JP2011177901A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低い解像度で媒体に画像を形成する装置であっても、適切に地紋を埋め込んだ画像を形成できるようにする。
【解決手段】Ｋ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の各色インクを吐出可能なカラープリンターにおいて、グレーの背景部分とグレーの前景部分とからなるモノクロ地紋画像を設定して画像データにモノクロ地紋画像を埋め込んで印刷する場合には、モノクロ地紋画像の前景部分のグレーをＣＭＹのドットパターンにより表現し（Ｓ１８０，Ｓ１９０）、背景部分のグレーをＫのドットパターンにより表現する（Ｓ２００，Ｓ２１０）。こうして印刷された原本は複写機で複写されると、Ｋインクのドットは強調処理されＣＭＹインクのドットは強調処理されないため、Ｋインクを吐出した背景部分だけが濃くなる結果、前景部分を浮かび上がらせることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像を媒体に形成する画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置としては、画像に埋め込む地紋の文字や図形などの前景部分を背景部分よりも単位面積当たりのインク付着面積が大きくなるように印刷するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、複写前の原本では背景部分にも印刷して前景部分を目立たなくしているが、複写機で読み取る際には背景部分が読み取られずに前景部分だけが浮かび上がるようになっている。

特開２００６−２５６１７３号公報

ところで、上述の装置では、高い解像度の画像を形成できる装置では上述した手法により効果的に地紋を埋め込むことができるものの、低い解像度の画像しか形成できない装置では、複写機で読み取りができないような面積の小さな小ドットが印刷されないため、地紋印刷を適正に行なうことができない。

本発明の画像形成装置は、比較的低い解像度で媒体に画像を形成する装置であっても、適切に地紋を埋め込んだ画像を形成できるようにすることを主目的とする。

本発明の画像形成装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の画像形成装置は、
画像を媒体に形成する画像形成装置であって、
黒を含む複数色の液体を吐出可能な吐出ヘッドと、
第１の領域と第２の領域とを有するパターンの地紋画像を設定する地紋画像設定手段と、
前記設定された地紋画像を前記媒体に形成する場合、前記第１の領域に黒の液体を用いてドットパターンを記録すると共に前記第２の領域に黒とは異なる色の液体を用いてドットパターンを記録することによりモノクロの地紋画像が形成されるよう前記吐出ヘッドを制御する地紋画像形成手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の画像形成装置では、第１の領域と第２の領域とを有するパターンの地紋画像を媒体に形成する場合には、第１の領域に黒の液体を用いてドットパターンを記録すると共に第２の領域に黒とは異なる色の液体を用いてドットパターンを記録することによりモノクロの地紋画像が形成されるよう吐出ヘッドを制御する。これにより、複写機で媒体に形成された画像を複写した場合に、第２の領域よりも第１の領域を目立たせて地紋を浮かび上がらせることができる。この結果、比較的低い解像度で媒体に画像を形成する装置であっても、適切に地紋を埋め込んだ画像を形成することができる。これは、複写機が、通常、黒文字を強調させるために、黒色の部分をそれ以外の色の部分よりも強調して複写を行なう傾向があることに基づく。

こうした本発明の画像形成装置において、前記地紋画像形成手段は、人間の眼の解像度で見た場合の濃度が前記第１の領域と前記第２の領域とで略同一となるよう各領域にドットパターンを記録する手段であるものとすることもできる。こうすれば、地紋画像が媒体に形成された原本で地紋のパターンを目立たなくすることができる。

また、本発明の画像形成装置において、前記吐出ヘッドは、シアンとマゼンタとイエローとを含むカラーの液体を吐出可能に形成され、前記地紋画像形成手段は、前記第２の領域に前記カラーの液体を用いてドットパターンを記録する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の画像形成装置において、前記地紋画像形成手段は、前記第２の領域に前記カラーの液体を色毎に分散させてドットパターンを記録する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の画像形成装置において、前記第１の領域は、背景を形成する領域であり、前記第２の領域は、文字や図形を形成する領域であるものとすることもできる。

本発明の一実施形態としてのプリンター２０の概略構成図。 印刷ヘッド２４の電気的な接続を示す説明図。 地紋印刷処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 本発明のプリンター２０を用いて地紋画像を印刷した場合の原本と複写物。 比較例の原本と複写物。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるプリンター２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、印刷ヘッド２４の電気的な接続を説明する説明図である。

