专利名称：图像处理方法和图像处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理要利用颜料墨打印的数据的图像处理方法和图像处理装置。
背景技术：
诸如打印机、复印机和传真装置的一些打印装置被配置用于基于图像信息在诸如纸或薄塑料板的打印介质上打印由点图案形成的图像。这些打印装置按打印方法被分类为喷墨型、导线点型、热型和激光束型等。在这些打印装置中，喷墨型(喷墨打印装置)通过将来自打印头的孔口的墨(打印液体)的液滴排出到打印介质上进行打印。喷墨打印装置可通过从打印头排出墨来执行非接触打印，并且可在各种打印介质上稳定地打印图像。喷墨打印装置已作为可满足对于快速打印、高分辨率、高图像质量和低噪声等的需求的打印装置受到关注。对于墨，使用颜料墨和染料墨。特别地，颜料墨在耐候性上优于染料墨，并且甚至最近也被用于喷墨打印装置。耐候性包含耐光性、耐臭氧性和耐水性。作为特征，在因光或臭氧分解时，颜料粒子几乎不损失发色。由于即使在长期暴露于光或臭氧时也没有褪色，因此颜料墨在被用于要长期显示的户外广告或展览或要长期保存的喷墨照片时表现出优异的性能。颜料粒子是不溶于水的，并且在耐水性上优于染料墨。颜料墨被广泛用于一般的打印材料。关于喷墨打印装置中的照相图像质量，在暗部没有丰富的色域(gamut)的情况下不能获得优良的表现。增加墨排出量可实现高的黑色OD(光学浓度)，但是在暗区域没有丰富的饱和度。与此相对，增加墨浓度可获得令人满意的饱和度，但损害了排出特性的可靠性。由此，不能同时改善黑色OD和暗区域中的色域。一般地，颜料墨具有当对于光泽纸使用单色的颜料墨时颜料残留于表面上的性能。当光泽纸被颜料覆盖时，颜料自身的光泽变为主导性的，并且强化了光的反射。这里， 关注颜料黑色(Bk)墨的光泽度(光反射量)趋于高的事实。对于较弱的光反射，他墨的 OD 一般变得较高，因此，Bk墨的较高的光泽度导致较低的黑色0D。为了改善黑色0D，降低 Bk墨的光泽度并抑制光的反射是十分重要的。在日本专利特开No. 2002-307755和No. 2005-052984中，通过使用不包含颜料的透明墨等控制光泽度。在日本专利特开No. 2002-307755中，通过在不打印有色墨的区域中打印透明墨，减小了打印有色墨的区域和不打印有色墨的区域之间的光泽度的不均勻性。 在日本专利特开No. 2005-052984中，在有色墨的量小的区域中打印大量的透明墨。有色墨的量小的区域在光泽度上比有色墨的量大的区域低。出于这种原因，在有色墨的量小的区域中打印大量的透明墨，从而增加光泽度并降低单一图像内的光泽度的不均勻性。但是，在这些专利文献中，在诸如他墨的有色墨的排出量大的区域中，施加少量的透明墨或者不施加透明墨。由此，不能在他墨排出量大的最暗部周围降低光泽度
发明内容
本发明的一个方面是要消除常规技术的上述问题。本发明提供了如下这样的喷墨打印装置，该喷墨打印装置在含有颜料色材的非彩色墨上重叠透明墨，由此降低施加含有颜料色材的非彩色墨的区域中的光泽度，并且改善黑色OD和暗区域中的色域。本发明在其第一方面中提供一种处理用于使用打印头打印图像的数据的图像处理方法，所述打印头用于排出包括包含碳黑作为色材的墨的有色墨和不包含色材的透明墨，该方法包括转换步骤，用于将输入的图像数据转换成与所述有色墨和所述透明墨中的每一种对应的墨数据，其中，所述墨数据表示所述有色墨和所述透明墨中的每一种的使用量，其中，所述图像数据包含第一图像数据和第二图像数据，所述第一图像数据用于在所述转换步骤中获得用于使用包含碳黑的墨的第一墨数据，所述第二图像数据用于在所述转换步骤中获得用于不使用包含碳黑的墨的第二墨数据，并且，作为所述转换步骤的转换的结果，基于所述第一墨数据的所述透明墨的使用量变得大于等于基于所述第二墨数据的所述透明墨的使用量。本发明的第二方面提供一种处理用于使用打印头打印图像的数据的图像处理装置，所述打印头用于排出包括包含碳黑作为色材的墨的有色墨和不包含色材的透明墨，该图像处理装置包括转换部件，配置用于将输入的图像数据转换成与所述有色墨和所述透明墨中的每一种对应的墨数据，其中，所述墨数据表示所述有色墨和所述透明墨中的每一种的使用量，其中，所述图像数据包含第一图像数据和第二图像数据，所述第一图像数据用于通过所述转换部件获得用于使用所述包含碳黑的墨的第一墨数据，所述第二图像数据用于通过所述转换部件获得用于不使用所述包含碳黑的墨的第二墨数据，并且，作为所述转换部件的转换的结果，基于所述第一墨数据的所述透明墨的使用量变得大于等于基于所述第二墨数据的所述透明墨的使用量。本发明可在含有颜料色材的非彩色墨上重叠透明墨，由此降低施加含有颜料色材的非彩色墨的区域中的光泽度，并且改善黑色OD和暗区域中的色域。从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
图1是用于解释图像数据处理的序列的框图；图2是例示打印数据的结构的示图；图3是示出在点布局图案处理中被转换的与输入等级0 8对应的输出图案的示图；图4是示意性地示出打印头和打印图案的示图；图5是例示可应用的掩模图案的示图；图6是示出喷墨打印装置的外观的透视图；图7是示出喷墨打印装置的内部的透视图；图8是示出喷墨打印装置的控制布置的框图；图9A 9D是用于解释光泽度和雾影(haze)的示图；图IOA IOC是示出依赖于有色墨和透明墨的重叠的差异的打印表面的状态的差异的示图；图IlA IlC是示出光泽度和黑色OD的变化的曲线图12A 12B是用于解释White-Col-Bk线上的透明墨的使用的例子的示图；图13A 13D是用于解释在像素中打印多个墨滴的情况的示图；图14A 14B是用于例示通过六遍(pass)完成打印的掩模的示图；图15A和图15B是用于例示实施例中的头布置的示图；图16A和图16B是用于解释使用无碳黑的有色墨的情况的曲线图；以及图17是示出墨成分的表。
