JP2011042048A - 画像処理装置、記録装置および画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 マルチパス記録におけるフィード量が変更された場合に、濃度パターン法などにおける2値データ生成のためのパターンのサイズと上記フィード量との関係が非整数倍の関係になくなることで生じる画質劣化を防止する。
【解決手段】 マルチパス記録のフィード量を判別し、判別されたフィード量に応じて、2値データ生成のためのパターンのサイズを決定する。具体的には、パターンのサイズをフィード量の整数倍かつヘッドのノズル数以下とする。これにより、パターンのサイズを大きく保ちつつも上記画質劣化を防止することができる。
【選択図】 図20
【解決手段】 マルチパス記録のフィード量を判別し、判別されたフィード量に応じて、2値データ生成のためのパターンのサイズを決定する。具体的には、パターンのサイズをフィード量の整数倍かつヘッドのノズル数以下とする。これにより、パターンのサイズを大きく保ちつつも上記画質劣化を防止することができる。
【選択図】 図20
Description
本発明は、画像処理装置、記録装置および画像処理方法に関し、詳しくは、記録媒体の同じ領域に対して、上記領域に対応した量の記録媒体搬送を介在させた複数回の記録ヘッドの走査を行い、記録を完成させるときの記録データの生成に関するものである。
パーソナルコンピュータ等、情報処理機器の普及に伴い、画像形成端末としての記録装置も広く普及している。特に、吐出口からインクを吐出させて紙などの記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置は、ノンインパクト型で低騒音の記録方式であること、高密度かつ高速な記録動作が可能であること、カラー記録にも容易に対応できることなどの利点を有している。この点で、インクジェット記録装置は、パーソナルユースの記録装置として主流となりつつある。
このようなインクジェット記録装置におけるいわゆるシリアル型の装置では、マルチパス記録方式が広く採用されている。なお、以下で用いる「パス」と「走査」は同じ意味を指している。このマルチパス記録では、一定の領域の画像データを、色およびパスごとのデータに分割するが、その分割には、マスクを用いることが広く行なわれている。
図1は、マスクを用いたマルチパス記録を説明する図であり、4回の走査で画像を完成する場合の、記録ヘッドや記録されたドットパターンなどを模式的に示している。図において、P0001は記録ヘッドを示す。ここでは、図示および説明の簡略化のため、16個の吐出口(以下、ノズルともいう)を有するものとして表されている。ノズル列は、図のようにそれぞれ4つのノズルを含む第1〜第4の4つのノズル群に分割されて用いられる。P0002はマスクパターンを示し、各ノズルに対応して記録を許容するマスクの画素(記録許容画素)を黒塗りで示している。4つのノズル群に対応したマスクパターンは互いに補完の関係にあり、これら4つのパターンを重ね合わせると4×4の画素が総て記録許容画素となる。すなわち、4つのパターンを用いて4×4の領域の記録を完成するようになっている。
P0003〜P0006は、形成されるドットの配列パターンを示し、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。これらのパターンに示すように、マルチパス記録では、それぞれの記録走査で、各ノズル群に対応したマスクパターンによって生成された2値の記録データ(ドットデータ)に基づいてドットを形成する。そして、記録走査が終了するごとに、記録媒体を図中矢印の方向にノズル群の幅分ずつ搬送する。このように、記録媒体の各ノズル群の幅に対応した領域は、4回の記録走査によってそれぞれの領域の画像が完成する。
以上のようなマルチパス記録によれば、製造工程上生じ得る複数ノズル間のインク吐出方向や量のばらつきや各記録走査の間に行われる紙送りの誤差に起因した濃度むらなどを目立たなくすることができる。
図1は、4パス記録の例を示しているが、2回の記録走査で画像を完成させる2パス記録、3回の記録走査で画像を完成させる3パス記録、さらに5回以上の記録走査で画像を完成させる5パス以上のマルチパス記録の場合も同様に行われる。すなわち、基本的に図1を参照して説明したような、記録ヘッドの吐出口群の分割および搬送量がパス数に応じて定められる。
一方、マルチパス記録に用いる2値の記録データ(ドットデータ)は、濃度パターン法やディザ法などの擬似階調法を用いて生成される。濃度パターン法の場合、濃度レベルのそれぞれに応じて、ドット配置を定めた濃度パターンを複数種類持ち、入力する濃度レベルに応じて、濃度パターン選択マトリックスに従って濃度パターンを選択することにより、2値データを生成する。また、ディザ法の場合、所定のパターンで閾値を配列したディザパターンを用いて2値データを生成する。
これらの濃度選択マトリックスやディザパターンは、展開される2値データに対してその展開されるデータと同じサイズのマトリックスやパターンが用意されるのではなく、所定サイズのものが展開される2値データ全体のサイズに応じて繰り返し用いられる。
そして、従来は、この繰り返し用いられるマトリックスやパターンは、特にそのサイズが固定の1つのパターンである。特許文献1には、濃度選択マトリックス(インデックスパターン)をマルチパス記録において固定された1つのパターンを用いることが記載されている。このように、従来は、上記マルチパス記録を実行するシステムにおいて、例えば、記録モードの切り替えによって、マルチパス記録のパス数が変更された場合でも、上記サイズが固定されたマトリックスやパターンが繰返して用いられる。
