JP5597966B2 - 印刷装置、印刷プログラムおよび印刷方法 - Google Patents
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Description
(1)本実施例の構成:
(2)プリンタードライバーによる印刷処理:
(3)プリンターでの印刷処理:
(4)印刷結果:
(5)変形例:
図1は、本実施例にかかる印刷装置の構成を概略的に示す説明図である。同図において、本実施例の印刷装置は、プリンター100とパーソナルコンピューター200(PC200)を備えている。プリンター100は、インクを吐出して印刷媒体上に画像を形成するインクジェット式プリンターである。PC200は、プリンター100に印刷用の画像データや制御コマンド等からなる印刷制御データを出力することにより、プリンター100に印刷を行わせる印刷制御装置として機能する。プリンター100とPC200は、通信ケーブルや無線通信回線等によって通信可能に接続されている。
図2は、PC200の構成を概略的に示す説明図である。同図に示すように、PC200は、CPU205、RAM210、ROM215、ディスプレイインターフェース225(DIF225)、操作入力機器インターフェース230、ハードディスク235(HD235)、USBインターフェース240を備えている。各部205〜240はバス等の通信回線を介して接続されており、チップセット等の制御コントローラーの制御に従って相互通信可能になっている。ディスプレイインターフェース225には表示装置としてのディスプレイ225aが接続されている。操作入力機器インターフェース230には操作入力機器230aとしてのマウスやキーボードが接続されている。USBインターフェース240は、プリンター100のUSBインターフェース155と通信可能になっている。
図4は、印刷装置のソフトウェア構成を概略的に示す説明図である。PC200のHD235には、アプリケーションプログラムAPLとプリンタードライバーPDrv、主画像用の色変換テーブルLUTm、背景画像用の色変換テーブルLUTb、主画像用のディザマスクDMm、背景画像用のディザマスクDMbが記憶されており、アプリケーションプログラムAPLとプリンタードライバーPDrvをPC200上で実行することにより、図4に示すソフトウェア構成が実現される。
アプリケーションプログラムAPLは、透明フィルム等の印刷媒体上へ印刷する画像の画像データを作成してプリンタードライバーに出力するアプリケーションプログラムである。このようなアプリケーションプログラムとしては、レタッチプログラムのように画像を加工・修正するアプリケーション、ドロープログラムのようにコンピューター上で画像を描くアプリケーション、ワープロソフトのように文書を作成するアプリケーション等、様々なプログラムが該当する。
図5は、主画像MIと背景画像BIを概念的に示した説明図である。図5(a)に示すように、例えば、透明フィルム等の印刷媒体上に先に背景画像BIを印刷してからその後主画像MIを印刷することにより、印刷媒体の印刷面側から観察したときの背景として背景画像BIが印刷され、背景画像BIの手前側に主画像MIが形成されるタイプの印刷が可能となる。
また、図5(b)に示すように、透明フィルム上に先に主画像MIを印刷してからその後背景画像BIを印刷することにより、印刷媒体の印刷されていない面側から観察したときの背景として背景画像BIが印刷され、背景画像BIの手前側に主画像MIが形成されるタイプの印刷が可能となる。
また、図5(c)に示すように、印刷媒体の一方の面を表面として表面から観察されることを想定すると、表面に主画像MIを印刷し、裏面に背景画像BIを印刷することにより、観察方向から見ると主画像MIの背景として背景画像BIが印刷されることになる。また、図5(c)の印刷媒体を裏側から観察する場合も考えられる。
図5(a)〜(c)において、背景画像BIのみに注目すると、背景画像BIが観察者の側に印刷される場合(表面背景タイプ)と、背景画像BIが観察者の反対側に印刷される場合(裏面背景タイプ)とに分類することができる。
図4に示すように、PC200においてプリンター100のプリンタードライバープログラムをオペレーティングソフト等の基本ソフト上で実行することにより、画像データ取得部M1、影響判定部M2、白抜き処理部M3、色変換部M4、ハーフトーン設定部M5、ハーフトーン処理部M6、印刷データ作成部M7の各モジュールに相当する機能が実現される。また、プリンター100の制御部でファームウェア等の制御プログラムが実行されることにより、コマンド処理部M11に相当する機能が実現される。
(2−1)印刷処理の第1実施形態:
