印刷装置、および、ドライバープログラム
【課題】ＰＷＭの分解能が低い場合でも、なるべく画質の低下を防ぐ技術を提供する。
【解決手段】本発明の印刷装置１００は、エッジ検出部１１２と、スクリーン処理部１１３と、画像データに含まれる各画素を入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換部１１４と、スクリーン処理部１１３及びパルス幅変換部１１４のいずれかから出力されたパルス幅データを出力する出力部１１５と、を備える。パルス幅変換部１１４は、画像データに含まれる各画素を、入力階調値に応じて、Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、当該仮パルス幅データを、パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、Ｃビットのパルス幅データに変換する。
【解決手段】本発明の印刷装置１００は、エッジ検出部１１２と、スクリーン処理部１１３と、画像データに含まれる各画素を入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換部１１４と、スクリーン処理部１１３及びパルス幅変換部１１４のいずれかから出力されたパルス幅データを出力する出力部１１５と、を備える。パルス幅変換部１１４は、画像データに含まれる各画素を、入力階調値に応じて、Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、当該仮パルス幅データを、パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、Ｃビットのパルス幅データに変換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、および、ドライバープログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどの印刷装置は、画素ごとに多値の階調値を有する入力階調データをスクリーン処理して、２値の出力階調データを生成する。そして、印刷エンジンでは、生成された出力階調データに従って画像形成が行われる。
【０００３】
スクリーン処理としては、多値ディザ法と称されるドット集中型のディザ法による処理が知られている。一般的な多値ディザ法では、複数の画素からなるセル内において、入力階調値が増大するほど、セルの中心からドット（網点）の面積が増大するようにドットが形成される。
【０００４】
しかし、多値ディザ法によるスクリーン処理には、特に低濃度において、細線が切れたり、文字や線のエッジ部分にジャギーが発生したりする、という課題がある。
【０００５】
この課題を解決するために、入力画像に対してエッジ検出を行い、エッジ画素と非エッジ画素で各々異なる画像処理を施す手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
この手法では、非エッジ画素に対しては従来と同様のドット集中型の多値ディザ法によるスクリーン処理を行い、エッジ画素に対しては視覚特性を考慮したフィルタリング処理を行うことで、画質の改善を図っている。
【０００７】
さらに、この手法では、エッジ画素について細線か否かを判別し、細線と判断された画素については、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）で処理可能なＭ（＝４）ビット精度のパルス幅データに変換することで、よりきめ細やかな印刷を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１００２２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、細線と判断されたエッジ画素をパルス幅データに変換する場合、印刷可能な階調数はＰＷＭの分解能に依存する。つまり、Ｍビット精度のパルス幅データまでしか処理できないＰＷＭでは、最大でも２Ｍの階調数しか表現できない。
【００１０】
本発明は、ＰＷＭの分解能が低い場合でも、なるべく画質の低下を防ぐ技術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】
【００１１】
上記課題を解決するための本願発明は、画素ごとにＡビットの入力階調値を有する画像データに基づいて印刷を実行する印刷装置であって、前記画像データからエッジ画素を検出するエッジ検出部と、前記画像データに含まれる各画素をスクリーン処理によって２値化するスクリーン処理部と、前記画像データに含まれる各画素を前記入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換部と、前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データ、及び、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データ、のいずれかを画素ごとに出力する出力部と、前記出力部から出力されたパルス幅データに対応するパルス信号を出力して印刷を実行する印刷実行部と、を備える。前記パルス幅変換部は、前記画像データに含まれる各画素を、前記入力階調値に応じて、前記Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、当該仮パルス幅データを、前記パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、前記Ｃビットのパルス幅データに変換する。前記出力部は、前記エッジ検出部でエッジ画素として検出された画素については、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データを出力し、前記エッジ検出部で非エッジ画素として検出された画素については、前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データを出力する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の印刷システム１０の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】画像処理回路１１０の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）属性情報Ｘの概略データ構造の一例を示す図である。（Ｂ）エッジ信号の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）閾値マトリクスの一例を示す図である。（Ｂ）スクリーン処理後の画像の一例を示す図である。
【図５】パルス幅と印字領域の関係を説明するための図である。
【図６】パルス幅変換テーブルの一例をグラフ化した図である。
【図７】（Ａ）出力濃度特性の一例をグラフ化した図である。（Ｂ）目標とする入出力関係（入力階調値と出力濃度の関係）をグラフ化した図である。（Ｃ）入力階調値とパルス幅変換部１１４から出力されるパルス幅データの関係を示す図である。
【図８】パルス幅変換テーブルの生成方法について説明するための図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）拡散処理による効果を説明するための図である。
【図１０】（Ａ）入力画像データの一例を示す図である。（Ｂ）全ての画素を非エッジ画素としてスクリーン処理した場合の出力画像データの一例を示す図である。（Ｃ）エッジ画素と非エッジ画素でスクリーン処理を変更した場合の出力画像データの一例を示す図である。
【図１１】エッジ画素の位置に応じて注目画素内における印字領域をずらす場合に得られる出力画像データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態が適用された印刷システム１０の概略構成の一例を示すブロック図である。図示するように、印刷システム１０は、印刷装置１００と、情報処理装置（ホストＰＣ）２００と、を備える。
【００１５】
情報処理装置２００は、印刷装置１００のホストコンピューターとして機能する。そして、情報処理装置２００には、例えば、ＬＡＮ等のコンピューターネットワークやＵＳＢケーブルを介して通信可能に、印刷装置１００が接続されている。
【００１６】
情報処理装置２００は、不図示の、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディスク等の外部記憶装置と、ディスプレイ等からなる出力装置と、キーボード、マウス等からなる入力装置と、印刷装置１００とデータの送受信を行う通信インターフェイスと、を備える一般的なコンピューターである。
【００１７】
そして、情報処理装置２００は、図示するように、画像データ入力部２１０と、ラスタライズ処理部２２０と、を有する。なお、各機能部（２１０、２２０）は、外部記憶装置に記憶されている所定のプログラムを主記憶装置にロードしてＣＰＵで実行することで実現可能である。
【００１８】
画像データ入力部２１０は、印刷対象の画像を入力する。印刷対象の画像には、例えば、文字データ、グラフィックデータ、イメージデータなどの画像データが含まれる。また、情報処理装置１００で作成された画像に限らず、コンピューターネットワークやＵＳＢケーブルを介して入力された画像、ＵＳＢメモリーや携帯電話に内蔵されるメモリー等の可搬型メモリーから入力された画像、等を含む。
【００１９】
ラスタライズ処理部２２０は、例えば、オペレーティングシステムの特定の機能とプリンタードライバーにより構成される。ラスタライズ処理部２２０は、画像データ入力部２１０によって入力された画像データを、画素ごとに複数ビットの階調値を有する入力画像データに変換し、印刷装置１００に出力する。入力画像データがモノクロデータであれば、例えば、８ビットの２５６階調値を有する。また、入力画像データがカラーデータであれば、ＲＧＢ画像データまたはＣＭＹＫ画像データ等であり、色ごとに８ビットの２５６階調値を有する。
