JP2006159700A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 往路走査と復路走査におけるインクの着弾順序の違いによる色目の差を効率よく抑制して高速かつ高品位な画像形成を可能にする。
【解決手段】 バンド幅制御部110は、画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査方向が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドの幅を決定し、テーブル選択部109は、切替え境界と一致する描画バンド境界において、往路用変換テーブルと復路用変換テーブルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換テーブルを決定し、DL生成部102及びレンダリング処理部104で、決定された色変換テーブルを用いて、決定された描画バンドに基づいて描画処理を実行する。
【選択図】 図1
【解決手段】 バンド幅制御部110は、画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査方向が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドの幅を決定し、テーブル選択部109は、切替え境界と一致する描画バンド境界において、往路用変換テーブルと復路用変換テーブルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換テーブルを決定し、DL生成部102及びレンダリング処理部104で、決定された色変換テーブルを用いて、決定された描画バンドに基づいて描画処理を実行する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関し、より詳細には、往路及び復路の双方向の走査で画像を形成する画像形成エンジンと接続して画像形成システムを構成する画像処理装置に関するものである。
近年、パーソナルコンピュータ(PC)や複写装置等のOA機器が広く普及しており、これらの機器の画像形成装置(記録装置)の一種として、インクジェット方式によりディジタル画像記録を行う装置が急速に発展、普及している。特にOA機器の高機能化とともにカラー化が進んでおり、これに伴なって様々なカラーインクジェット記録装置が開発されてきている。
一般にインクジェット記録装置は、記録手段(記録ヘッド)及びインクタンクを搭載するキャリッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御する制御手段とを具備する。そして複数の吐出口からインク液滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方向(副走査方向)と略直行する方向(主走査方向)にシリアルスキャンさせ、一方で非記録時に記録幅に等しい量で間欠搬送するものである。さらには、カラー対応のインクジェット記録装置の場合、使用する色に対応した複数の記録ヘッドにより吐出されるインク液滴の重ねあわせによるカラー画像を形成する。
インクジェット記録装置においてインクを吐出させる方法としては、(1)吐出口近傍に発熱素子(電気/熱エネルギー変換体)を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、インクを吐出口から吐出させるサーマル方式と、(2)ピエゾ素子等の電気/圧力変換手段を用い、インクに機械的圧力を付与してインクを吐出するピエゾ方式、などが用いられている。一般に、前者のサーマル方式は、ノズルの高密度化が容易で、また記録ヘッドを低コストで構成できる反面、発熱を利用するためにインクやヘッドの劣化を招きやすい。一方、後者のピエゾ方式は、吐出制御性に優れ、またインクの自由度が高く、ヘッド寿命が半永久的であるといった特徴がある。
インクジェット記録方式は、記録信号に応じてインクを微少な液滴として吐出口から記録媒体上に吐出することにより文字や図形などの記録を行うものであり、ノンインパクトであるため騒音が少ないこと、ランニングコストが低いこと、装置が小型化しやすいこと、及びカラー化が容易であること、などの利点を有していることから、コンピュータやワードプロセッサ等と併用され、あるいは単独で使用される複写機、プリンタ、ファクシミリ等の記録装置において、画像形成手段(記録手段)として広く用いられている。
このようなカラーインクジェット記録装置として、ページ単位のページ記述言語方式のカラー多値情報を含む情報を解析してページ単位でプリント出力する、所謂ページプリンタがある。ページ記述言語(以下、PDLと称する)とは、ページ上の描画データをオブジェクトと呼ばれる文字や図形やイメージといった描画要素に分割してオブジェクトコード化することで、少ないデータ量でプリンタへ画像情報を転送するための言語情報である。ホストPCから画像形成すべき情報をPDLとして送信し、プリンタ側において受信したPDLデータを解釈し、ディスプレイリストと呼ばれる中間データを生成して保持し、この中間データに従ってレンダリングと呼ばれるラスタイメージへの変換を行うことで、各種情報から記録解像度に対応したイメージ情報を生成する。PDLには、PostScript(登録商標)に代表される高度なグラフィックス機能に特徴を持つタイプと、LIPSやPCL(いずれも登録商標)に代表される高速に記録できる高速処理機能に特徴を持つタイプのものがある。
図26及び図27は、一般的なカラーPDLインクジェット記録装置において主に画像処理を行うコントローラと、記録を実行するエンジンの概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
まずコントローラの機能及び概略動作について図26を参照して説明する。CPU2601は、USBインタフェース2609あるいはIEEE1394インタフェース2610を介してホストPC2611(2612)に接続されており、制御プログラムを格納したROM2606や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したEEPROM2608、及びホストPC2611(2612)から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM2604にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。
操作パネル2614のキーから入力される指示情報は、操作パネルインタフェース2613を介してCPU2601に伝達され、またCPU2601からの命令により同様に操作パネルインタフェース2613を介して操作パネル2614のLED点灯やLCD表示が制御される。拡張インタフェース2615はLANコントローラやHDDなどの拡張カードを接続することにより機能拡張を行うためのインタフェースである。データ処理ブロック2616においてホストPCから受信したPDLデータを解釈して描画処理を行い、さらにエンジン仕様に適合した各インク色の画像形成データに変換された後に、エンジン通信ブロック2618を介してエンジン(図27)へ出力される。またコントローラとエンジンの間の各種コマンドやステータス情報の送受信は同様にエンジン通信ブロック2618を介して行われる。データ処理ブロック2616における詳細なデータ処理フローについては後述する。
次にエンジンの機能及び動作概要について図27を参照して説明する。エンジンはバンドメモリ制御ブロック2712を介してコントローラ(図26)と接続されている。CPU2701は制御プログラムを格納したROM2703や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したEEPROM2704、及びコントローラから受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM2702にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。
出力ポート2705及びキャリッジモータ制御回路2707を介してキャリッジモータ1709を動作させることによりキャリッジ2711を移動させ、また、出力ポート2705及び紙送りモータ制御回路2706を介して紙送り紙送りモータ2708を動作させることにより搬送ローラなどの紙搬送機構2710を動作させる。さらにCPU2701は、RAM2702に格納されている各種情報に基づき、バンドメモリ制御ブロック2712や記録ヘッド制御ブロック2714を制御して記録ヘッド2715を駆動することにより記録媒体上に所望の画像を記録することができる。
また、図外の電源回路からは、CPUや各種制御回路を動作させるためのロジック駆動電圧Vcc(例えば、3.3V)、各種モータ駆動電圧Vm(例えば、24V)、記録ヘッドを駆動させるためのヒート電圧Vh(例えば、12V)、等の各種電圧が出力される。
次に、コントローラにおけるデータフローについて詳細に説明する。
PDLデータの描画方法としては大別して2つの方法がある。1つはコントーンレンダリングと呼ばれる方式であり、RGB多値データ(多くの場合は各色8bit)でレンダリング処理を実行するもので、出力データ形式も同様にRGB多値データとなる。もう1つはハーフトーンレンダリングと呼ばれる方式であり、RGB多値データをエンジン所望のシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3色のカラーインクにブラック(K)を加えた色空間に変換したディスプレイリストを生成し、さらにレンダリング処理に先立ってハーフトーン処理を行うものである。ハーフトーンレンダリング方式の出力データ形式は階調変換されたKCMYデータとなる。ディスプレイリスト以前の段階でハーフトーン処理を行うことも可能である。
前者のコントーンレンダリング方式では、レンダリング処理後のラスタイメージに対してKCMY変換及びハーフトーン処理を実行するため、画像処理の構成及びフローの自由度が高いというメリットがある。一方、後者のハーフトーンレンダリング方式では、ディスプレイリスト生成あるいはレンダリング処理の中で色空間変換やハーフトーン処理を行うため、コントーンレンダリング方式と比較して小さなサイズで各種バッファを構成できるといったメリットがある。
