JP2980331B2 - インクジェットプリンタによるカラー及び白黒イメージの改良方法及びシステム - Google Patents

インクジェットプリンタによるカラー及び白黒イメージの改良方法及びシステム

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般にデジタルイメージ処理技術を用い
て、カラーイメージ及び白黒イメージの記録を行うこと
に関する。特に本発明は、最新式のインクジェットプリ
ンタとグレースケール技術、即ちハーフトーン技術を用
いて、こうしたイメージの品質を高める方法及びシステ
ムの改良に関する。
（従来の技術） ここ数年の間に、各種イメージセンサーを用いて走査
したカラーイメージと白黒イメージの両方を、インクジ
ェットプリンタなどの各種プリンタの出力インク記録に
変換可能になっている。こうしたイメージ変換システム
の一例が日本のキャノンに譲渡された米国特許第4,672,
432号に開示されているが、このシステムは、スキャナ
によって得られる赤、青、緑のカラーピクチャーをイン
クジェットプリンタからのシアン、黄、及びマゼンタの
カラー出力に変換することができる。この米国特許の内
容については、参考までに、ここに言及している。
さらに最近になって、サーマルインクジェットカラー
プリントの技術において、重要な開発が行われた。こう
した開発の一例としては、1987年に本件出願人ヒューレ
ット・パッカード社により、商標「Paint Jet」で販売
されているマルチカラーサーマルインクジェットプリン
タが導入されている。このプリンタについては、1988年
８月発行の「ヒューレット・パッカード・ジャール（He
wlett−Pachard Journal）」第39巻第３号に詳細な記載
があり、参考までにここに言及する。多くの業界誌にお
いて、最近、利用可能な他の新しいカラーインクジェッ
トプリンタが紹介されているが、こうした刊行物の一例
として、1988年５月31日発行の「パーソナル・コンピュ
ーティング・マガジン（Personal Computing Magazin
e）」の168頁以降におけるダブリュ・エル・ロッシュ
（W.L.Rosch）氏による「ニュー・プリンターズ・バニ
ッシュ・ブラック・アンド・ホワイト（New Printers B
anish Blach and White）」と題する論文がある。
これらのカラーインクジェットプリンタは、一般に好
意的に受けとめられており、ほとんどの点で申し分のな
い働きをするが、これらのプリンタにより記録されるイ
メージには、記録されるイメージの品質を損なう恐れの
ある、ある望ましくないカラーコントラスト、即ち「粒
状性」を示すものもあった。この「粒状性」、即ち望ま
しくないカラーコントラストを軽減する方法は２つあ
る。一方の方法は、インチ当たりドット数（dpi）の多
い解像度を利用するものであり、もう一方はグレースケ
ール技術を利用するものである。本発明は後者のカテゴ
リーに入るものがある。
（発明が解決しようとする課題） 従って、本発明の目的は、インクジェットプリンタに
よって記録されるイメージのこうした望ましくないカラ
ーコントラスト、即ち「粒状性」を軽減し、それによっ
て、こうした記録イメージの品質を高める働きをする、
新規で改良された方法及びシステムを提供することにあ
る。
本発明のもう一つの目的は、解像度を犠牲にすること
なく、また高解像度を必要とすることなく、こうしたイ
メージの品質の向上させることが可能な、記述タイプ
の、新規で改良された方法及びシステムを提供すること
にある。解像度を高くした場合には、プリント時間が遅
くなり、ノズルをふやしたり、プリント頻度を高めてノ
ズルを動作させたりすることが必要になり不都合であ
る。
本発明のもう一つの目的は、最新式のサーマルインク
ジェットプリンタのドットプリント密度を増加させるこ
となくかかるプリンタに使用できるように容易かつ経済
的に適合させることが可能な既述タイプの新規で改良さ
れた方法及びシステムを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、上記目的を達成し、同時
に、かつ、さらに、インクジェットプリント時に生じる
紙のしわを最小限の量におさえることが可能な、既述の
タイプの、新規で改良された方法及びシステムを提供す
ることにある。
（課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、カラーイメージをハードコピー出力
に変換する電子システムに関する独特な誤差拡散及びピ
クセル割当てグレースケール段を提供することにある。
このグレースケール段には、とりわけ、前記イメージ情
報が割り当てられたグレースケール数値によって制御さ
れるピクセルのアドレスシーケンスに従って、プリント
媒体へのインクの噴射に制御を加える手段が含まれてい
る。
このイメージ変換システムのもう一つの特徴は、イン
クジェットプリント操作によるプリントの品質を高める
ように、インク含有小滴（ink loaded drop）を該小滴
を受けるべく選択されたプリント領域に適合させる能力
である。このシステムには、イメージを走査してそのイ
メージを表すデジタルデータを発生させるための走査手
段と、該走査手段に接続されて前記デジタルデータをグ
レースケールデジタル情報に変換するための手段と、該
変換手段に接続されてデジタル情報に処理を施し、イン
ク含有小滴の体積があらかじめ選択されたインクの小滴
最大許容体積Vmaxを超えないようにする手段が含まれて
いる。
上述のイメージ変換システムは、また、シアン、黄、
マゼンタ、及び黒のピクセル情報を発生する手段と、前
記ピクセル情報を受信するように接続されて、インク小
滴のカウント及び色素添加量に基づきグレースケール小
滴カウント数をそのピクセル情報に割り当てる手段と、
この割当て手段に接続されて、前記小滴カウント数をグ
レースケールに関する所望の選択可能なより低いレベル
の数まで減少させるための手段を特徴として備えてい
る。
上述のイメージ変換システムは、また、まず色素添加
量の多い黒、シアン、マゼンタといったカラー、次に色
素添加量が中庸のカラー、最後に色素添加量の少ないカ
ラーからなる走査行に応じて、再分された超ピクセル
（super pixel）のプリントを行うための手段を特徴と
