(57)【要約】【課題】濃度パターン法に特有のドットパターンの境界部分で発生し得る周期的なムラの視認性を低下させる。【解決手段】複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させて画像を形成するために、多値画像データをドット配置データに変換する画像処理方法において、各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣の記録素子との相関によって補正するように、各階調値について画素の位置に対応したドットパターンが定められたドットパターンテーブルを用いる。ドットパターンテーブル上の各ドットパターンのブロックは、第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について、第１の方向に隣接するブロックとの境界が第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されている。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させるとともに、前記記録素子の駆動によって前記被記録媒体上にドットを記録して画像を形成するために、前記画像に対応した多値画像データの各画素の階調値を当該階調値に応じたドット配置によるドットパターンに変換する画像処理方法において、
前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣の記録素子との相関によって補正するように、各階調値について画素の位置に対応したドットパターンが定められたドットパターンテーブルを用い、
前記多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、前記多値画像データをドット配置データに変換するものであり、
前記階調値ごとに定められた前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記ドットバターンのブロック形状は、前記第１の方向に隣接するドットパターンとの境界線が前記第２の方向に対して斜め方向の成分を含む平行四辺形型を有していることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記多値画像データは、前記第２の方向に隣接する画素間で前記第１の方向に半画素分画素の位置がシフトした構成の画像データであり、
前記ドットバターンのブロック形状は、前記第１の方向及び第２の方向に沿った境界線で区画される矩形形状を有し、
前記ドットパターンテーブル上における各ブロックの配列は、前記多値画像データの画素配列に対応しており、前記第２の方向に隣接するドットパターンのブロック同士は前記第１の方向に半ブロック分シフトした位置関係で接していることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記多値画像データは、前記第２の方向に隣接する画素間で前記第１の方向に半画素分画素の位置がずれた構成の画像データであり、
前記ドットパターンのブロック形状は、前記第１の方向に隣接するドットパターンとの境界線が前記第２の方向に対して斜め方向の成分を含むとともに、前記第２の方向に隣接するドットパターンとの境界線が前記第１の方向に対して斜めの成分を含む十字型を有し、
前記ドットパターンテーブル上における各ブロックの配列は、前記多値画像データの画素配列に対応しており、前記第２の方向に隣接するドットパターンのブロック間で前記第１の方向に半ブロック分シフトした位置関係で接していることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項５】
多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない階調数の前記多値画像データを生成する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理方法。
【請求項６】
複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させるとともに、前記記録素子の駆動によって前記被記録媒体上にドットを記録して画像を形成するために、前記画像に対応した多値画像データの各画素の階調値を当該階調値に応じたドット配置によるドットパターンに変換する画像処理装置において、
前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣の記録素子との相関によって補正するように、各階調値について画素の位置に対応したドットパターンが定められたドットパターンテーブルを格納しておくドットパターンテーブル格納手段と、
前記多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、前記多値画像データをドット配置データに変換する濃度パターン処理手段と、を備え、
前記階調値ごとに定められた前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない前記多値画像データを生成する多値誤差拡散処理手段を含むことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させるとともに、前記記録素子の駆動によって前記被記録媒体上にドットを記録して画像を形成する画像形成方法であって、
前記記録ヘッドの各記録素子により前記被記録媒体上に記録されるドットの記録状態に基づき、各記録素子の記録特性を表す特性情報を取得する記録素子特性情報取得工程と、
前記記録ヘッドにおける前記第１の方向に対する前記記録素子の隣接関係と前記被記録媒体上に記録されるドットの隣接関係が保存されるような仮想的な記録素子の配列を設定し、当該仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係を記憶する仮記録素子変換工程と、
前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣記録素子との相関によって補正するように、前記仮想的な各記録素子に対応する画素の信号を補正する補正関数を求める補正関数演算工程と、
各画素が多値の階調値によって表現される多値画像データのうち、全画素均一な階調値を有する単一濃度画像のデータを入力し、当該単一濃度画像の多値画像データに対して前記補正関数を用いた補正を行って前記仮想的な記録素子の配列に対応したドット画素数のドット画像に変換するドット変換工程と、
前記ドット変換工程により生成されたドット画像を所定のブロック単位で区画することによって得られる各ブロックのドットパターンと前記入力された単一濃度画像のデータの画素位置とを対応付けたドットパターンテーブルを生成するドットパターンテーブル生成工程と、
前記ドット変換工程及び前記ドットパターンテーブル生成工程によって階調値ごとに生成された前記ドットパターンテーブルを格納するドットパターンテーブル格納工程と、
前記記録ヘッドによる画像形成の対象として入力された多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、当該多値画像データをドット配置データに変換する濃度パターン処理工程と、
前記濃度パターン処理工程によって生成されたドット配置データと前記仮記録素子変換工程によって規定された前記仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係に基づいて、前記実際の記録素子の駆動を制御する記録制御工程と、を含み、
前記ドットパターンテーブル生成工程で生成される前記階調値ごとの前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない多値画像データを生成する多値誤差拡散処理工程を含み、
前記多値誤差拡散工程によって生成された多値画像データを前記濃度パターン処理工程に入力することにより、前記ドット配置データを得ることを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。
【請求項１０】
複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させる相対的に移動させる相対移動手段と、
前記記録ヘッドの各記録素子により前記被記録媒体上に記録されるドットの記録状態に基づき、各記録素子の記録特性を表す特性情報を取得する記録素子特性情報取得手段と、
前記記録ヘッドにおける前記第１の方向に対する前記記録素子の隣接関係と前記被記録媒体上に記録されるドットの隣接関係が保存されるような仮想的な記録素子の配列を設定し、当該仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係を記憶する仮記録素子変換手段と、
前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣記録素子との相関によって補正するように、前記仮想的な各記録素子に対応する画素の信号を補正する補正関数を求める補正関数演算手段と、
各画素が多値の階調値によって表現される多値画像データのうち、全画素均一な階調値を有する単一濃度画像のデータを入力し、当該単一濃度画像の多値画像データに対して前記補正関数を用いた補正を行って前記仮想的な記録素子の配列に対応したドット画素数のドット画像に変換するドット変換手段と、
前記ドット変換手段により生成されたドット画像を所定のブロック単位で区画することによって得られる各ブロックのドットパターンと前記入力された単一濃度画像のデータの画素位置とを対応付けたドットパターンテーブルを生成するドットパターンテーブル生成手段と、
前記ドット変換手段及び前記ドットパターンテーブル生成手段によって階調値ごとに生成された前記ドットパターンテーブルを格納するドットパターンテーブル格納手段と、
前記記録ヘッドによる画像形成の対象として入力された多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、当該多値画像データをドット配置データに変換する濃度パターン処理手段と、
前記濃度パターン処理手段によって生成されたドット配置データと前記仮記録素子変換手段によって規定された前記仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係に基づいて、前記実際の記録素子の駆動を制御する記録制御手段と、を備え、
