JP5616719B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
入力されたカラー画像データの画素ごとに、色分解処理によって前記有色インクの各色についての有色インクデータを取得する色分解手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクデータによって示される各色の階調レベルに応じて、前記有色インクの各色についての有色ドット配置を設定する有色ドット配置手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクデータをインデックスとして無色ドット配置テーブルを参照することで、前記複数種類の無色インクのいずれか1つについての無色ドット配置を設定する無色ドット配置手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクのそれぞれを前記有色ドット配置で記録し、前記複数種類の無色インクのうち前記無色ドット配置手段で設定された無色インクを前記無色ドット配置で記録することで記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成手段と、を有し、
前記無色ドット配置テーブルには、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて算出される鏡面光沢度が所定の目標値よりも高い場合には、最も屈折率の低い無色インクが最も屈折率の高い有色インクに重なるように前記無色ドット配置が設定され、
前記鏡面光沢度が前記目標値以下である場合には、最も屈折率の高い無色インクが最も屈折率の低い有色インクまたはいずれの有色インクのドットも配置されない記録媒体露呈部に重なるように前記無色ドット配置が設定されていることを特徴とする。
●システム構成
本実施形態では、顔料色材を含む互いに屈折率の異なる複数色の有色インクにより形成される画像に対し、無色透明の顔料材料を含む互いに屈折率の異なる複数種類の無色インクのいずれかを重畳することで、画像の光沢均一性を向上させる例を示す。以下では、互いに屈折率の異なる2種類の無色インクを用いる場合を例として説明を行う。
図6は、図4に示す画像形成システムにおける主要機能構成を示すブロック図である。本実施形態におけるカラープリンタ401は、顔料色材を含む複数色の有色インクと、無色透明の顔料材料を含む互いに屈折率の異なる複数種類の無色インクを用いて印刷を行うものであり、そのためにインクを吐出する記録ヘッドが用いられる。図4及び図6に示すように、本実施形態の画像形成システムは、この顔料インクを用いるカラープリンタ(以下、プリンタ)401と、ホスト装置もしくは画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ(PC)402を有して構成されるものである。
ここで、印刷データ作成部607における処理ついて詳細に説明する。印刷データ作成部607には、ハーフトーン処理後のデータが入力される。なお本実施形態のハーフトーン処理によれば、256値の多値濃度情報(8ビットデータ)が、誤差拡散処理によって9段階、すなわち9値の階調レベル情報(4ビットデータ)に振り分けられるとする。印刷データ作成部607では、このハーフトーン処理後のデータを所定の体裁に整えることで、実際にプリンタ401へ出力するための印刷データを生成する。図7に、生成された印刷データの構成例を示す。同図に示すように印刷データは、印刷の制御を司る印刷制御情報と、印刷イメージ情報(印刷イメージデータともいう)から構成されている。印刷制御情報は、その画像を記録する「メディア情報」、印刷の「品位情報」、および給紙方法等の「その他制御情報」とから構成されている。「メディア情報」としては記録の対象となる用紙の種類が記述されており、普通紙、光沢紙、コート紙などのうち、いずれか1種類の用紙が規定されている。「品位情報」には印刷の品位が記述されており、高速印刷、高品位印刷のいずれかの品位が規定されている。なお、これらの印刷制御情報はPC402においてユーザが指定した内容に基づいて形成される。また印刷イメージ情報としては、前段のハーフトーン処理によって生成されたC,M,Y,K,Lc,Lmの各4ビットデータが記述されている。以上のように生成された有色インクの印刷データは、プリンタ401内のドット配置パターン化処理部609へ供給される。
本実施形態においては、プリンタ401で顔料インクにより形成される、記録媒体上の画像表面の鏡面光沢度を、無色インクを用いて均一化することを目的とする。ここで、本実施形態における無色インクによる鏡面光沢度制御の原理について説明する。まず非特許文献1によれば、鏡面光沢度は以下の式(1)で表される。
φos :規定された入射角θに対する標準面からの反射光束
Gos :以下の式(2)で算出される、使用した標準面の光沢度(%)
V(λ) :規定された入射角θに対する標準面からの反射光束
ρ0(θ,λ) :屈折率が可視波長範囲全域にわたって一定値1.567であるガラス表面において規定された入射角θでの鏡面反射率
ρ(θ,λ) :屈折率n(λ)を用い、以下に示すフレネルの式(3)によって求められた、規定された入射角θにおける一次標準面の分光鏡面反射率
