JP2015177206A - 閾値マトリクス生成装置、画像記録装置、閾値マトリクス生成方法および閾値マトリクス - Google Patents

Abstract

【課題】実際の着色状態を考慮して粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成する。
【解決手段】画像記録装置１では、画像領域において一の閾値マトリクス要素に対応する対応画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、実際に着色される着色画素群と対応画素との位置関係を示す着色情報が予め記憶される。閾値マトリクスの生成の際には、閾値が付与された付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に実際に着色される着色画素群が、着色情報を利用して求められる。続いて、閾値が付与されていない各未付与要素について、各未付与要素に対応する画素を着色画素群に含めた場合の着色画素群の分布の偏りを示す評価値が求められる。その後、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値が付与される。これにより実際の着色状態を考慮して粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像記録装置において多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する技術に関する。

従来より、多階調（すなわち、連続階調）の元画像を閾値マトリクスを利用してハーフトーン化し、記録媒体に記録することが行われている。閾値マトリクスを生成する際には、先に描画された画素から離れた位置に、次に描画される画素が配置されるように閾値が決定される。

例えば、特許文献１では、マトリクス領域内の複数の要素の点灯順序を決定する際に、点灯順序が未決定の各要素について、点灯順序が既に決定された各要素からの距離に基づく評価値が求められ、当該評価値に基づいて点灯順序が決定される。また、特許文献２では、閾値のハイライト側およびシャドウ側と中間部とで閾値の決定方法を変更する技術が開示されている。具体的には、中間部における閾値の決定の際に、既に決定された閾値の位置を中心に重み付けフィルタを作用させる。

ところで、複数のノズルから記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出して画像を記録する画像記録装置では、記録媒体上に着弾した液滴が、着色すべき画素の周囲へと拡がることがある。そこで、特許文献３では、閾値マトリクスの各要素を分解して高解像度にて示す高解像度マトリクスと、高解像度マトリクスに対応する領域において実際にインクが付着する点付き状態とを利用し、高解像度マトリクスにおいてインクが付着する各要素からの距離に基づいて点灯順序を決定する技術が提案されている。

特開２００８−２９４７０２号公報 特許第３７６２８００号公報 特開２０１３−１８４３１６号公報

ところで、特許文献１および特許文献２では、記録媒体上における実際の着色状態は考慮されていない。したがって、画像データ上では描画画素がおよそ均等に分散されているにもかかわらず、記録媒体上においてインクのドットの分布に偏りが生じ、画像の粒状性が増大する可能性がある。一方、特許文献３では、マトリクスサイズが大きい高解像度マトリクスを利用するため、閾値を決定するための計算時間が増大する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、実際の着色状態を考慮して粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することを主な目的としている。

請求項１に記載の発明は、吐出部に対して予め定められた移動方向に相対的に移動する記録媒体に向けて前記吐出部からインクの液滴を吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成装置であって、閾値マトリクスおよび着色情報を記憶する記憶部と、前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する閾値決定部とを備え、前記着色情報が、記録媒体上において前記閾値マトリクスに対応する画像領域にて、一の閾値マトリクス要素に対応する対応画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、前記対応画素とインクにより着色される複数の画素との位置関係を示す位置関係情報を含み、前記閾値決定部が、ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、ｂ）前記画像領域において、閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、インクにより着色される複数の画素である着色画素群を前記着色情報を利用して求める工程と、ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素に対応する画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合にインクにより着色される複数の画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程とを実行する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の閾値マトリクス生成装置であって、前記着色情報に含まれる前記位置関係情報において、前記対応画素が、インクにより着色される前記複数の画素に含まれる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の閾値マトリクス生成装置であって、前記着色情報に含まれる前記位置関係情報において、インクにより着色される前記複数の画素が、前記対応画素、および、前記対応画素に前記記録媒体の前記移動方向の後側にて隣接する１つの画素である。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置であって、前記ｂ）工程において、前記付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにすると前記画像領域外に位置する領域外画素がインクにより着色される場合、前記元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮して、前記画像領域において前記領域外画素に対応する画素が前記着色画素群に含められる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置であって、前記ｂ）工程において求められた前記着色画素群に、インクにより部分的に着色される部分着色画素が含まれる場合、前記ｄ）工程において、前記着色画素群の分布の偏りに対する前記部分着色画素の影響を全体が着色される画素の影響に比べて小さくする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置であって、前記吐出部から吐出されるインクの微小液滴のサイズが、第１サイズと第２サイズとの間にて切り換え可能であり、前記着色情報に含まれる前記位置関係情報が、前記第１サイズに対応する閾値マトリクスを生成する際に利用される第１位置関係情報と、前記第２サイズに対応する閾値マトリクスを生成する際に利用される第２位置関係情報とを含む。

請求項７に記載の発明は、吐出部に対して予め定められた移動方向に１回だけ相対的に移動する記録媒体に向けて前記吐出部からインクの液滴を吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成装置であって、閾値マトリクスを記憶する記憶部と、前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する閾値決定部とを備え、前記閾値決定部が、ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、ｂ）閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素と、前記付与済み要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素とを、対象マトリクス要素群として求める工程と、ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素を前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素と前記一の未付与要素とを前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程とを実行する。

請求項８に記載の発明は、画像記録装置であって、記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、前記記録媒体を前記吐出部に対して移動方向へと相対的に移動する移動機構と、請求項１ないし７のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置と、前記閾値マトリクス生成装置により生成された閾値マトリクスを利用して多階調の元画像をハーフトーン化してハーフトーン画像を生成し、前記ハーフトーン画像に基づいて前記吐出部からのインクの吐出を制御する制御部とを備える。

請求項９に記載の発明は、インクの液滴を吐出部から記録媒体に向けて吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成方法であって、閾値マトリクスおよび着色情報を記憶する工程と、前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する工程とを備え、前記着色情報が、記録媒体上において前記閾値マトリクスに対応する画像領域にて、一の閾値マトリクス要素に対応する対応画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、前記対応画素とインクにより着色される複数の画素との位置関係を示す位置関係情報を含み、前記閾値を決定する工程が、ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、ｂ）前記画像領域において、閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、インクにより着色される複数の画素である着色画素群を前記着色情報を利用して求める工程と、ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素に対応する画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合にインクにより着色される複数の画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程とを備える。

請求項１０に記載の発明は、吐出部に対して予め定められた移動方向に１回だけ相対的に移動する記録媒体に向けて前記吐出部からインクの液滴を吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成方法であって、閾値マトリクスを記憶する工程と、前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する工程とを備え、前記閾値を決定する工程が、ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、ｂ）閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素と、前記付与済み要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素とを、対象マトリクス要素群として求める工程と、ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素を前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素と前記一の未付与要素とを前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程とを備える。

請求項１１に記載の発明は、多階調の元画像をハーフトーン化する際に前記元画像と比較される閾値マトリクスであって、請求項９または１０に記載の閾値マトリクス生成方法にて生成されたものである。

