JPH11314383A

JPH11314383A - プリント・ドライバ製造方法及びカラー印刷システム

Info

Publication number: JPH11314383A
Application number: JP10305614A
Authority: JP
Inventors: David A Mantell; エー．マンテルデイビッド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 1999-11-16
Also published as: US6068361A

Abstract

(57)【要約】【課題】液体インクによる複数小滴エラー拡散及び複
数小滴重ね刷りにおいて、人為的効果を有効に取り除
く。【解決手段】各々が光学的密度の第１の数の入力レベ
ルを備える、複数の入力ピクセルを含む入力イメージ信
号に応答して、複数のピクセル位置を含む出力イメージ
７４を印刷するためのカラー印刷システムが得られる。
この印刷システムには、記録媒体に複数のインク小滴を
付着させて、イメージを印刷するプリント・ヘッド２６
と、エラー拡散回路８１及び８２を含む、入力イメージ
を受信して、エラー信号としきい値基準信号の関数とし
て小滴信号を発生する、前記プリント・ヘッド２６を制
御するプリント・ドライバ５６とが含まれており、前記
小滴信号によって、前記カラー・プリントヘッド２６
が、複数のピクセル位置の１つの位置内に複数のインク
小滴を付着させるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、液体イン
クによる印刷方法及び装置に関するものであり、とりわ
け、複数小滴エラー拡散及び複数小滴重ね刷りを含む液
体インクによる印刷に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧電、音響、相転移ワックス・ベース、
または、サーマル・プリンタといった、しばしば連続ス
トリームまたはドロップ・オン・デマンドと称されるタ
イプの液体インク・プリンタは、液体インクの小滴を記
録媒体に向かって放出する少なくとも１つのプリント・
ヘッドを備えている。プリント・ヘッド内において、イ
ンクは複数のインク導管またはチャネル内に納められて
いる。パワー・パルスによって、チャネルの端部にある
オリフィスまたはノズルから、必要に応じて、インク小
滴が記録媒体に向かって放出され、その結果、記録媒体
にぶつかって、インクのドットまたはスポットが付着す
る。次に、液体インクの供給容器からインクを引き出す
毛細管作用によって、チャネルの補充が行われる。

【０００３】こうしたプリンタは、一般に、パーソナル
・コンピュータ、スキャナ、または、ワークステーショ
ンのようなイメージ出力装置または文書作成器から受信
するカラー及び／またはモノクロ・イメージを印刷す
る。印刷されるカラー・イメージは、同時に異なるカラ
ーのいくつかのカラー・インクまたは着色材を用いて印
刷することによって作成される。プリンタによって付着
するインクのカラー及びインク量は、文書作成器から受
信するイメージ情報に基づいて決定される。文書作成器
は、単色によって、比色(colorimetic terms) によっ
て、あるいは、その両方によって規定される、入力デジ
タル信号であるグレイ・スケール・イメージを提供す
る。グレイ・レベルの量は、一般に、０〜２５５の範囲
の入力ピクセル値によって規定されるが、ここで、０は
白に相当し、２５５は黒に相当し、その間の値はさまざ
まな濃淡のグレイである。一般に、この説明は、文書を
説明するページ記述言語（ＰＤＬ）ファイルの一部とす
ることが可能である。これらのカラーは、特定の装置に
関係なく規定され、従って、その情報は「装置独立」情
報として参照される。

【０００４】一方、プリンタは、装置に依存した出力、
すなわち、「装置依存」出力を生じる。従って、２値イ
メージには、ゼロ（白）または１（黒）のグレイ・レベ
ル値を有するが、その間のグレイ・レベル値はない２値
情報が含まれているので、入力デジタル・グレイ・スケ
ール・イメージから印刷される２値イメージへの変換を
実施しなければならない。入力イメージから出力イメー
ジへのこうした変換は、いくつかのグレイ分離ピクセル
を有する所定の領域について、その領域内におけるグレ
イ分離ピクセル・アレイの各分離ピクセルの密度を表し
た値とあらかじめ選択された１組のしきい値（しきい値
は、ディザ・マトリックスとして記憶され、このマトリ
ックスによって生成される反復パターンが、ハーフトー
ン・セルとみなされる）の１つが比較される、ディザリ
ングまたはスクリーニングを含む、いくつかの既知のハ
ーフトーン・アルゴリズムを用いて実施される。

【０００５】エラー拡散は、ピクセル毎に、グレイ・ピ
クセルから２値またはマルチ・レベル・ピクセルに変換
することによって、グレイの正確な再生を試みる、もう
１つの既知のハーフトーン法である。エラー拡散では、
しきい値に関して各ピクセル毎に検討が施され、グレイ
・レベル・ピクセル値と出力値との差が、重み付け方式
に従って選択されたグループまたは組をなす近隣ピクセ
ルに送られる。エラー拡散には、出力ピクセルの度数が
高いというのが最も顕著な、ハーフトーン法に比べた利
点があるが、いくつかの欠点もある。

