JP2000299785A - データ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤差拡散の演算を行なう際、拡散した誤差の
累積値をメモリ上においているため、誤差拡散の範囲が
広くなると、メモリアクセス回数が増加し、処理に長時
間を要した。 【解決手段】 高速アクセス可能なレジスタを内蔵した
バッファＭＢ，ＳＢを備え、着目画素Ｐについて、ドッ
トのオン・オフを決定して濃度誤差ｅｒｗを演算する
と、これをシフトレジスタＳＲによりシフトすることで
重み付け濃度誤差ｅｒｗｓを求める。この濃度誤差ｅｒ
ｗｓを各バッファＭＢ，ＳＢに出力し、ここでそれまで
に求めた濃度誤差と累積すると共に、着目画素が移動す
る度に、各バッファの出力を次段にシフトして行く。こ
の結果、低速のメモリであるＳＲＡＭ１６とのアクセス
回数は、１画素当たり２回に抑制され、誤差拡散の処理
を高速化できる。

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、デジタルビデオ等から出力される画像
データから印刷物等を得る際に有用な誤差拡散法を採用
するデータ変換装置およびこの装置を用いた印刷装置に
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、数色のインクのドットを印刷媒体上に形成するタイ
プのカラープリンタが広く普及し、コンピュータ等が処
理した画像を多色多階調で印刷するのに広く用いられて
いる。シアン、マゼンタ、イエロー（ＣＭＹ）の三色の
インクにより多色の画像を印刷する場合、多階調の画像
を形成しようとするにはいくつかの方法が考えられる。
一つは、従来のプリンタで採用されている手法であり、
一度に吐出するインクにより用紙上に形成されるドット
の大きさを一定として、印刷される画像の階調をドット
の密度（単位面積当たりの出現頻度）により表現するも
のである。もう一つの方法は、用紙上に形成するドット
径等を調整して、単位面積当たりの濃度を可変するもの
である。この単位面積当たりの濃度を可変とする他の方
法として、基本の三色よりも淡い色のインク、例えば淡
いシアンと淡いマゼンタを用意するものも存在する。

【０００３】いずれの手法でも、原画像が持っている階
調情報をドットの分布、即ちドットのオン・オフにより
表現することになる。即ち、原画像が持っている高い階
調表現を、画素単位では、低い階調に変換する階調変換
を行なっているのである。この場合、平均的な濃度で見
れば、原画像の階調値をある程度正確に再現することが
できるが、画素単位で見れば、元の階調値との間に濃度
誤差が生じることは免れない。そこで、画素単位で生じ
た濃度誤差を、その周辺の画素に分配して、画像全体の
濃度を原画像に近づけようとする手法が提案されてい
る。これが誤差拡散法と呼ばれる手法である。誤差拡散
法を利用してドットを分布させるデータ変換装置は、原
画像の再現性に優れるために、印刷装置において広く用
いられている。

【０００４】こうした誤差拡散法を用いた印刷装置の場
合、通常ヘッドが用紙の幅方向（主走査方向と呼ぶ）に
走査しながら、かつ用紙をこの主走査方向とは交差する
方向（副走査方向と呼ぶ）に搬送しながらドットを形成
する。したがって、誤差を拡散できる範囲は、図１８に
示すように、通常は着目画素の周辺であって、少なくと
も主走査方向の所定範囲、場合によっては、副走査方向
に隣接するラスタ上の複数の画素ということになる。図
１８に示した各画素の値は、濃度誤差を配分する場合の
重み付けの係数を示している。各重み付け係数は、その
和が値１となるように定められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】誤差拡散法は、一定の
領域で見れば、濃度誤差が解消されるという利点が存在
するものの、その誤差配分の演算に、かなりの処理時間
を要するという問題があった。通常、画像データは、画
素を単位とする複数ビットのデータとして、ハードディ
スク等の外部記憶や半導体メモリ等の主記憶の一部に記
憶される。階調変換を行なう際には、記憶された画像デ
ータを読み出し、所定の閾値との大小関係を判定し、そ
の結果から周辺に分散すべき濃度誤差を演算する。濃度
誤差を分散する際には、分散範囲の画素の画像データを
メモリから読み出し、これに拡散誤差を加えて書き戻す
という処理が行なわれる。この結果、着目画素に対する
誤差拡散処理では、多数回のメモリアクセスが発生し、
処理に要する時間が長くなってしまうという問題があっ
た。

【０００６】近年、記録されるドット径の微細化が進ん
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。この結果、ドット数の増加に応じて誤差拡散処理の
回数は飛躍的に増加し、上記処理時間の問題は看過でき
ないものとなっている。本発明は、１画素当たりの誤差
拡散処理を、誤差拡散の範囲に含まれる画素の数より少
ない回数のメモリアクセスにより実現することを目的と
する。

【０００７】

【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の階調データ変換装置は、階
調表現を有する原画像において主走査方向として定めた
一方向に沿って着目画素を移しつつ、該画素の階調を、
その階調よりも少ない階調表現に変換し、該階調変換に
より生じた濃度誤差を、該着目画素の少なくとも主走査
方向に沿った所定範囲の画素に分配する誤差拡散法を採
用し、該誤差拡散による階調変換を、前記主走査方向お
よび該主走査方向に交差する方向である副走査方向に沿
って順次行なうデータ変換装置であって、前記原画像の
階調データを保存するメモりと、前記所定範囲に含まれ
る複数の画素に対応したレジスタを備え、前記メモりよ
り少なくとも書き込み速度の高い誤差バッファと、前記
着目画素が移動する度に、該誤差バッファ内の各レジス
タのデータを該着目画素の移動に合わせてシフトするシ
フト回路と、該シフト回路によりシフトされた前記レジ
スタの最終段の出力を、前記着目画素の階調データに加
えた上で、前記少ない階調表現に変換する変換回路と、
該変換回路による階調変換により、該着目画素について
生じた濃度誤差を演算する誤差演算回路と、該演算され
た濃度誤差に所定の重み付けを施し、前記誤差バッファ
の各レジスタに分配加算し、濃度誤差を前記階調データ
に累積する分配加算回路とを備えたことを要旨としてい
る。

【０００８】この階調データ変換装置は、原画像の階調
データを保存するメモリより書き込み速度が高速なレジ
スタを、誤差拡散範囲の画素数に対応して備えており、
着目画素が移動する際、レジスタのデータを着目画素の
移動に応じてシフトする。その上で、このレジスタの最
終段の出力を着目画素の階調データに加えた上で、少な
い階調表現に変換している。このため、メモリへのアク
セスは、着目画素の画像データを読み出すだけで済み、
きわめて高速な処理が可能となる。

【０００９】この階調データ変換装置において、誤差拡
散の範囲は、着目画素と同一のラスタ上の画素に限って
もよい。この場合には、各レジスタに蓄積されたデータ
は、着目画素を移動する度にシフトされ、最終段のレジ
スタの出力を着目画素の階調データに加えて階調変換に
供されるから、レジスタのデータをメモリに書き戻す必
要がない。

【００１０】他方、誤差拡散範囲を、隣接するラスタ上
まで拡張することもできる。この場合には、誤差バッフ
ァを、主走査方向に並んだ画素列であるラスタを単位と
して配列されたレジスタ群から構成し、前記着目画素が
含まれる第１のラスタ上の所定範囲の画素に対応した第
１のレジスタ群と、該着目画素とは前記副走査方向に隣
接した第２のラスタ上の所定範囲の画素に対応した第２
のレジスタ群とに分けておく。このとき、シフト回路
は、前記着目画素が移動する度に、該誤差バッファ内の
前記第１および第２のレジスタ群のうちの各レジスタの
データを、着目画素の移動に合わせてシフトするものと
しておき、更に、着目画素が移動する度に、前記第２の
ラスタ上の画素であって所定の範囲外となった画素に対
応する前記第２のレジスタ群内のレジスタに累積された
濃度誤差を、前記メモリに書き出す書出回路と、前記着
目画素が移動する度に、前記所定の範囲に新たに含まれ
るものとなった画素について、隣接するラスタの処理時
に前記書出回路によって書き出された濃度誤差の累積値
を、前記メモリから、前記誤差バッファ内の前記第１の
レジスタ群内の対応するレジスタに格納する読込回路と
を設ければ良い。かかる構成を採用すれば、着目画素の
階調データを読み出す他は、メモリからは、誤差分配済
みデータを誤差が配分されるラスタ数−１回、メモリー
書き出し、累積誤差のデータをラスタの数−１回、メモ
リから読み込むだけで、誤差拡散法による階調変換を行
なうことができる。かかる構成により、少なくとも着目
画素が存在するラスタとこれに副走査方向に隣接するラ
スタ上の所定の範囲に、着目画素における濃度誤差を配
分することができる。しかも、メモリへのアクセスとし
ては、第２のレジスタ群の一つからの書出と第１のレジ
スタ群への読込という二つのアクセスが必要になるだけ
であり、演算速度の低下を来たすことがない。

【００１１】こうした階調データ変換装置では、レジス
タを、該レジスタに記憶されたデータと前記重み付けを
施した濃度誤差とを加算した結果または該レジスタの前
段のレジスタの出力のいずれか一方を記憶可能なレジス
タとすることも好適である。こうすれば、データのシフ
トと分配加算とを一つの回路で実現することができる。