本実施形態のプリンター２０は、印字解像度が比較的低い（本実施形態では、３６０ｄｐｉ）インクジェットプリンターとして構成されており、そのハード構成としては、印刷ヘッド２４から用紙Ｓにインクを吐出することにより印刷を行なう周知のインクジェットプリンター機構として構成されたプリンターエンジン３０と、ユーザーからの各種操作を受け付ける操作部７０と、メモリーカードＭＣを挿入可能なメモリーカードスロット５６と、写真や印刷時の設定を確認するための液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５２と、を備える。

プリンターエンジン３０は、図１に示すように、左右方向（主走査方向）にループ状に架け渡されたキャリッジベルト３１により駆動されガイド３２に沿って左右に往復するキャリッジ２２と、キャリッジベルト３１を駆動するキャリッジモーター３４と、キャリッジ２２にシアン・マゼンダ・イエロー・ブラック等の各色のインクを供給するインクカートリッジ３５と、各インクカートリッジ３５から供給された各インクに圧力をかけてノズルから用紙Ｓに向けてインクを吐出する印刷ヘッド２４と、副走査方向に用紙Ｓを搬送する搬送ローラー３６と、印刷ヘッド２４に取り付けられてノズル面を密閉すると共にノズル面を密閉した状態で印刷ヘッド２４のノズルをクリーニングするキャッピング装置３８と、を備える。なお、印刷ヘッド２４は、ここでは圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒーターなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

印刷ヘッド２４は、図２に示すように、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のノズル２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋが各色毎に複数個（本実施形態では、１８０個）ずつ１列に配置された４列のノズル列２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ，２６Ｋが形成されたノズルプレート２７と、このノズルプレート２７と共にノズル２５に連通するインク室２９を形成するキャビティプレート２８と、インク室２９の上壁をなす振動板４６と、この振動板４６の上面に貼り付けられた圧電素子４４と、圧電素子４４に駆動信号を出力する駆動回路としてのマスク回路４２とを備え、マスク回路４２から圧電素子４４に電圧を印加して圧電素子４４でインク室２９の上壁を押し下げることによりインクを加圧してインク滴を吐出する。ここで、ノズル２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋのすべてをノズル２５と総称し、ノズル列２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ，２６Ｋのすべてをノズル列２６と総称する。以下、印刷ヘッド２４の駆動についてブラック（Ｋ）用のノズル２５Ｋを用いて説明する。

マスク回路４２は、原信号生成回路６８により生成された原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとを入力すると共に入力した原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとに基づいて駆動信号ＤＲＶｎを生成して圧電素子４４に出力する。なお、印刷信号ＰＲＴｎの末尾のｎや駆動信号ＤＲＶｎの末尾のｎは、ノズル列に含まれるノズルを特定するための番号であり、本実施形態では、ノズル列は１８０個のノズルにより構成したから、ｎは１から１８０のいずれかの整数値となる。原信号生成回路６８は、原信号ＯＤＲＶとして１画素分の区間内（キャリッジ２２が１画素の区間を横切る時間内）において第１のパルスＰ１と第２のパルスＰ２と第３のパルスＰ３の３つのパルスを繰り返し単位とした信号をマスク回路４２に出力し、原信号ＯＤＲＶを入力したマスク回路４２は、別途入力した印刷信号ＰＲＴｎに基づいて原信号ＯＤＲＶに含まれる３つのパルスのうち不要なパルスをマスクすることにより必要なパルスのみを駆動信号ＤＲＶｎとしてノズル２５Ｋの圧電素子４４に出力する。このとき、駆動信号ＤＲＶｎとして第１パルスＰ１のみが圧電素子４４に出力されると、ノズル２５Ｋから１ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには小さいサイズのドット（小ドット）が形成され、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とが圧電素子４４に出力されると、ノズル２５Ｋから２ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには中サイズのドット（中ドット）が形成され、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とが圧電素子４４に出力されると、ノズル２５Ｋから３ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには大きいサイズのドット（大ドット）が形成される。このように、プリンター２０では、一画素区間において吐出されるインク量を調整することにより３種類のサイズのドットを形成することができる。なお、ブラック（Ｋ）以外の他の色のノズル２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙやノズル列２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙについても上記ノズル２５Ｋやノズル列２６Ｋと同様である。

