JPH04220355A - インクジェット印刷装置及び方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体インク印刷装置の分
野に関し、さらに詳細にはカラーインクジェット印刷装
置において印刷品質と色濃度の向上を得る方法に関する
。

【０００２】

【従来の技術】典型的なインクジェット印刷装置は画像
が印刷される紙等の基板を支持するためのプラテンを含
む。モーター等の駆動手段が、プラテンを前進させ、そ
れによって紙を前進させるために設けられる。インクの
液滴あるいは同様の液体印刷液を射出するための一つあ
るいはそれ以上のノズルを有する印刷ヘッドがモーター
によって駆動されるキャリッジに取り付けられている。 キャリッジは紙の前進路を横切る方向に沿って移動可能
であり、プラテンに隣接し、かつわずかに間隔を置いて
対向するノズルを有する印刷ヘッドを支持する。プラテ
ン（紙）の位置とキャリッジの場所が組み合わさって印
刷ヘッドを紙上の所望の場所に対向して位置決めする。

【０００３】インクジェット印刷ヘッドは少なくとも１
つの印刷ノズルを含み、複数の印刷ノズルを含むことが
多い。後者の場合、印刷ノズルは通常、印刷媒体に対し
て垂直に（すなわち、紙の前進方向に平行な線に沿って
）配置された線形のアレーを形成する。カラーインクジ
ェット印刷については、印刷ヘッドは通常原印刷色、あ
るいは単に”原色”と呼ばれる、シアン、マゼンタ、黄
の色のインクを射出するためのノズルを含む。これに加
えて黒のインクを射出するためのノズルを含む装置もあ
る。印刷ヘッドアレーには各色のインクを射出するため
の数個のノズルを含めることができる。以下に説明する
ある実施例においては、印刷ヘッドは３（Ｃ、Ｍ、およ
びＹ）原色のそれぞれに対して１６個のノズルを含む。 たとえば、付属メモリとインターフェース用の電子装置
を含むマイクロプロセッサ等のコントローラがプラテン
駆動手段、キャリッジモーター、および印刷ヘッドを制
御する。

【０００４】印刷は印刷ヘッドが紙の幅を横断する（”
パス”）ときに行われる。それぞれの通過の際にヘッド
のすべての部分が印刷を行っており、各部分は紙の異な
る水平の帯状の領域を印刷している。印刷ヘッドの通過
と通過の間に、紙はヘッドの１つの色の部分の高さに等
しい距離だけ進められる。紙は下から印刷ヘッドを通過
して前進し、始めにシアン原色を通過する。印刷は３原
色のすべてが紙上の同一の帯状領域を通過して、原色を
混合させるまでは完了しない。インクの液滴が紙その他
の基板に当たり、乾燥して、集合的に見たときに永久的
な印刷画像を形成するドットを形成する。原色のインク
の液滴を組み合わせることによって、所望の画像色が作
成される。個々のドットは通常１／３００インチの中心
間間隔で位置するが、これらは裸眼では認識できず、ド
ットの配列が印刷されて所望の色のベタの領域のように
見えるものが形成される。

【０００５】紙上の印刷領域の基本的な単位は一般に画
素と呼ばれる。公称画素サイズあるいは画素間隔は、印
刷ヘッド上のノズル間の間隔に等しい。キャッリッジの
速度とインクの液滴の射出の頻度は、コントローラによ
って印刷ヘッド上のノズルの垂直間隔と同様の間隔を有
する水平線に沿ってインクの液滴を連続的に着けられる
ように制御される。このように、紙はたとえば両方向に
１インチあたり３００画素の領域からなる画素領域の規
則的な配列と考えることができる。また、画素は２次元
に規則的に配置された点のラスタのノード上にあるもの
として視覚化することができる。いずれの場合も、画素
は印刷時のドットによる以外には印刷媒体上に物理的に
示されることはない。これらは、仮想の理想的な標準画
素配列と比較して実際に印刷されたドット画像を評価す
るのを可能にするため、有用な方法である。最も重要な
ことは画像の目に見える様子であるため、画素位置概念
の使用はまた各種のドットの付着方法を用いた異なる画
像形成法の比較を可能とする。

【０００６】インクジェット印刷装置での印刷法におい
ては印刷媒体が重要な問題である。たとえば、オーバー
ヘッドの透明紙（ＯＨＴ）は通常の紙よりインク吸収に
対する親和性が低い。その結果、ＯＨＴに着いたインク
の液滴は紙に着いた液滴に比べて、拡散するよりも玉状
になる傾向がある。さらに、ＯＨＴに着いたインクの液
滴の方が乾くまでに時間がかかる。米国特許第４、７４
８、４５３号（Ｌｉｎ　　その他）では、液滴インクの
スポットを、１つのスポットからそれに重なる隣接する
スポットへの液滴インク流れを防止するようにオーバー
ヘッド透明紙の選択された画素の中心に着ける方法を開
示している。この方法によれば、情報の線が少なくとも
２つのパス中に印刷され、液体インクのスポットを格子
じまパターンにおける選択された画素中心に付着する。 そこでは斜めに隣接する画素領域のみが同じパスにおい
て付着される。次のパスでは、相補的な格子じまパター
ンが印刷され、それによって所望の領域内のすべての画
素へのインク着けが完了する。

