(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローからなる４色のインクが用いられる４色プリンタにおける階調再現方法であって、
前記ブラックのインクによる単色黒をｎレベルの階調数に制御するステップと、
前記シアン、マゼンタ、およびイエローのインクによる三色混合黒をｍレベルの階調数に制御するステップと、
モノクロ画像のプリントであることを指定または検知するステップと、
前記指定または検知に基づき、前記単色黒および前記三色混合黒を最大ｎ＋ｍ−１の階調レベルごとに割当ててプリントするステップとを備える、階調再現方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、階調再現方法に関するものであり、特に、４色プリンタによりモノクロ画像をプリントする際の階調再現方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来の４色プリンタによりモノクロ画像をプリントする際には、ブラックのインクのみを使用していた。
【０００３】
この場合、ブラックのインクによる単色黒の階調数がｎであれば、得られる画像の階調数も当然ｎであった。
【０００４】
この発明の目的は、４色プリンタによりモノクロ画像をプリントする際に、階調数を増加させることにより高画質を得ることができる、階調再現方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明による階調再現方法は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローからなる４色のインクが用いられる４色プリンタにおける階調再現方法であって、ブラックのインクによる単色黒をｎレベルの階調数に制御するステップと、シアン、マゼンタ、およびイエローのインクによる三色混合黒をｍレベルの階調数に制御するステップと、モノクロ画像のプリントであることを指定または検知するステップと、指定または検知に基づき、単色黒および三色混合黒を最大ｎ＋ｍ−１の階調レベルごとに割当ててプリントするステップとを備えている。
【０００６】
この発明によれば、４色プリンタにおいて、ブラックのインクによる単色黒をｎレベルの階調数に制御するステップと、シアン、マゼンタ、およびイエローのインクによる三色混合黒をｍレベルの階調数に制御するステップとを備えている。
【０００７】
単色黒および三色混合黒に対して、たとえば同一の駆動波形や同一のインク量に制御するといった同一の階調制御を行なった場合、カバーリングパワーや物性の相違によって、異なった濃度の黒が得られる。
【０００８】
この発明によれば、単色黒および三色混合黒を最大ｎ＋ｍ−１の階調レベルごとに割当ててプリントするステップを備えている。
【０００９】
すなわち、この発明によれば、ｎ階調の単色黒とｍ階調の三色混合黒の両方によってモノクロ画像を印刷する。そのため、階調数を最大ｎ＋ｍ−１まで増加させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の方法が適用されるインクジェットヘッド３を用いたインクジェット記録装置１の概略構成を示す斜視図である。
【００１１】
図１を参照して、インクジェット記録装置１は、用紙やプラスチック薄板などの記録媒体である記録シート２と、インクジェット方式のプリンタヘッドであるインクジェットヘッド３と、インクジェットヘッド３を保持するキャリッジ４と、キャリッジ４を記録シート２の記録面に平行に往復移動させるための揺動軸５、６と、キャリッジ４を揺動軸５、６に沿って往復駆動させる駆動モータ７と、駆動モータ７の回転をキャリッジの往復運動に変えるためのタイミングベルト９、アイドルプーリ８とを含んでいる。
【００１２】
また、インクジェット記録装置１は、記録シート２を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねるプラテン１０と、プラテン１０との間の記録シート２の押さえ浮きを防止する紙押さえ板１１と、記録シート２を排出するための排出ローラ１２、拍車ローラ１３と、インクジェットヘッド３のインク吐出不良を良好な状態に回復させる回復系１４と、記録シート２を手動で搬送するための紙送りノブ１５とを含んでいる。
【００１３】
記録シート２は、手差しあるいはカットシートフィーダ等の給紙装置によって、インクジェットヘッド３とプラテン１０とが対向する記録部へ送りこまれる。この際、図示しない紙送りローラの回転量が制御され、記録部への搬送が制御される。
【００１４】
インクジェットヘッド３には、ＰＺＴが用いられている。ＰＺＴには電圧が印加され、歪が生じる。この歪は、インクで満たされたチャンネルの容積を変化させる。この容積の変化により、チャンネルに設けられたノズルからインクが吐出され、記録シート２への記録が行なわれる。
【００１５】
キャリッジ４は、駆動モータ７、アイドルプーリ８、タイミングベルト９により、記録シート２を横切る方向である記録シート２の桁方向に主走査し、キャリッジ用に取付られたプリンタヘッド３は１ライン分の画像を記録する。１ラインの記録が終わるごとに、記録シート２は縦方向に送られ副走査され、次のラインが記録される。
【００１６】