具体实施例方式以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。应当理解，以下的实施例不是要限制本发明的权利要求，并且，关于用于解决根据本发明的问题的手段，根据以下的实施例描述的各方面的所有组合并不都是必需的。注意，相同的附图标记表示相同的部分，并且， 它们的描述将被省略。首先，将解释在根据本发明的实施例中使用的装置的布置、墨成分构成和图像处理。[1.基本布置][1. 1打印系统的概要]图1是用于解释该实施例中的打印系统中的图像数据处理的序列的框图。打印系统J0011包括诸如PC的主机装置J0012和打印装置J0013。主机装置J0012生成表示要被打印的图像的图像数据，并且设定用于数据生成的UI (用户界面)。打印装置J0013基于由主机装置J0012生成的图像数据在打印介质上进行打印。本例子中的打印装置J0013通过青色(C)、浅青色(Lc)、品红色(M)、浅品红色 (Lm)、黄色(Y)、红色(R)、第一黑色(Kl)、第二黑色(K2)、灰色(Gray)和透明(CL) 10种有色墨进行打印。在本实施例中，打印装置J0013使用排出总共10种有色墨的打印头H1001。在主机装置J0012的操作系统上运行的程序包含应用和打印机驱动程序。应用 J1001执行用于在打印装置中进行打印的图像数据产生处理。主机装置J0012通过各种媒介接收图像数据或编辑等之前的数据。主机装置J0012通过CF卡接收例如由数字照相机捕获的JPEG图像数据。主机装置J0012接收由扫描仪读取的TIFF图像数据和存储于⑶-ROM 中的图像数据。此外，主机装置J0012通过因特网接收网站上的数据。这些接收到的数据在主机装置J0012的监视器上显示，并且通过应用J0001被编辑和处理以产生例如sRGB图像数据R、G和B。在主机装置J0012的监视器上显示的UI画面上，用户设定用于打印的打印介质的类型和打印质量等，并且发出打印指令。根据打印指令，图像数据R、G和B被传送到打印机驱动程序。打印机驱动程序中的处理包含预处理J0002、后处理J0003、γ校正处理J0004、半色调处理J0005和打印数据产生处理J0006。将简要解释要由打印机驱动程序执行的处理 J0002 J0006。(A)预处理 J0002预处理J0002执行色域映射。在实施例中，执行数据转换以在由打印装置J0013 再现的色域中映射由sRGB图像数据R、G和B再现的色域。更具体而言，通过使用3D LUT 将由8比特表示的分别具有256个色调级的图像数据R、G和B(输入图像数据R、G和B)转
6换成打印装置J0013的色域中的分别具有8比特的数据R、G和B。(B)后处理 J0003基于已受到色域映射的分别具有8比特的数据R、G和B，后处理J0003获得与用于再现由这些数据表现的颜色的墨的组合对应的分别具有8比特的10种颜色的颜色分离数据(墨颜色数据八^、1^、(、1^、1(1、1(2、1 、61^和卬。CL是透明墨，并且，各颜色的颜色分离数据(墨颜色数据)的值与墨使用量对应。在实施例中，与预处理J0002类似，除了 3D LUT以外，还使用内插计算获得颜色分离数据。(C) γ 校正处理 J0004γ校正处理J0004将通过后处理J0003获得的颜色分离数据的各颜色数据转换成浓度值(色调值)。更具体而言，通过使用与打印装置J0013中的各有色墨的色调特性对应的ID LUT，颜色分离数据被转换以与打印机的色调特性线性对应。(D)半色调处理J0005半色调处理J0005执行量化以将已受到、校正处理J0004的分别具有8比特的颜色分离数据Y、M、Lm、C、Lc、ΚΙ、K2、R、Gray和CL(透明墨)中的每一个转换成4比特数据。在实施例中，具有256个色调级的8比特数据通过使用误差扩散方法被转换成具有9 个色调级的4比特数据。4比特数据用作指示打印装置中的点布局图案处理中的布局图案的索引。(E)打印数据产生处理J0006作为由打印机驱动程序执行的最终处理，打印数据产生处理J0006通过向其内容为4比特索引数据的打印图像数据添加打印控制信息来产生打印数据。图2是例示打印数据的结构的示图。打印数据由用于控制打印的打印控制信息和表示要被打印的图像的打印图像信息(上述的4比特索引数据)形成。打印控制信息包含 “打印介质信息”、“打印质量信息”和诸如纸馈送方法的“其它控制信息”。打印介质信息描述了要被打印的打印介质的类型，并且限定普通纸、光泽纸、明信片和可打印盘等中的任一种类型的打印介质。打印质量信息描述打印质量，并且限定“精细”、“标准”和“快速”等中的任一种类型的质量。基于在主机装置J0012的监视器上显示的UI画面上由用户指定的内容生成这些打印控制信息。打印图像信息描述了由半色调处理J0005生成的图像数据。 以这种方式生成的打印数据被从主机装置J0012供给打印装置J0013。打印装置J0013对于从主机装置J0012供给的打印数据执行点布局图案处理 J0007和掩模数据转换处理J0008 (后面将描述)。(F)点布局图案处理J0007半色调处理J0005将具有256个色调级的多值浓度信息(8比特数据)减小为具有 9个色调级的色调值信息G比特数据)。但是，可实际由打印装置J0013打印的数据是指示是否打印墨点的二值数据(1比特数据)。点布局图案处理J0007向由作为来自半色调处理J0005的输出值的为色调级0 8中的一个的4比特数据所表示的像素分配与各像素的色调值(等级0 8中的一个)对应的点布局图案。这样，在一个像素内的多个区(area) 中的每一个中限定是否打印墨点(点的0N/0FF)，并且，在一个像素内的各区中布置1比特的二值数据“1”或“0”。“1”是表示打印点的二值数据，并且“0”是表示不打印点的二值数据。
