JP5489580B2 - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、顔料の色材によって形成された画像において光沢ムラを抑制する画像形成装置およびその制御方法に関する。

複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う装置の一例として、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。従来、インクジェット記録装置に用いられるインクは、水に溶解しやすい染料を色材として用いた染料インクが広く適用されてきた。染料インクは水を主成分としており、溶媒中に溶解した色材が記録媒体表面の繊維質の内部に浸透しやすい。従って、画像の記録後も記録媒体の表面形状が維持されやすいため、記録画像の光沢は記録媒体自体の光沢が維持される。つまり、光沢に優れた記録媒体に染料インクで記録を行えば、光沢に優れた記録画像を得ることが可能である。従って、染料インクを用いたインクジェット記録装置では、記録媒体自体の光沢を向上させることにより、画像への光沢付与が実現可能であった。

一方、印刷物の耐光性や耐水性の向上への要求が高まっている。上述した染料インクは一般に耐光性が低いことが知られており、色材の染料分子が光により分解しやすいため、記録された画像の色が褪色してしまう。また、染料インクで印刷した印刷物は、一般に耐水性が悪いことが知られており、水に濡れると繊維質に浸透した染料分子が水に溶解するため、記録画像において滲みが発生しやすい。

染料インクで発生する耐光性や耐水性の問題を解決するために、近年では、色材に顔料を用いた顔料インクの開発が進められている。顔料インクは分子として存在する染料と異なり、数１０ナノメートルから数ミクロンの大きさの粒子として溶剤中に存在しているため、顔料インクを用いて記録を行うと記録媒体内部に浸透しにくく、記録媒体表面に顔料インクが堆積する。堆積した顔料インクにより記録媒体上の画像表面に微細な形状で凹凸が生じると、入射光が乱反射されて反射率が低下する。

また、再現される記録画像の濃度や色に応じて、インクの打ち込み量は異なる。インクの打ち込み量が異なることでインクが記録媒体を被覆する面積が異なり、インクと記録媒体とでは反射率が異なるため、インクが記録媒体を被覆する面積の違いで光沢の違いが発生する。

上述した理由により、顔料インクを用いて記録を行うと、再現される記録画像の濃度や色によって光沢感が異なる、光沢ムラと呼ばれる現象が発生する。光沢ムラが発生すると、同一の記録画像内においてぎらつく領域やマットな領域が混在するため、特に写真画像の印刷を行う場合、画像不良として認識されやすい。なお、光沢ムラは顔料インクを用いたインクジェット記録装置に限定された問題ではなく、トナーを記録媒体上に定着させて記録を行う、電子写真方式の記録装置でも同様の問題が発生する。

上述した問題を解決するための方法として、顔料インクを用いて画像の記録を行う装置において、有色のインクで被覆されていない領域に無色透明インク、あるいは、白色インクを用いて記録を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、顔料インクを用いて画像の記録を行う装置において、有色のインクで被覆されていない領域に、無彩色のインク（黒色インクより淡い淡灰色インク）を用いて記録を行う方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、一旦記録が行われた記録画像に対し、表面を熱可塑性樹脂等で被覆（ラミネート）することで、全面均一な光沢を実現する方法や、全面に無数の微細な凹凸を付与して全面均一な光沢を実現する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３０７７５５号公報 特開２００５−９６１９４号公報

しかしながら、上述したような光沢ムラを抑制する方法には、以下のような問題があった。

例えば、上述した無色透明インクを用いることにより光沢ムラを低減させる方法では、色再現に不要なインクを記録装置に搭載する必要があり、記録装置が大型化、高価格化してしまう。また、白色インク、淡灰色インク等による解決策でも同様に、インク数が増加してしまうため記録装置の大型化、高価格化が避けられない。

また、有色のインクで被覆されていない領域に、淡灰色インクを用いて記録を行う方法では、入力信号値が（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（２５５,２５５,２５５）で従来インクを打たない領域にもインクを打つことになる。したがって、明るい領域（ハイライト）の明度低下を引き起こし、色再現領域が縮小してしまうという問題もある。

また、一旦記録が行われた記録画像に対してラミネート、あるいは、微細な凹凸付与を行う方法では、記録を行った後に専用の後処理工程を必要とするため、記録装置本体とは別の後処理装置を備えなくてはならない。後処理装置を記録装置と一体型にすることも可能だが、この場合も装置の大型化、高価格化が課題となる。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、顔料の色材によって形成された画像における光沢ムラを抑制する画像形成装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。

すなわち、複数の記録素子を備えた記録ヘッドが記録媒体上の同一領域に対して複数回の主走査を行うことによって画像を形成する画像形成装置であって、
多値の画像データを入力する画像データ入力手段と、
前記画像データが表す画像の各画素について、該画素の明度に基づき、前記記録媒体上で該画素に対応する領域を形成するための主走査の回数であるパス数を決定するパス数決定手段と、
前記記録ヘッドに、前記画素に対応する前記記録媒体上の領域に対して、前記パス数決定手段により決定されたパス数の主走査を行わせる制御手段と
を有することを特徴とする。