【０００６】第１に、画質を大幅に劣化させるいくつか
の人為的効果が含まれている。これらには、ハイライト
領域とシャドウ領域に問題の種が含まれており、中間グ
レイ値（ほぼ、１／３、１／２、及び、２／３）におけ
るサイクルが制限される。第２に、エラー拡散アルゴリ
ズムは、処理に要する時間が長くなる。処理時間は、と
りわけ、６００スポット／インチ（ｓｐｉ）を超えるデ
ータの場合、かなりの問題になる可能性がある。カラー
の６００ｓｐｉのコントーン（contone)・イメージは、
既に約４０メガバイトである。第３に、エラー拡散に関
する色調再現（ＴＲＣ）曲線は、アルゴリズムに分離さ
れたピクセルを生じる傾向があるために、ハーフトーン
よりもはるかに速く黒に接近する可能性がある。従っ
て、ＴＲＣの補正後、利用可能なレベルのうち完全に１
／２が用いられないことになる。第４に、最小ピクセル
の不安定性によって画質が大幅に劣化する可能性があ
る。電子写真式印刷機の場合、これは、１／４ピクセル
の黒または白といった小さい部分ピクセルも信頼に足る
印刷が行えない可能性がある。インク・ジェット印刷の
場合、ハイライト領域における制限が解消されるが、第
３の難点と同様、ＴＲＣの補正によって分離されたサブ
ピクセルのギャップが除去されるので、シャドウ領域に
おける制限は、電子写真式印刷の場合と全く同じであ
る。第５に、異なるカラー・プレーンのエラー拡散は、
異なるカラー・プレーンにおけるピクセルの偶然による
相関によってカラー・シフトを生じる可能性がある。

【０００７】以下の開示では、本発明のいくつかの態様
に関連することが可能なさまざまなプリンタ及び方法が
例示され、説明される。

【０００８】Ｄｉｓｐｏｔｏ他に対する米国特許出願第
４，６８０，６４５号には、可変ドット・サイズでグレ
イ・スケールのイメージを再生するための方法の記載が
ある。グレイ・レベルのエラーを利用して、イメージ生
成時に、ドット・サイズの調整が行われる。この方法で
は、バイ・レベル（by level）・プリンタで発生するド
ットの重なりによって生じる非線形性が最小限に抑えら
れる。

【０００９】Ｃｈａｎ他に対する米国特許第４，９３
０，０１８号には、インク・ジェット・プリンタによっ
て得られるカラーと白黒の両方の画質を高めるための方
法及びシステムが記載されている。この方法には、印刷
媒体における用紙のしわを軽減または排除するのに必要
な、許容し得る最高のインク印刷密度を求め、次に、こ
の許容し得る最高の印刷密度に関連して、グレイ・スケ
ールのインク小滴カウント、及び、関連する染料の充填
を選択するタイプの制御を施すことが必要とされる。

【００１０】Ｃｈａｎ他に対する米国特許第５，１１
１，３０２号には、ピクセルに、及び、所定数のピクセ
ルによって形成される複数のスーパ・ピクセルに、制御
された順番で順次１つ以上のカラーのドットをグレイ・
スケールで印刷する方法に関する記載がある。１つ以上
のドット充填レベルを利用することによって、複数レベ
ル・グレイ・テーブルにおける異なる値のグレイ・レベ
ルが得られる。

【００１１】Ｃｈａｎ他に対する米国特許第５，１４
０，４３２号には、インク・ジェット印刷、電子写真式
印刷等の分野において、１つ以上のカラー・プレーンに
グレイ・スケールの印刷を行うためのピクセル割り当て
及びエラー拡散システム並びに方法の記載がある。走査
されたイメージのグレイ・スケール・ピクセル値と選択
されたグレイ・テーブル内におけるプリント可能なグレ
イ・レベル値との残差に等しいエラー拡散値が、走査し
たばかりの、あるいは、処理したばかりのスーパ・ピク
セルを包囲するスーパ・ピクセルに分散される、適応エ
ラー拡散プロセスが記載されている。

【００１２】Ｅｓｃｈｂａｃｈ他に対する米国特許第
５，２４５，６７８号には、損失のある適応エラー拡散
によるイメージ変換の記載がある。各ピクセル値がＣレ
ベルによって表現されるイメージのグレイ・レベル・ピ
クセル値を、イメージの各ピクセル値にしきいレベルを
適用して量子化することによって、Ｄレベルのピクセル
値が得られる。

【００１３】Ｍｉｌｌｅｒに対する米国特許第５，２９
１，３１１号には、デジタル方式でサンプリングした連
続トーン・イメージからマルチレベルのハーフ・トーン
・イメージを生成するための装置及び方法の記載があ
る。この装置は、ルック・アップ・テーブル選択技法を
利用して、マルチ・レベル・ハーフトーンを生成する。

【００１４】Ｅｓｃｈｂａｃｈに対する米国特許第５，
３７４，９９７号には、最小マーク・サイズによるアド
レス可能度の高いエラー拡散の記載がある。比較的多数
の信号レベルの１つを有しており、それぞれ、イメージ
のピクセルを表している、アドレス可能度の高いイメー
ジ信号が、エラー拡散量子化プロセスを通じて、その信
号から比較的少数の信号の１つへ変換されるようにな
る。

【００１５】ＭｃＧｕｉｒｅに対する米国特許第５，４
３４，６７２号には、ピクセル・エラー拡散法の記載が
ある。情報処理システムにおける印刷のエラー拡散が、
内部スーパ・ピクセル・エラー拡散技法と外部スーパ・
ピクセル・エラー拡散技法の組み合わせに従って、実施
される。特定のスーパ・ピクセルに関して、選択された
ピクセル内におけるある決められたまたは選択された最
終ピクセル・エラー値が確認されるまで、選択された内
部主体ピクセルのエラー量が、別の内部主体ピクセルに
与えられる。最終内部エラー値は、所定のスーパ・ピク
セルの近傍内における選択されたスーパ・ピクセル間で
分散される。

