(57)【要約】      （修正有）【課題】大判プリントからディジタル写真用のL版プリントまで、多種多様なプリントシステムに対応可能な低コスト・高性能な画像形成コントローラを提供する。【解決手段】第一パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第一量子化サブブロックと、第二パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第二量子化サブブロックと、接続される画像形成エンジンに応じて前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックへ供給する色要素を制御するデータ選択制御部とを備える。【選択図】図５
2005169794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
M値（Mは2以上の整数）の入力画像情報に基づき画像形成データを生成して接続される画像形成エンジンに供給する画像形成コントローラであって、
第一パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第一量子化サブブロックと、
第二パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第二量子化サブブロックと、
接続される画像形成エンジンに応じて前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックへ供給する色要素を制御するデータ選択制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成コントローラ。
【請求項２】
前記データ選択制御部は、Bkを含む4の色要素により画像を形成する画像形成エンジンを接続する場合には、Bkを除く3つの色要素を前記第一（第二）量子化サブブロックに供給し、Bkのみ前記第二（第一）量子化サブブロックに供給する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成コントローラ。
【請求項３】
Bkを含む4の色要素はBkとCyとMgとYeである、
ことを特徴とする請求項2記載の画像形成コントローラ。
【請求項４】
前記データ選択制御部は、濃色を前記第一（第二）量子化サブブロックに供給し、淡色を前記第二（第一）量子化サブブロックに供給する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成コントローラ。
【請求項５】
前記データ選択制御部は、BkとCyとMgを前記第一（第二）量子化サブブロックに供給し、YeとLCとLMを前記第二（第一）量子化サブブロックに供給する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成コントローラ。
【請求項６】
前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックが順次処理可能な最大色数Kは3である、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成コントローラ。
【請求項７】
前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックは、N（Nは2以上の整数）値誤差拡散法を採用するものである、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成コントローラ。
【請求項８】
熱エネルギーを用いてインクに状態変化を生起させることによりインク滴を吐出して各画素にドットを形成することにより画像を形成する方式を採用した画像形成エンジンを接続して画像形成システムを構成する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の画像形成コントローラ。
【請求項９】
圧力発生素子を作動させることによりインク滴を吐出して各画素にドットを形成することにより画像を形成する方式を採用した画像形成エンジンを接続して画像形成システムを構成する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成エンジンと接続して画像形成システムを構成する画像形成コントローラに関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナル・コンピュータ(PC)や複写装置、ワード・プロセッサ等のOA機器が広く普及しており、これらの機器の画像形成（記録）装置の一種としてインクジェット方式によりディジタル画像記録を行う装置が急速に発展、普及している。特にOA機器の高機能化とともにカラー化が進んでおり、これに伴なって様々なカラー・インクジェット記録装置が開発されてきている。
【０００３】
一般にインクジェット記録装置は、記録手段（プリントヘッド）およびインクタンクを搭載するキャリッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御する制御手段とを具備する。そして複数の吐出口からインク液滴を吐出させるプリントヘッドを記録紙の搬送方向（副走査方向）と直行する方向（主走査方向）にシリアル・スキャンさせ、一方で非記録時に記録幅に等しい量で間欠搬送するものである。さらには、カラー対応のインクジェット記録装置の場合、複数色のプリントヘッドにより吐出されるインク液滴の重ねあわせによるカラー画像を形成する。
【０００４】
インクジェット記録装置においてインクを吐出させる方法としては、（１）吐出口近傍に発熱素子（電気/熱エネルギー変換体）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、インクを吐出口から吐出させるサーマル方式と、（２）ピエゾ素子等の電気/圧力変換手段を用い、インクに機械的圧力を付与してインクを吐出するピエゾ方式、などが用いられている。一般に、前者のサーマル方式は、ノズルの高密度化が容易で、またヘッドを低コストで構成できる反面、発熱を利用するためにインクやヘッドの劣化を招きやすい。一方、後者のピエゾ方式は、吐出制御性に優れ、またインクの自由度が高く、ヘッド寿命が半永久的であるといった特徴がある。
【０００５】
この記録方法は、記録信号に応じてインクを微少な液滴として吐出口から記録媒体上に吐出することにより文字や図形などの記録を行うものであり、ノンインパクトであるため騒音が少ないこと、ランニング・コストが低いこと、装置が小型化しやすいこと、およびカラー化が容易であること、などの利点を有していることから、コンピュータやワードプロセッサ等と併用され、あるいは単独で使用される複写機、プリンタ、ファクシミリ等の記録装置において、画像形成（記録）手段として広く用いられている。
