CN103358694A - 图像记录装置以及图像记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像记录装置。在图像记录装置（1）中，在小于第二灰度值64的灰度值范围内，朝向记录介质（9）仅喷出小尺寸的墨水的液滴。在第二灰度值以上且小于第一灰度值115的灰度值范围内，朝向记录介质（9）喷出大尺寸以及小尺寸的液滴，随着灰度值增加，大尺寸以及小尺寸的液滴的总喷出率逐渐增大，在总喷出率中大尺寸的液滴的喷出率所占的比例逐渐增大。第一灰度值为位于最小灰度值和最大灰度值的中间的50%灰度值128以下，在第一灰度值的总喷出率小于50%。并且，在第一灰度值以上的灰度值范围内，朝向记录介质（9）仅喷出大尺寸的液滴。由此，能够减小墨水的微小液滴着落的着落位置的不稳定性，并且能够抑制线条不均匀。

Description

图像记录装置以及图像记录方法
技术领域
本发明涉及在记录介质上记录图像的图像记录装置以及图像记录方法。
背景技术
以往，使用了如下的图像记录装置：使排列有多个喷嘴的喷出部相对于记录介质移动，由此以喷墨方式在记录介质上记录图像，其中，多个喷嘴用于喷出墨水的微小液滴。
近几年，墨水的液滴的尺寸逐渐实现细微化，由此能够再现高清晰度的图像，从而能够记录清晰的文字、线条画。另外，改善图像的粒状性（Graininess），从而能够得到平滑的等级的画质。
另一方面，由于墨水的液滴的尺寸变小，在自然图像和浅色图像中线条的不均匀容易显眼。这样的趋势在所谓单程方式的图像记录装置中尤其显著。因此，为了抑制线条的不均匀（条带的不均匀），利用如日本特开2010-221584号公报和日本特开平11-348322号公报那样的图像记录装置，其能够在记录介质上形成大小不同的多种墨点。
但是，若小尺寸的液滴用得多，则从图像的灰度值的中间的范围（下面，称为“中间区域”）到暗调（Shadow）区域的范围内，线条不均匀现象很明显。尤其，在形成于记录介质上的墨水的墨点开始与斜向4邻域的墨点接合的50%灰度值以上的灰度值下，线条不均匀现象更明显。因此，在日本特开2010-221584号公报的装置中，随着图像的灰度值增加，通过减少小尺寸的液滴的使用率，来抑制线条不均匀明显的现象。
但是，在日本特开2010-221584号公报的装置中，针对全部灰度值，喷出小尺寸的液滴，从而在记录介质上形成小尺寸的墨点。在该墨点的宽度大于形成在记录介质上的记录像素的宽度的情况下，在着落至记录介质上的液滴之间作用张力，后来着落的墨水的液滴会被之前着落的液滴吸引。尤其，在接近的液滴变多的中间区域和暗调区域中，液滴着落的着色区域（下面，简单称为“着落位置”）可能会不稳定。另外，小尺寸的液滴容易受到气流等影响，飞翔不稳定，因此着落位置会更不稳定。
发明内容
本发明涉及在记录介质上记录图像的图像记录装置，其目的在于，减小液滴着落的着落位置的不稳定性，并且抑制线条不均匀。
一种图像记录装置，具有：喷出部，朝向记录介质喷出墨水的微小液滴，移动机构，使上述记录介质相对于上述喷出部移动，控制部，通过控制上述喷出部以及上述移动机构，来在上述记录介质上记录图像；能够切换从上述喷出部喷出的墨水的微小液滴的尺寸；利用最小尺寸的墨水的微小液滴在上述记录介质上形成的墨点的宽度大于在上述记录介质上设定的记录像素的宽度；在上述控制部中存储有第一灰度值以及第二灰度值，其中，上述第一灰度值大于能够在上述记录介质上表现的最小灰度值且为位于上述最小灰度值和最大灰度值的中间的50%灰度值以下，上述第二灰度值大于上述最小灰度值且小于上述第一灰度值；通过上述控制部控制上述喷出部，使得在上述第一灰度值以上的灰度值范围内，朝向上述记录介质仅喷出最大尺寸的墨水的微小液滴即第一液滴，在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴以及尺寸小于上述第一液滴的尺寸的微小液滴即第二液滴，随着上述灰度值增加，将全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率相加而得的值即总喷出率逐渐增大，并且在上述总喷出率中上述第一液滴的喷出率所占的比例即第一液滴比例逐渐增大。由此，能够减小液滴着落的着落位置的不稳定性，并且抑制线条不均匀。
在本发明的一个优选的实施方式中，上述第二液滴为上述最小尺寸的微小液滴。
在本发明的其它优选的实施方式中，上述第二液滴大于上述最小尺寸的微小液滴即第三液滴。
更优选为，在小于上述第一灰度值的局部的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴、上述第二液滴以及上述第三液滴，随着上述灰度值的增加，上述总喷出率以及上述第一液滴比例逐渐增大，在上述局部的灰度值范围内，在上述总喷出率中上述第二液滴的喷出率所占的比例即第二液滴比例大于在上述总喷出率中上述第三液滴的喷出率所占的比例即第三液滴比例。
在本发明的其它优选的实施方式中，在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
