CN1918899A - 图像处理方法、打印机驱动器、成像装置、图像处理装置、和成像系统 - Google Patents

图像处理方法、打印机驱动器、成像装置、图像处理装置、和成像系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种图像处理方法，用于对输入三色信号进行底色去除处理和黑色记录液引入处理，和产生用于成像装置的图像数据，所述装置构置成使用青色、品红色、黄色和黑色记录液在记录介质上形成彩色图像。该方法包括以下步骤：调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色光泽度不降低，设定黑色由黑色记录液实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色、品红色、和黄色记录液的复合物而实现，如果所要实现的黑色需要的黑色记录液的量的超过所调节的最大黑色记录液引入量。

Description

图像处理方法、打印机驱动器、成像装置、 图像处理装置、和成像系统
技术领域
本发明涉及图像处理方法、打印机驱动器、成像装置、图像处理装置、和成像系统。
背景技术
例如，包括液滴排出头作为记录头的喷墨记录装置例如可应用于成像装置如打印机、传真机、复印机、或构置成执行超过一种的上述成像功能的多功能成像装置。喷墨记录装置构置成通过将记录液如油墨从油墨记录头排出到记录介质如纸、OHP、和其上可粘附油墨或其它种类记录液的任何其它种类的介质上而进行记录过程。喷墨记录装置能够在高速下记录精细彩色图像。
这种喷墨记录装置由于其适度的价格和其在使用用于喷墨记录的特殊纸时记录高质量图像的能力而对于个人使用变得越来越流行。喷墨记录装置具有其它优点如低噪音和低运行成本。而例如，使用不仅在用于喷墨印刷的特殊纸上而且在普通纸上也能够印刷图像的喷墨记录装置的彩色打印机正被引入市场。
但是，例如，非常难以充分满足与如记录图像的颜色再现性、耐久性、耐光性、记录图像的干燥特性、羽化、渗色、双重(dual)可印刷性、排出和稳定性的特性有关的所有条件。因此，所用的油墨(记录液)基于根据喷墨记录装置的用法优先考虑的特征而选择。注意，尤其难以在构置成在普通纸上进行高速记录的喷墨记录装置中充分满足以上条件。
一般，除了着色剂和用于防止堵塞的润湿剂如甘油外，用于喷墨记录的油墨还包括水作为其主要组分。染料由于其良好的显色特性和稳定性而广泛用作着色剂。但是，使用基于染料的油墨产生的图像缺乏耐久性和耐水性。对于耐水性，某些改进正通过对包括油墨吸收层的用于喷墨印刷的特殊纸改性而进行；但是，对于在普通纸上印刷的图像不能实现足够的耐水性特性。
近年来且持续地，正在开发使用颜料如有机颜料和炭黑作为着色剂替代染料的颜料油墨，以解决一个或多个上述问题。因为颜料不溶解在水中，因此颜料与分散剂组合并处理以稳定地分散在水中，使得颜料油墨可用作含水油墨。通过使用包含颜料作为着色剂的油墨，在普通纸或特殊纸上形成的图像的耐水性和耐久性相对使用基于染料的油墨的情形可得到改进。
但是，当黑色颜料油墨印刷在光泽记录介质(包括特殊喷墨印刷纸如光泽纸、半光泽纸和无光纸)上时，光泽度可在印刷图像中丧失，因为黑色颜料油墨包括炭黑作为其组分。
而根据日本专利公开No.2002-327138的公开内容，例如，提供了两种黑色油墨，使得当在普通纸上印刷时可使用包括颜料的黑色油墨，和当在特殊纸如光泽纸、半光泽纸或无光纸上印刷时可使用能够保持光泽度的包括染料的黑色油墨而非黑色颜料油墨。
另外，根据日本专利公开No.2004-82709和日本专利公开No.2000-225719的公开内容，例如，为了在特殊纸如光泽纸、半光泽纸或无光纸上获得黑色，使用由三种颜色青色、品红色和黄色组成的复合黑色油墨而非黑色油墨。
但是，在提供用于在不同种类纸上印刷的两种黑色油墨的情况下，如在第一公开内容中所提出的，油墨罐和头的数目必须增加，且用于保持和恢复头的子系统也必须扩大，使得成本可增加。
在使用由青色、品红色和黄色组成的复合黑色油墨而不是使用黑色油墨用于在特殊纸如光泽纸、半光泽纸或无光纸上印刷的情况下，如在后者公开内容中所公开的，因为不使用黑色油墨实现黑色，因此颜色可容易地转移至无颜色区域。而且，因为黑色颜色的色调通过混合三色而显示，当果色调增加一级(level)时，所用的油墨的附加量是在使用单色(solid)黑色颜色油墨显示黑色颜色的情况下所用的量的三倍，且由此色调差异尤其在其中使用少量油墨的高亮部分中可突出。
发明内容
响应于一个或多个上述问题，已构思了本发明，且本发明提供能够使用包含颜料的记录液在包括特殊纸如光泽纸、半光泽纸或无光涂布纸的光泽记录介质上形成黑色图像而不丧失黑色图像的光泽度的图像处理装置、打印机驱动器、成像装置、图像处理装置、和成像系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种图像处理方法，其包括以下步骤：
调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色光泽度实质上不降低；和
设定黑色由黑色记录液实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物而实现，如果所要实现的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量。
在本发明的优选实施方案中，记录液包含颜料。在另一优选实施方案中，最大黑色记录液引入量在黑色记录液引入过程中根据记录介质的特性而调节，和调整为大于0％和低于52％。在另一优选实施方案中，调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色光泽度不会变得实质上(substantially)低于光泽记录介质的光泽度。
在本发明一个优选实施方案中，对于底色(under color)去除处理的底色去除量设定为100％。在另一实施方案中，对于底色去除处理的底色去除量设定为100％，直至底色去除量达到所调节的最大黑色记录液引入量。
