JP4736553B2 - インクジェット記録システム及び画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、光硬化型インクジェット記録システム及びこれに用いられる画像処理プログラムに関する。

一般に、少量多品種の需要に対して臨機応変に対応できるインクジェット記録装置として、従来よりインクジェット方式の記録装置（以下「インクジェット記録装置」と称する。）が知られている。インクジェット記録装置は、記録ヘッドの記録媒体に対向する面に設けられたノズルからインクを吐出して記録媒体上に着弾、定着させることにより記録媒体に画像を記録するものであり、従来のグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式による画像記録手段と異なって製版工程を必要としないため少量の需要にも簡易かつ迅速に対応することができるという特徴を有している。また、騒音が少なく多色のインクを用いることによってカラーでの画像記録も容易に行うことができるという長所がある。

近年では、様々な記録媒体に対応可能なインクジェット記録装置として、光硬化型インクを用いたインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなインクジェット記録装置においては、紫外線などの光に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された光硬化型インクを吐出させ、記録媒体上に着弾したインクに光を照射することで、インクを硬化させ記録媒体上に定着させるものである。このようなインクジェット記録装置は、インク着弾後、光を照射することによりインクが瞬時に硬化するため、記録媒体へのインクの浸透や滲みが少なく、普通紙はもとより、インク受容層を持たずインク吸収性の全くないプラスチックや金属などの記録媒体に対しても画像記録を行うことが可能である。

また、階調表現を豊かにするために、濃淡２種類のインクを用いて大小２種類の大きさのドットを形成することにより、１つの画素に対して、４種類のドット（淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット及び濃大ドット）が記録可能なインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。このようなインクジェット記録装置では、画像データの階調値に応じて、４種類のドットをどのような記録率で用いるかが課題となる。特許文献２の発明においては、画像の滑らかな粒状感の達成とともに、バンディングの抑制の達成も考慮して、階調値の変化に対応する各ドットの記録率が設定されていた。具体的には、特許文献２の図２２に示されるように、階調値の増加に伴い、淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット、濃大ドットの順番にドットが記録されるように各ドットの記録率が設定されている。

また、インクジェット記録方式として、マルチパス記録方式が知られている（例えば、特許文献３参照）。このマルチパス記録方式は、記録ヘッド内の多数のノズルを複数のノズル群に分割し、同一の記録領域に対し複数回の走査を異なるノズル群を用いて行うことにより画像を記録する方式であり、この方式によれば、記録ヘッドのノズル毎の吐出量のばらつきや着弾ずれ、及び紙送り誤差等により生じるスジやムラを低減することができる。
特開２００１−３１０４５４号公報 特開２０００−７９７１０号公報 特開平５−３１９１９号公報

しかしながら、光硬化型インクジェット記録装置においては、以下に示すような光硬化型インクジェット記録装置に特有の課題があり、仮に、上記特許文献２のように、階調値の増加に伴い、淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット、濃大ドットの順番にドットが記録されるように各ドットの記録率を設定しても、この特有の課題は十分に解決されないことがわかった。特に、中間調領域において、走査方向にスジ状のムラが生じることがわかった。

光硬化型インクジェット記録装置を用いてインク吸収性のない記録媒体に記録を行う場合には、着弾したインクが記録媒体に吸収されず盛り上がる。この場合に、着弾位置にずれが生じると、隣のインクの着弾位置との間隔が狭い部分では、インク同士が表面張力により繋がり、広い部分では孤立する。この状態において、記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に走査して記録媒体に記録させると、記録媒体上には走査方向にスジ状のムラが生じる。特に、ドット径が大きいとドット同士が繋がりやすくなり、スジ状のムラは悪化する。

また、光硬化型インクジェット記録装置を用いてインク吸収性のある記録媒体に記録を行う場合には、インクが記録媒体に十分浸透する前に光照射が行われてインクが硬化する。このインクが硬化した部分は、それ以上インクが吸収できない状態になる。マルチパス記録方式の場合には、２回目以降の走査（パス）ではすでにインクが硬化した状態の記録媒体上に記録することになる。各パスにおいて記録する画素は異なるが、通常着弾するインクのドット径は画素を全て覆うように大きめの設定になっているので、実際にはまだ記録されていないことになっている隣の画素まではみ出して記録される。最後の方のパスでは、すでにインクが着弾硬化している上にインクが吐出される確率が高くなる。そうなると、最後の方のパスで着弾したインクは記録媒体に吸収されずに盛り上がることになる。従って、インク吸収性のある記録媒体に記録を行う場合にも、インク吸収性のない記録媒体に記録を行う場合と同様、スジ状のムラが生じ、ドット径が大きいほど悪化する。

