(57)【要約】【課題】他の処理部で生成される擬似乱数値を利用して、スジや濃度ムラの無い高品位な画像を作成する画像記録技術を提供する。【解決手段】画像処理装置であって、階調毎にドットパターンを格納するパターン格納手段と、乱数発生回路の出力中、連続するビットの組を複数組設定する設定手段と、乱数発生回路で予め設定された回数分だけ乱数を発生させ、乱数発生回路のＫビット中のＬビットで表わされる各値の標準偏差値をＬビットの各組に対して導出する標準偏差導出手段と、標準偏差導出手段の導出結果に基づきドットパターンを選択するためのＬビットを決定する決定手段とを備える。【選択図】図２
2008073896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ階調の画素データ値が入力された際、Ｍ個のドットパターンの中から１つをランダムに選択するため、Ｋビット乱数発生回路で発生する乱数データ中のレンジＭとするために必要なビット数Ｌで表わされる値と、Ｍ個のドットパターンを割り当てる画像処理装置であって、
Ｎ階調の階調毎に、それぞれＭ個のドットパターンを、Ｌビットの値とを対応づけて格納するパターン格納手段と、
前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力中、連続するＬビットの組を複数組設定する設定手段と、
前記Ｋビット乱数発生回路で予め設定された回数分だけ乱数を発生させ、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット中のＬビットで表わされる各値の標準偏差値を、前記Ｌビットの各組に対して導出する標準偏差導出手段と、
前記標準偏差導出手段の導出結果に基づき、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力から、前記ドットパターンを選択するためのＬビットを決定する決定手段と、
を備え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、前記標準偏差導出手段の導出した標準偏差値が最小となるＬビットの組を前記ドットパターンを選択するためのＬビットとして決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】
前記設定手段は、前記Ｎ階調の階調に対して前記Ｌビットを等しくなるよう設定す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】
前記設定手段は、前記Ｎ階調の階調に対して前記Ｌビットを異なるよう設定す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５】
Ｎ階調の画素データ値が入力された際、Ｍ個のドットパターンの中から１つをランダムに選択するため、Ｋビット乱数発生回路で発生する乱数データ中のレンジＭとするために必要なビット数Ｌで表わされる値と、Ｍ個のドットパターンを割り当て、Ｎ階調の階調毎に、それぞれＭ個のドットパターンを、Ｌビットの値とを対応づけて格納するパターン格納手段を備える画像処理装置の制御方法であって、
前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力中、連続するＬビットの組を複数組設定する設定工程と、
前記Ｋビット乱数発生回路で予め設定された回数分だけ乱数を発生させ、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット中のＬビットで表わされる各値の標準偏差値を、前記Ｌビットの各組に対して導出する標準偏差導出工程と、
前記標準偏差導出工程の導出結果に基づき、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力から、前記ドットパターンを選択するためのＬビットを決定する決定工程と、
を備え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、ドットパターンを用いて記録を行う画像形成装置およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理機器の普及に伴い、画像形成端末としての記録装置も急速に発展および普及してきている。特に種々の記録装置の中でも、吐出口からインクを吐出させて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シートなどの記録媒体に記録を行うインクジェット装置が普及している。インクジェット装置は、低騒音のノンインパクト型の記録方式であること、高密度かつ高速な記録動作が可能であること、カラー記録にも容易に対応できること、低廉であること等、極めて優れた特徴を有している。そのため、今やパーソナルユースの記録装置の主流となっている。さらに、インクジェット記録装置においては、近年、記録解像度の高解像化、またこれに伴う記録液滴の小液滴化などが飛躍的に進み、より高品位な画像が出力可能となってきている。
【０００３】
しかしながら一方で、記録画像の高解像度化、高精細化は、記録システム内で処理すべきデータ量を膨大化させる。これに伴い、画像処理時間および転送時間が増加し、記録システム全体の画像出力時間が低下する原因となっていた。そこで、記録装置の記録解像度よりも低い解像度でデータ処理を行うための構成および処理方法が開示されている。
【０００４】
