JP2009285955A - 画像形成装置、その制御手段及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】マスクパターンを用いたマルチパス印字を行う画像形成装置において、パス間のドットの分散性が確保されないため、印字された画質が劣化する。
【解決手段】各パスで印字する印字データを誤差拡散法によって算出する。すでに印字した画素については印字しないように、各パスで行う誤差拡散法に制約を指定する。
印字データを印字する際に、処理対象の画素の印字に使用する前記ノズルのヘッド内における位置を算出して、該位置が該ヘッドの端部に近い画素ほど小さい値を乗算する関数を該画素の画素値に適用する。
【選択図】 図１３

Description

本発明は画像形成技術に関し、特にマルチパス印字によって、入力画像よりも低階調による画像形成を行う技術に関する。

ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等における情報出力装置として、所望の文字や画像等の情報を記録紙やフィルム等のシート状の記録媒体に記録を行う記録装置には様々な方式のものがある。その中で、記録媒体に記録剤を付着することで記録媒体上にテキストや画像を形成する方式が実用化されており、このような方式の代表例として、インクジェット記録装置などの画像形成装置がある。

インクジェット記録装置では、記録速度の向上や高画質化等のために、ヘッドは同一色同一濃度のインクを吐出可能な複数のインク吐出口（ノズル）を集積配列したノズル群を備える場合がある。さらに、このようなノズル群が同一色で濃度の異なるインクを吐出可能なものや、同一色で同一濃度のインクの吐出量を何段階かに変えて吐出可能なものが異なる色のインクについてそれぞれ設けられているのが通例である。図１７は複数のノズルによる印字の一例を説明する図である。マルチノズルヘッド１７０１は、８個のノズル１７０２を備える。ノズル１７０２はインクドロップレット１７０３を印字領域１７０４に向けて吐出する。

このような画像形成装置で、多値の入力画像データをドットの記録信号にあたる印字データに変換する画像処理方法としてＲ．Ｆｌｏｙｄらによる誤差拡散法（非特許文献１）がある。この誤差拡散法は、二値化処理中の画素で発生した誤差を以降に処理される周辺の画素に拡散することにより、擬似的に階調表現を行うものである。

さらに、特許文献１には上記階調数変換された画像を画像形成装置で形成する際に、その形成順、配置を決定する印字制御に関する印字制御法が提案されている。係る技術では、画像処理と印字制御とを組み合わせることで、白スジや濃度ムラなどによる画像品質の低下を抑えつつ、画像を高速形成し得る。具体的には、所定の記録媒体における同一の主走査印字領域に対して異なるノズル群によって複数回の主走査を行い、各主走査の結果として画像を形成するマルチパス記録方式を提案する。

以下、前記マルチパス記録方式について図１８を用いて説明する。図１８はマルチパス記録方式の一例を説明する図である。マルチパス記録方式では、印字領域１７０４に対して複数回の主記憶走査を行うことで、印字を行う。マルチノズルヘッド１７０１の８個のノズルは、紙送り方向上側の４ノズル（上側ノズル群）と、紙送り方向下側の４ノズル（下側ノズル群）とに分けられる。各ノズル群が同一記憶領域に対して１回ずつ主記憶走査を行う。各ノズル１７０２は、画像データを所定の画像データ配列に従って、画像データに含まれるうちの約半分の個数のドットを記録する。そして、２回目のスキャン時に残りのドットを先に形成した画像に埋め込むことにより、画像データの記録を完成させる。

各パスにおける印字データを算出する方法として、マスクパターンを利用する方法がある。パスごとに異なるマスクパターンを持ち、印字領域全体の各画素はいずれか一つのマスクパターンに割り振られる。そして、そのパスのマスクパターンに割り振られた画素に対応するもののみを印字する。マスクパターンには図１９に示すような千鳥格子を用いることが一般的である。図１９はマスクパターンの一例を説明する図である。単位印字領域は、千鳥格子を印字する１スキャン目と逆千鳥格子を印字する２スキャン目とによって印字が完成される。図１９（ａ）において、印字領域１９０１に対して下側ノズル群１９０３を用いて１パス目の印字を行う。ここでは、千鳥パターン（黒丸）に該当するドットのみが印字される。図１９（ｂ）において、印字領域１９０１に対して上側ノズル群１９０４を用いて２パス目の印字を行う。同時に印字領域１９０２に対して下側ノズル群１９０３を用いて１パス目の印字を行う。ここでは、逆千鳥パターン（白丸）に該当するドットのみが印字される。図１９（ｃ）において、印字領域１９０２に対して上側ノズル群１９０４を用いて２パス目の印字を行う。ここでは、千鳥パターン（黒丸）に該当するドットのみが印字される。

上記のようなマルチパス記録方式により、インク吐出量及び吐出方向のバラツキによる影響が半減されるため、形成された画像は黒筋や白筋が余り目立たなくなる。従って、濃度ムラがかなり緩和される。

マスクパターンを用いたマルチパス記録方式では、各パスの印字データの合計は元の二値画像データに等しくなる。しかしながら、紙送りずれが発生した場合には、画像の粒状性が悪化し、出力画像の画質は著しく低下する。このことを、図２０を用いて説明する。図２０は紙送りずれが発生した場合のマルチパス記憶方式の状態の一例を説明する図である。二値画像２００１にパスマスクパターン２００２を使用して各パスの印字データを算出すると、１パス目印字データ２００３と２パス目印字データ２００４とが得られる。ここで、２パス目印字データ２００４の印字をする際に紙送り方向にずれが生じた場合、印字結果は出力画像２００５のようになる。これは、元の二値画像２００１と比較して、大幅に画像の粒状性が悪化する。

マスクパターンによるマルチパス記録方式における画像品質の劣化は、各パスで印字されるドットの分散性が低くなるため、送りずれが生じた場合に出力画像でのドットの配置の分散性も悪化してしまうことが原因である。
特開２００２−０９６４５５号公報 "An adaptive algorithm for spatial gray scale,"SID International Symposium Digest of Technical Papers, vol4.3, 1975, pp. 36-37

本発明では、マルチパス記録方式において、形成された画像のドット配置の分散性を高めることで、画像形成装置の紙送りずれによる画像品質劣化の防止を目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、
画像データを印字画素と非印字画素とを含む印字データに変換し、複数のパスに分割して印字する画像形成装置であって、
誤差拡散法により前記画像データを変換して第１の印字データと複数の第２の印字データとを生成する変換手段と、
複数のノズルを含むヘッドを用いて前記複数の第２の印字データを印字する印字手段と
を備え、
前記変換手段は、
前記誤差拡散法によって前記画像データを前記第１の印字データに変換する第１の変換を行い、
前記第１の印字データにおける非印字画素を、前記第２の印字データにおける非印字画素として指定する制約データを生成し、
処理対象の画素の印字に使用する前記ノズルのヘッド内における位置を算出して、該位置が該ヘッドの端部に近い画素ほど小さい値を乗算する関数を該画素の画素値に適用し、
前記関数を適用して得られた画素値を、前記制約データを利用した前記誤差拡散法によって、前記複数のパスのいずれかにおいてそれぞれ使用される前記複数の第２の印字データに変換する第２の変換を行い、
前記印字手段は、前記複数のパスのそれぞれにおいて、前記複数の第２の印字データのうち対応する第２の印字データを印字することにより、前記画像データの表す画像を形成する
ことを特徴とする。

本発明によれば、マルチパス記録方式において、各パスにおけるドット配置の分散性が高くなり、形成された画像のドット配置の高分散性が確保できる。このことにより、紙送りずれによる画像品質劣化を防止することが可能となる。

本発明に係る実施形態について添付の図面を用いて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置１００の構成の一例を示した機能ブロック図である。

