JP2007014001A - Printing apparatus, printing method, and printing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一画素につき多値の表現能力がある印画装置及び印画方法に関するものであり、少ないデータ量で高画質の印画物を得ることのできる印画装置及び印画方法、並びに印画システムに関する。 The present invention relates to a printing apparatus and a printing method having a multi-value expression capability per pixel, and relates to a printing apparatus and a printing method, and a printing system capable of obtaining a high-quality printed material with a small amount of data.
プリンタに要求される印画結果(印画物)の画質は年々高くなり、それに応じて、高解像度化、多値化が進んでいる。 The image quality of printing results (printed materials) required for printers has been increasing year by year, and in response to this, higher resolution and multi-value processing are progressing.
しかしながら、これに応じて印画データは膨大化する一方である。例えば、A4フルサイズ600dpiCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)各画素8bitのデータ量は、約140MBにも及ぶ。これではデータ転送に多くの時間がかかってしまう。そこでこのデータに圧縮をかけたり、8bitを4bit化や3bit化したりしてデータ量を削減している。 However, according to this, the print data is increasing enormously. For example, the data amount of each 8-bit A4 full size 600 dpi CMYK (cyan, magenta, yellow, black) pixel is about 140 MB. This takes a lot of time for data transfer. Therefore, the amount of data is reduced by compressing this data or converting 8bit to 4bit or 3bit.
しかし、圧縮で半分、3bit化で3/8になったとしても、まだ26MB程度のデータ量があり、データ転送に時間がかかっていた。 However, even if it was reduced to half by compression and 3/8 by 3 bits, there was still about 26MB of data, and it took time to transfer data.
そこで、各画素を1bit化すれば圧縮でさらに半分になったとするとデータ量を9MB程度に抑えられるので、データ転送時間を満足のいくほどに短くできる。しかし、各画素を2値表現することになるので、高画質の印画物を得るのは難しい。 Therefore, if each pixel is converted to 1 bit, the data amount can be suppressed to about 9 MB if the compression is further reduced to half, so the data transfer time can be shortened to a satisfactory level. However, since each pixel is expressed in binary, it is difficult to obtain a high-quality print.
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、データ転送時間を短縮するために1bit化されて転送されてきた印画データから高画質の印画物を得ることのできる印画装置の提供を目的とする。また、データ転送時間を短縮するために1bit化されて伝送されてきた印画データから高画質の印画物を得るための印画方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a printing apparatus capable of obtaining a high-quality print from print data that has been transferred in 1-bit format in order to reduce the data transfer time. And Another object of the present invention is to provide a printing method for obtaining a high-quality print from print data that has been transmitted in 1-bit format in order to shorten the data transfer time.
また、本発明は、各画素のデータ量を1bit化してデータ転送し、かつデータ転送された各画素の1bitのデータから高画質の印画物を得ることのできる印画システムの提供を目的とする。 It is another object of the present invention to provide a printing system capable of transferring data by converting the data amount of each pixel to 1 bit and obtaining a high-quality print from 1-bit data of each pixel transferred.
本発明に係る印画装置は、前記課題を解決するために、1画素で3階調以上の表現可能な印画装置において、注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、前記3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化手段と、前記多値化手段からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録ヘッド手段とを備える。 In order to solve the above-described problem, the printing apparatus according to the present invention converts two-gradation data of a target pixel into data of pixels around the target pixel in a printing apparatus capable of expressing three or more gradations with one pixel. And a multi-value conversion means for converting the data into multi-gradation data including three or more gradations, and a recording head means for performing printing based on the multi-gradation data from the multi-value conversion means.
この印画装置では、注目画素の周囲の複数n(nは3以上の整数)画素の2階調データ(0,1)をn桁の2進数の各桁に割り当てた値と、注目画素の2階調データ(0,1)とをパラメータとするテーブルに周囲画素のデータに基づいた注目画素のとるべき値を予め設定しておき、前記多値化手段はこのテーブルを参照することにより、2階調データを多階調データに変換する。例えば、nは8であり、注目画素の上下左右斜めの8画素を対象とする。 In this printing apparatus, a value obtained by assigning two gradation data (0, 1) of a plurality of n pixels (n is an integer of 3 or more) around the pixel of interest to each digit of an n-digit binary number and 2 of the pixel of interest. A value that should be taken for the pixel of interest based on the data of surrounding pixels is set in advance in a table that uses gradation data (0, 1) as a parameter, and the multi-value conversion means refers to this table as 2 The gradation data is converted into multi-gradation data. For example, n is 8, and 8 pixels that are diagonally up, down, left, and right of the target pixel are targeted.
本発明に係る印画方法は、前記課題を解決するために、1画素で3階調以上の表現が可能な印画装置に適用される印画方法において、注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、前記3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化工程と、前記多値化工程からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録工程とを備える。 In order to solve the above-described problem, the printing method according to the present invention is a printing method applied to a printing apparatus capable of expressing three gradations or more with one pixel. A multi-value conversion step for converting the data into the multi-gradation data including three or more gradations based on the data of surrounding pixels, and a recording step for performing printing based on the multi-gradation data from the multi-value conversion step With.
この印画方法では、注目画素の周囲の複数n(nは3以上の整数)画素の2階調データ(0,1)をn桁の2進数の各桁に割り当てた値と、注目画素の2階調データ(0,1)とをパラメータとするテーブルに周囲画素のデータに基づいた注目画素のとるべき値を予め設定しておき、前記多値化工程はこのテーブルを参照することにより、2階調データを多階調データに変換する。例えば、nは8であり、注目画素の上下左右斜めの8画素を対象とする。 In this printing method, a value obtained by assigning two gradation data (0, 1) of a plurality of n pixels (n is an integer of 3 or more) around the pixel of interest to each digit of an n-digit binary number and 2 of the pixel of interest. A value to be taken for the pixel of interest based on the data of surrounding pixels is set in advance in a table using gradation data (0, 1) as a parameter. The gradation data is converted into multi-gradation data. For example, n is 8, and 8 pixels that are diagonally up, down, left, and right of the target pixel are targeted.
本発明に係る印画装置は、前記課題を解決するために、転送手段を介して転送されてきた画像に基づいたデータを受け取り、前記データにしたがった印画を行う印画装置において、前記転送手段を介して転送された、注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化手段と、前記多値化手段からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録ヘッド手段とを備える。 In order to solve the above-described problem, the printing apparatus according to the present invention receives data based on an image transferred via a transfer unit, and performs printing according to the data. The multi-value conversion means for converting the two-gradation data of the pixel of interest transferred to the multi-gradation data including three or more gradations based on the data of the pixels around the pixel of interest; Recording head means for performing printing based on multi-gradation data from the means.
本発明に係る印画方法は、前記課題を解決するために、転送手段を介して転送されてきた画像に基づいたデータを受け取り、前記データにしたがった印画を行う印画装置に適用される印画方法において、前記転送手段を介して転送された、注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化工程と、前記多値化工程からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録工程とを備える。 In order to solve the above-described problem, the printing method according to the present invention is a printing method applied to a printing apparatus that receives data based on an image transferred via a transfer unit and performs printing according to the data. The multi-value conversion step of converting the two-gradation data of the target pixel transferred via the transfer means into multi-gradation data including three or more gradations based on the data of the pixels around the target pixel And a recording process for performing printing based on the multi-gradation data from the multi-value conversion process.
本発明に係る印画システムは、前記課題を解決するために、画像に基づいたデータを転送手段を介して印画装置に転送し、印画装置にて前記データにしたがった印画を行う印画システムにおいて、前記画像は1画素につき2階調のデータとされてから前記転送手段を介して前記印画装置に転送され、前記印画装置は注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換する。 In order to solve the above-described problem, the printing system according to the present invention transfers the data based on the image to the printing apparatus via the transfer unit, and performs the printing according to the data by the printing apparatus. The image is converted into data of two gradations per pixel and then transferred to the printing apparatus via the transfer means. The printing apparatus converts the two gradation data of the target pixel into data of pixels around the target pixel. Based on this, the data is converted into multi-gradation data including three or more gradations.
