JP5171321B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関する。

本発明は、紙や布、革、不織布、ＯＨＰ用紙等、さらには金属等の被記録媒体を用いる機器の全てに適用可能である。具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や工業用生産機器等を挙げることができる。

パソコンやワープロ等のＯＡ機器が広く普及している現在、これら機器で入力した情報を種々の被記録媒体に記録するために、様々な記録装置および記録方法が開発されている。特にＯＡ機器では、その情報処理能力の向上に伴って処理する映像情報などがカラー化される傾向にあり、処理情報を出力する記録装置にあってもカラー化が進んでいる。カラー画像を記録可能な記録装置としては、コストおよび機能などに応じた様々なものがあり、比較的単純な機能を有する安価なものから、記録すべき画像の種類や使用目的などに応じて記録速度や画質などを選択可能な多機能なものまで、種々存在している。

また、インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコスト、小型化が可能であり、また記録画像のカラー化が容易であるため、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に広く利用されている。一般に、カラーインクジェット記録装置は、シアン、マゼンタ、イエローの３色のカラーインク、または、これらのインクにさらに黒を加えた４色のインクを使用してカラー画像の記録を行う。また、従来のインクジェット記録装置においては、インクが滲まずに高発色のカラー画像を記録するために、被記録媒体として、インク吸収層を有する専用紙を使用するのが一般的であった。現在では、インクの改良により、プリンタや複写機等で大量に使用される「普通紙」に対して記録適性を持たせたインクも実用化されている。

また、いわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置においては、複数色のインクを用いてカラー記録などを行うための記録手段として、記録に使用する各インク色に対応するノズル郡を配設したインクジェット記録ヘッドが用いられる。その記録ヘッドは、ノズルを構成する吐出口からインクの吐出が可能である。シリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置は、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、その吐出口からインクを吐出する動作と、被記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に搬送する動作、とを交互に繰り返すことにより、被記録媒体上に順次画像を記録する。そのため、記録ヘッドとしては、記録に使用する各インク色毎に対応するノズル群（使用ノズル群）を主走査方向に沿って順次横並びに配設した所謂横並び記録ヘッドが用いられている。この横並び記録ヘッドは、同一の記録走査において、各ノズル群のそれぞれから同一のラスター上にインク滴を吐出可能である。

この横並び記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置において、より高画質の画像を記録すべく高解像度記録を実現するためには、ノズルを含む記録ヘッドの記録素子の集積密度を高めた高密度記録ヘッドを用いることが有効である。最近では、半導体プロセスを用いた高密度記録ヘッドも登場し、ノズル列が６００ｄｐｉ（約４２．３μｍ）の高密度記録ヘッドも製造されるようになっている。

更に、ノズルをより高密度に配置するために、１つのインク色に対応するノズル列を互いに平行な複数のノズル列に分け、それらのノズル列におけるノズルの位置を副走査方向に所定量オフセットした記録ヘッドも製造されるようになった。例えば、１つのノズル列におけるノズルの配置密度が６００ｄｐｉの場合、このノズル列を２つ並列に配置して、それら２つのノズル列におけるノズルの位置を副走査方向に１２００ｄｐｉ（約２１．２μｍ）分だけずらすことによって、１２００ｄｐｉの高密度記録ヘッドとして用いることができる。

また、より高画質記録を行うための他の方法としては、画像を記録するインク滴の小液滴化が挙げられる。その小液滴化のためには、ノズルを含む記録ヘッドの記録素子の小サイズ化を図り、小液滴のインクを吐出可能な記録ヘッドを用いることが有効である。最近では、インクの吐出量が４〜５ｐｌの記録ヘッドも登場して、高精細記録に有利な記録ヘッドが製造されるようになっている。

このように、高密度配置したノズルから吐出する小液滴のインクを吐出することにより、より高画質の画像を記録することが可能となる。

しかし、横並び記録ヘッドを用いる場合には、主走査方向に並ぶ複数のノズル列において、それぞれのノズルからのインクの吐出が互いに影響し合うおそれがある。すなわち、ノズルから吐出されたインク滴が周囲の空気を引き込むため、多数のインク滴の吐出と同時に記録ヘッドが主走査方向に高速移動することにより、空気の流れ（気流）が発生し、それがインクの吐出に悪影響を及ぼすおそれがある。

ここで具体的に、そのような気流の発生メカニズムについて説明する。まず図１を用いて、記録ヘッドの動作に応じた気流の発生について説明をする。

図１は、記録ヘッドＨの吐出口形成面を上部から見た図であり、この吐出口形成面には、ノズルＮを構成する吐出口が形成されている。Ｌ１、Ｌ２はノズルの列（ノズル列）であり、それぞれのノズルＮから、図１の紙面に直交する方向にインクが吐出される。記録ヘッドＨは、図１中矢印Ｘの主走査方向に移動しながら、ノズル列Ｌ１、Ｌ２のノズルＮからインクを吐出して記録を行う。その際、ノズル列Ｌ１のノズルＮの鉛直下に吐出されるインク滴が周囲の空気を引き込み、あたかも矢印Ｘ方向に移動する「気体の壁」をつくる。その「気体の壁」が矢印Ｘ方向に移動することにより、その「気体の壁」の後方に空気の回り込みが生じて、それが図１中の矢印Ａ方向の気流となる。その気流がノズル列Ｌ２の前方に流れ込む結果、そのノズル列Ｌ２のノズルＮから吐出されるインク滴が悪影響を受け、その吐出方向にずれが生じるおそれがある。

図２は、記録ヘッドＨを横方向から見た図であり、ここでは「気体の壁」の後方における空気の流れを示す。ノズル列Ｌ１、Ｌ２のノズルＮから矢印Ｂ方向にインク滴を吐出することにより、上方から下方へと空気の流れができ、その流れの向きは、矢印Ａのように被記録媒体Ｗの付近で後方に変わるおそれがある。

図３は、記録ヘッドＨを主走査方向の正面から見た図であり、ノズル列Ｌ２に着目している。図３において、ノズル列Ｌ２の端部に位置するノズル（端部ノズル）から吐出されたインク滴は、矢印Ａ方向の気流の影響により、被記録媒体Ｗに近付くにしたがって吐出方向がノズル列Ｌ２の内側へ曲がるおそれがある。そのような曲がりが生じた場合、端部ノズルから吐出されたインク滴は、被記録媒体Ｗ上における本来の着弾位置からノズル列Ｌ２の内側にずれた位置に着弾してしまい、インク滴の吐出方向のずれ（ヨレ）やインク滴の不吐出が生じた場合と同様に、画像弊害として認識されてしまう。この原因は、図１で説明した「気体の壁」の後方に流れ込む気流と、図２で説明したインク吐出による気流と、の双方が影響して、端部ノズルから吐出されたインク滴の吐出方向を曲げてしまうためである。

このように、従来の横並びの記録ヘッドを用いた記録装置にあっては、インク滴の吐出に伴う気流によって、画像弊害を引き起こすおそれがあった。

インクジェット記録装置における気流の影響に関する技術として、例えば、特許文献１には、所定の記録領域を記録ヘッドの複数回の走査によって完成させるマルチパス記録方式において、その走査回数（パス数）と気流の悪影響度との関係を考慮して、インク付与量を制御する方法が記載されている。すなわち、気流の悪影響を回避すべく、パス数に応じてインクの付与量を制御する。そして、特許文献１には、特に気流の影響を受けやすいノズル列間のインク滴の記録条件を制限をすることによって、特許文献１にあったようにパス数を増やすことなく気流による画像への悪影響の発生を回避している。特許文献１には、同一色で異なるインク滴の場合の例が示されている。図１８のように、記録ノズル列１（大ドット）と記録ノズル列２（小ドット）の間に曲線８０１より左下の領域に該当するように記録ドットを制限する方法が記されている。

