JP2942185B2 - 画像処理装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成部で用い
る複数の記録剤の各々に対応した濃度信号の合計の規制
を行う画像処理装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像記録装置として、例えば被記
録材にインクを吐出することにより記録を行うインクジ
ェット記録装置が知られている。

【０００３】インクジェット記録装置は、ノンインパク
ト型の記録装置であって騒音が少ないこと、多色のイン
クを使うことによってカラー画像記録も容易であること
等の特長を有しており、近年急速に普及しつつある。

【０００４】このようなインクジェット記録装置におい
ては、被記録材の特性が重要であり、特に、被記録材上
でのインクのにじみ特性が画質に大きな影響を与える。

【０００５】被記録材のインクにじみ特性を示す指標と
しては「にじみ率」というものが知られている。これ
は、インクジェットノズルから吐出されたインク滴の径
が被記録材上で何倍に広がるかを示したもので、 にじみ率＝被記録材上でのドット径／吐出インク滴径 で与えられる。例えば、飛翔中のインク滴径が３０μｍ
で、被記録材上で９０μｍのドットが形成されたとすれ
ば、その被記録材のにじみ率は３．０となる。

【０００６】にじみ率の大きい被記録材では画像濃度が
高くなり、にじみ率の小さい被記録材では画像濃度が低
くなるので、画像変動を小さくするためには被記録材の
にじみ率の変動を十分小とする必要がある。

【０００７】しかしながら、被記録材の特性、特ににじ
み率は、被記録材製造時の環境条件や材料の微妙な変化
によって変動し、常に一定のにじみ率の被記録材を製造
するのは困難である。

【０００８】にじみ率が変動すると、画像濃度がそれに
応じて変動するという問題があるほか、特にシリアルス
キャン型のインクジェット記録装置では次のような問題
が生じていた。

【０００９】即ちシリアルスキャン型のインクジェット
記録装置では、図７に示すように、複数のノズルを並列
させたマルチノズルヘッド９をＡ方向に走査して、幅ｄ
だけの画像記録を同図（１），（２），（３）の順に繰
り返してゆく。幅ｄは、ヘッドのノズル数と記録密度と
によって決定され、ノズル数２５６，記録密度４００ド
ット／インチ（ｄｐｉ）の場合は、２５６×２５．４／
４００＝１６．２５６ｍｍとなる。

【００１０】例えば単色で記録を行う場合等のように、
記録されるインク量が少ない場合は、被記録材のインク
吸収が十分であるので、記録された画像の幅は記録幅ｄ
とほぼ等しい。このため、記録ヘッドをｄだけＢ方向に
走査した後にＡ方向に記録を行えば、図７（Ａ）に示す
ように各記録走査毎のつなぎ目は画像上問題にならな
い。

【００１１】しかしながら、高濃度部の画像記録を行う
場合、被記録材の特性によってはインクを十分吸収しき
れなくなり、インクは横方向ににじみ、記録された画像
幅はｄ＋Δｄとなる。このとき、記録ヘッドのＢ方向へ
の走査幅がｄであるとすると、Δｄの幅で画像が重な
り、図７（Ｂ）に示すように、この部分に黒スジが生じ
る。逆に、Ｂ方向への走査幅をｄ＋Δｄにしておくと、
低濃度部では白スジが現われることになる。

【００１２】高濃度部での画像幅の広がり量Δｄは被記
録材の特性によって異なり、特ににじみ率が大きいとΔ
ｄが大きく、にじみ率が小さいとΔｄが小さくなること
が本発明者らの実験により確認されている。したがっ
て、黒スジや白スジの発生を防止するためには、にじみ
率を小さくする必要があるが、にじみ率を小さくしすぎ
ると画像濃度が低くなりすぎる等の問題が生じるので、
にじみ率に下限と上限とを設け、一定の範囲に入るもの
を使用するのが強く望ましい。

