(57)【要約】ページ幅アレイインクジェットプリンタは、処理タスクをアレイ内の個々のプリントヘッドに割り振り、ハーフトーン処理プロセッサを分離する。各ハーフトーン処理プロセッサは画像のストリップに関連する情報を処理し、ストリップ間の境界は印字媒体前進方向と平行に走る。好ましい実施形態では、各ストリップ内のピクセルは、ストリップの境界に平行するピクセルの列に沿って動作する順方向誤差拡散アルゴリズムを使用して処理される。結果として得られるハーフトーンデータは、各ハーフトーン処理プロセッサから１つまたは複数の一意に関連付けられたプリント構成要素コントローラに供給され、これらコントローラは、専用通信チャネルを介してプリント構成要素コントローラに接続されたプリント構成要素（たとえば、インクジェットプリントヘッド）のプリント命令を生成する。
2005525026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを処理して、画像生成要素を駆動する駆動信号を生成するプリント・パイプラインと、
動作特性によりそれぞれ特徴付けられ、プリントすべき画像の別個の部分を生成するように配列される画像生成要素の複数のグループと
を備え、
前記画像データ処理の少なくとも一部は、結果として得られる駆動信号があるグループのために生成されるそのグループの前記動作特性による設定に依存し、
前記処理の前記一部が第２の設定を使用して前記画像部分の第２の部分に対応するデータの第２の集まりに適用される前に、前記処理の前記一部は第１の設定を使用して前記画像部分の第１の部分に対応するデータの第１の集まりに適用される、プリントシステム。
【請求項２】
前記画像生成要素の各グループはそれぞれ、使用に際して所定位置に固定されて、幅がプリントエリアを画定する画像生成アレイを提供する、請求項１に記載のプリントシステム。
【請求項３】
前記パイプラインは、該プリントシステムの入力から受け取ったプリントジョブからラスタ化されたデータを生成するラスタ・イメージング・プロセッサ（ＲＩＰ）を含み、前記処理の前記一部は前記ＲＩＰにおいて実行される、請求項１に記載のプリントシステム。
【請求項４】
前記パイプラインは、画像データを線形化して、前記プリント・パイプラインおよび／または画像生成要素の特性を補償する線形化プロセッサを含み、前記処理の前記一部は前記線形化プロセッサにおいて実行される、請求項１に記載のプリントシステム。
【請求項５】
前記パイプラインは画像データをハーフトーン処理するハーフトーン処理プロセッサを含み、前記処理の前記一部は前記ハーフトーン処理プロセッサにおいて実行される、請求項１に記載のプリントシステム。
【請求項６】
前記パイプラインは、ハーフトーン・データを受け取り、ハーフトーン・データから、前記画像生成要素を駆動する駆動信号を生成する画像生成要素コントローラを含み、前記処理の前記一部は前記画像生成要素コントローラにおいて実行される、請求項１に記載のプリントシステム。
【請求項７】
前記画像生成要素はインクジェット・ノズルであり、前記グループは１つまたは複数の共通のダイ上に乗ったノズルのセットを含む、請求項１から６までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項８】
前記グループは複数のダイからのノズルのセットであり、前記ダイは、互いに協働して媒体の同じ部分にプリントするように配列される、請求項７に記載のプリントシステム。
【請求項９】
前記ノズルは、協働して単一のカラーインクでプリントマスクをプリントするようになっている、請求項８に記載のプリントシステム。
【請求項１０】
前記ノズルは、成分の異なるインクカラーで画像の共通部分をプリントするようになっている、請求項８に記載のプリントシステム。
【請求項１１】
前記画像生成要素はインクジェット・ノズルであり、前記動作特性はノズルのグループからの平均液滴重量である、請求項１から１０までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項１２】
第１の画像生成要素グループによってプリントすべき画像の一部に関連する第１の画像データ要素セットを受け取るステップであって、各グループは動作特性によって特徴付けられ、プリントすべき画像の別個の部分を生成するように配列されるものである、受け取るステップと、
前記動作特性に応じて第１の設定を記憶し、前記第１の画像データ要素セットを前記第１の設定に応じて処理するステップと、
第２の画像生成要素グループによってプリントすべき画像の一部に関連する第２の画像データ要素セットを受け取るステップであって、各グループは動作特性により特徴付けられ、プリントすべき画像の別個の部分を生成するように配列されるものである、受け取るステップと、
前記動作特性に応じて第２の設定を記憶し、前記第２の画像データ要素セットを前記第２の設定に応じて処理するステップと
を含む、画像生成要素を駆動する駆動信号を生成するために、プリント・パイプラインで画像データを処理する方法。
【請求項１３】
実行されると、請求項１２に記載の方法を実行する命令セットを含むコンピュータプログラム。
【請求項１４】
コンピュータ、インクジェットプリントシステムの回路に組み込まれる場合、またはコンピュータとインクジェットプリントシステムとに分割される場合、請求項１３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１５】
画像の異なるスライスをプリントするようにそれぞれなっている複数のプリントエンジンを備え、スライス間の境界は印字媒体前進方向に平行であるものであるプリントシステムであって、
各エンジンは、
ａ）処理すべきスライスの画像データに対して動作し、画像データからハーフトーン・データを生成するハーフトーン処理プロセッサと、
ｂ）該ハーフトーン処理プロセッサからハーフトーン・データを受け取り、ハーフトーン・データから、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を生成するプリント要素コントローラと
を備え、前記ハーフトーン処理プロセッサは、画像データ要素の列を順次処理することによって前記画像スライスを処理し、前記列は印字媒体前進方向に沿って前記プリント画像に配置されるものである、プリントシステム。
【請求項１６】
各プリントエンジンは、
ｃ）前記プリント要素コントローラに接続され、前記印字媒体前進方向にわたって横に延在するプリント要素のセットをさらに備える、請求項１５に記載のプリントシステム。
【請求項１７】
各プリントエンジンの前記プリント要素コントローラと前記プリント要素の間の通信は、そのエンジンのみに限定される専用通信チャネルによって提供される、請求項１６に記載のプリントシステム。
【請求項１８】
各プロセッサは関連する複数の前記プリント要素コントローラを有し、前記プリント要素コントローラはそれぞれ、制御下に１つまたは複数のプリント要素セットを有する、請求項１５から１５までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項１９】
前記プリント要素の各セットはそれぞれ、使用に際して所定位置に固定され、幅がプリントエリアを画定するプリント要素アレイを提供する、請求項１５から１８までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項２０】
該プリントシステムの入力から受け取ったプリントジョブからラスタ化されたデータを生成するラスタ・イメージング・プロセッサ（ＲＩＰ）と、
前記ラスタ化されたデータを前記ハーフトーン処理プロセッサに提供する手段と
をさらに備える、請求項１５から１９までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項２１】
前記ラスタ化されたデータを提供する手段は、前記ＲＩＰを前記ハーフトーン処理プロセッサにリンクする共通通信チャネルを備え、各ハーフトーン処理プロセッサは、前記共通通信チャネルを介して到来した前記ラスタ化されたデータから、プリントすべき画像のスライスに対応するデータのサブセットを特定し選択する手段を備える、請求項２０に記載のプリントシステム。
【請求項２２】
前記列は第１端および第２端で終端し、前記ハーフトーン処理プロセッサは、
ａ）前記第１端から前記第２端に向けて第１の列の画像データ要素を順次処理すること、
ｂ）前記第２端から前記第１端に向けて隣接する未処理の列の画像データ要素を順次処理すること、
ｃ）前記スライスの列がすべて処理されるまで、前列の処理が終了した端から開始して、隣接する未処理の列の画像データ要素を引き続き順次処理すること
によって動作する、請求項１５から２１までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項２３】
各ハーフトーン処理プロセッサは順方向誤差拡散アルゴリズムを動作させ、それによって画像データ要素の処理から得られる誤差項（複数可）は常に、交互の端で開始される前記列の処理の蛇行様式により、隣接する画像データ要素に伝達することができる、請求項２２に記載のプリントシステム。
【請求項２４】
前記画像の片側における第１のスライスの処理を担当する第１のプリントエンジンの第１のハーフトーン処理プロセッサは、前記画像のエッジに対応する前記列から開始し、そのスライスの処理が完了すると、前記スライスの処理から得られた最終誤差項（複数可）を、直接隣接した（第２の）スライスの処理を担当する前記プリントエンジンの前記ハーフトーン処理プロセッサに渡すように構成される、請求項２３に記載のプリントシステム。