画像形成装置１００は、画像バッファ１０２、色分解処理部１０３、色分解用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１０４、色分解用ＬＵＴ選択部１０５、ハーフトーン処理部１０６及びハーフトーン画像格納メモリ１０７を備える。

画像バッファ１０２は入力端子１０１に入力された画像データを格納する。色分解処理部１０３は格納されたカラー画像データをプリンタのインク色に色分解する。色分解用ルックアップテーブル１０４は色分解処理部１０３が色分解を行う際に参照される。色分解用ＬＵＴ選択部１０５はユーザに好みの色分解を選択させる。ハーフトーン処理部１０６は画像バッファ１０２に格納される多階調の画像データから、マルチパス記録で使用する各パスにおける印字データを算出する。ハーフトーン画像格納メモリ１０７はハーフトーン処理後の印字データを格納する。印字データは出力端子１０８に出力され、プリンタ１５０に転送される。

プリンタ１５０は、ハーフトーン画像格納メモリ１５１、インク色・吐出量選択部１５２、ヘッド制御部１５３、記録ヘッド１５４、移動部１５５及び搬送部１５６を備える。記録ヘッド１５４は記録媒体１５７に対して相対的に縦横に移動することにより、記録媒体１５７上に画像を形成する。記録ヘッド１５４はワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式又はインクジェット方式等を用いることができ、いずれも１以上のノズルを含む。移動部１５５は記録ヘッド１５４を移動する。ヘッド制御部１５３は移動部１５５及び記録ヘッド１５４の動作を制御する。搬送部１５６は記録媒体１５７を搬送する。インク色・吐出量選択部１５２は、ハーフトーン画像格納メモリ１５１に読み出された印字データの出力値に対応して、記録ヘッド１５４に搭載されるインク色と該記録ヘッドが吐出可能なインク吐出量との中から、インク色と吐出量とを選択する。

画像形成装置１００とプリンタ１５０とは、プリンタインタフェース又はネットワークインタフェースによって接続される。前述した画像形成装置１００の各機能をプリンタ１５０において実現することもできるし、画像形成装置１００とプリンタ１５０とをまとめて一つの装置とすることもできる。

図２は画像形成装置１００の構成例を示すブロック図である。なお、図２は、本発明の実施形態に対応する画像形成装置１００の構成を実現するための最小限の構成を示しており、画像形成装置１００に係わるその他の機構については説明の簡単のために省略している。

マイクロプロセッサであるＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３、ハードディスク（ＨＤ）２１２、外部メモリドライブ２１１にセットされた記憶メディアに記憶されたプログラムやデータなどに基づき、画像形成装置１００を制御する。

ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして機能し、ＲＯＭ２０３やＨＤ２１２等に格納されたプログラムを保持する。また、画像バッファ１０２やハーフトーン画像格納メモリ１０７、後述する累積誤差ラインバッファの役割を果たす。

ＲＯＭ２０３、外部メモリドライブ２１１にセットされた記憶メディア又はＨＤ２１２には、後述するフローチャートに示されるような、ＣＰＵ２０１により実行されるプログラムなどが記憶されている。色分解用ＬＵＴ１０４もＲＯＭ２０３に記憶される。

２０５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）で、キーボード（ＫＢ）２０９や図示しないマウスなどのポインティングデバイスからの入力を制御する。２０６はディスプレイコントローラ（ＤＰＣ）で、モニタ２１０の表示を制御する。２０７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ＨＤ２１２および外部メモリドライブ２１１のアクセスを制御し、それらの記憶メディアに対して各種プログラム、並びに、フォントデータ、ユーザファイルおよび編集ファイルなどの各種データを読み書きする。２０８はプリンタコントローラ（ＰＲＴＣ）で、所定の双方向性インタフェイス２２１を介してプリンタ１５０に接続され、プリンタ１５０との間の通信制御を実行する。

なお、ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０２上に割り当てられた表示情報領域あるいは専用のビデオメモリ（ＶＲＡＭ）へのアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行し、モニタ２１０上での表示を可能にする。また、ＣＰＵ２０１は、モニタ２１０上のマウスカーソルなどにより指示されるコマンドに基づいて、登録された種々のウィンドウを開き、種々のデータ処理を実行する。

図３は記録ヘッド１５４の構成の一例を説明する図である。本実施形態において記録ヘッド１５４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクに加え、相対的にインク濃度が低い淡シアン（Ｌｃ）、淡マゼンタ（Ｌｍ）を含め６色のインクを搭載している。更に、それぞれインク吐出量の異なる大ドット吐出ノズル３０１、中ドット吐出ノズル３０２及び小ドット吐出ノズル３０３を含む。記録ヘッド１５４は６色のインクそれぞれに対して吐出量の異なる３種類のドットを形成可能である。

なお、本実施形態では説明を簡単にするため用紙搬送方向３０４に同種類のノズルが一列に配置された構成を有する記録ヘッド１５４を扱うが、ノズルの数及び配置は本実施形態で扱う例に限られない。例えば、各吐出量に対するノズルの列が複数あっても良いし、ノズルがジグザグに配置されていても良い。また、インク色の配置順序はヘッド移動方向３０５に一列となっているが、用紙搬送方向３０４に一列に配置する構成であっても良い。

ここで、濃淡ドットと大中小ドットとを使用することの効果について簡単に説明する。濃淡ドットを用いることにより、ドットの印字・非印字によって擬似的に階調表現を行うプリンタにおいて、濃度の異なる複数のインクを併用して画像形成することができる。その結果、表現可能な階調数を増加し、豊かな階調再現性が実現される。更に、大中小ドットを用いることにより、粒状感が問題視されるハイライト領域には小ドットによって画像形成が可能となる。その結果、粒状感を大きく低減できる。一方、シャドウ領域には中、大ドットを用いた画像形成が可能となる。その結果、十分な濃度の確保も保証される。ハイライトとシャドウとの両領域の高画質化を同時に達成するためには、大中小ドットの併用が効果的である。

続いて、画像形成装置１００の動作を図４に示すフローチャートに従って説明する。図４は画像形成装置１００の全体の動作を説明するフローチャートである。本フローチャートは、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３に書き込まれたコンピュータプログラムを実行することで処理される。

ステップＳ４０１で、画像形成装置１００は、入力端子１０１に入力された多階調のカラー入力画像データを画像バッファ１０２に格納する。なお、入力画像データはレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）の３種の色成分より表現される。

ステップＳ４０２で、色分解用ＬＵＴ選択部１０５は、ユーザからの入力に基づいて、色分解用ＬＵＴ１０４が保持する複数のＬＵＴから一つを選択する。ユーザからの入力には例えば図５に示すウィンドウ５００を用いる。

図５はユーザがＬＵＴ選択に使用するウィンドウ５００の一例である。ユーザは印刷スピード５０１と画質５０２とについての設定をそれぞれ一つずつ選択する。画質５０２において粒状性とは画像のザラツキのことであり、「粒状性重視」が選択された場合には画像のザラツキを極力抑えた印刷がされる。また、バンディングとは画像のスジムラのことであり、「バンディング重視」が選択された場合にはスジムラを極力抑えた印刷がされる。ユーザは上記２項目を選択してＯＫボタン５０３を押し、ＬＵＴの選択を完了する。

なお、ウィンドウ５００を用いて選択されたＬＵＴは、図６に示すような特徴を有する。図６はＬＵＴの特徴の一例を説明する図であり、簡単のためにシアンインクについてのみ示す。ユーザが選択した設定の組み合わせごとに、各ドットが使用される比率を与える関数が与えられる。例えばグラフ６０１は、印刷スピード５０１に「粒状性重視」６０２が設定され、画質５０２に「遅い」６０３が設定された場合に使用される各ドットの比率を表す。画像データの画素値を入力とした場合に、グラフ６０１に表される関数で各ドットが使用される比率（Ｄｕｔｙ）が出力される。