【００１３】しかしながら、前述したように被記録材の
特性を一定の範囲に管理して製造するのは困難であり、
このためににじみ率の大きい被記録材を使用せざるを得
なくなる場合が生じ、この場合には高濃度部に黒スジが
発生してしまうことになる。また、このような問題は感
熱記録装置においても生じ得る。

【００１４】また、被記録材ごとにもにじみ特性が全く
異なる。したがって、被記録材の種類を変えた場合に、
にじみ特性を原因とする黒すじ等による画質の低下が問
題となっている。

【００１５】本発明は、かかる問題点を解決し、被記録
材の種類にかかわらず、高画質の再生画像を得ることを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数の記録剤を用いて被記録材上に画像を
形成する画像処理装置であり、前記被記録材の種類を示
す信号を入力する入力手段と、前記画像形成部で用いる
複数の記録剤の各々に対応した濃度信号の合計を規制す
べく、前記被記録材の種類に対応させて濃度信号を補正
する規制手段と、前記規制手段で補正された濃度信号に
基づき、前記被記録材上に画像を形成する画像形成手段
とを有することを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下説明する本発明の実施形態にお
いては複数の記録素子を並置した記録ヘッドを少なくと
もシアン用，マゼンタ用，イエロー用，ブラック用の４
個は有し、かつ、少なくとも３種の色分解された入力画
像信号から前記少なくとも４個の記録ヘッドを駆動する
駆動信号を生成する画像処理部を有し、前記記録ヘッド
をシリアルにスキャンして、フルカラー画像記録を行う
フルカラー画像記録装置であって、前記画像処理部の画
像処理パラメータ及び前記ブラック用の記録ヘッドの前
記シリアルスキャンの境界部の記録にあたる記録素子を
駆動する駆動信号の値に応じて、前記ブラック用の記録
ヘッドのシリアルスキャンの境界部の記録にあたる記録
素子を駆動する駆動信号の値を補正する補正手段を具え
た画像形成装置が開示されるが本発明はかかる実施例に
限るものではなく、インクジェット記録装置以外の画像
形成装置、例えば熱転写記録装置や感熱紙に記録を行う
感熱記録装置にも適用することが出来る。又、実施例で
はブラック用の記録ヘッドの駆動信号の値を補正した
が、他の色に対応する駆動信号の値を補正する様にして
もよい。

【００１８】以下図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。

【００１９】図１は、本実施形態の装置の構成を示すブ
ロック図である。本実施形態では一例として、ＣＣＤで
読み取ったレッドＲ，グリーンＧ，ブルーＢＬの３色の
画像信号から、シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹ，ブ
ラックＢｋのインクジェットヘッド駆動信号を生成し、
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの４本のマルチノズルインクジェット
ヘッドをシリアルにスキャンしてフルカラー画像記録を
行うフルカラー画像記録装置について説明する。

【００２０】図１において、９Ｃ，９Ｍ，９Ｙ，９Ｂｋ
はそれぞれ、シアン用、マゼンタ用、イエロー用、ブラ
ック用のマルチノズルインクジェットヘッド、１１はＣ
ＣＤ、１２はＬＯＧ変換、マスキング、黒抽出、ＵＣ
Ｒ、墨入れ、γオフセット等の処理を行う画像処理部、
１３はブラック用のインクジェットヘッドのスキャン境
界部の記録にあたる吐出ノズルを駆動する駆動信号の補
正処理部である。

【００２１】図６は本実施例におけるインクジェット記
録装置の機構部の構成の一例を示す概略斜視図である。

【００２２】図６においてロール状に巻かれた被記録材
５は、搬送ローラ１，２を経て給送ローラ３で挾持さ
れ、給送ローラ３に結合した副走査モータ４の駆動に伴
って図中ｆ方向に送られる。この被記録材５を横切って
ガイドレール６，７が平行に置かれており、キャリッジ
８に搭載された記録ヘッドユニット９が左右に走査す
る。キャリッジ８にはそれぞれ複数の吐出ノズルが並置
されたイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色の
ヘッド９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋが搭載されており、こ
れに４色のインクタンクが配置されている。被記録材５
は記録ヘッド９の印字幅分ずつ間欠送りされるが、被記
録材５が停止している時に記録ヘッド９はＰ方向に走査
し、画像信号に応じたインク滴を吐出する。