さらに、近年の記録速度の高速化の要望に応える手段として、記録ヘッドの駆動周波数の向上、つまり記録ヘッドの主走査方向への移動速度を上げる方法が考えられる。その場合、記録ヘッドの移動速度に応じて、上述したような気流の影響度も変化する。例えば、同じパス数で記録をする場合であっても、記録ヘッドの移動速度が異なれば、吐出されるインク滴に対する気流の影響度も大きく変わってくる。もちろん、気流の影響度は記録ヘッドが高速で移動する場合に大きくなり、被記録媒体上におけるインクの着弾精度が悪化して、画像品位の低下を招くおそれがある。

特許文献２には、記録速度に応じて記録ヘッドの複数のノズル列から吐出されるインク滴の単位領域当たりの紙面へのインク塗布量を異ならせる手法が開示されている。この際、各々記録速度においては、図１０のようなことなる気流制御条件がしめされている。これを実現すために、図２１に示したような各記録速度において、異なる記録データの生成曲線が開示されている。
特開２００４−１４２４５２号明細書 特開２００６−２１５３２号明細書

特許文献１および２において、同色の異なるインク量のインク滴同士の気流を制限するためのデータ生成方法として、二つの手法に関して記載されている。

＜手法１＞
特許文献１では、インデックス方法とよばれる手法で、インデックスパターンによって制約条件を満たす手法が開示されている。ホストコンピュータで元画像に対して、必要な色変換処理（前段（標準色空間で表現されている画像データをプリンタの色域へ圧縮する処理）、後段（プリンタの色域に圧縮された画像データをインク色に分解する処理）、階調補正、量子化）を行ってインク色（ＣＭＹＫ）毎の多値量子化を行った記録情報を作成する。プリンタエンジンにおいては、受信したインク色毎の多値の記録情報データを実際に紙面に塗布するインクドットのデータに変換する。図２０に示すように量子化された多値データのレベル毎に２ｘ２の記録ピクセル内での大小のドット使い方（インデックスパターン）を定義している。インデックスパターンを必ず図１８のＯＫ領域に該当するように配置するように工夫するものである。図１８に図２０のインデックスパターンをプロットしたものを図１９に示した。図１９における破線８０２は、各量子化レベルの間をつないだ線で実際に生成されるデータはこの破線上のどこかに存在することになる。

＜手法２＞
特許文献２には、図８のブロック図のように、前段処理後ＲＧＢデータをインク色に変換する際の後段（色分解）処理において、ＣＭＹＫ以外にシアンインクとマゼンタインクに関してもう１プレーンづつＳｃ、Ｓｍをもち、合計ＣＭＹＫＳｃＳｍの６色に仮想的に色分解する色分解処理が記載されている。そして、特許文献２では、この色分解処理を３Ｄテーブルと線形補間によって行っている。ここで、ＣおよびＭを大きいインク滴のデータ、ＳｃおよびＳｍを小さいインク滴のデータとして、ＣとＳｃ、ＭとＳｍのテーブルの生成条件は、記録速度に応じて図１０のように制限カーブを変化させることによって、それぞれの記録速度に応じて制限カーブのＯＫ領域内に入るようにドット形成を行うこととしている。

しかしながら上記公知の制約条件を満たす手法では以下に記載するようなさらなる課題を見出すにいたった。まず＜手法１＞では、ＯＫ領域内の大ドットが０〜１ドットの領域では、気流による制約条件（図１９の実線）よりもかなり下側の領域で大ドットと小ドットの組み合わせの遷移が発生している。一般に小さいインク滴を多く使ってから大きなインク滴を使用したほうが、画像の粒状感が良好なことがしられている。図１９においては、大ドットが１ドットのときには小ドットは気流制御ラインぎりぎりの２．５発相当で記録することがこの好ましい。しかしながら手法１の場合、インデックスパターンがドットの整数個でしか定義できないため、大ドットが１発のときの小ドットの最大ドット数は、２ドットまでしか使用できない。即ち、大ドットが１発のときに小ドットが３ドットではＮＧ領域となってしまうため、この組み合わせは選択できない。その結果、気流制御ライン上の最適値２．５ドット相当に比べ粒状感は悪化する。

また、＜手法２＞では、入力の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）値に対して、３次元テーブルと補間処理によってＣＭＹＫＳｃＳｍに色変換を行っている。この場合、入力データの全（Ｒ、Ｇ、Ｂ）値に対する（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｓｃ、Ｓｍ）を記憶すると膨大なデータ量になる。そこで、これを避けるため、予め定めた（Ｒ、Ｇ、Ｂ）値が離散的な点（一般的には「格子点」と呼ぶ）の（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｓｃ、Ｓｍ）値のみ保持しておき、その他（ＲＧＢ）値に関しては近隣の格子点の（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｓｃ、Ｓｍ）値を基に、補間演算を行い求めている。一般的には演算速度観点よりこの補間演算には線形演算処理が用いられるのが普通である。手法２では３次元テーブル作成時に気流制御ラインを超えないように各格子点の（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｓｃ、Ｓｍ）値を作成することにより、画像への気流の影響が発生しないようにしている。しかしながら、格子点上の（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｓｃ、Ｓｍ）が図１０の気流制御ライン上にあったとしても、その補間処理によって求められる格子点以外の点で気流制御ラインを超えてＮＧ領域にならないとは限らない。これは、補間演算が線形補間の場合に限った話ではない。補間アルゴリズムと気流発生のメカニズムとは全く相関関係がない。そのためで気流発生メカニズムの結果で決まる気流制御ラインと、この補間演算手法とは当然のことながら相関関係は発生しない。このため格子点上が気流制御ラインを満たしているからといって、補間結果によって求められるデータが気流制御条件を満たしているとは限らない。その結果、そのような領域は画像上気流の影響を受け本来の良好な画像は失われてしまう部分が発生することが考えられる。また、補間アルゴリズムを考慮しながら格子点以外の点も気流の影響を受けないように格子点の（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｓｃ、Ｓｍ）値を生成することも考えられるが、３次元すべての方向でそれを満たしつつ、制御することは非常に複雑で時間の掛かる作業であり、製造上、手間がかかるという点で問題となるだけでなく，ユーザにとっても必ずしも最適な画像が得られるとは限らない。

以上のように、従来の公知の気流制御を実現する手法では、気流の影響を受けない条件の中で、必ずしも最適な画像が形成されてきたとは限らない。

本発明の目的は、インクの吐出に伴う気流影響が生じないように、気流制御条件内で記録データを生成することにより、最適な画像を記録することができるインクジェット記録システムおよび方法を提供することにある。さらに、その記録方法を実施した記録装置を手供することを目的とする。

本発明は、インク滴を吐出するための第１、第２のノズルを備える記録ヘッドと被記録媒体の単位領域とを所定の相対速度で走査させながら、前記第１のノズルから前記単位領域に吐出するインク滴の数と前記第２のノズルから前記単位領域に吐出するインク滴の数とを示す記録データに基づいて画像を記録するために、前記記録データを生成する画像処理装置であって、前記第１、第２のノズルそれぞれによって前記被記録媒体の単位領域に付与するインクの量に対応する階調値を示す前記画像のデータを取得する取得手段と、前記第１、２のノズルからのインク滴の吐出により発生する気流が吐出されたインク滴に及ぼす影響が抑制されるように、前記取得手段により取得された前記画像のデータの前記第１、第２のノズルに対応する階調値に、それぞれ異なる補正量であって前記相対速度に応じた前記補正量で補正を行う補正手段と、前記補正手段によって補正が行われた前記画像のデータに基づいて前記記録データを生成する生成手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、前記入力画像データから前記複数のノズル列のそれぞれに対応するデータである分解データを求める分解し、前記分解データに対して、１次元の変換を行うことにより階調補正し、階調補正されたデータを量子化して前記記録データを作成する際に、気流の影響を調整する少なくとも一対のノズル列に対応した第一の分解データと第二の分解データが同一値となるように分解データを求め、同一値である前記第一の分解データと前記第二の分解データに対して互いに異なる階調補正を行うので、気流の影響が発生する複数のノズル列を使用して画像を形成する際に、気流の影響による画質の劣化が許容できる範囲内で複数のノズル列を使用でき、良好な画像を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本例は、複数の記録ヘッドを有するシリアルプリンタ型のインクジェット記録装置としての適用例である。