そこで、本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、光硬化型インクジェット記録システムにおいて、インク同士が表面張力により繋がることを原因とする中間調領域における走査方向のスジ状のムラを抑制することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、第１の色相について濃淡２種類のインクと前記第１の色相とは異なる色相の第２の色相について濃淡２種類のインクとを、前記インク毎に備える複数の記録ヘッドを有し、前記複数の記録ヘッドの各々から大小２種類のドットを記録媒体上に形成可能な光硬化型のインクジェット記録手段と、入力画像データを該インクジェット記録手段で記録可能とするために前記入力画像データの階調値と濃大、濃小、淡大及び淡小の各ドットの記録率に相当する値とが対応づけられた記録率テーブルを参照して記録データの生成を行う画像処理手段と、からなるインクジェット記録システムであって、
前記光硬化型のインクジェット記録手段は、前記記録媒体の搬送方向とは直交する方向に前記複数の記録ヘッドを走査しながらインクを前記記録媒体に吐出させるものであって、前記複数の記録ヘッドの内、前記第１及び第２の色相の濃インクに対応する複数の記録ヘッドを前記走査方向に配列させ、前記第１及び第２の色相の淡インクに対応する複数の記録ヘッドを前記濃インクに対応する複数の記録ヘッドより記録媒体の搬送方向下流側に前記走査方向に配列して設けると共に、前記記録媒体に前記濃インクに対応する記録ヘッドから吐出された濃インクに対して硬化光を照射した後、前記記録媒体に淡インクに対応する記録ヘッドから淡インクを吐出させるものであり、
前記記録率テーブルは、淡大ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲と濃小ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲とが略一致するように設定されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、濃小ドットを形成するインクと淡大ドットを形成するインクは、同一の記録率において略同等の画像濃度になるようにインク濃度が調整されるとともに、前記記録率テーブルは、同一の階調値における前記濃小ドットの記録率と前記淡大ドットの記録率とが略同等の記録率になるように設定されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記記録率テーブルは、前記入力画像データの最大階調値において濃大ドットが用いられるとともに淡小ドット及び淡大ドットのうち少なくとも一方が用いられるように設定されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、第１の色相について濃淡２種類のインクと前記第１の色相とは異なる色相の第２の色相について濃淡２種類のインクとを、前記インク毎に備える複数の記録ヘッドを有し、前記複数の記録ヘッドの各々から大小２種類のドットを記録媒体上に形成可能であって前記記録媒体の搬送方向とは直交する方向に前記複数の記録ヘッドを走査しながらインクを前記記録媒体に吐出させるものであって、前記複数の記録ヘッドの内、前記第１及び第２の色相の濃インクに対応する複数の記録ヘッドを前記走査方向に配列させ、前記第１及び第２の色相の淡インクに対応する複数の記録ヘッドを前記濃インクに対応する複数の記録ヘッドより記録媒体の搬送方向下流側に前記走査方向に配列して設けると共に前記記録媒体に前記濃インクに対応する記録ヘッドから吐出された濃インクに対して硬化光を照射した後、前記記録媒体に淡インクに対応する記録ヘッドから淡インクを吐出させる光硬化型のインクジェット記録手段へ入力画像データを転送するにあたって、該入力画像データに対して画像処理を行う画像処理プログラムにおいて、コンピュータに、淡大ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲と濃小ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲とが略一致するように設定された記録率テーブルを記憶するステップと、記憶された前記記録率テーブルを参照して前記入力画像データから濃大、濃小、淡大及び淡小の各ドットの記録データの生成を行うステップと、を実行させることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の発明において、前記光硬化型のインクジェット記録手段は、ライン記録方式のインクジェット記録手段であることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、少なくとも一の色相ついて濃淡２種類のインクを備え、且つ各インクについて大小２種類のドットを記録媒体上に形成可能な光硬化型のインクジェット記録手段へ入力画像データを転送するにあたって、該入力画像データに対して画像処理を行う画像処理プログラムにおいて、コンピュータに、淡大ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲と濃小ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲とが略一致するように設定された記録率テーブルを記憶するステップと、記憶された前記記録率テーブルを参照して前記入力画像データから濃大、濃小、淡大及び淡小の各ドットの記録データの生成を行うステップと、を実行させることを特徴としている。

