(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷装置であって、
前記ヘッドは前記画素の間隔よりも狭い間隔で大径、中径、小径の３種類のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドであり、
前記画像データに応じたドットを形成するヘッド制御手段であって、
前記主走査の方向に隣接する２つの画素によって構成される隣接画素に対して、
前記隣接画素の一方に小径、中径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に大径のドットを形成する第１の主走査と、
前記隣接画素の一方に大径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に小径、中径のドットを形成する第２の主走査とを実行して、前記３種類のドット径が全て前記隣接画素を構成する各画素に形成され得るように、前記ヘッドの駆動を制御するヘッド制御手段を備える印刷装置。
【請求項２】
ヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷装置であって、
前記ヘッドは前記画素の間隔よりも狭い間隔で第１の径、第２の径の２種類のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドであり、
前記画像データに応じたドットを形成するヘッド制御手段であって、
前記主走査の方向に隣接する２つの画素によって構成される隣接画素に対して、
前記隣接画素の一方に前記第１の径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に前記第２の径のドットを形成する第１の主走査と、
前記隣接画素の一方に前記第２の径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に前記第１の径のドットを形成する第２の主走査とを実行して、前記２種類のドット径が全て前記隣接画素を構成する各画素に形成され得るように、前記ヘッドの駆動を制御するヘッド制御手段を備える印刷装置。
【請求項３】
ヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷装置であって、
前記ヘッドは前記画素の間隔よりも狭い間隔で大径、中径、小径の３種類のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドであり、
前記画像データに応じたドットを形成するヘッド制御手段であって、
前記主走査の方向に隣接する３つの第１から第３の画素によって構成される隣接画素に対して、
前記第１の画素に小径のドット、前記第２の画素に中径のドット、前記第３の画素に大径のドットをそれぞれ形成する第１の主走査と、
前記第１の画素に中径のドット、前記第２の画素に大径のドット、前記第３の画素に小径のドットをそれぞれ形成する第２の主走査と、
前記第１の画素に大径のドット、前記第２の画素に小径のドット、前記第３の画素に中径のドットをそれぞれ形成する第３の主走査とを実行して、前記３種類のドット径が全て前記隣接画素を構成する各画素に形成され得るように、前記ヘッドの駆動を制御するヘッド制御手段を備える印刷装置。
【請求項４】
画素の間隔よりも狭い間隔で大径、中径、小径の３種類のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷方法であって、
前記ヘッドを駆動して、
前記主走査の方向に隣接する２つの画素によって構成される隣接画素に対して、
前記隣接画素の一方に小径、中径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に大径のドットを形成する第１の主走査を実行し、
前記隣接画素の一方に大径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に小径、中径のドットを形成する第２の主走査を実行し、
前記３種類のドット径が全て前記隣接画素を構成する各画素に形成され得る、印刷方法。
【請求項５】
画素の間隔よりも狭い間隔で第１の径、第２の径の２種類のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷方法であって、
前記ヘッドを駆動して、
前記主走査の方向に隣接する２つの画素によって構成される隣接画素に対して、
前記隣接画素の一方に前記第１の径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に前記第２の径のドットを形成する第１の主走査を実行し、
前記隣接画素の一方に前記第２の径のドットを形成し、前記隣接画素の他方に前記第１の径のドットを形成する第２の主走査を実行し、
前記２種類のドット径が全て前記隣接画素を構成する各画素に形成され得る、印刷方法。
【請求項６】
画素の間隔よりも狭い間隔で大径、中径、小径の３種類のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷方法であって、
前記ヘッドを駆動して、
前記主走査の方向に隣接する３つの第１から第３の画素によって構成される隣接画素に対して、
前記第１の画素に小径のドット、前記第２の画素に中径のドット、前記第３の画素に大径のドットをそれぞれ形成する第１の主走査を実行し、
前記第１の画素に中径のドット、前記第２の画素に大径のドット、前記第３の画素に小径のドットをそれぞれ形成する第２の主走査を実行し、
前記第１の画素に大径のドット、前記第２の画素に小径のドット、前記第３の画素に中径のドットをそれぞれ形成する第３の主走査とを実行し、
前記３種類のドット径が全て前記隣接画素を構成する各画素に形成され得る、印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主走査方向の画素間隔よりも狭い間隔で連続してドットを形成可能なノズルを備えるヘッドを駆動して、多階調の画像を印刷する印刷装置および印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータの出力装置として、ヘッドに備えられた複数のノズルから吐出される数色のインクによりドットを形成して画像を記録するインクジェットプリンタが提案されており、コンピュータ等が処理した画像を多色多階調で印刷するのに広く用いられている。近年では、階調表現を豊かにするために、各ドットごとにオン・オフの２値以上の階調表現を可能としたインクジェットプリンタ、いわゆる多値プリンタが提案されている。例えば、ドット径やインク濃度を変化させることにより各ドットごとに３種類以上の濃度を表現可能としたプリンタや各画素ごとに複数のドットを重ねて形成することにより多階調を表現可能としたプリンタである。
【０００３】
図８は多値プリンタにより、径の異なるドットを形成する様子を示す説明図である。このプリンタは、ヘッドにピエゾ素子ＰＥを備えており、該ピエゾ素子に印加される電圧に応じてインク滴を吐出する。図８の上段Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に示すように、ピエゾ素子に印加される電圧波形、つまり駆動波形を変えれば、それに応じてそれぞれインク滴ＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３により小径、中径、大径のドット（以下、それぞれ小ドット、中ドット、大ドットという）を形成可能である。図８に示す駆動波形では、大きいインク滴ほど、駆動波形の振幅が高くなり、インクの飛翔速度が高くなる。
【０００４】
前記ヘッドを組み込んだキャリッジ３１が主走査、即ち図８の中段に示す方向に移動しながらドットを形成する場合を考える。最初に小ドットおよび中ドットを形成する様子を図２３に模式的に示す。図２３の上段に示したｄｗ１，ｄｗ２が小、中のドットを形成するための駆動波形であり、ＩＰ１，ＩＰ２がそれぞれの駆動波形により吐出されるインク滴を示している。ｃ１〜ｃ４の符号を付したマスはそれぞれ用紙上にドットが形成される画素を示している。
【０００５】
