JP6291733B2 - Image recording device - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体に画像を記録するための画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus for recording an image on a recording medium.
インクジェットヘッドが大型化する場合、低コスト化を図るため、ノズル列が形成された小型のユニットを複数配列させることがある。このとき、各ユニットのノズル列同士を一部オーバーラップさせることで、各ユニットの取り付け誤差によって画質が低下するのを抑制する技術が知られている。例えば、互いに隣接する各ユニットのノズル列のオーバーラップしている領域については、同一の画素に対応する各ノズル列のノズルに画素の多値データを分配し、それぞれについてハーフトーン処理を行うことがある(特許文献1参照)。なお、各ノズル列の端部に近づくにつれて分配比率が小さくなるように、多値データが分配される。 When the size of the inkjet head is increased, a plurality of small units in which nozzle rows are formed may be arranged in order to reduce the cost. At this time, a technique is known in which the nozzle rows of each unit are partially overlapped to suppress deterioration in image quality due to an attachment error of each unit. For example, in an overlapping area of nozzle rows of units adjacent to each other, multi-value data of pixels is distributed to nozzles of nozzle rows corresponding to the same pixel, and halftone processing is performed on each of them. Yes (see Patent Document 1). Note that the multi-value data is distributed so that the distribution ratio decreases as it approaches the end of each nozzle row.
しかしながら、上述の技術によると、量子化に伴う誤差拡散を正確に行う場合、オーバーラップ領域に隣接する領域には、一方のノズル列に係るノズルについて発生する誤差と、他方のノズル列に係るノズルについて発生する誤差との両方を分配することが考えられる。この場合、処理が煩雑になりハードウェアの構成も複雑となる。 However, according to the above-described technique, when error diffusion accompanying quantization is accurately performed, an error that occurs with respect to a nozzle associated with one nozzle row and a nozzle associated with the other nozzle row are present in a region adjacent to the overlap region. It is conceivable to distribute both the errors that occur for. In this case, the processing becomes complicated and the hardware configuration becomes complicated.
本発明の目的は、簡易な構成で画質が低下するのを抑制することが可能な画像記録装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image recording apparatus capable of suppressing deterioration in image quality with a simple configuration.
本発明の画像記録装置は、液体を吐出する複数のノズルが所定方向にそれぞれ配列されたN(N:2以上の自然数)個のノズル列と、前記ノズルから液体を吐出させるための圧力を付与する圧力付与手段と、画像の各画素に係る多値データ及び当該画素に分配される量子化誤差の合計を量子化し、当該量子化により得られる量子化データ及び前記量子化誤差を出力する量子化部と、前記量子化部から入力される前記量子化誤差を記憶する誤差バッファと、前記圧力付与手段、前記量子化部及び前記誤差バッファを制御する制御部とを備え、前記N個のノズル列は、前記所定方向に関するノズル形成範囲が互いに異なるように設けられていると共に、前記所定方向に関して互いに隣り合う2つの前記ノズル列について、前記所定方向の一方の側の前記ノズル列を第i(i:1からN−1までの自然数)ノズル列、他方の側の前記ノズル列を第i+1ノズル列としたとき、第iノズル列に属する少なくとも1つの前記ノズルと第i+1ノズル列に属する少なくとも1つの前記ノズルとの前記所定方向に関する位置がそれぞれ同じとなるように、前記隣り合う2つの前記ノズル列が部分的に重なり合い、前記制御部は、第iノズル列に属する前記ノズル及び当該ノズルと前記所定方向に関する位置が同じで第i+1ノズル列に属する前記ノズルについては、これらの両方の前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データを両方の前記ノズルに分配して得られる、分配多値データを前記量子化部に量子化させ、第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第iノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に小さく、第iノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第i+1ノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に大きくし、前記多値データ及び前記分配多値データの量子化を前記量子化部にさせるとき、第iノズル列に属する前記ノズル及び第i+1ノズル列に属する前記ノズルに注目した際に、これら前記ノズルに対応する前記画素に係る量子化については、(1)第iノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、(2)続いて、第i+1ノズル列に属し且つ第iノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側向かって順に量子化させ、(3)さらに、第i+1ノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、かつ、第i+1ノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データには、上記(1)、(2)での量子化に伴った前記量子化誤差及び当該領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データでの量子化に伴った前記量子化誤差の少なくともいずれかのみを分配し、(4)その後、第iノズル列に属し且つ第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、かつ、第iノズル列に属し且つ第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データには、上記(1)での量子化に伴った前記量子化誤差及び当該領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データでの量子化に伴った前記量子化誤差の少なくともいずれかのみを分配する。 The image recording apparatus of the present invention applies N (N: a natural number of 2 or more) nozzle rows in which a plurality of nozzles that discharge liquid are arranged in a predetermined direction, and a pressure for discharging liquid from the nozzles. A pressure applying unit that quantizes a sum of multi-value data related to each pixel of an image and a quantization error distributed to the pixel, and outputs quantization data obtained by the quantization and the quantization error A nozzle, an error buffer that stores the quantization error input from the quantization unit, and a control unit that controls the pressure applying unit, the quantization unit, and the error buffer, and the N nozzle rows Are provided such that the nozzle formation ranges in the predetermined direction are different from each other, and two