WO2009081887A1 - 画像処理装置、画像形成装置および画像処理方法 - Google Patents

画像処理装置、画像形成装置および画像処理方法 Download PDF

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WO2009081887A1
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recording
input image
value
pixel
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Application number
PCT/JP2008/073254
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yasunori Fujimoto
Tomokazu Yanai
Shinichi Miyazaki
Original Assignee
Canon Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/405—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/10—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by matrix printers
    • G06K15/102—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by matrix printers using ink jet print heads
    • G06K15/105—Multipass or interlaced printing

Definitions

  • the present invention supports a unit area in order to form an image in the unit area by a plurality of relative movements (relative scanning) of the recording head relative to the unit area of the recording medium or a relative movement (relative scanning) of the plurality of recording heads.
  • the present invention relates to an image processing apparatus, an image forming apparatus, and an image processing method for processing image data to be processed.
  • an ink jet recording method is known in which ink is ejected from individual recording elements to form dots on a recording medium.
  • Such an ink jet recording apparatus can be classified into a full line type and a serial type based on the difference in configuration.
  • a recording head in which a plurality of recording elements are arranged according to the width of the recording medium is used. Then, while ejecting ink from the recording head, the recording medium is conveyed in a direction crossing the arrangement direction of the recording elements, thereby forming an image.
  • Such a full-line type recording apparatus can output an image at a relatively high speed, and thus is suitable for office use.
  • a serial type recording apparatus an image is printed step by step by repeating a recording main scan that scans a recording head that ejects ink and a conveying operation that conveys the recording medium in a direction crossing the recording main scan.
  • a serial type recording apparatus can be manufactured at a relatively small size and at a low cost, and is suitable for a personal use or wide format printer.
  • a multi-pass recording method is known as a technique for reducing such image adverse effects.
  • image data to be recorded in a unit area of a recording medium is divided into image data corresponding to a plurality of relative scans, and the divided image data are sequentially obtained by a plurality of relative scans with a conveyance operation interposed therebetween.
  • By recording an image to be recorded in the unit area is completed.
  • Such multi-pass printing method it is possible to reduce image adverse effects caused by ejection variations among printing elements. As a result, a uniform and smooth image can be obtained.
  • Such multi-pass printing becomes more effective as the number of multi-passes, that is, the number of printing elements used for printing one scanning raster is set larger.
  • the serial type recording device uses a plurality of recordings with different multi-pass numbers, such as a recording mode that emphasizes image quality and a recording mode that emphasizes recording speed. In many cases, modes are prepared in advance.
  • the multi-pass recording method can also be applied to a full-line type recording apparatus. That is, as shown in FIG. 1, if a plurality of recording element arrays are provided for the same color ink along the transport direction of the recording medium, a raster array line extending in the transport direction is shared by the plurality of recording elements. Can be recorded. As a result, even if ejection variation occurs between individual recording elements, the influence can be reduced.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a mask pattern that can be used in 2-pass multi-pass printing.
  • the area shown in black shows the print allowable pixel (1)
  • the area shown in white shows the non-print allowable pixel (0)
  • 1801 is a mask pattern used in the first pass print scan
  • 1802 is Mask patterns used in the second pass printing scan are shown. Further, the pattern 1801 and the pattern 1802 have a complementary relationship with each other.
  • the binary image data is divided into binary image data to be recorded in each recording scan.
  • the image data indicating the dots to be recorded in the unit area is divided by the mask patterns (1801, 1802) shown in FIG.
  • the divided image data for eyes is generated.
  • the binary image data corresponding to different scans also have a complementary relationship. The ratio of overlapping dots to be recorded is low.
  • the dot ( ⁇ ) plane recorded in the preceding recording scan and the dot ( ⁇ ) plane recorded in the subsequent recording scan are either in the main scanning direction or the sub-scanning direction.
  • the dot ( ⁇ ) recorded in the preceding recording scan and the dot ( ⁇ ) recorded in the subsequent recording scan are completely overlapped, and a blank area is exposed, so that the image density is lowered.
  • Patent Document 1 discloses a processing method of image data for improving robustness. According to this document, attention is paid to the fact that the fluctuations in image density caused by the fluctuations in various printing conditions are caused by the fact that binary image data corresponding to different printing scans are completely complementary to each other. ing. It is recognized that multi-pass printing with excellent “robustness” can be realized by generating image data corresponding to different printing scans so that the complementary relationship is reduced. Therefore, in Patent Document 1, image data is divided in the state of multi-value data before binarization, and the multi-value data after division is binarized independently. As a result, even if image data of different planes corresponding to different recording scans are recorded shifted from each other, large density fluctuations do not occur.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the data division described in Patent Document 1.
  • multivalued image data to be recorded in the unit area should be recorded in the second pass with multivalued data to be recorded in the first pass (see FIG. 3D).
  • Divided into multi-valued data see FIG. 3E).
  • each multivalued data is individually binarized (see FIGS. 3F and 3G), and binary data to be recorded in the first pass (see FIG. 3H) and the second pass.
  • Binary data (see FIG. 3I) to be recorded is generated, and finally ink is ejected from the recording head in accordance with these binary data, as understood from FIGS.
  • the binary data of the first pass and the binary data of the second pass generated as described above are not in a completely complementary relationship.
  • a location where dots overlap (pixels where “1” exists in two planes) and a location where dots do not overlap (pixels where “1” exists only in one plane) coexist.
  • FIG. 4 is a diagram showing an arrangement state of dots recorded according to the method of Patent Document 1 on a recording medium.
  • a black circle 21 is a dot recorded in the first pass
  • a white circle 22 is a dot recorded in the second pass
  • a circle 23 indicated by hatching is a dot recorded by overlapping the first pass and the second pass.
  • the complementary relationship between the first pass and the second pass is incomplete, unlike the case of FIG. 2 in which the relationship is completely complementary, there are even two overlapping portions or one dot. There is a non-recorded part (blank area).
  • the dot recorded in the first pass and the dot recorded in the second pass are shifted by one pixel in either the main scanning direction or the sub-scanning direction.
  • the first pass dot and the second pass dot that should not have overlapped if there is no positional shift overlap, but the dot 23 that should have overlapped if there is no positional shift does not overlap. Therefore, if an area having a certain size is determined, the dot coverage with respect to the blank area does not vary so much and the change in image density is small.
  • Patent Document 2 while distributing image data to a plurality of recording scans or a plurality of recording element arrays in the state of multi-valued image data as in Patent Document 1, the distribution ratio of the data is set to the pixel value.
  • Techniques that vary based on location are disclosed. According to this document, banding and color unevenness in multi-pass printing can be achieved by changing the distribution ratio linearly, periodically, sinusoidally, or in combination of high and low frequencies with respect to the position in the main scanning direction. The effect which suppresses is demonstrated.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 multi-value data division method
  • FIG. 5A is a diagram showing image processing and dot recording states when image data is divided into two planes in the state of multi-value data and binarized by the error diffusion method.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating image processing and dot recording states when binarization is performed without performing plane division.
  • the original image 50 is a uniform halftone image having a relatively low gradation value of 11/255 among gradation values represented by 0 to 255.
  • the original image 50 is divided into two planes 51a and 51b having a gradation value of 5/255 and a gradation value of 6/255, for example, in a multivalued state.
  • binarization processing by the error diffusion method is performed on each plane, and binary plane images 52a and 52b are obtained.
  • the output image 53 is the result of recording these two planes 52a and 52b in an overlapping manner.
  • FIG. 5B is a diagram showing the image processing and recording state in the case of binarization by the error diffusion method as it is without dividing the plane.
  • the original image 50 is subjected to binarization processing by the error diffusion method in a state of gradation values (11/255) without being divided into planes, and becomes an output image 54.
  • whether or not to record dots in individual pixels depends on whether the gradation value of the pixel of interest is higher or lower than a predetermined threshold (for example, 128). Specifically, when the gradation value is higher than the threshold value, recording (255) is set, and when the gradation value is low, non-recording (0) is set. Then, by distributing the error between the output value and the input value generated in each pixel of interest to surrounding pixels that have not yet been binarized, the density in a certain range is set to 2 before the binarization process. It saves it after the value processing.
  • a predetermined threshold for example, 128, Specifically, when the gradation value is higher than the threshold value, recording (255) is set, and when the gradation value is low, non-recording (0) is set.
  • Such deterioration of the graininess is caused by the fact that the binary data does not have a correlation such as a complementary relationship between a plurality of planes, and is not caused by the binarization processing method. Therefore, even when a binarization processing method other than the error diffusion method shown in FIGS. 5A and 5B is employed, the above-described adverse effects are caused. For example, when a relatively similar matrix is used in the dither matrix method, the probability that dots overlap each other between a plurality of planes increases, and the graininess is further deteriorated.
  • the multi-value data division method described in Patent Document 1 is effective when the gradation value where the overlapping state of dots greatly affects the coverage, for example, a gradation value of about 30% to 60%. Easy to appear.
  • a gradation value of about 30% to 60%.
  • Easy to appear In an image having a low gradation value as shown in FIGS. 5A and 5B, the distance between the dots is relatively large, and the displacement between the planes does not cause an abrupt density fluctuation, so that the effect is hardly exhibited.
  • image adverse effects such as streaks are hardly confirmed. That is, the effect of multipass recording itself is less likely to appear in an image with a low gradation value.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to suppress graininess while suppressing density fluctuations caused by displacement between planes.
  • the invention according to claim 1 is directed to an input corresponding to the pixel in order to perform recording on the pixel on the recording medium by a plurality of relative movements of the recording head with respect to the recording medium.
  • An image processing apparatus for processing image data the generating unit generating a plurality of multi-value image data corresponding to the plurality of relative movements based on the input image data, and the generating unit Quantization means for performing quantization processing on each of a plurality of multi-value image data, wherein the generation means records pixels having a gradation value whose gradation value of the input image data is smaller than a threshold value.
  • the plurality of multi-values so that the number of relative movements that can be used for the input image data is less than the number of relative movements that can be used for recording pixels having a gradation value that is greater than or equal to a threshold value. Paint And generating the data.
  • an image processing apparatus for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by relative movement of a plurality of recording heads with respect to the recording medium.
  • Generating means for generating a plurality of multivalued image data corresponding to the plurality of recording heads based on the input image data; and quantizing each of the plurality of multivalued image data generated by the generating means Quantization means for performing processing, wherein the generation means is configured such that the number of recording heads that can be used for recording pixels whose gradation value of the input image data is smaller than a threshold value is the input
  • the plurality of multi-valued image data is generated so that the gradation value of the image data is smaller than the number of recording heads that can be used for recording a pixel having a gradation value equal to or greater than a threshold value.
  • an image processing apparatus for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by a plurality of relative movements of the recording head with respect to the recording medium.
  • Quantization means for performing a quantization process, wherein the generation means, when the gradation value of the input image data is smaller than a threshold, without dividing the gradation value of the input image data A plurality of multi-valued image data is generated, and when the gradation value of the input image data is equal to or greater than a threshold value, the gradation values of the input image data are divided to generate the plurality of multi-valued image data.
  • an image processing apparatus for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by relative movement of a plurality of recording heads with respect to the recording medium.
  • Generating means for generating a plurality of multivalued image data corresponding to the plurality of recording heads based on the input image data; and quantizing each of the plurality of multivalued image data generated by the generating means Quantization means for performing processing, and when the gradation value of the input image data is smaller than a threshold value, the generation means does not divide the gradation value of the input image data, and Generating multi-value image data, and when the gradation value of the input image data is greater than or equal to a threshold value, dividing the gradation value of the input image data to generate the plurality of multi-value image data;
  • the invention according to claim 5 is an image processing apparatus for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by a plurality of relative movements of the recording head with respect to the recording medium.
  • Quantization means for performing quantization processing on each of a plurality of multi-valued image data generated by the generation means, and the division number of the input image data indicating a gradation value smaller than the threshold is the threshold It is characterized by being smaller than the division number of the input image data showing the above gradation values.
  • the invention according to claim 6 is an image processing apparatus for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by relative movement of a plurality of recording heads with respect to the recording medium.
  • Generating means for generating a plurality of multi-valued image data corresponding to the plurality of recording heads by dividing the input image data according to a number of divisions corresponding to a gradation value of the input image data; and the generating means
  • Quantization means for performing a quantization process on each of the plurality of multi-valued image data generated by the step, wherein the number of divisions of the input image data indicating a gradation value smaller than a threshold value is equal to or greater than the threshold value It is characterized by being smaller than the division number of the input image data indicating the gradation value.