【００１２】なお、上記の構成では、レジスタには、濃
度誤差のみを分配し加算するものとしたが、着目画素が
移動して新たな画素が前記誤差拡散範囲に入ってきた場
合に、その画素の階調データをレジスタに読み込み、順
次これをシフトしつつ、着目画素の濃度誤差を重み付け
して分配加算するものとしても差し支えない。この場合
は、レジスタの最終段の出力と着目画素の階調データと
を加算する必要ない。

【００１３】ここで、各レジスタを、誤差の配分加算と
データのシフトとを、同時に可能なレジスタとしても良
い。前のレジスタに保持されていたデータに、新たな濃
度誤差を拡散して加えた結果は、着目画素の移動に伴っ
て順次移動されるので、配分演算とデータのシフトとを
同時に行なうとことができれば、処理を一層高速化する
ことができる。

【００１４】なお、こうした変換装置における階調変換
により得られる階調は、元の画像の階調数より低ければ
足り、２階調でも３階調以上でも差し支えない。変換回
路は、一つの閾値を用いれば、原画像の階調データを２
階調に変換することは容易である。同様に、二以上の閾
値を用いて、原画像の階調データを３階調以上に変換す
ることも容易である。

【００１５】階調データ変換装置の各回路は、原画像デ
ータが、原色の組み合わせにより原画像を表現する各色
の階調データとして構成されている場合には、各色毎に
設ければよい。

【００１６】この階調データ変換装置は、印刷装置に組
み込むことができる。即ち、本発明の印刷装置は、階調
表現を有する画像データを受け取り、複数種類のインク
のドットを形成することにより、該画像データに対応し
た画像を、記録媒体上に形成する印刷装置であって、上
述した階調データ変換装置と、前記画像データを、該階
調データ変換装置に入力するデータ入力手段と、前記階
調データ変換装置による変換結果を受け取り、変換結果
に対応した階調のインクのドットを、印刷媒体上に形成
するドット形成手段とを備えることを要旨とする。

【００１７】かかる印刷装置は、原画像データの階調
を、低階調に変換しつつ、印刷媒体上にドットを形成し
て、印刷を行なうことができる。

【００１８】

【発明の他の態様】この発明は、以下のような他の態様
も含んでいる。第１の態様は、本発明のデータ変換装置
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、コンピュータとデータ変換装
置をコンパクトに構成することができるので好適であ
る。また、プリンタに限らず、種々のハードコピー装置
を用いても、本発明のデータ変換装置による高速な誤差
拡散処理の恩恵を被ることができる。

【００１９】第２の態様は、本発明のデータ変換装置
を、印刷装置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、データ変換装置と印刷装置をコンパクトに構成する
ことができるので好適である。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】

【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階調データ変換装置（以
下、単にデータ変換装置とも呼ぶ）１０を備えた印刷装
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とから構成されている。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。

【００２１】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なう
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
ＲＡＭ８３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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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、ディザ
法や本実施例に特徴的な誤差拡散方法により濃度誤差を
補正するハーフトーンモジュール（ＨＴＭ）１３、ＨＴ
Ｍ１３により生成された印刷データをカラープリンタ２
０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（ＭＷ
Ｍ）１４、カラープリンタ２０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。

【００２５】なお、図１では、ＳＲＡＭ１６は、各モジ
ュールから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、Ｉ
ＮＭ１１を介して受け取り、初めにＣＬＭ１２がバス１
７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ＦＮＬと
して出力している。なお、ＭＷＭ１４は、変換結果をＳ
ＲＡＭ１６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、ＳＲＡＭ１６
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に供給される。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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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なう機構
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６０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４０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３６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
６０は、プリンタの操作パネル５９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。

【００２９】キャリッジ４０には黒（Ｋ）インクを収納
するインクカートリッジ４２と、シアン（Ｃ１）・ライ
トシアン（ＬＣ）・マゼンタ（Ｍ１）・ライトマゼンタ
（ＬＭ）・イエロ（Ｙ１）の合計５色のインクを収納す
るインクカートリッジ４３とが装着されている。もちろ
ん、ＫインクとＬＣインク・ＬＭインクとを同じインク
カートリッジに収納したり、ＫインクとＹインクとを同
じインクカートリッジに収納させる等してもよい。複数
のインクを１つのカートリッジに収納可能とすれば、イ
ンクカートリッジをコンパクトに構成することができ
る。キャリッジ４０の下部にある印字ヘッド４１には、
Ｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙ・ＬＣ・ＬＭの各インクに対して、イン
ク吐出用ヘッド４４・４５・４６・４７・４８・４９が
それぞれ形成されている。キャリッジ４０の底部には図
示しない導入管が各インク毎に立設されており、キャリ
ッジ４０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、それぞれのインク
吐出用ヘッド４４ないし４９に供給される。各ヘッドに
供給されたインクは、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）は各色ヘッドの内部構造を示し
た説明図である。各色のインク吐出用ヘッド４４ないし
４９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５０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なう素子である。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５０の一側壁を変形させる。この結
果、インク通路５０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
９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。図示するように、インク吐出用ヘッドの底面
には、各色毎のインクを吐出する６組のノズルアレイが
形成されており、１組のノズルアレイ当たり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Ｎ
ｚ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４９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６０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】図７は、カラープリンタ２０の制御回路６
０の内部構成を示す説明図である。図示するように、制
御回路６０の内部には、ＣＰＵ６１・ＰＲＯＭ６２・Ｒ
ＡＭ６３・コンピュータ８０とのデータのやり取りを行
なうＰＣインターフェース６４・紙送りモータ３５やキ
ャリッジモータ３０等とデータのやり取りを行なう周辺
機器入出力部（ＰＩＯ）６５・タイマ６６・駆動バッフ
ァ６７等が設けられている。駆動バッファ６７は、イン
ク吐出用ヘッド４４ないし４９にドットのオン・オフ信
号を供給するバッファとして使用される。これらは互い
にバス６８で接続され、相互にデータにやり取りが可能
となっている。また、制御回路６０には、所定周波数で
駆動波形を出力する発振器７０、および発振器７０から
の出力をインク吐出用ヘッド４４ないし４９に所定のタ
イミングで分配する分配出力器６９も設けられている。

【００３８】図７に示す構成を有する制御回路６０は、
コンピュータ８０から画像データＦＮＬを受け取ると、
ドットのオン・オフ信号を一時ＲＡＭ６３に蓄える。Ｃ
ＰＵ６１は、紙送りモータ３５やキャリッジモータ３０
の動きと同期を採りながら、所定のタイミングでドット
データを駆動バッファ６７に出力する。

【００３９】次に、ＣＰＵ６１が駆動バッファ６７にド
ットのオン・オフ信号を出力することによって、ドット
が吐出されるメカニズムについて説明する。図８は、イ
ンク吐出用ヘッド４４ないし４９の１つのノズル列を例
にとって、その接続を示す説明図である。インク吐出用
ヘッド４４ないし４９のノズル列は、駆動バッファ６７
をソース側とし、分配出力器６９をシンク側とする回路
に介装されており、ノズル列を構成する各ピエゾ素子Ｐ
Ｅは、その電極の一方が駆動バッファ６７の各出力端子
に、他方が一括して分配出力器６９の出力端子に、それ
ぞれ接続されている。分配出力器６９からは、図８に示
す通り、発振器７０の駆動波形が出力されている。ＣＰ
Ｕ６１が駆動バッファ６７に、各ノズル毎のドットのオ
ン・オフ信号を出力すると、オン信号を受け取ったピエ
ゾ素子ＰＥだけが駆動波形によって駆動される。この結
果、駆動バッファ６７からオン信号を受け取っていたピ
エゾ素子ＰＥのノズルから一斉にインク粒子Ｉｐが吐出
される。

【００４０】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
９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６０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。

【００４１】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。

【００４２】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。このデータ変換を行なうのが、階調データ変換装置
１０である。

【００４３】階調データ変換装置１０の内部構成は、図
１によって既に大まかには説明した。本実施例では、こ
のデータ変換装置１０は、いわゆるディスクリートな回
路構成によりハードウェアとして実現されている。かか
るデータ変換装置１０の内部で実行されるデータ変換処
理の概要について、図９を用いて簡単に説明する。な
お、図９は、データ変換装置１０が行なう処理の概要を
示しており、プリンタ２０内部やコンピュータ８０内部
のＣＰＵが実行するソフトウェアを示すものではない。

【００４４】コンピュータ８０の中では、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
像を扱うことができる。

【００４５】このような画像データをカラープリンタ２
０で印刷するために、データ変換装置１０は、解像度変
換処理を行なう（ステップＳ１００）。この処理の内容
を以下に説明する。例えば、縦・横１０００×１０００
の画素からなる画像データを、縦・横１０ｃｍの大きさ
に印刷する場合を考える。この場合は１画素が印刷用紙
上では０．１ｍｍに相当する。１画素が印刷用紙上の何
ｍｍに相当するかは、画像を印刷しようとする大きさに
よって、当然変わってくる。ここで、プリンタが単位長
さ当たりに形成するドットの数（これをプリンタの解像
度と呼ぶ）は、プリンタ機種によって決まっているか
ら、画像を印刷しようとする大きさによって、原画像の
解像度とプリンタの解像度とが一致する場合としない場
合が生じる。プリンタの解像度が原画像の解像度と異な
っているのでは、データ処理の都合上不便なので、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ておくと便利である。解像度変換
処理では、このような処理を行なう。

【００４６】解像度変換処理が終わると、データ変換装
置１０は、色変換処理を行なう（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。

