JP2020040334A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】液滴干渉に伴うドットの移動を抑えバンディングが認識され難い画像を出力すること。【解決手段】複数のノズルがインクを吐出することにより形成されるサイズの異なるドットを用いて記録媒体に画像を記録するためのドットデータを生成する画像処理装置であって、個々の画素に対する前記複数のサイズのドットそれぞれの記録または非記録を定めるドットデータを取得する第１取得手段と、複数のノズルのそれぞれから吐出されるインクが記録媒体に着弾する時間差に関する時間差情報を取得する第２取得手段と、時間差情報に基づいてドットデータにおけるドットのうち、記録媒体において着弾された位置から移動する可能性の高いドットを特定する特定手段と、ドットデータにおいて特定手段により特定されたドットを補正する補正手段とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。特に、インクジェット記録装置で記録する画像の液滴同士の干渉に起因する画像弊害を抑制するための画像処理方法に関する。

記録媒体の同一画像領域に対し記録ヘッドを一度だけ相対走査させることによって画像を記録するシングルパス記録方式は、同一画像領域に対し記録ヘッドを複数回走査させて画像を記録するマルチパス記録方式に比べて、高速に画像を出力することができる。

但し、記録ヘッドがインクジェット記録ヘッドである場合、このようなシングルパス記録方式では、液滴干渉による画像弊害が懸念される場合がある。液滴干渉とは、記録媒体に着弾した液滴がその記録媒体に吸収される前に、隣接する位置に着弾した別の液滴と接触し引き寄せ合うことにより起きるドットの移動を伴う現象である。液滴干渉は、画像全体においてバンディング（スジムラまたは濃度むら）として認識されることがある。

特許文献１には、このような液滴干渉に起因するバンディングを抑制するために、液滴干渉の程度を画素ごとに予測し、予測の結果に基づいて量子化前の多値データを補正する画像処理方法が開示されている。特許文献１の方法を採用すれば、液滴干渉によって白スジが発生しやすいノズルの位置により多くのドットを記録することにより、画像全体の濃度むらを緩和することができる。

特開２０１１−２０７１７５号公報

しかしながら、特許文献１の方法は、多値データの状態で補正を行うため、個々のノズルが記録するドットの数がノズル単位で補正されるものである。すなわち、白スジが発生しやすいノズルの画素列にはより多くのドットが記録され、黒スジが発生しやすいノズルの画素列にはより少ないドットが記録される。よって、ノズル間の平均的な濃度むらは緩和されるものの、液滴干渉による局所的なドットの移動が抑制される訳ではない。

このため、画像データの内容によっては、液滴干渉によるドットの移動が目立ち、補正後の画像においてもバンディングなどの画像弊害が認識される場合があった。

本発明は上記問題点を解消するために成されたものである。よってその目的とするところは、液滴干渉に伴うドットの移動を抑えバンディングが認識され難い画像を出力することが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することである。

本発明の一態様に係る画像処理装置は、複数のノズルがインクを吐出することにより形成されるサイズの異なるドットを用いて記録媒体に画像を記録するためのドットデータを生成する画像処理装置であって、個々の画素に対する前記複数のサイズのドットそれぞれの記録または非記録を定めるドットデータを取得する第１取得手段と、前記複数のノズルのそれぞれから吐出されるインクが前記記録媒体に着弾する時間差に関する時間差情報を取得する第２取得手段と、前記時間差情報に基づいて前記ドットデータにおけるドットのうち、前記記録媒体において着弾された位置から移動する可能性の高いドットを特定する特定手段と、前記ドットデータにおいて前記特定手段により特定されたドットを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、液滴干渉に伴うドットの移動を抑えバンディングが認識され難い画像を出力することができる。

画像処理システムおよび画像処理装置の制御の構成を説明するためのブロック図 インクジェットプリンタの概略構成を示す図 画像処理の工程を説明するためのフローチャート 移動ドット判定処理を説明するためのフローチャート 補正処理を説明するためのフローチャート 第１の実施形態の画像処理を行った場合の記録状態を示す図 移動ドット判定処理を説明するためのフローチャート 補正処理を説明するためのフローチャート 第２の実施形態の画像処理を行った場合の記録状態を示す図 補正処理を説明するためのフローチャート 第３の実施形態の画像処理を行った場合の記録状態を示す図 第３の実施形態の画像処理を行った場合の記録状態の別例を示す図 液滴干渉を説明するための模式図

以下、添付の図面を参照して、本発明を好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に必ずしも限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態で使用する画像処理システムおよび画像処理装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態の画像処理装置１は、スキャナやデジタルカメラなどの入力装置３００から画像データを受信し、当該画像データに対して所定の画像処理を施し、処理後の画像データを記録装置２００に出力する。

画像処理装置１は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムやパラメータに従ってＭＰＵ１０１が様々な処理を行う。モニタ１０２０は、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＬＣＤなどから成り、ＭＰＵ１０１の指示の下、画像やユーザに提供するための情報などを表示する。キーボード１０３０、スウィッチ１０４０およびポインティングデバイス１０５０は、ユーザからのコマンドを受信するためのデバイスである。例えばユーザは、モニタ１０２０に表示された画像を確認しながら、これらデバイスを用いて画像のレイアウトや色を修正することができる。