【０００７】米国特許第４、６１７、５８０号（Ｍｉｙ
ａｋａｗａ）は、各画素位置に多数の液滴を印刷し、そ
れぞれの液滴が隣接する液滴から水平に、もしくは垂直
にわずかにずれるようにすることによって、オーバーヘ
ッド透明紙へ液体インクの液滴を着ける際の色の飽和を
向上させることを目的としている。しかし、紙への印刷
では別の問題が生じる。紙は液体インクに対して親和性
を持っており、一般にかなりのインクの液滴の吸収およ
び拡散が起こる。一方、１滴のインクから隣接する画素
領域を占める液滴への拡散は、混色を行い、またベタの
外観を得るのに有用である。しかし、２つの隣接する異
なる色の領域の境界に沿って、かかる拡散によってその
境界を越えた色のにじみが起こり、境界がぼやけて見え
ることになる。これは望ましくない結果である。

【０００８】ほとんどのカラーインクジェットプリンタ
は異なる原色のインクの２つ、あるいはそれ以上の液滴
を基板の選択された画素領域に重ねて着けることによっ
て、所望の画像色を形成する。純粋な目に見える効果と
しては、透過あるいは反射された色形成の原理によって
決定された２次色のドットである。各画素領域に２つの
インクの液滴を重ねて印刷することによって、高度の色
の飽和（２００％）が起こるが、同時に色の領域の境界
を越えてかなりのにじみが起こり、その結果画素品質が
悪くなる。画素領域の対称的な配列においては、その幾
何学的形状から、斜めに隣接する画素の中心間には、水
平に、あるいは垂直に隣接する画素の中心と比べて２の
平方根の係数で、より大きな間隔がある。したがって、
隣接するインクの液滴の間のにじみは、格子じまパター
ンの中の斜めに隣接する画素領域のみを印刷することに
よって低減することができる。しかし、格子じま印刷で
は５０％の印刷されない、あるいは、”白い”領域が残
り、印刷領域が望ましくない白っぽい外観となる。カラ
ー画像中のベタの外観に対して良好な色の飽和を提供す
ることができる一方、色の領域の境界を越えるにじみを
最小限にする印刷方法が必要とされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はカラー
インクジェット図形印刷の画像品質を向上させることで
ある。他の目的は色領域の境界を越えた色にじみを低減
し、一方で良好な色の飽和を提供する図形印刷法を実現
することである。さらに他の目的は良好な色の飽和を有
し、一方で色領域の境界を越えたにじみを最小限にする
印刷画像を形成するためのインク滴下法を設計し、実現
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はカラーインクジ
ェット印刷装置の図形データの画素の印刷法である。か
かる方法の１つの特徴は、図形データの１画素に対応す
る、画素領域の２×２の配列からなる基板の領域を画像
超画素として定義することを含む。超画素の構成にはセ
ルの２×２の配列を含む。各セルは基板の画素領域に対
応し、基板上の対応する画素領域に着けられたインク滴
の色を決定するのに用いられる分解した色のデータを含
む。

【００１１】第１および第２のそれぞれの単位のインク
が、超画素の選択された斜めに隣接するセルの対に対応
する基板の２つの斜めに隣接する領域上に着けられる。 超画素内の選択されないセルの対に対応する位置の基板
の斜めに隣接する２つの領域は白いままである。インク
の第３の液滴あるいは単位が選択されたセルの対に対応
する基板の領域の選択された１つに着けられる。こうし
て３つの単位のインクが、超画素の選択されたセル対に
対応する基板の２つの斜めに隣接する領域上に着けられ
る。同様な方法を図形データの各画素を処理するのに用
いることができる。所定の斜めに隣接するセル対が各超
画素に対して印刷され、それによって基板上にインクの
スポットの格子じまのパターンが形成される。

【００１２】この印刷装置には、複数の原印刷色の液体
インクを含めることができ、また図形データの各画素に
は画像色の標識を含めることができる。本発明の別の特
徴は、組み合わさって、標示された画像色を形成する原
印刷色の対を選択することが含まれる。選択された色の
対のうちの１つの液体インクが上述のインクの第１およ
び第２の単位として用いられる。他の色のインクはイン
クの第３の単位として用いられる。それによって、標示
された画像色を有すると考えられる画像超画素が形成さ
れる。

【００１３】基板にインクを着けるステップにはさらに
画素データからの標示された画像色の判定が含まれる。 標示された色が原印刷色の１つである場合、標示された
色のインクが、選択されたセル対のいずれか１つ、ある
いは両方に対応する基板の領域に着けられる。それによ
って、画素データは約２５％の色の飽和（１つのセルが
印刷される）、あるいは約５０％の色の飽和（両方のセ
ルが印刷される）で印刷される。標示された色が原色の
１つではない場合、この方法では、組み合わさって、標
示された色を形成する第１および第２の原色を選択する
ことが必要である。第１の原色の１単位のインクが、選
択されたセル対の１つに着けられる。第２の原色の１単
位のインクが、他の選択されたセルに着けられ、それに
よって、標示された画像色を有すると考えられる画像超
画素が形成される。第１の原色の第２の単位のインクを
選択されたセル対の後者に着け、色の飽和を向上させる
ことができる。

