JP2002240327A - 記録装置、擬似中間調処理方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

記録装置、擬似中間調処理方法、プログラム、記録媒体

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JP2002240327A
JP2002240327A JP2001046660A JP2001046660A JP2002240327A JP 2002240327 A JP2002240327 A JP 2002240327A JP 2001046660 A JP2001046660 A JP 2001046660A JP 2001046660 A JP2001046660 A JP 2001046660A JP 2002240327 A JP2002240327 A JP 2002240327A
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Atsuyuki Seki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの吐出状態による画像品質の劣化を軽
減することができる、記録装置,記録方法,プログラ
ム,記憶媒体を提供する。 【解決手段】 処理画素を量子化する(S6)。つぎに
処理画素に対応するノズルの、予測されるインク着弾後
のインクの広がりのデータをメモリより読み出し(S
7)、このデータにより量子化誤差を修正し(S8)、
この修正した量子化誤差を周辺画素へ拡散する(S
9)。この処理を各画素に実施した後、記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置に関し、
特に、その誤差拡散法を用いた擬似中間調処理に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】例えばワードプロセッサ,パーソナルコ
ンピュータ,ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
のシート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用
されている。
【0003】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である,カラー化が容易である,静粛性に富む等の理由
でインクジェット方式が近年特に注目されている。又そ
の構成としては所望される記録情報に応じてインクを吐
出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体の
送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録を行なう
シリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一
般的に広く用いられている。
【0004】近年、パーソナルコンピュータが広く普及
し、写真などの階調数の多い画像を記録する機会が増え
たため、プリンタの記録画像にも多階調化が求められて
いる。
【0005】インクジェットプリンタで記録画像を多階
調化する手法としては、吐出するインク滴の大きさを変
化させる手法と画像処理により疑似的に中間調を表現す
る手法とがある。インク滴の大きさを変化させず、疑似
的に中間調を表現する手法としては誤差拡散法が代表的
である。
【0006】誤差拡散法は、各画素のデータと周辺から
拡散された誤差データを加算したものを量子化し、量子
化前後で生じた誤差を周囲の画素に所定の係数で拡散す
ることで濃度を保存しながら2値化していく手法であ
る。
【0007】昨今はインク滴の大きさを変えられないプ
リンタにも高品位画質が求められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、インク
滴の大きさを変化させないシリアル型のインクジェット
プリンタで誤差拡散法を用いて高品位画質の記録を行う
には、量子化後の結果と実際の打ち出し結果が下記の要
因で一致していない。
【0009】a.製造上の問題などにより、ノズルから
