(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの色成分について、記録媒体上の同一画像領域に対して複数回の記録走査を行うことにより画像形成を行う画像形成装置で使用される記録データを生成する画像処理装置であって、
前記色成分に対応する画像データを構成する各画素の画素値を、前記記録走査それぞれに分配することにより、前記色成分に対応する画像データを前記記録走査毎の記録走査画像データに分割する分割手段と、
前記分割された前記記録走査画像データに基づいて、前記記録走査画像データを量子化する量子化手段と、
前記量子化された前記記録走査画像データに基づいて、前記記録走査毎の記録データを生成する生成手段とを有し、
前記量子化手段は、前記色成分において、前記記録走査画像データにより表される濃度が低濃度である場合には、前記記録走査間で排他となるように、互いの記録走査画像データに応じて前記記録走査画像データを画素ごとに量子化することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記量子化手段は、前記記録走査画像データにより表される濃度が高濃度である場合には、前記記録走査画像データを前記記録走査間で独立となるように量子化することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記量子化手段は、誤差拡散処理による量子化を行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記量子化手段は、ドット分離方式の誤差拡散処理による量子化を行うことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記量子化手段は、前記画像データを構成する各色成分のうち、一部の色成分に対して量子化する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記量子化手段は、前記画像データを構成する各色成分のうち、全ての色成分に対して量子化する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
一つの色成分について、記録媒体上の同一画像領域に対して複数回の記録走査を行うことにより画像形成を行う画像形成装置で使用される記録データを生成する画像処理方法であって、
前記色成分に対応する画像データを構成する各画素の画素値を、前記記録走査それぞれに分配することにより、前記色成分に対応する画像データを前記記録走査毎の記録走査画像データに分割する分割工程と、
前記分割された前記記録走査画像データに基づいて、前記記録走査画像データを量子化する量子化工程と、
前記量子化された前記記録走査画像データに基づいて、前記記録走査毎の記録データを生成する生成工程とを有し、
前記量子化工程は、前記色成分において、前記記録走査画像データで表される濃度が低濃度である場合には、前記記録走査間で排他となるように、互いの記録走査画像データに応じて前記記録走査画像データを画素ごとに量子化することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
前記量子化工程は、前記記録走査画像データ表される濃度が高濃度である場合には、前記記録走査画像データを前記記録走査間で独立となるように量子化することを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記量子化工程は、誤差拡散処理による量子化を行うことを特徴とする請求項７または８記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記量子化工程は、ドット分離方式の誤差拡散処理による量子化を行うことを特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記量子化工程は、前記画像データを構成する各色成分のうち、一部の色成分に対して量子化する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記量子化工程は、前記画像データを構成する各色成分のうち、全ての色成分に対して量子化する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
コンピュータが読み込み実行することで、該コンピュータを請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の画像処理方法を実行するように制御することを特徴とするコンピュータ可読のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、画像処理装置およびその方法に関し、特に、記録媒体上の同一画像領域に対して複数回の記録走査を行う画像形成装置において使用される記録データを生成するための画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体上の同一画像領域に対して複数回の記録走査を行うことにより画像形成を行う画像形成装置の一例として、インクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
インクジェットプリンタでは、記録ヘッドを主走査方向に往復させ、記録媒体を副走査方向に搬送しながら、記録ヘッドからインク滴を吐出し記録媒体に着弾させることにより、画像の印刷を行う。インクジェットプリンタにおいては、画像を印刷する際に各ノズルの特性や用紙搬送量の誤差、記録ヘッド移動量のずれなど、物理的な要因による誤差によって、インク滴の向きや大きさ、着弾位置などにばらつきが生じる。１回の記録走査による印刷では、このばらつきはそのまま印刷画像上で濃度ムラや白スジとなって現れ、画像の品位を低下させる要因となる。
【０００４】
そこでこのような濃度ムラや白スジの発生を抑制するための対策として、マルチパス記録方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる技術によれば、画像処理と印刷制御を組み合わせることで、濃度ムラや白スジなどによる画質の低下を抑えつつ、画像の高速形成を可能としている。
