JP4109725B2

JP4109725B2 - 画像処理装置及びその方法

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Publication number: JP4109725B2
Application number: JP10969796A
Authority: JP
Inventors: 裕司今野; 尚石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH0920034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置及びその方法に関し、例えば、複数の記録素子からなる記録ヘッドを用いて記録媒体に印刷を行う画像処理装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に、インクを吐出する記録ヘッドにより印刷を行うインクジェットプリンタにおいて画像データ処理を行う構成を示す。図１１において、２０１は画像データ入力部、２０２は濃度変換部、２０３は黒生成部、２０４はマスキング部、２０５はＵＣＲ処理部、２０６は出力γ変換部、２０７は２値化部、２０８はＨＶ変換部、２０９はラインメモリ、２１０は画像データ出力部である。
【０００３】
画像データ入力部２０１からは、ラスタ状の例えばＮＴＳＣ−ＲＧＢの各色８ビット／画素、計２４ビット／画素の画像データが入力され、入力された画像データは次に濃度変換部２０２に入力される。ここで、輝度信号と濃度信号とは対数で表現される関係にあることから、濃度変換部２０２では、ＲＧＢの輝度データが対数変換によりＣＭＹの濃度データに変換される。そして次に黒生成部２０３において、上述したＣＭＹのデータのうち、最小のデータを黒の濃度データＫとする。そしてマスキング部２０４では、公知のマトリクス演算によりＣＭＹをＣ'Ｍ'Ｙ'に変換する。続いてＵＣＲ部２０５では、入力されたＣ′Ｍ′Ｙ′の各色から、黒（Ｋ）に置き換えた分を一定の割合で除去する。そして出力γ変換部２０６において、インク自身のγ特性を考慮したガンマ変換が行なわれる。
【０００４】
続いて２値化部２０７では、出力γ変換部２０６までの変換で得られた多値のＣＭＹＫデータを２値のデータに変換する。２値化の処理方法としては誤差拡散法やディザ法等が用いられる。そして２値データはＨＶ変換部２０８に入力され、ラスタ状に並んでいる２値のデータをラインメモリ２０９を使用してインクジェットのヘッドのノズル方向に合わせて変換する。例えば、ノズルが縦方向に各色２４個並べられてるのであれば、ＨＶ変換部２０８では各色２４ライン分備えたラインメモリ２０９を使用して、水平方向と垂直方向を入れ替えるＨＶ変換を行なう。そして画像データ出力部２１０より、２値化されたＹＭＣＫの各色１ビット／画素のデータがインクジェットヘッドのノズル方向に並べられて出力される。
【０００５】
従来のインクジェットプリンタにおいては、以上説明したような処理を経て、インクジェットのヘッド駆動部に画像データが送られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のインクジェットプリンタにおいては、以下のような問題点があった。
【０００７】
近年のインクジェットプリンタにおいては、その解像度が従来に比べて飛躍的に向上してきている。この高解像度化により出力画像の画質が高まる反面、処理する画像データ量も大幅に増加している。それに伴って、インクジェットプリンタ内部で行うＨＶ変換のためのラインメモリ２０９の容量も大幅に増加せざるをえず、従ってそのメモリコストの増大により、プリンタ全体のコストアップが避けられなかった。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、高解像度化に伴って処理画像データ量が増加しても、ＨＶ変換のためのラインメモリ容量を増加させることなく、記録部に合わせて画像データを並びかえることが可能な画像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本願は、ホストコンピュータの機能を有効に利用することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための一手段として、本願発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【００１１】
