JP2010094895A - 画像形成装置、画像形成方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】装置のサイズやそのコストを増大させることなく、記録ヘッドの走査条件の違いに起因するバンド状の色ムラの発生を低減できるようにする。
【解決手段】複数の記録素子を備えた記録ヘッド１２５を記録媒体１２６に対して複数回の走査を行うことによって記録媒体１２６に画像を形成する画像形成装置１００において、画像データ入力端子１０１から入力された画像データに応じて、記録ヘッド１２５の走査ごとに、記録素子ごとの記録媒体１２６に対する記録量（走査Ｄｕｔｙ）を走査Ｄｕｔｙ設定部１０６で設定し、当該設定された記録量のデータに対して、ハーフトーン処理部１１１で２値化処理を施して形成対象となる画像の画像データを生成するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって記録媒体に画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法、並びに、当該画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。具体的には、複数の記録素子によって形成されるドットにより可視画像を形成する技術に用いて好適なものである。

例えば、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、所望される文字や画像等の情報を用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が用いられる。このような記録装置には、様々な方式のものがあるが、その中でも、記録媒体に記録剤を付着させ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広く実用化されており、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がある。

一般に、このインクジェット記録装置は、記録素子を有する記録ヘッドを、記録用紙等の記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に走査しながら記録を行う。このような記録装置では、記録素子によって形成されるドットの大きさや位置がばらつき、印刷された画像に濃度ムラが生じることがある。このような濃度ムラを補正するために、例えば、低階調化処理（２値化処理など）を施した画像データを複数の異なる記録素子を用いて形成するマルチパス印字が提案されている。このマルチパス印字では、記録媒体の搬送（紙送り）幅をノズル列の長さよりも短くし、入力画像の各ライン上を複数回走査して記録することで画像の形成を行う。

図７は、マルチパス印字時のノズル列の動作例を示す模式図である。この図７には、１６ノズル、２パス印字の場合におけるノズル列の動作例が示されている。
なお、図７では、走査ごとにノズル列を紙面に描画する都合上、主走査方向にずらして描くようにしている。実際の紙送りは、副走査方向のみの移動である。紙送り量は、ノズル列長の１／２であり、入力画像の各ライン上を２回ずつ走査している。このように、１ラインを２つの異なるノズルを用いて画像を形成することによって、１ノズルが持つ位置変動やドット径変動を分散させることができる。

従来、マルチパス印字によって画像を形成する際に、その形成順および配置を決定する画像処理方法の技術が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。かかる技術によれば、低階調化処理を主走査ごとに行うことにより、各主走査のレジストレーションが変動した場合でも、濃度ムラなどによる画像品質の低下を抑えることが可能となる。

具体的には、入力された多値の画像データを、各主走査で記録するデータに分割して誤差拡散法により２値画像を形成する。このように、主走査ごとに誤差拡散法を実施して２値画像を生成する場合、主走査内のドット配置の分散性が高く均一である。したがって、複数の主走査によって画像が形成される際に、記録媒体の送り量や記録素子の位置などの物理的なレジストレーションが変動しても、粒状性の変化は発生しにくい。さらに、複数の主走査間のドット配置において相関が少ないため、レジストレーションが変動しても、紙面に対するドットの被覆率変化が低減され、濃度ムラがかなり緩和される。

しかしながら、マルチパス印字は、走査回数を増やすことで高画質化を達成しているため、印字に要する時間は増えてしまう。そこで、高画質化と共に、高速化を実現するための手段の１つとして、往路及び復路の両方向の走査で記録を行う双方向印字がある。ただし、この双方向印字には、記録媒体の送り幅に相当するピッチで周期的な色ムラが発生するという問題点がある。

ここで、本発明の実施形態の説明において用いる図２に示す記録ヘッドを用いて記録を行った場合を例にして、上述した色ムラが発生する原因について以下に説明する。
図２に示す記録ヘッドには、右からＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順に各色のインクを吐出するノズル列が配置されている。この記録ヘッドを用いて記録を行うと、往路方向走査（図２に示す例では右方向に走査）では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順で記録媒体に記録される。一方、復路方向走査（図２に示す例では左方向に走査）では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順で記録媒体に記録されるため、往路方向走査の場合と記録順序が逆になる。

図８は、染料インクのシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）のドットを重ねて記録媒体に記録させた際の記録媒体における断面の一例を示す模式図である。具体的に、図８（ａ）は、記録媒体に対して、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の順で記録した場合を示し、図８（ｂ）は、記録媒体に対して、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順で記録した場合を示している。

