JP5402006B2 - 印刷装置 - Google Patents
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Description
印刷ヘッドを印刷媒体に対して主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら印刷を行う印刷装置であって、前記印刷ヘッドに設けられ、インクを吐出する複数のノズルを前記副走査方向に配列したノズル列と、複数の閾値からなるディザマスクの各閾値と画像を構成する画像データとを比較することにより、ハーフトーン処理を行うハーフトーン処理部と、該ハーフトーン処理の結果を用いて、前記ノズル列の各ノズルからのインクの吐出を制御して印刷を行う印刷部とを備え、前記印刷媒体上の各位置のドットを前記複数のノズルのうちのいずれのノズルで形成するかを示すノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、該各位置に適用される前記ディザマスクの各々の閾値の値との対応関係を一定に定め、前記印刷ヘッドが1回の副走査により前記副走査方向に相対移動する送り量が所定の周期性を有し、前記主走査方向のサイズが、1つのラスタを完成させるための主走査回数に等しいドット数であり、前記副走査方向のサイズが、前記複数のノズルのうちの副走査方向に隣り合うノズルの中心間のドット数であるノズルピッチの数に等しいドット数の、前記印刷媒体上の連続するドット形成位置である局所領域における、各ドット形成位置へのドットの形成順序である埋め順が、前記1回の副走査ごとに所定の周期を有する規則性に基づいて変化し、前記ディザマスクは、前記主走査方向のサイズが、前記ノズルパターンの繰返しの最小単位の正整数倍のサイズであり、前記副走査方向のサイズが、該繰返しの最小単位の、前記送り量の周期及び前記埋め順の周期に基づいて決定される正整数分の1のサイズである印刷装置。
前記印刷ヘッドに設けられ、インクを吐出する複数のノズルを前記副走査方向に配列したノズル列と、
複数の閾値からなるディザマスクの各閾値と画像を構成する画像データとを比較することにより、ハーフトーン処理を行うハーフトーン処理部と、
該ハーフトーン処理の結果を用いて、前記ノズル列の各ノズルからのインクの吐出を制御して印刷を行う印刷部と
を備え、
前記印刷媒体上の各位置のドットを前記複数のノズルのうちのいずれのノズルで形成するかを示すノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、該各位置に適用される前記ディザマスクの各々の閾値の値との対応関係を一定に定めた
印刷装置。
かかる構成の印刷装置は、埋め順が周期的に鏡像対称性を示すので、ノズルパターンには、副走査方向の送り量の周期ごとに鏡像対称性が現れる。したがって、ディザマスクの副走査方向のサイズを、送り量の周期及び埋め順の周期に基づいて決定される正整数分の1のサイズとしても、ノズルパターンの各位置に、当該ディザマスクを鏡像反転させながら副走査方向に敷き詰めていくことで、ノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、各位置に適用されるディザマスクの各々の閾値の値との対応関係を一定に定めることができる。
かかる構成の印刷装置は、送り量が一定、すなわち、送り量の周期が最小となるので、副走査方向のディザマスクの容量を効率的に小さくすることができる。
かかる構成の印刷装置は、ディザマスクを副走査方向に複数個敷き詰めれば、その副走査方向のサイズは、ノズルパターンの繰返しの最小単位と一致するので、ディザマスクのサイズを、埋め順の周期と送り量の周期の最小公倍数とすれば、ノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、各位置に適用されるディザマスクの各々の閾値の値との対応関係の一定性を保ちつつ、ディザマスクのサイズを小さくすることができる。
[適用例8]複数の閾値からなり、印刷ヘッドを印刷媒体に対して主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら印刷を行うためのハーフトーン処理に用いるディザマスクであって、
