JP5883451B2 - 非対称印字解像度のハーフトーン処理方法およびプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、非対称プリンタ解像度を有するプリンタによって画像を印刷する方法に関し、前記方法は、画像の各画素に対して多数のレベルから１つのレベルを割り当てることによって、画像をマルチレベルハーフトーン処理するステップを含む。

本発明はまた、本発明による方法を適用することが可能なプリンタにも関する。

受像媒体上に画像を印刷することができ、画像の印刷に関する印刷パラメータを制御して画像の印刷に関するハーフトーン処理のような計算を実行するためのプロセッサ装置を含むプリンタが、知られている。

このような印刷パラメータは、たとえば、異なる液滴サイズのインク滴を吐出する能力を備えるプリンタの場合、印字ヘッドが配置されているキャリッジの速度、印字ヘッドの印刷要素からインク滴が吐出される吐出周波数、および印字ヘッドの印刷要素から吐出されるインク滴の液滴サイズであってもよい。

最近では、プリンタの印字ヘッドは、ますます小さいインク滴のサイズ、およびより高い吐出周波数を使用している。同じ生産性においてよりシャープであまりくすんでいない画像が得られるので、これは有利である。キャリッジの反転時間による時間が長いため生産性が低下するので、同じ生産性レベルのままでいるために、キャリッジの速度はあまり増加しないかも知れない。この問題を克服するため、紙送り方向よりもキャリッジの移動方向の解像度を高くすることによって、画像が印刷されてもよい。これにより、２４００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの非対称プリンタ解像度、つまりキャリッジの移動方向で２４００ｄｐｉの解像度、紙送り方向で３００ｄｐｉの解像度となる。周知のハーフトーン処理アルゴリズムは、このように極端な非対称印字解像度を容易に扱うことはできない。それによってキャリッジの移動方向に線構造が見えるようなアーチファクトが現れるかも知れない。

この問題の解決策は、異なるサイズのインク滴を形成するために、印字ヘッドの駆動電子機器において異なるパルス形状を生じることに見いだされるだろう。このようなパルス形状は、多くの場合に十分に大きいインク滴を得るための駆動パルスの連鎖である。吐出周波数は減少し、したがってキャリッジの速度も減少するだろう。

しかしながら、駆動電子機器のこのような設計は面倒であり、駆動パルスの連鎖の結果に対する制御には限界がある。

本発明の目的は、印刷品質を犠牲にせずに非対称プリンタ解像度内で画像が印刷される方法を提供することである。

本発明によれば、この目的はプリアンブルに記載されるような方法によって達成され、方法は、非対称プリンタ解像度に基づいてレベル数を決定するステップと、各レベルについて少なくとも１つの二進パターンの集合を選択するステップであって、各二進パターンはその数がレベル数によって決定される複数のサブピクセルからなるステップと、ハーフトーン画像の各画素について、画素に割り当てられたレベルに対して選択された集合から二進パターンを選択するステップと、ハーフトーン画像の各画素を選択された二進パターンに変換するステップと、非対称プリンタ解像度を用いて変換画素の二進パターンを印刷するステップと、をさらに含む。

マルチレベルハーフトーン処理はビットマップを送達し、その各画素は、たとえば４色（ＣＭＹＫ）の各々など、レベル数からのレベルを有する。ビットマップをハーフトーン処理する前に、非対称プリンタ解像度に基づいてレベル数が決定される。マルチレベルハーフトーン処理ステップの結果である各レベルについて、二進パターンの集合が選択され、各二進パターンは、その数がレベル数によって決定される複数のサブピクセルからなる。ハーフトーン画像の各画素について、二進パターンの集合から二進パターンが選択され、これは画素に割り当てられたレベルに対応する。そのレベルを有する画素は、対応する二進パターンに変換される。二進パターンのサブピクセルは、１または０の値を有してもよい。ゼロの値を有するサブピクセルは印刷されるように意図されないが、１の値を有するサブピクセルは印刷されるように意図される。二進パターンの集合からの二進パターンの選択は、以下の規則によって決定される：画素のレベルが高いほど、１の値を有する、つまりインク滴によって印刷されるサブピクセルの数が多くなる。

たとえば、３００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉのプリンタ解像度の場合、レベル数は２４００／３００＋１イコール９となる。９レベルを用いる方法を適用することにより、３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの画像は、原画像の画素毎に８サブピクセルの二進パターンを塗りつぶすことによって、３００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの二値画像に変換される。なお、インク滴が印刷される必要がない場合に余分のレベルが割り当てられるので、９レベルの数は非対称プリンタ解像度から直接求められる商２４００／３００よりも１つ多いことに注意する。変換画素の二進パターンは、非対称プリンタ解像度のプリンタによって印刷される。