【００２３】ＣＣＤ１１の読取画像信号Ｒ，Ｇ，ＢＬ
は、８ビットのデジタル信号であり、画像処理部１２に
よって画像処理されて、８ビットのヘッド駆動信号に変
換される。この際、画像処理部１３の画像処理パラメー
タ、例えばＵＣＲ、墨入れの係数によって、ブラック用
のインクジェットヘッドの駆動信号の値を指定したとき
の、シアン用、マゼンタ用、イエロー用、ブラック用の
各インクジェットヘッドの駆動信号の合計値がある範囲
に限定される。その範囲をコンピューターによって計算
した結果を図２に示す。

【００２４】図２において、縦軸はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各
ヘッドの駆動信号の合計の値を示し、横軸はＫ信号の駆
動信号の値を示す。

【００２５】かかる図は以下の様な処理を行うことによ
って得ることが出来る。即ちＣＣＤから入力する信号の
レベルを夫々８ビットとした場合、入力する信号の全て
の組み合わせは２５６の３乗で示される。かかる入力に
対して画像処理部１２においてマスキング、ＵＣＲ、墨
入れの処理を施した後の出力は（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の組
として一義的に決定する。

【００２６】かかる組み合わせにおいてＫがとり得る値
の夫々に対して（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ）を演算すると何通り
かの値が存在する。かかる（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ）の中で最
大の値をＭａｘ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）として示し最小の
値をＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）として示した値をプロ
ットしたものが図２に示してある。

【００２７】かかるプロットは電子計算機によって容易
に得られる。

【００２８】図２からわかるように、本実施例の画像処
理パラメータでは、画像の黒い部分を表現するのにブラ
ックインクのみで行うことはなく、図２中のＭｉｎ（Ｃ
＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）の曲線以上であってＭａｘ（Ｃ＋Ｍ＋
Ｙ＋Ｂｋ）の曲線以下の各色ヘッドの駆動信号に対応し
たシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブ
ラックインクの重ね合わせで黒い部分を表現している。
画像処理パラメータは、画像の濃度、色再現性等を考慮
して最適に設定されているものである。黒すじの度合
（幅）図７中のΔｄは、一般的には各色インクの記録量
の合計に依存するもの（各色インクの記録量の合計が増
えれば黒すじの幅は太くなる）であるから図２中のＭｉ
ｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）曲線上の各色ヘッドの駆動信号
に対応した各色インクの記録量を記録したときのにじみ
量（図７中のΔｄ）が最も０に近いプラスの値になるよ
うに、ブラック用ヘッドのスキャン境界部の記録にあた
る吐出ノズルの駆動信号を小さくする補正量を決定する
ことが有効である。

【００２９】なぜならば、補正量が大きすぎると、イン
クのにじみ分以上に記録インク量を少なくしすぎてしま
い、逆に白すじが発生してしまう。特に記録インク量の
多い、多くは黒っぽい部分に白すじが発生すると、非常
に画像品位を落とすことになるという問題が発生するか
らである。しかし、図２中のＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂ
ｋ）曲線上の各色ヘッドの駆動信号に対応した各色イン
クの記録量を記録したときのにじみ量（図７中のΔｄ）
は全てのブラック用ヘッドの駆動信号値に対して最低で
あるので、この場合にΔｄが最も０に近いプラスの値に
なるように設定しておけば、白すじが発生することはな
い。

【００３０】一方、上述のように補正量を決定した場
合、最大で以下のような黒すじが発生してしまうことに
なる。すなわち、図２中のＭａｘ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）
曲線上の各色ヘッドの駆動信号に対応した各色インクの
記録量を記録した（ただし、上述のような補正を行った
状態で）ときに発生する黒すじである。この黒すじの程
度は、図２中のＭａｘ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）とＭｉｎ
（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）との差に依存する。