記録装置２００はインクジェットプリンタであり、ＲＯＭに記憶されているプログラムやパラメータに従ってＭＰＵが様々な処理を行う。具体的には、画像処理装置１より受信した、ドットデータおよびこれに付随して指定される記録モードに従って、記録媒体に画像を記録する。

図１（ｂ）は、画像処理装置１における画像処理の構成を示すブロック図である。本実施形態において、入力装置３００より出力される画像データはＲＧＢの８ビット輝度データであり、入力端子２を介して画像処理装置１に入力される。

画像処理装置１において、まず色変換処理部３が、ＲＧＢの８ビット輝度データを、記録装置２００で用いるインク色に対応したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）の８ビット濃度データに変換する。このような変換処理は、画像処理装置のＲＯＭ１０２に予め記憶されている３次元のルックアップテーブルを用いて行うことができる。

大中小ドット分解部４は、各色の８ビット濃度データを、大ドット、中ドット、小ドットそれぞれに対応する濃度データに分解する。このような分解処理は、画像処理装置のＲＯＭ１０２に予め記憶されている１次元のルックアップテーブルを用いて行うことができる。

量子化処理部５は、大中小ドット分解部４より受信した濃度データのそれぞれを２値化し、個々の画素についてドットの記録（１）または非記録（０）を設定する。２値化処理の方法としては、ディザ法や誤差拡散法等を用いることができる。大ドット用、中ドット用、小ドット用の濃度データは、それぞれが個別に量子化されるが、大ドット、中ドット、小ドットが記録される画素位置は互いに排他になるように制御される。その結果、量子化処理部５により、個々の画素について大ドット、中ドット、小ドットのいずれかを記録するか、或はドットを記録しないか、が設定されたドットデータが生成される。

着弾時間差情報管理メモリ６は、記録装置２００が用いる記録ヘッド２０（図２参照）に配列される個々のノズルの着弾時間差に関する情報（時間差情報または着弾時間差情報という）を管理するメモリである。移動ドット特定部７は、着弾時間差情報管理メモリ６を参照し、個々のノズルの着弾時間差に基づいて、量子化処理部５が記録（１）と設定したドットのうち、着弾後液滴干渉によって移動する可能性が高いドットを移動ドットとして特定する。

ドットパターン補正部８は、移動ドット特定部７が移動ドットと特定したドットデータに対し所定の補正処理を施す。ドットパターン補正部８により、個々の画素について大ドット、中ドット、小ドットのいずれかを記録するか、或はドットを記録しないかが最終的に決定される。補正後のドットデータは出力端子９を介して記録装置２００に出力される。

なお、着弾時間差情報管理メモリ６に管理されている着弾時間差情報、移動ドット特定部７による移動ドットの特定処理およびドットパターン補正部８が行う補正処理の詳細については、後に詳しく説明する。

図２（ａ）〜（ｃ）は、記録装置２００として使用するインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。図２（ａ）に示すように、ベルト２０２に載せられた記録媒体Ｓは、２つの搬送ローラ２０１の回転によって、ベルト２０２と共にＸ方向に搬送される。搬送経路の途中には、記録媒体Ｓの幅に対応する長さを有する記録ヘッド２０が配され、記録ヘッド２０は相対走査される記録媒体Ｓに対しドットデータに従ってＺ方向にインクを吐出する。つまり、記録媒体Ｓには、記録ヘッド２０に対する１回の搬送によって所望の画像が記録される。

記録ヘッド２０において、記録媒体Ｓに対向する面には複数のノズルがレイアウトされている。より詳しくは、同色のインクを吐出するノズルが、上記相対走査の方向と交差するＹ方向に配列して構成されるノズル列が、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに対応して、Ｘ方向に４列配置されている。

個々のノズルはその内部に圧電素子を備え、この圧電素子に電圧を印加することによって、インクが滴として吐出される。この際、圧電素子に印加する電圧パルスの形状を調整することにより、吐出される液滴の体積が調整され、本実施形態では大ドット、中ドット、小ドットの３つのサイズのドットが記録媒体に記録可能になっている。本実施形態において、記録媒体における大ドット、中ドット、小ドットの面積比は、３：２：１とする。また、記録媒体における大ドットの輝度値を０、白紙領域の輝度値を２５５としたとき、中ドットの輝度値は８４、小ドットの輝度値は１６８とする。

図２（ｂ）は、記録ヘッド２０にレイアウトされたブラックインクのノズル列の一部を示す図である。図において、縦軸はノズル番号であり記録ヘッド２０におけるＹ方向の位置に相当する。横軸は個々のノズルのＸ方向（搬送方向）の相対位置を示している。図に示すように、個々のノズルは、Ｙ方向に一直線に配置されているのではなく、３５ｍｍの幅内でＸ方向に互いにずれながら配置されている。このため、記録装置２００は、各画素の記録（１）データに基づいて、その画素が対応するノズルの位置（ノズル番号）と記録媒体Ｓの搬送速度に応じたタイミングで、個々のノズルを駆動する。