上記構成からなる本発明によれば、簡易な構成で、顔料の色材によって形成された画像における光沢ムラを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態における画像形成システムの構成を示すブロック図、 本実施形態のプリンタにおける記録ヘッドの構成例を示す図、 本実施形態におけるマルチパスによる画像形成処理を示すフローチャート、 本実施形態におけるパス数制御の概要を示す図、 本実施形態における入力信号値判定処理を示すフローチャート、 本実施形態におけるパス数制御用閾値の設定処理を示すフローチャート、 本実施形態におけるパス数制御用の閾値の設定方法を示す概念図、 本実施形態の色分解処理部における入出力データの詳細を示す図、 本実施形態における色分解データ切り出し座標の設定例を示す図、 本実施形態における記録データの設定方法の概要を示す図、 本実施形態における記録データの設定方法の概要を示す図、 本実施形態におけるハーフトーン処理を示すフローチャート、 本実施形態におけるハーフトーン処理部の詳細構成を示すブロック図、 本実施形態における誤差拡散係数の一例を示す図、である。

以下、添付の図面を参照して、本発明をその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過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
●システム構成
図１は、本発明が適用される画像形成システムの構成を示す図である。画像処理装置１０２とプリンタ１０４は、プリンタインタフェース又はネットワークインタフェースによって接続されている。図１において、１０１は画像データ入力を行う入力端子であり、１０２１は入力画像データを格納する入力画像バッファである。１０２２は入力されたカラー画像をプリンタのインク色へ色分解する色分解処理部であり、色分解処理に際しては色分解用のルックアップテーブル（以下、色分解ＬＵＴ）１０２３を参照する。１０２４は、入力画像バッファ１０２１に格納されている画像の各画素について、それぞれの信号値と所定の閾値との大小関係を判定する入力信号値判定部である。後述するプリンタ１０４においては、記録ヘッド１０４４が記録媒体上の同一領域について複数回の主走査を行う、いわゆるマルチパス方式によって画像を形成する。以下、この主走査の回数を、パス数と称する。本実施形態では、所定の固定パス数によるマルチパス印字を行うが、実質的に有効とするパス数が、入力信号値判定部１０２４での判定結果に基づいて設定される。なお、本実施形態におけるマルチパス印字として、４パス固定によるマルチパス印字を行うものとして、以下説明する。

さらに１０２５は、入力信号値判定部１０２４での判定結果を参照して、マルチパスにおける各パスの出力データ値を設定する記録データ設定部である。１０２７は、記録データ設定部１０２５で設定された各パスの出力データ値を格納する記録データ格納メモリである。そして、１０２８は、多階調の画像データを２値に変換するハーフトーン（ＨＴ）処理部、１０２９はＨＴ処理後の２値画像データを格納するＨＴ画像格納メモリ、１０３は一連の処理によって形成された画像データをプリンタ１０４へ出力する出力端子である。

プリンタ１０４は、記録ヘッド１０４４を、記録媒体１０４７の搬送方向である副走査方向と、副走査方向に対して垂直な主走査方向に移動させることにより、記録媒体１０４７上に画像を形成する。本実施形態のプリンタ１０４は、記録ヘッド１０４４が記録媒体上の同一領域を複数回走査（スキャン）する、いわゆるマルチパス方式によって画像を形成する。また、記録ヘッド１０４４からは顔料インクが吐出され、光沢感のある画像の形成を可能とする。なお、記録ヘッド１０４４としては、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式等のヘッドを用いることが可能であり、いずれも一つ以上の画素形成手段（ノズル等）から構成される。

１０４５は、記録ヘッド１０４４を移動するための移動部であり、ヘッド制御部１０４３によって制御されている。１０４６は記録媒体１０４７を搬送する搬送部である。さらに、インク色及び吐出量選択部１０４２は、画像処理装置１０２からの画像データの出力値に応じて、記録ヘッド１０４４に搭載されるインク色から適切なインク色を選択し、さらに、その吐出量を選択する。

図２は、記録ヘッド１０４４の構成例を示す図である。本実施形態では、シアン(Ｃ)、マゼンタ(Ｍ)、イエロー(Ｙ)、ブラック(Ｋ)の４色に加え、シアン，マゼンタと比べて相対的にインク濃度が低い淡シアン(Ｌc)、淡マゼンタ(Ｌm)を含めた６色の顔料インクを、記録ヘッド１０４４に搭載している。同図に示すように記録ヘッド１０４４は、各色ごとに複数の記録素子（ノズル）を備えている。

なお、図２においては、説明を簡単にするため用紙搬送方向に各色のノズルが一列に配置された構成を示しているが、ノズルの数、配置はこの例に限られるものではなく、マルチパス印字を実行可能とする構成であれば良い。例えば、同一色でも吐出量が異なるノズル列を有しても良いし、同一吐出量ノズルが複数列あっても良いし、ノズルがジグザグに配置されているような構成であっても良い。また、図２ではインク色の配置順序はヘッド移動方向に一列となっているが、用紙搬送方向に一列に配置する構成であっても良い。

●画像形成処理
次に、上述した機能構成を備えた本実施形態の画像形成システムにおける、マルチパスによる画像形成処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。以下、本実施形態では４パスによるマルチパス印字を行うものとして説明する。

