JP6391555B2 - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、量子化処理を行った後の画像データを、インクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体に記録するための画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。

インクジェット記録に用いられるインクの種類として、色材に染料を含有した染料インクと、顔料を含有した顔料インクが挙げられる。一般に、顔料インクの方が染料インクよりも耐光性や耐水性には優れるが、耐擦性については劣っていることが多い。ここで、耐擦性とは、記録媒体に記録された画像の表面を擦った場合の画像の耐性を意味する。顔料インクの場合は、一般的に表面張力が高く記録媒体の内部まで浸透し難く表面に残存しやすいので、記録媒体の表面で凸状に定着する傾向がある。結果、その表面を擦った場合、摩擦力によって色材が剥離したり移動したりして、画像が欠損されるのである。

このような耐擦性に対する課題を解決するため、例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３には分散液中にポリウレタン樹脂を含有させることにより、耐擦性を向上させた顔料インクが開示されている。

特開２００５−２２５９４８号公報 特開２００４−１３１５８６号公報 特開２００６−３３５８５８号公報

Rovert Ulichney, The void-and-cluster method for dither array generation, Proccedings SPIE, Human Vsion, Visual Processing, Digital Displyas IV, vol.1913, pp.332-343, 1993.

しかしながら、上記特許文献に開示されているようなインクを使用しても、記録媒体上の記録状態によっては、十分な耐擦性が得られない場合があった。

図１３（ａ）および（ｂ）は、記録媒体における顔料インクの着弾状態を示す図である。いずれも、記録媒体に向けてインク滴が進行する様子と、当該インク滴が記録媒体に着弾して浸透しドットを形成した場合の断面図を示している。ここで、図１３（ａ）は１つのドットが単独で着弾する様子、図１３（ｂ）は２つのドットが隣接して着弾する様子を示している。単ドットの場合も隣接ドットの場合も、インク中の水分や溶剤は記録媒体の内部に浸透するが、顔料成分は記録媒体の表面に残存する。但し、単ドットの場合は記録媒体上で一様な厚みの顔料層を形成するが、隣接ドットの場合は、互いのドットが重なった部分で顔料層の厚みが増し、局所的な凸部が形成される。結果、図１３（ｂ）のように複数のドットが記録される状態は、図１３（ａ）のように単ドットが記録される状態に比べて耐擦性が弱くなる。

ところで、このような耐擦性の程度はインクの種類によって様々である。一般に、表面張力が高いインクほど記録媒体への浸透力が弱く、上記のような重複箇所の耐擦性は弱い。その一方、比較的表面張力が低いインクでは耐擦性は問題になりにくい。つまり、使用するインクが顔料インクであろうと染料インクであろうと、色材の種類や溶剤によってインクの表面張力は異なり、耐擦性の程度も異なる。

また、表面張力の差が大きい２つのインクを用いる場合では、表面張力の低いインクの付与によって、表面張力の高いインクの記録媒体に対する浸透性を高めることが出来る。つまり、表面張力の低いインクの記録直後または殆ど同時に表面張力の高いインクを記録すれば、表面張力の高いインクの浸透も促されて耐擦性を向上させることが出来る。

図１４（ａ）〜（ｃ）は、そのような記録方法の効果を説明するための図である。図１４（ａ）は、表面張力の低い染料インクのインク滴を記録媒体に付与した場合の着弾図である。表面張力の低い染料インクは、記録媒体の奥深くまで浸透しその表面に残存することは無い。図１４（ｂ）は、染料インクが着弾した直後の同じ位置に表面張力の高い顔料インクを付与した場合の着弾図である。染料インクが浸透した領域は記録媒体の繊維が膨潤し、粒子の大きい顔料インクも浸透し易く表面に残り難くなる。図１４（ｃ）は、顔料インクと、当該顔料インクの隣接した両側に染料インクを同時に付与した場合の着弾図である。染料インクに伴って顔料インクも記録媒体に浸透し易くなり、図１４（ｂ）と同様、顔料インクは記録媒体の表面に残り難い。図１４（ｂ）または図１４（ｃ）のような状態で記録されれば記録媒体の表面における凹凸は抑制され、画像の耐擦性を強くすることが出来る。

しかしながら、そもそもの顔料インクの長所は、記録媒体の表面に顔料が残ることにより高濃度な画像を実現することである。よって、上記のように顔料を記録媒体の表面に残さないようにすると、所望の画像濃度が得られなくなるおそれが生じる。

本発明は上記問題点を解決するために成されたものである。よってその目的とするところは、表面張力の異なる複数のインクを用いて画像を記録するインクジェット記録システムにおいて、画像全体の耐擦性を向上させ、高濃度な画像を安定して出力することが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供することである。

そのために本発明は、第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化手段を備え、前記第１の量子化データに従って前記第１のインクを吐出し前記第２の量子化データに従って前記第２のインクを吐出する記録手段を用いて画像を記録するためのデータ処理を行う画像処理装置であって、前記第１のインクの表面張力は前記第２のインクの表面張力よりも高く、前記第１のインクに対応する多値データが中間濃度を示し、前記第２のインクに対応する多値データが中間濃度を示す場合に、前記第１の量子化データに従って記録媒体に記録される第１のドットパターンは、前記第２の量子化データに従って前記記録媒体に記録される第２のドットパターンよりも分散性が高いことを特徴とする。

本発明によれば、顔料インクを用いる場合でも、画像全体の耐擦性を向上させて高濃度で高画質な画像を安定して出力することが出来る。

インクジェット記録システムの制御の構成を示すブロック図である。 記録装置の概観斜視図である。 記録ヘッドを吐出口面側から見た概略図である。 記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。 ＡＳＩＣの構成を示すブロック図である。 画像データの処理を説明するためフローチャートである。 量子化処理の詳細を説明するためのブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、色間処理部を説明するための図である。 記録と判断される閾値の範囲をインク色ごとに示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、ブルーノイズの特徴を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ディザ処理を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ドットパターンとその周波数特性を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は記録媒体における顔料インクの着弾状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、記録方法の効果を説明するための図である。 マルチパス記録方法を説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１インクと第２インクの配置状態を示す図である。

（実施例１）
図１は本発明に使用可能なインクジェット記録システムの制御の構成を示すブロック図である。本実施例におけるインクジェット記録システムは、画像処理装置となるパーソナルコンピュータ２（ＰＣ）とインクジェット記録装置１（以下、単に記録装置とも言う）から構成されている。画像処理装置２にて所定の画像処理が施された画像データは、記録装置１に送られ、記録ヘッド１０３によって記録される。

記録装置１において、記録装置主制御部１０１は記録装置１全体を制御するためのものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されている。記録バッファ１０２は、記録ヘッド１０３に転送する前の画像データを、ラスタデータとして格納することができる。記録ヘッド１０３は、インクを滴として吐出可能な複数の吐出口を有するインクジェット方式の記録ヘッドであり、記録バッファ１０２に格納された画像データに従って、各吐出口からインクを吐出する。本実施例では、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色分の吐出口列が、記録ヘッド１０３上に配列するものとする。

給排紙モータ制御部１０４は記録媒体の搬送や給排紙の制御を行う。記録装置インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０５は、画像処理装置２との間でデータ信号の授受を行う。Ｉ／Ｆ信号線１１４は両者を接続する。Ｉ／Ｆ信号線１１４の種類としては、例えばセントロニクス社の仕様のものを適用することができる。データバッファ１０６は、画像処理装置２から受信した画像データを一時的に格納する。システムバス１０７は記録装置１の各機能を接続する。操作部１１５は、ユーザに対し様々な情報を表示するＬＣＤや、ユーザがコマンド操作を行うためのボタンを備えている。

画像処理装置２において、画像処理装置主制御部１０８は、画像供給デバイス３から供給された画像に対し様々な処理を行って記録装置１が記録可能な画像データを生成するためのものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。後述する図７や図８（ａ）に示す構成も画像処理装置主制御部１０８に備えられており、図６や図８（ｂ）で説明するフローチャートは画像処理装置主制御部１０８のＣＰＵが実行する。画像処理装置インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０９は、記録装置１との間でデータ信号の授受を行う。外部接続インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１１３は、外部に接続された画像供給デバイス３との間で、画像データなどの授受を行う。表示部１１０は、ユーザに対し様々な情報を表示し、例えばＬＣＤなどを適用することが出来る。操作部１１１は、ユーザがコマンド操作を行うための機構であり、例えばキーボードやマウスを適用することが出来る。システムバス１１２は、画像処理装置主制御部１０８と各機能とを結ぶ。