【０００６】
図13および図14はそれぞれインクジェット記録装置のコントローラ部およびエンジン部の概略構成を示すブロック図である。
【０００７】
まずコントローラ部の機能および概略動作について説明する（図13）。CPU1601はUSBインタフェース1604あるいはIEEE1394インタフェース1605を介してホストPC1606（1607）に接続されており、制御プログラムを格納したROM1608や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したEEPROM1610、及びホストPC1606から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM1608にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。操作パネル1612のキーから入力される指示情報は操作パネルインタフェース1611を介してCPU1601に伝達され、またCPU1601からの命令により同様に操作パネルインタフェース1611を介して操作パネル1612のLED点灯やLCD表示が制御される。拡張インタフェース1615はLANコントローラやHDDなどの拡張カードを接続することにより機能拡張を行うためのインタフェースである。画像情報は画像データ処理ブロック1613により各インク色のドットデータに変換され、エンジン（図外）へ出力される。またコントローラとエンジンの間の各種コマンドやステータス情報の送受信は同様に画像データ処理ブロック1613を介して行われる。
【０００８】
次にエンジン部の機能および動作概要について説明する（図14）。エンジン部はバンドメモリ制御ブロック1712を介してコントローラ（図外）と接続されている。CPU1701は制御プログラムを格納したROM1703や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したEEPROM1704、及びコントローラ（図外）から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM1702にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。出力ポート1705及びキャリッジモータ制御回路1707を介してキャリッジモータ1709を動作させることによりキャリッジ1711を移動させ、また、出力ポート1705及び紙送りモータ制御回路1706を介して紙送り紙送りモータ1708を動作させることにより搬送ローラなどの紙搬送機構1710を動作させる。さらにCPU1701は、RAM1702に格納されている各種情報に基づきバンドメモリ制御ブロック1712やプリントヘッド制御ブロック1714を制御してプリントヘッド1715を駆動することにより記録媒体上に所望の画像を記録することができる。
【０００９】
また、図外の電源回路からは、CPUや各種制御回路を動作させるためのロジック駆動電圧Vcc（たとえば3.3V）、各種モータ駆動電圧Vm（たとえば24V）、プリントヘッドを駆動させるためのヒート電圧Vh（たとえば12V）、等が出力される。
【００１０】
従来のインクジェット記録方法においては、インクのにじみのない高発色のカラー画像を得るためにはインク吸収層を有する専用コート紙を使用する必要があったが、近年はインクの改良等によりプリンタや複写機等で大量に使用される普通紙への印字適性を持たせた方法も実用化されている。さらにはOHPシートや布、プラスチック・シート等の様々な記録媒体への対応が望まれており、こうした要求に応えるため、インクの吸収特性が異なる記録媒体（記録メディア）を必要に応じて選択した際に記録媒体の種類に係わりなく最良の記録が可能な記録装置の開発および製品化が進められている。また記録媒体の大きさについても、宣伝広告用のポスタや衣類等の織布では大サイズのものが要求されてきている。このようなインクジェット記録装置は、優れた記録手段として幅広い分野で需要が高まっており、より一層高品位な画像の提供が求められ、また更なる高速化への要求も一段と高まっていると言える。
【００１１】
一般に、カラー・インクジェット記録方法は、シアン（Cy）,マゼンタ（Mg）,イエロー（Ye）の3色のカラー・インクにブラック（Bk）を加えた4色のインクを使用してカラー記録を実現する。このようなカラー・インクジェット記録装置においては、キャラクタのみ印字するモノクロ・インクジェット記録装置と異なり、カラー・イメージ画像を記録するにあたっては、発色性や階調性、一様性など、様々な要素が必要となる。
【００１２】
また、インクジェット記録装置では、更に多階調として自然画像をより高品位に形成するため、従来のシアン（Cy）,マゼンタ（Mg）,イエロー（Ye）,ブラック（Bk）の4色に加えて、インク濃度の低いライトCy,ライトMg,ライトYeの3色を加えた7色インクを用いることにより、ハイライト部分の粒状感を軽減したものなどが多く実現されている。
【００１３】
しかし、記録される画像の品位はプリントヘッド単体の性能に依存するところが大きい。プリントヘッドの吐出口の形状や電気/熱変換体（吐出ヒータ）のばらつき等のプリントヘッド製作工程時に生じるノズル毎の僅かな違いがそれぞれに吐出されるインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼし、最終的に形成される記録画像の濃度ムラとして画像品位を劣化させる原因となる。その結果として、ヘッド主走査方向に対して周期的にエリア・ファクタ100%を満たせない"白"の部分が存在したり、逆に必要以上にドットが重なり合ったり、あるいは白筋が発生したりすることとなる。これらの現象が通常人間の目で濃度ムラとして感知される。
【００１４】
そこで、これらの濃度ムラ対策としてマルチパス記録法と呼ばれる方式が提案されている。簡単のために8ノズルからなる単一インク色ヘッドを用いた場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
はじめに、偶数列/奇数列パターンや千鳥/逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことによりパス・データを生成する固定マスク方式を採用して2パス記録を実現する場合について説明する。第1走査において千鳥パターンを記録し、記録幅の半分（4ドット幅）だけ紙送りを行った後、第2走査において逆千鳥パターンを記録することにより記録を完成する。すなわち、順次4ドット単位の紙送りと千鳥/逆千鳥パターンの記録を交互に行うことにより、4ドット単位の記録領域を1スキャン毎に完成させていく。（図10）
