(57)【要約】【課題】カラーノズルを使用して高解像度化し、同時に黒濃度の高濃度化を図ることができる画像形成装置、画像形成方法及びプログラムを提供する。【解決手段】原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成する合成画像形成手段を有し、パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つのブラックインクの黒ドットが隣接させる。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成する合成画像形成手段を有し、
前記パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、
前記プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つの前記ブラックインクの黒ドットが隣接することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記合成画像形成手段は、インクを吐出するための複数のノズルを配列した記録ヘッドを複数個搭載した記録ヘッドユニットを有し、
前記複数のノズル列は、前記ブラックインクのノズル列と前記複数のカラーインクのノズル列を含み、
前記ブラックインクのノズル列が、ｎを整数としたとき、前記複数のカラーインクのノズル列のノズルピッチに対して１／ｎピッチずれてい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３】
前記パターン情報に含まれる前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、前記プロセスブラックの黒ドットと前記ブラックインクの黒ドットの黒濃度の差が最小になるように、前記カラーインクの重ね順の制御と前記カラーインクそれぞれの滴量の制御の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記パターン情報に含まれる前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、前記プロセスブラックの黒ドットと前記ブラックインクの黒ドットの色差が最小になるように、前記カラーインクの重ね順の制御と前記カラーインクそれぞれの滴量の制御の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、黒濃度の高い順に前記カラーインクを重ねていく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】
前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、前記ブラックインクとの色差が小さい順に前記カラーインクを重ねていく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７】
前記パターン情報を紙面上に繰り返し印写す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】
原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成し、
前記パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、
前記プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つの前記ブラックインクの黒ドットが隣接することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
画像形成装置を、
原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成する手段として機能させ、
前記パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、
前記プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つの前記ブラックインクの黒ドットが隣接することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーインクの混色により黒を表現する画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、プリンタ、コピー機、複合機などが技術の進歩により、安価になり、手軽に導入できるようになってきている。このため、書類の複製を容易に行うことできるようになり、複製を禁止したい機密文書などの管理が問題になってきている。
【０００３】
したがって、複写機能を持つ画像形成装置には、機密文書の複製を制御する機能を持たせることが必要になってきている。そこで、例えば、特許文献１〜３では、機密文書に複製禁止情報を埋め込んでおき、複写機側で読み取った画像中から複製禁止情報を検出し、この検出結果に応じて複写機のコピー動作を制御する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの方法では、印写の解像度と読み取りの解像度が同じでないと、正確に複製禁止情報を検出することができず、複写機のコピー動作を制御することができない。読み取り装置の高解像度化に伴い、印写解像度よりも高い解像度で読み取ることが可能になってきており、これらの方法では不正コピーを防げない場合もでてきている。
【０００５】
最近では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。この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。この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被記録媒体に付着し、印刷が行われる。
【０００６】
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、また、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。これら両者はトレードオフの関係にある。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、被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被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。
【０００７】
これらのインクジェット記録装置を安価な構成で高速に画像を印写すると、印写解像度が低くなってしまい、場合によっては読み取り解像度よりも低い解像度で印写されることがある。この場合、上記に記載のような、複製禁止情報埋め込んだ画像を印写しても、正確に複製禁止情報を検出することができず、複写機のコピー動作を制御することができなくなってしまう。
【０００８】
そこで、シリアル走査型のインクジェットプリンタにおいてノズル数を増やさずに解像度を上げる方法として、特許文献４〜６に開示されているような、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。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。
【０００９】
さらに、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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、しかし、これらの方法において、カラーインクの混色で表現されるプロセスブラックでは、ブラックインク単色と比べると濃度が低くため、正確に複製禁止情報を検出することができない。
