JP2005212410A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリッジの走査方向が反転する地点付近に周期的に発生するムラが、記録に使用するインク色数が少なくても、目立たずに高い画像品位の記録結果を出力するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供する。
【解決手段】 インク色毎のノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記複数回の走査の間に、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置において、記録に使用するインク色数が少ない記録モードにおいては、ブラックインクを吐出するノズル列が記録開始位置に到達するのは、記録ヘッドの振動が所定値以下になった時点となるような走査を行う片方向記録を実行する。
【選択図】 図９

Description

本発明はインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関し、詳しくは、装置の振動に伴う記録結果の画質劣化を防止するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。

デジタルカメラの普及に伴い、撮像した画像を家庭で手軽に紙などの記録媒体に出力できるインクジェット記録装置に対しても、銀塩写真並の画質が求められている。

加えて、デジタルカメラも一眼レフタイプのものが比較的低価格で提供されるようになり、撮像した画像のユーザの用途に応じて、インクジェット記録装置に対してもさまざまな形の記録結果が要求されている。その一つとして、カラー写真調画像だけでなく、銀塩写真で好まれるモノクロ写真調画像の記録も望まれている。

このモノクロ写真調画像の記録においては、一般にはブラックインクを主として用いられるが、ブラックインクのみのモノクロ画像がわずかながら色味を帯びて視認されることから、モノクロ画像の基調となるブラックインクだけでなく、色調補正のためのシアン（もしくはマゼンタ）、イエローが用いられている。さらに、低、中間階調での粒状感を緩和するために、淡シアン、イエローを用いてグレーを表現することも行われている。しかしながら、吐出されたインクによって形成されるドットの着弾位置ずれが起こると、求める色が形成されず、モノクロ画像の記録において基調となる無彩色以外の色が記録画像に現れた場合、その点が画像中で非常に目立ってしまう。したがって、モノクロ記録を行う場合は、有彩色のインクを極力使用しないことが望ましい。

また、シアン、マゼンタ、イエロー等の複数の有彩色インクのかわりに、濃度の異なる無彩色インク（グレーインクなど）を複数搭載して、この濃度の異なる複数の無彩色インクを用いてモノクロ画像の階調を表現するよう記録を行うことで、画質の向上を図っているものもある（特許文献１参照）。また、このようにブラックについて濃度の異なる複数のインクを搭載した製品も近年において市場に投入されている。

一方、基調となる色の最高記録濃度を出力できるインク（例えばモノクロ写真調の画像ではブラックインクが相当）のみを用いて、ハイライト部から最高記録濃度までの全階調を記録する場合には、特に中間階調において、ドットの着弾位置ずれが目立ってしまう。これは、カラー記録や複数の無彩色インクを用いて行う記録に比べて、モノクロ記録は、記録媒体の所定領域に付与するインク総量が少なく、記録媒体表面のインクの被覆率が低くなることが関係している。つまり、記録媒体表面のインクの被覆率が低いほど１つ１つのドットの着弾位置のずれが目立ちやすくなるためである。これに加えて、モノクロ画像の場合、白い記録媒体上の黒インクであるために、コントラストがカラーインクに比べて高く、着弾位置ずれによって局所的にドットが集中した箇所が黒スジなどになって目立ちやすい。

ところで、近年の家庭用インクジェット記録装置の主流は、記録ヘッド搭載したキャリッジを主走査方向へ走査しながら行なう記録動作と、副走査方向へ記録媒体を搬送する副走査とを繰り返して記録媒体全面への記録を行うシリアルタイプのものである。

図１は、シリアルタイプのインクジェット記録装置を示す図である。一般的に、シリアルタイプのインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジ６をガイドレール９に沿って記録媒体上で所定方向に走査させて（往走査）記録を行う。キャリッジ６が一方端まで移動すると、所定量の紙送りが行われ、キャリッジ６は先とは反対方向に走査される（復走査）。記録に要する時間を短縮するために、往復走査の両方で記録を行う双方向記録が一般的である。

特開２０００−１７７１５０号公報

しかしながら、モノクロ写真調画像を双方向記録方法で記録すると、カラー写真調の画像を記録したときには見られなかったムラが記録画像中に発生することが、発明者らの実験によってわかった。このムラは、主走査方向に周期性を持つムラであり、記録画像の副走査方向全体にわたって発生するものであった。

さらに、本発明者らはこのムラが記録媒体の紙端付近、すなわちキャリッジの走査方向が反転する付近に周期的に発生していることに着目し、これはキャリッジが走査方向を反転させる際に発生する振動が原因となってドットの着弾位置ずれを起こしているということを見出した。また、モノクロ写真調画像において、このようなムラが発生するのは、上述したように、記録媒体表面のインク被覆率の関係や、記録媒体とインク色とのコントラストの関係で、モノクロ写真調画像では着弾位置ずれがカラー記録等に比べて目立ちやすいことが起因していると考えられる。

本発明はこのような上記従来の問題、特に、キャリッジの走査方向が反転する地点付近に周期的に発生するムラを解決するためになされたものであり、記録に使用するインク色数が少なくても、ドットの着弾位置のずれが目立たずに高い画像品位の記録結果を出力するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供することを目的とする。