請求項１及び４の発明によれば、濃小ドットに先行して淡大ドットを用いるのに比べて大ドットによるドットの繋がりが減少し、中間調領域での走査方向のムラが抑制される。また淡インクの記録ヘッド、例えばライトシアン（LC）及びライトマゼンタ（LM）の記録ヘッドは、濃インクの記録ヘッド、例えばシアン（C）及びマゼンタ（M）の記録ヘッドの記録媒体搬送方向下流側に設けられているので、淡大ドットは、濃小ドットが記録媒体Pに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に吐出されるようになっている。そのため、淡大ドットは、濃小ドットと繋がることがなくなるので淡大ドットが繋がる確率はより低くなり、走査方向のムラはより軽減される。

請求項２の発明によれば、同一画像濃度の淡大ドットと濃小ドットとがそれぞれ半分の割合で使用されるので、画像濃度の確保、走査方向のムラの抑制、及び良好な粒状感の確保を総体的に満足することができる。

請求項３の発明によれば、淡ドットの付加により高濃度領域での粒状感が改善される。さらに、淡ドットを記録する記録ヘッドは、濃大ドットを記録する記録ヘッドとは異なる記録ヘッドであり、記録媒体上の同一画素にドットを着弾させたとしても、ヘッドによってノズルの位置や吐出方向にばらつきがあるので、濃大ドットの着弾位置とは若干ずれることになる。このため、濃大ドットの着弾位置とはずれのある淡ドットを付加することにより、濃大ドットによる主走査方向のムラが目立たなくなる。ランダムに付加することでより大きい効果を得ることができる。

（１）インクジェット記録システムの構成
図１は、本発明の一実施形態としてのインクジェット記録システムの構成を示すブロック図である。画像処理装置１００とインクジェット記録装置２００とがＬＡＮ等の通信回線４００を介して接続されている。

画像処理装置１００は、パーソナルコンピュータ１１０、パーソナルコンピュータ１１０にビデオインターフェイス（Ｖ−Ｉ／Ｆ）１１１を介して接続されるＬＣＤディスプレイやＣＲＴディスプレイ等の表示装置１３０及びパーソナルコンピュータ１１０に周辺機器インターフェイス（Ｐ−Ｉ／Ｆ）１１２を介して接続されるキーボードやスキャナ等の入力装置１４０から構成されている。

パーソナルコンピュータ１１０は、プログラムに従って画像処理に関わる動作を制御するための各種演算処理を実行するＣＰＵ１１３を中心に、バス１１４により相互に接続された次の各部を備える。

ＲＯＭ１１５は、ＣＰＵ１１３で各種演算処理を実行するのに必要なプログラムやデータを予め格納しており、ＲＡＭ１１６は、ＣＰＵ１１３で各種演算処理を実行するのに必要な各種プログラムやデータが一時的に読み出されるメモリである。

ディスクコントローラ（ＤＤＣ）１１７は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１８やＣＤ−ＲＯＭドライブ１１９との間でのデータのやりとりを制御する。ＨＤＤ１１８には、ＲＡＭ１１６にロードされて実行される各種プログラムやデバイスドライバの形式で提供される各種プログラム等が記憶されている。本実施形態における画像処理に必要なプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭからＣＤ−ＲＯＭドライブ１１９を用いてＨＤＤ１１８にロードされる。

ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）１２０は、通信回線４００を介してネットワークに接続するためのインターフェイスである。このＮＩＣ１２０を介して特定のサーバ３００に接続することにより、画像処理に必要なプログラムをＨＤＤ１１８にダウンロードすることも可能である。

図２は、画像処理装置１００のソフトウェアの構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ１１０では、所定のオペレーティングシステムの下で、アプリケーションプログラム１５０が動作している。アプリケーションプログラム１５０は、スキャナやキーボード等の入力装置１４０を介して画像の取得や編集を行っている。オペレーティングシステムには、ビデオドライバ１５１やプリンタドライバ１５２が組み込まれており、これらのドライバを介して、アプリケーションプログラム１５０から出力された画像データが、表示装置１３０に表示され、インクジェット記録装置２００へ出力される。

アプリケーションプログラム１５０が、印刷命令を発すると、パーソナルコンピュータ１１０のプリンタドライバ１５２が、画像データをアプリケーションプログラム１５０から受け取り、これをインクジェット記録装置２００が印字可能な信号に変換している。図２に示した例では、プリンタドライバ１５２の内部には、アプリケーションプログラム１５０が扱っている画像データを画素単位のＲＧＢ階調データに変換するラスタライズ処理部１５３、ＲＧＢ階調データをインクジェット記録装置２００の発色特性に応じたＣＭＹＫ階調データに変換する色変換処理部１５４、記録率テーブル１５８を参照することにより、色変換処理後のＣＭＹＫ階調データから各ＣＭＹＫ色の各ドット（淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット及び濃大ドット。但し、Ｙ，Ｋについては濃小ドット及び濃大ドットのみ）に対応するレベルデータを生成する各ドットのレベルデータ生成部１５５、生成された各ドットのレベルデータをインクジェット記録装置２００で印刷可能な階調数に変換する多値化処理部１５６、多値化処理された画像データをインクジェット記録装置２００に転送すべき順に並べ替えるインターレースデータ生成部１５７が備えられている。

