JP5676967B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。

従来、文字や画像などを記録紙やフィルムなどのシート状の記録媒体に形成するための方式として様々な方式が知られている。記録媒体に記録剤（色材）を付着して、記録媒体上に画像を形成するインクジェット方式はその代表例である。インクジェット方式の場合、インクとして、染料を色材に用いた染料インクや、顔料を色材に用いた顔料インクが広く用いられている。

顔料インクの場合、色材である顔料は、その直径が数１０ｎｍから数１００ｎｍ程度の粒子であり、一般的な記録媒体の繊維の隙間より大きい。そのため、色材が記録媒体の表面に堆積するという特徴を持つ。また、粒子であるために分解されづらく、耐光性、耐ガス性において染料インクより優れる。

一方で、顔料インクには、記録媒体に照明された正反射光が色付き、視覚的に目立ってしまうという課題がある。ここで、正反射光とは、入射光に等しい角度で反射する光のことである。例えば、スポットライトなどの光源下に記録後の記録媒体を置いた場合において、記録媒体に写り込んだ光が正反射光である。正反射光が色付く原因として、ブロンズと薄膜干渉が知られている。

ブロンズは、界面における反射に波長依存性があるために生じる現象である。インクによって固有の色になることが知られており、特にシアンインクで顕著である。例えば、シアンインクによって形成された画像領域では、正反射光はマゼンタ色に色付く。特許文献１には、記録媒体で画像が形成される際に、ブロンズを表す刺激値のより小さい記録剤が刺激値の大きい記録剤の上に重なるように色材の重ね順を決定することでブロンズの発生を抑制する技術が開示されている。

特開２００７−０７１１９７号公報 特開２００６−１７７７９７号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、薄膜干渉による正反射光の色付きを低減することはできない。薄膜干渉は、光路差に基づく光の位相ずれにより、特定の波長で強めあったり弱めあったりする結果、反射光に色が付く現象である。図１は、薄膜干渉の発生原理を説明する模式図である。顔料インクで画像を形成した場合、記録媒体１０５上に記録された色材層１０６の表面に入射した光１０１は、表面で反射する光１０２と、色材層１０６を透過後に記録媒体１０５の表面で反射し色材層１０６から出射する光１０４が存在する。さらには、多重反射成分１０３が存在する。光１０４の光路長は、色材層１０６を通過する分、光１０２より長くなる。この光路長差に基づく光の位相のずれにより、特定の波長がその強度を強めあったり弱めあったりする干渉が発生し、反射光に色が付く現象が発生する。

薄膜干渉によって生じる色は、光の位相のずれが光路長差に基づいている為、色材層の厚さによって決まる。図２は、入射角を４５度とした場合の色材層１０６の厚みを１００ｎｍから３００ｎｍまで２０ｎｍ間隔で変化させたときの干渉色をＣＩＥ―Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間のａ＊ｂ＊平面にプロットした図である。なお、空気層の屈折率を１、色材層１００６の屈折率を１．５、記録媒体の屈折率を１．３とした。色材層１０６の厚みが変化して光路長差も変化すると、発生する干渉色が様々に変化することが図２から確認できる。

本発明では、インクの厚さを制御することで正反射光の色付きを低減することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、複数のカラー顔料インクを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記複数のカラー顔料インクのうち、相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの、記録媒体上にドットの重なり数を変えて複数印字した中で正反射光の色付きが低減するようなドットの重なり数の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記ドットの重なり数の情報を取得し、当該重なり数となるようにドットを配置した前記相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの吐出データを生成する手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、インクの厚さを制御することで、正反射光の色付きを低減させることが可能である。

薄膜干渉の原理を説明する模式図である。 インクの膜厚を変化させた時の色付きの変化を示す図である。 階調を変えて印字したグレイインクの正反射光の色付きの変化を模式的に示す図である。 実施形態１に係るプリントシステムを構成するホスト装置と画像形成装置の内部構成を示す図である。 ドット配置パターン化部の変換処理における入力レベルに対する出力パターンを示した図である。 マルチパス方式の記録方法を説明するための図である。 低濃度インクの最適なドットの重なり数を特定する処理の流れを示すフローチャートである。 低濃度インクのドット重なり数ｎが１〜５までの各サンプルの断面図の模式図である。 ドットの直径が３０μｍの場合のサンプル上のドット配置の一例を示す図である。 正反射光の測定の幾何条件を表す模式図である。 パス数が４の場合の、各走査の吐出データの一例を示す図である。 マルチパス方式における記録の過程を示した図である。 記録素子基板の一例を示した図である。 実施形態２にかかるプリントシステムを構成するホスト装置と画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。 クリアドットの重なり数ｎが０〜５までの各サンプルの断面図の模式図である。 画素毎にクリアインクの吐出データを生成する処理の流れを示すフローチャートである。

