JP7516134B2 - 画像処理装置、記録装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、記録装置及びプログラムに関し、詳しくは、インクを吐出する複数のノズルの吐出特性のばらつきに起因した色むらを低減するための画像処理に関する。

インクジェット方式の記録装置で用いられる記録ヘッドは、その製造上の誤差などの原因によって、複数のノズルから吐出されるインク滴１滴あたりの量（以下、本明細書では吐出量と称する）や吐出方向などの吐出特性において、ノズル毎のばらつきを含むことがある。このようなばらつきがあると、記録される画像に濃度むらが生じ易くなる。

従来、このような濃度むらを低減する処理として、特許文献１に記載されるようなヘッドシェーディング（ＨＳ）技術を用いることが知られている。ＨＳ技術は、ノズル個々の吐出特性に関する情報に応じて補正を行う処理であり、ノズル毎に、駆動パルスの制御や画像データの補正を行う処理である。画像データの補正を行う方法では、最終的に記録されるインクドットの数をノズルごとに増加または減少させることで、記録画像における濃度差を低減することが出来る。

特開平１０－１３６７４号公報

しかしながら、記録される画像の濃度差を低減するために吐出されるインクドットの発数を調整することにより、文字や線画のようなオブジェクトのエッジ形状にがたつきが生じ、直線性が保たれなくなり、画像品位が低下する場合がある。例えば、吐出されるインク滴の量が大きいノズルで記録される画像のデータに対して、ドット数を少なくするように調整したとする。この結果、吐出されるインク滴の量が小さいノズルを用いて記録された線は、インク滴が直線的に吐出されるため、品位の高い線が記録される。一方、吐出量の大きいノズルを用いて記録された線は、濃度差を低減するためにドット数が減らされているため、エッジ部の直線性が崩れて品位が低下してしまう。

このような課題に対し、本発明は、濃度差を低減するための処理を行いつつ、文字や線画の品位低下を抑制した記録を行うための画像処理装置を提供することを目的とする。

本願発明は、インクを付与するための複数のノズルが配列されたノズル列のうち一部のノズルを含む第１のノズル群を用いて記録媒体上の第１の領域に画像を記録し、且つ、前記ノズル列のうち前記第１のノズル群のノズルとは異なるノズルを含む第２のノズル群を用いて前記第１の領域とは異なる第２の領域に画像を記録するための画像処理を行う画像処理装置であって、所定の色信号の入力に対して前記第１のノズル群を用いて前記第１の領域に記録される画像の濃度と、前記所定の色信号の入力に対して前記第２のノズル群を用いて前記第２の領域に記録される画像の濃度と、の差が低減されるように、入力される前記第１の領域に記録すべき画像のデータと、入力される前記第２の領域に記録すべき画像のデータと、を変換する変換処理と、当該変換処理後のデータに基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域のそれぞれに形成するドットの位置を示すドットデータを生成する生成処理と、を行う処理手段と、前記第１の領域に記録すべき画像におけるオブジェクトのエッジに対応する画素、及び、前記第２の領域に記録すべき画像におけるオブジェクトのエッジに対応する画素を示すエッジ情報を取得する取得手段と、を備え、前記処理手段は、前記変換処理において入力された前記所定の色信号の値よりも付与されるドットの数が少ないことを示す値の色信号を出力する変換が行われた場合に、前記生成処理において、前記変換処理において変換されたデータ及び前記取得手段により取得されたエッジ情報に基づいて、エッジに対応する画素であってドットが形成されない画素について、ドットが形成されることを示すデータに変更する処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ノズルの吐出特性に起因する記録媒体上の領域間の濃度差を低減しつつ、文字や線画の品位低下を抑制した記録を行うことが可能となる。

プリンタの模式図 記録システムのブロック図 画像処理の全体構成を示すフローチャート ノズルと記録媒体上のドット配置を示す模式図 ノズルと記録媒体上のドット配置を示す模式図 ノズルと記録媒体上のドット配置を示す模式図 文字データ処理の概念図 第２の実施形態の画像処理構成を示すフローチャート 多値ディザ法を用いた量子化処理を説明するための図 多値ディザ法を説明するフローチャート 第３の実施形態におけるＨＳ処理を説明するための図

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置であるプリンタを模式的に示す図である。本実施形態のプリンタはフルラインタイプの記録装置であり、図１に示すように、記録ヘッド１０１～１０４を備える。記録ヘッド１０１～１０４の夫々には、記録媒体１０６の幅に対応した同じ種類のインクを吐出する複数のノズルが配列したノズル列が、１２００ｄｐｉのピッチでｙ方向（所定方向）に配列されている。記録ヘッド１０１～１０４は、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録ヘッドである。これら複数種類のインクを吐出する記録ヘッド１０１～１０４が、図のようにｘ方向に沿って並列することにより、本実施形態の記録ヘッドが形成されている。

記録媒体１０６は、モータ（不図示）の駆動力によって、搬送ローラ１０５及び他の不図示のローラが回転することにより、図中ｙ方向と交差するｘ方向に搬送される。記録媒体１０６が搬送される間に、記録ヘッド１０１～１０４それぞれの複数のノズルからは、記録媒体１０６の搬送速度に対応した周波数で、記録データに従った吐出動作が行われる。これにより、各色のドットが記録データに対応して所定の解像度で記録され、記録媒体１０６一頁分の画像が形成される。

