ドットの形成順序に基づくインク吐出量の制御
【課題】インクの凝集やブリードに起因する画質劣化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】本発明の印刷装置は、画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成部とを備える。ディザマトリクスは、ハーフトーン処理において、共通の印刷領域における複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている。
【解決手段】本発明の印刷装置は、画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成部とを備える。ディザマトリクスは、ハーフトーン処理において、共通の印刷領域における複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷媒体上にドットを形成して画像を印刷する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータで作成した画像や、デジタルカメラで撮影した画像などの出力装置として、印刷媒体上を走査することによってインクドットを形成し、これにより画像を印刷する印刷装置が広く使用されている。かかる印刷装置における画質の劣化要因の１つとして、インクの凝集（インクの寄り集まりによって斑となる減少）やブリード（インクの滲み）が発生している。このような画質劣化要因に対して、従来から、インクの浸透性その他のインクの物理的性質の改善や物理的性質の相違するインクの使い分け、インクデューティーの制限、あるいはハーフトーン処理後におけるドットデータの各記録走査への振り分けといった種々の方法で画質劣化を抑制することが行われてきた（特許文献１〜６）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４３７９５号
【特許文献２】特開平７−３１４６５６号
【特許文献３】特開２００２−１６６５３８号
【特許文献４】特開平６−３２８６７８号
【特許文献５】特開２００２−３０７６７１号
【特許文献６】特開２００２−１６６５３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来は、ハーフトーン処理の工夫によってインクの凝集やブリードを抑制することは検討されていなかった。
【０００５】
この発明は、従来の技術における上述した課題を解決するためになされたものであり、インクの凝集やブリードに起因する画質劣化を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、印刷媒体上に印刷を行う印刷装置を提供する。この印刷装置は、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成部と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の印刷装置によれば、共通の印刷領域における複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分が決定された特定のディザマトリックスを用いてドットの形成状態が決定されるので、印刷媒体やインクの特性並びにその組合せといった種々の印刷環境に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分を決定してインクの流動を抑制することができる。これにより、インクの凝集や滲みを抑制することができるので、印刷画質を維持しつつインク濃度を高くして色再現範囲を拡大することができる。なお、「ドットの形成に関する物理的な条件の相違」とは、ドットの形成を担当する印刷ヘッド（あるいはノズル列）の相違や主走査の相違を意味する。
【０００８】
なお、本発明におけるディザマトリックスの使用は、たとえば特開２００５−２３６７６８号公報や特開２００５−２６９５２７号公報に開示されているようなドットの形成状態を特定するための中間データ（個数データ）を使用するような技術においては、ディザマトリックスを用いて生成された変換テーブル（あるいは対応関係テーブル）の使用をも含む広い概念を有する。このような変換テーブルは、本発明の生成方法で生成されたディザマトリックスから直接生成されるだけでなく、調整や改良が行われる場合もあるが、このような場合も本発明の生成方法で生成されたディザマトリックスの使用に該当する。
【０００９】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備えるようにしても良い。
【００１０】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように構成されていても良い。この場合には、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備え、
前記配分は、前記共通の印刷領域における前記複数の画素グループの各々のドットの形成対象となる順序に応じて、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように決定されている。
【００１１】
こうすれば、先に着弾したインクが後に着弾したインクの吸収を妨げるといった印刷環境で顕著な効果を奏することができる。なお、このような印刷環境として、印刷媒体が光沢紙であり、ドットが色材として顔料を使用するインクで形成される場合が本願発明者によって確認されている。
【００１２】
上記印刷装置において、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、さらに、
前記複数の閾値の中から、格納されるべき要素が未決定の閾値であって、かつ、ドットの形成が最もオンとなりやすい閾値を着目閾値として決定する着目閾値決定工程と、
前記複数の閾値の少なくとも一部について、前記着目閾値決定工程と前記格納要素決定工程の各工程を繰り返す繰り返し工程と、
を備える用にしても良い。
【００１３】
こうすれば、ドットの粒状性が目立つハイライト領域に対して大きな設計自由度を与えることができる。
【００１４】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、前記特定のディザマトリックスは、予め設定された第１の階調値以上であって、かつ、予め設定された第２の階調値以下の階調値の領域においては、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が近づくように構成されていても良い。
【００１５】
このような階調値では、インクの流動が発生しやすい一方、ドットの粒状性が目立つので、こうすれば、ドットの粒状性の抑制を維持しつつ効果的に滲みを抑制することができる。
【００１６】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、前記複数のドット群の各々が予め設定された共通の特性を有するように各閾値が各要素に格納されているようにしても良い。
【００１７】
こうすれば、複数のドット群の各々において、低周波領域で発生するインクの流動に起因する滲みや凝集を抑制して、さらに顕著な効果を生じさせることができる。さらに、本発明では、たとえば先行ヘッドドットパターンＤｐ１と後続ヘッドドットパターンＤｐ２との間ではインク濃度が相違するので、一方のドットパターンが目立つ結果として、一方のドットパターンに起因する低周波領域での粒状性が画質を劣化させることになる。
【００１８】
上記印刷装置において、
前記共通の特性は、フーリエ変換処理を含む計算処理によって算出される粒状性指数で表される値であり、
前記粒状性指数は、視覚の空間周波数特性に基づいて決定されたＶＴＦ関数と、前記フーリエ変換処理によって予め算出された定数との積に基づいて算出されるようにしても良いし、
あるいは、
前記共通の特性は、ローパスフィルタ処理を含む計算処理によって算出されるＲＭＳ粒状度で表される値であるようにしても良い。
【００１９】
なお、本発明は、ディザマトリックス、ディザマトリックス生成装置、ディザマトリックスを用いた印刷装置や印刷方法、印刷物の生成方法といった種々の形態、あるいは、これらの方法または装置の機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の形態で実現することができる。
【００２０】
また、印刷装置や印刷方法、印刷物の生成方法におけるディザマトリックスの使用は、ディザマトリックスに設定されている閾値と画像データの階調値とを画素毎に比較することによって、画素毎にドット形成の有無を判断しているが、たとえば閾値と階調値の和を固定値と比較してドット形成の有無を判断するようにしても良い。さらに、閾値を直接使用することなく閾値に基づいて予め生成されたデータと、階調値とに応じてドット形成の有無を判断するようにしても良い。本発明のディザ法は、一般に、各画素の階調値と、ディザマトリックスの対応する画素位置に設定された閾値とに応じてドットの形成の有無を判断するものであれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、本発明の作用・効果をより明確に説明するために、本発明の実施の形態を、次のような順序に従って説明する。
Ａ．印刷システムの構成の一例：
Ｂ．本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
Ｃ．本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
Ｄ．変形例：
【００２２】
Ａ．印刷システムの構成の一例：
図１は、印刷システムの構成の一例を示すブロック図である。この印刷システムは、印刷制御装置としてのコンピュータ９０と、印刷部としてのカラープリンタ２０と、を備えている。なお、カラープリンタ２０とコンピュータ９０の組み合わせを、広義の「印刷装置」と呼ぶことができる。
【００２３】
コンピュータ９０では、所定のオペレーティングシステムの下で、アプリケーションプログラム９５が動作している。オペレーティングシステムには、ビデオドライバ９１やプリンタドライバ９６が組み込まれており、アプリケーションプログラム９５からは、これらのドライバを介して、カラープリンタ２０に転送するための印刷データＰＤが出力されることになる。アプリケーションプログラム９５は、処理対象の画像に対して所望の処理を行い、また、ビデオドライバ９１を介してＣＲＴ２１に画像を表示する。
【００２４】
プリンタドライバ９６の内部には、入力画像の解像度を印刷解像度に変換する解像度変換モジュール９７と、ＲＧＢをＣＭＹＫに色変換する色変換モジュール９８と、後述の実施例で生成されるディザマトリックスＭや誤差拡散法を使用して入力階調値をドットの形成で表現可能な出力階調数へ減色するハーフトーンモジュール９９と、ハーフトーンデータを用いてカラープリンタ２０に送信するための印刷データを生成する印刷データ生成モジュール１００と、色変換モジュール９８が色変換の基準とする色変換テーブルＬＵＴと、ハーフトーン処理のために各サイズのドットの記録率を決定するための記録率テーブルＤＴと、が備えられている。プリンタドライバ９６は、印刷データＰＤを生成する機能を実現するためのプログラムに相当する。プリンタドライバ９６の機能を実現するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で供給される。このような記録媒体としては、たとえばＣＤ−ＲＯＭ１２６やフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用できる。
【００２５】
図２は、カラープリンタ２０の概略構成図である。カラープリンタ２０は、紙送りモータ２２によって印刷媒体Ｐを副走査方向に搬送する副走査駆動部と、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂを駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構と、これらの紙送りモータ２２，キャリッジモータ２４，印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂを備える印刷ヘッドユニット６０および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とを備えている。制御回路４０は、コネクタ５６を介してコンピュータ９０に接続されている。なお、カラープリンタ２０では、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの主走査は行われない。
【００２６】
図３は、図２における矢視ＡＡに相当し、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの下面におけるノズル配列を示す説明図である。印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの各々の下面には、ブラックインクを吐出するためのブラックインクノズル列Ｋと、シアンインクを吐出するためのシアンインクノズル列Ｃと、マゼンタインクを吐出するためのマゼンタインクノズル列Ｍｚと、イエローインクを吐出するためのイエローインクノズルＹとが形成されている。
【００２７】
各ノズル列の複数のノズルＮｚは、副走査方向に沿って一定のノズルピッチｋ・Ｄでそれぞれ整列している。ここで、ｋは整数であり、Ｄは副走査方向における印刷解像度に相当するピッチ（「ドットピッチ」と呼ぶ）である。本明細書では、「ノズルピッチはｋドットである」とも言う。このときの単位［ドット］は、印刷解像度のドットピッチを意味している。副走査送り量に関しても同様に、［ドット］の単位を用いる。
【００２８】
２個の印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの各々が備える各ノズル列Ｃ、Ｍｚ、Ｙ、Ｋでは、ノズルピッチｋは、２となっている。一方、２個の印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂは、紙送り方向に垂直な方向にノズルピッチｋだけシフトした位置に配置されているので、２個の印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂによって各画素に抜けを生じさせることなく、各色のインクを吐出することができる。
