JP6004732B2 - データ処理装置およびデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上の同一の記録領域に対してインクを吐出可能な記録ヘッドを複数回走査させて記録を行うことにより、同一の記録領域に対して画像を完成させるようにしたデータ処理装置およびデータ処理方法に関する。

印刷機で印刷する前に出力確認するプルーフシステムでは、ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により分版および２値化された画像データを、平台校正機やＤＤＣＰ、インクジェットプリンタ等で出力する。

インクジェットプリンタを用いたプルーフシステムでは、ＲＩＰとの組み合わせによるもののほか、新聞プルーフシステムのように専用のソフトウェアソリューションとプリンタを組み合わせたシステムで校正が行われている。該プルーフシステムでは、プリンターメーカとは異なるソフトベンダーが開発したＲＩＰ及び専用ソリューションソフトで画像を２値化展開してプリンタに送信、出力するという構成がとられている。通常このようなプルーフシステムでは、オフセット印刷と同様の２値化であるＡＭスクリーン（以下網点）を用いて行うことにより、本印刷と同じ画像の質感を実現している。また本印刷のオフセット印刷での網点は、例えば４５線、８５線、１７５線等のように異なる解像度を有し、目的に応じて使い分けている。そのためプルーフシステムにおいても本印刷での網点と同じ解像度での印刷が必要とされている。

一方、インクジェットプリンタのように複数の記録素子を備える記録ヘッドを持つ記録装置での文書や写真画像での２値化は分散性の高い誤差拡散法によって行われている。また該インクジェットプリンタでは、記録画像の品位が記録ヘッド単体の性能に大きく依存する。例えば、インクの吐出量や方向により記録画像に濃度ムラが発生する。この課題を解決するために、特許文献１ではマルチパス記録方式が提案されている。マルチパス記録方式では、記録媒体の同一主走査領域に対して複数回主走査行い画像を形成する。各主走査（パス）では間引きマスクパターンデータ（パスマスク）に従って間引き画像を形成して画像を完成させる。

特開２００２−０９６４５５号公報

マルチパス記録方式のインクジェットプリンタで利用される間引きパターン（パスマスク）は、記録ヘッドの着弾精度に対する耐性の観点から、間引き後の記録媒体上のドット配置が、最終画質に対して最適になるように設計されている場合が多い。よって、ドット配置が高分散になる２値化方法で作成した間引き前のドットパターンに最適化された、間引きパターンを利用している。しかし、このような、ドット配置が高分散になる２値化手法により生成された画像データにとって最適化された間引きパターンを、規則的な網点により２値化された画像の間引きに用いると、ドット配置の分散性は低くなることがある。つまり、入力された網点画像に対して好適でない間引きパターンでは着弾変動によって、記録媒体上に形成された最終画像の画質は、濃度ムラ、スジムラによる画質低下を生じる。

また、上記問題を解決するために、予め網点間引きパターンを記録モード別、解像度別、スクリーン角等の２値化方法別に作成したものをプリンタに格納しておき、記録時に指定して使用することが可能であるが、非常に複雑になる。ましてＲＩＰや専用ソフトソリューションメーカにとって、プリンタ内部シーケンスを理解した上でトライアンドエラーを重ね、適切な間引きパターンを選択することは非常な労力を要することになる。

本発明の目的とするところは、入力画像データが規則性の高い画像データであっても、画像形成装置によって記録媒体上に良好な品質の画像を記録することを可能にするデータ処理装置およびデータ処理方法の提供にある。

上記課題を解決するため本発明は、以下の構成を有する。

本発明の第１の形態は、記録媒体上の同一の記録領域に対して記録ヘッドを複数回走査させて記録を行うことにより、前記同一の記録領域に対して画像を形成するためのデータ処理装置であって、記録ヘッドの複数回の走査の記録動作に対応する分割データを生成するために、入力された画像データを分割するために使用されるマスクパターンデータの複数の部分を含む複数のマスクパターン群を記憶する記憶手段と、前記入力画像データと前記マスクパターンデータ群に基づき、分割データにおける少なくとも一つの走査に対応するデータによって表される画像の周波数特性に関する情報を、複数のマスクパターンデータ群について取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された情報により表される周波数特性に基づいて、複数のマスクパターンデータ群の中から、記録のために前記入力された画像データに適用するマスクパターンデータ群を選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の第２の形態は、記録媒体上の同一の記録領域に対して記録ヘッドを複数回走査させて記録を行うことにより、前記同一の記録領域に対して画像を形成するためのデータ処理方法であって、記録ヘッドの複数回の走査の記録動作に対応する分割データを生成するために、入力された画像データを分割するために使用されるマスクパターンデータの複数の部分を含む複数のマスクパターン群を記憶し、前記入力画像データと前記マスクパターンデータ群に基づき、分割データにおける少なくとも一つの走査に対応するデータによって表される画像の周波数特性に関する情報を、複数のマスクパターンデータ群について取得し、前記取得手段によって取得された情報により表される周波数特性に基づいて、複数のマスクパターンデータ群の中から、記録のために前記入力された画像データに適用するマスクパターンデータ群を選択することを特徴とする。

本発明によれば、入力画像データが網点画像データなどのような規則性の高い画像データであっても、記録媒体上に濃度ムラ、スジムラなどの画像劣化の少ない良好な品質の画像を記録することが可能になる。