在本发明的其它优选的实施方式中，在上述控制部中，通过对上述图像的原始图像的像素值和阈值矩阵的阈值进行比较，对利用上述喷出部喷出上述全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率进行控制。
本发明还涉及在记录介质上记录图像的图像记录方法。图像记录方法包括：a）工序，从喷出部朝向记录介质喷出墨水的微小液滴，b）工序，与上述a）工序并行地使上述记录介质相对于上述喷出部移动，由此在上述记录介质上记录图像；预先准备有第一灰度值以及第二灰度值，其中，上述第一灰度值大于能够在上述记录介质上表现的最小灰度值且为位于上述最小灰度值和最大灰度值的中间的50%灰度值以下，上述第二灰度值大于上述最小灰度值且小于上述第一灰度值；能够切换从上述喷出部喷出的墨水的微小液滴的尺寸；利用最小尺寸的墨水的微小液滴在上述记录介质上形成的墨点的宽度大于在上述记录介质上设定的记录像素的宽度；在上述a）工序中，通过控制上述喷出部，使得在上述第一灰度值以上的灰度值范围内，朝向上述记录介质仅喷出最大尺寸的墨水的微小液滴即第一液滴，在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴以及尺寸小于上述第一液滴的尺寸的微小液滴即第二液滴，随着上述灰度值增加，将全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率相加而得的值即总喷出率逐渐增大，并且在上述总喷出率中上述第一液滴的喷出率所占的比例即第一液滴比例逐渐增大。由此，能够减小液滴着落的着落位置的不稳定性，并且抑制线条不均匀。
上述的目的以及其它目的、特征、方式以及优点，通过在下面参照附图进行的本发明的详细的说明更加明确。
附图说明
图1是示出第一实施方式的图像记录装置的结构的图。
图2是示出喷出单元的仰视图。
图3是示出记录介质的局部的图。
图4是示出控制单元的功能的框图。
图5是示出通过图像记录装置记录图像的流程的图。
图6是示出原始图像以及阈值矩阵的图。
图7是示出矩阵组的特性的图。
图8是示出第二实施方式的图像记录装置的控制单元的功能的框图。
图9是示出矩阵组的特性的图。
图10是示出其它矩阵组的特性的图。
图11是示出其它矩阵组的特性的图。
图12是示出其它矩阵组的特性的图。
图13是示出其它矩阵组的特性的图。
图14是示出其它矩阵组的特性的图。
具体实施方式
图1是示出本发明的第一实施方式的图像记录装置1的结构的图。图像记录装置1是单张式的印刷装置（所谓的喷墨打印机），该图像记录装置1向印刷用纸即记录介质9喷出墨水的微小液滴，由此在多个记录介质9上依次记录彩色图像。
如图1所示，图像记录装置1具有：移动机构2，使多个记录介质9向图1中的（+Y）方向即移动方向移动；喷出单元3，朝向通过移动机构2移动的搬运中的记录介质9喷出墨水的微小液滴；供给部51，将记录介质9供给至移动机构2；排出部52，从移动机构2接受印刷结束后的记录介质9；控制部4，控制上述机构。喷出单元3配置于移动机构2的上方（（+Z）侧），并固定在省略图示的机架上。
移动机构2具有多个载物台21、环状的引导件22、传送带驱动机构23。多个载物台21分别吸附保持一张片状的记录介质9。引导件22在内部具有与多个载物台21相连接的传送带，该引导件22用于引导多个载物台21。传送带驱动机构23使引导件22内的传送带向图1中的逆时针方向移动，由此使保持有记录介质9的载物台21在喷出单元3的下方（即，（-Z）侧）向（+Y）方向移动。
图2是示出喷出单元3的仰视图。喷出单元3具有多个（在本实施方式中为4个）作为喷出部的头部31，多个头部31分别朝向记录介质9喷出相互不同的颜色的墨水，并且这些头部31具有同样的结构。多个头部31沿着Y方向（即，移动方向）排列，并安装在喷出单元3的安装部30上。各头部31具有多个喷出口，该多个喷出口沿着与记录介质9的移动方向即Y方向垂直的X方向排列。此外，多个喷出口并不一定要沿着X方向排列，只要沿着与Y方向交叉的方向排列即可。
从各头部31的各喷出口喷出的墨水的微小液滴的尺寸能够切换（即，能够喷出不同量的微小液滴），通过切换液滴的尺寸，该液滴着落于记录介质9上而在记录介质9上形成的墨点的尺寸也被切换。在本实施方式中，墨水的微小液滴的尺寸在“大尺寸”以及“小尺寸”这两种尺寸之间被切换，由此，形成在记录介质9上的墨水的墨点在“大墨点”以及“小墨点”之间被切换，其中，“大尺寸”指，能够从头部31喷出的最大尺寸，“小尺寸”指，小于大尺寸且能够从头部31喷出的最小尺寸。
图3是示出记录介质9的局部的图。在图3中，用细线示出设定在记录介质9上的多个记录像素95（下面，简单称为“像素95”）。另外，在图3中也一并描绘了通过大尺寸的液滴形成的大墨点96以及通过小尺寸的液滴形成的小墨点97。如图3所示，通过小尺寸的墨水的微小液滴来在记录介质9上形成的墨点的宽度，在X方向以及Y方向上都大于像素95的宽度，其中，小尺寸的墨水的微小液滴为，从喷出单元3的头部31喷出的多个尺寸的墨水的微小液滴中的最小尺寸的墨水的微小液滴。
