(57)【要約】【課題】印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドを有するラインプリンタにおいて、印刷ヘッド間の位置ずれが生じた場合であっても、印刷画質の劣化を抑制する。【解決手段】印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５が連結されたラインヘッドタイプのプリンタ１０のＲＯＭ５０には、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれの方向及び距離を想定した複数の位置ずれ想定パターンと、当該位置ずれに対してドット分散性を最適化したディザマスクとが対応付けられたディザマスクパターンテーブル５２が記憶されている。プリンタ１０の制御ユニット２０は、検出された印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれに基づき、ディザマスクパターンテーブル５２の中から所定の画素位置毎に最適ディザマスクを特定し、当該最適ディザマスクを用いてハーフトーン処理を行って、画像データＤの印刷を行う。【選択図】図１０
2009018476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成して、所定の画像データの印刷を行うラインプリンタであって、
前記複数の印刷ヘッド間の位置ずれを予め想定した複数の位置ずれ想定パターンの各々と対応付けられた複数のディザマスクを記憶する記憶手段と、
前記印刷ヘッドの位置ずれを考慮して、前記記憶した複数のディザマスクの中から、少なくとも前記印刷ヘッド毎に特定された特定ディザマスクを用いて、前記画像データに対してハーフトーン処理を行うハーフトーン処理手段と
を備えたラインプリンタ。
【請求項２】
請求項１記載のラインプリンタであって、
更に、前記位置ずれに基づいて、該位置ずれと同一または近似する前記位置ずれ想定パターンを特定し、該位置ずれ想定パターンに対応付けられた前記ディザマスクを前記特定ディザマスクとして特定するディザマスク特定手段を備えた
ラインプリンタ。
【請求項３】
請求項２記載のラインプリンタであって、
更に、前記位置ずれを検出する検出手段を備え、
前記ディザマスク特定手段は、前記検出された位置ずれに基づいてディザマスクを特定する
ラインプリンタ。
【請求項４】
前記複数の位置ずれ想定パターンは、前記複数の印刷ヘッドの位置ずれの方向及び距離の組合せに対応させて想定された請求項１ないし請求項３のいずれか記載のラインプリンタ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか記載のラインプリンタであって、
更に、前記複数の印刷ヘッドの温度を検出する温度センサと、
前記ディザマスクの特定時に、前記温度センサによって検出された温度に基づいて前記位置ずれの量を推定する位置ずれ推定手段と
を備え、
前記ハーフトーン処理手段は、前記推定された位置ずれの量に基づいて特定された前記特定ディザマスクを用いて、前記ハーフトーン処理を行う
ラインプリンタ。
【請求項６】
印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成して、所定の画像データをラインプリンタで印刷するためのハーフトーン処理方法であって、
前記複数の印刷ヘッド間の位置ずれを予め想定した複数の位置ずれ想定パターンの各々と対応付けられた複数のディザマスクを記憶し、
前記位置ずれを考慮して、前記記憶した複数のディザマスクの中から特定された特定ディザマスクを用いて、前記画像データのハーフトーン処理を行う
ハーフトーン処理方法。
【請求項７】
印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成して、所定の画像データをラインプリンタで印刷するためのハーフトーン処理プログラムであって、
前記複数の印刷ヘッド間の位置ずれを予め想定した複数の位置ずれ想定パターンの各々と対応付けられた複数のディザマスクを記憶する記憶機能と、
前記位置ずれを考慮して、前記記憶した複数のディザマスクの中から特定された特定ディザマスクを用いて、前記画像データのハーフトーン処理を行うハーフトーン処理機能と
をコンピュータに実現させるプログラム。
【請求項８】
印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成するラインプリンタのハーフトーン処理において、前記複数の印刷ヘッド間の位置ずれに応じて選択して用いられるディザマスクであって、
前記複数の印刷ヘッド間の位置ずれが無い場合に前記ディザマスクを適用して得られたドットの分散性よりも、所定の方向に前記位置ずれがある場合に前記ディザマスクを適用して得られたドットの分散性に優れる
ディザマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成して、所定の画像データの印刷を行うラインプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式のラインプリンタにおいては、印刷用紙を送りながら、この用紙送り方向と直交する方向に概ね一列に配されたプリンタヘッドのノズルからインク液滴を吐出させ、用紙に付着させて、文字や画像の印刷を行う。
【０００３】
かかるラインプリンタのうち、例えば、サーマル方式のプリンタにおいては、一般的に、印刷ヘッドを複数個並べてプリンタヘッドが形成される。このように複数個の印刷ヘッドを用いるのは、円盤状のシリコン基板から切り出されて製造されるプリンタヘッドの収率、歩留を向上させるためである。このような構成のラインプリンタとして、例えば、下記特許文献１の技術が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７１４９５号公報
【０００５】
