JP2004112198A - Image processing apparatus, image recording apparatus, and program thereof - Google Patents

Image processing apparatus, image recording apparatus, and program thereof Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus, an image recording apparatus and a program capable of suppressing degradation of image quality in gradation at which normal ink is used in an ink jet printer using high density ink and low density ink (or gradation at which large dot ink is used in a printer for separately printing large and small dots), both printers being capable of outputting small dots having a driving waveform larger than a driving waveform period. <P>SOLUTION: This apparatus is provided with a means for outputting correction data in which multi-value image data of a target pixel are added with an error of a quantized pixel in the vicinity of the target pixel; a means for referring to a quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel; a means for calculating an error generated subsequently to the generation of N-value image data; and means for comparing the corrected data with a quantization state and a quantization threshold of a quantized pixel adjacent to the target pixel in a main scanning direction in a predetermined condition, and outputting the N-value image data appearing in a state that a quantization value "2" is interposed in a value equivalent to a quantization value "1" in the main scanning direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多値画像データを高精細かつ高階調に印刷処理するための画像処理装置、画像記録装置、及び画像処理プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
スキャナやディジタルカメラ等の入力装置で読み取った多値画像データをプリンタやディスプレイ等の出力装置に出力する画像入出力システムが存在する。その際に、入力装置で読み取った多値(例えば1画素8ビット精度ならば256階調)の画像データについて出力装置が出力可能な階調数の画像データに変換し、擬似的に連続階調を表現する方法として、擬似中間調処理というものが存在する。
【0003】
疑似中間調処理の中でも、出力装置がドットのON/OFFのみの2値しか表現できない場合には多値画像データを2値化する2値化処理が従来から行われている。この2値化処理の中で、解像性と階調性に共に優れたものとして誤差拡散処理や平均誤差最小法が存在する。誤差拡散法と平均誤差最小法は、誤差の拡散作業をいつ行うかが異なるだけであり、論理的には等価なものである。
【0004】
さらにこの誤差拡散処理を、2値だけでなく、3値以上の階調数にも適用したものとして、多値誤差拡散処理が存在する。多値誤差拡散処理では、2値誤差拡散処理と同様に、階調性と解像性に優れた処理が可能である。
【0005】
出力装置における3値以上の階調数を確保するために各種の方式がある。インクジェットプリンタにおいては、吐出するインク量を制御することにより小・中・大ドットとドット径を変化させることができる。図10は、ピエゾ素子PEとノズルNzとの構造を示したものである。図10の上段に図示するように、ピエゾ素子PEは、ノズルNzまでインクを導くインク通路101に接する位置に設置されている。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−機械エネルギーの変換を行う素子である。図10の例では、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加することにより、図10の下段に示すように、ピエゾ素子PEが電圧の印加時間だけ伸張し、インク通路101の一側壁を変形させる。この結果、インク通路101の体積はピエゾ素子PEの伸張に応じて収縮し、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の先端から高速に吐出される。このインク粒子Ipが用紙に染み込むことにより画像形成が行われる。
【0006】
図11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11の下段で示した駆動波形が通常サイズのドット(通常ドット)を吐出する際の波形である。区間d4において一旦、マイナスの電圧をピエゾ素子PEに印加すると、先に図10下段を参照して説明したのとは逆にインク通路101の断面積を増大する方向にピエゾ素子PEが変形するため、メニスカスと呼ばれるインク界面Meは、ノズルNzの内側に凹んだ状態となる。区間d5においてピエゾ素子PEへの印加電圧を正にすると、先に図10下段を用いて説明した原理に基づいてインクが吐出される。ここでは大きなインク滴が吐出される。
【0007】
図11の上段で示した駆動波形は通常ドットより小さいサイズの小ドットを吐出する際の波形である。区間d1において一旦、プラスの電圧をピエゾ素子PEに序所に印加するとメニスカスMeはインク滴が吐出されることなくノズルNzの外側へ膨らんだ状態となり、区間d2でピエゾ素子PEへの印加電圧を負にすると、メニスカスMeはノズルの内側に凹んだ状態となり、ピエゾ素子PEへの印加電圧を正にすると(区間d3)、小さなインク滴が吐出される。
【0008】
以上に示した通り、駆動電圧を負にする際(区間d2,d4)の変化率に応じて、メニスカスMeを変化させ、ドット径を制御することができる。また、駆動波形のピーク電圧の大小によってもドット径を変化させることができることは容易に想像できるところである。なお、1画素分の主走査期間内において図11上段の小ドットパルスと下段の大ドットパルスとを駆動波形周期Tの時間内に連続して発生させると、小ドットのインク滴と大ドットのインク滴とが同じ1画素の領域内に着弾するので、より大きなドットを形成することができる。
【0009】
近年では印刷時間を縮小するためにノズルの主走査方向に対する移動速度の高速化が図られていて、図11のような駆動波形を駆動波形周期Tに行えるような駆動波形の設計、特に小ドット用駆動波形の設計が難しくなってきており、駆動波形が駆動波形周期T内に収まりきらなくなってきたという問題がある。
【0010】
そこで、駆動波形が駆動波形周期Tに収まりきらないドットを出力させるため、駆動波形のないドットoffを、問題となるドットの前後に配置することにより、駆動波形が駆動波形周期Tを超えてしまうような場合でも出力可能となる。このため、多値誤差拡散において小ドットを出力するには主走査方向の前後にドットoffを隣接しなければならなくなった。
【0011】
ところで、ドット径変調方式以外にもドットの重ね打ちや濃度を異なったインク・濃淡インクを用いる手法等により3値化以上の階調数再現を行っている。これらの技術において、1〜3滴のドットの重ね打ちや、淡インクの濃度を通常インクの1/2〜1/6に希釈するなどで出力装置における3値以上の階調数を確保するために各種の方式がある。淡インクの濃度を通常インクの約1/2に希釈したインクならば、γ補正などであたかも通常インクを1/2に希釈したインクとして利用しても大きな課題はなかった。しかしながら、ハイライト部の粒状性を良好にするために淡インクの濃度を通常インクの1/3以下に希釈したことで新たな課題が生じてきた。
【0012】
非特許文献1に、淡インクの濃度を通常インクの1/6に希釈した濃淡インクを用いたインクジェットプリンタについての解説がある。この解説において、中濃度部において淡インクと通常インクの濃度差により通常インクが目立ちやすくなり粒状度が上昇する、とある。さらに上記解説においては、主走査方向の解像度を倍増し、淡インクを多く紙面上に記録することで濃度を高めた後に通常インクで記録することで粒状性を改善している。しかしながら上記手法では一部の紙面に多くのインクを打ち込むことなり、一部のみカールが発生する原因となり好ましくない。
【0013】
図12は、淡インクの濃度を通常インクの1/4に希釈した濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおける入力値とドット出現率の関係を表すグラフである。階調値0〜64の区間ではドットoffと淡インクドットで階調表現し、階調値65〜255の区間では淡インクドットと通常インクドットで階調表現する。階調値65〜255では淡インクドットか通常インクドットのいずれかのドットが必ず打たれ、紙種によってはカールが発生する原因となってしまう。
【0014】
濃淡インクを使用したインクジェットプリンタにおいて、淡インクドットで埋め尽くした階調は最も粒状性が良く、粒状性の良い画像の後に通常インクドットを形成するのでドットが視覚し易く粒状性が悪くなってしまう。そこでドットoffと淡インクドットで階調表現する区間で最も粒状性の悪くなる階調から通常インクドットを使用し、淡インクドットの使用を控えることで粒状性の差を目立たなくさせる必要が生じてきた。
【0015】
ところで、多値誤差拡散に関して次のような従来技術がある(特許文献1参照)。或る階調値A未満では閾値Thr1・Thr2で3値に量子化し、階調値A以上ではThr1=Thr2として2値化し、多値誤差拡散の利点である低濃度部の粒状性を維持しながら、中・高濃度部の不安定性を解消する技術である。
【0016】
また、多値誤差拡散法において、注目画素周辺の特定領域内におけるドットの個数及び注目画素の濃度レベルに基づいて、特定のドットの発生を抑制し、ドットを広く分散させる技術がある(例えば特許文献2参照)。特許文献2に記載の技術では、電子写真にて多値のドットを形成した場合、狭い範囲において相互作用によりドットが再現する/しないが発生してしまうため、電子写真にて多値誤差拡散を用いると中・高濃度領域で画像が不安定になりやすい、階調飛びが起こりやすい、濃度の飽和が早く起きやすい等の問題をドット間で相互作用が生じにくくなるようにドットを広く分散させることで解決している。
【0017】
【特許文献1】
特開2002−77608号公報
【特許文献2】
特開2001−169105号公報
【非特許文献1】
「インクジェットプリンタにおける高画質化技術」,日本画像学会誌,2001年,第40巻,第3号,p.237−243
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
印刷時間を縮小するためにノズルの主走査方向に対する移動速度の高速化が行われている。ドット径を変化させるインクジェットプリンタにおいてはノズルからドットを吐出する1画素当たりの駆動波形に対応する駆動波形周期Tが短くなり、駆動波形の設計が難しくなってきた。特にハイライト部で使用するドットを小さくすればするほど駆動波形の処理時間は長くなるため駆動波形周期Tに収まりきらなくなってきた。そこで駆動波形が駆動波形周期Tに収まりきらないドットを出力させるため、駆動波形のないドットoffを問題となるドットの前後に配置することにより、駆動波形が駆動波形周期Tを超えてしまう場合でも出力可能となった。このため多値誤差拡散において小ドットを出力するには主走査方向の前後にドットoffを隣接配置しなければならなくなった。
【0019】
特許文献1に記載の技術において、或る階調値Aを、小ドットとドットoffで階調表現する区間の半分の値(例えば3値を0・127・255とした場合では64)とすれば、ドットoffと小ドットが隣接しやすくなる。しかしながら、確実に小ドットの主走査方向前後にドットoffが隣接するとは限らないので特許文献1の技術では解決できない。
【0020】
特許文献2に記載の技術のように、周辺画素の量子化状態を参照して小ドットの出力を抑制すれば確実にドットoffと小ドットを隣接させることはできる。しかしながら、ハイライト部からダーク部までドットが安定して出力可能な電子写真式やインクジェットプリンタにおいてはドットを広く分散させる必要はないので注目画素周辺の特定領域内におけるドットの個数を求める必要はない。
【0021】
また、淡インクの濃度を通常インクの1/4に希釈したような濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、淡インクドットで埋め尽くし、最も粒状性の良い画像の後に通常インクドットを出力すると濃度差により通常インクドットが目視可能となり粒状性が大きく劣化してしまうという課題が生じてきた。淡インクドットで埋め尽くした階調は最も粒状性がよく、粒状性の良い画像の後に通常インクドットを形成するのでドットが視覚しやすく粒状性が悪くなってしまう。そこでドットoffと淡インクドットで階調表現する区間で最も粒状性の悪くなる階調から通常インクドットを使用し、淡インクドットの使用を控えることで粒状性の差を目立たなくする必要が生じてきた。
【0022】
インクの濃度を通常インクの1/4に希釈したような濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、ドットoffと淡インクドットで階調表現する区間で最も粒状性の悪くなるのはドットoffと淡インクドットの中間階調値であり、ドットoffと淡インクドットの混ぜ合わせが激しく行われる。今、3値を0・64・255としたときドットoffと淡インクドットの中間階調値は32である。特許文献1に記載の技術において、或る階調値Aを32とすれば、ドットoffと淡インクドットで階調表現する区間で最も粒状性の悪くなる階調から通常インクドットを使用することができる。しかしながら、特許文献1に記載の技術では階調値A以上では2値化となり突然淡インクドットを使用しないため粒状性が大きく劣化してしまう。
