JP5434058B2 - 印刷装置及びディザマスク - Google Patents
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Description
本発明の一形態は、印刷ヘッドを印刷媒体に対して主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら印刷を行う印刷装置であって、画像を構成する画像データを入力する入力部と、前記入力した画像データをドットの形成の有無を表すドットデータに変換するハーフトーン処理部と、前記ハーフトーン処理の結果に基づき、前記印刷ヘッドからのインクの吐出を制御して、印刷を行う印刷部とを備え、前記印刷部は、インクデューティが所定範囲である印刷領域において、前記印刷ヘッドが前記主走査方向のうちの一方の方向に相対移動する往動と、前記印刷ヘッドが前記一方の方向とは反対側の方向に相対移動する復動の両方でドットを形成し、前記往動によってドットを形成する割合である往動ドット発生率と前記復動によってドットを形成する割合である復動ドット発生率とが、前記インクデューティが高くなるに従って、一方のドット発生率が他方のドット発生率よりも高い大小関係で漸増するようにドットを形成し、前記インクデューティとの関係で前記一方のドット発生率を示す関数のグラフは、ドット発生率が高くなる側に向けて凸状の曲線であり、前記インクデューティとの関係で前記他方のドット発生率を示す関数のグラフは、ドット発生率が低くなる側に向けて凸状の曲線であり、前記インクデューティの最小値において、前記往動ドット発生率と前記復動ドット発生率とは同じ値であり、前記インクデューティの最大値において、前記往動ドット発生率と前記復動ドット発生率とは同じ値であり、前記ハーフトーン処理部は、複数の閾値からなるディザマスクと前記画像データとを比較して、前記ドットデータを作成し、前記ディザマスクは、前記印刷領域において、前記往動ドット発生率と前記復動ドット発生率とが前記大小関係で漸増するように、前記複数の閾値が設定され、前記ディザマスクは、前記往動で形成されるドット、前記復動で形成されるドット及び前記往動と前記復動とで形成される全体のドットのいずれにおいてもドット分散性が確保できるように、前記複数の閾値が設定された、印刷装置である。この形態によれば、両方向印刷に起因する印刷画質の低下を抑制できる。
前記画像を構成する画像データを入力する入力部と、
前記入力した画像データをドットの形成の有無を表すドットデータに変換するハーフトーン処理部と、
前記ハーフトーン処理の結果に基づき、前記印刷ヘッドからのインクの吐出を制御して、印刷を行う印刷部と
を備え、
前記印刷部は、インクデューティが所定範囲である印刷領域において、
前記印刷ヘッドが前記主走査方向のうちの一方の方向に相対移動する往動と、前記印刷ヘッドが前記一方の方向とは反対側の方向に相対移動する復動の両方でドットを形成し、
前記往動によってドットを形成する割合である往動ドット発生率と前記復動によってドットを形成する割合である復動ドット発生率とが、前記インクデューティが高くなるに従って、一方に偏った大小関係で漸増するようにドットを形成する
印刷装置。
[適用例4]適用例1記載の印刷装置であって、ハーフトーン処理部は、各画像データの量子化誤差を周囲の画像データに所定の配分比率で加算しながら、各画像データと所定の閾値とを比較して各画像データを量子化する誤差拡散法によりドットデータを作成し、印刷領域において、往動でドットを形成するドット形成位置と、復動でドットを形成するドット形成位置とのうち、いずれか一方のドット形成位置におけるドットの形成の有無の判断に用いる所定の閾値の値を、ドット形成位置に応じて相対的に増加させる印刷装置。
A.実施例:
A−1.装置構成:
A−2.印刷処理:
A−3.両方向印刷の課題:
A−4.ディザマスク62のドット発生特性:
A−5.ディザマスク62の作成方法:
A−6.本発明の効果:
B.変形例:
A−1.装置構成:
図1は、本発明の実施例としてのプリンタ20の概略構成図である。プリンタ20は、インクジェットプリンタであり、図示するように、プリンタ20は、紙送りモータ74によって印刷媒体Pを搬送する機構と、キャリッジモータ70によってキャリッジ80をプラテン75の軸方向に往復動させる機構と、キャリッジ80に搭載された印刷ヘッド90を駆動してインクの吐出及びドット形成を行う機構と、これらの紙送りモータ74,キャリッジモータ70及び印刷ヘッド90との信号のやり取りを司る制御ユニット30とから構成されている。
