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発明の名称 印刷装置、印刷方法、および画像処理方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−7899(P2007−7899A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−188699(P2005−188699)
出願日 平成17年6月28日(2005.6.28)
代理人 【識別番号】110000176
【氏名又は名称】一色国際特許業務法人
発明者 佐藤 彰人 / 布川 博一
要約 課題
RGB画像データに基づいて印刷される文字画像の輪郭部を鮮明にする。

解決手段
(A)媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷するノズルと、(B)RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成するためのコントローラと、(C)を備えたことを特徴とする印刷装置。
特許請求の範囲
【請求項1】
(A)媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷するノズルと、
(B)RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成するためのコントローラと、
(C)を備えたことを特徴とする印刷装置。
【請求項2】
請求項1に記載の印刷装置において、
前記コントローラはデータ処理部を備え、
前記データ処理部は、前記画像データから前記画像の輪郭部に対応するデータを抽出し、該抽出されたデータを、黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換することを特徴とする印刷装置。
【請求項3】
請求項2に記載の印刷装置において、
前記画像の輪郭部の内側部分に対応するデータも、前記黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換されることを特徴とする印刷装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載の印刷装置において、
前記画像データは、前記ドットの形成単位毎にRGBの各成分の濃度階調値を有し、
前記RGBの各成分の濃度階調値のいずれもが所定の濃度閾値よりも濃くなるデータを抽出し、
これら抽出されたデータのなかから、前記画像の輪郭部に対応するデータが抽出されることを特徴とする印刷装置。
【請求項5】
請求項4に記載の印刷装置において、
前記濃度階調値がP段階で区分されている場合には、前記濃度閾値Vthは以下の式で表されることを特徴とする印刷装置。
Vth = P/4
【請求項6】
請求項2乃至5のいずれかに記載の印刷装置において、
前記ノズルは複数のサイズのドットを形成可能であり、
前記抽出されたデータは、最小サイズのドットを形成するためのデータに変換されることを特徴とする印刷装置。
【請求項7】
請求項6に記載の印刷装置において、
最大サイズのドットの大きさは、媒体において前記形成単位に対応する領域を覆う大きさに設定され、
前記最小サイズのドットの形成に要するインク重量は、前記最大サイズのドットの形成に要するインク重量の三分の一であることを特徴とする印刷装置。
【請求項8】
請求項1乃至7のいずれかに記載の印刷装置において、
画像を有する原稿から前記画像を読み取って前記画像データを生成するための画像読み取り部を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項9】
請求項1乃至8のいずれかに記載の印刷装置において、
前記画像が文字画像であることを特徴とする印刷装置。
【請求項10】
媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷するノズルと、
RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データから前記画像の輪郭部に対応するデータを抽出し、該抽出されたデータを、黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換するデータ処理部と、を備え、
前記画像の輪郭部の内側部分に対応するデータも、前記黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換され、
前記画像データは、前記ドットの形成単位毎にRGBの各成分の濃度階調値を有し、前記RGBの各成分の濃度階調値のいずれもが所定の濃度閾値よりも濃くなるデータを抽出し、これら抽出されたデータのなかから、前記画像の輪郭部に対応するデータが抽出され、
前記濃度階調値がP段階で区分されている場合には、前記濃度閾値Vthは、Vth=P/4で表され、
前記ノズルは複数のサイズのドットを形成可能であり、前記抽出されたデータは、最小サイズのドットを形成するためのデータに変換され、
最大サイズのドットの大きさは、媒体において前記形成単位に対応する領域を覆う大きさに設定され、前記最小サイズのドットの形成に要するインク重量は、前記最大サイズのドットの形成に要するインク重量の三分の一であり、
画像を有する原稿から前記画像を読み取って前記画像データを生成するための画像読み取り部を備え、
前記画像が文字画像であることを特徴とする印刷装置。
【請求項11】
媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷する印刷方法であって、
RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項12】
RGBで表現された画像データに基づいて媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し、前記媒体に画像を印刷する際に用いられる画像処理方法であって、
前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成するように前記画像データを変換することを特徴とする画像処理方法。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、媒体へ向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷する印刷装置、印刷方法、および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
紙や布、フィルム等の各種媒体に画像を印刷する印刷装置として、インクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタは、シアン(C)やマゼンダ(M)、イエロ(Y)、黒(K)等の各色のインクを前記媒体に向けて吐出し、吐出したインクによって前記媒体上にドットを形成して画像の印刷を行うものである。そして、最近では、このプリンタにスキャナを搭載しコピー機能を持たせたものが普及している(特許文献1を参照)。
【特許文献1】特開2004−128895号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
そして、このコピー機能は、スキャナが原稿から画像を読み取ってRGBで表現された画像データ(以下、RGB画像データという)を生成するとともに、このRGB画像データに基づいてプリンタが画像を印刷することにより達成される。
【0004】
しかしながら、黒の文字画像が書かれた原稿をコピーする際には、当該コピーによって媒体に印刷された文字画像の輪郭が、ぼやけて鮮明さを欠いてしまうことが有る。これは、RGB画像データに基づいて印刷される場合には、前記文字画像が、黒のドットのみでは形成されずに、シアンやマゼンダ更にはイエロ等といった色インクのドットを組み合わせて構成されてしまうことが原因であり、特に、輪郭部に黒以外の色のドットが混在すると、文字画像が著しく不鮮明になってしまう。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みたものであって、その目的は、RGB画像データに基づいて印刷される文字画像の輪郭部を鮮明にすることが可能な印刷装置、印刷方法、および画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するための主たる発明は、
(A)媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷するノズルと、
(B)RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成するためのコントローラと、
(C)を備えたことを特徴とする印刷装置である。
【0007】
本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0009】
(A)媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷するノズルと、
(B)RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成するためのコントローラと、
(C)を備えたことを特徴とする印刷装置。
【0010】
このような印刷装置によれば、RGBで表現された画像データに基づいて文字画像を印刷する際に、文字画像の輪郭部が黒以外の色インクのドットで形成されることを確実に防止できる。よって、文字画像の輪郭が鮮明となり、媒体に印刷された文字の視認性が良好になる。
【0011】
また、一般に、RGBで表現された画像データは、データ処理過程においては上流側のデータである。従って、このRGBで表現された画像データに基づいて輪郭部を抽出すれば、画像本来の輪郭部をより正確に抽出可能となり、印刷される画像の劣化(本来の画像からの形の崩れ等)を有効に抑制できる。
【0012】
かかる印刷装置において、
前記コントローラはデータ処理部を備え、
前記データ処理部は、前記画像データから前記画像の輪郭部に対応するデータを抽出し、該抽出されたデータを、黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換するのが望ましい。
このような印刷装置によれば、上述の作用効果を確実に奏することができる。
【0013】
かかる印刷装置において、
前記画像の輪郭部の内側部分に対応するデータも、前記黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換されるのが望ましい。
このような印刷装置によれば、前記画像の輪郭部の内側部分にも黒インクのドットが形成されるので、画像の視認性が向上する。
【0014】
かかる印刷装置において、
前記画像データは、前記ドットの形成単位毎にRGBの各成分の濃度階調値を有し、
前記RGBの各成分の濃度階調値のいずれもが所定の濃度閾値よりも濃くなるデータを抽出し、
これら抽出されたデータのなかから、前記画像の輪郭部に対応するデータが抽出されるのが望ましい。
このような印刷装置によれば、前記RGBの各成分の濃度階調値のいずれもが所定の濃度閾値よりも濃くなるデータのなかから、前記画像の輪郭部に対応するデータが抽出される。従って、一般に濃い色で印刷される文字画像の輪郭を確実に抽出可能となる。
【0015】
かかる印刷装置において、
前記濃度階調値がP段階で区分されている場合には、前記濃度閾値Vthは以下の式で表されるのが望ましい。
Vth = P/4
このような印刷装置によれば、前記文字画像の輪郭をより確実に抽出可能となる。
【0016】
かかる印刷装置において、
前記ノズルは複数のサイズのドットを形成可能であり、
前記抽出されたデータは、最小サイズのドットを形成するためのデータに変換されるのが望ましい。
このような印刷装置によれば、画像の輪郭部の滲みを有効に抑制可能となる。
【0017】
かかる印刷装置において、
最大サイズのドットの大きさは、媒体において前記形成単位に対応する領域を覆う大きさに設定され、
前記最小サイズのドットの形成に要するインク重量は、前記最大サイズのドットの形成に要するインク重量の三分の一であるのが望ましい。
このような印刷装置によれば、画像の輪郭部の滲みを有効に抑制しつつ、輪郭部のがたつきも有効に抑制可能となる。
【0018】
かかる印刷装置において、
画像を有する原稿から前記画像を読み取って前記画像データを生成するための画像読み取り部を備えるのが望ましい。
このような印刷装置によれば、所謂ローカルコピーを行うことができて、利便性に優れる。
【0019】
かかる印刷装置において、
前記画像が文字画像であるのが望ましい。
このような印刷装置によれば、文字画像を綺麗に印刷可能となる。
【0020】
また、媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷するノズルと、
RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データから前記画像の輪郭部に対応するデータを抽出し、該抽出されたデータを、黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換するデータ処理部と、を備え、
前記画像の輪郭部の内側部分に対応するデータも、前記黒インクのドットのみを形成するためのデータに変換され、
前記画像データは、前記ドットの形成単位毎にRGBの各成分の濃度階調値を有し、前記RGBの各成分の濃度階調値のいずれもが所定の濃度閾値よりも濃くなるデータを抽出し、これら抽出されたデータのなかから、前記画像の輪郭部に対応するデータが抽出され、
前記濃度階調値がP段階で区分されている場合には、前記濃度閾値Vthは、Vth=P/4で表され、
前記ノズルは複数のサイズのドットを形成可能であり、前記抽出されたデータは、最小サイズのドットを形成するためのデータに変換され、
最大サイズのドットの大きさは、媒体において前記形成単位に対応する領域を覆う大きさに設定され、前記最小サイズのドットの形成に要するインク重量は、前記最大サイズのドットの形成に要するインク重量の三分の一であり、
画像を有する原稿から前記画像を読み取って前記画像データを生成するための画像読み取り部を備え、
前記画像が文字画像であることを特徴とする印刷装置。
このような印刷装置によれば、既述のほぼ全ての作用効果をそうするため、本発明の目的が最も有効に達成される。
【0021】
媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し画像を印刷する印刷方法であって、
RGBで表現された画像データに基づいて前記画像を印刷する際に、前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成することを特徴とする印刷方法の実現も可能である。
【0022】
RGBで表現された画像データに基づいて媒体に向けてインクを吐出してドットを形成し、前記媒体に画像を印刷する際に用いられる画像処理方法であって、
前記画像データに基づいて前記画像の輪郭部を抽出し、該抽出された輪郭部を黒インクのドットのみで形成するように前記画像データを変換することを特徴とする画像処理方法の実現も可能である。
【0023】
===印刷装置の概要===
本発明に係る印刷装置の実施形態について、スキャナ部10を搭載したインクジェットプリンタたるSPC複合装置1を例に説明する。
【0024】
図1乃至図5はSPC複合装置1の概要の説明図である。図1はSPC複合装置1の外観斜視図である。図2は、スキャナ部10の原稿台カバー12を開いた状態のSPC複合装置1の斜視図である。図3はプリンタ部30を示す斜視図である。図4はSPC複合装置1のスキャナ部10及びプリンタ部30の内部機構の説明図である。図5はプリンタ部30の搬送機構36を説明するための断面図である。
【0025】
このスキャナ付きインクジェットプリンタ1は、原稿5から画像を読み取ってRGB画像データを生成するスキャナ機能と、ホストコンピュータ140から送られてきた印刷データ(ヘッド駆動データ)に基づき印刷用紙等の各種媒体Sに印刷をするプリンタ機能と、原稿5から読み取った画像を前記媒体Sに印刷して複写するローカルコピー機能とを備えたスキャナ・プリンタ・コピー複合装置(以下、SPC複合装置ともいう)である。図1に示すように、このSPC複合装置1は、その上部に原稿5から画像を読み取るためのスキャナ部10を備え、また、このSPC複合装置1の下部には、印刷用紙Sに印刷をするためのプリンタ部30を備えている。また、このSPC複合装置1の前面部には、操作パネル2が設けられている。
【0026】
スキャナ部10は、図2に示すように、原稿5がセットされるガラス板が設けられた原稿台11と、当該原稿台11を上方から覆う原稿台カバー12とを備えている。原稿台カバー12は、SPC複合装置1の後端部に回動可能に取付けられ、原稿台11の上面部を開閉するように設けられている。なお、スキャナ部10は「画像読み取り部」に相当する。
【0027】
一方、プリンタ部30は、図3に示すように、スキャナ部10を上方に持ち上げることによって、その内部が開口部32を通じて外部に開放されるように構成されている。つまり、スキャナ部10は、SPC複合装置1の後部にヒンジ部34を介して回動自在に装着されている。スキャナ部10が上方へと持ち上げられると、プリンタ部30の内部に通じる開口部32が開放される。プリンタ部30の内部には、インクカートリッジを搭載するプリンタ用キャリッジ41などが配置されている。このようにプリンタ部30の内部が開放されることにより、その開口部32を通じてインクカートリッジの交換等のメンテナンス作業や、紙詰まり等のエラー対処等を容易に行うことができるようになっている。
【0028】
また、プリンタ部30は、SPC複合装置1の背部に、印刷用紙Sがセットされて当該印刷用紙Sを順次供給する給紙部4を備えている。また、プリンタ部30は、SPC複合装置1の前部に、印刷された印刷用紙Sが排出される排紙部3を備えている。給紙部4は、給紙トレイ8を備えている。給紙トレイ8には、印刷用紙Sがセットされるようになっている。また、排紙部3は、排紙トレイ7を備え、印刷されて排出された印刷用紙Sを受ける。なお、給紙部4にセットされる媒体としては、この印刷用紙S(カット紙などの単票状の印刷用紙)に限らずにロール紙等の連続媒体でも構わず、その場合には、給紙部4がこれらの媒体Sに対応した構造を備えているのは言うまでもない。