【請求項２５】
前記画像の前記スライスは前記画像にわたって順次処理され、それによって、特定のスライスが完了した結果として得られる前記誤差項（複数可）は、次に隣接する未処理のスライスの処理を担当する前記ハーフトーン処理プロセッサに、該ハーフトーン処理プロセッサがスライスの処理を開始する前に渡される、請求項２４に記載のプリントシステム。
【請求項２６】
少なくともｎ枚のページを有する複数ページプリントジョブでは、所与のページのハーフトーン処理が完了すると、各ハーフトーン処理プロセッサは、処理すべき次のページのスライスをハーフトーン処理するように構成され、それにより、前記第１のハーフトーン処理プロセッサがｎ枚目のページの前記第１のスライスを処理しているときに、誤差項（複数可）を渡す前記プロセッサは（ｎ−１）枚目のページの第２のスライスを処理している、請求項２４または２５に記載のプリントシステム。
【請求項２７】
前記列は第１端および第２端で終端し、前記ハーフトーン処理プロセッサは、前記第１端から前記第２端に向かう前記列の画像データ要素を順次処理することによって動作する、請求項１５から２１までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項２８】
隣接する列は、該列の一方の境界に沿って配置された列において開始し、前記列の反対側の境界に沿って配置された前記列において終了し、前記画像スライスにわたって順次処理される、請求項２７に記載のプリントシステム。
【請求項２９】
前記第１端は、前記印字媒体が該プリントシステムを通って前進する際に、前記印字媒体の前縁に最も近いものとなる前記画像スライスの端に対応する、請求項２２から２８までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項３０】
前記第１端は、前記印字媒体が該プリントシステムを通って前進するときに前記印字媒体の後縁に最も近いものとなる前記画像スライスの端に対応する、請求項２２から２８までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項３１】
各プリントエンジンは、離散したプリントヘッドダイ上に設けられた複数のプリント要素のプリント要素制御命令を生成し、各ダイは、前記ハーフトーン処理プロセスおよび／またはプリント要素制御命令の前記生成に使用するためのそのダイに関連した設定のセットを有し、それによって所与のダイのプリントデータのすべてを、前記設定が次のダイのために変更される前に生成することができる、請求項１５から３０までのいずれかに記載のプリントシステム。
【請求項３２】
入力と、
該入力に提供されるラスタ化されたデータから、動作データセットを特定し選択するデータ選択手段と
を備えたハーフトーン処理プロセッサであって、前記ラスタ化されたデータはページの画像を表し、前記動作データセットは、前記ページの完全な画像の幅よりも短い幅を有し、印字媒体前進方向に沿って配置された外側境界を有するスライスのみを表し、該ハーフトーン処理プロセッサはまた、
前記動作データセットに対してアルゴリズムを実行して、前記動作データセットに関連するハーフトーン・データを生成するアルゴリズム実行手段と、
前記ハーフトーン・データを出力する出力と
を備え、前記アルゴリズムは、前記印字媒体前進方向に沿って配置された画像要素の列を表すデータ要素を順次処理するように動作する、ハーフトーン処理プロセッサ。
【請求項３３】
前記ラスタ化されたデータは複数のデータアイテムを含み、該複数のデータアイテムはそれぞれ、該データアイテムを前記表される画像中の位置に関連付ける１つまたは複数の位置識別子を有し、前記データ選択手段は、前記画像の一部に対応する位置識別子のセットを求め、前記ラスタ化されたデータから、前記求められたセット中の位置識別子を有するデータアイテムを選択するように動作する、請求項３２に記載のハーフトーン処理プロセッサ。
【請求項３４】
前記データアイテムは、長さおよび幅を有する画像中のピクセルを表し、前記位置識別子は前記画像中の前記ピクセルの位置を特定することに有効であり、前記データ選択手段は、前記画像の前記幅に沿った、指定範囲の位置に配置されたピクセルのセットの前記位置識別子を求めるように動作する、請求項３３に記載のハーフトーン処理プロセッサ。
【請求項３５】
共通データソースに接続された入力と、
専用の別個の通信チャネルに接続され、前記ハーフトーン・データを一意のプリント構成要素のセットに供給する出力と
をそれぞれ有する、請求項３２から３４までのいずれかに記載のハーフトーン処理プロセッサのアレイ。
【請求項３６】
ａ）プリントすべき前記画像の第１のスライスに関連する第１のデータアイテムのセットを選択するステップと、
ｂ）プリントすべき前記画像の第２のスライスに関連する第２のデータアイテムのセットを選択するステップと、
ｃ）第１のプリントエンジンを使用して、前記第１のデータアイテムのセットを処理し、前記画像の前記第１の部分をプリントするステップと、
ｄ）第２のプリントエンジンを使用して、前記第２のデータアイテムのセットを処理し、前記画像の前記第２の部分をプリントするステップと
を含み、
前記第１および第２のプリントエンジンは並列に動作して、印字媒体前進方向において前記プリントエンジンを通過する印字媒体上に前記画像の前記第１および第２の部分を同時にプリントし、前記スライスは印字媒体前進方向に平行に配置される境界を共有し、各エンジンは、前記印字媒体前進方向に平行に配置された列に沿って各スライス内のデータアイテムを順次処理する、プリントシステムによるプリントのために画像を表す入力データを処理する方法。
【請求項３７】
ステップａ）およびステップｂ）は、それぞれ、
選択すべき前記画像の前記部分に、その部分に関連する入力データのアイテムを区別する位置識別子のセットを決定することを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
プリントすべき前記画像の１つまたは複数の追加部分に関連する１つまたは複数の追加のデータアイテムのセットを選択すること、
１つまたは複数の追加のプリントエンジンを使用して、前記追加のデータアイテムのセットを処理し、前記画像の前記追加部分をプリントすること
をさらに含み、
前記プリントエンジンはすべて並列に動作して、印字媒体上に前記画像の前記部分を同時にプリントし、前記プリントエンジンの数は、プリントすべき完全な画像を形成する画像部分の数の等しい、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
各プリントエンジンは、
ａ）処理すべきスライスの画像データに対して動作して、画像データからハーフトーン・データを生成するハーフトーン処理プロセッサと、
ｂ）該ハーフトーン処理プロセッサからハーフトーン・データを受け取り、ハーフトーン・データから、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を生成するプリント要素コントローラと
を備える、請求項３６から３８までのいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
実行されると、請求項３６から３９までのいずれかの方法を実行する命令セットを含むコンピュータプログラム。
【請求項４１】
コンピュータ、インクジェットプリントシステムの回路に組み込まれる場合、またはコンピュータとインクジェットプリントシステムとに分けられる場合、請求項４０に記載のコンピュータプログラム。
【請求項４２】
画像の異なるスライスをプリントするようにそれぞれなっている複数のプリントエンジンを備え、スライス間の境界は印字媒体前進方向に対して平行であるものであるプリントシステムであって、
各エンジンは、
ａ）画像データアイテムの入力セットからプリントデータを生成する画像プロセッサと、
ｂ）該プロセッサからプリントデータを受け取り、プリントデータから、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を生成するプリント要素コントローラと
を備え、前記画像プロセッサは、画像データ要素の列を順次処理することによって画像スライスを処理し、前記列は、印字媒体前進方向に沿って前記プリント画像に配置されるものである、プリントシステム。
【請求項４３】
スライス間の境界は印字媒体前進方向に対して平行であり、各エンジンは、
ａ）画像データアイテムの入力セットからプリントデータを生成するハーフトーン処理プロセッサと、
ｂ）該プロセッサからプリントデータを受け取り、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を該プリントデータから生成するプリント要素コントローラと
を備え、
画像データ要素の列を順次処理することによって前記画像スライスを処理し、前記列は印字媒体前進方向に沿って前記プリント画像に配置される、画像の異なるスライスをプリントするようにそれぞれなっている複数のプリントエンジンを備えた、ページ幅インクジェットプリントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントシステムにおいて画像を処理して、システムの画像生成要素の駆動信号を生成することに関する。本発明は、特に画像生成要素のページ幅アレイ（ＰＷＡ）に適用される。