【００１４】本発明の他の特徴は、図形データの画素に
標示された画像色を含む所望の画像色のセットを定義す
ることが含まれる。画像色のセットのそれぞれについて
、２×２の配列に配置された４つのセルを有する対応る
する超画素構成が定義される。配列の各セルは基板上の
画素領域に対応し、対応する画素領域へのインク滴の付
着を制御するためのデータを含む。図形データの各画素
について、この方法では、標示された画像色に対応する
超画素構成を選択することが必要である。選択された超
画素構成の各セルは変形されて各原色のビット画像デー
タの対応するビットを形成する。超画素構成の定義には
、各原色についてその超画素構成に対応するそれぞれの
原色構成を定義することが好適である。それぞれの原色
構成は、超画素構成内の各セルに対応し、印刷された超
画素画像がかかる原色のインクのかかるセルに対応する
基板の領域への滴下を含むべきものであるかどうかを標
示する論理データを含む。

【００１５】本発明の他の特徴は、超画素印刷方法を実
施するためのカラーインクジェット印刷装置である。こ
の装置は、多面図形データの画素を受け取るための入力
、複数の原色のそれぞれについての超画素構成データを
含む超画素構成データを記憶するためのメモリ、および
選択された原色の構成データを記憶するためのメモリに
結合された色パレットからなる。各画素のビットを連結
して画像色を標示するインデックスを形成するために、
回転子が入力手段に結合されている。インデックスはマ
ルチプレクサを制御して所望の画像色に対応するデータ
を有する色パレット内のカラムを選択する。

【００１６】

【実施例】印刷データのフローと構造 図４では、印刷される入力データがホスト中央処理装置
（ＣＰＵ）２０から取り出され、通常、マイクロプロセ
ッサ、制御プログラムＲＯＭ、データメモリ、および関
連の制御およびインターフェース回路からなるコントロ
ーラ（図示せず）で処理される。図４は本発明を実施す
るためにコントローラで用いられるデータのフローと制
御要素を示す。ＣＰＵ２０からの入力データはまず生入
力バッファ２２に記憶される。生入力バッファのデータ
が解析され（構文解析系２３）、ページフォーマッタ２
６に渡されるトークン（トークンバッファ２４）に変換
される。

【００１７】図形データは別の図形バッファ２８に蓄積
される。ページフォーマッタ２６がページを作成すると
き、タスクバッファ３０を介して処理タスクモジュール
３２に渡される印刷機構のタスクを作成する。タスクプ
ロセッサ３２はフォーマッタによって作成されたタスク
を取り、それを機構制御コード３４による消費用に準備
する。図形バッファ２８からの図形データは処理タスク
３２によって変形され、機構制御コードによるアクセス
が容易になるようにビット画像バッファ４０内のビット
画像データを形成する。機構制御３４はモーター４４を
駆動し、印刷ヘッド４６にビット画像バッファ４０から
のデータを供給する。カラー印刷用の超画素法は、この
ラスタ平面図形フォーマットからビット画像フォーマッ
トへのデータの変形の際に実行される。この変換はシス
テムファームウエアの処理タスクモジュール３２内で起
こる。処理タスクをさらに詳細に説明する前に、この装
置に採用されたデータ構造を検討しておくことが有益で
ある。

【００１８】データ構造 図５は図４の図形バッファ２８の概念図である。図形バ
ッファは８つの多平面ラスタ列を含む。また、図５には
ポインタＲｄＰｔｒ（”リードポインタ”と発音する）
、ＧＢｓｔａｒｔ（ＧＢスタートと発音する）、および
ＧＢｅｎｄ（ＧＢエンドと発音する）を示す。これらの
ポインタは以下に説明する。

【００１９】図６は図５の図形バッファの列４８等の多
平面ラスタ列の１つの概念図である。ラスタ列は図の左
のバイト０から右のバイトｎまで番号の付いた複数のバ
イトからなる。各バイトはＬＳＢ位置からＭＳＢ位置ま
で０から７の番号の付いた８つのビットからなる。ただ
し、バイトの大きさはもちろん設計上の選択事項であり
、システム毎に変えることができる。図５の単一のラス
タ列の各平面は図６に明確な列（平面１から平面４）と
して表される。図７は２８の多平面ラスタ列からなる平
面画像バッファ５０の概念図である。また、図７にはＹ
、Ｍ、およびＣの色のポインタ（Ｙｐｔｒ、Ｍｐｔｒ、
Ｃｐｔｒ）、平面画像スタートポインタ（ＰＩｓｔａｒ
ｔ）およびエンドポインタ（ＰＩｅｎｄ）および記憶ポ
インタ（ＳｔｒＰｔｒ）を示す。

【００２０】図形バッファと平面画像バッファの平面の
数は、追加の色や他の種類の図形データを取り扱えるよ
う変更することができる。本装置は４つのデータ平面を
有し、図形データの各画素、あるいは位置は４つのビッ
トを含む。４ビットのデータは１６の画像色の１つの選
択を可能にする。この構成は図３に示す１６の色からの
選択に適当である。以下に図９を参照してさらに詳細に
説明するように、平面画像バッファ５０内のデータは本
発明にしたがって画像超画素を形成するためのビット画
像データを形成するように処理される。しかし、まず、
始めに印刷ヘッドの構成と超画素印刷法を説明する。