图2中的最靠近（-Y）一侧的头部31喷出K（黑）色的墨水，位于K的头部31的（+Y）一侧的头部31喷出C（青绿）色的墨水，位于C的头部31的（+Y）一侧的头部31喷出M（紫红）色的墨水，最靠近（+Y）一侧的头部31喷出Y（黄）色的墨水。此外，也可以在喷出单元3设置浅青绿色、淡紫红色、白色等其它颜色的喷墨头等。
在图像记录装置1中，在X方向上，各头部31设置于记录介质9上的整个记录区域中（在本实施方式中，记录介质9的X方向的整个区域）。并且，通过控制部4的主体控制部41（参照图4）控制喷出单元3和移动机构2，记录介质9仅经过一次与喷出单元3的多个头部31相向的位置，就完成向记录介质9的图像记录。换而言之，在图像记录装置1中，对记录介质9进行单程印刷。
控制部4具有一般的电脑系统的结构，将用于进行各种运算处理的CPU、用于存储基本程序的ROM、以及用于存储各种信息的RAM与总线相连接。图4是示出控制部4的功能的框图。在图4中，一并示出了与控制部4相连接的图像记录装置1的结构的局部。控制部4具有上述的主体控制部41和用于进行各种运算的运算部42。
运算部42具有：图像存储器421；多个矩阵存储部422（也称为SPM（Screen Pattern Memory：网点模存贮单元））；比较器423（半色调化电路（halftoning circuit））。图像存储器421用于存储从外部接收的彩色的原始图像的数据（下面，称为“原始图像数据”）。多个矩阵存储部422为分别存储与多个颜色成分相对应的阈值矩阵的存储器。比较器423是针对每个颜色成分对原始图像数据和阈值矩阵进行比较的比较部。此外，该比较部可以通过软件来实现。
在各矩阵存储部422中，存储有大墨点用的阈值矩阵即大墨点用矩阵811和小墨点用的阈值矩阵即小墨点用矩阵813。大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813分别是用于FM（Frequency Modulated：调频）加网的阈值矩阵，该FM加网通过变更不规则地配置的点的个数来表现灰度。在图4中图示了一个矩阵存储部422所存储的大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813，但是在其它颜色成分的矩阵存储部422也分别存储有大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813。在下面的说明中，将大墨点用矩阵811和小墨点用矩阵813统称为“矩阵组”。
主体控制部41具有喷出控制部411和移动控制部412。移动控制部412基于来自运算部42的输出值，通过移动机构2来控制记录介质9相对于喷出单元3移动。喷出控制部411基于来自运算部42的输出值，与记录介质9的相对移动同步地控制从喷出单元3的多个喷出口喷出墨水。
接着，参照图5，对图像记录装置1的图像记录进行说明。此外，图5示出了针对一张记录介质9记录图像的流程。在下面的说明中，仅注视针对黑色、青绿色、紫红色以及黄色这4个颜色成分分别准备的矩阵组中的一个颜色成分的矩阵组，但是对其它颜色成分的矩阵组也进行同样的处理。
在图像记录装置1中记录图像时，首先，在比较器423中，对原始图像数据表示的各像素的像素值、矩阵组的大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813所具有的阈值进行比较，由此原始图像被半色调化（即，进行加网处理），从而生成用于记录图像的半色调图像数据（halftone image data）（步骤S11）。
在此，对原始图像的半色调化（halftoning）（网点化）进行说明。图6是抽象地示出原始图像以及阈值矩阵的图。在图6中，用附图标记81表示矩阵组的一个阈值矩阵。在阈值矩阵81的与记录介质9的宽度方向相对应的行方向（在图6中示为x方向）以及与移动方向相对应的列方向（在图6中示为y方向）上排列有多个元素，在原始图像70的行方向以及列方向上也排列有多个像素。在下面的说明中，原始图像70由0到255的灰度值（tonevalues）（即，各像素能够取的像素值）表现。
对原始图像70进行半色调处理时，如图6所示，将原始图像70分割为相同大小的多个区域，从而设定成为半色调处理的单位的反复区域71。矩阵存储部422具有与一个反复区域71相当的存储区域，通过在该存储区域的各地址（坐标）设定阈值，来存储阈值矩阵81。并且，示意性地使原始图像70的各反复区域71和各颜色成分的阈值矩阵81重合，对反复区域71的各像素的像素值和阈值矩阵81的对应的阈值进行比较。在对像素值和阈值进行比较时，针对与两种墨点尺寸对应的两个阈值矩阵（即，大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813）进行比较，由此决定在记录介质9上的其像素位置上是否进行描画以及描画的墨点的尺寸。