【0023】
特許文献2に記載の技術において、周辺画素の量子化状態を参照してドットoffと淡インクドットで階調表現する区間で最も粒状性の悪くなる階調から通常インクドットを使用し、淡インクドットの使用を控えることができる。しかしながら、近年のドットがハイライト部からダーク部まで安定して出力可能な電子写真式においては特許文献2に記載の技術のように注目画素周辺の特定領域内におけるドットの個数を広く求め、ドットを広く分散させる必要はなくなってきた。特にインクジェットプリンタにおいては各ドットが直接、紙面上に形成されるためドット間で相互作用がないため、ドットを広く分散させる必要はない。
【0024】
以上述べたように、高密度・高速の書込みのために書込みにおいて大小ドットを打ち分けるプリンタにおいて小ドットの駆動波形が駆動波形周期Tに収まりきらなくなってきたという問題がある。さらに、濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおいて通常インクと淡インクの間で通常インクが使用され始める階調値(あるいは大小ドットを打ち分けるプリンタにおいて大ドットインクと小ドットインクの間で大ドットインクが使用され始める階調値)において画質劣化が生じてきたという問題がある。
【0025】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、駆動波形が駆動波形周期に収まりきらない小ドットを出力させることができ、さらに、濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおいて通常インクが使用され始める階調値(あるいは大小ドットを打ち分けるプリンタにおいて大ドットインクが使用され始める階調値)で生じる画質劣化を解消することができる画像処理装置、画像記録装置、及びプログラムを提供することを目的とする。
【0026】
本発明では、多値誤差拡散において、注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態に応じて出力値を決定することで、小ドットにドットoffを、淡インクドットにドットoffを、主走査方向の前後に隣接させる。
【0027】
請求項1、5、12記載の発明では、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法において、注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照し、N値画像データを出力することで特定の量子化値の出現状態を変えることを目的とする。
【0028】
請求項2、3、4、6、7、8、13、14、15記載の発明では、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法において、量子化値“2”が主走査方向の前後に量子化値“1”に挟まれて出力させることを目的とする。
【0029】
請求項9発明では、同系色で濃度の異なるインクを用いることで3値以上の階調表現を可能とする装置において、3値出力の切り替り部で生じる粒状性劣化を解消し、良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。
【0030】
請求項10の発明では、濃度の異なるインクにおいて濃度の薄いインクは濃度の濃いインクを1/3以下に希釈したインクを用いることで3値以上の階調表現を可能とする装置において、インクの切り替り部で生じる粒状性劣化を解消し、良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。
【0031】
請求項11の発明では、吐出するインク量を制御することで3値以上の階調表現を可能とする装置において、安定して多値出力が難しい画像出力装置であっても安定して画像を形成し、良好な画質の出力画像結果を得ることを目的とする。
【0032】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項1記載の発明は、多値(M値)画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてN値(M>N>2)に量子化し、N値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、量子化値を1・2・…・Nとすると、注目画素の多値画像データに周辺の既に量子化済みの画素の誤差を加えた補正データを出力する手段と、注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照する手段と、N値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段と、補正データと注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態と量子化閾値とを所定の条件にて比較し、量子化値“2”は量子化値“1”に主走査方向で挟まれて出現するN値画像データを出力する手段とを有することを特徴としている。
【0033】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなく、かつ補正データが閾値Thr2以上の場合のとき、多値誤差拡散を用いて量子化値3からNまでのいずれかの量子化値を出力することであることを特徴としている。
【0034】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“1”であり、かつ補正データが閾値Thr1以上であり、かつ補正データが閾値Thr2未満の場合のとき、量子化値“2”を出力することであることを特徴としている。
【0035】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”である場合、または補正データが閾値Thr1未満の場合、または注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなくかつ補正データが閾値Thr2未満の場合のとき、量子化値“1”を出力することであることを特徴としている。
【0036】
請求項5記載の発明は、多値(M値)画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてN値(M>N>2)に量子化し、N値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像記録装置であって、量子化値を1・2・…・Nとすると、注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素の誤差を加えた補正データを出力する手段と、注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照する手段と、N値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段と、補正データと注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態と量子化閾値とを所定の条件にて比較し、量子化値“2”は量子化値“1”に主走査方向で挟まれて出現するN値画像データを出力する手段と、を有することを特徴としている。
【0037】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなく、かつ補正データが閾値Thr2以上の場合のとき、多値誤差拡散を用いて量子化値3からNまでのいずれかの量子化値を出力することであることを特徴としている。
【0038】
請求項7記載の発明は、請求項5記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“1”であり、かつ補正データが前記閾値Thr1以上であり、かつ補正データが閾値Thr2未満の場合のとき、量子化値“2”を出力することであることを特徴としている。
【0039】
請求項8記載の発明は、請求項5記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”である場合、または補正データが閾値Thr1未満の場合、または注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなくかつ補正データが閾値Thr2未満の場合のとき、量子化値“1”を出力することであることを特徴としている。
【0040】
請求項9記載の発明は、請求項5記載の発明において、同系色で濃度の異なるインクを用いることで3値以上の階調表現を行うことを特徴としている。
【0041】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明において、濃度の異なるインクにおいて、濃度の薄いインクは濃度の濃いインクを1/3以下に希釈したインクであることを特徴としている。
【0042】
請求項11記載の発明は、請求項5記載の発明において、吐出するインク量を制御することで3値以上の階調表現を行うことを特徴としている。
【0043】
請求項12記載の発明は、多値(M値)画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてN値(M>N>2)に量子化し、N値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像記録方法の記録制御処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、量子化値を1・2・…・Nとすると、注目画素の多値画像データに周辺の既に量子化済みの画素の誤差を加えた補正データを出力する工程のコードと、注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照する工程のコードと、N値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する工程のコードと、補正データと注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態と量子化閾値とを所定の条件にて比較し、量子化値“2”は量子化値“1”に主走査方向で挟まれて出現するN値画像データを出力する工程のコードと、を含むことを特徴としている。
【0044】
請求項13記載の発明は、請求項12記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなく、かつ補正データが閾値Thr2以上の場合のとき、多値誤差拡散を用いて量子化値3からNまでのいずれかの量子化値を出力することであることを特徴としている。
【0045】
請求項14記載の発明は、請求項12記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“1”であり、かつ補正データが閾値Thr1以上であり、かつ補正データが閾値Thr2未満の場合のとき、量子化値“2”を出力することであることを特徴としている。
【0046】
請求項15記載の発明は、請求項12記載の発明において、条件は、量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”である場合、または補正データが閾値Thr1未満の場合、または注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなくかつ補正データが閾値Thr2未満の場合のとき、量子化値“1”を出力することであることを特徴としている。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。構成要素には記号を付与して区別する。図1は、本発明の実施の形態における画像処理装置のブロック構成を示す図である(特に本発明に特徴的な画像処理を行う画像処理部のブロック構成を示す)。また、図5は、本発明の実施の形態における画像記録装置の構成を示す図である。
【0048】
図4に、本発明の実施の形態における画像処理装置及び画像記録装置を用いて構成される画像入出力システムの構成を示す。画像入力装置401はスキャナやディジタルカメラ等の入力デバイスを示し、8ビット精度ならば256階調の画像データとして取り込まれる。この多値画像データが本実施形態の画像処理装置402に入力される。
【0049】
この画像処理装置402では、画像入力装置401から入力された256階調の画像データに対して、この後段の画像出力装置403で出力可能な階調数に変換する処理を行う。この階調数変換処理には多値誤差拡散処理を用いてもよい。画像出力装置403が図3に示すように1ドット単位で3階調表現ができるとすると、3値の誤差拡散処理を行うことになる。ここで、図3の“0”,“1”,“2”は、画像処理装置402で3値化した後の情報を表し、この3値化された画像データが図5に示すような画像記録装置403に送られる。
【0050】
図5は、本発明の実施形態の画像出力装置403の構成を示す。画像出力装置403は、フレーム1に横架したガイドレール2,3に移動可能に載設されたキャリッジ4にインクジェット記録ヘッド5(以下、単に「記録ヘッド」という)を搭載し、図示しないモータ等の駆動源によってキャリッジ4を矢示方向に移動して走査(主走査)可能とするとともに、ガイド板6にセットされる用紙7を、図示しない駆動源によってドライブギヤ8及びスプロケットギヤ9を介して回動される送りノブ10aを備えたプラテン10にて取込み、プラテン10周面とこれに圧接するプレッシャローラ11とによって搬送し、記録ヘッド5によって用紙7に印字記録する。
【0051】
記録ヘッド5は、図6に示すようにブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各インクをそれぞれ吐出するための4個のインクジェットヘッド{5K、5Y、5M、5C}や、図7に示すようなブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ライトイエロー(LY)、ライトマゼンタ(LM)及びライトシアン(LC)の各色インクをそれぞれ吐出するための7個のインクジェットヘッド{5K、5Y、5M、5C、5LY、5LM、5LC}を主走査方向の同一線上に配置して構成している。
【0052】