して備える。このプロセスにおいて、順次プリントされ
るピクセルに関しプリントされるインクは、プリント媒
体に対し、最良のプリントの品質及び最小のカラーコン
トラストが確保されるように分配される。
本発明の上記目的及び他の特徴及び利点は、とりわ
け、アドレス可能なピクセルに噴射されるインク小滴の
カウント及び対応する選択された色素添加量に制御を加
えることによって可能となる。これらのピクセルは選択
されたグレースケールマトリックスにおける複数の行と
列の位置によって画定される。この小滴のカウント及び
対応する色素の添加量は、選択されたイメージの走査に
より発生するデジタルのグレースケール情報を表すもの
であり、この情報を利用して、インクジェットプリンタ
に用いられるインク小滴のカウント及び色素添加量が選
択される。各小滴カウント及び色素添加毎のインク小滴
の体積が計算され、測定されたインク小滴の体積の合計
が、選択されたプリント媒体が受けるべくあらかじめ決
められた最大許容可能インク小滴体積（Vmax）と比較さ
れる。選択されたインク小滴の体積がプリント媒体の所
定の領域についてVmaxを超えなければ紙のしわは最小限
になる。こうした比較に応じてインク体積の差即ち誤差
信号が生じ、次に、この誤差信号を利用して、プリント
されるグレースケールの各レベル毎に、カラーコントラ
ストを最小限にとどめるのに最適な小滴カウント及び色
素添加量が選択される。
紙のしわを最小限におさえるため、異なる種類のプリ
ント媒体、及びそれにプリントされる異なるインクに対
してVmaxの制御を行う必要がある。これは、所定の領域
で受けるインクが多すぎて、紙の不均等な伸張又は収縮
が生じ、紙がざらついた不均質なものになる場合に必要
な条件である。しかしながら、本発明はVmaxのこの制限
内において生滴のカウント数を最大にし、従って、例え
ば、２×２ピクセルといった所定のプリント表面積内に
おける小滴のカウント数を最大にする働きをするもので
ある。さらに、この特徴には、プリントイメージにおけ
るカラーコントラストを最小限にとどめる効果がある。
本発明の望ましい実施例の場合、シアン（Ｃ）、黄
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及び黒（Ｋ）のピクセル情報
を発生することと、インク小滴のカウント及びインク小
滴の色素添加量に基づくグレースケール数を前記ピクセ
ル情報に割り当てることとを含む、プリントイメージに
おけるカラーコントラストを最小限におさえるための新
規の方法が得られる。次に、この割り当てられたグレー
スケール数は、走査されたＣ、Ｙ、Ｍ、及び、Ｋのピク
セル情報を表すインクの小滴数と色素添加量の測定に応
じて、所定のレベルのグレースケールにおいて選択され
た下位のデジタル数、または、下位レベルのグレースケ
ールにおける下位のデジタル数まで減少される。本発明
によるシステム及び方法には、さらに、より大きいピク
セル、即ち超ピクセル内の選択されたピクセルに、最終
的に調整されたグレースケール数の各デジットを割り当
てる手段が含まれている。特定のピクセル選択プロセス
は、調整されたグレースケール数の数値に基づいて行わ
れる。
（実施例） ここで第１図を参照すると、スキャナ10を利用して、
カラーイメージをデジタルグレースケールデータに変換
し、さらに赤−緑−青（Ｒ−Ｇ−Ｂ）フォーマットに変
換段12に加えることができるようになっている。フォー
マット変換段12からのＲ−Ｇ−Ｂ出力データは、図示の
ように、周知の方法により減法混色の原色であるシアン
−黄−マゼンタ（Ｃ−Ｙ−Ｍ）のカラー変換段14に加え
られる。この変換段はアンダーカラーを100％除去して
黒を得ることを含む。有彩色（黒）はＹ−Ｍ−Ｃインク
カラーの混合により簡単につくり出すことはできず、ま
たかかる混合の場合にはインクの消費量が増大すること
になる。従って、YMCカラーで作る黒は純粋の黒（Ｋ）
で代用するほうが望ましい。この純粋な黒の代用及び発
生については、当該技術においてアンダーカラー補正ま
たはアンダーカラー除去（UCR）として知られている。
100％アンダーカラー除去の利用はインクの消費を最
小限におさえ解像度を向上させることを目的としたもの
である。カラーＣ、Ｍ、Ｙ、及びＫに関する100％UCRの
関係式は、Ｋ＝min（Ｃ、Ｍ、Ｙ）であり、ここで、新
規のＣ＝Ｃ−Ｋ、新規のＭ＝Ｍ−Ｋ、新規のＹ＝Ｙ−Ｋ
である。
Ｃ−Ｙ−Ｍカラー変換段14の出力は、誤差拡散及びピ
クセル割当段16に加えられるデジタルデータストリーム
であり、後者の段は、さらにカラープリンタ18、好まし
くはサーマルインクジェットカラープリンタを駆動す
る。第１図のイメージ走査及び再生システムの一般的機
能構成は一般にイメージ処理技術において周知のところ
である。こうしたシステムのイメージ処理操作及び能力
については、例えば、「バイト・マガジン（BYTE Magaz
ine）」の1987年３月号169頁以降に掲載のビー・エム・
ドーソン（B.M.Dawson）氏により「イントロダクション
・ツー・イメージ・プロセッシング・アルゴリズム（In
troduction To Image Processing Algorithems）と題す
る論文に記載されている。こうしたイメージ処理能力及
び対応するシステム動作については、やはり、1986年12
月に第１版が出版され、アメリカ合衆国カリフォルニア
州パロアルト所在のヒューレット・パッカード（Hewlet
t Packard）社が版権を有しており、同社より入手し得
る、ゲリー・ディスポート（Gary Dispoto）他による
「デザイナーズ・ガイド・ツー・ラスター・イメージ・
プリンタ・アルゴリズム（Designer's Guide to Raster
Image Printer Algorithms）と題する刊行物に記載さ
れている。これら最近の参考文献については、両方と
も、参考までにここに言及する。
グレースケールイメージ処理動作における誤差拡散及
びピクセル割当処理は、一般に、当該技術において周知
のところである。誤差拡散は、プリント可能なグレース
ケールと入力イメージデータのグレースケールとの間に
おける誤差を隣接するピクセルに分散させるために用い
られる技法である。この誤差拡散は上述のドーソン論文
に記載されているような多くの周知のアルゴリズムのう
