JP6207259B2 - 画像処理方法および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を吐出することにより記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置のための画像処理方法および画像処理装置に関する。

インクジェット記録装置は、記録ヘッドに設けられたノズルからインク滴を吐出することにより、記録媒体に画像を記録する。このインクジェット記録装置において、記録媒体に画像を記録しないで待機する時間が長いとノズル内のインクの水分が蒸発し、インクが濃縮する現象が知られている。特に、ノズルの吐出口近辺でインク中の水分が蒸発しやすいため、濃度が高くなっている。このような吐出口付近でインクが濃縮した状態のノズルからインク滴が吐出されると、通常よりも濃度の高いインク滴が吐出される。インクを吐出することによってインクタンクから濃縮していないインクが供給されるため、ノズル内のインクの濃縮を解消することができる。このため、一定時間画像を記録せずに待機していたノズルを用いて記録された画像は、端部の濃度が高くなってしまうという課題がある。

このようなインクの濃縮に起因する画像の濃度ムラを抑制するため、特許文献１には、インクを吐出しない時間が長い程、濃度信号が小さくなるように補正することが記載されている。

特開２００２−３２６３４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いて濃度信号を補正した場合、画像の種類によっては高画質な画像が得られず、画像品位の低下が見られる場合がある。図１（ａ）は、補正処理を行う前の文字のエッジ部を示し、図１（ｂ）は補正処理を行った後の文字のエッジ部を示している。文字を含む画像に対し、特許文献１に記載の技術を用いて補正処理を行った場合、補正処理によって文字のエッジ部のドットが間引かれるため、凹凸が生じてぼやけた線となってしまう。これにより、画像の文字品位が低下する。これは、文字だけでなく、細線等の画像についても同様に生じる課題である。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ノズル内のインクの濃縮の程度に基づいて適切に補正処理を行うことにより画像に濃度ムラが生じることを抑制しつつ、文字や細線などの画像品位の低下を抑制することが可能な画像処理方法を提供する。

そのために本発明では、同色のインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録する記録装置のための画像処理方法であって、前記記録媒体上の第１画素に対応する多値の画像データが所定の閾値以上である場合、前記多値の画像データを多値の記録データとして生成し、前記多値の画像データが所定の閾値未満である場合、前記第１画素の記録に用いる少なくとも１つのノズルからなるノズル群が前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータに基づいて、前記多値の画像データを補正することにより多値の記録データを生成する第１生成工程と、前記第１パラメータと前記第１生成工程において生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素に隣接する画素であって前記ノズル群が前記第１画素の次に記録する第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成工程とを備えることを特徴とする

以上の構成によれば、ノズル内のインクの濃縮に起因する濃度ムラを低減しつつ、高品位な文字や細線の画像を記録することができる。

文字や細線における品位低下について説明する図である。 本発明を適用可能な記録装置の概略構成を示す説明図である。 第１の実施形態における画像処理のフローチャートである。 第１の実施形態における画像処理の概要図である。 従来の誤差拡散処理を説明する説明図である。 量子化データに対する記録ドット配置を説明する図である。 インクデータの階調値と光学濃度の関係を示す図である。 第１の実施形態における濃度補正処理のフローチャートである。 第１の実施形態における濃度補正処理を説明する図ある。 各ノズルの積算値の概念を説明する図である。 濃縮推定値変化量テーブルの作成方法を説明する図である。 濃縮推定値変化量テーブルの作成方法を説明する図である。 補正テーブルの作成方法を説明する図である。 第２の実施形態における濃度補正処理のフローチャートである。 第３の実施形態における画像処理のフローチャートである。 第４の実施形態における濃度補正処理のフローチャートである。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図２（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録装置を示す説明図であり、図２（ｂ）は、本実施形態における記録ヘッドを示す概略図である。本実施形態のインクジェット記録装置１はフルラインタイプのプリンタであり、制御ユニット２、インクカートリッジ６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、記録ヘッド７、記録媒体搬送機構８を有している。インクカートリッジ６１〜６７には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、グレイ（Ｇｙ）、ライトシアン（Ｌｃ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）の色を表す各インクがそれぞれ収容されている。

記録ヘッド７は、フルラインタイプ用の記録ヘッドであり、記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置されたノズルを複数備えている。インクカートリッジ６１〜６７内に収容されている各インクは、インク導入管６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ、６５ａ、６６ａ、６７ａをそれぞれ通じて、記録ヘッドに設けられたノズルに供給される。そして、これらのノズルからインクを吐出することにより、記録媒体１００に画像を形成することができる。

記録媒体搬送機構８は、紙送りモーター８１と紙送りローラー８２を備えている。紙送りモーター８１は、紙送りローラー８２を回転させることで、記録媒体１００を記録ヘッド７の位置まで搬送する。

制御ユニット２は、ＣＰＵ３とＲＡＭ４１とＲＯＭ４２を有し、記録ヘッド７や紙送りローラー８１の動作を制御する。ＣＰＵ３は、ＲＯＭ４２内に記憶された制御プログラムをＲＡＭ４１に展開して実行することで、記録ヘッド７で記録する画像データの生成や記録媒体搬送機構の制御などの処理を行う。

