JP3977089B2 - Data processing apparatus and data generation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理装置およびデータ生成方法に関し、詳しくは、大きさの異なる記録ドットの組合せで階調レベルを表現して記録を行なう記録装置およびこのような装置で用いられる記録データの作成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このような装置の代表的なものとして、同一色のインクを異なる複数の吐出量で付与して画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。この装置で用いる記録データは、画素ごとに多値(例えば、8ビットの0〜255)の形式で階調が表現された画像データを、最終的に2値の吐出データに変換して得られるものである。例えば、画像データはそれが示す値に基づいて、数レベルの階調を表現する複数ビットのパターンデータに変換され、さらにこのパターンデータが表わすレベルについて予め定められたドット配置の関係を示す、インデックスパターンに基づき、そのパターンのドットを形成するための2値の吐出データが求められる。そして、このインデックスパターンを適切に定めることにより、記録する画像の階調性や最大濃度などを設定することができる。
【0003】
例えば、0〜255の256階調の画像データを、9値(レベル0〜8)を表現する4ビット(4ビットで0000〜0101として表現される)のパターンデータに変換し、それに応じたインデックスパターンによって2値データに変換する構成では、インデックスパターンは上記9レベルの各レベルについて大、小ドットの配置を定めるものである。これにより、上記多値の画像データは、記録ヘッドで吐出されるインク滴の大小に対応した、それぞれのノズルの吐出データ(2値データ)に変換されることになる。
【0004】
このようなインデックスパターンは、階調性など、記録画像の特性を定める要因の一つであるが、一般的には、画像のハイライト部では相対的に多い量のインクを用いると粒状感が増すなどの点から、例えば、上記9段階のレベルのうち、中間の階調領域に相当するレベルまでは、小ドットのみのパターンとし、それより大きな階調値のレベルで大ドットが配置されだすようなパターンとして設定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インデックスパターンは、パターンデータに対応して、大、小ドットの配置をこれらドット間で統一的に定め、また、画像データが表し得る階調値の範囲について均一に各レベルに割り振るものであることから、上述したように、小さな階調値に対応したレベルでは専ら小ドットのみが配置される傾向となる。
【0006】
その結果、そのような小ドットのみが配置されるレベルで表現される、画像のハイライト部やそれより濃度の高い中間の階調部分において次のような問題を生じることがある。小ドットを形成する相対的に少ない量のインク(小液滴)は、吐出によりそのインク滴が持つ運動エネルギーが比較的小さいため、記録動作に伴うメカニカル部分の振動や、記録ヘッドが移動する際に生じる気流の影響などによって吐出状態に乱れ(ヨレ)を生じ、形成されるドットの位置がずれるなどの事態を招くことがある。そして、これは記録される画像の品位の低下として認識されることになる。特に、中間階調部分はハイライト部に比べドット密度が高く、このドット形成位置のずれによりスジ等が目立ちやすくなる。
【0007】
本発明は、上述の問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、複数の大きさのドットを形成することにより記録される画像の、特にハイライト部や中間の階調部分における記録品位低下を低減することを可能とするデータ処理装置およびデータ生成方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明では、複数種類のドットを形成するための複数種類のデータを生成するデータ処理装置であって、画像データに基づいて、複数種類のドットを形成するための複数種類の多値データを生成する第1生成手段と、前記第1生成手段により生成される複数種類の多値データ夫々を独立にn値化して複数種類のn値データを生成する第2生成手段とを備え、前記第1生成手段により生成される複数種類の多値データは、少なくとも第1の種類のドットを形成するための第1の多値データと前記第1の種類のドットと同色で異なる大きさを有する第2の種類のドットを形成するための第2の多値データとを含み、前記第2生成手段は、前記第1の多値データをn値化して第1のn値データを生成し、前記第2の多値データをn値化して第2のn値データを生成することを特徴とする。
【0009】
また、複数種類のドットを形成するための複数種類のデータを生成するデータ生成方法であって、画像データに基づいて、複数種類のドットを形成するための複数種類の多値データを生成する第1生成工程と、前記第1生成工程において生成される複数種類の多値データ夫々を独立にn値化して複数種類のn値データを生成する第2生成工程とを備え、前記第1生成工程において生成される複数種類の多値データは、少なくとも第1の種類のドットを形成するための第1の多値データと前記第1の種類のドットと同色で異なる大きさを有する第2の種類のドットを形成するための第2の多値データとを含み、前記第2生成工程では、前記第1の多値データをn値化して第1のn値データを生成し、前記第2の多値データをn値化して第2のn値データを生成することを特徴とする。
【0010】
以上の構成によれば、同色の大小ドット夫々についてドット配置を独立に定めることができる。この結果、各階調値に対応した同色大小ドットの配置の自由度が増し、ドット配置設計が容易になる。
【0012】
【発明の実施の形態】
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。
【0013】
