JP5300353B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上に画像を記録する画像記録技術に関するものである。

複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いる装置の一例として、従来から複数のインクの吐出口を備えた記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置が知られている。

このような装置では、インクの吐出量や吐出方向のバラツキ（ヨレ）等によってインクで形成されるドットの大きさや形成位置がばらつき、印刷された画像に濃度ムラが生じることがある。特に、記録ヘッドをその複数の記録素子の配列方向とは異なる方向（例えば、直交する方向）に走査させて記録を行うシリアル型の記録装置では、上述のバラツキに起因した濃度ムラは横筋状のムラ（すなわち、筋ムラ）となって印刷された画像中に現れる。このため、視覚上、目立ち易く印刷された画像の品位の低下を招いていた。

また、このような濃度ムラを補正するため、複数の吐出口を備えたインクジェット記録ヘッドを用いる場合、ハーフトーン処理（２値化処理等）を施した後の画像データの１ラインを複数の異なる吐出口から吐出されるインクで形成する方式が提案されている。これは、例えば、記録ヘッドの幅未満の紙送りを行って１ラインの画像データを複数の走査（スキャン又はパス）で補完することにより実現できる。この手法は一般にマルチパス記録方式（又はマルチパス印字方式）と呼ばれる。マルチパス記録方式には、マスクパターンを用いる手法と、多値の記録すべき入力画像をそれぞれの走査に合わせて濃度分割を行い、濃度分割されたものに対してそれぞれ記録データを生成する手法がある。これらの手法は、いずれも記録すべき入力画像を複数回の走査に分割して記録を行うものである。

このように、記録すべき入力画像を複数回の走査に分割して記録を行うためにインクジェットヘッドの特性のバラツキ等による横筋状のムラによる画質劣化を低減するというメリットがあるが、その分だけ記録時間が余計に掛かるというデメリットがある。このため、記録媒体上をインクジェットヘッドで走査する際に、往復走査で記録を行う往復記録が一般的である。

現在、このようなマルチパス記録を行う際のパス分割手法として、マスクパターンによるパス分割が一般的である。これは、まず最初に入力画像から各インク色の記録画像に変換した後に、インク色毎にインクジェットヘッドによる記録データを生成する。そして、実際に記録を行う際に、この記録データとマスクパターンとの論理積を取って、各パスでの記録を行う。すなわち、記録データは、往復記録やマルチパス記録等の記録手法を考慮せずに、あくまでも入力画像に対して、インク色に対応して生成される。

次に、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドから吐出されたインク滴が記録媒体に着弾し、吸収・定着する様子を図９を用いて説明する。図９において、（ａ）は隣接する画素に比較的長い時間間隔でインク滴を吐出した際の吸収・定着の状態を示す断面図であり、（ｂ）は隣接する画素に比較的短い時間間隔でインク滴を吐出した際の吸収・定着の状態を示す断面図である。また、図９（ａ）の最下段に示す図は、記録媒体上にインク滴が吸収・定着した状態を示す上面図であり、図９（ｂ）の最下段に示す図は、記録媒体上にインク滴が吸収・定着した状態を示す上面図である。

図９（ａ）において、インクジェットヘッドから吐出されたインク滴が上方から記録媒体に向かっている。吐出されたインク滴が記録媒体に着弾すると、インク滴は記録媒体上に吸収される。次に、比較的長い時間間隔で、最初のインク滴が十分に乾燥し、定着した状態に隣接画素にインク滴が吐出された場合を示す。最初に着弾したインク滴が十分に乾燥・定着しているため、後から着弾したインク滴は、一部最初に着弾し、定着したインク滴の下側に回り込む。そして、記録媒体を上から見ると、図９（ａ）の最下段に示すように、２つのインク滴がそれぞれ記録媒体上に着弾した状態となる。

一方、図９（ｂ）において、図９（ａ）と同様に、インクジェットヘッドから吐出されたインク滴が上方から記録媒体に向かっている。吐出されたインク滴が記録媒体に着弾すると、インク滴は記録媒体上に吸収される。次に、比較的短い時間間隔、すなわち、最初のインク滴が十分に乾燥・定着していない状態で隣接画素にインク滴が吐出された場合を示す。最初に着弾したインク滴が十分に乾燥・定着していない状態で隣接画素にインク滴が着弾すると、２つのインク滴が表面張力で引き付け合い、中央部に寄り、２つのインク滴が一体となってしまう。この一体となったインク滴が記録媒体に吸収され、乾燥定着していく。これにより、記録媒体を上から見ると、図９（ｂ）の最下段に示すように、中央部のみ濃い状態となる。このため、インク滴を２つ吐出したにもかかわらず、記録媒体上の濃度は、十分に乾燥・定着してから隣接画素に吐出した場合に比較し、濃度が淡いものになってしまう。このように、インクジェットヘッドからインク滴を２つ、隣りの画素に吐出したにもかかわらず、吐出の時間間隔によって記録媒体上の濃度に差が生じてしまう。

このように、吐出の時間間隔で記録濃度に差が生じる現象に対して、記録の最中に回復動作等のように通常よりも長い時間間隔になった時に、その後の記録を既に生成した記録データのドットよりも小さいドットに変更する技術が提案されている（特許文献１）。

