JPH0872317A - カラー印刷装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリンタ内でグラデーションを実現すること
でホストからのカラー情報を高精細かつ高階調に印刷・
記録する。 【構成】 ステップＳ１０１で、割り込み処理等により
入力バッファにＰＤＬデータを取り込み、ステップＳ１
０２で、入力されたＰＤＬコマンドを言語仕様に応じて
解析する。入力データが描画コマンドであれば、ステッ
プＳ１０４において、ハードレンダラがサポートするペ
ージオブジェクト形式に変換する。そして、ステップＳ
１１０において、ページオブジェクトをレンダリングす
る前処理として、バンド・レンダリング（バンディン
グ）処理が可能かどうかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、カラーＤＴＰ
分野等におけるカラー情報を処理するカラー印刷装置及
びその方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高機能ワークステーションやパー
ソナルコンピュータの出現により、ユーザにとってフル
カラーによる文字，図形，イメージデータのハンドリン
グが容易に行なえる環境が整った。その結果、カラー情
報を用いた文書，ＯＨＰ，スライド，アート，デザイン
等、広範な分野でカラー情報が利用されている。つま
り、ホスト計算機側におけるカラー情報を用いたアプリ
ケーションが、広範な分野に渡り利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホスト
側で作成したカラー情報を印刷装置にて記録する際に
は、ホスト側のＣＰＵパワーを利用し、ホスト側で文
字，イメージ，図形を記録装置の解像度に合わせてイメ
ージに展開した後、カラープリンタに送るというダムプ
リンタ、またはビデオプリンタと呼ばれる利用形態が一
般的である。この方式は、プリンタ側の機構を簡単に
し、ホスト側で多くの処理を実行する点に特徴がある
が、カラー情報を取り扱う場合は、そのデータ量の多さ
から、通信に多くの時間がさかれることになり、スルー
プットが非常に低下することがある。

【０００４】一方、白黒プリンタにおいては、ページ記
述言語（Page Description Language 、以後、単にＰＤ
Ｌと略す）方式、つまり、ホスト側から文字，図形，イ
メージを言語として送り、プリンタでＰＤＬ言語を解釈
して、各種情報を記録装置の解像度に対応したラスタ・
ページ・メモリ中にスキャン変換することにより、ペー
ジイメージを生成する方式が一般的である。また、最近
では、この方式をカラープリンタにも適用したカラーＰ
ＤＬプリンタが普及し始めている。

【０００５】カラーＰＤＬプリンタにおいては製品が二
極化され、インクジェットや熱転写型に代表される低価
格カラープリンタにおいて、ページメモリは、白黒プリ
ンタと同様にＹＭＣＫ４色それぞれに１ｂｉｔ分保有す
る。カラーイメージや色文字，色指定による塗りつぶし
では、基本的にディザ、あるいは、色精度を追求する際
には誤差拡散法等により、疑似的に解像度を犠牲にして
色階調を再現する場合が多い。

【０００６】一方、カラーＬＢＰ等に代表される高価格
カラープリンタは、１ピクセルにおいてＹＭＣＫ各色で
複数の階調／濃度（例えば、各色２５６階調）を表現可
能である。この印刷装置においては、上記の疑似階調処
理を必要としないで、指定された色をそのまま記録装置
内部で保持し、プリンタエンジンに送出するようになっ
ている。

【０００７】また、最近では、デザイン，グラフィック
分野において色を精度良く表現する試みとして、グラデ
ーション（指定された色間を徐々に補間してレンダリン
クする）等を利用するアプリケーションが広がってい
る。イメージプリンタにおいては、ホスト側でレンダリ
ングを行なうため容易に対処が可能であるが、ＰＤＬプ
リンタにおいては、代表的なＰＤＬ（例えば、Post Scr
ipt ，ＰＣＬ，ＬＩＰＳ）がサポートしていない、ＣＰ
Ｕパワーが足りない等の理由により、グラデーション機
能はＰＤＬネイティブなコマンドとして提供されていな
い。

【０００８】そのため、ＰＤＬプリンタにおいても、イ
メージとして印刷するか、またはグラデーションにおけ
る同じ色領域をポリゴンとして一定色で印刷している。
その結果、ホストとプリンタ間での通信量が増大し、Ｐ
ＤＬプリンタの長所が発揮できないという問題がある。

【０００９】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、プリンタ内でグラデー
ションを実現することで、ホストからのカラー情報を高
精細かつ高階調に印刷・記録するカラー印刷装置及びそ
の方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記の目的を達成するため、本発明は、ホスト
側から入力されたカラーページ記述情報に基づいて印刷
記録を行なうカラー印刷装置において、前記カラーペー
ジ記述情報から所定の中間情報を作成する手段と、前記
ホスト側からのグラデーション情報を解析する手段と、
前記解析結果からバックグランド情報を生成する手段
と、前記中間情報と前記バックグランド情報からレンダ
リング処理を行なう手段とを備える。

【００１１】以上の構成において、プリンタ内部でグラ
デーション情報をバックグランド情報として展開し、レ
ンダリングを行なうよう機能する。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施例に係るカラー印刷
装置（以下、装置という）の基本構成を示すブロック図
である。以下、図１を参照して、本実施例に係る装置で
の処理の大まかな流れを説明する。 ［全体構成の説明］図１において、符号１は、カラーア
プリケーションとしてカラー情報を作成し、対応するカ
ラーデータをＰＤＬ形式に変換して、データを記録装置
コントローラ１４に送出するワークステーションＷＳ
（ホスト計算機）である。ここで、ホスト計算機１と記
録装置１４間にＰＤＬデータが流れるが、通信形態はシ
リアル，ネットワーク，バス接続等、いずれの形態であ
っても構わないが、性能的には、高速通信路であること
が望ましい。

