(57)【要約】      （修正有）【課題】  不吐出により発生する記録画像の白スジ等の画像ムラを解消し、不吐出が発生した場合でも、白スジや画像のムラを人間の目では認識し難くし、記録ヘッドのコストアップ抑制、記録速度の高速化を可能とする。【解決手段】  誤差拡散処理では、着目画素の入力値に対して、処理済み周辺画素の誤差値をウエイトマトリクスの比率に応じて加算し、補正画素値Ｄｘｙを算出し、不吐出ノズル管理テーブルを参照して、着目画素位置が不吐出ノズルによって記録される位置であるのかどうかを判別し、判別の結果、不吐出ノズルでなければ、通常の誤差拡散処理を続行し、不吐出ノズルであれば、仮に「閾値≦補正画素値Ｄｘｙ」であったとしても強制的にドットＯＦＦとする補正処理を行なって、補正画素値Ｄｘｙを全て誤差値として処理することで、不吐出によるドットの欠損を誤差値の形で周囲の画素に反映して、欠損部分を補正するように周辺画素のドット変換を行なう。【選択図】  図１８
2006173929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液の液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載して被記録媒体に画像を形成する画像形成装置に対する画像データを処理する画像処理方法において、多値データをドットのパターンに変換する中間調処理で正常な記録を行えなくなったノズルによる記録画像の欠陥を補完するための補正処理を行なうことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理方法において、前記中間調処理として誤差拡散処理を使用し、補正処理では不吐出ノズルデータを反映したノズルと画素位置の対応を示す記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映することを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
請求項２記載の画像処理方法において、不吐出ノズルデータを反映した記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映するとき、不吐出ノズルによる記録位置を強制的にドットＯＦＦする一方で、量子化誤差自体はそのまま周囲の画素に展開することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の画像処理方法において、誤差拡散処理がｎ値（ｎ≧２）に対応した少値化誤差拡散処理であり、各ノズルが表現可能な各ドットサイズ毎に補正処理を適用することを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを搭載したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
記録液の液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載して被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、多値データをドットパターンに変換する中間調処理で正常な記録を行えなくなったノズルによる記録画像の欠陥を補完するための補正処理を行なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記中間調処理として誤差拡散処理を使用し、補正処理では不吐出ノズルデータを反映したノズルと画素位置の対応を示す記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、不吐出ノズルデータを反映した記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映するとき、不吐出ノズルによる記録位置を強制的にドットＯＦＦする一方で、量子化誤差自体はそのまま周囲の画素に展開することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の画像形成装置において、誤差拡散処理がｎ値（ｎ≧２）に対応した少値化誤差拡散処理であり、各ノズルが表現可能な各ドットサイズ毎に補正処理を適用することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理方法、プログラム、画像処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴吐出ヘッドを記録ヘッドに用いたインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、インク記録ヘッドから用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される。）に記録液としてのインクを吐出して画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行うものである。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置は、特に複数の色のインクを用いたカラー画像の高画質化と、ヘッドの液滴吐出駆動周波数の高速化と共に、記録ヘッドに配列されるノズル数の増加による高速化が進みつつある。
【０００４】
しかしながら、液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッドにおいては、製造時に記録ヘッドのノズル内に入ったゴミや、長期間の使用によるノズルの劣化、インクを吐出させるための素子の劣化等が原因となって、いわゆる「不吐出」というインク滴が吐出できなくなる状況が発生する（このようなノズルを「不吐出ノズル」という。）場合がある。インクを吐出させるための素子の劣化による場合は、特に記録装置の使用期間中に偶発的に不吐出が発生する可能性もある。