前記印刷媒体上の各位置のドットを、前記印刷ヘッドに前記副走査方向に配列して設けられ、インクを吐出する複数のノズルのうちのいずれのノズルで形成するかを示すノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、該各位置に適用される前記ディザマスクの各々の閾値の値との対応関係を一定に定めた
ディザマスク。
印刷ヘッドを印刷媒体に対して主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら、前記印刷ヘッドに設けられ、インクを吐出する複数のノズルを前記副走査方向に配列したノズル列の各ノズルからのインクの吐出を制御して印刷を行う印刷装置を用いて印刷を行う印刷方法であって、複数の閾値からなるディザマスクであって、印刷媒体上の各位置のドットを複数のノズルのうちのいずれのノズルで形成するかを示すノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、各位置に適用されるディザマスクの各々の閾値の値との対応関係を一定に定めたディザマスクを用いてハーフトーン処理を行って、ノズル列のノズル単位で、ドットの形成のされ易さを制御して印刷を行う印刷方法。
本発明の第1実施例について説明する。
A−1.装置構成:
図1は、本発明の実施例としてのプリンタ20の概略構成図である。プリンタ20は、シリアル式インクジェットプリンタであり、図示するように、プリンタ20は、紙送りモータ74によって印刷媒体Pを搬送する機構と、キャリッジモータ70によってキャリッジ80をプラテン75の軸方向に往復動させる機構と、キャリッジ80に搭載された印刷ヘッド90を駆動してインクの吐出及びドット形成を行う機構と、これらの紙送りモータ74,キャリッジモータ70,印刷ヘッド90及び操作パネル99との信号のやり取りを司る制御ユニット30とから構成されている。
プリンタ20における印刷処理について説明する。図3は、本実施形態における印刷処理のフローチャートである。ここでの印刷処理は、ユーザが操作パネル99等を用いて、メモリカードMCに記憶された所定の画像の印刷指示操作を行うことで開始される。印刷処理を開始すると、CPU40は、まず、メモリカードスロット98を介してメモリカードMCから印刷対象であるRGB形式の画像データORGを読み込んで入力する(ステップS110)。
本実施例のプリンタ20は、印刷媒体P上の各位置のドットを印刷ヘッド90が備える複数のノズルのうちのいずれのノズルで形成するかを示すノズルパターンに周期性が現れる。以下、かかる周期性について説明する。
上述のノズルパターンにおいて、埋め順が切り替わるドット形成位置、すなわち、最先端ノズルでドットが形成されるドット形成位置では、副走査方向において、主走査番号が偶数列または奇数列単位で同時に切り替わることとなる。例えば、第10行、12行及び14行の偶数列は、それぞれノズル番号27,28,29によって−3回目の主走査でドットが形成されるが、第16行、18行、20行の偶数列は、それぞれノズル番号0,1,2によって1回目の主走査でドットが形成される。すなわち、第14行と第16行とでは、全ての偶数列において主走査番号が同時に切り替わるのである。このように、最先端ノズルでドットが形成され、副走査方向において当該ドットを形成する主走査番号が切り替わる位置を、本願では、最先端ドット形成位置ともいう。最先端ドット形成位置は、図4(c),図5(c)では、ハッチングで表示したドット形成位置である。
第1実施例は、上述したノズルパターン特性に起因する印刷画質の低下を抑制するものであり、その原理を以下に説明する。プリンタ20のハーフトーン処理(図3、ステップS130参照)において用いるディザマスク62の主走査方向及び副走査方向のサイズは、上述したノズルパターンの繰返し最小単位RUの正整数倍となっている。本実施例では、ディザマスク62は、主走査方向には繰返し最小単位RUの6倍、副走査方向には繰返し最小単位RUの1倍、すなわち、第1列〜第12列及び第1行〜第60行のドット形成位置のドットのON/OFFを決定できるサイズとした。ディザマスク62をこのようなサイズとすることで、容易に、繰返し最小単位RUの各ドット形成位置と、その位置でのドットのON/OFFの判断に適用されるディザマスク62の閾値の値との対応関係を一定に定めることができる。このようにすれば、ノズルパターンは繰返し最小単位RUの周期性を有しているので、ディザマスク62の閾値の値の設定次第で、ノズルごとのドット形成のされやすさを制御することができる。