上述のように複数の印刷ヘッドを並べる構成のラインプリンタでは、高画質印刷を行う場合、一つのドット径は、非常に小さいものとなる。例えば６００ｄｐｉの印刷を行う場合、一つのドット径は約４０μｍである。したがって、印刷ヘッドの設置位置が正規の位置から僅かにずれてしまった場合でも、印刷画質の劣化が生じる。このような極めて高い位置決め精度を確保することは、実際上、非常に困難なので、印刷ヘッドの位置ずれによる印刷画質の劣化は、こうしたラインプリンタの本質的な課題であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の問題を踏まえ、本発明が解決しようとする課題は、印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドを有するラインプリンタにおいて、印刷ヘッド間の位置ずれが生じた場合であっても、印刷画質の劣化を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］印刷範囲に亘って配列された複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成して、所定の画像データの印刷を行うラインプリンタであって、
前記複数の印刷ヘッド間の位置ずれを予め想定した複数の位置ずれ想定パターンの各々と対応付けられた複数のディザマスクを記憶する記憶手段と、
前記印刷ヘッドの位置ずれを考慮して、前記記憶した複数のディザマスクの中から、少なくとも前記印刷ヘッド毎に特定された特定ディザマスクを用いて、前記画像データに対してハーフトーン処理を行うハーフトーン処理手段と
を備えたラインプリンタ。
【０００９】
かかる構成のラインプリンタは、複数の印刷ヘッド間の位置ずれ想定パターンの各々と対応付けられた複数のディザマスクの中から、位置ずれを考慮して特定された特定ディザマスクを用いて、画像データに対してハーフトーン処理を行う。したがって、位置ずれが生じても印刷ドットの分散性を確保できるので、位置ずれによる印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００１０】
［適用例２］適用例１記載のラインプリンタであって、更に、位置ずれに基づいて、位置ずれと同一または近似する前記位置ずれ想定パターンを特定し、位置ずれ想定パターンに対応付けられたディザマスクを特定ディザマスクとして特定するディザマスク特定手段を備えたラインプリンタ。
【００１１】
かかる構成のラインプリンタは、位置ずれに基づいてディザマスクを特定する手段を備えるので、容易にディザマスクを特定して、位置ずれによる印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００１２】
［適用例３］適用例２記載のラインプリンタであって、更に、位置ずれを検出する検出手段を備え、ディザマスク特定手段は、検出された位置ずれに基づいてディザマスクを特定するラインプリンタ。
【００１３】
かかる構成のラインプリンタは、位置ずれ検出手段を備えるので、容易に位置ずれを検出して、位置ずれによる印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００１４】
［適用例４］複数の位置ずれ想定パターンは、複数の印刷ヘッドの位置ずれの方向及び距離の組合せに対応させて想定された適用例１ないし適用例３のいずれか記載のラインプリンタ。
【００１５】
かかる構成のラインプリンタは、複数の位置ずれ想定パターンが、複数の印刷ヘッドの位置ずれの方向及び距離の組合せに対応させて想定されるので、種々の位置ずれに対応して、位置ずれによる印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００１６】
［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれか記載のラインプリンタであって、更に、複数の印刷ヘッドの温度を検出する温度センサと、ディザマスクの特定時に、温度センサによって検出された温度に基づいて位置ずれの量を推定する位置ずれ推定手段とを備え、ハーフトーン処理手段は、推定された位置ずれの量に基づいて特定された特定ディザマスクを用いて、ハーフトーン処理を行うラインプリンタ。
【００１７】
かかる構成のラインプリンタは、印刷ヘッドの温度に基づいて位置ずれの量を推定し、当該位置ずれ量に基づいて特定された特定ディザマスクを用いてハーフトーン処理を行う。したがって、温度変化による印刷ヘッドの膨張・収縮が生じて印刷ヘッドが備えるノズル位置が変化しても、印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００１８】
なお、本発明は、上述したラインプリンタとしての構成のほか、コンピュータがハーフトーン処理を行う方法や、ハーフトーン処理を行うためのコンピュータプログラム、ディザマスクとしても構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
Ａ．実施例：
Ａ−１．プリンタ１０の概略構成：
図１は、本願の実施例としてのプリンタ１０の概略構成を示す説明図である。プリンタ１０はインクジェット式のラインプリンタであり、図示するように、制御ユニット２０、インクカートリッジ６１〜６４、プリンタヘッド７０、紙送り機構８０などを備えている。インクカートリッジ６１〜６４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の色を現す各インクに対応している。勿論、インクの種類、数はこれに限るものではない。
【００２０】
プリンタヘッド７０は、ラインヘッドタイプのプリンタヘッドであり、その下面に概ね一列に配されたサーマル方式のノズルを複数備えている。インクカートリッジ６１〜６４内の各インクは、図示しない導入管を通じて、プリンタヘッド７０の下面に設けられたノズルに供給され、これらのノズルからインクが吐出されて、印刷用紙Ｐに印刷が行われる。プリンタヘッド７０の詳細については、図２を用いて後述する。
【００２１】
また、プリンタヘッド７０の近傍には、プリンタヘッド７０のノズル列と平行に光学センサ７６が設けられている。この光学センサ７６は、印刷用紙Ｐに印刷したドットから、後述する印刷ヘッドチップの位置ずれ検出手段として設けられる。本実施例においては、ＣＣＤ素子を用いたラインセンサを用いたが、ＣＭＯＳセンサなど他の光学センサであってもよい。
【００２２】
また、プリンタヘッド７０には、温度センサ７８が設けられている。本実施例においては、サーミスタを用いたが、熱電対、白金測温抵抗体など、種々の温度センサが利用可能である。
【００２３】