前記ドットパターンテーブル生成手段で生成される前記階調値ごとの前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない多値画像データを生成する多値誤差拡散処理手段を有し、
前記多値誤差拡散手段によって生成された多値画像データを前記濃度パターン処理手段に入力することにより、前記ドット配置データを得ることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理方法及び装置並びに画像形成方法及び装置に係り、特にインクジェットプリンタに代表されるドット記録方式の画像形成装置に用いられるハーフトーニング（中間階調化）技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタやサーマルプリンタあるいはＬＥＤプリンタなどのような、ドットにより記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、インクの液滴やトナーなどによって形成される多数のドットによって画像が形成されるため、基本的に、白い紙等の記録媒体上にドットが存在するか存在しないかによって画像が再現されることになる。また用いられるインク等の数も限られているため、この限られたインクで連続階調を表現する方法として、従来よりハーフトーニング（中間階調化）技術が知られている。
【０００３】
画素毎に多値の階調値を有する多値画像データを２値画像データに変換する方法の一つとして、特許文献１では、誤差拡散法に濃度パターン法を組み合わせた方法が開示されている。特許文献１では不吐ノズルによる濃度低下を防止するために、不吐ノズルを使用しないように誤差拡散法の量子化数を制限する技術を提案している。
【０００４】
特許文献２では、濃度パターン法において特有の周期的なムラを防止するために、階調値ごとに２次元的に拡がるドットパターンテーブルを用いて、画素の位置情報から使用するドットパターンを選択する方法を開示している。
【０００５】
特許文献３は、各ノズルから吐出されるインクの量や吐出方向のバラツキに起因して発生するスジムラなどの画像欠陥を補正するために、該当ノズルとその周辺ノズルに補正係数を掛けてシェーディングを補正する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００４−１４２１９６号公報
【特許文献２】特開２００１−０５４９５６号公報
【特許文献３】特開２００４−０５８２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１で提案されている方法は、不吐出以外の記録不良、すなわち吐出インク量や吐出方向のバラツキに起因するスジムラを補正することはできない。また、同文献１の技術は、不吐ノズルの周辺ノズルを用いて補正する概念がなく、補正性能が低い。
【０００７】
その一方、特許文献２，３に開示の技術は、上記特許文献１の欠点を補う技術を提供するものではあるが、誤差拡散法と濃度パターン法との組み合わせに対して使用することを考察すると、以下のような問題が生じる。なお、ここでは、記録ヘッドと記録用紙（被記録媒体）が相対的に移動して記録する際に、その移動方向を「副走査方向」とし、この副走査方向と垂直な方向を「主走査方向」として説明する。
【０００８】
特許文献２，３に開示の技術を用いて、少なくとも主走査方向は記録素子に対応するドット画素数、副走査方向は所定ドット数（十分大きなドット数）の各ノズル特性を補正するドットパターンテーブルを階調値毎に作成し、対応する入力画素の階調値と画素の位置関係（使用するノズルと副走査方向の位置）に基づいてドットパターンを選択して画像を処理するとき、ドットパターンの端部のドットは、隣接する画素ブロック（ドットパターン）に属するドットからの影響を加味して決定されているため、隣接するブロックと当該ブロックが同じ階調値であるときは問題ないが、隣接するブロック間で階調値が異なるときブロックの境界に属するドット画素において補正性能が低下する。このような補正性能の低下したドット画素（ブロックの境界部分）が副走査方向に連続し、且つ主走査方向に規則的に並ぶため、当該補正性能が低下したドット画素に起因する周期的なムラが視認され易いという問題が生じる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、各ノズルから吐出されるインクの量や吐出方向のバラツキに起因するスジムラなどの画像欠陥を補正しつつ、入力画像を高速に処理するために濃度パターンを使用する際に、ドットパターンのブロック間の境界部分で発生し得る規則的なムラを抑制することのできる画像処理方法および装置並びに画像形成方法及び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】
【００１０】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させるとともに、前記記録素子の駆動によって前記被記録媒体上にドットを記録して画像を形成するために、前記画像に対応した多値画像データの各画素の階調値を当該階調値に応じたドット配置によるドットパターンに変換する画像処理方法において、前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣の記録素子との相関によって補正するように、各階調値について画素の位置に対応したドットパターンが定められたドットパターンテーブルを用い、前記多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、前記多値画像データをドット配置データに変換するものであり、前記階調値ごとに定められた前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする。
【００１１】
「複数の記録素子を第１の方向に対して配列」とは、複数の記録素子の配列を第１の方向に沿った直線上に投影させたときに、投影記録素子が第１の方向に沿って並ぶように配置されることを意味しており、複数の記録素子を第１の方向に沿って直線状に並べる態様に限らず、第１の方向に対して直交しない斜めの方向に沿って並べる態様、複数の記録素子を２次元配列する構成によって、実質的に第１の方向に沿って複数の記録素子が並ぶように投影される記録素子列を成す態様などが含まれる。
【００１２】
本発明によれば、濃度パターン法によるスジムラ補正性能が低下するドットパターンの境界（ブロック間のつなぎ目）部分のドット画素位置が第２の方向に沿った一直線上に並ばないため、人間の視覚特性が斜め方向に対して感覚が鈍いことにより、ドットパターンのブロックの繰り返しによる周期的なムラが視認され難くなる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像処理方法の一態様であり、前記ドットバターンのブロック形状は、前記第１の方向に隣接するドットパターンとの境界線が前記第２の方向に対して斜め方向の成分を含む平行四辺形型を有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の画像処理方法の一態様であり、前記多値画像データは、前記第２の方向に隣接する画素間で前記第１の方向に半画素分画素の位置がシフトした構成の画像データであり、前記ドットバターンのブロック形状は、前記第１の方向及び第２の方向に沿った境界線で区画される矩形形状を有し、前記ドットパターンテーブル上における各ブロックの配列は、前記多値画像データの画素配列に対応しており、前記第２の方向に隣接するドットパターンのブロック同士は前記第１の方向に半ブロック分シフトした位置関係で接していることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の画像処理方法の一態様であり、前記多値画像データは、前記第２の方向に隣接する画素間で前記第１の方向に半画素分画素の位置がずれた構成の画像データであり、前記ドットパターンのブロック形状は、前記第１の方向に隣接するドットパターンとの境界線が前記第２の方向に対して斜め方向の成分を含むとともに、前記第２の方向に隣接するドットパターンとの境界線が前記第１の方向に対して斜めの成分を含む十字型を有し、前記ドットパターンテーブル上における各ブロックの配列は、前記多値画像データの画素配列に対応しており、前記第２の方向に隣接するドットパターンのブロック間で前記第１の方向に半ブロック分シフトした位置関係で接していることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理方法の一態様であり、多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない階調数の前記多値画像データを生成する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の方法発明を具現化する装置を提供するものである。すなわち、請求項６に係る発明は、複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させるとともに、前記記録素子の駆動によって前記被記録媒体上にドットを記録して画像を形成するために、前記画像に対応した多値画像データの各画素の階調値を当該階調値に応じたドット配置によるドットパターンに変換する画像処理装置において、前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣の記録素子との相関によって補正するように、各階調値について画素の位置に対応したドットパターンが定められたドットパターンテーブルを格納しておくドットパターンテーブル格納手段と、前記多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、前記多値画像データをドット配置データに変換する濃度パターン処理手段と、を備え、前記階調値ごとに定められた前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の画像処理装置の一態様であり、多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない前記多値画像データを生成する多値誤差拡散処理手段を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明は、前記目的を達成する画像形成方法を提供するものである。