JP2000225716A

JP2000225716A - 印刷装置、印刷方法およびプリンタ

Info

Publication number: JP2000225716A
Application number: JP11028500A
Authority: JP
Inventors: Yukimitsu Fujimori; 幸光藤森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-08-15
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: JP3503511B2; US6328404B1

Abstract

(57)【要約】【課題】多値プリンタにおいて、各画素ごとに表現可
能な階調値を増すとともに、バンディングの発生を抑制
する。【解決手段】インクジェットプリンタにおいて、主走
査中に一各画素に対して連続的にインクを吐出可能とす
る。一画素へのインクの吐出回数は、各画素ごとに表現
する階調値に応じて設定する。吐出されたインクは着弾
位置が主走査方向にずれ、形成されるドットが主走査方
向に長い扁平なドットとなる。かかる扁平ドットの副走
査方向の幅よりも十分に小さい間隔で、副走査方向のド
ットピッチを設定する。主走査方向のドットピッチは扁
平ドットの主走査方向の幅よりも十分小さい間隔で、し
かも画像全体の画素数が印刷速度に応じて定まる所定値
を超えないように設定する。かかる間隔でドットを形成
すれば、バンディングを生じることなく、階調表現に優
れた画像を高速で印刷することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元的に配列さ
れた画素にドットを形成して印刷媒体上に画像を印刷可
能な印刷装置に関し、詳しくは、前記配列を規定する２
つの方向で該ドットの最大幅が有意に異なるドットを形
成する印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータの出力装置とし
て、ヘッドに備えられた複数のノズルから吐出される数
色のインクによりドットを形成して画像を記録するイン
クジェットプリンタが提案されており、コンピュータ等
が処理した画像を多色多階調で印刷するのに広く用いら
れている。かかるプリンタでは、通常、各画素ごとには
ドットのオン・オフの２値しか採り得ない。従って、原
画像データの有する階調をドットの分散性で表現して画
像を印刷する。

【０００３】各画素ごとに２値しか採り得ない２値プリ
ンタにおいて、豊かな階調表現を実現し、高画質な印刷
を実現するために、各ドットのインク重量を微少にする
技術が提案されている。微少なインク重量でドットを形
成すれば、単位面積当たりに形成可能なドット数を増や
すことができるため、単位面積当たりに表現可能な階調
数を増やすことができる。かかるプリンタは、豊かな階
調表現を実現可能である一方、印刷速度の低下を招くこ
とが課題であった。

【０００４】近年では、豊かな階調表現を実現するとと
もに印刷速度の向上も図った技術として、各ドットごと
にオン・オフの２値以上の階調表現を可能としたプリン
タ、いわゆる多値プリンタが提案されている。例えば、
インク量やインク濃度を変化させることにより各ドット
ごとに３種類以上の濃度を表現可能としたプリンタや各
画素ごとに複数のドットを重ねて形成することにより多
階調を表現可能としたプリンタである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ドットを２次元的に配
列して画像を印刷する場合、印刷された画像の粒状感を
いずれの方向についても均一にすることができるという
観点から、それぞれのドットの形状は円形が理想的であ
る。ところが、略円形のドットを形成可能な状態で吐出
し得るインク量はノズルに応じて決まっている。従っ
て、略円形のドットの形成を指向した場合、吐出される
インク量を変えることで各画素ごとに表現可能な階調値
には制限があった。同様に、単一種類のドットを用いる
２値プリンタにおいても、印刷モードに応じて異なる面
積のドットを形成する場合など、適用可能なドットの範
囲には制限があった。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するために
なされたものであり、各画素ごとに幅広い範囲の濃度を
表現可能として、階調表現に優れた高画質な印刷が可能
な印刷装置を提供することを目的とする。また、各画素
ごとに単一種類のドットを形成する場合に、印刷の目的
に応じた幅広い範囲のドットを適用可能な印刷装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は、
次の構成を採用した。本発明の印刷装置は、ドットを所
定の解像度で２次元的に配列された画素ごとに形成して
印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置であって、前記配
列の一の方向の最大幅が他の方向の最大幅よりも有意に
小さい扁平ドットを形成可能なヘッドと、前記画像のデ
ータを前記解像度で設定する設定手段と、該設定された
データに基づいて前記ヘッドを駆動して、前記解像度で
ドットを形成するドット形成手段とを備え、前記解像度
は、前記一の方向においては、該方向のドットの間隔
が、前記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲で
設定され、前記他の方向においては、該方向のドットの
間隔が前記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範
囲、かつ前記一の方向の解像度よりも低い範囲で設定さ
れた解像度であることを要旨とする。

【０００８】かかる印刷装置では、上述の扁平ドットを
形成する。略円形とは明らかに異なる扁平ドットを意図
的に用いることにより、本発明の印刷装置は、従来に比
較して幅広い範囲の種類のドットを印刷に使用すること
ができる。例えば、大きなドットを形成して印刷速度を
向上する印刷モードにおいては、略円形のドットを形成
可能な範囲を超えるインク量のドットを適用することが
できる。インク量が極端に多い場合には、吐出されたイ
ンク滴が２カ所に分離して着弾することもあるが、本発
明の印刷装置はかかるドットの形成も許容する。また、
各画素当たりに複数回に亘ってインクを吐出するヘッド
においては、それぞれ吐出されたインク滴の着弾位置が
ずれることをも許容してドットを形成する。

【０００９】このように本発明の印刷装置は、略円形と
は明らかに異なる扁平ドットを用いることにより、印刷
に適用可能なドットの種類を幅広く選択することがで
き、印刷の目的に応じた適切なドットの使い分けが可能
となる。この結果、複数の印刷モードを有する印刷装置
においては、幅広い印刷モードを用意することが可能と
なる。また、単一のヘッドを用途の異なる複数の印刷装
置に適用可能となる利点もある。

【００１０】なお、扁平ドットについては、一画素に対
して吐出されたインク全てにより印刷媒体上に形成され
た形状全体の幅に基づいて判定する。例えば、図１９に
示すように吐出されたインクが２カ所に分離して着弾し
た場合、それぞれのインク滴は略円形の染色部を形成し
たとしても、該インクで形成された形状全体で見れば、
一方向の幅ＷＤＳが他の方向の幅ＷＤＭと有意に異なる
から、扁平ドットに含まれる。また、いわゆる面積階調
と呼ばれる技術で、一つの画素を複数の領域に分けて、
それぞれの領域に形成される略円形の染色部の数によっ
て、該画素として複数の階調を表現する技術がある。図
２０にその一例を示す。かかる場合も２方向の最大幅が
有意に異なるため、本明細書における扁平ドットに含ま
れる。

【００１１】本明細書ではドットのオン・オフを決定す
る画像データに基づいて画素を定義する。図２０に示し
た面積階調においては、図中の破線で示された各領域を
画素として扱う場合もあるが、これらの領域におけるド
ットのオン・オフは画像データ中の一つのデータに基づ
いて設定される。本明細書では、このように画像データ
中の一つのデータに基づいて判断される領域の集合体、
つまり図２０中に実線で示した部分を画素と呼ぶものと
する。そして、複数回に分けてインクを吐出して形成さ
れたとしても、一画素に対して吐出されたインク全体に
より形成された形状全体をまとめてドットと呼ぶものと
する。

【００１２】本発明の印刷装置は、このように定義され
た扁平ドットの形状に合わせて設定された解像度で印刷
を行う。従って、以下に示す通り、本発明の印刷装置
は、ドット間の隙間に起因するバンディングを生じるこ
となく、扁平ドットを形成することができ、先に説明し
た階調表現と併せて高画質な印刷を実現することができ
る。

【００１３】先に従来の印刷装置における解像度の設定
方法について説明し、続いて本発明の解像度に基づく効
果について説明する。図１６は、従来の解像度の設定方
法を示した説明図である。図中の円がドットを示し、破
線の四角が画素を示している。図の右側には、ドットを
４×４の配列で形成した場合の様子を示した。従来は、
２次元的に配列した場合にいずれの方向に対しても均質
な粒状感を与えることができる利点に鑑み、略円形のド
ットが指向されていた。従って、解像度も略円形のドッ
トを前提として設定されていた。つまり、ドットの形成
に使用されるインク量に基づいて略円形のドットの径Ｄ
Ｄを求め、画素の対角線の長さＬＣが径ＤＤよりも十分
に小さくなるように解像度が設定されていた。こうして
設定された解像度でドットを形成すれば、隣接するドッ
ト間に隙間を生じることなくドットを形成することがで
きる。なお、このように略円形のドットを基準として解
像度の下限値を設定した上で、さらに高解像度での印刷
を実現するために主走査方向の解像度を増やすこともあ
った。