図1〜図3は、本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置において用いることができる記録ヘッドにおける吐出口配列の三つの例を示す模式図である。これらの図に示すように、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクのうち、所定の色のインクについて異なる量(体積)のインク滴を吐出するそれぞれのノズル(吐出口)が、同一のヘッドチップまたは異なるヘッドチップに設けられている。また、ブラック(K)のインクについては、このような異なる量のインク滴を吐出するようにノズルは設けられておらず、インクKのノズルは全て同じ量のインクを吐出する。各ヘッドチップは、そのノズルに吐出ヒータ(電気熱変換体)が設けられ、これが発生する熱エネルギーよってインクに気泡を生じさせ、この気泡の圧力によってインクを吐出するものである。そして、吐出されるインク滴の量の大小は、大インク滴を出するノズルには相対的に大きな吐出ヒータが、小インク滴を吐出するノズルには相対的に小さな吐出ヒータがそれぞれ設けられることによって可能となる。なお、このように吐出量を異ならせる構成としては、知られているいずれの構成でもよいことはもちろんである。
【0014】
図1に示す例は、C、M、Yの各インクについて、それぞれ2つのヘッドチップを用意し、それぞれのチップに異なる量のインク滴を吐出するノズルを備える。詳細には、それぞれの色のインクについて異なる量のインクを吐出するノズル(図中、大きな丸が相対的に大きなインク滴を吐出し、小さな丸が相対的に小さなインク滴を吐出する。以下、図2、図3において同様)が、それぞれのノズル列において交互に配されるものである。Kインクのヘッドチップは、上述したように、相対的に大きいインク滴を吐出するノズルのみ備える。これは、ブラックの色について高い濃度で記録するためである。なお、各色インクのヘッドチップについて、異なる量のインクを吐出するそれぞれのノズルが配列されるが、そのヒータボード部は共通である。
【0015】
図2に示す例は、C、M、Yのインクそれぞれについて、大または小のインク滴を吐出するノズルのみをそれぞれ配したヘッドチップをそれぞれ2つ用意するものである。そして、各色インクのそれぞれ同じ大きさのインク滴を吐出する2つのヘッドにおけるノズル配列は、そのヘッドの走査方向と直交する方向において相互にずれて配され、これにより、同じ走査で、異なるラインの記録を行なうことができる。
【0016】
また、図に示す各色インクのヘッドチップは相互に張り合わされることによって一体の記録ヘッドを形成するものである。
【0017】
図3に示す例は、図2に示すものと同様のノズルおよびヘッド構成であるが、イエローのヘッドが相対的に大きい液滴を吐出するノズルのみを有する点で図2に示す例と異なる。これは、イエローは視覚的に目立ちにくいため、小ドットを形成する必要性が少ない場合があるからである。
【0018】
本実施形態は、以上説明した、所定の色のインクについて大、小のインク滴を吐出するそれぞれのノズルを備えた記録ヘッドを用い、図7〜図10にて後述されるようにそれぞれのノズルの記録データを作成するものである。
【0019】
図4(a)〜4(e)および図5(a)〜5(d)は、上述の従来技術に係わる、9レベルのインデックスパターンを模式的に示す図である。前述したように、各画素ごとの、例えば8ビット多値の画像データは所定の閾値に基づいて9レベルに分割され各レベルに対応した4ビットのパターンデータに変換される。具体的には、例えば、8ビットの画像データは、その階調値0−255を8等分した値の各閾値によって4ビットのパターンデータに対応付けられる。そして、この4ビットのパターンデータにより、レベル0〜レベル8のいずれかのインデックスパターンが特定される。これらのインデックスパターンのうち、レベル0のパターンはドットなし(白地)、レベル8のパターンは大ドットが全ての位置に配されて最高濃度を表わすものである。
【0020】
また、図6は、図4および図5で示したインデックスパターンによって得られドットパターンを用いた場合の、信号R'、G’、B'で示される入力値に対するインクの打ち込み率(ドットが画素を被覆する割合)との関係を示した図である。
【0021】
図4および図5に示すように、インデックスパターンを用いる場合には、レベル4まで、すなわち、図6に示すR'G'B'入力値が128までは、小ドットのみで画素が形成されることにより打ちこみ率を0%から50%までほぼ線形に変化させ、滑らかな階調性を得ることができる。しかし、このように、打ちこみ率が線形に変化するとしても、前述したように、インデックスパターンは、パターンデータに対応して、大、小ドットの配置をこれらドット間で統一的に定め、また、パターンデータが表し得る階調値の範囲について均一に各レベルに割り振るものであることから、入力レベルが128までは専ら小ドットのみが配置されるものである。その結果、前述したように中間の階調部分で画像のスジが目立つなどの問題を生ずる。
【0022】
これに対し、インデックスパターンの内容を調整することにより、大ドットが中間のレベルでも配置されるようにすることが考慮される。しかし、本来大ドットが配置されないレベルで大ドットを配置しようとしても、そのレベルは、上述したように画像データの状態で比較的低い階調範囲に対応しているから、例えばハイライト部から中間調の範囲で大ドットが配置されることになる。この場合、階調性を考慮せず、例えば全て大ドットを用いたインデックスパターンとして吐出データを生成すると、ハイライト部での粒状感が増すなどの問題を派生する。また、大ドットが中間調の範囲などで配置されるようにするために、画像データとインデックスパターンの各レベルとの対応を定める際の閾値を変更すると、パターンの変わり目などで濃度の不連続を生じ、滑らかな階調表現が実現されなくなる。
【0023】
本実施形態は、以下のような構成によって、滑らかな階調性を維持しつつドットの配置を比較的容易に変更することを可能とするものでもある。
【0024】
図7は、本実施形態のインクジェット記録装置で実行する記録データ作成処理手順を示すフローチャートである。なお、以下で説明する処理は、全てホスト装置で実行して2値データを得、これを記録装置へ送る構成であってもよいことはもちろんである。
【0025】
ホストコンピュータで所定のカラー画像に関する処理が行われ、その結果として画像データが本装置へ送られると、ステップS71でその画像データRGBを入力する処理を行なう。そして、ステップS72で、この信号に対し所定の色補正処理を行い8ビットの画像データR'G'B'を得る。
【0026】