「粒状性重視」６０２では小ドットを多く使うように設定されており、「バンディング重視」６０４では大ドットを多く使うように設定されている。これは、画像のザラツキを抑えるには小ドットの使用が有効で、画像のスジムラを抑えるには大ドットの使用が有効であるためである。さらに、「遅い」６０３では淡ドットを多く使うよう設定されており、「はやい」６０５では濃ドットを多く使うよう設定されている。遅く印刷できる場合には紙面のインク吸収量が増えるため、画質的に有利な淡ドットを多く使用できる。しかし、早いスピードで印刷しなければならない場合には紙面のインク吸収量が減るため、少ないインク量で紙面を埋めるために濃ドットを多く使用しなければならない。

図４に戻り、ステップＳ４０３で、色分解処理部１０３は、色分解用ＬＵＴ選択部１０５で選択されたＬＵＴを用いて、多階調のカラー入力画像データをプレーンに分解する。プレーンとは、各インク色と各ドットサイズとの組み合わせのことである。プレーン分解処理により、Ｒ、Ｇ、ＢからＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ及びＬｃ、Ｌｍのインク色プレーンへの色分解処理と吐出量の異なる大中小ドットへの分解とが行われる。

本実施形態では、６種類の各インク色に対し、それぞれ大中小３種類のドットを有するため、ＲＧＢのカラー入力画像データは、ＣＭＹＫＬｃＬｍの各プレーンと大中小ドットとを組み合わせた計１８プレーンの画像データへ変換される。色分解処理の詳細については後述する。

ステップＳ４０４で、ハーフトーン処理部１０６は、ハーフトーン処理を行う画素を、未処理である画素から一つ選択する。

ステップＳ４０５で、ハーフトーン処理部１０６は、少ない階調数に変換するハーフトーン処理を実施する。本実施形態では、各画素データの階調値が８ビットである入力画像データをハーフトーン処理することで、階調値が２ビットの印字データを得る。

入力画像データを印字データのような階調数を軽減した画像データに変換する手法にＲ．Ｆｌｏｙｄらによる誤差拡散法がある。本実施形態においても、誤差拡散法によるハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理の詳細は後述する。

ステップＳ４０６で、ハーフトーン処理部１０６は、ハーフトーン処理後の印字データをハーフトーン画像格納メモリ１０７に格納する。

図７は、ハーフトーン画像格納メモリの構成の一例の詳細を説明する図である。ｍを色分解処理後のプレーン数とし、ｎをマルチパス記録におけるパス数とすると、入力画像データはｍ×ｎ個の画像データ７０１に分解される。画像データのｘ軸方向７０２の画素数、ｙ軸方向７０３の画素数をそれぞれＷ、Ｈとすると、１個の画像データにはＷ×Ｈ個の画素が含まれる。ｘ軸方向７０２とｙ軸方向７０３とは、図３に示したヘッド移動方向３０５と用紙搬送方向３０４とにそれぞれ対応する。したがって、ハーフトーン画像格納メモリは記憶領域Ｏ（ｘ，ｙ，ｊ，ｋ）（０≦ｘ≦Ｗ，０≦ｙ≦Ｈ，０≦ｊ≦ｍ，０≦ｋ≦ｎ）のようになる。本実施形態では、各プレーンの対応する画素を順次入力して印字データを算出し、印字する。したがって、画像データ７０１全体を保持するメモリ空間を用意する必要はない。また、ハーフトーン画像格納メモリ１０７も同様に、例えばバンド単位の記録動作に必要なサイズのメモリ空間を用意したものであればよい。

図４に戻り、ステップＳ４０７で、全画素の処理が終了したか否かを判定する。処理が終了していない画素がある場合には、ステップＳ４０４に戻り、次の画素を選択する。すべての画素の処理が終了した場合には、ステップＳ４０８に移行する。

ステップＳ４０８で、画像形成装置１００は出力端子１０８からハーフトーン処理後の印字データをプリンタ１５０に転送する。印字データは、画像全体又は単位記録領域のバンド幅分といった任意のサイズで出力される。

ステップＳ４０９で、プリンタ１５０は入力された印字データをハーフトーン画像格納メモリ１５１に格納する。さらに、印字データに適合するインク色及び吐出量を選択して、画像形成を開始する。画像の形成は、記録ヘッド１５４が記録媒体１５７に対し、左から右に移動しながら一定の駆動間隔で各ノズルを駆動し記録媒体上に画像を記録することにより行う。なお、本実施形態では、記録媒体１５７上で記録ヘッド１５４によって複数回のスキャンを行い画像を完成させるマルチパス記録方式を用いる。マルチパス記録方式の詳細は後述する。以上で、多階調のカラー入力画像データに対する一連の画像形成処理が完了する。

続いて、図４に示すステップＳ４０３で行う色分解処理の詳細について図８を用いて説明する。図８は、画像形成装置１００の色分解処理部１０３と色分解用ＬＵＴ１０４との構成の詳細の一例を説明する図である。色分解処理部１０３は、輝度濃度変換部８０１、ＵＣＲ／ＢＧ処理部８０２、ＢＧ量設定部８０３、ＵＣＲ量設定部８０４、濃淡大中小ドット分解処理部８０５及び大中小ドット分解処理部８０６を備える。また、色分解用ＬＵＴ１０４は、濃淡大中小ドット分解処理用ＬＵＴ８１１と大中小ドット分解処理用ＬＵＴ８１２とを備える。

輝度濃度変換部８０１は入力画像データを以下の式（１）から（３）までに基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂによる表現からＣ、Ｍ、Ｙによる表現に変換する。
Ｃ（ｘ，ｙ）＝−αｌｏｇ（Ｒ（ｘ，ｙ）／２５５） …（１）
Ｍ（ｘ，ｙ）＝−αｌｏｇ（Ｇ（ｘ，ｙ）／２５５） …（２）
Ｙ（ｘ，ｙ）＝−αｌｏｇ（Ｂ（ｘ，ｙ）／２５５） …（３）
ここで、αは所定の定数である。また、Ｃ（ｘ，ｙ）は入力画像データの画素（ｘ，ｙ）におけるＣについての画素値であり、他の色についても同様である。

ＵＣＲ／ＢＧ処理部８０２は以下の式（４）から（７）までに基づいて、画像データをＣ、Ｍ、Ｙによる表現からＣ´、Ｍ´、Ｙ´、Ｋ´による表現に変換する。

Ｃ´（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）−（μ／１００）×ρ …（４）
Ｍ´（ｘ，ｙ）＝Ｍ（ｘ，ｙ）−（μ／１００）×ρ …（５）
Ｙ´（ｘ，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ）−（μ／１００）×ρ …（６）
Ｋ´（ｘ，ｙ）＝β（ρ，μ）×（μ／１００）×ρ …（７）
（ただし、ρ＝ｍｉｎ（Ｃ（ｘ，ｙ），Ｍ（ｘ，ｙ），Ｙ（ｘ，ｙ）））
ここで、β（ρ，μ）は、ρ及びμによって変動する実数でありＢＧ量設定部８０３が設定する。この値によってＫインクの使用度合いが設定される。また、μはＵＣＲ量設定部８０４が設定する定数である。