図２（ｃ）は、記録媒体Ｓの搬送速度を８０ｍ／分としたときの、個々のノズルの着弾時間差を示す図である。ここでは、個々のノズルが吐出した液滴が記録媒体に着弾するタイミングと、−Ｙ方向に隣接するノズルが−Ｙ方向に隣接する画素に対して吐出した液滴が記録媒体に着弾するタイミングとの時間差Δｔを示している。

例えば、符号２１で示すノズル番号１０のノズルが吐出した液滴と、−Ｙ方向に隣接するノズル番号９のノズルが吐出した液滴の着弾時間差は約４ｍｓｅｃである。また、符号２２で示すノズル番号２６のノズルが吐出した液滴と、−Ｙ方向に隣接するノズル番号２５のノズルが吐出した液滴との着弾時間差は約２２ｍｓｅｃである。

なお、図に示す値は絶対値であり、個々のノズルが吐出した液滴が−Ｙ方向に隣接するノズルが吐出した液滴に対し、先行して着弾するのか遅れて着弾するのかについては、図２（ｃ）では示されていない。本実施形態の着弾時間差情報管理メモリ６には、図２（ｃ）に示すような絶対値としての着弾時間差Δｔとは別に、−Ｙ方向に隣接する画素に対し先行して着弾するのか遅れて着弾するのかについての情報も管理されているものとする。また、図２（ｃ）では、ブラックの３２ノズル分についてのみ示したが、着弾時間差情報管理メモリ６は、このような情報を、Ｙ方向に延在する全ノズル分、且つ全インク色分について管理するものとする。

次に、液滴干渉について簡単に説明する。図１３（ａ）および（ｂ）は液滴干渉を説明するための模式図である。図１３（ａ）は比較的大きな着弾時間差を挟んで２つの液滴が隣接する位置に着弾される場合を示している。図１３（ｂ）は、比較的小さな着弾時間差を挟んで２つの液滴が隣接する位置に着弾される場合を示している。

図１３（ａ）の場合、後続液滴が着弾されるとき、既に先行液滴は記録媒体に吸収されている。よって、後続液滴は先行液滴に接触することなく、着弾された位置を中心に記録媒体に吸収される。

一方、図１３（ｂ）の場合、後続液滴が着弾されるとき、先行液滴は未だ記録媒体に吸収されていない。よって、これら２つの液滴は記録媒体上で接触し、互いの表面張力によって纏まろうとし、吸収が進んでいない後続液滴は吸収が進んでいる先行液滴に引き寄せられる。その結果、後続液滴は、着弾された位置からずれた位置に吸収され、本来後続液滴によってドットが形成されるべき位置（破線で囲った領域）に白紙領域が露出し、濃度が低い領域となる。一方、先行液滴のドットと後続液滴のドットが必要以上に重複した領域は濃度が高い領域となる。

このようにシングルパス記録方式を採用した場合、同じ２つの液滴を着弾させた領域であるにも関わらず濃度が低い領域や濃度が高い領域が記録媒体の搬送方向（Ｘ方向）に連続して現れる。そのため、白スジや黒スジを形成し、画像全体においてバンディングとして認識される。

本実施形態の場合、図１３（ａ）および（ｂ）で説明したような液滴干渉の程度は、着弾時間差Δｔすなわち個々のノズルが記録ヘッド２０にレイアウトされた位置（ノズル番号）に依存することになる。そこで、本実施形態では、図１３（ｂ）のようなドットの移動が画像上問題となると予想される着弾時間差の最大値を確認し、その最大値を閾値Ｔとして予め設定しておく。そして、個々のノズルの着弾時間差Δｔを閾値Ｔと比較することにより、量子化処理部５が生成したドットパターンの中から移動しやすいドットを移動ドットとして特定する。そして、当該ドットのサイズをより大きなサイズに変更することで、移動に伴う濃度の低下を抑制する。

図３は本実施形態の画像処理装置１が実行する画像処理の工程を説明するためのフローチャートである。個々の工程は、画像処理装置１のＭＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムや着弾時間差情報などのパラメータに従って実行される。

本処理が開始されると、まずＳ３００において、ＭＰＵ１０１は、入力装置３００より入力画像データを取得する。ここで取得される画像データは、記録媒体Ｓの１ページ領域に含まれる全画素についてのＲＧＢの８ビット輝度データである。

Ｓ３０１において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ３００で取得した全画像データについて色変換処理を実行し、ＲＧＢの８ビット輝度データをＣＭＹＫの８ビット濃度データに変換する。以下の処理は、ＣＭＹＫそれぞれについて並行して行うため、ここでは１色についてのみ説明する。

Ｓ３０２において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ３０１で得られた８ビット濃度データを、先頭の２ビットに基づいて、大ドットデータ、中ドットデータ、小ドットデータに分解する。これにより、個々の画素についての８ビット濃度データは、大ドット、中ドット、小ドットのいずれかに対応づけられた６ビット濃度データに変換される。

Ｓ３０３において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ３０２で生成された６ビット濃度データに対し所定の量子化処理を行い、１ビット２値のドットデータを生成する。本実施形態では、公知の量子化処理として誤差拡散処理法を用いるものとする。これにより、１ページに含まれる画素のそれぞれについて、大ドットの記録、中ドットの記録、小ドットの記録、非記録のいずれかを示すドットデータが設定される。即ち、ＭＰＵ１０１は、個々の画素に対する複数のサイズのドットそれぞれの記録または非記録を定めるドットデータを取得する。