（記録装置の構成）
図４は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の要部の模式的斜視図である。

図４において、複数（４個）のヘッドカートリッジ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄがキャリッジ２に交換可能に搭載されている。カートリッジ１Ａ〜１Ｄのそれぞれには、インクを吐出可能な記録ヘッドと、その記録ヘッドにインクを供給するインクタンク部と、記録ヘッドを駆動する信号を受けるためのコネクターと、が含まれている。以下の説明では、ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄの全体または任意の１つを記録ヘッド１ともいう。

ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄは、それぞれ異なる色のインクを用いて記録をするためのものであり、それらのインクタンク部には、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）などの異なるインクが収納されている。各ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄはキャリッジ２に交換可能に搭載され、そのキャリッジ２には、カートリッジ１Ａ〜１Ｄ側のコネクターを介して各記録ヘッドに駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設けられている。

キャリッジ２は、装置本体に設置されたガイドシャフト３によって、矢印Ｘの主走査方向に移動可能にガイドされている。このキャリッジ２は、主走査モータ４により、モータプーリ５、従動プーリ６、及びタイミングベルト７を介して駆動され、その位置及び移動が制御される。用紙やプラスチック薄板等の被記録媒体８は、２組の搬送ローラ９、１０及び１１、１２の回転により、記録ヘッド１の吐出口面と対向する位置（記録部）を通して搬送（紙送り）される。記録ヘッド１の吐出口面はノズルを構成する吐出口が形成される面であり、記録ヘッド１は、その吐出口からインク滴の吐出が可能である。被記録媒体８は、記録部において平坦な記録面を形成するように、その裏面がプラテン（不図示）により支持される。キャリッジ２に搭載された各カートリッジにおける記録ヘッド１の吐出口面は、キャリッジ２から下方へ突出して、２組の搬送ローラ９、１０及び１１、１２の間の被記録媒体８の記録面と対向する。

本例の記録ヘッド１は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであり、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体（ヒーター）を備えている。すなわち、電気熱変換体から発生する熱エネルギーによってノズル内のインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口からインク滴を吐出させる。記録ヘッド１におけるインクの吐出方式は何ら特定されず、例えば、ピエゾ素子などを用いてインクを吐出する方式であってもよい。

図５は、本例の記録ヘッド１におけるインク吐出部１３の主要部の模式的斜視図である。図５において、被記録媒体８と所定の隙間（約０．５〜２［ｍｍ］程度）をおいて対面する吐出口面２１には、所定のピッチで複数の吐出口２２が形成されている。インクが供給される共通液室２３と各吐出口２２とは各流路２４によって連通され、インクの吐出エネルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）２５が各流路２４の壁面に沿って配設されている。記録ヘッド１は、各吐出口２２がキャリッジ２の走査方向（矢印Ｘ方向）と交差する方向に列状に並ぶように、キャリッジ２に搭載される。画像信号または吐出信号に基づいて電気熱変換体２５を駆動（通電）することにより、それに対応する流路２４内のインクを膜沸騰させ、そのときに発生する圧力を利用して吐出口２２からインク滴を吐出させることができる。

（記録システムの構成）
図６は、本発明の適用対象の一例である記録システムのハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態に係るシステムは、概して、記録データの生成、及びその生成のためのＵＩ（ユーザインタフェース）設定等を行うホスト装置１０００と、その記録データに基づいて被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置２０００と、によって構成される。

ホスト装置（ホストコンピュータ）１０００は、ＣＰＵ１００１、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００３、システムバス１００４、種々の入出力機器のためのＩ／Ｏコントローラ（ＣＲＴＣ、ＨＤＣ、ＦＤＣなど）１００５、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１００６、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やフロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）などの外部記憶装置（ＨＤＤ／ＦＤＤ）１００７、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１００８、ＣＲＴ１００９、およびキーボードやマウスなどの入力装置（ＫｅｙＢｏａｒｄ／Ｍｏｕｓｅ）１０１０等を備える。

ＣＰＵ１００１は、外部記憶装置１００７等からＲＡＭ１００３に読み込んだアプリケーションプログラムや、通信プログラム、プリンタドライバ、オペレーティングシステム（ＯＳ）等に基づいて動作する。電源投入時は、ＲＯＭ１００２によりブートし、外部記憶装置１００７等からＯＳをＲＡＭ１００３にロードした後、アプリケーションプログラムやドライバソフトウェア等も同様にロードすることにより、システムとして機能する。外部Ｉ／Ｆ１００６は、ＲＡＭ１００３や外部記憶装置１００７（ＨＤＤ）内にスプールした記録データを順次記録装置２０００に送信する。入力装置１０１０は、Ｉ／Ｏコントローラ１００５を介して、ユーザからの指示データをホストコンピュータ内に取り込む。ＲＴＣ１００８は、システム時間を計時するためのものであり、Ｉ／Ｏコントローラ１００５を介して時間情報の取得や設定等を行う。ＣＲＴ１００９は表示装置であり、Ｉ／Ｏコントローラ１００５内のＣＲＴＣにより制御される。これらのＣＲＴ１００９および入力装置１０１０のブロックにより、ユーザインタフェースが構成される。

図７は、図６のインクジェット記録装置２０００における制御系のブロック構成図である。

図７においてコントローラ１００は主制御部であり、例えば、マイクロコンピュータ形態のＣＰＵ１０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ１０３、記録データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ１０５、および後述する図１３に示される記録制御部１０１０を有する。記録データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、不図示のインタフェース（Ｉ／Ｆ）を介して、前述したホスト装置１０００とコントローラ１００との間にて送受信される。

操作部１２０は操作者による指示入力を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ１２２、プリント開始を指示するためのスイッチ１２４、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ１２６等を含む。ヘッドドライバ１４０は、記録データ等に応じて、記録ヘッド１の電気熱変換体（以下、「吐出ヒータ」ともいう）２５を駆動するドライバである。ヘッドドライバ１４０は、記録データを吐出ヒータ２５の位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、記録データを適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータ２５を作動させる論理回路素子の他、インクドットの形成位置を合わせるために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定するタイミング設定部等を有する。

本例においては、記録ヘッド１にサブヒータ１４２が設けられている。サブヒータ１４２は、記録ヘッド１におけるインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、例えば、吐出ヒータ２５と同時に記録ヘッド１の基板上に形成される形態、または記録ヘッドの本体ないしはヘッドカートリッジに取り付けられる形態とすることができる。

モータ・ドライバ１５０は、キャリッジ２を主走査方向に移動させるための主走査モータ４を駆動するドライバである。モータ・ドライバ１６０は、被記録媒体８を副走査方向に搬送するための副走査モータ１６２を駆動するドライバである。

図８は、本発明の適用対象の一例である記録システムを記録データの流れに沿って示した機能ブロック図である。本実施形態の記録装置２０００は、前述したように、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクを用いて記録を行うものである。