【０００５】
また、完全に不吐出の状態とならずに、インク滴の吐出方向が所望の方向より大きく偏った状態（以下、「吐出のよれ」とも称する。）や、インク滴の吐出量が所望の量より大きく異なった状態（以下、「滴量のばらつき」とも称する。）となる場合もあった。このように、記録に用いた場合に記録画像の品質を大きく低下させる程に劣化したノズルについては、記録を行うノズルに相当しない状態であり、「不吐出ノズル」と同様の扱いとして説明する。
【０００６】
このような不吐出等は、製造環境等の改善により、発生する頻度を抑えることができ、従前は大きな問題とはされていなかったが、前述のように高速化のために記録ヘッドに配列するノズル数を多くした場合、無視できない問題となる。特に、不吐出状態のノズルを含まない記録ヘッドや、不吐出が発生しにくい良好な記録ヘッドを製造するためには、製造上のコストアップを招き、結果として記録ヘッドが高価になってしまう。
【０００７】
しかしながら、これらの不吐出ノズルが発生すると、画像上に白スジ等の欠陥が発生することになる。
【０００８】
そこで、従来、特許文献１、２に記載されているように、このような不吐出ノズルによる白スジを補完するため、記録ヘッドを複数回走査して記録を行うマルチスキャン記録方式を利用し、白スジとなる部分を他の正常なノズルで補完して記録するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平５−３０９８７４
【特許文献２】特開２００１−６３００８
【０００９】
しかしながら、上述したような記録の高速化を達成するためには、１回の走査で印字を完成させる、所謂１パス印字を行うことが好ましいが、この１パス印字においては、不吐出で記録されない部分を補完あるいは、目立たなくすることが非常に困難である。
【００１０】
また、被記録媒体上の所定の領域に対して記録ヘッドを複数回走査して記録を行うマルチスキャン記録方式においても、不吐出が発生したノズルの位置や数によっては、その位置を補完記録することが困難な場合もある。特に、マルチスキャンのパス回数が比較的少ない記録モードでは、代替えに使用できるノズルが限られるため、代替ノズルに対する負担の増大と共に、場合によってはヘッド特性上あるいは駆動波形設計上の理由から、代替えノズルを使用できないこともある。
【００１１】
そこで、特許文献３ないし７に記載されているように、濃度の低いハイライト部画像データに対しては、不吐出ノズルが本来印字すべき位置の近傍に置かれる画素の濃度を高くすることで抜けを目立たなくし、濃度をそれ以上高くすることができないシャドー部画像データに対しては、明度の近い異色のドットで代替えする方法がある。
【特許文献３】特開２００２−１９１０１号公報
【特許文献４】特開２００３−１３６７０２号公報
【特許文献５】特開２００３−１３６７６３号公報
【特許文献６】特開２００３−１３６７６４号公報
【特許文献７】特開２００３−２０５６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の特許文献３ないし７の補正方法をもってしても、必ずしも全ての場合に対応できるわけではない。不吐出ノズルに対応する画素（不吐出画素）の近傍画素濃度を上げるにしても、必ずしも所望の位置に濃度アップ可能な出力データが存在するとは限らず、また、修正箇所が不吐出画素の極近傍にのみ適用されるため、濃度アップがむしろ粒状性の悪化に繋がる場合があるという課題がある。
【００１３】
また、最近ではドット径を制御するマルチドット方式を採用している装置もあり、このような装置の特徴として、一部のサイズのドットのみ不吐出となり、残りのサイズのドットは正常に吐出できるケースも存在する。上記特許文献３ないし７の補正方法では、あくまでも２値表現が前提となっているため、このようなドット径を制御するマルチドット方式のケースは想定されていない。もちろん、一部でも不吐出なドットが存在するノズルを不吐出ノズルとして排除することは可能であるが、正常なドット部分にまでも補正がかかることになるので、かえって品質を落とす過剰補正となる場合があるという課題がある。
【００１４】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、不吐出が生じることによりドットが記録されないことで発生する記録画像の白スジ等の画像ムラを解消し、不吐出が発生した場合でも、白スジや画像のムラを人間の目では認識し難くし、記録ヘッドのコストアップ抑制、更には、記録速度の高速化を可能とする画像処理方法、プログラム、画像処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像処理方法は、多値データをドットパターンに変換する中間調処理で正常な記録を行えなくなったノズルによる記録画像の欠陥を補完するために補正処理を行なう構成とした。
【００１６】
ここで、記録画像の欠陥を補完するための中間調処理として誤差拡散処理を使用し、補正処理では不吐出ノズルデータを反映したノズルと画素位置の対応を示す記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映することが好ましい。この場合、不吐出ノズルデータを反映した記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映するとき、不吐出ノズルによる記録位置を強制的にドットＯＦＦする一方で、量子化誤差自体はそのまま周囲の画素に展開することが好ましい。また、誤差拡散処理がｎ値（ｎ≧２）に対応した少値化誤差拡散処理であり、各ノズルが表現可能な各ドットサイズ毎に補正処理を適用することが好ましい。
【００１７】
本発明に係るプログラムは、本発明に係る画像処理方法をコンピュータに実行させる構成としたものである。
【００１８】
