JP2000253247A - データ変換装置、データ変換方法およびこれを用いた印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷装置において形成可能なドットの種類が
増えると、ハーフトーニングの処理に長時間を要し、か
つ所望の割合で各ドットを形成することが困難だった。 【解決手段】 複数種類のドットについて、トータルド
ットルックアップモジュール１３１により、トータルの
ドットの形成の割合を決定し、他方ドットセレクトモジ
ュール１３４により、形成するドットのうち大中小のド
ットをいずれのドットに割り当てるかを決定する。最初
にドットの形成箇所を決めてから、形成するドットの種
類を決定するので、処理に手間を要さず、かつドットの
分散性を、単独でもトータルでも良好に保つことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータ、
デジタルカメラ、デジタルビデオ等の機器から出力され
る画像データから印刷物等を得る印刷装置、画像記録方
法、および記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等の出力装置として
インクジェットプリンタなどの印刷装置が用いられてい
るが、こうした印刷装置では、画素単位で表現可能な階
調数が小さいため、原画像の持つ階調表現を再現するた
めに、様々な手法が採用されている。たとえば、シア
ン、マゼンタ、イエロー（ＣＭＹ）の三色のインクのド
ットを、印刷媒体上に形成可能なインクジェットプリン
タでは、基本的には、形成するドットの分布密度により
階調表現を行なっている。ドットの粗密により、グレー
スケールを表現するのである。ドット形成の手法が異な
る熱転写プリンタやその他の印刷装置でも、階調表現
を、ドットの分布密度に置き換えている点では、基本的
に同じである。

【０００３】他方、最近では、プリンタ等により印刷す
る画像の更なる高画質化、粒状感の低減などを目的とし
て、プリンタ等において形成可能なドットの種類を増や
して、画素当たりの階調数を増やそうとする試みが盛ん
に行なわれている。その一つ法は、用紙上に形成するド
ット径を調整して、単位面積当たりの濃度を可変するも
のである。また、基本の三色よりも濃度の低い色のイン
ク、例えば淡いシアンと淡いマゼンタを用意し、濃ドッ
トと淡ドットを打ち分けることにより、画素当たりの階
調数を増加するものも提案されている。

【０００４】いずれの手法でも、原画像が持っている階
調情報を、これより階調数の少ないドットのオン・オフ
により表現することになるため、画素単位で見れば、濃
度誤差が生じることは免れない。この様な濃度誤差を少
なくするために、階調表現の能力を高くしつつ、原画像
に対して最適の階調表現を用いる方法として、多階調デ
ィザ処理、多値誤差拡散及び段階的誤差拡散などの方法
が知られている。以下、階調表現の能力が大・中・小の
３種のドット径である場合を例にとって、これらの方法
を説明する。

【０００５】多階調ディザ処理では、大ドット、中ドッ
ト、小ドット用にそれぞれディザマトリクスを用意す
る。ディザマトリクスの一例を図１６に示した。画像デ
ータを入力すると、これを、用意した各ディザマトリク
スの閾値と比較して、その画素にどの大きさのドットを
形成するかを判断するのである。多階調ディザ法では、
着目する画素毎に閾値が変化することになり、一定の広
さの領域についてみれば、原画像の濃度が正しく反映さ
れるようになっている。

【０００６】多値誤差拡散は、図１７に示すように、各
ドット毎に複数の閾値を持ち、これらの閾値と画像デー
タとを比較することにより、各ドットを大中小のいずれ
とするかを決定している。各画素について、形成される
ドットの値（大中小）が決定されると、その画素に、大
中小のいずれかのドットが形成された場合の濃度と、本
来その画素に表現すべきであった濃度（画像データの階
調値）との差を濃度誤差として取り出し、これを着目し
ている画素の周辺の画素に分配することにより、画像全
体の濃度を原画像に近づける。また、段階的誤差拡散
は、大ドットによる階調表現の処理結果を次の中ドット
による階調表現の処理に反映させ、大ドットと中ドット
による階調表現の処理結果を更に小ドットの階調表現の
処理に反映させる方法であり、場合によっては大ドット
と中ドットはディザ法により処理し、小ドットは誤差拡
散法により処理するなどの方法が知られている。この処
理法によれば、既に決定された階調表現（例えば、大ド
ット）と現在処理中である階調表現（例えば、中ドッ
ト）との分散性を高めることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の手法には、それぞれ処理速度と分散性の確保とを両立
しがたいという問題があった。たとえば、多階調ディザ
処理は、１画素の階調データと複数の閾値とを比較し
て、いずれかのドットのオン・オフを決定する方法であ
り、処理速度が高速であるという利点があるものの、各
ドットの発生割合を自由に制御することができなかっ
た。たとえば入力された画像データがある値のときに小
ドットのみを使って、７０パーセントの確率でドットを
発生させるように各閾値を決定することはできるが、そ
うすると、画像データの他の入力値に対するドットの発
生率にも影響が現われ、自由に設定することができな
い。

【０００８】また、誤差拡散法では、処理に時間がかか
るため、処理時間を短くすることが困難であった。たと
えば、段階的誤差拡散は、大ドットのオン・オフの結果
を中ドットのオン・オフに反映させることができるが、
順次処理を行なっているため、全体として処理に長時間
を要する。更に、誤差拡散処理は、基本的にはラスタ処
理であるため、既に処理されたラスタの大ドットと現在
処理中のラスタの中ドットとの分散性は確保されるもの
の、現在処理中のラスタの中ドットと未処理のラスタの
大ドットとの分散性をコントロールすることはできなか
った。インクジェットプリンタでは、最近、濃淡インク
に加えて大中小のドットを形成可能としたり、１画素に
インクドットを複数回吐出するなどして、１画素当たり
に形成可能なドットの種類は増加している。１画素当た
りに、多種類のドットを使用しようとする立場から、処
理時間や処理の手間の増加という問題の解決が望まれて
いた。特に、近年、記録可能なインクドットの微細化が
進んでおり、１ラスタを構成するドット数が増える傾向
にあるから、処理時間の問題は、看過することができな
い。

【０００９】こうしたハード技術の向上は、階調表現の
処理技術の向上を促しており、高画質化（分散性）と処
理の高速化を共に満足する処理方法の開発が望まれてい
た。本発明は、この要請に応えるものであり、上記問題
を解決して、画質の高さと処理時間の短さを両立するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題を解決する本発明印刷装置は、原画像の画像デ
ータの階調値に基づいて、性質の異なる２種類以上のド
ットの形成の有無を判断し、該２種類以上のドットを印
刷媒体上に形成することによって、前記原画像に対応し
た画像を記録する印刷装置であって、前記階調値と前記
２種類以上のドットの総和としてのドット発生率との関
係を、第１の関係として記憶した第１の記憶手段と、前
記階調値と前記２種類以上のドットの各の発生の割合と
の関係を、第２の関係として記憶した第２の記憶手段
と、前記画像データを入力し、前記記憶された第１の関
係を参照して、前記総和としてのドット発生率に基づい
て、着目した画素にいずれかのドットを形成するか否か
を判断する総ドット形成判断手段と、該総ドット形成判
断手段より、該画素にいずれかのドットを形成すると判
断した場合には、前記第２の関係を参照して、各ドット
の発生すべき割合を求め、該発生の割合を満たすよう
に、前記２種類以上のドットの各々について、その形成
の有無を判断するドット形成判断手段と、該判断に基づ
いて、前記印刷媒体上に各ドットを形成するドット形成
手段とを備えたことを要旨としている。

【００１１】また、この印刷装置に対応する画像記録方
法の発明は、原画像の画像データの階調値に基づいて、
性質の異なる２種類以上のドットの形成の有無を判断
し、該２種類以上のドットを印刷媒体上に形成すること
によって、前記原画像に対応した画像を記録する方法で
あって、前記階調値と前記２種類以上のドットの総和と
してのドット発生率との関係を、第１の関係として予め
記憶し、前記階調値と前記２種類以上のドットの各の発
生の割合との関係を、第２の関係として予め記憶し、前
記画像データを入力し、前記記憶された第１の関係を参
照して、前記総和としてのドット発生率に基づいて、着
目した画素にいずれかのドットを形成するか否かを判断
し、該画素にいずれかのドットを形成すると判断した場
合には、前記第２の関係を参照して、各ドットの発生す
べき割合を求め、該発生の割合を満たすように、前記２
種類以上のドットの各々について、その形成の有無を判
断し、該判断に基づいて、前記印刷媒体上に各ドットを
形成することを要旨としている。