第１の実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、マスクパターンデータ群の一例を示す図、（ｂ）は１回目の走査においてドットの記録が許容される画素を示している。 マスクパターンデータおよび間引き画像の例を示す図である。 間引き画像生成処理を説明するための図である。 第１実施形態の間引き画像画質特性算出処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。 マスクパターンデータ群の一例を示す図である。 マスクパターンデータの周波数特性情報を示す図である。 第２実施形態の画像形成装置における動作を示すフローチャートである。 第２実施形態の間引き画像画質特性算出処理を示すフローチャートである。 マスクパターン記憶部に格納されているマスクパターンデータ群セットおよびマスクパターンデータ群の一例を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の画像処理の構成を示す図である。画像形成装置１はプリンタインタフェースまたはネットワークインタフェースによりプルーフシステムに接続されている。図１において、画像データ入力端子１０１には２値の画像データ（入力２値画像データ）が入力され、この入力２値データは、入力データ格納バッファ１０２に格納される。入力データ格納バッファ１０２に格納される入力２値データは、画像形成装置に用いられる複数のインク色それぞれに対応した２値の画像データである。

間引き画像生成部１０３は、入力データ格納バッファ１０２に格納された入力２値データとマスクパターン記憶部１０４に記憶されているマスクパターンデータ群とから分割画像データとしての間引き画像データを生成する。なお、マスクパターン記憶部１０４には、画像形成装置による画像形成動作に関連する記録条件に応じたマスクパターンデータ群が記憶されている。間引き画像画質特性算出部１０５では、間引き画像生成部１０３で生成された間引き画像に基づき後述の画質特性情報を算出する。ここで算出された画質特性情報は間引き画像画質特性格納バッファ１０６に一時的に保存される。

マスクパターン記憶部１０４には、例えば図３（ａ）に示すようなマスクパターンデータ群３ａが複数格納されている。このマスクパターンデータ群は、記録条件毎にインク色分のマスクパターンデータ群を１つのセットとして、複数セット保持されている。なお、記録条件とは、画像形成動作あるいは画質に影響する条件を意味する。本実施形態では、記録媒体上の同一領域を複数回走査して画像を完成させる、いわゆるマルチパス記録方式において、記録媒体が同一の記録領域を走査する回数（パス数）および画像を形成する記録媒体の種類を記録条件としている。但し、記録条件は、これらの条件に限定されるものではなく、その他の条件を記録条件とすることも可能である。また、以下の説明において、インク色毎に定められているマスクパターンデータ群をマスクパターンデータ群セットという。なお、マスクパターンデータ群およびマスクパターンデータ群セットについては、図１２を参照して後に詳述する。

図３（ａ）に示すマスクパターンデータ群３ａは、一つのマスクパターンデータ郡セットの中の一つのマスクパターンデータ群を示している。このマスクパターンデータ群３ａは前述のマルチパス記録方式を採る場合に、入力２値画像データを間引くことによって各走査に対応した分割データを生成するためのデータとなっている。マスクパターンデータ群３ａにおける複数のエリア（升目）は、それぞれ入力２値画像を構成する各ドットが形成される領域（画素）に対応している。図３（ａ）に示すマスクデータ群３ａは、記録媒体の同一領域を４回の主走査（パス）で完成させる４パス記録用のマスクパターンデータ群であり、同一走査での記録を可能とする領域は、図面において同一の階調（濃度）で表されている。例えば、階調値３で表されるエリア３１ａは２回目の走査においてドットの記録を許容するマスクパターンデータを示している。また、図３（ｂ）は、１回目の走査においてドットの記録が許容される画素を示している。また、本実施形態では、入力される２値網点画像データの網点画像解像度（ｄｐｉ）と同じ記録解像度で出力を行う。このため、本実施形態におけるマスクパターン記憶部１０４に保持されているマスクパターンデータは、網点画像解像度と同じ解像度を有する。

ここで、図１２に、マスクパターン記憶部１０４に格納されたマスクパターンデータ群およびマスクパターンデータ群セットの一例を示す。図中、ｃ２１，ｍ２１，ｙ２１，ｋ２１・・・はそれぞれマスクパターンデータ群セットを示している。このマスクパターンデータ群セットは、画像形成装置にて使用されるインク色などのインクの種類毎に設けられている。そして、シアンのインクに対応する１つのマスクパターンデータ群セットｃ２１は、複数（２つ）のマスクパターンデータ群ｃ２１ａ，ｃ２１ｂからなる。また、マゼンタのインクに対応する１つのマスクパターンデータ群セットｍ２１は、複数のマスクパターンデータ群ｍ２１ａ，ｍ２１ｂからなる。同様に、イエロー、ブラックのインクに対応するマスクパターンデータ群セットｙ２１，ｋ２１もそれぞれ２つのマスクパターンデータ群ｙ２１ａ，ｙ２１ｂ、ｋ２１ａ，ｋ２１ｂからなる。