nozzle rows adjacent to each other in the predetermined direction are on one side in the predetermined direction. When the nozzle row is the i-th (i: natural number from 1 to N−1) nozzle row and the other nozzle row is the i + 1-th nozzle row, at least one nozzle belonging to the i-th nozzle row and the The two adjacent nozzle rows partially overlap such that at least one of the nozzles belonging to the i + 1 nozzle row is the same in the predetermined direction, and the control unit belongs to the i-th nozzle row. For the nozzles and the nozzles that belong to the i + 1th nozzle row and have the same position in the predetermined direction as the nozzles, the multi-value data relating to the pixels corresponding to both the nozzles is distributed to both the nozzles. The quantized multi-value data obtained in this way is quantized by the quantization unit and belongs to the i-th nozzle row in the area partially overlapping with the i + 1-th nozzle row. For each nozzle, the distribution ratio of the distributed multi-value data gradually decreases from the one side toward the other side, and belongs to the i + 1th nozzle row in a region partially overlapping with the ith nozzle row. For each nozzle, the distribution ratio of the distributed multi-value data is gradually increased from the one side toward the other side, and the quantization unit is configured to quantize the multi-value data and the distributed multi-value data. When focusing on the nozzles belonging to the i-th nozzle row and the nozzles belonging to the i + 1-th nozzle row, the quantization relating to the pixels corresponding to these nozzles is: (1) belonging to the i-th nozzle row and The sum of the multi-value data relating to the pixels corresponding to the nozzles in a region that does not partially overlap with other nozzle rows and the quantization error distributed to the pixels, (2) Subsequently, the pixels corresponding to the nozzles that belong to the i + 1 nozzle row and partially overlap with the i-th nozzle row are quantized from the other side toward the other side And the quantization error distributed to the pixel is quantized in order from the one side toward the other side, and (3) further belongs to the (i + 1) th nozzle row and The sum of the multi-value data related to the pixels corresponding to the nozzles in the region that does not partially overlap with other nozzle rows and the quantization error distributed to the pixels is calculated from the one side to the other side. The multi-value data relating to the pixels corresponding to the nozzles in the region belonging to the i + 1th nozzle row and not partially overlapping with the other nozzle rows, Above (1 ), At least one of the quantization error accompanying quantization in (2) and the quantization error accompanying quantization in the multi-value data relating to the pixel corresponding to the nozzle in the region (4) Thereafter, the distribution multi-value data relating to the pixels corresponding to the nozzles belonging to the i-th nozzle row and partially overlapping the i + 1-th nozzle row and the distribution to the pixels The quantization error is quantized in order from the one side to the other side, and belongs to the i-th nozzle row and partially overlaps the i + 1-th nozzle row. The distribution multi-value data relating to the pixel corresponding to the nozzle includes the quantization error accompanying the quantization in (1) and the distribution multi-value relating to the pixel corresponding to the nozzle in the region. Value data To distribution only at least one of the quantization error with the quantization.
本発明によると、画素の多値データの各ノズルに対する分配比率を、第iノズル列の重なり合っている部分のノズルについては所定方向に向かって徐々に小さく、第i+1ノズル列の重なり合う部分のノズルについては所定方向に向かって徐々に大きくし、上記(1)〜(4)の順に誤差拡散を伴う量子化を行う。これにより、多値データの配列単位で連続して量子化を行うことができ、第i及び第i+1ノズル列の順に所定方向に向かって順に量子化する場合と比較して、ハードウェアの構成が簡素になる。 According to the present invention, the distribution ratio of the pixel multi-value data to each nozzle is gradually decreased in the predetermined direction for the nozzles in the overlapping portion of the i-th nozzle row, and for the nozzles in the overlapping portion of the i + 1 nozzle row. Is gradually increased in a predetermined direction, and quantization with error diffusion is performed in the order of (1) to (4). As a result, the quantization can be continuously performed in units of multi-value data, and the hardware configuration is compared to the case of sequentially quantizing in the predetermined direction in the order of the i-th and i + 1-th nozzle rows. Be simple.