操作部７０は、電源をオンオフするための電源ボタン７１と、印刷枚数を設定するための印刷枚数設定ボタン７２と、項目や設定値を選択するための上下左右ボタン７３と、項目を決定したり次の画面に進むためのＯＫボタン７４と、一つ前の画面に戻る戻るボタン７５と、印刷を開始する印刷ボタン７６と、印刷モードなどを設定するための設定画面を表示する設定ボタン７７などがある。本実施形態では、印刷モードとして、メモリーカードＭＣに記憶された画像データを印刷する通常の印刷モードの他に、画像データに地紋を埋め込んで印刷する地紋印刷モードを選択できるようになっている。

また、実施形態のプリンター２０は、その制御系としては、図１に示すように、プリンター全体の制御を司るメインコントローラー６０と、プリンターエンジン３０を制御するプリンターＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３９と、ＬＣＤ５２を制御するＬＣＤコントローラー５４と、メモリーカードスロット５６に挿入されたメモリーカードＭＣに対するデータの書き込みや読み出しを制御するメモリーカードコントローラー５８と、を備え、これらはバス６９を介して互いに電気的に接続されている。

メインコントローラー６０は、ＣＰＵ６１を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムや各種データ、各種テーブルなどを記憶するＲＯＭ６２と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ６３と、電気的に書き換え可能で電源を切ってもデータは保持されるフラッシュメモリー６４と、操作部７０からの操作信号を入力するインターフェース６６（Ｉ／Ｆ）とを備える。このメインコントローラー６０には、メモリーカードスロット５６に挿入されたメモリーカードＭＣから画像ファイルなどを入力し、メインコントローラー６０からは、プリンターＡＳＩＣ３９への指令信号やＬＣＤコントローラー５４への制御信号，メモリーカードコントローラー５８への制御信号などを出力する。

次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンター２０の動作、特に、画像に地紋を埋め込んで印刷する地紋印刷モード時の動作について説明する。図３は、メインコントローラー６０により実行される地紋印刷処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、操作部７０の操作により、メモリーカードＭＣに記憶されている画像データが選択されると共に印刷設定として地紋印刷モードが選択されたときに実行される。以下では、画像データとして、ＲＧＢの各色の階調値が値０〜２５５の８ビットで表現された２４ビットのカラー画像を用いて説明する。

地紋印刷処理ルーチンが実行されると、メインコントローラー６０のＣＰＵ６１は、まず、画像データを読み込み（ステップＳ１００）、ＲＧＢの各階調値が同一（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）であるモノクロ画像であるモノクロ地紋画像を設定すると共に設定したモノクロ地紋画像を読み込んだ画像データに合成する（ステップＳ１１０）。地紋画像の設定は、例えば、地紋として印字する文字列や図形をユーザーの入力により受け付けたものや、予め登録されている地紋一覧からユーザーにより選択されたものを設定することにより行われる。この地紋画像は、例えば、無地グレーの背景部分と、文字列や図形などがグレーで表現された前景部分とからなっており、両者は印字の態様は異なるが印字後の原本を人間の眼で見たときの濃度がほぼ同一となるよう各画素のＲＧＢ値として同一の値が設定されている。

続いて、モノクロ地紋画像が合成された画像データから１パス分のＲＧＢデータを入力し（ステップＳ１２０）、入力した１パス分のＲＧＢデータのうち処理対象となる画素（対象画素）を設定し（ステップＳ１３０）、設定した対象画素が画像データの地紋部分であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。地紋部分でない即ち元画像の部分である場合には、ルックアップテーブルを用いて各８ビットのＲＧＢデータを各８ビットのＣＭＹＫデータに色変換し（ステップＳ１５０）、色変換後のＣＭＹＫデータをディザ法や誤差拡散法などを用いて各２ビットの２値化データに変換するハーフトーン処理を実行する（ステップＳ１６０）。一方、地紋部分である場合には、さらに、前景（文字列）部分であるか否かを判定し（ステップＳ１７０）。前景部分である場合には、Ｒ＝Ｇ＝Ｂの各ＲＧＢデータのうちのいずれかを用いてＣＭＹデータに色変換すると共に（ステップＳ１８０）、色変換後のＣＭＹデータを各２ビットの２値化データに変換するハーフトーン処理を実行し（ステップＳ１９０）、背景部分である場合には、Ｒ＝Ｇ＝Ｂの各ＲＧＢデータのうちのいずれかを用いてＫデータに色変換すると共に（ステップＳ２００）、色変換後のＫデータを２ビットの２値化データに変換するハーフトーン処理を実行する（ステップＳ２１０）。即ち、モノクロ地紋画像の前景部分のグレーをＣＭＹデータにより表現し、背景部分のグレーをＫデータにより表現するのである。こうする理由については後述する。