次に、記録媒体２００上に２パス記録を行う手順を図１０を用いて説明する。図１０は、記録媒体２００とインクジェットヘッド２２０との位置関係を示す図である。

２００は記録媒体、２２０はインクジェットヘッド、２２０−２１はインクジェットヘッド２２０の中で２パス記録の第１パスの記録を行うノズル部分、２２０−２２はインクジェットヘッド２２０の中で２パス記録の第２パスの記録を行うノズル部分である。２２０−２はインクジェットヘッド２２０が第１パスの走査後、第２パスの走査を行う際の記録媒体２００との相対位置、２００−２１は記録媒体２００の２パス記録を行う最初の領域、２００−２２は記録媒体２００の２パス記録を行う２番目の領域である。

実際のインクジェットプリンタでは、キャリッジ（図示せず）と呼ばれるインクジェットヘッドを往復走査させるためのメカ機構があり、インクジェットヘッドはこのキャリッジに搭載されて記録媒体上を往復走査している。また、記録媒体は、キャリッジによるインクジェットヘッドの往復走査に合わせて、記録媒体搬送機構（図示せず）で、記録媒体の搬送が行われる。このため、実際にはキャリッジによるインクジェットヘッドの往復走査（主走査）に対して記録媒体の搬送（副走査）が行われるのであるが、説明の簡略化のため、インクジェットヘッド２２０は、次の走査で２２０−２の位置で記録媒体２００に対して走査を行う。

マルチパス記録を行う上で、記録時間を短縮するため、上述したように、インクジェットヘッドの往復走査を行って記録時間の短縮を図っている。記録媒体２００上の最初の領域２００−２１では、インクジェットヘッド２２０の第１パスを記録するノズル部２２０−２１によって左から右に往路記録が行われる。次に、記録媒体の搬送が行われ、インクジェットヘッド２２０が２２０−２の位置で、復路の走査が行われる。その際に、インクジェットヘッド２２０の第２パスを記録するノズル部２２０−２２によって、記録媒体２００上の最初の領域２００−２１に第２パスの記録が行われる。また、同時に、インクジェットヘッド２２０の第１パスを記録するノズル部２２０−２１によって、記録媒体２００上の第２の領域２００−２２には、第１パスの記録が行われる。

上述したように、２パス記録を行う際に、記録媒体２００上の領域（例えば、２００−２１）では、インクジェットヘッド２２０の往復２回の走査による記録を行って、画像を形成している。この様子を時間的に示したのが図１１である。

図１１は、２パス記録におけるＸ座標と記録時刻との関係を示す図である。横軸は記録媒体２００のＸ座標、縦軸は記録時刻を示している。インクジェットヘッド２２０を記録媒体２００上を走査させて記録するシリアル記録方式では、往路又は復路を走査する過程で順次インクを吐出して記録を行う。このため、時間の経過と共に走査する位置が変わる。すなわち、記録媒体２００の右側と左側では、記録時刻が変わってくる。グラフ２３０−１は、往路走査による記録の際にＸ座標とその記録時刻を表したグラフであり、２３０−２は２３０−１による往路走査による記録に続く復路走査による記録を行った際のＸ座標とその記録時刻を表したグラフである。

図１１で示すように、第１パスの記録（グラフ２３０−１）と第２パスの記録（グラフ２３０−２）との間の同一Ｘ座標での時間差は、往復記録のためにＸ座標で異なっている。記録媒体の左側の時間差（ｔｌ）は、右側の時間差（ｔｒ）よりも長い。また、既に図９で示したように、隣接する画素の記録時間間隔が短いと濃度が淡くなり、記録時間間隔が長くなると濃度が濃くなるという現象がある。このため、均一な濃度の画像を記録した場合に、記録媒体の右側と左側で濃度が異なってしまう。この場合には、記録媒体の左側で濃度が濃く、右側で濃度が淡い状態となる。図示しないが、記録媒体上の領域２００−２２においては、第１パスの記録は復路記録であり、第２パスの記録は往路記録であるため、記録媒体の右側と左側の時間差の大小関係は逆転する。この左右の時間差は、インクジェットヘッドの走査速度と、記録媒体の幅に依存している。特に、記録媒体の幅が大きいほど、記録時間差は大きくなり、濃度差が顕著に現れる。
特開２００３−３４１０２２号公報

ここで、記録媒体上をインクジェットヘッドで走査を行って記録を行う際に、往路走査時のみ記録を行う場合には、記録媒体上のどの場所でも、マルチパス記録を行う際の記録時間間隔は、往復に要する時間に等しく一定である。

しかしながら、記録媒体上をインクジェットヘッドで走査する際に、往路、復路のいずれの場合にも記録を行うこととすると、記録媒体上の位置によって、インクジェットヘッドで記録する時間間隔が異なってしまう。すなわち、インクジェットヘッドの往路、復路の折り返し近辺では、記録時間間隔が短く、その反対側では記録時間間隔が長いことになる。このことは、最初の記録に対して記録媒体でのインクの吸収、定着が完了した状態で次のインクが記録されるか、インクの吸収、定着が完了していない状態に次のインクが記録されるかのいずれかである。

