(57)【要約】      （修正有）【課題】ドット群間の位置ズレ量が変動しても、濃度変動を抑制し良好な粒状性となる画像を形成する。【解決手段】第１および第２の記録素子群を用いて、同じ色成分に対応するドットパターンを、記録媒体上の同一領域に対して重ねて記録することによりハーフトーン画像を生成する画像処理装置であって、チャートのデータに基づいて、第１および第２の記録素子群にチャートを記録させる制御手段と、チャートの印刷結果に基づいて、ハーフトーン処理の内容を設定する設定手段と、ハーフトーン処理を実行することにより入力画像を量子化し、第１および第２の記録素子群に対応するハーフトーン画像を生成する生成手段とを有し、制御手段は、チャートのデータが表すドットパターンのうち、第１の領域に含まれるドットは第１の記録素子群のみドットを分配し、第１の領域とは異なる第２の領域に含まれるドットは第１および第２の記録素子群との両方に分配する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の記録素子群と前記第１の記録素子群とは異なる第２の記録素子群を用いて、同じ色成分に対応するドットパターンを、記録媒体上の同一領域に対して重ねて記録することにより画像を形成する画像形成手段で用いるハーフトーン画像を生成する画像処理装置であって、
チャートのデータに基づいて、前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群にチャートを記録させる制御手段と、
前記チャートの印刷結果に基づいて、入力画像に対して実行するハーフトーン処理の内容を設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された内容のハーフトーン処理を実行することにより前記入力画像を量子化し、前記第１の記録素子群に対応するハーフトーン画像と前記第２の記録素子群に対応するハーフトーン画像を生成する生成手段と
を有し、
前記制御手段は、前記チャートのデータが表すドットパターンのうち、第１の領域に含まれるドットは前記第１の記録素子群のみドットを分配し、前記第１の領域とは異なる第２の領域に含まれるドットは前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群との両方に分配する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記チャートの印刷結果における前記第１の領域の濃度と前記第２の領域の濃度とが異なることにより生じる境界に基づいて、前記ハーフトーン処理の内容を設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】
前記チャートのデータにおいて、前記第１の領域を表すドットパターンと、前記第２の領域を表すドットパターンは同じ特性であ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】
前記制御手段は、ドットパターンの特性が異なる複数のチャートのデータに基づいて、前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群にチャートを記録させ、
前記設定手段は、前記複数のチャートの印刷結果のうち、前記第１の領域の濃度と前記第２の領域の濃度とが異なることにより生じる境界が視認されにくいチャートのデータに対応するハーフトーン処理を、前記入力画像に対して実行するハーフトーン処理の内容として設定する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記複数のチャートは、前記２の領域において、前記第１の記録素子群に対応するドットパターンと前記第２の記録素子群に対応するドットパターンについて、同じ位置にあるドットの割合が異なることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記入力画像に対して実行するハーフトーン処理の内容として、ディザ処理に用いる前記第１の記録素子群に対応する閾値マトリクスおよび前記第２の記録素子群に対応する閾値マトリクスを設定し、
前記生成手段は、前記設定手段により設定された閾値マトリクスを用いて前記入力画像を量子化する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記設定手段は、前記チャートの印刷結果に基づいて前記複数の閾値マトリクス組の中からユーザが指定した１組の閾値マトリクス組を選択する、ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記チャートの印刷結果を前記センサーで読み取られた濃度のデータに基づいて、前記ハーフトーン処理の内容を設定する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記チャートの印刷結果においては、前記複数のノズル群の各ノズル群に対応するドット群間の相対的な位置ズレがない場合には、前記複数の領域の境界が視認されないことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記チャート上の各パッチは、記録媒体の幅方向又は記録媒体の搬送方向に対して、各パッチの生成に使用した複数の閾値マトリクス組が異なるように配置されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像形成手段は、
記録媒体の幅方向をカバーする複数のノズル群が、搬送方向に対して一定距離で配置されたフルライン方式の画像形成手段であり、
前記異なるドット配置と前記複数のノズル群がそれぞれ対応付けられる
ことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記画像形成手段は、１個のノズル群を備え、走査毎に間を補完するように複数の走査を行うインターレース走査の方式の画像形成手段であり、
前記異なるドット配置と前記複数の走査がそれぞれ対応付けられる
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像形成手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
第１の記録素子群と前記第１の記録素子群とは異なる第２の記録素子群を用いて、同じ色成分に対応するドットパターンを、記録媒体上の同一領域に対して重ねて記録することにより画像を形成する画像形成手段で用いるハーフトーン画像を生成する画像処理方法であって、
チャートのデータに基づいて、前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群にチャートを記録させる制御ステップと、
前記チャートの印刷結果に基づいて、入力画像に対して実行するハーフトーン処理の内容を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された内容のハーフトーン処理を実行することにより前記入力画像を量子化し、前記第１の記録素子群に対応するハーフトーン画像と前記第２の記録素子群に対応するハーフトーン画像を生成する生成ステップと
を含み、
前記制御ステップでは、前記チャートのデータが表すドットパターンのうち、第１の領域に含まれるドットは前記第１の記録素子群のみドットを分配し、前記第１の領域とは異なる第２の領域に含まれるドットは前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群との両方に分配される
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成に適した閾値マトリクスを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータで処理した画像やデジタルカメラ等で撮影した画像等を出力する装置として、記録媒体上にドットを用いて画像を形成する装置がよく使われている。このような画像形成装置の中で、記録媒体に色材を付着させることで記録媒体上に画像を形成する方式が広く実用化されており、その代表例としてインクジェット記録方式が知られている。インクジェット記録方式を採用した画像形成装置は、記録速度の向上や高画質化等のために、同一色同一濃度のインクを吐出可能なインク吐出口（ノズル）を複数、集積配列したノズル群を備える。さらに画質の向上を実現するために同一色で濃度の異なるインクを吐出可能としたノズル群や、同一色で同一濃度のインクの吐出量を何段階かに変化させて吐出可能としたノズル群が設けられる場合もある。また、ノズル群を複数列分配列した構成とする場合もある。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式の代表例として、マルチパス方式とフルライン方式が挙げられる。マルチパス方式は、ノズル群を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に主走査し、主走査の方向と略直交する副走査の方向に対して記録媒体をノズル群の長さ以下の搬送量で搬送する動作を繰り返し行うことで画像を形成する。また、フルライン方式は、記録媒体の幅をカバーする長さの複数のノズル群を備えた記録ヘッドを用いて、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に走査することで画像を形成する。いずれの方式においても、記録媒体における同一の記録領域に対して、異なるドット群を複数回の記録で重ねることで最終的な画像を形成する。
