JP3501533B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多値カラー画像データ及
び多値黒画像データを入力し、カラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置に関し、入力画像データよりも高解像
度でカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、多値ＣＭＹＫ信号を入力し、誤差
拡散法に代表される疑似階調処理を用いて２値ＣＭＹＫ
信号に変換し、この２値ＣＭＹＫ信号に応じて２値記録
方式に従って印刷を実現するカラー印刷処理装置では、
主走査方向もしくは副走査方向に倍密度の記録が可能と
なった場合には予め主走査方向もしくは副走査方向に倍
拡大された、すなわち縦横比が２：１もしくは１：２の
多値ＣＭＹＫ信号を用意して、これに誤差拡散法に代表
される疑似階調処理を施して所望する方向に倍拡大され
た２値ＣＭＹＫ信号を得て、主走査方向もしくは副走査
方向に倍の記録密度で印刷を行うことが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法に
よると予め主走査方向もしくは副走査方向に倍拡大され
た多値ＣＭＹＫ信号を保存しておくために倍拡大しない
場合に比べて二倍の多値メモリを必要とするといった欠
点があった。これにともない疑似階調処理に要する処理
時間も二倍となりスループットを低下させる要因となっ
ていた。

【０００４】本発明は上述した従来技術の欠点を除去す
るものであり、多値のカラー及び黒画像データを倍拡大
し、それを格納しておくための多値メモリを不要にし、
高解像度の記録が可能になるとともに、写真画像等のカ
ラー画像の階調性の向上及び黒文字の輪郭品位を向上す
ることができるカラー画像形成装置の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明のカラー画像形成装置によれば、それぞれ
１画素複数ビットからなる多値のＣ、Ｍ、Ｙカラー画像
データ及び１画素複数ビットからなる多値の黒画像デー
タを入力する入力手段と、前記入力手段により入力した
それぞれ１画素複数ビットからなる多値のＣ、Ｍ、Ｙカ
ラー画像データをそれぞれ入力ビット数よりもビット数
が少ない１画素複数ビットからなる多値レベルのデータ
に変換し、入力ビット数より少ないビット数に変換され
た複数ビットのそれぞれのビットのデータを高解像度の
１画素のデータとすることにより入力データよりも高解
像度のデータに変換する第１変換手段と、前記入力手段
により入力した多値の黒画像データを２値データに変換
し、スムージング処理により入力データよりも高解像度
のデータに変換する第２変換手段と、前記第１及び第２
変換手段からのデータに基づき、カラー画像を形成する
形成手段とを有する。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に
説明する。

【０００７】図１は本発明実施例における画像処理装置
の構成を示したブロック図である。

【０００８】５１は横方向（主走査方向）×縦方向（副
走査方向）に３６０ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒ ｉｎｃｈ）
×３６０ｄｐｉの１画素８ｂｉｔからなるＫ（黒）信号
を入力し、３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉの１画素２値の
データに誤差拡散法により２値化処理するＫ信号２値化
回路である。

【０００９】５２は３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉの１画
素８ｂｉｔからなるＣ（シアン）信号を入力し、１画素
を００、０１（または１０）、１１の３つのレベルに誤
差拡散法により多値化処理するＣ信号多値化回路であ
り、１画素８ｂｉｔのデータが１画素２ｂｉｔｓのデー
タに変換される。そして、その３６０ｄｐｉ１画素２ｂ
ｉｔｓのデータを７２０ｄｐｉ１画素１ｂｉｔのデータ
として出力する。

【００１０】５３、５４はＣ信号多値化回路と同じ回路
構成で実現されるＭ信号多値化回路、Ｙ信号多値化回路
であり、Ｍ信号多値化回路５３は、３６０ｄｐｉ×３６
０ｄｐｉのＭ（マゼンタ）信号を入力し、７２０ｄｐｉ
×３６０ｄｐｉの１ｂｉｔ信号を出力し、またＹ信号多
値化回路５４は３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉのＹ（イエ
ロー）信号を入力し、７２０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉの１
ｂｉｔデータを出力する。

【００１１】６０はスムージング処理部で、３６０ｄｐ
ｉ×３６０ｄｐｉの１画素１ｂｉｔのＫ信号を入力し、
後述するスムージング処理実行後、７２０ｄｐｉ×３６
０ｄｐｉの１ｂｉｔデータを出力する。

【００１２】６３はスムージング処理部６０、Ｃ信号多
値化回路５２、Ｍ信号多値化回路５３、Ｙ信号多値化回
路５４から送られてきた、それぞれ７２０ｄｐｉ×３６
０ｄｐｉの１画素１ｂｉｔデータを受信する２値データ
受信制御部である。