【００２０】
上記の情報処理装置２００の構成は、本願発明の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したものであって、上記に限られない。また、一般的なコンピューターが備える他の構成を排除するものではない。また、情報処理装置２００は、印刷装置１００のホストコンピューターとして機能すれば、例えば、携帯端末などでもよい。
【００２１】
印刷装置１００は、情報処理装置２００から送信された入力画像データの印刷を行う。印刷装置１００は、図示するように、画像処理回路１１０と、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０と、印刷エンジン１３０と、を備える。また、印刷装置１００は、不図示の、ＣＰＵと、ＲＡＭ等の主記憶装置と、ＲＯＭやフラッシュメモリー等の外部記憶装置と、ネットワーク５０に接続するための通信装置と、入力ボタン、タッチパネルなどからなる入力装置と、液晶ディスプレイなどからなる出力装置と、を備えた一般的なプリンターである。
【００２２】
図２は、画像処理回路１１０の概略構成の一例を示すブロック図である。図示するように、画像処理回路１１０は、色変換部１１１と、属性エッジ検出部１１２と、スクリーン処理部１１３と、パルス幅変換部１１４と、出力部１１５と、を有する。なお、各機能部（１１１〜１１５）は、専用のハードウェア（ＡＳＩＣ等）で実現してもよいし、外部記憶装置に記憶されている処理のプログラムを主記憶装置にロードしてＣＰＵで実行することで実現してもよい。
【００２３】
色変換部１１１は、情報処理装置２００から送信された入力画像データに対して、色変換を行う。例えば、入力画像データが色ごとにＡ（＝８）ビットの入力階調値（２Ａ＝２５６階調）を有するＲＧＢ画像データであれば、色変換部１１１は、色ごとにＡビットの入力階調値（２Ａ＝２５６階調）を有するＣＭＹＫ画像データに変換して出力する。
【００２４】
なお、画像処理回路１１０は、スクリーン処理に先立ち、情報処理装置２００から送信された入力画像データを構成する各画素に、その属性を特定可能な情報（以下では「属性情報Ｘ」とよぶ）を付加しておく。
【００２５】
図３（Ａ）は、属性情報Ｘの概略データ構造の一例を示す図である。図示するような属性情報Ｘが、入力画像データを構成する各画素に付加される。なお、各画素を正方形で表しており、正方形内の数字は、属性を識別するための値を表している。例えば、写真属性には「０」が割り当てられ、グラフィック属性には「１」が割り当てられ、文字属性には「２」が割り当てられ、線属性には「３」が割り当てられている。
【００２６】
そして、色変換部１１１は、入力画像データに付加されている属性情報Ｘ（例えば、２ビット）については、そのまま出力する。
【００２７】
属性エッジ検出部１１２は、属性情報Ｘを用いて、入力画像データに含まれるエッジ画素を検出する。
【００２８】
例えば、属性エッジ検出部１１２は、色変換部１１１から出力された属性情報Ｘに対応する画素を注目画素とした場合に、当該注目画素の属性情報Ｘと、当該注目画素からみて上下左右の各方向に隣接する画素の属性と、を比較する。そして、属性エッジ検出部１１２は、当該注目画素の属性情報Ｘと、当該注目画素からみて上下左右のいずれか１つの方向に隣接する画素の属性と、が異なれば、当該注目画素をエッジ画素として検出する。
【００２９】
なお、上記のエッジ検出の処理は、エッジ検出の対象となる属性を有する注目画素（例えば、線属性の画素）に対して実施される。
【００３０】
そして、属性エッジ検出部１１２は、エッジ検出の結果を反映させたエッジ信号を出力部１１５へ出力する。例えば、属性エッジ検出部１１２は、エッジ画素として検出された画素についてはエッジ信号「１」を出力し、非エッジ画素として検出された画素（すなわち、エッジ画素として検出されなかった画素）についてはエッジ信号「０」を出力する。
【００３１】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す属性情報Ｘを用いてエッジ検出が行われたときに属性エッジ検出部１１２が出力するエッジ信号を示す図である。図示するように、属性エッジ検出部１１２は、線属性の属性情報Ｘを有する画素（図３Ａの黒塗り画素）のうち、線属性以外の属性情報Ｘを有する画素と隣接する画素（図３Ｂの黒塗り画素）については、エッジ画素とみなしてエッジ信号「１」を出力する。また、それ以外の画素については、非エッジ画素とみなしてエッジ信号「０」を出力する。
【００３２】
図２に戻り、スクリーン処理部１１３は、色変換部１１１から出力されたＣＭＹＫ画像データに対して、スクリーン処理を施す。
【００３３】
具体的には、スクリーン処理部１１３は、図４（Ａ）に示すような５×５のサイズからなる閾値マトリクスを用い、色変換部１１１から出力された入力階調値と、当該入力階調値を有する画素に対応する閾値と、を比較し、入力階調値が閾値よりも大きい場合に、当該画素の位置に印字する（出力ドットを形成する）ための２値化データを生成する。一方、入力階調値が閾値以下である場合には、当該画素の位置に印字しない２値化データを生成する。なお、ここで、スクリーン処理部１１３が出力する２値化データは、例えば、印字の場合にパルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、非印字の場合にパルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、のいずれかを指定するパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）でよい。もちろん、２値化データは、印字、非印字を区別する１ビットの識別データでもよい。なお、図４（Ａ）に示した例では、１画素のパルス幅の分解能を１ビットとしているが、パルス幅変調によりＭビットの出力を行ってもよい。その場合には、１画素に対応する閾値がＭビットで構成されることとなる。
【００３４】
図４（Ｂ）は、スクリーン処理後の２値化データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）の一例を示す図である。なお、正方形内の数字は、印字するか否かを示す値（「０」：非印字、「１」：印字）を表している。
【００３５】
図２に戻り、パルス幅変換部１１４は、色変換部１１１から出力されたＣＭＹＫ画像データに対して、パルス幅変換処理を施す。
【００３６】
具体的には、パルス幅変換部１１４は、色変換部１１１から出力されたＣＭＹＫ画像データの入力階調値に応じて、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅を決定する。そして、パルス幅変換部１１４は、決定されたパルス幅を指定するパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）を出力部１１５へ出力する。
【００３７】
図５は、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、印字範囲の関係を示す図である。なお、画素内における黒塗り部分を印字範囲とし、画素内おける白塗り部分を非印字範囲とする。図示するように、パルス幅変換部１１４から出力されるパルス幅データに応じて、各画素の印字範囲が変更される。従って、例えば、パルス幅変換部１１４からＣ（＝４）ビット精度のパルス幅データが出力される場合には、各画素の印字範囲を２Ｃ段階で変更することができる。
【００３８】
なお、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０でＣ（＝４）ビット精度のパルス幅データまでしか処理できない（ＰＷＭの分解能がＣビット）とすると、パルス幅変換部１１４は、Ｃ（＝４）ビット精度以下のパルス幅データを出力しなければならない。
【００３９】
しかし、色変換部１１１からパルス幅変換部１１４へ送られてくるＣＭＹＫ画像データは、色ごとにＡ（ただし、Ａ≧Ｃ）ビットの入力階調値を有しているため、それよりビット数の少ないＣビットのパルス幅データに変換すると、当然のことながら画質の低下を引き起こす。
【００４０】
このような画質の低下を防ぐために、本実施形態のパルス幅変換部１１４は、色ごとにＡビットの入力階調値（階調値２Ａ）を有するＣＭＹＫ画像データが色変換部１１１から送られてくると、まずは、当該入力階調値よりも高精度な（ビット数の多い）、Ｂ（ただし、Ｂ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換する（「仮のパルス幅変換処理」とよぶ）。
【００４１】
それから、パルス幅変換部１１４は、Ｂビットの仮パルス幅データを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃに合わせた実数データに変換し、所定の範囲Ｓの一様乱数を加えることによって、Ｃビットのパルス幅データに変換する（「拡散処理」とよぶ）。
【００４２】
以下、「仮のパルス幅変換処理」と「拡散処理」について詳細に説明する。
【００４３】
＜仮のパルス幅変換処理＞
パルス幅変換部１１４は、入力階調値と、仮のパルス幅と、を対応付けたパルス幅変換テーブルを用いて、仮のパルス幅変換処理を行う。具体的には、パルス幅変換部１１４は、ＣＭＹＫ画像データの入力階調値に対応付けられているパルス幅をパルス幅変換テーブルから抽出し、仮のパルス幅（Ｂビット）として決定する。
【００４４】
