JP4661454B2 - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置及び印刷方法に関し、特に、いわゆるマスク処理を行なう装置の規模を小さく抑え、処理を高速に行なうことのできる印刷装置及び印刷方法に関する。

インクを吐出する複数のノズルを備えるヘッドが印刷媒体上を走査しながら印刷を行うインクジェットプリンタなどの印刷装置においては、各ノズルのハード特性やインク吐出特性などが画像上に集中して画質が劣化してしまうことを防ぐために、従来から、幾つかの画質向上のための技術が紹介されている。

例えば、下記特許文献１または特許文献２には、インターレース方式という技術が開示されている。また、下記特許文献３および特許文献４には、シングリング方式またはマルチスキャン方式と呼ばれる技術が開示されている。

さらに、前記ノズル特性等を印刷対象の画像上で分散させるための技術としてマスク処理と呼ばれるものがある。かかる処理は、マスクデータと呼ばれる０と１の羅列からなるデータを収めたマスクテーブルというものを用いて、印刷に用いられる各ドットの画像データに対して不規則にマスキングを行い、ヘッドの１回の走査で印刷される画像データを分散させるものである。

また、このマスク処理にも幾つかの種類があり、例えば、複数のノズルを副走査方向に備えるノズル列において、その上端部および下端部に備えられるノズルで印刷される画像データについて上記マスク処理を行なうＰＯＬ（パートオーバーラップ）方式や、画像の全域にわたって処理を行う分散方式などがある。

従来、このような複数種類のマスク処理を行う場合には、種類毎に前述した不規則な分散の効果を十分に得るために、種類毎に前記マスクテーブルを備えていた。例えば、前記ＰＯＬ方式と分散方式を行なう印刷装置では、各方式用に２つのマスクテーブルを用意していた。
米国特許第４，１９８，６４２号 特開昭５３−２０４０号公報 特開平３−２０７６６５号公報 特公平４−１９０３０号公報

しかしながら、前述のように、マスク処理の種類毎にマスクテーブルを備える方法では、マスク処理の高速化のために当該マスク処理をハードウェア化する際に、各マスクテーブル用の各メモリがチップ上に備えられることになり、それらの物理的占有面積が大きく、チップの小型化の障害となると共に、コストアップの要因となってしまう。

また、これら各マスクテーブル用のメモリを外部に持たせることもできるが、その場合には、メモリが別部品となってやはりコストアップの要因となってしまう。さらに、この場合には、メモリへの外部アクセスが必要になり、処理スピードが低下し、高速化の妨げとなってしまう。

そこで、本発明の目的は、ノズル特性等の影響を分散させるためのマスク処理を装置規模を小さく抑えつつ高速に行なうことのできる印刷装置および印刷方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、印刷ヘッドを用いて印刷を行い、前記印刷ヘッドの１回の走査によって印刷される画像データを不規則に分散させるためのマスク処理を複数種類実行可能な印刷装置が、前記マスク処理のためのマスクデータを縦横にそれぞれ所定数ずつ配列した、１のマスクテーブルと、前記印刷ヘッドの走査方向における１ラインであるラスタ毎の前記画像データについて前記マスク処理を行なう際に、当該処理に使用する前記マスクデータの前記マスクテーブル上での先頭位置を指定し、当該先頭位置から前記マスクテーブルに配列されている前記マスクデータによって前記マスク処理を行なうマスク処理手段とを有し、同一ラスタについて前記マスク処理がなされる際に指定される前記先頭位置は、前記マスク処理の種類毎に異なる位置であることである。

更に、上記の発明において、その好ましい態様は、前記印刷装置が複数色による印刷が可能であり、前記マスク処理手段による先頭位置の指定が、前記複数色の各色の画像データ毎に行われ、同一ラスタについて指定される前記先頭位置は、前記色毎に異なる位置であることを特徴とする。

更に、上記の発明において、好ましい態様は、前記先頭位置についての異なる位置は、前記マスクテーブルにおいて、互いに、縦横両方向にずれていることを特徴とする。

また、上記の発明において、別の態様は、前記マスク処理手段によって指定される各先頭位置は、前記マスクテーブル上のランダムな位置であることを特徴とする。

更にまた、上記の発明において、一つの態様は、前記マスク処理手段は、前記先頭位置を指定したマスク処理を、当該先頭位置と縦方向に同一位置に配列されたマスクデータの行について、当該先頭位置から１方向に順番にマスクデータを使用し、当該行の端に達した場合には、当該行の反対側の端から前記方向で順番にマスクデータを使用することを特徴とする。

また、上記の発明において、別の態様は、前記マスク処理手段は、前記先頭位置を指定したマスク処理を、当該先頭位置と縦方向に同一位置に配列されたマスクデータの行について、当該先頭位置から１方向に順番にマスクデータを使用し、当該行の端に達した場合には、当該行に隣接する行から順番に各行に配列されるマスクデータを使用することを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、印刷ヘッドを用いて印刷を行う印刷方法が、前記印刷ヘッドの１回の走査によって印刷される画像データを不規則に分散させるためのマスク処理を複数種類実行可能であり、前記マスク処理のためのマスクデータを縦横に配列した１のマスクテーブルを備える印刷装置で、前記印刷ヘッドの走査方向における１ラインであるラスタ毎の前記画像データについて前記マスク処理を行なう際に、当該処理に使用する前記マスクデータの前記マスクテーブル上での先頭位置を指定するステップと、当該先頭位置から前記マスクテーブルに配列されている前記マスクデータによって前記マスク処理を行なうステップとを有し、同一ラスタについて前記マスク処理がなされる際に指定される前記先頭位置は、前記マスク処理の種類毎に異なる位置であることである。

本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。

図１は、本発明を適用した印刷装置の実施の形態例に係る構成図である。図１のプリンタ１が本発明を適用した印刷装置であり、指定したマスクテーブル上の先頭位置から連なるマスクデータを用いたマスク処理を実行するが、前記先頭位置として指定されるマスクテーブル上の位置の自由度を高めることにより、複数種類のマスク処理に対して１のマスクテーブルを共用し、マスク処理を、効果を落とすことなく、また、そのための装置規模を小さく抑えつつ、高速に行なおうとするものである。