根据另一方面本发明，提供了一种打印机驱动器，其在计算机上运行并通过计算机执行以进行本发明的图像处理方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括处理单元的成像装置，该单元构置成调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色光泽度实质上不下降，设定黑色由黑色记录介质实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物而实现，如果待获得的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量。
在本发明的优选实施方案中，记录液包含颜料。在另一优选实施方案中，最大黑色记录液引入量在黑色记录液引入过程中根据记录介质的特性而调节，和调整为大于0％和低于52％。在另一优选实施方案中，调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色光泽度不会变得实质上低于光泽记录介质的光泽。
在本发明一个优选实施方案中，对于底色去除处理的底色去除量设定为100％。在交替的实施方案中，对于底色去除处理的底色去除量设定为100％，直至底色去除量达到所调节的最大黑色记录液引入量。
根据另一方面本发明，提供了一种图像处理装置，其构置成产生用于成像装置的图像数据，该成像装置至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液在记录介质上形成彩色图像，所述图像处理装置包括根据本发明的打印机驱动器。
根据另一方面本发明，提供了一种成像系统，包括：
成像装置，其构置成至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液在记录介质上形成彩色图像；和
根据本发明的图像处理装置。
根据本发明的一个方面，在图像处理方法、打印机驱动器、成像装置、图像处理装置和成像系统中，调节最大黑色记录液引入量，使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色光泽度不会下降，和将该黑色安排成通过黑色记录液而实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和将该黑色安排成通过加入青色、品红色和黄色记录液的复合物而实现，如果该黑色需要的黑色记录液的量超过调节最大黑色记录液引入量，且由此，黑色图像可使用包含颜料的记录液在包括特殊纸如光泽纸、半光泽纸和无光涂布纸的光泽记录介质上形成，而不会降低黑色图像的光泽度。
附图说明
图1为显示根据本发明一个实施方案作为成像装置的喷墨记录装置的总体机械结构的图；
图2是该记录装置的一部分的平面图；
图3是该记录装置的头单元的透视图；
图4是显示该记录装置的载运带(carrier belt)的示例性结构的图；
图5A和5B是说明通过该记录装置进行的成像操作的图；
图6是显示记录装置的控制单元的结构的框图；
图7是说明在根据本发明一个实施方案在图像处理装置中执行的打印机驱动器的示例性功能结构的框图；
图8是说明该打印机驱动器的另一示例性功能结构的框图；
图9是说明在打印机驱动器内执行的图像处理的顺序的流程图；
图10是说明图9的图像处理的BG/UCR过程的图；
图11是说明在使用单色黑色得到黑色的情况下和在使用复合黑色得到黑色的情况下所实现的灰阶特征的图；
图12是比较在通过根据本发明一个实施方案的图像处理而得到黑色的情况下和在使用复合黑色的情况下的灰色平衡的图；
图13是说明不同的黑色油墨引入量所实现的光泽度特性的图；
图14是显示不同的黑色油墨引入量的感官评定结果的图；和
图15是说明对于所用的记录纸的不同黑色油墨引入量和其相应的光泽度差异的表。
具体实施方式
以下，参考附图描述本发明的优选实施方案。
首先，参考图1至4描述作为按照本发明一个实施方案的成像装置的示例性喷墨记录装置。注意，图1是显示喷墨记录装置的总体结构的图，图2是显示其相关组件的喷墨记录装置的平面图，图3是显示喷墨记录装置的记录头的结构的透视图，和图4是喷墨记录装置的载运带的横截面视图。
根据本实施方案的喷墨记录装置包括装置主体1，布置在装置主体1内的成像单元2，布置在装置主体1下部且构置成保持堆叠在其上的多个记录介质3(以下称作′片材3′)的送纸盘4，将从送纸盘4供给的片材3引入并运载片材3同时成像单元2在其上记录图像的载运机构5，和连接到装置主体1的排除片材3的侧的出纸盘6。
另外，本喷墨记录装置包括双面印刷单元7。在进行双面印刷的情况下，在片材3的一面(正面)上完成印刷之后，片材3通过载运机构5在反向上传送，并引入双面印刷单元7以反转，使得片材3可再次传送至载运机构5，以其另一面(背面)作为可印刷表面。这样，在片材3的另一面上进行印刷，之后将片材3排出至出纸盘6。
成像单元2包括被导轴11和12滑动地固定的滑架13。滑架13在垂直于片材3的运载方向的方向(主扫描方向)上通过主扫描马达(未示出)移动。包括一个或多个液体排出头的记录头14安装在滑架13上，该液体排出头具有多个喷嘴孔14n作为用于排出液滴的排出口(参见图3)。另外，用于将液体供给至记录头14的油墨盒15可拆卸地安装在滑架13上。注意，在交替的实施方案中，副罐(sub tank)可安装在滑架13上代替油墨盒15，且在这种情况下，油墨可由主罐供给至副罐。
根据如在图2和3中说明的实施方案，记录头14可包括四个独立的喷墨头14y、14m、14c、和14k作为液滴排出头用于分别排出颜色黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)的墨滴。但是，本发明不限于这种实施方案，和例如，记录头14也可通过一个或多个具有用于排出不同的颜色液体的多个喷嘴排列的排出头而实现。另外，注意颜色的数目和其排列顺序不限于所示的实施方案。