【００１６】Ｍｅｔｃａｌｆｅ他に対する米国特許第
５，６０８，８２１号には、アドレス可能度の高い特性
をエラー拡散プロセスに取り入れる方法及びシステムの
記載がある。ピクセルを表現するグレイ・レベル値は、
もとの入力解像度に対応する第１の解像度を備えてい
る。グレイ・レベル値を補間することによって、第２の
解像度に対応するサブ・ピクセル・グレイ・レベル値が
生じる。エラー値は、しきい値処理の結果として発生す
る。エラー値の一部は、次の走査線における隣接ピクセ
ルに拡散される。

【００１７】Ｓｍｉｔｈ他に対する米国特許第５，６３
３，７２９号には、マルチ・レベル・ハーフトーン伝達
関数における量子化エラーを最小限に抑えるためのプロ
セスの記載がある。マルチ・レベル・ハーフトーン・シ
ステムに関する１組の平均保存トーン伝達関数の量子化
方法によって、該システムにおける全量子化エラーが最
小限に抑えられるか、あるいは、低減する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の態様の１つによ
れば、各々が光学的密度の第１の数の入力レベルを備え
る、複数の入力ピクセルを含む入力イメージに応答し
て、記録媒体にインク小滴を付着させ、各々が光学的密
度の第２の数の出力レベルを備える、複数の出力ピクセ
ルを含む出力イメージを形成する、カラー液体インク・
プリンタのためのプリント・ドライバを製造する方法が
得られる。この方法には、第１の数の複数の入力レベル
の関数として第２の数の複数の出力レベルを決定するス
テップと、決定された数の複数の出力レベルのそれぞれ
にしきい値基準信号を割り当てるステップと、決定され
た数の複数の出力レベルのそれぞれにインク小滴数を割
り当てるステップと、割り当てられたしきい値基準信号
及び割り当てられたインク小滴数を含む信号ルック・ア
ップ・テーブルを生成するステップと、信号ルック・ア
ップ・テーブルに結合されて、信号ルック・アップ・テ
ーブルから割り当てられたしきい値基準信号の１つを受
信する、エラー拡散回路を含む、プリント・ドライバを
製造するステップが含まれている。

【００１９】本発明のもう１つの態様によれば、各々が
光学的密度の第１の数の入力レベルを備える、複数の入
力ピクセルを含む入力イメージ信号に応答して、複数の
ピクセル位置を含む出力イメージを印刷するためのカラ
ー印刷システムが得られる。この印刷システムには、記
録媒体に複数のインク小滴を付着させて、イメージを印
刷するプリント・ヘッドと、エラー拡散回路を含む、入
力イメージを受信して、エラー信号としきい値基準信号
の関数として小滴信号を発生する、前記プリント・ヘッ
ドを制御するプリント・ドライバとが含まれており、前
記小滴信号によって、前記カラー・プリントヘッドが、
複数のピクセル位置の１つの位置内に複数のインク小滴
を付着させるようになっている。

【００２０】本発明の説明は、望ましい実施態様に関連
して実施されるが、もちろん、本発明をその実施態様に
制限しようとするものではない。逆に、付属の請求項に
よって規定される本発明の精神及び範囲内に含まれる可
能性のある、全ての代替実施態様、修正実施態様、及
び、同等実施態様を包含することを意図したものであ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図４には、カラー・サーマル・イ
ンク・ジェット・プリンタ１０を含むカラー印刷システ
ムの透視図が示されている。プリンタ１０は、単なる例
示にすぎない。本発明は、他のタイプのサーマル・イン
ク・ジェット・プリンタ、並びに、文書ラスタ入力スキ
ャナからの信号、または、パーソナル・コンピュータ１
１のような計算装置から受信する信号によって駆動され
る液体インク・プリンタを含む他の再生装置において実
施することが可能である。プリンタ１０には、キャリッ
ジ・レール２２によって支持されたキャリッジ２０のプ
リント・カートリッジ１９に取り付けられた、４つのイ
ンク・ジェット用インク容器１２、１４、１６、及び、
１８が含まれている。キャリッジ・レール２２は、イン
ク・ジェット・プリンタ１０のフレーム２４によって支
持されている。インク容器を備えるプリント・ヘッド・
カートリッジには、電気ケーブル２７を介してプリンタ
１０のコントローラ（図示せず）から受信する電気信号
の制御を受けて、インク小滴を選択的に放出する１つ
以上のサーマル・インク・ジェット・プリント・ヘッド
２６に供給するインクが納められている。プリント・ヘ
ッド２６には、インク容器１２、１４、１６、及び、１
８の１つ以上からプリント・ヘッド２６のそれぞれのイ
ンク噴射オリフィスまたはノズルにインクを搬送する複
数のインク・チャネルが含まれている。

【００２２】印刷時、キャリッジ２０は、矢印２８の方
向に、キャリッジ・レール２２に沿って往復運動する、
すなわち、前後に走査を行う。プリント・ヘッド２６
が、例えば、紙または透明紙を納めた給紙スタック３２
から送られる記録媒体３０を横切って前後に往復運動す
るにつれて、プリント・ヘッドのノズルのうち選択され
たノズルから記録媒体３０に向かってインク小滴が噴射
される。インクを噴射するオリフィスまたはノズルは、
一般に、走査方向２８に対してほぼ垂直な線形アレイを
なすように配置されており、従って、イメージは、ライ
ン毎に、プリント・ヘッドの複数列の噴射で生成され
る。ページ幅プリンタの場合、単一情報ラインは、記録
媒体のほぼ全幅または全長にわたる。

【００２３】パーソナル・コンピュータ１１のような文
書作成器から受信するカラー・イメージを印刷するた
め、イメージは、比色によって定義されるイメージ、一
般に、デジタルの性質を備えたＲ、Ｇ、及び、Ｂ電子信
号から、一般に、ＣＭＹ及びＫ電子信号の色空間に存在
するとして定義される出力に変換しなければならない。
こうした変換を行うため、もとの色空間をプリンタの色
空間に変換して、結果生じる印刷出力によって、所望の
方式でもとのイメージが得られるようにしなければなら
ない。