【００１２】この印刷装置および画像記録方法によれ
ば、原画像の画像データを入力すると、階調値と２種類
以上のドットの総和としてのドット発生率との関係であ
る第１の関係を参照し、着目した画素について、いずれ
のドットであるかは特定することなく、ドットを形成す
るか否かの判断を行なう。ドットを形成すると判断した
場合には、次に第２の関係を参照して、その画素に２種
類以上のドットのうちのいずれのドットを形成するかを
判断する。この第２の関係は、画像データの階調値と２
種類以上のドットの各々の発生の割合との関係である。
この手法によれば、まず着目した画素にドットを形成す
るか否かを判断し、形成する場合にどの種類のドットを
形成するかを判断している。このため、２種類以上のド
ット全体の分散性を十分に確保することができ、しかも
処理時間を短縮することができる。

【００１３】かかる構成において、どの種類のドットを
形成するかの判断手法と、ドットを形成するか否かの判
断手法とは、異なる手法とすることもできるし、同じデ
ィザマトリクスを用いるなど、関連性を持たせることも
可能である。異なる手法を用いる場合には、各処理の独
立性を高めることができ、たとえば一方のみ手法を変更
するといったことが容易となる。両者に関連性を持たせ
る場合には、たとえばディザマトリクスが一つで済むな
どの利点が得られ、あるいは両者の相関を持たせた判断
などが容易となる。一方をディザ法、他方を誤差拡散法
とすることも、容易である。

【００１４】階調値と２種類以上のドットの総和として
の発生率の関係や、階調値と２種類以上のドットの各々
の発生割合との関係などは、テーブルデータとして持つ
ことが簡便である。こうしたテーブルは、ソフトウェア
によっても、あるいはハードウェアによっても容易に実
現可能である。

【００１５】本発明が適用される２種類の以上のドット
としては、同じ色相の濃淡ドットや同じ色相で径の異な
るドット（たとえば大中小ドットなど）のみならず、色
相が異なるものも考えることができる。後者の場合に
は、色間の分散性も確保することができる。

【００１６】以上説明した印刷装置および画像記録方法
は、単独の装置として、あるいは単独の装置において用
いられるものにとどまらず、コンピュータとプリンタの
組合せとして実現することもでき、あるいはコンピュー
タとプリンタとを組み合わせた装置において実行するこ
ともできる。プリンタを用いて印刷を行なう場合を想定
すると、通常のコンピュータでは、ＯＳ（オペレーティ
ングシステム）が動作しており、ＯＳ上で実行されるア
プリケーションプログラムからプリンタを用いる場合に
は、ＯＳに組み込まれるプリンタドライバなどのドライ
バを経由してデータのやりとりが行なわれる。プリンタ
ドライバとプリンタとの役割の分担は、様々なケースが
あるが、両者が一体となって、印刷装置として機能する
ことが多い。こうした場合に、本願発明の各手段を、コ
ンピュータのプリンタドライバとプリンタとで、どのよ
うに実現するかは自由である。

【００１７】プリンタドライバが画像処理の大部分を分
担する場合は、本願発明は、次に記載する記録媒体とし
ても把握することができる。この記録媒体は、それ自信
では動作しないが、コンピュータによって読みとられる
ことにより、上述した印刷装置あるいは印刷装置上で実
行される画像記録方法と等価なものとなる。即ち、本願
発明の記録媒体は、原画像の画像データの階調値に基づ
いて、性質の異なる２種類以上のドットの形成の有無を
判断し、該２種類以上のドットを印刷媒体上に形成する
ことによって、前記原画像に対応した画像を印刷するプ
ログラムを、コンピュータにより読みとり可能に記録し
た媒体であって、前記階調値と前記２種類以上のドット
の総和としてのドット発生率との関係を規定した第１の
テーブルと、前記階調値と前記２種類以上のドットの各
の発生の割合との関係を規定した第２のテーブルと、前
記画像データを入力し、前記記憶された第１のテーブル
を参照して、前記総和としてのドット発生率に基づい
て、着目した画素にいずれかのドットを形成するか否か
を判断する機能と、該画素にいずれかのドットを形成す
ると判断した場合には、前記第２のテーブルを参照し
て、各ドットの発生すべき割合を求め、該発生の割合を
満たすように、前記２種類以上のドットの各々につい
て、その形成の有無を判断する機能とを要旨としてい
る。

【００１８】

【発明の他の態様】本願発明は、以下のような他の態様
も含んでいる。第１の態様は、本発明の印刷装置または
その要部を、独立のハードウェアにより実現し、これを
コンピュータの拡張スロットに装着する態様とするもの
である。こうすれば、構成をコンパクトにすることがで
き、好適である。また、プリンタに限らず、ファックス
その他の装置のデータ出力用に用い、高速で分散性に優
れた階調変換処理を伴う印刷を実現することができる。
あるいは、この発明の処理をソフトウェアプログラムと
して記述し、その実行をコンピュータで行なったり、プ
リンタに備えられるＣＰＵにより処理する構成としても
良い。

【００１９】第２の態様は、本発明の印刷装置またはそ
の要部を、印刷装置自体の拡張スロットに装着した態
様、若しくは印刷装置と一体に構成した態様である。こ
のようにすれば、本発明の画像処理を行なう印刷装置を
コンパクトに構成することができ、好適である。また、
デジタルカメラやデジタルビデオからの原画像データを
直接処理することが可能となり、コンピュータなどを介
することなく高品質の印刷物を高速に得ることが出来
る。

【００２０】なお、本発明の記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ
やフレキシブルディスクなどの有体物自体に限定される
ものではなく、たとえばコンピュータネットワーク上の
サーバに、上記の記録媒体に記録されているプログラム
やデータと同等のものをおき、要求に応じて、これをコ
ンピュータに転送する構成としても実現可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】Ａ．装置の構成：本発明の実施の
形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明の実施
例としての印刷装置の構成を示す説明図である。図示す
るように、この印刷装置は、コンピュータ８０とデータ
変換装置１０とカラープリンタ２０とが接続された構成
されている。印刷装置は、コンピュータ８０上で動作す
るグラフィックソフト等のアプリケーションソフトが処
理・出力する画像データを、階調データ変換装置１０に
より階調変換し、これを用いてカラープリンタ２０で印
刷することにより、全体として印刷に所定のプログラム
がロードされ実行されることによって、全体として印刷
装置として機能する。コンピュータ８０は、カラー画像
データＯＲＧをデータ変換装置１０に出力し、データ変
換装置１０は、受け取ったカラー画像データＯＲＧをカ
ラープリンタ２０で印刷可能なデータ形式に変換して、
カラープリンタ２０に出力する。カラープリンタ２０
は、データ変換装置１０から受け取った変換済みの画像
データＦＮＬに基づいて、印刷用紙上にドットを形成す
ることによってカラー画像を印刷する。この結果、コン
ピュータ８０から出力されたカラー画像データに対応し
たカラー画像が、印刷用紙上に得られることになる。

【００２２】コンピュータ８０は、各種の演算処理を実
行するＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，ハードデ
ィスク８４，およびインターフェイス８５等から構成さ
れており、これらは図示しないバスによって接続され、
相互にデータのやり取りが可能になっている。ＲＯＭ８
２は、ＣＰＵ８１で各種の演算処理を実行する際に必要
なプログラムやデータを予め格納するために使用され
る。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１で各種演算処理を行うた
めに必要なプログラムやデータを一時的に記憶するため
に使用される。ハードディスク８４は、ＲＯＭ８２やＲ
ＡＭ８３に記憶しきれないプログラムやデータを記憶し
ておくために使用される。インターフェイス８５は、コ
ンピュータ８０が外部とデータをやり取りするために使
用される。

【００２３】コンピュータ８０の外部に接続されたカラ
ースキャナ２４は、カラー原稿を読み取ってコンピュー
タ８０が解釈可能な画像データに変換する。また、コン
ピュータ８０を、モデム９１を介して公衆電話回線ＰＮ
Ｔに接続すれば、外部のネットワーク上にあるサーバＳ
Ｖから必要なデータを受け取ることが可能となる。

【００２４】コンピュータ８０に電源を入れると、ＲＯ
Ｍ８２およびハードディスク８４に記憶されていたオペ
レーティングシステムが起動し、オペレーティングシス
テムの管理の下で、各種アプリケーションプログラムが
動くようになっている。印刷すべきカラー原稿はアプリ
ケーションプログラムを使用して作成され、インターフ
ェイス８５を介してデータ変換装置１０に出力される。
また、カラースキャナ２４やモデム９１を介して外部か
ら取り込んだカラー画像を、アプリケーションプログラ
ムで加工してカラー原稿を作成する場合もある。