図８に示すように、先に記録したインクが記録媒体中の上層に定着し、後に記録したインクがより下層に定着する。そして、この場合、上層に定着したインクの色が優勢となる。即ち、例えば往路方向走査で図８（ａ）に示すＣ、Ｍの順で記録した場合には、シアン（Ｃ）の色味が強いブルーとなり、また、例えば復路方向走査で図８（ｂ）に示すＭ、Ｃの順に記録した場合には、マゼンタの色味が強いブルーとなる。このように、双方向印字では、紙送り幅の周期でインクの記録順序が異なる領域が並ぶため、バンド状の色ムラが発生する。

従来、このバンド状に発生する色ムラを低減させる対策として、例えば、往路及び復路の両方向で記録されるインクの順番が同じになるように、同じ色に対して２つの記録ヘッドを対称的に備える技術が提案されている（例えば、下記の特許文献２参照）。

また、従来、インクの記録順に応じてノズルから吐出するインクの体積を変化させる技術も提案されている（例えば、下記の特許文献３参照）。かかる技術は、先に記録する色のインクよりも、後から記録する色のインクの吐出体積を増やすことで、記録順による色ムラを低減するものである。

特開２０００−１０３０８８号公報 特開平８−２９５０３４号公報 特開２００６−８２２５４号公報

しかしながら、上述した従来の技術のように、同じ色に対して２つの記録ヘッドを対照的に備えるようにすると、装置のサイズや記録ヘッドのコストが増大し、さらには、走査の際の振動や騒音も大きくなってしまうという課題があった。

また、上述した従来の技術において、インクの記録順に応じてインクの吐出量を変える方法では、吐出駆動を行うための電気的な信号をインク吐出量に合わせて用意する必要があり、インク吐出量の段階数を多くすることは困難である。そのため、このインク吐出量を補正する方法では、補正の自由度が高くないため、色ムラを十分に補正しきれないという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、装置のサイズやそのコストを増大させることなく、記録ヘッドの走査条件の違いに起因するバンド状の色ムラの発生を低減できるようにすることを目的とする。

本発明の画像形成装置は、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、画像データを入力する画像データ入力手段と、前記画像データに応じて、前記記録ヘッドの走査ごとに、前記記録素子ごとの前記記録媒体に対する記録量を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる前記画像の画像データを生成するＮ値化手段とを有する。

本発明の画像形成方法は、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置による画像形成方法であって、画像データを入力する画像データ入力ステップと、前記画像データに応じて、前記記録ヘッドの走査ごとに、前記記録素子ごとの前記記録媒体に対する記録量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記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる前記画像の画像データを生成するＮ値化ステップとを有する。

本発明のプログラムは、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置による画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、画像データを入力する画像データ入力ステップと、前記画像データに応じて、前記記録ヘッドの走査ごとに、前記記録素子ごとの前記記録媒体に対する記録量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記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる前記画像の画像データを生成するＮ値化ステップとをコンピュータに実行させるためのものである。

本発明によれば、装置のサイズやそのコストを増大させることなく、記録ヘッドの走査条件の違いに起因するバンド状の色ムラの発生を低減することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（実施形態）について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、画像処理装置１１０、プリンタ１２０、及び、画像処理装置１１０とプリンタ１２０とを通信可能に接続する通信手段１３０を有して構成されている。通信手段１３０は、例えば回路やプリンタインタフェースなどで構成されている。

ここで、画像処理装置１１０は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）にインストールされたプリンタドライバによって実現され得る。その場合、以下に説明する画像処理装置１１０の各構成部は、ＰＣのＣＰＵ等が所定のプログラムを実行することにより実現されることになる。また、本実施形態に係る画像形成装置１００の他の構成としては、例えば、プリンタ１２０が画像処理装置１１０を含む構成としてもよい。

画像処理装置１１０は、画像データ入力端子１０１、入力画像格納バッファ１０２、色分解処理部１０３、色分解処理用ＬＵＴ記憶部１０４、走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部１０５、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６を有して構成されている。更に、画像処理装置１１０は、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ記憶部１０７、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ選択部１０８、走査Ｄｕｔｙ補正部１０９、ハーフトーン処理部１１１、ハーフトーン画像格納バッファ１１２、画像データ出力端子１１３を有して構成されている。

画像データ入力端子１０１は、印刷対象（記録対象）の画像データを外部装置から当該画像処理装置１１０に入力する。入力画像格納バッファ１０２は、画像データ入力端子１０１から入力された入力画像データを格納する。

色分解処理部１０３は、入力画像格納バッファ１０２から入力された入力画像データ（具体的には、カラー画像データ）をプリンタ１２０が備えるインクの色へ色分解する処理を行う。この色分解処理に際しては、色分解処理用ＬＵＴ記憶部１０４に記憶されている色分解処理用ＬＵＴ（Look Up Table）が参照される。

走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部１０５には、プリンタ１２０が備える記録ヘッドの主走査の走査条件に応じた複数の走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴが記憶されている。

