JP2009061610A - 画像形成方法、画像形成装置、画像形成システム、画像形成プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】黒以外のインクを用いて黒を表現する際に高速化及び高濃度化を適切に両立させることのことができる画像形成方法、画像形成装置、画像形成システム、画像形成プログラム及び記録媒体の提供を目的とする。
【解決手段】記録媒体に対して相対的に移動し、ブラックインクを吐出する第一のノズルとブラックインク以外の複数の色のインクを吐出する第二のノズル群とが前記相対的な移動方向と直交する方向にずれを有するように配列された記録ヘッドを備えた画像形成装置が黒を印字する際の画像形成方法であって、一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクを記録し、前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクの中で所定の指標に基づいて記録を行う順序を制御することにより上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成方法、画像形成装置、画像形成システム、画像形成プログラム及び記録媒体に関し、特に黒以外のインクを用いて黒を印字する画像形成方法、画像形成装置、画像形成システム、画像形成プログラム及び記録媒体に関する。

従来、インクジェット記録方式を採用したインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、高画質での記録が可能であり、かつ比較的安価であることから、パーソナルコンピュータの普及に伴い、そのカラー画像の出力装置として広く使われている。

インクジェット記録装置で使用されるインクジェット記録ヘッドは、副走査方向（用紙の進行方向）に複数のノズルを備えており、キャリッジ機構によって主走査方向（用紙の進行方向に直交する方向）に移動される。そして、各ノズルは、記録データを展開して得られたドットパターンデータに応じたタイミングでインク滴を吐出する。これにより、各ノズルからのインク滴が記録媒体（用紙）に付着し、印刷が行われる。

このようなインクジェット記録装置には、パーソナルコンピュータの出力装置として使用されることから、高速化、高画質化、小型化、低コスト化が要求されている。高速化は、インク吐出駆動周波数のアップ、ノズル数の増加、印刷解像度がノズルの解像度よりも高い場合の低解像度印刷等により実現できる。また、高画質化は、ドットの微小化や高解像度印刷により実現できる。

このような高速化と高画質化とを両立させるために、ノズル数を多くして小ドットで高解像度印刷することが行われているが、ノズル数が多くなるとインクジェット記録ヘッドが大型化しコストアップにつながるという問題がある。ヘッドの大型化は、インクジェット記録装置全体の大型化を招くほか、ヘッド移動時における振動や騒音の増大、消費電力の増大にもつながる。すなわち、ノズル数の増加と小型化等とはトレードオフの関係にある。

そこで、ノズル数を増やさずに高速化及び高画質化を図る方法として、ノズルの配置を工夫して擬似的に解像度を上げる技術も用いられるようになってきた（例えば、特許文献１〜３）。この技術は、ブラックインクノズルのピッチの１／２ずらした同一走査線上にカラー３色原色（マゼンタ、シアン、イエロー）のノズルを配し、モノクロデータの記録時においては、ブラックインクによる黒と、カラーインクとを重ねて混色して黒を表現するプロセスブラックを併用することにより記録を行い、記録スピードを落とすことなく、カラー記録時の２倍の解像度を実現するものである。

また、インクジェット記録装置の形態の一つとして、インクジェット記録ヘッドを、記録媒体の略最大印画幅の長さに配置した長尺状に構成し、装置本体に対して固定したラインヘッドとするものがある。この構成によれば、インクジェット記録ヘッドの主走査方向の移動が不要となり、主走査方向と直交する記録媒体の副走査方向の搬送のみで画像形成を行うことができるので、高速画像形成を行うことができる。

このようなラインヘッドを用いたインクジェット記録装置においても、ブラックインクノズルのピッチの１／２ずらした同一走査線上にカラー３色原色（マゼンタ、シアン、イエロー）のノズルを配し、記録スピードを落とすことなく、モノクロデータの記録時にはカラー記録時の２倍の解像度を実現することができる。
特開平０２−０２６７５３号公報 特許第３５３３７７１号公報 特開２００１−１７１１５３号公報

しかしながら、カラーインクの混色で表現されるプロセスブラックは、ブラックインク単色と比べると濃度が低くなってしまうという問題がある。これは、インクの着弾順にならうインクの色層順により、支配色が変わってしまうことに起因する。先に着弾されたインクに別のインクを重ねた場合、その重なり部分においては先に着弾されたインクよりも後に打たれたインクの方が紙面深さ方向に沈む傾向にあるためである。

モノクロ（グレー）印刷において、濃度は画質を決定付ける重要な要素であるので、たとえ高解像度であっても、濃度が薄くなってしまうのは好ましくない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、黒以外のインクを用いて黒を表現する際に高速化及び高濃度化を適切に両立させることのことができる画像形成方法、画像形成装置、画像形成システム、画像形成プログラム及び記録媒体の提供を目的とする。

そこで上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体に対して相対的に移動し、ブラックインクを吐出する第一のノズルとブラックインク以外の複数の色のインクを吐出する第二のノズル群とが前記相対的な移動方向と直交する方向にずれを有するように配列された記録ヘッドを備えた画像形成装置が黒を印字する際の画像形成方法であって、一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクを記録し、前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクの中で所定の指標に基づいて記録を行う順序を制御することを特徴とする。

本発明によれば、黒以外のインクを用いて黒を印字する際に高速化及び高濃度化を適切に両立させることのことができる画像形成方法、画像形成装置、画像形成システム、画像形成プログラム及び記録媒体を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。