プリンタ20における印刷処理について説明する。図3は、本実施形態における印刷処理のフローチャートである。ここでの印刷処理は、ユーザが操作パネル99等を用いて、メモリカードMCに記憶された所定の画像の印刷指示操作を行うことで開始される。印刷処理を開始すると、CPU40は、まず、入力部41の処理として、メモリカードスロット98を介してメモリカードMCから印刷対象であるRGB形式の画像データORGを読み込んで入力する(ステップS110)。
シリアル式インクジェットプリンタが両方向印刷を行うことによって生じる課題について説明する。
A−3−1.ドット形成タイミングの違いによる濃度ムラ:
図4及び図5は、プリンタ20によってドットが形成される様子を示す図である。図4及び図5は、連続する図であるが、紙面の都合上、図4と図5とに2分割して示している。ここでは、ノズル列92によってドットが形成される様子を代表的に説明するが、他のノズル列も同様である。図4(a),図5(a)には、ノズル列92が、主走査の度に副走査方向に移動していく様子を示している。各ノズルは、説明の便宜上、0から29番目までの番号で表示している。本実施例においては、印刷ヘッド90等の駆動制御の態様として、オーバラップ数を「2」、ノズルピッチを「2」、紙送り量を「15」とし、印刷ヘッド90の往動時と復動時の両方でインクを吐出する双方向印刷を行うこととした。オーバラップ数とは、主走査方向(横方向)に形成する1本のラスタをドットですべて埋めるために必要な主走査の回数のことをいう。また、ノズルピッチとは、副走査方向に隣り合うノズルの中心間のドット数であり、隣り合う2つのノズル間に存在するラスタ(ドット)の数に値1を加えた数のことをいう。また、紙送り量とは、1回の主走査につき、印刷ヘッド90が副走査方向に搬送される量(ラスタ数)のことをいう。
図6は、局所領域の各ドットを形成する印刷ヘッド90の主走査方向を時系列的に示している。図4(c)で説明したように、1行1列から2行2列までの局所領域の4つのドットは、右方向、左方向、右方向、左方向の順の主走査で形成される。これを図6(c)では、ノズルパターンの右脇に主走査方向順序「→ ← → ←」として表示している。かかる主走査方向の順序は、上述したドット形成タイミングと同様に、印刷ヘッド90が副走査方向に移動するドット形成位置ごとに、副走査方向に沿って「→ ← → ←」と「← → ← →」とが入れ替わることとなる。なお、38行以降のノズルパターンは図示を省略している。
本実施例のプリンタ20のハーフトーン処理で用いるディザマスク62について説明する前に、従来のディザマスクのドット発生特性について説明する。図7は、従来のディザマスクにおけるドット発生特性を示している。図示するように、従来のディザマスクは、全てのインクデューティの印刷領域において、印刷ヘッド90の往動と復動とで、ドット発生率が等しくなるように、各閾値が設定されている。ドット発生率とは、インクデューティが所定値の印刷を行うとした場合の、当該所定値に相当する全てのドットに占める往動または復動で形成されるドットの割合である。この例では、例えば、インクデューティが50%における往動と復動のドット発生率は、共に25%となる。このように、往動と復動とでドット発生率を等しくしているのは、インクデューティに応じて両者の差が急激に変化して、往動と復動における主走査速度などの微妙な走査特性の違いに起因するドットの位置ずれが目立ちやすくなることを避けるためである。
A−5−1:第1実施例としてのディザマスク62の作成方法
上述したディザマスク62の作成方法について、第1実施例として以下に説明する。図9は、第1実施例としてのディザマスクの作成方法の手順を示すフローチャートである。なお、この例では、説明を分かりやすくするために8行8列の小さなディザマスクを作成するものとしている。
(2)着目閾値を分割ディザマスクM1に格納した場合(すなわち、M番目に形成されやすいドットを往動で形成する場合)及び分割ディザマスクM2に格納した場合(すなわち、M番目に形成されやすいドットを復動で形成する場合)の、往動及び復動のドット発生率を求める。
(3)(2)で求めたドット発生率が、理想的なドット発生率により近くなるのは、着目閾値を分割ディザマスクM1に格納した場合であるのか、それとも分割ディザマスクM2に格納した場合であるのかを判断し、より近いと判断した方の分割ディザマスクを評定ディザマスクとして選択する。