さらに、各有色インクの分光鏡面反射率と有色ドット面積率が分かれば、加法混色の原理により、例えばシアンとマゼンタの組み合わせにおいて、1画素に相当する任意の単位領域あたりの分光鏡面反射率を算出することができる。この算出は以下の式(7)〜(9)に従う。
nc(λ) :Cインクの屈折率
ρm(θ,λ) :入射角θにおけるMインクの分光鏡面反射率
nm(λ) :Mインクの屈折率
ρc,m(θ,λ) :入射角θにおけるC,M混色時の分光鏡面反射率
rc :Cインクの有色ドット面積率
rm :Mインクの有色ドット面積率
以上のことから、各有色ドットに無色インクを重ねる際に、該無色インクの屈折率と、無色インクドットが最表面を占める面積率(無色ドット面積率)を制御することができれば、画像の色味を変えずに形成画像表面の鏡面光沢度が制御可能となることが分かる。
上述したように本実施形態では、有色インクドットに重ねるように吐出される無色インクの種類およびドット配置を制御するためのLUT6081を作成し、無色ドット配置部608に保持する。以下、本実施形態における無色ドット配置LUT6081の作成処理について、図9のフローチャートを用いて詳細に説明する。なお、このLUT作成処理は、CPU502が対応するプログラムを実行することによって行われる。以下、本実施形態においては、有色インクの構成をC,M,Y,K,Lc,Lmの6色とし、無色ドット配置LUT6081には該6色のインク値に応じた無色インクの種類およびドット配置が設定される。
次にS1405において、S1404で算出された注目インク値に対する最表面色ごとの有色ドット面積率と、S1402で取得された各インクの屈折率とから、鏡面光沢度を算出する。具体的には、上述した式(7),(8)に示したシアンとマゼンタの組み合わせ例と同様に、有色インクの組み合わせに応じて画素ごとの分光鏡面反射率を算出することで、鏡面光沢度をシミュレートすることができる。例えば、注目インク値が示す1画素について、使用されるインクがC,Lc,Y,Mであった場合には、まず上記式(7)〜(9)と同様に、入射角θにおけるC,Lc,Y,Mの各インクの分光鏡面反射率を、それぞれの屈折率を用いて算出する。すると、入射角θにおけるC,Lc,Y,M混色時の分光鏡面反射率ρc,Lc,y,m(θ,λ)が、画像表面における単位領域内での各インクの有色ドット面積率を用いて下式(10)により算出される。なお、ここで単位領域とは、1画素に対応する2×8ドット相当である。(★単位領域が2×8ドットである旨を示しました)。
nc(λ) :Cインクの屈折率
ρLc(θ,λ) :入射角θにおけるLcインクの分光鏡面反射率
nLc(λ) :Lcインクの屈折率
ρy(θ,λ) :入射角θにおけるYインクの分光鏡面反射率
ny(λ) :Yインクの屈折率
ρm(θ,λ) :入射角θにおけるMインクの分光鏡面反射率
nm(λ) :Mインクの屈折率
ρc,Lc,y,m(θ,λ) :入射角θにおけるC,Lc,Y,M混色時の分光鏡面反射率
rc :Cインクの有色ドット面積率
rLc :Lcインクの有色ドット面積率
ry :Yインクの有色ドット面積率
rm :Mインクの有色ドット面積率
すると(6)式から、入射角θにおけるC,Lc,Y,M混色時の上記単位領域の鏡面光沢度Gc,Lc,y,m(θ)が、以下の式(11)に示すように算出される。
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。なお第2実施形態における画像形成システムの構成は上述した第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。上述した第1実施形態においては、複数種類の無色インクに使用するポリマー組成を、その屈折率が互いに異なるようにすることで、画像の光沢均一性を実現する例を示した。しかしながら本発明における光沢制御はこのように屈折率を異ならせる例に限らない。第2実施形態においては、複数種類の無色インクとして互いに浸透率の異なるポリマー組成を適用する例を示す。
複数種類の無色インクとして、そのポリマー組成の浸透率を互いに異ならせることにより、画像の鏡面光沢度に影響を与える画像表面の凹凸を制御することができる。図13に、第2実施形態におけるポリマー組成の一例を示す。例えば、図13に示すような組成の異なる2種類のポリマー(ポリマーC,D)のそれぞれをアルカリ(水酸化カリウム水溶液等)で中和して樹脂水溶液を、図10に示した溶剤に添加する。この操作により、ポリマーCに対しては浸透性が比較的高く、かつ色材を含まない無色インクが作成され、ポリマーDに対しては浸透性が比較的低く、かつ色材を含まない無色インクが作成される。なお、上記ポリマーC,Dに、例えば一般的なカーボンブラックを色材として少量含有させ、薄いグレーインクとしても良い。この場合の色材の含有率は、例えば、黒インクが3.5%のカーボンブラックを含有する場合に対して、薄いグレーインクは0.2%以下の含有率とすれば良い。薄いグレーインクとして使用する場合は、周知の同一色相の濃淡インクを搭載したプリンタにおける淡インクと同様に用いる。また、薄いグレーインクについての色材の含有率はこの数値に限らず、該グレーインクを下地の上に重ねて印字した際に、下地の色が濁らない程度の含有率であれば良い。なお、カーボンブラック等の色材の増減分は、純水を増減させることで調整する。