图3示出在本例子中的点布局图案处理J0007中被转换的与输入等级0 8对应的输出图案。图3左侧所示的等级值与作为来自主机装置J0012中的半色调处理J0005的输出值的等级0 8对应。右侧的2X4个区的区域(region)与从半色调处理J0005输出的一个像素对应。一个像素内的各区与限定点的0N/0FF的最小单位对应。在本说明书中， “像素”是能够色调表现的最小单位，并且是经受对于多个比特的多值数据的图像处理(例如，预处理J0002到半色调处理J00(^)的最小单位。参照图3，由〇指示的区是要打印点的区。随着等级数上升，要打印的点数逐个增加。在实施例中，最终以这种形式反映原稿图像的浓度信息。在图3中，通过将1或更大的整数代入n，“ (4n) ” “ Gn+3) ”指示从要被打印的图像数据的左端起在横向方向上的像素位置。“ Gn) ” “ Gn+3) ”下面的各图案指的是对于即使处于相同的输入等级的各像素位置仍准备不同的图案。也就是说，即使当输入相同的等级时，仍在打印介质上循环地分配由 “ (4n) ” “ (4n+3) ”指示的四种类型的点布局图案。在图3中，纵向是排列打印头的孔口的方向，并且横向是打印头扫描方向。即使对于同一等级仍使用不同的点布局进行打印的布置具有在点布局图案的上段上的喷嘴和下段上的喷嘴之间分散墨排出数目的效果。此外，该布置具有分散打印装置J0013特有的各种噪声成分的效果。在点布局图案处理J0007的终了，确定用于打印介质的所有点布局图案。(G)掩模数据转换处理J0008点布局图案处理J0007确定打印介质上的各区中的点的有/无。指示点布局的二值数据被输入到打印头H1001的驱动电路，并且，可以在头驱动处理J0009中打印希望的图像。在这种情况下，可通过利用一次扫描完成打印介质上的单个扫描区域中的打印执行所谓的1遍打印。但是，以下将例示通过多次扫描完成打印介质上的单个扫描区域中的打印的所谓的多遍打印。图4示意性地示出打印头和打印图案以解释多遍打印方法。本实施例中的打印头 H1001具有实际上包含768个喷嘴的喷嘴阵列。但是，为了简化，假定打印头H1001具有16 个喷嘴。如图4所示，喷嘴被分成四个组、即第一到第四喷嘴组，并且，每一喷嘴组包含四个喷嘴。由第一到第四掩模图案POOOh P0002d形成掩模图案P0002。第一到第四掩模图案POOOh P0002d限定可通过第一到第四喷嘴组打印的区。掩模图案中的实心区是打印允许区，并且，空白区是打印禁止区。第一到第四掩模图案POOOh P0002d彼此互补。这四个掩模图案重叠，由此完成与4X4个区对应的区域中的打印。图案P0003 P0006表示通过重复打印扫描完成图像的状态。每当打印扫描结束时，沿图4中的箭头表示的方向以喷嘴组的宽度(图4中的四个喷嘴)传输打印介质。在打印介质上的单个区域(与各喷嘴组的宽度对应的区域)中通过四次打印扫描完成图像。 可照这样通过使用多个喷嘴组经多次扫描形成打印介质上的单个图像区域，来减少喷嘴特有变化和打印介质传输精度变化等。图5例示在本实施例中可实际应用的掩模图案。在本例子中应用的打印头H1001 具有768个喷嘴，并且，四个喷嘴组中的每一个包含192个喷嘴。掩模图案尺寸由纵向上的等于喷嘴数的768个区和横向上的256个区限定。分别与四个喷嘴组对应的四个掩模图案彼此互补。
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已知当以高频率从喷墨打印头排出许多小的液滴时，气流在打印操作中在打印单元附近生成，并且影响特别来自定位于打印头端部的喷嘴的墨的排出方向。从图5清楚，实施例中的掩模图案使各个喷嘴组之间的或者甚至单个喷嘴组中的区域之间的打印允许比率的分布局部化。如图5所示，可通过应用在端部处的喷嘴的打印允许比率被设为比在中心处低的掩模图案，使得由从在端部处的喷嘴排出的墨滴的着落位置的偏移的不利效果不明显。由掩模图案限定的打印允许比率由打印允许区(图4的掩模图案P0002中的实心区)和打印禁止区(图4的掩模图案P0002中的空白区)给出。即，打印允许比率是形成掩模图案的打印允许区的数量与打印允许区和打印禁止区的数量的和的比率的百分比表达形式。令M为掩模图案的打印允许区的数量、N为打印禁止区的数量，那么掩模图案的打印允许比率)为M+ (M+N) X100。在该实施例中，打印装置主体中的存储器存储如图5所示的掩模数据。掩模数据转换处理J0008在掩模数据和通过点布局图案处理J0007获得的二值数据之间进行AND处理，从而确定要通过各打印扫描打印的二值数据。该二值数据被传送到头驱动处理J0009。 然后，打印头H1001被驱动以根据该二值数据排出墨。在多遍打印中，应对多次扫描的打印数据生成方法不限于基于掩模图案划分数据的以上形式。例如，可通过使点图案不仅具有确定是否排出墨的功能而且具有指定用于打印排出的墨的扫描的序数的功能，在点布局图案处理J0007中生成应对多次扫描的打印数据。在图1中，主机装置J0012执行预处理J0002、后处理J0003、γ校正处理J0004、 半色调处理J0005和打印数据产生处理J0006。打印装置J0013执行点布局图案处理J0007 和掩模数据转换处理J0008。但是，打印装置J0013可执行在主机装置J0012中执行的处理J0002 J0005中的一些，或者，主机装置J0012可执行所有这些处理。作为替代方案， 打印装置J0013可执行处理J0002 J0008。[1.2装置布置]图6是示出实施例中的喷墨打印装置的外观的透视图。图7是示出喷墨打印装置的内部的透视图。在该实施例中，打印介质被沿图6中的箭头所示的方向从纸馈送托盘12插入，被断续地传送以形成图像，并然后被排出到排出托盘Μ3160上。