(57)【要約】【課題】ノズル配列におけるノズル位置に対して固定された位置関係で行われるＨＳ補正と、上記固定されない位置関係で行われるディザマトリクスによる量子化の適用位置の不適合に起因した濃度ばらつきを解消する。【解決手段】テストパターンに対する入力画像の、ノズル位置を基準としてときのオフセット量が６４０画素分であるとき、これをディザマトリクスのｘ方向サイズ２５６画素分で割った余りを求める。このあまりの１２８画素分だけ、ディザマトリクスをｘ方向と逆方向にオフセットする。これにより、テストパターン記録時の量子化と入力画像記録時の量子化とで、ディザマトリクスの位相が一致する。その結果、位置Ｎにおけるディザマトリクスのばらつきは、テストパターンと入力画像とで同じになる。そして、ディザマトリクスのばらつきによる濃度ばらつきに対するＨＳ補正は入力画像に対して適切なものとなる。【選択図】図１３
2014100796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を配列した記録素子列を用いて記録を行うための記録データを生成する画像処理装置であって、
ディザマトリクスを用いて量子化されたテストパターンのデータに基づいて記録したテストパターンの測定結果に基づいて前記記録素子の配列方向における単位領域ごとに補正パラメータを取得する取得手段と、
画像データに対して前記配列方向における前記単位領域ごとに、前記補正パラメータを切り替えて適用する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像データを、前記ディザマトリクスを用いて量子化し、記録データを生成する量子化手段と、を具え、
前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
複数の前記記録素子列を用い、前記量子手段によって量子化され生成された記録データを、前記複数の記録素子列のいずれかの記録素子列の記録素子に分配するかを、分配パターンを用いて決定する記録素子列分配手段をさらに具え、
前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、さらに、前記ディザマトリクスを適用して量子化された前記テストパターンのデータに適用した分配パターンの、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データの前記ディザマトリクスを適用して量子化された記録データに適用した分配パターンの、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記補正パラメータは、一次色を補正する一次元ルックアップテーブルのパラメータであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
複数の記録素子を配列した記録素子列を用い、記録データに基づいて記録を行う記録装置であって、
ディザマトリクスを用いて量子化されたテストパターンのデータに基づいて記録したテストパターンの測定結果に基づいて前記記録素子の配列方向における単位領域ごとに補正パラメータを取得する取得手段と、
画像データに対して前記配列方向における前記単位領域ごとに、前記補正パラメータを切り替えて適用する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像データを、前記ディザマトリクスを用いて量子化し、記録データを生成する量子化手段と、を具え、
前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする記録装置。
【請求項５】
複数の前記記録素子列を用い、前記量子手段によって量子化され生成された記録データを、前記複数の記録素子列のいずれかの記録素子列の記録素子に分配するかを、分配パターンを用いて決定する記録素子列分配手段をさらに具え、
前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、さらに、前記ディザマトリクスを適用して量子化された前記テストパターンのデータに適用した分配パターンの、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データの前記ディザマトリクスを適用して量子化された記録データに適用した分配パターンの、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
複数の記録素子を配列した記録素子列を用いて記録を行うための記録データを生成するための画像処理方法であって、
ディザマトリクスを用いて量子化されたテストパターンのデータに基づいて記録したテストパターンの測定結果に基づいて前記記録素子の配列方向における単位領域ごとに補正パラメータを取得する取得工程と、
画像データに対して前記配列方向における前記単位領域ごとに、前記補正パラメータを切り替えて適用する補正手段と、
前記補正手段によって補正された画像データを、前記ディザマトリクスを用いて量子化し、記録データを生成する量子化工程と、を有し、
前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
複数の前記記録素子列を用い、前記量子手段によって量子化され生成された記録データを、前記複数の記録素子列のいずれかの記録素子列の記録素子に分配するかを、分配パターンを用いて決定する記録素子列分配工程をさらに有し、