一方、高画質でかつ高速に記録できることも近年の記録装置に求められるものの一つである。そのための構成として、吐出間引きというものがある。これは、画像の解像度に対して間引きを行い、1走査で画像の解像度よりも低い解像度で記録することをいう。例えば、主走査方向の画像解像度が1200dpiの場合、1200dpi間隔で1回吐出する駆動周波数が必要である。しかし、吐出間引きを行ってそれぞれのノズルについて600dpi間隔で1回吐出する駆動周波数で駆動して2回の走査で1200dpiの画像を記録すれば1200dpi間隔の駆動と等価であるため、高解像度の画像を記録速度を低下させず記録することが可能となる。
(AB列使用の例)
吐出間引きの例として、1色のインクについて複数のノズル列を備えて記録を行う方法が特許文献1に記載されている。図12(a)は、1色のインクについて1列のノズル列で記録する場合の記録ヘッドを示している。一方、図12(b)は、1色のインクについて2列のノズル列で記録する場合に使用する記録ヘッドを示している。なお、これらの図では、図示の簡略化のため、一つのノズル列が16個のノズルで構成されるものとして図示している。図12(a)の一つのノズル列で記録する画像を、図12(b)の二つのノズル列で記録する場合、各ノズル列の駆動周波数が一つのノズル列で記録する場合と同じでも、ノズル列の走査速度を2倍にすることができ、記録速度を2倍にすることができる。また、図12(a)の一列の場合と比較して図12(b)の2列のノズル列を用いる場合は、一定量の領域、例えば、1走査分の領域を記録するのに半分の使用回数となるため、記録ヘッドの寿命も長くなる。
吐出間引きの例として、1色のインクについて複数のノズル列を備えて記録を行う方法が特許文献1に記載されている。図12(a)は、1色のインクについて1列のノズル列で記録する場合の記録ヘッドを示している。一方、図12(b)は、1色のインクについて2列のノズル列で記録する場合に使用する記録ヘッドを示している。なお、これらの図では、図示の簡略化のため、一つのノズル列が16個のノズルで構成されるものとして図示している。図12(a)の一つのノズル列で記録する画像を、図12(b)の二つのノズル列で記録する場合、各ノズル列の駆動周波数が一つのノズル列で記録する場合と同じでも、ノズル列の走査速度を2倍にすることができ、記録速度を2倍にすることができる。また、図12(a)の一列の場合と比較して図12(b)の2列のノズル列を用いる場合は、一定量の領域、例えば、1走査分の領域を記録するのに半分の使用回数となるため、記録ヘッドの寿命も長くなる。
このような二列、あるいは三列以上の複数列のノズルにドットデータを分配する処理は、例えば、図13に示す構成によって行われる。図13は、画像(ドット)データをいわゆるマルチパス記録用に分割し、その分割されたドットデータに基づいて記録ヘッドを駆動して記録を行うまでの構成を示している。図13において、ステップ201で入力した画像(ドット)データは、ステップ202で、マスク処理が行われて複数回の走査ごとのドットデータが生成される。そして、ステップ203で、分割された走査ごとのドットデータは、それぞれのノズル列のノズルに割り当てられる。このノズル列へのドットデータの割り当ては、予め定められたパターンに従って行われる。本明細書では、このパターンを「ブロックパターン」あるいは「駆動パターン」と言う。
図14(a)は、2列のノズルに吐出データを割り当てるための、特にブロックパターン(駆動パターン)を示す模式図である。図に示す例は、同じ色のインクを吐出する二つのノズル列A、Bが図の縦方向に1200dpi相当の間隔で16個のノズルを配置したものである。また、記録する画像は1200dpiの解像度のいわゆるベタ画像(総てのエリア(インクドットを記録する単位領域)にインクドットを記録する画像)である。そして、ノズル列A、Bの各ノズルの駆動周波数は、600dpi相当のエリア間隔で1回吐出するものである。なお、マルチパス記録の場合、二つのノズル列に割り当てられる画像は複数回の走査に対応して分割されたものである。上記ベタ画像も各走査では走査回数に応じた分割割合のエリアにインクドットを記録するが、以下の図14(a)を参照した説明では、説明をわかりやすくするためにベタ画像を1回の走査で記録する場合を例にとって説明する。
図14(a)において、ノズル列Aについては、ブロックパターンAに従いドットデータの割り当てを行い、ノズル列Bについては、ブロックパターンBに従いドットデータの割り当てを行う。具体的には、カラム(図の縦方向のエリア列)0を記録するとき、ノズル列Aでは、ノズル番号{1、2}、{5、6、7}、{9、10}、{14}を用い、ノズル列Bでは、ノズル番号{3、4}、{8}、{11、12、13}、{15、16}を用いる。カラム1を記録するときは、ノズル列A、Bともカラム0で用いるノズルの排他の(補完する)ノズルを用いて記録する。なお、3列以上のnノズル列を用いる場合は、n本のカラムで補完されるパターンとなることはもちろんである。また、図14(a)に示す例は同じ色のインクの複数のノズル列が一つのヘッドに構成される例として示している。しかし、各ノズル列がそれぞれ一つのヘッドとして構成され、同じインク色について複数の記録ヘッドを用いる場合にも上述の説明が当てはまることは明らかである。
このように、それぞれのノズルについて600dpi間隔で1回吐出する駆動周波数で駆動しても、1200dpi間隔で1回吐出する駆動周波数と等価な駆動ができるので、高解像度の画像を記録速度を低下させず記録することが可能となる。