以下、第2実施形態における無色ドット配置用のLUT6081を作成する処理について、図15のフローチャートを用いて詳細に説明する。なお、第2実施形態においても有色インクの構成をC,M,Y,K,Lc,Lmの6色とする。
Claims (7)
- 顔料色材を含む互いに屈折率の異なる複数色の有色インクと、無色透明の顔料材料を含む互いに屈折率の異なる複数種類の無色インクを用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
入力されたカラー画像データの画素ごとに、色分解処理によって前記有色インクの各色についての有色インクデータを取得する色分解手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクデータによって示される各色の階調レベルに応じて、前記有色インクの各色についての有色ドット配置を設定する有色ドット配置手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクデータをインデックスとして無色ドット配置テーブルを参照することで、前記複数種類の無色インクのいずれか1つについての無色ドット配置を設定する無色ドット配置手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクのそれぞれを前記有色ドット配置で記録し、前記複数種類の無色インクのうち前記無色ドット配置手段で設定された無色インクを前記無色ドット配置で記録することで記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成手段と、を有し、
前記無色ドット配置テーブルには、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて算出される鏡面光沢度が所定の目標値よりも高い場合には、最も屈折率の低い無色インクが最も屈折率の高い有色インクに重なるように前記無色ドット配置が設定され、
前記鏡面光沢度が前記目標値以下である場合には、最も屈折率の高い無色インクが最も屈折率の低い有色インクまたはいずれの有色インクのドットも配置されない記録媒体露呈部に重なるように前記無色ドット配置が設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記無色ドット配置テーブルには、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて算出される鏡面光沢度が前記目標値よりも高い場合には、該鏡面光沢度と該目標値との差分が所定の閾値以下となるまで、前記最も屈折率の低い無色インクが順次、前記有色インクの屈折率の高い順に重なっていくように、前記無色ドット配置が設定され、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて算出される鏡面光沢度が前記目標値以下である場合には、該鏡面光沢度と該目標値との差分が所定の閾値以下となるまで、前記最も屈折率の高い無色インクが順次、前記有色インクおよび前記記録媒体露呈部の屈折率の低い順に重なっていくように、前記無色ドット配置が設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記無色ドット配置テーブルは、その各格子点ごとに、
該格子点の前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて、該有色ドット配置が対応する単位領域内の最表面で各有色インクのドットが占める有色ドット面積率を算出し、
前記最表面に形成される各有色インクの屈折率と前記有色ドット面積率とを用いて、前記単位領域における鏡面光沢度を算出し、
前記鏡面光沢度が前記目標値よりも高い場合には、前記最も屈折率の低い無色インクのドットが前記単位領域内の最表面に占める無色ドット面積率を用いて算出される鏡面光沢度が前記目標値に近づくように、該無色ドット面積率を算出し、該無色ドット面積率に応じて、該単位領域内の無色ドット配置を決定し、
前記鏡面光沢度が前記目標値よりも低い場合には、前記最も屈折率の高い無色インクのドットが前記単位領域内の最表面に占める無色ドット面積率を用いて算出される鏡面光沢度が前記目標値に近づくように、該無色ドット面積率を算出し、該無色ドット面積率に応じて、該単位領域内の無色ドット配置を決定する
ことによって作成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 顔料色材を含む複数色の有色インクと、互いに浸透性の異なる複数種類の無色インクを用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
入力されたカラー画像データの画素ごとに、色分解処理によって前記有色インクの各色についての有色インクデータを取得する色分解手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクデータによって示される各色の階調レベルに応じて、前記有色インクの各色についての有色ドット配置を設定する有色ドット配置手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクデータをインデックスとして無色ドット配置テーブルを参照することで、前記複数種類の無色インクのそれぞれについての無色ドット配置を設定する無色ドット配置手段と、