紙送り機構８０は、紙送りローラ８２と紙送りモータ８４とプラテン８６とを備えている。紙送りモータ８４は、紙送りローラ８２を回転させることで、プリンタヘッド７０と平板状のプラテン８６との間に配された印刷用紙Ｐを紙送りローラ８２の軸方向と垂直に搬送する。
【００２４】
制御ユニット２０は、ＣＰＵ３０とＲＡＭ４０とＲＯＭ５０とによって構成されており、上述したプリンタヘッド７０や紙送りモータ８４の動作を制御する。ＣＰＵ３０はＲＯＭ５０に記憶された制御プログラムをＲＡＭ４０に展開して実行することで、位置ずれ検出部３１、ディザマスク特定部３２、位置ずれ推定部３３、ハーフトーン処理部３４、印刷制御部３５として動作する。これらの機能部の機能については、後に詳述する。ＲＯＭ５０には、プリンタ１０の動作を制御するための制御プログラムが記憶されており、更に、後述するハーフトーン処理で使用されるディザマスクパターンテーブル５２が記憶されている。
【００２５】
また、制御ユニット２０には、画像データＤの記録されたメモリカードＭＣを挿入するためのメモリカードスロット９２、デジタルカメラ等の機器を接続するＵＳＢインタフェース９４、印刷に関する種々の操作を行うための操作パネル９６、ＵＩ（ユーザインタフェース）を表示するための液晶ディスプレイ９８が接続されている。
【００２６】
Ａ−２．プリンタヘッド７０の詳細構成：
図２は、プリンタヘッド７０の詳細構成を示す説明図である。図示するように、本実施例のプリンタヘッド７０は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色のインクをそれぞれ吐出するノズル列７１〜７４が形成された１５組の印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５が千鳥状に並べられて形成される。一つの印刷ヘッドチップの長さは、約２０ｍｍである。これらのヘッドチップから吐出される同一のインクは、紙送りとインクの吐出タイミングを調整することにより、同一のラスタ上にドットを形成する。なお、本実施例の印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５は、印刷ヘッドチップの端部の強度上の問題や付属装置の設置スペースの問題を考慮して千鳥状に形成されたが、一直線上に形成されてもよい。
【００２７】
また、ノズル列７１〜７４は、それぞれノズルが千鳥状に並べられて形成されている。奇数番目のノズルＮｉ（ｉ：奇数）及び偶数番目のノズルＮｊ（ｊ：偶数）は、それぞれ８００ｄｐｉの密度で並べられている。この奇数番目のノズルＮｉと偶数番目のノズルＮｊとから吐出されるインクは、紙送り機構８０とタイミングを調整して吐出されることにより、同一のラスタ上にドットを形成する。したがって、ノズル列７１〜７４は、それぞれ全体では、合計１，６００ｄｐｉのノズル密度を有する。
【００２８】
なお、本実施例のプリンタ１０は、サーマル式のインクジェット式プリンタとしたが、これに限るものではなく、複数の印刷ヘッドによって同一のラスタにドットを形成して、所定の画像データの印刷を行うラインプリンタであればよい。例えば、ピエゾ式など、他のインク吐出方式のインクジェット式プリンタであってもよいし、ドットインパクト式プリンタなど、他の印刷方式のプリンタであってもよい。
【００２９】
Ａ−３．画像印刷処理の概要：
図３は、プリンタ１０がメモリカードＭＣに保存された画像データＤに所定の画像処理を加えることにより、画像データＤをドット形成の有無によって表現されたドットデータに変換して、画像データＤを印刷する処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
画像印刷処理が開始されると、制御ユニット２０は、メモリカードＭＣから印刷すべき画像データＤを読み込む（ステップＳ１００）。ここでは、画像データはＲＧＢカラー画像データであるものとして説明するが、カラー画像データに限らず、モノクロ画像データについても同様に適用することができる。
【００３１】
画像データＤを読み込むと、制御ユニット２０は、解像度変換処理を行う（ステップＳ１１０）。解像度変換処理とは、読み込んだ画像データの解像度を、プリンタ１０が画像を印刷しようとする解像度（印刷解像度）に変換する処理である。画像データの解像度よりも印刷解像度の方が高い場合は、補間演算を行って画素間に新たな画像データを生成することにより解像度を増加させる。逆に、画像データの解像度の方が印刷解像度よりも高い場合は、読み込んだ画像データを一定の比率で間引くことによって解像度を劣化させる。解像度変換処理では、読み込んだ画像データＤに対して、このような操作を行うことにより、画像データＤの解像度を印刷解像度に変換する。
【００３２】
こうして画像データＤの解像度を印刷解像度に変換したら、制御ユニット２０は、色変換処理を行う（ステップＳ１２０）。色変換処理とは、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値の組合せによって表現されているＲＧＢカラー画像データを、印刷のために使用される各色の階調値の組合せによって表現された画像データに変換する処理である。前述したように、プリンタ１０はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色のインクを用いて画像を印刷する。そこで、本実施例の色変換処理ではＲＧＢ各色によって表現された画像データを、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の階調値によって表現されたデータに変換する処理を行うのである。
【００３３】
こうしてＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色毎に階調データが得られると、制御ユニット２０は、ハーフトーン処理部３４の処理として、ハーフトーン処理を行う（ステップＳ１７０）。この処理は、階調データの階調値に応じて適切な密度でドットを発生させるべく、画素毎にドット形成の有無を判断する処理であり、本実施例においてはディザ法を用いる。ディザ法とは、ディザマスクに設定されている閾値と画像データの階調値とを画素毎に比較することによって、画素毎にドット形成の有無を判断する手法である。
【００３４】