(カラム間引きの例)
高速に記録する方法として、上述のように複数のノズル列を用いる方法の他に、カラム間引きという印字方法がある。通常、1200dpiのベタ画像を2回の走査で完成させる場合、1200dpi間隔で駆動しなければならない。一方、2カラム間引きで記録する場合は図14(b)のように記録する。1走査目でカラム番号0を記録し、2走査目でカラム番号1を記録する。2カラム間引きをすることによって600dpi間隔で1回吐出する駆動周波数で駆動しても1200dpiの解像度の画像を記録速度を低下させずに記録することが可能となる。カラム間引きを用いた場合のデータ処理は図15に示すようなフローで行われる。ステップ501で入力した画像(ドット)データは、ステップ502でマスク処理が行われて複数回の走査ごとのドットデータが生成される。そして、ステップ503でカラム間引き処理が行われ、分割された走査ごとのドットデータはそれぞれのノズル列のノズルに割り当てられる。
高速に記録する方法として、上述のように複数のノズル列を用いる方法の他に、カラム間引きという印字方法がある。通常、1200dpiのベタ画像を2回の走査で完成させる場合、1200dpi間隔で駆動しなければならない。一方、2カラム間引きで記録する場合は図14(b)のように記録する。1走査目でカラム番号0を記録し、2走査目でカラム番号1を記録する。2カラム間引きをすることによって600dpi間隔で1回吐出する駆動周波数で駆動しても1200dpiの解像度の画像を記録速度を低下させずに記録することが可能となる。カラム間引きを用いた場合のデータ処理は図15に示すようなフローで行われる。ステップ501で入力した画像(ドット)データは、ステップ502でマスク処理が行われて複数回の走査ごとのドットデータが生成される。そして、ステップ503でカラム間引き処理が行われ、分割された走査ごとのドットデータはそれぞれのノズル列のノズルに割り当てられる。
従来のようにサイズが固定された1つのパターンを、パス数が変更されるマルチパス記録システムに汎用的に用いる場合は、次のような問題がある。固定パターン用いる場合、複数回の走査の間に行われる記録媒体の搬送量(以下、フィード量とも言う)との関係で、上記パターンが意図した記録画質など画像記録上の目的が良好に実現されない場合がある。
すなわち、濃度パターン選択マトリックスおよびインデックスパターンやディザパターンに基づいて生成される2値データは、これらのパターンのサイズに応じた繰り返し周期で生成される。この場合、上記フィード量が2値データの繰り返し周期の整数倍になっていないときは、パスマスクパターンと2値データ内の繰り返し周期(これは濃度選択マトリクスおよびインデックスパターンまたはディザパターンで決まる)の対応が場所によって異なってしまう。
このように「マスクパターン周期」と「2値パターンの中に存在する繰り返し周期」の関係が場所毎に違う場合、場所毎に各パスで順次打ち込まれていくドットパターンが大きく異なり、ビーディングによる色むらなどの発生にムラが生じ、画質劣化が起こる。
この課題を解決する手段として、特許文献2に開示されるような手段がある。この発明では、記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回の走査をするとともに、前記複数回の走査ごとに記録媒体を搬送することによって、複数の単位領域の記録を順次完成するための2値データを生成する画像処理装置であって、画素領域に対応して2値データ生成のための情報を有したパターンを用いて2値データを生成する2値データ生成手段と、前記走査ごとの記録媒体搬送の量であるフィード量を判別するフィード量判別手段と、該フィード量判別手段が判別したフィード量に応じて、前記パターンによる2値データ生成の前記記録媒体搬送方向の周期を決定する手段であって、前記周期を前記フィード量の約数とする周期決定手段と、を具えたことを特徴とするものである。このような制御を用いることで2値データとマスクデータの同期をとることが可能となる。
しかしながら、上記手段の問題として、パス数が多くなりフィード量が小さくなると同時に、2値データの前記記録媒体搬送方向の周期が小さくなることが挙げられる。特に、2値データパターンが非周期かつ低周波な偏りをもたないようなに設計された、濃度パターン展開(特許文献3)やディザ(特許文献4)で2値化パターンを生成する場合、前記記録媒体搬送方向の周期が大きいほうが濃度パターンの展開テーブルまたは、ディザマトリックスのサイズ自由度が増やせるため有利である。逆に周期が小さい場合には自由度が少なくなる。
本発明の目的は、マルチパス記録におけるフィード量とマスクパターンの同期をとりつつ、フィード量が小さくなったとしても、濃度パターン法やディザなどにおける2値データ生成のためのパターンサイズを比較的大きくすることができる画像処理装置、記録装置および画像処理方法を提供することである。
上記目的を達成するための本発明は、記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回の走査をするとともに、前記複数回の走査ごとに記録媒体を搬送することによって、複数の単位領域の記録を順次完成するための2値データを生成する画像処理装置であって、画素領域に対応して2値データ生成のための情報を有したパターンを用いて2値データを生成する2値データ生成手段と、前記走査ごとの記録媒体搬送の量であるフィード量を判別するフィード量判別手段と、該フィード量判別手段が判別したフィード量に応じて、前記パターンによる2値データ生成の前記記録媒体搬送方向の周期を決定する手段であって、前記周期を前記フィード量の倍数かつヘッドノズル数以下とする周期決定手段と、を具えたことを特徴とするものである。