参照图7，安装在滑架5上的打印头1在沿箭头Al和Α2所示的方向沿导轨4往复移动的同时从喷嘴排出墨，由此在打印介质S2上形成图像。打印头1具有例如与不同的颜色的墨和图像质量改善液体(例如，透明墨)对应的多个喷嘴阵列。一个例子是用于排出青色(C)、品红色(Μ)、黄色(Y)、黑色I(Kl)、黑色2 (Κ2)、浅青色(LC)、浅品红色(LM)、红色 (R)、灰色(Gray)和透明(CL)的墨中的一种或更多种的一组喷嘴阵列。这些有色墨和图像质量改善液体被存储于墨容器(未示出)中，并且从墨容器被供给到打印头1。在该实施例中，墨容器和打印头1 一体化以形成头盒6，并且，头盒6被安装在滑架 5上。定时带17向滑架5传递滑架马达11的驱动力以使滑架5沿由箭头Al和A2表示的方向(主扫描方向)沿导轴3和导轨4往复移动。当滑架移动时，被附接到滑架5上的编码器传感器21读取沿滑架移动方向布置的直线标尺19，从而检测滑架位置。通过往复移动，开始在打印介质上打印。此时，打印介质S2被从纸馈送托盘12供给，被夹在传送辊16和压紧辊15之间，并且被传送到台板2。在滑架5沿方向Al通过一次扫描进行打印之后，传送马达13通过线性轮20驱动传送辊16。然后，打印介质S2被沿用作副扫描方向的由箭头B表示的方向传送预定的量。 当滑架5沿方向A2扫描时，在打印介质S2上进行打印。在起始位置，根据需要，头盖10和恢复单元14被布置以对于打印头1间歇地执行恢复处理。通过重复该操作，一个打印介质的打印结束。然后，打印介质被排出，从而完成一个打印介质的打印。图8是示出本实施例中的喷墨打印装置的控制布置的框图。喷墨打印装置210的控制器100是主控制单元，并且包含例如ASIC 101、ROM 103和RAM 105以配置微型计算机。ROM 103存储点布局图案、掩模图案和其它的永久数据。RAM 105具有用于将图像数据光栅化的区和工作区等。ASIC 101执行用于从ROM 103读出程序并且在打印介质上打印图像数据的一系列的处理。更具体而言，从与墨排出量对应的信息选择掩模图案以分割图像数据，从而产生用于各遍的打印数据。主机装置110是要在后面描述的图像数据供给源，并且，除了例如产生并处理要被打印的图像数据的计算机以外，还可以采取图像读取器等的形式。主机装置110通过接口(I/F) 112向/从控制器100传送/接收图像数据、其它命令和状态信号等。头驱动器140根据打印数据等驱动打印头141。马达驱动器150驱动滑架马达152，并且，马达驱动器160驱动传送马达162。[1. 3光泽度和图像清晰度之间的关系]<光泽度和图像清晰度的评价方法>在该实施例中将作为用于评价图像内的光泽度均勻性的基准解释打印介质表面上的光泽度和图像清晰度。光泽度和图像清晰度是用于评价打印介质或图像的光泽的指标。以下将解释光泽度和图像清晰度的评价方法以及它们之间的关系。图9A 9D是用于解释光泽度和雾影的示图。如图9A所示，可通过用一般的检测器检测由被打印的材料的表面反射的光，获得20°镜面光泽度(以下，简称为光泽度)和雾影的值。反射光使用镜面反射光的轴线为中心以给定的角度分布。如图9D所示，在例如检测器中心的1.8°的开口宽度上检测光泽度，并且，在开口外侧士2. 7°的范围内检测雾影。更具体而言，当观察反射光时，相对于入射光的用作分布的中心轴线的镜面反射光的反射率被定义为光泽度。在反射光分布中在镜面反射光附近生成的散射光被测量并将其定义为雾影或雾影值。由检测器测量的光泽度和雾影的单位是无量纲的。光泽度符合 JISK 5600，并且雾影符合 ISO DIS 13803。通过使用例如 JIS H 8686 "Test methods for image clarity of anodic oxide coatings on aluminum and aluminum alloy，，或 JIS K 7105"Testing method for optical properties of plastics，1ijfi #i#_it。青晰度表示在打印介质中反映的图像的锐度。例如，当在打印介质中反映的照明图像模糊时， 图像清晰度的值小。图9B和图9C是示出反射光的量和方向依赖于打印图像的表面粗糙度改变的示图。如图9B和图9C所示，更粗糙的表面通常使反射光更多地漫射以减少镜面反射光的量， 并且，图像清晰度和光泽度被测量为更小。在该实施例中，被测量的图像清晰度的比目标图像清晰度小的测量值将被表达为低图像清晰度。并且，被测量的光泽度的比目标光泽度小的测量值被表达为低光泽度。<墨的构成>
将解释在根据实施例的喷墨打印装置中使用的包含颜料色材的有色墨(将被称为墨)和图像质量改善液体。首先描述将墨的成分。[水性媒体]在本发明中采用的墨优选使用包含水和水溶性有机溶剂的水性媒体。墨中的水溶性有机溶剂的含量(质量％ )优选地相对于墨的总质量大于等于3.0质量％且小于等于 50. 0质量％。墨中的水的含量(质量％ )优选地相对于墨的总质量大于等于50. 0质量％ 且小于等于95.0质量％。水溶性有机溶剂的例子如下诸如甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇、丁醇、丁二醇、戊醇、 戊二醇、己醇和己二醇的具有1 6个碳原子的烷基醇；诸如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺的酰胺；诸如丙酮和双丙酮醇的酮或酮类醇；诸如四氢呋喃或二氧杂环乙烷的醚；诸如聚乙二醇和聚丙二醇的平均分子量为200、300、400、600和1000等的聚烷撑二醇；诸如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6_己三醇、硫二甘醇、乙烯己二醇和二甘醇的包含具有 2 6个碳原子的烷撑基的烷撑二醇；诸如聚乙二醇一甲基醚醋酸酯的低烷基醚醋酸酯；丙三醇；诸如乙二醇一甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚和三甘醇一甲基(或乙基)醚的多元醇的低烷基醚；和N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑烷酮等。