走査Ｄｕｔｙ設定部１０６は、走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部１０５から読み出した走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴに基づき、記録ヘッドの１回の走査（主走査）で記録を行うＤｕｔｙへ変換して、走査Ｄｕｔｙの設定を行う。

走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ記憶部１０７には、プリンタ１２０が備える各インクにおける走査Ｄｕｔｙに対して補正を行うための走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴが、プリンタ１２０が備える記録ヘッドの主走査の走査条件に応じて複数記憶されている。この走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴとしては、例えば、往路方向走査で１パス目の記録の際に用いられるＬＵＴや、復路方向走査で１パス目の記録の際に用いられるＬＵＴなどの他に、往路・復路それぞれの２パス目の記録の際に用いられるＬＵＴがある。

走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ選択部１０８は、ノズルごとに走査条件に応じて、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの選択を行って読み出す処理を行う。

走査Ｄｕｔｙ補正部１０９は、記録ヘッドの各走査（各主走査）において記録媒体に記録後の画像の色が走査条件の違いに依らず一定になるように（再現色が等しくなるように）、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６で設定された各インクの走査Ｄｕｔｙの補正を行う。具体的に、走査Ｄｕｔｙ補正部１０９は、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ選択部１０８で選択された走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを用いて、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６で設定された各インクの走査Ｄｕｔｙの補正を行う。

ハーフトーン処理部１１１は、記録ヘッドの走査（主走査）ごとの各インクの色の多階調（３階調以上）値を、２値画像データに変換するハーフトーン処理を行う。ハーフトーン画像格納バッファ１１２には、ハーフトーン処理部１１１の処理により得られた各インクの色の２値画像データ（ハーフトーン画像データ）を格納する。画像データ出力端子１１３は、ハーフトーン画像格納バッファ１１２に格納された２値画像データをプリンタ１２０へ出力する。

プリンタ１２０は、プリンタ入力端子１２１、画像格納メモリ１２２、インク色及び吐出量選択部１２３、ヘッド制御部１２４、記録ヘッド１２５、記録媒体１２６、移動部１２７、及び、搬送部１２８を有して構成されている。

プリンタ入力端子１２１は、画像処理装置１１０の画像データ出力端子１１３から出力された各インクの色の２値画像データをプリンタ１２０に入力する。

画像格納メモリ１２２は、プリンタ入力端子１２１から入力された各インク色の２値画像データを格納するメモリである。

インク色及び吐出量選択部１２３は、画像処理装置１１０により形成され入力された各インク色の２値画像データに基づいて、記録ヘッド１２５に搭載されるインク色及び当該記録ヘッド１２５が吐出可能なインク吐出量の中から、インク色及び吐出量を選択する。

ヘッド制御部１２４は、記録ヘッド１２５の走査に係る制御を行う。ヘッド制御部１２４は、記録ヘッド１２５を記録媒体１２６に対して相対的に縦横に移動させることにより、画像処理装置１１０において形成された２値画像データを記録媒体１２６上に形成する。ここで、記録ヘッド１２５としては、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式などの各方式のものを用いることができ、いずれも、１つ以上の記録素子（インクジェット方式であればノズル）を有する。

移動部１２７は、ヘッド制御部１２４の制御下で、記録ヘッド１２５の移動を行う。搬送部１２８は、ヘッド制御部１２４の制御下で、記録媒体１２６の搬送を行う。

図２は、図１に示す記録ヘッド１２５の概略構成の一例を示す模式図である。
本実施形態では、説明を簡単にするために、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び、ブラック（Ｋ）の４色のインクを当該記録ヘッド１２５に搭載するものとする。この図２に示す記録ヘッド１２５には、記録素子に相当するノズル１２５１が複数備えられている。

このように、画像形成装置１００では、複数の記録素子を備えた記録ヘッド１２５を記録媒体１２６に対して複数回の主走査（往路方向走査及び復路方向走査）を行うことによって記録媒体１２６に画像を形成する。

なお、本発明における記録ヘッド１２５は、図２に示す構成に限定されるものではなく、例えば、同一色でも吐出量が異なるノズル列を有してもよいし、ノズル１２５１がジグザグに配置されているような構成であってもよい。また、図２に示す記録ヘッド１２５では、インク色の配置順序が記録ヘッド１２５の走査方向に対して一列となっているが、例えば、記録媒体１２６である用紙の搬送方向に対して一列に配置する構成であってもよい。

次に、上述した機能構成を備えた本実施形態の画像形成装置１００の動作について説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置による画像形成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、外部装置から多階調のカラー画像データが出力されると、ステップＳ３０１において、画像データ入力端子１０１は、当該多階調のカラー画像データを画像処理装置１１０の内部に入力する。その後、画像データ入力端子１０１から入力された多階調のカラー画像データは、入力画像格納バッファ１０２に入力画像データとして格納される。なお、本例において、このカラー画像データは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３つの色成分から構築されている。