さらにステップS73で色変換処理を行なう。すなわち、画像データR'G'B'についてR、G、Bの色空間によって示される画像データから本実施形態の記録装置で用いるインクの色に合わせた、C、M、Y、Kによる色空間の画像データに変換する。この処理は、予めR',G',B'入力信号に対応した上記C、M、Y、Kの値を格納したLUT(ルックアップテーブル)を参照して行なわれる。
【0027】
図8は、このLUТの内容を模式的に示す図である。この図に示されるように、本実施形態のLUTは、C、M、Yそれぞれについて、大インク滴に対応したC、M、Yデータとともに、小インク滴に対応したデータSC、SM、SYについても変換データとして出力するものである。具体的には、図10Aにて後述される関係で、データR',G',B'の各値の組合せに対応して格納する各8ビットの画像データK、C、M、SC、SM、SYのデータを出力する。
【0028】
次に、ステップS74では、色変換処理によって得られたK、C、M、SC、SM、SYの各色8ビットの画像データについてn値化処理を行なう。本実施形態では各色画像データについて5値化処理を行なう。これにより、4ビット(0000〜0100)のデータを得て、5値の各レベルに対応したインデックスパターンから吐出する際に用いられる2値データを得ることができる。詳しくは、図9にて詳述されるように、1画素について各色インクの大、小インク滴を吐出して、2×2のドットパターン形成するための各ノズルの吐出データを得ることができる。以上のようにして得られたデータは、ステップS75で記録バッファに展開される。なお、K、C、M、SC、SM、SY、の各色8ビットの画像データから、最終的な2値の吐出データを得る手法は、上述のインデックスパターンを用いたものに限られない。大小ドットについてそれぞれ独立に求める限りにおいて、8ビットデータから2値データを得る公知の手法のいずれをも用いることができる。
【0029】
図9は、本記録装置における、主に記録バッファの構成を示す図である。
【0030】
なお、同図に示されるプリンタドライバ211は、ホスト装置において画像データの作成や、作成したデータを本記録装置に転送するソフトウエアである。
【0031】
本実施形態の記録装置におけるコントローラ200は、上述のステップS71〜S74の処理を行なって得た1画素ごとのK、C、M、Y、SC、SM、SYのデータを、振りまき回路207により、各色2ビットのデータとして各々の記録バッファ205にデータを書き込む処理を行なう(ステップS75)。
【0032】
具体的には、例えばシアンCのデータについて、360dpiの1画素について2ビットのデータが書き込まれるとする。このとき、本実施形態では大インク滴のノズルC1およびC2用のバッファC1、C2に各々2ビットずつ、計4ビット書き込むように構成されている。これにより、1画素に対応した、大インク滴を吐出する2つのノズルC1、C2それぞれについて、0〜2個のインク吐出を設定でき、合計で0〜4個の大インク滴吐出を設定できる。同様に、シアンの小インク滴に対応したSCについても、小インク滴のノズルSC1およびSC2用のバッファSC1、SC2に各々2ビットずつ、計4ビット書き込むように構成され、小インク滴について0〜4個のインク吐出を設定できる。大小インク滴を吐出するノズル配置は、図1〜図3に示したいずれかを用いることができ、各画素の記録でこの配置における、大小インク滴それぞれについて1ノズルピッチ離れた2つのノズルを用いることによって1回の走査で大小ドットの2×2のドットパターンを形成することが可能となる。そして、以上のように生成された記録データに基づき、ヘッドドライバ240によって各へッドを駆動しそれぞれのインク吐出を行なう。
【0033】
すなわち、ヘッドの各ノズルが実際に吐出を行う画素位置に達したときに、それぞれのバッファ上のデータを各ヘッド内のレジスタに読み込み、それぞれのインクの吐出動作を行う。これにより、図4に示すレベル0からレベル4までのドット配置を大小独立に実現することができる。
【0034】
図10(a)および10(b)は、同一色で異なる量のインクを吐出するための記録データを、液滴の大きさに対応して独立に形成した場合の入力レベルと打ち込み量の関係を表したものである。
【0035】
図10(a)は、具体的には、図8に示したテーブルの変換内容を、そのテーブルのCYAN−WHITE軸上の点で示される色の入力に対する変換出力のうち、CおよびSCについての変換出力を例として説明するものである。また、図10(b)は、上記入力値に対応して最終的に得られるインク打ちこみ率を示す図である。
【0036】
図10(a)に示されるように、LUТの設定において、大インク滴に対応するCのデータを、中間の階調値である128以上(図中、中央より左側;濃度階調では128以下)に存在させるとともに、小インク滴に対応するSCのデータとのトータルが図10(b)に示す線形の階調変化を示すようにする。なお、このLUТの内容は、予めシミュレーションや実験を行なうことによって設定することができる.これにより、中間調の領域で大インク滴を使用することができるようになり、この領域で大小のインク滴を混在させて画像を記録することが可能となる。その結果、小インク滴にヨレが生じても、運動エネルギーの大きな大インク滴が安定して着弾するので、それによってスジなどを認識しづらくすることができる。
【0037】
そして、以上のようにして得た大、小インク滴それぞれの8ビットの記録データは、上述のとおり5値化処理によって各画素について2つのノズルに対応した4ビットの記録データとされるが、これによって定まる大、小ドットの配置パターン(本実施形態では、インデックスパターンの内容)の調整をそれぞれのドットについて独立に行なうことができる。具体的には、上述したとおり、図10(b)に示すトータルな関係が線形となるという制約の下で、図10(a)に示す色変換テーブル(LUТ)が定められるので、それによって得られるK、C、M、Y、SC、SM、SYそれぞれのデータ値を満たすパターンであれば、基本的に配置するドットのサイズおよびその位置は任意である。換言すれば、図7に示すステップS74のn値化処理を、各大、小インク滴について独立にそれぞれの態様で行なうことができ、それによって得られるドット配置を独立に定めることができる。この結果、画像データの各階調値に対応したドット配置の調整を容易に行なうことができ、中間の濃度階調以下で大ドットを用いて記録することが可能となる。
【0038】