前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、さらに、前記ディザマトリクスを適用して量子化された前記テストパターンのデータに適用した分配パターンの、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データの前記ディザマトリクスを適用して量子化された記録データに適用した分配パターンの、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、記録装置および画像処理方法に関し、詳しくは、記録素子間の記録特性のばらつきに起因した濃度むらを抑制するための補正処理された画像データに対してディザマトリクスを用いて量子化を行う画像処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の濃度むらを抑制する補正処理の一例として、特許文献１に記載されるようなヘッドシェーディング（ＨＳ）技術が知られている。このＨＳ技術は、記録素子としての、ノズル個々のインク吐出特性（記録特性）に関する情報に応じて補正を行う処理である。例えば、画像データに対して、あるノズルの吐出量が標準より多いという情報である場合には、そのノズルに対応した上記画像データが示す濃度を低くする補正を行う。逆に、あるノズルの吐出量が標準より少ない場合には、そのノズルに対応した画像データが示す濃度を高くする補正を行う。これにより、最終的に記録されるインクドットの数を前者は減らし、後者は増やすことで、画像データに対して記録画像において実現される濃度をノズル間でほぼ均一にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３６７４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９６４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなＨＳ技術では、所定の濃度値のデータに基づいて記録したテストパターンの測色結果から濃度ばらつきを検知し、ＨＳ処理における補正量を定めることが行われる。以下説明では、これらの処理のうち、補正量決定までの処理をＨＳ解析とし、ＨＳ解析による補正量を画像データに適用して補正する処理をＨＳ補正とする。
【０００５】
ＨＳ解析におけるテストパターン記録のための量子化方法の一つとして、ディザ法が用いられる。このディザ法による量子化の場合、入力画像データにおける画素値とディザマトリクスにおける閾値配置（閾値配置パターン）だけで量子化後の値が定まる。従って、記録されるテストパターンにおけるドット配置はディザマトリクスに応じて固定されたものとなる。
【０００６】
この場合、ディザ法によって量子化した場合に記録されるドットの数は、量子化対象の画素に対応したノズルのノズル配列方向における位置によって、ばらつきがある。例えば、図１に示すように、画素値が均一なテストパターン画像を８画素×８画素のサイズ（６４階調）のドット集中（Ｆａｔｔｅｎｉｎｇ）型のディザマトリクスを用いて量子化することを考える。ここでは、ノズル配列方向をｘ方向とする。
【０００７】
図２（ａ）および（ｂ）は、このドット集中型のディザマトリクスを用いて、入力画像データの画素値が総て６４、１２８、および１９２である場合における、それぞれ量子化した結果およびノズル配列方向（ｘ方向）における記録ドット数を示す図である。図２（ａ）において、黒画素はドットが記録される画素を示している。そして、図２（ｂ）は、この記録されるドットの数を、ｘ方向画素位置ごとに示している。図２（ｂ）に示すように、例えば、入力画像データの画素値が１９２の場合、ｘ方向の画素位置「１」、「４」、「５」、「８」ではドット数が４個、画素位置「２」、「３」、「６」、「７」ではドット数が８個と、画素位置によって記録されるドット数が異なる。このように、例えば画素値が総ての画素について同じ均一な画像を記録する場合に、ディザマトリクスを用いて量子化するときは、記録素子の配列方向（ここではｘ方向）における画素位置に応じて記録されるドットの数が異なることになる。すなわち、ディザマトリクスの閾値配置パターンに対する、画素の相対的な位置に応じて記録されるドットの数が異なる。例えば、量子化の他の手法である、誤差拡散法は誤差が蓄積するまでドット遅延領域があるが、ドット遅延領域を避けて記録素子の配列方向における画素位置に応じて記録されるドット数をカウントすると、ディザ法よりもドット数のばらつきが小さい。すなわち、テストパターンを記録する際にディザ法による量子化をすると、記録されるテストパターンは、記録素子の配列方向における画素位置に応じて濃度が比較的大きくばらつくものとなる。
【０００８】
このようにＨＳ解析は、吐出量など記録特性ばらつきの他に、テストパターンを記録する際の量子化によるばらつきも含む、濃度ばらつきを検出して補正量を定めていることになる。
【０００９】
また、ＨＳ補正では、ノズル位置とＨＳ解析で定めた補正量を適用する補正位置が対応している。すなわち、図３に示すように、ＨＳ補正は、記録ヘッドにおけるノズルの位置に対応した位置の画素の画像データを補正する。以下では、このノズル位置を基準とした対応を「絶対位置対応」と称する。一方、入力画像を記録する場合、量子化で用いるディザマトリクスは、図４に示すように、入力画像の画素位置に対応させて適用する。以下では、この画像の画素位置を基準とする対応を「相対位置対応」と称する。
【００１０】
ここで、テストパターンの記録と入力画像の記録とでは、図４に示すように、ノズル位置に対してディザマトリクスの適用位置が異なる場合がある。このため、ＨＳ解析で定めた、量子化ばらつきを含めた補正量に対応する画素（ノズル）位置が、入力画像の記録では、異なる画素（ノズル）位置、つまり、異なる量子化ばらつきの画素（ノズル）位置の画像データに適用されることがある。その結果、ＨＳ補正が適切に行われないことになり、入力画像の記録結果においてディザマトリクスを用いた量子化による、上述した濃度ばらつきが発生することになる。そして、上述したように、ディザ法は、例えば誤差拡散法よりも量子化による濃度ばらつきが大きいことから、上記濃度ばらつきの問題は、量子化にディザ法を用い場合により顕著となる。
【００１１】
なお、特許文献２に記載のように、各ノズルの濃度ばらつきに応じて各ノズルに対応するディザマトリクスを修正する技術も知られている。これにより、濃度ばらつきを補正することができる。この技術の場合は、量子化も絶対位置対応となる。しかし、ｘ方向の記録位置に対してノズルが、各色１つのノズル列構成の記録ヘッドに関する技術である。各色が複数ノズル列で構成された多列構成の記録ヘッドついては記載されていない。後述するように、ディザ法による量子化結果と多列の分配パターン（列分配パターン）とからノズルを決定すると、列間の吐出割合がｘ方向の位置によって異なることになる。また、多列ノズル間でｘ方向において同じ位置にあるノズル間で製造上などの原因によって吐出量ばらつきがあることがある。そのため、ｘ方向の濃度ばらつきには、多列ノズルの列間の吐出割合ばらつきと吐出量ばらつきが反映される。よって、特許文献２に記載されている１列構成に対する技術では、多列構成のラインヘッドの濃度ばらつきを補正することができない。