図１において、カラーインクジェット記録装置１００は、フレーム１、ガイドレール２、３、キャリッジ４、ガイド板５、ドライブギア６、スプロケットギア７、プラテン８、送りノブ８ａ、プレッシャローラ９、及びヘッドユニット１０（記録ヘッド）等より構成される。図中、１５は、記録用紙（記録媒体）である。

カラーインクジェット記録装置１００において、キャリッジ４は、フレーム１に横架したガイドレール２及び３に対して移動可能に装着され、その上にヘッドユニット１０が搭載される。キャリッジ４は、非図示のモータ等の駆動によってガイドレール２及び３に沿って矢印Ａの方向に移動する。

ガイド板５にセットされる記録用紙１５は、非図示の駆動源によってドライブギア６及びスプロケットギア７を介して回動する送りノブ８ａを備えたプラテン８によって取り込まれ、プラテン８の周囲と、これに圧接するプレッシャローラ９とによって矢印Ｂの方向に搬送される。

カラーインクジェット記録装置１００は、ヘッドユニット１０を主走査方向（Ａ方向）に移動走査させながら記録用紙１５を副走査方向（Ｂ方向）に搬送し、ヘッドユニット１０からインク滴を噴射させて記録用紙１５に画像を印字する。

図２は、本発明の実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置に搭載されるヘッドユニットの概略構成例を示す図である。図２（Ａ）において、ヘッドユニット１０は、各色に応じた噴射ユニット１１及び１２より構成される。通常、噴射ユニット１１及び１２が一体となったヘッドユニット１０から、用紙表面にインク滴を飛ばして記録を行う。噴射ユニット１１及び１２は、それぞれ複数のインク噴射ノズルを有しており、それぞれ滴量が異なる複数サイズのインク（顔料系インク）を噴射することができる。なお、図２（Ｂ）は、ヘッドユニット１０から噴射されたインク滴が記録用紙１５に記録される様子を示す。

図３は、本実施の形態のカラーインクジェット記録装置のヘッドユニットにおけるノズルの配置例を示す図である。図３に示されるように、ヘッドユニット１０を構成するそれぞれの噴射ユニット１１及び１２は、それぞれ主走査方向と直交する方向に並べて配置された液滴を吐出する複数のノズル１６ｎで構成されるノズル列Ｎ１、Ｎ２が主走査方向に並べて配置されている。ここで、ブラックインクを吐出するノズル列Ｋ（Ｎ１）は、その他のノズル列に対してノズル１６ｎ間の１／２ピッチ（ノズルピッチ）分だけ副走査方向にずらされている。

図４は、記録用紙への双方向記録時におけるヘッドユニットの動作例を説明するための図である。図３において、ヘッドユニット１０は、主走査の順記録方向において、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと表記する）の順で噴射ユニット１１及び１２が配置されている。カラーインクジェット記録装置１００は、このようなヘッドユニット１０を主走査方向に往復させ、往方向への移動時及び往復方向への移動時の双方において印字を行う（ノズルからインク滴を噴射する）。なお、ヘッドユニット１０における色の並び順や色数は、必ずしもこの例に限定されない。例えば、インクの特性や設計思想等により、異なった並び順や、より多くの色を扱えるものであってもよい。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂのように、混色によって黒を表現できる他の組み合わせを用いることもできる。このとき、ヘッドユニット１０が搭載するインクの組み合わせによって、黒を表現できる組み合わせを複数パターンから選択できてもよい。例えば、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂインクを搭載した場合、ＣＭＹ、ＲＧＢ、ＲＣ、ＧＭ、ＢＹ等、インクの混色によって黒を表現できる組み合わせは複数存在する。

図５は、顔料系インクを同一箇所に打ち込んだ時の記録用紙内部の色剤分布例を示した断面図である。図中において、記録用紙１５は、その断面が示されている。

図４に示されるように、先に打ち込まれたインク（本例の場合、Ａ色の滴）に含まれる色剤は用紙表面に留まり、後に打ち込まれたインク（本例の場合、Ｂ色の滴）は用紙内部に沈んでしまう。結果として、記録用紙１５の記録面における色剤の特性が強くなり、先に打ち込まれたＡ色が支配色となる。このような色剤定着特性は、本例に示す顔料系インクの方が、染料系インクよりもより強くでる傾向にある。

したがって、カラーインク複数色を並置あるいは同一位置に記録して黒を表現するプロセスブラック作像を行う場合、色の重なり順による濃度や色調の変化を考慮する必要がある。特に、印刷速度を向上させるために、双方向記録を採用する場合、往路記録時と復路記録時とで支配色が異なり、黒の表現として相応しくない濃度や色調となる恐れがある。

図６は、本実施の形態の各色記録ヘッドの並びに応じたプロセスブラックの片方向記録時の支配色及び被支配色の一例について説明するための図である。図６では、プロセスブラックにおける色成分毎の優劣が示されている。記録用紙１５上を往復移動するヘッドユニット１０の往路方向移動時のみに記録を行う場合（この場合は、ＣＭＹの順でインクが噴射される。）、また、復路方向移動時のみに記録を行う場合（この場合は、ＹＭＣの順番でインクが噴射される。）において予想される支配強度ついて以下に示す。なお、以下に示す関係式は、あくまでも説明のために簡略化したものである。
予想される支配強度は、
往路方向移動時に記録した場合：Ｃ＞Ｍ＞Ｙ …式（１）
復路方向移動時に記録した場合：Ｙ＞Ｍ＞Ｃ …式（２）
なお、往路と復路の双方向で記録を行う双方向記録時の支配色及び被支配色についても、式（１）、式（２）は成り立つ。

