JP2008273184A - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無彩色インクを用いて画像を記録するモノクロモードにおいても、ビーディングや搬送むらの目立たない滑らかなモノクロ写真を出力することが可能なインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】モノクロモードで記録を行うと判断された場合には、複数の無彩色インクに対し、互いに排他の関係にあるマスクパターンや、論理積の結果が高周波成分よりも低周波成分が少ない状態で配列しているマスクパターンなど、互いに異なるマスクパターンを設定する。これにより、モノクロモードにおける、無彩色インク間のグレインの発生を抑制したり、その分散性を高めたり、あるいは搬送むらの現れる箇所を目立たなくすることが出来る。
【選択図】図６

Description

本本発明は、記録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法および記録装置に関する。

近年市場が拡大しているインクジェット記録装置では、普通紙を主体としたオフィス文書の出力だけでなく、専用紙を用いて銀塩写真に迫る高画質な画像を出力することも可能になって来ている。これは、インクジェット記録ヘッドから吐出するインク滴の高密度化や小量化を促進する技術、また通常よりもインク中の色材濃度を抑えたライト系のインクを併用する技術のように、画像の粒状性を低減する技術に因るところが大きい。

ライト系のインクについて言えば、ライトシアンやライトマゼンタが一般的に用いられるが、モノクロ写真の高画質化のために、グレイやライトグレイのような数段階の無彩色インクを備えているインクジェット記録装置も数多く提案されている。更に、色再現範囲をより一層広げるために、レッド、グリーン、ブルーのような２次色インクを予め用意したインクジェット記録装置も提供されている。

このように、幾種類ものインクを用いて高解像に画像を形成する状況においては、単位面積あたりに付与するインクの量は、従来よりも大幅に増大している。そして、記録媒体の吸収速度がインクの付与速度に追いつかないような場合には、同じ位置あるいは近傍の位置に付与されたインク滴同士が表面張力によって引き付け合い、ビーディングという画像弊害を招致する。

ビーディング問題に対しては、例えば特許文献１に、１回の記録走査では互いに隣接しない格子状に配置した画素のみにインクを記録し、２回目の記録走査で残りの記録画素に記録を行う技術が開示されている。このようにすることによって、同じ記録走査で記録されるインク滴同士の接触や引き付きあいを極力回避し、ビーディングを抑制することが可能となっている。

また、特許文献２には、特許文献１の記録方法を更にカラー記録に応用した記録技術が開示されている。特許文献２によれば、マルチパス記録を行う際、各色のインクに対し異なる形態のマスクパターンを用意することにより、上記ビーディングの他、インクジェットカラー記録に関わる様々な問題を解決する記録方法が記述されている。また、特許文献２によれば、４色のインクで互いに排他的なマスクパターンを用いて４パスのマルチパス記録を行うことによって、１回の記録走査では２色以上のインク滴が１つの記録画素に重複して記録されない構成が開示されている。

しかしながら、近年のように使用するインクの種類が飛躍的に増大している状況において、１回の記録走査で全てのインクの記録画素を完全に排他的にすることは難しい。例えば、４パスのマルチパス記録でＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの４色を用いる場合であれば、これらに対し完全に排他的なマスクパターンを用意することが出来るが、５色以上のインクを用いる場合には、全色に排他の関係を持たせたマスクパターンを用意することは出来ない。後者の場合、各記録走査では、どうしても２色以上のインクの記録を許容する記録画素が存在し、そのような画素では、ビーディングの原因となりやすいインクの塊（グレイン）が発生する。

この問題に対し、例えば特許文献３には、マルチパス記録の１回の記録走査における各色の重ねあわせの段階において、なるべく各色のドットが分散性の高い状態で記録媒体上に配列するようなマスクパターンが開示されている。これによれば、２色以上のインクによってグレインが発生しても、このグレインが分散性の高い、すなわち高周波成分よりも低周波成分が少ないような状態で配置されるので、視覚的に目障りになりにくく、ビーディングも招致されにくい。

このように、近年では、特許文献３に開示されているようなマスクパターンを用いることにより、多数のインク色を用いたカラー画像を一様性の高い状態で出力することが可能になっている。

米国特許第４，９９９，６４６号明細書 特開平６−３３６０１６号公報 特開２００６−４４２５８号公報

ところで、最近、モノクロ写真を出力するための専用モード（以下モノクロモードと称す）を備えたインクジェット記録装置が提案されている。このようなモノクロモードでは、主にブラックやグレイ、あるいはライトグレイのような無彩色のインクによりグレイの階調が表現されるため、カラーインク（有彩色インク）は殆ど用いられない。このようにモノクロモードでは、主に使用されるインクの種類がカラーモードとは異なる。それにもかかわらず、モノクロモードにおいても、カラーモードと同様のマスクパターンを用いていると、ビーディングが認識されやすい場合がある。

加えて、モノクロモードにおいては、カラーモードでは然程問題となっていなかった記録装置本体の僅かな誤差も、画像弊害として目立たせてしまう状況が確認されている。記録装置本体に含まれる機構的な誤差は、記録ヘッドから吐出されるインクが形成するドットの配列に粗密を生じさせるが、このような粗密は、使用するインク滴が小液滴かつ光学濃度が高いほど、濃度むらとして認識されやすいからである。特に、記録媒体を搬送する搬送回転体の誤差に起因する濃度むらについては、近年のモノクロモードにおいて、重要な課題の１つとなっている。以下に、このような搬送誤差に伴う濃度むらついて具体的に説明する。