【００１１】
濃度が高くならない理由としては、インク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のである。モノクロ（グレー）印刷での複製禁止情報の印写は正確に情報を検出するための重要な要素であるので、たとえ高解像度であっても、濃度が薄いことは好ましくない。
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、カラーノズルを使用して高解像度化し、同時に黒濃度の高濃度化を図ることができる画像形成装置、画像形成方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成する合成画像形成手段を有し、前記パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、前記プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つの前記ブラックインクの黒ドットが隣接することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明における画像形成方法は、原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成し、前記パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、前記プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つの前記ブラックインクの黒ドットが隣接することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明におけるプログラムは、画像形成装置を、原画像と当該原画像の複製を制御するためのパターン情報を合成して画像を形成する手段として機能させ、前記パターン情報は、複数のカラーインクの混色により表現されるプロセスブラックの黒ドットとブラックインクの黒ドットにより構成されており、前記プロセスブラックの黒ドットには少なくとも１つの前記ブラックインクの黒ドットが隣接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、カラーノズルを使用して高解像度化し、同時に黒濃度の高濃度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置のヘッドドライバの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】液滴を吐出する際の駆動波形の一例を示す図である。
【図５】液滴を吐出する際の駆動波形の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図９】インク滴の用紙への浸透を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る画像形成装置における動作を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図１２】色空間上でのＣＭＹＫの位置を示す図である。
【図１３】色空間上でのプロセスブラックの位置を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドにおけるノズル列の構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドにおけるノズル列の構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る画像形成装置よる印刷結果の一例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る画像形成装置によるパターン情報の形成の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る画像形成装置によるパターン情報の形成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す斜視図である。フレーム１に横架したガイドレール２、３にキャリッジ４を移動可能に装着し、このキャリッジ４に記録ヘッドユニット１０を搭載して、モータ等（図示せず）の駆動源によってキャリッジ４を図中Ａ方向に移動可能とするとともに、ガイド板５にセットされる記録用紙１５を、駆動源（図示せず）によってドライブギア６及びスプロケットギア７を介して回転される送りノブ８ａを備えたプラテン８にて取り込み、プラテン８周囲と、これに圧接するプレッシャローラ９によって図中Ｂ方向に搬送可能としている。また、記録ヘッドユニット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）に搬送して、記録ヘッドユニット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。
【００２０】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図２のブロック図を参照して説明する。この制御部２００は、輪郭部の補正を行う手段（ジャギー補正を行う手段）を兼ねた、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１が実行する本発明に係るプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３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書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理や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ＡＳＩＣ２０５とを備えている。
【００２１】
また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッドユニット１０を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部２０７と、キャリッジ４側に設けた記録ヘッドユニット１０を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ２０及び副走査モータ３１を駆動するためのモータ駆動部２１０と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、エンコーダセンサ４３、３５からの各検出信号、ドット形成位置のズレを来たす要因としての環境温度を検出する温度センサ２１５などの各種センサからの検出信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００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２１４が接続されている。
【００２２】
ここで、制御部２００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画像データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６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、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は後述するようにホスト側のプリンタドライバで行っている。