図7は、プリンタードライバーPDrvの実行する印刷処理の流れを示すフローチャートである。同図に示す印刷処理においては、主画像データMIDと第1背景画像データBID1と第2背景画像データBID2と印刷順指定データPODとにより構成される印刷データPDに基づいて印刷を行う。
図9は、色変換部M4が背景画像データの色変換を行う際に参照する色変換テーブルLUTbの対応関係の一例を部分的に示した図である。同図に示すように、色変換テーブルLUTbでは、白インクの量を濃度値Tで指定できるようになっている。色変換部M4は色変換テーブルLUTbを参照しながら合成背景画像データBID’の各画素データをインク量データに変換することにより合成背景画像のインク量データB_ink(本発明の第2画像データに相当する。)を作成し、RAM210に記憶する。インク量データB_inkは、CMYKlclmWの7色のインク毎に作成されており、それぞれ対応するインクのインク量(ドットの記録率)を各画素に格納させている。このようにして作成されたインク量データB_inkは本実施形態において第2画像データを構成する。
本実施形態のディザマスクDMbは、このディザマスクDMbによって発生するドットとディザマスクDMmによって発生するドットとを重ね合わせて作成した画像において、ドットの分散性が良好になるように作成されている。分散性の指標としては、例えば、粒状性指数GIを利用することができる。粒状性指数GIは、その値が大きいほど粒状感が目立つことを意味する指数であり、具体的には、特開2005−103921号公報や特開2005−310098号公報や特開2007−281724号公報に開示された指標値を使用することができる。
粒状性指数GIは、例えば、Makoto Fujino, Image Quality Evaluation of Inkjet Prints, Japan Hardcopy '99, p.291-294を参照されたい。なお、上記(1)式のkは補正係数、WS(u)は画像のウイナースペクトラム、VTFは視覚の空間周波数特性、uは空間周波数である。各マスク画素の空間的な大きさは、印刷解像度に準じサイズであり、例えば横1/1440インチ、縦1/720インチとされる。
上記(2)式に示すように、評価指数EIは論理和ドットマップDOR1〜DOR16のそれぞれについて算出された粒状性指数GIg(下付文字g(g=1〜16)は各論理和ドットマップの数字に対応する。)の線形結合によって得られる。線形結合する際、ベタ画像データの種類ごとに設定された非負の重み係数αによって、粒状性指数GIが重み付けされる。ベタ画像データには、含まれるデータのインク色と階調値とに応じた重み係数αが設定されている。すなわち、ドットマップDM1〜DM16を作成する際にディザマスクDMmに入力された各種のベタ画像データの重視度合いが重み係数αによって調整される。
各ベタ画像データに対してインク色に基づいて設定される重視度合いは、インクの特性に応じて設定される。例えば、印刷媒体に対するコントラストが高い色のインクで作成されたベタ画像データは粒状性に対する影響が高くなるため重み係数αを大きくし、逆にコントラストの低いものについては重み係数αを小さくする。また、ベタ画像データを構成する階調値が低いほど粒状性に影響を与えやすくなるため重み係数αを大きくし、逆に階調値が高いものについては重み係数αを小さくする。
以上の処理により、小さい順に着目閾値SをディザマスクDMbに順次格納していくことができる。一方、最後の着目閾値S(本説明では3)についての処理が完了すると、ディザマスクDMbの作成処理が終了する。
次に、誤差拡散法を行う場合について説明する。
図12(a)は、誤差拡散法の基本的な手順を示す模式図である。誤差拡散法においては、注目画素について、インク量の階調値(IK)と、左方向と上方向に存在する周辺画素から着目画素へ拡散されてきた拡散誤差ERの合計値teとを加算した判定値JVを算出し、該判定値JVと判定閾値ETH(例えば、ETH=127など)とを比較する。判定値JVが判定閾値ETHよりも大きい場合には注目画素についてドットを記録し、判定値JVが判定閾値ETHよりも大きくない場合には注目画素についてドットを記録しない。ドットを形成する場合、判定値JVからインク量の最大値(255)を差し引いた値の拡散誤差Tが生じ、この拡散誤差Tを周辺画素に拡散させる。ドットを形成しない場合、判定値JVからインク量の最小値(0)を差し引いた値の拡散誤差Tが生じ、この拡散誤差Tを周辺画素に拡散させる。以上の処理を、注目画素を順次変更しつつ行うことにより、各画素を順に2値化していくことができる。
以上のように、主画像のハーフトーンデータに基づいて判定値JVを変更しつつ、ハーフトーン処理部M6は、背景画像のインク量データInk_Bについて誤差拡散法によってハーフトーン処理を実行する。
