JPH09219794A - 画像処理方法及びその装置及び印刷装置と印刷システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２値画像データにおける垂直方向のムラを軽
減する画像処理方法及びその装置及び印刷装置と印刷シ
ステムを提供する。 【解決手段】 ホストコンピュータ２０１より受信した
多値画像データをデイザ法により２値画像データに変換
して印刷する際、そのデイザパターンは、水平方向と垂
直方向の解像度とが互いに異なって垂直方向の解像度の
方が低くなっている。このようなデイザパターンを用い
て２値画像データに変換すると、変換された２値画像デ
ータの垂直方向の解像度が低下され、ヘッドを水平方向
に走査して印刷する印刷装置により印刷された各バンド
毎の境界に発生する縞を無くすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デイザ法により多
値画像データを２値画像データに変換する画像処理方法
及びその装置及び印刷装置と印刷システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタ装置等の様に、
ドットの有無（２値データ）で印刷を行う画像出力装置
では、１画素毎にその印刷濃度を変えることができな
い。そこで、このような画像出力装置を用いて階調画像
を印刷する際には、原画像データに局所的にノイズを加
えることで疑似的に階調を再現する方法、いわゆるデイ
ザ法が広く用いられている。その中でも、デイザマトリ
クス法は、矩形（マトリクス）領域内に配置した閾値と
の大小比較により２値化を行なう手法であり、比較的高
速に２値画像を生成することができる。

【０００３】図３は、一般的なデイザマトリクス法の処
理を概説した概念図であり、多値データで構成される画
像データ２１０が、デイザマトリクス２２０によって２
値画像２３０へ変換される様子を示したものである。こ
の２値画像２３０が印刷装置（２値プリンタエンジン）
等によって印刷用紙２４０上に記録されて画像が形成さ
れる。このデイザマトリクス２２０は、例えば図４で示
されるデイザマトリクス３１０のようなものであり、通
常、この４×４の矩形領域が独立した１つの画像処理単
位となっており、この領域内で画素毎に閾値が定義され
ている。このような閾値の並びを一般にはデイザパター
ンと呼び、再現画像の画質を決定する重要な要素となっ
ている。このようなデイザパターンを用いたデイザマト
リクス法では、原画像を形成するピクセル群を、これに
対応するデイザパターンのマトリクスに合わせて、各画
素毎にそのマトリクスで定義された閾値との大小比較を
行なって２値化画像を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来より提案されてい
るデイザマトリクスは、例えば図４のように、水平方向
と垂直方向のサイズが同じであり、閾値の配列パターン
も幾何学的な対象を考慮して設計されており、このよう
なデイザパターンを用いて生成される２値画像は水平解
像度及び垂直解像度がほぼ同じであった。

【０００５】通常、出力デバイスであるプリンタ装置等
においても、水平方向の解像度及び垂直方向の解像度が
同じであるために、例えば図３の２値画像２３０をその
まま用紙２４０へ印刷しても問題がないはずである。

【０００６】ところがシリアル走査で印刷を行うプリン
タ装置のように、インクジェットヘッドを水平方向（主
走査方向）に走査して描画し、用紙供給装置が印刷用紙
を垂直方向（副走査方向）へ搬送することで画像を印刷
するような出力装置では、１つ前のヘッドの走査で形成
された上段の描画画像と、次の走査で印刷される下段の
描画画像の間に不整合が生じ、これが画像全体の連続性
を阻害する場合が多い。このような不整合は主にプリン
トプロセスにおけるインクジェットヘッドの走査機構、
或は用紙の搬送装置の機械的な誤差等により生じると考
えられる。このような不整合による記録画像の副走査方
向の連続性の欠如により、例えばベタ塗り等の画像にお
いて、印刷ムラがより顕著に目立つようになる。その結
果、水平方向（主走査方向）に複数の筋が目立ってしま
い、画像の劣化として認識されることになる。

【０００７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、２値画像データにおける垂直方向のムラを軽減する
画像処理方法及びその装置及び印刷装置と印刷システム
を提供することを目的とする。