図６は、パルス幅変換テーブルの一例をグラフ化した図である。図示するように、パルス幅変換テーブルに格納されている、入力階調値と、仮のパルス幅と、の関係は非線形となる。
【００４５】
ここで、入力階調値と、仮のパルス幅と、の関係を非線形にしているのは、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度が比例しないためである。以下では、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅に対する、実際の出力濃度の関係を「出力濃度特性」とよぶ。
【００４６】
図７（Ａ）は、出力濃度特性の一例をグラフ化した図である。図示するように、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、実際に印刷媒体に印字される出力濃度と、の関係は非線形となる。このような、出力濃度特性は、装置（印刷装置１００）固有のものであり、使用環境によっても異なる。
【００４７】
そのため、パルス幅変換テーブルには、印刷装置１００の工場出荷時において、入力階調値とパルス幅の関係が最適となるように各値が格納される。ここで、最適な入力階調値とパルス幅の関係とは、入力階調値に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度（印刷濃度）が比例する（リニアとなる）関係を指す。なお、パルス幅変換テーブルに格納された各値が最適である場合、エッジ画素を印字する場合（パルス幅変換部１１４から出力されたデータに基づく印字）の出力濃度は、非エッジ画素を印字する場合（スクリーン処理部１１３から出力されたデータに基づく印字）の出力濃度に一致する。
【００４８】
図７（Ｂ）は、入力階調値と、出力濃度と、の目標となる関係を示す図である。図示するように、入力階調値に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度を比例させることができれば、高品質な印字結果を得ることができる。
【００４９】
なお、図８は、図６に示すようなパルス幅変換テーブルの生成方法を説明するための図である。図示するように、パルス幅変換部１１４は、第１象限に、図７（Ａ）に示すような出力濃度特性のグラフ（関係）をプロットし、第２象限に、図７（Ｂ）に示すような入力階調値と出力濃度の目標となる関係（グラフ）をプロットし、第３象限に、比例係数を「１」とする正比例の直線をプロットする。
【００５０】
そして、パルス幅変換部１１４は、パルス幅Ｎを出発点（図示するＡ点）として、その出発点のパルス幅Ｎに対応する出力濃度Ｒを第１象限のグラフ（出力濃度特性のグラフ）から特定する（図示するＢ点）。それから、パルス幅変換部１１４は、特定した出力濃度Ｒに対応する入力階調値を第２象限のグラフ（目標となる入出力関係）から特定する（図示するＣ点）。さらに、パルス幅変換部１１４は、特定した入力階調値（第３象限のＤ点で折り返した値）と、出発点のパルス幅Ｎと、を対応付けて（すなわち、図示するＥ点の値を）、パルス幅変換テーブルに格納する。
【００５１】
パルス幅変換部１１４は、以上のような入力階調値とパルス幅Ｎの対応付けを、出発点（パルス幅Ｎ）を変更して繰り返し行う。こうして、入力階調値に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度を比例させるためのパルス幅変換テーブルを生成できる。そして、パルス幅変換部１１４は、生成したパルス幅変換テーブルを、仮のパルス幅変換処理に先立って所定の記憶装置に格納しておく。
【００５２】
こうして生成されたパルス幅変換テーブルを用いて、本実施形態のパルス幅変換部１１４は、画素ごとに、Ａビットの入力階調値をＢ（Ｂ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換できる。
【００５３】
＜拡散処理＞
次に、パルス幅変換部１１４は、Ｂビットの仮パルス幅データを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃ（ただし、Ｃ≦Ａ）に合わせた実数データに変換する。具体的には、パルス幅変換部１１４は、以下の数式１に従って、Ｂビットの仮のパルス幅データを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃに合わせた実数データに変換する。
【００５４】
ＤＢＬ＿Ｘ＝ＩＮＴ＿Ｘ×｛（２Ｃ−１）／（２Ｂ−１）｝ ・・・（数式１）
【００５５】
ここで、ＤＢＬ＿Ｘは、変換後の実数データを表し、ＩＮＴ＿Ｘは、変換前の仮パルス幅データを表す。
【００５６】
こうして、パルス幅変換部１１４は、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃに合わせた実数データを得ることができる。なお、パルス幅変換部１１４は、Ｂビットの仮パルス幅データを、パルス幅変換部１１４から出力する予定のＣビット精度のパルス幅データに合わせて、実数データに変換してもよい。
【００５７】
それから、パルス幅変換部１１４は、得られた実数データの値を中心として、所定の範囲Ｓ（すなわち、±Ｓ／２）で一様に拡散させる乱数を、実数データに加える。具体的には、パルス幅変換部１１４は、以下の数式２に従って、実数データに一様乱数を加え、四捨五入することによって、出力すべきＣビットのパルス幅データを得ることができる。
【００５８】
ＤＩＦＦ＿Ｘ＝ＩＮＴ｛ＤＢＬ＿Ｘ＋Ｒｓ−（Ｓ／２）＋０．５｝ ・・・（数式２）
【００５９】
ここで、ＤＩＦＦ＿Ｘは、出力すべきＣビットのパルス幅データを表し、ＤＢＬ＿Ｘは、実数データを表し、Ｒｓは、０からＳまでの範囲の一様乱数を表す。なお、ＩＮＴ（・）は、切り捨て処理を表し、ＩＮＴ（ｋ＋０．５）で、「ｋ」を四捨五入する処理を表す。
【００６０】
図７（Ｃ）は、入力階調値と、パルス幅変換部１１４から出力されるパルス幅データと、の関係を示す図である。図示するように、パルス幅変換部１１４は、上記の「仮のパルス幅変換処理」と「拡散処理」を行うことで、Ａビットの入力階調値（階調値２Ａ）を、Ｃビットのパルス幅データに変換することができる。
【００６１】
また、図９（Ａ）、（Ｂ）は、「拡散処理」による効果を説明するための図である。図９（Ａ）の上段に示すように、仮のパルス幅変換処理によって高階調化（高精度化）されたＢビットの実数データに対して、本実施形態の「拡散処理」を適用せず、そのまま四捨五入すると、各画素のパルス幅データは、入力階調値に対応する適正なパルス幅データの値（図示する例では「１２．３」）から離れてしまう。
【００６２】
しかし、図９（Ａ）の下段に示すように、仮のパルス幅変換処理によって高階調化（高精度化）されたＢビットの実数データに対して、本実施形態の「拡散処理」を適用し、これを四捨五入すると、各画素のパルス幅データは、全体でみれば（平均的には）、入力階調値に対応する適正なパルス幅データの値（図示する例では「１２．３」）に近づく。
【００６３】
また、図９（Ｂ）は、本実施形態の「拡散処理」を適用しない場合における、入力階調値と出力濃度の関係を示すグラフの一例（点線）と、本実施形態の「拡散処理」を適用した場合における、入力階調値と出力濃度の関係を示すグラフの一例（太線）と、を重ねてプロットした図である。図示するように、「拡散処理」を適用することにより、入力階調値と出力濃度の関係を、図７（Ｂ）で説明した目標となる関係（比例）に近づけることができる。
【００６４】
以上のことから、パルス幅変換部１１４は、上記の「拡散処理」を適用することによって、より高精度な（すなわち、入力階調値と出力濃度がよりリニアになる）パルス幅データを得ることができる、といえる。
【００６５】
図２に戻り、出力部１１５は、スクリーン処理部１１３から出力されたパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）と、パルス幅変換部１１４から出力されたパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）と、のうち、いずれかのパルス幅データを選択して、パルス幅変調部１２０へ出力する。
【００６６】
例えば、出力部１１５は、非エッジ画素については、スクリーン処理部１１３から出力されたパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）を出力し、エッジ画素については、パルス幅変換部１１４から出力されたパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）を出力する。
【００６７】
そのため、出力部１１５は、非エッジ画素であることを示すエッジ信号「０」が属性エッジ検出部１１２から入力されている場合に、スクリーン処理部１１３から出力されたパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）を、出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）として出力する。一方、出力部１１５は、エッジ画素であることを示すエッジ信号「１」が属性エッジ検出部１１２から入力されている場合には、パルス幅変換部１１４から出力されたパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）を、出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）として出力する。
【００６８】
こうして、出力部１１５から出力された出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）は、パルス幅変調部１２０へ入力される。
【００６９】
そして、パルス幅変調部１２０は、入力された出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）を、画素ごとにレーザー駆動パルスに変換し、印刷エンジン１３０に出力する。