こうして１パス分の処理が完了するまでステップＳ１３０に戻って次の対象画素を設定してステップＳ１４０〜Ｓ２１０の処理を繰り返し（ステップＳ２２０）、１パス分の処理が完了すると、１パス分の印刷処理を実行する（ステップＳ２３０）。そして、全パス分の印刷処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ２４０）、全パス分の印刷処理が完了していないときにはステップＳ１２０に戻って次のパスの印刷処理を実行し（ステップＳ１２０〜Ｓ２３０）、全パス分の印刷処理が完了すると、これで本ルーチンを終了する。

図４は、図３の印刷処理ルーチンを用いて印刷された原本と原本を複写機で複写した際の複写物とを示す説明図であり、図５は、比較例の原本と複写物である。なお、図５の比較例では、前景部分にＫインクにより比較的小さなドットを記録すると共に背景部分にＫインクにより比較的大きなドットを記録した場合における原本とその複写物を示す。図４（ａ）の原本では、前景の文字列である「ＳＥＣＲＥＴ」をＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の各色インクにより各色のドットを分散させて記録することによりグレー表現し、背景部分をＫ（ブラック）インクによりドットを記録することによりグレー表現しており、両者は元のＲＧＢ値が同一であることから、人間の眼の解像度で見たときにほぼ同一の濃度となり、前景の文字列の部分は目立たない。この原本を複写機で複写した図４（ｂ）の複写物では、Ｋ（ブラック）は強調処理され、カラー色であるＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）は強調処理されないため、前景部分の濃度はそのままで背景部分だけが濃くなる結果、前景の文字列が浮かび上がって見えるようになる。これは、複写機では、黒文字を読みやすくするためにＫ（ブラック）は強調するがＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）は色合いを維持するために強調されないことや、用紙の地色を除去するためにガンマ処理で明るく補正されたりすることに基づく。一方、比較例の図５（ａ）の原本では、前景の文字列である「ＳＥＣＲＥＴ」をＫ（ブラック）インクにより比較的小さなドットを高密度に記録することによりグレー表現し、背景部分をＫ（ブラック）インクにより比較的大きなドットを低密度に記録することによりグレー表現するが、この原本を複写機で複写した複写物では、前景部分を記録したドットが十分に小さなものである場合には、複写機で読み取られずに大きなドットで形成された背景部分だけが読み取られて地紋が浮かび上がることになるが、前景部分を記録したドットが十分に小さなものでない場合には、そのドットが複写機で読み取られ、しかも、Ｋ（ブラック）のドットが強調処理されるため、前景部分も背景部分も濃くなる結果、前景の文字列は目立たない（図５（ｂ）参照）。本実施形態では、モノクロ地紋画像の前景部分のグレーをＣＭＹデータにより表現し背景部分のグレーをＫデータにより表現するのは、小さなドットを記録することができないプリンターでも地紋印刷を適切に行なうためである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷ヘッド２４が本発明の「吐出ヘッド」に相当し、図３の印刷処理ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するメインコントローラー６０が「地紋画像設定手段」に相当し、印刷処理ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２４０の処理を実行するメインコントローラー６０が「地紋画像形成手段」に相当する。

以上説明した本実施形態のプリンター２０によれば、グレーの背景部分とグレーの前景部分とからなるモノクロ地紋画像を設定し、モノクロ地紋画像の前景部分のグレーをＣＭＹインクでドットを記録することにより表現し、背景部分のグレーをＫインクでドットを記録することにより表現するから、Ｋは強調処理されカラー色であるＣＭＹは強調処理されない複写機の特性を利用して複写物に地紋を浮かび上がらせることができる。この結果、複写機で読み取ることができない程度の小さなドットを記録しないプリンターでも、地紋印刷を適切に行なうことができる。