すなわち、請求項８に係る発明は、複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させるとともに、前記記録素子の駆動によって前記被記録媒体上にドットを記録して画像を形成する画像形成方法であって、前記記録ヘッドの各記録素子により前記被記録媒体上に記録されるドットの記録状態に基づき、各記録素子の記録特性を表す特性情報を取得する記録素子特性情報取得工程と、前記記録ヘッドにおける前記第１の方向に対する前記記録素子の隣接関係と前記被記録媒体上に記録されるドットの隣接関係が保存されるような仮想的な記録素子の配列を設定し、当該仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係を記憶する仮記録素子変換工程と、前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣記録素子との相関によって補正するように、前記仮想的な各記録素子に対応する画素の信号を補正する補正関数を求める補正関数演算工程と、各画素が多値の階調値によって表現される多値画像データのうち、全画素均一な階調値を有する単一濃度画像のデータを入力し、当該単一濃度画像の多値画像データに対して前記補正関数を用いた補正を行って前記仮想的な記録素子の配列に対応したドット画素数のドット画像に変換するドット変換工程と、前記ドット変換工程により生成されたドット画像を所定のブロック単位で区画することによって得られる各ブロックのドットパターンと前記入力された単一濃度画像のデータの画素位置とを対応付けたドットパターンテーブルを生成するドットパターンテーブル生成工程と、前記ドット変換工程及び前記ドットパターンテーブル生成工程によって階調値ごとに生成された前記ドットパターンテーブルを格納するドットパターンテーブル格納工程と、前記記録ヘッドによる画像形成の対象として入力された多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、当該多値画像データをドット配置データに変換する濃度パターン処理工程と、前記濃度パターン処理工程によって生成されたドット配置データと前記仮記録素子変換工程によって規定された前記仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係に基づいて、前記実際の記録素子の駆動を制御する記録制御工程と、を含み、前記ドットパターンテーブル生成工程で生成される前記階調値ごとの前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係る発明は、請求項８記載の画像形成方法の一態様であり、多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない多値画像データを生成する多値誤差拡散処理工程を含み、前記多値誤差拡散工程によって生成された多値画像データを前記濃度パターン処理工程に入力することにより、前記ドット配置データを得ることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に係る発明は、請求項８に記載の方法発明を具現化する装置を提供するものである。すなわち、請求項１０に係る発明は、複数の記録素子を第１の方向に対して配列させてなる記録ヘッドと、前記記録ヘッドと被記録媒体とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対移動させる相対的に移動させる相対移動手段と、前記記録ヘッドの各記録素子により前記被記録媒体上に記録されるドットの記録状態に基づき、各記録素子の記録特性を表す特性情報を取得する記録素子特性情報取得手段と、前記記録ヘッドにおける前記第１の方向に対する前記記録素子の隣接関係と前記被記録媒体上に記録されるドットの隣接関係が保存されるような仮想的な記録素子の配列を設定し、当該仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係を記憶する仮記録素子変換手段と、前記記録ヘッドの各記録素子の記録特性に起因するスジムラを近隣記録素子との相関によって補正するように、前記仮想的な各記録素子に対応する画素の信号を補正する補正関数を求める補正関数演算手段と、各画素が多値の階調値によって表現される多値画像データのうち、全画素均一な階調値を有する単一濃度画像のデータを入力し、当該単一濃度画像の多値画像データに対して前記補正関数を用いた補正を行って前記仮想的な記録素子の配列に対応したドット画素数のドット画像に変換するドット変換手段と、前記ドット変換手段により生成されたドット画像を所定のブロック単位で区画することによって得られる各ブロックのドットパターンと前記入力された単一濃度画像のデータの画素位置とを対応付けたドットパターンテーブルを生成するドットパターンテーブル生成手段と、前記ドット変換手段及び前記ドットパターンテーブル生成手段によって階調値ごとに生成された前記ドットパターンテーブルを格納するドットパターンテーブル格納手段と、前記記録ヘッドによる画像形成の対象として入力された多値画像データの画素の位置と階調値に基づいて、前記ドットパターンテーブルの中から当該画素に対応する１つのドットパターンを選択することにより、当該多値画像データをドット配置データに変換する濃度パターン処理手段と、前記濃度パターン処理手段によって生成されたドット配置データと前記仮記録素子変換手段によって規定された前記仮想的な記録素子位置と実際の記録素子位置の対応関係に基づいて、前記実際の記録素子の駆動を制御する記録制御手段と、を備え、前記ドットパターンテーブル生成手段で生成される前記階調値ごとの前記ドットパターンテーブル上における各ドットパターンのブロックは、前記第２の方向に接して連続するドットパターンのブロック列について前記第１の方向に隣接するブロックとの境界が前記第２の方向に沿って連続する一直線と合致しない線分を含む形態となる隣接関係で接するように区画されていることを特徴とする。
【００２２】
「記録素子特性情報取得手段」は、予め記録素子の記録特性に関する情報をメモリ等の記憶手段に格納しておき、必要な情報を読み出すことによって情報を取得してもよいし、実際にテストパターン等を印字してその印字結果を読み取り、解析処理を行って記録特性の情報を取得してもよい。記録特性が経時的に変化することに鑑み、適宜のタイミングで情報を更新する態様が好ましい。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するノズル及び吐出圧を発生させる圧力発生手段（圧電素子や加熱素子など）を含む液滴吐出素子（「記録素子」に相当）を複数配列させた液滴吐出素子列を有する液体吐出ヘッド（「記録ヘッド」に相当）と、画像データから生成されたインク吐出データに基づいて記録ヘッドからの液滴の吐出を制御する吐出制御手段とを備え、前記ノズルから吐出した液滴によって被記録媒体上に画像を形成する。
【００２４】
記録ヘッドの構成例として、被記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数の記録素子を配列させた記録素子列を有するフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、被記録媒体の全幅に対応する長さに満たない記録素子列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として被記録媒体の全幅に対応する長さの記録素子列を構成する態様がある。
【００２５】
フルライン型（ページワイド）のヘッドは、通常、被記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。
【００２６】
「被記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被画像形成媒体、記録媒体、受像媒体、インクジェット記録装置の場合の吐出媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、中間転写体、インクジェット記録装置によって配線パターンが印刷されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００２７】
「相対移動手段」は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して被記録媒体を搬送する態様、停止した被記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様のいずれをも含む。
【００２８】
インクジェットヘッドによって、カラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。
【００２９】
また、本発明は、上記のフルライン型のヘッドに限らず、短尺の記録ヘッドを複数回走査させることによって記録を行う方式についても適用可能である。
【００３０】
請求項１１に係る発明は、請求項１０記載の画像形成装置の一態様であり、多値の入力画像に対して多値誤差拡散の処理を行い、前記入力画像よりも階調数の少ない多値画像データを生成する多値誤差拡散処理手段を有し、前記多値誤差拡散手段によって生成された多値画像データを前記濃度パターン処理手段に入力することにより、前記ドット配置データを得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、濃度パターン法によるスジムラ補正性能が低下するドットパターンの境界部分の画素位置が第２の方向の直線上に並ばないため、周期的なムラが視認され難くくなり、画像品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３３】
〔画像処理の概要〕
まず、多値誤差拡散法と濃度パターン法を組み合わせた画像処理技術の概要を説明する。図１は多値誤差拡散法と濃度パターン法とを組み合わせたハーフトーニング処理の工程を示す概念図である。図示のように、入力画像Ａ（階調数ａ）は、多値誤差拡散処理の工程（符号Ｓ１０）によって画像Ｂ（階調数ｂ）に変換され、さらに、この画像Ｂを入力とする濃度パターン処理の工程（符号Ｓ１２）により、ドット画像である画像Ｃ（階調数ｃ）へと変換される（ただし、ａ＞ｂ＞ｃ）。