【００２５】データ変換装置１０は、図示するように、
外部からデータを受け取る入力モジュール（ＩＮＭ）１
１、ＩＮＭ１１から入力された原画像の解像度をいわゆ
るバイリニアやバイキュービックなどの補完処理により
カラープリンタ２０の解像度に変換すると共に原画像の
データが赤・緑・青の三原色表現の場合にはカラープリ
ンタ２０にて採用されるＣＹＭの三原色表現に変換する
カラールックアップモジュール（ＣＬＭ）１２、本実施
例に特徴的な階調変換処理を行なうハーフトーンモジュ
ール（ＨＴＭ）１３、ＨＴＭ１３により生成された印刷
データをカラープリンタ２０の処理に適した順序で記憶
してマイクロウェーブなどの独特な印刷を可能とする画
素再配置モジュール（ＭＷＭ）１４、カラープリンタ２
０にデータを出力する出力モジュール（ＯＴＭ）１５、
データを一時的に蓄えておくＳＲＡＭ１６、これらを相
互に接続しデータのやり取りを可能とするバス１７、と
から構成されている。バス１７は、詳しくはアドレス値
が流れるアドレスバスとデータが流れるデータバスとか
ら構成されているが、図１では両者をまとめてバス１７
と表している。

【００２６】なお、図１では、ＳＲＡＭ１６は、各モジ
ュールから個別にアクセスできる一つのメモリとして記
載したが、各モジュールごとに分割して設けるものとし
ても良い。図１に示した構成より、データ変換装置１０
は、コンピュータ８０から供給された画像データＯＲＧ
を、ＩＮＭ１１を介して受け取り、初めにＣＬＭ１２が
バス１７上にある画像データを取り込んで、色変換を行
なう。色変換されたデータを、ＨＴＭ１３が取り込んで
ハーフトーン処理を行ない、最終的に、ＭＷＭ１４によ
り、カラープリンタ２０がそのまま使用できるデータＦ
ＮＬとして出力している。なお、ＭＷＭ１４は、変換結
果をＳＲＡＭ１６に一旦蓄えており、ＯＴＭ１５によ
り、カラープリンタ２０が要求するタイミングで、ＳＲ
ＡＭ１６に蓄えられている画像データを順次読み出して
カラープリンタ２０に供給する。この結果、コンピュー
タ８０から供給された画像データＯＲＧは、プリンタで
印刷可能な画像データＦＮＬとしてカラープリンタ２０
に出力されるのである。

【００２７】カラープリンタ２０は、カラー画像の印刷
が可能なプリンタであり、本実施例では、印刷用紙上に
シアン・マゼンタ・イエロ・ブラックの４色のドットを
形成することによって、カラー画像を印刷するインクジ
ェットプリンタを使用している。もちろん、レーザープ
リンタや熱転写式プリンタ等の、他の方式のカラープリ
ンタを使用することも可能である。

【００２８】このカラープリンタ２０は、シアン、マゼ
ンタ、イエロの三原色および黒色インクにより、幅広い
階調および色範囲の画像を形成することができるが、シ
アン，マゼンタについては、濃淡２種類のインクを吐出
可能である。更に、各色インクについては、小ドット、
中ドット、大ドットの３種類のインク滴を吐出可能であ
る。このため、データ変換装置１０も、このプリンタ２
０に応じた階調変換を行なっている。そこで、まずカラ
ープリンタ２０の概略構成について説明する。

【００２９】図２に、本実施例のカラープリンタ２０の
概略構成を示す。このカラープリンタ２０は、図示する
ように、キャリッジ４０に搭載された印字ヘッド４１を
駆動してインクの吐出およびドット形成を行う機構と、
このキャリッジ４０をキャリッジモータ３０によってプ
ラテン３６の軸方向に往復動させる機構と、紙送りモー
タ３５によって印刷用紙Ｐを搬送する機構と、制御回路
５０とから構成されている。キャリッジ４０をプラテン
３６の軸方向に往復動させる機構は、プラテン３６の軸
と並行に架設されたキャリッジ４０を摺動可能に保持す
る摺動軸３３と、キャリッジモータ３０との間に無端の
駆動ベルト３１を張設するプーリ３２と、キャリッジ４
０の原点位置を検出する位置検出センサ３４等から構成
されている。印刷用紙Ｐを搬送する機構は、プラテン３
６と、プラテン３６を回転させる紙送りモータ３５と、
図示しない給紙補助ローラと、紙送りモータ３５の回転
をプラテン３６および給紙補助ローラに伝えるギヤトレ
イン（図示省略）とから構成されている。制御回路５０
は、プリンタの操作パネル５１と信号をやり取りしつ
つ、紙送りモータ３５やキャリッジモータ３０、印字ヘ
ッド４１の動きを適切に制御している。カラープリンタ
２０に供給された印刷用紙Ｐは、プラテン３６と給紙補
助ローラの間に挟み込まれるようにセットされ、プラテ
ン３６の回転角度に応じて所定量だけ送られる。また、
キャリッジ４０にはインク用カートリッジ４２，４３が
装着される。カートリッジ内のインクは、以下に説明す
る方法によって印字ヘッド４１から吐出され、印刷用紙
上にドットを形成する。

【００３０】図３（ａ）は各色ヘッドの基本構造を示し
た説明図である。各色のインク吐出用ヘッド４４ないし
４７には、各色毎に４８個のノズルＮｚが設けられてい
て、各ノズルには、インク通路４８とその通路上にピエ
ゾ素子ＰＥが設けられている。ピエゾ素子ＰＥは、周知
のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高
速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。本実
施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に
所定時間幅の電圧を印可することにより、図３（ｂ）に
示すように、ピエゾ素子ＰＥが電圧の印加時間だけ伸張
し、インク通路４８の一側壁を変形させる。この結果、
インク通路４８の体積はピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて
伸縮し、この収縮分に相当するインクが、粒子Ｉｐとな
ってノズルＮｚから高速で吐出される。このインクＩｐ
がプラテン３６に装着された印刷用紙Ｐに染み込むこと
により、印刷用紙Ｐの上にドットが形成される。

【００３１】図４は、インク吐出用ヘッド４４ないし４
７におけるインクジェットノズルＮｚの配列を示す説明
図である。これらのノズルの配置は、各色毎のインクを
吐出する４組のノズルアレイからなっており、１組当た
り４８個のノズルＮｚが一定のノズルピッチｋで千鳥状
に配列されている。尚、各ノズルアレイに含まれる４８
個のノズルＮｚは、千鳥状に配列されている必要はな
く、一直線上に配列されていてもよい。ただし、図４に
示すように千鳥状に配列すれば、製造上、ノズルピッチ
ｋを小さく設定し易いという利点がある。

【００３２】図４に示すように、各色のインク吐出用ヘ
ッド４４ないし４７は、キャリッジ４０の搬送方向にヘ
ッドの位置がずれている。また、各色ヘッド毎のノズル
に関しても、ノズルが千鳥状に配置されている関係上、
キャリッジ４０の搬送方向に位置がずれている。カラー
プリンタ２０の制御回路５０は、キャリッジ４０を搬送
しながらノズルを駆動する際に、ノズルの位置の違いに
よるヘッド駆動タイミングの違いを考慮しながら、適し
たタイミングでそれぞれのヘッドを駆動している。

【００３３】本実施例のカラープリンタ２０は、図３，
図４に示したように一定径のノズルＮｚを備えている
が、かかるノズルＮｚを用いて、互いに大きさの異なる
３種類のドットを形成することができる。以下に、この
原理について説明する。図５は、インクが吐出される際
のノズルＮｚの駆動波形と吐出されるインクＩｐとの関
係を示した説明図である。図５において破線で示した駆
動波形が通常のドットを吐出する際の波形である。区間
ｄ２において一旦、基準電圧よりも低い電圧をピエゾ素
子ＰＥに印加すると、先に図３で説明したのとは逆にイ
ンク通路５０の断面積を増大する方向にピエゾ素子ＰＥ
が変形する。ノズルへのインクの供給速度には限界があ
るため、インク通路５０の拡大に対してインクの供給量
が不足して、インク通路内の圧力が低下する。この結
果、図５の状態Ａに示した通り、インク界面Ｍｅはノズ
ルＮｚの内側にへこんだ状態となる。これは、インク通
路の負圧とインク界面での表面張力とが釣り合っている
状態である。また、図５の実線で示す駆動波形を用いて
区間ｄ１に示すように電圧を急激に低くすると、インク
通路の圧力は更に低下し、状態ａで示すように状態Ａに
比べて大きく内側にへこんだ状態となる。