在实际的动作中，基于来自图4的比较器423所具有的地址产生器的地址信号，从图像存储器421读出原始图像70的一个像素的像素值。另一方面，在地址产生器中还生成表示与该像素对应的反复区域71中的位置的地址信号，确定大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813的两个阈值，并从矩阵存储部422读出。在两个阈值中，大墨点用矩阵811的阈值大，小墨点用矩阵813的阈值小。并且，在比较器423中对上述像素值和两个阈值进行比较，由此依次决定输出图像即半色调图像的各像素的位置（即，各描画位置）的墨点尺寸。
具体地，对原始图像70的像素值（下面，称为“输入像素值”）和大墨点用矩阵811的阈值进行比较，在输入像素值大于阈值的情况下，向半色调图像的对应的像素赋予值“2”。下面，将半色调图像的像素值称为“半色调像素值”。在输入像素值为大墨点用矩阵811的阈值以下的情况下，对输入像素值和小墨点用矩阵813的阈值进行比较。在输入像素值大于小墨点用矩阵813的阈值的情况下，向半色调图像的对应的位置赋予半色调像素值“1”，在阈值以下的情况下，赋予半色调像素值“0”。
在图像记录装置1中，当生成最初印刷的部分的各颜色成分的半色调像素值的集合即半色调图像数据时，移动控制部412驱动移动机构2，由此使记录介质9开始向移动方向移动（步骤S12）。并且，与半色调图像数据的生成并行且与记录介质9的移动同步地通过喷出控制部411来控制喷出单元3的头部31，从而从多个喷出口喷出墨水（步骤S13）。
半色调图像的各像素的X方向上的位置与任一喷出口相对应，当与到达至喷出口的下方的记录介质9上的喷出位置（即，像素的位置）相对应的半色调像素值为“2”的情况下，在该喷出位置形成大墨点，在“1”的情况下，形成小墨点。另外，在半色调像素值为“0”的情况下，不在该喷出位置上形成墨点。
通过对黑色、青绿色、紫红色以及黄色分别进行上述印刷动作，在记录介质9上记录表现彩色的原始图像的彩色半色调图像。如上所述，通过供给部51依次供给记录介质9，并且在记录图像后被排出部52回收，在所希望的张数的记录介质9上记录了整个半色调图像时，停止供给记录介质9，从而结束图像记录动作（步骤S14）。
接着，对矩阵组的特性进行叙述。图7中的纵轴表示图像记录装置1记录相同的灰度值的原始图像的情况下的喷出率，图7中的横轴表示原始图像的灰度值。就上述的喷出率而言，将在记录介质9上的单位区域中定义为能够赋予墨水的墨点的位置的位置个数作为基准个数，表示从一个头部31向单位区域实际喷出的墨点的个数相对于基准个数的比例的值就是上述喷出率。在灰度值为255（即，能够在记录介质9上表现的最大灰度值）的情况下，喷出率通常为100%，在灰度值为0（即，能够在记录介质9上表现的最小灰度值）的情况下，喷出率通常为0%。
在图7中，用标注附图标记A1的实线表示大尺寸的墨水的微小液滴的喷出率。在下面的说明中，将大尺寸以及小尺寸的墨水的微小液滴的喷出率分别称为“大墨点的喷出率”以及“小墨点的喷出率”。另外，在图7中，用标注附图标记A3的虚线表示所有尺寸的墨水的微小液滴的喷出率即总喷出率即大墨点以及小墨点的喷出率之和。后述的图10以及图11的纵轴、横轴以及实线、虚线表示与图7同样的内容。
大墨点用矩阵811的阈值的范围为64至254，小墨点用矩阵813的阈值的范围为0至115。如上所述，在矩阵组的两个阈值矩阵中的相互对应的位置中，大墨点用矩阵811的阈值比小墨点用矩阵813的阈值大。并且，当在一个位置形成大墨点时，即使输入像素值超过阈值也不描画小墨点。
如图7所示，在原始图像的灰度值从0增加至64时，如虚线A3所示那样，仅喷出小墨点的喷出率从0%线性地增加至30%。在灰度值从64增加至115时，如虚线A3所示那样，总喷出率从30%线性地增加至45%，大墨点的喷出率如实线A1所示那样从0%线性地增加至45%。虚线A3和实线A1之差相当于小墨点的喷出率，随着灰度值的增加，小墨点的喷出率逐渐减小。如虚线A3所示，在灰度值小于64的范围内的总喷出率的增加率（即，总喷出率的增加相对于灰度值的增加的比例），比在灰度值为64以上且小于115的范围内的总喷出率的增加率大。在灰度值从115增加至255时，如实线A1所示那样，仅喷出大墨点的喷出率从45%线性地增加至100%。另外，此时，小墨点的喷出率为0%，不喷出小尺寸的墨水的微小液滴。
在生成与矩阵组的各墨点尺寸相对应的阈值矩阵时，例如利用在日本特开2008-199154号公报中公开的方法生成原始的阈值矩阵，根据需要缩小阈值的范围，并且对各阈值加上偏移值，以使最小阈值与该尺寸的墨点的出现灰度值匹配。
如果将上述的灰度值“115”以及“64”分别称为“第一灰度值”以及“第二灰度值”，则通过在图像记录装置1的矩阵存储部422中存储具有上述特性的矩阵组，使第一灰度值以及第二灰度值实际上存储于控制部4中。第一灰度值可以在大于图像记录装置1能够在记录介质9上表现的最小灰度值（0）且位于最小灰度值（0）和最大灰度值（255）的中间的50%灰度值（128）以下的范围内适当地变更。另外，第二灰度值可以在大于最小灰度值（0）且小于第一灰度值的范围内适当地变更。