こうすることにより、周知のパルスの連鎖は、画像の予備処理に置き換えられる。大きな利点は、この方法を適用することによって二値印字ヘッドがマルチドロップ印字ヘッドのように振る舞うので、より単純な印字ヘッド設計が実現されることである。さらに、適切な二進パターンを選択することにより、パルスおよびインクの分布に対してさらなる制御が実現される。

本発明の方法の実施形態によれば、変換画素の二進パターンのサブピクセルは０または１の値を有しており、この二進パターンは、ハーフトーン画像の対応する画素に割り当てられたレベルと同じ数の値１のサブピクセルを有する。したがって、画素のレベルと値１を有するサブピクセルの数との間には、１対１対応が存在する。二進パターン毎に８サブピクセルの場合、９つのレベルがある。ゼロのレベルは値１を有するサブピクセルがゼロの二進パターンに対応し、全てのサブピクセルが値０を有する。８のグレイレベルは値１を有するサブピクセルが８つの二進パターンに対応し、全てのサブピクセルが値１を有する。１から７のグレイレベルについては、二進パターンの数が１より大きい。一般的に、ｘがゼロから所定数ｙのレベルの範囲にある場合、グレイレベルｘに対応する二進パターンの数は、通常Ｃ（ｙ，ｘ）イコールｙ！／（ｘ！（ｙ−ｘ）！）で表される２項係数に等しい。レベルを適切な二進パターンに関連づけるために、プリンタの画像プロセッサによってルックアップテーブルが構築されてもよい。このようなルックアップテーブルは、印字ヘッド技術に応じて異なってもよい。

本発明の方法の実施形態によれば、各レベルについて少なくとも１つの二進パターンの集合を選択するステップは、前記選択された集合に対応するレベルと同じだけのステップの少なくとも１つのパターン塗りつぶし命令に準じ、前記命令は、全てが値０を有するサブピクセルの二進パターンで始まり、各ステップは二進パターンのサブピクセルの値０を値１に変更する。

画素のレベルの二進パターンへの変換は、パターン塗りつぶし命令にしたがって達成されてもよい。パターン塗りつぶし命令のステップの数は画素のレベルと同じなので、全てのレベルはステップによって得られる二進パターンによって網羅される。

本発明の方法の実施形態によれば、二進パターンは、同じレベルに対応するハーフトーン画像の画素によって異なる。これは、プリンタが２つ以上の印字ヘッドを有するか、または少なくとも２行の印刷要素を備える１つの印字ヘッドを有するときに、特に有利である。２つの印字ヘッドの場合、一方の印字ヘッドは各画素の奇数サブピクセルを印刷するように構成されてもよく、他方の印字ヘッドは各画素の偶数サブピクセルを印刷するように構成されてもよい。同じレベルに割り当てられたハーフトーン画像の各画素について同じ二進パターンが適用されると、画像の低密度領域の問題が発生するだろう。多数の隣接画素がレベル１を有すると仮定すれば、レベル１を有する画素について印刷される二進パターンのサブピクセルは各画素について同じなので、１つの印字ヘッドのみがインク滴を吐出することになる。隣接画素について異なる二進パターンを選択することにより、レベル１の画素について印刷されるサブピクセルは、隣接画素によって異なる。２つの異なる二進パターンが使用されるとき、これは画像中の１行の画素に対応する交互の二進パターンの行をもたらすことになる。これはまた、画像中の画素の列に対応する二進パターンの選択にも適用されてよい。サブピクセルがどのレベルで活性化するかの違いもまた、ハーフトーン画像の隣接画素によって異なるパターン塗りつぶし命令を選択することによって実現されてもよい。

本発明の方法の実施形態によれば、画素の二進パターンは、画素の隣接画素のレベルによって決定される。画素は、二進パターンの集合が選択されるレベルを有する。その画素に対するこの集合からの二進パターンの選択は、二進パターンの重心に依存するだろう。各二進パターンについて、二進パターンの重心は、二進パターン中で値１を有するサブピクセルの位置から計算されてもよい。画素について、望ましい重心を有する二進パターンが選択されてもよい。どの重心が望ましいかを判断するために、隣接画素のレベルが考慮されてもよい。たとえば、左隣の画素のレベルと右隣の画素のレベルを見ることにより、左隣の画素および右隣の画素の中央にある画素の二進パターンの重心が決定されてもよい。左隣の画素のレベルが右隣の画素のレベルよりも高い場合には、望ましい重心は、画素について選択される二進パターンの左側になるだろう。右隣の画素のレベルが左隣の画素のレベルよりも高い場合には、望ましい重心は、選択される二進パターンの右側になるだろう。右隣の画素のレベルが左隣の画素のレベルと等しい場合には、望ましい重心は選択される二進パターンの中央になるだろう。これは、隣接画素の二進パターンのサブピクセルが可能な限り密集するので、有利である。サブピクセルは、画像中のより暗い領域に「引き込まれ」る。したがって、画像中の線および文字列は、特にこれらの線および文字列がプリンタまたはプリンタに組み込まれたスキャナのレンダリングエンジンによってエイリアシングされている場合に、よりシャープになる。望ましい重心は、画素のレベルについて二進パターンの選択された集合内に存在しないかも知れない。集合の二進パターン内で値１を有するサブピクセルを「移動」することによって、望ましい重心が得られるだろう。たとえば、左隣の画素のレベルおよび右隣の画素のレベルを見ることにより、左隣の画素および右隣の画素の中央にある画素のすでに選択された二進パターンの重心は、二進パターンの左または右に値１を有するサブピクセルを「移動」することによって、画素のレベルを同じままにして、移動させられてもよい。左隣の画素のレベルが右隣の画素のレベルよりも高い場合は、値１を有するサブピクセルが二進パターンの左に移動させられてもよい。右隣の画素のレベルが左隣の画素のレベルよりも高い場合は、値１を有するサブピクセルが右に移動させられてもよい。