本発明の好適な実施形態に係るインクジェット式プリンタ1の概略構成について説明する。
A schematic configuration of an
図1に示すように、プリンタ1は、共に直方体形状の上筐体11及び下筐体12を有している。なお、図1における左側面が正面3となっている。なお、図1における右側面が背面4となっている。上筐体11は下面が開口し、下筐体12は上面が開口している。上筐体11は、下筐体12に対して回動軸13を中心に回動可能に連結されている。上筐体11の上面には、排紙部15が設けられている。排紙部15には、印刷が完了した用紙Pが順に排出される。
As shown in FIG. 1, the
さらに、プリンタ1の内部空間には、インクジェットヘッド2と、用紙トレイ20と、用紙搬送機構30と、プラテン9とが配置されている。
Further, an
図1及び図2に示すように、インクジェットヘッド2は、概ね直方体形状を有しており、その下面に、インク滴が吐出される複数のノズル8が形成された吐出面2aを有している。図示しないインクタンクからインクが供給される。インクジェットヘッド2に供給されたインクは、共通インク室、共通インク室と連通する複数の圧力室を経由してノズル8に至る。インクジェットヘッド2の内部には、圧力室に貯留されたインクに圧力を付与する図示しないアクチュエータが配置されている。アクチュエータが駆動されることによって、ノズル8からインク滴が吐出される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、長方形の区画内にマトリックス状に配置された複数のノズル8から成るノズルユニット80が4つ(u1〜u4)形成されている。各ノズルユニット80において、複数のノズル8が主走査方向に関して互いに異なる位置に配置されている。つまり、ノズルユニット80の中に主走査方向に配列されたノズル列が形成されている。4つのノズルユニット80は主走査方向に沿って千鳥状に配置されている。また、主走査方向に互いに隣り合う2つのノズルユニット80について、主走査方向の一方の側(図2中左方側:以下、左方)のノズルユニット80をui、他方の側(図2中右方側:以下右方)のノズルユニット80をu(i+1)としたとき(本実施形態においてiは1から3の整数)、uiノズルユニット80に属する複数のノズル8とu(i+1)ノズルユニット80に属する複数のノズル8との主走査方向に関する位置がそれぞれ同じとなるように、互いに隣り合う2つのノズルユニット80が部分的に重なり合っている。なお、umノズルユニット80について(本実施形態においてmは1から4の整数)、左方に互いに隣り合うノズルユニット80と重なり合っている部分をノズル群uml、右方に互いに隣り合うノズルユニット80と重なり合っている部分をノズル群umr、いずれのノズルユニット80とも重なり合っていない部分をノズル群uicと称する。ただし、mが1のとき、即ち左端のノズルユニット80についてはumlは存在せず、mが4のとき、即ち右端のノズルユニット80についてはumrは存在しない。なお、ノズルユニット80毎に1つのアクチュエータユニットが用いられている。アクチュエータユニットは、ノズルユニット80に配置されているノズル8の数だけ、アクチュエータを備える。また、アクチュエータユニットには当該アクチュエータユニットを制御する図示しないドライバICが設けられている。
As shown in FIG. 2, four (u1 to u4)
用紙トレイ20は、積層された複数の用紙Pを保持可能であり、下筐体12の底面に着脱自在に配置されている。
The
プラテン9は、用紙を支持するための板部材であり、上筐体11が閉位置にあるとき、インクジェットヘッド2の吐出面2aと対向するように下筐体12に固定されている。
The platen 9 is a plate member for supporting paper, and is fixed to the
用紙搬送機構30は、用紙トレイ20からインクジェットヘッド2とプラテン9との間を通過して排紙部15まで至る用紙Pの搬送経路を構成するものである。用紙搬送機構30は、ピックアップローラ31と、ニップローラ32a〜32eと、ガイド33a〜33dとを含んでいる。ピックアップローラ31は、用紙トレイ20に積層されている用紙Pを上方から1枚ずつ送出する。ニップローラ32a〜32eは、搬送経路に沿って配置されており、用紙Pに搬送力を付与する。ガイド33a〜33dは、搬送経路においてピックアップローラ31及びニップローラ32a〜32eの間にそれぞれ配置されており、ニップローラ32a〜32eによって搬送力が付与された用紙Pが次のニップローラ32a〜32eに到達するまで当該用紙Pをガイドする。用紙搬送機構30によって搬送された用紙Pは、インクジェットヘッド2とプラテン9との間を通過する際に、インクジェットヘッド2の吐出面2aに開口するノズル8から吐出されたインク滴によって画像が印刷される。画像が印刷された用紙Pは、用紙搬送機構30によってさらに搬送され、排紙部15に排出される。
The
図3に示すようにプリンタ1は制御部1p、I/O制御回路44と、画像処理回路45と、印刷制御回路46とを有する。これらはバスにより通信可能に接続されている。制御部1pは、CPU(Central Processing Unit)41と、ROM(Read Only Memory)42と、RAM(Random Access Memory)43とを含んでいる。また、I/O制御回路44は、用紙搬送機構30と、印刷処理回路46は、インクジェットヘッド2と、それぞれ電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
ROM42には、プリンタ1を制御するための制御プログラム42a(ファームウェア)や各種設定、初期値等が記憶されている。RAM43は、制御プログラム42aが読み出される作業領域として、あるいはデータを一時的に記憶する記憶領域(メインメモリ)として利用される。
The
CPU41は、ROM42から読み出した制御プログラム42aや図示しない各種センサから送られる信号に従って、その処理結果をRAM43に記憶させながら、プリンタ1を制御する。このとき、制御プログラム42aによってCPU41がRIP(Raster image processor)として機能する。RIPは、印刷すべき画像を示すページ記述言語などで示された画像データ(図示しない内部メモリ或いはメインメモリに記憶されていてもよいし、ホストコンピュータから受信してもよい)を、印刷制御に適したラスターデータに変換してRIPデータとしてメインメモリ上に展開し、画像処理回路45に出力する。RIPデータは、主走査方向及び副走査方向に関してマトリックス状に配置された画素それぞれについて0〜255の256階調で示された階調値(多値データ)を含んでいる。
The
I/O制御回路44は、複数の入出力端子を有しており、CPU41からの指示により出力端子のON/OFF制御を行ったり、入出端子への入力信号をCPU41に出力したりするためのものである。I/O制御回路44には、用紙搬送機構30や図示しない各種装置が接続されている。CPU41は、I/O制御回路44を介してこれら用紙搬送機構30や各種装置を制御する。
The I /
図4に示すように画像処理回路45は、RIPデータ受信部51と、現ライン階調値ラインバッファ52、周辺ライン階調値ラインバッファ53と、階調値補間部54と、継ぎ目補正部55と、誤差マトリックス演算部56と、加算器57と、4値量子化部58と、1ライン前誤差ラインバッファ59と、2ライン前誤差ラインバッファ60と、LVDS送信部61と、動作制御ステートマシン62とを有している。