【０００２】
［発明の背景］
プリンタ内の画像生成要素は、インクジェットノズル、ドットマトリックス要素、またはレーザプリンタ内のＬＥＤアレイと様々である。このような要素は、画像データを、より高い、または低い忠実度で画像生成要素に画像を媒体上に再現させる信号に変換するプリントパイプラインにおいて生成される駆動信号に応答して動作する。（媒体は、画像が直接プリントされる媒体（たとえば、用紙）であっても、または最終プリントが実行される起点である、レーザプリンタの感光ドラム等の中間媒体であってもよい）。
【０００３】
本明細書では、「プリントパイプライン」は、画像データ（たとえば、PostScriptファイルやPortable Document Format(ＰＤＦ)ファイル［PostScriptおよびＰＤＦは両方ともAdobe Systemsの登録商標である］等）に対して動作して、複数の画像生成要素を直接、または間接的に駆動するように働く信号を生成する構成要素の集まりまたは連続したプロセスである。通常、プリントパイプラインは、画像ファイルのカラーマッピング、画像データの線形化、線形化されたコントーン画像からのハーフトーン画像の作成、ハーフトーン画像へのプリントマスクの適用、および意図する画像を再現するように画像生成要素（たとえば、インクジェットプリントヘッドにおけるインクジェットノズル）を駆動する駆動信号の出力を担当する構成要素を含み得る。プリントパイプラインは、関わる典型的なプロセスの例として与えられるステップのこの特定の集まりに限定されるものではない。
【０００４】
従来のインクジェットプリンタでは、印字媒体が走査軸を通過して段階的に前進するときに、走査軸を繰り返し走査するキャリッジに搭載された１つまたは複数のプリントヘッドを採用する。プリントヘッドは、各走査中に、印字媒体が前進する合間に走査幅分のインクを配置する。
【０００５】
従来の高速プリンタでは、プリントジョブの各ページは、専用のラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）によってカラーマッピングされる（Postscript（登録商標）やPortable Document Format（登録商標）等のコンピュータ出力フォーマットからピクセルのコントーンマップに変換される）。
【０００６】
ラスタ化されたページはバッファリングされ、次いで、ビットマップをハーフトーンデータで構成されるハーフトーン画像に変換する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって処理される。最も基本的なカラープリンタは、シアン、マゼンタ、およびイエロー（ＣＭＹ）の組み合わせを使用して様々な色を生成し、または品質を高める場合は、真の黒インクも利用することができる（ＣＭＹＫ）。高品質画像の場合、２つのインク、すなわち明るいシアンおよび明るいマゼンタも追加して採用されて、皮膚の色等の明るめのトーンに対して特に高い忠実性を提供する（ＣｃＭｍＹＫプリント）。
【０００７】
各インクは、従来、別個のプリントヘッドによってプリントされる。プリントヘッドは、ハーフトーン画像データを解析し、プリント画像が元の入力画像をより高いまたは低い忠実度で再現するように、ノズル噴射順序を指定してプリントヘッドにインクをページ上の正確なポイントに配置させるプリントヘッドコントローラによって制御される。
【０００８】
インクジェットプリント技術に引き続き存在する目標は、複数パスプリントモードが採用される場合（プリント画像の各エリアが複数の走査幅でカバーされ、プリント品質が向上する）に何倍にもなり得るページの走査にかかる時間を含む複数の要因によって制限されるプリント速度の向上である。
【０００９】
プリント時間を短縮する一方法は、ページ幅アレイ（ＰＷＡ）のプリントヘッドを採用するというものである。ＰＷＡプリンタでは、ページの幅にわたって延在するプリントヘッドのアレイがＰＷＡ下で媒体がプリントされ前進する間に静止位置に保持され、走査時間をなくす。しかし、プリントヘッドの数が増えるにつれて、プリンタの処理要件も同様に増える。
【００１０】
特に、ＡＳＩＣはリアルタイムで動作してプリントヘッドコントローラに、それぞれのプリントヘッドのプリントマスクを作成するために動作する対象となるハーフトーン画像を供給しなければならないため、ボトルネックは大抵、ラスタ化されたページが記憶されるバッファと、ハーフトーン画像を作成するＡＳＩＣの間で発生する。
【００１１】
ＰＷＡプリンタに発生するさらなる問題は、画像生成要素のアレイが実際にはアレイにわたって同一に動作する見込みがないことに関連する。インクジェットプリンタの場合、ノズルは一般に、それぞれダイまたはウェハ上に画定されるプリントヘッドにグループ化される。ダイは製造のばらつきの影響を受けやすく、これは、噴射される液滴量のばらつき（これは次に、画質に大きな影響を与える）につながる場合がある。
【００１２】
このような問題はインクジェットプリンタに限られない。感光ドラム（ドラムの特性の変化がトナーのドラムへの付着に影響を与えるような）を照明するＬＥＤのアレイを有するレーザプリンタもまた、同じ駆動信号が付与されたＬＥＤのパフォーマンスがばらつく場合に同様の問題を呈する。
【００１３】
［発明の概要］
本発明は、画像データを処理して、画像生成要素を駆動する駆動信号を生成するプリントパイプラインと、
動作特性によりそれぞれ特徴付けられ、プリントすべき画像の別個の部分を生成するように配列される画像生成要素の複数のグループと
を備え、
画像データ処理の少なくとも一部は、結果として得られる駆動信号があるグループのために生成されるそのグループの上記動作特性による設定に依存し、
処理の上記一部が、第２の設定を使用して上記画像部分の第２の部分に対応するデータの第２の集まりに適用される前に、処理の上記一部は第１の設定を使用して上記画像部分の第１の部分に対応するデータの第１の集まりに適用される、プリントシステムを提供する。
【００１４】
画像データの処理を、様々な画像生成要素グループによってプリントすべき画像の部分に対応するデータの集まり、すなわちブロックに並べることにより、処理を改良することができる。画像の一部をプリントすべきグループの動作特性のばらつきを補償するために必要な設定は、メモリにロードし、そのデータブロックが処理されている間に使用することができる。次いで、別の画像生成要素グループに適した設定をロードすることができ、そのグループによってプリントされるべき画像のその部分の画像データブロックをロードし、処理に際して使用することができる。
【００１５】
画像生成要素グループの例は、インクジェットノズルが形成されるプリントヘッドダイである。同じプリンタ内の或るダイと別のダイの間には、一様に予測可能ではなく、ダイによって生成する色の強度が異なることになり、画像のバンディングを発生させる液滴量の大幅なばらつき（７％以上）が存在し得る。
【００１６】
画像の従来の処理は、ピクセルの行単位で行われる。行にわたる個々のプリントヘッドダイの動作特性のばらつきを補償したい場合、各行にわたって必要な設定を複数回調整しなければならず、これはプロセスを低速化させる。
【００１７】
モジュールサブアレイで構成されるＬＥＤアレイを有するレーザプリンタでも、このようなサブアレイは互いに独立して製造される場合があり、したがって付与される駆動信号に対して異なる応答を有し得るため、同様のばらつきが発生し得る。
【００１８】
好ましくは、画像生成要素の各グループはそれぞれ、使用に際して所定位置に固定されて、幅がプリントエリアを画定する画像生成アレイを提供する。
【００１９】
好ましくは、該アレイは、要素をプリントするページ幅アレイである。
【００２０】
好ましくは、上記パイプラインは、該プリントシステムの入力から受け取ったプリントジョブからラスタ化されたデータを生成するラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）を含み、処理の上記一部はＲＩＰにおいて実行される。
【００２１】
パイプラインは、画像データを線形化して、プリントパイプラインおよび／または画像生成要素の特性を補償する線形化プロセッサを含み、処理の上記一部は線形化プロセッサにおいて実行される。
【００２２】
別の実施形態において、上記パイプラインは画像データをハーフトーン処理するハーフトーン処理プロセッサを含み、処理の上記一部はハーフトーン処理プロセッサにおいて実行される。
【００２３】
さらなる代替例において、上記パイプラインは、ハーフトーンデータを受け取り、該ハーフトーンデータから、上記画像生成要素を駆動する駆動信号を生成する画像生成要素コントローラを含み、処理の上記一部は画像生成要素コントローラにおいて実行される。
【００２４】
好ましくは、上記画像生成要素はインクジェットノズルであり、上記グループは１つまたは複数の共通のダイ上に乗ったノズルのセットを含む。
【００２５】
好ましくは、上記グループは複数のダイからのノズルのセットであり、上記ダイは、互いに協働して媒体の同じ部分にプリントするように配列される。
【００２６】
上記ノズルは、協働して単一のカラーインクでプリントマスクをプリントするようになっている。代替的に、上記ノズルは、成分の異なるインクカラーで画像の共通部分をプリントするようになっていることができる。