本発明では、粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。

第１の実施の形態に係る画像記録装置の構成を示す斜視図である。 吐出ユニットを示す底面図である。 制御ユニットの機能を示すブロック図である。 元画像および閾値マトリクスを示す図である。 閾値マトリクスの生成の流れを示す図である。 閾値マトリクスを示す図である。 対応画素と着色画素群との位置関係を示す図である。 対応画素と着色画素群との位置関係を示す図である。 対応画素と着色画素群との位置関係を示す図である。 対応画素と着色画素群との位置関係を示す図である。 閾値マトリクスを示す図である。 第２の実施の形態に係る画像記録装置における閾値マトリクスの生成の流れの一部を示す図である。 第３の実施の形態に係る画像記録装置における閾値マトリクスの生成の流れを示す図である。 第４の実施の形態に係る画像記録装置における閾値マトリクスの生成の流れの一部を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す斜視図である。画像記録装置１は、長尺シート状の記録媒体９上にインクの微小液滴を吐出することにより、記録媒体９上にカラー画像を記録する印刷装置（いわゆる、インクジェットプリンタ）である。記録媒体９は、例えば印刷用紙である。

図１に示すように、画像記録装置１は、移動機構２と、吐出ユニット３と、制御ユニット４とを備える。移動機構２は、記録媒体９を、予め定められた移動方向に移動する。図１に示す例では、記録媒体９の移動方向は（＋Ｙ）方向である。吐出ユニット３は、移動機構２を跨ぐようにして基台２０に設けられるフレーム２５に、移動機構２の上方（すなわち、（＋Ｚ）側）にて固定される。吐出ユニット３は、移動機構２による搬送途上の記録媒体９に向けてインクの微小液滴を吐出する。制御ユニット４は、移動機構２および吐出ユニット３を制御する。

移動機構２では、それぞれが図１中のＸ方向に長い複数のローラ２１がＹ方向に配列される。Ｘ方向は、水平かつＹ方向に垂直な方向であり、記録媒体９の幅方向でもある。複数のローラ２１の（−Ｙ）側にはロール状の記録媒体９（供給ロール）を保持する供給部２２が設けられ、複数のローラ２１の（＋Ｙ）側にはロール状の記録媒体９（巻取ロール）を保持する巻取部２３が設けられる。記録媒体９は供給部２２および巻取部２３のそれぞれにてロール状とされる。以下の説明では、単に記録媒体９という場合は搬送途上の記録媒体９（すなわち、複数のローラ２１上の記録媒体９）を意味するものとする。

移動機構２の一のローラ２１ａには記録媒体９の走査方向の移動速度を検出するエンコーダ２９が設けられ、制御部７がエンコーダ２９の出力に基づいて巻取部２３のモータの回転を制御することにより、記録媒体９が（＋Ｙ）方向に一定速度にて搬送される。記録媒体９の搬送時には、供給部２２が有するモータにて記録媒体９に対して走査方向とは逆向き（すなわち、（−Ｙ）方向）の負荷（テンション）を付与することにより、複数のローラ２１上の記録媒体９が波打つことなく滑らかに移動する。

図２は吐出ユニット３を示す底面図である。吐出ユニット３は、それぞれが互いに異なる色のインクを記録媒体９に向けて吐出する複数（本実施の形態では、４個）の吐出部であるヘッド３１を備える。複数のヘッド３１は同様の構造を有する。複数のヘッド３１はＹ方向（すなわち、移動方向）に配列されて吐出ユニット３の取付部３０に取り付けられる。各ヘッド３１は、記録媒体９の移動方向であるＹ方向に垂直なＸ方向（以下、「幅方向」という。）に配列される複数の吐出口を有する。なお、複数の吐出口は、必ずしもＸ方向に配列される必要はなく、Ｙ方向に対して交差する方向に配列されていればよい。

図２中の最も（−Ｙ）側のヘッド３１はＫ（ブラック）の色のインクを吐出する。Ｋのヘッド３１の（＋Ｙ）側のヘッド３１はＣ（シアン）の色のインクを吐出する。Ｃのヘッド３１の（＋Ｙ）側のヘッド３１はＭ（マゼンタ）の色のインクを吐出する。最も（＋Ｙ）側のヘッド３１はＹ（イエロー）の色のインクを吐出する。なお、吐出ユニット３では、ライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイト等の他の色用のヘッド等も設けられてよい。

画像記録装置１では、幅方向であるＸ方向に関し、各ヘッド３１が記録媒体９上の記録領域の全体に亘って（本実施の形態では、記録媒体９のＸ方向の全体に亘って）設けられる。そして、本体制御部４１（図３参照）により吐出ユニット３と移動機構２とが制御され、記録媒体９が、吐出ユニット３の複数のヘッド３１に対向する位置を、吐出ユニット３に対してＹ方向に１回だけ相対移動する（すなわち、１回だけ通過する）ことにより、記録媒体９への画像の記録が完了する。換言すれば、画像記録装置１では、記録媒体９に対するシングルパス印刷が行われる。

制御ユニット４は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶するＲＯＭ、および、各種情報を記憶するＲＡＭを含む一般的なコンピュータシステムの構成となっている。図３は、制御ユニット４の機能を示すブロック図である。図３では、制御ユニット４に接続される画像記録装置１の構成の一部を併せて示す。制御ユニット４は、制御部４０と、閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成部４３とを備える。制御部４０は、上述の本体制御部４１と、各種演算を行う演算部４２とを備える。また、制御部４０には、各種情報を入力するための入力部４４が接続されている。

閾値マトリクス生成部４３は、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される複数の閾値マトリクスを生成する。閾値マトリクス生成部４３は、記憶部４３１と、閾値決定部４３２とを備える。記憶部４３１は、複数の閾値マトリクス、および、後述する着色情報等を記憶する。閾値決定部４３２は、各閾値マトリクスを構成する複数の閾値マトリクス要素に割り当てられる閾値を決定する。閾値マトリクスの生成方法については後述する。

演算部４２は、画像メモリ４２１と、複数のマトリクス記憶部４２２（ＳＰＭ（Screen Pattern Memory）とも呼ばれる。）と、比較部である比較器４２３（ハーフトーン化回路）とを備える。画像メモリ４２１は、外部から入力されるカラーの元画像のデータ（以下、「元画像データ」という。）を記憶する。複数のマトリクス記憶部４２２は、複数の色成分について閾値マトリクス生成部４３により生成された閾値マトリクスがそれぞれ格納されるメモリである。比較器４２３は、元画像データと閾値マトリクスとを色成分毎に比較する比較部である。なお、当該比較部はソフトウェアにて実現されてもよい。

本体制御部４１は、吐出制御部４１１と、移動制御部４１２とを備える。移動制御部４１２は、演算部４２からの出力に基づいて、移動機構２による記録媒体９の吐出ユニット３に対する相対移動を制御する。吐出制御部４１１は、演算部４２からの出力に基づいて、記録媒体９の相対移動に同期して吐出ユニット３の複数のヘッド３１からのインクの吐出を制御する。