［実施形態１］
記録媒体に印刷された画像の画質を左右する主要な要因の１つとして粒状感がある。この粒状感を効果的に低減する方法として、通常用いられる記録剤の他に、より濃度の薄い記録剤を併せて用いることが知られている。例えば、通常用いられる記録剤がブラックインクであれば、グレイインクを用いる等である。顔料の濃度に関して通常用いられる濃度のインクの他により低い濃度のインクを、特にハイライト部など画像の低濃度部で用いることによって粒状感を低減することが可能である。

粒状感の低減に利用される低濃度のインクにおいては、色材層１０６を透過する光の量が増えるため薄膜干渉が起き易くなる。その結果、ブロンズと薄膜干渉の両方によって正反射光の色付きが生じる。その色付きは、ブロンズと薄膜干渉の両方の性質を持っている。すなわち、ブロンズの性質である固有の色になることと、薄膜干渉の性質である色材層の厚さが増すにつれ時計周りに色付きが変化することが同時に起きる。図３は、階調を変えて印字したグレイインクの正反射光の色付きの変化を模式的に示す図である。図３から分かるように、色材層の厚さが薄い領域では、色材層の厚さが増すにつれてブロンズの性質によりある色相の方向に変化し、更に色材層を厚くしていくと、時計回りに色付きが変化する振る舞いを示す。従って、低濃度のインクにおいては、ブロンズによる色付きと薄膜干渉による色付きが相殺されて正反射光の色付きが目立たなくなるような条件が存在することが分かる。

そこで、本実施形態では、低濃度のインクの厚みを調整したマスクデータを用いることで正反射光の色付きを低減するようにする。

（プリントシステムの概要）
図４は、本実施形態に係るプリントシステムを構成するホスト装置（ＰＣ）とインクジェット方式の画像形成装置（インクジェットプリンタ）の内部構成を示す図である。インクジェットプリンタは、色材として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、グレイの基本色インク５種によって印刷を行う。その為にこれら５種のインクを吐出する記録ヘッド４１１を備えている。

ＰＣのオペレーティングシステムで動作するプログラムとして、アプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーション４０１はプリンタで印刷する画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。ＰＣは、デジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データをＣＦカードによって取り込むことができる。また、スキャナで読み取った例えばＴＩＦＦ形式の画像データやＣＤ−ＲＯＭに格納されている画像データも取り込むことができる。さらには、インターネットを介してウエブ上の画像データを取り込むこともできる。これらの取り込まれた画像データは、ＰＣのモニタに表示されてアプリケーション４０１を介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。そして、印刷の指示に応じてこの画像データがプリンタドライバに渡される。

プリンタドライバは、カラーマッチング４０２、色分解４０３、γ補正４０４、ハーフトーニング４０５、および印刷データ作成４０６の各処理を行う。

カラーマッチング４０２は、色域(Ｇａｍｕｔ)のマッピングを行う。カラーマッチング４０２は、３次元ＬＵＴを用い、これに補間演算を併用して８ビットの画像データＲ、Ｇ、Ｂをプリンタの色域内のデータＲ、Ｇ、Ｂに変換するデータ変換を行う。３次元ＬＵＴは、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、本プリントシステムのインクジェットプリンタによって再現される色域内に写像する関係を内容とするルックアップテーブルである。

色分解４０３は、上記色域のマッピングがなされたデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した色分解データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｇｙを求める処理を行う。この処理は、カラーマッチングと同様３次元ＬＵＴに補間演算を併用して行う。出力は各色８ビットで、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｇｙの色材量に対応した値に使用される。

γ補正４０４は、色分解４０３によって求められた色分解データの各色のデータごとにその階調値変換を行う。具体的には、インクジェットプリンタの各色インクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いることにより、上記色分解データがインクジェットプリンタの階調特性に線形的に対応づけられるような変換を行う。

ハーフトーニング４０５は、８ビットの色分解データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｇｙそれぞれについて４ビットの画素データに変換する量子化を行う。本実施形態では、誤差拡散法を用いて８ビットデータを４ビットデータに変換し出力する。この４ビットの画素データは、インクジェットプリンタにおけるドット配置のパターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスデータである。

最後に、印刷データ作成部４０６によって、上記４ビットのインデックスデータを内容とする印刷イメージデータに印刷制御情報を加えた印刷データを作成する。なお、上述したアプリケーションおよびプリンタドライバの処理は、それらのプログラムに従ってＣＰＵにより行われる。その際、プログラムはＲＯＭもしくはハードディスクから読み出されて用いられ、また、その処理実行に際してＲＡＭがワークエリアとして用いられる。

インクジェットプリンタは、ドット配置パターン化部４０７、マスクデータ変換部４０８、低濃度用マスクデータ生成部４０９、ヘッド駆動回路４１０及び記録ヘッド４１１の構成を備える。

ドット配置パターン化部４０７は、実際の印刷画像に対応する画素ごとに、印刷イメージデータである４ビットのインデックスデータ（階調値情報）に対応したドット配置パターンに従ってドット配置を行う。このように、４ビットデータで表現される各画素に対し、その画素の階調値に対応したドット配置パターンを割当てることで、画素内の複数のエリア各々にドットのオン・オフが定義される。つまり画素内の複数のエリア各々にドットを形成するか否かが定義され、１画素内の各エリアに「１」または「０」の２値の吐出データが配置される。