【００２７】
上記画像生成要素はインクジェットノズルであるときに、好ましい動作特性はノズルのグループからの平均液滴重量である。
【００２８】
本発明はさらに、プリントパイプラインで画像データを処理する方法であって、それによって画像生成要素を駆動する駆動信号を生成し、該方法は、
第１の画像生成要素グループによってプリントすべき画像の一部に関連する第１の画像データ要素セットを受け取るステップであって、各グループは動作特性によって特徴付けられ、プリントすべき画像の別個の部分を生成するように配列される、受け取るステップと、
上記動作特性に応じて第１の設定を記憶し、上記第１の画像データ要素セットを上記第１の設定に応じて処理するステップと、
第２の画像生成要素グループによってプリントすべき画像の一部に関連する第２の画像データ要素セットを受け取ることであって、各グループは動作特性により特徴付けられ、プリントすべき画像の別個の部分を生成するように配列される、受け取るステップと、
上記動作特性に応じて第２の設定を記憶し、上記第２の画像データ要素セットを上記第２の設定に応じて処理するステップと
を含む、プリントパイプラインで画像データを処理する方法を提供する。
【００２９】
本発明はまた、実行されると、請求項１２記載の方法を実行する命令セットを含むコンピュータプログラムを提供する。
【００３０】
本発明の別の態様において、画像の異なるスライスをプリントするようにそれぞれなっている複数のプリントエンジンを備えるプリントシステムであって、スライス間の境界は印字媒体前進方向に平行であり、各エンジンは、
ａ）処理すべきスライスの画像データに対して動作し、画像データからハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理プロセッサと、
ｂ）該ハーフトーン処理プロセッサからハーフトーンデータを受け取り、ハーフトーンデータから、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を生成するプリント要素コントローラと、
を備え、
上記ハーフトーン処理プロセッサは、画像データ要素の列を順次処理することによって画像スライスを処理し、上記列は印字媒体前進方向に沿ってプリント画像に配置される、プリントシステムが提供される。
【００３１】
異なるプリントエンジンを使用して完全な画像の異なる部分を処理しプリントすることにより、各ページの処理時間を大幅に短縮することができる。
【００３２】
さらに、各プリントエンジンは一意のプリント要素セットを使用して、その他のプリントエンジンから独立して画像部分を処理しプリントするため、本発明は、より広いプリントヘッドアレイにスケーリングすることもでき、また各プリントヘッドに供給される処理電力を大きくする、すなわち１つのプロセッサあたりのプリントヘッドを少なくするように階層的にスケーリングすることもできるモジュールアーキテクチャをプリンタ処理回路に提供する。このようにして、コンピュータ出力とプリントヘッドの間のボトルネックをいずれも緩和し、プリント速度を、プリントヘッドの速度、インクの特性、および用紙前進速度によって決まる限度まで上げることができる。
【００３３】
指定されるように画像をスライスに分割することにより、印字媒体前進方向を横切って配置されるインクジェットプリントヘッドのアレイは、個々のプリントエンジンに属するセットにさらに分割することができ、各プリントエンジンは異なるスライスを処理し、それぞれのプリントヘッドセットを使用してそのスライスをプリントする。
【００３４】
プリントシステムは、前進方向に垂直な行ではなく、印字媒体前進方向に沿って配置された列中のデータ要素を処理する。従来の処理によって得られる利点は、後縁に向けての画像がまだ処理されている間に、システムがページの前縁のプリントを開始することができることであると認識される。しかし、以下を含む複数の要因により、列状処理の方が高い速度および品質を提供することが分かっている。
【００３５】
１．多くのハーフトーン処理アルゴリズムは順方向誤差拡散タイプのものであり、ハーフトーンピクセルの処理にあたって生成される誤差項は、隣接するピクセルの生成に関連する計算に、順方向に伝達される。並列プリントエンジンが行にわたって動作する場合、隣接スライス中の隣接ピクセルが処理される際に誤差項を或るエンジンから別のエンジンに渡す必要が或る。これには、各行の処理中にエンジン間で複数回誤差項を渡す必要がある。対照的に、データ要素の列に対して動作することにより、各プロセッサは、境界以外ではエンジンからエンジンに対話することなくスライス全体を処理することができる。これは、ページ全体の処理中に、エンジン間で渡す必要がある誤差項セットが１つのみであってよいことを意味する。
【００３６】
２．ページ幅アレイプリンタでは、異なるプリントヘッドがページの幅に広がるアレイに配置される。現行の技術では、個々のプリント要素（たとえば、ノズル）が形成されたダイ上に各プリントヘッドが設けられる。製造の制約により、最も顕著なのは異なるダイのノズル間の液滴量のばらつきにより、ダイによって提供するプリント特性が異なる。このようなばらつきは、画像処理アルゴリズム（好ましくは、線形化段階、ハーフトーン処理段階、またはマスキング段階において）を調整して、各ダイへの噴射命令を変更することによって補償される。ハーフトーン処理が行にわたって行われる場合は、異なるダイに対応する画像データ要素が処理される都度、設定を変更する必要がある。したがってこれは、行にわたる複数の変更を意味することができる。対照的に、列の（columnar）処理順序では、或るダイの設定をプリントエンジンに関連するメモリにロードし、次いでそのダイのすべてのハーフトーン処理およびマスキングを行い、次いで、隣接するダイに関連する列が処理される前に次の設定セットをロードすることができる。したがってダイの各設定セットは、１行あたり１度ではなく、１枚のページにつき１度メモリにロードする必要があるだけである。
【００３７】
３．走査式プリンタに開発された（または将来開発されるであろう）ハーフトーン処理技法およびマスキング技法は、列単位のハーフトーン処理アルゴリズムを動作するページ幅アレイプリンタに直接利用することができる（画像は、単一走査幅が、関わるペンの数は別として、従来の走査式プリンタでプリントされる様式と同じ様式で処理することができるため）。
【００３８】
好ましいインクジェットプリントシステムは、上記通信手段に接続され、印字媒体前進方向を横切って延在するインクジェットプリント要素のセットも備える。
【００３９】
プリント要素コントローラの機能はハーフトーン処理プロセッサに統合することができるため、画像は、プロセッサ内のハーフトーン処理アルゴリズムを使用してハーフトーン処理され、次いで、プロセッサに統合されたプリント要素コントローラモジュールが、ページがプリントヘッドの下を移動する際に、インク滴を特定のノズルから特定の時間に噴射する命令をプリントヘッドに生成する。したがって、プリント要素コントローラは、プリントマスクを使用して駆動信号（インクジェットプリンタの場合は噴射命令）を生成する。しかし、プリントデータセット（たとえば、ハーフトーンデータ）を生成するタスクおよびデータセットをプリント命令（プリントマスク）に変換するタスクが別個に実行されることが現在好ましい。プリント構成要素が、ハーフトーンデータを解釈し、それぞれのプリント命令を直接生成するに足る高度な回路を有し得ることも考案することができる。
【００４０】
好ましくは、各プリントエンジンのプリント要素コントローラとプリント要素の間の通信は、そのエンジンのみに限定される専用通信チャネルによって提供される。
【００４１】
従来のプリンタは、プリントヘッドとプリントヘッドコントローラ（複数可）の間に共通バスを採用する。各プリントエンジンに別個のバスを設けることにより、プリントデータはプロセッサ以降は完全に独立した複数のチャネルに分けられ、ボトルネックが解消される。
【００４２】
各プロセッサは好ましくは、関連する複数の上記プリント要素コントローラを有し、上記プリント要素コントローラはそれぞれ好ましくは、制御下に１つまたは複数のプリント要素セットを有する。
【００４３】
このようにして、たとえば、４つのプリントヘッドをそれぞれ有する４つのプリント構成要素コントローラの階層構造は、単一のプロセッサの制御下にあることができ、この階層構成は、プリント速度を最適化するために複数回並列に繰り返される。
【００４４】
さらに、好ましくは、プリント要素の各セットはそれぞれ、使用に際して所定位置に固定され、幅がプリントエリアを画定するプリント要素アレイを提供する。
【００４５】
任意に、プリンタは、インクジェットプリントシステムの入力から受け取ったプリントジョブからラスタ化されたデータを生成するラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）と、上記ラスタ化されたデータを上記ハーフトーンプロセッサに提供する手段と、をさらに備える。代替では、プリンタが受け取ったファイルは、プリンタに送られる前にＰＣまたはプリントサーバによりラスタ化することができる。
【００４６】
好ましくは、ラスタ化されたデータを提供する手段は、上記ＲＩＰを上記ハーフトーン処理プロセッサにリンクする共通通信チャネルを備え、各ハーフトーン処理プロセッサは、上記共通通信チャネルを介して到来した上記ラスタ化されたデータから、プリントすべき画像の一部に対応するデータのサブセットを特定し選択する手段を備える。
