(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒色色材に対応する黒色色材データと複数の有彩色色材のそれぞれに対応する複数の有彩色色材データとを有する画像データを画素ごとに量子化する量子化手段と、
前記黒色色材および前記有彩色色材のうち、注目画素における画素値が最大である最大記録色材を取得する取得手段と、
前記最大記録色材と前記量子化手段による量子化結果とに応じて、前記黒色色材および前記有彩色色材それぞれの前記注目画素におけるドットを排他的に形成するか否かを決定する決定手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記注目画素における前記最大記録色材が黒色色材である場合には、前記黒色色材のドットを形成し前記有彩色色材のドットは形成しないと判定し、前記最大記録色材が前記有彩色色材である場合は、前記黒色色材のドットは形成せず前記有彩色色材のドットを形成すると判定する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】
前記決定手段は、前記注目画素における量子化結果が０である場合は、前記黒色色材および前記有彩色色材いずれのドットも形成しない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】
前記決定手段は、前記最大記録色材に基づいて記録可能な色材色数を決定し、
記最大記録色材が有彩色色材の場合には前記記録可能な色材色数の有色色材のドットを形成し、黒色色材のドットを形成しないことを特徴とする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５】
前記量子化手段による量子化は、前記画像データを表す色材の数に応じた量子化であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記量子化手段は、誤差拡散法を用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記量子化手段は、ディザ法を用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像処理装置によって得られる画像データに基づいて、インクジェット方式により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
量子化手段、取得手段、決定手段とを有する画像処理装置の制御方法であって、
前記量子化手段は、黒色色材に対応する黒色色材データと複数の有彩色色材のそれぞれに対応する複数の有彩色色材データとを有する画像データを画素ごとに量子化し、
前記取得手段は、前記黒色色材および前記有彩色色材のうち、注目画素における画素値が最大である最大記録色材を取得し、
前記決定手段は、前記最大記録色材と前記量子化手段による量子化結果とに応じて、前記黒色色材および前記有彩色色材それぞれの前記注目画素におけるドットを排他的に形成するか否かを決定することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒色色材と複数の有彩色色材とを用いて記録媒体上に画像を形成するための処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタの色域（色再現領域）を拡大して高い発色性を実現する技術として、次の技術が知られている。
特許文献１には、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの基本色インクに加えて、レッド、グリーン、ブルーなどの基本色の色域を広げる特色インクを利用することが記載されている。具体的には、マゼンタのドットとイエロのドットを重ねて形成した赤色よりも高彩度な赤色を再現できるレッドインクをさらに用いることで、色域の赤色領域を拡大することが記載されている。
特許文献２には、イエロのドットとシアンのドットを重ねて形成する場合、イエロ、シアンの順で重ねて形成した場合と、シアン、イエロの順で重ねて形成した場合とでは発色が異なることが記載されている。そして、イエロ、シアンの順で重ねた時にしか再現できない色はイエロ、シアンの順、シアン、イエロの順で重ねた時にしか再現できない色はシアン、イエロの順で形成することにより、色域を拡大することが記載されている。
特許文献３には、レッドのドットとイエロおよびマゼンタのドットとが重なると、重ねない場合に比べて発色性が低下することが記載されている。そして、量子化された色材量データをドットの形成／非形成を表す２値データに所定のドット配置パターンと対応付けて変換する際に、レッドについては他の色と異なるドット配置パターンを用いて上記重なりの確率を低減し、色域を拡大することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３３１２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１５５１８１号公報
【特許文献３】特開２００５−８８５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、着色剤として主に顔料を用いたインク（顔料インク）のインクジェットプリンタで印刷されたプリント物で特に顕著に発生する課題として、暗部（低明度部）の色域低下がある。図１は、顔料インクジェットプリンタで印刷されたプリント物のイエロ色相の色域形状を示す模式図である。図の横軸はＣＩＥＬＣｈ色空間の彩度Ｃ＊、縦軸は明度Ｌ＊、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄはそれぞれ白、イエロ、ブラックおよびブラック近傍の色域最外郭の色を示す点である。同図に示すように、イエロからブラックに至る暗部（低明度部）の色域形状は、イエロとブラックを結ぶ直線に比べて、大きく内側に凹んでいる。特にブラック近傍では、点Ｃに対する点Ｄの位置から分かるように、明度が大きく変化しても彩度があまり大きく変化しない。このような色域形状は、カラーマッピングにおいて階調不良（つぶれ）の原因となってしまう。
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献３に記載の技術では、新たなインクを必要とするため、プリンタの構造がより複雑になり、大型化する。
【０００６】
また、特許文献２に記載の技術では、イエロからグリーンを経由してシアンに至る色相において中間明度の色域を拡大するが、イエロからブラックに至る暗部（低明度領域）の色域は拡大しない。
【０００７】
そこで、本発明は、新たな記録材を追加することなく低明度部の色域を拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、黒色色材に対応する黒色色材データと複数の有彩色色材のそれぞれに対応する複数の有彩色色材データとを有する画像データを画素ごとに量子化する量子化手段と、前記黒色色材および前記有彩色色材のうち、注目画素における画素値が最大である最大記録色材を取得する取得手段と、前記最大記録色材と前記量子化手段による量子化結果とに応じて、前記黒色色材および前記有彩色色材それぞれの前記注目画素におけるドットを排他的に形成するか否かを決定する決定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、新たな記録材を追加することなく低明度部の色域を拡大することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】顔料インクジェットプリンタで印刷されたプリント物のイエロ色相の色域形状を示す模式図である。
【図２】紙およびインクの分光反射率の例を示すグラフである。
【図３】ブラックインクとイエロインクの記録媒体上での配置を示す模式図である。
【図４】図３の配置による分光反射率を示すグラフである。
【図５】図３の配置による発色をＣＩＥＬａｂ色空間のＬ＊−ｂ＊平面で示すグラフである。
