(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンターにおいて、擬似中間調再現にディザ処理を使用した場合、２値化結果がディザマトリクスによる周期的なパターンになる。そのため、インクを吐出するノズル位置に偏りが生じ、頻繁にインクを吐出するノズルと、そうでないノズルとが発生し、頻繁に吐出するノズルの寿命が短くなってしまうという問題があった。本発明は使用ノズルに偏りが発生しないようなディザ処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】  N（横）×Ｍ（縦）サイズ（Ｎ，Ｍは自然数）のディザマトリクスをタイル状に展開するのではなく、主走査方向に展開する際に、副走査方向にＰ（―Ｍ＜Ｐ＜Ｍの整数）画素分ディザマトリクスをシフトさせて展開する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット吐出ノズルからインクを吐出して画像を記録するために使用される画像データを処理する画像処理装置において、
N（横）×M（縦）サイズ（N，Mは自然数）のディザマトリクスを主走査方向に展開する際に、副走査方向にP（-M<P<Mの整数）画素分ディザマトリクスをシフトさせて展開する手段と、
前記展開されたディザマトリクスに格納されている閾値と入力画素値との大小関係に基づき、多値の画像データを低階調化処理する手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項1において、前記低階調化処理手段として2値化処理手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
N×Mサイズのディザマトリクスを主走査方向に展開するごとに、乱数値P（-M<P<Mの整数）を生成する手段を有し、この乱数値Ｐをディザマトリクスのシフト値とすることを特徴とする請求項1に記載の画像装置。
【請求項４】
請求項1において、ディザマトリクスのシフト量はインク色ごとに異なることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
インクジェット吐出ノズルからインクを吐出して画像を記録するために使用される画像データを処理する画像処理方法であって、
N（横）×M（縦）サイズ（N，Mは自然数）のディザマトリクスを主走査方向に展開する際に、副走査方向にP（-M<P<Mの整数）画素分ディザマトリクスをシフトさせて展開する工程と、
前記展開されたディザマトリクスに格納されている閾値と入力画素値との大小関係に基づき、多値の画像データを低階調化処理する工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット吐出ノズルからインクを吐出することにより画像を記録するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記録装置に関する。特に、ディザ法による擬似中間調表現において、ディザのパターン展開方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンター装置等では、擬似中間調表現として、主に誤差拡散法が用いられてきた。誤差拡散法とは、入力される多値のデータ（入力値）と閾値との大小比較を行い、その入力値が閾値よりも大きければドットをONにするが、その入力値が閾値よりも小さければドットをOFFとし、その際に発生した誤差値を周辺の未処理画素に拡散させるという処理を、順次、全画素に対して行い、最終的に擬似中間調の画像を表現する処理である。
【０００３】
図4は従来より知られている一般的な誤差拡散処理の流れを示すブロック図である。図4によれば、入力画像データ（例えば、1画素8ビットの階調が0〜255）の注目画素の値である入力値(In)に周辺画素からの拡散誤差(dIn)を加算器で加算して、入力補正値(In+dIn)を得る。次に、入力補正値(In+dIn)と閾値（thleshold）とを比較器を用いてその大小比較を行い、入力補正値(In+dIn) ＞ 閾値（thleshold）であれば、出力値（Out）の値を“255”（ドットON）とするが、入力補正値(In+dIn) ≦ 閾値（thleshold）であれば、その出力値(Out)の値を“０”（ドットOFF）とする。このとき発生した誤差値（dOut）は次のように求められる。
【０００４】
dOut = (In + dIn)  Out
この発生した誤差は周辺画素への拡散誤差として、重み付けされて誤差バッファに格納される。このような処理は処理すべき画像の全画素について繰り返し行う。
【０００５】
そのため、誤差拡散法は高画質な擬似中間調画像を表現できるが、全画素に対して誤差の拡散処理を行うので多くの処理時間がかかってしまうという欠点がある。
【０００６】