本発明のインクジェット記録装置は、複数のノズルを配列したノズル列を吐出するインク色毎に具え、前記ノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記記録媒体へ前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、前記記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置であって、記録に使用するインクの色数が比較的多い第１記録モードと、記録に使用するインクの色数が前記第１記録モードよりも少ない第２記録モードとを含む複数の記録モードから記録を行うモードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段によって選択されたモードに従い記録動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１記録モードにおいては、前記所定方向と、該所定方向と反対方向のいずれの走査においても記録動作を行なう双方向記録とし、前記第２記録モードにおいては、前記所定方向と、該所定方向と反対方向の一方への走査においてのみ記録動作を行う片方向記録とすることを特徴とする。

本発明の記録システムは、複数のノズルを配列したノズル列を吐出するインク色毎に具え、前記ノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記記録媒体へ前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記複数回の走査の間に、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、前記記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置を用いた記録システムであって、記録に使用するインク色数が比較的多い第１記録モードと、記録に使用するインク色数が、前記第１記録モードで使用するインク色数よりも少ない第２記録モードと、複数の記録モードのうち、使用する記録モードを選択する記録モード選択手段と、該記録モード選択手段によって選択された記録モードに応じた記録方法に従って記録を行う制御手段と、を具え、前記制御手段は、前記第１記録モードにおいては前記所定方向と、該所定方向と反対方向のいずれの走査においても記録動作を行う双方向記録とし、前記第２記録モードにおいては前記所定方向と、該所定方向と反対方向の一方への走査においてのみ記録動作を行う片方向記録とすることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録方法は、複数のノズルを配列したノズル列を吐出するインク色毎に具え、前記ノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記記録媒体へ前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記複数回の走査の間に、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、前記記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法であって、記録に使用するインク色数が比較的多い第１記録モードと、記録に使用するインク色数が、前記第１記録モードで使用するインク色数よりも少ない第２記録モードと、複数の記録モードの中から、記録に使用するモードを選択する記録モード選択工程と、該記録モード選択工程によって選択された記録モードに従って記録を行う記録工程と、からなり、前記記録工程は、前記第１記録モードにおいては前記所定方向と、該所定方向と反対方向のいずれの走査においても記録動作を行う双方向記録により記録を行い、前記第２記録モードにおいては、前記所定方向と、該所定方向と反対方向の一方への走査においてのみ記録動作を行う片方向記録により記録を行うことを特徴とする。

本発明を用いることにより、記録に使用するインク色数が少ないため、記録媒体の所定領域におけるインク被覆率が比較的低い第２記録モードにおいては、インクの着弾位置ずれが目立ちやすい所定の色（例えば無彩色）のノズル列が、前記記録ヘッドの走査において前記記録ヘッドの振動が所定量以下となる時点で記録開始位置に到達するような走査方向でのみ記録を行う片方向記録とすることで、記録ヘッドの走査方向が反転して記録ヘッドが不安定な状態で発生する振動によるインクドットの着弾位置ずれが原因で発生するムラなどを防止し、記録に使用するインク色が少なくても高い画像品位の記録結果を出力することができる。

また、記録に使用するインク色数が少ない記録モードにおいては、所定領域の画像を形成する上で必要とする記録ヘッドの走査回数を多くすることで、さらに、インクドットの着弾位置ずれを目立ちにくくすることができる。

さらに、これら第１記録モードと第２記録モードとを具えることにより、カラー記録のときは双方向記録で記録に要する時間を短縮することができ、カラー画像、モノクロ画像など使用するインク色数が異なる場合においても、常に高い画像品位の記録結果を出力することができる。

本発明の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。
図１は本発明に適用可能なインクジェット記録装置の一例である。１は紙やプラスチックシート等のシート状の記録媒体（以下、「記録シート」ともいう）であって、カセット等に複数枚積層された記録シート１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ供給される。３は第１搬送ローラであり、４は第２搬送ローラである。これらは一定間隔を隔てて配置され、夫々個々のステッピングモータ（図示せず）によって駆動して、記録シート１を矢印Ａ方向に搬送する。

５はインクを吐出するノズルを複数配列した記録ヘッドに連結したインクタンクである。６はインクタンク５および記録ヘッドを搭載したキャリッジであり、記録ヘッドはシート１に対峙する位置にノズル面がくるようにして、キャリッジ６に搭載されている。

キャリッジ６は、ベルト７及びブーリ８ａ，８ｂを介してキャリッジモータ１０と連結している。従って、前記キャリッジモータ１０の駆動により前記キャリッジ６がガイドシャフト９に沿って往復走査するように構成されている。

前記構成により、キャリッジ６がホームポジションから記録シートの一方端を経由して矢印Ｂ方向に移動（これを「主走査」と呼ぶ）する。このとき記録ヘッドは吐出信号に応じてインクを記録シート１に吐出する。キャリッジ６が記録シート１の他方端まで移動すると、必要に応じてキャリッジ６はホームポジションに戻ってインク回復装置２によりノズルの目づまりを解消すると共に、搬送ローラ対３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に１行分搬送（これを「副走査」と呼ぶ）する。これら記録走査と紙送りとを交互に繰り返すことによって記録シート１全体に所定の記録を行う機構となっている。

本実施形態では、インクタンク５として、シアン（C）、マゼンタ（M）、イエロー（Y）、ブラック（Bk）のほかに、シアンよりも低濃度の淡シアン（ｌｃ）、マゼンタよりも低濃度の淡マゼンタ（ｌｍ）だけでなく、これらの色とは色相が異なるグリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の特色も加えた8色構成としている。なお、搭載するインク色の構成はこれに限らず、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの4色構成や特色を除く6色構成などいかなるものであってもよい。インクタンクの並び順は、ホームポジション（ＨＰ）にもっとも近い側から、淡マゼンタ５ａ、レッド５ｂ、ブラック５ｃ、グリーン５ｄ、淡シアン５ｅ、シアン５ｆ、マゼンタ５ｇ、イエロー５ｈの順となっている。これは次に説明する記録ヘッドのノズル列並びに対応させている。

