JP2007190773A - 画像処理方法及び装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドによるドット形成の特性に起因するスジや抜けの視認性を低下させる高品質のドット配置を実現し得る画像処理方法及び装置並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明による画像処理方法は、記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切った座標上の各位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を取得するドットモデル情報取得工程と、記録ヘッドにおける記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、ドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、ドットモデル情報取得工程で取得したドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定工程と、ドット配置決定工程で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散工程と、を含む。
【選択図】 図３８

Description

本発明は画像処理方法及び装置並びに画像形成装置に係り、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。

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。

例えば、特許文献１では、記録する画像の各画素のデータを量子化し、量子化結果に応じて各ノズルのインク吐出を制御する記録装置において、処理する画素に対応するノズルの吐出状態のデータ（予測されるインク着弾後のインクの広がりを示すデータ）に基づき量子化誤差を修正することにより、インクの吐出状態による画像品質の劣化を軽減する技術が提案されている。

また、特許文献２では、記録ヘッドに設けられた複数のノズルのうちに、インク滴の着弾位置が大きくよれるような不良ノズルが存在した場合にも、画像中にすじむらなどが発生するのを抑えて高品位な画像を得ることができるようにするため、各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像に与える影響を予測し、その予測結果に基づいてインク滴の吐出状態を補正するための補正情報を作成して、当該補正情報に基づきノズルの駆動を制御する方法が提案されている。
特開２００２−２４０３２７号公報 特開２００４−０５８２８２号公報

図４０〜４２を用いて、本願発明が解決しようとする技術課題について説明する。図４０（ａ）は記録ヘッドのドット着弾特性の第１例を示す模式図であり、（ｂ）は図４０（ａ）に示す画像処理方向で誤差拡散処理を行ったときのドット配置の例を示している。図４０（ａ）中の符号３００はラインヘッドであり、ノズルｎz１〜３から吐出される液滴による各ドットの着弾位置がドット１〜３として示してある。

同様に、図４１の（ａ）は記録ヘッドのドット着弾特性の第２例を示す模式図であり、（ｂ）は図４２（ａ）に示す画像処理方向で誤差拡散処理を行ったときのドット配置の例を示している。これらの図４０，図４１において、記録ヘッド３００と記録媒体の相対的な走査方向は、記録ヘッド３００におけるノズルｎz1〜３の並び方向と直交する方向とする。

誤差拡散処理は、画素を順次量子化していくときに、注目画素以前の画素を量子化したときに発生した誤差の累積値を解消するように量子化していく処理である。図４２（ｂ）において斜線で示した領域は量子化済みの領域であり、かつ各位置の誤差の累積値はゼロとなっている。図中の「*」印の位置が注目画素を表しており、この注目画素の量子化によって発生する誤差は、周囲の未量子化領域に配分される。

したがって、注目画素以前の特性が全く同一であるなら、誤差拡散処理結果は同一である。図４０（ａ）と図４１（ａ）を比較した場合、ドット１とドット４、ドット２とドット５は同じ着弾特性を持つので、図４２（ａ）のような画像処理方向で誤差拡散処理を行うと、それぞれドット１とドット２、ドット４とドット５を使う部分については、同じ結果が得られる。

ただし、ドット３（図４０）とドット６（図４１）では着弾特性が異なるので、ドット２とドット３の隙間と、ドット５とドット６の隙間は大きく違ってくる。

図４２（ａ）に示す画像処理方向で画素を逐次処理する場合、ドット３とドット６の違いは、それぞれドット３とドット６の配置の違いに反映される。このときのドット配置を見ると、図４１においてドット６による配置は、ドット５とドット６の間の隙間（によって発生する濃度の過不足）をなるべく解消するような配置になっている。

既述のように注目画素以前の画素を量子化したときに発生した誤差の累積値を解消するように誤差拡散の処理が行われ、かつ図４１におけるドット６以前のラインではドット５とドット６間の隙間による誤差は処理に影響を及ぼさないという２つの理由から、ドット６とそれ以降のドットの配置によって隙間の解消が図られる。

しかしながら、ドット５とドット６の隙間（隙間によって発生する濃度の過不足）を解消する（視覚的に目立たなくする）という観点では、ドット５とドット６の両方を解消の目的に供した配置の方が、ドット６のみの配置よりも高いレベルで解消できる（視覚的に目立たなくすることができる）と考えられる。

つまり、従来は、図４２（ａ）の画像処理方向で処理するとき、先に説明した誤差拡散処理の本質的な理由から、ドット５はドット４以前のドット配置で発生した誤差とドット５に相当する位置の画像信号を再現するために使われるため、ドット５とドット６の隙間、さらにドット５以前のドット配置で発生した誤差とドット６に相当する位置の画像信号を再現するためにドット６のドット配置しか使えないという問題がある。

この問題は、ドット着弾位置が基本的に変わらない方向（ラインヘッドと記録媒体の相対的な走査方向）と誤差拡散処理方向が一致するために発生している。

上記の考察により、本発明が解決しようとする課題は、ドットの記録特性に起因するスジ（上記の隙間に相当）の視認性を非常に低下させるようなドット配置を得ることである。特許文献１，２はかかる観点の技術課題を示唆していない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録ヘッドによるドット形成の特性を考慮して高品質のドット配置を実現し得る画像処理方法および装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドを用い、入力画像データに応じて記録媒体上にドットを記録することにより前記入力画像データの示す画像を前記記録媒体上に形成する際のドット配置を決定する画像処理方法であって、前記記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切り、各セルの位置をドット形成可能な位置として特定し得る座標を用い、該座標上の位置に応じて当該位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を取得するドットモデル情報取得工程と、前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル情報取得工程で取得したドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定工程と、前記ドット配置決定工程で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散工程と、を含むことをを含むことを特徴とする。

本発明によれば、実際にドットが形成される記録媒体上の座標位置で、記録ヘッドにおける記録素子の配列方向と同じ方向の量子化処理順序に従ってドットモデルを利用した誤差拡散処理による各画素の量子化処理が行われ、ドット配置が決定される。これにより、記録ヘッドの記録素子の配列方向と直交する方向（記録ヘッドと記録媒体の相対的な走査方向）に沿って発生しやすいスジやドット抜けに対して、その両側の画素に対応するドットの配置を適切に決定することができるので、スジやドット抜けの視認性の低い高品質のドット配置を得ることができる。

「ドットモデル」は、記録媒体上に形成されるドットの広がり（ドット形状）、ドット位置、ドット濃度、サテライトの有無の少なくとも１つに関する情報を含むことが望ましく、特に、ドット形状とドット位置の情報を少なくとも含むことがより好ましい。なお、ドットモデルの情報には、ドットを形成しない場合、あるいはドット形成不能な場合について「ドット無し」に相当するドットモデルを含めることができる。

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、前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿って画素の量子化処理順序を決定する処理順序決定工程を含み、前記ドット配置決定工程は、前記処理順序決定工程で決定された量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル情報取得工程で取得したドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定することを特徴とする。

画素の量子化処理順序は、予め決められていてもよいし、所定の規則に従って逐次決定してもよい。

なお、上記した請求項１又は２に係る発明の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することも可能である。かかるプログラムは、プリンタなどに組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）の動作プログラムとして適用できるとともに、パソコンなどのコンピュータシステムに適用することも可能である。

或いはまた、当該プログラムは、単独のアプリケーションソフトウエアとして構成されてもよいし、画像編集ソフトウエアなど、他のアプリケーションの一部として組み込まれてもよい。このようなプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体（外部記憶装置）に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを第三者に提供したり、インターネットなどの通信回線を通じて当該プログラムのダウンロードサービスを提供したりすることも可能である。

請求項３に係る発明は、前記目的を達成する画像処理装置を提供する。請求項３に係る発明は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドを用い、入力画像データに応じて記録媒体上にドットを記録することにより前記入力画像データの示す画像を前記記録媒体上に形成する際のドット配置を決定する処理を行う画像処理装置であって、前記記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切り、各セルの位置をドット形成可能な位置として特定し得る座標上の位置に応じて当該位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を記憶するドットモデル記憶手段と、前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル記憶手段に記憶されているドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定手段と、前記ドット配置決定手段で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明によれば、実際にドットが形成される記録媒体上の座標位置で、記録ヘッドにおける記録素子の配列方向と同じ方向の量子化処理順序に従ってドットモデルを利用した誤差拡散処理による各画素の量子化処理が行われるため、記録ヘッドの記録素子の配列方向と直交する方向のスジやドット抜けの視認性の低い高品質のドット配置を得ることができる。

請求項４に係る発明は、前記目的を達成する画像形成装置を提供する。すなわち、請求項４に係る画像形成装置は、複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、前記記録ヘッドと記録媒体を相対的に移動させる相対移動手段と、前記記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切り、各セルの位置をドット形成可能な位置として特定し得る座標を用い、該座標上の位置に応じて当該位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を取得するドットモデル情報取得手段と、前記ドットモデル情報取得手段で取得したドットモデルの情報を記憶するドットモデル記憶手段と、前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル記憶手段に記憶されているドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定手段と、前記ドット配置決定手段で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散手段と、前記ドット配置決定手段で決定された前記座標上のドット配置のデータに基づいて前記記録素子の駆動を制御する記録制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項４の画像形成装置によれば、記録素子のドット記録特性などに起因するスジやヌケが良好に補正されたドット配置を決定することができ、その決定されたドット配置にしたがって高画質の画像を形成することができる。

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記録媒体上に画像を形成する。

記録ヘッドの構成例として、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、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。

フルライン型のヘッドは、通常、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。

「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、被記録媒体、受像媒体などと呼ばれ得るもの）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、中間転写媒体、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。

「搬送手段」は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した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。

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。

また、本発明は、上記のフルライン型のヘッドに限らず、シャトルスキャン方式など、記録媒体のページ幅に満たない長さの記録ヘッドを複数回走査させて記録を行う方式についても適用可能である。