本実施の形態例に係るプリンタ１は、一例として、カラーで印刷可能なインクジェットプリンタであり、図１に示すように、Ｉ／Ｆ２、ＣＰＵ３、画像処理ユニット４、メモリ１０、ローカルバス９、ＤＳＰ１１、及びヘッド１２（印刷ヘッド）等で構成されている。ホストコンピュータなど外部から送信される印刷要求とその画像データは、Ｉ／Ｆ２を介してメモリ１０に格納される。その後、受信された圧縮されている画像データに対して、画像処理ユニット４、ＤＳＰ１１等により、解凍処理、色変換処理、二値化処理、及びマスク処理がそれぞれ行なわれ、処理後のデータがヘッド１２に出力される。ヘッド１２では、転送される画像データに基づいて順次インクを吐出し、印刷媒体への印字を実行する。なお、本プリンタ１では、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）Ｋ（ブラック）の４色のインクを吐出して印刷するものとする。

Ｉ／Ｆ２は、ホストコンピュータなどプリンタ１外部とのインターフェースを司る部分であり、ＣＰＵ３は、上記各種の画像処理を制御する部分である。また、メモリ１０は、画像処理ユニット４の外部に設けられたユニット外メモリであり、外部から受信した状態及び前述した各画像処理の処理後の状態における各画像データをそれぞれ所定領域に格納する。従って、解凍処理後のデータ、二値化処理後のデータ、マスク処理後のデータなどがそれぞれメモリ１０に格納される。本プリンタ１の特徴であるマスク処理部７は、メモリ１０に格納された二値化処理後のデータを読み出して処理し、処理後のデータをメモリ１０に書き戻す。

次に、画像処理ユニット４は、図１に示すように、パス制御部５、解凍部６、マスク処理部７、及びヘッド出力部８等を有し、具体的には、ＡＳＩＣで構成される。パス制御部５は、前記Ｉ／Ｆ２を介してプリンタ１に入力されたデータの転送制御を行う部分であり、解凍部６は、圧縮されている画像データの前記解凍処理を行なう部分である。

マスク処理部７は、本プリンタ１の特徴部分であり、二値化処理後の画像データに対して、ヘッド１２の１回の走査で印刷される画像データを分散させるためのマスク処理を行う。また、当該マスク処理部７には、マスク処理に用いられる１のマスクテーブル７１が備えられる。図２は、マスクテーブル７１を例示した図である。図２に示されるように、マスクテーブル７１は、縦横２５６の「１」又は「０」の数字で構成されるものであり、これらの数字をマスクデータと呼ぶ。また、「１」又は「０」の一つのマスクデータは、１ドットの画像データに対応するものである。なお、上記マスクテーブル７１のサイズは一例であって、他のサイズにすることも可能である。

また、本プリンタ１では、マスク処理として、前述したＰＯＬ方式と分散方式の両方を行なうことが可能である。なお、マスク処理部７による具体的な処理内容については後述する。

次に、ヘッド出力部８は、マスク処理後の画像データを読み込んで、ヘッド１２に順次出力する部分である。

ＤＳＰ１１は、前述した色変換処理及び二値化処理を行うプロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であり、メモリ１０内に格納された所定の画像データを読み出して処理を実行し、処理後のデータを再びメモリ１０に書き戻す。

また、図１に示すように、画像処理ユニット４の各処理部とメモリ１０は、各処理部で必要となるメモリ１０とのデータ通信を高速に行なうためのローカルバス９でつながれている。かかるローカルバス９は、いわゆるデータバスであり、画像処理ユニット４内の各処理部とＣＰＵ３をつなぐＣＰＵバスは、画像処理ユニット４内において図示を省略している。

最後に、ヘッド１２は、インクの色毎（ＣＭＹＫ毎）にノズル列１２１を有し、主走査方向に移動しながら、ヘッド出力部８から転送される各色の画像データに従って順次インク吐出を行い印刷媒体に印字を実施する部分である。図３は、ヘッド１２に備えられるノズル列１２１を模式的に示した図である。

図３に示すように、各色のノズル列１２１は、副走査方向に２５６のノズル１２２（例えば、Ｃの色は、Ｃ１〜Ｃ２５６）を有し、４つのノズル列１２１は、全体として主走査方向に移動しながらインク吐出を行なっていく。なお、備えられるノズル１２２の数２５６は一例であって、他の数であっても構わない。

以上説明したような構成を有する本プリンタ１では、前述したように、マスク処理について特徴を有し、以下、このマスク処理について具体的な処理内容を説明する。図４は、画像データに対するマスク処理の手順を例示したフローチャートである。図４には、１ラスタ（印刷画像における主走査方向の１ライン）の１色の画像データに対して一つの種類のマスク処理を行う場合について示されている。

まず、マスク処理部７にメモリ１０から処理対象のラスタの画像データが読み込まれる（ステップＳ１１）。図５は、マスク処理を説明するための図である。図５の（ａ）は、印刷媒体１面分の画像データを模式的に示したものであり、ラスタ（ｉ）の画像データは、図に示すように、左から順番に主走査方向に、１ドット毎にｉ１、ｉ２、、、、と並んでいる。前記画像データの読み込みでは、例えば、このラスタ（ｉ）の画像データが読み込まれる。

次に、ＣＰＵ３は、当該画像データに対する当該マスク処理に用いるマスクデータをマスク処理部７に対して指定する。具体的には、前記マスクテーブル７１上における先頭位置を指定する。この先頭位置とは、マスクテーブル７１上のデータ読み出しポインタの位置であり、マスクテーブル７１に収められているデータをこの位置から順番に読み出してマスク処理に使うことを意味するものである。また、この指定した先頭位置を、ＣＰＵ３は、当該処理対象のラスタ番号（例えば、ラスタ（ｉ））と関連付けて記憶する（ステップＳ１２）。

図５の（ｂ）には、前記指定された先頭位置が例示されている。図において上向きの矢印で指し示される位置が、例えば、この先頭位置であり、この位置に収められている「１」のデータから右方向に読み出されて（図の太線で囲われた部分）、マスクデータとして用いられる。なお、本プリンタ１では、この先頭位置の指定の仕方に特徴があり、具体的な内容については後述する。