図２（ｂ）において、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、グレイ、ライトシアン、ライトマゼンタの７色のうちの１色について示している。記録ヘッド７１には、インクを吐出する４列のノズル列７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄが配列した吐出基板７１、７２、７３、７４が千鳥状に並んでいる。各ノズル列は、搬送方向と交差する方向に１２００ｄｐｉの解像度でノズルが配列している。そして、記録媒体の搬送とこれらの吐出基板から同色のインク滴を吐出するタイミングとを調整することで、記録領域に画像を記録することができる。尚、本実施形態の吐出基板は千鳥状に配置されているが、本発明の吐出基板は一直線上に配置されているものであっても構わない。

尚、本実施形態の記録装置はサーマル方式のインクジェット記録ヘッドを用いるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ピエゾ式など他のインク吐出方式のインクジェット記録ヘッドであっても良い。記録媒体と記録ヘッドとの相対走査により記録媒体に画像が記録可能なものであれば、記録装置の形態はこれに限るものではない。記録ヘッドに対して記録媒体が搬送されるフルラインプリンタであってもよく、記録媒体に対して記録ヘッドを走査させるシリアルプリンタであってもよい。また、インク色についても、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、グレイ、ライトシアン、ライトマゼンタ以外のインクが含まれていてもよく、またこれら全てのインクを備えるものでなくてもよい。

次に、本実施形態の画像処理について説明する。

図３は、記録装置１のメモリーカード９１に保存された画像データに対して所定の画像処理を行うことにより、多値の画像データをインクの吐出または非吐出を示す２値データ（ドットデータ）に変換して画像を記録する処理を表すフローチャートである。また、図４は、本実施形態の画像処理を示すブロック図である。

まず、画像処理が開始されると、制御ユニット２は画像入力部３１を用いてメモリーカード９１から記録する画像データを読み込んで取得する（ステップＳ１１）。本実施形態では、解像度６００ｄｐｉで、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ２５６階調で８ｂｉｔのカラー画像データを取得する。

次に、色変換処理部３２において色変換処理を行う（ステップＳ１２）。色変換処理とは、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各階調値（濃度値）の組み合わせによって表現されているＲＧＢのカラー画像データを、画像の記録に用いる複数のインク色にそれぞれ対応するインク色データに変換する処理である。本実施形態の記録装置１は７色のインクを用いる装置であり、本処理では、ＲＧＢそれぞれ２５６階調のカラー画像データを、解像度６００ｄｐｉ、ＣＭＹＫＧｙＬｃＬｍの各色について２５６階調８ｂｉｔの階調値（濃度値）を示すインクデータへ変換する。

次に、濃度補正部３３により、インクの濃縮に伴うインクデータ濃度補正処理（以下、濃度補正処理とも呼ぶ。）が行われ、インクデータを色毎に補正し、多値の記録データを生成する（ステップＳ１３）。この濃度補正処理の詳細な説明については後述する。

インクデータ濃度補正処理が行われると、量子化処理部３４により、補正された多値の記録データに量子化処理が行われる（ステップＳ１４）。この量子化処理は、２５６階調の階調数を持つ多値の記録データを、より少ない階調数のデータへと変換することにより、記録装置１で記録可能な階調数のデータを生成する処理である。本実施形態では、Ｌｅｖｅｌ０〜Ｌｅｖｅｌ４で表される５階調（５値）の画像データを生成する。尚、量子化処理としては一般的に誤差拡散法やディザ法が用いられるが、本実施形態では誤差拡散法を用いる。

図５は、本実施形態の誤差拡散処理を説明する図である。図５（ａ）は、誤差拡散処理の流れを示す図であり、図５（ｂ）は、閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）と出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）と評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）の関係を示すテーブルである。

まず、注目画素の画像濃度値（Ｉｎ）と周辺画素の多値化誤差の分配による拡散誤差値（ｄＩｎ）とを加算して補正濃度値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）を得る。そして、比較器により求めた補正濃度値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）と閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）とを比較し、補正濃度値の値に応じて閾値により定められた出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）を出力する。

図５（ｂ）に示す、本実施形態の閾値と出力Ｌｅｖｅｌと評価値の関係を示すテーブルでは、補正濃度値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）が３２以下であれば、出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）はＬｅｖｅｌ０を出力する。３２より大きく９６未満であれば、出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）はＬｅｖｅｌ１を出力する。９６より大きく１６０未満であれば、出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）はＬｅｖｅｌ２を出力する。１６０より大きく２２４未満であれば、出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）はＬｅｖｅｌ３を出力する。２２４より大きく２５５以下であれば、出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）はＬｅｖｅｌ４を出力する。

次に、補正濃度値（Ｉｎ＋ｄＩｎ）から評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）を引いた多値化誤差（Ｅｒｒｏｒ＝Ｉｎ＋ｄＩｎ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）を算出する。

ここで、出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）と評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）の関係は図５（ｂ）に示す本実施形態の閾値と出力Ｌｅｖｅｌと評価値の関係を示すテーブルにより導き出す。出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）がＬｅｖｅｌ０であれば、評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）は０を出力する。出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）がＬｅｖｅｌ１であれば、評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）は６４を出力する。出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）がＬｅｖｅｌ２であれば、評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）は１２８を出力する。出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）がＬｅｖｅｌ３であれば、評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）は１９２を出力する。出力Ｌｅｖｅｌ（Ｏｕｔ）がＬｅｖｅｌ４であれば、評価値（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）は２５５を出力する。

