JPH08230178A - 画像密度による印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷する画像の密度に基づいてインクジェッ
トプリンタの印刷オペレーションを制御し、ベタ領域の
画質低下とインクにじみを防止する。 【解決手段】 スワスごとに求めた画像密度に基づい
て、印刷物のスワスごとの乾燥時間を検出する。また、
画像密度を用いて、インクジェットを噴射する最大噴射
頻度（すなわち印刷速度）を検出する。画像密度の検出
は、記憶したプリントデータをブロックに分けてブロッ
ク中のＯＮ画素数を検出し、その中から最大ＯＮ画素数
を求めるフィルタリング処理によって行う。このような
フィルタリングによりＯＮ画素集合を検出し、画像密度
をより正確に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷方法に係り、
特に、インクジェットプリンタでプリントデータの帯状
領域としてのスワスを印刷する印刷方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは、液体インク
の液滴あるいはドットを所定のパターンで基板上に付着
させることによって印刷を行なう。このようなプリンタ
で印刷されるパターンは、非常に精密で複雑なものにな
ってきている。例えば、プリンタで広い領域のベタ塗り
領域を持つ棒グラフやその他の図形を印刷することはよ
く行われる。また印刷効率を高めるために、インクジェ
ットプリンタを非常に高いパルス周波数で操作して、印
刷量を増加させることも必要になってきている。しか
し、広い領域をインクで塗りつぶすと、それを乾燥させ
るために通常の文字印刷に比べて約２倍の時間がかか
る。

【０００３】高速で印刷する場合、画像密度の高い領域
はふつうより長い乾燥時間を必要とする。従って、通常
のプリント動作で印刷用紙を搬送すると、高密度の領域
が完全に乾ききっていない場合があり、排出された用紙
の湿った部分で次の用紙を汚したり、にじませたりして
画質を落とす結果になる。従って、出力された印刷用紙
が十分に乾燥してにじみを起こさなくなるまで、排出さ
れる用紙が重なり合わないようにする必要がある。

【０００４】従来からいくつかのプリンタで、高速印刷
のときに乾燥時間を検出し、用紙間の空間を変更して汚
れやにじみを回避する試みを行ってきた。例えば、パラ
ンジペ(Paranjpe)らの米国特許第4,566,014 号では、用
紙の印刷密度に応じて、連続するコピー用紙間のギャッ
プまたは空間を制御している。また、アーウィン(Irwi
n) の米国特許第4,469,026 号は、プリントデータ密
度、インク特性、周囲の湿度に基づいて乾燥時間を制御
している。これらのパラメータを使って、回転搬送機構
からの印刷媒体の分離を制御している。

【０００５】従来のインクジェットプリンタでは、各イ
ンクジェットに必要なインク充填時間が高速印刷でのパ
ルス間隔より長いので、今日要求されるような高速パル
ス周波数のままベタ領域を印刷することはできない。イ
ンクの充填時間は、ジェットに必要な液体量の関数であ
るので、全てのインクジェットが噴射の指示を受けると
充填時間は大幅に増加し、インクジェットが高頻度で噴
射できなくなる。このように従来のインクジェットプリ
ンタでは、ベタ領域を印刷したときにその領域に欠陥が
生じる。第１に光学的密度が急激に低下する。第２に、
ジェットが断続的に噴射するため印刷画像の粒子が粗く
なり、印刷後の画像に白い条痕が現われたりする。

【０００６】従来のさらに別の印刷装置では、印刷する
画像の密度に基づき印刷速度を変える試みを行ってい
る。例えば、カサイ(Kasai) らの米国特許第 5,326,183
号は、所定の時間周期内で密度を平均することによって
印刷するドット密度を求め、ドット密度の平均値に対じ
て印刷速度を選択する。また、マルコム(Malcom)の米国
特許第4,833,626 号は、印刷されるライン特性に基づい
てプリント速度を選択している。すなわちこれらの特許
では、画像密度に基づいて印刷速度を決定し、インクジ
ェットの噴射ミスをなくして、インクジェットに適切な
充填時間を与えている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際問
題として印刷データを印刷した一枚の用紙上に印刷密度
の異なるいくつかの領域を含む場合が多々ある。上記の
従来技術はいずれも、乾燥時間や印刷速度に大きく影響
する局所的な高密度領域の存在を正確に検出することが
できない。従って、印刷速度を最適にし、画像の汚れを
避けるため用紙排出を制御する一方、印刷パスの帯条の
印刷領域全体にわたる密度を正確に検出することが必要
となる。