【００１４】扁平なドットを形成する本発明の印刷装置
にかかる解像度の設定方法を適用した場合の様子を示し
たのが図１７である。図示する通り、一方向の幅ＷＤＳ
と他の方向の幅ＷＤＭとが有意に異なる扁平ドットが形
成されている。ドットの面積は図１６に示した円形のド
ットとほぼ同一である。かかる場合にこのドットを形成
するインク量に基づいて解像度を設定すれば、画素は図
１７に示す破線の通りになる。この画素の大きさは図１
６に示す画素とほぼ同一である。図１７の右側にかかる
解像度で４×４の配列でドットを形成した場合の様子を
示す。ドットの形成位置が正常であればドット間に隙間
を生じることなくドットを形成することができる。

【００１５】ところが、一般に副走査方向にはドットの
形成位置にずれが生じやすい。ドットの形成位置にずれ
が生じた場合の様子を図１８に示す。図中の左側の数字
を丸で囲んだものがヘッドＨＤに備えられたノズルを意
味している。数字はノズルの番号である。図１８の右側
にはこのヘッドＨＤにより形成されるドットの様子を示
した。このように副走査方向にノズルが配列されたヘッ
ドでは、その機械的製造誤差等に基づきインクの吐出特
性がバラツキやすい。図１８では、２番ノズルと３番ノ
ズルからのインクの吐出方向が斜めにずれた場合を例示
した。吐出方向がこのようにずれると、それらのノズル
によって形成されるラスタの位置がずれ、図１８中の破
線の四角ＢＤＧのようにドット間に隙間、いわゆるバン
ディングが生じる。図１７から明らかな通り、インク量
に基づいて解像度を設定すると扁平ドットに対しては、
副走査方向において隣接するドット同士の重複部分が少
なくなってしまう。この結果、インクの吐出方向がわず
かにずれた場合でも図１８に示したバンディングを生じ
やすくなる。

【００１６】図１８では、複数のノズルを備えた場合を
例示したが、一つのノズルでドットを形成する場合で
も、例えば図１８の上下方向にノズルを送る際の誤差な
どによってバンディングを生じることがある。バンディ
ングは、画質を大きく損ねる原因となる。扁平ドットの
定義における幅ＷＤＳと幅ＷＤＭとが「有意に」異なる
とは、このようにインク量にのみ基づいて解像度を設定
した場合に、ドットの幅が短い方向のドットピッチがバ
ンディングの発生を十分抑制できる程狭くならない程度
の相違をいう。

【００１７】本発明の印刷装置は、ドットピッチが扁平
ドットの短い側の幅ＷＤＳよりも十分狭くなるように該
方向の解像度を設定する。扁平ドットの幅が長い方向に
ついても同様に、ドットピッチが扁平ドットの幅ＷＤＭ
よりも狭くなるように該方向の解像度を設定する。つま
り、扁平ドットの形状に応じて２方向の解像度をそれぞ
れ設定するのである。このように設定された解像度でド
ットを形成することにより、本発明の印刷装置は、それ
ぞれの方向に隣接する扁平ドット同士の間に隙間が生じ
ることを抑制でき、バンディングの発生を抑制すること
ができる。

【００１８】ここで、本発明の印刷装置の解像度は扁平
ドットの長い側の方が短い側よりも低い。解像度を扁平
ドットの形状に合わせてこのように設定することによ
り、幅が長い側に隣接する扁平ドット同士が必要以上に
重なることを抑制することができる。この結果、扁平ド
ット同士が重なる部分で生じるにじみや混色を抑制する
ことができ、高画質な印刷を実現することができる。

【００１９】また、扁平ドットの長い側で解像度を低く
することにより、該方向の画素数を減らすことができ
る。従って、画像全体の画素数の増加を抑制することが
できる。この結果、本発明のプリンタは、画像の印刷速
度の低下を招くことなく、高画質な印刷を実現すること
ができる。なお、図１７および図１８では、横方向に長
い扁平ドットを形成する場合を例にとって説明したが、
ドットを配列するいずれの方向に長い扁平ドットに対し
ても適用することができる。

【００２０】本発明の印刷装置において、前記ヘッド
は、前記扁平ドットを面積が最大のドットとして、面積
の異なる２種類以上のドットを形成可能なヘッドである
ものとすることが望ましい。

【００２１】かかる印刷装置は、面積の異なる２種類以
上のドットを形成することにより、各画素ごとに３値以
上の濃度を表現可能である。しかも、面積が最大のドッ
トとして、上述の扁平ドットを形成する。略円形とは明
らかに異なる扁平ドットを意図的に用いることにより、
本発明の印刷装置は、従来に比較して各画素当たりに幅
広い範囲の濃度表現が可能である。例えば、各画素当た
りに吐出されるインク量を変更するヘッドにおいては、
略円形のドットを形成可能な範囲を超えてインク量を変
更することができる。このように本発明の印刷装置は、
略円形とは明らかに異なる扁平ドットを用いることによ
り、各画素当たりに吐出可能な総インク量の変動範囲を
大きく変更することができ、幅広い範囲の濃度表現が可
能となる。この結果、階調表現に優れた高画質な印刷を
実現することが可能となる。

【００２２】本発明の印刷装置が、前記ヘッドを一方向
に往復動する主走査手段と、該往復動とは交差する方向
に前記印刷媒体を前記ヘッドに対して相対的に移動する
副走査手段とを備える場合には、前記往復動の方向は、
前記他の方向であり、前記相対的な移動の方向は、前記
一の方向であるものとすることが望ましい。

【００２３】かかる印刷装置は、前記往復動つまり主走
査が行われる方向の幅が長く、前記相対的な移動つまり
副走査が行われる方向の幅が短くなるように扁平ドット
を形成する。かかる印刷装置では、主走査中のヘッドの
移動速度に起因して、該方向の幅が長いドットを形成し
やすい。従って、上述した方向で扁平ドットを形成する
ものとすれば、比較的容易に高画質な印刷を実現するこ
とができる。

【００２４】また、いわゆるバンディングは、主走査方
向に並ぶドット列、つまりラスタ間で生じることが多
い。上記印刷装置では、副走査が行われる方向の幅が短
くなるように扁平ドットを形成することにより、該方向
の解像度を高くすることができるため、バンディングを
効果的に抑制することができる。

【００２５】一方、本発明の印刷装置において、前記画
素の前記他の方向における幅は、さらに全画素のドット
のオン・オフを特定するデータ量が印刷速度に基づいて
定められた所定値以下となる範囲で設定された幅とする
ことができる。

【００２６】こうすれば、所望の印刷速度で画像を印刷
することができる。印刷速度に影響を与える要素の一つ
として、ドットのオン・オフを特定するデータ量が挙げ
られる。つまり、データ量が増大すれば、印刷に供する
データの準備に時間を要するため、印刷速度が低下す
る。ここで、データ量は、画像を形成する画素の数とド
ットのオン・オフを特定するために各画素当たりに必要
となる情報量に基づいて定まる。画素数が増えるにつれ
てデータ量は増加する。また、各画素当たりに表現可能
な濃度が増えるにつれてデータ量は増加する。

【００２７】扁平ドットを形成する本発明の印刷装置で
は、ヘッドで形成可能なドットの種類に応じて各画素当
たりに必要な情報量は定まる。また、バンディングを防
止する観点から扁平ドットの幅が短い方向の画素数が設
定される。これに対し、扁平ドットの幅が長い方向の画
素数は比較的自由度が残されている。本発明の印刷装置
は、データ量が印刷速度に基づいて定められた所定値以
下となるように、扁平ドットの幅が長い方向の画素数を
設定することにより、所望の印刷速度を実現することが
できる。この結果、上述の印刷装置によれば、高画質な
印刷を高速で実現することができる。

【００２８】なお、印刷速度に基づく所定値は、印刷用
のデータを準備する速度、印刷装置内で該データを転送
する速度、扁平ドットの幅が短い方向の解像度などに応
じて、実験的または解析的に設定することができる。こ
の所定値を設定する基準となる印刷速度には、絶対的な
基準は存在しないが、例えば、従来から提案されている
印刷装置の印刷速度に基づいて使用者が許容しうる値を
用いることができる。

【００２９】本発明の印刷装置における扁平ドットは、
先に説明した通り種々の態様で形成可能であるが、前記
扁平ドットは、前記画素に対して前記ヘッドを複数回駆
動して形成されるドットとすることが望ましい。

【００３０】こうすれば、ノズルから一度に吐出可能な
インク量の最大値に関わらず、種々のインク量のドット
を形成可能となる。従って、各画素ごとにより広い範囲
の階調値を表現可能となり、高画質な印刷を実現するこ
とができる。各主走査ごとに、一画素に対して前記ヘッ
ドを複数回駆動することによって前記扁平ドットを形成
するものとすれば、さらに望ましい。こうすれば、主走
査方向に長い幅を有する扁平ドットを容易に形成するこ
とができる。また、各画素にドットを形成するために要
する主走査の回数を増やすことなく、扁平ドットを形成
することができるため、印刷速度の低下を招かない。