上述のディザ法については、図４を用いて詳述する。図４は、ディザマスクを参照しながら、各画素についてのドット形成の有無を判断している様子を概念的に示した説明図である。ドット形成の有無を判断するに際しては、先ず、判断しようとする画素を選択し、この画素についての画像データの階調値と、ディザマスク中で対応する位置に記憶されている閾値と比較する。図４中に示した細い破線の矢印は、画像データの階調値と、ディザマスクに記憶されている閾値とを、画素毎に比較していることを模式的に表している。例えば、画像データの左上隅の画素については、画像データの階調値は９７であり、ディザマスクの閾値は１であるから、この画素にはドットを形成すると判断する。図４中に実線で示した矢印は、この画素にはドットを形成すると判断して、判断結果をメモリに書き込んでいる様子を模式的に表している。
【００３５】
一方、この画素の右隣の画素については、画像データの階調値は９７、ディザマスクの閾値は１７７であり、閾値の方が大きいので、この画素についてはドットを形成しないと判断する。ディザ法では、こうしてディザマスクを参照しながら、画素毎にドットを形成するか否かを判断することで、画像データを画素毎にドット形成の有無を表すデータに変換する。
【００３６】
なお、上記ステップＳ１７０で用いるディザマスクは、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５に位置ずれが生じている場合であっても、画像データＤの印刷画質の劣化を抑制できるように作成されたディザマスクであり、その詳細については、「Ａ−４．位置ずれ調整処理の概要」で後述する。
【００３７】
そして、ハーフトーン処理により、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色の階調データから画素毎にドット形成の有無を表すデータが得られたら、制御ユニット２０は、印刷制御部３５の処理として、その制御データに従って、印刷用紙上にドットを形成することにより画像を印刷する（ステップＳ１８０）。すなわち、図１に示した紙送りモータ８４を駆動し、この動きに合わせて、ドットデータに基づいてプリンタヘッド７０からインク液滴を吐出する。その結果、適切な位置に適切な色のインクドットが形成されて画像データＤが印刷されることになる。
【００３８】
Ａ−４．位置ずれ調整処理の概要：
本実施例のプリンタ１０においては、上述の通り、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５が並べられてプリンタヘッド７０を構成している。これらの印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５では、位置ずれを生じる場合がある。位置ずれとは、製造精度の問題として、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５が本来設置されるべき正規の位置からずれた状態に設置されることをいう。例えば、プリンタ１０のプリンタヘッド７０はノズルピッチが１，６００ｄｐｉであることから、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５のいずれかの設置位置が隣接する印刷ヘッドチップに対して僅か１６μｍずれただけでも、印刷画像には１ドットのずれが生じることとなる。
【００３９】
このような印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれについて、図５を用いて詳述する。図中のパターン０は、印刷ヘッドチップＨＴ１と印刷ヘッドチップＨＴ２とが、位置ずれを生じることなく正規の位置に設置されたケースを示している。印刷ヘッドチップＨＴ１及びＨＴ２は、上述の通り千鳥状に配置されているが、本図の中欄においては、単純化のため、直線的に配置されているものとして、印刷ヘッドチップＨＴ１とＨＴ２との位置関係を示している。このように、印刷ヘッドチップＨＴ１とＨＴ２との位置ずれが生じていない状況では、図中の右欄に示すように、印刷ヘッドチップＨＴ１とＨＴ２から吐出されるインクが形成する印刷画像のドットは一直線の配列となり、同一のラスタを形成する。すなわち、印刷画質の劣化は生じていない。
【００４０】
一方、図中のパターン１は、図中の中欄に示すように、印刷ヘッドチップＨＴ１に対して、印刷ヘッドチップＨＴ２が正規の位置から１画素分上にずれて設置されたケースを示している。このような場合では、図中の右欄に示すように、本来一直線に形成されるべきラスタが、印刷ヘッドチップＨＴ１とＨＴ２のつなぎ目において段差を含む形で形成される。すなわち、印刷画質の劣化が生じることとなる。
【００４１】
同様に、パターン２では、印刷ヘッドチップＨＴ１に対して、印刷ヘッドチップＨＴ２が正規の位置から１画素分下にずれて設置されたケース、パターン３では、印刷ヘッドチップＨＴ１に対して、印刷ヘッドチップＨＴ２が正規の位置から１画素分右にずれて設置されたケース、ケース４では、印刷ヘッドチップＨＴ１に対して、印刷ヘッドチップＨＴ２が正規の位置から１画素分左にずれて設置されたケースを示している。これらのいずれのケースにおいても、印刷ヘッドチップＨＴ１とＨＴ２のつなぎ目において印刷画質の劣化が生じることとなる。
【００４２】
このような印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれは、図５に例示した上下左右単独の方向や１画素分のずれに限らず、あらゆる方向に、あらゆる距離のずれとして発生し得る。
【００４３】
本実施例のプリンタ１０は、このような印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれが生じた場合であっても、印刷画質の劣化を抑制できるディザマスクを用いて、上記ステップＳ１７０のハーフトーン処理を行うことができる。以下、このようなディザマスクを用いて画像印刷処理を行うための位置ずれ調整処理について説明する。
【００４４】