【図６】ブラックインクとカラーインクの記録媒体上での配置を示す模式図である。
【図７】図６の配置によるカラーインク領域の分光反射率を示すグラフである。
【図８】図６の配置による分光反射率を示すグラフである。
【図９】図６の配置による発色をＣＩＥＬａｂ色空間のＬ＊−ａ＊平面で示すグラフである。
【図１０】インクの重なり状態と画像の色度との関係をＣＩＥＬａｂ色空間のａ＊−ｂ＊平面で示すグラフである。
【図１１】シアンインクとイエロインクの記録媒体上での配置を示す模式図である。
【図１２】図１１の配置による分光反射率を示すグラフである。
【図１３】図１１の配置による発色をＣＩＥＬａｂ色空間のＬ＊−ａ＊平面で示すグラフである。
【図１４】画像形成装置１５０１の概略構成を説明する模式図である。
【図１５】画像形成システムの概略構成を説明するブロック図である。
【図１６】画像処理の概略構成を説明するブロック図である。
【図１７】色分解テーブル格納部１６０８に格納される色分解テーブルの一例を示す模式図である。
【図１８】色空間（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）を示す模式図である。
【図１９】黒−カラーラインの色分解テーブルを示す模式図である。
【図２０】誤差拡散法によるハーフトーン処理を模式的に示したブロック図である。
【図２１】処理走査の様子を示す図である。
【図２２】ハーフトーン処理部１６０６が行う動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】累積誤差メモリ２００７に格納されているデータを説明するための図である。
【図２４】実施例１のハーフトーン処理を行った後の画像の模式図である。
【図２５】マルチパス記録方法における記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書では、記録剤であるインクをシアン、マゼンタ、イエロ、ブラックなど片仮名表記で表す。また、ブラックインクを黒色色材もしくは黒インクと称する。シアンインク、マゼンタインク、イエロインクを総じて有彩色色材もしくは有彩色インクもしくはカラーインクと称する。シアン、マゼンタ、イエロを総じてカラーもしくは有彩色と称し、ブラックを黒もしくは無彩色と称する。また、色もしくはそのデータ、色相をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋなど英大文字の１字で表すものとする。すなわち、Ｃはシアン色またはそのデータないし色相を、Ｍはマゼンタ色またはそのデータないし色相を、Ｙはイエロ色またはそのデータないし色相を、Ｋはブラック色またはそのデータないし色相をそれぞれ表すものとする。
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。また、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。
【００１３】
＜像構造と発色との関係＞
記録媒体（例えば紙面）上における色材の空間的な配置（以降、像構造とも呼ぶ）と発色との関係について、図面を用いて説明する。
【００１４】
図２は記録媒体としての紙および色材としてのインクのそれぞれの分光反射率を示す模式図であり、図中の横軸は波長、縦軸は反射率を示している。波形２０１は紙の分光反射率、波形２０２はブラックインクの分光反射率、波形２０３はシアンインクの分光反射率、波形２０４はイエロインクの分光反射率を示している。
【００１５】
図２に示す反射特性を持つインクを、図３のように紙面上で異なる配置にした場合のそれぞれの発色について説明する。配置３０１は、ブラックインクとイエロインクが互いに重なり合わずに、横に並べて配置（以降、並置混色とも呼ぶ）されている場合を示している。尚、紙面上では、紙自体が露出する領域が存在せず、全ての領域が何れかのインクで埋め尽くされているものとする。配置３０１における発色は、一般に知られたＭｕｒｒａｙ−Ｄａｖｉｓの式からわかるように、各々のインクの面積率に基づいた加重平均、つまり次式（１）から算出される。
【００１６】
Ｒ（λ）＝Ｓ＿Ｋ×Ｒ＿Ｋ（λ）＋Ｓ＿Ｙ×Ｒ＿Ｙ（λ）      ・・・（１）
ここで、Ｒ（λ）、Ｒ＿Ｋ（λ）、Ｒ＿Ｙ（λ）はそれぞれ、混色時、ブラックインク、イエロインクの波長λにおける反射率を表し、Ｓ＿Ｋ、Ｓ＿Ｙはそれぞれ、ブラックインク、イエロインクの紙面上における面積率（０〜１の値）を表す。また、配置３０２は、ブラックインクとイエロインクが互いに重なり合い、上下に層状に配置されている場合（色材層を形成している場合）を示している。尚、配置３０１と同様、紙面上では、紙自体が露出する領域が存在せず、全ての領域がインクで埋め尽くされているものとする。ここで、配置３０２における発色は、次式（２）から算出される。
【００１７】
Ｒ（λ）＝Ｒ＿Ｙ（λ）＋｛Ｔ＿Ｙ（λ）２×Ｒ＿Ｋ（λ）｝／｛１−Ｒ＿Ｋ（λ）×Ｒ＿Ｙ（λ）｝      ・・・（２）
ここで、Ｒ（λ）、Ｒ＿Ｋ（λ）、Ｒ＿Ｙ（λ）はそれぞれ、混色時、ブラックインク、イエロインクの波長λにおける反射率を表し、Ｔ＿Ｙ（λ）はイエロインクの透過率を表す。
【００１８】
＜ブラックインクと１つの有色インクとの組み合わせ＞
特に、顔料インクなど、染料インクと比べて光の散乱成分が多いインクの場合、反射率および透過率は光の吸収成分だけでなく散乱成分を考慮する必要がある。図２に示す分光反射率特性について、上述のように特に顔料インクなど光の散乱成分が無視できないインクを用いた場合に上記式（１）、式（２）から算出される分光反射率の模式図を図４に示す。波形４０１は配置３０１、波形４０２は配置３０２に対応している。尚、比較しやすいよう、波形４０１と波形４０２とは同程度の明度になるようにＳ＿Ｋ、Ｓ＿Ｙが調整されているが、どちらの波形が急峻かを判定するのには影響がない。波形４０１は波形４０２に比べて急峻な変化を示す波形の分光反射率であることがわかる。
【００１９】
つまり、全可視波長域で光の吸収の多いブラックインクと、一部の可視波長域で吸収の少ない有色インク（以降、ブラックインク以外の有色インクをカラーインクとも呼ぶ）との間には、次のことが言える。配置３０１のように、インク同士が互いに重なり合わずに横に並んで（すなわち、インク同士が排他されて）配置している場合、カラーインクによる吸収が多い波長域（図４では短波長側）では反射率が低くなる。一方で、カラーインクによる吸収が少ない波長域（図４では長波長側）では反射率が高くなる。このため、分光反射率は波形４０１に示すように急峻な変化を示す。一方で、配置３０２のように、インク同士が互いに重なり合い上下に層状に配置している場合、どちらかのインクによる吸収が多いとそのインクにより多く吸収されるため反射率は低くなる。従って、ブラックインクのように全波長で吸収の多いインクが他のインクと重なると、全波長で低い反射率となる。
【００２０】
ところで、光の吸収のみに着目し、ブラックインクの反射率が全波長で一定値であると仮定すると、ブラックインクに重なり上下に層状に配置されるイエロインクの分光反射率は、イエロインク単独で配置された際の定数倍となるだけである。つまり、急峻な波形が保たれるため、ブラックインクとイエロインクとを重ねて配置しても全波長で低い分光反射率とはならない。
【００２１】
しかし、上述したように顔料インクでは散乱成分が無視できない。吸収成分は、吸収が高いほど反射率を下げるのに対し、散乱成分は反射率にバイアスとして加算されてしまう。また、散乱成分は一般的に吸収が多い波長で多いため、散乱成分によって分光反射率の波長毎の変化は緩やかになる。
【００２２】
ここで、図５に、配置３０１と配置３０２の配置の違いによる発色の違いをＣＩＥＬａｂ色空間のＬ＊−ｂ＊平面で示す。同図はイエロ色相におけるＬ＊−ｂ＊平面であり、横軸はｂ＊、縦軸は明度Ｌ＊である。点５０１はイエロ、点５０２はブラック、点５０３は配置３０１の場合、点５０４は配置３０２の場合のそれぞれの色度を示している。明度Ｌ＊の軸から距離が離れている程、彩度が高いため、点５０３の方が点５０４より高彩度であることがわかる。尚、イエロとブラックを例にとって説明したが、シアンとブラック、マゼンタとブラックも同様である。