図３は、インクジェット記録装置２００の概略を示す構成図である。インクジェット記録装置２００には、平板上に形成され記録媒体Ｐを支持するプラテン２０１が設けられている。プラテン２０１の上方には、プラテン２０１の長手方向に延在する棒状のガイドレール２０２が設けられている。このガイドレール２０２には、キャリッジ２０３が支持されており、キャリッジ２０３はガイドレール２０２に沿って主走査方向Ａ，Ｂに往復自在となっている。また、インクジェット記録装置２００には、記録媒体Ｐを主走査方向Ａ，Ｂと直交する搬送方向Ｘに搬送する搬送ローラ２０４が設けられている。

キャリッジ２０３には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ライトシアン（ＬＣ）、及びライトマゼンタ（ＬＭ）に対応した６つの記録ヘッド２０５が搭載されている。ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッドは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の記録ヘッドの搬送方向Ｘの下流側に設けられている。各記録ヘッド２０５の記録媒体と対向する面には、列状に形成された複数のインク吐出口（図示せず）が搬送方向Ｘに沿って設けられ、記録媒体Ｐに対してインクを吐出するようになっている。

大ドット及び小ドットの形成は、記録媒体Ｐ上の１つの画素に吐出するインクの吐出回数を変更することにより行っている。もちろん、インクを吐出する際に用いる駆動波形を制御して一度に吐出するインク量を変更してもよいし、大小２種類のノズル径を有する記録ヘッドを用いてもよい。

６つの記録ヘッド２０５を挟んでキャリッジ２０３の両端には、紫外線光源２０６が設けられている。紫外線光源２０６は、記録媒体Ｐの上に吐出され着弾したインクを硬化定着させる光として紫外線を照射する。この紫外線光源としては、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、半導体レーザ、冷陰極管、エキシマーランプ、又はＬＥＤ等を適用することが可能である。

本実施形態に用いられるインクは、光としての紫外線が照射されることにより硬化する性質を具備する光硬化型インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。上記光硬化型インクは、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、この両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能である。また、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクの方が機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。カチオン重合系インクは、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物である。

また、記録媒体Ｐとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の種々の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等の各種形態が適用可能である。

図４は、インクジェット記録装置２００の制御構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置２００は、プログラムに従ってインクジェット記録装置２００に関わる動作を制御するための各種演算処理を実行するＣＰＵ２０８を中心に、バス２０７により相互に接続された次の各部を備える。

ＲＯＭ２０９は、ＣＰＵ２０８で各種演算処理を実行するのに必要なプログラムやデータを予め格納しており、ＲＡＭ２１０は、ＣＰＵ２０８で各種演算処理を実行するのに必要な各種プログラムやデータが一時的に読み出されるメモリである。

キャリッジ駆動回路２１１は、キャリッジ２０３を移動させるためのモータ（図示せず）を駆動するための回路であり、キャリッジ２０３を主走査方向Ａ，Ｂに往復走査させるようにＣＰＵ２０８により制御される。記録媒体搬送駆動回路２１２は、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに搬送させるためのモータ（図示せず）を駆動するための回路であり、キャリッジ２０３の動作に合わせて記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに間欠搬送させるようにＣＰＵ２０８により制御される。ヘッド駆動回路２１３は、記録ヘッド２０５からインクを吐出させるための圧電素子等のインク吐出駆動素子（図示せず）を駆動するための回路であり、画像データに基づいてインク吐出が行われるようにＣＰＵ２０８により制御される。紫外線光源駆動回路２１４は、紫外線光源２０６を駆動するための回路であり、記録媒体Ｐの上に吐出され着弾したインクを硬化定着させるようにＣＰＵ２０８により制御される。

ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）２１５は、通信回線４００を介してネットワークに接続するためのインターフェイスであり、このＮＩＣ２１５を介して印刷画像データが入力される。

次に、インクジェット記録装置２００の画像記録動作について説明する。ＣＰＵ２０８は、キャリッジ駆動回路２１１と記録媒体搬送駆動回路２１２とを制御して、キャリッジ２０３を一定速度で主走査方向Ａ，Ｂに往復移動させるとともに、キャリッジ２０３の移動方向切り替えの際に、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに所定量ずつ間欠搬送させる。また、ＣＰＵ２０８は、紫外線光源駆動回路２１４を制御して、画像記録の際には紫外線光源２０６を点灯させ、各走査で吐出されて記録媒体Ｐに着弾したインクに対して紫外線を照射させ、インクを硬化定着させる。

