图像数据生成设备、图像打印设备和图像数据生成方法
专利名称：图像数据生成设备、图像打印设备和图像数据生成方法
技术领域：
本发明涉及一种图像数据生成设备、图像打印设备和图像数据生成方法。特别地， 本发明涉及生成通过打印头的多次扫描或通过打印同一颜色的多个打印头以分割方式形成要在打印介质的单位区域上打印的图像时所使用的图像数据。
背景技术：
随着个人计算机等信息处理装置的普及，作为图像形成终端的打印设备也得以广泛使用。特别地，从喷射口喷射墨以在纸张等上进行打印的喷墨打印设备具有如下优点例如，该设备为非击打式打印设备，且使用产生低噪音的打印方法，该设备可以进行高密度和高速的打印操作，并且该设备可以容易地进行彩色打印。因此，喷墨打印设备越来越广泛地用作个人用途的打印设备。
如上所述，由于喷墨打印技术被广泛地使用，因此必需提供进一步改进质量的打印图像。近年来，已出现了许多能够进行照片打印的家用打印系统，因此打印的图像必需具有相当于卤化银照相(silver halide photography)的视觉质量。与卤化银照相相比，通常发现在打印的图像中发生粒状纹理(granular texture)这一问题。因此，已提出了用于降低粒状纹理的各种结构。
例如，已知有这样一种喷墨打印设备除常用的青色、品红色、黄色和黑色的墨以外，还使用染料等具有较低浓度的颜色材料的浅青色和浅品红色的墨。该喷墨打印设备可以在低打印浓度的区域中使用浅青色或浅品红色的墨，以降低粒状纹理。对于高浓度的区域，可以使用具有正常浓度的青色或品红色的墨，以实现更宽的颜色再现范围和平滑的色调变化。
还有一种用于通过减小在打印介质上所形成的点的大小来降低粒状纹理的方法。 为了实现该方法，还开发了一种用于减少从打印头喷射的墨滴的量的技术。在这种情况下， 除减少墨滴的量以外，还可以通过以更高密度布置更多喷射口来获得高分辨率图像而不降低打印速度。
除通过关注所使用的墨来降低粒状纹理的技术以外，还已知一种通过关注面积色阶(area coverage modulation)方法的图像处理技术。喷墨打印设备判断是否对与打印分辨率相对应的像素形成点，以基于该判断进行打印。关于该点形成，对于具有预定浓度信息的多值图像数据进行量化处理，并最终将其转换成二值数据。具体地，通过打印的点的数量和其布置来表现打印图像中具有肉眼可观察到的大小的区域的浓度或色调。通常将这种浓度和色调的表现称为面积色阶。在面积色阶方法中，可以通过各种点布置来表现同一浓度。例如，已知一种如非专利文献1中所述的利用误差扩散法的点布置。作为误差扩散法之外的方法，如在专利文献1和专利文献2中所讨论的，还已知一种利用有序抖动法(ordereddither method)的点布置。根据这些方法，所形成的点的布置在视觉上良好，布置的可分散性好，并且在空间频率上产生较少低频成分。
同时，喷墨打印设备中所谓的串行式设备广泛使用多次套印(multi-pass)打印方法。应该注意，术语“套印”和“扫描”具有相同的含义。
图1是用于说明多次套印打印并示意性示出打印头和打印的点图案的图。在图 1中，P0001表示打印头。为了简化解释，示出打印头具有十六个喷射口(以下还称之为喷嘴)。如图所示，通过将喷嘴列分成第一 第四的四个喷嘴组来使用喷嘴列，其中，第一 第四喷嘴组各包括四个喷嘴。P0002表示掩模图案，在掩模图案中，以黑色示出与各个喷嘴相对应的、允许打印的掩模像素(打印允许像素)。与四个喷嘴组相对应的掩模图案相互具有互补关系，因此，通过叠加这四个掩模图案所获得的图案具有均为打印允许像素的4X4像素。换句话说，使用这四个掩模图案来完成4X4区域的打印。
P0003 P0006表示要形成的点的布置图案，并且示出如何通过重复打印扫描完成图像。应该注意，图1所示的例子示出打印所谓的实心图像的情况，其中，在所有4X4像素上形成点。如各次扫描的点布置图案所示，多次套印打印使得每次打印扫描基于通过使用与各喷嘴组相对应的掩模图案所生成的二值图像数据(点数据)形成点。每次打印扫描完成时，沿箭头所示的方向将打印介质输送等于一个喷嘴组的宽度的量。这样，利用四次打印扫描形成与一个喷嘴组的宽度相对应的打印介质的每一区域的图像。
上述多次套印打印可以将浓度不均勻降低到可忽略的水平，其中，浓度不均勻是由于可能由制造过程产生的多个喷嘴的墨喷射方向和墨喷射量的偏差以及打印扫描之间所进行的纸张输送操作的误差而引起的。
应该注意，参考图1的说明涉及作为例子的四次套印打印，在四次套印打印中，对单个图像区域进行四次打印扫描。然而，多次套印打印本身不局限于此。还可以使用其它结构，例如通过两次打印扫描完成图像的两次套印打印、通过三次打印扫描完成图像的三次套印打印、或者通过五次或更多次打印扫描完成图像的其它打印。
在多次套印打印中，可以改变掩模图案的打印允许像素的布置，从而可以调整在各打印扫描操作中所打印的点的数量，并且可以降低在打印时使用容易引起问题的喷嘴的频率。即，除消除上述不均勻浓度或条纹状浓度不均勻(stripe-like density unevenness)以外，还可以根据各种目的使用其它模式。
如上所述，近年来喷墨打印系统可以使用各种类型的墨、执行多次套印打印、以及优选面积色阶(二值化方法)来高速输出高质量且稳定的图像。
专利文献1 日本专利第2，622，429号
专利文献2 日本特开第2001-298617号公报
专利文献3 日本特开第2001-150700号公报
专利文献4 日本专利第3208777号
专利文献5 日本特开平第8-279920号公报
专利文献6 日本特开平第11-10918号公报
非专利文献1 :R. Floid 和 L.Steinberg 的标题为"Adaptive Algorithm for Spatial Grey Scale，，的论文(SDI Int' 1 Sym. Digest of Tech. papers,第 36-37 页 (1975))发明内容
然而，根据本申请的发明人对于具有更快速度、更高打印密度和更多种类的墨的最新喷墨打印系统的研究，发现了未被注意的新问题。更快的速度、更高的打印密度和更多种类的墨使得每单位时间施加于打印介质的单位区域的墨的量增大。在这种情况下，即使当打印介质可以吸收施加在其上的所有墨时，一些打印介质也不能应付向其施加墨的速度。具体地，甚至当打印介质最终吸收了施加于打印介质的所有墨以防止发生定影或托尾 (smearing)问题时，打印操作的过程中打印介质的表面上仍未被吸收的墨滴相互接触，从而在随后的图像中出现问题。
例如，考虑这样一种情况通过多次套印打印的两次套印来打印由青色墨和品红色墨表现的蓝色图像。构建许多串行式喷墨打印设备，以沿着主扫描方向相互并列地布置四个基本色即青色、品红色、黄色和黑色的打印头。因此，单次打印扫描将各种颜色的墨施加于打印介质的同一区域。具体地，在上述情况下，在同一打印扫描中，以非常短的时差将基于通过将青色和品红色的点数据疏化为1/2所获得的青色数据和品红色数据的墨施加于打印介质。在这种情况下，当所施加的青色和品红色墨相互位置靠近时，如当将它们施加于相同像素或相邻像素时，由于表面张力，这些墨滴相互吸引，从而形成包括两个或多个墨滴的大点(以下称之为颗粒(grain))。一旦形成了这种颗粒，则施加于该颗粒附近的墨趋于被该颗粒吸引。具体地，首先生成的颗粒作为核心逐渐增大，最终形成大的颗粒。这种颗粒主要频繁发生在施加大量墨的高密度区域。当在均勻的图像区域中发生这种颗粒时，该颗粒被识别为不规则的分散，从而导致所谓串珠(beading)的图像质量下降。
当在相对短的时间内将多种墨施加于相互邻近的位置时基本上都发生上述颗粒现象，并且墨相互吸引的程度依赖于墨的表面张力。然而，该颗粒并不仅由上述墨的表面张力形成。例如，当在同一扫描中施加墨和通过与墨的反应使墨凝结的液体时也形成颗粒，其中，各液体和墨通过更强的化学反应相互接触。
当在单次扫描中施加相同颜色的墨时，例如，当对相同颜色的墨的打印使用两个喷嘴列时，也产生颗粒。而且，当相互靠近地施加在多次套印打印的不同扫描中所施加的墨中的不同颜色或相同颜色的墨时，打印介质对墨的某些吸收特性也导致颗粒。
相互靠近地布置点的颗粒生成点布置的原因之一是多次套印的掩模图案与图像数据的干扰。
图2A 2D是用于说明该干扰的图。图2A示出青色二值图像的图案。图2B示出两次套印打印的青色掩模图案的第一套印的掩模图案(50%是打印允许像素)。在图2A中， 二值图像数据具有4X4大小，而图2B示出这样一种掩模图案，在该掩模图案中，布置具有 4X4大小的打印允许像素，以对应于二值图像数据的图案。
在这种情况下，打印图2C所示的、利用该掩模图案和该二值图像数据图案的逻辑与运算所生成的点图案。具体地，尽管图2A所示的二值图像数据具有四个要形成的点，但是在第一套印中实际上不形成点。相反，图2D所示的第二套印形成剩余的所有四个点。如上所述，掩模图案和二值图像数据(点数据)的某些图案可能引起掩模图案和二值图像数据之间的干扰以产生各种不良影响，从而防止多次套印打印提供全部功能。除图2A 2D 所示的例子外，还可能发生相反的情况在第一套印中形成四个点，并且通过第二套印不形成点。在各种二值图像数据图案和相应的套印掩模图案的组合中，无论数据大小如何，同样可能导致干扰。
在对整个二值图像数据的每一扫描的掩模处理中都可能发生上述干扰。上述对某一扫描的不均勻的点布置导致相互靠近地布置点，然后，如上所述，在完成图像的过程中， 导致在中间图像中产生颗粒。
另一方面，专利文献3公开了这样一种技术对多值图像数据进行分割而不使用掩模图案来对各次套印的多值图像数据进行各量化处理(误差扩散方法)，从而生成二值图像数据(点数据)(尤其是本公开的实施例4)。具体地，在两次套印打印的情况下，将通过两次扫描完成的区域的图像数据分割成两个图像数据，从而使得各个像素值(浓度值) 为1/2值。然后，对各分割后的多个图像数据进行各自具有不同误差分布因子的误差扩散， 以生成两次扫描各自的点(二值)数据。应该注意，专利文献3还说明使用不同的阈值来代替使用不同的误差分布因子。
然而，专利文献3分别确定误差扩散中的误差分布因子以使其独立于套印，因此， 对于各次套印，误差扩散处理相互没有关联。具体地，一次套印的一个误差扩散的结果不反映在其它套印的其它误差扩散上。因此，在一个误差扩散不反映其它误差扩散时，进行二值图像数据(点数据)的生成。具体地，在不考虑以某一颜色在某一扫描中所打印的点和以不同或相同颜色在另一扫描中所打印的点的分散性的情况下，生成点数据。如上所述，由于中间图像中的不均勻或相邻的点布置而导致这种数据生成不能抑制生成颗粒。
本发明的一个目的是生成图像数据，以便在通过执行误差扩散处理和抖动处理等量化为N值的量化处理生成与多次扫描相对应的图像数据时，防止产生颗粒。
本发明的另一目的是生成图像数据，以便在通过执行量化为N值的量化处理生成与在单次扫描中喷射相同颜色的墨的多个打印头相对应的图像数据时，防止产生颗粒。
为了实现这些目的，本发明提供一种图像数据生成设备，其生成用于通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括: 分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像数据生成设备，其生成用于利用喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
本发明还提供一种图像打印设备，其通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的η值图像数据，利用所述打印头在所述单位区域上进行打印；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像打印设备，其通过用于喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的 η值图像数据，使所述打印头将墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
此外，本发明提供一种图像数据生成方法，用于生成通过喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像数据生成设备，其生成用于利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成器， 其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像打印设备，其在对打印介质的单位区域扫描多个打印头时，使所述多个打印头喷射相同颜色的墨，从而在所述单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其基于所生成的η值图像数据，使所述打印头将相同颜色的墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像数据生成方法，用于生成利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
根据上述结构，当多个多值图像数据顺序经过η值转换处理时，基于在前的η值转换处理的结果进行随后的η值转换处理。这样允许通过叠加不同颜色或不同扫描的各个点布置、或者通过叠加相同颜色和相同扫描的各个点布置来进行点布置，以具有高度分散性。 结果，尤其可以抑制在中间图像中发生串珠或颗粒。
图1是利用打印头或所打印的点图案示出多次套印打印的示意图2Α是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图2Β是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图2C是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图2D是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图3是示出进行两次套印打印时打印头和打印介质之间的关系的图4Α是示出本发明的一个实施例的图，在该实施例中，使用C、M和Y墨进行两次套印的多次套印打印；
图4Β是示出本发明的一个实施例的图，在该实施例中，使用C、M和Y墨进行两次套印的多次套印打印；
图5是主要说明作为根据本发明的实施例1的图像处理设备的个人计算机的硬件和软件结构的框图6是说明根据本发明的第一实施例的图像处理的过程的流程图7是说明与图6所示的处理相比较的传统图像处理的流程图8是说明图6所示的套印分割(pass division)和二值化处理的概念的图9A是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9B是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9C是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9D是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9E是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9F是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9G是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图10是示出根据本发明的第二实施例的第一平面的二值化所使用的抖动图案的例子的图11是示出作为图6所示的二值化处理的结果的青色的第一套印平面的点布置的图12是示出作为图6所示的二值化处理的结果的品红色的第一套印平面的点布置的图13是示出未反映青色二值化处理的结果的品红色的第一套印平面的点布置的图14是示出作为图6所示的二值化处理的结果的青色和品红色的逻辑和的点布置的图15是示出未反映青色的二值化处理的结果的青色和品红色的逻辑和的点布置的图16是示出作为图6所示的二值化处理的结果的黄色的第一套印平面的点布置的图17是示出作为图6所示的二值化处理的结果的青色、品红色和黄色的逻辑和的点布置的图18是示出根据本发明的第三实施例第二平面的二值化所使用的抖动图案的例子的图；以及
图19A是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19B是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19C是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19D是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19E是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19F是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19G是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图；具体实施方式
