(57)【要約】【課題】各々異なる印刷媒体への印刷に適した複数種類の黒色インクを利用した印刷を行うにあたり、両インクを有効活用する。【解決手段】媒体にインクを付着して該媒体に着色する印刷方法であって、第１媒体に付着して所定の発色をする第１黒色インクと、前記第１媒体とは異なる第２媒体に付着して所定の発色をする第２黒色インクと、を用いて、前記第１媒体に着色する際に、黒色の階調値における所定範囲で前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを利用して印刷する印刷方法。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体にインクを付着して該媒体に着色する印刷装置であって、
第１媒体に付着して所定の発色をする第１黒色インクと、
前記第１媒体とは異なる第２媒体に付着して所定の発色をする第２黒色インクと、
を用いて、
前記第１媒体に着色する際に、黒色の階調値における所定範囲で前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを利用して印刷する印刷装置。
【請求項２】
前記第２黒色インクが前記第１媒体に付着された場合の前記第１媒体に対する浸透深さに比べて、前記第１黒色インクが前記第１媒体に付着された場合の前記第１媒体に対する浸透深さが浅い請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
同じ量の前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを前記第１媒体に付着させると、前記第２黒色インクに比べて前記第１黒色インクの着色濃度の方が濃い請求項１または請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記第１媒体への着色に前記第２黒色インクを用いる前記黒色の階調値における階調範囲は、前記第１媒体への着色に前記第１黒色インクを用いる黒色の階調値における階調範囲よりも、黒色の階調値における低い階調値側に分布する請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記第１黒色インクは、カーボンブラックを３．０重量％超含み、
前記第２黒色インクは、カーボンブラックを３．０重量％以下含む請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記第１媒体に前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを付着させて着色するにあたり、前記第１黒色インクを先に付着させる請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項７】
印刷対象となる媒体を判断する媒体判断手段を更に備え、
前記媒体判断手段によって前記第１媒体と判断されると前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを使用して印刷を実行し、
前記媒体判断手段によって前記第２媒体と判断されると前記第１黒色インクを用いずに前記第２黒色インクを用いて印刷を実行する請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項８】
媒体にインクを付着して該媒体に着色する印刷方法であって、
第１媒体に付着して所定の発色をする第１黒色インクと、
前記第１媒体とは異なる第２媒体に付着して所定の発色をする第２黒色インクと、
を用いて、
前記第１媒体に着色する際に、黒色の階調値における所定範囲で前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを利用して印刷する印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置および印刷方法に関し、特に、媒体にインクを付着して該媒体に着色する印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタやレーザプリンタ等のカラープリンタでは、印刷用紙上にインクを付着させて、用紙上に画像形成する。用紙上に形成される画像の画質は、当然のことながらインクと用紙の組合せに依存し、インク色の組合せ（例えばＣＭＹＫ、ＣＭＹＫｌｃｌｍ等）、印刷用紙の種類（例えば光沢紙、フォトマット紙等）、各インクの組成、各インク粒子の物理的・化学的構造、等によって左右される。従って、所定の印刷用紙に付着した際に良好な発色が実現できるインクの開発や、所定のインクが付着した際に良好な発色が実現できる印刷用紙の開発等が行われている。
【０００３】
より具体的には、複数種類の黒インクを搭載して印刷媒体に合わせて適宜切換えて使用可能な印刷技術（例えば特許文献１等）や、普通紙に高画質印刷可能なブラックインクについての提案（例えば特許文献２等）、光沢紙に高画質印刷可能なブラックインクについての提案（例えば特許文献３等）等が行われている。また印刷用紙に合わせて適切なインクでの印刷を可能とするために、黒色インクカートリッジと有彩色インクのカートリッジとをヘッド毎交換可能なカラープリンタについても提案されている（例えば特許文献４等）。
【特許文献１】特開２００４−２５５４５号公報
【特許文献２】特開２００４−１０６３２号公報
【特許文献３】特開２００６−２０６７０１号公報
【特許文献４】特開平９−３００６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
その他、黒色の印刷において高画質印刷を実現するために、複数濃度の黒色インク（例えば、Ｋ，ＬＫ，ＬＬＫ等）を用意し、所定階調の黒を印刷する際に、各濃度のインク組合せを適切に選択することにより、豊かなグラデーションを実現する技術も知られている。