次に、画像記録装置１が画像を記録する動作の詳細について説明する。画像記録装置１では、外部のコンピュータから演算部４２の画像メモリ４２１に、カラーの元画像データが入力部４４を介して入力されて記憶される。

図４は、元画像７０および閾値マトリクス８１を抽象的に示す図である。元画像７０および閾値マトリクス８１のそれぞれでは、記録媒体９の移動方向に対応する列方向（図４中にてｙ方向として示す。）、および、列方向に垂直な行方向（図４中にてｘ方向として示す。）に複数の画素または複数の要素が配列されている。以下の説明では、元画像７０は０〜２５５までの階調範囲にて表現されるものとする。

演算部４２では、元画像７０を示す元画像データが、色成分毎に選択された閾値マトリクス８１と比較され、これにより、元画像データが示す多階調の画像を表現するためのカラーのハーフトーン画像データが生成される。換言すれば、演算部４２では、選択された閾値マトリクス８１を利用してハーフトーン画像データが生成される。当該ハーフトーン画像データは、実際には、記録媒体９上に記録された場合にＦＭスクリーンにより表現されるハーフトーン画像を示す。

元画像のハーフトーン化の際には、図４に示すように元画像７０が示す全体の領域を同一の大きさの多数の領域に分割してハーフトーン化の単位となる繰り返し領域７１が設定される。各マトリクス記憶部４２２は１つの繰り返し領域７１に相当する記憶領域を有し、この記憶領域の各アドレス（座標）に閾値が設定されることにより、上述の選択された閾値マトリクス８１を記憶している。そして、概念的には元画像７０の各繰り返し領域７１と各色成分の閾値マトリクス８１とを重ね合わせ、繰り返し領域７１の各画素の当該色成分の階調値（画素値）と閾値マトリクス８１の対応する閾値とが比較されることにより、記録媒体９上のその画素の位置に記録（当該色のドットの形成）を行うか否かが決定される。

実際には、図３の比較器４２３が有するアドレス発生器からのアドレス信号に基づいて、画像メモリ４２１から元画像データの１つの画素の階調値が色成分毎に読み出される。一方、アドレス発生器では元画像７０中の当該画素に相当する繰り返し領域７１中の位置を示すアドレス信号も生成され、各色成分の閾値マトリクス８１における１つの閾値が特定されてマトリクス記憶部４２２から読み出される。そして、画像メモリ４２１からの階調値とマトリクス記憶部４２２からの閾値とが比較器４２３にて色成分毎に比較されることにより、各色成分の２値の出力画像データにおけるその画素の位置（アドレス）の階調値が決定される。したがって、一の色成分に着目した場合に、図４に示す多階調の元画像７０において、階調値が閾値マトリクス８１の対応する閾値よりも大きい位置には、例えば、階調値「１」が付与され（すなわち、ドットが置かれ）、残りの画素には階調値「０」が付与され（すなわち、ドットは置かれず）、２値の出力画像データが当該色成分のハーフトーン画像データとして生成される。

以上のように、図３に示す制御部４０の演算部４２は、入力された元画像データが有する複数の階調値と、閾値マトリクス８１が有する複数の閾値とを、比較器４２３により互いに対応する画素位置（閾値マトリクス８１では要素位置）において比較することにより、元画像データをハーフトーン化してハーフトーン画像データを生成する。換言すれば、演算部４２は、閾値マトリクス生成部４３により生成された閾値マトリクスを利用し、元画像をハーフトーン化してハーフトーン画像を生成するハーフトーン画像生成装置である。

画像記録装置１では、本体制御部４１の吐出制御部４１１により、ハーフトーン画像データに基づいて、吐出ユニット３の各ヘッド３１からのインクの吐出が制御される。また、本体制御部４１では、移動制御部４１２により、移動機構２による記録媒体９の移動速度や移動量等も制御される。

画像記録装置１では、元画像７０において最初に記録される部分（例えば、最も（＋ｙ）側の複数の繰り返し領域７１）のハーフトーン画像データ（の部分）が各色に対して生成されると、移動制御部４１２が移動機構２を駆動することにより記録媒体９の移動が開始される。そして、上記ハーフトーン化処理（ハーフトーン画像データの生成処理）と並行して、記録媒体９の吐出ユニット３に対する走査方向への相対移動に同期して各ヘッド３１における複数の吐出口からのインクの吐出が吐出制御部４１１により制御される。

ここで、ハーフトーン画像データは記録媒体９上に画像を記録するためのデータであるため、ハーフトーン画像データの複数の画素は記録媒体９上に配列して設定されていると捉えることができる。吐出制御部４１１では、ドット形成部である吐出ユニット３の記録媒体９に対する相対移動に同期して、各吐出口の記録媒体９上の吐出位置（すなわち、ドットの形成位置）に対応するハーフトーン画像データの階調値が「１」である場合には当該吐出位置にドットが形成され、ハーフトーン画像データの階調値が「０」である場合には当該吐出位置にはドットは形成されない。

このようにして、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれに関して、複数の吐出口にそれぞれ対応する記録媒体９上の複数の吐出位置を記録媒体９に対して相対的に移動しつつ、複数の吐出位置における元画像７０の階調値と、元画像７０をハーフトーン化するための閾値マトリクス８１の対応する閾値との比較結果であるハーフトーン画像データに基づいて、各ヘッド３１の複数の吐出口からのインクの吐出が制御される（すなわち、各吐出口からのインクの吐出量が決定される）。

画像記録装置１では、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに関して、ハーフトーン画像データを生成しつつ当該ハーフトーン画像データに従って画像を記録する動作が並行して行われ、記録媒体９上にカラーの元画像を表現するカラーのハーフトーン画像が記録される。

次に、図５を参照しつつ、閾値マトリクス生成部４３による閾値マトリクスの生成、すなわち、閾値マトリクスにおける複数の閾値マトリクス要素の閾値の決定について説明する。画像記録装置１では、各色成分に対応する閾値マトリクスが生成される。以下では、一の色成分に係る閾値マトリクスの生成について説明する。

閾値マトリクス８１が生成されるマトリクス領域は、図６に示すように、記録媒体９の移動方向に対応する列方向（ｙ方向）、および、列方向に垂直な行方向（ｘ方向）に規定されている。換言すれば、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１が、行方向および列方向に配列される。閾値マトリクス８１および各閾値マトリクス要素８１１は正方形であるものとする。図６では、閾値マトリクス要素８１１の数を実際よりも少なく描いている。