【００３１】本発明の印刷装置において、前記設定手段
は、前記一の方向および他の方向の双方に極端な偏りな
く誤差を拡散して行われる誤差誤差拡散法により、前記
解像度で構成された各画素ごとにドットのオン・オフ
を、設定する手段であるものとすることができる。

【００３２】誤差拡散法とは、各画素ごとのドットのオ
ン・オフを判定するハーフトーン処理の方法として周知
の方法であり、ドットのオン・オフの判定結果に基づい
て各画素ごとに生じた階調誤差を周囲の未処理の画素に
拡散することによって、全体として階調誤差を極小にす
ることができるハーフトーン処理技術をいう。本発明の
印刷装置では、ディザ法など、いかなるハーフトーン処
理を適用することも可能であるが、誤差拡散法を適用す
れば高画質な印刷を実現することができる。

【００３３】しかも、上記印刷装置で適用する誤差拡散
法は、一の方向および他の方向に極端な偏りなく誤差を
拡散して行われる。先に説明した通り、本発明の印刷装
置は、これらの二方向で解像度が異なっている。このよ
うに解像度が異なる場合に、該二方向にほぼ等しい数の
画素で定義される領域に誤差を拡散すれば、誤差が拡散
される領域がいずれか一方向に偏ってしまう。本実施例
では、かかる解像度の差異を考慮して、二方向にほぼ均
等な距離で定義される領域に画素を拡散することによ
り、いずれの方向にも誤差の変動が少ない高画質な画像
を印刷可能としている。

【００３４】なお、ここでいう「極端な偏り」や「ほぼ
均等な距離」とは、誤差の拡散の程度が画質に影響を与
える程度に応じて判断される。つまり、誤差が拡散され
る領域が二方向で偏ることにより、印刷された画像の誤
差変動が該二方向で異なったものとなり、画質が劣化す
る場合には、「極端な偏り」が生じているものと認めら
れる。逆に、二方向に厳密に均等な距離に誤差が拡散さ
れていなくても、その偏りが画質に影響をあたえない程
度のものであれば、「ほぼ均等な距離」に誤差が拡散さ
れているものと認められる。

【００３５】二方向で解像度が等しい場合に、良好な画
質を与えるために適した誤差拡散の領域は周知である。
かかる誤差拡散の領域を基準として、本発明の印刷装置
における誤差拡散領域を設定することも可能である。つ
まり、一方向と他の方向の解像度の比に応じて、基準と
なる誤差拡散の領域を二方向のいずれかに拡張するので
ある。こうすれば、二方向で解像度が異なる場合でも、
良好な画質を与える誤差拡散領域を設定することができ
る。

【００３６】本発明の印刷装置においては、印刷媒体ご
とに解像度を記憶する記憶手段と、前記印刷媒体の種類
を検出する検出手段とを備え、前記設定手段における解
像度は、前記記憶手段を参照して印刷媒体に応じて設定
される解像度であるものとすることもできる。

【００３７】印刷媒体にインクを吐出して形成されるド
ットの形状は、印刷媒体のインクの吸収特性に応じて相
違する。同一のインク量でドットを形成した場合、イン
クがにじみやすい印刷媒体ではそうでない印刷媒体より
も面積の大きいドットが形成される。かかる印刷媒体で
は、画素の幅を広げてもドット間の隙間が生じにくくバ
ンディングが生じにくい。逆に、かかる印刷媒体におい
て比較的狭い幅の画素でドットを形成すれば、隣接する
ドット間ににじみや混色が生じ、画質を損ねることもあ
る。このように高画質な印刷を実現するために適した画
素の幅は印刷媒体に応じて異なっている。上記印刷装置
では、印刷媒体の種類を検出し、印刷媒体ごとに設定さ
れた画素の幅でドットを形成することができる。従っ
て、印刷媒体の種類に応じて、それぞれ高画質な印刷を
実現することができる。

【００３８】なお、本発明の印刷装置と主要部を同一に
する発明として、本発明は以下に示すプリンタの発明と
して構成することもできる。つまり、ドットを形成して
印刷媒体上に画像を印刷するプリンタであって、配列の
一の方向の最大幅が他の方向の最大幅よりも有意に小さ
い扁平ドットを面積の異なる２種類以上のドットを形成
可能なヘッドと、該ヘッドを駆動して、ドットを所定の
解像度で２次元的に配列して形成可能な駆動手段とを有
し、前記所定の解像度は、前記一の方向においては、該
方向のドットの間隔が、前記扁平ドットの該方向の最大
幅を超えない解像度であり、前記他の方向においては、
前記一の方向の解像度よりも低く、該方向のドットの間
隔が前記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない解像度
であるプリンタである。

【００３９】かかるプリンタは、扁平ドットの形状に基
づいて設定された解像度からなるデータの供給を受け
て、該解像度で画像を印刷することができる。従って、
先に印刷装置の発明として説明した種々の作用に基づ
き、高画質な印刷を実現することができる。

【００４０】本発明は、次に示す印刷方法として構成す
ることもできる。つまり、前記配列の一の方向の最大幅
が他の方向の最大幅よりも有意に小さい扁平ドットを面
積が最大のドットとして面積の異なる２種類以上のドッ
トを形成可能なヘッドにより、所定の解像度で２次元的
に配列された画素ごとにドットを形成して印刷媒体上に
画像を印刷する印刷方法であって、（ａ）前記画像のデ
ータを前記解像度で設定する工程と、（ｂ）該設定され
たデータに基づいて前記ヘッドを駆動して、前記解像度
でドットを形成する工程とを備え、前記解像度は、前記
一の方向においては、該方向のドットの間隔が、前記扁
平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲で設定され、
前記他の方向においては、該方向のドットの間隔が前記
扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲、かつ前記
一の方向の解像度よりも低い範囲で設定された解像度で
ある印刷方法である。

【００４１】かかる印刷方法で印刷を行えば、先に印刷
装置として説明した原理に基づき、高画質な印刷を実現
することができる。なお、印刷装置で説明した種々の構
成を上記印刷方法に適用可能であることはいうまでもな
い。

【００４２】本発明は、その他にも種々の態様で構成可
能である。例えば、以下に示すプリンタの設計方法とし
て構成することもできる。つまり、面積の異なる２種類
以上のドットを形成可能なヘッドにより、２次元的に配
列された画素にドットを形成して印刷媒体上に画像を印
刷可能な印刷装置の設計方法であって、（ａ）前記配
列の一の方向の最大幅が他の方向の最大幅よりも有意に
小さい扁平ドットを面積が最大のドットとして、前記２
種類以上のドットを設定する工程と、（ｂ）前記一の方
向においては、ドットの間隔が前記扁平ドットの該方向
の最大幅を超えない範囲で前記解像度を設定する工程
と、（ｃ）前記他の方向においては、ドットの間隔が前
記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲、かつ前
記一の方向の解像度よりも低い範囲で前記解像度を設定
する工程と、を備える印刷装置の設計方法である。かか
る製造方法によれば、先に説明した本発明の印刷装置を
設計することができる。同様にプリンタを設計すること
も可能である。また、設計は製造の最上流工程であると
いう観点からすれば、上記設計を行う工程と、該工程に
よる設定に基づいて前記印刷装置を構成する工程とから
なる印刷装置の製造方法として本発明を構成することも
できる。

【００４３】もちろん、上述の印刷装置および印刷方法
をコンピュータにより実現する場合には、そのためのプ
ログラムをコンピュータ読みとり可能に記録した記録媒
体としての態様を採ることもできる。この場合の記憶媒
体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光
磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パン
チカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、
コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメ
モリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可
能な種々の媒体を利用できる。また、コンピュータにこ
れらのプログラムを通信経路を介して供給するプログラ
ム供給装置としての態様も含む。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例に基づき説明する。（１）装置の構成：図１は、本発明の実施例としての印
刷装置の構成を示すブロック図である。図示するよう
に、コンピュータ９０にスキャナ１２とカラープリンタ
２２とが接続されている。このコンピュータ９０に所定
のプログラムがロードされ実行されることによりプリン
タ２２と併せて印刷装置として機能する。このコンピュ
ータ９０はバス８０により相互に接続されたＣＰＵ８
１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３および次の各部を備える。
入力インターフェイス８４は、スキャナ１２やキーボー
ド１４からの信号の入力を司り、出力インタフェース８
５はプリンタ２２へのデータの出力を司る。ＣＲＴＣ８
６はカラー表示可能なＣＲＴ２１への信号出力を制御
し、ディスクコントローラ（ＤＤＣ）８７はハードディ
スク１６やフレキシブルドライブ１５あるいは図示しな
いＣＤ−ＲＯＭドライブとの間のデータの授受を制御す
る。ハードディスク１６にはＲＡＭ８３にロードされて
実行される各種プログラムやデバイスドライバの形式で
提供される各種プログラムなどが記憶されている。

