JP2014197807A - 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及び画像処理装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に高品位な画像を記録することが可能となる画像データを生成すること【解決手段】画像処理装置は、Ｍ値画像データから、Ｎ値画像データ（Ｍ＞Ｎ≧２）を生成する。その後、このＮ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌ＞Ｎ）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる。そして、Ｎ値画像データにおける、記録ヘッドの任意の一つの吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素からなる画素列において、当該画素列に属する画素の代表階調値それぞれを、当該任意の一つの吐出口に対応する、吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を加算して補正階調値に補正する。そして、Ｎ値画像データの各画素のこの補正階調値を、Ｎ階調に量子化して入力画像データを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及び画像処理装置の制御プログラムに関する。

記録媒体に液体を吐出して画像を記録する液体吐出装置として、記録媒体にインクを吐出するための複数の吐出口が形成された液体吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置が知られている。ここで、一般的に、インクジェット記録装置が表現可能な階調数（例えば２〜４階調）は、ホストコンピュータが備える液晶ディスプレイに表示された表示画像データ（多値画像データ）における階調数（例えば２５６階調）と比べて小さい。そのため、多値画像データに係る画像を記録媒体に記録する際には、多値画像データの階調を、インクジェット記録装置が表現可能な階調に落とす量子化が行われている。この量子化の手法の一つとして、誤差拡散処理が知られている。誤差拡散処理は、階調値を低減することによって各画素に生じる誤差を周囲画素に拡散する画像処理である。

また、インクジェット記録装置では、液体吐出ヘッドの製造上、吐出口毎でインクの吐出量のバラツキが発生する。このため、このような液体吐出ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録すると、記録媒体に記録される画像に濃度ムラが発生する。

この濃度ムラを抑制する対策として、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１では、画像データの階調値を低減する誤差拡散処理において、多値画像データの処理画素の階調値を量子化した際に発生した誤差を、処理画素の階調値と、当該処理画素に係る吐出口のインク吐出特性に応じて補正した後、当該補正した誤差を、処理画素の周囲画素に拡散している。これにより、液体吐出ヘッドの吐出口の吐出特性のバラツキが吸収されるため、記録媒体に記録される画像の濃度ムラが抑制される。

特開２００４−２３０６７２号公報

ところで、インクジェット記録装置が表現可能な階調に量子化された画像データにおいて、隣接する画素同士でも、これらの画素に基づいて記録媒体にインクを吐出する吐出口はそれぞれ異なる画素が存在する。従って、特許文献１に記載された技術のように、多値画像データの量子化の際に、処理画素に係る吐出口のインク吐出特性に応じて補正した誤差を周囲画素に拡散させると、その補正した誤差が、インク吐出特性が異なる他の吐出口に対応する周囲画素に拡散されて、記録媒体に記録される画像の画質に悪影響を及ぼす場合がある。

そこで、本発明の目的は、液体吐出装置における液体吐出ヘッドの複数の吐出口から吐出される液体の液体量にバラツキがある場合でも、記録媒体に高品位な画像を記録することが可能となる画像データを生成することが可能な画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及び画像処理装置の制御プログラムを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、記録媒体に液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを所定方向に沿って相対移動させる移動機構と、一つの記録媒体上の液体が着弾し得る各ドットに対応する各画素の階調値がＮ階調（Ｎは２以上の整数）で表された入力画像データに基づいて、当該入力画像データにおける各画素の階調値に関連付けられた液体量の液体が当該各画素に対応する各ドットの位置に吐出されるよう前記液体吐出ヘッド、及び前記移動機構を制御する記録制御手段とを備えた液体吐出装置において使用される前記入力画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数の吐出口から吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を、前記複数の吐出口それぞれに対応して記憶する補正値記憶手段と、一つの記録媒体上の各ドットに対応する各画素の階調値がＭ階調（Ｍは、前記Ｎよりも大きい整数）で表されるＭ値画像データから、各画素がＮ階調で表されるＮ値画像データを生成する量子化手段と、前記量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データを、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値に基づいて補正して前記入力画像データを生成する補正手段とを備え、前記補正手段は、前記量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌは、前記Ｎよりも大きい整数）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる割当処理と、前記Ｎ値画像データにおける、任意の一つの前記吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素が、これら複数の画素に対応する前記複数のドットの前記所定方向に沿った配列順に従った順に配列された画素列において、当該画素列に属する画素の前記代表階調値それぞれを、前記補正値記憶手段に記憶された、前記任意の一つの吐出口に対応する前記補正値を加算して補正階調値に補正する補正値加算処理と、前記補正値加算処理により補正された、前記Ｎ値画像データの各画素の前記補正階調値を、Ｎ階調に量子化する量子化処理であって、任意の一つの前記画素列に属する各画素の前記補正階調値の量子化に関して、前記任意の一つの画素列の一端から他端に向かう列方向に沿って、前記任意の一つの画素列の一端にある画素から順に処理対象画素として、当該処理対象画素の前記補正階調値をＮ階調に量子化し、且つ、この量子化の際に発生する誤差を、前記任意の一つの画素列における前記列方向において前記処理対象画素と隣接する画素の前記補正階調値にのみ拡散させる量子化処理とを行うことを特徴とする。

また、本発明の画像処理装置の制御プログラムは、記録媒体に液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを所定方向に沿って相対移動させる移動機構と、一つの記録媒体上の液体が着弾し得る各ドットに対応する各画素の階調値がＮ階調（Ｎは２以上の整数）で表された入力画像データに基づいて、当該入力画像データにおける各画素の階調値に関連付けられた液体量の液体が当該各画素に対応する各ドットの位置に吐出されるよう前記液体吐出ヘッド、及び前記移動機構を制御する記録制御手段とを備えた液体吐出装置において使用される前記入力画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数の吐出口から吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を、前記複数の吐出口それぞれに対応して記憶する補正値記憶手段を備えた画像処理装置の制御方法であって、一つの記録媒体上の各ドットに対応する各画素の階調値がＭ階調（Ｍは、前記Ｎよりも大きい整数）で表されるＭ値画像データから、各画素がＮ階調で表されるＮ値画像データを生成する第１量子化処理と、前記第１量子化処理により生成された前記Ｎ値画像データを、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値に基づいて補正して前記入力画像データを生成する補正処理とを備え、前記補正処理は、前記第１量子化処理により生成された前記Ｎ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌは、前記Ｎよりも大きい整数）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる割当処理と、前記Ｎ値画像データにおける、任意の一つの前記吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素が、これら複数の画素に対応する前記複数のドットの前記所定方向に沿った配列順に従った順に配列された画素列において、当該画素列に属する画素の前記代表階調値それぞれを、前記補正値記憶手段に記憶された、前記任意の一つの吐出口に対応する前記補正値を加算して補正階調値に補正する補正値加算処理と、前記補正値加算処理により補正された、前記Ｎ値画像データの各画素の前記補正階調値を、Ｎ階調に量子化する第２量子化処理であって、任意の一つの前記画素列に属する各画素の前記補正階調値の量子化に関して、前記任意の一つの画素列の一端から他端に向かう列方向に沿って、前記任意の一つの画素列の一端にある画素から順に処理対象画素として、当該処理対象画素の前記補正階調値をＮ階調に量子化し、且つ、この量子化の際に発生する誤差を、前記任意の一つの画素列における前記列方向において前記処理対象画素と隣接する画素の前記補正階調値にのみ拡散させる第２量子化処理とを備えていることを特徴とする。

本発明の画像処理装置の制御プログラムは、記録媒体に液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを所定方向に沿って相対移動させる移動機構と、一つの記録媒体上の液体が着弾し得る各ドットに対応する各画素の階調値がＮ階調（Ｎは２以上の整数）で表された入力画像データに基づいて、当該入力画像データにおける各画素の階調値に関連付けられた液体量の液体が当該各画素に対応する各ドットの位置に吐出されるよう前記液体吐出ヘッド、及び前記移動機構を制御する記録制御手段とを備えた液体吐出装置において使用される前記入力画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数の吐出口から吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を、前記複数の吐出口それぞれに対応して記憶する補正値記憶手段を備えた画像処理装置を、一つの記録媒体上の各ドットに対応する各画素の階調値がＭ階調（Ｍは、前記Ｎよりも大きい整数）で表されるＭ値画像データから、各画素がＮ階調で表されるＮ値画像データを生成する第１量子化手段と、前記第１量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データを、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値に基づいて補正して前記入力画像データを生成する補正手段として機能させ、前記補正手段は、前記第１量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌは、前記Ｎよりも大きい整数）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる割当手段と、前記Ｎ値画像データにおける、任意の一つの前記吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素が、これら複数の画素に対応する前記複数のドットの前記所定方向に沿った配列順に従った順に配列された画素列において、当該画素列に属する画素の前記代表階調値それぞれを、前記補正値記憶手段に記憶された、前記任意の一つの吐出口に対応する前記補正値を加算して補正階調値に補正する補正値加算手段と、前記補正値加算手段により補正された、前記Ｎ値画像データの各画素の前記補正階調値を、Ｎ階調に量子化する第２量子化手段であって、任意の一つの前記画素列に属する各画素の前記補正階調値の量子化に関して、前記任意の一つの画素列の一端から他端に向かう列方向に沿って、前記任意の一つの画素列の一端にある画素から順に処理対象画素として、当該処理対象画素の前記補正階調値をＮ階調に量子化し、且つ、この量子化の際に発生する誤差を、前記任意の一つの画素列における前記列方向において前記処理対象画素と隣接する画素の前記補正階調値にのみ拡散させる第２量子化手段とを備えていることを特徴とする。

