JPH11170527A - 印刷装置，画像処理方法およびこの方法を実現するプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 黒色を、単独の黒色インクにより、あるいは
色相の異なる複数のインクの組み合わせにより表現可能
な印刷装置において、印刷の品質を高め、処理時間を短
縮する。 【解決手段】 入力した階調データＤＳから、リアルブ
ラックのドットおよびコンポジットブラックの各記録率
Ｒｋ，Ｒｃｏｍをテーブルを参照して決定し、リアルブ
ラックについては、その記録率を閾値マトリックスＴＭ
を参照して得られた閾値Ｄref と比較して、リアルブラ
ックのドットを形成するか否かを判断する。次にコンポ
ジットブラックの表現を含むシアン，マゼンタ，イエロ
の各色インクの記録率Ｒｃ，Ｒｍ，Ｒｙに基づいて、各
色のドットを形成するか否かを、誤差拡散により判断す
る。この結果、黒色の濃度の高い領域ではリアルブラッ
クのドットがディザ法により形成され、低濃度領域では
コンポジットブラックにより印刷が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、黒色のインクのド
ットと組み合わせにより黒色を表現し得る複数の色相の
インクのドットを印刷媒体に形成可能なヘッドを備えた
印刷装置により、黒色のインクのドットと複数の色相の
インクのドットの形成を制御して、多階調の画像を記録
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの出力装置として、
数色のインクをヘッドから吐出するタイプのカラープリ
ンタが広く普及し、コンピュータ等が処理した画像を多
色多階調で印刷するのに広く用いられている。シアン、
マゼンタ、イエロ（ＣＭＹ）の三色のインクにより多色
の画像を印刷する場合、多階調の画像を形成するにはい
くつかの方法が考えられる。一つは、従来のプリンタで
採用されている手法であり、一度に吐出するインクによ
り用紙上に形成されるドットの大きさを一定として、印
刷される画像の階調を、ドットの密度（単位面積当たり
の出現頻度）により表現するものである。もう一つの方
法は、用紙上に形成するドット径を調整して、単位面積
当たりの濃度を可変するものである。最近では、インク
粒子を形成するヘッドの微細加工が進み、所定長さ当た
りに形成できるドットの密度やドット径の可変範囲など
は、年々向上しているが、プリンタの場合には、印字密
度（解像度）で３００ｄｐｉないし７２０ｄｐｉ程度、
粒径で数十ミクロンに留まっており、銀塩写真の表現力
（フィルム上では解像度で数千ｄｐｉと言われる）との
間の隔たりは未だ大きい。

【０００３】特に、画像濃度の低い領域、即ち印刷され
るドット密度の低い領域では、ドットがまばらに形成さ
れ（いわゆる粒状化）、これが目に付いてしまう。そこ
で、こうしたドットのばらつきをできるだけ抑え、かつ
原画像の階調を忠実に反映したドットの形成を行なうた
め、多値化に際して生じた濃度誤差をその画素の周辺の
画素に配分する誤差配分の手法や、黒色のドットが非常
に目立つことから、黒色の濃度を、シアン，マゼンタ，
イエロのインクの濃度に振り分け、三色のインクのドッ
トの混在により黒色を表現するいわゆるコンポジットブ
ラックを用いるといった様々な提案がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒色の
インクとシアン，マゼンタ，イエロなどのカラーインク
とにより画像を記録する従来のプリンタでは、次の問題
があった。 黒色のインクはドット１個当たりの重みが大きいの
で、ハーフトーニングなど多値化を行なった場合、量子
化誤差も大きい。従って、誤差拡散や平均誤差最小法等
を用いざるを得ず、演算に多大な時間を要してしまう。
かといって、ディザ法によったのでは、量子化誤差が大
きく、画質が劣化してしまう。

【０００５】黒色のインクは明度が低いので、低濃度
領域では、例え誤差拡散や平均誤差最小法等を用いて
も、粒状感を解消することは難しい。かといって、黒色
の領域を全てコンポジットブラックで表現しようとする
と、３色のインクを吐出することから、インクジェット
プリンタの場合には、用紙の吸水性から見て過剰なイン
クが吐出されることになり、用紙がふやけてしまうこと
があり得る。インクデューティを厳しく制限すれば、濃
い黒色を表現することができない。また、コンポジット
ブラックにより黒色を表現する場合には、加色混合によ
つて黒色を得ているので、本来の黒インクによる黒色と
比べると、どうしても灰色がかった画像になり、特に高
濃度領域の画質が甘くなってしまうという問題もあっ
た。

【０００６】本発明は、黒色の表現に関する上記問題を
解決し、多階調の画像の印刷における演算時間を短縮し
かつ粒状感を抑制することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】か
かる目的を達成するため、本願発明は、以下の構成を採
用した。まず、本発明の印刷装置は、黒色のインクのド
ットと組み合わせにより黒色を表現し得る複数の色相の
インクのドットを印刷媒体に形成可能なヘッドを備え、
該黒色のインクのドットと複数の色相のインクのドット
とにより多階調の画像を記録する印刷装置であって、印
刷すべき画像の階調データを画素毎に入力する入力手段
と、該入力した階調データに基づいて想定される前記印
刷媒体上の画像の濃度が所定値以上の場合には、前記黒
色インクにより実現すべき濃度を、予め用意したディザ
パターンに対応した閾値マトリックスと比較し、該画素
に対応した位置に前記黒色のインクのドットを形成する
か否かを判断する第１のドット形成判断手段と、前記画
素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の色相のイ
ンクのドットを形成するか否かを判断する第２のドット
形成判断手段と、前記第１，第２のドット形成判断手段
の判断結果に基づいて、前記ヘッドを駆動して、前記黒
色のインクのドット，前記他の色相のインクのドットを
形成するヘッド駆動手段とを備えたことを要旨としてい
る。

【０００８】他方、この印刷装置に対応した本発明の画
像記録方法は、黒色のインクと組み合わせにより黒色を
表現し得る複数の色相のインクのドットを印刷媒体に形
成可能なヘッドを備えた印刷装置により、該黒色のイン
クのドットと該複数の色相のインクのドットの形成を制
御して、多階調の画像を記録する方法であって、印刷す
べき画像の階調データを画素毎に入力し、該入力した階
調データに基づいて想定される前記印刷媒体上の画像の
濃度が所定値以上の場合には、前記黒色インクにより実
現すべき濃度を、予め用意したディザパターンに対応し
た閾値マトリックスと比較し、該画素に対応した位置に
前記黒色のインクのドットを形成するか否かを判断し、
前記画素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の色
相のインクのドットを形成するか否かを判断し、前記両
判断結果に基づいて、前記ヘッドを駆動して、前記黒色
のインクのドット，前記他の色相のインクのドットを形
成することを要旨としている。

【０００９】この印刷装置および画像記録方法は、まず
各画素毎に、入力した階調データに基づいて想定される
印刷媒体上の画像の濃度を求める。この濃度が所定濃度
以上の場合には、この濃度を予め用意したディザパター
ンに対応した閾値マトリックスと比較することで、その
画素に対応した位置に、その黒色のインクのドットを形
成するか否かを判断する。この判断とは別に、その画素
に対応した位置に、黒色とは異なる他の色相のインクの
ドットを形成するか否かを判断し、こうした両判断の結
果に基づいて、ヘッドを駆動して、黒色のインクのドッ
トおよび／または他の色相のインクのドットを形成す
る。

【００１０】即ち、本発明によれば、印刷媒体上の画像
の濃度が高い場合には、黒色のインクによりディザパタ
ーンを利用してドットを形成するが、画像の濃度か低い
領域では、少なくともディザパターンを利用した黒色ド
ットの形成は行なわない。黒色以外の色相のインクのド
ットを形成は、黒色のインクのドットの形成とは別に行
なわれる。黒色の濃度が高い領域では、単位面積当たり
のドット密度は高いから、黒色のインクのドットをディ
ザパターンを利用して形成しても、画質の劣化は目立た
ない。他方、低濃度領域ではディザパターンを利用した
黒色ドットの形成は行なわないから、粒状感を抑制する
ことができる。この結果、黒色のインクについてはディ
ザ法を採用して高速な処理を実現することができ、かつ
画質の劣化を招くことがないと言う優れた効果を奏す
る。

【００１１】なお、階調データに基づいて想定される印
刷媒体上の画像の濃度とは、黒色インクの濃度に換算さ
れた濃度でも良いが、三原色などに分解された各原色毎
の濃度から、所定の演算式により求めるものとしても良
い。また、印刷媒体上の画像の濃度を求めてから、黒色
インクのドットの形成を判断する代わりに、階調データ
から直接、黒色インク，他の色相のインクの濃度に変換
するテーブルを用意し、このテーブルにおいて、全体の
濃度か高い領域では、黒色インクの濃度が低くなるよう
データを設定しておくことも差し支えない。この場合に
は、濃度が所定値以上か否かの判断を行なう必要がな
い。