商品構成によってはインクの数を増減させても何ら構わない。具体的には、ハイライト部でイエローのドットは目視し難いのでライトイエローを省いてコストダウンを行っても良いし、ライトブラックや、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの各色の濃度を3段・4段に分けた構成にして高画質を実現した記録ヘッドであってもよい。各インクジェットヘッドは、例えば圧電素子、気泡発生用ヒータ等のエネルギー発生手段であるアクチュエータを選択的に駆動して、液室内のインクに圧力を与えることによって、この液室に連通するノズルからインク滴を吐出飛翔させて、用紙7に付着させることで画像を記録する。ここで図2▲のような駆動信号を多数用意することにより1ノズルから吐出されるインク量を制御することが可能となり、用紙上で大小ドット、大中小ドットなど多階調表現が可能となる。
【0053】
画像記録装置403は、図2や図3に示すように出力の対象となっているドットの制御を行う。図2で“0”はドットを打たないことを示し(以下、「ドットoff」)、“3”は通常サイズのドット(以下、「大ドット」)によるドットを、“2”は3の大ドットよりドット径のサイズが小さいドット(以下、「中ドット」)のドットを打つことを、“1”は2の中ドットよりドット径のサイズが小さいドット(以下、「小ドット」)のドットを打つことを示す。一方、図3の“0”はドットoff、“2”は通常のインク濃度(以下、「通常インク」)によるドットを、“1”は2の通常インクを希釈した淡い濃度インク(以下、「淡インク」)のドットを打つことを示す。
【0054】
ここでは、図2や図3のように画像出力装置403が濃度変調やドット径変調できる場合を示したが、本発明が適用される範囲はこれに限定されるものではない。例えば、書込みの露光をパルス幅分割して1ドットの露光量を制御させることにより多値の階調を表現する場合や、露光で用いるレーザー光の強度に強弱を加えることにより多値の階調を表現する場合でも本発明にかかる処理方法は適用可能である。
【0055】
また、図4ではそれぞれの装置をその処理に応じた独立した装置として示したが、構成はこの限りではなく、画像処理装置の画像処理機能が画像入力装置401中に存在する場合や、画像出力装置403中に存在する場合等もある。
【0056】
図1は、図4における本実施形態の画像処理装置402のブロック構成を示す図である。入力端子1006からは画像入力装置401より多値画像データが入力される。ここで、2次元の画像データを表わすために、入力多値画像データをIn(x,y)として表わす(xは画像の主走査方向のアドレス、yは副走査方向のアドレスを示す)。
【0057】
次に、この入力信号In(x,y)が加算器1003に入力される。加算器1003には誤差メモリ1004に格納されている、現画素以前の誤差拡散処理により拡散・蓄積されてきた誤差のうち、現画素に割り当てられた誤差成分E(x,y)が入力され、In(x,y)と加算され、その結果が出力される。この出力信号を補正データC(x,y)とする。
【0058】
説明を単純化するため、ここでは出力装置403の出力可能な階調数が図3に示すような3値である場合で説明する。淡インクは通常インクを1/4に希釈したものとし、図3のドットoff・淡インクドット・通常インクドットの階調値は0・64・255であるとして説明する(もちろんこの階調数以外にも同様に適用することが可能である)。
【0059】
ドットoffと淡インクドットの出力判定をする第1閾値Thr1は、ドットoffと淡インクドットの中間値=32とし、淡インクドットと通常インクドットの出力判定をする第2閾値Thr2は、淡インクドットと通常インクドットの中間値≒160とする。
【0060】
入力データIn(x,y)に誤差E(x,y)が加算された補正データC(x,y)と量子メモリ1001から注目画素に隣接する量子化済みの画素の出力値Out(x−1,y)が比較判定部1002に入力されて、その比較結果に基づいて下記のように出力する出力値Out(x,y)を決定する。
【0061】
If(Out(x−1,y)!=64 && C(x,y)>=160)
then  Out(x,y)=255        ・・・(1)
Else if((O(x−1,y)==0 && C(x,y)>=32)
then Out(x,y)=64         ・・・(2)
Else
then Out(x,y)=0          ・・・(3)
【0062】
このOut(x,y)が出力端子1007から画像出力装置403に対して出力される。
【0063】
また、出力値Out(x,y)は減算器1005に入力され、補正データC(x,y)から減算されて、現画素で発生した誤差e(x,y)が算出される。また出力値Out(x,y)は量子メモリ1001に入力され、比較判定部1002へ注目画素に隣接する量子化済みの画素の出力値Out(x−1,y)を出力する。
【0064】
次に誤差拡散部1008では予め設定された拡散係数に基づいて、誤差e(x,y)を配分して誤差メモリ1004に蓄積されている誤差データE(x,y)に加算していく。ここで例えば拡散係数として図8に示したような係数を用いた場合、誤差拡散部1008では下記のような処理を行う。
【0065】
E(x,y+1)  =E(x,y+1)  +e(x,y)×7/16・・・(4)
E(x+1,y−1)=E(x+1,y−1)+e(x,y)×3/16・・・(5)
E(x+1,y)  =E(x+1,y)  +e(x,y)×5/16・・・(6)
E(x+1,y+1)=E(x+1,y+1)+e(x,y)×1/16・・・(7)
【0066】
この誤差拡散処理で発生した誤差データEは誤差メモリ1004に格納される。
【0067】
以上のように図1の構成によって、画像処理部における3値誤差拡散処理が行われる。
【0068】
また、出力装置403の出力可能な階調数が図2に示すような4値の場合で説明する。ドットoff・小ドット・中ドット・大ドットの階調値は0・85・170・255として説明する(もちろんこの階調数以外にも同様に適用することが可能である)。
【0069】
ドットoffと小ドットの出力判定をする第1閾値Thr1は、ドットoffと小ドットの中間値≒43とし、小ドットと中ドットの出力判定をする第2閾値Thr2は、小ドットと中ドットの中間値≒128、中ドットと大ドットの出力判定をする閾値Thr3は、中ドットと大ドットの中間値≒213とする。
【0070】
図1の比較判定部1002において、以下のように比較処理を行い濃度値Out(x,y)を決定する。
【0071】
If(Out(x−1,y)!=85 && C(x,y)>=213)
then Out(x,y)=255        ・・・(8)
Else if(Out(x−1,y)!=85 && C(x,y)>=128)
then Out(x,y)=170        ・・・(9)
Else if((Out(x−1,y)==0 && C(x,y)>=43)
then Out(x,y)=85        ・・・(10)
Else
then Out(x,y)=0         ・・・(11)
【0072】
式(8)〜(11)の比較判定を比較判定部1002で行う図1の構成によって、画像処理部における多値誤差拡散処理が行われる。
【0073】
次に、このような処理によりなぜ小ドットの主走査方向の前後にドットoffを隣接させることができるかを説明する。式(2)(10)では注目画素に隣接する量子化済みの画素の出力値Out(x−1,y)がドットoffであり、補正値C(x,y)が第1閾値Thr1より大きい場合にのみ小ドットは出力されるので、小ドットはドットoffの主走査方向後ろに隣接することになる。式(1)(8)(9)では主走査方向前の画素の出力値Out(x−1,y)が小ドットであった場合には補正値C(x,y)がどれだけ大きくてもドットは出力できないので、小ドットはドットoffの主走査方向前に隣接されることになる。式(1)(2)(8)(9)(10)により補正値C(x,y)が閾値Thrより大きくてもドットを出力できない場合があるが、誤差値として周辺画素へ拡散されるので画像としては濃度を保存することができるので問題は生じない。
【0074】
出力値を保持するラインメモリを1行確保し、注目画素に隣接する量子化済みの画素の出力値Out(x−1,y)をOut(x,y−1)とすれば小ドットはドットoffの副走査方向前後に隣接することが可能となる。
【0075】
最も駆動波形の設計が難しい小ドットに対して、小ドットは主走査方向の前後にドットoffが挟まれて出力されるので、小ドットの駆動波形が駆動波形周期Tに収まりきらない場合であっても小ドットを出力させることが可能となる。
【0076】
図9は、図1の構成を用いて淡インクの濃度を通常インクの1/4に希釈した濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおける入力値とドット出現率を表すグラフである。淡インクドットはドットoffに隣接しなければならないので淡インクドットの半分の階調値32において出現率50%でピークとなる。階調値33以上では通常インクドットが出力され、淡インクドットは減少するので、通常インクドットが出現する箇所において急に粒状性が劣化することはない。
【0077】
また、以上は多値誤差拡散処理に対するものであったが、同様に多値平均誤差最小法にも適用できる。
【0078】
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0079】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【0080】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
【0081】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0082】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0083】
以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【0084】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多値誤差拡散において小ドットにドットoffを主走査方向の前後に隣接させることにより、駆動波形が駆動波形周期に収まりきらないドットを出力させることができる。さらに、濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおいて通常インクが使用され始める階調値(あるいは大小ドットを打ち分けるプリンタにおいて大ドットが使用され始める階調値)で生じる画質劣化を解消することができる。
【0085】
特に、請求項1、5、12記載の発明では、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法において、注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照し、N値画像データを出力することで特定の量子化値の出現状態を変えることができ、画質への悪影響を解消する。
【0086】
また請求項2、3、4、6、7、8、13、14、15記載の発明では、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法において、量子化値“2”主走査方向の前後に量子化値“1”に挟まれて出力させることができ、画質への悪影響を解消する。
【0087】
また請求項9記載の発明では、同系色で濃度の異なるインクを用いることで3値以上の階調表現を可能とする装置において、3値出力の切り替り部で生じる粒状性劣化を解消し、良好な画質の出力画像結果を得ることができ、画質への悪影響を解消する。
【0088】
また請求項10記載の発明では、濃度の異なるインクにおいて濃度の薄いインクは濃度の濃いインクを1/3以下に希釈したインクを用いることで3値以上の階調表現を可能とする装置において、インクの切り替り部で生じる粒状性劣化を解消し、良好な画質の出力画像結果を得ることができ、画質への悪影響を解消する。
【0089】
また請求項11記載の発明では、吐出するインク量を制御することで3値以上の階調表現を可能とする装置において、安定して多値出力が難しい画像出力装置であっても安定して画像を形成し、良好な画質の出力画像結果を得ることができ、画質への悪影響を解消する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における画像処理装置のブロック構成を示す図である。
【図2】画像記録装置における、大中小ドットのドット径変調による4階調表現の出力ドットについて示す図である。
【図3】画像記録装置における、ドットoff・淡インク・通常濃度ドットの濃度変調による3階調表現の出力ドットについて示す図である。
【図4】本発明の実施の形態における画像処理装置及び画像記録装置を用いて構成される画像入出力システムの構成を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態における画像記録装置の構成を示す図である。
【図6】インクジェットヘッドの構成(4色)を示す図である。
【図7】インクジェットヘッドの構成(7色)を示す図である。
【図8】拡散係数の例を示す図である。
【図9】図1の構成を用いて淡インクの濃度を通常インクの1/4に希釈した濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおける入力値とドット出現率を表すグラフである。
【図10】ピエゾ素子PEとノズルNzの構造を示した図である。
【図11】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12】淡インクの濃度を通常インクの1/4に希釈した濃淡インクを用いたインクジェットプリンタにおける入力値とドット出現率の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
401 画像入力装置
402 画像処理装置
403 画像記録装置(画像出力装置)
1 フレーム
2、3 ガイドレール
5 記録ヘッド
6 ガイド板
7 用紙
8 ドライブギヤ
9 スプロケットギヤ
10 プラテン
10a 送りノブ
11 プレッシャローラ
5Y、5M、5C、5K、5LY、5LM、5LC インクジェットヘッド
1001 量子メモリ
1002 比較判定部
1003 加算器
1004 誤差メモリ
1005 減算器
1006 入力端子
1007 出力端子
1008 誤差拡散部
In(x,y) 入力データ
Out(x,y) 出力データ
C(x,y) 補正データ
e(x,y) 誤差
E(x,y) 誤差成分データ
101 インク通路
PE ピエゾ素子
Nz ノズル
Ip インク粒子
T 駆動波形周期
Me メニスカス
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing device, an image recording device, and an image processing program for printing multi-value image data with high definition and high gradation.