【００２１】印刷ヘッドの構成 図１はノズルあるいはオリフィス７８の線形のアレー７
０を有するカラーインクジェット印刷ヘッド４６を示す
。ノズルはＹ（黄色）の部分７２、Ｍ（マゼンタ）の部
分７４およびＣ（シアン）の部分７６を形成する。各部
分は１６のノズルを含む。ある動作実施例では、各部分
のノズルは１／３００インチの中心間間隔を置いて配置
されている。これらの部分の間にはさらに４／３００イ
ンチの間隔が置かれており、したがって上のノズルの中
心から下のノズルの中心までの印刷ヘッド７０の高さは
５５／３００インチである。ノズルの間隔によって印刷
ノズルの１つから基板上に滴下されるインクの最小単位
が１滴であるときの、公称画像画素の大きさが決まる。

【００２２】紙等の印刷基板８０は印刷ノズルアレーに
平行に位置合わせされている。使用中には、インクの液
滴は印刷ヘッドが紙上の通路を横断するときノズルから
紙上に選択的に射出される。紙は、たとえばパスとパス
との間のヘッドが印刷を行っていないときに、印刷ヘッ
ドを通過して矢印８２によって示す方向に進む。印刷装
置に与えられるデータにはラスタ図形データが含まれる
。カラー印刷装置のラスタ図形データは多平面ビット、
あるいは画素の列からなる。従来技術ではラスタ図形デ
ータの各画素は基板上の単一の画素領域に１対１で対応
する。図形データの画素には、基板上の対応する画素領
域への印刷用の画像色の標示が含まれる。

【００２３】本発明によれば、ラスタ図形データの各画
素は変形されて印刷媒体上の画像超画素領域を定義する
。画像超画素はセルの２×２の配列からなる。図２は４
つのセルに番号（１〜４）が付けられた画像超画素８４
を示す。画像超画素のセルはそれぞれ紙上の画素領域に
対応する。セル１とセル４内の円はそれぞれそのセルに
着けられたインクの液滴を表す。セル２とセル３に円が
無いのは、これらのセルは“白い”ままである、すなわ
ち、印刷されないことを表す。

【００２４】超画素印刷法 インクの液滴は画像超画素内の斜めに隣接するセル対の
１つ、あるいは両方にのみ着けられる。たとえば、図２
ではインクの液滴は斜めに隣接するセル１とセル４のそ
れぞれに着けられ、セル２とセル３は白いままである。 逆にセル２とセル３が印刷され、セル１とセル４が白い
ままである場合もある。しかし、斜めに隣接するセル対
の選択は単一の印刷画像内において画像超画素のすべて
にわたって一貫性がなければならない。したがって、１
滴のインクを超画素の配列のすべての許容可能なセルに
着けることによってインクの液滴による格子じまのパタ
ーンが作成される。

【００２５】原色を以下の制約のもとで混合することに
よって、それぞれの超画素に対して所望の画像色が作成
される。まず、原色はたとえば上述の図２のセル１とセ
ル４のような許容可能な画素位置にのみ置くことができ
る。さらに、１つの超画素内には３滴以内のインクが許
容される。このように選択されたセル対のうちのいずれ
か（しかし、両方ではない）を次のインクの液滴によっ
て重ねて印刷することができる。図３はこの印刷法の好
適な応用を示し、上述した制限にしたがった１６の超画
素構成を示す。

【００２６】たとえば、印刷画像に異なる色合いを出す
ためのもののような他の超画素構成が可能である。第４
のインク色（黒であることが多い）を有する装置もある
。超画素法はここに開示した内容に照らして明らかな方
法でかかる装置にも実施することができる。

【００２７】図３では、１６のボックスのそれぞれが、
たとえば超画素８６のような画像超画素構成を表す。そ
れぞれの超画素は２×２の配列のセルに分けられる。イ
ンクの液滴は原インク色を標示する文字の付いた円で表
される。Ｙは黄色を表し、Ｍはマゼンタを表し、Ｃはシ
アンを表す。インクの第２の液滴があるセル上に重ねて
印刷される場合、２つの文字を含む大きな円がそのセル
に着けられた２つの原色を標示する。図３の超画素構成
には、左上すみの０から始まり、左から右へ大きくなり
、また連続する各列毎に大きくなり、右下すみの超画素
が１５番、超画素８６が構成番号８となるように番号を
付けることができる。

【００２８】図３に示す超画素構造を分解して各原色に
関する原構成を形成することができる。下の表１はＹの
原色超画素構成を示す。表１では、１６のカラムには図
３の１６の構成に対応する０から１５の番号が付けられ
ている。この表は超画素（図２）の４つのセルに対応す
る４つのデータ列からなる。各データは２値の変数であ
る。１は印刷された画像超画素がそのセルに対応する基
板の領域上の黄色のインクの液滴を含むことを示す。０
は基板の対応する領域上に黄色のインクが着けられてい
ないことを示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】図３を参照して超画素８６（８番）を説明
すると、これはセル１の黄色のインクの液滴とセル４の
マゼンタの色の液滴からなる。表１では、８番のカラム
は８番の超画素に対応する。これはそれぞれセル１から
４までに対応する２値データ１−０−０−０を含む。超
画素８６のセル１の黄色の液滴はカラム８、第１列の１
で示される。表１はインクの黄色の原色の液滴の配置だ
けを表す。表２は、表１で黄原色に適用されたのと同様
な方法で図３の構成に対応するマゼンタ原色の超画素構
成を示す。カラム８、表２の４列目の１が超画素８６の
セル４上のマゼンタのインクの液滴を示し、上の例が完
成する。

