以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、インクジェット記録装置を例にしているが、本発明は、インクジェット記録装置に限られるものではない。ドットを記録するための記録ヘッドと記録媒体の相対走査中に、記録手段によって記録媒体に画像を記録する方式の装置であれば、インクジェット記録装置以外の装置でも適用可能である。
本明細書において、「マルチパス記録」とは、記録ヘッドと記録媒体との相対走査(相対移動)によって記録媒体の同一領域に記録すべき画像を完成させる記録方式をいう。「記録ヘッドと記録媒体との相対走査(相対移動)」とは、記録媒体に対して記録ヘッドが相対的に移動(走査)する動作、あるいは、記録ヘッドに対して記録媒体が相対的に移動(搬送)する動作を指す。「同一領域」とは、ミクロ的には「1つの画素領域」を指し、マクロ的には「1回の相対走査で記録可能な領域」を指す。「画素領域(単に「画素」と呼ぶ場合もある)」とは、多値画像データによって階調表現可能な最小単位の領域を指す。一方、「1回の相対走査で記録可能な領域」とは、1回の相対走査中に記録ヘッドが通過する記録媒体上の領域、あるいは、この領域よりも小なる領域(例えば、1ラスター領域)を指す。例えば、シリアル型の記録装置において、図2に示されるようなM(Mは2以上の整数)パスのマルチパスモードを実行する場合、マクロ的には図中の1つの記録領域(ノズル配列幅の1/Mの幅の領域)を同一領域と定義することも可能である。
なお、以下では、「相対走査」のことを単に「走査」と称する。例えば、3パスのマルチパス記録の場合、1つの画素領域に対して3回の相対走査(第1相対走査、第2相対走査、第3相対走査)を行うが、これら第1〜第3の相対走査のことを夫々「第1走査」、「第2走査」、「第3走査」のように称する。
<記録装置の概略構成>
図1(A)は、本発明の画像処理装置として適用可能なフォトダイレクトプリンタ装置(以下、PDプリンタ)1000の概観斜視図である。PDプリンタ1000は、ホストコンピュータ(PC)からデータを受信して印刷する機能、メモリカード等の記憶媒体に記憶されている画像を直接読取って印刷する機能、またデジタルカメラやPDA等からの画像を受信して印刷する機能を有している。
図1(A)において、1004は記録済みの用紙を積載可能な排出トレイを示し、1003は、本体内部に収納されている記録ヘッドカートリッジ或いはインクタンク等の交換を行う際に、ユーザが開閉することが可能なアクセスカバーを示す。上ケース1002に設けられた操作パネル1010には、印刷に関する条件(例えば、記録媒体の種類、画像品位等)を各種設定するためのメニュー項目が表示され、ユーザは出力する画像の種類や用途に応じてこれら項目を設定することが出来る。1007は記録媒体を装置本体内へと自動的に給送する自動給送部、1009はメモリカードを装着可能なアダプタが挿入されるカードスロット、1012はデジタルカメラを接続するためのUSB端子を示す。PDプリンタ1000の後面には、PCを接続するためのUSBコネクタが設けられている。
図1(B)は、PDプリンタの内部構成の概要を示す斜視図である。記録媒体Pは、自動給送部1007によって搬送経路上に配置された搬送ローラ5001とこれに従動するピンチローラ5002とのニップ部に給送される。その後、記録媒体Pは、搬送ローラ5001の回転によって、プラテン5003上に案内支持されながら図中矢印A方向(副走査方向)に搬送される。ピンチローラ5002は、不図示のバネ等の押圧手段により、搬送ローラ5001に対して弾性的に付勢されている。これら搬送ローラ5001及びピンチローラ5002が記録媒体搬送方向の上流側にある第1搬送手段の構成要素をなす。
プラテン5003は、インクジェット形態の記録ヘッド5004の吐出口が形成された面(吐出面)と対向する記録位置に設けられ、記録媒体Pの裏面を支持することで、記録媒体Pの表面と吐出面との距離を一定の距離に維持する。プラテン5003上に搬送されて記録が行われた記録媒体Pは、回転する排出ローラ5005とこれに従動する回転体である拍車5006との間に挟まれてA方向に搬送され、プラテン5003から排紙トレイ1004に排出される。排出ローラ5005及び拍車5006が記録媒体搬送方向の下流側にある第2搬送手段の構成要素をなす。
以上のように、本実施形態のプリンタにおける記録媒体搬送のための構成として、記録ヘッドの上流側に搬送ローラ5001とピンチローラ5002の対が設けられ、下流側に排出ローラ5005と拍車5006の対が設けられる。
記録ヘッド5004は、その吐出口面をプラテン5003ないし記録媒体Pに対向させた姿勢で、キャリッジ5008に着脱可能に搭載されている。キャリッジ5008は、キャリッジモータE0001の駆動力により2本のガイドレール5009及び5010に沿って往復移動され、その移動の過程で記録ヘッド5004は記録信号に応じたインク吐出動作を実行する。キャリッジ5008が移動する方向は、記録媒体が搬送される方向(矢印A方向)と交差する方向(主走査方向)である。キャリッジ5008及び記録ヘッド5004の主走査(記録を伴う移動)と、記録媒体の搬送(副走査)とを交互に繰り返すことにより、記録媒体Pに対する記録が行われる。
図1(C)は、記録ヘッド5004を吐出口形成面から観察した場合の概略図である。図中、51はシアンノズル列、52はマゼンタノズル列、53はイエローノズル列、54はブラックノズル列をそれぞれ示す。各ノズル列の副走査方向における幅はdであり、1回の走査によって幅dの記録が可能となる。
ノズル列51〜54のそれぞれは、600dpi(ドット/インチ)すなわち約42μmの間隔で副走査方向に1200個のノズルを配列して構成されている。個々のノズルには、吐出口と、インクを吐出口まで導くためのインク路と、吐出口近傍のインク内に膜沸騰を生じさせる電気熱変換素子とが備えられている。このような構成において、吐出信号に応じて個々の電気熱変換素子に電圧パルスを印加することにより、電気熱変換素子近傍のインクに膜沸騰が生じ、発生した泡の成長に応じた量のインクが吐出口から液滴として吐出される。
<マルチパス記録>
本実施形態の記録装置はマルチパス記録を実行することができ、この記録では、記録ヘッド5004が1回の記録走査で記録可能な領域は、複数回の記録走査によって段階的に画像が形成される。各記録走査の間に記録ヘッド5004の幅dよりも小さな量の搬送動作を行うことにより、個々のノズルのばらつきに起因する濃度むらやスジを低減することができる。マルチパス記録を行うか否か、あるいはマルチパス数(同一領域に対し記録走査を行う回数)は、操作パネル1010からユーザが入力した情報や、ホスト装置から受信される画像情報によって、適宜定められるようになっている。
次に、上記記録装置にて実行可能なマルチパス記録の一例について図2を用いて説明する。ここでは、マルチパス記録の一例として2パス記録を例に挙げて説明するが、本発明は2パス記録に限定されるものではなく、3パス、4パス、8パス、16パス等の(Mは2以上の整数)パス記録であればよい。なお、本発明において好適に適用される「M(Mは2以上の整数)パスモード」とは、記録素子の配列範囲の幅よりも小なる量の記録媒体の搬送を介在させた記録素子群のM回の走査によって記録媒体上の同一領域に記録を行うモードである。このようなMパスモードでは、記録媒体の1回の搬送量を、記録素子の配列範囲の幅の1/Mの幅に対応した量に等しく設定するのが好ましく、このような設定を行うことで、上記同一領域の搬送方向における幅が記録媒体の1回の搬送量に対応する幅に等しくなる。
図2は、2パス記録の様子を模式的に示した図であり、4つの同一領域に相当する第1記録領域から第4記録領域に対して記録する場合の記録ヘッド5004と記録領域との相対的な位置関係を示している。この図2では、図1(C)に示される記録ヘッド5004のうちのある色の1つのノズル列(1つの記録素子群)51だけを示している。そして、以下では、ノズル列(記録素子群)51を構成する複数のノズル(記録素子)のうち、搬送方向上流側に位置するノズル群を上流側ノズル群51Aと称し、搬送方向下流側に位置するノズル群を下流側ノズル群51Bと称する。また、各同一領域(各記録領域)の副走査方向(搬送方向)における幅は、記録ヘッドの複数の記録素子の配列範囲の幅(1280ノズル幅)の約半分に相当する幅(640ノズル幅)に等しい。