【００７０】
印刷エンジン１３０は、レーザードライバー（不図示）と、レーザーダイオード（不図示）やライン状発光素子（不図示）と、を備える。レーザードライバーは、パルス幅変調部１２０から出力されたレーザー駆動パルスに従ってレーザーダイオードやライン状発光素子を駆動し、感光体ドラム（不図示）に出力画像データに基づく画像を形成する。
【００７１】
図１０（Ａ）は、図３（Ｂ）のエッジ信号に対応した入力画像データの一例を示しており、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の全ての画素を非エッジ画素としてスクリーン処理した場合の出力画像データの一例を示しており、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のエッジ画素と非エッジ画素でスクリーン処理を変更した場合の出力画像データの一例を示す図である。図示するように、本実施形態では、非エッジ画素についてはスクリーン処理部１１３で処理されたデータに基づいて印字を行うが、エッジ画素についてはパルス幅変換部１１４で処理されたデータに基づいて印字を行うので、エッジ部分にジャギー等が発生するのを防げる。
【００７２】
さらに、入力画像データに付加した属性情報Ｘを用いて、エッジ画素と非エッジ画素を分離しているため、従来よりも簡単な構成で、かつ、正確にエッジ画素と非エッジ画素を分離できる。そのため、ハードウェア面、或いはソフトウェア面での負荷を抑えることができる。また、色情報を破棄してもエッジ画素と非エッジ画素を正確に分離できるため、グレイ画像を処理する場合であっても、エッジ部分にジャギー等が発生するのを防ぐことができる。
【００７３】
上記の印刷装置１００の構成は、本願発明の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したものであって、上記に限られない。また、一般的なプリンターが備える他の構成を排除するものではない。また、印刷装置１００は、印刷機能を有していれば、例えば、複合機、スキャナー装置、コピー機、ＦＡＸ装置などでもよい。
【００７４】
本実施形態が適用された印刷システム１０は、以上のような構成からなる。ただし、上記の印刷システム１０の構成は、本願発明の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したものであって、上記に限られない。また、他の構成の追加を排除するものではない。
【００７５】
また、上記した各構成要素は、印刷システム１０の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。印刷システム１０の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態は、本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。
【００７７】
例えば、上記実施形態では、図５に示すように、パルス幅変調部１２０は、エッジ画素の位置に依存せずに、常に、印字領域が注目画素内の左端側（左寄り）となるようにパルス信号を出力している。
【００７８】
しかし、本発明は、これに限定されず、エッジ画素の位置に応じて、注目画素内における印字領域をずらすことができる。
【００７９】
例えば、パルス幅変調部１２０は、注目画素の右方向に隣接する画素についてのパルス幅データよりも、当該注目画素の左方向に隣接する画素についてのパルス幅データが大きい場合には、印字領域が注目画素内の左端側（左寄り）となるようにパルス信号を出力する。また、パルス幅変調部１２０は、注目画素の左方向に隣接する画素についてのパルス幅データよりも、当該注目画素の右方向に隣接する画素についてのパルス幅データが大きい場合には、印字領域が注目画素内の右端側（右寄り）となるようにパルス信号を出力する。また、パルス幅変調部１２０は、注目画素の左方向に隣接する画素についてのパルス幅データと、当該注目画素の右方向に隣接する画素についてのパルス幅データが等しい場合には、印字領域が注目画素内の中央位置となるようにパルス信号を出力する。
【００８０】
この場合には、図１１に示すような出力画像データを得ることができる。従って、常に印字領域が注目画素内の左端側（左寄り）となるようにパルス信号を出力する場合と比較して、エッジ部分の画質が向上する。なお、図１１は、図３（Ｂ）のエッジ信号に基づいて得られる出力画像データの一例である。
【００８１】
また、上記実施形態では、パルス幅変換部１１４は、実数データに、所定の範囲Ｓ（すなわち、±Ｓ／２）で一様に拡散させる乱数を加えて、Ｃビットのパルス幅データを生成している。しかし、本発明は、これに限定されない。
【００８２】
例えば、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０の分解能（Ｃビット）、或いは、パルス幅変換部１１４から出力するパルス幅データの精度（Ｃビット）に応じて可変としてもよい。
【００８３】
また、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを、ＣＭＹＫ画像データの入力階調値に応じて可変としてもよい。この場合、例えば、パルス幅変換部１１４は、図６に示すように、入力階調値に対する仮のパルス幅の変化量が少ない範囲（図示するＫ１からＫ２までの範囲）の入力階調値であるか、それ以外の範囲（図示する０からＫ１、Ｋ２から２５５）の入力階調値であるか、に応じて、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを異ならせてもよい。
【００８４】
このように、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを可変とすることで、より高精度な（すなわち、入力階調値と出力濃度がよりリニアになる）パルス幅データを得ることができる、
【符号の説明】
【００８５】
１００・・・印刷装置、１１０・・・画像処理回路、１１１・・・色変換部、１１２・・・属性エッジ検出部、１１３・・・スクリーン処理部、１１４・・・パルス幅変換部、１１５・・・出力部、１２０・・・パルス幅変換部、１３０・・・印刷エンジン、２１０・・・画像データ入力部、２２０・・・ラスタライズ処理部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、および、ドライバープログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどの印刷装置は、画素ごとに多値の階調値を有する入力階調データをスクリーン処理して、２値の出力階調データを生成する。そして、印刷エンジンでは、生成された出力階調データに従って画像形成が行われる。
【０００３】
スクリーン処理としては、多値ディザ法と称されるドット集中型のディザ法による処理が知られている。一般的な多値ディザ法では、複数の画素からなるセル内において、入力階調値が増大するほど、セルの中心からドット（網点）の面積が増大するようにドットが形成される。
【０００４】
しかし、多値ディザ法によるスクリーン処理には、特に低濃度において、細線が切れたり、文字や線のエッジ部分にジャギーが発生したりする、という課題がある。
【０００５】
この課題を解決するために、入力画像に対してエッジ検出を行い、エッジ画素と非エッジ画素で各々異なる画像処理を施す手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
この手法では、非エッジ画素に対しては従来と同様のドット集中型の多値ディザ法によるスクリーン処理を行い、エッジ画素に対しては視覚特性を考慮したフィルタリング処理を行うことで、画質の改善を図っている。
【０００７】
さらに、この手法では、エッジ画素について細線か否かを判別し、細線と判断された画素については、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）で処理可能なＭ（＝４）ビット精度のパルス幅データに変換することで、よりきめ細やかな印刷を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１００２２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、細線と判断されたエッジ画素をパルス幅データに変換する場合、印刷可能な階調数はＰＷＭの分解能に依存する。つまり、Ｍビット精度のパルス幅データまでしか処理できないＰＷＭでは、最大でも２Ｍの階調数しか表現できない。
【００１０】
本発明は、ＰＷＭの分解能が低い場合でも、なるべく画質の低下を防ぐ技術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】
【００１１】