【００４７】実際には、コンピュータは、図１０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。このよう
に１辺の長さが２５５で、各辺がＲ・Ｇ・Ｂ軸となって
いるような立方体を色立体と呼ぶ。また、互いに直交す
るＲ・Ｇ・Ｂ各軸が張る空間を色空間と呼ぶ。変換表
は、色立体を小さな立方体に細分し、小さな各立方体の
頂点毎に、対応するＣ・Ｍ・Ｙの階調値を記憶したもの
である。変換表を参照して色変換を行なうには、次のよ
うにして行なう。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のＣ・Ｍ・Ｙ階調値を、
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。

【００４８】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。

【００４９】下色除去とは、Ｃ・Ｍ・Ｙ階調画像から黒
色（Ｋ）成分を抽出し、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの階調画像デー
タに変換する処理である。下色除去を行なうことによ
り、等量ずつのＣ・Ｍ・Ｙ３色のインクを同量のＫイン
ク１色で置き換えることができるので、インク使用量を
減少させることができ、インクデューティの面からも好
ましい。

【００５０】色変換処理を終了すると、データ変換装置
１０は、ハーフトーニング処理を行なう（ステップＳ１
０４）。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
階調値には限界がある。従って、２５６階調を有する画
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な
う処理がハーフトーニング処理である。

【００５１】図１１は、ハーフトーニング処理を行なっ
た様子を示す説明図であり、図１１（ａ）はハーフトー
ニング処理を行なう前の色変換後の画像データを、また
図１１（ｂ）はハーフトーニング処理を行なった後の画
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１１（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。なお、この図１１は、シアン，マゼン
タ，イエロ，ブラックの４色について、ドットを形成す
る・しないという単純な２値化の例を示しているが、本
実施例のプリンタ２０は、通常のシアン，マゼンタイン
クの他に、濃度の低いライトシアンインク，ライトマゼ
ンタインクによりドットが形成可能であり、更に、各色
について大中小のドットが形成可能である。従って、実
施例におけるハーフトニングは、単純な２値化ではな
く、シアン，マゼンタについては、最大７値化が可能で
あり、イエロ，ブラックについては、最大４値化が可能
である。

【００５２】２５６階調を有する画像データを、プリン
タで表現可能な階調数に応じて単に２値化もしくは３値
化等するだけなら、所定の閾値と各画素の階調値とを比
較し、値の大小によって多値化することも可能である。
しかし、このように多値化した画像を印刷すると、原画
像には存在しないいわゆる疑似輪郭が印刷画像に現れる
という問題が生じる。そこで、この問題を回避すべく、
ハーフトーニングの手法には多くの方法が提案されてお
り、代表的なものに、組織的ディザ法と呼ばれる方法
と、誤差拡散法と呼ばれる方法とがある。これらの処理
は、通常は、コンピュータ８０にインストールされたプ
リンタドライバ内で実行されるが、本実施例では、デー
タ変換装置１０の内部で、ハードウェアにより実行され
る。その具体的構成については後述する。

【００５３】ハーフトーニング処理が終了すると、画素
の再配置を行なう（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
４４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。

【００５４】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なわれ
る。これらの制御を行なうと、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なうのである。画素再配置処
理を行なうと、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。

【００５５】Ｃ．データ変換装置の内部構成および動作 前述したようにデータ変換装置１０は、ディスクリート
な回路構成により実現された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
ータ変換の各工程（図９参照）を、分担して行なってお
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。

【００５６】（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１２に、その構成
を、ブロック図として示した。図１２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１０参照）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ＳＲＡＭ
１６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。

【００５７】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１２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。

【００５８】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。

【００５９】（２）ハーフトーンモジュール（ＨＴＭ） ハーフトーンモジュール（ＨＴＭ）１３の構成を、図１
３に示す。このＨＴＭ１３は、色補正済みのデータを用
いて多値化の処理を行なうモジュールである。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なうＩＰＭ（インプ
ットサブモジュール）１３０と、取り込んだデータに対
して、ハーフトーニング処理のための予備的な処理を行
なうプレディザテーブルモジュール（ＰＲＤＴ）１３
１、ＰＲＤＴ１３１の出力するデータを用いて誤差拡散
法を基本とするハーフトニング処理を行なうハーフトー
ンブロックモジュール（ＨＢ）１３２、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、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（Ｍ
ＩＦ）１３６の５つのサブモジュールから構成されてい
る。

【００６０】ＰＲＤＴ１３１は、ハーフトニングのため
の予備的な処理を行なうモジュールであり、次の処理を
行なう。まず、階調データＤＳを入力し、１ビットモー
ドが指定されている場合には、図１４により、他方２ビ
ットモードが指定されている場合には、図１５により、
それぞれ、各ドットのドット記録率の期待値のデータに
変換する処理を行なう。１ビットモードとは、形成され
るドットが各色について単一の場合を言う。また、２ビ
ットモードとは、形成されるドットが各色について、大
中小の３種類である場合を言う。後者においては、ドッ
トなし、小ドット、中ドット、大ドットの４階調が一つ
の画素について実現可能であり、４階調＝２ビットであ
ることから、２ビットモードと呼んでいる。カラープリ
ンタ２０が発生し得るドットが、複数種類（例えば本実
施例のように大中小の３種類）の場合、図１５に示した
例では、階調値が増加するにつれて、小ドット記録率が
増加し、階調値がある値ＤＳ１以上になると中ドットか
形成されるようになり、更に階調値ＤＳが所定値ＤＳ２
以上になると大ドットが形成されるように設計されてい
る。また、濃度表現力の分解能が最も高い小ドットは、
濃度階調の総ての範囲において出現するように設計され
ている。

【００６１】ＰＲＤＴ１３１の内部構成は特に図示しな
いが、与えられた階調データを用いて、ＳＲＡＭ１６内
に記憶されたテーブルを参照することにより、大中小の
各ドットの記録率の期待値のデータを読み出す簡易な構
成により、ハードウェアとして容易に実現可能である。
例えば、入力階調値をアドレスの下位ビットに割り当
て、各色の違いを上位ビットに割り当て、両者を合成し
て得られたアドレスによりＳＲＡＭ１６からデータを読
み出す構成などが考えられる。読み出された各データ、
即ち大中小のドットの記録率の期待値を、それぞれ大ド
ットデータＬｉｎ、中ドットデータＭｉｎ、小ドットデ
ータＳｉｎと呼ぶものとする。変換後のデータを単にド
ット記録率とせず、ドット記録率の期待値と呼ぶのは、
最終的に各ドットを形成するか否かは、ＨＢ１３２によ
り判断されるからである。ＨＢ１３２内部の処理につい
ては、後で詳しく説明する。

【００６２】１ビットモードまたは２ビットモードのい
ずれにせよ、ＰＲＤＴ１３１により、原画像の階調デー
タＤＳは、ドット記録率に対応したデータに置き換えら
れることになる。なお、図１４では、階調値とドット記
録率との関係をほぼ直線的に描いているが、階調値とド
ット記録率との関係は、カラープリンタ２０が有する画
像再現上のγ特性などを補正して原稿画像の濃度を正確
に再現するよう定められるので、必ずしも直線的な関係
になるとは限らない。

【００６３】次に、ＨＢ１３２の内部構成とその働きに
ついて説明する。ＨＢ１３２の内部構成は、処理の高速
化のために、ディスクリートなハードウェア構成により
実現されている。この構成を、図１６〜図２２に階層的
に示す。各図の関係を予め説明すると、図１６はＨＢ１
３２の概略構成を示すブロック図である。図１７は、Ｈ
Ｂ１３２内部で多値化の処理をしている第１のハーフト
ーン回路２１０の構成を示すブロック図、図１８は、同
じく第２のハーフトーン回路２２０の構成を示すブロッ
ク図である。更に、図１９は、ディザマトリクスの考え
方を示す説明図、図２０は、第２のドット形成判定回路
２１２，小ドット形成判定回路２２３の内部構成を示す
機能ブロック図、図２１は、ドットデータ出力回路ＥＥ
の機能ブロック図である。更に図２２は、誤差拡散範囲
を示す説明図、図２３は、ＨＢ１３２における誤差演算
回路２５０の内部構成を示すブロック図、図２４は、誤
差演算回路２５０における主走査バッフアＭＢおよび副
走査バッファＳＢの内部構成を示すブロック図である。

【００６４】図１６に示したように、ＨＢ１３２は、シ
アン，マゼンタ，イエロ，ブロックの４色についてハー
フトーン処理を行なうハーフトーン回路２１０、ライト
シアン，ライトマゼンタの２色に対応したハーフトーン
処理を行なうハーフトーン回路２２０、これらのハーフ
トーン回路２１０，２２０の動作を制御する制御回路２
３０、各ハーフトーン回路２１０，２２０の動作を受け
て誤差拡散の計算を行なう誤差演算回路２５０、各ハー
フトーン回路２１０，２２０の出力を受けてこれをフォ
ーマットしかつ選択的に出力する出力回路２７０等を備
える。なお、シアン，マゼンタ，イエロ，ブロックの４
色についてハーフトーン処理を行なうハーフトーン回路
２１０は、４つとも同一の構成を有するが、以下の説明
で区別が必要になる場合には、それぞれハーフトーン回
路２１０Ｋ１，２１０Ｃ１，２１０Ｍ１，２１０Ｙ１と
表記する。また、ライトシアン，ライトマゼンタの２色
に対応したハーフトーン処理を行なうハーフトーン回路
２２０も、同様に、ハーフトーン回路２２０Ｃ２，２２
０Ｍ２として区別する。