As shown in FIG. 4, the
RIPデータ受信部51は、RIPから出力されたRIPデータを受信して記憶する。RIPデータ受信部51は、受信したRIPデータを、主走査方向に配列された複数の画素からなる複数の画素列のうち用紙搬送方向に関する下流側から順に画素列(ライン)単位で階調値群を出力する。現ライン階調値ラインバッファ52は、RIPデータ受信部51から出力された処理対象となるラインの階調値を記憶する。周辺ライン階調値ラインバッファ53は、現ライン階調値ラインバッファ52に記憶された階調値群に対応するラインの周辺に位置する他のラインの階調値を記憶する。現ライン階調値ラインバッファ52に記憶された階調値群は、次のライン単位の階調値群に書き換わる直前に、周辺ライン階調値ラインバッファ53に転送される。階調値補間部54は、受信したRIPデータの階調値をバイリニア法などで周辺の画素から補完し、ヘッドユニットの主走査方向の位置ずれの影響を低減する。階調値補間部54は、補間処理を行ったライン単位の階調値群を継ぎ目補正部55に出力する。
The RIP
継ぎ目補正部55は、階調値補間部54から入力されたライン単位の階調値群のうち、ノズルユニット80同士の重なり合う部分、すなわち、ノズル群u1r、ノズル群u2l、ノズル群u2r、ノズル群u3l、ノズル群u3r、ノズル群u4lに対応する画素の階調値を補正する。継ぎ目補正部55は、ノズルユニット80同士の重なり合わない部分、すなわち、ノズル群uicに対応する画素については階調値の補正は行わない。
The
製作誤差などにより、ノズルユニット80の位置精度がばらつく可能性がある。副走査方向に関する位置ずれについてはインク滴の吐出タイミングを制御することでインク滴の着弾位置の補正で対応可能であるが、主走査方向に関する位置ずれについては着弾位置を補正するのが困難であり、印刷画質の低下の原因となる。そこで、継ぎ目補正部55は、ノズルユニット80同士の重なり合う部分については、互いに異なるノズルユニット80に属するノズル8であって、主走査方向に関して同じ位置にある互いのノズル8からインク滴を吐出させる。これにより、主走査方向に関する位置ずれに起因する視覚的な影響を軽減することができる。
The positional accuracy of the
継ぎ目補正部55は、ノズル群uirに属するノズル8及び当該ノズル8と主走査方向に関する位置が同じでノズル群u(i+1)lに属するノズル8については、これらの両方のノズル8に対応する画素に係る階調値(分配多値データ)を両方のノズル8に分配する。また、図5に示すように、継ぎ目補正部55は、ノズル群uirに属する各ノズル8について、階調値データの分配比率を左方側から右方側に向かって徐々に小さく、ノズル群u(i+1)lに属する各ノズル8について、階調値データの分配比率を左方側から右方側に向かって徐々に大きくする。また、本実施形態においては、ノズル群uirに属するノズル8の分配比率をR(x)とし、ノズル群u(i+1)lに属するノズル8の分配比率をL(x)とすると、R(x):L(x)=α:1−α(αは0から1までを取る変数)となるように分配比率を決定している。継ぎ目補正部55は、補正を行ったライン単位の階調値群の階調値を画素毎に加算器57に出力する。なお、変形例として、R(x):L(x)=α:k−αであってもよい。(kは、1付近の定数でも変数でもよい)
For the
図4に戻って、1ライン前誤差ラインバッファ59は、4値量子化部58が直近に量子化行ったときの階調値データを含めて一ラインの画素数分前までの階調値データに関して、4値量子化部58が量子化を行ったときに出力した誤差値を記憶する。2ライン前誤差ラインバッファ60は、4値量子化部58が直近に量子化行ったときの階調値データより一ラインの画素数分前の階調値データから、その階調値を含めてさらに1ラインの画素数分前までの階調値データに関して、4値量子化部58が量子化を行ったときに出力した誤差値を記憶する。4値量子化部58が処理対象となる注目画素に係る階調値量を4量子化したときに(後述)、量子化に伴う量子化誤差は、1ライン前誤差ラインバッファ59及び誤差マトリックス演算部56に入力される。1ライン前誤差ラインバッファ59及び2ライン前誤差ラインバッファ59は、1ラインの画素数分の段数を持つシフトレジスタであり、1ライン前誤差ラインバッファ59に量子化誤差が入力されるたび、記憶している誤差値がシフトする。また、前誤差ラインバッファ59に値量子化部58が処理対象となる注目画素に係る階調値量を4量子化したときの誤差値が入力されると、1ライン前誤差バッファは誤差マトリックス演算部56においてjの位置に該当する誤差値を誤差マトリックス演算部56に出力する。同様に2ライン前誤差バッファは誤差マトリックス演算部56においてeの位置に該当する誤差値を誤差マトリックス演算部56に出力する。
Returning to FIG. 4, the
誤差マトリックス演算部56は、フリップフロップ回路、乗算器及び加算器により構成される。注目画素に対して、a〜mの位置関係にある周辺画素の量子化誤差が保持され、これら量子化画素に対して予め定められた重み付けの係数をそれぞれかけ合わせた合計値(すなわち注目画素に分配された量子化誤差の合計)を加算器57へ出力する。周辺画素a〜mは、現ライン(画素k〜m)、1つ前に処理したラインの一部(画素f〜j)、2つ前に処理したラインの一部(画素a〜e)を含んでいる。なお、周辺画素の構成は任意のものであってよい。例えば、現ラインの数画素のみで構成されていてもよい。この場合、処理が簡素化されるため回路構成が簡略化される。加算器57は、各画素について、継ぎ目補正部55から入力された階調値と誤差マトリックス演算部56から入力された量子化誤差値の合計を加算して、4値量子化部58に出力する。
The error
4値量子化部58は、加算器57から入力された階調値と誤差マトリックス演算部56から入力された量子化誤差値の合計を、3つの閾値を用いて0、4、8、12pl(インク滴の体積)に対応する4値の量子化階調値を生成する。本実施形態において、4値量子化部58は、周辺画素a〜mについて、量子化の前後の差の平均が最も小さくなるように量子化階調値を決定する平均誤差最小法を用いて量子化を行う。なお、誤差拡散法など他の手法を用いて量子化を行ってもよい。4値量子化部58は、生成した量子化階調値をLVDS送信部61に出力すると共に、量子化したときに発生する誤差値を1ライン前誤差ラインバッファ及び誤差マトリックス演算部へ出力する。
The
LVDS送信部61は、入力されたデータを差動信号に変換してLVDS(Low voltage differential signaling)で送信するドライバである。LVDS送信部61が送信した差動信号は、印刷制御回路46のLVDS受信部71に受信される。
The
動作制御ステートマシン62は、CPU41の制御に従い各バッファの読み出し又は書き込みタイミングや回路の動作信号を制御することで画像処理回路45の動作タイミングを決定する。具体的には、図6に示すように、動作制御ステートマシン62は、ノズル群u1c、ノズル群u2l、ノズル群u2c、ノズル群u3l、ノズル群u3c、ノズル群u4l、ノズル群u4cに対応する画素の階調値が、主走査方向に関する左方側から右方側に向かって順に4値量子化部58に入力されるように、現ライン階調値ラインバッファ52、周辺ライン階調値ラインバッファ53及び誤差マトリックス演算部56の読み出し書き込みタイミングと、階調値補間部54及び継ぎ目補正部55の動作タイミングを制御する。このとき、動作制御ステートマシン62は、図ノズル群u2c、ノズル群u3c、ノズル群u4cのそれぞれについて、当該ノズル群に加え、ノズル群u2l、ノズル群u3l、ノズル群u4lにあるノズル8に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する。