【００１４】記録装置コントローラ１４に送られたカラ
ーＰＤＬデータは、入力バッファ２に格納され、プログ
ラムＲＯＭ６内のＰＤＬコマンド解析プログラムによっ
て、入力データがスキャンされる。符号３は、文字のビ
ットパターンまたはアウトライン情報、及び文字ベース
ラインや文字メトリック情報を格納するフォントＲＯＭ
であり、文字の印字に際して利用される。また、パネル
ＩＯＰ４は、プリンタ本体に装着されるパネルにおける
スイッチ入力の検知やＬＣＤへの表示を司るＩ／Ｏプロ
セッサ及びファームウェアであり、ここでは、低価格の
ＣＰＵが利用される。

【００１５】拡張Ｉ／Ｆ５は、プリンタの拡張モジュー
ル（フォントＲＯＭ，プログラムＲＯＭ，ＲＡＭ，ハー
ドディスク）とのインターフェース回路である。ＲＯＭ
６には、本実施例に係る装置の制御ソフトウェアが格納
され、ＣＰＵ１２が、本データを読み込んで所定の処理
を実行する。また、管理用ＲＡＭ７はソフトウェアのた
めの管理領域であり、入力されたＰＤＬを解析した中間
データ形式（ページオブジェクト）に変換したデータ
や、グローバル情報等が格納される。

【００１６】色変換ハードウェア８は、通常、ホスト計
算機で利用されているモニタの表色系のＲＧＢ（加法混
色）から、プリンタのインク処理で用いるＹＭＣＫ（減
法混色）への変換を行なうハードウェアである。本処理
は、色精度を追求する場合、非線形なログ変換、３×３
のマトリックス演算等、演算パワーを要するものであ
り、ハード的には、テーブル・ルックアップ処理により
高速化を図っている。

【００１７】このパラメータは、最初はエンジンにとっ
て最適なものに調節されているが、ホスト側から色変換
方式を変更する要求があれば、テーブルの値を変更する
ことにより、色変換アルゴリズムをユーザ定義のアルゴ
リズムに変えることが可能である。また、処理時間を犠
牲にすれば、ＣＰＵ１２によってソフトウェアによる演
算も可能である。

【００１８】ハードレンダラ９は、カラーレンダリング
処理をＡＳＩＣハードウェアで実行することにより、プ
リンタ１３（ＬＢＰ）のビデオ転送に同期して、実時間
でレンダリング処理を行ない、少ないメモリ容量にてバ
ンディング処理を実現する。また、ページバッファ１０
は、ＰＤＬ言語によって展開されるイメージを格納する
領域であり、上述のバンディング処理を行なうための最
低２バンドのメモリ、つまり、ページ幅＊２５６または
５１２位のバンド高さ＊プレーン数として３（ＲＧＢ）
または４（ＹＭＣＫ）＊ビット深さ＊２（バンド数分）
か、あるいは、バンディング処理ができない場合、ＬＢ
Ｐのようにエンジンに同期してイメージを転送する必要
のある装置では、解像度かつ／または色階調を落したフ
ルカラービットマップメモリを確保する必要がある。し
かし、バブルジェット・プリンタ（以降、ＢＪと略す）
のように、ヘッドの移動をコントローラ側が制御可能な
装置の場合には、最低、上記バンドのメモリがあればよ
い。

【００１９】ディザパターン１５は、バンディングによ
り、少ないメモリ容量で高速印字したり、デグレート処
理（あるバンド中にリアルタイムでイメージ展開できな
い程、印字データが存在するか、または、ページオブジ
ェクトが管理用ＲＡＭ７から溢れて、ページの途中で強
制印字を行なう）において、少ないビット深さで色精度
を再現するために利用する。換言すれば、ディザパター
ンは、基本的にオブジェクトの色深さに対してページ
（バンド）メモリの深さが少ないときに使用する。

【００２０】グラデーション処理１６は、本実施例に係
る装置の中核をなすものであり、ホスト計算機１より送
られてくるグラデーション情報を解析し、対応するバッ
クグランド情報（後述する）を発生するソフトまたはハ
ードウェアに相当する処理ブロックである。なお、この
処理は非常にＣＰＵインテンシブな処理であるため、パ
フォーマンスを出すためにはハードウェアによる処理が
望ましい。

【００２１】プリンタインターフェース１１は、カラー
プリンタ１３（例えば、ＬＢＰ）との間で、ページバッ
ファ１０の内容をプリンタ側の水平・垂直同期信号に同
期して、ビデオ情報として転送したり、ＢＪにおけるヘ
ッド制御及び複数ラインのヘッドサイズに合わせたビデ
オ情報の転送を行なう。このプリンタインターフェース
では、プリンタ１３との間に、さらに、プリンタへのコ
マンド送信やプリンタからのステータス受信を行なう。

【００２２】また、ＣＰＵ１２は、記録装置コントロー
ラ１４全体の処理を司る中央演算装置であり、プリンタ
１３は、記録装置コントローラ１４から送出されるビデ
オ信号を印字するカラープリンタである。なお、このプ
リンタ１３は、電子写真によるカラーＬＢＰでもインク
ジェット方式でもよい。

【００２３】次に、ホスト計算機１からプリンタ１３ま
での各種描画情報の流れについて説明する。 図２は、
本実施例におけるホスト計算機からプリンタまでの各種
描画情報の処理手順を示すフローチャートである。

【００２４】［アルゴリズム］図２のステップＳ１０１
では、割り込み処理等により入力バッファ２にＰＤＬデ
ータを取り込み、ステップＳ１０２では、入力されたＰ
ＤＬコマンドを言語仕様に応じて解析する。この解析の
結果、入力データが、例えば、文字，直線，イメージ描
画等の描画コマンドである場合には、ステップＳ１０４
において、ハードウェア（または、ソフトウェア）・レ
ンダリング回路であるハードレンダラ９がサポートする
ページオブジェクト形式に変換し、それを管理用ＲＡＭ
７に格納する。