図１は、一般的なシリアル型のインクジェット記録装置の各機構を説明するための概略構成図である。キャリッジモータ２の駆動力によって、装置内に張架されたキャリッジベルト４が回転し、これに連結されたキャリッジ１は図の主走査方向に移動する。キャリッジベルト４と平行に延在するリニアエンコーダ３のパターンを、キャリッジ１に備えられた不図示のエンコーダセンサが読み取ることにより、キャリッジ１の現在位置や速度を計測することが出来る。キャリッジ１には、インクを吐出する記録ヘッドが搭載されており、記録ヘッドは主走査方向の移動（走査）中に、エンコーダセンサから得られた位置情報と画像データに基づいてインクを吐出する。

記録ヘッドによる１回の記録走査が完了すると、搬送モータ６の回転によって搬送ローラ５が回転し、これに接触する記録媒体１０を副走査方向に所定量搬送する。搬送モータ６から搬送ローラ５への駆動力の伝達は、搬送ベルト８によって行われる。搬送ローラ５には、同じ回転軸を有するロータリエンコーダ７が取り付けられており、ロータリエンコーダ７の回転量すなわち搬送ローラ５による記録媒体の搬送量は、装置に固定されているエンコーダ受光部１１によって計測される。

しかしながら、搬送ローラ５の回転量が比較的精度の高い状態で検出できた場合であっても、搬送ローラ５に偏芯、外形変動、たわみ等が存在すると、回転量と搬送量の間にずれが生じる。そして、検出した回転量に対する実質的な搬送量の変動が、搬送ローラの一回転を周期とする濃度むらとして現れるのである。

図２（ａ）および（ｂ）は、搬送ローラ５の変形に起因する回転量に対する搬送量のずれを説明するための搬送ローラ断面図である。図２（ａ）は搬送ローラ５の断面が真円である場合を、同図（ｂ）は楕円である場合をそれぞれ示している。搬送ローラ５の断面が真円である場合、搬送ローラ５の回転量Ｒに対する搬送量Ｌ０は一定である。すなわち、搬送ローラ５のどの位置の側面であっても回転量Ｒに対する搬送量はＬ０となる。これに対し、搬送ローラ５の断面が楕円の場合、搬送ローラ５の回転量Ｒに対する搬送量は側面の位置によって変動する。図では、同じ回転量Ｒに対し最も搬送量の多いＬ１の位置と、最も搬送量の少ないＬ２の位置をそれぞれ示している。この場合、Ｌ１＞Ｌ０＞Ｌ２の関係が成り立つ。このような搬送量のばらつきは、マルチパス記録を行った場合に濃度むらとなって現れる。

図３は、上記搬送量の変位がマルチパス記録において濃度むらを招致する様子を説明するための図である。図の左側は搬送ローラによる位相、中央はそれぞれの位相によってドットの着弾位置がずれる方向、右側は記録媒体に実際に記録されるドットの粗密状態を示している。

搬送ローラ５の位相がＬ１である場合、搬送量は通常より大きくなるため、ドットは理想的な位置よりも搬送方向に進んだ位置に記録される。一方、搬送ローラ５の搬送量がＬ２である場合、搬送量は通常よりも小さくなるため、ドットは理想的な位置よりも搬送方向に遅れた位置に記録される。そのため、均一な画像を記録した場合であっても、右図に示すように、搬送ローラの一回転を周期としたドットの粗密、すなわちエリアファクタの変動が、縞状の濃度むらとなって現れる。このようなドットの粗密および濃度むらは、図２（ｂ）に示した搬送ローラの変形のみならず、偏心やたわみなどによっても引き起こされる。以下、このように発生する濃度むらを本明細書では搬送むらと称する。

このような搬送むらも、たくさんの種類のインクを用いて画像を記録するカラーモードでは、然程目立つことはない。しかしながら、主に無彩色インクを用いて画像を記録するモノクロモードでは、特に上記搬送むらが目立ちやすく、画像弊害になっている。

本発明は上記問題点を解決するために成されたものである。すなわち、無彩色インクを用いて画像を記録するモノクロモードにおいても、ビーディングや搬送むらの目立たない滑らかなモノクロ写真を出力することが可能なインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

そのために本発明においては、第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録方法であって、カラーモードで前記マルチパス記録を行うかモノクロモードで前記マルチパス記録を行うかを判断する工程と、前記判断工程の判断の結果に基づいて、前記マルチパス記録を実行するために使用されるマスクパターンを設定する工程とを有し、前記判断工程において前記カラーモードで記録を行うと判断された場合には、前記設定工程において前記第１および第２の無彩色インクについて同じマスクパターンが設定され、前記判断工程において前記モノクロモードで記録を行うと判断された場合には、前記設定工程において前記第１および第２の無彩色インクについて互いに異なるマスクパターンが設定されることを特徴とする。

