JP2001018455A - 階調イメージの処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 編集処理部２は、ページ記述言語から成
る印刷データから、印刷用の中間形式のデータを生成す
る。多値論理演算部４は、この編集処理部２の出力か
ら、前記印刷データの色成分毎に、それぞれ多値データ
のままの印刷用イメージデータを生成する。プレーン分
解処理部６は、この多値論理演算部４の出力から、プリ
ントエンジンの機能に依存したカラープレーン毎の多値
データのままの印刷用イメージデータを生成する。ハー
フトーン処理部８は、このプレーン分解処理部６の出力
から、前記カラープレーン毎にハーフトーン処理をした
印刷用イメージデータを生成する。 【効果】 プリントエンジンの機能に依存したカラープ
レーン毎の多値データのままの印刷用イメージデータを
得た後にそのハーフトーン処理を実行するので、高画質
の印刷が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ等
の階調性を持つ多値印刷用イメージデータを処理するた
めの階調イメージの処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラープリンタを用いて印刷を行う場
合、アプリケーションや上位装置から供給されるＣ（シ
アン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色成分の
イメージデータにＫ（黒）のイメージデータを加えたデ
ータが生成される。カラーのハーフトーンを表現するプ
リンタでは、各色成分のイメージデータがそれぞれ多値
のデータで表される。通常、プリンタで印字される各印
字ドットで階調を表現するのは難しいため、ディザ法や
誤差拡散法といった面積階調法が採用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には次のような解決すべき課題があった。
従来、ハーフトーンを表現できるカラー印刷用イメージ
データの生成の段階で、様々な原因で画質が劣化するこ
とがある。特に、ＣＭＹＫ４プレーンのイメージデータ
を生成するための論理演算において、画質の劣化が問題
となっている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉ページ記述言語から成る印刷データから、印
刷用の中間形式のデータを生成する編集処理部と、この
編集処理部の出力から、上記印刷データの色成分毎に、
それぞれ多値印刷用イメージデータを生成する多値論理
演算部と、この多値論理演算部の出力から、プリントエ
ンジンの機能に依存したカラープレーン毎の多値印刷用
イメージデータを生成するプレーン分解処理部と、この
プレーン分解処理部の出力から、上記カラープレーン毎
にハーフトーン処理をした印刷用イメージデータを生成
するハーフトーン処理部とを備えたことを特徴とする階
調イメージの処理装置。

【０００５】〈構成２〉構成１に記載の階調イメージの
処理装置において、上記プレーン分解処理部は、ハーフ
トーン処理をした印刷用イメージデータの見かけ上の解
像度で、プリントエンジンの機能に依存したカラープレ
ーン毎の多値印刷用イメージデータを生成することを特
徴とする階調イメージの処理装置。

【０００６】〈構成３〉構成１に記載の階調イメージの
処理装置において、上記編集処理部は、ハーフトーン処
理をした印刷用イメージデータの見かけ上の解像度で、
ページ記述言語から成る印刷データから、印刷用の中間
形式のデータを生成することを特徴とする階調イメージ
の処理装置。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例〉図１は、本発明による階調イメージの処理装
置主要部ブロック図である。本発明の装置は、ページ記
述言語（Page Description Language）と呼ばれる形式
の印刷データを受け入れて、これを印刷可能なイメージ
データに変換する処理を行う。

【０００８】編集処理部２は、図のページ記述言語１を
中間形式のデータ３に変換処理する機能を持つ部分であ
る。この編集処理部２は、ページ記述言語によって指定
された文字、図形、イメージ等の描画データやパター
ン、展開規則をページ記述言語に依存しない中間形式に
変換する。この中間形式のデータ３のことを、一般にデ
ィスプレイリスト（Display List）と呼んでいる。

【０００９】多値論理演算部４は、中間形式のデータ３
を加工し、重ね合わせることによって多値印刷用イメー
ジデータ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙを生成する部分である。この
重ね合わせ処理は、論理演算という処理と透過処理とい
う処理によって実現される。

【００１０】１ページ全体の中間形式のデータ３を重ね
合わせた１ページ分のイメージデータは、後で説明する
フレームバッファに記憶されることになる。なお、フレ
ームバッファは、これを適当に区分したバンド毎に処理
され、このバンド分のデータを記憶する記憶領域をバン
ドバッファと呼んでいる。

