JP5777352B2 - 色処理装置および色処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷物表面の凹凸を制御する色処理装置に関する。

特許文献３では、画像全体にイエローインクをオーバーコートすることで正反射光の色付きを低減させる技術が開示されている。

特開２００５−２９７２１２号公報 特開２００９−１２２６１号公報 特開２００４−１８１６８８号公報

プラスチックの光学的特性試験方法（ＪＩＳ Ｋ７１０５）

しかし、特許文献３では、例えばシアンを再現する際にイエローインクを記録するなど、色再現に不要なインクを混色して記録する。この不要なインクが彩度低下を引き起こし、色再現範囲（色域）を縮小させてしまうという課題がある。
本発明は、光沢を阻害する正反射光色付きを抑制し、色域を低下させずに印刷物表面の平滑度を上げ、写像性を向上させることを目的とする。

本発明に係る色処理装置は、入力画像の階調値に応じてカラー色材記録量データを決定するカラー色材記録量決定手段と、決定された前記カラー色材記録量データに応じて、前記カラー色材のオーバーコート層として記録するための正反射光の色付きを低減させるようなクリア色材の表面クリア色材記録量データ及び前記カラー色材の下地層として記録するための前記表面クリア色材記録量データによって形成される前記オーバーコート層の凹凸を小さくするようなクリア色材の下地クリア色材記録量データを決定するクリア色材記録量決定手段とを有することを特徴とする。

本発明により、画質に影響を与えることなく印刷物の表面平滑度を向上させることが可能となる。その結果、印刷物の写像性を向上させる。

（ａ）は染料インクを用いた記録媒体の表面形状の概念図であり、（ｂ）は顔料インクを用いた記録媒体の表面形状の概念図である。 （ａ）は画像データに対応したインクのみを記録媒体の表面に記録した例を示す図であり、（ｂ）は画像データに対応したインクに応じて下地にクリアインクを記録した例を示す図である。 実施例１に係る画像記録装置の構成を示すブロック図である。 実施例１で用いる色変換ＬＵＴの例を示す図である。 印刷データの構成を示す図である。 実施例１における下地クリアインク記録量処理部の処理の流れを表すフローチャート図である。 （ａ）は下地クリアインク記録量算出部の処理前のエリアごとのインク記録量と、５行目のエリアの断面を模式的に表した図であり、（ｂ）は下地クリアインク記録量算出部の処理後のエリアごとのインク吐出量と、５行目のエリアの断面を模式的に表した図である。 マルチパス記録方式における、記録ヘッドおよび記録パターン（マスクパターン）を模式的に示した図である。 実施例１におけるカラーインクのマスクパターンと下地クリアインクのマスクパターンの例を模式的に示した図である。 実施例２に係る画像記録装置の構成を示すブロック図である。 実施例２における下地クリアインク記録量処理部の処理の流れを表すフローチャート図である。 ブロンズ現象を説明するための模式的な概念図である。 正反射色付きの発生原因を説明するための、印刷物の断面を模式的に示す概念図である。 シアンインクの上のクリアインクの記録量を変えて上掛けしたときの正反射光の色付きをCIEL*a*b*空間のa*b*平面にプロットした図である。 実施例３に係る大局的な正反射光の色づきを低減させる概念を示す図である。 実施例３に係る画像記録装置の構成を示すブロック図である。 実施例３で用いる色変換ＬＵＴの例を示す図である。 実施例３における下地クリアインク記録量処理部の処理の流れを表すフローチャート図である。 実施例３におけるカラーインクのマスクパターンとクリアインクのマスクパターンの例を模式的に示した図である。 （ａ）は実施例３における画像データに対応したインクの上に、正反射光の色づきを制御するためのクリアインクを上掛けした例を示す図であり、（ｂ）は実施例３における正反射光の色づきを制御するために上掛けされたクリアインクに応じて下地にクリアインクを記録する例を示す図である。

＜実施例１＞
以下の実施例では、カラー色材としてカラーインクを用い、クリア色材としてクリアインクを用いる例について説明する。

まず、本発明の概念を図２を用いて説明する。図２（ａ）は記録媒体上に堆積したカラーインク（色材）の断面模式図を表している。カラーインクのみでは、印刷物の表面に凹凸が形成されていることがわかる。そこで、本発明では図２（ｂ）で示す通り、粒状性や発色性などの画質に対する影響が少ないクリアインクをカラーインクの下層に配置することで、印刷物の表面平滑度を向上させる。その結果、記録された画像の画質を劣化させることなく、写像性を向上させることが可能となる。

次に、上述の処理を実現するための実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図３に、本実施形態における画像記録装置の構成を表すブロック図を示す。本実施形態の画像記録装置は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色材として顔料を含む基本色インク４種と、着色材を含まない実質的に無色透明のクリアインクによって印刷を行う。この画像記録装置において、記録ヘッドは５種のインクを吐出する。本明細書では、記録材であるインクをＣｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｂｌａｃｋ、Ｃｌｅａｒなど英語表記またはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、クリアなど片仮名表記で表す。また、色もしくはそのデータ、色相をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、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。他も同様に、Ｃｌは透明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。