【００１２】
本発明は、絶対位置対応のＨＳ補正と相対位置対応のディザマトリクスによる量子化の適用位置の不適合に起因した濃度ばらつきを解消することが可能な画像処理装置、記録装置および画像処理方法を適用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのために本発明では、複数の記録素子を配列した記録素子列を用いて記録を行うための記録データを生成する画像処理装置であって、ディザマトリクスを用いて量子化されたテストパターンのデータに基づいて記録したテストパターンの測定結果に基づいて前記記録素子の配列方向における単位領域ごとに補正パラメータを取得する取得手段と、画像データに対して前記配列方向における前記単位領域ごとに、前記補正パラメータを切り替えて適用する補正手段と、前記補正手段によって補正された画像データを、前記ディザマトリクスを用いて量子化し、記録データを生成する量子化手段と、を具え、前記テストパターンを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、前記画像データを量子化する際に前記ディザマトリクスを適用した、前記記録素子列に対する位相と、が一致したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上の構成によれば、絶対位置対応のＨＳ補正と相対位置対応のディザマトリクスによる量子化の適用位置の不適合に起因した濃度ばらつきを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ディザマトリクスサイズを説明する図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、ドット集中型のディザマトリクスを用いた量子化した結果およびノズル配列方向における記録ドット数を示す図である。
【図３】絶対位置対応を説明する図である。
【図４】相対位置対応を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置であるプリンタを模式的に示す図である。
【図６】図５に示したプリンタとホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３００を有して構成される記録システムを示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる、インクジェットプリンタが実行する画像処理の構成を示すブロック図である。
【図８】（ａ）は、第１実施形態で用いるライン型記録ヘッドの構成を示す図であり、（ｂ）は、図８（ａ）で説明したラインヘッドをインク色ごとに備えた状態を示す図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、図７に示したＨＳ処理部４０６で用いるテーブルのパラメータを生成する処理と、実際の記録時に生成したパラメータを用いて画像処理を行う処理を、それぞれ説明するためのフローチャートである。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態に係るＨＳテストパターン記録を説明する図である。
【図１１】第１実施形態に係る入力画像記録を説明する図である。
【図１２】第１実施形態に係る相対位置対応のディザマトリクスの適用位置を示す図である。
【図１３】第１実施形態に係るディザマトリクスの絶対位置対応を説明する図である。
【図１４】第１実施形態に係る入力画像記録時の量子化に絶対値対応を適用する他の例を説明する図である。
【図１５】第１実施形態の他の例に係るディザマトリクスのタイリングを説明する図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施形態にかかる、ノズル列を４列としたラインヘッドの構成を示す図である。
【図１７】第２実施形態に係る列分配パターンを説明する図である。
【図１８】第２実施形態に係るディザマトリクスと分配パターンの絶対位置対応を説明する図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係るＭＣＳ処理を示すフローチャートである。
【図２０】（ａ）および（ｂ）は、第３実施形態に係るＭＣＳテストパターンの記録を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
図５は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置であるプリンタを模式的に示す図である。本実施形態のプリンタはフルラインタイプの記録装置であり、図５に示すように、記録ヘッド１０１〜１０４を備える。記録ヘッド１０１〜１０４の夫々には、図８にて後述されるように、記録媒体１０６の幅に対応した同じ種類のインクを吐出する複数の、記録素子としてのノズルを図のｘ方向（記録素子の配列方向）に配列したノズル列（記録素子列）が設けられている。記録ヘッド１０１〜１０４は、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録ヘッドである。これら複数種類のインクを吐出する記録ヘッド１０１〜１０４は、記録媒体の搬送方向である図のｙ方向に沿って配列している。
【００１８】
記録媒体１０６は、搬送ローラ１０５（および他の不図示のローラ）がモータ（不図示）の駆動力によって回転することにより、図中ｘ方向と交差するｙ方向に搬送される。記録媒体１０６が搬送される間に、記録ヘッド１０１〜１０４それぞれの複数のノズルからは、記録媒体１０６の搬送速度に対応した周波数で、記録データに従った吐出動作が行われる。これにより、各色のドットが記録データに対応して所定の解像度で形成され、記録媒体１０６上に画像が記録される。
【００１９】
ｙ方向における記録ヘッド１０１〜１０４よりも搬送方向下流側の位置には、スキャナ１０７が備えられている。このスキャナ１０７は、ｘ方向に所定のピッチで読み取り素子を配列し、図９（ａ）にて後述されるＨＳ処理の補正パラメータを生成する際に記録媒体に記録したパッチの濃度を読み取るなど、画像読み取りに用いられる。そして、読み取り結果としてＲＧＢデータを出力する。