マスクデータ変換部４０８は、ドット配置パターン化により得られた１ビットの吐出データをマスク処理する。すなわち、記録ヘッド４１１による所定幅の走査領域の記録を複数回の走査で完成するための各走査の吐出データを生成する。

低濃度インク用マスクデータ生成部４０９は、マスクデータ変換部４０８で生成された各走査の吐出データを基に、正反射光の色付きが低減するようなドットの厚みになるように調整された、低濃度インクの各走査の吐出データを生成する。

走査毎の吐出データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｇｙは、適切なタイミングでヘッド駆動回路４１０に送られ、これにより、記録へッド４１１が駆動されて吐出データに従ってそれぞれのインクが吐出される。なお、インクジェットプリンタにおける上述のドット配置パターン化部４０７やマスクデータ変換部４０８は、それらに専用のハードウエア回路を用い、不図示の制御部を構成するＣＰＵの制御の下に実行される。なお、これらの処理がプログラムに従ってＣＰＵにより行われてもよく、また、上記処理がＰＣにおける例えばプリンタドライバによって実行されるものでもよく、本発明を適用する上でこれら処理の形態が問われないことは以下の説明からも明らかである。

なお、本明細書では、記録剤であるインクについて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、グレイ、レッド、グリーン、ブルー、クリアーなど片仮名表記で表す。それから、色もしくはそのデータ、または色相をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｇｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃｌなど英大文字の１字もしくはそれと英小文字１字との組み合わせで表すものとする。すなわち、Ｃはシアン色またはそのデータないし色相を、Ｍはマゼンタ色またはそのデータないし色相を、Ｙはイエロー色またはそのデータないし色相を、Ｋはブラック色またはそのデータないし色相をそれぞれ表すものとする。Ｇｙはグレイ色またはそのデータないし色相を、Ｒはレッド色またはそのデータないし色相を、Ｇはグリーン色またはそのデータないし色相を、Ｂはブルー色またはそのデータないし色相をそれぞれ表すものとする。Ｃｌは透明色またはそのデータを表すものとする。それから、正反射光の色付きを、単に色付きと表したり、色と表したりする。

さらに、本明細書において「画素」とは、階調表現できる最少単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理（上記カラーマッチング、色分解、γ補正、ハーフトーニング等の処理）の対象となる最少単位である。なお、ハーフトーニングでは、１つの画素は２×４のマスで構成されるパターンに対応し、この1画素内の各マスはエリアと定義する。この「エリア」はドットのオン・オフが定義される最少単位である。これに関連して、上記カラーマッチング、色分解、γ補正にいう「画像データ」は処理対象である画素の集合を表しており、各画素が８ビットの階調値を内容とするデータである。ハーフトーニングにいう「画素データ」は処理対象である画素データそのものを表しており、上記の８ビットの階調値を内容とする画素データが４ビットの階調値を内容とする画素データ(インデックスデータ)に変換される。

なお、ここでは、ハーフトーニング及び印刷データの生成を、プリンタではなくＰＣにインストールされたプリンタドライバによって処理されることを前提に説明してきたが、これに限定されるものではない。ハーフトーニングをプリンタ内部で行う構成であっても本発明の効果は同等に得られるものである。

続いて、本実施形態に係るインクジェットプリンタを構成する各部について、より詳しく説明する。

（ドット配置パターン化部）
上述したハーフトーニング４０５では、２５６値の多値濃度情報（８ビットデータ）を９値の階調値情報（４ビットデータ）までにレベル数を下げている。しかし、実際にインクジェットプリンタが記録できる情報は、インクを記録するか否かの２値情報である。ドット配置パターン化部４０７では、０〜８の多値レベルをドットの有無を決定する２値レベルまで低減する処理を行う。具体的には、ハーフトーニング処理が施された４ビットデータで表現される画素ごとに、その画素の階調値に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより１画素内の複数のエリア各々にドットのオン・オフを定義し、１画素内のエリアごとに「１」または「０」の１ビットの吐出データを配置する。

図５は、ドット配置パターン化部４０７の変換処理における、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。この図において各レベル値（レベル０〜レベル８）は、ハーフトーニング処理後の９値の階調値情報に相当している。縦２エリア×横４エリアで構成される各マトリクスの領域は、ハーフトーニング処理で出力された１画素の領域に対応している。また、１画素内の各エリアは、ドットのオン・オフが定義される最小単位である。

各マトリクス内において、丸で示される箇所がドットの記録を行うエリアを示しており、レベル値が上がるに従って、記録するドット数も１つずつ増加している。これによりオリジナル画像の濃度情報が反映される。