上述した通り、ドットの径に応じて飛翔速度には差が生じるから、図２３の上段に示すように小ドットＩＰ１を形成するための駆動波形ｄｗ１と中ドットＩＰ２を形成するための駆動波形ｄｗ２とをタイミングを調節して連続的に出力すれば、両者を同じ画素ｃ１に形成することが可能である。駆動波形ｄｗ２が出力されているときに、ヘッドからのインクの吐出を禁止するようなマスク信号を送れば、小ドットＩＰ１のみを形成することが可能である。同様にして中ドット径のみを形成することも可能である。この結果、図２３に示した多値プリンタでは、各画素について、「ドットの不形成」「径の小さいドットの形成」「径の大きいドットの形成」「径の小さいドットおよび径の大きいドットを重ねて形成」の４値を表現可能となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような多値プリンタにおいては、駆動波形の種類を増やして各画素ごとに表現可能な階調値を増すことには限界があった。図２３に示した多値プリンタにおいて、さらに駆動波形ｄｗ３を増やした場合のドットの形成の様子を図２４に示す。駆動波形ｄｗ３により吐出されるインク滴ＩＰ３はインク滴ＩＰ２よりも大きく、また飛翔速度も速い。とはいえ、駆動波形ｄｗ１，ｄｗ２，ｄｗ３を出力する間にキャリッジは主走査方向に移動していくから、キャリッジの移動速度が速い場合には、インク滴ＩＰ３は画素ｃ１内には形成されず、図２４に示すように主走査方向にはみ出した位置に形成されることがある。ドットが画素からはみ出して形成されれば、印刷された画像の画質が大きく低下することになる。本来、多値プリンタは各画素ごとに表現可能な階調数を増やし高画質な印刷を目的としているから、このような画質の低下は看過し得ない。
【０００７】
図２４において仮にインク滴ＩＰ３が画素ｃ１上に形成し得たとしても、更に駆動波形の種類を増やせば同様の問題が生じることになる。このため、２種類以上の駆動波形を連続的に出力して径の異なるドットを形成する多値プリンタにおいては、各画素ごとに表現可能な階調数に限界があった。
【０００８】
かかる課題は、キャリッジが主走査方向に移動する速度を低下させることによっても解決可能であるが、この場合は印刷速度の低下という別の問題を生じることになる。また、図２４においてインク滴ＩＰ３が形成される位置をも画素内に含むような大きな画素（図２４中の破線で示した画素）を単位として扱うことも可能ではあるが、これは印刷解像度の低下を意味し、画質の低下を招くことになる。
【０００９】
以上の説明では、ピエゾ素子を用いたプリンタを例にとって説明したが、ヒータに通電しインク内に気泡を発生させてインク滴を吐出するプリンタ等でも同様の課題が生じ得る。また、径の異なるドットのみならず、濃度の異なるインクでドットを形成する多値プリンタや単一種類のドットを重ねて形成することにより多階調を表現するプリンタでも同様の問題が生じ得る。
【００１０】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、多値プリンタにおいて、ドットが画素からはみ出して形成されることを防止し、多値プリンタの階調表現の可能性を高めるとともに、画質の向上を可能とする技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の印刷装置は、次の構成を採用した。
本発明の印刷装置は、
ヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷装置であって、
前記ヘッドは前記画素の間隔よりも狭い間隔で２以上のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドであり、
前記ヘッドの駆動を制御して、前記画素の間隔よりも狭い間隔で形成可能な２以上のドットと前記主走査の方向に隣接する２以上の画素との間について予め定められた対応関係で、前記画像データに応じたドットを形成するヘッド制御手段を備えることを要旨とする。
【００１２】
本発明の印刷方法は、
ヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷方法であって、
前記ヘッドは、前記画素の間隔よりも狭い間隔で２以上のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドであり、
前記ヘッドの駆動を制御して、前記画素の間隔よりも狭い間隔で形成可能な２以上のドットと前記主走査の方向に隣接する２以上の画素との間について予め定められた対応関係で、前記画像データに応じたドットを形成することを要旨とする。
【００１３】
かかる印刷装置および印刷方法によれば、前記画素の間隔よりも狭い間隔で形成可能な２以上のドットを、主走査方向に隣接する２以上の画素に予め定められた対応関係で、周期的に形成することができる。図２４に示した例に基づいて説明すれば、３種類のドットＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３を主走査方向に隣接する２つ以上の画素に対応させて形成する。例えばドットＩＰ１，ＩＰ２を画素ｃ１に対応させ、ドットＩＰ３を画素ｃ２に対応させて形成する。もちろん、ドットＩＰ１を画素ｃ１に対応させ、ドットＩＰ２，ＩＰ３を画素ｃ２に対応させるものとしてもよい。また、２以上の画素に対応させるのであるから、ドットＩＰ１を画素ｃ１に、ドットＩＰ２を画素ｃ２に、ドットＩＰ３を画素ｃ３に対応させるものとすることもできる。
【００１４】
形成可能なドットの種類が更に増えた場合にも同様にして種々の対応関係が設定可能である。当然、形成可能なドットの種類は図２４に示した３種類に限定はされず、さらに種類が多くてもよいし、また少なくても構わない。また、図２４に示したような径の異なるドットのみならず、インク濃度の異なるドットについても同様に対応関係が設定可能であるし、単一種類のドットについて対応関係を定めるものとしても良い。単一種類のドットの場合には、例えば、上述した画素ｃ１にドットを２つ重ねて形成し、画素ｃ２にはドットを重ねずに形成するという対応関係を設定することができる。このように対応関係は前記画素の間隔よりも狭い間隔でヘッドが形成可能なドットの数に応じて種々設定可能である。
【００１５】
ドットＩＰ１，ＩＰ２を画素ｃ１に対応させ、ドットＩＰ３を画素ｃ２に対応させるというように予め対応関係が設定されれば、上記印刷装置および印刷方法ではこの対応関係に基づいて、各ドットを周期的に形成する。つまり、図２４の例に即して説明すれば、画素ｃ３にはドットＩＰ１，ＩＰ２を形成し、画素ｃ４にはドットＩＰ３を形成する。先に述べた他の対応関係についても同様である。上述の印刷装置および印刷方法によれば、このように２以上の画素に対応づけてドットを形成することにより、各ドットをそれぞれの画素からはみ出すことなく形成可能となり、画質を向上することができる。
【００１６】
前述したドットと画素の対応関係を一つ設定した場合には、主走査方向のドット列たるラスタを構成する各画素に任意のドットを形成できない可能性もある。例えば、上述の例でいえば画素ｃ１にはドットＩＰ３を形成し得ないし、逆に画素ｃ２にはドットＩＰ１，ＩＰ２を形成し得ないことにもなる。
【００１７】
従って、上記印刷装置において、
前記ヘッド制御手段は、
前記主走査方向に形成されるべきドットを複数の主走査に分けて形成するとともに、
前記対応関係は、前記複数の主走査ごとにそれぞれ異なる対応関係でドットを形成するように前記ヘッドの駆動を制御する手段であるものとすることが望ましい。
【００１８】
こうすれば、ドットの種類と画素との対応関係を違えた複数の主走査でドットを形成するため、各画素に対し任意のドットを形成することができる。上述の例に即して説明すれば、ドットＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３を周期的に形成する印刷装置において、例えば、１回目の主走査では画素ｃ１にドットＩＰ１，ＩＰ２を対応させ、画素ｃ２にドットＩＰ３を対応させてドットを形成する。２回目の主走査では、画素ｃ１にドットＩＰ３を対応させ、画素ｃ２にドットＩＰ１，ＩＰ２を対応させて同じラスタを形成する。こうすることにより、画素ｃ１，ｃ２の双方にドットＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３の全ての画素を形成可能となる。この他の対応関係によりドットが形成される場合でも同様である。
【００１９】
なお、各主走査ごとに上記いずれか１種類のドットを形成するようにしても各画素に任意のドットを形成することが可能である。例えば、１回目の主走査では全ての画素にドットＩＰ１のみを形成し、２回目の主走査ではドットＩＰ２のみを形成するという具合である。上述の印刷装置はかかる記録を行う印刷装置よりも画質に優れている。かかる特性は各主走査ごとに複数種類のドットを周期的に形成することにより得られるものである。
【００２０】
各主走査で単一の種類のドットを形成した場合には、各種類のドットごとに見れば各ラスタを１回の主走査で全て形成していることになる。かかる記録を行った場合には、ノズルの機械的な製作誤差によるドットの形成位置のずれが生じた場合にはラスタ全体がずれて形成されることになり、画質の低下を招く。一方、上記印刷装置によれば、複数種類のドットを周期的に形成しつつ、各ラスタを複数の主走査で形成するから、各種類のドットごとに見ても各ラスタを複数の主走査で形成していることになる。この結果、該ドットの形成位置に生じうるずれをラスタ全体で平均化することができ、画質を向上することができるのである。