【０００４】
このような画像形成において、各ドット群が重なる画像（すなわちインクのドット配置）の違いによって最終的に形成される画像の質が影響を受けることが知られている。実際の画像形成装置においては、例えば記録媒体の搬送量やノズルの位置変位等の物理的なレジストレーションの変動をゼロにすることは困難であるため、ドット群毎のインクの着弾位置が目標位置に対してずれることは避けられない。そして、ドット群毎のインクの着弾位置のズレは、濃度変動や粒状性変動等の画質劣化の原因となり、ドット群が複数回の記録を重ねたときに意図する画像が形成されないことになる。
【０００５】
これに対し、各ドット群が形成するインクのドット配置を、着弾位置のズレが生じた場合にも濃度変動や粒状性変動の影響を受け難い（すなわち位置ズレに対してロバストな）ドット配置とし、形成される画像の劣化を低減する技術が開示されている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、各ドット群のインクのドット配置を決定する閾値マトリクスが、それぞれ高分散なドット配置を生成するように閾値マトリクスを生成する技術が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２では、着弾位置のズレの画質影響が少ない記録モード（多パス記録）では粒状性を重視するドット配置（ドットが重ならないように制御）とし、着弾位置のズレの画質影響が多い記録モード（少パス記録）では位置ズレにロバストとなるようにある程度のドットの重なりを許容し、ドット重複率が変化しないようなドット配置とする技術が提案されている。このようなロバストなドット配置においては、ドットの重なりを許容させるほど濃度変動量や粒状性変動量は抑制できるが、粒状性そのものは悪化することになる。
【０００８】
また、ドット群の位置ズレを調整する技術として、例えば以下の２つの技術が提案されている。１つは、位置ズレの発生する２つのグループ間で所定の間隔ずつずらした複数の調整パターンを形成し、複数の調整パターンの判別に応じて各ドット群の記録タイミングの調整値を決定する技術（特許文献３）である。もう１つは、主走査方向の複数の位置におけるドットパターン間の位置ズレ量を測定し、主走査全域でのレジスト調整値を決定する技術（特許文献４）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２７４６５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１６０１６号公報
【特許文献３】特開２００１−１２９９８５号公報
【特許文献４】特開２００９−１４３１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のような技術によっても、ドット群毎のインクの着弾位置のズレ量が、記録媒体の搬送精度のばらつきによって、記録媒体における記録位置毎に様々に変動してしまうことには対応できなかった。例えば、記録媒体（ロール紙）を高速に搬送するフルライン方式において、複数の記録ヘッドから吐出するインクによって複数のドット群を重複させて画像を形成する場合、以下のような要因によって記録媒体上でのドット群間の相対的なインクの着弾位置が様々に変動してしまう。
【００１１】
・記録媒体の種類や特性（伸縮、厚み、たわみ等）
・装置の搬送系の経時的な変化（ローラー摩耗や偏心、滑り等）
・印刷環境（温度・湿度の変化）
上記特許文献１及び特許文献２は、いずれも所定以下の位置ズレ量を想定した場合のロバスト性を確保する技術である。よって、記録媒体上でのドット群間の相対的な位置ズレ量が様々に変動する場合には、どの位置ズレ量に対するロバスト性を有するドット配置としてよいのかを決定することができない。
【００１２】
また、上記特許文献３及び特許文献４は、２つのドット群間の位置ズレ量を調整する技術であるものの、いずれも変動しない位置ズレ量（レジスト調整値）を決定するだけで、記録位置に応じてインク着弾位置のズレ量が様々に変動する場合には対応できない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る画像処理装置は、第１の記録素子群と前記第１の記録素子群とは異なる第２の記録素子群を用いて、同じ色成分に対応するドットパターンを、記録媒体上の同一領域に対して重ねて記録することにより画像を形成する画像形成手段で用いるハーフトーン画像を生成する画像処理装置であって、チャートのデータに基づいて、前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群にチャートを記録させる制御手段と、前記チャートの印刷結果に基づいて、入力画像に対して実行するハーフトーン処理の内容を設定する設定手段と、前記設定手段により設定されたハーフトーン処理を実行することにより前記入力画像を量子化し、前記第１の記録素子群に対応するハーフトーン画像と前記第２の記録素子群に対応するハーフトーン画像を生成する生成手段とを有し、前記制御手段は、前記チャートのデータが表すドットパターンのうち、第１の領域に含まれるドットは前記第１の記録素子群のみドットを分配し、前記第１の領域とは異なる第２の領域に含まれるドットは前記第１の記録素子群と前記第２の記録素子群との両方に分配することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ドット群間の相対的な位置ズレ量が変動しても、濃度変動を抑制しつつ良好な粒状性となる安定した画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】印刷システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】ハーフトーン処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】一般的なディザ法によるハーフトーン処理を説明する図である。
【図４】ハーフトーン処理部における量子化処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】記録ヘッドの構成例を示す図である。
【図６】閾値マトリクスの作成方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は単位ポテンシャルの一例を示す図であり、（ｂ）はポテンシャルマップの一例を示す図である。
【図８】第M階調までオンドットを加える処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】単位ポテンシャルの頂点を変化させたときの位相差を示すグラフである。
【図１０】テスト印刷用チャートの一例を示す図である。
【図１１】チャート上に形成されるパッチの拡大図である。
【図１２】位置ズレに対するパッチの画質変化を説明する図である。
【図１３】テスト印刷用チャートにおける各パッチの見え方の違いを説明する図である。
【図１４】テスト印刷から本印刷までの全体の流れを示すフローチャートである。
【図１５】テスト印刷用チャートの一例を示す図である。
【図１６】位置ズレに対するパッチの画質変化を説明する図である。
【図１７】テスト印刷用チャートにおける各パッチの見え方の違いを説明する図である。
【図１８】テスト印刷用チャートの一例を示す図である。
【図１９】テスト印刷用チャートの位置ズレに対する画質変化を説明する図である。
【図２０】テスト印刷用チャートにおける各パッチの見え方の違い、及びセンサーで各パッチの濃度を読み取る様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本発明を好適な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１７】
［実施例１］
まず、記録媒体の搬送方向のみに位置ズレが生じ、当該位置ズレの量が様々に変動する場合について、実施例１として説明する。
【００１８】
図１は、本実施例に係る印刷システムの構成例を示すブロック図である。印刷システム１００は、画像処理装置１１０と画像形成装置１２０で構成され、相互に接続されている。
【００１９】
画像処理装置１１０は、プリンタドライバがインストールされた一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の装置であり、以下に説明する機能は、ＰＣ内のＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現される。
画像処理装置１１０は、入力画像バッファ１１１、色分解処理部１１２、チャート生成部１１３、ハーフトーン処理部１１４、ハーフトーン画像バッファ１１５で構成される。