次に、マスク処理部７は、自らが備える前記マスクテーブル７１の、前記指定された先頭位置からマスクデータを読み出す（ステップＳ１３）。図５に示す例では、図５の（ｂ）に示すように、先頭位置から、「１、１、０、０、１、、、、」というデータが読み出される。なお、マスクテーブル７１上における先頭位置からのデータ読み出しの順番については、後述する。

次に、マスク処理部７は、前記読み込んだ画像データと前記読み出したマスクデータとの乗算を行なう（ステップＳ１４）。具体的には、画像データとマスクデータを、それぞれ一つずつ順番に取り出して掛け合わせて行く処理を行なう。図５の例では、図５の（ａ）に示すラスタ（ｉ）の画像データ、ｉ１、ｉ２、ｉ３、ｉ４、ｉ５、、、と、図５の（ｂ）に示す先頭位置からのマスクデータ、「１、１、０、０、１、、、、」とが一つずつ順番に掛け合わされる。かかる乗算の結果が図５の（ｃ）に示されている。すなわち、画像データｉ１には、最初のマスクデータ「１」が掛けられてそのままのデータとして残り、画像データｉ２には、２番目のマスクデータ「１」が掛けられて、これもそのままのデータとして残り、また、画像データｉ３には、３番目のマスクデータ「０」が掛けられて０という計算結果になっている。

このように、画像データにマスクデータを掛けることにより、「０」であるマスクデータに対応する画像データについては、元の値に関わらず０の値となり、当該画像データに対応するヘッド１２におけるインク吐出については行なわないことになる。従って、これら画像データについては、マスキングされたことになり、後述する、当該ラスタについての２回目の処理においてインク吐出の対象となるように処理される。なお、画像データ、ｉ１、ｉ２、、、は、１ビットのデータであってもよいし２ビットのデータであってもよい。

次に、マスク処理部７は、前記演算された後の画像データをメモリ１０に書き戻す（ステップＳ１５）。図５の例では、前述した図５の（ｃ）に示したデータが書き戻される。そして、その後、当該書き戻された画像データがヘッド出力部８を介してヘッド１２に転送され、当該画像データに基づくインク吐出がなされる。例えば、ここでマスク処理を行なった画像データがＣの色のデータである場合には、当該ラスタのＣの画像データが、例えば、Ｃ１のノズル１２２で印字されることになる。ただし、前述のようにマスキングされているので、今回の印字において、当該ラスタについて全て印字されるわけではない。

その後、プリンタ１における各種の処理が推移し、所定のタイミングで、再び、当該ラスタの同一色の画像データについての同一種類のマスク処理を行なう。図５の例では、図５の（ａ）に示したラスタ（ｉ）の画像データについて２回目のマスク処理を行なう。

まず、ステップＳ１１と同様に、メモリ１０から該当するラスタの元の画像データをマスク処理部７に読み込む（ステップＳ２１）。ここで、元の画像データとは、前記ステップＳ１１〜Ｓ１５のマスク処理を行う前の、ステップＳ１１で読み込んだ画像データのことである。

次に、マスク処理部７は、前記ステップＳ１２でＣＰＵ３が記憶した先頭位置をＣＰＵ３から取得する（ステップＳ２２）。図５の例では、図５の（ｂ）における上向きの矢印で指し示される位置の情報を取得する。そして、当該先頭位置から、前述したステップＳ１３と同様に、マスクデータを読み出す（ステップＳ２３）。

次に、前記ステップＳ１４と同様に乗算を行なうが、今回は、画像データに掛け合わせる前記読み出したマスクデータを反転した後に乗算する（ステップＳ２４）。すなわち、読み出されたマスクデータが「１」である場合には「０」として、また、読み出されたマスクデータが「０」である場合には「１」として、乗算を行う。図５の例では、前述のように、マスクデータ、「１、１、０、０、１、、、、」が読み出され、「０、０、１、１、０、、、、」と反転されて、画像データ、ｉ１、ｉ２、ｉ３、ｉ４、ｉ５、、、と掛け合わされる。

図５の（ｄ）は、その演算結果を示したものである。今回は、ｉ３、ｉ４等の画像データ残され、ｉ１、ｉ２等はマスキングされる。そして、処理後の画像データがメモリ１０に書き戻され（ステップＳ２５）、その後、１回目と同様に、当該書き戻された画像データがヘッド出力部８を介してヘッド１２に転送され、当該画像データに基づくインク吐出がなされる。

なお、今回のインク吐出は、当然に、前記１回目と異なるヘッド１２のパス（走査）で行なわれるが、マスク処理の効果を出すために、１回目とは異なるノズル１２２で行なわれる。例えば、画像データがＣの色のデータである場合には、１回目のインク吐出をＣ１のノズル１２２で行ない、２回目をＣ２５６で行なうようにする。このようにして、今回着目したラスタの１色の画像データについての１種類のマスク処理が終了し、前述のように、当該ラスタの画像データが二つの異なるノズル１２２により、マスクデータに基づく不規則な順番で打ち分けられることになる。従って、当該ラスタ内において、各ノズル特性の影響が分散されることになる。

以上図４に基づいた説明では、１ラスタの画像データを単位としてマスク処理を行なうこととしたが、画像処理ユニット４における他の処理との関係で、このマスク処理の処理単位は変更されても構わない。例えば、１色の画像データについて４ラスタ一緒に処理を行ってもよい。かかる場合においても、１ラスタに着目すれば、図４に基いて説明した処理と同様にマスク処理が行なわれることになる。

また、前述したマスク処理においてマスクテーブル７１上での先頭位置の指定（図４のステップＳ１２）を行なったが、この先頭位置は、副走査方向所定の範囲において、同一色の画像データであってもラスタが異なれば、それぞれ異なる位置に指定される。また、同一ラスタの画像データであっても色が異なれば、それぞれ異なる先頭位置が指定される。さらに、同一ラスタの同一色の画像データであっても、マスク処理の種類が異なれば、それぞれ異なる先頭位置が指定される。