【００２１】
また、複数の主走査でラスタを形成する印刷装置では、
前記複数の主走査は、前記対応関係が定められた画素の数に応じた回数の主走査であるものとすることが望ましい。
【００２２】
こうすれば、必要最小限の主走査で各ラスタを構成することができる。従って、各ラスタを複数の主走査で形成する印刷装置において、印刷速度を最も向上することができる。
【００２３】
本発明の印刷装置において、
前記２以上のドットは、径の異なる２種類以上のドットであるものとすることができる。
【００２４】
このように径の異なる２種類以上のドットを形成するためには、ヘッドにそれぞれの径に対応した信号を周期的に出力することが必要となる。かかる状態で、ドットの種類を増やせば、ドットが画素からずれて形成されやすくなるため、本発明を有効に活用することができる。
【００２５】
さらに、その一例として、
前記２種類以上のドットは、径がそれぞれ大径、中径、小径の３種類のドットであり、
前記対応関係は、一画素に小径、中径のドットを対応付け、該画素に隣接する画素に大径のドットを対応付けた関係であるものとすることができる。
【００２６】
かかる場合には、上記３種類の径のドットを形成することで各画素ごとに表現可能な階調数を増やすことができる。また、小径、中径のドットを一つの画素に対応づけて形成するため、１回の主走査で各種類のドットを主走査方向に１つおきに形成することができる。この結果、各ラスタを１回の主走査で形成するものとしても各種類のドットの記録率を十分に確保することができる。また、各画素に任意のドットを形成するためには、各ラスタを２回の主走査で形成すれば足りるため、印刷速度の大きな低下を招くこともない。
【００２７】
【発明のその他の態様】
上述した本発明の印刷装置において、各ラスタを１回の主走査で形成する場合には、画素ごとに形成可能なドットの種類が限られてしまうため、かかる制限を考慮して印刷用のデータを作成する画像処理が必要となる。従って、本発明は、以下に示す通り、かかる画像処理を実現する手段を備えた印刷装置としての態様を採ることも可能である。
【００２８】
本発明の他の態様としての印刷装置は、
ヘッドを印刷媒体に対して相対的に往復動する主走査を行いつつ、該ヘッドを駆動してドットを形成することで前記主走査方向に一定の間隔で並ぶ画素列たるラスタを構成し、入力された画像データに応じた画像を前記印刷媒体に印刷する印刷装置であって、
前記ヘッドは前記画素の間隔よりも狭い間隔で２以上のドットを連続して形成可能なノズルを備えるヘッドであり、
前記画素の間隔よりも狭い間隔で形成可能な２以上のドットと前記主走査の方向に隣接する２以上の画素との間について予め定められた対応関係を記憶する記憶手段と、
前記入力された画像データを、前記ヘッドが各画素ごとに表現可能な階調値に多値化する多値化手段と、
該多値化された画像データと、前記記憶手段に記憶された対応関係に基づいて形成可能なドットとが対応していない画素については、該画素の画像データを近接する画素であって、かつ、該画像データに対応したドットを形成可能な画素に置換するドット再配置手段と、
該再配置手段により置換された画像データに基づいて前記ヘッドの駆動を制御して、前記記憶手段に記憶された対応関係でドットを形成するヘッド制御手段とを備える印刷装置としての態様である。
【００２９】
かかる印刷装置では、前記多値化手段が画像データを各画素ごとに表現可能な階調値に多値化する。ここでは、画素と形成されるドットとの対応は考慮せずに多値化を行う。従って、例えば大ドットを形成するものとして対応づけられていない画素に、大ドットを形成すべき階調値が割当てられる可能性もある。上記印刷装置ではドット再配置手段により、かかる画素がある場合には、そのデータを大ドットが形成可能な近接する画素のデータと置換する。近接する画素に置換するため、画素の間隔が十分小さい場合には、かかる置換は画質の低下を招くことはない。この結果、かかる態様の印刷装置によれば、多値化された画像データに従って、適切にドットを形成することができる。
【００３０】
上記説明では、径の異なる３種類のドットからなる場合を例にとっているが、ドットの種類が変わったり、上記対応関係が変わった場合においても同様の処理によりドットを適切に形成することが可能である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
（１）装置の構成：
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る。図示するように、コンピュータ９０にスキャナ１２とカラープリンタ２２とが接続されており、このコンピュータ９０に所定のプログラムがロードされ実行されることにより、全体として印刷装置として機能する。このコンピュータ９０は、プログラムに従って画像処理に関わる動作を制御するための各種演算処理を実行するＣＰＵ８１を中心に、バス８０により相互に接続された次の各部を備える。ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１で各種演算処理を実行するのに必要なプログラムやデータを予め格納しており、ＲＡＭ８３は、同じくＣＰＵ８１で各種演算処理を実行するのに必要な各種プログラムやデータが一時的に読み書きされるメモリである。入力インターフェイス８４は、スキャナ１２やキーボード１４からの信号の入力を司り、出力インタフェース８５は、プリンタ２２へのデータの出力を司る。ＣＲＴＣ８６は、カラー表示可能なＣＲＴ２１への信号出力を制御し、ディスクコントローラ（ＤＤＣ）８７は、ハードディスク１６やフレキシブルドライブ１５あるいは図示しないＣＤ−ＲＯＭドライブとの間のデータの授受を制御する。ハードディスク１６には、ＲＡＭ８３にロードされて実行される各種プログラムやデバイスドライバの形式で提供される各種プログラムなどが記憶されている。
【００３２】
このほか、バス８０には、シリアル入出力インタフェース（ＳＩＯ）８８が接続されている。このＳＩＯ８８は、モデム１８に接続されており、モデム１８を介して、公衆電話回線ＰＮＴに接続されている。コンピュータ９０は、このＳＩＯ８８およびモデム１８を介して、外部のネットワークに接続されており、特定のサーバーＳＶに接続することにより、画像処理に必要なプログラムをハードディスク１６にダウンロードすることも可能である。また、必要なプログラムをフレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭによりロードし、コンピュータ９０に実行させることも可能である。
【００３３】
図２は本印刷装置のソフトウェアの構成を示すブロック図である。コンピュータ９０では、所定のオペレーティングシステムの下で、アプリケーションプログラム９５が動作している。オペレーティングシステムには、ビデオドライバ９１やプリンタドライバ９６が組み込まれており、アプリケーションプログラム９５からはこれらのドライバを介して、プリンタ２２に転送するための画像データＦＮＬが出力されることになる。画像のレタッチなどを行うアプリケーションプログラム９５は、スキャナ１２から画像を読み込み、これに対して所定の処理を行いつつビデオドライバ９１を介してＣＲＴディスプレイ２１に画像を表示している。スキャナ１２から供給されるデータＯＲＧは、カラー原稿から読みとられ、レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の３色の色成分からなる原カラー画像データＯＲＧである。
【００３４】
このアプリケーションプログラム９５が、印刷命令を発すると、コンピュータ９０のプリンタドライバ９６が、画像情報をアプリケーションプログラム９５から受け取り、これをプリンタ２２が処理可能な信号（ここではシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色についての多値化された信号）に変換している。図２に示した例では、プリンタドライバ９６の内部には、解像度変換モジュール９７と、色補正モジュール９８と、色補正テーブルＬＵＴと、ハーフトーンモジュール９９と、ラスタライザ１００とが備えられている。
【００３５】
