JP6552249B2 - 画像処理装置、画像処理方法および画像記録装置 - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法および画像記録装置 Download PDF

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Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法および画像記録装置に関する。
インクを吐出するための複数の吐出口を配列した記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながらインクを吐出する記録走査を行い、記録媒体上に画像を形成する記録方式が従来より知られている。
このような記録方式では、画像の多値データを量子化するための方法として、複数の画素領域のそれぞれにおけるインクの吐出または非吐出を定めるための閾値が画素ごとに設定されたディザパターンを用いて量子化する、所謂ディザ法が一般に知られている。特許文献1には、得られる画像の粒状感を低減するために、複数の画素それぞれにおける閾値の低周波成分が少なくなるように閾値が設定されたディザパターンを用いて量子化を行うことが開示されている。
一方、近年では上述のような記録方法において様々な種類のインクや記録媒体が使用されている。このインクと記録媒体の組合せとして、顔料を含むインクとインクの浸透性が低い記録媒体を用いることが知られている。しかしながら、このようなインクと記録媒体を使用して画像を記録する場合、インクは記録媒体の表面上にて定着するため、薄膜干渉が生じ、得られる画像において色味が変わってしまう場合がある。なお、この薄膜干渉はインクの吐出量が相対的に少なく、記録媒体上に形成されるインク層が薄くなるほど顕著に発生することが知られている。特許文献2には、インクの吐出量が少ない場合に画質向上液の吐出量を相対的に多くすることによりインク層の表面の凹凸性を大きくし、上記の薄膜干渉の発生を抑制すると記載されている。
特開2006−050596号公報 特開2013−233713号公報
しかしながら、特許文献2に開示された方法によって記録を行った場合、上述の薄膜干渉の発生を十分に抑制することができない場合が考えられる。
以下にこの課題について詳細に説明する。
図1は上述の薄膜干渉による色味の変化ついて説明するための図である。
なお、ここでは簡単のため、記録媒体3上に形成されたドット高さdを有するインク層(薄膜)70に対し入射角45°で光(入射光)71が入射し、この入射光が正反射した反射光を観察する場合について考える。この反射光は、入射光71がインク層70を透過し、記録媒体3の表面にて正反射する反射光73と、インク層70の表面にて正反射する反射光72とが合わさった光である。ここで、反射光72と反射光73の間には、入射光71が入射してから反射光が観察されるまでの間には光路差が存在する。なお、インク層70のドット高さdが十分に低い場合、この光路差の値はおよそ2dと近似できることが知られている。
ここからインク層70のドット高さdが低い(薄膜である)場合、反射光72と反射光73の間の光路差が短くなることがわかる。このため、反射光72と反射光73の強め合いや弱め合いなどの干渉が発生する。具体的には、光路差2dが入射光の波長λの整数(m)倍(2d=mλ)である場合には反射光72と反射光73は強め合う。一方、光路差2dが入射光の波長λの整数倍と波長λの1/2倍の和(2d=(m+1/2)λ)である場合には、反射光72と反射光73は互いに弱め合う。この強め合いまたは弱め合いの干渉のうちの一方だけが生じた場合、観察される反射光の強度が入射光の強度と異なってくる。その結果、画像において色味の変化が生じることとなる。
上記のように、薄膜干渉はインク層のドット高さが低い場合に薄膜干渉が顕著に発生する。ここで、発明者らの検討の結果、インクの吐出量が同じであっても、使用するインクの種類が異なる場合にはドット高さが異なる虞があることが明らかになった。これにより、使用するインクの種類に応じて薄膜干渉の発生の程度が変化することも重ねて明らかになった。
図2は使用するインクの種類を異ならせた場合における薄膜干渉の発生の程度を説明するための図である。なお、図2(a)は記録媒体上に付与された際のドット高さが相対的に低いインクを使用した場合について示す図である。また、図2(b)は記録媒体上に付与された際のドット高さが相対的に高いインクを使用した場合について示す図である。また、図2(c)はドット高さが相対的に低いインクとドット高さが相対的に高いインクの両方を使用した場合について示す図である。なお、図2(a)、(b)、(c)では、それぞれ同じ量のインクを吐出した場合について示している。
上述のように、ドット高さが相対的に低い(d)インクを使用する場合には薄膜干渉が顕著に発生する。また、インク層74は比較的平坦に形成されるため、インク層74上のいずれの位置に入射する入射光においてもほぼ同じような干渉が発生する。そのため、図2(a)に示すようなインク層74においては観察される画像において色味の変化が顕著に生じることとなる。
これに対し、図2(b)に示すようなドット高さが相対的に高い(d)インクを使用してインク層75を形成した場合、反射光の光路差も相対的に長くなる。そのため、反射光間では上記の強め合いや弱め合いの干渉が複数生じることとなる。この結果、特定の方向に偏った色味の変化は生じない。更に、ドット高さがある程度高くなる場合、インク層75は図2(b)に示すように凸状に形成される。そのため、インク層75の中央付近ではドット高さはdであるが、インク層75の端部付近ではドット高さはdよりも低い値となる。このように、反射光間の光路差は入射光が入射する位置に応じて異なるため、位置に応じて様々な干渉が発生する。以上記載したように、ドット高さが相対的に高いインクを用いる場合、反射光は多重に干渉した状態となるため、観察される画像における色味の変化は然程目立たないものとなる。
また、図2(c)に示すようなドット高さが相対的に低いインクとドット高さが相対的に高いインクの両方を使用する場合、ドット高さが相対的に低いインクにより形成されるインク層74では図2(a)に示す画像と同様に薄膜干渉による色味の変化が発生する。一方、ドット高さが相対的に高いインクにより形成されるインク層75では、図2(b)に示す画像と同様に、反射光は多重に干渉することになる。このインク層75における反射光の多重の干渉がインク層74における薄膜干渉の影響を抑制するため、画像全体においては図2(a)に示す画像に比べて色味の変化は小さくなる。
以上記載したように、発明者らの検討の結果、薄膜干渉による色味の変化は、記録媒体上の単位領域へのインクの吐出量が同じである場合であっても、使用するインクのドット高さに応じて異なる場合があることがわかった。具体的には、ドット高さが高いインクの吐出量が相対的に少ない場合におけるドット高さが低いインクにより形成される画像に、ドット高さが高いインクの吐出量が相対的に多い場合におけるドット高さが低いインクにより形成される画像よりも、薄膜干渉に由来する色味の変化が発生し易くなってしまう。
本発明は上記の課題を鑑みて為されたものであり、記録媒体上でのドット高さの異なるインクを用いる場合において薄膜干渉による色味の変化を抑制した記録を行うことを目的とするものである。
そこで、本発明は、顔料を含有する第1の色のインクと、顔料を含有する第2の色のインクと、を少なくとも吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する複数回の走査方向への相対的な走査のそれぞれによって、前記単位領域内の複数の画素相当の画素領域それぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理装置であって、前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得手段と、前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化手段と、を有し、前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、前記量子化手段は、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする。
本発明に係る画像処理装置、画像処理方法および画像記録装置によれば、ドット高さの異なるインクを用いる場合においても薄膜干渉による色味の変化を抑制した記録を行うことが可能となる。
インク層における薄膜干渉について説明するための図である。 ドット高さと薄膜干渉の程度との相関を説明するための図である。 実施形態に係る画像記録装置の斜視図である。 実施形態に係る画像記録装置の側面図である。 実施形態に係る記録ヘッドの模式図である。 ディザパターンおよびマスクパターンを説明するための図である。 マルチパス記録方法を説明するための図である。 実施形態における記録制御系の構成を示すブロック図である。 ドット隣接度の定義を説明するための模式図である。 ドット隣接度を低くした場合に形成されるインク層を説明するための図である。 ドット隣接度を高くした場合に形成されるインク層を説明するための図である。 記録デューティとインク層の占有面積の相関を説明するための図である。 ドット隣接度を制御した場合の色味の変化を説明するための図である。 各階調でのマゼンタインク、ライトマゼンタインクの吐出量を示す図である。 実施形態におけるデータの処理過程を示すブロック図である。 実施形態で適用するディザパターンを示す図である。 実施形態で適用するマスクパターンを示す図である。 実施形態で生成する記録データを示す模式図である。 ドットを隣接させた場合のドット高さを説明するための図である。 実施形態で適用するマスクパターンを示す図である。 実施形態で生成する記録データを示す模式図である。 実施形態におけるデータの処理過程を示すブロック図である。 実施形態で適用するディザパターンを示す図である。 実施形態におけるデータの処理過程を示すブロック図である。 実施形態で適用するインデックスパターンを示す図である。 実施形態に係る画像記録装置の斜視図である。 実施形態における低閾値画素数の算出方法を説明するための図である。 実施形態における互いに隣接する低閾値画素の数の平均の算出方法を説明するための図である。
以下に図面を参照し、本発明の第1の実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図3は本発明の第1の実施形態に係る画像記録装置1000の内部の構成を部分的に示す斜視図である。また、図4は本発明の第1の実施形態に係る画像記録装置1000の内部の構成を部分的に示す側面図である。
画像記録装置1000の内部にはプラテン2が配置されており、このプラテン2には記録媒体3を吸着させて浮き上がらないようにするために多数の吸引孔34が形成されている。この吸引孔34はダクトと繋がっており、さらにダクトの下部に吸引ファン36が配置され、この吸引ファン36が動作することでプラテン2に対する記録媒体3の吸着を行っている。
キャリッジ6は、延伸して設置されたメインレール5に支持され、X方向(走査方向)に往復移動することが可能なように構成されている。キャリッジ6は、後述するインクジェット方式の記録ヘッド7を搭載している。なお、記録ヘッド7は、発熱体を用いたサーマルジェット方式、圧電素子を用いたピエゾ方式等、さまざまな記録方式を適用することが可能である。キャリッジモータ8は、キャリッジ6をX方向に移動させるための駆動源であり、その回転駆動力はベルト9でキャリッジ6に伝達される。
記録媒体3は、ロール状に巻かれた媒体23から巻き出すことで給送される。記録媒体3は、プラテン2の上でX方向と交差するY方向(搬送方向)に搬送される。記録媒体3は、先端をピンチローラ16と搬送ローラ11に挟持されており、搬送ローラ11が駆動することによって搬送が行われる。また、記録媒体3はプラテン2よりY方向の下流ではローラ31と排送ローラ32に挟持され、さらにターンローラ33を介して記録媒体3は巻取りローラ24に巻きつけられている。
図5は本実施形態で使用する記録ヘッドを示す。
記録ヘッド7は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、グレー(Gy)、ライトシアン(Lc)、ライトマゼンタ(Lm)のインクをそれぞれ吐出する7つの吐出口列22K、22C、22M、22Y、22Gy、22Lc、22LmがX方向に並んで並列されることにより構成される。これらの吐出口列22K、22C、22M、22Y、22Gy、22Lc、22Lmのそれぞれは、インクを吐出する1280個の吐出口30が1200dpiの密度でY方向(配列方向)に配列されることで構成されている。なお、本実施形態における一つの吐出口30から一度に吐出されるインクの吐出量は約4.5plである。