そして、注目画素位置に拡散された誤差値を誤差バッファから取り出し、重み係数の総和で正規化し、次の画素の拡散誤差（ｄＩｎ）とする。すなわち、算出された多値化誤差を、注目画素の周辺画素へ拡散させるために、重み付け演算を行って誤差バッファに加算する。本実施形態では、注目画素の右隣と真下と右下と左下に拡散させる。それぞれの画素の重み付けは、４／８、２／８、１／８、１／８である。なお、本実施形態では、多値化誤差の拡散を上述の画素に、上述の重み付けで行なうが、本発明はこのようなものに限定されるものではない。例えば、更に注目画素の右２つ隣や、注目画素の２つ下等の画素に拡散してもよく、重み付けも注目画素から遠い程軽く、近い程重くする。

そして、上述の処理を全画素に繰り返し実行し、８ｂｉｔ２５６階調の画像データを記録装置１で記録可能な５階調の画像データへと量子化する処理が行われる。

図３を再び参照し、ステップＳ１４において記録画素単位で少ない階調数に量子化された画像データに基づき、ドット記録位置決定部３５により記録媒体上の各画素における記録ドット配置を決定する（ステップＳ１５）。

図６は、各Ｌｅｖｅｌに対応する画素内の記録ドット位置を示す模式図である。記録画素の解像度が６００ｄｐｉでＬｅｖｅｌ０〜Ｌｅｖｅｌ４の５値に量子化された画像データは、記録ドット解像度１２００ｄｐｉ、すなわち２×２画素のドットパターンからなる２値のドットデータに対応する。例えば、量子化処理の結果がＬｅｖｅｌ１の場合、６００ｄｐｉの記録画素内には１ドット記録される。このドット記録位置は、左上（ａ）、左下（ｂ）、右下（ｃ）、右上（ｄ）の４パターンがあり、これらを順番に繰り返して用いる。

ドット記録位置が定まると、使用ノズル列決定部３６により各ノズル列へドットデータの分配を行う（ステップＳ１６）。

（濃度補正処理）
次に、本実施形態の特徴構成であるステップＳ１３の濃度補正処理について説明する。本実施形態では、ブラックインクのデータに対して以下の処理を行う。前述したように、一定時間記録が行われないとノズル内のインクが濃縮して画像の端部の濃度が高くなってしまうため、濃度補正処理を行う必要がある。一方、図１に示すように、文字や細線は濃度補正処理を行うことによってエッジ部に凹凸が生じ、ぼやけて品位が低下する可能性がある。

これに対し本実施形態では、画像の端部の濃度が高くなってしまう場合でも、濃度ムラが視認されにくい階調値の画素に対しては補正処理を行わずに品位を保ち、濃度ムラが視認されやすい階調値の画素に対しては補正処理を行う。この処理について、以下に詳しく説明する。

図７は、インクデータに対する光学濃度の曲線を示している。本図において、所定の閾値（本実施形態では、２５０）に対して、閾値未満の階調値の領域を領域Ａ、閾値以上の階調値の領域を領域Ｂとする。

階調値が大きくなるほど単位領域に付与すべきインクの量が増えるため、単位領域に打ち込まれるインク滴の数も増える。インク滴の吐出を複数回行うことによってノズル内で濃縮したインクが濃縮していないインクと入れ替わるため、ノズル内のインク濃縮が改善する。このとき、画像の階調値が高いほど、記録媒体上の小さな領域に複数の高濃度のインク滴がまとまって着弾するように打ち込まれる。従って、画像の階調値が高いほど濃縮したインク滴で形成される領域が小さくなるため、濃縮インクによる濃度差が視認されづらくなる。本実施形態において、閾値以上の階調値（領域Ｂ）は高濃度画像を示しており、単位面積あたりに打ち込まれるインク滴の量が多い。本図の濃度曲線における変化を見てもわかるように、この領域Ｂにおける変化量は十分に小さい。このため、領域Ｂのような高階調値の画像に対して打ち込まれるインク滴が濃縮していたとしても画像の濃度変化が十分に小さいため、濃度ムラが視認されにくい。

一方、本実施形態の濃度補正処理は、濃縮したインクで記録される画素の階調値を補正することによって記録画像の濃度ムラを抑制するものであり、この補正によって打ち込まれるインク滴が間引かれる可能性がある。特に、図１に示したように、濃度補正によって文字や細線のエッジ部が間引かれると輪郭に凹凸ができ、ぼやけてしまうために文字や細線の品位が低下するという課題がある。

このため、本実施形態では、所定の閾値未満（領域Ａ）の階調値を示す画素に対しては濃度補正処理を行い、所定の閾値以下（領域Ｂ）の階調値を示す画素に対しては濃度補正処理を行わない。これにより、文字や細線の品位の低下を抑制しつつ、ノズル内のインクの濃縮に起因する濃度ムラを抑制することができる。

尚、本実施形態では、階調値２５０を所定の閾値としたが、閾値はこの値に限るものではない。濃縮したインク滴が吐出される数や、量子化されたインクデータの記録ドット位置などに応じて、濃縮したインク滴によって生じる濃度ムラが目立たなくなる階調値を閾値とすればよい。