この印画システムでは、前記印画装置で注目画素の周囲の複数n(nは3以上の整数)画素の2階調データ(0,1)をn桁の2進数の各桁に割り当てた値と、注目画素の2階調データ(0,1)とをパラメータとするテーブルに周囲画素のデータに基づいた注目画素のとるべき値を予め設定しておき、前記多値化手段はこのテーブルを参照することにより、2階調データを多階調データに変換する。 In this printing system, a value in which two gradation data (0, 1) of a plurality of n (n is an integer of 3 or more) pixels around the pixel of interest is assigned to each digit of an n-digit binary number in the printing apparatus; A value to be taken for the pixel of interest based on the data of surrounding pixels is set in advance in a table using the two-gradation data (0, 1) of the pixel of interest as a parameter, and the multi-value quantization means refers to this table. As a result, the 2-gradation data is converted into multi-gradation data.
本発明の印画システムは、例えばコンピュータ装置から多値(3値以上)記録可能な印画装置に記録画像データを送る際、記録画像をコンピュータ装置上でCMYKデータに変換したあと誤差拡散法等を用いて各色2値(1bit)のデータに変換し、このデータを必要に応じて圧縮したり、その他の情報を加えたりして、印画装置に送ることとした。 The printing system of the present invention uses, for example, an error diffusion method after a recorded image is converted into CMYK data on the computer device when sending the recorded image data from a computer device to a printing device capable of multi-value (three or more values) recording. The data is converted into binary (1 bit) data, and the data is compressed as necessary or other information is added to the printing apparatus.
さらに多値記録可能な印画素装置では、記録したい画素の周囲のドット配置により、2値→多値の変換を行うことにより多値記録を可能にした。 Further, in a marking pixel device capable of multi-value recording, multi-value recording is made possible by performing binary-to-multi-value conversion according to the dot arrangement around the pixel to be recorded.
また、本発明の印画方法を用いることにより、たとえ元画像がRGB各色8bitのデータであろうと、CMYK各色1bitのデータになるのでデータ量を大幅に減らすことができるうえに、プリンタで印画する際には、2値画像ではなく、多値画像となるので、印画品位は単なる2値の画像より格段に向上させることができる。 In addition, by using the printing method of the present invention, even if the original image is 8-bit data for each RGB color, it becomes 1-bit data for each CMYK color, so that the amount of data can be greatly reduced, and when printing with a printer. In this case, since it is not a binary image but a multi-valued image, the print quality can be remarkably improved as compared with a simple binary image.
また、印画装置において、2値→多値変換の際には、注目画素の2値データ(0,1)と、注目画素の周囲(上下左右斜め)8画素の2値データ(0,1)を8桁の2進数の各桁に割り当てた値とをパラメータとするテーブルに、周囲画素の状況に応じた注目画素のとるべき値を設定しておき、このテーブルを参照することにより2値データを多値データに変換することで処理を簡便にすることができるとともに、周囲画素の状況に応じた自由度の高い設定ができる。 Further, in the printing apparatus, in the binary-to-multi-value conversion, the binary data (0, 1) of the target pixel and the binary data (0, 1) of eight pixels around the target pixel (upper, lower, left, and right). Is set in the table using the value assigned to each digit of 8 digits as a parameter, and the value to be taken for the pixel of interest according to the situation of surrounding pixels is set, and binary data is obtained by referring to this table Is converted into multi-value data, the processing can be simplified, and a high degree of freedom can be set according to the situation of surrounding pixels.
この結果、2値→多値の変換のみならず、ベタ部の輪郭部分では濃度を下げる等エッジ処理も同時に行うことができる。 As a result, not only binary-to-multi-value conversion but also edge processing such as lowering the density at the solid outline portion can be performed simultaneously.
本発明に係る印画装置及び印画方法は、1画素につき2階調のデータに対し、印画時には、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換して印画するので、データ転送時間を短縮するために1bit化されて転送されてきた印画データから高画質の印画物を得ることができる。 In the printing apparatus and printing method according to the present invention, data of two gradations per pixel is converted into multi-gradation data including three or more gradations at the time of printing based on data of pixels around the pixel of interest. Therefore, it is possible to obtain a high-quality print from the print data that has been transferred to 1 bit in order to shorten the data transfer time.
また、本発明に係るプリントシステムは、多値データを2値化してプリンタに転送し、プリンタで2値データをテーブルを用いて多値化するので、各画素のデータ量を1bit化してデータ転送し、かつデータ転送された各画素の1bitのデータから高画質の印画物を得ることができる。 Also, the printing system according to the present invention binarizes multi-value data and transfers it to a printer, and the printer multi-values the binary data using a table. Therefore, the data amount of each pixel is converted to 1 bit and data is transferred. In addition, a high-quality print product can be obtained from the 1-bit data of each pixel to which the data has been transferred.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、本発明の印画装置及び印画方法の具体例となる、1画素で3階調以上表現可能なプリンタを用いたプリントシステムである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is a printing system using a printer capable of expressing three gradations or more with one pixel, which is a specific example of the printing apparatus and printing method of the present invention.
図1に示すように、このプリントシステム1は、RGB画像データからなる画像ファイル2a等が格納されているストレージ装置2と、ストレージ装置2の画像ファイル2aのRGB画像データに色変換やγ補正を施すと共に、色変換後の画像データに2値化データ処理等を施すコンピュータ装置10と、各色2値(1bit)のデータを多値データに変換して1画素あたり3階調以上表現可能とするプリンタ20とを備える。
As shown in FIG. 1, the
ストレージ装置2は、例えばハードディスク装置や光ディスク装置からなり、ハードディスクや光ディスク等に記録されているR成分、G成分、B成分のデータ(RGB画像データ)からなる画像ファイル2aを読みだし、コンピュータ装置10に、元画像として供給する。無論、ストレージ装置2に代えて、コンピュータ装置10に内蔵されている記憶手段、例えば、RAM等のメモリ、ハードディスク、光ディスク等から、上記画像ファイルを読み出して再生してもよい。即ち、上記画像ファイルが保存されているストレージ装置2の形態は、図1によって、限定されるものではない。
The
コンピュータ装置10は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)からなる。ユーザがコンピュータ装置10上で元画像を印画するよう指示すると、コンピュータ装置10は元画像を、3次元ルックアップテーブル等を用いてRGB各256値のデータから、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)各256値のデータに変換する。この際、プリンタの特性などに合わせてγ補正も施す。このCMYK各256値のデータを周知のハーフトーニング技術(誤差拡散法やパターンディザ法等)を用いて、CMYK各2値のデータに変換する。
The
また、コンピュータ装置10は、2値化されたデータをさらに転送効率が良くなるように圧縮し、プリントするのに必要な情報(何枚印刷するのか、解像度いくらで印刷するのか、開始位置はどこか、データのおわり、改ページ信号等の情報)を加えてプリントデータを生成する。
Further, the
プリンタ20は、コンピュータ装置10からデータ転送されてきたプリントデータを受け取り、このプリントデータからプリントするのに必要な情報を取り出すとともに、圧縮された画像データを展開して、CMYK各2値のデータに戻す。
The
プリンタ20は、さらにこの2値化データをあとで述べる多値化方法にもとづき、例えば、5値のデータに変換する。このデータをプリンタヘッドの駆動順に並べ替えて、プリンタヘッドに送り、印画する。
The