尚、適用可能な記録装置は、以上説明したフルラインタイプの装置に限られない。例えば、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して記録を行う、いわゆるシリアルタイプの記録装置にも適用することはできる。また、本実施形態はインク色毎に記録ヘッドを備える例を用いているが、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出する形態であってもよい。さらに、１つの吐出基板上に複数色のインクに対応したノズル列を配列した形態であってもよい。

図２は、本実施形態に係る記録システムを示すブロック図である。同図に示すように、この記録システムは、図１に示したプリンタ１００と、そのホスト装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２００を有して構成される。

ホストＰＣ２００は、主に以下の要素を有して構成される。ＣＰＵ２０１は、記憶手段であるＲＡＭ２０２やＨＤＤ２０３に保持されているプログラムに従った処理を実行する。ＲＡＭ２０２は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＨＤＤ２０３は、不揮発性のストレージであり、同じくプログラムやデータを保持する。データ転送Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０４はプリンタ１００との間におけるデータの送受信を制御する。このデータ送受信の接続方式としては、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮ等を用いることができる。キーボード・マウスＩ／Ｆ２０５は、キーボードやマウス等のＨＩＤ（Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）を制御するＩ／Ｆであり、ユーザは、このＩ／Ｆを介して入力を行うことができる。ディスプレイＩ／Ｆ２０６は、ディスプレイ（不図示）における表示を制御する。

一方、プリンタ１００は、主に以下の要素を有して構成される。ＣＰＵ２１１は、ＲＡＭ２１２やＲＯＭ２１３に保持されているプログラムに従い、後述する各実施形態の処理を実行する。ＲＡＭ２１２は揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。ＲＯＭ２１３は不揮発性のストレージであり、後述する処理で使用するテーブルデータやプログラムを保持することができる。

データ転送Ｉ／Ｆ２１４はＰＣ２００との間におけるデータの送受信を制御する。ヘッドコントローラ２１５は、図１に示したそれぞれの記録ヘッド１０１～１０４に対して記録データを供給するとともに、記録ヘッドの吐出動作を制御する。具体的には、ヘッドコントローラ２１５は、ＲＡＭ２１２の所定のアドレスから制御パラメータと記録データを読み込む構成とすることができる。そして、ＣＰＵ２１１が、制御パラメータと記録データをＲＡＭ２１２の上記所定のアドレスに書き込むと、ヘッドコントローラ２１５により処理が起動され、記録ヘッドからのインク吐出が行われる。

画像処理アクセラレータ２１６は、ＣＰＵ２１１よりも高速に画像処理を実行可能なハードウェアである。具体的には、画像処理アクセラレータ２１６は、ＲＡＭ２１２の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む構成とする。そして、ＣＰＵ２１１が上記パラメータとデータをＲＡＭ２１２の上記所定のアドレスに書き込むと、画像処理アクセラレータ２１６が起動され、上記データに対し所定の画像処理が行われる。量子化処理を含む各画像処理については、画像処理アクセラレータ２１６によるハードウェア処理で行う。なお、画像処理アクセラレータ２１６は必須な要素ではく、プリンタの仕様などに応じて、ＣＰＵ２１１による処理のみで上記のテーブルパラメータの作成処理および画像処理を実行してもよい。

次に、図３を用いて、本実施形態における画像処理の全体構成について説明する。まず、ステップＳ３０１において入力色変換処理が行われる。ここでは、入力された画像データが、プリンタの色再現域に対応した画像データに変換される。本実施形態において、入力される画像データは、モニタの表現色であるｓＲＧＢ等の色空間座標中の色座標（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を示すデータである。ここでは、マトリクス演算処理や三次元ＬＵＴを用いた処理等の既知の手法によって、各８ビットのＲ、Ｇ、Ｂ値である入力画像データが、プリンタの色再現域の画像データ（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）に変換される。本実施形態では、三次元ルックアップテーブル（３ＤＬＵＴ）を用い、これに補間演算を併用して色変換処理が行われる。

次に、ステップＳ３０２においてインク色変換処理が行われる。ここでは、ステップＳ３０１において入力色変換処理が施された、Ｒ´、Ｇ´、Ｂ´各８ビットの画像データが、プリンタで用いるインクの色信号データによる画像データに変換される。本実施形態では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを用いて画像を記録することから、Ｒ、Ｇ、Ｂ値の画像データは、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各８ビットの色信号からなる画像データに変換される。このインク色変換処理も、上述の入力色変換処理と同様に、三次元ルックアップテーブルを用いて、補間演算を併用して行われる。尚、他の変換手法として、謬力色変換処理と同様に、マトリクス演算処理等の手法を用いることもできる。また、画像の記録に用いるインクの色数は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色を例に挙げたが、濃度の薄いライトシアン（Ｌｃ）やライトマゼンタ（Ｌｍ）やグレー（Ｇｙ）のインクなど、他のインクを追加してもよい。