また、第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行することが可能なインクジェット記録装置であって、前記マルチパス記録を行うためのカラーモードと前記マルチパス記録を行うためのモノクロモードを設定可能な設定手段と、前記設定手段により設定されるモードに基づいて、前記マルチパス記録を実行するために使用されるマスクパターンを選択するための選択手段とを備え、前記設定手段により前記カラーモードが設定された場合には、前記選択手段は前記第１および第２の無彩色インクについて同じマスクパターンを選択し、前記設定手段により前記モノクロモードが設定された場合には、前記選択手段は前記第１および第２の無彩色インクについて互いに異なるマスクパターンを選択することを特徴とする。

また、第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録方法であって、前記第１の無彩色インクおよび前記第２の無彩色インクを少なくとも用いて前記マルチパス記録を行うことが可能なモノクロモードを設定する工程と、前記モノクロモードが設定された場合に、前記マルチパス記録を実行するために使用される前記第１および第２の無彩色インク用のマスクパターンを選択する工程とを有し、前記選択工程において選択される前記第１の無彩色インク用のマスクパターンは、前記選択工程において選択される前記第２の無彩色インク用のマスクパターンとは異なることを特徴とする。

さらに、第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録装置であって、前記第１の無彩色インクおよび前記第２の無彩色インクを少なくとも用いて前記マルチパス記録を行うことが可能なモノクロモードを設定するための設定手段と、前記モノクロモードが設定された場合に、前記マルチパス記録を実行するために使用される前記第１および第２の無彩色インク用のマスクパターンを選択するための選択手段と、を備え、前記選択手段により選択される前記第１の無彩色インク用のマスクパターンは、前記選択手段により選択される前記第２の無彩色インク用のマスクパターンとは異なることを特徴とする。

更にまた、３種類以上の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録方法であって、前記３種類以上の無彩色インクを少なくとも用いて前記マルチパス記録を行うことが可能なモノクロモードを設定する工程と、前記モノクロモードが設定された場合に、前記マルチパス記録を実行するために使用される前記３種類以上の無彩色インク用のマスクパターンを選択する工程とを有し、前記選択工程において選択される前記３種類以上の無彩色インク用のマスクパターンは互いに異なるマスクパターンであることを特徴とする。

本発明によれば、モノクロモードにおける、無彩色インク間のグレインの発生を抑制したり、その分散性を高めたり、あるいは搬送むらの現れる箇所を目立たなくすることが出来る。

（第１の実施形態）
本実施形態においては、図１に示した記録装置を用いて画像を形成する。

図４は、キャリッジ１に搭載する記録ヘッドカートリッジＨ１０００の構成を説明するための斜視図である。本実施形態の記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、１０色のインクを色別に吐出するための記録ヘッドＨ１００１を備え、これらインクを個別に収容する１０個のインクタンクＨ１９００のそれぞれが、着脱可能に搭載される。ここで、本発明に用いられる１０色インクとは、シアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）、グレイ（Ｇｒａｙ）、ライトグレイ（ＬＧｒａｙ）、レッド（Ｒ）およびグリーン（Ｇ）である。この中で、無彩色インクと呼ばれるのは、ブラック（Ｂｋ）、グレイ（Ｇｒａｙ）およびライトグレイ（ＬＧｒａｙ）の３種類である。なお、グレイインクはブラックインクよりも明度が高く、ライトグレイインクはグレイインクよりも明度が高い。一方、有彩色インクとは、シアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）およびグリーン（Ｇ）の７種類である。各色に用いられる着色剤は、顔料であってもよいし、染料であっても良い。

図５は、本実施形態のインクジェット記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。図において、コントローラ７００は主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ７０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ７０２、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ７０３を有する。ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０２に記憶されているプログラムに従い、ＲＡＭ７０３を作業領域として、装置全体の制御を司っている。以下に説明するマスクパターンはＲＯＭ７０２に格納されている。マスクパターンを記録に使用するときには、ＲＯＭ７０２からマスクパターンを読み出し、読み出したマスクパターンをＲＡＭ７０３に書き込んでいる。 記録装置の外部に接続されたホスト装置７０４は、画像データの供給源であるが、記録に係る画像等のデータの作成、処理等を行うコンピュータとする他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７１２を介してコントローラ７００との間で送受信される。

操作部７０５は操作者による指示入力を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ７０６、記録動作開始を指示するためのプリントスイッチ７０７、記録ヘッドに対するメンテナンス処理の起動を指示するための回復スイッチ７０８等を有する。

本実施形態の記録ヘッドＨ１００１は、インクを滴として吐出するための記録素子を複数備えている。個々の記録素子は、インクを吐出口へ導く液路と当該液路内のインク中に膜沸騰を生じさせるための電気熱変換素体２６（ヒータ）を備える。また、ヘッドドライバ７０９は、これら電気熱変換体２６を個々に駆動するためのドライバである。ＣＰＵ７０１は、エンコーダセンサ７１４から得られるキャリッジ１の位置情報と、Ｉ／Ｆ７１２から得られる記録データに応じて、ヘッドドライバ７０９を制御する。ヘッドドライバ７０９は、記録データを電気熱変換体２６の位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して電気熱変換体２６を作動させる論理回路素子などを有する。