続いて、ステップＳ３０２において、色分解処理部１０３は、入力画像格納バッファ１０２に格納された多階調のカラー画像データに対して色分解処理を行う。具体的に、色分解処理部１０３は、多階調のカラー画像データに対して、色分解処理用ＬＵＴ記憶部１０４に記憶されている色分解処理用ＬＵＴを用いて、ＲＧＢからＣＭＹＫのインク色プレーンへの色分解処理を行う。

なお、本実施形態では、色分解処理後の画像データにおける各画素データを８ビットとして扱うが、それ以上の階調数で変換してもよい。また、本実施形態における記録ヘッド１２５は、図２に示す４種類の各インク色（ＣＭＹＫ）を保有している。そのため、色分解処理部１０３に入力されたＲＧＢのカラー画像データは、ＣＭＹＫ各プレーンの計４プレーンの画像データへ変換される。

ここで、本実施形態における色分解処理について図４を用いて説明する。
図４は、図１に示す色分解処理部１０３による色分解処理を説明するための模式図である。この図４には、図１に示す色分解処理部１０３及び色分解処理用ＬＵＴ記憶部１０４が示されている。

色分解処理部１０３は、色分解処理用ＬＵＴ記憶部１０４に記憶されている色分解処理用ＬＵＴを参照して、入力された画像データＲ'Ｇ'Ｂ'を、以下の（１）〜（４）式に示すＣＭＹＫへ変換する処理を行う。
Ｃ＝Ｃ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ'，Ｇ'，Ｂ'） ・・・ （１）
Ｍ＝Ｍ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ'，Ｇ'，Ｂ'） ・・・ （２）
Ｙ＝Ｙ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ'，Ｇ'，Ｂ'） ・・・ （３）
Ｋ＝Ｋ＿ＬＵＴ＿３Ｄ（Ｒ'，Ｇ'，Ｂ'） ・・・ （４）

ここで、（１）〜（４）式の右辺に定義される各関数が、色分解処理用ＬＵＴ記憶部１０４に記憶されている色分解処理用ＬＵＴに該当する。色分解処理用ＬＵＴは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３入力値から、各インク色への出力値を定める。本実施形態では、記録ヘッド１２５がＣＭＹＫの４つのインク色を具備する構成のため、色分解処理用ＬＵＴは、３入力値から４出力値を得るものとなる。

以上の処理により、色分解処理部１０３による色分解処理が終了する。
なお、上述した色分解処理部１０３による色分解処理（即ち、ステップＳ３０２）までは、入力されたカラー画像データの全体に対して行う処理である。そして、これ以降の処理（即ち、ステップＳ３０３〜Ｓ３１０）は、記録ヘッド１２５の１回の走査（主走査）で記録するデータを作成する処理のため、走査ごとに記録を行う画像領域に対して処理を行う。

そこで、続いて、ステップＳ３０３において、画像処理装置１１０（例えば、色分解処理部１０３或いは走査Ｄｕｔｙ設定部１０６）は、その１回の走査で記録を行う色分解画像データの位置（切り出し位置）を設定する。

ここで、当該色分解画像データの切り出し位置は、ノズル列の上端に位置するノズルが各走査で記録を行うラインの副走査方向画素位置として表す。また、ラインの副走査方向画素位置は、入力画像データの上端画素位置を０とし、副走査方向に進むほど大きくなり、上端画素位置０から副走査方向の逆方向を負の値で表すこととする。記録ヘッド１２５の１回の走査において、上端に位置するノズルからノズル列長分の範囲の画像が記録媒体１２６に記録される。

具体的に、任意の走査番号ｋ（１≦ｋ）における色分解画像データの切り出し位置Ｙｃｕｔは、パス数をＰａｓｓ、１ノズル列中のノズル数をＮｚｚｌ、各走査の間に行われる紙送り量（Ｎｚｚｌ／Ｐａｓｓ）が一定量である場合、以下の（５）式で表現できる。
Ｙｃｕｔ（ｋ）＝−Ｎｚｚｌ＋（Ｎｚｚｌ／Ｐａｓｓ）×ｋ ・・・ （５）
以上のように設定した切り出し位置からノズル列長分の色分解画像データを切りだす。

続いて、ステップＳ３０４において、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６は、走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部１０５に記憶されている走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴを、各インクについて読み出す。そして、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６は、読み出した走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴに基づいて、各インクの走査Ｄｕｔｙを設定する。即ち、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６は、入力された画像データに応じて、記録ヘッド１２５の走査（主走査）ごとに、記録素子に相当するノズルごとの記録媒体１２６に対する記録量（インク打ち込み量、即ちインク吐出量）である走査Ｄｕｔｙを設定する。