記録媒体上にインクを吐出して画像形成を行うインクジェットプリンタでは、記録したインクの吸収、定着の状態によって発色する濃度が異なる。すなわち、同じインク量で往復記録を行うマルチパス記録で記録を行っても、先に記録したインクの状態によって、後から記録した結果の最終的な濃度は変わってしまう。この結果、インクジェットヘッドの往復記録によって、記録媒体の左右の濃度・色味が変わってしまう。しかも、この左右の濃度差が往復の度に反転するため、一定の幅を有するバンドムラとなって目立ってしまう。特に、記録媒体の幅の広い大判のプリンタではこの色ムラが顕著に出てしまう。図１２は、バンドムラの状態を示す図である。

また、記録中に回復処理（予備吐出やワイピング等のように、ヘッドの吐出特性を維持するために行う処理）時や、予期しない記録中断（例えば、ユーザがカバーを開放したことによる中断や記録データ転送中断等）時にも記録時間間隔が大きく開いてしまう。このため、中断再開後の記録に色ムラが発生してしまう。

特許文献１で開示されている技術では、記録中の回復動作等によって通常よりも長い時間間隔が生じた後に記録を行う際に、既に生成した記録データを変更することなく、記録データのインク滴の大ドットを小ドットに変更して記録を行うものが提案されている。これにより、時間間隔が大きく開いた際に、次の走査での記録濃度を下げることにより、前後の記録濃度の差が生じないようにする効果がある。

しかしながら、インクジェットヘッドの回復動作等によって、時間間隔が大きく開いた場合の濃度アップを抑制することはできるが、往復走査のそれぞれで記録する場合には、記録媒体の両端間で生じる記録濃度差に起因するバンドムラを抑制することができない。さらに、この記録濃度差は、往復走査のそれぞれで反転してバンドムラが顕著に現れてしまう。

従って、本発明の目的は、往復走査運動のそれぞれで記録を行うマルチパス記録において、各走査間の記録時間間隔に起因する濃度ムラを抑制することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、
記録媒体上の同一領域に対して、記録ヘッドを相対的に複数回、往復走査運動させることにより、入力された画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成するための画像処理装置であって、
入力された画像情報をインクに応じた色変換を行い、記録画像を生成する色変換手段と、
前記変換手段で生成された記録画像を、前記記録画像を構成する画素毎に画素値を各走査に分割することにより、走査毎の記録濃度に分割する分割手段と、
前記走査毎の記録濃度をＮ値化することにより、前記走査それぞれに対応する記録データを生成するＮ値化手段と、
前記記録データが対応する走査線上の位置に基づいて、前記変換手段又は前記分割手段の少なくともいずれか一方を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の画像処理方法は、
記録媒体上の同一領域に対して、記録ヘッドを相対的に複数回、往復走査運動させることにより、入力された画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成するための画像処理方法であって、
入力された画像情報をインクに応じた色変換を行い、記録画像を生成する色変換工程と、
前記変換工程で生成された記録画像を、前記記録画像を構成する画素毎に画素値を各走査に分割することにより、走査毎の記録濃度に分割する分割工程と、
前記走査毎の記録濃度をＮ値化することにより、前記走査それぞれに対応する記録データを生成するＮ値化工程と、
前記記録データが対応する走査線上の位置に基づいて、前記変換工程又は前記分割工程の少なくともいずれか一方を制御する制御工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、往復走査運動のそれぞれで記録を行うマルチパス記録において、各走査間の記録時間間隔に起因する濃度ムラを抑制することができる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で以下の実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

＜第１の実施形態＞
画像形成装置は、複数のインク吐出部を有するプリントヘッドを記録媒体上の同一領域に対して複数回往復走査運動を行い、各往復走査運動で入力された画像情報に基づいて記録媒体にインクを吐出して各画素にドットを形成して画像を形成する装置である。また、画像形成装置は、本実施形態では、次のような構成を有するインクジェットプリンタによって構成される。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットプリンタの機能的構成を示すブロック図である。１０はプリンタ本体、２０はパーソナルコンピュータ、３０はデジタルカメラである。１００はプリンタ内のＣＰＵ、１１０はＣＰＵ１００のプログラムやテーブルデータが格納されたＲＯＭ、１２０は変数やデータを格納するＲＡＭである。

１３０はパーソナルコンピュータ２０からデータを受け取るためのＵＳＢデバイスインターフェース、１４０はデジタルカメラ３０等からデータを受け取るためのＵＳＢホストインターフェースである。

１５０はデジタルカメラ３０等から入力された多値の画像を色変換、２値化処理等を行う画像処理部、１６０は画像処理部１５０で２値化処理された記録データをプリントヘッドに送って記録を行うための記録制御部である。

１７０は記録を行うための紙送り機構やキャリッジ送り機構を制御するためのメカ制御部、１８０は記録を行うためのヘッド及び記録状態を検出するセンサや、記録媒体の搬送機構やキャリッジの搬送機構を有するプリンタエンジン部である。