【０００８】従って、本発明の目的は、印刷画像の密度
を正確に検出し、特に局所的に密度の高い領域の密度を
正確に検出することにある。

【０００９】本発明の別の目的は、画像の密度に基づい
て印刷速度を最適にすることである。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、画像密度に基
づいて、印刷した用紙の排出を効果的に制御し、画像の
にじみを避けることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、プリントデータをＯＮ画素およびＯＦＦ
画素のアレイとして記憶し、記憶したプリントデータの
スワス（swath ：帯状領域）ごとに画像密度を検出し、
検出した画像密度に基づいてそのスワスの印刷オペレー
ションを制御することによって、インクジェットプリン
タでプリントデータのスワスを印刷する印刷方法を提供
する。本発明による画素密度の検出は、アレイ上の画素
ブロックを取り囲むウィンドウを決定し、そのウィンド
ウをアレイ全体の連続する画素ブロックに順次位置さ
せ、連続する各ブロックでのＯＮ画素数を数えて記録
し、記録したＯＮ画素数からブロックでの最大のＯＮ画
素数を検出し、検出した最大ＯＮ画素数に基づいてその
プリントデータのスワスの画像密度を検出することによ
って実行される。こうして求めたスワスごとの画像密度
に基づいて、各印刷帯域に必要な乾燥時間を検出し、印
刷した用紙の排出を制御する。さらに、求めた画像密度
により、インクジェットの噴射の最高パルス周波数を決
定する。

【００１２】上記目的はまた、本発明の実施に適したイ
ンクジェットプリンタ装置を提供することによっても達
成される。このインクジェットプリンタ装置は、プリン
トデータをＯＮ／ＯＦＦ画素のアレイとして記憶するメ
モリと、画像密度検出器と、画像密度に基づいて印刷動
作を制御するコントローラを備える。画像密度検出器
は、記憶したプリントデータのスワスごとに画素密度を
検出する。画像密度検出器はアレイ中の連続するプリン
トデータブロックをフィルタリングするフィルタと、フ
ィルタリングした各ブロックごとにＯＮ画素数を数える
カウンタと、アレイ中のプリントデータブロックのＯＮ
画素数の中から最大ＯＮ画素数を決定する演算メカニズ
ムと、を備える。

【００１３】本発明の方法にしたがって画像密度を検出
することによって、局所的に高密度の領域を正確に検出
することができる。これに基づいて印刷速度と用紙排出
動作を適切に制御することができる。

【００１４】本発明の他の目的、利点、特徴は、添付図
面を参照した以下の発明の実施の形態により明らかにな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）本発明を液体インクの液滴を噴射す
る印字ヘッドを有するインクジェットプリンタ機構と関
連して説明をすすめるが、本発明は液体インクの沈着を
利用する任意の印刷機構に適用できる。また、ここで説
明する画像密度検出方法は、任意の種類のデータアレイ
の分析にも適用できる。

【００１６】図１には本発明が適用可能な印刷装置１０
が示されており、印刷装置１０は、プリントヘッド１
２、電源１４、ヘッドドライバ１６、モータードライバ
１８、スペーシングモーター２０、ＣＰＵ２２を含む。
印刷装置１０は電源１４によって起動し、ヘッドドライ
バ１６を介してプリントヘッド１２を駆動し、印刷媒体
上にインク液滴を噴射する。ＣＰＵ２２はマイクロプロ
セッサなどのデータ処理装置である。ＣＰＵ２２は、ヘ
ッドドライバ１６を介して印刷プロセスを制御し、モー
タードライバ１８およびスペーシングモーター２０を介
して印刷用紙の排出を制御する。ＣＰＵ２２は、印刷ド
ット密度検出部２４、印刷速度検出部２６、用紙排出制
御部２８を含む。ＣＰＵ２２はまた、標準ＲＯＭおよび
ＲＡＭを備え、印刷制御プログラムや入力プリントデー
タを記憶する。

【００１７】印刷ドット密度検出部２４は、記憶したプ
リントデータにより画像の密度を検出する。この印刷ド
ット密度検出部の詳細については後述する。

【００１８】印刷速度検出部２６は、印刷装置がベタ塗
り領域を印刷する最高周波数を検出する。従来、印字サ
イズが２４ポイント未満のテキストやグラフィック、ハ
ーフトーンは、ベタ領域を印刷するときの印刷速度（す
なわちインク噴射頻度）より３０％以上高い率で印刷さ
れる。このような高速の印刷では、ベタ領域において光
学的密度が低下しジェットの噴射が間欠的になり画質が
低下する。そこで、以下で説明する本発明の方法により
検出した密度を用い、テキストとベタ領域を含むスワス
（帯条領域）ごとの最高印刷速度を検出する。本発明で
は、各スワスごとにインク噴射頻度を検出し、全体のス
ループット（噴射量）を最適にし、優れた印刷画質を維
持する。印刷速度（または噴射頻度）の制御は、従来通
りの方法で、個々のインクジェットが基板にインク液滴
を噴射させる電気パルスを変化させることによって行
う。