ち選択された１つを用いて実施されることが多い。例え
ば、当該技術において周知の２つのアルゴリズム、即
ち、フロイド（Floyd）及びシュタインベルグ（Steinbe
rg）の４ポイントアルゴリズムとスタック（Stuck）の1
2ポイントアルゴリズムのいずれかを用いて、この誤差
拡散を実施することができる。
1976年に、ロバート・ダブリュ・フロイド（Robert
W.Floyd）氏及びルイス・スタインベルク（Lewis Stein
berg）氏による「プロシーディングス・オブ・ザ・ソサ
イアティ・オブ・インフォメーション・ディスプレイ
（Proceedings of the Society of information Displa
y）第17/2巻に、「アン・アダプティブ・アルゴリズム
・フォー・スペシャル・グレー・スケール（An Adaptiv
e Algorithm For Special Gray Scale）と題する論文を
発表したが、この論文には「誤差拡散（Error Diffusio
n）」と題するアルゴリズムの説明がある。また上述の
ようにフロイド及びスタインベルグの論文に詳しく記載
されているように、誤差拡散は読み取られたピクセル値
の実際のグレースケールと、引き続いて割り当てられた
参照用グレーテーブルの行及び列（i,j）のグレースケ
ールとの差を、その割り当てられたグレースケールのピ
クセルを包囲するピクセルに分散させるために用いられ
る技法である。この誤差拡散は、再生されるイメージの
にじみを最小限におさえるようにして行われる。上記フ
ロイド及びスタインベルグの論文は、ここに参考までに
言及する。
他の誤差拡散方法については、本件出願人に譲渡さ
れ、参考としてここに言及されているディスポート他に
対し発行された米国特許第4,680,645号に認められる。
第２図には、16レベルのグレーテーブルが示されてお
り、このグレーテーブルは、２×２の超ピクセルに基づ
くものであり、また、それぞれの３デジットのグレース
ケール数に対する多・中・少の色素添加量に基づくもの
であり、反射率の密度比が図示のように4:2:1になるよ
うに重みづけされている。従って、第２図における16レ
ベルのグレーテーブルの各行列における各グレースケー
ル数の左側のデジットはピクセルに対し噴射される各イ
ンク小滴に関する色素添加量が多い（Ｈ）ことを表し、
それぞれ３つのデジットからなるグレースケール数の中
央のデジットは色素添加量が中程度（Ｍ）であることを
表し、各数の右側のデジットは色素添加量が少ない
（Ｌ）ことを表している。これらの添加量Ｈ、Ｍ、Ｌ
は、それぞれ当業者には明らかなように、プリントされ
たページでの反射率比が4:2:1になるように選択され
る。
第２図において括弧内に示す数１、２、３及び４は、
インク小滴のカウント、即ち、特定のレベルの色素添加
量に関するインクの小滴数を表している。この小滴のカ
ウントと色素添加量との組み合わせによって、第１図の
スキャナ10によって実際に読み取られるピクセル値に割
り当てられる特定のグレースケールレベルが生じること
になる。この割り当てられるグレースケール値は、実際
に読み取られるピクセル値に最も近い、第２図のグレー
テーブルにおけるグレースケール数である。
小滴のカウント数の割当てがない、第２図に示すテー
ブルの空白部分は、全て（０、０、０）である。従っ
て、第２図に示す３つのデジットからなるグレースケー
ル数は、16のグレースケールレベル内において利用し得
る小滴カウントに対応する、１、２、３、または４の値
のいずれかによる１つ以上の正のデジットを備えた16レ
ベルのグレーテーブル中のグレースケール数のみからな
るものである。
本発明の実施に用いられる完全なグレースケールには
実際上256のレベルがある。この256という数は、デジタ
ル信号処理技術において都合のよい偶数であり、通常必
要とされるよりはるかに高いグレースケールの解像度が
得られることになる。人間の目で解像できるのは、最大
の白と最大の黒との間における約50のグレースケールだ
けである。また、256という数は、スキャナ10にとって
一般的なレベルの解像数である。従って、第２図におけ
る16のレベルのそれぞれが、全部で256レベルのグレー
スケールの16分の１を表している。従って、第２図のテ
ーブルのレベル１における（０、０、１）の表記は、グ
レーテーブルのレベル１を達成するために利用し得る唯
一の小滴カウント及び色素添加量が、色素添加量の少な
い（Ｌ）即ち重みづけが１である１滴、即ち１つの小滴
カウントであることを表す。同様に、レベル２のグレー
スケールは、テーブルのレベル２に示すように、色素添
加量が中程度（Ｍ）の１滴（０、１、０）と、色素添加
量の少ない（Ｌ）２滴（０、０、２）のいずれかを用い
ることによって達成することができ、以下、同様にして
テーブルを見ていけばよい。ただし、当業者には明らか
なように、第２図に示す16のレベルの代わりに他の多く
のグレーレベルを利用することが可能である。
例えば、本発明の実施には、特に32レベルのグレーテ
ーブルが利用に適しており、第2B図に示す構成の場合、
8:3:1の反射率比との組合わせで用いられることにな
る。第2A図から分かるように、テーブルのレベル15には
全部で256レベルのグレースケールのうち正確なレベル1
5即ち15/16を達成するのに利用し得る正確に合致するグ
レースケール数が記載されていない。レベル15はレベル
14と誤差拡散との組合わせを利用することによって達成
することができる。利用し得る小滴のカウント及び色素
添加量を決定し制御するための第2A図及び第2B図におけ
る上記グレースケース数の選択については、第３図及び
第４図に関する以下の説明からさらによく理解できるで
あろう。
ここでさらに第3A図及び第3B図を参照すると、これら
２つの関連図に示すデータ処理システムによって、第１
図における誤差拡散及びピクセル割当て段16の働きに関
して詳細な説明が得られる。このデータ処理システム
は、本発明に対する読者の理解を助けるための説明を含
み幾つかの機能ブロックから構成されている。これらの
機能ブロックは実際にはコンピュータの別個の手段であ
り、それ自体特定のデータに関するYES・NO・テストを
実施する場合には、代わりに「段」または「テスト段」
と呼ばれることもある。このシステムにおけるテスト段
は、ダイヤ形の機能ブロックで示されており、一方、入