ここで、デジタルカメラ３０で撮影された画像を直接、プリンタ１０に送信し、印刷する例を想定する。まず、画像データを印刷する記録媒体の種類を検出する。プリンタエンジン部１８０にセットされた記録媒体（図示せず）の種類を検出するための記録媒体センサ（図示せず）で記録媒体の情報が読み取られ、ＣＰＵ１００で記録媒体の種類を判別する。記録媒体の種類を検出するためのセンサは、例えば、特定の波長の光を投射してその反射光を読み取る方式のように種々の方式が提案されている。ここでは、記録媒体の読取技術自体を提案するものではないため、詳細は省略する。デジタルカメラ３０で撮影された画像データは、ＪＰＥＧ画像としてデジタルカメラ３０内のメモリ（図示せず）に格納されている。

デジタルカメラ３０は、接続ケーブルでプリンタ１０のＵＳＢホストインターフェース１４０に接続される。デジタルカメラ３０のメモリに格納された撮像画像は、ＵＳＢホストインターフェース１４０を介してプリンタ１０内のＲＡＭ１２０に一旦格納される。デジタルカメラ３０から受け取った画像データは、ＪＰＥＧ画像であるため、ＣＰＵ１００を用いて圧縮画像を解凍して画像データとし、ＲＡＭ１２０に格納する。この画像データに基づいて、プリンタ１０内のプリントヘッドで印刷するための記録データを生成する。ＲＡＭ１２０に格納された画像データは、画像処理部１５０で色変換や２値化処理等を行い、記録するための記録データ（ドットデータ）に変換され、更に、マルチパス記録に対応するためのパス分割を行う。この部分は、後で詳しく述べる。

記録データに変換され、パス分割されたデータは、記録制御部１６０に渡され、プリントヘッドの駆動順に合わせて、プリンタエンジン部１８０のプリントヘッドに送信される。そして、プリンタエンジン部１８０のモータ、メカ部分を制御するメカ制御部１７０と、メカ制御部１７０に制御されるプリンタエンジン部１８０とに同期して、記録制御部１６０で吐出パルスが生成されて、インク滴を吐出し、記録媒体上に画像が形成される。

なお、画像処理部１５０は、本実施形態では、入力画像を印刷するために２値化処理を行ったが、入力画像を印刷するために低階調化することができればよいため、２値化に限定されるものではない。例えば、インクの濃淡を数段階に分けて印刷したり、インク液滴の大きさを数段階（例えば、２段階又は３段階）に分けて制御したりすることができる。すなわち、本発明は、データ量削減のためのＮ値化（Ｎは２以上の整数）を含めるものである。

また、プリンタエンジン部１８０に配置された記録媒体センサ（図示せず）を読み取って、ＣＰＵ１００でプリンタにセットされた記録媒体の種類を判別する例を示したが、プリンタ本体又はデジタルカメラ上の操作の中で記録媒体の種類を選択する技術もある。本発明では、往復印刷における記録データの生成を制御するものであるため、記録媒体の種類に関しては、検出又は選択のいずれの手法によっても同様の効果がある。

また、記録すべき画像データのソースを、デジタルカメラ３０で撮影された画像データとして画像形成を行う例を示したが、パーソナルコンピュータ２０から画像データを転送して画像形成を行ってもよい。

図２は、入力画像３２０を記録するまでの動作手順を示すブロック図である。３２０は入力画像、３３０はＲＧＢ成分を有する入力画像３２０をインク色のＣＭＹ成分に変換するための色変換部である。また、３７０−ｘは色変換部３３０でインク色に変換されたデータから各色の記録データを生成するための記録データ生成部、３８０−ｘは生成された記録データをインクジェットヘッド（図示せず）を用いて記録媒体上に画像を形成するための記録制御部である。

図３は、記録データ生成部３７０−ｘの機能的構成を示すブロック図である。各インク色の成分に変換された記録画像は、各色ともに同じ構成であるため、１つの色成分について説明する。ここでは、２パス記録の例について説明する。なお、本発明は２パス記録に限定されるものではなく、２パス記録以外の記録（例えば、３パス記録）に関しても同様であることは言うまでもない。

４００は色変換部３３０（図２参照）で記録を行うための各インク色に変換された記録信号、４１０はマルチパスに分割するためのパス分割係数を格納したパス分割テーブル、４１５−１は第１パスの分割係数ｋ１、４１５−２は第２パスの分割係数ｋ２である。また、４２０−１は記録画像４００に対して第１パスの分割係数ｋ１（４１５−１）を乗算して第１パスの記録濃度を計算する乗算器である。また、４２０−２は記録画像４００に対して第２パスの分割係数ｋ２（４１５−２）を乗算して第２パスの記録濃度を計算する乗算器である。また、４５０−１は第１パスの記録濃度を計算した乗算器４２０−１の出力から第１パスの記録データを生成する低階調化部、４５０−２は第２パスの記録濃度を計算した乗算器４２０−２の出力から第２パスの記録データを生成する低階調化部である。また、４６０−１は第１パスの記録データを生成した低階調化部４５０−１の出力を第１パスの記録画像として一旦記憶する第１パス記録画像記憶部である。また、４６０−２は第２パスの記録データ生成を行った低階調化部４５０−２の出力を第２パスの記録画像として一旦記憶する第２パス記録画像記憶部である。