[0002]
[Prior art]
There is an image input / output system that outputs multivalued image data read by an input device such as a scanner or a digital camera to an output device such as a printer or a display. At this time, the multi-valued image data (for example, 256 gradations in the case of 8-bit precision per pixel) read by the input device is converted into image data of the number of gradations that can be output by the output device, and pseudo continuous gradation is output. There is a method called pseudo halftone processing as a method of expressing.
[0003]
In pseudo halftone processing, binarization processing for binarizing multi-valued image data is conventionally performed when the output device can express only binary values of ON / OFF of dots. Among the binarization processes, there are an error diffusion process and an average error minimization method which are excellent in both resolution and gradation. The error diffusion method and the average error minimization method are only logically equivalent when the error diffusion operation is performed, and are logically equivalent.
[0004]
Furthermore, there is a multi-level error diffusion process as one in which this error diffusion process is applied not only to binary values but also to the number of gradations of three or more values. In the multi-level error diffusion processing, as in the case of the binary error diffusion processing, processing excellent in gradation and resolution can be performed.
[0005]
There are various methods for securing the number of gradations of three or more values in the output device. In an ink jet printer, the dot diameter can be changed between small, medium, and large dots by controlling the amount of ink to be ejected. FIG. 10 shows the structure of the piezo element PE and the nozzle Nz. As shown in the upper part of FIG. 10, the piezo element PE is installed at a position in contact with the ink passage 101 that guides the ink to the nozzle Nz. As is well known, the piezo element PE is an element that distorts the crystal structure due to the application of a voltage and converts electric-mechanical energy very quickly. In the example of FIG. 10, by applying a voltage having a predetermined time width between the electrodes provided at both ends of the piezo element PE, the piezo element PE expands by the voltage application time, as shown in the lower part of FIG. One side wall of the ink passage 101 is deformed. As a result, the volume of the ink passage 101 contracts in accordance with the expansion of the piezo element PE, and the ink corresponding to this contraction becomes particles Ip and is discharged at high speed from the tip of the nozzle Nz. An image is formed by the permeation of the ink particles Ip into the paper.
[0006]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the driving waveform of the nozzle Nz when ink is ejected and the ink Ip ejected. The driving waveform shown in the lower part of FIG. 11 is a waveform when a dot of a normal size (normal dot) is ejected. In the section d4, once a negative voltage is applied to the piezo element PE, the piezo element PE is deformed in a direction to increase the cross-sectional area of the ink passage 101, which is opposite to that described above with reference to the lower part of FIG. , An ink interface Me called a meniscus is recessed inside the nozzle Nz. When the voltage applied to the piezo element PE is made positive in the section d5, ink is ejected based on the principle described above with reference to the lower part of FIG. Here, large ink droplets are ejected.
[0007]
The driving waveform shown in the upper part of FIG. 11 is a waveform at the time of discharging a small dot having a size smaller than a normal dot. Once a positive voltage is applied to the piezo element PE in the section d1 once, the meniscus Me expands to the outside of the nozzle Nz without ejecting ink droplets. When negative, the meniscus Me is recessed inside the nozzle, and when the voltage applied to the piezo element PE is positive (section d3), small ink droplets are ejected.
[0008]
As described above, the dot diameter can be controlled by changing the meniscus Me according to the change rate when the drive voltage is made negative (section d2, d4). It is easy to imagine that the dot diameter can be changed depending on the magnitude of the peak voltage of the driving waveform. Note that when the small dot pulse in the upper part of FIG. 11 and the large dot pulse in the lower part of FIG. 11 are successively generated within the driving waveform period T during the main scanning period for one pixel, the ink droplet of the small dot and the large dot Since the ink droplet lands in the same area of one pixel, a larger dot can be formed.
[0009]
In recent years, the movement speed of the nozzle in the main scanning direction has been increased in order to reduce the printing time, and a drive waveform design such that the drive waveform shown in FIG. However, there is a problem that the design of the driving waveform for the driving has become difficult, and the driving waveform has become unable to fit within the driving waveform period T.
[0010]
Therefore, in order to output a dot whose drive waveform does not fit within the drive waveform period T, the drive waveform exceeds the drive waveform period T by arranging the dot off having no drive waveform before and after the dot in question. In such a case, it is possible to output. For this reason, in order to output a small dot in multi-level error diffusion, the dot off must be adjacent before and after in the main scanning direction.
[0011]
By the way, in addition to the dot diameter modulation method, the number of gradations of three-valued or more is reproduced by a method of overprinting dots, using inks having different densities, or using light and dark inks. In these techniques, in order to secure three or more gradation levels in the output device, for example, by overprinting 1 to 3 drops of dots or diluting the density of the light ink to 1/2 to 1/6 of the normal ink. There are various methods. If the density of the light ink was diluted to about 1/2 of that of the normal ink, there was no major problem even if the normal ink was used as the ink diluted to 1/2 for gamma correction or the like. However, a new problem has arisen by diluting the density of the light ink to 1/3 or less of the normal ink in order to improve the granularity of the highlight portion.
