JPH01128836A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は濃度の異なる複数の記録剤（例えば、インクま
たは記録トナー）を用いて画像情報の多階調記録を行う
画像記録装置に関する。

［従来の技術］ ２値データに応じて出力量を可変にする２値記録ヘツド
を用い、濃度の異なる複数のインク（以下、濃淡インク
と称する）の組合せ出力により、画像情報の多階調記録
を行う従来の画像記録装置では、入力された明度情報に
応じて淡いインク用のデイザ−パターンまたは濃いイン
ク用のデイザ−パターンを選択し、各々の淡いインクと
濃いインクの組合せにより階調記録を行なっていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の装置では、次のような
欠点がある。

（ａ）入力された明度情報に基づき、例えば上述のよう
に２種類のインクパターンを選択するようにした場合、
濃いインクと淡いインクの染料が共に同じで、しかもそ
の明度指数（例えは、ＣＩＨのＬ“）が同じでも、色相
（例えば、ＣｒＥのａｍ、　ｂｍ平面）が異なる軌跡を
通るので、色相と彩度（以下、色目と称する）が異なる
こととなり、その結果として色相による疑似輪郭を生じ
ていた。

この問題は、入力情報だけから単に濃い・淡いのインク
パターンの選択を行っても解決せず、インク出力側から
の記録結果（測光値）を基に濃淡インクの出力を調整し
なければ解決しない。

（ｂ）さらに厳格には記録用紙の色目によって、淡いイ
ンク、濃いインクにより印刷される色目が異なってくる
。従って、出力側の記録用紙の種類、記録ヘッドにより
記録された記録ドツトの径、および記録インクの内容（
種類）により、出力記録状態は線形に変化しないことに
なる。

従って、入力端の色情報（例えば、明度１色相、彩度）
と出力側の色情報の相互を非線形に結びつける適切なデ
ータ変換手段がないと、色再現を含む良好な階調表現は
できないことは明らかである。

本発明は、上述の問題点を解決し、入力側からの色情報
データを基に色相の疑似輪郭の生じない出力側の色再現
データとして最も適した線形特性の色濃度データに変換
して多階調記録を行なうことのできる画像記録装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段１ かかる目的を達成するため、本発明は、濃度の異なる複
数の記録剤を用いて画像情報の多階調記録を画像記録装
置において、記録後の色相・彩度が入力明度情報に対応
じて線形特性となるようにあらかじめ設定した変換テー
ブルを用いて、入力明度情報を記録剤の個々の出力量に
対応する複数の濃度データに変換するデータ変換手段と
、データ変換手段から出力する濃度データの各々に応じ
て記録剤の使用量を画素単位で可変にする複数の記録手
段とを具備することを特徴とする。

また、本発明は、−例として、データ変換手段は、入力
明度情報が高レベル領域のときには一番淡い濃度の記録
剤に対応するｆｌｙ、？ｆＡ度データのみを出力し、淡
濃度データが最大値に達したら、入力明度情報のレベル
下降に応じてデータを徐々に減少するとともに濃い濃度
の記録剤に対応する高濃度データを徐々に増加して出力
し、入力明度情報が最低レベルに達したときには一番濃
い濃度の記録剤に対応する濃度データのみを出力するこ
とを特徴とする。

さらに、本発明は、他の変形例として、データ変換手段
および記録手段は入力画像情報の色情報の種類毎に設け
られていることを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、かかる構成により、複数の記録剤を使用し中
間調表現する場合に、出力側の複数の記録剤の記録特性
と入力データとが１つのデータ変換手段により結びつけ
られるので、複数の記録剤の継ぎ目部分の疑似輪郭を生
ずることもなく、連続した滑らかな階調表現での記録が
可能となる。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は本発明実施例
の基本構成を示す。本発明は、第１図（Ａ）　、　（Ｂ
）に示すように、データ変換手段ａと複数の記録手段す
。

Ｃまたはｂ−ｄから構成される。データ変換手段ａは記
録後の色相・彩度（色目）が入力された明度情報（以下
、入力明度情報と称する）に対応じて線形特性となるよ
うにあらかじめ設定した内部の変換テーブルを用いて、
入力明度情報を濃度の異なる複数の記録剤の個々の出力
量に対応する複数の濃度データに変換する。記録手段ｂ
−ｄは、データ変換手段ａから出力する上述の濃度デー
タの各々に応じて記録剤の使用量（出力量）を画素単位
で可変にすることにより画像情報の多階調記録を行う。