本発明によると、Ｍ値画像データをＮ値画像データに量子化した後に、当該Ｎ値画像データの各画素の階調値が、各吐出口に係る吐出特性に基づいて補正される。さらに、Ｎ値画像データの各画素の階調値を、各吐出口に係る吐出特性に基づいて補正をする際の誤差は、対応する吐出口が同じ画素に拡散される。従って、濃度ムラを抑制するための誤差が、インク吐出特性が異なる他の吐出口に対応する画素には拡散されないので、記録媒体に記録される画像の画質が悪化することを抑制することができる。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの電気構成図である。 図１に示す液体吐出装置の概略側面図である。 図１に示す記録ヘッドの平面図である。 （ａ）は図３に示すヘッドユニットの個別流路を示す部分断面図である。 （ａ）は図１に示す量子化処理ＡＳＩＣにより実行される誤差拡散処理についての説明図であり、（ｂ）は誤差拡散処理に用いられる誤差分散マトリクスについての説明図である。 （ａ）は図１に示す量子化処理ＡＳＩＣにより生成されるＮ値画像データについての説明図であり、（ｂ）はＮ値画像データの各階調、液滴サイズ、液滴量、及び代表階調値それぞれの関係を示す図であり、（ｃ）は誤差加算階調値と出力階調値との関係を示す図である。 （ａ）は図１に示す補正値記憶装置について説明する図であり、（ｂ）は図１に示す補正回路の電気構成図である。 図７に示す受信レジスタについての説明図である。 図７に示す孤立点判別回路により実行される、孤立点抽出処理及び細線画素抽出処理について説明する説明図である。 図１に示す補正回路の処理動作についての説明図である。 図１に示す補正回路の処理動作についての説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態として、画像処理装置及び液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタについて図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１は、記録媒体としての用紙Ｐに画像を記録する液体吐出装置１００、及び液体吐出装置１００に対して記録対象となる入力画像データを送信する画像処理装置２０を備えている。画像処理装置２０は、ホストコンピュータ等の外部端末装置１０から受信した印刷データ（ＰＤＬ（ｐａｇｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｌａｎｇｕａｇｅ）などで記述されたデータ））に対して、画像処理を行い、画像処理後のデータを入力画像データとして、液体吐出装置１００に送信する。画像処理装置２０の詳細については、後述する。また、以下においては、入力画像データは、１ページの用紙Ｐに記録される画像に係る画像データとして説明する。

液体吐出装置１００は、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド（液体吐出ヘッド）１、及び、記録ヘッド１を制御する記録処理ＡＳＩＣ（記録制御手段）８０を備えたモノクロインクジェット記録装置である。図２に示すように、液体吐出装置１００の内部には、給紙トレイ１１から排紙トレイ１２に向かって用紙Ｐが搬送される搬送経路が形成されている。給紙トレイ１１のすぐ下流には、用紙を狭持しつつ搬送する一対の送りローラ５ａ、５ｂが配置されている。一対の送りローラ５ａ、５ｂは、用紙Ｐを給紙トレイ１１から図中右方に送り出す。一対の送りローラ５ａ、５ｂによって送り出された用紙Ｐは、ベルト搬送機構１３に供給される。ベルト搬送機構１３は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内において記録ヘッド１と対向する位置に配置されたプラテン１５とを含む。図示しないモータがベルトローラ６を時計回りに回転させることによって、搬送ベルト８が時計回りに回転する。これにより、搬送ベルト８は、粘着性を有するその外周面に押さえ付けられた用紙Ｐを保持しつつ排紙トレイ１２に向けて搬送する。本実施形態においては、送りローラ５ａ、５ｂ、及びベルト搬送機構１３とで本発明の移動機構を構成している。

記録ヘッド１は、主走査方向に延び、ベルト搬送機構１３により搬送される用紙Ｐに対して、位置が固定された状態でインクを吐出するライン式ヘッドである。つまり、インクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。記録ヘッド１の底面は、搬送ベルト８の外周面のうち上側に位置する搬送面８ａに対向する吐出面２ａとなっている。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが記録ヘッド１のすぐ下方を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面に向けて吐出面２ａからインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐに所望のモノクロ画像が形成される。なお、本実施形態において、副走査方向とはベルト搬送機構１３による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって、水平面に沿った方向である。

次いで、図３及び図４を参照し、記録ヘッド１の具体的な構成について説明する。記録ヘッド１は、図３に示すように、互いに離隔しつつ主走査方向に千鳥状に配列された、６つのヘッドユニット２を含む。６つのヘッドユニット２は、互いに同じ構成であり、図４に示すように、それぞれ、流路ユニット９、流路ユニット９の上面９ａに固定されたアクチュエータユニット２１、ドライバＩＣ２５（図１参照）、及びリザーバユニット（不図示）を含んでいる。リザーバユニットには、インクを一時的に貯留するリザーバを含む共通の液体流路が形成されており、カートリッジからインクが供給される。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された複数の圧力室１１０に対向して設けられた複数の個別電極を含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

流路ユニット９は、９枚の矩形状金属プレート１２２〜１３０が積層された積層体である。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニットに接続されたインク供給口が開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口を一端とする複数のマニホールド流路１０５、マニホールド流路１０５から分岐した複数の副マニホールド流路１０５ａ、及び副マニホールド流路１０５ａに接続した多数の個別インク流路１３２が形成されている。個別インク流路１３２は、流路抵抗調整用のアパーチャを含み、副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る。流路ユニット９の上面９ａには、複数の圧力室１１０がマトリクス状に配列されている。一方、流路ユニット９の下面である吐出面２ａには、吐出口１０８が圧力室１１０に対応してマトリクス状につまり２次元的且つ規則的に配列されている。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対向した複数のアクチュエータを含んでいる。各アクチュエータは、圧力室１１０内のインクに吐出周期（印刷周期）毎に選択的に吐出エネルギーを付与する。具体的には、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シートから構成されている。各圧電シートは、いずれも複数の圧力室１１０に跨るサイズを有した連続平板である。最上層の圧電シート上における圧力室１１０に対向する位置のそれぞれには、個別電極が形成されている。最上層の圧電シートとその下側の圧電シートとの間にはシート全面にわたって共通電極が介在している。

共通電極は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電圧に保持されている。個別電極は、ドライバＩＣ２５とそれぞれ接続されており、ドライバＩＣ２５から複数の個別電極に対して所定の駆動電圧とグランド電圧とからなる駆動パルス信号が独立してそれぞれ印加されるようになっている。このように、アクチュエータユニット２１において、個別電極と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。また、圧力室１１０の数と同数の複数のアクチュエータがアクチュエータユニット２１に構成されている。アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から最も離れた１枚の圧電シートを活性層とし、且つ残り２枚の圧電シートを非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。

ドライバＩＣ２５は、記録処理ＡＳＩＣ８０から、駆動信号と、互いに波形が異なる複数の吐出波形信号とを受信する。ここで、駆動信号は、複数の吐出波形信号のうちの何れかを指示する信号である。ドライバＩＣ２５は、記録処理ＡＳＩＣ８０から駆動信号を順次受け取って、複数の吐出波形信号のうちの駆動信号が示すものを駆動パルス信号として、吐出周期毎にアクチュエータユニット２１の個別電極に供給する。個別電極に対してドライバＩＣ２５から駆動パルス信号を入力されると、これに対応する圧電シートが変形して圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、駆動パルス信号の波形に応じた量のインク滴が吐出口１０８それぞれから吐出される。