例えば特許文献１によれば、記録解像度が例えば６００ｄｐｉ（ドット／インチ）の２値記録を行う記録装置に対し、解像度３００ｄｐｉで５値の画像データをホスト装置から入力する構成の記録システムが開示されている。画像処理においては、輝度濃度変換や量子化の様な、様々で複雑な処理が要されるので、たとえパーソナルコンピュータのようなホスト装置で実行するにしても、その処理負担や処理時間は、処理すべき画素数に大きく影響を受ける。よって、このように記録解像度よりも低い解像度で処理を実行させることにより、より少ないデータ量で、より短時間に画像処理を完了させることが出来るのである。但し、ドットの記録／非記録で画像を形成する２値の記録装置においては、３００ｄｐｉの５値で受信した画像データを、６００ｄｐｉの２値で出力するための解像度変換を実施する必要がある。そのため、この段階において、いわゆるドット配置パターン化処理が適用されている。
【０００５】
図１は、ドット配置パターン化処理を説明する模式図である。図の左側は、３００ｄｐｉで記録装置に入力される５値の画像信号を表しており、右側は、それぞれの画像信号に対する、ドットの記録／非記録を対応付けた出力パターンであるドットパターンを示している。３００ｄｐｉの１画素に対応する各出力パターンは、小さな格子で示した６００ｄｐｉのエリアが縦２×横２に４つ集まって構成されており、図で黒く塗りつぶした部分はドットを記録するエリア、白部分はドットを記録しないエリアをそれぞれ示している。レベル０およびレベル４については、１通りのドットパターンが用意されているのみであるが、レベル１〜レベル３においては、複数通りのドットパターンが用意されている。特許文献１においては、これら複数のドットパターンを、シーケンシャルあるいはランダムに選択して配置する内容が開示されている。これにより、一様な濃度の画像においても、形成されるドット位置が固定されないため、擬似中間調処理に伴う「はき寄せ現象」等を低減させる効果があると記載されている。
【０００６】
一方、特許文献２では、入力画像データの階調値に対応する何れかのドットパターンを、所定のビット数からなる乱数値に基づいて複数のドットパターンの中から選択して割り付けている。そして、その割り付けたドットパターンにより２値画像を形成する内容が開示されている。上述したようにドット配置パターン化処理は、記録媒体に実際に記録されるドットパターンを決定するための処理である。よって、ドット配置パターン化処理以前の画像処理の負担を軽減するのみでなく、その配列方法を工夫することによって、記録装置特有のムラやスジや擬似輪郭などを目立たなくさせる。また、画像品位や記録装置の信頼性などに寄与することができる。
【０００７】
以上説明したドット配置パターン化処理を施すことにより、高精細で高解像度な記録を、比較的高速に、且つムラの無い一様な画像として出力することが可能となっている。
【特許文献１】特許第３４２３４９１号公報
【特許文献２】特開２０００−１４１６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のように複数のドットパターンをランダムに選択して割り付ける際、乱数を発生させる回路、または、ある一定サイズの乱数値を保持しておくメモリが必要となる。一般的に画像処理装置においては、入力画像にノイズを加える処理等、乱数値を用いる処理を行っている。そのため、ドットパターン化処理部だけでなく、乱数を用いる処理部毎に乱数発生回路や一定サイズの乱数値を保持しておくことは、コスト的またはパフォーマンス的にも有用ではない。
【０００９】
また、図１に示す５つの階調値に対応するドットパターンを、他の処理部の乱数発生回路から発生される乱数値を用いて選択することを考えた場合、階調値に応じて選択可能な全てのドットパターンを偏り無く選択することは難しい。同一階調値の画像においてある一定のドットパターンに偏った結果、記録される画像がノイズの乗ったような画像になる場合がある。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、他の処理部で生成される擬似乱数値を利用して、スジや濃度ムラの無い高品位な画像を作成する画像記録技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の問題点を解決するため、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。すなわち、Ｎ階調の画素データ値が入力された際、Ｍ個のドットパターンの中から１つをランダムに選択するため、Ｋビット乱数発生回路で発生する乱数データ中のレンジＭとするために必要なビット数Ｌで表わされる値と、Ｍ個のドットパターンを割り当てる画像処理装置であって、Ｎ階調の階調毎に、それぞれＭ個のドットパターンを、Ｌビットの値とを対応づけて格納するパターン格納手段と、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力中、連続するＬビットの組を複数組設定する設定手段と、前記Ｋビット乱数発生回路で予め設定された回数分だけ乱数を発生させ、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット中のＬビットで表わされる各値の標準偏差値を、前記Ｌビットの各組に対して導出する標準偏差導出手段と、前記標準偏差導出手段の導出結果に基づき、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力から、前記ドットパターンを選択するためのＬビットを決定する決定手段とを備える。