【００２３】
＜ブラックインクと２つの有色インクとの組み合わせ＞
上記では、ブラックインクと１つの有色インクの組み合わせについて説明した。次に、ブラックインクと２つの有色インクとの組み合わせについて、紙面上における色材層の空間的な配置と発色との関係を説明する。
【００２４】
インクの分光反射率は図２の場合と同一として説明する。図２に示す反射特性のインクが、紙面上で図６のようにそれぞれ配置したときの発色について説明する。上述した通り、ブラックインクとカラーインクは、互いに重なり合って上下に層状に配置するより、互いに重なり合わずに横に並べて配置した方が、高彩度な発色である。ここでは、ブラックインクとカラーインクは重なり合わず排他的に配置されている場合を例に説明を行う。配置６０１のように、シアンインクとイエロインクが互いに重なり合わずに横に並べて配置された場合と、配置６０２のようにシアンインクとイエロインクが互いに重なり合い上下に層状に配置された場合を比較する。
【００２５】
配置６０１の場合、ブラックインクを除いたカラーインクのみが配置された紙面上の領域（以降、カラーインク領域とも呼ぶ）の反射率は上述した式（１）を用いて、図２の波形２０３と波形２０４との加重平均で表わされる。一方、配置６０２の場合、ブラックインクを除いたカラーインク領域の反射率は上述した式（２）を用いて、波形２０３と波形２０４、および、図示しない各インクの透過率から求められる。以上のように求められた配置６０１および配置６０２のカラーインク領域のそれぞれの分光反射率を図７に示す。波形７０１は配置６０１、波形７０２は配置６０２に対応している。図に示されるように、波形７０１より波形７０２の方が急峻な分光反射率特性、すなわち、高彩度であることがわかる。つまり、カラーインク同士は、互いに重なり合わずに横に並べて配置するより、互いに重なり合って上下に層状に配置する方が高彩度な発色となる。
【００２６】
更に図８に、配置６０１および配置６０２の場合で、ブラックインクを含む、任意のインクが配置された全領域の分光反射率を示す。波形８０１は配置６０１、波形８０２は配置６０２に対応している。この分光反射率は、ブラックインクの反射率とカラーインク領域の反射率から式（１）を用いて算出される。尚、比較しやすいよう、ブラックインクとカラーインク領域の面積率を、配置６０１と配置６０２との明度が同一となるように調整しているが、波形には影響がない。
【００２７】
ここで、図９に、配置６０１と配置６０２との配置の違いによる発色の違いをＣＩＥＬａｂ色空間のＬ＊−ａ＊平面で示す。同図はグリーン色相におけるＬ＊−ａ＊平面であり、横軸はａ＊、縦軸は明度Ｌ＊である。点９０１はグリーン、点９０２はブラック、点９０３は配置６０２の場合、点９０４は配置３０１の場合のそれぞれの色度を示している。明度Ｌ＊の軸から距離が離れている程、彩度が高いため、点９０３の方が点９０４より高彩度であることがわかる。尚、グリーン（シアンとイエロの混色）からブラックに至る暗部の色域を例にとって説明したが、レッド（イエロとマゼンタの混色）からブラック、ブルー（マゼンタとシアンの混色）からブラックも同様である。
【００２８】
＜カラーインクとカラーインクとの組み合わせ＞
ここまで、Ｌ＊−ａ＊平面およびＬ＊−ｂ＊平面で説明したが、他のドットと重なることなく排他に記録される有彩色（以降、排他カラーとも称する）を１色以下にすることで、より彩度の高い色を再現できることをＣＩＥＬａｂ色空間のａ＊−ｂ＊平面で説明する。図１０は、インクの重なり状態と画像の色度の関係を説明する模式図であり、横軸がＣＩＥＬａｂ色空間のａ＊、縦軸がｂ＊を示す。図において、点Ａは全ての画素をＹドットのみで形成した時の色を示す点、点Ｂは全ての画素をＹドットおよびＣドット同士を重ねて形成した時の色を示す点、点Ｃは全ての画素をＣドットのみで形成した時の色を示す点、点Ｏは無彩色を示す点である。ここで、Ｙドットのみで形成した第一の画素とＹドットおよびＣドットで形成した第二の画素とを含む第一の画像の色は、線分ＡＢ上の点で示される。同様に前記第二の画素とＣドットのみで形成した第三の画素とを含む第二の画像の色は線分ＢＣ上の点で示される。また、前記第一の画素と、前記第二の画素と、前記第三の画素とを含む第三の画像の色は、三角形ＡＢＣの内部の点で示される。
【００２９】
ところで、上記各点の彩度は点Ｏとの距離で与えられるため、三角形ＡＢＣの内部の点Ｐ０と線分ＡＢ上の点Ｐ１では、点Ｐ０の方が点Ｐ１よりも点Ｏとの距離が短く、点Ｐ０の示す色の方が点Ｐ１の示す色よりも彩度が低い。一方、点Ｐ０が示す色と点Ｐ１が示す色の色相角は同じである。すなわち、前記第三の画像の色は、色相角の等しい前記第一の画像の色よりも彩度が低い。なお、前記第三の画像の色と前記第二の画像の色の関係についても同様であり、前記第三の画像の色は色相角の等しい前記第二の画像の色よりも彩度が低い。
【００３０】
ここで、前記第三の画像は、排他カラーを複数（例えば、ＹドットとＣドットの２色）含む。一方、前記第一の画像および前記第二の画像は、排他カラーを１色しか含まない。つまり、排他カラーを１色以下にするように有彩色色材のドットを配置することで、前記第三の画像のような、有彩色を複数含む画像より彩度の高い色を再現できる。
【００３１】
上述した通り、ブラックインクが使用されるような暗部で色域を拡大するためには、色域最外郭で以下の条件が寄与することとなる。その条件は、ブラックインクとカラーインクが排他されていること、カラーインク同士で互いに重なり合わずに排他に配置されるカラーインクは１色以下であること、紙白が何れかのインクでほぼ被覆されていることの３点である。ここで、排他とは、各ドットの中心が互いに重ならないこととも言うことができる。
【００３２】
なお、暗部の色域最外郭以外については、カラーインク同士を排他しても重ねても色域は変わらない。ただし、カラーインク同士を重ねた領域は明度の低いドットが配置されていることと同義のため、視覚的にドットが目立ってしまい、粒状性を低下させる要因になる。そのため、暗部の色域最外郭以外については、異なるインク同士を極力排他して形成した方がより良好な画像を得られる。
【００３３】
また、色域の拡大はそれほど大きくないが、排他カラーは１色以下とし、カラーインクをブラックインクと重ねてもよい。
【００３４】
ここで、ブラックインクを利用しない明部の色域について、インクの配置を説明する。尚、インクの分光反射率は図２と同一として説明する。紙面上で図１１の配置１１０１および配置１１０２のように配置したとき、上述したように、それぞれのカラーインク領域の分光反射率は図７に示す通りとなる。一方、紙白の露出している領域を含めた配置１１０１および配置１１０２の分光反射率は、紙白の反射率２０１との加重平均となるため、図１２に示す特性となる。すなわち、インクで被覆されずに紙白が露出されている領域が存在すると、全体の領域としては分光反射率の変化が緩やかになるため、式（１）のＹをＷに置き換えることにより、画像全体の彩度は低下することがわかる。
【００３５】
しかしながら、波形１２０１および波形１２０２からわかるように、配置１１０１と配置１１０２との分光反射率はほぼ一致する。尚、紙白の露出領域と各カラーインク領域の面積率は、配置１１０１と配置１１０２との場合で明度が同一となるように調整されているが、どちらの波形が急峻かを判定するのには影響がない。
【００３６】
また、図１３に、配置１１０１および配置１１０２の配置における発色をＣＩＥＬａｂ色空間のＬ＊−ａ＊平面で示す。同図はグリーン色相におけるＬ＊−ａ＊平面であり、横軸はａ＊、縦軸は明度Ｌ＊である。点１３０１はグリーン、点１３０２は紙白、点１３０３は配置１１０１および配置１１０２の場合の色度を示している。図１２に示す分光反射率から当然ではあるが、ブラックインクの使用されない明部において、カラーインクは互いに重なり合って上下に層状に配置しても、互いに重なり合わずに横に並べて配置しても彩度は変わらない。なお、紙白からグリーン（シアンとイエロの混色）に至る明部の色域を例にとって説明したが、紙白からレッド（イエロとマゼンタの混色）、紙白からブルー（マゼンタとシアンの混色）も同様である。また、紙白からシアン、マゼンタ、イエロに至る明部の色域でも同様である。
