JP5783684B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、多値データからドットデータを生成する画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。

特許文献１には、階調レベルを示す多値データをホスト装置から受信し、ドット配置パターンを備えたテーブルを参照して、多値データから２値データを生成する技術が開示されている。

特開平１０−８１０２５号公報

フルラインタイプの記録ヘッドを備えたプリンタでは、印刷動作中に多値データで記録する画像領域の間に、予備吐動作や確認用のチェックパターンを印刷する。このときの画像データ生成処理だけでなく、予備吐パターンや吐出確認用のパターンを生成するためのデータ生成回路が必要である。記録ヘッドが備える記録素子の数が多くなると、予備吐パターンや吐出チェックパターンを短時間で生成することが求められる。一方で、データ処理回路の回路規模の増大、複雑化を抑制する要求もある。

本発明の目的は、上記課題を解決するために、簡単な構成で、画像領域の間にテスト印刷や予備吐出のデータ生成を実行できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。

上記課題を解決するための、本発明の画像処理装置は、画像データに基づく第１範囲の階調レベルの多値データを格納する格納手段に、前記第１範囲とは異なる第２範囲の階調レベルを割当てた多値データを、印刷部のメンテナンスに用いるパターンを特定するためのデータとして格納させる入力手段と、前記第１範囲の各階調レベルの多値データに対応する複数のドットパターンを特定するための第１情報を保持すると共に、前記第２範囲の階調レベルの多値データに対応させた１以上のドットパターンを特定するための第２情報を保持する保持手段と、前記保持手段が保持する前記第１情報又は前記第２情報に基づいて、前記格納手段に格納される多値データに対応するドットパターンを取得する取得手段と、を備えることを特徴とする。

本発明は、簡単な構成で、画像領域の間にテスト印刷や予備吐出のデータの生成を行うことができる。

プリンタ（記録装置）の内部構成を示す概略図である。 プリントヘッド及び記録素子の配置を説明する図である。 ロール紙への印刷する様子を説明する図である。 記録装置の制御ブロック図である。 プリントバッファに格納されている多値データを説明する概念図である。 データ生成回路２１３の構成を説明する図である。 ドットデータのノズル列への割当てを説明する図である。 データ生成部２１３の動作シーケンスを示す図である。 ロール紙への印刷する様子を説明する図である。 ロール紙への印刷する様子を説明する図である。

（第１の実施形態）
図１は、プリンタ（記録装置）の内部構成を示す概略図である。プリンタ内部には、シート供給部１０１、プリント部、排出部１０２の各ユニットを備える。シート供給部１０１はロール状に巻かれた連続シートを収納して供給するユニットである。プリント部は、プリントヘッド（１０５〜１０８）を備え、搬送されるシートに対して画像を記録するユニットである。プリント部は、シートを搬送する複数の搬送ローラ１０３、１０４も備える。

プリントヘッドはライン型プリントヘッドであり、使用が想定されるシートの最大幅をカバーする範囲で記録素子を備えている。また、各プリントヘッドは、複数の記録素子（ノズル）が配列する記録素子列（ノズル列）を４つ（Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列）備えている。図２に示すように、プリントヘッド１０５〜１０８は、Ｘ方向に配列している。この実施形態では、シートの搬送方向の上流側からＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に対応した４つのプリントヘッドである。なお、色数及びプリントヘッドの数は４つには限定はされない。また、プリントヘッドは、複数のノズル列を有するチップを千鳥状に複数並べた形式であってもかまわない。また、記録素子の方式は、発熱素子を用いた方式であるが、この方式のほかに、ピエゾ素子を用いた方式や静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等でも構わない。各色のインクは、図示しないインクタンクからそれぞれインクチューブを介して各プリントヘッドに供給される。排出部１０２は、カッタ（不図示）を備え、カッタでカットされたシートを搬送して、必要に応じてプリント済みシートをグループ毎に複数備えた排出トレイ（不図示）に振り分けて排出する。制御部１０９は、プリンタの制御を司るユニットである。