本発明に係る画像処理装置は、本発明に係るプログラムを搭載した構成としたものである。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は、多値データをドットパターンに変換する中間調処理で正常な記録を行えなくなったノズルによる記録画像の欠陥を補完するための補正処理を行なう構成としたものである。
【００２０】
ここで、記録画像の欠陥を補完するための中間調処理として誤差拡散処理を使用し、補正処理では不吐出ノズルデータを反映したノズルと画素位置の対応を示す記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映することが好ましい。この場合、不吐出ノズルデータを反映した記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映するとき、不吐出ノズルによる記録位置を強制的にドットＯＦＦする一方で、量子化誤差自体はそのまま周囲の画素に展開することが好ましい。また、誤差拡散処理がｎ値（ｎ≧２）に対応した少値化誤差拡散処理であり、各ノズルが表現可能な各ドットサイズ毎に補正処理を適用することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る画像処理方法、プログラム、画像処理装置、画像形成装置によれば、正常な記録を行えなくなったノズルによる記録画像の欠陥を補完するための補正処理を多値データをドットパターンに変換する中間調処理で行なうので、マルチパス記録を利用した補正手段のような大幅な記録速度低下を引き起こすことなく、また、多値データからドットへの変換を行う処理に直接、補正処理を適用できてドット配置のバランスを崩すような過剰補正が適用されることを防ぐことができる。これにより、不吐出が生じることによりドットが記録されないことで発生する記録画像の白スジ等の画像ムラを解消し、不吐出が発生した場合でも、白スジや画像のムラを人間の目では認識し難くし、記録ヘッドのコストアップ抑制、更には、記録速度の高速化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の機構部全体の概略構成図、図２は同記録装置の要部平面説明図、図３は同記録装置のヘッド構成を説明する斜視説明図、図４は同記録装置の搬送ベルトの模式的断面説明図である。
【００２３】
このインクジェット記録装置は、装置本体１の内部に画像形成部２等を有し、装置本体１の下方側に多数枚の記録媒体（以下「用紙」という。）３を積載可能な給紙トレイ４を備え、この給紙トレイ４から給紙される用紙３を取り込み、搬送機構５によって用紙３を搬送しながら画像形成部２によって所要の画像を記録した後、装置本体１の側方に装着された排紙トレイ６に用紙３を排紙する。
【００２４】
また、このインクジェット記録装置は、装置本体１に対して着脱可能な両面ユニット７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構５によって用紙３を逆方向に搬送しながら両面ユニット７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ６に用紙３を排紙する。
【００２５】
ここで、画像形成部２は、ガイドシャフト１１、１２にキャリッジ１３を摺動可能に保持し、図示しない主走査モータでキャリッジ１３を用紙３の搬送方向と直交する方向に移動（主走査）させる。このキャリッジ１３には、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズル孔１４ｎ（図３参照）を配列した液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド１４を搭載し、また、この記録ヘッド１４に液体を供給するインクカートリッジ１５を着脱自在に搭載している。なお、インクカートリッジ１５に代えてサブタンクを搭載し、メインタンクからインクをサブタンクに補充供給する構成とすることもできる。
【００２６】
ここで、記録ヘッド１４としては、例えば、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドである独立した４個のインクジェットヘッド１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋとしているが、各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。なお、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
【００２７】
記録ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２８】
給紙トレイ４の用紙３は、給紙コロ（半月コロ）２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体1内に給紙され、搬送機構５に送り込まれる。
【００２９】
搬送機構５は、給紙された用紙３をガイド面２３ａに沿って上方にガイドし、また両面ユニット７から送り込まれる用紙３をガイド面２３ｂに沿ってガイドする搬送ガイド部２３と、用紙３を搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４に対して用紙３を押し付ける加圧コロ２５と、用紙３を搬送ローラ２４側にガイドするガイド部材２６と、両面印刷時に戻される用紙３を両面ユニット７に案内するガイド部材２７と、搬送ローラ２４から送り出す用紙３を押圧する押し付けコロ２８とを有している。
【００３０】
さらに、搬送機構５は、記録ヘッド１４で用紙３の平面性を維持したまま搬送するために、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け渡した搬送ベルト３３と、この搬送ベルト３３を帯電させるための帯電ローラ３４と、この帯電ローラ３４に対向するガイドローラ３５と、図示しないが、搬送ベルト３３を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）と、搬送ベルト３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００３１】