続いて、濃淡大中小ドット分解処理部８０５は、２種類のインク濃度を備えるＣ´及びＭ´について、濃淡大中小ドット分解処理用ＬＵＴ８１１を参照して、濃淡インク分解及び大中小ドット分解を実行する。Ｃ´については以下の式（８）から式（１３）までに基づいて分解する。
Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ） ＝Ｃ＿ｌ（Ｃ´（ｘ，ｙ）） …（８）
Ｃ＿ｍ´（ｘ，ｙ） ＝Ｃ＿ｍ（Ｃ´（ｘ，ｙ）） …（９）
Ｃ＿ｓ´（ｘ，ｙ） ＝Ｃ＿ｓ（Ｃ´（ｘ，ｙ）） …（１０）
Ｌｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）＝Ｌｃ＿ｌ（Ｃ´（ｘ，ｙ）） …（１１）
Ｌｃ＿ｍ´（ｘ，ｙ）＝Ｌｃ＿ｍ（Ｃ´（ｘ，ｙ）） …（１２）
Ｌｃ＿ｓ´（ｘ，ｙ）＝Ｌｃ＿ｓ（Ｃ´（ｘ，ｙ）） …（１３）
ここで、式（８）から式（１３）までの左辺はそれぞれ濃淡大中小ドット分解後のシアン大ドット、シアン中ドット、シアン小ドット、淡シアン大ドット、淡シアン中ドットおよび淡シアン小ドットの画素値である。式（８）から式（１３）までの右辺に定義される各関数は濃淡大中小ドット分解処理用ＬＵＴに該当する。これらの関数は例えば図６に示すグラフ６０１で定義される。マゼンタに関しても同様であるため、説明を省略する。

一方、Ｙ´及びＫ´の２色については淡インクを具備しないため、大中小ドット分解処理部８０６は、大中小ドット分解処理用ＬＵＴ８１２を参照して、大中小ドット分解処理を実行する。Ｙ´については式（１４）から式（１６）までに基づいて分解する。
Ｙ＿ｌ´（ｘ，ｙ）＝Ｙ＿ｌ（Ｙ´（ｘ，ｙ）） …（１４）
Ｙ＿ｍ´（ｘ，ｙ）＝Ｙ＿ｍ（Ｙ´（ｘ，ｙ）） …（１５）
Ｙ＿ｓ´（ｘ，ｙ）＝Ｙ＿ｓ（Ｙ´（ｘ，ｙ）） …（１６）
ここで、式（１４）から式（１６）までの左辺はそれぞれ大中小ドット分解処理後のイエロー大ドット、イエロー中ドット、イエロー小ドットの画素値を表す。ブラックについても同様であるため、説明を省略する。以上の処理により、色分解処理が完了する。

続いて、図４に示すステップＳ４０５のハーフトーン処理について説明する。

本実施形態におけるハーフトーン処理において、入力画像データを印字データへ変換する処理と各パスにおいて印字する印字データを算出する処理とを行う。各パスにおいて印字する印字データをパス印字データと呼び、特にｋパス目で印字するパス印字データをｋパス目印字データと呼ぶ。また、入力画像データを変換した印字データを全体印字データと呼ぶ。各パス印字データを印字した結果が全体印字データに等しくなるように、ハーフトーン処理において各パス印字データを算出する。

ハーフトーン処理部１０６は、全体印字データを算出するための処理に用いる全体入力データＩとｋパス目印字データ（ｋ＝１，２，…，ｎ−１）を算出するための処理に用いるｋパス目入力データＩ_ｋとを算出する。ｎパス目印字データはｎ−１パス目以下の印字データと全体印字データとにより算出するため、ｎパス目入力データを算出する必要はない。

ハーフトーン処理はプレーンごとに行う。シアン大ドットプレーンの場合には、全体入力データのＩの画素（ｘ，ｙ）における画素値Ｉ（ｘ，ｙ）として先程算出した画像データの画素値Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）を使用する。さらに、ｋパス目入力データＩ_ｋの画素（ｘ，ｙ）における画素値Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）を以下の式（１７）により算出する。
Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）＝ｆ＿Ｃ＿ｌ´（Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ），ｋ） …（１７）
ここで、ｆ＿Ｃ＿ｌ´は画像データの画素値Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）とｋとを引数としてｋパス目入力データを算出するための関数である。本実施形態では、以下の式（１８）により、パス数の逆数を乗算することで、Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）を算出する。
Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）＝ＲＯＵＮＤ（Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）／ｎ） …（１８）
ここで、ｎはパス数である。また、Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）／ｎは０〜２５５の実数値となるため、Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）／ｎに対して、関数ＲＯＵＮＤで四捨五入を行い、Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）を０〜２５５の整数値となるようにしている。

図２１と図２２とを用いてハーフトーン処理の概要を説明する。図２１は各パスにおいて与えられる制約と印字データとの遷移の一例を説明する図である。全体入力データ２１００を４パスに分割する４パス印字する場合を説明する。図２２は各パスにおける入力データ２２００の一例である。全体入力データ２１００の各画素値に上述した式（１８）を適用すると各パスにおける入力データ２２００が得られる。

まず、全体入力データ２１００にハーフトーン処理を施し、全体印字データ２１０１を算出する。本実施形態ではこのハーフトーン処理に誤差拡散法を用いる。第１の変換を行って、第１の印字データである全体印字データ２１０１において画素値が２５５である画素が最終的にドットが吐出される画素となる。この段階では４回行われるスキャンのうち、いずれのスキャンにおいてドットが吐出されるかは未定であるが、いずれか１回のスキャンで必ずドットが吐出される。一方、全体印字データ２１０１において画素値が０である画素は、どのスキャンにおいても必ずドットが吐出されない。

１パス目の処理において、全体印字データ２１０１に基づいて１パス目制約データ２１１０を定め、この制約データに基づく誤差拡散により第２の変換を行い、第２の印字データである１パス目印字データ２１１１を算出する。制約データとは、各パスの印字データにおいて、画素値が０となる画素を指定するデータのことである。１パス目印字データ２１１１は後行する後続パスの誤差拡散の制約としても利用される。

全体印字データ２１０１において画素値が０である画素については、１パス目印字データ２１１１においても画素値が０となるべきである。そこで、全体印字データ２１０１の画素値が０の画素を、１パス目制約データ２１１０において制約値を０に指定する。全体印字データ２１０１において画素値が２５５である画素については、１パス目印字データ２１１１で２５５となってもよいし、以降のパスの印字データで２５５となってもよいので制約は指定しない。

次に２パス目の処理において、全体印字データ２１０１と１パス目印字データ２１１１とに基づいて２パス目制約データ２１２０を定め、この制約データに基づく誤差拡散により、２パス目印字データ２１２１を算出する。全体印字データ２１０１において画素値が０である画素については、２パス目印字データ２１２１においてもやはり画素値が０となるべきである。さらに、先行して処理される１パス目印字データ２１１１において画素値が２５５となる画素は、２パス目において印字する必要はない。そこで、１パス目印字データ２１１１において画素値が２５５である画素の制約値を０とする制約を１パス目制約データ２１１０に追加する。それにより、２パス目制約データ２１２０が得られる。太枠で囲まれた要素は２パス目制約データ２１２０において新たに制約が追加された要素である。

３パス目の処理においても同様に、全体印字データ２１０１、１パス目印字データ２１１１、及び２パス目印字データ２１２１に基づいて３パス目制約データ２１３０を定める。誤差拡散の結果、３パス目印字データ２１３１が算出される。

４パス目の処理においては、誤差拡散を行わずに、全体印字データ２１０１と１パス目から３パス目の印字データに基づいて、４パス目印字データ２１４１を算出する。先程と同様に作成した４パス目制約データ２１４０で制約が指定されていない要素は、ドットを吐出すべき画素のうち、いままでのパスのいずれにおいてもドットが吐出されていない画素である。そこで、制約が指定されていない画素の画素値を２５５とした４パス目印字データ２１４１を算出する。以上により、全体入力データ２１００に基づいて各パスの印字データを算出できる。