ホスト装置１０００のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしては、アプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションＪ０００１は、記録装置２０００によって記録する記録データの作成処理を実行する。この記録データ、もしくは、その編集等がなされる前のデータは、種々の媒体を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）形態のホスト装置１０００に取り込むことができる。本例のＰＣ形態のホスト装置１０００は、デジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データを、ＣＦカードを介して取り込むことができる。また、スキャナで読み取った例えばＴＩＦＦ形式の画像データや、ＣＤ−ＲＯＭに格納される画像データをも取り込むことができる。さらには、インターネットを介してＷＥＢ上のデータを取り込むこともできる。これらの取り込まれたデータは、ホスト装置１０００のモニタに表示され、アプリケーションＪ０００１を介して編集、加工等がなされることによって、例えばｓＲＧＢ規格の記録データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。そして記録の指示に応じて、この記録データがプリンタドライバに渡される。

本実施形態のプリンタドライバは、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、階調補正Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５、および印刷データ作成Ｊ０００６の処理部を有している。前段処理Ｊ０００２は、色域（Ｇａｍｕｔ）のマッピングを行う処理である。

本実施形態の前段処理Ｊ０００２は、３次元ＬＵＴと補間演算を併用して、８ビットの画像データＲ、Ｇ、Ｂを記録装置２０００の色域内のデータＲ、Ｇ、Ｂにデータ変換する。３次元ＬＵＴは、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を本プリントシステムの記録装置２０００によって再現される色域内に写像する関係を内容とするルックアップテーブルである。

後段処理Ｊ０００３は、前段処理Ｊ０００２によって色域のマッピングがなされたデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインク毎の分解データを求める処理である。本例においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインク色毎、さらにシアンおよびマゼンタのインク色に関してはドットサイズ毎の分解データ、つまり分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、ＳＣ、ＳＭを求める。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、後述するように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクによって形成される大ドット用の分解データであり、またＳＣおよびＳＭは、後述するように、シアンおよびマゼンタのインクによって形成される小ドット用の分解データである。本実施形態の後段処理Ｊ０００３では、前段処理Ｊ０００２と同様に３次元ＬＵＴと補間演算を併用する。

階調補正Ｊ０００４は、後段処理Ｊ０００３によって求められたインク色およびドットサイズ毎の分解データのそれぞれに対して、階調値変換を行う。具体的には、記録装置２０００において用いられる各色のインクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いて、インク色およびドットサイズに対応した分解データを記録装置２０００の階調特性に線形的に対応付けるように変換する。

ハーフトーニングＪ０００５は、８ビットの色分解データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、ＳＣ、ＳＭのそれぞれを量子化して、２ビットのデータに変換する。本実施形態では、誤差拡散法を用いて８ビットデータを２ビットデータに変換する。この２ビットデータは、後述する記録装置２０００のドット配置パターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスデータである。記録情報作成処理Ｊ０００６は、その２ビットのインデックスデータを内容とする記録データに記録制御情報を加えて記録情報を作成する。

なお、上述したアプリケーションおよびプリンタドライバの処理は、それらのプログラムに従ってＣＰＵ１００１（図６参照）により行われる。そのプログラムは、ＲＯＭ１００２もしくはハードディスクなどの外部記憶装置１００７から読み出されて用いられ、また、そのプログラムに従う処理の実行に際しては、ＲＡＭ１００３がワークエリアとして用いられる。

記録装置２０００は、データ処理に関しては、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７とマスクデータ変換処理Ｊ０００８を行う。ドット配置パターン化処理Ｊ０００７は、実際の記録画像に対応する画素毎に、記録データである２ビットのインデックスデータ（階調値情報）に対応したドット配置パターンに従って、ドット配置を行う。このように、２ビットデータで表現される各画素に対して、その画素の階調値に対応したドット配置パターンを割当てることにより、画素内の複数のエリア毎にドットのオン・オフ、つまりドットを形成するか否かが定義されて、１画素内の各エリアに対して「１」または「０」の吐出データが配置される。

このようにして得られる１ビットの吐出データは、マスクデータ変換処理Ｊ０００８によってマスク処理がなされる。すなわち、記録ヘッド１の記録走査毎の吐出データを生成する。所定領域の記録画像を記録ヘッド１の複数回の走査によって完成させるマルチパス記録においては、それぞれの走査に対応したマスクを用いた処理によって、それぞれの走査毎の吐出データを生成する。走査毎の吐出データＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、ＳＣ、ＳＭは適切なタイミングでヘッド駆動回路（ヘッドドライバ）１４０に送られ、それらの吐出データに基づいて、記録へッド１が駆動されてインクが吐出される。

なお、記録装置２０００における上述のドット配置パターン化処理Ｊ０００７やマスクデータ変換処理Ｊ０００８は、記録装置２０００の制御部を構成するＣＰＵ１０１（図７参照）の制御下において、専用のハードウェア回路を用いて実行される。これらの処理は、プログラムに従ってＣＰＵ１０１により実行されてもよく、または、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）形態のホスト装置１００において例えばプリンタドライバによって実行されてもよい。本発明を適用する上において、これら処理の形態が問われないことは、以下の説明からも明らかである。

また、本明細書において「画素」とは、階調表現できる最小単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理（上述した前段処理、後段処理、γ補正（階調補正）、ハーフトーニング等の処理）の対象となる最小単位である。また、ハーフトーニング処理において、１つの画素はｍ×ｎ（例えば２×２）のマスで構成されるパターンに対応し、この１画素内の各マスは「エリア」と定義する。この「エリア」は、ドットのオン・オフが定義される最小単位である。これに関連して、上述した前段処理、後段処理、γ補正にいう「画像データ」は、処理対象である画素の集合を表しており、各画素は、本実施形態では８ビットの階調値を内容とするデータである。また、上述したハーフトーニングにいう「画素データ」は、処理対象である画素データそのものを表しており、本実施形態のハーフトーニングでは、上記の８ビットの階調値を内容とする画素データが２ビットの階調値を内容とする画素データ（インデックスデータ）に変換される。

（気流制御）
図９、図１０、図１１（ａ）、（ｂ）は、記録ヘッド１の移動速度に応じた気流制御の手法について説明する図である。ここでは、記録媒体上の所定領域に記録すべき画像を記録ヘッド１の４回の走査によって完成させる、いわゆる４パス記録の例をとって説明する。

図９は、本例において用いる記録ヘッドの説明図であり、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを吐出するためのノズル列が形成されている。シアンインク吐出用のノズル列としては、大ドット形成用のノズル列Ｃ１、Ｃ２と、小ドット形成用のノズル列Ｃ３、Ｃ４が形成されており、それらは主走査方向において対称的となるように形成されている。ノズル列Ｃ１、Ｃ３は共通液室を挟んで隣接し、またノズル列Ｃ２、Ｃ４は共通液室を挟んで隣接する。同様に、マゼンタインク吐出用のノズル列として、大ドット形成用のノズル列Ｍ１、Ｍ２と、小ドット形成用のノズル列Ｍ３、Ｍ４が形成されている。また、イエローインク吐出用のノズル列としては大ドット形成用のノズル列Ｙ１、Ｙ２が形成され、同様に、ブラックインク吐出用のノズル列として大ドット形成用のノズル列Ｋ１、Ｋ２が形成されている。

このような記録ヘッドを用いた場合には、矢印Ｘ（Ｘ１、Ｘ２）の主走査方向において双方向記録を実施して、カラー画像を記録することができる。以下、矢印Ｘ１を往路方向、矢印Ｘ２を復路方向ともいう。このような双方向記録において、例えば、往路記録時にノズル列Ｃ１、Ｃ３、Ｍ１、Ｍ３、Ｋ１、Ｋ２、Ｙ１、Ｙ２を用い、復路記録時にノズル列Ｃ２、Ｃ４、Ｍ２、Ｍ４、Ｋ１、Ｋ２、Ｙ１、Ｙ２を用いることにより、それぞれの記録時におけるインクの打ち込み順序を合わせることができる。