Ｓ３０４において、ＭＰＵ１０１は、予めメモリに格納されている着弾時間差情報を取得する。そして、Ｓ３０５では、Ｓ３０４で取得した着弾時間差Δｔに基づいて、Ｓ３０３で設定されたドットデータの中から移動ドットを特定する。

Ｓ３０６において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ３０５で移動ドットと特定されたドットのドットサイズをより大きいドットサイズに変更する。これにより、１ページ領域に含まれる全画素について、大ドットの記録、中ドットの記録、小ドットの記録、非記録、のいずれかが決定された最終的なドットデータが生成される。

Ｓ３０７では、Ｓ３０６で生成されたドットデータを、記録装置２００に出力する。以上で本処理は終了する。

図４は、Ｓ３０５において、ＭＰＵ１０１が実行する移動ドット判定処理を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、ＭＰＵ１０１は、まずＳ４０１において、１ページ領域に含まれる全画素の中から、処理の対象とする注目画素を１つセットする。本実施形態では、ＸＹ平面において、第１ノズル（ラスタ）の第１カラムに相当する画素を最初の注目画素とし、以後ラスタ方向に移動し最終ラスタに到達した後に第２カラム移動するように、注目画素を順次切り替えていく。

Ｓ４０２において、ＭＰＵ１０１は、注目画素のドットデータがドットの記録を示すか否かを判定する。ドットの記録（１）を示す場合はＳ４０３に進み、そうでない場合すなわち非記録（０）を示す場合はＳ４１３へ進む。

Ｓ４０３において、ＭＰＵ１０１は、注目画素に対応するノズルを特定する。

Ｓ４０４において、ＭＰＵ１０１は、注目画素に対する隣接画素を１つセットする。隣接画素としては、注目画素周囲の８つの画素を候補としても良いが、ここではＹ方向（ノズル並び方向）に隣接する２つの画素を隣接画素の候補とする。すなわち、Ｓ４０４では、注目画素に対し＋Ｙ方向と−Ｙ方向に隣接する２つの画素のうち、１つの画素が隣接画素として設定される。

Ｓ４０５において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ４０４で設定された隣接画素に、大、中、小のいずれかのドットが記録されるか否かを判定する。隣接画素にドットが記録されると判定した場合、Ｓ４０６に進む。一方、隣接画素にドットが記録されないと判定した場合は、Ｓ４１１に進む。

Ｓ４０６において、ＭＰＵ１０１は、隣接画素にドットを記録するノズルを特定する。更にＳ４０７では、Ｓ３０４で取得した着弾時間差情報を参照して、注目画素と隣接画素との着弾時間差Δｔを取得する。着弾時間差情報が図２（ｃ）のように管理されている状態において、隣接画素が注目画素に対し−Ｙ方向に隣接する画素の場合、着弾時間差ΔｔはＳ４０３で特定されたノズルに対応づけて記憶されている着弾時間差Δｔとなる。一方、隣接画素が注目画素に対し＋Ｙ方向に隣接する画素の場合、着弾時間差ΔｔはＳ４０６で特定されたノズルに対応づけて記憶されている着弾時間差Δｔとなる。

Ｓ４０８において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ４０７で取得した着弾時間差Δｔが予め用意された閾値Ｔ（ここでは１０ｍｓｅｃ）以下であるか否かを判定する。Ｓ４０８で閾値以下であると判定した場合、Ｓ４０９に進む。一方、Ｓ４０７で取得した着弾時間差Δｔが閾値Ｔよりも大きい場合、ＭＰＵ１０１はＳ４１１に進む。

Ｓ４０９において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ３０４で取得した着弾時間差情報を参照し、注目画素のドットが隣接画素よりも遅れて着弾されるか（後続着弾であるか）或は先に着弾されるか（先行着弾であるか）を判定する。遅れて着弾される場合はＳ４１０に進み、注目画素のドットを移動ドットと特定する。一方、注目画素のドットが隣接画素よりも先に着弾される（先行着弾である）と判定した場合はＳ４１１に進む。

Ｓ４１１において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ４０５〜Ｓ４０９の処理が、注目画素に対する全ての隣接画素について行われたか否かを判定する。まだ処理すべき隣接画素が残っている場合はＳ４０４に戻り、次の隣接画素をセットする。一方、全ての隣接画素について処理が行われたと判定した場合はＳ４１２に進み、注目画素を非移動ドットと特定する。

Ｓ４１３において、ＭＰＵ１０１は、１ページ領域に含まれる全ての画素について、上記注目画素としての処理（Ｓ４０２〜Ｓ４１２の処理）を行ったか否かを判定する。まだ処理すべき画素が残っている場合はＳ４０１に戻り、新たな注目画素をセットする。一方、全ての画素について上記処理が完了したと判定した場合は本処理を終了し、図３のフローチャートに戻る。

図５は、図３のＳ３０５において、ＭＰＵ１０１が実行する補正処理を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、ＭＰＵ１０１はまずＳ５０１において、１ページ領域に含まれる全画素の中から、処理の対象とする注目画素を１つセットする。

