and rotating 8 pixels upward.
[0050]
As described above, according to the image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, the mask generation unit 13 is binarized at an arbitrary level as a thinning pattern in the multipass recording method. In order to generate a mask pattern from a quasi-periodic mask array with high dispersibility of dots so that the arrangement of recording pixels and non-recording pixels is visually preferable, the following operations and effects are achieved.
[0051]
In the above configuration, the mother mask data of the quasi-periodic array has fewer low frequency components than the uniform random number, and thus works to prevent the occurrence of repetitive patterns and the deterioration of graininess. That is, by using the mother mask data of a pseudo-periodic array with high dot dispersion, the repetitive pattern that occurs when short-period random numbers are used, and the deterioration of graininess that occurs when a mask with uniform random numbers is used Can be prevented.
[0052]
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an image recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. An image recording apparatus according to the second embodiment of the present invention includes an image data input terminal 10, an image buffer 11, an address counter 12, a mask generation unit 13, a mask buffer 14, a mask processing unit 15, A printer 16 having a recording head 101, a moving device 102, and a conveying device 103, a mother mask memory (ROM) 17, and a print mode setting terminal 18 are provided.
[0053]
The configuration of the main part will be described in detail. In the second embodiment, a print mode setting terminal 18 is added to the first embodiment. The print mode setting terminal 18 is a signal for changing the print control according to the type of the recording medium 104 set in the printer 16 (plain paper, coated paper, glossy paper, etc.), the print quality and the priority of the print speed. Is a terminal for inputting. The printer 16 changes the number of multi-passes and the operations of the recording head 101 and the conveying device 103 according to the print mode. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0054]
Next, the operation of the image recording apparatus according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 2, FIG. 9, and FIG.
[0055]
For example, in the coated paper mode, the four-pass unidirectional printing described in the first embodiment is performed, and in the plain paper mode, the two-pass bidirectional printing (the number of multi-passes is two and the recording head 101 is connected to the above-described FIG. 2). (Printing is also performed when returning from the right to the left). In this case, the mask generation unit 13 quantizes the mask according to the number of multi-passes (step S50 in FIG. 9), changes the rotation amount of the mask data according to the movement amount of the recording medium 104 for each pass, Generate a mask pattern.
[0056]
That is, in the case of 4 passes, the mask shown in FIGS. 10 to 13 is generated. In the case of 2 passes, 0 to 127 of the 0 to 255 data in the mother mask of FIG. Among the mask and the data of 0 to 255 in the mother mask of FIG. 8, the data of 128 to 255 is set to 1, and a mask is generated and used by rotating 8 pixels upward.
[0057]
As described above, according to the image recording apparatus of the second embodiment of the present invention, a mask pattern can be generated from a single mother mask data even for a plurality of print modes. Compared with the case where the mask pattern for the minute is prepared in advance, the memory capacity for storing the mask can be reduced.
[0058]
[Third Embodiment]
Similar to the second embodiment, the image recording apparatus according to the third embodiment of the present invention includes an image data input terminal 10, an image buffer 11, an address counter 12, a mask generating unit 13, A mask buffer 14, a mask processing unit 15, a printer 16 having a recording head 101, a moving device 102, and a conveying device 103, a mother mask memory (ROM) 17, and a print mode setting terminal 18 are provided (described above). (See FIG. 14).
[0059]
The configuration of the main part will be described in detail. In the present image recording apparatus, when a recording medium having a relatively high ink absorption such as plain paper or coated paper is designated, the operation of the mask generation unit 13 is partially changed. Can do. As a multi-pass recording method for such a recording medium having a relatively high ink absorbency, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-143618, a recording pixel ratio at the end of the recording head 101 (non-recording pixel and It is known that the connecting stripes between passes can be reduced by lowering the ratio of the recording pixels) compared to the central portion. In the present embodiment, the recording pixel ratio can be easily changed. The specific procedure will be described below.
[0060]
Next, the operation of the image recording apparatus according to the third embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS.
[0061]
FIG. 15 is a flowchart for explaining a mask pattern generation procedure in the mask generation unit 13 for arbitrarily designating the recording pixel ratio. Here, the mask pattern is divided into four blocks 80 to 83 as shown in FIG. 16, and the recording pixel ratio of the

blocks

80 and 83 corresponding to both ends of the recording head 101 is 20%, for example, at the center of the recording head 101. The case where the recording pixel ratio of the corresponding