図13に示すように、インク色毎にオフセット量OSが異ならせると、インクの粒状性に対する影響度合いに応じた量のオフセット量を、判定値JVに加算することができる。同図においては、Cインクのドットが発生している画素に基づいて発生するオフセット量OSをLとし、MインクについてはM、YインクについてはN、KインクについてはOとしてある。つまり、対象画素のオフセット量は、L+M+N+Oである。従って、粒状性に対する影響の大きいインクのドットが発生するほどオフセット量が大きくなってドットが発生しにくくなり、粒状性に対する影響の少ないインクのドットが発生してもオフセット量はあまり変わらない。よって、画像全体として粒状性の悪化を防止し、画質が向上する。
また図14に示すように、インクドットのサイズ毎にオフセット量SOが異ならせると、サイズの大きなドットの発生している画素ほど、背景画像にドットが発生しにくくなる。そのため、インクドットの分散性が向上して粒状性が良好と成り、画質が向上する。このときプリンター100は、各インクについて複数サイズのドットを記録するプリンターであって、例えば、各インクについて、大サイズのドットと、中サイズのドットと、小サイズのドットの3種類のドットを形成することができる。この場合、色変換処理によって得られたインク量を、大サイズのドットの記録率と、中サイズのドットの記録率と、小サイズのドットの記録率に振り分けるドット振り分け処理を行った上でハーフトーン処理を行うこととなる。
図15は、印刷データ作成処理において作成される制御コマンドの一例を示す説明図である。制御コマンドは、印刷順指定コマンドと、垂直位置指定コマンドと、水平位置指定コマンドと、各ドットデータ(ラスターデータ)およびインクコードを含んで構成されている。
図15(a)は印刷順指定コマンドの例である。同図に示すように、印刷順指定コマンドは、コマンド先頭を示す識別子Escと、印刷順指定コマンドであることを示す識別子“j”と、コマンド長(本実施例においては2バイト)nL,nHと、印刷順指定データsと、走査方向指定データmと、を含んで構成されている。例えば、印刷順指定データsの値は、印刷順指定データPODが「M−B印刷」を示す場合は「0」とし、印刷順指定データPODが「B−M印刷」を示す場合は「1」とすることができる。「M−B印刷」とは、主画像を先に印刷して背景画像を後に印刷することを意味し、「M−B印刷」とは背景画像を先に印刷して主画像を後に印刷することを意味する。また、例えば、走査方向指定データmの値は、印刷順指定データPODが「順方向印刷」を示す場合は「0」とし、印刷順指定データPODが「逆方向印刷」を示す場合は「1」とすることができる。
以上のようにして各実施形態で作成されて出力された印刷制御コマンドがプリンター100に入力されると、プリンター100は印刷制御コマンドに基づいた印刷を実行する。
図16は、プリンター100の実行する印刷処理のフローチャートである。同図に示す処理は、プリンター100の制御部において実行されるコマンド処理部M11によって実行される。
S505では、PC200のプリンタードライバーPDrvから受信した印刷制御データを受信する。
S510では、受信したコマンドの種類を判断し、コマンドの種類に応じてS515〜S530のいずれかの処理を行う。すなわち、受信したコマンドが印刷順指定コマンドの場合はS515に進み、受信したコマンドが水平位置指定コマンドの場合はS520に進み、受信したコマンドが垂直位置指定コマンドの場合はS525に進み、受信したコマンドがラスターコマンドの場合はS530に進む。
ラスターバッファー132の各領域のX方向のサイズは画像サイズに対応しており、Y方向のサイズはプリントヘッド120の高さの2分の1以上のサイズとなっている。
ラスターバッファー132には、どこまでラスターデータ受信したかを示すY方向のラスターバッファーポインターを有している。
ヘッドバッファー127の各領域のX方向のサイズは、キャリッジの走査距離に対応しており、Y方向のサイズはプリントヘッド120のノズル列146を構成するノズル数に対応している。またヘッドバッファー127のインク色別の領域のそれぞれは、上流用ヘッドバッファー127uと下流用ヘッドバッファー127lとに2分されている。
また、図18(c)に示すように、各ノズル列146は、Y方向に沿って並ぶ32個のノズル群により構成されている。本実施例においては、ノズル列146を構成するノズル群のうち、印刷媒体送り方向の上流側半分に位置するノズル群(ノズル1〜ノズル16)を上流ノズル群とし、印刷媒体送り方向の下流側半分に位置するノズル群(ノズル17〜ノズル32)を下流ノズル群とする。本実施例では、印刷媒体送り方向の同一順位の各インクのノズルは、印刷媒体送り方向に関して同一の位置に配置されている。