まずＳ３０１で、多階調のカラー入力画像データが入力端子１０１より入力され、入力画像バッファ１０２１に格納される。ここで入力画像データは、レッド(Ｒ)、グリーン(Ｇ)、ブルー(Ｂ)の３つの色成分によりカラー画像データを構築している。

次にＳ３０２で入力信号値判定部１０２４において、入力画像バッファ１０２１に格納された画像データの各画素について、予め設定された閾値との大小判定を行う。この判定結果はすなわち有効とするパス数を示し、後段の記録データ設定部１０２５において各パスの出力データ値を設定するための情報として用いられる。本実施形態では、詳細は後述するが、記録画像の光沢度は画像形成時のパス数が多いほど低くなり、少ないほど高くなるという一般的な傾向に基づき、入力信号値の範囲によって記録パス数を制御することを特徴とする。すなわち、相対的に光沢度の高い中間明度域では全パス記録を行うようにし、相対的に光沢度の低い高／低明度領域では実質的な記録パス数を減らすことによって、画像全体における光沢差を抑制する。なお、この入力信号値判定処理の詳細については後述する。

次にＳ３０３で色分解処理部１０２２において、入力画像バッファ１０２１に格納された多階調のカラー入力画像データに対し、色分解ＬＵＴ１０２３を用いて、ＲＧＢからＣＭＹＫ及びＬcＬmのインク色プレーンへの色分解処理を行う（Ｓ１０２）。このように作成された色分解後データがすなわち、記録ヘッド１０４４における各色の記録量に相当する。なお、本実施形態では色分解処理後の各画素データを８ビットとして扱うが、それ以上の階調数への変換を行っても構わない。なお、この色分解処理の詳細については後述する。

以下、上述したように作成された色分解後データについて、Ｓ３０４〜Ｓ３１０の処理を行う。

まずＳ３０４で記録データ設定部１０２５において、走査番号ｋ及び色分解データ切り出し位置としてのＹ座標を示すＹcut(k)を設定する。Ｙcut(k)はすなわち、走査番号ｋにおける色分解データ切り出し位置であり、形成画像に対するノズル上端座標に相当する。なお、この走査番号ｋおよび色分解データ切り出し位置Ｙcut(k)の設定処理の詳細については後述する。

次にＳ３０５で記録データ設定部１０２５において、入力信号値判定部１０２４での判定結果と色分解後の各色プレーンの画像データに基づき、走査毎に、各ノズル毎の記録量を示す記録データ値を設定する。なお、この記録データ設定処理の詳細については後述する。Ｓ３０５で設定した記録データは、Ｓ３０６で記録データ格納メモリ１０２７に格納される。

次にＳ３０７でＨＴ処理部１０２８において、記録データ格納メモリ１０２７に格納された記録データについて、より少ない階調数への変換を行うハーフトーン処理を実施する。ここでは、入力画像の各画素データの階調数を８ビット（２５６値）とし、これをハーフトーン処理によって１ビット（２値）に変換する。なお、本実施形態におけるハーフトーン処理は、多値の入力画像データを周知の誤差拡散法によって２値画像に変換するものである。本実施形態におけるハーフトーン処理の詳細については後述する。

そしてＳ３０８で、ハーフトーン処理後の２値画像データが、形成対象のドットパターンとしてＨＴ画像格納メモリ１０２９に格納される。本実施形態のハーフトーン処理においては、記録データ格納メモリ１０２７に格納された（ノズル数）×（画像Ｘサイズ）の記録データに対し、順次２値画像データを生成していく。したがってＨＴ画像格納バッファ１０２９も同様に、（ノズル数）×（画像Ｘサイズ）のバンドデータ分のメモリ空間が確保されている。

以上により、走査番号ｋ＝１でのハーフトーン処理が終了し、その結果、一回のヘッド動作で形成される２値画像が、ＨＴ画像格納メモリ１０２９に格納されることになる。

次にＳ３０９で、ＨＴ画像格納メモリ１０２９に蓄えられた、（ノズル数）×（画像Ｘサイズ）のバンドデータが、出力端子１０３より出力される。

次に処理はプリンタ１０４側に移る。まずＳ３１０においてプリンタ１０４は、画像処理装置１０２から受けた画像データをＨＴ画像格納メモリ１０４１に格納し、インク色および吐出量選択部１０４２で該画像データに適合するインク色及び吐出量を選択することで、画像形成が開始される。プリンタ１０４における画像形成は、記録ヘッド１０４４が記録媒体に対して左から右に移動しながら、一定の駆動間隔で各ノズルを駆動して記録媒体上に画像を記録することにより行われる。

そしてＳ３１１において、全ての走査が終了したか否かの判定を行う。終了した場合には、多階調のカラー入力画像データに対する一連の画像形成処理が完了し、終了していない場合にはステップＳ３０４に戻って次の走査に関する処理を開始する。