ここで、搬送ベルト３３は、無端状ベルトであり、駆動ローラ３１と従動ローラ（テンションローラ）３２との間に掛け渡されて、図１の矢示方向（用紙搬送方向）に周回するように構成している。
【００３２】
この搬送ベルト３３は、単層構成、又は図４に示すように第１層（最表層）３３ａと第２層（裏層）３３ｂの２層構成あるいは３層以上の構成とすることができる。例えば、この搬送ベルト３３は、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とで構成する。
【００３３】
帯電ローラ３４は、搬送ベルト３３の表層に接触し、搬送ベルト３３の回動に従動して回転するように配置されている。この帯電ローラ３４には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
【００３４】
また、搬送機構５から下流側には画像が記録された用紙３を排紙トレイ６に送り出すための排紙ローラ３８を備えている。
【００３５】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト３３は矢示方向に周回し、高電位の印加電圧（ＡＣバイアス電圧）が印加される帯電ローラ３４と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ３４からは所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで極性を切り替えながら搬送ベルト３３を帯電させる。
【００３６】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト３３上に用紙３が給送されると、用紙３内部が分極状態になり、搬送ベルト３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙３のベルト３３と接触している面に誘電され、ベルト３３上の電荷と搬送される用紙３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙３は搬送ベルト３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト３３に強力に吸着した用紙３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００３７】
そこで、搬送ベルト３３を周回させて用紙３を移動させ、キャリッジ１３を片方向又は双方向に移動走査しながら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動し、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、記録ヘッド１４から液滴１４ｉを吐出（噴射）させて、停止している用紙３に液滴であるインク滴を着弾させてドットＤｉを形成することにより、１行分を記録し、用紙３を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。なお、図５（ｂ）は図５（ａ）のドットＤｉ形成部分を拡大したものである。
【００３８】
このようにして、画像が記録された用紙３は排紙ローラ３８によって排紙トレイ６に排紙される。
【００３９】
なお、この実施形態のインクジェット記録装置では４色ヘッド構成で説明しているが、これに限るものではない。すなわち、例えば、図６及び図７に示すような６色ヘッド構成、あるいは図８及び図９に示すような７色ヘッド構成とすることもできる。勿論、これらの各ヘッド構成における色やその配列順序に限定されるものではない。
【００４０】
ここで、図６のヘッド構成は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の液滴を吐出するヘッド（独立したヘッド、又は、１又は複数のヘッドで、独立したノズル列の意味）１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋに加えて、レッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）の各色のヘッド１４ｒ、１４ｂを加えたものである。
【００４１】
図７のヘッド構成は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するヘッド１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋに加えて、濃度を落としたライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）の各色の液滴を吐出するヘッド１４ｌｃ、１４ｌｍを加えたものである。
【００４２】
図８のヘッド構成は、図７の６色ヘッド構成にレッド（Ｒ）の色の液滴を吐出するヘッド１４ｒを加えたものである。また図９のヘッド構成は、図７の６色ヘッド構成に彩度を落としたダークイエロー（ＤＹ）色の液滴を吐出するヘッド１４ｄｙを加えたものである。
【００４３】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図１０を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部１００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ１０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ１０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）１０４と、各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ１０５とを備えている。
