(57)【要約】【課題】黒ドット形成部の画像品質（印刷ムラ抑制、解像度）を向上するとともに、黒ノズルの乾燥を抑え、ノズル状態を良好に保つ。【解決手段】特性の異なるＭ種類の黒インク及び前記黒インクそれぞれを吐出するＭ個の黒ヘッドと、他の色のインクを吐出するカラーヘッドと、を備え、前記黒ヘッドのノズル密度が前記カラーヘッドのノズル密度のＮ倍であり、副走査方向のカラードット形成におけるインターレス数を１／Ｉとし、主走査方向のカラードット形成のパス数をＡとし、黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、主走査方向の黒ドット形成のパス数をＣとし、Ｍ、Ｎ、Ｉ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数値であるとしたときに、Ｍ×Ｉ×Ａ＝Ｂ×Ｃ（Ｎ＜＝Ｉのとき）、Ｍ×Ｎ×Ａ＝Ｂ×Ｃ（Ｎ＞＝Ｉのとき）、を満たすようにカラードットと黒ドットを形成する。【選択図】図６
2010162804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性の異なるＭ種類の黒インク及び前記黒インクそれぞれを吐出するＭ個の黒ヘッドと、
他の色のインクを吐出するカラーヘッドと、を備え、
前記黒ヘッドのノズル密度が前記カラーヘッドのノズル密度のＮ倍であり、
副走査方向のカラードット形成におけるインターレス数を１／Ｉとし、
主走査方向のカラードット形成のパス数をＡとし、
黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、
主走査方向の黒ドット形成のパス数をＣとし、
Ｍ、Ｎ、Ｉ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数値であるとしたときに、
Ｍ×Ｉ×Ａ＝Ｂ×Ｃ（Ｎ＜＝Ｉのとき）、
Ｍ×Ｎ×Ａ＝Ｂ×Ｃ（Ｎ＞＝Ｉのとき）、
を満たすようにカラードットと黒ドットを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
黒インクを吐出する黒ヘッドと他の色のインクを吐出するカラーヘッドとを備え、
前記黒ヘッドと前記カラーヘッドとが同じノズル密度であり、
前記黒ヘッドのノズル数が前記カラーヘッドのノズル数のＬ倍であり、
主走査方向のカラードット形成におけるパス数をＡとし、
黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、
主走査方向の黒ドット形成におけるパス数をＣとし、
Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数値であるとしたときに、
Ｌ×Ａ＝Ｂ×Ｃを満たすようにカラードットと黒ドットを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記黒ヘッドのノズルピッチが多色のノズルピッチよりも大きくすること、及び複数の前記黒ヘッドをずらして配置すること、の少なくとも一方により、前記黒ヘッドのノズル密度を高くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
モノクロ印刷、カラー印刷のどちらを行うかの指定をユーザーから受けるモノクロ／カラー設定手段と、
画像がモノクロデータ、カラーデータのどちらであるかを判定するモノクロ／カラー判定手段と、の少なくとも一方を有し、
モノクロ印刷を行うのか、カラー印刷を行うのかを事前に決定してから印刷を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
ユーザーからの指定によりオブジェクトの種類の設定をするオブジェクト設定手段と、
前記オブジェクトの種類を判別するオブジェクト判別手段と、の少なくとも一方と、
主走査方向の黒ドット形成におけるパス数と黒ドットの主走査解像度を設定するパス数／解像度設定手段と、を有し、
前記パス数／解像度設定手段における設定が前記オブジェクトの種類ごとに異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置の使用環境の温度と湿度、及び印刷用紙の少なくとも１つの情報を取得する情報取得手段を有し、
前記パス数／解像度設定手段における設定が前記情報取得手段により取得した情報により異なることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記パス数／解像度設定手段における設定が、主走査方向の黒ドット形成におけるパス数と黒ドットの主走査解像度についての設定テーブルを参照することにより行われることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
主走査解像度を増加させる際に、画像データの解像度を増加させる手段と、
主走査解像度を増加させる際に、画像データの解像度より多くのドットが形成されるように印刷することにより解像度を増加させる手段と、の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
主走査方向の黒ドット形成におけるパス数及び黒ドットの主走査解像度の少なくとも一方が変更された際に、黒ドットのドットサイズとドット配置とドット形成量の少なくとも１つが変更されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ドットサイズの変更を、ヘッドに入力される駆動波形と印加電圧、及びあらかじめ複数のドットサイズが用意されている場合には、使用ドットサイズと、の少なくとも１つを変更することにより行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒のヘッドが他色のヘッドよりノズル密度が高いか、あるいはノズル数が多い装置によりカラー画像を形成する場合において、主走査方向の黒ドット形成におけるパス数と黒ドットの主走査解像度を他色とは異なる値にする画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録法は、高速記録が可能であり、普通紙に記録する際に特別な定着処理を必要とせず、また、記録時の騒音発生が無視できる程度に小さいため、オフィス用等として注目されている。これまでに、種々の方式が提案され、又、種々の方式が既に製品化され実用化されている。インクジェット記録法は、インク液室と、それに連通したノズルとにより構成された記録ヘッドを用いるもので、画像情報に応じてインク液室内のインクに圧力を加え、インク小滴をノズルから飛翔させ、紙やフィルムなどの被記録体に付着させて画像を形成する。