【００３４】
例えば、入力画像Ａは、各色成分について１画素の階調値を８ビットのデータ（０〜２５５）で表現したカラー画像のデータ（階調数ａ＝２５６）であるものとする。この２５６階調の入力画像Ａを多値誤差拡散処理によって色成分毎に１６階調（階調数ｂ＝１６）の画像Ｂに変換し、さらに、濃度パターン処理によって２値（ドットサイズ変更可能な場合はドットサイズの指定を含む３〜４値）の画像Ｃへと変換する。ここでは、処理の対象となる画像データの色成分を特定しないが、カラー画像データの場合には、各色成分のデータ（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色成分のデータ）ごとに同様の処理が実行される。
【００３５】
図２は多値誤差拡散処理の概念図である。
【００３６】
多値誤差拡散法の原理については特許文献１に開示されている。概説すると、多値誤差拡散法では、多値（ここでは、階調数ｂ）量子化のための複数の量子化閾値と、各量子化閾値での量子化に対応した出力階調値が定められており、入力画像Ａ（階調値ａ）の各画素位置(x,y)についてラスター順に量子化処理を行い、注目位置(x,y)の画素値Ｉa(x,y)に量子化済みの周辺画素から拡散された累積誤差を加えたものと、量子化閾値とを比較して、階調数ａを階調数ｂへ量子化を行う。そして、当該量子化後の出力階調値と量子化前の画素値の差を誤差として、未処理の周辺画素へと拡散させる。
【００３７】
上記の量子化処理を全ての画素位置について行うことにより、入力画像Ａ（階調数ａ）と同じ画素数の画像Ｂ（階調数ｂ）に変換される。なお、図２において、画像Ｂの各画素位置(x,y)の画素値はＩb(x,y)として表されている。
【００３８】
図３は濃度パターン処理の概念図である。
【００３９】
ここで説明する濃度パターン法の原理は、特許文献２に開示されている。濃度パターン法では、画像Ｂの各画素位置（x,y）の階調値Ｉb(x,y)をk×lサイズ（図では4×4サイズ）の画素ブロック内のドット配置（分布）によって表現する。階調値ごとに予めK×Lサイズのドットパターンテーブルが定められており、画像Ｂの画素位置と階調値に応じてドットパターンテーブル内からk×lサイズのドットパターンを選択し、画像Ｂの各画素をドットパターンに置き換える処理が行われる。K，Lはドットパターンテーブルのサイズを表す自然数、k，lはドットパターンのサイズを表す自然数である。
【００４０】
なお、同図では階調値Ｉb(x,y)に対応付けられるドットパターンを４×４サイズの画素ブロックで示したが、実際には、画素ブロック内の各ドット画素セルについて階調値に応じてドットの有無（オン／オフ）が定められたドットの配置パターンが定義されている。
【００４１】
ドットパターンテーブル全体のサイズ（K×L）の中で現在注目している画素の位置（x,y）に対応するドットパターンの位置を特定するアドレス情報は、xを(K/k)で割った剰余の値(mod(x/(K/k) )と、yを(L/l)で割った剰余の値mod(y/(L/l))で表される。
【００４２】
すなわち、画像Ｂの位置(x，y)の画素の階調値Ｉb(x,y)に対して、階調値毎に作成されたドットパターンテーブルの該当する位置（(mod(x/(K/k), mod(y/(L/l))にアクセスして、k×lサイズのドットパターンを出力する。
【００４３】
図示の場合、画像Ｂの１画素が４×４サイズの画素ブロックによるドットパターンに置き換えられる。ドットパターンの画素ブロックを構成する１ドット画素は、記録ヘッドの各ノズルによってドットが記録される画素に対応している。
【００４４】
〔隣接ノズルを使用したスジムラの補正原理〕
記録ヘッドのノズル列内に吐出不良のノズル（吐出量異常や吐出方向異常、或いはこれらの組み合わせ）が存在する場合に、当該不良ノズルの隣接ノズルを使用してスジムラを補正することを考える。この場合、本発明の実施形態では、以下に説明する「仮ノズル」（仮想的ノズル）の概念を導入する。
【００４５】
図４は、記録ヘッドのノズル列と各ノズルのノズル特性に起因するインク打滴位置のバラツキを模式的に示したものである。図４では各ノズルの吐出方向バラツキに基づく打滴位置のバラツキの例が示されている。同図においては、ノズルＮ４から吐出されるインク滴とノズルＮ５から吐出されるインク滴の着弾位置が交差している。このような交差が発生していると、隣接ノズルによる補正機能を実装する際に障害となる。
【００４６】
すなわち、注目ノズルと隣接ノズルによる補正とは、実際的には被記録媒体上で着弾する位置の近いドット同士で打滴量や打滴頻度を調整して濃度を補正し合うことを意味しており、注目ドットとその隣接ドットとの相関による補正を示している。例えば、図４のノズルＮ３から打滴されるドットの隣接ドットはノズルＮ５から打滴されるドットであり、これをノズル位置に基づいて補正することを考えると、ノズルＮ３の補正に必要な隣接ノズルとしてはノズルＮ５を含めて扱う必要がある。
【００４７】
このように、注目ノズルの隣接ノズルとして、実際の注目ノズル（例えば実ノズルＮ３）の両隣（Ｎ２，Ｎ４）とさらにその先（Ｎ５）を含んだノズル範囲を補正処理の対象としなければならず、これらノズル範囲（両隣とその先）からの影響を考慮した補正用のハードウエアを実装する必要が生じるため、回路規模が大きくなるという問題が生じる。
【００４８】
このような問題を解決するために、図５に示すように、ノズル列内におけるノズル位置の隣接関係と、打滴されるドット(被記録媒体上に着弾するドット)の隣接関係が保存されるように「仮ノズル」という考え方を導入する。すなわち、仮ノズルＮ３から打滴れるドットと仮ノズルＮ４から打滴されるドットとが記録媒体上で隣接しているものとする。このような仮ノズルのノズル列を導入してドット配置を計算した後に、実際のノズル位置と仮ノズルの位置の対応関係から、元の実ノズルに対応したデータに戻す処理を行う。
【００４９】
図５の例では、仮ノズルＮ３→実ノズルＮ３、仮ノズルＮ４→実ノズルＮ５、仮ノズルＮ５→実ノズルＮ４という対応関係によって、実際のノズル位置と仮ノズルの位置を元に戻す。
【００５０】
上記のような「仮ノズル」という考え方を用いると実際のノズル特性に依存せず（飛び越えた位置に着弾するなど）に、注目ノズルと隣接ノズルの関係だけ着目することができるため、演算が簡略化され、回路規模もあまり大きくならないという利点がある。
【００５１】
〔ノズル特性に基づくスジムラを補正するドットパターンテーブルの作成方法〕
上述した仮ノズルのノズル列について、ドットパターンテーブルを作成する方法について説明する。図６は、注目ノズルとその隣接ノズルのドットの相関によってスジムラを補正しようとするノズル相関モデルによる補正処理の概要を示す図である。
【００５２】
図示におけるS2、S3、S4 は、それぞれ仮ノズルＮ２、Ｎ３、Ｎ４に対応した入力信号を表す。また、Zij(x) は、仮ノズルＮｉから仮ノズルＮｊに対する補正関数を表す。例えば、Z23（ｘ）は、仮ノズルＮ２から仮ノズルＮ３に対する補正関数を表す。
【００５３】
図６によれば、仮ノズルＮ３と仮ノズルＮ４にそれぞれ対応する画素位置の信号の補正式は以下のようになる。
【００５４】
S’3 = Z33( S3 ) + Z23( S2 ) + Z43( S4 )
S’4 = Z44( S4 ) + Z34( S3 ) + Z54( S5 )
ここでは、注目ノズルとその両隣の隣接ノズル（２つ）による補正を説明しているが、補正に用いる周辺ノズルの範囲を更に広げることも可能である。例えば、両隣の隣接２ノズルに加えて、さらにその外側の２ノズルを加えた範囲で補正する場合の補正式を例示すると、以下のようになる。
【００５５】
S’4 = Z44( S4 ) + Z34( S3 ) + Z54( S5 ) + Z24( S2 ) + Z64( S6 )
補正関数はテーブルでも良いし、Zij( x ) = Cij ×x + Dijのような１次多項式でも良い。
【００５６】
補正関数や係数の決定方法は、特許文献３に記載されているような公知技術が利用可能である。一つの例として、Ｎ次多項式の場合、係数（Ｖijk）を未定係数とし、各ノズルから打滴されるドットの位置及びサイズに基づくドット濃度分布を公知の方法で測定してデータとして記憶し、所定の入力信号Sx（各ノズルへの入力信号は全て同じ信号Sxとする）に対して、期待される出力（公知のブルーノイズ特性のディザ処理や誤差拡散法等を利用して各ノズルからの出力値をドット変換して得られる、各ノズルからのドット位置及びドット濃度分布）から計算される明度分布から知覚される値（ＶＴＦ; Visual Transfer Functionが利用可能）を計算し、知覚される値が所定値以下もしくは最小値になるように、前記各係数（Ｖijk）を最適化計算の手法で計算することができる。最適化計算の手法としては、例えば、ＧＡ（Genetic Algorithm；遺伝的アルゴリズム）法、ＳＡ（Simulated Annealing；シミュレーテッド・アニーリング）法などが用いられる。
【００５７】
このようにして求めた各ノズルに対する補正関数を用いて、全てのノズルに対して同じ入力信号Sxを入力し、前記Sxから補正した信号Sx’を取得する。この補正した信号Sx’をドット変換（公知のブルーノイズ特性のディザ処理や誤差拡散法が利用可能）することによって、仮ノズルに対するドット画像を得る。ここで得られるドット画像は、主走査方向に仮ノズル列の主走査方向ノズル数K、副走査方向に所定のドット数Lの画素数（K×L）を有する。ここでいう、副走査方向についての所定のドット数Lは、前記ドット画像を副走査方向に繰り返して並べたときに好ましくない繰り返しパターンが視認できない程度のドット数が望ましい。
【００５８】
本発明の実施形態では、入力信号Sxとして画像Ｂの各階調値を入力し、上記のような計算を行って各階調値に対応するドット画像（スジムラが補正されたドット配置の画像）を得る。このドット画像を後述する所定のブロック形状の画素ブロックに区切り、各ブロック内のドットパターンを画像Ｂの画素位置と対応付けたものをドットパターンテーブルとして使用する。
【００５９】
〔本発明の第１実施形態〕