例如，构成记录头14的喷墨头可包括以下形式的用于排出油墨的能量产生装置：压电致动器如压电元件，使用电热转化元件如加热电阻元件且依赖于液体的膜沸腾所引起的相变的热致动器，使用温度变化所引起的金属相变的形状记忆合金致动器，或使用静电力的静电致动器。
堆叠在送纸盘4上的片材3被送到装置主体1中并通过利用送纸辊(弯月面辊)和分离垫(未示出)将每一片材3与另一片材3分离而每次一片地传送至载运机构5。
载运机构5包括具有引导表面23a和23b的载运引导单元23，其在向上方向上沿着引导表面23a引导从送纸盘4供给的片材3，和沿着引导表面23b引导从双面印刷单元7传送的片材3。载运机构5还包括运载片材3的载运辊24，将片材3压到载运辊24上的压力辊25，将片材3向载运辊24引导的引导元件26，将返回用于双面印刷的片材3引导至双面印刷单元7的引导元件27，和用于压制从载运辊24排出的片材3的压制辊28。
另外，为了使载运机构5能够在运载片材3穿过记录头14的同时保持片材3的平面性，例如，载运机构5可进一步包括主动辊31，从动辊32，排列在主动辊31和从动辊32周围的载运带33，用于对载运带33充电的充电辊34，与充电辊34相对排列的导辊35，引导与成像单元2相对的载运带33的部分的引导元件(未示出)如压板，和用于去除粘附到载运带33上的记录液(油墨)的相当于清洁装置的由多孔材料制成的清洁辊(未示)。
根据本实施方案，载运带33对应于布置在主动辊31和从动辊32(张力辊)周围的环状带且构置成在图1所示的箭头方向(片材运载方向)上移动。
例如，载运带33可具有单层结构，如图4a所示的具有第一层(表面层)33a和第二层(底层)33b的双层结构，或三层结构。在一个具体例子中，载运带33可具有其上不进行变阻控制的对应于片材吸引表面的表面层，其由厚度约40μm的纯树脂材料如纯ETFE材料制成；和使用碳作为阻抗层和/或接地层(earth layer)其上进行变阻控制的由与顶层相同的材料制成的底层。
根据本实施方案，充电辊34布置以与载运带33的表面层接触和通过载运带33的旋转运动而被驱动和旋转。另外，注意将来自高压电路或高压电源(未示出)的高压根据预定图案施加到充电辊34上。
另外，在本实施方案中，将排出辊38布置在载运机构5的下游侧以将具有一个或多个记录在其上的图像的片材3排出至出纸盘6(参见图1)。
在具有上述结构的成像装置中，载运带33以图1所示箭头的方向环绕移动并与以用高电势施加电压的充电辊34接触，使得载运带33可带正电。在这种情况下，充电辊34的电荷的极性可在预定时间间隔时切换，使得载运带33可以预定静电间隔带电。
当片材3供给到以这种高电势充电的的载运带33时，可在片材3内产生极化态，和在与载运带33接触的片材3的表面上感应出极性与载运带33的电荷极性相反的电荷。这样，载运带33上的电荷和在被传送的片材3的表面上感应的电荷可相互静电吸引，使得片材3可静电粘附至载运带33上。通过布置片材3以被粘附至载运带33上，可校正片材3中的不均匀性如曲线和翘曲，并可得到光滑的表面。
然后，载运带33移动使得片材3可被移动。滑架13可进行单向扫描或双向扫描，同时根据图像信号驱动记录头14以使液滴14i从记录头14中排出(喷出)。例如墨滴形式的液滴14i布置以落在保持静止的片材3上，使得可在其上形成点Di，如图5A和5B所示。这样，可在片材3上记录一条线，之后片材3可移动预定间距以记录下一线条。当收到记录结束信号或表示已达到片材3的末端的信号时，结束记录操作。注意，图5B是说明图5A所示的点Di的形成过程的放大图。
具有按照上述方式记录在其上的一个或多个图像的片材3可通过排出辊38排出至出纸盘6。
以下描述用作用于本喷墨记录装置的记录液的油墨。
在本实施方案中，作为用于本发明喷墨记录装置的油墨中的着色材料包括的颜料不限于特殊的种类。以下列举可以使用的颜料的优选例子。注意，多种类型的颜料可组合。
作为有机颜料，例如，可以使用基于偶氮的颜料、基于酞菁的颜料、基于蒽醌的颜料、基于喹吖啶酮的颜料、基于二嗪的颜料、基于靛蓝的颜料、基于硫靛的颜料、基于苝的颜料、基于异二氢吲哚酮颜料、苯胺黑、基于甲亚胺的颜料、若丹明色淀B颜料、和/或炭黑。
作为无机颜料，例如，可以使用氧化铁、氧化钛、碳钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、普鲁士蓝、镉红、铬黄、和/或金属粉末。
应该注意，用于油墨的一种或多种颜料的粒径优选设定在0.01-0.30μm的范围内。当粒径低于0.01μm时，粒径可接近染料颗粒，使得有关耐水性和羽化的特性可无法充分地实现。当粒径大于0.30μm时，例如可在打印机内所提供的排出口和/或过滤器处发生堵塞，且可无法实现适当的排出稳定性。
另外，应该注意，炉黑或槽法炭黑优选用作包含在黑色颜料油墨中的炭黑。炭黑优选具有在15-40μm范围内的初级粒径，在50-300m2/g范围内的BET比表面积，在40-150ml/100g范围内的DBP吸油值，在0.5-10％范围内的挥发物含量，和2-9的pH值。满足这些条件的炭黑的例子可包括但不限于No.2300、No.900、MCF-88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、和No.2200B(Mitsubishi Chemical Corporation)；Raven 700、Raven5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、和Raven 1255(ColumbiaChemical Co.)；Regal 1400、Regal 330R、Regal 660R、MogulL、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、和Monarch 1400(Cabot Corporation)；和Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color BlackFW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Print Text 35、Print Text U、Print Text V、Print Text 140U、Print Text 140V、特殊黑6、特殊黑5、特殊黑4A、和特殊黑4(Degussa)。