【００３１】

【表２】

【００３２】同様に、表３はシアン原色の超画素構成を
示す。カラム８のすべての列の０に示されるように、シ
アンは８番の構成には用いられない。

【００３３】

【表３】

【００３４】第２の説明として、図３の超画素構成８８
（番号１４）を参照する。マゼンタインクの液滴がセル
番号１に示され、マゼンタインクの第２の液滴は黄色イ
ンクの液滴とともにセル番号４に示される。この組み合
わせが５０％以上の色の飽和を持つ赤の画像色を形成す
る。表１（黄色）を見ると、カラム１４は４列目だけに
１を示し、４番のセル上に黄原色の液滴が着けられてい
ることを示している。表２（マゼンタ）を見ると、カラ
ム１４は超画素８８のセル１とセル４のマゼンタのイン
クの液滴に対応する１列目と４列目に１を示している。

【００３５】図１８は上述した方法にしたがって超画素
６８等の超画素に配置されたインクの液滴によって形成
される印刷画像を示す。原色構成は必要に応じて検索で
きるようにプリンタ装置のメモリ内のデータとして保持
される。メモリはたとえばＲＯＭであってもよい。以下
に説明するように、原色構成は必要に応じて色パレット
（図９の５６）にロードされる。画像の色合いをソフト
ウエア制御のもとで変えることを可能にするために、別
の原色構成を記憶することができる。原色構成データは
印刷装置の文字のフォントについて知られているように
、差し込み式カートリッジで提供するか、あるいはダウ
ンロードすることができる。

【００３６】超画素印刷法の実施 一般に図形データは、平面画像バッファの（列番号Ｙｐ
ｔｒで始まる）最初の８つの列から取られる。このデー
タは、Ｙ原色超画素構成（表１）を用いて処理され、ビ
ット画像バッファの最初の１６の列にビット画像データ
を形成する。これらのデータは印刷ヘッド上の１６の黄
色のインクのノズルを制御する。Ｍｐｔｒから始まる次
の８列のデータはＭ構成を用いて処理され、印刷ヘッド
上の１６のマゼンタのインクのノズルを制御するために
ビット画像バッファの次の１６の列のビット画像データ
を形成する。同様に、Ｃｐｔｒから始まる図形データの
３番目の８つの列は、印刷ヘッドのシアンの部分（図１
）を制御する１６列のビット画像データを提供するため
に変換される。

【００３７】各原色が処理された後、それぞれのポイン
タは８列、すなわち紙の前進する量と同量だけ漸増する
。３原色のすべてが処理された後、印刷ヘッドは基板を
横断し、ビット画像データにしたがってインクの液滴を
着ける。その後基板は図形データの８つの列に対応する
印刷ヘッドの１部分だけ進められる。次に、この処理が
繰り返されるが、まず図形データの最初の８つの列が新
しいデータに交換される。新しいデータは、Ｃｐｔｒが
８つ増え、Ｃが最終的に処理されて（図１３）循環（ｗ
ｒａｐｐｅｄ　　ａｒｏｕｎｄ）するときシアン原色に
関して処理される。第２の８つの列が次に黄原色構成を
用いて処理され、第３の８つの列がマゼンタ原色に関し
て処理される。

【００３８】再度、３原色のすべてが処理された後、印
刷ヘッドは第２のパスを行う。第２のパスではシアンの
インクが最初の８つの印刷された列に加えられ、黄色が
第２の８つの列に加えられ、マゼンタが第３の８つの列
に加えられる。それぞれのパスの後、新しいデータが利
用可能である場合、それは処理用に図形バッファ２８か
ら平面画像バッファに移動される（図８）。平面画像バ
ッファが一杯になると、８列の図形を印刷することによ
ってスペースが利用可能となる。

【００３９】データ変形処理の概要 図９は平面画像バッファ５０からの多平面ラスタ図形デ
ータを変換してビット画像バッファ４０内に超画素ビッ
ト画像データを形成する好適な方法を説明する概念図で
ある。図９についていえば、図形データはそれぞれ４列
の高さを有する１原色あたり２つのストリップ内で処理
される。各ストリップはさらに、たとえば平面画像バッ
ファ５０内のブロック５２のような４列の高さと２バイ
トの幅であるブロックに分けられる。各ブロックは処理
のために回転子（メモリスペース）５４に移動する。

【００４０】回転子５４は図形データの各画素内の個々
のビットへのアクセスを得るために用いられる。回転子
から来るデータは図形列内の各平面からのビットの連結
である。連結されたビットは色パレット５６のインデッ
クスとして使用するのに適した形式になっている。回転
子の４つの列はそれぞれ次のビット位置に進む前に処理
される。超画素データは、その超画素構成を選択したデ
ータの平面画像バッファ（図９の５０）内のビット、バ
イトおよび列に対応する位置のビット画像バッファに記
憶される。