ここで、この２パス記録を行う際の各パスでの記録濃度を決めているのが、パス分割テーブル４１０であり、分割係数ｋ１、ｋ２が分割比率を示す。分割係数ｋｉ（ｋ１、ｋ２）は、それぞれ次式のように表すことができる。

０＜＝ｋｉ＜＝１
ｋ１＋ｋ２＝１
分割係数ｋｉ（ｋ１、ｋ２）は、２パス記録の場合、第１パスと第２パスの記録比率が等しくなるように（すなわち、ｋ１＝ｋ２＝０．５）設定してもよい。また、分割係数ｋ１、ｋ２は、第２パスの記録比率が第１パスの記録比率よりも大きくなるように（例えば、ｋ１＝０．４、ｋ２＝０．６）設定してもよい。このようにして、分割係数ｋ１、ｋ２を設定することで任意の濃度比率でパス分割を行うことができる。

各インク色に変換された記録信号は、各パス毎の記録濃度を計算する乗算器４２０−ｘに入力され、パス分割テーブル４１０から読み出された分割係数ｋ１、ｋ２が乗算され、各パスの記録濃度が決定される。

次に、各パス毎の記録データの生成手順を説明する。まず、第１パスの領域に対する記録データの生成について説明する。

色変換部３３０（図２参照）で記録するインク色に分解されたインク色毎の記録画像４００は、各パスでの記録濃度比率が設定されたパス分割テーブル４１０で与えられる分割係数ｋ１と共に乗算器４２０−１で乗算され、第１パスの記録濃度が決定される。第１パスの記録濃度を第１パスの低階調化部４５０−１で低階調化して記録データを生成する。生成された第１パスの記録データは、第１パス記録画像として、第１パス記録画像記憶部４６０−１に記憶される。

次に、第２パスの領域に対する記録データの生成を説明する。インク色毎の記録画像４００は、マルチパス記録を行うための各パスでの記録濃度比率が設定されたパス分割テーブル４１０で与えられる分割係数ｋ２と共に乗算器４２０−２で乗算され、第２パスの記録濃度が決定される。第２パスの記録濃度は、第２パスの低階調化部４５０−２で低階調化される。

ここで、記録データの生成に関して、図１０を用いて説明する。本発明では、第１パスの記録データを生成するための低階調化部４５０−１と第２パスの記録データを生成するための低階調化部４５０−２を設けている。

なお、低階調化部４５０−１、４５０−２は、本実施形態では２つ設けたが、２つ独立して必要なのではなく、機能的に２つとして説明している。このため、２パス記録を行う際に記録データを生成して、マスクパターンを用いて一部を第１パスで記録し、残りを第２パスで記録するものではない。記録媒体上のある領域（図１０の２００−２１）を記録する際に、入力画像からインクジェットヘッド２２０の第１パスの記録を行うノズル部２２０−２１のための記録データ生成を行う。また、第２パスの記録を行うノズル部２２０−２２のための記録データ生成（この場合は、記録媒体外のためにデータなし）を行う。

次に、記録媒体が搬送され、インクジェットヘッド２２０の記録媒体に対する相対位置が２２０−２に位置する。そこで、第１パスの記録を行うノズル部２２０−２１のための記録データ生成を行い、また、第２パスの記録を行うノズル部２２０−２２のための記録データ生成を行う。すなわち、記録媒体２００上の領域２００−２１に関して、第１パスの走査を行う前に第１パスの記録データを生成し、第１パスの走査が終了し、第２パスの走査を行う前に第２パスの記録データを生成する。このように、記録媒体の同じ領域にマルチパス記録で複数回の記録を行う際の記録データを生成する際に、マルチパスの各パスで独立にデータ生成を行うため、異なるパラメータで記録データ生成が可能となる。

図４は、記録データ生成部３７０−ｘでシーケンシャルに処理を行う別の構成を示すブロック図である。４２０はパス分割を行うための乗算器、４５０はパス分割された各パスの記録画像を低階調化する低階調化部、４６０は各パスの記録データを記憶する第ｉパス記録画像記憶部である。記録画像４００は、各パスの領域に合わせた分割係数ｋｉ（ｋ１、ｋ２）がパス分割テーブルから読み出され、乗算器４２０でパス領域に応じた記録濃度が計算される。そして、低階調化部４５０で各パスに応じた記録データが生成される。生成された記録データは、第ｉパス記録画像記憶部４６０に一旦記憶され、記録制御部（図４には図示せず）で記録媒体に記録が行われて画像が形成される。

このように、図３では説明の簡略化のため、パス分割のための乗算器４２０−ｘ、低階調化部４５０−ｘ、記録画像記憶部４６０−ｘを２つずつ示し２パス記録の例を説明したが、実際にはシーケンシャルに処理を行うことでパス数分の回路が必須なわけではない。もちろん、高速に処理するために複数の回路を並列に設けて動作させることも可能であることは言うまでもない。