マスクパターン記憶部１０４では、図１２に示すように、走査回数（パス数）および記録媒体の種類などの記録条件が定められることによって、インク色毎に１つのマスクパターンデータ群セットが選択される。本実施形態では、マルチパス記録方式を実施する際に設定される走査回数としては２回、３回、４回の中のいずれか一つを設定可能とし、記録媒体の種類としては普通紙、光沢紙、マット紙の中のいずれか一つを設定可能としている。走査回数と記録媒体の種類が設定されることにより、使用すべき１つのマスクパターンデータ群セットが定められる。例えば、走査回数として２回が、記録媒体の種類として普通紙がそれぞれ設定されれば、シアンのインク色に対応するマスクパターン群セットとしてｃ２１が、マゼンタのインク色に対応するマスクパターンデータ群セットとしてｍ２１セットが選択される。さらに、イエローのインク色に対応するマスクパターンデータ群セットとしてｙ２１が、ブラックのインク色に対応するマスクパターンデータ群セットとしてｋ２１がそれぞれ選択される。

前述のように、一つのマスクパターンデータ群セットは、複数のマスクパターンデータ群からなっている。そして、同一のマスクパターンデータ群セットに属する複数（図１２では２個）の各マスクパターンデータ郡は、互いに異なるパターンとなっている。図４（ａ），（ｂ）に同一のマスクパターンデータ群セットに属する異なるマスクパターンデータ群のマスクパターンの一例を示す。図４（ａ）,（ｂ）において４ａおよび４ｂは入力網点データを示している。また、４１ａと４２ａはマスクパターンデータ群４０ａに属するマスクパターンデータを、４１ｂと４２ｂはマスクパターンデータ群４０ｂに属するマスクパターンデータを、それぞれ示している。マスクパターンデータ群４０ａ，４０ｂは、それぞれ図１２に示すｃ２２ａ，ｃ２２ｂに対応する。なお、入力網点データ４ａと入力網点データ４ｂとは同一のパターンのデータである。マスクパターンデータ４１ａと４２ａ、４１ｂと４２ｂはいずれも相補的なマスクパターンデータとなっており、記録媒体上の同一領域を２回走査して画像を完成させる、いわゆる２パス記録で使用される分割画像データとしての間引きパターンである。

画像形成装置に対し、２値の画像データ４ａが入力されると、１回目の主走査では、マスクパターンデータ４１ａにて間引かれた分割データに基づいて記録媒体上に間引き画像４３ａが記録される。また、２回目の主走査では、マスクパターンデータ４２ａにて間引かれた分割データに基づいて記録媒体上に間引き画像４４ａが記録される。一方、２値の入力網点画像データ４ｂが入力されると、１回目の主走査では、マスクパターンデータ４１ｂにより間引かれた分割データに基づいて記録媒体上に間引き画像４３ｂが形成される。また、２回目の主走査目では、分割マスクパターンデータ４２ｂにより間引かれた分割データに基づき、間引き画像４４ｂが記録される。なお、図４（ａ）および（ｂ）に示すマスクパターンデータにおいて、黒で示す領域（画素）は記録媒体上へのドットの形成を許容する部分を示している。

図４（ａ）に示す間引き画像と、図４（ｂ）に示す間引き画像とを比較すると、間引き画像４３ａ，４４ａは不規則なドット配置の画像となるが、間引き画像４３ｂ，４４ｂは規則的なドット配置のパターンが出現した画像となる。このため、間引き画像４４ｂのような規則的な間引き画像の記録が行われるとき、画像形成装置において大きな着弾誤差が生じている場合には、規則的な濃度むらの発生が顕著になり、画質に大きな低下が生じる。

そこで、マスクパターンデータ選択部１０７では、画質特性格納バッファ１０６に保存されている画質特性情報に基づき、いずれのマスクパターンデータを用いた場合に良好な画質が得られるかを判断し、一方のマスクパターンデータを選択する。

その後、選択されたマスクパターンデータに基づいて入力網点画像データに対する間引き処理が行なわれ、各走査に対応した分割データである分割データが生成される。この後、生成された分割データに基づいて画像の形成動作が行われる。この画像形成動作は、インク滴を吐出させつつ記録ヘッドを移動させる主走査と、記録ヘッドによる走査方向と交差する方向へと記録媒体を搬送する副走査とを繰り返すことによって行う。
なお、画像データ入力端子１０１に入力されるデータは多値データであってもよく、その場合には間引き処理部１０８では多値データの状態で画像の間引き処理を行なう。

本実施形態における画像形成装置には、複数のインク色それぞれに対応して複数の記録ヘッドが設けられ、各記録ヘッドは主走査方向と直交する方向に配列された複数のノズルを有している。また、複数の記録ヘッドは、主走査方向へと往復移動可能に保持されているキャリッジに搭載され、移動部１１２によってキャリッジと共に主走査方向へと移動（走査）する。キャリッジの移動および記録ヘッドにおけるインクの吐出は、ヘッド制御部１１０によって制御される。また、記録媒体の副走査方向への搬送は、搬送ローラ１１４およびこれを回転させる搬送モータなどからなる搬送部によって行われる。また、１０９は吐出選択部であり、記録ヘッドに搭載されるインク色と記録ヘッドが吐出可能なインク吐出量の中から、吐出すべきインク色と吐出量とを選択する。