【００１２】また、黒色の濃度が高い領域では黒色のイ
ンクによりドットを形成するから、インクジェットプリ
ンタの場合には、用紙の吸水性から見て過剰なインクが
吐出されることがない。従って、インクデューティが厳
しい用紙でも、濃い黒色を表現することができる。更
に、黒色の濃度が高い領域では、黒色のインクによりド
ットを形成するから、コンポジットブラックにより黒色
を表現する場合と比べて、高濃度領域の黒が引き締ま
り、画質が甘くなることがない。

【００１３】こうした画像記録方法をコンピュータ上で
実現するプログラムを記録した記録媒体の発明は、黒色
のインクのドットと組み合わせにより黒色を表現し得る
複数の色相のインクのドットとを印刷媒体に形成するか
否かを判断し、該黒色のインクのドットと該複数の色相
のインクのドットの形成を制御して、多階調の画像を記
録するプログラムを、コンピュータに読み取り可能に記
録した記録媒体であって、印刷すべき画像の階調データ
に基づいて想定される印刷媒体上の画像の濃度が所定濃
度以上の場合には、前記黒色インクにより実現すべき濃
度を、予め用意したディザパターンに対応した閾値マト
リックスと比較し、該画素に対応した位置に前記黒色の
インクのドットを形成するか否かを判断する機能、該画
素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の色相のイ
ンクのドットを形成するか否かを判断する機能、前記両
判断結果に基づいて、前記黒色のインクのドットと前記
他の色相のインクのドットとを前記印刷媒体上に形成す
る機能を、コンピュータにより実現するプログラムを記
録したことを要旨としている。

【００１４】かかる記録媒体に記録されたプログラム
は、機械読み取りされてコンピュータにより実行され
る。コンピュータは、このプログラムを実行し、ドット
の形成について判断した上で、印刷媒体上にドットを形
成することにより、上記の画像記録方法を実現する。

【００１５】こうした印刷装置および画像記録方法で
は、黒色のインクによるドットの形成の判断に用いる閾
値マトリックスを、分散型の閾値マトリックスとするこ
とができる。分散型の閾値マトリックスを用いると、ド
ット形成の分散性が向上し、見た目のざらつき感などを
低減することができる。

【００１６】また、複数の色相のインクのドット形成の
判断を行なう場合、黒色の濃度に基づいて、他の色相の
インクの記録率を求め、各色インクの記録率に基づい
て、誤差拡散法もしくは平均誤差最小法により、各色イ
ンクのドットを形成するか否かを判断するものとしても
よい。この場合、誤差拡散または平均誤差最小法を用い
ているので、他の色相のインクのドットによる黒色の表
現は、各画素での量子化誤差を、一定の広さに拡散し、
平均的に見れば誤差のほとんどない、再現性の良い画像
を形成することができる。

【００１７】さらに、他の色相のインクのドット形成の
判断を行なう場合、黒色の濃度に基づいて、他の色相の
インクの各々の記録率を求め、各色インクの記録率に基
づいて、組織的ディザ法により、各色インクのドットを
形成するか否かを判断するものとしても良い。この場合
には、組織的ディザ法を用いるので、黒色のインクのド
ットの判断にディザパターンを用いることと相俟って、
多値化の処理を高速化することができる。

【００１８】こうした印刷装置において、インクを印刷
媒体に記録するヘッドとしては、様々なものを用いるこ
とができる。例えば、インク通路に設けられた電歪素子
への電圧の印加によりインクに付与される圧力によって
インク粒子を吐出する機構を用いても良い。また、イン
ク通路に設けられた発熱体への通電により発生する気泡
により該インク通路のインクに付与される圧力によって
インク粒子を吐出する機構を採用することも容易であ
る。このほか、熱転写や熱昇華型の機構によりドットを
形成するヘッドを採用することも可能である。

【００１９】更に、画像を記録するヘッドは、組合せに
より黒色を表現し得る複数の色相のインクとして、シア
ン，マゼンタ，イエロのインクのドットを形成可能であ
るものを用いることができる。シアン，マゼンタ，イエ
ロは、インクを用いた画像記録における基本的な三原色
の組合せの一つであり、広い範囲に亘って、元の色を再
現可能である。

【００２０】なお、こうしたヘッドとしては、少なくと
もシアンおよびマゼンタインクについて、単位面積当た
りの濃度が異なる２種類以上のドットを可能なものを用
いることができ、色相が異なる複数のインクのドットを
形成するか否かの判断を、濃度の低い側のインクのドッ
トについて行なうものとしても良い。低濃度領域におい
て、濃度の低いインクを用いれば、より粒状感を感じさ
せない画像を形成することができる。

【００２１】

【発明の他の態様】この発明は、以下のような他の態様
も含んでいる。第１の態様は、印刷装置の入力手段，第
１のドット形成判断手段，第２のドット形成判断手段の
うちの一つまたは関連するいくつかの手段を、印刷装置
の筐体内部ではなく、印刷しようとする画像を出力する
装置の側に置く構成である。第１，第２のドット形成判
断手段等は、ディスクリートな回路によっても実現可能
であるが、ＣＰＵを中心とした算術論理演算回路におけ
るソフトウェアによっても実現可能である。後者の場合
には、印刷しようとする画像を出力する側、例えばコン
ピュータ側にドットの生成に関する処理まで行なわせ、
印刷装置の筐体内には、生成されたドットを、ヘッドか
らのインクの吐出を制御して、用紙上などに形成する機
構のみを収納する形態も考えることができる。もとよ
り、これらの手段を適当な箇所で二つのグループに分
け、その一方を、印刷装置の筐体内で実現し、残りを、
画像を出力する側で実現すると言った構成も可能であ
る。

【００２２】第２の形態は、本発明の画像処理をコンピ
ュータ上で実現するプログラムを通信回線を介して供給
する供給装置としての形態である。

【００２３】第３の形態は、上記の画像記録方法により
記録された印刷物としての態様である。即ち、黒色のイ
ンクのドットと組み合わせにより黒色を表現し得る複数
の色相のインクのドットを印刷媒体に形成可能なヘッド
を備えた印刷装置を用い、黒色のインクのドットと該複
数の色相のインクのドットの形成を制御して、多階調の
画像を記録する方法により記録された印刷物であって、
印刷すべき画像の階調データを画素毎に入力し、該入力
した階調データに基づいて想定される前記印刷媒体上の
画像の濃度が所定濃度以上の場合には、黒色インクによ
り実現すべき濃度を、予め用意したディザパターンに対
応した閾値マトリックスと比較し、該画素に対応した位
置に前記黒色のインクのドットを形成するか否かを判断
し、該画素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の
色相のインクのドットを形成するか否かを判断し、前記
両判断結果に基づいて、前記ヘッドを駆動して、前記黒
色のインクのドット，前記他の色相のインクのドットを
形成させた結果得られた印刷物の形態を考えることがで
きる。

【００２４】こうして形成された印刷物は、黒色の濃度
が高い領域では、黒色のインクでドットが形成され、黒
色の濃度が低い領域では、色相が異なる複数のインクの
組合せにより黒色ぎ表現されている。従って、インクジ
ェットプリンタの場合には、用紙の吸水性から見て過剰
なインクが吐出されることがなく、印刷物が紙の場合、
用紙がふやけてしまうことがない。インクデューティを
厳しい場合でも、濃い黒色を表現した印刷物を得ること
ができる。かかる画像記録方法によりドットが形成され
た印刷物のドットの分布を解析すれば、黒色の濃度が高
い領域と低い領域とで、黒色のドットの分布が異なり、
上記の画像記録方法により画像を記録したことを認識す
ることができる。

【００２５】同様に、上述した本発明の印刷装置により
印刷した印刷物も発明の実施の形態として考えることが
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。図１は、本発明の一実施例としての印刷装
置の構成を示すブロック図である。図示するように、コ
ンピュータ９０にスキャナ１２とカラープリンタ２０と
が接続されており、このコンピュータ９０に所定のプロ
グラムがロードされ実行されることにより、全体として
印刷装置として機能する。図示するように、このコンピ
ュータ９０は、プログラムに従って画像処理に関わる動
作を制御するための各種演算処理を実行するＣＰＵ８１
を中心に、バス８０により相互に接続された次の各部を
備える。ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１で各種演算処理を実
行するのに必要なプログラムやデータを予め格納してお
り、ＲＡＭ８３は、同じくＣＰＵ８１で各種演算処理を
実行するのに必要な各種プログラムやデータが一時的に
読み書きされるメモリである。入力インターフェイス８
４は、スキャナ１２やキーボード１４からの信号の入力
を司り、出力インタフェース８５は、プリンタ２０への
データの出力を司る。ＣＲＴＣ８６は、カラー表示可能
なＣＲＴ２１への信号出力を制御し、ディスクコントロ
ーラ（ＤＤＣ）８７は、ハードディスク１６やフレキシ
ブルドライブ１５あるいは図示しないＣＤ−ＲＯＭドラ
イブとの間のデータの授受を制御する。ハードディスク
１６には、ＲＡＭ８３にロードされて実行される各種プ
ログラムやデバイスドライバの形式で提供される各種プ
ログラムなどが記憶されている。このほか、バス８０に
は、シリアル入出力インタフェース（ＳＩＯ）８８が接
続されている。このＳＩＯ８８は、モデム１８に接続さ
れており、モデム４８を介して、公衆電話回線ＰＮＴに
接続されている。コンピュータ９０は、このＳＩＯ８８
およびモデム１８を介して、外部のネットワークに接続
されており、特定のサーバーＳＶに接続することによ
り、画像処理に必要なプログラムをハードディスク７６
にダウンロードすることも可能である。また、必要なプ
ログラムをフレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭに
よりロードし、コンピュータ９０に実行させることも可
能である。