【００４７】
したがって、プロセッサ自体が、共通バスを介して到来した、ラスタ化されたデータストリームから、担当する画像スライスに対応するデータ要素を選択することによって、画像をスライスに分割する能力を有する。
【００４８】
一実施形態において、上記列は第１端および第２端で終端し、上記ハーフトーン処理プロセッサは、
第１端から第２端に向けて第１の列の画像データ要素を順次処理すること、
第２端から第１端に向けて隣接する未処理の列の画像データ要素を順次処理すること、および
スライスの列がすべて処理されるまで、前列の処理が終了した端から開始して、隣接する未処理の列の画像データ要素を引き続き順次処理すること、
によって動作する。
【００４９】
好ましくは、各ハーフトーン処理プロセッサは順方向誤差拡散アルゴリズムを動作させ、それによって画像データ要素の処理から得られる誤差項（複数可）は常に、交互の端で開始される上記列の処理の蛇行様式により、隣接する画像データ要素に伝達することができる。
【００５０】
さらに好ましくは、画像の片側における第１のスライスの処理を担当する第１のプリントエンジンの第１のハーフトーン処理プロセッサは、画像のエッジに対応する列から開始し、そのスライスの処理が完了すると、スライスの処理から得られた最終誤差項（複数可）を、直接隣接した（第２の）スライスの処理を担当するプリントエンジンのハーフトーン処理プロセッサに渡すように構成される。
【００５１】
好ましくは、画像のスライスは画像にわたって順次処理され、それによって、特定のスライスが完了した結果として得られる誤差項（複数可）は、次に隣接する未処理のスライスの処理を担当するハーフトーン処理プロセッサに、該ハーフトーン処理プロセッサがスライスの処理を開始する前に渡される。
【００５２】
少なくともｎ枚のページを有する複数ページプリントジョブでは、所与のページスライスのハーフトーン処理が完了すると、各ハーフトーン処理プロセッサは、誤差項を隣に渡した後、次のページの対応するスライスに進むように有利に構成することができる。隣は第１のプロセッサの後を引き継ぎ、したがって第１のハーフトーン処理プロセッサがｎ枚目のページの第１のスライスを処理しているとき、誤差項（複数可）を渡す先のプロセッサは、（ｎ−１）枚目のページの第２のスライスを処理している。
【００５３】
代替的な実施形態において、上記列は第１端および第２端で終端し、上記ハーフトーン処理プロセッサは、第１端から第２端に向かう上記列の画像データ要素を順次処理することによって動作する。
【００５４】
好ましくは、隣接する列は、該列の一方の境界に沿って配置された列において開始し、列の反対側の境界に沿って配置された列において終了し、画像スライスにわたって順次処理される。
【００５５】
第１端は、印字媒体が該プリントシステムを通って前進する際に、印字媒体の前縁または後縁に最も近いものとなる画像スライスの端に対応してもよい。
【００５６】
特に有利なプリントシステムにおいて、各プリントエンジンは、離散したプリントヘッドダイ上に設けられた複数のプリント要素のプリント要素制御命令を生成し、各ダイは、ハーフトーン処理プロセスおよび／またはプリント要素制御命令の生成に使用するためのそのダイに、関連する設定のセットを有し、それによって所与のダイのプリントデータのすべてを、設定が次のダイのために変更される前に生成することができる。
【００５７】
本発明のさらなる態様において、ハーフトーン処理プロセッサであって、入力と、該入力に提供されるラスタ化されたデータから動作データセットを特定し選択するデータ選択手段と、を備え、上記ラスタ化されたデータはページの画像を表し、上記動作データセットは、ページの完全な画像の幅よりも短い幅を有し、印字媒体前進方向に沿って配置された外側境界を有するスライスのみを表し、該ハーフトーン処理プロセッサはまた、上記動作データセットに対してアルゴリズムを実行して、動作データセットに関連するハーフトーンデータを生成するアルゴリズム実行手段と、上記ハーフトーンデータを出力する出力と、を備え、上記アルゴリズムは、印字媒体前進方向に沿って配置された画像要素の列を表すデータ要素を順次処理するように動作する、ハーフトーン処理プロセッサが提供される。
【００５８】
好ましくは、かかるプロセッサが動作を行うラスタ化されたデータは複数のデータアイテムを含み、該複数のデータアイテムはそれぞれ、表される画像中の位置に該データアイテムを関連付ける１つまたは複数の位置識別子を有し、データ選択手段は、画像の一部に対応する位置識別子のセットを求め、ラスタ化されたデータから、求められたセット中の位置識別子を有するデータアイテムを選択するように動作する。
【００５９】
さらに好ましくは、データアイテムは、長さおよび幅を有する画像中のピクセルを表し、位置識別子は画像中のピクセルの位置を特定することに有効であり、データ選択手段は、画像の幅に沿った、指定範囲の位置に配置されたピクセルのセットの位置識別子を求めるように動作する。
【００６０】
本発明はまた、共通データソースに接続された入力と、専用の別個の通信チャネルに接続され、上記ハーフトーンデータを一意のプリント構成要素のセットに供給する出力と、をそれぞれ有する上記のハーフトーン処理プロセッサのアレイを提供する。
【００６１】
本発明の別の態様において、プリントシステムによるプリントのために画像を表す入力データを処理する方法であって、
ａ）プリントすべき画像の第１のスライスに関連する第１のデータアイテムのセットを選択するステップと、
ｂ）プリントすべき画像の第２のスライスに関連する第２のデータアイテムのセットを選択するステップと、
ｃ）第１のプリントエンジンを使用して、上記第１のデータアイテムのセットを処理し、画像の上記第１の部分をプリントするステップと、
ｄ）第２のプリントエンジンを使用して、上記第２のデータアイテムのセットを処理し、画像の上記第２の部分をプリントするステップと、
を含み、
上記第１および第２のプリントエンジンは並列に動作して、印字媒体前進方向においてプリントエンジンを通過する印字媒体上に画像の上記第１および第２の部分を同時にプリントし、上記スライスは印字媒体前進方向に平行に配置される境界を共有し、各エンジンは、印字媒体前進方向に平行に配置された列に沿って各スライス内のデータアイテムを順次処理する、画像を表す入力データを処理する方法が提供される。
【００６２】
好ましくは、ステップａ）およびｂ）は、それぞれ、選択すべき画像の部分に、その部分に関連する入力データのアイテムを区別する位置識別子のセットを決定することを含む。
【００６３】
本方法の好ましい実施形態は、さらに、プリントすべき画像の１つまたは複数の追加部分に関連する１つまたは複数の追加のデータアイテムのセットを選択するステップと、
１つまたは複数の追加のプリントエンジンを使用して、上記追加のデータアイテムのセットを処理し、画像の上記追加部分をプリントするステップと
をさらに含み、
プリントエンジンはすべて並列に動作して、印字媒体上に画像の上記部分を同時にプリントし、プリントエンジンの数は、プリントすべき完全な画像を形成する画像部分の数に等しい。
【００６４】
好ましくは、各プリントエンジンは、
ｉ）処理すべきスライスの画像データに対して動作して、画像データからハーフトーンデータを生成するハーフトーン処理プロセッサと、
ｉｉ）該ハーフトーン処理プロセッサからハーフトーンデータを受け取り、ハーフトーンデータから、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を生成するプリント要素コントローラと
を備える。
【００６５】
最も単純な好ましい構成では、プリントエンジンの数は、プリントすべき完全な画像を形成する並列スライスの数に等しい。
【００６６】
本発明のさらなる態様では、実行されると、本発明の方法を実行する命令セットを含むコンピュータプログラムが提供される。
【００６７】
コンピュータプログラムは、コンピュータ、プリンタの回路に組み込んでも、またはコンピュータとプリンタとに分けてもよい。
【００６８】
本発明のさらなる態様において、画像の異なるスライスをプリントするようにそれぞれなっている複数のプリントエンジンを備えたプリントシステムであって、スライス間の境界は印字媒体前進方向に対して平行であり、各エンジンは、
ａ）画像データアイテムの入力セットからプリントデータを生成する画像プロセッサと、
ｂ）該プロセッサからプリントデータを受け取り、プリント要素のセットに通信するプリント要素制御命令を上記プリントデータから生成するプリント要素コントローラと
を備え、
上記画像プロセッサは、画像データ要素の列を順次処理することによって画像スライスを処理し、上記列は、印字媒体前進方向に沿ってプリント画像に配置される、プリントシステムが提供される。
【００６９】
本明細書では、「プリント要素」なる用語は、インクジェットプリントヘッドやペン等、個々のプリント作成装置を指す。この用語は、ドットマトリックスプリントヘッドや、アレイに配列することができ、それによって各装置がページにわたる画像の一部をプリントする他の実にあらゆるタイプの装置等、他のタイプのプリント作成構成要素も包含する。本発明のプリンタは、アレイになったこのようなプリント構成要素を受けるようになっていることができ、したがってプリント構成要素はプリンタの一部を成す必要はなく、交換式であることができる。アレイを受ける手段は、構成要素が適した取り付け手段により所定位置に固定される単純な取り付け軸であることができる。