ところで、上記では、ヘッドユニット１０がシリアルヘッドである場合について説明したが、ヘッドユニット１０としてラインヘッドを用いてもよい。図７は、ラインヘッドを用いた場合の各色記録ヘッドの並びに応じたプロセスブラックにおける支配色及び被支配色の一例について説明するための図である。

ヘッドユニット１０としてラインヘッドが用いられる場合、図７に示されるように、各色記録ヘッドの並び順及び記録用紙１５の排紙方向によってカラーインクの重なり順が一意に決定される。すなわち、図７のように、副走査方向にＫＣＭＹの順で各色の記録ヘッドが配列される場合、プロセスブラックに関しては、常にＣＭＹの順でインクが重なる。この場合、支配強度を示す関係式は以下のように示される。なお、以下に示す関係式は、あくまでも説明のために簡略化したものである。
予想される支配強度：Ｃ＞Ｍ＞Ｙ …式（３）
なお、前述の支配強度は、インクの重なる部分において成り立つものであり、同一位置に打滴されたインク同士の重なりだけでなく、着弾したインクと、その近傍に着弾したインクそれぞれの広がりが重複する部分においても成り立つ。

プロセスブラックで、黒の表現に相応しい濃度、色調を実現するためには、黒濃度の高いインクを支配色にすることが重要である。但し、黒濃度の高いインクを支配色にする方法は、ヘッドユニット１０の構成（シリアルヘッドかラインヘッドか）や記録方式（片方向記録か双方向記録か）によって異なりうる。そこで、以下では、ヘッドユニット１０の構成又は記録方式に応じて分けて説明する。

まず、カラーインクジェット記録装置１００において記録方式として片方向記録を採用する場合、又はヘッドユニット１０としてラインヘッドを用いる場合について説明する。この場合、インクの重なり順は、ノズルの配置順に従って一意に決まる。したがって、この場合、プロセスブラックに相応しい濃度や色調となるよう、各インクを吐出するノズルの配置順を決定する必要がある。そこで、本実施の形態では、例えば、黒濃度の高いインクを支配色とすることが、黒濃度の高いプロセスブラックを作る事に寄与することに鑑み、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色ならば、相対的に黒濃度の高いＣ又はＭを最初に着弾させ、相対的に黒濃度の低いＹを最後に着弾させる。ここで、黒濃度とは、黒濃度測定用フィルタを通して任意のインクを測色した値をいう。それぞれのインクは黒濃度を持っており、例えば、Ｋインクの黒濃度は相対的に大きく、Ｙインクの黒濃度は相対的に小さい。

また、理想的な黒との色差距離が近いインクを支配色とすることが、色調が理想的な黒に近いプロセスブラックを作る事に寄与することに鑑み、例えばＣ、Ｍ、Ｙの３色ならば、黒との色差距離が相対的に近いＣ又はＭを最初に着弾させ、色差距離が理想的な黒から最も遠いＹを最後に着弾させてもよい。ここで言う"理想的な黒"とは、ブラックインクで記録する黒であってもよいし、各種色空間内における黒（グレー）であってもよい。なお、黒（グレー）又はブラックインクの色と、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれの色との色差距離は次のように計算される。

図８は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内におけるａ＊ｂ＊平面上のＣＭＹＫインクの測色値分布の例を示す図である。このとき、図８に図示しないＬ＊を含め、
Ｃインクの測色値のＬ＊成分をＣｌ、ａ＊成分をＣａ、ｂ＊成分をＣｂ、
Ｍインクの測色値のＬ＊成分をＭｌ、ａ＊成分をＭａ、ｂ＊成分をＭｂ、
Ｙインクの測色値のＬ＊成分をＹｌ、ａ＊成分をＹａ、ｂ＊成分をＹｂ、
Ｃインクと黒（グレー）との色差距離をΔＥｃ、
Ｍインクと黒（グレー）との色差距離をΔＥｍ、
Ｙインクと黒（グレー）との色差距離をΔＥｙ、
とした場合、Ｃ、Ｍ、Ｙインクの各色とＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における黒（グレー）との色差距離は、以下の式によって算出される。
ΔＥｃ＝ｓｑｒｔ（Ｃｌ^２＋Ｃａ^２＋Ｃｂ^２）、
ΔＥｍ＝ｓｑｒｔ（Ｍｌ^２＋Ｍａ^２＋Ｍｂ^２）、
ΔＥｙ＝ｓｑｒｔ（Ｙｌ^２＋Ｙａ^２＋Ｙｂ^２）…式（４）
また、
Ｋインクの測色値のＬ＊成分をＫｌ、ａ＊成分をＫａ、ｂ＊成分をＫｂ、
ＣインクとＫインクとの色差距離をΔＥｃｋ、
ＭインクとＫインクとの色差距離をΔＥｍｋ、
ＹインクとＫインクとの色差距離をΔＥｙｋ、
とした場合、Ｃ、Ｍ、Ｙインクの各色とＫインクとの色差距離は、以下に示す式によって算出される。
ΔＥｃｋ＝ｓｑｒｔ｛（Ｃｌ−Ｋｌ）^２＋（Ｃａ−Ｋａ）^２＋（Ｃｂ−Ｋｂ）^２｝、
ΔＥｍｋ＝ｓｑｒｔ｛（Ｍｌ−Ｋｌ）^２＋（Ｍａ−Ｋａ）^２＋（Ｍｂ−Ｋｂ）^２｝、
ΔＥｙｋ＝ｓｑｒｔ｛（Ｙｌ−Ｋｌ）^２＋（Ｙａ−Ｋａ）^２＋（Ｙｂ−Ｋｂ）^２｝
…式（５）
なお、インク滴サイズを可変可能なインクヘッドを用いて印刷する場合、カラーインクの滴サイズを調整することでグレーバランスを調整してもよい。例えば、先に着弾させるインク程、プロセスブラックの濃度や色調を理想的な黒に近づけ、後に着弾させるインク程遠ざけることから、最後に着弾させるインクの滴量を、その他のカラーインクと同等もしくはそれ以下とする。