【００４１】画素データは各原色に関して、次のように
１度に１色ずつ処理される。表１から表３に示した原色
構成データは色パレット５６に１度に１原色（すなわち
表１つ）ずつロードされる。各画素の４ビットのデータ
はマルチプレクサ５８を制御するインデックスとして用
いられる。マルチプレクサ５８は、所望の画素色に対応
する色パレット５６内のデータの１６のカラムの１つを
選択する。超画素の４つのセルに対応する色パレット（
Ｐ１〜Ｐ４）内の選択されたカラム内の４ビットのデー
タは、ビット画像バッファ４０内の適当な位置に複製さ
れる。これらのビットは現在超画素のセル内に原色があ
ればその適当な着け方を標示する。図１０を参照してこ
の処理をさらに詳細に説明する。図３の超画素構成を有
する上述した印刷法を実施する好適な方法を次に説明す
る。

【００４２】処理タスク 一般に図４の処理タスク３２は、図形バッファが空にな
るまで、あるいは平面画像バッファが一杯になるまで図
形バッファ２８からのデータを平面画像バッファ５０に
移動する。図形バッファは８つのラスタ列の図形データ
を保持する大きさになっている。それが満たされた後、
装置は８列の図形データを印刷し、紙を８列前進させ、
図形バッファからの新しいデータを平面画像バッファに
移動することによってこの処理を繰り返す。

【００４３】平面画像バッファは図１に示す印刷ヘッド
の高さに対応する数の列を有する。この印刷ヘッドは５
６画素の印刷ヘッド全体の高さに対して総計４８の印刷
ノズルを含み、各部分の間に４画素の間隔を有する。平
面画像バッファは超画素に変換されたとき（各超画素は
２画素の高さ）印刷ヘッドの高さに対応する２８列の画
像データを有する。したがって、平面画像バッファが一
杯になったとき、印刷ヘッド全体の高さのデータを印刷
することが可能である。

【００４４】図８については、処理タスクは記憶ポイン
タをＹ原色ポインタＹｐｔｒと比較して平面画像バッフ
ァが一杯（９１）であるかどうかを判定することによっ
て開始される。一杯である場合、８つの列が印刷される
。印刷が完了された後、紙は８列（９６）進められ、新
しいデータが獲得される。ステップ９２では、図形デー
タの列が図形バッファ２８、ＲｄＰｔｒ列（リードポイ
ンタ）から、平面画像バッファ５０、ＳｔｒＰｔｒ列（
記憶ポインタ）に移動される。ＲｄＰｔｒは漸増する（
９３）。次に、ＳｔｒＰｔｒは循環とともに漸増する（
９４）。次にＲｄＰｔｒの値がＧＢｅｎｄの値と比較さ
れ、図形バッファ２８内のデータが消費されたかどうか
を判定する。消費されている場合、処理タスクが完了す
る。消費されていない場合、制御はステップ９１に戻り
、前記のステップが繰り返される。

【００４５】図１０は図８の処理タスクのフローチャー
トの列印刷ステップのフローチャートである。図１０は
次のステップを示す。 １．ビット画像バッファ列ポインタＢＩｒｏｗは０に初
期化される（１０１）。 ２．色パレット（図９の５６）に表１からの黄原色超画
素構成がロードされる（１０２）。 ３．黄原色が処理される（１０３）。 ４．色パレットに表２からのマゼンタ原色超画素構成が
ロードされる（１０４）。 ５．マゼンタ原色が処理される（１０５）。 ６．色パレットにシアン構成がロードされる（１０６）
。 ７．シアンのデータが処理される（１０７）。 ８．ビット画像が印刷される。

【００４６】各原色の処理、図１０のステップ１０３、
１０５および１０７がそれぞれ図１１から図１３のフロ
ーチャートにさらに詳細に示される。処理は各原色につ
いて基本的に同じである。図１１によれば、処理は次の
ように進む。 １．ストリップ番号を１に初期化する（１１１）。 ２．バイト番号を１に初期化する（１１２）。 ３．Ｙｐｔｒの列から始まる平面画像バッファからの１
ブロックのデータ（２バイト×４列の高さ）が回転子（
図９の５４）にロードされる（１０３）。 ４．以下に図１７を参照してさらに説明されるように回
転子を空にする（１０４）。 ５．バイト番号を２つ増やす（１０５）。 ６．バイト番号をテストし（１０６）、バイトの番号が
平面画像バッファの列の最後（バイトｍ）に達している
かどうかを判定する。 ７．達していない場合、すなわちバイトがｍ以下である
場合、ステップ１１３〜１１６を繰り返すことによって
（次の最も上位の２列×４列の高さからなる）隣接する
次のブロックを処理する。これらのステップは、ｍバイ
ト×４列からなる完全なストリップが処理されるまで繰
り返される。 ８．ストリップ番号を漸増させる（１１７）。 ９．ストリップ番号をテストして２つのストリップが処
理されたかどうかを判定する（１１８）。 １０．処理されていない場合、データの第２のストリッ
プを処理するためにステップ１１２から１１７が繰り返
される。 １１．８つの完全な列（すなわち２つのストリップ）の
データが処理された後、ビット画像バッファポインタＢ
Ｉｒｏｗは１６増やされ、Ｙｐｔｒは循環とともに８増
やされ、８列のデータがＹ原色に関して処理されたこと
を示す。（ステップ１１９）