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（後述するカラーマッチング、色分解、γ補正、ハーフトーン等の処理）の対象となる最少単位である。尚、ハーフトーン処理では、１つの画素は２×４のマスで構成されるインデックスパターンに対応し、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処理、色分解処理、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、各画素が本実施形態では８ビットの階調値を内容とするデータである。本実施形態のハーフトーン処理では、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に変換される。

本実施形態の画像記録装置は、上述のカラーインクＣＭＹＫとクリアインクＣｌを用いる画像記録装置としてのプリンタと、ホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを有して構成されるものである。ホスト装置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は、アプリケーションやプリンタドライバがある。

画像入力部３０１は、このアプリケーションを用いてプリンタで印刷する画像データの作成、および印刷指示の処理を実行する。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。本実施形態のＰＣは、まず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を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データを取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ＰＣのモニタに表示されてアプリケーションを介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データ（入力画像信号値）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。

本実施形態のプリンタドライバはその処理として、カラーマッチング処理部３０２により処理とカラーインクの階調データに変換する処理とが実行される。カラーインクの階調データに変換する処理として、色分解処理部３０３、γ補正処理部３０４、ＨＴ（ハーフトーン）処理部３０５、および印刷データ作成部３０６が用いられる。また、画像記録装置は、色分解処理部３０３の処理において参照される色分解ＬＵＴ３０７を有している。本実施例において、プリンタドライバによる処理を印刷データ作成部３０６までの処理としているが、プリンタドライバにおける処理と画像記録装置における処理の境界は特に限定されるものではない。

カラーマッチング処理部３０２は色域(Ｇａｍｕｔ)のマッピングを行う。本実施例のカラーマッチング処理部３０２は、ｓＲＧＢ規格などの画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、プリンタによって再現される色域内で写像する。具体的には、写像関係を内容とする３次元ルックアップテーブル（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。カラーマッチング処理は、ｓＲＧＢ等のモニタで表現された色をプリンタで再現した場合に色味を一致させるための処理である。ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊等の色空間にてモニタのＧａｍｕｔからプリンタのＧａｍｕｔへの色空間圧縮を行う。色空間圧縮の手法としては、Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌと呼ばれる知覚的な一致を優先したカラーマッチングや、Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃと呼ばれる測色的な一致を優先したカラーマッチングがある。また、Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎと呼ばれる鮮やかさを優先したカラーマッチング等の手法も用いてもよい。

色分解処理部３０３は、上記で色域のマッピングがなされたデータＲＧＢに基づき、このデータが表す色を再現するためのインクの組み合わせに対応したカラーインクの色分解データＣＭＹＫの記録量を求める処理を行う。本実施例では、この処理はカラーマッチング処理と同様、色域のマッピングがなされたデータＲ、Ｇ、Ｂとの対応関係が定められた色分解ＬＵＴ３０７に補間演算を併用して行われる。出力は各色８ビットであり、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色材量に対応した値に使用される。色分解ＬＵＴ３０７の一例は図４に示す通りである。すなわち、色域のマッピングがなされた８ビットのデータＲ、Ｇ、Ｂに対して、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの対応が定められている。

γ補正処理部３０４は、色分解処理部３０３に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、本システムで用いる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。

ＨＴ処理部３０５は、８ビットの色分解データＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋそれぞれについて、例えば一般的に良く知られた誤差拡散法を用いて４ビットのデータに変換する量子化を行う。この４ビットのデータは、記録装置におけるドット配置のパターン化処理におけるインク量を示すためのデータである。誤差拡散法では処理対象となる画素の累積加算後の画素データと予め設定した閾値との上下関係を比較し、出力階調値を決定する。閾値との差分を誤差として周辺画素に伝播する。累積誤差加算後の画素データとは処理済の画素から伝播された誤差が加算されたデータである。累積加算後のデータをＩとし、出力階調値をＯとした際の量子化の例を式（１）〜（９）に示す。
Ｏ＝０ （Ｉ＜１６） （式１）
Ｏ＝３２ （１６≦Ｉ＜４８） （式２）
Ｏ＝６４ （４８≦Ｉ＜８０） （式３）
Ｏ＝９６ （８０≦Ｉ＜１１２） （式４）
Ｏ＝１２８ （１１２≦Ｉ＜１４４） （式５）
Ｏ＝１６０ （１４４≦Ｉ＜１７６） （式６）
Ｏ＝１９２ （１７６≦Ｉ＜２０８） （式７）
Ｏ＝２２４ （２０８≦Ｉ＜２４０） （式８）
Ｏ＝２５５ （Ｉ≧２４０） （式９）

ここで、説明の都合上、各出力階調値Ｏに対し以下のような名称を与える。すなわち、Ｏ＝０をレベル０、Ｏ＝３２をレベル１、Ｏ＝６４をレベル２、Ｏ＝９６をレベル３、Ｏ＝１２８をレベル４、Ｏ＝１６０をレベル５、Ｏ＝１９２をレベル６、Ｏ＝２２４をレベル７、そしてＯ＝２２５をレベル８とそれぞれ称することとする。

以上、プリンタドライバにおいて、画像入力部３０１に入力された画像データＲ、Ｇ、Ｂからカラーインク記録量を決定するカラーインク記録量決定手段に係る動作について説明した。