  • an image processing method for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on the pixel on the recording medium by a plurality of relative movements of the recording head with respect to the recording medium.
  • an image processing method for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by relative movement of a plurality of recording heads with respect to the recording medium.
  • Generating the plurality of multi-value image data so that the gradation value of the image data is less than the number of recording heads usable for recording pixels having gradation values equal to or greater than a threshold value; To.
  • an image processing method for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by a plurality of relative movements of the recording head with respect to the recording medium. And generating a plurality of multivalued image data corresponding to the plurality of relative movements based on the input image data, and a plurality of multivalued image data generated in the generating step.
  • a plurality of multi-valued image data is generated, and when the gradation value of the input image data is equal to or greater than a threshold value, the gradation values of the input image data are divided to generate the plurality of multi-valued image data. That And butterflies.
  • an image processing method for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by relative movement of a plurality of recording heads with respect to the recording medium.
  • the invention according to claim 17 is an image processing method for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by a plurality of relative movements of the recording head with respect to the recording medium.
  • a quantization step for performing a quantization process on each of the plurality of multi-valued image data generated in the generation step, and the division number of the input image data indicating a gradation value smaller than the threshold is the threshold It is characterized by being smaller than the division number of the input image data showing the above gradation values.
  • an image processing method for processing input image data corresponding to a pixel in order to perform recording on a pixel on the recording medium by relative movement of a plurality of recording heads with respect to the recording medium.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an internal configuration of a full-line type ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a result of dividing binary image data into divided image data corresponding to two printing scans by the mask pattern of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing data division processing described in Patent Document 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing an arrangement state of dots recorded according to the method of Patent Document 1 on a recording medium.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a recording state in which image data is binarized after being divided into two planes in the state of multi-value data.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating image processing and dot recording states when binarization is performed without performing plane division.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a recording state in which image data is binarized after being divided into two planes in the state of multi-value data.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating image processing and dot recording states when binarization is
  • FIG. 6 is a block diagram for explaining image processing steps executed by the recording apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining processing for individual pixels executed by the image dividing unit 103 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of the full-line type ink jet recording apparatus used in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining processing for individual pixels executed by the image dividing unit 103 according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining image processing steps executed by the recording apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating coefficients used when the constraint information calculation unit 208 performs a filter calculation on the binary data for the first plane output from the binarization unit 208.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating coefficients used when the constraint information calculation unit 208 performs a filter calculation on the binary data for the first plane output from the binarization unit 208.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a calculation result when the constraint information calculation unit 208 performs a filter operation on the binary data for the first plane output from the binarization unit 208.
  • FIG. 12 is an image diagram illustrating an output result from the binarization unit 208 and a result after the filter processing of FIG. 12 is performed on the output result.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a mask pattern that can be used in 2-pass multi-pass printing.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of a serial type ink jet recording apparatus applicable in the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state of 2-pass multi-pass printing.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating an example of an error distribution matrix indicating diffusion coefficients for surrounding pixels when the binarization unit 104 performs error diffusion processing.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an example of an error distribution matrix indicating diffusion coefficients for surrounding pixels when the binarization unit 104 performs error diffusion processing.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an image processing image according to the first embodiment.
  • an ink jet recording apparatus is taken as an example, but the present invention is not limited to an ink head recording apparatus. Any device other than an ink jet recording apparatus can exhibit the effect as long as it is an apparatus that records an image on the recording medium by the recording head during the relative movement between the recording head and the recording medium for forming dots. Applicable.
  • “relative scanning (relative movement)” refers to an operation of moving (conveying) the recording medium relative to the recording head in the case of a full-line recording apparatus.
  • “relative scanning)” refers to an operation of moving (conveying) the recording medium relative to the recording head in the case of a full-line recording apparatus.
  • “relative scanning)” refers to an operation of moving (scanning) the recording head relative to the recording medium.
  • Multi-pass printing refers to printing that completes an image to be recorded in the unit area by multiple relative scanning of the recording head with respect to the unit area of the recording medium or relative scanning of multiple recording heads (recording elements). Refers to the method. That is, when the recording medium is conveyed only once to a plurality of recording heads (recording elements) as in Example 1 below, for convenience, it is referred to as “multipass recording”.
  • the “unit area” of the recording medium refers to an area composed of a predetermined number of pixels (here, the predetermined number is an integer of 1 or more).
  • the predetermined number is an integer of 1 or more.
  • a pixel refers to a region corresponding to a minimum unit that can express gradation by multi-value data.
  • the “plane” refers to a set of image data corresponding to one relative movement between the recording head and the recording medium. Therefore, different planes correspond to different relative movements. Further, when there are a plurality of recording heads (recording element groups) corresponding to the same color ink, different planes correspond to different heads (recording element groups).
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of a full-line type ink jet recording apparatus used in this embodiment.
  • the recording medium P is fed by the paper feeding roller 705 and the auxiliary roller 706, then conveyed in the direction of the conveying roller 704 and the auxiliary roller 703, and conveyed in the conveying direction indicated by the arrow while being sandwiched between these two pairs of rollers.
  • ink is ejected from the recording element of the recording head 105, and an image is recorded on the recording medium.
  • This recording medium conveyance operation corresponds to relative scanning (relative movement) of the recording medium and the recording head.
  • black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) full-line type recording heads are arranged in parallel along the transport direction in two rows for each color as shown in the figure. Yes.
  • Each recording head has a plurality of recording elements arranged along a direction orthogonal to the transport direction.
  • Each image data of Bk, C, M and Y is divided into two planes, and each pixel has an area of 1 pixel width (unit area) connected in the transport direction by two recording heads (two types of recording elements) for each color. Dots are recorded.
  • image data to be recorded in an area (unit area) having a width of one pixel during two relative movements between the recording head and the recording medium are two recordings for ejecting the same color ink.
  • Two-pass recording is performed in which the heads share the recording.
  • FIG. 6 is a block diagram for explaining image processing steps executed by the recording apparatus of the present embodiment.
  • image data to be recorded is received from an externally connected host device or the like
  • the image data is stored in the memory buffer 101 in the recording device.
  • the image data at this time is multivalued luminance data (R, G, B) expressed by, for example, 8-bit 256 gradations per pixel.
  • the luminance data stored in the memory buffer 101 is then transferred pixel by pixel to the CMYK conversion unit 102 and converted into multi-value (for example, 8-bit 256 gradation) density data corresponding to the ink color used by the printing apparatus.
  • the image dividing unit 103 corresponds to two recording heads for each color from density data (input image data) input from the CMYK conversion unit 102 according to the number of divisions or the distribution ratio according to the gradation value of the image data of each pixel. Multi-level data of two planes is generated. *
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining a plane dividing process for individual pixels executed by the image dividing unit 103 of this embodiment.
  • the image dividing unit 103 determines whether or not the gradation value (density value) of the target pixel to be processed is greater than or equal to the threshold value n.
  • the gradation value (density value) indicates a higher density as the value is higher. If it is determined that the gradation value of the target pixel is equal to or greater than the threshold value n, the process proceeds to step S2, and the gradation value of the image data is 2 for the first recording head plane and the second recording head plane. Divided.
  • the process proceeds to step S3, where all of the gradation values of the image data are distributed to the first recording head plane, and the second recording head.
  • the distribution ratio described above is set so that the probability that the high gradation pixel is recorded by the two recording heads is high. According to (1: 1), two planes of image data are generated. On the other hand, with respect to a pixel (low gradation pixel) showing a gradation value less than the threshold value, the distribution ratio (1: 0) described above is set so that the probability that the low gradation pixel is recorded by one recording head increases. Accordingly, image data for two planes is generated.
  • the multi-valued image data generated by the image dividing unit 103 is binarized by the binarizing unit 104 for each plane.
  • This value processing method may be a known error diffusion method or a dither matrix method. However, it is preferable to change the method of binarization processing between these two planes, and in particular, when two planes are overlapped as shown in FIG. It is preferable to perform binarization processing so that non-overlapping portions coexist. For example, if error diffusion processing is used as binarization processing, even if image data with the same gradation value is input by changing the threshold value or error distribution matrix, the result of binarization processing does not become the same value. It is desirable to consider so.
  • an error distribution matrix as shown in FIG. 16A is used, and in the error diffusion process for the other plane, an error distribution matrix as shown in FIG. 16B is used.
  • the dot arrangement between the planes can be made different.
  • the dot arrangement between the planes can be made different by adopting the dither matrix method in one plane and adopting the error diffusion method in the other plane.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a specific example of image processing executed by the image dividing unit 103 and the binarizing unit 104 in FIG.
  • the image dividing unit 103 divides the multivalued image data 15001 to be recorded in a unit area composed of 5 pixels ⁇ 3 pixels in accordance with the number of divisions or the distribution ratio and the gradation value of the multivalued image data. That is, the multi-value image data indicating the gradation value equal to or higher than the threshold is divided into multi-value data on the first plane and multi-value data on the second plane according to the distribution ratio (1: 1) described above. Note that when the value of the multi-valued image data is an odd number, it cannot be completely divided into 1: 1, but is divided substantially into 1: 1.
  • multi-value image data 15002 of the first plane and multi-value image data 15003 of the second plane are generated from the multi-value image data 15001.
  • the binarization processing unit 104 performs binarization processing by an error diffusion method on each of the multivalued image data (15002 and 15003) generated by the image dividing unit 104.
  • binary image data 15004 for the first plane and binary image data 15005 for the second plane are generated.
  • binary image data 15004 of the first plane is generated by performing error diffusion processing on the multi-value data (15002) of the first plane using the error distribution matrix A shown in FIG. 16A.
  • binary image data 15005 of the second plane is generated by performing error diffusion processing on the multi-value data 15003 of the second plane using the error distribution matrix B shown in FIG. 16B.
  • * in FIG. 16A or 16B represents the target pixel.
  • the image data for the two planes binarized by the binarization unit 104 is temporarily stored in the print buffer 106 corresponding to each plane. Thereafter, image data is read from each print buffer during relative scanning, and ink is ejected by the two recording heads 105 corresponding to the same color ink in accordance with the read image data.
  • the number of divisions or the distribution ratio associated with the gradation value so that the number of recording heads that can be used for recording of the pixel differs according to the gradation value of the pixel. Accordingly, multivalued image data corresponding to the number of recording heads is generated. More specifically, for a pixel (medium density image region) having a gradation value (density value) higher than the threshold value n, data division is performed so that printing by two print heads is possible. Thereby, a uniform image excellent in robustness can be obtained.
  • data is distributed to the plane for the first recording head.
  • the data for the second recording head is used. Data may be distributed to the plane. Further, the first and second recording heads may be switched according to each page or the number of ejections.
  • the distribution ratio to the two planes may be periodically changed according to the position of the recording pixel.
  • the number of recording heads to be used is not limited to two, and may be M (M is an integer of 2 or more).
  • the image dividing unit 103 determines the number of M planes corresponding to the M recording heads according to the number of divisions or the distribution ratio according to the gradation value of the multivalued image data. Generate multi-value data.
  • the number of recording heads that can be used for recording pixels that exhibit a gradation value that is less than the threshold value is smaller than the number of recording heads that can be used for recording pixels that exhibit gradation values that are greater than or equal to the threshold value.
  • Multi-valued image data corresponding to M recording heads may be generated.
  • L (L ⁇ M) print heads that have fewer than M pixels so that pixels having gradation values greater than or equal to the threshold value can be recorded by M print heads and that have gradation values less than the threshold value. It is preferable to divide the image data so that it can be recorded.
  • binarization processing is adopted as quantization processing.
  • quantization processing applicable in this embodiment is not limited to binarization processing.
  • N N is an integer of 2 or more
  • valuation processing such as conversion processing can be applied.
  • the binarizing unit 104 is replaced with a ternary unit, and ink is ejected based on the ternary data.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of the full-line type ink jet recording apparatus used in this embodiment.
  • the recording apparatus of this embodiment is a monochrome printer that outputs only a black image.
  • the configuration other than the recording head 1105 is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG.
  • the number of divisions of input image data having a gradation value smaller than the threshold is made smaller than the number of divisions of image data having a gradation value greater than or equal to the threshold.
  • the recording head 1105 is a full-line type recording head in which black (Bk) recording element arrays are arranged in parallel in eight rows along the transport direction from Bk1 to Bk8 as shown in the figure.