【００２３】
印刷制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータでヘッドドライバ２０８に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ２０８に対して出力する。
【００２４】
ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッドユニット１０の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッドユニット１０の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば前述したような圧電素子）に対して印加することで記録ヘッドユニット１０を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００２５】
また、ＣＰＵ２０１は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ４３からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ２０に対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介して主走査モータ２０を駆動する。同様に、ロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ３５からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ３１対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介しモータドライバを介して副走査モータ３１を駆動する。
【００２６】
次に、印刷制御部２０７及びヘッドドライバ２０８の一例について図３を参照して説明する。印刷制御部２０７は、上述したように、１印刷周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部３０１と、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力するデータ転送部３０２とを備えている。なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ２０８の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ３１７の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。
【００２７】
ヘッドドライバ２０８は、データ転送部３０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／ＣＨ）を入力するシフトレジスタ３１１と、シフトレジスタ３１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路３１２と、階調データと制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ３１３と、デコーダ３１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ３１４と、レベルシフタ３１４を介して与えられるデコーダ３１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ３１６とを備えている。
【００２８】
このアナログスイッチ３１６は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）１５４に接続され、駆動波形生成部３０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と制御信号ＭＮ０〜ＭＮ３をデコーダ３１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ３１６がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。
【００２９】
次に、駆動波形の一例について図４及び図５を参照して説明する。駆動波形生成部３０１からは１印刷周期（１駆動周期）内に、図４に示すように、基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素などで構成される、８個の駆動パルスＰ１ないしＰ８からなる駆動信号（駆動波形）を生成して出力する。一方、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって使用する駆動パルスを選択する。
【００３０】
ここで、駆動パルスの電位Ｖが基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が収縮して加圧液室１０６の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が伸長して加圧液室１０６の容積が収縮する加圧波形要素である。
【００３１】
そして、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって、小滴（小ドット）を形成するときには図５（ａ）に示すように駆動パルスＰ１を選択し、中滴（中ドット）を形成するときには図５（ｂ）に示すように駆動パルスＰ４ないしＰ６を選択し、大滴（大ドット）を形成するときには図５（ｃ）に示すように駆動パルスＰ２ないしＰ８を選択し、微駆動の（滴吐出を伴わないでメニスカスを振動させる）ときには図５（ｄ）に示すように微駆動パルスＰ２を選択して、それぞれ記録ヘッドユニット１０の圧電素子１２１に印加させるようにする。
【００３２】
図６は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドユニットの構成の一例を示す図である。この記録ヘッドユニットは、図１に示した画像形成装置に搭載される。図６（Ａ）において、記録ヘッドユニット１０は、各色に応じた記録ヘッド１１、１２により構成されている。通常、記録ヘッド１１、１２が一体となった記録ヘッドユニット１０から、用紙表面にインク滴を飛ばして記録を行う。これらの記録ヘッド１１、１２は、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を噴射することができる。また、図６（Ｂ）において、記録ヘッドユニット１０から噴射した滴が記録用紙１５に記録された状態を示している。
【００３３】
図７は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの一例を示す図である。２つのヘッド１１、１２で構成し、各ヘッドはそれぞれ主走査方向と直交する方向に並べて配置し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を主走査方向に並べて配置している。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）副走査方向にずらして配置している。
【００３４】
