JPH0937077A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃淡画像データの原画を、網点を目立たせる
ことなく良好に印刷を行うことが可能な手段を備えた印
刷装置を提供する。 【構成】 ＲＡＭ１０４に記憶される複数の中心オフセ
ットデータ１１３に基づいて、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ
１０５に格納されたパターン読出しプログラム１０８を
用いて、印刷データ展開プログラム１０６を用いた処理
により作成され、テンポラリパターン１１０に記憶され
る基本パターンを出力ドットの位置を変更させた複数の
形で読出し、それらをパターン合成プログラム１０７を
用いて合成することにより、濃淡画像の再現を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力ドットの各点に対
して複数の濃度段階での印刷が可能で、所定の記録マト
リクス内に出力ドットを適宜配置することで中間調表現
を行い濃淡画像を再現する組織ディザ法による中間調画
像再現方法を用いた印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間調画像をハードコピー装置等
により再現する方法として、組織ディザ法が知られてい
る。

【０００３】この組織ディザ法は、複数の画素からなる
記録マトリクスを想定し、各画素毎に定められたしきい
値と再現対象である原画の濃度レベルとを比較して、濃
度レベルがしきい値を上回る画素に対して出力ドットを
表示するものであり、簡単な制御系での高速処理が可能
なことから、広く用いられている。

【０００４】また、この組織ディザ法では記録マトリク
ス内の画素にしきい値を定めるに際して、記録マトリク
スの中央部の画素ほど小さいしきい値を設定して出力ド
ットが中央に集中的に配置されるようにしたドット集中
型が使われる場合が多い。

【０００５】しかしながら、組織ディザ法において階調
数を増やすためには記録マトリクスの画素数を増やさな
ければならず、その場合、ドット集中型の配置では出力
ドットが記録マトリクスの中央に集中して網点を構成し
て見掛けの解像度を下げるため、大きな網点の目立つ粗
いものになってしまうことから、これを避けるために、
記録マトリクスを複数のサブマトリクスに分割し、サブ
マトリクス毎にドットの集中点を持たせるような方法を
用いることで大きな網点が見えないようにし、見掛けの
解像度を下げていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなサブマトリクスに分割するような方法を用いて
も、記録マトリクスの大きさそのものは変わらないた
め、記録マトリクスを設定するためには多くのしきい値
の設定が必要であり、原画の再現のためのパターンを記
録マトリクスから作成するのにも時間がかかるととも
に、サブマトリクスを管理するための機構も必要となる
ことから処理時間をも増加してしまっていた。さらにこ
の場合、サブマトリクス同士が離れているためにドット
集中点同士の間にも距離があり、低濃度域では離れて置
かれた出力ドットが非常に目立ってしまっていた。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、原画の再現に必要とされる階調
数における低濃度域での網点を目立たせずに、濃淡画像
データの原画を中間調表現した画像データに高速で再現
できる印刷装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の印刷装置は、出力ドットに対して複数の濃度
段階での印刷が可能で、複数の画素から構成される２次
元の拡がりを持つ記録マトリクスを想定し、再現すべき
多階調原画の濃度レベルに応じて、前記記録マトリクス
の画素のうちの出力ドットを決定してパターンを作成
し、原画を再現する中間調画像再現方法を用いたもので
あり、更には、再現したい原画に関する基本パターンを
記憶するパターン記憶手段と、前記濃度段階の数に応じ
た複数のオフセットデータを記憶するオフセットデータ
記憶手段と、そのオフセットデータ記憶手段に記憶され
る複数のオフセットデータに基づいて、前記パターン記
憶手段に記憶される基本パターンを出力ドットの位置を
変更させた複数の形で読出すパターン読出し手段と、前
記パターン読出し手段により読出された複数のパターン
を合成するパターン合成手段とを備えている。

【０００９】また、前記印刷装置が、再現したい原画に
関する基本パターンを作成する基本パターン作成手段を
備え、前記パターン記憶手段が、前記基本パターン作成
手段により作成された基本パターンを一時的に記憶する
ものであってもよい。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明の印刷装置は、オフ
セットデータ記憶手段に記憶される複数のオフセットデ
ータに基づいて、パターン読出し手段がパターン記憶手
段に記憶される基本パターンを出力ドットの位置を変更
させた複数の形で読出し、それらをパターン合成手段が
合成する。

