(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットマップデータのオンドットを間引きしてオフと成しインク濃度を低下させるインクジェットプリンタにおけるドット削除方法であって、１００％濃度の原画像間引き用の基本マスクパターンを用意し、原画像の間引きの対象となる高密度部分のドットを取り除いた補正パターンを生成し、この補正パターンと前記基本マスクパターンとの論理和演算により、実効間引パターンを生成し、該実効間引パターンと原画像の論理積演算を行うようにし、前記補正パターンの前記原画像の高密度部分の判定に、対象となるドットのあるラインとそのラインの上下のラインのドットを参照するようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるドット削除方法。
【請求項２】
前記対象となるドットのあるラインとそのラインの上下のラインを３ラインとし、該３ラインの参照ドットを、対象ドットの左右少なくとも２ドットと隣接する上下２ラインの各少なくとも５ドットの合計少なくとも１４ドットとしたことを特徴とする「請求項１」に記載のインクジェットプリンタにおけるドット削除方法。
【請求項３】
前記補正パターンのビットが０になるには、対象ドットのあるラインの上のラインの５ドットのうち最低１個はオン、対象ドットのあるラインの対象ドットの左側の２ドットのうち最低１個はオン、同ラインの対象ドットの右側のドットのうち最低１個はオン、対象ドットのあるラインの下のラインの５ドットのうち最低１個はオンのときであり、この条件を満たすとき、前記補正パターンは、原画像の対象ドットの近傍が高密度と判定し、該対象ドットを取り除くようにしたことを特徴とする「請求項２」に記載のインクジェットプリンタにおけるドット削除方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタ（プロッタ）におけるドット削除方法に関する。更に特定すれば、高濃度印刷領域内のドットを間引き処理するためのピクセルアレイ印刷におけるドット削除方法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（プロッタ）ではさまざまなメディアにインクドットを吹き付けて作画を行う。メディアの種類によってはインクがにじんだり、ほとんど吸収されずに表面を流れ出したりして画質を大きく損なうことがある。インクジェットヘッドのインク吐出量を小さくできればこの問題は解決するが、現実には各メディアに合ったインク吐出量を完璧に実現できるほど柔軟性の高いインクジェットヘッドはまだ存在しない。そこでインク吐出すべきドットを吐出させないことによりインク濃度を低下させるという方法が考えられる。このためにはプロッタコントローラ内のビットマップデータに対し１（オン）のビットのうちいくつかを０（オフ）に書き換えればよい。この処理を間引き処理と呼び、プロッタコントローラ内のファームウェアで実現している。
【０００３】
間引き処理は上述したようにプロッタコントローラ内メモリに展開されたビットマップの１のビットのうちいくつかを０に書き換える処理である。例えば、図１３のように１００％濃度の原画像を８０％濃度にするには１００個の１のドット（図では黒）につき２０個を０（図では白）に書き換える。もう少し具体的に説明すると８０％濃度を持ったビットマップパターンと論理積演算を行う。小さな領域で集中して０に置き換えると濃度むらが現れて画質が低下するので、なるべく広い範囲に分散させて１から０への書き換えを行う。このように１００％濃度の原画像が間引き処理の結果８０％になる場合を間引き率８０％と呼んでいる。
【０００４】
以上で説明した間引き処理では、インク濃度を低下させることはできるが、作画結果に対しては、細線が消えてしまったり、形が大きく崩れ、また、濃度の低い画像が消えてしまうという問題が生じる。
［細線消滅の問題］
細線消滅の極端な例を図１１に示す。（ａ）の原画像には１００％濃度の太線、細線がある。これに対して５０％まで濃度を低下させると（ｂ）のように細線が完全に消滅する危険性がある。太線の方は形状消失していないが、線分の位置や角度によっては形状が崩れて画質が低下する可能性もある。