【００２７】図２は、プリンタ２０の概略構成図であ
る。図示するように、このプリンタ２０は、紙送りモー
タ２２によって用紙Ｐを搬送する機構と、キャリッジモ
ータ２４によってキャリッジ３０をプラテン２６の軸方
向に往復動させる機構と、キャリッジ３０に搭載された
印字ヘッド２８を駆動してインクの吐出およびドット形
成を制御する機構と、これらの紙送りモータ２２，キャ
リッジモータ２４，印字ヘッド２８および操作パネル３
２との信号のやり取りを司る制御回路４０とから構成さ
れている。

【００２８】用紙Ｐを搬送する機構は、紙送りモータ２
２の回転をプラテン２６のみならず、図示しない用紙搬
送ローラに伝達するギヤトレインを備える（図示省
略）。また、キャリッジ３０を往復動させる機構は、プ
ラテン２６の軸と並行に架設されキャリッジ３０を摺動
可能に保持する摺動軸３４と、キャリッジモータ２４と
の間に無端の駆動ベルト３６を張設するプーリ３８と、
キャリッジ３０の原点位置を検出する位置検出センサ３
９等から構成されている。

【００２９】制御回路４０を中心にこのプリンタ２０の
構成を示したのが、図３である。図示するように、この
制御回路４０は、周知のＣＰＵ４１，プログラムなどを
記憶したＰ−ＲＯＭ４３，ＲＡＭ４４，文字のドットマ
トリックスを記憶したキャラクタジェネレータ（ＣＧ）
４５などを中心とする算術論理演算回路として構成され
ており、この他、外部のモータ等とのインタフェースを
専用に行なうＩ／Ｆ専用回路５０、このＩ／Ｆ専用回路
５０に接続されヘッド２８を駆動するヘッド駆動回路５
２、同じく紙送りモータ２２およびキャリッジモータ２
４を駆動するモータ駆動回路５４を備える。また、Ｉ／
Ｆ専用回路５０は、パラレルインタフェース回路を内蔵
しており、コネクタ５６を介してコンピュータに接続さ
れて、コンピュータが出力する印刷用の信号を受け取る
ことができる。コンピュータからの画像信号の出力につ
いては後述する。

【００３０】次にキャリッジ３０の具体的な構成と、キ
ャリッジ３０に搭載された印字ヘッド２８によるインク
の吐出原理について説明する。図４は、キャリッジ３０
の形状を示す斜視図である。また、図５は、キャリッジ
３０の下部に配列された印字ヘッド２８における各色イ
ンクを吐出するノズル部分を示す平面図である。図４に
示すように、キャリッジ３０は、略Ｌ字形状をしてお
り、図示しない黒インク用カートリッジとカラーインク
用カートリッジ７０（図６参照）とを搭載可能であっ
て、両カートリッジを装着可能に仕切る仕切板３１を備
える。キャリッジ３０の下部の印字ヘッド２８には計６
個のインク吐出用ヘッド６１ないし６６が形成されてお
り、キャリッジ３０の底部には、この各色用ヘッドにイ
ンクタンクからのインクを導く導入管７１ないし７６が
立設されている。キャリッジ３０に黒インク用のカート
リッジおよびカラーインク用カートリッジ７０を上方か
ら装着すると、各カートリッジに設けられた接続孔に導
入管７１ないし７６が挿入される。

【００３１】インクが吐出される機構を簡単に説明す
る。図７に示すように、インク用カートリッジ７０がキ
ャリッジ３０に装着されると、毛細管現象を利用してイ
ンク用カートリッジ内のインクが導入管７１ないし７６
を介して吸い出され、キャリッジ３０下部に設けられた
印字ヘッド２８の各色ヘッド６１ないし６６に導かれ
る。なお、初めてインクカートリッジが装着されたとき
には、専用のポンプによりインクを各色ヘッド６１ない
し６６に吸引する動作が行なわれるが、本実施例では吸
引のためのポンプ、吸引時に印字ヘッド２８を覆うキャ
ップ等の構成については図示および説明を省略する。

【００３２】各色ヘッド６１ないし６６には、図５およ
び図７に示したように、各色毎に３２個のノズルｎが設
けられており、各ノズル毎に電歪素子の一つであって応
答性に優れたピエゾ素子ＰＥが配置されている。ピエゾ
素子ＰＥとノズルｎとの構造を詳細に示したのが、図８
である。図示するように、ピエゾ素子ＰＥは、ノズルｎ
までインクを導くインク通路６８に接する位置に設置さ
れている。ピエゾ素子ＰＥは、周知のように、電圧の印
加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネ
ルギの変換を行なう素子である。本実施例では、ピエゾ
素子ＰＥの両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧
を印加することにより、図８下段に示すように、ピエゾ
素子ＰＥが電圧の印加時間だけ伸張し、インク通路６８
の一側壁を変形させる。この結果、インク通路６８の体
積は、ピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて収縮し、この収縮
分に相当するインクが、粒子Ｉｐとなって、ノズルｎの
先端から高速に吐出される。このインク粒子Ｉｐがプラ
テン２６に装着された用紙Ｐに染み込むことにより、印
刷が行なわれることになる。

【００３３】印字ヘッド２８における各色ヘッド６１な
いし６６の配列は、上述したピエゾ素子ＰＥを配置する
関係上、図５に示したように、２つのヘッドを一組とし
て、３組に分けて配設されている。黒インク用カートリ
ッジに近接した側の端に黒インク用のヘッド６１が配設
されており、その隣がシアン用のインクヘッド６２であ
る。また、この組に隣接するのが、シアン用インクヘッ
ド６２に供給されるシアンインクより濃度の低いインク
（以下、ライトシアンインクと呼ぶ）用のヘッド６３と
マゼンタ用のインクヘッド６４である。更にその隣の組
には、通常のマゼンタインクより濃度の低いインク（以
下、ライトマゼンタインクと呼ぶ）用のヘッド６５と、
イエロ用のヘッド６６とが配置されている。各インクの
組成および濃度については後述する。

【００３４】以上説明したハードウェア構成を有する本
実施例のプリンタ２０は、紙送りモータ２２によりプラ
テン２６その他のローラを回転して用紙Ｐを搬送しつ
つ、キャリッジ３０をキャリッジモータ２４により往復
動させ、同時に印字ヘッド２８の各色ヘッド６１ないし
６６のピエゾ素子ＰＥを駆動して、各色インクの吐出を
行ない、用紙Ｐ上に多色の画像を形成する。なお、プリ
ンタ２０は、図９に示すように、コンピュータ９０など
の画像形成装置からコネクタ５６を介して受け取った信
号に基づいて、多色の画像を形成する。この例では、コ
ンピュータ９０内部で動作しているアプリケーションプ
ログラムは、画像の処理を行ないつつビデオドライバ９
１を介してＣＲＴディスプレイ９３に画像を表示してい
る。このアプリケーションプログラム９５が、印刷命令
を発行すると、コンピュータ９０のプリンタドライバ９
６が、画像情報をアプリケーションプログラムから受け
取り、これをプリンタ２０が印字可能な信号に変換して
いる。図９に示した例では、プリンタドライバ９６の内
部には、アプリケーションプログラム９５が扱っている
画像情報をドット単位の色情報に変換するラスタライザ
９７、ドット単位の色情報に変換された画像情報（階調
データ）に対して色補正テーブルＣＴを参照して画像出
力装置（ここではプリンタ２０）の発色の特性に応じた
色補正を行なう色補正モジュール９８、色補正された後
の画像情報からドット単位でのインクの有無によりある
面積での濃度を表現するいわゆるハーフトーンの画像情
報を生成するハーフトーンモジュール９９が備えられて
いる。これらの各モジュールの動作は、周知のものなの
で、説明は原則として省略し、本発明に関連する色補正
モジュール９８およびハーフトーンモジュール９９の内
容については、後述する。