以上の構成によれば、マルチパス記録におけるフィード量とマスクパターンの同期をとりつつ、フィード量が小さくなったとしても、濃度パターン法やディザなどにおける2値データ生成のためのパターンサイズを比較的大きくすることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンタは、マルチパス記録における記録を完成するのに要するパス数が異なる複数の記録モードを有し、これらモードを切り替えて記録を実行する。そして、図11にて後述されるように、記録モードの切替えに際して、そのモード切替えによってパス数が変更されるか否かを判断し、変更される場合には、それに応じた記録媒体のフィード量に合わせて2値データ生成の繰り返し周期を変更するものである。
図2は、本実施形態のプリンタで実行される記録モードのうち、一例として2パスのマルチパス記録を行うモードにおける記録ヘッドと記録媒体の関係を模式的に示す図である。2パス記録の場合、記録ヘッドの2回の走査によって記録媒体の所定の単位領域に記録すべき画像を完成させる。
シアン、マゼンタ、イエローの各色ノズル群は第1グループおよび第2グループの2つのグループに分割され、各グループには256個のノズルが含まれている。従って、各色のノズル数は、それぞれ512個ずつで構成されている。各色ノズル群はノズル配列方向と略直交する方向(図の矢印で示した「ヘッド走査方向」)へ走査しながら記録媒体の、ノズルグループの配列幅に対応した各単位領域にインクを吐出する。この例では、C,M,Yの2値の画像データに基づいて、各単位領域に対してC,M,Yのインク吐出が行われる。また、走査が終了するたびに、記録媒体は走査方向と直交する方向(図の矢印で示した「記録媒体搬送方向」)に1つのブループの幅分(ここでは、単位領域の幅と同じ256画素分)ずつ搬送される。これにより、各単位領域は2回の走査によって画像が完成する。以下では、このような記録を完成する複数回の走査の間に行われる記録媒体搬送の量をフィード量とも言う。図2に示すように、このフィード量はNf(=256)画素分として表されている。
上記2パスのマルチパス記録をさらに具体的に説明すると、第1走査では記録媒体上の領域Aに対して、Cノズル群の第1グループ、Mノズル群の第1グループ、Yノズル群の第1グループを用いてCMYの順番で記録が行われる。次に、第2走査では、第1走査での記録が終了した領域Aに対して、Cノズル群の第2グループ、Mノズル群の第2グループ、Yノズル群の第2グループをYMCの順番で用いて残りの記録が行われる。これとともに、未記録状態の領域Bに対して、Cノズル群の第1グループ、Mノズル群の第1グループ、Yノズル群の第1グループを用いてYMCの順番で記録が行われる。さらに、このような動作を続けることで、C1、M1、Y1、Y2、M2、C2の順番、あるいはY1、M1、C1、C2、M2、Y2の順番で各単位領域(領域A、領域B)について記録が行われていく。
図3(a)および(b)は、上記図2に示したように、C、M、Yのインクを用いて2パスのマルチパス記録を行う場合の、単位領域に対する記録順を説明する図である。
図3(a)は、往走査、復走査の順で記録される領域(図2の領域A)の画像が完成していく様子を示したものである。1回目の走査である往走査(1パス目)では、最初に、図5にて後述されるようにマスクを用いて生成したパスごとのシアンのドットデータに基づいてシアン画像を記録する。続いて同じ走査で、マゼンタおよびイエローについても同様にマスクを用いて生成したドットデータに基づいて記録する。すなわち、マゼンタ画像をそれより前に記録したシアン画像に重ねて、さらに、イエロー画像をそれより前のシアン、マゼンタ画像に重ねて順次記録する。記録媒体を所定量搬送した後の、2回目の走査である復走査(2パス目)では、同様に、順次、マスクによって生成したパスごとのそれぞれイエロー、マゼンタおよびシアンのドットデータに基づき、それより前に記録した画像に重ねて順次記録する。
一方、図3(b)は、復走査、往走査の順で記録される領域(図2の領域B)の画像が完成していく様子を示したものである。1回目の走査である復走査(1パス目)では、最初に、パスごとのマスクを用いて生成したイエローのドットデータに基づいてイエロー画像を記録する。続いて同じ走査で、マゼンタおよびシアンそれぞれについて同じくパスごとのマスクを用いて生成したドットデータに基づいて記録する。すなわち、マゼンタ画像をそれより前に記録したイエロー画像に重ねて、さらに、シアン画像をそれより前に記録したイエロー、マゼンタ画像に重ねて順次記録する。記録媒体を所定量搬送した後の、2回目の走査である往走査(2パス目)では、同様に、順次、同様に生成したそれぞれシアン、マゼンタおよびイエローのドットデータに基づき、それより前に記録した画像に重ねて順次記録する。
図4は、本実施形態に係る画像処理装置(画像データ生成装置)としてのパーソナルコンピュータ(以下、単にPCとも言う)のハードウェアおよびソフトウェアの構成を主に示すブロック図である。
図4において、ホストコンピュータであるPC100は、オペレーティングシステム(OS)102によって、アプリケーションソフトウェア101、プリンタドライバ103、モニタドライバ105の各ソフトウェアを動作させる。アプリケーションソフトウェア101は、ワープロ、表計算、インターネットブラウザなどに関する処理を行う。モニタドライバ104は、モニタ106に表示する画像データを作成するなどの処理を実行する。