另外，如果将大尺寸以及小尺寸的墨水的微小液滴分别称为“第一液滴”以及“第二液滴”，则通过图像记录装置1的主体控制部41控制移动机构2以及头部31，在最小灰度值（0）以上且小于第二灰度值（64）的灰度值的范围内，朝向记录介质9仅喷出第二液滴。在第二灰度值（64）以上且小于第一灰度值（115）的灰度值的范围内，朝向记录介质9喷出第一液滴以及第二液滴，随着灰度值的增加，总喷出率（即，第一液滴的喷出率和第二液滴的喷出率之和）逐渐增加，并且总喷出率中第一液滴的喷出率所占的比例即第一液滴比例逐渐增大。第一灰度值（115）的总喷出率小于50%。并且，在第一灰度值（115）以上的灰度值的范围内，朝向记录介质9仅喷出第一液滴。
由此，在灰度值接近最小灰度值（0）的最亮区域中，能够改善记录至记录介质9的图像的粒状性。另外，在记录介质9上的墨点的空间频率变得最大而容易产生线条不均匀现象的50%灰度值（128）以及大于50%灰度值（128）的灰度值范围内，仅使用能够从头部31喷出的最大尺寸的墨水的微小液滴来记录图像，由此能够减小墨水的微小液滴着落的着落位置的不稳定性，并且能够抑制线条不均匀。
在图像记录装置1中，在小于第二灰度值（64）的灰度值范围内的总喷出率的增加率，比在第二灰度值（64）以上且小于第一灰度值（115）的灰度值范围内的总喷出率的增加率大，从而能够抑制在开始喷出第一液滴的第二灰度值（64）附近的灰度值范围内的色彩跳跃（tone jump）。
在图像记录装置1的控制部4中，对原始图像的像素值和矩阵组所包括的阈值矩阵的阈值进行比较，由此控制通过喷出单元3的头部31喷出的全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率。由此，能够容易地控制多个尺寸的墨水的微小液滴的喷出率。
图8是示出本发明的第二实施方式的图像记录装置的控制部4的功能的框图。如图8所示，在第二实施方式的图像记录装置中，在控制部4的各矩阵存储部422中，除了存储大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813之外，还存储中墨点用矩阵812。其它结构与图1以及图2所示的图像记录装置1相同，在下面的说明中，对于对应的结构标注相同的附图标记。
在第二实施方式的图像记录装置中，通过控制部4的喷出控制部411控制喷出单元3，由此从各头部31的各喷出口喷出的墨水的微小液滴的尺寸，在最大尺寸即“大尺寸”、最小尺寸即“小尺寸”以及小于大尺寸且大于小尺寸的“中尺寸”这3种尺寸之间被切换。由此，形成在记录介质9上的墨水的墨点在“大墨点”、“小墨点”以及“中墨点”之间被切换。
中墨点用矩阵812是如下阈值矩阵，即，与大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813同样地用于通过变更不规则地配置的墨点的个数来表现灰度的FM加网。在下面的说明中，也将大墨点用矩阵811、中墨点用矩阵812以及小墨点用矩阵813统称为“矩阵组”。在3个阈值矩阵的相同的位置中，大墨点用矩阵811的阈值最大，小墨点用矩阵813的阈值最小。另外，中墨点用矩阵812的阈值是大墨点用矩阵811以及小墨点用矩阵813的两个阈值之间的值。
通过第二实施方式的图像记录装置记录图像的流程与第一实施方式大致相同，因此下面参照图5进行说明。在记录图像时，首先，在图8所示的比较器423中，对图像存储器421所存储的原始图像数据70（参照图6）所表示的各像素的像素值和矩阵组的大墨点用矩阵811、中墨点用矩阵812以及小墨点用矩阵813所具有的阈值进行比较，由此原始图像被半色调化，从而生成半色调图像数据（步骤S11）。
对原始图像进行半色调处理时，如上述那样，对图6所示的各反复区域71的各像素的像素值和与3种墨点尺寸相对应的矩阵组的3个阈值矩阵（即，大墨点用矩阵811、中墨点用矩阵812以及小墨点用矩阵813）的阈值进行比较。由此，决定是否在记录介质9上的各像素位置上进行描画以及描画的墨点的尺寸。
在实际的动作中，首先，对原始图像的像素值即输入像素值和大墨点用矩阵811的阈值进行比较，在输入像素值大于阈值的情况下，向半色调图像的对应的像素赋予半色调像素值“3”。在输入像素值为大墨点用矩阵811的阈值以下的情况下，对输入像素值和中墨点用矩阵812的阈值进行比较。在输入像素值大于中墨点用矩阵812的阈值的情况下，向半色调图像的对应的位置赋予半色调像素值“2”。在输入像素值为中墨点用矩阵812的阈值以下的情况下，对输入像素值和小墨点用矩阵813的阈值进行比较。在输入像素值大于小墨点用矩阵813的阈值的情况下，向半色调图像的对应的位置赋予半色调像素值“1”，在阈值以下的情况下，赋予半色调像素值“0”。
在图像记录装置中，在生成最初印刷的部分的半色调图像数据时，利用主体控制部41的移动控制部412来控制移动机构2，记录介质9开始向移动方向移动（步骤S12）。并且，与半色调图像数据的生成并行且与记录介质9的移动同步地，从多个喷出口喷出墨水（步骤S13）。此时，在与记录介质9上的喷出位置（即，像素的位置）相对应的半色调像素值为“3”的情况下，在该喷出位置上形成大墨点，在半色调像素值为“2”的情况下形成中墨点，在半色调像素值为“1”的情况下形成小墨点。另外，在半色调像素值为“0”的情况下，不在该喷出位置上形成墨点。