【００１３】６４は２値のＫデータ６５、Ｃデータ６
６、Ｍデータ６７、Ｙデータ６８を格納する２値データ
バッファである。６９は２値データバッファ６４からの
２値Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋデータに応じて印刷を制御する印刷
制御部である。７０は印刷制御部６９の制御に応じて、
記録紙上に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋデータに基づきフルカラー
画像を記録する印刷部である。印刷部７０はインクジェ
ット方式若しくはレーザビーム方式によりフルカラー画
像を形成する。

【００１４】 図２はＣ信号多値化回路５２、Ｍ信号多
値化回路５３、Ｙ信号多値化回路５４に共通に用いられ
る多値化回路を示したブロック図である。図２の多値化
回路は３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉの１画素８ｂｉｔの
データを入力し、００、０１（または１０）、１１の３
レベルデータを出力する。ここで、００のうち左，右の
それぞれのデータが１／７２０インチプレースメント用
の２値データである。

【００１５】図２において、左から入力される入力画像
ピクセルデータは８ビットの多値画像データであり、ま
ず１のルックアップテーブル（ＬＵＴ）に入力される。
ＬＵＴ１は、疑似階調処理される入力データに対する出
力の線形性を補償するためのテーブルで、８ビットの入
力値に対して１６ビットの値が出力される。

【００１６】更にＬＵＴ１では入力データに誤差を配分
する際の配分係数の分母の値（図４の配分係数の場合２
５６）が掛け合わされている。２は加算器であり、ＬＵ
Ｔ１からの１６ビットデータに既に３レベルに量子化処
理が終了した画素からの誤差データを加算する。

【００１７】加算器２では、ＬＵＴ１からの１６ビット
データにラッチ７から出力される丸め誤差（誤差を配分
する際発生する余りの誤差）、誤差バッファ１４から読
み出された前ラインからの誤差、及びラッチ１３から出
力される左または右横ピクセルからの誤差を足し合わせ
る。

【００１８】本実施例においては、図４に示されるよう
な誤差配分係数を使用する。図４の誤差配分係数の分母
の数は２のべき乗（２の８乗）となっている。加算器２
からのデータは配分係数の分母の値で割り算されるが、
この割り算はビットシフトで行われる。加算器２の演算
結果は符号ビットを含む上位９ビットが加算器２からの
データを２の８乗で割り出した場合の商に、符号ビット
及び下位８ビットが加算器２からのデータを２の８乗で
割り算した場合の余りに相当する。

【００１９】この結果、商（加算器２からの上位９ビッ
ト）は誤差配分テーブル８を参照するための参照値とな
り、一方余り（加算器２からの下位８ビット）は１未満
の丸め誤差となってラッチ６に入力される。

【００２０】誤差配分テーブル８は、加算器２から出力
される上位９ビットを参照する。

【００２１】 ラッチ６及び７は丸め誤差配分テーブル
で示される画素外に配分するためのもので２画素分のデ
ィレーが与えられた後、再び加算器２に入力される。加
算器２から出力される上位９ビットデータである商は参
照値として誤差配分テーブル８に入力される。誤差配分
テーブル８はＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）または
ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）によって構成されるル
ックアップテーブルであり、量子化誤差の値ごとにあら
かじめ定められた重み係数の分母倍された値及び１／７
２０インチドットプレースメントに対応した２値データ
が格納されている。誤差配分テーブル８は図３に示すよ
うな誤差配分窓に対応した値が格納されており、個々の
値は量子化誤差の値に応じて誤差配分係数の分母倍され
ているので、それぞれが１６ビットの数で表されてい
る。

【００２２】なお本実施例では図３に示すような左右対
称な２つの誤差配分窓を処理方向に応じて１ラスタごと
に切り替えて使用しているが、誤差配分窓は左右対称な
ので誤差配分テーブルは１つで十分である。誤差配分テ
ーブル８からは加算器から出力される商の値に応じてｅ
ｋ０、ｅｋ１、ｅｋ２、ｅｋ３の４つの値が出力され、
それぞれが図２に示される誤差配分窓ｅ０、ｅ１、ｅ
２、ｅ３への値に対応している。従って出力ｅｋ０はラ
ッチ１３に入力され１ピクセル分のディレーが加えられ
た後再び加算器２に入力される。また、出力ｅｋ１はラ
ッチ９に入力され１ピクセル分のディレーが加えられた
後、加算器１０に入力され出力ｅｋ２と足し合わされ
る。さらに加算器１０の出力はラッチ１１に入力され１
ピクセル分のディレーが加えられた後、加算器１２に入
力され出力ｅｋ３と足し合わされる。そして加算器１２
の出力は誤差バッファ１４に書き込まれる。