モータドライバ７１１はキャリッジモータ２を駆動するドライバであり、ＣＰＵ７０１はエンコーダセンサ７１４から得られたキャリッジ１の位置情報に応じて、これを制御する。また、モータドライバ７１３は搬送ローラ５の回転動力となる搬送モータ６を駆動するドライバであり、ＣＰＵ７０１はエンコーダ受光部１１から得られる搬送情報を検出しながらこれを制御する。キャリッジ１の記録走査と記録媒体の搬送動作とを間欠的に繰り返すようにＣＰＵ７０１による制御が行われることにより、記録媒体に段階的に画像が形成される。

以下に本発明の特徴的な構成を詳細に説明する。本発明の記録装置では、使用するインク色および記録モードに応じて、マルチパス記録に使用するマスクパターンを異ならせる。特に、複数種の無彩色インク用のマスクパターンが、記録モードに応じて異なった関係を有することが本発明の特徴となる。

図６は、記録開始コマンドが入力された場合、ＣＰＵ７０１が行なうマスクパターン設定工程を説明するためのフローチャートである。記録開始コマンドがホスト装置７０４より入力されると、ＣＰＵ７０１はステップＳ６１において、受信した画像データを解析し、カラーモードが設定されているか、モノクロモードが設定されているかを判断する。

カラーモードが設定されていると判断した場合はステップＳ６２へ進み、マスクパターンのセット（図１３に示されるＭａｓｋＳｅｔ１）をカラーモード用マスクとして設定する。具体的には、マスクパターンのセット（ＭａｓｋＳｅｔ１）をＲＯＭ７０２から読み出し、読み出したマスクパターンをＲＡＭ７０３に書き込む。このようにしてカラーモードの記録に使用するマスクパターンを設定する。一方、モノクロモードが設定されていると判断した場合は、ステップＳ６３へ進み、マスクパターンのセット（図１４に示されるＭａｓｋＳｅｔ２）をモノクロモード用マスクとして設定する。具体的には、ＭａｓｋＳｅｔ１とは異なるマスクパターンのセット（ＭａｓｋＳｅｔ２）をＲＯＭ７０２から読み出し、読み出したマスクパターンをＲＡＭ７０３に書き込む。このようにしてモノクロモードの記録に使用するマスクパターンを設定する。なお、マスクパターンの設定とは、マスクパターンをＲＯＭ７０２から読み出す処理、あるいはマスクパターンをＲＯＭ７０２から読み出し、当該読み出したマスクパターンをＲＡＭ７０３に書き込む処理を指す。

ステップＳ６２あるいはステップＳ６３によって各色のマスクパターンが設定されると、ステップＳ６４に進み、設定されたマスクパターンを用いてマルチパス記録を実行する。具体的には、記録媒体の単位領域に対応する画像データと上記設定されたマスクパターンとの論理積演算（ＡＮＤ処理）によって、単位領域に対応する画像データを複数回の走査（パス）の各々に対応した画像データに分割する。そして、この各走査に対応した画像データを利用してマルチパス記録を実行する。このようにマスクパターンとは、複数回の走査（パス）の各々に対応した画像データを生成するためのものである。以上で本処理を終了する。

ここで、マルチパス記録方法について簡単に説明を加えておく。マルチパス記録とは、周知の通り、記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させる記録方式のことである。

図７は、マルチパス記録方法を説明するために、１色分の記録素子列および記録パターンを模式的に示した模式図である。本実施形態に適用される記録ヘッドＨ１００１は実際にはより多くのノズル（記録素子）を有するが、ここでは簡単のため１色に付き１６個のノズルを有するものを例に説明する。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズルグループに分割され、各ノズルグループには４つずつのノズルが含まれている。マスクパターンＰ０００２は、第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）で構成される。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は、それぞれ、第１〜第４のノズルグループが記録可能なエリアを定義している。マスクパターンにおける黒塗りエリアは記録許容エリアを示し、白塗りエリアは非記録許容エリアを示している。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は互いに補完の関係にあり、これら４つのマスクパターンを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。

Ｐ０００３〜Ｐ０００６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示した図である。これら各パターンＰ０００３〜Ｐ０００６は、記録媒体の単位領域に対応する画像データを各マスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）によって間引くことで得られた画像データである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向（記録走査とは交差する方向）にノズルグループの幅分（この図では４ノズル分）ずつ記録ヘッドに対し相対的に搬送される。よって、記録媒体の単位領域（各ノズル群の幅に対応する領域）には、４回の記録走査によって各パターンＰ０００３〜Ｐ０００６を重ねることで画像が完成される。以上のように、記録媒体の各単位領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。

ここでは簡単のため、４エリア×４エリア領域のマスクパターンを示したが、実際には更に広い領域のマスクパターンが用意されている。各ノズルグループに宛がわれるマスクパターンは、各ノズルグループ間で互いに補完の関係さえあれば、記録許容エリアと非許容エリアがどのような状態で配列していても構わない。

本発明においては、このような補完の関係を満足するマスクパターンを、複数色のインクのために複数種類用意する。更に、このような複数のマスクパターンの中には、図１３や図１４に示されるような互いに排他の関係にあるＭａｓｋ Ａ、Ｍａｓｋ ＢおよびＭａｓｋ Ｃを少なくとも含ませる。そして、用意された複数種類のマスクパターンの中から、各インク色に対応させるマスクパターンを、図６にて説明したように記録モードに応じて選択的に設定する。なお、本明細書において、互いに排他の関係にあるマスクパターンとは、同一記録走査での記録許容エリアが、完全に重複しないマスクパターンの関係を意味している。図１３や図１４は、互いに排他の関係にあるマスクパターンの一例であって、本発明で適用可能なマスクパターンはこれに限られるものではない。