【０００８】また本発明の目的は、水平方向と垂直方向
の解像度が異なる複数のデイザマトリクスを用意し、多
値画像データに応じてこれを適宜切り換えることによ
り、高品位の画像が得られる画像処理方法及びその装置
及び印刷装置と印刷システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、多値画像データを２値画像データに展開する画像
処理装置であって、水平方向と垂直方向の解像度がそれ
ぞれ異なるデイザパターンを記憶する記憶手段と、前記
記憶手段に記憶されたデイザパターンを用いて多値画像
データを２値画像データに変換する変換手段とを有す
る。

【００１０】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下のような工程を備える。即ち、多値画像デ
ータを２値画像データに展開する画像処理方法であっ
て、多値画像データを入力する工程と、水平方向と垂直
方向の解像度がそれぞれ異なるデイザパターンをメモリ
に記憶しておき、前記メモリに記憶されたデイザパター
ンを用いて多値画像データを２値画像データに変換する
工程とを有する。

【００１１】また上記目的を達成するために本発明の印
刷装置は以下のような構成を備える。即ち、多値画像デ
ータを入力し２値画像データに展開して印刷する印刷装
置であって、水平方向と垂直方向の解像度がそれぞれ異
なるデイザパターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手
段に記憶されたデイザパターンを用いて多値画像データ
を２値画像データに変換する変換手段と、前記変換手段
により変換された２値画像データを用いて印刷する印刷
手段とを有する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】［実施の形態１］図１は、本実施の形態の
カラープリンタ装置１０１の概略構成図である。

【００１４】図中、１２０〜１２３はカラーインク・カ
ートリッジであって、カートリッジ１２０にはイエロー
（黄）カラーインク、カートリッジ１２１にはマゼンタ
（Ｍ）カラーインク、カートリッジ１２２にはシアン
（Ｃ）カラーインク、カートリッジ１２３にはブラック
（Ｋ）カラーインクがそれぞれ充填されている。各イン
クカートリッジからは各々独立したパイプが伸びて圧力
ポンプ１１７と接続されており、この圧力ポンプ１１７
からプリントヘッド１１２に一定の圧力で各々のインク
が送られるようになっている。

【００１５】印刷に使用される用紙１０２は、本実施の
形態のカラープリンタ装置１０１の後面より給紙され、
用紙プラテン１１１とペーパーガイドローラ１１５によ
り固定され、用紙プラテン１１１の回転によって搬送さ
れている。このプリンタ装置１０１の操作は、操作パネ
ル１１８上のキーボタンを押下することで行なわれ、こ
れらキーボタンからの信号がコントロールボード１１９
に入力されている。このコントロールボード１１９は、
ＣＰＵやメモリ、各種論理回路やドライバ回アロ等を含
み、カラープリンタ装置１０１の全ての動作を制御する
様に構成されている。

【００１６】インクジェットヘッド１１２は、キャリッ
ジモータ１１６の回転によりガイド軸１１３に沿って摺
動されて印刷が行われる。１１４はインクジェットヘッ
ド１１２にインク及び各種信号を供給するためのケーブ
ルである。１１０はプラテン１１１を回転駆動して用紙
１０２を搬送するための用紙送り用モータである。

【００１７】図２は本実施の形態のインクジェットプリ
ンタ装置１０１のコントロールボード１１９の構成を中
心に示すブロック図で、前述の図１と共通する部分は同
じ番号で示し、それらの説明を省略する。

【００１８】図２において、ホストコンピュータ２０１
は本実施の形態のプリンタ装置１０１に印刷データや各
種制御コマンド等を出力して印刷を指示している。この
ホストコンピュータ２０１より受信した印刷データは入
力バッファ２０２に格納され、制御部２０３により解析
されて印刷イメージデータに展開される。この際、制御
部２０３は、入力した印刷データに含まれている多値画
像データをデイザパターン記憶部２０４に記憶されてい
るデイザパターンに応じて２値化し、その２値化された
データをヘッドドライバ２０７に出力して印刷を行って
いる。２０５，２０６のそれぞれは、制御部２０３から
の指示に基づいて、それぞれ対応するキャリジモータ１
１６、用紙送り用モータ１１０を駆動するモータドライ
バである。制御部２０３は、例えばマイクロコンピュー
タ等のＣＰＵ、ＣＰＵにより実行される制御プログラム
や文字フォントデータ等を記憶しているＲＯＭ、タイ
マ、入出力制御回路等を含んでいる。また５５０はバン
ドバッファで、インクジェットヘッド１１２が１走査で
印刷する分の印刷データを格納している。