【００７０】
好ましくは、本発明のこの態様では、各プリントデータセットは、関連する画像のスライスのハーフトーンデータを含む。しかし、ハーフトーン以外で画像をプリントすることによって動作するプリンタの場合は、それに対応して異なるプリントデータセットがプロセッサによって生成される。
【００７１】
不確かさを排除するために、「好ましい」、「好ましくは」なる用語および同様の意味の言葉および語句は、本明細書において用いられる場合、指す特徴が本発明の本質的な特徴ではないことを示すものである。
【００７２】
これより、本発明について、添付図面を参照して例としてのみ与えられる以下の本発明の実施形態を説明により示す。
【００７３】
［好ましい実施形態の詳細な説明］
図１は本発明の実施形態によるプリンタの主な構成要素を示し、プリンタは、パラレルポート１０を介してプリンタに直接接続されたコンピュータからプリントジョブを受け取る。同じプリンタを使用して、ローカルエリアネットワーク接続から、または広域ネットワーク接続から、たとえばインターネットを介してプリントすることが可能である。
【００７４】
プリントジョブは、Postscript（商標）ファイルの形態等、サポートされる複数のフォーマットのいずれか１つでプリンタにより受け取られる（しかし当業者は、プリントジョブとして受け取られるファイルの性質は普及している規格およびプリンタの使用目的に従って様々であることができることを認識しよう）。
【００７５】
ラスタイメージングプロセッサ（ＲＩＰ）１２は、入力されたプリントジョブを受け取り、既知の様式でラスタ化されたビットマップに変換する。説明中の実施形態でのＲＩＰの出力は、コントーン画像ファイルである。プリントジョブはページ単位で処理され、各ページが順にラスタ化され、ブリッジ１４を介してＲＡＭバッファ１６に転送され、ＲＡＭバッファ１６は複数のページを記憶し、さらに処理するためにプリントジョブをＡＳＩＣに素早く送り、普通ならば発生し得る画像のリアルタイム処理に起因する遅延を回避することが可能になる。
【００７６】
好ましい実施形態では、ＲＩＰは従来の線形化プロセスもコントーン画像データに対して実施する。他の実施形態では、これはプリントパイプライン内の他の機能要素によって実行することができる。したがって、変更が画像データに施され、変更が施されない場合には所与のプリンタシステムのセットアップにより発生し得るプリント出力の不連続性または他のアーチファクトを回避または低減する。
【００７７】
発生する可能性のある不連続性の主なソースの１つは、異なるプリントヘッドダイ上のノズルの出力量間のばらつきによる垂直のバンディングである。
【００７８】
ＲＩＰは、従来の様式で線形化する。このプロセス中、ＲＩＰは、異なるダイからの異なる液滴量向けにデータを変更することもできる。また、ＲＩＰは、共通の補正を必要とするデータがデータブロックとして処理される順序で画像データを処理する。このようにして、各グループを補正する設定を、各データブロックの処理を開始するときにメモリにロードすることができる。
【００７９】
各プリントヘッドグループ（すなわち、プリントヘッド２４ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｇ等、重複するドットパターンをプリントする４つのプリントヘッドの各セット）のパラメータまたは設定がロードされ、これら４つのプリントヘッドによってプリントすべき画像帯がまず線形化される。次いで、次のグループ（２４ｂ、２４ｄ、２４ｆ、２４ｆ）の設定がロードされ、このグループによってプリントすべき画像の部分が線形化される。このプロセスについてはさらに詳細に後述する。
【００８０】
ブリッジは、ＲＩＰまたはＲＡＭバッファと、３つの並列ハーフトーン処理ＡＳＩＣ１８、２０、２２に接続する共通I／Ｏバスとの間にリンクを提供する。各ＡＳＩＣは本質的に同一であり、コントーンビットマップ入力を、プリンタに提供されるインク色で指定されたハーフトーン出力に変換するように設計された専用のハーフトーン処理プロセッサを備える。図示の実施形態では、プリンタはＣＭＹＫプリンタであり、したがって、ハーフトーン画像は、ハーフトーン画像の各ピクセルを、４つのＣＭＹＫ色のうちの１つまたは複数のハーフトーンドットの組み合わせとして指定する。
【００８１】
各ＡＳＩＣ１８、２０、２２は、画像の特定の並列スライスの処理に専用であり、この場合、画像は３つの等しいストリップにスライスされる。ストリップの境界は、プリントヘッドのＰＷＡによりプリントされるいずれの特定の画像の幅（後述）の場合も、各ＡＳＩＣがその幅の３分の１にプリントされるドットの指定を担当するように、ページ前進方向に沿って走る。
【００８２】
各ＡＳＩＣの出力は、８本のペン２４ａ−ｈ、２６ａ−ｈ、２８ａ−ｈのグループのハーフトーンビットマップを指定する。これらビットマップは、対応する３つのプリントヘッドコントローラ３０、３２、３４のセットによってペン噴射命令に変換される。プリントヘッドコントローラは、それぞれの制御下のスライスのハーフトーンビットマップを解析し、ビットマップから、そのスライスをカバーするペンの噴射命令のセットを生成する（すなわち、ハーフトーンピクセルを特定の色の液滴仕様に変換する）ＡＳＩＣである。ハーフトーン処理ＡＳＩＣは複数のプリントヘッドコントローラを駆動することができるが、図示の実施形態は、１つのハーフトーン処理ＡＳＩＣあたりに１つのみのプリントヘッドコントローラを有する。
【００８３】
したがって図示の実施形態は、３つのプリントエンジンを有する。第１のプリントエンジンはハーフトーン処理ＡＳＩＣ１８、プリントヘッドコントローラ３０、およびペン２４ａ−ｈを備える。第２のプリントエンジンは、ハーフトーン処理ＡＳＩＣ２０、プリントヘッドコントローラ３２、およびペン２６ａ−ｈを備え、第３のプリントエンジンはハーフトーン処理ＡＳＩＣ２２、プリントヘッドコントローラ３４、およびペン２８ａ−ｈを備える。
【００８４】
ペンの各グループ２４、２６、２８は、２本のイエローペン（２４ａ、２４ｂ）、（２６ａ、２６ｂ）、（２８ａ、２８ｂ）、２本のマゼンタペン（２４ｃ、２４ｄ）、（２６ｃ、２６ｄ）、（２８ｃ、２８ｄ）、２本のシアンペン（２４ｅ、２４ｆ）、（２６ｅ、２６ｆ）、（２８ｅ、２８ｆ）、および２本の黒ペン（２４ｇ、２４ｈ）、（２６ｇ、２６ｈ）、（２８ｇ、２８ｈ）を含み、各ペンは、ペンの方向に沿って延在する間隔が密なノズルの線形アレイを備えた従来のインクジェットプリントヘッドである。ペンは、ページの幅４２にわたって延在する４つの並列アレイａｂ、ｃｄ、ｅｆ、ｇｈに配列され、いずれの特定の色の、その色の６本のペンからのノズルも、プリント可能エリアのページ幅カバレッジを提供するようにわずかに重複する。
【００８５】
図に示していないが、プリンタは、同じ原色の追加のペンのアレイを含み、ノズルの冗長性を提供することができる。この場合、プリントヘッドコントローラ３０、３２、３４は、マスキングアルゴリズムまたは同様のアルゴリズムの後に、ページのその部分を共有する同じ色のペンにハーフトーンドットを分散する。
【００８６】
このようにして、ページは、図１においてスライス１、２、および３として示すように、３つのスライスでプリントすることができる。たとえば、スライス１の左側は、ペン２４ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｇからの４つのインクカラーの液滴を受け、右側はペン２４ｂ、２４ｄ、２４ｆ、２４ｈから受ける。
【００８７】
技術はスケーラブルであり、所与のページ幅に３つよりも多いスライスを有することによってより高いスループットを実現することができる。さらに、各ペンに専用の処理の電力量を増大することにより、プリント速度を上げることができ、これはプリンタにより狭いスライスを構成することによって実現する。
【００８８】
図２はプリントジョブとしてプリンタに送られる単純な画像を示す。画像４４はＲＩＰ１２によって受け取られてラスタ化され、別色のピクセル４８、５０のピクセル画像４６（図３）を提供する。（図２および図３に示す画像は簡単にするために白黒であるが、カラー画像の場合は多数の別色のピクセルが生じることが理解されよう）。
【００８９】
ラスタ化された画像がデータブロックにおいて順次処理されて、プリントヘッドダイのプリント特性（液滴量等）間のばらつきを補償し、ここで、各データブロックは、プリントヘッドアレイの同じ部分に沿ってプリントするダイまたはダイのセットに対応する。
【００９０】
次いで、ラスタ化された画像は任意選択でバッファリングされ、ハーフトーン処理プロセッサ１８、２０、２２に供給され、図４に示すように３つの並列スライス５２、５４、５６に分割される。
【００９１】
実際には、分割は、ハーフトーン処理ＡＳＩＣがI／Ｏバスを通してＲＡＭバッファから画像ファイルを取り込むときに行われる。ハーフトーン処理プロセッサは、各ハーフトーン処理ＡＳＩＣに割り当てられた特定のスライス中のピクセルをピックアップするように構成される。これは、単にバッファの適切なＤＲＡＭアドレスを読み出すことによって実現することができる。より好ましくは、各ＡＳＩＣは、所与の幅Ｗのページについて（Ｗはピクセル数）、１ラインあたりＷ／３ピクセルを担当しているか否かを判断する。第１のＡＳＩＣは各ラインにおいて１からＷ／３までの「番号を有する」ピクセルを読み出す。第２のＡＳＩＣは（Ｗ／３＋１）から２Ｗ／３までのピクセルを読み出し、第３のＡＳＩＣは各ラインにおいて（２Ｗ／３＋１）からＷまでのピクセルを読み出す。