【０００３】
このようなインクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインクを吐出し、非接触で画像を形成するため、さまざまな被記録媒体に記録が可能であるという特徴がある。
【０００４】
インクジェット画像形成装置には、黒インクを吐出するノズルの解像度を他色よりも高くしたものや、黒インクを吐出するノズル数を他色よりも多くしたものがある。このようなインクジェット画像形成装置は黒に関しては少ないヘッド走査で高解像度の画像形成を行うことが可能である。
【０００５】
上記のようなインクジェット画像形成装置として、例えば、特許文献１、２の発明が開示されている。特許文献１の発明では、黒の記憶ヘッドのノズル密度が他色の記憶ヘッドよりも高くなっており、画像中の黒ドットのみで形成される部分は少ないスキャンで画像形成し、カラードットも含み形成される部分はパス動作、またはインターレス動作を入れて画像形成している。また、特許文献２の発明は、黒ヘッドのノズル数が他色ヘッドのノズル数よりも多いもので、特許文献１の発明とはヘッド構成が異なるが、基本的にはこの発明も、黒ドットのみで形成される部分とカラードットも含み形成される部分とで用紙送り動作を変ることにより、より少ないスキャン数で画像印刷を行うことを目的とした発明である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インクジェット画像形成装置では、印刷動作中は記録ヘッドがデキャップ状態で紙面上にあるためにノズルの乾燥状態が進み、インク増粘により吐出不良を起こしやすくなるという課題がある。ノズルの乾燥状態は、インクの吐出が少ないノズルほど進みやすい。これは、吐出の少ないノズルは、インクの流動が少ないためにノズル面が乾燥しやすいからである。
【０００７】
インクジェット画像形成装置は、通常、ノズル面の状態維持／回復のために記録ヘッドをメンテナンス領域に退避させ、ノズル面のメンテナンス動作を行っている。しかし、このメンテナンス動作を行うことで、印刷スループットが低下したり、メンテナンスにおいてインクを廃インク受けに捨てるために装置本体の寿命が低下したりする。
【０００８】
上述した、黒のノズル密度が高いか、あるいは黒のノズル数が多いインクジェット画像形成装置においては、カラー印刷部分で黒ノズルの使用頻度が減少するため、インクの乾燥がより問題になる。また、上記高密度あるいは多ノズル化された黒ノズルの恩恵を受けることができるのが、画像中の黒のみで構成される印刷領域の印刷時やモノクロ印刷時などに限定されるため、印刷画像に対する対費用効果が薄い。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、黒ドット形成部の画像品質（印刷ムラ抑制、解像度）を向上するとともに、黒ノズルの乾燥を抑え、ノズル状態を良好に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、特性の異なるＭ種類の黒インク及び前記黒インクそれぞれを吐出するＭ個の黒ヘッドと、他の色のインクを吐出するカラーヘッドと、を備え、前記黒ヘッドのノズル密度が前記カラーヘッドのノズル密度のＮ倍であり、副走査方向のカラードット形成におけるインターレス数を１／Ｉとし、主走査方向のカラードット形成のパス数をＡとし、黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、主走査方向の黒ドット形成のパス数をＣとし、Ｍ、Ｎ、Ｉ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数値であるとしたときに、Ｍ×Ｉ×Ａ＝Ｂ×Ｃ（Ｎ＜＝Ｉのとき）、Ｍ×Ｎ×Ａ＝Ｂ×Ｃ（Ｎ＞＝Ｉのとき）、を満たすようにカラードットと黒ドットを形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明における画像形成装置は、黒インクを吐出する黒ヘッドと他の色のインクを吐出するカラーヘッドとを備え、前記黒ヘッドと前記カラーヘッドとが同じノズル密度であり、前記黒ヘッドのノズル数が前記カラーヘッドのノズル数のＬ倍であり、主走査方向のカラードット形成におけるパス数をＡとし、黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、主走査方向の黒ドット形成におけるパス数をＣとし、
Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数値であるとしたときに、Ｌ×Ａ＝Ｂ×Ｃを満たすようにカラードットと黒ドットを形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明における画像形成装置は、前記黒ヘッドのノズルピッチが多色のノズルピッチよりも大きくすること、及び複数の前記黒ヘッドをずらして配置すること、の少なくとも一方により、前記黒ヘッドのノズル密度を高くすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明における画像形成装置は、モノクロ印刷、カラー印刷のどちらを行うかの指定をユーザーから受けるモノクロ／カラー設定手段と、画像がモノクロデータ、カラーデータのどちらであるかを判定するモノクロ／カラー判定手段と、の少なくとも一方を有し、モノクロ印刷を行うのか、カラー印刷を行うのかを事前に決定してから印刷を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明における画像形成装置は、ユーザーからの指定によりオブジェクトの種類の設定をするオブジェクト設定手段と、前記オブジェクトの種類を判別するオブジェクト判別手段と、の少なくとも一方と、主走査方向の黒ドット形成におけるパス数と黒ドットの主走査解像度を設定するパス数／解像度設定手段と、を有し、前記パス数／解像度設定手段における設定が前記オブジェクトの種類ごとに異なることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明における画像形成装置は、画像形成装置の使用環境の温度と湿度、及び印刷用紙の少なくとも１つの情報を取得する情報取得手段を有し、