【００３４】次に、ピエゾ素子ＰＥに高い電圧を印加す
ると（区間ｄ３）、インク通路５０の断面積の減少によ
り通路内のインクが圧縮され、インク圧力の増加に対応
して、インク滴がインクノズルから吐出される。このと
き、圧縮開始時のインク圧力が低いと、圧縮後の圧力も
低くなるので、吐出されるインク滴も小さくなる。従っ
て、インク圧力があまり低くない状態、すなわちインク
界面があまり内側にへこんでいない状態（状態Ａ）から
は、状態Ｂおよび状態Ｃに示すごとく大きなインク滴が
吐出され、インク界面が大きくへこんだ状態（状態ａ）
からは状態ｂおよび状態ｃに示すごとく小さなインク滴
が吐出される。このように、駆動電圧を低くする際（区
間ｄ１，ｄ２）の変化率を変えれば、ドット径を変化さ
せることができる。

【００３５】カラープリンタ２０は、２種類の駆動波形
を連続的に出力する。この様子を図６に示した。電圧を
低くする際の変化率を比べれば、駆動波形Ｗ１とＷ２
は、それぞれ小さなインク滴Ｉｐｓと大きなインク滴Ｉ
ｐｍとに対応していることが分かる。キャリッジ４０が
主走査方向に移動しながら、駆動波形Ｗ１を出力し、次
いで駆動波形Ｗ２を出力する場合を考える。駆動波形Ｗ
１により吐出される小さなインク滴Ｉｐｓは飛翔速度が
比較的小さく、駆動波形Ｗ２により吐出される大きなイ
ンク滴Ｉｐｍは飛翔速度が大きいので、吐出されてから
印刷用紙に到着するまでの所要時間は、小さなインク滴
ＩＰｓの方が長くなる。当然、インクの吐出位置から印
刷用紙に到着した位置の主走査方向へ移動距離も、小さ
なインク滴ＩＰｓの方が大きなインク滴ＩＰｍより長く
なる。従って、駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２のタイミン
グを調節すれば、図６に示すように、小さなインク滴Ｉ
Ｐｓと大きなインク滴ＩＰｍとを同一画素に吐出するこ
とが可能となる。

【００３６】本実施例のカラープリンタ２０では、駆動
波形Ｗ１のみをピエゾ素子ＰＥに供給することによって
小さなドットを、駆動波形Ｗ２のみをピエゾ素子ＰＥに
供給することによって中ドットを、駆動波形Ｗ１とＷ２
をともに供給し、２つのインク滴を同一画素に吐出する
ことによって大ドットを形成している。もちろん、駆動
波形の種類を増やすことによって、更に多種類の大きさ
のドットを形成することも可能である。

【００３７】以上のようなハードウェア構成を有するカ
ラープリンタ２０は、キャリッジモータ３０を駆動する
ことによって、各色のインク吐出用ヘッド４４ないし４
７を印刷用紙Ｐに対して主走査方向に移動させ、また紙
送りモータ３５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５０の制御の下、キ
ャリッジ４０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印字ヘッド４１を駆動することによ
って、カラープリンタ２０は印刷用紙上にカラー画像を
印刷している。

【００３８】尚、本実施例では、上述のようにピエゾ素
地ＰＥを用いてインクを吐出する方式のカラープリンタ
２０を用いているが、他の方式によるプリンタを用いる
ものとしてもよい。例えば、インク通路に配置したヒー
タに通電し、インク通路内に発生する泡（バブル）によ
ってインクを吐出する方式のプリンタや、熱転写等の他
の方式のプリンタに適用するものとしてもよい。また、
形成するドットの大きさ、インクの濃淡を更に増加させ
て濃度表現の解像度を更に向上させてもよい。

【００３９】Ｂ．データ変換処理：カラープリンタ２０
は、上述のようにカラー画像を印刷する機能を有する
が、カラープリンタ２０が扱うことのできる画像データ
の形式は、コンピュータ８０が扱うことのできる画像の
形式とは異なっている。一般には、解像度、色表現形
式、濃度表現の階調などが異なる。このため、コンピュ
ータ８０上にあるカラー画像をカラープリンタ２０で印
刷するためには、データ形式をカラープリンタ２０の扱
うことができるものに変換する必要がある。本実施例で
は、データ変換装置１０が、このデータ変換を行なって
いる。図７は、このデータ変換の各工程を概念的に説明
する説明図である。なお、このデータ変換は、コンピュ
ータ８０内のプリンタドライバにより実現しても良い
し、プリンタ２０内で行なうものとしても良い。

【００４０】コンピュータ８０上で動作しているグラフ
ィックアプリケーションは、ベクトルデータなど、様々
な形式で画像データを扱っているが、印刷を行なう場合
には、一旦これをビットマップ情報に変換する。通常プ
リンタドライバに印字用のデータを渡す際には、メタフ
ァイルと呼ばれる汎用のデータ形式に変換する。本実施
例のデータ変換装置は、このメタファイルを受け取っ
て、これをプリンタ２０により印字可能なデータに変換
している。メタファイルでは、画像はマトリックスデー
タとして、つまり数字を縦・横に多数（例えば１０００
行ずつ）並べた大きな表のようなものとして扱われてい
る。表を構成している各マスは画素と呼ばれていて、コ
ンピュータ８０は画素の値（階調値）をその地点での明
るさと解釈する。階調値が８ビットで表現されている場
合は、それぞれの階調値は０から２５５の間の値を取る
ことができ、階調値０は最も暗い状態を、階調値２５５
は最も明るい状態を表している。このようにしてコンピ
ュータ８０の中では、白黒画像は１枚のマトリックスデ
ータによって表現されている。また、カラー画像もマト
リックスデータを用いて表現することができる。すなわ
ち、色彩学の教えるところによれば、赤色・緑色・青色
の３色の光を適切に混合することであらゆる色を表現す
ることができるので、赤色・緑色・青色の各色の明暗画
像を表すマトリックスデータ、すなわちＲ画像・Ｇ画像
・Ｂ画像が合成されたものとして、カラー画像を扱って
いる。

【００４１】このような画像データをカラープリンタ２
０で印刷する場合に、先ず、解像度変換処理を行う（ス
テップＳ１００）。アプリケーションプログラムが扱っ
ている画像の解像度と、プリンタ２０の機械的な解像度
とが一致しない場合には、画素を間引いて原画像の画素
の数を減らしたり、逆に補間により画素の数を増やす等
して、原画像の解像度をプリンタの解像度に一致させ
る。こうした処理が、解像度変換と呼ぶ。

【００４２】解像度変換処理が終わると、色変換処理を
行う（ステップＳ１０２）。前述したように、コンピュ
ータは一般に、カラー画像を赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・
青色（Ｂ）の３色で表現するが、プリンタは一般にカラ
ー画像を、シアン色（Ｃ）・マゼンタ色（Ｍ）・イエロ
色（Ｙ）の３色で表現する。従って、カラー画像の印刷
に際しては、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色による色の表現方法を、
Ｃ・Ｍ・Ｙの３色による色の表現方法に変更する必要が
ある。色変換処理はこのような変換を行なう処理であ
る。色変換処理を行なうと、それぞれ２５６階調を持っ
たＲ・Ｇ・Ｂ階調画像データが、２５６階調を持ったＣ
・Ｍ・Ｙの階調画像データに変換される。

【００４３】実際には、コンピュータは、図８に示すよ
うな色変換表を参照して、Ｒ・Ｇ・Ｂ階調値をＣ・Ｍ・
Ｙの階調値に変換している。図示するように、変換表
は、Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値を軸とする３次元の数表であ
り、各軸の値は０から２５５の値を採りうる。ＲＧＢが
各々０から２５５の値をとりうる場合には、２５６×２
５６×２５６の数の格子点が存在することになり、各格
子点ごとにＣＭＹの値を記憶しておけば、ＲＧＢ入力か
ら、直ちにＣＭＹの値を得ることができる。しかし、通
常、２５６×２５６×２５６の格子点ごとにデータを持
つと、データの容量が大きくなり過ぎるため、各軸ごと
に３２×３２×３２程度の荒い格子点に分割して、ＣＭ
Ｙの値を記憶しておくことが一般的である。変換表を参
照する色変換は、次のようにして行なわれる。例えば、
Ｒ・Ｇ・Ｂ階調値がそれぞれＲＡ・ＧＡ・ＢＡで表され
る色をＣ・Ｍ・Ｙ階調値で表現する場合、色空間上で座
標（ＲＡ，ＧＡ，ＢＡ）の点Ａを考え、点Ａを含むよう
な小さな立方体（ｄＶ）を見つけ出す。この立方体の各
頂点（格子点）のＣ・Ｍ・Ｙ階調値を、色変換表を参照
して求め、得られたＣ・Ｍ・Ｙ階調値から、補間によっ
て点ＡのＣ・Ｍ・Ｙ階調値を求める。