【００２４】さらに、もとのイメージには、一般に、２
５６レベル以上までのイメージ信号が含まれるので、あ
るタイプの出力レベル低減アルゴリズムを出力イメージ
信号に適用して、入力イメージにおいて本来要求される
よりも少ない出力レベル数で、実際の印刷が行われるよ
うにする。ハーフトーン法は、インク小滴を含めて、レ
ベル数の低減に有効なメカニズムであるが、こうした方
法には、出力に、空間座標における周期的または準周期
的なパターンが含まれる可能性があるという欠点があ
る。同様に、エラー拡散には、ハーフトーンに比べて多
くの利点があるが、前述のように、いくつかの欠点もあ
る。

【００２５】図１には、複数小滴エラー拡散の関数とし
てイメージ入力変換を施すプリント・ドライバを含む、
図４の２値印刷システムの概略ブロック図が示されてい
る。例示のように、図１に示すような印刷システムは、
プリント・ドライバ５６に転送される印刷データ５４と
して、図に示されているパーソナル・コンピュータ１１
から電子表現による文書またはイメージを受信する。プ
リント・ドライバは、コンピュータ１１またはプリンタ
１０内に備えることができるし、あるいは、その一部を
いずれかの装置内に備えることも可能である。印刷デー
タ５４には、一般に、ピクセルを含む、パーソナル・コ
ンピュータの物理的特性に関連したフォーマットによ
る、もとのイメージまたは別のデータ源からのある形態
の電子デジタル・データが含まれている。パーソナル・
コンピュータが図示されているが、スキャナ、他のコン
ピュータ・イメージ発生器、または、イメージ記憶装置
を含む、他の既知のイメージ入力ターミナルも可能であ
る。

【００２６】パーソナル・コンピュータ１１の場合、文
書の印刷に関してユーザによるさまざまな選択を可能に
するため、パーソナル・コンピュータ１１のディスプレ
イ装置には、ユーザ・インターフェイス５８が設けられ
ている。同様に、ユーザ・インターフェイス５８は、イ
メージ処理装置としても知られるプリント・ドライバ５
６に接続されている。プリント・ドライバ５６は、ユー
ザ・インターフェイス５８でユーザが選択した項目に基
づいて印刷データ５４の処理を行い、かつ、後述する他
の処理も行う。プリント・ドライバ５６によって、印刷
データが処理されると、その処理済み情報は、該図に略
示されているように、プリント・ヘッド２６、走査キャ
リッジ２０、及び、エンコーダ６２に結合されたプリン
タ・コントローラ６０を含む、プリンタ１０に伝送され
る。印刷データの操作は、図示のように、プリント・ド
ライバにおいて行われるが、イメージ出力ターミナルま
たはプリンタ１０において行うことも可能である。

【００２７】ユーザは、ユーザ・インターフェイス５８
から、例えば、ドラフト・モード、通常モード、高品質
モード、及び、格段の高品質モードを含む、複数の印刷
品質モードを選択することが可能であり、その選択は、
印刷品質バッファ６４に記憶される。印刷品質モードの
１つが選択されると、普通紙、塗被紙、高解像度の光沢
紙、及び、特別に高解像度の光沢紙の選択を含むことが
可能な、複数の媒体タイプの１つを選択することが可能
になり、その選択は、媒体タイプ・バッファ６６に記憶
される。ユーザは、写真イメージ・タイプまたは図形イ
メージ・タイプといったイメージ・タイプの選択を行う
ことも可能であり、その選択は、イメージ・タイプ・バ
ッファ６８に記憶することが可能である。さらに、ユー
ザは、明暗の範囲を選択することが可能であり、その選
択は、明／暗バッファ７０に記憶することが可能であ
る。

【００２８】プリント・ドライバ５６は、コンピュータ
１１から印刷データ５４を受信し、ＲＧＢ・ＣＭＹＫ変
換器７２において、一般に、赤、緑、及び、青（ＲＧ
Ｂ）装置独立データ（デバイスインディペンデントデー
タ）である受信印刷データを、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、及び、キーすなわち黒（ＣＭＹＫ）装置独立デー
タに変換する。この装置独立データは、次に、出力イメ
ージ７４の印刷に必要な装置依存データ（デバイスディ
ペンデントデータ）に変換される。この変換は、ユーザ
・インターフェイス入力情報を受信する出力セレクタ７
７からの所定の入力に応答し、レンダリング変換器７６
によって実施される。レンダリング変換器７６には、解
像度変換装置７８、カラー補正装置８０、及び、ハーフ
・トーン／エラー拡散装置８１を含むことが可能であ
る。

【００２９】本発明によれば、レンダリング変換器に
は、複数小滴エラー変換装置８２が含まれる。複数小滴
エラー変換装置８２は、装置依存ＣＭＹＫイメージ情報
を、複数小滴エラー拡散アルゴリズムの関数として複数
小滴ピクセル情報に変換する。