図５は、色変換部３３０の機能的構成を示すブロック図である。図２と同様に、ＲＧＢ成分を有する入力画像３２０を色変換部３３０でインク色であるＣＭＹに変換を行う。この際、入力画像３２０（入力された画像情報）又は色変換部３３０で生成された記録画像４００に記録されるべき各ドットの走査線上の位置（Ｘ座標）、往復走査運動の走査方向（往路又は復路）、パス数等のパラメータを入力し、これを加味して色変換を行う。

なお、色変換部３３５は、本実施形態では、各走査間の時間間隔、往路／復路信号、及びパス数をパラメータとして用いたが、センサで記録媒体の種類を検出して、その検出結果についてもパラメータとして用いることができる。記録媒体の種類（例えば、材質等）によって、インクの吸着性が異なり、インクが乾くまでに要する時間が異なるためである。

図６は、色変換部３３０の詳細な機能的構成を示すブロック図である。５１０はＲＧＢからＣＭＹに変換する色変換テーブル、５１５はＲＧＢからＣＭＹに変換する色変換テーブルである。また、５２０は各走査間の時間間隔、往路／復路信号、パス数を入力として色変換のパラメータαｃ、αｍ、αｙ、１−αｃ、１−αｍ、１−αｙを演算するパラメータ演算部である。

５３０−ｃは色変換テーブル５１０のシアンの出力に対してパラメータ演算部５２０で計算されたパラメータαｃを乗算するための乗算器である。また、５３０−ｍは色変換テーブル５１０のマゼンタの出力に対してパラメータ演算部５２０で計算されたパラメータαｍを乗算するための乗算器である。また、５３０−ｙは色変換テーブル５１０のイエローの出力に対してパラメータ演算部５２０で計算されたパラメータαｙを乗算するための乗算器である。また、５３５−ｃは色変換テーブル５１５のシアンの出力に対してパラメータ演算部５２０で計算されたパラメータ１−αｃを乗算するための乗算器である。また、５３５−ｍは色変換テーブル５１５のマゼンタの出力に対してパラメータ演算部５２０で計算されたパラメータ１−αｍを乗算するための乗算器である。また、５３５−ｙは色変換テーブル５１５のイエローの出力に対してパラメータ演算部５２０で計算されたパラメータ１−αｙを乗算するための乗算器である。

また、５４０−ｃは乗算器５３０−ｃでの演算結果と乗算器５３５−ｃでの演算結果を加算する加算器である。また、５４０−ｍは乗算器５３０−ｍでの演算結果と乗算器５３５−ｍでの演算結果を加算する加算器である。また、５４０−ｙは乗算器５３０−ｙでの演算結果と乗算器５３５−ｙでの演算結果を加算する加算器である。

前述したように、往復走査運動のそれぞれで記録を行うマルチパス記録の場合には、Ｘ座標に応じて記録時刻に差が生じるため、これが濃度差となって色ムラ（又はバンドムラ）が生じてしまう。このため、往路／復路記録、パス数及びＸ座標に応じて入力画像をインク色に変換する際に濃度差をつけて変換して、記録データを生成すればよい。

このため、２つの色変換テーブル５１０、５１５を設けることにより、この２つの色変換処理に濃度差を設ける。例えば、色変換テーブル５１５では、色変換テーブル５１０よりも出力濃度が淡い変換を行うテーブルとする。

なお、ここでは、説明を簡略化するため、異なるインク色の重なり順による補正は行わず、同じインクの重なりによる濃度補正のみを行うものとする。この２つの濃度テーブルから出力されるデータをＸ座標に応じて加算する割合を変えていくことにより、Ｘ座標に応じた濃度勾配を有する記録データを出力する。この濃度勾配は、インクジェットヘッドの走査のスピード、記録媒体の幅に依存する往復記録の時間差、また、記録媒体と各インク成分によるインクの吸収・乾燥・定着のスピード、そして、最終的な記録媒体上の濃度への影響度等から決定される。実際の記録では、前述した各条件は、１枚の記録中は変化することなく固定される。このため、これらの条件毎にパラメータ演算式を用意する必要がある。パラメータ演算部５２０によるパラメータ演算式を以下に示す。

αｃ＝ｆｃｘ（ｘ，ｄ，ｐ）
αｍ＝ｆｍｘ（ｘ，ｄ，ｐ）
αｙ＝ｆｙｘ（ｘ，ｄ，ｐ）
ここで、ｘはＸ座標、ｄは走査方向（往路又は復路）、ｐはパス数（何パス目かを示す数値）である。

第１パスのための濃度勾配に対して、第２パス用の記録データを出力する際には、逆の濃度勾配をつけて出力するようにする。このようにして、例えば２パス記録を行う際に、往路と復路による記録で、均等な濃度になるようにＸ座標に応じた濃度勾配をつけた記録を行う。

以上述べた通り、マルチパス記録のパス毎に記録データを生成すると共に、往復記録によるＸ座標に応じて記録データを生成するようにしたため、往復記録を行う際に生じる記録媒体左右の濃度ムラを低減し、均一な色味の画像を形成することが可能となった。また、この結果として、往復記録毎に生じた記録媒体左右の濃度ムラが往復記録ごとに反転して生じるバンドムラも、低減することが可能となった。また、Ｘ座標に応じて記録データを生成するようにしたため、キャリッジモータのコギングやギアの偏心等によるメカのバラツキによるムラも補正可能となった。