【0029】
===スキャナ部10・プリンタ部30の内部機構===
<スキャナ部10>
スキャナ部10は、図4の上段に示すように、原稿台11の下側に、スキャナ用キャリッジ60と、このスキャナ用キャリッジ60を原稿台11に対して所定の間隔を保ちつつ図中矢印A方向に沿って平行に移動させる駆動機構62と、このスキャナ用キャリッジ60を支持しつつその移動を案内するガイド64とを備えている。
【0030】
スキャナ用キャリッジ60には、原稿台11を介して原稿5に対し光を照射する光源としての露光ランプ66と、原稿5から反射された反射光を案内する複数枚のミラー68と、ミラー68により案内された反射光を集光するレンズ70と、このレンズ70により集光された反射光を受光するCCDセンサ72とが搭載されている。
【0031】
CCDセンサ72は、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードが列状に配置されて構成された3本のリニアセンサ(図示外)を備えている。これら3本のリニアセンサは、相互に間隔をあけて平行に配置され、それぞれR(レッド)、G(グリーン)およびB(ブルー)の3色の異なるフィルタが設けられている。各リニアセンサは、各フィルタの色に対応した成分の光をそれぞれ反射光から検出し、その検出結果を制御部49に出力する。
【0032】
また、駆動機構62は、スキャナ用キャリッジ60に接続されたタイミングベルト74と、このタイミングベルト74が掛け渡された一対のプーリ75、76と、一方のプーリ75を回転駆動する駆動モータ77とを備えている。駆動モータ77は、制御部49からの制御信号によって駆動制御される。
【0033】
<プリンタ部30>
一方、プリンタ部30は、図4の下段に示すように、プリンタ用キャリッジ41と、このプリンタ用キャリッジ41に搭載されたヘッド21と、プリンタ用キャリッジ41を印刷用紙Sに対して所定の間隔を保持しつつ相対的に平行に移動させる駆動機構24と、印刷用紙Sをプリンタ用キャリッジ41の移動方向と直交する方向に沿って搬送する搬送機構36とを備えている。
【0034】
プリンタ用キャリッジ41には、カートリッジ装着部が設けられ、このカートリッジ装着部には、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)等のインクが収容されたインクカートリッジが装着される。
【0035】
ヘッド21は、インクカートリッジから供給された各色のインクを印刷用紙Sに向けて吐出して当該印刷用紙S上にドットを形成して、印刷用紙Sに画像を形成して印刷を施す。ヘッド21のインク吐出機構については後に詳しく説明する。
【0036】
駆動機構24は、プリンタ用キャリッジ41に接続されたタイミングベルト45と、このタイミングベルト45に噛合されたプーリ44と、このプーリ44を回転駆動するキャリッジモータ42(以下、CRモータともいう)と、プリンタ用キャリッジ41の移動を案内するガイドレール46と、プリンタ用キャリッジ41の位置を検出するリニア式エンコーダとしてリニア式エンコーダ符号板51およびこのリニア式エンコーダ符号板51を読み取る検出部52とを備えている。この駆動機構24は、キャリッジモータ42を駆動して、プーリ44を介してタイミングベルト45を回転させる。これにより、プリンタ用キャリッジ41は、印刷用紙Sに対してガイドレール46に沿って相対的に移動する。キャリッジモータ42は、制御部49からの制御信号により駆動制御される。
【0037】
搬送機構36は、プラテン14と、搬送ローラ17Aと、当該搬送ローラ17Aを回転駆動する搬送モータ15(以下、PFモータともいう)と、印刷用紙Sが所定位置に到達したか否かを検出する紙検知センサ53と、搬送ローラ17Aの回転量を検出するロータリ式エンコーダ56とを備えている。プラテン14は、ヘッド21に対向して配置されている。搬送モータ15が駆動すると、搬送ローラ17Aが回転して、印刷用紙Sがプラテン14上を搬送される。搬送モータ15は、制御部49からの制御信号により駆動制御される。
【0038】
印刷時には、印刷用紙Sが搬送ローラ17Aにより間欠的に所定の搬送量で搬送され、その間欠的な搬送の合間にプリンタ用キャリッジ41が、搬送ローラ17Aによる搬送方向に対して直交する前記移動方向に沿って移動しながら、ヘッド21から印刷用紙Sに向けてインクを吐出して印刷が施される。
【0039】
<搬送機構36>
プリンタ部30の搬送機構36について説明する。この搬送機構36は、図5に示すように、給紙ローラ13と、紙検知センサ53と、搬送ローラ17Aと、排紙ローラ17Bと、プラテン14と、フリーローラ18A、18Bとを備えている。
【0040】
印刷される印刷用紙Sは、給紙部4の給紙トレイ8にセットされる。給紙トレイ8にセットされた印刷用紙Sは、断面略D形状に成形された給紙ローラ13により、図中矢印A方向に沿って搬送されて、インクジェットプリンタ1の内部へと送られる。インクジェットプリンタ1の内部に送られてきた印刷用紙Sは、紙検知センサ53と接触する。この紙検知センサ53は、給紙ローラ13と、搬送ローラ17Aとの間に設置されたもので、給紙ローラ13により給紙された印刷用紙Sを検知する。
【0041】
紙検知センサ53により検知された印刷用紙Sは、搬送ローラ17Aによって、印刷が実施されるプラテン14へと順次搬送される。搬送ローラ17Aの対向位置には、フリーローラ18Aが設けられている。このフリーローラ18Aと搬送ローラ17Aとの間に、印刷用紙Sを挟み込むことによって、印刷用紙Sをスムーズに搬送する。
【0042】
プラテン14へと送り込まれた印刷用紙Sは、ヘッド21から吐出されたインクによって順次印刷される。プラテン14は、ヘッド21と対向して設けられ、印刷される印刷用紙Sを下側から支持する。
【0043】
印刷が施された印刷用紙Sは、排紙ローラ17Bによってプリンタ部30の外部へと排出される。排紙ローラ17Bは、搬送モータ15と同期に駆動されていて、当該排紙ローラ17Bに対向して設けられたフリーローラ18Bとの間に印刷用紙Sを挟み込んで、印刷用紙Sをプリンタ部30の外部へと排出する。
【0044】
===操作パネル2===
図1に示すように、操作パネル2は、液晶ディスプレイと各種のボタンとを有する。ユーザは、各種のボタンを押すことにより、SPC複合装置1に対して情報を入力することができる。例えば、ユーザが操作パネル2のコピーボタンを押すことにより、SPC複合装置1にコピー動作を行わせることができる。また、ユーザは、SPC複合装置1にセットした印刷用紙Sの大きさを操作パネル2で設定することもできる。
【0045】
===ヘッド21===
<ヘッド21の構成>
図6Aは、ヘッド21の下面部に設けられたノズルの配列図である。ヘッド21の下面部には、同図に示すように、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、黒(K)の色ごとにそれぞれ複数のノズル♯1〜♯180からなるノズル列、即ちシアンノズル列211C、マゼンダノズル列211M、イエロノズル列211Y、黒ノズル列211Kが設けられている。
【0046】
各ノズル列211C、211M、211Y、211Kの各ノズル♯1〜♯180は、所定の方向(ここでは、印刷用紙Sの搬送方向)に沿って相互に間隔をあけて直線状に1列に配列されている。各ノズル♯1〜♯180の間隔(ノズル間隔)は、それぞれ「k・D」に設定されている。ここで、『D』とは、搬送方向における最小のドットピッチ(つまり、印刷用紙Sに形成されるドットの最高解像度での間隔)である。また、『k』は、1以上の整数である。例えば、ノズルピッチが180dpi(1/180インチ)であって、搬送方向のドットピッチが360dpi(1/360インチ)である場合、k=2である。各ノズル列211C、211M、211Y、211Kは、ヘッド21の移動方向に沿って相互に間隔をあけて平行に配置されている。各ノズル♯1〜♯180には、インク滴を吐出するための駆動素子としてピエゾ素子(図示外)が設けられている。
【0047】
ピエゾ素子は、そ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と、電圧の印加時間に応じて伸張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素子の伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴となって各色のノズル列211C、211M、211Y、211Kの各ノズル♯1〜♯180から吐出される。
【0048】
<駆動回路220>
図6Bは、各ノズル♯1〜♯180の駆動回路220の説明図である。この駆動回路220は、同図に示すように、原駆動信号発生部221と、複数のマスク回路222とを備えている。原駆動信号発生部221は、各ノズル♯1〜♯180に共通して用いられる原駆動信号ODRVを生成する。この原駆動信号ODRVは、一画素分の期間内(プリンタ用キャリッジ41が一画素の間隔を横切る時間内)において、図中下部に示すように、第1パルスW1と第2パルスW2の2つのパルスを含む信号である。原駆動信号発生部221で生成された原駆動信号ODRVは、各マスク回路222に出力される。