【００１２】
ここで、前記決定手段は、前記標準偏差導出手段の導出した標準偏差値が最小となるＬビットの組を前記ドットパターンを選択するためのＬビットとして決定することを特徴とする。また、前記設定手段は、前記Ｎ階調の階調に対して前記Ｌビットを等しくなるよう設定することを特徴とする。あるいは、前記設定手段は、前記Ｎ階調の階調に対して前記Ｌビットを異なるよう設定することを特徴とする。
【００１３】
上述の問題点を解決するため、本発明の画像形成装置の制御方法は以下の構成を備える。すなわち、Ｎ階調の画素データ値が入力された際、Ｍ個のドットパターンの中から１つをランダムに選択するため、Ｋビット乱数発生回路で発生する乱数データ中のレンジＭとするために必要なビット数Ｌで表わされる値と、Ｍ個のドットパターンを割り当て、Ｎ階調の階調毎に、それぞれＭ個のドットパターンを、Ｌビットの値とを対応づけて格納するパターン格納手段を備える画像処理装置の制御方法であって、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力中、連続するＬビットの組を複数組設定する設定工程と、前記Ｋビット乱数発生回路で予め設定された回数分だけ乱数を発生させ、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット中のＬビットで表わされる各値の標準偏差値を、前記Ｌビットの各組に対して導出する標準偏差導出工程と、前記標準偏差導出工程の導出結果に基づき、前記Ｋビット乱数発生回路のＫビット出力から、前記ドットパターンを選択するためのＬビットを決定する決定工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、他の処理部で生成される擬似乱数値を利用して、スジや濃度ムラの無い高品位な画像を作成する画像記録技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明に係る画像形成装置の第１実施形態として、インクジェット記録装置を例に挙げて以下に説明する。
【００１７】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１８】
＜インクジェット記録装置の説明＞
図１０は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００１９】
図１０に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、キャリッジ１０２を矢印Ａ方向に往復移動させる。これは、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド１１１を搭載したインクカートリッジ１１０をキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構より伝えることによりなされる。それとともに、例えば、記録紙などの記録媒体１５０を給紙機構１０４を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド１１１から記録媒体にインクを吐出することで記録を行なう。
【００２０】
また、記録ヘッド１１１の状態を良好に維持するためにキャリッジ１０２を回復装置１０６の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド１１１の吐出回復処理を行う。
【００２１】
記録装置１００のインクカートリッジ１１０には、記録ヘッド１１１に供給するインクを貯留するインクタンク１１２を装着する。インクタンク１１２はインクカートリッジ１１０に対して着脱自在になっている。
【００２２】
図１０に示した記録装置１００はカラー記録が可能であり、そのためにインクカートリッジ１１２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクタンクを搭載している。これら４つのインクタンクは夫々独立に着脱可能である。
【００２３】
さて、キャリッジ１０２とインクカートリッジ１１０とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド１１１は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施例の記録ヘッド１１１は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備える。その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって圧力変化を生じる。この圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００２４】
図１０に示されているように、キャリッジ１０２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構の駆動ベルトの一部に連結されており、ガイドシャフトに沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。従って、キャリッジ１０２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフトに沿って往復移動する。また、キャリッジ１０２の移動方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ１０２の絶対位置を示すためのスケールが備えられている。この実施例では、スケールは透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ１０３に固着され、他方は板バネ（不図示）で支持されている。
