JP2007253429A - 印刷データ生成方法、印刷方法および印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット方式の印刷装置において、印刷媒体上の高インク密度領域におけるムラを抑制し、かつ、細線の欠けやかすれを防止する。
【解決手段】印刷装置では、元画像からインク密度を示すインク密度画像を生成しておき、インク密度画像から高インク密度画像とエッジ画像とが生成される。これらの画像から、元画像中の細線領域を除去した最終高インク密度画像と、細線領域以外のエッジ近傍の領域を示す最終エッジ領域画像とがさらに生成される。印刷データにおいて、最終高インク密度画像が示す領域でのインクの液滴サイズにノイズが付与され、印刷媒体上の高インク密度領域におけるムラが抑制され、かつ、細線の欠けやかすれが防止される。また、最終エッジ領域が示す領域におけるインク密度が低減され、エッジからのインクの流出も防止される。
【選択図】図５．Ｂ

Description

本発明は、インクジェット方式にて印刷を行う技術に関連する。

従来より、印刷装置では、テクスチャムラを低減するために、画像にノイズを付与する手法が採用されている。例えば、特許文献１では、ディザ法や誤差拡散法等により擬似輪郭が生じ易い濃度範囲の印刷に対してノイズを付与する手法が開示されており、特許文献２では、ガンマ値が高い濃度範囲に対してノイズを付与する手法が開示されている。また、特許文献２では、画像のエッジにはノイズを付与しないことにより、エッジがなまるという副作用を防止する手法も開示されている。

一方、従来より、インクジェット方式の印刷装置では、画像中のエッジにおいて生じるインクの滲みを防止するために、エッジでのインクのドットを小さくしたり、ドットの数を削減する手法も採用されている。ところが、インク量の削減を画像の全エッジに適用した場合、文字や表等の細線部でかすれが生じて画像の質が低下してしまうこととなる。そこで、例えば、特許文献３では、エッジの内側に向かって並ぶドットの数が所定数以下の場合に、このエッジにインク量の削減処理を行わない対策が提案されている。
特開２００３−２３５４１号公報 特開平８−２５１４１３号公報 特開２００５−１５３１５７号公報

ところで、インクジェット方式の印刷装置の場合、特に、印刷媒体がインクに対して撥液性を有する場合、スジムラが単位面積当たりのインク量が多い領域に発生する。また、このようなムラはインタレース方式にて印刷が行われる場合に特に顕著となる。このとき、インク量が多い領域全体にノイズを付与すると、画像に含まれる文字や細線が欠けたり薄くなったりするという問題が生じてしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、インクジェット方式の印刷において、インク密度が高い領域におけるムラの発生を抑制しつつ、文字や細線の領域を含めて画像を適切に印刷する方法を提供することを主たる目的としており、さらに、インク密度の低減が必要な領域も求めて画像をさらに適切に印刷することも目的としている。

請求項１に記載の発明は、インクジェット方式の印刷装置のノズルから吐出されるインクの印刷媒体上での液滴サイズの指示を含む印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、ａ）単位面積当たりのインク量が所定値を超えることとなる高インク密度領域を元画像から抽出する工程と、ｂ）前記高インク密度領域から、高インク密度かつ細線である領域を除去した細線除去後の高インク密度領域を取得する工程と、ｃ）前記細線除去後の高インク密度領域に対するインクの液滴サイズにノイズを付与した印刷データを生成する工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の印刷データ生成方法であって、ノイズが付与される前の液滴の平均サイズとノイズが付与された後の液滴の平均サイズとが等しい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の印刷データ生成方法であって、前記元画像がカラー画像であり、前記ａ）工程において、単位面積当たりのインク量が、色成分毎の画素の濃度値の合計で判断される。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷データ生成方法であって、前記ａ）工程と前記ｃ）工程との間に、ｄ）単位面積当たりのインク量の変動が所定値を超えるエッジを前記元画像から抽出する工程と、ｅ）前記エッジのうち細線領域に対応する細線エッジを除去し、残りのエッジに太らせ処理を行うことにより、細線エッジ除去後のエッジ領域を取得する工程とをさらに備え、前記ｃ）工程において、高インク密度領域のうち、前記細線エッジ除去後のエッジ領域に含まれる領域おけるインク密度を低減する前記印刷データが生成される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の印刷データ生成方法であって、前記ｅ）工程が、前記ａ）工程にて抽出された前記高インク密度領域に対して、前記ｄ）工程において前記元画像から抽出された前記エッジと重なるエッジから細らせ処理を行う工程と、前記細らせ処理の後に残存する領域のみに前記細らせ処理により削除された部位を補ってマスク領域を生成し、前記ｄ）工程にて抽出された前記エッジを前記マスク領域にてマスクすることにより前記細線エッジ除去後のエッジ領域を取得する工程とを備える。

請求項６に記載の発明は、インクジェット方式にて印刷媒体に印刷を行う印刷方法であって、請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷データ生成方法にて印刷データを生成する工程と、前記印刷データに基づいて印刷媒体に印刷を行う工程とを備える。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の印刷方法であって、前記印刷媒体が、インクに対して撥液性を有する。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の印刷方法であって、前記印刷データに基づく印刷が、印刷装置のヘッドが主走査方向に一回移動する間に描画される前記印刷媒体上の一の色の複数のラインが前記主走査方向に垂直な副走査方向に間隔を空けて配列されるインタレース方式である。