【０００５】
但し、１種類の黒インクは１種類の印刷媒体に対する印刷にしか適さず、複数種類の印刷媒体の各々に適切な高画質印刷を行うためには、前述の特許文献４のようにインクカートリッジを交換したり、前述の特許文献１のように複数種類のインクを搭載して印刷媒体に合わせて切換えて使用したりすることになる。いずれの方法であっても、１種類の印刷媒体への印刷は、該印刷媒体への印刷に適したインクを用いて実行されることになる。従って、一方の印刷媒体への印刷時には他方の印刷媒体への印刷に適したインクは有効利用されていなかった。
【０００６】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、各々異なる印刷媒体への印刷に適した複数種類の墨色インクを利用した印刷を行うにあたり、両インクを有効活用可能な印刷装置および印刷方法の提供を目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の印刷装置では、媒体にインクを付着して該媒体に着色する印刷装置であって、第１媒体に付着して所定の発色をする第１黒色インクと、前記第１媒体とは異なる第２媒体に付着して所定の発色をする第２黒色インクと、を用いて、前記第１媒体に着色する際に、黒色の階調値における所定範囲で前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを利用して印刷する構成としてある。
【０００８】
黒色インクとは、いわゆる無彩色インクである。前記所定の発色とは、入力されるデータが例えば２５６階調である場合は、黒色インクを用いて０階調〜２５５階調までの発色を意味し、白点〜黒点までのグラデーションを再現可能であることを意味する。無論、異なる黒色インクであるので、グラデーションの詳細までは完全に一致せずともよいが、第１黒色インクを様々な量で前記第１媒体に付着させることにより、グレースケールの最小階調〜最大階調までを表現可能であり、同様に第２黒色インクを様々な量で前記第２媒体に付着させることにより、グレースケールの最小階調〜最大階調までを表現可能である。逆に言えば、前記第１媒体に前記第２黒インクを様々な量で付着させた場合にはグレースケールの最小階調〜最大階調までを表現できないことになる。前記第１媒体や前記第２媒体のような媒体としては、紙、樹脂、金属、複合物、布、セラミック等、様々な媒体が考えられる。すなわち前記条件を満たしつつ、インクを付着可能な媒体であれば、いかなる媒体であってもよい。
【０００９】
本発明の印刷装置によれば、各々異なる印刷媒体への印刷に適した黒色インクを併用した印刷を行うことにより、インクのランニングコストや粒状性の悪化を抑えられる。すなわち明るい階調を印刷する際には単位インク量あたりの発色が少ない黒インクを使用して粒状性の悪化を防止し、暗い階調を印刷する際には単位インク量あたりの発色が多い黒インクを使用してインクのランニングコストを抑える。
【００１０】
前記のように同一の媒体に付着された際に発色が異なるインクの特徴として、たとえば、前記第２黒色インクが前記第１媒体に付着された場合の前記第１媒体に対する浸透深さに比べて、前記第１黒色インクが前記第１媒体に付着された場合の前記第１媒体に対する浸透深さが浅いこと、同じ量の前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを前記第１媒体に付着させると、前記第２黒色インクに比べて前記第１黒色インクの着色濃度の方が濃いこと、等が挙げられる。すなわち、インクが媒体に付着した際の、媒体に対する浸透深さ、着色濃度等に起因してインクの発色に差異が生じる。
【００１１】
本発明の選択的な一側面として、前記第１媒体への着色に前記第２黒色インクを用いる前記黒色の階調値における階調範囲は、前記第１媒体への着色に前記第１黒色インクを用いる黒色の階調値における階調範囲よりも、黒色の階調値が高い階調値側に分布するように構成してもよい。すなわち、前記第１媒体に前記第２黒色インクを付着すると、前記第２媒体に前記第２黒色インクを付着した場合に比べて、発色が低下する場合は、前記第２黒色インクに前記第１黒色インクの淡色インクとしての役割を持たせる。よって粒状性を改善する効果も期待できる。
【００１２】
前記第１黒色インクと前記第２黒色インクのより具体的な本発明の選択的な一側面として、前記第１黒色インクは、カーボンブラックを３．０重量％超含み、前記第２黒色インクは、カーボンブラックを３．０重量％以下含む構成としてもよい。すなわち、カーボンブラック濃度が異なるインクである。
【００１３】
本発明の選択的な一側面として、前記第１媒体に前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを付着させて着色するにあたり、前記第１黒色インクを先に付着させるように構成してもよい。すなわち、本来、前記第１媒体への印刷に適した第１黒色インクを先に付着させることにより、第１黒色インクの発色を有効利用しつつ、第２黒色インクによる発色を前記第１黒色インクの補助的なものとする。このような着色順を採用することにより、他の着色順に比べて粒状性の悪化を防止できる。
【００１４】
本発明の選択的な一側面として、印刷対象となる媒体を判断する媒体判断手段を更に備え、前記媒体判断手段において前記第１媒体と判断されると前記第１黒色インクと前記第２黒色インクとを使用して印刷を実行し、前記媒体判断手段において前記第２媒体と判断されると前記第１黒色インクを用いずに前記第２黒色インクを用いて印刷を実行するように構成してもよい。印刷対象となる媒体を判断して、自動的に使用するインクを選択する。よって、前記第１媒体と前記第２媒体とに適した印刷が自動的に実行可能となる。
【００１５】