【００４５】このほか、バス８０にはシリアル入出力イ
ンタフェース（ＳＩＯ）８８が接続されている。このＳ
ＩＯ８８はモデム１８に接続されており、モデム１８を
介して公衆電話回線ＰＮＴに接続されている。コンピュ
ータ９０は、このＳＩＯ８８およびモデム１８を介し
て、外部のネットワークに接続されており、特定のサー
バーＳＶに接続することにより、画像処理に必要なプロ
グラムをハードディスク１６にダウンロードすることも
可能である。また、必要なプログラムをフレキシブルデ
ィスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭよりロードし、コンピュータ
９０に実行させることも可能である。

【００４６】図２は本印刷装置のソフトウェアの構成を
示すブロック図である。コンピュータ９０では、所定の
オペレーティングシステムの下で、アプリケーションプ
ログラム９５が動作している。オペレーティングシステ
ムには、ビデオドライバ９１やプリンタドライバ９６が
組み込まれており、アプリケーションプログラム９５か
らはこれらのドライバを介して、プリンタ２２に転送す
るための印刷データＦＮＬが出力される。画像のレタッ
チなどを行うアプリケーションプログラム９５は、スキ
ャナ１２から画像を読み込みこれに対して所定の処理を
行いつつビデオドライバ９１を介してＣＲＴディスプレ
イ２１に画像を表示している。スキャナ１２から供給さ
れるデータＯＲＧは、カラー原稿から読みとられ、レッ
ド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の３色の色成
分ごとの階調値で構成される。

【００４７】このアプリケーションプログラム９５が、
印刷命令を発すると、コンピュータ９０のプリンタドラ
イバ９６が、画像データおよび印刷条件をアプリケーシ
ョンプログラム９５から受け取り、これをプリンタ２２
が処理可能な信号に変換している。ここで入力される印
刷条件としては、例えば印刷媒体の種類などが挙げられ
る。図２に示した例では、プリンタドライバ９６の内部
には、解像度変換モジュール９７および解像度テーブル
ＲＴと、色補正モジュール９８および色補正テーブルＬ
ＵＴと、ハーフトーンモジュール９９と、ラスタライザ
１００とが備えられている。

【００４８】解像度変換モジュール９７は、アプリケー
ションプログラム９５が扱っているカラー画像データの
解像度、即ち単位長さ当たりの画素数を印刷条件に応じ
た解像度に変換する役割を果たす。解像度テーブルＲＴ
には、印刷条件に応じた解像度が記憶されている。解像
度変換モジュール９７は、解像度テーブルＲＴを参照し
て、印刷条件に応じた解像度を設定し、該解像度への変
換を行う。こうして解像度変換された画像データはまだ
ＲＧＢの３色からなる画像情報である。

【００４９】色補正モジュール９８は、色補正テーブル
ＬＵＴを参照して、各画素ごとに画像データの色成分を
ＲＧＢから、プリンタ２２が使用するシアン（Ｃ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色
に変換する。カラー印刷を実行しないという印刷条件が
指定されている場合には、色補正処理は行われない。

【００５０】色補正されたデータは例えば２５６階調等
の広い幅で階調値を有している。ハーフトーンモジュー
ル９９は、ドットを分散して形成することによりプリン
タ２２でかかる階調値を表現するためのハーフトーン処
理を実行する。本実施例のプリンタ２２は、後述する通
りインク量を変えて吐出することにより、面積の異なる
数種類のドットを形成可能な多値プリンタである。ハー
フトーンモジュール９９は、画像データの階調値に基づ
いて、各画素ごとにそれぞれのドットのオン・オフを判
定する。こうして処理された画像データは、ラスタライ
ザ１００によりプリンタ２２に転送すべきデータ順に並
べ替えられて、最終的な印刷データＦＮＬとして出力さ
れる。本実施例では、プリンタ２２は印刷データＦＮＬ
に従ってドットを形成する役割を果たすのみであり画像
処理は行っていないが、もちろんこれらの処理をプリン
タ２２側で行うものとしても差し支えない。

【００５１】次に、図３によりプリンタ２２の概略構成
を説明する。図示するように、このプリンタ２２は、紙
送りモータ２３によって用紙Ｐを搬送する機構と、キャ
リッジモータ２４によってキャリッジ３１をプラテン２
６の軸方向に往復動させる機構と、キャリッジ３１に搭
載された印字ヘッド２８を駆動してインクの吐出および
ドット形成を行う機構と、これらの紙送りモータ２３，
キャリッジモータ２４，印字ヘッド２８および操作パネ
ル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とから構
成されている。

【００５２】キャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に
往復動させる機構は、プラテン２６の軸と並行に架設さ
れキャリッジ３１を摺動可能に保持する摺動軸３４と、
キャリッジモータ２４との間に無端の駆動ベルト３６を
張設するプーリ３８と、キャリッジ３１の原点位置を検
出する位置検出センサ３９等から構成されている。

【００５３】なお、このキャリッジ３１には、黒インク
（Ｂｋ）用のカートリッジ７１とシアン（Ｃ）、マゼン
タ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の３色のインクを収納したカラ
ーインク用カートリッジ７２が搭載可能である。キャリ
ッジ３１の下部の印字ヘッド２８には計４個のインク吐
出用ヘッド６１ないし６４が形成されている。キャリッ
ジ３１に黒（Ｂｋ）インク用のカートリッジ７１および
カラーインク用カートリッジ７２を上方から装着する
と、各インクカートリッジから吐出用ヘッド６１ないし
６４へのインクの供給が可能となる。

【００５４】インクの吐出およびドット形成を行う機構
について説明する。図４はインク吐出用ヘッド２８の内
部の概略構成を示す説明図である。図示の都合上イエロ
についての図示を省略した。各色のヘッド６１ないし６
４には、各色毎に４８個のノズルＮｚが設けられており
ピエゾ素子ＰＥが配置されている。図４（ａ）に示すよ
うに、ピエゾ素子ＰＥは、ノズルＮｚまでインクを導く
インク通路６８に接する位置に設置されている。ピエゾ
素子ＰＥは、周知のように、電圧の印加により結晶構造
が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う
素子である。本実施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設
けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加することによ
り、図４（ｂ）に示すように、ピエゾ素子ＰＥが電圧の
印加時間だけ伸張し、インク通路６８の一側壁を変形さ
せる。この結果、インク通路６８の体積はピエゾ素子Ｐ
Ｅの伸張に応じて収縮し、この収縮分に相当するインク
が、粒子Ｉｐとなって、ノズルＮｚの先端から高速に吐
出される。このインク粒子Ｉｐがプラテン２６に装着さ
れた用紙Ｐに染み込むことにより印刷が行われる。

【００５５】図５は、インク吐出用ヘッド６１〜６４に
おけるインクジェットノズルＮｚの配列を示す説明図で
ある。これらのノズルの配置は、各色ごとにインクを吐
出する４組のノズルアレイから成っており、４８個のノ
ズルＮｚが一定のノズルピッチｋで千鳥状に配列されて
いる。各ノズルアレイの副走査方向の位置は互いに一致
している。このように配列することにより、製造上、ノ
ズルピッチｋを小さく設定することができる。もちろ
ん、各ノズルアレイに含まれる４８個のノズルＮｚを一
直線上に配置してもよい。

【００５６】本実施例のプリンタ２２は、各画素あたり
にインク重量を変えることによって面積の異なる３種類
のドットを形成することができる。図６に本実施例にお
けるドットの種類を示す。本実施例のプリンタ２２は、
各画素あたりにＷ１、Ｗ２、Ｗ３の３つの駆動波形を用
いてドットを形成する。図６に示す通り、各駆動波形
は、基準電圧から一旦電圧を低くし、その後高い電圧を
印加して基準電圧に戻る波形をなしている。駆動波形Ｗ
１，Ｗ２，Ｗ３は同一の波形である。本実施例のプリン
タ２２は、キャリッジ３１の移動とともに、各画素あた
りに３つの駆動波形が入る周期で出力する。

【００５７】プリンタ２２の制御装置４０は、各画素ご
とに形成すべきドットの種類に応じて駆動波形Ｗ１，Ｗ
２，Ｗ３を選択的にオン・オフする。例えば、印刷デー
タＦＮＬがドットのオフを意味する値０である場合は、
駆動波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の全てをオフにする。このと
きは図６に示す通り、ドットも形成されない。なお、図
６中の枠ＰＣは画素の大きさを示している。図中の左右
方向が主走査方向に対応し、上下方向が副走査方向に対
応している。

【００５８】印刷データＦＮＬが最も面積の小さいドッ
ト（以下、小ドットという）の形成を意味する値１であ
る場合は、駆動波形Ｗ１のみをオンにする。このときは
図６に示す通り、ノズルから１回で吐出されるインクに
よって面積の小さいドットが形成される。図中のハッチ
ングを施した円が形成されるドットを意味している。印
刷データＦＮＬが中間の面積のドット（以下、中ドット
という）の形成を意味する値２である場合は、駆動波形
Ｗ２およびＷ３をオンにする。このときは図６に示す通
り、ノズルから２回で吐出されるインクによって中間の
面積のドットが形成される。なお、２回連続して吐出さ
れたインク同士は、乾燥する前に融合し、図中に破線で
示すように扁平なドットを形成する。