また、記録ヘッド１の６つのヘッドユニット２に係る全ての吐出口１０８（即ち、記録ヘッド１のすべての吐出口１０８）は、これらを主走査方向に延びた任意の仮想線上に垂直に射影してできたすべての射影点が解像度３００ｄｐｉに対応する等間隔（約８４μｍ）で配列されるような位置関係を有している。そのため、用紙Ｐに記録された画像においては、搬送方向に沿った複数のドット（インクが着弾していない不吐出ドットを含む）から構成されたドット列が１つの吐出口１０８に対応することになる。本実施形態では、記録ヘッド１は、＃１〜＃２５２０の計２５２０個の吐出口１０８を有している。

図１に戻って、記録処理ＡＳＩＣ８０について説明する。記録処理ＡＳＩＣ８０は、画像処理装置２０から受信した入力画像データに基づいて、用紙Ｐに画像を記録する記録処理を行うものであり、受信回路８１、駆動信号生成回路（駆動信号生成手段）８２、記録ヘッド制御回路８３、及び機構系駆動制御回路８４を含む。

受信回路８１は、画像処理装置２０から送信された入力画像データを受信する。駆動信号生成回路８２は、受信回路８１が受信した入力画像データを、記録ヘッド１の吐出口１０８の配列パターンに合わせた形式に並び替えて、並び替えた入力画像データに基づいて、記録ヘッド１の駆動信号を生成する。本実施形態においては、駆動信号生成回路８２は、画像処理装置２０から入力画像データを構成する少なくとも一部の画素（データ）を受信すると、この受信した一部の画素に従って、駆動信号の生成を開始する。

記録ヘッド制御回路８３は、画像処理装置２０の後述のＣＰＵ３１からの制御信号に基づいて、複数の吐出波形信号と、駆動信号生成回路８２により生成された駆動信号とを記録ヘッド１のドライバＩＣ２５に出力する。機構系駆動制御回路８４はＣＰＵ３１からの制御信号に基づいて、ベルト搬送機構１３、及び送りローラ５ａ、５ｂを制御する。すなわち、記録ヘッド１、ベルト搬送機構１３、送りローラ５ａ、５ｂによって、駆動信号生成回路８２により生成された駆動信号に係る画像が用紙Ｐに記録される。

次に、画像処理装置２０について詳細に説明する。画像処理装置２０は、ネットワークインターフェース３０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３３、印刷データ記憶装置３４、ＲＩＰＣＰＵ３５、画像データ記憶装置３６、画像データ送信回路３７、量子化処理ＡＳＩＣ（量子化手段）３８、補正値記憶装置（補正値記憶手段）５０、補正回路６０、入力画像データ送信回路（送信手段）５５、及びクロック発生回路５６を有している。

ネットワークインターフェース３０は、ＬＡＮ等を介して、外部端末装置１０に接続されている。ＣＰＵ３１は、インクジェットプリンタ１０１の動作全般を制御するための制御を行うＣＰＵである。ＲＯＭ３２にはＣＰＵ３１やＲＩＰＣＰＵ３５が実行する各種プログラムが記憶される。ＲＡＭ３３はＣＰＵ３１及びＲＩＰＣＰＵ３５の作業領域として使用される。印刷データ記憶装置３４には、ネットワークインターフェース３０を介して外部端末装置１０から受信した印刷データ（ＰＤＬデータ）が記憶される。クロック発生回路５６は、所定時間毎にクロック信号を生成して、生成したクロック信号を補正回路６０に出力する。

ＲＩＰＣＰＵ３５は、ＣＰＵ３１からの指示に従って、印刷データ記憶装置３４に記憶された印刷データに対して公知のＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）処理を行うことで、用紙Ｐの画像記録領域に対応して画素がマトリクス状に配置され、各画素がＭ階調で表されるＭ値画像データ（Ｍは、Ｍ＞Ｎ（ＮはＮ≧２を満たす自然数）を満たす自然数）を生成するＣＰＵである。このＲＩＰＣＰＵ３５により生成されたＭ値画像データ（多値画像データ）は、画像データ記憶装置３６に記憶される。画像データ送信回路３７は、ＣＰＵ３１からの指示に従って、画像データ記憶装置３６に記憶されたＭ値画像データを、量子化処理ＡＳＩＣ３８に送信する。

量子化処理ＡＳＩＣ３８は、画像データ送信回路３７から受信したＭ値画像データを、吐出用の低階調のＮ値画像データに変換する誤差拡散処理を行う。例えば、記録ヘッド１が２階調の画像記録が可能であれば２値に量子化し、４階調の画像記録が可能であれば４値に量子化する。また、量子化処理ＡＳＩＣ３８は、誤差拡散処理により生成されたＮ値画像データを補正回路６０に送信する。以下においては、Ｍ値画像データは各画素が２５６階調で表される２５６値画像データであり、記録ヘッド１が４階調で画像記録が可能なヘッドであり、Ｎ値画像データは各画素が４階調で表される４値画像データであるものとして説明する。

次いで、量子化処理ＡＳＩＣ３８により行われる誤差拡散処理について、図５を参照しつつ詳細に説明する。誤差拡散処理では、Ｍ値画像データを構成する画素のうちの１つが、注目画素として順に選択される。注目画素は、Ｍ値画像データの左上隅の画素を起点として主走査方向（右方向）に順にシフトし、右端の画素に到達すると、次のラスタ（副走査方向に１画素分シフトした行）の左端の画素から主走査方向に順にシフトする。ここで、ラスタとは、Ｍ値画像データにおいて、用紙Ｐ上において主走査方向に沿って配列された複数のドットから構成されたドット列に属するドットに対応する複数の画素から構成される画素列である。

図５（ａ）に示すように、注目画素の階調値（入力階調値）が取得されると、誤差メモリに登録されているその注目画素についての登録誤差値が入力階調値に加算されて、加算階調値が算出される。誤差メモリとは、画素ごとに登録誤差値を登録するためのメモリである。注目画素の処理によって生じた誤差値（後述するように、加算階調値から出力階調値を減算した値）が、その注目画素の周辺に位置する未処理の複数の画素に所定の割合で分散されて、各画素の登録誤差値として登録される。ここで、既に登録誤差値が登録されている場合には、その登録誤差値に加算される形で登録される。つまり、ある画素を注目画素として処理する段階では、その注目画素よりも前に処理された複数の周辺画素のそれぞれで生じた誤差値を所定の割合で積算した値が、その注目画素についての登録誤差値として登録された状態となっている。

続いて、このようにして算出された加算階調値が、予め決められている閾値との比較に基づいて４階調に量子化され、注目画素の出力階調値が決定される。そして、出力階調値が加算階調値から減算されることにより、注目画素の誤差値が算出される。こうして算出された誤差値は、未処理の周辺画素へ所定の割合で分散され、誤差メモリにおいて各周辺画素についての登録誤差値として登録（既に登録されている値に加算）される。ここで、注目画素の誤差値が複数の周辺画素に分散される割合は、例えば、図５（ｂ）に示す誤差分散マトリクスに基づいて決定される。この誤差分散マトリクスにおいて、各数値は、注目画素（＊）を基準とする周辺画素の相対位置に応じて規定された重み付け係数である。つまり、注目画素についての誤差値に、各周辺画素に対応する重み付け係数を乗算した値が、各周辺画素へ分散される。以上のような処理が、処理対象のＭ値画像データを構成するすべての画素について行われることにより、Ｎ値画像データが生成される。

このように、量子化処理ＡＳＩＣ３８により生成されたＮ値画像データは、図６（ａ）に示すように、用紙Ｐの画像記録領域に対応して画素が主走査方向及び副走査方向に関してマトリクス状に配置された画像データである。このＮ値画像データは、吐出口１０８毎に対応した、複数の縦方向画素列を含んでいる。この縦方向画素列は、一つの吐出口１０８から吐出されるインクが着弾し得る用紙Ｐ上の複数のドットに対応する複数の画素を含んでいる。また、この縦方向画素列に含まれる複数の画素は、これら複数の画素に対応する複数のドットの搬送方向に沿って配列順に従った順に配列されている。このＮ値画像データの各画素の階調値は、吐出口１０８から吐出されるインクの吐出量（液滴量）を表している。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、Ｎ値画像データにおいて、吐出口１０８からインク滴が吐出されない場合の階調を「０」、吐出口１０８から小滴のインク滴が吐出される場合の階調を「１」、吐出口１０８から中滴のインク滴が吐出される場合の階調を「２」、吐出口１０８から大滴のインク滴が吐出される場合の階調を「３」として表している。また、小滴の液滴量（吐出量）は８pl、中滴の液滴量は１４pl、大滴の液滴量は２０plである。