【００１９】本実施の形態１では、画像の印刷ムラを軽
減するために、デイザマトリクスの水平方向サイズと垂
直方向サイズを異なるように変更し、２値化の際に再生
される画像の水平及び垂直方向の解像度比を変更する。

【００２０】図５に示すように、図４に示す従来のデイ
ザマトリクスパターン３１０に対して、本実施の形態で
採用する図５のデイザマトリクスパターン３２０は拡散
型の５（行）×４（列）のデイザマトリクスであり、水
平方向に対して垂直方向の方が長い矩形領域が処理単位
として構成されている。

【００２１】このデイザマトリクスパターン３２０によ
り、垂直方向の解像度が低下した２値画像が形成され、
その結果、垂直方向、即ち、副走査方向の印刷ムラを軽
減することが可能となる。

【００２２】図６（Ａ）は、縦形デイザマトリクス・パ
ターン４１０による画像処理の一例を示し、このパター
ン４１０を用いることにより、縦方向の線画像が強調さ
れた２値化画像が生成される。

【００２３】これに対して、図６（Ｂ）の横型デイザマ
トリクス・パターン４２０は、横方向の線画像を強調す
るためのパターンで、このパターン４２０を用いて２値
化画像を生成する様子を示している。

【００２４】図６（Ａ）の場合、横方向の線画像４１１
に対して縦方向の線画像が強調された２値画像４１２が
形成され、相対的に横方向の解像度が低くなっているこ
とが分かる。また図６（Ｂ）の場合は逆に、縦方向の線
画像４２１に対して横方向の線画像が強調されるため、
２値画像４２２で示すように、相対的に縦方向の解像度
が低くなる。

【００２５】図７は、図５のデイザマトリクス３２０を
用いた場合の２値化処理を説明する概念図である。

【００２６】多値画像データで構成される画像データ５
１０がデイザマトリクス３２０によって２値画像５３０
へ変換される様子を示している。この２値画像５３０
は、本実施の形態のカラーインクジェットプリンタ装置
１０１のプリンタエンジンによって印刷用紙５４０に印
刷されて画像が再生される。

【００２７】ここで処理の都合上、多値画像データ５１
０は、一旦、制御部２０３のバンドバッファ５５０内に
蓄えられ、デイザパターン記憶部２０４に記憶されてい
るデイザパターンを参照して２値化処理が行なわれる。
このバンドバッファ５５０の横方向のサイズはデイザマ
トリクス３２０の横方向のドット数の整数倍とし、縦方
向のサイズは、デイザマトリクス３２０の縦方向のドッ
ト数の整数倍で構成されている。

【００２８】このように本実施の形態１のプリンタ装置
によれば、１バンド幅で印刷される画像が副走査方向に
長いデイザパターンを用いて２値化されるため、図６
（Ａ）で示すように垂直方向（副走査方向）の解像度が
低下することにより、インクジェットヘッドの各走査で
印刷される各バンド幅の画像の境界部分の解像度が低下
するため、従来発生していた水平方向の縞の発生を防止
できる。これにより、印刷された画像の品位の低下を防
止できるという効果がある。

【００２９】［実施の形態２］図８は、本発明の実施の
形態２で用いられる複数のデイザマトリクス（６１１〜
６１４）を説明する図である。

【００３０】図で示されるように、デイザマトリクス６
１１は水平方向と垂直方向のサイズの比が１：１、デイ
ザマトリクス６１２は水平方向と垂直方向の解像度比が
４：５、デイザマトリクス６１３は水平方向と垂直方向
の解像度比が３：５、デイザマトリクス６１４は水平方
向と垂直方向の解像度比が１：２でそれぞれ定義されて
おり、いずれのマトリクスにおいても、段階的に垂直方
向の解像度が低下するような構成となっている。

【００３１】図９は、本実施の形態２における印刷シス
テム９００の処理概要を示した概略ブロック図である。

【００３２】本実施の形態２の印刷システム９００にお
ける処理を概説すると、ワークステーション等でアプリ
ケーション・プログラムにより作成されたプリントデー
タ７１０はプリンタドライバ７３０に渡され、処理ブロ
ック７４０でプリンタコードにエンコードされた後、プ
リンタ装置７５０に送信されてプリントが実施される。