【００３７】
よって、カラーインクを互いに重なり合って上下に層状に配置することにより、紙面上における粒状性が低下する場合は、ブラックインクの使用されない明部において互いに重なり合わずに横に並べて配置させることが好ましい。
【００３８】
［実施例１］
＜画像形成システムの構成＞
（画像形成装置の構成）
最初に、本実施例の画像形成装置の構成を説明する。図１４は、本実施例の画像形成装置１５０１の構成を説明する模式図である。ヘッドカートリッジ１４０１は記録ヘッドとインクタンクとが一体的に構成され、キャリッジ１４０２に交換可能に搭載されている。ヘッドカートリッジ１４０１は、複数の吐出口からなる記録ヘッドと、記録ヘッドへインクを供給するインクタンクとを有し、記録ヘッドの各吐出口を駆動するための信号などを授受するためのコネクタが設けられている。キャリッジ１４０２には、上記コネクタを介してヘッドカートリッジ１４０１に信号を伝達するためのコネクタホルダが設けられている。キャリッジ１４０２は、ガイドシャフト１４０３に沿って往復移動可能となっている。具体的には、キャリッジ１４０２は主走査モータ１４０４を駆動源としてモータ・プーリ１４０５、従動プーリ１４０６およびタイミング・ベルト１４０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置および移動が制御される。キャリッジ１４０２に搭載されたヘッドカートリッジ１４０１は、吐出口面がキャリッジ１４０２から下方へ突出して記録媒体１４０８と平行になるように保持されている。尚、このキャリッジ１４０２のガイドシャフト１４０３に沿った移動を「主走査」といい、移動方向を「主走査方向」という。
【００３９】
プリント用紙などの記録媒体１４０８はオートシートフィーダ（以下ＡＳＦ）１４１０に搭載され、画像形成時には給紙モータ１４１１の駆動によってギアを介してピックアップローラ１４１２が回転し、ＡＳＦ１４１０から一枚ずつ分離給紙される。そして、搬送ローラ１４０９の回転により、キャリッジ１４０２上のヘッドカートリッジ１４０１の吐出口の面と対向する記録開始位置に搬送される。搬送ローラ１４０９の回転は、ＬＦモータ１４１３の回転によりギアを介して行われる。記録媒体１４０８が記録開始位置に搬送されたかどうかの判定は、ペーパエンドセンサ１４１４が記録媒体１４０８の通過を検知することで行われる。
【００４０】
画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、記録媒体１４０８が所定の記録開始位置に搬送される。その後、キャリッジ１４０２が記録媒体１４０８上をガイドシャフト１４０３に沿って移動し、その移動の際に記録ヘッドの各吐出口を駆動するための信号に応じて吐出口よりインクが吐出される。そして、キャリッジ１４０２がガイドシャフト１４０３の一方端まで移動すると、搬送ローラ１４０９がキャリッジ１４０２の走査方向に垂直な方向に所定量だけ記録媒体１４０８を搬送する。以下、これを「紙送り」または「副走査」といい、この搬送方向を「紙送り方向」または「副走査方向」という。記録媒体１４０８の所定量の搬送が終了すると、再度キャリッジ１４０２はガイドシャフト１４０３に沿って移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ１４０２による走査と紙送りとを繰り返すことにより記録媒体１４０８全体に画像が記録される。
【００４１】
（画像形成システムの構成）
次に、本実施例の画像形成システムのハードウエア構成を、図１５のブロック図を用いて説明する。画像処理装置としてのホスト１５００は、例えばパーソナルコンピュータで実現される。ホスト１５００は、ＣＰＵ１５０３と、メモリ１５０４と、キーボード等の入力部１５０５と、外部記憶装置１５０６と、画像形成装置１５０１との間のインターフェイス（以下Ｉ／Ｆと呼ぶ）１５０８と、モニタ１５０２との間のビデオＩ／Ｆ１５０７を備える。ＣＰＵ１５０３は、メモリ１５０４に格納されたプログラムに従い、画像生成手段として種々の処理を実行するものであり、本実施例の画像処理を実行する。これらのプログラムは例えば、プリンタドライバとして外部記憶装置１５０６に記憶され、或いは外部接続装置から供給され、ワークエリアとして使用されるメモリ１５０４を用いてＣＰＵ１５０３により適宜読み出されて実行される。ホスト１５００はビデオＩ／Ｆ１５０７を介してモニタ１５０２に種々の情報を出力すると共に、入力部１５０５を通じて各種情報を入力する。また、ホスト１５００はＩ／Ｆ１５０８を介して画像処理を施した画像データを含むプリントデータを画像形成装置１５０１に送信する。
【００４２】
画像形成装置１５０１は、各種処理を実行するＣＰＵ１５１０、制御プログラムや各種データを格納するＲＯＭ１５１１、およびＣＰＵ１５１０のワークエリアとして使用されるＲＡＭ１５１２からなる制御部１５０９を備える。さらに、画像形成装置１５０１は、ホスト１５００とのインターフェイス１５１５、各種モータを駆動するためのモータドライバ１５１６、および記録ヘッド１５１３を駆動するためのヘッドドライバ１５１４を備える。前記各種モータは、主走査モータ１４０４、給紙モータ１４１１、ＬＦモータ１４１３である。制御部１５０９は、ホスト１５００からプリントデータを受信して本実施例の画像処理を実行し、ドライバを介して各種モータと記録ヘッド１５１３を制御して画像形成手段として画像を記録する。
【００４３】
＜画像処理構成＞
次に、本実施例の画像形成システムにおいて実行される画像処理の構成を、図１６のブロック図を用いて説明する。ホスト１５００で動作するプリンタドライバ１６０２は、アプリケーションプログラム１６０１から受け取った入力画像データをプリントデータに変換して画像形成装置１５０１に出力する。入力画像データからプリントデータへの変換は、解像度変換部１６０３、カラーマッチング部１６０４、色分解部１６０５、ハーフトーン処理部１６０６によって実行される。画像形成装置１５０１は、プリンタドライバ１６０２から受け取ったプリントデータをパス分解部１６０９、吐出信号生成部１６１１によってインク吐出信号に変換し、記録ヘッド１５１３で記録媒体１４０８へ記録する。各部により行われる処理の詳細は後述する。尚、ホスト１５００で実行される上記画像処理の一部を画像形成装置１５０１で行ってもよい。
【００４４】
（解像度変換部）
解像度変換部１６０３は、入力画像データの解像度を画像形成装置１５０１の解像度に変換して出力する。本実施例において画像形成装置１５０１の解像度を、主走査方向２４００ｄｐｉ、副走査方向１２００ｄｐｉとする。入力画像データは、例えば、６００ｄｐｉの８ビットＲＧＢデータである。この場合入力画像データは、１／６００インチ幅の画素の集合で表現されており、各画素は０から２５５の値を取るレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）の３種類の信号から成る。解像度変換部１６０３は、公知の解像度変換法であるバイキュービック法によって、上記入力画像データを主走査方向２４００ｄｐｉ、副走査方向１２００ｄｐｉの画像データに変換する。
【００４５】
（カラーマッチング部）
カラーマッチング部１６０４は、カラーテーブル格納部１６０７に格納されたカラーテーブルを参照し、解像度変換部１６０３の出力画像データを構成する色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を画像形成装置１５０１に依存した色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に変換して出力する。色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）のＲ’、Ｇ’、Ｂ’は、各８ビットの信号で０から２５５の値を取る。カラーテーブル格納部１６０７に格納されるカラーテーブルには、離散的な色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）が記述されている。色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）は該カラーテーブルを用いた公知の３次元ルックアップテーブル法（以下３ＤＬＵＴ法）で算出される。好適には、記録媒体の種類や画像形成の目的に応じた複数のカラーテーブルを用意しておき、適切なカラーテーブルが選択可能な構成を備える。