次に、所定の情報形式に変更されて、画像記録装置に入力される印刷データを作成する印刷データ作成部３０６について説明する。図５は、印刷データの構成図を示した図である。図５のように、印刷データは、印刷の制御を司る印刷制御情報および印刷イメージ情報（または印刷イメージデータ）から構成されている。更に印刷制御情報は、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ような「その他制御情報」とから構成されている。メディア情報では、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種類の用紙が設定されている。品位情報で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設定されている。なお、これらの印刷制御情報はユーザーによってホストＰＣより指定された内容に基づいて形成されるものである。更に、印刷イメージ情報（印刷イメージデータ）では前述のＨＴ処理部３０５によって生成されたカラーインク記録量が記述されているものとする。以上、ハーフトーン処理が施され、印刷データの生成がなされた印刷データは、次に、画像記録装置本体の下地クリアインク記録量算出部３０８へ供給される。

尚、上記ハーフトーン処理および印刷データの生成における説明においては、記録装置本体ではなくホスト装置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、本実施形態はこれに限定されるものではない。ハーフトーン処理自体が記録装置内部で処理される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。また、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。

記録装置では、データ処理に関して下地クリアインク記録量算出部３０８、マスクデータ変換処理部３０９による処理を行う。

次に、印刷イメージ情報（印刷イメージデータ）に記述されたカラーインク記録情報を基に各ドットでインクを吐出するか否かを決定し、下地に吐出する際に用いられるクリアインク記録量Ｃｌを算出する下地クリアインク記録量算出部３０８の処理を説明する。図６は処理の流れを示す図である。

ステップＳ６０１では、印刷イメージ情報に記述されたカラーインク記録情報を基にインク記録量を決定する。インク記録量とはハーフトーン処理が施された１画素を縦２エリア×横４エリアの８エリアを分割し、各エリアでインクを吐出するか否か表すデータである。本実施例では予め記録された１次元ＬＵＴを用いることにより、記録情報をインク記録量に変換する。尚、エリアは隣接する複数のエリアを１単位としてもよい。

尚、印刷データに記述されたカラーインク記録情報をインク記録量に変換する例は上述の方法に限定されないことは言うまでもない。カラーインク記録情報と、カラーインク記録情報が記録されている画素位置に応じて異なる複数のパターンを用いるインデックス法を用いても良い。

ステップＳ６０２では、全エリアより、クリアインク記録量Ｃｌを算出する対象となるエリアの選択を行う。対象となるエリアの選択は、画像の左上の角のエリアを原点とし、画像の水平方向に１エリアずつ行われる。対象エリアが画像の水平方向の終端に達したら、垂直方向に１エリア進め、画像の左端より水平方向に１エリアずつ選択を行うことを繰り返す。尚、エリアの選択は上記の例に限定されないことは言うまでもない。垂直方向に１エリアずつ選択を行い、垂直方向の終端に達したら水平方向に１エリア進め画像の上端より垂直方向に１エリアずつ選択を行っても良い。

ステップＳ６０３では、ステップＳ６０２で選択した対象のエリアのカラーインク記録量Total_Srcと、その周囲８近傍エリアにおけるエリアごとのカラーインク記録量Total_1〜Total_8を取得する。周囲８近傍エリアとは、対象となるエリアに隣接するその他のエリアであって、上、下、左、右、右上、右下、左上、左下のエリアである。なお、ここで言うカラーインク記録量とは、ステップＳ６０１で決定された各色インクの吐出量（記録量）の合計である。例えば、対象となるエリアでシアンインクのみを記録する場合は１、シアンインクとイエローインクの２種類を記録する場合は２となる。対象となる画像が画像の最外周エリアであった場合には、選択されたエリア以外にインク記録量を取得するエリアを周囲８近傍エリアから以下のように変更する。画像の左上、右上、左下、右下の角のエリアが対象のエリアとなった場合には周囲の３近傍エリアにおけるカラーインク記録量を取得する。また、画像の上端、左端、右端、下端のエリアが対象のエリアとなった場合には周囲の５近傍エリアにおけるカラーインク記録量を取得する。尚、対象となる周囲エリアの範囲は上記の例に限定されないことは言うまでもない。８近傍のエリアのさらに外周の２４近傍のエリアを用いても良いし、すべてのエリアのカラーインク記録量を用いても良いし、周辺１近傍画素でも良い。また、画像の最外周のエリアは処理の対象外としても良い。

ステップＳ６０４では、ステップＳ６０３で取得した対象エリアのカラーインク記録量Total_Srcと、周囲エリアのカラーインク記録量Total_1〜Total_8の中で最大のカラーインク記録量Total_Maxを決定する。

ステップＳ６０５では、式（１０）を用いてステップＳ６０４で決定した最大のカラーインク記録量Total_Maxと、対象のエリアのカラーインク記録量Total_Srcとの差分を算出する。算出された値を、下地に吐出するためのクリアインク記録量Ｃｌとして記録する。

Ｃｌはクリアインクを除く、他のインク数に応じて選択可能範囲を変更する。本実施例における画像記録装置のプリンタのようにＣＭＹＫの４色の場合は０〜４までの範囲の値をとる３ビットのデータである。例えば、記録装置に搭載されているインク数がクリアインクを除いて８色の場合にＣｌのとり得る範囲を０〜８に変更しても良い。