[0012]
Non-Patent Document 1 describes an ink jet printer using a light and dark ink in which the density of the light ink is diluted to 1/6 of the normal ink. In this description, it is stated that the normal ink is more conspicuous and the granularity is increased due to the density difference between the light ink and the normal ink in the middle density portion. Further, in the above description, the resolution in the main scanning direction is doubled, the density is increased by recording a large amount of light ink on paper, and then the granularity is improved by recording with normal ink. However, in the above-described method, a large amount of ink is ejected on a part of the paper surface, which causes curl to occur only partially, which is not preferable.
[0013]
FIG. 12 is a graph showing a relationship between an input value and a dot appearance rate in an ink jet printer using a light and dark ink obtained by diluting the light ink density to 1/4 of the normal ink. In the section of gradation values 0 to 64, gradation is expressed by dots off and light ink dots, and in the section of gradation values 65 to 255, gradation is expressed by light ink dots and normal ink dots. At the gradation values of 65 to 255, either the light ink dot or the normal ink dot is always hit, which may cause curl depending on the paper type.
[0014]
In an ink-jet printer using dark and light inks, the gradation filled with light ink dots has the best graininess, and the normal ink dots are formed after an image with good graininess, so the dots are easy to see and the graininess is poor I will. Therefore, it is necessary to use a normal ink dot from the gradation at which the graininess becomes the worst in the section in which the gradation is expressed by the dot off and the light ink dot, and to suppress the use of the light ink dot to make the difference in the graininess inconspicuous. Have been.
[0015]
By the way, there is the following conventional technique regarding multi-level error diffusion (see Patent Document 1). If the tone value is less than a certain tone value A, the threshold value Thr1 · Thr2 is used to quantize into three values, and if the tone value is more than the tone value A, the value is binarized as Thr1 = Thr2, thereby maintaining the granularity of the low density portion, which is an advantage of multi-level error diffusion. However, it is a technology that eliminates instability in the middle and high concentration areas.
[0016]
In addition, in the multi-level error diffusion method, there is a technique of suppressing the generation of specific dots and widely dispersing the dots based on the number of dots in a specific region around a target pixel and the density level of the target pixel (for example, see Patent Reference 2). According to the technique described in Patent Document 2, when multi-valued dots are formed in an electrophotograph, dots may or may not be reproduced due to interaction in a narrow range. When used, the dots are widely dispersed so that the image tends to be unstable in the middle and high density regions, the gradation jumps easily, and the saturation of the density tends to occur quickly, so that interaction between the dots hardly occurs. Is solved.
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-77608
[Patent Document 2]
JP 2001-169105 A
[Non-patent document 1]
"Technology to Improve Image Quality in Inkjet Printer", Journal of the Imaging Society of Japan, 2001, Vol. 40, No. 3, p. 237-243
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In order to reduce the printing time, the moving speed of the nozzle in the main scanning direction has been increased. In an ink jet printer that changes the dot diameter, the drive waveform period T corresponding to the drive waveform per pixel that ejects dots from the nozzles becomes shorter, and it becomes difficult to design the drive waveform. In particular, the smaller the dots used in the highlight part, the longer the processing time of the drive waveform becomes, so that the drive waveform processing time becomes longer than the drive waveform period T. Therefore, in order to output a dot whose drive waveform does not fit in the drive waveform period T, the dot off having no drive waveform is arranged before and after the dot in question, so that even if the drive waveform exceeds the drive waveform period T, Output enabled. For this reason, in order to output small dots in multi-level error diffusion, it is necessary to arrange dots off before and after in the main scanning direction.
[0019]
In the technique described in Patent Literature 1, a certain gradation value A is set to a half value (for example, 64 when three values are set to 0, 127, 255) of a section in which gradation is expressed by a small dot and a dot off. For example, the dot off and the small dot are likely to be adjacent to each other. However, since the dot off is not always adjacent to the small dot before and after in the main scanning direction, it cannot be solved by the technique of Patent Document 1.
[0020]
If the output of the small dot is suppressed by referring to the quantization state of the peripheral pixels as in the technique described in Patent Literature 2, the dot off and the small dot can be surely adjacent to each other. However, in an electrophotographic or ink-jet printer capable of stably outputting dots from a highlight portion to a dark portion, there is no need to widely disperse the dots, so there is no need to determine the number of dots in a specific area around the target pixel. .
[0021]
Further, in an ink jet printer using a dark and light ink in which the density of the light ink is diluted to 1/4 of that of the normal ink, if the normal ink dots are filled with light ink dots and output after the image with the most granularity, the density difference As a result, a problem has arisen that the normal ink dots become visible and the graininess is greatly deteriorated. The gradation filled with the light ink dots has the best granularity, and since the normal ink dots are formed after the image having the good granularity, the dots are easily visible and the granularity deteriorates. Therefore, it is necessary to use a normal ink dot from the gradation at which the graininess becomes the worst in the section where the gradation is expressed by the dot off and the light ink dot, and to suppress the use of the light ink dot to make the difference in the graininess inconspicuous. Have been.
[0022]
In an ink-jet printer using a light and dark ink in which the ink density is diluted to 1/4 of the normal ink, the dot off and the light ink have the worst granularity in the section where the gradation is expressed by the dot off and the light ink dot. This is an intermediate gradation value of dots, and the mixing of the dot off and the light ink dots is performed violently. Now, when the three values are 0.64, 255, the intermediate gradation value between the dot off and the light ink dot is 32. In the technology described in Patent Document 1, if a certain gradation value A is set to 32, normal ink dots are used starting from the gradation at which the graininess becomes the worst in a section in which gradation is expressed by dot off and light ink dots. Can be. However, according to the technique described in Patent Document 1, when the tone value is equal to or higher than A, binarization is performed and light ink dots are not used suddenly, so that granularity is greatly deteriorated.
[0023]
In the technique described in Patent Document 2, a normal ink dot is used from the gradation at which the granularity becomes the worst in a section in which gradation is expressed by a dot off and a light ink dot with reference to a quantization state of a peripheral pixel. The use of dots can be avoided. However, in an electrophotographic method in which dots can be output stably from a highlight portion to a dark portion in recent years, the number of dots in a specific area around a pixel of interest is widely determined as in the technique described in Patent Document 2, and the dot Need not be widely distributed. In particular, in an ink jet printer, since each dot is formed directly on the paper surface, there is no interaction between the dots, and it is not necessary to widely disperse the dots.
[0024]
As described above, there is a problem that the driving waveform of small dots cannot be completely accommodated in the driving waveform period T in a printer that separates large and small dots in writing for high-density and high-speed writing. Further, in an ink-jet printer using dark and light inks, a gradation value at which the normal ink starts to be used between the normal ink and the light ink (or a large dot ink between the large dot ink and the small dot ink in a printer that separates large and small dots). There is a problem that the image quality is deteriorated at the gradation value which starts to be used).
[0025]
The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to output a small dot whose drive waveform does not fit in the drive waveform cycle.Moreover, ordinary ink is used in an ink jet printer using dark and light ink. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus, an image recording apparatus, and a program that can eliminate image quality deterioration caused by a starting gradation value (or a gradation value at which large dot ink starts to be used in a printer that separates large and small dots). And
[0026]
In the present invention, in multi-level error diffusion, by determining an output value in accordance with the quantization state of a quantized pixel adjacent to a target pixel, a dot off for a small dot, a dot off for a light ink dot, Adjacent before and after in the main scanning direction.
[0027]
According to the first, fifth and twelfth aspects of the present invention, in the multi-level error diffusion processing or the multi-level average error minimization method, the N-level image data is output by referring to the quantization state of the quantized pixel adjacent to the target pixel. The purpose of this is to change the appearance state of a specific quantization value.
[0028]
According to the second, third, fourth, sixth, seventh, eighth, thirteenth, fourteenth, and fifteenth aspects, in the multi-level error diffusion processing or the multi-level average error minimization method, the quantization value “2” is set before and after in the main scanning direction. To be output between the quantization values "1".
[0029]
According to the ninth aspect of the present invention, in a device which can express three or more levels of gradation by using inks of similar colors and different densities, it is possible to eliminate the deterioration in graininess that occurs in the switching section of the ternary output, and to achieve good image quality. The purpose of the present invention is to obtain an output image result.
[0030]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an apparatus which is capable of expressing gradations of three or more values by using an ink obtained by diluting a low-density ink into one-third or less of a low-density ink among inks having different densities. It is an object of the present invention to eliminate granularity degradation occurring at a switching portion and to obtain an output image result of good image quality.
[0031]
According to the eleventh aspect of the present invention, in a device capable of expressing three or more gradations by controlling the amount of ink to be ejected, an image can be stably output even in an image output device in which it is difficult to stably output multi-values. The purpose of the present invention is to form and obtain an output image result of good image quality.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 converts multi-value (M-value) image data into N-values (M>N> 2) using a multi-value error diffusion process or a multi-value average error minimum method. Is an image processing apparatus that performs quantization using dots corresponding to each of the N values, and supposes that the quantization value is 1, 2,. A means for outputting correction data to which an error of the quantized pixel is added, a means for referring to a quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest, and an error generated with the generation of N-valued image data Means for calculating the correction value, the quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction and a quantization threshold under a predetermined condition, and a quantization value “2” is quantized. Means for outputting N-valued image data appearing sandwiched between values "1" in the main scanning direction It is characterized by having a.