解像度変換モジュール９７は、アプリケーションプログラム９５が扱っているカラー画像データの解像度、即ち単位長さ当たりの画素数をプリンタドライバ９６が扱うことができる解像度に変換する役割を果たす。こうして解像度変換された画像データはまだＲＧＢの３色からなる画像情報であるから、色補正モジュール９８は色補正テーブルＬＵＴを参照しつつ、各画素ごとにプリンタ２２が使用するシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のデータに変換する。こうして色補正されたデータは例えば２５６階調等の幅で階調値を有している。ハーフトーンモジュールは、ドットを分散して形成することによりプリンタ２２でかかる階調値を表現するためのハーフトーン処理を実行する。こうして処理された画像データは、ラスタライザ１００によりプリンタ２２に転送すべきデータ順に並べ替えられて、最終的な画像データＦＮＬとして出力される。本実施例では、プリンタ２２は画像データＦＮＬに従ってドットを形成する役割を果たすのみであり画像処理は行っていない。もちろん、上述の処理をプリンタ２２で行うものとしても構わない。
【００３６】
次に、図３によりプリンタ２２の概略構成を説明する。図示するように、このプリンタ２２は、紙送りモータ２３によって用紙Ｐを搬送する機構と、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に往復動させる機構と、キャリッジ３１に搭載された印字ヘッド２８を駆動してインクの吐出およびドット形成を行う機構と、これらの紙送りモータ２３，キャリッジモータ２４，印字ヘッド２８および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とから構成されている。
【００３７】
キャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に往復動させる機構は、プラテン２６の軸と並行に架設されキャリッジ３１を摺動可能に保持する摺動軸３４と、キャリッジモータ２４との間に無端の駆動ベルト３６を張設するプーリ３８と、キャリッジ３１の原点位置を検出する位置検出センサ３９等から構成されている。
【００３８】
なお、このキャリッジ３１には、黒インク（Ｂｋ）用のカートリッジ７１とシアン（Ｃ１），ライトシアン（Ｃ２）、マゼンタ（Ｍ１），ライトマゼンダ（Ｍ２）、イエロ（Ｙ）の５色のインクを収納したカラーインク用カートリッジ７２が搭載可能である。シアンおよびマゼンダの２色については、濃淡２種類のインクを備えていることになる。キャリッジ３１の下部の印字ヘッド２８には計６個のインク吐出用ヘッド６１ないし６６が形成されており、キャリッジ３１の底部には、この各色用ヘッドにインクタンクからのインクを導く導入管６７（図４参照）が立設されている。キャリッジ３１に黒（Ｂｋ）インク用のカートリッジ７１およびカラーインク用カートリッジ７２を上方から装着すると、各カートリッジに設けられた接続孔に導入管６７が挿入され、各インクカートリッジから吐出用ヘッド６１ないし６６へのインクの供給が可能となる。
【００３９】
インクの吐出およびドット形成を行う機構について説明する。図４はインク吐出用ヘッド２８の内部の概略構成を示す説明図である。インク用カートリッジ７１，７２がキャリッジ３１に装着されると、図４に示すように毛細管現象を利用してインク用カートリッジ内のインクが導入管６７を介して吸い出され、キャリッジ３１下部に設けられた印字ヘッド２８の各色ヘッド６１ないし６６に導かれる。なお、初めてインクカートリッジが装着されたときには、専用のポンプによりインクを各色のヘッド６１ないし６６に吸引する動作が行われるが、本実施例では吸引のためのポンプ、吸引時に印字ヘッド２８を覆うキャップ等の構成については図示および説明を省略する。
【００４０】
各色のヘッド６１ないし６６には、後で説明する通り、各色毎に４８個のノズルＮｚが設けられており（図６参照）、各ノズル毎に電歪素子の一つであって応答性に優れたピエゾ素子ＰＥが配置されている。ピエゾ素子ＰＥとノズルＮｚとの構造を詳細に示したのが、図５である。図５上段に図示するように、ピエゾ素子ＰＥは、ノズルＮｚまでインクを導くインク通路６８に接する位置に設置されている。ピエゾ素子ＰＥは、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。本実施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加することにより、図５下段に示すように、ピエゾ素子ＰＥが電圧の印加時間だけ伸張し、インク通路６８の一側壁を変形させる。この結果、インク通路６８の体積はピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、粒子Ｉｐとなって、ノズルＮｚの先端から高速に吐出される。このインク粒子Ｉｐがプラテン２６に装着された用紙Ｐに染み込むことにより、印刷が行われる。
【００４１】
図６は、インク吐出用ヘッド６１〜６６におけるインクジェットノズルＮｚの配列を示す説明図である。これらのノズルの配置は、各色ごとにインクを吐出する６組のノズルアレイから成っており、４８個のノズルＮｚが一定のノズルピッチｋで千鳥状に配列されている。各ノズルアレイの副走査方向の位置は互いに一致している。なお、各ノズルアレイに含まれる４８個のノズルＮｚは、千鳥状に配列されている必要はなく、一直線上に配置されていてもよい。但し、図６に示すように千鳥状に配列すれば、製造上、ノズルピッチｋを小さく設定し易いという利点がある。
【００４２】
本発明のプリンタ２２は、図６に示した通り一定の径からなるノズルＮｚを備えているが、かかるノズルＮｚを用いて径の異なる３種類のドットを形成することができる。この原理について説明する。図７は、インクが吐出される際のノズルＮｚの駆動波形と吐出されるインクＩｐとの関係を示した説明図である。図７において破線で示した駆動波形が通常のドットを吐出する際の波形である。区間ｄ２において一旦、マイナスの電圧をピエゾ素子ＰＥに印加すると、先に図５を用いて説明したのとは逆にインク通路６８の断面積を増大する方向にピエゾ素子ＰＥが変形するため、図７の状態Ａに示した通り、メニスカスと呼ばれるインク界面Ｍｅは、ノズルＮｚの内側にへこんだ状態となる。一方、図７の実線で示す駆動波形を用い、区間ｄ２に示すようにマイナス電圧を急激に印加すると、状態ａで示す通りメニスカスは状態Ａに比べて大きく内側にへこんだ状態となる。次に、ピエゾ素子ＰＥへの印加電圧を正にすると（区間ｄ３）、先に図５を用いて説明した原理に基づいてインクが吐出される。このとき、メニスカスがあまり内側にへこんでいない状態（状態Ａ）からは状態Ｂおよび状態Ｃに示すごとく大きなインク滴が吐出され、メニスカスが大きく内側にへこんだ状態（状態ａ）からは状態ｂおよび状態ｃに示すごとく小さなインク滴が吐出される。
【００４３】
以上に示した通り、駆動電圧を負にする際（区間ｄ１，ｄ２）の変化率に応じて、ドット径を変化させることができる。また、駆動波形のピーク電圧の大小によってもドット径を変化させることができることは容易に想像できるところである。本実施例では、駆動波形とドット径との間のこのような関係に基づいて、ドット径の小さい小ドットＩＰ１を形成するための駆動波形と、２番目のドット径からなるの中ドットＩＰ２を形成するための駆動波形と、最も大きい径の大ドットＩＰ３を形成するための駆動波形の３種類を用意している。図８に本実施例において用いている駆動波形を示す。駆動波形Ｗ１が小ドットＩＰ１を形成する波形、駆動波形Ｗ２が中ドットＩＰ２を形成する波形、駆動波形Ｗ３が大ドットを形成する波形である。図８に示す通り、ドット径が大きくなる程、飛翔速度が大きい。これらの駆動波形を使い分けることにより、一定のノズル径からなるノズルＮｚからドット径が小中大の３種類のドットを形成することができる。また、本実施例のプリンタ２２では、これらの駆動波形をキャリッジ３１の移動とともにＷ１，Ｗ２，Ｗ３の順で連続的かつ周期的に出力している。
【００４４】
駆動波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を出力するタイミングについて説明する。先に説明した通り、駆動波形Ｗ２により形成される中ドットＩＰ２の飛翔速度は、駆動波形Ｗ１により形成される小ドットＩＰ１の飛翔速度よりも小さいため、同じ画素にドットを形成することが可能である。大ドットＩＰ３は中ドットＩＰ２よりも飛翔速度が大きいが、キャリッジ３１の移動速度との関係から、小ドットＩＰ１と同じ画素内に大ドットＩＰ３を形成することはできない。本実施例では、小ドットＩＰ１と中ドットＩＰ２とが同じ画素に形成されるように駆動波形Ｗ１，Ｗ２の出力タイミングを調整している。また、大ドットＩＰ３は小ドットＩＰ１および中ドットＩＰ２が形成される画素に対し、キャリッジ３１の移動方向に隣接した画素に形成されるように駆動波形Ｗ３の出力タイミングを調整している。
【００４５】
