JP2016064670A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質劣化を抑制しつつ、紙面フラッシングを行うこと。【解決手段】ハーフトーン処理をディザマスクによって行う場合、ディザマスクに格納された閾値の少なくとも１つは、対応する画素を必ずドット形成有りに設定する負の値を格納する。印刷媒体１枚を印刷する分のドットデータにおいて、負の値を格納したマスク画素によってドット形成有りに設定される画素が、印刷媒体の送り方向に並んだ画素列の中に少なくとも１つは含まれるようにディザマスクを配置して、ドットデータを生成する。【選択図】図４

Description

本発明は、印刷用のデータを生成する装置に関する。

インクジェットプリンターは、印刷中にフラッシングを行うのが好ましい。フラッシングとは、印刷のためのインク吐出とは別に、インクノズルの目詰まりを予防するためのインク吐出のことである。ところで、ラインヘッドを備えるプリンター（ラインプリンター）は、シリアルプリンターとは異なり、ヘッドの走査を利用したフラッシングができない。ラインヘッドとは、用紙の幅の方向（以下「幅方向」と言う。）の走査なしで印刷できるように、幅方向全体にわたりノズルを配置したプリントヘッドのことである。そこで、１枚の用紙を印刷し終えてから、次の用紙に印刷をするまでのタイミングでフラッシングをする方法が考えられる。この方法の課題は、印刷速度が遅くなることである。

一方、紙面上でフラッシングを行う方法（以下「紙面フラッシング」と言う。）も考えられる。紙面フラッシングの課題は、画像形成のためではないインク吐出を行うので、画質の劣化を引き起こすことである。このような画質劣化を軽減するための技術として、各ノズルのインク吐出タイミングからフラッシングの要否を判断し、必要なタイミングでのみ紙面フラッシングを行う手法（例えば特許文献１、２）、紙面フラッシングを行っても画質への影響が小さい領域を選んでフラッシングを行う手法（例えば特許文献３）が知られている。

特開２００１−０２６１２３ 特開２００７−００１１１８ 特開２００６−２７２５７１

上記先行技術の課題は、画質劣化の軽減が不足していることである。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、以下の形態または適用例として実現できる。

適用例１：ラインヘッドによるインク吐出によって印刷をするために、各画素のドット形成の有無を示すドットデータを誤差拡散法によって生成する印刷用データ生成装置であって、
選択画素についてフラッシングが必要な場合に、該画素におけるドット形成を有りに設定する設定部と、
前記設定部によってドット形成有りに設定された画素の濃度誤差を拡散する誤差拡散部とを備えることを要旨とする。

この適用例によって生成されたドットデータを用いて印刷をすれば、紙面フラッシングを実現しつつ、画質劣化を抑制できる。この適用例においては、フラッシングが必要な画素についてドット形成有りに設定されるので、フラッシングが実現できる。さらに、このようにしてドット形成有りに設定された画素の濃度誤差が拡散されるので、画質劣化が抑制される。

適用例２：適用例１に記載の印刷用データ生成装置であって、
前記設定部は、選択画素についてフラッシングが必要な場合に、誤差拡散法に用いられる閾値を、拡散誤差を加味した階調値が取り得る最小値未満の値に変更する変更部を備えることを要旨とする。

この適用例によれば、従来の誤差拡散法に対してわずかな変更を加えるだけで、適用例１を実現できる。

適用例３：ラインヘッドによるインク吐出によって印刷をするために、各画素のドット形成の有無を示すドットデータをディザマスクによって生成する印刷用データ生成装置であって、
前記ディザマスクに格納された閾値の少なくとも１つは、対応する画素をドット形成有りに設定する特殊値であり、
前記ディザマスクは、分散性が良好となるように、前記特殊値を含む各閾値の配置が定められ、
印刷媒体１枚を印刷する分の前記ドットデータにおいて、前記特殊値によってドット形成有りに設定される画素が、印刷媒体の送り方向に並んだ画素列の中に少なくとも１つは含まれるように前記ディザマスクを配置して、前記ドットデータを生成することを要旨とする。

この適用例によって生成されたドットデータを用いて印刷をすれば、紙面フラッシングを実現しつつ、画質劣化を抑制できる。この適用例においては、分散性が良好になるように特殊値が配置されているので、画質の劣化を抑制できる。しかも、印刷媒体１枚を印刷する間に、各ノズルが少なくとも１回はインクを吐出することができるので、紙面フラッシングを実現できる。

印刷システム１０の構成図。 ホストコンピューター２００とプリンター３００との構成図。 印刷処理を示すフローチャート。 ディザマスクの配置の様子を示す図。 誤差拡散法の場合のハーフトーン処理を示すフローチャート。