【００２３】例えば、加算器２からの上位９ビッデータ
である商が１で下位８ビットデータである余りが５０の
時は、ｅ０へ１２８、ｅ１へ７１、ｅ２へ３７、ｅ３へ
２０の誤差データが配分され、ｅ０の右隣りの画素へ５
０の誤差データが配分される。

【００２４】また、本実施例においては誤差が書き込ま
れる場所は、量子化処理の方向により着目画素の左また
は右に２ピクセル離れた場所であり、量子化処理の方向
は１ラスタごとに切り替わるようになっている。

【００２５】つまり図２の回路は、入力データの１ライ
ン毎に左から右への→方向への処理と、右から左への←
方向への処理を切り換える。図１に示した如く、加算器
１２からの誤差データの誤差バッファ１４へ格納位置は
→方向への処理の場合と、←方向への処理の場合とで変
化する。この制御は不図示の制御回路により実行され
る。

【００２６】この１ライン毎に処理方向を→方向と←方
向と変化させるジグザグ処理を実行することで誤差拡散
法を実行した際問題となっていた独特な縞パターンの発
生をも防止できる。

【００２７】 また、誤差配分テーブル８には加算器２
の上位９ビットの値に応じて予め量子化処理後のデータ
が格納されており加算器から出力される上位９ビットの
商の値に応じてｏ０及びｏ１が出力され、それぞれが１
／７２０インチドットプレースメントに対応する２値デ
ータに対応している。

【００２８】この７２０ｄｐｉの２値データに基づき、
不図示のインクジェットプリンタに基づき画像を形成す
る。

【００２９】以上の処理により１入力データに対する疑
似階調処理が終了するので、以上の処理を処理方向１ピ
クセルづつずらして繰り返すことにより画像全体に対す
る疑似階調処理が可能となる。

【００３０】この様に、本実施例によれば入力データを
少なくとも３レベル（００、０１（または１０）、１
１）量子化する際に、レベル毎に２値化処理を行うこと
なく、予めテーブルに量子化結果が格納されているの
で、単純な回路構成で、３レベル以上への誤差拡散法に
よる量子化処理が可能となる。そしてこの図２に示した
処理はＣ、Ｍ、Ｙの３色のカラー画像信号に用いられる
ため、階調性に優れた高画質なカラー画像を得ることが
できる。

【００３１】更に、本実施例における加算器２からの下
位８ビットデータは０〜２５５のいずれかの値となる
が、入力データに対しＬＵＴ１で２５６が乗算されてい
るため、入力データ８ビット（０〜２５５）に対し、余
りの８ビットデータ０〜２５５は０〜２５５／２５６と
なり、入力データ８ビットに対し１未満の値となる。こ
れにより丸め誤差の値を小さくすることができ、特に画
像のハイライト部分での画質を向上することができる。

【００３２】この様に本実施例によれば重み係数の分母
倍された２値化誤差の値及び少なくとも３レベルに量子
化された量子化データを予め計算してテーブルに格納し
ているので、重み係数毎の乗算器及び除算器を省略する
ことができ、回路規模を小さくして高速処理が可能とな
る。更に、入力画素の濃度と周辺画素から配分された誤
差との総和を求め、その総和からテーブルに格納されて
いる誤差値を選択し周辺画素に配分するとともに、余り
も周辺画素に配分することにより、重み係数にも柔軟性
を持たせることができるとともに丸め誤差の値を０から
１未満にすることができハイライト部分を含め画質を向
上することが可能となる。

【００３３】次に、Ｋ信号に対する処理を説明する。

【００３４】図５はＫ信号２値化回路５１の詳細を示し
たブロック図である。図５に示したＫ信号２値化回路で
は３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉの１画素８ｂｉｔの多値
画像信号を３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉの２値信号（１
／３６０インチプレースメント用２値データ）に誤差拡
散により変換する。

【００３５】図５において図２と同一の構成要素には同
一の符号を付し、その説明は省略する。

【００３６】図５において、図２と異なるのは誤差配分
テーブルに格納されている量子化後のデータの値であ
り、Ｋ信号２値化回路の誤差配分テーブル１８には１画
素の入力データに対し、１／３６０インチプレースメン
ト用の１画素の２値データが格納されている。