図２は本実施形態の記録ヘッドの模式図であり、記録媒体に対峙する面、すなわちノズル面を示している。記録ヘッドは、搬送される記録シートの記録面に対してノズル面が対向するよう記録装置に装着される。本実施形態における記録ヘッドは、ノズル面に設けられる複数のノズルが吐出するインク色別に１列に配列されており、また、複数のノズルの配列方向は記録ヘッドの走査方向に垂直となっている。これにより、１回の記録走査で効率よく広範囲に記録を行うことができる。そして、各ノズル列は記録ヘッドの走査方向に並べられている。同図に示すように、ホームポジション側から淡マゼンタ１１ｌｍ、レッド１１Ｒ、ブラック１１Ｂｋ、グリーン１１Ｇ、淡シアン１１ｌｃ、シアン１１Ｃ、マゼンタ１１Ｍ、イエロー１１Ｙの順であり、記録ヘッドはインクタンクと連結されており、各ノズルには、対応するインク色を保持するインクタンク５から供給されるインクで充填されている。

それぞれのノズル列には、１２００ｄｐｉピッチの間隔で、５１２ノズルが配列されている。また、ノズルごとにヒータが設けられており、インク吐出時は、このヒータの発熱によって吐出口付近のインクに気泡を発生させ、この気泡の生成圧力によって所定量のインクを所定方向にインク滴として吐出する。このように、本実施形態ではバブルジェット方式のインク吐出方法を用いているが、本発明はこれに限らず、ピエゾ方式など他のインク吐出方法を用いてもよいのは言うまでもない。

記録ヘッドに配列される各ノズルは、画像データに基づいて対応するヒータを別々に駆動することでインクを吐出する。各ノズルは約２ｎｇの吐出量の小ドットを生成することが可能である。

次に、ホストコンピュータとインクジェット記録装置からなる記録システムの構成について説明する。
図３は本実施形態における記録システムを示すブロック図である。
システムはホストコンピュータ１０１とインクジェット記録装置２０１からなり、ホストコンピュータ１０１はＣＰＵ１０２、メモリ１０３、外部記憶１０４、入力部１０５、インクジェット記録装置とのインタフェース部１０６とを備えている。一方、インクジェット記録装置２０１は、装置全体の制御を行うＣＰＵ２０２、制御プログラムが格納されたＲＯＭ２０３、ワークメモリであるＲＡＭ２０４、記録ヘッドの駆動を制御するヘッド駆動部２０５を代表する各種駆動部材の駆動を制御する駆動部（不図示）、ホストコンピュータ１０１とのインタフェースを行うＩ／Ｆ部２０６、記録モードに応じて記録方法を決定する記録方法決定部２０７などを具えている。

ホストコンピュータ１０１のＣＰＵ１０２はメモリ１０３に格納されたプログラムを実行することで後述する色処理、量子化処理の手順などを実現する。このＣＰＵ内の色変換処理を行う部分を色処理部、色処理されたデータを量子化する部分を量子化処理部とする。また、各処理部に対応するプログラムは外部記憶１０４に記憶され、或いは外部装置から供給される。ホストコンピュータ１０１はインタフェース１０６を介してインクジェット記録装置２０１と接続されており、色処理等を施した記録データをインクジェット記録装置２０１に送信する。記録データを受信したインクジェット記録装置２０１側は、記録データにしたがって、記録方法決定部２０７によって記録方法を決定し、各ノズルに対応した吐出データを作成し、ヘッド駆動部２０５がこの吐出データに基づいて各ノズルを駆動させて記録を行う。

本実施形態のシステムは、記録結果に必要とする特徴ごとに複数の記録モードを有しており、少なくとも、通常のカラー写真調の画像を記録するカラー記録モードとモノクロ写真調の画像を記録するモノクロ記録モードとを具えている。そして、ユーザによって選択されたモードに従って、各モードに適した記録方法で記録が行われるものとする。

次にホストコンピュータにおける画像処理の流れを具体的に説明する。
図４は画像処理を説明するフローチャートで、入力されるＲＧＢ各色８ビット(２５６階調)画像データをＣ、Ｍ、Ｙ、ｌｃ、ｌｍ、Ｂｋ、Ｇ、Ｒ各色１ビットデータとして出力する処理フローである。

ＲＧＢ各色８ビットデータはまず色処理部における、３次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）で記録装置の出力色に合わせたＣ、Ｍ、Ｙ、ｌｃ、ｌｍ、Ｂｋ、Ｇ、Ｒ各色８ビットデータに変換される（ステップ４０１）。この処理は入力系のＲＧＢ系カラーから出力系のＣＭＹ系カラーに変換する処理である。具体的には、入力データはディスプレイなど発光体の加法混色の３原色（ＲＧＢ）であるので、インクジェット記録装置で用いるＣＭＹの色材にあわせたものに変換する処理である。

色処理に用いられる３次元ＬＵＴは離散的にデータを保持しており、保持しているデータ間は補間処理で求めるが、該補間処理は公知の技術であり、ここでの詳細な説明は省略する。