【００４６】
（色分解部）
色分解部１６０５は、色分解テーブル格納部１６０８に格納された色分解テーブルを参照し、上記色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）を各色材の記録ドット数に関する色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）に変換して出力する（以下、色材量信号を色材量データとも称する）。以下、色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）は、例えば、８ビット信号でＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋはそれぞれ０から２５５の範囲の値を取る。
【００４７】
色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（０、２０、１００、２５５）であれば、Ｃドット、Ｍドット、Ｙドット、Ｋドットは、それぞれ０／２５５、２０／２５５、１００／２５５、２５５／２５５の確率で形成される。すなわち、総画素数がｎ個の画像では、０／２５５×ｎ個のＣドットと、２０／２５５×ｎ個のＭドットと、１００／２５５×ｎ個のＹドットと、２５５／２５５×ｎ個のＫドットが形成される。例えば、縦横１６画素の計２５６画素全ての色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（０、２０、１００、２５５）の画像には、０個のＣドットと、２０個のＭドットと、１００個のＹドットと２５６個のＫドットが形成される。
【００４８】
図１７は、色分解テーブル格納部１６０８に格納される色分解テーブルの一例を示す模式図である。図に示すように、色分解テーブルは、離散的な色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に対応する色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が格納された３次元ルックアップテーブル（以下、３ＤＬＵＴとも称する）である。この例では、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’がそれぞれ０、３２、６４、９６、１２８、１６０、１９２、２２４、２５５の９つの値の何れかである７２９（＝９３）個の格子点の色信号について色材量信号が格納されている。色分解部１６０５は、カラーマッチング部１６０４の出力する色信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’ｉｎが３ＤＬＵＴに記載された色信号であれば、３ＤＬＵＴから対応する色材量信号ＣＭＹＫｏｕｔを検索して出力する。色信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’ｉｎが３ＤＬＵＴに記載されていない色信号であれば、公知の３ＤＬＵＴ法（補間処理）を用いて対応する色材量信号ＣＭＹＫｏｕｔを算出して出力する。
【００４９】
図１８は、色空間（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）を示す模式図である。同図において、Ｗｐ、Ｃｐ、Ｍｐ、Ｙｐ、Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐ、Ｋｐは、次の信号値で定義される。
【００５０】
Ｗｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（２５５，２５５，２５５）  ・・・（３）
Ｃｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，２５５，２５５）      ・・・（４）
Ｍｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（２５５，０，２５５）      ・・・（５）
Ｙｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（２５５，２５５，０）      ・・・（６）
Ｒｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（２５５，０，０）          ・・・（７）
Ｇｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，２５５，０）          ・・・（８）
Ｂｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，０，２５５）          ・・・（９）
Ｋｐ＝（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，０，０）              ・・・（１０）
Ｒ’Ｇ’Ｂ’色空間上の立方体の表面上の色信号に対応する色材信号が表す色が、色域の最外郭を構成する。暗部の色域は、特に、ＫｐとＣｐ、Ｍｐ、Ｙｐ、Ｒｐ、Ｇｐ、Ｂｐとで表される頂点をそれぞれ結ぶ、黒−カラーラインの色信号に関係する。
【００５１】
図１９は、本実施例の黒−カラーラインの色分解テーブルを示す模式図であり、色域最外郭を構成するＫｐ−Ｙｐライン（ａ）およびＫｐ−Ｇｐライン（ｂ）それぞれにおける色材量信号を表す。図１９（ａ）の横軸は色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）のＲ’またはＧ’の値であり、（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，０，０）から（２５５，２５５，０）のＫｐ−Ｙｐラインの色信号を示す。図１９（ｂ）の横軸は色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）のＧ’の値であり、（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，０，０）から（０，２５５，０）のＫｐ−Ｇｐラインの色信号を示す。また、縦軸は色材量信号である。尚、図中に図示しないが、図１９（ａ）において色信号によらず色材量信号Ｃ、Ｍはともに０であり、図１９（ｂ）において色信号によらず色材量信号Ｍは０である。
【００５２】
図に示すように本実施例の黒−カラーラインは、黒インクの色材量信号Ｋと、有彩色インクの色材量信号Ｃ、Ｍ、Ｙのうち最も大きい信号値Ｃｏｌｍａｘの和が２５５（すなわち、入力画像データがとり得る最大値）になるように設定する。また、有彩色インクの色材量信号Ｃ、Ｍ、Ｙのうち少なくとも１つを０に設定する。以下にこのような条件で黒−カラーラインの色材量信号を設定する理由を説明する。
【００５３】
まず、色材量信号Ｋと、色材量信号Ｃ、Ｍ、Ｙのうち最も大きい信号値Ｃｏｌｍａｘの和が２５５になるように設定する理由を説明する。
【００５４】
第一の理由は、黒ドットと有彩色ドットが重ならないように両者を排他的に形成するためである。上述したように、黒ドットと有彩色ドットとを排他的に形成した方が、両者を重ねて形成するよりも暗部で明度がより暗い、または彩度がより高い色を再現できる。よって、色域最外郭の色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に対応する画像は、黒ドットと有彩色ドットを排他的に形成することが好ましい。しかし、色材量信号ＫとＣｏｌｍａｘの和が２５５を超えると黒ドットと有彩色ドットが重なってしまう。例えば、縦横１６画素の計２５６画素全ての色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（０、０、３２、２５５）であった場合について説明する。この場合の画像は、全ての画素に黒ドットが形成される上に、さらに加えてイエロドットを形成するため、黒ドットとイエロドットとが重なる画素が３２画素分発生してしまう。すなわち、黒ドットと有彩色ドットとが重ねて形成されるため、暗部で彩度を高くすることができない。