次に、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダム・マスク・パターンなどを用いて記録データを間引くことによりパス・データを生成するテーブル参照方式を採用し2パス記録を実現する場合について説明する。図11は記録走査毎のマスク・テーブルの一例を示す図であり、テーブル領域A,Bはそれぞれ第1パス,第2パスにおいて使用する相補的なマスク・テーブルである。テーブルは1bit/dotで、0はマスク対象であることを示し、1は非マスク対象であることを示す。マスク・テーブルA,Bはそれぞれ主走査方向12画素*副走査方向4画素に対応したサイズのテーブルであり、これを各方向に繰り返し展開してマスク・データとして使用する。プリントヘッドが備えるノズル数は8であり、2パス記録における紙搬送量に相当する画素数は8/2=4であり、これはテーブルA及びBの副走査方向サイズと一致する。
【００１６】
図12は図11で示したマスク・テーブルを用いた記録走査の様子を説明する図である。8のノズルに対応する8ラインのデータに対して、4ライン毎にA,Bをマスク・パターンとして適用する。各記録走査においては、格納されたマスク・テーブルを用いて画像データのマスク処理（記録ドットを非記録ドットに置き換える）を実行し、パス・データを生成出力する。具体的には、画像データとマスク・データとの論理積をとることにより、マスク・データが1である場合には画像データをそのまま出力し、マスク・データが0である場合には画像データは0に置き換えることにより実現される。全ての画像領域は常に2回の走査によりA,Bの順にマスク処理されて記録データが生成されることになる。ここで、A,BのマスクOFF（1）比率は等しく各々50%程度である。
【００１７】
このようにして、一つのラインを異なる二つのノズルを用いて記録することにより、濃度ムラを抑えた高品位な画像を形成することができる。また、マルチパス記録法は、インクを乾かしながら記録していくことによりブリーディング（にじみ）を抑えるといった効果や、走査毎の記録ドットを低減することから吐出不良の原因となるプリントヘッドの昇温を抑制する効果、なども同時に達成できる。ここでは主走査方向について説明したが、副走査方向に対して連続するドットを間引いて記録することにより更なる高画質化が可能になる。また、ノズル解像度よりも高い解像度で副走査方向の画像形成を実現したい場合には、この副走査方向の間引き記録は必須の処理となる。  
【００１８】
各走査のパス・データを生成する方法としては、上述のように、記録ドットと非記録ドットとが乱数的に配列されたランダム・マスク・パターンなどを用いて記録データを間引くことによりパス・データを生成する方法（テーブル参照方式と称す）や、偶数列/奇数列パターンや千鳥/逆千鳥パターンを用いて記録データを間引くことによりパス・データを生成する方法（固定マスク方式と称す）のほかに、記録ドットに着目して間引き処理を行うことによりパス・データを生成する方法（データマスク方式と称す）、あるいはこれらを併用した方式などが知られている。
【００１９】
次に、コントローラ内の画像データ処理ブロック1613（図13）におけるデータ処理について説明する。
【００２０】
図9は画像データ処理ブロック1613におけるデータ処理の流れを示したものである。ホストPCより受信されたRGB多値の画像データは色変換処理によってインク色（たとえばCy・Mg・Ye・Bk）の多値画像データに変換され、続いて、量子化処理によってインク色ごとの2値データに変換される。このようにして多値の画像データはエンジン（プリントヘッド）において出力可能なレベル（ここでは2値）に変換されている。
【００２１】
量子化方法として誤差拡散法とディザ法が広く知られている。誤差拡散法では、注目画素について周辺画素に拡散係数を割り当て、注目画素において発生する量子化誤差を拡散係数に応じて周辺画素に振り分ける。これにより画像全体の濃度は保存されることになり、良好な疑似階調表現が可能となる。一方、ディザ法では、マトリクス状の閾値からなるディザマトリクスを用意し、この各閾値と入力データの各画素との1対1の画素比較を行いON/OFFを決定する。一般にディザ法では誤差拡散法を適用した画像に比べて画品位が低下する傾向にあるが、誤差拡散法は誤差が伝播するまで次画素の処理に移行できず高速処理が困難である。
【００２２】
基本的な誤差拡散法の2値化処理方法を具体的に説明する。図8は矢印で示すようにラスタの左から右に処理する際の拡散係数マトリクスの一例である。拡散係数マトリクスとは、各画素に対する誤差の伝播割合を示すものである。誤差拡散法では、閾値と画素値の比較を行いドットのON/OFFを判定すると同時に、その誤差を算出して周囲の画素値に伝播させる。ここで誤差は画素値と評価値の差で表される。評価値は10bit（1024階調）画素値に対してONならば1023、OFFならば0、閾値を512固定とすると、画素値が722の場合には判定結果はドットON、誤差は301となる。この例では、同一ラインの後続するA・Bの2画素と、下ラインのC・D・Eの3画素に誤差を拡散する。このように誤差の伝播を行うことで画像データの濃度は保存される。
【００２３】
最近のインクジェット記録装置のような高解像度の2値出力装置では、より滑らかな中間調画像を表現するために多階調で表現する誤差拡散法（多値誤差拡散法）が利用されている。以下に多値誤差拡散法と濃度パターン法を組み合わせた量子化方法について具体例を挙げて説明する。
【００２４】
はじめに多値画像データに対して多値誤差拡散法により5値化処理を施す。多値誤差拡散法による5値化においては4つの閾値を備え、画素値との比較によって0〜4の出力値を決定する。そこで発生する誤差は2値化の際と同様にして拡散マトリクスにしたがい周囲の画素値へ伝播させる。さらに、5値データに対して濃度パターン法を用いて2値データに展開する。具体的には2×2の網点マトリクスにしたがい5値データを網点展開処理するものである。ここで、多値画像データの解像度（入力解像度）は600ppi×600ppi（ppiはpixel/inch）、プリントヘッドによる最終的な記録解像度（出力解像度）を1200dpi×1200dpi（dpiはdot/inch）とする。本方式により、ドットのON/OFFの2階調でしか表現できなかった各画素を拡張することによって5階調表現を可能とし、しかも高速化が困難な誤差拡散処理を出力解像度よりも低い600ppi×600ppiで実施することによって誤差拡散の処理時間を1/4に削減することができる。