色処理が施されたＣ、Ｍ、Ｙ、ｌｃ、ｌｍ、Ｂｋ、Ｇ、Ｒ各色８ビットデータは、１次元ＬＵＴによって出力ガンマ（γ）補正が施される（ステップ４０２）。単位面積当たりの記録ドット数と出力特性（反射濃度など）の関係は多くの場合に線形関係とはならないので、出力γ補正を施すことで各色８ビットの入力レベルと、その時の出力特性との線形関係とを保証する。

以上が色処理部の動作説明で、入力ＲＧＢ各色８ビットのデータが出力機器の有する色材Ｃ、Ｍ、Ｙ、ｌｃ、ｌｍ、Ｂｋ、Ｇ、Ｒ各色８ビットのデータに変換される。

本実施形態におけるインクジェット記録装置は２値記録装置であるので、上記各色８ビットのデータは量子化処理部で各色２値データに量子化処理される（ステップ４０３）。量子化方法は従来公知の誤差拡散法やディザ法が用いられる。

なお、色処理を行う３次元ＬＵＴは変換後のインク色の構成や記録結果に求める条件ごとに複数設けられており、記録モードなどに応じて使い分けられる。具体的には、本実施形態では少なくともカラー記録モード用とモノクロ記録モード用の２種類の３次元ＬＵＴが設けられており、ＬＵＴごとに処理パラメータが異なる。例えば、８色カラー記録モード用の３次元ＬＵＴはＲＧＢ８ビットデータをＣ、Ｍ、Ｙ、ｌｃ、ｌｍ、Bk、Ｇ、Ｒの８ビットデータに変換する。なお、カラー記録モードはこの８色に限らず、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの４色のみの構成、これにｌｍ、ｌｃを加えた６色構成であってもよい。加えてカラー記録モードは８色モードとこの４色モードなどさらにモードが細分化されていてもよいのは言うまでもない。モノクロ記録モード用の３次元ＬＵＴはＲＧＢ８ビットデータを、Ｂｋ、Ｃ，Ｙの８ビットデータに変換する。なお、本実施形態では、モノクロ記録モードでのインク色に、色調補正のためのシアン、イエローを加えているが、ブラックのみでもよい。

３次元ＬＵＴ以降の１次元ＬＵＴは、同様にモードごとに複数設けられていてもよいし、各モード共通の構成となっていてもよい。

ユーザのモード選択から記録データ生成までの流れについて説明する。
図５は本実施形態におけるモード選択から記録データ生成までの流れを示すフローチャートである。
ユーザはホストコンピュータ上の操作画面もしくは操作ボタンなどによって記録モードを選択する（ステップ５０１）。例えば、カラー記録モードが選択された場合（ステップ５０２）、カラー記録モード用の３次元ＬＵＴによって色変換処理が行われる（図４のステップ４０１の処理に相当）（ステップ５０３）。一方、モノクロ記録モードが選択された場合（ステップ５０４）、モノクロ記録モード用の３次元ＬＵＴによって色変換処理が行われる（ステップ５０５）。ステップ５０３もしくはステップ５０５での色変換処理が終了すると、上述の出力γ補正や量子化補正などが行われて、記録データが生成される（ステップ５０６）。この生成された記録データが記録装置へ転送され、記録装置によって記録が行われる。

本発明は、記録モードに応じて記録方法を異ならせるものである。そこでこの記録データを受け取ったインクジェット記録装置側は、記録モードに応じて記録方法を異ならせるために、記録データに加工を施して各ノズルに対応した吐出データを作成する。

以下に、記録モードごとの記録方法について説明する。具体的には以下の実施例に基づいて説明する。なお、図５におけるインクジェット記録装置側の処理（ステップ５０７以下の処理）は実施例１で説明する。

本例では、モノクロ記録モードとして、ブラック、シアン、イエローの３色を用い、カラー記録モードとして、搭載されたインク８色の全てを用いる記録方法について説明する。本実施例においては、記録に用いるインクの色数が、モノクロ記録モードの方がカラー記録モードよりも少ないものであり、カラー記録モードにおいて双方向記録を行うのに対して、モノクロ記録モードにおいては、片方向記録を行うものである。

上述の記録媒体表面の被覆率の関係、記録媒体とインク色とのコントラストの関係から、モノクロ記録モードにおける記録結果の方がカラー記録モードの記録結果に比べてドットの着弾位置ずれが目立ちやすい傾向にある。そこで、本実施例のモノクロ記録モードとカラー記録モードは記録方法を異ならせ、それぞれの記録モードにおいても高品位の記録結果を出力できるようにする。具体的には、まず第１の手段として、モノクロ記録モードではカラー記録モードよりも記録ヘッドが所定領域を走査する回数（以下「パス数」という）を多くして画像を完成させる。例えば、カラー記録モードにおいては双方向記録を行い、カラー記録モードよりも使用するインクの色数が少ないモノクロ記録モードにおいては片方向とするものであり、片方向記録においては、全体の走査の半分については記録を伴わずに走査されるため、モノクロ画像記録において走査する回数が多くなる。さらに、複数回の走査によって画像を完成させるマルチパス記録において、画像を完成させるために必要なパス数を、モノクロ記録モードとカラー記録モードとで異ならせることによっても達成されるものである。図６は各モードにおける黒の階調とインク使用率との関係を示した図である。同図（ａ）はカラー記録モードにおけるものであり、（ｂ）はモノクロ記録モードにおけるものである。具体的には、図６（ａ）では、カラー記録モードにおける黒の階調値に対応した各インク色の出力値を示したものである。ここでは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）のほかに、より色材濃度の低いライトシアン（ｌｃ）およびライトマゼンタ（ｌｍ）を用いている。図によれば、低濃度領域では、ｌｃ、ｌｍおよびＹの３色を用いて階調表現を行なっている。低濃度から高濃度へと徐々に濃度が上昇していく過程では、ドットが離散的に記録されがちであるので、より濃度の低いインクを用いて粒状感を低減する。淡色のインクで形成されるインクドットは、記録媒体上で目立ちにくいので、これを利用するのである。