The operation
その後、動作制御ステートマシン62は、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rに対応する画素の階調値が、主走査方向に関する左方側から右方側に向かって順に4値量子化部58に入力されるように、現ライン階調値ラインバッファ52、周辺ライン階調値ラインバッファ53及び誤差マトリックス演算部56の読み出しタイミングと、階調値補間部54及び継ぎ目補正部55の動作タイミングを制御する。このとき、動作制御ステートマシン62は、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rのそれぞれについて、当該ノズル群に加え、ノズル群u1c、ノズル群u2c、ノズル群u3cにあるノズル8に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する。ただし、このときの動作制御ステートマシン62は注目画素に対してk、l、mの位置関係にある画素の階調値の量子化に伴う誤差値だけの合計が加算機57へ出力されるように、かつ、4値化量子化部58での量子化に伴う量子化誤差が1ライン前誤差バッファ及び2ライン前誤差バッファ60には入力されないように、各バッファ、誤差マトリックス演算部56等を制御する。
Thereafter, the operation
動作制御ステートマシン62は、現ライン階調値ラインバッファ及び周辺ライン階調値ラインバッファ53のライン単位での階調値群の記憶タイミングを、100μsecの周期で実行し、この周期内で1ラインの階調値の4値量子化部58への入力を完了させる。
The operation
印刷制御回路46は、LVDS受信部71と、ノズルむら補正部72と、並び替え部73とを有している。LVDS受信部71は、LVDS送信部61から送信された差動信号を受信するLVDSのレシーバである。LVDS受信部71は、受信した差動信号をノズルむら補正部72に出力する。ノズルむら補正部72は、ヘッド2の固有特性に応じて受信した量子化階調値の補正を行う。ノズルむら補正部72は、補正したデータを並び替え部73に出力する。並び替え部73は、ノズル8の位置に対応する吐出タイミングでインク滴が吐出されるように量子化階調値を並び替えてヘッド駆動データを生成し、生成した駆動データをヘッド2に出力する。ヘッド2は出力された駆動データに従ってノズル8からインク滴を吐出する。
The
以上、詳細に説明したように本実施形態のプリンタ1によると、画素の階調値の各ノズル8に対する分配比率を、ノズルユニット80uiの重なり合っている部分のノズル8については主走査方向の右方側に向かって徐々に小さく、ノズルユニット80u(i+1)の重なり合う部分のノズルについては主走査方向の右方側に向かって徐々に大きくし、ノズル群u1c、ノズル群u2l、ノズル群u2c、ノズル群u3l、ノズル群u3c、ノズル群u4l、ノズル群u4cの順、その後、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rの順に誤差拡散を伴う量子化を行う。これにより、階調値の配列単位で連続して量子化を行うことができるので、階調値データの受信とその階調値データの処理を同時に行うことができる。そのため、受信した階調値データをバッファに記憶させる構成においては、バッファへ記憶させる階調値と、バッファから読み出す階調値が異なる画素に対応することを防止し、バッファへの負荷を低減することができる。そのため、ノズルユニット80の順に主走査方向の右方側に向かって順に量子化する場合と比較して、ハードウェアの構成が簡素になる。
As described above in detail, according to the
なお、ノズル群u2c、ノズル群u3c、ノズル群u4cに対応する画素に係る階調値には、それぞれノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rに分配された階調値を量子化することで生成する量子化誤差は分配されない。しかし、図5から分かるように、ノズル群u2c、ノズル群u3c、ノズル群u4c近傍において、ノズル群u2l、ノズル群u3l、ノズル群u4lへの分配比率は、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rへの分配率に比べて大きく1にほぼ近いことが分かる。そのため、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rに分配された階調値を量子化することで生成する量子化誤差を分配しないことの画質への影響は、無視できる程度である。 Note that the gradation values distributed to the nozzle group u1r, the nozzle group u2r, and the nozzle group u3r are quantized to the gradation values relating to the pixels corresponding to the nozzle group u2c, the nozzle group u3c, and the nozzle group u4c, respectively. The generated quantization error is not distributed. However, as can be seen from FIG. 5, in the vicinity of the nozzle group u2c, nozzle group u3c, and nozzle group u4c, the distribution ratios to the nozzle group u2l, nozzle group u3l, and nozzle group u4l are the nozzle group u1r, nozzle group u2r, and nozzle group. It can be seen that it is largely close to 1 compared with the distribution ratio to u3r. Therefore, the influence on the image quality of not distributing the quantization error generated by quantizing the gradation values distributed to the nozzle group u1r, the nozzle group u2r, and the nozzle group u3r is negligible.
また、現ライン階調値ラインバッファ52及び周辺ライン階調値ラインバッファ53のライン単位での階調値群の記憶タイミングは、100μsecの周期で実行され、この周期内で1ラインの階調値の4値量子化部58への入力を完了させるため、各ラインバッファは、1ラインの画素数より多くの容量を必要としない。そのため、ハードウェアの構成がさらに簡素になる。
In addition, the storage timing of the gradation value group in units of lines of the current line gradation
