JP2012035603A - 画像記録装置および画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷面の光沢均一性を高めること。
【解決手段】ステップS1301において、プリンタ搭載のインク毎の光沢性が取得される。ステップS1302において、光沢性順にインクをソートする。S1303において、ステップS1302においてソートされた各インクに対し、各ヘッドを走査して画像を形成する際の走査回数を決定する。ステップS1304において操作回数を制御するためのマスクデータを作成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、インクを記録媒体上に吐出し、画像を記録するインクジェットプリンタの画像記録装置および画像記録方法に関し、特に光沢度の制御に関する。

インクジェットプリンタでの画像の記録は、インクの小滴をヘッドより記録媒体上に吐出して行われる。ヘッドからインクの小滴を吐出する方法としては、電圧の印加により機械的歪を発生する圧電素子(ピエゾ素子)を用いる方法、およびインクを急速に加熱して気化させ、その時に発生する気泡の高圧を用いる方法が広く利用されている。

インクジェットプリンタに用いられているインクについては、水に溶解しやすい染料を用いる場合が多かったが、近年では画像の耐候性や耐水性を向上させる目的で顔料が用いられる事も多い。顔料インクでは、色材が記録媒体の内部まで浸透しにくく、記録媒体表面に残存することが知られている。そのため、顔料インクを用いて記録された画像においては、非印字部と印字部、さらには、印字部においても色材が多く使用される部分と多く使用されない部分とで表面形状が異なることから光沢ムラが発生する。

なお、光沢の強さは物質の屈折率と表面形状により変化し、屈折率が高いほど光沢が強くなり、表面形状が平滑なほど光沢が強い。また、表面形状の平滑性については、写り込んだ像のボケ具合によっても、感じられる光沢が変化することから、正反射像のボケ具合は写像性という光沢の程度を示す指標で表現される。一般に、人は正反射光の強さ（非特許文献１に示される鏡面光沢度に対応）と写像性の２つから光沢を感じる。つまり、光沢は、表面の屈折率と表面形状の２つの影響を受ける鏡面光沢度と、表面形状により変化する写像性(ボケ具合)の２つで表現される。

従来の光沢ムラを解消する方法としては、例えば、色材を含まず、無色且つ透明なインク（以降、無色インクと呼ぶ）をプリンタに搭載しておく方法が提案されている。この方法では、CMYKなどに代表される色材を含むインク(以降、有色インクと呼ぶ)とともに画像上に吐出する。無色インクを用いることによって、画像の色に影響を及ぼさずに画像の表面の平滑性や、正反射に非常に影響の強い画像最表面に存在するインクの屈折率をコントロールし、画像の光沢性を制御するというものである。その場合のメカニズムを図１に示す。図１は、記録媒体(屈折率n2)上に有色インク(黒で表示:屈折率n1)のみで画像を形成した場合の記録媒体の断面図(a)および無色インク(白で表示:屈折率n3)とともに画像を形成した場合の記録媒体の断面図(b)である。なお、無色インクは色に影響しないため、この２つ画像に色の差は無い。同図に示すように、有色インクのみで画像を形成した場合、インクのドットがまばらに存在するような中間調で色再現したとき、顔料色材が表面に堆積する特性により、記録媒体表面とインク表面の高さに違いが生じる。高さの不均一により表面における光の乱反射が生じ、結果として光沢特性の特に写像性が悪化する。一方、無色インクを用いた図１(b)の画像においては、記録媒体を無色インクで覆っているため、図１(a)の画像に比し表面の凹凸が減って写像性が改善する。更には、一般に屈折率は記録媒体(n2)<無色インク(n3)<有色インク(n1)の順で高くなることが多い。したがって、図１(a)の画像における屈折率差(n1-n2)に比し、図１(b)の画像における屈折率差(n1-n3)の方が低くなって、結果として光沢特性の特に鏡面光沢度のムラを抑え、全体として鏡面光沢度が高くなることが多い。

なお、顔料インクは、顔料粒子の紙面上における堆積量やインクの屈折率が異なることから、一般にインク毎に光沢性が違う。特性の異なる複数インクが記録媒体上に存在する場合の一例の記録媒体の断面図(c)を示す。図１に示す断面図（ｃ）の各ドットは、屈折率n1,n4,n5のように屈折率が異なるだけでなく、顔料インク中の例えば色材やポリマーなどの固形成分量により堆積したときの高さや形状が異なる。その場合の光沢の違いを、図２を参照して説明する。図２において、横軸は紙面に吐出されたインクの量であり、縦軸は鏡面光沢度である。実線201はインク一次色グラデーションの鏡面光沢度の推移を示し、より屈折率の低いインクの鏡面光沢度の推移は破線202および点線203に示す。このように、屈折率の低いインクほど鏡面光沢度が低くなっていることが理解できる。

鏡面光沢度測定方法（JIS Z 8741）

しかしながら、無色インクを使用して光沢制御を行う場合であっても、図１(c)に示すようなインク毎に光沢性(重なり合った時の凹凸形状や屈折率)が一様でないときは、１種類の無色インクで光沢の均一性を高めることは困難である。つまり、（ｃ）に示すような記録媒体にさらに無色インクを塗布した記録媒体の断面図(d)に示すように、各インクのドット間に無色インクを配置したとしても、屈折率差はn1-n3, n4-n3, n5-n3のようにまばらとなる。その結果、有色インクの各ドットの高さも不均一である。一方、各インクの屈折率、ドットの高さに合わせてインク色数分の無色インクを使用するのは非現実的な方法である。