【００４４】
また、この制御部１００は、本発明に係る画像処理装置を含むパーソナルコンピュータ等のホスト９０側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ１０６と、記録ヘッド１４を駆動制御するための駆動波形を生成する駆動波形生成部１０７及びヘッドドライバ１０８と、主走査モータ１１０を駆動するための主走査モータ駆動部１１１と、副走査モータ１１２を駆動するための副走査モータ駆動部１１３と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部１１４、環境温度及び／又は環境湿度を検出する環境センサ１１８、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ１１６などを備えている。また、この制御部１００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１１７が接続されている。
【００４５】
ここで、制御部１００は、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置であるデータ処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト９０側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ１０６で受信する。なお、この制御部１００に対する印刷データの生成出力は、ホスト９０側の本発明に係るプリンタドライバ９１によって行うようにしている。
【００４６】
そして、ＣＰＵ１０１は、Ｉ／Ｆ１０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１０５にてデータの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部１０７に画像データを転送する。なお、画像出力するための印刷データのビットマップデータへの変換は、前述したようにホスト９０側のプリンタドライバ９１で画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしているが、例えばＲＯＭ１０２にフォントデータを格納して行っても良い。
【００４７】
駆動波形生成部１０７は、駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器等で構成され、１の駆動パルス（駆動信号）又は複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形をヘッドドライバ１０８に対して出力する。
【００４８】
ヘッドドライバ１０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて駆動波形生成部１０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１４を駆動する。例えば、ヘッドドライバ１０８は、クロック信号及びシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで、駆動生成部１０７からの駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に記録ヘッド１４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１４を駆動する。ここでは、駆動波形を複数の駆動パルスで構成して、１又は複数の駆動パルスを与えることによって、大滴、中滴、小滴、滴なしの４種類の階調を再現できるようにしている。
【００４９】
次に、この画像形成装置をよって画像を形成するためにこの画像形成装置に対して画像データ（印刷データ）を転送するホスト側となる本発明に係るプログラム（以下「プリンタドライバ」という。）を含む本発明に係る画像処理装置（データ処理装置）の一例について図１１を参照して説明する。
【００５０】
ホスト９０のプリンタドライバ９１は、アプリケーションソフトなどから与えられた画像データ１３０をモニター表示用の色空間から記録装置用の色空間への変換（ＲＧＢ表色系→ＣＭＹ表色系）を行うＣＭＭ（Color Management Module）処理部１３１、ＣＭＹの値から黒生成／下色除去を行うＢＧ/ＵＣＲ（black generation/ Under Color Removal）処理部１３２、記録装置の特性やユーザーの嗜好を反映した入出力補正を行うγ補正部１３３、総量規制を行う総量規制部１３４、画像データを記録装置から噴射するドットのパターン配置に置き換えるディザマトリクスを含む中間調処理部１３５、ドットパターンデータを各スキャン毎のデータに分割し、更に記録を行う各ノズル位置に合わせてデータ展開するラスタライジング部１３６を含み、ラスタライジング部１３６の出力を画像データ１３７として上述した画像形成装置に送出する。
【００５１】
なお、このプリンタドライバ９１の機能の全部或いは一部を画像形成装置に持たせることもでき、中間調処理部の機能を持たせることで本発明に係る画像形成装置が構成される。
【００５２】
次に、ホスト側のプリンタドライバ９１による中間調処理までの画像処理の流れについて図１６に示すブロック図を参照して説明する。
パーソナルコンピュータなどのデータ処理装置上で動作するアプリケーションソフトから「印刷」指示が出されると、プリンタドライバ９１においては、入力２００に対してオブジェクト判定処理２０１でオブジェクトの種類を判定し、オブジェクト毎、つまり文字の画像データ２０２、線画の画像データ２０３、グラフィックスの画像データ２０４、イメージの画像データ２０５毎にデータが渡され、それぞれのルートを通って処理が行われる。