ステップＳ６０６では、全てのエリアでＣｌを算出したかどうかを確認する。全てのエリアでＣｌが算出されていない場合には、いまだ対象となっていない次のエリアを選択する。全てのエリアでＣｌが算出された場合には処理を終了する。下地クリアインク記録量算出部３０８の処理前後の、各エリアに吐出されるカラーインク記録量とクリアインク記録量の合計を比較した図を図８に示す。図７の（ａ）は下地クリアインク記録量算出部３０８処理前の４×５エリアのインク記録量と、４行目のエリアの断面を模式的に示す概念図である。下地クリアインク記録量算出部３０８の処理前はエリアごとのインク記録量が異なり、印刷物の表面が平滑でないことがわかる。一方、下地クリアインク記録量算出部３０８の処理後はエリアごとのインク記録量の差が少なくなるので、印刷物の表面の平滑度が向上していることがわかる。

以上の処理を行い、ＣＭＹＫのカラーインク記録量に加え、下地に吐出するためのクリアインク記録量を決定する。

上述のようにして得られる１ビットのＣＭＹＫのインク記録量と３ビットのＣｌのクリアインク記録量は、次のマスクデータ変換処理部３０９によってマスク処理がなされる。その後、記録ヘッド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。

マスク処理について説明する前に、マルチパス記録方式について説明を行う。インクジェット記録方式における記録ヘッドには、その記録形式において、ライン型のものとシリアル型のものがある。ライン型のものは、印刷領域幅分の記録ヘッドを用いて、記録媒体のみを副走査方向に移動させることにより記録する方式である。また、シリアル型のものは、ライン型に比べ短い幅の記録ヘッドからインクを吐出させながら、記録主走査と副走査とを交互に繰り返すことにより記録媒体上に順次画像を形成していくものである。記録主走査とは記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して移動走査させることであり、副走査とは記録主走査と直行する方向に所定量ずつ搬送することである。この場合、記録ヘッドに構成されている複数のインク吐出口（以下、「記録素子」と称する）の配列密度と数によって、１回の記録主走査で記録される領域の幅が決まる。よって、その幅に対する記録主走査とその幅相当の副走査を繰り返すことにより記録を進めていくのが、最も短時間で画像を形成させる方法である。しかし、１回の記録走査で記録を行うと、インクを吐出させるノズルの製造誤差、記録ヘッドの記録主走査による気流等から、インクの記録位置にばらつきが発生し、画像品位を劣化させてしまう。また、各記録主走査間の境界に濃度や色の差異、いわゆる「つなぎすじ」が発生してしまう。そこで、実際には、より画像品位を高めるために、マルチパス記録方式を採用することが多い。

マルチパス方式では１回の記録主走査で記録可能な画像領域に対し、Ｎ回（Ｎ≧２）の記録走査を実行する。各記録主走査の間に行われる副走査の量は、記録ヘッドに配列する複数の記録素子をＮ個のブロックに分割した際の、各ブロックに含まれる記録素子の記録幅相当となる。すなわち、同一の画像領域はＮ個のブロックに含まれる記録素子によって、Ｎ回の記録主走査にて画像形成される。

図８は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。８０１は記録ヘッドを示している。インクジェット記録装置では一般的に数１００個のノズルを有するが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有するものとする。ノズルは、図９のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。８０２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間の関係にあり、これらを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。

８０３〜８０６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の記録走査によって初めて画像が完成される構成となっている。以上のように、記録媒体の各同一領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。

図９は、カラーインクのマスクパターンとクリアインクのマスクパターンの例を模式的に示した図である。この図の例では、前半４回の記録操作でクリアインクを下地に吐出し、続けてカラーインクの記録走査を８回で記録を終了する。

クリアインクは、入力されたクリアインク記録量Ｃｌに応じて同一領域に０個から４個のドットを重ねて吐出する。例えばＣｌ＝１の場合には、前半4回の記録走査のうち最初の１回の記録走査でインクを吐出する。Ｃｌ＝4の場合には、前半の４回の記録走査全てで吐出を行う。尚、上記の例に限定されないことは言うまでもない。例えば、１個のドットを吐出する場合に、前半４回の記録走査のうち、最後の１回の走査でインクを吐出しても良い。また、クリアインクの記録走査数を増やして、下地に吐出可能なクリアインクの量を増やしても良い。

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３１０に送られ、これにより、記録ヘッド３１１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画像が形成される。尚、記録装置におけるマスクデータ変換処理部３０９は、それらに専用のハードウエア回路を用い画像記録装置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画像記録装置の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。

なお、プリンタドライバについて、画像記録装置に接続されたホスト装置が備えるものとして説明したが、画像記録装置がプリンタドライバを備えて、入力された画像を処理するようにしてもよい。

上述した例では、８ビットの画像が入力され、ＨＴ処理部で４ビットに量子化され、下地クリアインク記録量算出部３０８で１ビットに変換される場合を例に説明を行ったが、各処理部のビット数は限定されるものではない。すなわち、入力された多階調の画像データから、インク吐出のオン・オフの制御が可能な２階調（１ビット）への変換ができれば、ビット数が異なっても本発明の効果を限定するものではない。

以上の処理を実行することで、カラーインクのみで印刷物表面に形成されていた凹凸が、下地にクリアインクを吐出することで小さくなり、印刷物の表面平滑度の向上を実現することができる。その結果、粒状性や発色性などの画質に影響を与えることなく、印刷物の写像性を向上させることが可能となる。