【００２５】
また、記録装置１００には、記録ヘッド１１１の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられている。キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド１１１を搭載したインクカートリッジ１１０が往復移動されると同時に、記録ヘッド１１１に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体１５０の全幅にわたって記録が行われる。
【００２６】
さらに、図１０において、記録媒体１５０を搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラが図示される。バネ（不図示）により記録媒体１５０を搬送ローラに当接するピンチローラ、ピンチローラを回転自在に支持するピンチローラホルダ、搬送ローラの一端に固着された搬送ローラギアが図示される。そして、搬送ローラギアに中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラが駆動される。
【００２７】
またさらに、記録ヘッド１１１によって画像が形成された記録媒体１５０を記録装置外ヘ排出するための排出ローラがあり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラは記録媒体１５０をバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。また、拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダがある。
【００２８】
またさらに、記録装置１００には、図１０に示されているように、回復装置１０６が配設されている。これは、記録ヘッド１１１を搭載するインクカートリッジ１１０の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に設けられ、記録ヘッド１１１の吐出不良を回復する。
【００２９】
回復装置１０６は、記録ヘッド１１１の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構と記録ヘッド１１１の吐出口面をクリーニングするワイピング機構を備えている。キャッピング機構による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させる。それによって、記録ヘッド１１１のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行う。
【００３０】
また、非記録動作時等には、記録ヘッド１１１の吐出口面をキャッピング機構によるキャッピングすることによって、記録ヘッド１１１を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構はキャッピング機構の近傍に配され、記録ヘッド１１１の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。
【００３１】
これらキャッピング機構及びワイピング機構により、記録ヘッド１１１のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。
【００３２】
＜インクジェット記録装置の制御構成＞
図１１は図１０に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１１に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２を備える。また、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３を備える。そして、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５を備える。さらに、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００３４】
また、図１１において、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０と記録装置１との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３５】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２を備える。また、記録ヘッド３のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。６３０はホームポジションｈを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
【００３６】
さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。
【００３７】
ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３による記録走査の際に、ＲＡＭ６０２の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。