【００３１】ところが、図２に示したような、Ｍａｘ
（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）とＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）と
の差であれば、黒すじの程度は非常に軽く実用上問題に
ならない。

【００３２】この、ブラック用ヘッドの駆動信号値に対
するＭａｘ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）とＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ
＋Ｂｋ）との差が小さいことが、ブラック用ヘッドのみ
に上述のような補正を行って（コストの安い状態で）有
効に黒すじの程度を改善することができる理由である。

【００３３】これに対してブラック以外の色、例えばシ
アンでは、図２と同様のグラフを書くと、Ｍａｘ（Ｃ＋
Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）は、図２とほぼ同じ大きさになるが、Ｍ
ｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）は当然、シアン単色で記録さ
れる部分があるために、図２中の２点鎖線のようにな
る。

【００３４】したがって、Ｍａｘ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）
とＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）との差が大きくなり、シ
アン用ヘッドに上述のような補正を行っても、ほとんど
効果は望めないことになる。

【００３５】上述のように図２中のＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ
＋Ｂｋ）曲線上の各色ヘッドの駆動信号に対応した各色
インクの記録量を記録したときのにじみ量（図７中のΔ
ｄ）が最も０に近いプラスの値になるようにブラック用
ヘッドのスキャン境界部の記録にあたる吐出ノズルの駆
動信号を小さくする補正量については、発明者による実
験の結果に基づいて決定した。かかる決定の結果を補正
ルックアップテーブルとして図３に示す。

【００３６】図１中の駆動信号補正処理部１３には、例
えば図３のような補正ルックアップテーブルが記憶され
ており、ブラック用ヘッドのスキャン境界部の記録にあ
たる吐出ノズルの駆動信号が大きいとき、すなわち、図
３中の横軸の入力信号が大きいときに、出力信号を小さ
く抑えるように駆動信号の補正を行う。

【００３７】このような補正を行うことによって、より
低いコストで実用上問題のないレベルにまで黒すじを改
善することができた。

【００３８】（第２実施形態）図４に本発明の第２の実
施形態のブロック図を示す。図１と同一の番号を付した
ものは同一の要素を示す。４１はモード指定部で、例え
ば写真モードプロジェクターモード等のモードを指定
し、指定信号を画像処理部１２、駆動信号補正処理部１
３に出力する。

【００３９】画像処理部１２ではモード指定部４１から
の指定信号をうけて、各モードに最適なように画像処理
パラメータを変更する。

【００４０】この画像処理パラメータの変更は種々のパ
ラメータについて行われるが、特に、ＵＣＲ、墨入れの
係数の変更が行われると、図２に示したようなＭｉｎ
（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）曲線、Ｍａｘ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂ
ｋ）曲線の形状が変化し、それにともなって図３に示し
たような補正ルックアップテーブル曲線の形状の変更が
必要になる。

【００４１】駆動信号補正処理部１３ではモード指定部
４１からの指定信号をうけて、上述のような図２に示し
たＭｉｎ（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｂｋ）曲線、Ｍａｘ（Ｃ＋Ｍ＋
Ｙ＋Ｂｋ）曲線の形状変化に対応した補正ルックアップ
テーブル曲線に、補正ルックアップテーブルの入出力特
性を変更する様構成されている。このような処理を行う
ことによって種々のモードに最適な画像処理パラメータ
に最適な補正量で補正を行うことにより、有効に黒すじ
を改善することができた。

【００４２】（第３実施形態）図５に本発明の第３の実
施形態のブロック図を示す。図１と同一の番号を付した
ものは同一の要素を示す。５１は例えば被記録材に光を
照射し、その透過光量の違いで被記録材の種類を検知
し、その検知信号を駆動信号補正処理部１３に出力する
被記録材の種類検知部である。駆動信号補正処理部１３
では、被記録材の種類検知部５１からの検知信号をうけ
て該被記録材の種類のにじみ特性に応じた補正ルックア
ップテーブル曲線の形状に補正ルックアップテーブルの
形状を変更する。