  • the black image data of each pixel is divided into eight planes, and black dots are recorded by eight types of recording elements on a line (unit area) having a width of 1 dot that is continuous in the transport direction.
  • the image processing process of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIG. However, since there is no CMY data, the CMYK color conversion unit 102 performs a one-dimensional luminance density conversion process. Therefore, density data (input image data) output from the CMYK color conversion unit 102 is input to the image dividing unit 103. As in the first embodiment, the image dividing unit 103 according to the present embodiment changes the number of divisions or the distribution ratio according to the gradation value of the image data for each pixel, and multi-value image data corresponding to eight planes. Generate.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining a plane division process for individual pixels executed by the image dividing unit 103 of this embodiment.
  • four different threshold values (n, m, k, j) are prepared, and the number of recording heads to which the gradation value is distributed is varied according to the gradation value stage of the multi-value image data.
  • step S92 it is determined whether or not the gradation value determined to be n or more is a threshold value m that is greater than n. If it is determined that the gradation value of the pixel is less than the threshold value m, the process proceeds to step S96, where the gradation value is distributed by half to the plane for the first recording head and the plane for the second recording head. A gradation value of 0 is assigned to the planes for the third to eighth recording heads.
  • the first plane: the second plane: the third plane: the fourth plane: the fifth plane: the sixth plane: the seventh plane: the eighth plane 1: 1: 0: 0: 0: 0: 0: 0.
  • the gradation value of the image data is divided into two, and data generation for 8 planes is performed.
  • step S92 determines whether or not the gradation value of the processing target pixel is greater than or equal to the threshold value m. If it is determined that the gradation level of the pixel is less than the threshold value k, the process proceeds to step S97, where the gradation value is distributed by 1/4 to the four planes for the first to fourth recording heads. A gradation value of 0 is assigned to the plane for the eighth recording head.
  • the first plane: the second plane: the third plane: the fourth plane: the fifth plane: the sixth plane: the seventh plane: the eighth plane 1: 1: 1: 1: 1: 0: 0: 0: 0.
  • the gradation value of the image data is divided into four, and data generation for eight planes is performed.
  • step S93 if it is determined in step S93 that the gradation value of the processing target pixel is greater than or equal to the threshold value k, the process proceeds to step S94.
  • step S94 it is determined whether or not the gradation value determined to be greater than or equal to k is greater than or equal to a threshold value j that is greater than k.
  • the process proceeds to step S98, where the gradation value is distributed by 1/6 to the six planes for the first to sixth recording heads.
  • a gradation value of 0 is assigned to the plane for the eighth recording head.
  • the first plane: the second plane: the third plane: the fourth plane: the fifth plane: the sixth plane: the seventh plane: the eighth plane 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 0: 0
  • the gradation value of the image data is divided into six, and data generation for eight planes is performed.
  • step S94 determines whether the gradation value of the processing target pixel is greater than or equal to the threshold value j. If it is determined in step S94 that the gradation value of the processing target pixel is greater than or equal to the threshold value j, the process proceeds to step S99.
  • the number of recording heads that can be used for recording of the pixel differs according to the gradation value of the pixel (input image data).
  • Multi-value image data corresponding to the number of recording heads is generated according to the number of divisions or the distribution ratio. More specifically, data division is performed so that a pixel having a higher gradation value can be recorded using a larger number of recording heads.
  • the image data can be divided into as many planes as possible to the extent that there is no concern about the deterioration of graininess due to dot generation delay or overlapping of a plurality of dots in accordance with individual gradation values. As a result, it is possible to realize an image that is uniform and excellent in robustness while suppressing graininess in all gradation values.
  • the number of threshold values and the individual threshold values are not particularly limited, and are appropriate depending on how the dot generation delay is noticeable, the state of graininess, or how the density variation is noticeable. It is sufficient if a value is prepared.
  • the type of the recording head that divides the image data may be selectively switched from among the recording heads 1 to 8 according to, for example, each page or the number of ejections. Further, even when the data is divided into a plurality of planes, it is not always necessary to equally divide the data into these planes as in the first embodiment. Depending on the position of the recording pixel, the distribution ratio corresponding to a plurality of planes may be periodically changed.
  • the number of recording heads to be employed is not limited, and may be M (M is an integer of 2 or more). Even in this case, as described above, the number of recording heads used for recording pixels having gradation values less than the threshold is smaller than the number of recording heads used for recording pixels having gradation values equal to or higher than the threshold. In this way, the image data may be divided.
  • Example 3 a case where a serial type recording apparatus is used and an image is recorded by two-pass multi-pass recording will be described as an example.
  • the two-pass recording is a recording method in which a recording head is scanned twice with respect to a unit area of a recording medium, and an image to be recorded in the unit area is completed by the two scans.
  • the operation of moving the recording head with dot recording corresponds to “relative scanning”.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of the serial type ink jet recording apparatus used in this embodiment.
  • the recording head 105 is mounted on a carriage 104 that moves in the main scanning direction, and ejects ink while the carriage 104 is moving.
  • the conveying roller 704 and the auxiliary roller 703 rotate, and the recording medium P sandwiched between the roller pair, the paper feeding roller 705 and the auxiliary roller 706 is in the sub-scanning direction (conveying direction). ).
  • An image is recorded on the recording medium P step by step by repeating such recording main scanning and conveying operation.
  • the recording head 105 includes black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) recording heads. These four color recording heads are arranged in parallel in the main scanning direction as shown in the figure. ing. In each color recording head, a plurality of recording elements (nozzles) for ejecting ink are arranged at a predetermined density in the sub-scanning direction. In this example, the number of recording elements arranged in each color recording head is 1280.
  • multi-pass recording applicable in the present invention
  • two-pass printing will be described as an example of multi-pass printing.
  • the present invention is not limited to two-pass printing, and three-pass, four-pass, eight-pass, and sixteen-pass.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing the state of two-pass recording, and shows the relative positional relationship between the recording head 105 and the recording area when recording from the first recording area to the fourth recording area. Yes.
  • FIG. 15 only one color recording head of the four color recording heads 105 shown in FIG. 14 is shown.
  • the nozzle group positioned on the upstream side in the transport direction is referred to as an upstream nozzle group 105A
  • the nozzle group positioned on the downstream side in the transport direction is referred to as the downstream nozzle. This will be referred to as a group 105B.
  • each recording area in the sub-scanning direction is equal to a width (640 nozzle width) corresponding to about half of the width (1280 nozzle width) of the arrangement range of the plurality of recording elements of the recording head.
  • the recording medium is conveyed by a distance of 640 nozzles along the Y direction.
  • the recording medium is conveyed by a distance of 640 nozzles along the Y direction.
  • the second scan only a part of an image to be recorded in the second recording area is recorded using the upstream nozzle group 105A, and is recorded in the first recording area using the downstream nozzle group 105B.
  • a portion not recorded by the upstream nozzle group 105A is complementarily recorded by the downstream nozzle group 105B.
  • the recording medium is conveyed by a distance of 640 nozzles in the Y direction.
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining image processing steps executed by the recording apparatus of the present embodiment.
  • the arrangement of dots recorded by the same recording scan is dispersed as much as possible, and the dots recorded by different recording scans are not excessively overlapped.
  • a binarization process in the binarization processing unit 207 is executed. Specifically, the multi-value data of each plane generated by the image dividing unit 203 is sequentially subjected to quantization processing (binarization processing) based on the result of the binarization processing of the previously processed plane. Then, the binarization processing of the subsequent plane is performed.
  • correction data for correcting multi-valued image data to be subjected to subsequent quantization processing is obtained based on the result of the preceding quantization processing, and this correction data ( Subsequent quantization processing is performed on the multivalued image data corrected by the constraint information.
  • the probability that the dot is determined to be formed by the subsequent quantization process is reduced with respect to the pixel whose dot is determined to be formed by the preceding quantization process.
  • the multi-level data for the two planes generated by the image dividing unit 203 in this way is stored in each area of the memory buffer 206.
  • a plane corresponding to the first recording scan for the unit area of the recording medium is defined as a first plane
  • a plane corresponding to the second recording scan for the unit area of the recording medium is defined as a second plane.
  • a plane corresponding to the even-numbered scan is defined as a first plane
  • a plane corresponding to the odd-numbered scan is defined as a second plane.
  • the relative gradation is performed twice so that the high gradation pixel can be recorded by two relative scans of the recording head. Two planes of image data corresponding to the movement are generated.
  • a pixel (low gradation pixel) exhibiting a gradation value less than the threshold 2 corresponding to two relative movements so that the low gradation pixel can be recorded by one relative scanning of the recording head. Plane image data is generated.
  • the following processing is performed in order from the first plane.
  • the multi-value image data of the first plane is stored as it is in the memory buffer 206 and then sent to the binarization unit 207.
  • the binarization unit 207 performs binarization processing on each of the image data stored in the memory buffer 206 using an error diffusion method or a dither matrix method, as in the above-described embodiment.
  • the multi-value image data of the first plane is quantized into binary data for the first plane by error diffusion processing using the error distribution matrix A shown in FIG. 16A.
  • the binary data thus obtained is transferred to the print buffer 204 and also transferred to the constraint information calculation unit 208.
  • the recording head 205 ejects ink according to the binary data stored in the print buffer 204 while moving relative to the recording medium.
  • FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating coefficients and calculation results used when the constraint information calculation unit 208 performs filter calculation on the binary data for the first plane output from the binarization unit 207.
  • FIG. The pixels indicated by diagonal lines are the target pixels that are processed by the binarization unit 207, and the constraint information calculation unit 208 determines the binarization result of the target pixels based on the coefficients shown in FIG. Distribute to pixels. Specifically, if the output from the binarization unit 1207 is 1 (recording), this “1” is converted to 255, for example, and then the product of the converted value 255 and the coefficient shown in FIG. Ask. As a result, the values of the target pixel and its surrounding pixels are as shown in FIG. 11B. That is, if the output from the binarization unit 207 is recording (255), the distribution result to the peripheral pixels is as shown in FIG. 11B.
  • FIG. 12 is an image diagram showing an output result (binary data before filtering) from the binarizing unit 207 and a result (filtered data) after the filtering process is performed on the output result.
  • the constraint information calculation unit 208 converts the distribution value (the value in FIG. 11B) obtained in this way into a negative value, and adds this converted value to the multi-value data before binarization for the first plane.
  • Correction data (constraint information) is obtained.
  • This correction data is multi-value correction data for correcting multi-value image data for the second plane.
  • the multi-value correction data (constraint information) obtained in this way is stored in the pixel position for the second plane in the memory buffer 206.
  • the multivalued image data generated by the image dividing unit 203 is added with the constraint information (multivalued correction data) stored in the memory buffer 206 and saved. Thereafter, binarization processing is performed in the same manner as the first plane.
  • the multi-value image data of the second plane is quantized into binary data for the second plane by error diffusion processing using the error distribution matrix A shown in FIG. The binary data obtained in this way is transferred to the print buffer 204.
  • the binarization result of the second plane is not transferred to the constraint information calculation unit 208.
  • the data value of the pixel determined to be recorded (1) in the first plane is lower than the original value, and the pixel and its surrounding pixels becomes a record (1) by the binarization process. That is, with respect to the pixels for which dots are determined to be formed by the first plane error diffusion process (previous error diffusion process), the second plane error diffusion process (subsequent error diffusion process) causes the dots to be formed. The probability that it is determined that is formed is reduced. As a result, it is possible to reduce the ratio of pixels in which the dots of the first plane and the dots of the second plane overlap, and to suppress the deterioration of the graininess due to excessive dot overlap.
  • the dots in the plurality of recording scans are not complementary to each other, that is, the pixels in which the dots are superimposed and recorded in the plurality of recording scans. It is effective to exist. However, if there are too many such pixels, there is a possibility that the density will decrease due to a decrease in the coverage, or the graininess will deteriorate due to excessive dot overlap. As in this embodiment, while there are pixels in which dots are overlapped and recorded in a plurality of recording scans, by suppressing the ratio of such pixels to a low level, the number of pixels in which dots are overlapped is more than necessary. The concentration fluctuation can be moderately suppressed without providing a large amount. *
  • dots recorded by individual recording scans are appropriately dispersed, and low frequency components of an image due to the dot arrangement can be suppressed. For this reason, the graininess resulting from the arrangement of dots within the plane (within the same recording scan) is good.
  • a dot arrangement pattern (texture) in each plane is confirmed, and this may be recognized as an image adverse effect.
  • the dot arrangement in each plane is excellent in graininess as in the present embodiment, even if a deviation occurs between the planes, it is unlikely to cause image problems.