第1走査では、上流側ノズル群51Aを用いて第1記録領域に記録されるべき画像の一部だけを記録する。この上流側ノズル群51Aによって記録される画像データは、個々の画素について、オリジナル画像データ(第1記録領域に最終的に記録すべき画像に対応した多値の画像データ)の階調値が約1/2に低減されたものとなっている。このような第1走査での記録終了後、Y方向に沿って640ノズル分の距離だけ記録媒体を搬送する。
次いで、第2走査では、上流側ノズル群51Aを用いて第2記録領域に記録されるべき画像の一部だけを記録すると共に、下流側ノズル群51Bを用いて第1記録領域に記録されるべき画像を完成させる。この下流側ノズル群51Bによって記録される画像データついても、オリジナル画像データ(第1記録領域に最終的に記録すべき画像に対応した多値の画像データ)の階調値が約1/2に低減されたものとなっている。これにより、第1記録領域には、階調値が約1/2に低減された画像データが2回記録されることになるので、オリジナル画像データの階調値が保存される。このような第2走査での記録終了後、記録媒体をY方向に640ノズル分の距離だけ搬送する。
次いで、第3走査では、上流側ノズル群51Aを用いて第3記録領域に記録されるべき画像の一部だけを記録すると共に、下流側ノズル群51Bを用いて第2記録領域に記録されるべき画像を完成させる。この後、記録媒体をY方向に640ノズル分の距離だけ搬送する。最後に、第4走査では、上流側ノズル群51Aを用いて第4記録領域に記録されるべき画像の一部だけを記録すると共に、下流側ノズル群51Bを用いて第3記録領域に記録されるべき画像を完成させる。この後、記録媒体をY方向に640ノズル分の距離だけ搬送する。他の記録領域に対しても同様な記録動作を行っていく。以上のような記録主走査と搬送動作とを繰り返すことにより、各記録領域に対して2パス記録が行われる。
<制御部電気仕様概要>
図3は、図1のPDプリンタ1000の制御に係る主要部の構成を示すブロック図である。図3において、前述の図面と共通する部分は同じ記号を付与して、それらの説明は省略する。以下の説明から明らかとなるように、PDプリンタ1000は画像処理装置として機能する。
図3において、3000は制御部(制御基板)を示し、3001は画像処理ASIC(専用カスタムLSI)を示している。3002はDSP(デジタル信号処理プロセッサ)を示し、内部にCPUを有し、後述する各種制御処理及び図4などに示されるような各種画像処理等を担当している。3003はメモリを示し、DSP3002のCPUの制御プログラムを記憶するプログラムメモリ3003a、及び実行時のプログラムを記憶するRAMエリア、画像データなどを記憶するワークメモリとして機能するメモリエリアを有している。3004はプリンタエンジンを示し、ここでは、複数色のカラーインクを用いてカラー画像を印刷するインクジェットプリンタのプリンタエンジンが搭載されている。3005はデジタルカメラ(DSC)3012を接続するためのポートとしてのUSBコネクタを示す。3006はビューワ1011を接続するためのコネクタを示す。3008はUSBハブ(USB HUB)を示し、PDプリンタ1000がPC3010からの画像データに基づいて印刷を行う際には、PC3010からのデータをそのままスルーし、USB3021を介してプリンタエンジン3004に出力する。これにより、接続されているPC3010は、プリンタエンジン3004と直接、データや信号のやり取りを行って印刷を実行することができる(一般的なPCプリンタとして機能する)。3009は電源コネクタを示し、電源3019により、商用ACから変換された直流電圧を入力する。PC3010は一般的なパーソナルコンピュータ、3011は前述したメモリカード(PCカード)、3012はデジタルカメラ(DSC)をそれぞれ示す。なお、この制御部3000とプリンタエンジン3004との間の信号のやり取りは、前述したUSB3021又はIEEE1284バス3022を介して行われる。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態は、多値データを分割して図2にて上述した2パスのマルチパス記録のデータ生成する場合に、2パスそれぞれの分割多値データの他、2パスに共通の分割多値データを生成する形態に関する。そして、その共通多値データの量子化データを各パスの量子化データに反映させるものである。さらに、本発明は、量子化データの生成において、多値画像データの階調値ないしデューティーに応じて、上述の多値データ分割における分割率を定める。
図4は、本実施形態に係る2パス記録を行うための記録データの生成処理(画像処理)を行う構成を示すブロック図である。図4の多値画像データ入力部401、色変換処理部402、色分解処理部403、階調補正処理部404、デューティー検知部409、分割率決定部410、画像データ分割部405、量子化部406、411、量子化データ合成部407は、およびプリントバッファ408、412、マスク処理部413は、図3の制御部3000に備えられている。以下では、図4を用いて、RGBの入力画像データから2パス分の2値データを生成するまでの処理の流れについて説明する。なお、図4に示す本実施形態の処理は、記録媒体搬送における記録媒体上の記録位置の総てに対して行われる。
図4において、多値画像データ入力部401は、デジタルカメラ3012やPC3010などの外部機器によって得られたRGB画像データを入力する。このRGB画像データは、色変換処理部402によって、プリンタの色再現域に依存するデバイスRGB画像データに変換される。デバイスRGB画像データは、色分解処理部403によって、プリンタで使用されるインク色に対応した多値(本例では256値)の画像データに変換される。本実施形態のプリンタはC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色インクを用いる構成である。従って、デバイスRGB画像データ(R’G’B’)は、CMYKインクに対応する多値データ(C1、M1、Y1、K1)に変換されることになる。なお、色分解処理部403では、デバイスRGB画像データの各入力値(R’G’B入力値)とインク色に対応した多値画像データの各出力値(C1、M1、Y1、K1出力値)との対応関係を示した三次元ルックアップテーブル(LUT)が使用される。この際、テーブル格子点値から外れる入力値については、その周囲のテーブル格子点の出力値から補間によって出力値を算出する。
次に、階調補正処理部404によって階調補正処理が行われる。階調補正処理部404には、色分解処理部403によって生成された各インク色の多値データCMYKが入力される。階調補正処理部404は、この多値データC1、M1、Y1、K1に対して階調補正を施すことで階調補正済みの多値データC2、M2、Y2、K2を生成する。
デューティー検知部409は、上記多値データC2、M2、Y2、K2それぞれについて階調値(デューティー)を検知する。すなわち、デューティー検知(階調値検知)部409は、処理に係る画素ごとにその画素値である階調値を得る。そして、分割率決定部410は、この検知された階調値に基づき、図5にて後述するように分割率を決定する。
図5は、この分割率決定に際して参照するテーブルを示す図である。本実施形態は、後述されるように、第1走査用の多値データ、第1走査用の多値データ、および第1走査、第2走査に共通の多値データを生成する。その際、それぞれの多値データを生成するため階調補正処理部404からの多値データの階調値(デューティー)に基づき、その多値データを分割する割合(分割率)を定める。
図5に示す本実施形態の分割率テーブルについて、先ず、その定め方をKインクの上記多値画像データの階調値を例にとり説明する。例えば、Kインクの多値画像データが、階調値0〜255のうち、K2=15、K2=60、K2=120、K2=150、K2=195、K2=255の階調値を持つそれぞれの画像を記録する。この際、第1走査用多値データ(502)、第2走査用多値データ(503)、第1・第2走査共通多値データ(504)に分割するための分割率を後述されるように定めることにより、第1走査と第2走査のドット重なり量が100%、80%、60%、40%、20%、0%とし、それぞれの場合について上記それぞれの階調値の画像を記録する。