即ち、１画素毎に予め定めた色空間で表される濃度データを量子化する量子化手段を備える画像処理装置であって、前記量子化手段により量子化された濃度データを、その量子化結果に対応して、１画素毎に、ＣＭＹの組み合わせで表現される色に対応したｎビットのＩＤ情報に変換するＩＤ変換手段と、前記ＩＤ変換手段により得られたＩＤ情報の並びの水平方向と垂直方向とを入れ替える第１ＨＶ変換手段と、前記第１ＨＶ変換手段により並びが入れ替えられた前記ＩＤ情報を、対応するＣＭＹの色成分毎の、水平方向及び垂直方向それぞれに複数ドットにて表現されるドットパターンに、ＩＤ情報毎に変換するパターン変換手段と、前記パターン変換手段により前記ＩＤ情報を変換したドットパターンを、ＩＤ情報ごとにその水平方向と垂直方向とを入れ替える第２ＨＶ変換手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、上述した目的を達成するための一手段として、本発明の画像処理方法は以下の工程を備える。
【００１６】
以上の構成により、複数のドットパターンにより構成される画像データについて、各ドットパターンを対応するＩＤ情報に変換して、複数のＩＤ情報の並びについてその水平方向と垂直方向とを入れ替えるＨＶ変換を行うことができる。これにより、ＨＶ変換の際の作業領域となるメモリ容量が削減可能であるという特有の作用効果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は、実施形態におけるインクジェット方式のカラープリンタを示す斜視図である。先ずカラープリンタの全体構成を説明すると、図１において、１は紙或いはプラスチックシートよりなる記録媒体であり、カセット等に複数枚積層されたシート１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ供給され、一定間隔を隔てて配置され、夫々個々のステッピングモータ（不図示）によって駆動する第一搬送ローラ対４によって矢印Ａ方向に搬送されるごとく構成されている。
【００１９】
５は記録シート１に記録を行うためのインクジェット式の記録ヘッドであり、Ｙ（イエロー）インク、Ｍ（マゼンタ）インク、Ｃ（シアン）インク、Ｂｋ（ブラック）インクを吐出する各々５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄなるヘッドで構成されている。ここで、図２に記録ヘッド５の正面図を示す。各ヘッド５ａ〜５ｄは、それぞれ複数のノズルを備える。各色のインクは不図示のインクカートリッジに収納され、各々のヘッド５ａ〜５ｄのノズルから画像信号に応じて吐出されることにより、記録シート１に印刷が行われる。
【００２０】
この記録ヘッド５及びインクカートリッジはキャリッジ６に搭載され、そのキャリッジ６にはベルト７及びプーリ８ａ，８ｂを介してキャリッジモータ２３が連結している。つまり、キャリッジモータ２３の駆動により、上述のキャリッジ６がガイドシャフト９に添って往復走査するように構成されている。
【００２１】
以上の構成により、記録ヘッド５が矢印Ｂ方向に移動しながら画信号に応じてインクを記録シート１に吐出してインク像を記録し、必要に応じて記録ヘッド５はホームポジションに戻り、インク回復装置２によってノズルの目づまりを解消すると共に、搬送ローラ対３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に１行分搬送する。上述の動作を繰り返すことにより記録媒体１に所定の記録を行うものである。
【００２２】
次に、カラープリンタの各部材を駆動させるための制御系について説明する。
【００２３】
本実施形態のカラープリンタにおける制御系は、図３に示すように、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ２０ａ，そのＣＰＵ２０ａの制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭ２０ｂ，ＣＰＵ２０ａのワークエリアとして使用されると共に各種データの一時保管等を行うＲＡＭ２０ｃ及び後述する画像処理手段２０ｄを備えた制御部２０、インターフェース２１、操作パネル２２、各モータ（キャリッジ駆動用のモータ２３，給紙モータ駆動用のモータ２４，第１搬送ローラ対駆動用のモータ２５及び第２搬送ローラ対駆動用のモータ２６）を駆動するためのドライバー２７、及び記録ヘッド５駆動用のドライバー２８からなる。