下面，将参考
本发明的实施例。
第一实施例
本发明的一个实施例涉及这样一种情况在分割的两次扫描中，通过喷射喷墨打印设备中所使用的青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的各种墨进行打印。在这种情况下，根据被分割成两次扫描的打印操作，存在用于驱动C、M和Y墨各自的打印头的二值图像数据 (以下称之为“点数据”或“喷射数据”)。在该说明书中，将图像数据(二值数据、多值数据)的集合称为“平面”，其中，通过图像数据的颜色和将图像数据用于打印的扫描来区分所述图像数据。
图3是示意性示出在可由图5所示的打印机(喷墨打印设备)104执行的两次套印打印中打印头和打印介质之间的关系的图。在图3中，说明这样一种情况为了图示和简化说明，利用青色、品红色和黄色三种颜色进行两次套印打印。如下所述，在两次套印打印的情况下，使用打印头的两次扫描来完成要打印在打印介质的单位区域上的图像。
将青色、品红色和黄色的喷嘴阵列均分成第一组和第二组两个组。每一组包括256 个喷嘴。因此，每一颜色的喷嘴阵列包括512个喷嘴。
各颜色的喷嘴组在沿大体与喷嘴布置方向垂直的方向(图3的箭头所示的“头扫描方向”)进行扫描时，向打印介质的单位区域喷射墨。在该例子中，基于C、M和Y的二值图像数据，向各单位区域喷射C、M和Y墨。当扫描完成时，沿与扫描方向垂直的方向(箭头所示的“打印介质输送方向”)将打印介质输送一个组的宽度(具有与单位区域相同宽度的 256像素)。结果，通过两次扫描在打印介质上具有与各喷嘴组的宽度相对应的大小的区域上完成图像。
将对此进行更具体的说明。在第一扫描中，按照C、M和Y的顺序，通过使用第一组 C喷嘴、第一组M喷嘴和第一组Y喷嘴对打印介质上的区域A进行打印。接着，在第二扫描中，按照Y、M和C的顺序，通过使用第二组C喷嘴、第二组M喷嘴和第二组Y喷嘴对在第一扫描中已打印的区域A进行打印，以进行剩余打印，并且按照Y、M和C的顺序，通过使用第一组C喷嘴、第一组M喷嘴和第一组Y喷嘴对仍未被打印的区域B进行打印。通过重复上述操作，按照Cl、Ml、Yl、Y2、M2和C2的顺序、或按照Yl、Ml、Cl、C2、M2和Y2的顺序，对各单位区域(区域A、区域B)进行打印。
图4A和4B是用于说明在使用C、M和Y墨进行两次套印的多次套印打印的情况下对单位区域的打印顺序的图。
图4A示出如何完成按照前向扫描(forward scanning)和后向扫描(backward scanning)的顺序打印的区域(图3中的区域A)中的图像。在作为第一扫描的前向扫描 (第一套印)中，首先基于通过将在后面参考图6说明的数据分割和二值化处理所生成的青色点数据，打印青色图像。然后，在同一扫描中，以顺序叠加方式同样基于通过数据分割和二值化处理所生成的点数据，打印品红色和黄色图像，其中，将品红色图像叠加在先前打印的青色图像上，并且将黄色图像叠加在先前的青色和品红色图像上。在将打印介质输送预定量(各喷嘴组的宽度)之后进行的作为第二扫描的后向扫描(第二套印)中，基于通过后面说明的数据分割所生成的黄色、品红色和青色点数据，将黄色、品红色和青色图像顺序叠加在先前打印的图像上。
另一方面，图4B示出如何在按照后向扫描和前向扫描的顺序打印的区域(图3所示的区域B)中完成图像。在作为第一扫描的后向扫描(第一套印)中，基于通过将在后面说明的数据分割和二值化处理所生成的黄色点数据打印黄色图像。在同一扫描中，以顺序叠加方式同样基于通过后面说明的数据分割和二值化处理所生成的点数据，打印品红色和青色图像，其中，将品红色图像叠加在先前打印的黄色图像上，并且将青色图像叠加在先前打印的黄色和品红色图像上。类似地，在将打印介质输送预定量之后进行的作为第二扫描的前向扫描(第二套印)中，基于类似生成的青色、品红色和黄色点数据顺序打印图像，以将其叠加在先前打印的图像上。
在本实施例中，良好地分散通过叠加上述黄色、品红色和青色三种颜色的前向扫描和后向扫描的点数据的六个平面所获得的点布置，从而生成二值喷射数据以最小化在经过用于生成二值喷射数据的量化处理的多值图像数据中不存在的低频成分。这里，术语“低频成分”是指由于上述掩模图案和图像数据图案之间的干扰而产生的成分，其中，在量化处理前的多值图像数据中不存在该低频成分。生成各个平面的二值数据，使得减少通过按照第一套印C、第一套印M、第一套印Y、第二套印Y、第二套印M和第二套印C的顺序进行叠加所获得的如下叠加平面上的各点分布中的低频成分“第一套印C+第一套印M”、“第一套印 C+第一套印M+第一套印Y”、“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y”、“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y+第二套印M”、“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y+第二套印M+第二套印C”，其中，上述顺序是每次扫描(以下称之为套印)中打印头的喷射顺序，通过该扫描按照图4A所示的顺序进行打印。特别地，进行二值数据生成，使得不仅“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y+第二套印M+第二套印C”的最终叠加的分散性好，而且平面的中间叠加(在该说明书中，以下还称之为“中间图像”)的点分布具有减少的低频成分。
而且，按照图4B的顺序所打印的区域经过数据生成，从而使得通过叠加第一套印Y、第一套印M、第一套印C、第二套印C、第二套印M、第二套印Y所获得的类似图像点分布具有上述高分散性的分布。尽管在本实施例中，将详细说明图4A的顺序，但是除喷射墨的顺序外，图4B的顺序与图4A的相同，并且可以按照喷射顺序进行相同的处理。在本实施例中，要处理的平面的像素数量为256像素(喷嘴布置方向)X与打印宽度相对应的像素数量(主扫描方向)。
根据下面的说明，当使用还使用黑色(Bk)的四种颜色的墨时，或当还使用低浓度的浅色墨和红色、蓝色或绿色墨等特定墨时，显然同样可以适用本发明。
图5是主要示出作为根据本发明的第一实施例的图像处理设备(图像数据生成设备)的个人计算机(以下简称为PC)的硬件和软件结构的框图。
在图5中，作为主计算机的PC 100使用操作系统(OS) 102运行应用软件101、打印机驱动程序103和监视器驱动程序105各自的软件。应用软件101进行与例如字处理、表计算或因特网浏览器有关的处理。监视器驱动程序105进行用于生成显示在监视器106上的图像数据的处理等处理。
打印机驱动程序103对从应用软件101发给OS 102的图像数据等执行图像处理， 以最终生成打印机104所使用的二值喷射数据。更具体地，通过执行后面参考图6说明的图像处理，根据C、M和Y多值图像数据生成打印机104所使用的C、M和Y 二值图像数据。 将这样生成的二值图像数据传送给打印机104。
主计算机100包括例如CPU 108、硬盘驱动器(HD) 107.RAM109和ROM 110，作为用于运行如上所述的软件的各种硬件。具体地，CPU 108基于存储在硬盘107和ROM 110中的上述软件程序进行处理，并且使用MM 109作为执行该处理所用的工作区。
如图3所示，本实施例的打印机104是所谓的串行式打印机，该打印机扫描用于向打印介质喷射墨的打印头，在该过程中，喷射墨以进行打印。通过将具有与C、M和Y各种墨相对应的各喷射口组的打印头装配到滑座，可以对打印纸等打印介质扫描打印头。与打印头的各喷射口连通的流路包括打印元件(电热转换元件、压电元件)。通过驱动这些打印元件，从这些喷射口喷射墨。以MOOdpj的密度布置各个喷射口，并且各个喷射口喷射3.0皮升的墨。每一颜色的喷射口组具有512个喷射口。
打印机104包括CPU和存储器(未示出)。将从主计算机100所传送的二值图像数据存储在打印机104的存储器中。然后，在打印机的CPU的控制下，读取存储在存储器中的二值图像数据，并且将其发送给打印头的驱动电路。该驱动电路基于所发送的二值图像数据驱动打印头的打印元件，以从喷射口喷射墨。
本实施例的打印方法是如上述图3所示的所谓的两次套印的多次套印打印方法， 在该打印方法中，利用两次扫描顺序完成对各个预定区域的打印。在该两次套印打印中，通过后面参考图6说明的图像处理生成在每次扫描中从各个喷射口喷射墨所用的二值图像数据。因此，如参考图4A所述，通过叠加第一套印C、第一套印M、第一套印Y、第二套印Y、 第二套印M和第二套印C所获得的叠加平面中的点分布包括减少的低频成分。
图6是示出根据本发明的第一实施例的图像处理的过程的流程图。另外，图7是示出与图6所示的处理相比较的传统图像处理的流程图。以下，对于图像处理中的各平面的图像数据生成处理，将通过与传统图像处理相比较来说明根据本实施例的图像处理。
首先，在步骤S301和S401，对从应用程序等获得的图像的R、G和B数据执行输入Y校正等颜色调整处理。
接着，在步骤S302和S402，对RGB图像数据进行从R、G和B色域(color gamut) 到打印机中所使用的墨颜色成分C、M和Y色域的转换，并生成用于表现转换后的色域中的颜色的颜色成分数据C、M和Y。通常通过使用查询表和插值计算进行这些处理。该处理将 R、G、B8位图像数据转换成C、Μ、Y8位数据(多值图像数据)。接着，在步骤S303和S403 进行输出Y校正，以调整打印机104中所使用的打印头的输入-输出灰度特性。
接着，在图7所示的传统例子中，在步骤S404对C、M、Y多值图像数据进行二值化， 其中，通过使用例如误差扩散法执行二值化处理，以获得二值图像数据。接着，在步骤S405 进行用于将二值图像数据分割成各次套印的数据的套印分割。通过使用以上参考图1说明的掩模图案进行套印分割。在这种情况下，在掩模图案和二值图像图案之间可能发生干扰。 关于这些掩模图案，由这些掩模图案所生成的C、M和Y的各两次套印总共六个平面的点数据没有针对点的相互布置考虑良好的分散性。结果，可能发生上述颗粒的问题。
另一方面，根据本实施例，在步骤S304，在二值化处理之前执行多值图像数据阶段的套印分割。具体地，将各个C、M和Y8位数据(多值图像数据)分割成两次扫描。此后， 在步骤S305，对C、M和Y多值图像数据进行二值化处理(误差扩散处理)，从而使得在与将各个平面中的点确定为相互没有关系的情况相比较时，更良好地分散这六个平面的点布置的逻辑和或逻辑积的点布置。术语“逻辑和”意为关于多个平面的二值图像数据取同一像素位置处的图像数据的逻辑和而获得的图像数据。术语“逻辑积”意为关于多个平面的二值图像数据取同一像素位置处的图像数据的逻辑积而获得的图像数据。结果，各个平面之间的点布置的特性是点布置是良好分散的，即，点布置在频谱中具有在进行二值化之前的多值数据中不存在的少量低频成分。特别地，如以上参考图4A和4B所述，当基于两次扫描中点的生成顺序叠加平面时，任何叠加都可以具有这样的点布置，在该点布置中，减少了在进行二值化之前的多值图像数据中不存在的低频成分。作为最容易理解的例子，例如，当如在本实施例中一样，对均勻的8位多值图像数据进行误差扩散处理时，与对平面进行误差扩散处理从而使得这些平面相互没有关系的情况相比，多个平面的逻辑积或逻辑和可以具有更少的低频成分。这可以抑制施加于打印介质上的C、M和Y各墨形成颗粒，并且即使在可能产生这种颗粒时，也可以防止以不均勻方式进行分布。
下面，将详细说明步骤S304的套印分割和用于对分割后的多值图像数据执行二值化以生成点数据的步骤S305的处理。
步骤S304的套印分割将8位的C、M和Y多值图像数据分别分割成两部分。在本实施例中，通过0 255表示的8位数据示出“255”示出最高浓度，“0”示出最低浓度。因此，浓度“100”的一半为“50”。例如，当通过C、M和Y= 100、100和100表示8位数据时， 将各个数据值100简单地减少一半，以使得第一套印和第二套印具有基本上相等的浓度， 从而导致C、M和Y = 50、50和50。这样，对于C的第一套印、M的第一套印、Y的第一套印、 C的第二套印、M的第二套印、以及Y的第二套印这六个平面，分别获得8位数据。
尽管本实施例将多值图像数据的值均等分割成两部分，但是不是必需这样。还可以以不均等的方式分割该值。例如，第一套印可以具有3/5的像素值，第二套印可以具有 2/5的像素值。在这种情况下，与C、M和Y = 100、100和100的3/5相对应的C、M和Y = 60,60和60为第一套印的多值数据，与C、M和Y = 100、100和100的2/5相对应的C、M和γ = 40,40和40为第二套印的多值数据。
接着，在步骤S305，根据本实施例利用误差扩散方法对这六个平面分别进行二值化处理。该二值化处理的特征在于对于与各种颜色和各次扫描相对应的多个多值图像数据(平面)顺序进行误差扩散处理，以便基于先前进行的误差扩散处理的结果执行随后的误差扩散处理。下面将参考图8、图9和图10说明该特征处理。
图8是分别示出步骤S304的套印分割和步骤S305的二值化处理的概念的图。根据本发明的第一实施例的二值化处理在下面的情况使用误差扩散方法例如生成各C、M和 Y颜色的两次套印总共六个平面的点数据，从而通过打印头的扫描按照点形成的次序顺序生成平面。然后，将已生成的平面的二值化处理的结果反映在要生成的平面的二值化处理上。图8所示的二值化处理示出按照图4A所示的点形成的顺序的处理。通过本实施例的二值化处理所生成的各个平面以“主扫描方向(横向)X喷嘴布置方向(纵向)=打印宽度X256像素”的大小作为单位区域。基于作为单位的该大小对要打印的图像数据进行数据分割和二值化处理，从而对整个图像数据执行数据分割和二值化处理。尽管为了简化说明，下面的说明将描述对一个像素的数据的处理，但是在实际情况下，对于平面中的像素顺序进行处理。特别地，尽管本实施例使用误差扩散方法作为后面说明的二值化方法，但是， 众所周知也可以通过顺序移动目标像素来执行该处理。
在图8中，通过套印分割将在步骤S303所获得的8位的各C、M和Y的一个像素的多值数据D8c、D8m和D8y分割成具有像素值的数据D8c/2、D8m/2和D8y/2。这样分割的多值数据的其中一个是用于第一套印的多值数据，另一个是用于第二套印的多值数据的原始数据。
在二值化处理中，首先对C的分割后的多值数据D8c/2进行误差扩散处理，以获得C的用于第一套印的二值数据D2cl。接着，对M的分割后的多值数据D8m/2进行二值化处理。在根据本实施例的二值化中，校正M的分割后的多值数据D8m/2，以将项 Kclml (D8c/2-D2cl)与M的分割后的多值数据D8m/2相加。这里，如果执行了二值化的区域变得更宽，则项KClml(D8C/2-D2Cl)的平均值接近0(零)。这是因为由于作为误差扩散的功能的浓度保存而使二值化处理前后的相邻像素的平均浓度不会有大的不同。因此，如果对足够宽的区域获得项(D8c/2-D2cl)，则通过将项(D8c/2-D2cl)乘以Kclml所获得的项变成0(零)。然后，对校正后的多值数据[D8m/2+Kclml(D8C/2-D2Cl)]进行误差扩散处理，以获得M的用于第一套印的二值数据D2ml。
这样，在本实施例中，将先前进行的误差扩散处理的结果反映在随后的误差扩散处理上。概括地说，当对与N次扫描(N为2或更大的整数)和K种墨(K为2或更大的整数)相对应的NXK种多值图像数据按照从第一个到第NK个的次序顺序进行误差扩散时， 基于对第一个 第X-I个的各数据所进行的误差扩散处理的X-I种结果，对第X个数据(1 < X ^ NK)进行误差扩散处理。在这种情况下，优选由通过随后的误差扩散处理所获得的二值图像数据所表示的墨喷射位置不同于由通过前面的误差扩散处理所获得的二值图像数据所表示的墨喷射位置的概率大于前者与后者相同的概率。通过这种处理，可以提高点分散性。
在上述校正项中，D8C/2是如上所述的C的分割后的多值数据，D2cl是对该分割后的数据进行二值化处理的结果。Kclml是加权系数，并且对应于平面相互相关的程度来确定该加权系数。
注意，专利文献4公开了一种用于相加将某一点布置反映在其它点布置上的校正项以进行误差扩散处理的算法。根据专利文献4，进行具有深色和浅色点的色调打印，以基于深色点所分担的打印浓度通过误差扩散处理生成深色点的二值数据，并且利用深色点的误差扩散的结果校正浅色点分担的打印浓度。然后，对校正后的打印浓度进行误差扩散处理，以生成浅色点的二值数据。