次に、カラーインクジェット記録装置１００において記録方式として双方向記録を採用する場合について説明する。この場合、インクの重なり順は、往路と復路とで逆転する。したがって、往路では理想的な黒と近い濃度や色調のプロセスブラックを構成できたとしても、当該プロセスブラックと、往路とは逆転した重ね順で構成される復路のプロセスブラックとの色差が大きい場合がある。この場合、往路と復路とのプロセスブラックの色差が目立ち、画像品質の悪化に繋がる。

そこで、本実施の形態では、往路のインクの重ね順によるプロセスブラックと、復路のインクの重ね順によるプロセスブラックとの色差が少なく（色差距離が小さく）、且つ、プロセスブラックに相応しい濃度や色調となるよう、各インクを吐出するノズルの並び順や吐出されるインクの滴量を調整するなお、往路と復路との二つのインクの重ね順によるプロセスブラックの色差距離は次のように計算される。

図９は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内におけるａ＊ｂ＊平面上のＣＭＹインクの重ね順を変化させた場合の各混色ドットの測色値分布の例を示す図である。各混色ドットの中で、逆の重ね順との色差距離を求める際、
任意の混色ドットＦのＬ＊成分をＦｌ、ａ＊成分をＦａ、ｂ＊成分をＦｂ、
Ｆを構成するインクの重ね順と逆順の重ね順で構成される混色ドットＧのＬ＊成分をＧｌ、ａ＊成分をＧａ、ｂ＊成分をＧｂ、
とした場合、ＦとＧとの色差距離ΔＥｆｇは以下の式によって算出される。
ΔＥｆｇ＝ｓｑｒｔ｛（Ｆｌ−Ｇｌ）^２＋（Ｆａ−Ｇａ）^２＋（Ｆｂ−Ｇｂ）^２｝ …式（６）
また、任意の混色ドットＨのＬ＊成分をＨｌ、ａ＊成分をＨａ、ｂ＊成分をＨｂ、とした場合、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における混色ドットＨの色と黒（グレー）との色差距離ΔＥｈは、以下に示す式によって算出される。
ΔＥｈ＝ｓｑｒｔ（Ｈｌ^２＋Ｈａ^２＋Ｈｂ^２） …式（７）
更に、任意の混色ドットＨとＫインクとの色差距離ΔＥｈｋは、以下の式によって算出される。
ΔＥｈｋ＝ｓｑｒｔ｛（Ｈｌ−Ｋｌ）^２＋（Ｈａ−Ｋａ）^２＋（Ｈｂ−Ｋｂ）^２｝ …式（８）
また、双方向記録時の場合、片方向記録時と同様に、理想的な黒に近い色調のインクを支配色とすることが、色調が理想的な黒に近いプロセスブラックを作る事に寄与することに鑑み、往路又は復路にて、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色ならば、色調が相対的に理想的な黒に近いＣまたはＭを最初に着弾させ、色調が理想的な黒から最も遠いＹを最後に着弾させることが望ましい。したがって、相対的に黒濃度の高いＣ又はＭを最初に着弾させ、相対的に黒濃度の低いＹを最後に着弾させる。又は、黒との色差距離が相対的に近いＣ又はＭを最初に着弾させ、色差距離が理想的な黒から最も遠いＹを最後に着弾させてもよい。このとき、先に着弾させるインク程、プロセスブラックの濃度や色調を向上させ、後に着弾させるインク程、悪化させることから、最後に着弾させるインクの滴量を、その他のカラーインクと同等もしくはそれ以下としてもよい。

但し、往路と復路とではインクの重ね順が逆転するため、往路又は復路において、色調が相対的に理想的な黒に近いＣまたはＭを最初に着弾させ、色調が理想的な黒から最も遠いＹを最後に着弾させた場合、その復路又は往路において、色調が理想的な黒から最も遠いＹが最初に着弾し、Ｃ又はＭがその後に着弾することになる。

そこで、このときは、先に着弾させるインク程プロセスブラックの濃度や色調を理想的な黒から遠ざけ、後に着弾させるインク程近づけることから、最初に着弾させるインクの滴量を、その他のカラーインクと同等もしくはそれ以下とする。そうすることで、往路又は復路方向の際のプロセスブラックと、その逆方向の際のプロセスブラックとの色差距離を小さくすることができる。

ところで、片方向記録であるか双方向記録であるか、又はラインヘッドを用いるか否かに拘わらず、カラーインク複数色の重ね合わせで作られるプロセスブラックによる黒ドットは、ブラックインクのみによる黒ドットよりも滲みやすい傾向にある。また、濃度や色調に関しても、完全な黒（無彩色）にすることは難しく、若干色味付くことがある。