前記パス数／解像度設定手段における設定が前記情報取得手段により取得した情報により異なることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明における画像形成装置は、前記パス数／解像度設定手段における設定が、主走査方向の黒ドット形成におけるパス数と黒ドットの主走査解像度についての設定テーブルを参照することにより行われることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明における画像形成装置は、主走査解像度を増加させる際に、画像データの解像度を増加させる手段と、主走査解像度を増加させる際に、画像データの解像度より多くのドットが形成されるように印刷することにより解像度を増加させる手段と、の少なくとも一方を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明における画像形成装置は、主走査方向の黒ドット形成におけるパス数及び黒ドットの主走査解像度の少なくとも一方が変更された際に、黒ドットのドットサイズとドット配置とドット形成量の少なくとも１つが変更されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明における画像形成装置は、前記ドットサイズの変更を、ヘッドに入力される駆動波形と印加電圧、及びあらかじめ複数のドットサイズが用意されている場合には、使用ドットサイズと、の少なくとも１つを変更することにより行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、黒ドット形成部の画像品質（印刷ムラ抑制、解像度）を向上するとともに、黒ノズルの乾燥を抑え、ノズル状態を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のインクジェット画像記録装置の一例を示す機構図の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置のインクジェット画像記録装置の一例における機構部の平面図と記録ヘッドの構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置のインクジェット画像記録装置の一例における制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】黒ヘッドのノズル密度がカラーヘッドのノズル密度の２倍ある場合における黒領域印刷時のスキャン位置とカラー領域印刷時のスキャン位置を示す図である。
【図５】カラー領域を１パス１／２インターレスで印刷する際のドット形成に関する図である。
【図６】カラー領域を１パス１／２インターレスで印刷する際のカラードットと黒ドットの成に関する図である。
【図７】カラー領域を２パス１／２インターレスで印刷する際のカラードットと黒ドットの形成に関する図である。
【図８】Ｎ＝２の場合とＮ＝４の場合に可能な主走査方向の黒ドット形成のパス数と黒ドットの主走査解像度を示す図である。
【図９】２種類の黒ヘッドを持つヘッド構成を示す図である。
【図１０】カラー領域を１パスノンインターレスで印刷する際のカラードットと黒ドットの形成に関する図である。
【図１１】黒ヘッドのノズル数がカラーヘッドのノズル数の３倍あるときのヘッド構成とこのヘッド構成の場合における黒領域、カラー領域それぞれの印刷時のスキャン位置を示す図である。
【図１２】カラー領域を１パスノンインターレスで印刷する際のカラードットと黒ドットの形成に関する図である。
【図１３】それぞれのオブジェクトに対するパス数と主走査解像度の設定を表すテーブルに関する図である。
【図１４】主走査解像度の増加処理に関する図である。
【図１５】インク吐出量の設定についての図である。
【図１６】ドット配置の変更についての図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明のインクジェット画像形成装置の一例における機構部の概略構成図を示す。図１に示すように、このインクジェット画像形成装置は、装置本体１の内部に画像形成部２等を有し、装置本体１の下方側に多数枚の記憶媒体（以下、用紙という）３を積載可能な給紙トレイ４を備え、この給紙トレイ４から給紙される用紙３を取り込み、搬送機構５によって用紙３を搬送しながら画像形成部２によって所要の画像を記録した後、装置本体１の測方に装着された排紙トレイ６に用紙３を排紙する。
【００２４】
また、この例では、装置本体１に対して着脱可能な両面ユニット７を備えているが、本発明の画像形成装置において、両面ユニット７は必須ではない。両面ユニット７を備えている際、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構５によって用紙３を逆方向に搬送しながら両面ユニット７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ６に用紙３を排紙する。
【００２５】
ここで、画像形成装置２は、ガイドシャフト１１、１２にキャリッジ１３を摺動可能に保持し、図示しない主走査モータでキャリッジ１３を用紙３の搬送方向と直交する方向に移動（主走査）させる。なお、用紙の搬送方向とキャリッジの動きについては図２に示しておく。図１において、キャリッジ１３には、液滴を吐出する吐出口であるノズル孔を配列した液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド１４を搭載し、また記録ヘッド１４には液体を供給するインクカートリッジ１５が着脱自在に搭載されている。なお、インクカートリッジ１５にかえてサブインクを搭載し、メインインクからインクをサブタンクに補充する構成とすることもできる。
【００２６】