【００６５】ハーフトーン回路２１０は、図１７に示す
ように、組織的ディザ法により大ドットおよび中ドット
のオン・オフを判定する第１のドット形成判定回路２１
１と、誤差拡散により小ドットのオン・オフを判定する
第２のドット形成判定回路２１２とを備える。他方、ハ
ーフトーン回路２２０は、図１８に示すように、組織的
ディザ法により大ドットのオン・オフを判定する大ドッ
ト形成判定回路２２１と、誤差拡散により中ドットのオ
ン・オフを判定する中ドット形成判定回路２２２と、同
じく小ドットの判定を行なう小ドット形成判定回路２２
３とを備える。各図に示したように、ハーフトーン回路
２１０は、大ドットおよび中ドットのドット形成を、一
括してディザ法により判定し、小ドットのドット形成を
誤差拡散により判定する構成となっている。他方、ハー
フトーン回路２２０は、大ドットのドット形成をディザ
法により判定し、中ドットおよび小ドットの判定を、誤
差拡散により行なう構成となっている。

【００６６】ハーフトーン回路２１０および２２０に
は、前段のＰＲＤＴ１３１による処理によって求められ
た大中小ドットそれぞれの記録率の期待値のデータ、即
ち大ドットデータＬｉｎ、中ドットデータＭｉｎ、小ド
ットデータはＳｉｎを入力し、これらのデータに対して
組織的ディザ法及び誤差拡散法による濃度調整を行な
い、最終的に大ドット、中ドット、小ドットの形成を行
なうか否かの二値的なデータ（Ｌｏｎ、Ｍｏｎ、Ｓｏ
ｎ）を出力する。

【００６７】そこで、次に第１のドット形成判定回路２
１１の内部構成とその働きについて簡略に説明する。な
お、入出力の信号線は異なるものの、大ドット形成判定
回路２２１もほぼ同様の回路構成を備える。第１のドッ
ト形成判定回路２１１には、各画素の各色（Ｃ，Ｍ，
Ｙ，ＬＣ，ＬＭ，Ｋ）について大ドットおよび中ドット
のドット記録率の期待値である大ドットデータＬｉｎ，
中ドットデータＭｉｎと、ディザマトリクスからの閾値
データＤｔｈとが入力される。即ち、第１のドット形成
判定回路２１１は、ＳＲＡＭ１６に記憶したディザマト
リクスから得られる閾値データＤｔｈを参照して、ドッ
トのオン・オフの割合を決定する回路である。閾値デー
タＤｔｈは、次のように決定する。ＳＲＡＭ１６の所定
のアドレスには、図１９に示すように、横方向のサイズ
がＤＸ、縦方向のサイズがＤＹの分散型ディザマトリク
スを大中のドット用にそれぞれ記憶しておく。第１のド
ット形成判定回路２１１には、各画素の位置の情報
（Ｘ，Ｙ）を入力し、この画素の位置情報（Ｘ，Ｙ）
を、ディザマトリクスのサイズＤＸ，ＤＹでそれぞれ除
した余りを求める演算器が設けられている。この演算器
からの出力をＭＩＦ１３６によりアドレスに変換し、変
換済みのアドレスを用いて、ＳＲＡＭ１６に記憶された
ディザマトリクスから大中のドットについての閾値デー
タＤｔｈを読み出す。第１のドット形成判定回路２１１
の内部には、二つの比較器が設けられており、それぞれ
の比較器により、大ドット用の閾値データＤｔｈｌと大
ドットデータＬｉｎ、中ドット用の閾値データＤｔｈｍ
と中ドットデータＭｉｎとを比較する。大ドットデータ
Ｌｉｎの方が大きければ、大ドットをオン（ドットを形
成）とし、閾値データＤｔｈｌより大ドットデータＬｉ
ｎが小さければ、大ドットをオフ（ドットを非形成）と
する。なお、大ドットを形成しない場合のみ、中ドット
についても同様の判断を行ない、中ドットの形成につい
て判断する。

【００６８】分散型のディザマトリクスは、一様なドッ
トデータが入力されたとき、ドットの分散性を確保し
て、ドットが順次オンになっていくように、閾値を定め
てあるから、このディザマトリクスを用いて、各画素の
ドットのオン・オフを決定することにより、原画像の階
調値を反映させたハーフトニングを、高速に完了するこ
とができる。なお、上記の説明では、大ドットと中ドッ
トについて、別々の閾値データＤｔｈｌ，Ｄｔｈｍを用
いるものとして説明したが、実際の回路では単一の閾値
データＤｔｈを入力し、これをシフトすることにより、
両ドットで共用している。この場合には、大ドットや中
ドット単独での分散性に加えて、大中の両ドット全体で
の分散性も確保されることになり好適である。

【００６９】以上第１のドット形成判定回路２１１の構
成と働きについて説明したが、大ドット形成判定回路２
２１もほぼ同一の回路構成を有する。異なるのは、大ド
ット形成判定回路２２１が、大ドットデータＬｉｎと閾
値データＤｔｈのみを入力しており、大ドットについて
のみドット形成の有無を判断する点だけである。

【００７０】次に、第２のドット形成判定回路２１２の
構成と働きについて説明する。なお、中ドット形成判定
回路２２２，小ドット形成判定回路２２３も、この第２
のドット形成判定回路２１２とほぼ同一の回路構成を有
する。基本的な考え方、回路構成、動作は同一であり、
判断の対象のみ異なる。そこで、第２のドット形成判定
回路２１２を代表例として、以下誤差拡散を用いてハー
フトニングする回路について説明する。第２のドット形
成判定回路２１２は、前段のＰＲＤＴ１３１から出力さ
れる小ドットデータＳｉｎと、誤差拡散により周辺の画
素から拡散されてきた誤差の累積値ｅｒ００とを外部か
ら受け取り、更に内部的には、第１のドット形成判定回
路２１１によるドット形成の判断結果Ｌｏｎ，Ｍｏｎと
を入力する。第１のドット形成判定回路２１１からのそ
の判断結果を受け取るのは、大ドットや中ドットが形成
された場合には、小ドットを形成しないからである。即
ち、判断結果を示す信号Ｌｏｎ，Ｍｏｎは、第２のドッ
ト形成判定回路２１２の動作において小ドットの形成を
行なわせないためのマスク信号として働いている。

【００７１】第２のドット形成判定回路２１２は、小ド
ットデータＳｉｎに誤差の累積値ｅｒ００を加えた値と
予め内部に用意した閾値とを比較し、加算値が閾値より
大きければ小ドットを形成するものと判断し、逆の場合
には、小ドットを形成しないと判断する回路である。こ
のドット形成の判定結果が、信号Ｓｏｎとして出力され
る。また、小ドットがオン・オフいずれかに決定される
と、小ドットの形成の有無に応じて、その画素における
濃度誤差が求められる。これが、周辺に拡散すべき濃度
誤差ｅｒｗとして、誤差演算回路２５０に出力される。

【００７２】第２のドット形成判定回路２１２の動作の
概要は、以上の通りであるが、実際には、更に種々の条
件を考慮して、小ドットのオン・オフを判定している。
図２０は、実際の第２のドット形成判定回路２１２の内
部構成を示すブロック図である。図２０に示すように、
第２のドット形成判定回路２１２は、ドットデータ生成
回路２１３、閾値生成回路２１４、比較器２１５、マス
ク回路２１６、ホワイトフラグ回路２１７および誤差算
出回路２１８から構成されている。ドットデータ生成回
路２１３は、修正ドットデータｐｄｓｒｃと誤差の累積
値ｅｒ００とを加算する加算回路ａｄｄ１と、その加算
値を保持するラッチＬＬ１とからなる。誤差の累積値ｅ
ｒ００は、誤差演算回路２５０により演算されるが、そ
の詳細については後述する。

【００７３】ドットデータ生成回路２１３に入力される
修正ドットデータｐｄｓｒｃは、図２１に示したドット
データ出力回路ＥＥにより生成される信号であり、図示
するように、小ドットデータＳｉｎのみならず、大ドッ
トデータＬｉｎ，中ドットデータＭｉｎ、更には黒色イ
ンクについてのドットデータＫｉｎ、ペアレントカラー
についてのドットデータＰＣｉｎをも考慮して生成され
る値である。ここで、ペアレントカラーとは、淡インク
の場合の濃インクを意味しており、ライトシアンインク
についての判定を行なう場合には、シアンインクのドッ
トデータを参照することになる。このドットデータ出力
回路ＥＥは、ゲートアレイにより形成されており、ドッ
ト形成判定回路が判定する対象が小ドットである場合に
は、小ドットデータＳｉｎに基づき、これを他のドット
データで補正した信号を出力する。例えば、ハーフトー
ン回路２１０がライトシアンの小ドットについて判定を
行なう場合には、ライトシアンインクの小ドットのドッ
トデータＳｉｎをそのまま誤差拡散によるハーフトニン
グに供するのではなく、その周辺に仮に黒色のドットが
形成されている場合には、ここにライトシアンのインク
による小ドットが形成されにくくなるように、局所的に
小ドットデータを小さくするよう局所的に補正を行なう
のである。こうした補正を受けたドットデータを修正ド
ットデータｐｄｓｒｃと呼んでいる。