これらの吐出口列22K、22C、22M、22Y、22Gy、22Lc、22Lmは、それぞれ対応するインクを貯蔵する不図示のインクタンクに接続され、インクの供給が行われる。なお、本実施形態にて用いる記録ヘッド7とインクタンクは一体的に構成されるものでも良いし、それぞれが分離可能な構成のものでも良い。
(インクの組成)
本実施形態で使用するインクについて以下に詳細に記載する。
以下、「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り、質量基準である。
・ブラックインクの作製
(1)分散液の作製
まず、アニオン系高分子P−1[スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体(重合比(重量比)=30/40/30)酸価202、重量平均分子量6500]を作る。これを水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な10質量%ポリマー水溶液を作製する。
上記ポリマー溶液を600g、カーボンブラックを100gおよびイオン交換水を300gを混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって粗大粒子を含む非分散物を除去してブラック分散液とする。なお、得られるブラック分散液の顔料濃度は10質量%となる。
(2)インクの作製
インクの作製は、上記ブラック分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度2.5質量%の顔料インクを調製する。
上記ブラック分散液 25部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
トリエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・シアンインクの作製
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸とを原料として、常法により、酸価250、数平均分子量3000のAB型ブロックポリマーを作り、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作製する。
上記のポリマー溶液を200g、C.I.ピグメントブルー15:3を100gおよびイオン交換水を700gを混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって、粗大粒子を含む非分散物を除去してシアン分散液とする。なお、得られるシアン分散液の顔料濃度は10質量%となる。
(2)インクの作製
インクの作製は、上記シアン分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度2質量%の顔料インクを調製する。
上記シアン分散液 20部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・マゼンタインクの作製
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸を原料として、常法により、酸価300、数平均分子量2500のAB型ブロックポリマーを作り、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作製する。
上記ポリマー溶液を100g、C.I.ピグメントレッド122を100gおよびイオン交換水を800gを混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって、粗大粒子を含む非分散物を除去してマゼンタ分散液とする。なお、得られるマゼンタ分散液の顔料濃度は10質量%となる。
(2)インクの作製
インクの作製は、上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度4質量%の顔料インクを調製する。
上記マゼンタ分散液 40部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・イエローインクの作製
(1)分散液の作製
まず、前記アニオン系高分子P−1を、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な10質量%ポリマー水溶液を作製する。
上記ポリマー溶液を300g、C.I.ピグメントイエロー74を100gおよびイオン交換水を600g混合し、機械的に所定時間攪拌した後、遠心分離処理によって粗大粒子を含む非分散物を除去してイエロー分散液とする。なお、得られるイエロー分散液の顔料濃度が10質量%となる。
(2)インクの作製
以下の成分を混合し、十分に攪拌して溶解・分散後、ポアサイズ1.0μmのミクロフィルター(富士フィルム社製)にて加圧濾過して、顔料濃度4質量%の顔料インクを調製する。
上記イエロー分散液 40部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.025部
グリセリン 9部
エチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 1部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・ライトシアンインクの作製
(1)分散液の作製
前記シアンインクについて説明したのと同様の原料および作製方法により、顔料濃度が10質量%のシアン分散液を作製する。
(2)インクの作製
インクの作製は、上記シアン分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度0.8質量%の顔料インクを調製する。
上記シアン分散液 8部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.025部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 0.5部
トリエタノールアミン 1.0部
イオン交換水 残部
・ライトマゼンタインクの作製
(1)分散液の作製
前記マゼンタインクについて説明したのと同様の原料および作製方法により、顔料濃度が10質量%のマゼンタ分散液を作製する。
(2)インクの作製
インクの作製は、上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度0.8質量%の顔料インクを調製する。
上記マゼンタ分散液 8部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.025部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 0.5部
トリエタノールアミン 1.0部
イオン交換水 残部
・グレーインクの作製
(1)分散液の作製
まず、アニオン系高分子P−1[スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体(重合比(重量比)=30/40/30)酸価202、重量平均分子量6500]を作る。これを水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な10質量%ポリマー水溶液を作製する。
上記ポリマー溶液を900g、カーボンブラックを100g混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって、粗大粒子を含む非分散物を除去してグレー分散液とする。なお、得られるグレー分散液の顔料濃度は10質量%となる。
(2)インクの作製
インクの作製は、上記グレー分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度0.3質量%の顔料インクを調製する。
上記グレー分散液 3部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
トリエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
本実施形態で使用する記録媒体について以下に記載する。
基材とインク受容層を有する光沢紙を記録媒体として用いる場合、後述する本実施形態の効果がより顕著なものとなる。そこで、本実施形態では、上述の光沢紙の一つであるプレミアム光沢紙2[厚口]LFM−GPP2/24/280(キヤノン社製)を記録媒体3として使用する。
本実施形態では、複数回の走査で記録媒体上の単位領域に画像を記録するマルチパス記録方式にしたがって画像を記録する。ここで、複数回の走査のそれぞれでは、複数の画素相当の複数の画素領域のそれぞれに対するインクの吐出または非吐出が定められた記録データにしたがってインクを吐出する。
本実施形態では、ディザパターンおよびマスクパターンを用いることにより画像データから複数回の走査のそれぞれに対応する記録データを生成する。ディザパターン、マスクパターンを用いる場合における画像データの一般的な処理方法について以下に詳細に記載する。なお、ここでは簡単のため、画像データは0〜255の256段階の階調値を表現可能な8bitのデータである場合について記載する。また、ここではディザパターン、マスクパターンともに単位領域に相当する8画素×8画素の領域に対応する大きさを有するものとする。
図6は上述の画像データの処理方法を説明するための図である。なお、図6(a)はディザパターンの一例を模式的に示す図である。また、図6(b)は階調値(階調値に関する情報)が64である画像データに図6(a)に示すディザパターンを適用することで生成される2値データを示す模式図である。また、図6(c1)〜(c4)は、それぞれ1回目〜4回目の走査のそれぞれに対応するマスクパターンの一例を示す模式図である。また、図6(d1)〜(d4)は、図6(b)に示す2値データに図6(c1)〜(c4)にそれぞれ示すマスクパターンを適用することで生成される、1回目〜4回目の走査のそれぞれに対応する記録データを示す模式図である。
ディザパターンは、図6(a)に示すように複数の画素のそれぞれにおいて異なる閾値が定められている。ここで、各画素において多値データの階調値が対比させる閾値よりも大きい場合、該多値データを該画素に対するインクの吐出を示す1bitのデータ(以下、2値データとも称する)に変換する。一方、各画素において多値データの階調値が対比させる閾値以下の場合、該多値データを該画素に対するインクの非吐出を示す2値データに変換する。なお、以下の説明ではある単位領域内のすべての画素領域に同じ値の多値データが入力される形態について記載したが、画素領域ごとに異なる値の多値データが入力されても良い。
例えば、前画素における多値データの階調値が64である場合、図6(a)に示すディザパターンの画素90における閾値は9(<64)であるため、画素90に対応する多値データはインクの吐出を示す2値データに変換される。また、画素91における閾値は143(≧64)であるため、画素91に対応する多値データはインクの非吐出を示す2値データに変換される。このように図6(a)に示すディザパターンを用いることにより、階調値64を示す多値データから図6(b)に示す2値データが生成される。
また、図6(c1)〜(c4)にそれぞれ示すように、マスクパターンはインクの吐出を許容する記録許容画素とインクの吐出を許容しない非記録許容画素が配置されることで構成されている。なお、図6(c1)〜(c4)のそれぞれにおいて、黒く塗りつぶされている箇所が記録許容画素を、白抜けで表されている箇所が非記録許容画素を表している。
ここで、各走査に対応する記録データは入力された2値データと各走査のそれぞれに対応するマスクパターンとの論理積をとることにより生成される。すなわち、記録許容画素ではインクの吐出を示す2値データが入力された場合、該2値データをインクの吐出を示す記録データに変換する。一方、非記録許容画素では、インクの吐出を示す2値データが入力された場合であっても、該2値データをインクの非吐出を示す記録データに変換する。なお、図6(c1)〜(c4)にそれぞれ示すマスクパターンにおける記録許容画素は、それぞれ互いに異なる位置であり、且つ、それぞれの論理和が全画素となるような関係となる位置に配置されている。
具体的には、図6(b)に示す2値データに1回目の走査に対応する図6(c1)に示すマスクパターンを適用することで、該2値データが分配され、図6(d1)に示す1回目の走査に対応する記録データが生成される。同様にして、図6(b)に示す2値データが2〜4回目の走査のそれぞれに分配され、図6(d2)〜(d4)にそれぞれ示す2〜4回目の走査のそれぞれに対応する記録データが生成される。
1〜4回目の走査のそれぞれにおいて、上記のようにして生成された図6(d1)〜(d4)のそれぞれに示す記録データにしたがってインクを吐出することにより画像の記録を行う。