なお、間引き画像生成部１０３、間引き画像画質特性算出部１０５、間引き画像画質特性格納バッファ１０６、マスクパターンデータ選択部１０７、間引き処理部１０８、インク色及び吐出量選択部１０９、ヘッド制御部１１０などの機能などを含めた画像形成動作に関する演算、制御、判断などの処理は、ＣＰＵによって実現される。

ここで、上記第１の実施形態における動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。まず、入力端子１０１を介して２値の画像データが入力されると、その入力画像データは入力データ格納バッファ１０２に格納される（ステップＳ１０１）。入力される画像データとしては、誤差拡散処理などによって得られた分散性の高い画像データと網点画像データなどのような規則性の高い画像データなどがある。

次に、現在設定されている条件を記録条件判断部１２０により判断する（ステップＳ１０２）。その後、マスクパターン記憶部１０４に格納されている複数のマスクパターンデータ群セットの中から、現在設定されている記録条件に適したマスクパターンデータ群セットを選択する（ステップＳ１０３）。

次に、入力データ格納バッファ１０２に格納された入力画像データと、ステップＳ１０３で選択されたマスクパターンデータ群セットを構成する複数のマスクパターンデータ群の中の任意の一つのマスクパターンデータ群を選択する（ステップＳ１０４）。この後、選択した任意の一つのマスクパターンデータを用いて入力画像データの間引きデータを分割データとして生成する（ステップＳ１０５）。分割データは、図５に示すように、２値の入力値画像データ５１と、選択した一つのマスクパターンデータ群の中のマスクパターンデータ５２との論理積（ＡＮＤ）をとることにより生成される。次に、ステップ１０６で分割データから、間引き画像画質特性情報を算出する。このステップＳ１０６での処理の詳細は後述する。

ステップＳ１０６で算出した間引き画像画質特性情報を間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納する（ステップＳ１０７）。次に、ステップ１０３で選択したマスクパターンデータ群セットを構成する複数のマスクパターンデータ群セットの中のすべてのマスクパターンデータ群を用いて前述のＳ１０５〜Ｓ１０７までの処理を実行したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ここで、マスクパターンデータ群の中に、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７までの処理に使用されていないマスクパターンデータ群（ステップＳ１０４で選択されていないマスクパターンデータ群）が存在すると判断された場合には、ステップＳ１０４へ戻る。そして、ステップＳ１０４で選択されていないマスクパターンデータ群を選択し、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を行う。例えば、マスクパターンデータ群セットが２個のマスクパターンデータ群で構成される場合には、まず、任意の１つのマスクパターンデータ群を用いて複数走査分の分割データを生成する。次いで、生成した複数走査分の分割データに基づき、前記マスクパターンデータ群の周波数特性を算出し、間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納する。その後、マスクパターンデータ群セットの他方のマスクパターンデータ群を用いて、同様に、複数の分割データの生成を行い、それら複数の分割データに基づき画質特性情報の算出、格納を行う。

次に、間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納された複数の画質特性情報を比較し、最も優れた画質特性を表す分割データを生成することが可能な最適なマスクパターンデータ群を選択する（ステップＳ１０９）。次に、ステップＳ１０９で選択された最適なマスクパターンデータ群を用いて入力データに対し間引き処理を行い、間引き画像データ（分割データ）を生成する（ステップＳ１１０）。
以上のステップＳ１０３〜Ｓ１０９のマスクパターンデータ群選択処理およびステップＳ１１０の間引き処理は、入力画像データがインク色に対応する複数のカラー画像データであった場合には、各画像データに対して行なわれる。

次に、ステップＳ１１１では、入力画像データに適合するインク色及び吐出量を選択すると共に、ステップＳ１１０で生成された分割データに基づいて画像の形成を開始する。そして、全ての入力画像データに対する画像形成動作が行われた時点で画像形成動作は終了する（Ｓ１１２）。

なお、画像の形成は、複数の記録ヘッド１１１をキャリッジと共に一定の方向に沿って移動させる主走査を行いつつ、ステップＳ１１０で生成された分割データに基づき記録媒体１１３上にインクを吐出させることにより行う。本実施形態では、記録媒体上の同一領域に対し、記録ヘッド１１１を複数回走査させることによって、その領域に対して画像を完成させる、いわゆるマルチパス記録方式を採用している。マルチパス記録動作には、記録媒体上の同一の記録領域に対し記録ヘッドの異なるノズル群を用いて記録を行う形態と、同一ノズル群を用いて同一の記録領域に記録を行う形態とが考えられるが、上記の処理はいずれにも適用可能である。

次に、前述のステップＳ１０７で実施される間引き画像の画質特性情報算出処理を、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、間引き画像画質特性算出部１０５が、間引き画像生成部１０３で作成した分割データを取得する（ステップＳ２０１）。なお、この分割データは、記録ヘッドからインクを吐出するか否かを表す２値（０または１）のデータによって構成されるデータである。

次に、間引き画像画質特性算出部１０５は、分割データの２次元周波数特性Ｆｐ＿ｉ（ｕ，ｖ）を２次元フーリエ変換処理により算出する（ステップＳ２０２）。なお、ｉは１からＮの整数で、Ｎはパス数である。また、間引き画像のサイズは、縦×横＝Ｍ×Ｍとする。