【００３５】以上説明したように、本実施例のプリンタ
２０は、その印字ヘッド２８に、いわゆるＣＭＹＫの４
色のインク以外に、ライトシアンインクとライトマゼン
タインク用のヘッド６３，６５を備える。これらのイン
クは、図１０にその成分を示すように、通常のシアンイ
ンクおよびマゼンタインクの染料濃度を低くしたもので
ある。図示するように、通常濃度のシアンインク（図１
０中Ｃ１で示す）は、染料であるダイレクトブルー９９
を３．６重量パーセント、ジエチレングリコール３０重
量パーセント、サーフィノール４６５を１重量パーセン
ト、水６５．４重量パーセントとしたものであるのに対
して、ライトシアンインク（図１０中Ｃ２で示す）、染
料であるダイレクトブルー９９を、シアンインクＣ１の
１／４である０．９重量パーセントとし、粘度調整のた
めにジエチレングリコールを３５重量パーセント、水を
６３．１重量パーセントに変更したものである。また、
通常濃度のマゼンタインク（図１０中Ｍ１で示す）は、
染料であるアシッドレッド２８９を２．８重量パーセン
ト、ジエチレングリコール２０重量パーセント、サーフ
ィノール４６５を１重量パーセント、水７９重量パーセ
ントとしたものであるのに対して、ライトマゼンタイン
ク（図１０中Ｍ２で示す）は、染料であるアシッドレッ
ドを、マゼンタインクＭ１の１／４である０．７重量パ
ーセント、ジエチレングリコール２５重量パーセント、
水７４重量パーセントに変更したものである。

【００３６】なお、図１０に示したように、イエロイン
クＹと、ブラックインクＫは、染料としてダイレクトイ
エロ８６とフードブラック２とを用い、それぞれ１．８
重量パーセント、４．８重量パーセントとしたものであ
る。いずれのインクも、粘度がおよそ３［ｍＰａ・ｓ］
程度に調整されている。本実施例では、各色インクの粘
度の他、表面張力も同一に調整しているので、各色ヘッ
ド毎のピエゾ素子ＰＥの制御を、ドットを形成するイン
クに拠らず同一にすることができる。

【００３７】これらの各色インクの明度を測定したもの
を図１１に示した。図１１の横軸はプリンタの記録解像
度に対する記録率であり、ノズルｎから吐出したインク
粒子Ｉｐにより白色の用紙Ｐにドットを記録した割合を
示している。即ち、記録率１００とは、用紙Ｐの全面が
インク粒子Ｉｐにより覆われた状態を示している。本実
施例では、シアンインクＣ１に対してライトシアンイン
クＣ２は、染料の濃度が重量パーセントで約１／４とし
ており、このときの両インクの明度は、ライトシアンイ
ンクＣ２の記録率が１００パーセントの場合の明度が、
シアンインクＣ１の記録率が約３５パーセントの場合の
明度と等しくなっている。この関係は、マゼンタインク
Ｍ１，ライトマゼンタインクＭ２においても同様であ
る。濃度の異なるインクが同一明度となる記録率の割合
は、両インクを混在して印刷した場合の混色の美しさの
点から定めたものであるが、実用上は、２０ないし５０
パーセントの範囲に調整することが望ましい。この関係
を、両インクにおける染料の重量パーセントの割合で表
現すると、濃度の高いインク（シアンインクＣ１および
マゼンタインクＭ１）における染料の重量パーセントに
対して、濃度の低いインク（ライトシアンインクＣ２お
よびライトマゼンタインクＭ２）における染料の重量パ
ーセントの関係を、後者が前者の約１／５ないし１／３
程度に調整することとほぼ等価である。

【００３８】次に、プリンタドライバ９６の色補正モジ
ュール９８およびハーフトーンモジュール９９内の処理
に沿って、本実施例のプリンタ２０における多色インク
を用いた印刷の様子について説明する。図１２は、本実
施例のプリンタドライバ９６が行なう色補正処理および
ハーフトーン処理の概要を示すフローチャートである。
図示するように、印刷の処理が開始されると、一つの画
像の左上隅を原点として各画素を順にスキャンし、まず
ラスタライザ９７から、キャリッジ３０のスキャン方向
に沿った順に、一つの画素のカラー画像データ（ＲＧＢ
各８ビット）を入力する（ステップＳ１００）。次に、
このＲＧＢのカラー画像データに基づいて、色補正テー
ブルＣＴを参照し、ＣＭＹの３色についての階調データ
ＤＳを求める処理を行なう（ステップＳ１０５）。この
処理は、色補正モジュール９８の処理に相当する。図１
２では、色補正テーブルＣＴを参照する処理を、関数ｆ
（）として示した。色補正テーブルＣＴは、ＲＧＢから
直接ＣＭＹＫの４色のデータを得ても良いが、本実施例
では、黒色の表現を、リアルブラックによるものと、コ
ンポジットブラックによるものに分けているので、ここ
では、ＲＧＢからＣＭＹの３色の階調データを得るもの
としている。

【００３９】なお、このプリンタ２０では、実際には、
低濃度のインクであるライトシアンインクＣ２やライト
マゼンタインクＭ２を用いて、計６色で画像の記録が行
なわれるから、色補正モジュール９８は、ＲＧＢのカラ
ー画像データから直接Ｃ１，Ｃ２，Ｍ１，Ｍ２，Ｙ，Ｋ
の６色の階調データを得ても差し支えないが、説明の都
合上、ここでは、ＲＧＢのカラー画像データから、色補
正モジュール９８により、一旦ＣＭＹの３色の階調デー
タを求めるものとして説明する。

【００４０】次に、入力したＣＭＹの各色の階調データ
ＤＳに基づき、リアルブラック（即ち黒色のインクＫに
よる黒色）のドットとコンポジットブラック（即ちＣＭ
Ｙの三色による黒色）のドットの各記録率Ｒｋ，Ｒｃｏ
ｍを、図１３を参照して決定する処理を行なう（ステッ
プＳ１１０）。一つの画素についてＣＭＹの各色相の記
録率が零でなければ、黒色の成分が存在するとみなすこ
とができる。例えば（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（１００，１１
０，１２０）であるとすれば、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝
（０，１０，２０，１００）と置き換えることも可能で
ある。しかし、ＣＭＹ成分を単純に黒色Ｋに置き換える
と、黒色のドットは極めて目立つことから、自然画像な
どを印刷する場合には画像の品質が低下することがあ
る。したがって、ある濃度以下については、黒色の成分
であっても、リアルブラックではなくコンポジットブラ
ックを用いた方が、画質は向上する。本実施例では、色
補正テーブルＣＴを参照して得られた階調データＤＳに
基づいて、黒色のインクＫを用いたリアルブラックのド
ットの記録率Ｒｋと、ＣＭＹのインクを用いたコンポジ
ットブラックのドットの記録率Ｒｃｏｍとを、どのよう
に振り分けるかを、予め設定している。これが図１３に
示すグラフである。

【００４１】即ち、先ず色補正テーブルＣＴを参照して
得られたＣＭＹのデータから、黒色成分の最大の階調デ
ータＤＳを求める（ステップＳ１１０）。ＣＭＹの各色
を黒色Ｋで置き換え可能な最大値Ｋｍｘを求めるのであ
る。その上で、図１３のグラフを参照し、リアルブラッ
クのドット記録率Ｒｋと、コンポジットブラックのドッ
ト記録率Ｒｃｏｍを求め、更にこれからＣＭＹ各色の記
録率Ｒｃ，Ｒｍ，Ｒｙを求める処理を行なう（ステップ
Ｓ１１５）。例えば、（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（１００，１１
０，１２０）の場合には、黒色に置き換えられる最大値
Ｋｍｘは値１００であり、これに基づいて図１３を参照
し、リアルブラックの記録率Ｒｋとして値３４、コンポ
ジットブラックの記録率Ｒｃｏｍとして値６６を得る。
この結果、ＣＭＹＫ４色の記録率（Ｒｃ，Ｒｍ，Ｒｙ，
Ｒｋ）の割合は（６６，７６，８６，３４）となる。図
１３に示した例では、色補正テーブルＣＴを参照して色
補正データを得た時点でガンマ補正などを済ませている
ものとしたので、各色の割合は、単純に黒色の記録率Ｒ
ｋを各色の記録率から減じたものとしたが、図１３を参
照する時点でガンマ補正などの各補正を行なうものとし
ても良い。

【００４２】なお、図１１では、記録率はパーセントと
して示したが、図１３では、ハーフトーン処理ルーチン
での使用する値が直接参照できるように、１００パーセ
ントを２５５とする絶対値で示した。また、コンポジッ
トブラックの記録率Ｒｃｏｍは、実際には、コンポジッ
トブラックがシアン，マゼンタ，イエロの各色インクに
よるドットの集まりにより表現されることから、その一
部は濃度の低いライトシアンインクＣ２，ライトマゼン
タインクＭ２およびイエロインクＹの各記録率Ｒｃｃ
２，Ｒｃｍ２，Ｒｃｙに更に換算される。これらの手法
については、後述する。