【００５５】
第二の理由は、紙白が露出した画素が発生しないようにするためである。暗部の色を再現する画像に紙白が露出した画素が含まれると紙白の分だけ濃度または彩度が低下する。よって、色域最外郭の色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に対応する画像は、全ての画素に何れかのインクのドットが形成されることが好ましい。しかし、色材量信号ＫとＣｏｌｍａｘの和が２５５未満であると、紙白が露出した画素が発生してしまう。縦横１６画素の計２５６画素全ての色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（０、０、１２０、１２７）の画像を例にとって説明する。この場合、イエロドットが形成される画素が１２０個、黒ドットが形成される画素が１２７個、何れのインクのドットも形成されない画素が９個となり、紙白が露出した画素が発生してしまう。すなわち、紙白が露出するため、暗部で彩度を高くすることができない。
【００５６】
第三の理由は、排他カラーを１色以下にするためである。上述したように、排他カラーを１色以下にした画像の方が、排他カラーを複数含む画像より彩度の高い色を再現できる。よって、色域最外郭の色信号（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に対応する画像は、排他カラーを１色以下にすることが好ましい。しかし、色材量信号ＫとＣｏｌｍａｘの和が２５５未満であると、排他カラーが複数色発生してしまう場合がある。縦横１６画素の計２５６画素全ての色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（６４、０、９６、１２７）の画像について、黒ドットと有彩色ドットが重ならないようにし、さらに紙白の画素が発生しないように形成する場合を例にとって説明する。この場合、シアンドットのみで形成される画素が３２個、イエロドットのみで形成される画素が６４個、シアンドットとイエロドットが互いに重なり合って形成される画素が３２個、黒ドットが形成される画素が１２７個となる。つまり、シアンドットとイエロドットの２色が排他カラーとなってしまう。
【００５７】
図１６に戻って、ハーフトーン処理部１６０６の処理の詳細を説明する。尚、以下の説明においては、複数ビットで表される多値データを処理する画像処理において、対象となる最小の構成単位を画素と称し、当該画素に対応するデータを画素データと称することにする。また、画素とは階調表現可能な最小単位のことであり、１ビット以上の階調値を有する。
【００５８】
ハーフトーン処理部１６０６では、色分解部１６０５で決定された色信号値Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの８ビット（０〜２５５）のデータが、画像形成装置１５０１の記録可能な１ビット（例えば、０か１の値）、すなわち２値データに変換される。図２０は、ハーフトーン処理部１６０６の構成を説明するためのブロック図である。入力端子２００１は画素データを入力する。累積誤差加算部２００２は累積誤差を加算する。閾値設定端子２００３は量子化閾値を設定する。量子化部２００４は量子化処理を行う。量子化誤差演算部２００５は量子化処理における誤差を算出する。誤差拡散部２００６は量子化誤差を拡散する。累積誤差メモリ２００７は累積誤差を格納する。出力端子２００８は一連の処理後に形成された画素データを出力する。尚、閾値設定端子２００３で設定される量子化閾値は、入力画素データを２つ以上の階調数（本実施例では２階調）に変換する際に用いられる。
【００５９】
ハーフトーン処理部１６０６は、入力された個々の画素データに対し順番に処理を施し、出力端子２００８より１画素分ずつ出力する。図２１は、処理走査の様子を示す図である。入力端子２００１は、複数の画素が配列して構成される画像データから、処理を行うべき画素を１画素ずつ選択し、画素データを入力する。図の各マス目は個々の画素を示し、画素２１０１は画像の左上端に位置する画素、画素２１０２は画像の右下端に位置する画素をそれぞれ示している。まず、画像領域の左上端の画素２１０１を選択画素（以下注目画素とも称する）として開始され、続いて、図の矢印の方向に右方向に１画素ずつ注目画素を切り替えながら処理を進める。最上端列の右端まで処理が終了すると、次に１段下の画素列の左端画素に注目画素を移す。このような順番で、図の矢印に沿って処理走査を進めて行き、最終画素となる右下端の画素２１０２まで処理が到達すると、画像の処理走査を完了する。
【００６０】
ハーフトーン処理部１６０６が行う動作を図２２のフローチャートを用いて説明する。
【００６１】
処理が開始されると、入力端子２００１により、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色について、処理すべき８ビットの画素データが入力される（ステップＳ２２０１）。
【００６２】
次に、累積誤差加算部２００２において、入力された画素データに対し、累積誤差メモリ２００７に格納された、注目画素位置に対する累積誤差が加算される（ステップＳ２２０２）。ここで、累積誤差メモリ２００７に格納されている、データおよびデータの格納形態を、図２３を用いて説明する。累積誤差メモリ２００７には、各色について１つの記憶領域Ｅ０＿ｉ｛ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ｝とＷ個の記録領域Ｅ＿ｉ（ｘ）｛ｘ＝１〜Ｗの整数。ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ｝が確保されている。ここで、Ｗは処理対象となっている画像データの横方向の画素数を表している。また、それぞれの領域には、注目画素に適用される累積誤差Ｅ＿ｉ（ｘ）が格納されている。尚、累積誤差の値は、後述する方法によって得られるものであるが、処理開始当初は全ての領域において、初期値０にて初期化されるものとする。累積誤差加算部２００２では、入力された画素データに対し、当該画素の横方向の位置ｘ（０＜ｘ≦Ｗ）に対応した累積誤差Ｅ＿ｉ（ｘ）の値が加算される。すなわち、入力端子２００１に入力された画素データをＩ＿ｉ｛ｉ＝Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ｝、ステップＳ２２０２による累積誤差加算後のデータを（Ｉ＿ｉ）´｛ｉ＝Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ｝とすると、次式となる。
【００６３】
（Ｉ＿ｉ）´＝Ｉ＿ｉ＋Ｅ＿ｉ（ｘ）                ・・・（１１）
続くステップＳ２２０３において、累積誤差加算後のデータ（Ｉ＿ｉ）´｛ｉ＝Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ｝を降順にソートした場合のインクの順番をＯｒｄｅｒ＿ｉ｛ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ｝に記録する。例えば、累積誤差加算後の各色のデータ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（２５５、４８、２２４、１２８）の場合にＯｒｄｅｒ＿ｉには次のようなデータとなる。
【００６４】
Ｏｒｄｅｒ＿Ｃ＝１                ・・・（１２）
Ｏｒｄｅｒ＿Ｍ＝４                ・・・（１３）
Ｏｒｄｅｒ＿Ｙ＝２                ・・・（１４）
Ｏｒｄｅｒ＿Ｋ＝３                ・・・（１５）