そこで、本発明は、各インクの屈折率の相違、表面の凹凸を考慮した印字制御をすることにより、印刷面の光沢均一性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像記録装置は、複数の色のインクを吐出するための各々複数の吐出口を有する記録ヘッドを複数回走査させ、記録媒体の同一領域に対して複数回、インクを吐出し、画像データの対応する位置の濃度を再現するよう記録する画像記録装置であって、複数の色のインクのうち光沢性の高いインクより光沢性の低いインクの走査回数が少なくなるようにして、１回の走査により同一領域の内の隣接するドットにインクを吐出しないよう制御することを特徴とする。

本発明の画像記録方法は、複数の色のインクを吐出するための各々複数の吐出口を有する記録ヘッドを複数回走査させ、記録媒体の同一領域に対して複数回走査させインクを吐出し、画像データの対応する位置の濃度を再現するよう記録する画像記録方法であって、複数の色のインクのうち光沢性の高いインクより光沢性の低いインクの走査回数が少なくなるようにして、１回の走査により同一領域の内の隣接するドットにインクを吐出しないよう制御することを特徴とする。

本発明は、複数の走査回数でインクを吐出し画像を形成する顔料インクを使用するプリンタにおいて、顔料インクを吐出する際の走査回数をインク毎の光沢特性に応じて個別に制御することにより、画像の光沢を均一にすることができる。また、暗部における色再現範囲の拡大を可能とする。

従来技術における無色インクの使用効果を示す図である。 本発明の課題となる、インクによる光沢性の違いを示す図である。 本発明の実施の形態における記録データ生成装置の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における記録データ生成装置構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における記録データ生成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例におけるドット配置パターン化処理を示す図である。 本発明の第１実施例における記録データ生成装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例におけるパス数によるインク着弾の様子を示す図である。 本発明の実施例におけるドットの混ざり合いの様子を示す図である。 本発明実施例における光沢制御のパス数制御の鏡面光沢度目標値の一例を示す図である。 本発明の実施例における記録ヘッド制御の説明図である。 本発明の実施例におけるマスクパターンの一例を示す図である。 本発明の実施例におけるマスクパターンの一例を示す図である。 本発明の第２実施例における記録ヘッド制御の説明図である。 本発明の第２実施例におけるシアングラデーションのインク量を示す図である。 本発明の第２実施例におけるブルーグラデーションのインク量を示す図である。 本発明の第２実施例における色相間の無色インク分布を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

［第１実施例］
図３は、本発明の実施の形態の一例となる記録データ生成装置である。同図において、システムはプリンタ301、プリンタコントローラとクライアントコンピュータを兼ね備えたコンピュータシステム302、ネットワークケーブル・SCSIケーブル、USBケーブルなどに代表されるコネクタケーブル303を備えている。

図４は、図３に示すコンピュータシステム302における主要部を機能モジュールとしてのブロックにより表現したブロック図である。

図４を参照すると、インターフェース（Ｉ／Ｆ）401は、ユーザーが各種マニュアル指示等を入力するためのマウス及びキーボード411とコンピュータシステム302とを接続する。また、ＣＵＰ402は、内部の各ブロックの動作を制御、或いは内部に記憶されたプログラムを実行する。ＲＯＭ403には、あらかじめ必要な画像処理等が記憶されており、ＲＡＭ404にはＣＰＵにて処理を行うために一時的にプログラムや処理対象の画像データが格納されている。

ディスプレイ制御装置405は処理対象の画像を表示したり、操作者へのメッセージを表示したりするディスプレイ412の制御を行う。インターフェース（Ｉ／Ｆ）406は、コンピュータシステム302とカラープリンタ301とを接続する。ＣＤドライブ407は、外部記憶媒体の一つであるＣＤ(ＣＤ−Ｒ／ＣＤ−ＲＷ／ＤＶＤ／DVD−Ｒ／DVD−ＲＷ)に記憶されたデータを読み込み、或いは書き出す。

ＦＤドライブ408は、ＦＤ（フロッピディスク：登録商標）からの読み込み、ＦＤへの書き出しを行う。尚、ＣＤ，ＦＤ，ＤＶＤ等に画像編集用のプログラム、或いはプリンタ情報等が記憶されている場合には、これらのプログラムをＨＤ409上にインストールし、必要に応じてＲＡＭ404に転送することができる。ハードディスク(ＨＤ)409は、ＲＡM404等に転送されるプログラムや画像データをあらかじめ格納したり、処理後の画像データを保存したりすることができる。

インターフェース(Ｉ／Ｆ)410は、コンピュータシステムの各所に保持する様々なデータを外部機器へ伝送し、また、外部機器からの様々なデータを受信したりするモデムやネットワークカード等の伝送機器413とコンピュータシステムを接続する。

図５は、図３に示す記録データ生成装置の各機能ブロックを示すブロック図である。本実施例のプリンタは、顔料インクを使用して印刷を行うため、インクを吐出する記録ヘッドを備える。図３及び図５に示すように、本実施例のプリントシステムは、この顔料インクを用いる記録データ生成装置としてのプリンタ301とホスト装置もしくは画像処理装置としてのパーソナルコンピュータ(ＰＣ)302を用いて構成される。