１．印刷システム（図１、図２）：
図１は、印刷システム１０の構成を説明する図である。印刷システム１０は、ホストコンピューター２００とプリンター３００とを備える。ホストコンピューター２００とプリンター３００とはＵＳＢケーブル１２０によって接続されている。ホストコンピューター２００は、印刷のためのデータ（以下「印刷用画像データ」と言う。）をプリンター３００に転送する。プリンター３００は、ホストコンピューター２００から転送された印刷用画像データに基づいて印刷媒体に画像を印刷する。この印刷用画像データは、表示用画像データが、プリンタードライバーによって変換されたデータである。表示用画像データは、ホストコンピューター２００に備えられたディスプレイ装置２１５（図２と共に後述）に画像を表示させるためのものである。表示用画像データは、８ｂｉｔ（０〜２５５）のＲＧＢ形式データである。

図２は、ホストコンピューター２００とプリンター３００の構成を概略的に示す図である。ホストコンピューター２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０３、ＲＯＭ２０５、ディスプレイ装置コントローラー２０７、キーボードコントローラー２０９、メモリーコントローラー２１１、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２１３、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２２０を備える。これらの構成要素はバス２３０を介して互いに接続されている。ディスプレイ装置コントローラー２０７には、ディスプレイ装置２１５が接続される。キーボードコントローラー２０９にはキーボード２１７が接続され、メモリーコントローラー２１１には外部メモリー２１９が接続されている。通信Ｉ／Ｆ２２０にはＵＳＢケーブル１２０が接続されている。本実施形態においては、通信Ｉ／Ｆ２２０と後述する通信Ｉ／Ｆ３２０との規格はＵＳＢ２．０である。ＵＳＢケーブル１２０はＵＳＢ２．０に対応したケーブルである。ＣＰＵ２０１は、ホストコンピューター２００全体の動作を制御するために、ＨＤＤ２１３に記憶されているプログラムをＲＡＭ２０３に読み出して実行する。

一方、プリンター３００は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクをラインヘッドに備えられたノズルから吐出して印刷を行うラインプリンターである。ラインヘッドとは、幅方向の走査なしで印刷できるように、幅方向全体にわたりノズルを配置したプリントヘッドのことである。プリンター３００はＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３０３、ＲＯＭ３０５、印刷部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３０７、メモリーコントローラー３０９、操作パネル３１３、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３２０を備える。これらの構成要素はバス３３０によって互いに接続されている。印刷部Ｉ／Ｆ３０７には印刷部３１１が接続され、メモリーコントローラー３０９には外部メモリー３１５が接続されている。

ＣＰＵ３０１は、プリンター３００全体の動作を制御するために、ＲＯＭ３０５に記憶されているプログラムをＲＡＭ３０３に読み出して実行する。印刷部３１１は、インクを蓄えるインクカートリッジ、印刷ヘッド、プラテンなど、印刷媒体にインクを吐出して印刷を行うためのハードウェアである。

操作パネル３１３は、ユーザーが、印刷に関わる設定や指示を行うためのユーザーインターフェイスである。この設定とは、印刷媒体の種類や大きさなどの設定である。この指示とは、印刷の開始や中止などの指示である。

２．印刷処理（図３）：
図３は、印刷処理を示すフローチャートである。印刷処理の実行主体は、ホストコンピューター２００に備えられたＣＰＵ２０１である。処理の開始の契機は、操作パネル３１３を介して印刷の指示が入力されることである。

まず、表示用画像データを、ＲＧＢ形式からＣＭＹＫ形式に変換する（ステップＳ４１０）。ＣＭＹＫ変換は、ＲＯＭ２０５に記憶された変換用ＬＵＴを参照することによって実行する。

次に、ハーフトーン処理を行う（ステップＳ４２０）。ハーフトーン処理によってドットデータが生成される。ドットデータとは、ＣＭＹＫ各色について、各画素のドットのＯＮ／ＯＦＦを示すデータである。このハーフトーン処理の詳細は後述する。

続いて、このハーフトーン処理によって生成されたドットデータをプリンター３００に転送し（ステップＳ４３０）、印刷処理を終える。プリンター３００は、転送を受けたドットデータに従って印刷を実行する。

３．ディザマスクを用いたハーフトーン処理（図４）：
図４は、ディザマスクの配置の様子を示す。印刷処理のハーフトーン処理（ステップＳ４２０）をディザマスクによって行う場合は、図４に示されたディザマスクを用いる。図４に示されたディザマスクは、シアンインク用のものであり、４×４の大きさを有する。実際には６４×６４等、より大きいものを用いる方が画質の点で好ましいが、ここでは説明を簡単にするために４×４のものを例示する。