S545では、主画像用のラスターバッファー132cから上流用ヘッドバッファー127uへラスターデータを転送すると共に、背景画像用のラスターバッファー132wから下流用ヘッドバッファー127lへラスターデータを転送する。従って、プリントヘッド120の各ノズル列146の上流ノズル群を用いて主画像の形成が行われ、下流ノズル群を用いて背景画像の形成が行われる。
S550では、主画像用のラスターバッファー132cから下流用ヘッドバッファー127lへラスターデータを転送すると共に、背景画像用のラスターバッファー132wから上流用ヘッドバッファー127uへラスターデータを転送する。従って、プリントヘッド120の各ノズル列146の上流ノズル群を用いて背景画像の形成が行われ、下流ノズル群を用いて主画像の形成が行われる。
なお、上流ノズル群と下流ノズル群とでは、物理的な用紙上の印刷位置が異なるため、ラスターバッファー132からラスターデータを転送する際は、上流ノズル群と下流ノズル群との対応するラスターデータが用紙上で対応する位置に印刷されるように、印刷位置の差に相当するタイミング差をつけてラスターバッファー上の転送開始データ位置を決定する。
S560では、キャリッジコントローラー135を制御して、印刷媒体PMの印刷開始位置とプリントヘッド120の位置が主走査方向において一致するように、プリントヘッド120を移動する。
S565では、主走査を行ってプリントヘッド120の副走査方向の長さに相当する範囲分の印刷を実行する。このとき、上流ノズル群による画像の形成と下流ノズル群による画像の形成が並行して実行される。
S575では、印刷画像PIの全体を印刷完了したか否かを判断する。印刷完了していない場合は、印刷完了したと判断されるまでS505〜S570の処理を繰り返し実行する。印刷完了している場合は、図16の印刷処理を終了する。
図19(a),(b)は、それぞれ表面背景タイプの場合と裏面背景タイプの場合の背景画像BI1,BI2についての印刷(ドット記録)結果を示す模式図である。主画像MIの印刷は行われていない。上述したように、表面背景タイプの場合には各背景画像BI1,BI2についての印刷順を「順方向印刷」とし、裏面背景タイプ(図5、参照。)の場合には各背景画像BI1,BI2についての印刷順を「逆方向印刷」としている。各インクのドットが重なる場合には、いずれのタイプの印刷でも、非白色インクよりも観察者の側にWインクのドットが存在することとなる。上述したように、ディザ法と誤差拡散法のいずれの場合も主画像データにおいてドットを記録するとされた画素は、背景画像データにおいてドットを記録しないとされている可能性が高くなっているため、図19(a),(b)に図示するようなドットの重なりを少なくして印刷結果におけるドットの分散性を向上することができる。
上記実施例の誤差拡散法においては、判定値JVをオフセットさせることにより、主画像と背景画像のドットの分散性を向上させたが、判定閾値Tをオフセットさせることによっても同様の効果を得ることができる。すなわち、図12(b)のオフセット処理において、着目画素に主画像のドットが記録される場合に、判定値JVをオフセットさせる代わりに、着目画素のインク量に比例したオフセット量OSを判定閾値Tから減算する。これにより、着目画素についてドットが形成される確率を低下させることができる。なお、判定閾値Tのオフセットについては、特開2000−6444号公報の手法を用いることができる。
そして、ハーフトーン設定部M5は、各非白インクについての粒状性平均値GIaveと粒状性閾値GTHとを比較する。そして、粒状性平均値GIaveの方が粒状性閾値GTHより大きい非白インクがある場合は、図7のS120〜S140に対応するハーフトーン処理を行い、全ての非白インクについて粒状性平均値GIaveの方が粒状性閾値GTHより小さい場合は、図7のS150に対応するハーフトーン処理を行う。むろん、粒状性平均値と粒状性閾値との比較に基づいたハーフトーン処理の切替えは、各非白インクごとに行ってもよい。
Claims (7)
- 少なくとも第1画像データと第2画像データとを取得する画像データ取得手段と、
上記第1画像データに基づいて各画素がドットを記録させるか否かを示す第1ハーフトーンデータを生成する第1ハーフトーン処理手段と、
上記第2画像データに基づいて各画素がドットを記録させるか否かを示す第2ハーフトーンデータを生成するにあたり、上記第1ハーフトーンデータのドットと上記第2ハーフトーンデータのドットとが重ならずに印刷媒体へ記録されるように上記第2ハーフトーンデータを生成する第2ハーフトーン処理手段と、