【０００５】
［低濃度原画消失の問題］
例えば図１２に示すように、グレースケール１００％と２５％の２本の線分に対して５０％間引きを行うと２５％グレースケールの原画は消失する可能性がある。これは線分の位置やグレースケールのパターンに依存して全て消失したり、まったく濃度が低下しなかったりする。この現象が画質に大きく影響するのは低濃度のグレースケールデータに対して比較的大きく濃度を下げようとする間引き処理のときである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
細線及び低濃度画像データが消失してしまう原因は、すでにドットの少ない領域に対してそのドットを消去する点にある。極端な例では１ドットだけのデータに対して間引き処理をすると、結果は何も変化がないかあるいはそのドットが消去されてしまい白紙のデータとなってしまうかである。間引き処理の対象として好ましいのはある程度ドット密度が高い部分に対してである。例えば７５％まで濃度を低下させるように間引き処理、即ち間引きパターンとの論理積演算をするときにはその対象となる原画像ドットの近傍を調べて７５％以上の濃度を持った点に対してだけ間引き処理を行えば画像消失現象を抑えることができる。
【０００７】
しかしこの方法では７５％の濃度を持つ画像は７５％の７５％すなわち５６％濃度になり、７４％以下の濃度画像は原画のままとなる。
この結果、濃度の逆転が発生し、原画の階調を大きく損なう可能性がある。実際この方法の特殊な例として特開平７−２３６０５７号公報には１００％の濃度部分に対してだけ間引き演算をする方法が提案されているが、その方法では単色べた塗りの画像しか濃度低減ができず、９０％程度の高濃度画像に対してもそのまま画像濃度を維持してしまい。本来のインク吐出量を減らすという目的を満足する事は不可能である。
本発明はこの階調逆転現象を防ぐことを目的とするものである。
また、本発明の他の目的は、線分エッジ形状を保持し、水平垂直線の太さばらつきを低下させ、間引き率を高めることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、ビットマップデータのオンドットを間引きしてオフと成しインク濃度を低下させるインクジェットプリンタにおけるドット削除方法であって、１００％濃度の原画像間引き用の基本マスクパターンを用意し、原画像の間引きの対象となる高密度部分のドットを取り除いた補正パターンを生成し、この補正パターンと前記基本マスクパターンとの論理和演算により、実効間引パターンを生成し、該実効間引パターンと原画像の論理積演算を行うようにし、前記補正パターンの前記原画像の高密度部分の判定に、対象となるドットのあるラインとそのラインの上下のラインのドットを参照するようにしたものである。
【０００９】
また本発明は、 前記対象となるドットのあるラインとそのラインの上下のラインを３ラインとし、該３ラインの参照ドットを、対象ドットの左右少なくとも２ドットと隣接する上下２ラインの各少なくとも５ドットの合計少なくとも１４ドットとしたものである。
また本発明は、前記補正パターンのビットが０になるには、対象ドットのあるラインの上のラインの５ドットのうち最低１個はオン、対象ドットのあるラインの対象ドットの左側の２ドットのうち最低１個はオン、同ラインの対象ドットの右側のドットのうち最低１個はオン、対象ドットのあるラインの下のラインの５ドットのうち最低１個はオンのときであり、この条件を満たすとき、前記補正パターンは、原画像の対象ドットの近傍が高密度と判定し、該対象ドットを取り除くようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、図２のフローチャート及び図３のシステムブロック図を参照して、インクジェットプリンタ（プロッタ）内でのデータの流れについて説明する。
ホスト装置１から送信されるベクタデータは、ＦＩＦＯバッファリング機能を有するインターフェース（Ｉ／Ｆ）３を介してＲＡＭ４に取り込まれる（データ受信）。
【００１１】
