JP7520616B2 - 閾値マトリクスの生成方法および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、量子化処理で使用するための閾値マトリクスの生成方法及び画像処理装置に関する。

多階調の画像を疑似階調表現するための量子化法としては誤差拡散法やディザ法が知られている。特に、予め記憶されている閾値と画像データの画素値とを比較してドットの記録または非記録を決定するディザ法は、誤差拡散法に比べて処理負荷が軽く、高速な画像処理が必要とされるプリンタや色数が多いプリンタなどに有用されている。

一方、ディザ法では、閾値マトリクスに設定された閾値の配列によって記録媒体でのドットの配置が決まるため、記録媒体においては、閾値マトリクス特有の粒状性やテクスチャが課題となる場合がある。

特許文献１には、視覚的に好ましいとされるブルーノイズ特性を有する閾値マトリクスを用いた量子化方法が開示されている。

特許文献２では、粒状性が目立ち易い低階調領域では周期的な閾値マトリクスを用いて量子化処理を行い、色再現性が重視される中階調、高階調領域では非周期的な閾値マトリクスを用いて量子化処理を行う方法が開示されている。

特許文献３には、連続しない複数の階調レベルをピックアップし、夫々について好ましいドットパターンを決定し、これらの補間によって他の階調レベルのドットパターンを決定するという手順で閾値を設定するディザパターンの生成方法が開示されている。互いに所定の間隔を空けた複数の階調レベルをピックアップし、夫々にたいして独立して最適化を行ってドットパターンを決定し、その後、補間によって残りの階調レベルのドットパターンを決定する。

特開平７－１７７３５１号公報 特開２００２－１６８０２号公報 特開２００３－４６７７７号公報

しかしながら、量子化処理を行ったデータ上のドット配置が好適な分散性を有していたとしても、記録媒体に記録されるドットの配置においては、記録動作時の機械的誤差などの影響を受けて、ドットの分布が変化し粒状感や濃度ムラが発生する場合がある。

例えば、シリアル型のインクジェット記録装置で双方向のマルチパス記録を行う場合は、往路走査と復路走査の間で記録位置ずれが発生すると、ずれ量に応じて画像のドットの分布が変化し、粒状性や濃度ムラが目立ってしまう場合がある。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものである。よってその目的とするところは、記録動作時に機械的誤差などが発生しても、高画質な画像を記録することが可能な閾値マトリクスの生成方法および画像処理装置を提供することである。

そのために本発明は、第１閾値マトリクスを用いて多値の階調値を量子化した結果に従って記録される第１ドットパターンと、第２閾値マトリクスを用いて多値の階調値を量子化した結果に従って記録される第２ドットパターンとを、記録媒体に重ねて記録すること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使用される、前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスの生成方法であって、前記第１閾値マトリクスに対応する画素領域及び前記第２閾値マトリクスに対応する画素領域のそれぞれについて、第１階調値に対応するドットパターンである第１初期パターンと、前記第１階調値よりも低い第２階調値に対応するドットパターンである第２初期パターンとを取得するドットパターン取得工程と、前記第１階調値と前記第２階調値の間の階調値において、前記第１初期パターン及び前記第２初期パターンとの間で連続性を有するドットパターンが得られるように、前記第１初期パターンと前記第２初期パターンに基づいて、前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスの前記画素領域に閾値を設定する閾値設定工程とを有し、前記閾値設定工程は、前記第１階調値と前記第２階調値の間の任意の階調値について、前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとを合成して得られる合成ドットパターンにおけるドットの分散性が高くなるように、前記任意の階調値に対応する閾値を設定し、前記ドットパターン取得工程における前記第１初期パターン及び前記第２初期パターンの取得と、前記閾値設定工程における前記分散性の判定は、前記第１ドットパターン及び前記第２ドットパターンを所定の記録制御に従って記録する際の、前記量子化における解像度よりも高い記録解像度の下で行うことを特徴とする。

本発明によれば、記録動作時に機械的誤差などが発生しても、高画質な画像を記録することが可能となる。

インクジェット記録装置における記録部の概要を示す斜視図。 記録ヘッドをノズル面から観察した概略図。 インクジェット記録システムの制御の構成を説明するためのブロック図。 主制御部が実行する処理を説明するためフローチャート。 量子化処理を実現するための機能ブロック図。 ドット配置パターンとインデックスパターンを示す図。 双方向の２パスマルチパス記録を説明するための模式図。 従来のマルチパス記録と本発明のマルチパス記録を比較する図。 記録ヘッドの駆動方法を説明するための図。 インデックス展開処理と時分割駆動に基づくドットの記録位置を示す図。 インデックス展開処理と時分割駆動を行った場合と行わない場合の比較図。 ブルーノイズ特性および人間の視覚特性（ＶＴＦ）を示す図。 ロバストパターンの一例を示す図。 ロバストパターンの一例を示す図。 並進対称再現周期未満のズレの影響を説明するための図。 ロバストパターンの別例を示す図。 閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。 第１実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。 変形例の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。 第２実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。 階調値Ｉと画像の粒状性の関係を示す図。 第３実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。 第４実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。 第４実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャート。