另一方面，本实施例为了在与墨颜色和扫描的次数相对应的平面中间进行反映而使用上述算法。根据本实施例，不仅一个平面而且多个平面的点布置会对一个平面的点布置产生影响。示出影响的程度的加权系数根据各种颜色墨和扫描的次数，基于点形成定时的不同而不同。
在生成第一套印的C和M平面之后，第三Y平面的生成进行校正，其中，将基于第一和第二误差扩散的结果的校正项(Kclyl (D8C//2-D2Cl)+Kmlyl (D8m/2-Danl))与分割后的多值数据D8y/2相加。然后，对校正后的多值数据[D8y/2+(Kclyl (D8c/2-D2cl)+Kmlyl ( D8m/2-D2ml))]进行二值化，以获得Y的用于第一套印的二值数据D2yl。这样，第三平面的生成进行校正，该校正反映已经过了处理的第一和第二平面的各自的二值化处理的结果， 并且对校正后的数据进行误差扩散处理。随后，对第二套印的Y、M和C平面同样进行用于反映各误差扩散处理的结果的校正，其中，为生成二值数据的各在前平面而执行各误差扩散处理。
在上述例子中，尽管将各种颜色的多值数据均等分割成两部分，但是还可以不均等地进行该分割。例如，青色的第一套印可以为D8c/3，并且第二套印可以为(D8c/3)X2。 这同样可应用于两次套印以外的情况(例如，第四套印)，并且，第一套印和第四套印可以具有较第二套印和第三套印低的浓度比。
当将本实施例的六个平面的生成推广为“N”个平面的生成时，获得下面的结果。应该注意，套印的数量不是始终对应于分割比，因此不利用“D8m/2”等“/2”来表示分割后的数据，而是将第j个分割后的数据简单表示为“D8j”。
由于反映第一个 第j_l个平面的二值化处理，因而如下表示用于生成第一个 第N个平面中的第j个平面的校正项。
K[l] [j] (D81-D21)+…+K[j_l] [j] (D8j_D2j)
通过下面的公式表示通过相加该校正项校正后的第j个数据。
Dj = D8j+(K[1] [j] (D81-D21)+. · · +K[j_l] [j] (D8 (j_l) _D2 (j_l))
在该公式中，K[i] [j]是利用“第i个”数据 “第j个”数据给出的校正项的加权系数。对该校正后的数据进行误差扩散处理以获得点数据D2j。
图9A 9G是用于利用数据的内容说明图8所示的二值化处理的图。在图9A 9G中，为了简化图示和说明，通过4像素X 4像素表示平面大小。
图9A示出青色(C)的8位分割后的多值数据D8c/2。为了简化说明，示出所有像素值为100的情况。图9B示出通过对分割后的多值数据D8C/2进行误差扩散处理所获得的二值数据D2cl。应该注意，该二值数据是具有“0”或“255”的其中任何一个的二值数据， 并且在下面的说明中相同。
接着，图9C示出通过使用分割后的多值数据D8c/2和二值数据D2cl所生成的校正数据。具体地，该多值校正数据是通过从图9A的分割后的多值数据D8C//2中减去图9B的二值数据D2cl所获得的差。然后，将该校正数据与品红色(M)的分割后的多值数据D8m/2 相加。在该相加中，使用作为校正后的数据的加权系数的Kclml。当Kclml = 1成立时，将该校正数据与品红色的分割后的多值数据直接相加。当Kclml = 0.5成立时，将该校正数据的值的一半与品红色分割后的多值数据相加。在所示的例子中，Kclml =0.5成立。图 9D示出该例子的校正数据。利用图9D所示的校正数据，校正图9E所示的下一平面的品红色分割后的多值数据D8m/2。图9F示出作为图9D所示的数据与图9E所示的数据的和所表示的校正之后的多值数据。然后，对图9F所示的校正后的数据进行误差扩散，从而获得第二平面的图9G所示的品红色的二值数据。如对图8所述，类似地进行随后的第三 第六平面的生成。如上所述，由于使用在前的误差扩散处理的结果(例如，图9B)来进行随后的误差扩散处理，因而可以进行随后的误差扩散处理，从而获得与通过在前误差扩散处理所确定的点布置具有较少叠加的点布置。
更具体地，在上述处理中，如图9C所示，对于在图9B所示的平面C中布置点(255) 的像素(例如，像素801)，该校正数据具有较小的值(-155)。因此，校正后的品红色(M)平面中的点布置(图9G)可以避免在这种像素(801)中布置点。具体地，在图9F所示的校正后数据中，在图9B所示的平面C中布置点的像素(例如，值为255的像素801)的值变小，并且在图9B所示的平面C中没有布置点的像素(例如，值为0的像素)的值变大。结果，下一误差扩散处理基本上避免了生成要叠加在已生成的平面中的点(图9B)上的点(图9G)。 这样，本实施例中所生成的六个平面的点布置可以是点相互叠加的概率较低的点布置。结果，六个平面的任意组合都可以允许适当分散叠加的点。换句话说，通过叠加平面所获得的点布置的频谱具有减少的低频成分。术语“低频成分”在此是指相对于存在频率成分(功率谱)的空间频率区域的中间更靠近低频侧的成分。
将误差扩散至附近的误差扩散的特性本身有助于降低在下面的像素上布置点的概率在已生成的平面中布置点的像素，以及所述像素的相邻像素。结果，可以实现叠加多个平面时的点布置的良好分散性。
如上所述，将布置信息反映在下一平面数据上，所述布置信息表示在某一平面中如何布置具有意味着形成点的二值数据“255”的像素，从而使得与放置该二值数据的像素 (叠加的相同位置处)相对应的像素具有较小的值。在这种情况下，除图9所示的、减小校正后的数据的情况以外，还可以增大与相应像素相对应的阈值。即，在下一平面数据上反映关于二值数据的布置信息，从而相对减小相应像素的数据值。
图11是示出青色(C)的第一套印的平面的点布置的图。为了简化说明，图11示出具有较少数量的(黑色)点的相对较低浓度的灰度级，并且示出通过对所有像素的值为8 位数据的25/255的多值数据执行误差扩散处理所获得的点数据(二值数据)。应该注意， “255”表示最高浓度，“0”表示最低浓度。另一方面，图12是示出在品红色的二值化上反映青色的二值化的结果(图11)的情况下的品红色(M)的第一套印的平面的点布置的图。如图11 一样，图12示出通过也对25/255的8位数据执行误差扩散处理所获得的点数据。在该反映中，系数Kclml为0. 3。这些附图示出通过对单位像素大小即打印宽度X 256像素所执行的、图8和9所述的数据处理所获得的二值图像数据的256像素X256像素图案的范围。图12示出通过执行误差扩散处理所获得的二值数据，其中，在该二值数据上，反映青色数据的二值化的结果(图11)，并且，图12所示的单个平面还具有高度分散的点布置。换句话说，尽管在图12的点布置上反映其它平面的量化的结果，但是图12的点布置没有原始8 位数据中不存在的低频成分。
图13是示出在品红色的二值化上没有反映青色的二值化的结果时的平面(对应于Kclml=O)的图。图14是示出图11所示的平面和图12所示的平面的逻辑和的点布置的图。图15是示出图11所示的平面和图13所示的平面的逻辑和的点布置的图。
尽管图14所示的点布置具有高分散性，但是包括图13的平面的图15的点布置明确示出不均勻的点布置，其中，图13的平面没有反映先前平面的二值化的结果。具体地，当加权系数Kclml的值为0时，消除了青色的二值化的影响。当增大Kclml的值时，明显增强了平面之间的相关性，并且提高了两个平面相加时的分散性。
图16是示出在黄色二值化上反映青色二值化的结果(图11)和品红色二值化的结果(图12)时、第一套印的黄色(Y)的平面的点布置的图。该点布置基于为0. 3的青色和品红色的加权系数Kclyl和Kmlyl，以在黄色的二值化上反映图11和图12的二值化的结果。图17是示出图16所示的点布置与图11和12所示的青色和品红色点布置的逻辑和的点布置的图。通过这样叠加这三个平面所获得的点布置明显示出无不均勻。
如上所述，根据本实施例的误差扩散处理，配置各平面的二值数据以使它们良好分散。同时，当与相互不反映各个平面的误差扩散处理的结果(在不考虑误差扩散处理的结果的情况下所进行的误差扩散处理，加权系数为0)的情况进行比较时，反映误差扩散处理的结果(加权系数大于0)的、根据本实施例的多个平面的二值数据的逻辑和具有更加分散的点布置。即，与相互不反映误差扩散处理的结果时多个平面的二值数据的逻辑和相比， 根据本实施例的多个平面的二值数据的逻辑和包括较少的低频成分。
可以设置用于生成第一套印的黄色平面的加权系数，以使得Kclyl和Kmlyl两者均为0.3。然而，还可以使用如下所示的其它方面。
可以设置用于生成第一套印的黄色平面的加权系数K，以使得满足青色点的 Kclyl = 0.2，并且品红色点的Kmlyl = 0.3。这是因为从向打印介质喷射青色墨到喷射黄色墨的时间长于从向打印介质喷射品红色墨到喷射黄色墨的时间，因此设置成按比例降低青色点的影响。接着，由于在从第一套印的各种颜色的墨的喷射开始过去了相对长的时间之后才喷射第二套印的黄色墨，因而进行第二套印的黄色平面的生成，以基本上对第一套印的各个平面设置加权系数0. 1。在这种情况下，该黄色平面与第一套印的各个平面的点布置的相关性弱于第一套印的各个平面之间的相关性。因此，在第一和第二套印的黄色的平面之间设置Kyly2 = 0. 7。此外，在生成第二套印的品红色平面时，对第一套印的品红色的平面设置系数Kmlm2 = 0. 7，对第二套印的黄色平面设置系数Ky2m2 = 0. 3并且对其余平面将系数设置为0. 1。类似地，关于第二套印的最后的青色平面，对第二套印的黄色平面设置系数Ky2c2 = 0. 2，对第二套印的品红色平面设置系数Km2c2 = 0. 3，对第一套印的青色平面设置系数Kclc2 = 0. 7，并且对其余平面将系数设置为0. 1。
如上所述，根据平面之间进行喷墨的定时间隔的长度确定加权系数，使得该间隔越长，则加权系数的值越小。从而，平面的相互影响越小。这是因为，该间隔越长，则所喷射的墨被打印介质吸收的可能性越高，因此，降低了由于打印介质上的墨的接触而形成颗粒的概率。在不同套印中，在同一颜色的平面之间设置相对高的加权系数。这是因为增大同一颜色的平面之间的影响使得同一颜色的点具有高分散性。
上述实施例使用专利文献4中公开的算法作为用于利用误差扩散进行平面之间的二值化结果的反映以生成点数据的算法。作为用于消除平面之间的数据叠加的类似技术，已知专利文献5和专利文献6所公开的算法。然而，根据这些技术，二值数据的叠加的消除依赖于误差扩散的阈值图案。即，这些技术不是完全使用加权系数来控制点布置的分散程度。
在上述实施例中，按照各个平面的点形成的顺序，参考先前形成的所有平面的点布置结果来确定后面的平面的点布置。然而，在需要时，还可以仅参考特定平面的点布置结果。例如，在确定第二套印的平面C的点布置时，可以仅考虑应尽可能地避免叠加的平面(例如，第一套印的平面C，第二套印的平面M和Y)的结果，而不考虑其它平面(第一套印的平面M和Y)。具体地，考虑这样一种情况对NXK种多值图像数据按照从第一个到第 NK个的次序顺序进行误差扩散，从而使得NXK种多值图像数据对应于N次扫描(N为2或更大的整数)和K种墨(K为2或更大的整数)。在这种情况下，可以基于作为第一个到第 (X-I)个误差扩散所执行的(X-I)种误差扩散中的、数量少于(X-I)种误差扩散的误差扩散的结果，进行第X个误差扩散。
尽管上述实施例确定与所有套印的点布置相关联的点布置，但是，不是必需通过使所有套印的点布置相关联来确定点布置，并且可以使特定套印的点布置相关联。例如，可以仅对于第一套印的不同颜色的平面执行具有上述特征的误差扩散处理。可选地，可以选择特定颜色的平面，并且可以使所选择的平面的特定套印相关联。例如，在同一颜色的墨的平面之间，如上所述，可以使误差扩散处理的结果相互关联。
尽管上述实施例说明了这样一个例子对单位区域按照点形成的顺序来确定各个平面的点布置，但是，即使颠倒该顺序时，也可以获得相同但有所下降的效果。例如，当在第一套印中按照C、M和Y的顺序形成点时，可以按照Y、M和C的顺序进行误差扩散处理，以确定各个平面的点布置。此外，可以基于专利文献5中公开的方法，同时确定同一套印的Y、M 和C平面的点布置。
如上所述，根据本发明的第一实施例，在充分分散各个平面的点的同时形成这些点。结果，即使当在根据墨和打印介质之间的关系仍未完成图像的中间图像的阶段，墨没有充分渗透打印介质时，未充分渗透的墨相互接触因而形成团块(agglomerate)的概率也很低。因此，可以抑制所谓的串珠。此外，即使当存在上述团块或由该团块导致串珠时，这些团块也分散良好，因此对打印图像的质量的影响较小。
当考虑到在中间图像的阶段不必总是要求墨充分渗透时，打印机104还可以具有更短的平面之间打印时间差(即，喷射时间差)。例如，可以增大滑座速度或喷射频率，或者还可以将考虑充分的墨渗透的多次套印打印中的四次套印减少成两次套印来进行打印。
还可将与上述相同的结构应用于使用例如活性墨的打印系统，活性墨通过混合墨和无色透明液体或墨生成不溶物。具体地，可以使活性墨或液体的二值数据的平面经过与上述相同的误差扩散处理，以提供具有较少低频成分且具有良好分散性的叠加平面的良好点分散。结果，可以降低在中间图像阶段未充分渗透的相邻墨不必要地相互反应因而形成不溶物的团块的概率，并且即使在形成这种团块时，也可以避免这种团块过于明显。
在上述第一实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的二值化处理的结果执行后面的二值化处理。特别地，第一实施例采用误差扩散处理作为在前二值化处理，并且使用误差扩散处理作为后面的二值化处理。 根据这一方面，可以实现避免发生串珠的点布置。
第二实施例
上述第一实施例采用相同方法的误差扩散对通过套印分割所获得的所有颜色平面的多值数据进行二值化。然而，本发明不局限于这个方面。可以使用不同类型的二值化方法对多个平面进行二值化。这个方面允许考虑到计算速度等二值化方法的特性而组合二值化方法，并且允许用于生成量化数据的处理是适合于期望目的的适当的处理。
例如，可以通过使用抖动方法进行某一颜色或某一套印的一个平面的二值化，并且可以通过使用误差扩散方法进行其它平面的二值化。因此，可以将计算负荷相对小的抖动方法应用于特定平面，从而提高计算的吞吐量，并且使得计算负荷变小。
本发明的第二实施例涉及以下方面在生成两次套印的青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的二值数据时，使用抖动方法对第一套印的C数据进行二值化，然后使用误差扩散方法对第一套印的M和Y的数据、以及第二套印的C、M和Y的数据进行二值化。
图10是示出本实施例中所使用的抖动图案的例子的图。尽管为了简化图示和说明，图10示出4像素X4像素大小的抖动图案，但是实际使用的图案的大小大于64像素X64像素=256像素的大小，并且分配阈值为0 255中的任何一个。
下面作为例子来说明利用图10所示的抖动图案对图9A所示的C的第一平面的分割后的多值数据D8c/2进行二值化。如果C的分割后的多值数据是所有像素具有相同像素值“100”的数据，并且利用具有图10所示的阈值和布置的抖动图案对该多值数据进行二值化，则获得图9B所示的二值数据。因此，在对第一平面的分割后的多值数据的二值化之后的校正项的相加处理和误差扩散处理与图9C 9G所示的第一实施例的处理相同。
更具体地，图9B示出通过对C的分割后的多值数据D8c/2进行上述抖动处理所获得的二值数据。接着，图9C示出通过使用分割后的多值数据D8c/2和二值数据D2cl所生成的校正数据。具体地，多值校正数据是通过从图9A的分割后的多值数据D8c/2中减去图 9B的二值数据D2cl所获得的差。然后，将该校正数据与品红色(M)的分割后的多值数据 D8m/2相加。在该相加中，使用作为校正数据的加权系数的Kclml。当Kclml = 1成立时， 将该校正数据与品红色的分割后的多值数据直接相加。当Kclml = 0. 5成立时，将该校正数据的值的一半与品红色的分割后的多值数据相加。在所示的例子中，Kclml = 0.5成立。
图9D示出该例子的校正数据。利用图9D所示的校正数据，校正图9E所示的下一平面的品红色的分割后的多值数据D8m/2。图9F示出表示为图9D所示的数据与图9E所示的数据的和的校正之后的多值数据。
然后，对图9F所示的校正后的数据进行误差扩散，并且获得第二平面的图9G所示的品红色的二值数据。类似地进行随后的第三 第六平面的生成。
在上述第二实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的二值化处理的结果执行后面的二值化处理。特别地，第二实施例对第一平面采用抖动处理并采用误差扩散处理作为后面的二值化处理。根据这一方面，可以实现避免发生串珠的点布置。
上述说明给出了在通过使用抖动图案对图9A所示的分割后的多值数据进行二值化的情况下获得图9B所示的二值数据。然而，不用说，所获得的二值数据依据使用哪种抖动图案而不同。在上述说明中，为了简化说明，通过例子示出图10所示的抖动图案，作为可以获得图9B所示的二值数据的图案。