【００１１】通常、アプリケーション等が生成するペー
ジ記述言語は、カラープリンタ用の場合、Ｃ（シア
ン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色分の色成
分を表すデータを含む。ところが、プリンタで印刷を行
う場合にはインクの特性が完全ではなく、ＣＭＹの重な
りで完全な黒を得ることができない。そこで、黒インク
を独立して用意し、ＣＭＹＫ（ブラック）の４プレーン
で印刷をすることが一般的になっている。従って、ＣＭ
Ｙの色成分から成るデータに基づき、黒プレーンのイメ
ージデータを生成する必要がある。このように、黒プレ
ーンのイメージデータを得る処理を墨版生成と呼んでい
る。

【００１２】従来は、中間形式のデータ３に論理演算を
施し、墨版生成を行ってＣＭＹＫの４プレーンのイメー
ジデータを生成していた。また、カラーのハーフトーン
を表現する場合、こうした墨版生成の論理演算の前にハ
ーフトーン処理を施していた。

【００１３】これに対して、本発明では、多値論理演算
部４により、中間形式のデータ３を多値のまま印刷デー
タの色成分毎に多値印刷用イメージデータ５Ｃ，５Ｍ，
５Ｙを生成する。そして、プレーン分解処理部６がこの
多値印刷用イメージデータ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙを使用し
て、墨版生成を行い、多値印刷用イメージデータ７Ｃ，
７Ｍ，７Ｙ，７Ｋを生成する。従来は、４プレーン分の
イメージデータを得る段階で、既にハーフトーン処理が
施されている。しかしながら、本発明では、多値のイメ
ージデータで処理をする。そして、ハーフトーン処理部
８において、多値印刷用イメージデータ７Ｃ，７Ｍ，７
Ｙ，７Ｋのハーフトーン処理を施す。

【００１４】以上が本発明の装置の主要なブロックとそ
の機能である。次に、上記多値論理演算部４の実行する
論理演算と透過処理について説明を行う。

【００１５】図２に、重ね合わせ処理の説明図を示す。
（ａ）は、重ね合わせ処理のうちの論理演算を説明する
説明図である。図に示すように、例えば正方形の中にハ
ッチングを施したパターン１１と、塗り潰された円のパ
ターン１２とのＡＮＤ（論理積）演算を実行すると、図
の右側に示すようなハッチングで塗り潰された円のパタ
ーン１３を得る。

【００１６】また、（ｂ）は、透過処理を示す説明図で
ある。透過処理というのは、オブジェクトの一部を透明
にして、下のオブジェクトが透けて見えるようにする処
理である。透過処理では、白を白として扱うか、白を透
明として扱うかを指定することができる。例えば、図の
ように「Ａ」という文字があるパターン１４と灰色に塗
り潰したパターン１５がある場合、文字のあるパターン
１４を灰色のパターン１５の上に重ね合わせ、透過処理
を施すと図の右側のパターン１６のようになる。もし、
これらのパターンを２値化後に透過処理すると、灰色で
重ね合わせ処理をしたいものが２値化により透明になっ
てしまうという問題が生じる。この具体例では、多値段
階で重ね合わせ処理をしてから２値化するので、上記多
値透過性問題を解決できる。これを多値透過性問題と呼
ぶことにする。

【００１７】次に、ハーフトーンの説明を行う。プリン
タのように、ドットを印字するかしないかという、ドッ
ト単位で見れば２値の処理を行うものの場合、ハーフト
ーンを表す階調データを印刷するには、ドットの面積率
による擬似的な階調処理を行う。これを面積階調と呼ん
でいる。面積階調には、ディザ法、誤差拡散法等がよく
知られている。

【００１８】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、８×８ド
ットで構成されるパターンの黒を印字するドットの数を
順に増やすことによって、８×８ドットを１画素と見た
場合の濃度を順に高めるようにしている。これはディザ
法であって、図１に示すハーフトーン処理部８は、多値
印刷用イメージデータ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋの各プレ
ーンについて、こうしたハーフトーン処理を施す。な
お、例えばインクジェットプリンタのような場合には、
ドットの大きさを２〜３種類に変化させることができ
る。こうした手法を組み合わせると、図の（ｄ）に示す
ような網点によるハーフトーンの表現が可能になる。

【００１９】こうした網点画像の属性を表すパラメータ
にはスクリーン角とライン角がある。スクリーン角とい
うのは、網点が構成するラインと水平の線のなす角度で
ある。ライン数というのは、網点が構成するラインの１
インチ当たりの本数である。図に示すように、スクリー
ン角は４５°と１３５°でドット２０が配列されてい
る。ドットの大きさは２種類に選定されている。

【００２０】上記のようなハーフトーン処理を行うと、
いずれの場合においても、１ドットの画素が、例えば８
ビット多値でその濃淡を表現するものであれば、これを
８×８画素のマトリクスで６４段階に濃淡表現すること
ができる。これらの図を見て明らかなように、プリンタ
の解像度は、図の１つ１つのドットの配列密度と等し
い。