【０００５】
以下、図１２を用いてマルチパス記録方式について詳細に説明する。
【０００６】
図１２において、５１０１は記録ヘッドであり、ここでは説明を簡略化するために８個のノズル５１０２によって構成されているものとする。５１０３は、ノズル５１０２によって吐出されたインク滴である。通常、所定の記録媒体における記録領域を１回の記録走査で完成させる場合は、図１２に示すように揃った吐出量で、揃った方向にインクが吐出されることが理想である。
【０００７】
しかし、前述したように実際には印刷時の物理的要因による誤差により、１回の記録走査で印刷を行った場合には、それぞれのノズルにより吐出されるインク滴の大きさや向きにばらつきが生じる。これにより、ヘッド主走査方向に対して、周期的に白地の部分が存在したり、また逆に必要以上にドットが重なりあったりする。このような状態で着弾されたドットの集まりは、ノズルの配列方向に対して濃度ムラとして感知されてしまう。また、記録走査間にズレが生じれば記録走査間のつなぎ目の部分が白スジとなって感知されてしまう。
【０００８】
そこで、マルチパス記録方式では図１３に示すように、記録ヘッド５２０１によって複数回（この例では３回）の記録走査を行う。図中、縦方向８画素の半分である４画素を単位とする記録領域は、２回の記録走査で完成している。この場合、記録ヘッド５２０１内の８個のノズルは、上側の４個のノズル（上側ノズル群）と下側の４個のノズル（下側ノズル群）のグループに分けられる。１個のノズルが１回の記録走査で記録するドットは、画像データをある所定の画像データ配列に従って、約半分に間引いたものである。そして、２回目の記録走査時に残りの約半分のドットを、先に形成した画像に埋め込むことによって、４画素単位領域の記録を完成させる。
【０００９】
マルチパス記録方式においてはまた、所定の配列に従って１回目の記録走査と２回目の記録走査で互いに補完を行っている。このために使用される画像データ配列（間引きマスクパターン）としては通常、図１４に示すように、縦横１画素毎に千鳥格子状をなす配列が用いられる。従って、単位記録領域（ここでは４画素単位）においては、千鳥格子を印刷する１回目の記録走査と、逆千鳥格子を印刷する２回目の記録走査によって印刷が完成される。図１４の上段、中段、下段の図はそれぞれ、上述した千鳥パターン、逆千鳥パターンを用いて同一領域における記録が完成されていく様子を示している。すなわち、記録媒体上の所定領域に対し、まず図１４上段に示すように、１回目の記録走査では、下４ノズルを用いて千鳥パターン（黒丸印）の記録を行う。次に図１４中段に示すように、該領域に対する２回目の記録走査では、紙送りを４画素分だけ行い、全８ノズルを用いて逆千鳥パターン（白丸印）の記録を行う。さらに図１４の下段に示すように、該領域に対する３回目の記録走査では再度、４画素分の紙送りを行い、上４ノズルを用いて千鳥パターンを記録する。
【００１０】
このマルチパス記録方式を実施すれば、図１３で示したようなばらつきを有するマルチヘッドを使用した場合でも、該ばらつきによる記録領域への影響が半減される。また、記録走査間のズレが生じた際にもその影響が半減される。このため、形成される画像において濃度ムラが緩和される。ここでは２回の記録走査で印刷を完成させた例を示したが、一般に、記録走査の回数を増やせば該ばらつきやズレの影響を抑えられるので、記録走査の回数に比例して濃度ムラを緩和できる。一方で、記録走査の回数に応じて印刷時間は増大する。
【００１１】
このため、高速な印刷を行うために記録走査の回数を減らしたい場合、インク滴のばらつきやパス間のズレを平均化しにくく、記録走査の回数を減らさない場合に比べ濃度ムラが目立ってしまう。したがって、記録走査の回数が少ない印刷においても画質を向上させるためにはインク滴のばらつきやパス間のズレに対して強い（画質が低下しにくい）特性を持つ、適切なドット配置が必要となる。
【００１２】
そこで、印刷データから各記録走査に対応する記録データを作成する際に、乱数等を利用した規則性のない間引きパターンで間引きを行うことにより記録データを作成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。例えば、２回の記録走査で印刷を行う場合、１回目の記録走査では乱数等を利用して規則性のない間引きパターンで間引きを行い、２回目の記録走査では前記間引きパターンを反転させた間引きパターンで間引きを行うことにより記録データを作成する。これにより、従来の２回の記録走査による印印刷に比べてドット構成に規則性がなくなり、画質を改善している。しかしながら、前にも述べたように、印刷時にはインク滴のばらつきや記録走査間のズレが生じる。各記録走査間でマスクパターンを用いて間引きを行って補完関係を形成している以上、インク滴のばらつきや記録走査間でズレが起こると、ドットの重なりや周期的な白地の部分ができ、濃度ムラとして感知されやすい。特に、記録走査間のズレによりドットパターンが干渉してしまうと濃度ムラや白スジが不適切なパターンとなって走査全体にわたって現れてしまう。
【００１３】
したがって、各記録走査の印刷データに作成されるあらゆるドットパターンに対して、記録走査間のズレが生じた場合にドットパターンが干渉するのを防ぐ必要がある。しかしながら、いかなる入力画像に対してもドットパターンの干渉を防ぐマスクパターンを求めることは難しい。
【００１４】
そこで、このような問題に対して、多値の画像データの段階で各画素値を記録走査毎に分配し、それぞれ分配された多値データに対し量子化を行い、補完関係を低減した記録走査に対応する画像を生成する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。この方法により、インク滴のばらつきやパス間のズレに対する画像濃度の変化の依存度を低下させ、画質の向上を図ることが可能となる。
【特許文献１】特開昭６０−１０７９７５号公報
【特許文献２】特開平５−１５５０４０号公報