図２〜図４は、インクジェットヘッド３の構成を説明するための図である。図２はインクジェットヘッド３の一部を示す平面図であり、図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図であり、図４は図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００１７】
インクジェットヘッド３は、大径ヘッド部３０１と小径ヘッド部３０２とからなる。これら大径ヘッド部３０１と小径ヘッド部３０２とは、ノズルプレート３０３、隔壁３０４、振動板３０５、基板３０６とを一体に重ねた構成となっている。
【００１８】
ノズルプレート３０６は、金属または合成樹脂などからなる。隔壁３０４との対向面は電鋳またはフォトリソグラフィ等により微細加工され、大径ヘッド部３０１と小径ヘッド部３０２とにはそれぞれインク２４を収容する複数のインクキャビティ３０８と、各インクキャビティ３０８をインク供給室３１０に連結するインクインレット３１１が形成されている。ここで、大径ヘッド部３０１のノズル３０９の径と小径ヘッド部３０２のノズル３０９の径とは同じ大きさである。
【００１９】
図３に示すように、大径ヘッド部３０１と小径ヘッド部３０２とのインクキャビティ３０８は、大径ヘッド部３０１と小径ヘッド部３０２とが対向する方向に向かって延びる長溝状にかつ平行に形成されている。また、インク供給室３１０とインクキャビティ３０８とは中央線３１２を挟んで対称に形成されており、図示しないインクタンクに接続されている。
【００２０】
隔壁３０４は導電材料からなる薄肉フィルムが使用されており、チャンネルプレート３０３と振動板３０５との間に固定されている。なお、隔壁３０４は所定の張力が加わった状態で固定される。
【００２１】
振動板３０５はＰＺＴ３１５を含んでおり、その上面と下面にはそれぞれ共通電極、個別電極として利用される導電性金属層が設けられている。また、振動板３０５はまず基板３０６に導電性接着材で固定され、その後ダイサー加工により縦方向溝３１８と横方向溝３１９とが形成され分断される。この分断によって、各インクキャビティ３０８に対応するＰＺＴ３１５と、隣接するＰＺＴ３１５の間に位置する仕切り壁３１６と、これらを囲む壁３１７とが分離される。
【００２２】
また、上記のダイサー加工によりＰＺＴ３１５の上下に設けられた導電性金属層もそれぞれ縦方向溝３１８と横方向溝３１９とにより分断され、隔壁３０４に対向する金属層が共通電極３１３、基板３０６に対向する金属層が個別電極３１４とされる。
【００２３】
基板３０６は、セラミック、金属または合成樹脂等からなる。振動板３０５との対向面には、大径ヘッド部３０１、小径ヘッド部３０２のＰＺＴ３１５に対応して導電リード部がスパッタリングまたは蒸着等の周知の技術により形成されている。このように形成された個別電極３１４は、対応する導電リード部に導電性接着剤を介して電気的に導通する。また、これら共通電極３１３と個別電極３１４とが対向する領域においては、各ＰＺＴ３１５は、それぞれ高温下で分極処理されて活性化されている。
【００２４】
以上のような構成のインクジェットヘッド３では、図示しないインクタンクからインク供給室３１０にインク３０７が供給される。インク供給室３１０のインク３０７は、インクインレット３１１を介して各インクキャビティ３０８に分配される。
【００２５】
ヘッドドライバから共通電極３１３と個別電極３１４との間に所定の電圧が印加されると、ＰＺＴ３１５は変形する。ＰＺＴ３１５の変形は隔壁３０４に伝えられ、これによりインクキャビティ３０８内のインク３０７が加圧され、ノズル３０９を介してインク滴が記録シート２に向かって飛翔する。
【００２６】
図５は、インクジェット記録装置１の制御部を説明するためのブロック図である。
【００２７】
図５を参照して、メインコントローラ１０１３は、画像データ信号を画像リーダ等のホストコンピュータ１０１４から受取り、１フレーム単位でバッファ用のフレームメモリ１０１５に格納する。記録作製時には、メインコントローラ１０１３がモータドライバＡを通じてキャリッジ送りモータ１０１６を駆動制御するとともに、モータドライバＢを通じて紙送りモータ１０１７を駆動制御する。また、メインコントローラ１０１３は、フレームメモリ１０１５から読出した画像データをもとに、ドライバコントローラ１０１８およびヘッドドライバ１０１９を介してインクジェット記録ヘッド１０１１の吐出信号を制御する。
【００２８】
図６は、インクジェット記録装置１の制御部における画像処理を説明するためのブロック図である。
【００２９】
図６を参照して、まず、画像ソース１１１０から、それぞれ赤、緑および青の色に対応する信号ｒ、ｇ、ｂが、色変換部１１２０に入力される。また、色変換部１１２０には、コントローラ１１６０より、モノクロ画像またはカラー画像のいずれをプリントするかが指定される。
【００３０】
色変換部１１２０において、入力されたｒ，ｇ、ｂの信号は、ｃ（シアン）、ｍ（マゼンタ）、ｙ（イエロー）、ｋ（ブラック）の各画像データに変換される。
【００３１】
色変換された各画像データのうち、ｃ、ｍ、ｙの各データは、階調補正部１１３０において階調補正される。
【００３２】
次に、階調補正されたｃ、ｍ、ｙの各画像データは、墨発生＋ＵＣＲ部１１４０において、グレー成分が分離され、ｃ、ｍ、ｙ、ｋの各画像データが出力される。
【００３３】