コンピュータ装置10とプリンタ20間のインターフェースとしては、例えばIEEE Std.1284(通称、セントロニクス、Bi-Centronics)やSCSI(通称、スカジー)、あるいはRS-232CやRS-422A、IEEE1394、イーサネット(Ethernet)、ブルーツース(Bluetooth)、IEEE802.11a、IEEE802.11b、さらにはUSB(Universal Serial Bus)等を用いることができる。
As an interface between the
図2には、コンピュータ装置10の機能ブロック図を示す。コンピュータ装置10は、画像ファイル2aのRGB画像データに、色変換処理とγ補正を施す色変換+γ補正部11と、色変換+γ補正部11から供給されるCMYK各8bitにハーフトーニング処理を施すハーフトーニング処理部12と、ハーフトーニング処理部12からのCMYK各2値データにヘッダー等を付加して圧縮するヘッダー等付加&圧縮部13とを備えてなる。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the
色変換+γ補正部11は、画像ファイル2aの各8bit256値のRGB画像データを、例えば3次元ルックアップテーブル等を用いて、三原色(赤、緑、青)の補色である、例えばそれぞれ8bitからなるシアン(C)成分のデータ、マゼンタ(M)成分のデータ、イエロー(Y)成分のデータに変換し、さらにこれらの成分のデータから8bitのブラック(K)成分のデータを生成する。また、色変換+γ補正部11は、シアン(C)成分のデータ、マゼンタ(M)成分のデータ、イエロー(Y)成分のデータに色訂正やγ補正等の信号処理を施す。
The color conversion +
ハーフトーニング処理部12は、例えば誤差拡散法やパターンディザ法等のハーフトーニング技術を用いて、前記シアン(C)成分のデータ、マゼンタ(M)成分のデータ、イエロー(Y)成分のデータ、ブラック(K)成分のデータを、各1bitの2値データに変換する。
The
ヘッダー等付加&圧縮部13は、ハーフトーニング処理部12からのCMYK各2値データをさらに転送効率が良くなるように圧縮し、前記プリントするのに必要な情報をヘッダーとして付加してプリンタデータDPRを生成する。
The header addition /
次に、図3には、プリンタ20の機能ブロック図を示す。プリンタ20は、プリントデータDPRに含まれる圧縮画像データを展開する展開部22と、展開部22からの出力であるCMYK各1bit2値のデータを多値化する多値化部23と、多値化部23からのCMYK各多値データを並べ替える並べ替え部24と、並べ替え部24からの出力であるヘッド駆動データDHDにより駆動されるプリントヘッド21とを備えてなる。
Next, FIG. 3 shows a functional block diagram of the
展開部22は、コンピュータ装置10からデータ転送されてきたプリントデータDPRを受け取り、このプリントデータDPRからプリントするのに必要な情報を取り出すとともに、圧縮された画像データを展開して、CMYK各1bit2値のデータに戻す。
多値化部23は、展開部22からのCMYK各1bit2値のデータを、後述の多値化方法に基づいて、例えば5値又は6値のデータに変換する。多値化方法は、注目画素の2階調データ(0,1)と、その注目画素の周囲、例えば上下左右斜め8画素の2階調データを8桁の2進数の各桁に割り当てた値とをパラメータとするテーブルに、周囲画素の状況に応じた注目画素のとるべき値を設定しておき、このテーブルを参照することにより、2階調データを5値のデータに変換する。この多値化方法については詳細を後述する。
The
並べ替え部24は、多値化部23からのCMYK各多値データをプリントヘッド21の駆動順に並べ替えてヘッド駆動データDHDを生成し、プリントヘッド21に送る。
The
プリントヘッド21は、前記ヘッド駆動データDHDを受け取り、所定の印刷用紙にユーザがコンピュータ装置10で指定した画像を印画する。
The
次に、多値化部23が行う多値化処理の基になる多値化方法の詳細について説明する。誤差拡散法等で2値化された画像では、濃度の低い部分では孤立したドットが印画され、濃度が高くなるにつれてドットの密度が増すので、注目画素の周囲のドット密度並びにドット配置に応じて注目画素を多値化することが可能である。
Next, the details of the multi-value conversion method that is the basis of the multi-value conversion processing performed by the
今、図4の(a)に示すように、2値化注目画素の値をA、その周囲(上下左右斜め)の8画素の値をB1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8とする。ここで、Bを2進数とし、図4の(b)のように並べる。そして、T[A][B]を多値化後の注目画素とし、2値化注目画素Aの周囲の8画素の値B(図4(b)に相当)に対して、各ABの組み合わせに適した値をテーブルに設定しておくことにより、多値化後の注目画素A'を、
A'=T[A][B]
より求める。このように多値化部23は、テーブルを用いた多値化処理を行うので複雑な条件分岐なしに2値化注目画素を多値に変換できる。
Now, as shown in FIG. 4A, the value of the binarized pixel of interest is A, and the values of the surrounding eight pixels (obliquely in the vertical and horizontal directions) are B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8. Here, B is a binary number and arranged as shown in FIG. Then, T [A] [B] is a pixel of interest after multi-value conversion, and a combination of AB with respect to a value B of eight pixels around the binarized pixel of interest A (corresponding to FIG. 4B) By setting a suitable value in the table, the target pixel A ′ after multi-value conversion is
A '= T [A] [B]
Ask more. As described above, the
ここで、注目画素及び周囲画素の2値化(2階調)データは、相互に比較して高濃度/低濃度を表すものである。以下、説明の簡略化のために、高濃度を黒、低濃度を白と適宜、言い換えている。なお、C、M、Yにあっては、高濃度のC、高濃度のM、高濃度のYとなる。 Here, the binarized (two-gradation) data of the target pixel and the surrounding pixels represent high density / low density compared to each other. Hereinafter, in order to simplify the description, the high density is appropriately referred to as black, and the low density is appropriately referred to as white. Note that C, M, and Y are high concentration C, high concentration M, and high concentration Y.
図5〜図28には、2値化されたAと、その周囲の8画素の値Bと、Bの2進数(図4の(b)に相当)と、設定された多値化後の注目画素T[A][B]の値を格納したテーブルの第1の具体例を示す。なお、このテーブルは一例であって、2値化処理する方法やプリンタの仕様(ドットの大きさ、ドットの濃度、解像度等)により個々に最適なテーブルを作成することが望ましい。本例では多値化後の注目画素T[A][B]の値は、0〜4までの5値とした。これはプリンタ20の階調表現能力、ここでは5値に合わせているからである。
5 to 28, the binarized A, the value B of the surrounding eight pixels, the binary number of B (corresponding to (b) of FIG. 4), and the set multi-valued The 1st specific example of the table which stored the value of attention pixel T [A] [B] is shown. This table is only an example, and it is desirable to create an optimum table individually depending on the binarization method and printer specifications (dot size, dot density, resolution, etc.). In this example, the value of the pixel of interest T [A] [B] after multi-leveling is five values from 0 to 4. This is because the gradation expression capability of the
図5〜図16までは、2値化注目画素Aの値が0に対して、周囲8画素Bの値が0〜255(00000000〜11111111)であるときの、多値化後の注目画素T[A][B]の値を示す。2値化注目画素Aの値が0であるときには、ほとんど多値化後の注目画素T[A][B]の値を0とするが、本例では、周囲8画素の値Bの内の少なくとも上下左右の4つの値(B2,B4,B5,B7)が1の、“90,91,94,95,122,123,126,127,218,219,222,223,250,251,254,255”では前記Aの値を1にしている。 From FIG. 5 to FIG. 16, when the value of the binarized target pixel A is 0 and the value of the surrounding eight pixels B is 0 to 255 (00000000 to 11111111), the target pixel T after multi-value quantization Indicates the value of [A] [B]. When the value of the binarized pixel of interest A is 0, the value of the pixel of interest T [A] [B] after multi-value quantization is almost 0, but in this example, of the values B of the surrounding 8 pixels At least four values (B2, B4, B5, B7) of 1, 90, 91, 94, 95, 122, 123, 126, 127, 218, 219, 222, 223, 250, 251, 254 , 255 ”, the value of A is set to 1.
図17〜図28までは、2値化注目画素Aの値が1に対して、周囲8画素Bの値が0〜255(00000000〜11111111)であるときの、多値化後の注目画素T[A][B]の値を示す。この場合には、以下に挙げるような特徴がある。先ず、A=1でB=0であるとき、すなわち注目画素Aの値が2階調の黒(1)側で周囲画素すべてが白(00000000)側のとき、注目画素T[A][B]の値を多階調の最小近傍の値(1)にしている。また、最小の値(0)としてもよい。 17 to 28, the pixel of interest T after multi-value quantization when the value of the binarized pixel of interest A is 1 and the values of the surrounding 8 pixels B are 0 to 255 (00000000 to 11111111). Indicates the value of [A] [B]. This case has the following characteristics. First, when A = 1 and B = 0, that is, when the value of the target pixel A is the two-tone black (1) side and all the surrounding pixels are white (00000000) side, the target pixel T [A] [B ] Is set to a value (1) near the minimum of multiple gradations. Alternatively, the minimum value (0) may be used.