なお、本実施形態では、濃度差を有する２つの色変換テーブルの出力の加算割合を変えることにより、記録画像のＸ座標に濃度勾配を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２つの色変換テーブル５１０、５１５を１つの色変換テーブルと演算器で構成したり、色変換テーブル５１０、５１５を用いずにマトリクス演算を行っても良い。また、濃度の異なる２つの色変換器の出力の加算割合を変更する構成ではなく、１つの色変換器の色変換パラメータを直接、Ｘ座標に応じて変更することで記録画像に濃度勾配を設けてもよい。

なお、本実施形態では、走査方向（往路又は復路）に応じてパラメータ演算式を変えることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、色変換テーブル５１０及び色変換テーブル５１５の出力を走査方向（往路又は復路）に応じて変えるようにしてもよい。この場合、パラメータ演算部５２０に入力されている走査方向（往路／復路）を識別する信号は不要になる。

＜第２の実施形態＞
上述の第１の実施形態では、色変換部３３０で往復記録の際の濃度ムラを低減したが、本実施形態では、記録データ生成部３７０で往復記録の際の濃度ムラを低減する点で異なる。なお、上述の第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、第２の実施形態に係る記録データ生成部の機能的構成を示すブロック図であり、図８は、記録データ生成部３７０−ｘでシーケンシャルに処理を行う別の構成を示すブロック図である。記録データ生成部は、本実施形態では、第１の実施形態の構成（図３参照）に加えて、Ｘ座標によるパラメータを加味する構成を追加する。

５２２はＸ座標、往路／復路信号、パス数を入力信号としてパス分割係数に対するパラメータα１、α２を演算するパラメータ演算部である。４７０−１はパス分割テーブル４１０の出力である第１パスのパス分割係数４１５−１に対してパラメータ演算部５２２で計算されたパラメータα１を乗算するための乗算器である。また、４７０−２はパス分割テーブル４１０の出力である第２パスのパス分割係数４１５−２に対してパラメータ演算部５２２で計算されたパラメータα２を乗算するための乗算器である。これ以外の構成は、第１の実施形態の構成（図３参照）と同じである。

本実施形態では、パラメータ演算部５２２で各パスでの記録比率をＸ座標、往路／復路、パス数に基づいて変更する。例えば、２パス記録の場合には、基本的に第１パス、第２パスともに５０％の記録比率で記録する。

パラメータ演算部５２２でパラメータα１をＸ座標に応じて１．２から０．８に振るようにする。これにより、第１パスの打ち始めでは、濃くなるのを補正するために記録比率を下げるように設定し（例えば、４０％）、打ち終わりの近辺では淡くなるのを補正するために記録比率を上げるように設定する（例えば、６０％）。このように、Ｘ座標に応じて記録比率に勾配を付けることができる。すなわち、次のパスでの記録までに時間が長い打ち始めの近辺では、乾燥や定着のための時間があるために多目にインク滴を吐出させる。

一方、次のパスの記録までに時間が短い打ち終わりの近辺では、乾燥、定着のための時間がないためにインク滴を少な目に吐出させる。また、パラメータ演算部５２２でパラメータα２をＸ座標に応じて１．２から０．８に振るようにする。これにより、第２パスの打ち始めでは、記録比率を高めに設定し（例えば、６０％）、打ち終わりの近辺では逆に記録比率を下げるように設定する（例えば、４０％）。これにより、Ｘ座標で各パスの記録比率に勾配を設けることにより、往復記録を行う際に、次のパスの記録まで時間間隔が長く、吐出したインク滴が乾燥・定着する時間が確保できるところでは記録比率を高くする。その一方で、次のパスでの記録まで時間間隔が短く、吐出したインク滴が乾燥・定着する時間が確保できないところでは記録比率を低く抑えるようにする。

このように、インクジェットヘッドを反転させて次のパスの記録を行った際に、記録時間間隔が短いため、前のパスで吐出したインク滴が未乾燥であるような場合には、隣接インク滴と融合してしまう。これにより、濃度低下を抑制することができる。

なお、第１の実施形態では、説明を簡略化するため、図７の第１パスと第２パスのためのブロックをそれぞれ独立して設けた。しかし、入力される画像が２次元のデータであるため、ラスタースキャンされ、シーケンシャルに入力されることを考えると、各ブロックがそれぞれ１つずつあれば良い。また、第１の実施形態で示した図４と同様に、本実施形態でも図８のように構成してもよい。

以上述べた通り、本実施形態によれば、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、第１パスと第２パスの記録比率が等しい場合（すなわち、５０％）を想定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１パスの記録比率を下げて、第２パスの記録比率を上げた場合にも、パラメータα１、α２を適切に演算することにより、同様の結果を得ることができる。

また、本実施形態では、第１パスから補正を行うようにしているが、これに限らず、第１パスは通常記録を行い、第２パス以降で補正を行うようにしてもよい。つまり、全てのパスの中で少なくとも１回、補正を行う構成でも構わない。

また、本実施形態では、２パス記録の例を説明したが、本発明は、２パス記録に限定されるものではなく、３パス記録や４パス記録、又はそれ以上のマルチパス記録にも適用することができる。