在前抖动处理和后面的误差扩散处理的组合不局限于上述组合。例如，对于青色的所有套印(平面)执行抖动处理，并且对于品红色和黄色的所有套印(平面)执行误差扩散处理。还可以这样对各种颜色分配抖动处理或误差扩散处理。
第三实施例
本发明的第三实施例涉及利用抖动处理对图8所示的所有六个平面进行二值化的结构。在以上所述的两个实施例中，示出了以下例子基于利用误差扩散的在前二值化的结果，利用误差扩散执行后面的二值化；以及基于利用抖动处理的第一二值化的结果，利用误差扩散进行后面的二值化。本实施例示出通过抖动处理对所有平面进行二值化，并且在二值化中，各平面的抖动图案不同。应该注意，对于多个平面的一部分或所有平面，抖动图案可以相同。如上所述对所有平面使用抖动处理，这使得二值化处理整体具有相对小的处理负荷，并使得二值化处理具有提高的处理速度。
图19A 19G是用于说明根据本实施例的二值化处理的图，并且是与图9A 9G 类似的图。下面将参考图19A 19G说明本实施例的二值化处理。本实施例的处理基本上类似于以上参考图8说明的处理，不同在于对于所有平面利用抖动处理进行二值化。
图19A示出图8所示的青色(C)的8位分割后的多值数据D8c/2。在图19A中，为了简化说明，示出所有像素具有像素值“100”。本实施例通过使用图10所示的抖动图案对该第一平面进行二值化。图19B示出通过使用图10所示的抖动图案对分割后的多值数据 D8c/2进行抖动处理所获得的二值数据D2cl。
接着图19C示出通过使用分割后的多值数据D8c/2和二值数据D2cl所生成的校正数据。具体地，该多值校正数据是通过从图19A的分割后的多值数据D8c/2中减去图19B 的二值数据D2cl所获得的差。然后，将该校正数据与品红色(M)的分割后的多值数据D8m/2 相加。在该相加中，使用作为校正数据的加权系数的Kclml。当Kclml = 1成立时，将该校正数据与品红色的分割后的多值数据直接相加。当Kclml = 0.5成立时，将该校正数据的值的一半与品红色的分割后的多值数据相加。在所示的例子中，Kclml = 0.5成立。图19D 示出该例子的校正数据。
然后，利用图19D所示的校正数据，校正图19E所示的下一平面的品红色的分割后的多值数据D8m/2。图19F示出表示为图19D所示的数据与图19E所示的数据的和的校正之后的多值数据。
然后，使用图18所示的抖动图案对图19F所示的校正后的数据进行二值化。图18 示出用于对第二平面进行二值化的抖动图案的例子。尽管为了简化图示和说明，图18示出 4像素X4像素大小的抖动图案，但是实际图案的大小大于64像素X64像素，S卩，64X64 =256像素，并且各像素的像素值为0 255中的任意一个。
图19G示出通过使用图18所示的抖动图案所获得的、第二平面的品红色的二值数据。
在上述第三实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前二值化处理的结果进行后面的二值化处理。特别地，第三实施例对于在前的平面使用抖动处理，并且也使用抖动处理作为随后的二值化处理。根据这一方面， 可以实现避免发生串珠的点布置。
其它实施例
在以上所述的第一 第三实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的二值化处理的结果执行后面的二值化处理。然而， 本发明的应用不局限于二值化。本发明可应用于转换成三值数据和四值数据等的转换处理。换句话说，本发明可应用于转换成η值数据的转换处理(η值转换处理)。因此，本发明可应用于η值转换处理等所谓的量化处理。因此，本发明的特征在于当通过η值转换处理(量化处理)顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的η值转换处理(量化处理)的结果进行后面的η值转换处理(量化处理)，其中，每一 η值转换处理将多值数据转换成η值数据。
η值转换处理可以是误差扩散处理或抖动处理。在第一 第三实施例中详细说明了 η = 2的情况下的误差扩散处理或抖动处理，但是没有说明η ^ 3的情况下的误差扩散处理或抖动处理。然而，已知η > 3的情况下的误差扩散处理或抖动处理，因此省略关于这些处理的说明。
在上述实施例中，在图6所示的处理中，利用个人计算机中运行的打印机驱动程序进行步骤S304和S305的数据分割(套印分割和二值化处理)。然而，当然，本发明不局限于此。例如，可以使用图像打印设备(图5中的打印机104)中的ASIC等硬件来进行上述数据分割。例如，可以执行图6的一系列图像处理步骤的打印机104可以包括用于进行图6的图像处理的专用ASIC，以在打印机的CPU的控制下使用该ASIC进行数据生成。在这种情况下，打印机用作用于执行作为本发明的特征的图像处理(套印分割和误差扩散)的图像处理设备(图像数据生成设备)。
在上述实施例中，说明了生成两次套印的点数据的情况。本发明可应用于三次套印和四次套印等任意数量的套印。在这种情况下，如以上实施例所述，根据墨颜色和扫描的次数的多个平面的生成可以将平面处理的结果顺序反映在另一平面上。
此外，本发明的特征在于当顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，将一个平面的η值转换处理的结果反映在另一个平面的η值转换处理上。在这种情况下，存在一个平面和另一平面的四种组合。
S卩，一个平面和另一平面的组合有不同颜色和不同套印的平面的组合、不同颜色和相同套印的平面的组合、相同颜色和不同套印的平面的组合、以及相同颜色和相同套印的平面的组合，并且本发明可应用于这些组合中的任一组合。
例如，作为不同颜色和不同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第二套印的品红色的平面。另外，作为不同颜色和相同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第一套印的品红色的平面。此外，作为相同颜色和不同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第二套印的青色的平面。最后，作为相同颜色和相同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第一套印的青色的平面。仅在相同颜色和相同套印的平面的组合的情况下，才需要设置有多个相同墨颜色的喷嘴阵列的打印头。作为这种类型的打印头，给出对称型打印头，在该打印头中，沿着打印头的扫描方向，按照青色、品红色、 黄色、品红色和青色的顺序布置这些颜色的喷嘴阵列。在使用对称型打印头的情况下，通过上述二值化生成将由青色的多个喷嘴阵列或品红色的多个喷嘴阵列打印的图像数据。因此，本发明可应用于相同颜色和相同套印的平面的组合。
此外，尽管上述实施例说明了使用C、M和Y墨进行多次套印打印的例子，但是，本发明还可以应用于使用一种颜色的墨的多次套印打印中的依赖于扫描次数的多个平面的点数据的生成。本发明还可应用于单个打印头在单位区域中往复以进行打印时的数据生成。
通过执行实现上述实施例的功能的例如图6所示的流程图中的步骤S304和S305 等的软件的程序代码，或者利用存储这种程序代码的存储介质，来实现本发明。此外，还通过系统或设备的计算机(CPU或MPU)读取该程序代码以执行该程序代码，从而实现本发明。 在这种情况下，该软件的程序代码本身实现上述实施例的功能，因此用于存储该程序代码的存储介质构成本发明。
用于存储这种程序代码的存储介质可以是例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、 磁带、非易失性存储卡、或ROM。
另外，如果不仅通过计算机执行所提供的程序代码，而且还通过该程序代码与运行在计算机上的OS(操作系统)或其它应用软件等之间的协作，来实现上述实施例的功能， 则本发明的实施例当然包括这些程序代码。
此外，本发明当然包括这样一种情况在将所提供的程序代码存储在设置在计算机中的扩展板或与计算机连接的扩展单元中的存储器中之后，设置在该扩展板或扩展单元中的CPU等基于该程序代码中的指令执行部分或全部实际处理，从而实现上述实施例的功能。
本申请要求2006年8月28日提交的日本专利申请2006-231152的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
权利要求
1.一种图像数据生成设备，其生成用于通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
2.一种图像数据生成设备，其生成用于利用喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
3.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的另一次扫描的另一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
4.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的另一次扫描的所述一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
5.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的所述一次扫描的另一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
6.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的所述一次扫描的所述一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
7.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器按照向所述单位区域喷射墨的顺序，对与各个颜色的墨相对应的各个颜色的各多值图像数据顺序执行量化处理。
8.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，在所述多次扫描是Ν(Ν为大于2的整数)次扫描、所述多种颜色的墨为Κ(Κ为大于2的整数)种颜色、并且所述生成器对NXK种分割后的多值图像数据顺序执行第一到第NK量化处理的情况下，基于作为所述第一到第(X-I)量化处理的(X-I)种在前量化处理的结果，执行作为随后的量化处理的第X(1 < X彡NK)量化处理。
9.根据权利要求8所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器基于通过对 (X-I)种在前量化处理的结果进行加权所获得的信息，执行与第X量化处理相对应的随后的量化处理。
10.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，在所述多次扫描为N(N为大于2的整数)次扫描、所述多种颜色的墨为K (K为大于2的整数)种颜色、并且所述生成器对NXK种分割后的多值图像数据顺序执行第一到第NK量化处理的情况下，基于种类少于作为所述第一到第(X-I)量化处理的(X-I)种在前量化处理的在前量化处理的结果，执行作为随后的量化处理的第X(1 < X彡NK)量化处理。
11.根据权利要求10所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器基于通过对种类少于所述(X-I)种在前量化处理的在前量化处理的结果进行加权所获得的信息，执行与第X量化处理相对应的随后的量化处理。
12.根据权利要求9所述的图像数据生成设备，其特征在于，在不同种类的在前量化处理之间，加权的程度不同。
13.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器基于所述在前量化处理的结果执行随后的量化处理，从而使得由通过所述随后的量化处理所获得的η 值图像数据所表示的墨喷射位置与由通过所述在前量化处理所获得的η值图像数据所表示的墨喷射位置相同的概率，低于由通过所述随后的量化处理所获得的η值图像数据所表示的墨喷射位置与非墨喷射位置相同的概率。
14.根据权利要求1所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述分割器对于所述多次扫描不均等地分割所述多值图像数据。
15.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，对于具有作为所述在前量化处理的结果的η值图像数据中的、表示墨喷射的η值图像数据的像素，所述生成器对要进行所述随后的量化处理的多值图像数据进行校正，从而使得要进行所述随后的量化处理的多值图像数据较小，并且对校正后的多值图像数据执行量化处理。
16.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，与通过相互独立执行的量化处理所生成的各η值图像数据的逻辑和相比，通过所述在前量化处理和所述随后的量化处理所生成的各η值图像数据的逻辑和具有更少的低频成分。
17.一种图像打印设备，其通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理， 来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的η值图像数据，利用所述打印头在所述单位区域上进行打印；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
18.一种图像打印设备，其通过用于喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的η值图像数据，使所述打印头将墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
19.一种图像数据生成方法，用于生成通过喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据； 其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
20.一种图像数据生成设备，其生成利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据； 其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
21.—种图像打印设备，其在对打印介质的单位区域扫描多个打印头时，使所述多个打印头喷射相同颜色的墨，从而在所述单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其基于所生成的η值图像数据，使所述打印头将相同颜色的墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
22.—种图像数据生成方法，用于生成利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
全文摘要
当对每一平面通过使用误差扩散处理，根据喷墨记录设备中的墨颜色进行多次扫描和平面点数据生成时，不会发生颗粒的问题。更具体地，在数字化处理中，对C的分割数据(D8c/2)进行误差扩散处理，以获得第一套印的数字(点)数据(D2c1)。接着，对M的分割数据(D8m/2)进行数字化处理。这里，通过将M的分割数据(D8m/2)与项Kc1m1(D8c/2-D2c1)相加来进行校正。对校正后的数据[D8m/2+Kc1m1(D8c/2-D2c1)]进行误差扩散处理，以获得M的第一套印的点数据(D2m1)。这样，在各平面的生成中，进行校正以反映对各平面进行的数字化处理的结果，并对校正后的数据进行误差扩散处理。
文档编号B41J29/393GK102514383SQ20111037429
公开日2012年6月27日 申请日期2007年8月28日 优先权日2006年8月28日
发明者丸本义朋 申请人:佳能株式会社
技术领域：
本发明涉及一种图像数据生成设备、图像打印设备和图像数据生成方法。特别地， 本发明涉及生成通过打印头的多次扫描或通过打印同一颜色的多个打印头以分割方式形成要在打印介质的单位区域上打印的图像时所使用的图像数据。
背景技术：
随着个人计算机等信息处理装置的普及，作为图像形成终端的打印设备也得以广泛使用。特别地，从喷射口喷射墨以在纸张等上进行打印的喷墨打印设备具有如下优点例如，该设备为非击打式打印设备，且使用产生低噪音的打印方法，该设备可以进行高密度和高速的打印操作，并且该设备可以容易地进行彩色打印。因此，喷墨打印设备越来越广泛地用作个人用途的打印设备。