図２は、本実施例で使用する記録装置１の概観斜視図である。記録装置１は、画像処理装置２からデータを受信して印刷する通常のＰＣプリンタとしての機能と、メモリカードなどの記憶媒体に記録されている画像データやデジタルカメラから受信した画像データを印刷する機能を備えている。

記録装置１の外殻をなす本体は、下ケース１００１、上ケース１００２、アクセスカバー１００３、給紙トレイ１００７、及び排出トレイ１００４の外装部材を有している。下ケース１００１は装置１の略下半部を、上ケース１００２は本体の略上半部をそれぞれ形成しており、両ケースの組合せによって内部に各機構を収納する収納空間が形成されている。

給紙トレイ１００７は、複数枚の記録媒体を積載保持することが可能で、記録コマンドが入力されると最上位にある１枚が装置内部に自動的に給送されるようになっている。一方、排出トレイ１００４は、その一端部が下ケース１００１に回動自在に保持され、その回動によって下ケース１００１の前面部に形成される開口部を開閉させ得るようになっている。記録動作を実行させる際には、排出トレイ１００４を前面側へと回動させて開口部を開成させることにより、ここから記録シートが排出可能となると共に、排出された記録シートを順次積載し得るようになっている。排紙トレイ１００４には、２枚の補助トレイ１００４ａ、１００４ｂが収納されており、必要に応じて各トレイを手前に引き出すことにより、記録媒体の支持面積を３段階に拡大、縮小させ得るようになっている。

装置内部の空間には記録媒体に画像を記録するための記録ヘッド１０３と、当該記録ヘッド１０３およびインクタンクを搭載して図のＸ方向に移動可能なキャリッジと、記録媒体を所定量ずつＹ方向に搬送する搬送機構などが配備されている。

図３は、本実施例で使用する記録ヘッド１０３を吐出口面側から見た概略図である。本実施例の記録ヘッド１０３は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）それぞれのインクを吐出する吐出口１００の複数が所定のピッチでＹ方向に配列する吐出口列が、Ｘ方向に並列配置して構成されている。記録ヘッド１０３が、Ｘ方向に移動しながら個々の吐出口１００よりインクを吐出することにより、記録媒体にはイエロー→マゼンタ→シアン→ブラックの順にインクが付与され、幅Ｄの画像が記録される。

再度図２を参照するに、記録コマンドが入力された際、給紙トレイ１００７から装置内部に搬入された記録媒体は、記録ヘッド１０３によって記録可能な領域まで搬送される。そして、記録ヘッド１０３による１回分の記録走査が行われると、搬送機構は記録媒体を記録幅Ｄに相当する距離だけＹ方向に搬送する。以上のような記録ヘッド１０３による記録走査と、記録媒体の搬送動作を繰り返すことにより、記録媒体には段階的に画像が形成されていく。記録が完了した記録媒体は排紙トレイ１００４に排出される。

アクセスカバー１００３は、その一端部が上ケース１００２に回転自在に保持され、上面に形成される開口部を開閉し得るようになっている。アクセスカバー１００３を開くことによって本体内部に収納されている記録ヘッド１０３やインクタンク等の交換が可能となる。なお、ここでは図示しないが、アクセスカバー１００３の裏面には、アクセスカバー１００３が閉じられたときに、本体に設置されているマイクロスイッチによって検出されるための突起が配備されている。すなわち、マイクロスイッチによる当該突起の検出結果によって、アクセスカバー１００３の開閉状態を検出することが出来る。

上ケース１００２の上面には、電源キー１００５が押下可能に設けられている。また、上ケース１００２の上面には、液晶表示部１００６や各種キースイッチ等を備える操作パネル１１５が設けられている。

紙間選択レバー１００８は、記録ヘッド１０３のインク吐出面と記録媒体表面との間隔を調整するためのレバーである。カードスロット１００９は、メモリカードを装着可能なアダプタを受容するための開口部である。メモリカードに記憶されている画像データは、カードスロット１００９に挿入されたアダプタを介して記録装置の制御部３０００に送られ、所定の処理を施した後に記録媒体に記録される。このメモリカード（ＰＣ）としては、例えばコンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、メモリスティック等が挙げられる。ビューワ（液晶表示部）１０１１は、メモリカードに記憶されている画像の中から印刷したい画像を検索する場合などに、１コマ毎の画像やインデックス画像などを表示する。本実施形態において、ビューワ１０１１は記録装置１本体に着脱可能になっている。端子１０１２はデジタルカメラを接続するための端子であり、端子１０１３はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を接続するためのＵＳＢバスコネクタである。

図４は、記録装置１の制御の構成を説明するためのブロック図である。制御部３０００（制御基板）において、ＤＳＰ３００２（デジタル信号処理プロセッサ）は、その内部にＣＰＵを有し、様々な画像処理や記録装置全体の制御を行っている。メモリ３００３は、ＤＳＰ３００２のＣＰＵが実行するべきプログラムを格納するプログラムメモリ３００３ａのほか、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。プリンタエンジン３００４は、複数色のカラーインクを用いてカラー画像を記録するためのプリンタエンジンが搭載されている。

ＵＳＢバスコネクタ３００５は、デジタルカメラ３０１２を接続するためのポートである。コネクタ３００６はビューワ１０１１を接続する。ＵＳＢバスハブ３００８ (ＵＳＢ ＨＵＢ) は、プリンタエンジン３００４にＵＳＢ転送するための集線装置である。外部に接続された画像処理装置２（ＰＣ）より既に所定の画像処理が施された画像データが受信された場合、ＵＳＢバスハブ３００８は当該画像データをそのままプリンタエンジンに送信する。これにより、接続されているＰＣ２は、データや信号のやり取りをプリンタエンジン３００４と直接行うことが出来る（すなわち一般的なＰＣプリンタとして機能する）。

電源コネクタ３００９は、電源３０１３により商用ＡＣから変換された直流電圧を装置内に入力する。尚、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、ＵＳＢバス３０２１又はＩＥＥＥ１２８４バス３０２２を介して行われる。

図５は、ＡＳＩＣ３００１の構成を示すブロック図である。ＰＣカードインタフェイス部４００１は、装着されたＰＣカード３０１１に記憶されている画像データを読取ったり、ＰＣカード３０１１へデータを書き込んだりする。ＩＥＥＥ１２８４インタフェイス部４００２は、プリンタエンジン３００４との間のデータのやり取りを行う。ＩＥＥＥ１２８４インタフェイス部は、デジタルカメラ３０１２あるいはＰＣカード３０１１に記憶されている画像データを記録する場合に使用されるバスである。ＵＳＢインタフェイス部４００３は、ＰＣ２との間でのデータのやり取りを行う。ＵＳＢホストインタフェイス部４００４は、デジタルカメラ３０１２との間でのデータのやり取りを行う。操作パネル・インタフェイス部４００５は、操作パネル１０１０からの各種操作信号を入力したり、表示部１００６への表示データを出力したりする。ビューワ・インタフェイス部４００６は、ビューワ１０１１への画像データの表示を制御している。インタフェイス４００７は、各種スイッチやＬＥＤ４００９等との間を制御するインタフェイス部である。ＣＰＵインタフェイス部４００８は、ＤＳＰ３００２との間でのデータのやり取りの制御を行っている。これら各部は内部バス（ＡＳＩＣバス）４０１０によって接続されている。これらの制御プログラムは、機能モジュールごとにタスク化したマルチタスク形式で構成されている。

図６は、本実施例の 画像処理装置主制御部１０８が行う画像データの処理を説明するためフローチャートである。 本処理は、 画像処理装置主制御部１０８に備えられたＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って実行する。図６において、画像供給デバイス３より注目画素の画像データが入力されると（ステップＳ２００）、 画像処理装置主制御部１０８は、まずステップＳ２０１において色補正を実行する。画像処理装置２が画像供給装置３より受信する画像データは、ｓＲＧＢ等の規格化された色空間を表現するための、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の８ｂｉｔ輝度データである。ステップＳ２０１では、これら輝度データを記録装置固有の色空間に対応するＲＧＢ１２ｂｉｔの輝度データに変換する。信号値を変換する方法は、予めＲＯＭなどに格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照する等の公知の方法を採用することが出来る。