以下给出彩色颜料的具体例子。
作为有机颜料，可以使用例如基于偶氮的颜料、基于酞菁的颜料、基于蒽醌的颜料、基于喹吖啶酮的颜料、基于二嗪的颜料、基于靛蓝的颜料、基于硫靛的颜料、基于苝的颜料、基于异二氢吲哚酮颜料、苯胺黑、基于甲亚胺的颜料、若丹明色淀B颜料、和/或炭黑。作为无机颜料，可以使用例如氧化铁、氧化钛、碳钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、普鲁士蓝、镉红、铬黄、和/或金属粉末。
更具体地，以下颜料可用于每种不同颜色的油墨。
可用作黄色油墨的颜料的例子包括但不限于C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄2、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄73、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄75、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄98、C.I.颜料黄114、C.I.颜料黄128、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄151、和C.I.颜料黄154。
可用作品红色油墨的颜料的例子包括但不限于C.L.颜料红5、C.L.颜料红7、C.I.颜料红12、C.I.颜料红48(Ca)、C.I.颜料红48(Mn)、C.I.颜料红57(Ca)、C.I.颜料红57:1、C.I颜料红112、C.I.颜料红123、C.I.颜料红168、C.I.颜料红184、和C.I.颜料红202。
可用作青色油墨的颜料的例子包括但不限于C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝3、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:34、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝22、C.I.颜料蓝60、C.I.瓮蓝(bat blue)4、和C.I.瓮蓝60。
另外，应该注意，也可使用具体地制造用于本实施方案的颜料。
用于喷墨印刷的记录液可通过使用高聚物分散剂或表面活性剂将以上颜料分散在水介质中而制成。例如，水溶性表面活性剂(水溶性树脂)可用于将有机颜料粉末分散在水介质中。
例如，水溶性树脂的具体例子包括嵌段共聚物、无规共聚物、或由至少两种选自以下的单体物质制成的共聚物：苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯基萘衍生物、α，β-烯属不饱和羧酸的脂族醇酯、丙烯酸、丙烯酸衍生物、马来酸、马来酸衍生物、衣康酸、衣康酸衍生物、富马酸、和富马酸衍生物。
根据一个实施方案，水溶性树脂对应于可溶于碱性水溶液的碱溶性树脂，所述水溶性树脂优选具有重均分子量3000-20000。通过在喷墨记录液中使用这种水溶性树脂，分散溶液的粘度可下降，和可促进分散。
在另一例子中，高聚物分散剂和自分散颜料的组合可用于获得理想的点直径。并不准确地知道可获得这些作用的原因，但可进行以下假定。
通过在喷墨记录溶液中包括高聚物分散剂，可适当地控制记录溶液在记录片材中的渗透。另外，通过包括高聚物分散剂，可控制自分散剂的聚集，使得自分散剂可在侧向上顺利地伸展。据信，这样记录液可广阔地和稀疏地伸展以实现理想的点结构。
注意，水溶性表面活性剂的具体例子包括阴离子表面活性剂如高级脂肪酸盐、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基酯硫酸盐、烷基芳基醚硫酸盐、烷基磺酸盐、磺基琥珀酸盐、烷基芳基和烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐酯盐、和烷基芳基醚磷酸盐；和阳离子表面活性剂如烷基胺盐、二烷基胺盐、四烷基铵盐、苯甲烃铵盐、烷基吡啶盐、和咪唑盐。
可以使用其它的两性表面活性剂如二甲基烷基月桂基甜菜碱、烷基甘氨酸、烷基二(氨基乙基)甘氨酸盐、和咪唑甜菜碱。也可使用非离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇、甘油酯、脱水山梨醇酯、蔗糖酯、甘油酯的聚氧乙烯醚、脱水山梨醇酯的聚氧乙烯醚、山梨醇酯的聚氧乙烯醚、脂肪酸烷醇酰胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、氧化胺、和聚氧乙烯烷基胺。
根据一个实施方案，颜料可用具有亲水基的树脂包封，使得可实现良好的分散特性。
应该注意，任何方法可用于通过有机高聚物包封非水溶性颜料以形成微胶囊。这些方法包括化学方法、物理方法、物理化学方法、和机械方法。更具体地说，例如，可以使用界面聚合、原位聚合、在液体中固化(孔处理)、凝聚(相分离)、在液体中干燥、熔化/分散/冷却、空气悬浮涂布(喷射床涂布)、喷雾干燥、酸催化、和倒相乳液。
界面聚合方法包括分别将两种单体或两种反应物溶解到分散相和连续相中，和在其界面上诱导材料反应以形成壁。原位聚合方法包括从一个连续相核颗粒侧供给液体或气体单体和催化剂，或两种类型的反应性材料以诱导反应和形成壁。在液体中固化方法包括在液体中用固化剂包封包括核材料颗粒的高聚物溶液液滴以形成壁。
凝聚(相分离)方法包括将包括核材料颗粒的高聚物分散液分离成具有高水平的高聚物浓度的凝聚(高浓度相)和稀释相以形成壁。在液体中干燥方法包括制备包括分散在壁材料的溶液中的核材料的液体，将分散液引入不与分散液的连续相混合的液体中以得到复合乳液，和逐渐去除其中溶解壁材料的介质以形成壁。
