JP3238752B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置用の画像処理装
置に関し、特に複数のインクによりカラー記録を行うカ
ラー記録装置用の画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のカラー記録装置でよく知
られているものに、例えば被記録面へ複数色のインクを
付着させて記録を行うカラーインクジェット記録装置が
ある。

【０００３】これらのカラーインクジェット記録装置で
は、最終的には記録あるいは非記録の２値情報に基づい
て記録を行うので、より多くの階調表現をするために、
各色に対応した濃度データを誤差拡散法等によって２値
化し、この２値情報に応じて記録ヘッドを駆動し、記録
を行うという記録方式をとっているものが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の記録装置によって複写機用紙等の普通紙
に記録を行う場合には、インクの染み込みがインクジェ
ット専用紙よりも少ないために、異なる色インクで表現
される領域の境界部分において、混色の量が多くなって
しまい画像の鮮明度が劣化してしまうという欠点があっ
た。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、普通紙への記録におい
て上記のような境界部分においても混色量が少なく、画
像劣化の少ない記録装置の画像処理装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、複数色に対応する多値データに
基づいて複数のインクによって記録を行う記録装置用の
画像処理装置において、前記複数色に対応する多値デー
タに対して少なくとも平滑化処理とエッジ検出処理を行
う複数の画像処理手段と、該複数の画像処理手段による
異なる処理の結果により複数色間の境界領域を決定する
領域決定手段と、該領域決定手段により決定された複数
色間の境界領域に対して前記複数色に対応する多値デー
タの値を減少する変更を行うデータ値変更手段とを備え
ることを特徴とする。ここで、前記複数の画像処理手段
は、前記平滑化処理として前記複数色に対応する多値デ
ータの各色データの平均値を求める第１の画像処理手段
と、前記エッジ検出処理として前記複数色に対応する多
値データの各色データの２次微分を求める第２の画像処
理手段とを含むことを特徴とすることができる。また、
前記複数のインクによって記録を行う記録装置は、イン
クジェットヘッドによりインクを吐出するカラーインク
ジェット記録装置であることを特徴とすることができ
る。また、前記データ値変更手段から出力する多値デー
タを２値データに変換する２値化手段をさらに有するこ
とを特徴とすることができる。

【０００７】

【作用】本発明では、複数色に対応する多値データに対
して少なくとも平滑化処理とエッジ検出処理を行い、そ
の異なる処理の結果により複数色間の境界領域を決定
し、この決定された複数色間の境界領域に対して複数色
に対応する多値データのレベルを下げるようにしている
ので、色境界（異なる色のインクによって表現される領
域の境界部分）での混色を減らすことができ、例えば普
通紙記録においても画像劣化の少ないカラー記録を提供
できる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【０００９】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例の記録装置の画像処理装置の構成を示す。図１にお
いて、１はインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路であり、ホス
ト装置（不図示）から転送されるＲ（レッド），Ｇ（グ
リーン），Ｂ（ブルー）各８ビットのカラー多値データ
を受け取り、色変換手段２に転送する。色変換手段２
は、インタフェース回路１から転送されたＲ，Ｇ，Ｂの
カラー多値データを内部のマトリクス演算回路により本
記録装置で使用するインクの色、Ｃ（シアン），Ｍ（マ
ゼンタ），Ｙ（イエロー）の多値データに変換する。３
−１，３−２および３−３は、それぞれＣ，Ｍ，Ｙの各
色に対応したフレームバッファであり、色変換手段２に
より変換されたＣ，Ｍ，Ｙの各カラーデータをそれぞれ
１ページ分格納する。４−１は第１の画像処理手段であ
り、フレームバッファ３−１，３−２および３−３に格
納されたカラー多値データを１ピクセルづつ読み出して
画像の平滑化処理を行う。同様に、４−２は第２の画像
処理手段であり、フレームバッファ３−１，３−２およ
び３−３に格納されたカラー多値データを１ピクセルづ
つ読み出して画像のエッヂ検出処理（２次微分）を行
う。これらの画像処理手段４−１，４−２で処理された
画像データは領域決定手段５に送られる。