図９は、Ｆｉｇ．６のフローチャートのステップＳ６２で設定されるＭａｓｋＳｅｔ１とステップＳ６３で設定されるＭａｓｋＳｅｔ２の内容を説明するための図である。ここでは、特にブラックインク（Ｂｋ）、グレイインク（Ｇｒａｙ）およびライトグレイインク（ＬＧｒａｙ）のマスクパターンを示している。カラーモードが設定された場合に選択されるＭａｓｋＳｅｔ１では、ブラックインク用にもグレイインク用にもライトグレイインク用にも、等しくＭａｓｋ Ａが選択されている。一方、モノクロモードが設定された場合に選択されるＭａｓｋＳｅｔ２では、ブラックインク用にはＭａｓｋＡ、グレイインク用にはＭａｓｋＢ、ライトグレイインク用にはＭａｓｋＣというように、互いに排他の関係にあるマスクパターンがそれぞれ設定される。

このように、カラーモードとモノクロモードとで無彩色インク用のマスクパターンを異ならせた理由は次の通りである。すなわち、カラーモードの場合は、同系色インク同士のビーディングよりも、異色インク同士のビーディングの方が目立ちやすいので、この異色ビーディングを軽減することが重要である。そのために、異色インク同士がなるべく排他の関係になるように、異色インクに対して排他関係のマスクパターンを割り当てるのが効果的である。但し、このようなマスク割り当てを行うと、インクの色数とパス数との関係から、同系色である無彩色インクに対して同じマスクを割り当てなければならない状況が発生する。しかし、カラー画像において同系色ビーディングは比較的目立ちにくいので、上記のようなマスク割り当ては有効である。従って、カラーモードの場合には、図１３に示されるようなＭａｓｋＳｅｔ１を用いる。

ここで、図１３に示したＭａｓｋＳｅｔ１について説明する。ＭａｓｋＳｅｔ１は４パス記録用のマスクパターンであって、４種類のマスクパターン（ＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤ）を含んでいる。これらＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤの夫々は、互いに補完関係にある１〜４パス用マスクで構成されており、これら１〜４パス用マスクを重ね合わせると１００％記録が可能となる。 ＭａｓｋＡは、ブラック（Ｂｋ）、グレイ（Ｇｒａｙ）、ライトグレイ（ＬＧｒａｙ）を含む無彩色インクに対応するマスクパターンである。一方、ＭａｓｋＢ〜ＭａｓｋＤは有彩色インクに対応するマスクパターンであり、ＭａｓｋＢはシアン系インク、ＭａｓｋＣは特色インク、ＭａｓｋＤはマゼンタおよびイエロー系インクに対応するマスクパターンである。詳しくは、ＭａｓｋＢはシアン（Ｃ）およびライトシアン（Ｌｃ）に対応するマスクパターンである。ＭａｓｋＣはレッド（Ｒ）およびグリーン（Ｇ）に対応するマスクパターンである。ＭａｓｋＤは、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）およびイエロー（Ｙ）に対応するマスクパターンである。

さて、上述したＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤ は互いに排他関係になっている。このため、ビーディングを軽減したいインク同士に異なるＭａｓｋを適用することが、カラーモードにおける効果的なビーディング対策となる。そこで、このＭａｓｋＳｅｔ１では、カラーモードで適用される１０色のインクを４グループに分類し、これら４グループ同士のビーディングを軽減するために、これら４グループに異なる（ＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤ）を適用している。このような構成により、カラーモードにおいて目立ちやすい異色ビーディングを軽減できる。なお、カラーモードにおいて無彩色インク同士のビーディングは、異色インク同士のビーディングよりも目立たない。従って、複数種類の無彩色インクに対して同じマスクパターン（ＭａｓｋＡ）を適用している。

一方、カラーモードにおけるマスクパターンの組み合わせのままで、モノクロ画像を記録した場合には、無彩色インク同士が重ねて記録されるエリアでのグレインが目立ち、ビーディングや搬送むらが認識されてしまう。そこで、モノクロモードにおいては、複数種の無彩色インク同士がなるべく排他の関係になるように、複数種の無彩色インクに対して排他関係のマスクパターンを割り当てることが効果的である。モノクロモードの場合、カラーインク（有彩色インク）は殆ど使用されないので、異色ビーディングは殆ど発生せず、異色ビーディングの軽減を考慮しなくともよい。従って、排他関係のマスクパターンを、複数種の無彩色インクに対して優先的に割り当てることができる。このような理由により、モノクロモードの場合には、図１４に示されるようなＭａｓｋＳｅｔ２を用いる。

ここで、図１４に示したＭａｓｋＳｅｔ２について説明する。ＭａｓｋＳｅｔ２は４パス記録用のマスクパターンであって、４種類のマスクパターン（ＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤ）を含んでいる。これらＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤの夫々は、互いに補完関係にある１〜４パス用マスクで構成されており、これら１〜４パス用マスクを重ね合わせると１００％記録が可能となる。