また、擬似中間調表現のその他の手法として、ディザ法がある（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。ディザ法とは、図5に示すように、予め所定サイズ（図5では4ｘ4のマトリクスサイズ）のマトリクス内に異なる閾値を配置したディザマトリクスを用意しておき、このディザマトリクスを画像データ上にタイル状に順次展開していき、入力される多値のデータ（入力値）との大小比較を行い、その入力値が閾値よりも大きければドットをONにするが、その入力値が閾値よりも小さければドットをOFFとして擬似中間調の画像を表現する処理である。ディザ法は誤差拡散法の様に2値化による誤差を周辺画素に拡散しないので、処理速度が速いというメリットがある。一方、ディザ法は固定のマトリクスによる単純なパターン展開であるため、ディザの繰り返しパターンが目立ち、誤差拡散法と比べると画像品質は劣る。
【０００７】
近年インクジェットプリンターの小液滴化、高解像度化が進んだため、ディザマトリクスによる繰り返しパターンが目立ちづらくなり、ディザ法と誤差拡散法との画像品質の差が従来と比べて小さくなってきており、ディザ法が実用的な画質レベルになってきている。
【特許文献１】特開平09-219794号公報
【特許文献２】特開平11-240208号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
画質レベルが誤差拡散法に近づき、処理速度が誤差拡散法より優位なディザ法であるが、規則的なパターン展開処理であるため、以下に示すような問題を抱えている。
【０００９】
図3に示すように、ディザマトリクスが規則的にタイル状に展開されると、小さな閾値（例えば、閾値“0”）があるラスターに集中し、また、大きな閾値（例えば、閾値“15”）があるラスターに集中する。閾値が小さい画素は、ドットONになる確率が高く、閾値が大きい画素はドットOFFになる確率が高い。そのため、ドットONになりやすい位置がヘッドの固定ノズルに集中してしまう。
【００１０】
例えば、図8に示すように、入力画素データが“1”のベタなパターンである場合、ディザマトリクスの閾値が“0”の画素位置だけがドットONになる。そのため、ドットONの画素位置が所定のラスターに集中し、その結果、インクを吐出するノズルに偏りが生じる。
【００１１】
このように、頻繁にインクを吐出するノズルと、そうでないノズルとが発生し、頻繁にインクを吐出するノズルの寿命が短くなり、ヘッドの寿命が短くなってしまうという問題が発生してしまう。
【００１２】
一方、誤差拡散法の場合には、発生した誤差値を未処理画素に分配して拡散するため、出力結果がディザのように規則的なパターンになることはなく、むしろランダム性を持っているので、インクを吐出するノズルに偏りが生じるようなことはなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記ディザ処理時に発生する問題点を解決するために、N（横）×M（縦）サイズ（N，Mは自然数）のディザマトリクスを従来のようにタイル状に展開するのではなく、主走査方向に展開する際に、副走査方向にP（-M<P<Mの整数）画素分ディザマトリクスをシフトさせて展開する。上記のように展開されたディザマトリクスに格納されている閾値と入力画素値とを大小比較することにより低階調化処理（2値化，多値化）を行う。
【発明の効果】
【００１４】
以上、これまで述べてきたように、N（横）×M（縦）サイズ（N，Mは自然数）のディザマトリクスをタイル状に展開するのではなく、主走査方向に展開する際に、副走査方向にP（-M<P<Mの整数）画素分ディザマトリクスをシフトさせて展開することにより、ヘッドのノズル位置とディザマトリクスのパターンとが干渉して、頻繁にインクを吐出するノズルと、そうでないノズルとが発生することを防止することができ、ヘッドの寿命が短くなることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図9は本発明を適用するに好適なプリンタにおける画像処理の流れを示す。画像データは入力γ変換処理部901において、ユーザが指定するγ変換処理(明るさ調整処理)がなされる。次に、カラーマッチング処理部902において、カラーマッチング処理が施される。そして、インク色分解処理部903において、インク色分解処理が施され、RGBデータは色材色であるCMYKデータに変換される。さらに、出力γ変換処理部904において、ドットゲインを吸収して各インク色濃度線形になるようγ変換処理が施される。最後に、ハーフトーン処理部（ディザ処理部）905において、各色多値データが2値データに変換される。2値化されたデータはプリンタで印字可能なデータに変換されプリントされる。画像データは上記のような流れで画像処理が施されてプリントされる。
【実施例１】
【００１７】