【００２９】
図４は、図２における矢視ＢＢに相当し、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの横面を示す説明図である。図４では、説明を分かりやすくするためにイエローインクＹを吐出するノズル列のみが示されている。図４では、印刷媒体Ｐが矢印の紙送り方向に送られているので、共通の印刷領域に対して、印刷ヘッド１０Ａで最初にインク滴が吐出され、引き続き、印刷ヘッド１０Ｂでインク的が吐出されることになる。図３から分かるように、印刷ヘッド１０Ａと印刷ヘッド１０Ｂとでは、相互に相違する画素ではあるが、共通の印刷領域において相互に隣接する画素にインク滴を吐出することになる。
【００３０】
このように、共通の印刷領域に対して、先にインク滴を吐出する印刷ヘッドは先行ヘッドと呼ばれ、後にインク滴を吐出する印刷ヘッドは後続ヘッドと呼ばれる。なお、印刷ヘッド１０Ａで形成される複数のドットの集合（ドット群）や印刷ヘッド１０Ｂで形成される複数のドットの集合（ドット群）は、特許請求の範囲における「複数のドット群の各々」に相当する。
【００３１】
図５は、インクの凝集やブリードと呼ばれる現象のメカニズムを示す説明図である。インクの凝集やブリードは、大きく分けて３つの段階を経て発生する。第１の段階は、近接する複数の画素にインク滴が吐出される段階である。この段階では、複数のインク滴が玉状となって印刷媒体Ｐ上に存在している。第２の段階は、複数のインク滴が連結する段階である。この段階では、インクが紙送り方向に２本の線となって、この線上を自由に移動できる。第３の段階は、インク溜まりが発生する段階である。インクの表面張力によって、インクが２本の線の中央部に集まって、インク溜まりＲｉが発生している。このようなインクの流れ込みによって、インクの凝集（インクの寄り集まりによって斑となる減少）やブリード（インクの滲み）が発生している。
【００３２】
図６は、先行ヘッドと後続ヘッドとによってインク滴が吐出されるときのインクの流れ込みのメカニズムの様子を示す説明図である。先行ヘッドでインクが吐出され、印刷媒体Ｐ上にインク滴の膜が形成された上に、重ねて後続ヘッドでインク滴が吐出されると、先行ヘッドで形成されたインク滴の膜によって、後続ヘッドで吐出されたインク滴の印刷媒体Ｐへの浸透が阻害されるという現象が本願発明者によって突き止められた。本願発明者は、さらに、このようなメカニズムの解明に基づいて、このような現象を考慮した最適なインク滴吐出方法を考案した。この発明は、先行ヘッドと後続ヘッドのインク吐出量の配分を制御するというものである。すなわち、先行ヘッドによるインク滴の吐出配分を多くし、その多くした分だけ後続ヘッドのインク吐出配分を小さくして、後続ヘッドに吐出されるインク滴の流動を抑制するというものである。このような物理的な現象は、色材として顔料を使用し、印刷媒体として光沢紙を使用した場合に顕著に発生することが確認された。
【００３３】
この発明は、このような配分を実現するディザマトリックスの生成や利用といった構成で実現されている。
【００３４】
図７は、ディザマトリックスＭの一部を概念的に例示した説明図である。図示したマトリックスには、横方向（主走査方向）に２５６要素、縦方向（副走査方向）に６４要素、合計１６３８４個の要素に、階調値１〜２５５の範囲から万遍なく選択された閾値が格納されている。なお、ディザマトリックスＭの大きさは、図７に例示したような大きさに限られるものではなく、縦と横の要素数が同じマトリックスも含めて種々の大きさとすることができる。
【００３５】
図８は、ディザマトリックスを使用したドット形成の有無の考え方を示す説明図である。図示の都合上、一部の要素についてのみ示されている。ドット形成の有無の決定では、図８に示す通り、画像データの階調値と、ディザマトリックス中で対応する位置に記憶されている閾値とが比較される。画像データの階調値の方がディザテーブルに格納された閾値よりも大きい場合にはドットが形成され、画像データの階調値の方が小さい場合にはドットが形成されない。図８中でハッチングを付した画素がドットの形成対象となる画素を意味している。このように、ディザマトリックスを用いれば、画像データの階調値とディザマトリックスに設定されている閾値とを比較するという単純な処理で、画素毎のドットの形成有無を判断することができるので、階調数変換処理を迅速に実施することが可能となる。さらに、画像データの階調値が決まると、各画素にドットが形成されるか否かは、もっぱらディザマトリックスに設定される閾値によって決まることからも明らかなように、組織的ディザ法では、ディザマトリックスに設定する閾値の格納位置によって、ドットの発生状況を積極的に制御することが可能である。
【００３６】
このように、組織的ディザ法は、ディザマトリックスＭに設定する閾値の格納位置によって、ドットの発生状況を積極的に制御することが可能なので、閾値の格納位置の設定を調整することによってドットの分散性その他の画質を制御することができるという特徴を有している。このことは、ディザマトリクスの最適化処理によって、先行ヘッドと後続ヘッドへのドット数の配分の直接的な制御が可能であることを意味している。
【００３７】
図９は、ディザマトリクスの調整の簡単な例として、ブルーノイズ特性を有するブルーノイズディザマトリクスの各画素に設定されている閾値の空間周波数特性を概念的に例示した説明図である。ブルーノイズマトリックスの空間周波数特性は、１周期の長さが１周期の長さが２画素付近の高い周波数領域に最も大きな周波数成分を有する特性となっている。このような空間周波数特性は、人間の視覚特性を考慮して設定されたものである。すなわち、ブルーノイズディザマトリクス、高周波領域において感度が低いという人間の視覚特性を考慮して、高周波領域に最も大きな周波数成分が発生するように閾値の格納位置が調整されたディザマトリックスＭである。
【００３８】
図９には、さらに、グリーンノイズマトリックスの空間周波数特性を破線の曲線として例示している。図示されているように、グリーンノイズマトリックスの空間周波数特性は、１周期の長さが２画素から十数画素の中間周波数領域に最も大きな周波数成分を有する特性となっている。グリーンノイズマトリックスの閾値は、このような空間周波数特性を有するように設定されていることから、グリーンノイズ特性を有するディザマトリックスＭを参照しながら各画素のドット形成の有無を判断すると、数ドット単位で隣接してドットが形成されながら、全体としてはドットの固まりが分散した状態で形成されることになる。いわゆるレーザープリンタなどのように、１画素程度の微細なドットを安定して形成することが困難なプリンタでは、こうしたグリーンノイズマトリックスを参照してドット形成の有無を判断することで、孤立したドットの発生を抑制することができる。その結果、安定した画質の画像を迅速に出力することが可能となる。逆に言えば、レーザープリンタなどでドットの形成有無を判断する際に参照されるディザマトリックスには、グリーンノイズ特性を有するように調整された閾値が設定されている。
【００３９】
図１０は、人間が有する視覚の空間周波数に対する感度特性である視覚の空間周波数特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）を概念的に示した説明図である。視覚の空間周波数特性ＶＴＦを利用すれば、人間の視覚感度を視覚の空間周波数特性ＶＴＦという伝達関数としてモデル化することによって、ハーフトーン処理後のドットの人間の視覚に訴える粒状感を定量化することが可能となる。このようにして定量化された値は、粒状性指数と呼ばれる。式Ｆ１は、視覚の空間周波数特性ＶＴＦを表す代表的な実験式を示している。式Ｆ１中の変数Ｌは観察距離を表しており、変数ｕは空間周波数を表している。式Ｆ２は、粒状性指数を定義する式である。式Ｆ２中の係数Ｋは、得られた値を人間の感覚と合わせるための係数である。
【００４０】
このような人間の視覚に訴える粒状感の定量化は、人間の視覚系に対するディザマトリクスのきめ細かな最適化を可能とするものである。具体的には、ディザマトリックスに各入力階調値を入力した際に想定されるドットパターンに対してフーリエ変換を行ってパワースペクトルＦＳを求めるとともに、視覚の空間周波数特性ＶＴＦと乗算した後に全入力階調値で積分（式Ｆ２）することによって得ることができる粒状性指数をディザマトリクスの評価関数として利用することができる。この例では、ディザマトリクスの評価関数が小さくなるように閾値の格納位置を調整すれば最適化が図れることになる。
【００４１】
このような人間の視覚特性を考慮して設定されたブルーノイズディザマトリクスやグリーンノイズマトリックスといったディザマトリックスに共通するのは、いずれも印刷媒体上において人間の視覚感度が最も高い空間周波数の領域である１サイクル毎ミリメートルを中心周波数とした０．５サイクル毎ミリメートルから２サイクル毎ミリメートルまでの所定の低周波の範囲内の成分の平均値が小さくなるように設定されている点である。たとえば所定の低周波の範囲内の成分の平均値が少なくとも人間の視覚感度がほぼゼロとなる１０サイクル毎ミリメートルの周波数を中心周波数とした５サイクル毎ミリメートルから２０サイクル毎ミリメートルまでの範囲の成分の平均値よりも小さくなるような周波数特性を有するようにすれば、人間の視覚感度の高い領域において粒状性を抑制することができるので、人間の視覚感度に着目した効果的な画質の改善を行うことができることが発明者によって確認されている。
【００４２】
Ｂ．本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
図１１は、本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャートである。この例では、説明を分かりやすくするために８行８列の小さなディザマトリックスを生成するものとしている。ディザマトリックスの最適性をあらわす評価としては、粒状性指数（式Ｆ２、図１０）が使用されるものとしている。
【００４３】
ステップＳ１００では、グループ化処理が行われる。グループ化処理とは、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）でドットが形成される画素のグループ（第１の画素グループ）と、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）でドットが形成される画素のグループ（第２の画素グループ）と、の各々に対応する要素にディザマトリックスＭを分割する処理である。
【００４４】
図１２は、本発明の第１実施例におけるディザマトリックスＭを示す説明図である。 ディザマトリックスＭの各要素に格納された数値は、先行ヘッドと後続ヘッドのいずれがドットの形成を担当するかを表している。数値「１」が格納された要素は、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）がドット形成を担当する画素に対応し、数値「２」が格納された要素は、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）がドット形成を担当する画素に対応する。
【００４５】
図１３は、本発明の第１実施例における分割マトリックスＭ１、Ｍ２を示す説明図である。分割マトリックスＭ１は、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）がドット形成を担当する要素を抜き出したマトリックスである。分割マトリックスＭ２は、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）がドット形成を担当する要素を抜き出したマトリックスである。
【００４６】
ステップＳ１５０では、ドット数配分テーブルが読み出される。ドット数配分テーブルとは、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）と印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）によって形成されるドット数の配分数を表したテーブルである。
【００４７】
図１４は、本発明の第１実施例におけるドット数配分テーブルＤｎを示す説明図である。横軸と縦軸は、それぞれ入力階調値とドットオン目標数である。曲線Ｔｄ１は、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）の入力階調値とドットオン目標数の関係を示している。曲線Ｔｄ２は、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）の入力階調値とドットオン目標数の関係を示している。たとえば入力階調値が６４のときには、先行ヘッドのドットオン目標数は、５４６０個であり、後続ヘッドのドットオン目標数は、２７３０個である。ドットオン目標数は、本発明の第１実施例のディザマトリックス生成処理において、ディザマトリックスの評価の基準として利用される。なお、ドット数の配分を表す情報は、各入力階調値毎のデータとしても良いし、近似計算式であっても良い。
【００４８】
ステップＳ２００では、着目閾値決定処理が行われる。着目閾値決定処理とは、格納要素の決定対象となる閾値を決定する処理である。本実施例では、比較的に小さな値の閾値、すなわちドットの形成されやすい値の閾値から順に選択することによって閾値が決定される。このように、ドットが形成されやすい閾値から順に選択すれば、ドットの粒状性が目立つハイライト領域におけるドット配置をコントロールする閾値から順に格納される要素を固定していくことになるので、ドットの粒状性が目立つハイライト領域に対して大きな設計自由度を与えることができるからである。
【００４９】
ステップＳ３００では、格納要素決定処理が行われる。格納要素決定処理とは、着目閾値を格納する要素を決定するための処理である。このような着目閾値決定処理（ステップＳ２００）と格納要素決定処理（ステップＳ３００）とを交互に繰り返すことによってディザマトリックスが生成される。なお、対象となる閾値は、全ての閾値であっても良いし、あるいは一部の閾値であっても良い。
【００５０】