なお、請求項３又は４に記載の発明の一態様として、前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿って画素の量子化処理順序を決定する処理順序決定手段を含み、前記ドット配置決定手段は、前記処理順序決定手段で決定された前記量子化処理順序に従い、前記ドットモデル記憶手段に記憶されているドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定することを特徴とする態様がある。

本発明によれば、記録ヘッドの記録素子配列方向と同じ方向の量子化処理順序に従い、各位置についてドットモデルを利用した誤差拡散処理を行うようにしたので、スジや抜けを視認し難い良好なドット配置を得ることができる。

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。

〔画像処理の概要〕
まず、本発明の実施形態に係る画像処理方法の概要を説明する。図１（ａ）は、インクジェットヘッドの模式図、図１（ｂ）はヘッドと記録媒体の相対移動によって作られるノズル座標の例、図１（ｃ）は記録媒体上に実際に記録されるドットの例を示す。

図１（ａ）では、ヘッド１０の長手方向（図において縦方向）に沿って複数のノズル１〜６が配列されたラインヘッドが示されている。このヘッド１０におけるノズルの並び方向と直交する方向にヘッド１０と記録媒体２０を相対的に移動させて画像を形成する場合を例示する。各ノズル１〜６から吐出される液滴の飛翔方向を矢印によって示してある。ヘッド製造上の問題などに起因して、インクジェットヘッドから打滴されるインク滴は理想着弾位置からずれて着弾し得る。例えば、図１（ａ）におけるノズル５のように、隣接ノズル４の理想着弾位置にまで着弾位置がずれてしまう場合がある。

従来の画像処理方法では、ヘッド１０と記録媒体の相対移動によって作られる図１（ｂ）のような座標系（ノズル座標）に基づいてドット配置が決定されていた。

図１（ｂ）に示したノズル座標は、ヘッド１０におけるノズルの配列方向の位置を表すノズル位置i、ヘッド１０のノズル配列方向に直交する方向の記録媒体送り方向(相対移動方向)の位置jによって、画素の位置(i,j)が特定される座標系である。ここでは、最小記録単位である１画素を１つの枡目（セル）によって表しており、画素のｉ座標（ｉ＝１〜６）は、それぞれヘッド１０のノズル番号１〜６の各位置と一対一で対応している。

これに対し、本発明の実施形態では、図１（ｃ）のように、記録媒体２０上に実際にドットが着弾する座標（「ドット座標」という。）に基づいてドット配置が決定される。ドット座標とは、記録媒体上を規則的に区切った格子状の座標である。ここでは、最小記録単位である１画素を１つの枡目（セル）によって表している。

図示の例では、ヘッド１０の各ノズル１〜６から吐出されるインク滴によって記録媒体２０上に形成される理想的なドットの大きさ(設計上の大きさ)は１つの枡目よりも大きく、例えば、各セルにそれぞれドットの中心が位置するようにしてドットを形成すれば、隣接するドット同士が部分的に重なりあって、隙間の無いベタ画像を得ることができる。

ただし、実際のヘッドでは様々な要因によりインク滴の着弾位置ズレ、あるいは液滴量のバラツキなどが生じ、必ずしも理想的なドットの形成は保証されない。

図１（ｃ）は、図１（ａ）に示したヘッド１０の各ノズル１〜６を適宜のタイミングで駆動して、打滴を行ったときの打滴結果の例を示すものである。図１（ｃ）において、ドット１は、ヘッド１０のノズル１によって形成されるドットであり、ドット２はノズル２によって形成されるドットである。以下、同様に、図中のドットｋ（ｋ＝１〜６）はヘッド１０のノズルｋによって形成されるドットを表している。

ドット４とドット５に注目すると、これらのドット４，５は同じドット座標（ｘ＝４）上に形成されている。なお、着弾後のドット形状において、ドット中心（またはドット濃度重心）が属する枡目（セル）の座標を、そのドットが属するドット座標（ドット形成位置）というものとする。

図１（ｂ）で説明した従来のノズル座標に基づいて考えると、ドット４とドット５はそれぞれ異なるノズル４，５によって打滴されるため、これらのドット４，５は異なる座標上にある（ドット４はノズル座標ｉ＝４、ドット５はノズル座標ｉ＝５）。したがって、従来のノズル座標に基づく画像処理のアルゴリズムでドット配置を決定するときは、ｉ＝４のドットとｉ＝５のドットは、誤差拡散の処理順序に従って異なる時点でその配置を決定することになる。

これに対し、図１（ｃ）に示す本実施形態のドット座標に基づいて考えると、ドット４とドット５は同じ座標（ｘ＝４）上にあるため、これら２つは同じ時点で（ｘ＝４の画素位置の処理時）配置を決定することになり、どちらを使用するかを適切に判断できる。

図２に、ドット座標ｘ＝１〜６と、各座標位置に打滴可能なドットの番号、並びに各ドットを形成し得るノズルの番号の対応関係をまとめた図表を示す。図２に示すように、ドット座標ｘ＝４に対してはドット４，ドット５を打滴可能であり、ドット座標ｘ＝５に対してはドットを形成することができない（図２中の「φ」は空集合を表す）。

このように、本実施形態では、ドット座標系の各位置に対して打滴可能なドットの集合と、各ドットに対応するノズルの情報を把握し、これに基づいてドット配置を決定し、決定したドット配置に対応するノズルの駆動制御を行う。なお、ドット配置の決定方法について詳細は後述する。

図２の例では、説明を簡略化するために、単一ドットサイズの場合においてドット着弾位置がずれる現象を述べたが、上記のドット座標に基づく考え方は、ドットサイズの変化にも適用できる。

例えば、図３に示すように、各ノズル１〜６からそれぞれ３種類のドットサイズ（小，中，大）のドットを選択的に打滴可能なシステムとし、ドットサイズによって異なる着弾特性を備えるものとする。

図３では、ノズル６により形成される小ドット６Ｓはドット座標ｘ＝４の位置に形成され、中ドット６Ｍはドット座標ｘ＝６の位置に、大ドット６Ｌはドット座標ｘ＝５の位置に形成される。

図４は、ドットサイズの変化に対応したドット座標ｘ＝１〜６と、各座標位置に打滴可能なドットの番号、並びに各ドットを形成し得るノズルの番号の対応関係をまとめた図表である。なお、図示の便宜上、表の一部を省略して示した。

このようにドットサイズによって異なる着弾特性を備えるノズルの場合、本実施形態では各ドットサイズのドット(６Ｓ，６Ｍ，６Ｌ)がそれぞれ異なる座標に属するように扱うことができるので、より適切なドット配置を決定できる。

ただし、同一ノズルから打滴される複数種類のドットサイズを別々のドットとして取り扱うとき、同時に打滴できない条件が発生する（例えば、走査上同一タイミングでは小ドットと大ドットを打滴できない）ため、このような同時打滴不能な場合を考慮しないと、実際には打滴できないドット配置を決定してしまうことが予想される。

そのような問題に対処するために、図５に示すように、同時打滴できない関係にあるドットの組合せを予め求めておき、打滴できない関係にある場合を排除することが望ましい。また、ドットサイズの選択に限らず、ヘッドの構造上、隣接ノズルを同時駆動できないような、ノズルに基づく禁止組合せがある場合は、かかるノズルの禁止組合せを、ドット座標のドット組合せに変換して、打滴できない関係にある場合の条件（禁止条件）に含めることができる。

また、本実施形態のようにドット座標に基づいてドット配置を決定する方法は、ノズル間隔が均一ではないヘッドについても非常に有効である。

図６（ａ）にノズル間隔が均一でないヘッドの例を示す。同図によれば、ノズル１とノズル２の間隔Ｐ1は、ノズル２〜６の隣接ノズル間の間隔Ｐ2よりも大きくなっている（Ｐ1＞Ｐ2）。このヘッド３０によるドットの形成例を図６（ｂ）に示す。ドット座標とノズル間隔の関係は、ヘッドにおけるノズル間隔のうち最多頻度の間隔（図６（ａ）の場合、ノズル２〜６の隣接ノズル間隔Ｐ2）とドット座標の間隔が等しいことが好ましい。

図示の例では、ドット座標ｘ＝１〜３に対してそれぞれドット１〜３を形成することができ、ドット座標ｘ＝４に対してドット４またはドット５を形成することができる。また、ドット座標ｘ＝５に対してドット６、ドット座標ｘ＝６に対してドット７を形成することができる。

このように、記録媒体上のドット座標と各座標に着弾可能なドット、並びに各ドットを形成するためのノズルという対応関係を決定できればよいため、ノズル間隔が均一であるか否かは、本実施形態における画像処理方法ではあまり問題にならない。

なお、ノズル間隔が不均一となる要因としては、製造上のノズルピッチの精度バラツキ以外に、ヘッドの構造的要因がある。例えば、短尺ヘッドを繋いでラインヘッドを構成する場合、短尺ヘッド間のつなぎ部分のノズル間隔が不均一になりやすい。そのため、従来は、短尺ヘッドを繋いでラインヘッドを構成するとき、短尺ヘッド間のつなぎ部分のノズルをオーバーラップさせるなど、ノズル間隔を密にする技術が知られており、また、このような間隔が均一でない部分について、規則的に（または不規則に）打滴するノズルを切り換えることで、スジ状の濃度ムラの視認性を低減する技術も知られている。

これに対し、本発明の実施形態では、ドット座標に基づいて、ドット座標上で適切なドット配置を決定するため、ノズル間隔の違いを考慮する必要がない。したがって、短尺ヘッド間のつなぎ部分とそれ以外の部分とで製造上の工夫や吐出制御上の区別などを全く考慮することなく、適切なドット配置を決定することができる。

ドット座標に基づくドット配置決定には、後述のドットモデルに基づくドット配置決定方法が適する。ヨレやノズル間隔の不均一は、ドット座標の間隔よりも一般的に小さい。そのため、適切にドット配置を決定するには、上記の小さなズレを適切に利用できるドットモデルに基づくドット配置決定方法が望ましい。