力データに基づいて特定の機能操作を行う他の操作段
は、矩形をなしている。ただし、このデータ処理システ
ム及びその２つのフィールドバックループに関する説明
を容易にするため、機能ブロック即ち段のそれぞれにつ
いて、今後は「ステップ」と称し、一般に、電子段のそ
れぞれにおいて操作されるデータに基づいて実施される
機能ステップを表すものとする。
ステップ20に示すように、黒、シアン、マゼンタ、及
び黄のピクセル値が第１図のスキャナ10によって読み取
られ、それぞれ、256レベルのグレースケール内の行及
び列（i,j）を有するＣ、Ｙ、Ｍ、及びＫのデジタルデ
ータに変換される。ステップ22に示すように、ステップ
20からの黒、シアン、マゼンタ、及び黄の各グレーレベ
ルに対し、第２図のグレーテーブル内の対応する最も近
いグレースケール数が割り当てられ、実際のグレーレベ
ルと前記の割り当てられたグレーレベルとの差がステッ
プ24での誤差拡散により、前述のように、まわりのピク
セルに拡散される。
ステップ26において、黒、シアン、マゼンタ、及び黄
に関し、第２図の16レベルのグレーテーブル内における
利用し得る最小の小滴カウント数について小滴カウント
の合計を計算し、第3B図のステップ28において、この最
小小滴カウントの合計が、前述のように、所定の最大許
容可能小滴カウントVmaxと比較される。ステップ28で合
計された最小小滴カウントがVmaxを超える場合、カラー
Ｃ、Ｙ、Ｍ、及びＫに関するグループをなす小滴カウン
トのうち小滴カウントが最大の（Dmax1）カラー平面が
ステップ30において識別され、ステップ32において、小
滴カウントがグレースケールにおいて次に低い値にまで
減らされ（デクリメント（decrement）され）、新たに
割り当てられるグレースケール数と実際に読み取られる
グレースケール数との差を利用して、ステップ34におい
て対応する誤差拡散が行われる。その後、ステップ36に
おいて、新しい全小滴カウントの更新が行われ、次に、
ステップ38において再びVmaxと比較される。ここで、ス
テップ38における全小滴カウントがVmax未満であれば、
対応する正確なデジタルデータがライン40に生じ、これ
を利用して、第１図におけるカラーインクジェットプリ
ンタ18の駆動が行われることになる。ステップ38におけ
る全小滴カウントがまだVmaxを超えている場合には、フ
ィードバックループ42に生じるフィードバック信号を利
用して、ステップ30において次に大きいＣ、Ｙ、Ｍ、ま
たはＫの小滴カウントのカラー平面が再び識別され、ル
ープ30、32、34、36、38、及び、42におけるプロセスが
反復されることになる。
ここで、ステップ28における全小滴カウントがVmax未
満であれば、ステップ44は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、及びＹに割り
当てられたピクセル値のそれぞれについて、第２図のグ
レーテーブルにおける全ての最大小滴カウント数の総和
を生成する。全てのＫ、Ｃ、Ｍ、及びＹの小滴カウント
の総和が次にステップ46においてVmaxと比較される。こ
の全ての小滴カウントの総和がVmax未満の場合、ライン
48に信号が発生してカラープリンタの駆動に用いられ、
それ以上の信号処理が不要になる。しかし、ステップ46
における全ての最大小滴カウントの総和がVmaxを超えて
いる場合には、ステップ46からライン50に出力される信
号がステップ52に加えられ、前に総和されたＫ、Ｃ、
Ｍ、及びＹの小滴カウント最大値のそれぞれについて、
次に大きい個々の小滴カウントDmax2のカラー平面を識
別するのに用いられる。
従って、ステップ54での判定により、第２図のテーブ
ル内に同じグレーレベルで小滴カウントのより少ないグ
レースケール数が存在する場合、ステップ54からライン
56に送り出される信号が生じ、ステップ58において、第
２図のグレーテーブルにおける同じグレーレベル内で次
に少ない小滴カウントの最大数に進むことにより、小滴
カウントを減少させるのに用いられる。ステップ54での
判定により、同じレベルのグレースケールについてそれ
より少ない小滴カウント数が存在しなければ、ステップ
５によりライン60に生じる信号がステップ62に加えら
れ、そのステップ62で前記信号を用いてグレーテーブル
のレベルをその次に最も少ないグレーレベルに減少させ
ることにより小滴カウント数を減少させて、新しい小滴
カウントの最大数が選択される。次に、ライン64上の信
号がステップ66に加えられ、そのステップ66で誤差拡散
が実施されて、ライン68に誤差拡散信号を発生すること
になる。ライン68の信号は、次のステップ70に加えら
れ、そのステップ70において、全最大小滴カウントが更
新されて出力コンパレータ72に供給される。この出力コ
ンパレータ72では、更新された全小滴カウント数が再び
Vmaxと比較され、新たに更新された小滴カウント数がこ
の時点でもなおVmax以下であるか確認される。Vmax以下
であれば、ライン74にカラープリンタを駆動する信号が
発生する。ただし、ステップ72で全小滴カウントが未だ
にVmaxを超えている場合には、ライン76のフィードバッ
ク信号がライン50を介してステップ52の入力に戻され、
グループをなすＫ、Ｃ、Ｍ、及びＹの最大小滴カウント
のグレースケール数のそれぞれについて、その時点にお
ける次に最大の小滴カウントのカラー平面を再び識別す
る。
表１の下記コードは、イメージ処理技術では「擬似コ
ード」と呼ばれており、第3A図及び第3B図に関連して既
述のさまざまなステップの全てについてのステートメン
トである。
上記のＣ、Ｙ、Ｍ、及びＫに関する最小及び最大の小
滴カウント及び初期グレースケール割当ての一例は、以
下の通りである。:256レベルのグレースケールによる読
取りピクセル値は、Ｋ＝20、Ｃ＝50、Ｍ＝35、及びＹ＝
０であると仮定する。こうした値を16レベルのグレース
ケールに変換すると、Ｋ＝１＋（余り４）、Ｃ＝３＋
（余り２）、Ｍ＝２＋（余り３）、及びＹ＝０になる。
上記の余りは誤差拡散により、また周知のフロイド及び
スタインベルグのアルゴリズムを用いてまわりのピクセ
ルに拡散される。この誤差拡散は上記グレーレベル１、
３、及び２内の選択された特定のピクセルを取りまくピ
クセルに対して行われる。第２図のテーブルによれば、