ステップＳ２０２において、 画像処理装置主制御部１０８は、変換後のＲＧＢデータを、記録装置のインク色である、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（ブラック）それぞれの１６ｂｉｔ階調データ（濃度データ）に分解する。この段階で、１６ｂｉｔのグレー画像が４チャンネル分（４色分）生成される。インク色分解処理においても、色補正処理と同様、予めＲＯＭなどに格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照することが出来る。

ステップＳ２０３において、 画像処理装置主制御部１０８は、インク色のそれぞれに対応する１６ｂｉｔ階調データに対し所定の量子化処理を行い、数ビットの量子化データに変換する。例えば３値に量子化する場合、１６ｂｉｔ階調データをレベル０〜レベル２の２ｂｉｔデータに変換する。当該量子化処理については、後に詳しく説明する。

続くステップＳ２０４において、 画像処理装置主制御部１０８はインデックス展開処理を行う。具体的には、個々の画素に記録するドットの数と位置を定めた複数のドット配置パターンの中から、１つのドット配置パターンを、ステップＳ２０３で得られたレベルに対応づけて選出する。そして、このドットデータを２値データとして出力する（ステップＳ２０５）。以上で本処理が終了する。

本実施例のインクジェット記録装置のように、ドットの記録または非記録によって画像濃度を表現する記録装置においては、多値の濃度データを記録装置が可能な低レベルのデータに量子化する必要がある。従来、このような量子化法としては、誤差拡散法やディザ法が知られている。特に、カラーの写真画像を出力する場合には、低階調領域におけるドットの分散性が重視されるので、インク色ごとに別々の量子化処理を行い、異なる色のドット同士が互いに異なる位置に記録されるようにしている。また、このように互いの色のドットを排他的に記録することは、隣接して記録されたドット同士で図１３（ｂ）で説明したような凹凸を形成しないようにするためにも有効である。但しこの際、記録媒体に記録されるドットパターンにおいては、採用する量子化処理の特徴がある程度現れる。つまり、インク色ごとに別々の量子化処理を行う場合には、色間でドットパターンの特徴が異なる。

本発明者らは、以上説明したような状況を鑑み、以下のような知見に到った。すなわち、記録装置が採用する複数の量子化処理の中でも、相対的に分散性の高いドットパターンが得られる量子化処理を、相対的に表面張力が高いインクに設定する。一方、相対的に分散性の低いドットパターンが得られる量子化処理を、相対的に表面張力が低いインクに設定する。

以下、本実施例で採用する量子化処理すなわち図６のステップＳ２０３で実行される量子化処理について詳しく説明する。

図７は、本実施例の量子化処理の詳細を説明するためのブロック図である。本発明の量子化処理はディザ法によって行われる。本実施例の量子化処理においては、まず入力値に関する処理が施され、次に閾値に関する処理が施され、最後に量子化処理が施される。これら一連の処理は色ごと（チャンネルごと）に並列処理される。以下、図７を参照しながら個々の処理を詳しく説明する。

画像データ取得部３０１は、個々の画素の濃度を示す１６ｂｉｔの階調データを取得する。本実施形態の画像データ取得部３０１は、最大１６ｂｉｔの信号を８色分受信することが出来るものとする。図では、第１〜第４のインクそれぞれの１６ｂｉｔデータが入力される状態を示している。

ノイズ付加処理部３０２は、１６ｂｉｔの階調データに所定のノイズを付加する。ノイズを付加することにより、同レベルの階調データが連続して入力された場合も、同一パターンが連続配置される状態を回避し、すじやテクスチャ等を緩和することが出来る。ノイズ付加処理部３０２では、所定のランダムテーブルと、固定強度と、入力値に応じた変動強度を掛け合わせることにより、個々の画素ごとにノイズが生成され入力値に付加される。ここで、ランダムテーブルはノイズの正負を設定するテーブルであり、画素位置ごとに正、ゼロまたは負を設定している。本実施例のランダムテーブルは最大８面有することが出来、それぞれのテーブルサイズは任意に設定可能としている。固定強度はノイズ量の強さを示し、その大きさによってノイズの大小が決まる。本実施例では、画像の粒状度とすじやテクスチャの度合い等に応じ、印刷モードごとに最適なランダムテーブルや固定強度を設定することによって、ノイズ量を適切に調整することが可能になっている。

正規化処理部３０３は、１６ｂｉｔで表される個々の画素の階調値を、ステップＳ２０４でインデックス展開が可能なレベル値に対応づけた後、個々のレベルのレンジを１２ビットに正規化する。以下、具体的に説明する。ステップＳ２０４におけるインデックス展開処理がレベル０〜レベル（ｎ−１）のｎ値に対応する処理の場合、正規化処理部３０３は、１６ｂｉｔで表される６５５３５階調を（ｎ−１）等分する。そして、階調値０をレベル０に、階調値１〜６５５３５をレベル１〜レベル（ｎ−１）にそれぞれ等分に対応づける。更に、それぞれのレベルに対応するレンジを、１２ｂｉｔ（４０９６階調）に正規化する。これにより、個々の画素について、レベル０〜レベル（ｎ−１）のいずれかに対応づけられた状態の１２ｂｉｔデータが得られる。

例えば、インデックス展開処理がレベル０〜レベル２の３値に対応する場合、正規化処理部３０３は、１６ｂｉｔで表される６５５３５階調を２等分する。そして、階調値０をレベル０に、階調値１〜３２７６７をレベル１に、階調値３２７６８〜６５５３５をレベル２にそれぞれ対応づける。更に、レベル１およびレベル２それぞれのレンジ（３２７６７階調幅）を、１２ｂｉｔ（４０９６階調）に正規化する。これにより、個々の画素について、レベル０〜レベル２のいずれかに対応づけられた状態の１２ｂｉｔデータが得られる。

以上説明した画像データ取得部３０１〜正規化処理部３０３の処理は、各色の階調データについて並列に行われる。すなわち、本実施例の場合は、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローについての１２ｂｉｔデータが生成され、ディザ処理部３１１に入力される。

ディザ処理部３１１において、量子化すべき１２ｂｉｔデータ（処理対象データ）はそのまま量子化処理部３０６に送信される。一方、処理対象データ以外の色の１２ｂｉｔデータは、参照データとして色間処理部３０４に入力される。色間処理部３０４は、閾値取得部３０５が取得した閾値に対し、参照データに基づいて所定の処理を施し最終的な閾値を決定し、これを量子化処理部３０６に送信する。量子化処理部３０６は、処理対象データを、色間処理部３０４より入力された閾値と比較することにより、記録（１）または非記録（０）を決定する。

閾値取得部３０５は、ＲＯＭなどのメモリに記憶されているディザパタン３１０より、処理対象データの画素位置に対応した閾値を取得する。本実施形態において、ディザパタン３１０は、０〜４０９５の閾値がブルーノイズ特性を有するように配列して形成された閾値マトリクスであり、５１２×５１２画素、２５６×２５６画素、５１２×２５６画素、など様々なサイズや形状を呈することが出来る。すなわち、メモリには、このようなサイズや形状の異なる複数の閾値マトリクスが予め格納されており、閾値取得部３０５は、この中から印刷モードに対応した閾値マトリクスを選択する。そして、選択された閾値マトリクスに配列する複数の閾値の中から、処理対象データの画素位置（ｘ，ｙ）に対応する閾値を色間処理部に提供する。以下、色間処理部３０４における閾値の決定方法について詳しく説明する。ブルーノイズ特性を有する閾値マトリクスの特徴については後に詳しく説明する。

図８（ａ）および（ｂ）は、色間処理部３０４における処理の構成および工程を説明するためのブロック図およびフローチャートである。色間処理部３０４は、処理対象データ以外の色に対応する１２ｂｉｔデータを参照データとし、これら参照データを用いて閾値取得部３０５が取得した閾値に所定の処理を施し、処理対象データを量子化するための閾値を算出する。例えば、処理対象データがブラックの１２ｂｉｔデータの場合、参照データはシアン、マゼンタ、イエローの１２ｂｉｔデータとなる。図７および図８では、処理対象データをＩｎ１（ｘ,ｙ）、参照データを Ｉｎ２（ｘ,ｙ）、Ｉｎ３（ｘ,ｙ）およびＩｎ４（ｘ,ｙ）としている。ここで、（ｘ,ｙ）は画素位置を示し、閾値取得部３０５が閾値マトリクスの中から処理対象データの画素位置に対応する閾値を選出するための座標パラメータとなる。