請求項９に記載の発明は、インクジェット方式の印刷装置であって、複数の液滴サイズにてインクを印刷媒体上に付与するノズルを有するヘッドと、前記ヘッドを印刷媒体に対して所定の主走査方向および前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対的に移動する走査機構と、元画像のデータから印刷データを生成する印刷データ生成部とを備え、前記印刷データ生成部が、ａ）単位面積当たりのインク量が所定値を超えることとなる高インク密度領域を元画像から抽出する工程と、ｂ）前記高インク密度領域から、高インク密度かつ細線である領域を除去した細線除去後の高インク密度領域を取得する工程と、ｃ）前記細線除去後の高インク密度領域に対するインクの液滴サイズにノイズを付与した印刷データを生成する工程とを実行する。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の印刷装置であって、インクに対して撥液性を有する印刷媒体に印刷が行われる。

請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の印刷装置であって、前記ヘッドが前記主走査方向に一回移動する間に描画される印刷媒体上の一の色の複数のラインが前記副走査方向に間隔を空けて配列されるインタレース方式にて印刷が行われる。

本発明によれば、所望の領域のみにノイズを付与することにより、高インク密度領域におけるムラを抑制することができ、かつ、細線の欠けやかすれを防止することができる。

請求項２の発明では、ノイズの付与によるムラの発生を防止することができ、請求項４の発明では、細線の欠けやかすれを防止しつつエッジでのインクの流出を防止することができる。請求項５の発明では、高インク密度領域からインク密度が徐々に低下する場合であっても適切なエッジ領域を取得することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る印刷装置１の外観を示す斜視図である。印刷装置１は、例えばポリカーボネートやＰＥＴ（ポリエチレン テレフタレート）等の撥液性を有するプラスチックにて形成される板状またはシート状の印刷媒体９上にインクジェット方式にてカラー印刷を行うものである。

図１の印刷装置１は本体１１および制御部４を備え、本体１１は印刷媒体９を図１中の（＋Ｚ）側の面上に保持するステージ２１、および、基台２０上に設けられるステージ移動機構２２を備える。ステージ２１の下面には、ステージ移動機構２２が有するボールネジ機構のナットが固定され、ボールネジ機構に接続されたモータが回転することにより、ステージ２１が図１中のＹ方向（主走査方向）に滑らかに移動する。基台２０上には、基台２０に対するステージ２１の位置を検出する位置検出モジュール２３がさらに設けられる。

ステージ２１の上方には印刷媒体９に向けてインクの微小液滴を吐出するヘッド３が配置され、ヘッド３は、ボールネジ機構およびモータを有するヘッド移動機構２４により主走査方向に垂直かつ印刷媒体９の主面に沿う副走査方向（図１中のＸ方向）に移動可能に支持される。また、基台２０には、ステージ２１を跨ぐようにしてフレーム２５が設けられ、ヘッド移動機構２４はフレーム２５に固定される。フレーム２５上には紫外線を出射する光源３９が設けられ、複数の光ファイバ（実際には、複数の光ファイバは束状となっており、図１では符号３９１を付して１本の太線にて示している。）を介して光源３９からの光がヘッド３の内部へと導入される。

図２はヘッド３を示す底面図である。図２に示すように、ヘッド３はそれぞれが互いに異なる色のインクを吐出する複数の（図２では、４個の）ノズルユニット３１を備え、複数のノズルユニット３１はＹ方向に配列されてヘッド３の本体３０に固定される。図２中の最も（＋Ｙ）側のノズルユニット３１はＫ（ブラック）の色のインクを吐出し、Ｋのノズルユニット３１の（−Ｙ）側のノズルユニット３１はＣ（シアン）の色のインクを吐出し、Ｃのノズルユニット３１の（−Ｙ）側のノズルユニット３１はＭ（マゼンタ）の色のインクを吐出し、最も（−Ｙ）側のノズルユニット３１はＹ（イエロー）の色のインクを吐出する。なお、各色のインクは紫外線硬化剤を含んでいる。

各ノズルユニット３１では、図２中のＸ方向に複数の（例えば、３００個の）ノズル３１１（の吐出口）が一定のピッチＶ（例えば、１５０ｄｐｉ（dot per inch）に相当する１６９マイクロメートル（μｍ）のピッチであり、以下、「ノズルピッチＶ」という。）にて配列されており、Ｘ方向に注目すると、一のノズルユニット３１の互いに隣接する２つのノズル３１１の間には、他の３個のノズルユニット３１のそれぞれの１つのノズル３１１が配置される。例えば、図２中の最も（＋Ｙ）側のＫのノズルユニット３１において符号３１１ａを付すノズルとノズル３１１ａの（＋Ｘ）側のノズル３１１ｅ（図２では、これらのノズルのそれぞれに平行斜線を付している。）との間に着目すると、Ｘ方向に関して、（−Ｘ）側のノズル３１１ａからノズルピッチＶの１／４倍だけ（＋Ｘ）側に離れた位置にＣのノズルユニット３１のノズル３１１ｂが配置され、ノズル３１１ｂからノズルピッチＶの１／４倍だけ（＋Ｘ）側に離れた位置にＭのノズルユニット３１のノズル３１１ｃが配置され、ノズル３１１ｃからノズルピッチＶの１／４倍だけ（＋Ｘ）側に離れた位置にＹのノズルユニット３１のノズル３１１ｄが配置される。このように、ヘッド３では、Ｘ方向に関して互いに隣接するとともにそれぞれが異なる色のインクを吐出する４個のノズル３１１（例えば、ノズル３１１ａ〜３１１ｄ）を１つのノズル群３２として、複数のノズル群３２がＸ方向に配列されており、ヘッド３の全体では、複数のノズル３１１がノズルピッチＶの１／４倍のピッチにてＸ方向に連続する。