ホスト装置のオペレーティングシステム上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。アプリケーション501はプリンタで印刷する画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくは画像データとして編集等がなされる前のデータは、種々の媒体を介してＰＣ302に取り込むことができる。本実施例のＰＣ302は、先ずディジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データをフラッシュメモリなど外部入力413からI/F410を介して取り込むことができる。また、例えばＨＤ409やＣＤ−ＲＯＭ407に格納されている画像データを取り込むこともできる。さらには、インターネットからNIC413を介してウエブ上のデータを取り込むことができる。このようにして取り込まれたデータをディスプレイ412に表示してアプリケーション501を介した編集、加工等を行い、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。印刷の指示がなされると、その指示に応じて作成された画像データがプリンタドライバに渡される。

本実施例のプリンタドライバは、前段処理502、後段処理503、γ補正504、ハーフトーニング505、および印刷データ作成506の各処理に分けて処理を行う。前段処理502は色域(Ｇａｍｕｔ)のマッピングを行う。本実施例の前段処理502は、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、本プリントシステムのプリンタによって再現される色域内に写像する関係を内容とする３次元ＬＵＴを用いる。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。後段処理503は、上記色域のマッピングがなされたデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Lｃ、Lｍなどの色分解データを求める処理を行う。本実施例では、この処理は前段処理502と同様、３次元ＬＵＴに補間演算を併用して行う。γ補正504は、後段処理503によって求められた色分解データの各色のデータごとにその階調値変換を行う。具体的には、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。

ハーフトーニング505は、例えば８ビットの色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Lｃ、Lｍそれぞれについて、例えば４ビットのデータに変換する量子化を行う。本実施例で行う量子化は、誤差拡散法を用いて８ビットデータを４ビットデータに変換する方法を用いる。この４ビットデータは、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配置パターンを示すためのインデックスとなるデータである。最後に、印刷データ作成処理506によって、上記４ビットのインデックスデータを内容とする印刷イメージデータに印刷制御情報を加えた印刷データを作成する。なお、上述したアプリケーションおよびプリンタドライバの処理は、それらのプログラムに従ってＣＰＵ402により行われる。その際、プログラムはＲＯＭ403もしくはハードディスク409から読み出されて実行され、またその処理実行に際してＲＡＭ404がワークエリアとして用いられる。

記録装置は、データ処理に関してドット配置パターン化処理507およびマスクデータ変換処理508を行う。ドット配置パターン化処理507は、実際の印刷画像に対応する画素ごとに、印刷イメージデータである４ビットのインデックスデータ（階調値情報）に対応したドット配置パターンに従ってドット配置を行う。このように、インクを吐出して画像形成するプリンタで使用できるように、４ビットデータで表現される各画素に対し、その画素の階調値に対応したドット配置パターンを割当てることで、画素内の複数のエリアの各々にドットのオン・オフが定義される。そして１画素内のエリアごとに「１」または「０」の吐出データが配置される。このようにして得られる１ビットの吐出データはマスクデータ変換処理508によってマスク処理がなされる。すなわち、記録ヘッドにより所定幅の走査領域を１または複数回走査して画像を記録させるための各走査の吐出データを、それぞれの走査に対応したマスクを用いた処理によって生成する。

走査ごとの吐出データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Lｃ、Lｍは、適切なタイミングでヘッド駆動回路509に送られ、これにより、記録ヘッド510が駆動されて吐出データに従ってそれぞれのインクが吐出される。なお、記録装置における上述のドット配置パターン化処理やマスクデータ変換処理は、それらに専用のハードウエア回路を用い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、これらの処理はプログラムに従ってＣＰＵにより行ってもよく、また、上記処理がＰＣにおける例えばプリンタドライバによって実行されるものでもよく、本発明を適用する上でこれら処理の形態が問われないことは以下の説明からも明らかである。

以降、図５の記録データ生成装置における操作の流れを説明する。

先ず、ハーフトーニング505について説明する。なお、以下の説明においては、複数ビットで表される多値データを処理する画像処理の対象となる最小の構成単位を画素と称し、画素に対応するデータを画素データと称する。なお、複数ビットで表される多値データの画像処理とは、例えば図５に示すＲＧＢの８ビットデータをプリンタで用いるインク色に対応したＣＭＹＫLcLmそれぞれの８ビットデータに変換する処理を行う後段処理503である。また、例えばＣＭＹＫLcLmの８ビットデータをＣＭＹＫLcLmの４ビットデータに量子化する処理を行うハーフトーン処理505等のことである。また、別の見方をすれば、「画素」とは、階調表現可能な最小単位のことであり、複数ビットの階調値情報を有するものである。

次に、印刷データの生成処理506について説明する。ハーフトーン処理を施した画像データに対しては、次に所定の体裁に整えて、実際に記録装置に入力させるための印刷データを生成する。ハーフトーン処理505が施され、印刷データの生成がなされた印刷データは、次に記録装置本体のドット配置パターン化処理507へ供給される。

尚、上記ハーフトーン処理505および印刷データの生成処理506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、本実施例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。