  • the present embodiment is applicable to multi-pass printing with M (M is an integer of 2 or more) passes.
  • M is an integer of 2 or more
  • the image dividing unit 203 divides the input multi-valued image data according to the gradation values in the same manner as in the second embodiment, and the first to M-th planes are divided. Multi-level image data of M planes is generated.
  • the constraint information calculation unit 208 sequentially calculates the difference between the result of the filtering process from the first plane to the (M ⁇ 1) th plane and the multi-value data divided into each plane, in a predetermined pixel position of the memory buffer 206. Accumulate.
  • a dot is recorded in the Mth recording scan on the pixels recorded (1) in any of the first to (M ⁇ 1) planes. It becomes difficult to be done. In this way, it is possible to reduce the probability that dots printed by different printing scans overlap. Therefore, it is possible to obtain a dot arrangement with low granularity and strong against density fluctuations.
  • an isotropic weighted average filter having a region of 3 pixels ⁇ 3 pixels and having coefficients arranged substantially concentrically as shown in FIG. 11A is used.
  • a wider square such as 5 pixels ⁇ 5 pixels or 7 pixels ⁇ 7 pixels may be used, but an anisotropic filter having a rectangular shape such as 5 pixels ⁇ 7 pixels or 5 pixels ⁇ 9 pixels and an elliptic filter coefficient may be used.
  • a filter having a band-pass characteristic or a bypass characteristic may be used.
  • binarization processing is adopted as quantization processing.
  • quantization processing applicable in this embodiment is not limited to binarization processing.
  • N N is an integer of 2 or more
  • valuation processing such as conversion processing can be applied.
  • the binarization unit 207 is replaced with a ternary unit, and ink ejection is performed based on the ternary data.
  • the present invention is not limited to this. For example, a dither process may be employed.
  • M print heads corresponding to M (M is an integer of 2 or more) relative scans according to the number of divisions or the distribution ratio according to the gradation value of the input image data.
  • Multi-level image data of the plane is generated.
  • M planes are used so that the number of scans that can be used for recording pixels that show gradation values less than the threshold is less than the number of scans that can be used for recording pixels that show gradation values greater than or equal to the threshold.
  • Image data may be generated.
  • pixels having a gradation value greater than or equal to the threshold can be recorded by M relative scans, and pixels having a gradation value less than the threshold are less than M times L (L ⁇ M) relative scanning. It is preferable to generate image data so that recording is possible.
  • the full-line type has been described in the first and second embodiments and the serial-type recording apparatus has been described in the third embodiment.
  • the present invention can also be suitably employed in the recording apparatus.
  • the first and second embodiments can be applied to a serial type recording apparatus.
  • the plane corresponding to a plurality of relative scans in the third embodiment is replaced with a plurality of planes corresponding to a plurality of recording heads, the third embodiment can be applied to a full-line type recording apparatus.
  • an ink jet recording apparatus is used.
  • the present invention is not limited to such a recording apparatus.
  • the present invention can be suitably employed as long as it is a recording apparatus that records an image on a recording medium by the recording head during relative movement between the recording head and the recording medium for forming dots.
  • the binarization process is applied as the quantization process.
  • the quantization process applicable in the present invention is not limited to the binarization process. Any N (N is an integer greater than or equal to 2) value processing such as ternary processing and quaternary processing can be applied.
  • the image processing apparatus that executes the characteristic image processing of the present invention has been described using the recording apparatus (image forming apparatus) having the image processing function shown in FIGS.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • the image processing of the present invention may be executed by the host device, and the binarized image data may be input to the recording device. Further, an image or graphic image captured by a digital camera or the like is directly input to the recording device without going through a host device or the like, and all the above characteristic image processing is executed by the recording device. I do not care.
  • the host apparatus corresponds to the image processing apparatus of the present invention, and in the latter case, the recording apparatus corresponds.
  • the characteristic image processing of the present invention is the number of recording heads or the number of scans according to the number of divisions or the distribution ratio according to the gradation value of the input image data, as is apparent from the above-described embodiments.
  • This refers to a process of generating a plurality of corresponding multi-value image data and quantizing each of the plurality of multi-value image data.
  • the division ratio or the distribution ratio is greater than the number of recording heads or the number of scans that can be used for recording a pixel that exhibits a high gradation value.
  • Another feature is that data is generated so as to reduce the number of data.
  • the present invention is also realized by a program code that realizes the above-described image processing function or a storage medium that stores the program code.
  • the image processing described above is realized by the computer (or CPU or MPU) of the host device or recording device reading and executing the program code.
  • a computer-readable program for causing a computer to execute the above-described image processing, or a storage medium storing the program is also included in the present invention.
  • a storage medium for supplying the program code for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like is used. be able to.
  • the OS running on the computer performs an actual process based on the instruction of the program code. Part or all may be performed.
  • the CPU or the like may perform part of the actual processing or based on the instruction of the program code. You may do everything.

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Abstract

　プレーン間のずれに起因する濃度変動を抑えつつ、粒状感を抑制する。そのために、記録媒体に対する記録ヘッドのＭ回の相対走査あるいはＭ個の記録ヘッドの相対走査により画素に記録を行う際に、画素の階調値に応じた分割数あるいは配分比に従ってＭ個の多値画像データを生成し、このＭ個の多値画像データを夫々量子化し、量子化された画素データに基づいて記録を行う。これにより、ハイライト部におけるドット生成遅延や粒状感の悪化を抑制し、濃度変動に強い画像を記録することが可能となる。

Description

画像処理装置、画像形成装置および画像処理方法
　本発明は、記録媒体の単位領域に対する記録ヘッドの複数回の相対移動（相対走査）あるいは複数の記録ヘッドの相対移動（相対走査）によって当該単位領域に画像を形成するために、単位領域に対応する画像データを処理するための画像処理装置、画像形成装置および画像処理方法に関する。
　複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いる記録方式の一例として、個々の記録素子からインクを吐出して、記録媒体にドットを形成するインクジェット記録方式が知られている。このようなインクジェット記録装置では、その構成の違いからフルライン型とシリアル型に分類することが出来る。
　フルライン型の記録装置では、複数の記録素子が記録媒体の幅に応じた分だけ配列された記録ヘッドを用いる。そして、記録ヘッドからインクを吐出させつつ、記録素子の配列方向とは交差する方向に記録媒体を搬送することにより、画像を形成する。このようなフルライン型の記録装置は、比較的高速に画像を出力することが出来るので、オフィスユースなどに好適である。