（４ｎ）〜（４ｎ＋３）は、入力画像の左端からの横方向の画素位置を示しており、ｎには１以上の整数が入る。この図から明らかなように、（４ｎ）〜（４ｎ＋３）においては、同じレベルであっても、それぞれのマトリクス内の異なる位置に丸（ドット）が配置されている。すなわち、同一の入力レベルにおいても画素位置に応じて互いに異なる複数のパターンが用意されている。そのため、記録媒体上では（４ｎ）〜（４ｎ＋３）の画素位置毎に４種類のドット配置パターンが循環して割当てられる。

なお、図５においては、縦方向を記録ヘッドの吐出口が配列する方向、横方向を記録ヘッドの走査方向としている。上述のように同一レベルに対しても様々なドット配列で記録できる構成にしておくことで、ドット配置パターンの上段に位置するノズルと下段に位置するノズルとで吐出回数を分散し、記録装置特有の様々なノイズを分散するという効果が得られる。

ドット配置パターン化部４０７での処理を終了した段階で、記録媒体に対するドットの配列パターンが全て決定される。

（マスクデータ変換部）
マスクデータ変換部４０８では、ドット配置パターン化部４０７で生成された１ビットの吐出データを各走査の吐出データ（マスクデータ）に変換する。

そもそもドット配置パターン化部４０７での処理により、記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されているので、生成された２値の吐出データをそのまま記録ヘッドの駆動回路に入力すれば、所望の画像を記録媒体に記録することは可能である。しかし、インクジェットプリンタにおいては、ノズルのインク滴吐出特性のばらつきに起因する印字ムラ等の抑制を目的として、マルチパス方式の記録方法が採用されている。

以下にマルチパス方式の記録方法について簡単に説明する。

図６は、マルチパス方式の記録方法を説明するための図であり、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示している。６０１は記録ヘッドである。ノズルは、第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つのノズルが含まれている。６０２はマスクパターンを示し、各ノズルが記録を行うエリアを黒塗りで示している。各ノズル群が記録するパターンは互いに補完する関係にあり、第１〜第４のノズル群のパターンをすべて重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成する構成となっている。

６０３〜６０６で示した各パターンは、走査を重ねていくことによって画像が完成されていく過程を示している。各ノズル群による走査が終了するたびに、記録媒体は矢印の方向にノズル群の幅分ずつ搬送される。よって、記録媒体の所定の記録領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の走査によって初めて画像が完成する。所定の記録領域の画像を完成させるのに必要な走査の回数をパス数と称している。このように、所定の記録領複が複数のノズル群による複数回の走査で形成されることは、個々のノズルのばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等によって生じ得る画質の劣化を低減させる効果がある。

マスクデータ変換部４０８では、ドット配置パターン化部４０７で生成された１ビットの吐出データと図６の６０２で示すようなマスクパターンのアンド（論理積）を取ることによって、インク毎のマスクデータが生成される。

（低濃度インク用マスクデータ生成部）
低濃度インク用マスクデータ生成部４０９では、低濃度インクについて、インクの厚さを制御するためのマスクデータを生成する。低濃度インクの具体例として、本実施形態では、ブラックインクと色相が同一系統であって、より濃度の薄いグレイインクを用いて説明する。

低濃度インク用のマスクデータは、マスクデータ変換処理４０８で生成された当該インクのデータを基に生成されるが、事前に最も正反射光の色付きが低減するようなドットの重なり数を取得しておく必要がある。以下、最も正反射光の色付きが低減するようなドットの重なり数を特定する方法について説明する。

図７は、最適なドットの重なり数を特定する処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ７０１において、記録媒体上にドットの重なり数を１からｎまで変えて印字したサンプルを作成する。ここで、ｎは印字機構で印字可能な最大のドット重なり数である。すなわち、ｎは、マルチパス記録方式における印字機構のパス数を上限とする。例えば、前述の図６においては、パス数は４であるので、この場合のｎは最大で４となる。図８の（ａ）〜（ｅ）は、ドット重なり数ｎが１〜５までの各サンプルの断面図の模式図である。８０１は記録媒体であり、８０２はドットを示している。なお、サンプルは、ドットを重ねて印字可能な装置を用いて印字し、記録媒体上のドット間隔は、隣のドットと重ならなければいくつでも構わない。図９は、ドットの直径が３０μｍの場合のサンプル上のドット配置の一例を示す図であり、縦方向のドット間隔を１／３００インチにした千鳥配置で各ドットを配置している。以下、このドット配置を前提に説明する。

つづいて、ステップ７０２において、作成された各サンプルの正反射光の色付き、すなわち、分光反射率を測定する。正反射光の色付きを測定する方法については、なるべく主観と一致することが好ましいが、例えば、特許文献２に記載の方法等どのような客観的手法を用いてもよい。ここでは、図１０で示すように、測定サンプルに対して４５°で入射した光が４５°で反射する光の分光反射率を測定した例を用いて説明する。測定された分光反射率をｒ１（λ）〜ｒｎ（λ）とする。なお、λは波長であり、ｒ１（λ）はドットの重なり数１の場合、ｒ２（λ）はドット重なり数２の場合の、サンプルの分光反射率を示す。