●入力信号値判定処理（Ｓ３０２）
以下、上記Ｓ３０２における、入力信号値判定部１０２４での入力信号値判定処理について詳細に説明する。

一般に、ある一定のインク量で記録を行う際に、多くのパスに分割して記録を行うと記録画像の光沢度は相対的に低くなり、少ないパス数で記録を行うと光沢度は相対的に高くなる傾向がある。これは、多くのパスに分割した記録では、記録媒体上で隣接するインクドットが時間差を空けて記録されるため、隣接するドット同士の融合が、少ないパスによる記録時と比べて少なくなり、形成されるドットの表面形状に凹凸が生じるためである。したがって、多くのパスに分割した記録では、少ないパスによる記録と比べて光沢度が低くなる。

そこで本実施形態では、記録画像の領域ごとに光沢感が異なる、いわゆる光沢ムラの現象を低減させるために、マルチパス印字における全パス（第１のパス数、本実施形態では４パス）のうち、実質的に有効とするパス数を入力信号値に応じて決定する。ここで図４に、本実施形態におけるパス数制御の概要を示す。同図によればすなわち、相対的に光沢度の高い中間明度域では全パス数（第１のパス数）による記録を行う。一方、相対的に光沢度の低い高明度域と低明度域では、全パス数（第１のパス数）よりも少ない限定パス数（第２のパス数、本実施形態では２パス）による記録を行う。これにより、各領域間における光沢差を抑制することができる。

ここで図５に、Ｓ３０２における入力信号値判定処理のフローチャートを示す。まずＳ１５０１において、現在処理中の画素の明度を低明度領域判定用の閾値Ｔh1と比較する。画素の明度がＴh1以上であればＳ１５０２に進み、今度は高明度領域判定用の閾値Ｔh2と比較し、Ｔh2以下であれば、当該画素は中間明度域内であるとしてＳ１５０３で全パス印字設定を行う。一方、Ｓ１５０１で画素の明度がＴh1未満である、またはＳ１５０２で画素の明度がＴh2よりも大きい場合には、当該画素は中間明度域外、すなわち低明度領域または高明度領域に相当するとして、Ｓ１５０４で限定パス印字設定を行う。Ｓ１５０３およびＳ１５０４における印字設定が、入力信号値判定部１０２４における判定結果として記録データ設定部１０２５に送られる。そしてＳ１５０５で、形成対象となる画像データにおける全画素についての判定処理を行ったか否かを判定し、全画素終了していれば入力信号判定処理を終了し、未処理の画素があればＳ１５０１に戻って次の画素の処理を開始する。

ここで、上記閾値Ｔh1およびＴh2の設定方法について、図６のフローチャートおよび図７の概念図を用いて説明する。

まずＳ１６０１において、所定の複数の明度となるよう調整した色票（パッチ）を、所定の記録媒体に対して２回のパス（２パス）で印字し、該２パス印字パッチのそれぞれの光沢度Ｌ2iを測定する。なお、ここで用いられるパッチとしては、所定の明度に調整したパッチに限定されず、所定の入力信号値あるいは所定の記録インク量に応じて定めたパッチであっても良い。図７に示す７０１が、２パス印字パッチの光沢度Ｌ2iである。次にＳ１６０２において、Ｓ１６０１と同様のパッチを４回のパス（４パス）で印字し、４パス印字パッチのそれぞれの光沢度Ｌ4i（７０２）を測定する。そしてＳ１６０３において、２パス印字パッチの平均光沢度、および４パス印字パッチの平均光沢度を算出し、さらにその平均である全平均光沢度Ｌaveを算出する。

次にＳ１６０４において、明度ｉのパッチについて、２パス印字の光沢度Ｌ2iと４パス印字の光沢度Ｌ4iのいずれが、全平均光沢度Ｌaveとの差が小さいかを判定する。すなわち、Ｌ2iとＬaveの差の絶対値と、Ｌ4とＬaveの差の絶対値とを比較し、前者の方が小さければＳ１６０５で当該明度ｉを２パス記録領域に設定（２パス設定）し、そうでなければＳ１６０６で４パス記録領域に設定（４パス設定）する。以上の処理を、Ｓ１６０７でパッチの全明度分が終了するまで行う。これにより、各明度における有効パス数が設定される。

以上のように、各明度（入力信号値）に対して有効パス数を設定していくと、２パス設定から４パス設定に切り替わる明度、および４パス設定から２パス設定に切り替わる明度が取得される。この切り替わり点となる明度が、低明度領域判定用の閾値Ｔh1，高明度領域判定用の閾値Ｔh2として、Ｓ１６０８で決定される。すなわち、Ｔh1より低い明度では２パス印字の方が４パス印字よりも全平均光沢度との差が小さいが、Ｔh1とＴh2の間の明度では４パス印字の方が２パス印字よりも全平均光沢度との差が小さくなる。また、Ｔh2より高い明度では再び、２パス印字の方が４パス印字よりも全平均光沢度との差が小さくなる。したがって、図４に示すように、Ｔh1より低い明度では２パス印字を行い、Ｔh1とＴh2の間の明度では４パス印字を行い、Ｔh2より高い明度では２パス印字を行うように、明度ごとのパス数が決定される。