出る液滴の大きさが理想と一致しない。
【0010】b.周辺画素とのインク液の重なり、はみ
出しにより、理想の量子化後の値と実際の濃度とは一致
しない。
【0011】c.ヘッドや紙送りの駆動制御のむらや、
ノズルの実装位置、向きにより着弾位置がずれるため、
理論上の位置における濃度が実際の濃度と一致しない。
【0012】これらの問題は、より高品位の記録画質を
求めている現在、大きな損失要因となる。
【0013】本発明は、このような状況のもとでなされ
たものであり、インクの吐出状態による画像品質の劣化
を軽減することができる、記録装置,記録方法,プログ
ラム,記憶媒体を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、記録装置を次の(1)ないし(5)の
とおりに構成し、擬似中間調処理方法を次の(6)のと
おりに構成し、プログラムを次の(7)のとおりに構成
し、記憶媒体を次の(8)のとおりに構成する。
【0015】(1)記録する画像の各画素のデータを量
子化する量子化手段と、前記量子化手段で量子化した結
果に応じて各ノズルのインク吐出を制御する吐出制御手
段と、前記各ノズルの、予測される吐出状態のデータを
格納したメモリと、処理する画素についての、前記量子
化手段で量子化したデータと記録すべきデータとの差で
ある量子化誤差を、周囲の画素に拡散する誤差拡散手段
と、前記メモリから、前記処理する画素に対応するノズ
ルの前記吐出状態のデータを読み出し、このデータによ
り前記量子化誤差を修正するよう制御する制御手段とを
備えた記録装置。
【0016】(2)前記(1)記載の記録装置におい
て、前記吐出状態のデータは、インク着弾後のインクの
広がりに関するデータである記録装置。
【0017】(3)前記(1)記載の記録装置におい
て、前記制御手段は、前記メモリから、前記処理する画
素に対応するノズルの吐出状態のデータに加えて、その
周辺の画素に対応するノズルの吐出状態のデータも読み
出し、これらの吐出状態のデータにより前記量子化誤差
を修正するよう制御する記録装置。
【0018】(4)前記(3)記載の記録装置におい
て、前記吐出状態のデータは、周辺画素からのインクの
はみ出し、周辺画素,処理画素の着弾精度、周辺画素,
処理画素のインク着弾後のインクの広がりに関するデー
タである記録装置。
【0019】(5)前記(1)ないし(4)記載の記録
装置は、所定方向に配列された複数のノズルを有する記
録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記ノズルの配列方
向と略直交する方向に記録媒体上で走査させて記録を行
う記録装置である記録装置。
【0020】(6)インクを吐出する各ノズルの、予測
される吐出状態にもとづくデータにより、量子化誤差を
修正する誤差拡散法を用いた擬似中間調処理方法。
【0021】(7)前記(6)記載の擬似中間調処理方
法を実現するためのプログラム。
【0022】(8)前記(7)記載のプログラムを格納
した記憶媒体。
【0023】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態をプリン
タの実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装
置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、擬似中
間調処理方法,プログラム,プログラムを格納したCD
−ROM等の記録媒体の形で実施することができる。
【0024】
【実施例】(実施例1)図1は、実施例1である“プリ
ンタ”の電気回路の構成を示すブロック図である。図1
において、10は本プリンタのすべての制御を行うCP
Uを示し、TableROM11は各インクノズルから
インクを吐出したときに予想される着弾後のインクの広
がりデータ、及び色変換処理を行う際に用いるデータが
記録されているフラッシュROM等に代表される不揮発
性メモリを示している。12は本プリンタとパーソナル
コンピュータに代表されるホストコンピュータと接続す
るための通信制御回路装置を示す。13は、本プリンタ
のプログラムの格納するためのフラッシュROMに代表