【００２１】一方、このような面積階調を採用した場
合、階調を持つ元の画像のイメージ用解像度は、図３
（ａ）〜（ｃ）に示すようなマトリクスの大きさに依存
する程度に低下する。従来、ハーフトーン処理を施した
ＣＭＹ３色分の色成分のデータを使用して、墨版生成処
理等を行うようにしていたが、上記論理演算や透過処理
において、様々な原因で画質が大幅に劣化するという問
題があった。

【００２２】そこで、まず、本発明の具体例１では、上
記図１を用いて説明したように、多値論理演算部４が多
値印刷用イメージデータ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙを生成し、プ
レーン分解処理部６がその多値のまま多値印刷用イメー
ジデータ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋを生成する。その後、
最後にハーフトーン処理部８がハーフトーン処理を施
す。

【００２３】図４には、具体例１を実施するためのプリ
ンタのブロック図を示す。このプリンタは、編集処理部
２１と展開処理部２２とを備える。展開処理部２２に
は、多値論理演算部２３と、プレーン分解処理部２４
と、ハーフトーン処理部２５が設けられている。

【００２４】また、ＰＤＬ形式データ記憶部２６はペー
ジ記述言語１を記憶するための領域である。ディスプレ
イリスト記憶部２７は、中間形式のデータ３を記憶する
ための部分である。多値バンドバッファ２８は、図１に
示した多値印刷用イメージデータ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙを１
バンド分記憶する部分である。多値バンドバッファ２９
は、図１に示した多値印刷用イメージデータ７Ｃ，７
Ｍ，７Ｙ，７Ｋを１バンド分記憶する部分である。２値
フレームバッファ３０は、ハーフトーン処理が施された
印刷用の４プレーン分のイメージデータを記憶する部分
である。ページ記述言語の内容、中間形式のデータの内
容は、従来と変わるところはない。

【００２５】多値バンドバッファ２８に記憶されるデー
タは、各画素毎に、例えば８ビット多値で表されたイメ
ージデータをそのまま印刷用に重ね合わせ処理されたも
のである。従って、丁度プリンタの解像度分の画素数の
各画素毎に多値で表されたデータが３色分記憶されてい
ることになる。多値バンドバッファ２９に記憶されるデ
ータは、多値バンドバッファ２８に記憶されたデータに
基づいて、墨版生成を行い、黒色印刷のためのＫプレー
ンについてのイメージデータを追加したものである。こ
こまではプリンタの解像度と一致する画素毎に多値で表
現されたイメージデータとなっている。

【００２６】このような処理を施した後、最後にハーフ
トーン処理部２５が、図３を用いて説明した要領で面積
階調処理を行う。即ち、８×８画素分の多値データをデ
ィザ法等によって８×８画素分のマトリクスに変換する
処理を全てのプレーンについて行う。

【００２７】具体例１の装置は上記のような機能を持
ち、具体的には次のような手順で処理を実行する。図５
は、具体例１の装置の動作フローチャートである。ま
ず、ステップＳ１において、編集処理部２１がページ記
述言語によるデータを受信すると、その編集処理を行
い、中間形式のデータを生成する。次に、ステップＳ２
において、多値論理演算部２３が中間形式のデータを多
値印刷用イメージデータに変換するための論理演算を行
う。この処理は、ここではバンド単位に行われる。１バ
ンド分の多値印刷用イメージデータが生成されると、こ
れが多値バンドバッファ２８に記憶される。

【００２８】そして、ステップＳ３において、プレーン
分解処理部２４が墨版生成処理を行う。その結果、多値
バンドバッファ２９にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４プレーンの多
値印刷用イメージデータが１バンド分記憶される。そし
て、最後にハーフトーン処理部２５がステップＳ４にお
いて、ハーフトーン処理を行う。こうして、２値形式の
印刷可能なデータが１バンド分生成される。ステップＳ
５は、１ページ分のデータをバンド毎に全て実施したか
どうかを判断するステップである。全てのバンドについ
て処理を終了すると、１ページ分の２値フレームが得ら
れる。これがそのままプリントエンジンに供給される。

【００２９】〈具体例１の効果〉以上のように、具体例
１の装置によれば、一旦多値論理演算部２３を用いて、
論理演算を行い、重ね合わせ処理を終了させ、その後プ
レーン分解処理部２４が墨版生成を行うようにしたの
で、例えばＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４プレーン構成以外のプレ
ーン構成の印刷においても、多値論理演算部２３までの
処理は共通化できる。即ち、多値論理演算部２３までの
処理は、プレーン構成に依存しない内容で実行できると
いう効果がある。