如上所述，由于喷墨打印技术被广泛地使用，因此必需提供进一步改进质量的打印图像。近年来，已出现了许多能够进行照片打印的家用打印系统，因此打印的图像必需具有相当于卤化银照相(silver halide photography)的视觉质量。与卤化银照相相比，通常发现在打印的图像中发生粒状纹理(granular texture)这一问题。因此，已提出了用于降低粒状纹理的各种结构。
例如，已知有这样一种喷墨打印设备除常用的青色、品红色、黄色和黑色的墨以外，还使用染料等具有较低浓度的颜色材料的浅青色和浅品红色的墨。该喷墨打印设备可以在低打印浓度的区域中使用浅青色或浅品红色的墨，以降低粒状纹理。对于高浓度的区域，可以使用具有正常浓度的青色或品红色的墨，以实现更宽的颜色再现范围和平滑的色调变化。
还有一种用于通过减小在打印介质上所形成的点的大小来降低粒状纹理的方法。 为了实现该方法，还开发了一种用于减少从打印头喷射的墨滴的量的技术。在这种情况下， 除减少墨滴的量以外，还可以通过以更高密度布置更多喷射口来获得高分辨率图像而不降低打印速度。
除通过关注所使用的墨来降低粒状纹理的技术以外，还已知一种通过关注面积色阶(area coverage modulation)方法的图像处理技术。喷墨打印设备判断是否对与打印分辨率相对应的像素形成点，以基于该判断进行打印。关于该点形成，对于具有预定浓度信息的多值图像数据进行量化处理，并最终将其转换成二值数据。具体地，通过打印的点的数量和其布置来表现打印图像中具有肉眼可观察到的大小的区域的浓度或色调。通常将这种浓度和色调的表现称为面积色阶。在面积色阶方法中，可以通过各种点布置来表现同一浓度。例如，已知一种如非专利文献1中所述的利用误差扩散法的点布置。作为误差扩散法之外的方法，如在专利文献1和专利文献2中所讨论的，还已知一种利用有序抖动法(ordereddither method)的点布置。根据这些方法，所形成的点的布置在视觉上良好，布置的可分散性好，并且在空间频率上产生较少低频成分。
同时，喷墨打印设备中所谓的串行式设备广泛使用多次套印(multi-pass)打印方法。应该注意，术语“套印”和“扫描”具有相同的含义。
图1是用于说明多次套印打印并示意性示出打印头和打印的点图案的图。在图 1中，P0001表示打印头。为了简化解释，示出打印头具有十六个喷射口(以下还称之为喷嘴)。如图所示，通过将喷嘴列分成第一 第四的四个喷嘴组来使用喷嘴列，其中，第一 第四喷嘴组各包括四个喷嘴。P0002表示掩模图案，在掩模图案中，以黑色示出与各个喷嘴相对应的、允许打印的掩模像素(打印允许像素)。与四个喷嘴组相对应的掩模图案相互具有互补关系，因此，通过叠加这四个掩模图案所获得的图案具有均为打印允许像素的4X4像素。换句话说，使用这四个掩模图案来完成4X4区域的打印。
P0003 P0006表示要形成的点的布置图案，并且示出如何通过重复打印扫描完成图像。应该注意，图1所示的例子示出打印所谓的实心图像的情况，其中，在所有4X4像素上形成点。如各次扫描的点布置图案所示，多次套印打印使得每次打印扫描基于通过使用与各喷嘴组相对应的掩模图案所生成的二值图像数据(点数据)形成点。每次打印扫描完成时，沿箭头所示的方向将打印介质输送等于一个喷嘴组的宽度的量。这样，利用四次打印扫描形成与一个喷嘴组的宽度相对应的打印介质的每一区域的图像。
上述多次套印打印可以将浓度不均勻降低到可忽略的水平，其中，浓度不均勻是由于可能由制造过程产生的多个喷嘴的墨喷射方向和墨喷射量的偏差以及打印扫描之间所进行的纸张输送操作的误差而引起的。
应该注意，参考图1的说明涉及作为例子的四次套印打印，在四次套印打印中，对单个图像区域进行四次打印扫描。然而，多次套印打印本身不局限于此。还可以使用其它结构，例如通过两次打印扫描完成图像的两次套印打印、通过三次打印扫描完成图像的三次套印打印、或者通过五次或更多次打印扫描完成图像的其它打印。
在多次套印打印中，可以改变掩模图案的打印允许像素的布置，从而可以调整在各打印扫描操作中所打印的点的数量，并且可以降低在打印时使用容易引起问题的喷嘴的频率。即，除消除上述不均勻浓度或条纹状浓度不均勻(stripe-like density unevenness)以外，还可以根据各种目的使用其它模式。
如上所述，近年来喷墨打印系统可以使用各种类型的墨、执行多次套印打印、以及优选面积色阶(二值化方法)来高速输出高质量且稳定的图像。
专利文献1 日本专利第2，622，429号
专利文献2 日本特开第2001-298617号公报
专利文献3 日本特开第2001-150700号公报
专利文献4 日本专利第3208777号
专利文献5 日本特开平第8-279920号公报
专利文献6 日本特开平第11-10918号公报
非专利文献1 :R. Floid 和 L.Steinberg 的标题为"Adaptive Algorithm for Spatial Grey Scale，，的论文(SDI Int' 1 Sym. Digest of Tech. papers,第 36-37 页 (1975))发明内容
然而，根据本申请的发明人对于具有更快速度、更高打印密度和更多种类的墨的最新喷墨打印系统的研究，发现了未被注意的新问题。更快的速度、更高的打印密度和更多种类的墨使得每单位时间施加于打印介质的单位区域的墨的量增大。在这种情况下，即使当打印介质可以吸收施加在其上的所有墨时，一些打印介质也不能应付向其施加墨的速度。具体地，甚至当打印介质最终吸收了施加于打印介质的所有墨以防止发生定影或托尾 (smearing)问题时，打印操作的过程中打印介质的表面上仍未被吸收的墨滴相互接触，从而在随后的图像中出现问题。
例如，考虑这样一种情况通过多次套印打印的两次套印来打印由青色墨和品红色墨表现的蓝色图像。构建许多串行式喷墨打印设备，以沿着主扫描方向相互并列地布置四个基本色即青色、品红色、黄色和黑色的打印头。因此，单次打印扫描将各种颜色的墨施加于打印介质的同一区域。具体地，在上述情况下，在同一打印扫描中，以非常短的时差将基于通过将青色和品红色的点数据疏化为1/2所获得的青色数据和品红色数据的墨施加于打印介质。在这种情况下，当所施加的青色和品红色墨相互位置靠近时，如当将它们施加于相同像素或相邻像素时，由于表面张力，这些墨滴相互吸引，从而形成包括两个或多个墨滴的大点(以下称之为颗粒(grain))。一旦形成了这种颗粒，则施加于该颗粒附近的墨趋于被该颗粒吸引。具体地，首先生成的颗粒作为核心逐渐增大，最终形成大的颗粒。这种颗粒主要频繁发生在施加大量墨的高密度区域。当在均勻的图像区域中发生这种颗粒时，该颗粒被识别为不规则的分散，从而导致所谓串珠(beading)的图像质量下降。
当在相对短的时间内将多种墨施加于相互邻近的位置时基本上都发生上述颗粒现象，并且墨相互吸引的程度依赖于墨的表面张力。然而，该颗粒并不仅由上述墨的表面张力形成。例如，当在同一扫描中施加墨和通过与墨的反应使墨凝结的液体时也形成颗粒，其中，各液体和墨通过更强的化学反应相互接触。
当在单次扫描中施加相同颜色的墨时，例如，当对相同颜色的墨的打印使用两个喷嘴列时，也产生颗粒。而且，当相互靠近地施加在多次套印打印的不同扫描中所施加的墨中的不同颜色或相同颜色的墨时，打印介质对墨的某些吸收特性也导致颗粒。
相互靠近地布置点的颗粒生成点布置的原因之一是多次套印的掩模图案与图像数据的干扰。
图2A 2D是用于说明该干扰的图。图2A示出青色二值图像的图案。图2B示出两次套印打印的青色掩模图案的第一套印的掩模图案(50%是打印允许像素)。在图2A中， 二值图像数据具有4X4大小，而图2B示出这样一种掩模图案，在该掩模图案中，布置具有 4X4大小的打印允许像素，以对应于二值图像数据的图案。
在这种情况下，打印图2C所示的、利用该掩模图案和该二值图像数据图案的逻辑与运算所生成的点图案。具体地，尽管图2A所示的二值图像数据具有四个要形成的点，但是在第一套印中实际上不形成点。相反，图2D所示的第二套印形成剩余的所有四个点。如上所述，掩模图案和二值图像数据(点数据)的某些图案可能引起掩模图案和二值图像数据之间的干扰以产生各种不良影响，从而防止多次套印打印提供全部功能。除图2A 2D 所示的例子外，还可能发生相反的情况在第一套印中形成四个点，并且通过第二套印不形成点。在各种二值图像数据图案和相应的套印掩模图案的组合中，无论数据大小如何，同样可能导致干扰。
在对整个二值图像数据的每一扫描的掩模处理中都可能发生上述干扰。上述对某一扫描的不均勻的点布置导致相互靠近地布置点，然后，如上所述，在完成图像的过程中， 导致在中间图像中产生颗粒。
另一方面，专利文献3公开了这样一种技术对多值图像数据进行分割而不使用掩模图案来对各次套印的多值图像数据进行各量化处理(误差扩散方法)，从而生成二值图像数据(点数据)(尤其是本公开的实施例4)。具体地，在两次套印打印的情况下，将通过两次扫描完成的区域的图像数据分割成两个图像数据，从而使得各个像素值(浓度值) 为1/2值。然后，对各分割后的多个图像数据进行各自具有不同误差分布因子的误差扩散， 以生成两次扫描各自的点(二值)数据。应该注意，专利文献3还说明使用不同的阈值来代替使用不同的误差分布因子。
然而，专利文献3分别确定误差扩散中的误差分布因子以使其独立于套印，因此， 对于各次套印，误差扩散处理相互没有关联。具体地，一次套印的一个误差扩散的结果不反映在其它套印的其它误差扩散上。因此，在一个误差扩散不反映其它误差扩散时，进行二值图像数据(点数据)的生成。具体地，在不考虑以某一颜色在某一扫描中所打印的点和以不同或相同颜色在另一扫描中所打印的点的分散性的情况下，生成点数据。如上所述，由于中间图像中的不均勻或相邻的点布置而导致这种数据生成不能抑制生成颗粒。
本发明的一个目的是生成图像数据，以便在通过执行误差扩散处理和抖动处理等量化为N值的量化处理生成与多次扫描相对应的图像数据时，防止产生颗粒。
本发明的另一目的是生成图像数据，以便在通过执行量化为N值的量化处理生成与在单次扫描中喷射相同颜色的墨的多个打印头相对应的图像数据时，防止产生颗粒。
为了实现这些目的，本发明提供一种图像数据生成设备，其生成用于通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括: 分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像数据生成设备，其生成用于利用喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
本发明还提供一种图像打印设备，其通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的η值图像数据，利用所述打印头在所述单位区域上进行打印；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像打印设备，其通过用于喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的 η值图像数据，使所述打印头将墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
此外，本发明提供一种图像数据生成方法，用于生成通过喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像数据生成设备，其生成用于利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成器， 其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像打印设备，其在对打印介质的单位区域扫描多个打印头时，使所述多个打印头喷射相同颜色的墨，从而在所述单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其基于所生成的η值图像数据，使所述打印头将相同颜色的墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
在本发明的另一方面，提供一种图像数据生成方法，用于生成利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
根据上述结构，当多个多值图像数据顺序经过η值转换处理时，基于在前的η值转换处理的结果进行随后的η值转换处理。这样允许通过叠加不同颜色或不同扫描的各个点布置、或者通过叠加相同颜色和相同扫描的各个点布置来进行点布置，以具有高度分散性。 结果，尤其可以抑制在中间图像中发生串珠或颗粒。
图1是利用打印头或所打印的点图案示出多次套印打印的示意图2Α是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图2Β是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图2C是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图2D是说明打印数据的量化所使用的掩模图案的干扰的图3是示出进行两次套印打印时打印头和打印介质之间的关系的图4Α是示出本发明的一个实施例的图，在该实施例中，使用C、M和Y墨进行两次套印的多次套印打印；
图4Β是示出本发明的一个实施例的图，在该实施例中，使用C、M和Y墨进行两次套印的多次套印打印；
图5是主要说明作为根据本发明的实施例1的图像处理设备的个人计算机的硬件和软件结构的框图6是说明根据本发明的第一实施例的图像处理的过程的流程图7是说明与图6所示的处理相比较的传统图像处理的流程图8是说明图6所示的套印分割(pass division)和二值化处理的概念的图9A是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9B是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9C是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9D是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9E是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9F是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图9G是利用数据内容说明图8所示的二值化处理的图10是示出根据本发明的第二实施例的第一平面的二值化所使用的抖动图案的例子的图11是示出作为图6所示的二值化处理的结果的青色的第一套印平面的点布置的图12是示出作为图6所示的二值化处理的结果的品红色的第一套印平面的点布置的图13是示出未反映青色二值化处理的结果的品红色的第一套印平面的点布置的图14是示出作为图6所示的二值化处理的结果的青色和品红色的逻辑和的点布置的图15是示出未反映青色的二值化处理的结果的青色和品红色的逻辑和的点布置的图16是示出作为图6所示的二值化处理的结果的黄色的第一套印平面的点布置的图17是示出作为图6所示的二值化处理的结果的青色、品红色和黄色的逻辑和的点布置的图18是示出根据本发明的第三实施例第二平面的二值化所使用的抖动图案的例子的图；以及
图19A是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19B是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19C是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19D是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19E是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19F是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图19G是用于说明根据第三实施例的二值化处理的图；具体实施方式
下面，将参考
本发明的实施例。
第一实施例
本发明的一个实施例涉及这样一种情况在分割的两次扫描中，通过喷射喷墨打印设备中所使用的青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的各种墨进行打印。在这种情况下，根据被分割成两次扫描的打印操作，存在用于驱动C、M和Y墨各自的打印头的二值图像数据 (以下称之为“点数据”或“喷射数据”)。在该说明书中，将图像数据(二值数据、多值数据)的集合称为“平面”，其中，通过图像数据的颜色和将图像数据用于打印的扫描来区分所述图像数据。