される不揮発性メモリ、及びプログラムが実行する際に
用いるワークエリア、入力画像データおよび処理途中結
果を一時的貯えるSDRAMメモリに代表される高速メ
モリを示している。
【0025】14は複数のノズルを搭載しているキャリ
ッジ16を駆動する駆動制御回路、及びノズルからのイ
ンクの吐出を制御する回路を示し、15はキャリッジ1
6を駆動させるモータ、16は複数色のインク、および
インクの吐出の制御が行える複数本のノズルを一体にし
たキャリッジを示している。17は本実施例における記
録媒体である紙の搬送を複数のモータ18,複数のセン
サ19によって制御する紙搬送制御回路を示している。
18は紙送りを実行するための複数のモータを示し、1
9は紙搬送経路に実装されたフォトセンサに代表される
紙の位置を検出する複数のセンサを示している。通信線
1はコンピュータと接続するLAN,IEEE1284
等に代表される通信線で、通信線1を通して、記録媒体
に記録する画像データが送られてくる。また、プリンタ
内部のCPU10とTableROM11から各制御回
路14,17とが内部バス2でもって接続されており、
この内部バス2により、画像データの転送や、紙送り,
キャリッジ,インク制御の指示を各回路へ転送してい
る。
【0026】図2(a)〜(c)はインク着弾後のイン
クの広がりの3種類の例を示している。21は理想的な
画素の大きさを示し、論理的に画像処理をしている場合
には、1画素をこの格子の1マスを仮定している。2
0,22,23は吐出後のインクの広がり例を示してい
る。
【0027】図3は量子化誤差を周辺画素へ拡散すると
きに用いる拡散係数を示す。30は現在処理している画
素(処理画素)の位置を示し、31は処理画素30から
1つ右隣に位置する画素、32は2つ右隣の画素、33
は1行下の2つ左隣の画素、34は1行下の1つ左隣の
画素、35は1行下の画素、36は1行下の1つ右隣の
画素、37は1行下の2つ右隣に位置する画素へのそれ
ぞれの拡散係数を示す。
【0028】本実施例における処理を図4のフローチャ
ートに沿って説明する。処理はステップ1(図ではS1
と記す、以下同様)から始まる。ステップ2で通信線1
によって接続されているホストコンピュータが保持して
いる記録媒体へ記録すべきRGB画像をCPU10の指
示により、通信I/F制御回路12を用いてメモリ13
上に読み込む。
【0029】ステップ3はCPU10が紙搬送制御回路
17にモータ18,センサ19を用いて、記録媒体であ
る紙の先端をキャリッジ16の下までローディングす
る。ステップ4では、メモリ13に格納されている記録
すべきRGB画像の1画素分のデータをCPU10内の
レジスタに読み込む。
【0030】ステップ5では、ステップ4で読み込んだ
RGB3色をプリンタインク色(本実施例ではYMCK
4色とする)に変換する。変換方法はいろいろあるが、
ここではRGB3色でとり得るあらゆるYMCK4色の
変換データをTableROM11に格納しておき、R
GBの入力値をキーワードとしてYMCK4色のデータ
を取り出す。ここでのYMCK4色はそれそれ0〜25
5の値(濃度データ)を取るものとする。
【0031】ステップ6では、ステップ5で4色に色変
換された濃度データを周辺画像の拡散誤差データと合わ
せて1色ずつ量子化していく。すなわち、現在処理して
いる画素のデータと周辺から拡散された量子化誤差デー
タの集まりを加算したデータが、0〜255の中間値で
ある127以上か未満かを判定する。以上の場合は
“1”とし、未満の場合は“0”とする。この結果を実
際の記録媒体へ記録できるように、メモリ13へ保存し
ておく。
【0032】ステップ7では、現在処理している画素に
相当するノズルの実際に着弾すると予測されるインクの
濃度、すなわち、着弾時に広がるインクの面積データを
TableROM11から引き出す。図2にインクの着
弾時のインク跡を示している。現在処理している画素に
相当するノズルが出力するインク跡が(a)の場合、引
き出される実際の着弾インク濃度データは255とす
る。また、現在処理している画素に相当するノズルが出
力するインク跡が(b)の場合、引き出される実際の着
弾インク濃度データは160、(c)の場合、引き出さ
れる実際の着弾インク濃度データは310とする。