【００４４】また、ほとんどの場合は、色変換処理の中
で色補正や下色除去も併せて行なう。色補正とは、Ｒ・
Ｇ・Ｂそれぞれの階調値を補正することによって、カラ
ー画像を読み込む際に装置毎に感度特性が違う影響を除
いたり、または、Ｃ・Ｍ・Ｙの各階調値を予め補正して
印刷装置毎の色再現特性の違いを除くための処理をい
う。色補正を行なうことにより、画像を読み込む機器や
印刷装置の違いによらず、正確な色を表現することが可
能となる。

【００４５】色変換処理を終了すると、ハーフトーニン
グ処理を行う（ステップＳ１０４）。以下にこの処理の
内容について説明する。色変換後の画像データは、Ｃ・
Ｍ・Ｙ・Ｋの４色のマトリックスデータとなっていて、
それぞれの画素は２５６階調のいずれかの値を採る。一
方プリンタは、印刷用紙上にドットを形成することによ
って画像を印刷しており、ドットは形成するか否かの２
つの状態しか採り得ない。これを改善するために、前述
のようにドットの大きさを変える、インクとして淡い三
原色を用意するなどして中間状態を含めた多値のドット
を印刷可能なプリンタも存在するが、これら機械的な対
処では依然として表現しうる階調値は、数階調にとどま
る。従って、２５６階調を有するる画像を、プリンタが
表現できる非常に少ない階調で表現された画像に変換す
る必要がある。このような変換を行う処理がハーフトー
ニング処理である。

【００４６】図９は、ハーフトーニング処理を行った様
子を示す説明図であり、図９（ａ）はハーフトーニング
処理を行う前の色変換後の画像データを、また図９
（ｂ）はハーフトーニング処理を行った後の画像データ
の原理を示している。図示するように、ハーフトーニン
グ処理前の画像を構成する各画素には、２５６階調のい
ずれかの値が書き込まれているが、ハーフトーニング処
理後の画素には、ドットを形成する（ＯＮ）か、しない
か（ＯＦＦ）を表すいずれかの値が書き込まれている。
尚、図９（ｂ）では、ドットの分布状況を分かり易くす
るために、ＯＮが書き込まれている画素にはハッチを施
し、ＯＦＦが書き込まれている画素は白抜きで表してい
る。本実施例におけるハーフトーニングの処理について
は、後で詳しく説明する。

【００４７】ハーフトーニング処理が終了すると、画素
の再配置を行う（ステップＳ１０６）。この処理は、ハ
ーフトーニング処理によってドット形成の有無を表す形
式に変換された画像データを、カラープリンタ２０に転
送すべき順序に並べ替える処理である。すなわち、前述
のようにカラープリンタ２０は、キャリッジ４０の主走
査と副走査を繰り返しながら、印字ヘッド４１を駆動し
て、印刷用紙Ｐの上にドット列を形成していく。図４を
用いて説明したように、各色毎のインク吐出用ヘッド４
４ないし４７には、複数のノズルＮｚが設けられている
ので、１回の主走査で複数本のドット列を形成すること
ができるが、それらのドット列は、互いにノズルピッチ
ｋだけ離れている。ノズルピッチｋはできるだけ小さな
値とすることが望ましいが、ヘッド製造の都合上、ノズ
ルピッチｋを画素の間隔（ノズルピッチｋが１の場合に
相当）まで小さくすることは困難である。その結果、画
素間隔で並ぶドット列を形成するには、先ず、ノズルピ
ッチｋだけ離れた複数のドット列を形成し、次にヘッド
位置を少しずらして、ドット列の間に新たなドット列を
形成していくといった制御が必要となる。

【００４８】また、印刷画質を向上させるために、１本
のドット列を複数回の主走査に分けて形成したり、更に
は、印刷時間を短縮するため、主走査の往動時と復動時
のそれぞれでドットを形成するといった制御も行われ
る。これらの制御を行うと、カラープリンタ２０が実際
にドットを形成する順序は、画像データ上で画素の順序
と異なったものとなるので、画素再配置処理において、
データの並べ替えを行うのである。画素再配置処理を行
うと、画像データはプリンタ２０が印刷可能な形式の画
像データＦＮＬに変換される。

【００４９】Ｃ．データ変換装置の構成および動作：前
述したようにデータ変換装置１０は、ＣＬＭ（カラール
ックアップモジュール）１２を初めとする複数のモジュ
ールによって構成されている。各モジュールは、前述し
た画像データ変換工程の各ステップ（図７参照）を、分
担して行っており、コンピュータ８０から供給された画
像データＯＲＧは、それぞれのモジュールで所定の処理
を加えられ、最終的には、カラープリンタ２０で印刷可
能な画像データＦＮＬに変換される。以下に、それぞれ
のモジュールの動作について説明する。

【００５０】（１）カラールックアップモジュール（Ｃ
ＬＭ） ＣＬＭ（カラールックアップモジュール）１２は、解像
度変換（ステップＳ１００）と色変換（ステップＳ１０
２）とを行なうモジュールであり、図１０に、その構成
を、ブロック図として示した。図１０に示すように、こ
のモジュールは、バス１７からデータの取り込みを行な
うＩＰＭ１２０と、取り込んだデータの解像度変換を行
なうスキャンコンバータ（以下、ＳＣＶ）１２１、変換
されたデータの色変換を行なうカラーコンバータ（ＣＣ
Ｖ）１２２、変換したデータをバス１７に出力するＯＰ
Ｍ（アウトプットインターフェイスモジュール）１２
３、ＳＲＡＭ１６との間でデータのやり取りを司るメモ
リインタフェースモジュール（ＭＩＦ）１２６の５つの
サブモジュールから構成されている。ＯＰＭ１２３に
は、次段のハーフトーンモジュール（ＨＴＭ）１３に割
り付けられたアドレス値が予め設定されており、該アド
レス値とともに、ＣＣＶ１２２の変換結果をバス１７に
出力する。また、ＳＲＡＭ１６には解像度変換に必要な
バイリニアあるいはバイキュービクルのマップ、色変換
処理に必要な色立体（図８参照）データが記憶されてお
り、ＳＣＶ１２１、ＣＣＶ１２２は、受け取った画像デ
ータを、メモリインターフェース（ＭＩＦ）１２６によ
りアドレスに変換し、このアドレスを用いてＳＲＡＭ１
６内を参照することにより、ＳＲＡＭ１６から、解像度
変換されたデータおよびこれを色変換されたデータを読
み出すことができる。

【００５１】通常の場合、すなわちコンピュータ８０か
ら出力されるデータがＲＧＢの階調画像データである場
合は、ＣＬＭ１２のＳＣＶ１２１、ＣＣＶ１２２による
上記変換処理が必要となる。ところが、コンピュータ８
０から供給される画像データが、解像度に関する指定が
無く、白黒画像である場合または色変換済みの画像デー
タである場合などには、データ変換装置１０で色変換処
理を行なう必要はない。このような場合は、ＩＰＭ１２
０が入力したデータは、図１０に示したように、ＳＣＶ
１２１，ＣＣＶ１２２を介することなく、ＯＰＭ１２３
からバス１７に出力される。なお、図１では、前段のモ
ジュールが処理したデータは、次段のモジュールが直接
受け取るものとして描いてあるが、データに、次に処理
を行なうべきモジュールに予め割り当てられたアドレス
値を付加しておき、各モジュールがバス１７に現われた
データから、自分が取り込むべきデータを判断して処理
を行なうものとしてもよい。この場合には、各モジュー
ルのＯＰＭが出力するデータに付加するアドレス値を変
更することによって、そのデータを受け取って処理を行
なうモジュールを自由に指定することができる。

【００５２】なお、これらの演算を実行するには相応の
処理能力を有する制御回路が必要となる。この様な複雑
な処理を実行する制御回路には、２つの方式が知られて
いる。１つ目の方式はランダムロジック方式と呼ばれる
方式であって、フリップフロップと、ＡＮＤゲートやＯ
Ｒゲート等の基本ゲートとを組み合わせ、いわゆる順序
回路を形成し、所定の制御信号を発生させるものであ
る。もう１つの方式は、マイクロプログラム方式と呼ば
れる方式と呼ばれるものであって、一連の制御信号を予
め記憶しておき、記憶しておいた制御信号を次々と読み
出して演算回路部に供給することにより、演算回路部に
所定の演算を行なわせるものである。どちらの方式を採
用することもできるが、本実施例の各モジュールでは、
動作の迅速性に優れるランダムロジック方式を採用して
いる。