【００５９】印刷データＦＮＬが最大の面積のドット
（以下、大ドットという）の形成を意味する値３である
場合は、全ての駆動波形をオンにする。このときは図６
に示す通り、ノズルから３回で吐出されるインクによっ
て最大の面積のドットが形成される。なお、３回連続し
て吐出されたインク同士は、乾燥する前に融合し、図中
に破線で示すように扁平なドットを形成する。プリンタ
２２では、最大の面積のドットが画素ＰＣを十分覆うこ
とができる程度の大きさとなるように画素のサイズ、即
ち解像度が設定されている。この設定については、後述
するが、図６に示す通り、画素の幅は、ドットの形状に
合わせて副走査方向が主走査方向よりも短くなってい
る。

【００６０】なお、本実施例では、駆動波形Ｗ１，Ｗ
２，Ｗ３を等しいインク量を吐出するものとしたが、そ
れぞれ異なるインク量を吐出するものとしてもよい。例
えば、駆動波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３で小、中、大のドット
を形成可能としておけば、これらの組み合わせによって
非常に多くの階調値を表現することが可能となる。ま
た、中に相当するインク量のドットのみを用いて高解像
度で印刷するプリンタと比較した場合、小のドットを使
用することによって、多少解像度が粗い印刷モードにお
いても、粒状感に優れた画像を印刷することが可能とな
る。

【００６１】プリンタ２２は、図６に示した通り、一画
素当たりに複数の駆動波形を用いて面積の異なるドット
を形成しているが、駆動波形自体を変更することによっ
て吐出されるインク量を変更することも可能である。こ
の原理について説明する。図７は、インクが吐出される
際のノズルＮｚの駆動波形と吐出されるインクＩｐとの
関係を示した説明図である。図７において破線で示した
駆動波形が通常のドットを吐出する際の波形である。区
間ｄ２において一旦、基準電圧よりも低い電圧をピエゾ
素子ＰＥに印加すると、先に図４で説明したのとは逆に
インク通路６８の断面積を増大する方向にピエゾ素子Ｐ
Ｅが変形する。ノズルへのインクの供給速度には限界が
あるため、インク通路６８の拡大に対してインクの供給
量が不足する。この結果、図７の状態Ａに示した通り、
インク界面ＭｅはノズルＮｚの内側にへこんだ状態とな
る。図７の実線で示す駆動波形を用い、区間ｄ２に示す
ように電圧を急激に低くすると、インクの供給量はさら
に不足した状態となる。従って、状態ａで示す通りイン
ク界面は状態Ａに比べて大きく内側にへこんだ状態とな
る。

【００６２】次に、ピエゾ素子ＰＥに高い電圧を印加す
ると（区間ｄ３）、先に説明した原理に基づいてインク
が吐出される。このとき、インク界面があまり内側にへ
こんでいない状態（状態Ａ）からは状態Ｂおよび状態Ｃ
に示すごとく大きなインク滴が吐出され、インク界面が
大きく内側にへこんだ状態（状態ａ）からは状態ｂおよ
び状態ｃに示すごとく小さなインク滴が吐出される。こ
のように、駆動電圧を低くする際（区間ｄ１，ｄ２）の
変化率に応じて、ドット径を変化させることができる。
図６に示した駆動波形をこのように異なる駆動波形で構
成することにより、更に多くの面積でドットを形成可能
にしてもよい。もちろん、一画素に対応する駆動波形の
数を３つ以上に増やしても構わない。

【００６３】次にプリンタ２２の制御回路４０の内部構
成を説明する。図８は制御回路４０の内部構成を示す説
明図である。図示する通り、この制御回路４０の内部に
は、ＣＰＵ８１，ＰＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３の他、コン
ピュータ９０とのデータのやりとりを行うＰＣインタフ
ェース４４と、紙送りモータ２３、キャリッジモータ２
４および操作パネル３２などとの信号をやりとりする周
辺入出力部（ＰＩＯ）４５と、計時を行うタイマ４６
と、ヘッド６１〜６４にドットのオン・オフの信号を出
力する駆動用バッファ４７などが設けられており、これ
らの素子および回路はバス４８で相互に接続されてい
る。また、制御回路４０には、所定周波数で駆動波形
（図６参照）を出力する発信器５１、および発信器５１
からの出力をヘッド６１〜６４に所定のタイミングで分
配する分配器５５も設けられている。

【００６４】制御回路４０は、コンピュータ９０で処理
された印刷データＦＮＬを受け取り、これを一時的にＲ
ＡＭ４３に蓄え、所定のタイミングで駆動用バッファ４
７に出力する。駆動用バッファ４７は、印刷データＦＮ
Ｌに従って各画素ごとに駆動波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のオ
ン・オフを決定し、分配出力器５５に出力する。この結
果に応じて、駆動波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が各ノズルに出
力され、図６に示した種々のドットが形成される。

【００６５】図５に示す通り、ヘッド６１〜６４は、キ
ャリッジ３１の搬送方向に沿って配列されているから、
それぞれのノズル列が用紙Ｐに対して同一の位置に至る
タイミングはずれている。図示を省略したが、分配出力
器５５の出力側にはディレイ回路が設けられており、ヘ
ッド６１〜６４の各ノズルの位置のずれおよびキャリッ
ジ３１の搬送速度に応じ、各ノズルにより形成されるド
ットの主走査方向の位置が合うタイミングで駆動波形が
出力されている。ＣＰＵ４１は、このヘッド６１〜６４
の各ノズルの位置のずれを勘案した上で、必要なタイミ
ングで各ドットのオン・オフの信号を駆動用バッファ４
７を介して出力し、各色のドットを形成している。ま
た、各ヘッド６１〜６４のノズルが２列に形成されてい
る点も同様に考慮してオン・オフの信号の出力が制御さ
れている。

【００６６】以上説明したハードウェア構成を有するプ
リンタ２２は、紙送りモータ２３により用紙Ｐを搬送し
つつ（以下、副走査という）、キャリッジ３１をキャリ
ッジモータ２４により往復動させ（以下、主走査とい
う）、同時に印字ヘッド２８の各色ヘッド６１〜６４の
ピエゾ素子ＰＥを駆動して、各色インクの吐出を行い、
ドットを形成して用紙Ｐ上に多色の画像を形成する。

【００６７】なお、本実施例では、上述の通りピエゾ素
子ＰＥを用いてインクを吐出するヘッドを備えたプリン
タ２２を用いているが、他の方法によりインクを吐出す
るプリンタを用いるものとしてもよい。例えば、インク
通路に配置したヒータに通電し、インク通路内に発生す
る泡（バブル）によりインクを吐出するタイプのプリン
タに適用するものとしてもよい。

【００６８】（２）ドット形成制御：次に本実施例にお
けるドット形成の制御処理について説明する。ドット形
成制御処理ルーチンの流れを図９に示す。これは、コン
ピュータ９０のＣＰＵ８１が実行する処理である。

【００６９】この処理が開始されると、ＣＰＵ８１は、
画像データおよび印刷条件を入力する（ステップＳ１０
０）。この画像データは、図２に示したアプリケーショ
ンプログラム９５から受け渡されるデータであり、画像
を構成する各画素ごとにＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色につい
て、値０〜２５５の２５６段階の階調値を有するデータ
である。この画像データの解像度は、原画像のデータＯ
ＲＧの解像度等に応じて変化する。印刷条件としては、
印刷用紙の種類、カラー印刷を実行するか否かの指定、
オーバラップ方式による印刷を実行するか否かの指定な
どがある。

【００７０】ＣＰＵ８１は、入力された画像データの解
像度をプリンタ２２が印刷するための解像度に変換する
（ステップＳ１０５）。本実施例では、印刷時の解像度
が種々用意されている。図１０に解像度の例を示す。図
１０（ａ）は最も標準で用いられる解像度を示してい
る。図中の四角が画素である。このように主走査方向に
長い画素が２次元的に配列されて形成される。つまり、
主走査方向と副走査方向とで解像度は異なっている。本
実施例では、主走査方向に３６０ＤＰＩ（ドット・パー
・インチ）、副走査方向に７２０ＤＰＩの解像度とし
た。図１０（ｂ）は標準よりも高い解像度を示してい
る。図示する通り、各画素の大きさは図１０（ａ）に示
した標準の解像度時よりも大きくなる。本実施例では、
主走査方向、副走査方向ともに図１０（ａ）の倍の解像
度とした。印刷条件として比較的ドットがにじみにくい
印刷用紙を設定した場合には、このように高い解像度が
設定される。