第2実施例としてのディザマスク62の作成方法について説明する。図21は、第2実施例としてのディザマスク62の作成方法の手順を示すフローチャートである。第2実施例の作成方法は、ディザマスク評価処理の手法が第1実施例と異なる。すなわち、閾値の格納要素として決定済みでない、すなわち、未決定の複数の候補要素に対応する複数の画素のいずれかにドットが形成されたものと仮定するとともに、この仮定に基づいて形成されたドットパターンのRMS粒状度に基づいて格納要素が決定される点で第1実施例の作成方法と異なる。
本発明の第3実施例としてのディザマスク62の作成方法について説明する。第1実施例や第2実施例では、ローパスフィルタ処理を行うと共に、ドット密度の均一性やRMS粒状度に基づいてディザマスクの最適性を評価しているが、第3実施例では、ドットパターンに対してフーリエ変換を行うとともにVTF関数を用いてディザマスクの最適性を評価する点が異なる。具体的には、ゼロックスのDooleyらが用いた評価尺度(Grainess scale:GS値)をドットパターンに適用して、GS値によってディザマスクの最適性を評価するように構成してもよい。ここで、GS値とは、ドットパターンに対して2次元フーリエ変換を含む所定の処理を行って数値化すると共に、視覚の空間周波数特性VTFとカスケードした後に積分することによって得ることができる粒状性評価値である(参考文献:ファインイメージングとハードコピー、コロナ社、日本写真学会、日本画像学会 合同出版委員会編 P534)。ただし、第1実施例及び第2実施例は、フーリエ変換などの複雑な計算が不必要となるという利点を有する。
上述したディザマスク62は、印刷ヘッド90の往動によってドットを形成するドット発生率と復動によってドットを形成するドット発生率とは、インクデューティが高くなるに従って、往動側が復動側よりも大きくなるような大小関係で漸増するように、各閾値が設定されている。したがって、印刷媒体Pに形成されるドットは、印刷ヘッド90の往動で形成されたドットに偏るので、印刷媒体Pの主走査方向の端部における副走査方向に沿ったドットの形成タイミングの違いを緩和することができる。その結果、両方向印刷において副走査方向に沿って発生する濃度ムラを抑制し、印刷画質の低下を抑制することができる。
上述の実施形態の変形例について説明する。
B−1.変形例1:
上述の実施形態においては、印刷ヘッド90の往動によってドットを形成するドット発生率と復動によってドットを形成するドット発生率とは、インクデューティが高くなるに従って、往動側が復動側よりも大きくなるような大小関係で漸増するように、ドット発生率を制御する構成について示したが、復動側が往動側よりも大きくなるように制御しても同様の効果を奏することは勿論である。すなわち、ドット発生率は、往動側と復動側のいずれか一方が相対的に大きくなるような大小関係で偏らせればよいのである。
上述の実施形態においては、全てのインクデューティの印刷領域において、往動と復動によりドットが形成され、また、往動のドット発生率及び復動のドット発生率が一方に偏った大小関係で漸増するように、ドット発生率を制御する構成について示したが、かかるドット発生率の制御は、限られたインクデューティの範囲のみで行ってもよい。例えば、図23に示すドット発生率としてもよい。
上述の実施形態においては、図8に示したドット発生率を、組織的ディザ法を用いてステップS130のハーフトーン処理を行うことにより実現する構成について示したが、変形例3では、誤差拡散法を用いたハーフトーン処理により実現する構成について説明する。変形例3としてのハーフトーン処理(ステップS130)の流れを図24に示す。この処理は、CPU40がハーフトーン処理部42の処理として実行する処理である。なお、かかる処理のうち、後述するステップS430〜S460以外は、従来の誤差拡散法によるハーフトーン処理の手順であり、従来手法の部分については説明を簡略化する。この処理が開始されると、CPU40は、まず、ステップS120で色変換処理が行われた画像データについて、注目画素位置の座標データn(x,y)と、注目画素データDnとを取得する(ステップS410)。
図8に示したドット発生率を、誤差拡散法を用いたハーフトーン処理により、変形例3とは異なる構成で実現する例について説明する。変形例4としてのハーフトーン処理(ステップS130)の流れを図25に示す。この処理では、図24に示した変形例1のハーフトーン処理のステップS430〜S500の処理を、ステップS475〜S505に代える点が変形例3と異なる。なお、第1実施例と同じステップについては、図24と同様の符号を付して、説明を省略する。