上記課題を解決するための本願発明は、画素ごとにＡビットの入力階調値を有する画像データに基づいて印刷を実行する印刷装置であって、前記画像データからエッジ画素を検出するエッジ検出部と、前記画像データに含まれる各画素をスクリーン処理によって２値化するスクリーン処理部と、前記画像データに含まれる各画素を前記入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換部と、前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データ、及び、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データ、のいずれかを画素ごとに出力する出力部と、前記出力部から出力されたパルス幅データに対応するパルス信号を出力して印刷を実行する印刷実行部と、を備える。前記パルス幅変換部は、前記画像データに含まれる各画素を、前記入力階調値に応じて、前記Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、当該仮パルス幅データを、前記パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、前記Ｃビットのパルス幅データに変換する。前記出力部は、前記エッジ検出部でエッジ画素として検出された画素については、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データを出力し、前記エッジ検出部で非エッジ画素として検出された画素については、前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データを出力する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の印刷システム１０の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】画像処理回路１１０の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）属性情報Ｘの概略データ構造の一例を示す図である。（Ｂ）エッジ信号の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）閾値マトリクスの一例を示す図である。（Ｂ）スクリーン処理後の画像の一例を示す図である。
【図５】パルス幅と印字領域の関係を説明するための図である。
【図６】パルス幅変換テーブルの一例をグラフ化した図である。
【図７】（Ａ）出力濃度特性の一例をグラフ化した図である。（Ｂ）目標とする入出力関係（入力階調値と出力濃度の関係）をグラフ化した図である。（Ｃ）入力階調値とパルス幅変換部１１４から出力されるパルス幅データの関係を示す図である。
【図８】パルス幅変換テーブルの生成方法について説明するための図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）拡散処理による効果を説明するための図である。
【図１０】（Ａ）入力画像データの一例を示す図である。（Ｂ）全ての画素を非エッジ画素としてスクリーン処理した場合の出力画像データの一例を示す図である。（Ｃ）エッジ画素と非エッジ画素でスクリーン処理を変更した場合の出力画像データの一例を示す図である。
【図１１】エッジ画素の位置に応じて注目画素内における印字領域をずらす場合に得られる出力画像データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態が適用された印刷システム１０の概略構成の一例を示すブロック図である。図示するように、印刷システム１０は、印刷装置１００と、情報処理装置（ホストＰＣ）２００と、を備える。
【００１５】
情報処理装置２００は、印刷装置１００のホストコンピューターとして機能する。そして、情報処理装置２００には、例えば、ＬＡＮ等のコンピューターネットワークやＵＳＢケーブルを介して通信可能に、印刷装置１００が接続されている。
【００１６】
情報処理装置２００は、不図示の、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディスク等の外部記憶装置と、ディスプレイ等からなる出力装置と、キーボード、マウス等からなる入力装置と、印刷装置１００とデータの送受信を行う通信インターフェイスと、を備える一般的なコンピューターである。
【００１７】
そして、情報処理装置２００は、図示するように、画像データ入力部２１０と、ラスタライズ処理部２２０と、を有する。なお、各機能部（２１０、２２０）は、外部記憶装置に記憶されている所定のプログラムを主記憶装置にロードしてＣＰＵで実行することで実現可能である。
【００１８】
画像データ入力部２１０は、印刷対象の画像を入力する。印刷対象の画像には、例えば、文字データ、グラフィックデータ、イメージデータなどの画像データが含まれる。また、情報処理装置１００で作成された画像に限らず、コンピューターネットワークやＵＳＢケーブルを介して入力された画像、ＵＳＢメモリーや携帯電話に内蔵されるメモリー等の可搬型メモリーから入力された画像、等を含む。
【００１９】
ラスタライズ処理部２２０は、例えば、オペレーティングシステムの特定の機能とプリンタードライバーにより構成される。ラスタライズ処理部２２０は、画像データ入力部２１０によって入力された画像データを、画素ごとに複数ビットの階調値を有する入力画像データに変換し、印刷装置１００に出力する。入力画像データがモノクロデータであれば、例えば、８ビットの２５６階調値を有する。また、入力画像データがカラーデータであれば、ＲＧＢ画像データまたはＣＭＹＫ画像データ等であり、色ごとに８ビットの２５６階調値を有する。
【００２０】
上記の情報処理装置２００の構成は、本願発明の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したものであって、上記に限られない。また、一般的なコンピューターが備える他の構成を排除するものではない。また、情報処理装置２００は、印刷装置１００のホストコンピューターとして機能すれば、例えば、携帯端末などでもよい。
【００２１】
印刷装置１００は、情報処理装置２００から送信された入力画像データの印刷を行う。印刷装置１００は、図示するように、画像処理回路１１０と、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０と、印刷エンジン１３０と、を備える。また、印刷装置１００は、不図示の、ＣＰＵと、ＲＡＭ等の主記憶装置と、ＲＯＭやフラッシュメモリー等の外部記憶装置と、ネットワーク５０に接続するための通信装置と、入力ボタン、タッチパネルなどからなる入力装置と、液晶ディスプレイなどからなる出力装置と、を備えた一般的なプリンターである。
【００２２】
図２は、画像処理回路１１０の概略構成の一例を示すブロック図である。図示するように、画像処理回路１１０は、色変換部１１１と、属性エッジ検出部１１２と、スクリーン処理部１１３と、パルス幅変換部１１４と、出力部１１５と、を有する。なお、各機能部（１１１〜１１５）は、専用のハードウェア（ＡＳＩＣ等）で実現してもよいし、外部記憶装置に記憶されている処理のプログラムを主記憶装置にロードしてＣＰＵで実行することで実現してもよい。
【００２３】
色変換部１１１は、情報処理装置２００から送信された入力画像データに対して、色変換を行う。例えば、入力画像データが色ごとにＡ（＝８）ビットの入力階調値（２Ａ＝２５６階調）を有するＲＧＢ画像データであれば、色変換部１１１は、色ごとにＡビットの入力階調値（２Ａ＝２５６階調）を有するＣＭＹＫ画像データに変換して出力する。
【００２４】
なお、画像処理回路１１０は、スクリーン処理に先立ち、情報処理装置２００から送信された入力画像データを構成する各画素に、その属性を特定可能な情報（以下では「属性情報Ｘ」とよぶ）を付加しておく。
【００２５】
図３（Ａ）は、属性情報Ｘの概略データ構造の一例を示す図である。図示するような属性情報Ｘが、入力画像データを構成する各画素に付加される。なお、各画素を正方形で表しており、正方形内の数字は、属性を識別するための値を表している。例えば、写真属性には「０」が割り当てられ、グラフィック属性には「１」が割り当てられ、文字属性には「２」が割り当てられ、線属性には「３」が割り当てられている。
【００２６】
そして、色変換部１１１は、入力画像データに付加されている属性情報Ｘ（例えば、２ビット）については、そのまま出力する。
【００２７】
属性エッジ検出部１１２は、属性情報Ｘを用いて、入力画像データに含まれるエッジ画素を検出する。
【００２８】
例えば、属性エッジ検出部１１２は、色変換部１１１から出力された属性情報Ｘに対応する画素を注目画素とした場合に、当該注目画素の属性情報Ｘと、当該注目画素からみて上下左右の各方向に隣接する画素の属性と、を比較する。そして、属性エッジ検出部１１２は、当該注目画素の属性情報Ｘと、当該注目画素からみて上下左右のいずれか１つの方向に隣接する画素の属性と、が異なれば、当該注目画素をエッジ画素として検出する。
【００２９】
なお、上記のエッジ検出の処理は、エッジ検出の対象となる属性を有する注目画素（例えば、線属性の画素）に対して実施される。
【００３０】
そして、属性エッジ検出部１１２は、エッジ検出の結果を反映させたエッジ信号を出力部１１５へ出力する。例えば、属性エッジ検出部１１２は、エッジ画素として検出された画素についてはエッジ信号「１」を出力し、非エッジ画素として検出された画素（すなわち、エッジ画素として検出されなかった画素）についてはエッジ信号「０」を出力する。
【００３１】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す属性情報Ｘを用いてエッジ検出が行われたときに属性エッジ検出部１１２が出力するエッジ信号を示す図である。図示するように、属性エッジ検出部１１２は、線属性の属性情報Ｘを有する画素（図３Ａの黒塗り画素）のうち、線属性以外の属性情報Ｘを有する画素と隣接する画素（図３Ｂの黒塗り画素）については、エッジ画素とみなしてエッジ信号「１」を出力する。また、それ以外の画素については、非エッジ画素とみなしてエッジ信号「０」を出力する。
【００３２】
図２に戻り、スクリーン処理部１１３は、色変換部１１１から出力されたＣＭＹＫ画像データに対して、スクリーン処理を施す。
【００３３】