本実施形態では、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッド２０５は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の記録ヘッドの搬送方向Ｘの下流側に設けられているので、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）のインクは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のインクが記録媒体Ｐに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に吐出されるようになっている。そのため、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）のインクは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のインクと繋がることがなくなり、走査方向のスジ状のムラは軽減される。

また、インクジェット記録装置２００は、上述したマルチパス記録方式を採用している。本実施形態では、６回の走査で画像記録を行っている。

図５は、インクジェット記録装置２００における上記の画像記録動作を概念的に示す図である。図５においては、記録媒体Ｐ上の所定の記録領域に着目するため、便宜上、記録媒体Ｐを固定し、記録ヘッド２０５の方を相対的に移動させる形で示している。図中に１１個のヘッドが示されているが、これは全て同一の１つの記録ヘッド２０５であり、各走査での記録媒体Ｐに対する記録ヘッド２０５の位置を分かりやすく示しているにすぎない。図中における隣接するヘッド間の副走査方向の位置ずれが、走査毎に間欠搬送される記録媒体Ｐの送り量に相当する。

図中の破線間の記録媒体Ｐ上の１つのバンドに着目すると、この１バンドは、６回の走査で画像記録が行われており、ＣＰＵ２０８は、ヘッド駆動回路２１３を制御して、６回の走査で１バンド中の全ての画素の記録が完了するように記録ヘッド２０５からインクを吐出させる。

例えば、図中のバンドＡは、主走査方向Ａに沿って第１走査が行われ、記録ヘッド２０５の一端側のノズル群から吐出されるインクによって１走査目の画像記録が行われるとともに、紫外線光源２０６からの紫外線照射により記録されたインクの硬化定着が行われる。次に、主走査方向Ｂに沿って第２走査が行われ、記録ヘッド２０５の前記一端側のノズル群の内側のノズル群から吐出されるインクによって２走査目の画像記録が行われるとともに、紫外線光源２０６からの紫外線照射により記録されたインクの硬化定着が行われる。同様に、第３走査、第４走査、第５走査が順次行われ、最後に、主走査方向Ｂに沿って第６走査が行われ、記録ヘッド２０５の他端側のノズル群から吐出されるインクによって６走査目の画像記録が行われるとともに、紫外線光源２０６からの紫外線照射により記録されたインクの硬化定着が行われる。このようにして、バンドＡの中の全ての画素について記録、定着が完了する。

バンドＢについては、第２走査から第７走査における６回の走査で画像記録及び定着が行われ、バンドＣについては、第３走査から第８走査における６回の走査で画像記録及び定着が行われる。

図６（ａ）は、バンドＡを６回の走査で記録する場合に、各画素に第何走査でインクが吐出されるかをドットマトリクスで示した図である。図において、横方向が主走査方向であり、各マスが１つの画素を示している。１から６までの数字は、各画素に対して第何の走査でインクが吐出されるかを示している。第１走査においては、図中の１番の画素にインクが吐出され、第２走査においては２番の画素にインクが吐出される。以下、第３走査において３番の画素、第４走査において４番の画素、第５走査において５番の画素、最後に第６走査において６番の画素、にインクが吐出され全ての画素が記録される。同様に、図６（ｂ）は、バンドＢを記録する場合を示している。第２走査から第７走査におけるそれぞれの走査でそれぞれの番号の画素が記録される。

（２）記録データ生成制御
本実施形態における記録データ生成の制御処理について説明する。記録データ生成制御ルーチンの流れを図７に示す。これは、パーソナルコンピュータ１１０のＣＰＵ１１３が実行する処理である。

この処理が開始されると、ＣＰＵ１１３は、画像データを入力する（ステップＳ１００）。この画像データは、図２に示したアプリケーションプログラム１５０から受け渡されるデータである。

次に、ＣＰＵ１１３は、インクジェット記録装置２００の記録解像度に対応した画素を設定し、入力された画像データを、各画素毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色について、値０から２５５の２５６段階の階調値を有するデータに変換するラスタライズ処理を行う（ステップＳ１１０）。

次に、ＣＰＵ１１３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値からなる画像データをインクジェット記録装置２００で使用するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の階調値に変換する色変換処理を行う（ステップＳ１２０）。この処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの組み合わせからなる色をインクジェット記録装置２００で表現するためのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋを記憶した色変換テーブル（図示せず）を用いて行われる。