作为水，优选使用去离子水(经离子交换的水)。[颜料]作为颜料，优选使用碳黑或有机颜料。墨中的颜料的含量(质量％ )优选地相对于墨的总质量大于等于0. 1质量％且小于等于15. 0质量％。黑色墨优选地使用诸如炉黑、灯黑、乙炔黑或槽法炭黑的碳黑作为颜料。黑色墨的例子为以下的商业产品Raven :7000、5750、5250、5000ULTRA、3500、2000、1500、1250、 1200、1190ULTRA-II、1170、1255(所有这些均可从 Columbia 得到)；BLACK PEARLS L、 REGAL :330R、400R、660R、MOGUL L, MONARCH :700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、 2000、VULCAN XC-72R (所有这些均可从 Cabot 得到)；Color Black :FW1、FW2、FW2V、FW18、 FW200、S150、S160、S170、Printex :35,U,V, 140U, 140V,Special Black :6、5、4A和 4(所有这些均可从 Degussa 得到)；和 No. 25,No. 33,No. 40,No. 47,No. 52,No. 900,No. 2300、MCF_88、 MA600、MA7、MA8和MA100 (所有这些均可从Mitsubishi Chemical得到)。对于本发明新制备的碳黑也是可用的。当然，本发明不限于这些例子，并且可采用任何常规的碳黑。黑色墨不限于碳黑，并且可以使用磁性微粒(例如，磁铁矿或铁氧体)或钛黑等作为颜料。有机颜料的例子如下诸如甲苯胺红、甲苯胺暗红、Hansa黄、联苯胺黄和吡唑啉酮红的水不溶性偶氮颜料；诸如立索尔红色、太枣红(helio bordeaux)、颜料猩红和永久红 2B的水溶性偶氮颜料；诸如茜素、靛蒽醌和硫靛暗红的还原性染料的衍生物；诸如酞菁蓝和酞菁绿的酞菁系颜料；诸如喹吖啶酮红和喹吖啶酮品红的喹吖啶酮系颜料；诸如二萘嵌苯红和二萘嵌苯猩红的二萘嵌苯系颜料；诸如异吲哚酮(isoindolinone)黄和异吲哚酮橙的异吲哚酮系颜料；诸如苯并咪唑酮黄、苯并咪唑酮橙和苯并咪唑酮红的咪唑啉酮系颜料； 诸如皮蒽酮红和皮蒽酮橙的皮蒽酮系颜料；靛蓝系颜料、缩合偶氮系颜料、硫靛系颜料和二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)系颜料；和黄烷士林黄、酰胺黄色、喹酞酮黄、镍络偶氮黄、铜偶氮甲碱黄、紫环酮(perinone)橙、蒽酮橙、联二蒽醌(dianthraquinonyl)红和二氧化紫。但是，本发明不限于它们。当有机颜料由颜色指数(C. I.)号码表示时，以下颜料是可用的C. I.颜料黄12、 13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、150、151、 153、154、166、168、180 和 185 等；C. I.颜料橙:16、36、43、51、55、59、61 和 71 等；C. I.颜料红9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、215、216、217、220、 223、224、226、227、228、238、240、254、255 和 272 等；C. I.颜料紫19、23、29、30、37、40 和 50 等；C. I.颜料蓝:15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60 和 64 等；C. I.颜料绿7 和 36 等；和 C. I.颜料褐23、25和沈等。当然，本发明不限于它们。[分散剂]作为用于在水性媒体中分散上述颜料的分散剂，任何水溶性树脂是可用的。特别地，优选的例子是具有1000 (包含)到30000 (包含)、并且更优选的3000 (包含)到 15000(包含)的重量平均分子量的分散剂。墨中的分散剂的含量(质量％)优选地相对于墨的总质量大于等于0. 1质量％且小于等于5. 0质量％。分散剂的例子如下苯乙烯、乙烯基萘、α，烯性不饱和羧酸的脂肪族醇酯、丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、醋酸乙烯酯、乙烯基四氯化吡咯、丙烯酰胺和包含它们的衍生体等作为单体的聚合物。注意，构成聚合物的一种或更多种单体优选为亲水性单体，并且，也可以使用嵌块共聚物、随机共聚物、接枝共聚物或它们的盐。诸如松香、虫胶和淀粉的天然树脂也是可用的。这些树脂优选可溶于基体溶解的水溶液中，即为碱可溶性树脂。[表面活性剂]为了调整形成墨集合(ink set)的墨的表面张力，优选使用诸如阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂。例子为聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯酚、乙炔乙二醇化合物和乙炔乙二醇乙烯氧化物加合物。[其它成分]除了上述的成分以外，为了保湿，形成墨集合的墨可包含诸如尿素、尿素衍生物、 三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷的保湿性固体成分。