ここで、ｂは濃い濃度の記録剤により記録を行う濃色記
録手段、Ｃは淡い濃度の記録剤により記録を行う淡色記
録手段、ｄは中間の濃度の記録剤により記録を行う中間
濃度記録手段である。

また、データ変換手段ａは、−例として入力明度情報が
高レベル領域のときには一番淡い濃度の記録剤に対応す
る淡濃度データのみを出力し、この淡濃度データが最大
値に達したら、入力明度情報のレベル下降に応じて当該
データを徐々に減少するとともに濃い濃度の記録剤に対
応する高濃度データを徐々に増加して出力し、入力明度
情報が最低レベル領域に達したときには一番濃い濃度の
記録剤に対応する濃度データのみを出力するように上述
の変換デープルをあらかじめ作成する。

さらに、多色記録の場合には、例えば、第１図（Ｃ）に
示すように、データ変換手段ａと記録手段す、ｃを色の
種類、例えばＹ（イエロー）１Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シ
アン）、Ｂに（ブラック）の色毎に設ける。上述の記録
手段ｂ−ｄとしては２値データに対応したデイザ−パタ
ーン方式またはアナログ出力方式により多階調記録が可
能な、例えばインクジェット記録装置の記録ヘッド等が
適用できる。

第２図（Ａ）　、　　（Ｂ）は本発明を適用したインク
ジェット記録プリンタの構成例を示す。第２図（Ａ）は
白黒を含む単色の多値プリンタを示し、第２図ＣＢ）は
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、クロ
（Ｋ）を含む多色のカラープリンタを示す。ここでは説
明を簡素化するために１色について２種類のインク、即
ち濃淡２色インクを各々の色について有しているものと
する。

第２図（Ａ）において、１１は記録用紙、１２は濃いイ
ンク用のインクタンク、１３は淡いインク用のインクタ
ンクである。１４は濃いインクを用いて記録するインク
ジェットヘッドであり、例えばキャノン■製のバブルジ
ェット記録ヘッドが用いられる。１５は淡いインクを用
いて記録するインクジェットヘッドであり、ヘッドの構
造としては１４のヘッドと同じものである。１６はヘッ
ド１４．　Ｉｓを駆動するための電気信号を伝送するフ
レキシブルケーブルである。

１７はヘッド１４．１５を移動するためのキャリッジボ
ックス、１８はキャリッジボックス１７を６勤させるた
めの駆動モータである。１９は駆動モータ１８カ）らの
駆動力をキャリッジボックス１７に伝えるタイミングベ
ルトを示す。２０は紙送り用駆動モータ、２１はキャリ
ッジボックス１７を移動するためのガイドシャフト、２
２と２３は濃淡インクを各々供給するパイプである。第
２図（Ｂ）に示すものはカラープリンター用であって、
１色につき２ヘツドが搭載されている例を示す。第２図
（Ａ）と同じ符号は同じ内容のものである。

次に、印刷特性を調べるために、まず第２図に示すプリ
ンターを使用して第３図に示すようなカラーバッチをプ
リントするものとする。

第３図は図面の左から右へ淡いインクのデータ値を例え
ば０〜ＦＦ（１６進法）のうち０．ＩＦ。

２Ｆ、・・・、ＦＦ（１０進法で２５５）の１６段の階
調表示で記録を行わせた例を示す。各バッチは２値記録
であるので、従来のデイザ法、濃度パターン法、誤差拡
散法等の２値化手段により階調表現するものとする。

一方、図面の上から下へは濃いインクにより淡いインク
と同じようにしてプリント濃度を変えて同一位置に印刷
する。

即ち、例えばパッチＰＰＩは濃いインクデータがＯＦの
データでプリントされ、更にその上に淡いインクがＩＦ
のデータで重ね合わせてプリントされた例を示す。同様
に、パッチＰＰ２は淡いインクデータがＩＦのデータで
、濃いインクがＦＦのデータである２つのパターンが重
なってプリントされている。

これらのパッチを分光色度計等を用いて、例えば明度指
数Ｌ°１色相ａ″、ｂ“を測定すると、その測定結果は
第４図および第５図に示すようにグラフ化される。

第４図は横軸に明度指数、縦軸に淡いインクをプリント
するに必要な入力データ値をとる。本図上の曲線１本、
１本は濃いインクによりプリントするための入力インク
データのデータ値を示す。