【００５３】（２）ハーフトーンモジュール（ＨＴ
Ｍ）：ハーフトーンモジュール（ＨＴＭ）１３の構成を
表すブロック図を図１１に示す。図示するように、この
モジュールも、他のモジュールと同様に、バス１７から
データの取り込みを行うＩＰＭ（インプットサブモジュ
ール）１３０と、ＩＰＭ１３０から入力された画素デー
タの階調値から当該画素をプリンタ２０によって階調表
現を行なうか否かを決定するＴＤＭ（トータルドットル
ックアップモジュール）１３１及びハーフトーンブロッ
クモジュール（ＨＢ）１３２、ＩＰＭ１３０から入力さ
れた画像データに基づいて大中小のいずれのドットを形
成するかを決定するドットセレクトモジュール（ＤＳ
Ｔ）１３４と、ＨＢ１３２及びＤＳＴ１３４の決定に基
づいて最終的にプリンタ２０への出力を決定するドット
フィックスモジュール（ＤＦＭ）１３５、変換したデー
タをバス１７に出力するＯＰＭ（アウトプットインタフ
ェースモジュール）１３３、ＴＤＭ１３１やＤＳＴ１３
４がＳＲＡＭ１６上の各テーブルなどを参照するための
メモリインタフェースモジュール（ＭＩＦ）１３６の６
つのサブモジュールから構成されている。

【００５４】ＳＲＡＭ１６上に置かれたテーブルとして
は、図１２（ｂ）に示すトータルドットルックアップテ
ーブル、図１２（ｃ）に示すドットセレクトテーブルが
ある。これらのテーブルは、予めコンピュータ８０から
ダウンロードされ、記憶されている。

【００５５】トータルドットルックアップテーブルおよ
びドットセレクトテーブルについて説明する。プリンタ
２０では、形成しようとする画像の階調値に対して、ど
のような割合で大中小のドットを形成するかが、予め定
められている。これが図１２（ａ）に示したドット記録
率のグラフである。こうした大中小のドットの記録率
は、画像の階調値が低い領域では小ドットを形成して粒
状感を改善し、画像データの階調値が高くなるに連れ
て、用紙のインクデューティの制限から小ドットの割合
を減らして中ドットを増加するよう定められている。同
様に、画像の濃度が高くなれば、中ドットの割合を減ら
して大ドットの形成の割合を増加する。こうした画像デ
ータの階調値と各ドットの形成の割合とは、プリンタに
２０における各ドットの濃度や用紙などにより最適に設
計される。

【００５６】本実施例では、このドット記録率を得るた
めに、トータルドットルックアップテーブルとドットセ
レクトテーブルを使用している。トータルドットルック
アップテーブルとは、図１２（ｂ）に示すように、ＩＰ
Ｍ１３０から入力される画素データの階調値から、その
階調値をプリンタ２０にて表現するのに必要なドット数
の総和を決定するテーブルである。画像のある階調値に
対して最終的に形成したいドットの数の総和は、図１２
（ａ）に示した大・中・小ドットそれぞれの形成数を累
積加算したものとなる。そこで、このトータルドットル
ックアップテーブルは、画像データの階調値をプリンタ
２０にて表現する際に、何れかのドットを形成するその
総数を与えるものとして予め決定されている。

【００５７】他方、ドットセレクトテーブルとは、図１
２（ｃ）に示すように、ＩＰＭ１３０から入力される画
素データの階調値から、その階調値をプリンタ２０によ
って表現可能な大・中・小の何れのドットを使用するか
選択するかという割合を決定するテーブルである。図示
するように、プリンタ２０により形成可能な大・中・小
の３種のドットについて、階調値が小さいときには形成
されるドットの１００％が小ドットになるものとしてい
る。また、階調値が大きくなるに従って中ドットの形成
の割合を高めつつ、小ドットと中ドットの形成の割合の
合計値が常に１００％となるように小ドットの形成の割
合を低くしている。同様に、更に高い階調値域では、大
ドットの形成の割合を高めつつその合計値が常に１００
％となるように中ドットの形成の割合を低くしている。

【００５８】この様に構成される本実施例のＨＴＭ１３
は、次の様に動作する。まず、着目している画素の階調
データがＩＰＭ１３０に入力されると、その階調値はＴ
ＤＭ１３１、ＤＳＴ１３４に入力される。そして、ＴＤ
Ｍ１３１は、その階調値からＳＲＡＭ１６に記憶されて
いるトータルドットルックアップテーブル（図１２
（ｂ））を参照し、その画素を表現するに当たってプリ
ンタ２０によってドットを形成する割合であるドット記
録率データＤＳを決定する。そして、そのドット記録率
データＤＳを、次段のＨＢ１３２に出力する。ＨＢ１３
２は、ＴＤＭ１３１にて決定されたドット記録率データ
ＤＳを参照しつつディザ法あるいは誤差拡散法によるハ
ーフトーニング処理を行なう。すなわち、ディザ法に基
づいてＨＢ１３２の処理が行なわれる場合には、ＳＲＡ
Ｍ１６に記憶されている閾値マトリクスを参照し、今回
のドット記録率データとマトリックス上の閾値とを比較
し、最終的にドットを発生させるか否かを決定する。ま
た、誤差拡散法によるハーフトーニング処理の場合には
ＳＲＡＭ１６に記憶した周辺画素からの濃度誤差などを
読み出し、その濃度誤差と今回のドット記録率データの
合計値を、予め定めた所定の閾値と比較することで、最
終的にドットを発生させるか否かを決定する。このＴＤ
Ｍ１３１、ＨＢ１３２とにより、ＩＰＭ１３０から入力
された画像データの階調値から、着目している画素につ
いてドットを形成するか否かの２値的な決定がなされ
る。なお、ここでは説明の便を図って「濃度誤差」と呼
んだが、実体には、直接濃度誤差を演算しているのでは
なく、各ドットについてのドット記録率上の誤差であ
る。

【００５９】一方、着目している画素の階調データをＩ
ＰＭ１３０から入力したＤＳＴ１３４は、上記ＴＤＭ１
３１、ＨＢ１３２による２値的なドット形成の決定と同
時並列的に、その入力された階調値からＳＲＡＭ１６に
記憶されるドットセレクトテーブル（図１２（ｃ））を
参照し、その階調値を表現するに当たってプリンタ２０
によって表現可能な大・中・小の何れのドットを使用す
るかを選択する。例えば、入力された階調値がＤＤ１で
ある場合には、小ドットの形成の割合が８０％、中ドッ
トの形成の割合が２０％のように、画素を表現するドッ
トの選択を行なう。そして、その割合による重み付けの
下に、ドット階調の分散性を考慮して最終的に使用する
ドットを選択する。ドットの分散性を確保する方法に
は、種々のものが考えられるが、例えば組織的ディザ法
などで用いられる閾値マトリクスと同様に、ドットの空
間的な分散性を考慮して予め定められたマトリクスを用
いて定めればよい。

【００６０】図１３は、トータルドットルックアップテ
ーブルを参照してまずドットの発生箇所を決定した後、
このうちの所定の割合の画素に中ドットを形成し、残り
の画素に小ドットを形成している様子を示す説明図であ
る。この例では、まず、図１３（ａ）に示すように、大
中小いずれかのドットを形成する箇所を決定し、その
後、図１３（ｂ）に示すように、特定のドット（この例
では中ドット）を形成する箇所を決定している。どの種
類のドットを形成するかの決定方法は、種々考えられ
る。例えば、小中のドットを併せたドット記録率データ
が６０パーセントであり、小ドットを８０パーセント、
中ドットを２０パーセント形成する場合、ディザ法を用
いているケースでは、閾値データが小さい方から１２パ
ーセント（６０パーセント×２０パーセント）の画素に
中ドットを形成するものとすればよい。ドットが形成さ
れると判断される画素のうち、中ドットが形成されない
画素には小ドットが形成されることになる。この方法で
は、分散性の良いディザマトリクスを用いて、ドットの
形成箇所も、更に中ドットの形成箇所も決定しているの
で、図１３（ｂ）に示すように、中ドットは、中ドット
同士の分散性も、小ドットも含めた全体の分散性も、共
に優れた配置に形成されることになる。なお、画像デー
タの階調値が低い値ＤＤ２であり、トータルのドット記
録率が２０パーセント程度の場合には、図１２（ｃ）に
示した例では、中ドットの形成の割合は０パーセントと
なっているから、図１４（ａ）、（ｂ）に示したよう
に、形成すると判断したドットのすべてに小ドットが割
り当てられる。