【００３０】更に、ハーフトーン処理をプレーン分解処
理の後で最後に実施するため、ハーフトーン処理による
情報劣化がその後の演算処理に悪影響を及ぼすことがな
い。即ち、ハーフトーン処理による解像度低下等の問題
を最小限に押さえ、良好な画質の印刷が可能になる。

【００３１】〈具体例２〉図６に、具体例２を実施する
プリンタのブロック図を示す。このプリンタは、具体例
１の展開処理部２２に、具体例１とは別の機能を持つプ
レーン分解処理部３１を設けたものである。具体例１で
は、多値論理演算部やプレーン分解処理部が多値のまま
印刷用イメージデータを処理することで、良好な画質を
維持した。しかしながら、バンドバッファには２値の状
態でデータを格納する場合に比べて何倍ものデータが記
憶される。従って、処理時間も何倍も必要になる。

【００３２】一方、ハーフトーン処理部２５が、多値バ
ンドバッファ２９から多値印刷用イメージデータを読み
出して、これをハーフトーン処理する場合には、見かけ
上、図３に示したような面積階調を施すマトリクスの大
きさに依存する解像度の低下が生じる。従って、多値バ
ンドバッファ２９に記憶された印刷用イメージデータも
このレベルの解像度として差し支えない場合がある。

【００３３】そこで、この例では、プレーン分解処理部
３１が、多値バンドバッファ２８に記憶された多値印刷
用イメージデータの墨版生成をし、多値バンドバッファ
２９に格納する際にハーフトーン処理を施した印刷用イ
メージデータの見かけ上の解像度で、プリントエンジン
の機能に依存したカラープレーン毎の多値印刷用イメー
ジデータを生成する。

【００３４】この場合、ハーフトーン処理部２５は、具
体例１の場合には全く同一の大きさのドットマトリクス
をそのまま２値化し、２値フレームを生成すればよかっ
たが、この例では、一旦入力する印刷用イメージデータ
を拡大処理して１画素を、丁度面積階調のマトリクス相
当にした上で、２値フレームを生成することになる。

【００３５】図７には、具体例２の動作フローチャート
を示す。ステップＳ１の編集処理、ステップＳ２の多値
論理演算処理は、具体例１と全く同様でよい。ステップ
Ｓ３のプレーン分解処理において、プレーン分解処理部
３１は、解像度をハーフトーン処理を施した印刷用イメ
ージデータの見かけ上の解像度に落とす。例えば、８×
８マトリクスのパターンを用いて、ハーフトーン処理を
行うとすれば、元の画像の８×８画素を１画素に変換す
るよう解像度変換を行う。

【００３６】なお、上記ステップＳ１で、多値論理演算
処理の段階で元の画像の４×４画素を１画素にするよう
に解像度変換をし、ハーフトーン処理の段階では、１画
素を４倍にするといった処理を行っても差し支えない。
多値バンドバッファ２９へ格納する印刷用イメージデー
タのデータ量を少なくすることが目的だからである。ス
テップＳ４は、上記のような拡大を含むハーフトーン処
理であって、ステップＳ５は、具体例１と全く同様の処
理である。

【００３７】〈具体例２の効果〉以上のように、具体例
２によれば、多値バンドバッファ２９に多値バンドバッ
ファ２８よりも解像度を落とした印刷用イメージデータ
を格納し、その後、ハーフトーン処理の段階で、再び解
像度を元に戻すようにして２値フレームを生成するの
で、多値バンドバッファ２９の記憶容量を十分に小さく
することができる。例えば、解像度を２分の１にすれば
面積比は４分の１になるので、データサイズは４分の１
となり、解像度を４分の１にすればデータサイズは１６
分の１になる。

【００３８】〈具体例３〉上記のように、中間形式のデ
ータを多値のまま処理し、多値印刷用イメージデータを
得るようにすると、中間形式のデータを多値の情報全て
を含む必要がある。しかしながら、中間形式のデータ
は、上記のような処理において、一定の記憶領域を占有
し続けることになり、可能な限りデータサイズを小さく
したい。また、解像度を著しく高くしたまま処理をした
としても、最終的にはハーフトーン処理によって見かけ
上の解像度が落ちるため、具体例２に示すように、一部
のデータについて、解像度を落としてイメージデータを
保持することができる。この具体例３では、中間形式の
データのデータ量を縮小するようにしている。