【００２５】
実際のインクジェット記録装置においては、その印字モードなどに対応づけて入力解像度と出力解像度の関係を設定し、これにしたがう網点マトリクスサイズに応じて多値誤差拡散法による最適な出力階調数Nを選択して量子化処理を実行するものなどが提案されている。たとえば、高速モードでは入力解像度300ppi×300ppiに対して多値誤差拡散法により8値化を行った後に4×4の網点マトリクスを用いて出力解像度1200dpi×1200dpiの記録ドット・データを生成し、高品位モードでは入力解像度600ppi×600ppiに対して多値誤差拡散法により4値化を行った後に2×2の網点マトリクスを用いて出力解像度1200dpi×1200dpiの記録ドット・データを生成する。これにより、目的に応じて処理の高速化と高品位化のバランスに優れた量子化処理が可能になる。
【００２６】
また、Bkのみ他インク色よりも吐出インク滴量が多くなるよう構成し、Bkのみ低い解像度で画像形成を行うことでモノクロ画像形成を高速化するインクジェット記録装置なども実用化されている。このような装置においては、たとえば、全てのインク色に対して入力解像度300ppi×300ppiで、Bkのみが出力解像度600dpi×600dpi、他のインク色が出力解像度1200dpi×1200dpiであれば、Bkでは多値誤差拡散法により4値化を行った後に2×2の網点マトリクスを用いて展開し、他のインク色においては多値誤差拡散法により8値化を行った後に4×4の網点マトリクスを用いて展開する、といった処理が必要となる。
【特許文献１】特開2003-259117号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
近年では、このようなインクジェットプリント技術を用いて、パーソナル向けからビジネス向けまで、A0やB0サイズといった大判プリントからディジタル写真用のL版プリントまで、多種多様なプリントシステムが提案・商品化されている。インクシステムやプリントエンジンが多様化する一方で、接続されるプリントエンジンに応じた画像データ処理を実現する画像形成コントローラの開発が期待されている。
【００２８】
先に述べたように、誤差拡散法は、着目している画素にドットを形成したか否かによって生じる階調表現の誤差を周囲画素に分配すると同時に、周囲から拡散された誤差を解消するように着目画素のドットON/OFF判断を行う手法であり、一般に高画質な画像が得られるが処理の高速化が困難である。これに対してディザ法では、ディザマトリクスを構成する閾値と比較することによってドットON/OFF判定を行うため迅速な判断処理が可能である。
【００２９】
このため、高速処理が要求される場合には誤差拡散法ではなくディザ法を用いて量子化処理を行うシステムが数多く提案されているが、ディザ法では誤差拡散法に比べて画質が劣化する傾向にあり、最高画質をねらったシステムの階調表現に採用できるほど画質に優れた処理を実現することは困難である。また、できるだけ高画質な画像を得るために画像の一部のドットに対してのみディザ法を用いるシステムなども提案されているが、全ての画素に対して誤差拡散法を用いた場合と遜色ない画質を得ることが困難なだけでなく、切替え処理による弊害が見られる場合がある。
【００３０】
また、誤差拡散法を用いた量子化処理においては各種パラメータが非常に重要な意味を持っている。出力階調数はもちろんのこと、判定閾値制御や発生誤差の分配方法などが出力結果の画品位に大きな影響を与えることになる。こうしたパラメータは、各色成分の特性、あるいは色間の相互関係に応じて最適に決定されることが望ましい。
【００３１】
複数色の順次処理においては、一般に各色成分をライン単位で処理していく「線順次処理」と、各色成分を画素単位で処理していく「点順次処理」とに分けられる。しかしながら、どちらの手法であっても高速化・高画質化においていくつかの課題が存在する。
【００３２】
誤差拡散法を用いた量子化処理では「線順次処理」が一般的である。本方式では各色をライン単位で順次処理することからラインごとに各種量子化パラメータを設定変更することが容易であり、各色ごとに最適なデータ処理を実現しやすいといった利点がある。しかし一方で、上述のとおり、隣接画素からの拡散誤差を用いて着目画素の処理を実行する誤差拡散法においては、線順次処理では原理的に高速化の限界がある。複数ラインを拡散領域分だけ微少にずらして並列実行して高速化する手法なども提案されているが、ライン数の増加に比例した回路規模の増大に加えてライン間の同期制御が必要になるだけでなく、処理方向(誤差拡散方向)の切替え制御が並列実行ライン数単位に限定されてしまうといった欠点も生じてしまう。
【００３３】
これに対して「点順次処理」では、各色を画素単位で切り替えながら処理することから、複数色の並列処理によって誤差拡散処理の高速化が比較的容易に実現できる。しかしながら、並列処理すべき色数分だけ同時使用可能なパラメータセットが必要になることから、これを格納するRAMテーブルやレジスタセットの搭載が前提となってしまう。
【００３４】
上述したような多種多様なプリントエンジンへの接続を想定した共通画像形成コントローラでは、プリントエンジン特性に応じた「最適化」には多くの障害が存在する。4色ビジネスプリンタ用エンジンでは低コスト・高速プリントが優先され、6色高画質業務用写真プリンタ用エンジンでは高品位プリントが最重要となる。単にRAMテーブルやレジスタを増大するだけでは大幅なコストアップを引き起こしてしまい、高速化・高画質化を両立させながら低コスト化を実現することはできない。
【００３５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、パーソナル向けからビジネス向けまで、A0やB0超サイズといった大判プリントからディジタル写真用のL版プリントまで、多種多様なプリントシステムに対応可能な低コスト・高性能な画像形成コントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記課題を解決するために、本発明に係る第一の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００３７】