Ｓ５０２において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ５０１でセットされた注目画素のドットが移動ドットに特定されているか否かを判定する。移動ドットに特定されている場合はＳ５０３に進み、移動ドットに特定されていない場合はＳ５０４に進む。

Ｓ５０３において、ＭＰＵ１０１は注目画素のドットサイズを１段階大きなサイズに補正する。すなわち、注目画素のドットデータが小ドットの記録を示す場合は、これを中ドットの記録に変更する。また、注目画素のドットデータが中ドットの記録を示す場合は、これを大ドットの記録に変更する。注目画素のドットデータが大ドットである場合は、大ドットの記録をそのまま維持する。本実施形態の記録装置において、元々のドットサイズが大ドットである場合は、隣接ドットとの間で液滴干渉が起こったとしても、これは白紙領域が露出するほどに移動することは無いとみなしている。

Ｓ５０４において、ＭＰＵ１０１は１ページ領域に含まれる全画素について注目画素としての処理が終了したか否かを判定する。処理すべき画素が未だ残っている場合はＳ５０１に戻り、次の注目画素をセットする。一方、全ての画素について注目画素としての処理が終了したと判断した場合は本処理を終了する。

図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の画像処理を行った場合の効果を説明するための模式図である。図６（ａ）は、量子化処理部５によって生成された補正前のドットパターンの一例を示している。図において、Ｘ方向は記録媒体の搬送方向、Ｙ方向はノズル並び方向を示し、個々の四角はページ内に配列する９画素×３画素の画素領域を示している。また、この画素領域において、○を付した画素は中ドットを記録することが設定された画素、他の画素はドットを記録しないことが設定された画素をそれぞれ示している。この例では、３つのノズルのそれぞれが、中ドットを４ドットずつ記録する状態が示されている。

図６（ｂ）は、液滴干渉が発生しない状況において、図６（ａ）に示すドットパターンに従って記録媒体にドットを記録した状態を示している。中ドットのそれぞれは、個々のノズルに対応する位置からずれることなく記録され、Ｙ方向において均等な濃度分布が得られている。

一方、図６（ｃ）は、液滴干渉が発生する状況において、図６（ａ）に示すドットパターンに従って記録媒体にドットを記録した状態を示している。３つのノズルのうち、着弾タイミングが最も遅い中央のノズルが吐出した液滴が、より短い時間差で先に着弾した隣接ドットの側に移動している。よって、中央のノズルに対応する画素位置の濃度が低くなり、Ｘ方向に延在する白スジとして認識されてしまう。

図６（ｄ）は、本実施形態の補正処理の結果を示す図である。ドットパターン補正部８によって補正された後のドットパターンと、このドットパターンに従って記録媒体にドットを記録した状態を示している。着弾タイミングが最も遅い中央のノズルに対応するドットのうち、±Ｙ方向に隣接ドットが存在するドットは、移動ドットと特定され、中ドットから大ドットに変更されている。よって、液滴干渉によって±Ｙ方向に多少移動したとしても、中央のノズルに対応する画素位置の濃度低下は抑えられ、図６（ｃ）に比べて白スジは緩和されている。

以上説明したように本実施形態によれば、量子化処理後のドットパターンと個々のノズルの着弾時間差情報に基づいて移動ドットを特定し、移動ドットをより大きなサイズのドットに変更する。これにより、ページ内の画像全体において液滴干渉に伴うバンディングは緩和され、濃度むらの無い一様な画像を出力することが可能となる。

なお、以上では、注目画素に対しノズル並び方向（Ｙ方向）に隣接する画素のみを隣接画素の候補としたが、液滴干渉はＸ方向に隣接する画素や斜め方向に隣接する画素にも影響することはある。

Ｘ方向に隣接する画素とは、同じノズルから吐出される液滴が付与される画素である。ただし、記録媒体の搬送速度が十分に高速で、これに伴う個々のノズルの駆動周期が十分短い場合は、Ｘ方向に隣接する画素間でも液滴干渉が発生し画像弊害が懸念されることがある。よってこのような場合には、Ｘ方向に隣接する画素も隣接画素の候補に含め、Ｘ方向にドットが連続記録される場合に、後続着弾であるドットのサイズを大きく補正すれば良い。

また、以上では図２（ｃ）に示す隣接ノズルに対する着弾時間差を絶対値Δｔとし、先行して着弾されるか遅れて着弾されるかの情報とともに管理する形態で説明したが、無論これに限定されない。着弾時間差自体を正負の符号つきで管理しても良い。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、液滴干渉によって移動する移動ドットを特定しドットサイズを変更することにより、そのドットが本来記録される位置の濃度低減を抑えた。しかしながらこの場合、移動ドットが引き寄せられる隣接ドットの位置では、必要以上にインクが集中し、濃度が上昇し、黒スジが確認されてしまう場合がある。

このため、本実施形態では、移動するドットを移動元ドットとして特定しドットサイズを大きく変更する一方、移動先の隣接ドットについても移動先ドットとして特定しドットサイズを小さく変更する処理を行う。

本実施形態においても、図１および図２で説明した記録システムを用い、図３に示したフローチャートに従って画像処理を行う。

図７は、本実施形態のＭＰＵ１０１が、図３のＳ３０５において実行する移動ドット判定処理を説明するためのフローチャートである。Ｓ４０８までの処理は第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。

