JPS63274547A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、印刷の際のドツト径の大小でＰｓ調表現不可
能な、カラーシリアルドツトマトリクスプリンターによ
る、階調付画像データの２値化印字方法とその処理装置
に関する。

〔従来の技術〕

シリアル・ドツトマトリクスプリンターを用いて階調付
き画像を印刷する場合、入力された画像の各ドツトが持
つＩＩ！データに対する２値化処理が必要となる。２値
化処理方式のうちでば、２値化すべき注目ｉＩ素のしき
い値を、すでに２値化の終了したドツトとそれらの原画
素の階調値との誤差の累積から決定する方法が優れてい
る。しかしこの方法は、各ドツトについての誤差データ
を、現在処理中のラインの２ライン以前の画素について
丈で記樟しておくための、メモリーが必要である。この
ため従来カラープリンターに上記の２値化処理方法を用
いる場合は、−色につき１百面ずつ処理することになり
、処理速度が遅くなる欠点があった。また１色につき１
つの２値化専用ＩＣとｔ１４！！記憶メモリーを持つ回
路はコスト及び実装面積の点で不利である。

〔発明が解決しようとするＨＭ点点 本本発明、シリアルｅドフトマトリクス方式によるカラ
ープリンターを用いて、階調を有するカラーＭ像を２値
化処理により印刷する際に、プリンター側のヘッド構成
に適するデータの生成を行うことで、２値化処理回路の
取り扱うべきデータの処理順序を最速化し、２値化処理
回路を軽減化することを目的とする。

Ｃ間厘点を解決するための手段〕 本発明は複数の基本色に対して２値化処理を行い、それ
らの２値化Ｎ素の、視覚上の混色を利用し、多色、階調
色の発色を行う印刷ＩＩに用いる２値化手段、上記２値
化手段の内、１つの画素の階調値に注目し、これを２値
化する際のしきい値として、すでに２値化の終了した複
数個の画素の１つ１つの持つ階調値と、２値化したこと
で生じる各々の誤差の累積計算処理により得られる値を
用いる種類の２値化方法を、階調付きのカラー画像デー
タに対し適用し、カラーシリアルドットマトクスプリン
ターに２値化画像データを出力させる画像処理回路にお
いて、各色ごとに必要となる誤差の累積記憶用のＲＡＭ
を、各色の処理順に切り換えるロジックを持つことで、
２値化処理用の演算ＩＣは、処理すべき色の数の多少に
よらず、１つとすることを特徴とする。

〔作用〕

イクパクトドフト方式、ドロップオンデマンド型インク
ジェット方式等のヘッドにより印刷を行うシリアル・ド
フＦマトリクスプリンターのほとんどは、印字ドツトの
大きさを変えることができない、このため画像情報とし
て明暗の育るいわゆる階調付き画像の印刷に際しては、
同一径のドツトで単位面積あたりのドツト数の多い１少
ないの差を作り出すことにより、人間の視覚を通しての
明暗差として表現することになる。

こうした画像の印刷方法では、入力された画像の各Ｗ１
素が持つ階調データに従い、適切なレベルのしきい値を
設定し、そのレベルに対して注目画素の階調値がそれを
上まわっていれば、注目画素に対応するドッシを印刷す
る、階調値がしきい値レベルに至らなければ印刷しない
、という２値化処理が必要である。

こうした２値化処理方式のうち、比較的優れた２値化画
像が得られる方法として、しきい値のレベルを、すでに
２値化を終了したドツトと、それらドツトに対応する原
画素の実際の階調値との誤差の累積から決定するものが
ある。

この方法を用いた２値化処理により、　プリンターｆａ
Ｈに印刷を行なわせるには、少な（とも３ライン以上の
すでに２値化を終了した画素の誤差情報を蓄えておくメ
モリーが必要である。すなわち、横方向に１０２４ドツ
トの画素を印刷するプリンター装置には、誤差を符号付
きの８ビツト値で表現する場合少なくとも３０７２バイ
トのメモリー領域を専用に確保する必要がある。このメ
モリー内のデータは、１ライン分の横方向に対する２値
化が終了し、シリアルプリンターが印刷処理を終了した
時点で、１ライン分ずつ順次更新される。