また、ヘッド３には、それぞれが光源３９に接続される２つの光照射部３８がＹ方向に関して複数のノズルユニット３１を挟んで設けられる。各光照射部３８では、複数の光ファイバがＸ方向に沿って配列されており、印刷媒体９上においてＸ方向に伸びる線状の領域に各光照射部３８により紫外線が照射される。

図３は制御部４の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように制御部４は、ヘッド３の複数のノズルユニット３１からのインクの吐出に係る制御を行う吐出制御部４１、ステージ移動機構２２およびヘッド移動機構２４に対する移動制御を行う移動制御部４２、並びに、印刷媒体９に印刷すべき画像データから吐出制御部４１における吐出制御に用いられる印刷データを生成する印刷データ生成部４３を備える。印刷装置１では、移動制御部４２による移動制御に同期して吐出制御部４１がヘッド３からのインクの吐出を制御することにより、印刷媒体９上に画像が印刷される。

次に、印刷装置１が印刷媒体９上に画像を印刷する動作について図４を参照しつつ説明を行う。印刷装置１では、まず、元画像のデータが印刷データ生成部４３に入力され、元画像のデータから印刷データが生成される（ステップＳ１１）。その後、印刷媒体９が印刷装置１内に搬入され、ステージ２１上に載置されて保持される（ステップＳ１２）。続いて、移動制御部４２がステージ移動機構２２およびヘッド移動機構２４を制御することによりヘッド３が印刷媒体９の（−Ｙ）側の所定の印刷開始位置に配置され、ステージ２１が（−Ｙ）方向に移動を開始し、ヘッド３が印刷媒体９に対して（＋Ｙ）方向に相対的に主走査する（ステップＳ１３）。

ヘッド３が主走査される間に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各ノズル３１１からインクの吐出制御が継続的に行われ、印刷媒体９上の各位置にインクの液滴が付与される（ステップＳ１４）。印刷装置１では、１つのノズルから印刷媒体９上において複数の液滴サイズとなるようにインクを吐出することが可能とされており、印刷データは、ノズル３１１から吐出されて各位置に付与される液滴の印刷媒体９上でのサイズの指示を含むデータとなっている。例えば、ノズル３１１から各位置にインクの複数の微小液滴が吐出可能とされ、一カ所に吐出される微小液滴の数を制御することにより、印刷媒体９上に形成されるインクの液滴サイズが決定される。また、同一位置に微小液滴を４個飛翔させることで塗りつぶし印刷が可能である場合、０個の場合を含む５つのサイズの液滴が印刷媒体９上に形成可能となる。もちろん、飛翔する液滴自体の大きさを制御するノズル機構が採用されてもよい。印刷媒体９上に吐出されたインクは、ヘッド３の（−Ｙ）側の光照射部３８から印刷媒体９上に照射される紫外線により速やかに硬化し、これにより、当該インクがヘッド３の他の主走査時に同位置に吐出される他の色のインクと混ざったり、他の色のインクが重ねられることにより当該インクが広がったりすることが防止される。ヘッド３が印刷媒体９の（＋Ｙ）側の端部まで到達するとステージ２１の移動（すなわち、ヘッド３の主走査）が停止される（ステップＳ１５）。

続いて、ヘッド３の次の主走査が行われることが確認された後（ステップＳ１６）、ヘッド３がＸ方向に移動（副走査）し、副走査方向の各位置に配置されるノズル３１１の色が、移動前とは異なる色へと変更される（ステップＳ１７）。副走査の距離は、図２に示すノズルピッチＶよりも大きくされ、これにより、異常なノズルが存在しても印刷状態に与える影響が最小限に抑えられる。副走査が完了すると、ステージ２１が（＋Ｙ）方向に移動を開始し（ステップＳ１３）、ヘッド３の２回目の主走査に同期してインクの吐出制御が行われる（ステップＳ１４）。このとき、ヘッド３が通過する各位置に対して吐出されるインクの色が、直前の主走査で吐出されたインクの色から異なる色となる。印刷媒体９上に吐出された直後のインクは、（＋Ｙ）側の光照射部３８から照射される紫外線により硬化する。

その後、ヘッド３の副走査および主走査が繰り返され（ステップＳ１３〜Ｓ１７）、印刷媒体９上の各位置にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのインクの様々なサイズの液滴（液滴の吐出が行われない場合を含む。）が重ねられて印刷データに基づく印刷が完了する。以上のように、印刷装置１による印刷は、ヘッド３が主走査方向に一回移動する間に描画される印刷媒体９上の各色の複数のライン（すなわち、１つの色に注目した場合の複数のライン）が主走査方向に垂直な副走査方向に間隔を空けて配列されるインタレース方式となっている。