図８（ａ）を参照するに、色間処理部３０４に入力された参照データＩｎ２（ｘ,ｙ）〜Ｉｎ４（ｘ,ｙ）は、まず、閾値オフセット量算出部３０８に入力される（ステップＳ４０１）。すると、閾値オフセット量算出部３０８は、これら参照データを用いて処理対象データＩｎ１（ｘ,ｙ）に対する閾値オフセットＯｆｓ_１(ｘ，ｙ)を算出する（ステップＳ４０２）。本実施形態において、閾値オフセット値Ｏｆｓ_１(ｘ，ｙ)は（式２）で算出される。
Ｏｆｓ_１(ｘ，ｙ) ＝ Σｉ[Ｉｎ(ｘ，ｙ)] ・・・（式２）

ここで、ｉは、参照データＩｎ２（ｘ,ｙ）〜Ｉｎ４（ｘ,ｙ）のうち、処理対象データＩｎ１に対する閾値を求めるために利用される参照データ（以下実参照データと称す）を個別に示すためのパラメータである。このような実参照データの数および種類は、処理対象データごとに予め指定されている。

本実施例では、処理対象データがＩｎ１（ｘ,ｙ）である場合の実参照データは無し（ｎｕｌｌ）とし、処理対象データがＩｎ２（ｘ,ｙ）である場合の実参照データをＩｎ１（ｘ,ｙ）としている。また、処理対象データがＩｎ３（ｘ,ｙ）である場合の実参照データをＩｎ１（ｘ,ｙ）およびＩｎ２（ｘ,ｙ）とし、処理対象データがＩｎ４（ｘ,ｙ）である場合の実参照データをＩｎ１（ｘ,ｙ）、Ｉｎ２（ｘ,ｙ）およびＩｎ３（ｘ,ｙ）としている。よって、個々の処理対象データＩｎ１（ｘ,ｙ）〜Ｉｎ４（ｘ,ｙ）に対するオフセットＯｆｓ_１(ｘ，ｙ) 〜Ｏｆｓ_４(ｘ，ｙ)は、（式２）より以下のように表すことが出来る。
Ｏｆｓ_１(ｘ，ｙ) ＝ Σｉ[Ｉｎ(ｘ，ｙ)]
＝０ ・・・（式２−１）
Ｏｆｓ_２(ｘ，ｙ) ＝ Σｉ[Ｉｎ(ｘ，ｙ)]
＝Ｉｎ１(ｘ，ｙ) ・・・（式２−２）
Ｏｆｓ_３(ｘ，ｙ) ＝ Σｉ[Ｉｎ(ｘ，ｙ)]
＝Ｉｎ１(ｘ，ｙ)＋Ｉｎ２(ｘ，ｙ) ・・・（式２−３）
Ｏｆｓ_４(ｘ，ｙ) ＝ Σｉ[Ｉｎ(ｘ，ｙ)]
＝Ｉｎ１(ｘ，ｙ)＋Ｉｎ２(ｘ，ｙ) ＋Ｉｎ３(ｘ，ｙ)
・・・（式２−４）

このように、閾値オフセット値Ｏｆｓ_１(ｘ，ｙ)〜Ｏｆｓ_４(ｘ，ｙ)が算出されると、これらは閾値オフセット量加算部３０９に入力される。一方、閾値オフセット量加算部３０９は、処理対象データＩｎ(ｘ，ｙ)の座標(ｘ，ｙ)に対応する閾値Ｄｔを閾値取得部３０５より取得する(ステップＳ４０３)。

ステップＳ４０４において、閾値オフセット部３０９は、以下に説明するように、閾値Ｄｔｈ(ｘ，ｙ)と処理対象データＩｎ(ｘ，ｙ)の差分にオフセットをかける。具体的には、閾値オフセット量加算部３０９は、閾値取得部３０５より入力された閾値Ｄｔｈ(ｘ，ｙ)から、閾値オフセット量算出部３０８より入力された閾値オフセット値Ｏｆｓ_１(ｘ，ｙ)を減算し、量子化閾値Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)を得る。
Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)＝Ｄｔｈ(ｘ，ｙ) − Ｏｆｓ_１(ｘ，ｙ) ・・・（式３）

この際、Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)が負の値となった場合は、閾値の最大値Ｄｔｈ_ｍａｘ（本実施形態の場合は４０９６）を加算して量子化閾値Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)とする。
すなわち、
Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)＜０のとき
Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)＝Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)＋Ｄｔｈ_ｍａｘ ・・・（式４）
とする。

以上説明したように、量子化処理部３０６は、閾値Ｄｔｈ(ｘ，ｙ)と処理対象データＩｎ(ｘ，ｙ)の差分が閾値オフセット部３０９によってオフセットされた状態において、処理対象データＩｎ(ｘ，ｙ)と量子化閾値Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)とを互いに比較する。

（式３）または（式４）により量子化閾値Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)が得られると、量子化処理部３０６は、処理対象データＩｎ１(ｘ，ｙ)と量子化閾値Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ)を比較し、画素位置（ｘ，ｙ）に対するドットの記録（１）または非記録（０）を決定する。そして、正規化処理部３０３にて対応づけられたレベル値に従い、記録（１）の場合は対応するレベル値を、非記録（０）の場合は０を数ビットからなる量子化データＯｕｔ１(ｘ，ｙ)として出力する（ステップＳ４０５）。具体的には、Ｉｎ１(ｘ，ｙ)＞Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ) のとき Ｏｕｔ１(ｘ，ｙ)は正規化処理部３０３にて対応づけられたレベル値となる。一方、Ｉｎ１(ｘ，ｙ)≦Ｄｔｈ´(ｘ，ｙ) のとき、Ｏｕｔ１(ｘ，ｙ)は０となる。以上で本処理が終了する。

その後は、図６のフローチャートで説明したように、数ビットで表される量子化データＯｕｔ１(ｘ，ｙ)に対しインデックス展開処理が施され、画素位置(ｘ，ｙ)に記録するドットパターンが決定される。この際、画素位置(ｘ，ｙ)に記録されるドットの数は、例えばレベル値が１の場合は１ドット、レベル値が２の場合は２ドットというように、レベル値に対応する数に設定されている。

図９は、第１〜第４のインクそれぞれに対し中間濃度を示す第１〜第４の多値データ（Ｉｎ１〜Ｉｎ４）が入力された場合に、ディザパタン３１０に配置された複数の閾値０〜Ｄｔｈ_ｍａｘのうち、記録（１）と判断される閾値の範囲を示す図である。本実施例の場合、第１のインクについては、（式２−１）よりＯｆｓ_１＝０である。よって、０〜Ｄｔｈ_ｍａｘのうち０〜Ｉｎ１（１７０２〜１７０３）の閾値に対応する画素位置が記録（１）に設定される。

第２のインクについては、（式２−２）よりＯｆｓ_２＝Ｉｎ１である。よって（式３）および（式４）に従って求めた閾値Ｄｔｈ´で量子化すると、ディザパタン３１０に配列された閾値０〜Ｄｔｈ_ｍａｘのうち、Ｉｎ１〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２（１７０５〜１７０６）の閾値が記録（１）に設定される。

第３のインクについては、（式２−３）よりＯｆｓ_３＝Ｉｎ１＋Ｉｎ２である。よって、（式３）および（式４）に従って求めた閾値Ｄｔｈ´で量子化すると、ディザパタン３１０に配列された閾値０〜Ｄｔｈ_ｍａｘのうち、Ｉｎ１＋Ｉｎ２〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３（１７０８〜１７０９）が記録（１）に設定されることになる。但し本例では、Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３がＤｔｈ_ｍａｘを超えているものとする。この場合、Ｄｔｈ_ｍａｘを超えた領域については、（Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３）をＤｔｈ_ｍａｘで除算した余りに相当する領域、すなわち０〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３−Ｄｔｈ_ｍａｘの閾値が記録（１）に設定されるようにする。すなわち、記録（１）と判定される閾値の範囲は、Ｉｎ１＋Ｉｎ２〜Ｄｔｈ_ｍａｘ（１７０８〜１７１０）と０〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３−Ｄｔｈ_ｍａｘ（１７０７〜１７１１）となる。

第４のインクについては、式（２−４）よりＯｆｓ_４＝Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３である。よって（式３）および（式４）に従って求めた閾値Ｄｔｈ´で量子化すると、ディザパタン３１０に配列された閾値０〜Ｄｔｈ_ｍａｘのうち、Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３＋Ｉｎ４が記録（１）に設定される閾値となる。但し本例では、Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３＋Ｉｎ４の全ての領域がＤｔｈ_ｍａｘを超えてしまっている。よって、（Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３＋Ｉｎ４）をＤｔｈ_ｍａｘで除算した余りに相当する領域、すなわちＩｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３−Ｄｔｈ_ｍａｘ〜Ｉｎ１＋Ｉｎ２＋Ｉｎ３＋Ｉｎ４−Ｄｔｈ_ｍａｘ（１７１３〜１７１４）の閾値が記録（１）に設定される。