さらにこの場合、設計上インク滴の量の相対的なバランスに変更があった場合においても、色変換処理におけるルックアップテーブルや上記n値化処理の態様を変更するだけで、これに対して容易に対応することもできる。
【0039】
図11は、上述した実施形態のインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。本例の記録装置50はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸51,52によって、キャリッジ53が矢印Aの主走査方向に移動可能にガイドされている。キャリッジ53は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ53には、図1〜図3に示したいずれかの記録ヘッドと、それらの記録ヘッドにインクを供給するインクタンク54がそれぞれのインク色ごとに搭載される。記録ヘッドとインクタンク54は、一体のインクジェットカートリッジを構成するものであってもよい。被記録媒体としての用紙Pは、装置の前端部に設けられた挿入口55から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ56によって矢印Bの副走査方向に搬送される。記録装置50は、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、プラテン57上の用紙Pのプリント領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ用紙Pを副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、用紙P上に順次画像を記録する。
【0040】
キャリッジ53の移動領域における図11における左端には、キャリッジ53に搭載された記録ヘッドの吐出口形成面と対向する回復系ユニット58が設けられている。回復系ユニット58には、記録ヘッドの吐出口のキャッピングが可能なキャップと、そのキャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられており、吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入することにより、吐出口からインクを吸引排出させて、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理をする。また、キャップ内に向かって、吐出口から画像の寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理をすることもできる。
【0041】
なお、上記の実施形態では、インクを吐出するヘッドを用いた場合を例にとり説明したが、本発明の適用はこの例に限られないことはもちろんである。形成されるドットの大きさが変更可能な記録素子を用いるヘッドであれば、どのようなものであっても本発明を適用することができる。
【0042】
<他の実施形態>
本発明は上述のように、複数の機器(たとえばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても一つの機器(たとえば複写機、ファクシミリ装置)からなる装置に適用してもよい。
【0043】
また、前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【0044】
またこの場合、図7に示した処理のプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【0045】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
【0046】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【0047】
さらに供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、同色の大小ドット夫々についてドット配置を独立に定めることができる。この結果、各階調値に対応した同色大小ドットの配置の自由度が増し、ドット配置設計が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドの一例を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドの他の例を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドのさらに他の例を示す図である。
【図4】 (a)〜(e)は、従来の記録データ作成で用いられるインデックスパターンを模式的に示す図である。
【図5】 (a)〜(d)は、同様に従来の記録データ作成で用いられるインデックスパターンを模式的に示す図である。
【図6】上記インデックスパターンを用いた場合の、記録データとインク打ちこみ率との関係を示す図である。
【図7】本発明の一実施形態にかかる記録データ作成処理を示すフローチャートである。
【図8】上記処理の色変換で用いるルックアップテーブルを模式的に示す図である。
【図9】上記データ作成処理で得られるデータのバッファへの格納処理を説明する図である。
【図10】 (a)および(b)は、同一色で異なる量のインクを吐出するための記録データを、液滴の大きさごとに独立に形成した場合の入力レベルと打ち込み量の関係を示す図である。
【図11】本発明の一実施形態に係わるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
200 コントローラ
205 記録バッファ
207 振りまき回路
211 プリンタドライバ
240 ヘッドドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data processing apparatus and a data generation method , and more particularly to a recording apparatus that performs recording by expressing a gradation level by a combination of recording dots having different sizes, and creation of recording data used in such an apparatus. Is.