【００３９】図８に示すように、この具体例の場合、編
集処理部３５に、イメージコマンド処理部３６とイメー
ジ縮小処理部３７とを設ける。その他の部分は、具体例
１やあるいは具体例２と同様の装置を使用してよい。従
って、この図以降の装置については、図示を省略してい
る。

【００４０】イメージコマンド処理部３６は、ＰＤＬ形
式データ記憶部２６から読み出したページ記述言語のコ
マンドを処理する部分である。イメージ縮小処理部３７
は、イメージコマンドを認識し、イメージデータ部分を
縮小処理する機能を持つ。ページ記述言語には、様々な
コマンドとイメージデータとが混在する。イメージコマ
ンド処理部３６は、ＰＤＬ形式データ記憶部２６から読
み出したページ記述言語を順に読み出してコマンドに対
する処理を実行する一方、イメージ縮小処理部３７がイ
メージデータを検出し、その解像度をより低解像度に変
換する。好ましくは、ハーフトーン処理をした印刷用イ
メージデータの見かけ上の解像度まで縮小する。

【００４１】図９に、具体例３の動作フローチャートを
示す。ページ記述言語の編集を開始すると、ステップＳ
１において、階調イメージかどうかの判断を常に行う。
階調イメージでなければステップＳ１からステップＳ４
にジャンプし、そのコマンドを中間形式のデータにその
まま格納する。階調イメージであればステップＳ１から
ステップＳ２に進み、その階調イメージが予め基準とし
て決めた、ハーフトーン処理をした印刷用イメージデー
タの見かけ上の解像度以上かどうかを判断する。

【００４２】解像度が高い場合にはステップＳ３に進
み、イメージの縮小を行う。即ち、解像度を変換し、例
えば４×４ドットを１ドットに変換縮小する。それ以外
の場合には、ステップＳ２からステップＳ４にジャンプ
する。このような処理を繰り返すことによって、ステッ
プＳ５で、全ての編集処理終了を監視する。編集処理が
終了すると、中間形式のデータが１ページ分完成する。

【００４３】〈具体例３の効果〉このようにすれば、デ
ィスプレイリスト記憶部２７に記憶されたデータ量が十
分圧縮され、メモリの節約を図ることができる。また、
解像度を落として保持するのは階調性を持つデータだけ
にする。従って、例えば文字や図形等、元々階調性のあ
る情報を持たないものについて、画質劣化が生じないと
いう効果がある。

【００４４】即ち、上記イメージコマンド処理部におい
て、イメージコマンドの内容を解析し、解像度に関する
情報を持つものと持たないものとに区別し、解像度に関
する情報を持つものはイメージ縮小処理部３７を用いて
データを縮小するという処理を行う。これによって、上
記の目的が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】階調イメージの処理装置主要部ブロック図であ
る。

【図２】重ね合わせ処理の説明図である。

【図３】ハーフトーン処理の説明図である。

【図４】具体例１を実施するプリンタのブロック図であ
る。

【図５】具体例１の動作フローチャートである。

【図６】具体例２を実施するプリンタのブロック図であ
る。

【図７】具体例２の動作フローチャートである。

【図８】具体例３を実施するプリンタのブロック図であ
る。

【図９】具体例３の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１ ページ記述言語 ２ 編集処理部 ３ 中間形式のデータ ４ 多値論理演算部 ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ 多値印刷
用イメージデータ ６ プレーン分解処理部 ８ ハーフトーン処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ページ記述言語から成る印刷データか
   ら、印刷用の中間形式のデータを生成する編集処理部
   と、 この編集処理部の出力から、前記印刷データの色成分毎
   に、それぞれ多値印刷用イメージデータを生成する多値
   論理演算部と、 この多値論理演算部の出力から、プリントエンジンの機
   能に依存したカラープレーン毎の多値印刷用イメージデ
   ータを生成するプレーン分解処理部と、 このプレーン分解処理部の出力から、前記カラープレー
   ン毎にハーフトーン処理をした印刷用イメージデータを
   生成するハーフトーン処理部とを備えたことを特徴とす
   る階調イメージの処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の階調イメージの処理装
   置において、 前記プレーン分解処理部は、ハーフトーン処理をした印
   刷用イメージデータの見かけ上の解像度で、プリントエ
   ンジンの機能に依存したカラープレーン毎の多値印刷用
   イメージデータを生成することを特徴とする階調イメー
   ジの処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の階調イメージの処理装
   置において、 前記編集処理部は、ハーフトーン処理をした印刷用イメ
   ージデータの見かけ上の解像度で、ページ記述言語から
   成る印刷データから、印刷用の中間形式のデータを生成
   することを特徴とする階調イメージの処理装置。