【００３８】
なお、図１０に示す構成は、インクカートリッジ６と記録ヘッド３とが分離可能な構成であるが、これらが一体的に形成されて交換可能なヘッドカートリッジを構成しても良い。
【００３９】
＜画像データ変換処理の処理フロー＞
図２は、画像データ変換処理に係る機能ブロック図である。
【００４０】
アプリケーション２０１は、記録装置で記録する画像データを生成する。ここで、アプリケーション２０１とは、ＰＣ等のホスト装置のオペレーティングシステム（ＯＳ）上で動作するプログラムである。
【００４１】
アプリケーション２０１で生成された画像データは、その後、前段処理２０２、後段処理２０３、γ補正２０４、ハーフトーニング２０５、およびドット配置パターン化処理２０６の各処理部で以下のように処理を行う。
【００４２】
前段処理２０２は色域（Ｇａｍｕｔ）のマッピングを行う処理部である。これにより、例えばｓＲＧＢ規格の画像データよって再現される色域を、記録装置によって再現される色域に写像するためのデータ変換を行う。例えば、３００ｄｐｉの画素密度で構成され、各画素がｓＲＧＢにおけるＲ、Ｇ、Ｂ（各色８ｂｉｔ）の値で表現された輝度信号を、３次元ＬＵＴを用いることにより、異なる色域におけるＲ、Ｇ、Ｂ（各色８ｂｉｔ）の値に変換する。
【００４３】
後段処理２０３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの値をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの値に変換する処理部である。つまり、前段処理２０２により色域のマッピングがなされたＲ、Ｇ、Ｂの値に基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（各色８ｂｉｔ）の値を求める処理を行う。ここでは前段処理２０２と同様に、３次元ＬＵＴにて補間演算を併用して行うものとする。
【００４４】
γ補正２０４は、色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について階調値変換を行う。具体的には、１次元ＬＵＴを用い、後段処理２０３によって求められた色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について、対応する各色インクの階調特性に応じた変換を行う。
【００４５】
ハーフトーニング２０５は、色分解データを各色８ビットから各色３ビットに変換（量子化）する処理部である。つまり、３００ｄｐｉの画素密度で構成された色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（各色８ｂｉｔ）の画像データを、同じく３００ｄｐｉの画素密度で構成された色分解データ（各色３ｂｉｔ）に変換する。本実施形態では、多値誤差拡散法を用いて２５６階調の８ビットデータを、５階調の３ビットデータに変換する。この３ビットデータは、後述するドット配置パターン化処理におけるドットパターンを示すためのインデックスとなる。なお、ここでは、ハーフトーニング２０５では８ビットの乱数値を発生させてハーフトーニング内の画像処理にその乱数値を使用しているとする。
【００４６】
ドット配置パターン化処理２０６は、各色３ビットの色分解データの各色に対し、各ドットが２値データである２行２列（以降、２ｘ２と表記する）のドットパターンを割当てる処理部である。具体的には、３００ｄｐｉの画素密度で構成された色分解データ（各色３ｂｉｔ）に対し、６００ｄｐｉのドット密度で構成されたドットパターンデータ（各色１ｂｉｔ）に変換する。なお、各ドットは、インクによる記録／非記録に対応する。
【００４７】
図３は、第１実施形態に係る各階調毎の２×２のドットパターンの格納状態を例示的に示す図である。つまり、図１に示すような２×２のドットパターンが、５階調の各階調毎に８×１のマトリクス中に任意に格納されている。
【００４８】
階調値０、４に対しては、ドットパターンが１種類しか存在しないため、８×１のマトリクス中のドットパターンは全て同じものが格納されている。一方、階調値１、２、３にはドットパターンがそれぞれ４種類または６種類存在するため、８×１のマトリクス中には、これらのドットパターンが図３に示すように任意に格納されている。
【００４９】
ドット配置パターン化処理２０６は、ハーフトーニング２０５で発生された８ビット乱数値から３ビットを切り出した値から、各処理画素の階調値に応じたドットパターンを８×１のマトリクス中から選択する。例えば、階調値が１の画素において、切り出した３ビット値が”０１０”であれば、図３の階調値１、マトリクス番号３の２×２のドットパターンを選択する。つまり、切り出した３ビット値の１０進表記に１を加えた値のドット配列番号に対応するドットパターンを選択する。以下では、ハーフトーニング２０５で発生された８ビット乱数値から切り出す３ビット値の選択方法の詳細について説明を行う。
【００５０】
＜ドットパターン選択フロー＞
上述のように、ドット配置パターン化処理２０６は、ハーフトーニング２０５で発生された８ビット乱数値から３ビットを切り出し、乱数値と見なしてドットパターンの選択に用いている。しかし、８ビット乱数値のとり得る値の範囲によっては、切り出した３ビット値は必ずしも乱数値とならない。
【００５１】