本発明の第2実施例について説明する。プリンタ20の装置構成、プリンタ20による印刷処理及びノズルパターン特性は、第1実施例と同様であるため、説明を省略し、異なる点についてのみ、以下に説明する。
B−1.第2実施例の解決すべき課題:
図9及び図10は、図4及び図5に示したノズルパターンについて、印刷媒体Pの主走査方向の両端における各ドットの形成タイミングを示している。ここでは、紙面の都合上、用紙幅は、ドット16列分としている。上述した局所領域に注目すると、印刷媒体Pの左端の局所領域、例えば、印刷媒体Pの左端の1行1列から2行2列までの局所領域では、−3回目の主走査(右向き)において、ノズル番号23のノズルにより最初のドットが形成される。そして、−2回目の主走査(左向き)において、ノズル番号15のノズルにより2番目のドットが形成される。かかるドットは、最初のドットが形成されてから、印刷ヘッド90の往復動時間を経過後に形成されるものであり、先のドットが形成されてから相対的に長時間経過後に形成されるドットであるから、本願ではロングドットLともいう。
第2実施例は、上述した両方向印刷に起因する印刷画像の濃度ムラを、ノズルパターンの特性を利用して抑制するものであり、その原理を以下に説明する。プリンタ20のハーフトーン処理(図3、ステップS130参照)において用いるディザマスク62の主走査方向及び副走査方向のサイズは、第1実施例と同様に、上述したノズルパターンの繰返し最小単位RUの正整数倍となっている。
本発明の第3実施例について説明する。第3実施例では、ノズルパターンの特性を利用して、上述したディザマスク62のサイズを小さくするための構成について説明する。
C−1.第1の例:
図16及び図17は、上述した図4及び図5と同様に、プリンタ20によってドットが形成される様子を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、印刷ヘッド90等の駆動制御の態様として、オーバラップ数を「4」、ノズルピッチを「2」、紙送り量を「5」として示している。図16(a),図17(a)及び図16(b),図17(b)の表示方法は、上述した図4及び図5と同様であるため、ここでは説明を省略する。
図22及び図23は、第3実施例における第2の例としての、プリンタ20によってドットが形成される様子を示す図である。ここでは、オーバラップ数、ノズルピッチ及び紙送り量は、上述した第1の例と同じであるが、埋め順が第1の例と異なる。本例における埋め順は、図22(c),図23(c)に示すように、埋め順1と埋め順5、埋め順2と埋め順6、埋め順3と埋め順7、埋め順4と埋め順8とは、それぞれ鏡像対称の関係となっている。すなわち、各埋め順は、周期的に鏡像対称性を有しているのである。
上述の第1の例及び第2の例では、紙送り量が一定であり、かつ、埋め順が所定の規則性を有する場合に、ディザマスク62の副走査方向のサイズを小さくできる構成について示したが、紙送り量は、必ずしも一定である必要はなく、ノズルピッチの数とオーバラップ数と紙送り量の平均値との積、すなわち、ノズルパターンの繰返し最小単位RUの副走査方向のサイズの約数分のドット数(ラスタ数)の周期性を有していてもよい。かかる構成の具体例を図26及び図27を用いて説明する。
D−1.変形例1:
上述の実施形態においては、各ノズルが均等な数でノズルパターンが形成される例について示したが、このような態様に限るものではなく、例えば、部分オーバラップによりドットを形成する態様であってもよい。部分オーバラップとは、同一のドット形成位置にドットを形成可能な2グループのノズルで、当該ドット形成位置でのドットの形成を分担することをいう。図29及び図30に、部分オーバラップのノズルパターンの第1の具体例を示す。この例では、ノズル列92〜97がノズル番号0〜36の37個のノズルで構成されている点が上述の実施形態(ノズル数30個)と異なる。ノズル番号30〜36のノズルは、本変形例においては、ノズル番号0〜6のノズルと同一のドット形成位置にドットを形成可能であり、当該両者間でドットの形成を分担するため、余剰ノズルともいう。