グレースケールの上記１、３、２、及び０レベルに関す
る小滴カウントの最小値が、Kgmin＝１、Cymin＝２、Mg
min＝１、及びYgmin＝０となり、即ち最小小滴カウント
の総和が４になる。グレースケールのこれら同じレベル
に関する小滴カウントの最大値はKgmax＝１、Cgmax＝
３、Mgmax＝２、及びYgmax＝０、即ち全最大小滴カウン
トが６になる。従って、２×２の各超ピクセルに関する
最大許容可能小滴カウントが８滴の場合、上記の最小
（４）と最大（６）の小滴カウント数は、両方ともVmax
未満となり、次いで、第3B図のステップ46における全最
大小滴カウントの測定によって、カラープリンタ18を直
接制御するための出力信号がライン48に発生する。
Ｃ、Ｙ、Ｍ、及びＫの小滴カウントのもう一つの例で
は、Ｋ＝70、Ｃ＝75、Ｍ＝35、及びＹ＝０と仮定する。
これらの値を16レベルのグレースケールに変換すると、
Kg＝４で余りKe＝6;Cg＝４で余りKe＝11;Mg＝２で余りM
e＝3;及びYg＝０で余りYe＝０になる。第２図のテーブ
ルにより上記Kgmin、Cgmin、Mgmin、及びYgminの値に関
する小滴カウントの最小値は、１＋１＋１＋０＝３とな
り、一方、上記Kgmax、Cgmax、Mgmax、及びYgmaxの値に
関する小滴カウントの最大値は、４＋４＋２＋０＝10と
なる。従って、Vmax＝８の場合、ステップ26により出力
される小滴カウントの最小値の信号はVmax以下であり、
小滴カウントの最小値の出力信号はステップ28からステ
ップ30へ加えられず、ステップ44が活動化される。しか
しながら、小滴カウントの最大値10はVmax8を超えるの
で、上記の活動化されたステップ44は、第3B図に関連し
て既述の最大小滴カウント機能を開始する。この操作に
よってテストステップ46が活動化され、小滴カウント10
がVmax8を超えるか否かが問われる。この答えは「YES」
なので、ステップ52が活動化されて、Ｋ＝４であるこの
グレースケール読取りにおいて最大の小滴カウントのカ
ラー平面、即ち、ステップ54へ加えられることになる入
力データの識別が行われる。Ｋ＝４に関するレベルと同
じグレースケールレベルに一層小さな小滴カウントが存
在し、その小滴カウントが、第2A図でレベル４の3/4の
コラムに示されているようにＫ＝３なので、「YES」信
号がライン56に発生し、ステップ58に加えられて、小滴
カウントがＫ＝３まで減少される。ステップ58は、新し
い全小滴カウントの総和を10ではなく９まで減少させ即
ちデクリメントすることになる。新しい小滴カウントの
総和の更新がステップ70において実施される。
この時点で、新しい小滴カウントの総和９は未だにV
max8より大きいかという問に対しては、答えは、ステッ
プ72に示す「YES」であり、従って、ライン76における
フィードバック信号がステップ52に加えられ、次いで最
大の小滴カウントのカラー平面が識別される。この例の
数値が示すように、答はＣ＝４であり、この情報はステ
ップ54に加えられ、Ｃ＝４を利用して、第2A図において
Ｃ＝４に関するレベルと同じグレーレベルに、Ｃ即ちシ
アンについて一層小さな小滴カウントが存在するか否か
の判定が行われる。答は「YES」のため、ライン56に発
生する信号が再びステップ58に加えられ、Ｃ＝４がＣ＝
３に減少されて、ステップ70に加えられる。ステップ70
において、新しい全小滴カウントの総和８が発生し、ス
テップ72へ加えられてもう一つの新しい小滴カウントと
の比較を受ける。
新しい全小滴カウント８はVmax8を超えないので、ラ
イン74に「NO」信号が発生し、リアルタイムでカラープ
リンタ18に加えられるか、あるいは、後続の利用に備え
てプリンタの記憶ファイルに記憶されることになる。
さらに、Ｃ、Ｙ、Ｍ、及びＫの小滴カウントに関する
第３の例の場合、ピクセルの読み取り値を次のように仮
定する。:K＝85、Ｃ＝85、Ｍ＝85、Ｙ＝０。これらの値
を16レベルのグレースケールに変換すると、Kg＝５＋Ke
＝5;Cg＝５＋Ce＝5;Me＝５＋Me＝5;及び、Yg＝０、Ye＝
０になる。第２図のテーブルから、Kgmin、Cgmin、Mg
min、及びYgminのそれぞれについて、小滴カウントの最
小値＝２＋２＋２＋０＝６、Kgmax、Cgmax、Mgmax、及
びYgmaxのそれぞれについて、小滴カウントの最大値＝
３＋３＋３＋０＝９になる。さらに、この特定の例につ
いて、Vmax＝５と仮定すると、小滴カウントの最小値の
総和が、Vmaxを超え、ライン29に「YES」の出力信号が
発生してステップ30に加えられ、この結果、前述のよう
に後続のステップをなす、32、34、36、38及びフィード
バックループ42が活動化される。このステップ30、32、
34、36、38、及び、フィードバックライン42を含むルー
プにおいて、第２図のグレーテーブルから選択した小滴
カウントの最小値は、前述のように、YES/NOテストステ
ップ38から「NO」信号が発生して、出力ライン40に送り
出されるまで減少されることになる。
単一ピクセルの小滴の上に小滴を噴射する、ディスポ
ート他に対し発行された既述の米国特許第４、680,645
号に記載されているような多滴カラーイメージングシス
テムを利用すれば、この時点で小滴カウント及び色素添
加量の選択プロセスは完全なものとなる。しかし、小滴
が２×２の超ピクセルといった超ピクセルに対し噴射さ
れる場合には、小滴は超ピクセルに対し順次噴射される
ので、その噴射される小滴は所望のピクセルの四分円に
割当てなければならない。この操作については、第４図
に関連して以下に述べる。
第４図には、色素添加量の「多（Ｈ）」「中（Ｍ）」
「少（Ｌ）」からなる３行と、これに対する「黒」「シ
アン」「マゼンタ」及び「黄」のカラーからなる４列と
で構成される、２×２の超ピクセルに関する12のカラー
平面のマトリックスが示されている。これら12の超ピク
セルは第４図には物理的に分離しているように示されて
いるが、当業者には明らかなように、これら超ピクセル
は、後述のプリント操作の動作時に全てが互いに重なり
合い、従って、実際にはプリント媒体上の同じスペース
を占めるものとなる。従って、第４図におけるこれら12
の超ピクセルの物理的分離は単に説明のためだけのもの
である。