次に、ＣＰＵ１１３は、記録率テーブル１５５を参照することにより、色変換処理後のＣＭＹＫ階調データから各ＣＭＹＫ色の各ドット（淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット、及び濃大ドット。但し、Ｙ，Ｋについては濃小ドット及び濃大ドットのみ）に対応するレベルデータを生成する各ドットのレベルデータの生成を行う。（ステップＳ１３０）。

シアン（Ｃ）あるいはマゼンタ（Ｍ）の各ドットのレベルデータの設定について図８を用いて説明する。図８は、シアンあるいはマゼンタの淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット及び濃大ドットの記録率及びレベルデータと階調値との関係を示したグラフである。ドットの記録率とは、後述の多値化処理（２値化処理）を行った後に、ある階調のベタ領域を形成する際に該領域内に形成されるドットが、該領域内の画素に対して占める割合をいう。レベルデータとは、ドットの記録率を値０〜２５５の２５６段階に変換したデータをいう。

対象となる画素の階調値に応じた各ドットのレベルデータをグラフから読みとる。例えば、図８に示すように、入力された階調値がＧ１であれば、淡大ドット及び濃小ドットのレベルデータはＬ１、濃大ドットのレベルデータはＬ２となるとともに、淡小ドットのレベルデータは０となる。このように、階調値データから各ドットのレベルデータが生成される。

実際には、各ドットにおける階調値とレベルデータとの関係を一次元テーブルとして記憶しておき、このテーブルを参照してレベルデータを求めている。このテーブルが先に図２で示した記録率テーブル１５８に相当する。

次に、ＣＰＵ１１３は、生成された各ドットのレベルデータに対して多値化処理を行う（ステップＳ１４０）。多値化とは、原画像データの階調値（本実施形態では２５６階調）をインクジェット記録装置２００が各画素毎に表現可能な階調値に変換することをいう。本実施形態では、「ドット有」「ドット無」の２階調への多値化を行っているが、さらに多くの階調への多値化を行うものとしてもよい。

次に、ＣＰＵ１１３は、インターレースデータの生成を行う（ステップＳ１５０）。多値化されたラスタデータをインクジェット記録装置２００の記録ヘッド２０５に転送する順序に並べ替える。本実施形態では、上述したように、６パスのマルチパス記録方式であり、まず、図６（ａ）における１番のデータをピックアップし、その後、２番、３番、４番、５番、６番のデータを順にピックアップして、記録ヘッド２０５に転送する順序にデータを並べ替える。

こうして、インクジェット記録装置２００が記録可能なデータが生成されると、ＣＰＵ１１３は該データを出力し、インクジェット記録装置２００に転送する（ステップＳ１６０）。

（３）各ドット（淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット、及び濃大ドット）の記録率と階調値との関係
本発明の特徴部である各ドット（淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット、及び濃大ドット）の記録率と階調値との関係について、図８を用いて説明する。

本実施形態においては、濃淡２種類のインクを用いているシアンとマゼンタのインクが対象となる。

階調値が小さい領域（低濃度領域）では、淡小ドットにより記録が行われ、中間調領域では淡大ドットと濃小ドットとにより記録が行われ、階調値が大きい領域（高濃度領域）では、濃大ドットにより記録が行われる。

上述の特許文献２と異なる点は、淡大ドットが用いられる階調値の範囲と濃小ドットが用いられる階調値の範囲とが略一致しているという点である。

光硬化型インクジェット記録装置では、上述したように着弾したインク同士が表面張力により繋がることで走査方向にムラが生じることがわかった。

径の大きな淡大ドットは、径の小さな濃小ドットに比べて隣接するドットと繋がりやすいので、特許文献２のように、中間調領域の濃度を得るべく濃小ドットに先行して淡大ドットを用いると、走査方向のムラを生じやすくなってしまう。

図８のように、淡大ドットが用いられる階調値の範囲と濃小ドットが用いられる階調値の範囲とが略一致することにより、特許文献２に比べて淡大ドットによるドットの繋がりが減少し、中間調領域での走査方向のムラが抑制される。

さらに、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッドは、図３に示すようにシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の記録ヘッドの搬送方向Ｘの下流側に設けられているので、淡大ドットは、濃小ドットが記録媒体Ｐに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に吐出されるようになっている。そのため、淡大ドットが濃小ドットと繋がる確率はより低くなり、走査方向のムラはより軽減される。

また、同一の記録率における淡大インクの画像濃度と濃小インクの画像濃度とが略同等になるようにインクの濃度を調整するとともに、同一の階調値に対する淡大ドットの記録率と濃小ドットの記録率とが略同等になるように設定すれば、同一画像濃度の淡大ドットと濃小ドットとがそれぞれ半分の割合で使用されるので、画像濃度の確保、走査方向のムラの抑制、及び良好な粒状感の確保を総体的に満足することができる。