ここで、記憶ヘッド１４としては、例えば、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッド、あるいはこれら各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１つのインクジェットヘッドを用いることができる。なお、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。図２の例では、黒のヘッド２つが、ノズル列方向に半ピッチずらして組みつけられており、黒は他色の２倍のヘッド解像度を持っている。
【００２７】
また、記憶ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を、インク吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２８】
そして、給紙トレイ４の用紙３は、給紙コロ（半月コロ）２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体１内に給紙され、搬送機構５に送り込まれる。
【００２９】
また、搬送機構５は、給紙された用紙３をガイド面２３ａに沿って上方にガイドし、また、両面ユニット７から送り込まれる用紙３をガイド面２３ｂに沿ってガイドする搬送ガイド部２３と、用紙３を搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４に対して用紙３を押し付ける加圧コロ２５と、用紙３を搬送ローラ２４側にガイドするガイド部材２６と、両面印刷時に戻される用紙３を両面ユニット７に案内するガイド部材２７と、搬送ローラ２４から送り出す用紙３を押圧する押し付けコロ２８を有している。
【００３０】
更に、搬送機構５は記憶ヘッド１４で用紙３の平面性を維持したまま搬送するために、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡した搬送ベルト３３と、この搬送ベルト３３を帯電させるための帯電ローラ３４と、この帯電ローラ３４に対向するガイドローラ３５と、図示しないが、搬送ベルト３３を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）と、搬送ベルト３３に付着した記憶液（インク）を除去するためのクリーニング手段である他孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。帯電ローラ３４には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
【００３１】
ここで、搬送ベルト３３は、無端状ベルトであり、駆動ローラ３１と従動ローラ（テンションローラ）３２との間に掛け渡されて、図１中の矢印Ａ（用紙搬送方向）の方向に周回するように構成している。
【００３２】
また、搬送機構５から下流側には画像が記録された用紙３を排紙トレイ６に送り出すための排紙ローラ３８を備えている。
【００３３】
このように構成したインクジェット画像形成装置において、搬送ベルト３３は矢印Ａの方向に周回し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３４と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ３４からは所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで帯電させる。
【００３４】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト３３上に用紙３が給送されると、用紙３内部が分極状態になり、搬送ベルト３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙３のベルト３３と接触している面に誘電され、ベルト３３上の電荷と搬送される用紙３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙３は搬送ベルト３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト３３に強力に吸着した用紙３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００３５】
そこで、搬送ベルト３３を周回させて用紙３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動し、用紙３を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙３の後端が記憶領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。
【００３６】
このようにして、画像が記憶された用紙３は排紙ローラ３８によって排紙トレイ６に排紙される。
【００３７】
次に、本発明に係るインクジェット画像形成装置の一例における制御部の概要について、当該制御部のブロック図である図３を参照して説明する。
【００３８】
この制御部１００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ１０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ１０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（以下、ＮＶＲＡＭという）１０４と、その他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ１０５とを備えている。なお、ＡＳＩＣ１０５については、高速機に分類される記憶装置では、画像処理の一部を担当する機能が付与されている場合もある。
【００３９】
また、この制御部１００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ１０６と、記憶ヘッド１４を駆動制御するためのヘッド駆動制御部１０７及びヘッドドライバ１０８と、主走査モータ１０９を駆動するための主走査モータ駆動部１１０と、副走査モータ１１１を駆動するための副走査モータ駆動部１１２と、環境温度及び／又は環境湿度を検出する環境センサ１１３及び図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ１１４などを備えている。