これらの記録画像において、記録媒体の後縁が搬送ローラとピンチローラとのニップ部から解放される際の衝撃によって生じる突発的な搬送誤差(例えば、20μm)が生じた場合に、その搬送誤差が生じる前、後の記録領域の明度差を求める。そして、この明度差および誤差が生じた後の記録領域における粒状性の評価から適切な分割率を求める。
具体的には、K2=15とK2=60のデューティーについては、濃度ムラ(明度差)と粒状性が許容範囲内となるのは、ドット重なり量が0%のときである。また、K2=120のデューティーに対して許容範囲内となるのは、ドット重なり量が0%と40%のときであるが、特に40%の場合は明度差比較的小さく濃度ムラの低減効果が大きい。さらに、K2=150のデューティーに対して許容範囲内となるのは、ドット重なり量が60%のときである。K2=195のデューティーに対して許容範囲内となるのは、ドット重なり量が0%、40%、60%のときであるが、特に60%の場合は明度差が小さい。K2=255のデューティーに対しては、ドットの重なり量によらず許容範囲内となるが、粒状性の観点からドット重なり量を0%にすることが好ましい。
以上のようにして図5に示す分割率のテーブルを求めることができる。図5(A)、(B)および(C)は、Kインクの多値画像データを分割して第1走査多値データ、第2走査多値データおよび第1走査・第2走査共通多値データを生成するための、それぞれの分割率をデューティーごと定めたテーブルを示す図である。また、図5(D)は、図5(C)に示す第1走査・第2走査共通多値データによって得られるドットの重なり量を、同じくデューティーごとに示す図である。
分割率決定部410は、画素ごとにその多値データのデューティー(階調値)によって、図5(A)、(B)および(C)に示すそれぞれのテーブルを参照し、その画素の多値データの分割率を決定する。例えば、図5(A)、(B)および(C)から、第1走査多値データ、第2走査多値データおよび第1・第2走査共通多値データの分割率は、階調値のK2=15で、50%、50%、0%、K2=60で、50%、50%、0%、K2=120で、30%、30%、20%、K2=150で、20%、20%、30%、K2=195で、20%、20%、30%、K2=255で、50%、50%、0%であり、この場合、ドット重なり量はそれぞれ0%、0%、40%、60%、60%、0%となる。
このように、本実施形態によれば、多値画像データのデューティーに応じて、第1・第2走査共通多値データを生成するための分割率が異なり、これにより、濃度ムラや粒状性の低減を画像データの階調値(デューティー)に応じて適切に行うことが可能となる。
なお、以上の説明は、Kインクの多値画像データの分割に関するものであるが、他の色(種類)のインクについても、上述したのと同様の評価を行うことにより、デューティーに応じてそれぞれの分割率を定めることができる。
また、上記実施形態では、図5(A)に示すテーブルを用いたが、デューティーによって好適な分割率を設定するための構成であればどのような形態であっても良い。さらに、上記実施形態では画素ごとにデューティーを判定する例を説明したが、複数画素を用いてその複数画素のデューティーを判定してもよい。複数画素のデューティー(階調値)を検知する例としては、複数画素の階調値の平均値、中央値、最頻度値、最大値、最小値等がある。
上述した例において、特に、K2=255のような高いデューティーの場合またはK2=15のような低いデューティーの場合は、第1・第2走査共通多値データの分割率を0%とし、K2=150のような中間のデューティーの場合は、第1・第2走査共通多値データの分割率を0%とせずにドット重なりを生じさせると画質が好ましくなる。このように、図5(C)において、デューティーが第1の閾値である約60以下(第1の閾値以下)のデューティー(第1のデューティー)または第2の閾値である約240以上(第2の閾値以上)のデューティー(第2のデューティー)である場合は、デューティーが第1の閾値の約60から第2の閾値の約240の間のデューティー(第3のデューティー)である場合よりも、階調補正済みの多値データの値に対する第1・第2走査共通多値データの値の割合が小さくなるように、各インク色の分割率が定められている。なお、これらの閾値はインク色ごとに、上述した評価に基づいて定められることはもちろんである。
再び図4を参照すると、画像データ分割部405は、上記のように定めたそれぞれの分割率で、階調補正済みの多値データC2、M2、Y2、K2を、第1走査のみに対応する第1走査多値データ502、第2走査にのみに対応する第2走査多値データ504および第1走査と第2走査に共通する第1・第2走査共通多値データ503に分割する。そして、これら第1走査多値データ502、第1・第2走査共通多値データ503および第2走査多値データ504は、量子化部406に入力される。
量子化部406は、第1走査多値データ502、第1・第2走査共通多値データ503および第2走査多値データ504に対して量子化処理(本実施形態では2値化処理)を行う。これにより、第1走査多値データ502が量子化された第1走査量子化データ505、第1・第2走査共通多値データ503が量子化された第1・第2走査共通量子化データ506、および、第2走査多値データ504が量子化された第2走査量子化データ507が生成される。
本実施形態では、量子化処理として、排他的誤差拡散法による2値化処理を実行する。この排他的誤差拡散法の詳細については後述するが、概略、次のような処理である。すなわち、3つのプレ−ンに対応する第1〜第3の量子化データ(第1の量子化データとしての第1走査量子化データ、第2の量子化データとしての第2走査量子化データ、および第3の量子化データとしての第1・第2走査共通量子化データ)のそれぞれに基づき決定される記録画素(ドットが記録されることになる画素)が互いに排他的となるように、第1走査多値データ、第1・第2走査共通多値データおよび第2走査多値データに対して誤差拡散を行う処理である。要するに、第1走査量子化データ505に基づき決定される記録画素の位置と、第1・第2走査共通量子化データ506に基づき決定される記録画素の位置と、第2走査量子化データ507に基づき決定される記録画素の位置とが、記録媒体上で互い重ならないように、量子化結果を制御する。これにより、第1・第2走査共通量子化データに基づき決定される記録画素の量、言い換えれば、第1走査と第2走査で共にドットが記録されることになる画素の量を制御することができる。
量子化部406によって生成された第1走査量子化データ505、第1・第2走査共通量子化データ506、第2査量子化データ507は、量子化データ合成部407に入力される。具体的には、第1走査量子化データ505および第1・第2走査共通量子化データ506が第1量子化データ合成部407−1に入力され、第2走査量子化データ507および第1・第2走査共通量子化データ506が第2量子化データ合成部407−2に入力される。第1量子化データ合成部407−1は、第1走査量子化データ505と第1・第2走査共通量子化データ506との合成処理(本例では、論理和)によって、第1走査合成量子化データ508を生成する。一方、第2量子化データ合成部407−2は、第2走査量子化データ507と第1・第2走査共通量子化データ506との合成処理(本例では、論理和)によって、第2走査合成量子化データ509を生成する。
量子化データ合成部407によって生成された第1走査合成量子化データ508および第2走査合成量子化データ509はプリントバッファ408に転送される。そして、第1走査合成量子化データ508は第1走査用バッファ408−1に格納され、第2走査合成量子化データ509は第2走査用バッファ409−1に格納される。
そして、第1走査用バッファに格納された第1走査合成量子化データは第1走査の際に読み出されて記録ヘッド5004に転送され、第1走査合成量子化データに基づくドット記録が第1走査において実行される。同様に、第2走査用バッファに格納された第2走査合成量子化データは第2走査の際に読み出されて記録ヘッド5004に転送され、第2走査合成量子化データに基づくドット記録が第2走査において実行される。これにより、同一領域に対して記録すべき画像を2回の走査で完成させる。