上述のマルチパス記録方式について以下に詳細に記載する。なお、ここでは階調値64の画像データが入力された場合について説明する。上述のように、階調値64の画像データが入力された場合には図6(d1)〜(d4)のそれぞれに示す記録データが生成されるため、ここでは該記録データにしたがってインクを吐出する。なお、階調値64の画像データは、記録デューティに換算すると25%(=64/256×100)デューティに対応する。
図7は4回の記録走査により記録媒体上の単位領域内に記録を行う際に用いる一般的なマルチパス記録方式について示す図である。なお、ここでは簡単のため、記録ヘッド7として1つの吐出口列が配置されたものを用いる場合について説明する。
インクを吐出する吐出口列22に設けられたそれぞれの吐出口30は、副走査方向に沿って4つの記録グループ201、202、203、204に分割される。
1回目の走査では、記録媒体3上の領域211に対して記録グループ201から図6(d1)に示す記録データに従ってインクが吐出される。この結果、記録媒体上では図6のAの黒色で示す位置にインクが吐出される。
次に、記録媒体3を記録ヘッド7に対してY方向の上流側から下流側にL/4の距離だけ相対的に搬送する。
この後に2回目の記録走査を行う。2回目の記録走査では、記録媒体上の領域211に対しては記録グループ202から図6(d2)に示す記録データに、領域212に対しては記録グループ203から図6(d1)に示す記録データに従ってインクが吐出される。この2回目の記録走査の結果、記録媒体3には図6のBの黒色で示すような画像が形成される。
以下、記録ヘッド7の走査と記録媒体3の相対的な搬送を交互に繰り返す。この結果、4回目の記録走査が行われた後には、記録媒体3のDの領域211では記録可能な画素領域のうちの25%の画素領域に対してインクの吐出が完了し、25%デューティの画像が形成される。
図8は本実施形態における記録制御系の概略構成を示すブロック図である。
画像入力部であるホストコンピュータ301は、ハードディスク等の各種の記憶媒体に保存されているRGB形式の多値画像データを画像記録装置1000内の画像処理部312に送信する。
画像処理部312は、後述するMPU302、ASIC303等から構成されている。また、多値画像データは、ホストコンピュータ301に接続されたスキャナやデジタルカメラ等の外部の画像入力機器からも受け取ることができる。画像処理部312は、入力された多値画像データに後述するディザ処理やマスク処理などの画像処理を施して2値画像データに変換する。これにより、複数回の走査のそれぞれにおいて複数種類のインクを記録ヘッド7から吐出するための記録データである2値画像データが生成される。
画像出力部である画像記録装置1000は、画像処理部312で生成されたインクの2値画像データに基づいて、インクを記録媒体3に付与することで画像を記録する。画像記録装置1000は、ROM304に記録されたプログラムに従ってMPU(Micro Processeor Unit)302により制御される。また、ROM304には上述のディザパターンやマスクパターンも合わせて格納されている。RAM305は、MPU302の作業領域や一時データ保存領域として機能する。MPU302は、ASIC303を介して、キャリッジ6の駆動系308、記録媒体3の搬送駆動系309、記録ヘッド7の回復駆動系310、および記録ヘッド7の駆動系311の制御を行う。
プリントバッファ306は、記録ヘッド7へ転送できる形式に変換された記録データを一時保管する。
マスクバッファ307には、記録データを記録ヘッド7に転送する際に適用するマスクパターンが一時的に保管されている。なお、マスクパターンはROM304内に用意され、実際の記録時に該当するマスクパターンがROM304から読み出されてマスクバッファ307に格納される。
なお、本実施形態では画像処理部は画像記録装置1000に存在する形態について記載したが、ホストコンピュータ301に画像処理部が存在していても良い。
本実施形態では、ドット高さが相対的に低いインクとドット高さが相対的に高いインクを用いる記録装置において、ドット高さが高いインクの吐出量が相対的に多い場合におけるドット高さが低いインクにより形成されるドットの隣接度を、ドット高さが高いインクの吐出量が相対的に少ない場合におけるドット高さが低いインクにより形成されるドット隣接度よりも大きくする。このようにドット隣接度を制御することにより、画像の色味の変化を抑制した記録を行う。
まず、本実施形態で使用するインクのドット高さについて以下に詳細に記載する。
本実施形態で使用する各インクを記録媒体に対して1滴(4.5pl)だけ付与し、形成されるドットの高さを原子間力顕微鏡にて測定した。表1に各インクにおける測定されたドット高さの測定結果を示す。なお、記録媒体上に定着した後のドットの高さを評価するために、表1に示すドット高さはそれぞれのインクを吐出してから数分後に測定した。
表1からわかるように、グレーインク、ライトマゼンタインクのドット高さが他のインクのドット高さに比べて相対的に低いことがわかる。これは、グレーインク、ライトマゼンタインクの顔料濃度が他のインクの顔料濃度よりも低く、画像の記録が終了した際に記録媒体上に残存する顔料の量が少ないためであると考えられる。
なお、ライトシアンインクは顔料濃度がライトマゼンタインクとほぼ同じであるにも関わらず、ドット高さはグレーインク、ライトマゼンタインクよりも高くなっている。これは、ライトシアンインクに含有される顔料粒子の大きさや凹凸性がライトマゼンタインクに含有される顔料粒子の大きさや凹凸性よりも大きいためであると考えられる。
次に、ドット隣接度について以下に詳細に説明する。
本実施形態におけるドット隣接度とは、記録媒体上の隣接する位置に形成されたドットの数により評価するものとする。なお、本実施形態では、同じ走査にて記録媒体上の隣接する位置に形成されたドットも、異なる走査にて記録媒体上の隣接する位置に形成されたドットも、同じように「隣接するドット」として評価する。
図9は本実施形態におけるドット隣接度について説明するための図である。
本実施形態におけるドット隣接度は、ある領域内に吐出された複数のドットのうち、隣接する画素領域に形成されるドットの数を測定し、該領域内における該ドットの数の平均を算出することにより数値化して評価することができる。
例えば、図9(a)に示す9個のドットのそれぞれは互いに離れた画素領域に形成されるので、6×6の画素領域からなる領域内において隣接するドットは存在しない。そのため、該領域内のすべてのドットの隣接数は1である。したがって、該領域内のドット隣接数の平均であるドット隣接度は1であると評価する。
また、図9(b)に示す9個のドットは、互いに隣接する画素領域に形成される。そのため、ドットの隣接数は9であると評価する。さらに、6×6の画素領域からなる領域内において該9個のドット以外のドットは存在しないため、該領域内のドット隣接数の平均であるドット隣接度は9であると評価する。
上記のようにドット隣接度を制御することにより色味の変化が抑制される推定メカニズムについて以下に詳細に説明する。
図10はドット高さが低いインクのドット隣接度を相対的に低くして記録した場合について説明するための模式図である。なお、図10(a)、(c)はそれぞれ画像データの階調値が64(記録デューティが25%)、128(記録デューティが50%)である場合に図6(a)に示すディザパターンを適用し、ドット隣接度が相対的に低くなるようにして生成される2値データを示す図である。また、図10(b)、(d)はそれぞれ図10(a)、(c)に示す2値データに基づいてインクを吐出した際に記録媒体上に形成される画像を示す模式図である。
上述のように、図6(a)に示すディザパターンを適用して階調値が64(記録デューティが25%)の画像データに量子化を行った場合、図6(b)および図10(a)に示す2値データが生成される。この2値データにしたがって複数回の走査にてインクを吐出した場合、図10(b)に模式的に示すように、ドット隣接度が1となるようにドットが形成される。この場合、いずれのドットも重ならず、記録媒体上におけるインク層はいずれも1層のみから形成されることとなる。これにより、ドット高さが低いインクを用いる場合においてはインク層の層厚がほぼすべての領域にて等しく且つ小さくなってしまう。そのため、インク層上のいずれの領域においても同じような薄膜干渉が発生し、色味の変化が顕著なものとなってしまう。
また、図6(a)に示すディザパターンを用いて階調値が128である画像データに量子化を行った場合には図10(c)に示すような2値データが生成され、この2値データにしたがってインクを吐出すると図10(d)に模式的に示すようにドットが形成される。なお、この際のドット隣接度は8となる。図10(d)からわかるように、階調値が128(記録デューティが50%)である場合にはインク層は1層から形成される領域と2層から形成される領域とが混在する。2層から形成される領域は1層から形成される領域よりも層厚が大きいため、光路差も大きくなることとなる。すなわち、記録デューティが25%である場合と比べると光路差は不均一であり、且つ、平均的には大きくなる。そのため、薄膜干渉の影響はやや小さくなるが、色味の変化を十分に抑制するものではない。
一方、図11はドット高さが低いインクのドット隣接度を相対的に高くして記録する場合について説明するための模式図である。なお、図11(a)、(c)はそれぞれ画像データの階調値が64(記録デューティが25%)、128(記録デューティが50%)である場合にドット隣接度が相対的に高くなるようにして生成される2値データを示す図である。また、図11(b)、(d)はそれぞれ図11(a)、(c)に示す2値データに基づいてインクを吐出した際に記録媒体上に形成される画像を示す模式図である。
図11(a)に示すような2値データにしたがって複数回の走査でインクを吐出すると、図11(b)に模式的に示すように、記録デューティが25%と低い値であっても複数のドットが重なるように形成される。なお、この場合のドット隣接度は2であり、図10(b)に模式的に示した場合におけるドット隣接度よりも高くなる。図11(b)に模式的に示すようにインク層は1層から形成される領域と2層から形成される領域とが混在するため、図10(b)に模式的に示すようにインク層が形成された場合に比べて薄膜干渉の影響を抑制することができる。
また、記録デューティが50%と高くなった場合であっても、図11(c)に示すような2値データにしたがって複数回の走査でインクを吐出することにより、図11(d)に模式的に示すように更に多くのインク層を重ねて形成することができる。なお、図11(d)におけるドット隣接度は16となり、図10(d)におけるドット隣接度よりも高くなる。この場合、インク層には1層または2層から形成される領域だけではなく、3層から形成される領域や4層から形成される領域も混在する。これにより、インク層の層厚を大きく、且つ不均一にすることができるため、薄膜干渉の影響を小さくし、色味の変化を抑制した記録を行うことが可能となる。
図12はドット隣接度を制御した場合における記録デューティと記録媒体の表面積に対するインク層の占有面積を説明するための図である。なお、図12はそれぞれ前述した本実施形態で使用するインクのうちのグレーインクを用いた場合について示している。また、図12(a)はドット隣接度を相対的に低くして記録した画像について示している。一方、図12(b)はドット隣接度を相対的に高くして記録した画像について示している。
まず、図12(a)に示すドット隣接度を低くして記録した場合に形成されるインク層について記載する。記録デューティが0〜25%である場合にはインク層は1層のみで形成される。記録デューティが25〜50%になると、1層で形成される領域は減少し始め、逆に2層で形成される領域が増加していく。更に、記録デューティが50〜75%になると3層で形成される領域が、また、記録デューティが75〜100%になると4層で形成される領域がそれぞれ生じるようになる。
次に、図12(b)に示すドット隣接度を高くして記録した場合に形成されるインク層について記載する。この場合、記録デューティが0〜25%の段階において1層で形成される領域と2層で形成される領域が混在している。更に、記録デューティが25〜50%となると3層で形成される領域が、また、記録デューティが50〜75%となると4層で形成される領域がそれぞれ生じることとなる。
このように、ドット隣接度を高くすることにより、記録デューティが小さい段階であってもインク層の層厚を大きくし、且つ、不均一にすることが可能であることを実験的に判断できる。
図13はドット隣接度を制御した場合における画像の色味の変化について説明するための図である。
図13の破線1101は、図10に示すようにドット隣接度を相対的に低くして記録デューティを0%から100%まで数段階で異ならせてGyインクを吐出して画像を記録した場合に、それらの画像のa*b*平面におけるa*およびb*の値の変化を示したものである。また、図13の実線1102は、図11に示すようにドット隣接度を相対的に高くして記録デューティを0%から100%まで数段階で異ならせてGyインクを吐出して画像を記録した場合に、それらの画像のa*b*平面におけるa*およびb*の値の変化を示したものである。