本発明の方法の実施形態によれば、方法は、印刷中に印刷アーチファクトを誘発する二進パターンを特定するステップと、少なくとも１つの二進パターンのいずれかの集合から特定された二進パターンを除外するステップと、をさらに含む。二進パターンの印刷がプリンタの印字ヘッドの特性に干渉するとき、印字ヘッドは不安定になり、印刷された画像に印刷アーチファクトが現れる可能性がある。可能性のある印刷アーチファクトの出現を決定する印字ヘッドの特性は、吐出周波数（ＤＯＤ周波数）、吐出速度、およびノズルなどの印刷要素の類であってもよい。二進パターンは、印字ヘッドの不安定性が防止されるように選択されてもよい。本出願人は、値１を有するサブピクセルおよび値０を有するサブピクセルの特定の周波数を含む二進パターンが、印字ヘッドのドロップオンデマンド周波数への干渉を招くことを、見いだした。このような干渉は、大きな液滴位置決めエラーを生じる高度のノズル板湿潤、または吐出速度のばらつきを招く可能性がある。したがって、望ましくない周波数を含まない二進パターンが選択されてもよい。このような二進パターンが二進パターンの集合の一部である場合、これら望ましくない二進パターンは、集合から除外される。画像の画素および隣接画素がそれぞれ第一二進パターンおよび第二二進パターンを使用する場合、このような周波数もまた、たとえば第一二進パターンの終わりおよび第二二進パターンの始めに、二進パターンの組み合わせにおいて回避されてもよい。望ましい、および望ましくない二進パターンは、印字ヘッド技術の種類によって、または印字ヘッド連続生産バッチの種類によっても、異なってよい。

本発明はまた、印刷コントローラおよび印刷エンジンを含むプリンタも開示しており、印刷コントローラは、方法の上記実施形態のいずれかによるハーフトーン処理ステップ、選択ステップ、および変換ステップを実行するように構成されており、印刷エンジンは、方法の上記実施形態のいずれかによる印刷ステップを実行するように構成されている。

プリンタの実施形態によれば、プリンタは、方法の上記実施形態のいずれかによるハーフトーン処理ステップ、決定ステップ、選択ステップ、および変換ステップを実行するようになっている画像プロセッサ装置を含む。画像プロセッサは、プリンタの印刷コントローラまたはプリンタの印刷エンジンに含まれてもよい。

本発明はまた、上述のプリンタ実施形態のいずれかによるプリンタに、方法の上記実施形態のいずれかの方法を実行させるためのコンピュータ・プログラム・コードを含む、コンピュータプログラムも開示している。

本発明の好適な実施形態は、添付図面と併せて以下に説明される。

本発明が適用可能なインクジェットプリンタの模式図である。 本発明による方法のフロー図である。 本発明による方法のステップの模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 パターン塗りつぶし命令を表す模式図である。 画素の重心移動の原理を表す模式図である。 画素の重心移動の原理を表す模式図である。 エイリアシングされた文字Ｔの画像および文字Ｔの画素の重心移動の結果を示す図である。 左が二進パターンを用いたテスト、右がテスト結果を表す模式図である。

図１は、印字ヘッドユニット１４を通り過ぎて紙送り方向（矢印Ａ）に記録紙１２を搬送するのに役立つプラテン１０を含む、インクジェットプリンタを示す。印字ヘッドユニット１４は、案内レール１８の上を案内され、記録紙１２に対して紙送り方向に直交する方向（矢印Ｂ）に前後移動可能な、キャリッジ１６上に実装されている。図示される例において、印字ヘッドユニット１４は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本色の各々に１つずつの、４つの印字ヘッド２０を含む。各印字ヘッドは、副走査方向に延在するノズル２２の線形アレイを有する。印字ヘッド２０のノズル２２は、記録紙１２上にインク滴を吐出し、それによって用紙の上に画素を印刷するために、個別に活性化されることが可能である。キャリッジ１６が用紙１２の幅を横断する方向Ｂに移動するとき、帯状の画像が印刷されることが可能である。帯状の画素線の数は、各印字ヘッドのノズル２２の数に対応してもよい。キャリッジ１６が１回の通過を完了すると、用紙１２は、次の帯状部が印刷され得るように、最大で帯状部の幅の分だけ前進させられる。