＜実施例２＞
実施例１では、対象エリアとその周囲エリアのカラーインクの記録量の差に応じて、対象エリアの下地に吐出するクリアインクの記録量を決定する例を説明した。次に、各インクの記録量よりインクドットの高さ情報を推測し、高さ情報の差に応じて対象エリアの下地に吐出するクリアインク記録量を決定する例を説明する。

図１０に、本実施形態における画像記録装置の構成を表すブロック図を示す。画像入力部１００１から印刷データ作成部１００６までは、実施例１と同様であるため説明を省略する。

次に、下地クリアインク記録量算出部１００８において、印刷イメージ情報に記述されたカラーインク記録情報を基に各ドットでインクを吐出するか否かを決定し、各インクドットの高さ情報を考慮して、下地に吐出するクリアインク記録量Ｃｌを算出する。下地クリアインク記録量算出部１００８の処理の流れを説明する。図１１は処理の流れを示す図である。

ステップＳ１１０１は、実施例１のステップＳ６０１と同様の処理であるため説明を省略する。

ステップＳ１１０２では、全エリアより、クリアインク記録量Ｃｌを算出する対象となるエリアの選択を行う。エリアの選択方法は実施例１と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２で選択した対象のエリアと、その周囲８近傍エリアにおけるエリアごとのステップＳ１１０１で決定された各インクの記録量を取得する。

ステップＳ１１０４では、予めインク高さ特性格納部１０１２に格納されている各インクドットの高さを元に対象エリアに吐出され堆積するインクの高さ情報を推測する。ステップＳ１１０１で決定された対象画素の各インクの記録量をＣ_dot、Ｍ_dot、Ｙ_dot、Ｋ_dotとする。さらに、インク高さ特性格納部１０１２に記録されているシアンインクの１ドットの高さがＣ_height、マゼンタインクの高さがM_height、イエローインクの高さがY_height、ブラックインクの高さがK_heightとする。上述の値から、以下の式（１１）を用いて対象エリアのインクの高さ情報Total_Srcを算出する。

上記の式を用いて、同様に周囲の８近傍のエリアのインクドットの高さ情報Total_1〜Total_8を算出する。

ステップＳ１１０５では、ステップＳ１１０４で算出した範囲内のインクドットの高さ情報の中で最大の高さHeight_Maxを特定する。

ステップＳ１１０６では、Height_MaxとTotal_Src、予めインク高さ特性格納部１０１２に記録されているクリアインクの高さ情報Ｃl_Heightを基に以下の式（１２）を用いて、下地に吐出するクリアインク記録量Ｃlを決定する。

ステップＳ１１０７では、ステップＳ１１０６で算出されたクリアインク記録量Ｃｌを４ビットの値に量子化する。例えば、Height_Maxが５０[nm]、Total_Srcが３０[nm]、Ｃl_Heightが１６[nm]であったとする。ステップＳ１１０６で算出されたクリアインク記録量Ｃｌは１.２５となるが、ステップＳ１１０７では小数第１位を四捨五入し、Ｃｌを１とする。尚、上記の例に限定されないことは言うまでもなく、Ｃｌのビット数と量子化の方法が異なっても本発明の効果を限定するものではない。

ステップＳ１１０８では、全てのエリアでＣｌを算出したか確認する。全てのエリアでＣｌが算出されていない場合には、いまだ対象となっていない次のエリアを選択する。全てのエリアでＣｌが算出された場合には処理を終了する。

以上、下地クリアインク記録量算出部１００８において入力された各エリアのインク記録量を高さ情報に変換し、高さ情報の差に応じて、下地に吐出するクリアインク記録量Ｃｌを決定する処理について説明した。

マスクデータ変換処理部１００９から記録ヘッド部１０１１までは実施例１と同様であるため説明を省略する。

以上の処理を実行することで、同じインク記録量であっても異なるインク色同士でドットの高さが異なるような場合においても、印刷物の表面平滑度の向上を実現することができる。その結果、粒状性や発色性などの画質に影響を与えることなく、印刷物の写像性を向上させることが可能となる。

＜実施例３＞
実施例１では対象エリアとその周囲エリアのインク記録量の差に応じた下地クリアインク記録量の制御、実施例２では各インクの高さ情報の差に応じた下地クリアインク記録量の制御の例を示した。次に、実施例３では顔料インクを用いた画像記録装置で顕著に発生する画質課題である正反射光色付きを低減する方法について説明する。

本実施形態では、まず正反射光が色付くという課題を説明する。正反射光は試料面へ映り込んだ照明の像として画像観察者に認識される。この正反射光（および、正反射近傍に拡散する光）に色付きが発生すると、言い換えれば、印刷物に映り込んだ照明の像の色味が照明本来と異なる色味に観察されると、画像を観察する上で妨害要素となる。特に、写真印刷においては好ましくない画像として認識されやすい。正反射光が色付く原因としては、ブロンズ現象、薄膜干渉が一般的に良く知られている。ブロンズ現象を説明するための、試料の断面を模式的に示す概念図を図１２に示す。ブロンズ現象とは、光源１２０４からの光が記録媒体１２０１の表面に露出しているインク１２０２の特性により、波長分散のある反射をすることで正反射光１２０３に色付きが発生する現象である。ブロンズ現象が発生すると、正反射光１２０３がインク固有の色付きになりやすいことが知られており、特にシアンインクでマゼンタに色付く。