Ｓ７０１において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ３０４で取得した着弾時間差情報を参照し、注目画素のドットが隣接画素よりも遅れて着弾されるか（後続着弾であるか）或は先行して着弾されるか（先行着弾であるか）を判定する。遅れて着弾される場合はＳ７０２に進み、注目画素のドットを移動元ドットと特定する。一方、注目画素のドットが隣接画素よりも先行して着弾されると判定した場合はＳ７０３に進み、注目画素のドットを移動先ドットと特定する。以降の処理については第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。

以上のような処理を行うことにより、本実施形態では、量子化処理によって生成された個々のドットは、移動元ドット、移動先ドット、非移動ドット、のいずれかに特定される。

図８は、本実施形態のＭＰＵ１０１が、図３のＳ３０６において実行する補正処理を説明するためのフローチャートである。第１の実施形態と同じ処理を行う工程は、図５と同じ符号で示している。

本処理が開始されると、ＭＰＵ１０１はまずＳ５０１において、１ページ領域に含まれる全画素の中から、処理の対象とする注目画素を１つセットする。

続くＳ８０１において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ５０１でセットされた注目画素のドットが移動元ドットに特定されているかを判定する。移動元ドットに特定されている場合はＳ８０２に進み、移動元ドットに特定されていない場合はＳ８０３に進む。

Ｓ８０３において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ５０１でセットされた注目画素のドットが移動先ドットに特定されているかを判定する。移動先ドットに特定されている場合はＳ８０４に進み、移動先ドットに特定されていない場合はＳ５０４に進む。

Ｓ８０２において、ＭＰＵ１０１は注目画素のドットサイズを１段階大きなサイズに補正する。すなわち、注目画素のドットデータが小ドットの記録を示す場合は、これを中ドットの記録に変更する。また、注目画素のドットデータが中ドットの記録を示す場合は、これを大ドットの記録に変更する。注目画素のドットデータが大ドットである場合は、大ドットの記録をそのまま維持する。

一方、Ｓ８０４において、ＭＰＵ１０１は注目画素のドットサイズをより小さなサイズに補正する。すなわち、注目画素のドットデータが大ドットの記録を示す場合は、これを中ドットの記録に変更する。また、注目画素のドットデータが中ドットの記録を示す場合は、これを小ドットの記録に変更する。注目画素のドットデータが小ドットである場合は、ドットの非記録に変更する。

Ｓ５０４において、ＭＰＵ１０１は１ページ領域に含まれる全画素について注目画素としての処理が終了したか否かを判定する。処理すべき画素が未だ残っている場合はＳ５０１に戻り、次の注目画素をセットする。一方、全ての画素について注目画素としての処理が終了したと判断した場合は本処理を終了する。

図９は、本実施形態の補正処理の結果を示す図である。ドットパターン補正部８によって補正された後のドットパターンと、このドットパターンに従って記録媒体にドットを記録した状態を示している。なお、補正前のドットパターンは、図６（ａ）と同じである。

着弾タイミングが最も遅い中央のノズルに対応するドットのうち、±Ｙ方向に隣接するドットが存在するドットは、移動元ドットと特定され、中ドットから大ドットに変更されている。また、着弾タイミングが中央のノズルよりも早い両側のノズルに対応するドットのうち、移動元ドットと隣接するドットは、移動先ドットと特定され、中ドットから小ドットに変更されている。このため、移動元ドットと移動先ドットの間で液滴干渉が起こったとしても、移動元ドットの移動は最小限に抑えられ、２つのドットの重心を安定させることができる。その結果、中央のノズルに対応する画素位置の濃度低下と、両側のノズルに対応する画素位置の濃度上昇をともに抑えることができる。

以上説明した本実施形態によれば、量子化処理後のドットパターンと個々のノズルの着弾時間差情報に基づいて移動元ドットと移動先ドットを特定する。そして、移動元ドットについてはより大きなドットサイズに、移動元ドットについてはより小さなドットサイズに夫々変更する。これにより、ページ内の画像全体において液滴干渉に伴うバンディングを緩和し、濃度むらの無い一様な画像を出力することが可能となる。

（第３の実施形態）
上記実施形態では、液滴干渉によって移動する移動ドットを特定し、そのドットまたは移動先のドットのサイズを変更することにより液滴干渉に伴う濃度変動を抑制した。これに対し本実施形態では、特定された移動ドットの画素位置を液滴干渉が発生する可能性がなるべく低い画素位置に移動させるものである。

本実施形態においても、図１および図２で説明した記録システムを用い、図３および図４に示したフローチャートに従って画像処理および移動ドット特定処理を行う。

図１０は、本実施形態のＭＰＵ１０１が、図３のＳ３０６において実行する補正処理を説明するためのフローチャートである。第１の実施形態と同じ処理を行う工程は、図５と同じ符号で示しており、ここでは説明を省略する。

Ｓ５０２において、注目画素が移動ドットに特定されていると判定した場合、ＭＰＵ１０１はＳ１００１に進み、移動ドットに特定されていないと判定した場合はＳ１００２に進む。