【００４０】
また、この制御部１００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１１５が接続されている。さらに、制御部１００は、帯電ローラ３４に対する高電圧を付加する高圧回路（高圧電源）１１６のオン／オフの切り替え及び出力極性の切り替え制御を行う。
【００４１】
ここで、この制御部１００には、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からのからの画像データを含む印刷データ等をケーブルあるいはネットを介してホストＩ／Ｆ１０６で受信する。
【００４２】
そして、ＣＰＵ１０１はホストＩ／Ｆ１０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１０５にてデータの並び替え処理等（場合によっては画像処理の一部）を行ってヘッド駆動制御部１０７に画像データを転送する。なお、画像出力するための印刷データのビットマップデータへの変換は、例えば、ＲＯＭ１０３にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
【００４３】
ヘッド駆動制御部１０７は、記憶ヘッド１４の１行分に相当する画像データ（ドットパターン）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ１０８にシリアルデータで送り出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ１０８に送出する。
【００４４】
このヘッド駆動制御部１０７は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ１０２で構成することもできる）と、このＲＯＭから読み出される駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。
【００４５】
また、ヘッドドライバ１０８は、ヘッド駆動制御部１０７からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスタ値をヘッド駆動制御部１０７からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に記録ヘッド１４のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。
【００４６】
本発明の実施例として、ＫＣＭＹ４色構成でＫ（黒）ヘッドのノズルがＣＭＹヘッドのノズルの２倍の密度を持っているインクジェット画像形成装置について説明する。このような構成の装置において、黒ヘッドのノズル密度をカラーヘッドのノズル密度より高くし、画像の黒領域とカラー領域とで用紙搬送量を変えたり、モノクロ印刷時とカラー印刷時とで用紙搬送量を変えたりし、印刷速度を高める技術がある。
【００４７】
例えば、図４（ａ）に示すように、モノクロ印刷時あるいは画像中の黒領域を形成する場合は、高解像度な黒ヘッドのみを利用して少ないスキャンで画像を印刷し、カラー領域を形成する場合には、図４（ｂ）の示すように、インターレスやパスを入れて画像形成する。これにより、黒画像領域においてスキャン数が減るため、印刷速度を上げることができる。
【００４８】
しかし、カラー領域を形成する場合には、黒ヘッドもカラーヘッドに引っ張られてスキャンを行わざるを得ない。例えば、図４の黒ノズルの解像度が600dpi、カラーノズルの解像度が300dpiであるとすると、副走査方向に600dpiのカラー画像を形成する場合、黒ノズルは１回のスキャンで画像形成を完了できるにも関わらず、カラーノズルが２スキャン以上のスキャンを必要とするいため、黒ノズルも２スキャン以上せざるを得ない。
【００４９】
このようなときには、黒ヘッドは、カラーヘッドのノズルと同じ配列にあるノズルのみを使用する場合と、２スキャン中のうち１スキャンは、インク吐出をしないようにする場合とがある。しかし、いずれにせよ、使用されないノズルの乾燥状態は進み、吐出不良を招きやすくなる。特に、前者は画像形成完了まで、特定のノズルがデキャップ状態で放置され、ノズル乾燥の危険がある。後者は、特定のノズルの乾燥が極度に進むことはないが、２スキャン中のうち１スキャンはデキャップ状態が続くため、ノズル乾燥の危険は高まる。また、用紙サイズが大きくなるほど、スキャンにかかる時間は長くなるために乾燥問題は深刻になる。
【００５０】
また、高解像度なノズル配置をもつ黒ヘッドがカラー領域では有効に使用されていない。高解像度のヘッドを実現するには、ノズルピッチを高密度化したり、ノズルをズラして複数のヘッドを配置したりする必要がある。どちらも技術的・コスト的な負荷が大きいため、装置のコストパフォーマンスは悪くなる。
【００５１】
本発明は、このカラー領域を印刷するときの黒ノズルの使い方に関するもので、カラー領域をスキャンする際に黒ノズルが吐出するドットを、主走査方向のパス数あるいは主走査解像度を増加させることにより、画像品質の向上と、ノズル乾燥防止を行うものである。
【００５２】
例として、黒ヘッドのノズル密度が600dpi、カラーヘッドのノズル密度が300dpiであるときに、１パス１／２インターレス動作により600dpi×600dpiのカラー画像を形成する場合について説明する。なお、ここでは各ヘッドのノズルにより吐出可能な主走査方向のドット形成間隔は、1スキャンあたり600dpiとする。
【００５３】
図５に示すように、カラーノズルは300dpiの密度であるため、副走査解像度を600dpiにするにはインターレス動作を行う必要がある。主走査方向のドットを１スキャンで完成させる（いわゆる1パス記録）場合、カラー画像600dpi×600dpi形成するには２スキャン動作を行うため、上述した従来の印刷動作の際には、高密度化された黒ヘッドが有効活用できないばかりか、黒ノズルの乾燥問題を招いてしまう。本発明を適用すれば、黒ヘッドも２スキャン分の動作を行うが、図６に示すように、主走査解像度を２倍にするか、主走査方向ドット形成のパス数を２パスにすることにより、黒ヘッドを有効活用でき、黒ノズルの乾燥問題も解消できる。