変形例1に示した余剰ノズルを用いたプリンタにおいて、第2実施例と同様の制御を行うことも可能である。例えば、図29及び図30に示したノズルパターンであれば、繰返し最小単位RUは、第1列〜第4列及び第1行〜第60行からなるので、ディザマスク62の主走査方向及び副走査方向のサイズを、この繰返し最小単位RUの正整数倍として、第1実施例の方法を適用すれば、容易に、前端ノズル及び後端ノズルの使用率を制御することができる。
上述した実施形態においては、プリンタ20が図2の印刷処理の全てを実行する構成としたが、プリンタ20にコンピュータが接続される場合には、印刷処理の一部を当該コンピュータが実行してもよい。かかる場合、コンピュータとプリンタ20とによって構成される印刷システムは、広義の印刷装置として捉えることができる。
30…制御ユニット
40…CPU
41…ハーフトーン処理部
42…印刷部
51…ROM
52…RAM
60…EEPROM
62…ディザマスク
70…キャリッジモータ
71…駆動ベルト
72…プーリ
73…摺動軸
74…紙送りモータ
75…プラテン
80…キャリッジ
82〜87…インクカートリッジ
90…印刷ヘッド
92〜97…ノズル列
98…メモリカードスロット
99…操作パネル
P…印刷媒体
MC…メモリカード
RU…繰返し最小単位
Claims (5)
- 印刷ヘッドを印刷媒体に対して主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら印刷を行う印刷装置であって、
前記印刷ヘッドに設けられ、インクを吐出する複数のノズルを前記副走査方向に配列したノズル列と、
複数の閾値からなるディザマスクの各閾値と画像を構成する画像データとを比較することにより、ハーフトーン処理を行うハーフトーン処理部と、
該ハーフトーン処理の結果を用いて、前記ノズル列の各ノズルからのインクの吐出を制御して印刷を行う印刷部と
を備え、
前記印刷媒体上の各位置のドットを前記複数のノズルのうちのいずれのノズルで形成するかを示すノズルパターンの繰返しの最小単位における各位置と、該各位置に適用される前記ディザマスクの各々の閾値の値との対応関係を一定に定め、
前記印刷ヘッドが1回の副走査により前記副走査方向に相対移動する送り量が所定の周期性を有し、
前記主走査方向のサイズが、1つのラスタを完成させるための主走査回数に等しいドット数であり、前記副走査方向のサイズが、前記複数のノズルのうちの副走査方向に隣り合うノズルの中心間のドット数であるノズルピッチの数に等しいドット数の、前記印刷媒体上の連続するドット形成位置である局所領域における、各ドット形成位置へのドットの形成順序である埋め順が、前記1回の副走査ごとに所定の周期を有する規則性に基づいて変化し、
前記ディザマスクは、前記主走査方向のサイズが、前記ノズルパターンの繰返しの最小単位の正整数倍のサイズであり、前記副走査方向のサイズが、該繰返しの最小単位の、前記送り量の周期及び前記埋め順の周期に基づいて決定される正整数分の1のサイズである
印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置であって、
前記埋め順の規則性は、前記局所領域において連続して形成される各ドットのドット形成位置間のそれぞれの相対的な位置関係の組み合わせを示す相対位置パターンが、前記埋め順の変化に従った周期性を有することである
印刷装置。 - 前記埋め順の規則性は、前記変化する埋め順が周期的に鏡像対称性を示すことである請求項1記載の印刷装置。
- 前記送り量が有する周期性は、該送り量が一定であることである請求項1ないし請求項3のいずれか記載の印刷装置。
- 前記送り量の周期は、前記副走査方向における前記ノズルパターンの繰返しの最小単位のサイズの約数分のドット数である請求項1ないし請求項3のいずれか記載の印刷装置。
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