インクジェットプリンタ（プロッタ）２のＣＰＵ５は、ＲＯＭ６に記憶されたプログラムに基づいて、ＲＡＭ４に格納されたベクタデータに対して予め設定されたバンド幅及びブロック幅での分割処理、ソート処理等の前処理を施して（データ解析）、各バンドの各ブロックに含まれるベクタデータを中間コードの形式（例えば、ベクタデータ）に整理する（ステップ１）。画像プロセッサ７は、ＲＡＭ４に保存された中間コード形式の画像データに対して順次ＤＤＡ処理を施し、ラスタデータをビットマップメモリ８に展開する（ステップ２）。
【００１２】
ビットマップメモリ８に展開されたラスタデータは、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換される（ステップ３）。次に、ＣＰＵ５は、後述する間引き処理を行い（ステップ４）、ＣＭＹＫデータに変換したラスタデータを、ヘッド駆動装置９を介してヘッド１０に順次送り、作画を実行する（ステップ５）。次に、ＣＰＵ５は、全バンド作画終了か否か判断し（ステップ６）、否であれば、ステップ２に戻り、肯定を判断するとプリント出力動作を終了する（ステップ７）。
【００１３】
次に、間引き処理の詳細なシーケンスを図１を参照して説明する。
インクジェットプリンタにおける間引き処理は、６４ビットを１単位として水平方向に処理を行っている。１バンド分の間引き処理が開始されると（ステップ１）、ＣＰＵ（５）は近傍の濃度によって間引きマスクパターンを決定する（ステップ２）。コントローラのＲＡＭ４には、各間引き率に応じて予め間引き処理用のマスクパターンが格納用意されている。
【００１４】
次にＣＰＵ５は、水平方向に間引き処理を実行する（ステップ３）。次にＣＰＵ５は、１ライン終了か否か判断し（ステップ４）、否定を判断すると、次の６４ビットへポインタを水平移動し（ステップ５）、ステップ２に戻る。肯定を判断したときは、次のラインの先頭データへポインタを移す（ステップ６）。次にＣＰＵ５は、１バンド作画終了か否か判断し、否定を判断すると、ステップ２に戻り、肯定を判断すと、作画を終了する（ステップ８）。
【００１５】
マスクパターンはビットマップ展開された画像データと論理積演算を行いビットマップ中の１のドットを減少させてインク吐出ドットを減らす。このときマスクパターンは単純な０，１のビットパターンの繰り返しで間引き処理を高速でおこなうように６４ビットの長さを持つ。但しパターンの繰り返し長さは６４回とは限らないので繰り返し長さもマスクパターン情報として用意する。
【００１６】
また、同じパターンをそのままつぎのラインに適用すると空白ドットが空白の垂線を創り出してしまう。一般にＣＡＤデータなどで出力されるベクタは垂直あるいは水平方向が多いので空白垂線が間引きパターンに使われると非常に目立ってしまう。そこで水平方向１ライン分の間引き処理が終了した後、次のラインではマスクパターンをずらして使用する。このときのパターンのずらし量もパターンの情報として持っている。
【００１７】
マスクパターンを用いた間引き処理例を図４に示す。インクジェットプリンタのコントローラでは図５に示すように５％刻みの間引きパターンを用意している。上記した間引きパターンでビットマップの論理積を求めて間引き処理を行うと細線や低濃度原画像が消失する危険性がある。これを防ぐために、本実施形態では、１００％濃度の原画像に対する間引きパターン（基本マスクパターン）を用意し、原画像の濃度に応じて間引きパターンの０ビットを１に変更することによって間引き率を変化させる。
【００１８】
以下次のような条件を例として説明する。
（１）原画像１００％に対する間引き率は７５％である。
（２）原画像５０％以下の場合、間引き処理は行わない。（間引き率１００％）
（３）原画像１００％から５０％の間の濃度の場合は間引き率７５％から１００％が適用される。
この条件では、例えば、図６に示すように原画像１００％に用いる基本マスクパターンを変更して、８３％，５０％に対する間引き用マスクパターンを生成する。
【００１９】