【００５４】
図６にパス数と主走査解像度を変更したときのドット形成を示す。図６（ａ）はカラードット形成を示しており、１スキャン目に１のドットが、２スキャン目に２のドットが打たれる。
【００５５】
黒ドットの主走査方向ドット形成のパス数を２パスにする場合は、主走査方向のドットを２スキャンに振り分けて形成することになる（図６（ｂ））。これにより、すべての黒ノズルが１スキャン中に一度は使用されることになるので、黒ノズルの乾燥問題が解消される。図６（ｂ）において、１スキャン目に１と２のドットが打たれ、２スキャン目に３と４のドットが打たれる。
【００５６】
また、主走査解像度を２倍にする場合は、１スキャン目と２スキャン目でドットの吐出タイミングを半ピッチズラしてやればよい（図６（ｃ））。こうすることで、１スキャンあたりに600dpi間隔でしかドットを形成できなくとも、２スキャン行うことで、倍の1200dpiピッチでドット形成を行うことができる。図６（ｃ）において、１スキャン目に１と２のドットが打たれ、２スキャン目に３と４のドットが打たれる。
【００５７】
一般的に、インクの吐出は、ヘッド移動方向に配置されたエンコーダシートを読み取り、主走査方向の位置検出をすることで行っているが、このエンコーダの読み取り解像度は、記録解像度と同等以上のものを用いてもよいし、記録解像度よりも低いものを用い、ソフト的にインクの吐出タイミングをすらして、エンコーダの読み取り解像度以上のインク吐出を実現してもよい。
【００５８】
また、パス数を２パスすることにより、乾燥問題が解消されるとともに、黒ドット形成部のスジや印刷ムラの発生も防がれる。
【００５９】
インクジェット画像形成方式はインクに圧力を加えて、ノズルからインクを吐出し、ドットを形成するが、記録周波数が高くなると、インク液面のメニスカスのコントロールが難しくなり、狙いのインク滴量を吐出できなくなることや、ドットの吐出精度が悪くなることがある。また、ノズルの製造バラツキや乾燥状態などによりノズルの抜けや曲がりの問題が生じることがある。このとき、うまくインクが吐出されないことや、ドットが狙いの座標からずれたりすることがあり、これらのインクの吐出不良問題は、画像上にスジや印刷ムラや粒状感の悪化を招くことがある。
【００６０】
これらを軽減する手法としてマルチパス印刷が知られている。マルチパス印刷は、主走査方向のドットを複数回、異なるノズルを使って形成することで、抜けや曲がりの影響を目立たなくすることができる。また、主走査方向のドットを複数スキャンで分割形成するため、記録周波数を抑え、インクの吐出安定性を高める。また、記録用紙によってはインクが滲みやすかったり、乾きにくかったりするものもあり、画像品質を劣化させる原因ともなるが、パス数を増加させることで、インクの乾燥時間が確保でき、これらの現象を抑制することも可能になる。
【００６１】
以上に示したように、本発明により、黒ドットの主走査解像度の向上とマルチパス形成による画質向上の少なくとも一方の恩恵を受けることができるようになる。また、カラー領域を印刷するときの、黒ノズルのデキャップ時間が減り、特定のノズルを未使用状態にすることもないため、ノズル乾燥問題が起きにくくなる。
【００６２】
上記例では、カラー領域を１パス１／２インターレスで印刷する場合について説明したが、カラー領域が２パス化した場合も図７に示すように黒ドットのパス数、主走査解像度の設定を変えることができる。図７において、ドットにふられた数字はそのドットが何スキャン目に打たれるのかを示している。
【００６３】
以上より、黒ヘッドのノズル密度がカラーヘッドのノズル密度のＮ倍であるとき、副走査方向のカラードット形成におけるインターレス数を１／Ｉとし、主走査方向のカラードット形成のパス数をＡとし、黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、主走査方向の黒ドット形成のパス数をＣとすると、
【００６４】
Ｉ×Ａ＝Ｂ×Ｃ  （Ｎ＜＝Ｉのとき）、
【００６５】
Ｎ×Ａ＝Ｂ×Ｃ  （Ｎ＞＝Ｉのとき）、
【００６６】
となる範囲で黒ドットのパス数と主走査解像度を設定することが可能であることがわかる。ここで、Ｎ、Ｉ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数である。図６はＮ＝２の場合であり、図７はＮ＝４の場合である。図８はＮ＝２の場合とＮ＝４の場合に可能な黒ドットのパス数と主走査解像度を示している。
【００６７】
なお、黒ノズルを高密度にする方法としては、１列あたりのノズル密度がカラーノズルよりも高い黒ヘッドを利用しても良いし、図２のように複数の黒ヘッドのノズルをズラして配置することで実現しても良い。後者の方が同じＫ（黒）ＣＭＹ全てのヘッドに同じものを流用して装置を作成することができるため、コストの面でメリットが大きい。また、色順含むノズルの配列については、特に限定するものではない。以降の実施例についてもこれは同様である。
【００６８】
次に別の実施例として、図９に示すようなノズル構成の例について説明する。先の実施例では、黒のノズル密度が他色のノズルよりも高密度であったが、この例では、黒のノズル列が他の色よりも多い。このノズル列をそれぞれＫ１、Ｋ２と呼ぶ。
【００６９】
このような構成によって、Ｋ１とＫ２とから別の大きさのインクを吐出したり、別の種類のインクを飛ばしたりするインクジェット画像形成装置もある。例えば、Ｋ１は大きなドット形成を担当し、Ｋ２はＫ１よりも小さなドット形成を担当し、画像形成を行う例や、Ｋ１は顔料インクを、Ｋ２は染料インクを吐出する例、Ｋ１は高濃度の黒インクを、Ｋ２はＫ１よりも低い濃度の黒インクを吐出する例などがある。
【００７０】
前者には、例えば、低解像度の画像ではＫ１ノズルを使い大きなドットにより紙面を埋め、高解像度の画像はＫ２ノズルを使って紙面を埋めることで印刷速度の向上を狙ったものや、両方のノズルを利用して、扱えるドットのサイズを増加させ、階調性や粒状性の向上を狙ったものなどがある。また、後者には、滲みが少なく耐水性の強い顔料インクと発色のよい染料インクを、印刷する画像や使用する用紙に応じて使い分けるものや、濃度の異なるインクを使い分けることで階調性や粒状性の向上を狙ったものなどがある。