そこで、ブラックインクによる黒ドットよりも目立たないように、プロセスブラックを構成するカラーインクの滴量を、ブラックインクの滴量よりも少なくしてもよい。

なお、インク滴サイズの選択範囲にはインクを打たない場合も含む。滴サイズ調整を行ってもモノクロ画像の末端部などにおいてプロセスブラックのドットが目立ってしまうことによる品質の悪化が避けられない場合に限っては、プロセスブラックのドットを打たないことによって悪影響を回避することもできる。

次に、本実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置１００のヘッドユニット１０のバリエーションについて更に詳しく説明する。図１０は、本実施の形態におけるヘッドユニットの一例を示す第一の図である。図１０では、シリアルヘッド方式のヘッドユニット１０において、各色のノズル列Ｎ１及びＮ２が主走査方向に並べて配置され、ブラックインクを吐出するノズル列Ｋ（Ｎ１）が、混色により黒ドットを形成可能な複数色のカラーインクそれぞれを吐出するノズル列Ｃ、Ｍ、Ｙの並びに対して副走査方向に１／２画素ピッチ（半ピッチ）ずらして配置された例を示す。図中（Ａ）では、各ノズル列は主走査方向に等間隔にされ、（Ｂ）ではノズル列Ｋと他のノズル列との間隔が相対的に大きくされている。

（Ｂ）は、Ｋインクとその他のカラーインクとを異なった成分、例えば、Ｋインクを顔料インクとし、その他のインクを染料とする場合の吐出機構に対応させたものである。なお、異なる成分とするのはＫインクだけに限られず、その他の色のインクであってもよい。また、顔料、染料インクに限らず、その他の成分からなるインクの吐出機構を用いていてもよい。

図１０に示されるヘッドユニット１０によって、ブラックインクによる黒ドットと、カラーインクを重ね合わせて表現するプロセスブラックの黒ドットとを半ピッチずらして記録する場合、仮に、同一色を吐出するノズル間の副走査方向における間隔が１５０ｄｐｉピッチであるならば、１スキャンで３００ｄｐｉの画像を記録することができる。また、１スキャン目で３００ｄｐｉの画像を記録し、２スキャン目でその間を埋めるようにして６００ｄｐｉの画像を記録することもできる。

図１１は、本実施の形態におけるヘッドユニットの一例を示す第二の図である。図１１では、ノズル列Ｋと他のノズル列とのずれの大きさが、図１０（Ａ）と異なる。すなわち、図１１では、ブラックインクを吐出する記ノズル列Ｋ（Ｎ１）が、混色により黒ドットを形成可能な複数色のカラーインクそれぞれを吐出するノズル列Ｃ、Ｍ、Ｙの並びに対して副走査方向に１／４画素ピッチ（１／４ピッチ）ずらして配置されている。

図１１に示されるヘッドユニット１０によって、ブラックインクによる黒ドットと、カラーインクを重ね合わせて表現するプロセスブラックの黒ドットとを１／４ピッチずらして記録する場合、仮に、同一色を吐出するノズル間の距離が１５０ｄｐｉピッチであるならば、１スキャン目で記録した間を２スキャン目で埋めるようにして６００ｄｐｉの画像を記録することができる。また、４スキャンで１２００ｄｐｉの画像を記録することができる。

このように、シリアルヘッド方式の場合、ヘッドユニット１０の副走査方向の記録幅以下の記録領域上を、ヘッドユニット１０がｎ回走査して（記録媒体１５に対して相対的ｎｎ回移動して）記録する場合、ブラックインクを吐出するノズルとカラーインクを吐出するノズルの副走査方向のずれ量を、１／ｎ画素ピッチ（ｎは２以上の整数）、又は１／（２ｎ）画素ピッチ（ｎは１以上の整数）とすることで、ヘッドユニット１０が記録用紙１５上を相対的に複数回走査することで画像を形成するカラーインクジェット記録装置１００において、本発明における記録方式は実現される。

なお、図１２は、シリアルヘッド方式の場合のブラックインクの記録位置の例を示す図である。ヘッドユニット１０が図１０又は図１１に示されるように構成される場合、ブラックインクとプロセスブラックとによって形成されるラインは、図中（Ａ）に示されるように、１ラインごとに交互に記録されてもよいし、（Ｂ）に示されるように、複数ラインごと（例えば２ラインごと）に交互に記録されてもよい。

また、ヘッドユニット１０の記録幅以下の記録領域上を、ヘッドユニット１０がｎ回の走査で記録する場合、印字制御上、全てのノズルを使用する場合だけでなく、全てのノズルを使用せずに記録を行ってもよい。

図１３は、本実施の形態におけるヘッドユニットの一例を示す第三の図である。図１３では、ラインヘッド方式のヘッドユニット１００の例が示されている。図中（Ａ）は、長尺化された各色のノズルのラインが副走査方向に並べて配置された例を示す。また、（Ｂ）は、シリアルヘッド方式に用いるようなサイズの複数の記録ヘッドが主走査方向に千鳥状に配置され、それらが副走査方向に並べられた例である。斯かるヘッドユニット１０によって本発明における記録方式は実現される。

また、ラインヘッド方式を用いたカラーインクジェット記録装置１００の形状として、記録用紙１５を平面的に搬送する機構を備えたものであってもよいし、ドラム状の搬送手段を用いて記録用紙１５を回転させる機構を備えたものがであってもよい。