今日、市場の多くを占めるシリアル拳ドツトマトリクス
プリンターでは、　　１ビンあるいは１ノズルの構成で
カラー印刷を行う方式のものはまれで、個々のプリント
ヘッド部は、８．１２．２４などのビンあるいはノズル
数からなるヘッドを主流としている。これらのプリンタ
ーにより画像を印刷するには、通常はプリンターの持つ
ビットイメージプリンティングと呼ばれる機能を用いる
。

これは９ビ／構成の印字ヘッドを持つプリンターに対し
ては、９ライン分の画素の２値化データをプリンター側
に転送し、これを１回印刷することで、プリンター側で
の１ラインの印刷を行なったとするものである。１つの
Ｎビンワイヤードブトヘッドと、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの４色のリボンを持つカラー・シリア
ルプリンターを用いて、まずイエローにつきＮ９４７分
のｌ′ｌｋに２値化処理を行い、これをプリンターに転
送し、　１ラインのビットイメージ印刷動作を行い、次
にマゼンタについて同様の処理を行うものとする。リボ
ン機構の上下動によりマゼンタのインクリボンを選択し
、再びビットイメージ印刷動作を行なえば良い。しかし
、ここでマゼンタの画像データに対し、２値化処理を行
うにあたって、先の過程で生成されたイエローデータに
対する誤差データ記慣用ＲＡＭ上のデータを保護する必
要がある。同じく、マゼ／りの誤差データ、シアンの誤
差データ、　ブラックの誤差データに関しても、次の過
程で処理系がその色のデータに対する２値化を開始する
まで保護する必要がある。本発明ではこれを実施するた
めに、４系統の２値化回路を用いず、１つの２値化専用
ＩＣあるいは２値化処理ＣＰＵにより成る２値化処理ユ
ニツトと、各色に対応した４つの独立のＲＡＭから成る
、２値化回路を用いるものとする。４つのＲＡＭはすべ
て並列に２値化処理ユニツトに接続されるものとし、処
理系全体を制御するＣＰＵが駆動する並列出力用ＩＣの
ポートにより、常に４つの内のどれか１つだけが選択さ
れるものとする。これにより、１色のデータについて、
Ｎ９４７分の２値化処理が終了したら、他のＲＡＭを選
択し、他の色の処理に移れば良く、その結果、誤差デー
タの記憶領域は次にその色に関しての２値化処理が始ま
るまで保護される。

〔実施例〕

第１図は、本発明の１つの実施例の処理回路のブロック
図である。ここで本発明が特徴とする２値化処理演算部
はＲＯＭ１２および２値化専用ＩＣ５により構成される
。またこの２値化処理演算部を八４ＰＵからａｍするた
めに、ＭＰＵ側アドレスバス３８．ＭＰＵ側データバス
８、ＭＰＵ側読み取り信号３９、ＭＰＵ側書き込み信号
４０から成るホスト側システムバス４８が育る。ＭＰＵ
ＩＪアドレスバス３８けアドレスデコーダー４１にも接
続され、２値化専用ＩＣ５および並列出力ＩＣ１１の選
択信号を出力する。

第１図の２値化処理回路を制御する処理系全体のブロッ
ク図を第２図に示す、第１図の回路は第２図中で２値化
ユニツト７にあたる０本実施例では印刷用のカラー人力
画像としてＮＴＳＣビデオ信号を、走査線上です／プリ
ングした画像を用いた。１Ｊ２図中の４２はビデオ信号
入力を示す、４３はビデオ信号デジタイズ回路であり、
カラー信号のＲＧＢ信号への分離と、サンプリングおよ
びＡ／Ｄ変換を行う、その結果、Ｒ信号のデジタル値は
ＲＡＭ５７に順次転送され、Ｇ信号、Ｂ信号のデジタル
化された値も同様にそれぜれＲＡＭ５８、ＲＡＭ５９へ
転送される。このデータ処理はビデオ信号に同期して動
作するハードウェアにより行なわれるが、これに統く２
値化等の処理は、ＭＰＵ８がシステムバス４８を介して
行う、これらの動作はＲＯＭ４９に書き造型れたプログ
ラムに記述されているものである。

