JP4707636B2 - 画像記録方法および画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーの元画像を色成分毎に閾値マトリクスと比較することにより、元画像を表現する網点画像の記録を行う技術に関する。

複数の吐出口を有するヘッドが設けられ、印刷用紙に対してヘッドを走査しつつ各吐出口からのインクの微小液滴の吐出のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより印刷を行うインクジェット方式の印刷装置が従来より用いられている。このような印刷装置では、描画対象の多階調画像（以下、「元画像」という。）を２値化する必要があるため、元画像を表現する網点画像を生成することが行われる。ＡＭ（Amplitude Modulated）スクリーニングでは、網点画像を構成するドットの個数を変えずにドットの大きさを変えることにより階調表現が行われ、ＦＭ（Frequency Modulated）スクリーニングでは、適度に（ランダムであるが極端な疎密がなく）配置される一定の大きさのドットの個数を変更することにより階調表現が行われる。

ところで、インクジェット方式の印刷装置では、複数の吐出口からの微小液滴の吐出量や吐出方向のばらつき等に起因して、印刷された網点画像中に走査方向に伸びる筋状のムラ（以下、「スジムラ」という。）が発生する場合がある。そこで、特許文献１では、印刷装置に濃度測定部を設け、ヘッドにより印刷された一様な濃度レベルのパターン中の各吐出口に対応する領域の濃度（以下、「吐出口における印刷濃度」という。）を取得し、元画像の各画素値を、この画素値に対応する吐出口における印刷濃度に基づいて補正する（すなわち、実質的にシェーディング補正を施す）ことにより、スジムラを低減する手法が開示されている。なお、各吐出口における印刷濃度を厳密に取得するには、吐出口の配列方向に関する印刷装置の記録解像度と、濃度測定部（例えば、スキャナ）の読み取りの解像度とが１対α（ただし、αは１以上の整数）の関係が満たされている必要があるが、実際には、このような条件が満たされていなくても、吐出口における印刷濃度がある程度の精度にて取得されるのであるならば、大まかな低周波のムラは抑制可能である。

なお、特許文献２では、インクジェット方式の印刷装置において、比較的径の小さい特定ドットに、特定ドットよりも径の大きいドットを有意の値で混在させて印刷を行うことにより、特定ドットのみにて印刷を行った場合に生じ易くなるスジムラの発生を抑制する手法が開示されている。また、特許文献３では、階調レベルの増加に伴う網点領域の成長が、色版毎に異なる方向性を有するような閾値マトリクスを生成することにより、生成されるカラーの網点画像におけるザラツキ感を抑制する手法が開示されている。
特開２００４−１０６２４８号公報 特許第３４１４３２５号公報 特開２００６−１４２７１号公報

ところで、ＡＭスクリーニングのように網点画像においてドットが周期的に配列される場合に、特許文献１の手法にてスジムラを低減しようとすると、濃度測定用の網点画像であるパターン中のドットの周期と、スキャナの解像度の逆数である読み取り位置の周期とが干渉して、スキャナにて低周波の干渉ムラ（ビートムラとも呼ばれる。）を含む画像データが読み取られてしまう。したがって、このような画像データに基づいて元画像の各画素値を補正すると、生成される網点画像にてビートムラが生じてしまう。

一方で、カラーの網点画像では、複数の色成分の網点画像を重ね合わせることにより、画像中にザラツキ感が目立ち易くなる（すなわち、画像粒状性が悪くなる）という問題があり、印刷されるカラーの網点画像において、スジムラおよびビートムラの発生を防止しつつ、ザラツキ感を少なくすることは、極めて困難となっている。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ビートムラやスジムラが生じず、ザラツキ感の少ないカラーの網点画像を印刷することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、対象物上において、所定の走査方向に垂直な幅方向に配列される複数のドット記録位置にそれぞれドットを記録する複数のドット出力要素を有するヘッドと、前記対象物上の前記複数のドット記録位置を前記走査方向に前記対象物に対して相対的に移動させる走査機構とを備える画像記録装置において、カラーの元画像を色成分毎に閾値マトリクスと比較することにより、前記元画像を表現する網点画像の記録を行う画像記録方法であって、ａ）前記走査方向に対応する列方向および前記幅方向に対応する行方向にて規定される第１の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜する第１の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第１基準点を基準とする複数の第１網点セルを設定し、前記第１の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第１網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成された前記第１の色成分の第１閾値マトリクスを準備する工程と、ｂ）前記列方向および前記行方向にて規定される第２の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜するとともに前記第１の方向とは異なる第２の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第２基準点を基準とする複数の第２網点セルを設定し、前記第２の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第２網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成された前記第２の色成分の第２閾値マトリクスを準備する工程と、ｃ）前記第１閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンを記録し、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第１補正値を取得する工程と、ｄ）前記第２閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンを記録し、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第２補正値を取得する工程と、ｅ）前記複数の第１補正値を用いて前記第１閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第１の色成分の画素値を補正する工程と、ｆ）前記複数の第２補正値を用いて前記第２閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第２の色成分の画素値を補正する工程と、ｇ）対象物に対して前記第１の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第１の色成分の各画素値と前記第１閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第１の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行う工程と、ｈ）前記対象物に対して前記第２の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第２の色成分の各画素値と前記第２閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第２の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行う工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録方法であって、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれと前記列方向とのなす角が１５度以上であり、前記第１の方向と前記第２の方向とのなす角が３０度以上である。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像記録方法であって、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれと前記列方向とのなす角が４５度である。

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画像記録方法であって、各色成分の前記複数のドット出力要素のそれぞれが複数サイズのドットの形成が可能であり、前記第１閾値マトリクスおよび前記第２閾値マトリクスの各要素値が、ドットのサイズの決定に利用されるサブ要素値の集合である。

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画像記録方法であって、前記ｅ）工程において、前記複数の第１補正値を用いて前記第１閾値マトリクスの要素値が補正され、前記ｆ）工程において、前記複数の第２補正値を用いて前記第２閾値マトリクスの要素値が補正される。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録方法であって、前記ｅ）工程において、前記複数の第１補正値を用いて前記元画像の前記第１の色成分の画素値が補正され、前記ｆ）工程において、前記複数の第２補正値を用いて前記元画像の前記第２の色成分の画素値が補正される。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の画像記録方法であって、前記ｅ）工程と前記ｇ）工程とが少なくとも部分的に並行して行われ、前記ｆ）工程と前記ｈ）工程とが少なくとも部分的に並行して行われる。

請求項８に記載の発明は、カラーの元画像を色成分毎に閾値マトリクスと比較することにより、前記元画像を表現する網点画像の記録を行う画像記録装置であって、対象物上において、所定の走査方向に垂直な幅方向に配列される複数のドット記録位置にそれぞれドットを記録する複数のドット出力要素を有するヘッドと、前記対象物上の前記複数のドット記録位置を前記走査方向に前記対象物に対して相対的に移動させる走査機構と、前記走査方向に対応する列方向および前記幅方向に対応する行方向にて規定される第１の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜する第１の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第１基準点を基準とする複数の第１網点セルを設定し、前記第１の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第１網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成される前記第１の色成分の第１閾値マトリクスを記憶する第１マトリクス記憶部と、前記列方向および前記行方向にて規定される第２の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜するとともに前記第１の方向とは異なる第２の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第２基準点を基準とする複数の第２網点セルを設定し、前記第２の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第２網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成される前記第２の色成分の第２閾値マトリクスを記憶する第２マトリクス記憶部と、前記第１閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンが記録され、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第１補正値を取得し、前記第２閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンが記録され、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第２補正値を取得する補正値取得部と、前記複数の第１補正値を用いて前記第１閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第１の色成分の画素値を補正し、前記複数の第２補正値を用いて前記第２閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第２の色成分の画素値を補正する補正部と、対象物に対して前記第１の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第１の色成分の各画素値と前記第１閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第１の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行い、前記対象物に対して前記第２の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第２の色成分の各画素値と前記第２閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第２の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行う制御部とを備える。

本発明によれば、ビートムラやスジムラが生じず、ザラツキ感の少ないカラーの網点画像を印刷することができる。

また、請求項２および３の発明では、閾値マトリクスまたは元画像の補正の程度を低減するとともに、網点画像におけるザラツキ感を確実に少なくすることができ、請求項４の発明では、印刷された網点画像において、ドットのサイズが一様である場合に生じるスジムラの発生を防止することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係るインクジェット方式の印刷装置１の構成を示す図である。印刷装置１は、印刷用紙９上に複数の色成分の画像を重ねて記録する画像記録装置である。印刷装置１の本体１２は、インクの微小液滴を印刷用紙９に向けて吐出する吐出部２、吐出部２の下方にて図１中のＹ方向へと印刷用紙９を移動させる紙送り機構３、並びに、吐出部２および紙送り機構３に接続される本体制御部４を備え、本体制御部４には、各種演算処理を行うＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ等を有するコンピュータ１１が接続される。印刷装置１では、本体１２がコンピュータ１１からの信号を受けて印刷用紙９上に網点画像を印刷する。なお、印刷装置１における印刷対象は、印刷用紙９以外にフィルム等であってもよい。

紙送り機構３は、図示省略のモータに接続された２つのベルトローラ３１、および、２つのベルトローラ３１の間に掛けられたベルト３２を有する。印刷用紙９は所定の幅の連続紙であるロール紙とされ、（−Ｙ）側のベルトローラ３１の上方に設けられたローラ３３を介してベルト３２上へと導かれて保持され、ベルト３２と共に吐出部２の下方を通過して（＋Ｙ）側へと移動する。また、紙送り機構３のベルトローラ３１にはエンコーダ（図示省略）が設けられる。なお、紙送り機構３では、環状のベルト３２の内側において吐出部２に対向する位置に吸引部を設け、ベルト３２に微小な吸引孔を形成することにより、ベルト３２上において印刷用紙９が吸引吸着により保持されてもよい。

吐出部２には、Ｙ方向に配列される複数のモジュールを有するヘッド２１が設けられ、各モジュールは複数の色のインクのうち一の色のインクが吐出可能とされる。後述するようにモジュールには、それぞれがインクの微小液滴を印刷用紙９に向けて（図１中の（−Ｚ）方向に）吐出する複数の吐出口がＸ方向に配列形成される。ヘッド２１の（＋Ｙ）側には、ヘッド２１により印刷された画像を読み取るラインセンサ２４が取り付けられ、ラインセンサ２４は複数の受光素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices））をＹ方向に配列して有する。また、吐出部２は、ヘッド２１の走査方向に垂直かつ印刷用紙９に沿う方向（図１中のＸ方向であり、印刷用紙９の幅に対応する方向であるため、以下、「幅方向」という。）にヘッド２１を移動させるヘッド移動機構２２を備える。ヘッド移動機構２２にはＸ方向に細長い環状に設けられたタイミングベルト２２２が設けられ、モータ２２１がタイミングベルト２２２を往復移動することにより、ヘッド２１が幅方向に滑らかに移動する。印刷装置１における非印刷時には、ヘッド移動機構２２はヘッド２１を所定の退避位置へと配置し、退避位置においてヘッド２１の複数の吐出口が蓋部材にて閉塞され、吐出口近傍のインクが乾燥して吐出口が詰まることが防止される。本実施の形態では、説明の便宜上、ヘッド２１がブラック、シアンおよびマゼンタのインクを吐出するものとするが、もちろん、印刷装置１はイエロー等の他の色成分のインクも吐出するものであってよい。