また、A=1でB=255であるとき、すなわち注目画素の値が2階調の黒(1)側で、周囲画素すべてが黒(11111111)側のとき、注目画素T[A][B]の値を多階調の最大の値(4)にした。また、最大近傍の値(3)としてもよい。 When A = 1 and B = 255, that is, when the value of the target pixel is the two-tone black (1) side and all the surrounding pixels are the black (11111111) side, the target pixel T [A] [B The value of] is set to the maximum value (4) of multi-gradation. Alternatively, the value near the maximum (3) may be used.
また、A=1で周囲8画素の値Bの少なくとも上下左右の4つの値(B2,B4,B5,B7)が1の、“90,91,94,95,122,123,126,127,218,219,222,223,250,251,254,255”であるときには、注目画素T[A][B]の値を多階調の最大近傍の値(3)とする。また、最大値(4)としてもよい。 In addition, when A = 1 and at least four values (B2, B4, B5, B7) of the value B of the surrounding eight pixels are 1, “90, 91, 94, 95, 122, 123, 126, 127, When 218, 219, 222, 223, 250, 251, 254, 255 ", the value of the pixel of interest T [A] [B] is set to the value (3) in the maximum vicinity of the multi-gradation. Alternatively, the maximum value (4) may be used.
以下、2値化注目画素Aの値が0であるときと、1であるときの多値化部23が行う多値化処理の具体例を示す。
Hereinafter, specific examples of the multi-value quantization process performed by the
先ず、A=0であるときの具体例について図29、図30、図31、図32を用いて説明する。図3において展開部22から多値化部23に、例えばC(シアン)の2値化データが供給され、多値化部23にて前記テーブルを参照し、C(シアン)の2値化データを5値のデータに変換する処理である。
First, a specific example when A = 0 is described with reference to FIGS. 29, 30, 31, and 32. FIG. In FIG. 3, for example, C (cyan) binarized data is supplied from the developing
図29に示すようにAが0で、Bが10(2進数:00001010)であるとき、多値化部23は図5に示したテーブルからT[1][10]を取り出し注目画素A'=0とする。また、図30に示すようにAが0で、Bが63(2進数:00111111)であるとき、多値化部23は図7に示したテーブルからT[0][63]を取り出し注目画素A'=0とする。また、図31に示すようにAが0で、Bが95(2進数:01011111)であるとき、多値化部23は図9に示したテーブルからT[0][95]を取り出し注目画素A'=1とする。また、図32に示すようにAが0で、Bが255(2進数:11111111)であるとき、多値化部23は図15に示したテーブルからT[0][255]を取り出し注目画素A'=1とする。画像によっては、ベタ部に0があるよりも薄い画素(1)がある場合のほうが自然なこともある、ためである。
As shown in FIG. 29, when A is 0 and B is 10 (binary number: 00001010), the
次に、A=1であるときの具体例について図33、図34、図35を用いて説明する。これも図3において展開部22から多値化部23に、例えばC(シアン)の2値化データが供給され、多値化部23にて前記テーブルを参照し、C(シアン)の2値化データを5値のデータに変換する処理である。
Next, a specific example when A = 1 is described with reference to FIGS. 33, 34, and 35. FIG. In FIG. 3, for example, binarization data of C (cyan) is supplied from the
図33に示すようにAが1で、Bが0(2進数:00000000)であるとき、多値化部23は図17に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=1とする。また、図34に示すようにAが1で、Bが255(2進数:11111111)であるとき、多値化部23は図28に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=4とする。また、図35に示すようにAが1で、Bが90(2進数:01011010)であるとき、多値化部23は図21に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=3とする。
As shown in FIG. 33, when A is 1 and B is 0 (binary number: 00000000), the
テーブルの設定における、T[A][B]の値の決め方は、いろいろ考えられるが周囲の画素(上下左右斜め)の値に1が多いときは大きな数、1が少ないときは小さな数にしておけば、濃度の薄いところは、より薄く、濃度の濃いところはより濃くすることができ、2値の場合よりも階調性を増すことができる。 There are various ways to determine the value of T [A] [B] in the table settings, but if the surrounding pixels (up, down, left and right diagonal) values are large, 1 is large, and if 1 is small, the number is small. If this is the case, the portion where the density is low can be made lighter, and the portion where the density is high can be made darker, and the gradation can be increased as compared with the case of binary.
また、ドット間が離れているときには、周囲8画素の値が同じようなパターンであってもドット間が狭いときよりも小さな数にした方がよいときがある。図36に示すような場合である。Aが1であり、Bが165(10100101)であるとき、周囲8画素の値中、Aに対して斜め(B1,B3,B6,B8)に位置するところが1である。これはパターンとしては図35に示したT[1][90]のときと似ている。しかし、T[1][90]では1が上下左右にあり、その値を3にしたが、この図36に示したT[1][165]のときには1が斜めにあるのでドット間が離れており、その値はむしろ図33に示したT[1][0]と同じか、あるいはその近傍の値に設定した方が階調変化が自然になる。 In addition, when the dots are separated from each other, there are cases where it is better to make the number smaller than when the distance between the dots is narrow even if the values of the surrounding eight pixels are the same. This is the case as shown in FIG. When A is 1 and B is 165 (10100101), 1 is located at an angle (B1, B3, B6, B8) with respect to A out of 8 surrounding pixels. This is similar to the pattern T [1] [90] shown in FIG. However, in T [1] [90], 1 is up, down, left and right, and the value is 3. However, in T [1] [165] shown in FIG. The value is rather the same as T [1] [0] shown in FIG. 33 or a value close to it is set to make the gradation change natural.
また、多値化部23で行う多値化方法では、注目画素の値が2階調の黒(1)側で、黒領域と白領域の境目にある場合、注目画素の値を多階調の最小の値(0)もしくは最小の近傍値(ここでは1又は2)にするところにも特徴がある。例えば、A=1でB=214であるとき、すなわち注目画素の値が2階調の黒(1)側で、周囲8画素が(11010110)であるときのT[1][214]は図27に示すように2としている。
Further, in the multi-value conversion method performed by the
図37に示すように、注目画素が1で、周囲8画素が(11010110)であるときには、周囲の連続する3画素が0,残りが1であるので、境界上の画素だと判断し2などとしておけば、画像の境界部の濃度を他の部分と異なる値に設定することができ、異なる色のベタ部同士の境界での、にじみ防止や、文字のエッジのにじみ防止の効果を与えることができる。 As shown in FIG. 37, when the target pixel is 1 and the surrounding 8 pixels are (11010110), the surrounding 3 pixels are 0, and the remaining is 1, so that it is determined that the pixel is on the boundary, etc. As a result, the density of the border of the image can be set to a different value from the other parts, and the effect of preventing blur at the border between the solid parts of different colors and the effect of preventing blur at the edge of the character can be provided. Can do.
図5〜図28には、多値化後のT[A][B]の値を、0〜4までの5値としたテーブル例を示したが、0〜5までの6値とした場合のテーブル例も前述した多値化方法に基づいて図38のように作成できる。ここでは、例えばA=1でB=1であるとき、すなわち注目画素Aの値が2階調の黒(1)側で周囲画素が(00000001)であるとき、T[A][B]の値を多階調の(2)にしている。また、A=1でB=255であるときには、T[A][B]の値を多階調の最大の値(5)にしている。 5 to 28 show examples of tables in which the value of T [A] [B] after multi-value conversion is set to 5 values from 0 to 4, but in the case of 6 values from 0 to 5 This table example can also be created as shown in FIG. 38 based on the multi-value conversion method described above. Here, for example, when A = 1 and B = 1, that is, when the value of the pixel of interest A is two-tone black (1) and the surrounding pixels are (00000001), T [A] [B] The value is set to (2) with multiple gradations. Further, when A = 1 and B = 255, the value of T [A] [B] is set to the maximum value (5) of multi-gradation.