また、本実施形態では、ブラックインクに対応するインクデータに対して、所定の閾値以上の階調値を示す画素と所定の閾値未満の階調値を示す画素とで、濃度補正処理を行うかどうかを規定している。そして、ブラックインク以外のインクに対応するインクデータに対しては、階調値に関わらず、全ての画素に対して濃度補正処理を行う。これは、黒文字や黒い細線における品位低下の抑制が強く求められること、及び、薄い色の文字では濃縮したインク滴による濃度ムラが視認されやすいことによる。しかし、濃度ムラの視認されやすさによっては、ブラックインク以外のインクに対応するインクデータに対して、所定の閾値以上の画素に対して濃度補正処理を行わない構成を適用してもよい。また、特定のインクのインクデータに対してのみ、上記構成を適用する形態であってもよい。さらに、濃度補正処理を行うかどうかを判定する閾値をインク毎に異ならせてもよい。

（濃度補正処理）
ここで、図８及び図９を用いて、図３のステップＳ１３におけるインクデータ濃度補正処理について詳しく説明する。本実施形態の濃度補正処理は、ノズルの吐出口付近のインクの濃縮の程度がインク滴の吐出または非吐出によって常時変化するため、各画素を記録する時の濃縮の程度を予測して各画素の階調値を補正するものである。本実施形態において、各画素を記録するときのノズル内のインクの濃縮の程度を示すパラメータを「濃縮推定値」と呼ぶ。濃縮推定値が０であるときはノズル内のインクが濃縮していないことを示し、濃縮推定値が大きくなるほどノズル内のインクの濃縮の程度が高い、つまり高濃度になっていることを示す。

図８は、本発明の濃度補正処理を示すフローチャートであり、図９は、濃度補正処理の詳細を説明するための図である。図９（ａ）は、インクデータが７０を示す複数の画素からなる、濃度が均一な画像に対して濃度補正処理を行う場合の模式図である。Ａ〜Ｄは記録媒体上の画素位置を表しており、あるノズルから画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄの順にインクを吐出することにより画像を記録する。ここで、画素Ａに対してインクを吐出する前、ノズル内のインクは既に濃縮が進んだ状態であり、画素Ａを記録するときの濃縮推定値（第１パラメータ）は１２００であるとする。図９（ｂ）は、インクデータを補正するための補正テーブルであり、図９（ｃ）は、補正されたインクデータによって画素が記録されたときの濃縮推定値の変化量を示す濃縮推定値変化量テーブルである。

ここで、図８のフローチャートを用いて処理の流れを説明する。ステップＳ１において、記録媒体上の補正対象画素（第１画素）に対応するインクデータを読み込む。次に、ステップＳ２において、補正対象画素のインクデータが所定の閾値より小さい否かを判断する。インクデータが所定の閾値未満の場合、ステップＳ３に進み、インクデータに対して濃度補正処理を行い、多値の記録データを生成する。一方、インクデータが所定の閾値以上の場合、ステップＳ３の濃度補正処理を行わずに、補正対象画素のインクデータを多値の記録データとし、ステップＳ４に進む。このステップＳ２及びステップＳ３において多値の記録データを生成し（第１生成工程）、生成された多値の記録データに基づいて前述の量子化処理を行い、各画素に対してインク滴を吐出する。そして、ステップＳ４において、インクデータに基づいて、次の補正対象画素を記録するときの濃縮推定値を生成し（第２生成工程）、メモリを更新する。そして、ステップＳ５において補正対象画素が最終画素かどうか判断する。ステップＳ１〜ステップＳ４の処理を行った補正対象画素が最終画素ではない場合、補正対象画素の次に同じノズルで記録される画素が補正対象になるため、ステップＳ１から処理が繰り返される。補正対象画素が最終画素である場合は、本処理を終了する。

次に、図９を用いて図８のステップＳ２〜ステップＳ４の処理の詳細を説明する。まず、画素Ａを補正対象画素とする。ステップＳ２において、補正テーブルを用いて画素Ａのインクデータを補正する。図９（ｂ）は補正テーブルであり、補正対象画素のインクデータ及び補正対象画素を記録するときの濃縮推定値から、インクデータを補正するための補正量を定めたテーブルである。画素Ａでは、濃縮推定値が１２００、インクデータが７０であるため、補正テーブルから補正値６４を参照し、インクデータを６４に補正する。

次にステップＳ３において、濃縮推定値変化量テーブルを用いて濃縮推定値を更新する。これは、画素Ａを記録することによるノズル内のインクの濃縮度合いの変化を濃縮推定値に反映させる処理である。つまり、画素Ａを記録するときの濃縮推定値（第１パラメータ）と画素Ａのインクデータとに基づいて、画素Ａに隣接し且つ画素Ａの次に記録される画素である画素Ｂを記録するときの濃縮推定値（第２パラメータ）を取得し、値を更新する。図８（ｃ）は濃縮推定値変化量テーブルであり、ステップＳ２によって補正された補正対象画素のインクデータと、補正対象画素の濃縮推定値とから、濃縮推定値の変化量を取得するためのテーブルである。画素Ａに対してインク滴が吐出されるとノズル内のインクの濃縮度合いが低減するため、画素Ｂを記録するときの濃縮推定値は、Ａ画素を記録するときの濃縮推定値よりも小さくなる。画素Ａは濃縮推定値が１２００、補正後のインクデータが６４であるため、濃縮推定値変化量テーブルから変化量−１２３を参照する。そして、Ａ画素の濃縮推定値１２００に変化量−１２３を加算し、１０７７を得る。従って、画素Ａの次の補正対象画素である画素Ｂを記録するときの濃縮推定値が１０７７となる。そして、画素Ａと同様に、画素Ｂのインクデータと濃縮推定値から補正量を取得し、補正したインクデータと濃縮推定値から濃縮変化量を加算して更新する。画素Ｂ以降に記録される画素Ｃ、画素Ｄに対しても同様に処理を行い、全画素に対して濃度補正処理を行う。