次に、以上のような画像データ分割処理(405)、量子化処理(406)、量子化データ合成処理(407)の詳細について、それぞれのデータ値の変化を表した図6を参照しながら説明する。図6は、図4に示した画像処理(画像データ分割処理→量子化処理→量子化データ合成処理)それぞれをそれらデータ値の変化で表した図である。ここでは、4画素(副走査方向)×6画素(主走査方向)の計24画素に対応した多値画像データ501を処理する場合について説明する。この多値画像データ501は、図4の画像データ分割部405に入力されたC2、M2、Y2、K2の階調補正済みの多値データのうち、多値データK2に相当するものである。
まず、画像データ分割部405は、上述のようにして取得したそれぞれの分割率で、多値画像データ501を3分割して、第1走査多値データ502、第2走査多値データ504および第1・第2走査共通多値データ503を生成する。以下では、多値画像データ501の値をA、第1走査多値データ502の値をX、第2走査多値データ504の値をY、第1・第2走査共通多値データ503の値をZとする。
次いで、量子化部406は、第1走査多値データ502、第1・第2走査共通多値データ503および第2走査多値データ504に対して排他的誤差拡散処理を行う。この誤差拡散処理で使用される閾値は「128」である。また、誤差拡散処理を行う際の周囲画素に対する誤差分配係数を示す誤差分配マトリクスとしては、図7(A)に示すフロイドの誤差分配マトリックスを用いる。第1走査量子化データ505は、第1走査多値データ502を量子化して得られた2値データであり、「1」はドットが記録される画素、「0」はドットが記録されない画素を示している。同様に、第1・第2走査共通量子化データ506は第1・第2走査共通多値データ503を量子化して得られた2値データであり、第2走査量子化データ507は第2走査多値データ504を量子化して得られた2値データである。図6から明らかなように、これら2値の量子化データ505〜507の夫々によって定められる記録画素の位置は互いに重ならないようになっている。このように本実施形態では、2値の量子化データ505〜507によって定められる記録画素の位置が互いに排他的となるように、3つのプレーンの多値データ502〜504に対して誤差拡散処理を行う。以下、図8を参照して、排他的誤差拡散処理について説明する。
図8は、排他的誤差拡散処理を説明するためのフローチャートである。まず、図中の記号について説明する。XYZは、上述した通り、量子化部406に入力される3つのプレーンの多値データ(502、504、503)の値であり、0〜255の値を有している。Xerr、YerrおよびZerrは、既に量子化処理(2値化処理)が終了した周辺の画素から発生した累積誤差値である。なお、本例では、量子化処理によって発生した誤差がプレーン毎に保存されるようにするべく、各プレーンにて発生した量子化処理誤差を自プレーン内の周辺画素に分配するようにしている。Xt、YtおよびZtは、多値データの値(X、Y、Z)と累積誤差値(Xerr、Yerr、Zerr)との合計値である。X´、Y´およびZ´は、量子化処理(2値化処理)の結果である量子化データ(505、507、506)の値である。X´err、Y´errおよびZ´errは、着目画素における量子化処理によって生じた誤差値である。
本処理が開始されると、まず、ステップS1にて、着目画素についてXt、YtおよびZtを算出する。次いで、ステップS2にて、Xt、YtおよびZtを加算して得られる加算値(Xt+Yt+Zt)が閾値(128)以上であるか否かを判定する。加算値が閾値未満と判定された場合にはステップS3へ進み、着目画素がいずれの走査でも記録されないようにするべく、2値化結果をX´=Y´=Z´=0に決定する。また、この2値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt、Z´err=Ztとして保存し、ステップS10へ進む。
一方、ステップS2にて、加算値が閾値以上であると判定された場合にはステップS4に進み、着目画素を記録画素に設定するためのプレーンを決定するべく、Xt、Yt、Ztの中から最大値のパラメータを1つ特定する。ただし、最大値のパラメータが2つ以上ある場合には、優先順位をZt、Xt、Ytの順として1つのパラメータを特定する。なお、優先順位はこれに限られるものではなく、XtやYtを第1優先としてもよい。
次いで、ステップ5では、ステップS4にて特定されたパラメータがXtであるか否かを判定する。Xtであると判定された場合にはステップS6へ進み、着目画素が第1走査でのみ記録されるようにするべく、2値化結果をX´=1、Y´=0、Z´=0に決定する。また、この2値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt−255、Y´err=Yt、Z´err=Ztとして保存し、その後、ステップS10へ進む。一方、ステップ5においてXtではないと判定された場合にはステップS7へ進み、ステップS4にて特定されたパラメータがYtであるか否かを判定する。Ytであると判定された場合にはステップS8へ進み、着目画素が第2走査でのみ記録されるようにするべく、2値化結果をX´=0、Y´=1、Z´=0に決定する。また、この2値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt−255、Z´err=Ztとして保存し、その後、ステップS10へ進む。ステップS7においてYtではないと判定された場合にはステップS9へ進み、着目画素が第1走査と第2走査の両方で記録されるようにするべく、2値化結果をX´=0、Y´=0、Z´=1に決定する。また、この2値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt、Z´err=Zt−255として保存し、その後、ステップS10へ進む。
ステップS10では、ステップS3、S6,S8あるいはS9にて保存されたX´err、Y´err、Z´errを、それぞれ、図7(A)の誤差分配マトリクスに従って、自プレーンの周辺画素に分配する。こうして、着目画素に対する量子化処理を終了しステップS11へ進む。ステップS11では、全画素について量子化処理が終了したか否かを判定し、全画素について終了していなければステップS1へ戻り、次の着目画素について上記と同様に処理し、全画素について終了していれば排他的誤差拡散処理を終了する。ステップS1において使用される累積誤差値(例えば、Xerr)は、ステップS10において1つあるいは複数の画素から分配される量子化誤差(例えば、X´err)の累積値である。
以上の排他的誤差拡散処理によって、図6に示されるように記録画素の位置が互いに重ならない3プレーンの量子化データ(第1走査量子化データ505(X´)、第1・第2走査共通量子化データ506(Y´)、第2走査量子化データ507(Z´))が生成される。換言すれば、他のデータと排他的に生成される第1・第2走査共通量子化データにおける(「1」(ドット記録))の量を、上述の分割率を媒介にして制御することができる。これにより、次に示すようにこの共通データが合成されて最終的に生成される第1、第2走査それぞれ量子化データによって記録され重なるドットの量を制御することが可能となる。
再び、図6を参照する。第1走査量子化データ505と第1・第2走査共通量子化データ506は、第1量子化データ合成部407−1によって合成処理(本例では、論理和)され、2値の第1走査合成量子化データ508が生成される。この第1走査合成量子化データ508において、「1」が付されている画素が第1走査において記録対象となる画素であり、「0」が付されている画素が第1走査において記録対象とならない画素である。また、斜線が施されている画素が第1走査と第2走査で共通して記録対象となる画素である。同様に、第2走査量子化データ507と第1・第2走査共通量子化データ506は、第2量子化データ合成部407−2によって合成処理(本例では、論理和)され、2値の第2走査合成量子化データ509が生成される。この第1走査合成量子化データ509において、「1」が付されている画素が第2走査において記録対象となる画素であり、「0」が付されている画素が第2走査において記録対象とならない画素である。また、斜線が施されている画素が第1走査と第2走査で共通して記録対象となる画素である。