2値を6値に変換する具体例について、図39〜図44を用いて以下に説明する。これは図3において展開部22から多値化部23に、例えばC(シアン)の2値化データが供給され、多値化部23にて図38に示した前記テーブルを参照し、C(シアン)の2値化データを6値のデータに変換する処理である。
A specific example of converting a binary value to a six-value will be described below with reference to FIGS. In FIG. 3, for example, binary data of C (cyan) is supplied from the
図39に示すようにAが1で、Bが0(2進数:00000000)であるとき、多値化部23は図38に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=1とする。また、図40に示すようにAが1で、Bが255(2進数:11111111)であるとき、多値化部23は図38に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=5とする。また、図41に示すようにAが1で、Bが1(2進数:00000001)であるとき、多値化部23は図38に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=2とする。また、図42に示すようにAが1で、Bが90(2進数:01011010)であるとき、多値化部23は図38に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=3とする。
As shown in FIG. 39, when A is 1 and B is 0 (binary number: 00000000), the
また、図43に示すようにAが1で、Bが248(2進数:11111000)であるとき、多値化部23は図38に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=3とする。また、図44に示すようにAが1で、Bが244(2進数:11110100)であるとき、多値化部23は図38に示したテーブルからT[A][B]を取り出し注目画素A'=3とする。
As shown in FIG. 43, when A is 1 and B is 248 (binary number: 11111000), the
2値データの画質が悪いのは、特にハイライト部で高濃度のドットがまばらに打たれるためである。そこで、例えば5値又は6値の印画が可能なプリンタ20を用いて、図5〜図28、又は図38のように変換テーブルを設定しておけば、例えば孤立ドットの場合は1に変換され、低濃度のドットが打たれるので粒状感を下げ画質を向上させることができる。また、周囲すべてにドットがある場合には高濃度の4又は5、周囲にまばらにドットがある場合には2又は3といったように変換することができるので、階調に合わせた印画が可能になる。さらに、注目画素の値が2階調の黒(1)側で、黒領域と白領域の境目にある場合、注目画素の値を多階調の最小の値(0)もしくは最小の近傍値(1、2又は3)にすることで、エッジ部のレベルを下げることも可能である。これは、特にインクジェットプリンタで有効であり、文字等のエッジ部のにじみを解消したり、違う色のベタ部同士の境で生じるカラーブリードを低減させることができる。
The reason why the image quality of binary data is poor is that high density dots are sparsely hit especially in the highlight portion. Therefore, for example, if a conversion table is set as shown in FIG. 5 to FIG. 28 or FIG. 38 using the
以上に説明したプリントシステム1で行われる処理を図45にまとめて示す。これは、本発明の印画方法の具体例を含んでいる。
The processes performed in the
先ず、コンピュータ装置10で行われる処理をステップS1〜ステップS3に示す。コンピュータ装置10は、ステップS1にて画像ファイル2aの各8bit256値のRGB画像データを、例えば3次元ルックアップテーブル等を用いて、三原色(赤、緑、青)の補色である、例えばそれぞれ8bitからなるシアン(C)成分のデータ、マゼンタ(M)成分のデータ、イエロー(Y)成分のデータに変換し、さらにこれらの成分のデータから8bitのブラック(K)成分のデータを生成する。また、シアン(C)成分のデータ、マゼンタ(M)成分のデータ、イエロー(Y)成分のデータに色訂正やγ補正等の信号処理を施す。
First, processing performed in the
次に、コンピュータ装置10は、ステップS2にて例えば誤差拡散法やパターンディザ法等のハーフトーニング技術を用いて、前記シアン(C)成分のデータ、マゼンタ(M)成分のデータ、イエロー(Y)成分のデータ、ブラック(K)成分のデータを、各1bitの2値データに変換する。
Next, in step S2, the
そして、ステップS3にて、ハーフトーニング処理が施されたCMYK各2値データをさらに転送効率が良くなるように圧縮し、前記プリントするのに必要な情報をヘッダーとして付加してプリンタデータDPRを生成する。 In step S3, the CMYK binary data subjected to the halftoning process is compressed so as to further improve the transfer efficiency, and the information necessary for printing is added as a header to obtain the printer data DPR . Generate.
ステップS4はデータ転送の処理である。ところで、従来の処理では、図46に示すように、ステップS11の色変換+γ補正処理の後のステップS12のハーフトーニング処理にて、CMYK各5値のデータに変換し、これをステップS13にて圧縮してプリンタデータDPRとしていたので、ステップS14のデータ転送処理に時間がかかっていた。 Step S4 is a data transfer process. Incidentally, in the conventional process, as shown in FIG. 46, in the halftoning process in step S12 after the color conversion + γ correction process in step S11, the data is converted into 5-value data for each CMYK, and this is converted in step S13. Since the printer data DPR is compressed, it takes time for the data transfer processing in step S14.
これに対し、前記ステップS4のデータ転送は、画像データがステップS2にて2値データに変換されているので、データ量を大幅に少なくでき、データ転送時間を短縮することができた。 On the other hand, in the data transfer in step S4, since the image data is converted into binary data in step S2, the amount of data can be greatly reduced and the data transfer time can be shortened.
しかし、プリンタ20側では、2値のままで印画すると、低画質の印画結果しか得られない。そこで、前記プリントシステム1では、プリンタ20にて前述したように2値データを多値、例えば5値又は6値のデータに変換している。図45では、ステップS6の処理である。
However, on the
先ず、プリンタ20は、ステップS5にて、データ転送(ステップS4)されてきたプリントデータDPRを受け取り、このプリントデータDPRからプリントするのに必要な情報を取り出すとともに、圧縮された画像データを展開して、CMYK各1bit2値のデータに戻す。
First, the
次に、ステップS6にて、展開されたCMYK各1bit2値のデータを、前述した多値化方法に基づいて、例えば5値又は6値のデータに変換する。 Next, in step S6, the expanded CMYK 1-bit binary data is converted into, for example, 5-value or 6-value data based on the multi-value conversion method described above.