【００１０】領域決定手段５ではその画像データを基
に、フレームバッファ３−１，３−２および３−３から
データ値変更手段６に入力されるＣ，Ｍ，Ｙの対応する
ピクセルデータが異なるインクによって表現される領域
の境界部分か否かを判断し、その境界部分であると判断
した場合にはデータ値変更手段６に対して指示信号を発
生する。データ値変更手段６はフレームバッファ３−
１，３−２および３−３から１つのピクセルに対応した
多値データを受け取り、領域決定手段５により発生され
た指示信号の有無によりこのカラー多値データの値をあ
らかじめ設定された値にしたがって変更する。７は２値
化手段であり、データ値変更手段６から転送されるＣ，
Ｍ，Ｙのカラー多値データを誤差拡散法により２値化
し、これにより２値化されたデータはインクジェット記
録装置の如き記録装置（図示せず）に転送され記録され
る。

【００１１】図２は本発明が解決しようとしている、異
なるインクによって表現される領域の境界部分を説明す
る図である。図中、左列は色領域が接するパターンを示
しており、ここでは簡略して６つのパターンを示してい
る。また中央の列に示す左列のパターンに対応して、図
１における第１の画像処理手段４−１によって平滑化処
理された平均値を示すグラフであり、一つのパターンに
対してＣ，Ｍ，Ｙの各色の値が示されている。同様に右
列に示すものは、図１における第２の画像処理手段４−
２によってエッヂ検出処理された２次微分値を示すグラ
フである。

【００１２】ここで、本実施例においては図２における
上３つのパターンに対しては、色領域の境界部分におい
て２色以上のインクが接するので、混色量が多くなると
判断して、オリジナルのデータ値を減ずるようにしてい
る。

【００１３】一方、図２の下の３つのパターンに対して
は色領域の境界部分はあっても、その領域と接する他の
色領域がないから混色することがないので、オリジナル
のデータ値を減ずることはしない。これらのパターンの
判断基準には図中のグラフで示される各色データの平均
値と２次微分値とが使用され、それは以下のようにして
図１における領域決定手段５によって判断される。

【００１４】（１）着目するピクセルにおいて、２次微
分のエッジがある１色に関してだけあり、かつ他の色の
平均値があらかじめ定められた閾値以上にない場合に
は、ある色領域は他の色領域とは接しないと判断する
（図２のホワイト−シアンのパターン）。

【００１５】（２）着目するピクセルにおいて、同符号
の２次微分のエッジがある２色に関してあり、かつ残り
の色の平均値があらかじめ定められた閾値以上にない場
合には、ある色領域は他の色領域とは接しないと判断す
る（図２のホワイト−ブルーのパターン）。

【００１６】（３）着目するピクセルにおいて、２次微
分のエッジが３色共にあり、かつそれらの符号が同じ場
合には、ある色領域は他の色領域とは接しないと判断す
る（図２のホワイト−ブラックのパターン）。

【００１７】（４）上記の（１），（２），（３）以外
で、なおかつ２次微分のエッジを少なくとも１色以上持
つ場合には、ある色領域が他の色領域と接すると判断す
る（図２の上の３つのパターン）。

【００１８】図３は本実施例における画像処理手段４−
１，４−２において採用される重み係数を示す。すなわ
ち、同図における左のマトリクスは、画像処理手段４−
１によって処理されるピクセルの範囲とその範囲におけ
るピクセルデータに対して採用される重み係数であり、
各ピクセルのオリジナルデータに対して掛け合わされた
のち合計され、１／９された値が平均値として採用され
る。同様に、図３の右のマトリクスは、画像処理手段４
−２によって処理されるピクセルの範囲とその範囲にお
けるピクセルデータに対して採用される重み係数であ
り、各ピクセルのオリジナルデータに対して掛け合わさ
れたのち合計された値が２次微分値として採用される。