　一方、シリアル型の記録装置では、インクを吐出する記録ヘッドを走査させる記録主走査と、この記録主走査と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すことによって、段階的に画像を形成する。このようなシリアル型の記録装置は、比較的小型かつ低コストに製造することが出来るので、パーソナルユースやワイドフォーマットのプリンタに好適である。
　フルライン型であれシリアル型であれ、複数の記録素子が配列された記録ヘッドでは、個々の記録素子間で吐出量や吐出方向のばらつきが生じる。そして、このようなばらつきが原因で、画像に濃度むらやスジが発生することがある。
　このような画像弊害を軽減するための技術として、マルチパス記録方式が知られている。マルチパス記録では、記録媒体の単位領域に記録すべき画像データを複数回の相対走査に対応した画像データに分割し、搬送動作を介在させた複数回の相対走査によって上記分割した画像データを順次記録することで、単位領域に記録すべき画像を完成させる。このようなマルチパス記録方式によれば、記録素子毎の吐出ばらつきに起因する画像弊害を軽減することができる。その結果、一様で滑らかな画像を得ることが出来る。このようなマルチパス記録は、マルチパス数、すなわち１つの走査ラスタを記録するのに用いる記録素子の数を多く設定するほど、その効果が高まっていく。但し、マルチパス数を多くするほど記録速度も低下するので、シリアル型の記録装置では、画像品位を重視する記録モードや記録速度を重視する記録モードのように、マルチパス数の異なる複数の記録モードを予め用意していることが多い。
　なお、上記マルチパス記録方式は、フルライン型の記録装置にも応用することが出来る。すなわち、図１のように、記録媒体の搬送方向に沿って同色インクに対し複数列ずつの記録素子列を配備しておけば、搬送方向に延びるラスタ配列するラインを複数の記録素子で分担して記録することが出来る。結果、個々の記録素子間で吐出ばらつきが生じたとしても、その影響を軽減することが出来る。
　ところで、このようなマルチパス記録を行う際、シリアル型では個々の記録走査、フルライン型では個々の記録ヘッドに対して、画像データを分配する必要が生じる。従来、このような分配は、ドットの記録を許容する記録許容画素（１）とドットの記録を許容しない非記録許容画素（０）とが配列されたマスクパターンを用いて行われていることが多かった。
　図１３は、２パスのマルチパス記録で使用可能なマスクパターンの一例を示した模式図である。ここで、黒で示した領域は記録許容画素（１）、白で示した領域は非記録許容画素（０）を示しており、１８０１は１パス目の記録走査で使用するマスクパターン、１８０２は２パス目の記録走査で使用するマスクパターンをそれぞれ示している。また、１８０１のパターンと１８０２のパターンは互いに補完の関係を有している。
　このようなマスクパターンと２値の画像データとの間で論理積演算を行うことにより、上記２値の画像データを各記録走査で記録すべき２値の画像データに分割する。例えば、図２に示されるように、単位領域に記録すべきドットを示す画像データを図１３に示されるマスクパターン（１８０１，１８０２）によって分割することにより、１パス目用分割画像データと２パス目用分割画像データを生成する。このように、互いに補完の関係を有するマスクパターンを用いて行うデータ分割方法（マスク分割法）では、異なる走査に対応した２値の画像データ同士も補完関係を有しているため、異なる走査で記録されるドット同士が重なる割合が低い。
　ところで、このようなマルチパス記録が採用されつつも、より高画質な画像が要求される昨今、記録走査単位あるいはノズル列（記録素子列）単位の記録位置（レジストレーション）のずれに起因する濃度変化や濃度むらが新たに問題視されるようになってきている。なお、記録走査単位あるいは記録素子列単位の記録位置のずれは、記録媒体と吐出口面の距離（紙間）の変動、記録媒体の搬送量の変動などによって引き起こされる。
　例えば、図２を参照し、先行の記録走査で記録されるドット（○）のプレーンと、後続の記録走査で記録されるドット（◎）のプレーンが、主走査方向または副走査方向のいずれかに１画素分ずれた場合を考える。このとき、先行の記録走査で記録されるドット（○）と後続の記録走査で記録されるドット（◎）は完全に重なり合い、白紙の領域が露出して、画像濃度が低下する。１画素分まで大きくずれなくても、隣接するドット同士の距離や重なり量が変わると、白紙領域に対するドットの被覆率が変動し、この被覆率の変動が画像濃度の変動を引き起こす。そして、このような画像濃度の変動が、濃度むらとなって認識されるのである。
　従って、より高画質な画像が要求される昨今、様々な記録条件の変動に伴って起こるプレーン間の記録位置ずれにも対抗できるような、マルチパス記録時の画像データの処理方法が求められている。以下、いかなる記録条件の変動に起因するにせよ、その変動に伴うプレーン間の記録位置ずれによって引き起こされる濃度変化や濃度むらへの耐性を、本明細書では「ロバスト性」と称することとする。
　特許文献１には、ロバスト性を高めるための画像データの処理方法が開示されている。同文献によれば、様々な記録条件の変動に伴って引き起こされる画像濃度の変動は、異なる記録走査に対応する２値の画像データが互いに完全な補完関係にあることに起因することに着目している。そして、上記補完関係が低減されるように異なる記録走査に対応した画像データを生成すれば、「ロバスト性」に優れたマルチパス記録を実現できる、と認識している。そのために、特許文献１では、画像データを２値化前の多値データの状態で分割し、分割後の多値データをそれぞれ独立に２値化している。これにより、異なる記録走査に対応した異なるプレーンの画像データ同士が互いにずれて記録されても大きな濃度変動が起こらないようにしている。
　図３は、特許文献１に記載のデータ分割を説明するための図である。まず、単位領域に記録すべき多値の画像データ（図３（Ａ）参照）は、１パス目で記録すべき多値のデータ（図３（Ｄ）参照）と２パス目で記録すべき多値のデータ（図３（Ｅ）参照）に分割される。次いで、夫々の多値データは個別に２値化され（（図３（Ｆ）（Ｇ）参照）、１パス目で記録すべき２値のデータ（図３（Ｈ）参照）と２パス目で記録すべき２値のデータ（図３（Ｉ）参照）が生成される。最後に、これら２値のデータに従って記録ヘッドからインクが吐出される。図３（Ｈ）および（Ｉ）から理解できるように、上述のようにして生成された１パス目の２値データと２パス目の２値データとは完全な補完関係になっていない。従って、１パス目と２パス目とで、ドット同士が重なる箇所（２つのプレーンに“１”が存在する画素）とドット同士が重ならない箇所（１つのプレーンだけに“１”が存在する画素）とが並存することになる。
　図４は、特許文献１の方法に従って記録されたドットの記録媒体上での配列状態を示した図である。図において、黒丸２１は１パス目で記録されるドット、白丸２２は２パス目で記録されるドット、ハッチングで示した丸２３は１パス目と２パス目によって重ねて記録されるドットを、それぞれ示している。この例では、１パス目と２パス目との間の補完関係が不完全なため、完全に補完の関係にある図２の場合とは異なり、２つのドットが重複する部分やドットが１つも記録されない部分（白紙領域）が存在する。
　ここで、図２の場合と同じように、１パス目で記録されるドットと、２パス目で記録されるドットが、主走査方向または副走査方向のいずれかに１画素分ずれた場合を考える。この場合、位置ズレが生じなければ重ならなかったはずの１パス目のドットと２パス目のドットが重なってしまう反面、位置ズレがなければ本来重なるはずだったドット２３が重ならなくなる。よって、ある程度の広さを持つ領域で判断すれば、白紙領域に対するドットの被覆率はさほど変動せず、画像濃度の変化も少ない。すなわち、特許文献１の方法を採用すれば、記録媒体と吐出口面の距離（紙間）の変動、記録媒体の搬送量の変動が発生しても、これらに伴う画像濃度の変動を抑制することができる。
　更に、特許文献２には、特許文献１のように、多値の画像データの状態で複数の記録走査あるいは複数の記録素子列に画像データを分配しながらも、そのデータの分配率を画素の位置に基づいて異ならせる技術が開示されている。同文献によれば、主走査方向の位置に対し、直線的、周期的、正弦波的、あるいは高周波および低周波の合成波的に分配率を変化させることによって、マルチパス記録におけるバンディングや色むらを抑制する効果が説明されている。
　しかしながら、特許文献１や特許文献２の方法（多値データ分割法）を採用した場合であっても、画像データの階調値が低い場合（画像濃度が低い場合）には、出力画像に弊害が現れる場合があることを本発明者らは見出した。以下、その弊害について具体的に説明する。
　図５Ａは、画像データを多値データの状態で２つのプレーンに分割してから誤差拡散法によって２値化した場合の画像処理およびドットの記録状態を示した図である。また、図５Ｂは、プレーン分割を行わずにそのまま２値化した場合における画像処理およびドットの記録状態を図である。ここで、オリジナル画像５０は、０～２５５で表される階調値のうち、比較的低い階調値１１／２５５を有する一様なハーフトーン画像であるとする。図５Ａで示す特許文献１の方法によれば、オリジナル画像５０は多値の状態で、たとえば階調値５／２５５と階調値６／２５５をそれぞれ有する２つのプレーン５１ａおよび５１ｂに分割される。その後、それぞれのプレーンに対し誤差拡散法による２値化処理が施され、２値プレーン画像５２ａおよび５２ｂが得られる。これら２プレーン５２ａおよび５２ｂを重ねて記録した結果が、出力画像５３となる。
　一方、図５Ｂは、プレーンの分割を行わずにそのまま誤差拡散法によって２値化した場合の画像処理および記録状態を示した図である。オリジナル画像５０は、プレーン分割されることなく、階調値（１１／２５５）の状態で誤差拡散法による２値化処理が行われ、出力画像５４となる。
　ここで、出力画像５３と５４を比較するに、出力画像５３の領域の上端部には、出力画像５４に比べてより多くの空白部分が存在することが分かる。これは、重ね合わせられる以前の２つのプレーン画像５２ａおよび５２ｂのどちらともが、画像領域の上端部にドットが配置されていないことに起因し、このようなドット配置は誤差拡散処理を採用した場合の特徴ともなっている。
　誤差拡散法によって２値化処理を行う場合、個々の画素にドットを記録するか記録しないかは、注目する画素の階調値が所定の閾値（例えば１２８）よりも高いか低いかによって決まる。具体的には、階調値が閾値よりも高い場合には記録（２５５）、低い場合には非記録（０）と定められる。そして、個々の注目画素で発生する出力値と入力値の誤差を、まだ２値化されていない周辺の画素へと振り分けていくことにより、ある程度の範囲での濃度を２値化処理前と２値化処理後とで保存するようにしている。このとき、比較的階調値が低い一様な画像の場合には、誤差が累積されて閾値を超えるようになるまで、多くの画素の２値化処理が行われることになる。一般に、注目画素は、左側から右側へ、上側から下側へと移動していくので、最初のドットが記録される位置は、図５Ａのように上端部から距離をおいた位置になってしまうのである。そして、個々の画素の階調値が低いほど（画素の濃度が低いほど）、誤差も僅かずつしか累積されないため、上端部からの距離は大きくなる。以下、このような記録画素の発生が遅れる現象を本明細書では「ドット生成遅延」と称することとする。
　つまり、図５Ａにおいては、階調値１１の入力画像５０を２つのプレーンに分割したことが、図５Ｂの場合に比べて、ドット生成遅延を進ませ、上端部の空白部分を大きくしてしまっているのである。そして、出力画像５３と出力画像５４を比較すると分かるように、このようなドット生成遅延はドットの好適な分散を抑え、画像の一様性を損なわせる結果となる。この現象は、２パスより多いパス数で記録する場合でも同様である。
　一方、特許文献１に開示されているような複数のプレーン間で２値データに相関関係を持たせない構成においては、階調値が低い領域で、かえって粒状感が悪化してしまう場合もある。例えば再度図５Ａおよび５Ｂを参照するに、２値プレーン画像５２ａおよび５２ｂは、互いに相関を持たず独立に２値化されているので、これらを合成した画像５３においては、複数のドットが重複したり隣接したりする箇所が所々存在している。よって、全てのドットが誤差を拡散しながら、一様に分散している出力画像５４に比べて、ドットの塊が目立ち、粒状感が悪化してしまう。
　このような粒状感の悪化は、複数のプレーン間で２値データに補完関係のような相関を持たせないことが原因であり、２値化処理の方法に因るものではない。よって、図５Ａおよび５Ｂに示した誤差拡散法以外の２値化処理方法を採用した場合であっても、上記弊害は引き起こされる。例えば、ディザマトリクス法において、比較的類似したマトリクスを使用した場合には、複数のプレーン間で互いにドットが重複する確率も高くなり、粒状感をより一層悪化させる。
　特許文献１に記載の多値データ分割法は、ドット同士の重なり状態が被覆率に大きく影響する階調値、例えば、被覆率３０％～６０％程度の階調値の場合に、その効果が現れやすい。図５Ａおよび５Ｂで示したような低い階調値の画像では、比較的ドットの間の距離が大きく、プレーン間のずれが急激な濃度変動を起こさないので、その効果は発揮されにくい。また、低い階調値の画像では、ドットがまばらで互いの距離が大きいので、主走査方向に並ぶドットが同じ記録素子によって記録されても、スジなどの画像弊害は確認されにくい。すなわち、低い階調値の画像ではマルチパス記録自体の効果も現れにくいのである。
　その一方で、低い階調値の画像ではドットの分散性や粒状感が重視されることが多く、図５Ａに示したドット生成遅延や複数ドットの凝集は、分散性や粒状感を劣化させる要因となる。
　本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、プレーン間のずれに起因する濃度変動を抑えつつ、粒状感を抑制することである。
特開平２０００－１０３０８８号公報 特開平２００６－２３１７３６号公報
　このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項２に記載の発明は、記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項３に記載の発明は、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項４に記載の発明は、記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項５に記載の発明は、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とする。
　請求項６に記載の発明は、記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とする。
　請求項１３記載の発明は、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを有し、前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項１４に記載の発明は、記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項１５に記載の発明は、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項１６に記載の発明は、記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする。
　請求項１７に記載の発明は、記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とする。
　請求項１８に記載の発明は、記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、前記生成工程により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とする。　