【００６１】他方、ＴＤＭ１３１により、入力し画像デ
ータに対してトータルでいくつの画素にドットが形成さ
れるかという割合が分かっていることを利用して、独立
に中ドットの位置を決定することもできる。この場合に
は、どの画素にドットを形成するかには関係なく、ＤＳ
Ｔ１３４では、中ドットを形成する割合に応じて、全画
素中の所定の画素（ランダムに決められた画素あるいは
ベイヤ型などのディザマトリクスにより決めたれた画素
など）に中ドットを形成するものとしておくのである。
ある画素にドットを形成するとＨＢ１３２が判断したと
き、そのドットが、ＤＳＴ１３４により中ドットを形成
すべきドットに指定されていれば、中ドットを形成する
ものとする。なお、たとえば、ドット形成を２値的に決
定する際に誤差拡散法を用い、ドットを形成すると判断
した画素にどのドットを割り当てるかという判断にディ
ザ法を用いることができる。この場合には、ドットの分
散性は誤差拡散法による良好な分散性が保証され、かつ
処理速度を高速にすることができる。

【００６２】このように大中小のドットの各々の配置を
独立に決定する場合には、一方の配置を他方とは独立に
変更することができるという利点がある。この例では、
小ドットと中ドットを所定の割合で形成するものとした
が、大ドットと中ドットの場合でも、あるいは大中小の
ドットを同時に形成する場合でも、基本的な考え方は同
じである。

【００６３】以上説明した大中小のいずれのドットを形
成するかの判断が、ＤＦＭ１３５により行なわれるので
ある。このＤＦＭ１３５の出力は、他のモジュール同様
にＯＰＭ１３３を介し、所定のタイミングでバス１７に
出力される。

【００６４】（３）画素再配置モジュール（ＭＷＭ１
４）：ＭＷＭ１４の内部構成を、図１５に示した。図示
するように、ＭＷＭ１４は、データを入力するインプッ
トモジュール（ＩＰＭ）１４０と、ＳＲＡＭ１６内のデ
ータを再配置する画素再配置サブモジュール（ＭＷＳ
Ｍ）１４１と、データを出力するアウトプットモジュー
ル（ＯＰＭ）１４３と、ＳＲＡＭ１６とのインタフェー
スを司るメモリインタフェース（ＭＩＦ）１４５とから
構成されている。ＩＰＭ１４０、ＯＰＭ１４３の動作
は、前述したＣＬＭ１２やＨＴＭ１３におけるＩＰＭ１
２０，１３０やＯＰＭ１２３，１３３の動作と同様であ
る。

【００６５】画素再配置サブモジュール（ＭＷＳＭ）１
４１は、画素再配置処理を行なうモジュールである。Ｍ
ＷＳＭ１４１の内部構成も、ＳＣＭ（解像度変換サブモ
ジュール）１２１等と同様に、演算回路部と制御回路部
とから構成されている。前述したように、画素再配置処
理は、ハーフトーニング処理によってドット形成の有無
を表す形式に変換された画像データを、カラープリンタ
２０に転送すべき順序に並べ替える処理である。ＭＷＳ
Ｍ１４１の演算回路部は、制御回路部から供給される制
御信号に従って、アドレス計算を行ない、ハーフトーニ
ング処理済みのデータを、ＭＩＦ１４５を介してＳＲＡ
Ｍ１６上の所定位置に書き込んでいく。本実施例では、
同色のデータを副走査方向のライン順に並べており、後
段の出力モジュールＯＴＭ１５からさまざまなデータの
読み出しに応えている。

【００６６】（４）出力モジュール（ＯＴＭ）：出力モ
ジュール（ＯＴＭ）１５は、ＳＲＡＭ１６からデータを
読み出して、外部に出力するモジュールである。ＯＴＭ
１５は、他のモジュールと同様、ＳＲＡＭ１６からデー
タを読み出すことが可能となっており、ＭＷＭ１４がＳ
ＲＡＭ１６上に配置したドットデータを、順に読み出し
てカラープリンタ２０に出力する。その結果、データ変
換装置１０にコンピュータ８０から供給された画像デー
タＯＲＧは、印刷可能な画像データＦＮＬとしてカラー
プリンタ２０に出力される。ＭＷＭ１４は、インク吐出
用ヘッド４４ないし４９の構成に合わせて、各色のデー
タの配置を決定し、ＳＲＡＭ１６に書き戻すことによ
り、各色のデータを、再配置している。したがって、Ｏ
ＴＭ１５は、ＳＲＡＭ１６の所定の領域のデータを連続
的に読み出すことにより、カラープリンタ２０のインク
吐出用ヘッド４４ないし４７のノズル構成に適したデー
タを出力することができる。カラープリンタ２０は、デ
ータ変換装置１０から受け取ったデータをそのままヘッ
ドに出力すればよい。したがって、コンピュータ８０側
はもとより、カラープリンタ２０側の処理も簡略なもの
とすることができる。

【００６７】上記説明から明らかなように、本実施例の
ＨＴＭ１３によれば、多階調の画像データからまずドッ
ト記録率データに変換しこれを用いて２値化処理を行な
い、この処理と同時並列に大・中・小ドットの発生割合
が、予め定めた割合となるよう、各ドットの形成につい
て判断している。この手法によれば、大中小の複数種類
のドットの発生の割合を自由に制御することができると
いう利点が得られる。しかも、誤差拡散の処理を各ドッ
トについて行なったり、一のドットのオン・オフを参照
して他のドットのオン・オフを判定したりする手間を要
しない。従って、処理に要する時間を短縮することがで
きる。更に、各ドット自体の分散性のみならず、複数種
類のドット全体の分散性も良好なものとすることができ
る。

【００６８】上記の実施例では、カラールックアップモ
ジュール（ＣＬＭ）１２ハーフトーンモジュール（ＨＴ
Ｍ）１３はディスクリートな回路構成としたが、ソフト
ウェアにより実現するものとしても良い。この場合に
は、プリンタドライバの形態で実現しても良いし、独立
のアプリケーションプログラムとして実現しても良い。
また、同じ色相で濃度の異なるインクを備えるプリンタ
に適用することもできる。たとえば、シアンやマゼンタ
について、それぞれ濃度の低いライトシアンインクや、
ライトマゼンタインクのカートリッジを備え、淡インク
のドットを形成可能なものであっても良い。この場合
は、シアン，マゼンタについては濃淡インクを合わせた
種類のドットが形成可能とみなして、本発明を適用すれ
ばよい。また、ドットの径も大中小の３種類に限られる
ものではなく、４種類以上の径のドットが形成可能なプ
リンタに適用することも可能である。更に、異なる種類
のドットとは、単に同色の大中小ドットなどに限られる
ものではなく、色相の異なるインクのドットをまとめて
扱うものとすれば、本発明を適用可能である。例えばグ
ラデーションパターンを印刷する場合に、トータルのド
ットの形成の判断と、形成するドットのうち、どの割合
で一の色相のインクのドットを形成し、どの割合で他の
色相のインクのドットを形成するかを決定するものとす
れば良い

【００６９】なお、実施例のデータ変換装置１０は、コ
ンピュータ８０から画像データを受け取るものとして説
明してきたが、画像データを出力する機器はコンピュー
タに限られるものではない。例えば、デジタルカメラ
や、カラースキャナ、ビデオプリンタ，フィルムスキャ
ナ等の各種の画像機器から画像データの供給を受け、画
像データを変換するものであっても構わない。こうすれ
ば、コンピュータ８０を介さずに、画像機器から直接画
像データを受け取って、カラープリンタ２０で印刷する
ことができるので好適である。

【００７０】また、本発明はこうした実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々の態様において実施することが可能である。例えば、
これまで説明してきた各種の実施例では、データ変換装
置１０はコンピュータ８０やカラープリンタ２０とは、
外見的に別体に存在するものとして説明してきた。しか
し、外見上は何ら別体である必要はない。例えば、デー
タ変換装置１０をコンピュータ８０あるいはカラープリ
ンタ２０の拡張スロットに装着し、外見上はこれらと一
体に構成されるものであってもよい。