次に、ステップ７０３において、ドット１つあたりの面積Sを測定する。ドットの形状は通常は円形なので、ドットの直径を測定することでその面積Sを算出することができる。ドットの直径の測定には、例えば、光学顕微鏡を用いる。例えば、ドットの直径を測定した結果が３０μｍであったならば、面積Ｓは７０７μｍ²となる。

それから、ステップ７０４において、サンプルのインクが打ち込まれていない紙面（紙白）に対するドットの占める割合（面積比率）を算出する。具体的には、単位面積あたりのドットの数とステップ７０３で測定したドット１つあたりの面積Sとの積を算出する。
算出された面積比率をＰとすると、以下の式で表される。

Ｐ ＝ 単位面積あたりのドットの数 × Ｓ（測定されたドット１つあたりの面積）
・・・（式１）
例えば、図９の千鳥配置の場合において、単ドットの面積Ｓ＝７０７μｍ²ならば、Ｐ＝０．２５４となる。

次に、ステップ７０５において、各ドット重なり数について分光反射率R１（λ）〜Rｎ（λ）を算出する。ここで、ミクロな分光反射率と面積Ｓの積がマクロな分光反射率になっているという知見に基けば、以下の関係が成り立つことになる。すなわち、ドット重なり数別の分光反射率R１（λ）〜Rｎ（λ）と面積比率Ｐとの積に、紙の反射率ｒ（λ）と１−Ｐとの積を足した値が、サンプルの分光反射率ｒ１（λ）〜ｒｎ（λ）にそれぞれ等しい。この関係から、ドット重なり数別の分光反射率R１（λ）〜Rｎ（λ）は以下の式で求めることができる。

Ｒ１（λ）＝（ｒ１（λ）−（１−Ｐ）ｒ（λ））／Ｐ
Ｒ２（λ）＝（ｒ２（λ）−（１−Ｐ）ｒ（λ））／Ｐ
・
・
Ｒｎ（λ）＝（ｒｎ（λ）−（１−Ｐ）ｒ（λ））／Ｐ
・・・（式２）

そして、ステップ７０６において、算出されたR１（λ）〜Rｎ（λ）からＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色の彩度を計算する。なお、基準となる正反射光の色付きは、例えば、屈折率が約1.５２の黒ガラスを同様の測定方法を用いて測定した値とする。分光反射率から色付きの彩度を計算する方法としては、例えば、以下のような方法がある。

まず、分光反射率をＣＩＥ ＸＹＺ表色系における三刺激値ＸｘＹｘＺｘに変換する。そして、黒ガラスの屈折率からフレネルの方程式により分光反射率を算出し、同様に黒ガラスの三刺激値ＸｓＹｓＺｓを算出する。そうすると、ＸｘＹｘＺｘとＸｓＹｓＺｓからＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊ａ＊ｂ＊値が算出される。最後にＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の彩度C＊を算出する。こうして得られた彩度Ｃ＊の値が、正反射光色付きを定量化した値となる。

最後に、ステップ７０７において、ステップ７０６で得られたドットの重なり数別の彩度を比較する。比較の結果、最も彩度が小さくなるドットの重なり数を、最も正反射光の色付きが低減するドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔとして特定する。

このようにして、最も正反射光の色付きが低減する低濃度インクのドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔが算出される。そして、算出された低濃度インクのドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔの情報を保持した低濃度インクドット重なり数テーブルを作成して、メモリ部（不図示）に格納しておく。

続いて、特定されたドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔで印字する為の低濃度インクのマスクデータを生成する処理について説明する。

ここで、パス数（走査回数）をｍとし、マスクデータ変換部４０８で生成された吐出データAを各走査の吐出データA１〜Aｍで表し、低濃度インク用マスクデータ生成部４０９で生成する吐出データBを各走査の吐出データＢ１〜Ｂｍで表すこととする。

マスクデータ変換部４０８で生成された各吐出データA１〜Aｍを用いて印字した場合、ある領域におけるドットの数は多くて一つである。このドットの数が得られた重なり数ｎ−ｂｅｓｔになるような吐出データB１〜Ｂｍを生成すればよい。

低濃度インク用マスクデータ生成部４０９は、前述の低濃度インクドット重なり数テーブルを読み出して、最も正反射光の色付きが低減する低濃度インクのドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔを取得し、通常、Ｂ１から順に以下の要領で生成する。

仮に、パス数ｍが４であって、最も正反射光の色付きを低減するドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔとして２が取得されたとする。