例えば、本図中の符号Ｐ１では淡いインクへのデータ値
８Ｆで、濃いインクへのデータ値ＩＦである２つのパタ
ーンが重なって印刷され、明度指数ピ；７０が実現でき
ることを示している。よって、本図は後述のように明度
に関する入力データと出力データの関係を結びつける表
になっている。

一方、第５図は出力色相を示すもので、淡いインクへの
データ値が８Ｆで、濃いインクへのデータ値がＩＦとす
ると、色相はＰｌの位置になる。

逆にＰｌの色相の出力を得るには、淡いインクデータ８
Ｆ、濃いインクデータＩＦが必要となる。

このような濃淡２　ｆｆｆｉ類のインクを使用し、イン
ク切換による疑似輪郭を生じない、滑らかな階調表現を
行うには、第４図、第５図の特性図の潤色データを用い
て、次のような手法により、入力端と出力側を結びつけ
る必要がある。

（１）明度または明度情報に相当する入力データ値に応
じ、出力のプリント明度または明度情報に相当する値が
相互に線形に近い型になるように人出関係を関係ずける
。例えば、第４図では明度指数が入力データ値で、ＶＱ
？Ａインクデータ値が出力データである。

（２）色相は入力データの連続値に対し色差ΔＥ＝（Δ
・ａ　＋１　）　２　＋　（Δ・ビ）２ができるだけ小
さくなるようにする。ここで、入力データ値は（ａ”、
ｂ″）値で、出力データは濃淡インクデータ値となる。

連続的な入力データに対し濃淡インクを用いた出力階調
を連続的にするには、上述の第４図、第５図から上記の
２通りの制限の上で人出力関係を結びつける必要が生じ
る。

第６図（八）〜（Ｄ）は明度指数の選択方法を示したも
のであり、同じ明度指数範囲をとるのに本図の（Ａ）〜
（Ｄ）の４通り、または、それ以上の？ＩＡ　？Ａイン
クの組合せがあることを示している。

第６図（Ａ）は最初の明度指数が高い領域では淡いイン
クのみで階調表現してゆき、符号Ｂ１になったら濃いイ
ンクのみで４階調表現してゆく方法である。この方法の
欠点は明度指数は連続的に表現できるが第７図（Ａ）　
に示すように８１からＣ１に変わる時に、色目が大きく
変わることである。

この原因は淡いインク上をＡｌ−Ｂ１軌跡から、急に濃
いインク軌跡ｃ　ｔ　−Ａ　１軌跡にジャンプするから
である。従って、第６図（八）のような人出力関係では
色相的に疑似輪郭を生じることとなる。

第６図（Ｂ）の例では濃いインクのみ使用になり７ｎ淡
多値にした意味がなくなる。

第６図（Ｃ）は明度指数が高い領域では初め淡いインク
のみで階調表現してゆき、Ｂ３に達したらそれ以降は淡
いインクをベタ打ちし、その上にｉＱいインクを打つ方
式である。そうすると、Ｃ３では印刷紙面でｍ　ｉＱ　
２１ｍのインクの全てがベタ打ちで打ち込まれることに
なり、紙がそのインクを吸収できなくなる欠点がある。

第６図（Ｄ）は明度指数が高い領域では淡いインクのみ
で印刷してゆき、Ｂ４で淡インクでの最大濃度に達し、
それ以降は淡いインクの印刷確率（印刷出力）を減少さ
せ、濃いインクでの記録確率を増大させる方法を示す。

そのため、Ｃ４の点では濃いインクのベタのみで、ン炎
いインクは全くなくなる。従って紙へのインク打込み量
も過大にならず、色相も第７図（Ｂ）に示すようにＡ２
−８２を経由してＣ２にわたり、濃いインクのベタ印刷
点Ｄ２に移る。従って、色相も急激な変化はなく、なだ
らかな変化となり、色相からの疑似輪郭も防止される。

以上の説明からも判明するように、第６図（Ｄ）の軌跡
のような関係をデータ変換テーブルにあらかじめ格納し
ておくことにより、入力端からの色情報（明度情報）と
出力側からの色情報（色相。

彩度）を適切に結びつけることができる。

第８図はイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各？Ｉ４淡
２色ヘッドを用いてカラー記録する本発明実施例のカラ
ー記録装置の回路構成例を示すものである。

