JP5104913B2 - 双方向印刷を行うための画像処理装置および印刷装置 - Google Patents
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印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷装置であって、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、
前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドと、
ドット形成の有無を前記画像の画素毎に表わすドットデータを用いて、前記第1のドット形成ヘッドと前記第2のドット形成ヘッドとを制御し、前記印刷媒体上にドットを形成させる制御回路と、
を備え、
前記ドットデータは、前記第1のドット形成ヘッドによる前記ドットの形成に用いられ、ドットの配置が所定の特性を有する第1のドットデータおよび前記第2のドット形成ヘッドによる前記ドットの形成に用いられ、ドットの配置が所定の特性を有する第2のドットデータを含み、
前記所定の特性は、ブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方であることを要旨としている。
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、
前記ドットデータに応じて、前記各印刷画素にドットを形成して印刷画像を生成する印刷画像生成部と、
を備え、
前記印刷画像は、前記印刷画像生成部によるドットの形成において、物理的な相違が想定された複数の画素グループの各々に属する印刷画素が、共通の印刷領域で相互に組み合わせられることによって形成され、
前記ハーフトーン処理は、前記物理的な相違を想定して前記各印刷画素へのドットの形成状態を決定するように構成されていることを特徴とする。
この形態の印刷装置では、物理的な相違が想定された複数の画素グループの各々に属する印刷画素について、この物理的な相違を想定して前記各印刷画素へのドットの形成状態を決定するようにハーフトーン処理が構成されているので、このような物理的な相違に起因する画質の劣化、たとえばドットの形成位置のシフトやドットの形成タイミングのズレに起因する低周波ノイズの発生を抑制することができる。
前記物理的な相違は、前記複数の画素グループ毎のドットの形成タイミングのズレを含んでも良いし、あるいは、
前記物理的な相違は、前記複数の画素グループ毎のドットの相対的位置のシフトを含んでも良い。
前記ハーフトーン処理は、前記複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンのいずれもが所定の特性を有するように構成しても良い。
前記ハーフトーン処理は、さらに、前記シフトを含まないと仮定したときの印刷画像が前記所定の特性を有するように構成しても良い。こうすれば、さらにシフトに対するロバスト性を高めることができる。
前記ハーフトーン処理は、前記シフトを含まないと仮定したときの印刷画像と前記シフトを含むと仮定したときの印刷画像の双方が所定の特性を有するように構成しても良い。
前記所定の特性は、ブルーノイズ特性とグリーンノイズ特性のいずれか一方であるようにしても良い。
前記印刷画像生成部は、印刷ヘッドを有するとともに、前記印刷ヘッドの主走査を行いつつ前記印刷ヘッドの往動時と復動時の各々で、前記ドットデータに応じて前記各印刷画素にドットを形成して印刷画像を生成し、
前記複数の画素グループは、前記印刷ヘッドの往動時にドットが形成される第1の画素位置のグループと、前記印刷ヘッドの復動時にドットが形成される第2の画素位置のグループとを含むようにしても良い。
前記印刷画像生成部は、印刷ヘッドを有するとともに、前記印刷ヘッドのN回(Nは2以上の整数)の主走査のサイクルを繰り返しつつ前記ドットデータに応じて前記各印刷画素にドットを形成して印刷画像を生成し、
前記複数の画素グループは、主走査ラインの副走査方向の順番を表す数値を前記Nで除した余りに応じて分割された複数の画素位置のグループを含む用にしても良い。
前記印刷画像生成部は、複数の印刷ヘッドを有するとともに、前記複数の印刷ヘッドの主走査を行いつつ前記ドットデータに応じて前記各印刷画素にドットを形成して印刷画像を生成し、
前記複数の画素グループは、前記複数の印刷ヘッドの各々がドットの形成を担当する複数の画素位置のグループを含むようにしても良い。
前記印刷画像生成部は、複数の印刷ヘッドを有するとともに、前記印刷媒体の副走査を行いつつ前記ドットデータに応じて前記各印刷画素にドットを形成して印刷画像を生成し、
前記複数の画素グループは、前記複数の印刷ヘッドの各々がドットの形成を担当する複数の画素位置のグループを含むようにしても良い。
前記ドットデータ生成部は、画素毎に閾値が設定されたディザマトリックスを有するとともに、前記元画像を構成する各画素の階調値と、前記ディザマトリックスの対応する画素位置に設定された閾値とに応じて、前記印刷画素毎にドット形成の有無を決定し、