【００３０】既知のエラー拡散アルゴリズムの場合、エ
ラーは、もとの入力デジタル・グレイ・スケール・イメ
ージのグレイ値（０〜２５５）と印刷される白（０）及
び黒（２５５）である実際の値との差である。しかし、
本発明の場合、エラーは、もとの入力であるデジタル・
グレイ・スケール・イメージのグレイ値（０〜２５５）
と出力値との差であると判断される。この出力レベル
は、それぞれ、特定のインク小滴数に対応する、可能性
のある出力レベル数の１つである。従って、本発明の場
合、２つの方程式で表現される標準拡散アルゴリズム
が、それぞれ、複数のインク小滴に対応する、複数のし
きい値レベルの関数として計算される。第１の方程式
（式１）によって、ピクセル当たりの小滴数が規定のし
きい値レベルの関数として下記のように求められる。ｂ（ｍ，ｎ）＝ｓｔｅｐ［ｉ（ｍ，ｎ）−Σａjkｅ（ｍ−ｊ，ｎ−ｋ）− Ｔ（ｉ（ｍ，ｎ））］＋Ｘ（ｉ（ｍ，ｎ））式１ここで、ｉは、イメージ入力ピクセルであり、Ｔは、入
力レベルｉ（ｍ，ｎ）によって決まる適合するしきい値
レベルである。Ｘは、ｉ（ｍ，ｎ）未満の最大出力レベ
ルに関するインク小滴数であり、ｂは、イメージのｍ列
目のｎ行目に位置するピクセルに印刷されるインク小滴
数を表している。

【００３１】第２の方程式（式２）によって、エラーが
ｏ（ｂ（ｍ，ｎ））の関数として下記のように求められ
る（ここで、ｏ（ｍ，ｎ）は、ピクセル当たりの小滴数
の関数として選択された出力レベルである）。ｅ（ｍ，ｎ）＝ｏ（ｂ（ｍ，ｎ））−［ｉ（ｍ，ｎ）−Σａjkｅ（ｍ−ｊ，ｎ−ｋ）］式２

【００３２】図２には、シアンのような単一カラー・プ
レーンに関する本発明の複数小滴エラー拡散回路が示さ
れている。同様の回路が、残りのカラー・プレーンにつ
いても存在する。図２の回路は、標準的な論理回路を用
いた専用ハードウェア回路、あるいは、ＶＬＳＩ設計を
用いた単一チップとすることが可能な、図１の複数小滴
エラー拡散回路８２に組み込まれる。しかし、おそらく
は、図２の回路は、周知の方法に基づいてプログラムさ
れた適合するソフトウェア制御を含む、マイクロプロセ
ッサによって実施される可能性のほうが高い。従来のあ
るいは汎用のマイクロプロセッサに対するソフトウェア
命令によって、エラー制御拡散アルゴリズムをプログラ
ムし、実行するのは一般的なことである。これは、さま
ざまな先行特許及び商品によって教示のところである。
こうしたプログラミングまたはソフトウェアは、もちろ
ん、利用される特定の機能、ソフトウェア・タイプ、及
び、マイクロプロセッサまたは他のコンピュータ・シス
テムによって異なる可能性があるが、本明細書で示され
ているような機能説明に基づく、あるいは、常套的な機
能に関する従来の知識とソフトウェア及びコンピュータ
技術における一般的な知識を併用した、無理な演習を行
わなくても、利用可能であるか、あるいは、容易にプロ
グラム可能である。こうしたソフトウェアには、Ｃ＋＋
のようなオブジェクト指向ソフトウェア開発環境を含め
ることが可能である。

【００３３】変換器７２は、１つ以上の完全な全ページ
・イメージのビット・マップを部分的に記憶する入力ラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）９０に入力され
る、デジタル化イメージ信号８３を発生する。入力ＲＡ
Ｍにアドレス指定して、入力デジタル・イメージ信号Ｉ
n がピクセル毎に回路に送り込まれる。各入力ピクセル
は、その対応するエラーＥn-1 が、加算器９２において
入力値に加算される。修正イメージが、修正イメージ・
レジスタ９４に一時的に記憶される。修正イメージＩn
＋Ｅn-1 は、しきい値レベル／クリッピング・レベル・
コンパレータ９６に転送される。特定のエッジ強調度が
得られるようにしたい場合、まず、ＲＡＭまたは他の何
らかのデータ記憶装置に記憶されているしきい値修正子
ルック・アップ・テーブル９８による表示に従って、各
ピクセルの入力値Ｉn に基づく修正子を計算することに
よって、修正しきい値レベルＴn が求められる。入力レ
ベルＩn の値、並びに、対応するしきい値修正子（Ｋ−
１）は、ルック・アップ・テーブル９８に記憶され、入
力Ｉn の値に応じて選択される。次に、しきい値計算減
算器１００において、公称しきい値Ｔ0 から修正Ｉn
（Ｋ−１）を引いて、しきい値レベル／クリッピング・
レベル・コンパレータ９６において適用されるしきい値
Ｔが求められる。

【００３４】修正イメージ値Ｉn ＋Ｅn-1 と修正しきい
値レベルＴを比較して、ＲＡＭまたは他の何らかのデー
タ記憶装置に記憶される複数小滴しきい値レベル・ルッ
ク・アップ・テーブル１０２に記憶される、適合する出
力レベルＢが求められる。この比較によって、図１のプ
リンタ１０に伝送されることになる出力レベルＢが求め
られるが、ここで、出力レベルＢは、シアンのための単
一ピクセル位置に付着させるインク小滴数に相当する。
さらに、しきい値レベル／クリッピング・レベル・コン
パレータ９６は、エラー計算に用いられる修正イメージ
値Ｉn ＋Ｅn-1に対応する適正なエラー・レベルも決定
する。