さらに、ノズル群u1c、ノズル群u2l、ノズル群u2c、ノズル群u3l、ノズル群u3c、ノズル群u4l、ノズル群u4cに対応する前記画素の階調値を量子化した後に、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rに対応する前記画素の階調値を量子化する構成となっているため、ノズルユニット80が3以上形成されている場合であっても、上述した各処理を行うことができる。
Further, after quantizing the tone values of the pixels corresponding to the nozzle group u1c, nozzle group u2l, nozzle group u2c, nozzle group u3l, nozzle group u3c, nozzle group u4l, nozzle group u4c, the nozzle group u1r, nozzle group Since the gradation values of the pixels corresponding to u2r and nozzle group u3r are quantized, the above-described processes can be performed even when three or
加えて、継ぎ目補正部55が、ノズル群uirに属するノズル8及び当該ノズル8と主走査方向に関する位置が同じでノズル群u(i+1)lに属するノズル8については、これらの両方のノズル8に対応する画素に係る階調値を両方のノズル8に分配する構成となっているため、ヘッドユニットの主走査方向に関する位置ずれに起因する視覚的な影響を軽減することができる。
In addition, the
加えて、ノズル群uirに属するノズル8に分配される階調値の量子化に伴い生成する量子化誤差は、1ライン前誤差ラインバッファ59、及び2ライン前誤差ラインバッファ60に記憶されない構成となっているので、2ライン分の画素数より多くの段数のバッファを必要とせず、ハードウェアの構成が簡素になる。
In addition, the quantization error generated with the quantization of the gradation values distributed to the
<変形例>
本実施形態では、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rに対応する画素の階調値を量子化するとき、直前の3つの階調値を量子化したときに生成する量子化誤差のみが分配される構成となっているが、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rを量子化したときに生成された誤差値を記憶する第2の誤差バッファを備え、量子化するときに誤差マトリックス演算部56及び第2の誤差バッファに記憶された誤差値を加算する構成であってもよい。これによると、より正確な誤差拡散を行うことができるため、画質が向上する。
<Modification>
In this embodiment, when quantizing the gradation values of the pixels corresponding to the nozzle group u1r, the nozzle group u2r, and the nozzle group u3r, only the quantization error generated when the previous three gradation values are quantized. It is configured to be distributed, but includes a second error buffer for storing an error value generated when the nozzle group u1r, the nozzle group u2r, and the nozzle group u3r are quantized, and an error matrix when quantized. The configuration may be such that the error values stored in the
なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、上述の実施形態では、現ライン階調値ラインバッファ52及び周辺ライン階調値ラインバッファ53のライン単位での階調値群の記憶タイミングは、100μsecの周期で実行され、この周期内で1ラインの階調値の4値量子化部58への入力を完了させる構成であるが、現ライン階調値ラインバッファ52及び周辺ライン階調値ラインバッファ53のライン単位での階調値群の記憶タイミングは任意であってよい。また、1ラインの階調値の4値量子化部58への入力が完了するタイミングも周期と無関係であってもよいし、周期よりも長くてもよい。
In addition, this embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the storage timing of the gradation value group for each line of the current line gradation
さらに、上述の実施形態においては、ノズル群u1r、ノズル群u2r、ノズル群u3rのそれぞれについて、当該ノズル群に加え、ノズル群u1c、ノズル群u2c、ノズル群u3cにあるノズル8に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する構成であるが、当該ノズル群、及び、ノズル群u1c、ノズル群u2c、ノズル群u3cのいずれかにあるノズル8に対応する画素に係る階調値での量子化に伴った誤差値のみを分配する構成であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, for each of the nozzle group u1r, the nozzle group u2r, and the nozzle group u3r, in addition to the nozzle group, pixels corresponding to the
加えて、上述の実施形態においては、アクチュエータが圧力室に貯留されたインクに圧力を付与することでノズル8からインク滴を吐出させる構成であるが、熱エネルギーによりインク滴を吐出させる構成であってもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the actuator is configured to eject ink droplets from the
加えて、上述の実施形態において、4値量子化部による量子化は、一方方向に行われていたが、ライン毎に量子化の方向が逆になる、いわゆる双方向誤差拡散を行ってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the quantization by the quaternary quantization unit is performed in one direction, but so-called bidirectional error diffusion in which the quantization direction is reversed for each line may be performed. .