図１５は、本発明の第１実施例における格納要素決定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ３１０では、決定済み閾値の対応ドットがオンとされる。決定済み閾値とは、格納要素が決定された閾値を意味する。本実施例では、前述のようにドットの形成されやすい値の閾値から順に選択されるので、着目閾値にドットが形成される際には、決定済み閾値が格納された要素に対応する画素には必ずドットが形成されることになる。逆に、着目閾値にドットが形成される最も小さな入力階調値においては、決定済み閾値が格納された要素以外の要素に対応する画素にはドットは形成されないことになる。
【００５１】
図１６は、マトリックスに１〜１１番目にドットが形成されやすい閾値（０〜１０）が格納されたマトリックスの各要素に対応する１１個の画素の各々にドットが形成された様子を黒丸印で示す説明図である。このようにして構成されるドットパターンＤpaは、１２番目のドットをどの画素に形成すべきかを決定するために使用される。なお、＊印については後述する。
【００５２】
ステップＳ３２０では、格納候補要素選択処理が行われる。格納候補要素選択処理とは、格納される閾値が決定済みの要素（図１６の例では、１〜１１番目にドットが形成されやすい閾値（０〜１０）が格納された要素）を除く各要素を、着目閾値の格納候補として順に選択する処理である。図１６の例では、１行１列の＊印が格納された要素が着目閾値の最初の格納候補として選択されている。
【００５３】
ステップＳ３３０では、格納候補要素の対応ドットがオンとされる。この処理は、ステップＳ３１０において、決定済み閾値の対応ドットとしてオンとされたドット群に追加される形で行われる。
【００５４】
図１７は、格納候補要素の対応ドットと決定済み閾値の対応ドットとがオンされたドット形成状態を数値化したマトリックス、すなわちドット密度を定量的に表したドット密度マトリックスＤｄａを示す説明図である。数字０は、ドットが形成されていないことを意味し、数字１は、ドットが形成されていること（前述のようにドットが格納候補要素に形成されていると仮定されている場合を含む）を意味する。
【００５５】
図１８は、第１の画素グループと第２の画素グループとにおいて、候補要素の対応ドットと決定済み閾値の対応ドットとがオンされたドット形成状態を数値化したドット密度マトリックスＤｄ１、Ｄｄ２を示す説明図である。図１８から分かるように、第１の画素グループには、８個のドットが形成されており、第２の画素グループには、４個のドットが形成されている。
【００５６】
ステップＳ３４０では、評価値決定処理が行われる。評価値決定処理は、本実施例では、図１９に示された評価値算出式に基づいて評価値を算出する処理である。評価値算出式は、各画素グループにおけるドットオン目標数（図１４）との一致性に関する評価値を算出する第１項と、全画素を評定とした粒状性指数Ｇａを算出する第２項の和として構成されている。
【００５７】
第１項は、各階調値に応じてドット数配分テーブルＤｎ（図１４）から読み出されたドットオン目標数Ｔｄ１、Ｔｄ２と各画素グループのドットオン数（決定済み閾値数Ｔｈ１、Ｔｈ２）との差の２乗の和として、ドットオン目標数との一致性を算出する。たとえば入力階調値が６４のときには、第１の画素グループと第２の画素グループのドットオン目標数は、５４６０個と２７３０個なので、これらの値に近いほど、評価値が小さくなることになる。
【００５８】
第２項は、全画素を評定とした粒状性指数Ｇａを算出する。粒状性指数Ｇａは、本実施例では、画質の粒状感を表す指数として、図１０に示された式Ｆ１と式Ｆ２とを利用して算出される。これにより、人間の視覚感度に基づいて粒状感の少ない画質を実現することができる。粒状性指数Ｇａも値が小さいほど、粒状感が少ない好ましい状態を意味する。
【００５９】
なお、重み付け係数Ｗｄ、Ｗａは、それぞれ第１項と第２項とに対する重み付けを表す値である。具体的には、ドットオン目標数との一致性を重視する場合には、重み付け係数Ｗｄの値を大きくすれば良く、粒状感を重視する場合には、重み付け係数Ｗａの値を大きくすれば良い。
【００６０】
ステップＳ３５０では、今回算出された評価値が、前回に算出された評価値（図示しないバッファに格納）と比較される。比較の結果、今回算出された評価値が小さい（好ましい）ときには、このバッファに算出された評価値と格納候補要素と関連づけられて格納（更新）されるとともに、今回の格納候補要素が格納要素と仮に決定される（ステップＳ３６０）。
【００６１】
このような処理は、全ての候補要素について行われ、最後に図示しないバッファに格納された格納候補要素に決定されることになる（ステップＳ３７０）。さらに、このような処理が全ての閾値、あるいは予め設定された範囲の全ての閾値について行われ、ディザマトリックスの生成が完了する（ステップＳ４００、図１１）。
【００６２】
このように、第１実施例では、先行ヘッドで形成されるドット数と後続ヘッドで形成されるドット数との配分を格納するドット数配分テーブルＤｎに基づいて、先行ヘッドと後続ヘッドへのドット数を適切に配分するように構成されたディザマトリックスＭを生成することができる。このようなディザマトリックスを使用すれば、先行ヘッドと後続ヘッドへのドット数の配分を直接的に制御して印刷媒体Ｐ上におけるインクの流動を抑制した印刷を実現して画質を向上させることができる。
【００６３】
なお、本実施例では、ドットオン目標数との一致性を評価値として算出して、ドット配分の最適化を図っているが、ドット数配分テーブルＤｎに基づいて簡略化した方法も利用できる。たとえばドット数配分テーブルＤｎでは、比較的に低い階調領域では、第２の画素グループに形成されるドット数が１個だけ増えるにしたがって、第１の画素グループに形成されるドット数が２個増えるので、格納候補要素の選択順を工夫して、第１の画素グループからの２個連続での選択と、第２の画素グループからの１個だけの選択とを交互に実行することによって粒状性指数だけの算出でディザマトリックスを生成することができる。なお、比較的に高い階調領域では、第１の画素グループと第２の画素グループを逆にするだけでよい。このように、格納候補要素の選択の比率を調整することによっても、ドットオン目標数との一致性を確保することできる。
【００６４】
また、粒状感を表す評価値としては、粒状性指数だけでなくＲＭＳ粒状度を使用しても良い。ＲＭＳ粒状度とは、ドット密度マトリックスをローパスフィルタ処理した後、標準偏差を算出する処理である。ＲＭＳ粒状度の算出は、たとえば図２０の計算式を用いて行うことができる。
【００６５】
Ｃ．本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
図２１は、本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャートである。第２実施例のディザマトリックスの生成方法は、評価値決定処理（ステップＳ３４０）における評価値算出式が図２２の計算式に変更されて、ステップＳ３４０ａとされている点でのみ第１実施例のディザマトリックスの生成方法と相違する。
【００６６】
第２実施例の計算式（図２２）は、各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２が評価値に追加されている点で第１実施例の計算式（図１９）と相違する。ここで、重み付け係数Ｗｇは、各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２に対する重み付けを調整するための係数である。各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２が評価に追加されているのは、インクの流動メカニズムと周波数領域との有機的な関係に着目した解析によるものである。
【００６７】
図２３は、従来のディザマトリックスを用いて形成されたドットパターンを示す説明図である。図２３において、３つのドットパターンＤｐａ、Ｄｐ１、Ｄｐ２は、それぞれ印刷画像のドットパターンＤｐａと、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）で形成されるドットパターンＤｐ１と、と印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）で形成されるドットパターンＤｐ２と、を示している。印刷画像のドットパターンＤｐａは、第１の画素グループのドットパターンＤｐ１（以下、先行ヘッドドットパターンＤｐ１と呼ぶ。）と、第２の画素グループのドットパターンＤｐ２（以下、後続ヘッドドットパターンＤｐ２と呼ぶ。）と、が共通の印刷領域で組み合わせられることによって形成される。なお、図２３〜図２５では、説明を分かりやすくするために同一の配分としているが、前述のように階調値に応じて両者Ｄｐ１、Ｄｐ２のドット密度が相互に相違することになる。
【００６８】
図２３から分かるように、印刷画像のドットパターンＤｐａが比較的に均一なドットの分散性を示しているのに対して、先行ヘッドドットパターンＤｐ１や後続ヘッドドットパターンＤｐ２は、ドットの疎密が生じている。このようなドットの疎密は、低周波成分を発生させて顕著な画質劣化として人間の目に認識されるものである。このような画質劣化は、従来のディザマトリックスが印刷画像のドットパターンＤｐａの画質を向上させるように構成されていることに起因して生じるものであるが、先行ヘッドドットパターンＤｐ１と後続ヘッドドットパターンＤｐ２とが、予め想定されるようにドット形成位置の誤差を生じさせることなく、さらには、インクの流動も生じさせることなく、組み合わせられるものであれば本来は顕在化しないものでもある（図２４）。
【００６９】
しかし、先行ヘッドドットパターンＤｐ１や後続ヘッドドットパターンＤｐ２での低周波成分の発生は、インクの流動に起因する滲みや凝集を人間の視覚感度の高い低周波領域で顕著に顕在化させる役割を果たすことになる。さらに、先行ヘッドドットパターンＤｐ１と後続ヘッドドットパターンＤｐ２のインク濃度が前述のように相違すると、一方のドットパターンが目立つ結果として、一方のドットパターンに起因する低周波領域での粒状性が画質を劣化させることになる。
【００７０】
本願発明者は、このような観点から、インクの流動に起因する滲みや凝集が人間の視覚感度の高い低周波領域での顕在化を抑制するために、各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２を抑制することに想到したのである。
【００７１】
図２５は、第２実施例のディザマトリックスの生成方法で生成されたディザマトリックスを用いた各ドットパターンを示す説明図である。第２実施例のディザマトリックスの生成方法で生成されたディザマトリックスによれば、先行ヘッドドットパターンＤｐ１や後続ヘッドドットパターンＤｐ２での低周波成分の発生が抑制されているので、インクの流動に起因する滲みや凝集が発生しても低周領域で顕著に顕在化することを回避することができる。さらに、印刷ヘッド１０Ａと印刷ヘッド１０Ｂのドット形成位置の相対的なズレが生じても、それぞれの疎と疎あるいは密と密の一致によって画質が過度に劣化することを抑制するという効果をも奏する。
【００７２】
このように、第２実施例は、先行ヘッドと後続ヘッドの各々で形成されるドットパターンに起因する低周波の疎密とインクの流動に起因する滲みや凝集の有機的な関係による画質劣化を抑制して画質をさらに向上させることができるという利点がある。
【００７３】
Ｄ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、本発明は、以下のような変形例についてのディザマトリックスの最適化が可能である。
【００７４】
Ｄ−１．上述の実施例では、２個の印刷ヘッドを使用した印刷装置への適用例が開示されているが、たとえば第１変形例（図２６）に示されるような４個の印刷ヘッドを使用した印刷へも適用することができる。第１変形例では、ノズルピッチｋが４の４個の印刷ヘッドを千鳥に配置して、各印刷画素にインク滴が吐出できるように構成されている。このような構成では、たとえば、図２７に示されるように４個の画素グループＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４に分割するとともに、図２８に示されるドット数配分テーブルＤｎ’に基づいてドット数の配分を設定することによって実現することができる。さらに、この変形例や上述の実施例（図１４）では、各階調値におけるドット数自体を表す情報に基づいて、各階調値におけるドット数が配分されているが、各階調値におけるドット発生比率（たとえば各々の最大値１００％）を表す情報に基づいてドット数を配分するようにしても良い。
【００７５】
Ｄ−２．上述の実施例では、紙送りのみで印刷が行われるラインプリンタに対して、本発明は、適用されているが、印刷ヘッドの主走査と印刷媒体の副走査と行いつつドットを形成する印刷にも本発明は適用可能である。
【００７６】
図２９は、印刷ヘッドの主走査と印刷媒体の副走査と行いつつドットを形成するカラープリンタ２０ａの概略構成図である。カラープリンタ２０ａは、前述の副走査駆動部（図２）に加えて、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３０を紙送りローラ２６の軸方向（主走査方向）に往復動させる主走査駆動部と、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０（「印刷ヘッド集合体」とも呼ぶ）を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構を備えている。
【００７７】
図３０は、カラープリンタ２０ａによるドット形成の様子を示す説明図である。図３０から分かるように、ラスター番号が奇数の画素位置にドットが形成された後に、ラスター番号が偶数の画素位置にドットが形成されることによって印刷画像が形成される。このように、共通の印刷領域において、常に先行する奇数番目の主走査と後続の偶数番目の主走査とで印刷画像が形成される点に着目すれば、奇数番目の主走査が図４に示される先行ヘッドに相当するとともに、偶数番目の主走査が図４に示される後続ヘッドに相当することになる。このような対応関係を利用すれば、第１実施例と同様に、各主走査のドットの配分を考慮したディザマトリックスの生成を実現することができる。