【００７１】
いずれにせよ、このようなノズル構成においても、維持しなければならないノズル数は多く、ノズル状態の乾燥問題は先の実施例を同様である。よって、このような場合にも、黒のパス数、主走査解像度を増やすことで、ノズル状態の維持をしながら、画像品質の向上を行うことが可能になる。
【００７２】
例えば、図１０のように、主走査方向の黒ドットをＫ１ノズルとＫ２ノズルとで分担して形成し、パス数を増加することや、Ｋ１インクとＫ２インクの吐出タイミングをズラし主走査解像度を向上させることが可能になる。
【００７３】
また、この構成においては、１パスノンインターレスでカラー印刷する場合もパス数、主走査解像度を向上することが可能である。例えば、黒のノズル数がカラーの倍であれば、カラーが１パスノンインターレスの際には、黒のみ、パス数を２パスすることや主走査解像度を２倍にすることが可能である。
【００７４】
黒ノズルの種類がＭ種類であるときは黒のノズル数が他色のノズル数のＭ倍ある。ここで、Ｍは整数である。カラー画像を形成する場合に、カラードット形成のパス数をＡとし、黒ドットの主走査解像度がカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、主走査方向の黒ドット形成のパス数をＣとすると、Ｍ×Ａ＝Ｂ×Ｃが成り立つ範囲で黒ドットのパス数と主走査解像度を設定することが可能になる。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは整数である。図１０は、黒ヘッドとカラーヘッドの副走査方向解像度が300dpiであるときであり、Ｍ＝２であるときのドット形成を示している。図１０において、ドットにふられた数字はそのドットが何スキャン目に打たれるのかを示している。
【００７５】
また別の実施例として、図１１に示すようなヘッド構成も考えられる。このようなヘッドを利用し、モノクロ印刷あるいは黒領域を印刷する場合はカラー画像あるいはカラー領域の印刷をする場合よりも用紙搬送を多くし、高速印刷するものがあるが、この場合においてもカラー印刷時には、黒（Ｋ）ヘッドがＣＭＹと同じスキャン動作を行う必要があり、ノズルを有効に利用できていない。
【００７６】
例えば、図１１に示すようなヘッドでカラー領域を印字する場合、カラー（ＣＭＹ）領域を完成するには、最低３回に分けてヘッドをスキャンする必要がある。黒に関しては１回で画像形成が完了できるため、この３回のスキャンを利用して、パス数の増加や主走査解像度の向上を行う。図１２に示すような1パスノンインターレスによりカラー領域を形成する場合を例にすると、同じ副走査位置にドット形成するチャンスが黒ノズルはカラーノズルの３倍あるため、パス数を３倍にするか、主走査解像度を３倍にすることが可能である。この例においても、インターレスが入っている場合と、入ってない場合と、のどちらの場合でもパス数の増加や主走査解像度の向上が可能である。黒のノズル数が他色のノズル数のＬ倍であるとき、カラー画像を形成する場合に、カラードット形成のパス数をＡとし、黒ドットの主走査解像度をカラードットの主走査解像度のＢ倍とし、黒ドット形成のパス数をＣとしたときに、Ｌ×Ａ＝Ｂ×Ｃが成り立つ範囲で黒ドットのパス数と主走査解像度を設定することが可能になる。ここで、Ｌ、Ａ、Ｂ、Ｃは整数である。図１２はＬ＝３であるときの黒ドット形成を示す図である。図１２において、ドットにふられた数字はそのドットが何スキャン目に打たれるのかを示している。
【００７７】
また、上述してきたパス数の増加や主走査解像度の向上は、カラー印刷を行う場合に機能するため、カラー印刷を行うのかどうかを判定して実施することが好ましい。例えば、モノクロ印刷なのかカラー印刷なのかをユーザーが自ら設定するか、あるいは、印刷する画像データ中にカラー要素があるのかどうかを自動検索するかをし、カラー印刷を行う際に上記のパス数の増加や主走査解像度の向上を実施する。また、カラー印刷を行う場合においても、カラー領域がない部分とある部分があるため、カラー領域がある部分については上記のパス数の増加や主走査解像度の向上を実施することにするのが好ましい。
【００７８】
また、パス数の増加と主走査解像度の向上は画像中のオブジェクト（文字、ライン、写真、イメージ）に応じて設定することが好ましい。例えば、文字やラインなどは、輪郭形状が重要なため、解像度を高くするようにし、イメージや写真などは、印字のムラがないことや階調性や粒状性がよいことが求められるため、パス数を多くするなどした方が好ましい。
【００７９】
また、印刷モードや印刷環境、使用する用紙に応じてパス数と主走査解像度の設定を行うことが好ましい。例えば、もとのカラー領域を印刷するときに１パスで印刷しているのか、マルチパスで印刷しているのかによっても、パス数と主走査解像度の重要度は異なる。１パス記録であると、ノズルに不良があった場合、そのノズル不良の影響がそのまま画像にスジムラとなって表れてしまうため、解像度の向上よりもパス数を増加させた方が好ましい。また、主走査解像度も例えば1200dpi付近までは解像度の向上による画像品位向上は目立つが、それ以上になると、画質の大幅な向上はできなくなってくる。そのため、十分な解像度が見込める場合には、あとのスキャンはパス数の増加に割り当て、印字ムラや記録ヘッドへの負荷を減らすことにしたほうが有効である。
【００８０】
また、印刷する環境においてもインクの吐出特性は異なり、温湿度によっては、ノズルが乾燥しやすい。また、インクの吐出が不安定になることもあるため、このような環境においては積極的にパス数を増やして、画像の劣化を防止することが好ましい。用紙に関しては、用紙が異なれば同じ量のインクを吐出していても、用紙上でのインクの滲みやすさや渇きやすさは異なるため、印刷された画像の特性も異なってくる。よって、例えば、インクの滲みが大きい用紙や、乾きの遅い用紙では、パス数を優先的に増やすようにすることが好ましい。
【００８１】
これらは、図１３の例のようにパス数と解像度の設定をテーブル形式で提供することにすればよい。図１３の例では、文字やラインの輪郭形状を重視させるオブジェクトは比較的解像度を高く、写真やイメージなど、印字ムラ（スジムラや乾燥ムラなど）や乾燥性、粒状性が重視されるオブジェクトは、パス数を比較的高く設定している。粒状性が重視されるオブジェクトでパス数を比較的高く設定しているのは、ドット形状が安定性するためである。