本発明の実施形態による画像処理方法では、原理的には、これまで説明した多値誤差拡散処理と濃度パターン処理とを組み合わせた画像処理の手法を用いる。本実施形態において、従来の方法と異なる点の一つは、ドットパターンテーブルにおけるドットパターン形状である。すなわち、従来のドットパターンテーブルでは、図３で説明したとおり、ドットパターン形状は、主走査方向（ノズル列の並び方向、図の縦方向）にｋ、副走査方向にｌの矩形（ｋ×ｌ）画素ブロックとして規定され、ドットパターンテーブル上において各ドットパターンが縦横に直線的に並ぶように（碁盤の目の如く縦横に直交する格子状）に配置されている。
【００６０】
これに対し、本発明の第１実施形態で用いるドットパターンテーブルは、ドットパターン形状として、例えば、図７のような形状、すなわち、副走査方向に対して平行でない、斜め方向の区画線（境界線）を有する平行四辺形型のドットパターン形状を使用する。
【００６１】
図７に示したドットパターン２０の形状は、主走査方向に４つのドット画素が並ぶ画素列を主走査方向に１画素ずつシフトさせながら、副走査方向に４列分を並べた１６ドット画素によって画素ブロックの単位が構成される。なお、ドットパターンテーブルにおける端部に位置するブロック（符号２２、２３で示す）の形状は、上記平行四辺形型のドットパターン形状の一部が欠落した特別な形（図７では三角形型）となる。
【００６２】
図示のドットパターンテーブル上において、主走査方向に隣接し合うドットパターンの境界は、副走査方向に平行な直線ではなく、斜め方向の成分を有する線（図７では矩形のドット画素セルを反映して階段状の折れ線）となっており、この斜めの境界線を介して隣り合うドットパターン形状が接している。
【００６３】
このため、副走査方向（図の横方向）に接して連続するドットパターンのブロック列の主走査方向に隣接するブロックとの境界は、副走査方向に対して斜め４５度方向の成分を含む境界線となっている。
【００６４】
図７のドットパターンテーブルを用いて、図３と類似の濃度パターン処理を行う場合には、画像Ｂの位置(x,y)の画素の画素値Ib(x,y)に対して、階調値毎に作成されたドットパターンテーブル（図７）の該当する位置（(mod(x/(M/m), mod(y/(N/n))にアクセスして、そのドットパターン形状及び当該ドットパターン形状の画素ブロック内に含まれるドットパターンを出力する。なお、M、Nはドットパターンテーブルのサイズを表す自然数、m、nはドットパターンのサイズを表す自然数である（図７参照）。本例では、ドットパターンテーブルは、記録ヘッドのノズル数と同じセル数を縦方向のサイズ（M）とし、横方向については、ノズルのばらつきの影響を吸収できるだけの十分なセル数(N)を有するサイズとする。
【００６５】
位置(x,y)に対応するドットパターンの位置を求める上記の計算は、ドットパターンテーブル上におけるドットパターンの基準位置を求めるものであるため、求めた基準位置に対応するブロックのドットパターンに変換することができる。なお、mod(x/M/m)が零または最大値などの特別な条件のときには、図７の符号２２、２３で示した端部形状のドットパターンが適用される。
【００６６】
図７に示すドットパターン形状を有するドットパターンテーブルを用いて濃度パターン処理を行うことによって得られるドット画像は、図７で説明したドットパターン形状のブロック分割形態を反映したドットパターンの集合となるため、図７で説明したとおり、ドットパターンの境界部分のドット画素位置（スジムラの補正性能が低下するドット画素）が副走査方向と平行な直線上に並ぶことがない。このため、ドットパターンの境界に対応した周期的なムラの視認性を低下させることができる。
【００６７】
なお、図７では、ドットパターンの形状として、副走査方向に対して４５度の角度で傾斜する斜め方向成分の境界線による平行四辺形型の例を示したが、４５度以外の斜め形状のドットパターン形状でも適用可能である。
【００６８】
〔本発明の第２実施形態〕
図８は第２実施形態で用いる多値誤差拡散処理の概念図である。図１で説明した「多値誤差拡散処理」に代えて、図８に示す「画素ずらし多値誤差拡散処理」が実施される。
【００６９】
ここで示す画素ずらし多値誤差拡散処理によって得られる画像Ｂ（階調数ｂ）は、主走査方向に並ぶ画素の列（主走査方向画素列）について、副走査方向に隣接する列間で主走査方向に半画素分だけ位置をずらした画素配列の画像となっている。例えば、図８に示すように、偶数列は奇数列に対して主走査方向に半画素（１／２画素分）シフトしている。
【００７０】
画像Ｂに示すように、画素の配列を主走査方向に半画素ずらす処理の１つの例として、例えば、多値誤差拡散処理において、画像Ａ（階調数ａ）から画像Ｂ（階調数ｂ）に変換するときに主走査方向に半画素ずらした画像に変換する方法がある。
【００７１】
以下に、一つの例として、多値誤差拡散処理で半画素ずれた上記画像Ｂを作成する方法を説明する。
【００７２】
図９は画素ずらし多値誤差拡散処理の概要を示す図である。同図において、符号３０は量子化済みの画素を表し、符号３２は量子化処理を行う注目画素を示す。また、図中白抜きで示された領域は未だ量子化処理が行われていない未量子化画素３４の領域である。
【００７３】
図９に示すとおり、未量子化画素３４を主走査方向（図の上下方向）に分割して画素数を２倍にする。注目画素３２は、主走査方向に隣接する２つの分割画素を１画素に統合したものとする。この注目画素３２の生成（２分割画素の統合）に際し、副走査方向について偶数列と奇数列で互いに位相を半画素分ずらしながら、主走査方向に隣接する２つの分割画素を１画素に統合（階調値の平均値を計算する）し、閾値と比較して多値量子化を行い、発生した誤差を周辺の未量子化の分割画素へ拡散する。ただし、偶数列と奇数列のどちらか一方の主走査方向の最初と最後の画素は統合しないものとする。
【００７４】
図９における誤差拡散係数は通常の誤差拡散係数と同様に、Ｅ01＋Ｅ11＋Ｅ10＝１．０となる係数(Ｅ01，Ｅ11，Ｅ10)を用い、対応する分割画素にそれぞれ図９のように拡散する。このような誤差拡散処理を行うことで、偶数列と奇数列との間で主走査方向に半画素だけシフトした千鳥状の画素配列の多値画像データが得られる。
【００７５】
なお、図９で説明した方法に限らず、例えば、図８の画像Ｂを基に、副走査方向の偶数列について、補間計算によって半画素ずらした位置のデータを作成してもよい。
【００７６】
こうして得られた半画素ずれた画素配列の画像データに対応して、濃度パターン処理に用いられるドットパターンのテーブルについても、図１０に示すように、ドットパターンが主走査方向に半画素分シフトした構成のものを用いる。
【００７７】
図１０に例示したドットパターンテーブルにおけるドットパターン４０はｍ×ｎサイズの矩形形状であるが、副走査方向に隣接するドットパターン同士が主走査方向に半画素ブロック分ずれているため、副走査方向に接して連続するドットパターンのブロック列について主走査方向に隣接するブロックとの境界が副走査方向に沿った連続する一直線と合致せず、矩形波のような凹凸のある非直線状の境界線となる。
【００７８】
図１０のドットパターンテーブルを用いて、図３と類似の濃度パターン処理を行う場合には、画像Ｂの位置(x,y)の画素の画素値Ib(x,y)に対して、階調値毎に作成されたドットパターンテーブルの該当する位置（(mod(x/(M/m), mod(y/(N/n))にアクセスして、そのドットパターン形状及び当該ドットパターン形状の画素ブロック内に含まれるドットパターンを出力する。
【００７９】
なお、mod(y/(N/n)が奇数、且つmod(x/M/m)が零または最大値などの特別な条件のときには、図１０の符号４２、４３で示した端部形状のドットパターンが適用される。
【００８０】
かかる態様によっても、副走査方向においてドットパターン同士が斜め方向に接することになり、スジムラ補正性能が低下し易いドットパターンの境界位置のドット画素が副走査方向に沿って一直線上に並ぶことがなくなり、濃度パターン法に特有の周期的なムラの視認性を低下させることができる。
【００８１】
上記の説明では、画素ずらしとして半画素ずらす例を説明したが、半画素以外の適宜のシフト量で画素位置をシフトさせる構成も可能である。
【００８２】
〔第３実施形態〕
図１０で説明したドットパターンテーブルに代えて、図１１に示すような十字型形状のドットパターン５０で定義されたドットパターンテーブルを用いることもできる。図１１のようなドットパターンテールの場合も、画素の位置（x,y）に該当する位置のドットパターンを指定するためのアドレスの計算に関しては、端部形状に対応する特別な条件が追加される点（mod(y/N/n)が零のときと、最後のとき）を除いて、図７や図１０で説明した例と同様である。
【００８３】
図１１に示すドットパターン形状で規定されるドットパターンテーブルを用いることにより、主走査方向と副走査方向の両方でドットパターン同士が斜めに接することになるため、境界位置のドット画素が直線上に並ぶことが無く、濃度パターン法に特有の周期的なムラの視認性を低下させることができる。
【００８４】
本発明の実施に際して、ドットパターンテーブルにおけるドットパターン形状の形態は、図７，図１０，図１１で説明した例に限定されず、同旨の技術的効果を得るためのドット画素ブロックの区画方法として多様な形態が可能である。
【００８５】
〔インクジェット記録装置への適用例〕
次に、上述した画像処理方法を用いて多値画像データをドット配置データに変換する画像処理機能を備えた画像形成装置の具体的な適用例としてのインクジェット記録装置について説明する。
【００８６】
図１２は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、被記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。
【００８７】
インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００８８】
図１２では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００８９】
複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００９０】
給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００９１】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１２のように、裁断用のカッター（第１のカッター）１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。