【００４３】リアルブラックのドット記録率Ｒｋを求
め、更にコンポジットブラックのドット記録率Ｒｃｏｍ
とこれに基づくＣＭＹ各色の記録率Ｒｃ，Ｒｍ，Ｒｙを
求めた後、リアルブラックのドットについて、ディザ法
によるハーフトーン処理のための閾値マトリックスＴＭ
を参照する処理を行なう（ステップＳ１２０）。即ち、
リアルブラックのドットのオン・オフを判定するための
閾値Ｄref を読みとるのである。この閾値Ｄref は、着
目した画素にリアルブラックのインクＫによるドットを
形成するか否かの判定値であって、単純に１２７程度に
固定することもできる。本実施例では、この閾値の設定
に分散型ディザの閾値マトリックスを採用し、特に６４
×６４程度の大域的マトリックス（ブルーノイズマトリ
ックス）を利用し、組織的ディザ法を適用した。従っ
て、リアルブラックのインクＫのドットのオンオフを定
める閾値Ｄref は、着目する画素毎に異なった値とな
る。図１４に、組織的ディザ法における閾値の考え方を
示す。図１４では、マトリックスの大きさは図示の都合
上４×４としたが、実施例では、６４×６４の大きさの
マトリックスを用いた。

【００４４】図１５に、本実施例で用いた６４×６４の
大域的マトリックス（ブルーノイズマトリックス）の一
部を示す。このマトリックスは、その内部のいずれの１
６×１６の領域をとっても閾値（１〜２５５）の出現に
偏りがないように閾値を決めている。閾値の決め方は、
次の通りである。 まず、６４×６４＝４０９６の升目に１〜４０９６ま
での数値をバラバラに配置する。 次に各升目の数値を、４０９６／２５５＝１６．０６
で除算する。 最後に除算結果に値１を加えて少数点以下を切り捨て
る。 この結果、各升目には、１〜２５５までの数値が配置さ
れることになる。なお、各１〜２５５までの各数値の出
現頻度は１６回もしくは１７回である。こうした大域的
なマトリックスを用いると、疑似輪郭などの発生が抑制
される。分散型ディザとは、その閾値マトリックスによ
り決定されるドットの空間周波数が高いものであり、ド
ットが領域内でバラバラに発生するタイプを言う。具体
的には、Ｂｅｙｅｒ型の閾値マトリックスなどが知られ
ている。分散型のディザを採用すると、リアルブラック
のインクＫによるドットの発生がバラバラに行なわれる
ので、リアルブラックのインクＫによるドットの分布が
偏らず、画質が向上する。

【００４５】こうして閾値マトリックスＴＭを参照して
その画素の閾値Ｄref を読みとった後、その画素のリア
ルブラックのインクのドットの記録率Ｒｋと閾値Ｄref
とを比較する処理を行なう（ステップＳ１３０）。比較
の結果、リアルブラックのドット記録率Ｒｋが閾値Ｄre
f 以上であると判断された場合には、この画素に対応す
る位置にリアルブラックのインクＫによるドットを形成
する処理を行ない（ステップＳ１４０）、その後シア
ン，マゼンタ，イエロのインクについてのハーフトーン
処理（ステップＳ２００）に移行する。このハーフトー
ン処理により、実際にはコンポジットブラックを表現す
る処理も併せて行なわれることになる。なお、リアルブ
ラックのドットの形成とＣＭＹのドットの形成の順序
は、逆であっても差し支えない。

【００４６】以上の処理の結果、リアルブラックのイン
クＫのドットは、予め用意したディザパターンに従って
順次形成される。この様子を図１６に示した。図１６で
は、４×４のディザパターンを例示したが、実際には、
図１５に示した大域的なパターンが用いられることは既
に説明した通りである。図１６（ａ）に例示したディザ
パターンを用いれば、図１６（ｂ）および図１６（ｃ）
に示すように、同じ濃度の領域であれば、閾値の小さい
箇所に対応した場所の画素から順に、リアルブラックの
インクＫのドットが形成されることになる。

【００４７】次に、シアン，マゼンタ，イエロのハーフ
トーン処理について説明する。この処理では、ステップ
Ｓ１１５求めたシアン，マゼンタ，イエロの記録率Ｒ
ｃ，Ｒｍ，Ｒｙに基づいて、濃淡インクの存在を考慮し
た印字が行なわれる。具体的には、シアンＣとマゼンタ
Ｍについて、図１１に示したように、濃度が低いライト
シアンインクＣ２とライトマゼンタインクＭ２のインク
（以下、淡インクと呼ぶ）によるドットが形成可能であ
ることから、濃度によっては、これらの淡インクのドッ
トを用いてドットを形成するのである。実際には、最初
に濃度の高い通常のインクＣ１，Ｍ１（以下、濃インク
と呼ぶ）のドットのオン・オフを決定し、濃インクのド
ットのオン・オフにより生じた量子化誤差を含めて、量
子化誤差を解消するように、淡インクのドットのオン・
オフを決定している。即ち、濃インクのドットのオン・
オフは、ディザ法により決定し、淡インクのドットのオ
ン・オフについては、誤差拡散によりドットのオン・オ
フ決定しているのである。以下、濃度の異なる二つのド
ットを関連付けて、各ドットのオン・オフを決定する処
理について説明する。

【００４８】濃度の異なるシアンインクＣ１とライトシ
アンインクＣ２処理の一例を、図１７のフローチャート
に示した。図示するように、この処理が開始されると、
処理対象としているインクについての記録率（ここでは
シアンインクＣについての記録率Ｒｃ）を入力する処理
を行なう（ステップＳ２１０）。各色の記録率は、色補
正およびハーフトーン処理ルーチン（図１２）のステッ
プＳ１１５で求めた。

【００４９】なお、以下では、シアンインクのみにより
印刷が行なわれるものとして説明するが、実際には多色
の印刷が行なわれることになり、マゼンタについては、
濃度の高いマゼンタインクＭ１と濃度の低いライトマゼ
ンタインクＭ２とにより、濃淡のドットが形成される。
イエロについては、イエロインクＹによりドットが形成
されることになる。また、所定の領域内に異なる色のイ
ンクによるドットが形成される場合には、混色による色
の再現性を良好なものとするために必要な制御、例えば
異なる色のドットを同一箇所に印刷しないものとする制
御などが行なわれる。実際、本実施例では、リアルブラ
ックのドットの形成とイエロインクＹのドットの形成
を、同じディザパターンを利用することで、両ドットが
重ならないようにするといった対応を採っているが、こ
れらの処理についての説明は省略する。

【００５０】次に、入力した記録率Ｒｃに基づき、シア
ンインクＣ１のドットのオン・オフを決定する処理を行
なう（ステップＳ２２０）。このシアンインクＣ１のド
ットのオン・オフを決定する処理は、上述したリアルブ
ラックのドットのオン・オフを決定した処理と同様であ
る。即ち、先ずシアン全体の記録率Ｒｃに基づいて、図
１８に示したテーブルを参照し、濃インクにより実現す
べき記録率Ｒｃｃ１を求める処理を行なう。図１８は、
各色の全体の記録率に対して、淡インクと濃インクの記
録率をどの程度にするかを設定するテーブルを示してい
る。このテーブルは、最終的に得られる印刷物における
濃インクと淡インクの割合を示すものであり、一意に濃
インクの記録率と淡インクの記録率を与えて、着目して
いる画素の濃インクまたは淡インクによるドットのオン
・オフを定めるものではない。この関係を簡単に説明す
ると、この技術では、図１７に示したように、まずこの
テーブルを利用して濃インクのドットのオン・オフを判
定し（ステップＳ２２０）、その結果を参照して淡ドッ
トのオン・オフを判定する（ステップＳ２４０）。従っ
て、淡インクのドットの記録率が図１８に示したテーブ
ルに一致するのは、次の理由による。

【００５１】単位面積当たりの画像の濃度は、そこに形
成される濃インクのドットと淡インクのドットの数によ
り表すことができる。図１８に従って、単位面積当たり
に形成された濃ドットの数を、濃度が最大の場合を値２
５５としてこれに対する割合として考え、これをＫｓと
する。同様に淡インクのドットの数をＵｓとする。この
とき、形成される画像の濃度を入力した画像の記録率Ｒ
ｃに等しくしようとすれば、 Ｒｃ＝Ｋｓ×（濃ドットの評価値）／２５５＋Ｕｓ×
（淡ドットの評価値）／２５５ となる。濃インクのドットの評価値（形成されたドット
の濃さ）は２５５と見なすことができるので、濃インク
のドットのテーブルと淡インクのドットの評価値をいく
つにとるかにより、図１８に示した淡インクのドットの
テーブルが決まることになる。図１８に示した例では、
たとえば淡インクのドットの記録率が最大となる点（階
調データが９５、濃インクのドットデータが１８、淡イ
ンクのドットデータが１２２）のデータを上式に入力す
ると、淡ドット評価値をＺとして ９５＝１８×２５５／２５５＋１２２×Ｚ／２５５ となり、淡インクのドット評価値は、１６０となる。な
お、この濃ドット評価値、淡ドット評価値は、後述する
濃淡ドットのオン・オフの決定手法のフローチャートで
結果値ＲＶとして扱われているものと同じものである。