次に薄膜干渉について説明する。薄膜干渉を説明するための、試料の断面を模式的に示す概念図を図１３に示す。薄膜干渉とは、光の波長オーダーで形成されたインク薄膜において起きる。光源１３０７からの光に対する記録媒体１３０１の表面に露出しているインク１３０２の表面からの反射光１３０４と、インク１３０２と内部の異なるインク１３０３との界面の反射光１３０５とに位相差が発生する。その結果、波長毎に光の強め合いや弱め合いが起こることで正反射光に波長分散が生じる現象が薄膜干渉である。

ブロンズ現象や薄膜干渉は、インクや記録媒体表面の材質に依存しているとともに、構造によっても発生度合は異なる。この構造とは、例えば記録媒体表面を占めるインクの被覆率である。つまり、色毎あるいは階調毎に表面が異なる構造や材質で構成される印刷物は、色毎あるいは階調毎に正反射光の色付きが異なる。このような印刷物では、複数の色によって構成される画像領域の正反射の色付きが、画像の位置によって異なった色味に観察されるため、画像観察者に違和感を与えてしまう。

次に、最表面のクリアインクの吐出する量を領域ごとに変更することで局所的な正反射光の色付きを制御し、大局的な正反射光の色付きを抑制する処理を説明する。

記録媒体１３０１上に、カラーインク１３０２、クリアインク１３０３が重なっている状態を示している。１３０６に示すようにこの記録媒体に対して、記録媒体の法線方向からある角度傾いた方向から光が照射されると、クリアインク表面、および、クリアインクとカラーインクの界面で光が正反射方向に反射する（１３０４、１３０５）。この反射光１３０４と反射光１３０５には、光路差２ｎｄ・ｃｏｓθがある。ここで、ｎは屈折率、ｄはクリアインクの膜厚、θは１３０２と１３０３の界面反射の正反射角である。上述した光路差のため、式（１）より、反射光１３０４と反射光１３０５の位相差は２π・２ｎｄ・ｃｏｓθ／λとなる（λは光の波長）。
位相差＝２π／λ×光路差 （式１３）

一方の光線の位相が０である場合、その光線の振幅はｃｏｓ０、つまり１であり、もう一方の光線の振幅はｃｏｓ（４ｎｄ・ｃｏｓθπ／λ）で表される。１３０４と１３０５の振幅の平均値をとると、（１／２）・｛１＋ｃｏｓ（４ｎｄ・ｃｏｓθπ／λ）｝で表される。反射光強度は振幅の二乗に比例するため、（１／４）・｛１＋ｃｏｓ（４ｎｄ・ｃｏｓθπ／λ）｝^２で表される。入射光線の振幅を１と仮定しているため、上述した反射光強度を反射率と言い換えることも可能である。したがって、正反射光の三刺激値ＸＹＺ（ＣＩＥ ＸＹＺ表色系）と、膜厚ｄには式（１４）の関係が成立する。

式（１４）からわかる通り、クリアインクの膜厚ｄによって正反射光は異なる色味を発する。ここまで、説明を簡単にするため、多重反射の項、カラーインク内の反射光、屈折率の波長分散から生じる波長選択的な反射に関しては割愛したが、これらを考慮しても膜厚ｄによって正反射光は異なる色味を発することは言うまでもない。

上述の特許文献３では、画像全体にイエローインクをオーバーコートすることで正反射光の色付きを低減させる技術が開示されている。しかし、特許文献３では、例えばシアンを再現する際にイエローインクを記録するなど、色再現に不要なインクを混色して記録する。この不要なインクが彩度低下を引き起こし、色再現範囲（色域）を縮小させてしまうという課題がある。

そこで本実施形態では、光沢を阻害する正反射光色付きを抑制し、色域を低下させずに印刷物表面の平滑度を上げ、写像性を向上させる。

まず図１４を用いて、本実施例における正反射光色付き制御方法の概要を説明する。図１４はシアンインクで記録媒体表面を１００％被覆した画像に対して、異なるクリアインク記録量でオーバーコートした画像の正反射光の色付きを、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊ｂ＊平面にプロットしたグラフである。異なるクリアインク記録量でオーバーコートした画像の正反射光が、ａ＊ｂ＊平面上で図１４のような軌跡を描く原因は、クリアインクの膜厚がクリアインクの記録量に依存して変化するからである。

そこで、本実施例ではカラーインクをオーバーコートするクリアインクの記録量をエリアごとに変化させて並置させることで、正反射光の色付きを低減させる。概念図を図１５に示す。図１５のエリア１５０２のクリアインク記録量は２２４、エリア１５０３のクリアインク記録量は９６、エリア１５０４のクリアインク記録量は６４である。図１５の各エリアのクリアインク記録量が上述の通りであるとすると、ある角度傾いた方向から光１５０１が照射されるとき、最表面のクリアインク記録量ｄに応じてエリアごとに異なる色付きの光が発生する。エリア１５０４の光の色付きは図１５のａ＊ｂ＊平面上でＸ、エリア１５０３の光の色付きはＹ、エリア１５０２の光の色付きはＺとなる。