【００９２】
これにより、ラスタ化されたコントーン画像がそれ以上の処理のために３つに分割され、各ハーフトーンＡＳＩＣ１８、２０、２２が、たとえば従来のハーフトーン処理アルゴリズムを使用することによってそれぞれのピクセルセットに対して動作して、ページのそのスライスのプリントデータセットを生成することを意味する。しかし、使用されるアルゴリズムは従来のものであることができるが、画像データ要素に対して動作する順序は、ハーフトーン処理が行単位ではなく列単位で行われるという点で従来と異なる。
【００９３】
図５は、コントーンビットマップを処理する並列プロセスを示す。図５の例では、ハーフトーン処理ＡＳＩＣは、順方向誤差拡散項を含まない行列アルゴリズムを使用してピクセルに対して動作する。したがって、プロセッサ１８はその他のプロセッサをいずれも参照することなく、コントーンビットマップをピクセル順１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、・・・に対して動作する。同様に、プロセッサ２０はピクセル１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、・・・に対して動作し、プロセッサ２２はピクセル１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ、・・・に対して動作する。
【００９４】
ハーフトーン画像は、生成されると、プリントヘッドコントローラ３０、３２、３４に送られてリアルタイムで噴射命令を生成する。
【００９５】
図６ａには、コントーンビットマップにおける順方向誤差拡散項に頼るより高度なハーフトーン処理アルゴリズムが示される。使用されるアルゴリズムは線形アルゴリズムであり、３つのスライスにわたって順に動作する。したがって第１のプロセッサ１８は、ピクセル１ａ、２ａ、・・・、７ａ、８ａを処理した後、誤差項をプロセッサ２０に送り、この時点でプロセッサ１８は、さらなる従属性がないことから、次のライン９ａ、１０ａ、・・・の処理を開始することができる。プロセッサ２０は、順方向誤差拡散項をピクセル８ａから運び、ピクセル１ｂ、２ｂ、・・・、７ｂ、８ｂを処理し、その後で順にプロセッサ２２に手渡す。したがって、プロセッサ１８はプロセッサ２０よりも１ライン先にあり、順にプロセッサ２０はプロセッサ２２の１ライン先にあり、したがって３つのプロセッサはパイプラインのように動作する。パイプラインが一杯になると、３つのプロセッサは並列に動作する。誤差項を手渡すメカニズムは、同じI／Ｏバスを通しても、あるいはプロセッサ間の専用リンクを通しても実現することができる。
【００９６】
図７は、線形に左から右に処理する順序ではなく、処理方向が各行で蛇行するように逆になる、このアルゴリズムの変形形態を示す。したがって、１行目は図６に関して上に説明した順序で処理されるが、プロセッサ２２は２行目を図７の２５として示されるピクセルから処理し始める。この蛇行誤差拡散アルゴリズムは、より高い品質の出力を実現することができるが、双方向に従属性を生み出す。したがって、プロセッサ１８は、ピクセル８を処理した後、プロセッサ２０からピクセル４１の誤差項を受け取るまで停止する。同様にして、プロセッサ２０および２２も停止する。したがって、この蛇行誤差拡散アルゴリズムは並列性を提供せず、いずれの時点でも１つのプロセッサのみが動作しており、その間、その他は停止している。
【００９７】
図８は、ページの個々のスライスを横ではなく縦にハーフトーン処理することによってこの問題を解消した特に好ましい実施形態を示す。したがって、プロセッサ１８は、１ａ、２ａ、３ａ、・・・等の順序でピクセル行を横切るのではなく、列を上下に蛇行アルゴリズムを行う。スライスを終了すると、プロセッサ１８は完全な行の誤差項をプロセッサ２０に送る。この時点で、プロセッサ１８は、プリントジョブの次のページの左側のスライスの処理を開始することができ、プロセッサ２０は次いで、自由に１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、・・・等の順序でスライスを処理することができる。プロセッサ２０は、最初のページの中央のスライスを処理し終えると、誤差項の行をプロセッサ２２に送る。
【００９８】
この時点で、プロセッサ１８はページ２の左側のスライスの処理を終了しており、ページ２の誤差項をプロセッサ２０に与え、プロセッサ２０は次いで、ページ２の中央のスライスの処理を開始することができる（プロセッサ１８がページ３の処理を開始できるようにする）。プロセッサ２０は同様に、誤差項の行をページ１からプロセッサ２２に渡し、プロセッサ２２が最初のページの右側のスライスの処理を開始できるようにする。したがって、プロセッサ１８はプロセッサ２０よりも１ページ先にあり、順にプロセッサ２０はプロセッサ２２の１ページ先にあり、３つのプロセッサはパイプラインのように動作する。パイプラインが一杯になると、３つのプロセッサは並列に動作する。
【００９９】
以下の表に、ｎページプリントジョブの連続したページの様々なスライスの処理順序を示す。この表では、タイムスロットは、プロセッサがスライスのピクセルに関連する誤差項を受け取り、次いでスライスを処理し、最終的に誤差項をそのスライスから次のプロセッサ（当てはまる場合）に渡すために必要な時間の長さである。したがって、タイムスロット３から先に、各プロセッサはスライスをその他のプロセッサと並列に処理するが、プロセッサ１８はプロセッサ２０および２２のそれぞれ１ページおよび２ページ先を行く。
【０１００】
【表１】
2005525026.tif 000003
【０１０１】
このようにして、各プロセッサがその他のプロセッサの結果に依存する程度を低減しながら、順方向誤差拡散アルゴリズムの高度なものが利用される。
【０１０２】
高品質のハーフトーン出力を提供することから有利である同じアルゴリズムが、仮に行にわたって（すなわち、ピクセル１ａ、７２ａ、７３ａ、・・・、１ｂ、・・・、１ｃ）使用された場合は、アルゴリズムが行にわたって前後に動作するため、従属性が双方向に生じることになる。したがって、プロセッサ１８は、スライスの一番上の行中の一番右側のピクセルを処理した後、プロセッサ２０からピクセル２ｂの誤差項を受け取るまで停止したままになる。同様にして、プロセッサ２０および２２もまた停止する。したがって、この蛇行誤差拡散アルゴリズムは並列性を提供せず、いずれの時点でも、１つのプロセッサのみが動作しており、その間、その他は停止している。
【０１０３】
図９Ａ−図９Ｄは、ピクセルを処理するいくつかの代替の順序を示す。図９Ａは、ピクセルを列で処理する第１の代替のモードを概略的に示す。簡単にするために、画像は３つのスライス４０、４２、４４に分割されて示され、各スライスは異なるハーフトーン処理プロセッサによって処理される。太い矢印４６は、印字媒体前進の方向を示す。第１のハーフトーン処理プロセッサはスライス４０中の列を順次処理し、列１ａで始まって列７ａで終了する（もちろん、典型的なプリント画像スライスには７列のピクセルよりも多くの列が存在するであろうが、この概略的な表現の目的は、ピクセルが左側の境界から始まり右側の境界で終了し、前縁から後縁に処理されることを示すことである）。第２および第３のハーフトーン処理プロセッサも同様に、左側の境界で始まり、右側の境界で終了し、前縁から後縁に列を処理する。したがって、図５の蛇行処理とは異なり、列から列に渡される誤差項はない。したがって、使用されるアルゴリズムはいずれの順方向誤差拡散も含まない。
【０１０４】
図９Ｂでは、同様のアルゴリズムが使用されるが、各列は後縁で始まり、前縁で終了して処理される。図９Ｃおよび図９Ｄは、図９Ａおよび図９Ｂのプロセスのそれぞれと同一であるが、各スライスで処理すべき最初の列は右側のエッジであり、最後の列は左側のエッジであるピクセル列の処理方法を示す。
【０１０５】
図９Ａ−図９Ｄに示す処理順序のすべての場合において、蛇行アルゴリズムは使用されないが、それでもやはり、本発明により提供される利点、特に、第１のペンの設定をロードし、そのペンによってプリントすべき画像データ要素をすべてハーフトーン処理・マスキングし、次いでこれら設定を破棄した後に次のペンの設定をロードする機会を利用することが可能である。さらに、プリントスライス４０、４２、および４４を担当する３つのライン間に従属性はない。
【０１０６】
図１０は、プリントパイプラインがＲＩＰ６０、専用線形化ＡＳＩＣ６２、線形化されたコントーンデータを記憶するＲＡＭバッファ６４、ハーフトーンＡＳＩＣ６６、およびプリントヘッドコントローラ６８を備えるプリントシステムのさらなる実施形態を示す。（先の実施形態と異なり、この実施形態は、画像を別個のスライスに分割して独立してハーフトーン処理するのではなく単一のハーフトーン処理ＡＳＩＣを使用して、ページ幅画像をハーフトーン処理する）。
【０１０７】
プリントノズルのページ幅アレイは、４つのプリントバー７０、７２、７４、７６（Ｃ、Ｙ、Ｍ、およびＫのインクをそれぞれプリントする）を備える。各プリントバーは６つのプリントヘッド７０ａ−７０ｆ、７２ａ−７２ｆ、７４ａ−７４ｆ、７６ａ−７６ｆ、７６ａ−７６ｆ上に設けられたノズルで構成され、各プリントヘッドは別個のダイとして設けられる。各プリントヘッドは一意の動作特性を有する（液滴量のばらつき、ノズルの不完全性等に関して）。したがって、プリントパイプラインでの画像データ処理は、ここに述べるように正規化または調整され、プリントヘッド間の動作特性のばらつきを補償することができる。