原画濃度８３％用のマスクパターンは約８０％の間引き率になっているが、これは本来の間引き率８０％用の間引きパターンとは異なる。基本マスクパターンの０のビットを１にして得られるパターンである。間引きパターンを原画像の濃度に応じて変化させるアルゴリズムについて述べたが、実際には、原画像の各ドットに対して、その近傍の濃度に応じて間引きパターンを変化させている。あるドットに対してその近傍の条件からそのドットに対応した間引きパターンのドットを１にすることで間引き率を変化させる。
【００２０】
図７は、１本のラインのうちある６４ビットの領域について示している。原画像は中央付近が濃度が高く、左右の周辺部分で低濃度となっている。中央付近では間引き処理が行われ、周辺付近は原画像が残るような処理が望ましい。ＣＰＵは原画像高密度部分のドットを取り除いたマスク補正用パターンを抽出する（ｂ）。この補正パターンは、基本の間引きパターンとの論理和演算により、実効間引きパターンを生成する（ｄ）。この論理和操作により、間引きパターン中の０のビットを減らして間引き率を向上することができ、細線や低濃度部分の消失を防ぐことができる。
【００２１】
原画像１００％に適用される基本間引きパターンから原画像濃度に応じて実効間引きパターンを生成するには補正パターンが必要なことを説明した。この補正パターンは原画像の近傍点密度と関係がある。原画像濃度５０％以下の部分は、上記（１）（２）（３）で示した条件により間引きされない。この条件を満たすには対象となる点の近傍の密度が５０％を超えるか超えないか、すなわち近傍ドットをサンプルしてそのうちの半分以上がオンかどうか調べればよい。
【００２２】
しかしこの方法では、階調逆転が起きてしまう。そこで、本実施形態では、図８に示すように補正パターン生成には濃度検査対象ドットＸの左右２ドットずつと上下に隣接する５ドットずつの合計１４ドットを参照する。間引き補正パターンＳは下記の数式１で表わされる。この式において、ＡＢＣＤＥは対象の前のラインにあるドット、ＦＧは対象の左隣にあるドット、ＨＩは対象の右隣にあるドット、ＪＫＬＭＮは対象の次のラインにあるドットである。
【００２３】
【数１】
0004076663.tif 000002
【００２４】
隣接ドット関係は図８のようになる。補正パターンのビットが０（間引き可）になるには原画ドットの周辺が図に示すように左右それぞれに１個ずつ以上さらに上下それぞれにも１個ずつ以上オンのドットが必要である。合計８６４９通りある。図中、対象ドットＸの前のラインの５ドットのうち最低１個はオン、対象ドットＸのあるラインの対象ドットＸの左側の２ドットのうち最低１個はオン、同ラインの対象ドットＸの右側のドットのうち最低１個はオン、対象ドットＸの次のラインの５ドットのうち最低１個はオン、以上が補正パターンのビットが０（間引き可）になる条件である。
【００２５】
６４ビット演算では図９のようになる。この補正パターンが水平方向に多くの参照ドットを持つのは一般にビットマップのメモリ構成が図９のように水平方向に長いため処理時間を短くする必要からである。図９において、ｗは間引き演算対象となる６４ビット語、ａｂｃは対象語の前のラインの語とその左右、ｄｅは対象語の左右の６４ビット語、ｆｇｈは対象語の次のラインの語とその左右である。図９において、補正パターンｗは次式の数式２で表わされる。この式において、＜＜ｎは左ｎビットシフト、＞＞ｎは右ｎビットシフトを示す。
【００２６】
【数2】
w=((a<<62)∪(b>>2)∪(a<<63)∪(b>>1)∪(b<<1)∪(c>>63)∪(b<<2)∪(c>>62))
∩((d<<62)∪(w>>2)∪(d<<63)∪(w>>1))
∩((w<<1)∪(e>>63)∪(w<<2)∪(e>62))
∩((f<<62)∪(g>>2)∪(f<<63)∪(g>>1))∪(g<<1)∪(h>>63)∪(g<<2)∪(h>>62))
【００２７】
以上の補正パターン（すなわち間引き前フイルタアルゴリズム）で間引き前処理をしたときの間引き対象になる原画濃度を計算すると、参照ドット数は１４なので全てのドットのオンオフパターンは
２５＝１６３８４ある。このうち間引き対象となるのは
（２５−１）×（２２−１）×（２２−１）×（２５−１）＝８６４９
通りある。間引き対象とならない低濃度パターンは