[0002]
[Prior art]
As a typical example of such an apparatus, an ink jet recording apparatus that records an image by applying ink of the same color with a plurality of different ejection amounts is known. The recording data used in this apparatus is obtained by finally converting image data in which gradation is expressed in a multi-value (for example, 8-bit 0-255) format for each pixel into binary ejection data. Is. For example, based on the value indicated by the image data, the image data is converted into multi-bit pattern data representing several levels of gradation, and an index indicating a predetermined dot arrangement relationship with respect to the level indicated by the pattern data. Based on the pattern, binary ejection data for forming dots of the pattern is obtained. Then, by appropriately determining this index pattern, it is possible to set the gradation and maximum density of the recorded image.
[0003]
For example, image data of 256 gradations from 0 to 255 is converted into 4-bit pattern data (represented as 0000 to 0101 by 4 bits) representing 9 values (
[0004]
Such an index pattern is one of the factors that determine the characteristics of a recorded image, such as gradation, but in general, when a relatively large amount of ink is used in a highlight portion of an image, graininess is felt. From the point of increase, for example, up to the level corresponding to the intermediate gradation region among the above nine levels, a pattern of only small dots is used, and large dots are arranged at a gradation value level higher than that. It is set as such a pattern.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the index pattern defines the arrangement of large and small dots uniformly corresponding to the pattern data, and uniformly assigns the range of gradation values that can be represented by the image data to each level. For this reason, as described above, only small dots tend to be arranged exclusively at a level corresponding to a small gradation value.
[0006]
As a result, the following problems may occur in the highlight portion of an image expressed at a level where only such small dots are arranged or in an intermediate gradation portion having a higher density. A relatively small amount of ink (small droplet) that forms a small dot has a relatively small kinetic energy due to ejection, so the vibration of the mechanical part accompanying the recording operation and the movement of the recording head In some cases, the discharge state may be disturbed due to the influence of the air current generated on the surface, and the position of the formed dots may be shifted. This is recognized as a reduction in the quality of the recorded image. In particular, the dot density in the intermediate gradation portion is higher than that in the highlight portion, and streaks or the like are easily noticeable due to the deviation of the dot formation position.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to display an image recorded by forming dots of a plurality of sizes, particularly a highlight portion or an intermediate floor. It is an object of the present invention to provide a data processing apparatus and a data generation method capable of reducing the recording quality deterioration in the key portion.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, a data processing device that generates a plurality of types of data for forming a plurality of types of dots, and a plurality of types of multivalues for forming a plurality of types of dots based on image data First generation means for generating data; and second generation means for generating a plurality of types of n-value data by converting each of a plurality of types of multi-value data generated by the first generation unit into n-values independently. The plurality of types of multi-value data generated by the first generation means have the same color and different sizes from the first multi-value data for forming at least the first type of dots and the first type of dots. and a second multi-level data for forming a second type of dot having the second generating means, said first multi-level data to generate the first n-value data by n value conversion , Converting the second multi-value data into n-values And generates a second n-value data Te.
[0009]
A data generation method for generating a plurality of types of data for forming a plurality of types of dots, wherein a plurality of types of multi-value data for forming a plurality of types of dots is generated based on image data. A first generation step, and a second generation step of generating a plurality of types of n-value data by independently converting each of a plurality of types of multi-value data generated in the first generation step into n-values. The plurality of types of multi-value data generated in the first type multi-value data for forming at least the first type of dots and the second type having the same color and different sizes from the first type of dots The second multi-value data for forming the dots, and in the second generation step, the first multi-value data is converted into n-values to generate first n-value data, and the second multi-value data is formed. The n-value of the multi-valued data is converted into the second n And generating the data.
[0010]
According to the above configuration, the dot arrangement can be determined independently for each large and small dot of the same color. As a result, the degree of freedom of arrangement of the same color large and small dots corresponding to each gradation value increases, and the dot arrangement design becomes easy .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
1 to 3 are schematic views showing three examples of ejection port arrays in a recording head that can be used in an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in these drawings, among the inks of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), each nozzle (ejection port) that ejects different amounts (volumes) of ink droplets of a predetermined color ink. ) Are provided on the same head chip or different head chips. For black (K) ink, nozzles are not provided to eject such different amounts of ink droplets, and all nozzles of ink K eject the same amount of ink. Each head chip is provided with a discharge heater (electrothermal converter) at its nozzle, and bubbles are generated in the ink by the thermal energy generated by the discharge heater, and the ink is discharged by the pressure of the bubbles. The amount of ink droplets to be ejected is such that a relatively large ejection heater is provided for a nozzle that ejects a large ink droplet, and a relatively small ejection heater is provided for a nozzle that ejects a small ink droplet. Is possible. Of course, any known configuration may be used as the configuration for varying the discharge amount.