次に、ステップＳ２０３では、算出された間引き画像の２次元周波数特性Ｆｐ＿ｉ（ｕ，ｖ）に対して、任意の周波数ｐ（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）以下の領域に含まれるスペクトルの積分値Ｇｉを次の式１によって求め、それをｉ走査目の間引き画像の画質特性とする。

本実施形態においてＧｉは間引き画像内の任意の周波数ｐ以下の周波成分を表す値である。間引き画像内の低周波成分の値が相対的に大きくなると、記録装置の着弾変動が大きい場合に画質の低下が大きくなる。前述した任意の周波数ｐ（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）の値は、例えば人間の視覚特性を考慮して定める等の方法を採ることも可能である。例えば、人の視覚特性をＶＴＦ（ｕ，ｖ）とした場合、間引き画像内の周波成分の値Ｇｉ＿ｖｔｆは式２によって算出する。

次にステップＳ２０４では、ステップＳ２０１で取得したマスクパターンデータ群により生成された全ての走査分のマスクパターンデータに対して上記の画質特性Ｇｉの算出が行われたか否かを判断する。そして、全ての走査分のマスクパターンデータに対して画質特性Ｇｉの算出が行われるまで、上記ステップＳ２０２，Ｓ２０３の処理を繰り返し行う。例えば、ステップＳ１０３で選択されたマスクパターンデータ群セットが図１２におけるｍ４１であったとする。この場合、マスクパターンデータ群ｍ４１ａによって生成される分割データは、４走査分の分割データそれぞれに対して画質特性Ｇ₁〜Ｇ₄が算出される。

この後、ステップＳ２０５では、以下の式３に示す演算によって、各走査に対応する各分割データの画質特性Ｇｉの総和Ｇａｌｌ＿ｊを算出する。例えば、ステップＳ１０３で選択されたマスクパターンデータ群セットが図１２におけるｍ４１であった場合、ステップＳ２０４では、分割データの画質特性Ｇ₁、Ｇ₂、Ｇ₃、Ｇ₄の値の総和Ｇａｌｌ＿ｊを算出する。なお、式３において、ｊは１からＫの整数であり、Ｋはマスクパターンデータ群により生成される間引き画像の数（走査の回数（パス数））である。

以上のようにして算出された総和Ｇａｌｌ＿ｊが、ステップＳ１０４においてマスクパターンデータ群セットの中から選択された任意の一つのマスクパターンデータ群によって得られる画像データの画質特性情報となる。ここで算出した画質特性情報Ｇａｌｌ＿ｊは、図２のステップ１０７で説明したように、間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納される。その後は、前述のようにステップＳ１０８の判断によってステップＳ１０４〜Ｓ１０７の動作を繰り返し、同一のマスクパターンデータ群セットの中の全てのマスクパターンデータ群にて得られる画像の画質特性情報を間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納する。

また、前述のステップＳ１０９でのマスクパターンデータ群の選択動作では、マスクパターンデータ選択部１０７において間引き画像画質特性格納バッファ１０６に保存されている画質特性情報を比較し、間引きマスクパターンデータ群を選択する。本実施形態では、各マスクパターンデータ群によって生成された各走査毎の分割データの画質特性Ｇａｌｌ＿ｊの値を比較し、最小のＧａｌｌの値を持つマスクパターンデータ群を選択する。これにより、着弾誤差が生じる画像形成装置において、網点画像データのように規則的な２値画像データが入力された場合にも、規則的な濃度むらの発生を抑制することが可能になり、良好な画質の画像を形成することが可能になる。従って、本実施形態における画像形成装置をプルーフシステムに用いた場合には、本印刷と同様の質感の画像を形成することができる。

なお、本実施形態は、２値の網点画像データ以外の入力画像データ、例えば誤差拡散処理やディザ処理などによって２値化処理された入力画像データに対しても、図２および図６に示す処理を実行することで良好な画像を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施例形態を図７ないし図１２に基づき説明する。図７は第２の実施形態における画像処理装置の構成を示す図である。この第２の実施形態では、間引き画像画質特性算出部２０５で実行する処理が、上記第１の実施形態に設けられた間引き画像画質特性算出部１０５と異なる。すなわち、この第２の実施形態における間引き画像画質特性算出部２０５は、入力データ格納バッファ１０２に格納された入力画像データとマスクパターン記憶部１０４に記憶されているデータとが入力され、これらのデータに基づき間引き画像画質特性を算出する。

第２の実施形態では、入力データ格納バッファ１０２に格納される入力データは、網点画像に基づいて生成された２値画像データと、網点画像のスクリーン線数（ｌｐｉ）およびスクリーン角度（°）とに関する情報である。なお、本実施形態において入力画像データは、画像形成装置に用いられる複数のインク色それぞれに対応した２値の網点画像データである。

また、マスクパターン記憶部１０４には、図８に示すようなマスクパターンデータ群８ａと、図９（ａ）〜（ｄ）に示すようなマスクパターンデータの周波数特性情報とが記憶されている。図８に示すマスクパターンデータ群８ａは、図３（ａ）に示すものと同様に、４パス記録用のマスクパターンデータ群を示しており、同一走査での記録を可能とする領域は、図８において同一の階調（濃度）で表されている。このマスクパターンデータ群は、記録条件毎にインク色分のマスクを１つのセットとして、マスクパターン記憶部１０４に複数セット保持されている。なお、記録条件とは、画像形成動作あるいは画質に影響する条件を意味する。この第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、マルチパス記録方式において記録媒体が同一の記録領域を走査する回数（パス数）と、画像を形成する記録媒体の種類を記録条件としている。また、この第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、インク色毎に定められているマスクパターンデータ群をマスクパターンデータ群セットと称し、その一例を図１２に示す。