【００５３】
つまり、文字２０２、線画２０３、グラフィックス２０４については、カラー調整処理２０６を行い。そして、文字についてはカラーマッチング処理２０７、ＢＧ／ＵＣＲ処理２０９、総量規制処理２１１、γ補正処理２１３を行い、更に文字ディザ処理（中間調処理）２１５を行う。また、線画及グラフィックスについてカラーマッチング処理２０８、ＢＧ／ＵＣＲ処理２１０、総量規制処理２１２、γ補正処理２１４を行い、更にグラフィックスディザ処理（中間調処理）２１６を行う。
【００５４】
一方、イメージ２０５については、色判定及び圧縮方式判定処理２２１を行って、通常の場合には、カラー調整処理２２２、カラーマッチング処理２２３を行った後、ＢＧ／ＵＣＲ処理２２４、総量規制処理２２５、γ補正処理２２６を行い、更に誤差拡散処理（中間調処理）２２７を行う。また、２色以下の場合には、イメージ間引き処理２３１、カラー調整処理２３２、カラーマッチング処理２３３ａ又はインデックスレス処理（カラーマッチングを行わない処理）２３３ｂを行った後、ＢＧ／ＵＣＲ処理２２４、総量規制処理２２５、γ補正処理２２６を行い、更に誤差拡散処理（中間調処理）２２７を行う。
【００５５】
なお、線画及びグラフィックスについてはカラー調整２０６処理に至る前に分岐してＲＯＰ処理２４１を経てイメージの場合のカラーマッチング処理２３２に移行することもある。
【００５６】
このようにしてオブジェクト毎に処理された画像データは、また元の一つの画像データに合成される。
【００５７】
本発明に係る画像処理方法はこの内の中間調処理部での処理に関わるものであり、特に、中間調表現手段として誤差拡散処理を使用したノズル抜けの補正に関するものである。
【００５８】
中間調処理の手法としては、閾値マトリクスと画素データを１対１で比較して量子化を行う所謂「ディザ処理」と、量子化の際に既に処理済みの画素の量子化誤差を反映して閾値処理を行う所謂「誤差拡散処理」が一般的である。両手法とも、それぞれ演算速度（ディザ処理）、画像品質（誤差拡散処理）と特性が異なるため、記録モード等によって使い分けがなされてきている。
【００５９】
ただし、近年のコンピュータの高速化により、演算速度の点で不利であった「誤差拡散処理」でもディザ処理とそう大差ない速度で処理が可能となったことから、現在のインクジェット記録装置では、そのほとんどが「誤差拡散処理」にて中間調処理が行われるようになってきている。
【００６０】
この誤差拡散処理の一例を図１３に示している。また、この図１３では、演算済みの画素の誤差値を、次の画素の計算の際に引用する方式を取っているが、図１４に示すように、一定の比率をかけた誤差値を先に未処理画素に分配する方式を採用することもできる。
【００６１】
次に、記録パス数が１パスの場合に使用されるノズルとの対応の一例について図１５に、記録パス数が２パスの場合に使用されるノズルとの対応の一例について図１６にそれぞれ示している。なお、これらの図１５及び図１６では簡便化のため、８個のノズルを備えたヘッドとして説明を行っているが、数百ノズルを備えたヘッドにも適用可能なことは明らかである。
【００６２】
情報量の低下を伴わずに高速な記録を行おうとすると、図１５（ａ）に示すように、ヘッドに配置されたノズルピッチの解像度にて１回の記録パスで記録を行う１パス記録が、最高のパフォーマンスを発揮する。ただし、同図（ｂ）に示す「ヘッド幅分の使用ノズル」を見ると、横方向には常に同じノズルが使用され続けることになる。そのため、ノズルの不吐出は、図１７（ａ）に示すように、即横白スジの発生に繋がることになる。
【００６３】
これに対して、縦横のドットが常に同じノズルによって行われないよう、記録パスを複数に分け、更に各行のドット位置に使用されるノズルを切り替えるマルチパス記録を利用する補正手段が提案されている（例えば、特開平５−３０９８７４号公報、特開２００１−０６３００８号広報等）。
【００６４】
この一例を、図１６及び図１７に示した２パス記録にて説明する。２パス記録では、図１６（ａ）に示すように、ヘッドのノズルの半分を使用しながら２パスで１ヘッド分を印字することになるので、同図（ｂ）に示す「ヘッド幅分の使用ノズル」を見ると、各パスで交互に対応するノズルが使用されることになる。例えば、１番のノズルと５番のノズルが交互に使用される。
【００６５】
したがって、例えば３番ノズルが不吐出ノズルになった場合、不吐出ノズルをそのままにして記録すると、図１７（ｂ）に示すように、不吐出ノズルによる記録位置（ドット）にはポッカリと空間が生じることになる。ここで、横のラインを形成しているもう一つのノズル（図では７番）を３番ノズルの代替えとして使用することで、図１７（ｃ）に示すように、横のラインのドット欠損をカバーすることが可能となる。なお、図では、２パス記録で説明しているが、より多くのパスに合わせたマルチパス記録においても、同様の補正が可能であることは自明である。
【００６６】
しかし当然のことながら、マルチパス記録は、記録速度がパス数に応じて低下する。記録速度が第一に求められる高速記録モードだけでなく、最近では高画質記録モードにおいても速度が重視されるようになり、できるだけ少ないパス数での記録が求められている。
【００６７】
ただし、パス数が減った場合、代替えに使用できるノズルが限定されることとなり、代替えノズルに対する負荷が増加することになる。負荷の増大はノズルの消耗を早め、第二の不吐出ノズルへと繋がるおそれある。また、設計上の仕様により、できるだけ多くのパスに分割せざるを得ないケースも存在する。例えば、加熱による膜沸騰を利用したサーマルタイプのインクジェット記録装置では、蓄熱を避けるため、連続駆動が必要な１パス記録よりも、駆動を分割出来るマルチパス記録が好まれる。また、どのタイプのインクジェット記録装置でも起こり得る問題であるが、インク滴を安定して吐出するための駆動波形が、ヘッドの吐出周期内に納めきれないケースも存在する。この場合、連続したドット形成は事実上不可能となり、図１７（ｃ）に示した２パス記録の補正は実現できないこととなる。