本プリンタ１では、この先頭位置の決め方（指定）に特徴があり、以下、その内容について説明する。まず、一つ目の先頭位置の決め方は、同一ラスタについての色毎の先頭位置をマスクテーブル７１上において上下方向にもずらし、また、同一ラスタの同一色の画像データについての、マスク処理の種類毎の先頭位置についても、マスクテーブル７１上において上下方向にもずらす、というものである。

図６は、本プリンタ１における先頭位置の一例を示した図である。図６では、各ノズル列１２１Ｃ〜Ｋに備えられるノズル１２２が１０個であるものとして描いている。また、各ノズル列１２１において、白色で示されるものが分散方式のマスク処理の場合を表し、斜線で示されるものがＰＯＬ方式のマスク処理の場合を表している。そして、この図において、各ノズル列１２１の各ノズル１２２が示されている位置が、当該ノズル１２２によって印字されるラスタについての、当該色の画像データについて当該方式のマスク処理を行う場合の前記先頭位置を表している。

例えば、Ｃ１のノズル１２２で印字されるラスタのＣの画像データについては、分散方式のマスク処理を行う場合には、図６に示されるように、マスクテーブル７１の左上の位置が前述した先頭位置として指定される。そして、当該先頭位置からマスクテーブル７１の同一行右方向に順番にマスクデータが読み出されて、前述した画像データとの乗算が行われていく。また、１ラスタに含まれる画像データの数が多く、マスクテーブル７１の当該行について右端までマスクデータが使用されてしまった場合には、図６においてマスクテーブル７１の右側に示す矢印のように、同じ行のマスクデータが繰り返し当該ラスタの画像データに対して使用される。

同様に、図６におけるＭ１、Ｙ１、及びＫ１が、これらのノズル１２２で印字されるラスタの各色の画像データについて分散方式のマスク処理を行う場合の先頭位置を示しており、これらの先頭位置は、前記Ｃ１を含め、図に示されるように、お互いにマスクテーブル７１上で上下左右に異なった位置となっている。すなわち、各ノズル列１２１Ｃ〜Ｋは、図３に示したような配置となっていることから、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、及びＫ１のノズル１２２によって印字されるラスタは同一であり、同一ラスタについての色毎の先頭位置をマスクテーブル７１上において上下左右にずらしているといえる。また、斜線で示されるＰＯＬ方式のマスク処理の場合についても、このことは同様である。

また、図６に示されるように、分散方式におけるＣ１とＰＯＬ方式におけるＣ１、つまり、同一ラスタの同一色の画像データについての、各マスク処理種類の先頭位置についても、マスクテーブル７１上において上下左右にずらされている。このことは、他の色についても同様である。

図７は、従来装置における先頭位置の決め方の一例を示した図である。図７に示す例は、本プリンタ１と同様に２種類のマスク処理を行う場合であり、図の標記方法及びノズル位置の意味する内容は、図６の場合と同様である。前述のように、従来装置においては、マスク処理の種類毎にそれぞれマスクテーブルを用意するので、この例においても、前記２種類のマスク処理に対応して、図７の（ａ）及び（ｂ）に示されるマスクテーブル（１）とマスクテーブル（２）が用意される。

そして、当該従来例における先頭位置は、図７に示されるように、各マスク処理の種類毎に、言い換えれば各マスクテーブル毎に、同一ラスタについての各色の先頭位置が、マスクテーブルの左右の方向にのみずれている。また、先頭位置から読み出したマスクデータが１ラスタの画像データに対して尽きてしまった場合には、各マスクテーブルの右上に示す矢印のように、同じ行のマスクデータが繰り返し当該ラスタの画像データに対して使用される。

以上説明したように、図６に例示した本プリンタ１での一つの先頭位置決定方法では、従来装置と異なり、一つのマスクテーブル７１で２種類のマスク処理に係る先頭位置を決定し、さらに、同一ラスタについての色毎の先頭位置をマスクテーブル７１上において上下左右にずらし、また、同一ラスタの同一色の画像データについての、マスク処理の種類毎の先頭位置についても、マスクテーブル７１上において上下左右にずらしている。このように上下にもずらして先頭位置を決定することで、同一ラスタに対して使用されるマスクデータのマスクテーブル７１上の距離が十分に離れ、異なる色及び異なるマスク処理種類で同一又は類似したパターンのマスクデータが使用される可能性が低く、各ノズル特性の影響を分散させるというマスク処理の効果を１つのマスクテーブル７１でも十分に得ることができる。

次に、二つ目の先頭位置の決め方は、各種類のマスク処理における、各ラスタの各色の画像データについて、マスクテーブル７１上の先頭位置を全くランダムに決めるというものである。図８は、当該決め方による先頭位置を例示した図である。図８において、丸で囲まれた記号は、分散方式のマスク処理において、当該記号のノズル１２２で印字される画像データについての先頭位置を表している。一方、四角で囲われた記号は、ＰＯＬ方式のマスク処理において、当該記号のノズル１２２で印字される画像データについての先頭位置を表している。図に示されるように、この例では、同一ラスタの異なる色間で（丸のＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１）、同一ラスタ、同一色の異なるマスク処理種類間で（丸のＣ１と四角のＣ１）、また、同一色、同一マスク処理種類の異なるラスタ間で（丸のＣ１、Ｃ２、Ｃ３）、それぞれ、先頭位置がランダムに設定されている。

この二つ目の決定方法においても、使用されるマスクデータのマスクテーブル７１上の距離が十分に離れて、異なるラスタ、異なる色、及び異なるマスク処理種類で同一又は類似したパターンのマスクデータが使用される可能性が低くなり、マスク処理の効果を１つのマスクテーブル７１でも十分に得ることができる。なお、当該方法におけるランダムな先頭位置は、先頭位置を指定する必要が生じた際に、都度、乱数を発生させるなどの方法により決定してもよいし、予めノズル１２２毎に決定しておいてもよい。

また、これまでの説明においては、先頭位置からマスクテーブル７１の右方向にマスクデータを読み出して使用し、１ラスタに含まれる画像データの数が多くマスクテーブル７１のその行に含まれるマスクデータが尽きてしまった場合には、同じ行のマスクデータを繰り返し当該ラスタの画像データに対して使用するとしていたが、この使用するマスクデータの順番について、異なる方法を取ることもできる。