具体的には、スクリーン処理部１１３は、図４（Ａ）に示すような５×５のサイズからなる閾値マトリクスを用い、色変換部１１１から出力された入力階調値と、当該入力階調値を有する画素に対応する閾値と、を比較し、入力階調値が閾値よりも大きい場合に、当該画素の位置に印字する（出力ドットを形成する）ための２値化データを生成する。一方、入力階調値が閾値以下である場合には、当該画素の位置に印字しない２値化データを生成する。なお、ここで、スクリーン処理部１１３が出力する２値化データは、例えば、印字の場合にパルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、非印字の場合にパルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、のいずれかを指定するパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）でよい。もちろん、２値化データは、印字、非印字を区別する１ビットの識別データでもよい。なお、図４（Ａ）に示した例では、１画素のパルス幅の分解能を１ビットとしているが、パルス幅変調によりＭビットの出力を行ってもよい。その場合には、１画素に対応する閾値がＭビットで構成されることとなる。
【００３４】
図４（Ｂ）は、スクリーン処理後の２値化データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）の一例を示す図である。なお、正方形内の数字は、印字するか否かを示す値（「０」：非印字、「１」：印字）を表している。
【００３５】
図２に戻り、パルス幅変換部１１４は、色変換部１１１から出力されたＣＭＹＫ画像データに対して、パルス幅変換処理を施す。
【００３６】
具体的には、パルス幅変換部１１４は、色変換部１１１から出力されたＣＭＹＫ画像データの入力階調値に応じて、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅を決定する。そして、パルス幅変換部１１４は、決定されたパルス幅を指定するパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）を出力部１１５へ出力する。
【００３７】
図５は、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、印字範囲の関係を示す図である。なお、画素内における黒塗り部分を印字範囲とし、画素内おける白塗り部分を非印字範囲とする。図示するように、パルス幅変換部１１４から出力されるパルス幅データに応じて、各画素の印字範囲が変更される。従って、例えば、パルス幅変換部１１４からＣ（＝４）ビット精度のパルス幅データが出力される場合には、各画素の印字範囲を２Ｃ段階で変更することができる。
【００３８】
なお、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０でＣ（＝４）ビット精度のパルス幅データまでしか処理できない（ＰＷＭの分解能がＣビット）とすると、パルス幅変換部１１４は、Ｃ（＝４）ビット精度以下のパルス幅データを出力しなければならない。
【００３９】
しかし、色変換部１１１からパルス幅変換部１１４へ送られてくるＣＭＹＫ画像データは、色ごとにＡ（ただし、Ａ≧Ｃ）ビットの入力階調値を有しているため、それよりビット数の少ないＣビットのパルス幅データに変換すると、当然のことながら画質の低下を引き起こす。
【００４０】
このような画質の低下を防ぐために、本実施形態のパルス幅変換部１１４は、色ごとにＡビットの入力階調値（階調値２Ａ）を有するＣＭＹＫ画像データが色変換部１１１から送られてくると、まずは、当該入力階調値よりも高精度な（ビット数の多い）、Ｂ（ただし、Ｂ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換する（「仮のパルス幅変換処理」とよぶ）。
【００４１】
それから、パルス幅変換部１１４は、Ｂビットの仮パルス幅データを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃに合わせた実数データに変換し、所定の範囲Ｓの一様乱数を加えることによって、Ｃビットのパルス幅データに変換する（「拡散処理」とよぶ）。
【００４２】
以下、「仮のパルス幅変換処理」と「拡散処理」について詳細に説明する。
【００４３】
＜仮のパルス幅変換処理＞
パルス幅変換部１１４は、入力階調値と、仮のパルス幅と、を対応付けたパルス幅変換テーブルを用いて、仮のパルス幅変換処理を行う。具体的には、パルス幅変換部１１４は、ＣＭＹＫ画像データの入力階調値に対応付けられているパルス幅をパルス幅変換テーブルから抽出し、仮のパルス幅（Ｂビット）として決定する。
【００４４】
図６は、パルス幅変換テーブルの一例をグラフ化した図である。図示するように、パルス幅変換テーブルに格納されている、入力階調値と、仮のパルス幅と、の関係は非線形となる。
【００４５】
ここで、入力階調値と、仮のパルス幅と、の関係を非線形にしているのは、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度が比例しないためである。以下では、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅に対する、実際の出力濃度の関係を「出力濃度特性」とよぶ。
【００４６】
図７（Ａ）は、出力濃度特性の一例をグラフ化した図である。図示するように、パルス幅変調部１２０から出力されるパルス信号のパルス幅と、実際に印刷媒体に印字される出力濃度と、の関係は非線形となる。このような、出力濃度特性は、装置（印刷装置１００）固有のものであり、使用環境によっても異なる。
【００４７】
そのため、パルス幅変換テーブルには、印刷装置１００の工場出荷時において、入力階調値とパルス幅の関係が最適となるように各値が格納される。ここで、最適な入力階調値とパルス幅の関係とは、入力階調値に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度（印刷濃度）が比例する（リニアとなる）関係を指す。なお、パルス幅変換テーブルに格納された各値が最適である場合、エッジ画素を印字する場合（パルス幅変換部１１４から出力されたデータに基づく印字）の出力濃度は、非エッジ画素を印字する場合（スクリーン処理部１１３から出力されたデータに基づく印字）の出力濃度に一致する。
【００４８】
図７（Ｂ）は、入力階調値と、出力濃度と、の目標となる関係を示す図である。図示するように、入力階調値に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度を比例させることができれば、高品質な印字結果を得ることができる。
【００４９】
なお、図８は、図６に示すようなパルス幅変換テーブルの生成方法を説明するための図である。図示するように、パルス幅変換部１１４は、第１象限に、図７（Ａ）に示すような出力濃度特性のグラフ（関係）をプロットし、第２象限に、図７（Ｂ）に示すような入力階調値と出力濃度の目標となる関係（グラフ）をプロットし、第３象限に、比例係数を「１」とする正比例の直線をプロットする。
【００５０】
そして、パルス幅変換部１１４は、パルス幅Ｎを出発点（図示するＡ点）として、その出発点のパルス幅Ｎに対応する出力濃度Ｒを第１象限のグラフ（出力濃度特性のグラフ）から特定する（図示するＢ点）。それから、パルス幅変換部１１４は、特定した出力濃度Ｒに対応する入力階調値を第２象限のグラフ（目標となる入出力関係）から特定する（図示するＣ点）。さらに、パルス幅変換部１１４は、特定した入力階調値（第３象限のＤ点で折り返した値）と、出発点のパルス幅Ｎと、を対応付けて（すなわち、図示するＥ点の値を）、パルス幅変換テーブルに格納する。
【００５１】
パルス幅変換部１１４は、以上のような入力階調値とパルス幅Ｎの対応付けを、出発点（パルス幅Ｎ）を変更して繰り返し行う。こうして、入力階調値に対して、実際に印刷媒体に印字される出力濃度を比例させるためのパルス幅変換テーブルを生成できる。そして、パルス幅変換部１１４は、生成したパルス幅変換テーブルを、仮のパルス幅変換処理に先立って所定の記憶装置に格納しておく。
【００５２】
こうして生成されたパルス幅変換テーブルを用いて、本実施形態のパルス幅変換部１１４は、画素ごとに、Ａビットの入力階調値をＢ（Ｂ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換できる。
【００５３】
＜拡散処理＞
次に、パルス幅変換部１１４は、Ｂビットの仮パルス幅データを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃ（ただし、Ｃ≦Ａ）に合わせた実数データに変換する。具体的には、パルス幅変換部１１４は、以下の数式１に従って、Ｂビットの仮のパルス幅データを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃに合わせた実数データに変換する。
【００５４】
ＤＢＬ＿Ｘ＝ＩＮＴ＿Ｘ×｛（２Ｃ−１）／（２Ｂ−１）｝ ・・・（数式１）
【００５５】
ここで、ＤＢＬ＿Ｘは、変換後の実数データを表し、ＩＮＴ＿Ｘは、変換前の仮パルス幅データを表す。
【００５６】
こうして、パルス幅変換部１１４は、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０で処理可能なビット数Ｃに合わせた実数データを得ることができる。なお、パルス幅変換部１１４は、Ｂビットの仮パルス幅データを、パルス幅変換部１１４から出力する予定のＣビット精度のパルス幅データに合わせて、実数データに変換してもよい。
【００５７】
それから、パルス幅変換部１１４は、得られた実数データの値を中心として、所定の範囲Ｓ（すなわち、±Ｓ／２）で一様に拡散させる乱数を、実数データに加える。具体的には、パルス幅変換部１１４は、以下の数式２に従って、実数データに一様乱数を加え、四捨五入することによって、出力すべきＣビットのパルス幅データを得ることができる。