熔化/分散/冷却方法包括使用在加热时熔化但在正常温度下凝固的壁材料，加热和液化该壁材料，将核材料颗粒分散在壁材料中，和将分散液冷却成细颗粒以形成壁。空气悬浮涂布方法包括将核材料颗粒以粉末形式通过流化床悬浮在空气中，和将颗粒保持为空气传播(air-borne)状态，同时喷雾混合壁材料的涂布液体以形成壁。
喷雾干燥方法包括喷雾该包封浓缩溶液使得它与热空气接触，和蒸发其挥发物含量物质以形成壁。酸催化方法包括中和至少一部分包括在有机高聚物化合物材料中的阴离子基(anionic base)以提供对于水具有溶解性的材料，将该材料与着色剂在水介质中混合，将材料在酸性化合物中和或酸化，分离该有机化合物材料和将它固定至着色剂，并中和且分散该材料。倒相乳液法包括使用包括着色材料和对于水具有分散力的阴离子有机高聚物材料的混合物作为有机溶剂相，和将水加入有机溶剂相或将有机溶剂相加入水中。
应该注意，例如，作为微胶囊壁材料的成分的有机高聚物材料(树脂)的具体例子可包括聚酰胺、聚氨酯、聚酯、聚脲、环氧树脂、聚碳酸酯、尿素树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、复合碳水化合物(complex carbohydrate)、明胶、阿拉伯树胶、葡聚糖、酪蛋白、蛋白质、天然橡胶、羧聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯(polychlorinated vinyl)、聚偏二氯乙烯(polychlorinated vinyliden)、纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、硝酸纤维素、羟乙基纤维素、乙酰纤维素、聚乙烯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸的聚合物或共聚物、(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、褐藻酸钠、脂肪酸、石蜡、黄色蜂蜡、水蜡、固化牛油、巴西棕榈蜡、和白蛋白。
在上述材料中，根据一个实施方案可使用包括阴离子基如羧酸基或磺酸基的有机高聚物。另外，例如，非离子有机高聚物的具体例子包括聚乙烯醇、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、和其(共)聚合物、和2-唑啉的阳离子开环聚合物。尤其要注意，优选使用可通过完全皂化而得到的聚乙烯醇，因为它具有低水溶解度和特征在于它容易溶解在热水中但不容易溶解在冷水中。
应该注意，构成微胶囊的壁材料的有机高聚物的量优选设定在1-20％重量的范围内，相对非水溶性着色材料如有机颜料或炭黑。通过将有机高聚物的量设定至以上范围，有机高聚物在胶囊内的比例可相对低，使得可控制由于颜料表面被高聚物覆盖而导致的颜料显色特性的下降。如果高聚物的量低于1％重量，不能充分地得到包封作用，和如果高聚物的量超过20％重量，颜料的显色特性可明显下降。考虑到其它特性，有机高聚物的量更优选设定在5-10％重量的范围内，相对非水溶性着色材料的量。
根据本实施方案，一部分着色材料不被包覆且实质上暴露使得可防止着色材料的显色特性下降。另外，一部分着色材料没有暴露且实质上被包覆使得不能同时得到包封颜料的作用。还注意到，例如，考虑到与胶囊制造有关的因素，有机高聚物的数均分子量优选设定为至少2000。例如，在以上描述中，措辞”实质上暴露”这样一种状态，其中一部分着色材料有意暴露，与着色材料由于缺陷如针孔和裂缝而被部分暴露相反。
至于着色材料，根据优选的实施方案可使用自分散有机颜料和自分散炭黑，使得可得到适当的颜料分散特性，并且即使高聚物材料在胶囊内的比例相对低时，也可确保适当的保存稳定性。
应该注意，合适种类的高聚物材料优选根据使用的微胶囊化方法而选择。例如，当使用界面聚合方法时，可优选选择聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮或环氧树脂。当使用原位聚合方法时，可优选选择(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物、(甲基)丙烯酸酯-酯(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、或聚酰胺。当使用在液体中固化方法时，可优选选择褐藻酸钠、聚乙烯醇、明胶、白蛋白、或环氧树脂。当使用凝聚方法时，可优选使用明胶、纤维素、或酪蛋白。应该注意，也可使用其它包封处理以得到根据本发明实施方案的精细且均匀的微胶囊化的颜料。
当使用倒相方法或酸催化方法时，阴离子有机高聚物材料优选选择为构成微胶囊的壁材料的有机高聚物。倒相方法包括使用对应于包括对于水具有分散力的阴离子有机高聚物材料和着色材料如自分散有机颜料或自分散炭黑的配混物或复合材料，或包括着色材料如自分散有机颜料或自分散炭黑、固化剂和阴离子有机高聚物材料的混合物的有机溶剂相；和将水加入有机溶剂相或将有机溶剂相加入水以诱导有机溶剂的自分散(倒相乳液)和微胶囊化。应该注意，在倒相方法中，记录液的载体或添加剂可混入有机溶剂中。实际上，根据一个方面，可更优选将记录液的液体介质在有机溶剂中混合，使得可直接制造用于记录液的分散液。
酸催化方法包括用碱性化合物中和包括在有机高聚物化合物材料中的部分或所有的阴离子基，将材料以及着色材料如自分散有机颜料或自分散炭黑在水介质中混合，用酸性化合物中和或酸化该材料的pH，分离包括阴离子基的有机化合物材料，将它固定至着色剂上以得到含水(hydrated)饼，和用碱性化合物中和部分或所有的阴离子基以实现微胶囊化。这样，可制造包含具有大比例颜料材料的细阴离子微胶囊化颜料的水分散液。
至于用于上述微胶囊化方法的溶剂，例如，可以使用烷基醇如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；芳族碳氢化物如二甲苯；酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、和乙酸丁酯；氯化烃如氯仿和二氯乙烯；酮如丙酮和甲基异丁基酮；醚如四氢呋喃和二烷；和溶纤剂如甲基溶纤剂和丁基溶纤剂。应该注意，将按照上述方式制备的微胶囊通过离心分离或过滤从溶剂中分离，并随后与水和合适的溶剂混合以实现再分散，由此得到可用于本发明实施方案的记录液。另外，应该注意，按照以上方式得到的包封颜料的平均粒径优选在50-180nm范围内。