【００７１】同様に、これまで説明してきたデータ変換
装置１０においては、それぞれのデータ変換を行う各モ
ジュールは、外見的に１つのデータ変換装置１０を形成
するものとして説明してきたが、各モジュールを分離可
能に構成しておき、必要に応じて適宜組み合わせて用い
るものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としてのデータ変換装置を備え
た印刷装置の説明図である。

【図２】本実施例で使用されているプリンタの概略説明
図である。

【図３】本実施例で使用されているプリンタのドット形
成原理の説明図である。

【図４】本実施例で使用されているプリンタのノズル配
列を示す説明図である。

【図５】本実施例のプリンタにより大きさの異なるドッ
トを形成する原理を説明する説明図である。

【図６】本実施例のプリンタにおけるノズルの駆動波形
および該駆動波形により形成されるドットの様子を示す
説明図である。

【図７】本実施例のデータ変換工程の概要を示すフロー
チャートである。

【図８】本実施例における色変換表の概念を示す説明図
である。

【図９】ハーフトーニング処理の概要を示す説明図であ
る。

【図１０】本実施例におけるカラールックアップモジュ
ール１２の構成を示すブロック図である。

【図１１】本実施例におけるハーフトーンモジュール１
３の構成を示すブロック図である。

【図１２】画像データの階調値とドット記録率データの
関係、トータルドットルックアップテーブルおよびドッ
トセレクトテーブルを示す説明図である。

【図１３】ハーフトーンモジュールによる処理の一例を
示す説明図である。

【図１４】ハーフトーンモジュールによる処理の他の例
を示す説明図である。

【図１５】本実施例におけるＭＷＭ１４の内部構成を示
すブロック図である。

【図１６】ディザ法により大中小のドットの形成を判定
する場合に用いる閾値マトリクスの一例を示す説明図で
ある。

【図１７】誤差拡散法により大中小のドットの形成を判
定する場合の考え方を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…データ変換装置 １１…ＩＮＭ １２…ＣＬＭ １２…カラールックアップモジュール １３…ハーフトーンモジュール １４…ＭＷＭ １５…出力モジュール １６…ＳＲＡＭ １７…バス ２０…カラープリンタ ２４…カラースキャナ ３０…キャリッジモータ ３１…駆動ベルト ３２…プーリ ３３…摺動軸 ３４…位置検出センサ ３５…紙送りモータ ３６…プラテン ４０…キャリッジ ４１…印字ヘッド ４２，４３…インク用カートリッジ ４４〜４７…インク吐出用ヘッド ４８…インク通路 ５０…制御回路 ５１…操作パネル ８０…コンピュータ ８１…ＣＰＵ ８２…ＲＯＭ ８３…ＲＡＭ ８４…ハードディスク ８５…インターフェイス ９１…モデム １２０…ＩＰＭ １２１…ＳＣＶ １２２…ＣＣＶ １２３…ＯＰＭ １３０…ＩＰＭ １３１…ＴＤＭ １３３…ＯＰＭ １３４…ＤＳＴ １３５…ＤＦＭ １４０…ＩＰＭ １４１…ＭＷＳＭ １４３…ＯＰＭ １４５…ＭＩＦ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA02 AA24 AA26 AA27 AB13 AB19 BB06 BB08 BB10 BB15 BC01 5B021 AA01 AA02 LG08 LL05 5B057 CA01 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB02 CB07 CB12 CB16 CC02 CE13 CE17 CH01 CH11 DA08 DB02 DB05 DB06 DB09 DC22 5C077 LL18 LL19 MP01 MP08 NN05 NN08 NN11 NN15 NP01 PP35 PP54 PQ12 PQ22 PQ23 RR08 RR09

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画像の画像データの階調値に基づい
   て、性質の異なる２種類以上のドットの形成の有無を判
   断し、該２種類以上のドットを印刷媒体上に形成するこ
   とによって、前記原画像に対応した画像を記録する印刷
   装置であって、 前記階調値と前記２種類以上のドットの総和としてのド
   ット発生率との関係を、第１の関係として記憶した第１
   の記憶手段と、 前記階調値と前記２種類以上のドットの各の発生の割合
   との関係を、第２の関係として記憶した第２の記憶手段
   と、 前記画像データを入力し、前記記憶された第１の関係を
   参照して、前記総和としてのドット発生率に基づいて、
   着目した画素にいずれかのドットを形成するか否かを判
   断する総ドット形成判断手段と、 該総ドット形成判断手段より、該画素にいずれかのドッ
   トを形成すると判断した場合には、前記第２の関係を参
   照して、各ドットの発生すべき割合を求め、該発生の割
   合を満たすように、前記２種類以上のドットの各々につ
   いて、その形成の有無を判断するドット形成判断手段
   と、 該判断に基づいて、前記印刷媒体上に各ドットを形成す
   るドット形成手段とを備えた印刷装置。
2. 【請求項２】 前記個別ドット形成判断手段は、前記総
   ドット形成判断手段とは異なる手法によりドット形成の
   有無を判断する手段である請求項１記載の印刷装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記第１の記憶手段は、前記第１の関係を、ディザマト
   リクスとして記憶する手段であり、 前記総ドット形成判断手段は、該ディザマトリクスと前
   記画像データの階調値とを比較することにより、前記着
   目画素にドットを形成するか否かを判断する手段であ
   り、 前記個別ドット形成判断手段は、前記ディザマトリクス
   を共有して、前記２種類以上のドットの各々について、
   ドット形成の有無を判断する手段である印刷装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記総ドット形成判断手段は、誤差拡散法により総ドッ
   トの形成について判断する手段であり、 前記個別ドット形成判断手段は、ディザ法により各ドッ
   トの形成について判断する手段である印刷装置。
5. 【請求項５】 前記第１の記憶手段は、前記階調値と前
   記２種類以上のドットの総和としてのドット発生率との
   関係を、テーブルデータとして記憶した手段である請求
   項１記載の印刷装置。
6. 【請求項６】 前記第２の記憶手段は、前記階調値と前
   記２種類以上のドットの各々の発生割合との関係を、テ
   ーブルデータとして記憶した手段である請求項１記載の
   印刷装置。
7. 【請求項７】 前記性質の異なる２種類以上のドット
   は、ドット一つ当たりの濃度が異なるドットである請求
   項１記載の印刷装置。
8. 【請求項８】 ドット一つの当たりの濃度が異なるドッ
   トは、ドットの大きさが異なるドットである請求項７記
   載の印刷装置。
9. 【請求項９】 前記性質の異なる２種類以上のドット
   は、色相を異にするドットである請求項１記載の印刷装
   置。
10. 【請求項１０】 原画像の画像データの階調値に基づい
    て、性質の異なる２種類以上のドットの形成の有無を判
    断し、該２種類以上のドットを印刷媒体上に形成するこ
    とによって、前記原画像に対応した画像を記録する方法
    であって、 前記階調値と前記２種類以上のドットの総和としてのド
    ット発生率との関係を、第１の関係として予め記憶し、 前記階調値と前記２種類以上のドットの各々の発生の割
    合との関係を、第２の関係として予め記憶し、 前記画像データを入力し、前記記憶された第１の関係を
    参照して、前記総和としてのドット発生率に基づいて、
    着目した画素にいずれかのドットを形成するか否かを判
    断し、 該画素にいずれかのドットを形成すると判断した場合に
    は、前記第２の関係を参照して、各ドットの発生すべき
    割合を求め、該発生の割合を満たすように、前記２種類
    以上のドットの各々について、その形成の有無を判断
    し、 該判断に基づいて、前記印刷媒体上に各ドットを形成す
    る画像記録方法。
11. 【請求項１１】 原画像の画像データの階調値に基づい
    て、性質の異なる２種類以上のドットの形成の有無を判
    断し、該２種類以上のドットを印刷媒体上に形成するこ
    とによって、前記原画像に対応した画像を印刷するプロ
    グラムを、コンピュータにより読みとり可能に記録した
    媒体であって、 前記階調値と前記２種類以上のドットの総和としてのド
    ット発生率との関係を規定した第１のテーブルと、 前記階調値と前記２種類以上のドットの各の発生の割合
    との関係を規定した第２のテーブルと、 前記画像データを入力し、前記記憶された第１のテーブ
    ルを参照して、前記総和としてのドット発生率に基づい
    て、着目した画素にいずれかのドットを形成するか否か
    を判断する機能と、 該画素にいずれかのドットを形成すると判断した場合に
    は、前記第２のテーブルを参照して、各ドットの発生す
    べき割合を求め、該発生の割合を満たすように、前記２
    種類以上のドットの各々について、その形成の有無を判
    断する機能とを記録した記録媒体。