〔ドットモデルの説明〕
次に、ドットモデルについて説明する。図７にドットモデルの例を示す。図中、符号５０で示された円形の斜線部が実際に記録媒体上に形成されるドットの位置及びそのドット形状を表している。図７のように、ドットモデルは、ドット座標の格子間隔（画素に相当するセル）でドット５０の形状を区切った概念である。図７の例では、ドット形成位置を表す画素（図７の中央のセル）とその周囲の８画素からなる３×３の画素マトリクス（メッシュ）を考える。

この３×３の画素マトリクスの各画素は、図に示すように（通常の行列の表現とは逆に）列番号を先にした列番号ｘと行番号ｙの組11〜33で表示するものとする。したがって、番号の組ｘｙは、ｘ列ｙ行の位置を示す。以下、図中この番号の表示は省略するが、この番号の組によって各画素位置を指し示すことにする。

すなわち、図７で例示するドットモデルは、ドット５０の中心（または濃度の重心）が属する画素22およびその周囲８画素を含む３×３の画素マトリクスの各画素11〜33にそれぞれ含まれるドット５０の面積と濃度を、ドットの形状（ドット広がりのイメージ）に基づいて表現する。

図８にドットモデルのバリエーションを示す。（ａ）は理想的なドット形状および着弾位置のドットのドットモデルを表している。図のように、理想的なドットの大きさは、ドット形成位置で仕切られるメッシュ（格子）間隔より大きく、また、ドットの中心はドット形成位置の画素セルの中心と一致している。（ｂ）は、着弾位置が理想位置から下方に変位した着弾位置ズレを有するドットのドットモデル例を示す。

また、（ｃ）は、着弾位置が理想位置から上方に変位した着弾位置ズレを有するドットのドットモデル例を示す。（ｄ）は、ドットサイズが異なるドットのドットモデル例を示す。（ｅ）はサテライトを有する場合のドットモデルの例である。符号５２で示した小円がサテライトドットを表している。

図８（ｂ）〜（ｅ）に示したように、実際に形成されるドットは、理想着弾位置からズレたり、ドット形状が理想形状と異なったりすることがある。なお、図８（ｂ）〜（ｅ）のいずれのモデルにおいても、ドット中心（濃度の重心）は画素22のセル内にあるため、ドット形成位置は画素22であるとして取り扱われる。

実際にノズルから記録媒体上にインクを吐出した場合に、ドット位置、ドット形状等は、ノズルの吐出特性の他に記録媒体の特性によって決まる。例えば録媒体がインクが滲み易いという特性を有している場合、インクが滲んで大きく広がりドット形状がくずれたりすることがある。このように、実際のドットモデルはノズルの吐出特性及び記録媒体の定着特性によって決まる。

すなわち、ドットサイズ、ドット濃度およびドット形状は、インク特性と記録紙特性に依存する。着弾位置はノズル特性に依存する。サテライトはインク特性とノズル特性に依存する。

ドットモデルは、このような実際のドットの状態を考慮して、ドットサイズ、着弾位置、ドット濃度（分布）、ドット形状、サテライトの有無等を各ドット配置可能位置（図示の例では、画素11，21，31，12，22，32，13，23，33）に基づいて２次元的（濃度方向を含めると３次元的）に表現したものである。

本発明の実施形態においては、図８（ａ）〜（ｅ）で例示したように、様々なドットの状態を表現すべく、ドット広がりのイメージに基づいて、図７のドット配置可能位置11，21，31，12，22，32，13，23，33にそれぞれ含まれるドットの面積と濃度から、ドットモデルを数値表現したものを用いる。

図９にドットモデルを数値化した例を示す。ドットモデルにおける画素（セル）の１つ１つは、その画素（セル）とドットとの重なりの面積及びドット濃度を考慮してその値が決定される。図９の例において、ドット濃度をＤとすると、中心のドット形成位置（画素22の位置）における値は1.0×Ｄとなり（以下、表記の便宜上、乗算の演算記号（×）を省略し、「1.0Ｄ」のように記載する。）、各周辺の画素の値は、ドットとの重なりの面積により、図９に表示したようになる。

すなわち、図７で説明したように３×３画素マトリクスにおいてｉ列ｊ行の画素を「画素ij」と表記するものとすると、図９における画素11は0.05Ｄ、画素12は0.9Ｄ、画素13は0.5Ｄ、画素21は0.1Ｄ、画素23は0.7Ｄ、画素31は0.0Ｄ、画素32は0.3Ｄ、画素33は0.2Ｄとなる。なお、各セルについて、セル内での濃度分布は考慮せずに、各セルに含まれるドット濃度の平均を各セルで達成する濃度とする。

上記のようにドットモデルは数値化（量子化）され、ラスタライズされてドット配置の決定に用いられる。

図７乃至図９では３×３のドット配置可能位置の例を示したが、ドットモデルのサイズはこのように３×３のサイズに限定されるものではなく、任意のサイズを用いることができる。一般的にＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは２以上の整数）のサイズで表現されるべきものである。

また、図７乃至図９で説明した３×３の画素マトリクスサイズの例に対して、図１０に示すように、ドット形成位置（画素22）の周囲の画素について、より細かいメッシュを形成する態様も可能である。

図１０のように、ドット形成位置（画素22）の周囲の画素について、ドット座標よりもさらに細かく領域を区切ることで、ドットの端部でドット同士が重なるかどうかを判別することが可能になる。そのときにドット重なりによる濃度変化の非線形性を取り入れることができるようになる。すなわち、図１０のように細かく区切り、ドットが重なる効果を考慮してドット配置を決定することもできる。

また、画素を表す単位セルの形状は、特に限定されず、長方形、正方形、その他の多角形など多様な態様があり得る。

ドット座標に基づくドット配置の決定方法は、記録媒体の搬送が蛇行（あるいは斜行）したりするときに起きる副走査位置によってドット着弾位置が異なる問題にも適用可能である。搬送速度の変動による副走査方向の位置ずれも同様に扱うことができる。

図１１は、副走査位置によってドット座標が異なる例を示した図である。同図では、ノズル１とノズル６によってそれぞれ形成されるドットの着弾位置が副走査位置によって変化する様子が示されている。

このように、副走査位置に応じてドット着弾位置が変化する場合は、図４および図５で説明した表のドット座標を２次元的に作成し、各副走査位置におけるドット着弾位置の変動をドットモデルの変化とドット位置の変化の両方に反映させ、この２次元的なドット座標を用いてドット配置を決定する。

図１２はドットモデルの情報を取得する方法の説明図である。同図において、符号６０はラインヘッド、符号６２は記録媒体を表している。ラインヘッド６０に対して図の右から左方向に記録媒体６２が搬送されるものとする。

図１２のように、記録媒体６２の搬送方向（副走査方向）の異なる位置に複数のドット計測領域（ここでは領域１〜５）が設定される。図示の例では、記録媒体６２の主走査方向幅（図における縦方向幅）の長さを有する短冊状のドット計測領域１〜５が副走査方向に一定の間隔で設定されているが、ドット計測領域の副走査方向幅や領域間の距離は必ずしも等幅、等間隔で設定されなくてもよい。ドット計測領域の副走査方向幅や領域間の間隔は、副走査方向位置による着弾特性の変動の程度に応じて適宜設定される。

図１２において各ドット計測領域１〜５に対応する位置座標（例えば、各領域１〜５のそれぞれの中央位置を示す座標）をＸ1，Ｘ2，Ｘ3，Ｘ4，Ｘ5とする。

これらＸ1〜Ｘ5に対応する各領域１〜５において、ラインヘッド６０の各ノズルから打滴されるドットを計測(実測)して、各領域１〜５におけるノズルに対応するドットモデルを決定する。これにより、各領域１〜５ごとに主走査方向の１ライン分の各位置におけるドットモデルの情報が得られる。

その一方、これら領域１〜５以外の領域については、補間演算によりドットモデルを決定する。例えば、Ｘ1＜Ｘ＜Ｘ2なる位置Ｘにおけるノズルに対応するドットモデルは、Ｘ1のドットモデルとＸ2のドットモデルを用いて補間演算により決定する。

以下、補間によるドットモデルの決定手順について説明する。

まず、図１２の位置Ｘ１〜Ｘ5において、各ノズルＮi(ｉはノズル番号)と、Ｎｉに対するドットサイズｓの組合せに関してＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）＝（ＤI, ｙ，ｘc，ｙc）を決定する。ＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）は、ドット座標のＸ方向の位置ｘにおいて、ノズルＮiから吐出されるドットサイズｓの液滴が記録媒体上に付着したドットの組合せを示す。

ここでの「ＤI」は、ドットが属する所定サイズ(Ｎx×Ｎy) のマトリクス上のドットイメージを表し、「ｘ，ｙ」はドットイメージＤIのドット中心（あるいは濃度の重心）が属するドット座標上の位置を表し、「ｘc，ｙc」はドットイメージＤIのドット中心が属するドットイメージ上の位置、をそれぞれ表す。

ドットイメージは、少なくとも濃度、形状、サテライトの有無を表現できる対象ドット(上記のＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）で指定されるドット)の２次元的な濃度分布を表すもので、対象ドットを丁度含み且つドット座標上で連続且つ、全体として矩形となるようなセルの集合として扱う。濃度分布はドット座標のセルの大きさに対する整数分の１の大きさで表現することが望ましい。

図１３（ａ）はドットイメージの説明図である。同図に示したように、所定サイズの単位セル７０によりＸ方向（図の横方向）及びこれに直交するＹ方向（図の縦方向）の２次元マトリクス状に区画されたドット座標系において、対象ドットＤの２次元濃度分布を考える。