【００１９】図４は本発明の第１の実施例におけるデー
タの処理手順を示すフローチャートである。まず、本装
置は、ステップＳ１においてインタフェース回路１によ
りホスト装置から転送される画像データを入力する。次
に、ステップＳ２に移行して、色変換手段２によりＲ，
Ｇ，ＢデータからＹ，Ｍ，Ｃデータへの変換を行う。さ
らにステップＳ３に移行して、ステップＳ２で変換した
Ｃ，Ｍ，Ｙデータをフレームメモリ３−１，３−２，３
−３に書き込む。さらに、ステップＳ４に移行して、フ
レームメモリ３−１，３−２，３−３に１画面分のデー
タをそれぞれ書き込んだか否かをチェックし、もしも書
き込んでない場合には、ステップＳ１に戻り上記と同様
の処理を繰り返す。

【００２０】一方、既に１画面分のデータを書き込んで
いる場合には、ステップＳ５に進み、フレームメモリ３
−１，３−２，３−３に書き込まれた画像データを１ピ
クセルづつ読み出して、読み出したデータを画像処理手
段１，２（４−１，４−２）およびデータ値変更手段５
の両方に転送する。画像処理手段１，２（４−１，４−
２）に転送されたデータは、それぞれ画像処理されて領
域決定手段５に転送され、領域決定手段５によりオリジ
ナルのデータの値を変更するか否かの判断に使用され
る。一方、データ値変更手段６に転送された画像データ
は、ステップＳ６において領域決定手段５によって出力
される指示信号に従って入力されたデータの値を変更す
る。次に、ステップＳ７に進み、変更された画像データ
を２値化手段７に転送する。

【００２１】さらにステップＳ８において、変更された
画像データを１画面分、２値化手段７に転送したか否か
をチェックし、もしもまだ転送していないならば再びス
テップＳ５に戻って上記と同様の処理を進める。一方、
既に１画面分の画像データを転送している場合には、ス
テップＳ１に戻り再び次の画像データの入力を始める。

【００２２】（第２の実施例）図５の本発明の第２の実
施例の画像処理装置の構成を示す。図５において８−
１，８−２，８−３はラインバッファであり、画像処理
手段１，２（４−１，４−２）で必要なライン数分のピ
クセルデータが格納できるようになっている。このよう
な構成をとることにより、第１の実施例で必要としたフ
レームバッファ３−１，３−２，３−３が不必要とな
り、廉価な構成とすることができる。その他の構成およ
び機能は図１の第１の実施例と同様なので、その詳細な
説明は省略する。

【００２３】（第３の実施例）図６は本発明の第３の実
施例の画像処理装置の構成を示す。図６において９はＤ
／Ａ（デジタル・アナログ）変換器であり、データ値変
換手段６によって出力されたデジタル画像データをアナ
ログ信号に変換し、アナログ信号によってドットサイズ
の大きさを変化させることのできる記録ヘッド、例えば
ピエゾヘッド等に転送する。これにより、第１の実施例
においてはドットデータを記録する、しないの２値デー
タしか扱えない記録装置を想定していたのが、本実施例
によればドットの大きさを可変できる記録装置において
も有効となる。その他の構成は図１の第１の実施例と同
様である。

【００２４】（第４の実施例）図７は本発明の第４の実
施例の画像処理装置の構成を示す。図７においては実施
例１の構成に、さらに３−４で示すフレームバッファが
追加されており、これによりＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ（ブラッ
ク）の４色のインクで記録する場合にも本発明は利用可
能となる。一般に、インクの色数が増えても領域決定手
段の選択条件を変更することにより本発明は有効であ
る。