【００２４】
上述の構成において、制御部２０はインターフェース２１を介して操作パネル２２からの各種情報（例えば文字ピッチ、文字種類等）を入力し、外部装置２９からの画像信号を入力する。また、制御部２０はインターフェース２１を介して各モータ２３〜２６を駆動させるためのオン／オフ信号、及び画像信号を出力し、その画像信号によって各部材を駆動させる。
【００２５】
図４に、上述した画像処理部２０ｄの構成を示す。図４において、上述した従来例で示した図１１と同様の構成については同一番号を付し、説明を省略する。
【００２６】
図４において、１０１は加算部、１０２は演算部、１０３，１０９はラインメモリ、１０４は減算部、１０５は量子化部、１０６は代表色テーブル、１０７は再現色テーブル、１０８，１１１はＨＶ変換部、１１０はパターンテーブル、１１２はブロックメモリである。以下、これら各構成における動作について説明する。
【００２７】
まず、インタフェース２１を介して画像データ入力部２０１より入力されたＲＧＢの輝度データは、濃度変換部２０２でＣＭＹの濃度データ（Ｃｉ，Ｍｉ，Ｙｉとする：ｉは画素位置を示す）に変換される。この濃度データが加算部１０１に入力され、量子化部１０５において既に量子化（本実施形態では２値化）された画素から拡散された誤差（ＥＣｉ，ＥＭｉ，ＥＹｉ）と加算される。この加算されたデータを、ＳＣｉ，ＳＭｉ，ＳＹｉとする。加算部１０１から出力されたＳＣｉ，ＳＭｉ，ＳＹｉは、量子化部１０５に入力されて量子化され、ＳＣｉ'，ＳＭｉ'，ＳＹｉ'として出力される。
【００２８】
代表色テーブル１０６には、入力されたＳＣｉ'，ＳＭｉ'，ＳＹｉ'の値に対応する数ドット単位のドットパターン及びそのドットパターンの識別ＩＤをテーブルとして備えており、入力された注目画素のＳＣｉ'，ＳＭｉ'，ＳＹｉ'に対応するドットパターンを識別し、そのＩＤ情報を出力する。ここでＩＤ情報は、入力された濃度データと、印刷されるべきドットパターンとの対応を示すコードである。以下、代表色テーブル１０６で識別されるドットパターンについて説明する。
【００２９】
本実施形態において代表色テーブル１０６で識別されるドットパターンの例を図５に示す。図５に示すような各ドットパターンにおけるドット数によって、階調を表現することができる。また更に、ドットの重なりを考慮することにより、より多くの階調を表現することができる。図５においては、識別されるドットパターンが例えば３×３のドットマトリクスである場合を示している。この場合、３×３のマトリクスであるため、２＾９＝５１２通り（２＾９：２の９乗。以下、Ａ＾ＢでＡのＢ乗を示す）のパターンの組み合わせが存在する。しかし該組み合わせ中には、回転やシフトさせることにより全く同じ階調になるものが存在するため、実際には図５に示す２６通り、即ち、２６階調のパターンを備える。
【００３０】
以上は単色の場合についての説明であり、混色する場合について考えると、ＹＭＣＫの４つの色成分のドットパターンの組み合わせにより、２６＾４＝４５６９７６色表現が可能となる。しかしながら実際には、１ドットに２色分のドットしか重ねられないといった混色制限や、出力した時の再現色があまり変わらないような色の組み合わせの統合により、更に色数を縮退することができ、例えば４０９６色程度の表現色数でも十分な出力画像が得られる。そこで、この４０９６色を代表色として考えると、これを識別するためのＩＤ情報は１２ビットで表現することができる。従って、４０９６色を代表色として各色を１２ビットのＩＤ情報により表現すれば、各ドットパターンのドットのオン／オフによって各色の全組み合わせを表現するよりも、格段に情報量を減少させることができる。
【００３１】
代表色テーブル１０６では、以上説明したような４０９６色の代表色と、該代表色を識別するためのＩＤ情報とを対応させたテーブルを予め作成し、保持しておく。そして、量子化部１０５によって量子化されたデータＳＣｉ'，ＳＭｉ'，ＳＹｉ'の計１２ビットの入力に対してその代表色を識別し、対応する１２ビットのＩＤ情報を出力する。
【００３２】