【００５８】
ＤＩＦＦ＿Ｘ＝ＩＮＴ｛ＤＢＬ＿Ｘ＋Ｒｓ−（Ｓ／２）＋０．５｝ ・・・（数式２）
【００５９】
ここで、ＤＩＦＦ＿Ｘは、出力すべきＣビットのパルス幅データを表し、ＤＢＬ＿Ｘは、実数データを表し、Ｒｓは、０からＳまでの範囲の一様乱数を表す。なお、ＩＮＴ（・）は、切り捨て処理を表し、ＩＮＴ（ｋ＋０．５）で、「ｋ」を四捨五入する処理を表す。
【００６０】
図７（Ｃ）は、入力階調値と、パルス幅変換部１１４から出力されるパルス幅データと、の関係を示す図である。図示するように、パルス幅変換部１１４は、上記の「仮のパルス幅変換処理」と「拡散処理」を行うことで、Ａビットの入力階調値（階調値２Ａ）を、Ｃビットのパルス幅データに変換することができる。
【００６１】
また、図９（Ａ）、（Ｂ）は、「拡散処理」による効果を説明するための図である。図９（Ａ）の上段に示すように、仮のパルス幅変換処理によって高階調化（高精度化）されたＢビットの実数データに対して、本実施形態の「拡散処理」を適用せず、そのまま四捨五入すると、各画素のパルス幅データは、入力階調値に対応する適正なパルス幅データの値（図示する例では「１２．３」）から離れてしまう。
【００６２】
しかし、図９（Ａ）の下段に示すように、仮のパルス幅変換処理によって高階調化（高精度化）されたＢビットの実数データに対して、本実施形態の「拡散処理」を適用し、これを四捨五入すると、各画素のパルス幅データは、全体でみれば（平均的には）、入力階調値に対応する適正なパルス幅データの値（図示する例では「１２．３」）に近づく。
【００６３】
また、図９（Ｂ）は、本実施形態の「拡散処理」を適用しない場合における、入力階調値と出力濃度の関係を示すグラフの一例（点線）と、本実施形態の「拡散処理」を適用した場合における、入力階調値と出力濃度の関係を示すグラフの一例（太線）と、を重ねてプロットした図である。図示するように、「拡散処理」を適用することにより、入力階調値と出力濃度の関係を、図７（Ｂ）で説明した目標となる関係（比例）に近づけることができる。
【００６４】
以上のことから、パルス幅変換部１１４は、上記の「拡散処理」を適用することによって、より高精度な（すなわち、入力階調値と出力濃度がよりリニアになる）パルス幅データを得ることができる、といえる。
【００６５】
図２に戻り、出力部１１５は、スクリーン処理部１１３から出力されたパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）と、パルス幅変換部１１４から出力されたパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）と、のうち、いずれかのパルス幅データを選択して、パルス幅変調部１２０へ出力する。
【００６６】
例えば、出力部１１５は、非エッジ画素については、スクリーン処理部１１３から出力されたパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）を出力し、エッジ画素については、パルス幅変換部１１４から出力されたパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）を出力する。
【００６７】
そのため、出力部１１５は、非エッジ画素であることを示すエッジ信号「０」が属性エッジ検出部１１２から入力されている場合に、スクリーン処理部１１３から出力されたパルス幅データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’）を、出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）として出力する。一方、出力部１１５は、エッジ画素であることを示すエッジ信号「１」が属性エッジ検出部１１２から入力されている場合には、パルス幅変換部１１４から出力されたパルス幅データ（Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’）を、出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）として出力する。
【００６８】
こうして、出力部１１５から出力された出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）は、パルス幅変調部１２０へ入力される。
【００６９】
そして、パルス幅変調部１２０は、入力された出力画像データ（Ｃ’’’Ｍ’’’Ｙ’’’Ｋ’’’）を、画素ごとにレーザー駆動パルスに変換し、印刷エンジン１３０に出力する。
【００７０】
印刷エンジン１３０は、レーザードライバー（不図示）と、レーザーダイオード（不図示）やライン状発光素子（不図示）と、を備える。レーザードライバーは、パルス幅変調部１２０から出力されたレーザー駆動パルスに従ってレーザーダイオードやライン状発光素子を駆動し、感光体ドラム（不図示）に出力画像データに基づく画像を形成する。
【００７１】
図１０（Ａ）は、図３（Ｂ）のエッジ信号に対応した入力画像データの一例を示しており、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の全ての画素を非エッジ画素としてスクリーン処理した場合の出力画像データの一例を示しており、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のエッジ画素と非エッジ画素でスクリーン処理を変更した場合の出力画像データの一例を示す図である。図示するように、本実施形態では、非エッジ画素についてはスクリーン処理部１１３で処理されたデータに基づいて印字を行うが、エッジ画素についてはパルス幅変換部１１４で処理されたデータに基づいて印字を行うので、エッジ部分にジャギー等が発生するのを防げる。
【００７２】
さらに、入力画像データに付加した属性情報Ｘを用いて、エッジ画素と非エッジ画素を分離しているため、従来よりも簡単な構成で、かつ、正確にエッジ画素と非エッジ画素を分離できる。そのため、ハードウェア面、或いはソフトウェア面での負荷を抑えることができる。また、色情報を破棄してもエッジ画素と非エッジ画素を正確に分離できるため、グレイ画像を処理する場合であっても、エッジ部分にジャギー等が発生するのを防ぐことができる。
【００７３】
上記の印刷装置１００の構成は、本願発明の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したものであって、上記に限られない。また、一般的なプリンターが備える他の構成を排除するものではない。また、印刷装置１００は、印刷機能を有していれば、例えば、複合機、スキャナー装置、コピー機、ＦＡＸ装置などでもよい。
【００７４】
本実施形態が適用された印刷システム１０は、以上のような構成からなる。ただし、上記の印刷システム１０の構成は、本願発明の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したものであって、上記に限られない。また、他の構成の追加を排除するものではない。
【００７５】
また、上記した各構成要素は、印刷システム１０の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。印刷システム１０の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態は、本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。
【００７７】
例えば、上記実施形態では、図５に示すように、パルス幅変調部１２０は、エッジ画素の位置に依存せずに、常に、印字領域が注目画素内の左端側（左寄り）となるようにパルス信号を出力している。
【００７８】
しかし、本発明は、これに限定されず、エッジ画素の位置に応じて、注目画素内における印字領域をずらすことができる。
【００７９】
例えば、パルス幅変調部１２０は、注目画素の右方向に隣接する画素についてのパルス幅データよりも、当該注目画素の左方向に隣接する画素についてのパルス幅データが大きい場合には、印字領域が注目画素内の左端側（左寄り）となるようにパルス信号を出力する。また、パルス幅変調部１２０は、注目画素の左方向に隣接する画素についてのパルス幅データよりも、当該注目画素の右方向に隣接する画素についてのパルス幅データが大きい場合には、印字領域が注目画素内の右端側（右寄り）となるようにパルス信号を出力する。また、パルス幅変調部１２０は、注目画素の左方向に隣接する画素についてのパルス幅データと、当該注目画素の右方向に隣接する画素についてのパルス幅データが等しい場合には、印字領域が注目画素内の中央位置となるようにパルス信号を出力する。
【００８０】
この場合には、図１１に示すような出力画像データを得ることができる。従って、常に印字領域が注目画素内の左端側（左寄り）となるようにパルス信号を出力する場合と比較して、エッジ部分の画質が向上する。なお、図１１は、図３（Ｂ）のエッジ信号に基づいて得られる出力画像データの一例である。
【００８１】
また、上記実施形態では、パルス幅変換部１１４は、実数データに、所定の範囲Ｓ（すなわち、±Ｓ／２）で一様に拡散させる乱数を加えて、Ｃビットのパルス幅データを生成している。しかし、本発明は、これに限定されない。
【００８２】
例えば、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを、パルス幅変調部（ＰＷＭ）１２０の分解能（Ｃビット）、或いは、パルス幅変換部１１４から出力するパルス幅データの精度（Ｃビット）に応じて可変としてもよい。
【００８３】