图3是示意性示出在可由图5所示的打印机(喷墨打印设备)104执行的两次套印打印中打印头和打印介质之间的关系的图。在图3中，说明这样一种情况为了图示和简化说明，利用青色、品红色和黄色三种颜色进行两次套印打印。如下所述，在两次套印打印的情况下，使用打印头的两次扫描来完成要打印在打印介质的单位区域上的图像。
将青色、品红色和黄色的喷嘴阵列均分成第一组和第二组两个组。每一组包括256 个喷嘴。因此，每一颜色的喷嘴阵列包括512个喷嘴。
各颜色的喷嘴组在沿大体与喷嘴布置方向垂直的方向(图3的箭头所示的“头扫描方向”)进行扫描时，向打印介质的单位区域喷射墨。在该例子中，基于C、M和Y的二值图像数据，向各单位区域喷射C、M和Y墨。当扫描完成时，沿与扫描方向垂直的方向(箭头所示的“打印介质输送方向”)将打印介质输送一个组的宽度(具有与单位区域相同宽度的 256像素)。结果，通过两次扫描在打印介质上具有与各喷嘴组的宽度相对应的大小的区域上完成图像。
将对此进行更具体的说明。在第一扫描中，按照C、M和Y的顺序，通过使用第一组 C喷嘴、第一组M喷嘴和第一组Y喷嘴对打印介质上的区域A进行打印。接着，在第二扫描中，按照Y、M和C的顺序，通过使用第二组C喷嘴、第二组M喷嘴和第二组Y喷嘴对在第一扫描中已打印的区域A进行打印，以进行剩余打印，并且按照Y、M和C的顺序，通过使用第一组C喷嘴、第一组M喷嘴和第一组Y喷嘴对仍未被打印的区域B进行打印。通过重复上述操作，按照Cl、Ml、Yl、Y2、M2和C2的顺序、或按照Yl、Ml、Cl、C2、M2和Y2的顺序，对各单位区域(区域A、区域B)进行打印。
图4A和4B是用于说明在使用C、M和Y墨进行两次套印的多次套印打印的情况下对单位区域的打印顺序的图。
图4A示出如何完成按照前向扫描(forward scanning)和后向扫描(backward scanning)的顺序打印的区域(图3中的区域A)中的图像。在作为第一扫描的前向扫描 (第一套印)中，首先基于通过将在后面参考图6说明的数据分割和二值化处理所生成的青色点数据，打印青色图像。然后，在同一扫描中，以顺序叠加方式同样基于通过数据分割和二值化处理所生成的点数据，打印品红色和黄色图像，其中，将品红色图像叠加在先前打印的青色图像上，并且将黄色图像叠加在先前的青色和品红色图像上。在将打印介质输送预定量(各喷嘴组的宽度)之后进行的作为第二扫描的后向扫描(第二套印)中，基于通过后面说明的数据分割所生成的黄色、品红色和青色点数据，将黄色、品红色和青色图像顺序叠加在先前打印的图像上。
另一方面，图4B示出如何在按照后向扫描和前向扫描的顺序打印的区域(图3所示的区域B)中完成图像。在作为第一扫描的后向扫描(第一套印)中，基于通过将在后面说明的数据分割和二值化处理所生成的黄色点数据打印黄色图像。在同一扫描中，以顺序叠加方式同样基于通过后面说明的数据分割和二值化处理所生成的点数据，打印品红色和青色图像，其中，将品红色图像叠加在先前打印的黄色图像上，并且将青色图像叠加在先前打印的黄色和品红色图像上。类似地，在将打印介质输送预定量之后进行的作为第二扫描的前向扫描(第二套印)中，基于类似生成的青色、品红色和黄色点数据顺序打印图像，以将其叠加在先前打印的图像上。
在本实施例中，良好地分散通过叠加上述黄色、品红色和青色三种颜色的前向扫描和后向扫描的点数据的六个平面所获得的点布置，从而生成二值喷射数据以最小化在经过用于生成二值喷射数据的量化处理的多值图像数据中不存在的低频成分。这里，术语“低频成分”是指由于上述掩模图案和图像数据图案之间的干扰而产生的成分，其中，在量化处理前的多值图像数据中不存在该低频成分。生成各个平面的二值数据，使得减少通过按照第一套印C、第一套印M、第一套印Y、第二套印Y、第二套印M和第二套印C的顺序进行叠加所获得的如下叠加平面上的各点分布中的低频成分“第一套印C+第一套印M”、“第一套印 C+第一套印M+第一套印Y”、“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y”、“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y+第二套印M”、“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y+第二套印M+第二套印C”，其中，上述顺序是每次扫描(以下称之为套印)中打印头的喷射顺序，通过该扫描按照图4A所示的顺序进行打印。特别地，进行二值数据生成，使得不仅“第一套印C+第一套印M+第一套印Y+第二套印Y+第二套印M+第二套印C”的最终叠加的分散性好，而且平面的中间叠加(在该说明书中，以下还称之为“中间图像”)的点分布具有减少的低频成分。
而且，按照图4B的顺序所打印的区域经过数据生成，从而使得通过叠加第一套印Y、第一套印M、第一套印C、第二套印C、第二套印M、第二套印Y所获得的类似图像点分布具有上述高分散性的分布。尽管在本实施例中，将详细说明图4A的顺序，但是除喷射墨的顺序外，图4B的顺序与图4A的相同，并且可以按照喷射顺序进行相同的处理。在本实施例中，要处理的平面的像素数量为256像素(喷嘴布置方向)X与打印宽度相对应的像素数量(主扫描方向)。
根据下面的说明，当使用还使用黑色(Bk)的四种颜色的墨时，或当还使用低浓度的浅色墨和红色、蓝色或绿色墨等特定墨时，显然同样可以适用本发明。
图5是主要示出作为根据本发明的第一实施例的图像处理设备(图像数据生成设备)的个人计算机(以下简称为PC)的硬件和软件结构的框图。
在图5中，作为主计算机的PC 100使用操作系统(OS) 102运行应用软件101、打印机驱动程序103和监视器驱动程序105各自的软件。应用软件101进行与例如字处理、表计算或因特网浏览器有关的处理。监视器驱动程序105进行用于生成显示在监视器106上的图像数据的处理等处理。
打印机驱动程序103对从应用软件101发给OS 102的图像数据等执行图像处理， 以最终生成打印机104所使用的二值喷射数据。更具体地，通过执行后面参考图6说明的图像处理，根据C、M和Y多值图像数据生成打印机104所使用的C、M和Y 二值图像数据。 将这样生成的二值图像数据传送给打印机104。
主计算机100包括例如CPU 108、硬盘驱动器(HD) 107.RAM109和ROM 110，作为用于运行如上所述的软件的各种硬件。具体地，CPU 108基于存储在硬盘107和ROM 110中的上述软件程序进行处理，并且使用MM 109作为执行该处理所用的工作区。
如图3所示，本实施例的打印机104是所谓的串行式打印机，该打印机扫描用于向打印介质喷射墨的打印头，在该过程中，喷射墨以进行打印。通过将具有与C、M和Y各种墨相对应的各喷射口组的打印头装配到滑座，可以对打印纸等打印介质扫描打印头。与打印头的各喷射口连通的流路包括打印元件(电热转换元件、压电元件)。通过驱动这些打印元件，从这些喷射口喷射墨。以MOOdpj的密度布置各个喷射口，并且各个喷射口喷射3.0皮升的墨。每一颜色的喷射口组具有512个喷射口。
打印机104包括CPU和存储器(未示出)。将从主计算机100所传送的二值图像数据存储在打印机104的存储器中。然后，在打印机的CPU的控制下，读取存储在存储器中的二值图像数据，并且将其发送给打印头的驱动电路。该驱动电路基于所发送的二值图像数据驱动打印头的打印元件，以从喷射口喷射墨。
本实施例的打印方法是如上述图3所示的所谓的两次套印的多次套印打印方法， 在该打印方法中，利用两次扫描顺序完成对各个预定区域的打印。在该两次套印打印中，通过后面参考图6说明的图像处理生成在每次扫描中从各个喷射口喷射墨所用的二值图像数据。因此，如参考图4A所述，通过叠加第一套印C、第一套印M、第一套印Y、第二套印Y、 第二套印M和第二套印C所获得的叠加平面中的点分布包括减少的低频成分。
图6是示出根据本发明的第一实施例的图像处理的过程的流程图。另外，图7是示出与图6所示的处理相比较的传统图像处理的流程图。以下，对于图像处理中的各平面的图像数据生成处理，将通过与传统图像处理相比较来说明根据本实施例的图像处理。
首先，在步骤S301和S401，对从应用程序等获得的图像的R、G和B数据执行输入Y校正等颜色调整处理。
接着，在步骤S302和S402，对RGB图像数据进行从R、G和B色域(color gamut) 到打印机中所使用的墨颜色成分C、M和Y色域的转换，并生成用于表现转换后的色域中的颜色的颜色成分数据C、M和Y。通常通过使用查询表和插值计算进行这些处理。该处理将 R、G、B8位图像数据转换成C、Μ、Y8位数据(多值图像数据)。接着，在步骤S303和S403 进行输出Y校正，以调整打印机104中所使用的打印头的输入-输出灰度特性。
接着，在图7所示的传统例子中，在步骤S404对C、M、Y多值图像数据进行二值化， 其中，通过使用例如误差扩散法执行二值化处理，以获得二值图像数据。接着，在步骤S405 进行用于将二值图像数据分割成各次套印的数据的套印分割。通过使用以上参考图1说明的掩模图案进行套印分割。在这种情况下，在掩模图案和二值图像图案之间可能发生干扰。 关于这些掩模图案，由这些掩模图案所生成的C、M和Y的各两次套印总共六个平面的点数据没有针对点的相互布置考虑良好的分散性。结果，可能发生上述颗粒的问题。
另一方面，根据本实施例，在步骤S304，在二值化处理之前执行多值图像数据阶段的套印分割。具体地，将各个C、M和Y8位数据(多值图像数据)分割成两次扫描。此后， 在步骤S305，对C、M和Y多值图像数据进行二值化处理(误差扩散处理)，从而使得在与将各个平面中的点确定为相互没有关系的情况相比较时，更良好地分散这六个平面的点布置的逻辑和或逻辑积的点布置。术语“逻辑和”意为关于多个平面的二值图像数据取同一像素位置处的图像数据的逻辑和而获得的图像数据。术语“逻辑积”意为关于多个平面的二值图像数据取同一像素位置处的图像数据的逻辑积而获得的图像数据。结果，各个平面之间的点布置的特性是点布置是良好分散的，即，点布置在频谱中具有在进行二值化之前的多值数据中不存在的少量低频成分。特别地，如以上参考图4A和4B所述，当基于两次扫描中点的生成顺序叠加平面时，任何叠加都可以具有这样的点布置，在该点布置中，减少了在进行二值化之前的多值图像数据中不存在的低频成分。作为最容易理解的例子，例如，当如在本实施例中一样，对均勻的8位多值图像数据进行误差扩散处理时，与对平面进行误差扩散处理从而使得这些平面相互没有关系的情况相比，多个平面的逻辑积或逻辑和可以具有更少的低频成分。这可以抑制施加于打印介质上的C、M和Y各墨形成颗粒，并且即使在可能产生这种颗粒时，也可以防止以不均勻方式进行分布。
下面，将详细说明步骤S304的套印分割和用于对分割后的多值图像数据执行二值化以生成点数据的步骤S305的处理。
步骤S304的套印分割将8位的C、M和Y多值图像数据分别分割成两部分。在本实施例中，通过0 255表示的8位数据示出“255”示出最高浓度，“0”示出最低浓度。因此，浓度“100”的一半为“50”。例如，当通过C、M和Y= 100、100和100表示8位数据时， 将各个数据值100简单地减少一半，以使得第一套印和第二套印具有基本上相等的浓度， 从而导致C、M和Y = 50、50和50。这样，对于C的第一套印、M的第一套印、Y的第一套印、 C的第二套印、M的第二套印、以及Y的第二套印这六个平面，分别获得8位数据。
尽管本实施例将多值图像数据的值均等分割成两部分，但是不是必需这样。还可以以不均等的方式分割该值。例如，第一套印可以具有3/5的像素值，第二套印可以具有 2/5的像素值。在这种情况下，与C、M和Y = 100、100和100的3/5相对应的C、M和Y = 60,60和60为第一套印的多值数据，与C、M和Y = 100、100和100的2/5相对应的C、M和γ = 40,40和40为第二套印的多值数据。
接着，在步骤S305，根据本实施例利用误差扩散方法对这六个平面分别进行二值化处理。该二值化处理的特征在于对于与各种颜色和各次扫描相对应的多个多值图像数据(平面)顺序进行误差扩散处理，以便基于先前进行的误差扩散处理的结果执行随后的误差扩散处理。下面将参考图8、图9和图10说明该特征处理。
图8是分别示出步骤S304的套印分割和步骤S305的二值化处理的概念的图。根据本发明的第一实施例的二值化处理在下面的情况使用误差扩散方法例如生成各C、M和 Y颜色的两次套印总共六个平面的点数据，从而通过打印头的扫描按照点形成的次序顺序生成平面。然后，将已生成的平面的二值化处理的结果反映在要生成的平面的二值化处理上。图8所示的二值化处理示出按照图4A所示的点形成的顺序的处理。通过本实施例的二值化处理所生成的各个平面以“主扫描方向(横向)X喷嘴布置方向(纵向)=打印宽度X256像素”的大小作为单位区域。基于作为单位的该大小对要打印的图像数据进行数据分割和二值化处理，从而对整个图像数据执行数据分割和二值化处理。尽管为了简化说明，下面的说明将描述对一个像素的数据的处理，但是在实际情况下，对于平面中的像素顺序进行处理。特别地，尽管本实施例使用误差扩散方法作为后面说明的二值化方法，但是， 众所周知也可以通过顺序移动目标像素来执行该处理。
在图8中，通过套印分割将在步骤S303所获得的8位的各C、M和Y的一个像素的多值数据D8c、D8m和D8y分割成具有像素值的数据D8c/2、D8m/2和D8y/2。这样分割的多值数据的其中一个是用于第一套印的多值数据，另一个是用于第二套印的多值数据的原始数据。
在二值化处理中，首先对C的分割后的多值数据D8c/2进行误差扩散处理，以获得C的用于第一套印的二值数据D2cl。接着，对M的分割后的多值数据D8m/2进行二值化处理。在根据本实施例的二值化中，校正M的分割后的多值数据D8m/2，以将项 Kclml (D8c/2-D2cl)与M的分割后的多值数据D8m/2相加。这里，如果执行了二值化的区域变得更宽，则项KClml(D8C/2-D2Cl)的平均值接近0(零)。这是因为由于作为误差扩散的功能的浓度保存而使二值化处理前后的相邻像素的平均浓度不会有大的不同。因此，如果对足够宽的区域获得项(D8c/2-D2cl)，则通过将项(D8c/2-D2cl)乘以Kclml所获得的项变成0(零)。然后，对校正后的多值数据[D8m/2+Kclml(D8C/2-D2Cl)]进行误差扩散处理，以获得M的用于第一套印的二值数据D2ml。
这样，在本实施例中，将先前进行的误差扩散处理的结果反映在随后的误差扩散处理上。概括地说，当对与N次扫描(N为2或更大的整数)和K种墨(K为2或更大的整数)相对应的NXK种多值图像数据按照从第一个到第NK个的次序顺序进行误差扩散时， 基于对第一个 第X-I个的各数据所进行的误差扩散处理的X-I种结果，对第X个数据(1 < X ^ NK)进行误差扩散处理。在这种情况下，优选由通过随后的误差扩散处理所获得的二值图像数据所表示的墨喷射位置不同于由通过前面的误差扩散处理所获得的二值图像数据所表示的墨喷射位置的概率大于前者与后者相同的概率。通过这种处理，可以提高点分散性。
在上述校正项中，D8C/2是如上所述的C的分割后的多值数据，D2cl是对该分割后的数据进行二值化处理的结果。Kclml是加权系数，并且对应于平面相互相关的程度来确定该加权系数。
注意，专利文献4公开了一种用于相加将某一点布置反映在其它点布置上的校正项以进行误差扩散处理的算法。根据专利文献4，进行具有深色和浅色点的色调打印，以基于深色点所分担的打印浓度通过误差扩散处理生成深色点的二值数据，并且利用深色点的误差扩散的结果校正浅色点分担的打印浓度。然后，对校正后的打印浓度进行误差扩散处理，以生成浅色点的二值数据。
另一方面，本实施例为了在与墨颜色和扫描的次数相对应的平面中间进行反映而使用上述算法。根据本实施例，不仅一个平面而且多个平面的点布置会对一个平面的点布置产生影响。示出影响的程度的加权系数根据各种颜色墨和扫描的次数，基于点形成定时的不同而不同。
在生成第一套印的C和M平面之后，第三Y平面的生成进行校正，其中，将基于第一和第二误差扩散的结果的校正项(Kclyl (D8C//2-D2Cl)+Kmlyl (D8m/2-Danl))与分割后的多值数据D8y/2相加。然后，对校正后的多值数据[D8y/2+(Kclyl (D8c/2-D2cl)+Kmlyl ( D8m/2-D2ml))]进行二值化，以获得Y的用于第一套印的二值数据D2yl。这样，第三平面的生成进行校正，该校正反映已经过了处理的第一和第二平面的各自的二值化处理的结果， 并且对校正后的数据进行误差扩散处理。随后，对第二套印的Y、M和C平面同样进行用于反映各误差扩散处理的结果的校正，其中，为生成二值数据的各在前平面而执行各误差扩散处理。