図２はヘッド２１の１つのモジュールの吐出口群を示す図である。以下の説明では、ヘッド２１が吐出する複数色のインクのうち一の色のインクを吐出するモジュールのみに着目して説明を行うが、他の色のインクを吐出するモジュールも同様の構成となる。

図２に示すように、モジュール２３は、Ｘ方向（幅方向）に並ぶ複数の吐出口２３１を吐出口列２３０として、２つの吐出口列２３０をＹ方向（走査方向）に並べて有する。各吐出口列２３０では、印刷用紙９に平行な面（ＸＹ平面に平行な面）内において、幅方向に向かって複数の吐出口２３１が一定のピッチにて並ぶ。モジュール２３では、幅方向に関して一方の吐出口列２３０の互いに隣接する２つの吐出口２３１の間の中央に他方の吐出口列２３０のいずれか１つの吐出口２３１が位置するように、複数の吐出口２３１が千鳥状に配列される。したがって、１つのモジュール２３では、幅方向に関して一定のピッチＰ１（例えば、７２０ｄｐｉ（dot per inch）に相当する３５マイクロメートル（μｍ）のピッチであり、以下、「吐出ピッチＰ１」ともいう。）にて複数の吐出口２３１が配列される。実際には、印刷装置１では、複数の吐出口２３１は幅方向に関して印刷用紙９上の印刷領域の全体に亘って（すなわち、印刷用紙９の有効印刷領域以上の範囲にて）設けられる。

コンピュータ１１は、図３に示すように、各種演算処理を行うＣＰＵ１０１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ１０２および各種情報を記憶するＲＡＭ１０３をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインにはさらに、網点化（ハーフトーン化）されるカラーの画像（すなわち、各画素が複数の色成分の画素値を有する画像であり、以下、「元画像」という。）のデータを記憶する画像メモリ１０４、情報記憶を行う固定ディスク１０５、各種情報の表示を行うディスプレイ１０６、操作者からの入力を受け付けるキーボード１０７ａおよびマウス１０７ｂ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体９１から情報の読み取りを行ったり記録媒体９１に情報の書き込みを行う読取／書込装置１０８、並びに、本体制御部４と通信を行う通信部１０９が、適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介する等して接続される。

コンピュータ１１には、事前に読取／書込装置１０８を介して記録媒体９１からプログラム９２が読み出され、固定ディスク１０５に記憶される。そして、プログラム９２がＲＡＭ１０３にコピーされるとともにＣＰＵ１０１がＲＡＭ１０３内のプログラムに従って演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）、コンピュータ１１が、網点生成用の後述の閾値マトリクス（ＳＰＭ（Screen Pattern Memory）データとも呼ばれる。）７１０を色成分毎に生成するとともに、印刷の際に利用される後述の補正値を取得する演算部としての処理を行う。閾値マトリクス７１０および画像メモリ１０４に記憶されているカラーの元画像のデータは通信部１０９を介して本体制御部４に転送される。

図４は、印刷装置１の機能構成を示すブロック図であり、図４中の演算部５の濃度演算部５１、補正値演算部５２およびマトリクス生成部５３がコンピュータ１１により実現される機能である。また、本体制御部４は、カラーの元画像のデータを記憶する画像メモリ４１、演算部５にて生成される複数の色成分の閾値マトリクス７１０をそれぞれ記憶するメモリである複数のマトリクス記憶部４２（ＳＰＭ（Screen Pattern Memory）とも呼ばれる。）、元画像と閾値マトリクス７１０とを色成分毎に比較する比較器４３（ハーフトーン化回路）、印刷用紙９のヘッド２１に対する移動に同期してヘッド２１の複数の吐出口２３１からのインクの吐出を制御する吐出制御部４４、および、画像メモリ４１中の元画像の各画素の画素値を補正する補正部４５を備える。

次に、印刷装置１が画像を印刷する動作について図５を参照しつつ説明する。印刷装置１が印刷用紙９上に画像を印刷する際には、まず、事前準備として所定の印刷前処理が行われる（ステップＳ１１）。実際には、当該印刷前処理により、図４のマトリクス記憶部４２に閾値マトリクス７１０が色成分毎に記憶されるとともに、補正値演算部５２にて元画像の補正に用いる複数の補正値が色成分毎に取得されて記憶される。なお、印刷前処理は、例えば、印刷装置１の使用における定期的なキャリブレーション等として行われる処理であり、詳細については印刷動作の全体説明後に述べる。

続いて、コンピュータ１１から本体制御部４の画像メモリ４１にカラーの元画像が入力されて記憶される（ステップＳ１２）。図６は、カラーの元画像の一の色成分である元画像７０および一の色成分の閾値マトリクス７１０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７１０のそれぞれでは、走査方向に対応する列方向（図６中にてｙ方向として示す。）、および、幅方向に対応する行方向（図６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、特に言及する場合を除き、元画像は０〜２５５までの階調レベルにて表現されるものとする。

元画像７０が画像メモリ４１にて記憶されると、補正値演算部５２にて記憶される複数の補正値が補正部４５へと出力され、画像メモリ４１中の元画像７０のブラック、シアンおよびマゼンタのそれぞれの成分の各画素値が補正される（ステップＳ１３ａ，Ｓ１３ｂ，Ｓ１３ｃ）。このとき、元画像７０中の行方向の各位置に対して色成分毎に１つの補正値が対応付けられており、補正部４５では、元画像７０の各画素において、各色成分の画素値に当該色成分の対応する補正値を乗ずることにより、画像メモリ４１中の元画像７０の全ての画素の値が色成分毎に補正される。なお、後述するように、閾値マトリクスの要素値が補正される場合もあるため、図５のステップＳ１３ａ，Ｓ１３ｂ，Ｓ１３ｃでは、双方の処理の内容を含めて示している。

元画像７０が補正されると、元画像７０を色成分毎に閾値マトリクス７１０と比較することにより、元画像７０を表現するカラーの網点画像が生成される。ここで、元画像７０の網点化について概念的に説明する。元画像７０の網点化の際には、図６に示すように元画像７０を同一の大きさの多数の領域に分割して網点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４２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）に要素値が設定されることにより閾値マトリクス７１０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７１０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画素値と閾値マトリクス７１０の対応する要素値とが比較されることにより、印刷用紙９上のその画素の位置に描画（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４の比較器４３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４１から元画像の１つの画素の画素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中の当該画素に相当する繰り返し領域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７１０における１つの要素値が特定されてマトリクス記憶部４２から読み出される。そして、画像メモリ４１からの画素値とマトリクス記憶部４２からの要素値とが比較器４３にて色成分毎に比較されることにより、各色成分の２値の出力画像におけるその画素の位置（アドレス）の画素値が決定される。したがって、一の色成分に着目した場合に、図６に示す元画像７０において、画素値が閾値マトリクス７１０の対応する要素値よりも大きい位置には、例えば、画素値「１」が付与され（すなわち、ドットが置かれ）、残りの画素には画素値「０」が付与され（すなわち、ドットは置かれず）、２値の出力画像が当該色成分の網点画像として生成される。

図１の印刷装置１では、上記網点化処理に並行してヘッド移動機構２２を駆動することによりヘッド２１が退避位置からＸ方向の所定の印刷位置へと移動する。そして、元画像７０において最初に印刷される部分（例えば、最も（＋ｙ）側の複数の繰り返し領域７１）の網点画像（の部分）が各色に対して生成されると、本体制御部４が、紙送り機構３を駆動することにより印刷用紙９の走査方向への連続的な移動が開始され、上記網点化処理（網点画像の生成処理）に並行して、印刷用紙９のヘッド２１に対する移動に同期しつつ各モジュール２３に含まれる複数の吐出口２３１からのインクの吐出が吐出制御部４４により制御される。

ここで、網点画像は印刷用紙９上に印刷される画像であるため、網点画像の複数の画素は印刷用紙９上に配列して設定されていると捉えられる。また、各色成分の網点画像の行方向の複数の位置は、当該色成分のモジュール２３の複数の吐出口２３１に１対１にて対応付けられている。したがって、吐出制御部４４では印刷用紙９のヘッド２１に対する移動に同期して、各吐出口２３１の印刷用紙９上の吐出位置に対応する網点画像の画素値が「１」である場合には当該吐出位置にドットが形成され、網点画像の画素値が「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、マゼンタのそれぞれに関して、複数の吐出口２３１にそれぞれ対応する印刷用紙９上の複数の吐出位置を走査方向に印刷用紙９に対して相対的に移動しつつ、複数の吐出口２３１の印刷用紙９上の吐出位置における元画像７０の画素値（正確には、補正後の画素値）と閾値マトリクス７１０の対応する要素値との比較結果に従って、複数の吐出口２３１からのインクの吐出が制御される。

印刷装置１では、ブラックの網点画像を生成しつつ当該網点画像を印刷用紙９上に記録する動作（ステップＳ１４ａ）、シアンの網点画像を生成しつつ当該網点画像を印刷用紙９上に記録する動作（ステップＳ１４ｂ）、および、マゼンタの網点画像を生成しつつ当該網点画像を印刷用紙９上に記録する動作（ステップＳ１４ｃ）が並行して行われ、印刷用紙９上にカラーの元画像を表現するカラーの網点画像が印刷される。印刷用紙９上に網点画像の全体が印刷されると、印刷用紙９の走査方向への移動が停止されるとともに、ヘッド移動機構２２がヘッド２１を退避位置へと移動し、印刷装置１における印刷動作が終了する。

次に、印刷装置１における印刷動作の事前準備として行われる印刷前処理について図７を参照しつつ説明する。印刷前処理では、まず、コンピュータ１１にて記憶されるブラック、シアン、マゼンタの閾値マトリクス７１０が本体制御部４へと出力され、それぞれ対応するマトリクス記憶部４２に記憶されて準備される（ステップＳ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２１ｃ）。なお、印刷装置１にて用いられるブラック、シアン、マゼンタの閾値マトリクス７１０を生成する手法およびその特徴については、印刷前処理の説明後に詳述する。

マトリクス記憶部４２にて閾値マトリクス７１０が記憶されると、図１のヘッド２１を印刷位置へと移動し、一様な階調レベルの画像をブラックの閾値マトリクス７１０を用いて網点化することにより、印刷用紙９上にブラックの所定のチェックパターンが印刷され、シアンの閾値マトリクス７１０を用いて網点化することによりシアンのチェックパターンが印刷され、マゼンタの閾値マトリクス７１０を用いて網点化することによりマゼンタのチェックパターンが印刷される。