そして、ステップS7にて多値化されたCMYK各多値データをプリンタヘッド21の駆動順に並べ替えてヘッド駆動データDHDを生成する。
Then, the multivalued CMYK multivalued data in step S7 is rearranged in the driving order of the
図46に示した従来の処理例では、ステップS14でのデータ転送が5値のデータであるので、ステップS15にて展開した後には、CMYK各5値のデータが得られ、前記図45のステップS6のような多値化処理を不要とし、ステップS16のソート処理に移行できる。しかし、プリンタ側でのデータ処理であるステップS6に要する時間は、データ転送時間よりもずっと小さなものであり、本実施の形態のプリントシステム1の方が、トータルの印刷時間を短縮することができる。
In the conventional processing example shown in FIG. 46, since the data transfer in step S14 is quinary data, after expanding in step S15, CMYK quinary data is obtained. The multi-value processing as in S6 is not required, and the process can be shifted to the sorting process in step S16. However, the time required for step S6, which is data processing on the printer side, is much shorter than the data transfer time, and the
さらに、プリントシステム1は、2値データを多値変換するので、単なる2値データよりも高画質の印画物を得ることができる。その画質は、図46に示す処理を行う従来例のプリントシステムの印画物に比較してもさほど見劣りしない。
Furthermore, since the
以上に説明した、本実施の形態のプリントシステム1の効果を以下にまとめる。
The effects of the
先ず、プリントシステム1によれば、コンピュータ装置10からプリンタ20に送るデータは2値データとなるのでデータ量が少なくなり、データ転送時間が速くなる、ネットワーク上のトラフィックを軽減できる等多大なる利点がある上に、印画結果は多値となるので、2値の画像より高画質のものが得られる。
First, according to the
また、プリンタ20では、注目画素の周囲のドットの打たれ方に応じて、階調を変えられるので回りにドットが少ない場合には濃度をさげたり、周りのドットが多いところは濃度をあげたり、画像のエッジ部分の濃度をあげたり、さげたりといったことを自由に設定できる。
In the
また、プリンタ20では、2値データから多値データへの変換処理を予めテーブル化することにより、いろいろな場合分けをする必要がなくなり、処理が高速化できるとともに、DSPなどで並列処理する際も、条件分岐することなく処理できる。
In the
また、コンピュータ装置10では、元データを2値化する際に、マトリックスディザや誤差拡散を用いるので、ハイライト部はドットがまばらに打たれる。このような場合、プリンタ20側では孤立ドットの濃度を低く設定できるので、粒状感の少ない印画物を得ることができる。
Further, since the
また、コンピュータ装置10では、元データを2値化する際に、マトリックスディザや誤差拡散を用いると、高濃度部はドットが密に打たれる。このような場合、プリンタ20側では連続したドットの濃度を高く設定できるので、高濃度の必要な部分の濃度を高くすることができる。
Further, in the
また、プリンタ20では、画像のエッジ部のレベルを変えることができる。とくにインクジェットプリンタの場合、レベルを変えることによりエッジ部のインク量を減らすことができるので、色間のにじみ、紙へのにじみを減らすことができる。
In the
さらに、プリンタ20では、注目画素の周囲の画素に打たれるドットの数に応じて、レベルを変えられるので、ドットがまばらに打たれる薄い階調では、薄いレベルに変換でき、ドットが周囲に数多く打たれる濃い階調では濃いレベルに変換することができる。
Further, in the
以下には、プリンタ20の具体例について説明する。先ず、前記プリントヘッドとしては、A4サイズの記録用紙を縦方向に印刷するときに、多数のノズルを、紙送り方向に対して直交する方向に並べたラインヘッドを用いたインクジェットプリンタを挙げる。
A specific example of the
図47及び図48に示すように、このインクジェットプリンタ100は、インクの液滴を吐出する駆動素子として後述する発熱素子を有し、用紙Pの略幅寸法の記録範囲を有し、インクの液滴の数でドットの径及び濃度の変調を行ういわゆるPNM(Pulse Number Modulation)方式の変調機能を有するラインヘッド120を備えている。なお、ここでは説明のため1ドットに対して打ち込む液滴数は1色当たり最大8滴とする。
As shown in FIGS. 47 and 48, the
インクジェットプリンタ100は、筐体100内に、ラインヘッド120、紙送り部130、給紙部140、ペーパートレイ150、電気回路部160等が配設された構成となっている。
The
筐体100は、直方体状に形成されており、一端側面には用紙Pの排紙口111が設けられ、他端側にはぺーパートレイ150のトレイ出入り口112が設けられている。ラインヘッド120は、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の4色分のヘッド部を備えており、インク液滴を吐出するインク吐出部が下方を向くように排紙口111側の端部上方に配設されている。
The
つまり、このラインヘッド120は、後述するように、上記各色毎に形成された、長い形態のインク吐出手段が、用紙の送り方向に、この場合4つ並べて構成されている。
In other words, as will be described later, the
紙送り部130は、紙送りガイド131、紙送りローラ132,133、紙送りモータ134、プーリ135,136、ベルト137、138を備えており、排紙口111側の端部下方に配設されている。紙送りガイド131は、平板状に形成されており、ラインヘッド120の下方に所定の間隔をあけて配設されている。各紙送りローラ132、133は、互いに接触した一対のローラでなり、紙送りガイド131の両側、即ちトレイ出入口112側と排紙口111側に配設されている。紙送りモータ134は、紙送りガイド131の下方に配設されており、プーリ135、136とベルト137,138を介して各紙送りローラ132、133に連結されている。
The
給紙部140は、給紙ローラ141、給紙モータ142、ギヤ143を備えており、紙送り部130に対しトレイ出入口112側に配設されている。給紙ローラ141は、略半円筒形状に形成されており、トレイ出入口112側の紙送りローラ132に近接して配設されている。給紙モータ142は、給紙ローラ141の上方に配設されており、ギヤ143を介して給紙ローラ141に連結されている。
The
ペーパートレイ150は、例えばA4サイズの用紙Pを複数枚重ねて収納可能な箱状に形成され、底面の一端面には、バネ151で係止された紙支え152が設けられており、給紙部140の下方からトレイ出入口112にかけて配設されている。電気回路部160は、各部の駆動を制御する部位であり、ペーパートレイ150の上方に配設されている。
The
このような構成において、その動作例を説明する。使用者は、ペーパートレイ150をトレイ出入り口112から引き出し、ペーパートレイ150内に所定枚数の用紙Pを収納して押し入れる。すると、バネ151の作用により紙支え152が用紙Pの一端部を持ち上げ、給紙ローラ141に押しつける。印画開始信号が与えられると、給紙モータ142の駆動により給紙ローラ141が回転し、1枚の用紙Pをペーパートレイ150から紙送りローラ132へ送り出す。続いて、紙送りモータ134の駆動により各紙送りローラ132、133が回転し、紙送りローラ132が送り出されてきた用紙Pを紙送りガイド131へ送り出す。すると、ラインヘッド120が印画するデータに応じて所定のタイミングで動作して、インク吐出部からインクの液滴を吐出して用紙P上に着弾させ、ドットでなる文字や画像等を記録する。そして、紙送りローラ133が送り出されてきた用紙Pを排紙口111から排紙する。
An operation example of such a configuration will be described. The user pulls out the
次に、電気回路部160の内部構成と、その周辺部のブロック化構成を図49を用いて説明する。電気回路部160は、プリンタ側データ処理部161と、ヘッドコントローラ162と、ヘッド位置・紙送りコントローラ163と、システムコントローラ164とを備える。
Next, the internal configuration of the
プリンタ側データ処理部161は、前記図3に示した各機能ブロックである、展開部22、多値化部23及び並べ替え部24を実現するために、前記図45のステップS5、ステップS6、ステップS7を実行する。すなわち、プリンタ側データ処理部161は、データ転送されてきたプリントデータDPRを受け取り、このプリントデータDPRからプリントするのに必要な情報を取り出すとともに、圧縮された画像データを展開して、CMYK各1bit2値のデータに戻す。次に、展開されたCMYK各1bit2値のデータを、前述した多値化方法に基づいて、例えば5値又は6値のデータに変換する。そして、ステップS7にて多値化されたCMYK各多値データをラインヘッド120の駆動順に並べ替えてヘッド駆動データDHDを生成する。
The printer-side
ヘッドコントローラ162は、ラインヘッド120のインク滴吐出動作を制御する。ヘッド位置・紙送りコントローラ163は、ラインヘッド120の位置と記録用紙Pの紙送りとを制御する。
The
システムコントローラ164は、プリンタ側データ処理部161、ヘッドコントローラ162、ヘッド位置・紙送りコントローラ163を制御する。
The
次に、ラインヘッド120の詳細について図50〜図54を用いて説明する。
Next, details of the
ラインヘッド120は、図54に示す構造とされたヘッドチップモジュール201aと、中継基板201bとを備えるが、以下では、先ず、ヘッドチップモジュール201aについて説明する。なお、図50は、ヘッドチップモジュール1aの分解斜視図である。
The
ヘッドチップモジュール201aは、図50及び図51に示すように、インク吐出面を構成する略々平板状に形成されたノズル形成部材202を備えている。
As shown in FIGS. 50 and 51, the head chip module 201a includes a