[0033]
In the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantized state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is not the quantized value “2” and the correction data is equal to or larger than the threshold Thr2, the quantized value 3 is determined using multi-level error diffusion. To output any of the quantized values from N to N.
[0034]
In the invention according to claim 3, in the invention according to claim 1, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is the quantization value “1”, the correction data is equal to or larger than the threshold Thr1, and the correction data is smaller than the threshold Thr2, It is characterized by outputting the coded value “2”.
[0035]
In the invention according to claim 4, in the invention according to claim 1, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is the quantization value “2”, or when the correction data is smaller than the threshold Thr1, or when the quantization pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is When the quantization state of the already-completed pixel is not the quantization value “2” and the correction data is less than the threshold value Thr2, the quantization value “1” is output.
[0036]
According to a fifth aspect of the present invention, the multi-value (M-value) image data is quantized into N-values (M>N> 2) by using a multi-value error diffusion process or a multi-value average error minimization method, and each of the N values is An image recording apparatus that performs recording by using dots corresponding to... N, where the quantization value is 1, 2,..., N, the error of neighboring already quantized pixels is added to the multi-valued image data of the target pixel. Means for outputting correction data obtained by adding a correction value, means for referring to the quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest, means for calculating an error generated with the generation of N-valued image data, The data and the quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction are compared with a quantization threshold under a predetermined condition, and the quantization value “2” is changed to the quantization value “1” in the main scanning. Means for outputting N-value image data appearing sandwiched between directions. There.
[0037]
In the invention according to claim 6, in the invention according to claim 5, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantized state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is not the quantized value “2” and the correction data is equal to or larger than the threshold Thr2, the quantized value 3 is determined using multi-level error diffusion. To output any of the quantized values from N to N.
[0038]
In the invention according to claim 7, in the invention according to claim 5, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is the quantization value “1”, the correction data is equal to or larger than the threshold Thr1, and the correction data is smaller than the threshold Thr2, It is characterized by outputting a quantized value “2”.
[0039]
In the invention according to claim 8, in the invention according to claim 5, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is the quantization value “2”, or when the correction data is smaller than the threshold Thr1, or when the quantization pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is When the quantization state of the already-completed pixel is not the quantization value “2” and the correction data is less than the threshold value Thr2, the quantization value “1” is output.
[0040]
A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect of the invention, three or more levels of gradation expression are performed by using inks of similar colors and different densities.
[0041]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, in the inks having different densities, the low density ink is an ink obtained by diluting the high density ink to 1/3 or less.
[0042]
An eleventh aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect of the present invention, three or more gradations are expressed by controlling the amount of ink to be ejected.
[0043]
According to a twelfth aspect of the present invention, the multi-valued (M-value) image data is quantized into N-values (M>N> 2) by using a multi-valued error diffusion process or a multi-valued average error minimization method. Is a program for causing a computer to execute a recording control process of an image recording method for performing recording by using dots corresponding to .alpha., Where the quantization value is 1, 2,... , A code of a step of outputting correction data to which an error of an already quantized pixel is added, a code of a step of referring to a quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest, and generation of N-valued image data The code of the step of calculating the error generated with the correction data, the quantization state of the quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction and the quantization threshold are compared under predetermined conditions, and the Quantized value “2” is converted to quantized value “1” by main scanning It is characterized in that it comprises a code step of outputting the N-level image data appearing sandwiched in.
[0044]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold is Thr1, Thr2,. When the quantized state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is not the quantized value “2” and the correction data is equal to or larger than the threshold Thr2, the quantized value 3 is determined using multi-level error diffusion. To output any of the quantized values from N to N.
[0045]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, when the quantization value is 1.2,..., N and the quantization threshold value is Thr1, Thr2,. When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is the quantization value “1”, the correction data is equal to or larger than the threshold Thr1, and the correction data is smaller than the threshold Thr2, It is characterized by outputting the coded value “2”.
[0046]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, when the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold value is set to Thr1, Thr2,. When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the pixel in the main scanning direction is the quantization value “2”, or when the correction data is smaller than the threshold Thr1, or when the quantization pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is When the quantization state of the already-completed pixel is not the quantization value “2” and the correction data is less than the threshold value Thr2, the quantization value “1” is output.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The components are distinguished by giving symbols. FIG. 1 is a diagram illustrating a block configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention (particularly, a block configuration of an image processing unit that performs image processing characteristic of the present invention is illustrated). FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the image recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0048]
FIG. 4 shows a configuration of an image input / output system configured using the image processing device and the image recording device according to the embodiment of the present invention. An image input device 401 is an input device such as a scanner or a digital camera, and is input as 256-gradation image data with 8-bit accuracy. This multi-valued image data is input to the image processing device 402 of the present embodiment.
[0049]
The image processing device 402 performs a process of converting the image data of 256 tones input from the image input device 401 into the number of tones that can be output by the subsequent image output device 403. Multilevel error diffusion processing may be used for this gradation number conversion processing. Assuming that the image output device 403 can express three gradations in units of one dot as shown in FIG. 3, ternary error diffusion processing will be performed. Here, “0”, “1”, and “2” in FIG. 3 represent information after being ternarized by the image processing device 402, and the ternary image data is an image as shown in FIG. The data is sent to the recording device 403.
[0050]
FIG. 5 shows a configuration of the image output device 403 according to the embodiment of the present invention. The image output device 403 mounts an ink jet recording head 5 (hereinafter simply referred to as a “recording head”) on a carriage 4 movably mounted on guide rails 2 and 3 laid on the frame 1, and a motor (not shown) or the like. The carriage 4 is moved in the direction of the arrow by the drive source to enable scanning (main scanning), and the paper 7 set on the guide plate 6 is moved by the drive source (not shown) via the drive gear 8 and the sprocket gear 9. The recording paper is taken in by a platen 10 having a rotating feed knob 10a, conveyed by a peripheral surface of the platen 10 and a pressure roller 11 pressed against the platen 10, and printed and recorded on a sheet 7 by a recording head 5.
[0051]
As shown in FIG. 6, the recording head 5 includes four inkjet heads # 5K, 5Y, and 5M for ejecting black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) inks, respectively. And each color ink of black (K), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), light yellow (LY), light magenta (LM) and light cyan (LC) as shown in FIG. Of ink jet heads {5K, 5Y, 5M, 5C, 5LY, 5LM, 5LC} are arranged on the same line in the main scanning direction.
[0052]
Depending on the product configuration, the number of inks may be increased or decreased without any problem. Specifically, the yellow dots in the highlight portion are difficult to see, so the cost may be reduced by omitting light yellow, and the density of each color of light black, cyan, magenta, yellow, and black may be reduced by three steps. A recording head that achieves high image quality with a configuration divided into four stages may be used. Each ink jet head selectively drives an actuator which is an energy generating means such as a piezoelectric element or a bubble generating heater to apply pressure to ink in the liquid chamber, thereby causing ink droplets to be discharged from nozzles communicating with the liquid chamber. Is ejected to fly and adhere to the paper 7 to record an image. Here, by preparing a large number of drive signals as shown in FIG. 2A, it is possible to control the amount of ink ejected from one nozzle, and it is possible to express large and small dots, large, medium and small dots on a sheet of paper. .
[0053]
The image recording device 403 controls dots to be output as shown in FIGS. In FIG. 2, “0” indicates that no dot is to be printed (hereinafter, “dot off”), “3” indicates a dot of a normal size dot (hereinafter, “large dot”), and “2” indicates a dot of 3 To print a dot having a smaller dot diameter than the large dot (hereinafter, “medium dot”), “1” means a dot having a smaller dot diameter than the medium dot (hereinafter, “small dot”). Indicates that a dot is to be hit. On the other hand, “0” in FIG. 3 represents a dot off, “2” represents a dot with a normal ink density (hereinafter, “normal ink”), and “1” represents a light density ink (hereinafter, “dilute”) obtained by diluting 2 normal inks. Light ink ").
[0054]
Here, the case where the image output device 403 can perform density modulation or dot diameter modulation as shown in FIGS. 2 and 3 has been described, but the scope to which the present invention is applied is not limited to this. For example, a multi-level gray scale is expressed by controlling the exposure amount of one dot by dividing the writing exposure by a pulse width, or a multi-level gray scale by increasing or decreasing the intensity of the laser beam used in the exposure. Is applicable to the processing method according to the present invention.
[0055]
Also, in FIG. 4, each device is shown as an independent device corresponding to the processing, but the configuration is not limited to this. If the image processing function of the image processing device exists in the image input device 401, or There may be a case where it exists in the device 403.
[0056]
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of the image processing apparatus 402 of the present embodiment in FIG. From the input terminal 1006, multivalued image data is input from the image input device 401. Here, in order to represent two-dimensional image data, input multi-valued image data is represented as In (x, y) (x indicates an address of the image in the main scanning direction, and y indicates an address of the image in the sub-scanning direction).
[0057]
Next, the input signal In (x, y) is input to the adder 1003. The error component E (x, y) assigned to the current pixel among the errors diffused and accumulated by the error diffusion processing before the current pixel, which is stored in the error memory 1004, is input to the adder 1003. In (x, y) and the result is output. This output signal is referred to as correction data C (x, y).