【0049】
マスク回路222は、ヘッド21のノズル#1〜#180をそれぞれ駆動する複数のピエゾ素子に対応して設けられている。各マスク回路222には、原駆動信号発生部221から原駆動信号ODRVが入力されるとともに、印刷信号PRT(i)が入力される。この印刷信号PRT(i)は、画素に対応する画素データであり、一画素に対して2ビットの情報を有する2値信号である。その各ビットは、それぞれ第1パルスW1と第2パルスW2とに対応している。マスク回路222は、印刷信号PRT(i)のレベルに応じて、原駆動信号ODRVを遮断したり通過させたりするためのゲートである。すなわち、印刷信号PRT(i)がレベル『0』のときには、原駆動信号ODRVのパルスを遮断する一方、印刷信号PRT(i)がレベル『1』のときには、原駆動信号ODRVの対応するパルスをそのまま通過させて実駆動信号DRVとして、各ノズル♯1〜♯180のピエゾ素子に向けて出力する。各ピエゾ素子は、マスク回路222からの実駆動信号DRVに基づき駆動してインクの吐出を行う。
【0050】
<各信号波形>
図6Cは、原駆動信号発生部221の動作を示す原駆動信号ODRV、印刷信号PRT(i)、実駆動信号DRV(i)のタイミングチャートである。同図に示すように、原駆動信号ODRVは、各画素区間T1,T2,T3,T4において、第1パルスW1と第2パルスW2とを順に発生する。なお、画素区間とは、一画素分のキャリッジ41の移動区間と同じ意味である。
【0051】
ここで、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ「10」に対応しているとき、第1パルスW1のみが一画素区間の前半で出力される。これにより、ノズルから小さいインク滴(以下では、小インク滴とも言う)が吐出され、印刷用紙Sには小さいドット(以下では、小ドットとも言う)が形成される。また、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ「01」に対応しているとき、第2パルスW2のみが一画素区間の後半で出力される。これにより、ノズルから中サイズのインク滴(以下では、中インク滴とも言う)が吐出され、印刷用紙Sには、中サイズのドット(以下では、中ドットとも言う)が形成される。また、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ「11」に対応しているとき、第1パルスW1と第2パルスW2とが一画素区間で出力される。これにより、ノズルからは中インク滴と小インク滴とが連続して吐出され、印刷用紙Sには、中インク滴の着弾痕と小インクの着弾痕とが合体してなる大きいドット(以下では、大ドットとも言う)が形成される。
【0052】
以上説明したとおり、一画素区間における実駆動信号DRV(i)は、印刷信号PRT(i)の3つの異なる値に応じて互いに異なる3種類の波形を有するように整形され、これらの信号に基づいてヘッド21は、3種類のサイズのドットを形成し、また画素区間内にて吐出するインク量を調整することが可能である。なお、画素区間T4のように、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ「00」に対応しているときには、ノズルからはインク滴が吐出されず、印刷用紙Sにドットが形成されないのは言うまでもない。
【0053】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ1では、このようなノズル♯1〜♯180の駆動回路220が、各ノズル列211C、211M、211Y、211Kごと、即ち、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、黒(K)の色ごとに設けられ、各ノズル列211C、211M、211Y、211Kの各ノズル♯1〜180ごとに個別にピエゾ素子の駆動が行われる。
【0054】
===印刷動作===
次に前述したインクジェットプリンタ1の印刷動作について説明する。ここでは、「双方向印刷」を例にして説明する。図7は、SPC複合装置1の印刷動作の処理手順の一例を示したフローチャートである。ここでは、印刷動作は、制御部49がプログラムに従って、リニア式エンコーダ(リニア式エンコーダ符号板51および検出部52)やロータリー式エンコーダ56、紙検知センサ53などのセンサからの情報に基づき、搬送モータ15やキャリッジモータ42、ヘッド21の駆動回路220などを各々制御することにより実行される。
【0055】
制御部49は、印刷処理を実行する際に、まず給紙処理を行う(S102)。給紙処理は、印刷しようとする印刷用紙Sをインクジェットプリンタ1内に供給し、印刷開始位置(頭出し位置とも言う)まで搬送する処理である。制御部49は、給紙ローラ13を回転させて、印刷しようとする印刷用紙Sを搬送ローラ17Aまで送る。制御部49は、搬送ローラ17Aを回転させて、給紙ローラ13から送られてきた印刷用紙Sを印刷開始位置(プラテン14の上方付近)に位置決めする。
【0056】
次に、制御部49は、キャリッジモータ42を駆動して、プリンタ用キャリッジ41を印刷用紙Sに対して相対的に移動させて印刷用紙Sに対して印刷を施す印刷処理を実行する。ここでは、まず、前記キャリッジ41をガイドレール46に沿って一の方向に向かって移動させながら、ヘッド21からインクを吐出する往路印刷を実行する(S104)。制御部49は、キャリッジモータ42を駆動して前記キャリッジ41を移動させるとともに、ヘッド21の駆動回路220を駆動してヘッド21の各ノズル列211C、211M、211Y、211Kの各ノズル♯1〜♯180からインクを吐出する。ヘッド21から吐出されたインクは、印刷用紙Sに到達して印刷用紙S上にドットとして形成される。
【0057】
このようにして印刷を行った後、次に制御部49は、印刷用紙Sを所定量だけ搬送する搬送処理を実行する(S106)。ここでは、制御部49は、搬送モータ15を駆動して搬送ローラ17Aを回転させて、印刷用紙Sをヘッド21に対して相対的に搬送方向に所定量だけ搬送する。この搬送処理により、ヘッド21は、先ほどの印刷した領域とは異なる領域に印刷をすることが可能になる。
【0058】
このようにして搬送処理を行った後、制御部49は、排紙すべきか否か排紙判断を実行する(S108)。そして、制御部49は、印刷中の印刷用紙Sに印刷すべき他のデータがなければ、排紙処理を実行し(S116)、他方、印刷中の印刷用紙Sに印刷すべき他のデータがあれば、排紙処理は行わずに復路印刷を実行する(S110)。この復路印刷は、キャリッジ41をガイドレール46に沿って先ほどの往路印刷とは反対の方向に移動させて印刷を行う。ここでも、制御部49は、キャリッジモータ42を先ほどとは逆に回転駆動させて前記キャリッジ41を移動させるとともに、ヘッド21の駆動回路220を駆動してヘッドの各ノズル列211C、211M、211Y、211Kの各ノズル♯1〜♯180からインクを吐出して印刷をする。
【0059】
復路印刷を実行した後、搬送処理を実行し(S112)、その後、排紙判断を行う(S114)。そして、印刷中の印刷用紙Sに印刷すべき他のデータがあれば、排紙処理は行わずに、ステップS104に戻って、再度往路印刷を実行し(S104)、他方、印刷中の印刷用紙Sに印刷すべき他のデータがなければ、排紙処理を実行する(S116)。
【0060】
排紙処理を行った後、次に、印刷終了か否かを判断する印刷終了判断を実行する(S118)。ここでは、次に印刷すべき印刷用紙Sがないかどうかチェックする。ここで、次に印刷すべき印刷用紙Sがある場合には、ステップS102に戻り、再び給紙処理を実行して印刷を開始する。一方、次に印刷すべき印刷用紙Sがない場合には、印刷処理を終了する。
【0061】
===参考例の制御部49の構成および処理===
以下に参考例の制御部49の構成および処理について説明する。
【0062】
<参考例の制御部49の構成>
(A)構成の概要
図8は、参考例の制御部49の構成のブロック構成図である。この制御部49は、SPC複合装置1全体の制御を司るCPU90と、制御のためのプログラムを記憶したメモリ92と、スキャナ機能やプリント機能やローカルコピー機能等の各制御を司るASIC94と、CPU90から直接データを読み書き可能なSDRAM96とを有し、これらは互いにCPUバス98によって電気的に接続されている。なお、入力手段としての操作パネル2も、CPUバス98によって繋がっている。
【0063】
ASIC94には、スキャナ部10、ヘッド21、およびASIC94からデータの読み書きが可能なASIC用SDRAM102と、このASIC用SDRAM102をコントロールするSDRAMコントローラ103とが設けられている。この制御部49は、SPC複合装置1の各種制御を行うための制御部(コントローラ又はデータ処理部に相当)となる。
【0064】
ASIC94は、スキャナコントロールユニット180と、解像度変換処理ユニット181と、色変換処理ユニット183と、ハーフトーン処理ユニット184と、ラスタライズ処理ユニット186と、イメージバッファユニット187と、バスコントローラ114と、ヘッドコントロールユニット116と、外部のホストコンピュータ140との入出力手段としてのUSBインターフェイス118と、スキャナ部10及びプリンタ部30が備える各モータやランプ等のドライバ(図示外)とを備えている。