本図を参照して第６図（ＤＪによる入出力色情報のマツ
チングをどのようにとるかを具体的に説明する。

第８図において、５０１は原稿を読み取る入力装置であ
って、原稿画像の色分解を行い赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３原色に分解する。このＲ，Ｇ、Ｂの信号は通
常は各８ｂｉｔ（ビット）、合計２４ｂｉｔデータとし
、サンプリングされる。５０２はガンマ補正回路であり
１例えば濃度データでマスキング以降の処理を行うか、
明度指数データで行うか、または光量リニアで行うかを
決めるものである。

５０３は記録インクの重ね合せによるにごりを補正する
ための色修正部（マスキング）　、５０４は有彩色と無
彩色を区別する黒生成ＵＣＲである。５０５は？Ｑ　？
’Ａインク用データ分配器である。この分配器５０５は
前述の明度指数が入力データに応じてなだらかに明度変
化し、色相も急黴な変化がなく、なだらかに変化するよ
うにＫＡン炎インクデータにふりわける本発明に係る変
換テーブルである。より具体的テーブルの内容の作り方
については後述する。また、分配器５０５は色ごとに異
なる特性をもつもので各色毎に独立に設けている。

５０６は２値化回路であり、デイザ法、濃度パターン法
、誤差拡散法等の手法により、分配器５０５の出力を２
値化する。５０７は例えば後段のセントロインターフェ
ース用に２値化データを８　ｂｉｔ単位にプリンタ制御
用コードを付加したりするバッファメモリ部であり、ラ
イン分のメモリを持っている。５０８は本例では８種類
のデータが出てくるための切換スイッチの働ぎをする切
換回路である。５０９はプリンター側セントロインター
フェース部（Ｉ／Ｆ）であり、データおよび制御コード
を選別し、８色カラープリンタ５１０にドツト印刷を行
わせる。

分配器５０５は第３図においてＡｔ−Ｂ１−Ｃｌの軌跡
で変換テーブルを形成するものとする。この分配器５０
５への入力データは第４図の横軸の明度指数相当になっ
ているはずである。例えば、黒生成ＵＣＲ５０４の出力
データがＯ〜２５５（１０進法）とし、０は白で、２５
５は黒とする。一方、プリント上の白は記録用紙の色で
明度指数としてＬ見、黒はＬｄとする。

黒生成ＵＣＲ５０４の出力データをＤＸとすると、それ
に対応する明度指数Ｌ８は、 で与えられる。

上式により、例えば、黒生成ＵＣＲ５０４の出力データ
が０のときはり、＝Ｌ、となり、ン炎いインクデータ０
．濃いインクデータＯとなる。

第４図において、入力データからｔ、ｘを求め、今Ｌｘ
＝６８のときにン炎いインクへのデータは１６進数でＦ
Ｆ、即ち、１０進数で２５５であって濃いインクへのデ
ータは０となる。同様にして、Ｌ８に変換後のデータ（
明度指数）が６５のときには淡いインクデータは９Ｆで
、濃いインクデータは３Ｆとなる。

第１表はこれらをまとめて表にしたもので、分配器５０
５の変換テーブルには入力データ（明度情報）と淡いデ
ータ、濃いデータの出力データが格納されている。この
変換テーブルはメモリ容量的にも入力は８ｂｉｔ、出力
は１６ｂｉｔであるから２５８　ｘ　１Ｂｂｉｔ　＝４
０９８ｂｉｔの小さなメモリで済む。

この変換テーブルによるデータ変換処理により、入力か
らの色情報（入力明度情報）と出力側からの印刷色情報
（色相、明度）が最適に結びつけられ、入力データに応
じて連続した明度表現ができ、しかも色相の急激な変化
による色目からの疑似輪郭も生じなく、濃淡インクの継
ぎ目なく連続的に中間調表現が可能となる。

上述の本発明実施例では濃淡２種類のインクについて述
べたが、濃、中、淡の３種類以上のインクを使用する場
合についても同様に処理できる。

第９図は濃、中、淡の３種のインクを例にとった場合を
示す。本図において、Ａｔ−Ｂ１では淡いインクだけで
明度を変化させ、Ｂ１→Ｃ１では淡いデータを減少させ
つつ、中データ（中間の濃度のインク用データ）を増大
させつつＣ１に達し、Ｃ１→Ｄ１では中データを減少さ
せつつ、濃いデータを増大させることにより連続性が実
現する。