【００２０】
なお、本発明を適用可能な記録装置は、以上説明したフルラインタイプの装置に限られない。例えば、記録ヘッドやスキャナを記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して記録を行う、いわゆるシリアルタイプの記録装置にも本発明を適用することができる。また、本実施形態はインク色毎に記録ヘッドを備える例を用いているが、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出する形態であってもよい。さらに、１つの吐出基板上に複数色のインクに対応したノズル列を配列した形態であってもよい。
【００２１】
図６は、図５に示したプリンタとホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３００を有して構成される記録システムを示すブロック図である。
【００２２】
ホストＰＣ３００は、主に以下の要素を有して構成される。ＣＰＵ３０１は、記憶部であるＨＤＤ３０３やＲＡＭ３０２に保持されているプログラムに従った処理を実行する。ＲＡＭ３０２は、揮発性の記憶部であり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＨＤＤ３０３は、不揮発性の記憶部であり、同じくプログラムやデータを保持する。データ転送Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０４はプリンタ１００との間におけるデータの送受信を制御する。このデータ送受信の接続方式としては、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ等を用いることができる。キーボード・マウスＩ／Ｆ３０５は、キーボードやマウス等のＨＩＤ（Ｈｕｍａｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）を制御するＩ／Ｆであり、ユーザは、このＩ／Ｆを介して入力を行うことができる。ディスプレイＩ／Ｆ３０６は、ディスプレイ（不図示）における表示を制御する。
【００２３】
一方、プリンタ１００は、主に以下の要素を有して構成される。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ３１３やＲＡＭ３１２に保持されているプログラムに従い、後述するＨＳ処理に関する実施形態の処理を実行する。ＲＡＭ３１２は、揮発性の記憶部であり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＲＯＭ３１３は不揮発性の記憶部であり、後述するＨＳ処理で使用するテーブルデータやプログラムを保持することができる。
【００２４】
データ転送Ｉ／Ｆ３１４はＰＣ３００との間におけるデータの送受信を制御する。ヘッドコントローラ３１５は、図５に示したそれぞれの記録ヘッド１０１〜１０４に対して記録データを供給するとともに、記録ヘッドの吐出動作を制御する。具体的には、ヘッドコントローラ３１５は、ＲＡＭ３１２の所定のアドレスから制御パラメータと記録データを読み込む。そして、ＣＰＵ３１１が、制御パラメータと記録データをＲＡＭ３１２の所定のアドレスに書き込むことにより、ヘッドコントローラ３１５によって処理が起動され、記録ヘッドからのインク吐出が行われる。スキャナコントローラ３１７は、図５に示したスキャナ１０７の個々の読み取り素子を制御しつつ、これらから得られたＲＧＢデータをＣＰＵ３１１に出力する。
【００２５】
画像処理アクセラレータ３１６は、ＣＰＵ３１１よりも高速に画像処理を実行可能なハードウェアである。具体的には、画像処理アクセラレータ３１６は、ＲＡＭ３１２の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む。そして、ＣＰＵ３１１が上記パラメータとデータをＲＡＭ３１２の上記所定のアドレスに書き込むことにより、画像処理アクセラレータ３１６が起動され、上記データに対し所定の画像処理が行われる。本実施形態では、後述されるＨＳ処理部で用いる補正テーブルのパラメータを作成する処理をＣＰＵ３１１によるソフトウェアで行う。一方、ＨＳ処理部の処理を含む、記録の際の画像処理については、画像処理アクセラレータ３１６によるハードウェア処理で行う。なお、画像処理アクセラレータ３１６は必須な要素ではく、プリンタの仕様などに応じて、ＣＰＵ３１１による処理のみで上記のテーブルパラメータの作成処理および画像処理を実行してもよいことはもちろんである。
【００２６】
図７は、本発明の第１実施形態にかかる、インクジェットプリンタが実行する画像処理の構成を示すブロック図である。すなわち、本実施形態は、図３に示したプリンタ１００の制御、処理のための各要素によって画像処理部を構成するものである。なお、本発明の適用はこの形態に限られないことはもちろんである。例えば、図３に示したＰＣ３００において画像処理部が構成されてもよく、あるいは画像処理部の一部がＰＣ３００において構成され、その他の部分がプリンタ１００において構成されてもよい。本明細書では、これらの画像処理部を画像処理装置ともいう。
【００２７】
図７に示すように、入力部４０１はホストＰＣ３００から受信した画像データを、画像処理部４０２へ出力する。画像処理部４０２は、入力色変換処理部４０３、ＭＣＳ処理部４０４、インク色変換処理部４０５、ＨＳ処理部４０６、ＴＲＣ処理部４０７、ディザ処理部４０８、列分配処理部４０９を有して構成される。
【００２８】
画像処理部４０２において、先ず、入力色変換処理部４０３は、入力部４０１から受信した入力画像データを、プリンタの色再現域に対応した画像データに変換する。入力する画像データは、本実施形態では、モニタの表現色であるｓＲＧＢ等の色空間座標中の色座標（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を示すデータである。入力色変換処理部４０３は、各８ビットのＲ，Ｇ，Ｂの入力画像データを、マトリクス演算処理や三次元ＬＵＴを用いた処理等、既知の手法によって、プリンタの色再現域の画像データ（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）に変換する。本実施形態では、三次元ルックアップテーブル（３ＤＬＵＴ）を用い、これに補間演算を併用して変換処理を行う。なお、本実施形態において、画像処理部４０２において扱われる８ビットの画像データの解像度は６００ｄｐｉであり、ディザ処理部４０８の量子化によって得られる２値データの解像度も６００ｄｐｉである。