【００７４】併せて、図２１に示したドットデータ出力
回路ＥＥが生成する信号を説明する。ドットデータ出力
回路ＥＥは、上述した修正ドットデータｐｄｓｒｃの
他、後段のハーフトニング処理における閾値を決めるた
めのデータａｔｓｒｃ、着目画素にドットを形成した際
の影響の及ぶ範囲を決定する信号ｐｏｇｓｒｃなども出
力している。信号ａｔｓｒｃは、この値を利用してＳＲ
ＡＭ１６を参照し、閾値データｓｒｍｄｉｎを求めるた
めに利用される信号である。閾値データｓｒｍｄｉｎに
ついては、後述する。また、信号ｐｏｇｓｒｃは、ポス
トガンマ補正などに用いられる信号であり、ドットを形
成した場合の影響の度合いを、ドット形成の状況により
変更する目的で用いられる。本実施例では、この信号に
ついての説明は省略する。

【００７５】図２０に示したドットデータ生成回路２１
３に入力される修正ドットデータｐｄｓｒｃは、上記の
通り、他のドットデータによっても影響を受けたデータ
ではあり、判断しようとする画素自体の小ドットデータ
Ｓｉｎのみならず、他のドットデータの影響を考慮した
ものとなっている。これらを考慮したドットデータと周
辺の画素から配分された誤差の累積値ｅｒ００とが、ド
ットデータ生成回路２１３の加算器ａｄｄ１により加算
され、ラッチＬＬ１により保持され、出力されることに
なる。

【００７６】他方、閾値生成回路２１４は、ドット形成
の判定を行なう閾値データｓｒｍｄｉｎとノイズ信号ｎ
ｏｓとを加算する加算器ａｄｄ２と、その加算値を保持
するラッチＬＬ２とからなる。ここで、閾値データｓｒ
ｍｄｉｎは、先に図２１に示したゲートアレイにより生
成される信号ａｔｓｒｃに基づいて、ＳＲＡＭ１６を参
照することにより得られた信号である。閾値データｓｒ
ｍｄｉｎは、誤差拡散における尾引きなどの問題解消す
るために、ドットデータに応じた値が生成されるが、平
均値は、小ドットデータの平均値と略同一の値となる。
また、ノイズ信号ｎｏｉｓｅは、誤差拡散における疑似
輪郭の発生などを防止するために、閾値に加えられるラ
ンダムノイズである。この閾値生成回路２１４により、
誤差拡散法の判断における閾値が適切に求められ、これ
がラッチＬＬ２により保持され出力されることになる。

【００７７】ドットデータ生成回路２１３および閾値生
成回路２１４からの出力は、比較器２１５に入力され、
ここでその大小の比較が行なわれる。比較器２１５によ
る比較の結果は、マスク回路２１６および誤差算出回路
２１８に出力される。マスク回路２１６に出力された判
定結果は、最終的には、小ドットのオン・オフを示す信
号Ｓｏｎとして出力される。また、小ドットデータＳｉ
ｎを入力しているホワイトフラグ回路２１７の出力も、
マスク回路２１６および誤差算出回路２１８に入力され
ている。更に、誤差算出回路２１８には、ドットデータ
生成回路２１３の出力や、小ドットを形成した場合のド
ットの濃度評価値（オンバリュー）ｏｎｖなどの信号も
入力されている。

【００７８】マスク回路２１６には、この他、他の色や
他の大きさのドットに関するドット形成の判定結果も入
力されている。即ち、黒色インク用のハーフトーン回路
２１０Ｋ１の判定結果Ｋｏｎ、同じ色のインクの大ドッ
トの判定結果Ｌｏｎ、同じく中ドットの判定結果Ｍｏ
ｎ、更にペアレントカラーについての判定結果ＰＣｏｎ
が入力されている。ペアレントカラーについての判定結
果ＰＣｏｎは、ライトシアンインクについてのドット形
成判定回路ではシアンインクについての判定結果Ｃｏｎ
が、ライトマゼンタインクについてのドット形成判定回
路ではマゼンタインクについての判定結果Ｍｏｎが、そ
れぞれ相当する。マスク回路２１６は、これらの判定結
果を入力し、比較器２１５による判定結果がオン、即ち
その画素に小ドットを形成すると判断した場合でも、黒
色ドットやペアレントカラーのドット、あるいは同じ色
のインクの大または中ドットが形成されている場合に
は、小ドットをオンにする信号をマスクして、判定結果
Ｓｏｎをオフとする。なお、マスク回路２１６により信
号がマスクされたことは、誤差算出回路２１８にも出力
され、通知される。

【００７９】ホワイトフラグ回路２１７は、修正ドット
データｐｄｓｒｃを入力し、この修正ドットデータｐｄ
ｓｒｃが値０の場合に、ホワイトフラグと呼ばれるフラ
グ信号を出力する回路である。この信号が出力される
と、マスク回路２１６はドットが形成されないように比
較器２１５の判定結果をマスクし、誤差算出回路２１８
は誤差計算を一旦打ち切る。これは、濃度の高い二つの
領域の間に真っ白の細い領域が存在する場合で、この白
い領域が誤差拡散の範囲を超えている場合に有用な技術
である。誤差拡散の範囲については、まだ説明していな
いが、通常ラスタ方向に数画素から十数画素、場合によ
っては数十画素の範囲に亘って、誤差は拡散される。こ
の場合、白い細い領域の幅が、誤差拡散の範囲より狭い
と、誤差は、真っ白な領域を越えて、隣接する領域に影
響を与えることがあり得る。こうした場合にホワイトフ
ラグ回路２１７が出力するホワイトフラグを用いてこの
影響を除くのである。また、真っ白な領域では、ドット
を強制的に形成しないようにマスクするのである。

【００８０】誤差算出回路２１８は、誤差の演算をする
ものであり、基本的には、比較器２１５および誤差算出
回路２１８の出力を参照して、ドットを形成するとの判
断がなされた場合には、ドットデータ生成回路２１３の
出力と評価値ｏｎｖとの差分を、濃度誤差ｅｒｗとして
演算、ドットを形成しないと判断された場合には、ドッ
トデータ生成回路２１３の出力を濃度誤差として演算す
る回路である。

【００８１】以上図１７ないし図２１を用いて説明した
回路構成により、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラック
インクのドットについては、大ドットデータＬｉｎおよ
び中ドットデータＭｉｎを分散型ディザにより処理して
大ドットおよび中ドットのオン・オフを決定し、この判
定結果その他を利用して、小ドットデータＳｉｎと周辺
画素からの濃度誤差の累積値ｅｒ００に基づいて、誤差
拡散法により小ドットのオン・オフを決定することがで
きる。また、ライトシアン，ライトマゼンタインクのド
ットについては、大ドットデータＬｉｎについては分散
型ディザにより処理して大ドットのオン・オフを決定
し、中ドットおよび小ドットについては、それぞれ誤差
拡散方により、各ドットのオン・オフを決定することが
できる。

【００８２】以上の説明したように、第２のドット形成
判定回路２１２や中ドット形成判定回路２２２，小ドッ
ト形成判定回路２２３による誤差拡散処理では、現在処
理中である画素に中ドットや小ドットを形成するか否か
を判断するために、各画素で発生した濃度誤差ｅｒｗに
所定重み付けをしつつ累積した濃度誤差の累積値ｅｒ０
０のデータが必要となる。本実施例では、誤差拡散の範
囲は、図２２に示すように、着目している画素Ｐと同じ
ラスタ内で主走査方向に１６画素分、着目画素Ｐが属す
るラスタに副走査方向に隣接するラスタ内で１８画素
分、計３４画素分となっている。したがって、一つの画
素についてドットを形成するか否かの判断を行なうと、
ドット形成の有無により生じた濃度誤差ｅｒｗを、所定
の重み付けを行ないつつ、３４個のデータに分けてこれ
を逐次累積していくことが必要になる。この様な時系列
的に過去のデータを累積したデータである累積値ｅｒ０
０は、通常ならば各画素の処理によって濃度誤差ｅｒｗ
が発生するたびにＳＲＡＭ１６の３４画素分のアドレス
に一旦記憶し、着目画素Ｐについての判断を行なう際に
ＳＲＡＭ１６から読み出して処理することが情報処理の
技術分野では一般的である。しかし、この様に多数のデ
ータをＳＲＡＭ１６を介して得ていたのでは、処理時間
が長いＳＲＡＭ１６へのアクセス処理を多数回に亘って
行なうことになり、誤差拡散処理に多大な処理時間を必
要とする。ＳＲＡＭ１６の参照などをＣＰＵを用いず、
ハードウェアにより行なっても、アクセスの回数が多い
ため、処理時間が長くかかることには変わりがなかっ
た。

【００８３】本実施例では、かかる問題を考慮して、高
速アクセス可能なレジスタ群からなる誤差演算回路２５
０を採用している。そこで、以下この誤差演算回路２５
０の構成と働きについて、詳しく説明する。なお、図２
２に例示したように、本実施例では、着目している画素
Ｐについて発生した誤差を、周辺の３４の画素に配分す
るが、その際の重み付けは、着目画素に主走査方向また
は副走査方向に隣接する画素については１／８、主走査
方向に一つ隔たった画素については１／１６、二つおよ
び三つ隔たった画素については１／３２、主走査方向に
それ以上に隔たった残り１２の画素については１／６４
である。また着目画素が属するラスタに隣接するラスタ
内では、着目画素に隣接する１／８の重み付けの画素の
両隣が１／１６、このラスタ内で主走査方向に一つ戻っ
た位置の画素については１／１６、更に二つおよび三つ
戻った位置の画素については１／３２、このラスタ内で
それ以上に隔たった残り１２の画素については１／６４
となっている。これらの重み付けの総和は、値１（＝２
×１／８＋４×１／１６＋４×１／３２＋２４×１／６
４）である。