以下、ドット配置パターン化処理507について説明する。上述したハーフトーン処理505では、２５６値の多値濃度情報（８ビットデータ）を９値の階調値情報（４ビットデータ）までにレベル数を下げている。しかし、実際に本実施例のインクジェット記録装置の記録ヘッドが記録できる情報は、インクを記録するか否かの２値情報である。ドット配置パターン化処理507は、０〜８(４ビット)の多値レベルをドットの有無を決定する２値レベルまで低減する処理を実行する。具体的に、ドット配置パターン化処理507では、ハーフトーン処理部506からの出力値であるレベル０〜８の４ビットデータで表現される画素ごとに、その画素の階調値（レベル０〜８）に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより１画素内の走査によって記録される複数のドットの各々についてオン・オフを定義し、１画素内のドットごとに「１」または「０」の１ビットの吐出データを提供する。

図６は、本実施例のドット配置パターン化処理507で変換する、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。図６の左に示した各レベル値は、ハーフトーン処理部505からの出力値であるレベル０〜レベル８に相当している。右側に配列した縦２ドット×横４ドットで構成される各マトリクスの領域は、ハーフトーン処理で出力された１画素の領域に対応するものである。また、１画素内の各ドットは、インクを吐出するか否かのオン・オフが定義される最小単位に相当するものである。

図６において、丸印を記入したエリアがドットの記録を行うエリアを示しており、レベル数が上がるに従って、記録するドット数も１つずつ増加している。本実施例においては、最終的にこのような形でオリジナル画像の濃度情報が反映された画像が記録されることになる。（４ｎ）〜（４ｎ＋３）は、ｎに１以上の整数を代入することにより、入力画像の左端からの横方向の画素位置を示している。その下に示した各パターンは、同一の入力レベルにおいても画素位置に応じて互いに異なる複数のパターンが用意されていることを示している。すなわち、同一のレベルが入力された場合にも、記録媒体上では（４ｎ）〜（４ｎ＋３）に示した４種類のドット配置パターンが順に割当てられ、同じパターンが連続しない構成となっているのである。

図６においては、縦方向を記録ヘッドの吐出口が配列する方向、横方向を記録ヘッドの走査方向としている。よって、上述のように同一レベルに対しても様々なドット配列で記録できる構成にしておくことは、ドット配置パターンの上段に位置するノズルと下段に位置するノズルとで吐出回数を分散させたり、記録装置特有の様々なノイズを分散させたりする効果が得られる。以上説明したドット配列パターン化処理507を終了した段階で、記録媒体に対するドットの配列パターンが全て決定される。

本実施例のインク毎の走査回数制御は、画像データに含まれる本技術分野で知られたメディア情報・品位情報に応じて切り替え可能なマスクデータを生成し、図５のマスクデータ変換処理508に適用することにより実現される。

図７は図５に示す記録データ生成装置において動作するマスクデータ変換処理508用のマスクデータ生成フローチャートである。以下、メディア情報として光沢紙、品位情報として高品位印刷が設定されているものとして説明するが、メディア情報および品位情報が変わった場合においても同様の操作が行われるものとする。以下に、本発明の実施例におけるマスクデータ生成処理の流れを図７に示すフローチャートを参照して説明する。

先ず、ステップS1301において、プリンタ搭載のインク毎の光沢性が取得される。ここでいう光沢性とは、各インクを光沢紙に同一のマスクパターンで被覆率が最大となるように着弾させた後のインク表面の鏡面光沢度、又は写像性のうち少なくともいずれかを意味するものとする。また、光沢性は、例えば記録媒体に各鏡面光沢度、写像性の測定に十分な面積分のインクを着弾させておき、鏡面光沢度、写像性の測定データを取得することにより取得することができる。あるいは、予め測定されていたデータをキーボードやマウス411から入力する、NIC413を介して取得する、必要に応じてDVD/CD407から読み込む、又はHD409から読み込むようにすることもできる。さらに、特に光沢特性のうち、鏡面光沢度に関しては、インクの屈折率と相関が高いことが知られているため、鏡面光沢度に替えて各インクの屈折率を測定、又は入力されるようにして取得することもできる。なお、以降、鏡面光沢度に替えて屈折率を指定した場合は、指定された屈折率のインクにより得られる鏡面光沢度を指定したものとする。同様に、特に光沢特性のうち、写像性に関しては、インク層平面の平滑度と相関が高いことが知られているため、写像性に替えて各インクのインク層平面の平滑度を使用して、測定又は入力処理を実行することができる。したがって、以降、写像性に替えてインク層平面の平滑度を使用することができる。なお、取得されたインクの光沢性は後の処理のためRAM404に保存するか、容量が大きい場合にはHD409などの記憶装置を利用することもできる。

次に、ステップS1302において、光沢性順にインクをソートする。ここで使用される光沢性は、ステップS1301において取得されたインク毎の光沢特性であり、これを元にインクをソートする。ここで行なわれるソートは、例えば鏡面光沢度、又は写像性のどちらか一方のみを参照対象とする場合、使用する数値のみの大小により順に並べるソートである。一方、鏡面光沢度と写像性の両方を参照対象とする場合、鏡面光沢度と写像性との平均、又は加重平均等により順位を決定しても良い。決定されたインクのソート結果は、後の処理のためRAM404などに保存される。