更に、記録用紙１５に対して相対的にヘッドユニット１０を走査させる際、記録用紙１５を平面的に搬送する機構を備えたカラーインクジェット記録装置１００ならば、一度の走査で記録することが主となるが、記録後に用紙を逆方向に搬送して戻すことで、二度目の走査・記録を行うこともでき、同様にして複数回の走査・記録も可能となる。

また、ドラム状の搬送手段を用いて記録用紙１５を回転させる機構を備えたカラーインクジェット記録装置１００ならば、一度目の走査・記録を行った後、記録用紙１５を一度目の走査の開始位置に戻すことが可能であるので、複数回の走査・記録を簡単に行うことができる。

このようなラインヘッド方式のカラーインクジェット記録装置１００においても、混色により黒ドットを形成可能なカラーインク複数色それぞれを吐出する記録ヘッドのノズルを用紙送り方向（副走査方向）に並べて配置し、ブラックインクを吐出する記録ヘッドのノズルを、既カラーインク群のノズルの並びに対して垂直方向（副走査方向に直交する方向）に１／ｎ（ｎは２以上の整数）画素ピッチずらして配置することによって、本発明における記録方式を実現することができる。

ところで、図１０、図１１、又は図１３において説明したヘッドユニット１０の例では、同一色を吐出するノズル間の距離を１５０ｄｐｉピッチとし、インク吐出ノズルの並びをＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙとしたが、必ずしもこの並び順や色、色数、ノズルピッチ幅に限定されるものではなく、インクの特性や設計思想により、異なった並び順や、より多くの色が加わったユニット、より狭いノズルピッチ幅であってもよい。

なお、前述のようにプロセスブラックを構成するカラーインクの重ね順又は滴量の制御を、モノクロ印刷モードが選択された際（ユーザによってモノクロ印刷の指定が入力された際）に用いることにより、モノクロ（グレー）画像を高解像度かつ高濃度とすることができる。

また、カラー印刷モードにおいても、印刷データ（入力画像）中のモノクロデータ部分に関して、前述のようにプロセスブラックを構成するカラーインクの重ね順や滴量の制御を用いることで、画像内におけるモノクロデータ部分を高解像度かつ高濃度とすることができる。

また、印刷対象とされる画像において太さ１ドットの細線の隣接画素に対して少なくとも１ドットを増やす前処理を行うようにしてもよい。図１４は、太さ１ドットの細線の隣接画素を１ドット増やす処理の一例を示す図である。斯かる処理を実行することにより、ブラックインクよりも濃度がプロセスブラックのみで当該細線が印字されるのを回避することができ、より適切に黒を表現することができる。

このとき、図１５に示されるように、太さ１ドットの細線であるか否かは、入力データ（印刷対象とされる画像の印刷データ（印刷情報））に含まれているフォント情報、特にフォントの種類やフォントサイズ情報等に基づいて判断すればよい。例えば、図１５では、１０．５ｐｔの明朝体文字が示されている。したがって、この場合、「１０．５ｐｔ」や「明朝体」といった情報に基づいて、太さが１ドットの細線であるか否かが判断される。

また、図１６に示されるように、太さ１ドットの細線であるか否かを、入力データに含まれているライン（線分）のベクトル情報、特に始点と終点やラインの太さ情報に基づいて判断してもよい。

上述のように、本実施の形態によれば、モノクロ画像又はモノクロデータを高濃度且つ高解像度に記録することができるが、入力画像（印刷対象とされる画像）の解像度を、ヘッドユニット１０によるモノクロ画像若しくはモノクロデータの記録解像度、又はカラー画像若しくはカラーデータの記録解像度に合わせてアップコンバート（高く）又はダウンコンバート（低く）する必要がある。

図１７は、入力画像の解像度をヘッドユニットの記録解像度に合わせてダウンコンバートする例を示す図である。図１７におけるヘッドユニット１０では、各ノズル列のピッチは１５０ｄｐｉであり、ノズル列Ｋと、ノズル列Ｃ、Ｍ、及びＹとは半ピッチ（３００ｄｐｉ）ずれている。この場合、ヘッドユニット１０が、プロセスブラックも併用する場合、モノクロデータの記録解像度は３００ｄｐｉである。一方、カラーデータの記録解像度は１５０ｄｐｉである。

この場合、３００ｄｐｉのモノクロデータ５０１に対してはダウンコンバートは行われない。一方、３００ｄｐｉのカラーデータ５０２に対してはダウンコンバートが行われ、ヘッドユニット１０のカラーデータの記録解像度である１５０ｄｐｉのカラーデータ５０２ａに変換される。なお、ダウンコンバートは、図１７に示されるように所望の解像度となるように入力画像を間引くことによって実現してもよいし、バイキュービック法や二アレスネイバー法のような画像補正処理を施すことによって実現してもよい。

また、図１８は、入力画像の解像度をヘッドユニットの記録解像度に合わせてアップコンバートする例を示す図である。図１８におけるヘッドユニット１０の構成は、図１７と同様である。

この場合、１５０ｄｐｉのモノクロデータ５０３に対してはアップコンバートが行われ、ヘッドユニット１０のモノクロデータの記録解像度である３００ｄｐｉのモノクロデータ５０３ａに変換される。一方、１５０ｄｐｉのカラーデータ５０４に対してはアップコンバードは行われない。なお、アップコンバートに関しても、図１８に示されるように所望の解像度となるように入力画像を引き伸ばすことによって実現してもよいし、バイキュービック法や二アレスネイバー法のような画像補正処理を施すことによって実現してもよい。