図25は、コントローラにおける機能ブロックとデータ処理の流れを示したものである。ここではハーフトーンレンダリング方式について説明している。
ホストPCより受信されたRGB多値情報を含む各種PDLデータが、PDL解釈部2501に入力されトランスレート処理が行われる。続いてディスプレイリスト生成部2502によって、高速なレンダリング処理を行うための中間データに変換される。ここではRGB色空間からKCMY色空間への変換処理が行われ、生成されたディスプレイリストは全てKCMY各プレーンに対応した形で構成される。レンダリング処理部2504では、生成され保持されたディスプレイリストに従いラスタイメージへの変換処理を実現する。このレンダリング処理は1ページよりも小さなライン数のバンド単位で実行される。
一般にバンドサイズを大きく設定することにより描画効率(処理速度)は高められるが、一方で多くのメモリ資源を必要とするために高コスト要因となる。またレンダリング処理部2504ではレンダリング処理と平行して多値ディザ方式による階調変換を行い、KCMY各色4bitのラスタイメージが出力される。ドットデータ生成部2506では入力されたKCMY各色4bitデータに対して網点マトリクスを用いて画像形成の解像度(出力解像度)のKCMY各色1bitデータに変換する。例えば、レンダリング解像度600dpi×600dpiに対して2×2の網点マトリクスを用いて出力解像度に対応した1200dpi×1200dpiのドットデータを生成する。レンダリング解像度及び出力解像度は目的(記録モード)に応じて決定される。
従来のインクジェット記録方法において、インクのにじみのない高発色のカラー画像を得るためには、インク吸収層を有する専用コート紙を使用する必要があったが、近年はインクの改良等によりプリンタや複写機等で大量に使用される普通紙への記録適性を持たせた方法も実用化されている。さらにはOHPシートや布、プラスチックシート等の様々な記録媒体への対応が望まれており、こうした要求に応えるため、インクの吸収特性が異なる記録媒体(記録メディア)を必要に応じて選択した際に、記録媒体の種類に係わりなく最良の記録が可能な記録装置の開発及び製品化が進められている。また記録媒体の大きさについても、宣伝広告用のポスタや衣類等の織布では大サイズのものが要求されてきている。このようにインクジェット記録装置は、優れた記録手段として幅広い分野で需要が高まっており、より一層高品位な画像の提供が求められ、また更なる高速化への要求も一段と高まっていると言える。
一般に、カラーインクジェット記録方法は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3色のカラーインクにブラック(K)を加えた4色のインクを使用してカラー記録を実現する。このようなカラーインクジェット記録装置においては、キャラクタのみ記録するモノクロインクジェット記録装置と異なり、カラー画像を記録するにあたっては、発色性や階調性、一様性など、様々な特性が要求される。
また、インクジェット記録装置では、更に多階調として自然画像をより高品位に形成するため、従来のシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色に加えて、インク濃度の低いライトシアン(LC)、ライトマゼンタ(LM)、ライトイエロー(LY)の3色を加えた7色インクを用いることにより、ハイライト部分の粒状感を軽減したものなどが多く実現されている。
しかし、記録される画像の品位は記録ヘッド単体の性能に依存するところが大きい。記録ヘッドの吐出口の形状や電気/熱変換体(発熱素子)のばらつき等の、記録ヘッド製作工程において生じるノズル毎の僅かな違いがそれぞれの吐出口から吐出されるインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼし、最終的に形成される記録画像の濃度ムラとして画像品位を劣化させる原因となる。その結果として、記録ヘッドの主走査方向に対して周期的にエリアファクタ100%を満たせない「白(あるいは淡い色)」として視認される部分が存在したり、逆に必要以上にドットが重なり合ったり、あるいは白筋が発生したりすることとなる。これらの現象が通常人間の目で濃度ムラとして感知される。
そこで、これらの濃度ムラ対策としてマルチパス記録法と呼ばれる方式が提案されている。説明を簡単にするため、8ノズルからなる単一の記録ヘッドを用いた場合を例に挙げて説明する。
はじめに、偶数列/奇数列パターンや千鳥/逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する、固定マスク方式を採用して2パス記録を実現する場合について説明する。図28の(a)に示すように、第1走査において千鳥パターンを記録し、記録幅の半分(4ドット幅)だけ紙送りを行った後、(b)に示す第2走査において逆千鳥パターンを記録することにより記録を完成する。再度4ドット幅の紙送りを行った後、(c)のように千鳥パターンを記録する。このように、順次4ドット単位の紙送りと千鳥/逆千鳥パターンの記録を交互に行うことにより、4ドット単位の記録領域を1スキャン毎に完成させていく。
次に、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダムマスクパターンなどを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する、テーブル参照方式を採用して2パス記録を実現する場合について説明する。図29は、記録走査毎のマスクテーブルの一例を示す図であり、テーブル領域(A)及び(B)はそれぞれ第1パス及び第2パスにおいて使用する相補的なマスクテーブルである。各テーブルは1bit/dotで、0はマスク対象であることを示し、1は非マスク対象であることを示す。マスクテーブル(A)及び(B)はそれぞれ主走査方向12画素×副走査方向4画素に対応したサイズのテーブルであり、これを各方向に繰り返し展開してマスクデータとして使用する。記録ヘッドが備えるノズル数は8であり、2パス記録における紙搬送量に相当する画素数は、8/2=4であり、これはテーブル(A)及び(B)の副走査方向サイズと一致する。
図30は、図29で示したマスクテーブルを用いた記録走査の様子を説明する図である。8つのノズルに対応する8ラインのデータに対して、4ライン毎に(A)又は(B)をマスクパターンとして適用する。(a)〜(c)で示す各記録走査においては、格納されたマスクテーブルを用いて画像データのマスク処理(記録ドットを非記録ドットに置き換える)を実行し、パスデータを生成出力する。具体的には、画像データとマスクデータとの論理積をとることにより、マスクデータが1である場合には画像データをそのまま出力し、マスクデータが0である場合には画像データを0に置き換えることにより実現される。全ての画像領域は常に2回の走査により(A)、(B)の順にマスク処理されて記録データが生成されることになる。ここで、(A)及び(B)のマスクOFF(1)比率は、等しく各々50%程度である。
このようにして、一つのラインを異なる二つのノズルを用いて記録することにより、濃度ムラを抑えた高品位な画像を形成することができる。また、マルチパス記録法は、インクを乾かしながら記録していくことにより、ブリーディング(にじみ)を抑えるといった効果や、走査毎の記録ドットを低減することから吐出不良の原因となる記録ヘッドの昇温を抑制する効果、なども同時に達成できる。ここでは主走査方向について説明したが、副走査方向に対して連続するドットを間引いて記録することにより更なる高画質化が可能になる。また、ノズル解像度よりも高い解像度で副走査方向の画像形成を実現する場合は、必然的に副走査方向の間引き記録が実施される。
各走査のパスデータを生成する方法としては、上述のように、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダムマスクパターンなどを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する方法(テーブル参照方式と称す)や、偶数列/奇数列パターンや千鳥/逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことによりパスデータを生成する方法(固定マスク方式と称す)のほかに、記録ドットに着目して間引き処理を行うことによりパスデータを生成する方法(データマスク方式と称す)、あるいはこれらを併用した方式などが知られている。
カラーインクジェット記録装置においては、より一層の高画質化とともに、更なる高速化への要求が高まりを見せている。高速化を実現するための主な手段として、(1)記録ヘッドが備えるノズル数の増大、(2)記録ヘッドを搭載するキャリッジ駆動(主走査)速度の向上、(3)マルチパス記録の記録パス数の低減、(4)往路/復路両方の走査で画像形成を行う双方向記録の実施、などが挙げられる。
これらの実現に際しては、(1)や(2)はもちろんのこと、(3)や(4)についても記録ヘッドの大型化とノズルの高密度実装に伴う特性ばらつきの低減や歩留まりの向上、あるいは更なる高速応答性やヨレ低減などの基本性能の向上といった、記録ヘッド自体のパフォーマンスに依存する部分が大きい。さらに、(3)と(4)の両立のためには以下のような非常に大きな問題点が存在する。すなわち、2あるいは4パス記録などのパス数の少ないマルチパス記録や1パス記録に対して、往路と復路の両方の走査で画像形成を行ういわゆる双方向記録を実施すると、紙搬送量(送紙幅)に相当する位置毎に周期的な色ムラが発生して画品位を大きく劣化させるといった問題点がある。
この現象のメカニズムについて詳細に説明する。
近年のインクジェット記録装置における記録ヘッドは、インク色毎にノズル列を副走査方向に配して、これを主走査方向に例えばインク色分だけ配列する形態が主流となっている。図31は、各インク色のノズル配置の様子を示す図である。ここでは、列(色)あたり4つのノズル搭載し、K、C、M、Yの順に主走査方向に配置されている。このような記録ヘッドで双方向記録を実施すると、図31からも明らかなように、往路走査ではK、C、M、Yの順に吐出されたインク滴が紙面上に着弾し、復路走査では逆にY、M、C、Kの順に吐出されたインク滴が紙面上に着弾する。