上記第1ハーフトーンデータと上記第2ハーフトーンデータとに基づいて印刷媒体にドットを記録する印刷手段と、を具備し、
上記第2ハーフトーン処理手段は、上記第1画像データと第2画像データとが同一色を含む場合に、上記第1画像データの上記同一色のドットと上記第2画像データの上記同一色のドットとの分散性を高めるようにハーフトーン処理を実行するにあたり、上記第1画像データの上記同一色のドットサイズに応じて上記分散性を変化させる、ことを特徴とする印刷装置。 - 前記第2ハーフトーン処理手段は、上記同一色のドットの見えやすさに応じて上記分散性を変化させることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
- 上記第2ハーフトーン処理手段は、ディザマスクを使用したディザ法によるハーフトーン処理を実行することにより、上記印刷媒体上において上記第1ハーフトーンデータのドットに上記第2ハーフトーンデータのドットが重って記録されないように上記第2ハーフトーンデータを生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の印刷装置。
- 上記第2ハーフトーン処理手段は、誤差拡散法によるハーフトーン処理において拡散誤差または該拡散誤差と比較する閾値を調整することにより、上記印刷媒体上において上記第1ハーフトーンデータのドットに上記第2ハーフトーンデータのドットが重なって記録されないように上記第2ハーフトーンデータを生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の印刷装置。
- 上記第2画像データは各画素が白インクと非白インクのドットの記録率を有し、
上記第1画像データは各画素が非白インクのドットの記録率を有し、
上記印刷手段は、上記第2画像データのドットに対して、上記第1画像データのドットを上記印刷媒体の観察者側から重ねて印刷し、
上記第2ハーフトーン処理手段は、上記第1画像データの非白インクのドットと上記第2画像データの非白インクとが重ならずに記録されるように上記第2ハーフトーンデータを生成することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の印刷装置。 - 印刷媒体に背景画像を印刷する機能をコンピューターに実現させるための印刷プログラムであって、
少なくとも第1画像データと第2画像データとを取得する画像データ取得機能と、
上記第1画像データに基づいて各画素がドットを記録させるか否かを示す第1ハーフトーンデータを生成する第1ハーフトーン処理機能と、
上記第2画像データに基づいて各画素がドットを記録させるか否かを示す第2ハーフトーンデータを生成するにあたり、上記印刷媒体上において上記第1ハーフトーンデータのドットと上記第2ハーフトーンデータのドットとが重ならずに記録されるように上記第2ハーフトーンデータを生成する第2ハーフトーン処理機能と、
上記第1ハーフトーンデータと上記第2ハーフトーンデータとに基づいて印刷媒体にドットを記録する印刷機能と、をコンピューターに実現させ、
上記第2ハーフトーン処理機能は、上記第1画像データと第2画像データとが同一色を含む場合に、上記第1画像データの上記同一色のドットと上記第2画像データの上記同一色のドットとの分散性を高めるようにハーフトーン処理を実行するにあたり、上記第1画像データの上記同一色のドットサイズに応じて上記分散性を変化させる、印刷プログラム。 - 少なくとも第1画像データと第2画像データとを取得する画像データ取得工程と、
上記第1画像データに基づいて各画素がドットを記録させるか否かを示す第1ハーフトーンデータを生成する第1ハーフトーン処理工程と、
上記第2画像データに基づいて各画素がドットを記録させるか否かを示す第2ハーフトーンデータを生成するにあたり、印刷媒体上において上記第1ハーフトーンデータのドットと上記第2ハーフトーンデータのドットとが重ならずに記録されるように上記第2ハーフトーンデータを生成する第2ハーフトーン処理工程と、
上記第1ハーフトーンデータと上記第2ハーフトーンデータとに基づいて印刷媒体にドットを記録する印刷工程と、を具備し、
上記第2ハーフトーン処理工程は、上記第1画像データと第2画像データとが同一色を含む場合に、上記第1画像データの上記同一色のドットと上記第2画像データの上記同一色のドットとの分散性を高めるようにハーフトーン処理を実行するにあたり、上記第1画像データの上記同一色のドットサイズに応じて上記分散性を変化させる、ことを特徴とする印刷方法。
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