上述した印刷装置は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。また、本発明は前記印刷装置を備える印刷システム、上述した装置の構成に対応した工程を有する制御方法、上述した装置の構成に対応した機能をコンピュータに実現させるプログラム、該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、等としても実現可能である。これら印刷システム、印刷方法、印刷制御プログラム、該プログラムを記録した媒体、の発明も、前述した作用、効果を奏する。むろん、請求項２〜６に記載した構成も、前記システムや前記方法や前記プログラムや前記記録媒体に適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）印刷装置の構成：
（２）印刷処理：
（３）ハーフトーン処理：
（４）ＬＵＴ作成処理：
（５）粒状性の評価：
（６）変形例：
【００１７】
（１）印刷装置の構成： 
図１は、本発明の実施形態にかかる印刷装置の概略構成を示している。本印刷装置１００は、コンピュータ１０とプリンタ２０を備えている。コンピュータ１０は、各種の演算処理を実行するＣＰＵ１１を備えており、該ＣＰＵ１１がシステムバス１２を介してコンピュータ１０全体の制御を行う。システムバス１２には、データを一時的に記憶するＲＡＭ１３、各種のプログラムを記憶しておくＲＯＭ１４，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１５、各種インターフェース（Ｉ／Ｆ）１６等が接続されている。なお、本発明の印刷装置１００は、コンピュータ１０の機能がプリンタ２０に一体形成されたものであって構わない。
【００１８】
ＨＤＤ１５にはオペレーティングシステム（ＯＳ）、画像情報等を作成可能なアプリケーションプログラム（ＡＰＬ）等が格納されており、これらのソフトウェアの実行が指示されるとＣＰＵ１１の制御に従ってＲＡＭ１４等で構成されるワークエリアに転送・実行される。またＨＤＤ１５は、複数のＬＵＴを複数の印刷用紙に対応付けて記憶している。なお、ＨＤＤ１５以外に、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、不揮発性メモリ、等の記憶媒体を利用してもよい。また、なお、Ｉ／Ｆ１６を経由して通信ネットワークに接続すれば、通信ネットワーク上にある記憶装置から必要なデータやプログラムを取得して実行することも可能である。
【００１９】
周辺機器Ｉ／Ｆ１６ａには、デジタルカメラやカラースキャナ等が接続可能である。入力Ｉ／Ｆ１６ｂには、キーボードやマウスなどの操作入力機器が接続されている。ディスプレイＩ／Ｆ１６ｃには、ディスプレイ１７が接続されている。プリンタＩ／Ｆ１６ｄには、プリンタ２０が接続されている。
【００２０】
図２はプリンタ２０の構成を示すブロック図である。プリンタ２０は、制御部２１、操作部２２、コントロール回路２５ａ、インクカートリッジ２５ｂ、印刷ヘッドユニット２５ｃ、ＡＳＩＣ２６ａ、ヘッド駆動部２６ｂ、Ｉ／Ｆ２７ａ、キャリッジ機構２７ｂ、紙送り機構２７ｃ、を備えている。制御部２１はＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、を備えており、ＲＯＭ２１ｂに記録されたプログラムに従ってＣＰＵ２１ａがＲＡＭ２１ｃをワークエリアとしてプリンタ２０全体を制御する。これら各部２１，２２，２５ａ，２６ａ，２７ａはシステムバスを介して相互に通信可能に接続されている。
【００２１】
キャリッジ機構２７ｂにて主走査方向に往復動するキャリッジには、各インクカートリッジ２５ｂを装着したカートリッジホルダが設けられており、印刷ヘッドを備える印刷ヘッドユニット２５ｃが搭載されている。キャリッジの下部にある印刷ヘッドユニット２５ｃには、Ｃ・Ｍ・Ｙ・ＰＫ・ＭＫの各インクに対して、印刷ヘッド４４・４５・４６・４７・４８がそれぞれ形成されている。キャリッジの底部には図示しない導入管がインク毎に立設されており、キャリッジにインクカートリッジを装着すると、カートリッジ内の各インクは導入管を通じて、それぞれの印刷ヘッド４４〜４８に供給される。
【００２２】
ヘッド駆動部２６ｂは、ＡＳＩＣ２６ａから印刷データに対応する印加電圧データを入力されてピエゾ素子への印加電圧パターンを生成し、該素子を内蔵する印刷ヘッドに各色のインク滴をドット単位で吐出させる。各印刷ヘッドに供給されたインクは、インク通路上に設けられたピエゾ素子ＰＥに印可する電圧波形を制御することによって、吐出するインク滴の大きさを制御可能である。すなわち、本実施形態のプリンタ２０はバリアブルドットプリンタであり、大きさの異なる大・中・小の３種類のドットを、色毎に形成可能である。形成するドットの大きさを変えれば、ドット毎に多階調表現可能となるので、豊かな階調表現の画像を印刷できる。なお、ドットの大きさは３種類に限られるものではなく、必要に応じて更に多種類のドットを形成するものであっても構わない。
【００２３】
制御部２１は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２７ａに接続されたキャリッジ機構２７ｂや紙送り機構２７ｃは、印刷ヘッドユニット２５ｃを主走査させたり、適宜改ページ動作を行いながらシート状の印刷媒体を順次送り出して副走査を行ったりする。
【００２４】
本実施形態のプリンタ２０は、有彩色インクとして少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３種類を使用し、無彩色インクとしてフォトブラック（ＰＫ）、マットブラック（ＭＫ）の２種類を使用する。むろん、プリンタ２０には、ＣやＭやＰＫやＭＫの淡色、Ｙの濃色、レッド、バイオレット、無着色インク、等も使用する装置、ＣＭＹＫのいずれかを使用しない装置であってもよい。また印刷装置１００はインクジェットプリンタのみならず、各種インク昇華式プリンタ、トナーインクを使用するレーザプリンタ、等も採用可能である。なお、本実施形態においては、フォトブラック（ＰＫ）が第２黒色インクである場合に、マットブラック（ＭＫ）が第１黒色インクとなる