続いて、図９から図１２までを用いて、ｎ＝２、つまり２パス印字を行う場合のハーフトーン処理の詳細を説明する。

図９は、２パス印字を行う場合のハーフトーン処理部１０６の機能構成の一例を説明するブロック図である。図９に示す構成は全部をハードウェアにより実現しても良いし、その一部あるいは全部をソフトウェアにより実現してもよい。

ハーフトーン処理部１０６は、全体入力データを処理する二値化部９００と１パス目入力データを処理する二値化部９１０とを備える。二値化部９００は全体印字データを算出する処理を行う。二値化部９１０は１パス目印字データと２パス目印字データとを算出する処理を行う。

ハーフトーン処理は入力データの各画素の処理を逐次実行することによって行われる。本実施形態では、画像データの左上の画素から始して、ｘ軸方向を主走査方向とし、ｙ軸方向を副走査方向とする。

二値化部９００は、累積誤差ラインバッファ９０２、閾値選択部９０３、量子化部及び誤差拡散部を備える。

累積誤差ラインバッファ９０２は誤差拡散法で発生した累積誤差を記憶する。誤差拡散法では、ハーフトーン処理によって注目画素で発生した誤差を周辺の画素の画素値に反映することで、自然な階調表現の印字データを得ることができる。

図１０は誤差を拡散するための規則の一例を説明する図である。図１０（ａ）に示す画像データ１０００は入力データにおける注目画素１００１の周辺に注目した図である。注目画素１００１で発生した誤差Ｅに誤差拡散係数Ｋ_１〜Ｋ_４を乗算して、周囲の画素の画素値に加算する。誤差拡散計数は、好適な例では和が０となるように設定し、例えば、Ｋ_１＝７／１６、Ｋ_２＝３／１６、Ｋ_３＝５／１６、Ｋ_４＝１／１６とする。

図１０（ｂ）のように注目画素１０１１が画像データの左端に位置する場合は同図に示すとおりに誤差Ｅを拡散する。また、図１０（ｃ）のように注目画素１０２１が画像データの右端に位置する場合は同図に示すとおりに誤差Ｅを拡散する。

発生した誤差を記憶するための累積誤差ラインバッファ９０２は、例えば図１１のような構成をとる。図１１は累積誤差ラインバッファ９０２の構成の一例である。図１１に示すように、累積誤差ラインバッファ９０２は、記憶領域Ｅ（ｘ）（ｘ＝０，１，…，Ｗ）を備える。Ｗは主走査方向の画素数である。Ｅ（ｘ）（ｘ＝１，２，…，Ｗ）は画素（ｘ，ｙ）を処理する場合に加算する誤差を記憶する。Ｅ（０）は注目画素の右下の画素に反映すべき値を一時的に記憶する。なお、累積誤差ラインバッファ９０２は処理開始前に全て初期値０で初期化されていてもよいし、ランダム値で初期化されてもよい。ランダム値で初期化する場合には合計値がほぼ０となることが望ましい。

図９に戻り説明を続ける。誤差拡散部９０７は、式（１９）から式（２５）までを順番に処理することによって誤差Ｅの拡散処理を行う。
Ｅ（ｘ＋１）←Ｅ（ｘ＋１）＋Ｅ×Ｋ_１ （ｘ＜Ｗの場合）…（１９）
Ｅ（ｘ―１）←Ｅ（ｘ―１）＋Ｅ×Ｋ_２ （ｘ＞１の場合）…（２０）
Ｅ（ｘ） ←Ｅ（０）＋Ｅ×Ｋ_３ （１＜ｘ＜Ｗの場合）…（２１）
Ｅ（ｘ） ←Ｅ（０）＋Ｅ×（Ｋ_２＋Ｋ_３） （ｘ＝１の場合）…（２２）
Ｅ（ｘ） ←Ｅ（０）＋Ｅ×（Ｋ_１＋Ｋ_３＋Ｋ_４） （ｘ＝Ｗの場合）…（２３）
Ｅ（０） ←Ｅ×Ｋ_４ （ｘ＜Ｗの場合）…（２４）
Ｅ（０） ←０ （ｘ＝Ｗの場合）…（２５）
式（２１）から式（２３）まででは、一時的に記憶したＥ（０）をＥ（ｘ）の累積誤差に加算する。また、式（２５）は注目画素が画像データ右端に位置する場合であり、右下の画素に誤差を拡散できないため、Ｅ（０）の値を０とする。

閾値選択部９０３はハーフトーン処理を行う際の閾値Ｔ（Ｉ（ｘ，ｙ））を設定する。本実施形態では、全体入力データの画素値の範囲が０≦Ｉ（ｘ，ｙ）≦２５５のため、
Ｔ（Ｉ（ｘ，ｙ））＝１２８ …（２６）
と設定する。Ｔ（Ｉ（ｘ，ｙ））は、ドット生成遅延を回避するため、平均量子化誤差が小さくなるように全体入力データＩ（ｘ，ｙ）に応じて細かく変更しても良い。

量子化部９０４は閾値Ｔ（Ｉ（ｘ，ｙ））と誤差加算後の画素値Ｉ´（ｘ，ｙ）とに基づいて印字データの画素値を算出する。ここで、誤差加算後の画素値Ｉ´（ｘ，ｙ）は全体画像データの画素値Ｉ（ｘ，ｙ）と累積誤差Ｅ（ｘ）とを用いて以下の式（２７）で与えられる。
Ｉ´（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＋Ｅ（ｘ） …（２７）
量子化部９０４は、全体印字データの画素値Ｂ（ｘ，ｙ）を以下の式（２８）と式（２９）とによって算出する。 Ｉ´（ｘ，ｙ）＜１２８の場合、
Ｂ（ｘ，ｙ）＝０ …（２８）
Ｉ´（ｘ，ｙ）≧１２８の場合、
Ｂ（ｘ，ｙ）＝２５５ …（２９）
Ｂ（ｘ，ｙ）＝２５５となる画素（ｘ，ｙ）は、形成される画像においてドットが印字される。つまり、１パス目及び２パス目のいずれかにおいてドットが印字される画素となる。一方、Ｂ（ｘ，ｙ）＝０となる画素（ｘ，ｙ）は、形成される画像においてドットが印字されない。つまり、１パス目及び２パス目のいずれかにおいもドットが印字されない画素となる。

続いて、二値化部９１０の要素について説明する。累積誤差ラインバッファ９１２と誤差拡散部９１７とはそれぞれ、累積誤差ラインバッファ９０２と誤差拡散部９０７とに同様のため説明を省略する。

閾値選択部９１３はハーフトーン処理を行う際の閾値Ｔ_１（Ｉ_１（ｘ，ｙ））を設定する。本実施形態では、１パス目入力データの画素値の範囲が０≦Ｉ_１（ｘ，ｙ）≦１２７のため、
Ｔ_１（Ｉ_１（ｘ，ｙ））＝６４ …（２６）
と設定する。また、閾値選択部９１３は量子化部９０４からの出力である全体印字データの画素値Ｂ（ｘ，ｙ）を、閾値と合わせて量子化部９０４に出力する。

量子化部９１４はＢ（ｘ，ｙ）に基づいて制約データを算出する。この制約データとＴ_１（Ｉ_１（ｘ，ｙ））及びＩ´_１（ｘ，ｙ）を用いて１パス目印字データの画素値Ｂ_１（ｘ，ｙ）を算出する。さらに、全体印字データの画素値Ｂ（ｘ，ｙ）と１パス目印字データの画素値Ｂ_１（ｘ，ｙ）とに基づいて、２パス目印字データＢ_２（ｘ，ｙ）を算出する。ここで、誤差加算後の画素値Ｉ´_１（ｘ，ｙ）は１パス目入力データの画素値Ｉ_１（ｘ，ｙ）と累積誤差Ｅ_１（ｘ）とを用いて以下の式（２７）で与えられる。
Ｉ´_１（ｘ，ｙ）＝Ｉ_１（ｘ，ｙ）＋Ｅ_１（ｘ） …（２７）
制約データを用いた誤差拡散は以下の式（２８）と式（２９）とを処理することにより行われる。 Ｂ（ｘ，ｙ）＝２５５かつＩ´_１（ｘ，ｙ）≧６４の場合、
Ｂ_１（ｘ，ｙ）＝２５５ …（２８）
それ以外の場合、
Ｂ_１（ｘ，ｙ）＝０ …（２９）
つまり、全体印字データの印字画素であり、かつ、誤差加算後の画素値が閾値以上の場合には１パス目において印字画素とする。全体印字データが非印字画素であるか、または、誤差加算後の画素値が閾値未満の場合には１パス目において非印字画素とする。