【００７８】
Ｄ−３．上述の実施例では、先行ヘッドのインクの吐出量を後続ヘッドのインクの吐出量よりも多くするように設定されているが、たとえば印刷環境（印刷媒体の種類やインクの特性）によっては、逆とする方がインクの流動を抑制できる場合も想定される。本発明のハーフトーン処理は、一般に、共通の印刷領域における複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分が決定された特定のディザマトリックスを用いてドットの形成状態を決定するように構成されていればよい。
【００７９】
なお、先行ヘッドのインクの吐出量を後続ヘッドのインクの吐出量よりも多くするように設定することが最適な印刷環境として、色材として顔料を使用し、印刷媒体として光沢紙を使用した場合に顕著に発生することが確認されているが、これに限られず種々の印刷環境を上述の観点から実験で確認することによって本発明を適用することができる。
【００８０】
Ｄ−４．上述の実施例や変形例では、粒状性指数やＲＭＳ粒状度に基づいてディザマトリックスの最適性を評価しているが、たとえば簡略化した方法として、ドットの形成が疎となっている画素に対応する要素に着目閾値が格納されるように格納要素を決定するようにしても良い（ポテンシャル法）。さらに、たとえばドットパターンに対してフーリエ変換を行うとともにＶＴＦ関数を用いてディザマトリックスの最適性を評価するように構成しても良い。具体的には、ゼロックスのＤｏｏｌｅｙらが用いた評価尺度（Ｇｒａｉｎｅｓｓ ｓｃａｌｅ：ＧＳ値）をドットパターンに適用して、ＧＳ値によってディザマトリックスの最適性を評価するように構成しても良い。ここで、ＧＳ値とは、ドットパターンに対して２次元フーリエ変換を含む所定の処理を行って数値化するとともに、視覚の空間周波数特性ＶＴＦを乗じるフィルタ処理を行った後に積分することによって得ることができる粒状性評価値である（参考文献：ファインイメージングとハードコピー、コロナ社、日本写真学会、日本画像学会 合同出版委員会編 P534）。ただし、前者は、フーリエ変換などの複雑な計算が不必要となるという利点を有する。
【００８１】
Ｄ−５．上述の実施例では、１個の閾値の格納要素毎に評価処理が行われているが、たとえば複数個の閾値の格納要素を同時に決定するような場合にも本発明は、適用することができる。具体的には、たとえば上述の実施例において６番目までの閾値の格納要素が決定されていて、７番目と８番目の閾値の格納要素を決定するような場合にも７番目の閾値の格納要素にドットが追加された場合の評価値と、７番目と８番目の閾値の格納要素にそれぞれドットが追加された場合の評価値とに基づいて格納要素を決定するようにしても良いし、あるいは７番目の閾値の格納要素のみを決定するようにしても良い。
【００８２】
Ｄ−６．上述の実施例では、比較的に小さな値の閾値、すなわちドットの形成されやすい値の閾値から順に選択することによって着目閾値を決定し、このようにして決定された着目閾値が各要素に格納されたと仮定したときのドットの形成状態を想定して、それぞれ算出された所定の目標状態との相関を表すマトリックス評価値に基づいて、前記複数の格納候補要素の中から前記着目閾値の格納要素を決定してディザマトリックスを作成している。しかし、このような方法に限られず、比較的に大きな値から順に選択するようにしても良い。ただし、実施例の方法は、前述のようにドットの粒状性が目立つハイライト領域に対して大きな設計自由度を与えることができるという利点がある。
【００８３】
さらに、閾値を順に決定する方法に限られず、初期状態としてのディザマトリックスを準備するとともに、各要素に格納された複数の閾値の一部を、他の要素に格納された閾値と入れ替えつつ各閾値が格納される要素を決定してディザマトリックスを生成するように構成しても良い。この場合には、評価関数は、所定の要素群素の各々に形成されるドット密度の差を評価関数（罰関数）に含めることによって設定することができる。なお、評価の基準となるドット密度マトリックスは、着目閾値にドットが形成される最も小さな入力階調値に基づいて生成しても良いし、それ以上の入力階調値に基づいて生成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】印刷システムの構成の一例を示すブロック図。
【図２】カラープリンタ２０の概略構成図。
【図３】印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの下面におけるノズル配列を示す説明図。
【図４】印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの横面を示す説明図。
【図５】インクの凝集やブリードと呼ばれる現象のメカニズムを示す説明図。
【図６】先行ヘッドと後続ヘッドとによってインク滴が吐出されるときのインクの流れ込みのメカニズムの様子を示す説明図。
【図７】ディザマトリックスＭの一部を概念的に例示した説明図。
【図８】ディザマトリックスを使用したドット形成の有無の考え方を示す説明図。
【図９】ブルーノイズ特性を有するブルーノイズディザマトリクスの各画素に設定されている閾値の空間周波数特性を概念的に例示した説明図。
【図１０】人間が有する視覚の空間周波数に対する感度特性である視覚の空間周波数特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）を概念的に示した説明図。
【図１１】本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１２】本発明の第１実施例におけるディザマトリックスＭを示す説明図。
【図１３】本発明の第１実施例における分割マトリックスＭ１、Ｍ２を示す説明図。
【図１４】本発明の第１実施例におけるドット数配分テーブルＤｎを示す説明図。
【図１５】本発明の第１実施例における格納要素決定処理の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１６】マトリックスの各要素に対応する１１個の画素の各々にドットが形成された様子を黒丸印で示す説明図。
【図１７】ドット密度を定量的に表したドット密度マトリックスＤｄａを示す説明図。
【図１８】各画素グループとにおいて候補要素の対応ドットと決定済み閾値の対応ドットとがオンされたドット形成状態を数値化したドット密度マトリックスＤｄ１、Ｄｄ２を示す説明図。
【図１９】本発明の第１実施例の評価値算出式を示す説明図。
【図２０】本発明の第１実施例の変形例の評価値算出式を示す説明図。
【図２１】本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図２２】本発明の第２実施例の評価値算出式を示す説明図。
【図２３】従来のディザマトリックスを用いて形成されたドットパターンを示す説明図。
【図２４】ドット形成位置の誤差やインクの流動が生じない場合のドットパターンを示す説明図。
【図２５】本発明の第２実施例のディザマトリックスの生成方法で生成されたディザマトリックスを用いた各ドットパターンを示す説明図。
【図２６】第１変形例における４個の印刷ヘッドを使用したラインプリンタへの適用の様子を示す説明図。
【図２７】第１変形例における４個の分割マトリックスＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４を示す説明図。
【図２８】第１変形例におけるドット数配分テーブルＤｎ’を示す説明図。
【図２９】第２変形例における印刷ヘッドの主走査と印刷媒体の副走査と行いつつドットを形成するカラープリンタ２０ａの概略構成図。
【図３０】第２変形例のカラープリンタ２０ａによるドット形成の様子を示す説明図。
【符号の説明】
【００８５】
１０…印刷ヘッド
１０Ａ…印刷ヘッド
１０Ｂ…印刷ヘッド
２０、２０ａ…カラープリンタ
２２…モータ
２４…キャリッジモータ
２６…ローラ
３０…キャリッジ
３２…操作パネル
４０…制御回路
５６…コネクタ
６０…印刷ヘッドユニット
９０…コンピュータ
９１…ビデオドライバ
９５…アプリケーションプログラム
９６…プリンタドライバ
９７…解像度変換モジュール
９８…色変換モジュール
９９…ハーフトーンモジュール
１００…印刷データ生成モジュール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷媒体上にドットを形成して画像を印刷する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータで作成した画像や、デジタルカメラで撮影した画像などの出力装置として、印刷媒体上を走査することによってインクドットを形成し、これにより画像を印刷する印刷装置が広く使用されている。かかる印刷装置における画質の劣化要因の１つとして、インクの凝集（インクの寄り集まりによって斑となる減少）やブリード（インクの滲み）が発生している。このような画質劣化要因に対して、従来から、インクの浸透性その他のインクの物理的性質の改善や物理的性質の相違するインクの使い分け、インクデューティーの制限、あるいはハーフトーン処理後におけるドットデータの各記録走査への振り分けといった種々の方法で画質劣化を抑制することが行われてきた（特許文献１〜６）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４３７９５号
【特許文献２】特開平７−３１４６５６号
【特許文献３】特開２００２−１６６５３８号
【特許文献４】特開平６−３２８６７８号
【特許文献５】特開２００２−３０７６７１号
【特許文献６】特開２００２−１６６５３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来は、ハーフトーン処理の工夫によってインクの凝集やブリードを抑制することは検討されていなかった。
【０００５】
この発明は、従来の技術における上述した課題を解決するためになされたものであり、インクの凝集やブリードに起因する画質劣化を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、印刷媒体上に印刷を行う印刷装置を提供する。この印刷装置は、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成部と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の印刷装置によれば、共通の印刷領域における複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分が決定された特定のディザマトリックスを用いてドットの形成状態が決定されるので、印刷媒体やインクの特性並びにその組合せといった種々の印刷環境に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分を決定してインクの流動を抑制することができる。これにより、インクの凝集や滲みを抑制することができるので、印刷画質を維持しつつインク濃度を高くして色再現範囲を拡大することができる。なお、「ドットの形成に関する物理的な条件の相違」とは、ドットの形成を担当する印刷ヘッド（あるいはノズル列）の相違や主走査の相違を意味する。
【０００８】
なお、本発明におけるディザマトリックスの使用は、たとえば特開２００５−２３６７６８号公報や特開２００５−２６９５２７号公報に開示されているようなドットの形成状態を特定するための中間データ（個数データ）を使用するような技術においては、ディザマトリックスを用いて生成された変換テーブル（あるいは対応関係テーブル）の使用をも含む広い概念を有する。このような変換テーブルは、本発明の生成方法で生成されたディザマトリックスから直接生成されるだけでなく、調整や改良が行われる場合もあるが、このような場合も本発明の生成方法で生成されたディザマトリックスの使用に該当する。
【０００９】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備えるようにしても良い。
【００１０】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように構成されていても良い。この場合には、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備え、
前記配分は、前記共通の印刷領域における前記複数の画素グループの各々のドットの形成対象となる順序に応じて、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように決定されている。
【００１１】
こうすれば、先に着弾したインクが後に着弾したインクの吸収を妨げるといった印刷環境で顕著な効果を奏することができる。なお、このような印刷環境として、印刷媒体が光沢紙であり、ドットが色材として顔料を使用するインクで形成される場合が本願発明者によって確認されている。
【００１２】
上記印刷装置において、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、さらに、
前記複数の閾値の中から、格納されるべき要素が未決定の閾値であって、かつ、ドットの形成が最もオンとなりやすい閾値を着目閾値として決定する着目閾値決定工程と、
前記複数の閾値の少なくとも一部について、前記着目閾値決定工程と前記格納要素決定工程の各工程を繰り返す繰り返し工程と、
を備える用にしても良い。
【００１３】
こうすれば、ドットの粒状性が目立つハイライト領域に対して大きな設計自由度を与えることができる。
【００１４】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、前記特定のディザマトリックスは、予め設定された第１の階調値以上であって、かつ、予め設定された第２の階調値以下の階調値の領域においては、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が近づくように構成されていても良い。
【００１５】
このような階調値では、インクの流動が発生しやすい一方、ドットの粒状性が目立つので、こうすれば、ドットの粒状性の抑制を維持しつつ効果的に滲みを抑制することができる。
【００１６】
上記印刷装置において、