【００２５】
図３は、印刷ヘッド４４〜４８におけるインクジェットノズル配列を示す説明図である。同図に示すように、各色の印刷ヘッド４４〜４８は主走査方向に並べて配置され、印刷ヘッドの底面には１組のノズルアレイあたり複数個のノズルが、一定のノズルピッチで配列されている。プリンタ２０の制御回路２１は、キャリッジを搬送しながら、これらノズル位置の違いを考慮し適切なタイミングでそれぞれのピエゾ素子ＰＥを駆動してインク滴を吐出する。
【００２６】
図４は、印刷ヘッド４４〜４８におけるインクジェットノズル配列の他の例を示す説明図である。同図においては、各色の印刷ヘッドが、副走査方向に並べられている。この場合、上流側から下流側に向けて有彩色インク、ＰＫインク、ＭＫインクの順で配置すると、印刷用紙に対し、ＭＫインクが先に付着され、その上からＰＫインクや有彩色インクが付着される。その結果、例えば他の着色順に比べて粒状性が向上する。インクの上にインクを打つとドットの形がいびつになることはよく知られており、前記第１媒体に付着して発色性の良い第１黒色インクを先に打つことで第１黒色インクのドット形状をきれいな形（真円に近い形）にし、粒状性を向上させる。さらに、第１黒色インクが紙上にきれいに打たれることで第１黒色インクの発色効率が増し、ランニングコストを下げる効果も期待できる。なお、図３のように吐出ノズルが主走査方向に並んでいる場合は、インクノズルの並べ方は特に限定する必要は無い。
【００２７】
ここで、本発明にかかる無彩色インクについて説明する。本発明においては、２種類の黒色インクを利用しており、特定の印刷媒体に対する浸透特性（インクを媒体に付着させたとき、インク中着色成分の横方向への広がり特性や媒体の厚み方向へ浸透特性等）が異なっている。また、本発明にかかる第１黒色インクと第２黒色インクは、互いにカーボンブラック濃度が異なるインクであり、且つ、第１媒体に様々な量の第１黒色インクを付着させることにより所定範囲の濃度階調を表現可能なインクであり、第２媒体に様々な量の第２黒色インクを付着させることにより所定範囲の濃度階調を表現可能なインクである。すなわち各黒色インクは、各々カーボンブラック濃度と浸透特性を考慮して最適な印刷媒体に印刷されると所定範囲の濃度階調を表現可能であるが、第１黒色インクと第２黒色インクを同一の印刷媒体に付着させた場合には表現可能な濃度階調が異なる。このような黒色インクとして、本実施形態ではＰＫインクとＭＫインクを例に取り説明している。
【００２８】
本実施形態にかかるＰＫインクは、カーボンブラックを３．０重量％以下含み、好ましくは０．１〜３．０重量％、更に好ましくは１．０〜２．０重量％、特に好ましくは１．２〜１．８重量％である。また、本実施形態にかかるＰＫインクは、その１０００倍希釈水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が、４２〜６７、特に４８〜６０の範囲内にあることが好ましく、同ａ＊値が、−２．７５〜−２．４０の範囲内にあることが好ましく、同ｂ＊値が、９〜１４の範囲内にあることが好ましい。ＰＫインクは、印刷媒体として光沢紙のように塗工層を有するメディアに適用した際に、ＭＫインクに比べて特に耐擦過性に優れ、光沢に特に優れる点で好ましい。
【００２９】
一方、本実施形態にかかるＭＫインクは、カーボンブラックを３．０重量％超含み、好ましくは４．０〜９．０重量％、更に好ましくは５．０〜８．０重量％、特に好ましくは６．０〜７．０重量％である。また、本実施形態にかかるＭＫインクは、その１０００倍希釈水溶液のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が、０．１〜１６、特に２〜１０の範囲内にあることが好ましく、同ａ＊値が、１〜８の範囲内にあることが好ましく、同ｂ＊値が、１〜１８の範囲内にあることが好ましい。ＭＫインクは、記録媒体としてマット紙や普通紙に適用した際に、インクが付着しやすく、画像の発色性に特に優れる点で好ましい。
【００３０】
図５はＰＫインクとＭＫインクをマット紙（もしくは普通紙）に付着させた状態の模式図である。本実施形態のＰＫインクは親水性であり、紙の繊維に比較的深く浸透してにじみやすく、インクが付着する層の空隙径が想定よりも大きい媒体に印刷するとにじみが激しくなり意図した発色が得られなくなる。これに対し、本実施形態のＭＫインクは、例えば紙の繊維に浸透しにくいインク（例えば、インク粒径が紙の繊維の空隙径よりも大きなインクや、サイズ剤に付着しにくい疎水性インク等）であり、表面に凹凸の残る印刷媒体であれば付着しやすく意図した発色を得やすい。ただしＭＫインクは、表面に凹凸の少ない例えば光沢層を有する印刷媒体に対しては付着力が弱く、光沢層を有する印刷媒体に印刷すると擦過等で剥離しやすい。このようなＰＫインクやＭＫインクの実施例としては、例えば特開２００４−１５５８２６号公報に開示されているＰＫインクやＭＫインクを採用可能である。
【００３１】
また、本実施形態のＭＫインクとしては、図６のように、例えばサイズ剤の添加によって疎水性が付与された印刷媒体に対して浸透しにくい特性を有することにより、印刷媒体に付着された場合に表面付近に止まるインクであってもよい。このようなＭＫインクは、顔料インク粒子のまわりを大きな疎水性ブロックで被い、該疎水性ブロックの外側先端に水溶液中に分散させるための小さめの親水性ブロックを設けることにより、インク液における自己分散性と印刷媒体付着時に印刷媒体表面付近でとどまる特性とが実現される。
【００３２】