尚、このように入力１画素に対して、数ドットのドットパターンを出力することにより、解像度の変換も同時に行なわれる。例えば、入力１画素に対して図５に示す３×３のドットパターンを識別して割り当てることにより、同じサイズ（画素数）の画像の出力を行なう場合でも、入力画像サイズを１／９にすることができる。従って、後述するＨＶ変換を行なう際の処理データ量の削減につながる。尚、本実施形態において用意するドットパターンは必ずしも１画素につき３ドット×３ドットに限定されるものではない。
【００３３】
次に、再現色テーブル１０７について説明する。再現色テーブル１０７は、代表色テーブル１０６より出力された代表色を識別するＩＤ情報と、該ＩＤ情報で示される代表色を実際に出力する際の各色の濃度値（ＣＰｉ，ＭＰｉ，ＹＰｉ）とを対応させたテーブルを予め作成し、保持しておく。これら出力濃度値は、例えば実際に出力された代表色を測色して、得られたデータを濃度値に変換する等により、経験的に得ても良い。そして再現色テーブル１０７では、代表色テーブル１０６より出力された代表色を識別するＩＤ情報を入力し、対応する各色濃度値（ＣＰｉ，ＭＰｉ，ＹＰｉ）を出力する。
【００３４】
そして減算部１０４では、加算部１０１から出力される濃度値ＳＣｉ，ＳＭｉ，ＳＹｉから、再現色テーブル１０７より出力される濃度値ＣＰｉ，ＭＰｉ，ＹＰｉを減算し、その結果を出力する。この減算結果が、即ち入力濃度値に対する出力代表色の再現色との誤差（ＥＣｉ，ＥＭｉ，ＥＹｉ）となる。
【００３５】
演算部１０２では、前記入力濃度値に対する出力代表色の再現色との誤差（ＥＣｉ，ＥＭｉ，ＥＹｉ）に対して重み付けを行い、加算器１０１を介して周辺画素に分配する。これにより、入力画像データを限られた代表色にマッピングした場合に発生する誤差を補償することができるため、濃度の再現性が向上し、疑似輪郭の発生を抑えることができる。尚、ラインメモリ１０３は演算部１０２における重み付けの際の作業領域として使用される。
【００３６】
続いて、第１ＨＶ変換部１０８について説明する。第１ＨＶ変換部１０８では、代表色テーブル１０６から出力されるＩＤ情報を、ラインメモリ１０９を用いて記録ヘッド５におけるノズルの並び方向に並べ変える。ここで、記録ヘッド５の移動方向を主走査方向（Ｈ方向）、ノズルの配列方向を副走査方向（Ｖ方向）とする。例えば記録ヘッド５の副走査方向を構成するノズル数が２４個であり、また代表色を表現するドットパターンが３×３画素である場合には、主走査８ライン分のＩＤ情報をラインメモリ１０９に格納すれば良い。そして、ラインメモリ１０９上において主走査方向（Ｈ方向）に並んでいるＩＤ情報の並びを、副走査方向（Ｖ方向）に並び替える。
【００３７】
このＨＶ変換について、図６及び図７を参照して具体的に説明する。図６の（ａ）が入力画素群であり、各画素を代表色テーブル１０６によって代表色ＩＤ情報に置き換えたのが図６の（ｂ）である。即ち、図６の（ａ）に示す画素ａ1 の代表色ＩＤ情報が、図６の（ｂ）に示すＡ1である。尚、図６の（ａ），（ｂ）共に、入力画素の主走査８ライン分（ａ行〜ｈ行）を例として挙げている。即ち、図６の（ｂ）はラインメモリ１０９内に読み込まれた８ライン分のＩＤ情報を示す。
【００３８】
第１ＨＶ変換部１０８において、図６の（ｂ）に示す並びのＩＤ情報は、ラインメモリ１０９上において図７の（ａ）に示す並びに変換される。図６の（ｂ）において縦方向に並んでいたＡ１〜Ｈ１の８ライン分のＩＤ情報が、図７の（ａ）に示す様に横方向に並び替えられる。
【００３９】
第１ＨＶ変換部１０８において並び替えられたＩＤ情報は、次にパターンテーブル１１０に入力される。パターンテーブル１１０においては、入力されたＩＤ情報に応じて、記録ヘッド５より出力すべきドットパターン、即ち、上述した図５に示すドットパターンを出力する。例えば、入力される１２ビットのＩＤ情報に対して、ＹＭＣＫ各色ともに３×３ドット（９ドット）のパターンにおける各ドットのオン／オフを、図８に示す様な順番で各色１ビットで示す。即ち、パターン内の各ドット毎に４ビットずつを出力する。尚、図５に示すドットパターン群は、制御部２０内のＲＯＭ２０ｂ等に予め格納されている。
【００４０】
そして第２ＨＶ変換部１１１では、パターンテーブル１１０で変換されたドットパターンがブロック状であるため、各ブロック単位のＨＶ変換を行う。即ち、図７の（ａ）に８０１で示されるＡ１〜Ｈ１をパターンテーブル１１０においてドットパターンに変換した結果が図７の（ｂ）であり、これがブロックメモリ１１２に１ブロックラインとして格納される。そして、第２ＨＶ変換部１１１では、ブロックメモリ１１２に格納された各ブロックを記録ヘッド５のノズルの並び方向にＨＶ変換した後、画像データ出力部２１０へ出力する。