ＭａｓｋＡは、ブラック（Ｂｋ）に対応するマスクパターンであり、ＭａｓｋＢはグレイ（Ｇｒａｙ）およびライトシアン（Ｌｃ）に対応するマスクパターンである。また、ＭａｓｋＣはライトグレイ（ＬＧｒａｙ）に対応するマスクパターンであり、ＭａｓｋＤはライトマゼンタ（Ｌｍ）およびイエロー（Ｙ）に対応するマスクパターンである。

さて、上述したＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤ は互いに排他関係になっている。このため、ビーディングを軽減したいインク同士に異なるＭａｓｋを適用することが、モノクロモードにおける効果的なビーディング対策となる。そこで、このＭａｓｋＳｅｔ２では、モノクロモードで適用される６色のインクを４グループに分類し、これら４グループ同士のビーディングを軽減するために、これら４グループに異なる（ＭａｓｋＡ、ＭａｓｋＢ、ＭａｓｋＣ、ＭａｓｋＤ）を適用している。具体的には、モノクロモードで支配的に使用される無彩色インク同士（Ｂｋ、Ｇｒａｙ、ＬＧｒａｙ）に排他的なマスクパターンを適用している。このような構成により、モノクロモードにおいて目立ちやすい無彩色ビーディングを軽減できる。

以上より本実施形態では、複数種のカラーインク（有彩色）を用いるカラーモードでは、３つの無彩色インクは同じマスクパターンを用い、無彩色インクを主に使用するモノクロモードでは、３つの無彩色インクは排他的なマスクパターンを用いるようにする。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のマスクパターンを採用することによって、搬送むらが目立ち難くなる仕組みを模式的に説明するための図である。図において、黒丸はブラックドットの記録箇所、灰色丸はグレイドットの記録箇所をそれぞれ示している。ここでは説明のため、ブラックドットとグレイドットとを互いに主走査方向（図の左右方向に）ずらして示しているが、実際にはこれら２つは同じ画素に記録されている。

まず、図１０（ａ）は、搬送誤差が全く発生していない場合の記録状態を示している。ブラックドットも、グレイドットも互いに等間隔に配列しているのが分かる。これに対し、図１０（ｂ）は、ブラックインクとグレイインクで同じマスクパターンを用いた場合の搬送むらが現れる様子を示している。両者で同じマスクパターンを使用しているので、各記録走査でドットが記録される位置が等しく、結果、各記録走査間でのずれ、すなわち各記録走査間での搬送量のばらつきの影響が、同じ箇所に現れる。

これに対し、図１０（ｃ）は、ブラックインクとグレイインクで排他的なマスクパターンを用いた場合の搬送むらの影響を示している。各記録走査間でのずれは生じるものの、各記録走査間での搬送量のばらつきの影響が、ブラックインクのプレーンとグレイインクのプレーンで異なる箇所に現れるので、図１０（ｂ）に比べて白地の面積が全体的に少なくなる。結果、副走査方向に対する濃度の粗密、すなわちエリアファクタの変動が図１０（ｂ）の場合よりも抑えられ、搬送むらが目立たなくなっている。

以上説明したように、本実施形態によれば、３種類の無彩色インク用のマスクパターンを、カラーモードでは同じものを用い、モノクロモードでは互いに排他の関係にあるものを用いる。これにより、カラーモードにおいてもモノクロモードにおいても、ビーディングや搬送むらの抑えられた一様な画像を出力することが可能となった。

ところで、以上では、モノクロモードにおいて、３種類の無彩色インクが互いに完全に排他の関係にあるマスクパターンを使用するようにしたが、これらマスクパターンは完全に排他の関係に無くても、ある程度の効果を得ることは出来る。ブラック用のマスクパターンとグレイ用のマスクパターンが異なっていれば、図１０（ｃ）に示した「搬送量のばらつきの影響がブラックとグレイのプレーンで異なる箇所に現れる」と言う状態を得られ、図１０（ｂ）に比べて白地の面積は少なくなるからである。例えば、モノクロモードにおいて、ブラック用のマスクパターンとしては図１４のＭａｓｋＡを適用し、グレイ用のマスクパターンとしては図８のＭａｓｋＦを適用する形態であってもよい。ＭａｓｋＡとＭａｓｋＦは、同じ記録走査で記録許容エリアが一部重複するため完全排他の関係ではないが、殆どの記録許容エリアが重ならないため、ビーディングや搬送むらを効果的に低減できる。また、別の例として、ブラック用のマスクパターンとしては図１４のＭａｓｋＡを適用し、グレイ用のマスクパターンとしては図８のＭａｓｋＥを適用する形態であってもよい。ＭａｓｋＥは、ＭａｓｋＦに比して、ＭａｓｋＡの記録許容エリアとの重なりが多いが、ＭａｓｋＡとは異なるので、グレイインクにもＭａｓｋＡを用いる場合に比べ、ビーディングや搬送むらを低減することができる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態においても、第１の実施形態と同様、図１、図４および図５で説明したインクジェット記録装置を用い、Ｆｉｇ．６で説明したフローチャートに従って、３種類の無彩色インクのためのマスクパターンを設定する。本実施形態では、３種類の無彩色インクのためのマスクパターンとして、完全排他の関係に無いマスクパターンを用いる。ところで、第１の実施形態では、モノクロモードにおいて、３種類の無彩色インクが互いに排他の関係にあるマスクパターンを使用するようにしたが、これらマスクパターンは完全に排他の関係に無くても、本発明の効果を得ることは出来る。