前記特定のディザマトリックスは、前記複数のドット群の各々が予め設定された共通の特性を有するように各閾値が各要素に格納されているようにしても良い。
【００１７】
こうすれば、複数のドット群の各々において、低周波領域で発生するインクの流動に起因する滲みや凝集を抑制して、さらに顕著な効果を生じさせることができる。さらに、本発明では、たとえば先行ヘッドドットパターンＤｐ１と後続ヘッドドットパターンＤｐ２との間ではインク濃度が相違するので、一方のドットパターンが目立つ結果として、一方のドットパターンに起因する低周波領域での粒状性が画質を劣化させることになる。
【００１８】
上記印刷装置において、
前記共通の特性は、フーリエ変換処理を含む計算処理によって算出される粒状性指数で表される値であり、
前記粒状性指数は、視覚の空間周波数特性に基づいて決定されたＶＴＦ関数と、前記フーリエ変換処理によって予め算出された定数との積に基づいて算出されるようにしても良いし、
あるいは、
前記共通の特性は、ローパスフィルタ処理を含む計算処理によって算出されるＲＭＳ粒状度で表される値であるようにしても良い。
【００１９】
なお、本発明は、ディザマトリックス、ディザマトリックス生成装置、ディザマトリックスを用いた印刷装置や印刷方法、印刷物の生成方法といった種々の形態、あるいは、これらの方法または装置の機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の形態で実現することができる。
【００２０】
また、印刷装置や印刷方法、印刷物の生成方法におけるディザマトリックスの使用は、ディザマトリックスに設定されている閾値と画像データの階調値とを画素毎に比較することによって、画素毎にドット形成の有無を判断しているが、たとえば閾値と階調値の和を固定値と比較してドット形成の有無を判断するようにしても良い。さらに、閾値を直接使用することなく閾値に基づいて予め生成されたデータと、階調値とに応じてドット形成の有無を判断するようにしても良い。本発明のディザ法は、一般に、各画素の階調値と、ディザマトリックスの対応する画素位置に設定された閾値とに応じてドットの形成の有無を判断するものであれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、本発明の作用・効果をより明確に説明するために、本発明の実施の形態を、次のような順序に従って説明する。
Ａ．印刷システムの構成の一例：
Ｂ．本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
Ｃ．本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
Ｄ．変形例：
【００２２】
Ａ．印刷システムの構成の一例：
図１は、印刷システムの構成の一例を示すブロック図である。この印刷システムは、印刷制御装置としてのコンピュータ９０と、印刷部としてのカラープリンタ２０と、を備えている。なお、カラープリンタ２０とコンピュータ９０の組み合わせを、広義の「印刷装置」と呼ぶことができる。
【００２３】
コンピュータ９０では、所定のオペレーティングシステムの下で、アプリケーションプログラム９５が動作している。オペレーティングシステムには、ビデオドライバ９１やプリンタドライバ９６が組み込まれており、アプリケーションプログラム９５からは、これらのドライバを介して、カラープリンタ２０に転送するための印刷データＰＤが出力されることになる。アプリケーションプログラム９５は、処理対象の画像に対して所望の処理を行い、また、ビデオドライバ９１を介してＣＲＴ２１に画像を表示する。
【００２４】
プリンタドライバ９６の内部には、入力画像の解像度を印刷解像度に変換する解像度変換モジュール９７と、ＲＧＢをＣＭＹＫに色変換する色変換モジュール９８と、後述の実施例で生成されるディザマトリックスＭや誤差拡散法を使用して入力階調値をドットの形成で表現可能な出力階調数へ減色するハーフトーンモジュール９９と、ハーフトーンデータを用いてカラープリンタ２０に送信するための印刷データを生成する印刷データ生成モジュール１００と、色変換モジュール９８が色変換の基準とする色変換テーブルＬＵＴと、ハーフトーン処理のために各サイズのドットの記録率を決定するための記録率テーブルＤＴと、が備えられている。プリンタドライバ９６は、印刷データＰＤを生成する機能を実現するためのプログラムに相当する。プリンタドライバ９６の機能を実現するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で供給される。このような記録媒体としては、たとえばＣＤ−ＲＯＭ１２６やフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用できる。
【００２５】
図２は、カラープリンタ２０の概略構成図である。カラープリンタ２０は、紙送りモータ２２によって印刷媒体Ｐを副走査方向に搬送する副走査駆動部と、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂを駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構と、これらの紙送りモータ２２，キャリッジモータ２４，印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂを備える印刷ヘッドユニット６０および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とを備えている。制御回路４０は、コネクタ５６を介してコンピュータ９０に接続されている。なお、カラープリンタ２０では、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの主走査は行われない。
【００２６】
図３は、図２における矢視ＡＡに相当し、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの下面におけるノズル配列を示す説明図である。印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの各々の下面には、ブラックインクを吐出するためのブラックインクノズル列Ｋと、シアンインクを吐出するためのシアンインクノズル列Ｃと、マゼンタインクを吐出するためのマゼンタインクノズル列Ｍｚと、イエローインクを吐出するためのイエローインクノズルＹとが形成されている。
【００２７】
各ノズル列の複数のノズルＮｚは、副走査方向に沿って一定のノズルピッチｋ・Ｄでそれぞれ整列している。ここで、ｋは整数であり、Ｄは副走査方向における印刷解像度に相当するピッチ（「ドットピッチ」と呼ぶ）である。本明細書では、「ノズルピッチはｋドットである」とも言う。このときの単位［ドット］は、印刷解像度のドットピッチを意味している。副走査送り量に関しても同様に、［ドット］の単位を用いる。
【００２８】
２個の印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの各々が備える各ノズル列Ｃ、Ｍｚ、Ｙ、Ｋでは、ノズルピッチｋは、２となっている。一方、２個の印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂは、紙送り方向に垂直な方向にノズルピッチｋだけシフトした位置に配置されているので、２個の印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂによって各画素に抜けを生じさせることなく、各色のインクを吐出することができる。
【００２９】
図４は、図２における矢視ＢＢに相当し、印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの横面を示す説明図である。図４では、説明を分かりやすくするためにイエローインクＹを吐出するノズル列のみが示されている。図４では、印刷媒体Ｐが矢印の紙送り方向に送られているので、共通の印刷領域に対して、印刷ヘッド１０Ａで最初にインク滴が吐出され、引き続き、印刷ヘッド１０Ｂでインク的が吐出されることになる。図３から分かるように、印刷ヘッド１０Ａと印刷ヘッド１０Ｂとでは、相互に相違する画素ではあるが、共通の印刷領域において相互に隣接する画素にインク滴を吐出することになる。
【００３０】
このように、共通の印刷領域に対して、先にインク滴を吐出する印刷ヘッドは先行ヘッドと呼ばれ、後にインク滴を吐出する印刷ヘッドは後続ヘッドと呼ばれる。なお、印刷ヘッド１０Ａで形成される複数のドットの集合（ドット群）や印刷ヘッド１０Ｂで形成される複数のドットの集合（ドット群）は、特許請求の範囲における「複数のドット群の各々」に相当する。
【００３１】
図５は、インクの凝集やブリードと呼ばれる現象のメカニズムを示す説明図である。インクの凝集やブリードは、大きく分けて３つの段階を経て発生する。第１の段階は、近接する複数の画素にインク滴が吐出される段階である。この段階では、複数のインク滴が玉状となって印刷媒体Ｐ上に存在している。第２の段階は、複数のインク滴が連結する段階である。この段階では、インクが紙送り方向に２本の線となって、この線上を自由に移動できる。第３の段階は、インク溜まりが発生する段階である。インクの表面張力によって、インクが２本の線の中央部に集まって、インク溜まりＲｉが発生している。このようなインクの流れ込みによって、インクの凝集（インクの寄り集まりによって斑となる減少）やブリード（インクの滲み）が発生している。
【００３２】
図６は、先行ヘッドと後続ヘッドとによってインク滴が吐出されるときのインクの流れ込みのメカニズムの様子を示す説明図である。先行ヘッドでインクが吐出され、印刷媒体Ｐ上にインク滴の膜が形成された上に、重ねて後続ヘッドでインク滴が吐出されると、先行ヘッドで形成されたインク滴の膜によって、後続ヘッドで吐出されたインク滴の印刷媒体Ｐへの浸透が阻害されるという現象が本願発明者によって突き止められた。本願発明者は、さらに、このようなメカニズムの解明に基づいて、このような現象を考慮した最適なインク滴吐出方法を考案した。この発明は、先行ヘッドと後続ヘッドのインク吐出量の配分を制御するというものである。すなわち、先行ヘッドによるインク滴の吐出配分を多くし、その多くした分だけ後続ヘッドのインク吐出配分を小さくして、後続ヘッドに吐出されるインク滴の流動を抑制するというものである。このような物理的な現象は、色材として顔料を使用し、印刷媒体として光沢紙を使用した場合に顕著に発生することが確認された。
【００３３】
この発明は、このような配分を実現するディザマトリックスの生成や利用といった構成で実現されている。
【００３４】
図７は、ディザマトリックスＭの一部を概念的に例示した説明図である。図示したマトリックスには、横方向（主走査方向）に２５６要素、縦方向（副走査方向）に６４要素、合計１６３８４個の要素に、階調値１〜２５５の範囲から万遍なく選択された閾値が格納されている。なお、ディザマトリックスＭの大きさは、図７に例示したような大きさに限られるものではなく、縦と横の要素数が同じマトリックスも含めて種々の大きさとすることができる。
【００３５】
図８は、ディザマトリックスを使用したドット形成の有無の考え方を示す説明図である。図示の都合上、一部の要素についてのみ示されている。ドット形成の有無の決定では、図８に示す通り、画像データの階調値と、ディザマトリックス中で対応する位置に記憶されている閾値とが比較される。画像データの階調値の方がディザテーブルに格納された閾値よりも大きい場合にはドットが形成され、画像データの階調値の方が小さい場合にはドットが形成されない。図８中でハッチングを付した画素がドットの形成対象となる画素を意味している。このように、ディザマトリックスを用いれば、画像データの階調値とディザマトリックスに設定されている閾値とを比較するという単純な処理で、画素毎のドットの形成有無を判断することができるので、階調数変換処理を迅速に実施することが可能となる。さらに、画像データの階調値が決まると、各画素にドットが形成されるか否かは、もっぱらディザマトリックスに設定される閾値によって決まることからも明らかなように、組織的ディザ法では、ディザマトリックスに設定する閾値の格納位置によって、ドットの発生状況を積極的に制御することが可能である。
【００３６】
このように、組織的ディザ法は、ディザマトリックスＭに設定する閾値の格納位置によって、ドットの発生状況を積極的に制御することが可能なので、閾値の格納位置の設定を調整することによってドットの分散性その他の画質を制御することができるという特徴を有している。このことは、ディザマトリクスの最適化処理によって、先行ヘッドと後続ヘッドへのドット数の配分の直接的な制御が可能であることを意味している。
【００３７】
図９は、ディザマトリクスの調整の簡単な例として、ブルーノイズ特性を有するブルーノイズディザマトリクスの各画素に設定されている閾値の空間周波数特性を概念的に例示した説明図である。ブルーノイズマトリックスの空間周波数特性は、１周期の長さが１周期の長さが２画素付近の高い周波数領域に最も大きな周波数成分を有する特性となっている。このような空間周波数特性は、人間の視覚特性を考慮して設定されたものである。すなわち、ブルーノイズディザマトリクス、高周波領域において感度が低いという人間の視覚特性を考慮して、高周波領域に最も大きな周波数成分が発生するように閾値の格納位置が調整されたディザマトリックスＭである。
【００３８】
図９には、さらに、グリーンノイズマトリックスの空間周波数特性を破線の曲線として例示している。図示されているように、グリーンノイズマトリックスの空間周波数特性は、１周期の長さが２画素から十数画素の中間周波数領域に最も大きな周波数成分を有する特性となっている。グリーンノイズマトリックスの閾値は、このような空間周波数特性を有するように設定されていることから、グリーンノイズ特性を有するディザマトリックスＭを参照しながら各画素のドット形成の有無を判断すると、数ドット単位で隣接してドットが形成されながら、全体としてはドットの固まりが分散した状態で形成されることになる。いわゆるレーザープリンタなどのように、１画素程度の微細なドットを安定して形成することが困難なプリンタでは、こうしたグリーンノイズマトリックスを参照してドット形成の有無を判断することで、孤立したドットの発生を抑制することができる。その結果、安定した画質の画像を迅速に出力することが可能となる。逆に言えば、レーザープリンタなどでドットの形成有無を判断する際に参照されるディザマトリックスには、グリーンノイズ特性を有するように調整された閾値が設定されている。