[0014]
In the example shown in FIG. 1, two head chips are prepared for each of the C, M, and Y inks, and nozzles that eject different amounts of ink droplets are provided on the respective chips. More specifically, nozzles that eject different amounts of ink for each color ink (in the figure, a large circle ejects a relatively large ink droplet, and a small circle ejects a relatively small ink droplet. 2 and 3) are alternately arranged in each nozzle row. As described above, the K ink head chip includes only nozzles that eject relatively large ink droplets. This is because black is recorded at a high density. In addition, for each color ink head chip, the respective nozzles that eject different amounts of ink are arranged, but the heater board portion is common.
[0015]
In the example shown in FIG. 2, two head chips each having only nozzles for ejecting large or small ink droplets are prepared for each of C, M, and Y inks. The nozzle arrays in the two heads that discharge ink droplets of the same size for each color ink are arranged so as to be shifted from each other in the direction orthogonal to the scanning direction of the heads. Recording can be performed.
[0016]
Also, the head chips of the respective color inks shown in the figure are bonded together to form an integrated recording head.
[0017]
The example shown in FIG. 3 has the same nozzle and head configuration as that shown in FIG. 2, but differs from the example shown in FIG. 2 in that the yellow head has only nozzles that eject relatively large droplets. This is because yellow is not visually noticeable, and there is a case where there is little need to form small dots.
[0018]
The present embodiment uses the recording head provided with the nozzles for ejecting large and small ink droplets for the ink of the predetermined color as described above, and each nozzle as will be described later with reference to FIGS. Recording data is created.
[0019]
4 (a) to 4 (e) and FIGS. 5 (a) to 5 (d) are diagrams schematically showing nine-level index patterns according to the above-described conventional technology. As described above, for example, 8-bit multi-value image data for each pixel is divided into 9 levels based on a predetermined threshold value, and converted into 4-bit pattern data corresponding to each level. Specifically, for example, 8-bit image data is associated with 4-bit pattern data by each threshold value obtained by dividing the gradation value 0-255 into eight equal parts. The index pattern of
[0020]
FIG. 6 shows an ink ejection rate (dots are pixels) with respect to input values indicated by the signals R ′, G ′, and B ′ when the dot pattern obtained using the index pattern shown in FIGS. 4 and 5 is used. It is the figure which showed the relationship with the ratio which coat | covers.
[0021]
As shown in FIGS. 4 and 5, in the case of using an index pattern, pixels are formed with only small dots up to level 4, that is, up to R′G′B ′
[0022]
On the other hand, it is considered that the large dots are arranged even at an intermediate level by adjusting the contents of the index pattern. However, even if an attempt is made to place a large dot at a level where a large dot is not originally placed, the level corresponds to a relatively low gradation range in the state of the image data as described above. Large dots are arranged in the key range. In this case, if the ejection data is generated as an index pattern using all large dots without considering the gradation, problems such as increased graininess in the highlight portion are derived. In addition, if the threshold for determining the correspondence between image data and each level of the index pattern is changed in order to arrange large dots in a halftone range, density discontinuities may occur at the transition of the pattern. As a result, smooth gradation expression is not realized.
[0023]
In the present embodiment, the arrangement of dots can be changed relatively easily while maintaining smooth gradation, by the following configuration.
[0024]
FIG. 7 is a flowchart showing a recording data creation processing procedure executed by the ink jet recording apparatus of the present embodiment. It should be noted that all of the processes described below may be executed by the host device to obtain binary data and send this to the recording device.
[0025]
When processing relating to a predetermined color image is performed by the host computer, and as a result image data is sent to the apparatus, processing for inputting the image data RGB is performed in step S71. In step S72, a predetermined color correction process is performed on this signal to obtain 8-bit image data R'G'B '.
[0026]
In step S73, color conversion processing is performed. That is, for image data R′G′B ′, a color space based on C, M, Y, and K that matches the color of ink used in the recording apparatus of the present embodiment from the image data indicated by the R, G, and B color spaces. Convert to image data. This processing is performed with reference to an LUT (Look Up Table) in which the values of C, M, Y, and K corresponding to R ′, G ′, and B ′ input signals are stored in advance.
[0027]
FIG. 8 is a diagram schematically showing the contents of this LUТ. As shown in this figure, the LUT according to the present embodiment includes C, M, and Y data corresponding to large ink droplets, and data SC, SM, and SY corresponding to small ink droplets. Are also output as converted data. Specifically, each of the 8-bit image data K, C, M, SC, SM stored corresponding to the combination of the values of the data R ′, G ′, B ′ in the relationship described later in FIG. 10A. , SY data is output.
[0028]
Next, in step S74, an n-value conversion process is performed on 8-bit image data of K, C, M, SC, SM, and SY obtained by the color conversion process. In this embodiment, a quinary process is performed for each color image data. As a result, 4-bit (0000 to 0100) data can be obtained, and binary data used when ejecting from an index pattern corresponding to each of five levels can be obtained. Specifically, as described in detail in FIG. 9, ejection data of each nozzle for forming a 2 × 2 dot pattern by ejecting large and small ink droplets of each color ink for one pixel can be obtained. . The data obtained as described above is developed in the recording buffer in step S75. Note that the method of obtaining final binary ejection data from 8-bit image data of each color of K, C, M, SC, SM, and SY is not limited to the one using the index pattern described above. Any known method for obtaining binary data from 8-bit data can be used as long as the large and small dots are independently obtained.