【００２０】
入力画像バッファ１１１は、画像処理装置１１０に入力された印刷対象の画像データ、（カラー画像データ及び単色画像データ）を格納する。カラー画像データは、主に、本印刷用の画像データであり、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の３つの色成分により構成されている。また、単色画像データは、主に、テスト印刷に用いるチャートの画像データであり、後述のインク色に対応する、単色の色成分により構成されている。単色画像データの各画素には、チャート内のどの領域に属する画素なのかを示す情報、例えば、チャート内の第１の領域（領域１）と第２の領域（領域２）とを識別するためのインデクス番号等が割り当てられている。
【００２１】
色分解処理部１１２は、カラー画像データを入力画像バッファ１１１から取得し、画像形成装置１２０が備える色材（例えばCMYKの4色）に対応した画像データへ、色分解用ルックアップテーブル（不図示）を参照して分解する。本実施例では、色分解処理後の画像データ（以下、色分解後データ）を256階調の8ビットデータとするが、１６ビット等のそれ以上の階調数への変換を行っても構わない。なお、当初からCMYKで表現されたカラー画像データを入力して、色分解処理部１１２をスキップする構成であってもよい。
【００２２】
チャート生成部１１３は、単色画像データを入力画像バッファ１１１から取得し、複数のノズル群のそれぞれに対応する複数の領域に対し、単色画像データを分配する処理を行なって、テスト印刷用のチャートデータ（多値）を生成する。生成されたチャートデータは、ハーフトーン処理部１１４へ出力される。このチャートデータの詳細については後述する。
【００２３】
ハーフトーン処理部（量子化処理部）１１４は、色分解処理部１１２からの色分解後データ、及びチャート生成部１１３からのチャートデータに基づいて、ハーフトーン画像データを生成する。具体的には、複数の閾値マトリクスを用いて、画像形成装置１２０が直接表現可能な階調数への変換（量子化）と記録ヘッドの各ノズル群が形成するドット配置（ドットパターン）の決定を行う。これにより、8ビットのデータが１ビット（2値）のデータに変換される。本印刷時には、カラー画像に対しては、色毎にそれぞれ用意された複数の閾値マトリクスを用いる等して、各色が個別に処理される。テスト印刷時には、チャートデータに対し複数の閾値マトリクス組がそれぞれ適用されて、ノズル群毎のドットパターンが生成される。生成されたハーフトーン画像データは、ハーフトーン画像バッファ１１５に送られる。
【００２４】
ハーフトーン画像バッファ１１５は、ハーフトーン処理部１１４で生成されたハーフトーン画像データを一時的に格納するためのバッファである。
【００２５】
画像形成装置１２０は、ヘッド駆動回路１２１と記録ヘッド１２２とで構成される。画像形成装置１２０は、画像処理装置１１０から受け取ったハーフトーン画像データに基づいて、記録媒体を記録ヘッド１２２に対して相対的に移動することにより、記録媒体上に画像を形成する。本実施例の画像形成装置１２０はフルライン方式であり、記録ヘッド１２２はインクジェット記録方式とする。上述のテスト印刷及び本印刷はいずれも画像形成装置１２０で行われる。
【００２６】
ヘッド駆動回路１２１は、記録ヘッド１２２を制御するための、各ノズル群に対応する駆動信号を生成する。
【００２７】
記録ヘッド１２２は、1色あたり２つのノズル群（第１のノズル群及び第２のノズル群）を記録媒体の幅方向をカバーするように備え、各ノズル群には同一色で同一濃度のインクを吐出可能な複数のノズルが集積配列されている。そして、２つのノズル群が記録媒体の搬送方向に対して一定距離で設置され、それぞれのノズル群から形成される部分的な画像を重ねることで、最終的な画像が形成される。
【００２８】
なお、画像形成装置１２０が画像処理装置１１０を含む構成でもよく、それら全体を画像形成装置としてもよい。
【００２９】
［ハーフトーン処理部］
次に、ハーフトーン処理部１１４の詳細について説明する。
【００３０】
図２は、ハーフトーン処理部１１４の内部構成を示すブロック図である。ハーフトーン処理部１１４は、閾値マトリクス選択部２０１、メモリ２０２、比較部２０３、ハーフトーン画像生成部２０４で構成される。ここで、ハーフトーン処理の概要について説明する。
【００３１】
図３は、一般的なディザ法によるハーフトーン処理を説明する図である。閾値マトリクス３０２は、幅＝4画素、高さ＝4画素であり、各画素に「0〜15」の閾値が一つずつ格納されている。ここでは、入力された画素値が閾値よりも大きいか同じであればオンドット（ドットを打つ）を出力し、入力された画素値が閾値よりも小さければオフドット（ドットを打たない）を出力する。従って、この閾値マトリクス３０２を使った場合、17階調のドット配置が得られる。例えば入力画像３０１は、単一の画素値“3”を持つ、幅＝4画素、高さ＝4画素の画像であり、この入力画像３０１に対して閾値マトリクス３０２を適用すると、出力画像３０３が得られる。本実施例では、第１のノズル群と第２のノズル群にそれぞれ対応する異なるドット配置の閾値マトリクスが適用されてハーフトーン処理が行われる。以下、ハーフトーン処理部１１４を構成する各部について説明する。
【００３２】
メモリ２０２には、第１のノズル群によって形成されるドット群のための閾値マトリクスと、第２のノズル群によって形成されるドット群のための閾値マトリクスとを1組とする閾値マトリクスの組（以下、閾値マトリクス組）がN通り分、保持されている。このような異なるドット配置それぞれに対応する閾値マトリクスを１組とするN通りの閾値マトリクス組を“1〜N”で、第１のノズル群及び第２のノズル群を“#1”及び“#2”で表すこととする。そして、図２で示すように、各閾値マトリクスの後ろに、“1_#1”、“2_#1”、・・・、“N_#1”及び“1_#2”、“2_# 2”、・・・、“N_#2”といった識別するための番号を付与することとする。
【００３３】
閾値マトリクス選択部２０１は、上記Ｎ通りの閾値マトリクス組の中から、ハーフトーン処理に使用する１組の閾値マトリクス組を、閾値マトリクス選択情報に基づき、選択する。ここで、閾値マトリクス選択情報としては、各ノズル群によって形成されるドット群同士の間で生じる位置ズレの程度を特定可能な情報がある。そして、この位置ズレの程度を特定可能な情報には、記録媒体の種類（普通紙、マット紙、光沢紙など）、印刷モード（高速印刷や低速印刷など）、画像形成装置の機種や装置毎のIDといった情報が含まれる。例えば、どの種類の用紙であればどのくらいの位置ズレが生じるのかといったことは経験上或いは事前の実験等で把握することができる。そのため、印刷に使用する記録媒体種の情報から、当該記録媒体種に最も適した閾値マトリクス組（その用紙の場合に予想されるドット群間の位置ズレの程度に応じたロバスト性を持ち、かつ粒状性の劣化の少ない閾値マトリクス組）を予め定めた複数の閾値マトリクス組の中から決めることができる。実際の決定処理は、記録媒体の種類、印刷モード、画像形成装置の機種やID等の情報を入力値とし、それぞれの場合に最も適した閾値マトリクス組を出力値としたルックアップテーブル（LUT）を予め用意しこれを参照することで実現可能である。この場合のLUTは、不図示のハードディスクドライブ等に保持しておけばよい。また、閾値マトリクス選択情報には、テスト印刷結果に基づいてユーザが選択した１の閾値マトリクス組を特定する情報も含まれる。この場合の情報は、例えば画像処理装置１１０の操作部（不図示）上に表示されるUI画面を介して、ユーザによって直接入力される。なお、テスト印刷を行なった上で最適な閾値マトリクス組をユーザが選択するケースについては、別途フローチャートを用いて詳しく説明することとする。
【００３４】
比較部２０３は、入力画像データの画素値と、選択された閾値マトリクス組の閾値マトリクスにおける対応する位置の閾値とを比較する。
【００３５】
ハーフトーン画像生成部２０４は、比較部２０３の比較結果に基づいて各ノズル群についてのハーフトーン画像を生成し、出力する。
【００３６】
図４は、ハーフトーン処理部１１４におけるハーフトーン処理（量子化処理）の流れを示すフローチャートである。
【００３７】
ステップ４０１において、閾値マトリクス選択部２０１は、上述の閾値マトリクス選択情報に基づき、N通りの閾値マトリクス組の中から、使用する1組の閾値マトリクス組iを選択する。この場合において、iは1〜Nのいずれかの値である。
【００３８】
ステップ４０２では、第１のノズル群のためのハーフトーン画像の生成を行うのか、第２のノズル群のためのハーフトーン画像の生成を行うのかが決定される。
【００３９】
ステップ４０３において、閾値マトリクス選択部２０１は、ステップ４０１で選択された閾値マトリクス組のうち、処理対象に決定されたノズル群に対応する閾値マトリクスを読み出して取得する。例えば、ステップ４０１でi＝2の閾値マトリクス組が選択され、ステップ４０２で第１のノズル群が処理対象のノズル群として決定されていた場合は、「閾値マトリクス2_#1」が取得されることになる。
【００４０】
ステップ４０４では、入力画像データ内の画素のうち、比較処理の対象とする画素（以下、注目画素）が決定される。