図５．Ａおよび図５．Ｂは、ステップＳ１１における印刷データ生成部４３により実行される印刷データ生成の流れを示す図である。以下の印刷データ生成の説明では、画像のデータに対する演算処理を適宜、画像に対する処理として表現している。印刷データの生成では、まず、デザイン装置にて生成されたデータをＲＩＰ（Raster Image Processing）したカラー画像である元画像のデータが記録媒体やコンピュータネットワークを介して印刷データ生成部４３に入力される（ステップＳ２１１）。図６は元画像６００を例示する図である。図６に示す元画像６００には、グラデーション（濃淡が漸次変化する塗りつぶし）を有する矩形を示すグラデーション領域６０１、文字や表を示す細線領域６０２、チント等の濃度の高い塗りつぶし領域６０３、および、塗りつぶし領域６０３内にて文字や表を白抜きにて示す白抜き細線領域６０４が設けられる。また、元画像６００は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の濃度を示す色成分画像６００ａ〜６００ｄの集合となっており、各色成分画像において画素の値が濃度値となっている。図６では、細線領域６０２および白抜き細線領域６０４を簡略化して矩形にて示している（以下の類似の図においても同様）。

印刷データ生成部４３では、元画像６００の各画素位置において４つの色成分画像６００ａ〜６００ｄの濃度値を合計し、図７に示すように、合計値をその画素位置に有する画像６１０を生成する（ステップＳ２１２）。色成分画像における濃度が高い画素では、インク量が多くなる確率が高いため（画素に対応する最終的なインク量は実際にはディザ法や誤差拡散法によりばらついている。）、濃度値の合計が所定値以上であると、単位面積当たりのインク量が多いと予想することができる。したがって、新たに生成された画像は、各画素位置に与えられるインク量の合計をおよそ示す画像、すなわち、単位面積当たりのインク量であるインク密度を示す画像であり、以下の説明では、「インク密度画像６１０」と呼ぶ。インク密度画像６１０においても元画像６００のグラデーション領域６０１、細線領域６０２、塗りつぶし領域６０３および白抜き細線領域６０４にそれぞれ対応するグラデーション領域６１１、細線領域６１２、塗りつぶし領域６１３および白抜き細線領域６１４が現れる。

次に、印刷データ生成部４３では、インク密度画像６１０が所定のしきい値で２値化されて図８に示す２値画像７１０が生成される（ステップＳ２１３）。２値画像７１０は、仮に、そのまま印刷を行うとインク密度が所定値を超えることとなる高インク密度領域を示すことから、以下の説明では、「第１高インク密度画像７１０」と呼ぶ。図８では、図７中のグラデーション領域６１１、細線領域６１２、塗りつぶし領域６１３および白抜き細線領域６１４にそれぞれ対応する領域に符号７１１〜７１４を付している。

一方、インク密度画像６１０を利用して元画像６００から高インク密度領域を抽出するステップＳ２１３と並行して、または、ステップＳ２１３の前後に、図９に示すラプラシアンオペレータをインク密度画像６１０に作用させた上で２値化が行われ、図１０に示す第１エッジ画像８１０が生成される（ステップＳ２１４）。ステップ２１４により、実質的に、インク密度画像６１０を利用して元画像６００から周辺領域に対するインク密度の変動が所定値を超えるエッジが抽出される。第１エッジ画像８１０では、図７に示すグラデーション領域６１１の背景との濃度差が大きい範囲を示すエッジ８１１、並びに、細線領域６１２、塗りつぶし領域６１３および白抜き細線領域６１４のエッジ８１２，８１３，８１４が現れる。なお、図１０では、細線領域６１２に対応するエッジ８１２および白抜き細線領域６１４に対応するエッジ８１４を簡略化して矩形にて示している（以下の類似の図においても同様）。

印刷データ生成部４３は、第１エッジ画像８１０に対して、値が１の画素の周囲の一定範囲内の画素の値を１に変更する太らせ処理（膨張処理）をさらに行い、図１１に示す第１エッジ領域画像９１０が生成される（ステップＳ２１５）。図１１では図１０のエッジ８１１〜８１４を破線にて示し、これらのエッジ８１１〜８１４を太らせた後のエッジ領域にそれぞれ符号９１１〜９１４を付している。

次に、印刷データ生成部４３は、図１１の第１エッジ領域画像９１０の画素値を０と１との間で反転して反転画像を生成し、反転画像と図８の第１高インク密度画像７１０とのＡＮＤ画像（論理積画像）が図１２に示す第２高インク密度画像７２０として生成される（ステップＳ２１６）。第２高インク密度画像７２０は、インク密度画像６１０のエッジ（グラデーション領域６０１では濃度差が所定値以上となる部分のエッジのみ）の近傍の領域を図８の第１高インク密度画像７１０から除去したものであり、実質的に、第１高インク密度画像７１０が示す高インク密度領域に対して、第１エッジ画像８１０が示すエッジと重なるエッジから細らせ処理を施した画像となっている。したがって、第２高インク密度画像７２０では、図７の細線領域６１２に対応する図８の領域７１２が消滅しており、図８の領域７１１，７１３，７１４に対応する領域７２１，７２３，７２４のみが存在する。

印刷データ生成部４３では、ステップＳ２１６と並行して、または、ステップＳ２１６と前後して、図１１の第１エッジ領域画像９１０からエッジ抽出が行われてエッジ領域のエッジを示す２値画像が生成され、この２値画像と図８の第１高インク密度画像７１０とのＡＮＤ画像が、図１３に示す第２エッジ画像８２０として求められる（ステップＳ２１７）。第２エッジ画像８２０は、実質的に、図１２に示す細らせ処理後の第２高インク密度画像７２０のエッジとなっているが、図７の細線領域６１２に対応するエッジが消滅しており、グラデーション領域６１１の低濃度部分のエッジも存在しない。図１３では、図１２の領域７２１，７２３，７２４に対応するエッジに符号８２１，８２３，８２４を付している。