本例においては、往路記録時および復路記録時に全てのノズル列を用いて記録する。これにより、記録速度を高めることができる。その際には、略等しい量の同色インク滴を吐出する対のノズル列（大ドット形成用の対のノズル列、または小ドット形成用の対のノズル列）に対して、記録データをほぼ等しく割り振り（振りまき処理）、それらの対のノズル列の一方に記録データが偏らないようにする。このように対のノズル列を均等に使用することにより、インクの打ち込み順序が異なる部分を均等に分散させて、色ムラの発生を抑制することができると共に、それぞれのノズル内の吐出ヒータに掛かる負担を分散させることができる。例えば、シアンインクを比較的多く吐出させる大ドット形成用の記録データは、ノズル列Ｃ１、Ｃ２に均等に振りまくように展開し、シアンインクを比較的少なく吐出させる小ドット形成用の記録データは、ノズル列Ｃ３、Ｃ４に均等に振りまくように展開する。

本例においては、大ドットを形成するノズル列を第１ノズル列Ｌ１、小ドットを形成するノズル列を第２ノズル列Ｌ２とする。ノズル列の間の距離が小さければ小さいほど、それらのノズル間における気流の影響が大きくなるため、共通液室を挟むように配されたノズル列の間における気流の影響は大きい。また、インクの吐出量が少ないノズル列、つまり運動エネルギーが小さい小インク滴を吐出するノズル列に対しては、気流の影響度が大きくなる。さらに、記録ヘッドの移動速度が高いほど、気流の影響度は大きくなる。

本例においては、図１０のように、４パス記録において記録ヘッドの移動速度が異なる場合に、第１ノズル列Ｌ１と第２ノズル列Ｌ２との間における気流の影響を抑制するための気流制御ライン１４０１、１４０２、１４０３を実験的に得た。

図１０において、縦軸および横軸は１画素当たりにおけるドットの形成数である。また図９のように、同一のラスター（Ｒ０〜Ｒ１５）上に位置する大ドット形成用のノズルは各インク色において１つずつであり、同様に、同一のラスター（Ｒ０〜Ｒ１５）上に位置する小ドット形成用のノズルは各インク色において１つずつである。そのため、例えば、ノズル列Ｃ１によって１画素内に形成される大ドットは、図１１（ａ）のように偶数ラスター上における２ドットが最大となり、またノズル列Ｃ３によって１画素内に形成される小ドットは、図１１（ｂ）のように奇数ラスター上における２ドットが最大となる。したがってシアンインク吐出用のノズル列に関しては、図１０における横軸は、第１ノズル列Ｌ１としてのノズル列Ｃ１、Ｃ２による１画素内の合計の形成ドット数（最大数４）であり、図１０における縦軸は、第２ノズル列Ｌ２としてのノズル列Ｃ３、Ｃ４による１画素内の合計の形成ドット数（最大数４）である。大ドット形成用の記録データはノズル列Ｃ１、Ｃ２に対して均等に振り分けられ、また小ドット形成用の記録データはノズル列Ｃ３、Ｃ４に対して均等に振り分けられる。

気流制御ライン１４０１、１４０２、１４０３は、１画素内において、第１ノズル列によって形成されるドット数と、第２ノズル列によって形成されるドット数と、比率を表すことになる。

まず、気流制御ライン１４０１に基づいて、第１ノズル列と第２ノズル列によって形成される１画素当たりのドット数について考察する。気流制御ライン１４０１の上側の領域は、インクの吐出に伴う気流の影響が大きく、高品位の画像の記録が難しいＮＧ領域である。一方、第１ノズル列と第２ノズル列による形成ドット数の合計が少ない領域、つまり気流制御ライン１４０１の下側の領域は、インクの吐出に伴う気流の影響が小さく、高品位の画像の記録が可能なＯＫ領域である。記録制御するときには、第１および第２ノズル列によって形成されるドット数がＯＫ領域内となるような記録データに基づいて、記録しなければならない。

３本の気流制御ライン１４０１、１４０２、１４０３は、４パス記録において記録ヘッドの移動速度が異なる場合の気流制御ラインである。記録ヘッドの移動速度が３５［インチ／秒］のときには、気流制御ライン１４０１のＯＫ領域内においてドットを形成するような記録データを生成し、その記録データに基づいて画像を記録する。また、記録ヘッドの移動速度が２５［インチ／秒］のときには、気流制御ライン１４０２のＯＫ領域内においてドットを形成するような記録データを生成し、その記録データに基づいて画像を記録する。また、記録ヘッドの移動速度が１２．５［インチ／秒］のときには、気流制御ライン１４０３のＯＫ領域内においてドットを形成するような記録データを生成し、その記録データに基づいて画像を記録する。記録ヘッドの移動速度が遅いほど気流の影響度が小さくなるため、その移動速度が遅いほど気流制御ラインは高めになり、ＯＫ領域が広くなる。このように、記録ヘッドの移動速度に応じたＯＫ領域内においてドットを形成するように記録データを生成し、その記録データに基づいて画像を記録する。したがって、記録ヘッドの移動速度の如何に拘わらず、気流の影響のない記録制御の実現が可能となる。

図１２は、大ドット形成用の記録データと小ドット形成用の記録データの構成例の説明図であり、それらのデータは、互い独立した２ビットのデータ形式となっている。大ドット形成用の記録データがレベル１のときは１画素に大ドットが１つ形成され、同様に、小ドット形成用の記録データがレベル１のときは１画素に小ドットが１つ形成される。その場合、前者のレベル１の記録データは、大ドット形成用の対のノズル列（例えば、シアンインクの場合にはノズル列Ｃ１、Ｃ２）に対して均等に振りまかれ、後者のレベル１の記録データは、小ドット形成用の対のノズル列（シアンインクの場合にはノズル列Ｃ３、Ｃ４）に均等に振りまかれる。

図１３は、このような記録データの振りまき処理を説明するためのブロック構成図である。

インクジェット記録装置２０００の記録制御部１０１０において、受信バッファ１０１１は、ホスト装置１０００から２ビットに量子化された記録データを受信し、ドット配置パターン格納ユニット１０１２はドット配置パターンを格納する。ドット配置パターン割り付けモジュール１０１３は、前述した図８のドット配置パターン化処理を実行するものであり、格納ユニット１０１２に格納されたドット配置パターンを用いて、受信バッファ１０１１内の記録データにドット配置パターンを割り付ける。展開バッファ（プリントバッファ）１０１４は、モジュール１０１３によって割り付けられたドット配置パターンにより、記録データを展開する。モジュール１０１３は、ＲＯＭ１０３（図７参照）に格納されてＣＰＵ１０１（図７参照）によって実行されるソフトウェアモジュールである。受信バッファ１０１１、格納ユニット１０１２、および展開バッファ１０１４は、ＤＲＡＭの所定のアドレス領域に用意する。

格納ユニット１０１２には、ドット配置パターンが予め番号を割り付けて格納されている。そのドット配置パターンは、図１２のように、大きさが異なるドット毎の記録データ（レベル０〜３の量子化データ）が取り得るドット配置パターンである。そして、それらの中から選択したパターンを展開バッファに１０１４に展開し、その展開したパターンにしたがってドットが形成される。図１３において、大シアンはシアンインクによる大ドット形成用のパターン、小シアンはシアンインクによる小ドット形成用のパターン、大マゼンタはマゼンタインクによる大ドット形成用のパターン、小マゼンタはマゼンタインクによる小ドット形成用のパターン、大イエローはイエローインクによる大ドット形成用のパターン、大ブラックはブラックインクによる大ドット形成用のパターンである。