以下の説明では、ハーフトーニング２０５で発生する８ビット値は０〜１２８（１０進数）であるとする。つまり２進数表記で、００００００００，０００００００１，．．．，０１１１１１１１，１０００００００の１２９種類の値がランダムに発生しているものとする。なお以降で”乱数値の範囲”とは、発生される乱数値の最小値と最大値で規定される範囲を意味する。
【００５２】
図４は、８ビット乱数値から３ビット値を切り出した場合において、切り出し位置に依存する３ビット値の発生頻度を示す図である。具体的には、８ビット乱数値から、
（１）  Ｂｉｔ０、Ｂｉｔ１、Ｂｉｔ２  の３ビット
（２）  Ｂｉｔ１、Ｂｉｔ２、Ｂｉｔ３  の３ビット
（３）  Ｂｉｔ２、Ｂｉｔ３、Ｂｉｔ４  の３ビット
（４）  Ｂｉｔ３、Ｂｉｔ４、Ｂｉｔ５  の３ビット
（５）  Ｂｉｔ４、Ｂｉｔ５、Ｂｉｔ６  の３ビット
（６）  Ｂｉｔ５、Ｂｉｔ６、Ｂｉｔ７  の３ビット
の各３ビットを切り出した場合の、ドットパターン番号（１〜８）毎の選択回数を示している。つまり、３ビット値（０００，００１，．．．，１１０，１１１）の発生分布図に対応している。なお、８ビット値を下位ビットから順にＢｉｔ０、Ｂｉｔ１、．．．Ｂｉｔ６、Ｂｉｔ７と表現しており、ハーフトーニング２０５で８ビット乱数値を２０４８回発生させた場合の例である。
【００５３】
図４から、（１）〜（５）においては、ドットパターン番号（１〜８）はほぼ均等に選択されることがわかる。一方、（６）の”Ｂｉｔ５、Ｂｉｔ６、Ｂｉｔ７”の３ビットを切り出した場合は、ドットパターン番号１〜４のドットパターンに偏って選択されることがわかる。そのため、選択に利用する３ビット値の切り出すビット位置によって、選択されるドットパターンにも偏りが生じることが分かる。
【００５４】
図５は、上述の６種類のビット切り出し位置に対し、各ドットパターンの選択回数の標準偏差を算出したものを示している。標準偏差の性質から、この値が大きいほど選択回数がばらついていることを示している。つまり、標準偏差の値が大きいほど、一部のドットパターンに偏って選択していることを意味する。図５から、”Ｂｉｔ４、Ｂｉｔ５、Ｂｉｔ６”の３ビットを切り出す場合が標準偏差の値が最小であることがわかる。そのため、”Ｂｉｔ４、Ｂｉｔ５、Ｂｉｔ６”の３ビットを用いてドットパターンを選択することにより、各階調値において最も偏り無くドットパターンを選択することが出来ることがわかる。
【００５５】
そのため、ドット配置パターン化処理２０６は、ドットパターンの選択処理に先立ち、ハーフトーニング２０５で発生される８ビット乱数値の各３ビットを切り出した際の各値の発生頻度の標準偏差を求める。そして、標準偏差の最も小さい３ビット位置を切り出し位置として決定する。このように構成することにより、ハーフトーニング２０５で発生される乱数値の範囲が未知の場合であっても、より均等に（ランダムに）ドットパターンを選択することが可能となる。  ＜ヘッドの吐出口構成例＞
図６は、インクジェット記録ヘッドにおける、ある１色の吐出口列を示した図である。図において、Ｘ方向は記録の主走査方向、Ｙ方向は副走査方向を示している。複数の吐出口列が所定のピッチＰｙでＹ方向に配列することにより、１つの吐出口列が形成されている。また、このような吐出口列が互いにＹ方向にＰｙ／２だけずれた状態で、Ｘ方向にＰｘの距離をおいて配列されている。このような構成の記録ヘッドを用いれば、各吐出口から所定の周波数でインクを吐出しつつ、Ｘ方向に移動走査することにより、記録媒体にはＹ方向においてＰｙ／２のピッチでドットを記録することが出来る。
【００５６】
すなわち、記録ヘッドにおいては、吐出口を記録解像度のピッチで一列に配列させなくとも、記録解像度の倍のピッチで配列させた２列を互いに半ピッチずらして配設させることにより、所望の記録解像度の画像を記録することが可能となるのである。このような構成は、特に高い記録解像度を実現する記録ヘッドに適用されている。
【００５７】
上記構成において、２つのノズル列はそれぞれ奇数ラスタを記録するノズル列（奇数ノズル）と、偶数ラスタを記録するノズル列（偶数ノズル）とに分類される。奇数ラスタと偶数ラスタとで、記録回数に偏りが生じることは、奇数ノズル列と偶数ノズル列との間に吐出頻度の差を生じさせ、ノズル列間の吐出状態に影響を与えることが確認されている。このような状況になると、記録ヘッド全体の吐出状態も不安定なものとなってしまう。そのため、図６のような構成の記録ヘッドを適用する場合には、各列での吐出頻度を極力均等にすることが肝要とされている。
【００５８】
そこで、図３の各階調値に対応する８×１のマトリクスに格納されているドットパターンのように、マトリクス内で偶数ラスタと奇数ラスタで印字されるドット数が均等になるようにドットパターンを格納する。このようにすることにより、各階調値において偏り無くドットパターンが選択されるため、単純にランダムにドットを配列するのに比べ、より偶数ラスタと奇数ラスタの記録ドット数を平均化する効果を得ることができる。そのため、従来に比較し、より画像品位を安定させ、記録ヘッドの信頼性も維持することが可能となる。
【００５９】
以上説明したように、ドットパターンが最も偏り無く選択されるビット切り出し位置を、標準偏差が最小となるビット切り出し位置を決定することにより選択する。これにより、各階調のドットパターンを偏り無く選択することが出来るため、濃度ムラやスジが抑制された高品位な出力画像を得ることが出来る。なお、ここでは、２×２からなる画素群について説明を行ったが、例えば３×３、４×４などであっても同様に適用が可能である。
【００６０】
（変形例）