【００２５】［レンダリングモデル］図３を参照して、
本実施例におけるレンダリングモデルについて簡単に説
明する。

【００２６】このモデルは、各種描画データの幾何的な
情報、すなわち、どの部分が描画対象かという、ＯＮ，
ＯＦＦの１ｂｉｔで表現可能なマスク情報１５１、マス
クをどのような色で塗るかというカラー多値のバックグ
ランド情報１５２、及び、論理描画方式（ＳＥＴ，Ｏ
Ｒ，ＸＯＲ，ＢＬＥＮＤ，ＡＤＤ等）の三要素により構
成され、図５の（ｂ）にレンダリング結果が示される。

【００２７】［グラデーション］バックグランドとし
て、通常のＤＴＰ等で利用されるような多値カラーイメ
ージ、繰り返しを含む多値カラーパターン、及び本実施
例のグラデーションパターンを含む。グラデーションの
例として、図４（ａ），（ｂ）に示すような、二点の幾
何的な位置とその点におけるカラー濃度値から、バック
グランドパターンとして濃度を以下のように内挿補間す
る。

【００２８】・二点間（１６２，１６３）を結ぶ直線に
垂直な方向への濃度の内挿補間（図４の（ｂ）） ・一方を中心（１６０）とし、他方への点（１６１）に
向かっての同心円的な濃度の内挿補間（図４の（ａ）） なお、三点を指定された場合、それらの三点間を線形に
内挿補間する方法も考慮する必要がある。

【００２９】このようなグラデーションによって作成さ
れた、図４（ｂ）のバックグランドは、マスク情報１５
１により対応する部分のみが印字され、図５（ａ）に示
すレンダリング結果を得る。

【００３０】これらの情報は、ＰＤＬより、例えば、図
６に示すようなスタック言語として、ホスト計算機１か
ら記録装置コントローラ１４に送られる。図６におい
て、記号‘％’以後は、対応するコマンドに対するコメ
ントを示す。また、図示の例では、グレイデータとして
いるが、カラー情報への拡張はＲＧＢ成分を指定するこ
とで対応可能である。

【００３１】また、任意形状でのクリップを行なう際に
は、形状データ（マスク情報）にクリップを施し、クリ
ップ後、残った領域のみをマスクとする。その結果レン
ダリングされたイメージを図５の（ｂ）に示す。

【００３２】［マスク］本実施例においてサポートする
マスク情報は、ランレングス（Ｘ方向の一つのスキャン
ライン）、エッジが交差しない凸多角形、ビットマップ
イメージ、ビットマップフォントからなる。これらの情
報からわかるように、これらのマスク情報は高速なハー
ドウェア・レンダリングに適した構造とし、例えば、図
７に示す五角形は、図２のステップＳ１０４において、
図８に示すような交差しない５個の三角形（tri1〜tri
5）に分割する。なお、この例での塗りつぶしは、ｅｖ
ｅｎ−ｏｄｄルールを適用する。

【００３３】また、図９に示すラインの接続処理部にお
いてはＤＤＡアルゴリズムを適用して、管理用ＲＡＭ７
内の作業領域にラインの接続情報(round,miter,triangl
e)を考慮して展開した後、最終的な外部形状を、Ｙスキ
ャンライン毎にｍｉｎ ｘ，ｍａｘ ｘをペア情報とし
てランレングス方式で保持し、その後の高速なレンダリ
ングに備える。

【００３４】最終的に生成される各マスクオブジェクト
は、フルページメモリよりも少ないメモリ容量でのレン
ダリング、すなわち、バンディングを行なうためページ
メモリを複数のバンド（高さが２のベキ乗が望ましく、
ほぼ５１２ドットが最適である）に分割する。そして、
各マスクオブジェクトをバンド毎にソーティングし、各
バンド内で、図１０に示すリンクリストを構成する。

【００３５】この際、バンドに跨るマスク情報（例え
ば、図８に示す多角形）に関しては、各バンドで多角形
情報を共有化する。各バンドに分割したマスクに対し
て、図２のステップ１０５において、レンダリング時に
必要となるデータのデコード時間とレンダリング時間
を、各バンドにおいてページオブジェクトを作成する毎
に加算する。そして、この情報をそれぞれバンドｉ毎に
保持し、pred_decode(i),pred_render(i) とする。

【００３６】デコード時間は、作成されたオブジェクト
のほぼデータ量に比例する。しかし、バンド３における
三角形１，４のデコード時間は、その前のバンド２の開
始点からのバンド３における多角形の開始点のオフセッ
トを求める時間が余分に必要となる。

【００３７】また、レンダリング時間は、通常のバック
グランドの際には、バンド内のマスク面積×バックグラ
ンドの色深さ×色プレーン数×論理描画の種類による演
算ファクタにより決定する。

【００３８】グラデーションによるバックグランドの際
には、バンド内のマスク面積×バックグランドの色深さ
×色プレーン数×論理描画の種類による演算ファクタ＋
グラデーション用バックグランド作成時間により計算さ
れる。

【００３９】ここで、グラデーション作成時には、通常
のバックグランドに比べて大きなオーバーヘッドが必要
となり、ソフトウェアによるレンダリングを実行する際
には、デグレードの確率が増大することを意味してい
る。

【００４０】再び図２に戻り、ステップＳ１０３で、入
力されたデータが描画コマンドではないと判断された場
合には、ステップＳ１０６で、データが各種属性（バッ
クグランド、論理描画）設定コマンドかどうかを判定す
る。ここでの判断がＹＥＳであれば、ステップＳ１０７
において、対応する処理を実行する。なお、これらは、
それぞれハード（または、ソフト）レンダラが読み込み
可能なデータ形式（ページオブジェクト）に変換するも
のである。