以上のように本実施形態によれば、複数回の走査で共にドットが記録される画素を発生させることができるため、記録媒体の搬送誤差やキャリッジの移動誤差等により生じるドット被覆率の変動(画像濃度変動)を抑制することができる。また、複数回の走査に共通に対応する多値データを量子化することで、複数回の走査で共にドットが記録される画素(重なりドット)の量を制御することができ、重なりドットの量の多過ぎによる粒状性の悪化を抑制することができる。これにより、画像の濃度変動を抑制しつつも粒状性を低く抑えることができる。
さらに、本実施形態によれば、画像データの階調値(デューティー)に応じて、多値データを分割して各走査の多値データおよび各走査に共通の多値データを生成する際の分割率を異ならせるので、画像データのデューティーに応じて適切に濃度ムラや粒状性を低減することが可能となる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、画像データの階調値(デューティー)に応じて、第1実施形態の図4に示した画像データ分割を実行するか否かを決定する形態に関する。
第1実施形態で説明したパス分割は、従来知られる一般的な量子化およびその後のマスクを用いた各走査へのデータ分割離に比べて処理負荷と使用するメモリ量が増大する傾向がある。処理負荷増す要因としては、第1走査多値データ、第2走査多値データ、第1・第2走査共通多値データの3つに分割すること(第1の分割処理)がある。さらには、分割した3つの多値データをそれぞれ量子化すること(第2の量子化処理)、第1・第2走査共通多値データの低階調化結果を第1走査と第2走査の低階調化結果に合成すること(合成処理)がある。さらに、量子化に誤差拡散を用いる場合に第1走査、第2走査、第1第2走査の低階調化の為の誤差データの入出力をすることがある。また、メモリ量が増す要因としては、量子化に誤差拡散を用いる場合に第1走査、第2走査、第1第2走査の低階調化の為の誤差データを保持する量が、パス分割しない場合に比べて、仮に誤差のビット数を同じとすると3倍になることがある。特に記録装置本体は、パーソナルコンピュータに比べて演算装置の速度が遅く、メモリ容量が小さいことが多い。このため、記録装置本体で量子化する場合は、処理能力の向上とメモリ増量のためにコストアップを招くことにもなる。
ここで、上述したように、K2=255のようにデューティーが高い第2のデューティーの場合またはK2=15のようにデューティーが低い第1のデューティーの場合はドット重なり量が0%であることが好ましい。そこで、この場合には、多値画像データの分割(パス分割)そのものを実行せずに、従来知られる通常の量子化およびその後のマスクを用いた分割を行うようにする。これにより、多値データを分割する処理を実行する場合と比べ、画質を変えることなく処理負荷を軽減し、必要なメモリ容量を少なく済ませることができる。また、特に、低いデューティーの画像についてドット重なり量0%とすることにより、比較的搬送精度が高くドットの位置ずれが少ない場合には、低階調画像においてドットの補完関係を維持し粒状感の発生を抑制することができる。他の色のインクの多値画像データについても、ドット重なり量が0%であることが好ましい階調値(デューティー)では、同様に、多値画像データの分割を実行しないようにすることができる。
図10は、本実施形態に係る画像処理構成を示すブロック図であり、第1実施形態に係る図4と同様の図であり、図4に示した要素と同様の要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図10に示すように、デューティー検知部409は、デューティーが中間の第3のデューティーであると検知すると、第1実施形態で説明したように、分割処理(第1の分割処理)405、量子化処理(第1の量子化処理)406および合成処理407を行う。つまり、画素領域に対応する多値画像データのデューティー(階調値)が第1の閾値と第2の閾値の間の値である第3のデューティーの場合には、第1の実施形態のような画像処理を行うための第1の処理モードが選択される。一方、デューティー検知部409が、多値画像データのデューティーを検知し、図9に示すテーブルによってパス分割を実施しないとして多値画像データを量子化部411にわたす。そして、量子化部411はわたされたデータをそのまま量子化する(第2の量子化)。本実施形態では、量子化は2値化であり、これによって2値データを得る。なお、この量子化の方法は、誤差拡散法など公知の方法を用いることができる。そして、この2値化されたデータはバッファ412に一旦格納される。そして、この格納された量子化データとしての2値データは、マスク処理部413によってマスク処理が行なわれ、2パス記録のための分割量子化データとして第1走査用2値データと第2走査用2値データに分割される(第2の分割処理)。さらに、この分割された2値データは、記録ヘッド5004の走査のタイミングに応じて読み出される。このように、画素領域に対応する多値画像データのデューティーが中間の第3のデューティーの場合には、上記第2の分割処理および第2の量子化処理を含む画像処理を行うための第2の処理モードが選択される。
以上の本実施形態によれば、記録画像における濃度ムラおよび粒状性を低減しつつ、全体として処理負荷を軽減でき、また、メモリ量の増大を抑制することができる。
なお、パス分割を実施するか否かの決定は、図9に示したテーブル方式に限るものではなく、設定さえできれば手法は問わない。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態は、以上説明した画像データの階調値ないしデューティーに加え、記録媒体の搬送に応じた記録媒体上の記録位置も考慮して、多値画像データの分割、すなわちパス分割を実施するか否かを決定するものである。
本実施形態に係る記録媒体の搬送に伴う記録媒体上の記録位置を説明すると以下のとおりである。記録媒体上の先端部(先端部領域)は、その記録媒体の搬送において、上流側の搬送ローラ5001とピンチローラ5002(上流側ローラ対)によって挟持された状態で搬送されるときの記録位置である。次に、この先端部と中央部(中央部領域)との間の境界は、記録媒体の搬送において、記録媒体の先端が下流側の排紙ローラ5005と拍車5006とのニップ部に入り込むときの記録位置である。記録媒体がニップ部に入り込むときは、突発的に搬送量が通常より多くなることがあり、その場合に記録位置が比較的大きくずれることになる。
中央部は、上流側の搬送ローラ5001とピンチローラ5002の組および下流側の排紙ローラ5005と拍車5006の組の両方によって記録媒体が挟持された状態で搬送されるときの記録位置である。
さらに、この中央部と後端部(後端部領域)の境界は、上流側の搬送ローラ5001とピンチローラ5002のニップ部から記録媒体が抜けるときの記録位置である。記録媒体がこのニップ部から抜けるときも、上述した突入時と同様、突発的に搬送量が通常より多くなることがあり、その場合に記録位置が比較的大きくずれることになる。最後に、後端部は、下流側の排紙ローラ5005と拍車5006の組(下流側ローラ対)のみによって挟持された状態で搬送されるときの記録位置である。
なお、これら記録位置の検出は、本実施形態では、搬送路に設けられた所定のセンサが記録媒体の先端を検知した時点から測定される搬送ローラの回転量によって、記録媒体の位置を検知する。この回転量は、搬送ローラに設けられたエンコーダからの信号によって知ることができる。なお、記録媒体が排紙ローラのみによって搬送される場合も、排紙ローラに連動して回転する搬送ローラの回転量を検知することができる。また、記録位置のうち上述した「境界」は、上記エンコーダが通常の回転時の回転量より多い所定量以上の回転をしたときを記録位置が境界にあると判断することができる。