第１実施形態においては、図３に示すように階調毎に８×１のマトリクス中の８種類のドットパターンから選択した。しかし、図７に示すように各階調毎に選択できるドットパターンの数が異なるよう構成しても良い。すなわち、階調値０，４の場合は唯一のドットパターン、階調値１，３の場合は異なる４種類（２ビット）のドットパターン、階調値２の場合は異なる６種類に任意の２種類を加えた８種類（３ビット）のドットパターンから選択するよう構成しても良い。
【００６１】
このとき、ドット配置パターン化処理２０６は、階調値０，４の場合はドットパターン選択動作を行わない。一方、ドット配置パターン化処理２０６は、階調値１，３の場合は２ビット値を用いてドットパターン選択し、階調値２の場合は３ビット値を用いてドットパターン選択する。つまり、階調値に応じて、２×２のドットパターンを選択するための切り出すビット数を異なるよう構成しても良い。なお、２ビットの切り出し位置の決定方法は、３ビットの場合と同様である。
【００６２】
図８は、６種類の３ビット切り出し位置に対し、各ドットパターンの選択回数の分散を算出したものを示している。また、図９は、７種類の２ビット切り出し位置に対し、各ドットパターンの選択回数の分散を算出したものを示している。なお、ここでは分散の値を導出しているが、（分散）＝（標準偏差）２であるので、分散が最小となる切り出し位置を選択すればよい。つまり、３ビット切り出し位置としては、”Ｂｉｔ４、Ｂｉｔ５、Ｂｉｔ６”、２ビット切り出し位置としては、”Ｂｉｔ３、Ｂｉｔ４”が選択される。
【００６３】
また、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々な形態による実施が可能である。例えば、上述の実施形態のドット配置パターン化処理においては、３００ｄｐｉの５値の入力画素を、２×２のエリアで構成される６００ｄｐｉの２値のデータに変換した。しかし、本発明はこのような形態に限定されるものではない。ハーフトーニング後の出力データの階調値および解像度に対し、記録装置の出力解像度に適応可能な変換処理であれば、どのようなサイズのドット配置パターンが用意されていてもよい。
【００６４】
そして、上述の実施形態においては、ハーフトーニングにおいて８ビットの乱数値を発生させてハーフトーニング内の画像処理にその乱数値を使用することとしていたが、乱数を発生させる処理部はこれに限られずどの処理部でもよい。さらに、発生される乱数値のビット数、乱数発生方法もどのようなビット、方法をとってもよい。
【００６５】
更に、上述の実施形態においては、階調毎に８×１のマトリクス内にドットパターンを格納した。しかし、このマトリクスサイズはこれに限られるものではなく、ドットパターンのサイズ等その他の条件によりマトリクスのサイズは様々な大きさをとることも可能である。更に、上記実施例において、標準偏差または分散の値から切り出しビット位置を決定するために、乱数値を２０４８回発生させている。しかし、乱数値を発生させる回数はこれに限られるものではなく、画像のサイズ、または乱数値を保持できるサイズに応じて回数を変化させてもよい。
【００６６】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００６７】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置が、供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６８】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００６９】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどがある。
【００７０】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００７１】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ドット配置パターン化処理を説明する模式図である。
【図２】第１実施形態に係る画像データ変換処理の機能ブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る各階調毎の２×２のドットパターンの格納状態を例示的に示す図である。
【図４】８ビット乱数値から３ビット値を切り出した場合において、切り出し位置に依存する３ビット値の発生頻度を示す図である。
【図５】６種類の３ビット切り出し位置に対し、各ドットパターンの選択回数の標準偏差を算出したものを示す図である。
【図６】インクジェット記録ヘッドにおける、ある１色の吐出口列を示した図である。
【図７】変形例に係る各階調毎の２×２のドットパターンの格納状態を例示的に示す図である。
【図８】６種類の３ビット切り出し位置に対し、各ドットパターンの選択回数の分散を算出したものを示す図である。
【図９】７種類の２ビット切り出し位置に対し、各ドットパターンの選択回数の分散を算出したものを示す図である。
【図１０】インクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図１１】記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【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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