ステップS1303において、ステップS1302においてソートされた各インクに対し、各ヘッドを走査して画像を形成する際の走査回数を決定する。ここで、走査回数が異なるときの最も単純なインクの挙動モデルについて図８を用いて説明する。図８には、一定の操作回数である１回の記録ヘッドの走査が走査方向に行われた場合（ａ）のインクの記録媒体付近での様子および走査回数がその２倍であった場合（ｂ）のインクの記録媒体付近での様子を示している。図８に示すように、例えば一画素あたり６滴のインクを吐出する場合、走査回数が２倍の場合（ａ）においては、１回の走査で吐出されるのは１/２の３滴である。一般に、インクが記録媒体に到達し記録媒体への付着する際、インクは記録媒体の内部に浸透する分と、上部に堆積する分とに分かれる。ここで、図８を参照すると、（ａ）の場合インクが記録媒体に到達し一部が浸透し残りが堆積する一連のプロセスが完了した後、次のインクが到達していることが理解できる。一方、（ｂ）の場合本プロセスが完了する前に次のインク小滴が着弾すると、記録媒体表面上で小滴が互いに液状で混ざり合う現象が起こる。なお、(a)に示す走査回数が２倍の場合には、記録媒体への着弾のタイミングを遅らせる事も可能であるし、１滴目と２滴目の着弾の距離間隔も２倍にすることが可能である。

次に、インク滴の記録媒体面上での混ざり合いについて簡単にモデルを用いて図９を参照して説明する。先に説明したように、走査回数を増加させた場合には、時間的な間隔を長くする効果がある。インク付着パターン(a)は、距離間隔が狭く、かつ時間的な間隔が短い場合であり、記録媒体面上でドット同士が液状で混ざり合い、１つの大きなドットの状態で記録媒体に付着する。インク付着パターン(ｂ)は距離間隔が広く、かつ時間的な間隔が短い場合であり、ドッド同士が接触しないため、時間的な間隔が短くてもドット同士が液状で混ざり合わない。インク付着パターン(c)では、(a)と同一のドットの間隔、すなわち距離間隔が狭いが、走査回数が多く、次の小滴は一旦走査が最後の画素まで行われた後の次の走査で着弾するため結果的に時間的な間隔が長くなる。このため、先に着弾したインクが十分に付着し、浸透、堆積の一連のプロセスの後に次に着弾したインクの小滴が重なる。その結果、インク同士が液状で混ざり合わずに堆積する。このようにインクが混ざり合わずに堆積した場合、インク付着パターン(c)に示すようにインクの表面形状が複雑化し、鏡面光沢度が低くなる。逆に、インク付着パターン(a)のようにインクが液状に混ざり合う場合には、表面の平滑性が増すことにより、鏡面光沢度が高くなる。したがって、インクの吐出の距離的または時間的な間隔を変化させることにより、画像の鏡面光沢度を制御することができる。

この原理を用いることにより、ステップS1303では、屈折率の高いインクほど走査回数を多くして鏡面光沢度を低く、屈折率の低いインクほど走査回数を少なくして鏡面光沢度を高く制御することができ、光沢の均一感を実現することが可能となる。

ここで行なわれる走査回数設定の一例を図１０を用いて示す。図１０に示すように、横軸を表面形状の滑らかさ、縦軸を屈折率の高さによりなるマトリックスに、各インクをその特性に従って配置する。前述のように、インクの屈折率が高く、且つ表面形状が滑らかな方が光沢性が高い。図１０に示すように、屈折率、及び表面形状の異なる4つのインクA,B,C,Dを該当箇所に配置し、各カッコ内に非特許文献１に示す方法により算出されたそれぞれの鏡面光沢度を付す。なお、ここで表面形状とは、各インクの同一走査回数で記録媒体上に記録した際の表面形状を使用する。

図１０に示すとおり、屈折率が低く、例えば粒径が大きいために表面形状の荒いインクAは光沢性が低く鏡面光沢度が２５である。一方、屈折率が高く、表面形状の滑らかなインクDは光沢性が高く鏡面光沢度が７５である。また、インクBは、屈折率が低く表面形状が平滑なため鏡面光沢度が４７であり、インクCは屈折率が高く表面形状が粗いため鏡面光沢度が５３である。ここで、光沢の均一感を実現するため、鏡面光沢度の目標値を５０±５とする場合、本実施例における走査回数制御は以下のように行われる。先ず、インクAに対しては、鏡面光沢度を高くするため、走査回数を少なく制御する。走査回数を少なくすることにより図９のモデルで説明したように、ドット同士が液状で混ざり合うことにより、表面の平滑性が増し、鏡面光沢度が高くなる。次に、インクB,Cに対しては、鏡面光沢度が目標を満たしているため標準の走査回数とする。最後に、インクDに対しては、鏡面光沢度を低くするため、走査回数を多く制御する。走査回数を多くすることにより図９のモデルで説明したように、インク同士が堆積し、表面形状をより荒くすることとなり鏡面光沢度が低くなる。

決定されたインク毎の走査回数は、後の処理のためRAM404に保存するか、容量が大きい場合にはHD409などの記憶装置に保存することができる。

また、上述の通り、本発明における光沢特性は鏡面光沢度(正反射の光量)、写像性のうち少なくとも１つを含むが、この写像性についても表面の平滑度の影響を受ける。このため、このステップS1303における表面形状の制御により、鏡面光沢度、写像性の両方が制御可能であることは言うまでも無い。