図８は、記録用紙１５への記録時における記録ヘッドユニット１０の動作例を説明するための図である。主走査の順記録方向に対して、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）の順でインク吐出ノズルを備えた噴射ユニット１１、１２が構成されているが、必ずしもこの並び順や色、色数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であってもかまわないものとする。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの組み合わせや、ライトシアン、ライトマゼンタ、ライトイエローの組み合わせのように、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。また、混色により黒を表現する際に、ＣＭＹインク、ライトシアンインク、ライトマゼンタインク、ライトイエローインクの２色以上を組み合わせるようにしても良い。
【００３５】
図９は、顔料系インクを同一箇所に打ち込んだ時の記録用紙１５内部の色剤分布例を示した断面図である。先に打ち込んだインク（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、後から打ち込まれた方の色剤（本例の場合、Ｂ色の滴）は用紙内部に沈んでしまっている。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、Ａ色が支配色となる。上述した色剤定着特性は、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がある。つまり、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、往方向記録時と復方向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。
【００３６】
図１０は、片方向記録時の各色記録ヘッドの並び、支配色／被支配色の一例を示す図であり、プロセスブラックにおける色成分毎の優劣を示したものである。記録用紙１５上を往復移動する記録ヘッドユニットの往路方向移動時のみに記録を行う場合、また、復路方向移動時のみに記録を行う場合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、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）
である。なお、往路と復路の両方向で記録を行う双方向記録時の支配色／被支配色についても、式（１）、式（２）が成り立つ。
【００３７】
図１１は、前述のラインヘッドを用いたインクジェット記録装置における各色記録ヘッドの並び、支配色／被支配色の一例を示す図であり、プロセスブラックにおける色成分毎の優劣を示したものである。ラインヘッドを用いた記録装置においては、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ため、支配強度を示す関係式も以下のように示される。なお、以下に示す関係式は、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）
【００３８】
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。
【００３９】
プロセスブラックにより、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が、ヘッドの構成や記録方式によって、その実現方法が異なる。
【００４０】
前述の片方向記録あるいは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は、インクの重なり順が一意に決まるので、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。
【００４１】
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を考え、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色ならば、ＣまたはＭを最初に着弾させ、黒濃度の低いＹを最後に着弾させることが望ましい。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であって、それぞれのインクは黒濃度を持っており、例えばＫインクならば黒濃度は大きく、Ｙインクならば小さい。
【００４２】
同様に、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を考え、例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色ならば、Ｃまたは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を最後に着弾させることが望ましい。ここで、「理想的な黒」とは、ブラックインクで記録する黒または、黒濃度が高い黒のことである。
【００４３】
色差距離として、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色差距離を使うと良い。図１２は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内におけるａ＊ｂ＊平面上の、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋインクの測色値分布の一例を示す図である。ここで、図１２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とする。このとき、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、とすると、各色Ｃ、Ｍ、ＹとＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における黒（グレー）との色差距離は、以下に示す関係式で成り立つ。
【００４４】
【数１】
2010260319.tif 000003
【００４５】
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とし、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、とすると、各色Ｃ、Ｍ、ＹインクとＫインクとの色差距離は、以下に示す関係式で成り立つ。
【００４６】
【数２】
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【００４７】
また、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は、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することで、理想の黒に近づけても良い。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、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、さらに、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。
【００４８】
なお、前述の双方向記録においては、インクの重なり順が往路と復路で逆転するので、往路では理想的な黒と近い濃度・色調のプロセスブラックを構成できたとしても、復路の、往路とは逆転した重ね順で構成される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、往路のインクの重ね順によるプロセスブラックと、復路のインク重ね順によるプロセスブラックとの色差が少なく、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必要がある。
【００４９】