図示の対象ドットＤは、ドット座標上でそのドット中心位置Ｃ_Ｄ（ＸＣ，ＹＣ）が属するセルとその周囲８セルを含む３×３のセルに濃度が分布している。この対象ドットＤの被覆領域（ドットの輪郭を表す境界線の内側領域）を内包し、かつ全体として矩形の３×３のセルの集合をドットイメージとして取り扱う。図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるドットイメージの部分を拡大した図である。なお、本例では３×３のセルの集合をドットイメージとして取り扱うが、ドットイメージのサイズはこれに限定されない。

対象ドットＤの中心位置Ｃ_Ｄを（ＸＣ，ＹＣ）とし、このドット中心位置（ＸＣ，ＹＣ）を含むドット座標上のセルのＸ座標をＸ、Ｙ座標をＹとすると、ＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）＝｛ＤI，ｙ，ｘc, ｙc｝は、ｙ＝Ｙ，ｘc＝ＸＣ−Ｘ，ｙc＝ＹＣ−Ｙの関係がある。

このＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）に基づいて、図１２におけるＸ1〜Ｘ5以外の位置ｘにおけるＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）を線形補間によって決定する。

図１４および図１５は線形補間の計算方法を説明するための説明図である。これらの図面中、ドットイメージＤI1は位置Ｘ1に打滴されるドットＤ1のドットイメージの例を表し、ドットイメージＤI2は位置Ｘ2に打滴されるドットＤ2のドットイメージの例を表すものとする。図１４ではドットイメージＤI1のドット中心（ＸＣ1,ＹＣ1）が属するドット座標上の主走査方向位置（図の縦方向のセルの位置）とドットイメージＤI2のドット中心（ＸＣ2，ＹＣ2）が属するドット座標上の主走査方向位置とが同じ場合の例が示されている。

また、図１５ではドットイメージＤI1のドット中心が属するドット座標上の主走査方向位置とドットイメージＤI2のドット中心が属するドット座標上の主走査方向位置とが異なる場合の例が示されている。

これらの図面に示したように、補間計算は、Ｘ1＜Ｘ＜Ｘ2なる位置Ｘについては、ドットイメージＤI1のドット中心位置（ＸＣ1，ＹＣ1）とドットイメージＤI2のドット中心位置（ＸＣ2，ＹＣ2）との２点間の線形補間によって求める。

すなわち、図１６に示したように、ドットメージＤI1をドット座標上に置いたときのドット中心位置（ＸＣ1，ＹＣ1）とドット座標上のＸ方向の位置Ｘ1（ただし、ＸＣ1＝ Ｘ1 + xc1, ＹＣ1＝ Ｙ1 + yc1 ）並びにドットイメージＤI2をドット座標上に置いたときのドット中心位置（ＸＣ2，ＹＣ2）とドット座標上のＸ方向の位置Ｘ2（ただし、ＸＣ2 ＝ Ｘ2 + xc2, ＹＣ2 ＝ Ｙ2 + yc2 ）に対して、求めるドット座標上のＸ方向位置ＸのドットイメージＤIをドット座標上に置いたときのドット中心位置（ＸＣ, ＹＣ）を前記中心位置（ＸＣ1， ＹＣ1）と（ＸＣ2， ＹＣ2）の２点間を通る直線上の点として線形補間計算により求める。

ドット座標上のＸ方向の位置Ｘを通るドット座標上のＹ方向の位置Ｙが求めるyであり、次式
ＸＣ＝α×ＸＣ1＋β×ＸＣ2
( ただし、α＋β＝１，α：β＝（Ｘ2−Ｘ）：（Ｘ−Ｘ1）)
ＹＣ＝α×ＹＣ1 ＋β×ＹＣ2
( ただし、α＋β＝１，α：β＝（Ｙ2−Ｙ）：（Ｙ−Ｙ1）)
を満たす。

次にドットイメージＤI1の中心位置（ＸＣ1, ＹＣ1） がドットイメージＤIの中心位置（ＸＣ, ＹＣ）に合致するように、ドットイメージＤIをＸ方向に（ＸＣ−ＸＣ1）、Ｙ方向に（ＹＣ−ＹＣ1）だけずらした（移動させた）ドットイメージＤI1’を計算する。

同様に、位置Ｘ2のドットイメージＤI2をＸ方向に（ＸＣ−ＸＣ2）、Ｙ方向に（ＹＣ−ＹＣ2）だけずらしたドットイメージＤI2’を計算する。

上記のようにして求めたドットイメージＤI1'とドットイメージＤI2'の平均化したドットイメージを位置ｘ＝Ｘのドットイメージとして決定する。

この計算をドットサイズs 並びにノズルＮiについてそれぞれ行うことで、位置ｘにおけるＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）を計算できる。こうして求めたＰＤＭ（ｘ，Ｎi，ｓ）に基づいて、ドットモデルＤＭ(ｘ，ｙ，ｓ，ｔ)を計算する。なお、変数ｔは、位置(x,y)に対して打滴可能なドットが複数あるとき(ドットサイズはほぼ同じ)に、これら複数のドットを区別するための変数である。

図１２に示した他のドット計測領域間の位置（Ｘ2＜Ｘ＜Ｘ3，Ｘ3＜Ｘ＜Ｘ4，Ｘ4＜Ｘ＜Ｘ5）についても上記同様に補間計算によってドットモデルが求められる。

こうして、副走査方向位置によって着弾特性が変動する場合にも適用可能な２次元的なドットモデルの情報を得ることができる。

〔誤差拡散処理の具体例〕
次に、上記のドットモデルを用いて、誤差拡散処理によりドット配置を決定する方法を説明する。

図７〜図９で説明したように、ドットモデルは、記録媒体上に設定されるドット座標の各ドット形成位置（画素）におけるドット形状、ドット位置誤差、ドットサイズ誤差、サテライトの有無及びサテライトを有する場合のその形状等のドット形成状態に関する情報を含んでいる。

本実施形態は、上述したドットモデルを用いて、各ドット形成位置におけるドットの形成を決定することによりハーフトーニングを行い高画質な画像を得ようとするものである。すなわち、本実施形態のドット配置決定方法は、記録媒体上にドットを形成して画像を形成する際、その記録媒体上の位置(x,y)にドットを形成するか否かを決定する順序（画素の処理順）にしたがって、その位置(x,y)におけるドット形成を判断していく。

記録媒体上の画像形成領域は、図１７のように、ドット形成可能位置（画素）を表す枡目（セル）に分割され、各セルを表す座標(x,y)が与えられている（ドット座標）。図１７の例では、画像形成領域の左上隅を原点として、右方向へｘ、下方へｙの位置にある枡目（画素）の位置を(x,y)で表す。

本実施形態においては、ヘッドにおけるノズルの並び方向と同じ方向に沿って誤差拡散処理が行われる。すなわち、図１７のような２次元画素マトリクスの座標系において左上（上段）から下に向かって垂直方向に、また左の列から順次右の列へと列を変えて順に処理対象の画素（注目画素）を移動させながらドット形成を判断していくものとする。図１７におけるｙ方向（垂直方向）は、記録ヘッドにおけるノズルの並び方向（ノズル配列方向）と平行な方向である。

誤差拡散処理は、量子化済み領域の累積誤差を未量子化領域へ拡散しておき、注目画素を量子化するときに累積誤差を含めて量子化し、そこで発生した誤差を注目画素に隣接する未量子化領域へ拡散するという特徴がある。

図１８において斜線で示した領域は、量子化済みの画素の領域である。量子化済み領域に属するセル（画素）は、量子化処理が済んでおり、かつそれぞれの画素における累積誤差がゼロとなっている。その一方、図中白抜きで示した領域は未量子化領域であり、この未量子化領域に属するセル（画素）は、量子化処理が完了しておらず、かつそれぞれの画素において累積誤差が保持されている。また、図中の「*」印を付した位置が注目画素を表している。

ドットモデルに基づくハーフトーニングで誤差拡散処理を行うとき、注目画素（図１８の*印の位置）においてドットをＯＮする場合を考えると、例えば、図１９に示すドットモデルを形成する際、当該ドットモデルは、１画素のセルよりも大きい広がりを持つので、その広がりの影響によって、周辺の量子化済み領域（ドット配置可能位置）および未量子化領域に対しても濃度を加算することになる（図１９参照）。

既述のとおり、誤差拡散処理は、量子化済み領域の累積誤差をゼロにするように量子化しているので、量子化済み領域に対するドット広がりは誤差として処理する必要がある。特に、誤差は発生した位置近くで解消されることが望ましい。

図２０（ａ）〜（ｄ）は、注目画素位置にそれぞれ異なるドットモデルを配置する場合の例を示したものである。これらの図に示したように、ドットモデルの広がりによって量子化済み領域への誤差の影響度が異なるが、これらドットモデルに応じた量子化済み領域への誤差を、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、誤差発生位置に隣接する位置へ拡散する。なお、このとき、注目画素位置へ拡散する誤差は、後の注目画素位置からの誤差拡散（図２１（ｃ））に含めて処理する。その後、さらに、注目画素に関して図２１（ｃ）のように未量子化位置に誤差を拡散する。

図２１（ａ）に示す第１の拡散処理（「誤差拡散１」）は、ドットモデルの広がりによって注目画素(x,y)に隣接する量子化済み領域の画素(x-1，y-1)，(x-1，y)，（x-1，y+1）で発生した誤差を、量子化済み領域の画素（x，y-1）および注目画素（x，y）並びに未量子化領域の画素（x,y+1），（x,y+2）にそれぞれ拡散する処理である。

図２１（ｂ）に示す第２の拡散処理（「誤差拡散２」）は、上記の「誤差拡散１」の後に、注目画素(x,y)の上隣の画素（x,y-1）の累積誤差を注目画素(x,y)および未量子化領域の他の画素（x+1,y-2）、（x+1,y-1）、（x+1，y）に拡散する処理である。

図２１（ｃ）に示す第３の拡散処理（「誤差拡散３」）は、上記の「誤差拡散２」の後に、注目画素(x,y)の量子化処理の結果発生した誤差を隣接する未量子化領域の画素（x,y+1），（x+1,y-1），（x+1，y），（x+1,y+1）に拡散する処理である。