図32Aは、往路走査においてCのインク滴3201に続き短い時間間隔をおいてMのインク滴3203が紙面上に到達した場合の記録紙に対するインクの浸透、定着の様子を示す模式的断面図である。一般には、後から打ち込んだインク滴3203は、紙面に垂直な方向と紙面に沿った方向には浸透するが、先に着弾したインク滴が浸透している領域3202にはあまり浸透定着しない。後から打ち込んだインク滴は、先に打ち込んだインク滴が浸透した領域3202のさらに下方へ浸透、定着することになる(3204)。つまり、(d)に示すように、はじめにCが浸透して表面及び内部に広がり、次に着弾したMはこのCインクの下部に潜り込んでしまう。表面から見ると、MがかったCインクの外側にMインクが広がったような状態となる。
図32Bは、復路走査においてMのインク滴3203に続き短い時間間隔をおいてCのインク滴3201が紙面上に到達した場合の記録紙に対するインクの浸透、定着の様子を示す模式的断面図である。同様にして、はじめにMが浸透して表面及び内部に広がり(b)、次に着弾したCはこのMインクの下部に潜り込んでしまう(d)。表面から見ると、CがかったMインクの外側にCインクが広がったような状態となる。これは、単一ドットに着目すると往路走査におけるC−M混色部と比べてCの色目が強く現われる。このように、同一のC−M混色であっても、往路走査と復路走査とでは全く別の色目になってしまう。
次に、この現象に関わるマルチパス記録における問題点について、2パス双方向記録を例に挙げて説明する。往路走査では千鳥状にドットを形成し、復路走査ではこれと相補的な逆千鳥状にドットを形成することにより、2回の走査で全てのドット形成を実行するものとする。このような2パス双方向記録の記録走査の様子を図33に示す。図33から明らかなように、紙搬送幅である1/2バンド(バンドはノズル列幅を示す)毎に、往路走査、路走査の順に走査が行われる領域と復路走査、往路走査の順に走査が行われる領域とが交互に存在する。ここで、千鳥座標位置と逆千鳥座標位置とが確率的にほぼ均等にドットが配置されるとすれば、往路走査と復路走査、言い換えれば1パス目と2パス目で形成されるドットの数(比率)は等しい。
ここで、画像の記録解像度によって決定される隣接画素ピッチに対して、少なくともその外接円よりも大きいサイズのドットを形成するのが一般的である。さらには、インク吐出のヨレや紙搬送誤差などに起因する着弾ずれや、吐出インク滴のサイズのばらつきなどを考慮して、さらに大き目のドットが用いられる。図34は紙面上に形成されるドットの様子を示したものである。図34からも明らかなように、千鳥状に50%の数量のドットを吐出した場合のドット形成面積は、紙面上の面積の50%以上を占めることになり、さらにドットサイズを大きくしていくと、ほぼ紙面上を埋め尽くしてしまう。
従って、先に述べたように2パス双方向記録を実行すると、先行する1パス目において形成するドットが数量の上では50%であっても、実際に形成される面積は50%を大きく越えて紙面上を覆い尽くすこととなる。すなわち、往路走査が先行する領域では往路走査での色目が支配的となり、復路走査が先行する領域では復路走査での色目が支配的となるため、結果として、紙搬送幅毎に交互に色目の異なった混色が形成されてしまい、画像品位を大きく損なうといった問題点があった。
さらには、濃度(ドット打ち込み量)の違いによって往路走査と復路走査との間の色目の差が大きく変化する。このような濃度と色目との微妙な関係は、吐出インク量や隣接画素ピッチ、インク特性、記録媒体の特性、各インク色の着弾時間差、などの組み合わせによっても複雑に変化してしまう。
このような技術的課題を解決するために、複数色のインクの着弾順序が対称となるように各色複数の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置が提案され、実用化されている(特許文献1及び2)。このような構成で、キャリッジ移動方向に対して複数組の記録ヘッドを配置して、そのインク色配列を対称とすることにより、往路走査と復路走査でのインク着弾順序の差異が解消される。また同時にプリント速度の向上を達成することが可能になる。
特開2000−079681号公報
特開2001−096770号公報
しかしながら上記のように、往路と復路での着弾順序が対称となるように各色複数の記録ヘッドを配置する構成とすると、次のような問題が生じる。
すなわち、記録ヘッド、更にはキャリッジやクリーニング機構の大型化及び複雑化、あるいは記録ヘッド制御回路の大規模化といった問題が生じ、このためインクジェット記録装置の低コスト化を妨げる一つの要因となる。
本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであり、PDLインクジェット記録装置において、往路走査と復路走査におけるインクの着弾順序の違いによる色目の差を効率よく抑制して高速かつ高品位な画像形成を可能にすることを目的とする。
上記目的を達成する本発明の一態様としての画像処理装置は、往路及び復路の双方向の走査で画像を形成する画像形成エンジンに接続され、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを前記画像形成エンジンに供給する画像形成コントローラであって、
前記画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御手段と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御手段と、
前記プロファイル制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御手段において決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理手段と、を備えている。
前記画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御手段と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御手段と、
前記プロファイル制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御手段において決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理手段と、を備えている。
また、上記目的を達成する本発明の別の態様としての画像処理方法は、往路及び復路の双方向の走査でカラー画像を形成する画像形成エンジンに、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを供給する画像処理方法であって、
前記画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御工程と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御工程と、
前記プロファイル制御工程で決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御工程で決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理工程と、を備えている。
前記画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御工程と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御工程と、
前記プロファイル制御工程で決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御工程で決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理工程と、を備えている。
また、上記目的を達成する本発明の別の態様としての画像形成方法は、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを画像形成部へ供給し、当該供給されたラスタデータに基づいて往路及び復路の双方向の走査で前記画像形成部が画像を形成可能な画像形成装置であって、
前記画像形成部において画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御手段と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御手段と、
前記プロファイル制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御手段において決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成部において画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御手段と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御手段と、
前記プロファイル制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御手段において決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
このような各種態様によれば、画像形成の行われる走査が異なる2つの領域毎に描画処理に用いる色変換プロファイルが切替えられ、各走査での画像形成に応じた適切な色変換プロファイルに従った描画データが得られる。
従って、2つの領域の間で生じる色目の差を抑制するような2つの色変換プロファイルを用いれば、例えば、往路走査で記録される領域と復路走査で記録される領域の2つの領域などの間で生じる色目の差を抑制して、高速かつ高品位な画像形成が可能となる。