この場合において低濃度インク用マスクデータ生成部４０９で生成するマスクデータ（各吐出データB１〜Ｂ４）は、それぞれ以下のように表すことができる。

Ｂ１＝Ａ１＋Ａ２
Ｂ２＝Ａ２＋Ａ３
Ｂ３＝Ａ３＋Ａ４
Ｂ４＝Ａ４＋Ａ１

具体的に説明すると、まず、吐出データＡ１〜Ａｍには領域毎に、吐出することを示す「１」或いは吐出しないことを示す「０」の２値データが格納されている。

例えば、最初の走査（第１パス）で使用する吐出データＢ１を得るには、A１とA２の各領域の値同士を比較し、もしA１とA２の両方ともに「０」ならば、当該領域におけるB１の値を「０」とする。もしA１とA２のいずれか一方の値が「１」ならば、当該領域におけるB１の値を「１」とする。この場合において、A１とA２の両方の値が「１」であることはあり得ないので、吐出データB１を一意に決定することができる。このような処理を全ての領域に対して行い、B１〜Ｂ４が決定される。

同様にして、ドットの重なり数ｎ−ｂｅｓｔとして３が特定されていた場合の各吐出データB１〜Ｂ４も得ることができる。すなわち、ドットの重なり数が３となるようなＢ１〜Ｂ４はそれぞれ以下のように表すことができる。

Ｂ１＝Ａ１＋Ａ２＋Ａ３
Ｂ２＝Ａ２＋Ａ３＋Ａ４
Ｂ３＝Ａ３＋Ａ４＋Ａ１
Ｂ４＝Ａ４＋Ａ１＋Ａ２

そして、吐出データＢ１は、A１〜A３の各領域の値同士を比較し、A１〜Ａ３のいずれにおいても「０」ならば当該領域におけるB１の値を「０」とし、A１〜A３のいずれかにおける値が「１」ならば当該領域におけるB１の値を「１」とすることで得られる。同様に、Ｂ２〜Ｂ４も得ることができる。

図１１は、パス数が４の場合における、低濃度インク用マスクデータ生成部４０９で生成される各走査の吐出データＢ１〜Ｂ４の一例を示す図である。図１１の（ａ）は、マスクデータ変換部４０８で生成された各走査の吐出データA１〜A４である。A１は第１パスの吐出データ、Ａ２は第２パスの吐出データ、A３は第３パスの吐出データ、A４は第４パスの吐出データを示している。黒の正方形で示される箇所はインクが吐出される「１」の値を持つ領域を示し、白の正方形で示される箇所はインクが吐出されない「０」の値を持つ領域を示している。

図１１の（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれｎ−ｂｅｓｔが２〜４の場合における各走査の吐出データＢ１〜Ｂ４である。ｎ−ｂｅｓｔが２の場合を示す図１０の（ｂ）のＢ１〜Ｂ４においては、各領域においてそれぞれ２回ずつ黒の正方形で示される箇所が存在していることが分かる。また、ｎ−ｂｅｓｔが３の場合を示す図１１の（ｃ）のＢ１〜Ｂ４においては、各領域においてそれぞれ３回ずつ黒の正方形で示される箇所が存在していることが分かる。そして、ｎ−ｂｅｓｔが４の場合を示す図１１の（ｄ）のＢ１〜Ｂ４においては、第１〜第４パスですべての領域に対してインクが吐出されることが分かる。

図１２は、ｎ−ｂｅｓｔが２の場合の各走査の吐出データB１〜B４を用いて画像を形成する場合のマルチパス方式における記録の過程を示した図である。ここで、１２０７はドットが１回だけ印字された状態を示し、１２０８は同一箇所に２回印字されてドットが２つ重なった状態を示している。計４回の走査の後、各画素（領域）で、ドットが２つ重なって印字されることが確認できる。

なお、パス数ｍが増えればそれに併せてｎの上限値も大きく取ることができることはいうまでもない。その場合も同様の手法によって、特定されたドットの重なり数で印字する為のマスクデータを生成することができる。

（ヘッド駆動回路及び記録ヘッド）
マスクデータ変換部４０８及び低濃度用マスクデータ生成部４０９で生成された走査毎の吐出データは、適切なタイミングでヘッド駆動回路４１０に送信される。ヘッド駆動回路４１０は、吐出データに従って各インクを吐出するように、記録ヘッド４１１を駆動する。本実施形態における記録ヘッド４１１は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ及びＧｙの各色のノズル列を形成した記録素子基板を有している。図１３は、記録素子基板の一例を示した図である。記録素子基板１３０６には、シアンインクの供給される記録素子の列（ノズル列）１３０１、マゼンタインクの供給されるノズル列１３０２、イエローインクの供給されるノズル列１３０３、ブラックインクの供給されるノズル列１３０４を含む。さらに、グレイインクの供給されるノズル列１３０５を含んでいる。各ノズル列は、例えば、副走査方向（記録媒体の搬送方向）に１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の間隔で並ぶ７６８個のノズルによって構成されている。そして、各ノズルから吐出データに応じてインクを吐出してドットを形成することで記録媒体上に画像を記録する。

以上述べたような方法によって、記録媒体上に形成されるドット（インク）の厚さを制御することで正反射光の色付きを低減することができる。

なお、本実施形態では、低濃度インクとしてグレイインクの場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、シアンインクと色相が同一系統であって相対的に濃度が低いライトシアンインクや、マゼンタインクと色相が同一系統であって相対的に濃度が低いライトマゼンタインクなどを用いてもよい。さらに、他の色に比べて相対的に濃度が低いイエローインクを用いてもよい。また、本実施形態においては５種類のインクを搭載した画像形成装置を例に説明したが、濃度の異なる２以上のインクを用いるプリンタであれば適用可能である。さらに、複数のインクに対してそれぞれ別個に適用することももちろん可能である。