位置ずれ調整処理の流れを示すフローチャートを図６に示す。位置ずれ調整処理は、プリンタ１０のユーザが操作パネル９６及び液晶ディスプレイ９８を用いて、位置ずれ調整処理を指示することにより開始される。この位置ずれ調整処理の指示は、ユーザがプリンタ１０を初めて使用する際の初期設定として行うものである。この処理が開始されると、制御ユニット２０は、まず、位置ずれ検出部３１の処理として、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれを検出する（ステップＳ２００）。この処理では、まず、制御ユニット２０が、プリンタヘッド７０及び紙送り機構８０を駆動させて、印刷用紙Ｐに予め定められたテストパターンを印刷する。そして、テストパターンが印刷された印刷用紙Ｐをさらに光学センサ７６の方に搬送して、光学センサ７６によりテストパターンを電気信号に変換する。この電気信号をサンプリングすることで、デジタル信号としての輝度信号やクロマ信号を得る。これらの信号を用いて各ドット間の距離を計測することで、位置ずれの方向及び距離を検出する。
【００４５】
位置ずれを検出すると、制御ユニット２０は、ディザマスク特定部３２の処理として、ディザマスク特定処理を行う（ステップＳ２１０）。この処理は、ディザマスクパターンテーブル５２に記憶された複数の最適ディザマスクの中から、上記ステップＳ２００で検出された印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれを考慮して、印刷ヘッドチップの接続箇所毎に適用すべき、位置ずれによる画質の劣化を抑制し得る最適なディザマスクを特定する処理である。
【００４６】
ここで、ディザマスクパターンテーブル５２について説明する。ディザマスクパターンテーブル５２には、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれを予め想定した複数の位置ずれパターンと、ディザマスクとが対応付けられて記憶されている。上述のディザマスクパターンテーブル５２の一例を図７に示す。この例では、図５に示した５つの印刷ヘッドチップの位置ずれ想定パターンと、５つの最適ディザマスクＯＤ０〜ＯＤ４とが対応付けられて記憶されている。ここで記憶されている各々の最適ディザマスクは、対応付けられた印刷ヘッドチップのずれを考慮に入れて、ドットの分散性を最適化したディザマスクである。なお、図中では、理解の容易性のために、最適ディザマスクＯＤ０〜ＯＤ４として、同一のディザマスクを２つ並べて示しているが、実際は、１つのディザマスクである。
【００４７】
上述の最適ディザマスクＯＤ０〜ＯＤ４は、共通ディザマスクＤｍと、その両端に配される選択ディザマスクＤｌ及びＤｒからなる。共通ディザマスクＤｍは、位置ずれ想定パターン０〜４において共通的に用いられる成分である。選択ディザマスクＤｌ及びＤｒは、各位置ずれ想定パターンについて最適化されており、位置ずれの状態に応じて選択的に用いられる成分である。例えば、位置ずれ想定パターン１に対応付けられた最適マスクは、図示するとおり、左側の選択ディザマスクＤｌ１と中央部の共通ディザマスクＤｍと右側の選択ディザマスクＤｒ１とが一体となって、一つの最適ディザマスクＯＤ１を構成している。
【００４８】
なお、図７では、単純化のために横方向１６画素、縦方向１６画素のディザマスクを示しているが、ディザマスクのサイズは、横２５６画素×縦２５６画素、横２５６画素×縦１２８画素など、ディザマスクの作成効率や、ディザマスクを用いたハーフトーン処理の効率等を考慮して適宜設定すればよい。
【００４９】
このような最適ディザマスクＯＤ０〜ＯＤ４の作成方法について説明する。印刷ヘッドチップの位置ずれを生じないパターンであるパターン０に対応するディザマスクＯＤ０の作成方法については、種々の公知の最適化手法を用いることができる。例えば、公知文献「特開２００７−１５３５９」の図１６に示された方法で、「特開２００７−１５３５９」の図１１に示された粒状性指数を用いて行うことができる。この公知文献の図１６の方法は、後述する本願の図８の方法と同じ流れで行うものである。また、公知文献の図１１の粒状性指数は、画像をフーリエ変換してパワースペクトルＦＳを求め、得られたパワースペクトルＦＳを、人間が有する視覚の空間周波数に対する感度特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）に相当する重みを付けて、各空間周波数で積分して求められる指標であり、次式（１）で表される。この粒状性指数は、数値が小さいほど、粒状性（ドット分散性）に優れることを表す。なお、粒状性指数に代えて、ＲＭＳ粒状度など、ドット分散性にかかる他の評価指標を用いてもよい。
【００５０】
【数１】
2009018476.tif 000003
【００５１】
印刷ヘッドチップの位置ずれを生じるパターンであるパターン１〜４に対応する最適ディザマスクＯＤ１〜ＯＤ４の作成方法については、パターン１の位置ずれ（上方向に１画素の位置ずれ）が生じた場合の最適ディザマスクＯＤ１を例に挙げて、図８を用いて説明する。ディザマスクの作成においては、まず、元になるディザマスクを読み込む（ステップＳ３００）。この元になるディザマスクは、例えば、上述の位置ずれを生じないパターンに対する最適ディザマスクＯＤ０を用いることができる。
【００５２】
次いで、読み込んだディザマスクＯＤ０から、想定した各位置ずれパターンに対応するディザマスクを設定する。この処理については、図６に示したパターン１の位置ずれ（上方向に１画素の位置ずれ）が生じた場合を例に挙げて、図９を用いて説明する。パターン２〜４については、パターン１の場合と同様の方法であるため、説明を省略する。図９は、同一の閾値構成を持つディザマスクＯＤ０が、上方向に１画素ずれて、左右方向に２個連続している状態を示している。各ディザマスクＯＤ０の互いに対応する画素位置は、同一の閾値を有している。このように、想定する位置ずれに応じて２個並べられたディザマスクをディザマスクＡとして設定する（ステップＳ３０２）。
【００５３】
そして、ディザマスクＡのうち、図中の選択ディザマスクＤｒ０またはＤｌ０の部分から、２つの画素位置（画素位置ｐおよび画素位置ｑ）をランダムに選択し（ステップＳ３０４）、選択した画素位置ｐに設定されている閾値と、選択した画素位置ｑに設定されている閾値とを入れ換えて、得られたディザマスクをディザマスクＢとする（ステップＳ３０６）。
【００５４】