【００１１】また、基本パターン作成手段を有する場合
には、その基本パターン作成手段が再現したい原画に関
する基本パターンを作成し、前記パターン記憶手段が、
前記基本パターン作成手段により作成された基本パター
ンを一時的に記憶する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例としての印刷装置
の構成を示すブロック図であり、印刷装置全体を制御す
るＣＰＵ１０１に対して、ホストコンピュータ等の外部
装置から印刷データを受け取るインタフェース１０２
と、出力ドットの各点に対して黒色の２５％、５０％、
７５％、１００％濃度の４段階の濃度での印刷が可能な
印刷エンジン１０３と、印刷装置の動作中に発生した、
一時的な記憶が必要とされるデータを記憶しておくため
の揮発性メモリであるＲＡＭ１０４と、ＣＰＵ１０１が
読出して実行する各種のプログラムを格納している不揮
発性メモリであるＲＯＭ１０５とが接続されている。

【００１４】ＲＡＭ１０４の内部には、印刷データの展
開の際に一時的に必要なパターンを記憶するためのパタ
ーン記憶手段としてのテンポラリパターン１１０と、印
刷データの展開によって作り出される画像イメージデー
タを１ページ分記憶するためのページメモリ１１１と、
組織ディザ法で使用される記録マトリクス１１２と、縦
横２つのオフセット量を１組とした４組のオフセットデ
ータを格納している中心オフセットデータ１１３と、展
開を行う際に使用されるハーフトーンパターン１１４と
が用意されている。

【００１５】一方、ＲＯＭ１０５には、インタフェース
１０２が受け取った印刷データを組織ディザ法によって
画像イメージデータに展開するための基本パターン作成
手段としての印刷データ展開プログラム１０６と、印刷
データ展開プログラム１０６が使用するハーフトーンパ
ターン１１４を作成するためのパターン合成手段として
のパターン合成プログラム１０７と、オフセットを付け
てテンポラリパターン１１０からデータを読出すパター
ン読出し手段としてのパターン読出しプログラム１０８
とが用意されている。

【００１６】ここにおいて、画像イメージデータは、印
刷画素と対応した１画素あたり４ビットのデータを持つ
ビットマップデータであり、ページメモリ１１１は印刷
用紙１枚分に相当する画像イメージデータを記憶できる
容量を持っている。また、図２に示すビットマップデー
タ２０１において、０は印刷無し、１は２５％濃度での
印刷、３は５０％濃度での印刷、７は７５％濃度での印
刷、１５は１００％濃度での印刷を示し、これによって
印刷を行うと図２に示す印刷出力２０２のようになる。
印刷出力２０２の縦縞のマスは２５％濃度、斜線のマス
は５０％濃度、格子のマスは７５％濃度での灰色の印刷
で、塗り潰されたマスは１００％濃度での黒色の印刷で
ある。

【００１７】次に、印刷データ展開プログラム１０６の
動作を中心に、本印刷装置の動作を説明する。

【００１８】濃淡画像データである印刷データがインタ
フェース１０２を通してホストコンピュータ等の外部装
置から送られてくると、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０５に
ある印刷データ展開プログラム１０６を起動して図３の
フローチャートに示すように印刷データから画像イメー
ジデータへの展開処理を行う。

【００１９】まず始めに、ＣＰＵ１０１がインタフェー
ス１０２からデータを受け取る（Ｓ３０１）と、受け取
ったデータが印刷指示コマンドであるか否かを調べ（Ｓ
３０２）、印刷指示コマンドであればページメモリ１１
１にある画像イメージデータに従って印刷を行う（Ｓ３
０３）。

【００２０】印刷指示コマンドでなければ、受け取った
データは印刷データ展開プログラム１０６に基づいて画
像イメージデータに展開される（Ｓ３０４）。ここにお
いて、印刷データ展開プログラム１０６は、以下のよう
な組織ディザ法を用いて印刷データである濃淡画像のデ
ータを画像イメージデータに展開する。