図１３は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内におけるａ＊ｂ＊平面上の、Ｃ、Ｍ、Ｙ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である。
【００５０】
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とし、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の色差距離ΔＥｆｇは以下の関係式で成り立つ。
【００５１】
【数３】
2010260319.tif 000005
【００５２】
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＊色空間における黒（グレー）との色差距離ΔＥｈは、以下に示す関係式で成り立つ。
【００５３】
【数４】
2010260319.tif 000006
【００５４】
また、任意の混色ドットＨとＫインクとの色差距離ΔＥｈｋは、以下に示す関係式で成り立つ。
【００５５】
【数５】
2010260319.tif 000007
【００５６】
また、前述の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を考え、往路または復路にて、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色ならば、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。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良い。
【００５７】
しかし、往路または復路にてインクの重ね順が逆転するので、色調が理想的な黒から最も遠いＹが最初に着弾し、ＣまたはＭがその後に着弾することになる。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理想的な黒から遠ざけ、後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。
【００５８】
さらに、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易い傾向にあり、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良い。
【００５９】
また、インク滴サイズの選択範囲には、インクを打たないという選択も含む。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。
【００６０】
以下に、本発明を実行し得る記録ヘッドについて説明する。図１４（Ａ）は、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、記録ヘッドが被記録媒体に対し相対的に移動する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、カラーインク群のノズルの並びに対して垂直方向に１／２画素ピッチずらして配置した記録ヘッドである。
【００６１】
また、Ｋインクはその他のカラーインクと異なった成分、例えば、Ｋインクを顔料インクとしてその他のインクを染料とすることが考えられ、その吐出機構から、図１４（Ｂ）のように、Ｋインクを吐出するノズル列がその他のノズル列から離れた位置に配置されていても良い。これはＫインクだけに限った事ではなく、その他のインクを吐出するノズルでも良いし、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良い。
【００６２】
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。
【００６３】
図１５は、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、記録ヘッドが被記録媒体に対し相対的に移動する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に１／４画素ピッチずらして配置した記録ヘッドである。
【００６４】
この記録ヘッドを用いて、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を記録する場合、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。
【００６５】
このように、記録ヘッドの記録幅以下の記録領域上を、記録ヘッドがｎ回の走査で記録する場合、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ずれ量を、１／ｎ画素ピッチ（ｎは２以上の整数）または、１／（２ｎ）画素ピッチ（ｎは１以上の整数）とすることで、記録ヘッドが記録媒体に対し相対的に複数回走査することで画像を形成するインクジェット記録装置において、本発明における記録方式は実現される。
【００６６】
なお、記録ヘッドが記録媒体に対し相対的に複数回走査する方向と直行する方向に、ブラックインクによるラインとプロセスブラックによるラインが、図１６（Ａ）に示すように交互に記録されても良いし、図１６（Ｂ）に示すように複数ライン毎に記録されても良い。
【００６７】
また、記録ヘッドの記録幅以下の記録領域上を、記録ヘッドがｎ回の走査で記録する場合、印刷制御上、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う場合もある。
【００６８】
さらに、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、図１７（Ａ）に示すように、長尺化した複数個の記録ヘッドを用紙送り方向に並べても良いし、図１７（Ｂ）に示すように、シリアルヘッドに用いるようなサイズの記録ヘッド複数個を千鳥状に配置し、それらを排紙方向に並べても良い。こう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。
【００６９】
また、上記ラインヘッドを用いた記録装置の形状として、被記録媒体を平面的に搬送する機構を備えたものや、ドラム状の搬送手段を用いて被記録媒体を回転させる機構を備えたものが挙げられる。
【００７０】
さらに、被記録媒体に対して相対的に記録ヘッドを走査させる際、被記録媒体を平面的に搬送する機構を備えた記録装置ならば、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操作・記録も可能となる。
【００７１】
また、ドラム状の搬送手段を用いて被記録媒体を回転させる機構を備えた記録装置ならば、一度目の走査・記録を行った後、被記録媒体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。
【００７２】
このような記録装置においても、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、カラーインク群のノズルの並びに対して垂直方向に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。
【００７３】
上述した記録ヘッドの例では、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かまわないものとする。
【００７４】
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または滴量の制御を、モノクロ印刷モードが選択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。
【００７５】