ノズル形成部材202には、多数のインク吐出ノズル203が形成されている。なお、このインク吐出ノズル203は、後述するヘッドチップが配設される位置にそれぞれ数百個が整列されて形成されている。このノズル形成部材202は、例えばニッケル又はニッケルを含む物質を材料として各種電鋳技術によって、厚さを15μm〜20μm程度のシート状に形成されている。また、各インク吐出ノズル203の直径は、例えば20μm程度とされる。また、このようにインク吐出ノズル203が形成されたノズル形成部材202は、ヘッドフレーム204に貼り付けられている。
A large number of
ヘッドフレーム204は、長方形状とされた外枠204aの短辺間に、例えば3本の桟部材204bが等間隔に掛け渡され、これら外枠204aと桟部材204bとが一体に形成されている。すなわち、ヘッドフレーム204は、外枠204aが桟部材204bによって分離された長方形状の空間205が4本平行に構成されている。ここで、ヘッドチップモジュール201aを用紙に対して1ラインを同時に印刷するラインヘッド120に用いる場合には、この空間205の長さは、同時に印刷する1ラインの長さと略々同等とされる。例えば、A4サイズの用紙に縦方向に印刷するラインヘッド120に用いる場合に、この空間205の長さは、A4サイズの用紙の横幅に相当する長さ、すなわちおよそ21cmとされる。
In the
このヘッドフレーム204は、例えば窒化珪素により形成するとしてもよいし、アルミナ、ムライト、窒化アルミ、炭化珪素等のセラミック材料により形成するとしてもよい。また、石英(SiO2)等のガラス材料や、インバー鋼等の金属材料により形成するとしてもよい。
The
また、ヘッドフレーム204は、例えば5mm程度の厚さを有し、ノズル形成部材202を支持するに十分な剛性を備えている。また、ヘッドフレーム204とノズル形成部材202とは、例えば熱硬化型のシート状接着剤によって貼り合わせられている。
The
また、ノズル形成部材202には、多数のヘッドチップ206が配設される。ヘッドチップ206は、図52に示すように、例えばシリコン等によって形成された基板207の主面上に、複数の発熱抵抗体208が各種薄膜形成技術によって形成されている。この発熱抵抗体208は、一辺が例えば18μm程度の正方形状とされている。
The
また、基板207上には、発熱抵抗体208が形成された面に、インク加圧室209の壁部を構成するバリア層210が積層されている。バリア層210は、例えば光硬化性を有するドライフィルムレジストによって形成されており、基板207上の全面に積層された後に、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることによって形成されている。このバリア層210は、12μm程度の厚さとされ、各インク加圧室209の幅は25μm程度とされている。
On the
ここで、本例に係るヘッドチップモジュール201aを、A4サイズの用紙を縦方向に印刷する解像度600dpiのラインヘッドに搭載して用いる場合を想定すると、ヘッドフレーム204の各空間205の領域毎にノズル形成部材202に形成されるインク吐出ノズル203の数はおよそ5000個とされ、この領域でノズル形成部材202に配設されるヘッドチップ206の数を例えば16個とすると、1つのヘッドチップ206に相当するインク吐出ノズル203の数は、310個前後となる。なお、図50及び図51においては、説明の都合上、各部の数や大きさを誇張したり省略して示している。
Here, assuming that the head chip module 201a according to this example is mounted on a line head having a resolution of 600 dpi that prints A4 size paper in the vertical direction, a nozzle is provided for each
また、ヘッドチップモジュール201aは、ヘッドチップ206が配設されたノズル形成部材202に対して、フレーム部材204に形成された空間205の各々に、流路板212が取り付けられている。
In the head chip module 201a, a
流路板212は、インクの各色に対応して4つ備えられており、十分な剛性と耐インク特性とを有する材料によって形成されている。流路板212は、ヘッドフレーム204の空間205内に嵌合されるチャンバー部213と、このチャンバー部213の一端部に張り出して形成されたフランジ部214とが一体に形成されてなる。
Four
図51におけるA−A'断面を図53に示す。以下、図51及び図53を用いてヘッドチップモジュール201aをさらに説明する。フランジ部214は、ヘッドフレーム204の空間205の平面形状よりも大きく形成されている。チャンバー部213は、フランジ部214が形成されている側と反対側の端面に開口した図51に示す空間215を有している。また、この空間215の両側を限定する壁部には、空間215と連通して、ヘッドチップ206を位置させるための図51及び図53に示す切欠凹部216が形成されている。また、フランジ部214においてチャンバー部213が延在された面とは反対側の面からは、インク供給管217が突設されている。このインク供給管217は、空間215と連通している。
FIG. 53 shows a cross section taken along line AA ′ in FIG. Hereinafter, the head chip module 201a will be further described with reference to FIGS. The
そして、流路板212は、チャンバー部213をヘッドフレーム204の空間205に嵌合され、フランジ部214をヘッドフレーム204の桟部204bに接触した状態で、ヘッドフレーム204に接合される。また、ノズル形成部材202に配設されたヘッドチップ206は、流路板212のチャンバー部213に形成された切欠凹部216内に位置するとともに、チャンバー部213に接着される。
The
これにより、流路板212のチャンバー部213とノズル形成部材202とによって囲まれた閉空間が形成される。この閉空間は、インク供給管217とインク吐出ノズル203のみを通して外部と連通されることとなる。また、この閉空間は、隣り合うもの同士でオーバーラップしながら互い違いに(いわゆる千鳥状に)配列されたヘッドチップ206の列間にインク流路218が形成され、このインク流路218によって図51乃至図53に示す各インク加圧室209が連通された状態となる。
Thereby, a closed space surrounded by the
また、流路板212に設けられたインク供給管217は、それぞれ異なる色のインクを収納しているインクタンク(図示せず。)にそれぞれ接続され、これによって、各インク流路218及びインク加圧室209にはインクが満たされる。
Further, the
以上のように構成されたヘッドチップモジュール201aは、用紙に対する印刷を行う際に、ヘッドコントローラ162(図49)からの指令によって選択された発熱抵抗体208に対して、例えば1〜3マイクロ秒程度の短時間の間に電流パルスが供給され、この発熱抵抗体208が急速に加熱される。これにより、この発熱抵抗体208と接する部位に、インク気泡が発生する。そして、このインク気泡の膨張収縮によって、インク吐出ノズル203からインク滴が吐出され、用紙に付着する。また、インク滴が吐出されたインク加圧室209には、インク流路218を通じて、インクが補充される。以上のようにして、用紙に対する印刷が行われる。
The head chip module 201a configured as described above has, for example, about 1 to 3 microseconds with respect to the
なお、前記ラインヘッド120は、ノズルからインクを吐出させる駆動素子として加熱素子を用いたが、ピエゾ素子に代表される圧電素子を用い、ノズルからインクを吐出させてもよい。以下には、圧電素子を用いたラインヘッド120’の具体例について図55〜図57を用いて説明する。
The
図55は、ラインヘッド120’の斜視断面構造を表し、図56は図55におけるラインヘッド120’を矢印Z(図55)の方向から見た断面構造を表し、図57は図55におけるラインヘッド120’を矢印W(図55)の方向から見た断面構造を表す。これらの図に示したように、ラインヘッド120’は、薄いノズルプレート板121と、ノズルプレート121上に積層された流路プレート122と、流路プレート122上に積層された振動プレート123とを備えて構成されている。これらの各プレートは、例えば、図示しない接着剤により相互に貼り合わされている。
55 shows a perspective sectional structure of the
流路プレート122の上面側には選択的に凹部が形成されており、これらの凹部と振動プレート123とによって、複数のインク室124とこれらのインク室に連通する共同流路125とを構成している。共同流路125と各インク室124との連通との連通部分は狭路となっており、ここから各インク室124の方向に向かうにしたがって流路幅が拡がるような構造となっている。各インク室124の真上部分の振動プレート123上には、それぞれ、例えばピエゾ素子等からなる圧電素子126が固着されている。各圧電素子126上には、図示しない電極がそれぞれ積層配置されており、これらの電極にヘッドコントローラ162からの駆動信号を印加することによって各圧電素子116、ひいては振動プレート123を矢印E(図57)の方向にたわませ、インク室124の容積を増大(膨張)させたり減少(収縮)させることができるようになっている。
Concave portions are selectively formed on the upper surface side of the
各インク室124における共同流路125に連通した側と反対側の部分は、流路幅が次第に狭くなっていく構造になっており、その終端部の流路プレート122には、流路孔127が設けられている。そして、この流路孔127は、最下層のノズルプレート121に形成された微小なノズル128へと連通しており、このノズル128からインク滴が吐出されるようになっている。ラインヘッド120には、記録用紙Pの紙送り方向Yに直交する方向Xに沿って、複数のノズル128が等間隔で1列に形成されている。
The portion of each
共同流路125は、インクカートリッジ120a(図49)に連通している。そして、このインクカートリッジ120aから共同流路125を経て各インク室124にインクが供給されるようになっている。このインクの供給は、例えば毛細管現象を利用して行うことができるが、そのほか、インクカートリッジ120aに所定の加圧機構を備えて加圧することで行うようにしてもよい。
The
次に、プリンタ20の他の具体例について説明する。
ここでは、前記プリントヘッドとして、主走査方向に往復運動するプリントヘッドを用いたインクジェットプリンタを挙げる。
Next, another specific example of the
Here, an ink jet printer using a print head that reciprocates in the main scanning direction is used as the print head.