１６３８４−８６４９＝７７３５通りある。この結果間引き対象とならない濃度限界は７７３５／１６３８４＝０．４７２１すなわち４７．２１％になる。
【００２８】
この補正パターンによる間引きは垂直線、水平線どちらのエッジも基本的に形状保存する。厳密には隣接ドットだけを参照すればエッジ保存はできるが、低濃度原画も間引きするために広範囲の参照領域を持つ。エッジを間引きするのは図１０のように１ドット線分の隙間で別の線分が存在する場合、線分が交差する場合及び斜め線分の階段状部分である。
【００２９】
前２者の場合は実際にその部分の原画濃度が高く間引きが必要な部分であり、エッジ形状を保持すべきではない。例えば、図１０ａのように太い２本の垂直線が１ドット隔てて並んでいる場合はそのエッジ部分は間引きをしないと多量のインクでつぶれてしまう。斜め線の場合は補正パターンが水平に長いため傾き４５度以下の斜め線で発生し、若干画質の劣化を招くが水平エッジ垂直エッジよりも濃度が高い部分なので間引きによる濃度低下をした方が望ましい部分である。
【００３０】
以上の補正パターンは階調逆転をなくすために広い範囲を参照領域とし、エッジ形状保持のために上下左右の条件を付けた。２ライン参照で生成する補正パターンでも左右参照ドット数を増加させることで同様の効果が期待できる。実際かなり良好なエッジ形状保持と高間引き率が実現できた。この場合は太い水平線の１番下（あるいは上、参照ラインで異なる）１ライン分が間引きの対象となる。水平線が十分太ければ１ラインの間引きによる影響はわずかだが、２ドットラインの場合線分の半分が間引き対象になり、２ドット垂直線との太さの違いが目立ってくる。
【００３１】
細線に対する大幅な間引きには補正パターン生成に３ラインの参照が必要である。しかしながら、３ラインのドットを参照するとき、参照ドットを、対象ドットの左右２ドットと隣接する上下２ラインの各５ドット合計１４ドットに限定されるものではなく、更に各ラインの参照ドットを増加させることで、更に良好なエッジ形状保持と高間引き率を達成することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したので、インクジェットプリンタのインク吐出量を低下させるに際し、線分エッジ形状を保持できるとともに、階調逆転の発生を抑制でき、間引き率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の間引き処理シーケンスを示すフローチャート図である。
【図２】プロッタ内でのデータの流れをしめすフローチャートである。
【図３】プロッタの構成を示すブロック説明図である。
【図４】間引きパターンの適用例を示す図である。
【図５】間引きマスクパターンを示す図である。
【図６】実効間引きパターンの例を示す図である。
【図７】低濃度画像に対する実効間引きパターンを示す図である。
【図８】補正パターン生成方法を示す図である。
【図９】補正パターン生成演算の説明図である。
【図１０】線分エッジを間引きする場合の説明図である。
【図１１】細線消滅の例を示す図である。
【図１２】低濃度原画像の消失の例を示す図である。
【図１３】間引きの基本原理を示す図である。
【符号の説明】
１    ホスト装置
２    インクジェットプリンタ
３    インターフェース
４    ＲＡＭ
５    ＣＰＵ
６    ＲＯＭ
７    画像プロセッサー
８    ビットマップメモリ
【図１】
0004076663.tif 000003
【図２】
0004076663.tif 000004
【図３】
0004076663.tif 000005
【図４】
0004076663.tif 000006
【図５】
0004076663.tif 000007
【図６】
0004076663.tif 000008
【図７】
0004076663.tif 000009
【図８】
0004076663.tif 000010
【図９】
0004076663.tif 000011
【図１０】
0004076663.tif 000012
【図１１】
0004076663.tif 000013
【図１２】
0004076663.tif 000014
【図１３】
0004076663.tif 000015