続いて、各画像データｃ、ｍ、ｙ、ｋは、ディザ処理部１１５０において所定の処理が施された後、ヘッド駆動部１２００に入力される。
【００３４】
一方、色変換部１１２０において色変換された画像データのうち、ｋのデータは、階調補正部１１７０において階調補正される。
【００３５】
次に、階調補正されたｋのデータは、ディザ処理部１１８０において所定の処理が施される。
【００３６】
続いて、ディザ処理が施されたｋのデータは、変換テーブル１１９０において、ｃ、ｍ、ｙ、ｋのデータに変換された後、ヘッド駆動部１２００に入力される。なお、ヘッド駆動部１２００において、ヘッドは、各色を８階調に階調制御することができる能力を有している。
【００３７】
表１に、変換テーブルを示す。
【００３８】
【表１】
0003744148.tif 000002
【００３９】
表１を参照して、それぞれの階調レベルにおいて、各ヘッドには、後述する図７に示す番号の波形が印加される。
【００４０】
図７は、圧電素子３１３に印加される電圧の波形を示す図である。なお、０Ｖの電圧が印加された場合を、番号０の波形とする。
【００４１】
図８〜図１１は、インクジェット記録装置１で印字されるドットパターンを用いた場合の、階調と濃度との関係を示す図である。
【００４２】
図８〜図１１において、グラフは、１階調ごとにプリントした画像の濃度を測定することによって得られたものである。使用メディアとしては、旭硝子光沢フィルムを用い、測定装置としては、Ｘ−Ｒｉｔｅ  ３１０ＴＲ型濃度計を用いた。また、測定は、幾何条件を「０／４５」とし、測定開口を「２φ」とし、分光条件を「Ｖｉｓｕａｌ」として行なった。
【００４３】
測定の際に用いたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のインクの組成を表２に示す。
【００４４】
【表２】
0003744148.tif 000003
【００４５】
図８は、Ｋ（ブラック）のインクを用いた場合の単色黒（Ｋ）の階調特性を示す図である。図８を参照して、この場合には、８階調が割当てられていることがわかる。
【００４６】
図９は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、およびＹ（イエロー）のインクを用いた場合の、三色混合黒（Ｃ＋Ｍ＋Ｙ）の階調特性を示す図である。図９を参照して、この場合にも、８階調が割当てられていることがわかる。
【００４７】
図１０は、図８に示す単色黒の階調特性と、図９に示す三色混合黒の階調特性とを、併せて示す図である。
【００４８】
図１０を参照して、単色黒の８階調と三色混合黒の８階調とは、階調ステップが０の場合を除いて、すべて濃度が異なっていることがわかる。したがって、このことを利用して、単色黒と三色混合黒とを合わせることにより、グラフの右端に示すように、０〜１４の１５階調を割当てることができる。
【００４９】
図１１は、単色黒と三色混合黒の両方を用いてモノクロ画像をプリントした場合の階調特性を示す図である。図１１を参照して、この場合には、１５階調が割当てられていることがわかる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、４色プリンタによりモノクロ画像を印刷する際に、ｎ階調の単色黒とｍ階調の三色混合黒との両方を利用することにより、階調数を最大ｎ＋ｍ−１まで増加させることができる。
【００５１】
その結果、階調豊かなモノクロ画像のプリントが可能となり、高画質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法が適用されるインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】インクジェットヘッドの一部を示す平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図５】インクジェット記録装置の制御部を説明するためのブロック図である。
【図６】インクジェット記録装置の制御部における画像処理を説明するためのブロック図である。
【図７】圧電素子に印加される電圧の波形を示す図である。
【図８】Ｋのインクを用いた場合の単色黒の階調特性を示す図である。
【図９】Ｃ、Ｍ、Ｙのインクを用いた場合の三色混合黒の階調特性を示す図である。
【図１０】図８に示す単色黒の階調特性と図９に示す三色混合黒の階調特性とを併せて示す図である。
【図１１】単色黒と三色混合黒の両方を用いてモノクロ画像をプリントした場合の階調特性を示す図である。
【符号の説明】
１  インクジェット記録装置
３  インクジェットヘッド
【図１】
0003744148.tif 000004
【図２】
0003744148.tif 000005
【図３】
0003744148.tif 000006
【図４】
0003744148.tif 000007
【図５】
0003744148.tif 000008
【図６】
0003744148.tif 000009
【図７】
0003744148.tif 000010
【図８】
0003744148.tif 000011
【図９】
0003744148.tif 000012
【図１０】
0003744148.tif 000013
【図１１】
0003744148.tif 000014