【００４７】１２．制御は図１０のフローチャートのス
テップに戻る。８列の図形平面データを処理することに
よってビット画像バッファ４０（図９）内に１６列の画
素データが形成されるため、ＢＩｒｏｗは１６増やされ
る。ＭおよびＣ原色の処理はそれぞれ図１２および図１
３のフローチャートに示される。これらの処理は基本的
に図１１を参照して上述したものと同じである。ただし
、ＭおよびＣ原色の処理にあたって、回転子には、平面
画像バッファのポインタＭｐｔｒ、Ｃｐｔｒによって標
示される列番号から始まる画素データがロードされ（ス
テップ１２３、１３３）、それぞれのポインタが更新さ
れる（ステップ１２９、１３９）。

【００４８】回転子のローディングと空白化再度図１０
を見ると、３原色のそれぞれを処理する（ステップ１０
３、１０５、および１０７）前に、対応する原色構成が
色パレット（図９の５６）にロードされることを想起さ
れたい。各原色の処理には回転子のローディングと空白
化が含まれる。回転子のローディングは図１４から図１
６までのフローチャートに説明されている。 各フローチャートで、Ｙｐｔｒ、Ｍｐｔｒ、およびＣｐ
ｔｒの列ポインタの１つにしたがって平面画像バッファ
の異なる列からの画素データをロードすることを除いて
、これらのフローチャートは同様のものである。

【００４９】図１４についていえば、回転子のローディ
ングは列番号を１に初期化する（ステップ１４１）こと
から始まる。２バイトのデータが平面画像バッファから
現在の列番号の回転子に移動される（１４２）。データ
は第１のバッファ位置から取られ、Ｙｐｔｒ＋列に等し
い列番号と現在のバイト番号によって定義され（ＰＩ〔
Ｙｐｔｒ＋Ｒｏｗ，Ｂｙｔｅ〕）、第２の位置から取ら
れた次の最上位のバイトと連結される（ＰＩ〔Ｙｐｔｒ
＋Ｒｏｗ，Ｂｙｔｅ＋１〕）。（現在のバイト番号は図
１１のフローチャートに示す処理で判定される。

【００５０】次に、列番号が漸増される（１４３）。前
述のローディングと漸増ステップを含むループ（１４５
）がテスト１４４で列番号が４より大きいことが標示さ
れるまで実行される。幅２バイト、高さ４列のデータの
ブロックがこのようにして回転子にロードされる。その
後ステップ１１３で、制御は図１１のフローチャートに
戻る（１４６）。回転子は、新しいデータで再度ロード
される前に、次に説明するように空にされる。Ｙｐｔｒ
からのこの充填が処理Ｙ（図１１）によって行われる度
に現在のバイト番号は２だけ増やされる。マゼンタとシ
アンの色を処理するための回転子の対応するローディン
グ処理が、それぞれ図１５および図１６のフローチャー
トに示される。

【００５１】空の回転子（１１４）は原色構成データが
色パレット内で検索され、ビット画像バッファの適当な
位置に移動される処理である。一般に、空の回転子の処
理は図形データの各画素について、色パレット内の４ビ
ットのデータを検索し、それらの４ビットをビット画像
バッファ内の４つの隣接する位置に移動（複製）する。 空の回転子の処理は、回転子内のデータの４つの列（各
１６画素）、４つの平面の深さを消費する。

【００５２】図１７についていえば、空の回転子はビッ
ト番号（“ビット”）を０に初期化し（１７１）列番号
（“列”）を１に初期化する（１７２）ことによって開
始する。つぎに、色パレットからのデータはビット画像
バッファにロードされる（１７３）。このデータは回転
子内の現在の列およびビット番号によって定義される色
パレット内のアドレスあるいは位置から取られる。回転
子は各ビット位置について４つのデータ平面を有する。 ４ビットのデータは色パレットのインデックスとして回
転子から提供される。図９についていえば、これらのビ
ットは色パレットの１６のカラムのうちの１つを選択す
るためにマルチプレクサ５６に与えられる。

【００５３】ビット画像バッファ内の行先列アドレスは
ＢＩｒｏｗプラス（（ストリップ−１）＊４）＋列であ
る。列アドレスは第２の列を処理するための４つの列に
よってオフセットされる、すなわち、ストリップが２で
あるとき、（（ストリップ−１）＊４）＝４である。こ
れは、空の回転子の処理が各データブロック（２バイト
×４列）について１度実施されるからである（図１２参
照）。ビット画像バッファ内の行先ビット位置は（バイ
ト−１）＊１６＋ビットに等しい。この公式は、平面画
像バッファ（図９の５０）上を処理が進むにつれて、各
バイトについてビット位置を１６だけオフセットし、さ
らに空の回転子の処理の現在のビット番号によってビッ
ト位置をオフセットする。各パレットの各カラムは４ビ
ットのデータを提供する。色パレットからのこの４ビッ
トのデータは、図９に示す超画素構成のビット画像バッ
ファ４０にロードされる。

【００５４】次に、列番号が漸増する（１７４）。ステ
ップ１７５では、列番号がテストされ、それが４以下で
あるかどうかが判定される。ステップ１７３、１７４お
よびテスト１７５はループ１７９を形成し、このループ
は回転子内の４列の画素データが処理されて、ビット画
像バッファ内に対応する８列の超画素データを形成する
まで繰り返される。次に、ビット番号（“ビット”）が
漸増し（１７６）、その後ビット番号が１５以下である
かどうかを判定するためにテストされる（１７７）。１
５以下である場合、列番号（“列”）を再度初期化する
ため、制御はループ１８０上をステップ１７２に転送さ
れる。上述の処理はその後回転子内の次のデータ列につ
いて繰り返され、画像超画素データの対応する次の列が
満たされる。この処理は１ブロックのデータ（１６ビッ
ト×４列）が処理されるまで続く。