在上述例子中，尽管将各种颜色的多值数据均等分割成两部分，但是还可以不均等地进行该分割。例如，青色的第一套印可以为D8c/3，并且第二套印可以为(D8c/3)X2。 这同样可应用于两次套印以外的情况(例如，第四套印)，并且，第一套印和第四套印可以具有较第二套印和第三套印低的浓度比。
当将本实施例的六个平面的生成推广为“N”个平面的生成时，获得下面的结果。应该注意，套印的数量不是始终对应于分割比，因此不利用“D8m/2”等“/2”来表示分割后的数据，而是将第j个分割后的数据简单表示为“D8j”。
由于反映第一个 第j_l个平面的二值化处理，因而如下表示用于生成第一个 第N个平面中的第j个平面的校正项。
K[l] [j] (D81-D21)+…+K[j_l] [j] (D8j_D2j)
通过下面的公式表示通过相加该校正项校正后的第j个数据。
Dj = D8j+(K[1] [j] (D81-D21)+. · · +K[j_l] [j] (D8 (j_l) _D2 (j_l))
在该公式中，K[i] [j]是利用“第i个”数据 “第j个”数据给出的校正项的加权系数。对该校正后的数据进行误差扩散处理以获得点数据D2j。
图9A 9G是用于利用数据的内容说明图8所示的二值化处理的图。在图9A 9G中，为了简化图示和说明，通过4像素X 4像素表示平面大小。
图9A示出青色(C)的8位分割后的多值数据D8c/2。为了简化说明，示出所有像素值为100的情况。图9B示出通过对分割后的多值数据D8C/2进行误差扩散处理所获得的二值数据D2cl。应该注意，该二值数据是具有“0”或“255”的其中任何一个的二值数据， 并且在下面的说明中相同。
接着，图9C示出通过使用分割后的多值数据D8c/2和二值数据D2cl所生成的校正数据。具体地，该多值校正数据是通过从图9A的分割后的多值数据D8C//2中减去图9B的二值数据D2cl所获得的差。然后，将该校正数据与品红色(M)的分割后的多值数据D8m/2 相加。在该相加中，使用作为校正后的数据的加权系数的Kclml。当Kclml = 1成立时，将该校正数据与品红色的分割后的多值数据直接相加。当Kclml = 0.5成立时，将该校正数据的值的一半与品红色分割后的多值数据相加。在所示的例子中，Kclml =0.5成立。图 9D示出该例子的校正数据。利用图9D所示的校正数据，校正图9E所示的下一平面的品红色分割后的多值数据D8m/2。图9F示出作为图9D所示的数据与图9E所示的数据的和所表示的校正之后的多值数据。然后，对图9F所示的校正后的数据进行误差扩散，从而获得第二平面的图9G所示的品红色的二值数据。如对图8所述，类似地进行随后的第三 第六平面的生成。如上所述，由于使用在前的误差扩散处理的结果(例如，图9B)来进行随后的误差扩散处理，因而可以进行随后的误差扩散处理，从而获得与通过在前误差扩散处理所确定的点布置具有较少叠加的点布置。
更具体地，在上述处理中，如图9C所示，对于在图9B所示的平面C中布置点(255) 的像素(例如，像素801)，该校正数据具有较小的值(-155)。因此，校正后的品红色(M)平面中的点布置(图9G)可以避免在这种像素(801)中布置点。具体地，在图9F所示的校正后数据中，在图9B所示的平面C中布置点的像素(例如，值为255的像素801)的值变小，并且在图9B所示的平面C中没有布置点的像素(例如，值为0的像素)的值变大。结果，下一误差扩散处理基本上避免了生成要叠加在已生成的平面中的点(图9B)上的点(图9G)。 这样，本实施例中所生成的六个平面的点布置可以是点相互叠加的概率较低的点布置。结果，六个平面的任意组合都可以允许适当分散叠加的点。换句话说，通过叠加平面所获得的点布置的频谱具有减少的低频成分。术语“低频成分”在此是指相对于存在频率成分(功率谱)的空间频率区域的中间更靠近低频侧的成分。
将误差扩散至附近的误差扩散的特性本身有助于降低在下面的像素上布置点的概率在已生成的平面中布置点的像素，以及所述像素的相邻像素。结果，可以实现叠加多个平面时的点布置的良好分散性。
如上所述，将布置信息反映在下一平面数据上，所述布置信息表示在某一平面中如何布置具有意味着形成点的二值数据“255”的像素，从而使得与放置该二值数据的像素 (叠加的相同位置处)相对应的像素具有较小的值。在这种情况下，除图9所示的、减小校正后的数据的情况以外，还可以增大与相应像素相对应的阈值。即，在下一平面数据上反映关于二值数据的布置信息，从而相对减小相应像素的数据值。
图11是示出青色(C)的第一套印的平面的点布置的图。为了简化说明，图11示出具有较少数量的(黑色)点的相对较低浓度的灰度级，并且示出通过对所有像素的值为8 位数据的25/255的多值数据执行误差扩散处理所获得的点数据(二值数据)。应该注意， “255”表示最高浓度，“0”表示最低浓度。另一方面，图12是示出在品红色的二值化上反映青色的二值化的结果(图11)的情况下的品红色(M)的第一套印的平面的点布置的图。如图11 一样，图12示出通过也对25/255的8位数据执行误差扩散处理所获得的点数据。在该反映中，系数Kclml为0. 3。这些附图示出通过对单位像素大小即打印宽度X 256像素所执行的、图8和9所述的数据处理所获得的二值图像数据的256像素X256像素图案的范围。图12示出通过执行误差扩散处理所获得的二值数据，其中，在该二值数据上，反映青色数据的二值化的结果(图11)，并且，图12所示的单个平面还具有高度分散的点布置。换句话说，尽管在图12的点布置上反映其它平面的量化的结果，但是图12的点布置没有原始8 位数据中不存在的低频成分。
图13是示出在品红色的二值化上没有反映青色的二值化的结果时的平面(对应于Kclml=O)的图。图14是示出图11所示的平面和图12所示的平面的逻辑和的点布置的图。图15是示出图11所示的平面和图13所示的平面的逻辑和的点布置的图。
尽管图14所示的点布置具有高分散性，但是包括图13的平面的图15的点布置明确示出不均勻的点布置，其中，图13的平面没有反映先前平面的二值化的结果。具体地，当加权系数Kclml的值为0时，消除了青色的二值化的影响。当增大Kclml的值时，明显增强了平面之间的相关性，并且提高了两个平面相加时的分散性。
图16是示出在黄色二值化上反映青色二值化的结果(图11)和品红色二值化的结果(图12)时、第一套印的黄色(Y)的平面的点布置的图。该点布置基于为0. 3的青色和品红色的加权系数Kclyl和Kmlyl，以在黄色的二值化上反映图11和图12的二值化的结果。图17是示出图16所示的点布置与图11和12所示的青色和品红色点布置的逻辑和的点布置的图。通过这样叠加这三个平面所获得的点布置明显示出无不均勻。
如上所述，根据本实施例的误差扩散处理，配置各平面的二值数据以使它们良好分散。同时，当与相互不反映各个平面的误差扩散处理的结果(在不考虑误差扩散处理的结果的情况下所进行的误差扩散处理，加权系数为0)的情况进行比较时，反映误差扩散处理的结果(加权系数大于0)的、根据本实施例的多个平面的二值数据的逻辑和具有更加分散的点布置。即，与相互不反映误差扩散处理的结果时多个平面的二值数据的逻辑和相比， 根据本实施例的多个平面的二值数据的逻辑和包括较少的低频成分。
可以设置用于生成第一套印的黄色平面的加权系数，以使得Kclyl和Kmlyl两者均为0.3。然而，还可以使用如下所示的其它方面。
可以设置用于生成第一套印的黄色平面的加权系数K，以使得满足青色点的 Kclyl = 0.2，并且品红色点的Kmlyl = 0.3。这是因为从向打印介质喷射青色墨到喷射黄色墨的时间长于从向打印介质喷射品红色墨到喷射黄色墨的时间，因此设置成按比例降低青色点的影响。接着，由于在从第一套印的各种颜色的墨的喷射开始过去了相对长的时间之后才喷射第二套印的黄色墨，因而进行第二套印的黄色平面的生成，以基本上对第一套印的各个平面设置加权系数0. 1。在这种情况下，该黄色平面与第一套印的各个平面的点布置的相关性弱于第一套印的各个平面之间的相关性。因此，在第一和第二套印的黄色的平面之间设置Kyly2 = 0. 7。此外，在生成第二套印的品红色平面时，对第一套印的品红色的平面设置系数Kmlm2 = 0. 7，对第二套印的黄色平面设置系数Ky2m2 = 0. 3并且对其余平面将系数设置为0. 1。类似地，关于第二套印的最后的青色平面，对第二套印的黄色平面设置系数Ky2c2 = 0. 2，对第二套印的品红色平面设置系数Km2c2 = 0. 3，对第一套印的青色平面设置系数Kclc2 = 0. 7，并且对其余平面将系数设置为0. 1。
如上所述，根据平面之间进行喷墨的定时间隔的长度确定加权系数，使得该间隔越长，则加权系数的值越小。从而，平面的相互影响越小。这是因为，该间隔越长，则所喷射的墨被打印介质吸收的可能性越高，因此，降低了由于打印介质上的墨的接触而形成颗粒的概率。在不同套印中，在同一颜色的平面之间设置相对高的加权系数。这是因为增大同一颜色的平面之间的影响使得同一颜色的点具有高分散性。
上述实施例使用专利文献4中公开的算法作为用于利用误差扩散进行平面之间的二值化结果的反映以生成点数据的算法。作为用于消除平面之间的数据叠加的类似技术，已知专利文献5和专利文献6所公开的算法。然而，根据这些技术，二值数据的叠加的消除依赖于误差扩散的阈值图案。即，这些技术不是完全使用加权系数来控制点布置的分散程度。
在上述实施例中，按照各个平面的点形成的顺序，参考先前形成的所有平面的点布置结果来确定后面的平面的点布置。然而，在需要时，还可以仅参考特定平面的点布置结果。例如，在确定第二套印的平面C的点布置时，可以仅考虑应尽可能地避免叠加的平面(例如，第一套印的平面C，第二套印的平面M和Y)的结果，而不考虑其它平面(第一套印的平面M和Y)。具体地，考虑这样一种情况对NXK种多值图像数据按照从第一个到第 NK个的次序顺序进行误差扩散，从而使得NXK种多值图像数据对应于N次扫描(N为2或更大的整数)和K种墨(K为2或更大的整数)。在这种情况下，可以基于作为第一个到第 (X-I)个误差扩散所执行的(X-I)种误差扩散中的、数量少于(X-I)种误差扩散的误差扩散的结果，进行第X个误差扩散。
尽管上述实施例确定与所有套印的点布置相关联的点布置，但是，不是必需通过使所有套印的点布置相关联来确定点布置，并且可以使特定套印的点布置相关联。例如，可以仅对于第一套印的不同颜色的平面执行具有上述特征的误差扩散处理。可选地，可以选择特定颜色的平面，并且可以使所选择的平面的特定套印相关联。例如，在同一颜色的墨的平面之间，如上所述，可以使误差扩散处理的结果相互关联。
尽管上述实施例说明了这样一个例子对单位区域按照点形成的顺序来确定各个平面的点布置，但是，即使颠倒该顺序时，也可以获得相同但有所下降的效果。例如，当在第一套印中按照C、M和Y的顺序形成点时，可以按照Y、M和C的顺序进行误差扩散处理，以确定各个平面的点布置。此外，可以基于专利文献5中公开的方法，同时确定同一套印的Y、M 和C平面的点布置。
如上所述，根据本发明的第一实施例，在充分分散各个平面的点的同时形成这些点。结果，即使当在根据墨和打印介质之间的关系仍未完成图像的中间图像的阶段，墨没有充分渗透打印介质时，未充分渗透的墨相互接触因而形成团块(agglomerate)的概率也很低。因此，可以抑制所谓的串珠。此外，即使当存在上述团块或由该团块导致串珠时，这些团块也分散良好，因此对打印图像的质量的影响较小。
当考虑到在中间图像的阶段不必总是要求墨充分渗透时，打印机104还可以具有更短的平面之间打印时间差(即，喷射时间差)。例如，可以增大滑座速度或喷射频率，或者还可以将考虑充分的墨渗透的多次套印打印中的四次套印减少成两次套印来进行打印。
还可将与上述相同的结构应用于使用例如活性墨的打印系统，活性墨通过混合墨和无色透明液体或墨生成不溶物。具体地，可以使活性墨或液体的二值数据的平面经过与上述相同的误差扩散处理，以提供具有较少低频成分且具有良好分散性的叠加平面的良好点分散。结果，可以降低在中间图像阶段未充分渗透的相邻墨不必要地相互反应因而形成不溶物的团块的概率，并且即使在形成这种团块时，也可以避免这种团块过于明显。
在上述第一实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的二值化处理的结果执行后面的二值化处理。特别地，第一实施例采用误差扩散处理作为在前二值化处理，并且使用误差扩散处理作为后面的二值化处理。 根据这一方面，可以实现避免发生串珠的点布置。
第二实施例
上述第一实施例采用相同方法的误差扩散对通过套印分割所获得的所有颜色平面的多值数据进行二值化。然而，本发明不局限于这个方面。可以使用不同类型的二值化方法对多个平面进行二值化。这个方面允许考虑到计算速度等二值化方法的特性而组合二值化方法，并且允许用于生成量化数据的处理是适合于期望目的的适当的处理。
例如，可以通过使用抖动方法进行某一颜色或某一套印的一个平面的二值化，并且可以通过使用误差扩散方法进行其它平面的二值化。因此，可以将计算负荷相对小的抖动方法应用于特定平面，从而提高计算的吞吐量，并且使得计算负荷变小。
本发明的第二实施例涉及以下方面在生成两次套印的青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的二值数据时，使用抖动方法对第一套印的C数据进行二值化，然后使用误差扩散方法对第一套印的M和Y的数据、以及第二套印的C、M和Y的数据进行二值化。
图10是示出本实施例中所使用的抖动图案的例子的图。尽管为了简化图示和说明，图10示出4像素X4像素大小的抖动图案，但是实际使用的图案的大小大于64像素X64像素=256像素的大小，并且分配阈值为0 255中的任何一个。
下面作为例子来说明利用图10所示的抖动图案对图9A所示的C的第一平面的分割后的多值数据D8c/2进行二值化。如果C的分割后的多值数据是所有像素具有相同像素值“100”的数据，并且利用具有图10所示的阈值和布置的抖动图案对该多值数据进行二值化，则获得图9B所示的二值数据。因此，在对第一平面的分割后的多值数据的二值化之后的校正项的相加处理和误差扩散处理与图9C 9G所示的第一实施例的处理相同。
更具体地，图9B示出通过对C的分割后的多值数据D8c/2进行上述抖动处理所获得的二值数据。接着，图9C示出通过使用分割后的多值数据D8c/2和二值数据D2cl所生成的校正数据。具体地，多值校正数据是通过从图9A的分割后的多值数据D8c/2中减去图 9B的二值数据D2cl所获得的差。然后，将该校正数据与品红色(M)的分割后的多值数据 D8m/2相加。在该相加中，使用作为校正数据的加权系数的Kclml。当Kclml = 1成立时， 将该校正数据与品红色的分割后的多值数据直接相加。当Kclml = 0. 5成立时，将该校正数据的值的一半与品红色的分割后的多值数据相加。在所示的例子中，Kclml = 0.5成立。
图9D示出该例子的校正数据。利用图9D所示的校正数据，校正图9E所示的下一平面的品红色的分割后的多值数据D8m/2。图9F示出表示为图9D所示的数据与图9E所示的数据的和的校正之后的多值数据。
然后，对图9F所示的校正后的数据进行误差扩散，并且获得第二平面的图9G所示的品红色的二值数据。类似地进行随后的第三 第六平面的生成。
在上述第二实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的二值化处理的结果执行后面的二值化处理。特别地，第二实施例对第一平面采用抖动处理并采用误差扩散处理作为后面的二值化处理。根据这一方面，可以实现避免发生串珠的点布置。
上述说明给出了在通过使用抖动图案对图9A所示的分割后的多值数据进行二值化的情况下获得图9B所示的二值数据。然而，不用说，所获得的二值数据依据使用哪种抖动图案而不同。在上述说明中，为了简化说明，通过例子示出图10所示的抖动图案，作为可以获得图9B所示的二值数据的图案。
在前抖动处理和后面的误差扩散处理的组合不局限于上述组合。例如，对于青色的所有套印(平面)执行抖动处理，并且对于品红色和黄色的所有套印(平面)执行误差扩散处理。还可以这样对各种颜色分配抖动处理或误差扩散处理。
第三实施例
本发明的第三实施例涉及利用抖动处理对图8所示的所有六个平面进行二值化的结构。在以上所述的两个实施例中，示出了以下例子基于利用误差扩散的在前二值化的结果，利用误差扩散执行后面的二值化；以及基于利用抖动处理的第一二值化的结果，利用误差扩散进行后面的二值化。本实施例示出通过抖动处理对所有平面进行二值化，并且在二值化中，各平面的抖动图案不同。应该注意，对于多个平面的一部分或所有平面，抖动图案可以相同。如上所述对所有平面使用抖动处理，这使得二值化处理整体具有相对小的处理负荷，并使得二值化处理具有提高的处理速度。