また本実施例ではプリンター側機械体は別のＭＰＵ９に
より制御される。　　ＭＰＵ９は、システムバス４７を
介して紙送りモーター・キャリフジモータードライブ段
５０を駆動し、プリンターに印刷動作を行なわせる。こ
のためのプログラムはＲＯＭ５１に記述されており、必
要なパラメータ等はＲＡＭ１７内に作られる。またＭＰ
Ｕ８側からのデータの受は取りは、並列入出力ＩＣ４５
，４６と、セフトロ二クスイりター７エース４４を通し
て行う、プリンター側はＲＧＢデータの処理により生成
されるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのデ
ータを印刷するための印刷ヘッドを持つ、５２〜５．５
はこれらヘッドのためのドライブ回路である。さらにプ
リンター側システムバスには、機能拡張のためのバスド
ライバー５６が接続されている。

本実施例は画像印刷用機械体として３４３図に示す構成
のインクジェット・シリアル働プリンターを用いた。こ
こで１８は紙送りローラー、１９は印刷用紙、２０はへ
ラドキャリッジ、２１はキャリッジガイド軸である。ま
た２２はイエロー印刷用ヘッド、２３はマゼンタ印刷用
ヘッド、２４はシアン印刷用ヘッド、２５はブラック印
刷用ヘッドである。ヘッド及びヘッドキャリッジは、Ｄ
Ｃモーターにより駆動されるキャリフジベルトに固定さ
れ、キャリッジガイド軸２１にそって矢印Ａの双方向に
動く、各色のヘッドともドロップオンデマンド型の噴出
ノズルを縦方向に１列に１２ノズルずつ持つ構成とし、
１１１列の１２ノズルは同一のカラーインクを噴出する
ものである。ヘッド部の開口面を、紙面方向から見た図
を第４図に示す、２６はイエロー印刷用ヘッド、２７は
マゼンタ印刷用ヘッド、２８はシアン印刷用ヘッド、２
９はブラック印刷用ヘッドである。また３０は１つのノ
ズルである。またすべてのヘッドにつき縦方向のノズル
間隔３１は１／９０インチである。

また寸法３２は５／９０インチ、３３は５５７９０イン
チ、３４は５／９０インチである。

本実施例の使用したインクジェット・シリアルプリンタ
ーは、そのヘッドの構成から明らかな様に、横方向への
１行分の印刷動作により、同時に４色の印刷ができ、各
色のヘッドに対する駆動信号の発生時間間隔を制御する
ことで、紙面上の同一点上に、複数色のインクを重ね打
つことができる。これにより紙面上でのインクの混色が
行なわれ、多色の発色が可能である。また完全なる重ね
打ちの行なわれなかったドツト、及び周囲のドツト等の
影響で、人間の視覚を通した際に、それら複数の１Ｊブ
トから成る混合色として認識される場合があり、この性
質を利用すると、いわゆる自然色に近い画像の印刷に用
いることができる。本実施例は、この性質を積極的に利
用して、第１図の２値化二二２）との併用で、フルカラ
ー画像の優れた印刷出力が得られた０本実施例で用いた
プリンター装置は、第３図中の矢印Ｂの方向に移動する
時のみ印刷動作を行うものとし、紙面に到達するインク
の順番が、常にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の順となる様にした。これにより混色の順序が統一され
、紙面全体にわたり均一な混色が得られた。