上述のような場合、局所的にはＸ、Ｙ、Ｚの３色に正反射光は色付いているが、大局的な正反射光の色付きはＸ、Ｙ、Ｚの混色となる。その結果、大局的な正反射光の色付きはＸ、Ｙ、Ｚの３点を結ぶ三角形の内側、図１４のＰとなる。以上のように、局所的な正反射光の色付きを混色させ、ａ＊ｂ＊平面上の原点である無彩色に近付けることが可能となる。そこで、本発明ではオーバーコートするクリアインクの記録量をランダムに変化させることで、複数色の局所的な正反射光の色付きを発生させ、大局的な正反射光の色付きを無彩色に近づける。

一方、上述のように異なる記録量のクリアインクで、カラーインクをオーバーコートする場合、印刷物表面の平滑度が低下するという課題がある。そこで、本実施例では、オーバーコートするクリアインクの記録量に応じて、下地に吐出するクリアインクの記録量を制御し、印刷物表面の平滑度を向上させる方法について説明する。

図１６に本実施形態における構成を表すブロック図を示す。画像入力部１６０１からカラーマッチング処理部１６０２までは、実施例１と同様であるため説明を省略する。

色分解処理部１６０３は、色域のマッピングがなされたＲＧＢデータに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせを決定する。ＲＧＢデータに対応したカラーインクの色分解データＣＭＹＫと、印刷物の最表面に記録するクリアインクデータＣｌ_tを求める処理を行う。本実施形態では、この処理はカラーマッチング処理と同様、色域のマッピングがなされたデータＲ、Ｇ、Ｂとの対応関係が定められた色分解ＬＵＴ１６０７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、Ｃｌ_tのインク量に対応した値に使用される。Ｃｌ_tは色分解ＬＵＴ１６０７で算出されたＣｌ_Ｍａｘを用いて算出する。色分解ＬＵＴ１６０７の例を図１７に示す。図１７に示す通り、色域のマッピングがなされた８ビットのデータＲ、Ｇ、Ｂに対して、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌ_Ｍaxの対応が定められている。Ｃｌ_ＭＡＸは印刷物に、インクのにじみ・あふれが発生しないように定められた、記録量の制限値を元に決定する。具体的には、記録量の制限値をＭａｘ、カラーインクの合計記録量をＣｏｌｏｒＶｏｌとすると、以下の式（１５）を用いてＣｌ_ＭＡＸが算出されている。

なお、ＭＡＸ値は、印刷のモードに応じて一定の値としてもよく、また、エリアに応じて変化する値でもよい。

次にＣｌ_Ｍaxと、０〜１までの範囲の乱数を返す乱数発生装置１６０８であるrnd()を用いて、式（１６）よりＣｌ_ｔを算出する。

式（１６）によって算出されるＣｌ_ｔは０〜Ｃｌ_ MAXの範囲でランダムな値となる。その結果、カラーインクに上掛けされるクリアインクの打ち込み量が局所的に異なり、大局的な正反射光の色付きを低減させる。尚、最表面クリアインク記録量の決定方法は上記の例に限定されないことは言うまでもない。例えば、吐出するカラーインクの組み合わせに応じて、正反射光の色付きを低減させるようなクリアインクの吐出パターンを予め記録しておいても良い。

γ補正処理部１６０４から印刷データ作成部１６０６は、実施例１と同様であるため説明を省略する。以上、プリンタドライバにおいて、画像入力部３０１で入力された画像データＲ、Ｇ、Ｂからカラーインク記録量とクリアインク記録量を決定するインク記録量決定手段について説明した。

次に、印刷データ作成部１６０６で算出された最表面に吐出するクリアインク記録量Ｃｌ_tに応じて下地に吐出するクリアインク記録量Ｃｌ_bを算出するための処理の流れを説明する。図１８は処理の流れを示す図である。

ステップＳ１８０１は、実施例１のステップＳ６０１と同様の処理であるため説明を省略する。

ステップＳ１８０２では、全エリアより、クリアインク記録量Ｃｌ_bを算出するエリアの選択を行う。尚、エリアの選択方法は実施例１、２と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１８０３では、ステップＳ１８０２で選択した対象のエリアに用いる最表面のクリアインク記録量Ｃｌ_tＳｒｃと、その周囲８近傍エリアに用いる最表面のクリアインク記録量Ｃl_t１〜Ｃl_t８を取得する。

ステップＳ１８０４では、ステップＳ１８０３で取得した各エリアの最表面に吐出するクリアインク記録量の中で最大のクリアインク記録量Ｃｌ_t_MAXを特定する。

ステップＳ１８０５では、ステップＳ１８０４で特定した範囲内で最大のクリアインク記録量Ｃｌ_t_MAXと対象のエリアのクリアインク記録量Ｃｌ_ｔSrcの差分を算出し、算出された値を下地に吐出するクリアインク記録量Ｃｌ_ｂとして記録する。

ステップＳ１８０６では、全てのエリアでＣｌ_bを算出したか確認する。全てのエリアでＣｌ_ｂが算出されていない場合には、まだ算出されていない次のエリアを選択する。全てのエリアでＣｌ_bが算出された場合には処理を終了する。

マスクデータ変換処理部１６１０からヘッド駆動回路１６１１は、実施例１と同様であるため説明を省略する。

図１９は、ヘッド駆動回路１６１１で用いる下地クリアインク、カラーインク、最表面クリアインクのマスクパターンを示す図である。この図の例では、前半４回の記録走査は実施例１と同様の処理を行い、続けてカラーインクの記録走査を４回、さらに最表面のクリアインクの記録操作を４回で、記録を終了する。以上のように記録することで、記録媒体上に下地のクリアインク、次にカラーインク、最後に最表面にクリアインクとドットを重ねることが可能となる。