以上の説明は、液状のインクを吐出するインクジェット画像形成装置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に適用することができる。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。
【００７６】
次に、本発明における、複製を制御するパターンについて説明する。本発明に係る記録ヘッドにおいて、１回のスキャンでの解像度を上げるために、黒のノズルと、カラーのノズルは、例えば、図１４、１５の示すように、１／ｎ画素ピッチ（ｎは２以上の整数）または、１／（２ｎ）画素ピッチ（ｎは１以上の整数）だけノズル位置がずらしてある。そこで、複製を制御するパターンの画像は、モノクロで、図１８に示すようなブラックインクによる黒ドットと、これまで説明してきたカラーインクによる黒ドットを必ず隣接させた組み合わせの点で構成するようにする。
【００７７】
複製制御情報パターンとしては、図１８のＡのように、縦にブラックインクの黒ドットのカラーインクによる黒ドットを、それぞれ１ドット並べたパターンや図１８のＢ、Ｃのように、図１８のＡのパターンを複数並べたパターン、さらには図１８のＤのようにノズル列方向にブラックインクによる黒ドットの間にカラーインクによる黒ドットを挟むパターンが望ましい。これはカラーインクによる黒ドットの隣にブラックインクの黒ドットを打つことで、黒インクのドットのにじみが、カラーインクの黒ドットの黒濃度を向上に寄与し、読み取り時のパターン情報の検知精度を上げることができるためである。
【００７８】
そこで、複数制御情報パターンとしてふさわしくない例としては、図１８のＥのようにカラーインクの黒ドットのみのパターンや、図１８のＦのようにブラックインクのみの黒ドットパターン、図１８のＧ、Ｈのようにブラックインクによる黒ドットと、カラーインクによる黒ドットが隣接していないパターンがある。
【００７９】
パターン画像としては、例えば、図１９に示すようなものが考えられる。また、パターン画像としては、図１９（Ａ）の三角形や、図１９（Ｂ）の円形などの他にも、直線、角形、円形、楕円形などでも良い。図１９ではそれぞれのパターン画像に２種類用意してあるが、禁複製コードを表すパターン画像の種類は２種類に限らず、３種類以上であっても良い。ただし、ブラックインクによる黒ドットとカラーインクによる黒ドットを隣接したパターンを必ず使用してこれらのパターンを構成することとする。ここでは、１つのパターン画像の画素サイズを縦１２×横１２画素としているが、画素サイズとしては他にもいろいろと考えられる。
【００８０】
また、パターン画像の印刷方法としては、紙面上にパターン画像を繰り返し印写するようにしても良い。
【００８１】
次に本発明に用いることができる印刷制御に関して説明する。ここではクロス制御を適用した場合について説明する。「クロス制御」とは、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査方向の駆動と、記録媒体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。印刷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を管理するものである。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の空走区間が生じてしまう。
【００８２】
以上、本発明の画像形成方法及び画像形成装置を中心に説明してきたが、本発明の適用はこのような構成に限定されるものではなく、上述の画像形成方法がホストコンピュータと画像形成装置のどちら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であっても良い。
【００８３】
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良い。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、本発明における画像形成装置は、前記合成画像形成手段は、インクを吐出するための複数のノズルを配列した記録ヘッドを複数個搭載した記録ヘッドユニットを有し、前記複数のノズル列は、前記ブラックインクのノズル列と複数のカラーインクのノズル列を含み、前記ブラックインクのノズル列が、ｎを整数としたとき、前記複数のカラーインクのノズル列のノズルピッチに対して１／ｎピッチずれているようにしても良い。
【００８７】
また、本発明における画像形成装置は、前記パターン情報に含まれる前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、前記プロセスブラックの黒ドットと前記ブラックインクの黒ドットの黒濃度の差が最小になるように、前記カラーインクの重ね順の制御と前記カラーインクそれぞれの滴量の制御の少なくとも一方を行うようにしても良い。
【００８８】
また、本発明における画像形成装置は、前記パターン情報に含まれる前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、前記プロセスブラックの黒ドットと前記ブラックインクの黒ドットの色差が最小になるように、前記カラーインクの重ね順の制御と前記カラーインクそれぞれの滴量の制御の少なくとも一方を行うようにしても良い。
【００８９】
また、本発明における画像形成装置は、前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、黒濃度の高い順に前記カラーインクを重ねていくようにしても良い。
【００９０】
また、本発明における画像形成装置は、前記プロセスブラックの黒ドットを形成する際に、前記ブラックインクとの色差が小さい順に前記カラーインクを重ねていくようにしても良い。
【００９１】
また、本発明における画像形成装置は、前記パターン情報を紙面上に繰り返し印写するようにしても良い。
【符号の説明】
【００９２】
１０    記録ヘッドユニット
１１    記録ヘッド
１２    記録ヘッド
１５    記録用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２０００−７６４５８号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９８５５号公報
【特許文献３】特開２００１−３４６０３２号公報
【特許文献４】特開平０２−０２６７５３号公報
【特許文献５】特許第３５３３７７１号公報
【特許文献６】特開２００１−１７１１５３号公報
【図１】
2010260319.tif 000008
【図２】
2010260319.tif 000009
【図３】
2010260319.tif 000010
【図４】
2010260319.tif 000011
【図５】
2010260319.tif 000012
【図６】
2010260319.tif 000013
【図７】
2010260319.tif 000014
【図８】
2010260319.tif 000015
【図９】
2010260319.tif 000016
【図１０】
2010260319.tif 000017
【図１１】
2010260319.tif 000018
【図１２】
2010260319.tif 000019
【図１３】
2010260319.tif 000020
【図１４】
2010260319.tif 000021
【図１５】
2010260319.tif 000022
【図１６】
2010260319.tif 000023
【図１７】
2010260319.tif 000024
【図１８】
2010260319.tif 000025
【図１９】
2010260319.tif 000026