図５，６に示したＭＫインクやＰＫインク、並びにコンポジットカラーのインクをマット紙（もしくは普通紙）へ印刷すると、図７のような浸透特性を示すことになる。すなわちＭＫインクは用紙表面付近に止まり、ＰＫインクや有彩色インクは、用紙に浸透してやや深いところに定着する。このとき、インクの付着順によっては、先に付着したＭＫインクが、後から付着するＰＫインクや有彩色インクの付着面積を狭めることになり、逆順で付着させた場合に比べて、ＭＫインクとＰＫインクや有彩色インクとの付着位置が重複しにくく、ＰＫインクや有彩色インクの発色効率が高まる。
【００３３】
本実施形態においては、各インクでの印刷に適した印刷媒体として光沢紙とマット紙と普通紙とを採用して説明している。
ここで言う普通紙は、塗工層やインク吸収層を持たず、被記録面の繊維が露出している印刷用紙である。
また、ここで言うマット紙は、クレーや炭酸カルシウム等の顔料を主体に、合成ラテックス（スチレン−ブタジエン系、アクリル系等）等のバインダで印刷用紙の繊維空隙構造を埋めて形成した塗工層を、表面に有している。この塗工層は、印刷用紙のセルロースに対し、親水基がセルロース側、疎水基が外側に配向するため、疎水性となる。
また、ここで言う光沢紙は、インク吸収層として高分子系コート層や多孔性微粒子コート層等を有しており、優れたインク吸収性を示す。インク吸収はコート層が充分に厚ければコート層内で完結し、滲み発生しない。例えば、多孔性微粒子系コート層としての多孔質シリカの空隙径は、紙の繊維によって形成される空隙径よりも狭いため、毛細管力が大きく、優れたインク吸収性を示すからである。なお、光沢紙のインク吸収層の下に前記マット紙と同様の塗工層が形成されていても構わない。
【００３４】
印刷しようとするカラー原稿は、コンピュータ１０に接続されたカラースキャナを用いて取込まれた画像や、コンピュータ１０上で各種のＡＰＬにより作成した画像等が使用される。これらの画像データは、コンピュータ１０内のＣＰＵ１１により、プリンタ２０が印刷可能な画像データに変換され、画像データ１５ａとしてプリンタ２０に出力される。プリンタ２０は、この画像データ１５ａに従って、印刷媒体上に各色のインクドットを形成し、その結果、印刷用紙上にカラー原稿に対応するカラー画像が印刷される。
【００３５】
以上のハードウェア構成を有するプリンタ２０は、キャリッジ機構２７ｂを駆動することによって、各色の印刷ヘッド４４ないし４７を印刷用紙Ｐに対して主走査方向に移動させ、また紙送り機構２７ｃを駆動することによって、印刷用紙Ｐを副走査方向に移動させる。制御回路２１の制御の下、キャリッジの主走査および副走査を繰り返しながら、適切なタイミングでノズルを駆動してインク滴を吐出することによって、プリンタ２０は印刷用紙上にカラー画像を印刷している。
【００３６】
（２）印刷処理：
図８は、前記構成における印刷処理を示すフローチャートである。ＰＲＴＤＲＶ２１は、図示しないアプリケーションプログラムから印刷指示が行われた画像について所定の処理を行って印刷を実行する。画像データ１５ａがＰＲＴＤＲＶ２１に受け渡されると印刷処理が開始され、ステップＳ１００においてＲＡＭ１２に格納された画像Ａの画像データ１５ａを取得する。本実施形態における画像データ１５ａは、ＲＧＢデータであり、各画素の色成分を２５６階調で表現したドットマトリクスデータである。なお、画像データ１５ａは、ＹＣｂＣｒ表色系やＣＭＹＫ表色系等で表現されたデータでもよいし、ＪＰＥＧ画像データのように所定のアルゴリズムで圧縮符号化された画像データであってもよい。
【００３７】
次に、ステップＳ１０５では、色変換の際に参照するＬＵＴ（Look Up Table）を選択する。本実施形態においては、印刷用紙の種類に基づいてＬＵＴを選択する。印刷用紙の種類は、ユーザもしくはアプリケーションプログラムによって指定され、アプリケーションプログラムが印刷指示を実行する際に画像データ１５ａと一緒にＰＲＴＤＲＶ２１に受け渡される。判断の結果、マット紙であればＬＵＴ１５ｂを選択し、光沢紙であればＬＵＴ１５ｃを選択する。無論、他の種類の印刷用紙に対して専用のＬＵＴを別途用意し、本ステップで判断分岐しても構わない。
【００３８】
ここで、ＬＵＴ１５ｂについて説明する。ＬＵＴ１５ｂは後述の粒状性評価処理を行って作成されたものである。従って、ＬＵＴ１５ｂは、無彩色データを表現する場合や有彩色の高濃度データを表現する場合に、ＣＭＹ等量で表現する黒（以下、コンポジットグレーと呼ぶ。）とＭＫとＰＫとの３種類の黒を使い分けるように対応関係が作成されている。使い分けは、各色の使用割合や各インクを使用する階調範囲を設定することにより行われており、ランニングコストの低減、粒状性の低下、色ムラの低減等の観点に基づいてチューニングされている。このチューニングの仕方については後述する。一方、ＬＵＴ１５ｃは、無彩色を表現する場合や有彩色の高濃度色を表現する場合に、コンポジットグレーとＰＫとを使い分けるように対応関係が作成されている。すなわちＰＫインクを利用して光沢紙に好適な印刷が可能に構成されている。
【００３９】
ステップＳ１１０に進むと、色変換モジュール２１ｂが起動され、選択されたＬＵＴ１５をＨＤＤ１５から読み出して参照し、ＲＧＢで表現された画像データ１５ａをＣＭＹＰＫＭＫデータに変換する。ＬＵＴは、ＲＧＢ値とＣＭＹＰＫＭＫの各インク量データとの対応関係を規定したテーブルである。なお、ＬＵＴを参照して実行される色変換においてテーブルに規定されていない色については、補間演算により算出される。補間演算の手法としては公知の種々の技術が適用可能である。
【００４０】
色変換処理が終了すると、ステップＳ１２０において当該色変換後のドットマトリクスデータに対してハーフトーン処理を施し、ステップＳ１３０においてラスタライズ処理を行い印刷データを生成する。そして、ステップＳ１４０においてプリンタＩ／Ｆ１６ｄを介して当該生成した印刷データを出力し、本フローを終了する。
【００４１】
（３）ハーフトーン処理：