【００３９】
図１０は、人間が有する視覚の空間周波数に対する感度特性である視覚の空間周波数特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）を概念的に示した説明図である。視覚の空間周波数特性ＶＴＦを利用すれば、人間の視覚感度を視覚の空間周波数特性ＶＴＦという伝達関数としてモデル化することによって、ハーフトーン処理後のドットの人間の視覚に訴える粒状感を定量化することが可能となる。このようにして定量化された値は、粒状性指数と呼ばれる。式Ｆ１は、視覚の空間周波数特性ＶＴＦを表す代表的な実験式を示している。式Ｆ１中の変数Ｌは観察距離を表しており、変数ｕは空間周波数を表している。式Ｆ２は、粒状性指数を定義する式である。式Ｆ２中の係数Ｋは、得られた値を人間の感覚と合わせるための係数である。
【００４０】
このような人間の視覚に訴える粒状感の定量化は、人間の視覚系に対するディザマトリクスのきめ細かな最適化を可能とするものである。具体的には、ディザマトリックスに各入力階調値を入力した際に想定されるドットパターンに対してフーリエ変換を行ってパワースペクトルＦＳを求めるとともに、視覚の空間周波数特性ＶＴＦと乗算した後に全入力階調値で積分（式Ｆ２）することによって得ることができる粒状性指数をディザマトリクスの評価関数として利用することができる。この例では、ディザマトリクスの評価関数が小さくなるように閾値の格納位置を調整すれば最適化が図れることになる。
【００４１】
このような人間の視覚特性を考慮して設定されたブルーノイズディザマトリクスやグリーンノイズマトリックスといったディザマトリックスに共通するのは、いずれも印刷媒体上において人間の視覚感度が最も高い空間周波数の領域である１サイクル毎ミリメートルを中心周波数とした０．５サイクル毎ミリメートルから２サイクル毎ミリメートルまでの所定の低周波の範囲内の成分の平均値が小さくなるように設定されている点である。たとえば所定の低周波の範囲内の成分の平均値が少なくとも人間の視覚感度がほぼゼロとなる１０サイクル毎ミリメートルの周波数を中心周波数とした５サイクル毎ミリメートルから２０サイクル毎ミリメートルまでの範囲の成分の平均値よりも小さくなるような周波数特性を有するようにすれば、人間の視覚感度の高い領域において粒状性を抑制することができるので、人間の視覚感度に着目した効果的な画質の改善を行うことができることが発明者によって確認されている。
【００４２】
Ｂ．本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
図１１は、本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャートである。この例では、説明を分かりやすくするために８行８列の小さなディザマトリックスを生成するものとしている。ディザマトリックスの最適性をあらわす評価としては、粒状性指数（式Ｆ２、図１０）が使用されるものとしている。
【００４３】
ステップＳ１００では、グループ化処理が行われる。グループ化処理とは、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）でドットが形成される画素のグループ（第１の画素グループ）と、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）でドットが形成される画素のグループ（第２の画素グループ）と、の各々に対応する要素にディザマトリックスＭを分割する処理である。
【００４４】
図１２は、本発明の第１実施例におけるディザマトリックスＭを示す説明図である。 ディザマトリックスＭの各要素に格納された数値は、先行ヘッドと後続ヘッドのいずれがドットの形成を担当するかを表している。数値「１」が格納された要素は、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）がドット形成を担当する画素に対応し、数値「２」が格納された要素は、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）がドット形成を担当する画素に対応する。
【００４５】
図１３は、本発明の第１実施例における分割マトリックスＭ１、Ｍ２を示す説明図である。分割マトリックスＭ１は、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）がドット形成を担当する要素を抜き出したマトリックスである。分割マトリックスＭ２は、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）がドット形成を担当する要素を抜き出したマトリックスである。
【００４６】
ステップＳ１５０では、ドット数配分テーブルが読み出される。ドット数配分テーブルとは、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）と印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）によって形成されるドット数の配分数を表したテーブルである。
【００４７】
図１４は、本発明の第１実施例におけるドット数配分テーブルＤｎを示す説明図である。横軸と縦軸は、それぞれ入力階調値とドットオン目標数である。曲線Ｔｄ１は、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）の入力階調値とドットオン目標数の関係を示している。曲線Ｔｄ２は、印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）の入力階調値とドットオン目標数の関係を示している。たとえば入力階調値が６４のときには、先行ヘッドのドットオン目標数は、５４６０個であり、後続ヘッドのドットオン目標数は、２７３０個である。ドットオン目標数は、本発明の第１実施例のディザマトリックス生成処理において、ディザマトリックスの評価の基準として利用される。なお、ドット数の配分を表す情報は、各入力階調値毎のデータとしても良いし、近似計算式であっても良い。
【００４８】
ステップＳ２００では、着目閾値決定処理が行われる。着目閾値決定処理とは、格納要素の決定対象となる閾値を決定する処理である。本実施例では、比較的に小さな値の閾値、すなわちドットの形成されやすい値の閾値から順に選択することによって閾値が決定される。このように、ドットが形成されやすい閾値から順に選択すれば、ドットの粒状性が目立つハイライト領域におけるドット配置をコントロールする閾値から順に格納される要素を固定していくことになるので、ドットの粒状性が目立つハイライト領域に対して大きな設計自由度を与えることができるからである。
【００４９】
ステップＳ３００では、格納要素決定処理が行われる。格納要素決定処理とは、着目閾値を格納する要素を決定するための処理である。このような着目閾値決定処理（ステップＳ２００）と格納要素決定処理（ステップＳ３００）とを交互に繰り返すことによってディザマトリックスが生成される。なお、対象となる閾値は、全ての閾値であっても良いし、あるいは一部の閾値であっても良い。
【００５０】
図１５は、本発明の第１実施例における格納要素決定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ３１０では、決定済み閾値の対応ドットがオンとされる。決定済み閾値とは、格納要素が決定された閾値を意味する。本実施例では、前述のようにドットの形成されやすい値の閾値から順に選択されるので、着目閾値にドットが形成される際には、決定済み閾値が格納された要素に対応する画素には必ずドットが形成されることになる。逆に、着目閾値にドットが形成される最も小さな入力階調値においては、決定済み閾値が格納された要素以外の要素に対応する画素にはドットは形成されないことになる。
【００５１】
図１６は、マトリックスに１〜１１番目にドットが形成されやすい閾値（０〜１０）が格納されたマトリックスの各要素に対応する１１個の画素の各々にドットが形成された様子を黒丸印で示す説明図である。このようにして構成されるドットパターンＤpaは、１２番目のドットをどの画素に形成すべきかを決定するために使用される。なお、＊印については後述する。
【００５２】
ステップＳ３２０では、格納候補要素選択処理が行われる。格納候補要素選択処理とは、格納される閾値が決定済みの要素（図１６の例では、１〜１１番目にドットが形成されやすい閾値（０〜１０）が格納された要素）を除く各要素を、着目閾値の格納候補として順に選択する処理である。図１６の例では、１行１列の＊印が格納された要素が着目閾値の最初の格納候補として選択されている。
【００５３】
ステップＳ３３０では、格納候補要素の対応ドットがオンとされる。この処理は、ステップＳ３１０において、決定済み閾値の対応ドットとしてオンとされたドット群に追加される形で行われる。
【００５４】
図１７は、格納候補要素の対応ドットと決定済み閾値の対応ドットとがオンされたドット形成状態を数値化したマトリックス、すなわちドット密度を定量的に表したドット密度マトリックスＤｄａを示す説明図である。数字０は、ドットが形成されていないことを意味し、数字１は、ドットが形成されていること（前述のようにドットが格納候補要素に形成されていると仮定されている場合を含む）を意味する。
【００５５】
図１８は、第１の画素グループと第２の画素グループとにおいて、候補要素の対応ドットと決定済み閾値の対応ドットとがオンされたドット形成状態を数値化したドット密度マトリックスＤｄ１、Ｄｄ２を示す説明図である。図１８から分かるように、第１の画素グループには、８個のドットが形成されており、第２の画素グループには、４個のドットが形成されている。
【００５６】
ステップＳ３４０では、評価値決定処理が行われる。評価値決定処理は、本実施例では、図１９に示された評価値算出式に基づいて評価値を算出する処理である。評価値算出式は、各画素グループにおけるドットオン目標数（図１４）との一致性に関する評価値を算出する第１項と、全画素を評定とした粒状性指数Ｇａを算出する第２項の和として構成されている。
【００５７】
第１項は、各階調値に応じてドット数配分テーブルＤｎ（図１４）から読み出されたドットオン目標数Ｔｄ１、Ｔｄ２と各画素グループのドットオン数（決定済み閾値数Ｔｈ１、Ｔｈ２）との差の２乗の和として、ドットオン目標数との一致性を算出する。たとえば入力階調値が６４のときには、第１の画素グループと第２の画素グループのドットオン目標数は、５４６０個と２７３０個なので、これらの値に近いほど、評価値が小さくなることになる。
【００５８】
第２項は、全画素を評定とした粒状性指数Ｇａを算出する。粒状性指数Ｇａは、本実施例では、画質の粒状感を表す指数として、図１０に示された式Ｆ１と式Ｆ２とを利用して算出される。これにより、人間の視覚感度に基づいて粒状感の少ない画質を実現することができる。粒状性指数Ｇａも値が小さいほど、粒状感が少ない好ましい状態を意味する。
【００５９】
なお、重み付け係数Ｗｄ、Ｗａは、それぞれ第１項と第２項とに対する重み付けを表す値である。具体的には、ドットオン目標数との一致性を重視する場合には、重み付け係数Ｗｄの値を大きくすれば良く、粒状感を重視する場合には、重み付け係数Ｗａの値を大きくすれば良い。
【００６０】
ステップＳ３５０では、今回算出された評価値が、前回に算出された評価値（図示しないバッファに格納）と比較される。比較の結果、今回算出された評価値が小さい（好ましい）ときには、このバッファに算出された評価値と格納候補要素と関連づけられて格納（更新）されるとともに、今回の格納候補要素が格納要素と仮に決定される（ステップＳ３６０）。
【００６１】
このような処理は、全ての候補要素について行われ、最後に図示しないバッファに格納された格納候補要素に決定されることになる（ステップＳ３７０）。さらに、このような処理が全ての閾値、あるいは予め設定された範囲の全ての閾値について行われ、ディザマトリックスの生成が完了する（ステップＳ４００、図１１）。
【００６２】
このように、第１実施例では、先行ヘッドで形成されるドット数と後続ヘッドで形成されるドット数との配分を格納するドット数配分テーブルＤｎに基づいて、先行ヘッドと後続ヘッドへのドット数を適切に配分するように構成されたディザマトリックスＭを生成することができる。このようなディザマトリックスを使用すれば、先行ヘッドと後続ヘッドへのドット数の配分を直接的に制御して印刷媒体Ｐ上におけるインクの流動を抑制した印刷を実現して画質を向上させることができる。
【００６３】
なお、本実施例では、ドットオン目標数との一致性を評価値として算出して、ドット配分の最適化を図っているが、ドット数配分テーブルＤｎに基づいて簡略化した方法も利用できる。たとえばドット数配分テーブルＤｎでは、比較的に低い階調領域では、第２の画素グループに形成されるドット数が１個だけ増えるにしたがって、第１の画素グループに形成されるドット数が２個増えるので、格納候補要素の選択順を工夫して、第１の画素グループからの２個連続での選択と、第２の画素グループからの１個だけの選択とを交互に実行することによって粒状性指数だけの算出でディザマトリックスを生成することができる。なお、比較的に高い階調領域では、第１の画素グループと第２の画素グループを逆にするだけでよい。このように、格納候補要素の選択の比率を調整することによっても、ドットオン目標数との一致性を確保することできる。
【００６４】
また、粒状感を表す評価値としては、粒状性指数だけでなくＲＭＳ粒状度を使用しても良い。ＲＭＳ粒状度とは、ドット密度マトリックスをローパスフィルタ処理した後、標準偏差を算出する処理である。ＲＭＳ粒状度の算出は、たとえば図２０の計算式を用いて行うことができる。
【００６５】
Ｃ．本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法：
図２１は、本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャートである。第２実施例のディザマトリックスの生成方法は、評価値決定処理（ステップＳ３４０）における評価値算出式が図２２の計算式に変更されて、ステップＳ３４０ａとされている点でのみ第１実施例のディザマトリックスの生成方法と相違する。