次にプリンタ２２の制御回路４０の内部構成を説明するとともに、図６に示した複数のノズルＮｚからなるヘッド２８を駆動する方法について説明する。図９は制御回路４０の内部構成を示す説明図である。図９に示す通り、この制御回路４０の内部には、ＣＰＵ８１，ＰＲＯＭ４２，ＲＡＭ４３の他、コンピュータ９０とのデータのやりとりを行うＰＣインタフェース４４と、紙送りモータ２３、キャリッジモータ２４および操作パネル３２などとの信号をやりとりする周辺入出力部（ＰＩＯ）４５と、計時を行うタイマ４６と、ヘッド６１〜６６にドットのオン・オフの信号を出力する駆動用バッファ４７などが設けられており、これらの素子および回路はバス４８で相互に接続されている。また、制御回路４０には、所定周波数で駆動波形（図８参照）を出力する発信器５１、および発信器５１からの出力をヘッド６１〜６６に所定のタイミングで分配する分配器５５も設けられている。制御回路４０は、コンピュータ９０で処理されたドットデータを受け取り、これを一時的にＲＡＭ４３に蓄え、所定のタイミングで駆動用バッファ４７に出力する。
【００４６】
制御回路４０がヘッド６１〜６６に対して信号を出力する形態について説明する。図１０は、ヘッド６１〜６６の１つのノズル列を例にとって、その接続について示す説明図である。ヘッド６１〜６６の一つのノズル列は、駆動用バッファ４７をソース側とし、分配出力器５５をシンク側とする回路に介装されており、ノズル列を構成する各ピエゾ素子ＰＥは、その電極の一方が駆動用バッファ４７の各出力端子に、他方が一括して分配出力器５５の出力端子に、それぞれ接続されている。分配出力器５５からは図１０に示す通り、発信器５１の駆動波形が出力されている。ＣＰＵ８１から各ノズル毎にオン・オフを定め、駆動用バッファ４７の各端子に信号を出力すると、駆動波形に応じて、駆動用バッファ４７側からオン信号を受け取っていたピエゾ素子ＰＥだけが駆動される。この結果、転送用バッファ４７からオン信号を受け取っていたピエゾ素子ＰＥのノズルから一斉にインク粒子Ｉｐが吐出される。
【００４７】
図６に示す通り、ヘッド６１〜６６は、キャリッジ３１の搬送方向に沿って配列されているから、それぞれのノズル列が用紙Ｐに対して同一の位置に至るタイミングはずれている。従って、ＣＰＵ８１は、このヘッド６１〜６６の各ノズルの位置のずれを勘案した上で、必要なタイミングで各ドットのオン・オフの信号を転送用バッファ４７を介して出力し、各色のドットを形成している。また、図６に示した通り、各ヘッド６１〜６６もノズルが２列に形成されている点も同様に考慮してオン・オフの信号の出力が制御されている。
【００４８】
以上説明したハードウェア構成を有するプリンタ２２は、紙送りモータ２３により用紙Ｐを搬送しつつ（以下、副走査という）、キャリッジ３１をキャリッジモータ２４により往復動させ（以下、主走査という）、同時に印字ヘッド２８の各色ヘッド６１ないし６６のピエゾ素子ＰＥを駆動して、各色インクの吐出を行い、ドットを形成して用紙Ｐ上に多色の画像を形成する。
【００４９】
なお、本実施例では、既に述べた通りピエゾ素子ＰＥを用いてインクを吐出するヘッドを備えたプリンタ２２を用いているが、他の方法によりインクを吐出するプリンタを用いるものとしてもよい。例えば、インク通路に配置したヒータに通電し、インク通路内に発生する泡（バブル）によりインクを吐出するタイプのプリンタに適用するものとしてもよい。
【００５０】
（２）ドット形成制御：
次に本実施例の印刷装置におけるドット形成の制御処理について説明する。ドット形成制御処理ルーチンの流れを図１１に示す。これは、コンピュータ９０のＣＰＵ８１が実行する処理である。
【００５１】
この処理が開始されると、ＣＰＵ８１は、画像データを入力する（ステップＳ１００）。この画像データは、図２に示したアプリケションプログラム９５から受け渡されるデータであり、画像を構成する各画素ごとにＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色について、値０〜２５５の２５６段階の階調値を有するデータである。この画像データの解像度は、原画像のデータＯＲＧの解像度等に応じて変化する。
【００５２】
ＣＰＵ８１は、入力された画像データの解像度をプリンタ２２が印刷するための解像度に変換する（ステップＳ１０５）。画像データが印刷解像度よりも低い場合には、線形補間により隣接する原画像データの間に新たなデータを生成することで解像度変換を行う。逆に画像データが印刷解像度よりも高い場合には、一定の割合でデータを間引くことにより解像度変換を行う。なお、解像度変換処理は本実施例において本質的なものではなく、かかる処理を行わずに印刷を実行するものとしても構わない。
【００５３】
次に、ＣＰＵ８１は、色補正処理を行う（ステップＳ１１０）。色補正処理とはＲ，Ｇ，Ｂの階調値からなる画像データをプリンタ２２で使用するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の階調値のデータに変換する処理である。この処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの組み合わせからなる色をプリンタ２２で表現するためのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの組み合わせを記憶した色補正テーブルＬＵＴ（図２参照）を用いて行われる。色補正テーブルＬＵＴを用いて色補正する処理自体については、公知の種々の技術が適用可能であり、例えば補間演算による処理（特開平４−１４４４８１記載の技術等）が適用できる。
【００５４】
こうして色補正された画像データに対して、ＣＰＵ８１は多値化処理を行う（ステップＳ１２０）。多値化とは、原画像データの階調値（本実施例では２５６階調）をプリンタ２２が各画素ごとに表現可能な階調値に変換することをいう。後述する通り、本実施例では「ドットの形成なし」「小ドットの形成」「中ドットの形成」「大ドットの形成」の４階調への多値化を行っているが、これらのドットの重ね合わせにより表現される階調値を含めて更に多くの階調への多値化を行うものとしてもよい。多値化処理は種々の方法により行うことができるが、誤差拡散法による処理とディザ法による処理が代表的である。誤差拡散法は一般に画質に優れ、ディザ法は高速処理が可能であるという特質を有している。本実施例では使用者の選択により両者を使い分けることが可能になっている。
【００５５】
まず、誤差拡散法による多値化処理について説明する。誤差拡散法による多値化処理の流れを図１２に示す。この処理が開始されると、ＣＰＵ８１は画像データＣｄを入力する（ステップＳ１２２）。ここで入力される画像データＣｄとは、色補正処理（図１１のステップＳ１１０）を施され、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色につき２５６階調を有するデータである。このデータに対し、拡散誤差補正データＣｄｘの生成を行う（ステップＳ１２４）。誤差拡散処理は処理済みの画素について生じた階調表現の誤差をその画素の周りの画素に所定の重みを付けて予め配分しておくので、ステップＳ１２４では該当する誤差分を読み出し、これを今から処理しようと着目している画素に反映させるのである。着目している画素ＰＰに対して、周辺のどの画素にどの程度の重み付けで、この誤差を配分するかを、図１３に例示した。着目している画素ＰＰに対して、キャリッジ３１の走査方向で数画素、および用紙Ｐの搬送方向後ろ側の隣接する数画素に対して、濃度誤差が所定の重み（１／４，１／８、１／１６）を付けて配分される。誤差拡散処理については後で詳述する。
【００５６】
こうして生成された拡散誤差補正データＣｄｘと第１の閾値ｔｈ１との大小を比較し（ステップＳ１２６）、データＣｄｘが閾値ｔｈ１よりも小さい場合には、多値化結果を表す値Ｃｄｒに、ドットを形成しないことを意味する値０を代入する（ステップＳ１２８）。閾値ｔｈ１はこのようにドットを不形成とするか否かを判定する基準となる値である。この閾値ｔｈ１は、いずれの値に設定することもできるが、本実施例では次の考え方に基づき設定した。
【００５７】
図１４に本実施例における大中小の各ドットの記録率と画像データの階調値との関係を示す。本実施例では図１４に示すように、階調値０〜ｇｒ１では小ドットのみを形成し、ｇｒ１〜ｇｒ２では小ドットと中ドットを形成し、ｇｒ２以上では中ドットと大ドットを形成するように設定している。ｇｒ１以上の階調値では大中小いずれかのドットが形成され、ドットを不形成とする画素はほとんど生じないことになる。上記閾値ｔｈ１は、階調値０〜ｇｒ１までの範囲で小ドットの形成または不形成が図１４に示す設定通りに生じるように設定される。本実施例ではｔｈ１＝ｇｒ１／２に設定している。
【００５８】
補正データＣｄｘが第１の閾値ｔｈ１以上である場合には、次に補正データＣｄｘと第２の閾値ｔｈ２との大小を比較し（ステップＳ１３０）、補正データＣｄｘが第２の閾値ｔｈ２よりも小さい場合には、多値化結果を表す値Ｃｄｒに小ドットの形成を意味する値１を代入する（ステップＳ１３２）。閾値ｔｈ２は閾値ｔｈ１と同様、図１４のドット記録率に基づいて設定されており、本実施例ではｔｈ２＝（ｇｒ１＋ｇｒ２）／２に設定している。