【００５２】入力した各色の記録率Ｒｃに基づいて、図
１８のテーブルを参照することにより、予め定めた濃イ
ンクの記録率に対応した濃ドット記録率Ｒｃｃ１を得る
（図１８右側縦軸）。こうして得られた濃ドットの記録
率Ｒｃｃ１が閾値Ｄref1より大きいか否かを判断する。
この閾値Ｄref1は、リアルブラックのドットのオン・オ
フを決定した時に使用したものと同じ分散型のディザマ
トリックスから求められる（図１４，図１５参照）。

【００５３】濃ドットの記録率Ｒｃｃ１が閾値Ｄref1よ
り大きい場合には、その画素の濃インクのドットをオン
にするものと判断し、更に結果値ＲＶを演算する処理を
行なう。結果値ＲＶは、その画素の濃度に相当する値
（濃ドット評価値）であり、濃ドットがオン、即ちその
画素に濃度の高いインクによるドットを形成すると判断
した場合には、その画素の濃度の対応した値（例えば値
２５５）が設定される。

【００５４】他方、濃インクのドットの記録率Ｒｃｃ１
が閾値Ｄref1以下の場合には、濃ドットをオフ、即ち形
成しないと判断する。このときは、結果値ＲＶに値０が
代入される。濃度の高いインクによるドットが形成され
ない箇所は、用紙の白地が残ることから、結果値ＲＶを
値０とするのである。

【００５５】こうして濃インクのドットのオン・オフを
決定し、結果値ＲＶを演算する処理（図１７ステップＳ
２２０）を行なった後、次に着目している画素の記録率
Ｒｃに近傍の処理済みの画素からの拡散誤差△Ｄｕを加
えた補正データＤＣを求める処理を行なう（ステップＳ
２２５）。これは、淡インクのドットを用いて誤差拡散
の処理を行なうためである。誤差拡散で印刷を行なう場
合、処理済みの画素について生じた濃淡の誤差を予めそ
の画素の周りの画素に所定の重みを付けて予め配分して
おくので、該当する誤差分を読み出し、これを今から印
刷しようとする画素に反映させるのである。着目してい
る画素ＰＰに対して、周辺のどの画素にどの程度の重み
付けで、この誤差を配分するかを、図１９に例示した。
着目している画素ＰＰに対して、キャリッジ３０の走査
方向で数画素、および用紙Ｐの搬送方向後ろ側の隣接す
る数画素に対して、濃度誤差が所定の重み（１／４，１
／８、１／１６）を付けて配分される。

【００５６】補正データＤＣを求めた後、濃ドットをオ
ン（シアンインクＣ１によるドットを形成する）とした
か否かを判断し（ステップＳ２３０）、濃ドットを形成
していない場合には、濃度の低いインクのドット、即ち
ライトシアンインクＣ２によるドット（以下、淡ドット
と呼ぶ）のオン・オフを決定する処理を行なう（ステッ
プＳ２４０）。淡ドットのオン・オフを決定する処理に
ついて、図２０に示した淡ドット形成判断処理ルーチン
に拠って説明する。淡ドットのオン・オフを決定する処
理では、ライトシアンインクＣ２によるドットの形成
は、この例では、誤差拡散法を適用し、誤差拡散の考え
方で補正した階調データＤＣが淡ドット用の閾値Ｄref2
より大きいか否かの判断を行なう（ステップＳ２４
４）。この閾値Ｄref2は、着目した画素に濃度の低い淡
インクによるドットを形成するか否かの判定値であっ
て、ここでは、単純に固定値とした。

【００５７】補正データＤＣが閾値Ｄref2より大きけれ
ば淡ドットをオンすると判断し、結果値ＲＶ（淡ドット
評価値）を演算する（ステップＳ２４６）。結果値ＲＶ
は、ここでは、値１２２を基準値とし、補正データＤＣ
により補正される値としたが、固定値とすることも可能
である。他方、補正データＤＣが閾値Ｄref2以下と判断
された場合には、淡ドットをオフにすると判断し、結果
値ＲＶに値０を算入する処理を行なう（ステップＳ２４
８）。

【００５８】こうして淡ドットのオン・オフと結果値Ｒ
Ｖの演算とを行なった後（図１７、ステップＳ２４
０）、次に誤差計算を行なう（ステップＳ２５０）。誤
差計算は、補正データＤＣから結果値ＲＶを減算するこ
とにより求める。濃淡いずれのドットも形成されなかっ
た場合には結果値ＲＶは値０に設定されているから、誤
差ＥＲＲには、補正値ＤＣが算入される。即ち、その画
素において実現されるべき濃度が全く得られなかったの
で、その濃度が誤差として計算されるのである。他方、
濃ドットもしくは淡ドットが形成された場合には、各ド
ットに対応した結果値ＲＶが代入されているから、判断
の元になったデータＤＣとの差分が、誤差ＥＲＲとな
る。

【００５９】次に、誤差拡散の処理を行なう（ステップ
Ｓ２６０）。ステップＳ２５０で得られた誤差に対し
て、着目している画素の周辺画素に所定の重み（図１９
参照）を付けて、この誤差を拡散する。以上の処理の
後、次の画素に移動して、上述したステップＳ２１０以
下の処理を繰り返す。

【００６０】以上説明した本実施例によれば、黒色の濃
度が高い場合には、リアルブラックのインクＫによりド
ットを形成し、黒色の濃度が低い場合には、ＣＭＹの組
合せによるコンポジットブラックにより黒色を表現す
る。リアルブラックのドットの形成は、ディザパターン
を利用して行なうから、処理を短時間に行なうことがで
きる。ディザパターンを利用してドット形成の判断を行
なうのは、黒色の濃度が高い領域、即ち単位面積当たり
のドット密度が高い領域であることから、ディザパター
ンを利用しても画質の劣化は目立たない。他方、低濃度
領域ではＣＭＹのインクの組合せにより黒色を表現して
いることから、粒状感を抑制することができる。この結
果、全体として、高画質の画像を短時間に形成すること
ができる。

【００６１】また、黒色の濃度が高い領域ではリアルブ
ラックのインクによりドットを形成するから、実施例の
ようにインクジェット方式のプリンタ２０の場合には、
用紙の吸水性から見て過剰なインクが吐出されることが
ないという利点も得られる。従って、インクデューティ
が厳しい用紙でも、用紙がふやけたりすることがなく、
濃い黒色を表現することができる。更に、黒色の濃度が
高い領域では、リアルブラックのインクによりドットを
形成するから、コンポジットブラックにより黒色を表現
する場合と比べて、高濃度領域の黒が引き締まり、画質
が甘くなることがない。

【００６２】本実施例では、高濃度の領域はリアルブラ
ックのインクによりドットを形成し低濃度の領域ではコ
ンポジットブラックのインクによりドットを形成してい
るが、実際には図１３に示すように、リアルブラックに
よる記録率Ｒｋとコンポジットブラックによる記録率Ｒ
ｃｏｍとが共存する領域が存在する。即ち、所定濃度を
境にリアルブラックとコンポジットブラックとに截然と
分かれている訳ではなく、黒色の濃度が初手位置を越え
て高くなると徐々にリアルブラックによるドットの形成
が増えて行き、コンポジットブラックによるドットの形
成の割合が減って行くのである。このため、黒色のイン
クＫによるリアルブラックのドットの形成が行なわれて
も、粒状感はほとんど生じない。また、ディザパターン
よりリアルブラックのドットが形成されても、コンポジ
ットブラックのドットに埋もれ、画質の劣化を感じさせ
ることもない。

【００６３】更に、黒色の濃度が低い領域では、コンポ
ジットブラックのみにより黒色の表現がなされ、しかも
誤差拡散によりドットが形成されることから、低濃度領
域の画質は極めて高い。また、本実施例では、コンポジ
ットブラックを含めてシアン，マゼンタについては誤差
拡散によりドットを形成しているので、一定の領域で見
れば、量子化誤差を所定値以下に抑えることができ、画
質の一層の向上が図られている。しかも、実施例のプリ
ンタ２０は、シアンとマゼンタについては濃淡インクを
用意し、濃インクのドットについてはディザ法により、
淡インクのドットについては誤差拡散により、各ドット
のオン・オフを決定しているので、印刷される画像の品
質は極めて高いものとなっている。黒色の表現について
も、低濃度領域では、淡インクの組合せにより黒色が表
現されることになる。また、淡インクを用いた低濃度領
域の粒状感の解消はもとより、淡インクのドットによる
記録から濃インクのドットによる記録へのつなぎ目にお
ける混色が極めてスムースであり、印刷の品質が極めて
高いという利点も得られる。