図１３は、４パス記録の例を示す図であり、図１４は、記録時間間隔を示す図である。４パス記録は４回の記録で画像を形成するため、２パス記録と異なり、記録時間間隔が「長い・短い・長い」又は「短い・長い・短い」と３回続く。しかし、本実施形態のように、第２パスの記録が３回続くとしてＸ座標に対応したパラメータを設定すればよい。

更に、パラメータ演算部５２２、５２４にキャリッジモータのコギングやギアの偏心等によるメカノイズ（着弾位置のずれ）の濃度補正項を追加することで、同一の構成でメカノイズによる濃度ムラも同時に低減することが可能となる。また、インクジェットヘッドと記録媒体の間の距離（以下、紙間距離と言う。）が異なると、着弾位置のズレが生じ、記録濃度のムラが発生する要因となる。これは、記録媒体を抑えるメカ機構により、意図的に発生させることがある。このように、メカ機構によって作られた紙間距離は、Ｘ座標の位置によって決まるものである。このため、この紙間距離の変動による記録濃度誤差を補正するようにＸ座標による記録制御を行うことも可能である。これにより、紙間距離の変動に対しても、濃度ムラを低減することが可能となる。

＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機、複合機、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。

また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのコンピュータプログラムのコードを記憶したコンピュータ可読記憶媒体（又は記録媒体）を、システム又は装置に供給してもよい。また、そのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み込み実行することに適用してもよい。この場合、記憶媒体から読み込まれたプログラムコード自体が前述の実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記憶媒体は本実施形態を構成することになる。また、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み込まれたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。

また、本実施形態を上述のコンピュータ可読記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、前述のフローチャートや機能構成に対応するコンピュータプログラムのコードが格納されることになる。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェットプリンタの機能的構成を示すブロック図である。 入力画像３２０を記録するまでの動作手順を示すブロック図である。 記録データ生成部３７０−ｘの機能的構成を示すブロック図である。 記録データ生成部３７０−ｘでシーケンシャルに処理を行う別の構成を示すブロック図である。 色変換部３３５の機能的構成を示すブロック図である。 色変換部３３５の詳細な機能的構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る記録データ生成部の機能的構成を示すブロック図である。 記録データ生成部３７０−ｘでシーケンシャルに処理を行う別の構成を示すブロック図である。 （ａ）は隣接する画素に比較的長い時間間隔でインク滴を吐出した際の吸収・定着の状態を示す断面図であり、（ｂ）は隣接する画素に比較的短い時間間隔でインク滴を吐出した際の吸収・定着の状態を示す断面図である。 記録媒体２００とインクジェットヘッド２２０との位置関係を示す図である。 ２パス記録におけるＸ座標と記録時刻との関係を示す図である。 バンドムラの状態を示す図である。 ４パス記録の例を示す図である。 記録時間間隔を示す図である。

Claims (9)

1. 記録媒体上の同一領域に対して、記録ヘッドを相対的に複数回、往復走査運動させることにより、入力された画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成するための画像処理装置であって、
   入力された画像情報をインクに応じた色変換を行い、記録画像を生成する色変換手段と、
   前記変換手段で生成された記録画像を、前記記録画像を構成する画素毎に画素値を各走査に分割することにより、走査毎の記録濃度に分割する分割手段と、
   前記走査毎の記録濃度をＮ値化することにより、前記走査それぞれに対応する記録データを生成するＮ値化手段と、
   前記記録データが対応する走査線上の位置に基づいて、前記変換手段又は前記分割手段の少なくともいずれか一方を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記制御手段は、前記往復走査運動の走査方向に基づいて、前記変換手段又は前記分割手段の少なくともいずれか一方を制御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. 前記制御手段は、前記同一領域を記録する走査の数に基づいて、前記変換手段又は前記分割手段の少なくともいずれか一方を制御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. 前記制御手段は、前記記録媒体の特性に基づいて、前記変換手段または前記低階調化手段の少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記走査それぞれに対応する記録データは、走査線方向に濃度勾配があることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記色変換手段は、出力濃度の異なる複数の変換テーブルを保持し、
   前記制御手段は、前記複数の変換テーブルによる変換結果の加算割合を変更することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記分割手段は、前記記録画像に対して記録比率を乗算することにより、走査毎の記録濃度を算出し、
   前記制御手段は、前記記録比率を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像処理装置。
8. 記録媒体上の同一領域に対して、記録ヘッドを相対的に複数回、往復走査運動させることにより、入力された画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成するための画像処理方法であって、
   入力された画像情報をインクに応じた色変換を行い、記録画像を生成する色変換工程と、
   前記変換工程で生成された記録画像を、前記記録画像を構成する画素毎に画素値を各走査に分割することにより、走査毎の記録濃度に分割する分割工程と、
   前記走査毎の記録濃度をＮ値化することにより、前記走査それぞれに対応する記録データを生成するＮ値化工程と、
   前記記録データが対応する走査線上の位置に基づいて、前記変換工程又は前記分割工程の少なくともいずれか一方を制御する制御工程と、
   を備えたことを特徴とする画像処理方法。
9. コンピュータが読み込み実行することで、請求項８に記載の各工程をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。