【００７１】図１０（ｃ）に示す通り、主走査方向と副
走査方向で同じ解像度となる設定も用意されている。か
かる解像度は、各画素ごとに単一の種類のドットのみを
用いる印刷モードが指定された場合に適用される。本実
施例では、主走査方向に３６０ＤＰＩ、副走査方向に３
６０ＤＰＩの解像度とした。このようにプリンタ２２
は、印刷条件に応じて種々の解像度で印刷を実行するこ
とが可能である。これらの解像度は、予め用意された解
像度テーブルを参照して設定される。なお、これらの解
像度の設定方法については後述する。

【００７２】解像度変換は種々の方法により行うことが
できる。本実施例では次の方法により解像度変換処理を
実行している。画像データが上述の印刷解像度よりも低
い場合には、線形補間により隣接する原画像データの間
に新たなデータを生成することで解像度変換を行う。逆
に画像データが印刷解像度よりも高い場合には、一定の
割合でデータを間引くことにより解像度変換を行う。な
お、画像データが印刷解像度に一致している場合には、
かかる処理を行わずに印刷を実行する。

【００７３】次に、ＣＰＵ８１は、色補正処理を行う
（ステップＳ１１０）。色補正処理とはＲ，Ｇ，Ｂの階
調値からなる画像データをプリンタ２２で使用するＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の階調値のデータに変換する処理であ
る。この処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの組み合わせか
らなる色をプリンタ２２で表現するためのＣ，Ｍ，Ｙ，
Ｋの組み合わせを予め記憶した色補正テーブルＬＵＴを
用いて行われる。色補正テーブルＬＵＴを用いて色補正
する処理自体については、公知の種々の技術が適用可能
であり、例えば補間演算による処理が適用できる。この
処理により画像データは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色ごとに
２５６階調を有するデータに変換される。

【００７４】こうして色補正された画像データに対し
て、ＣＰＵ８１は多値化処理を行う（ステップＳ２０
０）。多値化とは、原画像データの階調値（本実施例で
は２５６階調）をプリンタ２２が各画素ごとに表現可能
な階調値に変換することをいう。図６に示した通り、本
実施例では「ドットの形成なし」「小ドットの形成」
「中ドットの形成」「大ドットの形成」の４階調への多
値化を行っている。もちろん、プリンタ２２が形成可能
なドットの種類に応じて更に多くの階調への多値化を行
うものとしてもよい。本実施例における多値化処理の内
容を図１１を用いて説明する。

【００７５】本実施例では、多値化処理としていわゆる
誤差拡散法による処理を適用している。この処理が開始
されると、ＣＰＵ８１は画像データＣＤを入力する（ス
テップＳ２０５）。ここで入力される画像データＣＤと
は、色補正処理を施され、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色につき
２５６階調を有するデータである。

【００７６】この画像データに対し、ＣＰＵ８１は拡散
誤差補正データＣＤＸの生成を行う（ステップＳ２１
０）。誤差拡散処理は処理済みの画素について生じた濃
度誤差をその画素の周りの画素に所定の重みを付けて予
め配分しておくので、ステップＳ２１０では該当する誤
差分を読み出し、これを今から処理しようと着目してい
る画素に反映させるのである。着目している画素ＰＰに
対して、周辺のどの画素にどの程度の重み付けで、この
誤差を配分するかを、図１２に例示した。着目している
画素ＰＰに対して、キャリッジ３１の走査方向で数画
素、および用紙Ｐの搬送方向後ろ側の隣接する数画素に
対して、濃度誤差が所定の重みを付けて配分される。

【００７７】本実施例では、先に説明した通り、種々の
解像度で印刷を実行することができる。本実施例では、
高画質な印刷を実現するため、解像度ごとに異なる配分
で誤差を拡散している。図１２（ａ）は、主走査方向と
副走査方向が等しい解像度の場合の誤差拡散の領域を示
している。図１０（ｃ）に示した解像度での印刷時に適
用される。図１２（ｂ）は主走査の解像度が副走査方向
の解像度よりも低い場合の誤差拡散の領域を示してい
る。図１０（ａ）に示した解像度での印刷時に適用され
る。

【００７８】主走査方向の解像度が副走査方向の解像度
よりも低い場合に、図１２（ａ）に示した重みによって
誤差を拡散した場合、誤差が拡散される領域は、主走査
方向に広くなる。各画素が主走査方向に長い形状を有し
ているからである。逆にいえば、副走査方向には主走査
方向に比べて狭い領域にしか誤差が拡散されなくなる。
この結果、主走査方向に比べて副走査方向の濃度変動が
大きくなり、画質が低下する。従って、本実施例では、
主走査方向の解像度が副走査方向よりも低い場合には、
図１２（ｂ）に示すように副走査方向への拡散領域を増
大することによって、主走査方向と副走査方向で極端な
偏りなく誤差を拡散している。図１０にへ示さなかった
が、主走査方向の解像度が副走査方向よりも高い場合に
は、逆に図１２（ｃ）に示すように主走査方向への拡散
流域を拡張することが望ましい。

【００７９】こうして生成された拡散誤差補正データＣ
ＤＸと第１の閾値ＴＨ０との大小を比較し（ステップＳ
２１５）、データＣＤＸが閾値ＴＨ０以上である場合に
は、多値化結果を表す値ＲＤに大ドットの形成を意味す
る値３を代入する（ステップＳ２２０）。閾値ＴＨ０は
このように大ドットのオン・オフを判定する基準となる
値である。この閾値ＴＨ０は、いずれの値に設定するこ
ともできるが、本実施例では大ドットの濃度評価値と中
ドットの濃度評価値との平均値に設定されている。濃度
評価値とは、各ドットで表現可能な濃度を画像データの
階調値に対応させて表した値である。

【００８０】補正データＣＤＸが第１の閾値ＴＨ０より
も小さい場合には、次に補正データＣＤＸと第２の閾値
ＴＨ１との大小を比較する（ステップＳ２２５）。補正
データＣＤＸが第２の閾値ＴＨ１以上である場合には、
多値化結果を表す値ＲＤに中ドットの形成を意味する値
２を代入する（ステップＳ２３０）。閾値ＴＨ１もいか
なる値にも設定可能であるが、本実施例では中ドットの
濃度評価値と小ドットの濃度評価値との平均値に設定さ
れている。

【００８１】補正データＣＤＸが第２の閾値ＴＨ１より
も小さい場合には、次に補正データＣＤＸと第３の閾値
ＴＨ２との大小を比較する（ステップＳ２３５）。補正
データＣＤＸが第３の閾値ＴＨ２以上である場合には、
多値化結果を表す値ＲＤに小ドットの形成を意味する値
１を代入する（ステップＳ２４０）。閾値ＴＨ２もいか
なる値にも設定可能であるが、本実施例では小ドットの
濃度評価値の半分の値に設定されている。

【００８２】補正データＣＤＸが第２の閾値ＴＨ２より
も小さい場合には、いずれのドットも形成すべきでない
と判断して、多値化結果を表す値ＲＤにドットのオフを
意味する値０を代入する（ステップＳ２４５）。以上の
処理により、各画素について「ドットのオフ」「小ドッ
トの形成」「中ドットの形成」「大ドットの形成」のい
ずれかの状態が割り当てられ、４値化が行われたことに
なる。本実施例では以上の処理により４値化を行ってい
るが、形成可能なドットの種類が増え、更に多くの多値
化を行う必要がある場合には、上述の閾値を増やすこと
により同様に処理可能である。

【００８３】次に、ＣＰＵ８１は、多値化により生じた
誤差Ｅｒｒを計算し、その誤差を周辺の画素に拡散する
処理を実行する（ステップＳ２５０）。誤差Ｅｒｒとは
多値化後の各ドットにより表現される濃度評価値から原
画像データの階調値を引いた値をいう。例えば、原画像
データにおける階調値２５５の画素を考え、大ドットの
形成による濃度の評価値を階調値２５５相当、中ドット
の形成による濃度の評価値を階調値１２８相当とする。
ドットを形成しない場合の濃度評価値は階調値０相当で
ある。この画素について、大ドットを形成するものと判
定された場合は、原画像データの階調値と表現される濃
度評価値は共に値２５５で一致しているため誤差Ｅｒｒ
＝０である。中ドットを形成するものと判定された場合
はＥｒｒ＝１２８−２５５＝−１２７の誤差を生じる。
また、ドットが形成されなければ、誤差Ｅｒｒ＝−２５
５となる。

【００８４】こうして演算された誤差Ｅｒｒは図１２に
示した割合で周辺の画素に拡散される。例えば、着目し
ている画素ＰＰにおいてＥｒｒ＝４の誤差が算出された
場合、隣の画素Ｐ１には誤差の１／４である階調値１に
相当する誤差が拡散される。その他の画素についても同
様に図１２で示した割合で誤差が拡散される。こうして
拡散された誤差が、先に説明したステップＳ２１０で画
像データＣＤに反映され、拡散誤差補正データＣＤＸが
生成されるのである。以上の繰り返しにより、全画素分
の処理が終了すると（ステップＳ２５５）、ＣＰＵ８１
は誤差拡散による多値化処理を終了し、ドット形成制御
処理ルーチン（図１０）に戻る。以上の処理により、各
画素について結果値ＲＤに値０〜３までのいずれかが割
り当てられる。