【００４１】
ステップ４０５において、比較部２０３は、ステップ４０４で決定された注目画素の画素値と、ステップ４０３で取得した閾値マトリクスにおける対応する位置の閾値とを比較する。具体的には、入力画像データInにおける座標(x,y)の注目画素の画素値をIn(x,y）、閾値マトリクスにおける対応する位置(x%W,y%H)の閾値をmatrix(x%W,y%H）として、両者を比較する。ここで“%” は剰余を表し、“W”及び“H”は閾値マトリクスの幅、高さをそれぞれ表す。こうして、入力画像データに対して閾値マトリクスが繰り返し割り当てられるように画素値の比較が行われる。比較の結果、In(x,y)で表される注目画素の画素値が閾値マトリクスの閾値以上の場合は、ステップ４０６に進む。一方、注目画素の画素値が閾値マトリクスの閾値未満の場合は、ステップ４０７に進む。
【００４２】
ステップ４０６において、ハーフトーン画像生成部２０４は、ドットを打つこと（オンドット）を表す値、例えば“1”を、当該注目画素における出力画素値として決定する。
【００４３】
ステップ４０７において、ハーフトーン画像生成部２０４は、ドットを打たないこと（オフドット）を表す値、例えば“0”を当該注目画素における出力画素値として決定する。
【００４４】
ステップ４０８では、注目画素として処理されていない未処理の画素があるかどうかが判定される。未処理の画素があればステップ４０４に戻り、次の画素を注目画素として処理を続行する。一方、入力画像データ内の全ての画素が処理されていれば、ステップ４０９に進む。
【００４５】
ステップ４０９では、全てのノズル群（本実施例では、第１のノズル群と第２のノズル群の両方）について処理が完了したかどうかが判定される。未処理のノズル群があればステップ４０２に戻り、次のノズル群をハーフトーン画像生成のためのノズル群に決定して処理を続行する。一方、全てのノズル群について処理が完了していれば（すなわち、すべてのノズル群に対しハーフトーン画像が生成されていれば）、ステップ４１０に進む。
【００４６】
ステップ４１０において、ハーフトーン画像生成部２０４は、各ノズル群について生成されたハーフトーン画像データを出力する。出力されたハーフトーン画像データは、ハーフトーン画像バッファ１１５に格納される。
【００４７】
以上が、ハーフトーン処理部１１４におけるハーフトーン処理の内容である。
【００４８】
［記録ヘッドの構成例］
次に、画像形成装置１２０における印刷方法について説明する。図５は、記録ヘッド１２２の構成例を示す図であり、いわゆる多列ヘッドと呼ばれる、複数のノズル群（記録ノズル列）を有する記録ヘッドである。記録ヘッド１２２は、典型的にはシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の４種類のインク用のノズルを搭載し、記録媒体の幅をカバーするように、各色２つのノズル群（第１のノズル群及び第２のノズル群）を備えている。以降では説明を簡単にするため、ブラック（Ｋ）を例に説明するものとする。また、説明の都合上、本図におけるノズルは透視図で記載しており、記録媒体や各ノズル群に対して、実際より大きなサイズで強調して表している。
【００４９】
図５において、第１のノズル群及び第２ノズル群は固定配置されており、各ノズル群に対して記録媒体を相対的に副走査方向に搬送しつつ、各ノズル群でインクを吐出し、２回の記録を重ねて画像を形成する。このとき、第１のノズル群は、「閾値マトリクスi_#1」を用いて生成されたハーフトーン画像データを用いてインクドットを形成する。また、第２のノズル群は、「閾値マトリクスi_#2」を用いて生成されたハーフトーン画像データを用いてインクドットを形成する。
【００５０】
なお、上述のとおり、以下では第１のノズル群と第２のノズル群が、同色（Ｋ）同径のインクを吐出する場合を前提に説明を行うものとするが、例えば、同色で異なる径のインクを吐出するノズル群、あるいは異なる濃度、異なる色のインクを吐出するノズル群が含まれていてもよい。
【００５１】
［閾値マトリクスの作成方法］
次に、閾値マトリクスの作成方法について説明する。なお、以降の説明は、Ｎ通りの閾値マトリクス組のそれぞれを作成する際に共通の作成方法であり、後述のパラメータ（単位ポテンシャルの頂点高さ）を調整することで、位置ズレに対するロバスト性の異なる、Ｎ通りの閾値マトリクス組を作成することができる。
【００５２】
図６は、本実施例に係る、閾値マトリクスの作成方法の流れを示すフローチャートである。以下に示す一連の処理は、製品設計者等によって作成された閾値マトリクス作成ツール（プログラム）をＰＣ等で実行することにより実現される。通常、ユーザが閾値マトリクス作成ツールを使用することはないが、一定の権限を持ったオペレータやメンテナンス者がこれを使用して閾値マトリクスを作成してもよい。この処理で作成される閾値マトリクスは、8ビット（0~255）のグレースケールに対応し、入力画像データ内の注目画素の画素値が閾値マトリクス内の閾値以上のときにオンドットを出力する規則に従っている。閾値マトリクスのサイズは任意でよいが、2のべき乗の長さの辺をもつ四角形（例えば256×256）を用いるとより好適である。閾値マトリクスの縦と横のサイズは異なっても構わない。本実施例では、明るい階調から暗い階調に向かって閾値マトリクスを作成する。
【００５３】
ステップ６０１では、作成する閾値マトリクス組における２つのマトリクス（MatrixA及びMatrixB）が初期化される。具体的には、MatrixA及びMatrixBの全閾値の値を“0”に設定する。
【００５４】
ステップ６０２では、オンドットを含む最も明るい階調値（g＝1）に対する２つの初期ドット配置を任意に決定する。ここで、MatrixAに対応するドット配置を「パターンＡ」、MatrixBに対応するドット配置を「パターンＢ」と呼ぶこととする。パターンＡとパターンＢは閾値マトリクスと同じサイズを持つ配列であり、閾値として黒（255）または白（0）のいずれかをとる。ここで、パターンＡとパターンＢはそれぞれが高分散性を持ち、かつ両パターンを重ねたドット配置も高分散性を持つことがより好ましい。このようなパターンは、例えば、公知の方法で得られた高分散性のドット配置をできるだけ偏りがないようにパターンＡとパターンＢに振り分けることで得ることができる。
【００５５】
ステップ６０３では、１つのオンドット（黒）にあてられる、単位ポテンシャル（ポテンシャル関数）を作成する。ここで、単位ポテンシャルとは、２次元的な広がりを持つ、着目するオンドットからの位置に対する１価関数であり、典型的には原点からの距離に応じて単調減少する関数である。このような関数は、例えば、単ドットにローパスフィルタ適用して生成することができる。ただし、何らかの値が設定できればその意味には拘らない。図７（ａ）は、単位ポテンシャルの一例を示す図であり、頂点における値が1.00になるように正規化したσ＝1.5の２次元ガウス関数となっている。
【００５６】
ステップ６０４では、オンドットを含む最も明るい階調であるg＝1についてのポテンシャルマップが生成される。ここで、ポテンシャルマップは、閾値マトリクスと同じサイズを持つ配列であり、その画素値はドット配置に上述の単位ポテンシャルを作用させたときの和である。以下、パターンAとパターンBのそれぞれに対応するポテンシャルマップを「PotentialA」、「PotentialB」と呼ぶこととする。ポテンシャルマップ作成にあたっては、まずPotentialA、PotentialBの全画素値を“0”にする。次に、パターンAとパターンBのそれぞれにおいてオンドットに着目し、該オンドットの位置を中心とした単位ポテンシャルを考え、その値を１画素毎にPotentialA、PotentialBに加算する。これらの処理を全てのオンドットに対して繰り返す。このとき、ポテンシャルマップの左端と右端、上端と下端が接触して連続しているように境界条件を設ける。上記加算処理が終了したとき、ポテンシャルマップPotentialA及びPotentialBはパターンA及びパターンBのドット配置に対応し、オンドットが付近に存在する画素のポテンシャルマップは値が大きく、オンドットが付近に無い画素のポテンシャルマップは値が小さくなっているはずである。図７（ｂ）は、4つのオンドットが存在するドット配置に対応するポテンシャルマップの一例を示す図であり、左側がドット配置を示し、右側がそのポテンシャルマップを示している。図７（ｂ）において、黒点はオンドットを示す。右側のポテンシャルマップにおいて、オンドットを中心として同心円状にグレーの色が徐々に薄くなっており、矢印７０１のグレーが濃い領域はドット密度が高い部分を表し、矢印７０２のグレーがない領域（空白領域）はドット密度が低い部分を表している。そして、現ドット配置に新しくドットを追加するときに、上述のようなポテンシャルマップを参照してドット密度が疎な領域に次のドットを配置することで、ドット分散性の高い配置を構築することができる。
【００５７】