【００５９】
補正データＣｄｘが第２の閾値ｔｈ２以上である場合には、次に補正データＣｄｘと第３の閾値ｔｈ３との大小を比較し（ステップＳ１３４）、補正データＣｄｘが第３の閾値ｔｈ３よりも小さい場合には、多値化結果を表す値Ｃｄｒに中ドットの形成を意味する値２を代入する（ステップＳ１３６）。閾値ｔｈ３も閾値ｔｈ１と同様、図１４のドット記録率に基づいて設定されており、本実施例ではｔｈ３＝（ｇｒ２＋２５５）／２に設定している。補正データＣｄｘが第３の閾値ｔｈ３以上である場合には、多値化結果を表す値Ｃｄｒに大ドットの形成を意味する値３を代入する（ステップＳ１３８）。本実施例では以上の処理により４値化を行っているが、形成可能なドットの種類が増え、更に多くの多値化を行う必要がある場合には、上述の閾値を増やすことにより同様に処理可能である。
【００６０】
次に、ＣＰＵ８１は、多値化により生じた誤差を計算し、その誤差を周辺の画素に拡散する処理を実行する（ステップＳ１４０）。誤差とは多値化後の各ドットにより表現される濃度の評価値から原画像データの階調値を引いた値をいう。例えば、原画像データにおける階調値２５５の画素を考え、大ドットの形成による濃度の評価値を階調値２５５相当、中ドットの形成による濃度の評価値を階調値ｇｒ２相当とする。この画素について、大ドットを形成するものと判定された場合（Ｃｄｒ＝３）は、原画像データの階調値と表現される濃度評価値は共に値２５５で一致しているため誤差は生じない。一方、中ドットを形成するものと判定された場合（Ｃｄｒ＝２）はＥｒｒ＝ｇｒ２−２５５相当の誤差を生じることになる。
【００６１】
こうして演算された誤差は図１３に示した割合で周辺の画素に拡散される。例えば、着目している画素ＰＰにおいて階調値４に相当する誤差が算出された場合には、隣の画素Ｐ１には誤差の１／４である階調値１に相当する誤差が拡散されることになる。その他の画素についても同様に図１３で示した割合で誤差が拡散される。こうして拡散された誤差が、先に説明したステップＳ１２４で画像データＣｄｘに反映され、拡散誤差補正データＣｄｘが生成されるのである。以上繰り返しにより、全画素分の処理が終了すると（ステップＳ１４２）、ＣＰＵ８１は誤差拡散による多値化処理を一旦終了し、ドット形成制御処理ルーチン（図１１）に戻る。以上の処理により、各画素について結果値Ｃｄｒに値０〜３までのいずれかが割り当てられる。
【００６２】
次にディザ法による多値化処理について図１５に示すフローチャートを用いて説明する。この処理が開始されると、ＣＰＵ８１は画像データＣｄを入力する（ステップＳ１５２）。ここで入力される画像データＣｄとは、色補正処理（図１１のステップＳ１１０）を施されたデータである。次に、この画像データＣｄと階調値ｇｒ１との大小を比較する（ステップＳ１５４）。階調値ｇｒ１は図１４に示す通り、小ドットのみを形成する低階調の領域と、小ドットおよび中ドットの双方を形成する中間階調の領域の境となる階調値である。上記ステップＳ１５４では画像データＣｄが低階調であるか否かを判定しているのである。
【００６３】
本実施例のプリンタ２２は先に説明した通り各ドットごとに４値の表現が可能である。また、図１４に示す通り、画像データは階調値に応じて、「ドットの不形成」または「小ドットの形成」のいずれかで表現すべき低階調と、「小ドットの形成」または「中ドットの形成」のいずれかで表現すべき中間階調と、「中ドットの形成」または「大ドットの形成」のいずれかで表現すべき高階調とに分けられる。本実施例ではディザ法による多値化を行う前に、画像データがこれらのうちいずれの領域に属しているかを判断する。こうすれば以下で説明する通り、１種類のディザマトリックスで４値化をすることができる。
【００６４】
画像データの階調値Ｃｄが値ｇｒ１よりも小さい低階調に相当する場合、ＣＰＵ８１は階調値Ｃｄと閾値ＴＨ１との大小を比較する（ステップＳ１５６）。閾値ＴＨ１はディザマトリックスにより各画素ごとに異なる値が設定される。本実施例では１６×１６の正方形の画素に値０〜２５５までが現れるブルーノイズマトリックスを用いている。但し、ステップＳ１５６では、画像データＣｄはｇｒ１より小さい値しか採り得ない。従って、閾値Ｔｈ１はこのディザマトリックスの各値にｇｒ１／２５５を乗じて設定している。このようにして閾値ＴＨ１を設定しているのは、中間階調および高階調においても同じディザマトリックスを使用するためである。各階調専用のディザマトリックスを合計３種類用意するものとしても構わない。
【００６５】
低階調では、「ドットの不形成」または「小ドットの形成」のいずれかの状態を採るものとしている。従って、画像データの階調値Ｃｄが閾値ＴＨ１よりも小さい場合には、多値化の結果を表す値Ｃｄｒにドットの不形成を意味する値０を代入する（ステップＳ１５８）。逆の場合には値Ｃｄｒに小ドットの形成を意味する値１を代入する（ステップＳ１６０）。
【００６６】
図１６にディザ法による多値化の考え方を示す。ここでは、一般的な場合として画像データＣｄおよびディザテーブルともに値０から２５５までを採りうるものとして示した。図１６に示す通り、画像データＣｄの各画素とディザテーブルの対応箇所の大小を比較する。画像データＣｄの法がディザテーブルに示された閾値よりも大きい場合にはドットをオンにし、画像データＣｄの法が小さい場合にはドットをオフとする。図１６中でハッチングを付した画素がドットをオンにする画素を意味している。
【００６７】
ステップＳ１５４において、画像データの階調値Ｃｄが値ｇｒ１以上である場合、即ち中間階調に相当する場合には、次に画像データＣｄと階調値ｇｒ２との大小を比較することにより（ステップＳ１６２）、画像データＣｄが中間階調に属するか高階調に属するかを判定する。画像データＣｄが値ｇｒ２よりも小さい場合、即ち画像データＣｄが中間階調に属する場合には、この画像データＣｄから値ｇｒ１を引いた後（ステップＳ１６４）、閾値ＴＨ２との大小を比較する（ステップＳ１６６）。ステップＳ１６４において値ｇｒ１を引くのは、低階調の場合と同じディザマトリックスを適用可能とするためである。こうすれば、画像データＣｄは値０〜（ｇｒ２−ｇｒ１）までを採るデータとなるから、ディザマトリックスの各値に（ｇｒ２−ｇｒ１）／２５５を乗じて閾値ＴＨ２を設定することができる。
【００６８】
中間階調では、「小ドットの形成」または「中ドットの形成」のいずれかの状態を採るものとしている。従って、画像データの階調値Ｃｄが閾値ＴＨ２よりも小さい場合には、多値化の結果を表す値Ｃｄｒに小ドットの形成を意味する値１を代入し（ステップＳ１６８）、逆の場合には中ドットの形成を意味する値２を代入する（ステップＳ１７０）。
【００６９】
ステップＳ１６２において、画像データの階調値Ｃｄが値ｇｒ２以上である場合、即ち高階調に相当する場合には、この画像データＣｄから値ｇｒ２を引いた後（ステップＳ１７２）、閾値ＴＨ３との大小を比較する（ステップＳ１７６）。ステップＳ１７２において値ｇｒ２を引くのは、低階調の場合と同じディザマトリックスを適用可能とするためである。こうすれば、画像データＣｄは値０〜（２５５−ｇｒ２）までを採るデータとなるから、ディザマトリックスの各値に（２５５−ｇｒ２）／２５５を乗じて閾値ＴＨ３を設定することができる。
【００７０】
高階調では、「中ドットの形成」または「大ドットの形成」のいずれかの状態を採るものとしている。従って、画像データの階調値Ｃｄが閾値ＴＨ３よりも小さい場合には、多値化の結果を表す値Ｃｄｒに中ドットの形成を意味する値２を代入する（ステップＳ１７６）。逆の場合には値Ｃｄｒに大ドットの形成を意味する値３を代入する（ステップＳ１７８）。以上の処理により、印刷解像度に変換された画像データの１つの画素が４値化されたことになる。階調値が更に増えた場合は、ステップＳ１６２〜Ｓ１７０に相当する処理を階調値に応じて繰り返し実行することにより多値化が可能である。ＣＰＵ８１は以上の処理を繰り返し実行し、全画素分の処理が終了すると（ステップＳ１８０）、ディザ法による多値化処理を一旦終了して図１１のドット形成制御ルーチンに戻る。
【００７１】
次に、ＣＰＵ８１はラスタライズを行う（ステップＳ２１０）。これは、１ラスタ分のデータをプリンタ２２のヘッドに転送する順序に並べ替えることをいう。本実施例におけるラスタライズ処理の内容を図１７に示す。
【００７２】
ラスタライズ処理が開始されるとＣＰＵ８１は画像データを入力する（ステップＳ２０２）。また、変数ＤＮに値０を代入し、変数ＣＮに値１を代入して初期化をする（ステップＳ２０２）。変数ＤＮはラスタライズされ、プリンタ２２に転送されるデータの順番を示す値である。変数ＣＮは画素番号である。画素番号とは、ラスタを構成する画素に主走査方向に付された番号であり、図１９に示したｃ１，ｃ２，ｃ３・・に対応するものである。図１９では便宜上ｃ１，ｃ２等の変数で表したが、実際には例えばラスタの一端から１，２・・の順に整数が与えられている。