【００４１】Ｆｌｏｏｄ Ｆｉｌｌ等の命令（点指定塗
りつぶし）は、バンディングによるレンダリングを実行
できないため、そのような情報を検知すると、フルペイ
ントフラグ(Full-p-lag)をセットする。結果として、ス
テップＳ１１２において、強制的に印刷の解像度かつ／
または階調を落して、フルペイント（デグレート）モー
ドでのレンダリングを行なう。

【００４２】［バックグランド］バックグランド情報
は、マスクに対してどのようにカラー・濃淡をつけるか
を示す。バックグランドの種類として、イメージとして
繰り返しを行なわずにマスクに張り付けるバックグラン
ド・パターン、パターンを縦・横方向に繰り返してマス
クに張り付けるタイルパターン、及びグラデーションが
指定可能である。本実施例においては、カラー印刷装置
を想定しているため、イメージ，タイル，グラデーショ
ンはカラー情報として指定可能である。

【００４３】ステップＳ１０８では、例えば、デバッグ
処理等の目的で現在の状態のダンプ処理を行なう。ま
た、ステップＳ１０９では、上記ステップにおけるイン
タプリタの処理が１ページ分のＰＤＬコマンド解析を終
了したかどうかを判定し、それが終了していれば、後述
するレンダラタスクに処理を移行する。しかし、ＰＤＬ
コマンド解析を終了していなければ、再度、ステップＳ
１０２に戻り、そこで、次のコマンド解析を繰り返す。

【００４４】ここまでは、基本的にＰＤＬからページオ
ブジェクトへのデータ・ファイリング・タスクであり、
これ以降の処理は、ページバッファ１０への描画を行な
うレンダリング・タスクである。これらのタスクは、特
にレンダリング・タスクにおいて、実時間処理が要求さ
れるため、リアルタイムＯＳ上で別タスクとして実装さ
れ、かつ、レンダリング・タスクは、データ・ファイリ
ング・タスクよりも優先度を高く設定されて動作する。

【００４５】［バンド・レンダリング］図２のステップ
Ｓ１１０において、ページオブジェクトをレンダリング
する前処理として、バンド・レンダリング（バンディン
グ）処理が可能かどうかを判定する。バンディング処理
が不可能な場合としては、 ・上述のFlood Fill命令等がページ中に存在する ・大量のイメージ入力により管理用ＲＡＭ７の情報があ
ふれた（メモリデグレード） ・カラープリンタが、電子写真ＬＢＰ，ＬＥＤプリンタ
のように、一度、給紙して記録を開始すると、バンディ
ング処理は、プリンタ１３へのビデオ信号転送とバンド
へのレンダリングを並行処理する必要があり、ステップ
Ｓ１０５で計算されたバンド毎のレンダリング時間prde
_decode(i),prde_render(i) に関して、いずれかのバン
ドが所定の閾値を越える（タイムデグレード）がある。

【００４６】上記の条件に適合するとバンディングを実
行できないため、解像度または／及び階調を落して、ペ
ージバッファ１０のメモリ中にフルペイントメモリを確
保した後、レンダリングする。

【００４７】一方、ＢＪプリンタ等のヘッドの移動をコ
ントローラ側で制御できる形態をとる装置においては、
レンダリング時間（上記３番目の条件であるタイムデグ
レード）ついては、上述の限りではなく、レンダリング
・スピードが低下すると、ヘッドの移動を遅らせること
により、バンディング処理が可能である。

【００４８】そこで、図１１を参照して、バンディング
処理について説明する。

【００４９】バンド・レンダリングは、ＰＤＬ解析タス
クにより管理用ＲＡＭ７に作成されたページオブジェク
ト情報を、レンダリングタスク２０２によって起動され
るハードまたはソフトレンダラ９が読み込み、マスクの
情報からＹ座標におけるスキャンライン情報（ｘ ｍｉ
ｎ，ｘ ｍａｘ）を抽出し、カレントのバックグランド
情報、論理描画モードを参照して、対応するバックグラ
ンド情報をページバッファ（バンドバッファ）１０に書
き込む。そして、すべてのマスクに対応すべくＹ情報を
変化させて、レンダリングを実行する。

【００５０】本実施例ではカラープリンタを想定してい
るため、ページバッファには四面、すなわちＹＭＣＫの
プレーンが存在し、各色情報をプレーン毎にレンダリン
グする。

【００５１】ここで、ハードレンダラでサポートできる
論理描画としては、ソースパターンを‘Ｓ’、ディステ
ィネーション・パターンを‘Ｄ’とすると、以下の３種
類である。これらは、ＳとＤの間で両方の情報を入力
し、両者間で演算してＤに設定するような演算パワーが
必要な処理はサポートされない。これは、カラーの４つ
のプレーンを参照する必要があり、さらに、各プレーン
が４から８ビットの際、データの演算量が非常に大きく
なる点に起因する。

【００５２】・上書き（Ｄ＝Ｓ） ・透過、Ｄに描画しない（Ｄ＝Ｄ if Ｓ＝０，otherwis
e Ｄ＝Ｓ） ・白（Ｄ＝０） 図２のステップＳ１０７において、バックグランド情報
を解析してデータを管理用ＲＡＭ７に格納する際、ホス
トから送られてくるＲＧＢデータに対して、色変換ハー
ドウェア８を用いて、それをＹＭＣＫカラーに変換し、
バックグランド情報として保持しておく。なお、この色
変換の際に、ハードウェアでなくソフトウェアで実現す
る形態も考えられるが、処理の高速化のためにはハード
を用いるのが望ましい。

【００５３】［グラデーションのバックグランド情報と
しての展開］バックグランドとしてグラデーションが指
定された際には、マスクに対応するバックグランド部分
の濃度計算を近似的に実行する必要がある。図１２は、
この濃度計算について説明するための模式図である。な
お、ここでは、説明を単純化するために二点間の直線補
間とする。