前記ディザマトリックスは、前記複数の画素グループの各々に属する画素に設定されている閾値の空間周波数分布の各々と、前記印刷画像の空間周波数とが相互に正の相関係数を有するように構成しても良いし、
あるいは、
前記ドットデータ生成部は、画素毎に閾値が設定されたディザマトリックスを有するとともに、前記元画像を構成する各画素の階調値と、前記ディザマトリックスの対応する画素位置に設定された閾値とに応じて、前記印刷画素毎にドット形成の有無を決定し、
前記ディザマトリックスは、前記複数の画素グループの各々に属する画素に設定されている閾値の空間周波数分布の各々と、前記印刷画像の空間周波数とが相互に0.7以上の相関係数を有するように構成しても良い。
前記ハーフトーン処理は、前記複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンの空間周波数分布の各々と、前記印刷画像の空間周波数分布とを印刷画像空間周波数分布とが相互に正の相関係数を有するように構成しても良いし、
あるいは
前記ハーフトーン処理は、前記複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンの空間周波数分布の各々と、前記印刷画像の空間周波数分布とが相互に0.7以上の相関係数を有するように構成しても良い。
(1)評定対象となる印刷装置を用いて、各画素グループ毎に所定数のグレイトーンのサンプルを印刷させる。
(2)印刷されたパターン毎に空間周波数分布を計測する。
(3)計測された複数の空間周波数分布の相互間の相関係数を求める。
(4)相関係数が正あるいは0.7以上となることを確認する。
ここで、グレイトーンのサンプル数の増加に応じて帰無仮説(本発明が実装されていない)の起こる確率が低下していくことになる。
前記ハーフトーン処理は、少なくとも比較的にドット密度が低い一部の階調において、前記複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンの空間周波数分布の各々と、前記印刷画像の空間周波数分布との間の相関係数が、前記共通の印刷領域で相互に組み合わせられることによって印刷画像を形成する他の任意の複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンの空間周波数分布の各々と、前記印刷画像の空間周波数分布との間の相関係数のいずれよりも高くなるように構成されていても良いし、あるいは、
前記ハーフトーン処理は、少なくとも比較的にドット密度が低い一部の階調において、前記複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンのRMS粒状度が、前記共通の印刷領域で相互に組み合わせられることによって印刷画像を形成する他の任意の複数の画素グループの各々に属する印刷画素に形成されるドットパターンのRMS粒状度のいずれよりも低くなるように構成されていても良い。
A.実施例の概要:
B.装置構成:
C.画像印刷処理の概要:
D.ドットの位置ずれによる画質の悪化を抑制する原理:
E.ディザマトリックスの生成方法:
F.変形例:
実施例の詳細な説明に入る前に、図1を参照しながら、実施例の概要について説明しておく。図1は、本実施例の印刷装置としての印刷システムの概要を示した説明図である。図示されているように、印刷システムは、画像処理装置としてのコンピュータ10と、コンピュータ10の制御の下で実際に画像を印刷するプリンタ20などから構成されており、全体が一体となって印刷装置として機能する。
コンピュータ10には、ドット形成有無決定モジュールとディザマトリックスとが設けられており、ドット形成有無決定モジュールは、印刷しようとする画像の画像データを受け取ると、ディザマトリックスを参照しながら、画素毎にドット形成の有無を表したデータ(ドットデータ)を生成し、得られたドットデータをプリンタ20に向かって出力する。
図2は、本実施例の画像処理装置としてのコンピュータ100の構成を示す説明図である。コンピュータ100は、CPU102を中心に、ROM104やRAM106などを、バス116で互いに接続することによって構成された周知のコンピュータである。
図5は、印刷しようとする画像にコンピュータ100が所定の画像処理を加えることにより、画像データをドット形成の有無によって表現されたドットデータに変換し、得られたドットデータを制御データとしてカラープリンタ200に供給して、画像を印刷する処理の流れを示すフローチャートである。以下では、フローチャートに従って、本実施例の画像処理について説明する。
本願発明は、ディザ法を用いて形成した画像について、新たな知見を見出したことが端緒となって完成されたものである。そこで、先ず初めに、本願発明の端緒となった新たに見出された知見について説明する。
次に、本実施例の階調数変換処理で参照されるディザマトリックスの生成方法について、その一例を簡単に説明しておく。すなわち、本実施例の階調数変換処理では、往動時に形成するドットについても、復動時に形成するドットについても、更には、これらを合わせたドットについても、万遍なく分散した状態でドットを発生させるために、次のような2つの特性を有するディザマトリックスを参照して階調変換処理を行っている。