さらに量子化部９１４は、２パス目印字データの画素値Ｂ_２（ｘ，ｙ）を以下の式（３０）と式（３１）とにより算出する。
Ｂ（ｘ，ｙ）＝２５５かつＢ_１（ｘ，ｙ）＝０の場合、
Ｂ_２（ｘ，ｙ）＝２５５ …（３０）
それ以外の場合、
Ｂ_２（ｘ，ｙ）＝０ …（３１）
つまり、全体印字データの印字画素であり、かつ、１パス目印字データにおいて非印字画素となった場合には２パス目印字データにおいて印字画素とする。全体印字データが非印字画素であるか、または、１パス目印字データにおいて印字画素となった場合には２パス目印字データにおいて非印字画素とする。

次に、図１２に示すフローチャートを用いて図４に示すステップＳ４０５までの詳細について説明する。図１２はハーフトーン処理部１０６の動作の一例を説明するフローチャートである。本フローチャートは、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３に書き込まれたコンピュータプログラムを実行することで処理される。

ステップＳ１２０１で、ハーフトーン処理部１０６は入力端子９０１に選択画素（ｘ，ｙ）における全体入力データの画素値Ｉ（ｘ，ｙ）を入力する。

ステップＳ１２０２で、累積誤差加算部９０５は、注目画素（ｘ，ｙ）における誤差Ｅ（ｘ）を累積誤差ラインバッファ９０２から読み出して、全体入力データＩ（ｘ，ｙ）に加算する。

ステップＳ１２０３で、閾値選択部９０３は閾値Ｔを選択する。前述の通り、ここでは１２８とする。

ステップＳ１２０４で、量子化部９０４は全体印字データＢ（ｘ，ｙ）を算出して、閾値選択部９１３と誤差演算部９０６とに出力する。

ステップＳ１２０５で、誤差演算部９０６は、以下の式（３２）に基づいて誤差Ｅを算出し、誤差拡散部９０７に出力する。

Ｅ＝Ｉ´（ｘ，ｙ）−Ｂ（ｘ，ｙ） …（３２）
ステップＳ１２０６で、誤差拡散部９０７は、誤差Ｅに基づいて、累積誤差ラインバッファ９０２を更新する。

以上で、入力画像データの選択画素Ｉ（ｘ，ｙ）に対するハーフトーン処理が完了する。続いて、１パス目入力データＩ_１（ｘ，ｙ）に対して誤差拡散を行い、１パス目印字データと２パス目印字データとを算出する。

ステップＳ１２０７で、ハーフトーン処理部１０６は入力端子９１１に選択画素（ｘ，ｙ）における１パス目入力データの画素値Ｉ_１（ｘ，ｙ）を入力する。

ステップＳ１２０８で、累積誤差加算部９１５は、注目画素（ｘ，ｙ）における誤差Ｅ_１（ｘ）を累積誤差ラインバッファ９０２から読み出して、１パス目入力データＩ_１（ｘ，ｙ）に加算する。

ステップＳ１２０９で、閾値選択部９１３は閾値Ｔ_１を選択し、量子化部９０４からの出力Ｂ（ｘ，ｙ）と合わせて量子化部９１４に出力する。

ステップＳ１２１０で、量子化部９１４は前述の処理を行い、1パス目印字データＢ_１（ｘ，ｙ）と２パス目印字データＢ_２（ｘ，ｙ）とを出力端子９１８と誤差演算部９１６とに出力する。

ステップＳ１２１１で、誤差演算部９１６は、以下の式（３３）に基づいて誤差Ｅを算出し、誤差拡散部９１７に出力する。
Ｅ＝Ｉ´_１（ｘ，ｙ）−Ｂ_１（ｘ，ｙ） …（３３）
ステップＳ１２１２で、誤差拡散部９１７は誤差Ｅに基づいて、累積誤差ラインバッファ９１２を更新する。

以上で、選択画素（ｘ，ｙ）における１パス目入力データの画素値Ｉ´_１（ｘ，ｙ）に対するハーフトーン処理が完了する。同時に、２パス目印字データの画素値Ｂ_２（ｘ，ｙ）も算出される。

以上において、２パス印字の場合を説明したが、ｎパス印字の場合も同様である。図１３はｎパス印字を行うハーフトーン処理部１０６の構成図の一例である。この場合はｎ個の二値化部が必要となる。ｋパス目印字データＢ_ｋ（ｘ，ｙ）を出力する二値化部１３００について説明する。

累積誤差ラインバッファ１３０２と誤差拡散部１３０７とはそれぞれ、図８に示す累積誤差ラインバッファ９０２と誤差拡散部９０７とに同様のため説明を省略する。

閾値選択部１３０３はハーフトーン処理を行う際の閾値Ｔ_ｋ（Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ））を設定する。本実施形態では、ｋパス目入力データの画素値の範囲が０≦Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）≦ＲＯＵＮＤ（２５５／ｎ）であるため、
Ｔ_ｋ（Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ））＝ＲＯＵＮＤ（２５５／ｎ／２） …（３４）
と設定する。また、閾値選択部１３０３は、前段の二値化部からの出力であるＢ（ｘ，ｙ）及びＢ_１（ｘ，ｙ）からＢ_ｋ−１（ｘ，ｙ）までを、閾値Ｔ_ｋと合わせて量子化部１３０４に出力する。

量子化部１３０４は、Ｂ（ｘ，ｙ）及びＢ_１（ｘ，ｙ）からＢ_ｋ−１（ｘ，ｙ）までに基づいて制約データを算出する。この制約データとＴ_ｋ（Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ））及びＩ´_ｋ（ｘ，ｙ）を用いて、ｋパス目印字データ値Ｂ_ｋ（ｘ，ｙ）を算出する。制約データを用いた誤差拡散は以下の式（３５）と式（３６）とを処理することにより行われる。
Ｂ（ｘ，ｙ）＝２５５かつ１≦ｉ≦ｋ−１を満たす任意の整数ｉについてＢ_ｋ（ｘ，ｙ）＝０かつＩ´_ｋ（ｘ，ｙ）≧Ｔ_ｋ（Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ））の場合、
Ｂ_ｋ（ｘ，ｙ）＝２５５ …（９６）
それ以外の場合、
Ｂ_ｋ（ｘ，ｙ）＝０ …（９６）

算出されたＢ_ｋ（ｘ，ｙ）と、前段の二値化部からの出力であるＢ（ｘ，ｙ）及びＢ_１（ｘ，ｙ）からＢ_ｋ−１（ｘ，ｙ）までと後段の二値化処理部に出力する。

最後に、図１４から図１６までを用いて、図４に示すステップＳ４０９の詳細を説明する。以下では簡単のために、記録ヘッド１５４のノズル数は８個であり、シアン大ドットについて２パス印字を行う例を説明する。しかし、複数の色を用いる場合やｎパス印字の場合も同様に行うことができる。