さらに、インクジェットプリンタに本発明を適用した例について説明したが、本発明は、液滴を記録媒体に吐出して画像を記録するあらゆる装置、例えば、複写機やファクシミリに適用可能である。 Furthermore, although an example in which the present invention is applied to an ink jet printer has been described, the present invention can be applied to any apparatus that records an image by discharging droplets onto a recording medium, such as a copying machine or a facsimile.
1…インクジェット式プリンタ
2…インクジェットヘッド
2a…吐出面
8…ノズル
45…画像処理回路
46…印刷制御回路
51…RIPデータ受信部
52…現ライン階調値ラインバッファ
53…周辺ライン階調値ラインバッファ
54…階調値補間部
55…継ぎ目補正部
56…誤差バッファ
57…加算器
58…4値量子化部
59…1ライン前誤差ラインバッファ
60…2ライン前誤差ラインバッファ
61…LVDS送信部
62…動作制御ステートマシン
71…LVDS受信部
72…シェーディング補正部
73…並び替え部
80…ノズルユニット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ノズルから液体を吐出させるための圧力を付与する圧力付与手段と、
画像の各画素に係る多値データ及び当該画素に分配される量子化誤差の合計を量子化し、当該量子化により得られる量子化データ及び前記量子化誤差を出力する量子化部と、
前記量子化部から入力される前記量子化誤差を記憶する誤差バッファと、
前記圧力付与手段、前記量子化部及び前記誤差バッファを制御する制御部とを備え、
前記N個のノズル列は、前記所定方向に関するノズル形成範囲が互いに異なるように設けられていると共に、前記所定方向に関して互いに隣り合う2つの前記ノズル列について、前記所定方向の一方の側の前記ノズル列を第i(i:1からN−1までの自然数)ノズル列、他方の側の前記ノズル列を第i+1ノズル列としたとき、第iノズル列に属する少なくとも1つの前記ノズルと第i+1ノズル列に属する少なくとも1つの前記ノズルとの前記所定方向に関する位置がそれぞれ同じとなるように、前記隣り合う2つの前記ノズル列が部分的に重なり合い、
前記制御部は、
第iノズル列に属する前記ノズル及び当該ノズルと前記所定方向に関する位置が同じで第i+1ノズル列に属する前記ノズルについては、これらの両方の前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データを両方の前記ノズルに分配して得られる、分配多値データを前記量子化部に量子化させ、
第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第iノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に小さく、第iノズル列と部分的に重なり合った領域内にある第i+1ノズル列に属する各ノズルについて、前記分配多値データの分配比率を前記一方の側から前記他方の側に向かって徐々に大きくし、
前記多値データ及び前記分配多値データの量子化を前記量子化部にさせるとき、
第iノズル列に属する前記ノズル及び第i+1ノズル列に属する前記ノズルに注目した際に、これら前記ノズルに対応する前記画素に係る量子化については、
(1)第iノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、
(2)続いて、第i+1ノズル列に属し且つ第iノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側向かって順に量子化させ、
(3)さらに、第i+1ノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、かつ、第i+1ノズル列に属し且つ他のノズル列と部分的に重なり合わない領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データには、上記(1)、(2)での量子化に伴った前記量子化誤差及び当該領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記多値データでの量子化に伴った前記量子化誤差の少なくともいずれかのみを分配し、
(4)その後、第iノズル列に属し且つ第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データ及び当該画素に分配される前記量子化誤差の合計を、前記一方の側から前記他方の側に向かって順に量子化させ、かつ、第iノズル列に属し且つ第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データには、上記(1)での量子化に伴った前記量子化誤差及び当該領域内にある前記ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データでの量子化に伴った前記量子化誤差の少なくともいずれかのみを分配することを特徴とする画像記録装置。 N (N: a natural number of 2 or more) nozzle rows in which a plurality of nozzles that discharge liquid are arranged in a predetermined direction
Pressure applying means for applying pressure for discharging liquid from the nozzle;
A quantization unit that quantizes the sum of the multi-value data related to each pixel of the image and the quantization error distributed to the pixel, and outputs quantization data obtained by the quantization and the quantization error;
An error buffer for storing the quantization error input from the quantization unit;
A controller that controls the pressure applying means, the quantization unit, and the error buffer;
The N nozzle rows are provided so that the nozzle formation ranges in the predetermined direction are different from each other, and the two nozzle rows adjacent to each other in the predetermined direction are the nozzles on one side of the predetermined direction. When a row is an i-th (i: natural number from 1 to N−1) nozzle row and the other nozzle row is an i + 1-th nozzle row, at least one nozzle and i + 1-th nozzle belonging to the i-th nozzle row The two adjacent nozzle rows partially overlap so that the positions in the predetermined direction with the at least one nozzle belonging to the row are the same,
The controller is
For the nozzle belonging to the i-th nozzle row and the nozzle belonging to the i + 1 nozzle row having the same position in the predetermined direction as the nozzle, both the multi-value data relating to the pixels corresponding to both the nozzles are stored. The quantization multi-value data obtained by distributing to the nozzles is quantized by the quantization unit,
For each nozzle belonging to the i-th nozzle row in a region partially overlapping with the i + 1-th nozzle row, the distribution ratio of the distributed multi-value data is gradually decreased from the one side toward the other side, For each nozzle belonging to the (i + 1) th nozzle row in a region partially overlapping with the i nozzle row, the distribution ratio of the distributed multi-value data is gradually increased from the one side toward the other side,
When causing the quantization unit to quantize the multi-value data and the distributed multi-value data,
When attention is paid to the nozzles belonging to the i-th nozzle row and the nozzles belonging to the i + 1-th nozzle row, the quantization relating to the pixels corresponding to the nozzles is as follows.