閾値マトリクス生成部４３（図３参照）では、まず、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１のうち一の閾値マトリクス要素８１１に最初の閾値が付与される（ステップＳ１１）。閾値が付与された閾値マトリクス要素８１１を、以下、「付与済み要素」という。図６では、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１のうち、左上の角部の閾値マトリクス要素８１１に最初の閾値「１」が付与され、当該閾値マトリクス要素８１１が付与済み要素となる。図６では、当該付与済み要素内に閾値を示す数字を丸で囲んで示す（図１１においても同様）。なお、最初の閾値が付与される閾値マトリクス要素８１１の位置は任意に定められてよい。

続いて、記録媒体９上において閾値マトリクス８１に対応する画像領域にて、付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、インクにより実際に着色される複数の画素（以下、「着色画素群」という。）が、着色情報を利用して求められる（ステップＳ１２）。

着色情報は、上述のように記憶部４３１（図３参照）に予め記憶されており、位置関係情報を含む。位置関係情報は、画像領域において一の閾値マトリクス要素８１１に対応する画素（以下、「対応画素」という。）へのインクの吐出をＯＮにした場合（すなわち、対応画素へのインクの吐出が指示された場合）に、実際に着色される複数の画素と対応画素との位置関係を示す。

図７は、位置関係情報の一例を示すための図である。図７では、上述の画像領域の一部を示す。図７では、画像領域における対応画素９６を太線にて囲み、平行斜線を付す。また、対応画素９６へのインクの吐出をＯＮにした場合に、画像領域に実際に形成されるインクのドット９５に、対応画素９６よりもピッチが大きい平行斜線を付す（図８ないし図１０においても同様）。

図７に示すように、ドット９５は、記録媒体９の移動方向であるＹ方向に長い略楕円形である。ドット９５の当該形状は、例えば、記録媒体９が移動方向に高速にて移動することにより生じる。ドット９５により、対応画素９６と、対応画素９６の（−Ｙ）側に隣接する１つの画素とが着色される。換言すれば、図７に示す位置関係情報において、インクのドット９５により着色される複数の画素は、対応画素９６、および、対応画素９６に記録媒体９の移動方向の後ろ側にて隣接する１つの画素である。以下の説明では、図７に示す位置関係情報が着色情報に含まれるものとして説明する。

ステップＳ１２では、上述のように、当該着色情報を利用して付与済み要素に対応する着色画素群が求められる。図６では、閾値マトリクス８１の複数の閾値マトリクス要素８１１のうち、着色画素群に対応する複数の閾値マトリクス要素８１１（以下、「着色マトリクス要素８１１ａ」という。）に平行斜線を付す。図６では、付与済み要素、および、付与済み要素の（−ｙ）側に隣接する１つの閾値マトリクス要素が、着色画素群に対応する着色マトリクス要素８１１ａである。上述のように、図７に示す対応画素９６は、インクのドット９５により着色される複数の画素に含まれるため、図６において、付与済み要素は、複数の着色マトリクス要素８１１ａに含まれる。

着色画素群が求められると、閾値が付与されていない一の閾値マトリクス要素８１１（以下、「未付与要素」という。）が選択される（ステップＳ１３）。続いて、選択された一の未付与要素である選択未付与要素と、各着色マトリクス要素８１１ａとの間の距離に基づいて、選択未付与要素を複数の着色マトリクス要素８１１ａに含めた場合の着色マトリクス要素８１１ａの分布の偏りを示す評価値が求められる。換言すれば、選択未付与要素に対応する画素を着色画素群に含めた場合の着色画素群の分布（すなわち、着色画素群を構成する複数の画素の分布）の偏りを示す評価値が求められる（ステップＳ１４）。

実際には、元画像７０において繰り返し領域７１（図４参照）が上下左右に繰り返されることから、評価値の算出に際しては、元画像７０の網点化時の閾値マトリクス８１の反復適用を考慮し、９つの閾値マトリクス８１を正方形状に並べた上で、中央の閾値マトリクス８１の選択未付与要素と、９つの閾値マトリクス８１のそれぞれにおいて同位置に位置する複数の着色マトリクス要素８１１ａとの間のそれぞれの距離に基づいて評価値が求められる。

具体的には、まず、９つの閾値マトリクス８１において同位置に位置する各着色マトリクス要素８１１ａについて、行方向に関する選択未付与要素と各着色マトリクス要素８１１ａとの間の距離である第１距離ｄｘｉと、列方向に関する選択未付与要素と各着色マトリクス要素８１１ａとの間の距離である第２距離ｄｙｉとに基づいて、数１にて評価値要素Ｅ１が求められる。

数１中の添え字のｉは０〜８の整数であり、上述の９つの第１閾値マトリクス８１を示す。第１距離ｄｘｉが大きくなると評価値要素Ｅ１は小さくなる。第２距離ｄｙｉが大きくなる場合も評価値要素Ｅ１は小さくなる。各着色マトリクス要素８１１ａに係る評価値要素Ｅ１が求められると、これらの評価値要素Ｅ１が合計されることにより、ステップＳ１３において選択された選択未付与要素に係る評価値が求められる。

評価値は、上述のように、選択未付与要素に対応する画素を着色画素群に含めた場合の着色画素群の分布の偏りを示す。評価値が大きいと、着色画素群の分布の偏りが大きく、画像領域において、実際に着色される複数の画素がある程度固まって存在する。評価値が小さいと、着色画素群の分布の偏りが小さく、画像領域において、実際に着色される複数の画素がおよそ均等に分布する。なお、第１距離ｄｘｉおよび第２距離ｄｙｉのうち一方の距離の影響を他方の距離の影響よりも大きくしたい場合、評価値要素Ｅ１を求めるための数１において、第１距離ｄｘｉまたは第２距離ｄｙｉに重み係数が乗算されてもよい。

閾値マトリクス８１において、評価値が求められていない未付与要素が存在する場合は（ステップＳ１５）、ステップＳ１３に戻り、一の未付与要素の選択、各着色マトリクス要素８１１ａに係る評価値要素Ｅ１の算出、および、評価値要素Ｅ１の合計である評価値の算出（ステップＳ１３，Ｓ１４）が行われる。画像記録装置１では、全ての未付与要素について、ステップＳ１３，Ｓ１４が繰り返されて評価値が求められる（ステップＳ１５）。

続いて、ステップＳ１３〜Ｓ１５において全ての未付与要素について求められた評価値を参照して、評価値が最も小さい（すなわち、評価値が示す上記偏りが最も小さい）一の未付与要素が特定される。換言すれば、全ての未付与要素のうち、着色マトリクス要素８１１ａに含まれると仮定した場合の着色マトリクス要素８１１ａの分布の偏りが最も小さい一の未付与要素が特定される。そして、特定された未付与要素に次の閾値（すなわち、最も新しく付与された閾値の次に大きい閾値）が付与されて付与済み要素となる（ステップＳ１６）。例えば、次の閾値として、最も新しく付与された閾値よりも１だけ大きい閾値が付与される。なお、閾値の増分は適宜変更されてよい。