上述した実施形態では、モノクロ地紋画像の前景部分のグレーをＣＭＹインクでドットを記録することにより表現し背景部分のグレーをＫインクでドットを記録することにより表現するものとしたが、前景部分のグレーをＫインクでドットを記録することにより表現し背景部分のグレーをＣＭＹインクでドットを記録することにより表現するものとしてもよい。また、グレーインクを吐出可能な印刷ヘッドを備えるプリンターでは、ＣＭＹインクに代えてグレーインクを吐出するものとしてもよい。即ち、モノクロ地紋画像の前景部分のグレーをグレーインクでドットを記録することにより表現し背景部分のグレーをＫインクでドットを記録することにより表現するものとしたり、前景部分のグレーをＫインクでドットを記録することにより表現し背景部分をグレーインクでドットを記録することにより表現するものとしても構わない。

上述した実施形態では、印字解像度が比較的低いインクジェットプリンターに適用して説明したが、必ずしも印字解像度が低いものである必要はなく、印字解像度が比較的高い（例えば、６００ｄｐｉなど）インクジェットプリンターに適用することも可能である。

上述した実施形態では、メモリーカードＭＣに記憶された画像データを入力するものとしたが、これに限られず、パーソナルコンピューターなどから送信される画像データを入力するものなどとしてもよい。

上述した実施形態では、インク色はシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の４色としたが、これに限られず、ライトシアン（ＬＣ）やライトマゼンタ（ＬＭ）などを含んで５色や６色としたり、それ以上の複数色としてもよい。

上述した実施形態では、画像処理装置をインクジェットプリンターの形態としたが、これに限られず、ファクシミリ装置などの液体を吐出して媒体に画像を形成可能なものであれば、如何なるものとしてもよい。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

２０ プリンター、２２ キャリッジ、２４ 印刷ヘッド、２５，２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５Ｋ ノズル、２６，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ，２６Ｋ ノズル列、２７ ノズルプレート、２８ キャビティープレート、２９ インク室、３０ プリンターエンジン、３１ キャリッジベルト、３２ ガイド、３４ キャリッジモーター、３５ インクカートリッジ、３６ 搬送ローラー、３８ キャッピング装置、３９ プリンターＡＳＩＣ、４２ マスク回路、４４ 圧電素子、４６ 振動板、５２ 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、５４ ＬＣＤコントローラー、５６ メモリーカードスロット、５８ メモリーカードコントローラー、６０ メインコントローラー、６１ ＣＰＵ、６２ ＲＯＭ、６３ ＲＡＭ、６４ フラッシュメモリー、６６ インターフェース（Ｉ／Ｆ）、６８ 原信号生成回路、６９ バス、７０ 操作部、７１ 電源ボタン、７２ 印刷枚数設定ボタン、７３ 上下左右ボタン、７４ ＯＫボタン、７５ 戻るボタン、７６ 印刷ボタン、７７ 設定ボタン、ＭＣ メモリーカード。

Claims (5)

1. 画像を媒体に形成する画像形成装置であって、
   黒を含む複数色の液体を吐出可能な吐出ヘッドと、
   第１の領域と第２の領域とを有するパターンの地紋画像を設定する地紋画像設定手段と、
   前記設定された地紋画像を前記媒体に形成する場合、前記第１の領域に黒の液体を用いてドットパターンを記録すると共に前記第２の領域に黒とは異なる色の液体を用いてドットパターンを記録することによりモノクロの地紋画像が形成されるよう前記吐出ヘッドを制御する地紋画像形成手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記地紋画像形成手段は、人間の眼の解像度で見た場合の濃度が前記第１の領域と前記第２の領域とで略同一となるよう各領域にドットパターンを記録する手段である請求項１記載の画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置であって、
   前記吐出ヘッドは、シアンとマゼンタとイエローとを含むカラーの液体を吐出可能に形成され、
   前記地紋画像形成手段は、前記第２の領域に前記カラーの液体を用いてドットパターンを記録する手段である
   画像形成装置。
4. 前記地紋画像形成手段は、前記第２の領域に前記カラーの液体を色毎に分散させてドットパターンを記録する手段である請求項３記載の画像形成装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記第１の領域は、背景を形成する領域であり、
   前記第２の領域は、文字や図形を形成する領域である
   画像形成装置。