墨中的保湿性固体成分的含量(质量％)优选地相对于墨的总质量大于等于0. 1质量％且小于等于20. 0质量％、更优选大于等于3. 0质量％且小于等于10. 0质量％。除了以上的成分以外，形成墨集合的墨可根据需要包含PH调节剂、抗腐蚀剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、抗还原剂和蒸发促进剂的各种添加剂。将更详细地解释在实施例中使用的墨。但是，在不背离本发明的要旨的情况下，本发明不限于以下的例子。在以下的描述中，除非另外规定，否则，“份”和“％”是质量基准。[颜料分散液1 5的制备]通过以下的过程制备颜料分散液1 5。在以下的描述中，分散剂是通过用10质量％的氢氧化钠水溶液中和具有200的酸值和10000的重量平均分子量的苯乙烯-丙烯酸共聚物获得的水溶液。<包含C. I.颜料红122的颜料分散液1的制备>首先，将10份的颜料(C. I.颜料红122)、20份的分散剂和70份的离子交换水混合并使用分批式(batch)垂直砂磨机使它们分散3小时。然后，通过离心分离处理除去粗的粒子。并且，通过具有3.0μπι的孔隙大小的乙酸纤维过滤器(可从ADVANTEC得到)在压力下过滤颜料分散液，从而获得颜料浓度为10质量％的颜料分散液1。<包含C. I.颜料蓝15:3的颜料分散液2的制备>首先，将10份的颜料(C. I.颜料蓝15:3)、20份的分散剂和70份的离子交换水混合并使用分批式垂直砂磨机使它们分散5小时。然后，通过离心分离处理除去粗的粒子。并且，通过具有3. Ομπι的孔隙大小的乙酸纤维过滤器(可从ADVANTEC得到)在压力下过滤颜料分散液，从而获得颜料浓度为10质量％的颜料分散液2。<包含C. I.颜料黄74的颜料分散液3的制备>首先，将10份的颜料(C. I.颜料黄74)、20份的分散剂和70份的离子交换水混合并使用分批式垂直砂磨机使它们分散1小时。然后，通过离心分离处理去除粗的粒子。并且，通过具有3. Ομπι的孔隙大小的乙酸纤维过滤器(可从ADVANTEC得到)在压力下过滤颜料分散液，从而获得颜料浓度为10质量％的颜料分散液3。<包含C. I.颜料黑7的颜料分散液4的制备>首先，将10份的碳黑颜料(C. I.颜料黑7)、20份的分散剂和70份的离子交换水混合和使用分批式垂直砂磨机使它们分散3小时。注意，分散时的周速是用于制备颜料分散液1的周速的两倍。然后，通过离心分离处理去除粗的粒子。并且，通过具有3.0μπι的孔隙大小的乙酸纤维过滤器(可从ADVANTEC得到)在压力下过滤颜料分散液，从而获得颜料浓度为10质量％的颜料分散液4。<包含C. I.颜料红149的颜料分散液5的制备>首先，将10份的颜料(C. I.颜料红149)、20份的分散剂和70份的离子交换水混合并且使用分批式垂直砂磨机将它们分散3小时。然后，通过离心分离处理去除粗的粒子。 并且，通过具有3. Ομπι的孔隙大小的乙酸纤维过滤器(可从ADVANTEC得到)在压力下过滤颜料分散液，从而获得颜料浓度为10质量％的颜料分散液5。(墨的制备)图17所示的成分被混合和充分地搅拌。然后，通过具有0.8μπι的孔隙大小的乙酸纤维过滤器(可从ADVANTEC得到)在压力下过滤得到的液体，从而获得墨1 11。将解释在实施例中使用的透明墨。(透明墨的制备)利用由使用自由基引发剂的溶液聚合合成的苯乙烯(St)-丙烯酸(AA)共聚物 A(St/AA = 70/30(质量％)，分子量10500，以及测量的酸值203)，制备具有以下组成的液体组成物A。注意，基本材料为氢氧化钾，并且，调整添加剂的含量以将液体组成物的pH 设为8. 0。苯乙烯-丙烯酸共聚物A :2份甘油7份二甘醇5份水86份通过以上的制备获得的透明墨是用于至少控制光泽度的液体。只要获得相同的效果，透明墨不限于以上的例子。<光泽度和图像清晰度之间的关系>当透明墨与彩色墨或非彩色墨同时被打印时，图像清晰度和光泽度进一步依赖于它们的重叠而改变。图IOA IOC是示出依赖于透明墨的重叠的差异的打印表面状态的差异的示图。图IOA示出仅打印彩色墨而不打印透明墨的情况。图IOB和图IOC分别示出通过同时打印和覆涂(overcoat)打印(后面描述)打印透明墨的情况。在相对随机的打印方法(被称为同时打印)中，彩色墨和透明墨被同时打印。由于随机打印定时，在一些情况下在彩色墨上打印透明墨，并且在其它的情况下在透明墨上打印彩色墨，从而使打印表面粗糙。作为结果，图像清晰度和光泽度趋于降低(图10B)。在不同的定时打印彩色墨和非彩色墨以及透明墨的打印方法中，图像清晰度几乎不下降，并且只有光泽度趋于根据透明墨的量大大改变(图10C)。尤其在稍后施加透明墨的打印方法(被称为覆涂打印)中，图像光泽度高效地改变。更具体而言，在低光泽度区域中打印的透明墨使光泽度根据透明墨的量增加。如图IlA所示，光泽度在他墨打印负荷 (print duty)高的部分中高。该区域中的透明墨的覆涂打印使光泽度根据透明墨排出量降低。其原因在于，如图IOC所示，利用折射率比包含颜料色材的他墨低的透明墨的覆涂在包含颜料色材的他墨层上形成透明墨层，从而降低最上表面上的光反射。图IlB是示出随着透明墨排出量增加光泽度进一步降低的状态的曲线图。由于光泽度、即光反射减少，因此，通过一般的色度计对于施加了透明墨的斑块的测量揭示，如图IlC所示，黑色OD得到改
業