尚、本実施形態では、画素Ａを記録するときの濃縮推定値と補正後の画素Ａのインクデータとに基づいて、画素Ａの次の画素Ｂを記録するときの濃縮推定値を求め、濃縮推定値を更新する形態について説明した。本発明はこれに限るものではなく、全ての画素のインクデータに基づいて各画素の濃縮推定値を決定し、記憶しておく形態であってもよい。

（濃縮推定値変化量テーブル作成方法）
次に、図１０乃至図１２を用いて、濃縮推定値変化量テーブルの作成方法について説明する。本実施形態では、解像度６００ｄｐｉのインク色毎のインクデータを量子化することによって、解像度１２００ｄｐｉの２値のドットデータを得る。すなわち、６００ｄｐｉで１画素のインクデータが、１２００ｄｐｉの２×２＝４画素のドットデータに対応する。そして、この４画素のドットデータを４列のノズル列を用いて記録するため、インクデータ１画素の記録に、１列につき２ノズルずつ、合計８ノズル用いることになる。従って、インクデータ１画素の濃縮推定値を求める場合、８ノズル全ての濃縮の程度を考慮する必要がある。本実施形態における濃縮推定値とは、インクデータ１画素の記録に使用可能な、少なくとも１ノズルからなるノズル群（本実施形態では８ノズル）の各ノズルの濃縮の程度を示す値（以下、積算値と呼ぶ）の平均値である。

ここで、図１０を用いて各ノズルの積算値について説明する。図１０（ａ）は、あるインクについて積算値とインク濃縮率との関係を示す図である。インク濃縮率とは、濃縮していないインクを吐出して形成したドットの光学濃度に対する、濃縮したインクを吐出して形成したドットの光学濃度の比率である。図中、原点が示す濃縮率（縦軸）は１であり、濃縮していないインク濃縮率を示す。実線は、各積算値に対するインク濃縮率を示しており、濃縮率が大きいほど濃度が高いことを示している。破線は、各積算値に対応するインク濃縮状態のノズルから１ドットのインク滴を吐出した直後の、ノズル内のインク濃縮率を示している。積算値が小さい間、つまりインクの濃縮が進んでおらず、インクの濃度が高くなっていないうちは、１滴吐出することでノズル内のインク濃縮が解消し、濃縮率が１となる。しかし、インクの濃縮がある程度進むと、１滴吐出しただけではノズル内のインク濃縮が解消されず、濃縮率が１よりも大きい。そして、積算値が高くなるほど濃縮が進み、１滴の吐出では濃縮が解消されにくくなることがわかる。

図１０（ｂ）は、対象画素の記録によって変化したノズルの積算値を算出するフローチャートである。積算値を算出する際、図１０（ａ）のグラフを用いる。図１０（ａ）における実線と破線は近似曲線により関数化しておくことで、濃縮率および積算値を計算によって算出することができる。まず、ステップＳ２１では、あるノズルが記録媒体上の対象画素に対して記録するときの積算値を読み込み、積算値に１を加算する（矢印１）。これは、対象画素の移動によって、ノズル内のインクの濃縮が進むことを意味する。ステップＳ２２では、対象画素に対してインク滴を吐出するか否かを判定する。インク滴を吐出しないと判定した場合は、ステップＳ２５に進む。インク滴を吐出すると判定した場合は、ステップＳ２３に進み、図１０（ａ）のグラフを用いてインク滴の吐出後のノズル内のインクの積算値を算出する。例えば、ステップＳ２２における積算値が１２００である場合、破線の値を参照することによって積算値１２００のノズルからインク滴を吐出することによって変化したインクの濃縮率を算出する（矢印２）。次に、ステップＳ２４において、その濃縮率に対応する実線の値を参照することによって（矢印３）、インク滴の吐出によって変化した積算値２００を算出する。この積算値は、対象画素の次の画素を記録するときの積算値に対応する。そして、ステップＳ２５で最終画素か否かの判断を行い、最終画素でない場合は次の画素に積算値算出の対象を移し、上述のフローを繰り返す。

ここで、図１１を用いて濃縮推定値の算出方法について説明する。この例では、各画素のインクデータが６４であり、図６のＬｅｖｅｌ１のドットパターン（各画素に１ドット）でドットが形成される。インクデータ１画素が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉであり、１ラスターのドット形成に、２ノズル×４ノズル列（７１ａ〜７１ｄ）＝計８ノズルが用いられる。本実施形態のように、インクデータ１画素を複数のノズルで記録する場合、どのノズルからインクが吐出されるかを特定することができないため、ノズル毎に濃縮の程度を予測することは困難である。そこで、インクデータ１画素のドット形成に、各ノズルが均等の確率で使用されると考え、確率的な積算値として各ノズルの積算値を平均した値を濃縮推定値とする。図１１（ａ）は画素Ａを記録する前の状態であり、８ノズルすべてが同じ濃縮状態（黒丸ノズル●）であることを示している。この８ノズルの積算値がそれぞれ１２００であるとすると、画素Ａを記録するときの濃縮推定値は１２００×８／８＝１２００となる。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の後にいずれかのノズルで１ドット形成した状態であり、ドットを形成したノズルは、濃縮したインク滴が吐出され、ノズル内のインク濃縮が低減した状態（白丸ノズル○）であることを示している。このとき、積算値は図１０で説明した方法により算出される。インク滴を吐出したノズルの積算値が２００であるとすると、画素Ｂのドットが形成される直前の平均積算値は、６００ｄｐｉ単位で画素Ａから画素Ｂへの１画素分の積算値＋２を加算し、１２０２×７／８＋２０２×１／８＝１０７７と算出される。