閾値が付与されていない閾値マトリクス要素８１１（すなわち、未付与要素）が存在する場合は（ステップＳ１７）、ステップＳ１２に戻り、着色情報を利用して各付与済み要素に対応する着色画素群が求められる。そして、全ての未付与要素について評価値が求められ（ステップＳ１２〜Ｓ１５）、評価値が示す上記偏りが最小の一の未付与要素に次の閾値が付与される（ステップＳ１６）。画像記録装置１では、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１の全てに閾値が付与されるまで、ステップＳ１２〜Ｓ１７が繰り返される。これにより、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１に割り当てられる閾値が全て決定される。

実際には、ステップＳ１１〜Ｓ１７にて各閾値マトリクス要素８１１に付与された閾値は、正規化前の仮閾値であり、これらの仮閾値を記録媒体９に記録される画像の階調数に基づいて正規化することにより最終的な閾値が取得され、当該閾値が各閾値マトリクス要素８１１に付与される。第２ないし第４の実施の形態においても同様である。閾値マトリクス８１は、記憶部４３１（図３参照）に記憶される。

以上に説明したように、画像記録装置１では、閾値マトリクス８１の生成の際に、閾値が付与された付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、記録媒体９上の上記画像領域においてインクにより実際に着色される着色画素群が、上述の着色情報を利用して求められる。続いて、閾値が付与されていない各未付与要素について、各未付与要素に対応する画素を着色画素群に含めた場合の着色画素群の分布の偏りを示す評価値が求められる。そして、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値が付与される。

これにより、記録媒体９上に着弾したインクによる実際の着色状態を考慮しつつ、元画像の階調値の増大に従って閾値マトリクス８１に対応する画像領域において画素をＯＮ状態にする順番、すなわち、インクの吐出する順序を決定することができる。その結果、記録媒体９に記録される画像の粒状性を低減することができる。また、画像記録装置１では、実際の着色状態を考慮して粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを、マトリクスサイズが大きい高解像度マトリクス等を使用することなく、容易に生成することができる。

上述のように、着色情報は、一の閾値マトリクス要素８１１に対応する対応画素９６へのインクの吐出をＯＮにした場合に、画像領域において実際に着色される着色画素群と対応画素との位置関係を示す位置関係情報を含む。上述の例における当該位置関係情報では、対応画素９６が着色画素群に含まれる。画像記録装置１では、図７に示すように、記録媒体９上においてインクのドット９５が対応画素９６から周囲へと拡がる場合に、着色情報に基づいて当該インクの拡がりを考慮し、粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。上述の例における位置関係情報では、より詳細には、着色画素群は、対応画素９６、および、対応画素９６に記録媒体９の移動方向後側にて隣接する１つの画素である。画像記録装置１では、記録媒体９の高速移動等によりインクが移動方向後側に拡がる場合に、着色情報に基づいて当該インクの拡がりを考慮し、粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。

画像記録装置１では、着色情報に含まれる位置関係情報は、図７に示す例とは異なるものであってよい。図８ないし図１０はそれぞれ、位置関係情報が示す対応画素９６と着色画素群との位置関係の他の例を示す図である。例えば、図８に示す例では、対応画素９６へのインクの吐出をＯＮにした場合に、吐出されたインクの微小液滴が２つに分離し、対応画素９６、および、対応画素９６に記録媒体９の移動方向後側（すなわち、（−Ｙ）側）にて隣接する１つの画素が、インクのドット９５により着色される。この場合、図７に示す例と同様に、着色情報に含まれる位置関係情報では、着色画素群は、対応画素９６、および、対応画素９６に記録媒体９の移動方向後側にて隣接する１つの画素である。なお、着色画素群は、たとえば、対応画素９６、および、対応画素９６から記録媒体９の移動方向後側に１画素以上離れた１つの画素であってもよい。

図９に示す例では、吐出されたインクの微小液滴が３つに分離し、対応画素９６、および、対応画素９６に記録媒体９の移動方向後側にて隣接するとともに当該移動方向に並ぶ２つの画素が、インクのドット９５により着色される。この場合、着色情報に含まれる位置関係情報では、着色画素群は、対応画素９６を含むとともに対応画素９６から移動方向後側に連続する３つの画素である。いずれの場合も、画像記録装置１では、上記と同様に、着色情報に基づいて実際の着色状態を考慮し、粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。

図１０に示す例では、対応画素９６に吐出されたインクのドット９５が周囲に拡がり、対応画素９６を含む１２の画素が着色される。具体的には、Ｘ方向の長さが３画素、かつ、Ｙ方向の長さが４画素の矩形状に配列された１２個の画素が着色される。着色画素群の１２個の画素のうち、当該矩形の角部に位置する４個の画素は、インクにより部分的に着色される部分着色画素９７ａであり、他の８個の画素は、インクによりおよそ全体が着色される全体着色画素９７ｂである。画像記録装置１において図１０に示す位置関係情報が利用される場合、ステップＳ１２において求められる着色画素群に、部分着色画素９７ａが含まれる。

着色画素群に部分着色画素９７ａが含まれる場合、ステップＳ１４において評価値を求める際に、部分着色画素９７ａを全体着色画素９７ｂと同様に扱ってもよいが、着色画素群の分布の偏りに対する部分着色画素９７ａの影響を、全体着色画素９７ｂの影響に比べて小さくすることが好ましい。例えば、部分着色画素９７ａに対応する着色マトリクス要素８１１ａに係る評価値要素Ｅ１を上述の数１により求める際に、閾値マトリクス要素８１１のｘ方向の幅の半分だけ第１距離ｄｘｉを大きくし、閾値マトリクス要素８１１のｙ方向の幅の半分だけ第２距離ｄｙｉを大きくする。これにより、部分着色画素９７ａの影響を小さくすることができる。

このように、ステップＳ１４において評価値を求める際に、着色画素群の分布の偏りに対する部分着色画素９７ａの影響を、全体着色画素９７ｂの影響に比べて小さくすることにより、閾値マトリクス８１の生成時に、記録媒体９上における実際の着色画素の分布の偏りをさらに詳細に考慮することができる。その結果、粒状性をより一層低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。なお、着色画素群における部分着色画素９７ａと全体着色画素９７ｂとの区別は、各画素の着色割合に基づいて行われる。具体的には、所定の割合（例えば、５０％）以下の面積が着色される画素が部分着色画素９７ａとされ、当該所定の割合よりも大きい面積が着色される画素が全体着色画素９７ｂとされる。

ここで、図１０に例示されるドット９５が、閾値マトリクス８１の左上の角部の閾値マトリクス要素８１１に対応する対応画素９６に付与される場合を考える。上述のように、ステップＳ１４では、閾値マトリクス８１の反復適用を考慮し、正方形状に配置された９つの閾値マトリクス８１のうち中央の閾値マトリクス８１の選択未付与要素と、各閾値マトリクス８１の着色マトリクス要素８１１ａとの間の距離に基づいて評価値が求められる。図１１では、９つの閾値マトリクス８１のそれぞれにおいて、図１０に示すドット９５により着色される着色画素群に対応する複数の着色マトリクス要素８１１ａ（以下、「着色マトリクス要素群」という。）に平行斜線を付す。