図８は印刷用紙９上に印刷されるブラックのチェックパターンを抽象的に示す図である。印刷用紙９上においてＹ方向に並んで形成されるブラック、シアン、マゼンタのそれぞれのチェックパターンは、幅方向に関して印刷用紙９の印刷領域のほぼ全体に亘って伸びる線状となっており、既述のように、一様な階調レベルの画像を閾値マトリクス７１０を用いて網点化した画像（例えば、網点面積率が７５％や１００％に相当する濃度の平網画像）として、対応するモジュール２３に含まれる全ての吐出口２３１を用いて形成される。

印刷用紙９上のチェックパターンは、ラインセンサ２４の下方へと移動し、その後、ヘッド移動機構２２によりヘッド２１を（＋Ｘ）方向に移動することにより、走査方向に並べられたラインセンサ２４の複数の受光素子にて各チェックパターンが幅方向の全体に亘って読み取られる。以下の説明では、一の色のチェックパターンのみに注目するが、他の色のチェックパターンについても同様の処理が行われる。

ラインセンサ２４によりチェックパターンの画像データが取得されると、図４の演算部５の濃度演算部５１では、チェックパターンを示す画像の幅方向（に対応する方向）の各位置における画素値の平均値（すなわち、走査方向（に対応する方向）に並ぶ画素群である走査ラインの平均濃度）が、チェックパターンの当該位置の印刷濃度として求められる。図９は、チェックパターンの幅方向の各位置における印刷濃度を示す図である。ここでは、チェックパターンを示す画像は０〜２５５までの階調レベルにて表現されるものとする。

続いて、補正値演算部５２では、幅方向の複数の位置における印刷濃度の平均値をＨ_ＡＶＥ、標準偏差をσ、幅方向の各位置における印刷濃度をＨ_ｉとして、幅方向の当該位置に対する補正値Ｃｏｅｆｆが数１により求められる。ただし、数１においてａは正の定数とされる。

例えば、印刷濃度の平均値が１９２であり、標準偏差が１．５である場合に、印刷濃度が１９８となる（すなわち、印刷濃度が平均値よりも高くなる）図９中の位置β１では、数１により求められる補正値Ｃｏｅｆｆは１よりも小さくなる。既述のように、印刷用紙９上の幅方向は元画像７０の行方向に対応し、図５のステップＳ１３ａ〜Ｓ１３ｃでは、元画像７０の各画素の画素値に当該画素に対応する幅方向の位置の補正値が乗じられるため、位置β１に対応する元画像の画素群（列方向に並ぶ複数の画素）に対して画素値が小さくなるような補正が施されることとなる。また、印刷濃度が１８０となる（すなわち、印刷濃度が平均値よりも低くなる）図９中の位置β２では、数１により求められる補正値Ｃｏｅｆｆは１よりも大きくなるため、元画像７０において位置β２に対応する行方向の位置の画素群に対して画素値が大きくなるような補正が施されることとなる。これにより、元画像７０に対して実質的にシェーディング補正が施されることとなり、上記ステップＳ１４ａ〜Ｓ１４ｃにて印刷用紙９上に記録される網点画像において、ヘッド２１の吐出口２３１のばらつき等に起因して走査方向に伸びるスジムラが発生することが防止される。

以上のように、印刷装置１では、ブラック、シアン、マゼンタのそれぞれのチェックパターンが印刷され、濃度演算部５１、補正値演算部５２およびラインセンサ２４が補正値取得部として協働することにより、印刷濃度を測定してブラック、シアン、マゼンタのそれぞれの複数の補正値が取得され（ステップＳ２２ａ，Ｓ２２ｂ，Ｓ２２ｃ）、各色成分の補正値は補正値演算部５２にて記憶されて印刷前処理が完了する。

次に、印刷装置１にて用いられる閾値マトリクスを生成する手法について図１０を参照しつつ説明する。ここでは、まず、ブラックの閾値マトリクスの生成について説明し、その後、シアンおよびマゼンタの閾値マトリクスの生成について説明する。

マトリクス生成部５３では、まず、ブラックの閾値マトリクスを記憶する領域であって、走査方向に対応する列方向および幅方向に対応する行方向にて規定されるマトリクス領域が設定され、マトリクス領域に網点が形成される領域の単位となる網点セルの中心（いわゆるシード（seed）であり、以下、「セルセンタ」という。）が規則的に配列される。このとき、元画像におけるハイライト側の階調レベル（ここで、階調レベルは、画素の値が一様な元画像を網点化する場合における当該値の大きさに相当する。）の変化に対してドット状の網点領域が変化するハイライト側網点セルと、シャドウ側の階調レベルの変化に対して網目状の網点領域が変化する（すなわち、白いドット状の領域が変化する）シャドウ側網点セルとが設けられる予定となっており、図１１に示すようにマトリクス領域７２０には複数のハイライト側セルセンタ７３１および複数のシャドウ側セルセンタ７４１が行方向（図１１中にてｘ方向として示す。）および列方向（図１１中にてｙ方向として示す。）に同じピッチにて規則的に配列される。

続いて、セルセンタ７３１，７４１よりも十分に少ない数の制御点７５１が所定の手法によりマトリクス領域７２０にランダムかつおよそ均一に分布して設定される。このとき、マトリクス領域７２０が図６に示す繰り返し領域７１に対応することから、各制御点７５１も上下左右に繰り返し存在するものとして扱われる。そして、複数のハイライト側セルセンタ７３１および複数のシャドウ側セルセンタ７４１に含まれる各セルセンタに対してマトリクス領域７２０の繰り返しを考慮して最寄りの制御点７５１が特定される。図１１では、破線にて仕切られた各領域に含まれる各セルセンタ７３１，７４１に対して、同じ領域に含まれる制御点７５１が最寄りのものとして特定されたことを示しており、各領域はこの領域に含まれる制御点７５１の縄張りと捉えることもできる。

マトリクス生成部５３では、各セルセンタ７３１，７４１と（マトリクス領域７２０の繰り返しを考慮した）最寄りの制御点７５１との間の距離が求められる。そして、所定の演算により、各セルセンタ７３１，７４１に対する回転角度が求められ、各セルセンタ７３１，７４１が最寄りの制御点７５１を中心に同じ回転方向に回転され、セルセンタ７３１，７４１の配置にゆらぎが与えられる。このとき、各セルセンタ７３１，７４１に対する回転角度は、各セルセンタ７３１，７４１と最寄りの制御点７５１との間の距離が長くなるほど小さくされる。図１１中の左上および左下の領域では、制御点７５１から離れるほど矢印６２の長さを短くすることにより、各セルセンタ７３１，７４１に対する回転角度が最寄りの制御点７５１との間の距離が長いほど小さいことを表現している。また、右上の領域では制御点７５１から離れるほど回転角度が小さくされることを矢印６３により概念的に示している。

続いて、マトリクス領域７２０において複数のハイライト側セルセンタ７３１および複数のシャドウ側セルセンタ７４１の分布の均一性が、必要に応じてボロノイ領域分割および分割領域の重心へのセルセンタの移動を利用して高められる。以上の処理により、マトリクス領域７２０にほぼランダムかつおよそ均一なブラック用のセルセンタ７３１，７４１の設定が完了する（ステップＳ３１）。セルセンタ７３１の間隔およびセルセンタ７４１の間隔はそれぞれほぼ等方性を有し、セルセンタ７３１の間にセルセンタ７４１が配置されている。

およそ均一に分布したセルセンタ７３１，７４１が設定されると、次に、各セルセンタ７３１，７４１を中心として、マトリクス領域７２０に網点生成の単位となる網点セルの設定が行われる（ステップＳ３２）。図１２は各セルセンタ７３１，７４１を中心に多角形の網点セル７３，７４が設定された様子を例示する図であり、ハイライト側網点セル７３はハイライト側セルセンタ７３１に対応し、シャドウ側網点セル７４はシャドウ側セルセンタ７４１に対応する。網点セル７３，７４はマトリクス領域７２０内において上下左右のマトリクス領域７２０の繰り返しを考慮して設定される。

このような網点セルの設定は、例えば、次のようにして行われる。まず、マトリクス領域７２０内のある位置がいずれのセルセンタ７３１，７４１に属するかを決定するために、各セルセンタ７３１，７４１との間の距離の２乗が評価値として求められる。ただし、一のセルセンタ７３１，７４１（以下、「注目セルセンタ」という。）に関する評価値の算出に際して、マトリクス領域７２０の上下左右への繰り返しを考慮した複数の注目セルセンタのうち、注目している位置に最も近いものが評価値算出の対象として選択される。そして、評価値が最小となるセルセンタ７３１，７４１にこの位置が属すると決定される。上記演算を全ての位置について行うことにより、マトリクス領域７２０が各セルセンタ７３１，７４１を中心とする網点セル７３，７４に分割され、図１２に示すようにマトリクス領域７２０に複数の網点セル７３，７４が不規則な形状にてランダムに設定される。

網点セル７３，７４の設定が終了すると、続いて、各網点セル７３，７４内の全ての位置に対して、その位置が含まれる網点セル７３，７４のセルセンタ７３１，７４１からの距離が第１段階の評価値として求められる。そして、網点セル７３，７４内の全ての位置に第１段階の評価値の小さいものから順に１ずつ増加する整数の番号が割り当てられ、網点セル７３，７４を構成する位置の総数で番号を除算することにより網点セルの大きさで正規化された第２段階の評価値（０．０〜１．０の値となる。）が改めて割り当てられる。これにより、セルセンタ７３１，７４１に近い位置ほど小さい評価値が割り当てられることとなる。

次に、シャドウ側網点セル７４に対して、第２段階の評価値が２から減算した値へと変更される。これにより、シャドウ側網点セル７４内の各位置には２．０〜１．０の値をとる評価値が与えられ、シャドウ側セルセンタ７４１に近い位置ほど第２段階の評価値が大きくなる。その結果、全ての網点セルの各位置には０〜２．０の値をとる正規化された第２段階の評価値が割り当てられる（ステップＳ３３）。そして、マトリクス領域７２０内の全ての位置に対して第２段階の評価値の小さいものから順に１ずつ増加する整数の番号が割り当てられ、これにより、マトリクス領域７２０の各位置に、元画像の階調レベルの増加に従ってこの位置に対応する網点画像中の画素を網点領域に含める順番が設定される。順番が設定されたマトリクス領域７２０において、元画像の階調数がＮである場合には、０〜（Ｎ−１）の範囲に変換された順番が閾値として各位置に割り当てられる（ステップＳ３４）。

図１２に示すマトリクス領域７２０中の網点セル７３，７４では元画像の階調レベルの変化に伴って網点セル７３，７４に形成される網点領域の大きさの変化も例示しており、上記閾値の設定により、ハイライト側網点セル７３では線７３ａ〜７３ｃにて示すように元画像のハイライト側の階調レベルの増加に伴って網点画像においてセルセンタ７３１から周縁部に向かってドット状の網点領域が成長し、やがてドット間が接続されて網目状となり、さらに、シャドウ側網点セル７４において線７４ａ〜７４ｃにて示すようにシャドウ側の階調レベルの増加に伴って周縁部からセルセンタ７４１に向かって網点領域が成長する（白いドット状の領域が縮退する。）。