本発明の更に別の態様としての画像処理装置は、往路及び復路の双方向の走査でカラー画像を形成する画像形成エンジンに接続され、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを前記画像形成エンジンに供給する画像処理装置であって、
前記画像形成エンジンにおいて往路走査で画像形成されるラスタと復路走査で画像形成されるラスタとの境界である切替え境界をまたぐ描画要素に対しては、往路走査用と復路走査用の2つの中間データを作成する中間データ生成手段と、
前記中間データに基づくラスタデータ変換を実行するレンダリング処理手段と、を備えている。
前記画像形成エンジンにおいて往路走査で画像形成されるラスタと復路走査で画像形成されるラスタとの境界である切替え境界をまたぐ描画要素に対しては、往路走査用と復路走査用の2つの中間データを作成する中間データ生成手段と、
前記中間データに基づくラスタデータ変換を実行するレンダリング処理手段と、を備えている。
また、上記の目的は、上記の画像処理方法をコンピュータ装置で実行させるコンピュータプログラム、並びに、該コンピュータプログラムを格納する記憶媒体によっても達成される。
本発明によれば、画像形成の行われる走査が異なる2つの領域毎に描画処理に用いる色変換プロファイルが切替えられ、各走査での画像形成に応じた適切な色変換プロファイルに従った描画データが得られる。
従って、2つの領域の間で生じる色目の差を抑制するような2つの色変換プロファイルを用いれば、例えば、往路走査で記録される領域と復路走査で記録される領域の2つの領域などの間で生じる色目の差を抑制して、高速かつ高品位な画像形成が可能となる。
以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
なお、この明細書において、「記録」(「プリント」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
さらに、「インク」(「液体」と言う場合もある)とは、上記「記録(プリント)」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理(例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化)に供され得る液体を表すものとする。
またさらに、「ノズル」(「記録素子」と言う場合もある)とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
(第1の実施の形態)
図7は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態としての画像形成コントローラを含むインクジェット記録装置の記録部の構成を示したものである。
図7は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態としての画像形成コントローラを含むインクジェット記録装置の記録部の構成を示したものである。
701は記録ヘッドであり、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のカラーインクがそれぞれ封入されたインクタンクと、それぞれに対応した独立した4つの記録ヘッドからなるマルチヘッドにより構成されている。各色のノズル数は1280ノズルである。702は記録ヘッド701を支持し、記録とともにこれらを移動させるキャリッジである。キャリッジ702は非記録状態などの待機時には図のホームポジション位置HPにある。703は紙送りローラであり、補助ローラ(不図示)とともに記録紙705を抑えながら回転し、記録紙705をY方向(副走査方向)に随時搬送する。また、704は給紙ローラであり、記録紙705の給紙を行うとともに、紙送りローラ703及び補助ローラと同様に記録紙705を抑える役割を果たす。ここで、記録ヘッド701は、図8に示すように、K、C、M、Yの4色について、それぞれ紙送り方向に配置された1280個のノズルをそれぞれ有している。
上記構成における基本的な双方向記録動作について説明する。
待機時にホームポジション位置HPにあるキャリッジ702は、記録開始命令によりX方向(走査方向)に移動しながら、記録ヘッド701の複数のノズルにより記録データに従い記録紙705上にインクを吐出して記録を行う。記録紙705端部までの往方向走査での記録が終了すると、紙送りローラ704が矢印方向へ回転することにより記録紙705をY方向へ所定幅だけ紙送りし、続いてキャリッジ702は−X方向に移動しながらインクを吐出して記録を行い(復方向走査)、キャリッジは元のホームポジション位置HPに戻る。このような記録走査と紙送り動作との繰り返しにより記録を実行する。
なお、インクジェット記録装置は、上記従来例において説明したのと同様に、PC等のホスト装置との間で画像情報や各種制御情報のやりとりをするためのインタフェースや、PDLデータに基づき画像形成データを生成するデータ処理ブロックなどで構成され、本発明に係る画像処理装置の実施形態としてのコントローラと、記録紙の搬送やキャリッジの駆動を行うとともに記録ヘッドを制御して画像を形成するエンジン、などを備えている。
上述のように、本実施の形態に係るインクジェット記録装置は、インク色ごとに1280ノズルを副走査方向に配して、主走査方向にK、C、M、Yの順に4色分のノズル列を配列している。このインクジェット記録装置の記録に関する仕様を図6に示す。図示されたように、記録ヘッドのノズル解像度は、1200dpi、吐出インク滴量は4plである。また、往路と復路の両方の走査で画像形成を行ういわゆる双方向記録を実施するものであり、1パスで解像度1200dpi×1200dpiのドット形成を行う。
双方向記録における記録ヘッドの記録走査の様子を図2に示す。まず往路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行い、続いて復路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行う。これを繰り返すことで双方向記録を実現する。往路走査だけで画像形成される1280ライン(往路記録バンド)と復路走査で画像形成される1280ライン(復路記録バンド)が交互に現れることとなる。
次に、コントローラに着目した画像データ処理について詳細に説明する。
図1は、コントローラ内の機能ブロックと基本データ処理フローを示している。本実施の形態に基づくコントローラは、ハーフトーンレンダリング方式を採用しており、図25に関して説明した従来の構成に加え、往路記録用テーブル107、復路記録用テーブル108、テーブル選択部109、バンド幅制御部110などを有している。往路記録用テーブル107は往路走査で画像形成を行う領域に適用する色変換テーブルであり、復路記録用テーブル108は復路走査で画像形成を行う領域に適用する色変換テーブルである。テーブル選択部109は往路記録用テーブル107と復路記録用テーブル108の切替え制御を行う。
まず、ホストPCより受信されたRGB多値情報を含む各種PDLデータがPDL解釈部101に入力され、トランスレート処理が行われる。続いてディスプレイリスト生成部102によって高速なレンダリング処理を行うための中間データ(ディスプレイリスト)に変換される。ディスプレイリスト生成部102では、テーブル選択部109により選択されたテーブルを用いてRGB色空間からKCMY色空間への変換処理が行われ、KCMY各プレーンに対応した形で構成されるディスプレイリストを生成して、ディスプレイリストバッファ103に一時格納する。レンダリング処理部104では生成、保持されたディスプレイリストに従いラスタイメージへの変換処理を実行する。レンダリング処理に先立って多値ディザ方式によるハーフトーン(HT)処理を行い、KCMY各色2bitのラスタイメージが出力される。
なお、ディスプレイリスト生成部102では1ページよりも小さなライン数であるRIPバンド単位のディスプレイリストを生成し、レンダリング処理部104ではバンドごとのラスタイメージ変換処理を行う。RIPバンド幅はバンド幅制御部110において決定される。レンダリング処理結果であるラスタイメージは、バッファ105に格納される。本実施の形態においてはレンダリング解像度は600dpi×600dpiである。ドットデータ生成部106では、バッファ105に一時格納されたKCMY各色2bitデータに対して2×2の網点マトリクスを用いて出力解像度1200dpi×1200dpiのKCMY各色1bitデータを生成する。生成したドットデータはエンジンへ転送される。
本発明において特徴的な、レンダリングにおけるRIPバンドと画像形成における記録バンドの関係とプロファイル切替えについて説明する。
上述のとおり1パス双方向記録においては、1280ラインの往路記録領域と1280ラインの復路記録領域が交互に現れる。往路走査ではK、C、M、Yの順に、復路走査では逆のY、M、C、Kの順に吐出インク滴が紙面に着弾することから、同一処理において画像形成を行うと、往路記録領域と復路記録領域の間で周期的な色ムラが生じることになる。本実施の形態においては、往路走査用の色変換プロファイルと復路走査用の色変換プロファイルを備えており、これらを切替えて適用することで往路記録領域と復路記録領域の色目を一致させて(近づけて)目障りな色ムラを解消する。
図3は、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドの関係を説明する図である。ここではバンド幅制御部110によりRIPバンド幅は128ラインに設定されている。出力解像度1200dpiに対してレンダリング解像度600dpiであることから、記録バンド幅1280ラインは、レンダリング処理における640ラインに相当し、RIPバンド幅である128ラインはこの整数分の1(5分の1)になるよう設定されている。さらに記録バンドとRIPバンドは位相も合わせられているため、RIPバンド境界5個のうち1個が記録バンド境界と一致することになる。すなわちRIPバンド5個ごとにプロファイルを切替えることにより、記録バンドのプロファイル切替えを実現することが可能になる。