【００４１】
これにより、記録ヘッド５においてはそのノズルの並び方向に準じた入力を得ることができ、記録シート１上にインクジェットによる印刷が行われる。
【００４２】
以上説明した様に本実施形態によれば、画素ブロックにおいて代表色を識別し、該代表色を示すＩＤ情報によってＨＶ変換を行なうことにより、ＨＶ変換時に必要なラインメモリの容量を大幅に削減することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。
【００４４】
第２実施形態のインクジェットプリンタにおける構成は上述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４５】
第２実施形態における画像処理部２０ｄの詳細構成を、図９に示す。図９において、上述した第１実施形態の図４と同様の構成ついては同一番号を付し、説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態においては、代表色テーブル１０６に入力する画像データをＬ*ａ*ｂ*色空間上のデータとし、そのＬ*成分とａ*ｂ*成分とで異なる量子化を行なうことを特徴とする。
【００４７】
図９において、５０１はＬ*ａ*ｂ*変換部であり、画像データ入力部２０１より入力されたＲＧＢの輝度信号をＬ*ａ*ｂ*信号へと変換する。この変換は非線形変換であるが、例えばテーブル等を予め備えることにより実現しても良いし、演算回路で演算を行うことにより実現してもよい。
【００４８】
Ｌ*ａ*ｂ*信号に変換された画像データは、次に加算部１０１で誤差分が加算されてＳＬ*ｉ，Ｓａ*ｉ，Ｓｂ*ｉ信号となり、その明度を表す信号Ｌ*成分と、色相を表す信号ａ*，ｂ*成分とがそれぞれＬ*成分量子化部５０２，ａ*ｂ*成分量子化部５０３へと入力される。各量子化部５０２，５０３においてはそれぞれに重み付けを行い、異なる精度による量子化を行なう。例えば、Ｌ*成分量子化部５０２においては５ビット精度で、ａ*ｂ*成分量子化部５０３においては３ビット精度での量子化を行なう。そして、各量子化後のデータが代表色テーブル１０６の入力信号となり、以降、上述した第１実施形態と同様にＨＶ変換等が施される。
【００４９】
以上説明した様に第２実施形態によれば、画像データの明度成分と色相成分とで異なる精度の量子化を行なうことにより、より人間の視覚特性にあった代表色のマッピングが可能となる。
【００５０】
＜第３実施形態＞
以下、本発明に係る第３実施形態について説明する。
【００５１】
第３実施形態のインクジェットプリンタにおける構成は上述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５２】
第３実施形態における画像処理部２０ｄの詳細構成を、図１０に示す。図１０において、上述した第１実施形態の図４と同様の構成ついては同一番号を付し、説明を省略する。
【００５３】
第３実施形態においては、画像データの変倍を行うために変倍率を入力し、該変倍率に応じて、ドットパターンの構成ドット数が異なる複数のパターンテーブルを切り換えることを特徴とする。
【００５４】
図１０において、６０１は変倍率入力部であり、画像データ入力部２０１から入力される画像に対して、そのサイズを何倍に変倍するかを示す情報として変倍率Ｎが操作パネル２２より入力される。例えば、画像データ入力部２０１から入力される画像のサイズがｎ×ｍであったとする。ここで、該画像を４倍に拡大したい場合、即ち４ｎ×４ｍとして出力したい場合には、Ｎ＝４として、変倍率入力部６０１から入力される。尚、変倍率Ｎは操作パネル２２以外の、例えばホストコンピュータ等の外部装置２９により入力されても構わない。
【００５５】
第３実施形態における代表色テーブル６０２は、変倍率Ｎの取りうる値と同じ数だけ、代表色パターンを示すＩＤ情報を格納したテーブルを備える。例えば、変倍率Ｎが２，３，４という３つの値を取りうるのであれば、２×２，３×３，４×４の３種類のドットパターンを識別するための、３種類のテーブルを備える。そしてどの代表色テーブルを使用するかは、変倍率Ｎによって切り換える。
【００５６】