【0065】
また、ASIC用SDRAM102には、ラインバッファ180a、RGB画像データバッファ181a、CMYK画像データバッファ183a、CMYK2ビットデータバッファ184a、及びイメージバッファ187a、187bがそれぞれ設けられている。ASIC94とSDRAMコントローラ103(ASIC用SDRAM102)との間では、データ転送の高速化を図るためにデータの転送単位を64ビットとする、いわゆるバースト転送が行われる。ASIC94内の各ユニット180、181、183、184、186、187、114およびSDRAMコントローラ103は、ローカルバス128を介して接続されている。
【0066】
スキャナコントロールユニット180は、スキャナ部10が備える露光ランプ66、CCDセンサ72、スキャナ用キャリッジ60の駆動モータ77等を制御する。スキャナコントロールユニット180は、CCDセンサ72を介して読み込んだ画像データを送出する機能を有する。ここでは、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3色で表現されたRGB画像データを送出する。スキャナコントロールユニット180は、原稿5から読み取った画像のデータをASIC用SDRAM102に割り振られたラインバッファ180aに一旦格納する。そして、ラインバッファ180aに格納されたRGB画像データには、ライン間補正処理が施される。このライン間補正処理とは、スキャナ部10に構造上発生するR、G、Bの各リニアセンサ間の読み取り位置のズレを補正する処理である。つまり、スキャナ部10が有するCCDセンサ72は、カラーセンサでありR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3色に対し色毎に1ラインずつのリニアセンサを有している。これら3本のリニアセンサは、スキャナ用キャリッジ60の移動方向に平行に並べられているため、原稿5の同一ラインに照射された反射光を同時に受光することができない。すなわち、原稿5の同一ラインに照射された反射光が各リニアセンサに受光される際には、時間的なズレが生じることになる。このため、リニアセンサの配列に伴う遅延時間分だけ遅れて送られてくるデータを同期させるための処理である。スキャナコントロールユニット180は、このようなライン間補正処理が施された画像データを、多階調の一例としての256階調のRGB画像データとして出力する。なお、ここでスキャナコントロールユニット180からは、スキャナ部10の読み取り解像度等に応じた所定の解像度、例えば、180dpi(横)×180dpi(縦)等の画像データが出力される。
【0067】
解像度変換処理ユニット181は、前記スキャナコントロールユニット180から出力されるRGB画像データの解像度を、印刷用紙Sに印刷する際の印刷解像度に変換する。例えば、印刷用紙Sに画像を印刷する際の印刷解像度が360×360dpiに指定されている場合、スキャナコントロールユニット180から受け取ったRGB画像データを、360×360dpiの解像度のRGB画像データに変換する。そして、解像度変換処理後のRGB画像データは、前記RGB画像データバッファ181aに格納される。
【0068】
色変換処理ユニット183は、前記RGB画像データバッファ181aに格納されたRGB画像データを、プリンタ部30が吐出可能なインクの色に対応したCMYK色空間により表されるCMYK画像データに変換する処理(いわゆる色変換処理)を行う。この色変換処理は、RGB画像データの各画素の各色(R(レッド)、G(グリーン)およびB(ブルー)の3色)の階調値[R,G,B]と、CMYK画像データの各画素の各色(例えば、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロ)およびK(黒)の4色)の階調値[C,M,Y,K]とを対応づけた色変換テーブルLUT(不図示)を用いてなされ、その結果、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロ)およびK(黒)の各色の多階調(例えば256階調)のCMYK画像データが生成される。
【0069】
例えば、前記色変換テーブルLUTには、RGB色空間で黒を示す階調値[0,0,0]に対して、CMYK色空間で黒を示す階調値[0,0,0,255]が対応付けられており、これによって、RGB画像データ中の[0,0,0]の画素データは、[0,0,0,255]に変換される。そして、このような変換を、RGB画像データバッファ181aに格納されたRGB画像データに対して画素データ毎に順次行ってCMYK画像データを生成し、このCMYK画像データを前記CMYK画像データバッファ183aに格納する。ちなみに、色変換テーブルLUTは、SDRAM102に格納されている。
【0070】
ハーフトーン処理ユニット184は、色変換処理ユニット183により生成された256階調のCMYK画像データの各画素データに基づいて、プリンタ部30が形成可能な階調数のデータを生成する処理である。プリンタ部30は、大ドット、中ドット、小ドット、及びドット無しの4階調でドット形成可能なので、ハーフトーン処理によって、256階調のCMYK画像データに基づいて、CMYKの色毎に4階調の2ビットデータが生成される。そして、このCMYKの色毎の2ビットデータ(以下、CMYK2ビットデータと言う)は、CMYK2ビットデータバッファ184aに格納される。
【0071】
図9は、ハーフトーン処理の際に用いられるドット生成率テーブルの説明図である。横軸は、ハーフトーン処理前の画素データの階調値を示している。縦軸は、ドット生成率を示している。例えば、ある画素データの黒(K)の階調値が128であったとすると、図示例のドット生成率テーブルによれば、階調値が128のときの大ドットの生成率は0%なので、この画素データに対応する画素に対しては、黒の大ドットの形成を示す「11」の2ビットデータは生成されない。同様に、階調値が128のときの小ドットの生成率も0%なので、黒の小ドットの形成を示す「01」の2ビットデータも生成されない。これに対して、階調値が128のときの中ドットの生成率は50%なので、前記画素に対して50%の確率で中ドットの形成を示す「10」の2ビットデータが生成される。そして、残る50%(=100−0−0−50)の確率で、ドットの非形成を示す「00」の2ビットデータが生成される。
【0072】
なお、50%の確率で「01」の2ビットデータが生成されるというのは、次のようなことである。例えば、256個の画素(16×16画素)からなる領域の2ビットデータに対応するドット生成率が全て50%の場合には、その領域の半分の画素に対しては、中ドットの形成を示す2ビットデータが生成されるということである。
【0073】
ラスタライズ処理ユニット186は、図8に示すように、CMYK2ビットデータバッファ184aから読み出した前記2ビットデータを、ノズル配列に対応させるべく並び替えてイメージバッファユニット187に送出する。
イメージバッファユニット187では、ラスタライズ処理ユニット186から送出されたデータから、プリンタ用キャリッジ41の移動毎の各ノズルにインクを吐出させるためのヘッド駆動データを生成する機能を有する。ここでイメージバッファユニット187は、SDRAM102上に設けられたイメージバッファ187a、187bにヘッド駆動データを格納する。イメージバッファ187a、187bには、それぞれプリンタ用キャリッジ41が1回移動する毎のヘッド駆動データが格納される。
【0074】
バスコントローラ114は、ASIC94に接続されたASIC用SDRAM102へのCPU90からのアクセスを可能とする機能を有している。制御部49においては、イメージバッファ187a、187bにより生成されたヘッド駆動データに基づいてヘッドコントロールユニット116を駆動する場合等に利用されている。
ヘッドコントロールユニット116は、CPU90の制御によりヘッド駆動データに基づいてヘッド21を駆動し、ヘッド21の各ノズル♯1〜♯180からインクを吐出させる機能を有する。
【0075】
(B)制御部49内でのデータの流れ
《1》スキャナ機能時のデータの流れ
ASIC94のUSBインターフェイス118に接続されたホストコンピュータ140から、スキャナ部10による画像読み取り指令信号と、読み取り解像度、読み取り領域等の読み取り情報データとが制御部49に送信される。制御部49では、画像読み取り指令信号と読み取り情報データとに基づいて、スキャナコントロールユニット180が制御され、スキャナ部10による原稿5の読み取りが開始される。このとき、スキャナコントロールユニット180では、ランプ駆動ユニット、CCD駆動ユニット、スキャナ用キャリッジ移動駆動ユニット等が駆動され、所定の周期にてCCDセンサ72からRGB画像データが読み込まれる。読み込まれたRGB画像データは、ASIC用SDRAM102に設けられたラインバッファ180aに一旦蓄えられ、R、G、Bの各データのライン間補正処理が施される。これにより、RGB画像データが生成される。生成されたRGB画像データは、USBインターフェイス118を介してホストコンピュータ140に送出される。