［実施形態２］
実施形態１では、カラーインクを用いた画像形成装置において、正反射光の色付きが低減するようインク（ドット）の厚みが調整された低濃度インクのマスクデータを生成する態様について説明した。次に、クリアインクの厚みを調整することで同様の効果を得る態様を実施形態２として説明する。

ここで、クリアインクとは、色材が入っていない透明なインクのことである。カラーインクは表現したい色に応じて打ち込み量を決定する必要があるが、クリアインクは打ち込み量を変えても発色に影響を与えない。そこで、クリアインクをカラーインクに上掛けすることで、発色に影響を与えることなく、正反射光の色付きを低減させることが可能となる。ところで、クリアインクは透過率が高いという特徴を持つ。そのため、カラーインクの上にクリアインクを上掛けした場合に、カラーインクとクリアインクの間の界面における反射の影響が生じてしまう。そこで、実施形態１と同様、下地となるカラーインクに応じて正反射光の色付きが低減するようなクリアインクのドットの重なり数を求め、適切な厚さのクリアインクを上掛けする。

（プリントシステムの概要）
図１４は、本実施形態にかかるプリントシステムを構成するホスト装置（ＰＣ）とインクジェット方式の画像形成装置（インクジェットプリンタ）の内部構成を示すブロック図である。本実施形態に係るインクジェットプリンタは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本色インク４種にクリアインクを加えた合計５種のインクによって印刷を行う。その為にこれら５種のインクを吐出する記録ヘッドが用いられる。

図１４から明らかなように、本実施形態のホスト装置の構成は、実施形態１と基本的に同じである。そのため、異なる点を中心に簡潔に説明する。

アプリケーション１４０１、カラーマッチング１４０２は、実施形態１と同じである。

色分解１４０３は、色域のマッピングがなされたデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した色分解データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを求める処理を行う。

γ補正１４０４は、色分解１４０３によって求められた色分解データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のデータごとにその階調値変換を行う。

ハーフトーニング１４０５は、８ビットの色分解データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのそれぞれについて４ビットの画素データ（インデックスデータ）に変換する量子化を行う。

印刷データ作成部１４０６は、４ビットのインデックスデータを内容とする印刷イメージデータに印刷制御情報を加えた印刷データを作成する。

次に、本実施形態のインクジェットプリンタについて説明する。本実施形態に係るインクジェットプリンタは、ドット配置パターン化部１４０７、マスクデータ変換部１４０８、クリアインクマスクデータ生成部１４０９、ヘッド駆動回路１４１０及び記録ヘッド１４１１からなる。

ドット配置パターン化部１４０７及びマスクデータ変換部１４０８は、基本色インクがＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色となった以外は実施形態１と同じである。

クリアインクマスクデータ生成部１４０９は、マスクデータ変換部１４０８で生成されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのマスクパターンを基に、正反射光の色付きが低減するようなクリアインクのマスクパターンを生成する。

走査ごとの吐出データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Cｌは、適切なタイミングでヘッド駆動回路１４１０に送られ、これにより、記録へッド１４１１が駆動されて吐出データに従ってそれぞれのインクが吐出される。このようにして、カラーインクの上に適切な厚さのクリアインクが上掛けされる。

以下に、本実施形態の特徴であるクリアインクマスクデータ生成部１４０９について詳しく説明する。

実施形態１では、低濃度用マスクデータ生成部４０９において生成される低濃度インクのマスクデータについて、その基となるデータ（各走査の吐出データ）がマスクデータ変換部４０８で生成されていた。本実施形態に係るマスクデータ変換部１４０８では、クリアインクについてそのような基となるデータの生成は行わない。クリアインクマスクデータ生成部１４０９は、マスクデータのベースとなるクリアインクの画素毎の吐出データをまず生成し、それから、クリアインクのマスクデータを作成する。

ここで、実施形態１の場合と同様、事前に最も正反射光の色付きが低減するようなクリアインクのドット（クリアドット）の重なり数を下地となる色に応じて取得する必要があるので、まず、これについて説明する。

下地となる色毎に、実施形態１の図７のフローチャートで示したのと同様の方法により、最も正反射光の色付きが低減するようなクリアドットの重なり数を特定する。実施形態１のステップ７０１においては、記録媒体上の低濃度インクのドットの重なり数を１からｎまで変えて印字したサンプルを作成していた。しかし、本実施形態の場合には、ステップ７０１において、記録媒体上にカラードット（例えば、シアン）をまず印字し、そのカラードットの上にクリアドットの重なり数を０からｎまで変えて印字したサンプルを色毎に作成する。これは、本実施形態の場合、クリアインクを上掛けしない場合（ｎが０の場合）が、最も正反射光の色付きが低減するという可能性を考慮したものである。図１５の（ａ）〜（ｆ）は、クリアドットの重なり数ｎが０〜５までの各サンプルの断面図の模式図である。１５０１は記録媒体であり、１５０２はクリアドット、１５０３はカラードットを示している。