本実施例においては、全てのノズル列92〜97について、図8に示したドット発生率で印刷を行う構成について示したが、2種類以上のインク色で印刷を行う場合には、インク色によって、往動と復動のいずれにドット発生率を偏らせるかを変えてもよい。例えば、実施例に示したプリンタ20の構成であれば、ドット発生率を往動側に偏らせたディザマスクと、復動側に偏らせたディザマスクの2種類のディザマスクをEEPROM62などに記憶しておき、CPU40が、インク色に応じて、ハーフトーン処理に用いるディザマスクの種類を切り替える構成としてもよい。こうすれば、ディザマスクを切り替えたインク色間において、すなわち、往動で主に吐出されるインク色と、復動で主に吐出されるインク色との間において、インクが吐出される時間間隔が長くなるので、インクがにじみにくくなり、印刷画質を向上させることができる。
上述の実施形態においては、カラー印刷が可能なプリンタ20としての構成を示したが、モノクロ印刷を行うプリンタであっても、同様の効果を奏することは勿論である。また、上述の実施形態においては、オーバラップ数を2、ノズルピッチを2としたプリンタ20の構成を示したが、オーバラップ数、ノズルピッチ数にかかわらず、本発明を適用できることは勿論である。
上述した実施形態においては、プリンタ20が図2の印刷処理の全てを実行する構成としたが、プリンタ20にコンピュータが接続される場合には、印刷処理の一部を当該コンピュータが実行してもよい。かかる場合、コンピュータとプリンタ20とによって構成される印刷システムは、広義の印刷装置として捉えることができる。
30…制御ユニット
40…CPU
41…入力部
42…ハーフトーン処理部
43…印刷部
51…ROM
52…RAM
60…EEPROM
62…ディザマスク
70…キャリッジモータ
71…駆動ベルト
72…プーリ
73…摺動軸
74…紙送りモータ
75…プラテン
80…キャリッジ
82〜87…インクカートリッジ
90…印刷ヘッド
92〜97…ノズル列
98…メモリカードスロット
99…操作パネル
P…印刷媒体
MC…メモリカード
M…全体ディザマスク
M1,M2…分割ディザマスク
Claims (1)
- 印刷ヘッドを印刷媒体に対して主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら印刷を行う印刷装置であって、
画像を構成する画像データを入力する入力部と、
前記入力した画像データをドットの形成の有無を表すドットデータに変換するハーフトーン処理部と、
前記ハーフトーン処理の結果に基づき、前記印刷ヘッドからのインクの吐出を制御して、印刷を行う印刷部と
を備え、
前記印刷部は、インクデューティが所定範囲である印刷領域において、
前記印刷ヘッドが前記主走査方向のうちの一方の方向に相対移動する往動と、前記印刷ヘッドが前記一方の方向とは反対側の方向に相対移動する復動の両方でドットを形成し、
前記往動によってドットを形成する割合である往動ドット発生率と前記復動によってドットを形成する割合である復動ドット発生率とが、前記インクデューティが高くなるに従って、一方のドット発生率が他方のドット発生率よりも高い大小関係で漸増するようにドットを形成し、
前記インクデューティとの関係で前記一方のドット発生率を示す関数のグラフは、ドット発生率が高くなる側に向けて凸状の曲線であり、
前記インクデューティとの関係で前記他方のドット発生率を示す関数のグラフは、ドット発生率が低くなる側に向けて凸状の曲線であり、
前記インクデューティの最小値において、前記往動ドット発生率と前記復動ドット発生率とは同じ値であり、
前記インクデューティの最大値において、前記往動ドット発生率と前記復動ドット発生率とは同じ値であり、
前記ハーフトーン処理部は、複数の閾値からなるディザマスクと前記画像データとを比較して、前記ドットデータを作成し、
前記ディザマスクは、前記印刷領域において、前記往動ドット発生率と前記復動ドット発生率とが前記大小関係で漸増するように、前記複数の閾値が設定され、
前記ディザマスクは、前記往動で形成されるドット、前記復動で形成されるドット及び前記往動と前記復動とで形成される全体のドットのいずれにおいてもドット分散性が確保できるように、前記複数の閾値が設定された、印刷装置。
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