【００５４】各種マスクのレンダリング時には、スキャ
ンライン単位でページバッファにレンダリング結果を格
納する。グラデーション情報も、レンダリングに同期し
てスキャンライン単位でバックグランド情報を生成す
る。

【００５５】図１２において、二点Ｐ１（５０１），Ｐ
２（５０２）のＸ，Ｙ座標をそれぞれＰ１（ｘ１，ｙ
１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２）、カラー濃度を、それぞれｄ
１，ｄ２とする。この場合、内部的にＰＤＬを通じて指
定される近似分割単位（ｄｉｖ）に応じて、Ｐ１，Ｐ２
間をｄｉｖ等分する。これにより、Ｐ１からｔ番目の区
間の濃度Ｄは、 Ｄ＝ｄ１＋（ｄ２−ｄ１）×ｔ／ｄｉｖ となる。

【００５６】この結果、図１２中において網点で塗られ
た部分が、一定の（カラー）濃度として表現される。そ
して、ｄｉｖ情報を大きくする、すなわち、細分区間を
小さくすればする程、グラデーションは精細となるが、
同時に計算時間も増大する。

【００５７】スキャンライン毎にバックグランドを生成
するアルゴリズムについて説明する。

【００５８】点Ｐ１における等濃度ライン及び次の等濃
度ラインと、スキャンラインｉとの交点のｘ座標をそれ
ぞれｘｉ（０），ｘｉ（１）とする。これをベースに、
Bresenham のＤＤＡアルゴリズムを適用すると、ライン
ｔの傾きから、次のｉ＋１スキャンラインと等濃度ライ
ンの交差点（ｘi+1(0)，ｘi+1(1)とする）が容易に計算
される。

【００５９】点Ｐ１と次のラインの位置をサブピクセル
レベルで高精度に求めておくと、それ以後の等濃度とス
キャンラインの交点は、この二点間の距離の加算として
表現できる。それらの各二点間を等濃度で満たすことに
より、最終的にバックグランド情報が生成される。この
とき、座標値が有効印字領域を越える部分についてはク
リップアウトされる。

【００６０】等濃度で満たす際、前のスキャンラインと
の差分情報、すなわち、ｙの１ライン増加によるδｘを
利用することにより、バックグランドの生成を高速に行
なうことが可能である。このバックグランド情報は、最
悪の場合を想定して、１スキャンライン分用意する必要
があるが、必ずしもすべての領域を利用するとは限らな
い。

【００６１】本実施例では、濃度として１つのＤ（濃度
情報）を用いて計算しているが、カラープリンタの場合
には、ＹＭＣＫの４色について同様の処理を実行する必
要がある。

【００６２】次に、同心円のグラデーションの場合につ
いて説明する。

【００６３】図１３は、同心円のグラデーションを原理
的に示す図であり、図１４は、同心円のグラデーション
・アルゴリズムを示すフローチャートである。

【００６４】まず、図１４のステップ６００で、ＰＤＬ
により指定された円の分割数から、各半径のステップ、
及び等値で満たす濃度値を計算する。ここでは、ライン
の場合と同様に、Bresenham のＤＤＡアルゴリズム（例
えば、「コンピュータグラフィックスのための処理（Ｐ
ＲＯＣＥＤＵＲＡＬ ＥＬＥＭＥＮＴＳ forＣＯＭＰＵ
ＴＥＲ ＧＲＡＰＨＩＣＳ）」，デビッドロジャーズ
（ＤＡＶＩＤ Ｆ．ＲＯＧＥＲＳ）著、ＭｃＧｒａｗ−
Ｈｉｌｌ社を参照）を利用して、Ｙスキャンラインを一
つ更新する毎に、各同心円とスキャンラインの交差を大
まかなチェックにより調べる（ステップ６０２）。

【００６５】ここで、各同心円とスキャンラインとが交
差すると判断されれば、Ｘ座標の変化を整数単位で計算
可能であるから、複数の同心円に関してＤＤＡアルゴリ
ズムを適用すると複数の交差点が計算される（ステップ
Ｓ６０３）。そして、交わった区間内を一定濃度で満た
す（ステップ６０４）。

【００６６】上記処理をマスクのＹ座標変化に従って、
すべてのスキャンに対して適応し（ステップＳ６０
５）、すべてのスキャンに対する処理が終了していない
場合は（ステップＳ６０５でＮＯ）ステップＳ６０６で
次のスキャンの初期化を行なうが、それが終了している
場合には、本処理を終える。

【００６７】図１５は、三角形のグラデーションの例を
示す図である。ここでは、各辺とスキャンラインｉの交
点をＱ１，Ｑ２とし（二つの辺としか交わらない）、点
Ｑ１における濃度をＤ（Ｑ１）とすると、点Ｐ１におけ
る濃度Ｄ（Ｐ１）と点Ｐ２における濃度Ｄ（Ｐ２）を距
離の比に応じて内分する。こうして、Ｄ（Ｑ１），Ｄ
（Ｑ２）が求まると、その後は、上述のように、図１２
に示した、二点間を一定数の等濃度により内挿補間する
方法に帰着でき、上述したアルゴリズムを利用すること
が可能である。

【００６８】［バンディングにおけるシッピング］この
ようにして、ハードウェアは、マスク情報、バックグラ
ンド情報、論理描画の方法に従い、バンド番号ｉのペー
ジオブジェクトに対してレンダリングを行なうととも
に、並行してプリンタ１３から送られてくる水平同期信
号に合わせて、プリンタＩＦ１１を通じて既にレンダリ
ング済みのバンド番号ｉ−１のバンド情報を、プリンタ
１３にカラービデオ信号（ＹＭＣＫ）として送出する。

【００６９】このバンディング処理は、グラデーション
を処理するハードウェアが搭載されていないと、ＬＢＰ
のようなレンダリングを実時間で行なう必要のあるシス
テムには厳しい。ただし、ＢＪのような、レンダリング
が遅くてもビデオデータのシッピングに余裕のある系で
は問題ない。