Ｓ１００１において、ＭＰＵ１０１は、注目画素の周囲画素におけるドットの有無を検索する。具体的には、例えば、注目画素に隣接する８画素のうち、ドットの非記録が設定されている隣接画素を、移動先候補画素として抽出する。

Ｓ１００２において、ＭＰＵ１０１は、Ｓ１００１で抽出した移動先候補画素の中から液滴干渉が起こり難い画素を１つ選択し、当該画素に注目画素のドットデータを移動する。具体的には、例えば、移動先候補画素のうち、なるべく周囲８画素にドットが存在しない画素、ドットが存在したとしてもそのドットがなるべくＹ方向に隣接しなかったり、小さいドットであったりする画素、を移動先画素として設定する。そして、注目画素の記録（１）を非記録（０）に変更し、移動先画素の非記録（０）を注目画素で設定されていたドットサイズの記録（１）に変更する。

図１１は、本実施形態の補正処理の結果を示す図である。ドットパターン補正部８によって補正された後のドットパターンと、このドットパターンに従って記録媒体にドットを記録した状態を示している。なお、補正前のドットパターンは、図６（ａ）と同じである。

着弾タイミングが最も遅い中央のノズルに対応するドットのうち、±Ｙ方向に隣接するドットが存在するドットは、＋Ｘ方向に１画素移動させている。その結果、補正後のドットパターンでは、元のドットパターンに比べて液滴干渉自体が起こり難くなっている。

このような本実施形態によれば、量子化処理部が生成したドットパターンが示す個々のノズルに対応するドット数とドットサイズを維持した状態で、液滴干渉に伴うバンディングの発生を抑えることができる。このため、濃度むらの無い一様な画像を出力することが可能となる。

なお、Ｓ１００１において移動先候補画素を抽出する方法や、Ｓ１００２において移動先画素を決定する方法は、上記で説明した方法に限定されるものではない。移動先候補画素には、注目画素から２画素以上離れた画素を含めてもよい。また、移動先画素は、画像全体の分散性、エッジ、他色インクのドットパターンとの重ね合わせ等、様々な要素に鑑みて決定してもよい。

更に、Ｓ１００２においては、移動元のドットが大ドットや中ドットである場合、図１２に示すように、２つの画素に小ドットを１つずつ記録するようにしても良い。

（その他の実施形態）
以上の実施形態では、隣接ドットに大、中、小のいずれかのドットが記録される場合に、注目画素のドットを移動ドットとして特定した。しかし、注目画素に記録されるドットが大ドットで隣接画素に記録されるドットが小ドットである場合のように、移動元のドットが移動先のドットよりも十分に大きい場合は、ドットの移動自体が生じないことがある。また、注目画素と隣接画素のドットが共に小ドットである場合は、そもそもこれら２つのドットが接触しない場合もある。このような場合は、着弾時間差情報のほかに注目画素に記録されるドットと隣接画素に記録されるドットの大小関係に基づいて、注目画素のドットが移動ドットであるか否かを判断しても良い。

また、隣接画素の候補とする画素の範囲は、注目画素の周囲の８画素よりも更に領域を広げてもよい。この際、注目画素からの距離とドットサイズの両方に基づいて、注目画素のドットが移動ドットであるか否かを判断しても良い。例えば、注目画素の±Ｙ方向に隣接する候補画素にドットが記録される場合には、ドットの大きさに関わらず注目画素のドットを移動ドットと特定する。そして、注目画素から１画素分の距離をおいた候補画素にドットが記録される場合には、それが大ドットである場合のみ注目画素のドットを移動ドットと特定してもよい。この際、注目画素からの距離に応じて、移動ドットと特定するか否かを判定するための閾値Ｔを異ならせても良い。

液滴干渉に起因するドットの移動の程度は、既に図１３（ａ）および（ｂ）で説明した着弾時間差のほか、記録媒体の種類、インクの物性、記録解像度、記録ヘッドの吐出量、個々のノズルの吐出特性など様々な条件に依存して変化する。よって、候補画素とすべき画素範囲（すなわち注目画素からの距離や方向）や、移動ドットと特定すべきドットの大きさや閾値Ｔについては、上記様々な条件に基づいて適宜調整されることが好ましい。特に、個々のノズルの吐出量や吐出方向にばらつきがある場合は、吐出量や吐出方向のような吐出特性情報についても、個々のノズルに対応づけて予めメモリに記憶しておくことは有効である。この場合、ＭＰＵ１０１は、着弾時間差情報と吐出特性情報を参照しながら、量子化処理部が生成したドットパターンに基づいて移動ドットを特定することになる。

また、以上では、一例として、個々のノズルに備えられた圧電素子に電圧を印加することによってインクを吐出する方式のインクジェット記録装置を用いて説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、電気熱変換素子に電圧パルスを印加することによりインク中に膜沸騰を生じさせ、インクを滴として吐出する方式の記録ヘッドを用いた場合でも、本発明は有効である。この際、吐出口面には、大ドット用の吐出口、中ドット用の吐出口、小ドット用の吐出口のように、サイズ別の吐出口が配されていても良いし、電気熱変換素子に印加する電圧パルスを変調することによってドットサイズを変更可能な構成としても良い。