図９は、その一例を示した図である。図９に示す例では、１ラスタに含まれる画像データの数が多くマスクテーブル７１の先頭位置の行におけるマスクデータが尽きてしまった場合に、同じ行のデータを繰り返し使用するのでなく、その行のデータが使用された後は、図の矢印で示すように、下の行のデータを順次使用することとし、マスクテーブル７１の最後のデータ（図の右下）まで使用した後は、再度マスクテーブル７１の最初のデータ（図の左上）に戻って使用する。

このようなマスクデータの使用順序とすることにより、マスクデータの同一パターンの出現周期も格段に長くなり、分散の効果を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態例におけるプリンタ１では、１つのマスクテーブル７１を備え、マスク処理時に指定することのできる当該マスクテーブル７１上の前記先頭位置の自由度を高め、複数種類のマスク処理に対応する複数のマスクテーブルを備える場合と同等の効果が得られるようにしている。従って、複数種類のマスク処理を行う場合であっても１つのマスクテーブル７１で済むため、マスク処理を行なう部分をハードウェア化する際に、マスクテーブル７１用のメモリが占有する面積を小さく抑えることができ、装置の小型化が可能となる。また、当該マスクテーブル７１用のメモリをチップの内部メモリとすることができるので、マスクテーブル７１とのアクセスが速く、処理の高速化を図ることができる。

本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

上記の実施の形態に基づいて、マスク処理部の具体的な構成について説明する。まず、ＰＯＬ（Part-line Overlap）処理について具体例で説明し、その後、そのマスク処理部の具体例を説明する。

図１０、図１１は、ＰＯＬ処理を説明するための図である。ここでは、ＰＯＬ印刷に含まれる２種類の分散処理を説明するものであり、必ずしもＰＯＬ印刷のすべてを説明するものではなく、処理の一部は省略されている。ＰＯＬ印刷は、ＦＯＬ（Full Overlap）印刷を改良するものである。ＦＯＬ印刷は、印刷ヘッドの機械的な製造誤差に伴うノズルの特性（インク吐出角度など）に起因するバンディングを抑制するために、各ラスタを異なる２つ以上のノズルで印刷することで、主走査方向の上記ノズル特性に起因する規則性を緩和し、良好な画質を実現するものである。ところが、すべてのラスタにＦＯＬ印刷を適用すると、すべてのラスタを複数回のヘッド走査で印字する必要があり、紙送り速度が低下し印刷速度の低下を招く。そこで、ＰＯＬ印刷では、機械誤差が特に著しい印刷ヘッドの両端のノズルについてのみ、上記のオーバーラップ印刷、つまり１ラスタを２つ以上のノズルで印刷する。つまり、１ラスタ内の画像データを複数回の印刷ヘッドの走査により異なるノズルで印刷する。

このＰＯＬ印刷では、ノズル列１２１のノズル１２２の間に別のノズルを設けて、それらのノズルがインターレースすることなく１回の走査でラスタ内の全ての画素にインクを吐出する。これにより印刷速度を高めることができる。

さらにＦＯＬ印刷にＰＯＬ印刷を組み合わせたような印刷方式（ＦＯＬ＋ＰＯＬ印刷）も存在する。具体的に説明すると、Ｎ回の走査で完結するＦＯＬ印刷において端部ノズルの領域のみさらに走査を重ね、その端部ノズルの領域のみＮ＋１回の走査以上で完結させるようにしてＰＯＬ印刷の原理を追加した印刷方法である。このＦＯＬ＋ＰＯＬ印刷では、印刷速度は低下するもののＰＯＬ印刷やＦＯＬ印刷よりも高いバンディング抑制効果を得ることが出来る。

図１０は、印刷ヘッドのノズル列１２１が簡単のために３つのノズル１２２を有している例で、各走査ＳＣ１〜ＳＣ３において、どのノズルが印刷媒体８０上のどの位置にインクを吐出するかを示している。図１０において、印刷媒体８０は各ラスタＲＳ１〜ＲＳ５で８画素のインク吐出位置を有し、それぞれの画素には吐出するノズルの番号が示されている。印刷媒体８０が副走査方向に送られることにより、ノズル列１２１を有する印刷ヘッドの位置がずれて、各位置で主走査方向に走査される。つまり、走査ＳＣ１、２、３の順にノズル列が印刷媒体上を走査する。

ラスタＲＳ３に注目すると、第１の走査ＳＣ１で、ノズル番号１１が全８画素のうち２画素にインクを吐出し、第２の走査ＳＣ２で、ノズル番号２２が４画素にインクを吐出し、第３の走査ＳＣ３では、ノズル番号３３が残りの２画素にインクを吐出している。つまり、ラスタＲＳ３において、ノズル列１２１の上下端のノズルが２５％ずつの画素でインクを吐出し、上下端以外のノズルが残りの５０％の画素でインクを吐出している。しかも、各ノズルが吐出する位置は、ランダムになるように分散処理されている。これにより、ラスタＲＳ３は、上下端のノズルとそれ以外のノズルにより印字されるので、ラスタ方向でのノズルの機械誤差による規則性を緩和することができる。

図１０において、各ノズル列においてノズル間に別ノズルを設け、それらの別ノズルについては２回の走査でラスタの印刷を完結するようにすることで、別ノズルにおいては２回の走査で印刷を完結するＦＯＬ印刷を、図示したノズル１２２においては３回の走査で印刷を完結するＰＯＬ印刷をそれぞれ適用して、前述のＦＯＬ＋ＰＯＬ印刷を実現することができる。その場合、別ノズルはそれぞれ５０％の画素でインクを吐出する。

図１１は、二値化後の画像データが３種類のノズルＮＯＺ１、２、３に割り当てるための分散処理について説明する図である。図１０で示したとおり、ＰＯＬ印刷では、１つのラスタを印字するノズルにノズル列の上下端のノズルが含まれる場合は、複数のノズル（及び走査）、例えば３つのノズルに分けてインクの吐出が行われる。したがって、二値化後の「１（吐出有り）」「０（吐出なし）」の画像データを、３つのノズルＮＯＺ１、２、３（３つの走査で同じラスタに対応する異なるノズル）に割り当てるための分散処理が必要になる。図１０の例で説明すると、この分散処理において、ラスタＲＳ３の画像データは、第１の走査ＳＣ１でラスタＲＳ３に位置するノズルＮＯＺ１（図１０のノズル番号１１に対応）に２５％、第２の走査ＳＣ２でラスタＲＳ３に位置するノズルＮＯＺ２（図１０のノズル番号２２に対応）に５０％、第３の走査ＳＣ３でラスタＲＳ３に位置するノズルＮＯＺ３（図１０のノズル番号３３に対応）に２５％、それぞれ分散される必要がある。