プリンタドライバ103は、アプリケーションソフトウェア101からOS102へ発行される画像データ等を画像処理して、最終的にプリンタ104で用いる2値の吐出(ドット)データを生成する。詳しくは、図5、図11で後述される処理などを実行することにより、C、M、Yの多値の画像データから、プリンタ104で用いるC、M、Yの2値の画像データを生成する。こうして生成した2値の画像データは、プリンタ104へ転送される。
ホストコンピュータ100は、以上のソフトウェアを動作させるための各種ハードウェアとして、CPU108、ハードディスクドライブ(HD)107、RAM109、ROM110などを備える。すなわち、CPU108は、ハードディスク107やROM110に格納されている上記のソフトウェアプログラムに従ってその処理を実行し、RAM109はその処理実行の際にワークエリアとして用いられる。
本実施形態のプリンタ104は、図2にて説明した通り、インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して走査し、その間にインクを吐出して記録を行ういわゆるシリアル方式のプリンタである。C、M、Yそれぞれのインクに対応した各吐出口群を有する記録ヘッドがキャリッジに装着されることにより、記録用紙などの記録媒体に対して走査することができる。記録ヘッドの各吐出口に連通する流路には、電気熱変換素子や圧電素子等の記録素子が設けられ、これら記録素子を駆動することにより吐出口からインクが吐出される。各吐出口の配列密度は1200dpiであり、それぞれの吐出口から3.0ピコリットルのインクが吐出される。また、各色吐出口群の吐出口の数は512個である。
プリンタ104は、不図示のCPU、メモリ等を備えている。ホストコンピュータ100から転送されてきた2値の画像データは、プリンタ104のメモリに格納される。そして、CPUの制御の下、メモリに格納されている2値の画像データが読み出され、記録ヘッドの駆動回路へ送られる。駆動回路は、送られてきた2値の画像データに基づいて記録ヘッドの記録素子を駆動し、吐出口からインクを吐出させる。
本発明の一実施形態では、マルチパス記録における往または復走査およびC、M、Yの3色インクによって区別される6つのプレーンの2値データを、濃度パターン法を用いて生成する。図5は、2値データの生成処理を示すフローチャートである。
図5において、先ず、RGB8ビットデータに対して色調整処理がなされ(S401)、次に、色変換処理(S402)によって、CMY8ビットの画像データを得、さらに、ガンマ補正処理(S403)が行われる。
以上の処理が施されたCMY各8ビット256値の画像データは、次に、誤差拡散によって3ビット5値のデータに量子化される(S404)。そして、5値データに基づいて、図6に示す濃度パターン(ドット配置パターン)を用いた2値データ展開を行う(S405)。ここで、ステップS404で得られる5値データは、1画素が600dpiの解像度を有したものである。これに対し、濃度パターン(ドット配置パターン)は、上記600dpiの画素に対して2画素×2画素を1単位とするパターンであり、従って、生成される2値データの解像度は1200dpi×1200dpiとなる。
図6は、本実施形態の濃度パターンを示す図である。同図に示すように、本実施形態の濃度パターンは、5値のレベルそれぞれについて4種類のパターンを持つ。そして、上記2値データ展開では、5値データが示す濃度レベルに応じて、濃度パターン選択マトリックスが示すパターン種に従ってパターンを選択し、それを2画素×2画素の単位の2値データとする。例えば、5値データが示す濃度レベルが“1”で、濃度パターン選択マトリクスの値が0の場合、4種類の濃度パターンレベル1のうち(=2×2の画素のうちドットが1つONのもの)のうち0番目に相当する濃度パターンが選択される。これを繰り返すことにより、1200dpi×1200dpiの解像度の2値画像が生成される。
ここで、本実施形態の濃度パターン選択マトリックスは32画素×32画素のサイズを持ちそれぞれの画素に0〜3までの4種類値の値が規則性をもたない形で格納されたものである。そして、濃度パターン選択マトリクスの各画素について、その画素の“0”〜“3”の値に基づき、2画素×2画素サイズの濃度パターンが展開される。すなわち、1200dpi×1200dpiの解像度の2値データ(ドット)パターンは、濃度パターン選択マトリクスの32画素×32画素のサイズに応じて、64画素(主走査方向)×64画素(フィード方向)の周期のパターンとなる。仮に濃度パターン選択マトリクスのサイズが100画素×100画素であるときは、展開された2値データのパターンは、200画素×200画素の周期のパターンとして展開されることになる。後述する各実施形態のサイズないし周期の変更では、この濃度パターン選択マトリクスによる展開後のパターンサイズに着目する。
再び図5を参照すると、最後に、上記2値データ展開で得られた2値データについて、マスクを用いて上記6プレーンそれぞれの2値データを得る(S406)。
なお、ブラック(Bk)を加えた4色のインクを用いる場合、さらには濃度の低い淡インクやレッド、ブルー、グリーンなどの特色インクをさらに加えて用いる場合についても、同様に本発明を適用できることは、以下の説明からも明らかである。
(実施形態1)
本発明の第一の実施形態は、記録モードが変更されたときに、マルチパス記録におけるフィード量が変更されたか否かを判断する。そして、フィード量が変更された場合は、変更されたフィード量に応じたサイズの濃度パターン選択マトリックスに変更する。