【0076】
《2》プリンタ機能時のデータの流れ
プリンタ機能時には、ホストコンピュータ140のプリンタドライバがRGB画像データをヘッド駆動データに変換し、ヘッド駆動データがUSBインターフェイス118から入力される。このヘッド駆動データは、例えば、インターレース方式の印刷をする場合には、印刷する画像の解像度とプリンタ用キャリッジ41のノズル列211C、211M、211Y、211Kが有するノズル♯1〜♯180のピッチ及び数に対応させたラスタデータを抽出し、プリンタ用キャリッジ41の移動毎に印刷する順に並び換え、ヘッド21を駆動するための信号となるデータである。
【0077】
ヘッド駆動データは、CPUバス98に接続されたSDRAM96に割り付けられたイメージバッファ132に記憶される。イメージバッファ132は、2つに分けられたメモリ領域(イメージバッファ133、134)を備えている。各イメージバッファ133、134は、プリンタ用キャリッジ41の1回の移動により印刷するためのヘッド駆動データを記憶することができる容量を有する。そして、一方のイメージバッファ133に1回の移動分のデータが書き込まれると、ヘッドコントロールユニット116に転送される。このとき、一方のイメージバッファ133のイメージデータがヘッドコントロールユニット116に転送されると、他方のイメージバッファ134には次の移動の際に印刷するためのヘッド駆動データが記憶される。そして他方のイメージバッファ134に1回の移動分のデータが書き込まれると、ヘッドコントロールユニット116に転送され、前記一方のイメージバッファ133にイメージデータが書き込まれる。このように、2つのイメージバッファ133,134を用いて、ヘッド駆動データの書き込み、読み出しを交互に行いながらヘッドコントロールユニット116にてヘッド21が駆動されて印刷が実行される。
【0078】
《3》コピー機能時のデータの流れ
次に、コピー機能時におけるデータの流れを説明する。コピー機能時には、原稿台11にセットされた原稿5が、スキャナ部10により読み込まれる。スキャナ部10により読み込まれた画像のデータは、スキャナコントロールユニット180を介してラインバッファ180aに取り込まれる。ラインバッファ180aに取り込まれたRGB画像データは、前述したRGBのライン間補正処理が順次施されて、スキャナコントロールユニット180から解像度変換処理ユニット181へと順次送り込まれる。
【0079】
解像度変換処理ユニット181では、送られてきたRGB画像データの解像度を、指定された印刷解像度に変換する。そして、変換後のRGB画像データは、RGB画像データバッファ181aに格納される。
RGB画像データバッファ181aのRGB画像データは、色変換処理ユニット183によって読み出され、色変換テーブルLUTの参照によってCMYK画像データに変換される。そして、このCMYK画像データは、CMYK画像データバッファ183aに格納される。
CMYK画像データバッファ183aのCMYK画像データは、ハーフトーン処理ユニット184によって読み出されてハーフトーン処理され、CMYK2ビットデータが生成される。そして、CMYK2ビットデータは、CMYK2ビットデータバッファ184aに格納される。
CMYK2ビットデータバッファ184aのCMYK2ビットデータは、ラスタライズ処理ユニット186によって読み出され、ノズル配列に対応させるべく並び替えられて、イメージバッファユニット187へと送出される。
【0080】
イメージバッファユニット187では、送られてきた前記2ビットデータをイメージバッファ187a、187bに転送する。ここで、イメージバッファユニット187は、プリンタ用キャリッジ41の移動毎の各ノズル♯1〜♯180にインクを吐出させるためのヘッド駆動データを生成する。
イメージバッファ187a、187bのヘッド駆動データは、CPU90に制御されてバスコントローラ114を介してCPU90に読み込まれ、CPU90によりヘッドコントロールユニット116に転送される。ヘッドコントロールユニット116によりヘッド駆動データに基づいてヘッド21が駆動されて、印刷用紙Sに画像が印刷される。
【0081】
===黒の文字画像が書かれた原稿5をコピーした場合の問題点===
黒の文字画像が書かれた原稿5を、上述のSPC複合装置1によって印刷用紙Sにコピーした場合に、コピーされた文字画像が不鮮明になることがある。図10Aには、この不鮮明な文字画像「A」を示している。そして、この不鮮明な文字画像を微視的に見てみると、図10Aの拡大図に示すように、本来黒のドットで構成されるべき文字画像「A」が、黒以外のシアンやマゼンダ、イエロなどの色インクのドットが組み合わされて構成されているのがわかる。
【0082】
これは、原稿5の文字画像をスキャナ部10が読み取る際に、その文字画像を、純粋な黒色ではなく例えばグレー等の中間色として読み取ってしまい、スキャナ部10にて生成されるRGB画像データ上において、前記文字画像の部分を前記中間色の画素データで構成してしまうからである。そして、そのようなRGB画像データに対して色変換処理を行っても、色変換処理後に得られるCMYK画像データが、前記文字画像を黒ドットのみで形成するようなCMYK画像データになることはなく、その結果、印刷用紙Sには、黒以外にシアンやマゼンダ、イエロなどのドットが組み合わされて文字画像「A」が印刷されてしまうのである。
【0083】
そこで、本実施形態に係るコピー処理では、このような問題を解決すべく、スキャナ部10で生成されたRGB画像データから文字画像の画素データを抽出し、その文字画像の輪郭部だけでも中間色ではなく黒ドットだけで構成されるように画素データの階調値を置き換えている。そして、これによって、図10Bに示すように、前記文字画像「A」において少なくとも輪郭部についてだけでも黒ドットのみで形成し、もって、前記文字画像「A」の鮮明化を図っているのである。
以下、本実施形態に係るコピー処理について説明する。
【0084】
===本実施形態に係るコピー処理===
図11は、本実施形態に係るコピー処理を実行可能なプリンタ1のASIC95の構成の説明図である。前述の参考例(図8を参照)との対比で明らかなように、本実施形態のASIC95には、解像度変換処理ユニット181と色変換処理ユニット183との間に、文字画像の輪郭部を鮮明にして印刷するために輪郭部処理ユニット182が追設されている。そして、この輪郭部処理ユニット182は、RGB画像データバッファ181aに格納された解像度変換処理後のRGB画像データに対して後述の輪郭部処理を行う。
【0085】
なお、この輪郭部処理ユニット182の追設に伴って、ASIC用SDRAM104には、輪郭部処理後のRGB画像データを格納するための輪郭部処理用バッファ182aが設けられている。そして、この輪郭部処理後のRGB画像データに対して、上述の参考例と同様に色変換処理ユニット183が色変換処理を行い、これによってCMYK画像データへと変換する。以降の処理は、上述の参考例のコピー処理と同じであるため、その説明は省略する。
【0086】
図12に、この輪郭部処理ユニット182が行う輪郭部処理のフローチャートを示す。この輪郭部処理は、解像度変換処理後のRGB画像データから文字画像に対応する画素データを抽出する文字画像抽出ステップ(S200)と、抽出された複数の画素データのなかから文字画像の輪郭部に相当する画素データを抽出する輪郭部抽出ステップ(S210)と、抽出された輪郭部に相当する複数の画素データを純粋な黒のデータに置き換えるデータ置換ステップ(S220)と、を備えている。
以下、各ステップについて詳細に説明する。
【0087】
<文字画像抽出ステップ(S200)>
文字画像抽出ステップ(S200)では、前記RGB画像データのなかから文字画像を構成する画素データを抽出する。図13A乃至図13Cは、このステップS200によってRGB画像データから文字画像の画素データが抽出される様子を示す説明図であり、ここでは、文字画像として「T」を例示している。なお、図中の四角の各升目は、ドット形成の最小単位たる画素を示している。
【0088】
図13Aは、白紙に黒インクで文字画像「T」が書かれた原稿5を示す図であり、図13Bは、この原稿5をスキャナ部10で読み取り生成したRGB画像データを、RGB三色の混色状態で視覚化したイメージ図である。そして、本来、原稿5上において文字画像「T」は、図13Aのように印刷されていたところ、スキャナ部10によって読み取られたRGB画像データの文字画像は、その輪郭部がぼやけて周囲に広がっている。また、全体的に黒ではなく濃いグレーとして読み取られている。
【0089】
このようなRGB画像データに対して、文字画像抽出処理を行うと、図13Cに示す黒太線で囲った範囲が、後述する文字画像の抽出条件を満足するため、これらの画素データが文字画像を構成する画素データとして抽出される。なお、黒太線の外の部分にも薄いグレーの階調値の画素データが存在しているが、これらは、前記抽出条件を満足しない画素データであるため、文字画像を構成する画素データとして抽出されない。
【0090】