また、図６（ｂ）は、モノクロ記録モードにおける黒の階調値に対応した各インク色の出力値を示したものである。図６（ｂ）によれば、濃度値の低いハイライト領域においても、また濃度の高い高濃度領域においても、安定してブラックインクが他のインク色よりも高い出力値を維持し、且つ単調に増加している。この図６（ｂ）において、ブラック以外に適用されるインク色は、シアンおよびイエローの２色のみであり、これらの出力信号値は低レベルを保っている。本実施形態において、これら２色の有彩色は、黒画像の「発色ずれ」を調色するために加えられている。この図６（ｂ）の例では、２種類の有彩色インク（ここでは、シアンおよびイエローインク）のうち１種類の有彩色インク（ここでは、イエローインク）については、ブラックインクと同様、低濃度領域から高濃度領域に至る全濃度領域において使用され、残りの有彩色インク（ここでは、シアンインク）についてはもう一方の有彩色インク（イエロー）よりも使用する量が抑えられている。

なお、図６（ｂ）では、使用する有彩色をイエローとシアンの２色としたが、使用するブラックインクの成分によっては、調色のために用いる有彩色をイエローとマゼンタとしてもよい。

図６（ａ）、（ｂ）の両図の中間階調を比較すると、記録媒体に付与されるインク量がモノクロ記録モードの方が明らかに少ないのが理解されるであろう。また、モノクロ記録モードでは、低階調から中間階調においても、ブラックインクを積極的に用いており、付与インク総量におけるブラックインクの比率は非常に高いものとなっている。

詳しくは、黒インクはハイライト部分から最高濃度部分まで、輝度γ=1.8程度になるように使用している。無彩色インクとして使用される黒インクでも単位面積当たりのインクの使用量が増大すれば、記録媒体の種類によっては、多少の彩度を持つことになり、モノクロ写真としては相応しくない色調に仕上がることがある。そのため、本来の無彩色にするために調色成分として、本実施例ではシアン、イエローを用い、モノクロ画像の記録の際にシアン、イエローが微量加わるように記録を行っている。本実施例ではシアン、イエローを用いているが、記録媒体によってはその限りではなく、マゼンタなど他の色を用いてよいのは言うまでもない。ここで重要なことは、これら有彩色インクはあくまで調色成分として用いるのみであり、階調変化を滑らかにするためにグレーやプロセスブラックを生成するためのものではないということである。これは有彩色のドットが着弾位置ずれによって、そのインク本来の色が紙面上に現れてしまい、モノクロ写真画像中で有彩色インクによるドットが目立って画像品位が劣化するのを防止するためである。

さらにモノクロ写真の色調と階調性を作成しやすくするためにハイライト部分から最高濃度部分までのインクの使用量を、それぞれのインクで、単調増加にするように設計している。こうすることで、インクジェット記録装置の量産ばらつきがあっても、ハイライト部分、中濃度部分、最高濃度部分の各色調を、そろえることができるのである。

ここで、このようなインク使用比率での各記録モードの記録方法における、パス数の変化について説明する。

一回の主走査で記録ヘッドのノズル全てを用いて記録を行い、このノズル列幅分だけ紙送りをするという1パス記録は、1回の記録幅が広いので、記録に要する時間は短くてすむが、ドットの着弾位置ずれがそのまま記録画像に反映されてしまう。例えば、着弾位置ずれによるスジムラなどが挙げられる。そこで、このような着弾誤差による画像品位の劣化を防止するために、上述の所定領域のパス数を増やして画像を完成させるマルチパス記録方法が取り入れられている。

図５に示すように、本実施例では、インクジェット記録装置の記録方法決定部２０７が、ホストコンピュータから送信された記録データに基づいて、記録方法を決定する。なお、カラー記録モードであるか、モノクロ記録モードであるか、といった記録装置による記録モードの選択は、ホストコンピュータから転送された記録データから判断してもよく、ホストコンピュータから記録モードとともにモードを示すコマンドを送信し、記録装置によってそのコマンドを解析した結果に従って記録モードを選択するようにしてもよい。このようにして記録を行う記録モードが決定され、続いて記録モードに従った処理が行なわれる。

本実施例において、カラー記録モードでは、4回の主走査とノズル列の１／４幅の紙送りで所定領域の画像が完成するように、ランダムに１／４に分割された記録データを用いた４パス記録方法を選択する（ステップ５０８）。この記録方法は、マルチパス記録と称されるものであり、記録ヘッドの走査による記録動作と、１回の記録ヘッドの走査によって記録される紙送り方向の記録幅よりも少ない幅の紙送り動作とを繰り返すことにより、記録媒体上の所定の領域に対する画像の記録を複数回の記録ヘッドの走査によって完成させる。

一方、モノクロ記録モードでは、カラー記録モードのパス数の倍に相当する８パス記録方法を選択する（ステップ５１０）。そしてそれぞれの記録方法に対応した吐出データを作成し（ステップ５０９および５１１）、この吐出データに基づいて記録を行う（ステップ５１２）。なお、本実施例では、吐出データの作成はインクジェット記録装置側としたが、本発明はこれに限らず、ホストコンピュータ側で作成してもよい。