【0033】ステップ8では、ステップ6での処理画素
のデータと量子化誤差データの集まりを加算したデータ
から、ステップ6で出力された結果(1,0)とステッ
プ7で引き出されたデータとを掛け合わせたデータを差
し引いたデータを量子化誤差(E)として出力する。
【0034】ステップ9では、ステップ8で出力された
量子化誤差(E)を図3に従って、周辺画素へ拡散して
いく。すなわち、現在処理している画素の右隣の画素に
は量子化誤差(E)*7/29を加算し、2つ右隣の画
素には量子化誤差(E)*3/29を、1行下の2つ左
隣の画素には量子化誤差(E)*3/29を、1行下の
1つ左隣の画素には量子化誤差(E)*5/29を、1
行下の画素には、量子化誤差(E)*7/29を、1行
下の1つ右隣の画素には、量子化誤差(E)*3/29
を、1行下の2つ右隣の画素には、量子化誤差(E)*
1/29を、それぞれ加算して振り分ける。
【0035】ステップ10では、ステップ6からステッ
プ9までの処理が、4色とも終了したかどうかを判断す
る。終了した場合には、ステップ11に進む。終了して
いない場合には、ステップ6へ戻る。
【0036】ステップ11では、ステップ4からステッ
プ10までの処理が、ホストコンピュータから受け取っ
た画像すべての画素について終了したかどうかを判断す
る。終了している場合には、ステップ12へに進む。終
了していない場合にはステップ4に戻る。
【0037】ステップ12では、プリンタインク色に分
解され、2値の状態になったステップ6の出力をキャリ
ッジ駆動回路&インク吐出制御回路14により、モータ
15を駆動してX方向にキャリッジ&ヘッド16を移動
させながら出力し、紙搬送制御回路17の制御により、
モータ18を回転させ記録媒体である紙を搬送して、1
画像を順次媒体に記録していく。
【0038】なお、前記拡散係数の値、量子化判定の際
の中間値の値は一例であり、必要に応じて適宜の値とす
ることができる。
【0039】以上説明したように、本実施例では、全て
の入力画素に対して前述の処理をすることにより、処理
画素の、インク着弾後のインクの広がりで修正された量
子化誤差を周辺画素に拡散することができ、誤差の拡散
をより正確に行うことができる。これにより、画像品質
の劣化を軽減することができる。
【0040】(実施例2)実施例2である“プリンタ”
を説明する。本実施例のハードウエアの構成、および拡
散計数は実施例1と同様なので、図1,図3を援用し説
明する。
【0041】図5は周辺画素のインク液滴が処理画素へ
及ぼしている影響について描いた図である。40,4
1,42,43はそれぞれ処理画素周辺に吐出されると
予想されるインク液跡である。44,45,46はそれ
ぞれ処理しようとしている画素である。図5(a)にお
いて、周辺画素からの44の処理画素への影響度は、こ
の処理画素にインクを吐出しない場合でも、周辺画素か
らのインクのはみだしにより、約1/8液滴2つ分の約
1/4液滴分打たれている。この処理画素にインクを打
つ場合には、インクは重なり合うので周辺画素からの影
響は考えなくてもよい。(b),(c)の場合では、こ
の処理画素にインクを吐出しない場合、周辺画素からの
インクのはみだしにより、約1/8液滴分打たれている
こととなる。
【0042】図6は、ノズルの実装による着弾精度のず
れによる周辺画素からの影響について描いた図である。
50,51,52はそれぞれ処理画素周辺に吐出される
と予想されるインク液跡である。53,54,55,5
7はそれぞれ処理しようとしている画素である。56は
処理画素のインク液を吐出する場合に予測される着弾位
置である。
【0043】図6(a)において、周辺画素からの処理
画素への影響度は、この処理画素にインクを吐出しない
場合でも、左上の画素からのインク液のはみだしによ
り、約1/8液滴分打たれている。(b)の場合では、
この処理画素にインクを吐出しない場合、右上の画素か
らのインクのはみだしにより、約1/8液滴分打たれて
いることとなる。(c)の場合では、この処理画素にイ
ンクを吐出しない場合、左の画素からのインクのはみだ
しにより、約2/5液滴分打たれていることとなる。ま
た、(d)の場合、処理画素にインクを打つ場合に、着
弾精度のずれにより、実際の処理画素には約1/2液滴