【００２１】１つのドットに出力できる色の濃度レベル
が限られているデバイスで濃淡データの画像を出力する
場合、濃淡データの原画を出力可能な濃度レベルの画像
イメージデータに変換する必要がある。このとき複数の
画素をまとめて１つの画素として扱えば、図４に示すよ
うに構成ドット数に応じて多くの濃度レベルを表現でき
る。このとき複数の画素のまとまりを記録マトリクスと
呼ぶ。図４の例では記録マトリクスは縦２画素×横２画
素で構成されており、この記録マトリクスを１つの画素
とすれば１ドットに対して２５％、５０％、７５％、１
００％濃度の４段階の濃度レベルでの出力が可能な本実
施例の印刷エンジンにおいて、この画素は図４のように
１７段階の濃度表現が可能となる。縦縞のマスは２５％
濃度、斜線のマスは５０％濃度、格子のマスは７５％濃
度、塗り潰されたマスは１００％濃度での出力であり、
下に付された数字は記録マトリクスを１画素と看做した
場合の濃度レベルである。そして印刷データの濃度レベ
ルに近い図４のようなハーフトーンパターンを作り出
し、印刷データの形状にそのパターンを敷き詰めれば４
段階の濃度レベルの出力しかできない印刷エンジンであ
っても擬似的な１６階調の印刷が可能となる。

【００２２】次に図５に示すフローチャートを用いて印
刷データ展開プログラム１０６が印刷データをページメ
モリ１１１に展開する方法を説明する。原画データが入
力された場合に印刷データ展開プログラム１０６は、以
下のように記録マトリクス１１２を使い、テンポラリパ
ターン１１０を作成する（Ｓ５０１）。

【００２３】まず計算式数１で原画の濃度境界値Ｆを、
計算式数２で剰余ドットしきい値Ｇを、そして計算式数
３で剰余ドット数Ｈを計算する。

【００２４】

【数１】

【００２５】Ｆ：原画の濃度境界値 Ｍ：記録マト
リクスを構成する画素数 Ｌ：原画の濃度レベル

【００２６】

【数２】

【００２７】Ｇ：剰余ドットしきい値 ＩＮＴ：小数点以下の切り捨てによる整数化の演算子

【００２８】

【数３】

【００２９】Ｈ：剰余ドット数 Ｎ：１ドットに出力可能な濃度段階数（本実施例では
４） これによって計算されたＦを記録マトリクス１１２にあ
るしきい値と比較して、Ｆがしきい値を上回る場合には
テンポラリパターン１１０のその画素に相当する位置に
１を設定する。そして剰余ドットしきい値Ｇを記録マト
リクス１１２にあるしきい値と比較して、Ｇと等しいし
きい値の画素に相当するテンポラリパターン１１０の位
置に２を設定する。

【００３０】こうしてテンポラリパターン１１０が作成
された後、パターン合成プログラム１０７によりハーフ
トーンパターン１１４を作成する。

【００３１】まず中心オフセットデータ１１３の１組目
のオフセットデータを使い、パターン読出しプログラム
１０８によってテンポラリパターン１１０から最初の画
素についてのデータを読出す（Ｓ５０５）。このデータ
が１であれば、セットデータを２倍して１を加える。も
し２であれば、Ｓ５０４のループの数である１と剰余ド
ット数Ｈを比較し、繰り返し数がＨを越えていなければ
セットデータを２倍して１を加える（Ｓ５０６）。次に
Ｓ５０４にもどり、濃度段階数（本実施例では４回）だ
けＳ５０５、Ｓ５０６を繰り返す。２回目のループでは
Ｓ５０５で使う中心オフセットデータ１１３は２組目の
オフセットデータ、Ｓ５０６で剰余ドット数Ｈと比較す
るのは２となり、これらの値はループの数で変化する。
そして濃度段階数繰り返した後、ハーフトーンパターン
１１４の最初の画素に、セットデータを書き込む（Ｓ５
０７）。

【００３２】これによりオフセットデータで中心をずら
してテンポラリパターン１１０から読出した４つのデー
タが、全て０なら０、１つセットされていれば１、２つ
セットされていれば３、３つセットされていれば７、全
てセットされていれば１５がセットデータとして書き込
まれ、その画素は印刷時にはそれぞれ０が０％、１が２
５％、３が５０％、７が７５％、１５が１００％の濃度
で印刷されることになる。そしてＳ５０２に戻り、上記
の操作がテンポラリパターンの全画素について行われ、
ハーフトーンパターン１１４が完成する。そしてハーフ
トーンパターン１１４には原画データの濃度レベルに近
い濃度の画像イメージが作成されているので、原画デー
タの輪郭内にこのハーフトーンパターン１１４を敷き詰
めて、それをページメモリ１１１にセットすることで形
状データの合成を行い（Ｓ５０３）、印刷データの展開
を終了する。この操作を１ページ分の印刷データ全てに
対して行われると、指定された濃度レベルに近い濃度で
濃淡原画を再現できる画像イメージデータがページメモ
リ１１１に作成される。