図１２（ａ）は、１画素６００ｄｐｉ単位の濃縮推定値の変化量を定める濃縮推定値変化量テーブルを示している。図１２（ａ）は、濃度補正処理を行う対象画素の濃縮推定値とインクデータとに基づいて、次の対象画素の濃縮推定値を算出するための変化量を定めたテーブルである。インクデータが０である場合、ドット形成を行わないため、次の画素までインク滴を吐出しない時間に対応する濃縮推定値を２画素分（＋２）加算する。インクデータが０である場合だけでなく、５値に量子化された後の値が０であり１ドットも形成されない場合には、濃縮推定値変化量テーブルにおいて「＋２」を設定する。一方、５値に量子化された後の値が１以上、すなわち１ドット以上形成される場合には、ドット形成によるインク濃縮の解消分の減算量と、次の画素までの吐出しない時間による濃縮の加算量（＋２）の合計値を変化量として設定する。

図１２（ｂ）及び（ｃ）は、変化量の算出方法を説明する図である。まず、各インクデータに対して均一のベタ画像を用意する。図１２（ｂ）ではインクデータ６４を例として用いる。インクデータ６４は、６００ｄｐｉのインクデータ１画素に対して１ドット形成する状態に対応する。この均一画像に対して量子化処理を行い、ドット配置を定めたドットデータを取得する。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）のインクデータのうち１ラスター分を抜き出した状態を示しており、各画素の位置をＡ〜Ｈで表している。解像度６００ｄｐｉの１画素において、１２００ｄｐｉ単位の上半分のドット形成を行うノズルをｅｖｅｎノズル、下半分のドット形成を行うノズルをｏｄｄノズルと表現する。図１２（ｃ）において、画素Ａはノズル列７１ａのｅｖｅｎノズル、画素Ｂはノズル列７１ｂのｅｖｅｎノズル、画素Ｃはノズル列７１ａのｏｄｄノズル、画素Ｄはノズル列７１ｂのｏｄｄノズルによってドットが形成される。同様に、画素Ｅはノズル列７１ｃのｅｖｅｎノズル、画素Ｆはノズル列７１ｄのｅｖｅｎノズル、画素Ｇはノズル列７１ｃのｏｄｄノズル、画素Ｈはノズル列７１ｄのｏｄｄノズルを用いてドットの形成が行われる。そして、画素毎にドット形成直前のノズル内のインク濃縮の度合いを示す濃縮推定値を算出する。濃縮推定値の算出方法は図１０、１１に示した通りである。画素Ａにおいて各ノズルの積算値を１２００とすると、画素Ａの積算値の平均値は１２００、画素Ｂの積算値の平均値は１０７７となる。画素毎に、次の画素との平均値の差分を取ることによって濃縮推定値とインクデータに対応する変化量が定まる。つまり、積算値平均１２００、インクデータ６４の場合、積算値平均の変化量は、１０７７−１２００＝（−１２３）となる。以上の計算をインクの濃縮が解消されるまで繰り返すことにより、インクデータが６４の場合に、各濃縮推定値に対する変化量を設定することができる。同様に、各インクデータに対して濃縮推定値の変化量を設定することで、濃縮推定値変化量テーブルを作成することができる。

（補正テーブル生成方法）
図１３は補正テーブル作成方法を示す図であり、図１３（ａ）はテーブル作成の基準となる補正画像サンプルであり、図１３（ｂ）は作成された補正テーブルである。補正サンプルは、インクデータ７０の均一画像を６００ｄｐｉ単位で１画素ずつ各画素のインクデータの値を調整しながら濃度を均一に補正したものである。図１３（ａ）において、画素Ａ〜Ｅは、補正後インクデータの画素内の数字は濃度が均一になる場合のインクデータである。また、各画素の濃縮推定値は、上述の方法により作成した不図示の濃縮推定値変化量テーブルを用いて算出したものである。

図１３（ａ）画素Ａ〜Ｃ画素の濃度が均一になるインクデータは６４であり、Ｃ画素の濃縮推定値は９５４である。濃縮推定値が１２００〜９５４の状態では、インクデータ７０を６４に補正することにより濃度が調整されるため、図１３（ｂ）のように補正テーブルのパラメータを設定する。引き続き、濃縮が解消し、図１３（ａ）の補正画像サンプルにおいて補正が行われなくなるまで、濃縮推定値で場合分けをして補正テーブルのパラメータを決めていく。同様の作業を各インクデータに対して行うことで補正テーブルを作成することができる。