【特許文献３】特開２０００−１０３０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献３による方法によって各記録走査に対応する画像を生成した場合には、それぞれの記録走査間で独立に量子化が行われている。よって、この方法では、記録走査間でのドット配置の関係については考慮されていなかった。このため、生成された印刷データのドットパターンにより、記録走査間でインクのドットの粗密がまばらになってしまうことがあった。これらは印刷画像上では濃度ムラとして見えてしまうため、印刷画質を下げる要因となる。印刷画像上で特に低濃度部分では、パス間でドットが近接していたり、空白部分が見受けられるなど、ドットの粗密がまばらになっているのが目立つ傾向にあった。図１５は均一な濃度（低濃度）の画像を入力画像とし、前述の方法によりドット配置を行った結果を示す図である。この図から均一な濃度のはずであるのにドットの配置が均一ではなくなってしまっており、重なったドットも見受けられる。したがって、画質向上のためには低濃度部分のドット配置をさらに考慮していく必要があった。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、マルチパス記録方式により形成される画像の濃度ムラを抑制する画像処理装置およびその方法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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を備えたことを特徴とする。すなわち、一つの色成分について、記録媒体上の同一画像領域に対して複数回の記録走査を行うことにより画像形成を行う画像形成装置で使用される記録データを生成する画像処理装置であって、前記色成分に対応する画像データを構成する各画素の画素値を、前記記録走査それぞれに分配することにより、前記色成分に対応する画像データを前記記録走査毎の記録走査画像データに分割する分割手段と、前記分割された前記記録走査画像データに基づいて、前記記録走査画像データを量子化する量子化手段と、前記量子化された前記記録走査画像データに基づいて、前記記録走査毎の記録データを生成する生成手段とを有し、前記量子化手段は、前記色成分において、前記記録走査画像データにより表される濃度が低濃度である場合には、前記記録走査間で排他となるように、互いの記録走査画像データに応じて前記記録走査画像データを画素ごとに量子化することを特徴とする。
【００１８】
また、前記量子化手段は、前記記録走査画像データにより表される濃度が高濃度である場合には、前記記録走査画像データを、前記記録走査間で独立となるように量子化することを特徴とする。
【００１９】
また、前記量子化手段は、誤差拡散処理による量子化を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、前記量子化手段は、ドット分離方式の誤差拡散処理による量子化を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、前記量子化手段は、画像を構成する各色成分のうち、一部の色成分に対して量子化することを特徴とする。
【００２２】
また、前記量子化手段は、画像を構成する各色成分のうち、全ての色成分に対して量子化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、マルチパス記録方式により形成される画像の濃度ムラを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
尚、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００２６】
＜実施形態１＞
本実施形態では、プリンタとしてインクジェットプリンタを適用した例を説明する。また、マルチパス方式として２回の記録走査による印刷を行う場合を例として説明する。
【００２７】
図１は、実施形態１のプリントシステムの構成例を示すブロック図である。図１のプリントシステムには、ホストコンピュータ１０１、プリンタ１０２、入力装置１０３、外部記憶装置１０４がある。ホストコンピュータ１０１において、ＣＰＵ１０５は、ＲＡＭ１０８及びＲＯＭ１１５に記憶されたプログラムに従って、ホストコンピュータ１０１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１０８は、ＣＰＵ１０１のメインメモリとして使用され、ＣＰＵ１０５により実行されるプログラムがロードされる。また、このＲＡＭ１０８は、ＣＰＵ１２０１による制御動作時に各種データを一時的に保存するワークエリアを提供している。ＲＯＭ１１５は、ブートプログラムや各種データを不揮発に記憶している。また、ホストコンピュータ１０１には、ＬＡＮやＵＳＢポートなどの入力ポート１０６および出力ポート１０７、メモリ１０８、補助記憶装置１０９がある。ホストコンピュータ１０１には、スキャナやデジタルカメラなどの入力装置１０３およびＣＤ−ＲＯＭドライブやメモリーカードリーダーなどの外部記憶装置１０４が入力ポート１０６と接続され、さらにプリンタ１０２が出力ポート１０７と接続されている。また、プリンタ１０２には、印刷データや制御情報を受け取るＵＳＢやＬＡＮなどの入力ポート１１０、プリンタ内部の制御を行う制御装置１１１、印刷データや内部設定などを保持するメモリ１１２がある。また、プリンタ１０２には、用紙搬送装置１１３、記録媒体にインクを吐出するノズルを備えた記録ヘッド１１４がある。
【００２８】
図２は本実施形態の処理の流れを示す図である。尚、Ｓ２１からＳ２５がホストコンピュータ１０１における処理であり、Ｓ２６からＳ２７がプリンタ１０２における処理である。ただし、これには限定されず、Ｓ２１からＳ２７における処理をプリンタ１０２で行っても構わない。また、図５は、ホストコンピュータ１０２、およびプリンタ１０２における各処理部を説明する図である。図５において、ホストコンピュータ１０１には、入力画像に対し、色補正と色変換を行う色補正・色変換部２０１、パス画像を生成するパス生成部２０８がある。また、ホストコンピュータには、各パスに対して量子化を行うドット分離方式誤差拡散処理部２０９印刷データに変換する印刷データ変換部２０３がある。また、プリンタ１０２には量子化された各パス画像をドットに対応するようにドット形成処理を行うドット形成部２０４、記録媒体に印刷を行う印刷部２０５がある。