ステップＳ２２０４において、各インクの累積誤差加算後の画像データから（１６）式の通りに、積算値Ｔ＿Ｉｎｋを算出する。
【００６５】
Ｔ＿Ｉｎｋ＝Ｉ＿Ｃ´＋Ｉ＿Ｍ´＋Ｉ＿Ｙ´＋Ｉ＿Ｋ´      ・・・（１６）
ステップＳ２２０５において、積算値Ｔ＿Ｉｎｋと予め設定した閾値とを比較し、４段階に量子化する。出力値をＮとした際の量子化結果の例を（１７）式〜（２１）式に示す。
【００６６】
Ｎ＝０        （Ｔ＿ｉｎｋ＜１２８）              ・・・（１７）
Ｎ＝１        （１２８≦Ｔ＿ｉｎｋ＜３８３）      ・・・（１８）
Ｎ＝２        （３８３≦Ｔ＿ｉｎｋ＜６３８）      ・・・（１９）
Ｎ＝３        （６３８≦Ｔ＿ｉｎｋ＜８９３）      ・・・（２０）
Ｎ＝４        （Ｔ＿ｉｎｋ≧８９３）              ・・・（２１）
Ｎは、注目画素にドットが形成される色の数を示している。尚、Ｎは画像形成装置に搭載されているインクの数に応じて変更して良い。例えば、インク数が５の場合にはＮを６としても良い。また閾値においても、上記に限定しないことは言うまでもない。
【００６７】
ステップＳ２２０６において、ステップＳ２２０５で算出されたＮの値が０か否かを判定する。Ｎが０の場合にはステップＳ２２０７にて、注目画素における全色の出力階調値Ｏ＿ｉ｛ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，  Ｋ｝を０にする。
【００６８】
Ｎの値が０でなかった場合にはステップＳ２２０８において、Ｏｒｄｅｒ＿ｉ＝１に記録されているインク、すなわち累積誤差加算後のデータが最も多いインク（最大記録量となるインク）が有彩色インク（Ｃ，Ｍ，Ｙ）か否かを判定する。
【００６９】
Ｏｒｄｅｒ＿ｉ＝１に記録されているインクが有彩色でなかった場合、ステップＳ２２０９において、注目画素の黒インクの出力階調値Ｏ＿Ｋを１に設定する。Ｋの出力階調値の決定後、ステップＳ２２１１において、Ｃ、Ｍ、Ｙの出力階調値Ｏ＿ｉ｛ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ｝を０に設定する。
【００７０】
Ｏｒｄｅｒ＿ｉ＝１に記録されているインクが有彩色であった場合は、ステップＳ２２１１において、Ｏｒｄｅｒ＿ｉに応じて、Ｎ色分を１に設定する。例えば、上述した例と同様、各色の累積誤差加算後のデータ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が（２５５、４８、２２４、１２８）の場合、Ｎ＝３となるため注目画素において累積誤差加算後のデータの多い順に３色分のドットをＯＮに設定する。（１２）式から（１５）式によると、多い順に３色とはＣ、Ｙ、Ｋのため、出力階調値Ｏ＿ｉ｛ｉ＝Ｃ，Ｍ，Ｋ｝を１に設定する。同時にＯ＿Ｍを０に設定する。
【００７１】
ステップＳ２２１２において、黒ドットの出力階調値Ｏ＿Ｋを０に設定する。すなわち、上述した例ではＮ＝３であったが、累積誤差加算後のデータの多い順３色に含まれているＫが強制的に０に上書きされるため、実質は２色分のドットしか記録されない。
【００７２】
以上の処理により、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ全色の量子化処理が完了する。次に、誤差演算、誤差拡散処理について説明を行う。
【００７３】
ステップＳ２２１３では、量子化誤差演算部２００５が、累積誤差加算後の画素データ（Ｉ＿ｉ）´と出力画素値Ｏ＿ｉとから、次式によって量子化誤差Ｅ＿ｉを算出する。
【００７４】
Ｅ＿ｉ＝（Ｉ＿ｉ）´−Ｏ＿ｉ×２５５                  ・・・（２８）
さらに、ステップＳ２２１４では、誤差拡散部２００６が、注目画素の横方向位置ｘに応じて、以下のように誤差の拡散処理を行う。すなわち、記憶領域Ｅ０＿ｉおよびＥ＿ｉ（ｘ）に格納すべき量子化誤差を、以下の処理に従って算出し、累積誤差メモリに格納する。尚、式中の矢印は代入演算を表す。
【００７５】
Ｅ＿ｉ（ｘ＋１）←Ｅ＿ｉ（ｘ＋１）＋Ｅ＿ｉ×７／１６  （ｘ＜Ｗ）
・・（２９）
Ｅ＿ｉ（ｘ−１）←Ｅ＿ｉ（ｘ−１）＋Ｅ＿ｉ×３／１６  （ｘ＞１）
・・（３０）
Ｅ＿ｉ（ｘ）←Ｅ０＿ｉ＋Ｅ＿ｉ×５／１６        （１＜ｘ＜Ｗ）
・・（３１）
Ｅ＿ｉ（ｘ）←Ｅ０＿ｉ＋Ｅ＿ｉ×８／１６        （ｘ＝１）
・・（３２）
Ｅ＿ｉ（ｘ）←Ｅ０＿ｉ＋Ｅ＿ｉ×１３／１６      （ｘ＝Ｗ）
・・（３３）
Ｅ０＿ｉ←Ｅ＿ｉ×１／１６                      （ｘ＜Ｗ）
・・（３４）
Ｅ０＿ｉ←０                                    （ｘ＝Ｗ）
・・（３５）
以上で、入力端子２００１に入力された１画素分の誤差拡散処理が完了する。
【００７６】
ステップＳ２２１５では、ステップＳ２２０１〜ステップＳ２２０８の各処理が画像の全画素に対して施されたか否かを判定する。すなわち、入力された画素が、図２１の画素２１０２まで達したか否かを判断し、達していない場合には、矢印の方向に注目画素を１つ分進め、再びステップＳ２２０１に戻る。全画素に対して処理が行われたと判断された場合、本実施形態のハーフトーン処理は完了し、色分解部１６０５にて出力された２５６値の色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が、ドットのＯＮ／ＯＦＦを表す２値の信号（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）に変換される。
【００７７】
色分解後の色材量信号（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が全て（１２７，０，６４，１２８）である画像データに対して、本実施例のハーフトーン処理を行った後の画像について、図２４の模式図を用いて説明する。簡単のため、上述した画像のうち、所定の８×４画素で構成される領域を抽出して示す。図中のＫはブラックのみのドットがＯＮになっていることを示している。同様に、ＣはシアンのみのドットがＯＮ、Ｃ／Ｙはシアンとイエロのドットが何れもＯＮであることを示している。ブラックのドットと有彩色のドットが排他的に配置していることがわかる。図２４に示すように、何れかのインクがドットＯＮになっており、紙白が露出していないことがわかる。また、イエロのみのドットがＯＮになっている画素は無く、２色の有彩色が排他に形成されないことがわかる。  上記では、誤差拡散法により２値化処理を実行する方法について説明したが、例えばディザ法を用いて２値化処理を実行してもよく、黒ドットがＯＮの画素で有彩色ドットをＯＦＦにする２値化であれば、ハーフトーンの処理方法が限定されるものではない。
【００７８】
（パス分解部）
ハーフトーン処理部１６０６で処理されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の１ビットデータは、画像形成装置１５０１に送られる。記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されたので、この情報をそのまま記録ヘッドの駆動回路に入力すれば、所望の画像を形成することは可能である。すなわち、１回の主走査で記録ヘッド幅分の画像形成を完了してよい。
【００７９】
しかし、インクジェット記録装置においては、通常、マルチパス記録という記録方法が採用されているため、以下にマルチパス記録方法について簡単に説明する。インクジェット記録方式には、印刷領域幅分の記録ヘッドを用いて記録媒体のみを副走査方向に移動させて画像形成するライン型と、ライン型より短い幅の記録ヘッドを用いて記録主走査と副走査とを交互に繰り返して順次画像形成するシリアル型がある。記録主走査とは記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して移動走査させることであり、副走査とは記録主走査と直行する方向に所定量ずつ搬送することである。この場合、記録ヘッドに構成されている複数のインク吐出口の配列密度と数によって、１回の記録主走査で記録される領域の幅が決まる。１回の記録走査で記録を行うと、インクを吐出させるノズルの製造誤差、記録ヘッドの記録主走査による気流等から、インクの記録位置にばらつきが発生し、「バンディング」と呼ばれる濃淡のスジによって画像品位を劣化させてしまう。そこで、実際には、より画像品位を高めるために、マルチパス記録方式を採用することが多い。