ここで、走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴについて説明する。
走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴは、各ノズルが１回の走査において色分解画像データの何％を記録するかを表すものである。なお、本実施形態においては、走査Ｄｕｔｙの設定の際、入力Ｄｕｔｙを複数回の走査に分割するため、走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴに格納される値を「Ｄｕｔｙ分割率」と称する。

図５は、図１に示す走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部１０５に記憶される走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴを説明するための模式図である。この図５には、１６ノズル、２パス印字の場合における走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴのデータ例が示されている。

図５において、縦軸はノズル番号を表し、横軸は各ノズルに対するＤｕｔｙ分割率を表している。また、図５（ａ）は、記録ヘッド１２５の２回の走査で均等な割合で印字を行う場合の例を示しており、全てのノズルにおいて１走査で入力データの５０％のＤｕｔｙを印字する。また、図５（ｂ）は、ノズルごとにＤｕｔｙ分割率が異なる場合の例を示している。

次に、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６は、各インクの走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴと、色分解処理部１０３により処理された色分解画像データとを掛け合わせて、走査ごとの走査Ｄｕｔｙ値を設定する。

具体的に、ノズル番号ｙ（０≦ｙ≦Ｎｚｚｌ）における各インクの走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴを、それぞれ、Ｃ＿ＬＵＴ（ｙ）、Ｍ＿ＬＵＴ（ｙ）、Ｙ＿ＬＵＴ（ｙ）、Ｋ＿ＬＵＴ（ｙ）とする。また、各走査の切り出し後の座標（ｘ，ｙ）における色分解画像データをＣ（ｘ，ｙ）、Ｍ（ｘ，ｙ）、Ｙ（ｘ，ｙ）、Ｋ（ｘ，ｙ）とすると、走査Ｄｕｔｙは、以下の（６）〜（９）式で表せる。
Ｃ'（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ） × Ｃ＿ＬＵＴ（ｙ） ・・・ （６）
Ｋ'（ｘ，ｙ）＝Ｍ（ｘ，ｙ） × Ｍ＿ＬＵＴ（ｙ） ・・・ （７）
Ｙ'（ｘ，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ） × Ｙ＿ＬＵＴ（ｙ） ・・・ （８）
Ｋ'（ｘ，ｙ）＝Ｋ（ｘ，ｙ） × Ｋ＿ＬＵＴ（ｙ） ・・・ （９）

図６は、本発明の実施形態を示し、走査Ｄｕｔｙの算出方法（設定方法）を説明するための模式図である。具体的に、図６は、走査Ｄｕｔｙの算出方法（設定方法）として、上述した色分解画像データと走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴとの積のイメージの一例が示されている。

図６（ａ）は、記録ヘッド１２５の走査で印字される色分解処理後の画像データ（色分解画像データ）であり、ある位置における画像データの副走査方向を表している。また、その縦軸は、各走査でラインを印字するノズル番号を示している。図６（ｂ）は、走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴを表しており、図５（ｂ）と同じものである。図６（ｃ）は、色分解処理後の画像データと走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴとを掛け合わせて求められる走査Ｄｕｔｙを示している。例えば、ノズル番号５では、図６（ａ）に示すように色分解処理後の画像データがＤｕｔｙ５０％、また、図６（ｂ）に示すようにＤｕｔｙ分割率が５０％であるため、両者の積をとることによって走査Ｄｕｔｙは２５％となる。他のノズルについても、同様にして、色分解処理後の画像データと各ノズルのＤｕｔｙ分割率とを掛け合わせることで、走査Ｄｕｔｙを算出する。

以上のようにして、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６による走査Ｄｕｔｙの設定が行われる。

ここで、再び、図３の説明に戻る。
ステップＳ３０４の走査Ｄｕｔｙ設定処理が終了すると、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５に進むと、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ選択部１０８は、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ記憶部１０７に記憶されている補正用ＬＵＴの中から、ノズル番号及び走査条件に応じた走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを選択して読み出す処理を行う。なお、走査条件としては、例えば、走査方向、記録媒体１２６である用紙の紙面上の記録位置、または、それらの組合せなどが挙げられる。

ここで、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴについて説明する。
走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴは、記録ヘッド１２５における各走査で形成される画像の色が一定となるように、走査Ｄｕｔｙを補正するためのものである。

以下に、ノズル番号に応じて走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを変更する理由を説明する。
例えば、図７に示す１６ノズル、２パスのマルチパス印字の走査において、ノズル番号９〜１６のノズルは、常にドットが記録されていない記録媒体１２６の記録領域にドット（画像）の記録を行う、いわゆる１パス目の印字を行う。一方、ノズル番号１〜８のノズルは、前の走査でノズル番号９〜１６のノズルが形成した画像上にドットの記録を行う、いわゆる２パス目の印字を行う。このように、同じ走査内であっても、ノズル番号によって記録を行うパスが異なるため、本実施形態では、ノズル番号に応じて走査Ｄｕｔｙの補正に用いる走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを変更する。