[0029]
FIG. 9 is a diagram mainly showing a configuration of a recording buffer in the recording apparatus.
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
Specifically, for example, for cyan C data, 2-bit data is written for one pixel of 360 dpi. At this time, the present embodiment is configured to write a total of 4 bits, 2 bits each in the buffers C1 and C2 for the large ink droplet nozzles C1 and C2. Accordingly, 0 to 2 ink ejections can be set for each of the two nozzles C1 and C2 that eject large ink droplets corresponding to one pixel, and 0 to 4 large ink droplet ejections can be set in total. Similarly, the SC corresponding to the small cyan ink droplet is also configured to write 4 bits in total, 2 bits each in the buffers SC1 and SC2 for the small ink droplet nozzles SC1 and SC2. Four ink ejections can be set. Any one of the nozzle arrangements shown in FIGS. 1 to 3 can be used for ejecting large and small ink droplets, and two nozzles separated by one nozzle pitch for each large and small ink droplet in this arrangement are used for recording each pixel. Thus, it is possible to form a 2 × 2 dot pattern of large and small dots in one scan. Then, based on the recording data generated as described above, each head is driven by the
[0033]
That is, when each nozzle of the head reaches a pixel position where ink is actually ejected, data on each buffer is read into a register in each head, and each ink ejection operation is performed. Thereby, the dot arrangement from
[0034]
10 (a) and 10 (b) show the relationship between the input level and the shot amount when the recording data for ejecting different amounts of ink of the same color is formed independently according to the size of the droplet. It represents.
[0035]
Specifically, FIG. 10A shows the conversion contents of the table shown in FIG. 8 with respect to C and SC among the conversion outputs for the color input indicated by the points on the CYAN-WHITE axis of the table. The conversion output will be described as an example. FIG. 10B is a diagram showing the ink deposition rate finally obtained corresponding to the input value.
[0036]
As shown in FIG. 10A, in the setting of LUТ, C data corresponding to a large ink droplet is set to an intermediate gradation value of 128 or more (in the figure, to the left of the center; 128 or less for density gradation). ) And the total of the SC data corresponding to the small ink droplets shows the linear gradation change shown in FIG. The contents of LUТ can be set in advance through simulations and experiments. As a result, large ink droplets can be used in a halftone area, and an image can be recorded by mixing large and small ink droplets in this area. As a result, even if the small ink droplet is distorted, the large ink droplet having a large kinetic energy is landed stably, thereby making it difficult to recognize streaks or the like.
[0037]
The 8-bit recording data for each of the large and small ink droplets obtained as described above is converted into 4-bit recording data corresponding to two nozzles for each pixel by the quinary processing as described above. The arrangement pattern of the large and small dots (in this embodiment, the contents of the index pattern) determined by this can be adjusted independently for each dot. Specifically, as described above, the color conversion table (LUТ) shown in FIG. 10 (a) is defined under the constraint that the total relationship shown in FIG. 10 (b) is linear. As long as the pattern satisfies the data values of K, C, M, Y, SC, SM, and SY, the size of the dot to be arranged and the position thereof are basically arbitrary. In other words, the n-value conversion processing in step S74 shown in FIG. 7 can be performed independently for each large and small ink droplet in each mode, and the dot arrangement obtained thereby can be determined independently. As a result, the dot arrangement corresponding to each gradation value of the image data can be easily adjusted, and recording can be performed using large dots at intermediate density gradation or less.
[0038]
Further, in this case, even when the relative balance of the ink droplet amount is changed by design, it is easy to cope with this by only changing the look-up table in the color conversion process and the aspect of the n-value conversion process. Can also be supported.
[0039]
FIG. 11 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the ink jet recording apparatus according to the above-described embodiment. The
[0040]
At the left end in FIG. 11 in the movement area of the
[0041]
In the above-described embodiment, the case where the head for ejecting ink is used has been described as an example, but the application of the present invention is not limited to this example. The present invention can be applied to any head that uses a recording element in which the size of the dots to be formed can be changed.
[0042]
<Other embodiments>
As described above, the present invention can be applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.) but also to an apparatus composed of a single device (for example, a copying machine, a facsimile machine). May be.
[0043]
In addition, a program code of software for realizing the functions of the embodiment is provided in an apparatus or a computer in the system connected to the various devices so as to operate the various devices so as to realize the functions of the above-described embodiments. What is implemented by operating the various devices in accordance with a program stored in a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus supplied is also included in the scope of the present invention.
[0044]
Further, in this case, the program code itself of the processing shown in FIG. 7 realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, such program code The storage medium storing the above constitutes the present invention.
[0045]
As a storage medium for storing the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0046]
Further, by executing the program code supplied by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS (operating system) in which the program code is running on the computer, or other application software, etc. It goes without saying that the program code is also included in the embodiment of the present invention even when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the embodiment.
[0047]
Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the CPU provided in the function expansion board or function extension unit based on the instruction of the program code Needless to say, the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiments are realized by performing part or all of the actual processing.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to independently determine the dot arrangement for each large and small dot of the same color. As a result, the degree of freedom of arrangement of the same color large and small dots corresponding to each gradation value increases, and the dot arrangement design becomes easy .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a recording head used in an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating another example of a recording head used in the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the invention.