次いで、ディザマスクＡについて、粒状性評価値Ｅｖａを算出する（ステップＳ３０８）。ここで、粒状性評価値Ｅｖａとは次のようにして求めた評価値である。ディザマスクＡを用いて、階調値０〜２５５の２５６通りの画像にディザ法を適用して、ドットの形成有無によって表現された２５６通りの画像を得る。こうして得られた２５６個の画像について、上述した粒状性指数を算出した後、これらの平均値を求めて得られた値を粒状性評価値とする。なお、粒状性評価値の算出に際しては、２５６個の粒状性指数を単純に算術平均するのではなく、特定の階調値（例えば、ドットが比較的目立ち易いと言われる低階調領域）については、大きな重み係数をかけて、平均することとしてもよい。
【００５５】
このようにして、ディザマスクＡについての粒状性評価値Ｅｖａが得られたら、ディザマスクＢについても同様にして粒状性評価値Ｅｖｂを算出する（ステップＳ３１０）。次いで、ディザマスクＡについての粒状性評価値Ｅｖａと、ディザマスクＢについての粒状性評価値Ｅｖｂとを比較する（ステップＳ３１２）。そして、粒状性評価値Ｅｖｂの方が小さいと判断された場合は（ステップＳ３１２：ＹＥＳ）、元になったディザマスクＡよりも、２つの画素位置に設定された閾値を入れ換えたディザマスクＢの方が、より印刷ドット分散特性に優れるものと考えられる。そこで、この場合は、ディザマスクＢをディザマスクＡと読み替える（ステップＳ３１４）。一方、ディザマスクＡの粒状性評価値Ｅｖａよりも、ディザマスクＢの粒状性評価値Ｅｖｂの方が大きいと判断された場合は（ステップＳ３１２：ＮＯ）、ディザマスクの読み替えは行わない。
【００５６】
こうして、ディザマスクＢの粒状性評価値ＥｖｂがディザマスクＡの粒状性評価値Ｅｖａよりも小さいと判断された場合にだけ、ディザマスクＢをディザマスクＡと読み替える操作を行ったら、粒状性評価値が収束したか否かを判断する（ステップＳ３１６）。すなわち、元にしたディザマスクは、位置ずれが生じていない状態で最適化されたものを用いているため、以上のような操作を開始した直後では、粒状性評価値は大きな値を取る。しかし、２箇所の画素位置に設定されている閾値を入れ換えることで、より小さな粒状性評価値が得られた場合には、閾値を入れ換えたディザマスクを採用し、このディザマスクについて更に上述した操作を繰り返していけば、得られる粒状性評価値は小さくなっていき、やがてある値で安定するものと考えられる。ステップＳ３１６では、粒状性評価値が安定したか否か、換言すれば、下げ止まったものと考えられるか否かを判断するのである。粒状性評価値が収束したか否かは、例えば、ディザマスクＡの粒状性評価値ＥｖａよりもディザマスクＢの粒状性評価値Ｅｖｂの方が小さくなった場合について、粒状性評価値の減少量を求めておき、この減少量が複数回の操作に亘って安定して一定値以下となっていれば、粒状性評価値が収束したものと判断することができる。
【００５７】
そして、粒状性評価値が収束していないと判断された場合は（ステップＳ３１６：ＮＯ）、上記ステップＳ３０４に戻って、新たに２つの画素位置を選択した後、続く一連の操作を繰り返す。こうして操作を繰り返していく間に、やがて粒状性評価値が収束していき、粒状性評価値が収束したと判断されたら（ステップＳ３１６：ＹＥＳ）、そのときのディザマスクＡのうち、選択ディザマスクＤｒ及びＤｌに対応する画素位置の閾値を、位置ずれ想定パターン１に対応する最適ディザマスクＯＤ１の選択ディザマスクＤｒ１及びＤｌ１として採用する（ステップＳ３１８）。こうして得られた選択ディザマスクＤｒ１及びＤｌ１と、共通ディザマスクＤｍとから最適ディザマスクＯＤ１が得られるのである。
【００５８】
ただし、この方式では、粒状性評価値が十分に小さな値になる前に、局所的最適値に収束してしまうことがある。それを避けるために、シュミレーテッドアニーリングとして知られる手法を導入してもよい。具体的には、例えば、上記ステップＳ３１２において、粒状性評価値Ｅｖａに、毎回変化する適当な振幅のノイズｎｚを加えて比較する。すなわち、Ｅｖａ＋ｎｚ＞Ｅｖｂであるか否かを判断する。このようにノイズｎｚを加えて比較することで、粒状性評価値Ｅｖａよりも粒状性評価値Ｅｖｂが大きい（ディザマスクＡの方がディザマスクＢよりも印刷ドット分散特性に優れる）場合でも、粒状性評価値Ｅｖａにノイズｎｚを加えた結果が粒状性評価値Ｅｖｂよりも大きくなる場合には、ディザマスクの読み替えを行うこととなる。
【００５９】
このようにしてディザマスクの読み替えを行うと、一時的には粒状性評価値が大きくなる（印刷ドット分散特性が悪化する）こととなるが、加えるノイズｎｚの振幅を徐々に下げながら、十分な回数だけループ（上記ステップＳ３１６：ＮＯの処理）を繰り返し、最終的にはノイズｎｚをゼロにまで下げていくと、収束までのループ回数は増加するものの、局所的最適値に陥ることがない。したがって、粒状性評価値をより低い値に収束させることができる。
【００６０】
なお、選択ディザマスクＤｌ及びＤｒの幅は、人間の視覚特性への影響とディザマスクを構成する閾値の選択の自由度を考慮して、適宜設定すればよい。
【００６１】
ここで、説明を上記ステップＳ２１０の処理に戻す。この処理では、制御ユニット２０は、上記ステップＳ２００で検出した位置ずれと同一または近似する位置ずれのパターンをディザマスクパターンテーブル５２に記憶された位置ずれ想定パターンの中から特定する。本実施例においては、検出された位置ずれと各々の位置ずれ想定パターンをベクトルとして捉えて、検出された位置ずれを表すベクトルと、位置ずれ想定パターンを表す各々のベクトルのユークリッド距離をそれぞれ算出し、ユークリッド距離が最も小さくなったベクトルに対応する位置ずれ想定パターンを、同一または近似する位置ずれパターンとして特定するものとした。そして、特定された位置ずれ想定パターンと対応付けられたディザマスクを用いて、各画素位置に適用するディザマスクを特定するのである。
【００６２】
各画素位置に適用するディザマスクの特定方法については、図１０を用いて具体的に説明する。図１０（ａ）は、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ５が並べられた状態を示している。これに対して、図１０（ｂ）は、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ５間の位置ずれを示している。図示するとおり、印刷ヘッドチップＨＴ１と印刷ヘッドチップＨＴ２とは、図５に示したパターン１の位置ずれを生じている。同様に、印刷ヘッドチップＨＴ２と印刷ヘッドチップＨＴ３とはパターン０の位置ずれ（位置ずれなし）、印刷ヘッドチップＨＴ３と印刷ヘッドチップＨＴ４とはパターン２の位置ずれ、印刷ヘッドチップＨＴ４と印刷ヘッドチップＨＴ５とはパターン３の位置ずれを生じている。