ステップ６０５では、パターンAのオンドットのある位置(x,y)の全てについて、MatrixAの同じ位置(x、y)の値を“1”に更新する。MatrixBについても同様に、パターンBのオンドットのある位置(x,y)の全てについて、MatrixBの同じ位置(x、y)の値を“1”に更新する。ステップ６０５の処理が終了した時点で、ベースとなる最も明るい階調（g＝1）についての処理が終了する。
【００５８】
ステップ６０６では、階調値g＝2以降の階調であって所定の第M階調まで、パターンＡとパターンＢの各ドット配置にオンドットを加える処理を行なう。この場合において、Mの値は任意である。図８は、パターンＡについての、第M階調までオンドットを加える処理の詳細を示すフローチャートである。以下、詳しく説明する。
【００５９】
ステップ８０１では、処理対象とする階調値g（2≦g）が決定される。
【００６０】
ステップ８０２では、1階調あたりの新たに加えるオンドットの数NAが決定される。オンドット数NAは、最も簡単には、閾値マトリクスの全画素数を全階調数で割った数に決定され、各階調値gにおいて一定の値となる。ただし、画像形成時のドットゲイン等の効果を考慮して階調毎に異なるNAとしてもよい。
【００６１】
ステップ８０３では、全ノズル群（本実施例では第１のノズル群と第２のノズル群）で記録されるドットパターンに対応する累計ポテンシャルマップ「PotentialS」が導出される。具体的には、上述の２つのポテンシャルマップ「PotentialA」と「PotentialB」とを画素毎に加算して、両者の和が求められる。
【００６２】
ステップ８０４では、オンドットを１つ加える位置が決定される。この位置は、パターンＡの中でオンドットが未だ存在しない位置で、かつオンドットを加える位置を決めるポテンシャル関数として、以下の式（１）に示すポテンシャル評価式の画素毎の演算結果が最も小さい位置(x、y)とする。  
（α×PotentialS＋β×PotentialA）        ・・・式（１）
上記式（１）においてα及びβは、任意の係数である。出願人の実験によれば、例えばαの値は“1.0”、βの値は“0.3”が好適であることが見出された。上記ポテンシャル評価式が最小値をとる位置が複数見つかった場合には、その中から１つの位置(x、y)をランダムに選択すればよい。
【００６３】
ステップ８０５では、パターンＡにおけるステップ８０４で決定された位置(x、y)にオンドットが置かれる。
【００６４】
ステップ８０６では、ポテンシャルマップ「PotentialA」が更新される。具体的には、ステップ８０４で決定された位置(x、y)を中心とした単位ポテンシャルが、現在のPotentialAに加算される。
【００６５】
ステップ８０７では、MatrixAにおける位置(x、y)の値を現在の階調値gで置き換える処理がなされる。例えば、階調値g＝2のとき、位置(x、y)の閾値マトリクスの値として“2”が設定される。
【００６６】
ステップ８０８では、ステップ８０２で決定されたオンドット数NAに到達したかどうかが判定される。すなわち、ステップ８０３〜ステップ８０７の処理がNA回だけ繰り返されたかどうかが判定される。オンドット数NAに到達していれば、ステップ８０９に進む。一方、オンドット数NAに到達していなければ、ステップ８０３に戻り、オンドット数NAに到達するまで処理を繰り返す。
【００６７】
ステップ８０９では、現在の階調値gが所定の第M階調に到達したかどうかが判定される。現在の階調値gが所定の第M階調に到達していれば、本処理を終える。一方、現在の階調値gが所定の第M階調に到達していなければステップ８０１に戻り、次の階調値を処理対象の階調値gに決定して処理を続行する。
【００６８】
以上が、ステップ６０６の処理の内容である。そして、パターンＢについても上記と同様の処理がなされる。その際は、図８のフローにおける、“オンドット数NA”を“オンドット数NB”、“パターンＡ”を“パターンＢ”、“MatrixA”を“MatrixB”、“PotentialA”を“PotentialB”とそれぞれ読み替えることで、パターンＢについての処理となる。
【００６９】
図６のフローチャートの説明に戻る。
【００７０】
ここまでの処理で、最も明るい階調からそれよりも暗い所定の第Ｍ階調までの閾値マトリクスが作成される。この閾値マトリクスは、それぞれ単独でよく分散した良好なパターンであり、かつ重ねたときにもよく分散した良好なパターンである。これは、上述の式（１）で示したポテンシャル評価式において、第１項がドット配置を重ねた時の分散性を良好とする項として、第２項が単独でのドット配置の分散性を良好とする項として機能するためである。しかしながら、相対的な位置ズレに対してロバストである（画質劣化しない）ことまでは、該ポテンシャル評価式によっては保証されない。そこで、本実施例では、作成された第Ｍ階調までの閾値マトリクスについて、相対的な位置ズレに対するロバスト性のチェック処理を行なうこととしている。前述の通り、Mの値はユーザによって任意に決定される。同一ポテンシャルにおける本手法で作成されたドット配置では、階調値に拠らず概ね同様の位相差特性を得ることができる。しかし、ドットの比率に偏りがあるハイライトまたはシャドーの場合には、特性が細部で異なる場合もあるので、中間階調の値を選ぶとより好適である。階調値gを0〜255で表現する本実施例では、M＝125としている。
【００７１】
ステップ６０７では、パターンＡのドット配置とパターンＢのドット配置との位相差がチェックされる。具体的には、ステップ６０６で作成された第M階調のドット配置Ａとドット配置Ｂのクロススペクトルの位相を計算し、両者の差を求める。
【００７２】
ステップ６０８では、ステップ６０７で導出された位相差に基づいて、以下の２条件を満足しているかどうかが判定される。  
・視覚上知覚しやすい低周波成分は逆位相にする
・高周波成分は特定の位相関係を持たせず無相関（ランダム）にする
この場合の具体的な判定手法については後述する。上記２条件を満足していない場合は、ステップ６０９に進む。一方、上記２条件を満足している場合は、ステップ６１１に進む。
【００７３】
ステップ６０９では、ステップ６０５の処理終了時点の状態に戻される。すなわち、ステップ６０６で作成した第M階調までのドット配置（パターンA、パターンB）、閾値マトリクス（MatrixA、MatrixB）、ポテンシャルマップ（PotentialA、PotentialB）を破棄し、リセットする。
【００７４】
ステップ６１０では、ステップ６０７で導出された位相差に応じて、単位ポテンシャルの中心（頂点）の高さを変更する。図９は、単位ポテンシャルの頂点の値のみを1.00からわずかに変化させたときに作成される、パターンＡとパターンＢの位相差を示すグラフである。図９（ａ）は頂点の値を0.98に変更した場合、同（ｂ）は0.99に変更した場合、同（ｃ）は1.00の場合、同（ｄ）は1.01に変更した場合、同（ｅ）は1.02に変更した場合をそれぞれ示している。図９の（ａ）〜（ｅ）を比較すると、単位ポテンシャルの頂点の値を小から大へ変化させるにつれて、高周波数域の位相差が、同位相状態からランダム状態を経て連続的に、逆位相状態へと変化するのが分かる。検討の結果、高周波数域の位相差をランダム状態とするほど、位置ズレに対する濃度変動のロバスト性が高まり、逆に、高周波数域の位相差を逆位相状態とするほど、位置ズレに対する濃度変動のロバスト性が低くなることが分かっている。また、高周波数域の位相差をランダム状態とするほど、粒状性が悪化し、高周波数域の位相差を逆位相状態とするほど、粒状性が良化することも分かっている。また、このように位相差を変化させることでドット同士の重なり状態が変化し、相対的な位置ズレがない場合においても粒状性が変化することが分かっている。このとき、中濃度領域ではドット同士の重なりが多いほど、粒状性が悪化し、逆にドット同士が排他となるほど粒状性が良化する傾向がある。したがって、単位ポテンシャルの頂点の高さを適切に変更することで、相対的な位置ズレに対する濃度変動や粒状性変動のロバスト性、及び、粒状性が異なるドット配置を設計できる。なお、単位ポテンシャルの頂点の高さを変更する代わりに、頂点以外の部分の高さを変更してもよい。さらには、単位ポテンシャルの幅を変更するようにしてもよい。例えば、単位ポテンシャルの幅を変更した場合には、ドット同士が排他になる周波数帯域が狭くなる傾向がある。また、ガウス関数型のポテンシャルのみならず、他のポテンシャル形状であってもよい。
【００７５】
ステップ６１０の終了後は、ステップ６０６に戻り、所定の第M階調まで（g＝2〜M）の閾値マトリクスの作成処理を再度実行する。
【００７６】
ステップ６１１では、所望のロバストな閾値マトリクスが作成できているので、残る階調値g＝(M-1)〜254について、パターンＡとパターンＢの各ドット配置にオンドットを加える処理を行なう。この処理の内容は上述のステップ６０６と同じであるので、説明は省略する。
【００７７】
以上が、本実施例に係る、閾値マトリクスの作成方法である。これにより、第１のノズル群と第２のノズル群のそれぞれに対応する、閾値マトリクスi_#1（iは1〜Nのいずれかの値）及び閾値マトリクスi_#2（iは1〜Nのいずれかの値）の組をN通り作成することができる。
【００７８】
［テスト印刷用チャート］
ここからは、テスト印刷用のチャートについて詳しく説明する。