FIG. 3 is a diagram showing still another example of a recording head used in the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 4A to 4E are diagrams schematically showing index patterns used in conventional recording data creation. FIGS.
FIGS. 5A to 5D are diagrams schematically showing index patterns similarly used in conventional recording data creation. FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between print data and ink printing rate when the index pattern is used.
FIG. 7 is a flowchart showing recording data creation processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a look-up table used for color conversion in the above processing.
FIG. 9 is a diagram illustrating a process of storing data obtained by the data creation process in a buffer.
FIGS. 10A and 10B show the relationship between the input level and the shot amount when recording data for ejecting different amounts of ink of the same color is independently formed for each droplet size. FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
200
Claims (10)
画像データに基づいて、複数種類のドットを形成するための複数種類の多値データを生成する第1生成手段と、
前記第1生成手段により生成される複数種類の多値データ夫々を独立にn値化して複数種類のn値データを生成する第2生成手段とを備え、
前記第1生成手段により生成される複数種類の多値データは、少なくとも第1の種類のドットを形成するための第1の多値データと前記第1の種類のドットと同色で異なる大きさを有する第2の種類のドットを形成するための第2の多値データとを含み、
前記第2生成手段は、前記第1の多値データをn値化して第1のn値データを生成し、前記第2の多値データをn値化して第2のn値データを生成することを特徴とするデータ処理装置。A data processing device for generating a plurality of types of data for forming a plurality of types of dots,
First generation means for generating a plurality of types of multi-value data for forming a plurality of types of dots based on image data;
Second generation means for generating a plurality of types of n-value data by converting each of a plurality of types of multi-value data generated by the first generation means into n-values independently;
The plurality of types of multi-value data generated by the first generation means have the same color and different sizes from the first multi-value data for forming at least the first type of dots and the first type of dots. and a second multi-level data for forming a second type of dots having,
The second generation unit converts the first multi-value data into n-values to generate first n-value data, and converts the second multi-value data into n-values to generate second n-value data. A data processing apparatus.
前記第2の多値データは、前記第2の種類のドットとして前記第1のシアンドットよりも小さい第2のシアンドットを形成するための多値データであることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。The first multi-value data is multi-value data for forming a first cyan dot as the first type of dot,
The second multi-value data is multi-value data for forming a second cyan dot smaller than the first cyan dot as the second type of dot. The data processing apparatus described.
前記第2の多値データは、前記第2の種類のドットとして前記第1のマゼンタドットよりも小さい第2のマゼンタドットを形成するための多値データであることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。The first multi-value data is multi-value data for forming a first magenta dot as the first type of dot,
2. The second multi-value data is multi-value data for forming a second magenta dot smaller than the first magenta dot as the second type of dot. The data processing apparatus described.
前記第2の多値データは、前記第2の種類のドットとして前記第1のシアンドットよりも小さい第2のシアンドットを形成するための多値データであり、
前記第3の多値データは、前記第3の種類のドットとして第1のマゼンタドットを形成するための多値データであり、
前記第4の多値データは、前記第4の種類のドットとして前記第1のマゼンタドットよりも小さい第2のマゼンタドットを形成するための多値データであることを特徴とする請求項4に記載のデータ処理装置。The first multi-value data is multi-value data for forming a first cyan dot as the first type of dot,
The second multi-value data is multi-value data for forming a second cyan dot smaller than the first cyan dot as the second type of dot,
The third multi-value data is multi-value data for forming a first magenta dot as the third type of dot,
5. The fourth multi-value data is multi-value data for forming a second magenta dot smaller than the first magenta dot as the fourth type of dot. The data processing apparatus described.
画像データに基づいて、複数種類のドットを形成するための複数種類の多値データを生成する第1生成工程と、
前記第1生成工程において生成される複数種類の多値データ夫々を独立にn値化して複数種類のn値データを生成する第2生成工程とを備え、
前記第1生成工程において生成される複数種類の多値データは、少なくとも第1の種類のドットを形成するための第1の多値データと前記第1の種類のドットと同色で異なる大きさを有する第2の種類のドットを形成するための第2の多値データとを含み、
前記第2生成工程では、前記第1の多値データをn値化して第1のn値データを生成し、前記第2の多値データをn値化して第2のn値データを生成することを特徴とするデータ生成方法。A data generation method for generating a plurality of types of data for forming a plurality of types of dots,
A first generation step of generating a plurality of types of multi-value data for forming a plurality of types of dots based on the image data;
A second generation step of generating a plurality of types of n-value data by independently converting each of a plurality of types of multi-value data generated in the first generation step into n-values,
The plurality of types of multi-value data generated in the first generation step have different sizes in the same color as the first multi-value data for forming at least the first type of dots and the first type of dots. Second multivalued data for forming a second type of dot having
In the second generation step, the first multi-value data is converted into n-values to generate first n-value data, and the second multi-value data is converted into n-values to generate second n-value data. A data generation method characterized by the above.
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