このインクジェットプリンタ170は、図58に示すように、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクをそれぞれ吐出するプリントヘッド171K、171C、171M、171Yと、プリントヘッド171K、171C、171M、171Yが取り付けられ、これらのプリントヘッド171K、171C、171M、171Yを主走査方向に移動するキャリッジユニット173と、プリントヘッド171K、171C、171M、171Yを駆動するための駆動しんごうを供給するフレキシブルプリント基板174と、キャリッジユニット173を案内するガイドレール175と、インク供給パイプ176を介してそれぞれのプリントヘッドにインクを供給するインクタンク群177とを備えている。
As shown in FIG. 58, the
インクタンク群177は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクをインク供給パイプ176を介してそれぞれのプリントヘッドに供給する。
The
プリントヘッド171K、171C、171M、171Yは、例えばピエゾ素子や発熱素子を用いたインクジェット型のプリントヘッドであり、高速印画を行うために、インクを吐出するノズルが前記図55〜図57に示したラインヘッド120と同様に、複数個設けられている。これらのプリントヘッド171K、171C、171M、171Yは、フレキシブルプリント基板174を介して供給される駆動信号に基づいて、それぞれ複数のノズルからブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクを、記録用紙Pに選択的に吐出して、印画を行う。
The print heads 171 K , 171 C , 171 M , and 171 Y are ink jet type print heads using, for example, piezo elements or heat generating elements, and the nozzles that eject ink are used in the above-described FIGS. Similar to the
以上には、プリンタ20の具体例、他の具体例として3種類のインクジェットプリントを挙げた。インクジェットプリンタでは、用紙の特性によっては文字などのエッジ部ににじみなどが発生してしまうことがあるが、前記プリンタ20によれば、エッジ部のレベルを下げることが可能であるので、にじみを解消することができる。すなわち、本発明を、インクジェットプリンタに適用したときには有効である。
In the above, specific examples of the
なお、前記プリンタ20の多値化部23では2値化データを5値又は6値に変換する例を挙げたが、3値でも4値でもさらに7値以上でも、プリンタ20の能力に合わせて、2値化データを多値に変換することができる。
The
また、記録用紙の特性に合わせて多値化の値を選択してもよい。さらに、前記図45に示した2値化から多値化への処理と、図46に示した従来処理とを、共に行うことができ、ユーザの指示によっていずれかを選択的に行うようにしたプリントシステムでもよい。 In addition, a multivalued value may be selected in accordance with the characteristics of the recording paper. Furthermore, the processing from binarization to multi-value processing shown in FIG. 45 and the conventional processing shown in FIG. 46 can be performed together, and either one is selectively performed according to a user instruction. A printing system may be used.
また、注目画素の周囲の画素数nについて、前記実施の形態では上下左右斜めの8画素を対象としたが、nは3以上の整数、例えば4、5・・・、12・・16・・24・・32でもよい。 In addition, regarding the number n of pixels around the pixel of interest, in the above-described embodiment, the upper, lower, left, and right diagonal eight pixels are targeted, but n is an integer of 3 or more, for example, 4, 5,. 24..32 may be sufficient.
最後に、前記プリントシステム1によって得られた印画結果を、従来例と比較しながら図59、図60に示す。図59の(a)は前記図46に示した従来の処理例により得た、多値データのままでのデータ転送による印画物である。図59の(b)は2値データでデータ転送され、そのままの2値データで得られた印画物である。粒状感が多い、低品位な画質しか得ることができなかった。図59の(c)は前記プリントシステム1によって得られた印画物である。図59の(b)に比べると粒状感が少なく、また図59の(a)と比較してもさほと見劣りしない印画結果が得られた。
Finally, the printing results obtained by the
図60は、普通紙にインクジェットプリンタで6ポイントの文字を印画した結果であるが、多値データにしろ2値データにしろ従来方法では、図60の(a)に示すようににじみが目立つが、前記プリントシステム1によれば図60の(b)に示すようににじみを減らすことができる。
FIG. 60 shows the result of printing 6-point characters on plain paper with an ink jet printer, but in the conventional method, blurring is noticeable as shown in FIG. According to the
1 プリントシステム、2a 画像ファイル、10 コンピュータ装置、11 色変換+γ補正部、12 ハーフトーニング処理部、13 ヘッダー等付加&圧縮部、20 プリンタ、21 プリントヘッド、22 展開部、23 多値化部、24 並べ替え部、100 インクジェットプリンタ、120 ラインヘッド、160 電気回路部、161 プリンタ側データ処理部、162 ヘッドコントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (22)
注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、前記3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化手段と、
前記多値化手段からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録ヘッド手段と
を備えることを特徴とする印画装置。 In a printing apparatus capable of expressing more than three gradations with one pixel,
Multi-value conversion means for converting two-gradation data of the pixel of interest into multi-gradation data including the three or more gradations based on data of pixels around the pixel of interest;
And a recording head means for performing printing based on multi-gradation data from the multi-value conversion means.
注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、前記3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化工程と、
前記多値化工程からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録工程と
を備えることを特徴とする印画方法。 In a printing method applied to a printing apparatus capable of expressing three gradations or more with one pixel,
A multi-value conversion step for converting two-gradation data of the pixel of interest into multi-gradation data including three or more gradations based on data of pixels around the pixel of interest;
And a recording step of performing printing based on multi-gradation data from the multi-value conversion step.
前記転送手段を介して転送された、注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化手段と、
前記多値化手段からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録ヘッド手段と
を備えることを特徴とする印画装置。 In a printing apparatus that receives data based on an image transferred via a transfer unit and performs printing according to the data,
Multi-value conversion means for converting the two-gradation data of the target pixel transferred via the transfer means into multi-gradation data including three or more gradations based on the data of the pixels around the target pixel; ,
And a recording head means for performing printing based on multi-gradation data from the multi-value conversion means.
前記転送手段を介して転送された、注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換する多値化工程と、
前記多値化工程からの多階調のデータに基づいた印画を行う記録工程と
を備えることを特徴とする印画方法。 In a printing method applied to a printing apparatus that receives data based on an image transferred via a transfer unit and performs printing according to the data,
A multi-value conversion step of converting the two-gradation data of the target pixel transferred via the transfer unit into multi-gradation data including three or more gradations based on the data of the pixels around the target pixel; ,
And a recording step of performing printing based on multi-gradation data from the multi-value conversion step.
前記画像は1画素につき2階調のデータとされてから前記転送手段を介して前記印画装置に転送され、
前記印画装置は注目画素の2階調のデータを、注目画素の周囲の画素のデータに基づき、3階調以上を含む多階調のデータに変換する
ことを特徴とする印画システム。 In a printing system that transfers data based on an image to a printing apparatus via a transfer unit, and performs printing according to the data in the printing apparatus,
The image is converted to data of two gradations per pixel and then transferred to the printing apparatus via the transfer means.
The printing system converts two-gradation data of a pixel of interest into multi-gradation data including three or more gradations based on data of pixels around the pixel of interest.
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JP2009232266A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus and program |
EP3242151A1 (en) | 2006-03-23 | 2017-11-08 | Nikon Corporation | Retrofocus lens system and image-taking device |
-
2006
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