図１２では各位置の第１段階の評価値がセルセンタ７３１，７４１からの距離として求められるため、線７３ａ〜７３ｃ，７４ａ〜７４ｃに示す網点領域の境界は円（真円）形となっている。ただし、各網点セル７３，７４に関していえば、網点領域は対応する網点セル７３，７４の外側には広がらないため、マトリクス領域７２０では階調レベルの変化に伴って網点セル７３，７４の形状に従いつつ網点領域が変化することとなる。

次に、シアンの閾値マトリクスの生成について説明する。マトリクス生成部５３において行方向および列方向にて規定されるシアン用のマトリクス領域が設定されると、図１３に示すように、それぞれが互いに垂直、かつ、行方向（ｘ方向）および列方向（ｙ方向）のそれぞれと４５度をなす２つの方向Ｄ１（第１の方向），Ｄ２（第２の方向）に、ハイライト側のセルセンタ７３１とシャドウ側のセルセンタ７４１とが交互に配列される。このとき、図１３中に矢印Ｄ２にて示す右上方向（水平右方向から反時計周りに４５°の方向）に関しては矢印Ｄ１にて示す左上方向（水平右方向から反時計周りに１３５°の方向）よりも短い間隔にてセルセンタ７３１，７４１が配置される。

続いて、ブラックの場合と同様に、セルセンタ７３１およびセルセンタ７４１の数よりも十分に少ない数の制御点７５１（図１１参照）がマトリクス領域７２０にランダムかつおよそ均一に設定され、各セルセンタに対してマトリクス領域７２０の繰り返しを考慮して最寄りの制御点７５１が特定される。各セルセンタ７３１，７４１は最寄りの制御点７５１を中心に同じ回転方向に回転され、各セルセンタ７３１，７４１に対する回転角度は、そのセルセンタと最寄りの制御点７５１との間の距離が長くなるほど小さくされる。以上の処理により、マトリクス領域７２０にほぼランダムかつおよそ均一であり、さらに、複数のセルセンタ７３１，７４１の間隔の平均が方向Ｄ２に関して最も小さくなり、方向Ｄ２に垂直な方向Ｄ１に関して最も大きくなるように、セルセンタ７３１，７４１が配置される（ステップＳ３１）。実際には、マトリクス領域７２０に閾値マトリクスを生成する際の基準点となる複数のハイライト側のセルセンタ７３１および複数のシャドウ側のセルセンタ７４１は共にブラックの場合よりも高い密度にてほぼランダムに配置されている。

方向性を有しつつおよそ均一に分布したセルセンタ７３１，７４１が設定されると、ブラックの場合と同様の方法にて、各セルセンタ７３１，７４１を基準（中心）として網点セル７３，７４の設定が行われる（ステップＳ３２）。基準点であるセルセンタ７３１，７４１は、方向Ｄ２に関しては方向Ｄ１よりも密に配置されていることから、図１４に示すようにハイライト側およびシャドウ側の網点セル７３，７４は、方向Ｄ２に関して潰れた、換言すれば、方向Ｄ１に関して引き延ばされた形状となる。

続いて、各網点セル７３，７４内の全ての位置に対して、その位置が含まれる網点セル７３，７４のセルセンタ７３１，７４１からの距離（ベクトル）を方向Ｄ２に関して２倍したものが第１段階の評価値として求められる。そして、網点セル７３，７４内の全ての位置に第１段階の評価値の小さいものから順に１ずつ増加する整数の番号が割り当てられ、網点セル７３，７４を構成する位置の総数で番号を除算することにより網点セルの大きさで正規化された第２段階の評価値（０．０〜１．０の値となる。）が改めて割り当てられる。これにより、図１４に示すように、およそ等しい第２段階の評価値がセルセンタ７３１，７４１から楕円状に存在するとともにセルセンタ７３１，７４１に近い位置ほど小さい評価値が割り当てられることとなる。

次に、シャドウ側網点セル７４に対して、第２段階の評価値が２から減算した値へと変更され、全ての網点セルの各位置に０〜２．０の値をとる正規化された第２段階の評価値が割り当てられる（ステップＳ３３）。そして、マトリクス領域７２０内の全ての位置に対して第２段階の評価値の小さいものから順に１ずつ増加する整数の番号が割り当てられ、その後、元画像の階調数Ｎに合わせて０〜（Ｎ−１）の範囲に変換された順番が閾値として各位置に割り当てられる（ステップＳ３４）。

図１２と同様に図１４においても元画像の階調レベルの変化に伴って網点セル７３，７４に形成される網点領域の大きさの変化も例示しており、上記閾値の設定により、ハイライト側網点セル７３では線７３ａ〜７３ｃにて示すように元画像のハイライト側の階調レベルの増加に伴って網点画像においてセルセンタ７３１から周縁部に向かって楕円のドット状にて網点領域が成長し、やがてドット間が接続されて網目状となり、さらに、シャドウ側網点セル７４において線７４ａ〜７４ｃにて示すようにシャドウ側の階調レベルの増加に伴って周縁部からセルセンタ７４１に向かって網点領域が成長する（白い楕円のドット状の領域が縮退する。）。以上のようにマトリクス領域７２０では階調レベルの変化に伴って網点セル７３，７４の形状に従いつつ網点領域が変化することとなる。

次に、マゼンタ用の閾値マトリクスの生成について説明する。マトリクス生成部５３において行方向および列方向にて規定されるマゼンタ用のマトリクス領域が設定されると、マゼンタ用のマトリクス領域には、図１５に示すように、それぞれが互いに垂直、かつ、行方向（ｘ方向）および列方向（ｙ方向）のそれぞれと４５度をなす２つの方向Ｄ１，Ｄ２に、ハイライト側のセルセンタ７３１とシャドウ側のセルセンタ７４１とが交互に配列され、矢印Ｄ１にて示す左上方向に関しては矢印Ｄ２にて示す右上方向よりも短い（１／２）の間隔にてセルセンタ７３１，７４１が配置され、かつ、セルセンタ７３１の密度はシアンの場合と同様とされる。すなわち、シアンのセルセンタを９０°回転した配置にてマゼンタのセルセンタが配置される。

続いて、シアンの場合と同様に、制御点７５１の設定および各セルセンタ７３１，７４１の回転が行われ（図１１参照）、マトリクス領域７２０にほぼランダムかつおよそ均一であり、さらに、複数のセルセンタ７３１，７４１の間隔の平均が、シアンの場合と異なって方向Ｄ１に関して最も小さくなり、方向Ｄ２に関して最も大きくなるように、セルセンタ７３１，７４１が配置される（ステップＳ３１）。これにより、セルセンタ７３１，７４１の間隔は、シアンの場合とは９０°異なる方向性を有し、セルセンタ７３１の間にセルセンタ７４１が配置され、かつ、それぞれの密度はシアンの場合と同じとされる。

方向性を有しつつおよそ均一に分布したセルセンタ７３１，７４１が設定されると、シアンの場合と同様の方法にて、各セルセンタ７３１，７４１を基準（中心）として網点セル７３，７４の設定が行われる（ステップＳ３２）。基準点であるセルセンタ７３１，７４１は、方向Ｄ１に関しては方向Ｄ２よりも密に配置されていることから、ハイライト側およびシャドウ側の網点セル７３，７４は、方向Ｄ１に関して潰れた、換言すれば、方向Ｄ２に関して引き延ばされた形状となる。

続いて、各網点セル７３，７４内の全ての位置に対して、その位置が含まれる網点セル７３，７４のセルセンタ７３１，７４１からの距離（ベクトル）を方向Ｄ１に関して２倍したものが第１段階の評価値として求められ、さらに正規化することにより、第２段階の評価値（０．０〜１．０の値となる。）が割り当てられる。これにより、図１４の左右を反転した場合のように、およそ等しい第２段階の評価値がセルセンタ７３１，７４１から楕円状に存在するとともにセルセンタ７３１，７４１に近い位置ほど小さい評価値が割り当てられることとなる。

次に、シャドウ側網点セル７４に対して、第２段階の評価値が２から減算した値へと変更されて正規化された第２段階の評価値が割り当てられ（ステップＳ３３）、マトリクス領域７２０内の全ての位置に対して、第２段階の評価値が元画像の階調数Ｎに合わせて０〜（Ｎ−１）の範囲に変換された順番が閾値として各位置に割り当てられる（ステップＳ３４）。

上記閾値の設定により、ハイライト側網点セル７３では元画像のハイライト側の階調レベルの増加に伴って網点画像においてセルセンタ７３１から周縁部に向かって楕円のドット状にて網点領域が成長し、やがてドット間が接続されて網目状となり、さらに、シャドウ側網点セル７４においてシャドウ側の階調レベルの増加に伴って周縁部からセルセンタ７４１に向かって網点領域が成長する（白い楕円のドット状の領域が縮退する。）。以上のようにマトリクス領域７２０では階調レベルの変化に伴って網点セル７３，７４の形状に従いつつ網点領域が変化することとなる。

図１６および図１７は、シアンおよびマゼンタの閾値マトリクスを用いて生成された階調レベルが一様に３０％である平網画像を例示する図である。図１６に示すように、シアンの平網画像では、ドット状の領域が左上方向（方向Ｄ１）に延ばされた形状となり、図１７に示すようにマゼンタの平網画像ではドット状の領域が右上方向（方向Ｄ２）に延ばされた形状となる。すなわち、シアンにおける複数のセルセンタ７３１の密度と、マゼンタにおける複数のセルセンタ７３１の密度とがほぼ等しく、シアンにおける複数のセルセンタ７３１の間隔が方向Ｄ１に関して最も大きく、階調レベルの増加に伴うシアンの複数のドット状の領域の成長が方向Ｄ１に関して最も大きく、マゼンタの複数のセルセンタ７３１の間隔が方向Ｄ２に関して最も大きく、階調レベルの増加に伴うマゼンタの複数のドット状の領域の成長が方向Ｄ２に関して最も大きくなる。なお、図示を省略しているが、ブラックの複数のセルセンタ７３１の間隔はほぼ等方性を有し、網点密度はシアンおよびマゼンタよりも小さく（例えば、０．７倍）され、階調レベルの増加に伴う複数のドット状の領域の成長もほぼ等方性を有する。

以上の処理によりブラック、シアンおよびマゼンタの閾値マトリクスが生成されると、図４のマトリクス記憶部４２への閾値マトリクスの設定が行われ（図７：ステップＳ２１ａ〜Ｓ２１ｃ）、印刷前処理および実際の画像の印刷に利用される（図７：ステップＳ２２ａ〜Ｓ２２ｃ、図５：ステップＳ１２，Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃ，Ｓ１４ａ〜Ｓ１４ｃ）。