なお、ここでは誤差拡散の処理を３段階（誤差拡散１〜３）に分けて説明したが、実装上演算量を削減するために誤差拡散の一部を省略変更することは本技術の本質からはずれることではない。

本実施形態では、<１>既に量子化した位置に広がるドットモデルの濃度分を誤差として未量子化位置へ拡散すること、<２>既に量子化した位置に広がるドットモデルの各位置における発生誤差（ドットモデルの濃度）の大小に応じて周辺への誤差配分が変ること、という特徴によって、ドットモデルに応じた適切な誤差の拡散を実現している。

以下、誤差拡散処理の具体例を説明する。説明に用いる主な記号の意味は下記のとおりである。注目画素の位置 (x,y)、多値の入力画像データの画像信号をＩ(x,y)とする。例えば、８ビット（２５６階調）で表現される入力画像データの場合、画像信号Ｉ(x,y)は、0〜255の値をとる。

量子化判定に用いる閾値については、打滴可能なドットサイズが１つの場合、閾値Ｔ(x,y)とする。打滴可能なドットサイズが複数の場合は、ドットサイズを区別する変数ｓを用いて閾値Ｔ(x,y,s)とする。また、累積誤差 Ｅ(x,y)とは 位置(x,y)に累積した誤差を表す。なお、既量子化位置では累積誤差はゼロとする。累積広がり Ｓ(x,y)とは、位置(x,y)に隣接位置や周辺位置のドットモデルの広がり部分が重なるとき、その累積値を表す。この累積広がりは、未量子化位置でのみ意味を持つ。

注目位置(x,y)で打滴可能なドットのドットモデル ＤＭ(x,y : ij) とする。ここでいう「ij」はドットモデル上の位置を表し、図７の11,21,31,12,22,32,13,23,33を示すものである。つまり、「ij」は(x,y)に対する相対座標を表している。図２２にドット位置とドットモデルの関係を図表にまとめたものを示す。

位置(x,y)に対して打滴可能なドットが複数あるとき(ドットサイズはほぼ同じ)は、ドットモデルＤＭ(x,y, t : ij)とする。変数ｔによって複数のドットを区別する。

また、打滴可能なドットサイズが複数あるときは、ドットモデル ＤＭ(x,y, s,t : ij)
とする。sはドットサイズを区別するための変数、tは複数ドットを区別するための変数である。

なお、注目位置に対して同時に２つ以上のドットを打滴できる場合は、同時打滴の組合せを数え上げて各組合せを別々の「t」として扱う。

例えば、図２３(a)、(b)に示す２つのドットをそれぞれ独立に打滴できる場合は、その２つを組合せた図２４(d)を加えて、図２４(b)、(c)、(d)のような３つが組合せの全部である。

アルゴリズムとして簡潔な記述をするために、図２４(a)の打滴しない場合を加えて、t＝0,1,2,3の４つを注目位置で打滴可能なドットモデルとしても良い。

〔注目画素における量子化判定１〕
打滴可能なドットサイズが１つの場合、下記の[判定式1-1]によって量子化を判定する。

[判定式1-1] Ｉ(x,y)−Ｅ(x,y)−Ｓ(x,y)＞Ｔ(x,y)
上記した[判定式1-1]の不等式を満たすならば、ドットＯＮ、そうでなければドットＯＦＦと判定される。

また、打滴可能なドットサイズが複数の場合、下記の[判定式1-2]によって量子化を判定する。

[判定式1-2] Ｉ(x,y)−Ｅ(x,y)−Ｓ(x,y)＞Ｔ(x,y,s)
上記した[判定式1-2]の不等式を満たすならば、ドットサイズｓのドットＯＮ、そうでなければドットＯＦＦと判定される。各ｓについて順次判定し、[判定式1-2]を満たしたらそのドットサイズｓをドットＯＮに決定して終了、全てのｓについて[判定式1-2]を満たさなければドットＯＦＦに決定する。

上記の[判定式1-1]又は[判定式1-2]を用いた判定処理によって、ドットＯＮになったときの具体的なドットモデルの決定方法は、以下のいずれかとする。

[１] 乱数により、t＝1,..n のうち一つをドットモデルに決定する。

[２] t＝1,..n のうち既量子化領域と注目画素に対する発生誤差の絶対値が最小となるtをドットモデルに決定する。すなわち、下記の関数が最小となるtをドットモデルに決定する。

[式1-3]
Ｆ(t) ＝ ｜[ＤＭ(x,y,s,t:11)＋ＤＭ(x,y,s,t:12)＋ＤＭ(x,y,s,t:13)
＋ＤＭ(x,y,s,t: 21)−{Ｉ(x,y)−Ｅ(x,y)−Ｓ(x,y)−ＤＭ(x,y,s,t:22)}]｜
〔誤差拡散処理の方法〕
次に、誤差拡散処理の方法を説明する。上記の量子化判定１によって、注目画素について決定されたドットモデルを用いて下記のように、誤差の拡散処理が行われる。なお、注目画素がドットＯＦＦのときは、ｔ＝0としたときのドットモデルＤＭ(x,y,s,t)を使って計算する。

（Ａ．発生誤差初期値の計算について）
まず、注目位置(x,y)のドットモデルが確定することによって発生する各位置の発生誤差の初期値を以下のように計算する。

Ｅ(x-1, y-1)＝ＤＭ(x,y,s,t:11) …[式A-1]
Ｅ(x-1, y)＝ＤＭ(x,y,s,t:12) …[式A-2]
Ｅ(x-1, y+1)＝ＤＭ(x,y,s,t:13) …[式A-3]
Ｅ(x, y-1)＝ＤＭ(x,y,s,t:21) …[式A-4]
Ｅ(x, y)＝−{Ｉ(x,y)−Ｅ(x,y)−Ｓ(x,y)−ＤＭ(x,y,s,t:22)} …[式A-5]
なお、上記の式は、通常の数学上の等式ではなく、左辺と右辺に同じ文字変数を含む場合は、右辺の演算結果を新たに左辺の文字変数の値として置き換えることを表している。例えば、[式A-5]では、左辺と右辺に同じ文字変数のＥ(x, y)を含んでおり、右辺の演算結果を新たにＥ(x, y)の値として置き換える。以後、本明細書中における演算式の表記について同様とする。

続いて、各位置における誤差の拡散処理を行う。誤差の拡散に際しては、下記のとおり、第１の拡散→第２の拡散→第３の拡散の順に行われる。

（Ｂ．第１の拡散について）
第１の拡散（誤差拡散１）処理では、ドットモデルの広がりによって（x-1）列で発生した誤差をx列へ拡散させる。すなわち、各位置の誤差は以下の式で演算される。

Ｅ(x, y+2)＝Ｅ(x, y+2)＋Ｃ13_1×Ｅ(x-1, y+1) …[式B-1]
Ｅ(x, y+1)＝Ｅ(x, y+1)＋Ｃ13_2×Ｅ(x-1, y+1)＋Ｃ12_1×Ｅ(x-1, y) …[式B-2]
Ｅ(x, y)＝Ｅ(x, y)＋Ｃ13_3×Ｅ(x-1, y+1) ＋Ｃ12_2×Ｅ(x-1, y)
+Ｃ11_1×Ｅ(x-1, y-1) …[式B-3]
Ｅ(x, y-1)＝Ｅ(x, y-1)＋Ｃ12_3×Ｅ(x-1, y)＋Ｃ11_2×Ｅ(x-1, y-1) …[式B-4]
ただし、Ｃ13_1 ，Ｃ13_2 ，Ｃ13_3は、ドットモデルの３×３画素マトリクス（図７参照）における位置13で発生した誤差を隣接位置へ拡散する際の誤差拡散係数であり、次式[式B-5]を満たす。

Ｃ13_1 ＋ Ｃ13_2 ＋ Ｃ13_3 ＝ 1.0 …[式B-5]
同様に、 Ｃ12_1，Ｃ12_2 ，Ｃ12_3は、位置12で発生した誤差を拡散する際の誤差拡散係数であり、次式[式B-6]を満たす。

Ｃ12_1 ＋ Ｃ12_2 ＋ Ｃ12_3 ＝ 1.0 …[式B-6]
また、Ｃ11_1 ，Ｃ11_2 は、位置11で発生した誤差を拡散する際の誤差拡散係数であり、次式[式B-7]を満たす。

Ｃ11_1 ＋ Ｃ11_2 ＝ 1.0 …[式B-7]
上記の第１の拡散処理後に、
Ｅ(x-1, y+1) ＝0, Ｅ(x-1, y) ＝ 0, Ｅ(x-1, y-1) ＝0とする。これは、注目画素(x,y)の左列 (x-1)列に発生した誤差をx列に移動（拡散）し終えたら、(x-1)列の累積誤差をゼロにすることを意味している。

（Ｃ．第２の拡散について）
次に、第２の拡散（誤差拡散２）処理を行う。この第２の拡散は、注目画素(x,y)の上隣の位置(x,y-1)の累積誤差を未量子化位置に拡散するものであり、各位置の累積誤差は以下の演算で計算される。

Ｅ(x, y) ＝Ｅ(x, y) +Ｃ21_1×Ｅ(x, y-1) …[式C-1]
Ｅ(x+1, y) ＝Ｅ(x+1, y) ＋Ｃ21_2×Ｅ(x, y-1) …[式C-2]
Ｅ(x+1, y-1) ＝Ｅ(x+1, y-1) ＋Ｃ21_3×Ｅ(x, y-1) …[式C-3]
Ｅ(x+2, y-2) ＝Ｅ(x+2, y-1) ＋Ｃ21_4×Ｅ(x, y-1) …[式C-4]
ただし、Ｃ21_1 ,Ｃ21_2,Ｃ21_3,Ｃ21_4は位置21の累積誤差を拡散する際の誤差拡散係数であり、次式[式C-5]を満たす。