【００８５】以上の処理により、一つの画素についてい
ずれのドットを形成すべきかの判定がなされた。ＣＰＵ
８１は、全画素について処理が終了するまで（ステップ
Ｓ２９０）、ステップＳ２２０〜Ｓ２８０までの処理を
繰り返す。全画素について処理が終了すると、多値化処
理ルーチンを一旦終了してドット形成制御処理ルーチン
に戻る。

【００８６】なお、多値化処理は種々の方法が適用可能
である。例えば、周知の技術であるディザ法による多値
化を行うものとしても構わない。また、誤差拡散法を図
１１とは異なる態様で適用するものとしてもよい。さら
に、小ドット、中ドット、大ドットの一部のドットをデ
ィザ法により判定し、残余のドットを誤差拡散法により
判定するものとしてもよい。

【００８７】次に、ＣＰＵ８１はラスタライズを行う
（ステップＳ３００）。これは、１ラスタ分のデータを
プリンタ２２のヘッドに転送する順序に並べ替えること
をいう。プリンタ２２がラスタを形成する記録方法には
種々のモードがある。最も単純なのは、ヘッドの１回の
往運動で各ラスタのドットを全て形成するモードであ
る。この場合には１ラスタ分のデータを処理された順序
でヘッドに出力すればよい。他のモードとしては、いわ
ゆるオーバラップがある。例えば、１回目の主走査では
各ラスタのドットを例えば１つおきに形成し、２回目の
主走査で残りのドットを形成する記録方法である。この
場合は各ラスタを２回の主走査で形成することになる。
かかる記録方法を採用する場合には、各ラスタのドット
を１つおきにピックアップしたデータをヘッドに転送す
る必要がある。このようにプリンタ２２が行う記録方法
に応じてヘッドに転送すべきデータを作成するのが上記
ステップＳ３００での処理である。ステップＳ１００で
入力した印刷条件により指定された内容に基づいて実行
すべきラスタライズの内容が選択される。こうしてプリ
ンタ２２が印刷可能なデータが生成されると、ＣＰＵ８
１は該データを出力し、プリンタ２２に転送する（ステ
ップＳ３１０）。プリンタ２２は、このデータを受け取
って各画素にそれぞれのドットを形成して画像を印刷す
る。

【００８８】ここで、本実施例のプリンタ２２の解像度
の設定について説明する。図１３は解像度を設定する工
程を示すフローチャートである。解像度を設定する工程
は、プリンタ２２の設計工程またはプリンタ２２の製造
の上流工程とも言うこともできる工程である。この工程
では、まず最大濃度のドットサイズを設定する（ステッ
プＳ１０）。最大濃度とは言い換えればインク量が最
大、または面積が最大のドットである。プリンタ２２で
一画素にドットを形成するために使用される駆動波形の
数を変更すれば、種々のサイズのドットを形成可能であ
る。このように種々形成可能なドットから、いずれのド
ットを最大濃度のドットとするかを選択する。選択は様
々な基準によって行うことができる。階調表現を豊かに
するという観点からは、大きいサイズのドットを最大濃
度ドットとすることが好ましい。一方、画像の粒状感と
いう観点からはドットのサイズは小さい方が好ましい。
このように画質への相反する影響の双方を考慮しつつ、
最大濃度ドットを選択することができる。本実施例で
は、先に図６に示した大ドットを最大濃度ドットとして
選択した。

【００８９】こうして最大濃度ドットが選択されると、
次に、該ドットのサイズに基づいて副走査方向の解像度
を設定する（ステップＳ２０）。図６に示す通り、ドッ
トのサイズが大きくなるにつれて該ドットは主走査方向
に長い扁平なドットとなる。このようなドットの形状を
踏まえて、副走査方向に隣接するドット間に隙間が生じ
ないように副走査方向の解像度を設定するのである。図
１４に解像度とドットの形状との関係について示した。

【００９０】図中の実線の楕円が最大濃度ドットを意味
し、破線の四角が画素を意味している。副走査方向に隣
接するドット間に隙間ができないようにするためには、
副走査方向のドットピッチＰＳが該方向のドットの幅Ｗ
ＤＳよりも狭い範囲で設定されることが必要となる。副
走査方向の解像度を決めればドットピッチＰＳは一義的
に定まるから、上述の条件が達成されるように副走査方
向の解像度を設定する必要がある。なお、実際には副走
査方向のドットの形成位置にずれが生じる可能性がある
ため、ドットピッチＰＳが幅ＷＤＳよりも十分小さくな
るように設定することが望ましい。ステップＳ２０で
は、かかる観点から副走査方向の解像度を設定する。

【００９１】副走査方向の解像度が設定されると、次に
主走査方向の解像度を設定する（ステップＳ３０）。主
走査方向の解像度は、最大濃度ドットのサイズよびデー
タの転送量に基づいて設定する。ドットのサイズを考慮
するのは、副走査方向と同様の理由に基づくものであ
る。かかる観点からは、主走査方向のドットピッチＰＭ
が該方向のドットの幅ＷＤＭよりも十分小さくなる範囲
で主走査方向の解像度が設定される。解像度が低くなれ
ば、ドットピッチＰＭが大きくなる。従って、ドットの
サイズを考慮することによって主走査方向の解像度の下
限値が定まる。

【００９２】データの転送量は画像の印刷速度を確保す
る観点から、次の形で考慮する。まず目標となる印刷速
度を設定する。本実施例では、主走査方向および副走査
方向にそれぞれ７２０ＤＰＩ（ドット・パー・インチ）
の解像度で印刷する２値プリンタの印刷速度を目標値と
して選択した。かかるプリンタでは、印刷時に各画素当
たりについてドットのオン・オフを示す２値データが供
給される。１平方インチあたりの印刷に必要となるデー
タ量は５１８，４００ビットとなる。図１５にこれらの
データの関係を示した。

【００９３】印刷速度に影響する要素の一つとして、プ
リンタへのデータの転送量が挙げられる。コンピュータ
９０からプリンタ２２へのデータの転送速度は比較的制
限されているため、データの転送量が増えると、その分
印刷速度は低下する。従って、本実施例のプリンタにお
いて印刷速度の目標値を実現するためには、データ量を
５１８，４００ビット程度に抑える必要がある。

【００９４】プリンタ２２は、各画素ごとに４値の濃度
を表現可能である。つまり、ドットの形成状態を特定す
るためには、各画素ごとに２ビットが必要となる。従っ
て、図１５に示す通り、副走査方向の解像度が３６０Ｄ
ＰＩに設定されている場合には主走査方向の解像度を７
２０ＤＰＩ以下とし、副走査方向の解像度が７２０ＤＰ
Ｉに設定されている場合には主走査方向の解像度を３６
０ＤＰＩ以下にすれば、データ量を上述の値とすること
ができる。このように印刷速度を考慮することにより、
副走方向の解像度に応じて主走査方向の解像度の上限値
を設定することができる。

【００９５】なお、印刷速度には各ラスタの形成に要す
る主走査の回数、即ちパス数も影響を与える。パス数が
増えれば、その分印刷の効率が低下し、印刷速度が低下
するからである。パス数の下限値は各ラスタ当たりに必
要となるデータ量に基づいて設定される。図１５に示す
通り、主走査方向および副走査方向に７２０ＤＰＩの解
像度で印刷する場合のパス数が１回である場合を考え
る。かかるパス数は１回の主走査が完了するまでに１ラ
スタ分のデータがプリンタに転送されることによって実
現される。つまり、１回の主走査が完了するまでに、プ
リンタには各ノズルに１インチ当たり７２０ビットのデ
ータが転送される。

【００９６】各画素あたりに２ビットを要する本実施例
のプリンタの場合、主走査方向の解像度を７２０ＤＰＩ
とすれば、プリンタには各ノズルに１インチ当たり１４
４０ビットのデータの転送が必要となる。かかるデータ
の転送は１回の主走査を実行する間に完了することはで
きない。従って、主走査方向の解像度が７２０ＤＰＩの
場合はパス数は２回となる。主走査方向の解像度が３６
０ＤＰＩであれば、プリンタには各ノズルに１インチあ
たり７２０ビットのデータを転送すればよいため、パス
数は１回となる。このようにパス数も考慮すれば、主走
査方向の解像度の上限値はさらに小さくなる。もっと
も、いわゆるオーバラップ記録を行う場合など、画質を
向上する観点からパス数を増やす場合もあるため、主走
査方向の解像度の設定において必ずしも考慮する必要は
ない。