図９は、前記ステップＳ１２０のハーフトーン処理において、前記ＬＵＴ１５ｂに基づいて発生されたＰＫインク量やＭＫインク量について、前記大・中・小ドットのいずれを発生させるか示す表である。すなわちＰＫインクやＭＫインクの階調データが入力されると、図９の対応関係に従って、階調値に応じた割合で大・中・小ドットにインク量を割り当てる。
【００４２】
図９の第１のバリエーションにおいては、ＰＫインクを全て小さいインク滴サイズに割り当て、ＭＫインクはインク使用量に応じた割合で小中大のインク滴サイズに割り当てる。この第１のバリエーションであれば、主に低階調（明るい階調）〜中階調で発生するＰＫインクの粒状性の悪化を防止可能である。
また、図９の第２のバリエーションでは、ＰＫインクは、インク使用量に応じた割合で、小中大のインク滴サイズに割り当てられ、ＭＫインクは、全て大きいインク滴サイズに割り当てられる。このバリエーションであればＰＫインクやＭＫインクによる印刷ムラを防止可能となる。ここで言う印刷ムラとは、印刷媒体に歪みが発生して変形してインク的の着弾位置ずれた場合に、印刷媒体に付着するドット間隔が変動して発生するムラのことである。このような印刷媒体のゆがみの一例としては、インク濡れによる印刷用紙の変形等が挙げられる。すなわち、大き目のインク滴で印刷するため、ドット間隔の変動に強い印刷が可能になる。
また、図９の第３のバリエーションでは、ＰＫインクもＭＫインクも小中大ドットを順に発生させて印刷を行う。このバリエーションであれば、第１のバリエーションほどではないが粒状性の悪化を防止しつつ、第２のバリエーションほどではないが印刷ムラの発生も防止できる。
なお、前記各バリエーションにおいて、大中小全てのサイズにインク量を割り当てる場合は、公知のハーフトーン処理における割り当て方を適宜採用可能である。
【００４３】
（４）ＬＵＴ作成処理：
図１０はＬＵＴ１５ｂの作成処理の流れを示している。この処理においては、多くの演算を必要とするので、コンピュータを使用して実行するのが望ましい。本実施形態のＬＵＴは、各色２５６階調のＲＧＢ値と、各色２５６階調のＣＭＹＰＫＭＫ値とを対応させた情報テーブルであり、補間演算を前提として、例えば１７３個の格子点に対応したデータを備えているものとする。無論、階調数や格子点数は任意である。なお、格子点はＲＧＢ色空間において全空間を網羅するようにＲＧＢデータを規定している。前記ＬＵＴ１５ｂは、グレー軸上の色や、所定濃度以上の有彩色のうちコンポジットグレーに相当する成分を、コンポジットグレーとＰＫとＭＫとに分版するように作成されている。
【００４４】
図１１は、図１２の破線に沿ってＣＭＹＰＫＭＫ色データのインク発生量をプロットしたグラフである。なお、図１２の破線は、Ｌａｂ色空間におけるＣＭＹＰＫＭＫのガマットをＹピュアカラーを通る所定色相で切断し、ガマット外殻に沿って白点から黒点に至る線である。図１１において、白点からＹピュアカラーまでは、略一定の変化量でＹインクの使用量が増加し、ＹピュアカラーにおいてＹインクの使用量が１００％に到達する。
【００４５】
続いて、ピュアカラーから濃度が上昇するにつれて、コンポジットカラーのＹ以外の色であるＣＭのインク量を増加していく。さらに濃度が上昇して濃度がＧ１に達すると、ＣＭの量が最大になって減少し始め、ＰＫインクの使用量を増加し始める。そして、濃度Ｇ２においてＣＭインクの使用量が０％になり、ＰＫインクの使用量がほぼ最大になる。さらに濃度が上昇すると今度はＰＫインクの使用量が減少し始め、ＭＫインクの使用量が増加し始める。その後、濃度の上昇とともにＰＫインクは減少していき、濃度Ｇ３に達するとＰＫインクの使用量が０％になる。なお、黒点においては、ＭＫインクの使用量が１００％になる。
【００４６】
なお、図１１は、破線に沿ったイエローの濃度上昇について示してあるが、イエローに限らず他の色相についても同様のことが言えるし、グレー軸上の階調値についても同様のことが言える。グレー軸上の階調値の場合は、図１１のＹピュアカラーが白点に相当し、図１１においてＣＭの増加で表現された濃度上昇は、コンポジットカラーを構成するＣＭＹ各色インクの上昇に相当する。
【００４７】
以上の指針に基づいて作成されたＬＵＴを使用して画像データを色変換し、色変換した画像データに基づく画像をプリンタに印刷させると、黒色を利用したマット紙に対する印刷のうち、低濃度領域においては有彩色インクで表現する黒色が利用され、中濃度領域においてはＰＫインクで表現する黒色が利用され、高濃度領域においてはＭＫインクで表現する黒色が利用されることになる。すなわち、従来のように有彩色インクと１種類の無彩色インクを利用して表現していた印刷結果と比べて、中濃度領域における粒状性が改善することになる。
【００４８】
さらに、本実施形態にかかるＰＫインクとＭＫインクのように光源依存性の異なる黒インクを併用すること、黒インクよりもコンポジットカラーインクを少なくしたこと、の２点によって、光源依存性（カラーインコンスタンシー）も改善される。後者の改善の理由について言えば、インク色材の特性上、カラーインクよりも黒インクの方が光源依存性が少ないためである。図１３は前記ＬＵＴ１５ｂに基づいて、Ｌ＊＝５０のグレー付近の色をマット紙に印刷し、該印刷結果を測定した分光反射率を示すグラフである。同図には比較の為に、同じ色をＣＭＹＭＫに分版してマット紙に印刷し、該印刷結果の分光反射率を測定した結果を示してある。後者ではｎ＝５００〜５５０付近で大きく分光反射率が上下しているのに対し、ＬＵＴ１５ｂに基づく印刷結果では、全波長域に亘ってほぼ一定の分光反射率を示しており、光源依存性が大きく改善していることがわかる。
【００４９】
まず、ステップＳ２００においては、規定されたＲＧＢデータを機器独立色空間であるＬａｂ空間の座標値に変換する。本実施形態においては画像データ１５ａにおいてＲＧＢ各色が２５６階調で表現されており、各色２５６階調で全ての組合せを考慮すればディスプレイ色域が確定する。例えば、ｓＲＧＢ規格に準拠した画像データは公知の変換式や所定のプロファイルを参照することによりＬａｂ空間の座標値に変換することができる。むろん、測色機等を用いた測色結果からＬａｂ座標を取得してもよい。