Ｃ21_1 ＋Ｃ21_2 ＋Ｃ21_3 ＋Ｃ21_4 ＝1.0 …[式C-5]
上記の第２の拡散後に、Ｅ(x, y-1) ＝ 0とする。これは、誤差を拡散し終えたら、当該量子化済み画素(x, y-1)の累積誤差をゼロとすることを意味している。

(Ｄ．第３の拡散について)
次に、第３の拡散（誤差拡散３）を行う。第３の拡散は、注目位置(x,y)の累積誤差を他の隣接未量子化画素へ拡散する処理であり、各位置の累積誤差は下記の演算によって計算される。

Ｅ(x, y+1) ＝Ｅ(x, y+1) ＋Ｃ22_1×Ｅ(x, y) …[式D-1]
Ｅ(x+1, y+1) ＝Ｅ(x+1, y+1) ＋Ｃ22_2×Ｅ(x, y) …[式D-2]
Ｅ(x+1, y) ＝Ｅ(x+1, y) ＋Ｃ22_3×Ｅ(x, y) …[式D-3]
Ｅ(x+1, y-1) ＝Ｅ(x+1, y-1) +Ｃ22_4×Ｅ(x, y) …[式D-4]
ただし、Ｃ22_1 ，Ｃ22_2 ，Ｃ22_3 ，Ｃ22_4は、位置22の誤差を拡散する際の誤差拡散係数であり、次式[式D-5]を満たす。

Ｃ22_1 ＋Ｃ22_2 ＋Ｃ22_3 ＋Ｃ22_4 ＝1.0 …[式D-5]
上記の第３の拡散演算後に、Ｅ(x, y) ＝ 0とする。これは、誤差を拡散し終えたら、当該量子化済み画素(x, y)の累積誤差をゼロとすることを意味している。

〔累積広がり処理について〕
次に、累積広がりを算出する処理を説明する。

注目画素(ｘ,y)のドットモデルが決定されることにより、その周囲の未量子化位置への累積広がりは、以下の式によって計算される。

Ｓ(x, y+1) ＝Ｓ(x, y+1) ＋ＤＭ(x,y,s,t:23) …[式E-1]
Ｓ(x+1, y-1) ＝Ｓ(x+1, y-1) ＋ＤＭ(x,y,s,t:31) …[式E-2]
Ｓ(x+1, y) ＝Ｓ(x+1, y) ＋ＤＭ(x,y,s,t:32) …[式E-3]
Ｓ(x+1, y+1) ＝Ｓ(x+1, y+1) ＋ＤＭ(x,y,s,t:33) …[式E-4]
Ｓ(x,y)= 0 …[式E-5]
〔ノズル駆動情報への変換について〕
決定したドットモデルからノズル駆動を可能とする情報への変換は、ドットモデル生成時のステップの逆に相当する変換ステップによって行われる。すなわち、ドットモデル生成時には、ノズル番号Ｎpおよび走査タイミングＳＴqとドット配置可能位置（x,y）とが対応づけられ、各位置に形成可能なドットに該当するノズル駆動信号からドットモデルが決定される。このとき、同じ位置(x,y)に該当するノズル駆動信号（サイズ変調可能な場合を考慮）Sr0,Sr1,..Srmを同時打滴可能な組合せも１つのドットモデルとみなしてＤＭ(x,y,s,t)を決定する。

これとは逆の関係を利用して、決定したドットモデルＤＭ(x,y,s0,t0)をノズル番号Ｎp, 走査タイミングＳＴq, ノズル駆動信号（サイズ変調） Ｓr(同時打滴を１モデルと見なしたときは、ノズル駆動信号は複数になり、Sr0,Sr1,..Srm)へと変換する。こうして、求めたノズル駆動信号の情報にしたがってノズル駆動が行われる。

なお、ドットモデルは３×３に限定されるものではなく、各位置における誤差の拡散に使われる誤差拡散係数と拡散範囲は本実施形態の例に限定されるものではない。

また、図２１で説明した第１、第２、第３の拡散処理のうち同時に処理できるところをまとめることも可能である。

さらに、決定したドットモデルからノズル駆動を可能とする情報への変換は、ハーフトーニング完了後でも良いし（図２５，図２６参照）、ハーフトーニングの途中でも良い（図２８，図２９参照）。

〔注目画素における量子化判定の他の方法（量子化判定２）について〕
上述した「量子化判定１」の処理例では[判定式1-1]又は[判定式1-2]において閾値Ｔと比較してドットのＯＮ/ＯＦＦを決めたが、閾値Ｔを用いない態様も可能である。以下に述べる「量子化判定２」は、閾値を用いずに、発生誤差が最小となる条件で注目画素(x,y)のドットモデルを決定するものである。

すなわち、注目画素における画像信号をＩ(x,y)とするとき、t＝0,..nのうち既量子化領域と注目画素に対する発生誤差が最小となるtをドットモデルに決定する。判定に際しては、以下の関数（発生誤差の絶対値を表す関数）が最小となるｔを求める。

[式2-1]
Ｆ(t) ＝ ｜[ＤＭ(x,y,t:11) ＋ＤＭ(x,y,t:12) ＋ＤＭ(x,y,t:13)
＋ＤＭ(x,y,t:21)−{Ｉ(x,y)−Ｅ(x,y)−Ｓ(x,y)−ＤＭ(x,y,t:22)}]｜
なお、同じ位置に同時打滴なドットの組合せも１つのドットモデルとして取り扱う場合は、下記の関数を用い、s=0,..m,t=0,..nのうち既量子化領域と注目画素に対する発生誤差が最小となるs,tをドットモデルに決定する。

[式2-2]
Ｆ(t) ＝｜[ＤＭ(x,y,s,t:11) ＋ＤＭ(x,y,s,t:12) ＋ＤＭ(x,y,s,t:13)
＋ＤＭ(x,y,s,t:21) −{Ｉ(x,y)−Ｅ(x,y)−Ｓ(x,y)−ＤＭ(x,y,s,t:22)}]｜
〔処理フローの例１〕
次に、本実施形態による画像処理方法の処理フローの例を説明する。図２５に全体の処理フローの例を示す。

図２５に示すように、処理が開始されると、まず、記録媒体上のドット着弾位置に基づく座標（ドット座標）上でノズル番号、走査タイミング、ノズル駆動信号からドットモデルを決定する（ステップＳ１１０）。この工程では、図１２で説明したとおり、記録媒体上の複数のドット計測領域についてドット計測を行い、各領域のドットモデルを求めるとともに、この実測に基づくドットモデルを用いて補間計算を行い、他の位置のドットモデルを求める。こうして、副走査方向位置の違いにも対応した２次元的なドットモデルの情報が取得される。この得られたドットモデルの情報は、メモリ等の記憶手段に格納される。なお、ドットモデルの情報は予め取得されていてもよいし、必要に応じて適宜のタイミングでドット計測を行い、ドットモデルの情報を更新してもよく、外部からドットモデルのデータを読み込むことで取得する態様も可能である。

次いで、図２５のステップＳ１２０に進み、演算に用いる各変数の初期化処理を行う。例えば、図２１〜図２４で説明した累積誤差Ｅ(x,y)、累積広がりＳ(x,y)等の各変数について初期値を与える。

次に、ドット座標上の位置(x,y)にドットを形成するか否かを決定する処理順序（画素の処理順序）の設定を行う（図２５のステップＳ１３０）。例えば図１７で説明したように、ノズル配列方向と同じ方向に沿って、画像形成領域の各列中を上から下へ、最左列から順に右列へと順に画素を処理していく順序に設定される。

次いで、図２５のステップＳ１４０で示したドット形成判定処理工程に進み、上記処理順序に従って画素のドット形成を判断していく。このドット形成判定処理工程のフローを図２６に示す。

図２６は、注目画素の処理フロー（ドット形成判定処理のサブルーチン）である。同図に示す処理フローがスタートすると、まず、注目画素で量子化判定を行う（ステップＳ１４１）。ここでの量子化判定処理は、既に説明した「量子化判定１」または「量子化判定２」の判定方法にしたがってドットモデルの決定を行う。

注目画素のドットモデル（ドットＯＦＦの場合も含む）が決定したら、当該ドットモデルを基に発生誤差の初期値の計算が行われる（ステップＳ１４２）。その後、第１の拡散処理（ステップＳ１４３）、第２の拡散処理（ステップＳ１４４）、第３の拡散処理（ステップＳ１４５）を順に行い、ステップＳ１４２〜Ｓ１４５の工程からなる誤差拡散処理の後に、累積広がり処理を行う（ステップＳ１４６）。各ステップＳ１４２〜Ｓ１４６の処理の詳細については既に説明したとおりである。

ステップＳ１４６で周辺の未量子化位置の累積広がりを計算し終えたら、図２６のサブルーチンを抜けて、図２５のステップＳ１５０へ進む。

ステップＳ１５０では、規定の処理順序（ステップＳ１３０で設定されている順序）に従い、注目画素を次の位置へと変更する。

次いで、処理対象となる注目画素が存在するか否かの判定が行われ（ステップＳ１６０）、注目画素が存在していれば（ＹＥＳ判定時）、ステップＳ１４０に戻り、上述のステップＳ１４０〜Ｓ１６０が繰り返される。

全ての画素についてドット形成の判断が完了し、ドット配置が決定すると、ステップＳ１６０において注目画素が存在しないと判定される。この場合（ステップＳ１６０でＮＯ判定時）はステップＳ１７０に進み、各位置で決定したドットモデルをノズル番号、走査タイミング、ノズル駆動信号の情報に変換する。

このとき、ドット配置に使われたドットから逆に、テーブル等を利用して使用ノズルとその副走査位置を求め、走査シーケンス上のヘッド駆動信号（つまり、アクチュエータの制御信号）に変換する。

こうして、求めたノズル番号、走査タイミング、ノズル駆動信号の情報に基づいてノズルからの吐出動作を制御することにより、高品質な画像を形成することができる。図２５におけるステップＳ１７０の処理後、本処理フローを終了する。