図１１に示すように、１つのドット９５に対応する着色マトリクス要素群 は、当該ドット９５の対応画素９６を含む１つの閾値マトリクス８１のみならず、隣接する閾値マトリクス８１にも広がって存在する。換言すれば、一の閾値マトリクス８１に対応する画像領域に吐出されたインクにより、当該画像領域外に位置する領域外画素も着色される。

このように、ステップＳ１４において評価値を求める際に、付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにすると画像領域外の領域外画素がインクにより着色される場合、閾値マトリクス８１の反復適用を考慮して、各画像領域において領域外画素に対応する画素が着色画素群に含められることが好ましい。具体的には、図１１において平行斜線を付す全ての閾値マトリクス要素を着色マトリクス要素８１１ａとして、各着色マトリクス要素８１１ａに係る評価値要素Ｅ１が求められ、これらの評価値要素Ｅ１が合計されて評価値が求められる。これにより、閾値マトリクス８１の生成時に、記録媒体９上における実際の着色画素の分布の偏りをさらに詳細に考慮することができる。その結果、粒状性をより一層低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。

なお、領域外画素の数が画像領域に含まれる全ての画素の数に比べてある程度以上に小さい場合等、ステップＳ１４において評価値を求める際に、上述の領域外画素は着色画素群に含められなくてもよい。

画像記録装置１では、各ヘッド３１において、ヘッド３１から吐出されるインクの微小液滴のサイズが、第１サイズと、第１サイズよりも大きい第２サイズとの間にて切り換え可能とされてもよい。この場合、上述の着色情報に含まれる位置関係情報には、第１サイズに対応する第１位置関係情報と、第２サイズに対応する第２位置関係情報とが含まれる。第１位置関係情報では、例えば、図７に示すように、対応画素９６、および、対応画素９６に記録媒体９の移動方向の後ろ側にて隣接する１つの画素が着色画素群である。また、第２位置関係情報では、例えば、図１０に示すように、対応画素９６を含む１２個の画素が着色画素群である。

画像記録装置１では、閾値マトリクス生成部４３により、第１サイズのインクの微小液滴を吐出する際に使用される閾値マトリクスである第１閾値マトリクスと、第２サイズのインクの微小液滴を吐出する際に使用される閾値マトリクスである第２閾値マトリクスとが生成される。第１サイズに対応する第１閾値マトリクスが生成される際には、上述の第１位置関係情報が利用され、第２サイズに対応する第２閾値マトリクスが生成される際には、上述の第２位置関係情報が利用される。これにより、インクのサイズの違いによる実際の着色状態の差異を考慮して、各サイズに適した閾値マトリクスを生成することができる。その結果、画像記録に使用されるインクのサイズにかかわらず、記録媒体９上に記録される画像の粒状性を低減することができる。なお、画像記録装置１では、例えば、第１位置関係情報における着色画素群が対応画素９６のみを含んでいてもよい。また、画像記録装置１では、インクの微小液滴のサイズは、３種類以上のサイズの間にて切り換え可能とされてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置について説明する。第２の実施の形態に係る画像記録装置では、閾値マトリクスの生成における選択未付与要素の評価値の求め方が、第１の実施の形態におけるステップＳ１４と異なる。閾値マトリクスの生成におけるステップＳ１４以外の工程、および、画像記録装置の装置構成は、第１の実施の形態と同様であり、以下の説明では同符号を付す。

図１２は、第２の実施の形態に係る画像記録装置における閾値マトリクスの生成の流れの一部を示す図である。第２の実施の形態に係る画像記録装置では、まず、第１の実施の形態と同様に、一の閾値マトリクス要素８１１に最初の閾値が付与されて付与済み要素とされる（図５のステップＳ１１）。続いて、付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、インクにより実際に着色される着色画素群が、着色情報を利用して求められる（ステップＳ１２）。次に、一の未付与要素が選択される（ステップＳ１３）。

そして、図１２に示すように、選択未付与要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合にインクにより着色される複数の画素（以下、「仮着色画素群」という。）が、着色情報を利用して求められる。仮着色画素群が求められると、仮着色画素群をステップＳ１２において求められた着色画素群に含めた場合の着色画素群の分布の偏りを示す評価値が求められる（ステップＳ２４）。当該評価値は、上述のステップＳ１４と同様に、元画像７０の網点化時の閾値マトリクス８１の反復適用を考慮して求められる。

具体的には、仮着色画素群の一の画素に対応する閾値マトリクス要素８１１について、第１の実施の形態と同様の方法により、評価値要素Ｅ１の合計が求められる。第２の実施の形態に係る画像記録装置では、評価値要素Ｅ１の合計が、当該一の画素の中間評価値として記憶される。そして、仮着色画素群の各画素について中間評価値が同様に求められ、仮着色画素群の全画素の中間評価値の合計が、選択未付与要素の評価値として求められる。

第２の実施の形態に係る画像記録装置では、第１の実施の形態と同様に、全ての未付与要素の評価値が求められ（図５のステップＳ１５）、評価値が示す上述の偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値が付与される（ステップＳ１６）。そして、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１の全てに閾値が付与されるまで、ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２４，Ｓ１５〜Ｓ１７が繰り返される。これにより、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１に割り当てられる閾値が全て決定される。

第２の実施の形態に係る画像記録装置では、第１の実施の形態と同様に、実際の着色状態を考慮して粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。これにより、記録媒体９に記録される画像の粒状性を低減することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る画像記録装置について説明する。第３の実施の形態に係る画像記録装置では、閾値マトリクスの生成の流れが、第１の実施の形態におけるものと異なる。また、第３の実施の形態に係る画像記録装置では、閾値マトリクスの生成において上述の着色情報は利用されない。したがって、記憶部４３１には着色情報は記憶されなくてよい。画像記録装置の装置構成は、第１の実施の形態と同様であり、以下の説明では同符号を付す。

図１３は、第３の実施の形態に係る画像記録装置における閾値マトリクスの生成の流れを示す図である。第３の実施の形態に係る画像記録装置では、まず、第１の実施の形態と同様に、一の閾値マトリクス要素８１１に最初の閾値が付与されて付与済み要素とされる（ステップＳ３１）。

続いて、付与済み要素と、付与済み要素に記録媒体９の移動方向に対応する方向の後側（すなわち、閾値マトリクス８１における（−ｙ）側）にて隣接する閾値マトリクス要素８１１とが、対象マトリクス要素群として求められる（ステップＳ３２）。次に、一の未付与要素が選択され（ステップＳ３３）、選択未付与要素を対象マトリクス要素群に含めた場合の対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値が求められる（ステップＳ３４）。当該評価値の算出は、元画像７０の網点化時の閾値マトリクス８１の反復適用を考慮して行われる。