图19A 19G是用于说明根据本实施例的二值化处理的图，并且是与图9A 9G 类似的图。下面将参考图19A 19G说明本实施例的二值化处理。本实施例的处理基本上类似于以上参考图8说明的处理，不同在于对于所有平面利用抖动处理进行二值化。
图19A示出图8所示的青色(C)的8位分割后的多值数据D8c/2。在图19A中，为了简化说明，示出所有像素具有像素值“100”。本实施例通过使用图10所示的抖动图案对该第一平面进行二值化。图19B示出通过使用图10所示的抖动图案对分割后的多值数据 D8c/2进行抖动处理所获得的二值数据D2cl。
接着图19C示出通过使用分割后的多值数据D8c/2和二值数据D2cl所生成的校正数据。具体地，该多值校正数据是通过从图19A的分割后的多值数据D8c/2中减去图19B 的二值数据D2cl所获得的差。然后，将该校正数据与品红色(M)的分割后的多值数据D8m/2 相加。在该相加中，使用作为校正数据的加权系数的Kclml。当Kclml = 1成立时，将该校正数据与品红色的分割后的多值数据直接相加。当Kclml = 0.5成立时，将该校正数据的值的一半与品红色的分割后的多值数据相加。在所示的例子中，Kclml = 0.5成立。图19D 示出该例子的校正数据。
然后，利用图19D所示的校正数据，校正图19E所示的下一平面的品红色的分割后的多值数据D8m/2。图19F示出表示为图19D所示的数据与图19E所示的数据的和的校正之后的多值数据。
然后，使用图18所示的抖动图案对图19F所示的校正后的数据进行二值化。图18 示出用于对第二平面进行二值化的抖动图案的例子。尽管为了简化图示和说明，图18示出 4像素X4像素大小的抖动图案，但是实际图案的大小大于64像素X64像素，S卩，64X64 =256像素，并且各像素的像素值为0 255中的任意一个。
图19G示出通过使用图18所示的抖动图案所获得的、第二平面的品红色的二值数据。
在上述第三实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前二值化处理的结果进行后面的二值化处理。特别地，第三实施例对于在前的平面使用抖动处理，并且也使用抖动处理作为随后的二值化处理。根据这一方面， 可以实现避免发生串珠的点布置。
其它实施例
在以上所述的第一 第三实施例中，当通过二值化处理顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的二值化处理的结果执行后面的二值化处理。然而， 本发明的应用不局限于二值化。本发明可应用于转换成三值数据和四值数据等的转换处理。换句话说，本发明可应用于转换成η值数据的转换处理(η值转换处理)。因此，本发明可应用于η值转换处理等所谓的量化处理。因此，本发明的特征在于当通过η值转换处理(量化处理)顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，基于在前的η值转换处理(量化处理)的结果进行后面的η值转换处理(量化处理)，其中，每一 η值转换处理将多值数据转换成η值数据。
η值转换处理可以是误差扩散处理或抖动处理。在第一 第三实施例中详细说明了 η = 2的情况下的误差扩散处理或抖动处理，但是没有说明η ^ 3的情况下的误差扩散处理或抖动处理。然而，已知η > 3的情况下的误差扩散处理或抖动处理，因此省略关于这些处理的说明。
在上述实施例中，在图6所示的处理中，利用个人计算机中运行的打印机驱动程序进行步骤S304和S305的数据分割(套印分割和二值化处理)。然而，当然，本发明不局限于此。例如，可以使用图像打印设备(图5中的打印机104)中的ASIC等硬件来进行上述数据分割。例如，可以执行图6的一系列图像处理步骤的打印机104可以包括用于进行图6的图像处理的专用ASIC，以在打印机的CPU的控制下使用该ASIC进行数据生成。在这种情况下，打印机用作用于执行作为本发明的特征的图像处理(套印分割和误差扩散)的图像处理设备(图像数据生成设备)。
在上述实施例中，说明了生成两次套印的点数据的情况。本发明可应用于三次套印和四次套印等任意数量的套印。在这种情况下，如以上实施例所述，根据墨颜色和扫描的次数的多个平面的生成可以将平面处理的结果顺序反映在另一平面上。
此外，本发明的特征在于当顺序生成与各种颜色和各次扫描相对应的图像数据时，将一个平面的η值转换处理的结果反映在另一个平面的η值转换处理上。在这种情况下，存在一个平面和另一平面的四种组合。
S卩，一个平面和另一平面的组合有不同颜色和不同套印的平面的组合、不同颜色和相同套印的平面的组合、相同颜色和不同套印的平面的组合、以及相同颜色和相同套印的平面的组合，并且本发明可应用于这些组合中的任一组合。
例如，作为不同颜色和不同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第二套印的品红色的平面。另外，作为不同颜色和相同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第一套印的品红色的平面。此外，作为相同颜色和不同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第二套印的青色的平面。最后，作为相同颜色和相同套印的平面的组合的一个例子，可以假定一个平面是第一套印的青色的平面，并且另一平面是第一套印的青色的平面。仅在相同颜色和相同套印的平面的组合的情况下，才需要设置有多个相同墨颜色的喷嘴阵列的打印头。作为这种类型的打印头，给出对称型打印头，在该打印头中，沿着打印头的扫描方向，按照青色、品红色、 黄色、品红色和青色的顺序布置这些颜色的喷嘴阵列。在使用对称型打印头的情况下，通过上述二值化生成将由青色的多个喷嘴阵列或品红色的多个喷嘴阵列打印的图像数据。因此，本发明可应用于相同颜色和相同套印的平面的组合。
此外，尽管上述实施例说明了使用C、M和Y墨进行多次套印打印的例子，但是，本发明还可以应用于使用一种颜色的墨的多次套印打印中的依赖于扫描次数的多个平面的点数据的生成。本发明还可应用于单个打印头在单位区域中往复以进行打印时的数据生成。
通过执行实现上述实施例的功能的例如图6所示的流程图中的步骤S304和S305 等的软件的程序代码，或者利用存储这种程序代码的存储介质，来实现本发明。此外，还通过系统或设备的计算机(CPU或MPU)读取该程序代码以执行该程序代码，从而实现本发明。 在这种情况下，该软件的程序代码本身实现上述实施例的功能，因此用于存储该程序代码的存储介质构成本发明。
用于存储这种程序代码的存储介质可以是例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、 磁带、非易失性存储卡、或ROM。
另外，如果不仅通过计算机执行所提供的程序代码，而且还通过该程序代码与运行在计算机上的OS(操作系统)或其它应用软件等之间的协作，来实现上述实施例的功能， 则本发明的实施例当然包括这些程序代码。
此外，本发明当然包括这样一种情况在将所提供的程序代码存储在设置在计算机中的扩展板或与计算机连接的扩展单元中的存储器中之后，设置在该扩展板或扩展单元中的CPU等基于该程序代码中的指令执行部分或全部实际处理，从而实现上述实施例的功能。
本申请要求2006年8月28日提交的日本专利申请2006-231152的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
权利要求
1.一种图像数据生成设备，其生成用于通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
2.一种图像数据生成设备，其生成用于利用喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
3.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的另一次扫描的另一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
4.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的另一次扫描的所述一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
5.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的所述一次扫描的另一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
6.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，基于对所述多次扫描中的一次扫描的一种颜色的多值图像数据所执行的在前量化处理的结果，所述生成器对所述多次扫描中的所述一次扫描的所述一种颜色的多值图像数据执行随后的量化处理。
7.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器按照向所述单位区域喷射墨的顺序，对与各个颜色的墨相对应的各个颜色的各多值图像数据顺序执行量化处理。
8.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，在所述多次扫描是Ν(Ν为大于2的整数)次扫描、所述多种颜色的墨为Κ(Κ为大于2的整数)种颜色、并且所述生成器对NXK种分割后的多值图像数据顺序执行第一到第NK量化处理的情况下，基于作为所述第一到第(X-I)量化处理的(X-I)种在前量化处理的结果，执行作为随后的量化处理的第X(1 < X彡NK)量化处理。
9.根据权利要求8所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器基于通过对 (X-I)种在前量化处理的结果进行加权所获得的信息，执行与第X量化处理相对应的随后的量化处理。
10.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，在所述多次扫描为N(N为大于2的整数)次扫描、所述多种颜色的墨为K (K为大于2的整数)种颜色、并且所述生成器对NXK种分割后的多值图像数据顺序执行第一到第NK量化处理的情况下，基于种类少于作为所述第一到第(X-I)量化处理的(X-I)种在前量化处理的在前量化处理的结果，执行作为随后的量化处理的第X(1 < X彡NK)量化处理。
11.根据权利要求10所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器基于通过对种类少于所述(X-I)种在前量化处理的在前量化处理的结果进行加权所获得的信息，执行与第X量化处理相对应的随后的量化处理。
12.根据权利要求9所述的图像数据生成设备，其特征在于，在不同种类的在前量化处理之间，加权的程度不同。
13.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述生成器基于所述在前量化处理的结果执行随后的量化处理，从而使得由通过所述随后的量化处理所获得的η 值图像数据所表示的墨喷射位置与由通过所述在前量化处理所获得的η值图像数据所表示的墨喷射位置相同的概率，低于由通过所述随后的量化处理所获得的η值图像数据所表示的墨喷射位置与非墨喷射位置相同的概率。
14.根据权利要求1所述的图像数据生成设备，其特征在于，所述分割器对于所述多次扫描不均等地分割所述多值图像数据。
15.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，对于具有作为所述在前量化处理的结果的η值图像数据中的、表示墨喷射的η值图像数据的像素，所述生成器对要进行所述随后的量化处理的多值图像数据进行校正，从而使得要进行所述随后的量化处理的多值图像数据较小，并且对校正后的多值图像数据执行量化处理。
16.根据权利要求2所述的图像数据生成设备，其特征在于，与通过相互独立执行的量化处理所生成的各η值图像数据的逻辑和相比，通过所述在前量化处理和所述随后的量化处理所生成的各η值图像数据的逻辑和具有更少的低频成分。
17.一种图像打印设备，其通过打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理， 来生成与所述多次扫描分别对应的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的η值图像数据，利用所述打印头在所述单位区域上进行打印；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
18.一种图像打印设备，其通过用于喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其在所述多次扫描的每一次扫描中，基于所生成的η值图像数据，使所述打印头将墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
19.一种图像数据生成方法，用于生成通过喷射多种颜色的墨的打印头的多次扫描在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的每一颜色的多值图像数据分割成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的每一颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多次扫描分别对应的每一颜色的各η值图像数据； 其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
20.一种图像数据生成设备，其生成利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成器，其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据； 其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
21.—种图像打印设备，其在对打印介质的单位区域扫描多个打印头时，使所述多个打印头喷射相同颜色的墨，从而在所述单位区域上进行图像打印，所述图像打印设备包括分割器，其将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；生成器，其通过对由所述分割器所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；以及打印单元，其基于所生成的η值图像数据，使所述打印头将相同颜色的墨喷射至所述单位区域；其中，所述生成器基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
22.—种图像数据生成方法，用于生成利用喷射相同颜色的墨的多个打印头在打印介质的单位区域上打印图像所使用的图像数据，所述图像数据生成方法包括分割步骤，用于将表示要打印在所述单位区域上的图像的相同颜色的多值图像数据分割成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的多值图像数据；以及生成步骤，用于通过对在所述分割步骤中所获得的相同颜色的分割后的多值图像数据顺序执行量化处理，来生成与所述多个打印头的每一个相对应的相同颜色的各η值图像数据；其中，所述生成步骤基于在前执行的在前量化处理的结果，执行随后的量化处理。
全文摘要
当对每一平面通过使用误差扩散处理，根据喷墨记录设备中的墨颜色进行多次扫描和平面点数据生成时，不会发生颗粒的问题。更具体地，在数字化处理中，对C的分割数据(D8c/2)进行误差扩散处理，以获得第一套印的数字(点)数据(D2c1)。接着，对M的分割数据(D8m/2)进行数字化处理。这里，通过将M的分割数据(D8m/2)与项Kc1m1(D8c/2-D2c1)相加来进行校正。对校正后的数据[D8m/2+Kc1m1(D8c/2-D2c1)]进行误差扩散处理，以获得M的第一套印的点数据(D2m1)。这样，在各平面的生成中，进行校正以反映对各平面进行的数字化处理的结果，并对校正后的数据进行误差扩散处理。
文档编号B41J29/393GK102514383SQ20111037429
公开日2012年6月27日 申请日期2007年8月28日 优先权日2006年8月28日
发明者丸本义朋 申请人:佳能株式会社
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