また、以上では、図２（ｃ）で示したような着弾時間差が、図２（ｂ）で示したノズルのレイアウトに基づいて定められるものとしたが、着弾時間差は他の要因で定められる場合もある。例えば、ノズルの吐出周波数や装置の電源容量の制約から、複数のノズルを分散して駆動させるような記録装置においては、複数のノズルがＹ方向に１列に配列していたとしても、記録媒体において隣接ドットは時間差をおいて着弾される。このような構成であっても、着弾時間差が存在すれば液滴干渉は発生するため、着弾時間差情報を管理しておけば上記実施形態と同様の効果を得ることはできる。

更に、以上では、図２（ａ）に示したようなフルライン型のインクジェットプリンタを用いて説明した。しかしながら上述の実施形態は、記録ヘッドの記録主走査と記録媒体の搬送動作とを交互に繰り返して画像を形成するシリアル型インクジェットプリンタにも採用することができる。特に、記録媒体の同一画像領域の画像を記録ヘッドの１回の記録主走査で完成させる１パス記録（シングルパス記録）の場合は、その同一画像領域の中に上記実施形態と同様の現象が生じるため、上記実施形態で説明したドットパターンの補正は有効である。

また、同一画像領域の画像を記録ヘッドの複数回の記録主走査で完成させるマルチパス記録であっても、個々の記録走査で記録されたドット同士で液滴干渉が起こる場合には、本発明を採用することはできる。この場合は、それぞれの記録走査に対応するドットパターンに対し上記実施形態と同様の補正処理を行えば、それぞれの記録走査内でのバンディングが低減され、結果的に画像全体の一様性に寄与することができる。

以上では、本発明の特徴的な処理の全てを、パーソナルコンピュータのＭＰＵ１０１（マイクロプロセッサ）が実行する内容で説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。再度図１（ａ）を参照すると、図３で説明した一連の画像処理は、画像処理装置１と記録装置２００で分担して行ってもよいし、全ての工程を記録装置２００が実行するようにしても良い。前者の場合は、画像処理装置１と記録装置２００で示した記録システムが本発明の画像処理装置となり、後者の場合は記録装置が本発明の画像処理装置となる。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 画像処理装置
６ 着弾時間差情報管理メモリ
７ 移動ドット特定部
８ ドットパターン補正部
１０１ ＭＰＵ
２００ 記録装置

Claims (13)

1. 複数のノズルがインクを吐出することにより形成されるサイズの異なるドットを用いて記録媒体に画像を記録するためのドットデータを生成する画像処理装置であって、
   個々の画素に対する前記複数のサイズのドットそれぞれの記録または非記録を定めるドットデータを取得する第１取得手段と、
   前記複数のノズルのそれぞれから吐出されるインクが前記記録媒体に着弾する時間差に関する時間差情報を取得する第２取得手段と、
   前記時間差情報に基づいて前記ドットデータにおけるドットのうち、前記記録媒体において着弾された位置から移動する可能性の高いドットを特定する特定手段と、
   前記ドットデータにおいて前記特定手段により特定されたドットを補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記補正手段は、前記特定手段によって特定されたドットのドットサイズをより大きなドットサイズに変更するように、前記ドットデータを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記補正手段は、前記特定手段によって特定されたドットのドットサイズをより大きなドットサイズに変更し、前記特定手段によって特定されたドットが移動する先に位置するドットのドットサイズをより小さなドットサイズに変更するように、前記ドットデータを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記補正手段は、前記特定手段によって特定されたドットを記録する画素位置を、他のドットと接触する可能性が低い画素位置に変更するように、前記ドットデータを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記特定手段は、隣接する画素位置に記録されるドットに対し、閾値以下の時間差で遅れて着弾されるドットを、前記移動する可能性の高いドットとして特定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記特定手段は、前記ドットデータが記録と定めるドットのドットサイズに基づいて、前記移動する可能性の高いドットを特定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記複数のノズルのそれぞれの吐出特性に関する吐出特性情報を取得する手段を更に備え、
   前記特定手段は、前記時間差情報および前記吐出特性情報に基づいて、前記ドットを特定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記複数のノズルは、前記記録媒体が相対走査する方向に互いにずれながら、前記相対走査の方向と交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記複数のノズルは、内部に配された圧電素子に電圧が印加されることによりインクを吐出することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記記録媒体の前記複数のノズルに対する１回の相対走査により、前記記録媒体に画像が完成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記補正手段によって補正されたドットデータに従って、前記複数のノズルからインクを吐出する記録手段を更に備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 複数のノズルがインクを吐出することにより形成されるサイズの異なるドットを用いて記録媒体に画像を記録するためのドットデータを生成する画像処理方法であって、
    個々の画素に対する前記複数のサイズのドットそれぞれの記録または非記録を定めるドットデータを取得する第１取得工程と、
    前記複数のノズルのそれぞれから吐出されるインクが前記記録媒体に着弾する時間差に関する時間差情報を取得する第２取得工程と、
    前記時間差情報に基づいて前記ドットデータにおけるドットのうち、前記記録媒体において着弾された位置から移動する可能性の高いドットを特定する特定工程と、
    前記ドットデータにおいて前記特定工程により特定されたドットを補正する補正工程と
    を有することを特徴とする画像処理方法。
13. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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