次に、上記の閾値マトリクスを用いて生成される網点画像の特徴について説明する。図１８中の符号７６１はシアンの網点画像の空間周波数特性（スペクトル）を示し、符号７６２はマゼンタの網点画像の空間周波数特性を示す。既述のように、シアンの閾値マトリクスではセルセンタ７３１，７４１が方向Ｄ２に関して小さい間隔で配置され、方向Ｄ１に関して大きい間隔で配置されることから、周波数空間では周期性を示す高い値が方向Ｄ２に長い楕円リング状の領域７６１に分布する。また、マゼンタの閾値マトリクスではセルセンタ７３１，７４１が方向Ｄ１に関して小さい間隔で配置され、方向Ｄ２に関して大きい間隔で配置されることから、周波数空間では周期性を示す高い値が方向Ｄ１に長い楕円リング状の領域７６２に分布する。

その結果、シアンの網点画像とマゼンタの網点画像とにおいて周期性が近似する方向が、領域７６１と領域７６２との交差部分に限定され、２つの網点画像を重ね合わせた画像にザラツキ感を生じさせる目障りな低周波ムラの発生が抑制される。なお、ブラックの網点画像は低い網線数にてほぼ等方性を有するため、図１８にて破線７６３にて示すように小さい円環状に周波数特性が現れる。部分的には周波数特性がシアンまたはマゼンタと近似する方向が存在するがこのような方向は限定的であるため、ブラックとシアンとを重ねた場合、および、ブラックとマゼンタとを重ねた場合のいずれにおいても重ね合わせ後の画像にザラツキ感が生じることが抑制される。

次に、シアン（およびマゼンタ）の閾値マトリクスと、印刷濃度に基づく元画像の補正との関係について述べる。図１９は、比較例に係るシアンの閾値マトリクスを用いて生成された所定の階調レベルのチェックパターンを抽象的に示す図である。比較例のシアンの閾値マトリクスでは、複数のセルセンタの間隔の平均が行方向（ｘ方向）に関して最も小さくなり、列方向（ｙ方向）に関して最も大きくなるように、セルセンタが配置されていることにより、図１９のチェックパターンでは、ドット状の領域が列方向に延ばされた形状となってスジムラが目立ち易くなっている。したがって、このチェックパターンの幅方向における複数の印刷濃度に基づいて元画像の対応する画素値の補正を行うと、スジムラの位置における補正値が大きくなり、元画像の画素値の補正の程度が大きくなってしまう。実際には、元画像の画素値の補正の程度が大きくなるほど、生成される網点画像における元画像の再現性は劣化するため、補正の程度はできるだけ小さい方が好ましい。

これに対し、図１０に示す処理にて生成されたシアンの閾値マトリクスは、既述のように、複数のセルセンタ７３１，７４１の間隔の平均が方向Ｄ１に関して最も大きくなり、方向Ｄ１に垂直な方向Ｄ２に関して最も小さくなるように、セルセンタ７３１，７４１が配置されていることにより、この閾値マトリクスを用いて生成された所定の階調レベルのチェックパターンでは、図２０に示すように、ドット状の領域が列方向に対して半時計周りに４５度だけ傾斜した方向Ｄ１に延ばされた形状となる。したがって、図２０のチェックパターンではスジムラが目立ちにくくなり、元画像の画素値の補正の程度は比較例の閾値マトリクスの場合に比べて小さくなる。その結果、印刷装置１では、元画像の補正の程度を抑えて、網点画像の劣化を抑制することが可能となる（マゼンタにおいて同様）。なお、ブラックについては、既述のように、網点画像におけるドット状の領域の密度を低くする（すなわち、網線数を少なくして網点画像を粗くする）ことによって、印刷された網点画像中のスジムラの発生がある程度抑制されている。

また、仮に、ＡＭスクリーニングのように網点画像においてドット状の領域が周期的に配列される場合、チェックパターン中のドット状の領域の周期と、ラインセンサの読み取り位置の周期とが干渉して、低周波のビートムラを含む画像データが取得されてしまう。このような画像データに基づいて元画像の各画素値を補正すると、生成される網点画像にてビートムラが生じてしまう。これに対し、印刷装置１にて用いられる閾値マトリクスでは、複数のセルセンタ７３１，７４１がランダムに配置されることにより、印刷濃度に基づく補正に起因して網点画像にビートムラが生じることを防止することができる。

以上に説明したように、印刷装置１にて生成されるカラーの網点画像では、シアンのセルセンタ７３１，７４１の間隔が大きくされる方向と、マゼンタのセルセンタ７３１，７４１の間隔が大きくされる方向とが互いに異なり、かつ、双方の方向がヘッド２１の走査方向に対応する列方向に対して傾斜することにより、シアンの網点画像とマゼンタの網点画像とを重ね合わせた画像に生じるザラツキ感を抑制するとともに、印刷濃度に基づいて元画像の画素値を補正する際の補正の程度を小さくして、スジムラの発生を防止しつつ網点画像の劣化を抑制することが可能となる。さらに、シアンおよびマゼンタのそれぞれにおいて、セルセンタ７３１，７４１がランダムに配置されることにより、印刷濃度に基づく補正に起因するビートムラの発生も防止される。

ところで、上記のシアンおよびマゼンタの閾値マトリクスでは、シアンのセルセンタ７３１，７４１の間隔が大きくされる方向と、マゼンタのセルセンタ７３１，７４１の間隔が大きくされる方向とのなす角が９０度とされ、これらの方向のそれぞれと列方向とのなす角が４５度とされるが、シアンおよびマゼンタにおいて複数のセルセンタの間隔の平均が最も大きくなる方向が、列方向に対して半時計回りに１５度および時計回りに１５度だけそれぞれ傾くように、セルセンタが配置されてもよい。この場合、シアンの閾値マトリクスを用いて生成された所定の階調レベルのチェックパターンでは、図２１に抽象的に示すように、ドット状の領域が列方向に対して半時計回りに１５度だけ傾斜した方向に延ばされた形状となり、印刷濃度に基づいて元画像の画素値を補正する際の補正の程度をある程度小さくして、スジムラの発生を防止しつつ網点画像の劣化を抑制することが可能となる（マゼンタにおいて同様）。また、一般的に、ドット状の領域の形状が延ばされる方向が互いに３０度以上異なっていれば、２つの色成分を有する網点画像においてザラツキ感は抑制される。

以上のように、印刷濃度に基づいて元画像の画素値を補正する際の補正の程度を小さくしつつ、網点画像におけるザラツキ感を確実に少なくするには、シアンのセルセンタの間隔が最も大きくなる第１の方向、および、マゼンタのセルセンタの間隔が最も大きくなる第２の方向のそれぞれと列方向とのなす角が１５度以上（より好ましくは、４５度）であり、第１の方向と第２の方向とのなす角が３０度以上（より好ましくは、９０度）であることが好ましい（後述の、閾値マトリクスを補正する場合も同様）。ここでは、２つの方向のなす角が取り得る範囲を０〜９０度と捉えているが、仮に、２つの方向のなす角が取り得る範囲を０〜１８０度と捉える場合には、シアンのセルセンタの間隔が最も大きくなる第１の方向、および、マゼンタのセルセンタの間隔が最も大きくなる第２の方向のそれぞれと列方向とのなす角が１５度以上かつ１６５度以下であり、第１の方向と第２の方向とのなす角が３０度以上かつ１５０度以下であることが好ましい。

なお、シアンおよびマゼンタにおいて複数のセルセンタの間隔が最も大きくなる方向が、行方向に沿うようにセルセンタが配置される場合、所定の階調レベルのチェックパターンは、図２２に抽象的に示すように、ドット状の領域が行方向に延ばされた形状となり、印刷濃度に基づいて元画像の画素値を補正する際の補正の程度をさらに小さくすることができるが、この場合、ドット状の領域の形状が延ばされる方向がシアンおよびマゼンタにおいて同方向となるため、網点画像におけるザラツキ感を少なくするという観点では、このようなセルセンタの配置は好ましくない。

次に、印刷装置１の他の例について説明する。図２３は、他の例に係る印刷装置１の図４中の本体制御部４に対応する機能のみを示すブロック図である。図２３の本体制御部４ａでは、図４のマトリクス記憶部４２に代えて基礎マトリクス記憶部４２ａおよび展開マトリクス記憶部４２ｂが設けられ、展開マトリクス記憶部４２ｂが補正部４５および比較器４３に接続される。なお、図２３では、一の色成分に対する基礎マトリクス記憶部４２ａおよび展開マトリクス記憶部４２ｂを図示しているが、これらの構成要素は、実際には複数の色成分のそれぞれに対して設けられる（後述の図２４および図２５の本体制御部４ｂ，４ｃにおいて同様）。

図２３の機能構成を有する印刷装置１における印刷動作では、印刷濃度に基づいて閾値マトリクスが補正される。具体的には、まず、印刷前処理において、基礎マトリクス記憶部４２ａにて閾値マトリクス（後述するように、この閾値マトリクスは実際の網点化にて利用される閾値マトリクスの基礎となるものであるため、以下、「基礎閾値マトリクス」という。後述の図２５の本体制御部４ｃに係る動作例において同様。）が記憶されると、図６のｘ方向（行方向）に並ぶ複数の繰り返し領域７１と同様に、各色成分の基礎閾値マトリクスが行方向に繰り返し並べられる（タイリングされる）ことにより、行方向に関して元画像と同じサイズとなる展開マトリクスが展開マトリクス記憶部４２ｂにて記憶されて準備される（図７：ステップＳ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２１ｃ）。図２３の本体制御部４ａでは、展開マトリクスが実際の網点化に利用されるものであるため、本動作例の説明では、展開マトリクスを閾値マトリクスと呼ぶ。

続いて、閾値マトリクスを用いて印刷用紙９上に各色の所定のチェックパターンが印刷され、ラインセンサ２４により各チェックパターンが幅方向の全体に亘って読み取られ、チェックパターンを示す画像に基づいてチェックパターンの幅方向の各位置における印刷濃度が取得される。補正値演算部５２では（図４参照）、幅方向の複数の位置における印刷濃度の平均値をＨ_ＡＶＥ、標準偏差をσ、幅方向の各位置における印刷濃度をＨ_ｉとして、幅方向の当該位置に対する補正値Ｃｏｅｆｆが数２により求められる。ただし、数２においてａは正の定数とされる。

例えば、印刷濃度の平均値が１９２であり、標準偏差が１．５である場合に、印刷濃度が１９８となる（すなわち、印刷濃度が平均値よりも高くなる）幅方向の位置では、数２により求められる補正値Ｃｏｅｆｆは１よりも大きくなる。また、印刷濃度が平均値よりも低くなる幅方向の位置では、数２により求められる補正値Ｃｏｅｆｆは１よりも小さくなる。以上のように、印刷装置１では、ブラック、シアン、マゼンタのそれぞれのチェックパターンを印刷し、印刷濃度を測定することにより、ブラック、シアン、マゼンタのそれぞれの複数の補正値が取得され（ステップＳ２２ａ，Ｓ２２ｂ，Ｓ２２ｃ）、各色成分の補正値は補正値演算部５２にて記憶されて印刷前処理が完了する。