図13から、ドット隣接度を高くして記録した画像に対応する実線1102の方が、特にb*の値の変化が小さいことが分かる。また、実線1102の方が破線1101よりもa*の値の変化も相対的に小さいこともまた確認できる。
図12、図13から、ドット高さが低いインクをドット隣接度を高くして記録した場合、層厚を大きく、また、不均一にすることができるため、薄膜干渉の影響を小さくし、画像の色味の変化を抑制できることが実験的に確認できる。
一方、ドット隣接度を高くして記録した場合、複数のインク滴が記録媒体上の近い領域に集中して形成されるため、画像全体における粒状感が目立ってしまう。そこで、本実施形態で使用するインクを図10に示す(a)に示す2値データにしたがって吐出して生成される画像と、図11(a)に示す2値データにしたがって吐出して記録した画像と、をインク毎に作成し、それらの画像の粒状感の評価を行った。なお、粒状感の評価尺度としては、ISO13660に準拠するGraininessを使用した。このGraininessの値は大きいほど粒状性が悪いと判断できる。また、Graininessは種々の測定器により測定することが可能であるが、本実施形態ではイメージスキャナ ES−2200(エプソン社製)を使用してGraininessの測定を行った。粒状感の評価の指標を表2に示す。
ここで、各インクにおけるドット隣接度を高くして記録した画像と、ドット隣接度を低くして記録した画像と、をインク毎に用意し、それらの画像に対して上述の評価方法にしたがって色味の変化と粒状感を測定した結果を表3に示す。なお、色味の変化に関しては、色味の変化がほとんど視認できない画像を評価○、やや視認できる画像を評価△として評価した。
表3より、ドット高さが低いグレーインク、ライトマゼンタインクにおいてドット隣接度を低くして記録した場合に色味の変化が顕著に生じることが実験的に確認できる。更に、グレーインク、ライトマゼンタインクにおいてドット隣接度を高くして記録することにより色味の変化の影響を小さくし、薄膜干渉の発生を抑制できることもまた合わせて確認できる。
ここで、図2に示したように、ドット高さが低いグレーインク、ライトマゼンタインクをドット隣接度を低くして記録した場合であっても、他のインクがある程度同じ領域に記録される場合、色味の変化の影響は小さくなる。以下に上記の点について詳細に説明する。
図14は画像データとして、白(RGB値=255,255,255)からマゼンタ(RGB値=255,0,255)までの範囲においてG値が互いに異なる複数の画像データのそれぞれが入力された場合の、RGB信号からCMYKLcLmGy信号への色分解処理を説明するための、いわゆるマゼンタラインを示す図である。なお、横軸はG値の減少に対応し、縦軸は各インクの階調値(記録デューティ)に対応する。また、1801はライトマゼンタのインクの階調値を示しており、1802はマゼンタインクの階調値を示している。
図14からわかるように、色相が同じであり、濃度が異なるマゼンタインクとライトマゼンタインクのそれぞれにおける階調値は、G値の変化にともなって異なる傾向にて変化する。具体的には、マゼンタラインにおいてはG値が高い場合にはG値の減少に伴ってライトマゼンタインクの階調値が増加する。一方で、G値が低い場合には、G値の減少に伴ってライトマゼンタインクの階調値が減少するとともにマゼンタインクの階調値が増加する。
そのため、マゼンタライン内の多値データには、ライトマゼンタインクの階調値が同じであっても、マゼンタインクの階調値が高い多値データとマゼンタインクの階調値が低い多値データの2種類の多値データが含まれる。例えばマゼンタライン内においてG値がポイントPである場合、ライトマゼンタインクの階調値が64(記録デューティが25%)である多値データが生成されるように色分解が行われる。一方、マゼンタライン内においてG値がポイントQである場合、ライトマゼンタインクの階調値が64(記録デューティが25%)であり、マゼンタインクの階調値が140(記録デューティが55%)である多値データが生成されるように色分解される。
上述のマゼンタライン内のG値がポイントPである際に生成される多値データおよびG値がポイントQである際に生成される多値データに関し、ドット隣接度を高くして記録した画像とドット隣接度を低くして記録した画像をそれぞれ作成し、色味の変化と粒状感について評価した。この評価の結果を表4に示す。
表4からわかるように、ライトマゼンタのみしか用いない多値データ(ポイントP)では、ドット隣接度を低くして記録した場合には薄膜干渉による色味の変化が生じてしまう。これに対し、ドット隣接度を高くして記録した場合には形成されるインク層の層厚が大きくなるため、薄膜干渉の影響を小さくし、色味の変化を抑制した画像を記録することができる。
一方、ライトマゼンタインクとマゼンタインクの双方を用いる多値データ(ポイントQ)においては、マゼンタインクにより形成されるインク層の層厚が大きくなるため、画像全体における薄膜干渉の影響は小さく、色味の変化は生じない。また、いずれかのインクのドット隣接度を高くして記録した場合、粒状感が大きく低下してしまう。そのため、ライトマゼンタインクとマゼンタインクの双方を用いる場合においてはドット隣接度を低くして記録することが好ましい。
ドット高さが低く、単色で記録した場合に色味が変化してしまうライトマゼンタインクおよびグレーインクのそれぞれを他のインクと組み合わせて記録し、上述の評価方法と同様にして画像の色味の変化と粒状感を評価した。表5にライトマゼンタインクと他のインクを組み合わせて使用した際の評価を示す。また、表6にグレーインクと他のインクを組み合わせて使用した際の評価を示す。なお、表5、表6には、いずれのインクの組み合わせにおいても2つのインクの記録デューティの合計が50%以下である画像を複数作成し、それらの中で最も色味の変化が大きいものと粒状感が悪いものを評価している。
表5、表6からライトマゼンタインクやグレーインクを使用して記録した画像であっても、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクも使用した場合には薄膜干渉による色味の変化は生じないことが実験的に確認できる。更に、ライトマゼンタインクやグレーインクのみで記録した画像や、それらのインクをライトシアンインクと組み合わせて使用して記録した画像では色味の変化が生じる虞があるが、ドット隣接度を高くすることで色味の変化を抑制できることも確認できる。なお、ライトシアンインクとの混色において色味の変化が発生するのは、ライトシアンインクのインク層はシアンインク等のインクよりはドット高さが低いため、ライトマゼンタインクやシアンインクのインク層における薄膜干渉による色味の変化を抑えられないからであると考えられる。
以上の点を鑑み、本実施形態ではライトマゼンタインクやグレーインクの多値データを処理する過程において、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの多値データの階調値の合計が所定の閾値以下である場合にドット隣接度が小さくなるようなディザパターンを適用して量子化を行う。なお、本実施形態では該多値データの階調の合計の閾値が26(記録デューティが10%)である場合について記載する。但し、該閾値は使用するインクの種類等に応じて適宜異なる値を設定可能である。
以下に多値データの処理過程について詳細に説明する。
図15は本実施形態の画像処理部における画像処理の過程を説明するためのフローチャートである。なお、図15における矩形は個々の画像処理工程を示し、楕円は個々の画像処理工程間で受け渡しされるデータの形式を示している。
まず、色変換処理1604において、画像入力部であるホストコンピュータ301から取得されたRGB形式の画像データ1603が画像記録装置1000におけるデータ処理に適するRGB形式のデータに調整される。更に、色調整されたRGB形式のデータは本実施形態で用いるインクの色に対応したCMYKLcLmGy形式の多値データ1605に変換される。この色変換処理は、一般にルックアップテーブルを参照することによって行われる。具体的な変換方法としては、RGB値をそれぞれの補色であるCMYに置き換えつつ、これらの無彩色成分の一部をK(ブラック)に置き換えるような処理となる。さらに、C成分をシアンとライトシアンに、M成分をマゼンタとライトマゼンタ成分に、K成分をブラックとグレーインク成分に置き換える。色変換処理1604によって得られたCMYKLcLmGyの多値データ1605は、例えば256階調の階調レベルを有する8bitのデータである。
次いで、この8bitのCMYKLcLmGy形式の多値データ1605に対して2値化を行うが、インクの種類に応じて異なる2値化フローに分岐する。まず、Lm、Gyデータ以外の場合は、後述するドット隣接度が相対的に低くなるようなディザパターンAを用いて第1ディザ処理1609にて2値化を行う。
一方、Lm、Gyデータの場合においては、階調値判定処理1607に進み、単位領域内のCMYKデータの階調値に応じて異なるディザパターンを選択する。1色ごとの階調値を前述のように8bitで0から255とした場合、CMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)未満の場合においては第2ディザ処理1608に進み、後述するドット隣接度が相対的に高くなるようなディザパターンBを用いて2値化を行う。また、CMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)以上の場合は第1ディザ処理1609に進み、ディザパターンAを用いて2値化を行う。
以上のように第1ディザ処理1609または第2ディザ処理1608にて2値化を行うことにより、単位領域内の複数の画素領域のそれぞれに対するそれぞれのインクの吐出または非吐出を定めた2値データ1610を生成する。
ここで、階調値判定処理1607におけるディザパターンを選択するための閾値が26以上である理由は、表5および表6に示すように、Lm、Gyインクを使用する場合であってもC、M、Y、Kインクを吐出する場合はLm、Gyインクのインク層における薄膜干渉による色味の変化を抑制できるためである。なお、C、M、Y、Kインクの記録デューティの合計が10%(階調値の合計が26)以上であればLm、Gyインクのインク層に由来する色味の変化を抑制できることが実験的にわかっている。
更に、2値データ1610はマスク処理1611に進み、後述するマスクパターンAを用いて単位領域に対する4回の走査のそれぞれに分配される。このようにして生成された4回の走査のそれぞれに対応する記録データにしたがってインクを吐出することにより単位領域上に画像を形成する。
第1ディザ処理1609および第2ディザ処理1608で行うディザ処理(ディザ法)について以下に詳細に記載する。
図16は本実施形態で適用するディザパターンを示す模式図である。なお、図16(a)は第1ディザ処理1609で適用する、ドット隣接度が相対的に低くなるように2値データが生成されるディザパターンAを示している。一方、図16(b)は第2ディザ処理1608で適用する、ドット隣接度が相対的に高くなるように2値データが生成されるディザパターンBを示している。
ディザパターンを用いる2値化の方法は、従来から用いられている一般的な方法を用いる。本実施形態では、横1200dpi、縦1200dpiで定義されるディザパターンを使用する。本実施形態においては、単位画素と記録画素は同じ解像度となっている。
本実施形態で用いられるディザパターンA、ディザパターンBは、ディザパターンB内における互いに隣接する64よりも低い閾値が定められた画素の数の平均が、ディザパターンA内における互いに隣接する64よりも低い閾値が定められた画素の数の平均よりも多くなるように定められている。更に、ディザパターンA、Bは、ディザパターンB内における互いに隣接する128よりも低い閾値が定められた画素の数の平均が、ディザパターンA内における互いに隣接する128よりも低い閾値が定められた画素の数の平均よりも多くなるように定められている。
ここで、本実施形態におけるディザパターン内の互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の平均の算出方法について説明する。
図27は本実施形態における互いに隣接する画素の数の算出方法について説明するための図である。ここで、図27(a)〜(d)における黒く塗り潰された箇所が所定値よりも低い閾値が定められた画素を、白抜きで示した箇所が当該ある所定値以上の閾値が定められた画素を示している。
本実施形態では、X方向およびY方向に隣接する位置に配置された画素を互いに隣接する画素と称する。例えば、図27(a)では2画素×2画素の4つの画素が互いに隣接する画素となる。この場合、互いに隣接する画素の数は4となる。
また、図27(b)では隣接する位置に所定値よりも低い閾値が定められた他の画素が1つもない場合を示している。この場合、互いに隣接する画素の数は1とする。