本発明の第一の実施形態は、記録モードが変更されたときに、マルチパス記録におけるフィード量が変更されたか否かを判断する。そして、フィード量が変更された場合は、変更されたフィード量に応じたサイズの濃度パターン選択マトリックスに変更する。
図2にて説明したように、本実施形態の2パス記録モードでは、記録ヘッドのノズルの数との関係でフィード量Nfは256画素分である。これに対応して、2パス記録では、濃度パターン選択マトリックスのサイズがフィード方向に32画素分とし、従って、上記マトリックスによって展開される2値データのフィード方向の繰り返し周期Ngを64画素分とする。すなわち、繰り返し周期Ng(=64画素)は、フィード量Nf(=256画素)の約数とする。
図7は、この繰り返し周期とフィード量との関係を説明する図である。同図に示すように、記録を完成する単位領域である領域A、領域B、…の上端はつねに繰り返し周期の同じ場所から開始される。
次に、記録モードなどの変更によってマルチパスのパス数が3パスに変更される場合について説明する。
図8は、3パスのマルチパス記録を説明する図であり、記録ヘッドと記録媒体の関係を模式的に示している。以下で説明するように、3パス記録の場合、記録ヘッドの3回の走査によって記録媒体の所定の単位領域に記録すべき画像を完成させる。
シアン、マゼンタ、イエローの各色ノズル群は第1グループ、第2グループおよび第3グループの2つのグループに分割され、各グループには168個ずつのノズルが含まれている。2)このとき168個としたのは、512ノズル(この場合画素に対応)を3で割った170に近い値を選択した。
各色ノズル群はノズル配列方向と略直交する方向(図の矢印で示した「ヘッド走査方向」)へ走査しながら記録媒体の、ノズルグループの配列幅に対応した各単位領域にインクを吐出する。この例では、C,M,Yの2値の画像データに基づいて、各単位領域に対してC,M,Yのインク吐出が行われる。また、走査が終了するたびに、記録媒体は走査方向と直交する方向(図の矢印で示した「フィード方向」)に1つのブループの幅分、すなわち、フィード量=168画素分ずつ搬送される。さらに同じ動作をもう一度繰り返し、各単位領域は3回の走査によって画像が完成する。
ここで、2値データ生成の繰り返し周期Ng(=64)が、フィード量Nf(=168画素)の約数になっていない場合、すなわち、繰返し周期が変更されない場合を考える。図9は、この場合のフィード量Hfと繰り返し周期Hgとの関係を説明する図である。
例えば、領域Aの先頭位置を0とし、これと繰り返し周期における先頭位置が一致しているとする。このとき、領域Bの先頭は、フィード量分(168画素分)のフィード方向座標168を有する。この領域Bの先頭座標168は、繰り返し周期Ngが64画素分の場合は、2パスの場合と違って、64で割り切れない。つまり、領域Aの時と領域Bの時とでは、2つの領域に対して全体として異なる2値データが対応することになる。さらに168画素分のフィード量が増した領域Cで、その先頭座標340は、2値データの周期がずれ、同じように2つの領域に対して全体として異なる2値データが対応することになる。
そこで本実施形態では、マルチパス記録におけるパス数が変更されたときは、それに応じて変化するフィード量に応じて、2値データ生成の繰り返し周期Ngを変更する。本実施形態では、3パスの場合、Nf(=168画素)の約数である84とする。2)具体的には、この例に示す3パスの場合は、濃度パターン選択マトリックスは、2パスと異なる新たな42画素(主走査方向)×42画素(フィード方向)のマトリックスを用いる。また、濃度パターンは2画素×2画素とする。これにより、濃度パターン展開によって、走査方向およびフィード方向で、それぞれ84画素分の2値データが生成される。
ここで、約数を選ぶ場合最低32よりも大きい値を選ぶことが望ましい。すなわち、濃度パターン法の場合、各濃度レベルに応じた濃度パターンを複数種類持ち、その複数種類の濃度パターンの選択周期が規則的にならないように設計することが有効である。これは不規則なパターンとすることにより、ドットの記録位置がずれた場合のドットの重なり具合の変化を抑えることができるからである。この不規則な選択を行うには、濃度パターン選択マトリックスの周期ないしサイズをある程度大きくする必要がある。このサイズは、本願発明者らの検討によれば、少なくとも32画素分以上のサイズが望ましいことがわかっている。
図10は、本実施形態の3パス記録におけるフィード量Nfと繰り返し周期Ngとの関係を示す図である。同図に示すように、フィード量が168画素分に変更されたのに応じて、繰り返し周期も84画素分に変更される。
これにより、濃度パターンが意図した記録画質など画像記録上の目的を良好に実現することができる。すなわち、濃度選択マトリックスはそのサイズを単位として、そのドットの配置およびパターンサイズを定めて所要の画質上の目的が実現されるように作成されている。一方、マルチパス記録で完成する領域は、記録ヘッドのノズルの使用順序など記録動作上の各種条件が規定される単位である。このように、画像処理における所要の画質上の目的を実現する単位と記録動作上の単位とを一致させることによって、2値データ生成のためのパターンが意図している画像記録上の目的を良好に実現することができる。