第２エッジ画像８２０にはさらに太らせ処理が行われ、図１４に示す第２エッジ領域画像９２０が生成される（ステップＳ２１８）。図１４では、図１３のエッジ８２１，８２３，８２４を破線にて示し、これらのエッジ８２１，８２３，８２４の太らせ後のエッジ領域にそれぞれ符号９２１，９２３，９２４を付している。ステップＳ２１８ではステップＳ２１５の場合よりも上下左右に１画像だけ大きく太らせ処理が行われる。

第１高インク密度画像７１０、第２高インク密度画像７２０および第２エッジ領域画像９２０が準備されると、第２高インク密度画像７２０と第２エッジ領域画像９２０とのＯＲ画像（論理和画像）がマスク領域を示すマスク画像として求められ、第１高インク密度画像７１０がＯＲ画像のマスク領域にてマスクされることにより（すなわち、ＡＮＤ画像が生成され、マスク領域以外において画素値が０とされる。）、図１５に示す最終高インク密度画像７３０が求められる（図５．ＢのステップＳ２２１）。ステップＳ２１８での太らせの程度はステップＳ２１５の太らせの程度よりも大きいため、第２高インク密度画像７２０と第２エッジ領域画像９２０とのＯＲ画像は、細らせ処理（収縮処理）後に残存する高インク密度領域のみに、細らせ処理により削除された部位を補ってマスク領域を生成する処理に相当する。マスク領域は、図８の第１高インク密度画像７１０の領域７１１を覆う領域と、領域７１３から領域７１４を除いたものを覆う領域とを有するが、領域７１２は第２高インク密度画像７２０および第２エッジ領域画像９２０の双方に存在しない。したがって、第１高インク密度画像７１０がＯＲ画像にてマスクされることにより、第１高インク密度画像７１０から領域７１２（図７の細線領域６１２に対応する。）が除去された最終高インク密度画像７３０が生成されることとなる。換言すれば、ステップＳ２１４〜Ｓ２１８，Ｓ２２１により、第１高インク密度画像７１０が示す高インク密度領域から、高インク密度かつ細線である領域が除去された細線除去後の高インク密度領域が取得される。図１５では、図８の領域７１１，７１３，７１４に対応する領域に符号７３１，７３３，７３４を付している。

印刷データ生成部４３では、ステップＳ２２１と並行して、または、ステップＳ２２１と前後して、上述の第２高インク密度画像７２０と第２エッジ領域画像９２０とのＯＲ画像が示すマスク領域にて、図１０の第１エッジ画像８１０がマスクされ、図１６に示す第３エッジ画像８３０が求められる（ステップＳ２２２）。既述のように、ステップＳ２１８での太らせの程度はステップＳ２１５の太らせの程度よりも大きいため、上記ＯＲ画像は図１０のエッジ８１１，８１３，８１４を覆うが、図７の細線領域６１２に対応する領域が存在しないため、第３エッジ画像８３０は第１エッジ画像８１０のエッジから細線領域６１２に対応するエッジ８１２（以下、「細線エッジ」という。）を除去したものとなっている。また、最終高インク密度画像７３０を求めるときと同様のマスク領域が利用されるため、効率よく第３エッジ画像８３０（さらには、後述の最終エッジ領域画像９４０）を求めることができる。図１６では図１０のエッジ８１１，８１３，８１４に対応するエッジにそれぞれ符号８３１，８３３，８３４を付している。

第３エッジ画像８３０のエッジにはさらに太らせ処理が行われ（太らせの程度は、他のステップの太らせ処理には依存しない。）、図１７に示すように、細線エッジ除去後のエッジ領域を示す第３エッジ領域画像９３０が生成される（ステップＳ２２３）。図１７では、図１６のエッジ８３１，８３３，８３４を破線にて示し、これらのエッジ８３１，８３３，８３４の太らせ後のエッジ領域にそれぞれ符号９３１，９３３，９３４を付している。

続いて、最終高インク密度画像７３０と第３エッジ領域画像９３０とのＡＮＤ画像、すなわち、高インク密度領域中の細線エッジ除去後のエッジ領域が、図１８に示す最終エッジ領域画像９４０として求められる（ステップＳ２２４）。図１８では図１７のエッジ領域９３１，９３３，９３４に対応する領域に符号９４１，９４３，９４４を付している。最終エッジ領域画像９４０は、最終高インク密度画像７３０の各領域中のエッジ近傍の内側の領域を示す。ただし、図７中のグラデーション領域６１１の背景との濃度差が小さいエッジに対応する部分は除外される。

最終高インク密度画像７３０と最終エッジ領域画像９４０とが準備されると、画像データがディザ法や誤差拡散法等を利用した多値網掛けにより印刷装置１の各構成要素を制御する印刷データへと変換される（ステップＳ２２５）。印刷データは既述のように印刷媒体９上の各位置（以下、「吐出位置」と呼ぶ。）に付与されるインクの液滴のサイズの指示を含むデータとなっている。以下、説明を簡素化するために、画像データの各画素が印刷媒体９上に配列設定された各吐出位置に対応するものとして説明する。なお、印刷データは最終高インク密度画像７３０や最終エッジ領域画像９４０が準備される前に生成されてもよい。