【００５０】
続いてステップＳ２１０では、プリンタ２０のＣＭＹＰＫＭＫ階調データの各色の各階調で全ての組合せをＬａｂ値に変換する。この変換は、ＣＭＹＰＫＭＫ各色の各階調の組合せに基づいて印刷した色パッチを測色機で測色したり、あるいはプリンタ２０のプロファイルを参照することによってＬａｂ値を確定したりすることができる。
【００５１】
ステップＳ２２０においては、ＲＧＢの代表色に該当する色のＬａｂ座標値を、ＣＭＹインクのＬａｂ座標値と対応付ける。よって、ＲＧＢ値とＣＭＹＰＫＭＫ各インクの出力階調との対応関係を得ることができる。以上の変換によりｓＲＧＢデータとＣＭＹＫデータとの対応関係が規定されたことになるので、ステップＳ２３０において前記色変換時の補間演算に必要な代表点を抽出してＬＵＴ１５ｂやＬＵＴ１５ｃを作成する。
【００５２】
以上のようにして作成されたＬＵＴ１５ｂを用いて印刷したときの各インクの使用量を図１４に模式的に示した。なお、図１４との比較のために図１５を示し、図１５にはＣＭＹＭＫに分版するＬＵＴを用いて印刷する際のインク使用量を模式的に示してある。図１４と図１５とを比較すると、コンポジットカラーで印刷する階調値範囲を狭めたことにより、トータルインク量が低下していることが分かる。すなわち、ＬＵＴ１５ｂを用いて印刷すると、ランニングコストが低下する。
【００５３】
（５）粒状性の評価
前記図１４と図１５には、印刷結果の粒状性の評価結果について模式的なグラフも記載してある。なお、図１４に示した例は、前記ハーフトーン処理についてはバリエーションＣで行ったものである。図１５では図１４に比べて低い階調値からＭＫインクで印刷されており、ＭＫインクの発生とともに粒状度が大きく悪化しているのが分かる。これに対し、図１４のように中間的な階調値をＰＫインクで印刷し、その後コンポジットカラーのインク量と入れ替わりにＭＫインクで印刷するようにすると、ＰＫインクの発生するタイミングで粒状度がやや悪化するが、図１５ほどではない。そしてＭＫインクが発生しても、粒状度はほとんど悪化せずに済んでいる。
【００５４】
粒状性の評価は、人が視認して行ってもよいが、物理特性に基づいて定量的に評価する方が好ましい。定量的な粒状性の評価は、画像の明度分布や濃度分布における周波数成分を取得し、特定の周波数成分の量を利用して評価できる。ここでいう特定の周波数成分とは、粒状ノイズに対応するノイズ成分であり、画像の物理特性をフーリエ変換して空間周波数で現されるスペクトルに変換する取得できる。このような定量的な粒状性の評価法としては、例えば、ウィナースペクトルを用いる方法が知られている。
【００５５】
ウィナースペクトルを用いて粒状性を評価するには、まず、複数の階調値を選択して、選択された階調値についてパッチ印刷を行う。印刷された各パッチはスキャナ等によって電子データとして取込まれる。この取込まれた電子データは、ＲＧＢの各階調値で表現された画像データであってもよいし、グレースケールに変換されていても構わない。なおＲＧＢで表現されている場合は、公知の変換式で明度データに変換することになる。
【００５６】
次に、前記明度データに対して２次元フーリエ変換を行い、前記明度データについての空間周波数とそのスペクトル強度を算出する。そして、算出したスペクトル強度を二乗することによりパッチの明度についてのウィナースペクトルＷＳ（ｆx，ｆy）を算出する。なお、ｆxはｘ方向の空間周波数を示し、ｆyはｙ方向の空間周波数を示している。そしてウィナースペクトルＷＳ（ｆx，ｆy）に対して視覚感度関数ＶＴＦ（ｆx，ｆy）を二乗したもの乗算することにより、ウィナースペクトルＷＳ（ｆx，ｆy）のスペクトル強度に視覚感度特性に応じた重み付けを行う。視覚感度関数ＶＴＦ（ｆx，ｆy）として、例えば下記式（１）のような関数を適用することができる。なお、下記式（１）においてｌ（ｍｍ）はテスト画像と観測者との距離を示している。
【数１】
2010036479.tif 000003
下記式（２）は、ＶＴＦ重み付け部１１ａ３が視覚感度関数ＶＴＦ（ｆx，ｆy）をウィナースペクトルＷＳ（ｆx，ｆy）に乗算するときの計算式である。
【数２】
2010036479.tif 000004
【００５７】
以上の計算により、低周波領域のスペクトルを重視した重み付けを行うことができ、人間の視覚感度特性に適合した補正スペクトルＡＳ（ｆx，ｆy）を得ることができる。なお、視覚感度関数ＶＴＦ（ｆx，ｆy）はＨＤＤ１２等に記憶されており、適宜読み出して使用する。このように算出された粒状性を示すＡＳ（ｆx，ｆy）について下記（３）式のように、全空間周波数について積分することにより各カラーパッチにおける粒状性を定量的に評価する粒状性評価指数ＧＩが算出される。この粒状性評価指数ＧＩが小さいものほど粒状性が低いことになる。
【数３】
2010036479.tif 000005
【００５８】
前述したＬＵＴ１５ｂは、複数の階調値において、ＣＭＹＰＫＭＫ各色インクの組合せに対する粒状性評価指数が最小化するように作成してある。すなわち各階調において、ＣＭＹＰＫＭＫインク量セットを複数用意し、各インク量セットに対して前記粒状性評価指数を算出する。その結果最も粒状性の良好な評価指数を得たインク量セットを、該当する階調値におけるインク量セットに採用するのである。このように粒状性を評価する階調は、所定階調置きに実行すればよく、評価対象となる階調間については補間演算で算出する。
【００５９】
（６）変形例：
ところで前記ＬＵＴ１５ｂ作成時の分版の仕方は、分光プリンティングモデルを利用して決定しても構わない。分光プリンティングモデルを用いたＬＵＴ作成方法については、例えば、特願２００６−１６５０４３（以下、先行文献Ａと記載する。）、に記載されているプロファイルを作成するシステムが利用できる。なお、本発明に前記分光プリンティングモデルを利用するには、先行文献Ａに記載の分光プリンティングモデルに対して以下の変更を加えることになる。