【００１９】ＣＰＵ２２の用紙排出制御部２８は、スワ
スごとに必要な乾燥時間を検出し、その乾燥時間に基づ
いて用紙排出を制御する。１枚の用紙の印刷が完了する
と、用紙排出制御部２８は次に印刷された用紙を一時止
めて、乾燥時間を満たしていない任意のスワスの上に重
ならないようにする。従って、出力側の用紙スタックの
中で重なり合う用紙間で汚れたり、にじんだりすること
を防止できる。用紙排出の制御は、印刷される画像の最
高許容走査速度を変えたり、用紙排出遅延を実行するこ
とによって行われる。本実施形態では、スペーシングモ
ータ２０が用紙搬送を制御し、必要な乾燥時間が過ぎる
まで用紙の排出を遅らせる。スペーシングモータ２０は
カウンタまたはタイマを備え、これによってスワスごと
に印刷を行ない、乾燥時間が満たされるまでカウンタを
デクレメントすることによって乾燥時間を測定する。そ
の後次に印刷した用紙を排出する。出力トレイに積み重
ねられた用紙の接触ゾーンに基づいて、スワスごとにタ
イマを設定する。好ましくは、第１ページの印刷から、
次のページが排出されて第１ページの任意の領域に接触
するまでの時間をタイマに設定するのが望ましい。もち
ろん従来の任意の排出制御を本発明に使用することがで
きる。

【００２０】図２は、印刷オペレーションを制御する工
程を示すフローチャートである。まず、ステップ１でプ
リントデータを入力する。次に、ステップ２で、入力プ
リントデータのドットパターンを形成する。プリントデ
ータはＯＮ画素とＯＦＦ画素のアレイに配置されるのが
好ましい。ステップ３で、本発明の画像密度フィルタを
用いてドット密度を検出する。ドット密度が検出される
と、ステップ４で、上述のように印刷速度および／また
は印刷用紙排出を制御することによって印刷オペレーシ
ョンを制御する。

【００２１】画像密度は、ＣＰＵ２２に記憶されたプリ
ントデータを分析する印刷ドット密度検出部２４によっ
て検出される。基本的に、画像密度はスワス内の任意の
二次元領域を満たす最大画素数によって決定される。ス
ワスはプリントヘッドの一度の印刷パスに相当する。プ
リントヘッドの各インクジェットがスワスを横切って移
動することによってラスタを形成し、それがスワス内の
プリントデータラインとなる。

【００２２】本実施形態において画像密度検出は、ファ
イルを用いて、図３に示すようなラスタベースでラスタ
上のプリントデータをラスタ毎に分析する。ラスタベー
スのフィルタリング方法で画像密度を検出するには、ま
ずプリントデータアレイの一番上（すなわちスワスの最
上部のラスタ）の左端からウィンドウを形成する。本実
施形態では、ウィンドウサイズはｎ×１（ｎは整数）で
あるが、ｎ＝４８であるのが好ましい。説明を簡単にす
るために、図３ではｎ＝５として示す。まず、ｎｘ１の
ウィンドウを最上ラスタの左端から設定し、ウィンドウ
内のＯＮ画素数を数える。次いでウィンドウを、図３の
点線がのボックスが示すように右に動かす。ウィンドウ
の移動は、図のように１画素間隔でも、それ以上の画素
間隔で行ってもよい。次にこのウィンドウ内のＯＮ画素
数を数える。図３に示すように、このプロセスをラスタ
の右端に至るまでアレイ上を移動して繰り返し、各ウィ
ンドウで数えたＯＮ画素の最大数を記録する。残りのラ
スタについても、ラスタごとに上記のプロセスを繰り返
す。例えば縦一列に並んだ１２８個のインクジェットを
有する印字ヘッドでは、１スワスにつき１２８本のラス
タを生成し、各ラスタでのｎ×１ウィンドウ内のＯＮ画
素最大数を表す１２８個の値を記録する。これらの値
は、図４が示すようなデータアレイとして記憶される。
１２８個のジェットを有するインクジェットでは、最大
値のデータアレイは１×１２８である。

【００２３】次に、最大数アレイの最上部から第２のウ
ィンドウを形成する。このウィンドウのサイズは１×ｍ
である。本実施形態ではｍ＝４８であるのが好ましい
が、図４では便宜上ｍ＝５とする。第２のウィンドウ内
の全データの平均を計算する。その後、図４が示すよう
に１×ｍのウィンドウを下に動かし、各ウィンドウごと
に平均を計算する。求めたた平均値の中から最大の平均
値を求める。この最大平均値がそのプリント帯の最大画
像密度となる。