次にモードごとのキャリッジの走査方法について説明する。
記録に要する時間を短くするために、従来から、キャリッジの往方向（図１の矢印Ｂ方向）、および復方向（矢印Ｂ方向の反対方向）の双方向で記録が行われている（以下、この記録方法を「双方向記録」という）。そこで、本実施例のカラー記録モードにおいては、記録速度を重視して４パス双方向記録で記録を行う。ここで、モノクロ記録モードにおいても双方向記録を行い、記録のためのパス数（同一領域の画像を完成させるために記録ヘッドを走査させる回数）を８パス記録とした場合、４パス双方向で記録を行うカラー記録では見られなかった、主走査方向に周期性を持つムラが発生することを、本発明者らは実験によって見出している。画像を完成させるために記録ヘッドを複数回走査して画像を完成させる、いわゆるマルチパス記録においては、記録ヘッドに配列される複数のノズル固有のばらつきに起因する濃度ムラは、パス数を増加させることで目立ちにくくなることが知られている。上述のように、パス数が多いモノクロの８パス双方向記録によってムラが発生するということは、上述したように、キャリッジが走査方向を反転させる際に発生する振動および、反転させるためにいったん減速した走査速度を所定速度まで加速させる間の不安定な速度状態が原因となっていると考えられる。

図７はモノクロ記録モードにおいて８パスで双方向記録した場合のキャリッジの走査方向の反転地点付近に関するインクの着弾ずれを説明する図である。
Ｘ軸は記録媒体上の主走査方向の座標軸であり、ａ〜ｂが実際の記録領域を示す。Ｙ軸は記録媒体上で理想位置からのインクドットの着弾位置ずれ量を示す。Ｙ軸のプラス方向をキャリッジの進行方向側へのずれ、マイナス方向をキャリッジの進行方向と反対方向のずれとする。ドットはキャリッジの進行方向および反対方向に周期的にずれて着弾していることが分かる。ここで、線７０２がカラー記録でこの着弾ずれがムラとして視認される限界線であり、ずれ量がこの線７０２を越えるとムラとして視認される。線７０３はモノクロ記録での限界線である。このように、ずれ量は線７０２を超えないが、線７０３は超える位置に周期的に到達しており、カラー記録では視認できない着弾ずれがモノクロ記録ではムラとして視認されることが分かる。

本発明者らは、片方向記録および、ブラックインクの吐出開始位置を調節することによってムラの発生を抑えられることを見出した。

図８（ａ）は片方向記録の１走査におけるキャリッジの速度変化を示す図である。X軸は記録媒体上の主走査方向の座標軸であり、Y軸は記録媒体上でのキャリッジ速度を示す軸である。c〜aはキャリッジを定速走査するために必要な加速領域であり、a〜bは実際の定速走査による記録領域をしめす。b〜dは定速走査による記録が終了後のキャリッジの減速領域である。この図では、a→b方向に記録していることになる。

同図（ｂ）は（ａ）のa〜b記録領域における定速走査時の着弾ずれの原因となるキャリッジ振動を示す図である。X軸は記録メディア上の主走査方向の座標軸であり、Y軸は振幅を示す。曲線８０１はこのときのキャリッジ振動を示す。このようにキャリッジ振動はキャリッジが定速走査をはじめた直後に最大の振幅を示し、その後減衰していくことがわかった。このときのモノクロ記録の中間階調画像を８パスにて見てみると、記録媒体上で該キャリッジ振動の最大振幅を示す領域に相当する箇所に該ムラが発生し、減衰に追従するようにムラがなくなることが確認された。

このことを、図８（ｂ）に模式的に追加したものが線８０２である。線８０２はドットの着弾位置ずれがムラとして視認されない境界線であり、この線を越えるとムラとして視認される。モノクロ記録モードでムラになる部分が右下がり斜線にて示される。

ここで、本発明者らは該減衰に着目し、モノクロ記録モードにおいて片方向記録を用いて、ドットの着弾ずれが限界線８０２を超えないようなずれ幅に抑える方法を見出した。これについて以下に説明する。

先に述べたように、モノクロ記録モードではブラックインクのほかにイエローインク等を使用する。もっともドットの着弾位置ずれが目立ちやすい中間階調での付与インクは、図６（ｂ）に示すように、ブラックインクがもっとも多く、その次がイエローインクである。したがって、ブラックインクを吐出する段階では、キャリッジは定速でかつ着弾ずれの振幅８０１が限界線８０２を超えない程度となっている状態が望ましい。一方、イエローインクは記録媒体とのコントラストがブラックインクに比べて低いため、ブラックインクよりもドットの着弾位置ずれが目立ちにくい。したがって、着弾ずれが限界線８０２を超えていても、人の目にはそのずれがムラとなって視認される可能性が低い。そこで、キャリッジが定速になった直後の着弾ずれの振幅が限界線８０２を超えている状態では、イエローインクを吐出し、振幅が限界線８０２を超えない状態となるとブラックインクを吐出できるようなノズル列の並びとする。