また、特定の方向に偏って連続して所定値よりも低い閾値が定められた画素が配置されているような形状であっても互いに隣接する画素とする。すなわち、本実施形態における互いに隣接する画素とは図27(a)に示したような等方的な形状に限定されるものではない。図27(c)では特定の方向に偏って連続した、L字型の所定値よりも低い閾値が定められた画素を示している。この場合、互いに隣接する画素の数は7である。
また、本実施形態では、X方向およびY方向に連続したものだけではなく、所定値よりも低い閾値が定められた画素が斜め方向に連続している場合であっても互いに隣接する画素とする。すなわち、一つの閾値よりも低い画素に対してはX方向に2つ、Y方向に2つ、斜め方向に4つの計8つの他の所定値よりも低い閾値が定められた画素が隣接して配置される可能性がある。図27(d)では斜め方向に隣接した所定値よりも低い閾値が定められた画素を示している。この場合、互いに隣接する画素の数は5である。
図28は本実施形態におけるディザパターン内の所定値よりも低い閾値が定められた画素のうちの互いに隣接する画素の数の平均の算出方法を説明するための図である。
なお、ここでは簡単のため、X方向に12画素、Y方向に6画素の72個の画素において複数の閾値が定められたディザパターンを用いて説明する。また、図28(a)、(b)における黒く塗り潰された箇所が所定値よりも低い閾値が定められた画素を、白抜きで示した箇所が当該ある所定値以上の閾値が定められた画素を示している。
本実施形態では、ディザパターン内の互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素からなる画素群の数を算出する。さらに、ディザパターン内の所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の和を算出する。そして、所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の和を互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素からなる画素群の数で割った値をディザパターン内の互いに隣接する画素の数の平均とする。
例えば、図28(a)に示すディザパターン内には、それぞれ互いに隣接する9つの所定値よりも低い閾値が定められた画素からなる画素群T1、T2が構成されている。したがって、図28(a)に示すディザパターン内の互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の平均は、ディザパターン内の所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の和である18を互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素からなる画素群の数である2で割った値である9となる。
一方、図28(b)に示すディザパターン内には、他の所定値よりも低い閾値が定められた画素と隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素は存在しない。上述の定義に従って換言すると、互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素からなる画素群が合計18個配置されている。したがって、図28(b)に示すディザパターン内の互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の平均は、ディザパターン内の所定値よりも低い閾値が定められた画素の数の和である18を互いに隣接する所定値よりも低い閾値が定められた画素からなる画素群の数である18で割った値である1となる。
これらの定義に基づいて、本実施形態で用いる図16(a)、(b)に示すディザパターンA、Bについて詳細に説明する。
図16(a)に示すディザパターンAでは、閾値が64よりも低く定められた画素が1つも隣接しないようにそれぞれの画素に対する閾値が定められている。すなわち、ディザパターンA内の互いに隣接する64よりも低い閾値が定められた画素の数の平均は1となる。これにより、例えば階調値が64である多値データが第1ディザ処理1609に入力された場合には、図10(a)に示す2値データが生成される。したがって、図10(b)に示す位置にインクを吐出してドットを形成することが可能となる。
更に、ディザパターンAでは、互いに隣接する128よりも低い閾値が定められた画素の数の平均が8となるように、それぞれの画素に対する閾値が定められている。そのため、例えば第1ディザ処理1609に階調値が128である多値データが入力された場合には図10(c)に示す2値データが生成される。これにより図10(d)に示す位置にドットを形成することができる。
一方、図16(b)に示すディザパターンBでは、64よりも低い閾値が定められた画素が互いに隣接するようにそれぞれの画素に対する閾値が定められている。具体的には、ディザパターンB内の互いに隣接する64よりも低い閾値が定められた画素の数の平均は2となる。したがって、例えば階調値が128である多値データが第2ディザ処理1608に入力された場合、ディザパターンBを用いることにより図11(a)に示す2値データが生成される。これにより、図11(c)に示す位置にドットを形成することが可能となる。
更に、ディザパターンBでは互いに隣接する128よりも低い閾値が定められた画素の数の平均が16となるように、それぞれの画素に対する閾値が定められている。これにより、例えば第2ディザ処理1608に階調値が128である多値データが入力された場合には、図11(b)に示す2値データが生成される。よって図11(d)に示す位置にドットを形成することが可能となる。
このように、本実施形態ではディザパターン内の閾値が相対的に低く定められた画素のうちの互いに隣接する画素の数の平均が異なる2つのディザパターンを用いて第1ディザ処理1609および第2ディザ処理1608にてディザ処理を行う。
マスク処理1610で行うマスク処理について以下に詳細に記載する。
図17は本実施形態で適用するマスクパターンを示す模式図である。なお、図17(a)、(b)、(c)、(d)は第1ディザ処理1609および第2ディザ処理1608にて生成された2値データ1610をそれぞれ単位領域に対する1、2、3、4回目の走査に分配するために用いられるマスクパターンをそれぞれ示している。
ここで、図17(a)に示す1回目の走査に対応するマスクパターンにおいて、図16(b)に示すディザパターンBにおける64より小さい閾値が定められた、互いに隣接する2つの画素D1、画素D2と対応する位置には、それぞれ記録許容画素M1、記録許容画素M2が配置されている。そのため、画素D1、画素D2に対応する画素領域には、いずれもインクを吐出する場合には1回目の走査でインクを吐出するような記録データが生成される。
また、図17(b)に示す2回目の走査に対応するマスクパターンにおいても図16(b)に示すディザパターンBにおける64より小さい閾値が定められた、互いに隣接する2つの画素D3、画素D4と対応する位置には、それぞれ記録許容画素M3、記録許容画素M4が配置されている。これにより、画素D3、画素D4に対応する画素領域には、いずれもインクを吐出する場合には2回目の走査でインクを吐出するような記録データが生成される。
同様に、図16(b)に示すディザパターンと図17(c)に示す3回目の走査に対応するマスクパターンと、において、64より小さい閾値が定められた互いに隣接する2つの画素D5、D6と、記録許容画素M5、M6はそれぞれ対応する位置にある。また、図16(b)に示すディザパターンと図17(d)に示す4回目の走査に対応するマスクパターンと、において、64より小さい閾値が定められた互いに隣接する2つの画素D7、D8と記録許容画素M7、M8とはそれぞれ対応する位置にある。
本実施形態では、上述のように図15に示す画像処理過程において、図16に示すディザパターンを用いたディザ処理と図17に示すマスクパターンを用いたマスク処理とを行うことにより記録データ1612を生成する。
ここで、CMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)未満であって、Lm、Gyデータを処理する場合において生成される記録データについて説明する。
図18はCMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)未満であって、階調値が64(記録デューティが25%)のLm、Gyデータから生成した記録データ説明するための模式図である。なお、図18において黒く塗りつぶされている箇所がインクを吐出する画素を、また、該画素内に記載されている数字が該画素にインクを吐出する走査が何回目の走査であるかを示している。
図18からわかるように、本実施形態によれば、ドット高さが低いLm、Gyインクの記録デューティが低い場合であっても隣接する画素領域にLm、Gyインクを吐出することができる。そのため、CMYKインクの吐出量が相対的に低く、薄膜干渉が生じ易い場合であっても、Lm、Gyインクのドット高さを高くして記録することができる。これにより、薄膜干渉の影響を小さくし、色味の変化を抑制した記録を行うことが可能となる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態ではディザパターンBにおいて相対的に小さい閾値が定められた隣接する複数の画素に対し、ある1つのマスクパターンにおいて該複数の画素に対応する位置に複数の記録許容画素が配置される形態について記載した。
これに対し、本実施形態では該複数の画素のうちの一部の画素に対応する位置にはある1つのマスクパターンにおいて記録許容画素が配置され、該複数の画素のうちの他部の画素に対応する位置には他のマスクパターンにおいて記録許容画素が配置される形態について記載する。
なお、前述した第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
図19は記録媒体に対してインクを吐出した際に形成されるドットの高さを模式的に示す図である。ここで、図19(a)は記録媒体上の1つの画素領域にインクを吐出した際に形成されるドットを示している。また、図19(b)は記録媒体上の隣接する2つの画素領域に同じ走査でインクを吐出した際に形成されるドットを示している。また、図19(c)は記録媒体上の隣接する2つの画素領域に異なる走査でインクを吐出した際に形成されるドットを示している。
同じ走査で隣接する画素領域にインクを吐出した場合、記録媒体上に付与された直後のインク滴は液体の状態にて接触する。そのため、表面張力によりインク滴同士は互いに集合し合う方向へと引かれ合う。したがって、形成されるドットの高さdyは1つの画素領域にのみインクを吐出した際に形成されるドットの高さdxよりも高くなる。
しかし、異なる走査で隣接する画素領域にインクを吐出した場合、先の走査で形成されたドットは後の走査でインクが吐出される際には既に記録媒体上に対して定着している。そのため、後の走査では既に形成された先の走査で形成されたドットと部分的に重畳するようにしてインクが吐出される。この結果、後の走査で形成されるドットの高さdzは同じ走査で隣接する画素領域にインクが吐出されて形成されるドットの高さdyよりも更に高くなる。
このように、隣接する複数の画素領域に対してインクを吐出する場合、該複数の画素領域に対して同じ走査にてインクを吐出するよりも、異なる走査にてインクを吐出した方が形成されるドット高さは高くなる。そのため、ドット高さが低いインクを用いる場合に生じる薄膜干渉の影響をより小さくすることができる。
そこで、本実施形態では、ドット高さが低いLm、Gyインクに関し、CMYKインクの吐出量が少ない場合に隣接する複数の画素領域に対して異なる走査にてLm、Gyインクを吐出するように制御する。
なお、画像処理過程および使用するディザパターンに関しては、第1の実施形態と同様に図15および図16に示すものを適用する。
図20は本実施形態適用するマスクパターンを示す模式図である。なお、図20(a)、(b)、(c)、(d)は第1ディザ処理1609および第2ディザ処理1608にて生成された2値データ1610をそれぞれ単位領域に対する1、2、3、4回目の走査に分配するために用いられるマスクパターンをそれぞれ示している。
ここで、図16(b)に示すディザパターンBにおける64より小さい閾値が定められた、互いに隣接する2つの画素D1、画素D2のうち、画素D1と対応する位置には、図20(a)に示す1回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N1が配置されている。一方、画素D2と対応する位置には図20(c)に示す3回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N2が配置されている。これにより、画素D1、D2に対応する画素領域にインクを吐出する場合、画素D1に対応する画素領域には1回目の走査にて、画素D2に対応する画素領域には3回目の走査にてインクを吐出するような記録データが生成される。