図１４は、ドット配置パターン割り付けモジュール１０１３によるデータ展開処理を説明するためのフローチャートである。

まず、ホスト装置１０００から転送された記録データ（２ビットの量子化データ）を受信し、その記録データを受信バッファ１０１１に格納する（ステップＳ１）。そして、その格納した記録データの中から１画素分の記録データを読み出し（ステップＳ２）、その記録データのレベル（０〜３）に対応するドット配置パターンを選択して、そのパターンを展開バッファ１０１４に展開する（ステップＳ３）。同一レベルの記録データに対してドット配置パターンが２つある場合には、それらのうちのいずれかを選択して展開することになる。その際には、それらの同一レベルの２つのドット配置パターンを交互に割り当てる。本例の場合、レベル１の記録データによってシアンインクの小ドットを形成するときには、図１２のような２つのパターンを交互に割り当てて、ノズル列Ｃ３、Ｃ４に対して記録データを均等に振りまく。そして、受信バッファ１０１１に格納した記録データの全画素について、展開バッファ１０１４への展開が終了したか否かを判定し（ステップＳ４）、それが終了していなければステップＳ２に戻り、それが終了したときにはデータの展開処理を終了する。

（記録データの生成）
図１５は、図９のように、大ドット形成用のノズル列と小ドット形成用のノズル列に対応する記録データの生成方法の具体的な説明図である。

本実施形態においては、記録画像の各階調レベルに関して、階調性を維持しつつ、気流制御ラインのＯＫ領域内となる記録データを生成する。本例においては、階調補整処理Ｊ０００４（図８参照）でのデータ変換処理を含む一連のデータ処理を介して、最終的に、各ノズル列に対応した図１５のような記録データを生成する。階調補整処理Ｊ０００４では、前述したように、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、ＳＣ、ＳＭ（後段処理出力データ）各色の８ビットずつの色分解データ（後段処理入力データ）に対して、各色のインクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いて、インク色およびドットサイズに対応した分解データに変換し、量子化処理に渡す。

図１５（ａ）、（ｂ）は、シアンインクによる大ドット形成用のＣの階調補正テーブルと、シアンインクによる小ドット形成用のＳＣの階調補正テーブルと、に関しての生成方法を代表して説明するための図である。それらのシアンインクによる大ドットと小ドットは、互いに隣接するノズル列（図９中のノズル列Ｃ１（Ｌ１）とＣ３（Ｌ２）、またはＣ２（Ｌ１）とＣ４（Ｌ２））を用いて形成される。また、これらの図１５（ａ）、（ｂ）においては、横軸は色分解された各プレーンの後段処理出力データで、ＣおよびＳＣデータが記録しない０から最大濃度のシアン信号値２５５に至る範囲を示している。一方、これらの図の縦軸は、８ビットの階調補正処理出力データＣ‘およびＳＣ‘の値を示している。すなわち階調補正テーブルの形式を示している。また、後段処理Ｊ０００３によるデータ変換の仕方は、記録ヘッドの移動速度に応じて異なる。本図においては、ＣとＳＣの階調補正テーブルの関係が判り易く説明するために、便宜上記録ヘッドの移動速度が３５［インチ／秒］、のとき例を記載しているが、記録ヘッドの移動速度が他の場合においても同様な階調補正テーブルのセットが用意される。

図１５（ａ）はＣデータ、図１５（ｂ）はＳＣデータ、の階調補正処理についての説明図である。図１５（ａ）のように、後段処理出力信号値が０〜２５５に対して、曲線１５０１のように変化している。曲線１５０１は後段処理出力信号値が０〜１４４の領域では、Ｃデータの補正出力値は０となっている。そして、１４４〜２５５の領域で、補正出力値が単調に増加しており、後段処理出力信号値が２５５のとき、補正出力値が１７５となるように補正されている。

一方図１５（ｂ）では、後段処理出力信号値が０〜２５５に対して、曲線１５０２のように変化している。曲線１５０２は後段処理出力信号値が０〜１４４の領域では、ＳＣデータの補正出力値は単調増加しており、後段処理出力信号値が１４４のときＳＣ補正出力値２１３で最大値をとり、１４４〜２５５の領域で、補正出力値が単調に減少している。後段処理出力信号値が２５５のとき、補正出力値が０となるように補正されている。なお、図１５（ａ）と図１５（ｂ）の曲線１５０１と曲線１５０２が変化する点の入力値１４４は実験的に求められるしきい値であり、記録ヘッドのノズル列間の距離や各ノズル列のノズル数や記録ヘッドの移動速度によって異なる値となる。

さらに後段処理Ｊ０００３で用いられる３ＤのテーブルはＣとＳＣが必ず同じ値となるように生成されている。また、補間処理もＣとＳＣで同一の処理が行われる。すなわち、階調補正処理Ｊ０００４への入力信号である後段処理出力信号値はＣとＳＣは全く同じ値となるように工夫されている。階調補正処理Ｊ０００４でのＣおよびＳＣの補正された信号値は、ハーフトーニング処理Ｊ０００５で４レベルに量子化され、さらにドット配置パターン化処理Ｊ０００７により図１２で示したようなパターンにより各々０〜４発までの最終的な記録ドット数が決定される。

図１６（ａ）は、図１０の気流制御ライン１４０１だけを抜き出したものである。また、図１６（ｂ）は大ドットと小ドットの記録ドット数の遷移を、曲線１６０１に示したものである。曲線１６０１は次の様にして得られたる曲線である。まず、後段処理Ｊ０００３からの出力信号値が０〜２５５に変化した際に、図１５（ａ）および図１５（ｂ）で示された階調補正テーブルを用いて階調補正処理Ｊ０００４を行う。次に、その後のハーフトーニング処理Ｊ０００５およびドット配置パターン化処理Ｊ０００７を行う。これら一連の処理の結果、最終的に得られる大ドットと小ドットの記録ドット数の遷移を示したものが曲線１６０１である。判り易くするために後段処理の出力信号値が０から２５５へ増加した際大ドットと小ドットの記録ドット数の遷移方向を→で示してある。

図１５（ａ）、（ｂ）および図１６（ｂ）を用いて、階調補正テーブルと実際の記録ドットの関係を説明する。図１６（ｂ）の曲線１６０１において始め原点から縦軸上にそって小ドットのドット数が増加している、これは図１５（ａ）の曲線１５０１においては、Ｃ補正値が入力値「１４４」までは０であり、図１５（ｂ）の曲線１５０２だけが単調に増加している特性に対応する。後段出力信号値「１４４」の時、曲線１５０２が最大値「２１３」で曲線１５０１が「０」となっており、これが曲線１６０１においては、縦軸上の小ドットのドット数が最大値「２．８」の変極点である。その後、曲線１６０１は大ドットの記録ドット数が増加するにつれて、小ドットが減少する曲線となる。この領域では、曲線１６０１は、図１６（ａ）の気流制御ライン１４０１と全く同じ特性になるように、曲線１５０１と１５０２は形成されている。すなわち、図１５（ａ）および（ｂ）において、同一の入力信号値（＝後段信号出力値）に対して、入力値１４４を境に、曲線１５０１は単調に増加し、その単調増加量に応じて曲線１５０２は減少するよう形成されている。

これら曲線１５０１と１５０２により大ドットの記録ドット数と小ドットの記録ドット数は一対一に対応つけられている。さらにハーフトーニング処理Ｊ０００５およびドット配置パターン処理Ｊ０００７が定まっているため、図１６（ａ）の気流制御ライン１４０１上を遷移させるように曲線１５０１と１５０２の形状を決定することができるのである。図１６（ｂ）で曲線１６０１は横軸上の点すなわち，大ドットの記録ドット数「２．１」，小ドットの記録ドット数「０」の点で終了しているが，これは図１５（ａ），（ｂ）において後段出力信号値が「２５５」の時の，ＣとＳＣの補正出力値の「１７５」と「０」に対応している。