なお、ここでは２パス印字と４パス印字の２種類を切り替える例を挙げたが、本発明はもちろんこの限りではなく、ｎ（ｎ≧２）パスの場合において同一の議論が成り立つことは言うまでもない。また、ここでは閾値としてＴh1，Ｔh2を定める例を示したが、各明度におけるパス数設定を記載した記録パス数テーブルを予め作成しておき、該テーブルを参照して記録パス数を決定することも可能である。

以上のようにＳ３０２においては、入力画像バッファ１０２１に格納された画像データの各画素について、上記のように設定された閾値との大小関係に基づいて対応する有効パス数を判定し、該判定結果を記録データ設定部１０２５に渡す。

●色分解処理（Ｓ３０３）
以下、上記Ｓ３０３における色分解処理の詳細について、図８を用いて説明する。図８は、色分解処理部１０２２における入出力データの詳細を示している。同図に示すように入力された画像データＲ'Ｇ'Ｂ'は、色分解ＬＵＴ１０２３を参照して次式の通りに、ＣＭＹＫＬcＬmデータへ変換される。

Ｃ＝Ｃ_LUT_3D(Ｒ'，Ｇ'，Ｂ') ・・・(1)
Ｍ＝Ｍ_LUT_3D(Ｒ'，Ｇ'，Ｂ') ・・・(2)
Ｙ＝Ｙ_LUT_3D(Ｒ'，Ｇ'，Ｂ') ・・・(3)
Ｋ＝Ｋ_LUT_3D(Ｒ'，Ｇ'，Ｂ') ・・・(4)
Ｌc＝Ｌc_LUT_3D(Ｒ'，Ｇ'，Ｂ') ・・・(5)
Ｌm＝Ｌm_LUT_3D(Ｒ'，Ｇ'，Ｂ') ・・・(6)
ここで、式(1)〜(6)の右辺に定義される各関数が、色分解ＬＵＴ１０２３の内容に該当する。色分解ＬＵＴ１０２３はレッド、グリーン、ブルーの３入力値から、各インク色への出力値を定める。本実施形態では、ＣＭＹＫＬcＬmの６色を具備する構成であるため、３入力値から６出力値を得るＬＵＴ構成となる。

以上の処理により、本実施形態における色分解処理が完了する。

●走査番号および色分解データ切り出し位置設定処理（Ｓ３０４）
以下、上記Ｓ３０４における、記録データ設定部１０２５での走査番号ｋおよび色分解データ切り出し位置Ｙcut(k)の設定処理について、詳細に説明する。以下、記録ヘッド１０４４が８個のノズルを一列に配置し、画像上の同一主走査記録領域に対して４回のスキャンで画像を形成させる４パス印字の場合を例として説明する。なお、ここでは簡単のため、走査番号ｋにおける走査後の紙送り量ＬＦ(k)が一定であるとして説明するが、実際には一定でなくても構わない。また、走査番号ｋの初期値は１であり、処理ループ毎にインクリメントされる。

一般に４パス印字の場合、図９に示すように、走査番号ｋ＝１において、ノズル５０１の下端１／４（ノズル番号ｎ7，ｎ8）のみを使用して画像形成を行う。続いて、走査番号ｋ＝２では、走査番号ｋ＝１に対してノズル長の１／４分を紙送りした後（すなわちＬＦ(1)＝２）、ノズル５０１の下端１／２（ノズル番号ｎ5，ｎ6，ｎ7，ｎ8）を使用して画像形成を行う。さらに走査番号ｋ＝３では、走査番号ｋ＝２に対してノズル長の１／４分を紙送りした後（すなわちＬＦ(2)＝２）、ノズルの下端３／４（ノズル番号ｎ3，ｎ4，ｎ5，ｎ6，ｎ7，ｎ8）を使用して画像形成を行う。以上のような画像形成および紙送りを繰り返して、最終出力画像５０２が形成され、走査番号ｋ＝１における、ノズル上端座標に相当する色分解データ切り出し位置はＹcut(1)＝−６となる。

ここで、紙送り量ＬＦ(k)が一定の場合、上記Ｙcutを一般化すると、ノズル列数をＮzzl、印字パス数をＰassとした場合、走査番号ｋにおけるＹcut(k)は次式で与えられる。

Ｙcut(k)＝−Ｎzzl＋(Ｎzzl／Ｐass)×ｋ ・・・(7)
本実施形態では、以上のように走査番号とパス数に応じて設定されるＹcut(k)を、予め記録データ設定部１０２５内に保持しておく。

●記録データ設定処理（Ｓ３０５）
以下、上記Ｓ３０５における、記録データ設定部１０２５での記録データの設定方法について、図１０を用いて説明する。なお、本実施形態では簡単のため紙送り量ＬＦが一定である場合の例を示す。

図１０に示すように、記録ヘッド１０４４における各ノズルに対し、入力データを分割する割合を示す記録データ分割率８０２が、走査ごとに予め与えられている。８０２において横軸は、入力データを１としたときに、０から１の値をとる実数値で設定される記録データ分割率である。また縦軸は、画像の紙送り方向であるＹ軸方向における位置を示すアドレスを表す。なお、マルチパス印字における各ノズルに対する記録データ分割率の設定については、周知の方法が適用可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施形態では、上述した入力信号値判定部１０２４からの判定結果（有効パス設定）に応じて、記録データ分割率８０２を制御する。本実施形態における記録データ分割率の制御を説明するに先立ち、一般的な記録データ分割率８０２に基づく記録データ設定処理について説明する。