図９は、着弾ずれの振幅とキャリッジの位置関係を示す図である。
図９（ａ）に示すように、キャリッジが定速になったａのタイミングからインクの吐出を開始するとして、このキャリッジ振動が激しい時点では、イエローインクを吐出するよう、イエローは走査方向先頭にくるようにする。そして、キャリッジが走査して、時間がａのタイミングからαのタイミングまで経過すると、キャリッジの振動がかなりおさまってきており、着弾ずれのずれ幅も減衰してきているので、αのタイミングでブラックインクのノズル列が吐出開始位置にくるようにする(同図（ｂ）参照)。すると同図（ｂ）の線９０１に示すように、ブラックインクの吐出開始時点での着弾ずれのずれ幅は限界線８０２を超えていないので（線９０１参照）、ブラックのドットは理想位置から大きくずれることがない。よって記録結果にムラが発生しない。本実施例では、イエローインクのノズル列とブラックインクのノズル列との間の距離を２．２５ｃｍ離すことにより、この吐出開始タイミングの関係を実現している。このように、吐出順を着弾位置ずれが目立ちにくいイエローからの片方向記録とすることで、ブラックのドットの着弾位置ずれを抑えることができるとともに、記録開始位置をホームポジションからかなり近い場所に設定することができるので、キャリッジがホームポジションをスタートしてから吐出を開始するまでの時間を短くすることができ、記録に要する時間を短縮することができる。

なお、記録ヘッドの走査において、ホームポジションが設けられた側から他方の側への走査を往方向としたとき、上記モノクロ記録モードを復方向の走査のみで記録を行う片方向記録としてもよい。一般に、複数のサイズの異なる記録シートに対して記録が可能な記録装置においては、ホームポジション側に記録シートを寄せてセットする。そのため、ホームポジションから紙の端部までの距離が短く、記録が開始される時点でキャリッジの速度の振動が画像に影響を受ける可能性が高い。ホームポジションに対して他端側から記録を開始する片方向記録とし、紙の端部から離れた位置を走査開始位置に設定することで、記録シート上の記録開始位置において、キャリッジ速度の振動が画像に影響を与えない程度まで減衰することとなり、結果としてムラの発生を抑えることが可能となる。特に、記録装置に適用可能な記録シートの最大サイズよりも小さいサイズの記録シートに対して記録を行うときは、ホームポジションに対して他端側の、記録を行わない走査領域を大きくでき、記録シート上の記録開始位置にキャリッジが到達する時点で、キャリッジ速度の振動を画像に影響を与えない範囲まで減衰させることが可能となる。

以上のように、本実施例においては、記録に用いるインクの色数が、モノクロ記録モードの方がカラー記録モードよりも少ないものであり、カラー記録モードにおいて双方向記録を行うのに対して、モノクロ記録モードにおいては、片方向記録を行うものである。図８に示すようなキャリッジ速度の振動による画像への影響について、双方向記録を行った場合には、その影響が記録シートの両端において発生し、結果としてムラが目立つ画像となるが、使用するインクの色数が少ないモノクロ記録モードにおいて、片方向記録とすることで、ムラが発生したとしても、発生するのはキャリッジの走査方向の一端側であり、また、１枚の記録シートに対して常に片方向記録により記録が行われるため、発生したムラが重畳されて目立ちにくくなる。なお、カラー記録モードにおいては使用するインクの色数が比較的多いため、インクの色数に対応した数の複数のノズル列によって画像が記録されることとなり、複数のノズル列それぞれのムラや、キャリッジの速度の振動によるムラなどが多く重畳されることから、モノクロ記録モードのようにムラが目立つことはない。

また、上記のようにモノクロ記録モードにおいて片方向記録とする制御に、さらに、画像を完成させるためのパス数を、モノクロ記録モードの方をカラー記録モードよりも多くすることで、モノクロ記録モードにおいて目立ちやすいムラを一層低減することが可能となる。

モノクロモード記録を実施する場合、記録媒体によっては有彩色による調色を必要とせず、ブラックインクのみでよい場合もある。この場合、ハイライト部分から最高濃度部分までのブラックインクの使用量を単調増加にさせて記録を行う。

このようにブラックインクのみで記録を行う場合、キャリッジがホームポジションをスタートしてから吐出を開始するまでの時間を短くするために、ブラックインクのノズル列を実施例１のイエローのノズル列の位置となるような配置とすると、キャリッジが加速状態から定速状態になった直後から記録を開始することになるので、ドットの着弾位置が大きくずれてしまい、ムラが発生する。したがって、この場合においても、キャリッジ上におけるブラックインクのノズル列位置は、実施例１の場合と同じ位置にして記録を行うようにする。つまり、ブラックインクの吐出を開始させるのは、図９（ｂ）の状態からとなり、実施例１と同様の効果を得ることになる。

モノクロ記録モードにとどまらず、カラー単色記録が求められる場合もある。このような場合にも、本発明の（実施例２）と同じ思想にて、記録に使用するインクのノズル列が記録開始位置に到達するタイミングが、実施例２のブラックインクと同じになるようにすればよい。つまり、記録に使用するインクのノズル列の位置が図９（ａ）のブラックインク位置かもしくはそれよりもキャリッジ進行方向後ろ側にくるような配置とする。そうすれば、キャリッジの振動が小さくなった時点から記録を開始することができる。

なお、ブラックインクはコントラストが強く人間の目でみてもムラが目立ちやすいが、カラー単色記録時の単色インクの色相によっては人間の目でムラが感じにくいため、ムラが目立たない範疇であれば該カラーノズル列の位置が図９中のブラックノズル列位置よりイエローノズル列位置側にいてもよい。