なお、本実施例においては、記録剤としてインクを用い
たインクジェットプリンタを例に説明したが、本発明は
トナーを用いた電子写真プリンタ、インクリボンを用い
たサーマルプリンタ等を他のプリンタにも適用可能であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、複数の記録剤を
使用し中間調表現する場合に、出力側の複数の記録剤の
記録特性と入力データとが１つのデータ変換手段により
結びつけられるので、複数の記録剤の継ぎ目部分の疑似
輪郭を生ずることもなく、連続した滑らかな階調表現で
の記録が可能となる。また、これにより、階調数も増大
し、滑らかな階調表現が可能となり、画質向上に大きな
効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図（Ａ）　、　　（Ｂ）はそれぞれ本発明を適用可
能なインクジェットプリンタの記録ヘッド部分の構成例
を示す斜視図、 第３図は第２図のインクジェットプリンタで出力したバ
ッチデータの一例を示す説明図、第４図は第３図の出力
結果を測光して得られる明度指数と濃淡２種のインクデ
ータとの関係の一例を示す特性図、 第５図は第３図の出力結果を測光して得られるａ″、ｂ
″色相とインクデータとの関係の一例を示す特性図、 第６図（八）〜（［））はそれぞれ第４図の特性図を基
にしての明度指数に対するインクデータの選択方法を例
示する説明図、 第７図（＾）は第６図（Ａ）の選択方法による色相特性
を示す特性図、 第７図（Ｂ）は第６図（Ｄ）の選択方法による色相特性
を示す特性図、 第８図は本発明実施例の回路構成を示すブロック図、 第９図は淡、中、濃の３種のインクを用いた場合の明度
指数に対するインクデータの選択方法を示す説明図であ
る。 １１・・・記録用紙、 １２・・・濃いインクのインクタンク、１３・・・淡い
インクのインクタンク、１４・・・濃いインクの記録ヘ
ッド、 １５・・・を炎いインクの記録ヘッド、５０１・・・入
力装置、 ５０２・・・γ補正回路、 ５０３・・・マスキング回路、 ５０４・・・黒生成ＵＣＲ。 ５０５・・・分配器（変換テーブル）、５０６・・・２
値回路、 ５０７・・・バッファメモリ部、 ５０８・・・切換回路。 ｘカ邑イ列０プリンタ０＃４−才り図 第２図（Ａ） 莢方七イ列のλ力インクデ゛−夕にナナする出・カρ明
産！＋柱図第４図 父方とグリの入力インクデータにす十すゐ水力の伯オヨ
粋ノ堪ロ囚第５図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）第４図
の特ノ陵圓を茅にしてイ乎う杉る」１尺１承を子グリポ
するすｔ３口月β■ 第６図 （Ａ） （Ｂ） イｉ才にづ１シｉ／）引目りにＪＺる色ネ月朽キ支０ネ
目ｉ浦＝、をポすキ午＋ｔＳ第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）濃度の異なる複数の記録剤を用いて画像情報の多階
   調記録を画像記録装置において、 記録後の色相・彩度が入力明度情報に対応して線形特性
   となるようにあらかじめ設定した変換テーブルを用いて
   、前記入力明度情報を前記記録剤の個々の出力量に対応
   する複数の濃度データに変換するデータ変換手段と、 該データ変換手段から出力する前記濃度データの各々に
   応じて前記記録剤の使用量を画素単位で可変にする複数
   の記録手段と を具備することを特徴とする画像記録装置。 ２）前記データ変換手段は、前記入力明度情報が高レベ
   ル領域のときには一番淡い濃度の記録剤に対応する淡濃
   度データのみを出力し、該淡濃度データが最大値に達し
   たら、前記入力明度情報のレベル下降に応じて当該デー
   タを徐々に減少するとともに濃い濃度の記録剤に対応す
   る高濃度データを徐々に増加して出力し、前記入力明度
   情報が最低レベルに達したときには一番濃い濃度の記録
   剤に対応する濃度データのみを出力することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の画像記録装置。 ３）前記データ変換手段および前記記録手段は入力画像
   情報の色情報の種類毎に設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の画像記録装
   置。 ４）前記記録手段はディザパターン方式またはアナログ
   出力方式により前記多階調記録を行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項に記
   載の画像記録装置。