分しか吐出されないこととなる。
【0044】図7は、処理画素、および周辺画素のイン
ク液滴の大小による影響、周辺画素からの影響、着弾精
度のずれを加味した処理画素へ及ぼしている影響につい
て描いた図である。60,61,63,64はそれぞれ
処理画素周辺に吐出されると予想されるインク液跡であ
る。62,65,66はそれぞれ処理しようとしている
画素である。67,68は処理画素のインク液を吐出す
る場合に予測される着弾位置である。
【0045】図7(a)において、周辺画素からの処理
画素への影響度は、この処理画素にインクを吐出しない
場合では、真上の画素に吐出されるインク60は大きさ
が通常の20%大きく、着弾位置は正常であるため、は
み出し分は通常のインクのはみ出し分1/8を2割増し
にした大きさと予測される。また、左の画素に吐出され
るインク64からのはみ出しの予測は、通常の大きさの
インク液(約1の液滴)のはみだしにより、約1/8液
滴分打たれている。この処理画素にインクが打たれなか
った場合、(1/8*1.2)+1/8=0.275と
なる。この処理画素に67に示すようにインクを吐出し
た場合は、吐出したインクの大きさが通常の60%で、
着弾位置のずれのため処理画素62には2/3しか、か
かっておらず、重なりがないため、0.275+2/3
×0.6=0.675となる。(b)は、左上の画素に
インク61が打たれると予想された場合で、インク61
は大きさが通常の30%大きく、着弾位置のずれによる
はみ出しの影響度は8割であると予測され、はみ出し分
は0.3×0.8=0.24と予想される。(c)の周
辺画素からの処理画素への影響度は、この処理画素にイ
ンクを吐出しない場合では、左の画素に吐出されるイン
ク63は大きさが通常の大きさで、着弾位置は正常であ
るため、はみ出し分は1/8と予想される。この処理画
素に68のようにインクを吐出した場合は、吐出したイ
ンクの大きさが通常の50%で、着弾位置のずれのため
処理画素66には1/5しか、かかっておらず、重なり
が2/3のため、1/8+1/2×1/5=0.225
となる。
【0046】本実施例における処理を図8のフローチャ
ートに沿って説明する。本実施例の処理はステップ21
から始まる。ステップ22で、通信線1によって接続さ
れているホストコンピュータが保持している記録媒体へ
記録すべきRGB画像をCPU10の指示により、通信
I/F制御回路12を用いてメモリ13上に読み込む。
【0047】ステップ23は、CPU10が紙搬送制御
回路17によりモータ18,センサ19を用いて、記録
媒体である紙の先端をキャリッジ16の下までローディ
ングする。
【0048】ステップ24では、メモリ13に格納され
ている記録すべきRGB画像を1画素分のデータをCP
U10内のレジスタに読み込む。
【0049】ステップ25では、ステップ24で読み込
んだRGB3色をプリンタインク色(本実施例ではYM
CK4色とする。)に変換する。変換方法はいろいろあ
るが、ここではRGB3色でとり得るあらゆるYMCK
4色の変換データをTableROM11に格納してお
き、RGBの入力値をキーワードとしてYMCK4色の
データを取り出す。ここでのYMCK4色はそれそれ0
〜255の値を取るものとする。
【0050】ステップ26では、ステップ25で4色に
色変換されたデータを周辺画像の拡散誤差と合わせて1
色ずつ量子化していく。すなわち、現在処理している画
素のデータと周辺から拡散された量子化誤差の集まりを
加算したものが、127より大きいか小さいかを判定す
る。大きい場合は“1”とし、小さい場合は“0”とす
る。この結果を実際の記録媒体へ記録できるように、メ
モリ13へ保存しておく。
【0051】ステップ27では、あらかじめ計測してお
いた現在処理している画素および周辺画素のインク液滴
の面積,着弾精度,周辺画素への吐出が及ぼす影響をデ
ータとしてTableROM11から引き出し、処理画
素へのインク面積(影響)を算出する。その算出例を図7
を用いて示す。現在処理している画素の周辺吐出が
(a)の場合、先に説明したようにインクを打たない場
合には、255×0.275=70、インクを67のよ
うに打つ場合には、255×0.675=172とな
る。(b)でインク吐出しない場合には、255×0.