【００８４】誤差演算回路２５０は、ＳＲＡＭ１６への
アクセスを最小限度としつつ上記誤差拡散処理に必要な
データであるｅｒ００を演算し、図１６に示したよう
に、各ハーフトーン回路２１０，ハーフトーン回路２２
０に出力する回路である。図２３は、この誤差演算回路
２５０の内部構成を示すブロック図である。誤差演算回
路２５０は、図２３に示すように、階調変換する着目画
素の階調変換により生じた濃度誤差ｅｒｗを主走査方向
に分配する画素数（実施例では１６個）に対応して設け
られた主走査バッファＭＢと、着目画素の階調変換によ
り生じた濃度誤差ｅｒｗを着目画素の隣接ラスタ上で主
走査方向に分配する画素数（実施例では１８個）に対応
して設けられた副走査バッファＳＢと、着目画素の階調
変換により生じた濃度誤差ｅｒｗに主走査バッファＭＢ
と副走査バッファＳＢの各バッファに応じた所定の重み
付けを施すシフトレジスタ群ＳＲと、各シフトレジスタ
群ＳＲに動作信号を出力するレジスタ群制御回路２５１
と、このレジスタ群制御回路２５１を更に制御する重み
付け切り換え回路２５５を備える。

【００８５】シフトレジスタ群ＳＲは、着目している画
素Ｐについて第２のドット形成判定回路２１２や小ドッ
ト形成判定回路２２３により求められた濃度誤差ｅｒｗ
を入力し、これをレジスタ群制御回路２５１から指示さ
れた回数右シフトすることにより、１／２のべき乗で小
さくする、即ち割り算するために設けられている。濃度
誤差ｅｒｗは、８ビットのディジタルデータとして与え
られるから、これを右シフトすれば、シフト回数に応じ
て、順次１／２，１／４，１／８，１／１６，１／３
２，１／６４にすることができる。シフト回数は、レジ
スタ群制御回路２５１から出力され、シフトレジスタ群
ＳＲは、この信号を受けて、濃度誤差ｅｒｗのデータを
所定回数右シフトする。どのシフトレジスタ群ＳＲのデ
ータをどれだけ右シフトさせるかは、図２２に示したよ
うに、どの範囲にどのような重みを付けて、誤差を配分
するかにより決定される。本実施例では、上述したよう
に、着目画素Ｐに隣接する２画素では１／８の重み付け
で、その外側の４画素に１／１６の重み付けで、更にそ
の外側の４画素に１／３２の重み付けで、それ以外の２
４画素に１／６４の重み付けで、それぞれ誤差を配分す
るものを標準としているが、この誤差拡散範囲は、修正
ドットデータｐｄｓｒｃや着目している画素Ｐにドット
を形成するか否かを示す信号Ｓｏｎにより可変すること
ができる。これを決定しているのが、重み付け切り換え
回路２５５である。重み付け切り換え回路２５５は、修
正ドットデータｐｄｓｒｃや着目している画素Ｐにドッ
トを形成するか否かを示す信号Ｓｏｎにより、例えば形
成されるドットが周辺にない場合とある場合等で、誤差
拡散の範囲を変更するようレジスタ群制御回路２５１に
制御信号を出力している。レジスタ群制御回路２５１
は、重み付け切り換え回路２５５からの信号を受けて、
シフトレジスタ群ＳＲに出力する信号を一斉に切り換
え、重み付けの総和が１であるという条件を守りつつ、
誤差拡散の範囲を、条件に応じて適正に切り換えてい
る。

【００８６】各シフトレジスタ群ＳＲで１／２ⁿ にされ
た濃度誤差（以下、これを重み付け濃度誤差ｅｒｗｓと
呼ぶ）は、主走査バッファＭＢおよび副走査バッファＳ
Ｂに、出力される。主走査バッファＭＢは、図２２に示
した誤差拡散範囲ＰＥＲＡのうち、着目画素Ｐと同じラ
スタに属する１６個の画素に対応して設けられている。
また副走査バッファＳＢは、図２２に示した誤差拡散範
囲ＰＥＲＡのうち、着目画素Ｐとは副走査方向に隣接す
るラスタに属する１８個の画素に対応して設けられてい
る。符号は異なるが、主走査バッファＭＢと副走査バッ
ファＳＢは、内部構成は同一である。各バッファ内部の
構成は、後述するが、これらのバッファは、基本的に
は、前段のバッファからの出力と、シフトレジスタ群Ｓ
Ｒからの出力とを加算して、後段に出力する機能を有す
る。

【００８７】１８個の副走査バッファＳＢは、前段の出
力が後段の入力となるように接続されており、初段の副
走査バッファＳＢには、誤差拡散による誤差の配分が初
めて行なわれることから、値０が入力される。副走査バ
ッファＳＢの最終段からの出力ｓｒｍｅは、ＳＲＡＭ１
６の対応するアドレスに、ＭＩＦ１３６を介して書き込
まれる。最終段の出力をＳＲＡＭ１６に書き戻すのは、
この実施例では、濃度誤差は、２つのラスタに亘る画素
に拡散されるから、着目している画素Ｐが属するラスタ
に隣接するラスタの画素については、配分された濃度誤
差は、一旦ＳＲＡＭ１６に書き戻しておき、次の主走査
で再度読み出して、誤差の配分を受けるからである。１
６個の主走査バッファＭＢも、副走査バッファＳＢ同
様、前段の出力が後段の入力となるように接続されてい
る。但し、初段の主走査バッファＭＢには、ＳＲＡＭ１
６から読み出された対応画素の濃度誤差の累積値ｓｒｍ
ｅが入力される。これは、一つ前のラスタにおける主走
査で配分された誤差の累積値である。また、最終段の主
走査バッファＭＢの出力は、着目画素Ｐについての濃度
誤差の累積値ｅｒ００に相当し、これが、先に説明した
ハーフトーン回路２１０，ハーフトーン回路２２０に出
力され、誤差拡散による判定に用いられるのである。

【００８８】各バッファＭＢ，ＳＢの内部構成につい
て、図２４を参照して説明する。バッファＭＢ，ＳＢ
は、図示するように、二つの入力値に対して加算演算を
行なう加算器３０１，二つの信号のいずれか一方を択一
的に出力する入力用セレクタ３１０，８本のレジスタ３
２１ないし３２８，これら８本のレジスタ３２１ないし
３２８のいずれかのデータを択一的に出力する出力用セ
レクタ３３０から構成されている。レジスタ３２１ない
し３２８は、シアン，マゼンタ，イエロ，ブラックの各
色用に各１本、ライトシアン，ライトマゼンタの各色用
に各２本、それぞれ用意されている。なお、レジスタの
本数は８個以外にすることも差し支えない。たとえば、
イエロをディザ法のみで処理することにし、誤差拡散を
用いないものとしたり、ライトシアン，ライトマゼンタ
の各色について誤差拡散を１段（小ドットについて）の
み行なうものしてレジスタの数をそれぞれ１個としたり
すれば、レジスタの総数を低減することができる。ま
た、誤差拡散を各ドットについて行なう場合には、レジ
スタの本数を増やせばよい。レジスタの本数の増減はい
ずれの場合でも容易に行なうことができる。加算器３０
１は、各シフトレジスタＳＲから出力される重み付け濃
度誤差ｅｒｗｓとバッファＭＢ，ＳＢの出力用セレクタ
３３０の出力値ｅｒ（ｎ）とを加算する。入力用セレク
タ３１０は、前段のバッファからの出力値ｅｒ（ｎ−
１）と、加算器３０１の出力とを選択的に出力する。レ
ジスタ３２１ないし３２６は、データを高速に書き込み
・読み出し可能な１６ビットのレジスタであり、誤差拡
散を行なっている色を選択する選択信号ＳＥＬにより、
いずれか一つのレジスタが読み書きの対象に切り換えら
れる構成となっている。

【００８９】以上回路構成を説明した誤差演算回路２５
０の働きを、図２３および図２４を中心に説明する。ま
ずどの色についての誤差拡散を行なうかにより、レジス
タ３２１ないし３２６のいずれか一つが選択される。画
像のデータを読み出しながら誤差拡散の演算を行なう
際、着目画素Ｐから主走査前後方向に誤差が配分される
領域がそれぞれＭ画素およびＮ画素分存在するのであれ
ば、端部処理として、原画像の先端にＭ画素分のダミー
領域を、後端にＮ画素分のダミー領域を、それぞれ設け
ておくことが望ましい。図２５に示すようにダミー領域
を設け、誤差拡散の処理を、このダミー領域を含んだ範
囲に対して行なうものとすれば処理を簡略化できるから
である。誤差拡散の処理をこのダミー領域の端から開始
すると、主走査方向先端から１６画素については、画像
の階調値は値０なので総てのドットはオフとされ、拡散
される濃度誤差も値０、延いてはシフトレジスタＳＲを
介して各バッファＭＢ，ＳＢに書き込まれる重み付け濃
度誤差ｅｒｗｅも値０である。もとよりこれらの処理の
間にも、ＳＲＡＭ１６から累積誤差Ｓｒｃｅは順次読み
込まれるが、画像の最初のラスタについては、累積誤差
は値０である。後述するように、画像の上端から２番目
のラスタ以降は、その前のラスタを主走査した際に演算
され拡散された誤差のそれまでの累積値が、ＳＲＡＭ１
６から順次読み出され、主走査バッファＭＢの初段のレ
ジスタに書き込まれる。