基本的にRIPバンドをまたぐオブジェクトに対しても各RIPバンドでは同一のオブジェクトデータを参照するよう構成する。しかし、記録バンド境界と一致するRIPバンド境界をまたぐオブジェクトに対しては、その上下バンドに応じたディスプレイリスト生成が行われる。この様子を往路記録領域から復路記録領域への切替えを例に挙げて、図4を用いて説明する。文字やビットマップ形式のオブジェクトに対して、往路記録用プロファイルを用いた往路記録用ディスプレイリストと復路記録用プロファイルを用いた復路記録用ディスプレイリストの2種を作成して、上(往路記録領域)のRIPバンドでは往路記録用のディスプレイリストを、下(復路記録領域)のRIPバンドでは復路記録用のディスプレイリストを使用するよう制御する。
またビットマップ形式のオブジェクトなどは、上下にオブジェクトを分割したディスプレイリストを作成してもよい。この様子を往路記録領域から復路記録領域への切替えを例にあげて図5を用いて説明する。上(往路記録領域)のRIPバンドでは上部分だけのオブジェクトに対して往路記録用プロファイルを用いたディスプレイリストを作成し、下(復路記録領域)のRIPバンドでは下部分だけのオブジェクトに対して復路記録用プロファイルを用いたディスプレイリストを作成する。
以上詳細に説明したとおり、本実施形態では、ページ記述言語に対応したPDLインクジェット記録装置において、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドを同期化して、記録バンド境界をRIPバンド境界と一致させるよう制御し、記録バンド境界と重なるRIPバンド境界ごとにプロファイルを切替えることで記録バンドの走査方向に応じた色変換プロファイルを適用した描画処理を実行する。
これにより、往路と復路の両方で画像形成を行ういわゆる双方向記録におけるインク着弾順序の違いに起因する色ムラを回避、抑制して高速かつ高品位な画像形成を実現することが可能な、優れた画像形成コントローラを提供することができる。
(第2の実施の形態)
以下、本発明に係る画像形成コントローラの第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態のコントローラも第1の実施形態と同様なインクジェット記録装置に搭載されており、以下の説明では、第1の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
以下、本発明に係る画像形成コントローラの第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態のコントローラも第1の実施形態と同様なインクジェット記録装置に搭載されており、以下の説明では、第1の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
上記第1の実施の形態においては、各色1280ノズル(1200dpi)の記録ヘッドを搭載して1パス双方向記録を実現するPDLインクジェット記録装置において、レンダリング解像度を600dpi、RIPバンド幅を128ラインに設定して、RIPバンド幅を記録バンドの整数分の1とすることにより、記録バンド境界とRIPバンド境界とが重なる度に、記録走査方向に応じたプロファイルの変更制御を行うコントローラを例に挙げて詳細に説明した。
第2の実施の形態においては、複数の記録モードに対応してRIPバンドを設定するコントローラについて説明する。
本実施の形態においては、記録速度を優先させる「はやいモード」と、記録画質を優先させる「きれいモード」との2つの記録モードを有しており、これを選択的に用いて画像形成を行う。図14は、2つの記録モードの記録に関する仕様を示している。図示されたように、「はやいモード」はレンダリング解像度300dpi×300dpi、出力解像度1200dpi×1200dpiで1パス双方向記録を行うものであり、「きれいモード」はレンダリング解像度600dpi×600dpi、出力解像度1200dpi×1200dpiで2パス双方向記録を行うものである。
上述したように、2パスといったパス数の少ない双方向マルチパス記録でも、1パス双方向記録と同様に紙搬送幅ごとの色ムラが認識される場合がある。従って、このようなマルチパス記録においては往路走査が先行する領域に適用するプロファイルデータと、復路走査が先行する領域に対するプロファイルデータとを切替えて使用する。
本実施の形態におけるインクジェット記録装置の記録部は第1の実施形態に関して説明した図17の構成と同様である。またインクジェット記録装置を構成するコントローラ及びエンジンについても、その基本的構成は第1の実施の形態と同様である。
図10は、「はやいモード」における記録ヘッドの記録走査の様子を示す図である。まず往路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行い、続いて復路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行う。これを繰り返すことで双方向記録を実現する。従って、往路走査だけで画像形成される1280ラインの領域(往路記録バンド)と復路走査で画像形成される1280ラインの領域(復路記録バンド)とが交互にあらわれることとなる。
図11は、「きれいモード」における記録ヘッドの記録走査の様子を示す図である。まず往路走査で50%dutyでの1280ラインの画像形成の後に640ライン相当の紙搬送を行い、続いて復路走査で50%dutyでの1280ラインの画像形成の後に640ライン相当の紙搬送を行う。これを繰り返すことで双方向記録を実現する。従って、往路走査で先行して画像形成を行う640ラインの領域(往路記録バンド)と復路走査で先行して画像形成を行う640ラインの領域(復路記録バンド)とが交互にあらわれることとなる。
図9は、本実施形態のコントローラ内の機能ブロックと基本データ処理フローを示している。ここでは図1に示した第1の実施の形態での処理フローとの違いに着目して説明する。
図中、901〜910の各ブロックは、図1の101〜110の各ブロックに対応している。図9の構成では、バンド幅制御部910にモード情報が入力される点が図1とは異なっている。
ホストPCから受信したPDLデータより解釈・生成された中間データであるディスプレイリストに従ってラスタイメージへの変換処理を行い、さらにエンジンでの画像形成に適した形式のドットデータへ変換する。バンド幅制御部910から出力される信号に従って、「はやいモード」では、レンダリング処理部904において解像度300×300dpiでレンダリングを実行してKCMY各色4bitデータを出力し、ドットデータ生成部906において4×4網点マトリクスを用いて1200×1200dpiのKCMY各色1bitデータを生成する。一方、「きれいモード」では、レンダリング処理部904において解像度600×600dpiでレンダリングを実行してKCMY各色2bitデータを出力し、ドットデータ生成部906において2×2網点マトリクスを用いて1200×1200dpiのKCMY各色1bitデータを生成する。生成したドットデータはエンジンへ転送される。
次に、本発明において特徴的な、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドとの関係と、プロファイルの切替えについて説明する。
上述のとおり、「はやいモード」では1280ラインの往路記録領域と1280ラインの復路記録領域とが交互に現れる。一方、「きれいモード」では640ラインの往路先行記録領域と640ラインの復路先行記録領域とが交互に現れる。本実施の形態においては、各モードにおいて往路(先行)記録用の色変換プロファイルと復路(先行)記録用の色変換プロファイルをそれぞれ切替えて適用することで、各領域間の色目を一致させて(近づけて)目障りなムラを解消する。
図12及び図13は、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドとの関係を説明する図である。ここではバンド幅制御部910からの信号に応じて「はやいモード」ではRIPバンド幅を64ライン、「きれいモード」ではRIPバンド幅を32ラインと設定する場合を想定している。また、「はやいモード」では記録バンド境界の間隔は記録バンド幅と等しい1280ラインであり、「きれいモード」では記録バンド境界の間隔は記録バンド幅の1/2の640ラインである。
図12に示す「はやいモード」では、出力解像度1200dpiに対してレンダリング解像度300dpiであることから、記録バンド境界間隔1280ラインは、レンダリング処理における320ラインに相当し、RIPバンド幅である64ラインはこの整数分の1(5分の1)になるよう設定されている。さらに記録バンドとRIPバンドは位相も合わせられているため、RIPバンド境界5個のうち1個が記録バンド境界と一致することになる。すなわち、RIPバンド5個ごとにプロファイルを切替えることにより記録バンド境界のプロファイル切替えを実現することが可能になる。
図13に示す「きれいモード」では、出力解像度1200dpiに対してレンダリング解像度600dpiであることから、記録バンド境界間隔640ラインはレンダリング処理における320ラインに相当し、RIPバンド幅である32ラインはこの整数分の1(10分の1)になるよう設定されている。さらに記録バンドとRIPバンドは位相も合わせられているため、RIPバンド境界10個のうち1個が記録バンド境界と一致することになる。すなわち、RIPバンド10個ごとにプロファイルを切替えることにより記録バンド境界のプロファイル切替えを実現することが可能になる。
なお、ここでは「はやいモード」と「きれいモード」とで異なるRIPバンド幅を用いているが、同一のRIPバンド幅を使用することも可能である。
記録バンド境界と一致するRIPバンド境界をまたぐオブジェクトに対しては、第1の実施の形態において図4及び図5に関して説明したのと同様に、その上下のバンドに応じたディスプレイリスト生成が行われる。
以上詳細に説明したとおり、本実施形態では、複数の画像形成モードを有するページ記述言語に対応したPDLインクジェット記録装置において、画像形成モードごとのレンダリング解像度、出力解像度、及び記録パス数の関係に応じてRIPバンド幅を設定し、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドを同期化して、記録バンド境界をRIPバンド境界と一致させるよう制御し、記録バンド境界と重なるRIPバンド境界ごとにプロファイルを切替えることで記録バンドの記録走査方向に応じた色変換プロファイルを適用した描画処理を実行する。