印刷前処理が完了すると（図５：ステップＳ１１）、画像メモリ４１にカラーの元画像が入力される（ステップＳ１２）。続いて、補正値演算部５２にて記憶される複数の補正値が補正部４５へと出力され、各色成分に関して、展開マトリクス記憶部４２ｂの閾値マトリクスの各要素値に当該要素値に対応する幅方向の位置の補正値を乗ずることにより、展開マトリクス記憶部４２ｂ中の閾値マトリクスの全ての要素値が補正される（ステップＳ１３ａ，Ｓ１３ｂ，Ｓ１３ｃ）。そして、元画像の各画素値を補正後の閾値マトリクスの対応する要素値と比較することにより、元画像を表現する網点画像が順次生成されるとともに、生成された網点画像の部分が印刷用紙９上に印刷される（ステップＳ１４ａ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１４ｃ）。

このとき、チェックパターンにおいて印刷濃度が平均値よりも大きくなっている幅方向の位置では、画像を印刷する際に幅方向の当該位置の濃度を下げる必要があるが、閾値マトリクスでは幅方向の当該位置に対応する各要素値が元の要素値よりも大きくなるように補正されているため、画像の印刷時において印刷用紙９上の幅方向の当該位置にインクが吐出される確率は小さくなる。したがって、印刷用紙９上に実際に印刷される網点画像（印刷画像）では、行方向のこの位置の濃度が実質的に低減される。反対に、チェックパターンにおいて印刷濃度が平均値よりも小さくなっている幅方向の位置では、閾値マトリクスの対応する各要素値が元の要素値よりも小さくなるように補正されているため、網点画像では、行方向のこの位置の濃度が実質的に増大される。

以上のように、図２３の機能構成を有する印刷装置１では、各色成分において、行方向に関して元画像と同じサイズとなる閾値マトリクスが準備され、閾値マトリクスの各要素値が補正値を用いて予め補正されることにより、印刷用紙９上に記録される網点画像において、ヘッド２１の吐出口２３１のばらつき等に起因して走査方向に伸びるスジムラが発生することが防止される。また、閾値マトリクスが図１０の処理にて生成される上記の基礎マトリクスから導かれることにより、カラーの網点画像においてビートムラの発生を防止しつつ、ザラツキ感を少なくすることができる。なお、補正後の閾値マトリクスは他の元画像の印刷にも利用可能であり、この場合、他の元画像の印刷時には図５のステップＳ１３ａ〜Ｓ１３ｃの処理は省略される（後述の図２５の印刷装置において同様）。

次に、印刷装置１のさらに他の例について説明する。図２４は、さらに他の例に係る印刷装置１の図４中の本体制御部４に対応する機能のみを示すブロック図である。図２４の本体制御部４ｂでは補正部４５が省略され、補正値演算部５２が比較器４３に接続される。

図２４の機能構成を有する印刷装置１における印刷動作では、各色成分において、図５のステップＳ１３ａ〜Ｓ１３ｃにおける元画像の各画素値を補正する動作と、ステップＳ１４ａ〜Ｓ１４ｃにおける網点画像を生成しつつ印刷を行う動作とが部分的に並行して行われる。具体的には、画像メモリ４１にカラーの元画像が入力されると（ステップＳ１２）、各色成分において、元画像の各画素値、閾値マトリクスの対応する要素値、および、対応する補正値が、画像メモリ４１、マトリクス記憶部４２および補正値演算部５２から比較器４３にそれぞれ入力される。比較器４３では、元画像の画素値および補正値を用いてこれらの値の積を特定することが可能なルックアップテーブルが予め記憶されており、入力される画素値および補正値に基づいてルックアップテーブルを参照することにより、補正後の画素値が取得される。そして、補正後の画素値と閾値マトリクスの要素値とを比較することにより、元画像を表現する網点画像が順次生成されるとともに、網点画像の生成された部分が印刷用紙９上に順次印刷される（ステップＳ１３ａ〜Ｓ１３ｃ，Ｓ１４ａ〜Ｓ１４ｃ）。

以上のように、印刷装置１では、複数の色成分のそれぞれにおいて、元画像７０の各画素値を補正する動作と、網点画像を生成しつつ印刷する動作とが部分的に並行して行われる。これにより、未補正の元画像を記憶しておく必要がある場合に、補正後の元画像用に膨大なメモリ空間を準備することなく、リアルタイムにて元画像の各画素値を補正することができる。なお、印刷装置１では、元画像の各画素値を補正する動作と、網点画像を生成しつつ印刷する動作とが、元画像の所定の大きさの画素群を処理単位として並行して行われるが、これらの動作は、元画像の１つの画素を処理単位として並行して行われてもよい。すなわち、元画像の各画素値を補正する動作と、網点画像を生成しつつ印刷する動作とは少なくとも部分的に並行して行われる。

また、図２４の機能構成を有する印刷装置１では、比較器４３にて、閾値マトリクスの要素値および補正値を用いてこれらの値の積を特定することが可能なルックアップテーブルが予め準備されていてもよい。この場合、入力される要素値および補正値に基づいてルックアップテーブルを参照することにより、補正後の要素値が取得され、補正後の要素値と元画像の画素値とを比較することにより、元画像を表現する網点画像が生成される。

次に、印刷装置１のさらに他の例について説明する。図２５は、さらに他の例に係る印刷装置１の図４中の本体制御部４に対応する機能のみを示すブロック図である。図２５の本体制御部４ｃでは、図２３の本体制御部４ａの展開マトリクス記憶部４２ｂと比較器４３との間に、３つのサブマトリクス記憶部４２１Ｓ，４２１Ｍ，４２１Ｌが設けられ、補正部４５はこれらのサブマトリクス記憶部４２１Ｓ，４２１Ｍ，４２１Ｌに接続される。また、ヘッド２１の各吐出口２３１は、異なる量の微小液滴を吐出して複数サイズのドットの形成が可能とされ、ここでは、最も小さなＳサイズのドット、Ｓサイズよりも大きなＭサイズのドット、および、Ｍサイズよりも大きなＬサイズのドットのいずれかが形成可能となっている。

本動作例において実際の印刷に用いられる閾値マトリクスは、行方向に関して元画像と同じサイズとなるものとされ、閾値マトリクスの各要素値は、Ｓサイズのドット形成の要否を決定するためのサブ要素値、Ｍサイズのドット形成の要否を決定するためのサブ要素値、および、Ｌサイズのドット形成の要否を決定するためのサブ要素値の集合とされる。ただし、図２５の本体制御部４ｃでは、閾値マトリクスが、Ｓサイズ用のサブ要素値の２次元配列であるサブ閾値マトリクス、Ｍサイズ用のサブ要素値の２次元配列であるサブ閾値マトリクス、および、Ｌサイズ用のサブ要素値の２次元配列であるサブ閾値マトリクスに分解され、これらのサブ閾値マトリクスがサブマトリクス記憶部４２１Ｓ，４２１Ｍ，４２１Ｌにそれぞれ記憶されている。サブ閾値マトリクスにおいて互いに対応するサブ要素値はＳサイズ用のサブ閾値マトリクスにて最も小さく、Ｌサイズ用のサブ閾値マトリクスにて最も大きくなっている。なお、サブ閾値マトリクスについては後述する。

図２５の本体制御部４ｃを有する印刷装置１では、図２３の本体制御部４ａの場合と同様に、複数の色成分のそれぞれに関して、各サブ閾値マトリクスの各サブ要素値に当該要素値に対応する幅方向の位置の補正値を乗ずることにより、サブ閾値マトリクスの全てのサブ要素値が補正される（図５：ステップＳ１３ａ〜Ｓ１３ｃ）。また、各色成分の網点画像を生成する際には、まず、元画像の各画素の画素値とＳサイズ用のサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値とが比較される。実際には、１画素ずつ比較されるが、概念的には、元画像において、画素値がサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値よりも大きい位置の画素には、例えば、画素値「１」が付与され、残りの画素には画素値「０」が付与されて仮の出力画像が生成される。続いて、元画像の各画素の画素値とＭサイズ用のサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値とが比較され、画素値がサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値よりも大きい位置の出力画像中の画素は、画素値が「２」に変更され、残りの画素の画素値はそのままとされて、仮の出力画像が更新される。そして、元画像の各画素の画素値とＬサイズ用のサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値とが比較され、画素値がサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値よりも大きい位置の出力画像中の画素は、画素値が「３」に変更され、残りの画素の画素値はそのままとされて、元画像の画素値と展開マトリクスの対応する要素値との比較結果である４値の出力画像が網点画像として取得される。後述するように、出力画像における画素値「１」、「２」、「３」は、対応する吐出口２３１により形成される印刷用紙９上のドットのサイズを示すものであるため、実質的には、当該網点画像もドットの有無（および、ドットの大きさ）により表現されるハーフトーン画像となっている。

なお、既述のように、本動作例に係る印刷装置１では互いに対応するサブ要素値はＳサイズ用のサブ閾値マトリクスにて最も小さく、Ｌサイズ用のサブ閾値マトリクスにて最も大きくなっている。したがって、元画像とＳサイズ用のサブ閾値マトリクスとの比較において、画素値がサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値以下となる元画像の画素は、Ｍサイズ用のサブ閾値マトリクスおよびＬサイズ用のサブ閾値マトリクスのそれぞれの対応するサブ要素値との比較においても必ず当該サブ要素値以下となり、画素値がＭサイズ用のサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値以下となる元画像の画素は、Ｌサイズ用のサブ閾値マトリクスの対応するサブ要素値との比較においても必ず当該サブ要素値以下となるため、このような元画像中の画素については、他のサブ閾値マトリクスとの比較が省略されてもよい。

印刷装置１では、各色成分に関して、上記のようにして網点画像を生成しつつ、網点画像の生成された部分を印刷する処理が行われる（ステップＳ１４ａ〜Ｓ１４ｃ）。網点画像を印刷する際には、吐出制御部４４では印刷用紙９のヘッド２１に対する移動に同期して、各吐出口２３１の印刷用紙９上の吐出位置に対応する網点画像の画素値が「１」である場合には当該吐出位置にＳサイズのドットが形成され、網点画像の画素値が「２」である場合には当該吐出位置にＭサイズのドットが形成され、網点画像の画素値が「３」である場合には当該吐出位置にＬサイズのドットが形成され、網点画像の画素値が「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、印刷用紙９のヘッド２１に対する移動（すなわち、複数の吐出口２３１にそれぞれ対応する印刷用紙９上の複数の吐出位置の走査）に同期して、複数の吐出口２３１の印刷用紙９に対する吐出位置における元画像の画素値と閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って、複数の吐出口２３１からのインクの吐出が制御され、印刷用紙９上に網点画像が印刷される。