以上のように、本実施形態によれば、記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回の走査をするとともに、この複数回の走査ごとに記録媒体を搬送することによって、複数の単位領域の記録を順次完成するマルチパス記録のための2値データが生成される。その際、画素領域に対応して2値データ生成のための情報を有したパターンである、濃度パターン選択マトリックスのパターンを用いて2値データが生成される。このとき、マルチパス記録のフィード量判別を行い、この判別したフィード量に応じて、上記パターンによる2値データ生成の記録録媒体搬送方向の周期を決定するが、その周期を前記フィード量の約数とする周期決定を行う。
図11は、本実施形態の記録動作に伴う処理を示すフローチャートであり、特に、マルチパス記録のパス数変更に伴う2値データ生成の繰り返し周期の変更処理を示している。
ホスト装置から記録命令があると、先ず記録モードが変更されたか否かを判断する(S1201)。記録モードが変更されたと判断したときは、さらにそのモードの変更によってマルチパス記録における複数回走査の回数であるパス数が変更になったか否かを判断する(S1202)。
ここで、パス数が変更されたと判断したときは、図7〜図10にて上述したように、パス数変更に伴うフィード量の変更に応じて、2値データ生成の繰り返し周期を変更する(S1203)。すなわち、濃度パターンによる2値データ生成に用いる濃度パターン選択マトリックスを、変更されたフィード量に応じたサイズとする。そして、この選択マトリックスを繰り返して用いて2値データの生成を行う。この結果、画像処理における所要の画質上の目的を実現する単位と記録動作上の領域との不一致を回避し、2値データ生成のためのパターンが意図している画像記録上の目的を良好に実現することができる。最後に、上記生成した2値データに基づき、パス数に応じたマスクを用いて記録動作を実行する(S1204)。
次にマルチパス数が多くなった場合を考える。2パスの場合は、図7に示したように、フィード量が256であり、その約数として64を選択した。マルチパス数を増やすとスループットは落ちるが、画質に関しては一般的に向上する場合が多い。例えば16パスで印字する場合を考える。図19のその場合の図を示す。16パスの場合フィード量が32であるため、2値データの前記記録媒体搬送方向の周期は最大で32となる。前述したように、2値データパターンが非周期かつ低周波な偏りをもたないようなに設計された、濃度パターン展開(特許文献3)やディザ(特許文献4)で2値化パターンを生成する場合、前記記録媒体搬送方向の周期が大きいほうが濃度パターンの展開テーブルまたは、ディザマトリックスのサイズ自由度が増やせるため有利である。逆に周期が小さい場合には自由度が少なくなる。
そこで、本発明は、マルチパスマスク制御と「吐出間引き制御」を併用した場合の動作の場合について、2値データの前記記録媒体搬送方向の周期が大きくすることが可能な方法を提案する。「吐出間引き制御」を用いた場合を図16に示す。この例では「吐出間引き制御」として前出カラム間引きを選択する(図14(b))。往復印字において往方向はカラム番号0、復方向はカラム番号1が選択されるとする。このようなカラム間引き制御では、紙送りフィード量単位のバンド幅とみなした場合、各バンドは、往方向からの印字で開始されるバンド(=バンド1と定義)と復方向からの印字で開始されるバンド(=バンド2と定義)が交互に並ぶことになる。図中、第1のバンド、第3のバンドは、往方向印字から開始され(=バンド1と定義)、図中、第2のバンド、第4のバンドは、復方向印字から開始される(=バンド2と定義)。
図17は、マスクを用いたマルチパス記録を具体的に説明する図であり、4回の走査で画像を完成する場合の、記録ヘッドや記録されたドットパターンなどを模式的に示しているものであり、図1に対応する図である。図において、P0001は記録ヘッドを示す。ここでは、図示および説明の簡略化のため、16個の吐出口(以下、ノズルともいう)を有するものとして表されている。ノズル列は、図のようにそれぞれ4つのノズルを含む第1〜第4の4つのノズル群に分割されて用いられる。P0002はマスクパターンを示し、各ノズルに対応して記録を許容するマスクの画素(記録許容画素)を黒塗りで示している。ここで図1との違いは、「カラム間引き制御」が施されているため往方向、復方向で吐出可能なノズルがマスクパターンとは関係なしにカラム方向に飛び飛びになっていることが挙げられる。例えばバンド1(=往方向印字から開始される)バンドはまず偶数列のうちの一部がONされる。これは往方向印字では「カラム間引き制御」により奇数列はインクの吐出が禁止されるからである。対して、バンド1の2パス目は奇数カラムのみONになるような復方向走査で印字される。 バンド2の場合には逆に、1パス目に奇数カラムのみONになるような復方向走査で印字され、2パス目に偶数カラムのみONになるような往方向走査で印字される。
このときマスクパターンに着目すると、バンド1とバンド2では各パス毎にカラム間引きが逆になっているため、各パスまったく異なるマスクパターンが使用されONドットが決定されていくことがわかる。これを図18に示す。バンド1を印字するのに使用されるマスクパターンはノズル位置に対応付けた場合、各バンドで許容されるカラム位置を(a1)および(a2)に示している。4パスのマスクパターンをP0で示した場合、各バンドで許容されるパターン(=a1またはa2とP0との論理積)をP1、P2で示す。P1、P2はまったく排他的なパターンで構成されることがわかる。
この特性を用いることにより、前記記録媒体搬送方向の周期を増やすことができる。前述16パスの場合、フィード量は32であるが、例えばカラム間引き2を用いることにより、倍の64の周期に設定しても、マスクとの同期がとることが可能となる。これにより、図20のように2値化のパターン周期を伸ばすことができるようになる。