図１は、本発明の実施例でフルライン型のインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概略図である。 図２は、２値の画像データを図１３のマスクパターンによって２つの記録走査に対応した分割画像データに分割した結果を示した図である。 図３は、特許文献１に記載のデータ分割処理を示す模式図である。 図４は、特許文献１の方法に従って記録されたドットの記録媒体上での配列状態を示した図である。 図５Ａは、画像データを多値データの状態で２つのプレーンに分割してから２値化した記録状態を示す図である。 図５Ｂは、プレーン分割を行わずにそのまま２値化した場合における、画像処理およびドットの記録状態を示す図である。 図６は、実施例１の記録装置が実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。 図７は、実施例１の画像分割部１０３が実行する個々の画素に対する処理を説明するためのフローチャートである。 図８は、実施例２で使用するフルライン型のインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概略図である。 図９は、実施例２の画像分割部１０３が実行する個々の画素に対する処理を説明するためのフローチャートである。 図１０は、実施例４の記録装置が実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。 図１１Ａは、制約情報演算部２０８が、２値化部２０８から出力された第１のプレーン用の２値データに対し、フィルタ演算する際に使用する係数を示す図である。 図１１Ｂは、制約情報演算部２０８が、２値化部２０８から出力された第１のプレーン用の２値データに対し、フィルタ演算する際の演算結果を示す図である。 図１２は、２値化部２０８からの出力結果と、この出力結果に対して図１２のフィルタ処理を行った後の結果を示すイメージ図である。 図１３は、２パスのマルチパス記録で使用可能なマスクパターンの一例を示した模式図である。 図１４は、本発明で適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概略図である。 図１５は、２パスマルチパス記録の様子を示した図である。 図１６Ａは、２値化部１０４で誤差拡散処理を行う際の周囲画素に対する拡散係数を示した誤差分配マトリクスの一例を表す図である。 図１６Ｂは、２値化部１０４で誤差拡散処理を行う際の周囲画素に対する拡散係数を示した誤差分配マトリクスの一例を表す図である。 図１７は、実施例１の画像処理のイメージを示す模式図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。以下に説明する実施例は、インクジェット記録装置を例にしているが、本発明は、インクヘット記録装置に限られるものではない。ドットを形成するための記録ヘッドと記録媒体との相対移動中に、記録ヘッド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その効果を発揮することができ適用可能である。
　ここで、本明細書における用語について定義をする。まず、「相対走査（相対移動）」とは、フルライン型の記録装置の場合、記録ヘッドに対して記録媒体を相対的に移動（搬送）させる動作を指す。一方、シリアル型の記録装置の場合、記録媒体に対して記録ヘッドを相対的に移動（走査）させる動作を指す。
　また、「マルチパス記録」とは、記録媒体の単位領域に対する記録ヘッドの複数回の相対走査あるいは複数の記録ヘッド（記録素子）の相対走査によって、上記単位領域に記録すべき画像を完成させる記録方式を指す。つまり、下記実施例１のように、複数の記録ヘッド（記録素子）に対して記録媒体が１回だけ搬送させる場合も、便宜上、「マルチパス記録」と称する。ここで、「マルチパス数（Ｍ）」とは、上記単位領域に対する同色の記録ヘッド（同色の記録素子）の相対移動の回数を指す。Ｍは２以上の整数であり、Ｍ＝２であれば２パス記録となり、Ｍ＝４であれば４パス記録となる。単位領域に対してＳ個の同色記録ヘッド（Ｓ個の同色記録素子）がＴ回相対移動する場合、Ｍ＝Ｓ×Ｔとなる。例えば、実施例５のように、単位領域に対して１つの同色記録ヘッド（１つの同色記録素子）が２回相対移動する場合には、Ｓ＝１、Ｔ＝２となるので、Ｍ＝２となる。また、実施例１のように、単位領域に対して２つの同色記録ヘッド（２つの同色記録素子）が１回相対移動する場合には、Ｓ＝２、Ｔ＝１となるので、やはりＭ＝２となる。Ｍ（Ｍは２以上の整数）パスのマルチパス記録の場合、単位領域に対応した多値の画像データに基づいて、マルチパスの回数Ｍに対応するＭ個のプレーンの画像データが生成される。そして、これらＭ個のプレーンの画像データの夫々が、Ｍパスの夫々において記録されることになる。
　また、記録媒体の「単位領域」とは、所定数（ここで、所定数は１以上の整数）の画素で構成される領域を指す。なお、画素とは、多値データによって階調表現可能な最小単位に相当する領域を指す。
　また、「プレーン」とは、記録ヘッドと記録媒体との１回の相対移動に対応した画像データの集合を指す。従って、異なる相対移動毎に異なるプレーンが対応する。また、同色インクに対応する記録ヘッド（記録素子群）が複数存在する場合、異なるヘッド（記録素子群）毎に異なるプレーンが対応することになる。
　（実施例１）
　図１は、本実施例で使用するフルライン型のインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概略図である。記録媒体Ｐは、給紙ローラ７０５および補助ローラ７０６によって給紙された後、搬送ローラ７０４および補助ローラ７０３の方向に搬送され、これら２対のローラに挟持されながら矢印で示す搬送方向に搬送される。このような記録媒体の搬送動作中に記録ヘッド１０５の記録素子からインクが吐出され、記録媒体に画像が記録される。この記録媒体の搬送動作が、記録媒体と記録ヘッドの相対走査（相対移動）に該当する。
　記録ヘッド１０５は、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のフルラインタイプの記録ヘッドが、図のように各色２列ずつ搬送方向に沿って並列配置されている。また、各記録ヘッドには、搬送方向と直交する方向に沿って複数の記録素子が配列されている。Ｂｋ、Ｃ、ＭおよびＹのそれぞれの画像データはそれぞれ２つのプレーンに分割され、搬送方向に連なる１画素幅の領域（単位領域）には、各色２つの記録ヘッド（２種類の記録素子）によってドットが記録される。このように本実施例では、記録ヘッドと記録媒体との１回の相対移動中に、１画素幅の領域（単位領域）に記録すべき画像データを、同色インクを吐出するための２つの記録ヘッドで分担して記録する２パス記録を実行する。
　図６は、本実施例の記録装置が実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。例えば外部に接続されたホスト装置などから記録すべき画像データが受信されると、当該画像データは記録装置内のメモリバッファ１０１に格納される。このときの画像データは、１画素につき例えば８ｂｉｔ２５６階調で表現される多値の輝度データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）となっている。メモリバッファ１０１に格納された輝度データは、その後１画素ずつＣＭＹＫ変換部１０２に転送され、記録装置が使用するインク色に対応した多値（例えば８ｂｉｔ２５６階調）の濃度データに変換される。
　画像分割部１０３は、各画素の画像データの階調値に応じた分割数あるいは配分比に従って、ＣＭＹＫ変換部１０２より入力された濃度データ（入力画像データ）から、各色２つの記録ヘッドに対応する２つのプレーンの多値データを生成する。　
　図７は、本実施例の画像分割部１０３が実行する個々の画素に対するプレーン分割工程を説明するためのフローチャートである。画像分割部１０３は、ステップＳ１において、処理対象の注目画素の階調値（濃度値）が閾値ｎ以上であるか否かを判断する。なお、階調値（濃度値）は、その値が高いほど、高い濃度を示す。注目画素の階調値が閾値ｎ以上であると判断された場合、ステップＳ２へ進み、画像データの階調値は第１の記録ヘッド用のプレーンと第２の記録ヘッド用のプレーンとに２分割される。つまり、第１プレーン：第２プレーン＝１：１という配分比に従って、多値画像データが２分割されて２プレーン分のデータ生成が行われる。一方、画素の階調値が閾値ｎ未満であると判断された場合、ステップＳ３へ進み、画像データの階調値の全てが第１の記録ヘッド用のプレーンに振り分けられ、第２の記録ヘッド用のプレーンへは階調値０が振り分けられる。つまり、第１プレーン：第２プレーン＝１：０という配分比に従って、多値画像データが分割されずに２プレーン分のデータ生成が行われる。このように画像分割部１０３では、閾値以上の階調値を示す画素（高階調画素）に関しては、その高階調画素が２つの記録ヘッドで記録される確率が高くなるように、上述した配分比（１：１）に従って２プレ－ン分の画像データが生成される。一方、閾値未満の階調値を示す画素（低階調画素）に関しては、その低階調画素が１つの記録ヘッドで記録される確率が高くなるように、上述した配分比（１：０）に従って、２プレ－ン分の画像データが生成される。
　図６に戻るに、画像分割部１０３によって生成された多値の画像データは、プレーン毎に、２値化部１０４によって２値化処理が施される。この値化処理の方法は、公知の誤差拡散法であっても良いし、ディザマトリクス法であっても構わない。但し、これら２つのプレーン間で２値化処理のやり方を異ならせる方が好ましく、特に、後述する図１７に示されるように２個のプレーンを重ねた場合にドット同士が重なる箇所とドット同士が重ならない箇所とが並存するように２値化処理を行うことが好ましい。例えば２値化処理として誤差拡散処理を用いるのであれば、閾値や誤差分配マトリクスを異ならせるなどして、同じ階調値の画像データが入力されても、２値化処理の結果が同値にならないように配慮することが望ましい。例えば、一方のプレーンに対する誤差拡散処理では図１６Ａのような誤差分配マトリクスを用い、他方のプレーンに対する誤差拡散処理では図１６Ｂのような誤差分配マトリクスを用いることで、プレーン間でのドット配置を異ならせることができる。また、一方のプレーンと他方のプレーンとで異なるディザマトリクスを用いることでも、プレーン間でのドット配置を異ならせることができる。更に、一方のプレーンではディザマトリクス法を採用し、他方のプレーンでは誤差拡散法を採用することでも、プレーン間でのドット配置を異ならせることができる。　
　図１７は、図５における画像分割部１０３および２値化部１０４によって実行される画像処理の具体例を示した模式図である。画像分割部１０３は、上述した分割数あるいは配分比と多値画像データの階調値に従って、５画素×３画素で構成される単位領域に記録すべき多値の画像データ１５００１　を分割する。すなわち、閾値以上の階調値を示す多値画像データに関しては、上述した配分比（１：１）に従って、第１プレーンの多値データと第２プレーンの多値データに分割される。なお、多値画像データの値が奇数の場合、完全に１：１に分割できないが、ほぼ１：１に分割される。例えば、階調値が１２７の場合、第１プレーンに６４が配分され、第２プレーンに６３が配分される。一方、閾値未満の階調値を示す多値画像データに関しては、その多値画像データの階調値がそのまま第１プレーンに配分され、第２プレーンには０が配分される。これにより、多値の画像データ１５００１から、第１プレーンの多値の画像データ１５００２と第２プレーンの多値の画像データ１５００３とが生成される。
　次いで、２値化処理部１０４では、画像分割部１０４によって生成された多値の画像データ（１５００２および１５００３）それぞれに対して、誤差拡散方法による２値化処理を行う。これにより、第１プレーンの２値の画像データ１５００４と第２プレーンの２値の画像データ１５００５とが生成される。詳しくは、第１プレーンの多値データ（１５００２）に対して、図１６Ａで示される誤差分配マトリックスＡを用いて誤差拡散処理を行うことにより、第１プレーンの２値の画像データ１５００４が生成される。また、第２プレーンの多値データ１５００３に対して、図１６Ｂで示される誤差分配マトリックスＢを用いて誤差拡散処理を行うことにより、第２プレーンの２値の画像データ１５００５が生成される。なお、図１６Ａまたは図１６Ｂ中の＊は注目画素を表す。
　以上の処理によれば、２個のプレーン（１５００４および１５００５）を重ねた場合に、ドット同士が重なる箇所（両方のプレーンに“１”が存在する画素）とドット同士が重ならない箇所（一方のプレーンだけに“１”が存在する画素）とを並存させることができる。より詳しくは、中濃度画像部においてはドット同士が重なる箇所をある程度発生させる一方で、低階調画像部においてはドット同士が重ならないようにしている。従って、図４を用いて説明したように、記録媒体と吐出口面の距離の変動や記録媒体の搬送量の変動等に伴って記録位置ズレが生じたとしても、画像の濃度変動を抑制できることに加え、ハイライト部での粒状性を低く抑えることができる。
　再度図６に戻るに、上述のように、２値化部１０４よって２値化された２つのプレーン分の画像データは、それぞれのプレーンに相当するプリントバッファ１０６に一端格納される。その後、それぞれのプリントバッファから相対走査中に画像データを読み出し、読み出した画像データに従って同色インクに対応する２個の記録ヘッド１０５によってインクの吐出が行われる。
　以上説明したように本実施例によれば、画素の階調値に応じてその画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が異なるように、階調値に対応付けられた分割数あるいは配分比に従って、記録ヘッドの個数に対応する多値の画像データを生成する。より詳しくは、閾値ｎよりも階調値（濃度値）が高い画素（中濃度画像領域）に関しては、２つの記録ヘッドによる記録が可能なようにデータ分割を行う。これにより、ロバスト性に優れた一様な画像を得ることができる。その一方で、閾値ｎよりも階調値（濃度値）が低い画素（ハイライト領域）に関しては、１つの記録ヘッドによる記録が可能なようにデータ分割せずにデータ生成を行う。これより、図５Ａを用いて説明したようなドット生成遅延や複数のドットの重複に起因する粒状感の悪化が抑制される。すなわち、本実施例によれば、いかなる階調値の画像を記録する場合であっても、一様で粒状感のない好適な画像を出力することが出来る。
　なお、図７では、閾値ｎ未満の階調値について、第１の記録ヘッド用のプレーンにデータを分配するようにしたが、第１の記録ヘッド用のプレーンではなく第２の記録ヘッド用のプレーンにデータを分配してもよい。また、ページごとや、吐出回数などに応じて第１と第２の記録ヘッドを切り替える構成にしてもよい。
　さらに、階調値が閾値ｎ以上であった場合でも、必ずしも２つのプレーンに均等にデータを分割する必要はない。例えば、７：３あるいは６：４等のように異なる分配率に従ってデータ分割を行うようにしてもよい。また、特許文献２に開示されているように記録画素の位置に応じて、二つのプレーンへの配分比を周期的に異ならせるようにしてもよい。
　また、本実施例では、同色について２つの記録ヘッドを採用しているが、採用する記録ヘッドの数は２個に限られるものではなく、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）であればよい。同色インクについてＭ個の記録ヘッドを用いる場合、画像分割部１０３では、多値の画像データの階調値に応じた分割数あるいは配分比に従って、Ｍ個の記録ヘッドに対応するＭ個のプレーンの多値データを生成する。この場合、閾値未満の階調値を示す画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が、閾値以上の階調値を示す画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数よりも少なくなるように、Ｍ個の記録ヘッドに対応する多値の画像データを生成すればよい。特に、閾値以上の階調値を示す画素がＭ個の記録ヘッドで記録可能なように、且つ閾値未満の階調値を示す画素はＭ個よりも少ないＬ個（Ｌ＜Ｍ）の記録ヘッドで記録可能なように、画像データを分割することが好ましい。
　また、本実施例では量子化処理として２値化処理を採用しているが、本実施例において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、３値化処理、４値化処理等のＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理全般を適用可能である。例えば、３値化処理を採用する場合、２値化部１０４が３値化部に置き換わり、３値データに基づいてインク吐出が行われることになる。
　（実施例２）
　図８は、本実施例で使用するフルライン型のインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概略図である。本実施例の記録装置は、ブラック画像のみを出力するモノクロームプリンタである。記録ヘッド１１０５以外の構成は図１で説明した実施例１と同様である。なお、本実施例においても、実施例１と同様、閾値よりも小さい階調値を有する入力画像データの分割数を、閾値以上の階調値を有する画像データの分割数よりも少なくする。
　記録ヘッド１１０５は、ブラック（Ｂｋ）の記録素子列が、図のようにＢｋ１～Ｂｋ８まで搬送方向に沿って８列並列されたフルラインタイプの記録ヘッドである。各画素のブラックの画像データは、それぞれ８つのプレーンに分割され、搬送方向に連なる１ドット幅のライン（単位領域）は、８種類の記録素子によってブラックドットが記録される。