記録媒体上の以上の記録位置において、記録領域が先端部から中央部へと移行する際、記録媒体先縁が排紙ローラと拍車ローラとのニップ位置に突入する際の衝撃によって数十μm程度の突発的な搬送誤差が生じることがある。その結果、先端部における境界近傍の記録位置に対する複数回の走査間で記録位置のずれを生じ、それらの走査で記録される画像領域に濃度ムラが発生する。また、同様に、記録媒体の中央部から後端部へと移行する際、記録媒体の後縁が搬送ローラとピンチローラとのニップ位置から抜けるときも数十μm程度の突発的な搬送誤差が生じることがある。この場合も、後端部における境界近傍の記録位置で同様の濃度ムラが発生する。なお、記録位置が中央部(記録媒体先端の突入直後と後端の解放直後に複数回の走査によって完成される領域は中央部に含めない)を記録する際に生じる搬送誤差が発生することがある。しかし、上記境界近傍の濃度ムラに比べると、中央部の搬送誤差は小さい。また、第2の実施形態でも説明したように、パス分割の実行は、処理負荷や使用メモリ量を増すものである。
そこで、本実施形態では、上述した記録媒体の先端部における境界近傍または記録媒体の後端部における境界近傍の記録位置の少なくとも一方でパス分割を実施するか否かを、画像データのデューティーに応じて定める。詳しくは、記録媒体がニップ部へ突入した直後又はニップ部から抜けた直後の複数回の走査によって記録を完成する記録位置(第1の相対位置)に対応する多値画像データについては、パス分割を実行するか否かをその多値画像データのデューティーに応じて定める。この決定は、上記の記録位置の多値画像データに対して、第2実施形態で上述した図9と同様のテーブルを用いて行う。すなわち、上記記録位置に対応する多値画像データのデューティーが高い場合または低い場合にはパス分割を実施せず、そうでない場合にはパス分割を実施するようにする。また、パス分割を実施する場合には第1実施形態で示した図5(A)〜(C)に示すテーブルを用いて分割率を決定する。一方、中央部など上記の記録位置以外の記録位置(第2の相対位置)では、記録媒体先端の突入時と後端の解放時に比べて、走査間での記録位置ずれが小さい点と、処理負荷の低減と使用メモリの低減の点からパス分割を非実施とする。
以上の本実施形態によれば、記録媒体の搬送誤差によって複数回の走査間で記録の位置ずれが生じる場合に、画像データのデューティーに応じて第1実施形態等で説明したパス分割を実施するか否かが定められる。これにより、不要なパス分割を実施せずに済み、処理負荷を軽減し使用するメモリ量を少なくできるとともに、濃度ムラや粒状性の低減を実現することができる。
なお、上記の例は記録媒体上の先端部および後端部における境界近傍のみの画像データがデューティーに応じてパス分離を実行するか否かの判断対象としたが、これに限られないことはもちろんである。例えば、記録媒体上の先端部や後端部についても判断対象としてもよい。そして、これらの領域を判定する領域とし、中央部については判断対象としない、すなわちパス分割を実施しないようにすることができる。この場合でも処理負荷の低減と使用メモリの低減について一定の効果を得ることができる。
(他の実施形態)
上記各実施形態では、多値データの分割を行う場合、3つの多値データに対して相互に排他的な誤差拡散を行うものであるが、この誤差拡散を排他的なものとしなくてもよい。具体的には、3つの多値データに対して、図7(A)〜(C)に示す3種類の誤差分配マトリックスを用いて誤差拡散処理を行なってもよい。
図4に示す量子化部406には、画像データ分割部405に生成された第1走査多値データ502、第1・第2走査共通多値データ503および第2走査多値データ504が入力される。量子化部406は、第1走査多値データ502に対して2値の誤差拡散処理を行うことで、第1走査量子化データ505を生成する。この際、閾値(所定値)として「128」を用い、誤差分配マトリクスとして図7(B)に示される誤差分配マトリクスを用いる。また、量子化部406は、第1・第2走査共通多値データ503に対して2値の誤差拡散処理を行うことで、第1・第2走査共通量子化データ506を生成する。この際、閾値として「128」を用い、誤差分配マトリクスとして図7(A)に示される誤差分配マトリクスを用いる。さらに、第2走査多値データ504に対して2値の誤差拡散処理を行うことで、第2走査量子化データ507を生成する。この際、閾値として「128」を用い、誤差分配マトリクスとして図7(C)に示される誤差分配マトリクスを用いる。
このように3つのプレーン間で異なる誤差分配マトリクスを用いることで、3つのプレーンの量子化結果(量子化データ505〜507によって定められる記録画素の位置)を異なせることができる。これにより、第1走査と第2走査で共に記録される画素(重なりドット)を発生させつつ、第1走査のみで記録される画素および第2走査のみで記録される画素も発生させることができる。仮に、3つのプレーン間で同じ誤差分配マトリクスを用いたとすると、3つのプレーンの量子化結果がかなり類似してしまう。すると、第1走査で記録される画素と第2走査で記録される画素とがほぼ同じになり、最高濃度の画像を記録する場合であっても、その記録画素の殆ど全てでドットが重なる半面、半分の画素にはドットが記録されず白地が多くなる。このような場合、入力値に対する出力画像濃度が保存されにくい。しかし、本実施形態では、上述の通り、3つのプレーンの量子化結果が異なり、第1走査と第2走査で共に記録される画素のみならず、第1走査のみで記録される画素も第2走査のみで記録される画素も発生するため、出力画像濃度の保存性もある程度確保できる。
ところで、本実施形態の処理によって生成された2値の量子化データ505〜507にそれぞれによって定められる記録画素(「1」が割り当てられる画素)の位置は完全排他の関係にないため、記録画素の位置が重なる可能性もある。例えば、ある画素についての2値化結果が、量子化データ505および量子化データ506で共に「1」となる場合がある。従って、その後の合成処理として、上記第1の実施形態と同じように論理和処理を適用すると、量子化データ505〜507によって定められる記録画素の数よりも、合成処理後の記録画素の数が少なくなってしまう。すると、入力値に対する出力画像の濃度保存性が低下してしまう。この濃度低下が許容できる場合には、合成処理として論理和処理を適用可能である。一方、上記のような濃度低下が許容できない場合には、量子化データの値(「1」か「0」)を画素毎に加算し、その加算値が合成量子化データの値となるように、上記合成処理を実行すればよい。例えば、ある画素Aについて、量子化データ505および量子化データ506の値が共に「1」の場合には、第1走査合成量子化データ508の値を2(=1+1)とする。そして、このような加算値(0、1、2)に従った数のドットを各走査で記録する。こうすることで、入力値に対する出力画像の濃度保存性を低下させずに済む。
以上説明した実施形態によれば、第1の実施形態にて説明したのと同様、第1走査と第2走査で共に記録される画素(重なりドット)の量を制御することができるので、上述したような画像濃度変動と粒状性悪化を共に抑制することができる。これに加えて、本実施形態では、3つのプレーンの誤差拡散処理を独立に行っているので、第1の実施形態のような排他的誤差拡散処理を行う場合に比べて、処理速度を向上させることができる。
なお、本実施形態では、3プレーンの量子化結果を異ならせるために、プレーン間で用いる誤差分配マトリックスを異ならせる場合について説明した。しかし、本実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、プレーン間で用いる誤差分配マトリックスは同一とし、その代りに、プレーン間で用いる閾値を異ならせるようにしてもよい。また、誤差分配マトリックスと閾値の組合せをプレーン間で異ならせるようにしてもよい。
さらに他の実施形態として、第1および第2の実施形態では量子化部406において誤差拡散法による量子化処理を行っていたのに対して、量子化部406においてディザ法による量子化処理を行ってもよい。
この場合、図4に示す量子化部406には、画像データ分割部405に生成された第1走査多値データ502、第1・第2走査共通多値データ503および第2走査多値データ504が入力される。量子化部406は、第1走査多値データ502、第1・第2走査共通多値データ503および第2走査多値データ504に対して、それぞれ、異なるディザマトリクスを用いたディザ処理を行う。このように異なる3つのディザマトリクスを用いてディザ処理(量子化処理)を行うことにより、量子化結果の異なる3つの量子化データ505〜507を生成することができる。