このように、本実施例では、共通の閾値Ｄｔｈを利用しながらも、互いに異なるオフセット値を閾値Ｄｔｈに加算することにより、各色で固有の量子化閾値Ｄｔｈ´を求めている。そして、その新たに求めた量子化閾値Ｄｔｈ´を量子化処理で用いることにより、各色に対し中間濃度を示す同程度の階調データが入力された場合でも、紙面上でドットを記録する位置を各色で異ならせ、好適に分散させることが出来る。

次に、本実施例が使用する閾値マトリクスの特徴について説明する。本実施例で採用する閾値マトリクスはブルーノイズ特性を有するものとする。ここでまず、ブルーノイズ特性について説明する。

図１０（ａ）および（ｂ）は、ブルーノイズの特徴を示す図である。図１０（ａ）において、横軸は周波数（ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ）であり、グラフの左に行くほど低周波、右に行くほど高周波であることを示している。一方、縦軸はそれぞれの周波数に対応する強度（パワー）を示している。図１０（ａ）からも分かるように、ブルーノイズ特性には、低周波成分が抑えられていること、急激な立ち上がりを持っていること、高周波成分が平らであること、などの特徴がある。以後、急激な立ち上がりを伴うピークに相当する周波数ｆｇをプリンシパル周波数と称す。一方、人間の視覚特性では、そのピークが低周波領域にあり、高周波領域の感度は低い。すなわち、低周波成分は目につきやすいが、高周波成分は目につきにくい。ブルーノイズ特性は、このような視覚特性を踏まえたものであり、視覚特性において、感度の高い（目に見えやすい）低周波領域はほとんどパワーを持たず、感度の低い（目に見えにくい）高周波領域にパワーを持つようになっている。このため、ブルーノイズ特性を有する画像を人間が目視した場合、ドットの偏りや周期性は感知され難く、快適な画像として認識される。

ところで、図１０（ａ）で説明したブルーノイズ特性において、プリンシパル周波数ｆｇは、所定数のドットをなるべく均一に分散させた時の平均的な周波数となるが、このプリンシパル周波数ｆｇおよびピークの強度はドットの密度すなわち階調に依存する。

図１０（ｂ）において、横軸はグレーレベルｇ（すなわちドット密度）、縦軸は個々のグレーレベルに対するプリンシパル周波数ｆｇを示している。グレーレベルｇについては、画像領域の全画素にドットが置かれた状態を１、全画素にドットが置かれない状態を０、半数の画素にドットが置かれた状態を１／２としている。このときのプリンシパル周波数ｆｇは、式１で表すことが出来る。

式１において、ｕは、画素間隔の逆数である。図１０（ｂ）および式１から分かるように、プリンシパル周波数ｆｇは、グレーレベルｇ＝１／２のとき、すなわち全画素領域のうち５０％の画素にドットが配置されたときに、最大値 ｆｇ＝√（１／２）｜ｕ｜となる。そして、グレーレベルｇが１／２から離れるに従って、プリンシパル周波数ｆｇも徐々に低周波側にシフトして行く。

以上説明したブルーノイズ特性を有するように、周波数成分をコントロールしながら閾値マトリクスを作成する場合、ｖｏｉｄ−ａｎｄ−ｃｌｕｓｔｅｒ方式を採用することが出来る。ｖｏｉｄ−ａｎｄ−ｃｌｕｓｔｅｒ方式の詳細については、非特許文献１に開示されている。

ｖｏｉｄ−ａｎｄ−ｃｌｕｓｔｅｒ方式を用いて閾値マトリクスを作成する場合、まず、閾値マトリクスに相当する画素領域に対応して任意の階調のドットパターンを決定する。そして、個々の画素位置におけるドット密度を計算する。ドット密度のパラメータとしては、ドット密度が高いほど大きく、ドット密度が低いほど小さく現れるような、フィルタ出力の強度和を用いることが出来る。そして、上記任意の階調よりも１段階大きな次の階調のために、算出したドット密度が最も低い位置を検索し、当該位置に次の階調のための閾値を設定する。このような閾値設定工程を全閾値が設定されるまで繰り返すことにより、所望の閾値マトリクスが生成される。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、ブルーノイズ特性を実現する閾値マトリクスを用いたディザ処理を説明するための図である。図１１（ａ）は、本実施例で使用する５１２画素×５１２画素領域に対応するブルーノイズ特性を実現する閾値マトリクスである。個々の画素には０〜４０９５のいずれかの閾値が対応づけられている。ディザ法の場合、多値の画像データが示す階調値Ｉｎ１（〜Ｉｎ４）が閾値Ｄｔｈ´よりも大きい場合、当該画素はドットの記録「１」と指定される。一方、多値の画像データが示す階調値が閾値以下の場合、当該画素はドットの非記録「０」と指定される。図１１（ｂ）は、全画素に同値の画像データが入力された場合の上記ディザ法による量子化の結果を示している。記録「１」を示す画素を黒で、非記録「０」となる画素を白で示している。ドットの偏りや周期性が感知され難く、滑らかな画像として認識される。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）で示したドットパターンの周波数分布を示す図である。低周波成分が抑えられていること、急激な立ち上がりを持っていること、高周波成分が平らであること、など図１０（ａ）で示したブルーノイズ特性の特徴を有している。

以上説明したように、本実施例では、図１１（ａ）〜（ｃ）で説明したようなブルーノイズ特性を有する閾値マトリクスを用いながら、図９に示すように色ごとに異なるオフセットをかけて各色の量子化処理を行っている。このため、特に低階調領域において、異色同士のドットが重複して記録されることは無く、分散性の高い混色画像を得ることが出来る。

ところで、図９の第１のインク〜第４のインクの記録結果を実際に比較してみると、これらインクの間に分散性の違いが確認される。以下、このような分散性の違いについて詳しく説明する。

図１２（ａ）〜（ｃ）は、第１のインクと第２のインク夫々について同値の多値データ（３４／２５５）が入力された場合の、ドットパターンと当該ドットパターンの周波数特性を示す図である。第１のインクに対し多値データ（３４／２５５）が入力された際、０〜２５４の閾値が配列される閾値マトリクスのうち、０〜３３の閾値が配置された画素位置が記録（１）と判定される。そして、複数の吐出口がＹ方向に配列する記録ヘッドがＸ方向に移動しながら、当該記録データに従ってインクを吐出することにより、記録媒体には図１２（ａ）に示すようなドットパターンが形成される。

一方、第２のインクに対し多値データ（３４／２５５）が入力された際、（式２−２）に従い閾値には第１のインクに対し多値データ（３４／２５５）の分だけオフセットがかけられる。つまり、第２のインクについては、０〜２５４の閾値のうち、３４〜６６の閾値が配置された画素位置が記録（１）と判定される。結果、記録媒体には図１２（ｂ）に示すようなドットパターンが形成される。

ここで、図１２（ａ）に示すドットパターンと図１２（ｂ）に示すドットパターンを比較すると、前者には２つのドットが隣接して記録される箇所が存在しないのに対し、後者には２つのドットが隣接して記録される箇所が存在することが分かる。すなわち、図１２（ａ）に示すドットパターンの方が図１２（ｂ）に示すドットパターンよりも粒状感が低く感知される。

図１２（ｃ）は、これら２つのドットパターンの周波数特性を比較する図である。いずれのドットパターンも、低周波成分が抑えられている、急激な立ち上がりを持っている、高周波成分が平らである、というブルーノイズ特性は有しているが、第１のインクの方が第２のインクよりも、より上記特徴が強く現れている。

本実施例では、主に、顔料、分散剤、水溶性溶剤、浸透剤等々から精製される４色の顔料インクを使用するものとする。そしてこれら顔料インクの中でも相対的に表面張力が低い浸透系の顔料インクと、相対的に表面張力が高い上乗せ系の顔料インクとに分類されるものとする。以下、各インク色についての表面張力を具体的に示す。

シアン（Ｃ）３４[ｍＮ／ｍ]
マゼンタ（Ｍ）３５[ｍＮ／ｍ]
イエロー（Ｙ）３１[ｍＮ／ｍ]
ブラック（Ｋ）３９[ｍＮ／ｍ]