（第１の実施形態）
＜記録システムの概要＞
図１は、本実施形態で適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置２（以下、単に記録装置とも言う）における記録部の概要を示す斜視図である。記録部に給送された記録媒体Ｐは、搬送経路上に配置された搬送ローラ１０１とこれに従動するピンチローラ１０２とのニップ部によって、搬送ローラ１０１の回転に伴い、－Ｙ方向（副走査方向）に搬送される。

プラテン１０３は、インクジェット形態の記録ヘッドＨのノズルが形成された面（ノズル面）と対向する記録位置に設けられ、記録媒体Ｐの裏面を下方から支持することで、記録媒体Ｐの表面と記録ヘッドＨのノズル面との距離を一定に維持する。

プラテン１０３上で記録が行われた領域の記録媒体Ｐは、排出ローラ１０５とこれに従動する拍車１０６とにニップされながら、排出ローラ１０５の回転に伴って－Ｙ方向に搬送され、排紙トレイ１０７に排出される。

記録ヘッドＨは、そのノズル面をプラテン１０３ないし記録媒体Ｐに対向させた姿勢で、キャリッジ１０８に着脱可能に搭載されている。キャリッジ１０８は、キャリッジモータ（不図示）の駆動力により２本のガイドレール１０９及び１１０に沿ってＸ方向に往復移動され、その移動の過程で記録ヘッドＨは吐出信号に応じた吐出動作を実行する。

キャリッジ１０８が移動する±Ｘ方向は、記録媒体Ｐが搬送される－Ｙ方向と交差する方向であり、主走査方向と呼ぶ。これに対し、記録媒体搬送の－Ｙ方向は副走査方向と呼ぶ。キャリッジ１０８及び記録ヘッドＨの主走査（吐出を伴う移動）と、記録媒体Ｐの搬送（副走査）とを交互に繰り返すことにより、記録媒体Ｐに、段階的に画像が形成される。

図２は、記録ヘッドＨをノズル面から観察した場合の概略図である。本実施形態において、ノズル面には、シアンインクを吐出するノズル列２０１、マゼンタインクを吐出するノズル列２０２、イエローインクを吐出するノズル列２０３、ブラックインクを吐出するノズル列２０４が、Ｘ方向に並列している。夫々のノズル列においては、同色のインクを吐出するノズルが、１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）のピッチでＹ方向に１２８個ずつ配置されている。

個々のノズルには、エネルギ発生素子となるヒータ（不図示）が配されている。記録データに従って、これらヒータに電圧パルスが印加されることにより、個々のノズルからインクが滴として吐出される。

図３は、本実施形態に適用可能なインクジェット記録システムの制御の構成を説明するためのブロック図である。本実施形態におけるインクジェット記録システムは、図１で説明したインクジェット記録装置２と、画像処理装置１とを含む。画像処理装置１は、例えばＰＣとすることができる。

画像処理装置１は、記録装置２で記録可能な画像データを生成する。画像処理装置１において、主制御部３０８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ等から構成され、画像処理装置１における画像の作成や、作成した画像を記録装置２で記録する場合の画像処理等を行う。画像処理装置Ｉ／Ｆ３０９は、記録装置２との間でデータ信号の授受を行う。表示部３１０は、ユーザに対し様々な情報を表示し、例えばＬＣＤなどを適用することができる。操作部３１４は、ユーザが操作を行うための操作部であり、例えばキーボードやマウスを適用することができる。システムバス３１２は、主制御部３０８と各機能とを結ぶ。Ｉ／Ｆ信号線３１３は、画像処理装置１と記録装置２を接続する。Ｉ／Ｆ信号線３１３の種類としては、例えばセントロニクス社の仕様のものを適用することができる
記録装置２において、コントローラ３０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成され、記録装置２全体を制御する。記録バッファ３０２は、記録ヘッドＨに転送する前の画像データを、ラスタデータとして格納する。インクジェット方式の記録ヘッドＨは、記録バッファ３０２に格納された画像データに従って、各ノズルからインクを吐出する。

給排紙モータ制御部３０４は、不図示の搬送モータを駆動し、記録媒体Ｐの搬送や給排紙を制御する。キャリッジモータ制御部３００は、不図示のキャリッジモータを駆動し、キャリッジ１０８（図１参照）の往復走査を制御する。データバッファ３０６は、画像処理装置１から受信した画像データを一時的に格納する。システムバス３０７は、記録装置２の各機能を接続する。
＜画像処理について＞
図４は、任意の画像を記録装置２で記録する際に、画像処理装置１の主制御部３０８が実行する処理を説明するためフローチャートである。本処理は、任意の画像の記録コマンドを、ユーザが入力することによって開始される。