本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置を示す斜視図である。 記録ヘッドのノズル列を示す模式図である。 実施形態におけるインクジェット記録システムを示すブロック図である。 色変換処理、量子化処理の流れを示すフローチャートである。 記録モードごとの記録までの流れを示すフローチャートである。 階調値とインク使用比率との関係を示すグラフ図であり、（ａ）はカラー記録モードでの関係を示し、（ｂ）はモノクロ記録モードでの関係を示す。 モノクロ記録モード８パス双方向記録で発生するムラを説明する図である。 （ａ）はキャリッジのモノクロ記録モード８パス片方向記録時の速度変化を示す図であり、（ｂ）はキャリッジの定速状態におけるドットの着弾位置ずれ量を説明する図である。 モノクロ記録モード８パス片方向記録でのキャリッジの定速状態におけるドットの着弾位置ずれ量とノズル列の位置との関係を示す図であり、（ａ）はイエローインクの吐出開始地点での状態を示し、（ｂ）はブラックインクの吐出開始地点での状態を示す。

符号の説明

１ 記録媒体（記録シート）
２ ヘッド回復位置
３ 第１搬送ローラ
４ 第２搬送ローラ
５ インクタンク
６ キャリッジ
７ ベルト
８ プーリ
９ ガイドシャフト
１０ キャリッジモータ
１０１ ホストコンピュータ
１０２ ＣＰＵ
１０３ メモリ
１０４ 外部記憶
１０５ 入力部
１０６ インタフェース部
２０１ インクジェット記録装置
２０２ ＣＰＵ
２０３ ＲＯＭ
２０４ ＲＡＭ
２０５ ヘッド駆動部
２０６ インタフェース部
２０７ 記録方法決定部

Claims (9)

1. 複数のノズルを配列したノズル列を吐出するインク色毎に具え、前記ノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記記録媒体へ前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、前記記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置であって、
   記録に使用するインクの色数が比較的多い第１記録モードと、記録に使用するインクの色数が前記第１記録モードよりも少ない第２記録モードとを含む複数の記録モードから記録を行うモードを選択するモード選択手段と、
   前記モード選択手段によって選択されたモードに従い記録動作を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記第１記録モードにおいては、前記所定方向と、該所定方向と反対方向のいずれの走査においても記録動作を行なう双方向記録とし、前記第２記録モードにおいては、前記所定方向と、該所定方向と反対方向の一方への走査においてのみ記録動作を行う片方向記録とすることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第２記録モードにおいて、前記記録ヘッドの走査において前記記録ヘッドの振動が所定量以下となる時点で、所定の色のインクを吐出するノズル列が記録開始位置に到達するように、前記各ノズル列は配置されてい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。
3. 前記所定の色は、形成される画像において基調となる色であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記所定の色は無彩色であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記所定の色よりも明度の高い色のインクを吐出するノズル列は、前記第２モードの記録動作での前記記録ヘッドの走査方向において、前記所定の色のノズル列よりも前方に配置されることを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記第１および第２記録モードでの画像形成において、前記記録ヘッドの走査による記録動作と、１回の記録ヘッドの走査によって記録される紙送り方向の記録幅よりも少ない幅の紙送り動作とを繰り返すことにより、前記記録媒体上の所定の領域に対する画像の記録を複数回の記録ヘッドの走査によって完成させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記第２記録モードにおいて、前記所定領域上に画像を形成するために必要とする記録ヘッドの走査回数は、前記第１記録モードにおいて前記所定領域上に画像を形成するために必要とする記録ヘッドの走査回数よりも多いことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 複数のノズルを配列したノズル列を吐出するインク色毎に具え、前記ノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記記録媒体へ前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記複数回の走査の間に、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、前記記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置を用いた記録システムであって、
   記録に使用するインク色数が比較的多い第１記録モードと、
   記録に使用するインク色数が、前記第１記録モードで使用するインク色数よりも少ない第２記録モードと、
   複数の記録モードのうち、使用する記録モードを選択する記録モード選択手段と、
   該記録モード選択手段によって選択された記録モードに応じた記録方法に従って記録を行う制御手段と、を具え、
   前記制御手段は、前記第１記録モードにおいては前記所定方向と、該所定方向と反対方向のいずれの走査においても記録動作を行う双方向記録とし、
   前記第２記録モードにおいては前記所定方向と、該所定方向と反対方向の一方への走査においてのみ記録動作を行う片方向記録とすることを特徴とする記録システム。
9. 複数のノズルを配列したノズル列を吐出するインク色毎に具え、前記ノズル列を複数配列した記録ヘッドを記録媒体上で所定方向に複数回走査させ、ぞれぞれの走査の際に前記記録媒体へ前記複数のノズルから前記インクを吐出する記録動作と、前記複数回の走査の間に、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドを相対的に所定量移動させる紙送り動作とを行うことにより、前記記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法であって、
   記録に使用するインク色数が比較的多い第１記録モードと、
   記録に使用するインク色数が、前記第１記録モードで使用するインク色数よりも少ない第２記録モードと、
   複数の記録モードの中から、記録に使用するモードを選択する記録モード選択工程と、
   該記録モード選択工程によって選択された記録モードに従って記録を行う記録工程と、からなり、
   前記記録工程は、前記第１記録モードにおいては前記所定方向と、該所定方向と反対方向のいずれの走査においても記録動作を行う双方向記録により記録を行い、
   前記第２記録モードにおいては、前記所定方向と、該所定方向と反対方向の一方への走査においてのみ記録動作を行う片方向記録により記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。

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