このような文字画像の抽出処理は、色及び濃度に関する文字画像の特殊性を利用して達成される。すなわち、一般に原稿5中の文字画像は黒インクで印刷されているため、スキャナ部10で取り込んだ文字画像の画素データも黒若しくは濃いグレーに相当する階調値を有しているはずである。また、本実施形態のRGB画像データでは、RGBの各色の階調値が256段階で設定されており、純粋な白はRGB階調値[255,255,255]で表現され、純粋な黒はRGB階調値[0,0,0]で表現される。
【0091】
従って、文字画像の抽出条件としては、「Rの階調値≦閾値Vth、かつGの階調値≦閾値Vth、かつBの階調値≦閾値Vthを満足する画素データであること」という条件を適用している。なお、RGB画像データ上において濃いグレーから黒に至る範囲の階調値となってしまう文字画像の画素データをより確実に抽出するには、前記閾値Vthを、前記階調値の段階数の4分の1の値にするのが望ましく、本実施形態の場合には、階調値の段階数が256であることから、閾値Vthは64(=256/4)に設定されている。
【0092】
<輪郭部抽出ステップ(S210)>
文字画像に対応する画素データとして、図13Cにて黒太線で囲って示す範囲の画素データを抽出したら、次にこれら抽出された画素データのなかから、文字画像の輪郭部を構成する画素データを抽出する。すなわち、図13Dにて黒太線と白太線とで挟まれた範囲の画素データを抽出する。
この輪郭部の画素データの抽出は、周知の輪郭部抽出方法を適用可能であり、その具体的な方法例については後述する。
【0093】
<データ置換ステップ(S220)>
輪郭部に対応する画素データを抽出したら、次に、抽出された画素データを、純粋な黒を示すRGB階調値[0,0,0]に置換する。
【0094】
図13Eは、データ置換後のRGB画像データのイメージ図であり、前述の図13Bと同様に、RGBの三色の混色状態で視覚化している。図13Bとの対比で明らかなように、図13Eに示すデータ置換後の文字画像は、その輪郭部の画素データを純粋な黒のRGB階調値[0,0,0]に置き換えているので、その輪郭部は純粋な黒色となっている。
【0095】
図14は、このデータ置換処理を更に詳細に説明するための説明図である。なお、図14では、RGBの三色に関する階調値を示すRGB画像データを、Rの階調値のみを示すR画像データと、Gの階調値のみを示すG画像データと、Bの階調値のみを示すB画像データとの三つに分解して示している。なお、図14中の各升目は画素であり、画素中の数値はその画素の階調値を示している。また、前記数値の代わりに示された**印は64以下の何らかの数値を意味している。
【0096】
置換前の左図と置換後の右図との対比から明らかなように、R、G、B画像データのいずれにおいても、前記抽出された輪郭部を構成する画素データ(網掛けを参照)は零に置換されており、他方、輪郭部以外の画素データについては置換されずにそのままの階調値が維持されている。
【0097】
そして、このようなデータ置換によって、前記輪郭部の画素データは黒のRGB階調値[0,0,0]に変換されており、もって、その後になされる色変換処理、ハーフトーン処理、及びラスタライズ処理等を経て印刷用紙Sに文字画像が印刷される際には、前記輪郭部には黒(K)のドットのみが形成されるようになる。
【0098】
すなわち、この後の色変換処理においては、RGB階調値[0,0,0]は色変換テーブルLUTによってCMYK階調値[0,0,0,255]に変換され、また、その後のハーフトーン処理に用いられるドット生成率テーブル(図9を参照)によれば、CMYK階調値[0,0,0,255]からは、黒(K)の大ドットが100%のドット生成率で生成されるが、それ以外のシアン(C)、マゼンダ(M)、及びイエロ(Y)の大中小ドットはいずれも0%のドット生成率であってドットは生成されない。よって、印刷用紙S上における文字画像の輪郭部に対応する位置には、黒の大ドットのみが形成され、他の色のドットは形成されず、もって印刷された文字画像の鮮明化が達成される。
【0099】
===輪郭部抽出ステップで用いられる輪郭部抽出方法について===
輪郭部抽出方法としては種々の方法が挙げられるが、ここでは、図15に示すような輪郭部対照用データ(輪郭部を構成する画素に値「1」が対応付けられ、それ以外の画素には「0」が対応付けられたデータ)を生成し、これを用いて前記RGB画像データから輪郭部の画素データを抽出する方法について説明する。
【0100】
すなわち、図15に示す輪郭部対照用データが生成されれば、このデータとRGB画像データとの論理積演算(所謂ANDのこと)を画素毎に行うことによって、前記RGB画像データから、図13Dにて黒太線と白太線とで挟まれた範囲内の輪郭部を構成する画素データを抽出することができる。
【0101】
図16は、輪郭部対照用データの生成手順を示すフロー図である。図17A乃至図17Cは、輪郭部対照用データの生成過程の説明図である。また、図18は、この輪郭部対照用データの生成に用いる輪郭部判定フィルタの説明図である。
【0102】
先ず、ステップ212では、RGB画像データ上において、前記ステップ200の文字画像抽出条件によって抽出された画素に対しては「1」を、またそれ以外の画素には「0」を記録する。そして、それによって、図17Aのような「0」及び「1」の二値データからなる輪郭部対照用データの元データを生成する。
次に、ステップ214では、図17Aの元データに対して図18の輪郭部判定フィルタをかけて、図17Cに示す輪郭部対照用データを生成する。
【0103】
詳細には、輪郭部判定フィルタは、図18に示すような3×3のマトリックスであり、各マスは、それぞれに、前記元データ上の各画素に対応していて、そのうちの中心に位置するマスが、この処理の着目画素に対応している。そして、この着目画素及びその周囲の8つの画素の二値データ「0」,「1」に対して、それぞれに対応するマスの数値を乗算した後に、これら乗算値を全て加算し、前記着目画素に対する演算値を求める。
【0104】
例えば、着目画素の座標を(i,j)とし、その二値データをF(i,j)とすると、当該着目画素(i,j)の演算値Value(i,j)は次のようにして求められる。
【0105】
Value(i,j)=(−1)×F(i−1,i−1) + (−1)×F(i,j−1) + (−1)×F(i+1,j−1) + (−1)×F(i,j−1) + (8)×F(i,j) + (−1)×F(i+1,j) + (−1)×F(i−1,j+1) + (−1)×F(i,j+1) + (−1)×F(i+1,j+1)
そして、この演算値Value(i,j)を、元データ上の全ての画素に対して求めるとともに、求められた演算値で二値データを置き換えると、図17Bに示すような演算値データが得られる。
【0106】
そうしたら、図19に示す判定値テーブルを参照しながら、図17Bの演算値データを、対応する二値データに順次置き換えて記録する。すなわち、演算値Value>1の場合には「1」を記録し、それ以外の場合には「0」を記録する。すると、図17Cに示すような、輪郭部の画素には「1」が記録される一方、それ以外の画素には「0」が記録された輪郭部対照用データが生成される。
【0107】
===第1変形例のコピー処理===
前述の実施形態では、RGB画像データにおいて抽出した文字画像の輪郭部のみを黒ドットのみで形成するようにしたが(図13Eを参照)、この第1変形例にあっては、図20に示すように、輪郭部以外の文字画像の部分、すなわち、輪郭部の内側部分に対しても黒ドットのみで形成するようにしている点で相違する。そして、本変形例によれば、文字画像の更なる鮮明化が図られ視認性が向上する。なお、この図20は、図13Eと同様に、RGB画像データをRGB三色の混色状態で視覚化したイメージ図である。
【0108】
このように輪郭部の内側部分に対しても黒ドットのみで形成するには、前述の文字画像抽出ステップ(S200)において前記抽出条件により抽出された全ての画素データ(図13Cにて黒太線で囲って示す範囲)のRGB階調値を、前述のデータ置換ステップ(S220において[0,0,0]に置き換えれば良い。
【0109】
===第2変形例のコピー処理===
前述の実施形態では、抽出された輪郭部には黒(K)の大ドットが形成されていた。すなわち、輪郭部のRGB階調値は[0,0,0]であるため、色変換処理後のCMYK階調値は[0,0,0,255]になるが、ここで、黒(K)の階調値は255であるが故に、前述のドット生成率テーブル(図9を参照)によって、輪郭部には黒(K)の大ドットが形成されていた。
しかしながら、輪郭部に大ドットを形成すると、図21Aに示すように大ドット同士の重なり部のインクが余って外側の隣接領域にはみ出し易く、これによって、文字画像の輪郭が乱れて逆に鮮明さを欠いてしまう虞がある。
【0110】
そこで、本第2変形例のコピー処理では、図21Bに示すように、前記輪郭部に形成される黒(K)のドットを、大ドットから小ドットへと置き換えて印刷用紙Sに形成するようにしている。
この小ドットへの置き換えは、ハーフトーン処理において行われる。すなわち、ハーフトーン処理後のCMKY2ビットデータに対して、前記輪郭部に対応付けられた大ドットのデータ「11」を、小ドットのデータ「10」に置き換える。
【0111】