【００６８】
マルチパス記録による補正であっても、画像データに応じて代替えノズルの組合せや使用頻度等をインテリジェンスに管理することで、記録速度と代替えノズルの負荷をある程度調整することはできる。ただし、パス数が少ない（＝代替えノズルが少ない）程、調整できる範囲が狭まり、また、画像データに応じて使用頻度を記憶／演算する機構が別途必要となる。
【００６９】
そこで、本発明はこの点を考慮し、簡易な手法にて不吐出ノズルの補正を行うものである。具体的には、誤差拡散処理において、不吐出ノズルが適用される座標では強制的にドットＯＦＦとし、誤差を周囲の画素に拡散させることで、不吐出ノズルによるドットの欠損を目立たなくするものである。
【００７０】
この本発明による欠損ノズルの補正処理について図１８を参照して説明する。なお、ここでは図１３に示した誤差拡散処理を基礎にして説明するが、図１４に示した未処理画素へ誤差を分配する方法の誤差拡散処理へも転用することができる。
【００７１】
この誤差拡散処理では、入力された画像データについて画素単位で処理を行う。着目画素の入力値に対して、処理済み周辺画素の誤差値をウエイトマトリクスの比率に応じて加算し、補正画素値Ｄｘｙを算出する。そして、不吐出ノズルノズルデータを反映したノズルと画素位置の対応を示す記録シーケンステーブルである不吐出ノズル管理テーブルを参照し、着目画素位置が不吐出ノズルによって記録される画素位置であるか否かを判別する。この判別の結果、着目画素位置が不吐出ノズルでなければ、通常の誤差拡散処理を続行し、着目画素位置が不吐出ノズルであれば、仮に「閾値≦補正画素値Ｄｘｙ」であったとしても強制的にドットＯＦＦとする補正処理を行なって、補正画素値Ｄｘｙを全て誤差値として処理する。
【００７２】
これによって、不吐出によるドットの欠損は誤差値の形で周囲の画素に反映され、欠損部分を補正するように周辺画素のドット変換が行われるため、結果として欠損部分が目立たなくなる。このような補正を行わない場合と行なった場合の出力結果の一例を図１９に示している。図１９（ａ）は２パス記録で上記の補正を行わなかった場合を、図１９（ｂ）は２パス記録で上記の補正を行わなかった場合をそれぞれ示し、これより、上記の補正を行うことで欠損部分が目立たなくなっていることが分る。
【００７３】
ここで、不吐出ノズル管理テーブルについて説明すると、この不吐出ノズル管理テーブルは、例えば、図２０に示すような単純なものでも良い。ノズルと画素位置の対応を示した記録シーケンステーブルは、元々ドライバ処理に組み込まれているので、このノズルと画素位置の対応を示した記録シーケンステーブルと不吐出ノズル情報（不吐出ノズルデータ）に基づいて、不吐出ノズル情報を反映した記録シーケンステーブルである不吐出ノズル管理テーブルを作成することができる。
【００７４】
この不吐出ノズル情報は、図２１（ａ）、図２２（ａ）に示すような不吐出ノズルチェックパターンによる検査データを反映することで得られ、これにより不吐出ノズル管理テーブルを容易に作成することができる。
【００７５】
図２１（ａ）に示す不吐出ノズル検出パターンは、ノズルに対応した横線の再現をチェックし、不吐出ノズルを目視判定する場合に使用されるチェックパターンの一例である。この不吐出ノズル検出パターンを使用した場合、例えば同図（ｂ）に示すように３番のノズルが不吐出であると、３番のノズルに対応するドットが欠落したものになる。
【００７６】
また、図２２（ａ）に示す不吐出ノズル検出パターンは、スキャナユニットやフォトセンサ等を用いて自動的に不吐出ノズルを検出するためのチェックパターンの一例である。この不吐出ノズル検出パターンを使用した場合、例えば同図（ｂ）に示すように７番のノズルが不吐出であると、７番のノズルに対応するパターンのフォトセンサ等による濃度測定値が正常レベルにならず、不吐出であることが判別できる。
【００７７】
このように、多値データをドットのパターンに変換する中間調処理で正常な記録を行えなくなったノズルによる記録画像の欠陥を補完するための補正処理を行なうことによって、マルチパス記録を利用した補正手段のような大幅な記録速度低下を引き起こすことなく、また、多値データからドットへの変換を行う処理に直接、補正処理を適用できてドット配置のバランスを崩すような過剰補正が適用されることを防ぐことができる。これにより、不吐出が生じることによりドットが記録されないことで発生する記録画像の白スジ等の画像ムラを解消し、不吐出が発生した場合でも、白スジや画像のムラを人間の目では認識し難くし、記録ヘッドのコストアップ抑制、更には、記録速度の高速化が可能となる。
【００７８】
このような中間調処理における補正処理は、中間調処理として誤差拡散処理を使用し、補正処理では不吐出ノズルデータを反映した記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映することで、不吐出による画像欠損が発生する画素に対してピンポイントで補正処理を行なうことができ、また、誤差拡散処理にて補正を行うことで、補正処理によって発生した歪みを周囲の画素に分散させて目立たなくすることができる。
【００７９】
そして、不吐出ノズルデータを反映した記録シーケンステーブルをドット生成条件として誤差拡散処理に反映するとき、不吐出ノズルによる記録位置を強制的にドットＯＦＦする一方で、量子化誤差自体はそのまま周囲の画素に展開することによって、不吐出によるドットの欠損を誤差値の形で周囲の画素に反映して、欠損部分を補正するように周辺画素のドット変換を行なうことができる。
【００８０】