【００８０】
マルチパス方式では、異なるブロックによる複数回の記録主走査によって、初めて画像が完成されるので、１回の記録主走査では記録可能な画像データを全て記録しない。ここで、画像データを各ブロックに振り分ける（画像データを各ブロックに間引く）ために用いられるのが、いわゆるマスクである。このマスクは、画像信号とは独立して決定されることが多く、例えばマスクと各記録素子における画像信号とのＡＮＤ回路を設置しておくことにより、各記録走査で与えられた画像信号を記録するか否かを決定する構成を形成することができる。
【００８１】
図２５は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示す。２５０１は記録ヘッドを示し、一般的には７６８個程度のノズルを有しているが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有するものとする。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。２５０２はマスクパターンを示し、各ノズルが記録を行うエリアを黒塗りで示している。各ノズル群が記録するパターンは互いに補完の関係にあり、これらを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。パターン２５０３〜パターン２５０６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の記録走査によって初めて画像が完成される構成となっている。以上のように、記録媒体の各同一領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。
【００８２】
ここでは簡単のため、４×４のエリアを例にとって説明したが、例えば７６８個のノズルを有する記録ヘッドでの場合、縦方向は７６８エリアを記録パス数で割った数、横方向は２５６エリア程度であるマスクパターン（マスクデータ）が一般的である。
【００８３】
本実施例においては、マスクデータが形成装置本体内のメモリに格納してあり、パス分解部１６０９が、当該マスクデータと上述したハーフトーン処理の出力信号との間でＡＮＤ処理をかけることで、各記録走査で実際に吐出させる形成画素が決定される。パス分解部１６０９にて生成される走査ごとの吐出データＣ’ｉ、Ｍ’ｉ、Ｙ’ｉ、Ｋ’ｉ（ｉは走査番号）は、吐出信号生成部１６１０にて適切なタイミングで記録ヘッド１５１３の駆動回路に送られる。これにより、記録ヘッド１５１３が駆動されて吐出データに従ってそれぞれのインクが吐出される。
【００８４】
尚、画像形成装置１５０１におけるパス分解部１６０９の処理は、それらに専用のハードウエア回路を用い形成装置の制御部を構成するＣＰＵ１５１０の制御の下に実行される。
【００８５】
以上、暗部の色域最外殻で黒色色材のドット配置データ（黒色色材データ）と、それぞれの有彩色色材のドット配置データ（有彩色色材データ）の制御方法について説明した。上述した通り、前記黒色色材と前記複数の有彩色色材とを用いて形成可能である色域における暗部の最外殻に位置する色において、黒色色材データと有彩色色材データとが排他になるようにすることで、暗部の色域を拡大できる。少なくとも、黒色色材量データの値が何れの有彩色色材量データの値よりも大きい値となる色域で、黒色色材データと有彩色色材データとが排他になるようにすることで色域拡大の効果を得ることができる。
【００８６】
また、誤差拡散処理を用いたドットの排他や重ねを制御する場合、従来の方法ではいわゆるドット生成遅延が発生してしまうことがあった。例えば、ある色材データを優先的にハーフトーン処理した結果に基づいて、重ならないようにしたい色材データのドットを決定するような場合である。この方法でもドットの排他や重ねの制御が可能だが、優先的に決定される色材データによる影響により、優先されない他の色材データが、本来ドットがオンになる位置よりも遅れた画素にドットがオンになってしまう。このドット生成遅延が画像の劣化を招く可能性がある。
しかしながら前述の実施例で示した通り、画素ごとに最大記録量である色材のドットを優先的にオンにするため、ドット生成遅延による画像の劣化を低減することができる。
【００８７】
尚、色分解部１６０５における色分解テーブルの設定方法は、上述した手法に限らない。例えば、総色材量の上限値が設定されている記録媒体用の色分解テーブルでは、この上限値を満たすように色材量データを設定することで、インクあふれなどを回避できる。また、色材量データを上記上限値以下に設定することで、インクの消費量を抑制できる。この場合、何れのドットも形成されない紙白が露出した画素が発生することや、排他カラーが２色以上となることがある。しかしながら、この様な場合においても、黒ドットと有彩色ドットを排他に配置することで、色分解テーブルの設定の範囲内で色域を拡張することができる。
【００８８】
［その他の実施例］
（画像処理）
解像度変換方法は、バイキュービック法に限らない。また、記録媒体上のドット配置に合わせた解像度に変換するのが好ましい。
【００８９】
（画像形成装置の構成）
前記実施例では４パス記録の構成を説明したが、主走査の回数は４回に限らない。２回や８回の主走査で記録する構成でもよい。
【００９０】
また、本実施形態は、主走査を行わないフルラインタイプのインクジェットプリンタに対しても有効に適用できる。
【００９１】
さらに、電子写真プリンタや、昇華型プリンタのような他の記録方式の画像形成装置にも適用できる。この場合、記録材としてインクの代わりにトナーやインクリボンなどが利用される。また、前記実施例では、ホストコンピュータと組み合わされた画像形成システムの例を説明したが、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられる画像形成装置の形態としても良い。また、リーダ等と組み合わされた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態をとるもの等であってもよい。
【００９２】
（記録剤の種類）
画像形成装置には、実施例１に記載した黒インク（黒色色材）とＣ、Ｍ、Ｙの有彩色インク以外のインク（記録剤あるいは色材）が搭載されていても良い。具体的には、前記黒インクより相対的に明度の高いグレーインク（グレー色色材）や前記有彩色インクより相対的に明度の高い淡色インク（淡色色材）が更に搭載されていてもよい。その場合も、前記黒インクと黒以外のインクとは排他され、排他に記録される黒以外のインクは１色以下とする。また、黒インクの代わりとして、高濃度の黒色を再現可能なグレーインクに上記実施例を適用してもよい。さらに、グレーの淡色インクを有彩色インクとして扱ってもよい。また、黒インクを２種類搭載したプリンタにおいては、一方の黒インクに対してのみ上記実施例を適用してもよい。
【００９３】
（プログラム、プリント媒体）
また、本発明は、上述した実施例の機能（例えば、上記のフローチャートにより示される工程）を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても実現できる。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が、コンピュータが読み取り可能に記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することにより、上述した実施例の機能を実現する。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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