【００７３】
次に、処理対象となるラスタが１回目の主走査で画像を記録しようとしているラスタか、２回目の主走査で画像を記録しようとしているラスタかを判定する（ステップＳ２０４）。本実施例では、各ラスタを２回の主走査で形成するものとしているため、いずれの主走査に対応したデータを準備すべきかを判定するのである。１回目の主走査に用いるデータを用意すべき場合には変数Ｆに値０を代入し（ステップＳ２０８）、２回目の主走査に用いるデータを用意すべき場合には変数Ｆに値１を代入する（ステップＳ２０６）。
【００７４】
ここで、変数Ｆの意味について説明する。本実施例では、先に説明した通り大、中、小の３種類のドットを形成可能であり、各回の主走査では隣接する２つの画素に各ドットを対応づけて形成する。つまり、図１８に示すように、小ドットＩＰ１および中ドットＩＰ２を画素ｃ１に形成し、大ドットＩＰ３を画素ｃ２に形成する。この対応関係により連続的にドットを形成した様子を図１９に示す。図１９に示したマスはそれぞれ画素を意味しており、黒く塗りつぶした丸が小ドットＩＰ１、小ドットを取り囲む円が中ドットＩＰ２、最も径の大きい円が大ドットＩＰ３を意味している。図１９のＰ１は１回目の主走査で形成されるドットの様子を示している。図１８で示した対応関係でラスタを形成すれば、図１９のＰ１で示したように画素ｃ１，ｃ３，ｃ５に小ドット、中ドットが形成され、画素ｃ２，ｃ４に大ドットが形成される。
【００７５】
このときは画素ｃ１，ｃ３，ｃ５に大ドットは形成しえない。そこで、本実施例では各ラスタを２回の主走査で形成するものとし、１回目の主走査と２回目の主走査とで、ドットの種類と画素との対応を異なるものとすることにより各画素に任意のドットを形成可能としている（図１９の最下段参照）。図１９において、Ｐ１と同じラスタについての２回目の主走査で形成されるドットの様子をＰ２で示す。今度は、画素ｃ１，ｃ３，ｃ５に大ドットが形成され、画素ｃ２，ｃ４に小ドットおよび中ドットが形成されるように対応関係を変えている。図１７のステップ２０６，２０８で設定される変数Ｆはこの対応関係の使い分けを制御するための変数であり、変数Ｆに値０が設定されているときは図１９のＰ１で示した対応関係でドットを形成し、変数Ｆに値１が設定されているときは図１９のＰ２で示した対応関係でドットが形成されることを意味している。
【００７６】
ＣＰＵ８１は上述した変数Ｆを設定した後、画素番号ＣＮを２で割った余りが変数Ｆと等しいか否かを判定する（ステップＳ２１０）。なお、上記ステップＳ２１０の処理を図１７のフローチャートでは、「ＣＮ％２＝Ｆ？」のように示した。ここで「％」は剰余演算子である。この演算により画素番号ＣＮが奇数であるか偶数であるかを判断しているのである。画素番号が偶数の場合は上記演算結果は値０となり、奇数の場合は値１となる。
【００７７】
先に説明した通り、変数Ｆは１回目の主走査Ｐ１でラスタを形成する際には値０が設定されており、２回目の主走査Ｐ２でラスタを形成する際には値１が設定されている。主走査Ｐ１では偶数番目の画素に大ドットを形成し（図１９のＰ１に相当）、主走査Ｐ２では奇数番目の画素に大ドットを形成する（図１９のＰ２に相当）。従って、言い換えれば変数Ｆは、偶数番目の画素に大ドットを形成すべき主走査に対しては値０が設定され、奇数番目の画素に大ドットを形成すべき主走査に対しては値１が設定されていることになる。結局、変数Ｆは大ドットを形成すべき画素を「ＣＮ％２」の演算結果の形で特定しているのである。従って、ＣＰＵ８１は、ステップＳ２１０において、「ＣＮ％２」の演算結果が変数Ｆの値と一致している場合には、その画素が大ドットをオンにすべき画素であるか否かの判定を行う（ステップＳ２３０）。大ドットを形成すべき画像データとなっている場合には、プリンタ２２の駆動用バッファ４０に転送されるデータＰＤ［ＤＮ］にドットの形成を意味する値１を代入し（ステップＳ２３４）、大ドットを形成しないデータとなっている場合には、マスクデータである値０を代入する（ステップＳ２３２）。
【００７８】
データＰＤ［ＤＮ］に値１が設定されている場合には、先に図１０を用いて説明した通り駆動波形の入力によってノズルからインクが吐出され、ドットが形成される。値０が設定されている場合には、分配出力器５５（図９参照）から駆動波形は出力されるものの、ノズルのソース側の回路がオフ状態となるため、ドットは形成されない。なお、データＰＤ［ＤＮ］にはドットのオン・オフを示す情報のみが記憶され、ドットの種類に関する情報は記憶されない。本実施例のプリンタ２２ではデータＰＤの並びと周期的に出力される駆動波形（図１８参照）とが１対１に対応しているため、オン・オフさえ指定すれば駆動波形に応じた種類のドットを形成可能なのである。
【００７９】
先のステップＳ２１０において、演算「ＣＮ％２」の結果が変数Ｆの値と一致しないときは、ＣＰＵ８１は処理中の画素は小ドットおよび中ドットを形成すべき画素であると判断する。従って、小ドットを形成すべき画像データとなっているか否かを判定し（ステップＳ２１２）、形成すべき場合にはデータＰＤ［ＤＮ］に値１を代入し（ステップＳ２１６）、形成しない場合にはデータＰＤ［ＤＮ］に値０を代入する（ステップＳ２１４）。また、データ番号ＤＮを値１だけ増し（ステップＳ２１８）、小ドットのオン・オフを記録したデータＰＤの直後に転送されるべきデータＰＤに中ドットのオン・オフを記録する。即ち、中ドットを形成すべき画像データとなっているか否かを判定し（ステップＳ２２０）、形成すべき場合にはデータＰＤ［ＤＮ］に値１を代入し（ステップＳ２２４）、形成しない場合にはデータＰＤ［ＤＮ］に値０を代入する（ステップＳ２２２）。
【００８０】
以上の処理で画素番号ＣＮに応じて小ドット及び中ドットのオン・オフの設定または大ドットのオン・オフの設定が行われた。ＣＰＵ８１は次の画素の処理に備えて、データ番号ＤＮおよび画素番号ＣＮを値１だけ増し（ステップＳ２４０）、各ラスタを構成する全画素の処理が終了するまで（ステップＳ２４２）、以上の処理（ステップＳ２０４〜Ｓ２４０）を繰り返し行う。こうしてラスタライズされたデータは、ドット形成制御処理ルーチン（図１１）において、プリンタ２２に出力される（図１１のステップＳ２５０）。なお、上記説明では、１ラスタ分の処理を行う流れを説明したが、本実施例は図６に示した通り、４８個のノズルを備えており、同時に４８本のラスタを形成可能である。従って、実際には上記処理の全体をノズル数分繰り返し実行してプリンタ２２にデータを出力することになる。
【００８１】
大ドットＩＰ３は１回の主走査で小ドットＩＰ１および中ドットＩＰ２と同じ画素に形成することはできない。このまま印刷に用いようとすれば、画素からズレた位置にドットが形成され、画質の低下等を招くことになる。これに対し、以上で説明した印刷装置によれば、各主走査では小ドットおよび中ドットと、大ドットとを別の画素に形成し、各ラスタを２回の主走査に分けて形成することにより、上述した画素からのズレを生じることなく大ドットＩＰ３を形成可能となる。この結果、上記印刷装置では、各画素ごとに表現可能な階調数を増すことができ、画質を向上することができる。
【００８２】
なお、本実施例では、小ドットＩＰ１，中ドットＩＰ２、大ドットＩＰ３を図１８に示す対応関係により印刷しているが、この対応関係は種々の設定が可能である。例えば、図２０に示すように、各画素に一つずつのドットを対応させるものとしてもよい。つまり、画素ｃ１に小ドットＩＰ１を形成し、画素ｃ１に隣接する画素ｃ２に中ドットＩＰ２を形成し、さらに隣接する画素ｃ３に大ドットＩＰ３を形成するようにしてもよい。このような対応付けを実現するように、各駆動波形ｄｗ１，ｄｗ２，ｄｗ３が出力される間隔Ｄ１，Ｄ２を調整するのである。かかる場合にドットを形成した様子を図２１に示す。記号等の意味は先に説明した図１９と同様である。上記の対応関係で周期的に各ドットを形成すれば、１回目の主走査では図２１のＰ１に示すように画素ｃ１，ｃ４に小ドットＩＰ１が形成され、画素ｃ２，ｃ５に中ドットＩＰ２が形成され、画素ｃ３に大ドットＩＰ３が形成される。この場合には、図２１のＰ２，Ｐ３に示すように対応関係の異なる３回の主走査を行って各画素に任意のドットを形成する（図２１の最下段参照）。小ドットＩＰ１と中ドットＩＰ２を同じ画素に形成することが困難であるような場合には、上述の対応関係でドットを形成することが画質の上で望ましいといえる。
【００８３】