【００９２】
デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００９３】
ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１２に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。
【００９４】
ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図１７中符号１８８）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１２上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１２の左から右へと搬送される。
【００９５】
縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。
【００９６】
なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題があるため、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００９７】
ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００９８】
印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図１３参照）。
【００９９】
ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【０１００】
ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。
【０１０１】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【０１０２】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【０１０３】
図１２に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。
【０１０４】
本例の印字検出部１２４には、受光面に複数の受光素子（光電変換素子）が２次元配列されてなるＣＣＤエリアセンサを好適に用いることができる。エリアセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）の全域を撮像できる撮像範囲を有しているものとする。１つのエリアセンサで所要の撮像範囲を実現してもよいし、複数のエリアセンサを組み合わせて（繋ぎ合わせて）所要の撮像範囲を確保してもよい。或いはまた、エリアセンサを移動機構（不図示）によって支持し、エリアセンサを移動（走査）させることによって所要の撮像範囲を撮像する構成も可能である。
【０１０５】
また、エリアセンサに代えてラインセンサを用いることも可能である。この場合、ラインセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列（光電変換素子列）を有する構成が好ましい。
【０１０６】
各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部１２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズ（吐出液滴量）の測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【０１０７】
印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【０１０８】
後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【０１０９】
こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図１２には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【０１１０】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。
【０１１１】
図１４(a) はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図１４(b) はその一部の拡大図である。また、図１４(c) はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図１５は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図１４(a) 中の１５−１５線に沿う断面図）である。
【０１１２】
記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図１４(a),(b) に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【０１１３】
記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図１４(a) の構成に代えて、図１４(c) に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【０１１４】
各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図１４(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【０１１５】
図１５に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。
【０１１６】
圧力室１５２の一部の面（図１５において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。
【０１１７】
入力画像から生成さるドット配置データに応じて各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８の駆動を制御することにより、ノズル１５１からインク滴を吐出させることができる。図１２で説明したように、記録紙１１６を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル１５１のインク吐出タイミングを制御することによって、記録紙１１６上に所望の画像を記録することができる。
【０１１８】
上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図１６に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで斜めの格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【０１１９】
すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、実質的に各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【０１２０】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【０１２１】
特に、図１６に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１５１-11 、１５１-12 、１５１-13 、１５１-14 、１５１-15 、１５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１５１-21 、…、１５１-26 を１つのブロック、ノズル１５１-31 、…、１５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１１６の搬送速度に応じてノズル１５１-11 、１５１-12 、…、１５１-16 を順次駆動することで記録紙１１６の幅方向に１ラインを印字する。
【０１２２】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【０１２３】
そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【０１２４】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【０１２５】
〔制御系の説明〕
図１７は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。
【０１２６】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６から送られてくる画像データを受信する画像入力手段として機能するインターフェース部（画像入力部）である。通信インターフェース１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【０１２７】
ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１２８】
システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。
【０１２９】
また、システムコントローラ１７２は、印字検出部１２４から読み込んだテストパターンの読取データから着弾位置誤差のデータ（理想の着弾位置に対する実際の着弾位置のずれを示すデータ）やドット形状のデータ等を生成する演算処理を行うドット測定演算部１７２Ａと、測定されたドット状態の情報から各ノズルの記録特性を示すノズル特性データを作成するノズル特性データ生成部１７２Ｂ、仮ノズルと実ノズルの対応付けを設定する仮ノズル変換部１７２Ｃ、ノズル特性に起因するスジムラを補正するための補正関数を求める補正関数演算部１７２Ｄ、階調値ごとのドットパターンテーブルを作成するドットパターンテーブル作成部１７２Ｅなどの演算処理手段を含んで構成される。なお、これら符号１７２Ａ〜Ｅで示した各演算部の処理機能はＡＳＩＣやソフトウエア又は適宜の組み合わせによって実現可能である。
【０１３０】
ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ（ノズル特性を検出するためのテストパターンのデータを含む）などが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。また、このＲＯＭ１７５の記憶領域を活用することで、ＲＯＭ１７５を仮ノズル位置と実ノズル位置の対応関係を示す情報を記憶する記憶手段として兼用したり、ドットパターンテーブルを記憶するドットパターン格納部としても兼用することが可能である。
【０１３１】
画像メモリ１７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１３２】
モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。
【０１３３】
プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像処理部１９０と協働して画像メモリ１７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ） から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ１８４に供給してヘッド１５０の吐出駆動を制御する記録制御手段として機能する。
【０１３４】
画像処理部１９０は、入力された画像データからインク色別のドット配置データを生成する信号処理手段であり、入力画像データに対して上述の多値誤差拡散処理及び濃度パターン処理によるハーフトーニング処理を行って高品質のドット配置を決定する画像処理装置（画像処理手段）として機能する。
【０１３５】
すなわち、本例の画像処理部１９０は、濃度変換処理（ＵＣＲ処理や色変換を含む）及び必要な場合には画素数変換処理、濃度補正処理、並びに、多値の濃度データから２値（又は多値）のドット配置データに変換するハーフトーニング処理（中間階調処理）等を行う信号処理手段である。
【０１３６】
なお、図１７において、画像処理部１９０は、システムコントローラ１７２やプリント制御部１８０とは別個のものとして図示しているが、例えば画像処理部１９０はシステムコントローラ１７２あるいはプリント制御部１８０に含まれて、その一部を構成するようにしてもよい。
【０１３７】
また、プリント制御部１８０は、画像処理部１９０で生成されたドット配置データに基づいてインクの吐出データ（ヘッド１５０のノズルに対応するアクチュエータの制御信号）を生成するインク吐出データ生成部１８０Ａと、駆動波形生成部１８０Ｂとを含んで構成される。これら各機能ブロック（１８０Ａ〜Ｂ）は、ＡＳＩＣやソフトウエア又は適宜の組合せによって実現可能である。
【０１３８】
インク吐出データ生成部１８０Ａにて生成されたインク吐出データはヘッドドライバ１８４に与えられ、ヘッド１５０のインク吐出動作が制御される。
【０１３９】
駆動波形生成部１８０Ｂは、ヘッド１５０の各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８（図１５参照）を駆動するための駆動信号波形を生成する手段であり、該駆動波形生成部１８０Ｂにて生成された信号（駆動波形）は、ヘッドドライバ１８４に供給される。なお、駆動波形生成部１８０Ｂから出力される信号は、デジタル波形データであってもよいし、アナログ電圧信号であってもよい。
【０１４０】
プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１８２に一時的に格納される。なお、図１７において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１４１】
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの多値の画像データが画像メモリ１７４に記憶される。
【０１４２】
入力画像のデータ形態は、特に限定されないが、例えば、８bitのＲＧＢデータとする。この入力画像に対して、ルックアップテーブルによる濃度変換処理を行い、プリンタの持つ各インク色に対応した多値(例えば、２５６階調)の階調値データＩ(x,y)に変換する。なお、（x,y）は画素の位置を表し、各画素について階調値が割り当てられる。
【０１４３】
ここでは、入力画像の解像度とプリンタの解像度（ノズル解像度）はドットパターンサイズの比率（自然数倍）であるものとする。なお、比率が一致しない場合は、比率に合わせて、入力画像について画素数変換の処理が行われる。
【０１４４】
濃度変換処理は一般的な処理であり、下色除去（ＵＣＲ:Under color Removal）処理、或いはライトインク（同色系の淡インク）を使用するシステムの場合におけるライトインクへの分配処理などが含まれる。
【０１４５】
本例の場合、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の４色インクの多値画像データに変換される。或いはまた、上記４色に加えてＬＣ（ライトシアン），ＬＭ（ライトマゼンタ）などの他のインクを含むシステムの場合は、そのインク色を含む濃度データに変換される。
【０１４６】
インクジェット記録装置１１０では、インク（色材） による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ１７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、画像処理部１９０にて、多値誤差拡散処理及び濃度パターン処理を組み合わせた処理によって、インク色ごとのドット配置データに変換される。
【０１４７】
すなわち、本例の場合、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドット配置データに変換される。こうして、生成されたドット配置データは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。この色別ドット配置データは、ヘッド１５０のノズルからインクを吐出するためのＫＣＭＹ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。
【０１４８】
ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド１５０の各ノズル１５１に対応するアクチュエータ１５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１４９】
こうして、ヘッドドライバ１８４から出力された駆動信号がヘッド１５０に加えられることによって、該当するノズル１５１からインクが吐出される。記録紙１１６の搬送速度に同期してヘッド１５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１１６上に画像が形成される。
【０１５０】
上記のように、プリント制御部１８０における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ１８４を介して各ノズルからのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、記録紙１１６（記録媒体）上に所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１５１】
印字検出部１２４は、図１２で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、着弾位置誤差、ドット形状、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。
【０１５２】
プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１２４から得られる情報に基づいてヘッド１５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。
【０１５３】
本例の場合、印字検出部１２４とドット測定演算部１７２Ａ及びノズル特性データ生成部１７２Ｂの組合せが「記録素子特性情報取得手段」に相当し、仮ノズル変換部１７２Ｃが「仮記録素子変換手段」に相当する。また、補正関数演算部１７２Ｄが「補正関数演算手段」に相当し、ドットパターンテーブル生成部１７２Ｅが「ドット変換手段」と「ドットパターンテーブル生成手段」に相当する。プリント制御部１８０或いはプリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２の組合せが「記録制御手段」に相当している。画像処理部１９０は、「多値誤差拡散処理手段」及び「濃度パターン処理手段」として機能する。
【０１５４】
図１８は、上記構成のインクジェット記録装置１１０によるドットパターンテーブル作成手順を示すフローチャートある。なお、図示のドットパターンテーブル作成処理フローの開始タイミングは特に限定されず、装置の製造時、ヘッド交換時、メンテナンス時、装置起動時、累積稼働時間の管理に基づく所定のタイミング、或いは、オペレーターによる随時の指定タイミングなど、多様な場合があり得る。
【０１５５】
ドットパターンテーブルの作成に際しては、まず、各ノズルの記録特性を把握するために、被記録媒体上に所定のテストパターンを印字する（ステップＳ１０２）。テストパターンの形態は特に限定されないが、各ノズルによって記録されるドットの着弾位置やドット形状（ドット径）等を計測し得るパターンであることが望ましい。
【０１５６】
続いて、テストパターンの印字結果を読み取り、着弾位置ずれ、吐出量異常など、ノズル特性情報を取得する（ステップＳ１０４）。得られたノズル特性情報を基に、図４で説明した着弾位置の交差が発生しているか否かの判断を行い（図１８のステップＳ１０６）、交差が発生している場合には（ＹＥＳ判定時）、図５で説明したように、着弾ドットの隣接関係とノズル位置の隣接関係が保存される仮ノズル列を定義し、実ノズル位置と仮ノズル位置の対応関係を示す情報を記憶する（図１８のステップＳ１０８）。一方、ステップＳ１０６において着弾位置の交差が発生していない場合は、ステップＳ１０８の処理を省略してステップＳ１１０に進む。
【０１５７】
次いで、ステップＳ１１０において、ノズル特性に起因するスジムラを近隣ノズルとの相関によって補正するための補正関数を求める。具体的には、図６で説明したように、最適化計算の手法を用いて多項式の係数を決定する演算を行う。