本実施形態では、先に先行技術として挙げた特許文献３に開示されたマスクパターンを、モノクロモードにおける３種類の無彩色インクのために適用する。一方、カラーモードについては、異色インクに対して上記特許文献３に開示されたマスクパターンを割り当て、３種類の無彩色インクに対しては同じマスクパターンを割り当てる。

なお、特許文献３に開示されたマスクパターンとは、後述するように、マスクパターンの論理積によって得られる記録許容エリアの配列パターンがブルーノイズ特性（低周波数成分が高周波数成分よりも少ない特性）を有するものである。ここで、「低周波数成分」とは、周波数成分（パワースペクトル）が存在する空間周波数領域のうち、半分より低い側の周波数領域（低周波数領域）に存在する周波数成分を指す。また、「高周波数成分」とは、周波数成分（パワースペクトル）が存在する空間周波数領域のうち、半分より高い側の周波数領域（高周波数領域）に存在する周波数成分を指す。更に、「低周波数成分が高周波数成分よりも少ない」とは、低周波数領域に存在する周波数成分（低周波数成分）の積分値が高周波数領域に存在する周波数成分（高周波数成分）の積分値よりも小さいことを指す。なお、ここで説明する「パワースペクトル」は、２次元空間周波数を１次元として扱える、「T. Mitsa and K. J. Parker, “Digital Halftoning using a Blue Noise Mask”, Proc. SPIE 1452, pp.47-56（1991）」に記載のradially averaged power spectrum である。

図１１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態のモノクロモードで使用するブラックインクとグレイインクのためのマスクパターンを示した図である。これら２種類のインクは互いに異なってはいるが、完全に排他の関係にあるわけではない。

図１２は、図１１（ａ）のブラック用のマスクパターン（第１の無彩色インク用のマスクパターン）と、図１１（ｂ）のグレイ用のマスクパターン（第２の無彩色インク用のマスクパターン）の、記録許容エリアの論理和および論理積の結果を示す図である。図において、グレーで示したエリアは、ブラックインクまたはグレイインクのいずれか一方で記録を許容されたエリアを示し、黒で示したエリアは、ブラックインクおよびグレイインクの双方で記録を許容されたエリアを示している。このようなマスクパターンを用いると、黒で示したエリアにはブラックインクとグレイインクとが重ねて記録され、ここにグレインが形成される結果となる。しかし、図１２を参照すれば分かるように、このような箇所（論理積エリア、あるいは論理和エリア）はマスク領域全体に分散性の高い状態で配置されており、高周波成分よりも低周波成分が少ない状態で配列している。結果、ここにグレインが生じたとしても、特許文献３に記載の効果と同様の効果により、これらが画像を劣化する懸念は少ないと言える。

以上のように、モノクロモードの場合に複数種の無彩色インクについて設定される複数のマスクパターンの論理積によって得られる記録許容エリアの配列パターンは、ブルーノイズ特性（高周波数成分よりも低周波数成分が少ない特性）を有するものである。従って、複数種の無彩色インクの同じ走査での記録位置を異ならせることができ、ビーディングや反応ムラが抑制されたモノクロ画像を得ることができる。

本実施形態では、特許文献３に開示されているマスクパターンの効果を、カラーモードとモノクロモードのそれぞれで最大限に得るために、使用するインク色の組み合わせに応じて、各色に宛がうマスクパターンの組み合わせを適宜調整していることに特徴がある。

以上説明したように、本実施形態によれば、３種類の無彩色インク用のマスクパターンを、カラーモードでは同じものを用い、モノクロモードでは互いに異なりながらも、その論理積の結果が分散性の高い状態にあるものを用いる。これにより、カラーモードにおいてもモノクロモードにおいても、ビーディングや搬送むらの抑えられた一様な画像を出力することが可能となる。

（その他の実施形態）
なお、以上説明した２つの実施形態では、無彩色インクとして、ブラックインク、グレイインクおよびライトグレイインクの３種類を搭載するインクジェット記録装置を例に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。無彩色インクの種類の数は、２種類であっても４種類以上であってもよいが、３種類以上であることが好ましい。また、上述の実施形態では、モノクロモードにおいても有彩色インクを用いる場合について説明してきたが、モノクロモードにおいて有彩色インクを用いることは必須ではない。以上を鑑みれば、本発明において適用されるモノクロモードとは、２種類以上の無彩色インク（少なくとも第１の無彩色インクおよび第２の無彩色インク）を用いてモノクロ画像を記録することが可能なモードである。