[0058]
For simplicity of description, a case where the number of gray levels that can be output from the output device 403 is ternary as shown in FIG. 3 will be described. It is assumed that the light ink is obtained by diluting the normal ink to 1/4, and that the gradation values of the dot off, light ink dot, and normal ink dot in FIG. 3 are 0.64, 255 (of course, other than this gradation number). It is possible to apply to the same.)
[0059]
The first threshold value Thr1 for determining the output of the dot off and the light ink dot is set to an intermediate value between the dot off and the light ink dot = 32. The second threshold value Thr2 for determining the output of the light ink dot and the normal ink dot is set to the light ink. The intermediate value between the dot and the normal ink dot is set to ≒ 160.
[0060]
The correction data C (x, y) obtained by adding the error E (x, y) to the input data In (x, y) and the output value Out (x−) of the quantized pixel adjacent to the target pixel from the quantum memory 1001. 1, (y) is input to the comparison determination unit 1002, and the output value Out (x, y) to be output as described below is determined based on the comparison result.
[0061]
If (Out (x−1, y)! = 64 && C (x, y)> = 160)
then Out (x, y) = 255 (1)
Else if ((O (x−1, y) == 0 && C (x, y)> = 32)
then Out (x, y) = 64 (2)
Else
then Out (x, y) = 0 (3)
[0062]
This Out (x, y) is output from the output terminal 1007 to the image output device 403.
[0063]
The output value Out (x, y) is input to the subtractor 1005, and is subtracted from the correction data C (x, y) to calculate an error e (x, y) generated in the current pixel. The output value Out (x, y) is input to the quantum memory 1001 and outputs the output value Out (x−1, y) of the quantized pixel adjacent to the target pixel to the comparison / determination unit 1002.
[0064]
Next, the error diffusion unit 1008 distributes the error e (x, y) based on a preset diffusion coefficient and adds the error e (x, y) to the error data E (x, y) stored in the error memory 1004. Here, for example, when a coefficient as shown in FIG. 8 is used as the diffusion coefficient, the error diffusion unit 1008 performs the following processing.
[0065]
E (x, y + 1) = E (x, y + 1) + e (x, y) × 7/16 (4)
E (x + 1, y-1) = E (x + 1, y-1) + e (x, y) × 3/16 (5)
E (x + 1, y) = E (x + 1, y) + e (x, y) × 5/16 (6)
E (x + 1, y + 1) = E (x + 1, y + 1) + e (x, y) × 1/16 (7)
[0066]
The error data E generated in the error diffusion processing is stored in the error memory 1004.
[0067]
As described above, the ternary error diffusion processing in the image processing unit is performed by the configuration of FIG.
[0068]
Further, a case will be described in which the number of gradations that can be output by the output device 403 is a quaternary value as shown in FIG. The gradation values of dot off, small dot, medium dot, and large dot will be described as 0, 85, 170, and 255 (of course, other than this number of gradations, the same can be applied).
[0069]
The first threshold value Thr1 for judging the output of the dot off and the small dot is an intermediate value ≒ 43 between the dot off and the small dot, and the second threshold value Thr2 for judging the output of the small dot and the medium dot is The intermediate value $ 128 and the threshold value Thr3 for determining the output of the medium dot and the large dot are set to the intermediate value # 213 of the medium dot and the large dot.
[0070]
The comparison determination unit 1002 in FIG. 1 performs a comparison process as described below to determine the density value Out (x, y).
[0071]
If (Out (x−1, y)! = 85 && C (x, y)> = 213)
then Out (x, y) = 255 (8)
Else if (Out (x-1, y)! = 85 && C (x, y)> = 128)
then Out (x, y) = 170 (9)
Else if ((Out (x-1, y) == 0 && C (x, y)> = 43)
then Out (x, y) = 85 (10)
Else
then Out (x, y) = 0 (11)
[0072]
The multi-level error diffusion processing in the image processing unit is performed by the configuration of FIG. 1 in which the comparison determination of Expressions (8) to (11) is performed by the comparison determination unit 1002.
[0073]
Next, the reason why the dot off can be made adjacent to the small dot before and after in the main scanning direction by such processing will be described. In Expressions (2) and (10), the output value Out (x−1, y) of the quantized pixel adjacent to the target pixel is the dot off, and the correction value C (x, y) is larger than the first threshold value Thr1. Only in this case, the small dot is output, so that the small dot is adjacent to the dot off behind the main scanning direction. In equations (1), (8), and (9), if the output value Out (x−1, y) of the previous pixel in the main scanning direction is a small dot, how large the correction value C (x, y) is Since the dot cannot be output, the small dot is adjacent to the dot off in the main scanning direction. According to equations (1), (2), (8), (9), and (10), there is a case where a dot cannot be output even if the correction value C (x, y) is larger than the threshold value Thr, but is diffused as an error value to peripheral pixels. Therefore, no problem occurs because the density can be preserved as an image.
[0074]
If one line memory for holding the output value is secured and the output value Out (x-1, y) of the quantized pixel adjacent to the target pixel is set to Out (x, y-1), the small dot becomes a dot. It becomes possible to be adjacent before and after the off direction in the sub-scanning direction.
[0075]
For a small dot whose drive waveform is most difficult to design, the small dot is output with the dot off sandwiched before and after in the main scanning direction, so that the drive waveform of the small dot does not fit in the drive waveform period T. Thus, it is possible to output small dots.
[0076]
FIG. 9 is a graph showing an input value and a dot appearance rate in an ink jet printer using a light and dark ink obtained by diluting the light ink density to 1/4 of the normal ink using the configuration of FIG. Since the light ink dot must be adjacent to the dot off, a peak occurs at an appearance rate of 50% at the halftone value 32 of half of the light ink dot. At a tone value of 33 or more, normal ink dots are output and light ink dots are reduced, so that the granularity does not suddenly deteriorate at the place where the normal ink dots appear.
[0077]
Although the above description is for the multi-level error diffusion processing, the present invention can be similarly applied to the multi-level average error minimization method.
[0078]
Note that the present invention is applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), but is not limited to a single device (for example, a copier, a facsimile device, etc.). May be applied.
[0079]
Further, an object of the present invention is to provide a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus to store the program in the storage medium. It goes without saying that this can also be achieved by reading and executing the stored program code.
[0080]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, and the like can be used.
[0081]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a part or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0082]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that a CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0083]
The embodiment of the invention has been described above. The embodiment described above is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. .
[0084]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the multi-valued error diffusion, the dot off is made to be adjacent to the small dot before and after in the main scanning direction, thereby outputting a dot whose driving waveform does not fit in the driving waveform period. Can be done. Furthermore, it is possible to eliminate the image quality deterioration caused by the tone value at which the normal ink starts to be used in the ink jet printer using the dark and light inks (or the tone value at which the large dot starts to be used in the printer that separates large and small dots).
[0085]
In particular, in the first, fifth and twelfth aspects of the present invention, in the multi-valued error diffusion processing or the multi-valued average error minimization method, the quantization state of the quantized pixel adjacent to the target pixel is referred to, Is output, the appearance state of a specific quantization value can be changed, and the adverse effect on the image quality is eliminated.
[0086]
According to the second, third, fourth, sixth, seventh, eighth, thirteenth, fourteenth, and fifteenth aspects of the present invention, in the multi-level error diffusion processing or the multi-level average error minimization method, the quantization value “2” before and after the main scanning direction. Can be output sandwiched between the quantization values "1", thereby eliminating the adverse effect on the image quality.
[0087]
According to the ninth aspect of the present invention, in a device which enables expression of three or more gradations by using inks of similar colors and different densities, it is possible to eliminate the granularity deterioration occurring at the switching portion of the ternary output, An output image result of good image quality can be obtained, and an adverse effect on image quality is eliminated.
[0088]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an apparatus which is capable of expressing three or more gradations by using an ink obtained by diluting a low-density ink to 1/3 or less of a low-density ink among inks having different densities. It is possible to eliminate the deterioration in graininess that occurs in the ink switching section, obtain an output image result of good image quality, and eliminate the adverse effect on image quality.
[0089]
According to the eleventh aspect of the present invention, in a device capable of expressing three or more gradations by controlling the amount of ink to be ejected, even if the image output device is difficult to output multi-values stably, An image can be formed, and an output image result of good image quality can be obtained, thereby eliminating the adverse effect on image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a block configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating output dots of four gradations expressed by dot diameter modulation of large, medium and small dots in the image recording apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating output dots of three gradation expression by density modulation of dot off, light ink, and normal density dot in the image recording apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an image input / output system configured using the image processing device and the image recording device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration (four colors) of an inkjet head.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration (seven colors) of an inkjet head.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a diffusion coefficient.
9 is a graph showing an input value and a dot appearance rate in an ink jet printer using a light and dark ink obtained by diluting the light ink density to 1 / of the normal ink using the configuration of FIG. 1;
FIG. 10 is a diagram showing a structure of a piezo element PE and a nozzle Nz.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between a driving waveform of a nozzle Nz when ink is ejected and ink Ip ejected.
FIG. 12 is a graph showing a relationship between an input value and a dot appearance rate in an ink jet printer using a light and dark ink in which the density of a light ink is diluted to 1 / of that of a normal ink.