【００２９】
ＭＣＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｏｌｏｒ  Ｓｈａｄｉｎｇ）処理部４０４は、入力色変換処理部５０３によって変換された画像データに対して、色味の差を補正する変換処理を行う。ＭＣＳ処理部４０４は、三次元ルックアップテーブルからなる変換テーブル（補正テーブル）を用い、第１実施形態にて前述した処理単位ごとに画像データを補正する。この補正処理を行うことにより、従来のＨＳ処理では補正できなかった色差を低減することができる。すなわち、出力部４１０の記録ヘッドにおけるノズルの吐出特性のばらつきに起因する色差を低減することができる。
【００３０】
インク色変換処理部４０５は、入力色変換処理部４０３によって処理されたＲ、Ｇ、Ｂ各８ビットの画像データをプリンタで用いるインクの色信号データによる画像データに変換する。本実施形態のプリンタ１００はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを用いることから、ＲＧＢ信号の画像データは、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各８ビットの色信号からなる画像データに変換される。この色変換も、上述の入力色変換処理部と同様、三次元ルックアップテーブルに補間演算を併用して行う。なお、他の変換手法として、上述と同様、マトリクス演算処理等の手法を用いることもできる。
【００３１】
ＨＳ（Ｈｅａｄ  Ｓｈａｄｉｎｇ）処理部４０６は、インク色信号の画像データを入力して、インク色ごとにそれぞれ８ビットデータに対して、記録ヘッドを構成する各ノズルの吐出特性に応じた補正をする処理を行う。
【００３２】
ＴＲＣ（Ｔｏｎｅ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ）処理部４０７は、ＨＳ処理された各８ビットのインク色信号からなる画像データに対して、インク色毎に、出力部４０９で記録されるドットの数を調整するための補正を行う。一般に、記録媒体に記録されるドットの数と、その数のドットによって記録媒体で実現される光学濃度は線形関係にない。このため、ＴＲＣ処理部４０７は、この関係を線形にすべく各８ビットの画像データを補正して記録媒体に記録されるドットの数を調整する。
【００３３】
ディザ処理部４０８は、ＴＲＣ処理部４０７で処理された各８ビット２５６値のインク色の画像データに対して量子化処理を行い、記録「１」または非記録「０」を表す１ビットの２値データを生成する。なお、例えば、８ビットの画像データを、直接２値データ（ドットデータ）に変換する形態に限られず、一度数ビットの多値データに量子化してから、ドット配列パターンを用いて最終的に２値データに変換する形態であってもよい。
【００３４】
列分配処理部４０９は、量子化された２値データを多列構成の記録ヘッドのどの列に分配して記録するかを決定する。１列構成の記録ヘッドを用いる場合は、この処理をスキップしてもよい。列分配された２値データは出力部４１０に送られる。
【００３５】
出力部４１０は、列分配処理部４０９を介して、またはディザ処理部４０８から直接得られた、２値データ（ドットデータ）に基づいて、記録ヘッドを駆動し記録媒体に各色のインクを吐出して記録を行う。本実施形態において、出力部４１０は、図１に示した記録ヘッド１０１〜１０４を備えた記録機構によって構成される。
【００３６】
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態で用いる記録ヘッドについて説明する。図８（ａ）は、本実施形態で用いるライン型記録ヘッド（以下では、単に、ラインヘッドともいう）の構成を示す図である。本実施形態のラインヘッドは、複数のヘッドチップを配列して構成される。隣接する、例えばチップＣ＿ＣＨ０とチップＣ＿ＣＨ１は、領域Ｃ＿Ｔ０（つなぎ部）でそれぞれのノズルが重複（オーバーラップ）するよう配列されている。また、各チップにおける複数のノズルは、６００ｄｐｉ相当のピッチでｘ方向（図５参照）に配列している。図８（ｂ）は、図８（ａ）で説明したラインヘッドをインク色ごとに備えた状態を示す図である。図８（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態のラインヘッドは、各インク色について１列構成のラインヘッドである。
【００３７】
図９（ａ）および（ｂ）は、図７に示したＨＳ処理部４０６で用いるテーブルのパラメータを生成する処理と、実際の記録時に生成したパラメータを用いて画像処理を行う処理を、それぞれ説明するためのフローチャートである。すなわち、図９（ａ）および（ｂ）は、上述したＨＳ解析およびＨＳ補正の処理手順をそれぞれ示している。図９（ａ）および（ｂ）において、ステップＳ１０１１〜Ｓ１０１４がＨＳ解析プロセスであり、ステップＳ１０２１〜Ｓ１０２２がＨＳ補正プロセスである。
【００３８】
図９（ａ）は、本実施形態のＨＳ処理部４０６で用いる一次元ルックアップテーブルである変換テーブルのパラメータを生成するために、ＣＰＵ３１１が実行する各工程を示している。本実施形態では、このようなパラメータ生成処理は、プリンタの製造時やプリンタを所定期間使用したとき、あるいは所定量の記録を行ったときに、強制的あるいは選択的に実行される。また、例えば、記録を行うたびに、その動作前に実行するようにしてもよい。すなわち、この処理をいわゆるキャリブレーションとして行うことができ、これにより、変換テーブルの内容であるテーブルパラメータを更新することができる。このＨＳ処理部のテーブルパラメータは、例えば、吐出量が標準より多くパッチの濃度が高く測定されるノズル群（処理単位）については、そのノズル群に対応する画像データの画素値を小さくする補正をして、そのノズル群で記録されるドットの数を少なくする。逆に、パッチの濃度が高く測定されるノズル群については、そのノズル群に対応する画像データの画素値を小さくする補正するものである。