以上の処理を実現することで、図２０（ａ）に示すように印刷物の表面に形成されていた凹凸が、図２０（ｂ）に示すように下地にクリアインクを吐出することで小さくなる。その結果、光沢を阻害する正反射光色付き・干渉を抑制し、かつ他の画質に影響を与えることなく印刷物の表面平滑度が向上させることが可能となる。その結果、印刷物の写像性を向上させることが可能となる。尚、本実施形態では、最表面に吐出する最表面クリアインク記録量のみに着目して下地に吐出する下地クリアインク記録量を決定したが、上記の例に限定しないことは言うまでもない。例えば、実施例１と実施例３を組み合わせ、対象エリアとその周囲エリアのカラーインク記録量と最表面クリアインク記録量の総量の差に応じて、下地に吐出する下地クリアインク記録量を決定する。そして、算出されたクリアインク記録量のうちの一定量のクリアインクをカラーインク上に吐出するようにしてもよい。この際に、算出されたクリアインク記録量のうち、下地として吐出される量と、カラーインク上に吐出される量とを所定の比率により決定してもよい。このようにしても、下地としてのみクリアインクを吐出した場合と比べて印刷物上の記録材の厚みに変化は無く、同様に優れた表面平滑度を得ることができる。

なお、上記説明では、色材としてインクを例にしたが、色材はトナーであってもよく、上記実施形態は電子写真プリンタに適用されてもよい。

＜その他の実施形態＞
本発明の目的は前述した実施例の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム、情報処理装置に供給し、それらのコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）がプログラムコードを読み出し実行することでも達成され得る。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行うこともできる。その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき実行されてもよい。その際において、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

Claims (8)

1. 入力画像の階調値に応じてカラー色材記録量データを決定するカラー色材記録量決定手段と、
   決定された前記カラー色材記録量データに応じて、前記カラー色材のオーバーコート層として記録するための正反射光の色付きを低減させるようなクリア色材の表面クリア色材記録量データ及び前記カラー色材の下地層として記録するための前記表面クリア色材記録量データによって形成される前記オーバーコート層の凹凸を小さくするようなクリア色材の下地クリア色材記録量データを決定するクリア色材記録量決定手段と
   を有することを特徴とする色処理装置。
2. 前記クリア色材記録量決定手段は、前記入力画像の所定エリア毎に、前記表面クリア色材記録量データ及び前記下地クリア色材記録量データを決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
3. 前記クリア色材記録量決定手段は、決定された前記カラー色材記録量データに応じて前記表面クリア色材記録量データを決定した後、当該決定された前記表面クリア色材記録量データに基づき、前記下地クリア色材記録量データを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の色処理装置。
4. 前記クリア色材記録量決定手段は、階調値に応じたカラー色材記録量データを入力値とし、当該入力値に対応する、前記カラー色材のオーバーコート層として記録するための正反射光の色付きを低減させるようなクリア色材の表面クリア色材記録量データ及び前記カラー色材の下地層として記録するための前記表面クリア色材記録量データによって形成される前記オーバーコート層の凹凸を小さくするようなクリア色材の下地クリア色材記録量データを出力値としたテーブルを用いて、前記表面クリア色材記録量データ及び前記下地クリア色材記録量データを決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の色処理装置。
5. 色処理装置であって、
   入力画像の階調値に応じてカラー色材記録量データを決定するカラー色材記録量決定手段と、
   前記カラー色材のオーバーコート層として記録する正反射光の色付きを低減させるようなクリア色材の表面クリア色材記録量データと前記カラー色材の下地層として記録するための前記表面クリア色材記録量データによって形成される前記オーバーコート層の凹凸を小さくするようなクリア色材の下地クリア色材記録量データとを決定するクリア色材記録量決定手段と
   を有することを特徴とする色処理装置。
6. 少なくとも１種類のカラー色材と、少なくとも１種類のクリア色材とを用いて画像を形成する画像形成工程であって、
   入力画像の階調値に応じてカラー色材記録量データを決定するカラー色材記録量決定工程と、
   決定された前記カラー色材記録量データに応じて、前記カラー色材のオーバーコート層として記録するための正反射光の色付きを低減させるようなクリア色材の表面クリア色材記録量データ及び前記カラー色材の下地層として吐出するための前記表面クリア色材記録量データによって形成される前記オーバーコート層の凹凸を小さくするようなクリア色材の下地クリア色材記録量データを決定する下地クリア色材記録量決定工程と
   を有することを特徴とする色処理方法。
7. 入力画像の階調値に応じてカラー色材記録量データを決定するカラー色材記録量決定工程と、
   前記カラー色材のオーバーコート層として記録する正反射光の色付きを低減させるようなクリア色材の表面クリア色材記録量データと前記カラー色材の下地層として記録するための前記表面クリア色材記録量データによって形成される前記オーバーコート層の凹凸を小さくするようなクリア色材の下地クリア色材記録量データとを決定するクリア色材記録量決定工程と
   を含むことを特徴とする色処理方法。
8. コンピュータを、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の色処理装置として機能させるためのプログラム。

Images