【００３３】以下に作成されるハーフトーンパターン１
１４を、１０％と４５％の濃度レベルの印刷データを展
開する場合の例を挙げて説明する。本実施例の印刷装置
には記録マトリクス１１２としては図６の６０１に示す
ようなしきい値が設定され、中心オフセットデータ１１
３としては図６の６０２に示すような４組のオフセット
データが設定されている。６０２のＸ、Ｙは記録マトリ
クスの左右をＸ方向、上下をＹ方向とし、右上を正とし
た画素単位でのオフセット量で、例えばＮｏ．３の
（Ｘ，Ｙ）＝（−１，１）は左に１画素、上に１画素ず
れた６０１でいえば６の位置に中心が移動することを示
している。

【００３４】１０％の濃度レベルの印刷データが入力さ
れると、計算式数１、計算式数２、計算式数３で計算を
行い、以下のような結果を得る。

【００３５】

【数４】

【００３６】

【数５】

【００３７】

【数６】

【００３８】そして記録マトリクス１１２で、Ｆである
２．５より小さいしきい値を持つ画素に相当するテンポ
ラリパターン１１０上の位置に１を設定、Ｇである３の
しきい値を持つ画素に相当するテンポラリパターン１１
０上の位置に２を設定して、テンポラリパターン１１０
が図７の７０１に示すように作成される。そして６０２
のＮｏ．１からＮｏ．４までのオフセットデータを与え
て７０１のテンポラリパターンを合成する。このオフセ
ットが与えられると、読出されるデータは７０４、７０
５、７０６、７０７に示すように７０１の中心をオフセ
ット分だけ移動させた状態に等しくなる。これらを合成
するとハーフトーンパターン７０２になり、実際の印刷
では７０３のようになる。７０８はテンポラリパターン
１１０を使いそのまま従来の組織ディザ法で印刷した結
果で、濃い点が目立つ７０８に比べて７０３は全体を薄
く印刷することができ、網点を目立たせない。尚７０
３、７０８の縦縞のマスは２５％濃度、斜線のマスは５
０％濃度の灰色、塗り潰されたマスは１００％濃度の黒
色での印刷を示している。そしてページメモリ１１１上
で、この印刷データの輪郭内に相当する位置に７０２で
示すハーフトーンパターンを書き込む。

【００３９】４５％の濃度レベルの印刷データが入力さ
れると、計算式数１、計算式数２、計算式数３で計算を
行い、以下のような結果を得る。

【００４０】

【数７】

【００４１】

【数８】

【００４２】

【数９】

【００４３】そして記録マトリクス１１２で、Ｆである
１１．２５より小さいしきい値を持つ画素に相当するテ
ンポラリパターン１１０上の位置に１を設定、Ｇである
１２のしきい値を持つ画素に相当するテンポラリパター
ン１１０上の位置に２を設定してテンポラリパターン１
１０が図８に示す８０１のように作成される。そして６
０２のＮｏ．１からＮｏ．４までのオフセットデータを
与えて８０１のテンポラリパターンを合成する。このオ
フセットが与えられると、読み出されるデータは８０
４、８０５、８０６、８０７のように８０１の中心をオ
フセット分だけ移動させた状態に等しくなる。これらを
合成するとハーフトーンパターン８０２になり、実際の
印刷では８０３のようになる。８０８はテンポラリパタ
ーン１１０を使いそのまま従来の組織ディザ法で印刷し
た結果で、濃い点が目立つ８０８に比べて８０３は全体
を薄く印刷することができ、網点を目立たせない。尚８
０３、８０８の縦縞のマスは２５％濃度の灰色の印刷
で、斜線のマスは５０％濃度、格子のマスは７５％濃度
の灰色、塗り潰されたマスは１００％濃度での黒色の印
刷を示している。そしてページメモリ１１１上で、この
印刷データの輪郭内に相当する位置にハーフトーンパタ
ーン８０２を書き込む。