次に、インクジェット記録装置における階調表現との関係について説明する。ここで、２値とは、「１」と「０」すなわち「ＯＮ」と「ＯＦＦ」で構成される場合を、また、「少値」とは、一般的にいわれる「多値」、「２値」に対する比較として用いるものであり、その情報量は、「多値」≧「少値」＞「２値」の関係となる。一般的に、画像処理を行う場合、入力画像データとして１画素当たり８ｂｉｔ（２５６値）程度の情報量を持った多値データが使用されるが、実際にそのデータを出力する側の装置では、１画素当たり１〜３ｂｉｔ程度の表現力しか持たないため、便宜上、２値以上ではあるが多値と呼ぶには情報量の少ないものについて、本発明では「少値」と呼ぶこととしている。
【００８１】
一般的に使用されている２値化処理および少値化処理を適用した場合のドットパターンの一例を図２３に示している。同図（ａ）は２値化処理を行ってドット再現を行う場合の例、同図（ｂ）は濃度変調を行ってドット再現を行う場合の例、同図（ｃ）はドットサイズ変調を行ってドット再現を行う場合の例である。
【００８２】
このうち、濃度変調法を採用した少値化処理では、異なる濃度インク用に記録ユニットが分かれているため、本発明では、異なる色の記録ユニットと同列に扱うことが可能となる。濃淡インクで表現される階調性は、誤差拡散処理で問題なく引き継がれるため、上述した補正方法がそのまま適用可能となる。
【００８３】
これに対して、ドットサイズ変調方式の場合、必ずしもノズルが完全に不吐出とはならないケースも存在する。一つのノズルで複数のサイズのドット形成を行うため、場合によっては、ある特定のサイズのみ、吐出が不安定もしくは吐出しない状態となり、他のサイズは問題なく吐出可能というケースが存在する。この場合、ノズルを丸々不吐出として扱ってしまうと、せっかく正常に記録できる階調パターンにまで、無理矢理、補正処理を適用することになってしまい、過剰補正となる。
【００８４】
そこで、ドットサイズ変調による少値化処理が可能なインクジェット記録装置では、不吐出ノズル管理テーブルを各ドットサイズ毎に作成し、少値化の閾値レベルに合わせて不吐出ノズル管理テーブルの切替えを行うことで、問題のあるドットサイズにのみ本発明による補正処理が適用されるようにすることが好ましい。
【００８５】
このように、誤差拡散処理がｎ値（ｎ≧２）に対応した少値化誤差拡散処理であり、各ノズルが表現可能な各ドットサイズ毎に補正処理を適用することで、ドットサイズ変調可能なインクジェット記録装置の場合に、一部のサイズのドットのみ不吐出（あるいは不吐出扱いとなる不安定な吐出）が生じても、補正処理が不安定なドットサイズのみに適用されるようになり、過剰補正がなくなり、全体的な画像品質が低下するのを防ぐことができる。
【００８６】
なお、上記実施形態では、プログラムとしてのプリンタドライバが中間調処理で補正する処理を行なうようにしているが、前述したように、同様の機能を持たせた例えばＡＳＩＣによっても行なわせることができる。特に、ホストＰＣを介さないダイレクトプリントに対応したプリンタや、インクジェット記録ヘッドを記録ユニットとして搭載したＦＡＸ、複写機等では、このようなＡＳＩＣを搭載することで、本発明による不吐出ノズルの補正が可能となる。また、本発明を実施するプログラム（プリンタドライバを含む）として見た場合、各種の記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカード等）やネットワークを介してプログラムの配布、導入および保存を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示すインクジェット記録装置の機構部の概略構成図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】同装置のヘッドユニット構成を説明する斜視説明図である。
【図４】同装置の搬送ベルトの一例を説明する説明図である。
【図５】同装置による画像形成動作の説明に供する説明図である。
【図６】ＣＭＹＫの他に特色インクを使用するヘッド構成の他の第１例を示す説明図である。
【図７】同じく第２例を示す説明図である。
【図８】同じく第３例を示す説明図である。
【図９】同じく第４例を示す説明図である。
【図１０】同装置の制御部の概要を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る画像処理装置における本発明に係るプリンタドライバの構成の一例を機能的に説明するブロック図である。
【図１２】プリンタドライバ内での画像処理の流れの詳細を説明するブロック説明図である。
【図１３】誤差拡散処理の基本的な演算処理を説明する説明図である。
【図１４】誤差の伝搬方法の他の例を説明する説明図である。
【図１５】１パス記録と使用ノズルとの関係の説明に供する説明図である。
【図１６】２パス記録と使用ノズルとの関係の説明に供する説明図である。
【図１７】不吐出ノズルによるドット欠損と代替ノズルによる補完の説明に供する説明図である。
【図１８】本発明に係る誤差拡散処理の補正処理の説明に供するフロー図である。
【図１９】欠損ノズルが補正されない場合と本発明に係る処理で欠損ノズルが補正された場合の画像の一例を示す説明図である。
【図２０】不吐出ノズル管理テーブルの作成例を説明する説明図である。
【図２１】不吐出ノズル検査用チャートの一例を説明する説明図である。
【図２２】不吐出ノズル検査用チャートの他の例を説明する説明図である。
【図２３】２値化処理と少値化処理の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
２…画像形成部
３…用紙
５…搬送機構部
１４…記録ヘッド
３３…搬送ベルト
９０…ホスト（画像処理装置）
９１…プリンタドライバ
１３５…中間調処理部
【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１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２２】
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