これら超ピクセルは、プリント表面領域に対する通常
の操作方法により、左から右へ順次アドレス指定され、
上部即ちＨ行で始め、次に垂直に下降して、Ｍ行、さら
にＬ行へと進んでいく。これら12の超ピクセルは、プリ
ントされるページにおけるカラーコントラストが最小限
になるようにするためのタイミング管理された順次のド
ットプリントシーケンスを表している。黒、シアン、マ
ゼンタ、及び黄のカラーには、それぞれ指定されたデジ
ット０、１、２、及び３が任意に割り当てられ、一方、
色素添加量の多（Ｈ）、中（Ｍ）、少（Ｌ）のレベルに
は、それぞれ、重みつき単位０、１、及び２が割り当て
られる。従って、第４図のマトリックスを順次左から右
へプリントし、さらに垂直に下方へ走査する際、インク
の順次小滴を受けるように個々に割り当てられるピクセ
ルは、時計廻りにピクセルからピクセルへ移動して絶え
ず変化していく。こうして、順次プリントされる各ピク
セルは順次（その割り当てられたグレースケールの小滴
カウント数に従って）、カラーをＣ、Ｙ、Ｍ、及び黒の
サイクルで、多、中、少の色素添加量の順番に受けるこ
とになる。
制御下にあるインクジェットプリンタのカラープリン
トヘッドの噴射シーケンスは、各超ピクセルのプリント
が順次行われるので、各超ピクセルの次に隣接する四分
円にプリントするように絶えず制御される。この時計廻
り（または反時計廻り）の時計動作が継続すると、次の
超ピクセルの四分円に対して次にプリントされる個々の
各ピクセルの位置が回転し、このため、走査を受ける２
×２の超ピクセルの全てが順次プリントされるまで、順
次プリントされるインクの各小滴は各超ピクセルの次に
隣接する四分円までは回転することになる。こうして、
極めて均一な態様で、第４図における超ピクセルマトリ
ックス全体に対するインクの分配が行われることにな
り、この操作によってインクジェットプリント工程に関
して単位プリント面積当りのインク体積が最小限にとど
まることになる。さらに、この働きによって、紙のし
わ、及びインクジェットプリンタから出力されるプリン
トされたハードコピーのカラーコントラスト即ち粒状性
の両方が同時に最小限におさえられる。
以上の操作については、カラープリンタまたはプリン
タ記憶ファイル18に対し、第3B図に示すように、それに
接続された入力ライン40、48、または74のうちの１つか
ら加えられる最終調節を施したグレースケール情報の一
例を参考にすることにより、さらによく明らかになる。
第４図の例に示すように、Ｋ、Ｃ、Ｍ、及びＹデータの
「多」列が「２、２、１、０」であり、Ｋ、Ｃ、Ｍ、及
びＹデータの「中」列が「２、２、０、１」であり、さ
らにＫ、Ｃ、Ｍ、及びＹデータの「少」列が「０、０、
２、０」であると仮定する。このグレースケールＫ、
Ｃ、Ｍ、及びＹの情報を利用して、ピクセルの回転及び
走査の操作は次のように進められる：色素添加量「多」
の列におけるＫ＝２によって、超ピクセル80の四分円76
及び78に対し小滴が噴射される。次に、時計廻りに回転
して、色素添加量「多」の列におけるＣ＝２によって、
次の超ピクセル86の次に時計廻りに隣接する四分円82及
び84に対して小滴が噴射される。「多」列におけるＭ＝
１については、次に隣接する超ピクセル90の隣接する四
分円88に対して小滴が噴射される。さらに、Ｙ＝０に関
しては、次の超ピクセル92はスキップされることにな
る。
次に、色素添加量「中」の列にアドレス指定され、そ
の列のＫ＝２によって超ピクセル98の四分円94及び96に
小滴が噴射され;C＝２によって次の超ピクセル104の次
に時計廻りに隣接した四分円100及び102に小滴が噴射さ
れ;M＝０によって次の超ピクセル106がスキップされ；
次にＹ＝１によって超ピクセル110の四分円に小滴が噴
射される。
続いて、「少」列のＫ＝０、Ｃ＝０によって超ピクセ
ル112及び114がそれぞれスキップされ；「少」」列のＭ
＝２によって次の超ピクセル120の時計廻りに隣接する
四分円116及び118に小滴が噴射され、「少」列のＹ＝０
によってマトリックスの最後のピクセル112がスキップ
される。さらに、プリンタ18に加えられる次の受信グレ
ースケールデータに関して上述の操作が繰り返される。
第４図に関連して説明した以上のピクセル選択プロセ
スは、下記の表に示す、データ構造を定義する２×２の
超ピクセルの割当てに関する下記の擬似コードによって
コード形式で定義される。
２×２の超ピクセルに対するドット割当て方式は、黒
から、シアン、マゼンタ、黄へと、最高のグレーレベル
平面のシーケンでドットカウントの割当てを行うもので
ある。このドット割当て方式は、中と低のグレーレベル
について、上述の例で説明したように反復される。
本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施例に各
種修正を加えることができる。例えば、上述の教示に従
って、32レベルのグレースケール及び２×２の超ピクセ
ルについて、8:3:1という異なる色素添加量比を用いる
ことができる。さらに、本発明は、サイズの異なる小滴
体積について、あるいはプリント領域が単一ピクセルだ
けの多滴フォーマッティングで用いることもできる。た
だし、多滴プリントプロセスの場合、本発明で必要とさ
れる頻度に比べてプリント頻度を高める必要がある。ま
た、本発明はサーマルインクジェットプリンタによる利
用に限定されるものではなく、熱伝達式または圧電式イ
ンクジェットプリンタといった他の様々なタイプのイン
クジェットプリンタに用いることが可能である。
本発明は、またロス・アール・アレン（Ross R.Alle
n）に対し発行され、同一の相手に譲渡された米国特許
第4746,935号に記載のような、さまざまなインク小滴の
体積（例えば、160、80、及び、40ピコリットル）の利
用に適応するように、当業者によって修正することもで
きる。第3A図及び第3B図に示すデータ処理方法論の適切
な修正を利用することにより、複数のグレーレベルを用
いても、用いなくても、多数の小滴サイズの利用に適応
させることが可能である。
（Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋ）のカラーから最大の小滴カウント
を選択する優先順位には、このセットのうち（Ｃ、Ｍ、
Ｙ）のカラーについてだけ修正を行い、黒、即ちＫの平