本処理が開始されると、主制御部３０８は、まずステップＳ４０１において色補正処理を行う。本実施形態において、アプリケーション等で生成された画像データは、６００ｄｐｉで配列する各画素が、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）それぞれについて８ｂｉｔ２５６階調の輝度値を有するものとする。色補正処理において、主制御部３０８は、このような各画素のＲＧＢデータを、記録装置２に固有な色空間で表現されるＲ´Ｂ´Ｇ´データに変換する。具体的な変換方法としては、例えば、予めメモリに格納されたルックアップテーブルを参照することによって行うことができる。

ステップＳ４０２において、主制御部３０８は、Ｒ´Ｇ´Ｂ´データに対して色分解処理を行う。具体的には、予めメモリに格納されているルックアップテーブルを参照し、各画素の輝度値Ｒ´Ｇ´Ｂ´を、記録装置２が使用するインク色に対応する、８ｂｉｔ２５６階調の濃度値ＣＭＹＫに変換する。

ステップＳ４０３において、主制御部３０８は、８ｂｉｔ２５６階調のＣＭＹＫデータに対して分割処理を行い、往路走査用の濃度データＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１と、復路走査用の濃度データＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を生成する。この際、主制御部３０８は、ＣＭＹＫデータが示す各色の濃度値を、ほぼ均等に２分割すればよい。

ステップＳ４０４－１及びステップＳ４０４－２以降の処理は、各インク色について同じ処理が並行して行われる。ここでは簡単のためシアンデータ（Ｃ１，Ｃ２）についてのみ説明する。

ステップＳ４０４－１、Ｓ４０４－２において、主制御部３０８は、濃度値Ｃ１，Ｃ２のそれぞれに対し階調補正処理を行う。階調補正処理とは、入力された濃度値と記録媒体Ｐで表現される光学濃度が線形関係を有するようにするための補正である。通常は予め用意された１次元のルックアップテーブルを参照することにより行う。ステップＳ４０４－１、Ｓ４０４－２の階調補正処理により、８ビット２５６階調の濃度値Ｃ１，Ｃ２は、同じく８ビット２５６階調のＣ１´Ｃ２´に変換される。

ステップＳ４０５－１、Ｓ４０５－２において、主制御部３０８は、多値データＣ１´，Ｃ２´のそれぞれに対し所定の量子化処理を行い、往路走査の量子化データＣ１″及び復路走査用の量子化データＣ２″を生成する。量子化データＣ１″は、往路走査について各画素の記録（１）又は非記録（０）を示す１ビット２値データである。量子化データＣ２″は、復路走査について各画素の記録（１）又は非記録（０）を示す１ビット２値データである。

図５は、ステップＳ４０５－１、Ｓ４０５－２で実行される量子化処理を実現するための機能ブロック図である。図５に示す各ブロックは、図３で説明した画像処理装置１の主制御部３０８によって実現される。

画像入力部５０１は、階調補正処理が行われた後の２５６階調の階調データ、Ｃ１´Ｃ２´Ｍ１´Ｍ２´Ｙ１´Ｙ２´Ｋ１´Ｋ２´のそれぞれを、個別に用意されたディザコア５０２に送信する。図５では、Ｃ１´のためのディザコア５０２の構成を示しているが、他の階調データについても同様のディザコア５０２が用意されている。

メモリ５０３には、階調データ、Ｃ１´Ｃ２´Ｍ１´Ｍ２´Ｙ１´Ｙ２´Ｋ１´Ｋ２´のそれぞれに対応する複数の閾値マトリクス５０４が予め記憶されている。閾値マトリクス５０４は、個々の画素の画素位置に対応付けて閾値を記憶するものであり、以下では閾値マトリクス５０４とも称する。これら閾値マトリクス５０４は、コンピュータを使って生成し予めメモリ５０３に格納しておくことができる。閾値マトリクス５０４の生成方法については後に詳しく説明する。

閾値取得部５０５は、Ｃ１´に対応する閾値マトリクス５０４を参照し、ディザコア５０２が受信したＣ１´の画素位置に対応する閾値Ｔｈを閾値マトリクス５０４から取得して、量子化処理部５０６に提供する。量子化処理部５０６は、画像入力部５０１から入力された処理対象画素の階調値Ｃ１´と閾値取得部５０５から提供された閾値Ｔｈとを比較して、処理対象画素についてドットの記録（１）又は非記録（０）を決定する。量子化結果出力部５０７は、量子化処理部５０６が決定した記録（１）又は非記録（０）の情報を、処理対象画素の量子化データＣ１″として出力する。