すなわち、M値（Mは2以上の整数）の入力画像情報に基づき画像形成データを生成して接続される画像形成エンジンに供給する画像形成コントローラであって、第一パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第一量子化サブブロックと、第二パラメータテーブル群により色要素数Kを順次処理可能な第二量子化サブブロックと、接続される画像形成エンジンに応じて前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックへ供給する色要素を制御するデータ選択制御部と、を備えることを特徴とする。上記構成により、接続エンジン仕様にしたがい入力画像情報の色成分を2系列に割り当てて独立処理を実行することが可能になる。
【００３８】
さらに本発明に係る第二の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００３９】
すなわち、第一の発明による量子化方法において、前記データ選択制御部は、Bkを含む4の色要素により画像を形成する画像形成エンジンを接続する場合には、Bkを除く3つの色要素を前記第一（第二）量子化サブブロックに供給し、Bkのみ前記第二（第一）量子化サブブロックに供給する、ことを特徴とする。上記構成により、Bk処理とカラー処理を各々独立したパラメータで量子化処理することが可能になる。
【００４０】
さらに本発明に係る第三の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００４１】
すなわち、第二の発明による量子化方法において、Bkを含む4の色要素はBkとCyとMgとYeである、ことを特徴とする。上記構成により、Bk処理とCy・Mg・Yeカラー処理を各々独立したパラメータで量子化処理することが可能になる。
【００４２】
さらに本発明に係る第四の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００４３】
すなわち、第一の発明による量子化方法において、前記データ選択制御部は、濃色を前記第一（第二）量子化サブブロックに供給し、淡色を前記第二（第一）量子化サブブロックに供給する、ことを特徴とする。上記構成により、濃色処理と淡色処理を各々独立したパラメータで量子化処理することが可能になる。
【００４４】
さらに本発明に係る第五の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００４５】
すなわち、第一の発明による量子化方法において、前記データ選択制御部は、BkとCyとMgを前記第一（第二）量子化サブブロックに供給し、YeとLCとLMを前記第二（第一）量子化サブブロックに供給する、ことを特徴とする。上記構成により、Bk・Cy・Mgといった濃い色の処理とYe・LC・LMといった淡い色の処理を各々独立したパラメータで量子化処理することが可能になる。
【００４６】
さらに本発明に係る第六の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００４７】
すなわち、第一の発明による量子化方法において、前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックが順次処理可能な最大色数Kは3である、ことを特徴とする。上記構成により、最大3色×2系列=6色の量子化処理が可能になる。
【００４８】
さらに本発明に係る第七の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００４９】
すなわち、第一の発明による量子化方法において、前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックは、N（Nは2以上の整数）値誤差拡散法を採用するものである、ことを特徴とする。上記構成により、誤差拡散法を用いた量子化処理に適用することが可能になる。
【００５０】
さらに本発明に係る第八の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００５１】
すなわち、第一から第七の何れかの発明による量子化方法において、熱エネルギーを用いてインクに状態変化を生起させることによりインク滴を吐出して各画素にドットを形成することにより画像を形成する方式を採用した画像形成エンジンを接続して画像形成システムを構成する、ことを特徴とする。上記構成により、サーマル・インクジェット方式の画像形成システムに適用することが可能になる。
【００５２】
さらに本発明に係る第九の発明による量子化方法は以下の構成からなる。
【００５３】
すなわち、第一から第七の何れかの発明による量子化方法において、圧力発生素子を作動させることによりインク滴を吐出して各画素にドットを形成することにより画像を形成する方式を採用した画像形成エンジンを接続して画像形成システムを構成する、ことを特徴とする。上記構成により、ピエゾ・インクジェット方式の画像形成システムに適用することが可能になる。
【発明の効果】
【００５４】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、M値（Mは2以上の整数）の入力画像情報に基づき画像形成データを生成して接続される画像形成エンジンに供給する画像形成コントローラであって、第一パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第一量子化サブブロックと、第二パラメータテーブル群により色要素数K（Kは1以上の整数）を順次処理可能な第二量子化サブブロックと、接続される画像形成エンジンに応じて前記第一量子化サブブロック及び前記第二量子化サブブロックへ供給する色要素を制御するデータ選択制御部と、を備えることにより、接続されるプリントエンジン仕様に応じて、入力された画像情報の色成分を2系列の独立した量子化サブブロックに効率よく振り分け、最適な量子化処理を実現する。すなわち、例えば、高速な4色プリントを実現するインクジェット記録装置においては低解像度・大径ドットのBkに対して異なるパラメータテーブル群により独立処理を行い、高画質な6色プリントを実現するインクジェット記録装置では濃色インク/淡色インクに対して互いに異なるパラメータテーブル群により独立処理を行うことが可能になり、接続されるプリントエンジン要求性能に沿った最適な画像データ処理を実現することが可能になり、パーソナルユースからビジネスユースまで、A0やB0超サイズといった大判プリントからL版写真高画質プリントまで、多種多様な多種多様なプリントシステムに対応可能な低コスト・高性能な画像形成コントローラを提供することができるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
（第一の実施例）
以下、図面を参照して本発明の第1の実施例を詳細に説明する。
【００５６】
図3は本発明によるインクジェット記録装置の記録部の構成を示したものである。ここでは6色プリントエンジンの記録部について説明する。