次に印刷手順及び各部動作について記す。

本実施例では階調付カラー画像の入力源として一般的な
ビデオ信号を用いた。第２図に示す様にビデオ信号４２
はビデオ信号デジタイズ回路４３によりＡ／Ｄ変換され
、　　レッド、グリーン、ブルーの１画面分のＲＡＭ領
域に８ｂｉｔデータとして取り込まれる。＊２図中の５
７〜５９のＲ−ＲＡＭ、Ｇ−ＲＡＭ、Ｂ−ＲＡＭはそれ
ぞれレッド、グリーン、　ブルーに対応する記憶素子を
示す、取り込まれた画像の大きさは、縦、横ともに各色
ごとに５１２ｉ１素Ｘ５１２１ｉｆ素である。ＭＰＵ８
はまずＢ−ＲＡＭ［域をアクセスし、これから画面上で
横方向に１ライン分のデータを取り出し、これをＲＡＭ
ｌ０上のデータ補間領域に転送する。この時、１百素の
データは８ビツト長であるとしてアクセスし、これを補
間領域の奇数アドレスの位置にストアする。補間領域の
説明図を第５図に示す、ここで３５は先頭アドレスで、
右方向に横１マスずつがそれぞれアドレスが＋１される
ものとし、３６は先頭アドレス＋１０２３となり、３５
の１つ下のマスは先頭アドレス＋１０２４の位置となる
。補間領域全体は１０２４Ｘ１３バイ）育り、３７のア
ドレスは先頭アドレス＋１３３１１となる。今、１ライ
／分転送されたデータは５１２バイトあり、′Ｎ５図、
横１行めの○印の位置にある０次に、再びＢ−ＲＡＭに
アクセスに２ライン目につき、１ライン分のデータを、
補間領域の横３行゛めに転送する。以下同様に全部で７
回の転送を行い、第５図に示す０印のアドレスに対する
データの転送が完了する。この後、第５図Δ印のアドレ
スのデータを○印データによる補間演算により生成し、
同様に補間領域全体に対して補間操作を行う。これはよ
り、イエローの１０２４ドツト×１３行の画像データが
作られた。続いて、このデータの内１０２４ドツト×１
２行分について、順次２値化ユ二フト７に転送する。第
１図に示す２値化ユニツトは、ＭＰＵ側データバス６よ
りＲＯＭ１２のアドレスライン側に８ビツトの各画素の
階調データが人力される様に結線されている。　また並
列出力用ＩＣＩＩはこの段階で、ＲＯＭ１２のアドレス
ラインの内の、Ａ１２〜八８までを駆動し、ビデオ信号
上でのブルーのデータの各レベルに対する、カラーイン
クのイエローの各レベルを書き込んだ２５６バイトのア
ドレス領域を指定する様に制御されている。また同じく
並列出力用ＩＣＩ　１は、出力信号線４を論理真とし、
信号Ｉｌｌ、２，３を論理圧とする。これによりＲＡＭ
１３〜１Ｇの内の、ＲＡＭ１３のみが活性となる。この
状態で、２値化専ｍｒｃ５は、８バイト入力されるごと
に、　これを２値化し、各バイトごとの０Ｎ１０ＦＦを
、データポート６の８ビフトめから１ビツトめまでの各
ビットの１７０に、２値化して出力する。

このデータを受けとった第２図８のＭＰＵは、１２図中
のセントロニクスインターフェース４４を遇して、プリ
ンター装置を制御するＭＰＵｅ側に転送する。　　ＭＰ
Ｕｅ側では、動作モードとして、ビットイメージプリン
ナイ／グモードを指定し、受信したデータをイエローヘ
ッド用のビットパターン記憶領域にストアする。

ここで再びＭＰＵＢ側は、グリーンデータの領域をアク
セスし、先にブルーデータについて用いた補間領域のす
べてのデータを破壊し、グリーンデータの補間演算を行
う、これが終了すると、２値化操作を行うため、第１図
上の信号１１３のみを論理真として、ＲＡＭ１４のみを
活性とする。また、並列出力ＩＣＩＩのＰＢ４〜ＰＢＯ
までを、ＲＯＭ　１２上で、　グリーンデータからマゼ
ンタデータを生成するための領域が選択される様に変更
する。　この結果、マゼンタデータ生成のための、２値
化処理が行なわれいてる間も、先だって処理したイエロ
ーの誤差データを破壊するととがない、　次にＭＰＵ８
は、生成したマゼンタに対する２値化データを１０２４
ドツト×１２ライン分、プリ／ター側に転送する。以上
と同様な処理をレッド信号からの画像データに対しても
行い、シア／の２値化データをプリンター側にも転送す
る。この時は、第１図２値化ユニツト上ではＲＡＭ１５
だけが活性となる様に信号１！２のみを論理真とし、Ｒ
ＡＭ１３、ＲＡＭ１４の内容を破壊しないでおく、続い
て今度は、Ｒ−ＲＡＭ、Ｇ−ＲＡＭ、Ｂ−ＲＡＭのデー
タの中の最もレベルの低い値（つまり暗い値）のみをア
クセスし、補間、２値化処理を行う。ここではＲＡＭ１
Ｇのみが選択される樟に信号ｍｉだけを論理真とする。

これによりブラックのデータが作られる。これをプリン
ク−側に転送すると、プリンター側には、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックそれぞれのビットイメージプ
リント用データが、１０２４ドツト×１２ドツト構成で
生成されている。