【００２９】
以下に、図２を用いて本実施形態の処理の流れを説明する。まず、ホストコンピュータ１０１に入力装置１０３などを用いて印刷したい画像を入力する（Ｓ２１）。次に、入力されたカラーまたはグレースケールの画像は図５における色補正・色変換部２０１に渡される。色補正・色変換部２０１では、印刷設定に応じた色補正が行われ、画像データに一般的に用いられるＲＧＢ成分をプリンタでの印刷に適したＣＭＹＫ成分に変換する（Ｓ２２）。以降では、一般に各色成分はそれぞれ独立に処理されるため、１色分について説明する。
【００３０】
ＣＭＹＫ成分に変換された画像に対し、図５のパス生成部２０８でパスの生成が行われる（Ｓ２３）。ここで、パスの生成とは、マルチパス方式において記録走査毎の画像データを生成することに相当する。図６は、パス生成処理の流れを説明する図である。図６では、パス生成を行う入力画像６０１、各パスへの画素値の分配割合を決定する分配パラメータ６０２、乗算器６０３、加算器６０４がある。また、出力として第１パス画像６０５、第２パス画像６０６がある。本実施形態におけるパス生成は、分配パラメータ６０２のように、各パスへ画素値を分配する比率を設定した外部パラメータを用いる。また、図７は、図２のＳ２３のパス生成を詳細に説明する図である。以下、図７におけるパス生成を図６も用いて詳細に説明する。
【００３１】
まず、初期処理として入力画像６０１の位置（０，０）の画素を選択する（Ｓ７１）。次に、分配パラメータ６０２上の画素について、選択画素と同じ位置にあるパラメータ（濃度値）を取得する（Ｓ７２）。なお、分配パラメータの大きさが入力画像に満たない場合は、タイル状に並んでいるものとみなし、不足している方向に繰り返して使用する。したがって、画像上の選択画素の位置（ｘ，ｙ）、パラメータＰのサイズを幅ｗ、高さｈとして、取得するパラメータＶ（ｘ，ｙ）は、以下のように取得できる。
Ｖ（ｘ，ｙ）＝Ｐ（ｘ  ｍｏｄ  ｗ，ｙ  ｍｏｄ  ｈ）
【００３２】
パラメータを取得したら、選択画素の画素値（入力値）Ｉ（ｘ，ｙ）に対し、下式の通り、ステップＳ７２で得られたパラメータＶ（ｘ，ｙ）の最大パラメータＰｍａｘに対する割合を乗じて、第１パス画像に分配する第１パス分配画素値Ｄ１（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ７３、乗算部６０３）。
Ｄ１（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＊Ｖ（ｘ，ｙ）／Ｐｍａｘ
求めた第１パス分配画素値は、図１のＲＡＭ上の第１パス画像バッファに格納する。さらに、第２パス画像に分配する第２パス分配画素値Ｄ２を求める（Ｓ７４、加算部６０４）。下式の通りに選択画素の入力値から第１パス分配画素値を差し引き、求めた第２パス分配画素値Ｄ２を図１のＲＡＭ１０８上の第２パス画像バッファに格納する。
Ｄ２（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）Ｄ１（ｘ，ｙ）
Ｓ７５の条件に基づき、選択画素を進めながら（Ｓ７６）、画素を全ての画素についてＳ７２からＳ７４までを繰り返し、第１パス画像６０５、第２パス画像６０６を得る。
【００３３】
この処理について、以降では具体的な値を用いて説明する。図８は、図６を具体的な数値を用いて示したものである。図８において、入力画像８０１、分配パラメータ８０２、乗算器８０３、加算器８０４、第１パス画像８０５、第２パス画像８０６がある。それぞれの値は各画素値またはパラメータを示している。例として、画素８０７が選択画素であるとして説明する。まず位置関係から、画素８０７に対しては分配パラメータ８０２のパラメータ８０８が使用される。ここで、パラメータの最大値は２５５であるので、画素８０７の第１パス分配画素値はＩ＝８５、Ｐ＝１００、Ｐｍａｘ＝２５５により、小数点以下は切り捨ててＤ１＝３３となる。なお、ここでは、小数点以下を切り捨てているが四捨五入しても良いし、切り上げても良い。ここで求めた第１パス分配画素値Ｄ１は、第１パス画像８０５の画素８０９にあたる。また、画素８０７の第２パス分配画素値は、画素８０７の濃度からＤ１を差し引き、Ｄ２＝５２となる。これと同様の処理を入力画像８０１の全ての画素について行って、第１パス画像、および第２パス画像をそれぞれ生成する。また、入力画像８０１に対し、分配パラメータ８０２のサイズの満たない５列目（入力画像８０１の列８１１の部分であり、座標（４，ｙ）の列）は、タイル状に並んでいるものとみなし、不足している方向に繰り返して使用するので、Ｖ（４，ｙ）＝Ｐ（４  ｍｏｄ  ４，ｙ  ｍｏｄ  ４）＝Ｐ（０，ｙ）となり、１列目が使用される（なお、ここでは０≦ｙ≦４である）。すなわち、パラメータ８０２の列８１２が使用される。
【００３４】
なお、分配パラメータは、紙送り方向およびキャリッジ方向に空間的かつ周期的な変動を加えながら画素値を分配するようにパラメータを設定する。この変動の方法としては、紙送り方向またはキャリッジ方向のいずれか１方向の変動でも良いし、紙送り方向かつキャリッジ方向などの２方向以上の変動でも良い。
【００３５】
空間的かつ周期的な変動を加えながら入力画像の画素値を分配することにより、パス全体に空間的な位置に応じた周期的な変動が現れる。これにより、後の処理で行われる図５のドット分離方式誤差拡散処理部２０９への入力に対し、パス間（記録走査間）で入力値が異なるようにしている。パス間で入力値が同じ画像が入力されると、その後の誤差拡散処理、印列データ変換、ドット形成を経て得られるドットパターンが、パス間で類似することがある。パス間でドットパターンが類似すると、パス間でドットパターンが干渉してしまうことがある。以上のように、パス間で、入力値が異なるようにすれば、パス間のドットパターンが類似することがなくなり、パス間で類似するドットパターンが生じてパス間のドットパターンが干渉してしまうのを抑制する効果がある。また、パス間のズレが起きた場合に生じる濃度変化を抑える効果がある。これらの相乗効果により、画像形成時のインク滴のばらつき、特にパス間のズレが起こっても、ドットパターンの干渉が抑制され画質が劣化しにくい。