次に、ステップＳ３０３においてＴＲＣ（Ｔｏｎｅ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｕｒｖｅ）処理が行われる。ここでは、ステップＳ３０２においてインク色変換処理が施されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各８ビットのインク色信号から成る画像データに対し、後述するステップＳ３０７の量子化データ記録処理において記録媒体上に付与されるドットの数を調整する補正処理が行われる。この補正処理は、インク色毎に行われる。記録媒体上に付与されるドット数と、そのドット数で実現される記録媒体上の光学濃度との関係は線形ではない。このため、ドット数と光学濃度とを線形関係にすべく、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各８ビットの画像データを補正して、記録媒体上の単位領域に付与されるドット数を調整する。本実施形態では、ＴＲＣ処理をする際の補正パラメータとして、１次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いる。

次に、ステップＳ３０４においてＨＳ（Ｈｅａｄ Ｓｈａｄｉｎｇ）処理が行われる。インク色信号の画像データを入力して、インク色ごとにそれぞれ８ビットデータを、記録ヘッドを構成する各ノズルから吐出されるインク滴１滴当たりの量（吐出量）に応じたインク色信号の画像データに変換する処理を行う。入力データに対する出力データに変換する方法として、１次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）がある。本実施形態では、ＨＳ処理部の補正パラメータとしてＬＵＴを用いる。

次に、ステップＳ３０５において、量子化処理が行われる。ここでは、ステップＳ３０４においてＨＳ処理が施されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各８ビット２５６値の画像データに対して量子化処理が行われる。量子化処理は、インク滴を付与する、つまりドットが形成されることを意味する記録「１」、または、インク滴を付与しない、つまりドットが形成されないことを意味する非記録「０」のいずれかを示す１ビット２値のドットデータを生成する生成処理である。量子化処理の出力は、記録「１」または非記録「０」の１ビット２値のドットデータに限定されるものではない。例えば、ある単位面積当たりに付与されるインク滴の数としてもよく、その場合には、３値以上のデータとして出力されることもある。本実施形態では、説明を簡単にするために記録「１」または非記録「０」の２値のドットデータが生成される例を用いて説明する。尚、量子化処理の方法としては、誤差拡散法やディザ法等があるが、いずれの量子化方法を用いてもよい。

次に、ステップＳ３０６において、文字データ処理が行われる。ここでは、量子化処理後の画像データに対し、文字・線などの形状が重視されるオブジェクトのエッジ部の形状を保持するための処理が行われる。本処理の詳細については後述する。

次に、ステップＳ３０７において、ステップＳ３０６の文字データ処理がなされた２値データ（ドットデータ）に基づき、記録ヘッドの駆動を制御して記録媒体上に各色のインクドットが付与され、画像が記録される。

図４から図６を用いて、ステップＳ３０４で行われるＨＳ処理について説明する。図４（ａ）は、ブラックインクの記録ヘッド１０１の吐出基板上に設けられ、ｙ方向に配列するノズル列を示す図である。ここでは、説明および図示の簡略化のため、ノズル列に配列された複数のノズルのうち一部の８ノズルのみが示されている。図４（ｂ）は、各ノズルから吐出されたインクドットが記録媒体１０６上に着弾したドット配置パターンを示す図である。図４（ａ）の左側の４ノズルからなるノズル群１０１１を用いて、図４（ｂ）の左側の領域１０６１を記録し、図４（ａ）の右側の４ノズルからなるノズル群１０１２を用いて、図４（ｂ）の右側の領域１０６２を記録する。本図は、全てのノズルから標準的な量のインク滴が標準的な方向に吐出され、記録媒体１０６上には同じ大きさのドットが一定の間隔で記録される、理想的な状態を示している。

図４（ｂ）は、記録デューティが５０％のベタ画像の記録状態を示している。本例において、記録デューティが１００％である場合には、領域１０６１及び領域１０６２にそれぞれ１６ドットが付与される。本図は、各領域にそれぞれ５０％の記録デューティの画像が記録された状態であるため、各領域に８ドットが付与されている。ここでは、同じ大きさのドットが一定の間隔で配置され、理想的な着弾状態である。このため、同じ値の色信号の入力に対して、記録された領域１０６１の濃度と領域１０６２の濃度は同じである。

尚、図４においては、個々のノズルの大きさと各ノズルで記録された記録媒体上のドットの大きさを同じ大きさの円で示している。これは、説明上両者の対応をとるためであって、実際にこれらの大きさが同じではない。また、各ノズルからの吐出されるインクの量が異なる原因は、ノズル径以外にも存在する。従って、吐出されるインク量が異なる場合に必ずしもノズル径が異なるとは限らないが、説明を簡略化するため、以降の説明では吐出量が大きいノズルを大きな円で示して説明する。