印字ヘッド２０は、高速画像処理が可能な画像プロセッサ２６からマルチレベル画素マトリクスの形態の印刷データを受け取る印字ヘッドコントローラ２４によって、制御される。画像プロセッサ２６は、プリンタ、またはたとえばホストコンピュータの印刷ドライバなど遠隔装置に、組み込まれてもよい。印字ヘッドコントローラ２４および画像プロセッサ２６は、以下により詳細に記載されるような方式で、印刷データを処理する。黒色印刷に焦点を当てて説明されるが、しかし他の色の印刷にも同様に有効である。

本発明の方法はまた、ページ幅印字ヘッドを備えるプリンタ、単一パスプリンタ、電子写真プリンタ、レーザプリンタ、または図１に示される以外のタイプのインクジェットプリンタにも、適用されてよい。インク以外の表示材料で印刷するプリンタの場合には、以下、インクをたとえばトナーなど、そのプリンタによって使用されるその他の表示材料に置き換えればよい。

図２は、本発明による方法の実施形態のフロー図である。方法のステップＳ２００〜Ｓ２５０は、以下に説明される。

図３は、本発明による方法のステップの模式図である。開始点Ａは、たとえば画素あたり８ビットで表される、印刷対象の連続階調画像であってもよい。開始点はまた、グレイスケールビットマップであってもよい。可能なグレイスケール色の表示は、図３の左のコラム３１０として示されている。方法は、白色を表す値から黒色を表す値までの複数の異なる濃淡値からの濃淡値を画素毎に含む、いずれのビットマップにも適用されてよい。

マルチレベルハーフトーン処理が適用されることになるので、マルチレベルハーフトーン処理法のレベル数が、第一ステップＳ２００で決定される。この決定は、非対称プリンタ解像度に基づく。たとえばプリンタ解像度が３００×２４００ｄｐｉである場合、レベル数は２４００／３００＋１イコール９レベルである。図３において、９レベルは９つの正方形のコラム３２０によって表されている。一番上の正方形３５０は、白色に対応するレベル０を表す。一番下の正方形３６０は、黒色に対応するレベル８を表す。一般的に、ｍ×ｎｄｐｉの非対称プリンタ解像度の場合、レベル数はｎ／ｍ＋１となる。

第二ステップＳ２１０において、連続階調画像は、マルチレベルハーフトーン処理法によってハーフトーン処理される。連続階調画像の各画素は、マルチレベルハーフトーン処理法によって定義された複数のレベルからのあるレベルを有する画素に、変換される。

第三ステップＳ２２０において、各レベル３５０、３６０について、二進パターンの集合が選択される。選択された集合の各二進パターンは、レベル数によって決定される数のサブピクセルからなる。こうすることにより、レベル数と選択された集合の数との間に１対１対応が存在することになる。値０を有するｘ個のサブピクセルおよび値１を有する８−ｘ個のサブピクセルを備える二進パターンの集合は、最大でＣ（８，ｘ）＝８！／（（８−ｘ）！ｘ！）個の二進パターンを含んでもよい。たとえば、レベル４に対応する二進パターンの集合はＣ（８，４）＝８４０個の二進パターンを含んでもよく、その一方でレベル０およびレベル８にそれぞれ対応する二進パターンの各集合は、Ｃ（８，０）＝Ｃ（８，８）＝１個の二進パターンを含む。

第四ステップＳ２３０において、各レベルについて、二進パターンの対応する集合から望ましい二進パターンが選択される。図３において、各集合について−およびひいては各レベルについて−レベル数（８＋１）によって決定される数（８）のサブピクセル３４０からなる二進パターンが、選択される。本発明による方法の好適な実施形態において、サブピクセル３４０、３７０の各々は、それぞれ白い正方形および黒い正方形によって表される値０または１を有し、二進パターンは対応するレベルと同じ数の値１を有するサブピクセルを有する。この実施形態は、図３に示されている。レベル０に対応する第一二進パターンは値１を有するサブピクセルを有しておらず、レベル１に対応する第二二進パターンは値１を有する１つのサブピクセル３７０を有しており、全てのサブピクセルが値１を有するレベル８に対応する最後の二進パターン３００まで同様に続く。

本発明による方法の第五ステップＳ２４０において、ハーフトーン画像３７０の各画素３９０は、サブピクセル８つ分の幅ｗを有する、対応する二進パターンに置き換えられる。結果的に得られる二値画像３８０は、ハーフトーン画像３７０の８倍の幅広さである。結果的に得られる二値画像３８０の二進パターンの各サブピクセル３９１、３９５は、二進パターンに応じて値０または１を有する。