【００６４】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。上記の実施例では、図１３に示したように、リアル
ブラックとコンポジットブラックによる記録率Ｒｋ，Ｒ
ｃｏｍとを、階調データＤＳに基づいて予め振り分けて
から、更にコンポジットブラックの記録率Ｒｃｏｍを各
色の淡インクに振り分ける処理を行なった。これに対し
て、図２１に示した例では、画素毎の階調データ（ＲＧ
Ｂ）を入力し（ステップＳ３００）、この階調データに
基づいて、予め用意した色変換テーブルＣＴを参照し
（ステップＳ３０５）、直接リアルブラックに対応した
黒色インクＫ，シアンインクＣ１，ライトシアンインク
Ｃ２，マゼンタインクＭ１，ライトマゼンタインクＭ
２，イエロインクＹの６色成分の各濃度を求めるている
（ステップＳ３１０）。その後、この濃度を用いて、各
色について２値化を行ない（ステップＳ３３０）、その
結果を用いて各ヘッド６１〜６６を駆動し、６色の印字
を行なう（ステップＳ４００）。なお、各色についての
２値化の処理は、黒色インクＫ，シアンインクＣ１，マ
ゼンタインクＭ１，イエロインクＹについてはディザ法
により、ライトシアンインクＣ２，ライトマゼンタイン
クＭ２については、誤差拡散法により行なっている。

【００６５】ここで、色変換テーブルは、ＲＧＢの形式
の階調データＤＳから、用紙Ｐ上に形成される画像の濃
度が高い場合には、黒色インクＫの記録率が高く設定さ
れ、画像の濃度が低い場合には、黒色インクＫの記録率
が実質的に０となるように設定されている。したがっ
て、この色変換テーブルＣＴを用いることにより、第１
実施例とほぼ同様に、濃度の高い領域では、黒色インク
Ｋのドットが形成され、しかもそのドットのオン・オフ
は、シアンインクＣ１，マゼンタインクＭ１等と共にデ
ィザ法により高速に演算される。他方、濃度が低い領域
では、黒色インクＫのドットはほとんど形成されること
がない。このため、黒色インクＫについてディザ法によ
りドットを形成しているにも関わらず、画像全体とし
て、画質が劣化することがない。なお、色変換テーブル
ＣＴは、出力濃度が低い領域では、黒色インクの成分が
実質的に０となっていればよく、出力濃度が低い領域と
しては、実験的に定めればよい。

【００６６】この例では、色変換テーブルＣＴにおい
て、用紙Ｐ上に形成される画像の濃度が高い場合に、黒
色インクＫのドットの記録率を高く設定してあるが、こ
こで言う「画像の濃度」は、いわゆるスケルトンブラッ
クに相当する黒色の濃度としても良い。もとより人間の
目に感じる濃度は、コンポジットブラックに置き換えた
場合の黒色の濃度のみで定まるものではないので、画像
を形成する各色の濃度に応じて設定するものとすること
ができる。例えば、ブルーＢに僅かの黒色成分が加わっ
た色などは、ブルーＢ自体、濃度が高いので、黒色成分
の大きさがあまり高く無くとも黒色インクＫのドットを
形成するものとすることができる。ＲＧＢで考えると、
例えば、明度Ｌを、Ｌ＝（３・Ｒ＋６・Ｇ＋Ｂ）／１０
として求めるとすることができる。そこで、ＲＧＢの階
調データから明度を計算し、この明度が所定値以上の場
合には、黒色インクＫを使わないとして、第１実施例で
はあれば、置き換えを行なうリアルブラック成分の最大
値Ｒｍａｘを決定し、第２実施例であれば、色変換テー
ブルをこの式に基づいて作成しておく。なお、明度を求
める式の係数は、概略値であり、基準となるＲＧＢの取
り方などにより適宜定めればよい。

【００６７】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明はその要旨を変更しない範囲内において、種
々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、淡
インクを持たない通常のＣＭＹＫ４色のカラープリンタ
に適用した構成とすることも容易である。また、組合せ
により黒色を表現可能であれば、ＣＭＹ以外のインクを
用いたプリンタに適用しても良い。黒色のインクは、本
実施例ではリアルブラックと呼んだが、完全な黒色であ
る必要はなく、単独で黒色もしくはこれに近似の色を表
現可能なインクであれば用いることができる。

【００６８】また、濃度の異なる２種類のインクの使用
に代えて、濃度の異なる３種類以上のインクを用いるこ
とも可能である。この場合は、インクの染料濃度の濃度
比を、等比級数的（１：ｎ：２×ｎ・・）としてもよい
し、累乗的な関係（１：ｎ²：ｎ⁴ ・・）としてもよ
い。なお、ここでｎ＝２，３・・・（２以上の正の整
数）である。また、本実施例では、ドット形成の判断に
ついて組織的ディザ法を用いたが、これらの手法に限定
するものではなく、公知の種々のディザ法を、濃ドット
および淡ドットの判断に適用することができる。

【００６９】また、本実施例では、シアンとマゼンタに
ついてのみ濃度の異なる２種類のインクを用意したが、
イエロやブラックについても濃度の異なるインクを組み
合わせて用いることも差し支えない。尚、濃淡インクの
使用に代えて、径の異なる大小のドットを用いることも
可能である。

【００７０】上記説明した本実施例では、濃淡のドット
や径の異なるドットの形成を制御するプログラム、ある
いは色相の異なるドットの形成を判断するプログラム
は、プリンタ２０側ではなくコンピュータ９０のプリン
タドライバ９６側に用意したが、プリンタ２０内に用意
することも可能である。例えば、コンピュータ９０から
は、ポストスクリプトなどの言語により印刷する画像情
報が送られてくる場合には、プリンタ２０側にハーフト
ーンモジュール９９などを持つことになる。また、これ
らの機能を実現するソフトウェアプログラムは、本実施
例では、コンピュータ９０内のハードディスク等に記憶
されており、コンピュータ９０が起動する際にプリンタ
ドライバの形態でオペレーティングシステムに組み込ま
れるが、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の携帯型記
憶媒体（可搬型記憶媒体）に格納され、携帯型記憶媒体
からコンピュータシステムのメインメモリまたは外部記
憶装置に転送されるものとすることも可能である。ま
た、コンピュータ９０からプリンタ２０の内部に転送し
て利用する形態とすることも可能である。なお、通信回
線を介して、これのソフトウェアプログラムを提供する
装置を設け、上記ハーフトーンモジュールの処理内容
を、通信回線を介して、このコンピュータやプリンタ２
０に転送して利用する形態とすることもできる。

【００７１】また、上述した実施例では、濃淡いずれの
インクの吐出も、ピエゾ素子ＰＥを用い、ピエゾ素子Ｐ
Ｅに所定時間幅の電圧を印可することにより行なってい
るが、この他のインク吐出方式を採用することも容易で
ある。実用化されているインク吐出方式としては、大ま
かに分けると、連続したインク噴流からインク粒子を分
離して吐出する方式と、上述した実施例でも採用された
方式であるオンデマンド方式に大別される。前者には、
荷電変調によりインクの噴流から液滴を分裂させる荷電
変調方式、インクの噴流から大径粒子が分裂する際に生
じる微少なサテライト粒子を印字に利用するマイクロド
ット方式などが知られている。これらの方式も、複数種
類の濃度のインクを利用した本発明の印刷装置に適用可
能である。

【００７２】また、オンデマンド方式は、ドット単位で
インク粒子が必要となったとき、インク粒子を生成する
ものであり、上述した実施例で採用したピエゾ素子を用
いた方式の他、図２２（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、イ
ンクのノズルＮＺ近傍に発熱体ＨＴを設け、インクを加
熱することでバブルＢＵを発生させ、その圧力によりイ
ンク粒子ＩＱを吐出する方式などが知られている。これ
らのオンデマンド方式のインク吐出方式も、複数種類の
濃度のインクあるいは径の異なる複数のドットを利用す
る本発明の印刷装置に適用可能である。

【００７３】上記実施例では、印刷装置として、単独で
動作可能なプリンタを挙げたが、種々の機器に組み込ま
れた印刷装置に、本発明が適用できることは、もちろん
である。例えば、ディジタル複写機やファクシミリなど
に適用することができる。また、実施例では、インクジ
ェットタイプの印刷装置を取り上げたがドットにより画
像の記録を行なうものであれば、熱転写，熱昇華型タイ
プのプリンタ、カラーレーザプリンタなどに適用するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の印刷装置をコンピュータ９０を中心に
構成した例を示すブロック図である。

【図２】実施例におけるプリンタ２０の概略構成図であ
る。

【図３】プリンタ２０における制御回路４０の構成を示
すブロック図である。

【図４】キャリッジ３０の構成を示す斜視図である。

【図５】印字ヘッド２８における各色ヘッド６１ないし
６６の配置を示す説明図である。

【図６】カラーインク用カートリッジ７０の形状を示す
斜視図である。

【図７】各色ヘッド６１ないし６６におけるインク吐出
のための構成を示す説明図である。

【図８】ピエゾ素子ＰＥの伸張によりインク粒子Ｉｐが
吐出される様子を示す説明図である。

【図９】コンピュータ９０が扱う画像情報から印刷が行
なわれるまでの処理の様子を例示するブロック図であ
る。

【図１０】各色インクの成分を示す説明図である。

【図１１】各色インクの記録率と明度との関係を例示す
るグラフである。

【図１２】色補正モジュール９８およびハーフトーンモ
ジュール９９における処理を例示するフローチャートで
ある。

【図１３】本実施例において、リアルブラックの記録率
Ｒｋとコンポジットブラックの記録率Ｒｃｏｍとを定め
るグラフである。

【図１４】組織的ディザ法を用いた濃ドットの決定手法
を示す説明図である。

【図１５】６４×６４の大域マトリックスの一部を示す
説明図である。

【図１６】リアルブラックのインクＫのドットの形成の
様子を例示する説明図である。

【図１７】本実施例における各色のハーフトーン処理ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図１８】各色の記録率を設定するグラフである。