ここで後段処理部Ｊ０００３および階調補正処理部Ｊ０００４で条件を制御していることが判る。しかしながら、後段処理部Ｊ０００３は階調補正処理部Ｊ０００４への入力信号値を同一にし、ＣおよびＳＣの関係を一対一関係にする役割を負っているに過ぎず、気流制御条件を実質的に実現しているのは、階調補正処理部Ｊ０００４で用いる１次元のＬｕｔであることがわかる。すなわち，後段処理部Ｊ０００３での補間アルゴリズムと気流制御ラインとの間には、何の制約も存在しない。そのため，公知の後段処理部で気流制御を実現した際に発生していた補間アルゴリズムと気流制約条件との不一致を考慮する必要は無くなる。

また、本実施形態では階調補正テーブルにより，気流制御条件を実現している。量子化前の信号値において制御を行っているので，ある巨視的な領域をみた平均的なドット数の制御が可能となる。すなわち、インデックスパターン時に発生していたような整数ドット単位での制御の制約がなくなり，画像形成上の自由度は各段にあがる。

次に本実施例の効果について説明する。本実施形態においては、気流影響、小インク滴の着弾精度、および大ドットを形成し始めるときの記録画像の粒状感を考慮して、上述したように記録データを生成する。さらに、ノズル列間のインク吐出に伴って生じる気流の影響で発生する画質の劣化が許容できる範囲に収まるように条件を設定するために、次のようにした。即ち、インク毎の分解において、同色の大ドットと小ドットに対応する分解データの出力値を同一にし、同一値である大ドットの分解データと小ドットの分解データに対して、階調補正を行った。条件設定を量子化前の達データの段階で行うことにより、量子化後に気流の影響を排除する条件設定を行う場合に比べ、マクロ的な調整が出来るため、気流制御領域内で、小ドットをぎりぎり多く使用できる気流制御ライン上で画像が形成でき、粒状感の少ない良好な画像が得ることが可能となる。そして、インク色分解後のデータに対して気流の影響の調整を行うので、１次元のＬＵＴを用いた入出力特性の変換という簡単な方法で実現できる。これは、インク色分解前の段階で気流の調整を行った場合に必要となる気流調整を加味した３次元ＬＵＴの作成する手間を考えれば、インク色分解前の段階で気流の調整を行う場合と比べはるかに簡単な手法であるといえる。

また、本発明によれば、公知の手法では問題であったインデックスパターンにより気流制御を実現した際に発生していたような整数ドット単位での制御の制約により最適な画像が得られないという問題は発生しない。さらに、本発明によれば、公知の手法では問題であった後段処理部で気流制御を実現した際に発生していた補間アルゴリズムと気流制約条件との不一致による気流による画像劣化や設計作業の複雑化の問題も発生しない。本発明によれば、気流制御を実現しつつかつ最適な画像形成が可能となる。

＜その他の実施形態１＞
以下に、上記実施形態の補足事項に関して説明を行う。

上記実施形態において用いる階調補正テーブルの特性について述べる。図１５ａ、１５ｂで説明したように、階調補正テーブルは、後段処理の出力信号値が２色とも同じになるように設定されたＣとＳｃに対して、それぞれの階調補正テーブルを通し、ヘッドより塗布されるインクの量が気流の条件を満たすように作られている。図１７は、後段出力値に対する同色のインクのみ（たとえばＣとＳｃの２色）を、図１５ａと図１５ｂに示す階調補正テーブルを使用して階調補正してプリント出力した際の光学的特性を示したグラフである。図１７に示すグラフの横軸は、Ｃ、Ｓｃの後段処理の出力信号値を示し、縦軸は明度でＬ＊を示している。前述したがＣとＳｃの後段処理の出力信号値は同じ値になるようにしてある。ここでＬ＊はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊における明度である。グラフからわかるように、後段処理の出力信号値に対して、同色のインク２色（たとえばＣとＳｃの２色）を用いたプリント出力の光学特性は、線形な特性を示すように設定されている。これにより後段処理において色分解を行う際に、色分解テーブルの出力信号値に対しての光学的線形性を保障することになる。色分解の際には先に述べたように、格子点のみをテーブル値として値を設定し、格子点の間は四面体補完等の線形的な補完演算をもちいて計算で求めることが多い。補完演算により計算される後段の値に対して、図１７に示すような光学的に線形性があるため、補完演算の結果に対しても光学的には線形性が保障される。もし気流制約条件を満たしていても、ＣとＳｃの関係が、光学的に線形性の無い階調補正テーブルであったら色分解での補完演算結果に対して、光学的には線形性が無くなり、結果としてプリント出力では擬似輪郭等の画像弊害を起こすことになる。図１７のように後段信号値に対して、Ｃ、Ｓｃの階調補正テーブルが光学的に線形特性を有していることにより、画像弊害のない良質な画像を形成することが可能となる。ここでは説明の便宜上、光学特性を明度特性の例でしめしたが、これに限定するものではない。明度のほか、彩度や色差、濃度、輝度等どのような光学的特性を用いるかに関しては、本発明を適応する場合の設計事項である。本発明の意図することころはそれらの光学特性に対して後段出力値に対して、線形性を保った特性となる階調補正テーブルを形成することである。

＜その他の実施形態２＞
図８の画像処理系のブロック構成図において、Ｊ０００４への入力信号値および出力信号値のｂｉｔ数は全色共通で、共に８ｂｉｔで記載されている。気流制約条件のあるＣとＳｃに関するＪ０００４への入力値のｂｉｔ数を８ｂｉｔより大きなｂｉｔ数にすることで階調特性をより良化させることが可能となる。気流制約の無いの場合、後段の入力信号値２５６段階（０〜２５５）に対して、出力値を対応付けることになる。一方、図１５ａのように、気流制約のあるＣの場合（曲線１５０１）は、後段処理出力信号値が０〜１４４の領域では、Ｃデータの補正出力値は０となっている。そして、１４４〜２５５の領域で、補正出力値が単調に増加している。すなわち、後段の出力値が１１１段階に対して、出力値を対応付けている。先の気流制約の無い場合のドットに対して、実質の入力段階が下がっており、後段信号値の１段に対する出力値の変化も大きくなる。これは、現画像が連続階調を出力する際の階調再現の滑らかさを低下させる原因となる可能性がある。そこで、図８のＪ０００４に対して、入力する値を細かくすることで、階調補正テーブルからの出力値もなめらになり、結果連続階調時の階調再現が良好な画像が実現できることとなる。ここで、この図８のＪ０００４に対しての入力する値を細かくすることは、後段の出力値の小数部を有効にすることを意味する。一般的に、少数演算は、整数演算に比べ、処理速度が遅くなるため、本実施例では、後段の出力値を８ｂｉｔより大きなＢｉｔ数とすることで、８ｂｉｔより多くしたＢｉｔ数分を少数部に充てて、著しく速度を遅くすること無く実現している。このようなＢｉｔ数の拡張の程度に関しては、設計事項ではあるが、目安としては図１５ａの場合のように実質的な入力レンジが通常の場合に比べてどの程度落ちているかを考慮して設計を行えばよい。本例であれば、他の色が２５６段階に比べ、Ｃは１１１段階であり、２５６／１１１で、およそ２．３倍程度悪化していることになる。Ｂｉｔ数で制御を行う場合、１ｂｉｔもしくは２ｂｉｔ分（２倍から４倍の段階数）大きくしておけば、同等となる。