また、再現色テーブル６０３も同様に、代表色テーブル６０２から出力される複数のＩＤ情報に対応して、複数の再現色を格納するテーブルを備える。どの再現色テーブルを使用するかは、やはり変倍率Ｎによって切り換える。
【００５７】
更に、パターンテーブル６０５も同様に、複数のＩＤ情報に対応して、複数のドットパターンを格納するテーブルを備える。どのパターンテーブルを使用するかは、やはり変倍率Ｎによって切り換える。
【００５８】
第１ＨＶ変換部６０４では、代表色テーブル６０２から出力されるＩＤ情報を、ヘッドのノズルの並び方向に並べ変えるが、第３実施形態においては、変倍率Ｎによってその変換方法を変えることを特徴とする。
【００５９】
例えば、記録ヘッド５におけるノズル数が２４であった場合について考えると、変倍率が２倍であるときには１２ライン分のＩＤ情報をラインメモリ１０９に格納し、１２個のＩＤ情報を１単位として上述した第１実施形態で説明した様なＨＶ変換を行なう。同様に、変倍率が３倍であるときには、８ライン分のＩＤ情報をラインメモリ１０９に格納し、８個のＩＤ情報を１単位としてＨＶ変換を行なう。これは、上述した第１実施形態と同様のＨＶ変換処理である。
【００６０】
このように、取りうる変倍率Ｎのうちの最小変倍率Ｎminに対して記録ヘッド５が備えるノズル数がＭである場合に、ラインメモリ１０９は少なくともＭ／Ｎminライン分の容量を用意すれば良い。
【００６１】
また、第２ＨＶ変換部６０６では、変倍されたドットパターンをブロックメモリ１１２に格納し、１ブロック毎に記録ヘッド５のノズルの並び方向にＨＶ変換する。従って、取りうる変倍率Ｎのうちの最大変倍率Ｎmaxに対して、ブロックメモリ１１２は少なくともＮmaxライン分の容量を用意すれば良い。
【００６２】
以上説明した様に第３実施形態によれば、複数サイズのドットパターンを用意して、それらを指定された変倍率に応じて切り換えることによって、複数の倍率による変倍処理が可能となる。
【００６３】
尚、第３実施形態においては変倍率Ｎが「１」以上である場合、即ち拡大処理について説明を行ったが、例えば代表色テーブル６０２における代表色を示すＩＤへの変換の際に、入力画像データを複数画素からなるブロックに対してパターンマッチングを行うことにより、パターンテーブル６０５における所定サイズのドットパターンへの変換と組み合わせて縮小処理が可能となる。即ち、変倍率が「１」未満でも対応することができる。
【００６４】
尚、上述した第１〜第３実施形態においては、入力画像データの各画素をドットパターンに変換する例について説明を行ったが、本発明はこの例に限定されるものではなく、複数ドットから構成される画像データをそのドットの並び順を入れ替えて出力を行う構成であれば、適用可能である。即ち、必ずしも誤差拡散によって１ドットをドットパターンに変換する必要はない。
【００６５】
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化（膜沸騰）を生起させる方式のプリント装置について説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６６】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００６７】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００６８】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００６９】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００７０】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００７１】
また、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【００７２】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００７３】
以上説明した本発明実施形態においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００７４】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００７５】