blocks

81 and 82 is set to 30%, for example, will be described. The recording pixel ratio is not limited to the above numerical values.
[0062]
First, the mother mask data shown in FIG. 8 is divided into four blocks shown in FIG. 16 (step S70). That is, a vertical pixel position a to d pixels is a block 80, an e to h pixel is a block 81, an i to l pixel is a block 82, and an m to p pixel is a block 83. Next, the mask value is quantized for each block (step S71).
[0063]
For the block 80, mask values 0 to 50 are assigned to the first pass, mask values 51 to 127 are assigned to the second pass, mask values 128 to 204 are assigned to the third pass, and mask values 205 to 255 are assigned. Assign to the fourth pass.
[0064]
For the block 81, the mask values 0 to 76 are assigned to the first pass, the mask values 77 to 153 are assigned to the second pass, the mask values 154 to 204 are assigned to the third pass, and the mask values 205 to 255 are assigned. Assign to the fourth pass.
[0065]
For the block 82, the mask values 0 to 76 are assigned to the first pass, the mask values 77 to 127 are assigned to the second pass, the mask values 128 to 178 are assigned to the third pass, and the mask values 179 to 255 are assigned. Assign to the fourth pass.
[0066]
For the block 83, the mask values 0 to 50 are assigned to the first pass, the mask values 51 to 102 are assigned to the second pass, the mask values 103 to 178 are assigned to the third pass, and the mask values 179 to 255 are assigned. Assign to the fourth pass.
[0067]
When all block quantization is completed, the process proceeds to the next step (step S72). Next, the pixel of the mask data corresponding to each pass is turned on (step S73). That is, when the mask data 32 is formed, the pixel position assigned to the first pass is turned on, and when the mask data 34 is formed, the pixel position assigned to the second pass is turned on to form the mask data 36. At this time, the pixel position assigned to the third pass is turned on, and when the mask data 38 is formed, the pixel position assigned to the fourth pass is turned on.
[0068]
Next, the mask data is rotated corresponding to the transport amount in each pass (step S74). That is, the mask data 34 moves upward by 4 pixels with respect to the mother mask, and the 4 pixels that protrude upward move downward. (Rotation of 4 pixels) The mask data 36 moves upward by 8 pixels with respect to the mother mask, and the 8 pixels protruding upward move downward. (Rotation of 8 pixels) The mask data 38 moves upward by 12 pixels with respect to the mother mask, and the 12 pixels protruding upward move downward. (12 pixel rotation)
As described above, according to the image recording apparatus according to the third embodiment of the present invention, the mask that lowers the recording pixel ratio at the end of the recording head 101 compared to the central portion according to the print mode. It is possible to generate a pattern, and it is possible to reduce a connecting line between passes that occurs in a recording medium having a relatively high ink absorption.
[0069]
[Other embodiments]
In the first to third embodiments of the present invention described above, the case of a single image recording apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the image recording apparatus and mother mask data are not limited thereto. An information processing apparatus such as a personal computer that supplies image data to an image recording apparatus, or an image reading apparatus such as a scanner that reads data recorded by the image recording apparatus from a document is applied to a system in which an arbitrary number of units are connected via a communication medium. Is also possible.
[0070]
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of a single device.
[0071]
A storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus is stored in a medium such as a storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code.
[0072]
In this case, the program code itself read from the medium such as a storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the medium such as the storage medium storing the program code constitutes the present invention. . As a medium such as a storage medium for supplying the program code, for example, floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM Alternatively, download or the like can be used.
[0073]
In addition, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS running on the computer based on the instruction of the program code performs the actual processing. Needless to say, a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the processing is included.
[0074]
Furthermore, after the program code read from a medium such as a storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted in the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, It goes without saying that the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the image recording apparatus of the present invention, Suspicion By generating a plurality of mask patterns from the similar periodic mask array, it is possible to reduce the occurrence of repetitive patterns and the deterioration of graininess compared to a mask pattern using random numbers. In particular, no matter how the mother mask is classified, a thin pattern with high dispersion can be generated from a single mother mask. As a result, the periodicity of density unevenness is reduced and a high-quality output image is realized. There is an effect that can be done. Further, since the mask generation means can generate a plurality of mask patterns according to the print mode, there is an effect that the memory for storing the mask patterns can be reduced.
[0076]
In addition, according to the image recording control method of the present invention, by executing the image recording control method with the image recording apparatus, the occurrence of repetitive patterns and the deterioration of graininess are reduced as compared with the mask pattern using random numbers, as described above. In addition to reducing the amount of memory, it is possible to reduce the memory for storing the mask pattern.
[0077]
Further, according to the storage medium of the present invention, by reading out the image recording control method from the storage medium and executing it by the image recording apparatus, the occurrence of a repetitive pattern and the graininess are compared with the mask pattern by random numbers as described above. As a result, it is possible to reduce the deterioration of the mask pattern and to reduce the memory for storing the mask pattern.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a recording element of a recording head of an image recording apparatus according to first to third embodiments of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a mask pattern and a specific example of mask processing in the image recording apparatus according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a mask pattern and a specific example of mask processing in the image recording apparatus according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a mask pattern and a specific example of mask processing in the image recording apparatus according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a mask pattern and a specific example of mask processing in the image recording apparatus according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a generation procedure of a mother mask pattern in the image recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a mother mask pattern.
FIG. 9 is a flowchart showing a mask generation procedure in the image recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a mask pattern.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a mask pattern.
FIG. 12 is a diagram showing an example of a mask pattern.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a mask pattern.
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of an image recording apparatus according to second and third embodiments of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a mask pattern generation procedure for arbitrarily designating a recording pixel ratio in an image recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a mask pattern divided into four blocks in an image recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a configuration example of storage contents of a storage medium storing a program for executing the image recording control method of the present invention and related data.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a conceptual example in which a program for executing an image recording control method of the present invention and related data are supplied from a storage medium to an apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Image data input terminal
11 Image buffer
13 Mask generator
14 Mask buffer
16 Printer
17 Mother mask memory
18 Print mode setting terminal
101 Recording head
102 Mobile device
104 Recording medium