次に、図５は、図４と同様に記録ヘッド１０１と記録媒体上に吐出された５０％デューティのドット配置パターンを示す図である。ここで、記録ヘッド１０１に配列された８つのノズルにおいて、左側の４つのノズル５０１～５０４から吐出されるインク滴は標準量であり、右側の４つのノズル５０５～５０８から吐出されるインク滴は標準量よりも多い量であるとする。本図の記録ヘッド１０１のように、各ノズルから吐出されるインク滴の量（吐出量）にばらつきがある記録ヘッドを用いる場合、同じ色を示す画像データに基づいてインクを付与したとしても、記録媒体上の領域によって濃度が異なる場合がある。本図の例では、標準の吐出量のノズル５０１～５０４からなるノズル群１０１３を用いて記録される領域１０６３には、標準濃度のベタ画像が記録される。一方、標準よりも多い吐出量のノズル５０５～５０８からなるノズル群１０１４を用いて記録される領域１０６４には、標準濃度よりも高い濃度のベタ画像が記録される。つまり、領域１０６３に記録される画像の濃度と領域１０６４に記録される画像の濃度に差が生じる。

このように、吐出特性の異なるノズルを含む記録ヘッドを用いて画像を記録する場合には、記録画像において領域毎に濃度の差が生じる。これに対し、前述のＨＳ処理で画像データを補正することにより、濃度の差を低減させることができる。これについて、図６を用いて説明する。記録ヘッド１０１のノズルのうち、標準よりも多い吐出量のノズル６０５～６０８からなるノズル群に対応する画像データに対し、記録される画像の濃度が低減するように補正が行われる。具体的には、ノズル６０５～６０８により記録媒体上に付与されるドットの数が、ノズル６０１～６０４により記録媒体上に付与されるドットの数よりも少なくなるような画像データが生成される。本実施形態において、ＨＳ処理はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各８ビット２５６値の画像データに対して行われるが、結果として、ＨＳ処理後の量子化処理がなされた２値のドットデータにおいてドット数が少なくなるように、画像データが生成される。

図６（ｂ）は、領域１０６５及び領域１０６６に５０％の記録デューティの画像を記録するための画像データに対し、ＨＳ処理が行われた後の記録媒体上のドットの配置を示す図である。領域１０６５において、６１１はノズル６０１により記録されたドット、６１２はノズル６０２により記録されたドット、６１３はノズル６０３により記録されたドット、６１４はノズル６０４により記録されたドットを示している。

ここで、右側４ノズル（ノズル６０５～６０８）から吐出されたドットの記録媒体１０６上での面積が、左側４ノズル（ノズル６０１～６０４）から吐出されたドットの記録媒体１０６上での面積の２倍であると仮定する。前述のＨＳ処理によって、右側４ノズル（ノズル６０５～６０８）からの吐出回数を、左側４ノズル（ノズル６０１～６０４）のから吐出回数の約１／２とする、すなわちドット数を半分に減らすことで、記録媒体上の被覆面積をほぼ同等にすることができる。本図の場合は、領域１０６５に８ドット付与されるのに対し、領域１０６６には４ドット付与されるようなデータが生成されている。

図６（ｃ）は、本実施形態のＨＳ処理で用いる補正テーブルの一例を示す図である。横軸が入力値（Ｉｎｐｕｔ）、縦軸が出力値（Ｏｕｔｐｕｔ）であり、いずれも２５６階調の階調値である。同じ入力値である場合、吐出量が標準量である場合に用いられる補正テーブルＡの出力値に対して、吐出量が標準量よりも大きい場合に用いられる補正テーブルＢの出力値の方が小さい。これは、吐出量が大きい場合には、２５６階調の階調値が小さく補正され、結果としてドット数が少なくなるように調整されることを示している。

このように、ＨＳ処理では、一様な色を示す画像データに基づいて記録媒体上に記録された画像において各領域の濃度がほぼ一様になるように、付与されるドット数を調整する。尚、本実施形態では、被覆面積が２倍であるドットの数を１／２に減らすことで、検出される画像の濃度が１／２となる例で説明したが、実際には、ドットの被覆面積と検出される濃度との関係は必ずしも比例関係ではない。従って、テストパターンを記録する等により、各ノズル群を用いて記録される画像の濃度とドット数との関係を予め調べておくことが好ましい。

以上述べたように、ＨＳ処理では、各領域に対応したノズルの吐出特性に基づいて、付与されるドットの数が調整される。これにより、各領域の光吸収特性によって観察される濃度が互いに等しければ、各領域がほぼ同色であると観察される。尚、各ノズルの吐出特性のばらつきは、例えば、大、中、小の３段階のドットによって画像を記録する４値の記録装置など、ドットの大きさを変更できる多値の記録装置においても生じることがある。このような場合にも上述のＨＳ処理を適用し、ドットの数やサイズを調整することで濃度を合わせることができる。尚、本実施形態では、１つのノズル群に４ノズルが含まれる例で説明したが、ノズルの数はこれに限られない。画像データのｙ方向の解像度がノズル解像度以上であれば、１ノズル単位で画像データを補正することも可能である。

図７は、ステップＳ３０６で行われる文字データ処理を説明するための概念図である。図７（ａ）において、７０１は、ステップＳ３０１で入力される画像データを表しており、各格子が１２００ｄｐｉ単位であるとする。斜線で示された画素は、ＲＧＢ値が（０，０，０）であることを示しており、白で示された画素は、ＲＧＢ値が（２５５，２５５，２５５）であることを示している。入力された画像データは、図３で説明したフローに従って処理される。