次に、元画像６００のうち、最終高インク密度画像７３０が示す細線除去後の高インク密度領域（図１５中の領域７３１および領域７３３から領域７３４を除いた領域であり、以下、「ノイズ付与領域」という。）に対応する吐出位置への（印刷データが示す）液滴サイズにノイズが付与され、細線除去後の高インク密度領域に対するインクの液滴サイズにノイズを付与した新たな印刷データが生成される（ステップＳ２２６）。ノイズの付与は、吐出位置の配列のうちノイズ付与領域に対応する領域（以下、この領域も単に「ノイズ付与領域」と呼ぶ。）に対して、色成分毎に個別に行われる。以下に説明する処理は部分的に画像に対する処理として説明するが、実際には、画像に対する処理が反映されるように印刷データが修正される。

ノイズの付与では、まず、図１９に示すグラフを参照して、ノイズ付与領域中の各画素の濃度値に応じたノイズ導入率が求められる。図１９に示すグラフでは、濃度値がＴｈ以上の場合に確率的にノイズの導入が行われ、濃度値が２５５にてノイズ導入率が最高値Ｒｍａｘとされる。ここで、例えば、０以上１未満の乱数が取得され、乱数がノイズ導入率を下回る場合にノイズの導入が決定される。

１つの画素に対してノイズの導入が決定された場合は、次に、この画素に対応する吐出位置の液滴に与えられるノイズ量が決定される。このとき、再度０以上１未満の乱数が取得され（前回の乱数の小数点以下第２位の整数の１／１０の値が利用されてもよい。）、図２０に示すグラフを参照して乱数値に対応するノイズ量が求められる。図２０のグラフでは、乱数の値が０以上０．１未満、０．１以上０．２未満、０．２以上０．３未満の場合は、ノイズ量（例えば、微小液滴が重ねられる個数の変更量）が順に−３、−２，−１，０とされ、乱数の値が０．４以上の場合はノイズ量が１とされる。そして、ノイズ量だけその吐出位置に対応するインクの液滴のサイズが変更される。図２０ではノイズ量の平均値は０であることから、複数の画素において濃度値が一定であれば、ノイズが付与される前の液滴の平均サイズとノイズが付与された後の液滴の平均サイズとが等しくなり、ノイズ付与に起因する濃度差の発生が防止される。なお、大幅なノイズの導入は印刷データ生成時の多値網掛け時のパターンを崩すことになるため、図１９中のＴｈおよびＲｍａｘ、並びに、図２０のノイズ量は、後述のムラ抑制の程度を予め調べて適宜決定される。ノイズが付与される前の液滴の平均サイズとノイズが付与された後の液滴の平均サイズとは厳密に等しくされる必要はなく、ノイズ付与の演算の理論上、等しくされる程度（すなわち、ほぼ等しい程度）でよい。

ノイズの付与が行われると、次に、印刷データが、最終エッジ領域画像９４０が示す領域９４１，９４３，９４４（すなわち、高インク密度領域のうち細線エッジ除去後のエッジ領域に含まれる領域であり、以下、「インク低減領域」という。）におけるインク密度を低減するものへと修正される（ステップＳ２２６）。例えば、インク低減領域に対応する吐出位置の領域（以下、この領域も「インク低減領域」と呼ぶ。）おいて各吐出位置に対応するインクの液滴のサイズ（すなわち、微小液滴の重ね合わせ数）が一律に低減されたり、液滴のサイズが一定の確率で低減されたり、微小液滴の重ね合わせの最大個数が一定の値（例えば、２）に限定される。これにより、印刷に際してインク低減領域におけるインク量が低減されることとなる。

以上の処理により、最終的な印刷データが生成され、印刷データ生成部４３による処理が完了する。

図２１．Ａおよび図２１．Ｂは印刷装置１により抑制されるムラ（特に、スジムラ）を説明するための対比例を示す平面図および縦断面図である。ノイズが付与されることなく大きなサイズのインクの液滴が連続的に印刷媒体９上に形成された場合、インクの液滴が広がることにより主走査方向に繋がり、図２１．Ａに示すように、インクはライン９１となる。特に、印刷媒体９がインクに対して撥液性を有し（すなわち、印刷媒体９にインクが染み込まず、かつ、印刷媒体９がインクをはじく）、さらに紫外線によりインクのモノマーが吐出後に硬化される場合は、図２１．Ｂに示すようにライン９１は印刷媒体９上において盛り上がった状態となる。

実際には多色のインクが印刷データに従ってほぼ同時に吐出されるが、図２１．Ａでは１つのインクのみが吐出される場合を例示している。図３に示すヘッド３のノズルピッチＶよりも高い解像度にて印刷を行うインタレース方式にて印刷が行われる場合、図２１．Ａおよび図２１．Ｂに示すように、先にライン９１ａ，９１ｂが形成された後、ライン９１ａ，９１ｂの間が他のライン９１で埋められていくと、最後のライン９１ｃが先に硬化した他のライン９１の間の谷間に沿って流れやすくなり、２つのライン９１の上に覆い被さるようにして印刷媒体９上に形成されることとなる。その結果、ライン９１ｃおよびその近傍が盛り上がって主走査方向に筋状に目立ってしまい、いわゆるスジムラが発生し、印刷の質が著しく低下してしまう。なお、このような現象は、インタレース方式でない場合であってもインクが高密度にて印刷媒体９上に付与される場合に規則的な凹凸に起因して生じる。これに対し、印刷装置１では、既述のように高インク密度となる領域に対してノイズが付与されるため、ノイズが無い場合に生じる線状のパターンが不連続になり、スジムラの程度が低減される。