このような実施形態によれば、上記の実施形態のように、出力画像濃度の保存性をある程度確保しつつ、画像濃度変動と粒状性悪化を共に抑制することができる。これに加えて、本実施形態では、3つのプレーンの多値データに対してディザ処理を独立に行っているので、処理速度の更なる高速化を実現することができる。更に、本実施形態では、3つの異なるディザマトリックスを用いたディザ処理を行っているので、各走査におけるドット配置や走査間での重なりドット配置の空間周波数の制御が、誤差拡散処理を行う場合に比べて容易となる。
さらに他の実施形態として、上記各実施形態では、多値データを分割する場合、量子化処理として2値化処理を行っていたが、量子化処理として3値化処理を行ってもよい。これ以外の点については上記実施形態と同様である。本実施形態では、上記各実施形態のいずれの2値化処理を3値化処理に置き換えてもよいが、ここでは、第1の実施形態の2値化処理を3値化処理に置き換えた場合について説明する。本実施形態では、3値に量子化された量子化データ505〜507の夫々によって定められる記録画素の位置が互いに重ならないように、多値データ502〜504に対して3値の排他的誤差拡散処理を行う。
図11は、3値の排他的誤差拡散処理を説明するためのフローチャートである。図11に示す記号(Xt、Xerr、X´等)の意味は、図8に示す記号の意味と同じである。本実施形態では、閾値として、第1の加算閾値(170)と第2の加算閾値(85)を用いる。また、3値化処理の結果であるX´、Y´、およびZ´の値は「0」、「1」、「2」のいずれかとなる。ここで、「0」はドットを記録しないことを示し、「1」は1つのドットを記録することを示し、「2」は2つのドットを記録することを示す。
本処理が開始されると、まず、ステップS1にて、着目画素についてXt、YtおよびZtを算出する。次いで、ステップS2にて、Xt、YtおよびZtを加算して得られる加算値At(=Xt+Yt+Zt)を取得する。次いで、ステップS3において、加算値Atが第1の加算閾値(170)以上であるか、加算値Atが第1の加算閾値未満且つ第2の加算閾値(85)以上であるか、加算値Atが第2の加算閾値未満であるかを判定する。
ステップS3において加算値Atが第2の加算閾値(85)未満と判定された場合にはステップS16へ進み、着目画素がいずれの走査でも記録されないようにするべく、3値化結果をX´=Y´=Z´=0に決定する。また、この3値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt、Z´err=Ztとして保存し、ステップS17へ進む。
一方、ステップS3において加算値Atが第1加算閾値(170)以上であると判定された場合にはステップS4に進み、着目画素を記録画素(「1」)に設定するためのプレーンを決定するべく、Xt、Yt、Ztの中から最大値のパラメータを1つ特定する。ただし、最大値のパラメータが2つ以上ある場合には、優先順位をZt、Xt、Ytの順として1つのパラメータを特定する。なお、優先順位はこれに限られるものではなく、XtやYtを第1優先としてもよい。次いで、ステップ5では、ステップS4にて特定された最大のパラメータがXtであるか否かを判定する。Xtであると判定された場合にはステップS6へ進み、着目画素に第1走査で2つのドットが記録されるようにするべく、3値化結果をX´=2、Y´=0、Z´=0に決定する。また、この3値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt−255、Y´err=Yt、Z´err=Ztとして保存し、その後、ステップS17へ進む。一方、ステップ5においてXtではないと判定された場合にはステップS7へ進み、ステップS4にて特定された最大のパラメータがYtであるか否かを判定する。Ytであると判定された場合にはステップS8へ進み、着目画素に第2走査で2つのドットが記録されるようにするべく、3値化結果をX´=0、Y´=2、Z´=0に決定する。また、この3値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt−255、Z´err=Ztとして保存し、その後、ステップS17へ進む。ステップS7においてYtではないと判定された場合にはステップS9へ進み、着目画素に第1走査と第2走査の両方で2ドットずつ記録されるようにするべく、2値化結果をX´=0、Y´=0、Z´=2に決定する。また、この2値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt、Z´err=Zt−255として保存し、その後、ステップS17へ進む。
一方、ステップS3において加算値Atが第1の加算閾値(170)未満且つ第2の加算閾値(85)以上であると判定された場合にはステップS10に進む。そして、ステップS10において、着目画素を記録画素(「2」)に設定するためのプレーンを決定するべく、ステップS4と同様のルールに従って、Xt、Yt、Ztの中から最大値のパラメータを1つ特定する。次いで、ステップ11では、ステップS10にて特定された最大のパラメータがXtであるか否かを判定する。Xtであると判定された場合にはステップS12へ進み、着目画素に第1走査で1つのドットが記録されるようにするべく、3値化結果をX´=1、Y´=0、Z´=0に決定する。また、この3値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt−128、Y´err=Yt、Z´err=Ztとして保存し、その後、ステップS17へ進む。一方、ステップ11においてXtではないと判定された場合にはステップS13へ進み、ステップS10にて特定された最大のパラメータがYtであるか否かを判定する。Ytであると判定された場合にはステップS14へ進み、着目画素に第2走査で1つのドットが記録されるようにするべく、3値化結果をX´=0、Y´=1、Z´=0に決定する。また、この3値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt−128、Z´err=Ztとして保存し、その後、ステップS17へ進む。ステップS13においてYtではないと判定された場合にはステップS15へ進み、着目画素に第1走査と第2走査の両方で1ドットずつ記録されるようにするべく、2値化結果をX´=0、Y´=0、Z´=1に決定する。また、この2値化処理によって発生した誤差を、X´err=Xt、Y´err=Yt、Z´err=Zt−128として保存し、その後、ステップS17へ進む。
ステップS17では、ステップS6、S8、S9、S12、S14、S15あるいはS16にて保存されたX´err、Y´err、Z´errを、それぞれ、図7(A)に示す誤差分配マトリクスに従って、自プレーンの周辺画素に分配する。こうして、着目画素に対する量子化処理を終了しステップS18へ進む。ステップS18では、全画素について量子化処理が終了したか否かを判定し、全画素について終了していなければステップS1へ戻り、次の着目画素について上記と同様に処理し、全画素について終了していれば排他的誤差拡散処理を終了する。以上のような排他的誤差拡散処理によって、記録画素の位置が互いに重ならない3プレーンの量子化データ(第1走査量子化データ505(X´)、第1・第2走査共通量子化データ506(Y´)、第2走査量子化データ507(Z´))が生成される。
以上の実施形態によれば、上記各実施形態で得られる効果に加え、2値化処理を行う上記実施形態よりも、階調表現にすぐれた画像を得ることができる。なお、画素領域に複数のドットを形成する場合、画素領域内の同じ位置に向けてインクを複数回吐出するようにしてもよいし、画素領域内の異なる位置に向けてインクを複数回吐出するようにしてもよい。
本実施形態は、第1の実施形態で説明した2値化処理を3値化処理に置き換えた場合に限られるものではなく、上述した3種類の誤差拡散マトリックスを用いる実施形態あるいはディザ法を用いる実施形態の2値化処理を3値化処理に置き換えてもよい。このように2値化処理を3値化処理に置き換える場合、量子化処理として、3値の誤差拡散処理あるいは3値のディザ処理を実行すればよい。この際、3値の量子化結果をプレーン間で異ならせるために、誤差分配マトリクスや閾値あるいはディザマトリクスをプレーン毎に異ならせることは、上記実施形態と同様である。このようにして量子化部406では、量子化結果の異なる3値の量子化データ505〜507が生成される。これら3値の量子化データによって定められる記録画素の位置は完全排他の関係にないため、記録画素の位置が重なる場合がある。従って、以降の合成処理としては、上記実施形態で説明したような量子化値を画素毎に加算するような合成処理を適用することが好ましい。