【００４４】そして１ページ分の原画データの展開が終
了し、印刷開始データが送られるとＣＰＵ１０１はペー
ジメモリ１１１の画像イメージデータを印刷エンジン１
０３に送り、印刷を行う。画像イメージデータで０がセ
ットされているドットは印刷されず、１がセットされて
いるドットは２５％濃度、３がセットされているドット
は５０％濃度、７がセットされているドットは７５％濃
度の灰色で印刷され、１５がセットされているドットは
１００％濃度の黒色で印刷され、ハーフトーンパターン
７０２は７０３のように、ハーフトーンパターン８０２
は８０３のように印刷されることになる。

【００４５】７０３と７０８、８０３と８０８を比較し
て明らかなように、従来の方法ではドットが集中して色
の濃い部分と薄い部分がはっきり分かれてしまうのに対
して、本実施例の印刷装置では色が薄く広がるように印
刷が行われるため、網点が目立たずに良好な印刷を行う
ことができる。またそのために複雑な記録マトリクスを
設定する必要はなく、従来の記録マトリクスと同じもの
を使用することが可能である。

【００４６】尚、本発明は以上詳述したような一実施例
に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲
において、種々の変更が可能である。例えば、本実施例
の印刷エンジンは１画素に対して４種類の濃度レベルで
の印刷が可能であるが、２種類以上の濃度レベルでの印
刷が可能であればよい。また記録マトリクスのしきい
値、中心オフセットデータは予め設定されているが、再
現する原画データに合わせて記録マトリクス、オフセッ
トデータが変更できてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の印刷装置は、オフセットデータ記憶手段に記憶さ
れる複数のオフセットデータに基づいて、パターン読出
し手段がパターン記憶手段に記憶される基本パターンを
出力ドットの位置を変更させた複数の形で読出し、それ
らをパターン合成手段が合成することにより、ハーフト
ーンパターンを作成して濃淡画像の再現を行うものであ
るため、色が薄く広がるように印刷が行われることによ
り、網点が目立たずに良好な印刷を行うことができる。

【００４８】また、装置自体が再現したい原画に関する
基本パターンを作成する基本パターン作成手段を有して
いれば、外部から得られる原画に関するデータに基づい
て、装置内部で容易に基本パターンを作成することがで
きるため、入力する原画に関するデータの形式に制約が
少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における印刷装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における画像イメージデータ
を表した図である。

【図３】本発明の一実施例における印刷装置の動作を示
すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例における組織ディザ法による
濃度表現の一例を表した図である。

【図５】本発明の一実施例における印刷データの展開処
理を示すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施例における印刷装置に設定され
ているデフォルトデータを示す図である。

【図７】本発明の一実施例における印刷装置で１０％濃
度での印刷を行う際に作成される内部データを示す図で
ある。

【図８】本発明の一実施例における印刷装置で４５％濃
度での印刷を行う際に作成される内部データを示す図で
ある。

【符号の説明】

１０７ パターン合成プログラム １０８ パターン読出しプログラム １１３ 中心オフセットデータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力ドットに対して複数の濃度段階での
   印刷が可能で、複数の画素から構成される２次元の拡が
   りを持つ記録マトリクスを想定し、再現すべき多階調原
   画の濃度レベルに応じて、前記記録マトリクスの画素の
   うちの出力ドットを決定してパターンを作成し、原画を
   再現する中間調画像再現方法を用いた印刷装置におい
   て、 再現したい原画に関する基本パターンを記憶するパター
   ン記憶手段と、 前記濃度段階の数に応じた複数のオフセットデータを記
   憶するオフセットデータ記憶手段と、 そのオフセットデータ記憶手段に記憶される複数のオフ
   セットデータに基づいて、前記パターン記憶手段に記憶
   される基本パターンを出力ドットの位置を変更させた複
   数の形で読出すパターン読出し手段と、 前記パターン読出し手段により読出された複数のパター
   ンを合成するパターン合成手段とを備えたことを特徴と
   する印刷装置。
2. 【請求項２】 再現したい原画に関する基本パターンを
   作成する基本パターン作成手段を備え、 前記パターン記憶手段は、前記基本パターン作成手段に
   より作成された基本パターンを一時的に記憶することを
   特徴とする請求項１記載の印刷装置。