これにより、画像形成モードに応じた制御を行って、往路と復路の両方で画像形成を行ういわゆる双方向記録におけるインク着弾順序の違いに起因する色ムラを回避、抑制して高速かつ高品位な画像形成を実現することが可能な、優れた画像形成コントローラを提供することができる。
(第3の実施の形態)
以下、本発明に係る画像形成コントローラの第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態のコントローラも第1及び第2の実施形態と同様なインクジェット記録装置に搭載されており、以下の説明では、第1及び第2の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
以下、本発明に係る画像形成コントローラの第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態のコントローラも第1及び第2の実施形態と同様なインクジェット記録装置に搭載されており、以下の説明では、第1及び第2の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
上記第1及び第2の実施の形態においては、単一のインクジェット記録装置に搭載され、単一のエンジンに接続されるコントローラについて説明したが、仕様の異なる複数のインクジェット記録装置における複数種類のエンジンに接続可能な、共通コントローラを実現することも可能である。
本実施の形態によるコントローラは、仕様の異なる2つのインクジェット記録装置に接続可能な共通コントローラである。図21に示した例では、共通コントローラ2100にプリントエンジンA 2101を接続して、ビジネス向けの低コストな高速プリンタとしてのインクジェット記録装置A 2001を構成しており、図22に示した例では、共通コントローラ2100にプリントエンジンB 2102を接続して、高画質写真プリンタとしてのインクジェット記録装置B 2002を構成している。
図20は、プリントエンジンA及びBをそれぞれ有するインクジェット記録装置A及びBの仕様を示す図である。プリントエンジンAは、KCMY各色1280ノズル、ノズル解像度1200dpi、吐出インク滴量4plの記録ヘッドを備えており、解像度1200×1200dpiで画像形成を行い、1280個という多くのノズルで比較的大きなドット径を用いて、高速な画像形成を実現することを特徴としている。一方、プリントエンジンBは、KCMY各色512ノズル、ノズル解像度2400dpi、吐出インク滴量1plの記録ヘッドを備えており、解像度2400×2400dpiで画像形成を行い、2400dpiという高解像度ヘッドで微小なインク滴を用いて、粒状感のない高品位な写真画質を実現することを特徴としている。両方の装置はいずれもレンダリング解像度は600×600dpiであり、1パス双方向記録により画像形成を実現する。
本実施の形態におけるインクジェット記録装置の記録部は、第1の実施の形態に関して説明した図7とほぼ同様である。またインクジェット記録装置を構成するコントローラ及びエンジンについても、その基本構成は第1の実施の形態と同様である。
図16は、図21に示したプリントエンジンAを接続して構成するインクジェット記録装置A(2001)における記録ヘッドの記録走査の様子を示す図である。まず往路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行い、続いて復路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行う。これを繰り返すことで双方向記録を実現する。従って、往路走査だけで画像形成される1280ラインの往路記録バンドと、復路走査で画像形成される1280ラインの復路記録バンドとが交互にあらわれることとなる。
図17は、図22に示したプリントエンジンBを接続して構成するインクジェット記録装置B(2002)における記録ヘッドの記録走査の様子を示す図である。まず往路走査での512ラインの画像形成の後に512ライン相当の紙搬送を行い、続いて復路走査での512ラインの画像形成の後に512ライン相当の紙搬送を行う。これを繰り返すことで双方向記録を実現する。従って、往路走査で画像形成される512ラインの往路記録バンドと、復路走査で画像形成される512ラインの復路記録バンドとが交互にあらわれることとなる。
図15は、本実施形態のコントローラ内の機能ブロックと基本データ処理フローを示している。ここでは図1に示した第1の実施の形態での処理フローとの違いに着目して説明する。
図中、1501〜1510の各ブロックは、図1の101〜110の各ブロックに対応している。図15の構成では、バンド幅制御部1510に接続エンジン情報が入力される点が図1とは異なっている。
ホストPCから受信したPDLデータより解釈・生成された中間データであるディスプレイリストに従ってラスタイメージへの変換処理を行い、さらにエンジンでの画像形成に適した形式のドットデータへ変換する。インクジェット記録装置Aでは、レンダリング処理部1504において解像度600×600dpiでレンダリングを実行してKCMY各色2bitデータを出力し、ドットデータ生成部1506において2×2の網点マトリクスを用いて1200×1200dpiのKCMY各色1bitデータを生成する。一方、インクジェット記録装置Bでは、レンダリング処理部1504において解像度600×600dpiでレンダリングを実行してKCMY各色4bitデータを出力し、ドットデータ生成部1506において4×4の網点マトリクスを用いて2400×2400dpiのKCMY各色1bitデータを生成する。生成したドットデータはエンジンへ転送される。
次に、本発明において特徴的な、レンダリングにおけるRIPバンドと画像形成における記録バンドの関係と、プロファイルの切替えについて説明する。
上述のとおり、インクジェット記録装置Aでは1280ラインの往路記録領域と1280ラインの復路記録領域が交互に現れる。一方、インクジェット記録装置Bでは512ラインの往路記録領域と512ラインの復路記録領域が交互に現れる。本実施の形態においては、各エンジン接続時において往路記録用の色変換プロファイルと復路記録用の色変換プロファイルをそれぞれ切替えて適用することで、各領域間の色目を一致させて(近づけて)目障りなムラを解消する。
図18及び図19は、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドの関係を説明する図である。ここではバンド幅制御部1510からの信号に応じてプリントエンジンA接続時はRIPバンド幅を128ライン、プリントエンジンB接続時にもRIPバンド幅を128ラインと設定している。またプリントエンジンA接続時には記録バンド境界の間隔は記録バンド幅と等しい1280ラインであり、プリントエンジンB接続時には記録バンド境界の間隔は記録バンド幅と等しい512ラインである。
図18に示すプリントエンジンAの接続時には、出力解像度1200dpiに対してレンダリング解像度600dpiであることから、記録バンド境界間隔1280ラインはレンダリング処理における640ラインに相当し、RIPバンド幅である128ラインはこの整数分の1(5分の1)になるよう設定されている。さらに記録バンドとRIPバンドは位相も合わせられているため、RIPバンド境界5個のうち1個が記録バンド境界と一致することになる。すなわちRIPバンド5個ごとにプロファイルを切替えることにより記録バンド境界のプロファイル切替えを実現することが可能になる。
図19に示すプリントエンジンBの接続時には、出力解像度2400dpiに対してレンダリング解像度600dpiであることから、記録バンド境界間隔512ラインはレンダリング処理における128ラインに相当し、RIPバンド幅である128ラインと等しくなる(1分の1)よう設定されている。さらに記録バンドとRIPバンドは位相も合わせられているためRIPバンド境界が記録バンド境界と一致することになる。すなわちRIPバンドごとにプロファイルを切替えることにより、記録バンド境界のプロファイル切替えを実現することが可能になる。
なお、ここではプリントエンジンA接続時とプリントエンジンB接続時とで同一のRIPバンド幅を用いているが、異なるRIPバンド幅を使用することも可能である。
記録バンド境界と一致するRIPバンド境界をまたぐオブジェクトに対しては、第1の実施の形態において図4及び図5に関して説明したのと同様に、その上下のバンドに応じたディスプレイリスト生成が行われる。
以上詳細に説明したとおり、本実施形態では、複数のプリントエンジンに接続可能なページ記述言語対応のPDLインクジェット記録装置において、プリントエンジンごとのレンダリング解像度と出力解像度と記録バンド幅の関係に応じてRIPバンド幅を設定し、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドを同期化して記録バンド境界をRIPバンド境界と一致させるよう制御し、記録バンド境界と重なるRIPバンド境界ごとにプロファイルを切替えることで記録バンドの記録走査方向に応じた色変換プロファイルを適用した描画処理を実行する。
これにより、接続されるプリントエンジンの仕様に応じた制御を行って、往路と復路の両方で画像形成を行ういわゆる双方向記録におけるインク着弾順序の違いに起因する色ムラを回避、抑制して高速かつ高品位な画像形成を実現することが可能な、優れた画像形成コントローラを提供することができる。
(第4の実施の形態)
以下、本発明に係る画像形成コントローラの第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態のコントローラも第1から第3の実施形態と同様なインクジェット記録装置に搭載されており、以下の説明では、第1から第3の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