(1) The multi-value data relating to the pixel corresponding to the nozzle in the region belonging to the i-th nozzle row and not partially overlapping with other nozzle rows and the quantization error distributed to the pixel The sum is quantized sequentially from the one side to the other side;
(2) Subsequently, the distributed multi-value data relating to the pixel corresponding to the nozzle belonging to the i + 1 nozzle row and partially overlapping the i-th nozzle row and the quantum distributed to the pixel The quantization error sum is sequentially quantized from the one side toward the other side,
(3) Further, the multi-value data relating to the pixel corresponding to the nozzle belonging to the i + 1 nozzle row and not partially overlapping with other nozzle rows, and the quantization distributed to the pixel Corresponds to the nozzles that are quantized in order from the one side toward the other side and that belong to the i + 1 nozzle row and do not partially overlap other nozzle rows. In the multi-value data related to the pixel, the quantization error associated with the quantization in the above (1) and (2) and the multi-value data related to the pixel corresponding to the nozzle in the region Distributing only at least one of the quantization errors associated with quantization at
(4) Thereafter, the distributed multi-value data relating to the pixels corresponding to the nozzles belonging to the i-th nozzle row and partially overlapping with the i + 1-th nozzle row, and the quantization distributed to the pixels The total error is quantized in order from the one side to the other side, and corresponds to the nozzle that belongs to the i-th nozzle row and partially overlaps the i + 1-th nozzle row. The distributed multi-value data related to the pixel includes the quantization error associated with the quantization in (1) above and the quantum in the distributed multi-value data related to the pixel corresponding to the nozzle in the region. An image recording apparatus that distributes at least one of the quantization errors associated with the conversion.
前記制御部は、所定の周期毎に、前記多値データにおいて前記所定方向に配列された複数の前記画素から成る画素列単位で、前記多値データを前記多値データバッファに記憶させ、かつ、前記周期内に、前記多値データバッファに記憶された各多値データと当該多値データの画素に分配される前記量子化誤差との合計及び前記多値データを分配して得られる分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差との合計を前記量子化部に量子化させることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。 A multi-value data buffer for storing the multi-value data relating to each pixel arranged in the predetermined direction;
The control unit stores the multi-value data in the multi-value data buffer in a pixel column unit composed of a plurality of the pixels arranged in the predetermined direction in the multi-value data for each predetermined cycle; and Within the period, the sum of each multi-value data stored in the multi-value data buffer and the quantization error distributed to the pixels of the multi-value data and the distributed multi-value obtained by distributing the multi-value data The image recording apparatus according to claim 1, wherein the quantization unit quantizes the sum of the data and the quantization error distributed to the distributed multilevel data.
前記制御部は、
第i+1ノズル列に属し且つ第iノズル列と部分的に重なり合った領域内にある各ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計及び第iノズル列に属し且つ第i+1ノズル列と部分的に重なり合った領域内にある各ノズルに対応する前記画素に係る前記分配多値データと当該分配多値データに分配される前記量子化誤差の合計を前記量子化部に量子化させるとき、前記多値データバッファに記憶された前記多値データを前記多値データ分配部に分配させることで得られる前記分配多値データを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像記録装置。 A multi-value data buffer for storing the multi-value data relating to each pixel arranged in the predetermined direction, and the multi-value data stored in the multi-value data buffer are distributed to the distributed multi-value data at a specified distribution ratio. A multi-value data distribution unit
The controller is
The distribution multi-value data relating to the pixels corresponding to the nozzles belonging to the i + 1 nozzle row and partially overlapping with the i-th nozzle row and the quantization error distributed to the distribution multi-value data The distributed multi-value data relating to the pixels corresponding to each nozzle belonging to the total and i-th nozzle row and partially overlapping with the i + 1-th nozzle row and the quantization distributed to the distributed multi-value data When the quantizing unit quantizes the sum of errors, the distribution multi-value data obtained by distributing the multi-value data stored in the multi-value data buffer to the multi-value data distribution unit is used. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the image recording apparatus is an image recording apparatus.
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