本実施例では、３種類のドットを形成可能なプリンタ２２を例にとって説明したが、形成可能なドットの種類が更に多い場合や少ない場合も同様に本発明を適用することができる。また、単一種類のドットを形成するプリンタでも適用可能である。例えば、先に示した図１８においてドットＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３が全て同じ種類のドットであるとする。１回目の主走査では図１９のＰ１に示すように画素ｃ１には２つのドットを重ねて形成し、画素ｃ２にはドットを重ねずに形成するという対応関係で印刷を行う。２回目の主走査ではＰ２に示すようにドットを重ねて形成する画素とそうでない画素との対応関係を１回目と異なったものとする。こうすれば、図１９の最下段に示すように各画素ごとに３つまでドットを重ねて形成することが可能となり、階調表現を増すことができる。当然、さらに多くのドットを重ねて形成する場合にも適用することができる。
【００８４】
本実施例では、図１９に示すように各ラスタを２回の主走査で形成するものとしているが、図１９の２回目の主走査Ｐ２を省略することもできる。各ラスタを１回の主走査で形成するようにすれば印刷速度を高めることができる。図１９の主走査Ｐ１のみを行うも場合には、画素ｃ１には大ドットＩＰ３を形成し得ない。従って、画素ｃ１に大ドットＩＰ３を形成すべき画像データとなっている場合には、印刷された画像は階調表現が損なわれるおそれもある。そこで、かかる場合には階調表現を損なわないようにするための対策を講じておくことが望ましい。かかる対策は種々可能であるが、例えばドット形成制御処理において、ラスタライズ（図１１のステップＳ２００）の直前に、以下に示す内容のドット再配置処理を行う方法が挙げられる。
【００８５】
ドット再配置処理について図２２を用いて具体的に説明する。例えば、多値化された画像データが図２２の上段に示すドットの形成を表すものとする。図１９のＰ１に示した対応関係でドットを形成する場合、図２２の上段において画素ｃ１に設定されている小ドットおよび中ドットの形成は可能である。隣接する画素ｃ２には大ドットのみが形成可能であるから、図２２の上段で設定されている小ドットおよび中ドットを形成することはできない。同様に、画素ｃ３には大ドットを形成することができない。そこで、ドット再配置処理として、図２２の下段に示すように両者のデータを入れ替え、画素ｃ２に大ドットを形成し、画素ｃ３に小ドットおよび中ドットを形成するのである。画素ｃ４には大ドットのみしか形成し得ないから、同様の考え方により、画素ｃ５のデータと置換する。かかる処理により画像データを図２２の下段に示す形に補正をする。
【００８６】
こうすれば、１回の主走査で全てのドットを形成可能となるため、階調表現を損ねることもない。なお、ドットの形成位置を移動させるため、厳密には原画像データを忠実に印刷したものとは異なるが、非常に高解像度で印刷可能なプリンタではドット間の間隔が狭いため、かかるずれが画質に与える影響は非常に小さい。ドット再配置処理について上述の例では、主走査方向に隣接する画素との置換を行っているが、副走査方向に隣接する画素と置換するものとしてもよい。
【００８７】
また、階調表現を損ねないようにするための他の手段として、小ドットおよび中ドットを重ねて形成した場合と、大ドットを単独で形成した場合の濃度が概ね一致するように各ドットのインク量を調節するものとしてもよい。かかる手段を採ればドット再配置のような複雑な処理を行う必要がない点で処理の高速化を図ることができる利点がある。
【００８８】
以上、本発明の種々の実施例について説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の形態による実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の印刷装置の概略構成図である。
【図２】ソフトウェアの構成を示す説明図である。
【図３】本発明のプリンタの概略構成図である。
【図４】本発明のプリンタのドット記録ヘッドの概略構成を示す説明図である。
【図５】本発明のプリンタにおけるドット形成原理を示す説明図である。
【図６】本発明のプリンタにおけるノズル配置例を示す説明図である。
【図７】本発明のプリンタにおけるノズル配置の拡大図および形成されるドットとの関係を示す説明図である。
【図８】本発明のプリンタにより径の異なるドットを形成する原理を説明する説明図である。
【図９】プリンタの制御装置の内部構成を示す説明図である。
【図１０】本発明のプリンタにおけるノズルの駆動波形および該駆動波形により形成されるドットの様子を示す説明図である。
【図１１】ドット形成制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図１２】誤差拡散による多値化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】誤差を拡散する際の重みを示す説明図である。
【図１４】大中小の各ドットの記録率と階調値の関係を示す説明図である。
【図１５】ディザ法による多値化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】ディザ法によるドットのオン・オフ判定の考え方を示す説明図である。
【図１７】ラスタライズ処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】本実施例におけるドットの形成の様子を示す説明図である。
【図１９】本実施例におけるドットの種類と画素の対応を示す説明図である。
【図２０】本実施例におけるドットの形成の他の様子を示す説明図である。
【図２１】ドットの種類と画素の他の対応を示す説明図である。
【図２２】ドットの再配置の例を示す説明図である。
【図２３】従来のプリンタにおけるドットの種類と画素の対応について示す説明図である。
【図２４】従来のプリンタでドットの種類を増した場合のドットの形成の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１２…スキャナ
１４…キーボード
１５…フレキシブルドライブ
１６…ハードディスク
１８…モデム
２１…カラーディスプレイ
２２…カラープリンタ
２３…紙送りモータ
２４…キャリッジモータ
２６…プラテン
２８…印字ヘッド
３１…キャリッジ
３２…操作パネル
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリ
３９…位置検出センサ
４０…制御回路
４１…ＣＰＵ
４２…プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）
４３…ＲＡＭ
４４…ＰＣインタフェース
４５…周辺入出力部（ＰＩＯ）
４６…タイマ
４７…転送用バッファ
４８…バス
５１…発信器
５５…分配出力器
６１、６２、６３、６４、６５、６６…インク吐出用ヘッド
６７…導入管
６８…インク通路
７１…黒インク用のカートリッジ
７２…カラーインク用カートリッジ
８０…バス
８１…ＣＰＵ
８２…ＲＯＭ
８３…ＲＡＭ
８４…入力インターフェイス
８５…出力インタフェース
８６…ＣＲＴＣ
８７…ディスクコントローラ（ＤＤＣ）
８８…シリアル入出力インタフェース（ＳＩＯ）
９０…パーソナルコンピュータ
９１…ビデオドライバ
９５…アプリケーションプログラム
９６…プリンタドライバ
９７…解像度変換モジュール
９８…色補正モジュール
９９…ハーフトーンモジュール
１００…転送用バッファ
【図１】
0003772525.tif 000002
【図２】
0003772525.tif 000003
【図３】
0003772525.tif 000004
【図４】
0003772525.tif 000005
【図５】
0003772525.tif 000006
【図６】
0003772525.tif 000007
【図７】
0003772525.tif 000008
【図８】
0003772525.tif 000009
【図９】
0003772525.tif 000010
【図１０】
0003772525.tif 000011
【図１１】
0003772525.tif 000012
【図１２】
0003772525.tif 000013
【図１３】
0003772525.tif 000014
【図１４】
0003772525.tif 000015
【図１６】
0003772525.tif 000016
【図１５】
0003772525.tif 000017
【図１７】
0003772525.tif 000018
【図１８】
0003772525.tif 000019
【図１９】
0003772525.tif 000020
【図２０】
0003772525.tif 000021
【図２１】
0003772525.tif 000022
【図２２】
0003772525.tif 000023
【図２３】
0003772525.tif 000024
【図２４】
0003772525.tif 000025