【０１０８】
正規化は、プリントヘッドコントローラ、ハーフトーン処理プロセッサ、線形化プロセッサ、またはＲＩＰにおいて等、プリントパイプラインにおけるいずれのポイントで行ってもよい。ハーフトーンデータに対してではなく線形化中等のコントーンデータに対してこの調整を実行することが一般に好ましい。この理由は、コントーンデータセットは、単に、非常に細かく変更して細かい補償を行うことができる連続諧調平面のセットとして画像が指定されることから、より精密に変更することができるためである。一方、ハーフトーンデータセットでは、画像を細かく変更することはあまり容易ではない。
【０１０９】
線形化ＡＳＩＣには、プリントヘッドダイの数および空間的関係がプログラムされる。したがって、線形化ＡＳＩＣは、各ノズルグループが、ページ幅の所与の部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、またはＦにわたって特定の色のインクのプリントを担当することを「知っている」。したがって、画像は、以下のように部分単位でプリントヘッド特性に従って調整される。
−４つのプリントヘッド７０ａ、７２ａ、７４ａ、７６ａの対象となる動作特性（複数可）を補償する設定がメモリからロードされて使用され、画像ページの部分Ａ、すなわち第１のプリントヘッドグループ７０ａ、７２a、７４ａ、７６ａによってプリントすべき部分全体に対応するコントーンデータが補償または調整される。
−画像の部分Ａのこの調整されたデータセットがバッファに記憶され、設定は破棄される。
−第２のプリントヘッドグループ７０ｂ、７２ｂ、７４ｂ、７６ｂを補償する設定およびそのコントーンデータがメモリにロードされて使用され、画像ページの部分Ｂ、すなわち第１のプリントヘッドグループ７０ｂ、７２ｂ、７４ｂ、７６ｂ他によってプリントすべき部分全体に対応するコントーンデータが補償または調整される。
−補償が部分Ａ−Ｆのそれぞれに繰り返され、５回のみ補償パラメータの変更を伴う。
【０１１０】
上述の実施形態では、プリントパイプラインにおける２つのタイプの効率について説明された。すなわち、（ｉ）ページを平行する「スライス」のセットとして処理し、これらスライスを独立してハーフトーン処理し、特にハーフトーン処理アルゴリズムを列の連続ピクセルに対して実行すること、および（ｉｉ）画像生成要素グループの動作特性の相違を考慮するように、データブロック（各グループによってプリントすべき画像の部分に対応する）を順次処理し、各データブロックが処理されるときに各グループの新しい設定を順にロードすることによって、画像処理の少なくとも１つのステップを調整すること、である。図１の説明で示したように、これら概念は一緒に使用されることが好ましいが、互いに独立して実施することも可能である（図１０の実施形態等）。
【０１１１】
図１１は、画像「スライス」（並列処理のため）および画像「部分」（異なる特性を有するグループによるプリントのため）の概念をより明確に見ることができる実施形態を示す。図１のように、３つの並列プリントエンジンが動作してデータをハーフトーン処理し、プリントヘッド噴射命令を生成する（３つのハーフトーン処理プロセッサ１８、２０、２２および３つのプリントヘッドコントローラ３０、３２、３４それぞれにより）。これらエンジンは、図の下部において識別される３つのスライスそれぞれのプリントパイプラインの最終段階を担当する。各スライス内には（すなわち、所与のプリントヘッドコントローラの制御下には）、１６のプリントヘッドのセットがあり（４つのインクカラーのそれぞれ内に４つの隣接するプリントヘッドがある）、総計で４８のプリントヘッドになる。
【０１１２】
したがって、４色の合成画像として見た場合、ページは１２のプリントヘッドグループに対応する１２の部分で構成される。４つの重なった色平面として見た場合、画像は４８の部分を有する（４色×１色につき１２のプリントヘッドまたはノズルグループ）。
【０１１３】
したがって、調整が行われたポイントで画像がどのように処理されているかに応じて、画像生成要素の「グループ」によってプリントすべき画像の各「部分」は別様に画定され得る。補償中の画像データがすべての色を含む場合、画像の各部分は、この画像をプリントするグループ、すなわち、異なる色のプリントヘッド上のノズルグループの設定を使用して調整される。一方、各色のデータが別個に処理される場合、各部分は、その色をプリントする画像生成要素の特性を調整しなければならない単一のカラー部分である。すなわち、「グループ」はその部分（すなわち、色）のみをプリントするノズルグループとして規定される。
【０１１４】
各プリントヘッドグループ（または対応する４つの各ノズルグループセット）は、１２の画像部分Ａ−Ｌのそれぞれ１つのプリントを担当する。したがって、異なる動作特性の補償がＲＩＰにおいて行われる場合、ＲＩＰはページデータを１２のデータブロックで処理する。ブロックＡ−Ｌの画像自体に対する関係は図１２に見ることができる。
【０１１５】
図１２の画像は３つのスライスに分割され、各スライスは４つの部分で構成される（したがって、たとえばスライス２は部分Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈで構成される）。所与のスライス中の４つの部分はそれぞれ、この実施形態では４つの互い違いになったプリントヘッドの異なるセットによってプリントされ、この理由により、４つのプリントヘッドがグループを構成する。各部分は図１２には２ピクセル幅であるものとして示されるが、もちろん、実際にはこれよりもはるかに多くのピクセルで構成され得る。
【０１１６】
ハーフトーン処理プロセスは、設定またはパラメータを使用して出力を変化させてプリントヘッド特性のばらつきを補償することによってスライス単位で調整することができ、または補償はプリントパイプライン中の別のポイントで行ってもよい（ＲＩＰ、線形化ステップ、またはさらにはプリントマスクを適用する際にプリントヘッドコントローラにおいて等）。
【０１１７】
各スライスのハーフトーン処理で補償が行われる場合、各スライスのハーフトーン処理プロセス（その他の２つのスライスのプロセスと並列に行われる）は、列順（図５−図７ではなく図８および図９Ａ−図９Ｄ参照）で実行すべきである。これにより、１つのプリントヘッドに対応する列をそのプリントヘッドの設定を使用してハーフトーン処理し、次いで、次のプリントヘッドの列が処理される前に新しい設定をロードすることができ、個々のプリントヘッドに対応するスライスのすべての部分が順次ハーフトーン処理されるまで以下同様である。
【０１１８】
上の実施形態はカラープリンタとして説明したが、そうである必要はない。モノクロ（「白黒」または他の単一カラーのプリンタ等）で動作するプリンタも、データ処理の向上により本発明の利点からの恩恵を受ける。たとえば、冗長プリントヘッドのセットを有するブラックプリンタは、本発明により各プリントヘッドグループの特性を補償し、プリンタを通してのデータフローレートを向上させることができる。
【０１１９】
本発明は本明細書に記載の実施形態に限定されず、本発明は本発明の精神から逸脱することなく変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施形態によるプリンタのアーキテクチャのブロック図である。
【図２】プリントするためにプリンタに送られる画像ファイルの図である。
【図３】図２の画像をラスタ化したものの図である。
【図４】処理のために図１の３つの個々のハーフトーン処理プロセッサに送られる図３のラスタ化画像のスライスを示す。
【図５】行列アルゴリズムを使用して３つのプロセッサがラスタビットマップピクセルを処理する順序を示すスライスの拡大図である。
【図６】線形順方向誤差拡散アルゴリズムを使用して３つのプロセッサがラスタビットマップピクセルを処理する順序を示すスライスの拡大図である。
【図７】第１の蛇行順方向誤差拡散アルゴリズムを使用して３つのプロセッサがラスタビットマップピクセルを処理する順序を示すスライスの拡大図である。
【図８】第２の蛇行順方向誤差拡散アルゴリズムを使用して３つのプロセッサがラスタビットマップピクセルを処理する順序を示すスライスの拡大図である。
【図９Ａ】画像スライスを処理することができる４つのさらなる順序を概略的に示す。
【図９Ｂ】画像スライスを処理することができる４つのさらなる順序を概略的に示す。
【図９Ｃ】画像スライスを処理することができる４つのさらなる順序を概略的に示す。
【図９Ｄ】画像スライスを処理することができる４つのさらなる順序を概略的に示す。
【図１０】本発明の第２の実施形態によるプリンタのアーキテクチャのブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態によるプリンタのアーキテクチャのブロック図である。
【図１２】プリントエンジンによってプリントされるスライスと画像生成要素のグループによってプリントすべき部分の間の関係の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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