本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【００７６】
また、本発明はインクジェットプリンタに限定されるものではなく、例えば記録ヘッドに複数の発熱素子を備えるサーマルプリンタ等にも本発明は適用可能である。
【００７７】
また、１走査において形成されるライン数、ドットパターンのサイズ等は、適宜変更しても良い。
【００７８】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。即ち、図１２に示す様に、濃度変換，量子化，代表色抽出の各処理はホストコンピュータ１０００において行い、第１ＨＶ変換，第２ＨＶ変換はプリンタ１００１において行う。尚、図１２における各ブロックの機能は、上述した図４と同様である。
【００７９】
このように、抽出された代表色に対応するＩＤ情報によりホストコンピュータ１０００からプリンタ１００１への伝送を行うので、プリンタ１００１側で高解像度の印刷を行う場合にも、画像情報の伝送を高速に行うことができる。
【００８０】
尚、上述の第１ＨＶ変換の機能も、ホストコンピュータ１０００に実行させても良い。その場合には、プリンタ１０００側で必要なラインメモリの量を減少させることができ、プリンタ１０００のコストを下げることができる。
【００８１】
また、本発明はシステム或は装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。即ち、図１２に示すホストコンピュータ１０００側で行う処理を、記憶媒体に記憶され、ホストコンピュータ１０００に読み込まれるプログラムに基づいて行なっても良い。
【００８２】
このプログラムに基づくホストコンピュータ１０００の処理手順を図１３に示し、以下に説明する。
【００８３】
ホストコンピュータ１０００では画像作成のアプリケーションソフトにより、画素毎のＲＧＢデータを作成する（Ｓ１）。このＲＧＢデータに対して、上述の実施形態と同様の濃度変換処理（Ｓ２），量子化（Ｓ３），ＩＤ情報生成（Ｓ４）を行い、得られたＩＤ情報をプリンタ１００１へ伝送する。
【００８４】
以上の様なソフトウェア処理により、ホストコンピュータ１０００の機能を有効に利用して、専用のハードウェアを減少させることができる。
【００８５】
尚、本発明は上述の実施形態に限らず、特許請求の範囲内で様々な変形、応用が可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、出力すべき画像データを記録ヘッドにおける記録素子の並びに適合させるＨＶ変換を、ドットパターンではなく、そのＩＤ情報によって行うことにより、変換すべきデータ量を大幅に削減することが可能となる。従って、必要なラインメモリの容量も低減することができ、プリンタのコストダウンが図れると同時に、処理速度の向上も望める。
【００８７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態のインクジェット方式のカラープリンタを示す斜視図である。
【図２】本実施形態におけるカラープリンタの記録ヘッドの正面図である。
【図３】本実施形態におけるカラープリンタの各部材を駆動させるための制御系を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における画像処理部の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態において代表色テーブルにより変換される全階調に対応するドットパターンを示す図である。
【図６】本実施形態における代表色を示すＩＤ情報への変換を説明するための図である。
【図７】本実施形態におけるＩＤ情報によるＨＶ変換を説明するための図である。
【図８】本実施形態におけるドットパターン内のデータ順を説明するための図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態における画像処理部の詳細構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る第３実施形態における画像処理部の詳細構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のインクジェットプリンタにおいて画像処理を行う構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０５量子化部