面の情報についてはそのままにしておくことができると
いう利点である。これは、黒の平面には、解像度情報の
ほとんどが含まれているためであり、このことは、カラ
ー平面の誤差拡散によって生ずるプリントイメージにお
ける色度変化がほんの僅かでしかない100％UCRの場合に
特に当てはまり、さらに、視覚による認知力は、カラー
情報よりも解像度に対して鋭敏である。
最後に、実際問題として、黄のグレースケールは最も
重要性が低いので、ハードウェアとソフトウェアの両方
の観点から黄を単一の色素レベルとする事も可能であ
る。
（効果） 以上のように本発明によれば、インクジェットプリン
タによって記録されるイメージの望ましくないカラーコ
ントラスト、即ち「粒状性」が軽減され、それによっ
て、記録イメージの品質を高めることができる。
さらに本発明によれば、解像度を犠牲にすることな
く、また高解像度を必要とすることなく、従って、プリ
ント時間を長くせず、ノズルの数を増やさず、プリント
頻度を高めることなく、イメージの品質を向上させるこ
とができる。
さらに本発明によれば、最新式のサーマルインクジェ
ットプリンタのドットプリント密度を増加させずに、サ
ーマルインクジェットプリンタに使用可能な、容易かつ
経済的な、新規で改良された方法及びシステムが提供さ
れる。
さらに本発明によれば、インクジェットプリント時に
生じる紙のしわを最小限の量におさえることが可能な、
新規で改良された方法及びシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に基づくイメージ変換システムの機能
的ブロック図であり； 第2A図は、２×２の超ピクセルに基づいた16レベルのグ
レースケールを表す表であり； 第2B図は、同じく２×２の超ピクセルに基づいた32レベ
ルのグレースケールを表す表であり； 第3A図及び第3B図は、第１図に示す誤差拡散及びピクセ
ル割当作業を制御するために用いられるデータ処理の方
法論及び構造を示すフローチャートであり、第3A図はそ
の前半部を、第3B図はその後半部を示しており； 第４図は、それぞれ割り当てられたグレースケールデジ
タル数のデジット値に基づき、各ピクセルに割り当てら
れるインク小滴を説明するための２×２の超ピクセルの
３列４行のマトリックスである。 10……スキャナ、 12……RGBフォーマット変換段、 14……CYMカラー変換段、 16……誤差拡散及びピクセル割当階調段、 18……カラープリンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−21291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−15165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147654（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/21

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シアン、黄、マゼンタ、及び黒の各色のイ
    ンクを用いてプリント媒体上にプリントされたイメージ
    におけるカラーコントラストを低減させるための方法で
    あって、 a.シアン、黄、マゼンタ、及び黒の各ピクセル情報毎に
    グレースケールテーブルを設け、該グレースケールテー
    ブルが複数のグレースケールレベルを有しており、該複
    数のグレースケールレベルの各々が、インク滴の数と色
    素添加量との利用可能な異なる組み合わせを表す複数の
    グレースケールエントリを有しており、 b.獲得されたシアン、黄、マゼンタ、及び黒のピクセル
    情報に、シアン、黄、マゼンタ、及び黒の各色について
    の前記グレースケールテーブルにおけるグレースケール
    レベルをそれぞれ割り当て、該グレースケールレベル
    が、前記獲得されたピクセル情報のグレースケールレベ
    ルと一致するか又は該獲得されたピクセル情報のグレー
    スケールレベルに最も近いグレースケールレベルであ
    り、 c.該グレースケールレベルが割り当てられたシアン、
    黄、マゼンタ、及び黒のピクセル情報のうちの少なくと
    も１つに、該割り当てられたグレースケールレベルにお
    ける第１のグレースケールエントリを割り当て、該第１
    のグレースケールエントリが、第１の色素添加量を有す
    るインク小滴の第１のインク小滴数に関するものであ
    り、 d.シアン、黄、マゼンタ、及び黒の前記ピクセル情報の
    グレースケールレベルを表すインク小滴の総インク体積
    が前記プリント媒体の最大許容可能インク体積を超える
    場合に、前記第１のグレースケールエントリを第２のグ
    レースケールエントリに置き換え、該第２のグレースケ
    ールエントリが、前記第１の色素添加量よりも多い第２
    の色素添加量を有するインク滴の前記第１のインク小滴
    数よりも少ない第２のインク小滴数に関するものであっ
    て、前記獲得されたピクセル情報のグレースケールレベ
    ルと一致するか又は該獲得されたピクセル情報のグレー
    スケールレベルに最も近い前記グレースケールテーブル
    中のグレースケールレベルにおいて見いだされたもので
    あり、 e.前記第２の色素添加量を有するインク小滴の前記第２
    のインク小滴数に対応する所定体積のインクを選択され
    たプリント領域に噴射する、 という各ステップを含むことを特徴とする、シアン、
    黄、マゼンタ、及び黒の各色のインクを用いてプリント
    媒体上にプリントされたイメージにおけるカラーコント
    ラストを低減させるための方法。
  2. 【請求項２】前記獲得されたピクセル情報のグレースケ
    ールレベルと前記ステップc.における前記第２のグレー
    スケールエントリに対応するグレースケールとの差に等
    しいインクの量を前記プリント領域を取り囲む領域へ拡
    散させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記ピクセル情報に割り当てられたグレー
    スケールエントリの値によって制御される所定のピクセ