【００７０】このバンディング処理時には、ページバッ
ファ１０に、 ２５６（Ｙサイズ）＊４（色）＊８（色深さ）＊２＊４
８００（Ａ４，４００ＤＰＩの幅）／８≒１０ＭBytes 及び、グラデーション用の１ライン分の濃度情報を保持
するワークメモリを持つことで実現できる。

【００７１】また、バンディング時には、ページバッフ
ァ１０に各色８ｂｉｔを持つから、ホスト計算機１から
のＰＤＬ情報は、一般的に１，２，４，８ｂｉｔであ
る。このため、対応するＹＭＣＫ１，２，４，８ｂｉｔ
情報をページオブジェクトとして格納し、レンダリング
時にルックアップテーブルを介してのビット拡張処理と
なる。この処理は、後述するディザや誤差拡散手法に比
べて演算コストは非常に小さい。

【００７２】［デグレード・レンダリング］バンドレン
ダリングが不可能なＰＤＬデータに関しては、デグレー
ド処理を実行する。以下、本発明の中心となるカラー情
報の流れ、及びデグレード処理手順について説明する。

【００７３】図１６は、バンディングおよびデグレード
処理に関するアーキテクチャ図であり、図１７は、デグ
レード処理の手順を示すフローチャートである。

【００７４】［ページオブジェクトの解像度変換］デグ
レート処理は、リアルタイムにレンダリングできないた
め、解像度かつ／または階調を落したフルビットマップ
（ビット深さ１，２、または４ｂｉｔ）に対応するバッ
ファ１０上へのレンダリングとなる。ハードレンダラー
９は、処理の簡素化及び高速化を要求されるため、レン
ダリング時に、ランレングスや凸多角形情報のリアルタ
イム解像度変換は実行できない。そこで、以下に示す処
理をレンダリング以前に実行しておく必要がある。

【００７５】レンダリングの前処理として、例えば、６
００ＤＰＩから３００ＤＰＩに解像度を落とす際、ラン
レングスは、２ライン分をまとめて１つのランレングス
とし、凸多角形は頂点情報の再計算を実行する。これを
ページバッファ中のすべてのマスク情報に対して、イン
タプリタ・タスクにて実行する。ランレングスは、例え
ば、６００ＤＰＩにおける二つのラインｉ，ｉ＋１のＸ
座標の開始・終了点をそれぞれｘｌ（ｉ），ｘｒ
（ｉ），ｘｌ（ｉ＋１），ｘｒ（ｉ＋１）とすると、新
規の３００ＤＰＩでの一つの開始，終了点のＸ座標は、
以下のようになり、また、Ｙ座標はｉ／２となる。

【００７６】new_xl(i)=min(xl(i),xl(i+1))/2

【００７７】new_xr(i)=max(xr(i),xr(i+1))/2

【００７８】イメージに関しては、ページオブジェクト
のイメージ情報自身は変化せず、ｘ，ｙ方向へのスケー
リングファクタをそれぞれ１／２倍する。また、グラデ
ーションが指定されている際には、色情報は補正せず、
それぞれの参照位置情報（ｘ，ｙ）を１／２倍すればよ
い。

【００７９】一方、ページバッファの階調を落として
も、レンダラは、１，２，４，８ビットレンダリングを
ハードまたはソフトでサポートするため、バックグラン
ド情報はマスクとは異なり、特にＣＰＵパワーの要求さ
れる処理は必要ではない。

【００８０】［フルペイント・レンダリング］図１７の
フローチャートに、デグレート時のレンダリングに関す
るアルゴリズムを示す。同図のステップＳ５０１におい
て、インタプリタ・タスクにより解像度変換されたマス
ク及びバックグランド情報を入力し、ステップＳ５０２
で、入力されたオブジェクトが描画コマンドかどうかを
判断する。そして、オブジェクトが描画コマンドでなけ
れば、ステップＳ５０５において、バックグランド情報
や（論理）描画モードを、カレント情報を保持するグロ
ーバル変数に代入する。

【００８１】一方、ステップＳ５０２で、オブジェクト
が描画コマンドであると判断された場合には、ステップ
Ｓ５０３において、マスク，バックグランド，論理描
画，グラデーション情報を収集し、レンダリングを実行
する（ステップＳ５０４）。

【００８２】ここで、グラデーション（８ｂｉｔ出力）
の基本アルゴリズムについては上述したが、デグレード
時には、最悪、ページバッファは２または４ｂｉｔであ
るため、ＰＤＬよりバックグランドとして８ｂｉｔ相当
のイメージが入力されると、２または４ｂｉｔへの変換
のためのディザ、誤差拡散等の処理を実行する必要があ
る。そのため、グラデーションの出力結果がディザ処理
への入力となり、階調変換される。

【００８３】［ディザ処理］図１８〜図２０を参照し
て、多値ディザ法の原理について説明する。なお、ペー
ジメモリの階調より入力データの色階調が高い場合に、
本処理が必要となる。

【００８４】ディザ処理を説明するために、まず、単純
多値化の原理を、多値として８ｂｉｔ（２５６レベル）
入力を２ｂｉｔ（４値）化するアルゴリズムを示す。

【００８５】いま、注目画素の入力値が６４未満の場合
に０（００）、６４以上で１２８未満の場合に８５（０
１）、１２８以上で１９２未満の場合に１７０（１
０）、そして、２５５以下の場合に２５５（１１）を出
力する。

【００８６】図１８は、上記のアルゴリズムを図示する
ものであり、入力が属しているＡＲＥＡ内部で、そのＡ
ＲＥＡ内の閾値（ここでは、６４，１２８，１９２）を
利用し、出力がＡＲＥＡの両端となるような２値化処理
を行なう。図中の太い縦線が領域の区切りを示し、その
下に、８ｂｉｔレベル及び２ｂｉｔレベル（図におい
て、（ ）を付した値）の出力値を示す。また、細い縦
線が、領域内での閾値８ｂｉｔレベルを示す。