本実施例では、これら４種類のインクの中でも相対的に表面張力が大きいブラックインクを、第１のインクに設定する。そして、相対的に表面張力が小さいシアン、マゼンタ、イエローインクを、第２〜第４いずれかのインクに設定する。より詳しくは、相対的に表面張力が大きいインクは、着弾状態において図１３（ｂ）のように凸部が形成されやすい。よって、個々のドットをなるべく図１３（ａ）のように単ドットとして記録するため、分散性の高い量子化処理が行われる第１のインクに設定する。一方、相対的に表面張力が小さいインクは着弾状態において図１３（ｂ）のように凸部が形成され難い。よって、個々のドットの分散性はさほど重視されないため、第１のインクよりは分散性に劣る量子化処理が行われる第２〜第４のインクに設定する。

このようにすれば、表面張力が高いブラックインクについては、個々のドットをなるべく単ドットとして記録することが出来、着弾状態を平滑にし、耐擦性を向上させることが出来る。また、他のインクと混在して記録する状況においても、中濃度以下の階調領域では互いに排他な状態で記録することが出来るので、少なくとも図１４（ｂ）および１４（ｃ）に示したような現象は起こり難く、ブラック濃度を高濃度に表現することが出来る。結果、高濃度な黒画像を実現しながらも、耐擦性に優れたカラー画像を出力することが出来る。

さらに、以上説明した方法は、閾値Ｄｔｈ（ｘ，ｙ）と処理対象データＩｎ(ｘ，ｙ)との差分に適用することもできる。例えば、量子化処理部３０６や他の処理部では、閾値オフセット部３０９において、閾値オフセット量算出部３０８から入力されたオフセット値を閾値から減算する代わりに、閾値のオフセット値に対応する値を処理対象データＩｎ(ｘ，ｙ)に加算しても良い。

（実施例２）
本実施例においても実施例１と同様、Ｆｉｇｓ．１〜５で説明したインクジェット記録システムを用い、図６のフローチャートに従って画像処理を行う。また、図１１で説明した閾値マトリクスを用い、図７および図８で説明した量子化処理を実行する。

本実施例では、実施例１と異なるインクを使用する。実施例１では、全ての色を顔料インクとしたが、本実施例では、ブラックのみ顔料インクを用い、シアン、マゼンタおよびイエローについては、染料インクを用いる。より詳しく説明すると、ブラックについては、高い画像濃度と先鋭性を重視するため、表面張力の高い上乗せ系インクとして顔料インクを用いる。シアン、マゼンタおよびイエローについては、にじみの無い画像と一様性を重視するため、実施例１よりも更に表面張力の低い浸透系インクとして染料インクを用いる。このようなインクの組み合わせにおいて、本実施例ではブラックインクを第１のインクに設定し、シアン、マゼンタ、イエローインクのそれぞれを第２〜第４のインクのいずれかに設定する。

このようにすれば、表面張力が高いブラックインクについては、個々のドットをなるべく単ドットとして記録することが出来、画像表面を平滑にし、耐擦性を向上させることが出来る。また、他の染料インクと混在して記録する状況においても、中濃度以下の階調領域では互いに排他な状態で記録することが出来るので、少なくとも図１４（ｂ）および（ｃ）に示したような現象は起こり難く、ブラック濃度を高濃度に維持することが出来る。中濃度以上の階調領域では、ブラックインクが他のインクと同じ位置に記録される場合もあるが、本実施例の記録装置では図３でも説明したように、イエロー→マゼンタ→シアン→ブラックの順に記録媒体にインクが付与される。よって、高階調領域に記録されるブラックインクは、図１４（ｂ）または（ｃ）のように先行して記録されたインクによってその浸透が促され、画像表面は平滑になる。

尚、以上では上乗せ系のブラック顔料インクと浸透系のカラー染料インクの組み合わせについて説明したが、本実施例では、他のカラー染料インクと共ににじみの無い画像を記録するためのブラック染料インクを、上記インク組み合わせに更に追加することもできる。この場合、ブラック顔料インクは第１のインクに設定し、ブラック染料インクは第２〜第４インクのいずれかに設定すれば、上記実施例と同様の効果を得ることが出来る。また、本実施例は、例えばブラック、グレー、ライトグレーのように無彩色のインクを複数用いてモノトーン画像を記録する場合にも応用することも出来る。複数の無彩色インクを用いる場合、高階調領域における濃度を高めつつ低階調領域の粒状感を抑制するために、ブラックインクを上乗せ系の顔料インクとし、グレーインクやライトグレーインクを浸透系の染料インクとすることがある。このような場合にも、ブラックインクを第１のインクに設定し、グレーインクやライトグレーインクを第２〜第４インクのいずれかに設定すれば、粒状感の緩和と高濃度を実現しながら耐擦性に優れた画像を出力することが出来る。

（実施例３）
本実施例においても上記実施例と同様、図１〜５で説明したインクジェット記録システムを用い、図６のフローチャートに従って画像処理を行う。また、図１１で説明した閾値マトリクスを用い、図７および８で説明した量子化処理を実行する。本実施例では、マルチパス記録を行って画像を記録することに特徴がある。

図１５はマルチパス記録方法を説明するための模式図である。マルチパス記録とは、記録媒体の単位領域に対し、記録ヘッドの複数回の記録走査によって段階的に画像を完成させる記録方法である。ここでは、Ｙ方向に１６個の吐出口が配列されている記録ヘッド１５１をもち、４パスのマルチパス記録を行う場合を示している。４パスのマルチパス記録の場合、複数の吐出口は４つのブロックに分割されるので、１６個の吐出口は４個ずつに分割される。そして、１回の記録走査において、記録ヘッド所定のマスクパターン１５２に従って、記録すべきデータの約１／４を記録する。図では、黒い画素を記録許容画素、白い画素を非記録許容画素として示している。そして、このようなマスクパターン１５２に従った記録走査が終了すると、記録媒体はＹ方向に１ブロック（４画素）分だけ搬送される。以上のような記録走査と搬送動作を交互に４回ずつ繰り返すことにより、単位領域の画像は完成する。

マルチパス記録を行う場合、個々の記録走査で記録される吐出データは、上述したようなマスクパターン用いて決定されることが多い。４パスのマルチパス記録の場合、互いに補完関係にある４種類のマスクパターン１５２ａ〜１５２ｄが記録ヘッドのそれぞれのブロックに宛がわれ、記録データとの間でＡＮＤ処理が施されて吐出データが決定される。この際、マスクパターンの分散性が十分に高いものであれば、個々の吐出データの分散性を更に高めることが出来る。

高階調領域においては、ブラック顔料インクの記録密度も高くなるので、分散性の高い量子化処理を施したところで、顔料インク同士が隣接して記録される状況はどうしても発生する。このような場合でも、マルチパス記録の個々の記録走査で実際に記録される顔料インク同士の分散性が高ければ、１つのドットが記録されるタイミングから隣接した位置にもう一つのドットが記録されるタイミングまでの時間を、増大させることが出来る。すなわち、先行して記録されたドットの定着をある程度促進させてから、隣接する位置にドットを記録することが出来るので、凹凸の程度を抑制することが出来る。また、ブラック顔料インク以外のインクが、実施例２のように十分に浸透性が高いインクである場合には、先行ドットと後続ドットの間に、浸透性インクを付与する猶予を介在させることが出来る。よって、図１４（ｂ）や（ｃ）で説明したようなブラック顔料インクの浸透性を高める効果も期待することが出来る。

なお、以上では所定のマスクパターンを用いたマルチパス記録を例に説明したが、マルチパス記録は予め記憶されたマスクパターンを用いる形態でなくても良い。例えば、図６のステップＳ２０２で説明した色分解処理の後に、個々の多値データをマルチパス数分のプレーンに分割し、それぞれのプレーンについてステップＳ２０３以降の処理を施す形態とすることも出来る。

（その他の実施例）
以上の実施例では、各色で共通する閾値マトリクスを一つ用意し、当該マトリクスの閾値に対し異なるオフセットをかけながら各色それぞれで量子化処理を行う形態で説明した。これにより、少なくとも低階調領域においては、各色で分散性の高い状態で、且つ完全に排他な状態で、ドットを配置することができた。しかしながら、本発明はこのような形態に限定されるものでもない。

図１６（ａ）〜（ｃ）は、第１インクと第２インクを完全に排他にした場合と完全排他ではない場合におけるドットの配置状態を説明するため図である。図１６（ａ）は、実施例１のように第１のインクと第２のインクが完全排他な関係にある場合を示している。この場合、同色インク間でも異色インク間でもドットの重複や隣接は無く、耐擦性の高い画像を得ることが出来る。