図３は、ロール紙への印刷動作を説明する図である。プリンタは、画像２と画像３の間に予備吐出を行ったり、画像４と画像５の間に予備吐出やノズルチェックの吐出を行う。

図４は、記録装置の制御ブロックを説明する図である。ホスト装置２１０において、プリントしたい画像を指定してプリントスタートの命令を記録装置へ送る。画像データは、インターフェース回路２０４を介して、ＲＡＭ２０３に設けられた受信バッファに格納される。ここでの画像データは、解像度６００ｄｐｉ（Ｘ方向）×６００ｄｐｉ（Ｙ方向）、１画素につき８ｂｉｔ（２５６階調）で表現されるＲＧＢの輝度データとする。画像データがＲＡＭ２０３に一定量保持されると、画像処理回路２１６が起動し、ＲＧＢの画像データを色成分（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ））に対応した多値の濃度データに変換し、ＲＡＭ２０３に設けられたプリントバッファに格納される。この濃度データは、データ生成回路２１３が処理できる４ビットの多値データである。なお、後述するメンテナンス用パターン（予備吐パターン、ノズルチェックパターン）も、同様にホスト装置から送信されプリントバッファに格納される。また、あらかじめメンテナンス用パターンはＲＯＭに保持しておいて、記録装置の操作部からの指示によりプリントバッファに格納する構成でも構わない。図５は、プリントバッファに格納されている多値データを説明する概念図である。濃度データが、所定量プリントバッファに保持されると、データ生成回路（生成部）２１３が濃度データから２値データを生成する。このデータ生成は、ロール紙の搬送動作と同期しながら行われる。データ生成回路２１３は、ドットデータを中間バッファ（転送バッファ、第２バッファ）２１４に格納する。転送部は、中間バッファに格納されたドットデータを読み出して、記録ヘッドへ転送する。記録ヘッドは、ヘッド駆動部からの信号に基づいて駆動する。

図６は、データ生成回路２１３の構成を説明する図である。図５に示すように、ＤＭＡコントローラ６０２は、ＲＡＭ２０３内に設けられているプリントバッファ６０１から多値データを読み出し、パターン選択部６０４へ転送する。パターン選択部６０４は、位置情報生成部６０３からの位置情報に基づいて、テーブル６０５からドットパタ−ンを選択する。テーブル６０５は、８階調（８段階の濃度レベル、レベル０（値０）からレベル７（値７））の多値データについて、各階調レベルにつき８つのドットパターン（ｐａｔ０〜ｐａｔ７）を備えている。この多値データの値０〜７を第１の範囲（領域）と定める。このように、テーブルを参照することで、１つの多値データから１２００ｄｐｉ（Ｘ方向）×１２００ｄｐｉ（Ｙ方向）のドットパターンが得られる。即ち、１つの多値データから４つのドットデータが生成される。パターン選択部６０４は、同じ階調のデータであっても、異なるパターン（２値データの配列）を取得できる。このパターンは、Ａ列からＤ列に割当てる２値データ（ドットデータ）である。例えば、図６では、Ａ列、Ｂ列、Ｄ列に１つの黒丸（ドット）を割当て、Ｃ列には、黒丸は割当てられないことを示す。この黒丸は、記録素子で記録する画素であることを示す。この黒丸の無い画素は、記録素子で記録されない画素であることを示す。図７（Ａ）は、多値データの階調レベル（ｌｅｖｅｌ０〜ｌｅｖｅｌ４）を例にした、ノズル列への割当てを説明する図である。例えば、ｌｅｖｅｌ１では、４列のノズル列で、１ドット記録するためのパターンである。ｌｅｖｅｌ２では、４列のノズル列で、２ドット記録するためのパターンである。

また、テーブル５０５は、レベル８（値８）からレベル１１（値１１）に対応する多値データは、予め定めたパターンを備えている。この多値データの値８〜１１を第２の範囲（領域）と定める。この多値データの値８〜１１は、濃度レベルとは無関係であり、割当てられる記録素子列に関係する。図７（Ｂ）は、レベル８はＡ列に割当を行ない、他のノズル列には割当てを行わない。レベル９はＢ列に割当てを行ない、同様に他のノズル列には割当てを行わない。以下同様に、レベル１０はＣ列に割当を行ない、レベル１１はＤ列に割当を行う。

図８は、データ生成部２１３が印刷データを生成するときのシーケンスを示すフローチャ−トである。ロール紙が搬送されると搬送部に設置されたエンコーダから搬送と同期したパルスが生成される。ロール紙が所定の位置まで搬送されると（Ｓ１でＹｅｓ）、プリントバッファから所定量の印刷データが読み出される（Ｓ２）。読み出されたデータの値を判定する（Ｓ３）。データが第１の範囲（領域）であれば、位置情報を取得する（Ｓ４）。位置情報とデータの値に基づいて、ドット配置パターンを取得する。一方、データが第２の範囲（領域）であれば、値に対応した各ノズル列のパターンを取得する（Ｓ６）。そして、そのパターンに対応した２値データ（ドットデータ）を中間バッファに格納する。この場合には、同じラスタ位置（同じＸ位置）に対応するアドレスに同じデータを格納する処理を行えばよい。このように、データが第２の範囲（領域）であれば、記録素子列毎に選択的にドットデータが割当てられる。中間バッファは、例えば、ノズル列にそれぞれ対応するバッファを備えており、データ生成部２１３は、各バッファに２値データを格納する。