Claims

Image recording in which a recording head having a plurality of recording elements is used to scan the same region on a recording medium such as paper a plurality of times and a thinned image is formed according to a thinning pattern in each of the scans to complete the image. A device,
It is generated by applying a constant repulsive potential to each recording pixel position of the initial recording pixel position obtained at random, and repeating the process of setting a new recording pixel at the pixel position where the sum of the potentials is minimized. Obtaining means for obtaining a quasi-periodic mask array;
Mask generation means for generating a plurality of mask patterns corresponding to each of the scans by classifying each value constituting the quasi-periodic mask array into a plurality of value ranges based on a size;
An image recording apparatus comprising: thinning means for thinning print data using the mask pattern as a thinning pattern for each print area by the print head.

The image recording apparatus according to claim 1, wherein the repulsive potential is represented by a function that attenuates according to a position from a recording pixel.

Furthermore, moving means for moving the recording head relative to the recording medium, printing means for forming an image on the recording medium via the recording head, and storage means for storing the quasi-periodic mask array The image recording apparatus according to claim 1, further comprising:

The said mask production | generation means produces | generates these mask patterns according to the printing mode set based on the kind of the said recording medium, and the priority of printing quality / printing speed. Image recording device.

The image recording apparatus according to claim 1, wherein the mask generation unit is capable of changing a ratio of non-recording pixels to recording pixels in accordance with an arrangement position of the recording element of the recording head.

6. The image according to claim 5 , wherein the mask generation means can change a ratio of non-recording pixels to recording pixels in accordance with an arrangement position of the recording elements of the recording head and the printing mode. Recording device.

The image recording apparatus according to claim 1, wherein the quasi-periodic mask array can be supplied from an external apparatus to the image recording apparatus.

A computer program for controlling a computer device to function as each unit of the image recording device according to any one of claims 1 to 7 .

Image recording in which a recording head having a plurality of recording elements is used to scan the same region on a recording medium such as paper a plurality of times and a thinned image is formed according to a thinning pattern in each of the scans to complete the image. An image recording control method applied to an apparatus,
It is generated by repeating the process of assigning a constant repulsive potential to each recording pixel position of the initial recording pixel position obtained at random and setting a new recording pixel at the pixel position where the sum of the potentials is minimized. Obtaining a pseudo-periodic mask array;
A mask generation step of generating a plurality of mask patterns corresponding to each of the scans by classifying each value constituting the pseudo-periodic mask array into a plurality of value ranges based on a size;
An image recording control method comprising: a thinning step of thinning out recording data using the mask pattern as a thinning pattern for each recording area by the recording head.