【００３６】
図５のパス生成部２０８で得られた各パス画像は、量子化処理部に相当するドット分離方式誤差拡散処理部２０９に渡される。尚、以下に示すドット分離方式誤差拡散処理部２０９における処理は、図２のＳ２４のドット分離方式誤差拡散処理に相当する。ドット分離方式誤差拡散処理部２０９において行われるドット分離方式誤差拡散は、シアン・マゼンタ間のドットが重ならないように処理を行うための誤差拡散処理方法（ＣＭ分離）（例えば、特開２００３−１１６０１５）と同様の方法を利用する。特開２００３−１１６０１５における誤差拡散処理方法（ＣＭ分離）では、色間（マゼンタとシアン）のドットが重ならないように処理を行うためのものである。本実施形態では、誤差拡散処理方法（ＣＭ分離）を色間ではなく、パス間（記録走査間）に適用している。本実施形態では、誤差拡散処理方法（ＣＭ分離）を成分の異なる色間に用いるのではなく、同じ成分である画素値をパス生成処理にて分配し、分配した画素値の間に用いる点が特徴である。
【００３７】
ドット分離方式誤差拡散部２０９では、低濃度に対応する画像部分はこれにより、互いにドットが排他になるように誤差拡散処理して量子化されたパス画像を生成する。この処理により、低濃度に対応する画像部分がパス間において排他なドット配置となる。なお、本実施形態で用いる画素値は、濃度に対応した値である。
【００３８】
図１６は、ドット分離方式誤差拡散部２０９において、ドット分離方式の誤差拡散処理により２パス分の画像のドット配置を行った結果の一例である。本実施形態では入力画像から２つのパス画像を生成しているが、単一の画像を誤差拡散したときと同等のドットパターンが形成できる。さらに各ドットが適切にそれぞれのパスに分けられるため、パス間でドットの粗密がまばらになる現象を抑え、印刷時にインク滴がばらついたり、パス間のズレが生じても、濃度ムラとして感知されにくくなる効果を持つ。このようなドットのパスへの分解方法は、従来技術のように、画素位置により固定的にパスに分解する手法や、パス間の量子化を独立に行っている場合には実現することは極めて困難である。
【００３９】
図９は、図２のＳ２４のドット分離方式誤差拡散処理を詳細に説明する図である。また、図１０はドット分離方式誤差拡散処理の中で用いられる入力値から出力値を定めるルックアップテーブルの例である。なお、本実施形態では、伝播した誤差を含む入力値は−６３から３１９までの値を持ち、出力される量子化のレベルは０から２までの値を持つ。ルックアップテーブル内のそれぞれ区切られた領域内の括弧内の値は出力値である。ただし、入力値、量子化のレベルは、上記の例に限定されるものではなく、その他の入力値、量子化のレベルでも構わない。
【００４０】
まず、２つのパス画像の選択画素をそれぞれ位置（０，０）に設定する（Ｓ９１）。そして、各パス画像の選択画素の画素値（以降、入力値と呼ぶ。また、この入力値は伝播されてきた誤差を含んでいる）を取得する（Ｓ９２）。得られた２つの入力値から図１０に示すルックアップテーブルを引き、出力値を決定する（Ｓ９３）。例えば、第１パス画像の選択画素の入力値Ｐ１＝４０、第２パス画像の選択画素の入力値Ｐ２＝１２０ならば、第１パスへの出力は０であり、第２パスへの出力は１である。それぞれのパス画像上で出力値の決定により生ずる閾値との誤差を計算し、従来の誤差拡散と同様に周辺画素へ誤差を伝播させる（Ｓ９４）。この処理を全ての画素について繰り返し処理する。
【００４１】
図１０のルックアップテーブルは、パス間で独立に量子化される領域１００１（高濃度）とパス間で排他に量子化される領域１００２（低濃度）がある。テーブルを見ると明らかなように、独立に量子化される領域１００１はパス間の入力値に影響されずに出力値を決定するが、排他に処理される領域１００２では、パス間の互いの入力値に応じて出力値が変化する。このように低濃度に対応する領域（領域１００１）においては、複数のパス画像をあたかもひとつのパス画像であるかのように扱うことによって、互いにドットが排他になるように処理してパス画像を生成するする。これにより、低濃度に対応する領域では、互いにドットが排他になるため、濃度ムラを抑えた画像を形成することが可能である。また、伝搬される誤差が変動し、パス間で排他に量子化される領域と独立に量子化される領域が交互に利用される。このため、２つの領域の境界により画質が劣化することもない。なお、より画質を改善するために量子化を行うための閾値を変動させるノイズを加えるなどの処理を行っても良い。
【００４２】
続いて上記ドット分離方式誤差拡散処理部２０９で得られたパス画像を印刷データ変換部２０３に入力し、しかるべき印刷データに変換する（Ｓ２５）。
【００４３】
そして、変換された印刷データをホストコンピュータ１０１に接続されたインクジェットプリンタ１０２へ送信する。インクジェットプリンタ１０２では、印刷データを受け取ると、メモリ１１２内の印刷バッファへと格納する。
【００４４】
印刷バッファへと格納された画像データをドット形成部２０５でドットを吐出するか否かを示すＯＮ、ＯＦＦの２値へ変換する（Ｓ２６）。プリンタ１０２で受け取った印刷画像データ、すなわちドット形成前の画像の１画素に対して２ｘ２の領域を割り当てることにより、ドット形成後のデータにおいても量子化レベルを維持する。図１１はドット形成の例として、各量子化レベルをどのようなドット配置へと変換するかを示した図であり、ドットの配置はこの対応により決定する。なお、上記ドット形成処理は、量子化処理で２値に変換された場合や、吐出するドット径を２つ以上に変化させることが可能な場合などのように、画像データをドットのＯＮ・ＯＦＦに変換する必要がなければ、行う必要はない。
【００４５】
ドット配置を決定した後、印刷部２０５へデータが送られて、実際の印刷が開始される（Ｓ２７）。図３は、マルチパス方式による印刷の仕組みを模式的に示した図であり、第２スキャン中の様子を示している。記録ヘッドＣ０１を用いて、印刷用紙Ｐ０１に印刷を行う部分を示している。記録ヘッドＣ０１は、主走査方向に往復しながらインクの吐出を行って記録媒体Ｐ０１に画像形成を行う。また、記録ヘッドの副走査方向側を記録ヘッド前方部Ｃ０２とし、その逆側を記録ヘッド後方部Ｃ０３とする。