　本実施例の画像処理の工程も図６で示した実施例１と略同様である。但し、ＣＭＹのデータは存在しないので、ＣＭＹＫ色変換部１０２は、１次元の輝度濃度変換処理となる。従って、画像分割部１０３には、ＣＭＹＫ色変換部１０２より出力された濃度データ（入力画像データ）が入力されることになる。本実施例の画像分割部１０３は、実施例１と同様、画素ごとに、画像データの階調値に応じて分割数あるいは配分比を異ならせて、８つのプレーンに対応する多値画像データを生成する。
　図９は、本実施例の画像分割部１０３が実行する個々の画素に対するプレーン分割工程を説明するためのフローチャートである。本実施例では、異なる閾値を４つ（ｎ、ｍ、ｋ、ｊ）用意し、多値画像データの階調値の段階に応じて、その階調値を振り分ける記録ヘッドの個数を異ならせる。
　まず、画像分割部１０３は、ステップＳ９１において、注目する処理対象の画素の階調値（濃度値）が閾値ｎ以上であるか否かを判断する。画素の階調値が閾値ｎ未満であると判断された場合、ステップＳ９５へ進み、階調値の全てが第１の記録ヘッド用のプレーンに分配され、第２～第８記録ヘッド用のプレーンへは階調値０が宛がわれる。つまり、第１プレーン：第２プレーン：第３プレーン：第４プレーン：第５プレーン：第６プレーン：第７プレーン：第８プレーン＝１：０：０：０：０：０：０：０という配分比に従って、画像データの階調値が分割されずに８プレーン分のデータ生成が行われる。
　一方、処理対象画素の階調値が閾値ｎ以上であると判断された場合、ステップＳ９２へ進む。ステップＳ９２では、ｎ以上と判断された階調値がｎよりも大きい閾値ｍ以上であるか否かを判断する。画素の階調値が閾値ｍ未満であると判断された場合、ステップＳ９６へ進み、階調値が第１の記録ヘッド用のプレーンと第２の記録ヘッド用のプレーンに１／２ずつ分配され、第３～第８記録ヘッド用のプレーンへは階調値０が宛がわれる。つまり、第１プレーン：第２プレーン：第３プレーン：第４プレーン：第５プレーン：第６プレーン：第７プレーン：第８プレーン＝１：１：０：０：０：０：０：０という配分比に従って、画像データの階調値が２分割されて８プレーン分のデータ生成が行われる。
　一方、ステップＳ９２で処理対象画素の階調値が閾値ｍ以上であると判断された場合、ステップＳ９３へ進む。ステップＳ９３では、ｍ以上と判断された階調値がｍよりも更に大きい閾値ｋ以上であるか否かを判断する。画素の階調レベルが閾値ｋ未満であると判断された場合、ステップＳ９７へ進み、階調値が第１～第４の記録ヘッド用の４つのプレーンに１／４ずつ分配され、第５～第８記録ヘッド用のプレーンへは階調値０が宛がわれる。つまり、第１プレーン：第２プレーン：第３プレーン：第４プレーン：第５プレーン：第６プレーン：第７プレーン：第８プレーン＝１：１：１：１：０：０：０：０という配分比に従って、画像データの階調値が４分割されて８プレーン分のデータ生成が行われる。
　一方、ステップＳ９３で処理対象画素の階調値が閾値ｋ以上であると判断された場合、ステップＳ９４へ進む。ステップＳ９４では、ｋ以上と判断された階調値がｋよりも更に大きい閾値ｊ以上であるか否かを判断する。画素の階調値が閾値ｊ未満であると判断された場合、ステップＳ９８へ進み、階調値が第１～第６の記録ヘッド用の６つのプレーンに１／６ずつ分配され、第７および第８記録ヘッド用のプレーンへは階調値０が宛がわれる。つまり、第１プレーン：第２プレーン：第３プレーン：第４プレーン：第５プレーン：第６プレーン：第７プレーン：第８プレーン＝１：１：１：１：１：１：０：０という配分比に従って、画像データの階調値が６分割されて８プレーン分のデータ生成が行われる。
　一方、ステップＳ９４で処理対象画素の階調値が閾値ｊ以上であると判断された場合、ステップＳ９９へ進む。ステップＳ９９では、階調値が全ての記録ヘッド用の８つのプレーンに１／８ずつ分配される。つまり、第１プレーン：第２プレーン：第３プレーン：第４プレーン：第５プレーン：第６プレーン：第７プレーン：第８プレーン＝１：１：１：１：１：１：１：１という配分比に従って、画像データが８分割されて８プレーン分のデータ生成が行われる。
以上説明したように本実施例によれば、画素（入力画像データ）の階調値に応じてその画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が異なるように、階調値に対応付けられた分割数あるいは配分比に従って、記録ヘッドの個数に対応する多値画像データを生成する。より詳しくは、階調値が高い画素ほど、より多くの記録ヘッドを用いて記録が可能なように、データ分割を行う。これにより、個々の階調値に合わせて、ドット生成遅延や複数のドットの重複に起因する粒状感の悪化が懸念されない程度に、なるべく多くのプレーンに画像データを分割することが出来る。結果、全ての階調値において、粒状感を抑制しながらも一様でロバスト性にも優れた画像を実現することが出来る。
　なお、本実施例において、閾値の数や個々の閾値の値は特に限定されるものではなく、ドット生成遅延の目立ち方や粒状感の状態、あるいは濃度変動の目立ち方などに応じて、適切な値が用意されればよい。また、実施例１と同様、画像データを分割する記録ヘッドの種類は、例えばページごとや、吐出回数などに応じて、記録ヘッド１～８の中から選択的に切り替えてもよい。さらに、複数のプレーンに分割する場合でも、実施例１と同様、これらプレーンに必ずしも均等にデータを分割する必要はない。記録画素の位置に応じて、複数のプレーンに対応した分配率を周期的に異ならせるようにしても構わない。いずれにせよ、階調レベルの値に応じて定まる数（Ｌ個）のプレーンに階調値を分配し、Ｍ－Ｌ個のプレーンへは階調レベル０を配するようにすれば、本実施例の効果を得ることは出来る。
　なお、本実施例も、実施例１と同様、採用する記録ヘッドの数は何ら限定されるものではなく、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）であればよい。この場合であっても、上述した通り、閾値未満の階調値を示す画素の記録に用いる記録ヘッドの数が閾値以上の階調値を示す画素の記録に用いる記録ヘッドの数よりも少なくなるように、画像データを分割すればよい。
　（実施例３）
　本実施例では、シリアル型の記録装置を使用し、２パスのマルチパス記録によって画像を記録する場合を例に説明する。ここで、２パス記録とは、記録媒体の単位領域に対して記録ヘッドを２回走査させ、この２回の走査によって単位領域に記録すべき画像を完成させる記録方式をいう。なお、このシリアル型の記録装置では、ドットの記録を伴って記録ヘッドを移動させる動作が「相対走査」に該当する。
　図１４は、本実施例で使用するシリアル型のインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概略図である。記録ヘッド１０５は、主走査方向に移動するキャリッジ１０４に搭載され、キャリッジ１０４の移動中にインクを吐出する。１回の記録主走査が終了すると、搬送ローラ７０４および補助ローラ７０３が回転し、これらローラ対と給紙ローラ７０５および補助ローラ７０６に挟持された記録媒体Ｐは矢印で示す副走査方向（搬送方向）に搬送される。こ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、記録媒体Ｐに段階的に画像が記録される。
　記録ヘッド１０５は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の記録ヘッドを含んでおり、これら４色の記録ヘッドは図のように主走査方向に並列配置されている。各色の記録ヘッドには、インクを吐出するための複数の記録素子（ノズル）が所定の密度で副走査方向に配列されている。なお、本例では、各色の記録ヘッドに配列されている記録素子の数は１２８０個である。
　次に、本発明において適用可能なマルチパス記録の一例について図１５を参照しながら説明する。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、後述する通り、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（Ｍは２以上の整数）パス記録であればよい。
　図１５は、２パス記録の様子を模式的に示した図であり、第１記録領域から第４記録領域までを記録する場合の記録ヘッド１０５と記録領域との相対的な位置関係を示している。この図１５では、図１４に示される４色の記録ヘッド１０５のうちの１色の記録ヘッドだけを示している。そして、以下では、記録ヘッド１０５の複数の記録素子（ノズル）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１０５Ａ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１０５Ｂと称する。また、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１０５Ａ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。その後、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１０５Ａ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１０５Ｂ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。すなわち、第１記録領域に記録されるべき画像のうち、上流側ノズル群１０５Ａによって記録されなかった部分を、この下流側ノズル群１０５Ｂによって補完記録するのである。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。次いで、第３走査では、上流側ノズル群１０５Ａ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１０５Ｂ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１０５Ａ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１０５Ｂ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、２パス記録によって画像を完成させる。
　図１０は、本実施例の記録装置が実行する画像処理の工程を説明するためのブロック図である。本実施例では、同じ記録走査で記録されるドットの配置がなるべく分散されるように且つ異なる記録走査で記録されるドット同士が重なり過ぎないように、他のプレーンの２値化結果を鑑みて２値化処理部２０７での２値化処理を実行することを特徴とする。具体的には、画像分割部２０３によって生成された各プレーンの多値データを順次量子化処理（２値化処理）を行うにあたり、先行して処理されたプレーンの２値化処理の結果に基づいて、後続のプレーンの２値化処理を行う。より詳しくは、先行して行われた量子化処理の結果に基づいて後続の量子化処理の対象となる多値の画像データを補正するための補正データ（制約情報）を求め、この補正データ（制約情報）により補正された多値の画像データに対して後続の量子化処理を行う。こうすることで、先行して行われた量子化処理によってドットが形成されることが決定された画素に関して、後続の量子化処理によってドットが形成されることが決定される確率が下がるようにしている。以下、本実施例の画像分割線処理の工程について詳しく説明する。
　本実施例においても画像分割部２０３は、図７に示したフローチャートに従って、画素ごとに分割処理を実行する。すなわち、階調値が閾値ｎよりも大きい画素については、第１のプレーンおよび第２のプレーンに階調値を分割する。つまり、第１プレーン：第２プレーン＝１：１という配分比に従って、多値画像データを２分割して２プレーン分の多値画像データを生成する。一方、階調値が閾値ｎよりも小さい画素については、第１のプレーンに全値、第２のプレーンに０を分配する。つまり、第１プレーン：第２プレーン＝１：０という配分比に従って、多値画像データを分割せずに２プレーン分の多値画像データを生成する。このようにして画像分割部２０３によって生成された２つのプレーン用の多値データは、メモリバッファ２０６のそれぞれの領域に格納される。ここで、記録媒体の単位領域に対する最初の記録走査に対応するプレーンを第１のプレーン、記録媒体の単位領域に対する２回目の記録走査に対応するプレーンを第２のプレーンと定義する。また、偶数回目の走査に対応するプレーンを第１のプレーン、奇数回目の走査に対応するプレーンを第２のプレーンと定義する。
　このように画像分割部２０３では、閾値以上の階調値を示す画素（高階調画素）に関しては、その高階調画素が記録ヘッドの２回の相対走査で記録可能なように、２回の相対移動に対応した２プレ－ン分の画像データが生成される。一方、閾値未満の階調値を示す画素（低階調画素）に関しては、その低階調画素が記録ヘッドの１回の相対走査で記録可能なように、２回の相対移動に対応した２プレ－ン分の画像データが生成される。
　以下の処理は、第１プレーンから順に行う。第１のプレーンの多値の画像データは、メモリバッファ２０６にそのまま格納され、その後２値化部２０７に送られる。
　２値化部２０７は、上述した実施例と同様、誤差拡散法あるいはディザマトリクス法などを用いて、メモリバッファ２０６に格納された画像データのそれぞれに対し、２値化処理を行う。ここでは、図１６Ａで示した誤差分配マトリクスＡを用いた誤差拡散処理によって、第１のプレ－ンの多値の画像データを第１プレーン用の２値データに量子化する。こうして得られた２値データは、プリントバッファ２０４に転送されると共に、制約情報演算部２０８にも転送される。１回の記録走査分のメモリが蓄積されると、記録ヘッド２０５は記録媒体に対して相対移動しながら、プリントバッファ２０４に格納された２値データに従ってインクを吐出する。
　図１１Ａおよび１１Ｂは、制約情報演算部２０８が、２値化部２０７から出力された第１のプレーン用の２値データに対し、フィルタ演算する際に使用する係数および演算結果を示す図である。斜線で示した画素が、２値化部２０７によって処理の対象とされた注目画素であり、制約情報演算部２０８は、注目画素の２値化の結果を図１１Ａに示す係数に基づいて周辺の画素に配分する。具体的には、２値化部１２０７からの出力が１（記録）であれば、この“１”を、例えば２５５に変換し、その後、この変換値２５５と図１１Ａに示す係数との積を求める。この結果、注目画素とその周辺画素の値は図１１Ｂのようになる。すなわち、２値化部２０７からの出力が記録（２５５）であれば、周辺画素への配分結果は図１１Ｂのようになる。
　図１２は、２値化部２０７からの出力結果（フィルタ前の２値データ）と、この出力結果に対して上記フィルタ処理を行った後の結果（フィルタ後のデータ）を示すイメージ図である。制約情報演算部２０８は、このようにして得られた配分値（図１１Ｂの値）をマイナス値に変換し、この変換値を第１のプレーン用の２値化前の多値データに加算して補正データ（制約情報）を得る。この補正データは、第２のプレーン用の多値の画像データを補正するための多値の補正データである。このようにして得られた多値の補正データ（制約情報）を、メモリバッファ２０６の第２のプレーン用の画素位置に格納する。
　続く第２プレーン用の処理では、画像分割部２０３により生成された多値の画像データは、メモリバッファ２０６に格納されている制約情報（多値の補正データ）が加算されて保存される。その後、第１のプレーンと同様に２値化処理を行う。ここでは、図１６（Ｂ）で示した誤差分配マトリクスＡを用いた誤差拡散処理によって、第２のプレ－ンの多値の画像データを第２プレーン用の２値データに量子化する。こうして得られた２値データは、プリントバッファ２０４に転送される。第２のプレーンの２値化結果は、制約情報演算部２０８には転送されない。
　以上の処理において、第２のプレーン用の２値化処理では、第１のプレーンで記録（１）と定められた画素のデータ値は元々の値よりも低くなり、当該画素やその周辺の画素が２値化処理によって記録（１）となる確率が低くなる。つまり、第１のプレーンの誤差拡散処理（先の誤差拡散処理）によってドットが形成されることが決定された画素に関して、第２のプレ－ンの誤差拡散処理（後続の誤差拡散処理）によってドットが形成されることが決定される確率が下がる。結果、第１のプレーンのドットと第２のプレーンのドットが重なる画素の割合を低減することができ、ドットの重なり過ぎによる粒状感の悪化を抑制することができる。
　既に説明したように、プレーン間のずれに伴う濃度変動を抑えるためには、複数の記録走査でのドットが互いに補完の関係にないこと、すなわち複数の記録走査でドットが重ねて記録される画素が存在することが効果的である。しかし、そのような画素が多すぎると、被覆率の減少による濃度の低下を招いたり、ドットの重なり過ぎによる粒状感の悪化を招く可能性がある。本実施例のように、複数の記録走査でドットが重ねて記録される画素を存在させつつも、そのような画素の割合を低く抑えることにより、ドットが重ねて記録される画素を必要以上に多く設けることなく、濃度変動も適度に抑えることが出来る。　