通过对黑色、青绿色、紫红色以及黄色分别进行上述印刷动作，在记录介质9上记录表现彩色的原始图像的彩色半色调图像。并且，在所希望的张数的记录介质9上记录了整个半色调图像时，停止供给记录介质9，从而结束图像记录动作（步骤S14）。
接着，对第二实施方式的矩阵组的特性进行叙述。图9中的纵轴表示在图像记录装置1记录相同的灰度值的原始图像的情况下的喷出率，图9中的横轴表示原始图像的灰度值。在图9中，用标注附图标记A1的实线表示大墨点的喷出率；用标注附图标记A2的单点划线表示大墨点的喷出率和中墨点的喷出率（即，中等尺寸的墨水的微小液滴的喷出率）之和。另外，用标注附图标记A3的虚线表示，全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率即总喷出率，换句话说，总喷出率为大墨点、中墨点以及小墨点的喷出率之和。后述的图12至图14的纵轴、横轴以及实线、单点划线、虚线表示与图9相同的内容。
如图9所示，大墨点用矩阵811的阈值的范围为75至254，中墨点用矩阵812的阈值的范围为51至102。另外，小墨点用矩阵813的阈值的范围为0至102。如上所述，在矩阵组的3个阈值矩阵中的相互对应的位置上，中墨点用矩阵812的阈值大于小墨点用矩阵813的阈值，大墨点用矩阵811的阈值大于中墨点用矩阵812的阈值。并且，在一个位置上形成大墨点时，即使输入像素值超过阈值也不描画小墨点及中墨点，在一个位置上形成中墨点时，即使输入像素值超过阈值也不描画小墨点。
随着原始图像的灰度值从0增加至51，如虚线A3所示那样，仅喷出小墨点的喷出率从0%线性地增加至30%。在灰度值从51增加至75时，总喷出率（小墨点以及中墨点的喷出率之和）如虚线A3所示那样，从30%线性地增加至38%，中墨点的喷出率如单点划线A2所示那样，从0%线性地增加至30%。虚线A3和单点划线A2之差相当于小墨点的喷出率，随着灰度值的增加，小墨点的喷出率逐渐减少。如虚线A3所示那样，在灰度值小于51的范围内的总喷出率的增加率，比在灰度值为51以上且小于75的范围内的总喷出率的增加率大。
在灰度值从75增加至102时，总喷出率（小墨点、中墨点以及大墨点的喷出率之和）如虚线A3所示那样从38%线性地增加至40%，中墨点和大墨点的喷出率之和也如单点划线A2所示那样从30%线性地增加至40%。另外，如实线A1所示那样，大墨点的喷出率也从0%线性地增加至40%。虚线A3和单点划线A2之差相当于小墨点的喷出率，随着灰度值增加，小墨点的喷出率逐渐减小。单点划线A2和实线A1之差相当于中墨点的喷出率，随着灰度值增加，中墨点的喷出率也逐渐减小。在灰度值为75以上且小于102的范围内，各灰度值中的中墨点的喷出率比小墨点的喷出率大。如虚线A3所示那样，在灰度值为51以上且小于75的范围内的总喷出率的增加率大于在灰度值为75以上且小于102的范围内的总喷出率的增加率。
在灰度值从102增加至255时，如实线A1所示那样，仅喷出大墨点的喷出率从40%线性地增加至100%。另外，小墨点以及中墨点的喷出率为0%，不喷出小尺寸以及中等尺寸的墨水的微小液滴。
如果将上述的灰度值“102”、“75”以及“51”分别称为“第一灰度值”、“第二灰度值”以及“第三灰度值”，则通过在图像记录装置1的矩阵存储部422中存储具有上述特性的矩阵组，将第一灰度值、第二灰度值以及第三灰度值实际上存储于控制部4中。第一灰度值可以在大于最小灰度值（0）且50%灰度值（128）以下的范围内适当地变更。另外，第二灰度值可以在大于最小灰度值（0）且小于第一灰度值的范围内适当地变更，第三灰度值可以在大于最小灰度值（0）且小于第二灰度值的范围内适当地变更。
另外，如果将大尺寸、中尺寸以及小尺寸的墨水的微小液滴分别称为“第一液滴”、“第二液滴”以及“第三液滴”，则在图像记录装置1中，在最小灰度值（0）以上且小于第三灰度值（51）的灰度值范围内，朝向记录介质9仅喷出第三液滴。在第三灰度值（51）以上且小于第二灰度值（75）的灰度值范围内，朝向记录介质9喷出第二液滴以及第三液滴，随着灰度值增加，总喷出率（即，第二液滴的喷出率和第三液滴的喷出率之和）逐渐增大，并且总喷出率中第二液滴的喷出率所占的比例即第二液滴比例逐渐增大。
另外，在第二灰度值（75）以上且小于第一灰度值（102）的灰度值的范围内（即，在小于第一灰度值的一部分的灰度值的范围内），朝向记录介质9喷出第一液滴、第二液滴以及第三液滴，随着灰度值增加，总喷出率（即，第一液滴、第二液滴以及第三液滴的喷出率之和）以及第一液滴比例逐渐增大。第一灰度值（102）的总喷出率小于50%。并且，在第一灰度值（102）以上的灰度值的范围内，朝向记录介质9仅喷出第一液滴。
由此，与第一实施方式同样地，在灰度值接近最小灰度值（0）的最亮区域中，能够改善记录至记录介质9的图像的粒状性。另外，在50%灰度值（128）以上的灰度值的范围内，仅使用能够从头部31喷出的最大尺寸的墨水的微小液滴的来记录图像，由此能够减小墨水的微小液滴着落的着落位置的不稳定性，并且能够抑制线条不均匀。