【００４３】このような処理を行うことによって、たと
えば普通紙とＯＨＰ用フィルム等の２種類以上の被記録
材が用いられるフルカラー画像記録装置において、被記
録材の種類にあった補正量で補正を行うことにより、被
記録材の種類によらず有効に黒すじを改善することがで
きた。

【００４４】なお、被記録材の種類の違いによって、画
像処理部１２の画像処理パラメータの変更が必要な場合
には、適宜画像処理パラメータを変更し、それにともな
う補正ルックアップテーブル曲線の形状変更も第２実施
形態と同様に適宜行えばよい。

【００４５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、例えばシアン用，マゼンタ用，イエロー用，ブラッ
ク用の４個のマルチノズルインクジェットヘッドを有
し、該ヘッドをシリアルにスキャンしてフルカラー画像
記録を行うフルカラー画像記録装置において、例えばＵ
ＣＲの係数やマスキング係数等の画像処理パラメータに
応じてシアン用，マゼンタ用，イエロー用のマルチノズ
ルインクジェットヘッドの前記スキャンの境界部の記録
にあたる吐出ノズルを駆動する駆動信号の値の合計を考
慮に入れた状態で、ブラック用のみのマルチノズルイン
クジェットヘッドの前記スキャン境界部の記録にあたる
吐出ノズルを駆動する駆動信号の値が大きいときに、該
駆動信号の値を小さく補正することによって、より低コ
ストで黒すじを防止することが可能とすることが出来
る。

【００４６】以上説明した実施形態においては最も好ま
しい特定色として黒色を用いたが、本発明はかかる特定
色を他の色としてもよい。

【００４７】又、本発明はインクを用いる代わりにトナ
ー等の色材を用いる画像形成装置にも適用することが出
来る。

【００４８】又、シリアルスキャンの境界部の処理が必
要であれば本発明を適用することが出来る。

【００４９】以上説明した様に、高濃度であっても黒す
じの生じることのない良好な画像の形成を行うことが出
来る。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、画像形成部で用いる複
数の記録剤の各々に対応した濃度信号の合計を規制すべ
く、被記録材の種類に対応させて濃度信号を補正するの
で、被記録材の種類にかかわらず高画質の画像を出力す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の装置の構成を示すブ
ロック図。

【図２】本発明の第１の実施形態の装置において用いら
れる画像処理パラメータにおいて、Ｂｋ用ヘッドの駆動
信号に対するＣ用，Ｍ用，Ｙ用，Ｂｋ用、各ヘッドの駆
動信号合計値がとりうる範囲を示した図。

【図３】本発明の第１の実施形態の駆動信号補正処理部
内の駆動信号補正ルックアップテーブルの入出力特性を
示す図。

【図４】本発明の第２の実施形態の装置の構成を示すブ
ロック図。

【図５】本発明の第３の実施形態の装置の構成を示すブ
ロック図。

【図６】本発明を適用可能な記録装置の一例として、フ
ルカラーインクジェット記録装置の構成例を示す斜視
図。

【図７】黒すじ発生のメカニズムを説明するための説明
図。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録剤を用いて被記録材上に画像
   を形成する画像処理装置であり、 前記被記録材の種類を示す信号を入力する入力手段と、 前記画像形成部で用いる複数の記録剤の各々に対応した
   濃度信号の合計を規制すべく、前記被記録材の種類に対
   応させて濃度信号を補正する規制手段と、 前記規制手段で補正された濃度信号に基づき、前記被記
   録材上に画像を形成する画像形成手段とを有することを
   特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 さらに、入力画像データに対して画像処
   理を行う画像処理手段を有し、 前記画像処理手段は前記被記録材の種類に応じた画像処
   理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 画像形成部によって画像が形成される被
   記録材の種類を示す信号を入力し、 前記画像形成部で用いる複数の記録剤の各々に対応した
   濃度信号の合計を規制すべく、前記被記録材の種類に対
   応させて濃度信号を補正し、 前記補正された濃度信号を前記画像形成部に出力するこ
   とを特徴とする画像処理方法。