次に、サブ閾値マトリクスの生成手法について一の色成分に着目して説明する。なお、他の色成分のサブ閾値マトリクスも同様の処理により生成される。

印刷装置１では、図２３の本体制御部４ａに係る動作例の場合と同様に、基礎マトリクスをタイリングすることにより行方向に関して元画像と同じサイズとなる展開マトリクスが生成され、続いて、展開マトリクスの各要素の値を２で除した商をこの要素の新たな値とするマトリクスがＳサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスとして生成される。Ｓサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスでは、各要素の値は０ないし１２７のいずれかの値となる。続いて、Ｓサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスの各要素の値に元画像の２５６段階の階調レベルの２５％の値６４が加算されることにより、Ｍサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスが生成され、Ｓサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスの各要素の値に元画像の２５６段階の階調レベルの５０％の値１２８が加算されることにより、Ｌサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスが生成される。Ｍサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスでは、各要素の値は６４ないし１９１のいずれかとなり、Ｌサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスでは、各要素の値は１２８ないし２５５のいずれかとなる。このようにして展開マトリクスを変換することにより、Ｓサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクス、Ｍサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクス、および、Ｌサイズのドット形成用のサブ閾値マトリクスが生成される。

ここで、サブ閾値マトリクスの特徴について述べる。図２６は、サブ閾値マトリクスの特徴を説明するための図である。図２６では、仮に各サイズのサブ閾値マトリクスのみを用いて一様な階調レベルの画像を印刷装置１にて印刷する場合に、印刷用紙９上に形成される当該サイズのドットの個数の全画素数に対する割合（以下、「ドット占有率」という。）を縦軸に示しており、この場合における画像の階調レベルを横軸に示している。また、図２６ではＳサイズのサブ閾値マトリクスを用いた場合のドット占有率を符号Ａ１を付す破線にて示し、Ｍサイズのサブ閾値マトリクスを用いた場合のドット占有率を符号Ａ２を付す一点鎖線にて示し、Ｌサイズのサブ閾値マトリクスを用いた場合のドット占有率を符号Ａ３を付す実線にて示している。

図２６に示すように、Ｓサイズのサブ閾値マトリクスを用いた場合には、画像の階調レベルが０から１２７まで増加するに従ってドット占有率は０％から１００％まで線形に増加し、階調レベルが１２７以上ではドット占有率は１００％のままとなる。Ｍサイズのサブ閾値マトリクスを用いた場合には、画像の階調レベルが６４未満ではドット占有率は０％となり、階調レベルが６４から１９１まで増加するに従ってドット占有率が０％から１００％まで線形に増加し、階調レベルが１９１以上ではドット占有率は１００％のままとなる。Ｌサイズのサブ閾値マトリクスを用いた場合には、画像の階調レベルが１２８未満ではドット占有率は０％となり、階調レベルが１２８から２５５まで増加するに従ってドット占有率が０％から１００％まで線形に増加する。

例えば、階調レベル１４０に注目すると、図２６に示すように、Ｌサイズのサブ閾値マトリクスにおけるドット占有率は９％となり、Ｍサイズのサブ閾値マトリクスにおけるドット占有率は８４％となり、Ｓサイズのサブ閾値マトリクスにおけるドット占有率は１００％となる。ここで、既述のように、実際の印刷では同じ位置に複数のサイズのドットは形成されず、より大きいサイズのドットが優先して形成される。また、Ｓサイズのサブ閾値マトリクス、Ｍサイズのサブ閾値マトリクス、および、Ｌサイズのサブ閾値マトリクスにおいて、同じ位置における値（サブ要素値）は、Ｌサイズのサブ閾値マトリクスで最も大きくなり、Ｓサイズのサブ閾値マトリクスで最も小さくなるため、上記のように、各サイズのサブ閾値マトリクスのみを用いて一様な階調レベルの画像を印刷する（すなわち、Ｓサイズのドットのみにて形成される画像、Ｍサイズのドットのみにて形成される画像、および、Ｌサイズのドットのみにて形成される画像を印刷する）という仮定の下では、Ｌサイズのサブ閾値マトリクスを用いてドットが形成される位置には必ずＭサイズおよびＳサイズのそれぞれのサブ閾値マトリクスを用いてドットが形成されており、Ｍサイズのサブ閾値マトリクスを用いてドットが形成される位置には必ずＳサイズのサブ閾値マトリクスを用いてドットが形成される。したがって、仮にサブ閾値マトリクスの集合を用いて一様な階調レベル１４０の画像を印刷装置１にて印刷する場合には、Ｌサイズのドット占有率は９％となり、Ｍサイズのドット占有率は７５％（（８４−９）にて求められる。）となり、Ｓサイズのドット占有率は１６％（（１００−８４）にて求められる。）となる。実際には、元画像は濃淡（すなわち、様々な階調レベルの部位）を有し、各画素値がサブ閾値マトリクスの対応する位置のサブ要素値と比較されるため、サブ要素値の集合を各要素値とする閾値マトリクスを用いることにより、図２６のグラフに従ってＳサイズ、ＭサイズおよびＬサイズのドットが確率的に形成されて印刷が行われることとなる。

以上のように、図２５の本体制御部４ｃを有する印刷装置１では、Ｓサイズ、ＭサイズおよびＬサイズのドット形成の要否を決定するためのサブ要素値の集合を各要素値とする閾値マトリクスが、チェックパターンの印刷濃度に基づいて補正されることにより、印刷される網点画像において、吐出口２３１のばらつきに起因するスジムラの発生が防止される。ここで、一般的に、比較的径の小さいドットのみにて印刷を行った場合にも、スジムラが生じ易くなるが、印刷装置１では、網点画像に複数サイズのドットが確率的に混在することにより、ドットのサイズが一様である場合に生じるスジムラの発生を防止することができる。また、各色成分の閾値マトリクス（サブ閾値マトリクス）が図１０の処理にて生成される上記の基礎マトリクスから導かれることにより、カラーの網点画像においてビートムラの発生を防止しつつ、ザラツキ感を少なくすることができる。なお、図２５の本体制御部４ｃを有する印刷装置１では、元画像の各画素の画素値が色成分毎に補正されてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

印刷濃度に基づいて元画像または閾値マトリクスを補正しつつ画像を記録する本手法は、印刷用紙上において幅方向に配列される複数の吐出位置にそれぞれドットを記録する複数の吐出口を色成分毎に有するヘッドと、印刷用紙上の複数の吐出位置を幅方向に垂直な走査方向に印刷用紙に対して相対的に移動させる走査機構とを備えるインクジェット方式の印刷装置に特に適している。しかしながら、本手法は、電子写真方式の印刷装置やＣＴＰ（Computer To Plate）用の製版装置等、印刷物の作成に係る他の画像記録装置にて採用されてもよい。

例えば、電子写真方式の印刷装置では、複数の発光素子（例えば、半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ））を有するヘッド、および、外側面に感光体が形成される感光体ドラムが設けられる。ヘッドからの複数の光ビームがそれぞれ照射される感光体上の複数の光照射位置は、ヘッド内の回転するポリゴンミラーにより感光体ドラムの回転軸に沿う方向（走査方向）に走査し、複数の光照射位置の一度の走査により複数ライン分の画像が感光体上に記録され、複数の光照射位置は、感光体ドラムの回転により感光体ドラムの周方向に対応する方向に感光体に対して副走査する。印刷装置では、感光体上に第１の色成分の静電潜像が形成され（すなわち、第１の色成分の網点画像が記録され）、当該静電潜像が第１の色成分のトナーにて現像されてトナー画像が印刷用紙上に転写される。続いて、感光体上に第２の色成分の静電潜像が形成され（すなわち、第２の色成分の網点画像が記録され）、当該静電潜像が第２の色成分のトナーにて現像されてトナー画像が印刷用紙上に転写され、印刷用紙上にカラーの網点画像が印刷される。このように、電子写真方式の印刷装置では、感光体ドラムの感光体がヘッドからの光の照射によりドット（静電潜像の要素）が記録される対象物とされ、ドットの集合である静電潜像が記録された感光体を用いて網点画像が印刷用紙上に印刷される。なお、ヘッドおよび感光体ドラムを１つのユニットとして、複数のユニットが並べられてカラーの網点画像が印刷用紙上に印刷されてもよい。この場合、複数の感光体ドラム上の感光体の集合が画像記録の対象物と捉えられる。

また、電子写真方式の印刷装置において元画像または閾値マトリクスに対する各色成分の補正値を取得する際には、感光体上にチェックパターンの静電潜像を記録した後、当該静電潜像をトナーにて現像し、さらにトナー画像を印刷用紙に転写した上で、印刷用紙上の画像の印刷濃度が測定される。このように、感光体を用いた印刷物上のチェックパターンにおいて、走査方向に垂直な方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、複数の補正値が取得される。そして、実際に感光体上に元画像の各色成分の網点画像を記録する際に、補正値を用いて元画像または閾値マトリクスが補正されることにより、好ましい網点画像を印刷用紙上に印刷することが可能となる。

製版装置では、光源および光変調素子が設けられたヘッド、および、刷版が巻き付けられたドラムが設けられる。ヘッドからの複数の光ビームがそれぞれ照射される刷版上の複数の光照射位置は、ドラムの回転軸に沿う方向に配列され、ドラムの回転によりドラムの周方向（走査方向）に刷版に対して相対的に走査することにより、刷版上にドットの集合による網点画像が記録される。製版装置では、上記動作により、第１の色成分の刷版に対して第１の色成分の網点画像が記録され、ドラムの刷版が第２の色成分の刷版に取り替えられた後、上記と同様の動作にて第２の色成分の刷版上に第２の色成分の網点画像が記録される。このように、製版装置は、第１の色成分の網点画像が記録される刷版、および、第２の色成分の網点画像が記録される刷版の集合を対象物として、対象物に画像を記録する画像記録装置となっており、これらの刷版を用いて他の装置にて印刷を行うことにより、印刷用紙上にカラーの網点画像が印刷される。

また、製版装置において、元画像または閾値マトリクスに対する各色成分の補正値を取得する際には、チェックパターンが刷版上に実際に記録され、当該刷版を用いて印刷が行われた印刷用紙上の画像の印刷濃度が測定される。このように、刷版を用いた印刷物上のチェックパターンにおいて、走査方向に垂直な方向（に対応する方向）の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、複数の補正値が取得される。そして、実際に刷版に各色成分の元画像を記録する際に、当該補正値を用いて元画像または閾値マトリクスが補正されることにより、好ましい網点画像を印刷することが可能となる。

以上のように、上記実施の形態における印刷濃度に基づいて元画像または閾値マトリクスを補正しつつ画像を記録する手法は、印刷対象である対象物または印刷に用いられる対象物上において、所定の走査方向に垂直な幅方向に配列される複数のドット記録位置にそれぞれドットを記録する複数のドット出力要素を有するヘッドと、対象物上の複数のドット記録位置を走査方向に対象物に対して相対的に移動させる走査機構とを備える様々な画像記録装置に対して用いることが可能である。