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形例が可能である。
図18は、本発明の第1変形例における複数の印刷ヘッド251、252を有するラインプリンタ200Lによる印刷状態を示す説明図である。印刷ヘッド251と印刷ヘッド252とは、それぞれ上流側と下流側とに複数個配置されている。ラインプリンタ200Lは、主走査を行うことなく副走査送りのみを行って高速に出力するプリンタである。
図19は、本発明の第2変形例におけるインターレース記録方式による印刷状態を示す説明図である。インターレース記録方式とは、印刷ヘッドの副走査方向に沿って測ったノズルピッチk[ドット]が2以上であるときに採用される記録方式を言う。インターレース記録方式では、1回の主走査では隣接するノズルの間に記録できないラスタラインが残り、このラスタライン上の画素は他の主走査時に記録される。本変形例では、主走査はパスとも呼ばれる。
図20は、本発明の第3変形例におけるオーバーラップ記録方式による印刷状態を示す説明図である。図20において、数字を含む実線の丸は、各パスにおける6個のノズルの副走査方向の位置を示している。実線の丸の中の数字1〜8は、パス番号を8で割った余りの数である。画素位置番号は、各ラスタライン上の画素の配列の順番を示している。
図22は、本発明の第3変形例の双方向印刷方式における現実の印刷状態の例を示す説明図である。丸の中の文字は、往復のいずれの主走査でドットが形成されているかを示している。図22(a)は、主走査方向にズレが生じていない場合のドットパターンを示している。図22(b)および図22(c)は、主走査方向にズレが生じている場合のドットパターンを示している。
100…コンピュータ、 108…周辺機器インターフェースPIF、
109…ディスクコントローラDDC、
110…ネットワークインターフェースカードNIC、
112…ビデオインターフェースVIF、
116…バス、 118…ハードディスク、 120…デジタルカメラ、
122…カラースキャナ、 124…フレキシブルディスク、
126…コンパクトディスク、 230…キャリッジモータ、 235…モータ、
236…プラテン、 240…キャリッジ、 241…印字ヘッド、
242…インクカートリッジ、 243…インクカートリッジ、
244、251、252…インク吐出用ヘッド、 260…制御回路
200…カラープリンタ
300…通信回線、 310…記憶装置
Claims (18)
- 印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷装置であって、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、
前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドと、
ドット形成の有無を前記画像の画素毎に表わすドットデータを用いて、前記第1のドット形成ヘッドと前記第2のドット形成ヘッドとを制御し、前記印刷媒体上にドットを形成させる制御回路と、
を備え、
前記ドットデータは、前記第1のドット形成ヘッドによる前記ドットの形成に用いられ、ドットの配置が所定の特性を有する第1のドットデータおよび前記第2のドット形成ヘッドによる前記ドットの形成に用いられ、ドットの配置が所定の特性を有する第2のドットデータを含み、
前記所定の特性は、ブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方である、
印刷装置。 - 前記印刷装置はラインプリンタである請求項1記載の印刷装置。
- 請求項2記載の印刷装置であって、
前記第1,第2のドット形成ヘッドにおいて前記ドットの形成を行なうノズルが前記印刷媒体の幅方向に配列されており、
前記第1,第2のドット形成ヘッドは、前記印刷媒体の搬送方向に所定間隔隔てて設けられている
印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置であって、
前記ドットデータは、ディザ法により生成される - 請求項1記載の印刷装置であって、
前記ドットデータは、誤差拡散法により生成される - 印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷装置であって、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、
前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドと、
ハーフトーン処理によって得られたドットデータを用いて、前記第1のドット形成ヘッドと前記第2のドット形成ヘッドとを制御し、前記印刷媒体上にドットを形成させる制御回路と、
を備え、
前記ハーフトーン処理は、当該ハーフトーン処理により生成されるドットデータのうち、前記第1のドット形成ヘッドによるドット形成に用いられる第1のドットデータと、前記第2のドット形成ヘッドによるドット形成に用いられる第2のドットデータとが共に、その空間周波数特性としてブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方を備えるように、前記ドットデータを生成する処理である