各ノズルの記録データ８０３は、色分解後データ８０１と記録データ分割率８０２との積で設定される。ただし、図１１に示すように対応するノズルが画像のＹアドレスの領域外座標になるときは、記録データを０とする。例えば、走査番号ｋ＝１では、図１１に示すように、画像Ｙアドレスが負になるノズル列（上端３／４）には記録データ値＝０が代入され、画像Ｙアドレスが正になるノズル列（下端１／４）には有意な値が代入される。

なお、色分解データ切り出し位置Ｙcut(k)は走査番号ｋによって決まるため、走査番号ｋ＝１〜７の場合、記録データは図１１に示すように決定される。図１１においては、走査番号ごとのノズル位置に対する記録データが示されており、走査番号ごとに記録データが異なっていることが分かる。図１１における各記録データは、色分解後データと、記録データ分割率の積により定まる。したがって、紙送りしながら記録データ分割率との積をとると、図１１において領域１の部分では、走査番号ｋ＝１〜４の４回の走査（４パス）で形成される記録データ（１ラスタ）の合計値が色分解データと同じになる。同様に領域２、３、４においても、１ラスタの合計値が色分解データと同じになる。すなわち、ある領域を形成する４回の走査のそれぞれに設定された記録データ分割率の合計は１となり、記録媒体上の同一領域に対するノズルごとの記録データの合計が、色分解後データと等しくなる。

上述したような記録データ設定処理は、下式のように表される。なお、Ｃ(Ｘ,Ｙ)、Ｌc(Ｘ,Ｙ)、Ｍ(Ｘ,Ｙ)、Ｌm(Ｘ,Ｙ)、Ｙ(Ｘ,Ｙ)、Ｋ(Ｘ,Ｙ)は、アドレス(Ｘ,Ｙ)における各色の色分解データ８０１を示す。また、Ｃ_d(Ｘ,Ｙ)、Ｌc_d(Ｘ,Ｙ)、Ｍ_d(Ｘ,Ｙ)、Ｌm_d(Ｘ,Ｙ)、Ｙ_d(Ｘ,Ｙ)、Ｋ_d(Ｘ,Ｙ)は、アドレス(Ｘ,Ｙ)における各色の記録データ８０３を示す。また、記録データ分割率８０２は予めＬＵＴとして、記録データ設定部１０２５内に保持されているものとし、S_LUT(Y)が、アドレスＹにおける記録データ分割率８０２の値を示す。また、０≦nx＜画像Ｘサイズ、０≦ny＜Ｎzzl（ノズル列数：この場合８）、である。

Ｃ_d(nｘ,ｎy)＝Ｃ(nｘ,Ｙcut(k)+ｎy)×S_LUT(ny) ・・・(8)
Ｌc_d(nｘ,ｎy)＝Ｌc(nｘ,Ｙcut(k)+ｎy)×S_LUT(ny) ・・・(9)
Ｍ_d(nｘ,ｎy)＝Ｍ(nｘ,Ｙcut(k)+ｎy)×S_LUT(ny) ・・・(10)
Ｌm_d(nｘ,ｎy)＝Ｌm(nｘ,Ｙcut(k)+ｎy)×S_LUT(ny) ・・・(11)
Ｙ_d(nｘ,ｎy)＝Ｙ(nｘ,Ｙcut(k)+ｎy)×S_LUT(ny) ・・・(12)
Ｋ_d(nｘ,ｎy)＝Ｋ(nｘ,Ｙcut(k)+ｎy)×S_LUT(ny) ・・・(13)
以上のように、マルチパス印字における各ノズルの記録データは、記録データ分割率８０２に基づいて設定される。

上述したように本実施形態では、入力信号値判定部１０２４での判定結果（有効パス設定）に応じて、記録データ分割率８０２を制御する。すなわち、入力信号値判定部１０２４での判定結果が４パス設定を示していれば、記録データ分割率８０２に対して何ら制御を行わない。しかしながら判定結果が２パス設定を示している場合には、４パス分に分割されている記録データ分割率を、該４パスのうちのいずれか２パスに振り分け、他の２パスへの分割率を０とする。すなわち、同一領域に対する記録データ分割率が、２パス分のみで合計１となるように制御する。この制御は、もちろん、２パス設定と判定された画素についてのみ行い、同一走査において４パス設定と判定された画素の処理に到達した時点で、記録データ分割率を元に戻す。これにより、２パス設定と判定された画素領域については、記録ヘッド１０４４は４回の走査を行うものの、実際の画像形成はそのうちの２回（２パス）によって行われる。

以上のようにＳ３０５においては、設定された有効パス数に応じて各ノズルの記録データを設定する。

●ハーフトーン処理（Ｓ３０７）
以下、上記Ｓ３０７における、ＨＴ処理部１０２８でのハーフトーン処理について、図１２および図１３を用いて詳細に説明する。ここでは説明を簡略化するため、４パス印字、走査番号ｋ＝１におけるシアンのハーフトーン処理を例として説明する。図１３は、ＨＴ処理部１０２８の詳細構成を示すブロック図であり、図１２はＨＴ処理部１０２８におけるハーフトーン処理の詳細を示すフローチャートである。