次に、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの作成方法について説明する。ここでは、説明を簡単にするために、Ｃ、Ｍの２色で印字を行う場合の走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの作成方法を説明する。なお、以下に示す説明は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色、或いは、インク色の数がそれ以上の場合であっても、その作成方法は同様に適用可能である。

まず、記録ヘッド１２５の基準となる走査条件において、Ｃ、Ｍのインクを、例えば等間隔の９階調×９階調などの様々な組合せのＤｕｔｙで印字し、測色を行う。そして、他の走査条件で形成した画像の色を、この基準となる走査で形成された画像の色に合わせるように、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを作成する。

以下では、具体的に、基準となる走査条件として、往路の片方向印字、１パス印字とした例を用いて説明を行う。ここで、基準となる走査条件で形成した画像の色は、補正の必要がない。そのため、１パス目の往路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴは、入力された値をそのまま出力するＬＵＴとする。

次に、１パス目の復路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを作成する。１パス目の復路方向の片方印字において、Ｃ、Ｍのインクを、基準走査と同様に、９階調×９階調のＤｕｔｙの組合せで印字し、測色を行う。そして、基準の走査条件で印字した全てのインクのＤｕｔｙの組合せについて、基準の走査条件での測色値と、復路の印字で形成した画像の測色値とが一致または最も近くなるＣ、ＭのインクＤｕｔｙの組合せを探索する。ここで、例えばＬＵＴを作成する走査条件（１パス、復路印字）の測色値について、スプライン補間などの補間方法で印字を行わなかったインクＤｕｔｙの組合せでの色を予測し、基準の走査条件での測色値と近くなるインクＤｕｔｙの組合せを探索してもよい。そして、基準の走査条件でのインクＤｕｔｙの組合せと、復路印字で色が一致または最も近くなるインクＤｕｔｙの組合せをＬＵＴとする。

以上のように作成したＬＵＴを、１パス目の復路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴとして使用すると、基準の走査条件で形成した場合と等しい色で画像を形成することができる。

次に、２パス目の印字を行うノズルに対する往路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの作成方法を説明する。２パス目の走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴは、以下に説明する形成した画像の色を補正するＬＵＴである。

図６に示すように、入力Ｄｕｔｙが５０％のとき、１パス目の印字として、例えばノズルＮｏ．９で入力Ｄｕｔｙの６０％、即ちＤｕｔｙ３０％を印字し、そして紙送り後に、ノズルＮｏ．１で２パス目の印字することを考える。この際、２パス目で印字するＤｕｔｙに対して補正を行わない場合には、入力Ｄｕｔｙ５０％のうち、１パス目で印字されなかった残りの２０％を印字する。

しかしながら、基準の走査条件（１パス、往路印字）で入力Ｄｕｔｙ５０％を形成した場合と比較すると、パス数の違いや印字方向の違いにより、形成される画像の色は一致しない。そのため、基準の走査条件で形成する画像と色が一致するように、２パス目に印字するＤｕｔｙを補正するのである。

ここで、図５に示す走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴのように、１パス目を記録するノズルであってもノズル番号によって分割率が異なる。そのため、同じ入力Ｄｕｔｙであっても、記録に使用されるノズルによって１パス目及び２パス目に記録するＤｕｔｙが異なる。即ち、基準の走査条件で形成する画像と色を一致させるためには、１パス目に記録したＤｕｔｙに応じて２パス目に記録するＤｕｔｙを決める必要がある。

そして、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを作成するためには、まず、様々なＤｕｔｙの組合せで１パス目と２パス目を印字し、その測色を行う。例えば、１パス目について、９階調×９階調のＤｕｔｙの組合せを印字し、更に、２パス目として、１パス目で形成した画像の上に重ねて９階調×９階調のＤｕｔｙの組合せの印字を行う。つまり、９⁴通りのＤｕｔｙの組合せについて印字し、測色を行う。ここで、２パス目が往路用の走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴを作成するためには、１パス目を復路方向、２パス目を往路方向でそれぞれ走査し、印字を行う。

そして、基準の走査条件で印字したＤｕｔｙの組合せと１パス目に印字したＤｕｔｙの組に対して、測色値が一致または最も近くなる２パス目でのインクＤｕｔｙの組合せを探索し、ＬＵＴとする。以上の処理により、２パス目に記録するノズルに対する往路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの作成が終了する。

２パス目の印字を行うノズルに対する復路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの作成方法も、上述した往路用走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの作成方法と同様である。この場合、１パス目を往路方向、２パス目を復路方向でそれぞれ走査して印字し、ＬＵＴを作成する。