また、印刷装置１では、ノイズの付与が高インク密度領域全体に対して行われるのではなく、元画像６００の細線領域６０２が除外された所望の領域のみにノイズが付与される。したがって、文字や表などの細線に欠けやかすれが生じてしまうことが防止される。なお、細線領域ではノイズが付与されなくてもムラは目立たない。

ここで、印刷装置１では、高インク密度領域のうち、エッジ近傍の領域でインク密度が低減される。これにより、図２１．Ａ中に符号９２にて示すような、エッジでのインクの流出が防止され、印刷の質の著しい低下が防止される。インクの流出は、印刷媒体９がインクに対して撥液性を有する場合やインタレース方式で既に形成されたインクのラインとラインとの間にインクが吐出されてインクが流れやすくなる場合に顕著となるため、エッジでのインク密度の低減は印刷媒体９が撥液性を有する場合やインタレース方式の場合に特に適しているといえる。

ところで、最終エッジ領域画像９４０では元画像６００の細線領域６０２に対応するエッジ領域が除去されているため、細線領域６０２に対してはインク密度の低減は行われない。これにより、細線領域６０２の印刷において欠けやかすれが防止される。なお、白抜き細線領域６０４に対してはインクの低減が行われるため、印刷された白抜き細線領域６０４が潰れてしまうことが防止される。

また、印刷装置１では、インク密度の低減が行われる高インク密度領域のエッジ領域が第１高インク密度画像７１０から求められるのではなく、多値画像であるインク密度画像６１０のエッジを利用して求められるため、高インク密度領域からインク密度が徐々に低下するグラデーション領域が元画像６００に存在する場合であっても適切なエッジ領域を取得することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、印刷データ生成におけるステップＳ２１３では、単位面積当たりのインク量が、色成分毎の画素の濃度値の合計で判断されるが、元画像６００のデータが印刷データに変換された後の状態における単位面積当たりの色成分のインク量の合計（例えば、１吐出位置におけるインク量の合計）が求められ、合計値の分布に基づいてインク密度画像６１０が生成されてもよい。すなわち、濃度値の集合である色成分画像からディザ法や誤差拡散法にてヘッド３からの各ドットの出力状態（すなわち、多値ドットのサイズ）を表す印刷データを求め、この印刷データから第１高インク密度画像７１０に相当する画像が取得されてもよい。

また、印刷データを生成する際の太らせ処理、細らせ処理は他の方法でもよく、画像データもラスタデータには限定されず、ベクトルデータであってもよい。

上記実施の形態では、グラデーション領域が存在するために、第１高インク密度画像７１０から細線に対応する領域７１２を削除するために複雑な処理を行っているが、グラデーション領域が存在しない場合は、単純に細らせ処理および太らせ処理を行ってマスク画像を生成し、このマスク画像で第１高インク密度画像７１０をマスクして細線領域が削除された最終高インク密度画像７３０が取得され、さらにこの画像からエッジ抽出を行って第３エッジ画像８３０が取得され、第３エッジ画像８３０から最終エッジ領域画像９４０が求められてもよい。

上記実施の形態おけるノイズ付与領域に対するノイズの付与方法は例示にすぎず、他の様々な方法が採用されてよい。ステップＳ２２６のノイズの付与とステップＳ２２７のエッジ領域に対するインク量の制限とは処理順序が逆転してもよい。

図２に示すノズル３１１の配列は例示にすぎず、ノズル数も少ないものであってもよい。印刷に使用されるインクも４色には限定されず、例えば、６色でもよい。

また、印刷装置１では、光照射部３８により印刷媒体９上に吐出された直後のインクを硬化させるが、印刷媒体９上に吐出されたインクが速乾性の場合には、必ずしも光照射部３８は設けられなくてもよい。また、印刷媒体９上に吐出された直後のインクを硬化させるインク硬化部は、光照射部３８以外であってもよく、例えば、熱硬化性のインクが用いられる場合には印刷媒体９に熱風を付与する熱付与部がヘッド３に設けられてもよい。

上記実施の形態では、ステージ２１を主走査方向に移動するステージ移動機構２２、および、ヘッド３を副走査方向に移動するヘッド移動機構２４により、ヘッド３がステージ２１に対して主走査方向および副走査方向に相対的に移動するが、印刷装置１ではヘッド３を主走査方向に移動する機構やステージ２１を副走査方向に移動する機構が設けられてもよい。このように、ヘッド３を印刷媒体９に対して主走査方向および副走査方向に相対的に移動する走査機構としては様々なものが採用可能である。

印刷装置１は、撥液性を有する印刷媒体（プラスチック以外であってもよい。）上にカラー印刷を行う用途に特に適しているが、撥液性を有しない印刷媒体に対して用いることも可能である。