【００３５】後掲の表１には、各色分解毎に、ピクセル
当たりの小滴数の関数としてのいくつかの出力レベルが
含まれているが、ここで、最大小滴数は、例えば、１６
である。表中の情報は、ＬＵＴ１０２に組み込まれる。
しかし、本発明は、任意の小滴数に適用可能である。さ
らに、この表には、しきい値レベルが各カラー・プレー
ンに固有のものである、本発明のもう１つの態様が示さ
れている。出力レベルＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ及び、その間の出
力レベル間隔（Ｖ）、及び、各出力レベルに関するしき
い値ＴC 、ＴM 、ＴY 、ＴK が示されている。各色分解
に関する最初の行は、複数小滴インク・ジェット・プリ
ンタに用いられる可能性のあるレベル例であり、その下
の行は、所定のレベルと先行レベル（１つ低い）との間
の色分解である。しきい値は、一般に、必ずしもそれに
限るわけではないが、レベル間の中間であり、やはり示
されている。レベル０＝０は示されていない。

【表１】

【００３６】修正イメージＩn ＋Ｅn-1 がしきい値レベ
ルを超えると、対応する出力Ｏn レベルが選択され、変
更符号インバータ１０４に伝送される。修正イメージ値
から出力レベルを引くことによって、後続の入力ピクセ
ルに関するエラー・レベルが求められる。この減算操作
は、変更符号インバータ及び加算器１０６によって実施
される符号変換のために行われ、その値は、エラーＲＡ
Ｍ１０８に記憶される。遅延バッファ１１０は、単一ピ
クセル遅延を発生し、１次元状況におけるエラー値を記
憶する。多次元状況の場合、エラー値は、当該技術にお
いて既知のように、分割され、分散方式に基づいて、隣
接ピクセル及び近接ピクセルの間で分散される。

【００３７】例えば、１６小滴システムの場合、表１に
おけるシアンからの値を利用すると、入力レベルに先行
ピクセルからのエラーを加えた値が、しきい値コンパレ
ータにおいて比較され、こうしたレベルが、ブロック１
１２に示すように、１つのインク小滴に関するしきい値
（１５の値）を超えなければ、プリンタに送られる小滴
はゼロであり、ゼロの出力レベルが変更符号インバータ
１０４に送られるが、この回路は、前述のように機能す
る。同様に、入力レベルに先行ピクセルからのエラーを
加えた値が、ブロック１１４における１に等しい小滴数
に関するしきい値レベルに達すると、１つの小滴が、そ
のピクセル位置に関してプリントヘッドに送られ、３１
の値が、変更符号インバータ１０４に戻される。２、
３、及び、４の小滴に関する例も、それぞれ、ブロック
１１６、１１８、及び、１２０に示されている。小滴値
のそれぞれに関するしきい値処理のレベルは、表１から
選択されたものであり、２つの小滴のしきい値レベルは
４６、３つの小滴のしきい値レベルは７３、４つの小滴
の場合はしきい値レベルが９６、以下１６の小滴まで同
様である。もちろん、他のしきい値を用いて、付着させ
る小滴数を決めることも可能である。

【００３８】表１に示す出力レベルの選択によって、明
確な利点が得られる。利点の１つは、トーン再生曲線の
上昇と整合するレベルを選択することによって、２値エ
ラー拡散に関する黒及びトーン再生曲線に対して急速な
増大を補償することが可能になる。従って、再生曲線の
トーンの上昇にほぼ一致するレベルを選択することによ
って、シャドウにおける多くのレベルが利用できなくな
るのが阻止される。こうしてトーン再生曲線を伸張する
のは有効ではあるが、Ｒ、Ｇ、ＢからＣ、Ｍ、Ｙ、及
び、Ｋスペースへのカラー変換に加えて、ＴＲＣに対す
るより精密な補正を実施することができるので、それ
は、選択されるレベル値に関する主たる考慮事項ではな
い。主たる理論的根拠は、しきい値の選択によって、２
値エラー拡散アルゴリズムにおける他の人為的効果を軽
減することができるという点にある。第１の利点は、こ
れらの値を操作して、イメージの人為的効果を最も有効
に取り除くことができる点にある。複数レベル間の差を
奇数値として、できれば、３で割ることのできない数と
して選択することによって、一般に出力イメージに見受
けられる制限サイクルが大幅に減少する。素数の利用が
望ましいが、あいにく、限られた数の素数だけしか存在
しない。入力は、整数値であり、実際には連続していな
いので、制限サイクルが問題となる特定のレベルが、単
純に回避されるか、あるいは、少なくとも低減する。所
定の素数が１つのカラー・プレーンだけにおいて因数と
して用いられる場合、カラー・プレーン間に矛盾を持ち
込むことなく、さまざまなレベルに再利用することが可
能である。

【００３９】カラー２値エラー拡散の主たる人為的効果
の１つは、異なるカラー・プレーンにおける偶発的なピ
クセルの相関である。初期条件、すなわち、先行ピクセ
ルから繰り越されるエラーに応じて、カラー・インク小
滴を分離することが可能であるが、互いに重なる、ある
いは、互いに極めて近接した位置につく可能性もある。
このパターンは、相関関係が強くなりやすい。人為的効
果及びカラー・シフトの可能性も大きくなる。本複数小
滴アプローチでは、こうした効果は軽減されるか、ある
いは、除去される。各カラーに固有のしきい値レベル間
の差に関する値を選択することによって、カラー・プレ
ーン間における相関の可能性はほぼなくなる。表１に示
す例の場合、シアンに関して、第１のしきい値レベルは
３１に設定され、マゼンタ２９、黄３３、及び、黒３５
についても設定が行われる。黄または暗いシャドウ領域
の場合、１／２、１／３、及び、２／３の制限サイクル
はその他の領域ほど顕著ではないので、黄及び極めて暗
いレベルについては、２または３で割ることの可能な値
を用いることが望ましい。従って、Ｃ＝Ｍ＝Ｙの固定入
力の場合、入力レベルが同じであっても、カラーの相関
は生じない。異なるカラー・プレーンにおける２つのレ
ベルが、レベル間において同じ分離比率にはなり得ない
ので、無相関が生じる。例えば、ＣＭＹ入力が１、１、
１の場合、第１のレベルに関連した有効な入力は、それ
ぞれ、１／３１、１／２９、及び、１／３３になる。レ
ベル間隔が全て異なり、可能性のあるのが素数であるた
め、相関はほぼ排除される。