ところで、複数の吐出口１０８からインクを吐出させる記録ヘッド１では、製造上、吐出口１０８毎に吐出特性が異なるため、吐出口１０８それぞれから吐出されるインクの吐出量にバラツキが発生する。このため、このような記録ヘッド１を用いて用紙Ｐに画像を記録すると、濃度ムラが発生するという問題がある。そこで、本実施形態においては、量子化処理ＡＳＩＣ３８により生成されたＮ値画像データを、補正値記憶装置５０及び補正回路６０を用いて補正することで、濃度ムラの発生を抑制する。以下、補正値記憶装置５０、及び補正回路６０について詳細に説明する。

補正値記憶装置５０には、図７（ａ）に示すように、記録ヘッド１の吐出口１０８から吐出されるインクの吐出量のバラツキを補正するための補正値が、吐出口１０８それぞれに対応して記憶されている。また、補正値記憶装置５０には、Ｎ値画像データの４個の階調それぞれに対応して、一つの吐出口１０８当たり４個の補正値が記憶されている。ここで、吐出口１０８それぞれから吐出されるインクの吐出量のバラツキは、吐出されるインクのインク滴が大きいほどそのバラツキが大きくなる。従って、本実施形態では、一つの吐出口１０８に係る４個の補正値は、Ｎ値画像データの４個の階調において、吐出口１０８から吐出されるインクの吐出量が多い吐出量に関連付けられた階調に対応する補正値ほど、その絶対値が大きくなるように記憶されている。

この補正値記憶装置５０に記憶される補正値は、例えば、以下のようにして算出される。まず、記録ヘッド１の各吐出口１０８からインクを吐出させて、用紙Ｐ上に吐出口１０８毎に直線を作成したテストパターンを形成する。この後、スキャナ等で用紙Ｐ上に形成されたテストパターンを読み取り、読み取ったテストパターンの各直線の濃度に基づいて、各吐出口１０８から吐出されたインクの吐出量を検出する。そして、この吐出口１０８毎に検出した吐出量に基づいて、吐出口１０８それぞれの補正値を算出する。例えば、インクの吐出量が所定の基準値よりも多い吐出口１０８に関しては負の値の補正値が設定され、インクの吐出量が所定の基準値よりも少ない吐出口１０８に関しては正の値の補正値が設定される。なお、補正値記憶装置５０に記憶される補正値は相対的な大きさを示すものであり、後述する割当回路６４により実行される割当処理において設定されるＬ階調の階調数や代表階調値それぞれの大きさに応じて、その大きさは変わり得る値である。例えば、割当処理において設定されるＬ階調の階調数が１００階調の場合と２５６階調の場合とでは、２５６階調の方が補正値記憶装置５０に記憶される補正値の絶対値は大きくなる。

補正回路６０は、量子化処理ＡＳＩＣ３８により生成されたＮ値画像データを、補正値記憶装置５０に記憶された補正値に基づいて補正する回路であり、図７（ｂ）に示すように、受信回路６１、受信レジスタ６２、孤立点判別回路（抽出処理手段）６３、割当回路６４、加算回路６５、アクセス回路６６、吐出口判定回路６７、誤差加算回路６８、量子化回路６９、誤差記憶装置７０、及び送信レジスタ７１を有している。補正回路６０におけるこれらの回路は、クロック発生回路５６からクロック信号を受信する毎に処理対象画素となる画素を変更して処理を行う。また、割当回路６４、加算回路６５、アクセス回路６６、吐出口判定回路６７、誤差加算回路６８、量子化回路６９、及び誤差記憶装置７０が、本発明の補正手段を構成する。

受信回路６１は、量子化処理ＡＳＩＣ３８からＮ値画像データを受信する。そして、受信回路６１は、クロック発生回路５６からクロック信号を受信する毎に、受信したＮ値画像データを構成する画素のうちの１つを送信対象画素Ｚとして選択し、当該送信対象画素Ｚを受信レジスタ６２に出力する。この送信対象画素Ｚは、Ｎ値画像データの左上隅の画素（図６（ａ）中の左上の画素）を起点として主走査方向（右方向）に順にシフトし、右端の画素に到達すると、次のラスタの左端の画素から主走査方向に順にシフトする。また、受信回路６１は、送信対象画素Ｚに対応する吐出口１０８を示す吐出口情報を吐出口判定回路６７に出力する。

受信レジスタ６２は、受信回路６１から受信した画素を一時的に記憶する回路である。受信レジスタ６２は、図８（ａ）に示すように、３つのシフトレジスタ９１〜９３、及び６つの遅延回路９４〜９９を有している。シフトレジスタ９１〜９３は、吐出口１０８の数に対応した２５２０個の段を有し、クロック発生回路５６からクロック信号を受信する毎にデータを後段に順にシフトさせるシフトレジスタである。シフトレジスタ９１の入力段は、受信回路６１と接続されている。また、シフトレジスタ９２の入力段はシフトレジスタ９１の出力段に接続されており、シフトレジスタ９３の入力段はシフトレジスタ９２の出力段に接続されている。遅延回路９４〜９９は、入力されたデータを、１クロック信号分だけ遅延して出力する回路である。遅延回路９４，９５はシフトレジスタ９１の出力段に対して直列に接続され、遅延回路９６，９７はシフトレジスタ９２の出力段に対して直列に接続され、遅延回路９８，９９はシフトレジスタ９３の出力段に対して直列に接続されている。

次に、受信レジスタ６２の動作について説明する。図８に示すように、Ｎ値画像データの送信対象画素Ｚがシフトレジスタ９１の入力段に入力されると、当該送信対象画素Ｚに対して搬送方向上流側で隣接する画素Ｃ３がシフトレジスタ９１の出力段から出力される。また、遅延回路９４からは画素Ｃ３よりも１クロック信号分だけ前に入力された画素Ｃ２、遅延回路９５からは画素Ｃ２よりも１クロック信号分だけ前に入力された画素Ｃ１が出力される。同様にして、シフトレジスタ９２及び遅延回路９６，９７からは、画素Ｃ１〜Ｃ３それぞれに対して搬送方向上流側で隣接する画素Ｂ１〜Ｂ３が出力され、シフトレジスタ９３及び遅延回路９８，９９からは、画素Ｂ１〜Ｂ３それぞれに対して搬送方向上流側で隣接する画素Ａ１〜Ａ３が出力される。

以上により、受信レジスタ６２は、図８（ｂ）に示すように、画素Ｂ２、及び、この画素Ｂ２と近接する８つの近接画素からなる３×３のマトリクス領域の画素群を出力することができる。補正回路６０の各種回路は、この画素Ｂ２を処理対象画素として各種処理を行う。なお、この処理対象画素は、送信対象画素Ｚと同様に、Ｎ値画像データの左上隅の画素を起点として主走査方向に順にシフトし、右端の画素に到達すると、次のラスタの左端の画素から主走査方向に順にシフトされる。従って、Ｎ値画像データの縦方向画素列を構成する複数の画素に注目すると、上端の画素（搬送方向に関して最も上流側の画素）が最初に処理対象画素として選択され、その後、搬送方向上流側にある画素から順に処理対象画素として選択される。

受信レジスタ６２は、遅延回路９６から出力される処理対象画素（画素Ｂ２）を、割当回路６４、アクセス回路６６、及び量子化回路６９に出力する。また、受信レジスタ６２は、処理対象画素を中心とした３×３のマトリクス領域の画素群を、孤立点判別回路６３に出力する。

孤立点判別回路６３は、受信回路６１から受信した３×３のマトリクス領域の画素群に基づき、処理対象画素が孤立点画素であるか否か判別する孤立点抽出処理、及び処理対象画素が細線画素であるか否かを判別する細線画素抽出処理を行う。

孤立点判別回路６３は、孤立点抽出処理では、３×３のマトリクス領域の画素群において、図９（ａ）に示すように画素Ｂ２（処理対象画素）の階調値が小滴、中滴、大滴の何れかに関連付けられた「１」，「２」，「３」の何れかの階調値であり、且つ、画素Ｂ２に近接するそれ以外の画素（画素Ａ１〜Ａ３、画素Ｂ１，Ｂ３、及び画素Ｃ１〜Ｃ３）の階調値が不吐出に関連付けられた「０」の階調値である場合に処理対象画素が孤立点画素であると判別する。