100 パーソナルコンピュータ(PC)
103 プリンタドライバ
104 プリンタ
107 HD
108 CPU
109 RAM
110 ROM
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110 ROM
Claims (8)
- 記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回の走査をするとともに、前記複数回の走査ごとに記録媒体を搬送することによって、複数の単位領域の記録を順次完成するための2値データを生成する画像処理装置であって、
画素領域に対応して2値データ生成のための情報を有したパターンを用いて2値データを生成する2値データ生成手段と、
前記走査ごとの記録媒体搬送の量であるフィード量を判別するフィード量判別手段と、
該フィード量判別手段が判別したフィード量に応じて、前記パターンによる2値データ生成の前記記録媒体搬送方向の周期を決定する手段であって、前記周期を前記フィード量の倍数かつヘッドノズル数以下とする周期決定手段と、
を具えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記2値データ生成のための情報を有したパターンは、濃度パターンを選択するための濃度パターン選択マトリックスのパターンであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記2値データ生成のための情報を有したパターンは、ディザパターンであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記周期決定手段は、前記周期を前記フィード量と同じ値とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像処理装置。
- 前記生成された2値データは、マスクを用いて前記単位領域の記録を完成する複数回の走査それぞれの2値データに分割され、
前記マスクは、前記2値データ生成のための情報を有したパターンにおける前記情報の画素領域における配置を考慮して作成されたものであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記フィード量判別手段は、前記単位領域の記録を完成する複数回走査の回数の切り替えに応じて、フィード量を判別することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像処理装置。
- 記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回の走査をするとともに、前記複数回の走査ごとに記録媒体を搬送することによって、複数の単位領域の記録を順次完成するための2値データを生成し、該生成した2値データに基づいて記録媒体に記録を行う記録装置であって、
画素領域に対応して2値データ生成のための情報を有したパターンを用いて2値データを生成する2値データ生成手段と、
前記走査ごとの記録媒体搬送の量であるフィード量を判別するフィード量判別手段と、
該フィード量判別手段が判別したフィード量に応じて、前記パターンによる2値データ生成の前記記録媒体搬送方向の周期を決定する手段であって、前記周期を前記フィード量の倍数かつヘッドノズル数以下とする周期決定手段と、
を具えたことを特徴とする記録装置。 - 記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを複数回の走査をするとともに、前記複数回の走査ごとに記録媒体を搬送することによって、複数の単位領域の記録を順次完成するための2値データを生成するための画像処理方法であって、
画素領域に対応して2値データ生成のための情報を有したパターンを用いて2値データを生成する2値データ生成工程と、
前記走査ごとの記録媒体搬送の量であるフィード量を判別するフィード量判別工程と、
該フィード量判別手段が判別したフィード量に応じて、前記パターンによる2値データ生成の前記記録媒体搬送方向の周期を決定する工程であって、前記周期を前記フィード量の倍数かつヘッドノズル数以下とする周期決定工程と、
を有したことを特徴とする画像処理方法。
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JP2009190060A JP2011042048A (ja) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 画像処理装置、記録装置および画像処理方法 |
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JP2013154589A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Canon Inc | 記録装置および記録ヘッドの駆動方法 |
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JP2015128839A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | 株式会社ミマキエンジニアリング | インクジェットプリンター |
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