以下、本発明に係る画像形成コントローラの第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態のコントローラも第1から第3の実施形態と同様なインクジェット記録装置に搭載されており、以下の説明では、第1から第3の実施形態と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
上記第1から第3の実施の形態においては、プロファイル切替え制御を伴う色空間変換を施したKCMYプレーンに対応したディスプレイリストを生成し、階調変換を行いながらレンダリング処理を実行する、ハーフトーンレンダリング方式を採用した画像形成コントローラについて説明したが、本発明はこれに限定するものではない。
第4の実施の形態においては、RGB空間においてレンダリング処理を行い、ラスタ変換された画像データに対してプロファイル切替え制御を伴う色空間変換及び階調変換を施す、コントーンレンダリング方式を採用した画像形成コントローラについて詳細に説明する。
本実施の形態におけるインクジェット記録装置の記録部は、第1の実施の形態に関して説明した図7とほぼ同様である。またインクジェット記録装置を構成するコントローラ及びエンジンについても、その基本構成は第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態におけるインクジェット記録装置は、第1の実施の形態と同様の記録ヘッドを備えており、その仕様としても図6に示した第1の実施形態と同様、往路走査と復路走査ともに画像形成を行ういわゆる双方向記録を実施するものであり、1パスで解像度1200dpi×1200dpiのドット形成を行う。
双方向記録における記録ヘッドの記録走査の様子についても、第1の実施の形態に関して説明した図2と同様である。すなわち、まず往路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行い、続いて復路走査での1280ラインの画像形成の後に1280ライン相当の紙搬送を行う。これを繰り返すことで双方向記録を実現する。従って、往路走査だけで画像形成される1280ラインの往路記録バンドと、復路走査で画像形成される1280ラインの復路記録バンドとがが交互にあらわれることとなる。
次に、コントローラに着目した画像データ処理について詳細に説明する。
図23は、本実施形態のコントローラ内の機能ブロックと基本データ処理フローを示している。図中、2301〜2310の各ブロックは、図1の101〜110の各ブロックに対応している。図23の構成では、往路記録用テーブル2307、復路記録用テーブル2308及びテーブル選択部109の接続と色変換処理を行うブロックとが図1とは異なっている。本実施の形態に基づくコントローラは、上述のように、コントーンレンダリング方式を採用している。往路記録用テーブル2307は往路走査で画像形成を行う領域に適用する色変換テーブルであり、復路記録用テーブル2308は復路走査で画像形成を行う領域に適用する色変換テーブルである。テーブル選択部2309は、往路記録用テーブル2307と復路記録用テーブル2308の切替え制御を行う。
まず、ホストPCより受信されたRGB多値情報を含む各種PDLデータがPDL解釈部2301に入力され、トランスレート処理が行われる。続いてディスプレイリスト生成部2302によって高速なレンダリング処理を行うための中間データ(ディスプレイリスト)に変換される。ディスプレイリスト生成部2302では、RGB空間でのディスプレイリストを生成してディスプレイリストバッファ2303に一時格納する。レンダリング処理部2304では、生成、保持されたディスプレイリストに従いラスタイメージへの変換処理を実現する。ここでは走査ライン方向に描画可能なディスプレイリストを生成して画素単位で順次描画していくアルゴリズムを採用している。
レンダリング処理はRGB空間で行われ、さらにRGB各8bitのラスタイメージに対してテーブル選択部2309により選択された色変換テーブルを用いて、KCMY空間への変換処理が行われる。続いてKCMY各色8bitデータは、KCMY各色2bitデータにハーフトーン(HT)処理されてバンドバッファ2305に格納される。
ディスプレイリスト生成部2302では、1ページよりも小さなライン数であるRIPバンド単位のディスプレイリストを生成し、レンダリング処理部2304ではバンドごとのラスタイメージ変換処理を行う。RIPバンド幅はバンド幅制御部2310において決定される。レンダリング処理結果であるラスタイメージはバッファ2305に格納される。本実施の形態においてはレンダリング解像度600dpi×600dpiである。ドットデータ生成部2306では、入力されたKCMY各色2bitデータに対して2×2の網点マトリクスを用いて、出力解像度1200dpi×1200dpiのKCMY各色1bitデータを生成する。生成したドットデータはエンジンへ転送される。
本発明において特徴的な、レンダリングにおけるRIPバンドと画像形成における記録バンドの関係とプロファイル切替えについて説明する。
上述のとおり1パス双方向記録においては、1280ラインの往路記録領域と1280ラインの復路記録領域が交互にあらわれる。往路走査ではK、C、M、Yの順に、復路走査では逆のY、M、C、Kの順に吐出インク滴が紙面に着弾することから、同一処理において画像形成を行うと、往路記録領域と復路記録領域の間で周期的な色ムラが生じることになる。本実施の形態においては、往路走査用の色変換プロファイルと復路走査用の色変換プロファイルを備えており、これらを切替えて適用することで往路記録領域と復路記録領域の色目を一致させて(近づけて)目障りなムラを解消する。
図24は、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドの関係を説明する図である。本実施の形態におけるRIPバンド幅は64ラインとなっている。出力解像度1200dpiに対してレンダリング解像度600dpiであることから、記録バンド幅1280ラインはレンダリング処理における640ラインに相当し、RIPバンド幅である64ラインはこの整数分の1(10分の1)になるよう設定されている。さらに記録バンドとRIPバンドは位相も合わせられているため、RIPバンド境界10個のうち1個が記録バンド境界と一致することになる。すなわちRIPバンド10個ごとにプロファイルを切替えることにより、記録バンドのプロファイル切替えを実現することが可能になる。
コントーンレンダリング方式ではRGB空間でオブジェクトを生成するため、記録バンド境界と一致するRIPバンド境界をまたぐオブジェクトに対しても、通常どおり単一のオブジェクトデータとしてディスプレイリストを構成すればよい。代わりにレンダリング処理後段においてKCMY変換を行う際に、RIPバンドごとに往路記録用ディスプレイリストと復路記録用プロファイルとを選択的に使用して、ラスタデータを生成する。
以上詳細に説明したとおり、本実施形態では、ページ記述言語対応のPDLインクジェット記録装置において、レンダリング処理におけるRIPバンドと画像形成における記録バンドを同期化して記録バンド境界をRIPバンド境界と一致させるよう制御し、記録バンド境界と重なるRIPバンド境界ごとにプロファイルを切替えることで記録バンドの記録走査方向に応じた色変換プロファイルを適用した描画処理を実行する。
これにより、往路と復路の両方で画像形成を行ういわゆる双方向記録におけるインク着弾順序の違いに起因する色ムラを回避、抑制して高速かつ高品位な画像形成を実現することが可能な、優れた画像形成コントローラを提供することができる。
(その他の実施の形態)
上記第1から第4の実施の形態においては、K、C、M、Yの4色インクを用いたインクジェット方式のプリントエンジンに接続するコントローラを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定するものではない。接続するプリントエンジンが記録に使用するインクの色数や色種はこれに限定するものではない。
上記第1から第4の実施の形態においては、K、C、M、Yの4色インクを用いたインクジェット方式のプリントエンジンに接続するコントローラを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定するものではない。接続するプリントエンジンが記録に使用するインクの色数や色種はこれに限定するものではない。
例えば、Kを除く3色インクを用いたものであってもよいし、ライトシアン(LC)やライトマゼンタ(LM)、ライトイエロー(LM)などの淡色や、レッド(R)、ブルー(B)などの特別色を追加したものでもよい。また搭載する記録ヘッドは1組(各色1つ)に限定するものではなく、一部あるいは全てのインク色で複数の記録ヘッドを備えて高速プリントを実現するプリントエンジンなどにも適用できる。
また、上記第1から第4の実施の形態においては、最終的に2値画像データにより単一サイズのドットを用いて画像を形成する2値記録を行うプリントエンジンについて説明したが、3以上の多値画像データに基づき異なる複数サイズのドットを選択的に形成して画像を完成させる多値記録や、同一サイズのインクの重ね打ちを行うものであってもよい。
また、上記第2の実施の形態においては、1パス双方向記録を行う「はやいモード」と2パス双方向記録を行う「きれいモード」の両方でプロファイル切替えを実施して画像形成を行う場合について説明したが、プロファイル切替えを行わない画像形成モードを有していてもよい。
また、上記第3の実施の形態においては、プリントエンジンAとプリントエンジンBの2種のプリントエンジンのいずれかに接続可能な共通コントローラを例に挙げて説明したが、3種以上のプリントエンジンに接続可能とした構成としてもよい。
また、上記第1から第4の実施の形態においては、ディスプレイリスト生成処理やレンダリング処理、画像形成データ生成処理などを全てインクジェット記録装置内部で行う構成について説明したが、これらの一部あるいは全部を接続されるホストPC側のドライバやその他の外部装置で実現する構成であってもよいことは明らかである。