孤立点判別回路６３は、細線画素抽出処理では、３×３のマトリクス領域の画素群において、図９（ｂ）に示すように、画素Ｂ２（処理対象画素）、及び画素Ｂ２に対して縦方向に関して近接する近接画素（画素Ａ２，画素Ｃ２）の全ての階調値が「１」，「２」，「３」の何れかであり、それ以外の全ての画素の階調値が「０」である場合に処理対象画素が細線画素であると判別する。同様にして、３×３のマトリクス領域の画素群において、図９（ｃ）に示すように、画素Ｂ２及び画素Ｂ２に対して横方向に関して近接する近接画素（画素Ｂ１，画素Ｂ３）の全ての階調値が「１」，「２」，「３」の何れかであり、且つそれ以外の全ての画素の階調値が「０」である場合や、図９（ｄ）に示すように、画素Ｂ２及び画素Ｂ２に対して斜め方向に関して近接する近接画素（画素Ａ１，画素Ｃ３、又は画素Ａ３，画素Ｃ１）の全ての階調値が「１」，「２」，「３」の何れかであり、且つそれ以外の全ての画素の階調値が「０」である場合に、処理対象画素が細線画素であると判別する。

孤立点判別回路６３は、孤立画素抽出処理において処理対象画素が孤立点画素であると判別した場合、又は、細線画素抽出処理において処理対象画素が細線画素であると判別した場合には、処理対象画素が階調維持画素であることを示す検出信号を量子化回路６９に出力する。

割当回路６４は、量子化処理ＡＳＩＣ３８により生成されたＮ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調のＬ個の階調値のうちの４個の代表階調値の何れかに割り当てる割当処理を行う。本実施形態では、Ｌ階調は２５６階調とされており、図６（ｂ）に示すように、Ｎ値画像データの階調が「０」の場合には「０」の代表階調値が、階調が「１」場合には「８０」の代表階調値に、階調が「２」の場合には「１４０」の代表階調値が、階調が「３」の場合には「２００」の代表階調値がそれぞれ割り当てられる。ここで、４個の代表階調値のうちの任意の２個の代表階調値の比率は、この任意の２個の代表階調値に対応する、Ｎ値画像データの階調に関連付けられた液滴量の比率と同じにされている。例えば、Ｎ値画像データにおける「１」の階調及び「２」の階調それぞれに対応する代表階調値は、それぞれ「８０」及び「１４０」であり、その比率は８：１４となっている。そして、Ｎ値画像データにおける「１」の階調及び「２」の階調それぞれに関連付けられた液滴量は、それぞれ「８ｐｌ」及び「１４ｐｌ」であり、その比率は上記代表階調値の比率と同じ８：１４となっている。

割当回路６４は、受信レジスタ６２から受信した処理対象画素の階調値（入力階調値）を、２５６階調の階調値のうちの４個の代表階調値の何れかに割り当てて、割り当てた処理対象画素の代表階調値を加算回路６５に出力する。

吐出口判定回路６７は、受信回路６１から受信した送信対象画素Ｚに係る吐出口情報に基づき、受信レジスタ６２から出力された処理対象画素に対応する吐出口１０８を判定する。ここで、図８（ｂ）に示すように、受信レジスタ６２から出力される処理対象画素（画素Ｂ２）に対応する吐出口１０８は、送信対象画素Ｚよりも１クロック信号分だけ前に受信回路６１から出力された画素に対応する吐出口１０８と同じである。従って、例えば、受信回路６１から受信した吐出口情報が吐出口＃２を示すのであれば、処理対象画素に対応する吐出口１０８は吐出口＃１であると判定する。吐出口判定回路６７は、その判定結果を示す判定信号をアクセス回路６６、及び誤差加算回路６８に出力する。

アクセス回路６６は、補正値記憶装置５０を参照して、受信レジスタ６２から受信した処理対象画素の入力階調値、及び吐出口判定回路６７から受信した判定信号が示す処理対象画素に対応する吐出口１０８に基づいて、当該処理対象画素に係る補正値を決定する。そして、アクセス回路６６は、決定した補正値を加算回路６５に出力する。

加算回路６５は、割当回路６４から出力された処理対象画素の代表階調値に対して、アクセス回路６６から受信した補正値を加算することで代表階調値を補正階調値に補正し、補正した処理対象画素の補正階調値を誤差加算回路６８に出力する。また、加算回路６５は、処理対象画素の代表階調値に対して加算した補正値が負の値である場合のみ、負値信号を量子化回路６９に出力する。

誤差加算回路６８は、吐出口判定回路６７から受信した判定信号に基づき、誤差記憶装置７０に記憶されている処理対象画素に対応する吐出口１０８に係る誤差値を抽出する。そして、誤差加算回路６８は、加算回路６５から受信した処理対象画素の補正階調値に、抽出した誤差値を加算することで誤差加算階調値を算出し、当該算出した誤差加算階調値を量子化回路６９に出力する。ここで、誤差記憶装置７０は、２５２０個の吐出口１０８それぞれに対応した２５２０個の誤差メモリ７２を有している。処理対象画素の処理によって生じた誤差値が、その処理対象画素に対応する吐出口１０８に係る誤差メモリ７２に登録される。

量子化回路６９は、処理対象画素の出力階調値を決定する回路である。具体的には、量子化回路６９は、誤差加算回路６８から処理対象画素の誤差加算階調値を受信したときに、孤立点判別回路６３からの当該処理対象画素に係る上述の検出信号を受信していない場合には、当該誤差加算階調値を予め決められた閾値を用いて、４階調に量子化することで、出力階調値を決定する。本実施形態では、図６（ｃ）に示すように、誤差加算階調値が０以下の場合には出力階調値は「０」に、誤差加算階調値が０以上１１０未満の場合には出力階調値は「１」に、誤差加算階調値が１１０以上１７０未満の場合には出力階調値は「２」に、誤差加算階調値が１７０以上の場合には出力階調値「３」にそれぞれ対応している。なお、この出力階調値の４個の階調それぞれは、入力階調値の４個の階調それぞれと対応する。また、誤差加算階調値を４階調に量子化する際に用いられる閾値は、上記の閾値に限られるものではない。

一方、量子化回路６９は、誤差加算回路６８から処理対象画素の誤差加算階調値を受信したときに、孤立点判別回路６３から当該処理対象画素に係る上述の検出信号を受信している場合には、当該処理対象画素を階調維持画素とする。そして、量子化回路６９は、階調維持画素とされた処理対象画素に係る負値信号を加算回路６５から受信していない場合には、当該誤差加算階調値を４階調に量子化することで、出力階調値を決定する。これに対して、上述の負値信号を加算回路６５から受信している場合には、処理対象画素に係る出力階調値を、入力階調値と同じ値に決定する。これにより、孤立点画素や細線画素については、当該画素に対応するドットの位置に確実にインクが吐出されることになるため、用紙Ｐに記録される画像の画質が劣化することを抑制することができる。

また、量子化回路６９は、処理対象画素の誤差加算階調値から、決定した出力階調値に対応する代表階調値を減算することで、処理対象画素の誤差値を算出する。量子化回路６９は、こうして算出された誤差値で、誤差記憶装置７０における、処理対象画素に対応する吐出口１０８に関連付けられた誤差メモリ７２を上書きする。また、量子化回路６９は、補正回路６０による、１ページの用紙Ｐに記録される画像に係る低諧調画像データを構成する全ての画素についての処理が完了した場合には、全ての誤差メモリ７２に記憶されている誤差値を零に初期化する。

量子化回路６９は、決定した処理対象画素の出力階調値を送信レジスタ７１に出力する。送信レジスタ７１は、量子化回路６９から出力された処理対象画素の出力階調値を一時的に記憶するレジスタである。この送信レジスタ７１には、処理対象画素となる画素が順次変更されることで、複数の画素に係る出力階調値が記憶されることになる。

このようにして送信レジスタ７１に記憶された複数の画素に係る出力階調値は、入力画像データ送信回路５５により、１ラスタ単位で記録処理ＡＳＩＣ８０に出力される。具体的には、入力画像データ送信回路５５は、送信レジスタ７１に１ラスタ分の画素の出力階調値が記憶されると、当該１ラスタ分の画素に係る出力階調値を記録処理ＡＳＩＣ８０に随時出力する。従って、入力画像データ送信回路５５は、補正回路６０によりＮ値画像データの全ての画素についての処理が完了する前に、補正回路６０により既に処理が完了した画素が、記録処理ＡＳＩＣ８０に出力されることになる。その結果、記録処理ＡＳＩＣ８０における駆動信号生成回路８２による駆動信号の生成の開始時期を早くすることができるので、用紙Ｐへの記録開始時期を早くすることができる。