また、図９（ａ）〜（ｄ）は、マスクパターンデータ８ａの１走査目に配置されるパターンの周波数特性を２次元周波数空間に表した図である。なお、図７における他の構成は、図１に示したものと同様であり、両図における同一もしくは相当部分には同一符号を付し、それらについての説明の詳細は省略する。

ここで、図１０に示すフローチャートに従って第２の実施形態の動作を説明する。まず、入力端子１０１を介して２値の画像データが入力されると、その入力画像データは入力格納バッファ１０２に格納される（ステップＳ３０１）。入力される画像データとしては、網点画像データとする。

次に、現在設定されている記録条件を記録条件判断部１２０により判断する（ステップＳ３０２）。その後、マスクパターン記憶部１０４に格納されている複数のマスクパターンデータ群セットの中から、現在設定されている記録条件に適したマスクパターンデータ群を選択する（ステップＳ３０３）。

次に、入力データ格納バッファ１０２に格納されたデータと、ステップＳ３０４で選択されたマスクパターンデータ群セットを構成する複数のマスクパターンデータ群の中の任意の一つのマスクパターンデータ群を選択する（ステップＳ３０４）。この後、入力データ格納バッファ１０２に格納された入力画像データと、マスクパターン記憶部１０４に記憶されているマスクパターンデータ群とに基づき間引き画像の画質特性情報を算出する（ステップＳ３０５）。このステップＳ３０５での処理の詳細は後述する。

次に、ステップＳ３０５で算出した間引き画像画質特性情報を間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納する（ステップＳ３０６）。この後、ステップＳ３０４で選択したマスクパターンデータ群セットを構成する複数のマスクパターンデータ群の中の、全てのマスクパターンデータ群を用いて前述のＳ３０５，Ｓ３０６による処理を実行したか否かを判断する（ステップＳ３０７）。ここで、マスクパターンデータ群セットの中に、ステップＳ３０５，Ｓ３０６の処理に使用されていないマスクパターンデータ群（ステップＳ３０４で選択されていないマスクパターンデータ）が存在すると判断された場合には、ステップＳ３０４に戻る。以後、ステップＳ３０４〜Ｓ３０７の動作を繰り返し、マスクパターンデータ群セット内の全てのマスクパターンデータ群に対する画質特性情報の算出、格納を行う。

次に、間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納された、複数のマスクパターンデータに対する画質特性情報を比較し、入力された２値網点画像データを出力する場合に最適なマスクパターンデータ群を選択する（ステップＳ３０５）。さらに、ステップＳ３０５で選択された最適なマスクパターンデータ群を用いて入力２値網点画像データに対して間引き処理を実行し、分割データを生成する。さらに、入力画像データに適合するインク色及び吐出量が選択され、画像形成が開始される（ステップＳ３１０）。そして、全ての入力画像データに対する画像形成動作が行われた時点で画像形成動作は終了する。なお、この実施形態においても、マルチパス記録方式を用いて画像形成動作が行われる。

次に、前述の間引き画像の画質特性算処理について図１１により説明する。
間引き画像画質特性算出部１０６では、入力２値網点画像データの周波数特性と、マスクパターンデータの周波数特性とを用いて分割データの周波数特性を求め、これを画質特性情報とする。一般的に、網点の周波数特性（スペクトル）を２次元周波数空間に表した場合、網点は特定の方向に周期性を有し、周波数空間内の局所的な領域に周期性を示す高い値が現れる。よって入力網点画像の周波数特性の方向は、網点の角度（°）によって推測することが可能であり、また、スペクトルが現れる領域は、解像度（ｄｐｉ）と線数（ｌｐｉ）によって推測することが可能である（表１参照）。スペクトルが現れる周波数において、そのスペクトルの振幅は網点処理に入力される画像の入力値によって決定されるため、入力網点画像の周波数特性はおおよそ予測することが可能である。

本実施形態では、間引き画像の周波数特性を求めるために使用する入力網点画像の周波数特性として、画素値Ｉ１の全面ベタ画像が入力された場合の周波数特性Ｆ＿ｉｎ（ｕ，ｖ）を、線数（ｌｐｉ）と角度（°）とから求める（ステップＳ４０１）。次に、画質特性情報を算出する対象となるマスクパターンデータ群の周波数特性をマスクパターン記憶部１０４より取得する（ステップＳ４０２）。その後、入力網点画像の周波数特性Ｆ＿ｉｎ（ｕ，ｖ）と、ｉ走査目のマスクパターンデータの周波数特性Ｆｍａｓｋ＿ｉ（ｕ，ｖ）とから、ｉ走査目の間引き画像の周波数特性Ｆｐ＿ｉ（ｕ，ｖ）を算出する。この算出は、式５に示すように、２つの周波数特性データの畳み込み積分（コンボリューション）により算出する（ステップＳ４０３）。
Ｆｐ＿ｉ（ｕ，ｖ）＝Ｆ＿ｉｎ（ｕ，ｖ）＊Ｆｍａｓｋ＿ｉ（ｕ，ｖ） …（式５）
ｉ＝０，…Ｎの整数（Ｎはパス数）
ｕ，ｖは２次元周波数空間における座標
なお、本実施形態では、各マスクパターンデータのパス毎の２次元空間周波数特性と入力網点の２次元周波数特性のサイズは共に、縦×横＝Ｍ×Ｍで等しいものとする。