24=61、(c)でインクを打たない場合には、25
5×1/8=32、インクを68のように打つ場合に
は、255×0.225=57となる。
【0052】ステップ28では、処理画素のデータと周
辺から拡散された量子化誤差データの集まりを加算した
データから、ステップ27で算出されたデータを差し引
いたデータを量子化誤差(E)として出力する。
【0053】ステップ29では、ステップ28で出力さ
れた量子化誤差(E)を図3に従って、周辺画素へ拡散
していく。すなわち、現在処理している画素の右隣の画
素には量子化誤差(E)*7/29を加算し、2つ右隣
の画素には量子化誤差(E)*3/29を、1行下の2
つ左隣の画素には量子化誤差(E)*3/29を、1行
下の1つ左隣の画素には量子化誤差(E)*5/29
を、1行下の画素には、量子化誤差(E)*7/29
を、1行下の1つ右隣の画素には、量子化誤差(E)*
3/29を、1行下の2つ右隣の画素には、量子化誤差
(E)*1/29を、それぞれ加算して振り分ける。
【0054】ステップ30では、ステップ26からステ
ップ29までの処理が、4色とも終了したかどうかを判
断する。終了した場合には、ステップ31に進む。終了
していない場合には、ステップ26へ戻る。
【0055】ステップ31では、ステップ24からステ
ップS30までの処理が、ホストコンピュータから受け
取った画像のすべての画素について終了したかどうかを
判断する。終了している場合には、ステップS32へに
進む。終了していない場合にはステップ24に戻る。
【0056】ステップ32では、プリンタインク色に分
解され、2値の状態になったステップ26の出力をキャ
リッジ駆動回路&インク吐出制御回路14により、モー
タ18を駆動してX方向にキャリッジ&ヘッド16を移
動させながら出力し、紙搬送制御回路17の制御によ
り、モータ18を回転させ記録媒体である紙を搬送し
て、1画像を順次媒体に記録していく。
【0057】以上説明したように、本実施例によれば、
全ての入力画素に対して前述の処理をすることにより、
周辺画素からのインクのはみ出し、周辺画素,処理画素
の着弾精度、周辺画素,処理画素の液滴の大小により修
正した量子化誤差を周辺画素に拡散することができ、誤
差の拡散をより正確に行うことができる。このため、画
像品質の劣化を軽減することができる。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インク着弾後のインクの広がり、周辺画素からのインク
のはみ出し、インクの着弾精度等による画像品質の劣化
を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1における電気回路の構成を示すブロ
ック図
【図2】 吐出後のインクの広がり例を示す図
【図3】 量子化誤差を周辺画素へ拡散するときに用い
る拡散係数を示す図
【図4】 実施例1における処理を示すフローチャート
【図5】 周辺画素のインク吐出による影響を示す図
【図6】 周辺画素のインクの着弾精度による影響を示
す図
【図7】 周辺画素および処理画素のインクの広がり等
による影響を示す図
【図8】 実施例2における処理を示すフローチャート
【符号の説明】
10 CPU 11 Table ROM

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録する画像の各画素のデータを量子化
    する量子化手段と、 前記量子化手段で量子化した結果に応じて各ノズルのイ
    ンク吐出を制御する吐出制御手段と、 前記各ノズルの、予測される吐出状態のデータを格納し
    たメモリと、 処理する画素についての、前記量子化手段で量子化した
    データと記録すべきデータとの差である量子化誤差を、
    周囲の画素に拡散する誤差拡散手段と、 前記メモリから、前記処理する画素に対応するノズルの
    前記吐出状態のデータを読み出し、このデータにより前
    記量子化誤差を修正するよう制御する制御手段と、を備
    えたことを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の記録装置において、 前記吐出状態のデータは、インク着弾後のインクの広が
    りに関するデータであることを特徴とする記録装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の記録装置において、 前記制御手段は、前記メモリから、前記処理する画素に
    対応するノズルの吐出状態のデータに加えて、その周辺
    の画素に対応するノズルの吐出状態のデータも読み出
    し、これらの吐出状態のデータにより前記量子化誤差を
    修正するよう制御することを特徴とする記録装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の記録装置において、 前記吐出状態のデータは、周辺画素からのインクのはみ
    出し、周辺画素,処理画素の着弾精度、周辺画素,処理
    画素のインク着弾後のインクの広がりに関するデータで
    あることを特徴とする記録装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4記載の記録装置は、所
    定方向に配列された複数のノズルを有する記録ヘッドを
    搭載したキャリッジを、前記ノズルの配列方向と略直交
    する方向に記録媒体上で走査させて記録を行う記録装置
    であることを特徴とする記録装置。
  6. 【請求項6】 インクを吐出する各ノズルの、予測され
    る吐出状態にもとづくデータにより、量子化誤差を修正
    することを特徴とする誤差拡散法を用いた擬似中間調処
    理方法。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の擬似中間調処理方法を実
    現するためのプログラム。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のプログラムを格納したこ
    とを特徴とする記憶媒体。
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