【００６０】
まず、先行文献Ａにおいては、ＣＭＹやＣＭＹＫｌｃｌｍを例にとって説明を行っているが、これをＣＭＹＰＫＭＫに変更する必要がある。例えば、先行文献Ａの段落００６７〜００８１に記載の分光反射率Ｒｓｍｐ（λ）を算出する際にＣＭＹＰＫＭＫでＲｓｍｐ（λ）を算出することになる。無論、その際、ＣＭＹＰＫＭＫ各色の一次色のカラーパッチをマット紙上に印刷し、各カラーパッチとマット紙の下地色との分光反射率分布を取得しておく必要がある。また、粒状性の評価を行う場合は、先行文献Ａの段落００８２〜０１２１に記載の粒状性プロファイルについても、ＣＭＹＰＫＭＫ空間において粒状性評価用インク量データを準備することになる。
【００６１】
以上のように変更されたシステムにおいて、各指数（ＣＩＩ、ＭＩ、ＧＩ、Ｔｉｎｋ等）の重要度に応じて重み付けしつつ評価指数を作成し、該評価指数を最小化するインク量組合せを探索する。そして良好な評価指数を有するサンプルインク量データを選択し、該サンプルインク量データと、該サンプルインク量データを用いて印刷されるカラーパッチの測色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）とを用いてプロファイルを作成し、前記ステップＳ２１０の処理を行う。
【００６２】
なお、前述の指数として、ＰＫインクとＭＫインクのいずれで印刷されても構わない場合に、ＭＫインクの量が多いほど評価が良好になるような指数を組合せてもよい。ＭＫインクの方が濃度が高く、発色がよいためである。このような指数としては、ＰＫのインク量をＩｎｋＰＫとし、ＭＫのインク量をＩｎｋＭＫとすると、例えば、ＩｎｋＰＫ／ＩｎｋＭＫ、なる指数に重み付けして前記評価指数に組み込む。すると、他の指数との兼ね合いではあるが、ＭＫインクの使用量を高いサンプルインク量データが選択される傾向になり、トータルインク量を低下させ、ランニングコスト向上に寄与する。
【００６３】
また、前記ハーフトーン処理でＭＫインクを小中大ドットに割り当てるのであれば、ＭＫインクドットが粒状性の悪化に影響しにくいと考えられることから、前記分版においてＭＫインクを発生開始させるとＰＫインクへの分版を停止しても構わない。無論、前記評価指数におけるＩｎｋＰＫ／ＩｎｋＭＫ、なる指数への重み付けを大きくすれば、同様の分版が実現される。
【００６４】
なお、本発明は上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組合せを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組合せを変更したりした構成、等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態にかかる印刷装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】インクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。
【図３】印刷ヘッドにおけるインクジェットノズル配列を示す説明図である
【図４】インクジェットノズル配列の他の例を示す説明図である。
【図５】ＰＫインクとＭＫインクをマット紙（もしくは普通紙）に付着させた状態の模式図である。
【図６】ＭＫインクの一例である。
【図７】インク付着順の一例である。
【図８】印刷処理を示すフローチャートである。
【図９】ハーフトーン処理において各色に発生させるドットサイズを示す表である。
【図１０】ＬＵＴ１５ｂの作成処理の流れを示している。
【図１１】各色データのインク発生量を説明するグラフである。
【図１２】図１０の横軸を説明する図である。
【図１３】Ｌ＊＝５０のグレー付近の色をマット紙に印刷した分光反射率を示すグラフである。
【図１４】ＬＵＴ１５ｂを用いて印刷した印刷結果の粒状性を示すグラフである。
【図１５】ＣＭＹＭＫに分版するＬＵＴを用いて印刷した印刷結果の粒状性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１０…コンピュータ、１１…ＣＰＵ、１２…システムバス、１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…ハードディスクドライブ、１５ａ…画像データ、１６…Ｉ／Ｆ、１６ａ…周辺機器Ｉ／Ｆ、１６ｂ…入力Ｉ／Ｆ、１６ｃ…ディスプレイＩ／Ｆ、１６ｄ…プリンタＩ／Ｆ、１７…ディスプレイ、２０…プリンタ、２１…制御部、２１ａ…ＣＰＵ、２１ｂ…ＲＯＭ、２１ｃ…ＲＡＭ、２２…操作部、２５ａ…コントロール回路、２５ｂ…インクカートリッジ、２５ｃ…印刷ヘッドユニット、２６ａ…ＡＳＩＣ、２６ｂ…ヘッド駆動部、２７ａ…Ｉ／Ｆ、２７ｂ…キャリッジ機構、２７ｃ…紙送り機構、４４〜４８…印刷ヘッド、１００…印刷装置
【図１】
2010036479.tif 000006
【図２】
2010036479.tif 000007
【図３】
2010036479.tif 000008
【図４】
2010036479.tif 000009
【図５】
2010036479.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010036479.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
2010036479.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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