口 ο通过使用无碳黑的彩色墨(例如，青色和品红色)产生直到最大饱和度的灰度 (graduation)，并且通过色度计测量施加了透明墨的斑块(透明墨打印负荷=40% )和不施加透明墨的斑块。图16A和图16B示出结果。在图16A和图16B中，纵轴表示明度(L * )，横轴表示饱和度(c * )。从图16A和图16B可以看出，在图16A所示的青色的使用以及图16B所示的品红色的使用两者中，在透明墨的排出和不排出之间，饱和度几乎不变。从这一点，实施例尝试抑制特别使用碳黑墨的图像数据中的光泽度的增加。在此情况下，执行透明墨的覆涂打印以抑制包含颜料色材的他墨的表面上的不希望的光反射。 这可改善暗部(L *<40)处的黑色OD和色域。在实施例中，可仅在用户指定使用透明墨时才使用透明墨，或者可在使用光泽纸或半光泽纸等的一些打印模式中使用透明墨。[第一实施例]将描述根据本发明的第一实施例。图12A是用于解释光泽纸上的给定色相的 White-Col-mc线上的透明墨的使用的例子的示图。实际上，采用多种颜色的Col墨(彩色墨)，并且，颜色的使用更复杂。但是，为了便于描述，在该实施例中将解释仅一种颜色的 Col 墨。一般地，从White到Col，通过Col墨产生灰度，并且，Col墨排出量(打印负荷)一直增加到最大饱和度。在该实施例中，当在打印介质上的用作单位面积的600dpi X 600dpi 的像素内的不同区中打印8个3. 5-pl墨滴时获得的打印负荷被定义为100%。由于明度需要被降低以连接Col与Bk，一般使用包含颜料色材的非彩色墨(例如，Gray和Bk)。在该实施例中，考虑到开始使用黑色时的粒状感，首先使用灰色，并然后使用他以降低明度。图IlA是示出依赖于他打印负荷的光泽度的变化的曲线图。如图IlA所示，打印介质自身的光泽度低。如图13A所示，当在600dpi X 600dpi的像素中打印一个约3. 5pl的墨滴(每单位面积12. 5%的负荷，并且点直径为约30 μ m)时，未打印部分仍然大，打印介质自身的光泽度是主导性的，因此光泽度低。但是，如图1 所示，当在600dpi X600dpi的像素中打印两个3. 5pl墨滴(负荷25% )时，打印部分占据打印介质上的单位像素的一半，因此，不是打印介质自身的光泽度、而是颜料自身的光泽度变为主导性的。由此，如图IlA所示，光泽度在25%负荷附近突然升高。随着打印负荷如图13C和图13D所示的那样增加，几乎不残留未打印部分，因此，打印介质自身的光泽度变高。关于灰色，光泽度也趋于升高。如图12A和图12B所示，在White-Col-mc线的色相中在开始使用灰色墨时Col墨仍然是主导性的，并且光泽度不会增加那么多。但是，包含颜料色材的非彩色墨对于灰色线变为主导性的，从而增加光泽度。考虑到这一点，在开始至少使用利用碳黑墨的颜色、即如图13A所示灰色墨时对于图像数据R、G和B的值分配的透明墨的排出量(使用量)被设为大于等于在开始使用灰色墨之前对于图像数据R、G和B的值分配的透明墨的使用量。这可降低当包含碳黑墨的墨变为主导时已升高的光泽度。为了降低光泽度，透明墨使用量优选为20%或更大，但是它依赖于打印介质的最大墨可施加量。在本例子中，透明墨排出量在期间保持恒定，但不限于此，并且可以单调地增加。[第二实施例]将描述第二实施例。图12B是用于解释给定色相的White-Col-mc线上的透明墨的使用的例子的示图。实际上，采用多种颜色的Col墨，并且，颜色的使用更复杂。但是，为了便于描述，在该实施例中将解释仅一种颜色的Col墨。一般地，从White到Col，通过Col墨产生灰度，并且，Col墨排出量(打印负荷) 增加直至最大饱和度。由于明度需要被降低以连接Col与他，因此，使用包含颜料色材的非彩色墨。在该实施例中，考虑到开始使用黑色时的粒状感，首先使用灰色墨，并然后使用他以减小明度。包含颜料色材的非彩色墨的光泽度趋于高。在Col墨的最暗部周围主导性地使用具有最高颜料浓度的他墨。由于在最暗部周围他墨的排出量比彩色墨的排出量大，因此， 他墨的光泽度变为主导性的。为了改善黑色0D，抑制使用至少包含非彩色墨和碳黑墨的墨中的最高浓度的墨的部分处的光泽度是十分重要的。更具体而言，如图12B所示，开始使用最高颜料浓度的他墨时的透明墨的排出量被设为比开始使用该他墨之前的透明墨的排出量大。在本例子中，透明墨排出量在期间保持恒定，但不限于此，并且可以单调地增加。当实施第一和第二实施例时，如图IOC所示，尽可能地通过覆涂来在最上表面上重叠透明墨。这可提高透明墨的光泽度抑制效果。覆涂打印具有抑制图像清晰度降低的另一效果。由于差的图像清晰度使表面粗糙化，因此，该表面漫射地反射光并且看起来模糊， 并且，甚至黑色OD也看起来较低。由此，能够根据有色墨和透明墨的量大大地仅改变光泽度而不使图像清晰度劣化的覆涂是所希望的。为了实现透明墨的覆涂打印，例如，制备如图14A和图14B所示的基本上通过六遍来完成打印的掩模。墨被分成至少包含非彩色墨(Gray或Bk)并且不包含透明墨的墨组、 以及至少包含透明墨的墨组。对于各墨组选择图14A和图14B所示的掩模。图14A表示通过六遍中前一半的三遍完成打印的前打印掩模。图14B表示通过六遍中后一半的三遍完成打印的覆涂掩模。这些掩模使得能够与图IOC类似，在通过彩色墨完成打印时实现透明墨的覆涂。