【００６３】
図１０（ｃ）は、上述の位置ずれパターンを考慮して、各画素位置に適用する最適ディザマスクについて示している。この例では、ディザマスクのサイズは、単一の印刷ヘッドチップにより形成される画素群と同じ幅を持つものとしている。図示するように、制御ユニット２０は、パターン１の位置ずれが生じる印刷ヘッドチップＨＴ１とＨＴ２との接続部付近に適用される、ディザマスクＤ１の右端部分とディザマスクＤ２の左端部分の閾値として、図７に示したディザマスクパターンテーブル５２の中から、パターン１に対応する選択ディザマスクＤｒ１及びＤｌ１を特定する。同様に、パターン０の位置ずれが生じる画素位置には、パターン０に対応する選択ディザマスクＤｒ０及びＤｌ０を、パターン２の位置ずれが生じる画素位置には、パターン２に対応する選択ディザマスクＤｒ２及びＤｌ２を、パターン３の位置ずれが生じる画素位置には、パターン３に対応する選択ディザマスクＤｒ３及びＤｌ３を特定する。また、位置ずれが生じない印刷ヘッドチップの中央部に対応する画素位置については、共通ディザマスクＤｍを特定する。接続部が存在しない印刷ヘッドチップＨＴ１の左端と印刷ヘッドチップＨＴ５の右とに対応する画素位置については、それぞれ選択ディザマスクＤｌ０とＤｒ０とを特定する。このようにして特定されたディザマスクＤ１〜Ｄ５を用いて、上記ステップＳ１７０においてハーフトーン処理が行われるのである。
【００６４】
なお、本実施例においては、全ての印刷ヘッドチップの接続箇所について、ディザマスクパターンテーブル５２の中から、それぞれ最適なディザマスクを特定するものとしたが、このような態様に限る必要はない。求められる印刷の品質や速度に応じて、最適ではないものの、ある程度適合性のあるディザマスクを特定することであってもよい。例えば、低画質（高速）印刷を行う際に、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の接続箇所の内、１３箇所に対して同一のディザマスクが最適なディザマスクとして特定され、残り１箇所において当該ディザマスクが最適でない場合には、当該ディザマスクを残り１箇所に適用することが印刷画質を著しく劣化させるものでなければ、１４箇所の全ての接続箇所について、当該ディザマスクを統一的に適用してもよい。
【００６５】
また、本実施例においては、上述の位置ずれ想定パターンとして、印刷ヘッドチップの位置ずれが無いパターンと上下左右に１画素ずれたパターンとを想定したが、位置ずれ量は、０．３画素、０．５画素、１．５画素など、あらゆる量を想定してもよい。また、上下左右の単独方向のずれに限らず、上下左右の組合せ、例えば、上に０．５画素、左に０．３画素ずれた位置ずれ想定パターンを想定してもよい。こうすることで、種々の位置ずれに対応することが可能である。
【００６６】
なお、上述のように、位置ずれ量を整数でない数値で想定する場合には、位置ずれ量が整数になるように画像データＤの画素数を仮想的に増加させて、最適ディザマスクの作成を行えばよい。例えば、上に０．５画素、右に０．５画素の位置ずれを想定する場合には、画像データＤの１画素は、仮想的に、同一の階調値を持つ上下方向２画素、左右方向２画素の計４画素から構成されるものとして扱う。これに対応させて、ディザマスクの１つの閾値は、仮想的に４つの同じ閾値で構成されるものとして扱う。そして、上に仮想的な１画素分、右に仮想的な１画素分だけ位置ずれした状態を想定して、最適ディザマスクの作成を行えばよい。
【００６７】
なお、本実施例においては、位置ずれ調整処理をプリンタ１０の初期設定として行ったが、このような態様に限られるものではない。例えば、プリンタ１０の使用時間や経過時間に応じて定期的に行ったり、プリンタ１０の使用の前にその都度行ったりしてもよい。あるいは、工場出荷段階で行ってもよい。
【００６８】
また、本実施例においては、プリンタ１０のユーザが容易に位置ずれ調整を行えるように、位置ずれ検出手段として光学センサ７６を備えるものとしたが、位置ずれ検出手段は、このような態様に限られない。例えば、ディザマスクパターンテーブル５２に記憶された全てのパターンのディザマスクをそれぞれ適用してテストパターンの印刷を行う態様でもよい。この場合、プリンタ１０のユーザや製造者は、これらのテストパターンの中から、目視等により最も印刷画像の劣化が抑制できた印刷結果を特定することで、その結果に対応した位置ずれを検出できる。なお、その結果から、最適ディザマスクを直接特定することもできる。
【００６９】
もとより、プリンタ１０は、位置ずれ検出手段を備えていない構成であってもよい。例えば、工場出荷時において、所定のテストパターンを印刷し、そのドットずれを実測することで、位置ずれを検出してもよい。この場合、製造者が操作パネル９６などを用いて、検出された位置ずれの方向及び距離をプリンタ１０に入力して、プリンタ１０がディザマスク特定部３２の処理として、ディザマスクを特定することとしたり、製造者が、検出された位置ずれを考慮して最適ディザマスクを特定し、その結果をプリンタ１０に指定入力したりすることとしてもよい。
【００７０】
また、本実施例においては、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５は、各印刷ヘッドチップのノズル同士が、印刷ヘッドチップの並び方向にオーバーラップする箇所のない形態としたが、オーバーラップする形態であっても適用可能である。この場合には、隣接する印刷ヘッドチップのうち、一方の印刷ヘッドチップにより形成されるドットと、他方の印刷ヘッドチップにより形成されるドットの配置に合わせた形状のディザマスクを用いて、上記ステップＳ２１０の処理を行えばよい。
【００７１】
かかる構成のプリンタ１０は、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の接続箇所毎に、当該接続箇所の位置ずれと同一または近似する位置ずれ想定パターンに対応付けられたディザマスクをディザマスクパターンテーブル５２の中から特定する。そして、当該ディザマスクを用いて、画像データＤに対してハーフトーン処理を行う。当該ディザマスクは、対応する位置ずれ想定パターンが生じても印刷ドットの分散性が確保できるように作成されているので、印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００７２】