【００７９】
図１０は、本実施例に係るテスト印刷用チャートの一例を示す図である。図１０に示すチャートは、第１のノズル群と第２のノズル群の２つの記録ヘッドを用いて画像を形成する際に、副走査方向に対して記録媒体の搬送量が変動する場合に好適なチャートとなっている。そして、このチャートには、計N×X個のパッチが、第１のノズル群及び第２のノズル群のいずれか又は両方を用いて記録媒体上に形成される。チャート上の各パッチをnxで表すとき、ノズル群の方向（主走査方向）に対して、位置ズレに対するロバスト性の異なるN通りのパッチが形成される。そして、このN通りのパッチを、副走査方向に対してX個分繰り返すことで、N×X個のパッチが形成される。なお、副走査方向に対して閾値マトリクス組が異なるようにし、位置ズレに対するロバスト性の異なるN通りのパッチを主走査方向に並べるようにしてもよい。
【００８０】
以下、詳細に説明するように、チャート上に配置された各パッチは、異なる閾値マトリクス組によるハーフトーン処理がそれぞれ適用されて形成される。
【００８１】
図１１の（ａ）及び（ｂ）は、チャート上に形成されるパッチを拡大した図である。各パッチは複数の領域を含み、図１１（ａ）は２つの領域（領域１と領域２）で構成され、同（ｂ）は３つの領域（領域１、領域２、領域３）で構成される。図１１（ａ）に示したパッチの場合、領域１は第１のノズル群と第２のノズル群の両方を用いて形成され、領域２は第１のノズル群のみで形成される。また、図１１（ｂ）に示したパッチの場合、領域２が第１のノズル群と第２のノズル群の両方を用いて形成され、領域１と領域３が第１のノズル群のみで形成される。このように、１つのパッチ内を複数の領域に分割し、該領域毎にノズル群に対する画像データの分配率を異ならせてパッチが形成される。ここで、第１のノズル群で形成されるドットの集合を「ドット群１」と呼び、第２のノズル群で形成されるドットの集合を「ドット群２」と呼ぶこととする。このとき、領域２を形成するドット配置は、領域１が、ドット群１とドット群２の位置ズレがない状態で記録媒体上に形成されたときの濃度と等しくなるように決定される。つまり、領域２におけるドット配置と、領域１におけるドット配置（ドット群１とドット群２の相対的な位置ズレがない状態で形成されるドット配置）において、ドットで埋められる面積の割合を略一致させるようにする。これにより、例えば図１１（ａ）のパッチの場合、領域１と領域２の濃度はほぼ一致し、相対的な位置ズレがない場合においては領域１と領域２との境界（すなわち、×印状の形）が殆ど視認されなくなる。より望ましくは、濃度を等しくすることに加え、領域１におけるドット配置と領域２におけるドット配置とが略等しくなるように決定される。この他、領域１及び領域２のそれぞれの形成に用いられる閾値マトリクスを用いて、目標とする濃度に近い階調付近のパッチを印刷して測色し、領域１と領域２の濃度が等しくなるように領域１及び領域２の単色画像データの値を調整するようにしてもよい。
【００８２】
なお、図１１（ａ）及び（ｂ）に示したパッチでは、領域間の境目を黒の実線で示しているが、これは説明の便宜上付したもので、実際のパッチ内には存在しない。また、領域間の境界は×印や○印以外の形状でもよく、さらには“ＮＧ”、“ズレ発生”等の文字を表すような境界としてもよい。また、チャート内のパッチの配置についても図１０に示した例に限られるわけではなく、例えば行と列の関係を逆転させてもよい。
【００８３】
図１２は、本実施例に係るテスト印刷用チャートの、位置ズレに対するパッチの画質変化を説明する図である。図１２では、図１１（ａ）のパッチの場合を例に、ドット群１とドット群２との間に位置ズレがない場合とある場合のそれぞれにおいて、領域１に対する閾値マトリクス組iを5通り分用いてチャートが作成されている。そして、この場合の位置ズレ量は、いずれのパッチに対しても同一の位置ズレ量（例えば、ドット群１とドット群２とが副走査方向に対して相対的に40μｍのズレ）であることを前提としている。このとき、閾値マトリクス組iは、iが大きくなるほど位置ズレに対する濃度変動のロバスト性が強くなるように作成されている。そして、iが大きくなるほどドットの重なりが増える影響で、位置ズレがない時の粒状性は悪化するという特性を有する。すなわち、作成される複数の閾値マトリクス組においては、生成されるドット配置における排他関係が閾値マトリクス組によってそれぞれ異なる（ドットの重なりの程度（割合）が異なる）という特徴がある。なお、図１２は、画質変化のうち濃度変動のみを示しており、粒状性の違いは表現していない。
【００８４】
図１２から分かるように、位置ズレなしの時にはiの大小に関わらず領域１の図形（×印）が視認されることはないが、位置ズレありの時にはｉが小さくなるほど、領域１の内部の濃度が領域２の濃度よりも相対的に薄くなって視認される。一方、領域２に関しては前述の通りドット群１のみで形成されるため、相対的な位置ズレによる濃度変動は発生せず、いずれのパッチにおいても同一の濃度で形成される。すなわち、領域１をドット群１とドット群２との相対的な位置ズレによって濃度変化が生じるドット配置とし、領域２をドット群１のみで形成することで、同一の位置ズレ量に対する濃度変動の程度が異なるパッチで構成されるチャートを作成することができる。
【００８５】
以上をまとめると、本実施例に係る複数の閾値マトリクス組のそれぞれで生成される画像は、複数のノズル群で形成される異なるドット配置のドット群間で相対的な位置ズレが一定量発生するとき、濃度変動量及び粒状性変動量がそれぞれ異なることになる。そして、このような特徴を踏まえて、使用する閾値マトリクス組の選択が行われることになる。
【００８６】
図１３は、本実施例に係る、出力されたテスト印刷用チャートにおける各パッチ（図１１（ａ）のパッチ）の見え方の違いを説明する図である。図１３は、N＝5、X＝5の場合を示しており、ロバスト性の異なる５種類のパッチ（図１２を参照）が、副走査方向に5個ずつ繰り返し形成されている。図１３においては、副走査方向に対して記録媒体の搬送速度が変動するため、ロバスト性が同じパッチであっても、副走査方向の位置に対するパッチの見え方も変化する。すなわち、各パッチ内の領域１における濃度変動の発生程度がパッチによって異なるという現象が起きる。
【００８７】
そこで、これら複数のパッチを観察し、複数の閾値マトリクス組i（i＝1〜5）の中から、ロバスト性が確保されつつ粒状性が良好となるようなiを選択する。図１３の例では、副走査方向の5つのパッチのいずれにおいても領域１の図形（×印）が視認されないのはiが3〜5の場合である。この中から粒状性がより良好（iの値が小さいほど粒状性が良好）なi＝3が選択されることになる。なお、i＝2の場合は、領域１の図形が視認されないパッチを3つ含むが、X＝1及び3のパッチでは×印が視認されるため、位置ズレが搬送方向に対して変動する画像形成状況下では、十分なロバスト性を確保できているとはいえず不十分である。こうして選択されたi＝3の閾値マトリクス組を用いて、本印刷が行われることになる。
【００８８】
［テスト印刷及び本印刷の実行］
以上の説明を踏まえ、テスト印刷から本印刷までの全体の流れを説明する。
図１４は、本実施例に係る、画像処理装置１１０におけるテスト印刷から本印刷までの全体の流れを示すフローチャートである。
【００８９】
ステップ１４０１において、画像処理装置１１０は、入力画像データを取得する。入力画像データには、テスト印刷用の単色画像データと本印刷用のカラー画像データが含まれる。入力画像データは、入力画像バッファ１１１に格納される。
【００９０】
ステップ１４０２において、色分解処理部１１２は、入力された本印刷用のカラー画像データに対し、色分解処理を実行する。
【００９１】
ステップ１４０３において、チャート生成部１１３は、入力画像バッファ１１１から受け取ったテスト印刷用の単色画像データに基づいて、各ノズル群へのデータ分配率を決定する。具体的には、パッチ内の領域を指し示す属性（ここでは、領域１と領域２のいずれか）に基づいて、領域毎に各ノズル群へのデータ分配率が決定される。本実施例では、領域１に対しては第１のノズル群及び第２のノズル群のそれぞれに対して５０％ずつ、領域２に対しては第１のノズル群に１００％、第２のノズル群に０％のデータ分配率とするが、領域１と領域２との関係を入れ替えてもよい。
【００９２】
ステップ１４０４において、チャート生成部１１３は、決定されたデータ分配率に従って、第１のノズル群及び第２のノズル群へと単色画像データを分配する。
【００９３】
ステップ１４０５において、予め作成され保持された複数の閾値マトリクス組のうち、チャートの作成に使用するN通りの閾値マトリクス組をHDD等から取得する。この際、予め用意された複数の閾値マトリクス組の全部を取得してもよいし、その一部のみを取得してもよい。さらには、予め作成したものを取得するのに代えて、N通りの閾値マトリクス組を前述の方法に従って作成してもよい。
【００９４】
ステップ１４０６において、チャート生成部１１３は、ステップ１４０４で分配された各ノズル群のデータに対して、ステップ１４０５で取得したN通りの閾値マトリクス組をそれぞれ適用し、チャートデータ（２値）を生成する。生成されたチャートデータはハーフトーン処理部１１４でハーフトーン処理され、画像形成装置１２０で利用可能なハーフトーン画像に変換される。