また、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを、ＣＭＹＫ画像データの入力階調値に応じて可変としてもよい。この場合、例えば、パルス幅変換部１１４は、図６に示すように、入力階調値に対する仮のパルス幅の変化量が少ない範囲（図示するＫ１からＫ２までの範囲）の入力階調値であるか、それ以外の範囲（図示する０からＫ１、Ｋ２から２５５）の入力階調値であるか、に応じて、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを異ならせてもよい。
【００８４】
このように、実数データに加える一様乱数の範囲Ｓを可変とすることで、より高精度な（すなわち、入力階調値と出力濃度がよりリニアになる）パルス幅データを得ることができる、
【符号の説明】
【００８５】
１００・・・印刷装置、１１０・・・画像処理回路、１１１・・・色変換部、１１２・・・属性エッジ検出部、１１３・・・スクリーン処理部、１１４・・・パルス幅変換部、１１５・・・出力部、１２０・・・パルス幅変換部、１３０・・・印刷エンジン、２１０・・・画像データ入力部、２２０・・・ラスタライズ処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ごとにＡビットの入力階調値を有する画像データに基づいて印刷を実行する印刷装置であって、
前記画像データからエッジ画素を検出するエッジ検出部と、
前記画像データに含まれる各画素をスクリーン処理によって２値化するスクリーン処理部と、
前記画像データに含まれる各画素を前記入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換部と、
前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データ、及び、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データ、のいずれかを画素ごとに出力する出力部と、
前記出力部から出力されたパルス幅データに対応するパルス信号を出力して印刷を実行する印刷実行部と、を備え、
前記パルス幅変換部は、
前記画像データに含まれる各画素を、前記入力階調値に応じて、前記Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、
当該仮パルス幅データを、前記パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、前記Ｃビットのパルス幅データに変換し、
前記出力部は、
前記エッジ検出部でエッジ画素として検出された画素については、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データを出力し、
前記エッジ検出部で非エッジ画素として検出された画素については、前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データを出力する、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記パルス幅変換部は、
前記実数データに加える一様乱数の範囲を、前記パルス幅データの精度に応じて可変とする、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記パルス幅変換部は、
前記実数データに加える一様乱数の範囲を、前記入力階調値に応じて可変とする、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
前記画像データは、画素ごとに属性情報を有しており、
前記エッジ検出部は、
記属性情報を用いてエッジ画素を検出する、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
コンピューターを、印刷制御装置として機能させるドライバープログラムであって
画素ごとにＡビットの入力階調値を有する画像データからエッジ画素を検出するエッジ検出ステップと、
前記画像データに含まれる各画素をスクリーン処理によって２値化するスクリーン処理ステップと、
前記画像データに含まれる各画素を前記入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換ステップと、
前記スクリーン処理ステップで２値化されたデータに基づくパルス幅データ、及び、前記パルス幅変換ステップで変換されたパルス幅データ、のいずれかを画素ごとに出力する出力ステップと、を前記コンピューターに実行させ、
前記パルス幅変換ステップでは、
前記画像データに含まれる各画素を、前記入力階調値に応じて、前記Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、
当該仮パルス幅データを、前記パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、前記Ｃビットのパルス幅データに変換し、
前記出力ステップでは、
前記エッジ検出ステップでエッジ画素として検出された画素については、前記パルス幅変換ステップで変換されたパルス幅データを出力し、
前記エッジ検出ステップで非エッジ画素として検出された画素については、前記スクリーン処理ステップで２値化されたデータに基づくパルス幅データを出力する、
ことを特徴とするドライバープログラム。
【請求項１】
画素ごとにＡビットの入力階調値を有する画像データに基づいて印刷を実行する印刷装置であって、
前記画像データからエッジ画素を検出するエッジ検出部と、
前記画像データに含まれる各画素をスクリーン処理によって２値化するスクリーン処理部と、
前記画像データに含まれる各画素を前記入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換部と、
前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データ、及び、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データ、のいずれかを画素ごとに出力する出力部と、
前記出力部から出力されたパルス幅データに対応するパルス信号を出力して印刷を実行する印刷実行部と、を備え、
前記パルス幅変換部は、
前記画像データに含まれる各画素を、前記入力階調値に応じて、前記Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、
当該仮パルス幅データを、前記パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、前記Ｃビットのパルス幅データに変換し、
前記出力部は、
前記エッジ検出部でエッジ画素として検出された画素については、前記パルス幅変換部で変換されたパルス幅データを出力し、
前記エッジ検出部で非エッジ画素として検出された画素については、前記スクリーン処理部で２値化されたデータに基づくパルス幅データを出力する、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記パルス幅変換部は、
前記実数データに加える一様乱数の範囲を、前記パルス幅データの精度に応じて可変とする、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記パルス幅変換部は、
前記実数データに加える一様乱数の範囲を、前記入力階調値に応じて可変とする、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
前記画像データは、画素ごとに属性情報を有しており、
前記エッジ検出部は、
記属性情報を用いてエッジ画素を検出する、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
コンピューターを、印刷制御装置として機能させるドライバープログラムであって
画素ごとにＡビットの入力階調値を有する画像データからエッジ画素を検出するエッジ検出ステップと、
前記画像データに含まれる各画素をスクリーン処理によって２値化するスクリーン処理ステップと、
前記画像データに含まれる各画素を前記入力階調値に応じたＣ（ただしＣ≦Ａ）ビットのパルス幅データに変換するパルス幅変換ステップと、
前記スクリーン処理ステップで２値化されたデータに基づくパルス幅データ、及び、前記パルス幅変換ステップで変換されたパルス幅データ、のいずれかを画素ごとに出力する出力ステップと、を前記コンピューターに実行させ、
前記パルス幅変換ステップでは、
前記画像データに含まれる各画素を、前記入力階調値に応じて、前記Ｃビットのパルス幅データよりも高精度なＢ（ただしＢ＞Ａ）ビットの仮パルス幅データに変換し、
当該仮パルス幅データを、前記パルス幅データの精度に合わせた実数データに変換し、所定の範囲の一様乱数を加えることによって、前記Ｃビットのパルス幅データに変換し、
前記出力ステップでは、
前記エッジ検出ステップでエッジ画素として検出された画素については、前記パルス幅変換ステップで変換されたパルス幅データを出力し、
前記エッジ検出ステップで非エッジ画素として検出された画素については、前記スクリーン処理ステップで２値化されたデータに基づくパルス幅データを出力する、
ことを特徴とするドライバープログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８７８２６（Ｐ２０１２−１８７８２６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３４９１（Ｐ２０１１−５３４９１）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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