【００３９】
図９（ａ）において、先ず、ステップＳ１０１１で、記録媒体に、図１０（ｂ）に示すテストパターンを、図１０（ａ）に示す構成のラインヘッドで記録する。図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、各インク色について使用可能な範囲のノズルで、インク色間で共通の位置にある総てのノズルを使用して、それぞれの色のパターンを一次色で記録する。テストパターンの記録データは、図７にて上述した画像処理部４０２によって生成される。このとき、画像処理部の各部におけるそれぞれのパラメータは、ノズル位置によって異なることのない一様なパラメータである。
【００４０】
また、量子化処理部４０８（図７）で用いるディザマトリクスは、６００ｄｐｉの解像度の、濃度値が均一な各インク色データのテストパターンに対して、図１に示すように適用する。すなわち、ｘ方向におけるテストパターンの左端、すなわち、テストパターンを記録したノズル範囲の左端に、ディザマトリクスのｘ方向の左端を合わせるように、適用する。ディザマトリクスは２５６画素×２５６画素で構成され、ｘ方向とｙ方向において繰り返して用い、図１に示すように、タイル状に配列するように同じディザマトリクスが適用される。
【００４１】
次に、ステップＳ１０１２で、上記のように記録されたテストパターンをスキャナ１０７（図５）によって、６００ｄｐｉの解像度で読み取る。そして、ステップＳ１０１３で、読み取った測定結果から、ＨＳ補正の処理単位である、ｘ方向の単位領域を決定する。ここでは、ｘ方向の単位領域を、解像度６００ｄｐｉの１画素分とする。
【００４２】
最後に、ステップＳ１０１４で、決定した単位領域ごとに、読み取ったＲＧＢ値に応じて一次元ルックアップテーブルを選択する。すなわち、ＨＳ処理の補正パラメータを求める。読み取ったＲＧＢ値は、例えば、ｘ方向の１画素についてそのｙ方向における２５６画素の値を平均した値を使用する。そして、目標ＲＧＢ値と読み取ったＲＧＢ値との差分に対応する一次元ルックアップテーブルの関係を定めたテーブルを予め用意しておく。このテーブルを用いて、上記読み取ったＲＧＢ値に適切な一次元ルックアップテーブルを選択する。また、別の手法として、テストパターンをインク毎に複数階調記録し、各階調の目標ＲＧＢ値に読み取ったＲＧＢ値を補正する一次元ルックアップテーブルを生成するようにしてもよい。
【００４３】
ここで、単位領域ごとの読み取ったＲＧＢ値は、吐出量による濃度とディザマトリクスで決定されるドット数による濃度が反映された値である。従って、次の２つのばらつきを補正する一次元ルックアップテーブルが領域ごとに選択されることになる。１つは、単位領域の記録に対応するノズルの吐出量ばらつきを補正することになる。２つ目は、単位領域のドット数を決定するディザマトリクスのばらつきを補正することになる。
【００４４】
次に、図９（ｂ）を参照して、ＨＳ補正の処理手順を説明する。この処理では、図１１に示すように、ノズル位置を基準とするときに、ＨＳ補正の対象となる入力画像の位置がテストパターン位置とは、ｘ方向においてずれている。詳しくは、入力画像を記録するのに使用するノズルは、テストパターンを記録するのに使用するノズルの位置に対して、ｘ方向に６４０ノズル分、従って、本実施形態では、６４０画素分、ずれた位置のノズルから始まる範囲である。前述したようにＨＳ補正は絶対位置対応である。そのため、ＨＳ補正を適用する入力画像におけるｘ方向の位置Ｎに対応する単位領域には、テストパターンにおける同じ位置Ｎに対応する単位領域の一次元ルックアップテーブルを適用する。なお、この一次元ルックアップテーブルのパラメータは、上述のＨＳ解析によって求められて所定のメモリに記憶され、それを読み出すものであるが、この形態に限られないことはもちろんである。外部記憶装置あるいはホストＰＣ３００などのホスト装置から取得するようにしてもよい。
【００４５】
ステップＳ１０２１では、以上説明した入力画像における単位領域ごとの位置Ｎを特定する。そして、ステップＳ１０２２で、単位領域ごとの位置Ｎに対応した一次元ルックアップテーブルを適用してＨＳ補正を行う。
【００４６】
以上、図９（ｂ）に示すＨＳ補正が終了した画像データは、図７にて上述したように、ＴＲＣ処理部４０７の処理を経て、量子化処理部４０８において、ディザマトリクスを用いた量子化が行われる。
【００４７】
ここで、ディザマトリクスはＨＳ解析で使用したものと同じものである。図１２は、相対位置対応のディザマトリクスの適用位置を示す図である。入力画像がテストパターンに対してｘ方向において６４０ノズル分オフセットされている場合、ディザマトリクスの位置は、テストパターンに適用する場合とＨＳ補正で入力画像に適用する場合とで一致しない。図９（ｂ）にて上述したステップＳ１０２２の処理で適用した一次元ルックアップテーブルは、テストパターンを量子化した際の位置Ｎのディザマトリクスのばらつきを補正するものである。しかし、図１２に示すように、入力画像の位置Ｎに対する、ディザマトリクスの閾値配置パターンの相対位置は、テストパターンの位置Ｎに対する、ディザマトリクスの閾値配置パターンの相対位置と異なる。その結果、入力画像の位置Ｎに対応するディザマトリクスのばらつきは、テストパターンの位置Ｎに対するディザマトリクスのばらつきとは異なることになる。このため、ディザマトリクスのばらつきによる濃度ばらつきに対するＨＳ補正が、入力画像に対して適切でないものとなり、入力画像の記録結果に量子化の濃度ばらつきが発生する。
【００４８】
そこで、本発明の一実施形態は、量子化処理部４０８によるディザマトリクスを用いた量子化の際に絶対位置対応を採用する。
【００４９】