本発明による方法の第六ステップＳ２５０において、結果的に得られる二値画像３８０は非対称プリンタ解像度によるプリンタによって印刷される。非対称解像度は、結果的に得られる二値画像３８０の拡大に対応している。したがって、たとえば３００×２４００ｄｐｉなどの、非対称プリンタ解像度を有するプリンタによって印刷された画像の幅は、たとえば３００×３００ｄｐｉなどの対称解像度を有するプリンタを用いて印刷された原画像と同じ幅である。こうすることにより、画像の変形が発生しない。

本発明による方法の実施形態において、二進パターンを選択するステップは、選択された二進パターンに対応するレベルと同じだけのステップのパターン塗りつぶし命令に対応しており、前記命令は全てが値０を有するサブピクセルの二進パターンで始まり、各ステップは二進パターンのサブピクセルの値０を値１に変換する。

図３に示されるように、開始点は、レベル０に対応する値０を全てのサブピクセル３４０が有する二進パターンである。パターン塗りつぶし命令の第一ステップにおいて、二進パターンの左から４つ目のサブピクセル３７１の値０は値１に変更され、その結果、レベル１に対応する二進パターンとなる。パターン塗りつぶし命令の第二ステップにおいて、レベル１に対応する二進パターンの左から５つ目のサブピクセル３７２の値０は値１に変更され、その結果、レベル２に対応する二進パターンとなる。パターン塗りつぶし命令の第三ステップにおいて、レベル２に対応する二進パターンの右から３つ目のサブピクセル３７３の値０は値１に変更され、その結果、レベル３に対応する二進パターンとなる。サブピクセルの値の変更は、全てのサブピクセルの値が変更されるまで継続する。

このような塗りつぶし命令は、１からｎの数字の行によって表され、ここでｎは二進パターンのサブピクセルの数である。たとえば、図３に示される二進パターンに適用されるパターン塗りつぶし命令は、数字７５３１２４６８の桁の行３４５によって表される。値１を有する数字７５３１２４６８の桁は、数字７５３１２４６８の左から４桁目である。これは、全てが値０を有するサブピクセルを有する当初の二進パターンの左から４つ目のサブピクセル３７１が、レベル１に対応する第一二進パターンを形成するために値１を取得することを、意味する。値２を有する数字７５３１２４６８の桁は、数字７５３１２４６８の左から５桁目である。これは、二進パターンの左から４つ目のサブピクセル３７１および５つ目のサブピクセル３７４の両方が、レベル２に対応する第二二進パターンを形成するために値１を取得し、レベル８の二進パターン３００に到達するまで同様に続くことを、意味する。

数字７５３１２４６８に対応するパターン塗りつぶし命令３４５は、ハーフトーン画像３７０の画素３９０に適用されてもよい。ハーフトーン画像３７０は、二進パターンのマトリクスを含むビットマップ３８０に変換される。ビットマップ３８０の二進パターンの各々は８つのサブピクセルを有し、ハーフトーン画像３７０の画素に対応する。たとえば、ビットマップ３８０の左上の角の二進パターンは、ハーフトーン画像３７０の左上の角のレベル１を有する画素３７１に対応する。ビットマップ３８０の左上の角の二進パターンは、値０を有する７つのサブピクセルおよび値１を有する１つのサブピクセルを有する。後者のサブピクセル３９１は、パターン塗りつぶし命令３４５に由来するレベル１の二進パターンによる、ビットマップ３８０の左上の角の二進パターンの左から４つ目のサブピクセルである。

図４Ａにおいて、第一パターン塗りつぶし命令４０３および第二パターン塗りつぶし命令４０４が示されている。第一パターン塗りつぶし命令４０３は、図３に示されるパターン塗りつぶし命令３４５と等しい数字７５３１２４６８によって表される。第二パターン塗りつぶし命令４０４は、数字７５３１２４６８の逆である、数字８６４２１３５７によって表される。第一パターン塗りつぶし命令４０３によって生成されたレベル１に対応する第一二進パターンのサブピクセル４５０は、値１を有して、第一二進パターンの偶数位置、すなわち第四位置にあり、その一方で第二パターン塗りつぶし命令４０４によって生成されたレベル１に対応する第二二進パターンのサブピクセル４６０は、値１を有して、第二二進パターンの奇数位置、すなわち第五位置にあることに、注意する。