【００４０】問題の種は、複数小滴処理によって自動的
に軽減される。問題の種が最も厳しい、すなわち、純粋
な２値の場合よりも明るいか、または、小さいインク小
滴が要求される、レベル１の入力のような明るい入力の
場合、問題の種は大幅に軽減される。上記例において、
ＣＭＹ入力が１、１、１の場合、第１のレベルに関連し
た入力が、それぞれ、１／４３、１／４１、及び、１／
３９になり、１つのインク小滴によって、それぞれ、
Ｃ、Ｍ、及び、Ｙについて、ほぼ３１、２９、及び、３
３ピクセルの領域内の印刷が行われることを表してい
る。この度数では、エラー拡散アルゴリズムは、１の入
力が、２５５ピクセルの領域内に１つのインク小滴が印
刷されることを表す、２値の場合に比べて問題の種を被
りにくくなる。換言すると、２値の場合、２５５ピクセ
ルの領域は、１次元に集合する小滴と極めて不均整であ
り、垂直次元に拡散するが、印刷される小滴まわりの３
１、２９、及び、３３ピクセル領域は、より均整がとれ
ている。

【００４１】本発明のもう１つの態様には、印刷すべき
ピクセル位置内の位置に対するインク小滴の割り当てが
含まれている。これによって、特定のプリンタのピクセ
ル配置、画質、及び、安定性を最適化するフレキシビリ
ティを増すことになる。こうした充填法については、参
考までに本明細書に援用されている、ＤａｖｉｄＭａ
ｎｔｅｌｌに対する「ＬｉｑｕｉｄＩｎｋＰｒｉｎ
ｔｉｎｇＷｉｔｈＳｍａｌｌＤｒｏｐＯｖｅｒｐ
ｒｉｎｔｉｎｇ」と題する米国特許出願第０８／６７
３，５１７号に記載がある。そこに述べられているよう
に、液体インクによるグレイ・スケール印刷は、ピクセ
ル空間または位置内に不等間隔または等間隔をなすいく
つかのインク小滴を付着させることによって大幅に改良
することが可能であり、この場合、各小滴は、小滴中心
が異なるが、ピクセル空間の中心近くに集合する。イン
ク小滴による重ね刷りの利点を実現するため、プリント
・ヘッド２８には、さらに小さいノズルが含まれてお
り、ピクセル位置内に噴射するように選択された最大総
数のインク小滴によって、単一小滴によるピクセル位置
の充填のように、ピクセル位置がほぼ充填されることに
なる。

【００４２】イメージ・データ・ピクセルは、グループ
化して分離される。各分離毎に、１組のイメージ信号ま
たは分離ピクセルが得られる。これらを利用して、プリ
ンタを駆動し、イメージの１つの色分解を生じさせるこ
とが可能である。しかし、多色プリンタの場合、互いに
重なり合ったこれらを分解することによって、カラー・
イメージが形成される。例えば、図３に示すように、複
数の色分解が、例証のため別個に示されている。シアン
に関して略示された第１の色分解１３０には、例えば、
プリンタ１０による印刷のため、シアン・インクの単一
小滴またはドット１３４が吹き付けられるピクセル位置
１３２が含まれている。マゼンタのための第２の色分解
１３６には、単一ピクセル位置内に２つのインク小滴１
３８が含まれている。黄のための第３の色分解１４０に
は、単一ピクセル内に３つのインク小滴１４２が含まれ
ている。黒の第４の色分解１４４には、単一ピクセル内
に４つのインク小滴１４６が含まれている。例示のイン
ク小滴は、拡散前である。

【００４３】本発明は、単一ピクセル位置内に互いに重
ねて配置される複数小滴に対して利用することも可能で
ある。

【００４４】このアルゴリズムが有効な他のプリンタ構
成が数多く存在する。１つは、音響インク印刷である。
こうしたプリンタの場合、所定のピクセル位置の約１／
４内に、多くのインク小滴が６００ｓｐｉで急速に印刷
される。アルゴリズムの複数主滴エラー拡散部分は、上
述のものと同じである。主たる考慮事項は、ピクセルの
重なりの変動及びピクセル間の相関による、ハイライト
領域において可能性のあるカラー・シフトを除去するこ
とである。サブ・ピクセル・グリッドがピクセル全体を
カバーしていなくても、上述の場合のように印刷される
ピクセルのパターンによって、カラーがわずかにオフセ
ットする可能性がある。このテクノロジでは、インク・
ジェット・テクノロジの場合のように、同じエジェクタ
から放出されるインク小滴の体積にわずかな変動が生じ
る可能性がある。従って、最初のインク小滴が残りのイ
ンク小滴より小さいか、あるいは、インク小滴がある体
積であるものもあれば、異なる体積であるものもある可
能性があり、望ましい。エラー拡散において、各出力レ
ベルは、やはり上述の小滴数に対応する。代わりに、最
初の１つまたは複数のインク小滴が、異なるプリントヘ
ッドまたは同じプリント・ヘッドの一部からの異なる密
度のインクによって印刷される可能性もある。やはり、
各出力レベルは、上述の小滴数に対応する。こうしたイ
ンクには、明るいシアン、標準のシアン、明るいマゼン
タ、及び、標準のマゼンタが含まれる。