このような操作により、図２に示す使用するインクによる鏡面光沢度の推移の線を制御することができ、実線２０１の推移を破線２０２に近い線にするように矢印A方向に制御することができる。また、同様に点線２０３の推移を矢印B方向に制御して破線２０２の近づけてインクによる光沢性の差異を減らすことができる。その場合の記録ヘッドの制御を模式的に図１１を参照して説明する。図１１は、複数の種類のインク滴を吐出するための複数のノズル列を有する記録ヘッドを模式的に示している。各ノズルはノズル列1701ないし1706のようにインクの種類毎に複数、走査方向に垂直に並べて配置されている。なお、図１１は記録ヘッドの構成を模式的に示しただけであるため、例えば実際には各色のノズルが800ある場合、図１１における１つのノズルが実際の50ノズルに相当すると考えればよい。また、図１１で、黒で示すノズルは実際の記録に使用する(インクを吐出する)ノズルであり、白で示すノズルは休止させる(インクを吐出しない)ノズルである。このように、使用するノズルと使用しないノズルとを制御することにより、同一の画素に同量のインク滴を吐出する場合の走査回数は、後述するようにノズル列1703を使用するときに比し、ノズル列1701を使用するときは２倍にすることが可能である。すなわち、２倍の数のノズル列を使用することにより、同一の画像を得るために走査回数を２倍にすることができ、これにより走査回数を制御することができる。そのため、前述したようにインク毎に走査回数を制御して記録媒体上の光沢の均一性を制御することが可能である。また、このような走査はマスクデータ変換処理508で実現することが可能で、本実施例の記録データ生成装置はこのマスクデータを生成し、記録装置は、生成されたマスクデータを使用することにより、使用するノズルと使用しないノズルを制御することができる。

次に、ステップS1304のマスクデータ作成について以下説明する。図１２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。記録ヘッド1801は、ここでは簡単のため１６個のノズルを並べたものを用いるが、これに限られるものではない。記録ヘッド1801は、図１２に示すように第１ないし第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群は４つのノズルを有している。マスクパターン1802において、各ノズルが記録を行うエリアは黒塗りで示している。各ノズル群が記録するパターンは互いに補完の関係にあり、記録ヘッド1801を４回走査して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ようになっている。これを説明するために、記録結果1803ないし1806を示す。図１２を参照すると、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理解することができる。すなわち、第１走査が行われる際には第１ノズル群のマスクパターンが用いられ記録結果1803となる。第１記録走査が終了すると、記録媒体は図１２の矢印の方向にノズル群の幅分搬送され、第２走査が行なわれる。これにより、記録結果1804のように第２走査により同一領域に、第１ノズル群のマスクパターンに第２ノズル群のマスクパターンが重ねられる。これを続けることによって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は記録結果1806に示すように４回の記録走査により初めて画像が完成される。以上のように、記録媒体の各同一領域において複数回の走査で複数のノズル群によって画像が形成される。

本実施例においては、図１１に示すノズル列1701のように、全てのノズルを使用する場合、図１２で示したマスクデータが生成され、マスクデータ変換処理508で使用される。また、図１１に示すノズル列1703のように、ノズル列の半数のみを使用する場合のマスクパターンについて、図１３に示す。図１２に示すマスクパターンと同様に、記録ヘッド1901は、第１ないし第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群は４つのノズルを有するものとする。マスクパターン1902は、各ノズルが記録を行うエリアを黒塗りで示している。各ノズル群が記録するパターンは互いに補完の関係にあり、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。図１３に示されるように、第３ノズル群と第４ノズル群が記録するエリアはない。

記録結果1903ないし1906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2回の走査によって画像が完成されるようになっており、ノズルの使用を半分にすることにより、半分の走査回数で画像が形成されることが理解できる。本実施例においては、図１１に示すノズル列1703のように、半数のノズルを使用する場合、図１３で示したマスクデータが生成され、マスクデータ変換処理508で使用される。

同様に、図１１に示すノズル列1705のように１／４のノズルしか使用しない場合は、特に図示はしないが、第１ノズル群だけで画像を生成するように全ての四角を黒にしたフルのマスクパターンが作成される。また、本実施例では説明を簡単にするため、ノズルを４つの群に分割する方法を例にして説明したが、本発明はこれに限らない。つまり、記録ヘッドのノズル数を８、あるいは１６に分割するなどしても良いのはもちろんである。

次に、図１１で示すようなインクのノズル列の使用例をC, M, Y, K, Lc, Lmの６色プリンタを用いて説明する。上記６色は、説明のため、その特性を以下の通りとする。すなわち、Lc, Lmのインクはインク色材含有濃度の低いインクなので、表面平滑性が高いインクである。次に、C,MのインクはLc, Lmインクより色材含有濃度が高いが、Y,Kインクに比べると低く、表面平滑性が中程度のインクである。最後にY,Kインクは、各濃度の色域(色の再現範囲)の大きさへの影響が高いため、色材含有濃度が高く、表面平滑性が低いインクである。このような構成において、光沢の均一性を制御するため、各ノズル列に対し以下のインクを割り当てる。ノズル列1701:Lc, ノズル列1702:Lm, ノズル列1703:C, ノズル列1704:M, ノズル列1705:Y, ノズル列1706:K。なお、本説明は走査回数の制御についてのみ適用されるため、走査方向に対する色の並び順は、本技術分野で知られたいずれの順番に変更しても良い。

なお、図１１に示すノズル列は６つであるが、記録装置の構成によりノズル列の数は例えば４色のインクを持つプリンタであれば４列、１２色のインクをもつプリンタであれば１２列など変更することができる。加えて、図１１に示すノズル列は走査回数が多い方から左に配置しているが、本発明はこの配置に制限されるものではなく、どのような順に配置されていても走査回数の制御が可能なことは言うまでもない。ステップS1304を終えると一連の動作を終了する。