図１３は、絶対位置対応によるディザマトリクスの適用位置を説明する図である。図１３に示すように、テストパターンに対する入力画像の、ノズル位置を基準としたときのオフセット量が６４０画素分であるとき、これをディザマトリクスのｘ方向サイズ２５６画素分で割った余りを求める。図に示す例では、１２８画素分となる。この１２８画素分だけ、ディザマトリクスをｘ方向と逆方向にオフセットする。これにより、テストパターン記録時の量子化と入力画像記録時の量子化とで、ディザマトリクス（の閾値配置パターン）の位相が一致する。その結果、位置Ｎにおけるディザマトリクスのばらつきは、テストパターンと入力画像とで同じである。そして、ディザマトリクスのばらつきによる濃度ばらつきに対するＨＳ補正は入力画像に対して適切なものとなる。ディザマトリクスの相対位置対応に対して、絶対位置対応は濃度ばらつきを低減することができる。
【００５０】
図１４は、入力画像記録時の量子化に絶対値対応を適用する他の例を説明する図である。同図は、テストパターンと入力画像が６００ｄｐｉで６４０画素分オフセットされた場合を示している。ディザマトリクスのｘ方向のサイズは６００ｄｐｉで２５６画素分である。図１４において、テストパターンの左端に対して、ディザマトリクスの左端を適用する。入力画像に対しては、テストパターンと入力画像のオフセット量６４０画素分の白画像を、入力画像の左端からｘ方向に付加する。そして、付加した白画像の左端に対して、ディザマトリクスの左端を適用する。このように白画像を入力画像に付加することによっても、量子化の際の絶対位置対応が可能となる。
【００５１】
なお、上述の実施形態では、テストパターンを記録する際に図７の画像処理を施すものとしたが、予め量子化まで実施したデータを保持しておいて記録してもよい。予めテストパターンを量子化した際のディザマトリクスの位相とＨＳ補正処理における入力画像を量子化する際のディザマトリクスの位相を一致させればよい。また、テストパターンと入力画像に対するディザマトリクスが同一の例で説明したが、ドット数による差が視覚的に認識されなければ別パターンでもよい。視覚的に認識されるか否かは、インクの色材濃度と吐出量差とドット数に依存するため、実験的に調べて別のディザマトリクスを設定してもよい。また、ノズル、スキャナ、画像処理の解像度が６００ｄｐｉを例に説明したが、解像度はこれに限るものではない。記録素子の解像度に合わせて解像度を設定しもよく、濃度ばらつきを許容できる解像度に設定してもよい。また、ディザマトリクスサイズも２５６画素×２５６画素を例に説明したが、サイズはこれに限るものではない。ＨＳ解析処理のテストパターンとＨＳ補正処理の入力画像とでディザマトリクスの位相を合わせればよい。これにより、ディザマトリクスによる濃度ばらつきの補正を可能とする。
【００５２】
また、ｙ方向にディザマトリクスを配列する際に、図１５に示すように、ｘ方向にオフセットすると、濃度ばらつきがｙ方向に連続しないことから、視覚的に濃度ばらつきを目立たなくすることもできる。例えば、ｘ方向に６４オフセットする場合、ｙ方向にディザマトリクスを４つ配列すると、ｙ方向の１つ目と４つ目はｘ方向のオフセットは０となる。つまり、ｙ方向にディザマトリクスを３つ配列すれば、ｘ方向のある１つの画素列に着目すると、全てのディザマトリクスが使われることになる。ｘ方向に６４オフセットする場合は、テストパターンのｙ方向のサイズをディザマトリクス３つ分のサイズに相当する２５６画素に設定して、ＨＳ解析処理を実施する。入力画像記録時は、ディザマトリクスを図１３と図１４で説明したように絶対位置対応となるように適用する。
【００５３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、多列構成のラインヘッドにおける、ディザマトリクスの濃度ばらつきを補正する形態に関するものである。
【００５４】
図１６（ａ）および（ｂ）は、ノズル列を４列としたラインヘッドの構成を示す図である。４列構成の場合、ｘ方向の同一位置の画素に対して、４つのノズルを切り替えて用いることができる。以下の説明のために、各列に、図１６（ａ）に示すように、列番号１〜４を割り当てる。
【００５５】
図１７は、４つのノズルを切り替える列分配パターンを示す図である。ディザマトリクスによって、画素にドットを記録する旨の記録データについて、列分配処理部４０９（図７；記録素子列分配処理部）は、図１７に示す列分配パターンに従って、どのノズルを用いるかを決定する。図１７に示すように、ドット記録する画素に対応する列分配パターンの画素に指定されているノズルを用いる。ディザマトリクスによってドット記録する旨の画素の位置が、列分配マスクにおいて第１〜第４列が均等に割り当てられているとは限らない。従って、実際に吐出に使用するノズルの列分配割合はｘ方向においてばらつきが生じ得る。また、ｘ方向の同一位置に対して割り当てられている４列のノズルにも吐出量のばらつきが生じ得る。このため、多列構成の場合は、列分配割合のばらつきによる濃度ばらつきも補正する一次元ルックアップテーブルが、図９のＨＳ解析処理において選択されることがある。
【００５６】
そこで、本実施形態では、ＨＳ解析処理のテストパターンとＨＳ補正処理の入力画像との間で、ディザマトリクスの位相を合わせる。図１８に示すように、ＨＳ解析プロセスのテストパターンとＨＳ補正プロセスの入力画像とで列分配パターンの位相も合わせる。また、ディザマトリクスと列分配パターンの位相も合わせる。これにより、ディザマトリクスと列分配パターンによる濃度ばらつきのＨＳ補正を可能とする。
【００５７】
なお、本実施形態では４列構成を多列構成の例として説明したが、列数は４に限るものではない。別の列数であっても本実施形態を適用することで同じ効果を奏することができる。
【００５８】
（第３実施形態）
叙述した、第１実施形態と第２実施形態は、ＨＳ補正においてディザマトリクスまたは列分配パターンによる濃度ばらつきを補正する形態に関するものである。本発明の第３実施形態は、ＭＣＳ処理部４０４（図７）による補正に関して、ディザマトリクスまたは列分配パターンによる濃度ばらつきを補正する形態に関するものである。
【００５９】
１列構成のラインヘッドの場合は、第１実施形態で説明したＨＳ解析によって一次元ルックアップテーブルを選択する。また、多列構成のラインヘッドの場合は、第２実施形態で説明したＨＳ解析によって一次元ルックアップテーブルを選択する。
【００６０】
図１９（ａ）および（ｂ）は、ＭＣＳ解析処理とＭＣＳ補正処理をそれぞれ示すフローチャートである。図１９（ａ）および（ｂ）において、ステップＳ１１１１〜Ｓ１１１４がＭＣＳ解析処理であり、ステップＳ１１２１〜Ｓ１１２２がＭＣＳ補正処理である。