図４において太線で囲まれた正方形が、１つのディザマスクを示す。太線の中の１６個の四角それぞれが、マスク画素を示す。図４に示すように、各ディザマスクは、黒塗りで示されたマスク画素（以下「特殊値マスク画素」と言う。）を１つ含む。特殊値マスク画素には、閾値として−１が格納されている。閾値が−１ということは、対応する画素のドットデータは、必ずＯＮに設定されることになる。一方、空白のマスク画素は、０以上の値の閾値が格納されている。

特殊値マスク画素の閾値を含め、各閾値の値は、ブルーノイズ特性を有するように配置されている。ブルーノイズ特性を有することによって、ドットの分散性が良好となり、高画質な印刷が実現できる。

図４に示すように、ディザマスクは、紙送り方向に進むに連れて、幅方向に１画素分ずれて配置される。この配置によって、特殊値マスク画素も、紙送り方向に進むに連れて幅方向に１画素分ずれて配置される。

上記の特殊値マスク画素の配置によって、用紙がディザマスク４つ分の距離を送られる毎に、シアンインク用の各ノズルが少なくとも１回はインクを吐出することになる。ディザマスク４つ分の距離は、用紙の紙送り方向の長さよりも、短く設定されている。従って、この吐出によって、用紙１枚を印刷する間に、シアンを吐出する全ノズルについてフラッシングが実現される。

マゼンタ、イエロー及びブラックについても、特殊値マスク画素が同じように配置されたディダマスクを用いる。つまり、特殊値マスク画素が、紙送り方向に進むに連れて、幅方向に１画素分ずれて配置されるディザマスクを用いる。これによって、各色の全ノズルについてのフラッシングが実現される。

なお、各色のディザマスクにおいて、特殊値マスク画素の配置は、それぞれ異なる配置が採用されている。つまり、シアンの特殊値マスク画素は、先述したように上から２番目／左から２番目に配置されていたので、例えば、マゼンタ上から３番目／左から２番目、イエローは上から２番目／左から３番目、ブラックは上から３番目／左から３番目に配置される。この配置によって、フラッシングのために吐出されるドットが同じ画素に形成されることを防止し、画質の劣化を抑制している。

４．誤差拡散法（図５）：
図５は、ハーフトーン処理を示すフローチャートである。この処理は、印刷処理のハーフトーン処理（ステップＳ４２０）を誤差拡散法によって行う場合に実行される。

まず、通常の誤差拡散法と同じで、画素を１つ選択する（ステップＳ４２１）。次に、選択した画素が、フラッシングのために、ドットをＯＮに設定する必要があるかを判定する（ステップＳ４２２）。この判定の手法は、従来のものを用いることができる。例えば各ノズルについて、前回のインク吐出から所定時間が経過するまでに、再度のインク吐出が行われない場合は、フラッシングが必要と判定する。

ドットをＯＮに設定する必要があると判定すると（ステップＳ４２２、ＹＥＳ）、ドットＯＮ／ＯＦＦを判定するための閾値を初期設定の１２８から−２５６に変更し（ステップＳ４２３）、ステップＳ４２４に進む。一方、ドットをＯＮに設定する必要はないと判定すると（ステップＳ４２２、ＮＯ）、閾値を変更することなくステップＳ４２４に進む。

ステップＳ４２４においては、閾値が判定値より小さいかを判定する。判定値とは、拡散誤差と画素の階調値を足した値である。閾値が判定値より小さいと判定すると（ステップＳ４２４，ＹＥＳ）、選択した画素をドットＯＮに設定する（ステップＳ４２５）。続いて、閾値を１２８に戻す（ステップＳ４２６）。ただし、閾値が−２５６に設定されていなければ何もしない。

一方、閾値が判定値より小さくないと判定すると（ステップＳ４２４，ＮＯ）、選択した画素をドットＯＦＦに設定する（ステップＳ４２７）。

ステップＳ４２６又はステップＳ４２７の後、誤差を周囲に拡散する（ステップＳ４２８）。ここで拡散される誤差の値は、選択されている画素の階調値と、拡散されてきた誤差とを足した値から、ドット値を引いた値である。ドット値とは、ドットＯＮに設定した場合は２５５、ドットＯＦＦに設定した場合は０である。また、拡散は、所定の重み付けをして、周囲の複数の画素に対して行う。