１０６代表色テーブル
１０７再現色テーブル
１０８第１ＨＶ変換部
１０９ラインメモリ
１１０パターンテーブル
１１２ブロックメモリ
１１１第２ＨＶ変換部
５０１Ｌ*ａ*ｂ変換部
５０２Ｌ*成分量子化部
５０３ａ*ｂ*成分量子化部

Claims

１画素毎に予め定めた色空間で表される濃度データを量子化する量子化手段を備える画像処理装置であって、
前記量子化手段により量子化された濃度データを、その量子化結果に対応して、１画素毎に、ＣＭＹの組み合わせで表現される色に対応したｎビットのＩＤ情報に変換するＩＤ変換手段と、
前記ＩＤ変換手段により得られたＩＤ情報の並びの水平方向と垂直方向とを入れ替える第１ＨＶ変換手段と、
前記第１ＨＶ変換手段により並びが入れ替えられた前記ＩＤ情報を、対応するＣＭＹの色成分毎の、水平方向及び垂直方向それぞれに複数ドットにて表現されるドットパターンに、ＩＤ情報毎に変換するパターン変換手段と、
前記パターン変換手段により前記ＩＤ情報を変換したドットパターンを、ＩＤ情報ごとにその水平方向と垂直方向とを入れ替える第２ＨＶ変換手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
更に、１ドットを出力するドット出力手段を複数備えた記録手段を有し、前記垂直方向は、前記記録手段における複数のドット出力手段の並び方向であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記ＩＤ変換手段は、予め定めた数を表現する色と該色に対応するＩＤ情報を保持するテーブルを備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
更に、前記第１ＨＶ変換手段により前記複数のＩＤ情報の並びを入れ替える際に前記ＩＤ情報を一時保持する保持手段を有し、
前記第１ＨＶ変換手段は、前記保持手段に水平方向にラスタ状に並んだ前記複数のＩＤ情報をＮ（Ｎは自然数）ライン分格納し、前記保持手段に格納した前記複数のＩＤ情報を垂直方向にＮ個単位で読み出すことにより、前記複数のＩＤ情報の並びを入れ替えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記パターン変換手段は、テーブルにより前記ＩＤ情報をドットパターンに変換することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記記録手段は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
前記記録手段は、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
入力した輝度データをＣＭＹで表される色空間の濃度データに変換する濃度変換手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
入力した輝度データをＬ＊ａ＊ｂ＊で表される色空間の濃度データに変換する濃度変換手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記量子化手段に入力される濃度データと前記ＩＤ変換手段にて変換されたＩＤ情報に対応する濃度データとの誤差に基づき、入力画素の周辺の画素に分配を行う演算手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
量子化された濃度データを、その量子化の結果に対応して、１画素毎に、予め定めた数の中からＣＭＹの組み合わせで表現される色に対応したＩＤ情報に変換するＩＤ変換工程と、
前記ＩＤ変換工程により得られたＩＤ情報の並びの水平方向と垂直方向とを入れ替える第１ＨＶ変換工程と、
前記第１ＨＶ変換工程により並びが入れ替えられた前記ＩＤ情報を、対応するＣＭＹの色成分毎の、水平方向及び垂直方向それぞれに複数ドットにて表現されるドットパターンに、ＩＤ情報毎に変換するパターン変換工程と、
前記パターン変換工程により前記ＩＤ情報を変換したドットパターンを、ＩＤ情報ごとにその水平方向と垂直方向とを入れ替える第２ＨＶ変換工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。