印刷装置。 - 前記印刷装置はラインプリンタである請求項6記載の印刷装置。
- 請求項7記載の印刷装置であって、
前記第1,第2のドット形成ヘッドにおいて前記ドットの形成を行なうノズルが前記印刷媒体の幅方向に配列されており、
前記第1,第2のドット形成ヘッドは、前記印刷媒体の搬送方向に所定間隔隔てて設けられている
印刷装置。 - 請求項6記載の印刷装置であって、
前記ドットデータは、ディザ法により生成される - 請求項6記載の印刷装置であって、
前記ドットデータは、誤差拡散法により生成される - 印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷装置であって、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、
前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドと、
ドット形成の有無を前記画像の画素毎に表わすドットデータを用いて、前記第1のドット形成ヘッドと前記第2のドット形成ヘッドとを制御し、前記印刷媒体上にドットを形成させる制御回路と、
を備え、
前記制御回路の制御によって前記第1のドット形成ヘッドが形成するドットの集まりである第1のドットパターンと、前記制御回路の制御によって前記第2のドット形成ヘッドが形成するドットの集まりである第2のドットパターンとは、その空間周波数特性としてブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方を有する
印刷装置。 - 前記印刷装置はラインプリンタである請求項11記載の印刷装置。
- 請求項12記載の印刷装置であって、
前記第1,第2のドット形成ヘッドにおいて前記ドットの形成を行なうノズルが前記印刷媒体の幅方向に配列されており、
前記第1,第2のドット形成ヘッドは、前記印刷媒体の搬送方向に所定間隔隔てて設けられている
印刷装置。 - 請求項11記載の印刷装置であって、
前記ドットデータは、ディザ法により生成される - 請求項11記載の印刷装置であって、
前記ドットデータは、誤差拡散法により生成される - 印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷方法であって、
ドット形成の有無を前記画像の画素毎に表わすドットデータを取得する工程と、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドとを、前記ドットデータを用いて制御して、前記印刷媒体上にドットを形成させる工程と
を備え、
前記ドットデータは、前記第1のドット形成ヘッドによる前記ドットの形成に用いられ、ドットの配置が所定の特性を有する第1のドットデータおよび前記第2のドット形成ヘッドによる前記ドットの形成に用いられ、ドットの配置が所定の特性を有する第2のドットデータを含み、
前記所定の特性は、ブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方である、
印刷方法。 - 印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷方法であって、
ハーフトーン処理によって得られたドットデータを取得する工程と、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドとを、前記ドットデータを用いて制御して、前記印刷媒体上にドットを形成させる工程と
を備え、
前記ハーフトーン処理は、当該ハーフトーン処理により生成されるドットデータのうち、前記第1のドット形成ヘッドによるドット形成に用いられる第1のドットデータと、前記第2のドット形成ヘッドによるドット形成に用いられる第2のドットデータとが共に、その空間周波数特性としてブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方を備えるように、前記ドットデータを生成する処理である
印刷方法。 - 印刷媒体上にドットを形成して、画像を印刷する印刷方法であって、
ハーフトーン処理によって得られたドットデータを取得する工程と、
前記印刷媒体上にドットを形成する第1のドット形成ヘッドと、前記第1のドット形成ヘッドによりドットが形成される領域の少なくとも一部において、前記印刷媒体上にドットを形成する第2のドット形成ヘッドとを、前記ドットデータを用いて制御して、前記印刷媒体上にドットを形成させる工程と
を備え、
前記第1のドット形成ヘッドが形成するドットの集まりである第1のドットパターンと、前記第2のドット形成ヘッドが形成するドットの集まりである第2のドットパターンとは、その空間周波数特性としてブルーノイズ特性またはグリーンノイズ特性のいずれか一方を有する
印刷方法。
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