虽然6遍掩模被例示，但是，遍数不限于此。例如，有色墨的多遍打印中的遍数可与覆涂透明墨的多遍打印中的遍数不同。在上述的例子中，遍数在有色墨的多遍打印和透明墨的多遍打印中均为三个，并且，通过总共六遍完成打印。但是，在有色墨的3遍打印中， 由于喷墨打印机主体的机械部件的变化和传输精度的变化等，可能出现点着落误差。点着落误差表现为局部浓度变化，容易地产生诸如条纹或不均勻性的图像误差。作为用于避免这一点的手段，增加多遍打印中的遍数最有效，但是，打印速度降低。但是，在无色透明墨的多遍打印中，与有色墨的多遍打印不同，点着落误差几乎不被识别为图像浓度变化。因此，即使利用比有色墨的多遍打印中的遍数小的遍数，也几乎不产生图像误差。从这一点，如果出现图像误差，那么，在保持总共六遍的同时，将有色墨的遍数变为四遍，并且将覆涂透明墨的遍数变为两遍。该方法在不改变总遍数的情况下消除了图像误差。在以上的实施例中，在完成有色墨的打印之后打印透明墨。但是，可以在一些遍中打印有色墨和透明墨两者。并且，在图14A和图14B中，墨被分成两个墨组。但是，还能够将墨分成三个或更多个墨组，并且随后利用各墨组进行打印，使得包含透明墨的墨被最后打印。当将墨分成三个墨组时，将掩模分成三个并且打印是足够的。如图15A和图15B所示，还可通过设计头布置来进行覆涂打印。如图15A所示，最后通过线打印头(即，在扫描方向上定位于最下游的喷嘴阵列)打印的墨可以是透明墨。如图15B所示，透明墨喷嘴可在喷嘴打印方向上偏移，以通过类似于图9C有色墨的打印完成时进行覆涂来打印透明墨。如上所述，根据实施例，通过覆涂透明墨来使包含颜料色材的他墨的光泽度降低。降低他墨光泽度可减少他墨导致的不希望的光反射并且改善黑色0D。作为结果，暗部处的色域向着明度低的方向扩大，从而甚至改善了可再现的颜色体积。〈其它的实施例〉本发明的各方面还可通过读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能的系统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU的设备)实现，以及通过如下这样的方法实现，该方法的步骤由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能而被执行。出于这种目的，例如通过网络或从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供程序。虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式和等同的结构和功能。
权利要求
1.一种处理用于使用打印头打印图像的数据的图像处理方法，所述打印头用于排出包括包含碳黑作为色材的墨的至少一种有色墨以及不包含色材的透明墨，所述方法包括转换步骤，用于将输入的图像数据转换成与所述至少一种有色墨以及所述透明墨中的每一种对应的墨数据，其中，所述墨数据表示所述至少一种有色墨以及所述透明墨中的每一种的使用量，其中，所述图像数据包含第一图像数据和第二图像数据，所述第一图像数据用于在所述转换步骤中获得用于使用包含碳黑的墨的第一墨数据，所述第二图像数据用于在所述转换步骤中获得用于不使用包含碳黑的墨的第二墨数据，其中，作为所述转换步骤的转换的结果，基于所述第一墨数据的所述透明墨的使用量变得大于等于基于所述第二墨数据的所述透明墨的使用量。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述至少一种有色墨包括多种包含碳黑的墨，所述多种包含碳黑的墨分别具有不同的颜料浓度，其中所述第一墨数据用于使用具有最高浓度的包含碳黑的墨，并且，所述第二墨数据用于不使用具有最高浓度的包含碳黑的墨，其中，作为所述转换步骤的转换的结果，基于与透明墨对应的所述第一墨数据的所述透明墨的使用量变得大于等于基于与透明墨对应的所述第二墨数据的所述透明墨的使用量。
3.根据权利要求1的方法，还包括产生步骤，用于基于墨数据产生用于通过在打印介质上的单个图像区域中多次扫描所述打印头进行打印的打印数据，其中，在所述产生步骤中，打印数据被产生以在所述至少一种有色墨之后的扫描中打印所述透明墨。
4.根据权利要求1的方法，其中，要使用透明墨打印的打印介质是光泽纸和半光泽纸中的一种。
5.一种处理用于使用打印头打印图像的数据的图像处理装置，所述打印头用于排出包括包含碳黑作为色材的墨的至少一种有色墨以及不包含色材的透明墨，所述图像处理装置包括转换部件，配置用于将输入的图像数据转换成与所述至少一种有色墨以及所述透明墨中的每一种对应的墨数据，其中，所述墨数据表示所述至少一种有色墨以及所述透明墨中的每一种的使用量，其中，所述图像数据包含第一图像数据和第二图像数据，所述第一图像数据用于通过所述转换部件获得用于使用所述包含碳黑的墨的第一墨数据，所述第二图像数据用于通过所述转换部件获得用于不使用所述包含碳黑的墨的第二墨数据，其中，作为所述转换部件的转换的结果，基于所述第一墨数据的所述透明墨的使用量变得大于等于基于所述第二墨数据的所述透明墨的使用量。
6.根据权利要求5的装置，其中，所述至少一种有色墨包括多种包含碳黑的墨，所述多种包含碳黑的墨分别具有不同的颜料浓度，并且其中，所述第一墨数据用于使用具有最高浓度的包含碳黑的墨，并且，所述第二墨数据用于不使用具有最高浓度的包含碳黑的墨，作为所述转换部件的转换的结果，基于与透明墨对应的所述第一墨数据的透明墨的使用量变得大于等于基于与透明墨对应的所述第二墨数据的透明墨的使用量。
7.根据权利要求5的装置，其中，所述图像处理装置是具有打印头的喷墨打印装置。
8.根据权利要求5的装置，还包括产生部件，用于基于墨数据产生用于通过在打印介质上的单个图像区域中多次扫描所述打印头进行打印的打印数据，其中，通过所述产生部件产生打印数据以在所述至少一种有色墨之后的扫描中打印所述透明墨。
全文摘要
本申请涉及图像处理方法和图像处理装置，该图像处理方法包括将输入的图像数据转换成与一种或更多种类型的有色墨和透明墨中的的各自使用量对应的墨颜色数据的转换步骤。在转换步骤中，输入的图像数据被转换成墨颜色数据，使得在使用含有碳黑的墨的墨颜色数据中使用的透明墨的使用量变得大于等于在不使用含有碳黑的墨的墨颜色数据中使用的透明墨的使用量。
文档编号B41J2/01GK102416764SQ201110247960
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月31日
发明者关聪 申请人:佳能株式会社