【００２４】このようにして各スワスで求めた最大画像
密度を使用して、先に述べたような印刷速度と用紙排出
の制御を行う。 （第２の実施形態）次に、本発明が適用される第２の実
施形態について説明する。本実施形態での画像密度検出
は、プリントデータをカラム形式で分析するものであ
る。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００２５】図５に示すように、プリントデータアレイ
の左上からウィンドウを形成する。このウィンドウサイ
ズはｐ×１２８であり、１２８は縦一列に並ぶインクジ
ェットの数を表わす。本実施形態ではｐ＝４８であるの
が好ましいが、図５では便宜上ｐ＝４としている。実際
の操作では、ｐの値が小さすぎると、ｐ×１２８より大
きい領域が必要とする乾燥時間を検出することができ
ず、実際にはそれほどの乾燥時間が必要でない場合でも
最悪のケースを想定した乾燥時間を出す。また、２行に
わたる小さな文字のテキストなのか、１行だけの大きな
文字のテキストなのかを区別しにくくなる。一方、４８
×１２８より大きいベタ領域では必要とされる乾燥時間
がたいして増大しないので、ｐの値を４８以上にする必
要はない。

【００２６】本実施形態で画像密度を検出する場合、ｐ
×１２８のウィンドウ内のＯＮ画素数を数える。その後
ウィンドウを右にインクレメントして同じくウィンドウ
内のＯＮ画素の数を数える。画像密度検出時間と記録さ
れたビット情報に対応させる時間を低減するために、ウ
ィンドウは８画素間隔でインクレメントするのが好まし
い。しかし、解像度を上げるためにウィンドウを１画素
間隔で右にずらしてもよい。ｐ×１２８のウィンドウが
列のアレイの右端に達するまで、このプロセスをスワス
を横切って繰り返す。ウィンドウが列の右端に達すると
ウィンドウ内のＯＮ画素数の最大値を検出し、この値が
そのスワスの最大密度となる。

【００２７】上記の密度検出の例では、従来通り左から
右へデータアレイを読むものとして説明してきたが、右
から左に、あるいは上から下、下から上に読んで画像密
度を検出してもよい。

【００２８】以上説明した実施形態はあくまでも本発明
を例示するものであり、当業者にとって本発明の範囲を
外れることなく多様な変更、修正が可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明では、スワスごとに画像密度を正
確に検出し、求めた最大画像密度に基づいて印刷速度を
最適に調整し、用紙の排出を制御するので、高速印刷で
画像むらが起こりやすいベタ領域に対しても画質を低下
させずに印刷でき、またインクの乾きが遅いベタ領域が
次の用紙ににじむことを防止でき、結果としてインクの
汚れ等の不良性をなくし高画質の印刷が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される印刷装置の主要構成要素を
示すブロック図である。

【図２】印刷装置の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】第１の実施形態における画像密度検出に係るフ
ィルタリング方法を示す概念図であり、データアレイで
ラスタに沿ったウィンドウの形成を示す概念図である。

【図４】最大画素密を求めるために、各ラスタごとに得
たＯＮ画素の最大値を縦に並べたカラムにおいて、縦方
向のウィンドウを形成して各ウィンドウ内の平均値から
最大値を求める方法を示す概念図である。

【図５】第２の実施形態における画像密度検出に係るフ
ィルタリング方法を示す概念図である。

【符号の説明】

１０ 印刷装置 １２ 印字ヘッド １４ 電源 １６ ヘッドドライバ １８ モータードライバ ２０ スペーシングモータ ２２ ＣＰＵ ２４ 印刷ドット密度検出部 ２６ 印刷速度検出部 ２８ 用紙排出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットプリンタでプリントデー
   タの帯状領域としてのスワス(swath) を印刷する印刷方
   法において、 (1) プリントデータをＯＮ画素およびＯＦＦ画素のアレ
   イとして記憶するステップと、 (2) 前記記憶したプリントデータのスワスごとに画像密
   度を検出するステップであって、 前記アレイ上の画素ブロックを取り囲むウィンドウを決
   定し、 前記ウィンドウを前記アレイ全体の連続するブロックに
   順次位置させ、 連続する各ブロックでのＯＮ画素数を数え、 各ブロックのＯＮ画素数を記録し、 前記記録したＯＮ画素数の中からブロックでの最大ＯＮ
   画素数を検出し、 前記検出した最大ＯＮ画素数に基づいてプリントデータ
   のスワスの画像密度を検出するステップと、 (3) 前記画像密度に基づいて前記スワスの印刷オペレー
   ションを制御するステップと、 を含む印刷方法。