図１４はマルチパス記録の一例の概要を説明する図である。図１４（ａ）に示す第１スキャンにおいて、記録ヘッド１５４の下側４ノズル群を用いて１パス目印字データを印字する。その結果、印字領域１４０１に対する１回目の印字が完了する。図１４（ｂ）に示す第２スキャンにおいて、４ノズル分の紙送りを行った後、すべてのノズルを使用して２パス目印字データを印字する。その結果、印字領域１４０１に対する２回目の印字と、印字領域１４０２に対する１回目の印字が完了する。図１４（ｃ）に示す第３スキャンにおいて、４ノズル分の紙送りを行った後、すべてのノズルを使用して１パス目印字データを印字する。その結果、印字領域１４０２に対する２回目の印字と、印字領域１４０３に対する１回目の印字が完了する。

図１５はパス印字データの構成の一例を説明する図である。第１スキャンにおいては、１パス目印字データ１５００の記憶領域１５０１に基づいて図１４に示す印字領域１４０１に印字を行う。記憶領域１５０１のｙ軸方向の画素数はノズル数をパス数で割ったものに等しい。第２スキャンにおいては、２パス目印字データ１５１０の記憶領域１５１１に基づいて図１４に示す印字領域１４０１と印字領域１４０２とに印字を行う。記憶領域１５１１のｙ軸方向の画素数はノズル数に等しい。第３スキャンにおいては、１パス目印字データ１５００の記憶領域１５０２に基づいて図１４に示す印字領域１４０２と印字領域１４０３とに印字を行う。記憶領域１５０２のｙ軸方向の画素数はノズル数に等しい。

図１６は印字処理の一例を説明するフローチャートである。本フローチャートは、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３に書き込まれたコンピュータプログラムを実行することで処理される。

ステップＳ１６０１で、画像形成装置１００はハーフトーン画像格納メモリ１０７から１パス目印字データの先頭からｙ軸方向に（ノズル数／パス数）分の記憶領域の印字データを読み出し、プリンタ１５０内のハーフトーン画像格納メモリ１５１に転送する。図１４の例では記憶領域１５０１を転送する。

ステップＳ１６０２で、搬送部１５６は記録媒体が初期位置に来るように紙送りを行う。

ステップＳ１６０３で、記録ヘッド１５４の下側ノズル群を使用してハーフトーン画像格納メモリ１５１に記録された印字データの印字を行う。

ステップＳ１６０４で、画像形成装置１００は印字すべき領域が残っているか否かを判定する。残っている場合にはステップＳ１６０５に移行する。残っていない場合には、印字処理を終了する。

ステップＳ１６０５で、画像形成装置１００はハーフトーン画像格納メモリ１０７からｙ軸方向にノズル数分の２パス目印字データを読み出し、ハーフトーン画像格納メモリ１５１に転送する。

ステップＳ１６０６で、搬送部１５６は（ノズル数／パス数）分の紙送りを行う。

ステップＳ１６０７で、記録ヘッド１５４のすべてのノズルを使用してハーフトーン画像格納メモリ１５１に記録された印字データの印字を行う。

ステップＳ１６０８で、画像形成装置１００は印字すべき領域が残っているか否かを判定する。残っている場合にはステップＳ１６０９に移行する。残っていない場合には、印字処理を終了する。

ステップＳ１６０９で、画像形成装置１００はハーフトーン画像格納メモリ１０７からｙ軸方向にノズル数分の１パス目印字データを読み出し、ハーフトーン画像格納メモリ１５１に転送する。

ステップＳ１６１０で、搬送部１５６は（ノズル数／パス数）分の紙送りを行う。

ステップＳ１６１１で、記録ヘッド１５４のすべてのノズルを使用してハーフトーン画像格納メモリ１５１に記録された印字データの印字を行う。

ステップＳ１６１２で、画像形成装置１００は印字すべき領域が残っているか否かを判定する。残っている場合にはステップＳ１６０５に戻る。残っていない場合には、印字処理を終了する。以上がステップＳ４０９の印字処理の詳細である。

本実施実施形態のように、マルチパス記録方式における各パスの出力ドットパターンを算出すると、１パス目と２パス目とのドット配置の分散性は高くなる。その結果、出力画像でのドットの配置の高分散性も確保され、紙送りずれによる画像劣化を防止することが可能となる。また、本実施形態によると主走査方向における、パス間のドット着弾位置ずれによる画像劣化防止も可能である。前記主走査方向でのずれは、例えば記録ヘッドの印字開始位置がパス毎に変化することによって発生する。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、各パスにおける印字画素が同程度になるように、式（１８）を用いて入力画像データＩ_ｋ（ｘ，ｙ）を算出した。しかし、入力画像データＩ_ｋ（ｘ，ｙ）の算出はこの例に限られるものではない。

例えば、記録ヘッド１５４の特性によっては、記録ヘッド１５４の端部に位置するノズルほどインクドロップの着弾精度が悪化する傾向にある。そこで、シアン大ドットプレーンの場合の入力画像データＩ_ｋ（ｘ，ｙ）を以下の式（９７）を用いて算出する。なお、他のプレーンについても同様のため、説明を省略する。
Ｉ_ｋ（ｘ，ｙ）＝ＲＯＵＮＤ（α（ｕ）×Ｃ＿ｌ´（ｘ，ｙ）） …（９７）
ここで、ｕは記録ヘッド１５４においてノズルに付した番号であり、数字が小さいほど一方の端部に近く、数字が大きいほど他方の端部に近い。αはｕを引数とする関数であり、各ノズルにおいて画像データＣ＿ｌ´（ｘ，ｙ）に乗ずる比率を出力する。

ｋパス目印字データにおいて、処理対象の画素（ｘ，ｙ）を印字するノズルの番号ｕは以下の式で算出できる。
ｕ＝ｍｏｄ(ｙ＋（ノズル数／ｎ）×ｋ，ノズル数)＋１ ・・・（９８）

本実施形態では、ヘッド内において端部に近いノズルの番号ｕほどα（ｕ）の値が小さくなるように設定する。このように設定することで、端部に近いノズルほど入力画像データＩ_ｋ（ｘ，ｙ）の値も小さくなり、その結果として、端部に近いノズルほど印字するドットが少なくなる。

図２３は関数α（ｕ）の一例を説明する図である。記録ヘッド１５４はノズル２３０１からノズル２３０８までの８個のノズルを備え、それぞれノズル番号１から８までが割り当てられているとする。このとき、関数α（ｕ）はグラフ２３１０で与えられる。例えば、α（１）＝１０％となる。グラフ２３１０に示すように、端部に近いノズルほどα（ｕ）の値が小さくなっている。

次に、図２３で与えられる関数α（ｕ）を用いて４パス印字を行った場合について図２４を用いて説明する。図２４は４パス印字の各パスにおける入力画像データの比率の一例を説明する図である。

記録ヘッド２４０１から記録ヘッド２４０４までは、１パス目から４パス目までにおける記録ヘッド１５４の位置を表す。記録媒体２４１０が紙送りされるに従って、記録ヘッド１５４の位置は相対的に下がる。

ここで、記憶領域２４１１に対する印字に注目する。まず、１パス目の記録ヘッド２４０１においては、番号７のノズルで印字される。このときのα（７）の値は２０％であるため、１パス目においては全体の２０％のドットが印字される。２パス目、３パス目も同様に、α（５）、α（３）の値がそれぞれ４０％、３０％であるため、全体の４０％、３０％のドットが印字される。４パス目においては、先行するバスにおいて印字されていないドットが印字されるため、丸め誤差の影響を加味したとしても、約１０％のドットが印字される。このように、端部に近いノズルほど印字するドットが少なくなる。