【００６１】
図１９（ａ）に示すＭＣＳ解析処理は、先ず、ステップＳ１１１１で、テストパターンを記録する。図２０（ｂ）に示すような、一次または複数色から構成されるテストパターンを画像処理して記録する。テストパターン記録に関する画像処理は画像処理部４０２（図７）によって行われるが、この際、同図の破線４１１のバイパス処理経路を使ってＭＣＳ処理を実施しない。また、ＨＳ処理部（図７）では、前述したＨＳ解析処理で決めた一次元ルックアップテーブルを使用する。また、ＭＣＳ解析では、ＨＳ解析処理の結果を画像処理に反映するため、予め量子化することはできない。従って、テストパターンを記録する際に量子化処理部４０８（図７）を適用する。
【００６２】
次に、ステップＳ１１１２で、テストパターンをスキャナ１０７によって６００ｄｐｉで読み取る。そして、ステップＳ１１１３で、読み取った結果からｘ方向の単位領域を決定する。ここでは、ｘ方向の単位領域を６００ｄｐｉの１画素とする。
【００６３】
最後に、ステップＳ１１１４で、決定した単位領域のＲＧＢ値に応じて、ＭＣＳ処理の三次元ルックアップテーブルを例えば次のように生成する。ＲＧＢ値は、例えばｘ方向における１画素に関してｙ方向にディザマトリクスサイズの２５６画素平均した値を使用する。ＭＣＳ処理の三次元ルックアップテーブルの入力デバイス色Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉにおける目標色Ｒｔ、Ｇｔ、Ｂｔに近いパターン色Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐを読み取ったＲＧＢ値を基に推定する。目標色は、例えば吐出量が基準値である記録ヘッドによって記録する場合のデバイス色Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対するパターン色ＲＧＢ値である。次に、パターン色Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐに対応するデバイス色Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎを推定する。例えば、吐出量が基準値である記録ヘッドによって記録する場合のデバイス色とパターン色の対応関係を予め持つことで、デバイス色Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎを推定する。そして、入力デバイス色Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉを、Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎに変換する補正テーブルを生成する。この変換テーブルを複数のパターンに対して実施することにより、ＭＣＳ処理の三次元ルックアップテーブルを生成する。
【００６４】
次に、図１９（ｂ）を参照してＭＣＳ補正を説明する。この場合、図１１に示すように、入力画像はテストパターンに対して、ｘ方向にオフセットしている。すなわち、使用ノズルは、テストパターンの場合に比べてｘ方向に６４０ノズル分オフセットされた位置のものとなる。ＭＣＳ補正は、ＨＳ補正と同様に絶対位置対応である。そのため、ＭＣＳ補正を適用する、入力画像におけるｘ方向の位置Ｎに対応する単位領域には、テストパターンにおける同じ位置Ｎに対応する三次元ルックアップテーブルを適用する。このようにして、ステップＳ１１２１で位置の特定をする。そして、ステップＳ１１２２で、三次元ルックアップテーブルの適用を行う。
【００６５】
以上のＭＣＳ処理の後、量子化処理部４０８（図７）で、ディザマトリクスを用いた量子化を行う。ディザマトリクスは、ＭＣＳ解析で使用したものと同じである。このため、図１２に示すようにディザマトリクスを相対位置対応で適用する場合、入力画像の位置Ｎのディザマトリクスのばらつきは、テストパターンの位置Ｎのディザマトリクスのばらつきとは異なる。その結果、ディザマトリクスのばらつきによる濃度ばらつきへのＣＳ補正は入力画像に対して不適切となる。また、多列構成の場合は、列分配割合のばらつきによる濃度ばらつきをも補正する三次元ルックアップテーブルが、図１９（ａ）に示すＣＳ解析によって生成される。従って、列分配パターンも相対位置対応である場合には、列分配パターンによる濃度ばらつきに対するＭＣＳ補正が入力画像に対して適切でないものとなる。
【００６６】
そこで、本実施形態では、ＭＣＳ解析のテストパターンと、ＭＣＳ補正の入力画像とで、ディザマトリクスの位相を合わせる。また、図１８に示すように列分配パターンの位相も合わせる。図１８にはディザマトリクス上に列分配パターンを配置して説明している。これにより、ディザマトリクスと列分配パターンによる濃度ばらつきのＭＣＳ補正が可能となる。
【００６７】
なお、本実施形態ではＭＣＳ処理は、画像データのＲＧＢ値を別のＲＧＢ値に補正する例で説明したが、ＲＧＢ値に限るものではない。ＲＧＢ値をＣＭＹＫ値に補正したり、ＣＭＹＫ値を別のＣＭＹＫ値に補正する方法であってもよい。
【００６８】
（他の実施形態）
上記実施形態は、ディザマトリクスが２値化に用いられる形態に関するものであるが、本発明の適用はこの形態に限られない。例えば、２５６値の画像データを４値のデータに量子化し、この４値のデータが示す各レベルに対応したドット配置パターンを用いて２値化を行う形態であってよい。また、上述した実施形態は、インクジェット方式の記録装置に関するものであるが、この形態に限られず、例えば熱転写などによってドットを形成する方式の記録装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
３００    ホストＰＣ
３０１    ホストＰＣのＣＰＵ
３０２    ホストＰＣのＲＡＭ
３１１    プリンタ本体のＣＰＵ
３１２    プリンタ本体のＲＡＭ
３１３    プリンタ本体のＲＯＭ
３１５    ヘッドコントローラ
３１６    画像処理アクセラレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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