通过按照上述方式用树脂涂覆颜料，例如，颜料可稳定地附着到印刷物体上，和可改进印刷物体的耐磨性特性。
以下参考图6描述可被包括在根据本实施方案的成像装置中的控制单元的总体结构。图6是显示根据一个实施方案的控制单元的总体结构的框图。
图6所示的控制单元100包括执行对该装置的总体控制的CPU 101、储存CPU 101所执行的程序和其它固定数据的ROM 102、临时储存数据如图像数据的RAM 103、甚至在装置的电源被切断时用于保存数据的非易失性存储器(NRAM)104、和用于执行用于实现装置的总体控制的包括各种信号处理、图像处理如图像重排处理和输入/输出信号处理的处理的ASIC 105。
控制单元100还包括主机接口(I/F)106，其用于实现与对应于根据本发明一个实施方案的图像处理装置的主机90如个人计算机的数据和信号的传输/接受；头驱动控制单元107和头驱动器108，其用于驱动和控制记录头14；主扫描马达驱动单元111，其用于驱动主扫描马达110；副扫描马达驱动单元113，其用于驱动副扫描马达112；环境传感器118，其用于检测环境温度和/或环境湿度；和I/O 116，其用于输入从各种传感器(未示出)发出的检测信号。
而且，在所示实施方案中，控制单元100连接至用于输入和显示装置信息的操作板117上。另外，控制单元100构置成执行对于高电压电路(AC偏压供给单元)114的开/关切换控制和输出极性切换控制，该高电压电路(AC偏压供给单元)114构置成向充电辊34施加高电压。
根据一个实施方案，例如，控制单元100构置成在I/F 106处通过电缆或网络接收来自主机9的包括图像图据的数据如印刷数据，所述主机9可对应于数据处理装置如个人计算机、图像读取装置如图像扫描仪、或图像捕获装置如数字照相机。例如，导向控制单元100的印刷数据的生成和输出可通过在主机90侧提供的印刷驱动器91执行。
根据一个实施方案，CPU 101读取和分析储存在包括在I/F 106中的接受缓存中的印刷数据，在ASIC 105处执行数据重排处理，并将图像数据传送至头驱动控制单元107。在这种情况下，例如，可通过如上所述的主机90的印刷驱动器91将印刷数据转化成位图数据用于实现图像输出。具体地，图像数据(印刷数据)通过印刷驱动器91发展成位图数据，然后该位图数据传送至成像装置。但其它实施方案是可能的，例如其中控制单元100的ROM 102储存字形数据和执行位图数据转换的那些。
根据一个实施方案，头驱动控制单元107接收对应于记录头14所要记录的单线图像的图像数据(点图案数据)，使单线的点图案数据与时钟信号同步，将信号作为串行数据传送至头驱动器108，和在预定定时将闩锁(latch)信号传送至头驱动器108。
在另一实施方案中，例如，头驱动控制单元107包括储存驱动波形(驱动信号)的图案数据的ROM(其可以是上述的ROM 102)，包括用于对读自ROM的驱动波形数据的进行D/A转换的D/A转化器的波形产生电路，和包括放大器的驱动波形发出电路。
根据一个实施方案，例如，头驱动器108包括移位寄存器，其输入对应于时钟信号的串行数据和来自于头驱动控制单元107的图像数据；闩锁电路，其用来自于头驱动控制单元107的闩锁信号锁存该移位寄存器的寄存(registered)值；电平(level)转换电路(电平移动器)，其改变闩锁电路的输出值的水平；和通过电平移动器控制开关的模拟开关排列(array)(切换单元)。在该实施方案中，通过执行模拟开关排列的开关控制，包括在所生成的波形中的相应的驱动波形可选择性地应用于记录头14的致动器上以驱动记录头14。
以下参考图7和8描述根据本发明实施方式的包括打印机驱动器且对应于传送用于在成像装置处形成图像的图像数据的主机侧的图像处理装置(数据处理装置)的示例性结构。应该注意，根据本发明实施方案的成像装置和图像处理装置可组成根据本发明一个实施方案的成像系统。
图7所示的在主机侧的打印机驱动器120包括CMM(色彩管理模块(Color Management Module))处理部件131，其将由例如应用软件所提供的用于监控显示器的色空间所表示的图像数据130转化成由适用于记录装置的色空间所表示的图像数据(如，将RGB颜色显示转化为CMY颜色显示)；BG/UCR(黑色生成/底色去除)处理部件132，其对转化的CMY值进行黑色生成/底色去除处理；伽马(γ)校正部件133，其包括液滴施用量减少处理部件且构置成进行输入/输出校正，该输入/输出校正反映相关记录装置的特性和/或相应用户的偏好；缩放(zooming)部件134，其根据相关记录装置的分辨率对校正图像进行缩放处理；和半色调处理部件135，其包括多值/少值矩阵变换电路(many-valued/small valued matrix)，该矩阵变换电路用于将缩放处理的图像数据替换为待从相关记录装置喷射出的点的图案排列。
图8所示的在主机侧的打印机驱动器140包括CMM(色彩管理模块)处理部件131，其将由例如应用软件所提供的用于监控显示器的色空间所表示的图像数据130转化成由适用于记录装置的色空间所表示的图像数据(如，将RGB颜色显示转化为CMY颜色显示)；BG/UCR(黑色生成/底色去除)处理部件132，其对转化的CMY值进行黑色生成/底色去除处理；和伽马(γ)校正部件133，其包括液滴施用量减少处理部件且构置成进行输入/输出校正，该输入/输出校正反映相关记录装置的特性和/或相应用户的偏好。
在图8所示的实施方案中，在成像装置侧的控制单元100包括缩放部件134，其根据相关记录装置的分辨率对校正图像进行缩放处理；和半色调处理部件135，其包括多值/少值矩阵变换电路，该矩阵变换电路用于将缩放处理的图像数据替换为从相关记录装置喷射出的点的图案排列。
以下参考图9描述根据本发明一个实施方案的由在主机侧的打印机驱动器执行的图像处理。