【００４６】
まず、第１スキャンを行う。本実施形態では２パス印刷を行うので、第１スキャンは記録ヘッド長の１／２だけ印刷を行い、第２スキャン以降は記録ヘッド長の印刷を行う。記録ヘッドには、第１パス画像の記録走査に対応するデータが記録ヘッドＣ０１の１／２長に相当する後方部Ｃ０３に送られる。記録ヘッドＣ０１は主走査方向に記録走査を行って、第１スキャン画像形成範囲Ａ０１に画像を印刷する。第１スキャンが終了した後、用紙搬送装置により記録ヘッドＣ０１の１／２長分だけ印刷用紙を副走査方向に搬送する。印刷用紙の搬送により、第１スキャン画像形成範囲Ａ０１はＡ０１’へ移動する。
【００４７】
つづいて、第２スキャンを行う。記録ヘッドＣ０１には、第２パス画像の記録走査に対応するデータが記録ヘッド全体に送られる。記録ヘッドＣ０１は再び主走査方向に記録走査を行い、第２パス画像の記録走査に対応するデータが第２スキャン画像形成範囲Ａ０２に印刷される。第２スキャンが終了した後、用紙搬送装置により再び記録ヘッドＣ０１の１／２長だけ印刷用紙を副走査方向に搬送する。続いて第３スキャンでは、第１パス画像の記録走査に対応するデータが記録ヘッド全体に送られる。第３スキャン以降は、記録ヘッドに送る記録走査に対応するデータを第１パス画像と第２パス画像で入れ替えながら、第２スキャンと同様の記録走査を繰り返すことにより、印刷画像を形成していく。
【００４８】
なお、第１および第２スキャン画像形成範囲Ａ０３を紙面上の状況として示したものが図４である。図４は第２スキャン中の状況を示しており、記録ヘッドが用紙半ばにある状態での紙面上での印刷状況を示している。２回の記録走査を終えている部分が画像形成完了範囲Ａ０７である。画像形成完了範囲Ａ０７は、第１スキャン画像形成範囲Ａ０１’と第２スキャン画像形成範囲Ａ０４が重ね打ちされた範囲、すなわち２パス分の印刷が完了した範囲である。
【００４９】
本実施形態によれば、ドット分離方式の誤差拡散では各パスに対応する画像に関して、低濃度に対応する部分はパス間が排他なドット配置となる。各々のドットが排他に配置されることにより、パス間でドットの粗密がまばらになる現象を抑える効果がある。従来方法によりドット配置を行った場合、図１５のようにドットが偏ってまばらに配置されていたのに対し、本実施形態によりドット配置を行った場合は図１６のようにドットが排他にバランスよく配置されている。
【００５０】
また、本実施形態は一般的に使用されている汎用コンピュータを用いて実施可能であり、専用のアーキテクチャや特別な処理装置などを必要とせず、汎用装置で実現が容易であることも大きな特徴である。
【００５１】
なお、本実施形態のドット分離方式誤差拡散処理部２０９において、３値の量子化方法を示したが、これに限らない。２値でも良いし、それ以上でも本発明を適用できることは言うまでもない。
【００５２】
なお、ドット形成処理は必須ではないことを前に述べたが、もしドット形成処理を行う場合は、パスごとに異なるドット配置方法を取っても良い。たとえば、１パス目は図１１に示した配置を行い、２パス目は、図１１の配置とは排他な位置にドットを配置するように処理を行う方法がある。本発明を適用して印刷データを生成する場合、排他マスク方式とは異なり、それぞれのパスに対して独立にドット形成が可能である。このため、ドット形成処理時にパス間で別なドット配置を取ることができ、より柔軟なドット配置が行える。ドットの配置を工夫することで、印刷画質を改善することが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態は各処理を画像単位で処理を行っているが、これに限らない。バッファからの読み込みや書き出しを少なくし、メモリの消費や処理時間を抑えたい場合はラスター単位で処理しても良い。
【００５４】
また、本実施形態で示した画像形成装置のインクジェットプリンタは一例として示したものであり、レーザプリンタをはじめ、複数回の記録走査により画像を形成するものであれば本発明を適用できることは言うまでもない。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、マルチパス記録方式により形成される画像の濃度ムラを抑制することが可能となる。
【００５６】
＜実施形態２＞
実施形態１において、２パスの例を示したが、２パス以上であれば何パスでも良い。例として、３パス印刷を行う場合を説明する。実施形態１にて示したパス生成部２０８において、分配パラメータにある波形の位相をずらした別の分配パラメータをもうひとつ用意し、２つの分配パラメータにより画素値を３つに分割する。図１７は、パス分解時に３パス分の画像を作成するときのデータフローの例について示したものである。入力画像１８０１および第１パス用分配パラメータ１８０２、第３パス用分配パラメータ１８０６をそれぞれ入力し、以下の式に基づいてパス画像の各画素の分配画素値を計算し、第１パス画像１８０７、第２パス画像１８０８、第３パス画像１８０９を作成する。
【００５７】
選択画素の入力値Ｉ（ｘ，ｙ）、第１パス用分配パラメータＰ１（ｘ，ｙ）、第３パス用分配パラメータＰ３（ｘ，ｙ）、最大パラメータＰｍａｘとして、第１パス分配画素値Ｄ１（ｘ，ｙ）、第２パス分配画素値Ｄ２（ｘ，ｙ）、第３パス分配画素値Ｄ３（ｘ，ｙ）は、
Ｄ１（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＊Ｐ１（ｘ，ｙ）／Ｐｍａｘ
Ｄ３（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＊Ｐ３（ｘ，ｙ）／Ｐｍａｘ
Ｄ２（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｄ１（ｘ，ｙ）−Ｄ３（ｘ，ｙ）
により計算される。
【００５８】
また、図５のドット分離方式誤差拡散処理部２０９では、図１０に示した２次元のルックアップテーブルを３次元に拡張したテーブルを用いて、３つのパス画像から得られる入力値からテーブルを引いて出力値を決定する。ドット分離方式誤差拡散処理を行った後は、処理２０３〜２０５までをそれぞれのパスについて行っていく。