ところで、以上の説明は、液状のインクを吐出するカラーインクジェット記録装置１００を代表例として述べているが、その吐出機構として、圧電素子によるピエゾ効果を利用したものや、通電により発熱する発熱体を備える膜沸騰式を利用する画像形成装置を適用してもよい。また、シリアルヘッドだけでなく、ラインヘッド型の画像形成装置にも適用できることは、前述の通りである。

次に、本発明に用いることができる印字制御に関して説明する。ここではクロス制御を適用した例について説明する。「クロス制御」とは、ヘッドユニット１０を搭載したキャリッジ４の主走査方向の駆動と、記録媒体１５の搬送における副走査方向の駆動において、協調的に両駆動をオーバラップさせる制御をいう。印字処理を高速化させるために、理想的には、副走査（ＬＦ）完了前に主走査（ＣＲ）の駆動を開始し、ＣＲが記録領域に達した瞬間にちょうどＬＦが停止するように駆動のタイミングが管理される。このような時間管理を行わないと、ＬＦが動作している最中にＣＲが記録領域に達してしまい、斜行記録を引き起こしたり、逆に、ＬＦ駆動と重ならずに記録も行わない無駄なＣＲの空走区間が生じたりしてしまう。

以上、本実施の形態における画像形成方法及び画像形成装置について説明したが、本発明の適用範囲は本実施の形態の構成に限定されない。例えば、上述の画像形成方法が、画像形成装置に印刷を要求する（印刷データを送信する）ホストコンピュータと画像形成装置のいずれか一方、又は双方に備わっていても良いし、全てが一体的に構成された画像形成システムとして構成されてもよい。

また、上記の実施形態では、一連の画像処理の全てをホストコンピュータのＣＰＵが行うものであっても、処理の一部または全部が画像形成装置にて行われる構成であってもよい。

また、本発明は、コンピュータに上述の画像形成方法を実行させるためのプログラムとしての形態も、あるいは、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としての形態も可能である。ここで、上記プログラムはコンピュータに組み込み可能なプリンタドライバを含むものとする。

本発明による画像形成方法を実現するためのプログラムやデータを記憶した記録媒体の実施形態について説明する。記録媒体としては、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、フラッシュメモリ、メモリカードや、メモリスティック及びその他各種ＲＯＭやＲＡＭ等が想定できる。これら記録媒体に上述した本発明の実施形態におけるステップをコンピュータに実行させ、上述の画像形成方法の機能を実現するためのプログラムを記録して流通させることにより、当該機能の実現を容易にする。そしてコンピュータ等の情報処理装置に上記のごとくの記録媒体を装着して情報処理装置によりプログラムを読み出すか、若しくは情報処理装置が備えている記憶媒体に当該プログラムを記憶させておき、必要に応じて読み出すことにより、本発明に関わる画像形成方法の機能を実行する。

上述したように、本実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置１００によれば、プロセスブラックを構成するカラーインクの重ね順と滴量の少なくとも一方を制御することにより、プロセスブラックのグレーバランスをより無彩色に近づけ、より高濃度化し、ブラックインクの黒ドットとプロセスブラックの黒ドットを併用したモノクロ（グレー）画像を高解像度かつ高濃度とすることができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明の実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるカラーインクジェット記録装置に搭載されるヘッドユニットの概略構成例を示す図である。 本実施の形態のカラーインクジェット記録装置のヘッドユニットにおけるノズルの配置例を示す図である。 記録用紙への双方向記録時におけるヘッドユニットの動作例を説明するための図である。 顔料系インクを同一箇所に打ち込んだときの記録用紙内部の色剤分布例を示す図である。 本実施の形態の各色記録ヘッドの並びに応じたプロセスブラックの片方向記録時の支配色及び被支配色の一例について説明するための図である。 ラインヘッドを用いた場合の各色記録ヘッドの並びに応じたプロセスブラックにおける支配色及び被支配色の一例について説明するための図である。 Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内におけるａ＊ｂ＊平面上のＣＭＹＫインクの測色値分布の例を示す図である。 Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内におけるａ＊ｂ＊平面上のＣＭＹインクの重ね順を変化させた場合の各混色ドットの測色値分布の例を示す図である。 本実施の形態におけるヘッドユニットの一例を示す第一の図である。 本実施の形態におけるヘッドユニットの一例を示す第二の図である。 シリアルヘッド方式の場合のブラックインクの記録位置の例を示す図である。 本実施の形態におけるヘッドユニットの一例を示す第三の図である。 太さ１ドットの細線の隣接画素を１ドット増やす処理の一例を示す図である。 入力データのフォント情報によって太さ１ドットの細線であるか否かを判断する方法の一例を説明するための図である。 入力データのベクトル情報によって太さ１ドットの細線であるか否かを判断する方法の一例を説明するための図である。 入力画像の解像度をヘッドユニットの記録解像度に合わせてダウンコンバートする例を示す図である。 入力画像の解像度をヘッドユニットの記録解像度に合わせてアップコンバートする例を示す図である。