【００４５】パターン・アプローチに関連して用いられ
るもう１つのアプローチは、ハードウェアにおいてカラ
ー・ピクセルを互いにオフセットさせることである。例
えば、ノズルの噴射時間を変化させること（これによっ
て、走査方向におけるカラー変位が生じる）、及び／ま
たは、非走査方向においてカラー・ノズルをわずかにオ
フセットさせることによって、インク小滴の位置を所定
のピクセル位置に対し物理的にわずかにオフセットさせ
ることが可能である。代替案として、ピクセルが分離さ
れており、６００ｓｐｉの正方形のグリッドに全てのイ
ンク小滴を印刷する代わりに、小滴の半分が、走査方向
において１２００ｓｐｉ毎に印刷される（一方、非走査
方向では、やはり６００ｓｐｉのグリッドに印刷され
る）場合、サーマル・インク・ジェット・プリンタのケ
ースにおいて前述のところと全く同様に、２つの位置間
で小滴の選択を最適化することが可能である。

【００４６】本発明の説明は、インク・ジェット環境に
おけるその特定の実施態様に関連して行ってきたが、当
該技術者には、多くの代替、修正、及び、変更が明らか
になるであろうことが明白である。例えば、本発明は、
例示の実施態様に制限されるものではなく、液体インク
・プリント・ヘッドを含む任意の液体インク・プリンタ
に適用可能である。例えば、本発明の実施態様の１つで
は、プリント・ヘッドには、アレイが異なるカラーにセ
グメント化された、単一ノズル・アレイを含むことが可
能である。さらに、本発明は、インクを付着させるため
の所定のアルゴリズムに関連して説明してきたが、それ
に制限されるものではなく、チェッカボード印刷並びに
複数小滴チェッカボード印刷に利用することも可能であ
る。同様に、本発明の説明は、エラー拡散アルゴリズム
に関連して行ってきたが、エラー・フィードバックを利
用する他のイメージ処理アルゴリズムにも適用可能であ
る。従って、本発明は、付属の請求項の趣旨及び広い範
囲内に含まれる、こうした代替、修正、及び、変更の全
てを包括することを意図したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリント・ドライバを含む印刷シ
ステムの略ブロック図である。

【図２】本発明のカラー・プレーンの１つに対する複数
小滴エラー拡散回路の概略図である。

【図３】インク小滴の重ね刷りによって付着したインク
小滴を含む、シアン、マゼンタ、及び、黒のカラー・プ
レーンの概略図である。

【図４】本発明を取り入れたカラー・インク・ジェット
印刷システムの透視図である。

【符号の説明】１０インク・ジェット・プリンタ１１パーソナル・コンピュータ１２インク容器１４インク容器１６インク容器１８インク容器１９プリント・カートリッジ２０キャリッジ２２キャリッジ・レール２４プリンタ・フレーム２６プリント・ヘッド２７電気ケーブル３０記録媒体３２給紙スタック３６プラテン３８ガイド部材５４印刷データ５６プリント・ドライバ５８ユーザ・インターフェイス６０プリンタ・コントローラ６２エンコーダ６４印刷品質バッファ６６媒体タイプ・バッファ６８イメージ・タイプ・バッファ７０明／暗バッファ７２ＲＧＢ・ＣＭＹＫ変換器７４出力イメージ７６レンダリング変換器７７出力セレクタ７８解像度変換装置８０カラー補正装置８１ハーフトーン／エラー拡散装置８２複数小滴エラー拡散装置８３デジタル化イメージ信号９０入力ＲＡＭ９２加算器９４修正イメージ・レジスタ９６コンパレータ９８ルック・アップ・テーブル１００しきい値計算減算器１０２ルック・アップ・テーブル１０４変更符号インバータ１０６加算器１０８エラーＲＡＭ１１０遅延バッファ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が光学的密度の第１の数の入力レベ
ルを備える、複数の入力ピクセルを含む入力イメージに
応答して記録媒体にインク小滴を付着させ、各々が光学
的密度の第２の数の出力レベルを備える、複数の出力ピ
クセルを含む出力イメージを形成する、カラー液体イン
ク・プリンタのためのプリント・ドライバを製造する方
法であって、第１の数の複数の入力レベルの関数として第２の数の複
数の出力レベルを決定するステップと、決定された数の複数の出力レベルのそれぞれにしきい値
基準信号を割り当てるステップと、決定された数の複数の出力レベルのそれぞれにインク小
滴数を割り当てるステップと、割り当てられたしきい値基準信号及び割り当てられたイ
ンク小滴数を含む信号ルック・アップ・テーブルを生成
するステップと、信号ルック・アップ・テーブルに結合されて、信号ルッ
ク・アップ・テーブルから割り当てられたしきい値基準
信号の１つを受信する、エラー拡散回路を含む、プリン
ト・ドライバを製造するステップが含まれている、方
法。
【請求項２】各々が光学的密度の第１の数の入力レベ
ルを備える、複数の入力ピクセルを含む入力イメージ信
号に応答して、複数のピクセル位置を含む出力イメージ
を印刷するためのカラー印刷システムであって、記録媒体に複数のインク小滴を付着させて、イメージを
印刷するプリント・ヘッドと、エラー拡散回路を含む、入力イメージを受信して、エラ
ー信号としきい値基準信号の関数として小滴信号を発生
する、前記プリント・ヘッドを制御するプリント・ドラ
イバとが含まれていて、前記小滴信号によって、前記カ
ラー・プリントッドが、複数のピクセル位置の１つの位
置内に複数のインク小滴を付着させることを特徴とす
る、カラー印刷システム。