ここで、再び、図３の説明に戻る。
ステップＳ３０５の走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴの選択処理が終了すると、ステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６に進むと、走査Ｄｕｔｙ補正部１０９は、ステップＳ３０５で選択された走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴに基づいて、ステップＳ３０４で設定された走査Ｄｕｔｙの補正処理を行う。即ち、走査Ｄｕｔｙ補正部１０９は、記録ヘッド１２５の走査条件に応じて、記録ヘッド１２５の各走査において記録媒体１２６に対する再現色が等しくなるように、ステップＳ３０４で設定された走査Ｄｕｔｙの補正処理を行う。

具体的に、本実施形態では、以下の（１０）〜（１３）式に示すように補正行う。
Ｃ''（ｘ，ｙ）＝ＣＭＹＫ＿ＬＵＴ（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'） ・・・ （１０）
Ｋ''（ｘ，ｙ）＝ＣＭＹＫ＿ＬＵＴ（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'） ・・・ （１１）
Ｙ''（ｘ，ｙ）＝ＣＭＹＫ＿ＬＵＴ（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'） ・・・ （１２）
Ｋ''（ｘ、ｙ）＝ＣＭＹＫ＿ＬＵＴ（Ｃ'，Ｍ'，Ｙ'，Ｋ'） ・・・ （１３）

ここで、走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴは、考え得る全ての走査Ｄｕｔｙの組合せについて値を持っている必要はない。例えば、各インクについて９格子ずつ、計９⁴＝６５６１点についてデータを持ち、データを持っていない点については補間によって近似値を計算する構成であってもよい。

続いて、ステップＳ３０７において、ハーフトーン処理部１１１は、走査Ｄｕｔｙ補正部１０９によって得られた８ビットプレーンの走査Ｄｕｔｙデータを、ドットＯＮ／ＯＦＦの２レベルの階調値（２値データ）に変換するハーフトーン処理を行う。

本実施形態におけるハーフトーン処理は、多値の入力画像データを２値画像データに変換する処理として、例えば周知の誤差拡散法を用いる。なお、本実施形態における２値画像データへの変換処理は、この誤差拡散法に限られず、例えば、ディザマトリックスを用いた閾値処理による２値化処理を行ってもよいし、各走査の２値化結果に何らかの補完関係、相関関係を持たせるような処理であってもよい。

また、本実施形態では、走査Ｄｕｔｙ設定部１０６で設定され、走査Ｄｕｔｙ補正部１０９で補正された走査Ｄｕｔｙのデータに対して、ハーフトーン処理部１１１で２値化処理を施して形成対象となる画像の画像データを生成するようにしている。しかしながら、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、ハーフトーン処理部１１１によるハーフトーン処理に替えて、走査Ｄｕｔｙのデータに対してＮ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる画像のドットパターンに係る画像データを生成するＮ値化部を構成する形態も本発明に含まれる。

続いて、ステップＳ３０８において、ハーフトーン処理部１１１は、ハーフトーン処理後の２値画像データ（ハーフトーン画像データ）を、ハーフトーン画像格納バッファ１１２に格納する処理を行う。なお、本実施形態のハーフトーン処理部１１１では、各プレーンの対応する画素を順次入力して各色に対応した２値画像データを生成する。したがって、多値画像データの全プレーンを保持するような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バッファ１１２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ってもよい。

続いて、ステップＳ３０９において、画像処理装置１１０は、ハーフトーン処理後の画像データを、例えば画像全体或いは単位記録領域のバンド幅分等の任意のサイズでハーフトーン画像格納バッファ１１２から読み出し、画像データ出力端子１１３から出力する。

画像処理装置１１０からハーフトーン画像データを受けたプリンタ１２０では、当該画像データを画像格納メモリ１２２に格納する。そして、インク色及び吐出量選択部１２３は、画像格納メモリ１２２に格納された画像データに適合するインク色及び吐出量を選択する。そして、ステップＳ３１０において、プリンタ１２０（ヘッド制御部１２４）は、インク色及び吐出量選択部１２３で選択されたインク色及び吐出量に基づいて記録ヘッド１２５等を制御し、記録媒体１２６に画像の形成処理を行う。この画像形成処理においては、記録ヘッド１２５を記録媒体１２６に対して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て記録媒体１２６上に画像を形成し記録する。

なお、本実施形態の画像形成装置１００では、記録ヘッド１２５による複数回の走査を行って記録媒体１２６上に画像を形成するマルチパス記録方式を用いている。そこで、ステップＳ３１１において、画像形成装置１００は、記録ヘッド１２５による１回の走査が終了するたびに、記録ヘッド１２５の全走査が終了したか否かを判断する。