【００８２】
また、環境、インクとヘッドの特性に応じて、黒のパス数や解像度を変えることが好ましい。例えば、温度と湿度が所定値より低い環境であるＬ／Ｌ環境では、抜けがある場合に白スジが表れて情報が欠ける可能性が高いため、文字やラインのときもパス数を高くする。温度と湿度が所定値より高い環境であるＨ／Ｈ環境では、インクのドット形状にバラツキがあるような場合に粒状性が悪化すると予測されるため、粒状性の影響が出やすい写真やイメージオブジェクトのときのパス数を増加させるといった具合である。なお環境設定においては、例えば、予め設定された温度値や湿度値を閾値データとして装置内に格納しておき、装置内のセンサで取得した温湿度値（実測値）と比較することで、対応する環境を決定する様にしても良い。
【００８３】
図１３には詳しくは記載していないが、用紙についても、ドットの広がりや乾燥特性に対応させて、パス数を設定しておく。例えば、ドットの形状が見えやすく、エッジのコントラストが目立つ用紙では、解像度を高めにし、乾燥性の悪い用紙では、パス数を増加させて乾燥時間を持たせるような設定にしておくことが好ましい。
【００８４】
また、主走査解像度を増加させる場合の処理に関しては、図１４（ａ）のように増加後の解像度としてデータを展開してもよいし、図１４（ｂ）のように主走査の倍化分だけデータを主方向に連続させて主走査解像度を増加させてもよい。
【００８５】
また、主走査解像度を増やす場合、増やす前とは紙面の埋まり方が異なる。ドット径が低い解像度に合わせたままであると、ドットの広がりが大きく、紙面あたりのインク付着量も増えるため解像度向上の恩恵が発揮できない場合もある。よって、解像度の変化に合わせて使用するドット径を変えることがより好ましい。ドット径の変更方法としては、ヘッドに入力する駆動波形を変える方法でも良いし、同じ波形をベースに電圧値を変えることによりインク吐出量の調整をして制御するようにしても良い。また、複数サイズのドット、例えば、大・中・小３段階のサイズのドットを吐出できる装置において、例えば、低解像度の場合は大・中・小を全て使用し、高解像度の場合は中・小のみを使用するなどしてサイズを変えてもよい。また、ドットサイズではなく、インク付着量を変える方法を利用あるいは併用してもよい。解像度が増加した場合、高密度のドット形成を行うためにインク付着量も増加するため、インク付着量を解像度に適したものに変える。解像度に合わせた中間調パラメータを用意して処理してもよいし、入力値に係数をかける、あるいは図１５に示すようにテーブルで補正する等して処理してもよい。
【００８６】
パス数については、打ち方が変わるだけで、形成する位置や数は変わらないが、ドットを分割して形成するため、インクの乾燥時間が確保でき、滲みやビーディングには強くなる。よって、インク付着量を増加させて、より高濃度の出力を行うことも可能になる。これについても専用のパラメータを持たせてよいし、入力値に係数をかける、あるいは、テーブルで補正して処理すればよい。また、マルチパスを実施する際に図１６（ｂ）に示すように複数回同じ場所に形成されるドットをつくり付着量を増加させてもよい。通常は図１６（ａ）のように互い違いにドット形成されることが一般的だが、パスの増加に伴い滲み耐性や乾燥性は向上しているため、ドットを重ね打ちすることでより高濃度の画像を提供することが可能になる。
【００８７】
特にベタ部分については入力値を補正するだけではインク付着量を増加させられないので、このような手法が有効になる。また、上述してきた実施例の中で濃度の異なる黒インクを用いて本発明を適用した場合、ドット形成上は解像度、パス数が増えていても、濃度の低いインクで形成されたドットにより、画像濃度が上がらない場合も考えられる。このような場合にも濃度の異なるインクの使用割合を濃いインクで形成されるドットが多くなるように設定するか、あるいは濃いインクと薄いインクの両方がドット形成する場所を作るなどをすることが好ましい。これらの処理についても専用の中間調パラメータを持たせてもよいし、ドットの打ち分け方、あるいは、重ね打ちする部分にスクパターン等を持たせ、該当する場所は複数のスキャン（あるいはヘッド）で重ねうちをするようにすれば実施可能である。
【００８８】
なお、上述してきたパス数や解像度を変化させた場合のドットの形成順は、図面で説明した順に限定するものではなく、特定の打ち順パターンでドットを形成してもよいし、何種類かの打ち順パターンを組みあわせて紙面を埋めてもよい。
【００８９】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１    インクジェット画像形成装置
２    画像形成部
３    用紙
５    搬送機構部
７    両面ユニット
１４    記録ヘッド
３３    搬送ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開平０９−２９０５１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３５１９２号公報
【図１】
2010162804.tif 000003
【図２】
2010162804.tif 000004
【図３】
2010162804.tif 000005
【図４】
2010162804.tif 000006
【図５】
2010162804.tif 000007
【図６】
2010162804.tif 000008
【図７】
2010162804.tif 000009
【図８】
2010162804.tif 000010
【図９】
2010162804.tif 000011
【図１０】
2010162804.tif 000012
【図１１】
2010162804.tif 000013
【図１２】
2010162804.tif 000014
【図１３】
2010162804.tif 000015
【図１４】
2010162804.tif 000016
【図１５】
2010162804.tif 000017
【図１６】
2010162804.tif 000018