また、図８においては階調値に対する淡大ドットの記録率と濃小ドットの記録率とが略同等になるように設定しているが、例えば、図９のように、濃小ドットの記録率を淡大ドットの記録率よりも相対的に低くすることにより、粒状感を改善する方向に制御することができる。淡大ドットの記録率及び濃小ドットの記録率の大きさは、走査方向のムラ及び粒状感の状態を考慮して適宜決定すればよい。

また、図１０のように、濃大ドットが用いられる高階調領域に淡小ドットを用いることにより、高濃度領域での粒状感が改善される。さらに、淡小ドットを記録する記録ヘッドは、濃大ドットを記録する記録ヘッドとは異なる記録ヘッドであり、記録媒体上の同一画素にドットを着弾させたとしても、ヘッドによってノズルの位置や吐出方向にばらつきがあるので、濃大ドットの着弾位置とは若干ずれることになる。このため、濃大ドットの着弾位置とはずれのある淡小ドットを付加することにより、濃大ドットによる主走査方向のムラが目立たなくなる。ランダムに付加することでより大きい効果を得ることができる。

さらに、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッドは、図３に示すようにシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の記録ヘッドの搬送方向Ｘの下流側に設けられているので、淡小ドットは、濃大ドットが記録媒体Ｐに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に吐出されるようになっている。そのため、淡小ドットが濃大ドットと繋がる確率はより低くなり、走査方向のムラはより軽減される。淡小ドットを用いるのではなく淡大ドットを用いることによっても同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、記録ヘッドを主走査方向に往復走査させるとともに、記録媒体を主走査方向と直交する方向に間欠搬送させながら、各記録ヘッドからインクを吐出させて画像形成を行うシリアル記録方式のインクジェット記録装置について説明を行ったが、図１１に示すように、プラテン２５１の記録媒体の搬送方向Ｘ方向の上流側からブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッド２５５を記録媒体Ｐの幅方向に亘って設けるとともにこれらの記録ヘッドの下流側に紫外線光源２５６を設けたライン記録方式のインクジェット記録装置２５０に適用して、ライン記録方式の主走査方向である記録媒体Ｐの搬送方向Ｘにおけるムラを抑制することも可能である。

ライン記録方式では、上述したマルチパス記録を行うことができないので、搬送方向のムラは目立ちやすい。このため、ライン記録方式に本発明を適用することは非常に有意義である。

この場合に、図１２に示すように、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の記録ヘッドとライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッド２５５との間に紫外線光源２５６を設け、濃小ドットが記録媒体Ｐに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に淡大ドットを吐出するようにすることにより、淡大ドットが濃小ドットと繋がる確率はより低くなり、走査方向のムラはより軽減される。

また、本実施形態では、図３又は図１１に示すように、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッドをシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の記録ヘッドの搬送方向Ｘの下流側に設けるようにして、濃小ドットが記録媒体Ｐに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に淡大ドットを吐出するようにしたが、逆に、ライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（ＬＭ）の記録ヘッドをシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の記録ヘッドの搬送方向Ｘの上流側に設けるようにして、淡大ドットが記録媒体Ｐに吐出され紫外線照射を受けて硬化定着した上に濃小ドットを吐出するようにしても、淡大ドットが濃小ドットと繋がる確率は低くなるので、走査方向のムラは軽減される。

また、本実施形態では、各ドットのレベルデータ作成処理を含む画像処理は、パーソナルコンピュータ１１０で行ったが、インクジェット記録装置２００内で行ってもよい。さらに、画像処理をパーソナルコンピュータ１００とインクジェット記録装置２００とで分担し、例えば、多値化処理以降はインクジェット記録装置２００側で行ってもよい。

また、本実施形態では、各ドットのレベルデータの作成を含む画像処理は、プリンタドライバにその機能をもたせたが、プリンタドライバとは別の画像処理ソフトウェアにもたせてもよい。