次に、Ｆｐ＿ｉ（ｕ，ｖ）に対して、任意の周波数ｐ（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）以下の領域に含まれるスペクトル積分値Ｇｉを前述の式１で求め、ｉ走査目の間引き画像画質特性とする（ステップＳ４０４）。第１の実施形態でも述べたが、Ｇｉは間引き画像内の周波成分を表す値であり、間引き画像の低周波成分の値が相対的に大きくなると、記録装置の着弾変動が大きい場合に画質の低下が大きくなる。なお、任意の周波数ｐ（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）の値は、第１の実施形態で述べたように、例えば人間の視覚特性を考慮して定めてもよい。

次に、ステップＳ４０５では、全ての走査分のマスクパターンデータに対して行なわれたか否かを判断する。そして、全ての走査分のマスクパターンデータに対して上記の画質特性Ｇｉの算出が行なわれるまで上記ステップＳ４０３，Ｓ４０４の処理を繰り返し行う。

この後、ステップＳ４０６では、走査毎に求められた間引き画像画質特性Ｇｉの総和Ｇａｌｌ＿ｊを前述の式３で算出し（ステップＳ４０３，４０４）、それらを間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納していく。なお、ｊは１からＫの整数で、Ｋは、マスクパターンデータ群により生成される間引き画像の数（走査の回数（パス数））である。

以上のようにして算出された総和Ｇａｌｌ＿ｊが、ステップＳ１０４においてマスクパターンデータ群セットの中から選択された任意の一つのマスクパターンデータ群によって得られる画像データの画質特性情報となる。ここで算出した画質特性情報Ｇａｌｌ＿ｊは、図１０のステップ３０６で説明したように、間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納される。その後は、前述のようにステップＳ３０７の判断によってステップＳ３０４〜Ｓ３０６の動作を繰り返し、同一のマスクパターンデータ群セットの中の全てのマスクパターンデータ群にて得られる画像の画質特性情報を間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納する。

この後、ステップＳ３０８では、間引き画像画質特性格納バッファ１０６に格納されている画質特性情報Ｇａｌｌ＿ｊの中の最小値に対応するマスクパターンデータ群を選択し、選択したマスクパターンデータ群に基づいて画像形成動作を行う（ステップＳ３１０，Ｓ３１１）。

(第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施例形態を説明する。この第３の実施形態では、第１または第２実施形態の構成に対し、間引き画像の画質特性算出処理部のみが異なり、その他の処理は第１または第２の実施形態と同様であるので、以下の説明は第１または第２の実施形態との相違点のみを説明する。

第３実施形態における画像画質特性算出部では、各走査での間引き画像画質特性Ｇｉの総和を求める際に、記録ヘッドから吐出するインクの特性を考慮する。すなわち、本実施形態では記録ヘッドから吐出するインクをＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）とした場合、各インクの濃度の関係はＫ＞Ｍ＞Ｃ＞Ｙであるとする。この際、間引き画像画質特性をインク毎にＧ＿Ｋ、Ｇ＿Ｃ、Ｇ＿Ｍ、Ｇ＿Ｙとした場合、全てのインクに対するあるマスクパターンデータ群ｊにおける間引き画像画質特性Ｇａｌｌ＿ｊは、以下の式５よって算出する。
Ｇａｌｌ＿ｊ＝ｗ１・Ｇ＿Ｋ＋ ｗ２・Ｇ＿Ｃ＋ ｗ３・Ｇ＿Ｍ＋ ｗ４・Ｇ＿Ｙ …（式５）

ここでｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４は各インクに応じてさだめた重み係数であり、これらは、ｗ１＞ｗ２＞ｗ３＞ｗ４…（式６）の関係にある。

式５に示すように、各インク毎の間引き画質画像特性に対して、重み係数ｗｉ（ｉは１からＳまでの整数でＳはインクの種類数）を掛け合わせる。このとき、各重み係数ｗｉは式６に示すように、濃度が高いインクほど重みが大きくなるように設定する。これは、濃度の高いインクの記録装置の着弾変動が発生する場合の画質低下が、濃度の低いインクの画質低下と比較して、全てのインクで形成された最終画像の画質に与える影響が大きいからである。このように、この第３の実施形態によれば、インク自身の持つ濃度の高低に応じて間引き画像画質特性を算出することができるため、より良好な品質の画像を形成することが可能になる。

また、入力データ格納バッファ１０２、間引き画像生成部１０３、マスクパターン記憶部１０４、間引き画像画質特性算出部１０５、画像画質特性格納バッファ１０６、マスクパターンデータ選択部、および間引き処理部１０８としての機能を、１台または複数台のコンピュータを有するホスト装置によって担わせ、吐出量選択部１０９、ヘッド制御部１１０、記録ヘッド１１１、移動部１１２、およびローラ１１４を画像形成装置に備えるように構成してもよい。