【０１５８】
このようにして求めた補正関数を用いて、全画素均一な階調値を有する単一濃度画像（いわゆるベタ画像）のデータについて補正を適用し、この補正後の画像データを公知のドット変換手法を用いてドット画像に変換する（ステップＳ１１２）。得られたドット画像を図７，図１０，図１１で例示したような、ドットパターン形状のブロックに区画することにより、ドットパターンテーブルを得る（図１８のステップＳ１１４）。そして、得られたドットパターンテーブルを記憶部（ドットパターンテーブル格納部）に記憶して処理を終了する（ステップＳ１１６）。
【０１５９】
ドットパターンテーブルは、処理対象となる多値画像データの階調値ごとに作成されるため、ドットパターンテーブル格納部には、各階調値に対応したドットパターンテーブルが格納される。
【０１６０】
なお、図１８では、ステップＳ１０６において着弾位置の交差の有無を判断し、交差が発生している場合に限り、仮ノズルを設定する例を述べたが、着弾位置の交差が発生していない場合には、仮ノズルと実ノズルが等しい（仮ノズル位置＝実ノズル位置）という対応関係を定義するという構成も実質的に同等な処理である。
【０１６１】
図１９は、本例のインクジェット記録装置１１０による画像記録動作の流れを示すフローチャートある。図示のように、まず、画像形成の対象となる画像の多値画像データが入力され（ステップＳ２１２）、多値誤差拡散処理が行われる（ステップＳ２１４）。次いで、得られた多値画像データに対して、ドットパターンテーブルを参照して、該当するドットパターンに変換し、ドット画像を得る（ステップＳ２１６）。
【０１６２】
仮ノズル列が定義されている場合には、仮ノズル位置から実ノズル位置に戻す変換の処理が行われた後（ステップＳ２１８）、ドット画像に基づいて各ノズルの駆動が行われる（ステップＳ２２０）。
【０１６３】
図２０は、本例のインクジェット記録装置１１０における画像処理に関連する要部ブロック図である。
【０１６４】
画像入力部２１０は、入力画像のデータを取り込むインターフェース部である。画像入力部２１０から入力された多値画像データは入力画像記憶部２１２に記憶される。必要に応じて色変換や画素数変換などの処理が行われ、入力画像記憶部２１２には、多値誤差拡散処理部２１４に入力する前の多値画像データ（図１で説明した画像Ａに相当）が記憶される。
【０１６５】
多値誤差拡散処理部２１４は、誤差加算部２１４Ａと、量子化判定部２１４Ｂと、発生誤差演算部２１４Ｃと、誤差記憶部２１４Ｄとを含んで構成される。誤差加算部２１４Ａは、入力画像記憶部２１２から読み出した１画素８ビット（２５６階調）で表現される多値画像データの入力値と、既に量子化された画素で発生した誤差のうち注目画素位置に拡散された累積誤差（誤差記憶部２１４Ｄに記憶されている値）とを加算する演算を行う。
【０１６６】
誤差加算部２１４Ａの演算結果は量子化判定部２１４Ｂに入力される。量子化判定部２１４Ｂは、誤差加算部２１４Ａから得た多値データを所定階調数（例えば、階調数ｂ＝１６）の階調値に量子化を行う。量子化結果は、多値量子化画像記憶部２１６に格納される。発生誤差演算部２１４Ｃは、量子化判定部２１４Ｂで量子化した量子化値に対して、量子化前の多値データ（誤差加算部２１４Ａの出力値）との誤差を演算する。発生誤差演算部２１４Ｃで計算された誤差は、注目画素の周囲の未量子化画素に対して所定の分配比率で配分され、誤差記憶部２１４Ｄに記憶される。
【０１６７】
入力画像記憶部２１２に記憶されている多値画像データの全画素について順次上記の量子化処理を行うことで、各画素が量子化され、階調数ｂの多値画像データ（図１で説明した画像Ｂ）に変換される。この階調数ｂの多値画像データは、多値量子化画像記憶部２１６に記憶される。
【０１６８】
続いて、濃度パターン処理部２１８による処理が行われる。濃度パターン処理部２１８は、ドットパターン変換部２１８Ａとドットパターンテーブル格納部２１８Ｂとを含んで構成される。ドットパターン変換部２１８Ａは、多値誤差拡散処理部２１４で生成された多値画像データの各画素について、ドットパターンテーブル格納部２１８に記憶されているドットパターンテーブルを参照して、該当する位置のドットパターンに変換する処理を行う。
【０１６９】
ドットパターン変換部２１８Ａによる変換結果は、ドット画像記憶部２２０に記憶される。多値画像データの全画素についてドットパターンへの変換を行うことにより、ドット画像（ドット配置データ）が完成する。このドット配置データをもとに、各ノズルの駆動が行われるが、仮ノズルを導入している場合には、ドット配置データのドット画素の位置と実ノズル位置との対応関係を元に戻すために、実ノズル位置変換部２２４によって、仮ノズル位置から実ノズル位置への位置の変換を行う。
【０１７０】
具体的には、仮ノズルを導入した際に、仮ノズル位置と実ノズル位置との対応関係（変換情報）を記憶しておいた対応情報格納部２２６の情報を参照して、位置関係を入れ換える処理を行う。こうして、実ノズル位置と対応付けられたドット配置データを基に、各ノズルのアクチュエータ（図１５の符号１５８）を駆動するためのインク吐出データが生成される。
【０１７１】
なお、図２０に記載した各記憶部（２１２、２１４Ｄ、２１６、２２０）は、図１７で説明した画像メモリ１７４や画像バッファメモリ１８２等の記録手段の記憶領域を活用することで実現可能である。また、図２０に示したドットパターンテーブル格納部２１８Ｂや対応情報格納部２２６は、図１７で説明したＲＯＭ１７５（ＥＥＰＲＯＭにより構成）の記憶領域を活用することによって実現することが可能である。
【０１７２】
上記構成のインクジェット記録装置１１０によれば、ノズル不吐出が発生した場合にも、ドット抜けによる画質低下の少ない良好な画像を得ることができる。
【０１７３】
上記実施形態では、フルライン型の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、被記録媒体の幅に満たない長さのノズル列を有する短尺ヘッドを用いて、複数回走査を行うことにより画像形成を行う場合にも本発明は適用可能である。特に、本発明は記録ヘッドと被記録媒体の相対的な移動を１回だけ行うことによって、当該記録ヘッドのノズル列（記録素子列）がカバーする相対移動の範囲（走査範囲）について画像記録を完了させる、いわゆるシングルパス方式の画像形成について適用することが有益である。
【０１７４】
また、上記実施の形態では画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、ラインヘッドを有する熱転写記録装置（サーマル素子を記録素子とする装置）、ＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタ（ＬＥＤ素子を記録素子とする装置）など各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】多値誤差拡散法と濃度パターン法とを組み合わせたハーフトーニング処理の工程を示す概念図
【図２】多値誤差拡散処理の概念図
【図３】濃度パターン処理の概念図
【図４】記録ヘッドのノズル列と各ノズルのノズル特性に起因するインク打滴位置のバラツキを模式的に示した図
【図５】仮ノズルの概念を示す説明図
【図６】近隣ノズルとの相関によるスジムラ補正の原理を示す説明図
【図７】本発明の第１実施形態によるドットパターンテーブルの構成図
【図８】本発明の第２実施形態による画素ずらしを含む多値誤差拡散処理の概念図
【図９】画素ずらし多値誤差拡散処理の概要を示す説明図
【図１０】本発明の第２実施形態によるドットパターンテーブルの構成図
【図１１】本発明の第３実施形態によるドットパターンテーブルの構成図
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図
【図１３】図１２に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図１４（ａ）】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図１４（ｂ）】図１４(a) の要部拡大図
【図１４（ｃ）】フルライン型ヘッドの他の構造例を示す平面透視図
【図１５】図１４(a) 中の１５−１５線に沿う断面図
【図１６】図１４(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図１７】本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図
【図１８】本実施形態に係るインクジェット記録装置によるドットパターンテーブルの作成手順を示したフローチャート
【図１９】本実施形態に係るインクジェット記録装置による画像記録動作の流れを示すフローチャート
【図２０】本実施形態に係るインクジェット記録装置における画像処理に関連する要部ブロック図
【符号の説明】
【０１７６】
２０，４０，５０…ドットパターン、１１０…インクジェット記録装置、１１２…印字部、１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ…ヘッド、１１４…インク貯蔵／装填部、１１６…記録紙、１２２…ベルト搬送部、１２４…印字検出部、１５０…ヘッド、１５１…ノズル、１５２…圧力室、１５３…インク室ユニット、１５８…アクチュエータ、１７２…システムコントローラ、１７２Ａ…ドット測定演算部、１７２Ｂ…ノズル特性データ生成部、１７２Ｃ…仮ノズル変換部、１７２Ｄ…補正関数演算部、１７２Ｅ…ドットパターンテーブル生成部、２１４…多値誤差拡散処理部、２１８…濃度パターン処理部、２１８Ａ…ドットパターン変換部、２１８Ｂ…ドットパターンテーブル格納部、２２４…実ノズル位置変換部、２２６…対応情報格納部
【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（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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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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