根据本实施方案，当′印刷′命令通过在数据处理装置如个人计算机上操作的应用软件发出时，打印机驱动器通过对象确定处理201决定包括在输入200中的对象的种类以根据所确定的对象种类而传送数据。具体地，文本202的图像数据、单线或多线203的图像数据、图形204的图像数据和一个或多个图像205的图像数据通过所要处理的其相应的路径传送。
如图9所示，对文本202，线203，和图形204进行颜色调节处理206。另外，对文本202进行配色处理207、BG/UCR处理209、总量调节处理211、和伽马校正处理213、和文本抖动处理(半色调处理)215。对线203和图形204进行配色处理208、BG/UCR处理210、总量调节处理212、伽马校正处理214、和图形抖动处理(半色调处理)216。
对于图像205，进行颜色确定/压缩法确定处理211，然后正常进行颜色调节处理222和配色处理223，随后进行BG/UCR处理224、总量调节处理225、伽马校正处理226、和误差扩散处理(半色调处理)227。在图像205被确定具有不超过两种颜色的情况下，进行图像抽取(decimation)处理231、颜色调节处理232、配色处理233a或无索引处理(没有配色的处理)233b，然后进行BG/UCR处理224、总量调节处理225、伽马校正处理226、和误差扩散处理(半色调处理)227。
应该注意，在处理线或图形的情况下，可在进行配色处理206之前进行ROP(光栅操作)处理241，和当对象被确定为图像时，可进行配色处理232。
这样，根据其对象种类处理的图像数据组被重组成一组图像数据以传送至记录装置(成像装置侧)。
应该注意，根据本发明一个实施方案的图像处理方法涉及在用于对CMY值执行黑色生成和底色去除的BG/UCR处理部件上进行的处理。
以下描述由图像处理装置(主机90)通过控制打印机驱动器而执行的与本发明一个实施方案的图像处理方法有关的黑色油墨引入工艺。在本实施方案中，待引入的黑色油墨的最大量b设定在0-52％的范围内(即，0％＜b＜52％)以防图像光泽度的下降。例如，常用于黑色油墨引入工艺的UCR(底色去除)处理由下式表示：
K＝p×min(Y，M，C)
Y′＝Y-K
M′＝M-K
C′＝C-K
应该注意，在上式中，′p′表示所谓的UCR率，且通常设定为在0-100％范围内的任意值(即，0％＜p≤100％)。
在本实施方案中，最大黑色油墨引入量根据图10所示的图调节。直至规定水平的灰阶(grayscale)可通过单色黑色油墨而实现，且当灰阶超过规定水平时，相应的灰阶可通过对应于青色、黄色和品红色的混合物的复合颜色油墨而实现。
在本实施方案中，C、M、Y减少量(底色去除量)和黑色生成量相当，和因此，UCR率设定为100％。在另一实施方案中，为了防止灰阶由于油墨量的非均匀性而反转，仅当黑色引入量不超过规定量时UCR率设定为100％。
最大黑色油墨引入量根据图像光泽度测量和可得自四色复制的图像感官评定结果而设定。设定黑色引入量，使得当在用于喷墨记录的光泽记录介质如光泽纸、半光泽纸或无光纸上形成图像时，黑色图像的光泽度可实质上不下降。这样，可防止黑色光泽度的下降。另外，设定最大黑色油墨引入量，使得当图像在光泽记录介质上记录时，记录图像的光泽度可实质上不低于记录介质。这样，可防止记录图像的光泽度低于记录介质。
在本实施方案中，使用单色油墨实现黑色直至达到规定的最大黑色油墨引入量。需要超过规定的最大黑色油墨引入量的黑色油墨的灰阶可通过逐渐引入青色、品红色和黄色的复合物而实现。
这样，可控制黑色油墨的最大使用量，且可引入具有光泽的颜色油墨，使得可防止光泽度下降和可减少图像退化。另外，与完全使用青色、品红色和黄色的三色复合黑色印刷黑色的情形相比，在本实施方案中，可使用单色黑色油墨实现加壳部分，且由此灰阶差异可如图11所示减小，并可实现平滑的对比度。
另外，对于灰色平衡，因为在本实施方案中使用单色黑色，与使用图12所示的复合黑色相比，可得到改进的特性。
图13为显示在输入R＝0、G＝0和B＝0(即，黑色)的斑(patch)和改变最大黑色油墨引入量(使用BYK-Gardner的微光泽60°测量)时的光泽度测量结果。与其中在光泽度显著下降的情况下将最大黑色油墨引入量设定为100％的情形相比，在本实施方案中，通过调节(减少)最大黑色油墨引入量，可防止图像光泽度的下降。
图14是显示对日本电子照像协会(Society of Electrophotography of Japan)分送的测试图No.1和No.5的图像输出进行感官评定的结果，其通过用图像输入装置读取该测试图和在使对其所设定的最大黑色油墨引入量不同下读取图像而得到。应该注意，大的感官评定值表示良好的图像质量，和2或更高的感官评定值表示可接受图像质量水平。通过引入黑色油墨，可在阴影部分的一致性和灰色平衡方面实现有利的作用，使得可得到大的感官评定值。但随着黑色油墨引入量的增加，高度饱和部分的饱和度可下降且高度饱和部分和阴影部分之间的光泽度差异可变得显著，由此降低图像质量。
因此，最大黑色油墨引入量b根据本发明的一个实施方案优选设定为0％＜b＜52％，而不是将最大黑色油墨引入量设定为100％。如图14所示，当最大黑色油墨引入量设定为52％时，感官评定值低于2，最小的可接受图像质量水平，和因此，最大黑色油墨引入量优选设定为低于52％。
尤其是，基于图14的感官评定结果以及图15所示的记录介质(纸)和再现图像之间的光泽度差异测量值(通过BYK-Gardner的微光泽60°度量)，最大黑色油墨引入量优选设定为约30％，使得再现图像的可接受光泽度值可实质上对应于记录介质(纸)的光泽度值。
根据本发明的一个方面，即使当成像装置使用颜料油墨时，再现图像的光泽度也不会在特殊纸如光泽纸、半光泽纸或无光纸上印刷黑色时损失和可得到理想的图像质量。
尽管本发明根据某些优选实施方案而显示和描述，但显而易见的，本领域熟练技术人员在阅读和理解说明书时可想到等价物和改进。本发明包括所有的这些等价物和改进，和仅受权利要求的范围的限制。例如，应该注意，根据本发明的上述实施方案，打印机驱动器在图像处理装置如计算机中使用且构置成控制计算机以执行上述的图像处理。但是，例如，其中成像装置包括用于执行上述图像处理的处理单元的可交替实施方案是可能的。