【００２５】以上述べたように、異なるインクによって
表現される領域の境界部分を画像処理手段４−１，４−
２および領域決定手段５によって識別し、データ値変更
手段６によってオリジナル画像の該当領域のデータの値
を減少するように処理しているので、混色の量を減らす
ことが可能となり、普通紙記録においても画像劣化の少
ないカラー記録装置を提供することが可能となる。

【００２６】なお、ここで述べた上記各実施例において
は、異なるインクによって表現される領域の境界部分の
データの値を減ずる場合だけを述べたが、領域決定手段
５の決定条件の変更と、データ値変更手段６によりあら
かじめ定められた値を変更することにより、特定領域で
のエッジ強調、スムージング、あるいは濃度減少なども
行うことができるのは勿論である。また、入力されるデ
ータはＲ，Ｇ，Ｂデータとしているが色変換手段２によ
り変換可能なデータであれば、これに限らない。また、
直接Ｃ，Ｍ，Ｙデータを受け取る場合には、色変換手段
２は省略してもかまわない。さらに、本画像処理装置は
記録装置内に内蔵しても、あるいはホスト装置と記録装
置の中間に独立して置かれても、さらにはホスト装置内
に内蔵する構成としてもかまわない。

【００２７】このように、本実施例によれば、複数の画
像処理手段４−１，４−２と、この画像処理手段４−
１，４−２によって処理された結果により選択的に領域
を決定する領域決定手段５と、この領域決定手段５の決
定に従ってオリジナルの多値データの値を変更するデー
タ値変更手段６とを備えるようにしたので、異なるイン
クによって表現される領域の境界部分においても、混色
の量を減らすことが可能となる。

【００２８】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００２９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００３０】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００３１】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００３２】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００３３】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００３４】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００３５】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００３６】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数色に対応する多値データに対して少なくとも平滑化
処理とエッジ検出処理を行い、その異なる処理の結果に
より複数色間の境界領域を決定し、この決定された複数
色間の境界領域に対して複数色に対応する多値データの
レベルを下げるようにしているので、色境界（異なる色
のインクによって表現される領域の境界部分）での混色
を減らすことができ、例えば普通紙記録においても画像
劣化の少ないカラー記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】異なるインクによって表現される領域の境界部
分を説明するための模式図である。

【図３】本発明の第１の実施例における画像処理手段に
おいて採用される重み係数を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例の制御手順を示すフロー
チャートである。

【図５】本発明の第２の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図７】本発明の第４の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１ インタフェース回路 ２ 色変換手段 ３−１，３−２，３−３，３−４ フレームバッファ ４−１ 画像処理手段１ ４−２ 画像処理手段２ ５ 領域決定手段 ６ データ値変更手段 ７ ２値化手段 ８−１，８−２，８−３ ラインバッファ ９ Ｄ／Ａ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/525 B41J 2/21 H04N 1/40 H04N 1/46

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色に対応する多値データに基づいて
   複数のインクによって記録を行う記録装置用の画像処理
   装置において、 前記複数色に対応する多値データに対して少なくとも平
   滑化処理とエッジ検出処理を行う複数の画像処理手段
   と、 該複数の画像処理手段による異なる処理の結果により複
   数色間の境界領域を決定する領域決定手段と、 該領域決定手段により決定された複数色間の境界領域に
   対して前記複数色に対応する多値データの値を減少する
   変更を行うデータ値変更手段とを備えることを特徴とす
   る画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記複数の画像処理手段は、前記平滑化
   処理として前記複数色に対応する多値データの各色デー
   タの平均値を求める第１の画像処理手段と、前記エッジ
   検出処理として前記複数色に対応する多値データの各色
   データの２次微分を求める第２の画像処理手段とを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記複数のインクによって記録を行う記
   録装置は、インクジェットヘッドによりインクを吐出す
   るカラーインクジェット記録装置であることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記データ値変更手段から出力する多値
   データを２値データに変換する２値化手段をさらに有す
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   の画像処理装置。