なお、このとき、CMYK2ビットデータ上において、前記輪郭部に対応する2ビットデータを特定する必要があるが、その特定には、前述の輪郭部抽出ステップ(S210)で生成された輪郭部対照用データ(図15を参照)を使用する。すなわち、前記CMYK2ビットデータに前記輪郭部対照用データを重ね合わせて、対応する画素毎に論理積演算(所謂ANDのこと)を行う。そして、その論理積の演算結果が「11」となる画素に対しては、当該画素は輪郭部上に在ると判断して小ドットを示すデータ「10」に置き換える一方、論理積の演算結果が「00」となる画素に対しては、当該画素は輪郭部以外の位置に在ると判断してその画素の2ビットデータについては置き換えずにそのまま維持するようにすれば良い。
【0112】
また、ここで望ましくは、小ドットを形成するためのインク量は、大ドットのインク量の三分の一にすると良く、そのようにすれば、小ドットの置き換えにより生じる虞のある文字画像の輪郭のがたつきを有効に抑制可能となる。すなわち、小ドットを小さくし過ぎることによる印刷用紙の白地の露出を有効に抑制可能となる。
【0113】
例えば、360×360dpiの印刷解像度の場合には、各画素のサイズは70.6×70.6μmである。そして、このサイズの画素を図21Aに示すように大ドットで覆うには、45ngのインク量が必要であるため、この例では、大ドットの形成に要するインク量は45ngということになる。よって、小ドットのインク量は、その三分の一の15ng(=45/3)に設定すると良い。ちなみに、本実施形態では大ドットは、小ドットを形成するための小インク滴と中ドットを形成するための中インク滴とを組み合わせて形成されるため、中インク滴のインク量は30ngに設定されているのは言うまでもない。
【0114】
===その他の実施の形態===
前述の実施形態は、主に印刷装置について記載されているが、その中には、印刷方法や画像処理方法等の開示が含まれていることは言うまでもない。
【0115】
また、前述の実施形態では、印刷装置の一例として、スキャナ機能とプリンタ機能とコピー機能とを備えたSPC複合装置について説明したが、何等このような複合装置に限るものではない。つまり、スキャナ機能やコピー機能のない通常のインクジェットプリンタであっても良い。但し、その場合には、ホストコンピュータ140のプリンタドライバが、前記輪郭部処理ユニット182と同機能のプログラムを有し、当該プリンタドライバが、RGB画像データをヘッド駆動データへと変換する際に、解像度変換処理と色変換処理との間で前記輪郭部処理を実行するのは言うまでもない。
【0116】
<プリンタ1について>
前述の実施形態では、プリンタ1が説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の記録装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
【0117】
<インクについて>
前述の実施形態は、プリンタ1の実施形態だったので、染料インク又は顔料インクをノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出するインクは、このようなインクに限られるものではない。
【0118】
<ノズルについて>
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを吐出していたが、インクを吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
【0119】
<印刷に用いるインク色について>
前述の実施形態では、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、ブラック(K)の4色のインクを印刷用紙S上に吐出してドットを形成する場合を例に説明したが、インク色はこれに限るものではない。例えばこれらインク色に加えて、ライトシアン(薄いシアン、LC)及びライトマゼンタ(薄いマゼンタ、LM)等のインクを用いても良い。
【0120】
<輪郭部処理について>
前述の実施形態では、コピー機能を用いる際に、文字画像の輪郭部処理を実行したが、何等これに限るものではなく、例えば、プリンタ機能時に輪郭部処理を行うようにしても良い。なお、この場合には、ホストコンピュータ140のプリンタドライバが、RGB画像データからヘッド駆動データへと変換することになるが、このプリンタドライバが、前記輪郭部処理ユニット182と同機能のプログラムを有しているのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0121】
【図1】SPC複合装置1の外観斜視図である。
【図2】スキャナ部10の原稿台カバー12を開いた状態のSPC複合装置1の斜視図である。
【図3】SPC複合装置1のプリンタ部30を示す斜視図である。
【図4】SPC複合装置1のスキャナ部10及びプリンタ部30の内部機構の説明図である。
【図5】前記プリンタ部30の搬送機構36を説明するための断面図である。
【図6A】ヘッド21の下面部に設けられたノズルの配列図である。
【図6B】各ノズル♯1〜♯180の駆動回路220の説明図である。
【図6C】原駆動信号発生部221の動作を示す原駆動信号ODRV、印刷信号PRT(i)、実駆動信号DRV(i)のタイミングチャートである。
【図7】印刷動作の一例を示すフローチャートである。
【図8】参考例の制御部49のブロック構成図である。
【図9】ハーフトーン処理の際に用いられるドット生成率テーブルの説明図である。
【図10】図10A及び図10Bは、黒の文字画像が書かれた原稿5をコピーした場合の問題点の説明図である。
【図11】本実施形態の制御部50のブロック構成図である。
【図12】輪郭部処理ユニット182が行う輪郭部処理のフローチャートである。
【図13】図13Aは、黒インクで文字画像「T」が書かれた原稿5を示す図である。図13Bは、この原稿5をスキャナ部10で読み取り生成したRGB画像データを、RGB三色の混色状態で視覚化したイメージ図である。図13Cは、文字画像抽出ステップで抽出される画素データを示す説明図である。図13Dは、輪郭部抽出ステップで抽出される画素データを示す説明図である。図13Eは、輪郭部の画素データをデータ置換後のRGB画像データのイメージ図である。
【図14】データ置換処理を更に詳細に説明するための説明図である。
【図15】輪郭部抽出方法において使用される輪郭部対照用データの説明図である。
【図16】輪郭部対照用データの生成手順を示すフロー図である。
【図17】図17A乃至図17Cは、輪郭部対照用データの生成過程の説明図である。
【図18】輪郭部対照用データの生成に使用される輪郭部判定フィルタの説明図である。
【図19】輪郭部対照用データの生成に使用される判定値テーブルである。
【図20】第1変形例のコピー処理の説明図であって、輪郭部処理後のRGB画像データをRGB三色の混色状態で視覚化したイメージ図である。
【図21】図21Aは、本実施形態のコピー処理の問題点の説明図であり、図21Bは、その問題点を解消する第2変形例のコピー処理の説明図である。
【符号の説明】
【0122】
1 プリンタ(SPC複合装置)、
2 操作パネル、3 排紙部、4 給紙部、5 原稿、
7 排紙トレイ、8 給紙トレイ、10 スキャナ部、11 原稿台、
12 原稿台カバー、13 給紙ローラ、14 プラテン、15 搬送モータ、
17A 搬送ローラ、17B 排紙ローラ、18A フリーローラ、
18B フリーローラ、21 ヘッド、24 駆動機構、30 プリンタ部、
32 開口部、34 ヒンジ部、36 搬送機構、41 プリンタ用キャリッジ、
42 キャリッジモータ、44 プーリ、45 タイミングベルト、
46 ガイドレール、49 制御部、50 制御部、
51 リニア式エンコーダ符号板、52 検出部、53 紙検知センサ、
56 ロータリー式エンコーダ、60 スキャナ用キャリッジ、
62 駆動機構、64 ガイド、66 露光ランプ、68 ミラー、70 レンズ、
72 CCDセンサ、74 タイミングベルト、75 プーリ、76 プーリ、
77 駆動モータ、90 CPU、92 メモリ、
94 ASIC、95 ASIC、96 SDRAM、98 CPUバス、
102 SDRAM、103 SDRAMコントローラ、104 SDRAM、
114 バスコントローラ、116 ヘッドコントロールユニット、
118 USBインターフェイス、128 ローカルバス、130 SRAM、
132 イメージバッファ、133 イメージバッファ、134 イメージバッファ、
140 ホストコンピュータ、180 スキャナコントロールユニット、
181 解像度変換処理ユニット、182 輪郭部処理ユニット、
183 色変換処理ユニット、184 ハーフトーン処理ユニット、
186 ラスタライズ処理ユニット、187 イメージバッファユニット、
180a ラインバッファ、181a RGB画像データバッファ、
182a 輪郭部処理用バッファ、183a CMYK画像データバッファ、
184a CMYK2ビットデータバッファ、
187a イメージバッファ、187b イメージバッファ
211Y イエロノズル列、211M マゼンダノズル列、
211C シアンノズル列、211K 黒ノズル列、
220 駆動回路、221 原駆動信号発生部、222 マスク回路、S 印刷用紙




 

 


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