以上より、本実施形態では、端部に近いノズルの使用頻度を抑えることで、画像品質劣化を防止することが可能となる。

＜他の実施形態＞
前述の実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置に係る画像形成装置を例に挙げて説明した。インクジェット記録方式では、所定方向に配列された複数のノズルを有する記録ヘッドをノズルの配列方向と交差する方向に記録媒体上で走査させて、記録媒体にインクを吐出することで画像を形成する。しかし、本発明は、インクジェット方式以外の他の方式に従って記録を行う記録装置に対しても適用できる。この場合、インク滴を吐出するノズルはドットを記録する記録素子に対応することとなる。

また、本発明は、シリアル型の記録装置（プリンタ）以外である、いわゆるフルライン型の記録装置などの記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させて記録を行う記録装置に対しても適用することができる。フルライン型の記録装置では、記録媒体の記録幅に対応する長さの記録ヘッドを有し、記録ヘッドに対して記録媒体を移動させて記録を行う。

上述の実施形態においては、ハーフトーン処理として誤差拡散法を用いて説明している。しかし、全体印字データを算出するためのハーフトーン処理は誤差拡散法に限定されるものではなく、同種の平均誤差最小法、或いは組織的ディザ法等のハーフトーン処理を用いることも可能である。図２１と図２２とを用いて説明したとおり、全体入力データ２１００から全体印字データ２１０１を算出する場合には、制約を考慮する必要がなく、単純にハーフトーン処理さえ行えればよいためである。

なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、前述した機能を実現するコンピュータプログラムのコードを記録した記憶媒体を、システムに供給し、そのシステムがコンピュータプログラムのコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムのコード自体が前述した実施形態の機能を実現し、そのコンピュータプログラムのコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。また、そのプログラムのコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（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機能が実現される場合も含まれる。

さらに、以下の形態で実現しても構わない。すなわち、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張カ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込む。そして、そのコンピュータプログラムのコードの指示に基づき、その機能拡張カ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って、前述した機能が実現される場合も含まれる。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するコンピュータプログラムのコードが格納されることになる。

本発明の実施形態における画像形成装置１００の構成の一例を示した機能ブロック図である。 本発明の実施形態における画像形成装置１００の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態における記録ヘッド１５４の構成の一例を説明する図である。 本発明の実施形態における画像形成装置１００の全体の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態におけるユーザがＬＵＴ選択に使用するウィンドウ５００の一例である。 本発明の実施形態におけるＬＵＴの特徴の一例を説明する図である。 本発明の実施形態におけるハーフトーン画像格納メモリの構成の一例の詳細を説明する図である。 本発明の実施形態における画像形成装置１００の色分解処理部１０３と色分解用ＬＵＴ１０４との構成の詳細の一例を説明する図である。 本発明の実施形態における２パス印字を行う場合のハーフトーン処理部１０６の機能構成の一例を説明するブロック図である。 本発明の実施形態における誤差を拡散するための規則の一例を説明する図である。 本発明の実施形態における累積誤差ラインバッファ９０２の構成の一例である。 本発明の実施形態におけるハーフトーン処理部１０６の動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態におけるｎパス印字を行うハーフトーン処理部１０６の構成図の一例である。 本発明の実施形態におけるマルチパス記録の一例の概要を説明する図である。 本発明の実施形態におけるパス印字データの構成の一例を説明する図である。 本発明の実施形態における印字処理の一例を説明するフローチャートである。 複数のノズルによる印字の一例を説明する図である。 マルチパス記録方式の一例を説明する図である。 マスクパターンの一例を説明する図である。 紙送りずれが発生した場合のマルチパス記憶方式の状態の一例を説明する図である。 本発明の実施形態における各パスにおいて与えられる制約と印字データとの遷移の一例を説明する図である。 本発明の実施形態における各パスの入力データ２２００の一例である。 本発明の第２の実施形態におけるα（ｕ）の一例を説明する図である。 本発明の第２の実施形態において、４パス印字の各パスにおける入力画像データの比率の一例を説明する図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 入力端子
１０２ 画像バッファ
１０３ 色分解処理部
１０４ 色分解用ルックアップテーブル
１０５ 色分解用ＬＵＴ選択部
１０６ ハーフトーン処理部
１０７ ハーフトーン画像格納メモリ
１０８ 出力端子
１５０ プリンタ
１５１ ハーフトーン画像格納メモリ
１５２ インク色・吐出量選択部
１５３ ヘッド制御部
１５４ 記録ヘッド
１５５ 移動部
１５６ 搬送部
１５７ 記録媒体

Claims (7)

1. 画像データを印字画素と非印字画素とを含む印字データに変換し、複数のパスに分割して印字する画像形成装置であって、
   誤差拡散法により前記画像データを変換して第１の印字データと複数の第２の印字データとを生成する変換手段と、
   複数のノズルを含むヘッドを用いて前記複数の第２の印字データを印字する印字手段と
   を備え、
   前記変換手段は、
   前記誤差拡散法によって前記画像データを前記第１の印字データに変換する第１の変換を行い、
   前記第１の印字データにおける非印字画素を、前記第２の印字データにおける非印字画素として指定する制約データを生成し、
   処理対象の画素の印字に使用する前記ノズルのヘッド内における位置を算出して、該位置が該ヘッドの端部に近い画素ほど小さい値を乗算する関数を該画素の画素値に適用し、
   前記関数を適用して得られた画素値を、前記制約データを利用した前記誤差拡散法によって、前記複数のパスのいずれかにおいてそれぞれ使用される前記複数の第２の印字データに変換する第２の変換を行い、
   前記印字手段は、前記複数のパスのそれぞれにおいて、前記複数の第２の印字データのうち対応する第２の印字データを印字することにより、前記画像データの表す画像を形成する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記変換手段は、前記複数の第２の印字データのうち、
   前記複数のパスのうち最も先行して行われるパスに使用される前記第２の印字データを、前記制約データを利用した誤差拡散方法により前記画像データを変換して生成し、
   該最も先行して行われるパスの後続パスに使用される前記第２の印字データを、前記後続パスに先行するすべてのパスにおける印字画素を非印字画素として更に指定した前記制約データを利用した誤差拡散方法により前記画像データを変換して生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記変換手段は、前記複数の第２の印字データのうち最も後行して行われるパスに使用される前記第２の印字データにおける印字画素を、前記第１の印字データにおける印字画素のうち、該パスに先行するいずれのパスにおいても非印字画素となった画素とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記変換手段は、前記第２の変換を行うごとに、該第２の変換に利用される前記制約データを生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記変換手段は、前記第１の変換を平均誤差最小法又は組織的ディザ法により行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像データを印字画素と非印字画素とを含む印字データに変換し、複数のパスに分割して印字する画像形成装置の制御方法であって、
   変換手段が、誤差拡散法により前記画像データを変換して第１の印字データと複数の第２の印字データとを生成する変換工程と、
   印字手段が、複数のノズルを含むヘッドを用いて前記複数の第２の印字データを印字する印字工程と
   を備え、
   前記変換工程において、
   前記誤差拡散法によって前記画像データを前記第１の印字データに変換する第１の変換を行い、
   前記第１の印字データにおける非印字画素を、前記第２の印字データにおける非印字画素として指定する制約データを生成し、
   処理対象の画素の印字に使用する前記ノズルのヘッド内における位置を算出して、該位置が該ヘッドの端部に近い画素ほど小さい値を乗算する関数を該画素の画素値に適用し、
   前記関数を適用して得られた画素値を、前記制約データを利用した前記誤差拡散法によって前記画像データを前記複数のパスのいずれかにおいてそれぞれ使用される前記複数の第２の印字データに変換する第２の変換を行い、
   前記印字工程において、前記複数のパスのそれぞれにおいて、前記複数の第２の印字データのうち対応する第２の印字データを印字することにより、前記画像データの表す画像を形成する
   ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
7. コンピュータを請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置として機能させるためのコンピュータプログラム。