図９は、ロール紙に記録される領域、その領域に対応した多値データがプリントバッファに格納されているアドレス領域、多値データに対応して生成されたドットデータの位置の対応関係を説明する図である。図９は、ロール紙に画像１、画像２、ノズルチェックパターン、画像３が順に記録される様子を示している。ノズルチェックパターンの記録は、Ａ列のチェックパターン、Ｂ列のチェックパターン、Ｃ列のチェックパターン、Ｄ列のチェックパターンの順に行われる。例えば、プリントバッファには、Ａ列のチェックパターンのために値８の多値データが格納され、Ｂ列のチェックパターンのために、値９の多値データが格納されている。

（その他の実施形態）
以上、第１の実施形態について説明したが、図６に示すテーブルの第２領域のパターンは、図７（Ｂ）の形態に限定するものではない。図７（Ｃ）に示す予備吐用のパターンでも構わない。図７（Ｃ）のパターンは、２つの記録素子列に、レベル８とレベル９に、予め定めたパターンの割当てを行っている。図１０は、図７（Ｃ）のパターンを用いた例である。図１０は、図９と同様の図である。

なお、第１の実施形態で説明した値に限定するものではない。記録ヘッドが備える記録素子列の数は４に限定するものではなく、少なくとも２つの記録素子列を備える形態でも構わない。

多値データのビット数や階調数についても限定するものではない。ドットパターンのサイズやデータの解像度についても限定しない。また、テーブルは、チェックパターンに対応する領域と予備吐用のパターンとを備えてもよいし、他のパターンを備えても構わない。また、レベルを定めて、図７（Ｂ）のパターンと図７（Ｃ）のパターンを両方、第２領域に定める形態でも構わない。

６０１ プリントバッファ
６０３ 位置情報生成部
６０４ パターン選択部
６０５ テーブル

Claims (12)

1. 画像データに基づく第１範囲の階調レベルの多値データを格納する格納手段に、前記第１範囲とは異なる第２範囲の階調レベルを割当てた多値データを、印刷部のメンテナンスに用いるパターンを特定するためのデータとして格納させる入力手段と、
   前記第１範囲の各階調レベルの多値データに対応する複数のドットパターンを特定するための第１情報を保持すると共に、前記第２範囲の階調レベルの多値データに対応させた１以上のドットパターンを特定するための第２情報を保持する保持手段と、
   前記保持手段が保持する前記第１情報又は前記第２情報に基づいて、前記格納手段に格納される多値データに対応するドットパターンを取得する取得手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ドットパターンを記録する位置情報を特定する特定手段をさらに備え、
   前記取得手段は、前記第１範囲の階調レベルの多値データに対応するドットパターンを取得する場合、前記保持手段が保持する前記第１情報及び前記特定手段により特定した位置情報に基づいて、前記第１範囲の階調レベルの多値データに対応するドットパターンを取得することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１情報が特定するドットパターン及び第２情報が特定するドットパターンはそれぞれ、１つの多値データから複数のドットデータを生成することが可能なパターンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記ドットパターンは、複数の記録素子列により記録を行う際に用いられるものであり、
   前記保持手段が保持する第１情報は、各階調レベルに対応するドットパターンを各記録素子列のいずれに割当てるかを特定する情報であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記ドットパターンは、複数の記録素子列により記録を行う際に用いられるものであり、
   前記保持手段が保持する第２情報は、ドットパターンを前記複数の記録素子列のうちいずれの記録素子列に割当てるかを特定する情報であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記複数の記録素子列は１つの色成分の記録に用いるものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像処理装置。
7. 前記取得手段は、被記録媒体の搬送動作と同期しながら前記ドットパターンの取得を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記取得手段により取得したドットパターンに対応したドットデータを格納する第２格納手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記取得手段により取得したドットパターンに対応したドットデータを用いて記録を行う記録ヘッドを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記ドットパターンは、複数の記録素子列により記録を行う際に用いられるものであり、 前記第１範囲の階調レベルは、濃度レベルに対応し、前記第２範囲の階調レベルは、予め定められたドットパターンが割当てられる記録素子列に対応することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記第１範囲の階調レベルは、前記格納手段の第１領域に格納し、前記第２範囲の階調レベルは、前記格納手段の第２領域に格納させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 画像データに基づく第１範囲の階調レベルの多値データを格納する格納手段に、前記第１範囲とは異なる第２範囲の階調レベルを割当てた多値データを、印刷部のメンテナンスに用いるパターンを特定するためのデータとして格納させ、
    前記第１範囲の各階調レベルの多値データに対応する複数のドットパターンを特定するための第１情報を保持すると共に、前記第２範囲の階調レベルの多値データに対応させた１以上のドットパターンを特定するための第２情報を保持させ、
    前記第１情報又は前記第２情報に基づいて、前記格納手段に格納される多値データに対応するドットパターンを取得することを特徴とする画像処理方法。

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