【００８７】図１９，図２０は、上記の２値化処理を多
値ディザに応用する例を説明するための図である。

【００８８】図１９に示す注目画素データと、注目画素
に対応するディザマトリックス（図２０）の値から、そ
の領域に適した閾値を計算し、注目画素のデータを、こ
の閾値で２値化する。ここで、ディザマトリックスは４
×４のパターンとして、ページバッファ上で同じパター
ンをＸ，Ｙ方向に繰り返す。ディザマトリックスの最大
値は２５５／（ビットレベル−１）となる。なお、本実
施例では、ビットレベルは４である。入力データは、拡
大，縮小処理があると、既にページメモリの解像度に変
換されている。

【００８９】そこで、実際のディザ・アルゴリズムを説
明する。

【００９０】（１）入力データにおける注目画素を読み
取り、それがどのＡＲＥＡに属するかを判断する。

【００９１】→図１９において注目画素は１８０である
から、それは、ＡＲＥＡ２に属している。

【００９２】（２）対応するディザマトリックス値を読
み込み、このＡＲＥＡに合致する閾値に変更する。

【００９３】 （３）注目画素データが閾値以上であれば、このＡＲＥ
Ａの最大値を、また、閾値未満であれば、ＡＲＥＡの最
小値を出力値とする。

【００９４】→注目画素（１８０）＜閾値（２４４）な
ので、ＡＲＥＡ２の最小値（１７０＝１０（２ｂｉ
ｔ））を出力する。

【００９５】（４）次の画素を処理する。

【００９６】この処理は、ハードウェア的には、ルック
アップテーブルにより高速変換処理が可能である。この
テーブルは、入力レベルが０から２５５の各々につい
て、４×４のディザマトリックスの各位置においてディ
ザ変換した２ｂｉｔ出力値を、あらかじめ格納しておく
ことにより実現できる。

【００９７】この際のテーブルサイズは、各ＹＭＣＫ毎
に２５６×４×４×２ｂｉｔ＝１０２４ｂｙｔｅ分必要
であり、２ｂｉｔずつを、図２１に示すポインタにより
示されるディザテーブル（図２２）よりアクセスする。

【００９８】再び、図１７に戻り、そのステップＳ５０
６において、１ページ分のマスクデータのレンダリング
処理を終了したか否かを判断し、それを終了した場合、
プリンタＩＦ１１を通じて、プリンタ１３に各ＹＭＣＫ
プレーン毎に、水平・垂直同期信号に合わせて送出する
（ビデオ転送）（ステップＳ５０７）。

【００９９】［カラー記録装置］図２３は、本実施例に
係るカラー印刷装置としてのカラーインクジェットプリ
ンタ装置（ＩＪＲＡ）の概観図である。なお、図２３
は、図１に示すプリンタ１３の概観を示す図でもある。

【０１００】図２３において、キャリッジＨＣは、駆動
モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギヤ５
０１１，５００９を介して回転するリードスクリュー５
００５の螺旋溝５００４に対して係合し、ピン（不図
示）を有して、矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。この
キャリッジＨＣには、インクジェットカートリッジＩＪ
Ｃが搭載されている。

【０１０１】５００２は紙押え板であり、キャリッジの
移動方向に沿って紙をプラテン５０００に対して押圧す
る。また、５００７，５００８はフォトカプラで、キャ
リッジのレバー５００６の、この領域での存在を確認し
て、モータ５０１３の回転方向切り換えを行なうための
ホームポジション検知手段である。

【０１０２】５０１６は、記録ヘッドの全面をキャップ
するキャップ部材で、５０１５は、このキャップ内を吸
引する吸引手段であり、キャップ内開口５０２３を介し
て記録ヘッドの吸引回復を行なう。５０１７はクリーニ
ングブレードで、吸引手段５０１５は、このブレードを
前後方向に移動可能とする部材であり、本体支持板５０
１８にこれらが支持されている。なお、ブレード５０１
７は、図示の形態ではなく、周知のクリーニングブレー
ドが適用できるのは言うまでもない。

【０１０３】また、５０１２は、吸引回復の吸引を開始
するためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２
０の移動に伴って移動し、駆動モータ５０１３からの駆
動力が、クラッチ切り換えの公知の伝達手段で移動制御
される。

【０１０４】これらのキャッピング，クリーニング，吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
たときに、リードスクリュー５００５の作用によって、
それらの対応位置で所望の処理が行なえるように構成さ
れているが、これら以外のタイミングで作動するように
してもよい。

【０１０５】以上説明したように、本実施例によれば、
カラー情報としてのグラデーション機能をＰＤＬとして
指定し、グラデーションに必要なＰＤＬ情報のみをプリ
ンタに送って、プリンタ内部でデグレーションを行なう
ことにより、ホストとプリンタとの間で大量のイメージ
データを送出する必要がなくなり、レンダリングの高速
化や印刷のスループットの向上が可能となる。

【０１０６】また、ＰＤＬによるグラデーションによ
り、グラデーション情報としてイメージで送ることで、
ホスト側のドライバで解像度補間を行なう必要がなくな
る。

【０１０７】さらに、デグレード時にグラデーションに
対するディザ処理を適用が可能であるため、色深さ相応
の出力が得られる。

【０１０８】なお、上記実施例では、デグレード処理時
にグラデーション処理結果に対してディザ処理を行なっ
ているが、これに限定されず、例えば、バンディング処
理と同様に入力されたデータをそのまま、あるいはビッ
トを切り捨てることによりレンダリングすることも可能
である。