プリンター側には、第２図中のＲＡＭ１７上にビットイ
メージプリント用のデータをストアしておくバフファー
領域が各色ごとに、１６ビツト構成で用意されている。

これらの先頭番地をそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの順にＹＢＵＦ、ＭＢＵＦ、ＣＢＵＦ、
ＢＢＵＦとする。またそれぞれの色のデータをアクセス
するために、ＭＰＵ０上のソフトウェアは、ポインター
ＹＰＴ、ＭＰＴ、ＣＰＴ１ＢＰＴを持つものである。プ
リンター側では印刷に際し、１／１８０イ／チごとにレ
ベルの変化するエンコーダー信号を用いて印刷タイミン
グを作り出している。印刷開始に際してはＹＰＴ＝０、
ＭＰＴ＝−５、ＣＰＴ＝−６０、ＢＰＴ＝−８５となる
様にし、各色ともに、印刷タイミングが１回発生するご
とに、ポインターに＋２を行い、ポインターの値が負で
あるかまたは２０４８以上であれば、ヘッドにデータを
出力せず、ポインターの値が０以上でかつ２０４８未清
の時はヘッドに（ｉＢＵＦ＋１ＰＴ）で示される番地の
データを転送するという動作で印字しているａ　　（ｉ
はＹ、Ｍ、Ｃ１Ｂのどれか）ここでポインターの初期値
が０、−５、−６０、−６５の順になるのは、第４図に
示したヘッド間隔に対し、印刷タイミングの発生を１／
９０インチごとに行なったからである。またポインター
を＋２ずつ増すのは、１回あたりヘッドに出力するデー
タが１２ビツトであり、バッファーがそれに対して１６
ビツトデータを割り付けているためである。　このフロ
ーチャートを第６図に示す、但しく　ｉ　ＰＴ十ｉ　Ｂ
ＵＦ）はメモリー上の番地を示し、１ＨＥＡＤは１色ヘ
ッドへのデータ出力ポートを意味するものとする。

さて以上の樟にして、画面上で１２ライン分のデータを
２値化し、プリンター上の１ラインとしてビットイメー
ジプリントを行なった段階で、第１図ＲＡＭ１３〜ＲＡ
Ｍ１ｅ上にある各色の誤差データはすべて保存されてお
り、続いて次の行に関して２値化を開始することができ
る０以上の繰り返しで、本実施例は、２値化ユニツトを
４回路作らずとも、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの４色から成るカラープリンターを使用し、フルカ
ラー画像の印刷ができた。

〔発明の効果〕

本発明は階調を育するカラー画像の２値化印刷手段に右
いて、２値化専用ＩＣ，あるいは２値化処理用ＣＰＵが
１つの構成であっても、多色の印刷用データを生成する
ことを可能とした。

さらにプリンターのビットイメージプリンティングモー
ドに対して最適な処理順序でデータの受は渡しが行なわ
れるため、プリンターの印刷動作中に次の行に対する２
値化処理が進行するため、従来に比べ短時間で印刷処理
が終了することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例の処理回路のブロック図
、第２図は１つの実施例の処理系のブロック図、第３図
は実施例の使用するプリンターの概略図、第４図はヘッ
ド部の開口面より正視した概略図。第５図は補間用領域
の説明図。第６図は印刷時のフローチャートを示した図
。 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 ｌ９ 第３図 （季刊し；インチ） 第４図 第５図 σ肋　第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 個々の画素が、それぞれ明暗の階調値を持ち、３〜４色
   程度の基本色の重ね合せで、多色の発色を行う様ないわ
   ゆる疑似自然画像のデータを入力として、上記基本色に
   対応する色、あるいはそれ以上の複数色のインク、イン
   クリボンを有するカラー・シリアルドットマトリクスプ
   リンターをその出力装置として用いる場合の処理系の内
   で、印刷ドット径が固定である様なドットマトリクスプ
   リンターを用いた場合で、入力画像の複数の基本色に応
   じてそれぞれ２値化処理を行い、それらの２値化画素の
   印刷疎密および視覚上の混色を利用し、多色階調画像の
   印刷を行う手段、上記手段に用いる２値化方法の内で、
   １つの画素の階調値に注目し、これを２値化する際のし
   きい値として、すでに２値化の終了した複数個の画素の
   個々が有する階調値と、それらの各画素を２値化した際
   の、ドットの有無が生じさせる処理上の誤差群の累積計
   算処理により得られる値を用いいる種類の２値化方法を
   実施する画像処理回路において、各色ごとに必要となる
   誤差の累積記憶用のＲＡＭを持ち、２値化処理演算用集
   積回路は、処理すべき基本色の数によらず１つであるこ
   とを特徴とした画像処理装置。