【００９０】ダミー領域が終了し、原画像の最初の画素
のデータが読み込まれると、その画像の階調に応じて、
大中小のドットのオン・オフが判定され、第２のドット
形成判定回路２１２または小ドット形成判定回路２２３
により、濃度誤差ｅｒｗが演算され、出力される。この
濃度誤差ｅｒｗは、直ちにシフトレジスタＳＲにより所
定量だけシフトされることで１／２ⁿ に重み付けされ、
各バッファＭＢ，ＳＢに出力される。このとき、各バッ
ファ内では、その内部のレジスタが記憶しており出力用
セレクタ３３０を介して出力されていた値と、重み付け
された濃度誤差ｅｒｗｓとを、加算器３０１により加算
し、入力用セレクタ３１０を介して、同じレジスタに書
き込む処理を行なう。この結果、既にバッファＭＢ，Ｓ
Ｂ内のレジスタに記憶されていた累積誤差が更新された
ことになる。このとき、副走査バッファＳＢの最終段の
出力は、ＳＲＡＭ１６の所定のアドレスに書き込まれ
る。これは、次の主走査時に読み込まれ、再度、濃度誤
差の拡散を受ける対象となるデータである。

【００９１】こうして誤差拡散の処理を瞬時に完了した
後、各バッファＭＢ，ＳＢは、入力用セレクタ３１０を
切り換えることにより、着目画素を一つ進める処理を行
なう。入力用セレクタ３１０を切り換えることにより、
図２６に示したように、主走査バッファＭＢの初段に
は、新しく誤差拡散範囲に入ってきた画素に関して一つ
前の主走査時に記憶された累積誤差が、ＳＲＡＭ１６か
ら読み込まれる。と同時に、前段のバッファの出力用セ
レクタ３３０が出力している累積誤差のデータが、次段
のレジスタに読み込まれる。この動作により、誤差拡散
範囲の各画素のそれまでの累積誤差が一つずつ隣のバッ
ファに移されることになる。かかる処理は、バッファＭ
Ｂ，ＳＢ内のレジスタ間のデータ転送として実現されて
いるので、極めて高速に完了する。主走査バッファＭＢ
の最終段にも、同様にして一つ前のバッファの出力が読
み込まれる。主走査バッファＭＢの最終段は、着目画素
に対応したバッファなので、このバッファＭＢの出力
は、そのまま誤差拡散における累積値ｅｒ００として用
いれば良い。したがって、主走査バッファＭＢの最終段
は、各色いんくについての判断に応じて各レジスタを切
り換えるためにのみ用いられている。

【００９２】画像データの両端にダミー領域を設けるこ
とは既に説明した。着目画素が画像の終端まで至れば、
本来は、もはや誤差拡散の処理をそれ以上同じラスタに
ついて行なう必要はない。但し、その場合には、１８個
の副走査バッファＳＢのデータを直接ＳＲＡＭ１６に書
き出す構成が必要となる。これに対して、図２５に示し
たように、１８画素分のダミー領域を設けておけば、着
目画素Ｐをダミー領域内において順次進めて行くだけ
で、副走査バッファＳＢの最終段から順次必要な累積誤
差が出力され、ＳＲＡＭ１６の所定の領域に書き込まれ
て行くことになり、好適である。着目画素がダミー領域
の端まで至ったときは、そのラスタについての画像処理
を終了するものとし、総ての主走査バッファＭＢ，副走
査バッファＳＢのレジスタの内容を図示しないリセット
信号を用いて値０にリセットし、着目画素の位置を示す
ポインタを次のラスタの先頭に移動する。ここで、次の
ラスタの先頭とは、先に説明したダミー領域を含んだ処
理領域の先頭である。

【００９３】以上説明した処理を、原画像の先頭から終
端まで繰り返すことにより、また各インク色についてレ
ジスタを切り換えつつ処理を繰り返すことにより、原画
像について、ハーフトニングの処理が完了することにな
る。なお、着目画素Ｐに対して副走査方向に隣接するラ
スタに拡散される誤差は、一旦ＳＲＡＭ１６に書き戻し
ておくが、ハーフトニングの対象となる画素が主走査方
向にＬ個存在する場合、ダミー領域を加えてＬ＋１８個
の領域をＳＲＡＭ１６上に確保すれば足りる。着目画素
から主走査方向に並んだ拡散範囲については、一旦ＳＲ
ＡＭ１６からデータを読み出してしまえば、その後、新
しいデータにより書き直しても何ら差し支えないからで
ある。

【００９４】以上説明した誤差拡散の処理を行ないつ
つ、一方で、各色インクの大中小のドットのオン・オフ
がハーフトーン回路２１０およびハーフトーン回路２２
０により決定される。この判定結果Ｌｏｎ，Ｍｏｎ，Ｓ
ｏｎは、ＨＢ１３２から、ＳＲＡＭ１６内の所定のアド
レスに書き込まれる。この結果、以上説明したＨＴＭ１
３によるハーフトニングの処理が完了すると、ＳＲＡＭ
１６には、各画素について、各インク色の大中小のドッ
トのオン・オフの情報が記憶される。ＨＴＭ１３により
ＳＲＡＭ１６に書き込まれたデータは、実際のカラープ
リンタ２０におけるヘッド４４ないし４９のノズル配置
を考慮した順序とはなっていない。そこで、次に、ＭＷ
Ｍ１４により、ハーフトニング済みのデータの並べ替え
を行なう。

【００９５】（３）画素再配置モジュール（ＭＷＭ１
４） ＭＷＭ１４の内部構成を、図２７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（ＭＷＳＭ）１４
１と、データを出力するアウトプットモジュール（ＯＰ
Ｍ）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ＩＰＭ１２０，１３
０やＯＰＭ１２３，１３３の動作と同様である。

【００９６】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、
そのデータ変換は図２８に示すように行なわれる。すな
わち、同色のデータを副走査方向のライン順番に並べる
ことにより、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る。

【００９７】（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。
ＯＴＭ１５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、ＭＷＭ１
４がＳＲＡＭ１６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に供給された画像データは、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４
９の構成に合わせて、各色のデータの配置を決定し、Ｓ
ＲＡＭ１６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、ＯＴＭ１５は、ＳＲＡＭ１
６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４９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、階調データ変換装置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。

【００９８】上記詳しく説明したように、本実施例のＨ
ＴＭ１３によれば、誤差拡散の演算を行なう誤差演算回
路２５０を、図２３，図２４に示したとおり、ハードウ
ェアにより構成しており、かつＳＲＡＭ１６のアクセス
は、ＳＲＡＭ１６から主走査バッファＭＢの初段への読
み込みと、副走査バッファＳＢの最終段からＳＲＡＭ１
６への書き込みに限られている。しかも、誤差拡散領域
内のデータの受け渡しを、高速動作可能なレジスタを用
いて、同時並列的に実行し、濃度誤差の配分に必要なデ
ータを、いちいちＳＲＡＭ１６に書き戻すことなく処理
している。従って、誤差拡散処理の中で所要時間の長い
ＳＲＡＭ１６のアクセスは、１画素の処理に対して読み
書き各１回だけで足りることになり、誤差拡散処理の高
速化を実現している。また、濃度誤差の重み付けはシフ
トレジスタＳＲによって行なわれており、その濃度誤差
の累積はバッファＭＢ，ＳＢという純粋なハード処理に
よって行なわれる。しかも、こうして得られた誤差の累
積値ｅｒ００を用いた誤差拡散処理も、図１７、図１８
に示したように第１のドット形成判定回路２１１，第２
のドット形成判定回路２１２，大ドット形成判定回路２
２１，中ドット形成判定回路２２２，および小ドット形
成判定回路２２３という各々ディスクリートなハードウ
ェアにより構成された回路によって瞬時に、即ち回路を
構成する各ゲートの遅れ時間の累積時間程度で実行され
る。このため、誤差拡散処理に要する総時間は、ＳＲＡ
Ｍ１６の２回のアクセス時間と略等しくなり、高速化が
実現される。即ち、ハーフトーニング処理を行なう処理
中で最も処理時間を要する誤差拡散の回路が、純粋にハ
ード構成され、かつ、ＳＲＡＭ１６のアクセスを最小限
度に抑えているのて、誤差拡散処理が高速に実行され、
極めて高速に高画質の印刷物を得ることができるのであ
る。更に、この処理のために必要となるＳＲＡＭ１６の
記憶容量は、主走査方向の画素数に対応した僅かな容量
で足りる。

【００９９】なお、本実施例では、ＳＲＡＭ１６に対す
るアクセスは、読み書き各１回、計２回必要となってい
るが、１回分のアクセス時間で処理を完了するようにす
ることも可能である。この場合には、ＳＲＡＭ１６を２
組で構成し、ＳＲＡＭ１６から主走査バッファＭＢの初
段への読み込みと、副走査バッファＳＢの最終段からＳ
ＲＡＭ１６への書込とを、それぞれ独立に行なえるよう
に構成し、前者の読込と後者の書込とを同時に行なうも
のとすればよい。かかる構成によれば、１画素について
誤差拡散に要する総時間を、ＳＲＡＭ１６の１回のアク
セス時間と略等しくすることができる。