図７（ｂ）において、７０２は、図５（ａ）のノズル群１０１３のように吐出量が標準量であるノズル群を用いて記録される場合の画像データであり、ステップＳ３０４におけるＨＳ処理と、ステップＳ３０５における量子化処理が施された２値のドットデータである。ここで、７０１と７０２は同じ画像データであることがわかる。

図７（ｃ）において、７０３は、図５（ａ）のノズル群１０１４のように吐出量が標準量よりも多いノズル群を用いて記録される場合の画像データであり、図７（ｂ）と同様に、ＨＳ処理と量子化処理が施された２値のドットデータである。前述したように、濃度を合わせるためのＨＳ処理によってインク滴の発数が調整されており、記録を示す斜線画素の位置が画像データ７０２とは異なっている。このように、元の画像データにおいてインクの付与を示す画素であったとしても、ＨＳ処理によって間引かれ、インクを付与しないことを示す画素に変更される場合がある。このようなインクを付与するべき画素からインクを付与しない画素へ変更する処理が文字や線画のエッジ部において行われた場合には、記録媒体上で直線的なエッジが形成されず、ガタツキが発生し、文字品位や線品位が低下するという課題が生じる。

このようなＨＳ処理によって文字や線画等のオブジェクトの品位が低下してしまうという課題に対し、エッジに対応する画素の色信号を増減させる程度が、非エッジに対応する画素の色信号を増減させる程度よりも小さくなるような処理をする。具体的には、本実施形態では、ステップＳ３０６の文字データ処理において、まず、ＨＳ処理がなされる前の画像データにおけるエッジ画素を示すエッジ情報を取得する。そして、ＨＳ処理後の画像データに対し、画像のエッジ部に対応する画素において、インクを付与しないことを示す画素を、インクを付与することを示す画素となるように変更する処理を行う。結果として、ＨＳ処理によって文字や線画等のオブジェクトのエッジに付与されるドット数が低減される処理の影響を低く抑え、エッジが直線的に形成されることで、文字品位及び線画品位の低下を抑制することができる。

具体的には、まず、ＨＳ処理がなされる前の画像データにおいてエッジである画素を示す情報（エッジ情報）を取得する。このエッジ情報は、例えば、ステップＳ３０１で入力される画像データ７０１から、フーリエ変換のような既知のエッジ検出方法を用いて生成することができる。画像データに対してフーリエ変換を行うことで、変化の乏しい部分（低周波成分）と変化の大きな部分（高周波成分）が抽出される。エッジ部は画素値が大きく変化するため、高周波成分に集中してエッジ部が存在すると考えることができる。従って、フーリエ変換後に高周波成分のみを抽出することで、画像のエッジを抽出することができる。また、ステップＳ３０１において画像データが入力される際に、画像データに付随して入力される属性データに基づいてエッジ情報を生成する方法を採用してもよい。図７（ｄ）に示す画像データ７０４は、図７（ａ）の画像データ７０１におけるエッジ部を検出したものであり、黒く塗りつぶした画素（黒画素）がエッジ部に対応する。

次に、取得したエッジ情報に基づいて、エッジ部の画素においてインクを付与しない画素、すなわち非記録「０」を示す画素を検出する。エッジ部の画素で且つ画素値が非記録「０」を示す画素は、ＨＳ処理によって間引かれた画素である。そして、検出された非記録「０」の画素の画素値を、記録「１」に変更する処理を行う。

図７の例を用いて説明すると、ＨＳ処理後の画像データ７０３において、画像データ７０４におけるエッジ部の画素（黒画素）に対応する画素のうち、非記録「０」を示す画素（白で表された画素）を検出する。そして、検出された画素の値を、インクの付与を示す記録「１」に変更する。図７（ｅ）において、７０５は、この文字データ処理が行われた画像データを示している。図の画素７０６は、本処理で非記録「０」から記録「１」に変更されたエッジ部の画素を示している。

尚、画素値が記録「１」である画素は変更しない。また、エッジ以外の非エッジ部の画素については、本処理は行われない。従って、ＨＳ処理のドット数調整で間引かれた非エッジ部の画素に対しては、非記録「０」の画素値のままとなる。

以上のような文字データ処理を行うことで、ＨＳ処理によって間引かれたエッジ部の画素にインクが付与されることとなり、エッジの欠けのない、高品位な文字や線画を記録することが可能となる。

尚、前述したような複数段階にドットの大きさを制御できるような多値の記録装置の場合においても、文字データ処理を適用することが有効である。例えば、量子化後に、非記録「０」、記録（小）「１」、記録（大）「２」の３値の記録データが生成される場合においては、エッジ情報に基づいて、エッジ部の画素のうち「０」または「１」の画素の画素値を「２」に変更することで、画像のエッジにおけるがたつきを抑制することができる。