    ルアドレスシーケンスでプリント媒体上へインクを噴射
    することを含む、走査されたピクセル情報をハードコピ
    ープリント出力へと変換するための方法であって、 a.所定の最大許容可能インク体積Vmaxのインクを受容す
    ることが可能な前記プリント媒体上のプリント領域を選
    択し、 b.前記ピクセル情報に関するグレースケールテーブルを
    設け、該グレースケールテーブルが、複数のグレースケ
    ールレベルを有しており、該複数のグレースケールレベ
    ルの各々が、インク滴の数と色素添加量との利用可能な
    異なる組み合わせを表す複数のグレースケールエントリ
    を有しており、 c.前記プリント領域への付与時に前記最大許容可能イン
    ク体積Vmaxを越えないインク体積に対応するグレースケ
    ールエントリを前記ピクセル情報に割り当てることによ
    り前記走査されたピクセル情報を変換し、 d.前記の走査されたピクセル情報を表す実際のグレース
    ケールエントリと前記ステップc.において割り当てられ
    たグレースケールエントリとの差に等しい量のインクを
    前記プリント領域を取り囲む領域へ拡散させる、 という各ステップを含むことを特徴とする、走査された
    ピクセル情報をハードコピープリント出力へと変換する
    ための方法。
  4. 【請求項４】a.選択されたプリント媒体における前記の
    選択されたプリント領域によって受容される最大許容可
    能インク小滴体積Vmaxを選択し、 b.イメージの走査を行ってそのイメージを表すデータを
    生成し、 c.前記データをグレースケール情報へと変換し、 d.インク小滴の体積が前記Vmaxを越えるのを防止するよ
    うに前記グレースケール情報の処理を行う、 という各ステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】プリント操作中にピクセルマトリクスの行
    及び列の走査を行い、順次にアドレス指定される各ピク
    セル内の副ピクセルのアドレスを前記グレースケール情
    報における各ディジットの値の関数として回転させる、
    という各ステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】前記ピクセルマトリクスが、前記インクの
    色素添加量「多、中、少」を表す行と、前記インクのカ
    ラー「黒、シアン、マゼンタ、黄」に対応する列とから
    なる、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】所与の数のピクセルによって画定される複
    数の超ピクセルを形成するために、制御された隣接ドッ
    ト（DND:dot−next−to−dot）順のシーケンスで複数の
    ピクセルのうちの１つのピクセル内に１又は２以上のカ
    ラーの複数のドットの各ドットをプリントし、該プリン
    トを少なくとも２つの異なる色素添加量を有するインク
    小滴のインク小滴数に関するグレースケールエントリを
    用いて行う、グレースケールプリント方法であって、 a.イメージの走査を行ってそのイメージ内の１又は２以
    上のカラーについてのピクセル情報の値を生成し、 b.選択されたグレースケールテーブルの対応する複数の
    異なるレベルにおける異なるドット添加量を表す複数の
    異なるグレースケールエントリの値を生成し、 c.所与の超ピクセル領域内にプリントを行うための所定
    の最大許容可能ドット添加量を決定し、 d.前記ピクセル情報及び前記グレースケールエントリの
    値に対応すると共に前記最大許容可能ドット添加量を越
    えない１つの超ピクセル当たりのドット添加量をプリン
    ト用に選択する、 という各ステップを含むことを特徴とする、グレースケ
    ールプリント方法。
  8. 【請求項８】前記超ピクセル内にドットの重なりによる
    カラーの混合が決して存在しないようにするために常に
    ドットが隣接するように（DNDA:dot−next−to−dot al
    ways）プリントを行うことにより、電子写真式プリント
    中に各ピクセルにおけるドット領域を変動させることで
    前記の選択されたドット添加量が達成される、請求項７
    に記載の方法。
  9. 【請求項９】少なくとも２つの異なる色素添加量を有す
    るインク小滴のインク小滴数に関するグレースケールエ
    ントリを用いて白黒又はカラープリントを行うための方
    法であって、 a.グレースケールテーブルの対応するレベル数の各々に
    ついて複数のグレーレベル数グループを生成し、 b.前記複数のグレーレベル数グループのうちの１つに対
    応する量の１つのインク着色剤（colorant）又は複数の
    インク着色剤をプリント用に選択し、 c.前記１つの前記インク着色剤又は前記複数のインク着
    色剤を所定の隣接ドット順のシーケンスで複数の超ピク
    セルの各ピクセル内にプリントすることによりプリント
    イメージを画定し、 d.最大許容可能ドット添加量を越えない１つの超ピクセ
    ル当たりのドット添加量をプリント用に選択する、 という各ステップを含むことを特徴とする、白黒又はカ
    ラープリントを行うための方法。
  10. 【請求項１０】前記複数の超ピクセルのうちの各ピクセ
    ルにおける前記プリントが、電子写真式プリントにより
    制御されて前記ピクセルの各々における電子写真ドット
    サイズが前記グレーレベル数グループの各々における１
    つ又は２つ以上の数に関連し、更に、前記超ピクセル内
    にドットの重なりによるカラーの混合が決して存在しな
    いようにするために前記超ピクセル内で常にドットが隣
    接するようにプリントを行うことによって制御され、こ
    れにより、前記イメージがプリントされるプリント媒体
    のプリント品質に基づいて前記グレースケールテーブル
    の各レベルにおける個々の前記グレーレベル数グループ
    が選択される、請求項９に記載の方法。
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