一般的なシリアル型のインクジェット記録装置の各機構を説明するための概略構成図である。 （ａ）および（ｂ）は、搬送ローラの変形に起因する回転量に対する搬送量のずれを説明するための搬送ローラ断面図である。 搬送量の変位がマルチパス記録において濃度むらを招致する様子を説明するための図である。 キャリッジに搭載する記録ヘッドカートリッジの構成を説明するための斜視図である。 本発明に適用可能な実施形態のインクジェット記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。 記録開始コマンドが入力されてきた場合の、ＣＰＵが行なうマスクパターン設定工程を説明するためのフローチャートである。 マルチパス記録方法を説明するために、１色分の記録素子列および記録パターンを模式的に示した図である。 互いに排他の関係にあるマスクパターンの例を示した図である。 ＭａｓｋＳｅｔ１とＭａｓｋＳｅｔ２の内容を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に適用する実施形態のマスクパターンを採用することによって、搬送むらが目立ち難くなる仕組みを模式的に説明するための図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明に適用する実施形態のモノクロモードで使用するブラックインクとグレイインクのためのマスクパターンを示した図である。 ブラックインク用のマスクパターンと、グレイインク用のマスクパターンの、記録許容エリアの論理和および論理積をとった結果を示す図である。 ＭａｓｋＳｅｔ１のマスクパターンの一例を示す図である。 ＭａｓｋＳｅｔ２のマスクパターンの一例を示す図である。

符号の説明

１ キャリッジ
２ キャリッジモータ
３ リニアエンコーダ
４ ベルト
５ 搬送ローラ
６ 搬送モータ
７ ロータリエンコーダ
８ ベルト
９ シャーシ
１０ 記録媒体
１１ エンコーダ受光部
２６ 電気熱変換体
７００ コントローラ
７０１ ＣＰＵ
７０２ ＲＯＭ
７０３ ＲＡＭ
７０４ ホスト装置
７０９ ヘッドドライバ
７１２ インターフェイス

Claims (10)

1. 第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録方法であって、
   カラーモードで前記マルチパス記録を行うかモノクロモードで前記マルチパス記録を行うかを判断する工程と、
   前記判断工程の判断の結果に基づいて、前記マルチパス記録を実行するために使用されるマスクパターンを設定する工程と
   を有し、
   前記判断工程において前記カラーモードで記録を行うと判断された場合には、前記設定工程において前記第１および第２の無彩色インクについて同じマスクパターンが設定され、前記判断工程において前記モノクロモードで記録を行うと判断された場合には、前記設定工程において前記第１および第２の無彩色インクについて互いに異なるマスクパターンが設定されることを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記互いに異なるマスクパターンは、互いに排他の関係にあ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方法。
3. 前記互いに異なるマスクパターンの論理積によって得られる記録許容エリアの配列パターンは、高周波数成分よりも低周波成分が少ない特性を有す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方法。
4. 前記第１の無彩色インクはブラックインクであり、前記第２の無彩色インクは前記ブラックインクよりも明度が高いグレイインクであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
5. 第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行することが可能なインクジェット記録装置であって、
   前記マルチパス記録を行うためのカラーモードと前記マルチパス記録を行うためのモノクロモードを設定することが可能な設定手段と、
   前記設定手段により設定されるモードに基づいて、前記マルチパス記録を実行するために使用されるマスクパターンを選択するための選択手段と
   を備え、
   前記設定手段により前記カラーモードが設定された場合には、前記選択手段は前記第１および第２の無彩色インクについて同じマスクパターンを選択し、前記設定手段により前記モノクロモードが設定された場合には、前記選択手段は前記第１および第２の無彩色インクについて互いに異なるマスクパターンを選択することを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 前記互いに異なるマスクパターンは、互いに排他の関係にあることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記互いに異なるマスクパターンの論理積によって得られる記録許容エリアの配列パターンは、高周波数成分よりも低周波成分が少ない特性を有することを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
8. 第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録方法であって、
   前記第１の無彩色インクおよび前記第２の無彩色インクを少なくとも用いて前記マルチパス記録を行うことが可能なモノクロモードを設定する工程と、
   前記モノクロモードが設定された場合に、前記マルチパス記録を実行するために使用される前記第１および第２の無彩色インク用のマスクパターンを選択する工程と
   を有し、
   前記選択工程において選択される前記第１の無彩色インク用のマスクパターンは、前記選択工程において選択される前記第２の無彩色インク用のマスクパターンとは異なることを特徴とするインクジェット記録方法。
9. 第１の無彩色インクおよび前記第１の無彩色インクとは異なる第２の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録装置であって、
   前記第１の無彩色インクおよび前記第２の無彩色インクを少なくとも用いて前記マルチパス記録を行うことが可能なモノクロモードを設定するための設定手段と、
   前記モノクロモードが設定された場合に、前記マルチパス記録を実行するために使用される前記第１および第２の無彩色インク用のマスクパターンを選択するための選択手段と、を備え、
   前記選択手段により選択される前記第１の無彩色インク用のマスクパターンは、前記選択手段により選択される前記第２の無彩色インク用のマスクパターンとは異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
10. ３種類以上の無彩色インクを吐出するための記録ヘッドを記録媒体の単位領域に対して複数回走査させ、当該複数回の走査により前記単位領域に記録すべき画像を完成させるマルチパス記録を実行するためのインクジェット記録方法であって、
    前記３種類以上の無彩色インクを少なくとも用いて前記マルチパス記録を行うことが可能なモノクロモードを設定する工程と、
    前記モノクロモードが設定された場合に、前記マルチパス記録を実行するために使用される前記３種類以上の無彩色インク用のマスクパターンを選択する工程と
    を有し、
    前記選択工程において選択される前記３種類以上の無彩色インク用のマスクパターンは互いに異なるマスクパターンであることを特徴とするインクジェット記録方法。

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