【００６６】
第２実施例の計算式（図２２）は、各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２が評価値に追加されている点で第１実施例の計算式（図１９）と相違する。ここで、重み付け係数Ｗｇは、各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２に対する重み付けを調整するための係数である。各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２が評価に追加されているのは、インクの流動メカニズムと周波数領域との有機的な関係に着目した解析によるものである。
【００６７】
図２３は、従来のディザマトリックスを用いて形成されたドットパターンを示す説明図である。図２３において、３つのドットパターンＤｐａ、Ｄｐ１、Ｄｐ２は、それぞれ印刷画像のドットパターンＤｐａと、印刷ヘッド１０Ａ（先行ヘッド）で形成されるドットパターンＤｐ１と、と印刷ヘッド１０Ｂ（後続ヘッド）で形成されるドットパターンＤｐ２と、を示している。印刷画像のドットパターンＤｐａは、第１の画素グループのドットパターンＤｐ１（以下、先行ヘッドドットパターンＤｐ１と呼ぶ。）と、第２の画素グループのドットパターンＤｐ２（以下、後続ヘッドドットパターンＤｐ２と呼ぶ。）と、が共通の印刷領域で組み合わせられることによって形成される。なお、図２３〜図２５では、説明を分かりやすくするために同一の配分としているが、前述のように階調値に応じて両者Ｄｐ１、Ｄｐ２のドット密度が相互に相違することになる。
【００６８】
図２３から分かるように、印刷画像のドットパターンＤｐａが比較的に均一なドットの分散性を示しているのに対して、先行ヘッドドットパターンＤｐ１や後続ヘッドドットパターンＤｐ２は、ドットの疎密が生じている。このようなドットの疎密は、低周波成分を発生させて顕著な画質劣化として人間の目に認識されるものである。このような画質劣化は、従来のディザマトリックスが印刷画像のドットパターンＤｐａの画質を向上させるように構成されていることに起因して生じるものであるが、先行ヘッドドットパターンＤｐ１と後続ヘッドドットパターンＤｐ２とが、予め想定されるようにドット形成位置の誤差を生じさせることなく、さらには、インクの流動も生じさせることなく、組み合わせられるものであれば本来は顕在化しないものでもある（図２４）。
【００６９】
しかし、先行ヘッドドットパターンＤｐ１や後続ヘッドドットパターンＤｐ２での低周波成分の発生は、インクの流動に起因する滲みや凝集を人間の視覚感度の高い低周波領域で顕著に顕在化させる役割を果たすことになる。さらに、先行ヘッドドットパターンＤｐ１と後続ヘッドドットパターンＤｐ２のインク濃度が前述のように相違すると、一方のドットパターンが目立つ結果として、一方のドットパターンに起因する低周波領域での粒状性が画質を劣化させることになる。
【００７０】
本願発明者は、このような観点から、インクの流動に起因する滲みや凝集が人間の視覚感度の高い低周波領域での顕在化を抑制するために、各画素グループ毎の粒状性指数Ｇｇ１、Ｇｇ２を抑制することに想到したのである。
【００７１】
図２５は、第２実施例のディザマトリックスの生成方法で生成されたディザマトリックスを用いた各ドットパターンを示す説明図である。第２実施例のディザマトリックスの生成方法で生成されたディザマトリックスによれば、先行ヘッドドットパターンＤｐ１や後続ヘッドドットパターンＤｐ２での低周波成分の発生が抑制されているので、インクの流動に起因する滲みや凝集が発生しても低周領域で顕著に顕在化することを回避することができる。さらに、印刷ヘッド１０Ａと印刷ヘッド１０Ｂのドット形成位置の相対的なズレが生じても、それぞれの疎と疎あるいは密と密の一致によって画質が過度に劣化することを抑制するという効果をも奏する。
【００７２】
このように、第２実施例は、先行ヘッドと後続ヘッドの各々で形成されるドットパターンに起因する低周波の疎密とインクの流動に起因する滲みや凝集の有機的な関係による画質劣化を抑制して画質をさらに向上させることができるという利点がある。
【００７３】
Ｄ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、本発明は、以下のような変形例についてのディザマトリックスの最適化が可能である。
【００７４】
Ｄ−１．上述の実施例では、２個の印刷ヘッドを使用した印刷装置への適用例が開示されているが、たとえば第１変形例（図２６）に示されるような４個の印刷ヘッドを使用した印刷へも適用することができる。第１変形例では、ノズルピッチｋが４の４個の印刷ヘッドを千鳥に配置して、各印刷画素にインク滴が吐出できるように構成されている。このような構成では、たとえば、図２７に示されるように４個の画素グループＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４に分割するとともに、図２８に示されるドット数配分テーブルＤｎ’に基づいてドット数の配分を設定することによって実現することができる。さらに、この変形例や上述の実施例（図１４）では、各階調値におけるドット数自体を表す情報に基づいて、各階調値におけるドット数が配分されているが、各階調値におけるドット発生比率（たとえば各々の最大値１００％）を表す情報に基づいてドット数を配分するようにしても良い。
【００７５】
Ｄ−２．上述の実施例では、紙送りのみで印刷が行われるラインプリンタに対して、本発明は、適用されているが、印刷ヘッドの主走査と印刷媒体の副走査と行いつつドットを形成する印刷にも本発明は適用可能である。
【００７６】
図２９は、印刷ヘッドの主走査と印刷媒体の副走査と行いつつドットを形成するカラープリンタ２０ａの概略構成図である。カラープリンタ２０ａは、前述の副走査駆動部（図２）に加えて、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３０を紙送りローラ２６の軸方向（主走査方向）に往復動させる主走査駆動部と、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０（「印刷ヘッド集合体」とも呼ぶ）を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構を備えている。
【００７７】
図３０は、カラープリンタ２０ａによるドット形成の様子を示す説明図である。図３０から分かるように、ラスター番号が奇数の画素位置にドットが形成された後に、ラスター番号が偶数の画素位置にドットが形成されることによって印刷画像が形成される。このように、共通の印刷領域において、常に先行する奇数番目の主走査と後続の偶数番目の主走査とで印刷画像が形成される点に着目すれば、奇数番目の主走査が図４に示される先行ヘッドに相当するとともに、偶数番目の主走査が図４に示される後続ヘッドに相当することになる。このような対応関係を利用すれば、第１実施例と同様に、各主走査のドットの配分を考慮したディザマトリックスの生成を実現することができる。
【００７８】
Ｄ−３．上述の実施例では、先行ヘッドのインクの吐出量を後続ヘッドのインクの吐出量よりも多くするように設定されているが、たとえば印刷環境（印刷媒体の種類やインクの特性）によっては、逆とする方がインクの流動を抑制できる場合も想定される。本発明のハーフトーン処理は、一般に、共通の印刷領域における複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、複数のドット群の各々のドット数の配分が決定された特定のディザマトリックスを用いてドットの形成状態を決定するように構成されていればよい。
【００７９】
なお、先行ヘッドのインクの吐出量を後続ヘッドのインクの吐出量よりも多くするように設定することが最適な印刷環境として、色材として顔料を使用し、印刷媒体として光沢紙を使用した場合に顕著に発生することが確認されているが、これに限られず種々の印刷環境を上述の観点から実験で確認することによって本発明を適用することができる。
【００８０】
Ｄ−４．上述の実施例や変形例では、粒状性指数やＲＭＳ粒状度に基づいてディザマトリックスの最適性を評価しているが、たとえば簡略化した方法として、ドットの形成が疎となっている画素に対応する要素に着目閾値が格納されるように格納要素を決定するようにしても良い（ポテンシャル法）。さらに、たとえばドットパターンに対してフーリエ変換を行うとともにＶＴＦ関数を用いてディザマトリックスの最適性を評価するように構成しても良い。具体的には、ゼロックスのＤｏｏｌｅｙらが用いた評価尺度（Ｇｒａｉｎｅｓｓ ｓｃａｌｅ：ＧＳ値）をドットパターンに適用して、ＧＳ値によってディザマトリックスの最適性を評価するように構成しても良い。ここで、ＧＳ値とは、ドットパターンに対して２次元フーリエ変換を含む所定の処理を行って数値化するとともに、視覚の空間周波数特性ＶＴＦを乗じるフィルタ処理を行った後に積分することによって得ることができる粒状性評価値である（参考文献：ファインイメージングとハードコピー、コロナ社、日本写真学会、日本画像学会 合同出版委員会編 P534）。ただし、前者は、フーリエ変換などの複雑な計算が不必要となるという利点を有する。
【００８１】
Ｄ−５．上述の実施例では、１個の閾値の格納要素毎に評価処理が行われているが、たとえば複数個の閾値の格納要素を同時に決定するような場合にも本発明は、適用することができる。具体的には、たとえば上述の実施例において６番目までの閾値の格納要素が決定されていて、７番目と８番目の閾値の格納要素を決定するような場合にも７番目の閾値の格納要素にドットが追加された場合の評価値と、７番目と８番目の閾値の格納要素にそれぞれドットが追加された場合の評価値とに基づいて格納要素を決定するようにしても良いし、あるいは７番目の閾値の格納要素のみを決定するようにしても良い。
【００８２】
Ｄ−６．上述の実施例では、比較的に小さな値の閾値、すなわちドットの形成されやすい値の閾値から順に選択することによって着目閾値を決定し、このようにして決定された着目閾値が各要素に格納されたと仮定したときのドットの形成状態を想定して、それぞれ算出された所定の目標状態との相関を表すマトリックス評価値に基づいて、前記複数の格納候補要素の中から前記着目閾値の格納要素を決定してディザマトリックスを作成している。しかし、このような方法に限られず、比較的に大きな値から順に選択するようにしても良い。ただし、実施例の方法は、前述のようにドットの粒状性が目立つハイライト領域に対して大きな設計自由度を与えることができるという利点がある。
【００８３】
さらに、閾値を順に決定する方法に限られず、初期状態としてのディザマトリックスを準備するとともに、各要素に格納された複数の閾値の一部を、他の要素に格納された閾値と入れ替えつつ各閾値が格納される要素を決定してディザマトリックスを生成するように構成しても良い。この場合には、評価関数は、所定の要素群素の各々に形成されるドット密度の差を評価関数（罰関数）に含めることによって設定することができる。なお、評価の基準となるドット密度マトリックスは、着目閾値にドットが形成される最も小さな入力階調値に基づいて生成しても良いし、それ以上の入力階調値に基づいて生成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】印刷システムの構成の一例を示すブロック図。
【図２】カラープリンタ２０の概略構成図。
【図３】印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの下面におけるノズル配列を示す説明図。
【図４】印刷ヘッド１０Ａ、１０Ｂの横面を示す説明図。
【図５】インクの凝集やブリードと呼ばれる現象のメカニズムを示す説明図。
【図６】先行ヘッドと後続ヘッドとによってインク滴が吐出されるときのインクの流れ込みのメカニズムの様子を示す説明図。
【図７】ディザマトリックスＭの一部を概念的に例示した説明図。
【図８】ディザマトリックスを使用したドット形成の有無の考え方を示す説明図。
【図９】ブルーノイズ特性を有するブルーノイズディザマトリクスの各画素に設定されている閾値の空間周波数特性を概念的に例示した説明図。
【図１０】人間が有する視覚の空間周波数に対する感度特性である視覚の空間周波数特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）を概念的に示した説明図。
【図１１】本発明の第１実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１２】本発明の第１実施例におけるディザマトリックスＭを示す説明図。
【図１３】本発明の第１実施例における分割マトリックスＭ１、Ｍ２を示す説明図。
【図１４】本発明の第１実施例におけるドット数配分テーブルＤｎを示す説明図。
【図１５】本発明の第１実施例における格納要素決定処理の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１６】マトリックスの各要素に対応する１１個の画素の各々にドットが形成された様子を黒丸印で示す説明図。
【図１７】ドット密度を定量的に表したドット密度マトリックスＤｄａを示す説明図。
【図１８】各画素グループとにおいて候補要素の対応ドットと決定済み閾値の対応ドットとがオンされたドット形成状態を数値化したドット密度マトリックスＤｄ１、Ｄｄ２を示す説明図。
【図１９】本発明の第１実施例の評価値算出式を示す説明図。
【図２０】本発明の第１実施例の変形例の評価値算出式を示す説明図。
【図２１】本発明の第２実施例におけるディザマトリックスの生成方法の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図２２】本発明の第２実施例の評価値算出式を示す説明図。
【図２３】従来のディザマトリックスを用いて形成されたドットパターンを示す説明図。
【図２４】ドット形成位置の誤差やインクの流動が生じない場合のドットパターンを示す説明図。
【図２５】本発明の第２実施例のディザマトリックスの生成方法で生成されたディザマトリックスを用いた各ドットパターンを示す説明図。