【００９５】
ステップ１４０７において、画像処理装置１１０は、ハーフトーン処理されたチャートデータを画像形成装置１２０に送り、印刷（テスト印刷）を指示する。この印刷指示を受けて画像形成装置１２０では、当該チャートデータに基づきテスト印刷が実行される。ユーザは、テスト印刷されたチャート上の各パッチを上述の通り評価して本印刷用の閾値マトリクス組を決定することになる。
【００９６】
ステップ１４０８において、画像処理装置１１０は、ＵＩ（不図示）を介して、本印刷用の閾値マトリクス組のユーザによる選択を受け付ける。そして、ユーザの選択に係る閾値マトリクス組を指定する情報が、前述の閾値マトリクス選択情報として閾値マトリクス選択部２０１に入力され、ユーザが選択した閾値マトリクス組が本印刷用の閾値マトリクス組として設定される。
【００９７】
ステップ１４０９において、ハーフトーン処理部１１４は、色分解処理後のカラー画像データを入力画像バッファ１１１から取得し、ステップ１４０８で設定された閾値マトリクス組を用いてハーフトーン処理を実行する。そして、生成した本印刷用のハーフトーン画像データを画像形成装置１２０に送り、印刷（本印刷）を指示する。この印刷指示を受けて画像形成装置１２０では、本印刷用の画像データに基づき本印刷が実行される。
【００９８】
以上が、テスト印刷から本印刷までの全体の流れである。なお、チャートをテスト印刷するタイミングは任意に設定することができる。例えば、記録媒体を交換した直後や、画像形成装置を起動させた直後、ユーザによる定期的なメンテナンスのタイミング等が考えられる。また、本印刷前のテスト印刷時のみならず、例えば、本印刷が多量にある場合においてはその印刷処理の途中に、最適な閾値マトリクスが変化していないかをチェックするようにしてもよい。また、パッチを記録媒体の余白に印刷し、画像形成装置１２０の状態に応じて最適な閾値マトリクス組を選択するようにしてもよい。
【００９９】
＜変形例＞
なお、本実施例では、２つのノズル群で形成される異なるドット群間の位置ズレを想定して説明したが、３つ以上のノズル群で形成されるドット群間の相対的な位置ズレについても同様に適用することができる。例えば、記録ヘッドが第１のノズル群、第２のノズル群、第３のノズル群からなる３つのノズル群を具備する場合、各ノズル群で形成されるドットの配置を制御してロバスト性を異ならせた複数のパッチを含むチャートを出力し、ロバスト性と粒状性とが両立するような閾値マトリクス組を選ぶことができる。この場合の各ノズル群に対するデータ分配率は、前述の図１１（ａ）のパッチの場合で、以下のようになる。まず、領域１については、第１のノズル群が１００％で、第２と第３のノズル群は０％となる。領域２については、各ノズル群の分配率の和が１００％となるように分配すればよく、例えば３３．３％ずつでもよいし、第１のノズル群と第３のノズル群を２５％で第２のノズル群を５０％といった具合に分配してもよい。
【０１００】
また、第１のノズル群と第２のノズル群、第１のノズル群と第３のノズル群、第２のノズル群と第３のノズル群の３通りに分けて、それぞれに本実施例を適用してもよい。
【０１０１】
以上説明したように、本実施例によれば、複数の閾値マトリクス組に対応する相対的な位置ズレに対する濃度変動量の異なるパッチが形成されたチャートに基づいて、ユーザは最適な閾値マトリクス組を選択することができる。これにより、記録媒体上のドット群間の相対的な位置関係が変動しても、濃度変動や粒状性変動のロバスト性を確保しつつ粒状性の劣化を最小限に抑えたドットを生成でき、高画質かつ高安定な画像を形成することが可能となる。
【０１０２】
［実施例２］
実施例１では、記録媒体の搬送方向（副走査方向）のみに位置ズレが生じる場合について説明した。次に、記録媒体の搬送方向だけでなく、ノズル群の並び方向（主走査方向）においても位置ズレが生じる場合について、実施例２として説明する。なお、実施例１と共通する部分に関する説明を省略ないしは簡略化し、以下では差異点を中心に説明するものとする。
【０１０３】
図１５は、本実施例におけるテスト印刷用チャートの一例を示す図であり、4通りの閾値マトリクス組を用いて作成されたパッチが各4個ずつの計16個存在している。そして、このチャートは、主走査方向と副走査方向の両方向に対して位置ズレが生じる場合に好適なチャートとなっている。図１５に示すチャート上の各パッチは2つの領域（領域１及び領域２）で構成され、領域毎の出力濃度差がノズル群間のドット配置の相対的な位置ズレがあると、領域１の形（ここでは数字1〜4の何れか）が視覚的に検知できるようになっている。すなわち、数字部分が第１のノズル群と第２のノズル群の両方で形成される領域１であり、数字の周辺部分が第１のノズル群のみで形成される領域２である。領域１を形成するドット配置と領域２を形成するドット配置との関係は実施例１と同様であり、濃度が（より望ましくはドット配置も）略同一となるのが好適である。
【０１０４】
そして、各パッチにおける領域１が示す1〜4の数字は、位置ズレに対するロバスト性の異なる４通りの閾値マトリクス組の番号iに対応し、主走査方向及び副走査方向に対して、数字1〜4のいずれかの領域１を持つ各パッチが分散されるように配置される。
【０１０５】
なお、図１５の例では、領域１と領域２の境目を黒の実線で示しているが、これは説明の便宜上付したもので、実際のパッチ内には存在しない。また、領域１と領域２の間の境界が“1〜4”の数字の形となる例を示したが、例えば“一〜四”或いは“Ｉ〜ＩＶ”等の数値を表す文字や、数値と対応付けられた任意の図形を表すようにしてもよい。
【０１０６】
図１６は、本実施例に係るテスト印刷用チャートの、位置ズレに対するパッチの画質変化を説明する図である。図１６では、第１のノズル群と第２のノズル群との間に位置ズレがない場合とある場合のそれぞれにおいて、領域１に対する閾値マトリクス組iを4通り分用いてチャートを作成した場合の、各パッチが示されている。そして、この場合の位置ズレ量は、いずれのパッチに対しても同一の位置ズレ量であることを前提としている。このとき、閾値マトリクス組iは、実施例１と同様、iが大きくなるほど位置ズレに対する濃度変動のロバスト性が強くなるように作成され、iが大きくなるほどドットの重なりが増える影響で位置ズレがない時の粒状性は悪化するという特性を有する。なお、図１６においても、画質変化のうち濃度変動のみを示しており、粒状性の違いは表現していない。
【０１０７】
図１６から分かるように、位置ズレなしの時にはiの大小に関わらず領域１の数字は視認されることはない。しかし、位置ズレありの時にはiが小さくなるほど、領域１の内部の濃度が領域２の濃度よりも相対的に薄くなって領域１の数字が視認される。一方、領域２に関しては、前述の通り、ドット群１のみで形成されるため、相対的な位置ズレによる濃度変動は発生せず、いずれのパッチにおいても同一の濃度で形成される。すなわち、領域１をドット群１とドット群２との相対的な位置ズレによって濃度変化が生じるドット配置とし、領域２をドット群１のみで形成することで、同一の位置ズレ量に対する濃度変動の程度が異なるパッチで構成されるチャートを作成することができる。
【０１０８】
図１７は、本実施例に係る、出力されたテスト印刷用チャートにおける各パッチの見え方の違いを説明する図である。図１７に示すチャートには、ロバスト性の異なる４種類の閾値マトリクス組に対応するパッチが、主走査方向及び副走査方向に対してそれぞれ４個ずつ（計１６個）形成されている。このとき、ラスタ順（左上から右上へ、上から下へ辿る順）に、領域１の数字（＝i）が１、３、２、４、２、４、１、３、３、１、４、２、４、２、３、１となるように、各パッチが配置されている。本実施例では、第１のノズル群と第２のノズル群とを有する記録ヘッドを用いて画像を形成する際、主走査方向及び副走査方向に対して記録媒体の搬送速度が変動するため、ロバスト性が同じパッチであっても、主走査方向及び副走査方向の位置に対するパッチの見え方も変化する。すなわち各パッチ内の領域１における濃度変動の発生程度がパッチによって異なるという現象が起きる。
【０１０９】
そこで、これら複数のパッチを観察し、複数の閾値マトリクス組i（i＝1〜4）の中から、ロバスト性が確保されつつ粒状性が良好となるような閾値マトリクス組iを選択する。図１７の例では、主走査方向及び副走査方向の計１６個のパッチのいずれにおいても数字“4”が視認されない。よって、i＝4の閾値マトリクス組が選択され、当該選択された閾値マトリクス組を用いて、本印刷が行われることになる。
【０１１０】
テスト印刷と本印刷の実行の流れは、実施例１と異なるところがないので説明を省略する。
【０１１１】
本実施例によれば、複数の閾値マトリクス組に対応した複数のパッチが、主走査方向及び副走査方向に対して分散されるように配置されたチャートに基づいて、ユーザは最適な閾値マトリクス組を選択することができる。これにより、記録媒体上の主走査方向及び副走査方向の相対的な位置が変動しても、濃度変動や粒状性変動に対するロバスト性を確保しつつ粒状性の劣化を最小限に抑えたドットを生成でき、高画質かつ高安定な画像を形成することが可能となる。