これに対し、図１５（ｂ）は、第１のインクのための閾値マトリクスと第２のインクの閾値マトリクスを独立に用意した場合を示している。ここで、第１のインクのための閾値マトリクスは第２のインクのための閾値マトリクスよりも分散性は高いが、これら２つの閾値マトリクスの間になんら相関性は存在しないものとする。この場合、個々のインク色のドットパターンは高い分散性が得られるが、これらの重ね合わせにおいては、図１４（ｂ）や（ｃ）に見るように、ドットが重複したり隣接したりして記録される箇所が所々存在する。この場合であっても、表面張力が大きい上乗せ系のインクを第１インクとして用い、表面張力が小さい浸透系のインクを第２インクとして用いれば、少なくとも第１インクでは高い分散性が得られ、図１３（ｂ）に示すような凸部は生じ難くなる。また、第１インクと第２インクが重複する箇所については、図１４で説明したように、浸透系のインクが上乗せ系のインクの浸透を促すため、やはり凸部は生じ難くなる。

さらに、図１６（ｃ）は、第１のインクと第２のインクとで、等しい閾値マトリクスを使用した場合を示している。この場合、第１のインクと第２のインクは階調によらず等しい位置に記録されることになる。このような場合であっても、表面張力が大きい上乗せ系のインクを第１インクとして用い、表面張力が小さい浸透系のインクを第２インクとして用いれば、本発明の効果を得ることは出来る。すなわち、上乗せ系インクに対して使用する閾値マトリクスが十分に分散性の高いものであれば、少なくとも図１３（ｂ）に示すような上乗せ系インク同士の重複に起因する凸部は生じ難くなる。加えて、上乗せ系インクと浸透系インクが重複して記録されても、図１４（ａ）〜（ｃ）で説明したように、浸透系のインクが上乗せ系のインクの浸透を促すため、やはり凸部は生じ難くなる。すなわち、少なくとも上乗せ系のインクにについて分散性の高い量子化処理が行われれば、他の浸透系インクで使用される量子化処理に係らず、画像表面の平滑性は維持され、画像の耐擦性を向上させることは出来る。

但し、擦耐性の向上に加えて、高濃度な画像を実現するという上乗せ系インクの特徴を十分に発揮するためには、やはり浸透系のインクは上乗せ系に対し排他となるような量子化処理が施されることが好ましい。この場合には、上乗せ系のインクの分散性が高いこと、および、浸透系のインクが上乗せ系のインクに対して排他な位置に記録されること、の条件が必要となる。しかしこの場合であっても、浸透系インクそれぞれの分散性や浸透系インク同士の重複関係は特に限定されるものではない。閾値マトリクスは、インク色ごとに相関を有さない独立したものを用意することも出来る。

この際、量子化処理はディザ処理に限定されるものではない。例えば、上乗せ系インクに対して分散性の高い誤差拡散処理を施し、他の浸透系インクについては上記上乗せ系インクの量子化の結果を参照しながら量子化処理を行う形態とすることも出来る。すなわち、浸透系インクについては、上乗せ系インクにおいて「記録」と決定された位置とは異なる位置が「記録」となるような量子化処理を行えば、上記と同様の効果を得ることが出来る。いずれにせよ、表面張力が異なる複数のインク色のそれぞれについて異なる量子化処理が行われる形態であれば、本発明を実現することが出来る。

さらに、以上では基本的にシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを使用するインクジェット記録システムについて説明してきたが、無論本発明はこのようなインクの組み合わせに限定されるものでもない。グレーインクのほか、レッド、グリーン、ブルーのような特色インクや、シアンやマゼンタよりも色材濃度が低いライトシアンやライトマゼンタインクをさらに加える形態とすることも出来る。また、以上では、ブラックの表面張力が最も高い場合について説明してきたが、無論本発明はこのような形態に限定されるものではない。この際、最も表面張力の高い有彩色の顔料インクが有彩色インクであり、これよりも表面張力の低いブラック染料インクとともに用いる形態とすることも出来る。この場合、上記有彩色インクの分散性を最も重視するため当該インクを第１インクに設定し、ブラック染料インクを第２〜第４インクのいずれかに設定すれば良い。

また、以上では量子化処理にて１６ｂｉｔデータを数レベルに量子化した後、インデックス展開処理によって、レベルに応じたドットパターンを対応づける内容で説明したが、多値レベルの表現方法はインデックス展開に限るものではない。複数サイズのドットを記録可能な場合や、複数段階の濃度のインクを吐出可能な場合には、各レベルにドットサイズやインク濃度を対応づけて記録することも出来る。どのような方法で量子化後のレベル値を表現したとしても、ドットの配列状態は、量子化処理の結果に依存する。つまり、どのような方法で量子化後のレベル値を表現するにせよ、相対的にサテライトが目立ちやすいインクを、相対的に分散性の高い量子化処理に設定すれば、本発明の効果は十分に得ることが出来る。

加えて、ステップＳ２０３で実行する量子化処理については、必ずしも数ｂｉｔの多値データに変換する多値量子化処理でなくても良い。すなわち、ステップＳ２０３の量子化処理は、１６ｂｉｔの階調データをディザ処理によって直接１ｂｉｔの２値データに変換しても良い。この場合、ステップＳ２０４で示したインデックス展開処理は省略され、ステップＳ２０３で得られた２値データはそのまま記録装置１に出力されることになる。無論、図２における他のステップにおける入出力データのｂｉｔ数も、上述した実施例に限定されるものではない。精度を保持するために出力のｂｉｔ数を入力のｂｉｔ数よりも多くしてよく、ｂｉｔ数は用途や状況に応じて様々に調整して構わない。

さらに、上記実施例では図２に示すシリアル型の記録装置を用いて説明したが、本発明はフルライン型の記録装置にも対応することが出来る。また、図３で示した全工程が画像処理装置２で実行される内容で説明したが、上記処理のそれぞれは図１で示した本実施形態のインクジェット記録システムで行われれば、いずれのデバイスで処理されても構わない。例えば、ステップＳ２０３の量子化までを画像処理装置２が行い、ステップＳ２０４のインデックス処理は記録装置１で行われる形態としても良い。また、記録装置１が以上説明した画像処理装置２の機能を備えるものとし、ステップＳ２０１以降の全ての工程を記録装置１で実行するようにしても良い。この場合は記録装置１が本発明の画像処理装置となる。

更にまた、上記実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも本発明は実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

２ 画像処理装置
１０３ 記録ヘッド
１０８ 画像処理装置主制御部
３０６ 量子化処理部
３１０ ディザパタン
１２０４ 主滴
１２０５ 副滴（サテライト）

Claims (26)