[Explanation of symbols]
401 Image input device
402 Image processing device
403 Image recording device (image output device)
One frame
2,3 guide rail
5 Recording head
6 Guide plate
7 paper
8 Drive gear
9 Sprocket gear
10 Platen
10a Feed knob
11 Pressure roller
5Y, 5M, 5C, 5K, 5LY, 5LM, 5LC inkjet head
1001 Quantum memory
1002 Comparison judgment section
1003 adder
1004 Error memory
1005 Subtractor
1006 Input terminal
1007 output terminal
1008 Error diffusion unit
In (x, y) input data
Out (x, y) output data
C (x, y) correction data
e (x, y) error
E (x, y) Error component data
101 Ink passage
PE piezo element
Nz nozzle
Ip ink particles
T drive waveform period
Me Meniscus

Claims (15)

多値(M値)画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてN値(M>N>2)に量子化し、該N値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、
量子化値を1・2・…・Nとすると、
注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素の誤差を加えた補正データを出力する手段と、
前記注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照する手段と、
N値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段と、
前記補正データと、前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態と、量子化閾値と、を所定の条件にて比較し、量子化値“2”は量子化値“1”に主走査方向で挟まれて出現するN値画像データを出力する手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
The multi-valued (M-value) image data is quantized into N-values (M>N> 2) using a multi-valued error diffusion process or a multi-valued average error minimization method, and dots corresponding to the respective N-values are used. An image processing apparatus for performing recording,
Assuming that the quantization value is 1, 2,..., N,
Means for outputting correction data obtained by adding an error of a neighboring already quantized pixel to the multi-valued image data of the pixel of interest;
Means for referring to a quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest,
Means for calculating an error that occurs with the generation of the N-valued image data;
The correction data, a quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction and a quantization threshold are compared under a predetermined condition, and a quantization value “2” is a quantization value. Means for outputting N-valued image data appearing between "1" in the main scanning direction.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなく、かつ前記補正データが前記閾値Thr2以上の場合のとき、多値誤差拡散を用いて量子化値3からNまでのいずれかの量子化値を出力することであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
When the quantized state of the quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is not the quantized value “2” and the correction data is equal to or larger than the threshold Thr2, the multi-level error diffusion is used. 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein any one of the quantization values from 3 to N is output.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“1”であり、かつ前記補正データが前記閾値Thr1以上であり、かつ前記補正データが前記閾値Thr2未満の場合のとき、
量子化値“2”を出力することであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
The quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction is a quantization value “1”, the correction data is equal to or larger than the threshold Thr1, and the correction data is smaller than the threshold Thr2. In the case of
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a quantization value "2" is output.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”である場合、
または前記補正データが前記閾値Thr1未満の場合、
または前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなくかつ前記補正データが前記閾値Thr2未満の場合のとき、
量子化値“1”を出力することであることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction is a quantization value “2”,
Or, when the correction data is less than the threshold Thr1,
Alternatively, when the quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is not the quantization value “2” and the correction data is less than the threshold Thr2,
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a quantization value "1" is output.
多値(M値)画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてN値(M>N>2)に量子化し、該N値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像記録装置であって、
量子化値を1・2・…・Nとすると、
注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素の誤差を加えた補正データを出力する手段と、
前記注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照する手段と、
N値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段と、
前記補正データと、前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態と、量子化閾値と、を所定の条件にて比較し、量子化値“2”は量子化値“1”に主走査方向で挟まれて出現するN値画像データを出力する手段と、を有することを特徴とする画像記録装置。
The multi-valued (M-value) image data is quantized into N-values (M>N> 2) using a multi-valued error diffusion process or a multi-valued average error minimization method, and dots corresponding to the respective N-values are used. An image recording device for performing recording,
Assuming that the quantization value is 1, 2,..., N,
Means for outputting correction data obtained by adding an error of a neighboring already quantized pixel to the multi-valued image data of the pixel of interest;
Means for referring to a quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest,
Means for calculating an error that occurs with the generation of the N-valued image data;
The correction data, a quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction and a quantization threshold are compared under a predetermined condition, and a quantization value “2” is a quantization value. Means for outputting N-valued image data appearing between "1" in the main scanning direction.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなく、かつ前記補正データが前記閾値Thr2以上の場合のとき、多値誤差拡散を用いて量子化値3からNまでのいずれかの量子化値を出力することであることを特徴とする請求項5記載の画像記録装置。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
When the quantized state of the quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is not the quantized value “2” and the correction data is equal to or larger than the threshold Thr2, the multi-level error diffusion is used. 6. The image recording apparatus according to claim 5, wherein any one of the quantization values from 3 to N is output.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“1”であり、かつ前記補正データが前記閾値Thr1以上であり、かつ前記補正データが前記閾値Thr2未満の場合のとき、
量子化値“2”を出力することであることを特徴とする請求項5記載の画像記録装置。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
The quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction is a quantization value “1”, the correction data is equal to or larger than the threshold Thr1, and the correction data is smaller than the threshold Thr2. In the case of
6. The image recording apparatus according to claim 5, wherein a quantization value "2" is output.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”である場合、
または前記補正データが前記閾値Thr1未満の場合、
または前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなくかつ前記補正データが前記閾値Thr2未満の場合のとき、
量子化値“1”を出力することであることを特徴とする請求項5記載の画像記録装置。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction is a quantization value “2”,
Or, when the correction data is less than the threshold Thr1,
Alternatively, when the quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is not the quantization value “2” and the correction data is less than the threshold Thr2,
6. The image recording apparatus according to claim 5, wherein a quantization value "1" is output.
同系色で濃度の異なるインクを用いることで3値以上の階調表現を行うことを特徴とする請求項5記載の画像記録装置。6. The image recording apparatus according to claim 5, wherein three or more gradations are expressed by using inks of similar colors and different densities. 前記濃度の異なるインクにおいて、濃度の薄いインクは濃度の濃いインクを1/3以下に希釈したインクであることを特徴とする請求項9に記載の画像記録装置。10. The image recording apparatus according to claim 9, wherein, among the inks having different densities, the ink having a low density is an ink obtained by diluting the ink having a high density to 1/3 or less. 吐出するインク量を制御することで3値以上の階調表現を行うことを特徴とする請求項5記載の画像記録装置。6. The image recording apparatus according to claim 5, wherein three or more gradations are expressed by controlling the amount of ink to be ejected. 多値(M値)画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてN値(M>N>2)に量子化し、該N値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像記録方法の記録制御処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
量子化値を1・2・…・Nとすると、
注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素の誤差を加えた補正データを出力する工程のコードと、
前記注目画素に隣接する量子化済みの画素の量子化状態を参照する工程のコードと、
N値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する工程のコードと、
前記補正データと、前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態と量子化閾値とを所定の条件にて比較し、量子化値“2”は量子化値“1”に主走査方向で挟まれて出現するN値画像データを出力する工程のコードと、を含むことを特徴とするプログラム。
The multi-valued (M-value) image data is quantized into N-values (M>N> 2) using a multi-valued error diffusion process or a multi-valued average error minimization method, and using dots corresponding to each of the N-values A program for causing a computer to execute a recording control process of an image recording method for performing recording,
Assuming that the quantization value is 1, 2,..., N,
A code for a process of outputting correction data obtained by adding an error of a neighboring already quantized pixel to the multi-valued image data of the pixel of interest,
A code of a step of referring to a quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest,
Code for a step of calculating an error that occurs with the generation of the N-valued image data;
The correction data is compared with a quantization threshold of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction and a quantization threshold under a predetermined condition, and a quantization value “2” is set to a quantization value “1”. And a code for outputting N-valued image data appearing in the main scanning direction.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなく、かつ前記補正データが前記閾値Thr2以上の場合のとき、多値誤差拡散を用いて量子化値3からNまでのいずれかの量子化値を出力することであることを特徴とする請求項12記載のプログラム。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
When the quantized state of the quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is not the quantized value “2” and the correction data is equal to or larger than the threshold Thr2, the multi-level error diffusion is used. 13. The program according to claim 12, wherein one of the quantization values from 3 to N is output.
前記条件は、
量子化値を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“1”であり、かつ前記補正データが前記閾値Thr1以上であり、かつ前記補正データが前記閾値Thr2未満の場合のとき、
量子化値“2”を出力することであることを特徴とする請求項12記載のプログラム。
The condition is
When the quantization value is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
The quantization state of a quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction is a quantization value “1”, the correction data is equal to or larger than the threshold Thr1, and the correction data is smaller than the threshold Thr2. In the case of
13. The program according to claim 12, wherein the program outputs a quantization value "2".
前記条件は、
量子    を1・2・…・Nとし、量子化閾値をThr1・Thr2・…・ThrN−1としたとき、
前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”である場合、
または前記補正データが前記閾値Thr1未満の場合、
または前記注目画素の主走査方向に隣接する量子化済みの画素の量子化状態が量子化値“2”ではなくかつ前記補正データが前記閾値Thr2未満の場合のとき、
量子化値“1”を出力することであることを特徴とする請求項12記載のプログラム。
The condition is
When the quantum is set to 1.2,..., N and the quantization threshold is set to Thr1, Thr2,.
When the quantization state of the quantized pixel adjacent to the target pixel in the main scanning direction is a quantization value “2”,
Or, when the correction data is less than the threshold Thr1,
Alternatively, when the quantization state of a quantized pixel adjacent to the pixel of interest in the main scanning direction is not the quantization value “2” and the correction data is less than the threshold Thr2,
13. The program according to claim 12, wherein the program outputs a quantization value "1".
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