【００５７】
301はプリントヘッドであり、ブラック（Bk）・シアン（Cy）・マゼンタ（Mg）・イエロー（Ye）・ライトシアン（LC）・ライトマゼンタ（LM）の6色のカラー・インクがそれぞれ封入されたインク・タンクと、それぞれに対応した独立した6つのヘッドからなるマルチヘッドにより構成されている。各色のノズル数は1280ノズルである。302はプリントヘッド301を支持し、記録とともにこれらを移動させるキャリッジである。キャリッジ302は非記録状態などの待機時には図のホーム・ポジション位置HPにある。303は紙送りローラであり、補助ローラ（図外）とともに記録紙305を抑えながら回転し、記録紙305をY方向に随時送っていく。また304は給紙ローラであり、記録紙305の給紙を行うとともに、紙送りローラ303及び補助ローラと同様に記録紙305を抑える役割を果たす。ここで、プリントヘッド301は、Bk・Cy・Mg・Ye・LC・LMの6色について、それぞれ紙送り方向に配置された1280個のノズルをそれぞれ有している。
【００５８】
上記構成における基本的な記録動作について説明する。
【００５９】
待機時にホーム・ポジション位置HPにあるキャリッジ302は記録開始命令によりX方向に移動しながらプリントヘッド301の複数のノズルにより記録データに従い記録紙306上にインクを吐出し記録を行う。記録紙305端部まで記録データの記録が終了するとキャリッジは元のホームポジション位置に戻る。紙送りローラ304が矢印方向へ回転することによりY方向へ所定幅だけ紙送りし、再びキャリッジ302はX方向に移動しながらインクを吐出して記録を開始する。このようなスキャン動作と紙送り動作との繰り返しによりデータ記録を実現する。
【００６０】
なお、インクジェット記録装置は、ホストPC等との間で画像情報や各種制御情報のやりとりをするためのインタフェースや、入力画像情報をインク色ごとのドットのON/OFFデータに変換するための画像データ処理ブロック、などで構成されるコントローラ（図16）と、記録紙の搬送やキャリッジの駆動を行うとともにプリントヘッドを制御して画像を形成するエンジン（図17）、などにより構成されている。
【００６１】
本実施例によるコントローラは、仕様の異なる2つのインクジェット記録装置の共通コントローラである。図5aはプリントエンジンAを接続してビジネス向け低コスト・高速プリンタ（インクジェット記録装置A）を構成するものであり、図5bはプリントエンジンBを接続して高画質写真プリンタ（インクジェット記録装置B）を構成するものである。
【００６２】
インクジェット記録装置AはプリントエンジンAと共通コントローラから構成される（図7a）。プリントエンジンAはBk・Cy・Mg・Yeの4インク色を用いて画像形成を行うものであり、Cy・Mg・Yeヘッドの吐出インク滴量は8pl、Bkヘッドの吐出インク滴量は20plである。Cy・Mg・Yeは解像度1200dpi×1200dpiでドットを形成する一方で、Bkは解像度600dpi×600dpiでドット形成を行う。Bkのみ他インク色よりも吐出インク滴量が多くなるよう構成し、Bkのみ低い解像度で画像形成を行うことでモノクロ画像形成の高速化を実現している。またCy・Mg・Yeについても比較的大きいドット径であることからカラーについても高速な画像形成が可能である。（図6a）
インクジェット記録装置BはプリントエンジンBと共通コントローラから構成される（図7b）。プリントエンジンBはBk・Cy・Mg・Ye・LC・LMの6インク色を用いて画像形成を行うもので、全ヘッドの吐出インク滴量は2plである。解像度2400dpi×1200dpiで全色ドットを形成する。淡色を加えた6色インクで微少なインク滴を用いて画像形成を行うことにより高解像度で粒状感も少ない高品位な画像形成を実現する。（図6b）
次に、共通コントローラに着目した画像データ処理について詳細に説明する。
【００６３】
図4はコントローラ内の画像データ処理ブロックの概略ブロック図を示している。画像データ処理ブロックでは、解像度変換・色変換・量子化といった3つの処理を順次実行する。入力された画像情報をインク色ごとの多値画像データに変換した後に、誤差拡散法及び濃度パターン法を用いて量子化することにより各インク色のドットデータを生成するものである。生成したドットデータはエンジンへ出力する。
【００６４】
画像データ処理ブロックは2つの動作モードを備えている。1つはプリントエンジンAを接続する場合に選択される動作モードAであり、もう1つはプリントエンジンBを接続する場合に選択される動作モードBである。
【００６５】
動作モードAでは解像度300×300ppiのRGBデータが入力される。これをBk・Cy・Mg・Yeのインク色データに変換する。まずBkについては多値誤差拡散法によって4値化処理を行った後に2×2の網点マトリクスを用いて4階調データから600×600dpiの2値ドットデータを生成出力するものである。Cy・Mg・Yeについては多値誤差拡散法によって8値化処理を行った後に4×4の網点マトリクスを用いて8階調データから1200×1200dpiの2値ドットデータを生成出力するものである。（図6a）
一方、動作モードBにおいては、まず入力された解像度600×600ppiのRGBデータを1200×1200ppiに解像度変換する。続いて解像度変換されたRGBデータからBk・Cy・Mg・Ye・LC・LMのインク色データを得る。その後に、Bk・Cy・Mg・Ye・LC・LM全6色について多値誤差拡散法によって3値化処理を行った後に2×1の網点マトリクスを用いて3階調データから2400×1200dpiの2値ドットデータを生成出力するものである。（図6b）
次に、基本的な誤差拡散法について説明する。ここでは簡単のため出力階調数を2として説明する。図8は矢印で示すようにラスタの左から右に処理する際の拡散係数マトリクスの一例である。誤差拡散法では、閾値と画素値の比較を行いドットのON/OFFを判定すると同時に、その誤差を算出して周囲の画素値に伝播させる。ここで誤差は画素値と評価値の差で表される。評価値は10bit画素値に対してONならば1023、OFFならば0である。閾値は例えば512とする。画素値が722の場合には判定結果はドットON、誤差は301となる。この例では、同一ラインの後続するA・Bの2画素と、下ラインのC・D・Eの３画素に誤差を拡散する。ライン番号Lの画素の量子化処理により発生するライン番号（L+1）への拡散誤差は、画素ごとの拡散誤差としていったん誤差メモリに格納される。発生誤差は閾値および評価値の設定方法に依存するが、ここでは-512〜+511の符号付き10bitデータとする。
【００６６】