【０１１２】
［実施例３］
実施例１及び２では、チャート上のパッチの状態をユーザが目視で確認して、本印刷に使用する閾値マトリクス組を選択する態様を主として説明した。次に、チャート上の各パッチの濃度をセンサーで読み取って、最適な閾値マトリクス組を自動で選択する態様について、実施例３として説明する。なお、実施例１及び２と共通する部分については説明を省略ないしは簡略化し、以下では差異点を中心に説明するものとする。
【０１１３】
図１８は、本実施例で作成されるテスト印刷用チャートの一例を示す図であり、4通りの閾値マトリクス組を用いて作成されたパッチが各4個ずつの計16個存在している。また、実施例２と同様、主走査方向及び副走査方向に対して記録媒体の搬送速度（量）が変動する場合に好適なチャートとなっている。
【０１１４】
図１８に示すチャートにおける各パッチは、その左半面が第１のノズル群と第２のノズル群で形成される領域１、右半面が第１のノズル群のみで形成される領域２となっている。そして、先の実施例と同様、領域１を形成するドット配置と領域２を形成するドット配置との関係は、濃度が（より望ましくはドット配置も）略同一となるのが好適である。
【０１１５】
なお、図１８の例では、領域１と領域２との境界を黒の実線で示しているが、これは説明の便宜上付したもので、実際のパッチ内には存在しない。
【０１１６】
そして、各パッチは、ロバスト性の異なる４通りの閾値マトリクス組のいずれかに対応しており、このようなパッチが主走査方向及び副走査方向に対して分散配置されている。
【０１１７】
図１９は、本実施例に係るテスト印刷用チャートの、位置ズレに対する画質変化を説明する図である。図１９では、第１のノズル群で形成されるドット群と第２のノズル群で毛３位制されるドット群との間に位置ズレがない場合とある場合のそれぞれにおいて、左半面（領域１）に対する閾値マトリクス組iを4通り分用いてチャートを作成した場合の、各パッチが示されている。そして、この場合の位置ズレ量は、いずれのパッチに対しても同一の位置ズレ量であることを前提としている。このとき、閾値マトリクス組iは、先の実施例と同様、iが大きくなるほど位置ズレに対する濃度変動のロバスト性が強くなるように作成され、iが大きくなるほどドットの重なりが増える影響で位置ズレがない時の粒状性は悪化するという特性を有する。なお、図１９においても、画質変化のうち濃度変動のみを示しており、粒状性の違いは表現していない。
【０１１８】
図１９から分かるように、位置ズレなしの時にはiの大小に関わらず、各パッチの左半面（領域１）と右半面（領域２）との間に濃度差は視認されない。しかし、位置ズレありの時には、iが小さくなるほど、各パッチにおける左半面（領域１）の濃度が右半面（領域２）の濃度よりも相対的に薄くなって濃度差が視認可能な状態となっている。その理由は、実施例２における図１６の説明で述べたとおりである。
【０１１９】
図２０は、本実施例に係る、出力されたテスト印刷用チャートにおける各パッチの見え方の違い、及びセンサーで各パッチの濃度を読み取る様子を説明する図である。図２０に示すチャートには、ロバスト性の異なる４種類の閾値マトリクス組に対応するパッチが、主走査方向及び副走査方向に対して、それぞれ４個ずつ（計１６個）形成されている。このとき、閾値マトリクス組iの値が、ラスタ順（左上から右上へ、上から下へ辿る順）に、１、３、２、４、２、４、１、３、３、１、４、２、４、２、３、１となるように、各パッチが配置されている。実施例２と同様、第１のノズル群と第２のノズル群とを有する記録ヘッドを用いて画像を形成する際、主走査方向及び副走査方向に対して記録媒体の搬送速度が変動するため、ロバスト性が同じパッチであっても、主走査方向及び副走査方向の位置に対するパッチの見え方も変化する。すなわち。各パッチ内の左半面（領域１）における濃度変動の発生程度がパッチによって異なるという現象が起きる。
【０１２０】
本実施例では、チャート上のこれら複数のパッチの濃度をセンサー（不図示）で自動測定し、複数の閾値マトリクス組iの中から、ロバスト性が確保されつつ粒状性の劣化が最小となるようなiが選択・設定される。この場合において、濃度センサーは、チャートが印刷された後の印刷部内の上面に備えられ、印刷が完了する第２のノズル群よりも下流側（図２０における右側）であって排紙部（不図示）の手前までの間に設けられる。そして、矢印２００１で示されるように副走査方向に、各パッチにおける左半面及び右半面の濃度を測定する。測定された濃度データは、画像処理装置１１０へ送られる。
【０１２１】
画像処理装置１１０では、各パッチの左半面の濃度と右半面の濃度との差分を算出し、該差分が所定の閾値（例えば明度ΔL＊が“3”）以内に収まるか否かの判定を行なう。判定の結果、閾値以内に収まるパッチに対応する閾値マトリクス組を本印刷用の閾値マトリクス組に設定する。このとき、各パッチの左半面がいずれの閾値マトリクス組を用いて作成されたのかを特定する方法は種々考えられる。例えば、左半面と右半面の境界の位置を閾値マトリクス組毎に異ならせ、濃度を測定する際に各半面の幅も併せて測定することで、いずれの閾値マトリクス組で形成されたパッチであるのかを特定することができる。また、各パッチの周辺部に、そのパッチの左半面の形成に用いた閾値マトリクスiの識別情報をバーコード等で付与し、該バーコード等を読み取ることで、いずれの閾値マトリクス組に対応するパッチであるかを特定してもよい。あるいは、記録媒体上の位置と閾値マトリクス組iとを予め対応付けておき、各パッチの読み取り位置から特定してもよい。
【０１２２】
このようにして、チャート上の全パッチの濃度を測定した結果に基づいて、複数の閾値マトリクス組iの中から、ロバスト性が確保されつつ粒状性の劣化が最小となるような閾値マトリクス組iが選択・設定される。図２０の例では、主走査方向及び副走査方向の計１６個のパッチのうち、左半面と右半面の濃度差の少ないパッチに対応する、i＝4の閾値マトリクス組が選択され、本印刷用の閾値マトリクス組として設定されることになる。その後、選択されたi＝4の閾値マトリクス組を用いて、本印刷が行われる。
【０１２３】
本実施例によれば、複数の閾値マトリクス組に対応した複数のパッチの濃度をセンサーで測定し、その測定結果から最適な閾値マトリクス組を自動で選択・設定することができる。
【０１２４】
［その他の実施例］
実施例１〜３では、フルライン方式における画像形成装置について説明したが、例えばマルチパス方式における往走査と復走査、インターレース走査、フルライン方式における長尺ヘッドを構成する各記録ヘッドや記録チップ等、様々な構成に対して本発明を適用できる。以下、それぞれの概要である。
【０１２５】
＜マルチパス方式における往走査と復走査に適用する場合＞
第１のノズル群を、往走査を記録するノズル群と、第２のノズル群を、復走査を記録するノズル群とそれぞれ読み替えて適用すればよい。このとき、往走査を記録するノズル群と復走査を記録するノズル群は、同一のノズル群でもよいし、別のノズル群でも構わない。
【０１２６】
＜インターレース走査に適用する場合＞
インターレース走査とは、ピエゾヘッドのように解像度が粗い１個のノズル群を用いて、走査毎に間を補完するようにドットパターンを埋め合わせていく複数走査の方式である。例えば、インターレース走査で２回の走査を行う場合は、第１のノズル群をインターレース走査における１走査目分、第２のノズル群をインターレース走査における２走査目とそれぞれ読み替えることで適用可能である。
【０１２７】
＜フルライン方式における長尺ヘッドを構成する各記録ヘッドや記録チップに適用する場合＞
短尺の記録ヘッドを複数つないで長尺ヘッドを構成するようなフルライン方式では、通常、短尺の記録ヘッドに複数のノズル群が平行配置されている。それら複数のノズル群を、前述の第１のノズル群や第２のノズル群と読み替えて適用すればよい。
【０１２８】
また、本発明は、上述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても実現できる。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が、コンピュータが読み取り可能な記憶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り、上述した実施例の機能を実現する。
【符号の説明】
【０１２９】
１１０  画像処理装置
１１３  チャート生成部１１３
１１４  ハーフトーン処理部
１２０  画像形成装置
２０１  閾値マトリクス選択部
【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８】
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【図９】
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【図７】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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