【図２６】第１変形例における４個の印刷ヘッドを使用したラインプリンタへの適用の様子を示す説明図。
【図２７】第１変形例における４個の分割マトリックスＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４を示す説明図。
【図２８】第１変形例におけるドット数配分テーブルＤｎ’を示す説明図。
【図２９】第２変形例における印刷ヘッドの主走査と印刷媒体の副走査と行いつつドットを形成するカラープリンタ２０ａの概略構成図。
【図３０】第２変形例のカラープリンタ２０ａによるドット形成の様子を示す説明図。
【符号の説明】
【００８５】
１０…印刷ヘッド
１０Ａ…印刷ヘッド
１０Ｂ…印刷ヘッド
２０、２０ａ…カラープリンタ
２２…モータ
２４…キャリッジモータ
２６…ローラ
３０…キャリッジ
３２…操作パネル
４０…制御回路
５６…コネクタ
６０…印刷ヘッドユニット
９０…コンピュータ
９１…ビデオドライバ
９５…アプリケーションプログラム
９６…プリンタドライバ
９７…解像度変換モジュール
９８…色変換モジュール
９９…ハーフトーンモジュール
１００…印刷データ生成モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体上に印刷を行う印刷装置であって、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成部と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備える印刷装置。
【請求項３】
請求項１記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように構成されている印刷装置。
【請求項４】
請求項３記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備え、
前記配分は、前記共通の印刷領域における前記複数の画素グループの各々のドットの形成対象となる順序に応じて、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように決定されている印刷装置。
【請求項５】
請求項２または４に記載の印刷装置であって、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、さらに、
前記複数の閾値の中から、格納されるべき要素が未決定の閾値であって、かつ、ドットの形成が最もオンとなりやすい閾値を着目閾値として決定する着目閾値決定工程と、
前記複数の閾値の少なくとも一部について、前記着目閾値決定工程と前記格納要素決定工程の各工程を繰り返す繰り返し工程と、
を備える印刷装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、予め設定された第１の階調値以上であって、かつ、予め設定された第２の階調値以下の階調値の領域においては、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が近づくように構成されている印刷装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、前記複数のドット群の各々が予め設定された共通の特性を有するように各閾値が各要素に格納されている印刷装置。
【請求項８】
請求項７記載の印刷装置であって、
前記共通の特性は、フーリエ変換処理を含む計算処理によって算出される粒状性指数で表される値であり、
前記粒状性指数は、視覚の空間周波数特性に基づいて決定されたＶＴＦ関数と、前記フーリエ変換処理によって予め算出された定数との積に基づいて算出される、印刷装置。
【請求項９】
請求項７記載の印刷装置であって、
前記共通の特性は、ローパスフィルタ処理を含む計算処理によって算出されるＲＭＳ粒状度で表される値である、印刷装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記印刷装置は、前記印刷媒体の走査を行いつつ、前記印刷媒体上に前記複数のドット群を形成して印刷を行う印刷装置。
【請求項１１】
印刷媒体上に印刷を行う印刷方法であって、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成工程と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成工程と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている印刷方法。
【請求項１２】
印刷媒体上に印刷画像を形成する印刷物の生成方法であって、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成工程と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成工程と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている印刷物の生成方法。
【請求項１３】
入力階調値に応じて、印刷媒体上に印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスであって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記ディザマトリクスは、前記ドットの形成状態を決定において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値が格納されたディザマトリックス。
【請求項１４】
入力階調値に応じて、印刷媒体上に印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスを生成するための装置であって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値の格納要素を決定する格納要素決定部を備えるディザマトリックス生成装置。
【請求項１５】
入力階調値に応じて、印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスを生成するための方法であって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値の格納要素を決定する格納要素決定工程を備えるディザマトリックス生成方法。
【請求項１６】
入力階調値に応じて、印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスをコンピュータに生成させるためのコンピュータプログラムであって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値の格納要素を決定する機能を前記コンピュータに実現させるプログラムを含むコンピュータプログラム。
【請求項１】
印刷媒体上に印刷を行う印刷装置であって、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成部と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成部と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備える印刷装置。
【請求項３】
請求項１記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように構成されている印刷装置。
【請求項４】
請求項３記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、所定のディザマトリックス生成方法によって生成されたものであり、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、
各階調値における前記画素グループ毎のドット数の配分を表す情報を含む配分情報を準備する配分情報準備工程と、
前記配分情報に基づいて、各階調値における前記配分に近づくように前記画素グループに対応する要素グループに格納される閾値を決定する格納要素決定工程と、
を備え、
前記配分は、前記共通の印刷領域における前記複数の画素グループの各々のドットの形成対象となる順序に応じて、前記ドット形成順序が早いほど前記複数のドット群の各々のドット数の配分が多くなるように決定されている印刷装置。
【請求項５】
請求項２または４に記載の印刷装置であって、
前記所定のディザマトリックス生成方法は、さらに、
前記複数の閾値の中から、格納されるべき要素が未決定の閾値であって、かつ、ドットの形成が最もオンとなりやすい閾値を着目閾値として決定する着目閾値決定工程と、
前記複数の閾値の少なくとも一部について、前記着目閾値決定工程と前記格納要素決定工程の各工程を繰り返す繰り返し工程と、
を備える印刷装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、予め設定された第１の階調値以上であって、かつ、予め設定された第２の階調値以下の階調値の領域においては、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が近づくように構成されている印刷装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記特定のディザマトリックスは、前記複数のドット群の各々が予め設定された共通の特性を有するように各閾値が各要素に格納されている印刷装置。
【請求項８】
請求項７記載の印刷装置であって、
前記共通の特性は、フーリエ変換処理を含む計算処理によって算出される粒状性指数で表される値であり、
前記粒状性指数は、視覚の空間周波数特性に基づいて決定されたＶＴＦ関数と、前記フーリエ変換処理によって予め算出された定数との積に基づいて算出される、印刷装置。
【請求項９】
請求項７記載の印刷装置であって、
前記共通の特性は、ローパスフィルタ処理を含む計算処理によって算出されるＲＭＳ粒状度で表される値である、印刷装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記印刷装置は、前記印刷媒体の走査を行いつつ、前記印刷媒体上に前記複数のドット群を形成して印刷を行う印刷装置。
【請求項１１】
印刷媒体上に印刷を行う印刷方法であって、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成工程と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成工程と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている印刷方法。
【請求項１２】
印刷媒体上に印刷画像を形成する印刷物の生成方法であって、
元画像を構成する各画素の階調値を表す画像データに対してディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行うことによって、前記印刷媒体上に形成されるべき印刷画像の各印刷画素へのドットの形成状態を決定するとともに、前記決定されたドットの形成状態を表すドットデータを生成するドットデータ生成工程と、
前記ドットデータに応じて、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって印刷画像を生成する印刷画像生成工程と、
を備え、
前記ディザマトリクスは、前記ハーフトーン処理において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、前記複数のドット群の各々のドット数の配分が定まるように各閾値が格納されている印刷物の生成方法。
【請求項１３】
入力階調値に応じて、印刷媒体上に印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスであって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記ディザマトリクスは、前記ドットの形成状態を決定において、前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値が格納されたディザマトリックス。
【請求項１４】
入力階調値に応じて、印刷媒体上に印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスを生成するための装置であって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値の格納要素を決定する格納要素決定部を備えるディザマトリックス生成装置。
【請求項１５】
入力階調値に応じて、印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスを生成するための方法であって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値の格納要素を決定する格納要素決定工程を備えるディザマトリックス生成方法。
【請求項１６】
入力階調値に応じて、印刷画像を生成するためにドットの形成状態を決定するための複数の閾値の各々を各要素に格納するディザマトリックスをコンピュータに生成させるためのコンピュータプログラムであって、
前記印刷画像は、前記ドットの形成に関する物理的な条件の相違が想定された複数の画素グループの各々に形成されるドット群を、共通の印刷領域で相互に組み合わせることによって生成され、
前記共通の印刷領域における前記複数のドット群の各々のドット形成順序に応じて、予め定められた前記複数のドット群の各々のドット数の配分に近づくように各閾値の格納要素を決定する機能を前記コンピュータに実現させるプログラムを含むコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００８−１３０００３（Ｐ２００８−１３０００３Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１６９７５（Ｐ２００６−３１６９７５）
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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