以上のように、本実施形態では、インクデータが所定の閾値以上の場合には濃度補正処理を行わず、所定の閾値未満の場合に濃度補正処理を行う。これにより、濃度が高い画像に対しては補正処理が行われないため、例えば黒文字のようにエッジをはっきりさせたいオブジェクトに対しては、補正によってオブジェクトのエッジに凹凸が出ることを抑制できる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態における濃度補正処理とは異なる濃度補正処理を行うものである。図１４は、本実施形態における濃度補正処理の具体例を示す図である。

第１の実施形態では、各画素のインクデータの値が所定の閾値以上であるか所定の閾値未満であるかを判定し、所定の閾値以上である画素に対しては濃度補正処理を行わない構成であった。これに対し、本実施形態では、閾値以上であるかどうかの判定は行わず、全ての画素に対して濃度補正処理の工程に進む。このとき、補正テーブルにおいて、所定の閾値以上のインクデータについては、ノズル内のインク濃縮の程度に関わらず、補正量が０となるように設定されているため、所定の閾値以上のインクデータについては補正が行われず、値が変化しない。一方、所定の閾値より小さいインクデータに対しては、インクの濃縮推定値に応じてインクデータの値が小さくなるように補正されるよう設定されている。

図１４（ａ）は、本実施形態の濃度補正処理の流れを示すフローチャートである。図１４（ｂ）は、インクデータの値が２５０である濃度が均一な画像に対して濃度補正処理を行う場合の図であり、図１４（ｃ）は補正テーブル、図１４（ｄ）は濃縮推定値変化量テーブルである。この画像を記録するときにはノズル内のインクの濃縮が既に進んだ状態であり、図１４（ｂ）の画素Ａを記録するときの濃縮推定値は１２００であるとする。

まず、画素Ａを補正対象画素とし、ステップＳ１０１においてインクデータ２５０を読み込み、ステップＳ１０２において、図１４（ｃ）に示す補正テーブルを用いてインクデータを補正する。ここでは画素Ａの濃縮推定値が１２００、インクデータが２５０であるため、補正テーブルから補正値２５０を参照する。すなわち、インクデータは２５０のまま変化しない。次に、ステップＳ１０３において、図１４（ｄ）に示す濃縮推定値変化量テーブルを用いて画素Ｂを記録するときの濃縮推定値を算出する。画素Ａを記録するときの濃縮推定値が１２００、補正後のインクデータが２５０であるため、濃縮推定値変化量テーブルから変化量−９５０を参照する。そして、変化量−９５０を画素Ａの濃縮推定値１２００に加算し、次の補正対象画素である画素Ｂを記録するときの濃縮推定値２５０を取得し、更新する。ステップＳ１０４において、最終画素であるか判断し、最終画素でない場合は画素Ｂ以降の画素についても同様に処理を行い、全画素に対して濃度補正処理を行う。

以上のように、閾値以上の階調値を有する画素に対しては補正を行わないように設定された補正テーブルを用いることにより、第１の実施形態に比べて処理負荷を低減することができる。

（第３の実施形態）
前述の第１及び第２の実施形態では、インクデータの階調値が所定の閾値以上の場合に濃度補正処理が行われないような形態とした。一方、本実施形態では、各画素が文字及び細線を構成する画素であるか否かの属性情報に基づいてインクデータの濃度補正を行うかどうかを判断する。

図１５は、本実施形態の画像処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０２の文字および細線情報の付加処理とステップＳ３０４の濃度補正処理以外の処理は、第１の実施形態（図３のステップＳ１１〜Ｓ１２、Ｓ１３〜Ｓ１６）と同様である。ステップＳ３０２では、処理対象画素の属性情報を取得し、取得した属性情報に基づいて文字あるいは細線を構成する画素であるか否かの判定を行い、判定結果の情報を付加する。本実施形態では、１ｍｍ以下の線を細線と定義するが、線の幅はこれに限るものではない。

図１６は、図１５のステップＳ３０４における濃度補正処理を示すフローチャートであり、ステップＳ３１１、Ｓ３１３〜Ｓ３１５は、第１の実施形態（図８のステップＳ１〜Ｓ５）と同様である。ステップＳ３１２では、ステップＳ３０２で付加された情報に基づき、補正対象画素が文字あるいは細線を構成する画素であるかどうかを判定する。補正対象画素が文字あるいは細線を構成する画素ではない場合はステップＳ３１３に進み、インクデータの値を小さくするように補正する処理を行う。一方、補正対象画素が文字あるいは細線を構成する画素である場合はステップＳ３１３のインクデータの補正処理を行わずにステップＳ３１４に進み、濃縮推定値を更新する。

尚、上記実施形態では文字あるいは細線を構成する全ての画素に情報を付加しているが、特定の条件を満たす文字あるいは細線であるかどうかを判定するような形態であってもよい。例えば、文字あるいは細線が、特定の色または特定の濃度であるかどうかに基づいて判定してもよく、特定のサイズの文字あるいは細線であるかどうかに基づいて判定してもよい。

以上のように、本実施形態では、文字あるいは細線を構成する画素であるかどうかを示す情報を各画素に付加して濃度補正処理を行うかどうかを決定する。このような構成により、階調値に基づいて濃度補正処理を行う場合に比べて、文字や細線以外の画素に対しては確実に濃度補正処理を行うことができ、文字や細線以外の画素における濃度ムラを高精度に抑制することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、インクデータが所定の閾値以上の画素、もしくは、文字または細線の属性を示す画素に対して、濃度補正処理を行わない構成としたが、その両方を用いて濃度補正処理の要否を判断してもよい。例えば、所定の閾値以上の画素である場合、もしくは、文字または罫線の属性を示す画素である場合のいずれか一方を満たす場合に濃度補正処理を行わず、所定の閾値未満であり、且つ、文字または罫線の属性を示す画素ではない場合に濃度補正処理を行う形態であってもよい。