【００３７】６０はスムージング処理部で、Ｋ信号２値
化回路５１から送られてきた３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐ
ｉの２値のＫデータを入力し、７２０ｄｐｉ×３６０ｄ
ｐｉのスムージングの処理された２値のＫデータを出力
する。

【００３８】図６はスムージング処理部６０の詳細を示
したブロック図である。この図において１００で示され
るものはスムージング処理部６０に入力される２値デー
タで、黒い点が記録ドットを表している。本実施例にお
いては２値Ｋデータは横×縦の解像度がそれぞれ３６０
ｄｐｉである。

【００３９】図中１２１、１２２、１２３で示されるも
のはエッジ検出部であり、それぞれラスタデータを１ピ
クセル毎に入力し、１ピクセル前に入力されたドットと
現在入力されたドットを比較して、異なっている場合に
のみ１を出力するような構成になっている。エッジ検出
部はシフトレジスタ及びビット演算回路よりなる。本実
施例においては着目画素を含むラスタ及び同ラスタから
上下に２ラスタ分離れたラスタをエッジ検出部１２１、
１２２、１２３に入力するような構成になっている。図
中１３１、１３２、１３３で示されるものはエッジ検出
部１２１、１２２、１２３から出力されるデータを示し
たもので、それぞれ１で示される位置が入力ラスタデー
タのエッジであると検出されたピクセルである。

【００４０】つまり、エッジ検出部１２１では、入力画
像データの６画素目で０から１への反転を検出するの
で、１３１には６画素目に１が示されている。同様にエ
ッジ検出部１２２でも６画素目でエッジを検出し、エッ
ジ検出部１２３では５画素目でエッジを検出する。

【００４１】これらエッジ検出部からの出力データはパ
ターン検出部１０４に入力される。パターン検出部１０
４は図７に示すような４つのパターンを検出するための
もので、これらのパターンを検出した場合にはドット位
置変換部１０５に対してどのパターンを検出したかを知
らせるパターン検出信号を送出する。ドット位置変換部
１０５にはパターン検出部１０４からのパターン検出信
号及び２値Ｋデータ１００からの着目画素を含むラスタ
データが入力されており、パターン検出信号が入力され
た場合には図７に示すような４つのパターンに従って元
データを変換し７２０ｄｐｉ相当のデータを出力する。
ここで図７にはパターン検出部１０４から出力される４
種類のパターンに従って、元データの着目画素の位置を
どのように変換すればよいかが示されており、元データ
が白い点で、変換後のデータが黒い点で示されている。
ドット位置変換部１０５から出力され、２値データ受信
制御部６３に送られるデータを模式的に示したのが１０
６の出力データで、ここでは元データの着目画素までが
処理された状態を示している。

【００４２】尚、パターン検出部１０４、ドット位置変
換部１０５はそれぞれシフトレジスタとビット演算回路
より構成される。

【００４３】これらの処理を１ピクセルごとに繰り返す
ことにより、着目画素を含む１ラスタの処理が終了する
ので、以上の処理を１ラスタずつずらして繰り返すこと
により元データ全体に対する処理が可能となる。

【００４４】図８は図６に示した入力データをスムージ
ング処理した図を示している。図８は、図７に示したパ
ターン１により右上がりのエッジパターンが検出され、
それにより半ドット、入力データが左側にシフトされ、
エッジのギザギザを補正する例を示している。

【００４５】図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した入力デ
ータに対し、図７に示したパターン４により右下がりの
エッジパターンが検出され、それにより半ドット、入力
データが右側にシフトされ、エッジのギザギザを補正す
る例を示している。

【００４６】図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した入
力データに対し、図７に示したパターン３により左上が
りのエッジパターンが検出され、それにより半ドット入
力データが左側にシフトされ、エッジのギザギザを補正
する例を示している。

【００４７】図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した入
力データに対し、図７に示したパターン２により左下が
りのエッジパターンが検出され、半ドット、入力データ
が右側にシフトされ、エッジのギザギザを補正する例を
示している。

【００４８】以上説明した様に、本実施例のスムージン
グ処理部によれば、１．０の反転を検出することで簡単
にエッジを検出できるとともに、そのエッジ検出結果の
パターンに応じて、入力画像データを半ドットシフトし
てエッジを滑らかに補正するので、極めて簡易な構成及
び処理によって、高画質な画像を得ることができる。ま
た、記録ドットは入力ドットの数と変化がないため、入
力データの濃度を忠実に再現することもできる。

【００４９】以上説明した如く本実施例によれば、カラ
ー画像信号に対しては、１画素の入力多値データを３レ
ベルのデータに変換し、高解像度データに変換するとと
もに、誤差拡散法により変換時の誤差も補正するため、
写真画像等を出力する際、極めて階調性に優れたカラー
画像を高速に形成することができる。