また、本実施形態では、記録媒体の余白（紙白）を背景として、インクを付与した領域を文字領域とする例について説明したが、背景部にインクを付与し、余白を文字領域とする、所謂白抜きの文字においても、上記処理を実施することができる。白抜き文字の場合には、文字領域と隣接する画素がエッジとして検出されるため、白抜き文字のエッジの品位は、隣接する画素のエッジの品位によって決まる。その結果、上述した方法で、白抜き文字に対しても同様の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、図３の処理を行う際に、記録解像度と同じ１２００ｄｐｉの解像度の画像データが入力され、各画像処理が同じ解像度において施される例で説明した。しかし、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉのような高解像度なノズル解像度に合わせて、記録解像度と同じ解像度で画像処理を行うと、処理負荷が大きくなってしまう。そのため、本実施形態では、ステップＳ３０５の量子化処理までの画像処理を、記録解像度よりも低い解像度で行う例について説明する。ここでは、量子化処理までは６００ｄｐｉの解像度で行い、その後、１２００ｄｐｉのノズル解像度に合わせるようにインデックス展開処理を行う。その際、量子化処理の出力結果を多値で保持することで、６００ｄｐｉでの１画素に記録されるドットの記録量を決める多値量子化を用いる。

図８は、本実施形態の画像処理を示すフローチャートである。第１の実施形態の図３のフローチャートと異なる点は、ステップＳ３０５の量子化処理と、ステップＳ３０６の文字データ処理との間に、ステップＳ８０１としてインデックス展開処理が行われる点である。

まず、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの画像データが入力され、ステップＳ３０１の入力色変換処理からステップＳ３０４のＨＳ処理までの各処理が施される。第１の実施形態とは解像度が異なるが、処理の内容は同じである。

ステップＳ３０５において、量子化処理が行われる。第１の実施形態では、記録「１」または非記録「０」の１ビットで２値のドットデータとして量子化処理の結果が出力されたが、本実施形態では、各画素に付与されるインク滴の数を示す多値データとして出力される。例えば、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの１画素に４ドットまでインク滴が付与される記録装置の場合には、「０」、「１」、「２」、「３」、「４」の５値で制御される。尚、量子化処理としては、一般に誤差拡散法やディザ法が知られているが、ここでは入力画像を「０」、「１」、「２」の３値に量子化する多値ディザ法を例に説明する。

図９は、本実施形態の多値ディザ法を用いた量子化処理について説明するための図である。図９（ａ）は、一般的な多値ディザ法を説明するフローチャートである。図９（ｂ）は、入力値０～２５５のうちの９階調に対し、４×４画素に０～１２７のディザ閾値が配置されたディザパタンを用いて、一般的な多値ディザ法で量子化した場合の出力結果を示す図である。

ステップＳ９０１において、入力値Ｉｎ、ディザ閾値Ｄｔｈ、量子化代表値Ｔｈを予め用意する。入力値Ｉｎは、ステップＳ３０１で入力された画像データの各画素の値である。

次に、ステップＳ９０２において、入力値Ｉｎと量子化代表値Ｔｈを比較する。ここで、量子化代表値Ｔｈは、０，１２８，２５５であり、０～１２７と１２８～２５５の２つの範囲に分けられる。尚、量子化代表値Ｔｈで分けられた２つの範囲の大きさが同じであるため、式（１）で表すことができる。
Ｉｎ／１２８＝Ｎ・・・Ｉｎ’・・・式（１）

Ｎは、計算式の商であり、仮出力値（自然数）である。本例では０もしくは１となる。Ｉｎ’は、計算式の余りである。本例では、入力値Ｉｎが０～１２７の場合、仮出力値Ｎ＝０であり、入力値Ｉｎが１２８～２５５の場合、仮出力値Ｎ＝１である。２つの範囲の大きさが同じではない場合、式（１）ではなく、順番に量子化代表値と入力値を比較していくことでどの領域に属するかを判定する。

ステップＳ９０３において、式（１）で算出されたＩｎ’とディザ閾値Ｄｔｈを比較し、その結果に基づき、ステップＳ９０４において、Ｎに対して＋１を加算する。この判定処理は、式（２）のようになる。
Ｉｎ’＜Ｄｔｈの時、Ｎ＝Ｎ，
Ｉｎ’≧Ｄｔｈの時、Ｎ＝Ｎ＋１・・・式（２）
例えば、入力値Ｉｎが２８の場合、
２８／１２８＝０・・・２８
であるため、Ｎ＝０、Ｉｎ’＝２８となる。そして、対応する画素のディザ閾値と比較し、０または１のいずれかの値を出力値として決定する。図９（ｂ）の例の場合、左から２番目の出力結果である。

同様にして、Ｉｎ＝１５８の場合には、
１５８／１２８＝１・・・３０
であるため、Ｎ＝１、Ｉｎ’＝３０となる。そして、対応する画素のディザ閾値と比較し、１または２のいずれかの値を出力値として決定する。図９（ｂ）の例の場合、左から７番目の出力結果である。

このようにステップＳ３０５において多値で量子化された画像データが、ステップＳ８０１のインデックス展開処理に送られる。ステップＳ８０１において、量子化された多値データが、各画素に対してインクを付与するかどうかを示す、記録「１」または非記録「０」の２値の記録データに展開される。ここでのインデックス展開処理は、既知の技術を用いることができる。例えば、多値の量子化値に応じたドット配置をテーブルとして予め記憶しておき、量子化値に基づいてドット配置を決めればよい。

そして、ステップＳ８０１においてインデックス展開処理された２値の記録データに対し、ステップＳ３０６において、第１の実施形態と同様に文字データ処理が行われる。これにより、エッジ部の非記録「０」の画素値が記録「１」に変更され、インクが付与されることになり、エッジの欠けが低減されて文字品位及び線画品位の低下が抑制される。