Ｂ．変形例：
本発明の変形例について説明する。図１１は、図３に示した画像印刷処理の流れの変形例を示すフローチャートである。図３と同一の工程については、工程の番号の下二桁に図３と同じ番号を用いており、説明を省略する。本変形例においては、色変換処理（ステップＳ４２０）を行うと、制御ユニット２０は、温度センサ７８を用いて、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の温度を検出する（ステップＳ４３０）。
【００７３】
印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の温度を検出すると、制御ユニット２０は、検出した温度が所定の範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ４４０）。この所定の範囲は、図４に示した印刷ヘッドチップ位置ずれ検出処理（ステップＳ２００）を行った際の印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の温度を基準として定められる。
【００７４】
その結果、検出した温度が所定の範囲内を超えていれば（ステップＳ４４０：ＮＯ）、制御ユニット２０は、位置ずれ推定部３３の処理として、検出した温度から位置ずれ量を推定する（ステップＳ４５０）。このように、上記ステップ２００において位置ずれ検出を行ったにも係わらず、位置ずれ量を推定するのは、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５が所定範囲以上に温度変化したことにより、膨張あるいは収縮し、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の位置ずれ量が変化するので、その影響を補正するためである。位置ずれ推定量は、例えば、上記ステップＳ２００で検出された位置ずれ量に、温度変化に伴う熱膨張率を乗じることによって算出できる。
【００７５】
そして、制御ユニット２０は、ディザマスク特定部３２の処理として、推定した位置ずれ量を基に、図６に示したディザマスク特定処理（ステップＳ２１０）で特定したディザマスクを特定し直す（ステップＳ４６０）。ここでのディザマスクの特定方法は、上記ステップＳ２１０と同様である。上述の所定の温度範囲や熱膨張率は、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の材質等を考慮して適宜設定すればよい。
【００７６】
こうして、ディザマスクを特定し直すと、あるいは、上記ステップＳ３４０において検出した温度が所定の範囲内であると（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、制御ユニット２０は、図３と同様にハーフトーン処理を行う（ステップＳ４７０）。
【００７７】
かかる構成のプリンタ１０は、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５の温度に基づいて、位置ずれ量を推定し、当該位置ずれ推定量を基にハーフトーン処理に用いるディザマスクを特定する。したがって、印刷ヘッドチップＨＴ１〜ＨＴ１５が温度変化により膨張あるいは収縮して、ノズルの位置が変化しても、印刷画質の劣化を抑制することができる。
【００７８】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、本発明は、実施例に示したラインプリンタに限らず、コンピュータに搭載するプリンタドライバとしても構成することができる。勿論、ハーフトーン処理方法、プログラム、ディザマスク等の形態でも実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本願の実施例としてのプリンタ１０の概略構成を示す説明図である。
【図２】プリンタヘッド７０の詳細構成を示す説明図である。
【図３】プリンタ１０の画像印刷処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】ディザマスクを参照しながら各画素についてのドット形成の有無を判断している様子を概念的に示した説明図である。
【図５】印刷ヘッドチップの位置ずれの想定パターンを例示する説明図である。
【図６】プリンタ１０の位置ずれ調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】ディザマスクパターンテーブル５２の一例を示す説明図である。
【図８】ディザマスクの最適化方法の例を示す説明図である。
【図９】ディザマスクの最適化におけるディザマスク単位の説明図である。
【図１０】ディザマスクの適用例を示す説明図である。
【図１１】図３に示した画像印刷処理の流れの変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１０...プリンタ
２０...制御ユニット
３０...ＣＰＵ
３１...位置ずれ検出部
３２...ディザマスク特定部
３３...位置ずれ推定部
３４...ハーフトーン処理部
３５...印刷制御部
４０...ＲＡＭ
５０...ＲＯＭ
５２...ディザマスクパターンテーブル
６１〜６４...インクカートリッジ
７０...プリンタヘッド
７１〜７４...ノズル列
７６...光学センサ
７８...温度センサ
８０...紙送り機構
８２...紙送りローラ
８４...紙送りモータ
８６...プラテン
９２...メモリカードスロット
９４...ＵＳＢインタフェース
９６...操作パネル
９８...液晶ディスプレイ
Ｐ...印刷用紙
ＭＣ...メモリカード
Ｎｉ，Ｎｊ...ノズル
ＯＤ０〜ＯＤ４...最適ディザマスク
Ｄ１〜Ｄ５...ディザマスク
Ｄｍ...共通ディザマスク
Ｄｒ０〜Ｄｒ４，Ｄｌ０〜Ｄｌ４...選択ディザマスク
ＨＴ１〜ＨＴ１５...印刷ヘッドチップ
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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