まず図１２に示すＳ２０１において、シアンの記録データをＨＴ処理部１０２８に入力する。次にＳ２０２において、誤差拡散処理用に累積誤差を加算する。以下、累積誤差の加算処理について詳細に説明する。

本実施形態においては、誤差拡散処理のための誤差拡散係数として、図１４に示すようにＫ１〜Ｋ４の４つの係数を持つとする。例えば、Ｋ１＝７／１６、Ｋ２＝３／１６、Ｋ３＝５／１６、Ｋ４＝１／１６とする。ただし、拡散係数は上記のように固定とする必要はなく、階調に応じて変更させても良いし、上記４係数に限らずさらに多くの係数を持たせても良い。

このような誤差拡散係数により誤差を拡散、累積するために、ＨＴ処理部１０２８では累積誤差ラインバッファを４組確保し（２０９２〜２０９５）、使用する累積誤差ラインバッファを走査番号ごとに切り替える。累積誤差ラインバッファ２９０２は、１個の記憶領域Ｅ1_0と、入力画像の横画素数Ｗと同数の記憶領域Ｅ1_(x)（ｘ＝１〜Ｗ）とを有し、２９０３、２９０４、２９０５も同様の記憶領域を有する。また、各累積誤差ラインバッファ２９０２、２９０３、２９０４、２９０５はそれぞれ、走査番号ｋ＝１、２、３、４の処理開始時のみ、全て初期値０で初期化されている。本実施形態では、１色のハーフトーン処理について、上述した４組の累積誤差ラインバッファが必要となるため、これを６色分、すなわち、合計４×６＝２４組のラインバッファが必要となる。

すなわちＳ２０２では、累積誤差加算部２９０６で記録データに対し、その横画素位置ｘに対応する誤差Ｅ1_(x)が加算される。即ち、入力された注目画素の記録データをＣ_d、累積誤差加算後のデータをＣ_d'とすると、以下の式が成り立つ。

Ｃ_d'＝Ｃ_d＋Ｅ1_(x) ・・・(14)
次にＳ２０３において、閾値選択部２９０７は閾値Ｔを選択する。閾値Ｔは、例えば以下のように設定される。

Ｔ＝１２８ ・・・(15)
或いは、ドット生成遅延を回避するため、平均量子化誤差が小さくなるよう、入力された注目画素の記録データＣ_dに応じて閾値Ｔを以下のように細かく変更しても良い。

Ｔ＝ｆ(Ｃ_d) ・・・(16)
或いは、バンド内のアドレス（Ｘ，Ｙ）に応じて閾値Ｔを以下のように細かく変更しても良い。

Ｔ＝ｆ(Ｘ，Ｙ) ・・・(17)
次にＳ２０４において、量子化部２９０８は、誤差加算後の画素データＣ_d'と閾値Ｔを比較し、ドットの２値化結果であるＯut_cを決定する。その規則は次の通りである。

Ｃ_d'＜Ｔのとき、
Ｏut_c＝０ ・・・(18)
Ｃ_d'≧Ｔのとき、
Ｏut_c＝２５５ ・・・(19)
次にＳ２０５において、誤差演算部２９０９は、注目画素の記録データＣ_dに誤差を加算した画素データＣ_d'と、出力画素値Ｏut_cとの差分Ｅrrを、次のように算出する。

Ｅrr(x)＝Ｃ_d'−Ｏut_c ・・・(20)
次にＳ２０６において、誤差拡散部２９１０が誤差を拡散する。即ち、（４ｎ＋１）累積誤差ラインバッファ２９０２を用いて、横画素位置ｘに応じた誤差Ｅrr(x)の拡散処理が、以下のように行われる。

Ｅ1_(x+1)←Ｅ1_(x+1)＋Err(x)×7/16 (ｘ＜Ｗ)
Ｅ1_(x-1)←Ｅ1_(x-1)＋Err(x)×3/16 (ｘ＞１)
Ｅ1_(x)←Ｅ1_0＋Err(x)×5/16 (１＜ｘ＜Ｗ)
Ｅ1_(x)←Ｅ1_0＋Err(x)×8/16 (ｘ＝１)
Ｅ1_(x)←Ｅ1_0＋Err(x)×13/16 (ｘ＝Ｗ)
Ｅ1_0←Err(x)×1/16 (ｘ＜Ｗ)
Ｅ1_0←０ (ｘ＝Ｗ)
・・・(21)
以上で、走査番号ｋ＝１のシアン１画素分の２値化（量子化値０，２５５）が完了する。

以上説明したステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理を、バンド内の全ての画素について行う（Ｓ２０７）ことにより、ハーフトーン画像データを生成することができる。