符号の説明

１ フレーム
２、３ ガイドレール
４ キャリッジ
５ ガイド板
６ ドライブギア
７ スプロケットギア
８ プラテン
８ａ 送りノブ
９ プレッシャローラ
１０、１０ａ、１０ｂ ヘッドユニット
１１、１２ 噴射ユニット
１５ 記録用紙
１６ｎ ノズル
Ｎ１、Ｎ２ ノズル列
１００ カラーインクジェット記録装置

Claims (18)

1. 記録媒体に対して相対的に移動し、ブラックインクを吐出する第一のノズルとブラックインク以外の複数の色のインクを吐出する第二のノズル群とが前記相対的な移動方向と直交する方向にずれを有するように配列された記録ヘッドを備えた画像形成装置が黒を印字する際の画像形成方法であって、
   一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクを記録し、
   前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクの中で所定の指標に基づいて記録を行う順序を制御することを特徴とする画像形成方法。
2. 前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に往復移動させ、該往復移動のどちらか片方向において記録を行い、
   前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群を構成する各ノズルのインクの中で所定の指標に基づいてブラックインクの色又は無彩色に相対的に近い色のインクを先に記録することを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
3. 前記第二の記録位置では、前記第二のノズル群を構成する各ノズルのインクの中で所定の指標に基づいてブラックインクの色又は無彩色に相対的に遠い色のインクの滴量を相対的に少なくすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方法。
4. 前記第二の記録位置には、黒濃度が相対的に高いインクを先に記録することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の画像形成方法。
5. 前記第二の記録位置には、ブラックインクの色又は無彩色との色差距離が相対的に近いインクを先に記録することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の画像形成方法。
6. 前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して相対的に往復移動させ、該往復移動の双方向において記録を行い、
   前記往復運動の第一の移動方向における前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群を構成する各ノズルのインクの中で所定の指標に基づいてブラックインクの色又は無彩色に相対的に近い色のインクを先に記録し、
   前記往復運動の第二の方向における前記第二の記録位置では相対的に後に記録されるインクの滴量を相対的に少なくすることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の画像形成方法。
7. 前記第一の移動方向における前記第二の記録位置には、黒濃度が相対的に高いインクを先に記録することを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
8. 前記第一の移動方向における前記第二の記録位置には、ブラックインクの色又は無彩色との色差距離が相対的に近いインクを先に記録することを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
9. 前記第一のノズルと前記第二のノズル群との前記ずれの量が１／ｎ画素ピッチ（ｎは２以上の整数）である前記記録ヘッドを、前記記録ヘッドの副走査方向の記録幅以下の記録領域上を相対的にｎ回移動させて前記第一の記録位置及び前記第二の記録位置に記録することを特徴とする請求項１乃至８いずれか一項記載の画像形成方法。
10. 前記第一のノズルと前記第二のノズル群との前記ずれの量が１／２ｎ画素ピッチ（ｎは１以上の整数）である前記記録ヘッドを、前記記録ヘッドの副走査方向の記録幅以下の記録領域上を相対的にｎ回移動させて前記第一の記録位置及び前記第二の記録位置に記録することを特徴とする請求項１乃至８いずれか一項記載の画像形成方法。
11. モノクロ印刷が指定されたときに、一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群を構成する各ノズルのインクを記録することを特徴とする請求項１乃至１０いずれか一項記載の画像形成方法。
12. カラー印刷が指定されたときに、モノクロ部分について、一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群を構成する各ノズルのインクを記録することを特徴とする請求項１乃至１０いずれか一項記載の画像形成方法。
13. 入力画像において前記相対的な移動方向と直交する方向において太さが１画素の線の太さを前記相対的な移動方向と直交する方向に増加させ、
    前記太さが１画素の線の太さが増加された画像について印字を実行することを特徴とする請求項１乃至１２いずれか一項記載の画像形成方法。
14. 入力画像に関するフォント情報又は線分のベクトル情報に基づいて、前記相対的な移動方向と直交する方向において線の太さが１画素である否かを判断することを特徴とする請求項１３記載の画像形成方法。
15. 入力画像の解像度が前記記録ヘッドによる前記第一のノズルと前記第二のノズル群とを用いたときの記録解像度と異なる場合、前記入力画像の解像度を前記記録解像度に合わせることを特徴とする請求項１乃至１４いずれか一項記載の画像形成方法。
16. 記録媒体に対して相対的に移動し、ブラックインクの第一のノズルとブラックインク以外の複数の色の第二のノズル群とが前記相対的な移動方向と直交する方向にずれを有するように配列された記録ヘッドを備えた画像形成装置であって、
    黒の印字に際し、一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクを記録し、
    前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクの中で所定の指標に基づいて記録を行う順序を制御することを特徴とする画像形成装置。
17. 記録媒体に対して相対的に移動し、ブラックインクの第一のノズルとブラックインク以外の複数の色の第二のノズル群とが前記相対的な移動方向と直交する方向にずれを有するように配列された記録ヘッドを備えた画像形成装置と前記画像形成装置に印刷を要求するコンピュータとを有する画像形成システムであって、
    前記画像形成装置は、
    黒の印字に際し、一回の走査において、前記第一のノズルが対応する第一の記録位置にはブラックインクを記録し、前記第二のノズル群が対応する第二の記録位置には同一の記録位置に対して前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクを記録し、
    前記第二の記録位置には、前記第二のノズル群に含まれるノズルのインクの中で所定の指標に基づいて記録を行う順序を制御することを特徴とする画像形成システム。
18. 請求項１乃至１５いずれか一項記載の画像形成方法をコンピュータに実行させるための画像形成プログラム。

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