本申请基于和要求2004年11月11日提交的日本专利申请No.2004-327176的较早申请日的权益，其整个内容在此作为参考并入本发明。

Claims (15)

1.一种图像处理方法，用于对输入三色信号进行底色去除处理和黑色记录液引入处理，和产生用于成像装置的图像数据，所述成像装置构置成至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液在记录介质上形成彩色图像，该方法包括以下步骤：
调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度实质上不下降；和
设定黑色通过黑色记录液实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物实现，如果待实现的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量。
2.权利要求1所要求的图像处理方法，其中青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液包含颜料。
3.权利要求2所要求的图像处理方法，其中最大黑色记录液引入量在黑色记录液引入处理中根据记录介质的特性而调节，且设定为大于0％和低于52％。
4.权利要求3所要求的图像处理方法，其中调节最大黑色记录液引入量，使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度不会变得实质上低于光泽记录介质的光泽。
5.权利要求3所要求的图像处理方法，其中用于底色去除处理的底色去除量设定为100％。
6.权利要求3所要求的图像处理方法，其中用于底色去除处理的底色去除量设定为100％直至底色去除量达到所调节的最大黑色记录液引入量。
7.一种在计算机上运行的打印机驱动器，其构置成对输入三色信号进行底色去除处理和黑色记录液引入处理，和生成用于成像装置的图像数据，所述成像装置构置成在记录介质上至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液形成彩色图像，所述打印机驱动器通过计算机进行以下步骤：
调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度实质上不下降；
设定黑色通过黑色记录液实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物实现，如果待获得的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量。
8.一种成像装置，其构置成对输入三色信号进行底色去除处理和黑色记录液引入处理，和在记录介质上至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液形成彩色图像，所述装置包括：
处理单元，该单元构置成调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度实质上不下降，设定黑色通过黑色记录介质实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物而实现，如果待获得的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量的黑色记录液。
9.权利要求8所要求的成像装置，其中青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液包含颜料。
10.权利要求9所要求的成像装置，其中最大黑色记录液引入量在黑色记录液引入处理中根据记录介质的特性而调节，且设定为大于0％和低于52％。
11.权利要求10所要求的成像装置，其中调节最大黑色记录液引入量，使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度不会变得实质上低于光泽记录介质的光泽。
12.权利要求10所要求的成像装置，其中用于底色去除处理的底色去除量设定为100％。
13.权利要求10所要求的成像装置，其中用于底色去除处理的底色去除量设定为100％直至底色去除量达到所调节的最大黑色记录液引入量。
14.一种图像处理装置，其构置成产生用于成像装置的图像数据，所述成像装置在记录介质上至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液形成彩色图像，所述装置包括：
打印机驱动器，其构置成对输入三色信号进行底色去除处理和黑色记录液引入处理，调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度实质上不下降，设定黑色通过黑色记录液实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物实现，如果待获得的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量的黑色记录液。
15.一种成像系统，包括：
成像装置，其构置成至少使用青色记录液、品红色记录液、黄色记录液和黑色记录液在记录介质上形成彩色图像；和
图像处理装置，其构置成产生用于成像装置的图像数据，所述图像处理装置包括打印机驱动器，其构置成对输入三色信号进行底色去除处理和黑色记录液引入处理，调节最大黑色记录液引入量使得在光泽记录介质上形成的图像中所实现的黑色的光泽度实质上不下降，设定黑色通过黑色记录液实现直至达到所调节的最大黑色记录液引入量，和设定黑色通过加入青色记录液、品红色记录液和黄色记录液的复合物实现，如果待获得的黑色需要的黑色记录液的量超过所调节的最大黑色记录液引入量的黑色记录液。
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