（第３の実施形態）
前述の実施形態では、ＨＳ処理後に文字データ処理としてエッジ部にインクが付与されない画素を検出してインクが付与されるように変更する処理を行うことで、エッジ部の欠けを低減した。これに対し、本実施形態では、各領域に対応するノズル群毎の吐出特性を示す情報を用い、エッジ部と非エッジ部に対してＨＳ処理を行う際のパラメータを異ならせることで、ＨＳ処理に起因するエッジの欠けを抑制する。

第１の実施形態において、ＨＳ処理を行う際、記録ヘッドを構成する各ノズル群の吐出特性に応じて色信号の画像データを補正することを説明した。その際、吐出特性は記録ヘッドを製造する際に測定して吐出特性のランクとして記憶しておいてもよく、記録媒体上に一様な濃度で複数階調の測定用画像（テストパターン）を記録し、その濃度を測定した測定結果に基づいて吐出特性を推定してもよい。図１に示したように複数色のインクに対応した複数の記録ヘッドを用いる場合には、各インク色についてテストパターンを記録し、階調特性を測定する。そして、それぞれの階調特性の結果が一番近い階調特性を探索し、その記録ヘッドの吐出量を推定する。

前述の実施形態で説明したが、記録媒体上での各領域に記録される濃度差を低減するために、吐出量に応じてドット数を調整することで、画像のエッジ部においてもドットが間引かれ、エッジが欠けてしまうことがある。これに対し、エッジ部に対してはドット数を調整せず、非エッジ部に対してのみドット数の調整を行うことが考えられるが、吐出量が多くてもドット数を調整しないことで、局所的に記録媒体上に付与されたインクが溢れてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、非エッジ部に対しては、ドット数を調整して吐出量のばらつきに起因する濃度差を低減し、エッジ部に対しては、エッジの欠けを抑制しつつ、吐出量に応じたドット数の調整を行う。これらの非エッジ部、エッジ部に対するドット数の調整は、第１の実施形態と同様に、多値の画像データの入力に対して多値のデータを出力するための補正テーブルを用いる。

エッジ部に対して用いられる補正テーブルは、プリンタのインクの種類、各ノズル群からの吐出量、記録媒体の種類に応じたインク滴の滲みなど、画像のエッジの直線性に影響するパラメータを考慮して決めることができる。このとき、記録媒体上に付与されたインクが溢れてしまわない範囲でドット数が調整されるようなテーブルにすることが好ましい。尚、非エッジ部に対する補正テーブルよりも、ドット数の調整量（補正量）が少なくなるようにすることで、エッジの欠けを抑制しつつ、各ノズル群に対応する領域間の濃度差を低減することが可能となる。

図１０は、本実施形態のＨＳ処理で用いる補正テーブルの一例を示す図である。図６（ｃ）と同様に、同じ入力値である場合、吐出量が標準量である場合に用いられる補正テーブルＡの出力値に対して、吐出量が標準量よりも大きい場合に用いられる補正テーブルＢ及びＢ’の出力値の方が小さい。これは、吐出量が大きい場合には、２５６階調の階調値が小さく補正され、結果としてドット数が少なく調整されることを示している。さらに、同じ吐出量（吐出量大）であった場合でも、非エッジ部に対しては補正テーブルＢが用いられ、エッジ部に対しては補正テーブルＢ’が用いられる。つまり、同じ吐出量のノズル群を用いてエッジ部と非エッジ部の両方を記録する場合、入力されたエッジ部の画素値と非エッジ部の画素値が同じであったとしても、ＨＳ処理により出力される画素値は、エッジ部の方が非エッジ部よりも大きくなる。すなわち、エッジ部の補正強度は、非エッジ部の補正強度よりも低いと言える。これは、前述したように、非エッジ部に対しては濃度差を低減することを重視して補正するのに対し、エッジ部に対しては濃度差の低減しつつ、ＨＳ処理によるエッジの欠けが生じにくくするためである。

以上のように、本実施形態では、エッジ検出の結果を示す情報に基づき、エッジ部と非エッジ部でＨＳ処理における補正強度を異ならせる。これにより、画像のエッジ部において、ノズル群毎の吐出特性に起因する濃度差を補正しつつ、補正によるエッジの欠けの発生に伴う文字線画品位の低下を抑制することができる。

（第４の実施形態）
本実施形態では、ＨＳ処理を行う際に用いる吐出量情報を用いて、ステップＳ３０６の文字データ処理において、エッジ部と非エッジ部に異なる補正量を適用する形態について記載する。