本例の画像処理方法によれば、ドット広がりによる発生誤差を、発生位置からその近傍へ拡散するため、適切な位置と量の誤差が拡散されるので、高品質なドット配置が得られる。

〔処理フローの他の例（例２）について〕
図３でも説明したが、ドットサイズによって異なる着弾特性となる場合、各ドットサイズは異なる位置(x,y)に属するドットモデルとして扱われる。しかしながら、同一ノズルから打適されるドットサイズを別々の位置のドットモデルとして扱うとき、同時に打滴できない条件(例えば、走査上同一タイミングではドット小とドット大は打滴できない)が発生する。

この問題を解決するために図２７に示すテーブルのように同時打滴できない関係にあるドットモデルの組合せを予め求めておき、打滴できない関係にある場合を排除することができる。

図２７には、同時打滴できないドットモデルの組合せの例が示されている。このような情報を基に禁止関係を考慮してドット配置を決定するフローを図２６および図２９に示す。

図２８は全体の処理フローであり、図２９は注目画素におけるドット形成判定処理のサブルーチンのフローである。これらの図面において、図２５及び図２６に示したフローチャートと同一又は類似の工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。

図２８のステップＳ１３０で設定された処理順序に従い、ステップＳ１４０で注目画素のドット形成の判断が行われる。すなわち、図２９に示すように、ステップＳ１４１〜Ｓ１４６によって注目画素のドットモデルを決定し、誤差の拡散処理を行うとともに、周囲の未量子化位置の累積広がりを求める。

その後、ステップＳ１４７に進み、決定したドットモデルからノズル番号、走査タイミング、ノズル駆動信号に変換する。

続いて、当該位置で決定したドットモデルから禁止組合せ表を参照し、使用できないドットモデルを抽出する（ステップＳ１４８）。ステップＳ１４８で抽出した使用不能なドットモデルをドットモデルの候補から除外する処理を行い（ステップＳ１４９）、図２９のサブルーチンを抜けて、図２８のフローチャートに戻り、ステップＳ１５０へと進む。

ステップＳ１５０では、規定の処理順序（ステップＳ１３０で設定されている順序）に従い、注目画素を次の位置へと変更する。

次いで、処理対象となる注目画素が存在するか否かの判定が行われ（ステップＳ１６０）、注目画素が存在していれば（ＹＥＳ判定時）、ステップＳ１４０に戻り、上述のステップＳ１４０〜Ｓ１６０が繰り返される。

全ての画素についてドット形成の判断が完了し、ドット配置が決定するとステップＳ１６０において注目画素が存在しないと判定される。この場合（ステップＳ１６０でＮＯ判定時）は、本処理フローを終了する。

〔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。

図３０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、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。

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。

図３０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。

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。

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。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図３０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。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

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。

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３０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。

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３５中符号１８８）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図３０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３０の左から右へと搬送される。

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。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

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。したがって、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。

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。

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３１参照）。

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。

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。

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。

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。

図３０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。

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。

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。

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、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

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。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

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。

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３０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。

〔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。

図３２(a) はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図３２(b) はその一部の拡大図である。また、図３２(c) はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図３３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３２(a) 中の３３−３３線に沿う断面図）である。

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３２(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。

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３２(a) の構成に代えて、図３２(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。

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３２(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。

図３３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。

圧力室１５２の一部の面（図３３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。

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３０で説明したように、記録媒体たる記録紙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。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図３４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。

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、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（実質的に一列にノズルが並んだラインヘッドと等価なものとして把握できる）。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。本発明でいう「記録素子の配列方向」とは、上記のように記録媒体との関係において、記録媒体に対して直線状のドットラインを形成し得る実質的に１列にノズル（記録素子）が並んでいるものと等価なものとして取り扱うことができるノズル配列構成における実質的なノズルの並び方向（ここでの主走査方向）を包含しているものである。

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。

特に、図３４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。

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。

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。

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。

〔制御系の説明〕
図３５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。

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。

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。

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。

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ドットモデルのデータを作成するドットモデル作成部１７２Ｂとを含んで構成される。また、ドットモデル作成部１７２Ｂは、図１２〜図１６で説明した補間計算を行う補間演算手段として機能する。なお、ドット測定演算部１７２Ａ及びドットモデル作成部１７２Ｂ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。

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（ドットモデル作成用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をドットモデルの記憶部として兼用する構成も可能である。

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。

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。

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駆動制御手段として機能する。

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ドットモデルに基づく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。

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。

なお、図３５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。

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。

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。

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３３参照）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。

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３５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。

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。

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、プリンタの持つインク色に対応した濃度データ（画像信号Ｉ(i,j)）に変換する。なお、（i,j）は画素の位置を表し、各画素について濃度データが割り当てられる。

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）は一致しているものとする。なお、両者が一致しない場合は、プリンタ解像度に合わせて、入力画像について画素数変換の処理が行われる。

濃度変換処理は一般的な処理であり、下色除去（ＵＣＲ:Undercolor 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。

本例の場合、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の４色インクの濃度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。

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にてインク色ごとのドット配置データに変換される。

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。

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。

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。

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。

印字検出部１２４は、図３０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。

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。

本例の場合、印字検出部１２４とドット測定演算部１７２Ａ及びドッモデル作成部１７２Ｂの組合せが「ドットモデル情報取得手段」に相当し、印字検出部１２４とドット測定演算部１７２Ａの組合せがドット測定手段に相当する。また、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。

図３６に、画像処理部１９０の概略構成例をブロック図で示す。図３６に示すように、画像処理部１９０は、主に量子化判定処理部２０２、ドットモデル決定処理部２０４、誤差拡散処理部２０６、累積広がり処理部２０８を有して構成されている。図中一点鎖線で囲んだ範囲のこれら各機能ブロック（２０２〜２０８）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。

また、画像処理部１９０は、画像データ入力部２１０、画像データ記憶部２１２、画素の処理順序格納部２１４、閾値可能部２１６、ドットモデル記憶部２１８、禁止条件記憶部２２０、累積誤差記憶部２２２、累積広がり記憶部２２４、処理結果格納部２２６、及び出力部２２８を含んで構成される。なお、ここで挙げた記憶手段（２１２〜２２６）は、図３５で説明した画像メモリ１７４やＲＯＭ１７５、画像バッファメモリ１８２等の記憶手段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。

画像データ入力部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。画像データ入力部２１０から入力された画像データは画像データ記憶部２１２に記憶される。画像データ記憶部２１２は、量子化判定処理部２０２の判定処理に必要な画像信号Ｉ（x,y）を記憶する記憶手段である。

画素の処理順序格納部２１４は、ハーフトーニング処理に際して、ドット座標上の各ドット形成可能位置にドットを形成するか否かを決定していく際の画素の処理順序（ドット形成位置順）を示す配列を格納する記憶手段である。なお、ラスタ順のように、その順番が明確に決まっている場合には、画素の処理順序可能部２１４を省略してもよい。

閾値格納部２１６は、ドット形成の判断に用いる閾値、例えば、[判定式1-1]におけるＴ(x,y)や[判定式1-2]におけるＴ(x,y,s)を可能する記憶手段である。なお、「量子化判定２」で説明したように、閾値を用いずに画素のドットモデルを決定する場合には、閾値格納部２１６を省略することができ、量子化判定処理部２０２とドットモデル決定処理部２０４は統合された１つの処理ブロックとして構成される。

ドットモデル記憶部２１８は、図３５で説明したドットモデル作成部１７２Ｂで作成されたドットモデルの情報を格納する記憶手段である。図３６の禁止条件記憶部２２０は、同時打滴不能なドットの組合せのデータを格納する記憶手段であり、例えば、図５や図２７で説明したようなテーブルが格納される。

累積誤差記憶部２２２は、誤差拡散処理部２０６の演算に用いる累積誤差Ｅ(x,y)の値を記憶する記憶手段である。累積広がり記憶部２２４は、累積広がり処理部２０８の演算に用いる累積広がりＳ(x,y)の値を記憶する記憶手段である。

量子化判定処理部２０２は、入力画像データに対して、所定の処理順序で各ドット形成可能位置ごとにドットを形成するか否かを判定する処理部であり、例えば、既述した[判定式1-1]或いは[判定式1-2]を用いて量子化の判定を行う。

ドットモデル決定処理部２０４は、量子化判定処理部２０２の判定結果に基づいて、当該位置に形成すべきドットのドットモデルを決定する処理を行う。例えば、既述のように、乱数を利用して決定する態様や、[式1-3]の関数Ｆ（t）を利用して決定する態様がある。

誤差拡散処理部２０６は、注目画素の量子化によって発生する画素を周辺の未量子化画素に拡散する処理を行う処理手段である。図３６の例では、図２１〜図２４で説明した誤差拡散処理アルゴリズムに対応して、発生誤差初期値演算部２３０、第１の拡散処理部２３１、第２の拡散処理部２３２、第３の拡散処理部２３３を含んで構成される。各処理ブロックの具体的な処理例は図２１〜図２４で説明したとおりである。

累積広がり処理部２０８は、量子化判定に用いられる未量子化位置の累積広がりＳ(x,y)の値を計算する処理部であり、その演算結果は累積広がり記憶部２２４に格納される。

処理結果格納部２２６は、ドットモデル決定処理部２０４の処理を経て各ドット形成可能位置について決定された量子化結果（ドット配置）を格納する記憶手段である。作成されたドット配置データは、処理結果格納部２２６から出力部２２８に出力される。

本例の場合、画素の処理順序格納部２１４とその情報を参照する量子化判定処理部２０２の組合せが「処理順序決定手段」に相当し、誤差拡散処理部２０６が「誤差拡散手段」に相当している。