【００５５】その後処理制御は図１１のステップ１１５
（あるいは、次の原色のために図１２あるいは図１３の
対応するステップ）に戻る。（図１１によれば）このと
き、バイト番号は２だけ増やされ（１１５）、１つの原
色を処理するための上述の処理は、ステップ１１３での
次のデータブロックのローディングへと続き、黄原色の
処理が完了するまで続く。その後、制御は同様の方法で
残りの原色を処理するためにステップ１０４（図１０）
に戻る。

【００５６】上述の方法は印刷ヘッドを制御するための
超画素構成を組み立てるための好適な手段を提供する。 同様の方法であらゆる超画素構成の実施が可能である。 ただし、上の図３に示す構成は広いアプリケーションに
好適である。他の構成を実施するには、色パレットにロ
ードされる構成データ（表１から表３）への対応する変
更を行うことが必要となるだけである。

【００５７】図１８は本発明にしたがって印刷された画
像を拡大して表したものである。この画像は青い領域６
４に隣接する赤い領域６２からなる。この画像は図形デ
ータの４つの列に対応する８列あるいは８画素の高さで
ある。図の左上すみの部分に、破線６８で３つの超画素
に対応する画像の領域を表している。３つの画素はそれ
ぞれセル番号１に黄色のインクの液滴、セル番号４に黄
色とマゼンタの両方のインクの液滴を含む。破線６６は
これらの異なる色の隣接する領域の間の境界を表す。超
画素印刷法は次の結果をもたらすことがわかる。まず、
格子じまのパターンの形成に際して、画素あるいはセル
の半分だけが印刷され、したがって、斜めに隣接するセ
ルだけが印刷される。次に、重ねて印刷されたセルには
別の重ねて印刷されたセルに隣接するものは無く、した
がってにじみが最小限となる。この方法で印刷された実
際のカラー画像は従来周知の方法で印刷されたものより
も優れた印刷品質と外観を示す。

【００５８】以上、本発明の原理をその好適な実施例に
おいて図示、説明してきたが、当該技術の熟練者にはか
かる原理から離れることなくこの発明の構成や細部を変
更しうることは明白であろう。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、カラーインクジェット図形印刷において、色
のにじみを低減し、一方で良好な色の飽和を提供するこ
とができ、画像品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】三色インクジェット印刷ヘッドの概略図である
。

【図２】本発明による超画素構成を示す図である。

【図３】本発明による超画素セル位置上に原色印刷カラ
ーインクの液滴を付着する一組の望ましい構成を示す図
である。

【図４】本発明を実施するのに望ましいタイプでの印刷
システムに関連したデータフローを示す図である。

【図５】図４の図形バッファの内容の概念図である。

【図６】図５の図形バッファの１つの多平面ラスタ図形
列の概念図である。

【図７】本発明の一実施例における図形データ処理用の
平面画像バッファの概念図である。

【図８】図４の処理タスクのフローチャートである。

【図９】本発明に従って多平面ラスタ図形データをビッ
ト画像データに変換する望ましい方法を示す概念図であ
る。

【図１０】図８のフローチャートの印刷列ステップのフ
ローチャートである。

【図１１】図１０のフローチャートの処理Ｙステップの
フローチャートである。

【図１２】図１０のフローチャートの処理Ｍステップの
フローチャートである。

【図１３】図１０のフローチャートの処理Ｃステップの
フローチャートである。

【図１４】図９の回転子を満たす図１１のステップ１１
３のフローチャートである。

【図１５】図９の回転子を満たす図１２のステップ１２
３のフローチャートである。

【図１６】図９の回転子を満たす図１３のステップ１３
３のフローチャートである。

【図１７】図１１乃至図１３のフローチャートに使用さ
れる空回転子ステップのフローチャートである。

【図１８】隣接する赤と青の領域を備えた、本発明によ
って印刷された画像を示す図である。

【符号の説明】

８４、８６、８８；画像超画素

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】図形データの画素に対応し２×２の配列の
   セルを備えたサブストレート上の領域を画像超画素とし
   て画定する段階と、前記超画素内で斜めに隣接するセル
   の対を選択する段階と、前記選択されたセル対に対応す
   る前記サブストレート上の２つの斜めに隣接する領域に
   それぞれ第１及び第２単位のインクを付着し、一方で前
   記超画素内の選択されないセル対に対応する位置におけ
   る前記サブストレート上の２つの斜めに隣接する領域に
   はインクを付着しない段階と、を備えて成る液体インク
   印刷方法。
2. 【請求項２】画像の色を表す、多平面図形データの画素
   を受けとる入力手段と、複数の原印刷色の各々に関する
   原色構成データを備えた各表示された画像色に関する超
   画素構成データを記憶するメモリ手段と、前記メモリ手
   段に結合され前記原印刷色の選択された１つに関する原
   色構成データを記憶する色パレットと、前記入力手段に
   結合され、前記各画素内のビットを鎖状につないで画像
   色を表すインデックスを形成する回転子手段と、前記イ
   ンデックスに応答し、前記表示された画像色に対応する
   色パレット内の構成データを選択する手段と、を備えて
   成るカラーインクジェット印刷システム。