【００５０】更に、本実施例では、黒画像信号に対して
は、誤差拡散法により２値化した後、スムージング処理
により高解像度データに変換するので、黒文字の輪郭品
位を向上することができる。

【００５１】更に、本実施例では高解像度データへの変
換を多値メモリを用いることなく、高速に行うことがで
きる。

【００５２】更に、本実施例では、黒画像信号に対する
スムージング処理はドットのシフトにより行われるた
め、インク量を増大することなくスムージングを実行で
きる。

【００５３】また通常、限られたメモリ環境下で多値Ｃ
ＭＹＫ信号を得るためにアプリケーションに多値ＲＧＢ
信号でビットマップデータを描画させるバンディング処
理（一頁を複数バンドに分割して、処理すること）を利
用するが、倍拡大時には二倍のバンディングメモリを必
要とすることから倍回数のバンディング処理が必要とな
り、これもまたスループットを低下させる要因となって
いたが、本実施例によれば、倍拡大しない状態で多値Ｃ
ＭＹＫ信号を扱うことができるためバンディングメモリ
の節約が可能となり、これにともない疑似階調処理に要
する時間も倍拡大しない状態とほとんど同じですむとい
った作用がある。

【００５４】また前述したバンディング処理回数も倍拡
大しない場合と同じ回数とすることができる。

【００５５】なお、本実施例ではカラー画像データの主
走査方向の解像度を３６０ｄｐｉから７２０ｄｐｉに変
換するため、１画素のデータを００、１０（０１）、１
１の２ビット３レベルに変換していたが、３６０ｄｐｉ
から１０８０ｄｐｉに変換する場合は、１画素のデータ
を０００、０１０、１１１の３ビット３レベルに変換す
ればよい。

【００５６】また、本実施例では主走査方向に高解像度
化する例を説明したが、これは副走査方向であっても、
主副両方向であってもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、多値
のカラー及び黒画像データを倍拡大し、それを格納して
おくための多値メモリを不要にし、高解像度の記録が可
能になるとともに、写真画像等のカラー画像の階調性の
向上及び黒文字の輪郭品位を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例におけるカラー画像形成装置の構
成を示したブロック図。

【図２】Ｃ、Ｍ、Ｙ、信号多値化回路５２、５３、５４
の詳細を示したブロック図。

【図３】誤差配分窓を示す図。

【図４】誤差配分係数を示す図。

【図５】Ｋ信号２値化回路５１の詳細を示したブロック
図。

【図６】スムージング処理部６０の詳細を示したブロッ
ク図。

【図７】検出パターンとそれに対応した変換データを示
した図。

【図８】本実施例により作成される画像を示した図。

【図９】本実施例により作成される画像を示した図。

【図１０】本実施例により作成される画像を示した図。

【図１１】本実施例により作成される画像を示した図。

【符号の説明】

５１ Ｋ信号２値化回路 ５２ Ｃ信号多値化回路 ５３ Ｍ信号多値化回路 ５４ Ｙ信号多値化回路 ６０ スムージング処理部 ６３ ２値データ受信制御部 ６４ ２値データバッファ ６９ 印刷制御部 ７０ 印刷部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−201678（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−34767（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210963（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−254071（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−316273（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/387 B41J 3/00 H04N 1/40 H04N 1/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ１画素複数ビットからなる多値
   のＣ、Ｍ、Ｙカラー画像データ及び１画素複数ビットか
   らなる多値の黒画像データを入力する入力手段と、 前記入力手段により入力したそれぞれ１画素複数ビット
   からなる多値のＣ、Ｍ、Ｙカラー画像データをそれぞれ
   入力ビット数よりもビット数が少ない１画素複数ビット
   からなる多値レベルのデータに変換し、入力ビット数よ
   り少ないビット数に変換された複数ビットのそれぞれの
   ビットのデータを高解像度の１画素のデータとすること
   により入力データよりも高解像度のデータに変換する第
   １変換手段と、 前記入力手段により入力した多値の黒画像データを２値
   データに変換し、スムージング処理により入力データよ
   りも高解像度のデータに変換する第２変換手段と、 前記第１及び第２変換手段からのデータに基づき、カラ
   ー画像を形成する形成手段とを有することを特徴とする
   カラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第２変換手段は、黒画像データから
   得られた２値データのうち、ドットの形成を表すデータ
   の位置をシフトして、スムージング処理することを特徴
   とする請求項１記載のカラー画像形成装置。