在第二实施方式的图像记录装置中，在第二灰度值（75）以上且小于第一灰度值（102）的灰度值范围内，第二液滴比例大于第三液滴比例（即，总喷出率中第三液滴的喷出率所占的比例）。由此，能够进一步抑制线条不均匀。
另外，在第三灰度值（51）以上且小于第二灰度值（75）的灰度值的范围内的总喷出率的增加率大于在第二灰度值（75）以上且小于第一灰度值（102）的灰度值范围内的总喷出率的增加率，由此能够抑制在开始喷出第一液滴的第二灰度值（75）附近的灰度值的范围内的色彩跳跃。而且，在小于第三灰度值（51）的灰度值的范围内的总喷出率的增加率大于在第三灰度值（51）以上且小于第二灰度值（75）的灰度值的范围内的总喷出率的增加率，由此能够抑制在开始喷出第二液滴的第三灰度值（51）附近的灰度值的范围内的色彩跳跃。
上面，对本发明的实施方式进行了说明，但是上述实施方式可以变更为各种形式。
例如，如图10所示，在第一实施方式的图像记录装置1的矩阵组中，在第二灰度值（64）以上且小于第一灰度值（115）的灰度值的范围内的总喷出率A3也可以是小于50%的恒定的值。另外，如图11所示，在小于第一灰度值（115）的灰度值的范围内的总喷出率A3也可以随着原始图像的灰度值增加而线性地增加。
如图12所示，在第二实施方式的图像记录装置的矩阵组中，在第三灰度值（51）以上且小于第一灰度值（102）的灰度值的范围内的总喷出率A3也可以是小于50%的恒定的值。另外，如图13所示，在小于第一灰度值（102）的灰度值的范围内的总喷出率A3以及大墨点的喷出率和中墨点的喷出率之和A2，也可以随着原始图像的灰度值增加而线性地增加。
而且，如图14所示，在中墨点的喷出率（单点划线A2和实线A1之差）变为0%的小于第一灰度值（102）的灰度值（88），小墨点的喷出率（虚线A3和单点划线A2之差）也可以是0%。在图14所示的例子中，在灰度值75以上且小于88（即，在小于第一灰度值的一部分的灰度值的范围内）的范围内，朝向记录介质9喷出第一液滴、第二液滴以及第三液滴，随着灰度值增加，总喷出率以及第一液滴比例逐渐增大，另外，第二液滴比例大于第三液滴比例。由此，与上述同样地，能够抑制线条不均匀。
在第一以及第二实施方式的图像记录装置的矩阵组中，可以使小于最大灰度值的灰度值的总喷出率成为100%，也可以使最大灰度值的总喷出率小于100%。
在利用阈值矩阵进行半色调处理时，也可以使用通过改变规则地排列的墨点的集合即墨点簇的大小来表现灰度的AM（Amplitude Modulated：调幅）加网。或者也可以通过误差扩散方式来对原始图像进行半色调处理。
在图像记录装置中，喷出单元3的各头部31能够喷出的墨水的微小液滴的尺寸的个数并不限定于2个或者3个，也可以是4个以上。另外，图像记录装置中的生成原始图像数据的动作以及印刷动作不必并行地进行，只要能够在主体控制部41内设置足够大的存储器，可以在生成整个原始图像的半色调图像数据之后再开始进行图像记录动作。
在上述的图像记录装置中，只要使记录介质9相对于喷出单元3沿着Y方向移动即可，例如也可以通过移动机构2使喷出单元3在停止的记录介质9的上方沿着Y方向移动。图像记录装置的结构，例如可以应用于进行交错印刷的图像记录装置中，另外，也可以应用于在超长的滚动纸上记录图像的图像记录装置中。记录介质9也可以是除了印刷用纸之外的薄膜、金属薄板等。
上述实施方式以及各变形例的结构，在相互不矛盾的情况下可以适当地进行组合。
详细地描写并说明了发明，但是上述的说明为例示而并不是限定。因此，在不脱离本发明的范围的情况下，能够进行各种变形以及能够改变方式。

Claims (18)

1.一种图像记录装置，用于在记录介质上记录图像，其特征在于，
具有：
喷出部，朝向记录介质喷出墨水的微小液滴，
移动机构，使上述记录介质相对于上述喷出部移动，
控制部，通过控制上述喷出部以及上述移动机构，来在上述记录介质上记录图像；
能够切换从上述喷出部喷出的墨水的微小液滴的尺寸，
利用最小尺寸的墨水的微小液滴在上述记录介质上形成的墨点的宽度大于在上述记录介质上设定的记录像素的宽度，
在上述控制部中存储有第一灰度值以及第二灰度值，其中，上述第一灰度值大于能够在上述记录介质上表现的最小灰度值且为位于上述最小灰度值和最大灰度值的中间的50%灰度值以下，上述第二灰度值大于上述最小灰度值且小于上述第一灰度值；
通过上述控制部控制上述喷出部，使得在上述第一灰度值以上的灰度值范围内，朝向上述记录介质仅喷出最大尺寸的墨水的微小液滴即第一液滴，在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴以及尺寸小于上述第一液滴的尺寸的微小液滴即第二液滴，随着上述灰度值的增加，将全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率相加而得的值即总喷出率逐渐增大，并且在上述总喷出率中上述第一液滴的喷出率所占的比例即第一液滴比例逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，