【００３３】このような印刷システムにおいて、プリン
トデータの２値化処理は、ワークステーションなどの処
理ブロック７４０で行なわれる。この処理ブロック７４
０において、実際にどのような２値化処理が適用される
かは、プリンタ環境設定ブロック７２０で設定されてい
る。このプリンタ環境設定ブロック７２０では、描画す
る画像データの種類（文字(Text)、図形(Graphics)、写
真(Photographic)）に応じて各々２値化処理を設定す
る。

【００３４】図中、ダイアログボックス７７０におい
て、文字の２値化処理には拡散型デイザマトリクス(Bay
er)、図形の２値化処理には横縦サイズ比が４：５のデ
イザマトリクス(V-emphasis)、写真映像の２値化処理に
は一点集中型(Fatting)のデイザマトリクスが設定され
ている。

【００３５】そして、中間調処理の設定７７１に示され
ているように、図形の２値化処理として、横縦サイズ比
が４：５のデイザマトリクス(V-emphasis)が指定されて
いる。

【００３６】図１０は、図９のプリンタドライバ７３０
における２値化処理において、複数デイザマトリクスか
ら１つを選択して中間調処理を行う概略的な処理の流れ
を示したフローチャートである。

【００３７】まずステップＳ８１０において、２値化処
理を行うのに必要となる領域等を確保したり、変数の初
期化等を実施する初期化処理を行なう。次にステップＳ
８２０に進み、現在設定されている２値化処理を判定
し、その判定に応じてステップＳ８３１〜Ｓ８３４の各
対応する２値化処理に分岐する。このように２値化処理
を各々別モジュールとすることで処理速度を向上でき
る。

【００３８】ステップＳ８３１は、例えば図８のデイザ
マトリクス６１４を用いた２値化処理を示し、ステップ
Ｓ８３２は、図８のデイザパターン６１３を用いた２値
化処理を示している。またステップＳ８３３は、図８の
デイザマトリクス６１２を用いた２値化処理を、更にス
テップＳ８３４は、図８のデイザマトリクス６１１を用
いた２値化処理を示している。

【００３９】こうしてステップＳ８３１〜８３４のいず
れかで２値化処理を行なった後、ステップＳ８４０に進
み、それまで確保していた領域の解放等の終了処理を行
ってプリンタドライバへ制御を戻す。

【００４０】尚、本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタ
など）から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど）に適用してもよい。

【００４１】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても達成される。

【００４２】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
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を記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００４３】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００４４】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）など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
実現される場合も含まれる。

【００４５】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
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
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなど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
も含まれる。

【００４６】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、２値化処理において画像を形成する際に垂直方向の
解像度を落すことにより、印刷の際に問題となる横筋の
発生を軽減できる効果がある。

【００４７】尚、本実施の形態では、水平方向に縞が発
生する場合で説明したため、デイザパターンの水平方向
よりも垂直方向の解像度が低下している例で説明した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、その用途に
応じて水平方向の解像度を低下させたデイザパターンを
用いても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
値画像データにおける垂直方向のムラを軽減できるとい
う効果がある。

【００４９】また本発明によれば、水平方向と垂直方向
の解像度が異なる複数のデイザマトリクスを用意し、多
値画像データに応じてこれを適宜切り換えることによ
り、高品位の画像が得られるという効果がある。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のカラーインクジェットプ
リンタ装置の要部を示す斜視図である。