次に、上記の如く構成されたインクジェット記録装置１１０においてドットモデルの情報を取得する方法について説明する。

図３７は、ドットモデルの情報を作成する手順を示したフローチャートである。図示のように、まず、記録媒体上にドット座標を設定し（ステップＳ２１０）、図１２で説明したように記録媒体上の副走査方向について複数の位置にドットモデル計測領域を設定する（図３７のステップＳ２１２）。例えば、ドットモデル計測領域は、副走査方向に一定の間隔で並ぶ短冊状の領域として設定される。

次いで、各ドットモデル計測領域に所定のテストパターンを印字する（図３７のステップＳ２１４）。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を区別して、ドットの形状等を計測し得るパターンであることが望ましい。

次いで、各ドットモデル計測領域に記録されたドットを計測して主走査方向の各位置に対応するドットモデルの情報を取得する（ステップＳ２１６）。本例の場合、図３０で説明した印字検出部１２４を用いてドット計測が行われる。１つのノズルから所定数（複数）のドットを形成して、それらを計測し、各ドットの計測結果の平均値をとるなどの統計処理を行い、その結果を用いてドットモデルを作成してもよい。

次いで、ドットモデル計測領域以外の未計測領域の位置について補間計算によってドットモデルの情報を得る（ステップＳ２１８）。図１２〜図１６で説明したとおり、実測した位置のドットモデルの情報を利用することで、未計測領域のドットモデルが求められる。

こうして、ドット座標上の各位置のドットモデル情報が取得される。それぞれのドットモデルは、これを打滴するノズル番号、走査タイミング等の情報と関連付けされ、その対応関係を示すデータが記憶される（図３７のステップＳ２２０）。

さらに、図５及び図２７で説明したように、同時打滴できないドットの組合せを特定して、その情報（禁止条件）を記憶する（図３７のステップＳ２２２）。本例の場合、本例の場合、ドットモデルとその対応関係を示すデータは図３６で説明したドットモデル記憶部２１８に記憶される。また、禁止条件のデータは図３６の禁止条件記憶部２２０に記憶される。

上述した本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、実際にドットが形成される記録媒体上の座標位置でドット配置を決定できるため、高品質のドット配置を実現できる。また、異なるドットザイズのドットをドット座標上で別々に扱い、同時打滴できない場合の禁止表を利用することで、ドットサイズによって着弾特性が異なる場合においてもドット配置の品質向上を達成できる。

図４１及び図４２で説明した従来の方法と対比して説明すると、本発明の実施形態では、図３８（ａ）のような特性を有するヘッド（図４１（ａ）のヘッド３００と同じ特性）に対して、図３９（ａ）に示すような誤差拡散処理方向で量子化の処理が行われる。その結果、図３８（ｂ）に示すようなドット配置が得られる。

つまり、本実施形態によれば、図３９（ｂ）のように注目画素（*印）から周辺の隣接未量子化位置へ誤差の配分が行われる。この図３９（ｂ）と図４２（ｂ）を比較すると明らかなように、図４２（ｂ）ではドット５の座標ライン（注目画素と同じライン）とドット６の座標ライン（注目画素の隣接下段のライン）へ誤差が拡散するため、スジや抜けの補正に対してドット５とドット６の組合せしか利用できない。つまり、ドット５とドット６（さらにドット７以降）を使ってドット５とドット６の隙間の視認性を低下させる必要がある。

これに対し、本発明の実施形態による図３９（ｂ）ではドット４、ドット５、ドット６の各ラインへ誤差が拡散するため、スジや抜けの補正に対してドット４（ドット４以前も）とドット５とドット６（ドット７以降）の組合せを利用できる。したがって、図４２の方法と比較して、図３９の例は、ドット４の分だけ（更にはドット４以前の分も）補正に利用できるドットが多く、その分だけドット５とドット６の隙間の視認性を一層低下させることができる。

上述した実施形態では、ページワイドのラインヘッドについて説明したが、本発明の適用はラインヘッド方式のプリンタに限定されず、シャトルスキャン方式によるマルチパス走査や短尺ヘッドによるオーバーラップ走査にも適用可能である。このときには、各走査ごとのドット打滴を一元的に扱い、さらに同時打滴できないトットの組合せに適切に反映させる必要がある。

また、ドット座標において同じノズルが多数回出現する場合の規則性や副走査方向の変動の規則性等を利用して、ドットモデルやドット座標、組合せ禁止表のメモリ容量を削減することもできる。

さらに、ドットモデルをより細かい間隔で記憶しておき、副走査方向の変動に対応してドット座標の細かさのデータを生成することで、メモリ容量を削減できる。

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、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた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。

従来のノズル座標と本発明の実施形態で用いるドット座標を説明するための説明図 ドット座標と各座標位置に打滴可能なドット、並びに各ドットに対応したノズルの対応関係を例示した図表 ドットサイズによって着弾特性が異なる例を示した図 ドットサイズの変化に対応したドット座標と、各座標位置に打滴可能なドット、並びに各ドットに対応したノズルの対応関係を例示した図表 同時打滴できない関係にあるドットの組合せの例を示した図表 ノズル間隔が均一でない場合の例を示した図 ドットモデルの概念を示す説明図 ドットモデルのバリエーションを例示した説明図 ドットモデルの数値表現例を示す説明図 ドットモデルをドット座標より細かく区切った場合の例を示す図 副走査位置によってドット座標が異なる場合の例を示す図 ドット計測領域の設定例を示した図 ドットイメージの説明図 ドットイメージの拡大図 補間によるドットモデルの計算方法を示す説明図 補間によるドットモデルの計算方法を示す説明図 補間演算の方法を説明するために用いた説明図 画素の処理順序の一例を示す図 量子化済み領域と未量子化領域を説明するための説明図 注目画素に配置されるドットのドットモデルと周囲の画素の関係を例示した説明図 注目画素に配置されるドットのドットモデルと周囲の画素の関係を例示した説明図 誤差拡散処理の方法を説明するための説明図 ドット座標上の位置と図７のドットモデル上の位置との対応関係を示した図表 ２つのドットＡ，Ｂを独立に打滴できる場合の例を示した説明図 変数ｔを用いて４種類のドットモデルを区別する場合の例を示す説明図 本実施形態による画像処理方法の処理フローの第１例を示すフローチャート 図２５中のドット形成判定処理のサブルーチンを示すフローチャート 同時打滴不能なドットの組合せの例を示す図表 本実施形態による画像処理方法の処理フローの第２例を示すフローチャート 図２８中のドット形成判定処理のサブルーチンを示すフローチャート 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３０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 ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３２(a) の要部拡大図 フルライン型ヘッドの他の構造例を示す平面透視図 図３２(a) 中の３３−３３線に沿う断面図 図３２(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図 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要部ブロック図 図３５中の画像処理部の概略構成を示すブロック図 本例のインクジェット記録装置におけるドットモデル情報の取得手順を示したフローチャート ヘッドの特性と本発明の実施形態による画像処理を適用して得られたドット配置の例を示す説明図 （ａ）は本例による画像処理の処理方向を示す図、（ｂ）は量子化誤差の配分例を示す図 ヘッドの特性と従来の画像処理を適用して得られたドット配置の例を示す説明図 ヘッドの特性と従来の画像処理を適用して得られたドット配置の他の例を示す説明図 （ａ）は従来の画像処理の処理方向を示す図、（ｂ）は量子化誤差の配分例を示す図

符号の説明

１０，３０…ヘッド、２０…記録媒体、５０…ドット、６０…ラインヘッド、６２…記録媒体、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…ドットモデル作成部、１８０…プリント制御部、１９０…画像処理部、２０２…量子化判定処理部、２０４…ドットモデル決定処理部、２０６…誤差拡散処理部、２０８…累積広がり処理部、２１４…画素の処理順序格納部、２１８…ドットモデル記憶部、２２０…禁止条件記憶部

Claims (4)

1. 複数の記録素子が配列された記録ヘッドを用い、入力画像データに応じて記録媒体上にドットを記録することにより前記入力画像データの示す画像を前記記録媒体上に形成する際のドット配置を決定する画像処理方法であって、
   前記記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切り、各セルの位置をドット形成可能な位置として特定し得る座標を用い、該座標上の位置に応じて当該位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を取得するドットモデル情報取得工程と、
   前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル情報取得工程で取得したドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定工程と、
   前記ドット配置決定工程で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
2. 前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿って画素の量子化処理順序を決定する処理順序決定工程を含み、
   前記ドット配置決定工程は、前記処理順序決定工程で決定された量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル情報取得工程で取得したドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 複数の記録素子が配列された記録ヘッドを用い、入力画像データに応じて記録媒体上にドットを記録することにより前記入力画像データの示す画像を前記記録媒体上に形成する際のドット配置を決定する処理を行う画像処理装置であって、
   前記記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切り、各セルの位置をドット形成可能な位置として特定し得る座標上の位置に応じて当該位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を記憶するドットモデル記憶手段と、
   前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル記憶手段に記憶されているドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定手段と、
   前記ドット配置決定手段で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
4. 複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドと記録媒体を相対的に移動させる相対移動手段と、
   前記記録媒体上を所定の単位セルで規則的に区切り、各セルの位置をドット形成可能な位置として特定し得る座標を用い、該座標上の位置に応じて当該位置に形成可能なドットのドットモデルの情報を取得するドットモデル情報取得手段と、
   前記ドットモデル情報取得手段で取得したドットモデルの情報を記憶するドットモデル記憶手段と、
   前記記録ヘッドにおける前記記録素子の配列方向に沿った量子化処理順序に従い、前記座標上のドット形成可能位置ごとに多値の入力画像データを量子化し、前記ドットモデル記憶手段に記憶されているドットモデルの情報を基に、それぞれの位置に配置すべきドットのドットモデルを決定するドット配置決定手段と、
   前記ドット配置決定手段で決定されたドットモデルを基に周囲の未量子化位置へ量子化誤差を拡散する誤差拡散手段と、
   前記ドット配置決定手段で決定された前記座標上のドット配置のデータに基づいて前記記録素子の駆動を制御する記録制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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