そこで、本実施例では、共通のマスクテーブルを利用して、上記の分散処理を行うために、分散処理１で第２の走査ＳＣ２のノズルＮＯＺ２と、第１、第３の走査ＳＣ１、ＳＣ３のノズルＮＯＺ１、ＮＯＺ３とに５０％ずつ画像データを分散し、さらに、分散処理２で第１、第３の走査ＳＣ１、ＳＣ３のノズルＮＯＺ１、ＮＯＺ３とに割り当てられた画像データを、両ノズルＮＯＺ１、ＮＯＺ３に５０％ずつ分散する。図１１中では、分散処理１でノズルＮＯＺ２とＮＯＺ３とに５０％ずつ分散され、分散処理２により、ノズルＮＯＺ３の破線の画素がノズルＮＯＺ１に割り当てられている。つまり、共通のマスクデータが５０％の分散確率を有するので、２回の分散処理により、２５％、５０％、２５％に画像データを分散する。その場合、分散処理１、２で同じマスクテーブルを利用すると分散処理２で半分に分散することができなくなるので、分散処理１、２で異なるマスクテーブルを利用するために、各処理でのマスクテーブルの参照位置を異ならせて、実質的に異なるマスクテーブルにしている。そのために、マスクテーブル内の参照開始の先頭アドレスをそれぞれ異ならせて、異なる位置でのマスクデータを利用する。

なお、図１１中では、第４、第５の走査でのノズル番号も示して、ラスタＲＳ４とＲＳ５において全ての画素に対する吐出するノズル番号例を示している。

図１２は、マスク処理部の具体的な回路構成の例を示す図である。図１３は、図１２のマスク処理部の回路動作を示すタイミングチャート図である。図１２には、画像処理ユニット４（図１参照）内のマスク処理部の回路構成と、画像処理ユニットの外に設けられる外部メモリ１０と、ＣＰＵとが示されている。マスク処理部は、共通のマスクテーブルＭＴを格納した内蔵メモリと、分散処理１を行うＡＮＤゲート８２、８４及びセレクタ８６と、分散処理２を行うＡＮＤゲート８８、９０及びセレクタ９２とを有する。一次メモリＭＥＭ０は、内蔵メモリであってもよいし、あるいは外部メモリ１０内に確保してもよい。そして、ＣＰＵは、マスク処理部の動作を制御するために、マスクテーブルメモリへのアドレスＡＤＤ１と、一次メモリＭＥＭ０へのアドレスＡＤＤ２と、セレクタ８６、９２へのセレクト信号ＳＥＬ１、ＳＥＬ２と、分散された印刷画像データＰＰＤを格納する印刷画像データメモリへのアドレスＡＤＤ３とを供給する。

図１３を参照しながら、その回路動作を説明する。前述のとおり、ＰＯＬ印刷するためには、各ラスタの画像データを３つのノズルに分散させる必要がある。そして、この３つのノズルは、走査位置とノズル位置により特定される。そこで、マスク処理部では、分散処理１と２により３つのノズルに分散させ、外部メモリ１０では、ヘッドの走査位置ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３毎に区分して、分散させた画像データ（印刷画像データ）を格納する。また、各走査位置において、分散させた画像データは、印刷ヘッド内のノズル毎に区分して格納される。ここで、印刷ヘッド内のノズルは、副走査方向のノズル位置と、ＣＭＹＫの色別のノズル位置とで特定される。

１つのラスタの画像データには、ＣＭＹＫの画像データが含まれるので、各色の画像データが順番にマスク処理される。そして、各色のマスク処理では、第１、第２、第３の走査ＳＣ１、２、３におけるそのラスタに対応するノズルの画像データに分散される。つまり、図１３中に示すように、ＣＭＹＫの色の順に、各色では第１、第２、第３の走査ＳＣ１、２、３におけるノズルの順にそれぞれの画像データの抽出が行われる。なお、各色の画像データの抽出は、１走査ごとに処理しても良い。

まず、シアンＣの画像データＰＤが外部メモリから供給され、ＡＮＤゲート８２、８４に入力される。同時に、ＣＰＵはアドレスＡＤＤ１として第１の先頭番地からのアドレスＡ０１をマスクテーブルＭＴのメモリに与え、マスクデータＭＤを読み出し、ＡＮＤゲート８２、８４の他方の入力に供給する。ＡＮＤゲート８２では読み出したマスクデータＭＤの反転データが入力される。そして、ＣＰＵはセレクト信号ＳＥＬ１を「０」にして、ＡＮＤゲート８２の出力を選択し、反転マスクデータにより５０％に分散された画像データＰＤ１を一次メモリＭＥＭ０に書き込む。これは分散処理１に対応し、図１１の例では、第１、第３の走査ＳＣ１、３のノズルＮＯＺ１、３のノズル番号１１、３３の画像データが一次メモリＭＥＭ０に格納される。

続いて、ＣＰＵは、アドレスＡＤＤ１として前述のアドレスＡ０１とは異なるアドレスＡ０２をマスクテーブルＭＴのメモリに与え、異なる先頭番地からのマスクデータＭＤをＡＮＤゲート８８、９０に入力させる。同時にＣＰＵは、一次メモリＭＥＭ０へのアドレスＡＤＤ２を与えて分散処理１で書き込まれた画像データＰＤ２として第１、第２の走査ＳＣ１、３の画像データを読み出して、ＡＮＤゲート８８、９０に入力させる。そして、ＣＰＵは、セレクト信号ＳＥＬ２として「１」を供給し、セレクタ９２にＮＡＤゲート８８の出力を選択させ、印刷画像データメモリＭＥＭ１に第１の走査ＳＣ１のノズル番号１１の印刷画像データＰＰＤを入力する。つまり、第１の走査ＳＣ１におけるノズル番号１１の印刷画像データが外部メモリ１０のメモリ領域ＭＥＭ１に格納される。