【００９７】なお、同じインク量でドットを形成した場
合でも、そのサイズは印刷用紙のインクの吸収特性によ
って相違する。いわゆる普通紙のように比較的にじみや
すい印刷用紙では、ドットのサイズは大きくなる。イン
クの吸収性に優れる印刷用紙では、ドットのサイズは比
較的小さくなる。両者では当然、印刷された画像の画質
も異なったものとなる。本実施例では、インクの吸収特
性の相違を考慮して、図１０に示した通り印刷用紙ごと
に図１３の工程に従って、解像度を設定している。この
際、画質が異なれば印刷速度に対するユーザの要求も異
なるため、本実施例では印刷用紙ごとに印刷速度の目標
値を変えている。

【００９８】本実施例では、以上で説明した通りドット
の幅を重視して副走査方向の解像度を設定し、印刷速度
を考慮して主走査方向の解像度を設定する。つまり、副
走査方向と主走査方向とで異なる基準によって解像度を
設定するのである。

【００９９】以上で説明した本実施例の印刷装置は、扁
平なドットを用いることにより、各画素ごとに幅広い範
囲の濃度を表現することができる。従って、階調表現に
優れた高画質な印刷を実現することができる。

【０１００】また、本実施例の印刷装置は、このような
扁平ドットの形状を考慮した解像度で印刷を実行する。
具体的には、ドットの幅が小さい副走査側では高い解像
度、ドット幅が大きい主走査側では低い解像度で印刷を
行う。こうすることにより、第１に副走査方向に隣接す
るドット同士を十分に重ねて形成することができ、ドッ
トの形成位置にずれがある場合でもバンディングの発生
を抑制することができる。第２に主走査方向の解像度を
副走査方向よりも低くすることによって、主走査方向に
隣接する扁平なドット同士が必要以上に重なり合うこと
を回避でき、ドット同士の重なり部分におけるにじみや
混色を回避することができる。第３に主走査方向の解像
度を、ドットの形状のみならず印刷速度、即ち画像全体
の画素数を考慮して設定することにより、プリンタ２２
に供給されるデータ量が増えることを回避でき、印刷速
度の低下を回避することができる。これらの効果に基づ
き、本実施例の印刷装置は、高画質な印刷を高速に実行
することができる。

【０１０１】以上の実施例では主走査方向に長い扁平な
ドットを形成するプリンタ２２を例にとって説明した
が、副走査方向に長い扁平ドットを形成するプリンタに
適用するものとしてもよい。この場合には、図１３の解
像度設定工程は、ステップＳ２０の方法で主走査方向の
解像度を設定し、ステップＳ３０の方法で副走査方向の
解像度を設定することになる。

【０１０２】また、図１９に示した２つに分離したドッ
トや、図２０に示した面積階調を実現するドットなどに
おいても、これらのドットを扁平ドットとみなして本発
明を適用することが可能である。

【０１０３】上述の実施例ではピエゾ素子を備えるイン
クジェットプリンタを例に説明したが、いわゆるノズル
に備えたヒータに通電することによりインク内に生じる
バブルでインクを吐出するタイプのプリンタを始め種々
のプリンタその他の印刷装置に適用可能である。

【０１０４】以上、本発明の種々の実施例について説明
してきたが、本発明はこれらに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の形態による実
施が可能である。例えば、上記実施例で説明した種々の
制御処理は、その一部または全部をハードウェアにより
実現してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の印刷装置の概略構成図である。

【図２】ソフトウェアの構成を示す説明図である。

【図３】プリンタの概略構成図である。

【図４】プリンタにおけるドット形成原理を示す説明図
である。

【図５】プリンタにおけるノズル配置例を示す説明図で
ある。

【図６】プリンタにより形成されるドットの種類を示す
説明図である。

【図７】プリンタから吐出されるインク量を変える原理
を説明する説明図である。

【図８】プリンタの制御装置の内部構成を示す説明図で
ある。

【図９】ドット形成制御ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１０】解像度の種類を示す説明図である。

【図１１】多値化処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１２】拡散誤差の重みを示す説明図である。

【図１３】解像度を設定する工程を示す工程図である。

【図１４】ドットの形状と解像度との関係を示す説明図
である。

【図１５】解像度と印刷速度との関係を示す説明図であ
る。

【図１６】従来の解像度の設定について示す説明図であ
る。

【図１７】扁平ドットと従来の手法により設定された解
像度との関係を示す説明図である。

【図１８】扁平ドットの形成によるバンディングの例を
示す説明図である。

【図１９】扁平ドットの第１の変形態様を示す説明図で
ある。

【図２０】扁平ドットの第２の変形態様を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１２…スキャナ１４…キーボード１５…フレキシブルドライブ１６…ハードディスク１８…モデム２２…カラープリンタ２３…モータ２４…キャリッジモータ２６…プラテン２８…印字ヘッド２８…インク吐出用ヘッド３１…キャリッジ３２…操作パネル３４…摺動軸３６…駆動ベルト３８…プーリ３９…位置検出センサ４０…制御装置４５…周辺入出力部４６…タイマ４７…駆動用バッファ４８…バス５１…発信器５５…分配出力器６１〜６４…インク吐出用ヘッド６８…インク通路７１…カートリッジ７２…カラーインク用カートリッジ８０…バス８４…入力インターフェイス８５…出力インタフェース８７…ディスクコントローラ８８…シリアル入出力インタフェース９０…コンピュータ９１…ビデオドライバ９５…アプリケーションプログラム９６…プリンタドライバ９７…解像度変換モジュール９８…色補正モジュール９９…ハーフトーンモジュール１００…ラスタライザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドットを所定の解像度で２次元的に配列
された画素ごとに形成して印刷媒体上に画像を印刷する
印刷装置であって、前記配列の一の方向の最大幅が他の方向の最大幅よりも
有意に小さい扁平ドットを形成可能なヘッドと、前記画像のデータを前記解像度で設定する設定手段と、該設定されたデータに基づいて前記ヘッドを駆動して、
前記解像度でドットを形成するドット形成手段とを備
え、前記解像度は、前記一の方向においては、該方向のドットの間隔が、前
記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲で設定さ
れ、前記他の方向においては、該方向のドットの間隔が前記
扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲、かつ前記
一の方向の解像度よりも低い範囲で設定された解像度で
ある印刷装置。
【請求項２】前記ヘッドは、前記扁平ドットを面積が
最大のドットとして、面積の異なる２種類以上のドット
を形成可能なヘッドである請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】請求項１記載の印刷装置であって、前記ヘッドを一方向に往復動する主走査手段と、該往復動とは交差する方向に前記印刷媒体を前記ヘッド
に対して相対的に移動する副走査手段とを備え、前記往復動の方向は、前記他の方向であり、前記相対的な移動の方向は、前記一の方向である印刷装
置。
【請求項４】請求項１記載の印刷装置であって、前記他の方向における解像度は、さらに、全画素のドッ
トのオン・オフを特定するデータ量が印刷速度に基づい
て定められた所定値以下となる範囲で設定された解像度
である印刷装置。
【請求項５】前記扁平ドットは、一画素に対して前記
ヘッドを複数回駆動して形成されるドットである請求項
１記載の印刷装置。
【請求項６】前記設定手段は、前記一の方向および他
の方向の双方に極端な偏りなく誤差を拡散して行われる
誤差誤差拡散法により、前記解像度で構成された各画素
ごとにドットのオン・オフを、設定する手段である請求
項１記載の印刷装置。
【請求項７】請求項１記載の印刷装置であって、印刷媒体ごとに解像度を記憶する記憶手段と、前記印刷媒体の種類を検出する検出手段とを備え、前記設定手段における解像度は、前記記憶手段を参照し
て印刷媒体に応じて設定される解像度である印刷装置。
【請求項８】ドットを形成して印刷媒体上に画像を印
刷するプリンタであって、配列の一の方向の最大幅が他の方向の最大幅よりも有意
に小さい扁平ドットを面積の異なる２種類以上のドット
を形成可能なヘッドと、該ヘッドを駆動して、ドットを所定の解像度で２次元的
に配列して形成可能な駆動手段とを有し、前記所定の解像度は、前記一の方向においては、該方向のドットの間隔が、前
記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない解像度であ
り、前記他の方向においては、前記一の方向の解像度よりも
低く、該方向のドットの間隔が前記扁平ドットの該方向
の最大幅を超えない解像度であるプリンタ。
【請求項９】前記配列の一の方向の最大幅が他の方向
の最大幅よりも有意に小さい扁平ドットを面積が最大の
ドットとして面積の異なる２種類以上のドットを形成可
能なヘッドにより、所定の解像度で２次元的に配列され
た画素ごとにドットを形成して印刷媒体上に画像を印刷
する印刷方法であって、（ａ）前記画像のデータを前記
解像度で設定する工程と、（ｂ）該設定されたデータに
基づいて前記ヘッドを駆動して、前記解像度でドットを
形成する工程とを備え、前記解像度は、前記一の方向においては、該方向のドットの間隔が、前
記扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲で設定さ
れ、前記他の方向においては、該方向のドットの間隔が前記
扁平ドットの該方向の最大幅を超えない範囲、かつ前記
一の方向の解像度よりも低い範囲で設定された解像度で
ある印刷方法。