１ 画像形成装置
１０２ 入力データ格納バッファ
１０３ 間引き画像生成部
１０４ マスクパターン記憶部
１０５ 間引き画像画質特性算出部
１０６ 間引き画像画質特性格納バッファ
１０７ マスクパターンデータ選択部
１０８ 間引き処理部
１１１ 記録ヘッド
１１３ 記録媒体
１１４ 搬送ローラ
２０５ 間引き画像画質特性算出部

Claims (14)

1. 記録媒体上の同一の記録領域に対して記録ヘッドを複数回走査させて記録を行うことにより、前記同一の記録領域に対して画像を形成するためのデータ処理装置であって、
   記録ヘッドの複数回の走査の記録動作に対応する分割データを生成するために、入力された画像データを分割するために使用されるマスクパターンデータの複数の部分を含む複数のマスクパターン群を記憶する記憶手段と、
   前記入力画像データと前記マスクパターンデータ群に基づき、分割データにおける少なくとも一つの走査に対応するデータによって表される画像の周波数特性に関する情報を、複数のマスクパターンデータ群について取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された情報により表される周波数特性に基づいて、複数のマスクパターンデータ群の中から、記録のために前記入力された画像データに適用するマスクパターンデータ群を選択する選択手段と、を備えることを特徴とするデータ処理装置。
2. 前記取得手段は、前記入力画像データの周波数特性と前記マスクパターンデータ群の周波数特性とから前記分割データの周波数特性情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
3. 前記取得手段は、前記入力画像データと前記マスクパターンデータ群とから前記複数回の走査のうち少なくとも１つの走査に対応する前記分割データを生成し、その分割データの周波数特性情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のデータ処理装置。
4. 前記選択手段は、前記複数の前記マスクパターンデータ群について、分割データにおける各走査についての、所定の周波数以下の領域に含まれるスペクトル積分値の総和を取得し、前記総和が最小となる前記マスクパターンデータ群を選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
5. 前記取得手段は、入力された２値の前記画像データの前記周波数特性を前記２値の画像データの網点の線数と角度とに基づいて算出し、
   前記選択手段は、複数の分割データに対応する画像それぞれの周波数特性情報を比較して、前記記憶手段に格納されている複数のマスクパターンデータ群の中から、前記画像データに適用すべきマスクパターンデータ群を選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
6. 前記取得手段は、画像の形成に使用するインク色毎に算出した前記分割データに対応する画像の周波数特性情報に対して、濃度の高いインクほど大な重み係数を乗じ、前記重み係数を乗じた前記各インク色に対応する前記分割データに対応する周波数特性情報を加えることによって分割データに対応する画像分割データの周波数特性情報を算出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
7. 前記選択手段によって選択されたマスクパターン群によって分割された分割データで記録を行うための記録ヘッドを有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
8. 記録媒体上の同一の記録領域に対して記録ヘッドを複数回走査させて記録を行うことにより、前記同一の記録領域に対して画像を形成するためのデータ処理方法であって、
   記録ヘッドの複数回の走査の記録動作に対応する分割データを生成するために、入力された画像データを分割するために使用されるマスクパターンデータの複数の部分を含む複数のマスクパターン群を記憶し、
   前記入力画像データと前記マスクパターンデータ群に基づき、分割データにおける少なくとも一つの走査に対応するデータによって表される画像の周波数特性に関する情報を、複数のマスクパターンデータ群について取得し、
   取得された情報により表される周波数特性に基づいて、複数のマスクパターンデータ群の中から、記録のために前記入力された画像データに適用するマスクパターンデータ群を選択することを特徴とするデータ処理方法。
9. 前記入力画像データの周波数特性と前記マスクパターンデータ群の周波数特性とから前記分割データの周波数特性情報を取得することを特徴とする請求項８に記載のデータ処理方法。
10. 前記入力画像データと前記マスクパターンデータ群とから前記複数回の走査のうち少なくとも１つの走査に対応する前記分割データを生成し、その分割データの周波数特性情報を取得することを特徴とする請求項８または９に記載のデータ処理方法。
11. 前記複数の前記マスクパターンデータ群について、分割データにおける各走査についての、所定の周波数以下の領域に含まれるスペクトル積分値の総和を取得し前記総和が最小となる前記マスクパターンデータ群を選択することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
12. 入力された２値の前記画像データの前記周波数特性を前記２値の画像データの網点の線数と角度とに基づいて算出し、
    複数の分割データに対応する画像それぞれの周波数特性情報を比較して、前記記憶されている複数のマスクパターンデータ群の中から、前記画像データに適用すべきマスクパターンデータ群を選択することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
13. 画像の形成に使用するインク色毎に算出した前記分割データに対応する画像の周波数特性情報に対して、濃度の高いインクほど大な重み係数を乗じ、前記重み係数を乗じた前記各インク色に対応する前記分割データに対応する周波数特性情報を加えることによって分割データに対応する画像分割データの周波数特性情報を算出することを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか一項に記載のデータ処理方法。
14. 選択されたマスクパターンによって分割された分割データで記録を行うための記録ヘッドを有することを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載のデータ処理方法。

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