また、図16(b)に示すディザパターンBにおける64より小さい閾値が定められた、互いに隣接する2つの画素D3、画素D4のうち、画素D3と対応する位置には、図20(b)に示す2回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N3が配置されている。一方、画素D4と対応する位置には図20(d)に示す4回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N4が配置されている。これにより、画素D3、D4に対応する画素領域にインクを吐出する場合、画素D3に対応する画素領域には2回目の走査にて、画素D4に対応する画素領域には4回目の走査にてインクを吐出するような記録データが生成される。
また、図16(b)に示すディザパターンBにおける64より小さい閾値が定められた、互いに隣接する2つの画素D5、画素D6のうち、画素D5と対応する位置には、図20(c)に示す3回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N5が配置されている。一方、画素D6と対応する位置には図20(a)に示す1回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N6が配置されている。更に、図16(b)に示すディザパターンBにおける64より小さい閾値が定められた、互いに隣接する2つの画素D7、画素D8のうち、画素D7と対応する位置には、図20(d)に示す4回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N7が配置されている。一方、画素D8と対応する位置には図20(b)に示す2回目の走査に対応するマスクパターンにおいて記録許容画素N8が配置されている。
本実施形態では、図15に示す画像処理過程において、図16に示すディザパターンを用いたディザ処理と図20に示すマスクパターンを用いたマスク処理とを行うことにより記録データ1612を生成する。
図21はCMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)未満であって、階調値が64(記録デューティが25%)のLm、Gyデータから生成した記録データ説明するための模式図である。なお、図21において黒く塗りつぶされている箇所がインクを吐出する画素を、また、該画素内に記載されている数字が該画素にインクを吐出する走査が何回目の走査であるかを示している。
図21からわかるように、本実施形態によれば、ドット高さが低いLm、Gyインクの記録デューティが低い場合であっても隣接する画素領域にLm、Gyインクを吐出することができる。更に、隣接する画素領域のそれぞれに対して異なる走査にてLm、Gyインクを吐出することが可能となる。したがって、本実施形態によれば隣接する画素領域に対して同じ走査でLm、Gyインクを吐出する場合よりも更にLm、Gyインクにより形成されるドットの高さを高くして記録することができる。これにより、CMYKインクの吐出量が相対的に低い場合であっても薄膜干渉の影響を更に小さくし、色味の変化を顕著に抑制した記録を行うことが可能となる。
(第3の実施形態)
第1、第2の実施形態では、CMYKデータの階調値が低い場合にLm、Gyデータを異なる1つのディザパターンによりディザ処理を行う形態について記載した。
これに対し、本実施形態では、CMYKデータの階調値に応じてLm、Gyデータを互いに異なる複数のディザパターンのいずれかを選択し、該選択されたディザパターンによりディザ処理を行う形態について記載する。
なお、前述した第1、第2の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
単位領域に形成される画像のドット高さは、単位領域に対するCMYKインクのデューティの合計が多くなるほど高くなる。すなわち、CMYKインクの吐出量が多くなるにつれてLm、Gyインクにより形成されるドットを隣接させる必要性は小さくなる。
CMYKインクのデューティの合計を異ならせ、更にそれぞれのCMYKインクの吐出量においてLm、Gyインクにより形成されるドットの隣接割合を異ならせた際に形成される画像における色味の変化の程度を表7に示す。なお、いずれの場合においてもLm、Gyインクのデューティは25%にして記録を行った。
なお、本実施形態におけるドットの隣接割合とは、単位領域に記録されるドットの数に対する隣接する画素領域に他のドットが形成されるドットの数の割合である。例えば、図10(b)に示すようにドットが形成された場合、いずれのドットも隣接する画素領域に他のドットは形成されない。そのため、ドット隣接割合は0%となる。また、図11(b)に示すようにドットが形成された場合、すべてのドットにおいて隣接する画素領域に1つの他のドットが形成される。そのため、ドット隣接割合は100%となる。
表7からわかるように、CMYKインクのデューティの合計が0〜10%の場合はLm、Gyインクのドット隣接割合が0〜75%である際に色味の変化が見られる。また、CMYKインクのデューティの合計が10〜25%の場合はLm、Gyインクのドット隣接割合が0〜25%である際に色味の変化が見られる。更に、CMYKインクのデューティの合計が25%(階調値の合計が64)より大きい場合はLm、Gyインクのドットを隣接させなくても色味の変化は見られない。
一方で、ドット隣接割合が高いほど、得られる画像の粒状感は低下する。そのため、色味の変化が生じない範囲であればできる限りドットの隣接割合を小さくして記録することが好ましい。
以上の点を鑑み、本実施形態ではCMYKインクのデューティの合計に応じてLm、Gインクにより形成されるドット隣接割合を表8に示すように制御する。
図22は本実施形態の画像処理部における画像処理の過程を説明するためのフローチャートである。なお、CMYKデータの合計を判定する階調値判定処理1613および第3ディザ処理1614以外の処理方法は、第1の実施形態に記載した図15に示す処理方法と同じである。
本実施形態では、Lm、Gyデータを処理する場合、階調判定処理1613において単位領域内のCMYKデータの階調値に応じて3通りのディザ処理のうちのいずれのディザ処理により2値化を行うかを決定する。具体的には、CMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)未満の場合においては第2ディザ処理1608に進み、前述した図16(b)に示すディザパターンBを用いて2値化を行う。また、CMYKデータの階調値の合計が64(記録デューティの合計が25%)以上の場合は第1ディザ処理1609に進み、前述した図16(a)に示すディザパターンAを用いて2値化を行う。更に、CMYKデータの階調値の合計が26(記録デューティの合計が10%)以上、64(記録デューティの合計が25%)未満である場合は第3ディザ処理1614に進み、後述する生成される2値データのドット隣接度が中間程度となるようなディザパターンCを用いて2値化を行う。
以上のように、本実施形態では第1ディザ処理1609、第2ディザ処理1608、または第3ディザ処理1614のいずれかにて2値化を行う。これにより、単位領域内の複数の画素領域のそれぞれに対するそれぞれのインクの吐出または非吐出を定めた2値データ1610を生成する。
第3ディザ処理1614で行うディザ処理について以下に詳細に記載する。
図23は本実施形態における第3ディザ処理1614で適用する、ドット隣接割合が50%(ドット隣接度が中間程度)となるようなディザパターンCを示す模式図である。
図23に示すディザパターンC内の閾値が64より低く定められた画素のうち、画素E1と画素E2は互いに隣接する位置にある。同様に、画素E7と画素E8も互いに隣接している。一方で、画素E3、画素E4、画素E5、画素E6には隣接する位置に閾値が64より低く定められた画素はない。すなわち、ディザパターンC内の64よりも低い閾値が定められた画素のうちの互いに隣接する画素の数の平均は1.3(=(1×4+2×2)÷6)となる。また、ディザパターンC内の64よりも低い閾値が定められた画素のうちの隣接する位置に他の64よりも低い閾値が定められた画素の割合が50%となる。これにより、例えばLm、Gyデータの階調値が64である多値データが第3ディザ処理に入力された場合、ドット隣接度が中間程度(ドット隣接割合が50%)となるようにドットを形成される2値データを生成することが可能となる。
以上記載したように、本実施形態によればCMYKインクの吐出量に応じてLm、Gyインクを吐出して形成されるドットの隣接度を三段階以上で制御することができる。そのため、薄膜干渉の影響を更に小さくし、色味の変化をより効果的に抑制することが可能となる。
(第4の実施形態)
第1から第3の実施形態では、ディザパターンを用いて多値データを2値化する形態について記載した。
これに対し、本実施形態は、多値データに多値量子化を行うことで、多値量子データを生成し、インデックスパターンを用いて該多値量子データを更に2値化することにより記録データを生成する形態について記載する。
本実施形態では、ホストコンピュータ301に備えられた画像処理部にて色変換処理および多値量子化処理を行い、多値量子化処理にて生成された多値量子データを画像記録装置1000内の画像処理部へと送信する。そして、画像記録装置1000内の画像処理部において多値量子データに対するインデックス展開処理およびマスク処理を行うことで記録データを生成する。
図24は本実施形態の画像処理部における画像処理の過程を説明するためのフローチャートである。なお、色変換処理2004、階調値判定処理2009およびマスク処理2012はそれぞれ第1の実施形態における図15に示す色変換処理1604、階調値判定処理1607およびマスク処理1611と同じであるため、説明を省略する。
多値量子化処理2006では、色変換処理2004により生成された0〜255レベルの8bitの多値データを0〜8レベルの4bitの多値量子データに多値量子化する。この多値量子化の方法としてはディザ処理や誤差拡散処理など種々の方法を適用できる。
送信処理2015では、4bitの多値量子データをホストコンピュータ301から画像記録装置1000に送信する。
本実施形態では、第1の実施形態における図15に示す第1ディザ処理1609および第2ディザ処理1608の代わりに第1インデックス展開処理2011および第2インデックス展開処理2010を実行する。なお、インデックス展開処理とは、ホストコンピュータ301から入力された数段階の多値量子データを画像記録装置1000が記録可能なドットの記録または非記録を定めた2値データに変換するための処理である。
図25は本実施形態で適用するインデックスパターンを説明するための図である。なお、図25(a)は第1インデックス処理2011にて適用するインデックスパターンAを示す図である。また、図25(b)は第2インデックス処理2010にて適用するインデックスパターンBを示す図である。また、インデックスパターンA、Bそれぞれの左側に示した多値量子データ0000〜1000は、ホスト装置から入力された4bitの多値量子データの階調を示している。また、黒く塗りつぶされた箇所はドットを記録する画素を示し、白ぬきで示した箇所はドットを記録しない画素を示している。
本実施形態では、個々の四角で示すように、X方向に1200dpi、Y方向に1200dpiの解像度で配列したそれぞれの画素にドットの記録または非記録を決定する。また、互いに隣接する8つの画素が階調表現のための1つの単位画素を形成している。ここで、図25に示すインデックスパターンA、Bのそれぞれからわかるように、階調データの値が1段階ずつ増加するほど、1つの単位画素内の記録が決定された画素が1つずつ増えることとなる。
図25(a)に示すように、本実施形態では、多値量子データの階調値それぞれに対応するインデックスパターンAを8種類ずつ用意している。例えば、多値量子データ0001に対しては、それぞれの単位画素に対して1a〜1hのインデックスパターンAが用意されている。実際の1単位画素に対してはこれらのうちの何れか1つしか対応することは出来ないが、このように複数のインデックスパターンを用意しておくことにより、インデックスパターンのローテーションをかけることが出来る。すなわち、同じ階調値の多値量子データが連続して入力されるような場合であっても、様々なインデックスパターンを織り交ぜてドットを配置することが出来、吐出口間の吐出特性のばらつきや画像記録装置に含まれる様々な誤差を画像上目立たなくすることが出来る。本実施形態においては、図25に示した階調値ごとに8種類有するインデックスパターンを、X方向にローテーションをかけながら使用する。例えば、X方向に0001、0001、0001、と同じ多値量子データが連続した単位画素に入力された場合、出力パターンは1a、1b、1cとなる。また、X方向に0001、0010、0001と入力された場合、出力パターンは1a、2b、1cとなる。