【図２】本実施の形態のインクジェットプリンタ装置の
構成を示すブロック図である。

【図３】従来のデイザマトリクス法による２値化処理を
示した概念図である。

【図４】従来のデイザマトリクス法におけるデイザパタ
ーンの一例を示す図である。

【図５】本実施の形態１のデイザマトリクスパターンの
一例を示す図である。

【図６】本実施の形態のデイザマトリクスにより２値化
された画像において、水平及び垂直成分の解像度の違い
を説明する図である。

【図７】本実施の形態１のデイザマトリクスとバンドバ
ッファとの関係を示した概説図である。

【図８】本発明の実施の形態２における複数のデイザマ
トリクスの構成を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態２における印刷システムの
機能構成を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態２のプリンタドライバに
おける処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ インクジェットプリンタ装置 １０２ 用紙 １１０ 用紙送り用モータ １１２ インクジェットヘッド １１６ キャリッジモータ １１８ 操作パネル １１９ コントロールボード ２０３ 制御部 ２０４ デイザパターン記憶部 ５５０ バンドバッファ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像データを２値画像データに展開
   する画像処理装置であって、 水平方向と垂直方向の解像度がそれぞれ異なるデイザパ
   ターンを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたデイザパターンを用いて多値
   画像データを２値画像データに変換する変換手段と、を
   有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像処理装置であっ
   て、前記デイザパターンのマトリクスサイズは縦長であ
   る。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の画像処理装置であっ
   て、前記デイザパターンのマトリクスサイズは横長であ
   る。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   画像処理装置であって、前記記憶手段は複数のデイザパ
   ターンを記憶し、前記複数のデイザパターンのそれぞれ
   は異なる水平方向と垂直方向の解像度比を有する。
5. 【請求項５】 多値画像データを２値画像データに展開
   する画像処理方法であって、 多値画像データを入力する工程と、 水平方向と垂直方向の解像度がそれぞれ異なるデイザパ
   ターンをメモリに記憶しておき、前記メモリに記憶され
   たデイザパターンを用いて多値画像データを２値画像デ
   ータに変換する工程と、を有することを特徴とする画像
   処理方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の画像処理方法であっ
   て、前記デイザパターンのマトリクスサイズは縦長であ
   る。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の画像処理方法であっ
   て、前記デイザパターンのマトリクスサイズは横長であ
   る。
8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の
   画像処理方法であって、前記メモリは複数のデイザパタ
   ーンを記憶し、前記複数のデイザパターンのそれぞれは
   異なる水平方向と垂直方向の解像度比を有する。
9. 【請求項９】 多値画像データを入力し２値画像データ
   に展開して印刷する印刷装置であって、 水平方向と垂直方向の解像度がそれぞれ異なるデイザパ
   ターンを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたデイザパターンを用いて多値
   画像データを２値画像データに変換する変換手段と、 前記変換手段により変換された２値画像データを用いて
   印刷する印刷手段と、を有することを特徴とする印刷装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の印刷装置であって、
    前記デイザパターンのマトリクスサイズは縦長である。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の印刷装置であって、
    前記デイザパターンのマトリクスサイズは横長である。
12. 【請求項１２】 請求項９乃至１１のいずれか１項に記
    載の印刷装置であって、前記記憶手段は複数のデイザパ
    ターンを記憶し、前記複数のデイザパターンのそれぞれ
    は異なる水平方向と垂直方向の解像度比を有する。
13. 【請求項１３】 請求項９乃至１２のいずれか１項に記
    載の印刷装置であって、前記印刷装置は記録ヘッドを走
    査して印刷する印刷装置であり、前記デイザパターンの
    サイズは前記記録ヘッドの１走査で印刷するデータ量に
    対応し、前記デイザパターンの垂直方向の解像度が水平
    方向の解像度よりも低い。
14. 【請求項１４】 多値画像データを２値画像データに展
    開する印刷システムであって、 ホスト機器は、 水平方向と垂直方向の解像度がそれぞれ異なるデイザパ
    ターンを用いて多値画像データを２値化する２値化手段
    と、 前記２値化手段により２値化された画像データを印刷装
    置に送信する送信手段とを有し、 前記印刷装置は、前記送信手段により送信された画像デ
    ータをに基づいて記録ヘッドを走査して印刷を行うこと
    を特徴とする印刷システム。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の印刷システムであ
    って、前記デイザパターンのマトリクスサイズは縦長で
    ある。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の印刷システムであ
    って、前記デイザパターンのマトリクスサイズは横長で
    ある。
17. 【請求項１７】 請求項１４乃至１６のいずれか１項に
    記載の印刷システムであって、前記ホスト機器は複数の
    デイザパターンを記憶し、前記複数のデイザパターンの
    それぞれは異なる水平方向と垂直方向の解像度比を有す
    る。