以下、補正回路６０の処理動作について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。なお、図１０は、吐出口＃１に対応する縦方向画素列の各画素の値の変化を説明する図であり、搬送方向に関して最も上流側の画素にＦ１の符号を付し、この画素Ｆ１よりも搬送方向下流側の画素については、搬送方向下流側に向かうに従いその番号を１ずつ増加させた符号を付している。ここで、搬送方向に関して最も上流側の画素Ｆ１とは、用紙Ｐ上における、吐出口＃１に対応するドット列に属する複数のドットのうち、用紙Ｐの画像記録に際して、吐出口＃１から吐出されるインクが最初に着弾し得るドットに対応する画素である。

また、図１０中の誤差値は、補正回路６０により処理対象画素の処理が完了した直後において、吐出口＃１に対応する誤差メモリ７２に記憶されている誤差値である。図１０中の検出信号の欄の表記において、「○」は、量子化回路６９により処理対象画素の出力階調値を決定する際において孤立点判別回路６３から当該処理対象画素に係る検出信号を受信していることを表し、「-」は、検出信号を受信していないことを表している。図１０中の負値信号の欄の表記において、「○」は、量子化回路６９により処理対象画素の出力階調値を決定する際において加算回路６５から負値信号を受信していることを表し、「-」は負値信号を受信していないことを表している。同様に、図１１は、吐出口＃３に対応する縦方向画素列の各画素の階調値の変化を説明する図であり、搬送方向に関して最も上流側の画素にＴ１の符号を付し、この画素Ｔ１よりも搬送方向下流側の画素については、搬送方向下流側に向かうに従いその番号を１ずつ増加させた符号を付している。

まず、受信回路６１が量子化処理ＡＳＩＣ３８から出力されたＮ値画像データを受信する。その後、受信回路６１は、クロック発生回路５６からクロック信号を受信する毎に、受信したＮ値画像データを構成する複数の画素のうち、一つの画素を送信対象画素Ｚとして選択して、当該選択した送信対象画素Ｚを受信レジスタ６２に出力する。また、受信回路６１は、送信対象画素Ｚに係る吐出口情報を吐出口判定回路６７に出力する。これにより、吐出口判定回路６７において、処理対象画素に対応する吐出口１０８が判定されて、その判定結果がアクセス回路６６に出力されることになる。

送信対象画素Ｚを受信した受信レジスタ６２は、当該送信対象画素Ｚと図８（ｂ）の位置関係にある画素Ｂ２を処理対象画素として、当該処理対象画素を割当回路６４、アクセス回路６６、及び量子化回路６９に出力する。また、受信レジスタ６２は、処理対象画素を中心とした３×３のマトリクス領域の画素群を、孤立点判別回路６３に出力する。これにより、孤立点判別回路６３により、処理対象画素が孤立点画素であるか否か判別する孤立点抽出処理、及び処理対象画素が細線画素であるか否かを判別する細線画素抽出処理が行われる。そして、孤立点判別回路６３が、処理対象画素が孤立点画素であると判別した場合、又は画素Ｂ２が細線画素である場合には検出信号が量子化回路６９に出力されることになる。

処理対象画素の階調値（入力階調値）を受信した割当回路６４は、当該処理対象画素の入力階調値を２５６階調の２５６個の階調値のうちの４個の代表階調値の何れかに割り当てる。例えば、図１０に示すように、処理対象画素が画素Ｆ２の場合には、画素Ｆ２の入力階調値が「１」であるため、「８０」の代表階調値が割り当てられる。割当回路６４は、処理対象画素の代表階調値を加算回路６５に出力する。

アクセス回路６６は、受信レジスタ６２から処理対象画素を受信し、且つ、吐出口判定回路６７から判定結果を受信すると、補正値記憶装置５０を参照して、当該処理対象画素に係る補正値を決定する。例えば、処理対象画素が画素Ｆ２の場合には、画素Ｆ２の入力階調値が「１」であり、且つ、画素Ｆ２に対応する吐出口１０８が吐出口＃１であるため、図７（ａ）に示すように「８」が補正値として決定される。アクセス回路６６は、決定した補正値を加算回路６５に出力する。

加算回路６５は、割当回路６４から受信した処理対象画素の代表階調値に、アクセス回路６６から受信した補正値を加算することで、代表階調値を補正階調値に補正する。例えば、処理対象画素が画素Ｆ２の場合には、画素Ｆ２の代表階調値が「８０」であり、且つ、画素Ｆ２に係る補正値が「８」であるため、画素Ｆ２の補正階調値は「８８（＝８０＋８）」となる。加算回路６５は、処理対象画素の補正階調値を誤差加算回路６８に出力する。また、加算回路６５は、図１１に示すように、処理対象画素の代表階調値に対して加算した補正値が負の値である場合には、負値信号を量子化回路６９に出力する。

誤差加算回路６８は、加算回路６５から出力された処理対象画素の補正階調値に対して、誤差記憶装置７０に記憶されている処理対象画素に対応する吐出口１０８に係る誤差値を加算することで、誤差加算階調値を算出する。例えば、図１０に示すように、処理対象画素が画素Ｆ２の場合には、画素Ｆ２に対応する吐出口＃１に係る誤差メモリ７２には、画素Ｆ１を処理対象画素として処理したときの誤差値として「８」が記憶されている。従って、Ｆ２の補正階調値である「８８」に誤差値である「８」が加算されて、誤差加算階調値は「９６（＝８８＋８）」となる。誤差加算回路６８は算出した誤差加算階調値を量子化回路６９に出力する。

量子化回路６９は、誤差加算回路６８から処理対象画素の誤差加算階調値を受信したときに、孤立点判別回路６３からの当該処理対象画素に係る上述の検出信号、及び加算回路６５からの当該処理対象画素に係る上述の負値信号の少なくとも何れか一方の信号を受信していない場合には、当該誤差加算階調値を、４階調に量子化して、出力階調値を決定する。例えば、処理対象画素が画素Ｆ６の場合には、孤立点判別回路６３から検出信号は受信しているが、加算回路６５から負値信号を受信していないため、誤差加算階調値が「７２」である画素Ｆ６の出力階調値は「１」に決定される。

一方、量子化回路６９は、誤差加算回路６８から処理対象画素の誤差加算階調値を受信したときに、孤立点判別回路６３から当該処理対象画素に係る上述の検出信号を受信しており、且つ、加算回路６５から当該処理対象画素に係る上述の負値信号を受信している場合には、受信回路６１から受信した処理対象画素の入力階調値を出力階調値として決定する。例えば、図１１に示すように、処理対象画素が画素Ｔ４の場合には、孤立点判別回路６３から検出信号を受信しており、且つ、加算回路６５から負値信号を受信しているため、画素Ｔ４の出力階調値は、当該画素Ｔ４の入力階調値と同じ「２」に決定される。

また、量子化回路６９は、誤差加算階調値から、決定した出力階調値に対応する代表階調値を減算することで、処理対象画素に係る誤差値を算出する。例えば、図１０に示すように、処理対象画素が画素Ｆ２の場合には、画素Ｆ２の誤差加算階調値は「９６」であり、且つ画素Ｆ２の出力階調値である「１」に対応する代表階調値は「８０」であるので、画素Ｆ２の誤差値は「１６（＝９６−８０）」となる。

量子化回路６９は、こうして算出された誤差値で、誤差記憶装置７０における、処理対象画素に対応する吐出口１０８に関連付けられた誤差メモリ７２に記憶されている誤差値を上書きする。量子化回路６９は、決定した処理対象画素の出力階調値を送信バッファ７１に出力する。これにより、送信レジスタ７１には、処理対象画素が順次変更されることで、Ｎ値画像データを構成する画素の出力階調値が記憶されることになる。

以上、本実施形態によると、Ｍ値画像データをＮ値画像データに量子化した後に、当該Ｎ値画像データの各画素の階調値が、各吐出口に係る吐出特性に基づいて補正される。さらに、Ｎ値画像データの各画素の階調値を、各吐出口に係る吐出特性に基づいて補正をする際の誤差は、対応する吐出口が同じ画素に拡散される。従って、濃度ムラを抑制するための誤差が、インク吐出特性が異なる他の吐出口に対応する画素には拡散されないので、用紙Ｐに記録される画像の画質が悪化することを抑制することができる。