そして、ステップＳ３１１の判断の結果、記録ヘッド１２５の全走査が終了していない場合には、ステップＳ３０３に戻り、未走査の処理について、ステップＳ３０３以降の処理を再度行う。

一方、ステップＳ３１１の判断の結果、記録ヘッド１２５の全走査が終了した場合には、図３に示すフローチャートにおける処理を終了する。以上の図３に示すフローチャートの処理により、入力された多階調のカラー画像データに対する一連の画像形成処理が終了する。

以上、説明したように、本実施形態の画像形成装置１００では、入力された画像データに応じて、記録ヘッド１２５の走査（主走査）ごとに、記録素子（本例ではノズル）ごとの記録媒体１２６に対する記録量（本例では走査Ｄｕｔｙ）を設定するようにしている。そして、設定された記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる画像の画像データを生成するようにしている。
かかる構成によれば、装置のサイズやそのコストを増大させることなく、記録ヘッドの走査条件の違いに起因するバンド状の色ムラの発生を低減することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１００では、記録ヘッド１２５の走査条件に応じて、記録ヘッド１２５の各走査において記録媒体１２６に対する再現色が等しくなるように、前記設定された記録量を補正するようにしている。
かかる構成によれば、各走査で記録される画像の色の差を低減することができるため、記録ヘッドの走査条件の違いに起因するバンド状の色ムラの発生を更に低減することができる。

また、本実施形態では、記録量である走査Ｄｕｔｙに対して補正を行うため、その補正はＤｕｔｙの単位で行うことができる。例えば、８ｂｉｔの画像データを処理する場合には、２５６段階で補正を行うことができる。そのため、より正確な補正を行うことができ、結果として、記録ヘッドの走査条件に起因するバンド状の色ムラの発生をより低減することができる。

（本発明の他の実施形態）
前述した本発明の実施形態に係る画像形成装置１００を構成する図１の各構成部（各手段）、並びに、画像形成方法を示す図３の各ステップは、コンピュータのＣＰＵがＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムを実行することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図３に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク（登録商標）、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

なお、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す記録ヘッドの概略構成の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置による画像形成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１に示す色分解処理部による色分解処理を説明するための模式図である。 図１に示す走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部に記憶される走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴを説明するための模式図である。 本発明の実施形態を示し、走査Ｄｕｔｙの算出方法（設定方法）を説明するための模式図である。 マルチパス印字時のノズル列の動作例を示す模式図である。 染料インクのシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）のドットを重ねて記録媒体に記録させた際の記録媒体における断面の一例を示す模式図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 画像データ入力端子
１０２ 入力画像格納バッファ
１０３ 色分解処理部
１０４ 色分解処理用ＬＵＴ記憶部
１０５ 走査Ｄｕｔｙ設定用ＬＵＴ記憶部
１０６ 走査Ｄｕｔｙ設定部
１０７ 走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ記憶部
１０８ 走査Ｄｕｔｙ補正用ＬＵＴ選択部
１０９ 走査Ｄｕｔｙ補正部
１１０ 画像処理装置
１１１ ハーフトーン処理部
１１２ ハーフトーン画像格納バッファ
１１３ 画像データ出力端子
１２０ プリンタ
１２１ プリンタ入力端子
１２２ 画像格納メモリ
１２３ インク色及び吐出量選択部
１２４ ヘッド制御部
１２５ 記録ヘッド
１２６ 記録媒体
１２７ 移動部
１２８ 搬送部
１３０ 通信手段

Claims (5)

1. 複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   画像データを入力する画像データ入力手段と、
   前記画像データに応じて、前記記録ヘッドの走査ごとに、前記記録素子ごとの前記記録媒体に対する記録量を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる前記画像の画像データを生成するＮ値化手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録ヘッドの走査条件に応じて、前記記録ヘッドの各走査において前記記録媒体に対する再現色が等しくなるように、前記設定手段で設定された記録量を補正する補正手段を更に有し、
   前記Ｎ値化手段は、前記補正手段で補正された記録量のデータに対して、前記Ｎ値化処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正手段は、前記走査条件として前記記録ヘッドの走査を行う方向に応じて、前記設定手段で設定された記録量を補正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. 複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置による画像形成方法であって、
   画像データを入力する画像データ入力ステップと、
   前記画像データに応じて、前記記録ヘッドの走査ごとに、前記記録素子ごとの前記記録媒体に対する記録量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記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる前記画像の画像データを生成するＮ値化ステップと
   を有することを特徴とする画像形成方法。
5. 複数の記録素子を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して複数回の走査を行うことによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置による画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   画像データを入力する画像データ入力ステップと、
   前記画像データに応じて、前記記録ヘッドの走査ごとに、前記記録素子ごとの前記記録媒体に対する記録量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記録量のデータに対して、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となる前記画像の画像データを生成するＮ値化ステップと
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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