第１の実施形態において、ＨＳ処理でドット数を調整することにより、記録媒体上での領域毎の濃度差を低減することができるが、吐出量が大きい場合には、画像のエッジ部においてもドットが間引かれ、エッジが欠けてしまうことを説明した。そして、ステップＳ３０６の文字データ処理において、エッジ部の各画素について、記録「１」または非記録「０」を判定し、記録「１」であれば画素値は変更せず、非記録「０」であれば記録「１」に変更した。この時、記録ヘッドの吐出特性のばらつきが大きい場合には、ＨＳ処理で間引かれたドットを再度追加する変更を行うことで、画像のエッジで局所的にインク溢れを起こしてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態では、文字データ処理において、エッジ部に対しては吐出量に応じた補正方法を適用する。例えば、吐出特性に応じて、非記録「０」の画素の画素値を記録「１」に変更する確率を示すテーブルを保持しておく。変更の確率が８０％であれば、検出された非記録「０」の画素のうち、５画素中４画素に対して記録「１」に変更する処理を実行する。吐出量が大きいほど記録媒体上でのインク溢れが生じやすくなるため、吐出量が大きいほど非記録の画素を記録の画素に変更する確率を小さく設定することで、インク溢れの発生を抑制することができる。また、変更するかどうかの確率を制御する方法としてマスク形式を用いてもよい。

１００ プリンタ
１０１～１０４ 記録ヘッド
１０６ 記録媒体
２００ ホストＰＣ
２０１ ＣＰＵ

Claims (10)

1. インクを付与するための複数のノズルが配列されたノズル列のうち一部のノズルを含む第１のノズル群を用いて記録媒体上の第１の領域に画像を記録し、且つ、前記ノズル列のうち前記第１のノズル群のノズルとは異なるノズルを含む第２のノズル群を用いて前記第１の領域とは異なる第２の領域に画像を記録するための画像処理を行う画像処理装置であって、
   所定の色信号の入力に対して前記第１のノズル群を用いて前記第１の領域に記録される画像の濃度と、前記所定の色信号の入力に対して前記第２のノズル群を用いて前記第２の領域に記録される画像の濃度と、の差が低減されるように、入力される前記第１の領域に記録すべき画像のデータと、入力される前記第２の領域に記録すべき画像のデータと、を変換する変換処理と、当該変換処理後のデータに基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域のそれぞれに形成するドットの位置を示すドットデータを生成する生成処理と、を行う処理手段と、
   前記第１の領域に記録すべき画像におけるオブジェクトのエッジに対応する画素、及び、前記第２の領域に記録すべき画像におけるオブジェクトのエッジに対応する画素を示すエッジ情報を取得する取得手段と、
   を備え、
   前記処理手段は、前記変換処理において入力された前記所定の色信号の値よりも付与されるドットの数が少ないことを示す値の色信号を出力する変換が行われた場合に、前記生成処理において、前記変換処理において変換されたデータ及び前記取得手段により取得されたエッジ情報に基づいて、エッジに対応する画素であってドットが形成されない画素について、ドットが形成されることを示すデータに変更する処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記エッジ情報は、前記変換処理における変換がなされる前のデータに基づいて取得されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記処理手段は、前記変換処理において、前記第１のノズル群の吐出特性を示す情報に基づいて前記第１の領域に記録すべき画像のデータを変換し、前記第２のノズル群の吐出特性を示す情報に基づいて前記第２の領域に記録すべき画像のデータを変換することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１のノズル群の吐出特性を示す情報は、前記第１のノズル群を用いて記録された測定用画像の測定結果に基づいて取得され、前記第２のノズル群の吐出特性を示す情報は、前記第２のノズル群を用いて記録された測定用画像の測定結果に基づいて取得されることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記処理手段は、前記生成処理において、エッジに対応する画素であってドットが形成されない画素について、所定の確率で、ドットが形成されることを示すデータに変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記変換処理において出力されるデータは３値以上の多値データであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記第１のノズル群に含まれるノズルは、前記第２のノズル群に含まれないことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記第１のノズル群及び前記第２のノズル群を含む前記ノズル列が設けられた記録ヘッドをさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. インクを付与するための複数のノズルが配列されたノズル列のうち一部のノズルを含む第１のノズル群を用いて記録媒体上の第１の領域に画像を記録し、且つ、前記ノズル列のうち前記第１のノズル群のノズルとは異なるノズルを含む第２のノズル群を用いて前記第１の領域とは異なる第２の領域に画像を記録するための画像処理方法であって、
   所定の色信号の入力に対して前記第１のノズル群を用いて前記第１の領域に記録される画像の濃度と、前記所定の色信号の入力に対して前記第２のノズル群を用いて前記第２の領域に記録される画像の濃度と、の差を低減するように、入力される前記第１の領域に記録すべき画像のデータと、入力される前記第２の領域に記録すべき画像のデータと、を変換する変換処理と、当該変換処理後のデータに基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域のそれぞれに形成するドットの位置を示すドットデータを生成する生成処理と、を行う処理工程と、
   前記第１の領域に記録すべき画像におけるオブジェクトのエッジに対応する画素、及び、前記第２の領域に記録すべき画像におけるオブジェクトのエッジに対応する画素を示すエッジ情報を取得する取得工程と、
   を備え、
   前記処理工程において、前記変換処理において入力された前記所定の色信号の値よりも付与されるドットの数が少ないことを示す値の色信号を出力する変換が行われた場合に、前記生成処理において、前記変換処理において変換されたデータ及び前記取得工程において取得されたエッジ情報に基づいて、エッジに対応する画素であってドットが形成されない画素について、ドットが形成されることを示すデータに変更する処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
10. 請求項９に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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