以上のようにして、最も正反射光の色付きが低減するクリアドットの重なり数を色毎に算出し、色毎の最適なクリアドット重なり数の情報を保持したクリアドット重なり数テーブルを作成してメモリ部（不図示）に格納しておく。

続いて、マスクデータのベースとなるクリアインクの画素毎の吐出データの生成について説明する。図１６は、画素毎に吐出データを生成する処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ１６０１において、クリアインクマスクデータ生成部１４０９は、マスクデータ変換部１４０８の処理で得られた各カラーインクの各走査における吐出データより、処理対象の画素の最上層に吐出されるカラーインクを判定する。

ステップ１６０２において、クリアインクマスクデータ生成部１４０９は、前述のクリアドット重なり数テーブルを読み出して、最上層に吐出されるカラーインクに対応するクリアドットの重なり数を取得する。

ステップ１６０３において、クリアインクマスクデータ生成部１４０９は、取得したクリアドットの重なり数で、処理対象の画素のクリアインクの吐出データを生成する。たとえば、取得したクリアドットの重なり数が「１」であれば、値「１」を持つ吐出データが生成される。

そして、ステップ１６０４において、クリアインクマスクデータ生成部１４０９は、すべての画素について吐出データが生成されたかどうかを判定する。未生成の画素がある場合にはステップ１６０１に戻る。すべての画素について吐出データの生成が完了していれば処理を終える。

このようにして、各画素についてクリアインクの吐出データが生成される。

各画素についてクリアインクの吐出データが生成されると、続いて、各走査のクリアインク吐出データを画素毎に生成する。

具体的には、各画素の吐出データが持つ値に応じて、以下のように各走査の吐出データのＯＮ／ＯＦＦを決定する。

吐出データの持つ値が「０」の場合、全ての走査において吐出データをOFFにする。吐出データの持つ値が「１」の場合、第一の走査の吐出データをONにし、それ以外の走査の吐出データをOFFにする。吐出データの持つ値が「２」の場合、第一及び第二の走査の吐出データをONにし、それ以外の走査の吐出データをOFFにする。吐出データの持つ値が「３」以上の場合も同様に、クリアインクの吐出データの持つ値に応じて各走査の吐出データのＯＮ／ＯＦＦを決定する。このような処理をすべての画素について行うことでクリアインクの各走査の吐出データが生成できる。

以上のようにして生成された各吐出データに基づき、カラードットの上にクリアドットを形成して記録媒体上に画像を記録する。このような方法により、カラードット上に形成されるクリアドットの厚さを画素毎に制御することで正反射光の色付きを低減することができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (8)

1. 複数のカラー顔料インクを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記複数のカラー顔料インクのうち、相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの、記録媒体上にドットの重なり数を変えて複数印字した中で正反射光の色付きが低減するようなドットの重なり数の情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から前記ドットの重なり数の情報を取得し、当該重なり数となるようにドットを配置した前記相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの吐出データを生成する手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクは、イエローの顔料インクであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 少なくとも一種類の色相が同一系統であって色材の濃度が異なる複数のカラー顔料インクを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記色相が同一系統であって色材の濃度が異なる複数のカラー顔料インクのうち、相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの、記録媒体上にドットの重なり数を変えて複数印字した中で正反射光の色付きが低減するようなドットの重なり数の情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から、前記ドットの重なり数の情報を取得し、当該重なり数となるようにドットを配置した前記相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの吐出データを生成する手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクは、グレイ、ライトシアン、ライトマゼンタの顔料インクのうちのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 少なくとも一種類のカラー顔料インクとクリア顔料インクとを用いて、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   下地となる前記カラー顔料インクの色毎に、記録媒体上にドットの重なり数を変えて複数印字した中で正反射光の色付きが低減するようなクリア顔料インクのドットの重なり数の情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から前記ドットの重なり数の情報を取得し、当該重なり数となるようにドットを配置した前記クリア顔料インクの吐出データを生成する手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記生成する手段は、前記画像を構成する画素毎に前記クリア顔料インクの吐出データを生成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 複数のカラー顔料インクを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
   前記複数のカラー顔料インクのうち、相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの、記録媒体上にドットの重なり数を変えて複数印字した中で正反射光の色付きが低減するようなドットの重なり数の情報を記憶手段に記憶させるステップと、
   前記記憶手段から前記ドットの重なり数の情報を取得するステップと、
   前記取得したドットの重なり数となるようにドットを配置した前記相対的に色材の濃度が低いカラー顔料インクの吐出データを生成するステップと、
   を含むことを特徴とする画像形成方法。
8. コンピュータに、請求項７に記載の方法を実行させるためのプログラム。

Images