以下、１つのパターン塗りつぶし命令４０３のみによって生成された二進パターンの使用は望ましくない状況を招く可能性があることが、説明される。

このような望ましくない状況の一例は、図４Ｂに示されるハーフトーン画像４７０がプリンタによって印刷されようとする場合である。ハーフトーン画像４７０は、レベル１または０の画素しか有していない。ビットマップ４８０を結果的に生じる値１を有する二進パターンの全てのサブピクセル４８１〜４８４は、二進パターン中の偶数位置にある。プリンタは２つの印字ヘッドを有し、第一印字ヘッドにビットマップ４８０中の全ての偶数サブピクセルを印刷させ、第二印字ヘッドにビットマップ４８０中の全ての奇数サブピクセルを印刷させるように、構成されていると考える。ハーフトーン画像４７０が印刷されるとき、値１を有するビットマップ４８０の全てのサブピクセル４８１〜４８４は第一印字ヘッドによって印刷され、その一方で値０を有する全ての画素はまったく印刷されない。これは、第一印字ヘッドが全ての印刷を行い、その一方で第二印字ヘッドは何もしないことを意味する。したがって、印字ヘッドの使用は均衡が保たれておらず、これは、第一印字ヘッドによって実現される範囲が増加するので、第一印字ヘッドの尚早な寿命、または第一印字ヘッドによる色結束を招く可能性がある。上記に詳述された不均衡な印字ヘッドのこの状況は極端であるが、しかしほとんどの画素が同じレベル、特に図３の奇数レベル１、３、５、および７を有するハーフトーン画像を印刷するときにも、発生する可能性がある。

図３に示される１つのパターン塗りつぶし命令３４５の代わりに、たとえば第一パターン塗りつぶし４０３および第二パターン塗りつぶし命令４０４など、２つ以上のパターン塗りつぶし命令が使用される、本発明による方法の実施形態を適用することによって、この望ましくない状況は回避されるだろう。第一パターン塗りつぶし命令４０３はハーフトーン画像４７０中の偶数画素に対して使用されてもよく、第二パターン塗りつぶし命令４０４はハーフトーン画像４７０中の奇数画素に対して使用されてもよい。結果的に得られるビットマップ４９０は、図４Ｃに示されている。ハーフトーン画像４７０は、２つのパターン塗りつぶし命令４０３、４０４によって、第二ビットマップ４８１に変換される。第二ビットマップ４８１はプリンタによって印刷されてもよく、第一印字ヘッドおよび第二印字ヘッドの負荷は平衡に保たれている。レベル１に対応する二進パターンの偶数サブピクセル４９２、４９４は第一印字ヘッドによって印刷され、その一方でレベル１に対応する二進パターンの奇数サブピクセル４９１、４９３は第二印字ヘッドによって印刷される。なお、第一パターン塗りつぶし命令４０３および第二パターン塗りつぶし命令４０４は、そのほとんどの画素が同じ奇数レベル１、３、５、または７を有するか、または奇数レベル１および５ならびに奇数レベル３および７の混合を有する画像を印刷するときに、これら２つのパターン塗りつぶし命令４０３、４０４の記載されたような使用もまた不均衡な印字ヘッドを回避するように構築されることに、注意する。やはりプリンタの印字ヘッドの均衡が取れた使用につながるその他のパターン塗りつぶし命令が、適用されるように選択されてもよい。また、３つ以上のパターン塗りつぶし命令の組み合わせも適用されてよい。

３００×２１００ｄｐｉのプリンタ解像度を有するプリンタの場合、７つのサブピクセルの二進パターンを用いるパターン塗りつぶし命令７５３１２４６である。３００×２７００ｄｐｉのプリンタ解像度を有するプリンタの場合には、９つのサブピクセルの二進パターンを用いるパターン塗りつぶし命令９７５３１２４６８である。一般的に、二進パターン中のサブピクセル数が奇数の場合には、１つのパターン塗りつぶし命令のみで十分である。

３００×２４００ｄｐｉのプリンタ解像度を有するプリンタの場合、結果的に得られるビットマップ中の隣接画素に対してパターン塗りつぶし命令７５３１２４６８および８６４２１３５７が使用されてもよい。隣接画素は、同じ行内で連続、および／または同じ列内で連続してもよい。ビットマップの行および列方向の２つのパターン塗りつぶし命令を組み合わせることは、図４Ｄに示されるような二次元パターン塗りつぶし命令４１につながるかも知れない。また、１１個のサブピクセルの二進パターンに対するパターン塗りつぶし命令４２は図４Ｅに示されるように設計されてもよく、ここで２つのパターン塗りつぶし命令４３、４４はビットマップの連続する行内で組み合わせられている。２つのパターン塗りつぶし命令４３、４４の文字ＡおよびＢはそれぞれ、数字１０および１１を表す。

図４Ｆは、ビットマップの連続する１２行での１３個のサブピクセルの二進パターンに対する別の二次元パターン塗りつぶし命令４５を示す。

大きい乱数表が、サブピクセル塗りつぶしマスクとして使用されてもよい。図４Ｇは、９つのサブピクセルの二進パターン用のサブピクセル塗りつぶしマスクとして使用される、大きい乱数表４６を示す。１から９の数字の全ての置換または置換の一部が、大きい表４６におけるこれら置換に対応する二進パターンをランダムに位置決めするために使用されてもよい。別の実施形態においては、二進パターンの大きい表を構築するために、ラテン方格または数独方格が使用される。