以上説明した方法を用いて、図１２および図１３に示すようなインクの光沢性に応じたマスクパターンを図５に示す信号を処理するマスクデータ変換処理508に設定する。すなわち、C, M, Y, K, Lc, Lmの６色のインクを使用するものとすると、Lc, Lmのインクについては全てのノズルにより図１２に示す４回走査用のマスクパターンが用いられる。一方、Y,Kのインクについてはフルの１回走査用のマスクパターンが用いられる。このような設定により、表面平滑性の高いインクであるLc, Lmのインクを吐出する場合、４回走査用のマスクパターンを使用するので１回の走査では隣接するドットに連続して吐出されることはない。その結果、図９のインク付着パターン（ｃ）に示すようなインクが混ざり合わずに堆積した状態となり、インクの表面形状が複雑化し、鏡面光沢度が低くなる。このため、図２に示す実線201で示す表面光沢度の推移は、矢印Ａ方向に変化し、破線202の推移に近いものとなる。

次に、表面平滑性の低いインクであるY,Kのインクを吐出する場合、１回走査用のマスクパターンを使用するので１回の走査で隣接するドットにも連続して吐出されることになる。その結果、図９のインク付着パターン（ａ）に示すようなインクが液状に混ざり合って１つの大きなドットの状態となり、表面平滑性が上がり、鏡面光沢度が高くなる。このため、図２に示す点線203で示す表面光沢度の推移は、矢印Ｂ方向に変化し、破線202の推移に近いものとなる。また、マスクパターンを適当に調整することにより１滴目と２滴目の着弾の距離間隔を広げ、C（イエロー）, M（マゼンタ）のインクを図９のインク付着パターン（ｂ）にすることによって鏡面光沢度を大きく変化させないようにする。これにより、主に図９に示すようなインク表面の形状をコントロールして画像の光沢を均一にすることができる。

また、光沢均一性向上のために無色インクを使用することがないため、印刷媒体に吸収可能なインク量の一部を無色インクで使用する必要がなくなり、カラーインクを多く使用することが出来る。よって、特にインク量の多いシャドー部分における色再現範囲の拡大が可能となる効果をも有する。

なお、本実施例の走査回数制御方法によれば、画像の光沢性をコントロール可能なため、光沢性の比較的高い画像、光沢性の比較的低い画像を生成することも可能である。また、出力対象となる画像の例えば明部や暗部で処理を切り替えることによって暗部の光沢を抑えることも可能である。

なお、本実例においてはインクおよび記録ヘッドが対象の記録装置で決まっているものとして予めマスクパターンを例えば記録装置内の記憶装置に格納しておくか、プリンタの制御ソフトウエア等に格納しておくよう説明した。しかし、インク又は記録ヘッドが交換可能な場合には、交換の際などに各インクあるいは記録ヘッドについてステップS1301からステップS1304の工程を実行することにより任意のインク・ヘッドに対応することが可能である。そのような場合でも本発明の範疇である。

［第２実施例］
第１実施例では、インクの光沢性に基づいて記録の走査回数を制御し、無色インクを使用することなく光沢の均一性を実現する方法について説明した。

本実施例は、無色インクを用いつつ、本発明の走査の制御を実行するものである。すなわち、図９におけるインク特性取得ステップS1301における光沢性の取得は、無色インクを含めて行い、第１実施例の走査回数の制御に加え、全体の被服率が一定の値になるように無色インクの被服量を制御する。これにより、無色インクの光沢と有色インクの光沢との均一感を向上させることができる。例えば、本実施例で使用する無色インクが、図１０に示すインクＤのように他のインクに比し鏡面光沢度の高いインクであった場合は、走査回数が多く制御される。走査回数を多くすることにより、図１５のモデルで説明したようにドット同士が堆積し、表面形状をより荒くなって、鏡面光沢度が低くなる。この場合のインクと記録ヘッドの構成例を図１４に示す。図１４の構成は、図１１の構成に無色インク用のノズル列を加えたものである。ここで、本実施例で使用する無色インクは、第１実施例のC, M, Y, K, Lc, Lmの中で、Lc, Lmと同様に他のインクに比し鏡面光沢度が高いものとする。したがって、図１４に示すように、ノズル列2001:無色インク, ノズル列2002:Lc, ノズル列2003:Lm, ノズル列2004:C, ノズル列2005:M, ノズル列2006:Y, ノズル列2007:Kのような構成とする。これにより、マスク処理によって無色インクの走査回数を多く制御することが可能である。

本実施例では、以上の無色インクも加えた走査回数制御に加えて、インクによる記録媒体の被覆率の低い白(R=G=B=255)付近の光沢性を無色インクで向上させる。すなわち、有色インクによる被覆率に基づいて無色インクを使用し全体として光沢性を均一にする。具体的には、有色インクによる被覆率が100%を超える領域では無色インクを使用せず、超えない領域では無色インクと有色インクを合わせて被覆率が100%領域とする。この場合のインク量、及び光沢の変化に関し、図１５を参照して説明する。図１５は、横軸に白からシアンまでのグラデーション、縦軸に被覆率を表しており、破線2101が無色インクの、実線2102が有色インクであるシアンインクの被覆率を示している。図１５に示す例によれば、白からシアン（Ｃインク）までのグラデーションにおいて、Cインクの被服率を示す実線2102は0から200%まで使用するものとする。この場合、無色インクの被服率を示す破線2101が示すように、白から使用され、光沢性の低い記録媒体上に吐出することにより、白の鏡面光沢度を向上させることができる。ここで、無色インクはCインクの被覆率が100%に未満のS1の領域では無色インクとCインクの合計が100%となるように制御すれば良い。