【０１００】また、本実施例のデータ変換装置１０で
は、各種処理を行なうモジュール毎に固有のアドレス値
が設定されていて、アドレス値を指定してデータを供給
するだけで、所望のモジュールにより処理を行なうこと
ができる。従って、コンピュータ８０等から画像データ
を供給する際に、データの処理内容を指定するコマンド
を出力する必要がない。更に、データ変換装置１０にお
いては、コマンドを受け取って解釈する必要がない。こ
れらの手間を省くことによっても、データ変換処理の迅
速化を図ることが可能となっている。

【０１０１】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。

【０１０２】また、以上、各種の実施例について説明し
てきたが、本発明は上記実施例における実施形態に限ら
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、誤差拡散を行なう範囲を、上記実施例では、着目画
素と同じラスタおよびこれに隣接するラスタ内の３４画
素分としているが、画素数は適宜設定することができ
る。また、拡散範囲を、着目画素の属するラスタのみに
限ったり、これに副走査方向に隣接するラスタとさらに
隣のラスタまで拡張することも可能である。重み付けの
係数も適宜設定することができる。また、上記実施例で
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
明してきたが、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するものとしてもよい。

【０１０３】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なう各
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
いるものとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としての階調データ変換装置１
０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要説明
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】本実施例のプリンタの制御装置の内部構成を示
す説明図である。

【図８】本実施例のプリンタヘッドが駆動バッファから
データを受けてドットを形成する様子を示す説明図であ
る。

【図９】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１０】本実施例における色変換表とこれを用いた色
変換の概要を説明する概念図である。

【図１１】ハーフトーニング処理の概要を説明する概念
図である。

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

【図１３】本実施例におけるハーフトーンモジュール
（ＨＴＭ）１３の構成を示すブロック図である。

【図１４】ハーフトーンモジュールのプレディザテーブ
ルモジュールで１ビットモードの際に利用されるテーブ
ルを示す説明図である。

【図１５】ハーフトーンモジュールのプレディザテーブ
ルモジュールで２ビットモードの際に利用されるテーブ
ルを示す説明図である。

【図１６】ＨＴＭ１３におけるＨＢ１３２の内部構成を
示すブロック図である。

【図１７】実際にハーフトーニングを行なうハーフトー
ン回路２１０の内部構成を示すブロック図である。

【図１８】同じくハーフトーン回路２２０の内部構成を
示すブロック図である。

【図１９】ディザマトリクスの概念を示す説明図であ
る。

【図２０】ＨＢ１３２内の誤差拡散によりドット形成の
判定を行なう回路を示すブロック図である。

【図２１】各ドットデータから、誤差拡散のために必要
な信号を生成するドットデータ出力回路ＥＥを示す説明
図である。

【図２２】誤差拡散範囲と、重み付け係数を示す説明図
である。

【図２３】ＨＴＭ１３の誤差演算回路２５０の内部構成
を示すブロック図である。

【図２４】誤差演算回路２５０のバッファＭＢ，ＳＢの
内部構成を示すブロック図である。

【図２５】誤差拡散範囲とこれに設けられるダミー領域
を示す説明図である。

【図２６】本実施例における誤差拡散処理のデータの転
送の様子を示す説明図である。

【図２７】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２８】本実施例におけるデータ変換によるデータの
配置の様子をメモリマップとして示す説明図である。

【符号の説明】

１０…階調データ変換装置 １１…ＩＮＭ １２…ＣＬＭ １３…ＨＴＭ １４…ＭＷＭ １５…出力モジュールＯＴＭ 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…インクカートリッジ ４３…インクカートリッジ ４４〜４９…インク吐出用ヘッド ５０…インク通路 ５９…操作パネル ６０…制御回路 ６１…ＣＰＵ ６２…ＰＲＯＭ ６３…ＲＡＭ ６４…ＰＣインターフェース ６６…タイマ ６７…駆動バッファ ６８…バス ６９…分配出力器 ７０…発振器 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 １３１…ＰＲＤＴ １３６…ＭＩＦ １４０…ＩＰＭ １４１…ＭＷＳＭ １４３…ＯＰＭ １４５…ＭＩＦ ２１０…第１のハーフトーン回路 ２１０Ｋ１，２１０Ｃ１，２１０Ｍ１，２１０Ｙ１…ハ
ーフトーン回路 ２１１…第１のドット形成判定回路 ２１２…第２のドット形成判定回路 ２１３…ドットデータ生成回路 ２１４…閾値生成回路 ２１５…比較器 ２１６…マスク回路 ２１７…ホワイトフラグ回路 ２１８…誤差算出回路 ２２０…第２のハーフトーン回路 ２２０Ｃ２，２２０Ｍ２…ハーフトーン回路 ２２１…大ドット形成判定回路 ２２２…中ドット形成判定回路 ２２３…小ドット形成判定回路 ２３０…制御回路 ２５０…誤差演算回路 ２５１…レジスタ群制御回路 ２５５…回路 ２７０…出力回路 ３０１…加算器 ３１０…入力用セレクタ ３２１…レジスタ ３３０…出力用セレクタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階調表現を有する原画像において主走査
   方向として定めた一方向に沿って着目画素を移しつつ、
   該画素の階調を、その階調よりも少ない階調表現に変換
   し、該階調変換により生じた濃度誤差を、該着目画素の
   少なくとも主走査方向に沿った所定範囲の画素に分配す
   る誤差拡散法を採用し、該誤差拡散による階調変換を、
   前記主走査方向および該主走査方向に交差する方向であ
   る副走査方向に沿って順次行なうデータ変換装置であっ
   て、 前記原画像の階調データを保存するメモりと、 前記所定範囲に含まれる複数の画素に対応したレジスタ
   を備え、前記メモりより少なくとも書き込み速度の高い
   誤差バッファと、 前記着目画素が移動する度に、該誤差バッファ内の各レ
   ジスタのデータを該着目画素の移動に合わせてシフトす
   るシフト回路と、 該シフト回路によりシフトされた前記レジスタの最終段
   の出力を、前記着目画素の階調データに加えた上で、前
   記少ない階調表現に変換する変換回路と、 該変換回路による階調変換により、該着目画素について
   生じた濃度誤差を演算する誤差演算回路と、 該演算された濃度誤差に所定の重み付けを施し、前記誤
   差バッファの各レジスタに分配加算し、濃度誤差を前記
   階調データに累積する分配加算回路とを備えた階調デー
   タ変換装置。
2. 【請求項２】 前記誤差バッファは、前記主走査方向に
   並んだ画素列であるラスタであり、前記着目画素が含ま
   れるラスタ上の所定範囲の画素に対応した複数のレジス
   タから構成された請求項１記載の階調データ変換装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の階調データ変換装置であ
   って、 前記誤差バッファは、前記主走査方向に並んだ画素列で
   あるラスタを単位として配列されたレジスタ群から構成
   され、前記着目画素が含まれる第１のラスタ上の所定範
   囲の画素に対応した第１のレジスタ群と、該着目画素と
   は前記副走査方向に隣接した第２のラスタ上の所定範囲
   の画素に対応した第２のレジスタ群とを備え、 前記シフト回路は、前記着目画素が移動する度に、該誤
   差バッファ内の前記第１および第２のレジスタ群のうち
   の各レジスタのデータを該着目画素の移動に合わせてシ
   フトするシフトレジスタを備え、 更に、 前記着目画素が移動する度に、前記第２のラスタ上の画
   素であって所定の範囲外となった画素に対応する前記第
   ２のレジスタ群内のレジスタに累積された濃度誤差を、
   前記メモリに書き戻す書出回路と、 前記着目画素が移動する度に、前記所定の範囲に新たに
   含まれるものとなった画素について、隣接するラスタの
   処理時に前記書出回路によって書き出された濃度誤差の
   累積値を、前記メモリから、前記誤差バッファ内の前記
   第１のレジスタ群内の対応するレジスタに格納する読込
   回路とを備えた階調データ変換装置。
4. 【請求項４】 前記レジスタは、該レジスタに記憶され
   たデータと前記重み付けを施した濃度誤差とを加算した
   結果または該レジスタの前段のレジスタの出力のいずれ
   か一方を記憶可能なレジスタである請求項１記載の階調
   データ変換装置。
5. 【請求項５】 前記変換回路は、一つの閾値を用いて、
   原画像の階調データを２階調に変換する回路である請求
   項１記載の階調データ変換装置。
6. 【請求項６】 前記変換回路は、二以上の閾値を用い
   て、原画像の階調データを３階調以上に変換する回路で
   ある請求項１記載の階調データ変換装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の階調データ変換装置であ
   って、 前記原画像データは、原色の組み合わせにより原画像を
   表現する各色の階調データとして構成されており、 前記各回路は、前記各色毎に設けられた階調データ変換
   装置。
8. 【請求項８】 階調表現を有する画像データを受け取
   り、複数種類のインクのドットを形成することにより、
   該画像データに対応した画像を、記録媒体上に形成する
   印刷装置であって、 請求項１記載の階調データ変換装置と、 前記画像データを、該階調データ変換装置に入力するデ
   ータ入力手段と、 前記階調データ変換装置による変換結果を受け取り、変
   換結果に対応した階調のインクのドットを、印刷媒体上
   に形成するドット形成手段とを備えた印刷装置。