次に、第２の走査ＳＣ２におけるノズル番号２２の画像データが抽出される。まず、シアンＣの画像データＰＤが外部メモリから供給され、ＡＮＤゲート８２、８４に入力される。同時に、ＣＰＵはアドレスＡＤＤ１として第１の先頭番地からのアドレスＡ０１をマスクテーブルＭＴのメモリに与えてマスクデータＭＤを読み出し、ＡＮＤゲート８２、８４の他方の入力に供給する。今度は、ＣＰＵはセレクト信号ＳＥＬ１を「１」にして、ＡＮＤゲート８４の出力を選択し、マスクデータＭＤにより５０％に分散された画像データＰＤ１を一次メモリＭＥＭ０に書き込む。この分散処理１により、図１１の例では、第２の走査ＳＣ２のノズルＮＯＺ２のノズル番号２２の画像データが一次メモリＭＥＭ０に格納される。走査ＳＣ２のノズルＮＯＺ２の画像データは、分散処理２を必要としないので、次の位相では、ＣＰＵがアドレスＡＤＤ２を一次メモリＭＥＭ０に与えて、分散済みの画像データＰＤ２を読み出し、セレクト信号ＳＥＬ２を「０」にして読み出した画像データＰＤ２を選択し、アドレスＡＤＤ３を供給して第２の走査ＳＣ２に対応する印刷画像データメモリＭＥＭ２に書き込む。

最後に、第３の走査ＳＣ３におけるノズル番号３３の画像データが抽出される。まず、ＣＰＵがアドレスＡＤＤ１としてＡ０１を、セレクト信号ＳＥＬ１として「１」を出力し、第１、第３の走査ＳＣ１、３での画像データを抽出し、一次メモリＭＥＭ０に格納する。これが分散処理１である。そして、次に、ＣＰＵがアドレスＡＤＤ１として上記とは異なるＡ０２を、セレクト信号ＳＥＬ２として「２」を出力し、ＮＡＮＤゲート９０の出力である第３の走査ＳＣ３での印刷画像データＰＰＤを抽出し、アドレスＡＤＤ３により印刷画像データメモリＭＥＭ３に書き込む。

以上で、ラスタＲＳ１でのシアンＣの画像データに対する複数の走査ＳＣ１、２、３への分散処理が終了する。そして、同じラスタＲＳ１でのマゼンタＭの画像データに対する分散処理が同様にして行われる。この時、ＣＰＵは、マスクテーブルＭＴへのアドレスＡＤＤ１として、シアンＣの場合と異なるアドレスＡ１１、Ａ１２を出力して、シアンの画像データの分散処理１、２の時とは異なる先頭番地からのマスクデータを読み出し、マゼンタの画像データの分散処理１、２を異なるマスクデータに基づいて行う。マゼンタＭの場合も、第１、第２、第３の走査ＳＣ１、２、３のノズルの画像データが順番にマスク処理を経て抽出される。

残りの色のイエローＹとブラックＫの画像データについても、同様に分散処理１、２が異なるマスクデータにより行われる。また、イエローＹ、ブラックＫのマスク処理も、シアンＣやマゼンタＭとは異なるアドレスＡ２１、Ａ３１により異なるマスクデータに基づいて行われる。

以上のように、分散処理１、２でマスクテーブル内の異なる先頭番地からマスクデータを読み出すことで、共通のマスクテーブルを利用しながら、実質的に異なるマスクテーブルによる分散処理を可能にする。同様に、色毎にマスクテーブル内の異なる先頭番地からマスクデータを読み出すことで、共通のマスクテーブルを利用しながら、実質的に異なるマスクテーブルによる分散処理を可能にする。

なお、共通のマスクテーブル内の異なる位置のマスクデータを参照することで、実質的に異なるマスクテーブルを利用したマスク処理が可能になる。そして、異なる位置のマスクデータを参照するためには、例えば先頭番地を異ならせて同じようにアドレスをインクリメントしてマスクデータを読み出せば良い。または、同じ先頭番地であってもアドレスを逆方向にインクリメントまたはデクリメントすることによっても異なる位置のマスクデータを参照することができる。

また、以上ではＣＰＵがＡＤＤ１、ＡＤＤ２、ＳＥＬ１、ＳＥＬ２の制御を直接行っていたが、制御は別途有するハードウェアが行いＣＰＵはこのハードウェアにその制御手順を指定するという構成でも良い。

本発明を適用した印刷装置の実施の形態例に係る構成図である。 マスクテーブル７１を例示した図である。 ヘッド１２に備えられるノズル列１２１を模式的に示した図である。 画像データに対するマスク処理の手順を例示したフローチャートである。 マスク処理を説明するための図である。 本プリンタ１における先頭位置の一例を示した図である。 従来装置における先頭位置の決め方の一例を示した図である。 本プリンタ１における先頭位置の別の例を示した図である。 マスクデータを読み出す順番についての一つの方法を示した図である。 ＰＯＬ印刷を説明するための図である。 ＰＯＬ印刷を説明するための図である。 マスク処理部の具体的な回路構成の例を示す図である。 図１２のマスク処理部の回路動作を示すタイミングチャート図である。

符号の説明

１ プリンタ、 ２ Ｉ／Ｆ、 ３ ＣＰＵ（マスク処理手段）、 ４ 画像処理ユニ
ット、 ５ パス制御部、 ６ 解凍部、 ７ マスク処理部（マスク処理手段）、 ８ ヘッド出力部、 ９ ローカルバス、 １０ メモリ、 １１ ＤＳＰ、 １２ ヘッド（印刷ヘッド）、 ７１ マスクテーブル、 １２１ ノズル列、 １２２ ノズル

Claims (10)