また、本発明は記録ヘッドの動作原理や構成により制限されるものではない。すなわち、記録ヘッドは吐出口近傍に発熱素子(ヒータ等の電気/熱エネルギー変換素子)を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせてインクを吐出口から吐出させるサーマル方式であってもよいし、ピエゾ素子等の電気/圧力変換手段を用い、インクに機械的圧力を付与してインクを吐出させるピエゾ方式であってもよい。
また、インクジェット方式の画像形成システムを例に挙げて説明したが、適用可能な画像形成システムはインクジェット方式に限定されるものではなく、往路と復路との走査方向でインク等の記録剤の重ね合わせの順序が異なることで色味等の差が視認される方式であれば、他のシリアル走査方式の画像形成システムに適用することも可能である。インクジェット方式以外の記録装置としては、例えば、転写型サーマルプリンタが挙げられる。この転写型サーマルプリンタは、記録媒体に対してインクリボンからインクを付着させる構成であり、形成される色味が最後に転写するインク色の影響を強く受ける。従って、色の重ね合わせ順序が異なればそれによって色味の差を生じる。
また、本発明に係る画像形成システムの形態は、コンピュータやワードプロセッサをはじめとする情報処理装置の画像出力装置として一体または別体に設けられるものに限らず、読取装置と組み合わせた複写装置や通信機能を有するファクシミリ装置などであってもよい。
なお、本発明は、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(本実施形態では図1、図9、図15及び図23に示す処理フローに対応したプログラム)を、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給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場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
Claims (14)
- 往路及び復路の双方向の走査で画像を形成する画像形成エンジンに接続され、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを前記画像形成エンジンに供給する画像処理装置であって、
前記画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御手段と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御手段と、
前記プロファイル制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御手段において決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像形成エンジンが、それぞれ異なるインクを吐出する複数のノズル列を有するインクジェット記録ヘッドを備えていることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記描画バンド制御手段は、前記描画バンドに含まれるラスタ数が、前記2つの領域それぞれに含まれるラスタ数の公約数となるように前記描画バンドの幅を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記2つの領域は幅が等しく、前記描画バンド制御手段は、前記2つの領域の幅の整数分の1となるように前記描画バンドの幅を決定することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記画像形成エンジンは、往路又は復路いずれかの走査でそれぞれの領域の画像を形成し、
前記2つの領域は、往路の走査で画像形成される領域と、復路の走査で画像形成される領域であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成エンジンは、往路及び復路両方の走査でそれぞれの領域の画像を形成し、
前記2つの領域は、往路の走査が先行して画像形成される領域と、復路の走査が先行して画像形成される領域であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記描画処理手段は、
前記プロファイル切替え制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて前記バンド単位で入力画像情報に応じた描画用の中間データを作成する中間データ生成手段と、
前記バンド単位の前記中間データに基づくラスタデータ変換を実行するレンダリング処理手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記描画処理手段は、
前記バンド単位で入力画像情報に応じた描画用の中間データを作成する中間データ生成手段と、
前記プロファイル切替え制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記バンド単位の前記中間データに基づくラスタデータ変換を実行するレンダリング処理手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記画像形成エンジンは、画像形成の仕様が異なる複数の動作モードを有しており、
前記描画バンド制御手段は、前記動作モードに応じて前記描画バンドを決定することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 画像形成の仕様が異なる複数種類の画像形成エンジンを接続可能であり、
前記描画バンド制御手段は、接続される画像形成エンジンの種類に応じて前記描画バンドを決定することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 往路及び復路の双方向の走査でカラー画像を形成する画像形成エンジンに接続され、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを前記画像形成エンジンに供給する画像処理装置であって、
前記画像形成エンジンにおいて往路走査で画像形成されるラスタと復路走査で画像形成されるラスタとの境界である切替え境界をまたぐ描画要素に対しては、往路走査用と復路走査用の2つの中間データを作成する中間データ生成手段と、
前記中間データに基づくラスタデータ変換を実行するレンダリング処理手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置と、往路及び復路の双方向の走査でカラー画像を形成する画像形成エンジンとを備える記録システム。
- 往路及び復路の双方向の走査でカラー画像を形成する画像形成エンジンに、入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを供給する画像処理方法であって、
前記画像形成エンジンにおいて画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御工程と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御工程と、
前記プロファイル制御工程で決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御工程で決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理工程と、
を備えることを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像情報に基づきバンド単位で描画処理を行って得られたラスタデータを画像形成部へ供給し、当該供給されたラスタデータに基づいて往路及び復路の双方向の走査で前記画像形成部が画像を形成可能な画像形成装置であって、
前記画像形成部において画像形成の行われる走査が異なる2つの領域間の境界である切替え境界が、描画バンド境界と一致するように描画バンドを決定する描画バンド制御手段と、
前記切替え境界と一致する前記描画バンド境界において、第1の色変換プロファイルと第2の色変換プロファイルとを切替えて、各描画バンドで使用する色変換プロファイルを決定するプロファイル制御手段と、
前記プロファイル制御手段により決定された色変換プロファイルを用いて、前記描画バンド制御手段において決定された前記描画バンドに基づいて描画処理を実行する描画処理手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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JP2004355896A JP2006159700A (ja) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
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JP2012196830A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、及びプログラム |
JP2013208732A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Brother Industries Ltd | 画像記録装置 |
JP2016124215A (ja) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置および印刷方法 |
US10322577B2 (en) | 2016-09-06 | 2019-06-18 | Canon Finetech Nisca Inc. | Printing apparatus and printing method |
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2004
- 2004-12-08 JP JP2004355896A patent/JP2006159700A/ja not_active Withdrawn
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