画像記録装置では、走査方向に対応する列方向に対して傾斜する第１の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第１基準点を基準とする複数の第１網点セルをマトリクス領域に設定することにより生成される第１閾値マトリクスと、列方向に対して傾斜するとともに第１の方向とは異なる第２の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第２基準点を基準とする複数の第２網点セルをマトリクス領域に設定することにより生成される第２閾値マトリクスとが準備され、各色成分の閾値マトリクスを用いて、ヘッドにより対象物上に所定のパターンを記録し、対象物または対象物を用いた印刷物において当該パターンの幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、幅方向の複数の位置に対する複数の補正値が取得される。そして、各色成分の閾値マトリクスの要素値または元画像の各色成分の画素値が補正値を用いて補正され、印刷対象である対象物または印刷に用いられる対象物に対して各色成分の複数のドット記録位置を走査方向に相対的に移動しつつ、元画像の当該色成分の各画素値と当該色成分の閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って当該色成分の複数のドット出力要素の出力制御が行われ、元画像を表現する網点画像の記録が行われる。その結果、画像記録装置では、対象物にビートムラやスジムラが生じず、ザラツキ感の少ないカラーの網点画像を印刷する、または、ビートムラやスジムラが生じず、ザラツキ感の少ないカラーの網点画像を印刷することが可能な対象物を生成することができる。

また、閾値マトリクスの生成の際に、必ずしもシャドウ側とハイライト側とに区別されたセルセンタが用いられる必要はなく、シャドウ側とハイライト側との区別が無いセルセンタをマトリクス領域に配置し、セルセンタを基準とする網点セルを設定して、階調レベルの全範囲における増加に伴って各網点セルにおいて網点領域が成長するように閾値が設定されてもよい。

図１の印刷装置１では、ヘッド２１が印刷用紙９に対して一回走査するのみで、ヘッド２１が通過する印刷用紙９上の領域に対する画像の印刷が完了するが、印刷装置１では、一回の主走査にて各吐出口２３１により（仮想的に）形成されるとともに走査方向に一列に並ぶドット列において、互いに隣接するドット間に他の吐出口２３１によりドットが形成されるインタレース印刷、または、幅方向に並ぶ複数のドット列において互いに隣接するドット列の間をヘッド２１の他の主走査にて補間するインタレース印刷が行われてもよい。この場合においても、印刷濃度に基づいて元画像または閾値マトリクスが補正されることにより、印刷される網点画像においてスジムラの発生を防止することができる。

上記実施の形態では、元画像の各画素値または閾値マトリクスの各要素値に対応する補正値が乗じられて元画像または閾値マトリクスが補正されるが、補正値の算出手法によっては、画素値または要素値を補正値にて除算したり、画素値または要素値に補正値を加算する、または、画素値または要素値から補正値を減算することにより元画像または閾値マトリクスにシェーディング補正が反映されてもよい。すなわち、元画像の画素値または閾値マトリクスの要素値は複数の補正値を用いて様々な手法にて補正可能である。

図１の印刷装置１では、紙送り機構３が走査機構として印刷用紙９上における各吐出口２３１からのインクの吐出位置を走査方向に移動するが、ヘッド２１を印刷用紙９に対して走査方向に移動させる機構が設けられてもよい。

インクジェット方式の印刷装置の構成を示す図である。 モジュールの吐出口群を示す図である。 コンピュータの構成を示す図である。 印刷装置の機能構成を示すブロック図である。 印刷装置が画像を印刷する動作の流れを示す図である。 元画像および閾値マトリクスを抽象的に示す図である。 印刷前処理の流れを示す図である。 ブラックのチェックパターンを抽象的に示す図である。 チェックパターンの幅方向における印刷濃度を示す図である。 閾値マトリクスを生成する処理の流れを示す図である。 マトリクス領域に配列されたセルセンタに制御点を重ねて示す図である。 網点セルが設定された様子を示す図である。 セルセンタの他の配列を示す図である。 網点セルが設定された様子を示す図である。 セルセンタのさらに他の配列を示す図である。 平網画像を例示する図である。 平網画像を例示する図である。 網点の空間周波数特性を示す図である。 比較例のチェックパターンを抽象的に示す図である。 チェックパターンを抽象的に示す図である。 チェックパターンの他の例を抽象的に示す図である。 チェックパターンのさらに他の例を抽象的に示す図である。 他の例に係る印刷装置の機能構成を示すブロック図である。 さらに他の例に係る印刷装置の機能構成を示すブロック図である。 さらに他の例に係る印刷装置の機能構成を示すブロック図である。 サブ閾値マトリクスの特徴を説明するための図である。

符号の説明

１ 印刷装置
３ 紙送り機構
４，４ａ〜４ｃ 本体制御部
９ 印刷用紙
２１ ヘッド
２４ ラインセンサ
４２ マトリクス記憶部
４２ｂ 展開マトリクス記憶部
４５ 補正部
５１ 濃度演算部
５２ 補正値演算部
７０ 元画像
７３，７４ 網点セル
２３１ 吐出口
４２１Ｓ，４２１Ｍ，４２１Ｌ サブマトリクス記憶部
７１０ 閾値マトリクス
７２０ マトリクス領域
７３１，７４１ セルセンタ
Ｓ１３ｂ，Ｓ１３ｃ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１４ｃ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２１ｃ，Ｓ２２ｂ，Ｓ２２ｃ ステップ

Claims (8)

1. 対象物上において、所定の走査方向に垂直な幅方向に配列される複数のドット記録位置にそれぞれドットを記録する複数のドット出力要素を有するヘッドと、前記対象物上の前記複数のドット記録位置を前記走査方向に前記対象物に対して相対的に移動させる走査機構と、を備える画像記録装置において、カラーの元画像を色成分毎に閾値マトリクスと比較することにより、前記元画像を表現する網点画像の記録を行う画像記録方法であって、
   ａ）前記走査方向に対応する列方向および前記幅方向に対応する行方向にて規定される第１の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜する第１の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第１基準点を基準とする複数の第１網点セルを設定し、前記第１の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第１網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成された前記第１の色成分の第１閾値マトリクスを準備する工程と、
   ｂ）前記列方向および前記行方向にて規定される第２の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜するとともに前記第１の方向とは異なる第２の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第２基準点を基準とする複数の第２網点セルを設定し、前記第２の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第２網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成された前記第２の色成分の第２閾値マトリクスを準備する工程と、
   ｃ）前記第１閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンを記録し、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第１補正値を取得する工程と、
   ｄ）前記第２閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンを記録し、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第２補正値を取得する工程と、
   ｅ）前記複数の第１補正値を用いて前記第１閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第１の色成分の画素値を補正する工程と、
   ｆ）前記複数の第２補正値を用いて前記第２閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第２の色成分の画素値を補正する工程と、
   ｇ）対象物に対して前記第１の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第１の色成分の各画素値と前記第１閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第１の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行う工程と、
   ｈ）前記対象物に対して前記第２の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第２の色成分の各画素値と前記第２閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第２の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行う工程と、
   を備えることを特徴とする画像記録方法。
2. 請求項１に記載の画像記録方法であって、
   前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれと前記列方向とのなす角が１５度以上であり、前記第１の方向と前記第２の方向とのなす角が３０度以上であることを特徴とする画像記録方法。
3. 請求項２に記載の画像記録方法であって、
   前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれと前記列方向とのなす角が４５度であることを特徴とする画像記録方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録方法であって、
   各色成分の前記複数のドット出力要素のそれぞれが複数サイズのドットの形成が可能であり、
   前記第１閾値マトリクスおよび前記第２閾値マトリクスの各要素値が、ドットのサイズの決定に利用されるサブ要素値の集合であることを特徴とする画像記録方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録方法であって、
   前記ｅ）工程において、前記複数の第１補正値を用いて前記第１閾値マトリクスの要素値が補正され、
   前記ｆ）工程において、前記複数の第２補正値を用いて前記第２閾値マトリクスの要素値が補正されることを特徴とする画像記録方法。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録方法であって、
   前記ｅ）工程において、前記複数の第１補正値を用いて前記元画像の前記第１の色成分の画素値が補正され、
   前記ｆ）工程において、前記複数の第２補正値を用いて前記元画像の前記第２の色成分の画素値が補正されることを特徴とする画像記録方法。
7. 請求項５または６に記載の画像記録方法であって、
   前記ｅ）工程と前記ｇ）工程とが少なくとも部分的に並行して行われ、前記ｆ）工程と前記ｈ）工程とが少なくとも部分的に並行して行われることを特徴とする画像記録方法。
8. カラーの元画像を色成分毎に閾値マトリクスと比較することにより、前記元画像を表現する網点画像の記録を行う画像記録装置であって、
   対象物上において、所定の走査方向に垂直な幅方向に配列される複数のドット記録位置にそれぞれドットを記録する複数のドット出力要素を有するヘッドと、
   前記対象物上の前記複数のドット記録位置を前記走査方向に前記対象物に対して相対的に移動させる走査機構と、
   前記走査方向に対応する列方向および前記幅方向に対応する行方向にて規定される第１の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜する第１の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第１基準点を基準とする複数の第１網点セルを設定し、前記第１の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第１網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成される前記第１の色成分の第１閾値マトリクスを記憶する第１マトリクス記憶部と、
   前記列方向および前記行方向にて規定される第２の色成分のマトリクス領域において、前記列方向に対して傾斜するとともに前記第１の方向とは異なる第２の方向に関する間隔が最も大きくなり、かつ、ランダムに配置される複数の第２基準点を基準とする複数の第２網点セルを設定し、前記第２の色成分の階調レベルの増加に伴って前記複数の第２網点セルの形状に従って網点領域が成長するように閾値を設定することにより生成される前記第２の色成分の第２閾値マトリクスを記憶する第２マトリクス記憶部と、
   前記第１閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンが記録され、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第１補正値を取得し、前記第２閾値マトリクスを用いて前記ヘッドにより対象物上に所定のパターンが記録され、前記対象物または前記対象物を用いて印刷された印刷物において前記所定のパターンの前記幅方向の複数の位置における印刷濃度を測定することにより、前記複数の位置に対する複数の第２補正値を取得する補正値取得部と、
   前記複数の第１補正値を用いて前記第１閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第１の色成分の画素値を補正し、前記複数の第２補正値を用いて前記第２閾値マトリクスの要素値または前記元画像の前記第２の色成分の画素値を補正する補正部と、
   対象物に対して前記第１の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第１の色成分の各画素値と前記第１閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第１の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行い、前記対象物に対して前記第２の色成分の複数のドット記録位置を前記走査方向に相対的に移動しつつ、前記元画像の前記第２の色成分の各画素値と前記第２閾値マトリクスの対応する要素値との比較結果に従って前記第２の色成分の複数のドット出力要素の出力制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。

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