なお、以上は走査番号ｋ＝１について説明したが、走査番号ｋ＝２〜４については、それぞれのシアン累積誤差ラインバッファ４０３〜４０５を用いて上記ハーフトーン処理を行う。すなわち、走査番号ｋ＝２では（４ｎ＋２）累積誤差ラインバッファ２９０３を、走査番号ｋ＝３では（４ｎ＋３）累積誤差ラインバッファ２９０４を、走査番号ｋ＝４では（４ｎ＋４）累積誤差ラインバッファ２９０５を用いて、上記ハーフトーン処理を行う。そして走査番号ｋ＝５の処理では、走査番号ｋ＝１と同じ（４ｎ＋１）累積誤差ラインバッファ２９０２を、初期化せずに（全０を代入せずに）そのまま用いる。これは、走査番号ｋ＝１と走査番号ｋ＝５の印字領域が上下に隣接しているため、保存されている累積誤差をそのまま、隣接下の領域に適用するためである。もしも、ｋ＝５で累積誤差バッファ２９０２を初期化すると、ｋ＝１と隣接する境界部で誤差が保存されなくなり、ドットの連続性が保てなくなってしまう。

なお、本実施形態におけるハーフトーン処理は上記２値化処理に限らず、多値の入力画像データに対してＮ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施すことによって、入力階調数よりも少ない階調数を有するＮ値画像に変換するものであれば良い。その手法としては、上記誤差拡散法に代えて、ブルーノイズマスク系やベイヤ系のディザ法、濃度パターン法を利用しても良い。あるいは、これら複数の方法を組み合わせて利用しても良い。

●本実施形態の効果
以上説明したように本実施形態によれば、マルチパス印字方式の顔料インクジェットプリンタにおいて、入力多値データの値に応じて、画像を形成する実質的なパス数を変更することにより、形成される画像の光沢ムラを抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体(記録媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

また、本発明は上記実施形態と同等の処理を、コンピュータプログラムでも実現できる。この場合、図１をはじめとする構成要素の各々は関数、もしくはＣＰＵが実行するサブルーチンで機能させれば良い。また、通常、コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されており、それを、コンピュータが有する読み取り装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ等）にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になる。従って、かかるコンピュータ可読記憶媒体も本発明の範疇にあることは明らかである。

Claims (10)

1. 複数の記録素子を備えた記録ヘッドが記録媒体上の同一領域に対して複数回の主走査を行うことによって画像を形成する画像形成装置であって、
   多値の画像データを入力する画像データ入力手段と、
   前記画像データが表す画像の各画素について、該画素の明度に基づき、前記記録媒体上で該画素に対応する領域を形成するための主走査の回数であるパス数を決定するパス数決定手段と、
   前記記録ヘッドに、前記画素に対応する前記記録媒体上の領域に対して、前記パス数決定手段により決定されたパス数の主走査を行わせる制御手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 更に、
   前記記録ヘッドの主走査ごとに、該主走査で画像形成を行うために前記複数の記録素子のそれぞれに割り当てる記録データを、前記パス数に応じて設定する記録データ設定手段と、
   前記記録データ設定手段で設定された記録データに対し、Ｎ値化処理（Ｎは２以上の整数）を施して形成対象となるドットパターンを作成するＮ値化手段と
   を有し、
   前記制御手段は、前記記録ヘッドに、前記画素に対応する前記記録媒体上の領域に対して、前記パス数決定手段により決定されたパス数の主走査を、該主走査について前記Ｎ値化手段により得られる記録データに基づいて行わせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記パス数決定手段は前記画素に対するパス数として、該画素の明度が予め定められた中間明度域内にある場合には第１のパス数を決定し、該画素が前記中間明度域外にある場合には前記第１のパス数よりも少ない第２のパス数を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記中間明度域は、複数の明度からなる色票を前記第１のパス数で形成した際に測定される光沢度と、前記色票を前記第２のパス数で形成した際に測定される光沢度に基づいて設定されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記記録データ設定手段は、前記パス数と、前記記録ヘッドにおける前記記録素子の位置に応じて予め定められた分割率に基づき、前記画像データに応じた記録量を分割することによって、前記記録素子ごとの記録データを設定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記分割率は前記第１のパス数に基づいて定められており、
   前記記録データ設定手段は、前記パス数として前記第２のパス数が決定された場合に、前記分割率を該第２のパス数に基づくように変更することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記記録データ設定手段は、前記画像を副走査方向に所定単位で区切った画像部分に対応する前記記録媒体上の領域に対する前記記録素子ごとの記録データの合計が、前記画像部分に応じた記録量と等しくなるように、前記記録素子ごとの記録データを設定することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記記録ヘッドは、顔料インクを吐出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 複数の記録素子を備えた記録ヘッドが記録媒体上の同一領域に対して複数回の主走査を行うことによって画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
   多値の画像データを入力する画像データ入力ステップと、
   前記画像データが表す画像の各画素について、該画素の明度に基づき、前記記録媒体上で該画素に対応する領域を形成するための主走査の回数であるパス数を決定するパス数決定ステップと、
   前記記録ヘッドに、前記画素に対応する前記記録媒体上の領域に対して、前記パス数決定ステップで決定されたパス数の主走査を行わせる制御ステップと
   を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
10. コンピュータで実行されることにより、該コンピュータを請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。

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