図1は本発明の実施例1におけるディザマトリクスの展開方法を示す図である。通常のディザ処理の場合、図3に示すようにタイル状にディザマトリクスを展開する。一方、本実施例においては、図1に示すようにディザマトリクスを主走査方向に展開する際に、副走査方向にシフトさせて展開する。図1の場合には、上方向に、シフト量「1」ずつシフトさせてディザマトリクスを展開している。
【００１８】
図6は、ある入力データに対し、本発明の実施例1におけるディザマトリクスの展開方法を用いたディザ処理の様子を示している。図6の場合には、入力データが全て「1」である。左上の画素から主走査方向（右方向）に、順に入力データと閾値とを比較していく。まず、一番左上の画素は入力データが「1」であるのに対し、その画素に対応する閾値は「0」であり、入力値＞閾値となるので、当該画素はドットONとなる。次に、一つ右の画素は入力データが「1」であるのに対し、その画素に対応する閾値は「8」であり、入力値≦閾値となるので、当該画素はドットOFFとなる。そしてさらに一つ右の画素は入力データが「1」であるのに対し、その画素に対応する閾値は「2」であり、入力値≦閾値となるので、当該画素はドットOFFとなる。
【００１９】
このように、順次、全画素に対して入力データと閾値とを比較し、2値化処理を行っていくと、図6の一番下に示すようなドット配置になる。図8は従来のディザマトリクスの展開方法によりディザ処理（2値化処理）した結果を示しており、図8の一番下に示すドット配置は、ドットONになるラスターが所定ラスターに偏ったものになっているが、本発明の実施例1によるディザマトリクスの展開方法によりディザ処理を行ったドット配置（図6一番下）は、ドットONになるラスターが散らばっており、所定ラスターに偏っていない。そのため、本発明における実施例1の手法を用いてディザ処理をすれば、従来のディザ処理のように、頻繁にインクを吐出するノズルと、そうでないノズルとが発生することがなくなる。
【実施例２】
【００２０】
図2は本発明の実施例2におけるディザマトリクスの展開方法を示す図である。実施例1においては、図1に示すように、ディザマトリクスを主走査方向に展開する際に、副走査方向にシフト量「1」ずつ固定量だけシフトさせてディザマトリクスを展開している。一方、実施例2においては、図2に示すようにディザマトリクスを主走査方向に展開するごとに、乱数値P(-4<P<4の整数)を生成させ、この乱数値Pをディザマトリクスの副走査方向へのシフト量として与え、Pだけシフトさせてディザマトリクスを展開する。
【００２１】
図7は、ある入力データに対し、本発明におけるディザマトリクスの展開方法を用いたディザ処理の様子を示している。図7の場合には、入力データが全て「1」である。左上の画素から主走査方向（右方向）に、順に入力データと閾値とを比較していく。まず、一番左上の画素は入力データが「1」であるのに対し、その画素に対応する閾値は「0」であり、入力値＞閾値となるので、当該画素はドットONとなる。次に、一つ右の画素は入力データが「1」であるのに対し、その画素に対応する閾値は「8」であり、入力値≦閾値となるので、当該画素はドットOFFとなる。そしてさらに一つ右の画素は入力データが「1」であるのに対し、その画素に対応する閾値は「2」であり、入力値≦閾値となるので、当該画素はドットOFFとなる。
【００２２】
このように、順次、全画素に対して入力データと閾値とを比較し、2値化処理を行っていくと、図7の一番下に示すようなドット配置になる。図8は従来のディザマトリクスの展開方法によりディザ処理（2値化処理）した結果を示しており、図8の一番下に示すドット配置は、ドットONになるラスターが所定ラスターに偏ったものになっているが、本発明によるディザマトリクスの展開方法によりディザ処理を行ったドット配置（図7一番下）は、ドットONになるラスターが散らばっており、所定ラスターに偏っていない。そのため、本発明の手法を用いてディザ処理をすれば、従来のディザ処理のように、頻繁にインクを吐出するノズルと、そうでないノズルとが発生することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明におけるディザマトリクスの展開例を示す。
【図２】本発明におけるディザマトリクスの展開例を示す。
【図３】従来のディザ処理におけるディザマトリクスの展開例を示す。
【図４】誤差拡散処理のブロック図。
【図５】ディザ処理の概念図。
【図６】本発明のディザ処理におけるディザマトリクスの展開方法により2値化した2値化処理結果を示す。
【図７】本発明のディザ処理におけるディザマトリクスの展開方法により2値化した2値化処理結果を示す。
【図８】従来のディザ処理におけるディザマトリクスの展開方法により2値化した2値化処理結果を示す。
【図９】本発明の実施するに好適なプリンタにおけるデータ処理の流れを示す。
【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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