第３の実施の形態に係る画像記録装置では、第１の実施の形態における複数の着色マトリクス要素８１１ａ（すなわち、着色画素群に対応する複数の閾値マトリクス要素）に代えて、上記対象マトリクス要素群に含まれる複数の閾値マトリクス要素（以下、「対象マトリクス要素」という。）を用いて、第１の実施の形態における上述の評価値の算出と同様の方法にて評価値が求められる。具体的には、各対象マトリクス要素に係る評価値要素Ｅ１が上述の数１にて算出され、全ての対象マトリクス要素の評価値要素Ｅ１が合計されて評価値が求められる。

閾値マトリクス８１において、評価値が求められていない未付与要素が存在する場合は（ステップＳ３５）、ステップＳ３３に戻り、一の未付与要素の選択、各対象マトリクス要素に係る評価値要素Ｅ１の算出、および、評価値要素Ｅ１の合計である評価値の算出（ステップＳ３３，Ｓ３４）が行われる。画像記録装置では、全ての未付与要素について、ステップＳ３３，Ｓ３４が繰り返されて評価値が求められる（ステップＳ３５）。

続いて、ステップＳ３３〜Ｓ３５において全ての未付与要素について求められた評価値を参照して、評価値が最も小さい（すなわち、評価値が示す対象マトリクス要素群の分布の偏りが最も小さい）一の未付与要素が特定される。換言すれば、全ての未付与要素のうち、対象マトリクス要素群に含まれると仮定した場合の対象マトリクス要素群の分布の偏りが最も小さい一の未付与要素が特定される。そして、特定された未付与要素に次の閾値が付与されて付与済み要素となる（ステップＳ３６）。

閾値が付与されていない閾値マトリクス要素８１１（すなわち、未付与要素）が存在する場合は（ステップＳ３７）、ステップＳ３２に戻り、各付与済み要素と、各付与済み要素に（−ｙ）側にて隣接する閾値マトリクス要素８１１とが、対象マトリクス要素群として求められる。そして、全ての未付与要素について評価値が求められ（ステップＳ３２〜Ｓ３５）、評価値が示す上述の偏りが最小の一の未付与要素に次の閾値が付与される（ステップＳ３６）。画像記録装置では、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１の全てに閾値が付与されるまで、ステップＳ３２〜Ｓ３７が繰り返される。これにより、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１に割り当てられる閾値が全て決定される。

第３の実施の形態に係る画像記録装置では、記録媒体９の高速移動等によりインクが移動方向後側に拡がる場合に、当該インクの拡がりを考慮しつつ粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。これにより、記録媒体９に記録される画像の粒状性を低減することができる。

次に、本発明の第４の実施の形態に係る画像記録装置について説明する。第４の実施の形態に係る画像記録装置では、閾値マトリクスの生成における選択未付与要素の評価値の求め方が、第３の実施の形態におけるステップＳ３４と異なる。閾値マトリクスの生成におけるステップＳ３４以外の工程、および、画像記録装置の装置構成は、第３の実施の形態と同様であり、以下の説明では同符号を付す。

図１４は、第４の実施の形態に係る画像記録装置における閾値マトリクスの生成の流れの一部を示す図である。第４の実施の形態に係る画像記録装置では、まず、第３の実施の形態と同様に、一の閾値マトリクス要素８１１に最初の閾値が付与されて付与済み要素とされる（図１３のステップＳ３１）。続いて、付与済み要素と、付与済み要素に記録媒体９の移動方向に対応する方向の後側（すなわち、閾値マトリクス８１における（−ｙ）側）にて隣接する閾値マトリクス要素８１１とが、対象マトリクス要素群として求められる（ステップＳ３２）。次に、一の未付与要素が選択される（ステップＳ３３）。

そして、図１３に示すように、選択未付与要素と、選択未付与要素に（−ｙ）側にて隣接する閾値マトリクス要素８１１とを、ステップＳ３２において求められた対象マトリクス要素群に含めた場合の対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値が求められる（ステップＳ４４）。当該評価値は、上述のステップＳ３４と同様に、元画像７０の網点化時の閾値マトリクス８１の反復適用を考慮して求められる。

具体的には、選択未付与要素について、第３の実施の形態と同様の方法により、評価値要素Ｅ１の合計が求められる。第４の実施の形態に係る画像記録装置では、評価値要素Ｅ１の合計が、選択未付与要素の中間評価値として記憶される。また、選択未付与要素に（−ｙ）側にて隣接する閾値マトリクス要素８１１の中間評価値も同様に求められ、２つの中間評価値の合計が、選択未付与要素の評価値として求められる。

第４の実施の形態に係る画像記録装置では、第３の実施の形態と同様に、全ての未付与要素の評価値が求められ（図１３のステップＳ３５）、評価値が示す上述の偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値が付与される（ステップＳ３６）。そして、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１の全てに閾値が付与されるまで、ステップＳ３２，Ｓ３３，Ｓ４４，Ｓ３５〜Ｓ３７が繰り返される。これにより、閾値マトリクス８１に含まれる複数の閾値マトリクス要素８１１に割り当てられる閾値が全て決定される。

第４の実施の形態に係る画像記録装置では、第３の実施の形態と同様に、記録媒体９の高速移動等によりインクが移動方向後側に拡がる場合に、当該インクの拡がりを考慮しつつ粒状性を低減することが可能な閾値マトリクスを容易に生成することができる。これにより、記録媒体９に記録される画像の粒状性を低減することができる。

上述の画像記録装置では、様々な変更が可能である。

第１および第２の実施の形態に係る画像記録装置では、着色情報に含まれる位置関係情報は、図７ないし図１０に例示される位置関係以外の様々な位置関係を示す情報であってよい。例えば、対応画素９６は、必ずしも着色画素群に含まれていなくてもよい。

第１および第２の実施の形態に係る画像記録装置では、ステップＳ１４，Ｓ２４において算出される評価値は、着色画素群の分布の偏りを示すものであれば、必ずしも、上述の方法にて求められる必要はなく、他の様々な方法にて求められてよい。第３および第４の実施の形態に係る画像記録装置では、ステップＳ３４，Ｓ４４において算出される評価値は、対象マトリクス要素群の分布の偏りを示すものであれば、必ずしも、上述の方法にて求められる必要はなく、他の様々な方法にて求められてよい。

第１ないし第４の実施の形態に係る画像記録装置では、吐出ユニット３に１つの色成分のインクを吐出する１つのヘッド３１のみが設けられてもよい。また、記録媒体９が吐出ユニット３に対してＹ方向に相対的に移動するのであれば、例えば、停止している記録媒体９の上方にて、吐出ユニット３が移動機構２によりＹ方向に移動してもよい。画像記録装置の構造は、例えば、複数の記録媒体に画像を順次記録する枚葉式の画像記録装置に適用されてもよく、また、インターレス印刷を行う画像記録装置に適用されてもよい。記録媒体９は、印刷用紙以外にフィルムや金属薄板等であってもよい。