一方、図25(b)に示すように、インデックスパターンAと同様に本実施形では多値量子データのそれぞれに対応するインデックスパターンBも8種類ずつ用意している。ここで、0001、0010、0011、0100の階調値に対応するインデックスパターンに関し、インデックスパターンBにおける隣接する位置に他の記録が決定された画素が存在する記録が決定された画素の数がインデックスパターンAにおける該記録が決定された画素の数よりも多くなるように定められている。そのため、CMYK多値量子データの階調値が低い場合にLm、Gy多値量子データを第2インデックス展開処理2010にてインデックスパターンBを用いて2値化することによりドット隣接度が高くなるような2値データを生成することが可能となる。
以上記載したように、本実施形態によればインデックス展開処理による量子化を行う場合であってもCMYKインクの吐出量が少ない場合にドット高さが低いLm、Gyインクのドット隣接度を大きくして記録することができる。これにより、薄膜干渉の影響を小さくし、色味の変化を抑制した記録を行うことが可能となる。
なお、本実施形態では多値量子化処理2006により4bitの多値量子データを生成しているが、必ずしも多値量子化処理を行う必要はない。すなわち、色変換処理2004により生成された8bitの多値データを画像記録装置に送信し、第1インデックス展開処理2011および第2インデックス展開処理2010にてインデックスパターンを用いて該8bitの多値データを2値化するような形態であっても良い。但し、本実施形態に記載したように、送信前に多値量子化処理を行うことにより画像記録装置に送信するデータ量を8bitから4bitまで減らすことができるため、送信に掛かる時間を短縮化できる。
(第5の実施形態)
第1から第4の実施形態では、記録媒体上の単位領域に対して複数回の記録走査によって記録を行う、いわゆるマルチパス記録方式の記録装置における画像処理方法を記載した。
これに対し、本実施形態では、記録媒体の幅方向の全域に対応した長さを有するそれぞれのインクに対応する記録ヘッドを複数用い、記録ヘッドと記録媒体との相対的な記録走査を1回行うことで記録を行う記録装置における画像処理方法を記載する。
なお、前述した第1から第4の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
図26は、本実施形態に係る記録装置の内部の構成を部分的に示す側面図である。
6つの記録ヘッド220Gy、220K、220C、220M、220Y、220Lc、220Lmは、それぞれ1つの記録ヘッドにつきグレーインク、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ライトシアンインク、ライトマゼンタインクを吐出する所定数の吐出口(不図示)がZ方向に配列された吐出口列をそれぞれ4列ずつ有している。吐出口列のZ方向の長さは、記録媒体3上のZ方向の全域に記録を行うことが可能なように、記録媒体3のZ方向の長さ以上である。
搬送ベルト400は、記録媒体3を搬送するベルトである。また、搬送ベルト400は給送部401と排送部402とによってZ方向と交差するW方向に回転される。
記録媒体3は、給送部401により給送され、搬送ベルト400によりW方向に搬送される。
本実施形態では、第2の実施形態に記載した図15に示す画像処理の過程と同様にして2値データ1610を生成する。そして、1つの記録ヘッド内の同じ色のインクを吐出する4つの吐出口列に対し図20(a)、(b)、(c)、(d)に示すマスクパターンを適用し、2値データを4つの吐出口列のそれぞれに対して分配する。
以上の構成によれば、記録媒体上の単位領域に対して1回の記録走査にて記録を行う記録装置において、CMYKインクの吐出量が少ない場合であってもドット高さが低いLm、Gyインクのドット隣接度を相対的に高くして記録することができる。これにより薄膜干渉の影響を小さくし、色味の変化を抑制した記録を行うことができる。
更に、1回の記録走査で画像を完成することができるため、記録時間の短縮化を達成することも可能となる。
なお、本実施形態で用いた吐出口列のZ方向の長さは記録媒体の幅に相当する長さであったが、短尺な吐出口列をZ方向に複数配列することで長尺化を行った、いわゆるつなぎヘッドを記録ヘッドとして使用することも可能である。
なお、以上に記載した各実施形態には、ドット高さが低く、薄膜干渉を生じさせるインクがグレーインクおよびライトマゼンタインクである形態について記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、シアンインクのドット高さが薄膜干渉を生じさせるほどに低い場合にはシアンインクのドット隣接度が相対的に低く(分散性が高く)なるように量子化を行うことにより本発明の効果を得ることができる。
また、以上で記載した各実施形態では第1ディザ処理に入力された多値データにはドット隣接度が大きくなる1つのディザパターンを用いて量子化を行ったが、本実施形態に記載した要件を満たしていれば2種類以上の異なるディザパターンを用いても良い。例えば、インクの色ごとに異なるディザパターンを用いることも可能である。同様に、第2ディザ処理に入力された多値データに対しても、ドット隣接度が小さくなる2種類以上のディザパターンを用いても良い。
また、以上に記載した各実施形態にはドット高さが高いCMYKLcインクに対応する2値データに対し、ドット高さが低いLm、Gyインクに対応する2値データに適用するマスクパターンと同じマスクパターンを適用して2値データを分配したが、他の形態による実施も可能である。すなわち、CMYKLcインクに対応する2値データに対しては適宜異なるマスクパターンを用いて良い。また、Lmインクに対応する2値データに適用するマスクパターンとGyインクに対応する2値データに適用するマスクパターンも同じである必要はなく、本実施形態に記載した要件を満たしていれば異なるマスクパターンを用いても良い。
また、以上に記載した各実施形態ではCMYKデータの階調値の和をCMYKデータの階調値の合計として算出したが、あるインクが薄膜干渉の影響を特に小さくする場合には該インクに重み付け係数を設定しても良い。例えば、シアンインクが薄膜干渉を抑制する機能を特に顕著に有する場合には、シアンインクの記録デューティに1よりも大きい値を重み付け係数として掛けた値を用いて、CMYKデータの階調値の和を算しても良い。
また、以上に記載した第1から第4の実施形態ではディザ処理により生成された2値データをマスク処理により複数回の走査に分配する形態を、また、第5の実施形態では複数の記録ヘッド群に分配する形態を記載したが、他の形態による実施も可能である。たとえば、ある色を吐出するための吐出口列が1つしかなく、且つ、1回の走査のみで記録を行う場合であっても、CMYKデータの階調値の和が低い場合にLm、Gyデータをドット隣接度が高くなるようなディザパターンを適用することにより、Lm、Gyインクのドット高さをある程度高くすることができる。これにより、薄膜干渉の影響を抑制することが可能となる。
また、以上で説明した第1から第4の実施形態ではマスクパターンを使用して各走査への2値データの分配を行っているが、本発明はそれぞれの画素ごとに記録を行うことが可能な手段を有していれば十分に適用することができ、その手段はマスクパターンに限定されるものではない。例えば、画像記録装置内に設けられた振りまき回路により画素ごとに記録データをそれぞれ複数の記録走査に対応する複数のバッファにシーケンシャルに振りまいて、各画素の記録をいずれの記録走査で記録するかを決定しても良い。上記の振りまき回路によれば、各画素に対してインクを何回目に吐出するかを制御することができる。
3 記録媒体
7 記録ヘッド
22 吐出口列
312 画像処理部

Claims (17)

  1. 顔料を含有する第1の色のインクと、顔料を含有する第2の色のインクと、を少なくとも吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する複数回の走査方向への相対的な走査のそれぞれによって、前記単位領域内の複数の画素相当の画素領域それぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理装置であって、
    前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得手段と、
    前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化手段と、を有し、
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記量子化手段は、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記量子化手段は、前記複数の画素領域のそれぞれに対するインクの吐出または非吐出を定めるための閾値を前記画素領域に対応する素それぞれに対して定めたディザパターンを用いたディザ法により前記多値データを量子化することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記量子化手段は、(i)前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値である場合、第1の前記ディザパターンを用いることにより前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化し、且つ、(ii)前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第3の値である場合、第2の前記ディザパターンを用いることにより前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化し、
    前記第1のディザパターン内の互いに隣接する所定の値よりも低い閾値が定められた画素領域の数の平均は、前記第2のディザパターン内の互いに隣接する前記所定の値よりも低い閾値が定められた画素領域の数の平均よりも多いことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記量子化手段は、前記第2のディザパターンを用いることにより前記第1の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
  5. 前記量子化手段により生成された前記2値データを前記複数回の走査のそれぞれに分配することにより、前記記録データを生成する分配手段を更に有し、
    前記分配手段は、前記複数回の走査にそれぞれに対応し、それぞれインクの吐出を許容する記録許容画素とインクの吐出を許容しない非記録許容画素が配置された複数のマスクパターンを用いることにより、前記2値データを分配することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  6. 前記複数のマスクパターンは、前記複数回の走査のうちの第1の走査に対応する第1のマスクパターンと前記第1の走査と異なる第2の走査に対応する第2のマスクパターンとを少なくとも含み、
    前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値である場合における前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた前記単位領域内の互いに隣接する第1、第2の画素領域を少なくとも含む複数の画素領域に関し、(i)前記第1のマスクパターンにおいて、前記第1の画素領域は前記記録許容画素に対応し、且つ、前記第2の画素領域は前記非記録許容画素に対応し、(ii)前記第2のマスクパターンにおいて、前記第1の画素領域は前記非記録許容画素に対応し、且つ、前記第2の画素領域は前記記録許容画素に対応することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 前記量子化手段は、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも低い第4の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの前記第2の色のインクに対応する階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  8. 前記第2の色は、前記第1の色と色相がほぼ同じであって、且つ、前記第1の色よりも濃度が低いことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  9. 前記記録ヘッドを更に有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  10. 顔料を含有する複数の色のインクを吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する複数回の走査方向への相対的な走査のそれぞれによって、前記単位領域内の複数の画素相当の画素領域それぞれに対する前記複数の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理装置であって、