上述第二液滴为上述最小尺寸的微小液滴。
3.根据权利要求2所述的图像记录装置，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
4.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，
上述第二液滴大于上述最小尺寸的微小液滴即第三液滴。
5.根据权利要求4所述的图像记录装置，其特征在于，
在小于上述第一灰度值的局部的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴、上述第二液滴以及上述第三液滴，随着上述灰度值的增加，上述总喷出率以及上述第一液滴比例逐渐增大，在上述局部的灰度值范围内，在上述总喷出率中上述第二液滴的喷出率所占的比例即第二液滴比例大于在上述总喷出率中上述第三液滴的喷出率所占的比例即第三液滴比例。
6.根据权利要求5所述的图像记录装置，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
7.根据权利要求4所述的图像记录装置，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
8.根据权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像记录装置，其特征在于，
在上述控制部中，通过对上述图像的原始图像的像素值和阈值矩阵的阈值进行比较，来对利用上述喷出部喷出的上述全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率进行控制。
10.一种图像记录方法，用于在记录介质上记录图像，其特征在于，
包括：
a）工序，从喷出部朝向记录介质喷出墨水的微小液滴，
b）工序，与上述a）工序并行地使上述记录介质相对于上述喷出部移动，由此在上述记录介质上记录图像；
预先准备有第一灰度值以及第二灰度值，其中，上述第一灰度值大于能够在上述记录介质上表现的最小灰度值且为位于上述最小灰度值和最大灰度值的中间的50%灰度值以下，上述第二灰度值大于上述最小灰度值且小于上述第一灰度值，
能够切换从上述喷出部喷出的墨水的微小液滴的尺寸，
利用最小尺寸的墨水的微小液滴在上述记录介质上形成的墨点的宽度大于在上述记录介质上设定的记录像素的宽度，
在上述a）工序中，通过控制上述喷出部，使得在上述第一灰度值以上的灰度值范围内，朝向上述记录介质仅喷出最大尺寸的墨水的微小液滴即第一液滴，在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴以及尺寸小于上述第一液滴的尺寸的微小液滴即第二液滴，随着上述灰度值的增加，将全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率相加而得的值即总喷出率逐渐增大，并且在上述总喷出率中上述第一液滴的喷出率所占的比例即第一液滴比例逐渐增大。
11.根据权利要求10所述的图像记录方法，其特征在于，
上述第二液滴为上述最小尺寸的微小液滴。
12.根据权利要求11所述的图像记录方法，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
13.根据权利要求10所述的图像记录方法，其特征在于，
上述第二液滴大于上述最小尺寸的微小液滴即第三液滴。
14.根据权利要求13所述的图像记录方法，其特征在于，
在小于上述第一灰度值的局部的灰度值范围内，朝向上述记录介质喷出上述第一液滴、上述第二液滴以及上述第三液滴，随着上述灰度值的增加，上述总喷出率以及上述第一液滴比例逐渐增大，在上述局部的灰度值范围内，在上述总喷出率中上述第二液滴的喷出率所占的比例即第二液滴比例大于在上述总喷出率中上述第三液滴的喷出率所占的比例即第三液滴比例。
15.根据权利要求14所述的图像记录方法，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
16.根据权利要求13所述的图像记录方法，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
17.根据权利要求10所述的图像记录方法，其特征在于，
在小于上述第二灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率，大于在上述第二灰度值以上且小于上述第一灰度值的灰度值范围内相对于灰度值的增加的上述总喷出率的增加率。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的图像记录方法，其特征在于，
通过对上述图像的原始图像的像素值和阈值矩阵的阈值进行比较，来对利用上述喷出部喷出的上述全部尺寸的墨水的微小液滴的喷出率进行控制。
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