前記画素ごとに、前記有色インクのそれぞれを前記有色ドット配置で記録し、前記複数種類の無色インクのうち前記無色ドット配置手段で設定された無色インクを前記無色ドット配置で記録することで記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成手段と、を有し、
前記無色ドット配置テーブルには、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて記録媒体表面での有色インクドットの堆積量を算出し、該堆積量が所定の閾値よりも大きい部分には最も浸透性の高い無色インクが重なり、該堆積量が前記閾値以下である部分には最も浸透性の低い無色インクが重なるように、前記無色ドット配置が設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 色分解手段、有色ドット配置手段、無色ドット配置手段、および、顔料色材を含む互いに屈折率の異なる複数色の有色インクと、無色透明の顔料色材を含む互いに屈折率の異なる複数種類の無色インクを用いて画像形成を行う画像形成手段、を有する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記色分解手段が、入力されたカラー画像データの画素ごとに、色分解処理によって前記有色インクの各色についての有色インクデータを取得する色分解ステップと、
前記有色ドット配置手段が、前記画素ごとに、前記有色インクデータによって示される各色の階調レベルに応じて、前記有色インクの各色についての有色ドット配置を設定する有色ドット配置ステップと、
前記無色ドット配置手段が、前記画素ごとに、前記有色インクデータをインデックスとして無色ドット配置テーブルを参照することで、前記複数種類の無色インクのいずれか1つについての無色ドット配置を設定する無色ドット配置ステップと、
前記画像形成手段が、前記画素ごとに、前記有色インクのそれぞれを前記有色ドット配置で記録し、前記複数種類の無色インクのうち前記無色ドット配置ステップにおいて設定された無色インクを前記無色ドット配置で記録することで記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成ステップと、を有し、
前記無色ドット配置テーブルには、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて算出される鏡面光沢度が所定の目標値よりも高い場合には、最も屈折率の低い無色インクが最も屈折率の高い有色インクに重なるように前記無色ドット配置が設定され、
前記鏡面光沢度が前記目標値以下である場合には、最も屈折率の高い無色インクが最も屈折率の低い有色インクまたはいずれの有色インクのドットも配置されない記録媒体露呈部に重なるように前記無色ドット配置が設定されていることを特徴とする画像形成方法。 - 色分解手段、有色ドット配置手段、無色ドット配置手段、および、顔料色材を含む複数色の有色インクと、互いに浸透性の異なる複数種類の無色インクを用いて画像形成を行う画像形成手段、を有する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記色分解手段が、入力されたカラー画像データの画素ごとに、色分解処理によって前記有色インクの各色についての有色インクデータを取得する色分解ステップと、
前記有色ドット配置手段が、前記画素ごとに、前記有色インクデータによって示される各色の階調レベルに応じて、前記有色インクの各色についての有色ドット配置を設定する有色ドット配置ステップと、
前記無色ドット配置手段が、前記画素ごとに、前記有色インクデータをインデックスとして無色ドット配置テーブルを参照することで、前記複数種類の無色インクのそれぞれについての無色ドット配置を設定する無色ドット配置ステップと、
前記画像形成手段が、前記画素ごとに、前記有色インクのそれぞれを前記有色ドット配置で記録し、前記複数種類の無色インクのうち前記無色ドット配置手段で設定された無色インクを前記無色ドット配置で記録することで記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成ステップと、を有し、
前記無色ドット配置テーブルには、
前記有色インクデータに対する前記有色ドット配置に応じて記録媒体表面での有色インクドットの堆積量を算出し、該堆積量が所定の閾値よりも大きい部分には最も浸透性の高い無色インクが重なり、該堆積量が前記閾値以下である部分には最も浸透性の低い無色インクが重なるように、前記無色ドット配置が設定されていることを特徴とする画像形成方法。 - コンピュータ装置で実行されることにより、該コンピュータ装置を請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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