1. 印刷ヘッドを用いて印刷を行い、前記印刷ヘッドの１回の走査によって印刷される画像データを不規則に分散させるためのマスク処理を複数種類実行可能な印刷装置であって、
   前記マスク処理のためのマスクデータを縦横にそれぞれ所定数ずつ配列した、１のマスクテーブルと、
   前記印刷ヘッドの走査方向における１ラインであるラスタ毎の前記画像データについて前記マスク処理を行なう際に、当該処理に使用する前記マスクデータの前記マスクテーブル上での先頭位置を指定し、当該先頭位置から前記マスクテーブルに配列されている前記マスクデータによって前記マスク処理を行なうマスク処理手段とを有し、
   同一ラスタについて前記マスク処理がなされる際に指定される前記先頭位置は、前記マスク処理の種類毎に異なる位置であり、
   前記先頭位置についての異なる位置は、前記マスクテーブルにおいて、互いに、縦横両方向にずれている
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 印刷ヘッドを用いて印刷を行い、前記印刷ヘッドの１回の走査によって印刷される画像データを不規則に分散させるためのマスク処理を複数種類実行可能な印刷装置であって、
   前記マスク処理のためのマスクデータを縦横にそれぞれ所定数ずつ配列した、１のマスクテーブルと、
   前記印刷ヘッドの走査方向における１ラインであるラスタ毎の前記画像データについて前記マスク処理を行なう際に、当該処理に使用する前記マスクデータの前記マスクテーブル上での先頭位置を指定し、当該先頭位置から前記マスクテーブルに配列されている前記マスクデータによって前記マスク処理を行なうマスク処理手段とを有し、
   同一ラスタについて前記マスク処理がなされる際に指定される前記先頭位置は、前記マスク処理の種類毎に異なる位置であり、
   前記マスク処理手段によって指定される各先頭位置は、前記マスクテーブル上のランダムな位置である
   ことを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１において、
   前記印刷装置が複数色による印刷が可能であり、
   前記マスク処理手段による先頭位置の指定が、前記複数色の各色の画像データ毎に行われ、
   同一ラスタについて指定される前記先頭位置は、前記色毎に異なる位置であり、
   当該異なる位置は、前記マスクテーブルにおいて、互いに、縦横両方向にずれている
   ことを特徴とする印刷装置。
4. 請求項２において、
   前記印刷装置が複数色による印刷が可能であり、
   前記マスク処理手段による先頭位置の指定が、前記複数色の各色の画像データ毎に行われ、
   同一ラスタについて指定される前記先頭位置は、前記色毎に異なる位置であり、
   当該先頭位置は、前記マスクテーブル上のランダムな位置である
   ことを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかにおいて、
   前記マスク処理手段は、前記先頭位置を指定したマスク処理で、当該先頭位置と縦方向に同一位置に配列されたマスクデータの行について、当該先頭位置から１方向に順番にマスクデータを使用し、当該行の端に達した場合には、当該行の反対側の端から前記方向で順番にマスクデータを使用する
   ことを特徴とする印刷装置。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかにおいて、
   前記マスク処理手段は、前記先頭位置を指定したマスク処理で、当該先頭位置と縦方向に同一位置に配列されたマスクデータの行について、当該先頭位置から１方向に順番にマスクデータを使用し、当該行の端に達した場合には、当該行に隣接する行から順番に各行に配列されるマスクデータを使用する
   ことを特徴とする印刷装置。
7. 印刷ヘッドを用いて印刷を行う印刷方法であって、
   前記印刷ヘッドの１回の走査によって印刷される画像データを不規則に分散させるためのマスク処理を複数種類実行可能であり、前記マスク処理のためのマスクデータを縦横に配列した１のマスクテーブルを備える印刷装置で、前記印刷ヘッドの走査方向における１ラインであるラスタ毎の前記画像データについて前記マスク処理を行なう際に、
   当該処理に使用する前記マスクデータの前記マスクテーブル上での先頭位置を指定するステップと、
   当該先頭位置から前記マスクテーブルに配列されている前記マスクデータによって前記マスク処理を行なうステップとを有し、
   同一ラスタについて前記マスク処理がなされる際に指定される前記先頭位置は、前記マスク処理の種類毎に異なる位置であり、
   前記先頭位置についての異なる位置は、前記マスクテーブルにおいて、互いに、縦横両方向にずれている、あるいは、
   前記指定される各先頭位置は、前記マスクテーブル上のランダムな位置である
   ことを特徴とする印刷方法。
8. １つのラスタ内の画像データを印刷ヘッドの複数の走査で印刷する印刷装置であって、
   マスクデータを不規則に配置したマスクテーブルと、
   前記１つのラスタ内の画像データを、前記マスクデータに基づいて前記複数の走査の印刷画像データに不規則に分散させるマスク処理を行うマスク処理部とを有し、
   前記マスク処理部は、前記１つのラスタ内の画像データに対するマスク処理を、画像データに含まれる複数色の色毎に、前記マスクテーブル内の異なる位置のマスクデータに基づいて行い、当該異なる位置は、前記マスクデータの前記マスクテーブル上での先頭位置が、互いに縦横両方向にずれている位置である、あるいは、ランダムな位置である、ことを特徴とする印刷装置。
9. 請求項８において、
   前記マスク処理部は、前記マスク処理において、前記１つのラスタ内の画像データから、第１の位置のマスクデータに基づいて第１の走査の印刷画像データを抽出し、当該第１の位置のマスクデータの反転データに基づいて第２の走査の印刷画像データを抽出し、前記色毎に異なる位置のマスクデータは、当該第１の位置のマスクデータであることを特徴とする印刷装置。
10. １つのラスタ内の画像データを印刷ヘッドの複数の走査で印刷する印刷装置であって、
    マスクデータを不規則に配置したマスクテーブルと、
    前記１つのラスタ内の画像データを、前記マスクデータに基づいて前記複数の走査の印刷画像データに不規則に分散させるマスク処理を行うマスク処理部とを有し、
    前記マスク処理部は、前記マスク処理において、前記１つのラスタ内の画像データから、第１の位置のマスクデータに基づいて第１、第２の走査の印刷画像データを抽出する第１のマスク処理と、さらに、当該抽出された第１、第２の走査の印刷画像データから、前記第１の位置とは異なる第２の位置のマスクデータに基づいて第１または第２の走査の印刷画像データを抽出する第２のマスク処理とを行い、
    前記第２の位置のマスクデータは、前記第１の位置のマスクデータと、前記マスクテーブル内の参照開始の先頭アドレスが異なる、ことを特徴とする印刷装置。

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