また、シアンに隣接するブルー色相について、図１６を用いて説明する。図１６は、横軸に白からブルーまでのグラデーション、縦軸に被覆率を表しており、破線2201が無色インク、実線2202が有色インクであるシアン（Ｃ）インク、実線2203がマゼンタ（Ｍ）インクの被覆率を示している。図１６に示す例によれば、白からブルーまでのグラデーションにおいて、実線2202が示すCインクは0から200%まで使用し、実線2203が示すMインクは0から180%まで使用するものとする。一方、実線2201が無色インクは白から使用され、光沢性の低い記録媒体上に吐出することにより、白の鏡面光沢度を向上させることができる。ここで、無色インクはCインクとMインクとの合計被覆率が100%に到達するS3の領域で記録媒体を無色インク、CインクとMインクの合計が100%となるように制御する。

なお、ここでは説明のためC,Mのブルーにおける被覆率を各200%, 180%とし、白からの被覆率が直線的に増加するようにしたが、本実施例における無色インク制御はこれに限るものではない。つまり、ブルーにおけるC,Mの被覆率をC=M=200%としたり、C=160% M=180%としたりすることも可能である。また、各インクの被覆率が非線形に増加するように制御していても、中間の被覆率が算出される条件下であれば無色インクの制御は可能である。

以上シアン、ブルーについての無色インクとの被服率制御について説明したが、これら以外の色相についても上記被覆率の算出により簡易に無色インクの制御が可能である。このようにさん、ブルー以外の色についてにも被服率を制御すると、図１７に示すようにプリンタの表現可能な各色相環上の領域について、白(White)に近い領域Ａにおける無色インクの使用量が決定される。

以上説明したように、本実施例の画像記録装置によれば、有色インクの被覆率が100%を超える領域と無色インクと有色インク合わせて被覆率100%となるような領域の光沢性の違いが軽減される。そのため、紙白に近い領域(領域Ａ)にのみ無色インクを使用することにより、プリンタの色再現範囲全体で光沢を均一にする事が可能である

［他の実施例］
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。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の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該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。

Claims (12)

1. 複数の色のインクを吐出するための各々複数の吐出口を有する記録ヘッドを複数回走査させ、記録媒体の同一領域に対して複数回、インクを吐出し、画像データの対応する位置の濃度を再現するよう記録する画像記録装置であって、
   前記複数の色のインクのうち光沢性の高いインクより光沢性の低いインクの走査回数が少なくなるようにして、１回の走査により前記同一領域の内の隣接するドットにインクを吐出しないよう制御することを特徴とする画像記録装置。
2. 前記複数の色のインクは、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの３色を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記光沢性とは、前記複数の色のインクの各々について、前記記録媒体に対する該インクの被覆率が最大となるように吐出させた場合の、鏡面光沢度、又は写像性の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. 前記光沢性とは、前記複数の色のインクの各々について、前記記録媒体に対する該インクの被覆率が最大となるように吐出させた場合の、鏡面光沢度と写像性の和、重み付け和、又は重み付け平均であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像記録装置。
5. 前記光沢性とは、前記複数の色のインクの各々の、屈折率、又は前記記録媒体に対する該インクの被覆率が最大となるように吐出させた場合の、インク層の表面の平滑度の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
6. 前記走査回数は、前記記録ヘッドにより定まる幅の走査領域を複数回の走査で記録するための各走査の吐出データを、各々のインクに対応して定められたマスクを用いた信号の処理により少なくなるようにすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像記録装置。
7. 複数の色のインクを吐出するための各々複数の吐出口を有する記録ヘッドを複数回走査させ、記録媒体の同一領域に対して複数回走査させインクを吐出し、画像データの対応する位置の濃度を再現するよう記録する画像記録方法であって、
   前記複数の色のインクのうち光沢性の高いインクより光沢性の低いインクの走査回数が少なくなるようにして、１回の走査により前記同一領域の内の隣接するドットにインクを吐出しないよう制御することを特徴とする画像記録方法。
8. 前記インクとは、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの３色を含ことを特徴とする請求項７に記載の画像記録方法。
9. 前記光沢性とは、前記複数の色のインクの各々について、前記記録媒体に対する該インクの被覆率が最大となるように吐出させた場合の、鏡面光沢度、又は写像性の少なくとも１つであることを特徴とする請求項７または８に記載の画像記録方法。
10. 前記光沢性とは、前記複数の色のインクの各々について、前記記録媒体に対する該インクの被覆率が最大となるように吐出させた場合の、鏡面光沢度と写像性の和、重み付け和、又は重み付け平均であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の画像記録方法。
11. 前記光沢性とは、前記複数の色のインクの各々の、屈折率、又は前記記録媒体に対する該インクの被覆率が最大となるように吐出させた場合の、インク層の表面の平滑度の少なくとも１つであることを特徴とする請求項７または８に記載の画像記録方法。
12. 前記走査回数は、前記記録ヘッドにより定まる幅の走査領域を複数回の走査で記録するための各走査の吐出データを、各々のインクに対応して定められたマスクを用いた信号の処理により少なくなるようにすることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の画像記録方法。

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