また、本説明で気流制約条件のあるドットにのみこれらのＢｉｔ数を大きくする処理を行っているのは、Ｂｉｔ数をあげればその分だけ処理速度は遅くなるためで、必要の無い色に関してＢｉｔ数を上げてしまうことによる余計な速度低下を防ぐことが可能となる。さらには、複数の印字モードを有する機器では、印字モードによっては気流制約条件が必要な印字モードと不要な印字モードが存在する場合がある。そのような場合は、不要な印字モードでは通常のＢｉｔ数で処理を行い、必要な印字モードではＢｉｔ数を大きくした処理に切り替えることによって、必要以上の速度低下を防ぐことが可能となる。その際、上記のように気流制約条件が必要な印字モードにおいて必要なドットに関してのみ後段出力のｂｉｔ数の拡張を行ってもよい。しかし、処理系が複雑になる可能性もあるので、気流制約条件が必要な印字モードのすべての色でＢｉｔ数の拡張を行い、気流制約条件が不要な印字モードではＢｉｔ数の拡張を行わないといった実装形態があってもよく、その場合においても、気流制約条件が不要な印字モードでは処理速度の低下は防止できるという効果は実現できる。

＜その他の実施形態＞
上記の実施形態では、ＣとＳｃにおいて気流制約条件が発生する場合についての例で述べたが、この組み合わせに制限するものはないことは、言うまでも無い。ＭとＳｍでもよい。また、インク滴の大きさが２段階の場合において述べたが、もっと３段階以上の場合においても本発明の意図する考え方によれば同様な効果が得られることは、言うまでもない。そのような場合においては、同色インクにおいて後段の色分解後出力値を各ドットで同じ値になるように設定して、その後の階調補正テーブルにおいて、各ドット間の制約条件に基づいたテーブルを設定すればよい。また、気流制約条件が同色で異なるインク濃度の場合に発生した場合においても同様な考え方が適応でき、たとえば濃度の濃いシアンインクと淡いシアンインクの間に気流制約条件があった場合には、それぞれのインクを本実施例のＣドットとＳｃドットに置き換えれば同様な効果がえられることとなる。

また図１０のように印字モードによって気流制約条件がことなっている場合においても各印字モードにおける階調補正テーブル値を変更することにより、各印字モードに最適化した画像形成が可能となる。

また、前記本実施形態の説明においては気流制約条件に限りなく近づけるようにした例で説明を行ったが、気流による制約以外の要因で、複数のノズル列間の記録ドット数に制約がある場合には、それらの制約に基づいて本発明の手法を適応できる。ここで、重要なのは、図１０や図１８に示したように複数の記録ノズル間において記録ドット数に制約が必要だと認められた場合に本発明の手法が適応できることである。

本発明は、ホスト装置と記録装置の組み合わせを例に説明したが、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能、などを持つマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）で実施することも可能である。本発明を適用するＭＦＰのハードウェア構成は、周知のものが使用できる。ＭＦＰのコピー機能に本発明を適用する場合、図８のホスト装置１０００の処理ブロックと記録装置２０００の処理ブロックは、両方ともＭＦＰの内部で処理されることとなる。例えば、図８のＪ０００１のアプリケーションの処理として、スキャナ部を動作させて原稿を読み取りｓＲＧＢのデータを作成する処理を行い、プリンタドライバの処理ブロックＪ０００２〜Ｊ０００６の処理をＭＦＰのＣＰＵや画像処理ＩＣ（半導体集積回路）で行うことで実施できる。

記録ヘッドを上部から見た図である。 気流の発生を説明するために記録ヘッドを側面から見た図である。 気流の発生を説明するために記録ヘッドを進行方向から見た図である。 本発明を適用可能なインクジェット記録装置の一部切欠きの斜視図である。 本発明の記録ヘッドのインク吐出部の模式的斜視図である。 本発明の記録システムの概略構成図である。 本発明の記録装置の制御系のブロック構成図である。 本発明の記録システムにおける画像処理系のブロック構成図である。 本発明の記録ヘッドのノズル構成の説明図である。 本発明の気流制御ラインの説明図である。 本発明の大小ノズル列によって形成されるドットパターンの説明図である。 本発明の記録データの形式の説明図である。 本発明の記録制御部のブロック構成図である。 本発明のデータ展開処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の階調補正処理を示す図である。 本発明の大ドットと小ドットの記録ドット数の遷移を示す図である。 本発明のＣインク単色の後段出力値に対する光学特性を示した図である。 公知の技術における気流制御ラインの説明図である。 従来技術の気流制御記録時に用いられるドット使用結果の説明図である。 従来技術におけるインデックスパターンの説明図である。 従来技術における気流制御を行った場合の説明図である。

符号の説明

１ ヘッドカートリッジ（記録ヘッド）
２ キャリッジ
８ 被記録媒体
１０００ ホスト装置
２０００ 記録装置
Ｊ０００１ アプリケーション
Ｊ０００２ 前段処理
Ｊ０００３ 後段処理
Ｊ０００４ γ補正
Ｊ０００５ ハーフトーニング
Ｊ０００６ 記録情報の作成
Ｊ０００７ ドット配置パターン化処理
Ｊ０００８ マスクデータ変換処理

Claims (8)

1. インク滴を吐出するための第１、第２のノズルを備える記録ヘッドと被記録媒体の単位領域とを所定の相対速度で走査させながら、前記第１のノズルから前記単位領域に吐出するインク滴の数と前記第２のノズルから前記単位領域に吐出するインク滴の数とを示す記録データに基づいて画像を記録するために、前記記録データを生成する画像処理装置であって、
   前記第１、第２のノズルそれぞれによって前記被記録媒体の単位領域に付与するインクの量に対応する階調値を示す前記画像のデータを取得する取得手段と、
   前記第１、２のノズルからのインク滴の吐出により発生する気流が吐出されたインク滴に及ぼす影響が抑制されるように、前記取得手段により取得された前記画像のデータの前記第１、第２のノズルに対応する階調値に、それぞれ異なる補正量であって前記相対速度に応じた前記補正量で補正を行う補正手段と、
   前記補正手段によって補正が行われた前記画像のデータに基づいて前記記録データを生成する生成手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像のデータの前記第１のノズルに対応する階調値と前記第２のノズルに対応する階調値は同じ値であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１のノズルと前記第２のノズルとは互いに同じ色で異なる体積のインク滴を吐出口することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記階調値は所定数の前記階調値と前記階調値を得るためのＲ、Ｇ、Ｂの信号値との対応関係示すデータを利用して補間演算を行うことにより得られたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. インク滴を吐出するための第１、第２のノズルを備える記録ヘッドと被記録媒体の単位領域とを所定の相対速度で走査させながら、前記第１のノズルから前記単位領域に吐出するインク滴の数と前記第２のノズルから前記単位領域に吐出するインク滴の数とを示す記録データに基づいて画像を記録するために、前記記録データを生成する画像処理方法であって、
   前記第１、第２のノズルそれぞれによって前記被記録媒体の単位領域に付与するインクの量に対応する階調値を示す前記画像のデータを取得する取得工程と、前記第１、２のノズルからのインク滴の吐出により発生する気流が吐出されたインク滴に及ぼす影響が抑制されるように、前記取得手段により取得された前記画像のデータの前記第１、第２のノズルに対応する階調値に、それぞれ異なる補正量であって前記相対速度に応じた前記補正量で補正を行う補正工程と、
   前記補正工程によって補正が行われた前記画像のデータに基づいて前記記録データを生成する生成工程と、
   を有することを特徴とする画像処理方法。
6. 前記画像のデータの前記第１のノズルに対応する階調値と前記第２のノズルに対応する階調値は同じ値である請求項５に記載の画像処理方法。
7. 前記第１のノズルと前記第２のノズルとは互いに同じ色で異なる体積のインク滴を吐出口することを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理方法。
8. 前記階調値は所定数の前記階調値と前記階調値を得るためのＲ、Ｇ、Ｂの信号値との対応関係示すデータを利用して補間演算を行うことにより得られたものであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像処理方法。

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