    前記多値データが、前記記録媒体上に所定量付与された場合に形成されるドット高さが所定の高さよりも高い第1のグループに含まれるインクに対応する多値データであるか、前記記録媒体上に前記所定量付与された場合に形成されるドット高さが前記所定の高さよりも低い第2のグループに含まれるインクに対応する多値データであるか、を判定する判定手段と、
    前記多値データの前記複数の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得手段と、
    前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記複数の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化手段と、を有し、
    前記量子化手段は、前記取得手段により取得された前記第2のグループに含まれる所定の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1のグループに含まれるインクに対応する前記多値データの階調値の合計が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記所定の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、前記取得手段により取得された前記所定の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1のグループに含まれるインクに対応する前記多値データの階調値の合計が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記所定の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記複数の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする画像処理装置。
  11. 顔料を含有する第1の色のインクを吐出する第1の吐出口列を複数有する第1の記録ヘッドと、顔料を含有する第2の色のインクを吐出する第2の吐出口列を複数有する第2の記録ヘッドと、を少なくとも有する記録ヘッド群と、記録媒体と、の相対的な走査によって、単位領域内の複数の画素相当の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理装置であって、
    前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得手段と、
    前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化手段と、を有し、
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記量子化手段は、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする画像処理装置。
  12. 顔料を含有する第1の色のインクと、顔料を含有する第2の色のインクと、を少なくとも吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する複数回の走査方向への相対的な走査のそれぞれによって、前記単位領域内の複数の画素相当の画素領域それぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理装置であって、
    前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得手段と、
    前記複数の画素領域のそれぞれに対するインクの吐出または非吐出を定めるための閾値を前記画素領域に対する画素それぞれに対して定められたディザパターンを用いたディザ法にしたがって前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化手段と、を有し、
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記量子化手段は、(i)前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合、第1の前記ディザパターンを用いることにより前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化し、且つ、(ii)前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合、第2の前記ディザパターンを用いることにより前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化し、
    前記第1のディザパターン内の互いに隣接する所定の値よりも低い閾値が定められた画素領域の数の平均は、前記第2のディザパターン内の互いに隣接する前記所定の値よりも低い閾値が定められた画素領域の数の平均よりも多いことを特徴とする画像処理装置。
  13. 前記量子化手段により生成された前記2値データを前記複数回の走査のそれぞれに分配することにより、前記記録データを生成する分配手段を更に有し、
    前記分配手段は、前記複数回の走査にそれぞれに対応し、それぞれインクの吐出を許容する記録許容画素とインクの吐出を許容しない非記録許容画素が配置された複数のマスクパターンであって、前記複数回の走査のうちの第1の走査に対応する第1のマスクパターンと前記第1の走査と異なる第2の走査に対応する第2のマスクパターンとを少なくとも含む前記複数のマスクパターンを用いることにより、前記2値データを分配し、
    前記第1のディザパターン内の互いに隣接する前記所定の値よりも低い閾値が定められた第1、第2の画素に関し、(i)前記第1のマスクパターンにおいて、前記第1の画素は前記記録許容画素に対応し、且つ、前記第2の画素は前記非記録許容画素に対応し、(ii)前記第2のマスクパターンにおいて、前記第1の画素は前記非記録許容画素に対応し、且つ、前記第2の画素は前記記録許容画素に対応することを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
  14. 顔料を含有する第1の色のインクと、顔料を含有する第2の色のインクと、を少なくとも吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する複数回の走査方向への相対的な走査のそれぞれによって、前記単位領域内の複数の画素領域それぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理装置であって、
    前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得手段と、
    前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化手段と、を有し、
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記量子化手段は、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域の分散性が、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域の分散性よりも低くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする画像処理装置。
  15. 顔料を含有する第1の色のインクと、顔料を含有する第2の色のインクと、を少なくとも吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する複数回の走査方向への相対的な走査のそれぞれによって、前記単位領域内の複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理方法であって、
    前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得工程と、
    前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化工程と、を有し、
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記量子化工程は、取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素の数の平均が、取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする画像処理方法。
  16. 顔料を含有する第1の色のインクを吐出する第1の吐出口列を複数有する第1の記録ヘッドと、顔料を含有する第2の色のインクを吐出する第2の吐出口列を複数有する第2の記録ヘッドと、を少なくとも有する記録ヘッド群と、記録媒体と、の相対的な走査によって、単位領域内の複数の画素相当の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める記録データにしたがって前記単位領域に画像を記録するために、前記単位領域に記録する画像に対応する多値データを処理する画像処理方法であって、
    前記多値データの前記第1、第2の色のインクのそれぞれに対応する階調値に関する情報を取得する取得工程と、
    前記多値データを量子化することにより、前記複数の画素領域のそれぞれに対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出または非吐出を定める2値データを生成する量子化工程と、を有し、
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記量子化工程は、取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が第2の値である場合における、前記2値データにより前記単位領域内の前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、取得された前記第2の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第1の値であり、且つ、前記第1の色のインクに対応する前記多値データの階調値が前記第2の値よりも高い第3の値である場合における、前記2値データにより前記第2の色のインクの吐出が定められた画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクに対応する前記多値データを量子化することを特徴とする画像処理方法。
  17. 顔料を含有する第1の色のインクと、顔料を含有する第2の色のインクと、を少なくとも吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを記録媒体上の単位領域に対して走査方向へ相対的に複数回走査させる走査手段と、前記走査手段による前記複数回の走査のそれぞれにおいて前記単位領域内の複数の、画素相当の画素領域それぞれに対して前記第1、第2の色のインクのそれぞれを吐出するように制御する制御手段と、前記単位領域に対する前記第1、第2の色のインクのそれぞれの吐出量に関する情報を取得する取得手段と、を有する画像記録装置であって
    前記第2の色のインクを前記記録媒体上に所定量付与することにより形成されるドットの高さは、前記第1の色のインクを前記記録媒体上に前記所定量付与することにより形成されるドットの高さよりも低く、
    前記制手段は、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクの吐出量が第1の量であり、且つ、前記第1の色のインクの吐出量が第2の量である場合における、複数回の走査で前記単位領域内の前記第2の色のインクが吐出される画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均が、前記取得手段により取得された前記第2の色のインクの吐出量が前記第1の量であり、且つ、前記第1の色のインクの吐出量が前記第2の量よりも多い第3の量である場合における、複数回の走査で前記単位領域内の前記第2の色のインクが吐出される画素領域のうちの互いに隣接する画素領域の数の平均よりも多くなるように、前記第2の色のインクの吐出を制御することを特徴とする画像記録装置。
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