さらに他の実施形態として、上記各実施形態では、同一領域に記録すべき画像を2回の走査によって完成させる2パス記録について説明したが、本実施形態は3パス以上のマルチパス記録にも適用可能である。以下では、3パス以上のマルチパス記録の一例として、3パス記録の場合を例に説明する。なお、本実施形態の特徴は、画像データ分割処理、量子化処理および量子化データ合成処理にあり、これら画像処理を除く処理については上記実施形態と同様である。以下では、図12を参照しながら、画像データ分割処理、量子化処理および量子化データ合成処理についてだけ説明する。
図12は、図4に示した画像データ分割部405、量子化部406および量子化データ合成部407において実行される画像処理(画像データ分割処理→量子化処理→量子化データ合成処理)の流れを模式的に表した図である。第1の実施形態で説明したのと同様、画像データ分割部405には、階調補正済みの多値データK2(多値画像データ501)が入力される。
画像データ分割部405は、入力された多値画像データを、第1走査のみに対応する第1走査多値データ901、第2走査にのみに対応する第2走査多値データ902、第3走査にのみに対応する第3走査多値データ903、第1走査と第2走査に共通して対応する第1・第2走査共通多値データ904、第1走査と第3走査に共通して対応する第1・第3走査共通多値データ905、第2走査と第3走査に共通して対応する第2・第3走査共通多値データ906、および、第1走査と第2走査と第3走査の全てに共通して対応する第1・第2・第3走査共通多値データ907に分割する。
次いで、量子化部406は、これら7つのプレーンの多値データ901〜907に、第1の実施形態で説明したような2値の排他的誤差拡散を行う。これにより、第1走査量子化データ911、第2走査量子化データ912、第3走査量子化データ913、第1・第2走査共通量子化データ914、第1・第3走査共通量子化データ915、第2・第3走査共通量子化データ916および第1・第2・第3走査共通量子化データ917が生成される。
次いで、これら7つのプレーンの量子化データ911〜917が量子化データ合成部407に入力され、量子化データ911〜917は対応する走査毎に合成される。具体的には、第1走査量子化データ911、第1・第2走査共通量子化データ914、第1・第3走査共通量子化データ915および第1・第2・第3走査共通量子化データ917が第1量子化データ合成部407−1に入力される。そして、第1量子化データ合成部407−1は、量子化データ911、914、915、917を合成(本例では、論理和)して、第1走査合成量子化データ921を生成する。また、第2走査量子化データ912、第1・第2走査共通量子化データ914、第2・第3走査共通量子化データ916および第1・第2・第3走査共通量子化データ917が第2量子化データ合成部407−2に入力される。さらに、第2量子化データ合成部407−2は、量子化データ912、914、916、917を合成して、第2走査合成量子化データ922を生成する。さらに、第3走査量子化データ913、第1・第3走査共通量子化データ915、第2・第3走査共通量子化データ916および第1・第2・第3走査共通量子化データ917が第3量子化データ合成部407−3に入力される。第3量子化データ合成部407−3は、量子化データ913、915、916、917を合成して、第3走査合成量子化データ923を生成する。以上の処理によって、3パス分の記録データを生成することが可能となる。本実形態によれば、第1の実施形態で得られる効果を3パス以上のマルチパス記録において奏することができる。このように、記録ヘッドの記録媒体に対する相対走査毎にそれぞれの量子化データが合成される。
なお、本実施形態では、量子化処理として、第1の実施形態で説明したような排他的誤差拡散を適用したが、本実施形態で適用可能な量子化処理はこれに限られるものではい。例えば、3種類の誤差拡散マトリックスを用いる実施形態あるいはディザ法を用いる実施形態で説明したような独立誤差拡散処理や独立ディザ処理を適用することもできる。また、本実施形態で適用可能な量子化処理は2値化処理に限られるものではなく、他の実施形態で説明したような3値化処理あるいは4値以上の量子化処理であってもよい。
また、本実施形態では、第1、第2および第3の走査の全ての組み合わせについての共通多値データが生成されるように分割処理を行ったが、本実施形態で適用可能な分割処理はこれに限られるものではない。例えば、特定の走査(第1走査と第2走査)間でのみ重なりドットが発生するように共通多値データを生成してもよい。この場合、第1走査多値データ901、第2走査多値データ902、第3走査多値データ903に加え、共通多値データとして第1・第2走査共通多値データ904のみを生成し、第1・第3走査共通多値データ905、第2・第3走査共通多値データ906および第1・第2・第3走査共通多値データ907は生成しない。
本発明の技術思想は、少なくとも2回の走査で共にドットが記録される画素を発生させることにあるため、マルチパスの回数に関係なく、少なくとも2回に共通して対応する多値データを生成すれば、本発明の効果を得ることができる。従って、本発明では、M(Mは2以上の整数)回の走査によって記録を行う場合、M回の走査の各々に対応した多値データの他に、少なくとも2回の走査に共通して対応した多値データを生成すればよく、M回の走査全てに共通する多値データを生成することは必須ではない。
さらに他の実施形態として、上記各実施形態を適宜組み合わせて得られる形態も本発明の範囲に含まれる。
上記実施形態では、記録媒体に対する記録ヘッドの移動(相対走査)中に記録ヘッドからインクを吐出してマルチパス記録を行うシリアル方式の記録装置を用いる場合について説明したが、本発明を適用可能な記録装置はこれに限られるものではない。記録ヘッドに対する記録媒体の搬送(相対走査)中にインクを吐出してマルチパス記録を行うフルライン方式の記録装置も本発明において適用可能である。例えば、1つのインク色について1つの記録ヘッドを備え、この記録ヘッドに対して記録媒体を往復移動させることにより複数回の相対走査を行う構成がある。要するに、記録ヘッドと記録媒体との相対走査中にマルチパス記録を行う形態であれば本発明を適用することができる。
また、上記各実施形態では2値化処理あるいは3値化処理を例に挙げて説明したが、本発明で適用可能な量子化処理はこれに限られるものではなく、4値以上の量子化処理にも適用可能である。要するに、本発明では、N(Nは2以上の整数)値の量子化処理であれば適用可能である。従って、上述した各実施形態をN値化処理に変更した形態も本発明の範囲に含まれる。
さらに、上記各実施形態では、CMYKの4色のインクを用いる形態について説明したが、使用可能なインク色の種類の数はこれに限られるものではない。上記4色のインクに、淡シアン(Lc)や淡マゼンタインク(Lm)を加えたり、レッドインク(R)やブルーインク(B)等の特色インクを加えてもよい。また、上記実施形態では、複数色のインクが使用されるカラー記録モードを実行する場合について説明したが、本発明は単色インクが使用されるモノカラーモードにも適用可能である。更には、本発明は、カラープリンタのみならず、モノクロプリンタにも適用可能である。
上記各実施形態では、画像処理機能を有する制御部3000を備えた記録装置(画像形成装置)を例に、本発明の特徴的な画像処理を実行する画像処理装置を説明してきたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。本発明の特徴的な画像処理が、プリンタドライバがインストールされたホスト装置(例えば、図3のPC3010)で実行される構成であっても構わない。このような場合、記録装置と接続されるホスト装置が、本発明の画像処理装置に該当する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。