701は入力補正部であり、入力画素値に累積誤差値を加算して補正入力画素値を生成出力するものである。702は閾値生成部であり、基準閾値にノイズ成分を加えることにより判定閾値を生成するものである。703は比較部であり、補正入力画素値と閾値とを比較して階調値を出力する。704は評価値選択部であり、比較部703における比較結果に応じた階調値に対応する評価値を選択出力する。705は誤差算出部であり、補正入力画素値と評価値選択部704出力である評価値との差分である誤差値を生成する。706、707、708、709、710はそれぞれA拡散誤差算出部、B拡散誤差算出部、C拡散誤差算出部、D拡散誤差算出部、E拡散誤差算出部、であり、画素A、画素B、画素C、画素D、画素Eへの拡散誤差を生成出力する。711、712、713、714、はそれぞれA加算部、B加算部、C加算部、D加算部、であり、前段の拡散誤差に対してそれぞれ画素Aへの拡散誤差、画素Bへの拡散誤差、画素Cへの拡散誤差、画素Dへの拡散誤差、画素Eへの拡散誤差、画素Fへの拡散誤差、を加算出力する。715は遅延部であり、サイクル調整のための遅延処理を行う。716は誤差データ出力部であり、図外の誤差メモリへの誤差データの出力処理を行う。717は誤差データ入力部であり、図外の誤差メモリからの誤差データの入力処理を行う。718は全体制御部であり、各部を監視すると共に、図外からの指示に基づき各部の制御を行う。
【００６７】
上記構成による基本的な量子化動作について説明する。図外から入力された画素値は入力補正部701へ供給される。入力補正部701では入力画素値と拡散画素の累積値との加算処理を行って補正画素値を出力する。閾値生成部702においては、ランダムなノイズ成分を基準閾値に加算処理を行って判定閾値を生成出力する。比較部703では補正画素値と判定閾値との間の比較を行い、判定閾値より大きければドットON（階調値1）、小さければドットOFF（階調値0）と判定する。評価値選択部704ではドットON判定ならばドットON評価値を出力し、ドットOFF判定ならばドットOFF評価値を出力する。誤差算出部705では補正画素値と評価値との間の差分である誤差値を生成する。誤差算出部705出力である誤差値は、C誤差拡散算出部708、D誤差拡散算出部709、E誤差拡散算出部710、へ供給されて、それぞれ画素C、画素D、画素E、に対する拡散誤差を出力する。拡散された誤差は画素処理サイクルごとに、D加算部714、C加算部713、と累積加算され、誤差データ出力部716を介して図外の誤差メモリへ一時格納される。一方、誤差算出部705出力である誤差値は、A誤差拡散算出部706、B誤差拡散算出部707、へも同様に供給されて、それぞれ画素A、画素B、に対する拡散誤差を出力する。B加算部712には誤差データ入力部717を介して図外の誤差メモリより上ラインの処理時に拡散された上ライン累積誤差が入力され画素Bへの拡散誤差と加算処理を行う。さらにA加算部711により画素Aに対する誤差を加算することで画素A〜画素Eにおいて順次加算された累積拡散誤差が得られる。
【００６８】
本発明に基づく量子化ブロックは実際には2系統の独立した量子化サブブロックにより構成されている。各サブブロックはRAMテーブルやレジスタセットで構成される各種パラメータテーブルを備えており、最大3色の処理を順次実行していくことが可能である。以下、図を参照しながら、本発明において特徴的な接続エンジンに応じた量子化ブロックの動作を詳細に説明する。
【００６９】
図1は本実施例における量子化ブロックの2つの動作モード状態を示すブロック図である。図1aは動作モードA状態を示すものであり、プリントエンジンAが接続されBkだけ低解像度・大径ドットによりプリントを行う場合に採用される形態である。図1bは動作モードB状態を示すものであり、プリントエンジンBが接続されてBk・Cy・Mg・Ye・LC・LMの6色プリントを行う場合に採用される形態である。
【００７０】
動作モードA（図1a）では、サブブロック0にCyとMgとYeの3色処理を割り当て、サブブロック1にBkのみを割り当てる。Cy・Mg・Yeが出力階調数8であるのに対してBkは出力階調数4で処理を行い、またこれに対応して基準閾値テーブルや評価値テーブル、拡散誤差算出テーブルなどに限らず、乱数成分で構成される補正閾値マトリクス等についても独立したパラメータテーブルを使用する。Cy・Mg・Yeといったカラー画像データに対して低解像度・大径ドットのBkデータを独立したパラメータ群で量子化処理することが可能になる。
【００７１】
一方、動作モードBでは（図1b）、サブブロック0にBkとCyとMgの3色処理を割り当て、サブブロック1にYeとLCとLMの3淡色を割り当てる。動作モードBでは6色=2系列の出力階調数は3で同一である。視認性などを考慮して濃色と淡色に対して各々最適なパラメータテーブルで量子化処理を行うことができる。濃インクは階調性や応答性を重視するパラメータテーブルを用い、淡インクでは粒状感の軽減に着目したパラメータテーブルを採用するといったことが可能になる。
【００７２】
図2は色データの処理のながれを説明する図である。動作モードAでは、サブブロック0でBkを処理した後に続く2サイクルはアイドルとなる一方で、サブブロック1でCy・Mg・Yeと順次処理が実行される（図2a）。この1度の繰り返しが画素処理に相当する。また、動作モードBでは、サブブロック0でBk・Cy・Mgの順に処理を行う一方で、サブブロック1でYe・LC・LMと順次処理が実行される（図2b）。
【００７３】
すなわち、高速な4色プリントを実現するインクジェット記録装置Aにおいては低解像度・大径ドットのBkに対して異なるパラメータテーブル群により独立処理を行い、高画質な6色プリントを実現するインクジェット記録装置Bでは濃色インク/淡色インクに対して互いに異なるパラメータテーブル群により独立処理を行うことが可能になり、接続されるプリントエンジン要求性能に沿った最適な画像データ処理を実現することが可能になる。
【００７４】
以上詳細に説明したとおり、吐出インク滴量が異なるBkヘッドを搭載した高速4色プリントエンジンに対してはBkとCy・Mg・Yeの2系列による独立・並列処理を、微少液滴により高精細6色プリントエンジンに対してはBk・Cy・Mgといった濃インクとYe・LC・LMといった淡インクの2系列による独立・並列処理を、それぞれ実行することにより、多種多様なプリントエンジン仕様に適合して、システム要求にあった高速性能・高画品位性能を両立させた優れた量子化方法を提供することができる。
【００７５】
（その他の実施例）