１ 記録装置
２ 制御ユニット
３ ＣＰＵ
４１ ＲＡＭ
４２ ＲＯＭ
７ 記録ヘッド
７１〜７４ 記録ヘッドチップ
７１ａ〜ｄ ノズル列
１００ 記録媒体
３２ 色変換部
３３ 濃度補正部
３４ 量子化処理部

Claims (12)

1. インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録するための画像処理方法であって、
   前記記録媒体上に記録される画像における第１画素に対応する多値の画像データが所定の閾値以上である場合、前記多値の画像データを多値の記録データとして生成し、前記多値の画像データが所定の閾値未満である場合、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータに基づいて、前記多値の画像データを補正することにより多値の記録データを生成する第１生成工程と、
   前記第１パラメータと前記第１生成工程において生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素の次に記録する第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成工程と
   を備えることを特徴とする画像処理方法。
2. 前記第１生成工程において前記多値の画像データが所定の閾値未満である場合に、前記多値の画像データと前記第１パラメータと前記多値の画像データを補正するための補正量とを対応づけた補正テーブルを用いることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記第２画素は、前記第１画素に隣接する画素であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理方法。
4. 前記記録ヘッドは複数のノズルを備え、前記第１画素および前記第２画素は２以上のノズルを用いて記録されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理方法。
5. 前記第１生成工程において生成された多値の記録データを、当該多値の記録データよりも低階調のデータに量子化する量子化工程と、
   前記量子化工程において量子化されたデータに基づいて前記記録ヘッドを制御し、前記記録媒体に画像を記録する制御工程と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理方法。
6. 前記インクはブラックインクであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理方法。
7. インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録するための画像処理方法であって、
   前記記録媒体上に記録される画像における第１画素に対応する多値の画像データと、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータと、前記多値の画像データを補正するための補正量と、を対応づけた補正テーブルを用いて多値の記録データを生成する第１生成工程と、
   前記第１パラメータと前記第１生成工程において生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素の次に記録する第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成工程と
   を備え、
   前記補正テーブルは、前記多値の画像データが所定の閾値以上である場合に前記補正量が０となり、前記多値の画像データが所定の閾値未満である場合に前記補正量が０より大きくなるように対応づけられていることを特徴とする画像処理方法。
8. インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録する画像処理方法であって、
   前記記録媒体上に記録される画像における第１画素が文字及び細線のいずれかに対応する画素である場合、前記多値の画像データを多値の記録データとして生成し、前記記録媒体上の第１画素が文字及び細線のいずれかに対応する画素ではない場合、前記第１画素の記録に用いるノズルにより前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータに基づいて、前記第１画素に対応する多値の画像データを補正することにより多値の記録データを生成する第１生成工程と、
   前記第１パラメータと前記第１生成工程において生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素の記録に用いるノズルにより前記第１画素の次に記録される第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成工程と
   を備えることを特徴とする画像処理方法。
9. インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録するための画像処理装置であって、
   前記記録媒体上の第１画素に対応する多値の画像データが所定の閾値以上である場合、前記多値の画像データを多値の記録データとして生成し、前記多値の画像データが所定の閾値未満である場合、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータに基づいて、前記多値の画像データを補正することにより多値の記録データを生成する第１生成手段と、
   前記第１パラメータと前記第１生成手段により生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素の次に記録する第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
10. インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録するための画像処理装置であって、
    前記記録媒体上に記録される画像における第１画素に対応する多値の画像データと、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータと、前記多値の画像データを補正するための補正量と、を対応づけた補正テーブルを用いて多値の記録データを生成する第１生成手段と、
    前記第１パラメータと前記第１生成手段により生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素の記録に用いるノズルが前記第１画素の次に記録する第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成手段と
    を備え、
    前記補正テーブルは、前記多値の画像データが所定の閾値以上である場合に前記補正量が０となり、前記多値の画像データが所定の閾値未満である場合に前記補正量が０より大きくなるように対応づけられていることを特徴とする画像処理装置。
11. インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと記録媒体との相対走査により前記記録媒体に画像を記録する画像処理装置であって、
    前記記録媒体上に記録される画像における第１画素が文字及び細線のいずれかに対応する画素である場合、前記多値の画像データを多値の記録データとして生成し、前記記録媒体上の第１画素が文字及び細線のいずれかに対応する画素ではない場合、前記第１画素の記録に用いるノズルにより前記第１画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第１パラメータに基づいて、前記第１画素に対応する多値の画像データを補正することにより多値の記録データを生成する第１生成手段と、
    前記第１パラメータと前記第１生成手段により生成された多値の記録データとに基づいて、前記第１画素の記録に用いるノズルにより前記第１画素の次に記録される第２画素を記録するときのインクの濃縮の程度を示す第２パラメータを生成する第２生成手段と
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
12. 前記第１生成手段により生成された多値の記録データを、前記多値の記録データよりも低階調のデータに量子化する量子化手段と、
    前記量子化手段により量子化されたデータに基づいて前記記録ヘッドを制御し、前記記録媒体に画像を記録する制御手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。

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