上述の閾値マトリクス生成部４３を備えるコンピュータは、閾値マトリクス生成装置として独立して利用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 画像記録装置
２ 移動機構
９ 記録媒体
３１ ヘッド
４０ 制御部
４３ 閾値マトリクス生成部
７０ 元画像
８１ 閾値マトリクス
９６ 対応画素
９７ａ 部分着色画素
９７ｂ 全体着色画素
４３１ 記憶部
４３２ 閾値決定部
８１１ 閾値マトリクス要素
Ｓ１１〜Ｓ１７，Ｓ２４，Ｓ３１〜Ｓ３７，Ｓ４４ ステップ

Claims (11)

1. 吐出部に対して予め定められた移動方向に相対的に移動する記録媒体に向けて前記吐出部からインクの液滴を吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成装置であって、
   閾値マトリクスおよび着色情報を記憶する記憶部と、
   前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する閾値決定部と、
   を備え、
   前記着色情報が、記録媒体上において前記閾値マトリクスに対応する画像領域にて、一の閾値マトリクス要素に対応する対応画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、前記対応画素とインクにより着色される複数の画素との位置関係を示す位置関係情報を含み、
   前記閾値決定部が、
   ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、
   ｂ）前記画像領域において、閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、インクにより着色される複数の画素である着色画素群を前記着色情報を利用して求める工程と、
   ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、
   ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素に対応する画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合にインクにより着色される複数の画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、
   ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、
   ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、
   ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程と、
   を実行することを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
2. 請求項１に記載の閾値マトリクス生成装置であって、
   前記着色情報に含まれる前記位置関係情報において、前記対応画素が、インクにより着色される前記複数の画素に含まれることを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
3. 請求項２に記載の閾値マトリクス生成装置であって、
   前記着色情報に含まれる前記位置関係情報において、インクにより着色される前記複数の画素が、前記対応画素、および、前記対応画素に前記記録媒体の前記移動方向の後側にて隣接する１つの画素であることを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置であって、
   前記ｂ）工程において、前記付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにすると前記画像領域外に位置する領域外画素がインクにより着色される場合、前記元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮して、前記画像領域において前記領域外画素に対応する画素が前記着色画素群に含められることを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置であって、
   前記ｂ）工程において求められた前記着色画素群に、インクにより部分的に着色される部分着色画素が含まれる場合、前記ｄ）工程において、前記着色画素群の分布の偏りに対する前記部分着色画素の影響を全体が着色される画素の影響に比べて小さくすることを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置であって、
   前記吐出部から吐出されるインクの微小液滴のサイズが、第１サイズと第２サイズとの間にて切り換え可能であり、
   前記着色情報に含まれる前記位置関係情報が、
   前記第１サイズに対応する閾値マトリクスを生成する際に利用される第１位置関係情報と、
   前記第２サイズに対応する閾値マトリクスを生成する際に利用される第２位置関係情報と、
   を含むことを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
7. 吐出部に対して予め定められた移動方向に１回だけ相対的に移動する記録媒体に向けて前記吐出部からインクの液滴を吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成装置であって、
   閾値マトリクスを記憶する記憶部と、
   前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する閾値決定部と、
   を備え、
   前記閾値決定部が、
   ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、
   ｂ）閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素と、前記付与済み要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素とを、対象マトリクス要素群として求める工程と、
   ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、
   ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素を前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素と前記一の未付与要素とを前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、
   ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、
   ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、
   ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程と、
   を実行することを特徴とする閾値マトリクス生成装置。
8. 画像記録装置であって、
   記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、
   前記記録媒体を前記吐出部に対して移動方向へと相対的に移動する移動機構と、
   請求項１ないし７のいずれかに記載の閾値マトリクス生成装置と、
   前記閾値マトリクス生成装置により生成された閾値マトリクスを利用して多階調の元画像をハーフトーン化してハーフトーン画像を生成し、前記ハーフトーン画像に基づいて前記吐出部からのインクの吐出を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
9. インクの液滴を吐出部から記録媒体に向けて吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成方法であって、
   閾値マトリクスおよび着色情報を記憶する工程と、
   前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する工程と、
   を備え、
   前記着色情報が、記録媒体上において前記閾値マトリクスに対応する画像領域にて、一の閾値マトリクス要素に対応する対応画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、前記対応画素とインクにより着色される複数の画素との位置関係を示す位置関係情報を含み、
   前記閾値を決定する工程が、
   ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、
   ｂ）前記画像領域において、閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合に、インクにより着色される複数の画素である着色画素群を前記着色情報を利用して求める工程と、
   ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、
   ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素に対応する画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に対応する画素へのインクの吐出をＯＮにした場合にインクにより着色される複数の画素を前記着色画素群に含めた場合の前記着色画素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、
   ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、
   ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、
   ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程と、
   を備えることを特徴とする閾値マトリクス生成方法。
10. 吐出部に対して予め定められた移動方向に１回だけ相対的に移動する記録媒体に向けて前記吐出部からインクの液滴を吐出することにより画像を前記記録媒体に記録する画像記録装置において、多階調の元画像のハーフトーン化に利用される閾値マトリクスを生成する閾値マトリクス生成方法であって、
    閾値マトリクスを記憶する工程と、
    前記閾値マトリクスに含まれる複数の閾値マトリクス要素の閾値を決定する工程と、
    を備え、
    前記閾値を決定する工程が、
    ａ）前記閾値マトリクスに含まれる一の閾値マトリクス要素に最初の閾値を付与する工程と、
    ｂ）閾値が付与された閾値マトリクス要素である付与済み要素と、前記付与済み要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素とを、対象マトリクス要素群として求める工程と、
    ｃ）閾値が付与されていない閾値マトリクス要素である一の未付与要素を選択する工程と、
    ｄ）元画像の網点化時の前記閾値マトリクスの反復適用を考慮しつつ、前記一の未付与要素を前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値、または、前記一の未付与要素に前記記録媒体の前記移動方向に対応する方向の後側にて隣接する閾値マトリクス要素と前記一の未付与要素とを前記対象マトリクス要素群に含めた場合の前記対象マトリクス要素群の分布の偏りを示す評価値を求める工程と、
    ｅ）全ての未付与要素について、前記ｃ）工程および前記ｄ）工程を繰り返して評価値を求める工程と、
    ｆ）前記ｅ）工程にて求められた前記評価値を参照して、評価値が示す偏りが最も小さい一の未付与要素に次の閾値を付与する工程と、
    ｇ）前記複数の閾値マトリクス要素の全てに閾値が付与されるまで、前記ｂ）工程ないし前記ｆ）工程を繰り返す工程と、
    を備えることを特徴とする閾値マトリクス生成方法。
11. 多階調の元画像をハーフトーン化する際に前記元画像と比較される閾値マトリクスであって、
    請求項９または１０に記載の閾値マトリクス生成方法にて生成されたことを特徴とする閾値マトリクス。

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