1. 第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化手段を備え、
   前記第１の量子化データに従って前記第１のインクを吐出し前記第２の量子化データに従って前記第２のインクを吐出する記録手段を用いて画像を記録するためのデータ処理を行う画像処理装置であって、
   前記第１のインクの表面張力は前記第２のインクの表面張力よりも高く、
   前記第１のインクに対応する多値データが中間濃度を示し、前記第２のインクに対応する多値データが中間濃度を示す場合に、前記第１の量子化データに従って記録媒体に記録される第１のドットパターンは、前記第２の量子化データに従って前記記録媒体に記録される第２のドットパターンよりも分散性が高いことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記量子化手段は、前記第１のインクに対応する多値データおよび前記第２のインクに対応する多値データを夫々の閾値と比較することにより、ドットの記録または非記録を示す前記第１の量子化データおよび前記第２の量子化データを生成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. 前記量子化手段は、複数の閾値が配列する同一の閾値マトリクスを参照し、前記第１のインクに対応する多値データを前記閾値マトリクスに記憶されている閾値と比較して量子化処理を行い、前記第２のインクに対応する多値データを、前記第１のインクに対応する多値データに基づいて値が減らされた後の当該閾値と比較して量子化処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記量子化手段は、複数の閾値が配列する互いに異なる閾値マトリクスを参照し、前記第１のインクに対応する多値データの量子化処理および前記第２のインクに対応する多値データの量子化処理をそれぞれ行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記閾値マトリクスはブルーノイズ特性を有することを特徴とする請求項３または４に記載の画像処理装置。
6. 前記閾値マトリクスは、前記第１のドットパターンおよび前記第２のドットパターンにおいて、低周波のパワーが高周波のパワーよりも抑えられるように形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の画像処理装置。
7. 前記第１のドットパターンと前記第２のドットパターンは、低階調領域において互いに排他であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記量子化手段は誤差拡散法を用いて前記第１の量子化データを生成し、前記第１の量子化データを生成するための量子化の結果を参照して前記第１のドットパターンと前記第２のドットパターンが低階調領域において互いに排他となるように、前記第２の量子化データを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
9. 画素に対応する領域におけるドットの配置が予め定められたドット配置パターンを用いることにより、前記第１の量子化データを前記第１のドットパターンに変換し、前記第２の量子化データを前記第２のドットパターンに変換する手段を更に備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記第１の量子化データに従って前記第１のインクを吐出し、前記第２の量子化データに従って前記第２のインクを吐出する前記記録手段を更に備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 第１のインクに対応する多値データを複数の閾値が配列された閾値マトリクスの前記閾値と比較することにより量子化して第１の量子化データを生成し、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化手段を備え、
    前記第１の量子化データに従って第１のインクを吐出し前記第２の量子化データに従って前記第２のインクを吐出する記録手段によって記録媒体に画像の記録を行うためのデータ処理を行う画像処理装置であって、
    前記第１のインクの表面張力は前記第２のインクの表面張力よりも高く、
    前記量子化手段は、前記第１のインクに対応する多値データとの比較に用いられた前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの差分を前記第１のインクに対応する多値データに基づいて変更した後に、変更後の前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの対応関係において前記第２のインクに対応する多値データを当該閾値とを比較することにより前記第２のインクに対応する多値データの量子化を行うことを特徴とする画像処理装置。
12. 前記量子化手段は、前記第１のインクに対応する多値データと比較される前記閾値から前記第１のインクに対応する多値データに基づいた値を差し引くことにより前記差分を変更することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記閾値マトリクスはブルーノイズ特性を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像処理装置。
14. 前記第１のインクは無彩色インクであり前記第２のインクはカラーインクであることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
15. 前記第１のインクはブラックインクであり前記第２のインクはカラーインクであることを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
16. 前記第１のインクは顔料インクであり前記第２のインクは染料インクであることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
17. 前記第１のインクはブラック顔料インクであり、前記第２のインクはブラック染料インクであることを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
18. 記録媒体における複数の画素エリアを含む所定の画素領域に対応して個々の画素について異なる多値の閾値が配列して成る閾値マトリクスを用いることにより、第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、
    前記所定の画素領域に対応して個々の画素について異なる多値の閾値が配列して成る閾値マトリクスを用いることにより、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化手段と、
    前記第１の量子化データと前記第２の量子化データとに基づいて、記録手段が前記第１のインクのドットと前記第２のインクのドットによって前記記録媒体に画像を記録するために利用するデータを出力する出力手段と、
    を備える画像処理装置であって、
    前記第１のインクは顔料インクであり、前記第２のインクは染料インクであり、前記第１のインクに対応する多値データが中間濃度を示し、且つ前記第２のインクに対応する多値データが中間濃度を示す場合に、前記所定の画素領域における前記第１の量子化データに基づいた第１のドットパターンは、前記所定の画素領域における前記第２の量子化データに基づいた第２のドットパターンよりも高い分散性を有し、前記第１の量子化データに基づく第１のドットと前記第２の量子化データに基づく第２のドットは、前記所定の画素領域において互いに異なる位置に記録されることを特徴とする画像処理装置。
19. 処理対象画素の第１のインクに対応する多値データを、記録媒体における複数の画素エリアを含む所定の画素領域に対応して個々の画素について異なる多値の閾値が配列された閾値マトリクスの閾値と比較することにより、前記第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、前記閾値マトリクスを用いて前記処理対象画素の第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化手段と、
    前記第１の量子化データと前記第２の量子化データとに基づいて、記録手段が前記第１のインクのドットと前記第２のインクのドットによって前記記録媒体に画像を記録するために利用するデータを出力する出力手段と、
    を備えた画像処理装置であって、
    前記第１のインクは顔料インクであり、前記第２のインクは染料インクであり、
    前記量子化手段は、前記第１のインクに対応する多値データとの比較に用いられた前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの差分を前記第１のインクに対応する多値データに基づいて変更した後に、変更後の前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの対応関係において前記第２のインクに対応する多値データを当該閾値とを比較することにより前記第２のインクに対応する多値データの量子化を行うことを特徴とする画像処理装置。
20. 前記量子化手段は、前記第１のインクに対応する多値データに基づく値を、前記第１のインクに対応する多値データと比較した前記閾値から差し引くことによって、前記差分を変更することを特徴とする請求項１９に記載の画像処理装置。
21. 前記閾値マトリクスはブルーノイズ特性を有することを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
22. 第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化工程を有し、
    前記第１の量子化データに従って前記第１のインクを吐出し前記第２の量子化データに従って前記第２のインクを吐出する記録手段を用いて画像を記録するためのデータ処理を行う画像処理方法であって、
    前記第１のインクの表面張力は前記第２のインクの表面張力よりも高く、
    前記第１のインクに対応する多値データが中間濃度を示し、前記第２のインクに対応する多値データが中間濃度を示す場合に、前記第１の量子化データに従って記録媒体に記録される第１のドットパターンは、前記第２の量子化データに従って前記記録媒体に記録される第２のドットパターンよりも分散性が高いことを特徴とする画像処理方法。
23. 第１のインクに対応する多値データを複数の閾値が配列された閾値マトリクスの前記閾値と比較することにより量子化して第１の量子化データを生成し、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化工程を有し、
    前記第１の量子化データに従って第１のインクを吐出し前記第２の量子化データに従って前記第２のインクを吐出する記録手段によって記録媒体に画像の記録を行うためのデータ処理を行う画像処理方法であって、
    前記第１のインクの表面張力は前記第２のインクの表面張力よりも高く、
    前記量子化工程は、前記第１のインクに対応する多値データとの比較に用いられた前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの差分を前記第１のインクに対応する多値データに基づいて変更した後に、変更後の前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの対応関係において前記第２のインクに対応する多値データを当該閾値とを比較することにより前記第２のインクに対応する多値データの量子化を行うことを特徴とする画像処理方法。
24. 記録媒体における複数の画素エリアを含む所定の画素領域に対応して個々の画素について異なる多値の閾値が配列して成る閾値マトリクスを用いることにより、第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、
    前記所定の画素領域に対応して個々の画素について異なる多値の閾値が配列して成る閾値マトリクスを用いることにより、第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化工程と、
    前記第１の量子化データと前記第２の量子化データとに基づいて、記録手段が前記第１のインクのドットと前記第２のインクのドットによって前記記録媒体に画像を記録するために利用するデータを出力する出力工程と、
    を有する画像処理方法であって、
    前記第１のインクは顔料インクであり、前記第２のインクは染料インクであり、
    前記第１のインクに対応する多値データが中間濃度を示し、且つ前記第２のインクに対応する多値データが中間濃度を示す場合に、前記所定の画素領域における前記第１の量子化データに基づいた第１のドットパターンは、前記所定の画素領域における前記第２の量子化データに基づいた第２のドットパターンよりも高い分散性を有し、前記第１の量子化データに基づく第１のドットと前記第２の量子化データに基づく第２のドットは、前記所定の画素領域において互いに異なる位置に記録されることを特徴とする画像処理方法。
25. 処理対象画素の第１のインクに対応する多値データを、記録媒体における複数の画素エリアを含む所定の画素領域に対応して個々の画素について異なる多値の閾値が配列された閾値マトリクスの閾値と比較することにより、前記第１のインクに対応する多値データを量子化して第１の量子化データを生成し、前記閾値マトリクスを用いて前記処理対象画素の第２のインクに対応する多値データを量子化して第２の量子化データを生成する量子化工程と、
    前記第１の量子化データと前記第２の量子化データとに基づいて、記録手段が前記第１のインクのドットと前記第２のインクのドットによって前記記録媒体に画像を記録するために利用するデータを出力する出力工程と、
    を有する画像処理方法であって、
    前記第１のインクは顔料インクであり、前記第２のインクは染料インクであり、
    前記量子化工程は、前記第１のインクに対応する多値データとの比較に用いられた前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの差分を前記第１のインクに対応する多値データに基づいて変更した後に、変更後の前記閾値と前記第２のインクに対応する多値データとの対応関係において前記第２のインクに対応する多値データを当該閾値とを比較することにより前記第２のインクに対応する多値データの量子化を行うことを特徴とする画像処理方法。
26. 請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。