【００５９】
以上のように処理を行うことで、３パスの場合でも適用可能である。したがって、２パス印刷だけでなく、３パス、４パスのようにパス数を増やしたマルチパス印刷についても適用可能である。
【００６０】
つまり、低パス数の印刷だけでなく、高パス数における印刷にも適用可能である。
【００６１】
＜実施形態３＞
実施形態１では、各色独立に同様の処理を行う例を説明した。ただし、色ごとに異なる処理を行うことも可能である。例えば、ＣＭＹＫによる印刷においては、ＣＭＫのように比較的目立つ色に実施形態１を適用し、Ｙのように比較的目立たない色は従来からの方法を取ることも可能である。
【００６２】
このように、例えば、高速に印刷したい場合は、上述のように目立つ色に対してのみ実施形態１を適用し、その他の色に対しては従来方式を適用する。一方、高品位に印刷を行いたい場合は全色について実施形態１を適用する。このように、柔軟に処理を選択して行うことができる。
【００６３】
＜実施形態４＞
実施形態１におけるパス生成部２０８は、分配パラメータを用いる必要はなく、数式で画素値を分配してもよい。例えば、分配パラメータのバッファを確保するのが難しい環境下で実施する場合は、数式で実現したほうが適していることがある。一例として、２パス印刷において、数式を用いる場合は下式のように三角関数を用いて分配割合を周期的に変化させて分解するのも良い。
【００６４】
この式は、キャリッジ方向のみに変動を与える場合について示している。選択画素の入力値Ｉ（ｘ，ｙ）、振幅Ｐ、周期Ｔとして、第１パス分配画素値Ｄ１、第２パス分配画素値Ｄ２は、
Ｄ１（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＊Ｐ＊（１＋ｓｉｎ（２πｘ／Ｔ））／２
Ｄ２（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）Ｄ１（ｘ，ｙ）
となる。
【００６５】
また、空間的な変動の方向として、キャリッジ方向や紙送り方向のいずれかの方向、斜め、または図１８のように円対称に与えることなどが挙げられる。さらに変動の加え方については、単に一定の周期による変動を与えるだけでなく、周期を位置に応じて変化させる、周期的な変動を複数組み合わせる方法などもある。
【００６６】
＜実施形態５＞
実施形態１において、図５のドット分離型誤差拡散処理部２０９は、パスに分配する前の入力画素値（１パス目と２パス目の入力値の和）が低濃度に対応する値である場合にドット配置を排他とするテーブルを使用している。しなしながら、入力濃度をパスに分配した後の画素値が低濃度に対応する値である場合にドット配置を排他とするテーブルを使用するようにしても良い。ドット分離型誤差拡散処理部２０９で用いられるテーブルのパラメータを変更して（例えば、図１９のように）独立に誤差拡散を行う領域と排他に誤差拡散を行う領域を変更することで実現できる。
【００６７】
＜実施形態６＞
実施形態１において、ドット分離型誤差拡散処理部２０９は、テーブルを用いた方式を示したが、例えば、テーブル用のバッファを保持するのが難しい環境下の場合は、テーブルを用いる方式以外の方法が必要となることがある。この場合は、数式で実現しても良い。たとえば、公知例（例えば、特開２０００−３５４１７２）では、シアンとマゼンタ間のそれぞれの累積誤差と入力値の和を比較し、シアンとマゼンタの出力を決定している。これを応用してパス間に適用することにより、数式で実現可能である。例えば、１パス目の入力値をＰ１、２パス目の入力値をＰ２として、以下の式により出力を決定すればよい。Ｔ１、Ｔ２、Ｓ１、Ｓ２は閾値であり、Ｏ１、Ｏ２はそれぞれ１パス目、２パス目の出力である。なお、以下の式はあくまで実施形態１に対応した出力を行うための例であり、入力値や出力値のとりうる値が異なる場合は対応して以下の式は変わることは言うまでも無い。
Ｐ１＋Ｐ２≦Ｔ１のとき、
（Ｏ１，Ｏ２）＝（０，０）
Ｔ１＜Ｐ１＋Ｐ２≦Ｔ２のとき、
Ｐ２≦Ｐ１ならば      （Ｏ１，Ｏ２）＝（１，０）
それ以外ならば      （Ｏ１，Ｏ２）＝（０，１）
Ｔ２＜Ｐ１＋Ｐ２のとき、
それぞれの入力Ｐ（＝Ｐ１，Ｐ２）について、
Ｐ≦Ｓ１ならば            Ｐ＝０
Ｓ１＜Ｐ≦Ｓ２ならば      Ｐ＝１
Ｓ２＜Ｐならば            Ｐ＝２
以上の式に具体的な閾値を適用した例として、以下のようにしてもよい。
Ｐ１＋Ｐ２≦１２４のとき、
（Ｏ１，Ｏ２）＝（０，０）
１２４＜Ｐ１＋Ｐ２≦２５１のとき、
Ｐ２≦Ｐ１ならば      （Ｏ１，Ｏ２）＝（１，０）
それ以外ならば      （Ｏ１，Ｏ２）＝（０，１）
２５１＜Ｐ１＋Ｐ２のとき、
それぞれの入力Ｐ（＝Ｐ１，Ｐ２）について、
Ｐ≦６４ならば              Ｐ＝０
６４＜Ｐ≦１９１ならば      Ｐ＝１
１９１＜Ｐならば            Ｐ＝２
【００６８】
上式に用いられているそれぞれの閾値は、あくまで本実施における一例であり、例えば、上式の閾値を変更したものはもちろん、誤差拡散処理中に閾値を変動させる方式をとるなども適用可能である。
【００６９】
＜実施形態７＞
実施形態５において、図５のドット分離型誤差拡散処理部２０９は、テーブルを用いた方式を説明した。しかしながら、例えば、テーブル用のバッファを保持するのが難しい環境下の場合は、テーブルを用いる方式以外の方法が必要となることがある。この場合は、数式で実現しても良い。例えば、１パス目の入力値をＰ１、２パス目の入力値をＰ２として、以下の式により出力を決定すればよい。Ｔ１、Ｔ２、Ｓ１は閾値であり、Ｏ１、Ｏ２はそれぞれ１パス目、２パス目の出力である。なお、以下の式はあくまで実施形態１に対応した出力を行うための例であり、入力値や出力値のとりうる値が異なる場合は対応して以下の式は変わることは言うまでも無い。それぞれの入力Ｐ（＝Ｐ１，Ｐ２）について、
Ｐ≦Ｔ１ならば
Ｐ１＋Ｐ２≦Ｓ１のとき、
（Ｏ１，Ｏ２）＝（０，０）
Ｓ１＜Ｐ１＋Ｐ２のとき、
Ｐ２≦Ｐ１ならば      （Ｏ１，Ｏ２）＝（１，０）
それ以外ならば        （Ｏ１，Ｏ２）＝（０，１）
Ｔ１＜Ｐ≦Ｔ２ならば    Ｐ＝１
Ｔ２＜Ｐならば          Ｐ＝２
【００７０】