このように拡散誤差を算出すると、閾値が−２５６に設定されることによってドットがＯＮに設定された場合は、拡散誤差が通常よりも小さな値になることがある。ここで言う小さな値とは、負の値であって、絶対値が大きい値のことである。通常よりも小さな値が拡散されると、周囲のドットはＯＮに設定されにくくなる。このような誤差の拡散によって、通常の誤差拡散法であればドットＯＮに設定されない画素が、閾値が−２５６に設定されることによってドットＯＮに設定される影響が相殺され、画質の劣化が抑制される。

続いて、全画素を選択したかを判定する（ステップＳ４２９）。選択していない画素が残っていると判定すると（ステップＳ４２９、ＮＯ）、ステップＳ４２１に戻る。全画素を選択したと判定すると（ステップＳ４２９、ＹＥＳ）、ハーフトーン処理を終える。

以上に説明したハーフトーン処理によれば、フラッシングのために、ドットをＯＮに設定する必要があると判定された画素は、必ずドットがＯＮに設定される。これによって、フラッシングが実現される。さらに、誤差拡散法によって、画質の劣化が抑制される。

５．実施形態と適用例との関係：
ステップＳ４２３、ステップＳ４２４及びステップＳ４２５が設定部を、ステップＳ４２３が変更部を、ステップＳ４２８が誤差拡散部をそれぞれ実現するためのソフトウェアに相当する。

６．他の実施形態：
本発明は、先述した実施形態になんら限定されるものではなく、発明の技術的範囲内における種々の形態により実施できる。例えば、実施形態の構成要素の中で付加的なものは、実施形態から省略できる。ここで言う付加的な構成要素とは、実質的に独立している適用例においては特定されていない事項に対応する要素のことである。また、例えば、次のものが考えられる。

ＣＭＹＫ変換（ステップＳ４１０）及び／又はハーフトーン処理（ステップＳ４２０）は、プリンター３００が実行しても良い。
各色のディザマスクにおいて、特殊値マスク画素の配置は、必ずしもそれぞれ異なる配置を採用しなくても良い。つまり、特殊値マスク画素によって、各色のドットが重ねて形成されるようにしても良い。
ディザマスクにおける特殊値は、ドットを必ずＯＮに設定する値であれば、どのような値でも良い。
誤差拡散法において変更された後の閾値（ステップＳ４２３で変更された後の閾値）は、判定値が取り得る値未満の値であれば、どのような値でも良い。
シアンとマゼンタとの特殊値マスク画素は、互いに離れて配置されるのが好ましい。

１０…印刷システム
１２０…ＵＳＢケーブル
２００…ホストコンピューター
２０１…ＣＰＵ
２０３…ＲＡＭ
２０５…ＲＯＭ
２０７…ディスプレイ装置コントローラー
２０９…キーボードコントローラー
２１１…メモリーコントローラー
２１３…ハードディスクドライブ
２１５…ディスプレイ装置
２１７…キーボード
２１９…外部メモリー
２２０…通信インターフェイス
２３０…バス
３００…プリンター
３０１…ＣＰＵ
３０３…ＲＡＭ
３０５…ＲＯＭ
３０７…印刷部インターフェイス
３０９…メモリーコントローラー
３１１…印刷部
３１３…操作パネル
３１５…外部メモリー
３２０…通信インターフェイス
３３０…バス

Claims (3)

1. ラインヘッドによるインク吐出によって印刷をするために、各画素のドット形成の有無を示すドットデータを誤差拡散法によって生成する印刷用データ生成装置であって、
   選択画素についてフラッシングが必要な場合に、該画素におけるドット形成を有りに設定する設定部と、
   前記設定部によってドット形成有りに設定された画素の濃度誤差を拡散する誤差拡散部と
   を備える印刷用データ生成装置。
2. 請求項１に記載の印刷用データ生成装置であって、
   前記設定部は、選択画素についてフラッシングが必要な場合に、誤差拡散法に用いられる閾値を、拡散誤差を加味した階調値が取り得る最小値未満の値に変更する変更部を備える
   印刷用データ生成装置。
3. ラインヘッドによるインク吐出によって印刷をするために、各画素のドット形成の有無を示すドットデータをディザマスクによって生成する印刷用データ生成装置であって、
   前記ディザマスクに格納された閾値の少なくとも１つは、対応する画素をドット形成有りに設定する特殊値であり、
   前記ディザマスクは、分散性が良好となるように、前記特殊値を含む各閾値の配置が定められ、
   印刷媒体１枚を印刷する分の前記ドットデータにおいて、前記特殊値によってドット形成有りに設定される画素が、印刷媒体の送り方向に並んだ画素列の中に少なくとも１つは含まれるように前記ディザマスクを配置して、前記ドットデータを生成する
   印刷用データ生成装置。

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