本発明の実施形態によれば、画素の二進パターンは、画素の隣接画素のレベルによって決定される。このように、二進パターンの選択は、画像の画素データに依存する。開始点として、図３に示されるようなパターン塗りつぶし命令３４５が使用されてもよい。画素のレベル（０〜８）の入力および望ましい重心に関連づけられた数字の出力として、ルックアップテーブルが構築されてもよい。たとえば、望ましい重心が二進パターンの中央にあれば数字は０であり、望ましい重心が二進パターンの一番左端にあれば−４であり、望ましい重心が二進パターンの一番右端にあれば＋４である。したがって数字は−４から＋４の範囲となる。値１を有する二進パターンのサブピクセルは、望ましい重心を得るために、二進パターンの左または二進パターンの右に移動させられてもよい。

図５Ａにおいて、８つのサブピクセルの二進パターン５１０が示されている。二進パターン５１０は、値１を有する３つのサブピクセルを有している。二進パターン５１０は、レベル３を有するハーフトーン画像中の画素に適用される。それぞれ−２、−１、０、＋１、＋２、および＋３の移動を適用することによる、可能性のある移動二進パターンもまた、図５Ａに示されている。−３または−４の移動もまた−２の移動を伴う移動二進パターンを結果的に生じる可能性があり、その一方で＋４の移動もまた、＋３の移動を伴う移動二進パターンを結果的に生じる可能性がある。

ハーフトーン画像の第一画素５５０の二進パターン５１１の望ましい重心は、第一画素のすぐ左に位置する第二画素５２０のレベルと第一画素のすぐ右に位置する第三画素５３０のレベルとの差を取り、この差を２で割ることによって、計算されてもよい。この計算は、−４と＋４の間の移動数をもたらす。そして移動は第一画素５５０の二進パターン５１１に適用され、移動二進パターン５４０を結果的に生じることになる。なお、第二画素５２０に対応してその下に示される二進パターン、および第三画素５３０に対応してその下に示される二進パターンは、それぞれレベル５に対応する二進パターンの集合およびレベル１に対応する二進パターンの集合から別途選択されてもよいことに注意する。

この計算をハーフトーン画像の全ての画素に適用すると、値１を有するサブピクセルは密集している。値１を有する画素のサブピクセルは、画素の暗い方に引き寄せられる。この結果、印刷されたビットマップの線および文字列はよりシャープになる。特に線および／または文字列部分が、プリンタの、またはプリンタの一部であるスキャナの一部であるレンダリングエンジンによってエイリアシングされる場合に、そうなる。

図６は、文字Ｔを含む、マルチレベルハーフトーン処理されたアンチエイリアス文字列６００を示す。

図６はまた、二進パターンの移動が適用されない方法によって二進パターン毎に８つのサブピクセルを用いる、通常のサブピクセル塗りつぶしによってハーフトーン処理された、アンチエイリアス文字Ｔの印刷の第一結果６１０も示す。

二進パターンの移動が適用される方法によって二進パターン毎に８つのサブピクセルを用いる、インテリジェントサブピクセル塗りつぶしによってハーフトーン処理されたアンチエイリアス文字Ｔの印刷の第二結果６２０も、示される。

第二結果６２０によれば、文字Ｔのエッジは、第一結果６１０による文字Ｔのエッジよりもはるかにシャープになっている。

移動値は、上記の例のように、必要に応じてきめ細かくても、または粗くてもよい。たとえば、−１、０、および＋１の３つの移動値のみが適用されてもよい。

本発明の方法の実施形態によれば、方法は、印刷中に印刷アーチファクトを誘発する二進パターンを特定するステップと、少なくとも１つの二進パターンのいずれかの集合から特定された二進パターンを除外するステップと、をさらに含む。除外される二進パターンは、画像を印刷するために使用されるプリンタに含まれる印字ヘッドの種類によって、異なってもよい。

高周波で駆動される印字ヘッドについて、インクチャネル内のインクまたはインクメニスカスが、次のインク滴の吐出時に完全に静止していないということが、起こり得る。この現象は、時間クロストークと称される。時間クロストークの場合には、さもなければ印刷アーチファクトを生じることになるので、所定の二進パターンが回避されてもよい。このような二進パターンを特定するために、同じテストビットマップ中の関連する全ての二進パターンを印刷するテストビットマップが構成されてもよく、印刷されたテストビットマップが分析される。