また、本実施形態によると、補正回路６０の割当回路６４は、Ｎ値画像データの各画素の階調値が割り当てられる４個の代表階調値は、Ｍ値画像データの階調と同じ２５６階調の２５６個の階調値の中から設定されたものである（即ち、ＬとＭが同じ値の整数である）。これにより、４個の代表階調値が、Ｍ値画像データの階調よりも低階調（例えば、１００階調）の階調値から設定された場合よりも、補正回路６０による濃度ムラを補正するための処理を精度よく行うことができる。変形例として、４個の代表階調値は２５６階調よりも多階調の階調値の中から設定されてもよい（即ち、ＬがＭよりも大きい整数であってもよい）。この場合、補正回路６０による濃度ムラを補正するための処理をより精度よく行うことができる。

また、本実施形態によると、処理対象画素が階調維持画素であり、且つ負値信号を加算回路６５から受信している場合には、当該処理対象画素に関しては、補正値記憶装置５０に記憶された補正値に基づく補正は行われない。これにより、孤立点画素や細線画素については、当該画素に対応するドットの位置に確実にインクが吐出されることになるため、用紙Ｐに記録される画像の画質が劣化することを抑制することができる。

また、本実施形態によると、４個の代表階調値のうちの任意の２個の代表階調値の比率は、この任意の２個の代表階調値に対応する、Ｎ値画像データの階調に関連付けられた液滴量の比率と同じなるように設定されている。これにより、補正回路６０による濃度ムラを補正するための処理をより精度よく行うことができるので、用紙Ｐに記録される画像の濃度ムラをより抑制することができる。

また、本実施形態によると、補正回路６０は、処理対象画素が細線画素及び孤立点画素の何れかであり、且つ当該処理対象画素に対応する、補正値記憶装置５０に記憶された補正値が負の値の場合、処理対象画素の出力階調値を入力階調値の値と同じにする。これにより、孤立点画素や細線画素については、当該画素に対応するドットの位置に確実にインクが吐出されることになるため、用紙Ｐに記録される画像の画質が劣化することを抑制することができる。

また、補正値記憶装置５０に記憶されている、任意の一つの吐出口１０８に係る４個の補正値は、Ｎ値画像データの４個の階調において、吐出口１０８から吐出されるインクの吐出量が多い吐出量に関連付けられた階調に対応する補正値ほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。これにより、吐出口１０８から吐出されるインクの全ての液滴サイズに関して、その吐出量のバラツキを小さくすることができるので、用紙Ｐに記録される画像の濃度ムラをより抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態では、補正回路６０により選択される処理対象画素は、Ｎ値画像データの左上隅の画素を起点として、主走査方向に沿って順に選択されていたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、Ｎ値画像データの左上隅の画素を起点として、副走査方向に沿って順に選択してもよい。

また、上述の実施形態では、４個の代表階調値のうちの任意の２個の代表階調値の比率は、この任意の２個の代表階調値に対応する、Ｎ値画像データの階調に関連付けられた液滴量の比率と同じなるように設定されていたが、特にこれに限定されるものではない。例えば、４個の代表階調値のうちの任意の２個の代表階調値の比率が、この任意の２個の代表階調値に対応する、Ｎ値画像データの階調に関連付けられた液滴量が、用紙Ｐ上のドットの位置に着弾されたときの当該ドットの光学濃度の比率と同じとなるように設定されていてもよい。この場合、Ｎ値画像データにおける「１」の階調及び「２」の階調それぞれに関連付けられた液滴量は「８ｐｌ」及び「１４ｐｌ」それぞれが、用紙Ｐ上のドットの位置に着弾されたときの当該ドットの光学濃度の比率が５：８である場合、Ｎ値画像データにおける「１」の階調及び「２」の階調それぞれに対応する代表階調値それぞれを、例えば、「５０」及び「８０」に設定すればよい。この場合も、用紙Ｐに記録される画像の濃度ムラをより抑制することができる。

また、上述の実施形態では、量子化処理ＡＳＩＣ３８は誤差拡散処理によりＭ値画像データからＮ値画像データを生成しているが、公知のディザ処理によりＭ値画像データからＮ値画像データを生成してもよい。ディザ処理は量子化する際の閾値を、所定値として固定するのではなく統計的に量子化誤差を小さくするように、画素ごとに設定したものである。

また、上述の実施形態では、インクジェットプリンタ１０１が画像処理装置２０を備えているが、外部端末装置１０が画像処理装置２０を備えていてもよい。この場合、外部端末装置１０からインクジェットプリンタ１０１に対して、画像処理装置２０により生成された入力画像データが転送されることとなる。また、上述の実施形態では、入力画像データ送信回路５５はラスタ単位で画素を記録処理ＡＳＩＣ８０に送信していたが、画素単位で記録処理ＡＳＩＣ８０に送信してもよい。

また、液体吐出装置は、互いに異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッドを備えた、カラーインクジェット記録装置であってもよい。この場合、画像処理装置２０は、印刷データ記憶装置３４に記憶された印刷データから、各インクの色に対応する複数のＭ値画像データを生成する。その後、この複数のＭ値画像データそれぞれから各インクの色に対応するＮ値画像データを生成し、このＮ値画像データそれぞれに対して、補正回路６０による上述の濃度ムラの発生を抑制する処理を行うように構成されていればよい。また、１つの記録ヘッドから互いに異なる色のインクを吐出する構成であってもよい。

また、上述の実施形態では、送りローラ５ａ、５ｂ、及びベルト搬送機構１３とで用紙Ｐを搬送していたが、用紙Ｐを搬送方向に沿って搬送可能な搬送機構であれば、特にこれに限定されるものではない。例えば、搬送機構が、搬送方向に沿って所定間隔おきに配置された複数のローラ対を有し、それぞれのローラ対により用紙Ｐを搬送方向に沿って挟持搬送するように構成されていてもよい。

本発明は、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置に対してＭ値画像データを送信する画像処理装置についても適用可能である。さらに、本発明はライン式のインクジェットプリンタのみならず、静止している用紙Ｐに対して記憶ヘッド１を移動させることで、用紙Ｐに画像を記録するシリアル式のインクジェットプリンタにも適用可能である。また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。また、補正回路６０等のハードウェアが行う処理を、対応するプログラムを実行するＣＰＵに置き換えることが可能である。

１ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
２０ 画像処理装置
３８ 量子化処理ＡＳＩＣ（量子化手段）
５０ 補正値記憶装置（補正値記憶手段）
６０ 補正回路
８０ 記録処理ＡＳＩＣ（記録制御手段）
１００ 液体吐出装置

Claims (9)