印刷装置の斜視図である。 ヘッドの底面図である。 制御部の機能構成を示すブロック図である。 印刷動作の流れ図である。 印刷データ生成の流れ図である。 印刷データ生成の流れ図である。 元画像を示す図である。 インク密度画像を示す図である。 第１高インク密度画像を示す図である。 ラプラシンアンオペレータを示す図である。 第１エッジ画像を示す図である。 第１エッジ領域画像を示す図である。 第２高インク密度画像を示す図である。 第２エッジ画像を示す図である。 第２エッジ領域画像を示す図である。 最終高インク密度画像を示す図である。 第３エッジ画像を示す図である。 第３エッジ領域画像を示す図である。 最終エッジ領域画像を示す図である。 濃度とノイズ導入率との関係を示す図である。 乱数値とノイズ量との関係を示す図である。 ムラの原理を示す平面図である。 ムラの原理を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 印刷装置
３ ヘッド
９ 印刷媒体
２２ ステージ移動機構
２４ ヘッド移動機構
４３ 印刷データ生成部
３１１ ノズル
６００ 元画像
７１０ 第１高インク密度画像
７１１〜７１４ （高インク密度）領域
７３０ 最終高インク密度画像
７３１，７３３ （細線除去後の高インク密度領域である）ノイズ付与領域
８１０ 第１エッジ画像
８１１〜８１４ エッジ
８１２ 細線エッジ
９３０ 第３エッジ領域画像
９３１，９３３ （細線エッジ除去後の）エッジ領域
９４０ 最終エッジ領域画像
９４１，９４３，９４４ インク低減領域
Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１１〜Ｓ２１８，Ｓ２２１〜Ｓ２２７ ステップ

Claims (11)

1. インクジェット方式の印刷装置のノズルから吐出されるインクの印刷媒体上での液滴サイズの指示を含む印刷データを生成する印刷データ生成方法であって、
   ａ）単位面積当たりのインク量が所定値を超えることとなる高インク密度領域を元画像から抽出する工程と、
   ｂ）前記高インク密度領域から、高インク密度かつ細線である領域を除去した細線除去後の高インク密度領域を取得する工程と、
   ｃ）前記細線除去後の高インク密度領域に対するインクの液滴サイズにノイズを付与した印刷データを生成する工程と、
   を備えることを特徴とする印刷データ生成方法。
2. 請求項１に記載の印刷データ生成方法であって、
   ノイズが付与される前の液滴の平均サイズとノイズが付与された後の液滴の平均サイズとが等しいことを特徴とする印刷データ生成方法。
3. 請求項１または２に記載の印刷データ生成方法であって、
   前記元画像がカラー画像であり、前記ａ）工程において、単位面積当たりのインク量が、色成分毎の画素の濃度値の合計で判断されることを特徴とする印刷データ生成方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷データ生成方法であって、
   前記ａ）工程と前記ｃ）工程との間に、
   ｄ）単位面積当たりのインク量の変動が所定値を超えるエッジを前記元画像から抽出する工程と、
   ｅ）前記エッジのうち細線領域に対応する細線エッジを除去し、残りのエッジに太らせ処理を行うことにより、細線エッジ除去後のエッジ領域を取得する工程と、
   をさらに備え、
   前記ｃ）工程において、高インク密度領域のうち、前記細線エッジ除去後のエッジ領域に含まれる領域おけるインク密度を低減する前記印刷データが生成されることを特徴とする印刷データ生成方法。
5. 請求項４に記載の印刷データ生成方法であって、
   前記ｅ）工程が、
   前記ａ）工程にて抽出された前記高インク密度領域に対して、前記ｄ）工程において前記元画像から抽出された前記エッジと重なるエッジから細らせ処理を行う工程と、
   前記細らせ処理の後に残存する領域のみに前記細らせ処理により削除された部位を補ってマスク領域を生成し、前記ｄ）工程にて抽出された前記エッジを前記マスク領域にてマスクすることにより前記細線エッジ除去後のエッジ領域を取得する工程と、
   を備えることを特徴とする印刷データ生成方法。
6. インクジェット方式にて印刷媒体に印刷を行う印刷方法であって、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷データ生成方法にて印刷データを生成する工程と、
   前記印刷データに基づいて印刷媒体に印刷を行う工程と、
   を備えることを特徴とする印刷方法。
7. 請求項６に記載の印刷方法であって、
   前記印刷媒体が、インクに対して撥液性を有することを特徴とする印刷方法。
8. 請求項６または７に記載の印刷方法であって、
   前記印刷データに基づく印刷が、印刷装置のヘッドが主走査方向に一回移動する間に描画される前記印刷媒体上の一の色の複数のラインが前記主走査方向に垂直な副走査方向に間隔を空けて配列されるインタレース方式であることを特徴とする印刷方法。
9. インクジェット方式の印刷装置であって、
   複数の液滴サイズにてインクを印刷媒体上に付与するノズルを有するヘッドと、
   前記ヘッドを印刷媒体に対して所定の主走査方向および前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対的に移動する走査機構と、
   元画像のデータから印刷データを生成する印刷データ生成部と、
   を備え、
   前記印刷データ生成部が、
   ａ）単位面積当たりのインク量が所定値を超えることとなる高インク密度領域を元画像から抽出する工程と、
   ｂ）前記高インク密度領域から、高インク密度かつ細線である領域を除去した細線除去後の高インク密度領域を取得する工程と、
   ｃ）前記細線除去後の高インク密度領域に対するインクの液滴サイズにノイズを付与した印刷データを生成する工程と、
   を実行することを特徴とする印刷装置。
10. 請求項９に記載の印刷装置であって、
    インクに対して撥液性を有する印刷媒体に印刷が行われることを特徴とする印刷装置。
11. 請求項９または１０に記載の印刷装置であって、
    前記ヘッドが前記主走査方向に一回移動する間に描画される印刷媒体上の一の色の複数のラインが前記副走査方向に間隔を空けて配列されるインタレース方式にて印刷が行われることを特徴とする印刷装置。

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