以上の式に具体的な閾値を適用した例として、以下のようにしてもよい。それぞれの入力Ｐ（＝Ｐ１，Ｐ２）について、
Ｐ≦１９２ならば
Ｐ１＋Ｐ２≦１２４のとき、
（Ｏ１，Ｏ２）＝（０，０）
１２４＜Ｐ１＋Ｐ２のとき、
Ｐ２≦Ｐ１ならば      （Ｏ１，Ｏ２）＝（１，０）
それ以外ならば        （Ｏ１，Ｏ２）＝（０，１）
１９２＜Ｐ≦２５５ならば      Ｐ＝１
２５５＜Ｐ≦３１９ならば      Ｐ＝２
【００７１】
上式に用いられているそれぞれの閾値は、あくまで本実施における一例であり、例えば、上式の閾値を変更したものはもちろん、誤差拡散処理中に閾値を変動させる方式をとることも可能である。
【００７２】
＜実施形態８＞
実施形態１の図５のドット分離方式誤差拡散処理部２０９においては、必ずしもこの誤差拡散方法を用いる場合に限定されるものではない。例えば、誤差拡散で用いる量子化の閾値を定めたパラメータや閾値を変動させるパラメータなど、誤差拡散に用いるパラメータをパス間で異なるものを用いて実現しても良い。
【００７３】
例えば、誤差拡散の閾値について異なる値を用いて実現する方法を説明する。高い閾値と低い閾値をＴｈ＝１７０，Ｔｌ＝８５を用意し、Ｔｈを１パス目、Ｔｌを２パス目の閾値として用いる。そして、通常はこの閾値のまま誤差拡散を行って、低濃度に対応する部分では一定領域の誤差拡散ごとに閾値を入れ替えて誤差拡散を行っていく。
【００７４】
本実施形態を適用して印刷データを生成する場合、パスの生成を行ってから量子化処理を行うため、量子化処理時にパス間で別なパラメータを取ることができ、従来方式よりも柔軟なパラメータの設定が行える。つまりは、より最適な量子化パラメータを適用することができ、印刷品位を改善することが可能となる。量子化においてパス間で同じパラメータを用いている場合、もしパス間で似た変動を持つ入力が与えられたときに、パス間で似たドットパターンとなる量子化結果が得られる。このとき、パス間でドットパターンが干渉しやすく画質劣化の原因となってしまう。そこで、量子化においてパス間で異なるパラメータを用いていれば、パス間で似た変動を持つ入力が与えられた場合でも、パス間で比較的異なる量子化結果が得られる。このため、パス間でドットパターンが干渉しにくくなる効果が得られ、画質向上の助けとなる。
【００７５】
＜その他の実施形態＞
先述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記録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っても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７６】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤなどを用いることができる。
【００７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、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こまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施形態１のプリントシステムの構成例を示すブロックである。
【図２】実施形態１の処理の流れを示す図である。
【図３】マルチパス方式による印刷の仕組みを模式的に示しており、第２スキャン中の様子を示した図である。
【図４】図３の第１および第２スキャン画像形成範囲Ａ０３について、記録媒体上での重なりを示した図である。
【図５】ホストコンピュータ１０１、プリンタ１０２における各処理部を説明する図である。
【図６】パス生成の処理の流れを説明する図である。
【図７】パス生成の処理の詳細に説明する図である。
【図８】パス生成の処理を具体的に説明する図である。
【図９】ドット分離方式誤差拡散処理を詳細に説明する図である。
【図１０】ドット分離方式誤差拡散処理の中で用いられるルックアップテーブルを示した図である。
【図１１】量子化レベルとドット配置との対応によりドットの配置を決定する表である。
【図１２】理想とするマルチパス記録方式を示しており、揃った吐出量で、揃った方向にインクが吐出されている様子を示す図である。
【図１３】マルチパス記録方式により、記録ヘッドにより複数回（３回）の主走査を行って、縦方向８画素の半分である４画素を単位とする記録走査領域を２回の記録走査（パス）で完成していることを示す図である。
【図１４】上段、中段、下段の図はそれぞれ、千鳥パターン、逆千鳥パターンを用いて同一領域における記録が完成されていく様子を示す図である。
【図１５】２つのパスを独立に誤差拡散を行った場合における低濃度部分のドット配置の例を示す図である。
【図１６】２つのパスをドット分離方式誤差拡散を行った場合における低濃度部分のドット配置の例を示す図である。
【図１７】分配パラメータを用いて、３パス分のパス画像を作成する例を示す図である。
【図１８】円対称の分配パラメータの例を示す図である。
【図１９】図１０のルックアップテーブルをパスに分配後の画素値に対して低濃度に相当するかを判定する例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005121535.tif 000004
【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】
0005121535.tif 000009
【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】
0005121535.tif 000014
【図１４】
0005121535.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0005121535.tif 000017
【図１７】
0005121535.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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