【図１９】誤差拡散における重み付けを示す説明図であ
る。

【図２０】淡ドットの形成判断処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図２１】第２実施例における色補正およびハーフトー
ン処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図２２】インク粒子の吐出機構の他の構成例を示す説
明図である。

【符号の説明】

２０…プリンタ ２２…紙送りモータ ２４…キャリッジモータ ２６…プラテン ２８…印字ヘッド ３０…キャリッジ ３１…仕切板 ３２…操作パネル ３４…摺動軸 ３６…駆動ベルト ３８…プーリ ３９…位置検出センサ ４０…制御回路 ４１…ＣＰＵ ４３…ＲＯＭ ４４…ＲＡＭ ５０…Ｉ／Ｆ専用回路 ５２…ヘッド駆動回路 ５４…モータ駆動回路 ５６…コネクタ ６１〜６６…インク吐出用ヘッド ６８…インク通路 ７０…カラーインク用カートリッジ ７１…導入管 ９０…コンピュータ ９１…ビデオドライバ ９３…ＣＲＴディスプレイ ９５…アプリケーションプログラム ９６…プリンタドライバ ９７…ラスタライザ ９８…色補正モジュール ９９…ハーフトーンモジュール Ｐ…用紙 ＰＥ…ピエゾ素子 ｎ…ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/23 １０１ Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｚ 1/40 Ｃ 1/405 Ｄ 1/60

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 黒色のインクのドットと組み合わせによ
   り黒色を表現し得る複数の色相のインクのドットとを印
   刷媒体に形成可能なヘッドを備え、該黒色のインクのド
   ットと複数の色相のインクのドットとにより多階調の画
   像を記録する印刷装置であって、 印刷すべき画像の階調データを画素毎に入力する入力手
   段と、 該入力した階調データに基づいて想定される前記印刷媒
   体上の画像の濃度が所定値以上の場合には、前記黒色イ
   ンクにより実現すべき濃度を、予め用意したディザパタ
   ーンに対応した閾値マトリックスと比較し、該画素に対
   応した位置に前記黒色のインクのドットを形成するか否
   かを判断する第１のドット形成判断手段と、 前記画素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の色
   相のインクのドットを形成するか否かを判断する第２の
   ドット形成判断手段と、 前記第１，第２のドット形成判断手段の判断結果に基づ
   いて、前記ヘッドを駆動して、前記黒色のインクのドッ
   ト，前記他の色相のインクのドットを形成するヘッド駆
   動手段とを備え、 前記第１のドット形成手段は、該求められた黒色インク
   により実現すべき濃度を、予め用意したディザパターン
   に対応した閾値マトリックスと比較し、該画素に対応し
   た位置に前記黒色のインクのドットを形成するか否かを
   判断する手段である印刷装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記入力手段は、前記階調データを、前記印刷すべき画
   像を構成し得る複数の色別のデータとして入力する手段
   であり、 前記第１のドット形成判断手段は、 該入力された複数の色別の階調データから、前記黒色お
   よび前記複数の色相のインクにより実現すべき濃度への
   変換を行なう変換テーブルであって、前記印刷装置によ
   り実現すべき画像の濃度が所定値以下では、黒色インク
   により実現すべき濃度が所定値未満となるよう予め設定
   された変換テーブルを記憶したテーブル記憶手段と、 該入力された複数の色相別の階調データに基づいて、該
   変換テーブルを参照し、前記黒色および前記複数の色相
   のインクにより実現すべき濃度を求める濃度決定手段
   と、 前記黒色インクにより実現すべき濃度を用いて前記黒色
   インクのドットを形成するか否かの判断を行なう判断手
   段とを備える印刷装置。
3. 【請求項３】 前記第１のドット形成判断手段が用いる
   閾値マトリックスが分散型の閾値マトリックスである請
   求項１記載の印刷装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記ヘッドは、前記黒色とは異なる色相のインクとし
   て、少なくともシアンまたはマゼンタのインクのドット
   を形成可能であり、 前記第２のドット形成判断手段は、誤差拡散または平均
   誤差最小法により、該シアンまたはマゼンタインクのド
   ットを形成するか否かの判断を行なう手段である印刷装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記第２のドット形成判断手段は、 前記黒色の濃度に基づいて、前記色相が異なる複数のイ
   ンクの各々の記録率を求める記録率決定手段と、 該決定された各色インクの記録率に基づいて、誤差拡散
   法もしくは平均誤差最小法により、各色インクのドット
   を形成するか否かを判断する手段とを備えた印刷装置。
6. 【請求項６】 前記複数のインクがシアンおよびマゼン
   タインクを含む請求項５記載の印刷装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記第２のドット形成判断手段は、 前記黒色の濃度に基づいて、前記色相が異なる複数のイ
   ンクの各々の記録率を求める記録率決定手段と、 該決定された各色インクの記録率に基づいて、組織的デ
   ィザ法により、各色インクのドットを形成するか否かを
   判断する手段とを備えた印刷装置。
8. 【請求項８】 前記濃度演算手段が演算する出力画像の
   前記濃度は、前記印刷すべき画像を構成する複数の色相
   の少なくとも一つの色相の階調データから演算される濃
   度であるの請求項１記載の印刷装置。
9. 【請求項９】 前記濃度演算手段は、前記濃度の演算
   を、前記印刷すべき画像を構成する複数の色相に重み付
   けを施して演算した濃度である請求項８記載の印刷装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ヘッドは、インク通路に設けられ
    た電歪素子への電圧の印加によりインクに付与される圧
    力によってインク粒子を吐出する機構を備えた請求項１
    記載の印刷装置。
11. 【請求項１１】 前記ヘッドは、インク通路に設けられ
    た発熱体への通電により発生する気泡により該インク通
    路のインクに付与される圧力によってインク粒子を吐出
    する機構を備えた請求項１記載の印刷装置。
12. 【請求項１２】 前記ヘッドは、組合せにより黒色を表
    現し得る複数の色相のインクとして、シアン，マゼン
    タ，イエロのインクのドットを形成可能である請求項１
    記載の印刷装置。
13. 【請求項１３】 請求項７記載の印刷装置であって、 前記ヘッドは、少なくともシアンおよびマゼンタインク
    については、単位面積当たりの濃度が異なる２種類以上
    のドットを可能であり、 前記第２のドット形成判断手段は、前記色相が異なる複
    数のインクのドットを形成するか否かの判断を、該濃度
    の低い側のドットについて行なう印刷装置。
14. 【請求項１４】 黒色のインクのドットと組み合わせに
    より黒色を表現し得る複数の色相のインクのドットとを
    印刷媒体に形成可能なヘッドを備えた印刷装置により、
    該黒色のインクのドットと該複数の色相のインクのドッ
    トの形成を制御して、多階調の画像を記録する方法であ
    って、 印刷すべき画像の階調データを画素毎に入力し、 該入力した階調データに基づいて想定される前記印刷媒
    体上の画像の濃度が所定濃度以上の場合には、前記黒色
    インクにより実現すべき濃度を、予め用意したディザパ
    ターンに対応した閾値マトリックスと比較し、該画素に
    対応した位置に前記黒色のインクのドットを形成するか
    否かを判断し、 前記画素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の色
    相のインクのドットを形成するか否かを判断し、 前記両判断結果に基づいて、前記ヘッドを駆動して、前
    記黒色のインクのドット，前記他の色相のインクのドッ
    トを形成する画像記録方法。
15. 【請求項１５】 黒色のインクのドットと組み合わせに
    より黒色を表現し得る複数の色相のインクのドットとを
    印刷媒体に形成するか否かを判断し、該黒色のインクの
    ドットと該複数の色相のインクのドットの形成を制御し
    て、多階調の画像を記録するプログラムを、コンピュー
    タに読み取り可能に記録した記録媒体であって、 印刷すべき画像の階調データに基づいて想定される印刷
    媒体上の画像の濃度が所定濃度以上の場合には、前記黒
    色インクにより実現すべき濃度を、予め用意したディザ
    パターンに対応した閾値マトリックスと比較し、該画素
    に対応した位置に前記黒色のインクのドットを形成する
    か否かを判断する機能、 該画素に対応した位置に、前記黒色とは異なる他の色相
    のインクのドットを形成するか否かを判断する機能、 前記両判断結果に基づいて、前記黒色のインクのドット
    と前記他の色相のインクのドットとを前記印刷媒体上に
    形成する機能を、コンピュータにより実現するプログラ
    ムを記録した記録媒体。