【０１０９】この結果、特にソフトウェア処理をする際
には、グラデーションの印字品位は低下するが、ディザ
処理よりも印字処理の高速化を図ることができ、ユーザ
にとっては、ドラフトモードとして位置付けることが可
能となる。これは、図１６において、デグレード時には
解像度変換４０６での処理は実行するが、ディザテーブ
ル１５の参照は行なわない形態であり、グラデーション
の出力がハードレンダラー９に渡される。

【０１１０】また、上記実施例では、デグレード時の色
精度を出すための疑似階調処理として、ディザ処理を例
にとり説明したが、これに限定されず、例えば、誤差拡
散方法や平均濃度保存法の処理も適用可能である。

【０１１１】さらにまた、上記実施例では、デグレード
時に階調が落ちるという前提のもとで説明を展開した
が、ユーザが、ページメモリを拡張ＲＡＭとして増設が
可能であり、２５６階調分のフルメモリが獲得可能であ
れば、デグレード時にはディザ処理による疑似階調変換
処理は必要ではなくなる。

【０１１２】本発明は、複数の機器から構成されるシス
テムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用して
も良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプロ
グラムを供給することによって達成される場合にも適用
できることは言うまでもない。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリンタ内部でデグレーションを実現することにより、
ホストとプリンタ間でのイメージデータ送出量が減り、
印刷のスループットが向上する。

【０１１４】また、他の発明によれば、デグレード時に
グラデーションに対するディザ処理を適用することで、
色深さ相応の出力が得られる。

【０１１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るカラー印刷装置の基本構
成を示すブロック図である。

【図２】ホスト計算機からプリンタまでの各種描画情報
の処理手順を示すフローチャートである。

【図３】実施例におけるレンダリングモデルを示す図で
ある。

【図４】グラデーションの例を示す図である。

【図５】レンダリングの結果を示す図である。

【図６】グラデーションコマンドの例を示す図である。

【図７】マスク情報を示す図である。

【図８】マスク情報とバンドとの関係を示す図である。

【図９】ラインの接続処理部を説明するための図であ
る。

【図１０】各バンド内でのリンクリストの構成を示す図
である。

【図１１】バンディング処理について説明するための図
である。

【図１２】グラデーションの原理を示す図である。

【図１３】同心円のグラデーションを原理的に示す図で
ある。

【図１４】同心円のグラデーション・アルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図１５】三角形のグラデーションの例を示す図であ
る。

【図１６】バンディング及びデグレード処理に関するア
ーキテクチャを示す図である。

【図１７】デグレード処理の手順を示すフローチャート
である。

【図１８】多値ディザ処理を説明するための図である。

【図１９】２値化処理を多値ディザに応用する例を説明
するための図である。

【図２０】２値化処理を多値ディザに応用する例を説明
するための図である。

【図２１】ディザのポインタを示す図である。

【図２２】ポインタにより示されるディザテーブルを示
す図である。

【図２３】カラー記録装置の外観構成図である。

【符号の説明】

１ ホスト計算機 ２ データ入力用バッファ ３ フォントＲＯＭ ４ パネルＩ／Ｏプロセッサ ５ 拡張Ｉ／Ｆ ６ プログラムＲＯＭ ７ 管理用ＲＡＭ ８ 色変換ハードウェア ９ ハードウェアレンダラ １０ ページバッファ １１ プリンタインタフェース １２ ＣＰＵ １３ プリンタ １４ 記録装置コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9365−5Ｈ Ｇ０６Ｆ 15/72 ３１０

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト側から入力されたカラーページ記
   述情報に基づいて印刷記録を行なうカラー印刷装置にお
   いて、 前記カラーページ記述情報から所定の中間情報を作成す
   る手段と、 前記ホスト側からのグラデーション情報を解析する手段
   と、 前記解析結果からバックグランド情報を生成する手段
   と、 前記中間情報と前記バックグランド情報からレンダリン
   グ処理を行なう手段とを備えることを特徴とするカラー
   印刷装置。
2. 【請求項２】 前記グラデーション情報には、二点間の
   線形グラデーション、一点を中心として他点を最外円周
   の点とする円周状グラデーション、あるいは、三点を指
   定しての三角形グラデーションの内、いずれかのグラデ
   ーションによるカラー濃度情報が含まれるすることを特
   徴とする請求項１に記載のカラー印刷装置。
3. 【請求項３】 前記グラデーションを行なう際、等濃度
   に分割する区間を指定することができることを特徴とす
   る請求項２に記載のカラー印刷装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記レンダリング処理の前に、
   前記カラーページ記述情報に関してバンド・レンダリン
   グ処理が可能か否かを判定する判定手段を備え、 前記バンド・レンダリング処理が不可能と判定された場
   合には、フルビットマップメモリを確保した後、対応す
   る色階調でのレンダリング処理を行なうデグレード処理
   を適用することを特徴とする請求項１に記載のカラー印
   刷装置。
5. 【請求項５】 前記デグレード処理は、印刷の解像度、
   階調の両方、あるいはいずれか一方を低下させることに
   より、グラデーションの色精度を再現する処理であるこ
   とを特徴とする請求項４に記載のカラー印刷装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記デグレード処理時に、ディ
   ザ処理による対応する色階調でのレンダリング処理か、
   対応する色階調への単純カラーマッピングによるレンダ
   リング処理を行なうかの選択手段を備えることを特徴と
   する請求項４に記載のカラー印刷装置。
7. 【請求項７】 ホスト側から入力されたカラーページ記
   述情報に基づいて印刷記録を行なうカラー印刷方法にお
   いて、 前記カラーページ記述情報から所定の中間情報を作成す
   る工程と、 前記ホスト側からのグラデーション情報を解析する工程
   と、 前記解析結果からバックグランド情報を生成する工程
   と、 前記中間情報と前記バックグランド情報からレンダリン
   グ処理を行なう工程とを備えることを特徴とするカラー
   印刷方法。