図７において、このようなテストビットマップ７１０が示されている。テストビットマップ７１０の２５６行のうちの各行に、８つのサブピクセルの異なる二進パターンが位置している。印字ヘッドは、その各々がテストビットマップ７１０の対応する行の二進パターンを印刷する、ノズル行中の２５６個のノズルを含んでもよい。印刷済みテストビットマップ７２０は、図７の右側に示されている。印刷済みテストビットマップの第一領域７２１には印刷アーチファクトが出現している。第一領域７２１において、テストビットマップ７１０の第二領域７１１の二進パターンに応じた８つのインク滴の最後に吐出されたインク滴が非常にゆっくりと吐出され、その結果、印刷済みテストビットマップ７２０上の第一領域７２１の右側に逸れた、受像媒体上のインク滴を生じる。第二領域７１１の各二進パターンは、パターンの右側に、２オン１オフ１オンのサブパターンを含む。本発明による方法の実施形態において、このようなサブパターンを含む二進パターンは適用されず、使用される二進パターンのいずれの集合からも排除される。

印字ヘッド上の隣接するノズルもまた、互いに影響し合う可能性がある。この現象は、空間クロストークと称される。空間クロストークもまた、バンディングなどの印刷アーチファクトを招くおそれがある。空間クロストークについて、たとえば印字ヘッドの偶数と奇数のノズルに、別のパターン塗りつぶし命令を適用することが有利である。最低範囲の画像を印刷するときは、値１を有する少数のサブピクセルを備える二進パターンが使用される。第一パターン塗りつぶし命令が偶数ノズル向けに選択されてもよく、その一方で第二パターン塗りつぶし命令が奇数ノズル向けに選択されてもよい。さらに、第一パターン塗りつぶし命令および第二パターン塗りつぶし命令は、偶数ノズルが常時奇数ノズルよりも早い時間にインクを吐出するようになっていてもよい。１３個のサブピクセルの二進パターンを用いる別の実施形態において、偶数ノズルには第一パターン塗りつぶし命令８ ７ ６ ５ １０ １３ １２ １１ ９ ４ ３ ２ １が適用され、奇数ノズルには第二パターン塗りつぶし命令４ ３ ２ １ ８ ７ ６ ５ １０ １３ １２ １１ ９が適用される。

Claims (9)

1. 非対称プリンタ解像度を有するプリンタによって画像を印刷する方法であって、プリンタが、プリンタの紙送り方向の第２のプリンタ解像度よりも高いプリンタのキャリッジの移動方向の第１のプリンタ解像度を有し、前記方法は、
   ａ）画像の各画素に対して多数のレベルから１つのレベルを割り当てることによって、画像をマルチレベルハーフトーン処理するステップを含み、さらに
   ｂ）非対称プリンタ解像度に基づいてレベル数を決定するステップであって、レベル数が第１のプリンタ解像度と第２のプリンタ解像度の比よりも１つ多いステップと、
   ｃ）各レベルについて少なくとも１つの二進パターンの集合を選択するステップであって、各二進パターンはその数がレベル数によって決定される複数のサブピクセルからなり、サブピクセルの数が第１のプリンタ解像度と第２のプリンタ解像度の比に等しいステップと、
   ｄ）ハーフトーン画像の各画素について、画素に割り当てられたレベルに対して選択された集合から二進パターンを選択するステップと、
   ｅ）ハーフトーン画像の各画素を選択された二進パターンに変換するステップと、
   ｆ）非対称プリンタ解像度を用いて変換画素の二進パターンを印刷するステップと、を含む方法。
2. 変換画素の二進パターンのサブピクセルが０または１の値を有し、この二進パターンは、ハーフトーン画像の対応する画素に割り当てられたレベルと同じ数の値１のサブピクセルを有する、請求項１に記載の方法。
3. 各レベルについて少なくとも１つの二進パターンの集合を選択するステップが、前記選択された集合に対応するレベルと同じだけのステップの少なくとも１つのパターン塗りつぶし命令に従い、前記命令は、全てが値０を有するサブピクセルの二進パターンで始まり、各ステップは二進パターンのサブピクセルの値０を値１に変換する、請求項１から２のいずれかに記載の方法。
4. 二進パターンが、同じレベルに対応するハーフトーン画像の画素によって異なる、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 画素の二進パターンが画素の隣接画素のレベルによって決定される、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 方法が、印刷中に印刷アーチファクトを誘発する二進パターンを特定するステップと、少なくとも１つの二進パターンのいずれかの集合から特定された二進パターンを除外するステップと、をさらに含む、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 印刷コントローラおよび印刷エンジンを含むプリンタであって、印刷コントローラは、請求項１から６のいずれかに記載の方法のステップａ）からｄ）を実行するように構成されており、印刷エンジンは、請求項１から６のいずれかに記載の方法のステップｅ）を実行するように構成されている、プリンタ。
8. プロセッサ装置が、請求項１から６のいずれかに記載の方法のステップａ）からｄ）を実行するように構成されている画像プロセッサを含む、請求項７に記載のプリンタ。
9. 請求項７から８のいずれかに記載のプリンタに、請求項１から６のいずれかに記載の方法を実行させるためのコンピュータ・プログラム・コードを含む、コンピュータプログラム。

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