1. 記録媒体に液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを所定方向に沿って相対移動させる移動機構と、一つの記録媒体上の液体が着弾し得る各ドットに対応する各画素の階調値がＮ階調（Ｎは２以上の整数）で表された入力画像データに基づいて、当該入力画像データにおける各画素の階調値に関連付けられた液体量の液体が当該各画素に対応する各ドットの位置に吐出されるよう前記液体吐出ヘッド、及び前記移動機構を制御する記録制御手段とを備えた液体吐出装置において使用される前記入力画像データを生成する画像処理装置であって、
   前記複数の吐出口から吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を、前記複数の吐出口それぞれに対応して記憶する補正値記憶手段と、
   一つの記録媒体上の各ドットに対応する各画素の階調値がＭ階調（Ｍは、前記Ｎよりも大きい整数）で表されるＭ値画像データから、各画素がＮ階調で表されるＮ値画像データを生成する量子化手段と、
   前記量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データを、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値に基づいて補正して前記入力画像データを生成する補正手段と
   を備え、
   前記補正手段は、
   前記量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌは、前記Ｎよりも大きい整数）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる割当処理と、
   前記Ｎ値画像データにおける、任意の一つの前記吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素が、これら複数の画素に対応する前記複数のドットの前記所定方向に沿った配列順に従った順に配列された画素列において、当該画素列に属する画素の前記代表階調値それぞれを、前記補正値記憶手段に記憶された、前記任意の一つの吐出口に対応する前記補正値を加算して補正階調値に補正する補正値加算処理と、
   前記補正値加算処理により補正された、前記Ｎ値画像データの各画素の前記補正階調値を、Ｎ階調に量子化する量子化処理であって、任意の一つの前記画素列に属する各画素の前記補正階調値の量子化に関して、前記任意の一つの画素列の一端から他端に向かう列方向に沿って、前記任意の一つの画素列の一端にある画素から順に処理対象画素として、当該処理対象画素の前記補正階調値をＮ階調に量子化し、且つ、この量子化の際に発生する誤差を、前記任意の一つの画素列における前記列方向において前記処理対象画素と隣接する画素の前記補正階調値にのみ拡散させる量子化処理と
   を行うことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記Ｌは、前記Ｍ以上の整数であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記Ｎ値画像データにおけるＮ個の階調における、任意の２つの階調それぞれに対応する前記代表階調値の比率は、前記任意の２つの階調それぞれに関連付けられた前記吐出口から吐出される液体の液体量の比率と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記Ｎ値画像データにおけるＮ個の階調における、任意の２つの階調それぞれに対応する前記代表階調値の比率は、前記任意の２つの階調それぞれに関連付けられた前記吐出口から吐出される液体の液体量が、記録媒体上の前記ドットの位置に着弾されたときの当該ドットの光学濃度の比率と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
5. 前記Ｎ値画像データにおいて、注目画素に近接する全ての画素の階調値が、前記吐出口から吐出される液体の液体量が零に関連付けられた階調値であり、且つ、前記注目画素の階調値が前記吐出口から吐出される液体の液体量が零よりも大きい液体量に関連付けられた階調値である場合に、当該注目画素を階調維持画素として抽出する孤立点抽出処理、及び、
   注目画素、及びこの注目画素に対して所定の一方向に関して近接する近接画素の階調値それぞれが前記吐出口から吐出される液体の液体量が零よりも大きい液体量に関連付けられた階調値であり、且つ、前記注目画素に対して前記所定の一方向以外の方向に関して近接する全ての近接画素の階調値が、前記吐出口から吐出される液体の液体量が零に関連付けられた階調値である場合に、当該注目画素を階調維持画素として抽出する細線画素抽出処理の少なくとも何れか一方の処理を行う抽出処理手段を更に備えており、
   前記補正手段は、
   前記量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データの複数の画素のうち、前記抽出処理手段により、前記階調維持画素として抽出された画素であって、当該画素に対応するドットの位置に前記液体を吐出する吐出口に対応して、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値が負の値である画素については、前記補正値記憶手段に基づく前記補正を行わないことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記画像処理装置は、
   前記補正手段により生成された前記入力画像データを、前記液体吐出装置の前記記録制御手段に送信する送信手段を更に備えており、
   前記液体吐出装置において、
   前記移動機構は、前記所定方向を搬送方向として記録媒体を搬送する搬送機構であり、
   前記液体吐出ヘッドは、前記搬送機構による記録媒体の前記搬送方向と直交する方向に延び、前記搬送機構により搬送される記録媒体に対して、位置が固定された状態で前記複数の吐出口から液体を吐出するライン式ヘッドであり、前記記録制御手段から出力される駆動信号に従って前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出口それぞれから液体を吐出させるドライバを有しており、
   前記記録制御手段は、前記送信手段から前記入力画像データの少なくとも一部のデータを受信すると、当該入力画像データに従って前記駆動信号の生成を開始する駆動信号生成手段を有しており、
   前記補正手段は、
   前記量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データの複数の画素において、記録媒体上において前記搬送方向と直交する方向に沿って配列された複数のドットから構成されたドット列のうち、前記搬送方向に関して上流側にあるドット列に属するドットに対応する画素から順に前記量子化処理を行い、
   前記送信手段は、前記補正手段が前記Ｎ値画像データの全ての画素についての前記量子化処理が完了する前に、前記補正手段により前記量子化処理が完了した少なくとも一部の画素を、前記記録制御手段の前記駆動信号生成手段に送信することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の画像処理装置。
7. 前記Ｎは、３以上の整数であり、
   前記補正値記憶手段には、前記Ｎ値画像データのＮ個の階調それぞれに対応して、一つの前記吐出口当たりＮ個の前記補正値が記憶されており、且つ、一つの前記吐出口に係るＮ個の前記補正値が、前記Ｎ値画像データのＮ個の階調における、前記吐出口から吐出される液体の液体量が多い液体量に関連付けられた階調に対応する前記補正値ほど、その絶対値が大きくなるように記憶されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の画像処理装置。
8. 記録媒体に液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを所定方向に沿って相対移動させる移動機構と、一つの記録媒体上の液体が着弾し得る各ドットに対応する各画素の階調値がＮ階調（Ｎは２以上の整数）で表された入力画像データに基づいて、当該入力画像データにおける各画素の階調値に関連付けられた液体量の液体が当該各画素に対応する各ドットの位置に吐出されるよう前記液体吐出ヘッド、及び前記移動機構を制御する記録制御手段とを備えた液体吐出装置において使用される前記入力画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数の吐出口から吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を、前記複数の吐出口それぞれに対応して記憶する補正値記憶手段を備えた画像処理装置の制御方法であって、
   一つの記録媒体上の各ドットに対応する各画素の階調値がＭ階調（Ｍは、前記Ｎよりも大きい整数）で表されるＭ値画像データから、各画素がＮ階調で表されるＮ値画像データを生成する第１量子化処理と、
   前記第１量子化処理により生成された前記Ｎ値画像データを、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値に基づいて補正して前記入力画像データを生成する補正処理と
   を備え、
   前記補正処理は、
   前記第１量子化処理により生成された前記Ｎ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌは、前記Ｎよりも大きい整数）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる割当処理と、
   前記Ｎ値画像データにおける、任意の一つの前記吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素が、これら複数の画素に対応する前記複数のドットの前記所定方向に沿った配列順に従った順に配列された画素列において、当該画素列に属する画素の前記代表階調値それぞれを、前記補正値記憶手段に記憶された、前記任意の一つの吐出口に対応する前記補正値を加算して補正階調値に補正する補正値加算処理と、
   前記補正値加算処理により補正された、前記Ｎ値画像データの各画素の前記補正階調値を、Ｎ階調に量子化する量子化処理であって、任意の一つの前記画素列に属する各画素の前記補正階調値の量子化に関して、前記任意の一つの画素列の一端から他端に向かう列方向に沿って、前記任意の一つの画素列の一端にある画素から順に処理対象画素として、当該処理対象画素の前記補正階調値をＮ階調に量子化し、且つ、この量子化の際に発生する誤差を、前記任意の一つの画素列における前記列方向において前記処理対象画素と隣接する画素の前記補正階調値にのみ拡散させる第２量子化処理と
   を備えていることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
9. 記録媒体に液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを所定方向に沿って相対移動させる移動機構と、一つの記録媒体上の液体が着弾し得る各ドットに対応する各画素の階調値がＮ階調（Ｎは２以上の整数）で表された入力画像データに基づいて、当該入力画像データにおける各画素の階調値に関連付けられた液体量の液体が当該各画素に対応する各ドットの位置に吐出されるよう前記液体吐出ヘッド、及び前記移動機構を制御する記録制御手段とを備えた液体吐出装置において使用される前記入力画像データを生成する画像処理装置であって、前記複数の吐出口から吐出される液体の液体量のバラツキを補正するための補正値を、前記複数の吐出口それぞれに対応して記憶する補正値記憶手段を備えた画像処理装置を、
   一つの記録媒体上の各ドットに対応する各画素の階調値がＭ階調（Ｍは、前記Ｎよりも大きい整数）で表されるＭ値画像データから、各画素がＮ階調で表されるＮ値画像データを生成する第１量子化手段と、
   前記第１量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データを、前記補正値記憶手段に記憶された前記補正値に基づいて補正して前記入力画像データを生成する補正手段と
   して機能させ、
   前記補正手段は、
   前記第１量子化手段により生成された前記Ｎ値画像データの各画素の階調値を、Ｌ階調（Ｌは、前記Ｎよりも大きい整数）のＬ個の階調値のうちのＮ個の代表階調値の何れかに割り当てる割当手段と、
   前記Ｎ値画像データにおける、任意の一つの前記吐出口から吐出される液体が着弾し得る記録媒体上の複数のドットに対応する複数の画素が、これら複数の画素に対応する前記複数のドットの前記所定方向に沿った配列順に従った順に配列された画素列において、当該画素列に属する画素の前記代表階調値それぞれを、前記補正値記憶手段に記憶された、前記任意の一つの吐出口に対応する前記補正値を加算して補正階調値に補正する補正値加算手段と、
   前記補正値加算手段により補正された、前記Ｎ値画像データの各画素の前記補正階調値を、Ｎ階調に量子化する量子化処理であって、任意の一つの前記画素列に属する各画素の前記補正階調値の量子化に関して、前記任意の一つの画素列の一端から他端に向かう列方向に沿って、前記任意の一つの画素列の一端にある画素から順に処理対象画素として、当該処理対象画素の前記補正階調値をＮ階調に量子化し、且つ、この量子化の際に発生する誤差を、前記任意の一つの画素列における前記列方向において前記処理対象画素と隣接する画素の前記補正階調値にのみ拡散させる第２量子化手段と
   を備えていることを特徴とする画像処理装置の制御プログラム。

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