また、本実施形態では、紫外線を照射することにより硬化するインクを用いて画像記録を行うものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波といった紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクであってもよい。この場合、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用される。また、紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源に代えて、その光を照射する光源を適用する。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像処理装置のソフトウェアの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略を示す構成図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置における画像記録動作の概念図である。 図６（ａ）は、バンドＡを６回の走査で記録する場合に、各画素に何走査目でインクが吐出されるかをドットマトリクスで示した図である。図６（ｂ）は、バンドＢを記録する場合のドットマトリクスを示した図である。 本発明の実施形態に係る記録データ生成制御ルーチンを示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット及び濃大ドットの記録率及びレベルデータと階調値との関係を示した図である。 本発明の実施形態に係る淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット及び濃大ドットの記録率及びレベルデータと階調値との関係を示した図である。 本発明の実施形態に係る淡小ドット、淡大ドット、濃小ドット及び濃大ドットの記録率及びレベルデータと階調値との関係を示した図である。 本発明の実施形態に係るライン記録方式のインクジェット記録装置の概略を示す構成図である。 本発明の実施形態に係るライン記録方式のインクジェット記録装置の概略を示す構成図である。

符号の説明

１００ 画像処理装置
１１０ パーソナルコンピュータ
１５２ プリンタドライバ
１５３ ラスタライズ処理部
１５４ 色変換処理部
１５５ 各ドットのレベルデータ生成部
１５６ 多値化処理部
１５７ インターレースデータ生成部
１５８ 記録率テーブル
２００，２５０ インクジェット記録装置
２０５，２５５ 記録ヘッド
２０６，２５６ 紫外線光源

Claims (4)

1. 第１の色相について濃淡２種類のインクと前記第１の色相とは異なる色相の第２の色相について濃淡２種類のインクとを、前記インク毎に備える複数の記録ヘッドを有し、前記複数の記録ヘッドの各々から大小２種類のドットを記録媒体上に形成可能な光硬化型のインクジェット記録手段と、入力画像データを該インクジェット記録手段で記録可能とするために前記入力画像データの階調値と濃大、濃小、淡大及び淡小の各ドットの記録率に相当する値とが対応づけられた記録率テーブルを参照して記録データの生成を行う画像処理手段と、からなるインクジェット記録システムであって、
   前記光硬化型のインクジェット記録手段は、前記記録媒体の搬送方向とは直交する方向に前記複数の記録ヘッドを走査しながらインクを前記記録媒体に吐出させるものであって、前記複数の記録ヘッドの内、前記第１及び第２の色相の濃インクに対応する複数の記録ヘッドを前記走査方向に配列させ、前記第１及び第２の色相の淡インクに対応する複数の記録ヘッドを前記濃インクに対応する複数の記録ヘッドより記録媒体の搬送方向下流側に前記走査方向に配列して設けると共に、前記記録媒体に前記濃インクに対応する記録ヘッドから吐出された濃インクに対して硬化光を照射した後、前記記録媒体に淡インクに対応する記録ヘッドから淡インクを吐出させるものであり、
   前記記録率テーブルは、淡大ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲と濃小ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲とが略一致するように設定されていることを特徴とするインクジェット記録システム。
2. 濃小ドットを形成するインクと淡大ドットを形成するインクは、同一の記録率において略同等の画像濃度になるようにインク濃度が調整されるとともに、前記記録率テーブルは、同一の階調値における前記濃小ドットの記録率と前記淡大ドットの記録率とが略同等の記録率になるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録システム。
3. 前記記録率テーブルは、前記入力画像データの最大階調値において濃大ドットが用いられるとともに淡小ドット及び淡大ドットのうち少なくとも一方が用いられるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録システム。
4. 第１の色相について濃淡２種類のインクと前記第１の色相とは異なる色相の第２の色相について濃淡２種類のインクとを、前記インク毎に備える複数の記録ヘッドを有し、前記複数の記録ヘッドの各々から大小２種類のドットを記録媒体上に形成可能であって前記記録媒体の搬送方向とは直交する方向に前記複数の記録ヘッドを走査しながらインクを前記記録媒体に吐出させるものであって、前記複数の記録ヘッドの内、前記第１及び第２の色相の濃インクに対応する複数の記録ヘッドを前記走査方向に配列させ、前記第１及び第２の色相の淡インクに対応する複数の記録ヘッドを前記濃インクに対応する複数の記録ヘッドより記録媒体の搬送方向下流側に前記走査方向に配列して設けると共に前記記録媒体に前記濃インクに対応する記録ヘッドから吐出された濃インクに対して硬化光を照射した後、前記記録媒体に淡インクに対応する記録ヘッドから淡インクを吐出させる光硬化型のインクジェット記録手段へ入力画像データを転送するにあたって、該入力画像データに対して画像処理を行う画像処理プログラムにおいて、コンピュータに、淡大ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲と濃小ドットが用いられる前記入力画像データの階調値の範囲とが略一致するように設定された記録率テーブルを記憶するステップと、記憶された前記記録率テーブルを参照して前記入力画像データから濃大、濃小、淡大及び淡小の各ドットの記録データの生成を行うステップと、を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

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