　また、本実施例によれば、個々の記録走査で記録されるドットが適度に分散し、そのドット配置による画像の低周波成分が抑えられる。そのため、プレーン内（同じ記録走査内）でのドットの配置に起因する粒状性は良好なものとなる。また、一般に、プレーン間（記録走査間）でのずれが生じると、個々のプレーン内のドット配置模様（テクスチャ）が確認されるようになり、これが画像弊害として認知される場合もある。しかし、本実施例のようにそれぞれのプレーンにおけるドット配置が粒状性に優れた配置であれば、プレーン間でのずれが生じても、画像弊害とはなり難い。すなわち、本実施例によれば、ハイライト部におけるドットの分散性を高めるという効果に加え、中濃度以上の一様性が重視される画像においても、濃度変動のみでなく、テクスチャに対するロバスト性も強化された画像を出力することが出来る。
　なお、以上では、２パスのマルチパスを例に説明してきたが、本実施例ではより多くのマルチパス数で画像を形成することも出来る。すなわち、本実施例は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）パスのマルチパス記録に適用可能である。Ｍパス記録を行う場合、画像分割部２０３は、上述した実施例２と同様にして、入力された多値の画像データを階調値に応じて分割し、第１プレーンから第Ｍプレーンの、Ｍ個のプレーンの多値画像データを生成する。そして、制約情報演算部２０８は、第１プレーンから第（Ｍ－１）プレーンに対するフィルタ処理後の結果と各プレーンに分割された多値データとの差分を、順次メモリバッファ２０６の所定の画素位置に累積していく。これにより、例えばＭプレーンのデータの２値化処理を行う場合、第１～第（Ｍ－１）プレーンのいずれかで記録（１）された画素には、Ｍ回目の記録走査でドットが記録されにくくなる。このように、異なる記録走査で記録されるドットが重なる確率を下げることができる。従って、粒状性が低く、且つ濃度変動に強いドット配置を得ることができる。
　本実施例では、制約情報演算部２０８で用いるフィルタとして、図１１Ａで示したように、３画素×３画素の領域を有し、係数がほぼ同心円上に並ぶ等方的加重平均フィルタを用いたが、これに限定されるものではない。５画素×５画素や７画素×７画素など更に広い正方形でもよいが、５画素×７画素や５画素×９画素のような長方形で、フィルタ係数が楕円である非等方フィルタであってもよい。また、ローパス性を有する形態のほか、バンドパス特性やバイパス特性のフィルタであってもよい。
　また、本実施例では量子化処理として２値化処理を採用しているが、本実施例において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、３値化処理、４値化処理等のＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理全般を適用可能である。例えば、３値化処理を採用する場合、２値化部２０７が３値化部に置き換わり、３値データに基づいてインク吐出が行われることになる。また、量子化処理として誤差拡散処理を採用する場合について説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、ディザ処理を採用してもよい。
　以上のように、本実施例によれば、入力画像データの階調値に応じた分割数あるいは配分比に従って、記録ヘッドのＭ（Ｍは２以上の整数）回の相対走査に対応するＭ個のプレーンの多値画像データを生成する。このとき、閾値未満の階調値を示す画素の記録に使用可能な走査回数が、閾値以上の階調値を示す画素の記録に使用可能な走査回数よりも少なくなるように、Ｍ個のプレーンの画像データを生成すればよい。特に、閾値以上の階調値を示す画素がＭ回の相対走査で記録可能なように、且つ閾値未満の階調値を示す画素はＭ回よりも少ないＬ回（Ｌ＜Ｍ）の相対走査で記録可能なように、画像データを生成することが好ましい。
　（その他の実施例）
　以上説明した実施例では、実施例１および２ではフルライン型、実施例３ではシリアル型の記録装置で説明してきたが、無論、全ての実施例の処理方法は、フルライン型にもシリアル型の記録装置にも好適に採用することが出来る。例えば、実施例１および２における複数の記録ヘッドに対応する複数のプレーンを、複数回の相対走査に対応する複数のプレーンに置き換えれば、実施例１～２をシリアル型の記録装置に適用できる。反対に、実施例３における複数回の相対走査に対応するプレーンを、複数の記録ヘッドに対応する複数のプレーンに置き換えれば、実施例３をフルライン型の記録装置に適用できる。
　また、全ての実施例において、インクジェット方式の記録装置を使用したが、本発明はこのような記録装置に限定されるものではない。ドットを形成するための記録ヘッドと記録媒体との相対移動中に記録ヘッドによって記録媒体に画像を記録する方式の記録装置であれば、本発明を好適に採用することができる。
　また、上述した実施例では、量子化処理として２値化処理を適用しているが、本発明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い。３値化処理、４値化処理といったＮ（Ｎは２以上の整数）値化処理であれば適用可能である。
　また、以上では、図６、７および９等に示される画像処理機能を有する記録装置（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。本発明の画像処理が、ホスト装置で実行され、２値化後の画像データが記録装置に入力されるような構成であっても構わない。また、ディジタルカメラなどによって撮影された画像やグラフィック画像が、ホスト装置などを介することなく直接記録装置に入力され、上記特徴的な画像処理の全てが、記録装置で実行される構成であっても構わない。前者の場合にはホスト装置が、後者の場合には記録装置が、本発明の画像処理装置に該当する。なお、本発明の特徴的な画像処理とは、上述した各実施例から明らかなように、入力画像データの階調値に応じた分割数ないし配分比に従って、記録ヘッドの数あるいは走査の回数に対応する複数の多値画像データを生成し、この複数の多値画像データを夫々量子化する処理を指す。更に、上記分割比ないし配分比が、低階調値を示す画素の記録に使用可能な記録ヘッド数や走査回数が高階調値を示す画素の記録に使用可能な記録ヘッド数や走査回数よりも少なくなるようにデータの生成を行う点にも特徴がある。
　本発明は、上述した画像処理の機能を実現するプログラムコード、またはそれを記憶した記憶媒体によっても実現される。この場合、ホスト装置や記録装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が上記プログラムコードを読出し実行することによって上述した画像処理が実現されることになる。このように、上述した画像処理をコンピュータに実行させるための、コンピュータにより読み取り可能なプログラム、あるいは、そのプログラムを記憶した記憶媒体も本発明に含まれる。
　プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
　また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳが実際の処理の一部または全部を行うものであってもよい。更に、プログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行うものであってもよい。
　本出願は、２００７年１２月２０日に出願された日本国特許出願第２００７－３２９３３６号に基づいて優先権を主張し、前記日本国特許出願は、この参照によって本明細書に含まれる。

Claims (18)

  1. 　記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、
    　前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、
    前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする画像処理装置。
  2. 　記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、
    　前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、
    前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする画像処理装置。
  3. 　記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、
    　前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、
    　前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする画像処理装置。
  4. 　記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、
    　前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、
    前記生成手段は、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とすることを特徴とする画像処理装置。
  5. 　記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、　
    前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、
    　前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、
    閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とすることを特徴とする画像処理装置。
  6. 　記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理装置であって、　
    前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成手段と、
    　前記生成手段により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化手段とを備え、
    閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とすることを特徴とする画像処理装置。
  7. 　前記量子化手段は、前記生成手段によって生成された複数の多値の画像データに対して順次量子化処理を行うにあたり、先行して行われた量子化処理の結果に基づいて後続の量子化処理を行うことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の画像処理装置。
  8. 　前記量子化手段は、前記先行して行われた量子化処理の結果に基づいて、後続の量子化処理の対象となる多値の画像データを補正するための補正データを求め、当該補正データにより補正された多値の画像データに対して後続の量子化処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
  9. 　前記量子化手段は、前記先行して行われた量子化処理によってドットが形成されることが決定された画素に関して、前記後続の量子化処理によってドットが形成されることが決定される確率が下がるように、前記先行して行われた量子化処理の結果に基づいて前記後続の量子化処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
  10. 　前記量子化処理は、誤差拡散処理あるいはディザ処理であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像処理装置。
  11. 　前記量子化手段により量子化処理が行われた画像データに従って前記記録ヘッドを駆動するための駆動手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像処理装置。
  12. 　コンピュータを、請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
  13. 　記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、
    　前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを有し、
    前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な相対移動の回数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする画像処理方法。
  14. 　記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、前記画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、
    　前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、
    前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数が、前記入力画像データの階調値が閾値以上の階調値を有する画素の記録に使用可能な記録ヘッドの数よりも少なくなるように、前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とする画像処理方法。
  15. 　記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、
    　前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、
    前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とすることを特徴とする画像処理方法。
  16. 　記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、　
    前記入力画像データに基づいて、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、
    　前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、
    前記生成工程では、前記入力画像データの階調値が閾値よりも小さい場合には、当該入力画像データの階調値を分割せずに前記複数の多値の画像データを生成し、前記入力画像データの階調値が閾値以上の場合には、当該入力画像データの階調値を分割して前記複数の多値の画像データを生成することを特徴とすることを特徴とする画像処理方法。
  17. 　記録媒体に対する記録ヘッドの複数回の相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、　
    前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数回の相対移動に対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、
    　前記生成工程において生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、
    閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とすることを特徴とする画像処理方法。
  18. 　記録媒体に対する複数の記録ヘッドの相対移動によって前記記録媒体上の画素に記録を行うために、当該画素に対応する入力画像データを処理する画像処理方法であって、　
    前記入力画像データの階調値に応じた分割数に従って前記入力画像データを分割することで、前記複数の記録ヘッドに対応する複数の多値の画像データを生成する生成工程と、
    　前記生成工程により生成された複数の多値の画像データのそれぞれに量子化処理を行うための量子化工程とを備え、
    閾値よりも小さい階調値を示す入力画像データの前記分割数は、前記閾値以上の階調値を示す入力画像データの前記分割数よりも小さいことを特徴とすることを特徴とする画像処理方法。
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