上記第1の実施例においては、4色インクを用いて画像形成を行うプリントエンジンに対してBkとCy,Mg,Yeとに分類して各々独立のパラメータ群で並列処理するものとして説明した。2系列の量子化サブブロックに対する割り当ては、これ以外に、接続される4色プリントエンジン特性を最大限生かすものを選択可能である。
【００７６】
また、上記第1の実施例においては、6色インクを用いて画像形成を行うプリントエンジンに対してBk,Cy,MgとYe,LC,LMとに分類して各々独立のパラメータ群で並列処理するものとして説明した。同様にして、2系列の量子化サブブロックに対する割り当ては、これ以外に、接続される6色プリントエンジン特性を最大限生かすものを選択可能である。
【００７７】
また、上記第1の実施例においては、Bk・Cy・Mg・Yeの4色インクを用いたインクジェット方式のプリントエンジンAとBk・Cy・Mg・Ye・LC・LMの6色インクを用いたインクジェット方式のプリントエンジンBとを選択的に接続するコントローラを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定するものではない。接続するプリントエンジンに搭載する色数や色種はこれに限定するものではない。Bkを除く3色インクを用いたものであってもよいし、ライトイエロー（LY）など他の淡色や特別色を追加したものでもよい。また搭載するプリントヘッドは1組（各色1つ）に限定するものではなく、複数組（各色2つ以上）のプリントヘッドを備えて高速プリントを実現するプリントエンジンなどにも適用できる。
【００７８】
また、上記第1の実施例においては、最終的に2値画像データにより単一サイズのドットを用いて画像を形成するもの（2値記録）について説明したが、3以上の多値画像データに基づき異なる複数サイズのドットを選択的に形成して画像を完成させるもの（多値記録）や同一インクの重ね打ちを行うものであってもよい。
【００７９】
また、上記第1の実施例においては、N値誤差拡散処理と網点処理とを組み合わせた量子化方法を採用したコントローラについて説明した。しかし本発明は上記量子化方式に限定するものではない。また、誤差拡散方式に関しても、処理画素と同一ラインの画素のほかに直下の1ラインに誤差を拡散する場合を例に挙げて説明したが、下方の2以上のライン画素に対して誤差を拡散する方式に適用することも可能である。また、誤差の拡散対象となる画素の数についても制限はない。また、ラインごとに処理方向などを切り替えるものであってもよい。
【００８０】
また、上記第1の実施例においては、出力階調数・判定閾値・補正閾値・評価値・誤差拡散マトリクスといった量子化パラメータテーブル群を例に挙げて、2系列の独立した量子化制御を説明したが、これ以外に、誤差メモリとの間の転送情報量を削減するための各種制御や、入力画素値に応じた適応制御などのパラメータについても、独立制御することでさらに量子化処理の最適化が実現可能である。
【００８１】
また、上記第1の実施例においては、量子化処理に加えて、解像度変換や色変換、各走査データ生成処理などをインクジェット記録装置内部で行う構成について説明したが、これらの一部あるいは全部を接続されるホストPC側のドライバやその他の外部装置で実現する構成であってもよいことは明らかである。
【００８２】
また、上記第1の実施例においては、プリントヘッドの動作原理や構成により制限されるものではない。すなわち、プリントヘッドは、吐出口近傍に発熱素子（電気/熱エネルギー変換素子）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、インクを吐出口から吐出させるサーマル方式であってもよいし、ピエゾ素子等の電気/圧力変換手段を用い、インクに機械的圧力を付与してインクを吐出させるピエゾ方式であってもよい。
【００８３】
また、上記第1の実施例においては、インクジェット方式の画像形成システムを例に挙げて説明したが、適用可能な画像形成システムはインクジェット方式に限定されるものではなく、溶融型熱転写方式やレーザー方式などに適用することも可能である。
【００８４】
また、本発明に係る画像形成システムの形態は、コンピュータやワードプロセッサをはじめとする情報処理装置の画像出力装置として一体または別体に設けられるものに限らず、読取装置と組み合わせた複写装置や通信機能を有するファクシミリ装置などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】aは本発明の第1実施例の動作モードAにおける2つの量子化サブブロックに割り当てられる色成分の組み合わせを説明する概略ブロック図である。ｂは本発明の第1実施例の動作モードBにおける2つの量子化サブブロックに割り当てられる色成分の組み合わせを説明する概略ブロック図である。
【図２】aは本発明の第1実施例の動作モードAにおける色の順次処理の様子を説明する図である。ｂは本発明の第1実施例の動作モードAにおける色の順次処理の様子を説明する図である。
【図３】本発明の第1実施例における記録部を示す概略図である。
【図４】本発明の第1実施例における画像データ処理ブロックの概略ブロック図である。
【図５】aは本発明の第1実施例におけるプリントエンジンA接続状態を示す図である。ｂは本発明の第1実施例におけるプリントエンジンB接続状態を示す図である。
【図６】aは本発明の第1実施例の動作モードAに対応するデータフローを示す図である。ｂは本発明の第1実施例の動作モードBに対応するデータフローを示す図である。
【図７】本発明の第1実施例における量子化サブブロックの一部である多値誤差拡散処理ブロックの構成例を示す概略ブロック図である。
【図８】本発明の第1実施例における誤差拡散マトリクスを説明する図である。
【図９】コントローラにおけるデータ処理フローを説明する図である。
【図１０】千鳥/逆千鳥パターンを用いたマルチパス記録の様子を説明する図である。
【図１１】パスデータ生成のためのマスクテーブルの一例を示す図である。
【図１２】マスクテーブルを用いたマルチパス記録の様子を説明する図である。
【図１３】インクジェット記録装置におけるコントローラ部の概略ブロック図である。
【図１４】インクジェット記録装置におけるエンジン部の概略ブロック図である。
【図１】
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【図２】
2005169794.tif 000004
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2005169794.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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