図４の説明に戻る。ステップＳ４０６－１、Ｓ４０６－２において、主制御部３０８は、インデックス展開処理を行う。本実施形態のインデックス展開処理では、予め用意したインデックスパターンを用い、６００×６００ｄｐｉの２値データＣ１″及びＣ２″を、１２００×１２００ｄｐｉの２値データＣ１ｐ、Ｃ２ｐに変換する。即ち、１×１画素の領域が、２×２画素の領域に分割され、分割後の画素のそれぞれについてドットの記録（１）又は非記録（０）が設定される。

図６（ａ）及び（ｂ）は、ステップＳ４０６－１、Ｓ４０６－２のインデックス展開処理で使用されるドット配置パターンとインデックスパターンを示す図である。図６（ａ）は、ドット配置パターンを示す図である。６００×６００ｄｐｉの１画素領域は、１２００×１２００ｄｐｉの４画素に対応付けられる。６００×６００ｄｐｉの１画素の量子化データＣ１″、Ｃ２″が「０」即ちドットの非記録を示す場合、１２００×１２００ｄｐｉのいずれの画素にもドットは配置されない。６００×６００ｄｐｉの量子化データＣ１″、Ｃ２″が「１」である場合、本実施形態では、ドットが配置される画素が互いに異なる、パターンＡ、パターンＢ、パターンＣ、及びパターンＤを用意する。

図６（ｂ）は、インデックスパターンの一例を示す図である。インデックスパターンにおいて、各四角は、６００×６００ｄｐｉの１画素領域に対応する。各画素には、パターンＡ～Ｄのいずれのパターンでドットを配置するかが定められている。本実施形態では、ステップＳ４０６―１のインデックス展開処理と、ステップＳ４０６―２のインデックス展開処理とで異なるインデックスパターンを用いる。即ち、本実施形態では、ステップＳ４０６―１のインデックス展開処理で用いる第１インデックスパターンと、ステップＳ４０６―２のインデックス展開処理で用いる第２インデックスパターンとが用意される。

図４の説明に戻る。ステップＳ４０６－１、Ｓ４０６－２のインデックス展開処理で生成された、１２００×１２００ｄｐｉの往路走査用の２値データＣ１ｐ、Ｍ１ｐ、Ｙ１ｐ、Ｋ１ｐ及び、復路走査用の２値データＣ２ｐ、Ｍ２ｐ、Ｙ２ｐ、Ｋ２ｐは、記録装置２に送信される。記録装置２のコントローラ３０１は、受信した２値データに従って、所定のマルチパス記録を行う。

なお、図４のフローチャートでは、色分解処理と階調補正処理の間で、往路走査用と復路走査用にデータを分割するための分割処理を行ったが、分割処理は階調補正処理の後に行ってもよい。この場合、階調補正処理において、往路走査用の１次元のルックアップテーブルと復路走査用の１次元ルックアップテーブルを予め用意し、階調補正処理と分割処理とを同時に行ってもよい。

図７は、記録装置２において、コントローラ３０１の制御の下で実行される、双方向の２パスマルチパス記録を説明するための模式図である。ここでは、説明を簡単にするため、記録ヘッドＨに配列する複数のノズル列のうち、シアンノズル列２０１（図２参照）のみを示している。

２パスのマルチパス記録を行う場合、シアンノズル列２０１に含まれる１２８個のノズルは、第１分割領域と第２分割領域に分割される。

第１記録走査において、コントローラ３０１は、記録ヘッドＨを往路方向である＋Ｘ方向に移動させながら、第１分割領域を用いて２値データＣ１ｐに従った吐出動作を行う。その後、コントローラ３０１は、記録媒体を６４画素分だけ－Ｙ方向に搬送する。図７では便宜上、ノズル列２０１を＋Ｙ方向に移動させることで、各分割領域と記録媒体の相対的な位置関係を示している。

第２記録走査において、コントローラ３０１は、記録ヘッドＨを第１記録走査とは反対の復路方向に移動させながら、第１分割領域と第２分割領域を用いて２値データＣ２ｐに従った吐出動作を行う。その後、コントローラ３０１は、記録媒体を６４画素分だけ－Ｙ方向に搬送する。

第３記録走査において、コントローラ３０１は、記録ヘッドＨを往路方向に移動させながら、第１分割領域と第２分割領域を用いて２値データＣ１ｐに従った吐出動作を行う。その後、コントローラ３０１は、記録媒体を６４画素分だけ－Ｙ方向に搬送する。

以後、第２記録走査のような復路走査と、第３記録走査のような往路走査とを、６４画素分の搬送動作を介在させながら繰り返し行う。これにより、記録媒体の各単位領域には、往路走査によって記録された２値データＣ１ｐに従うドットパターンと、復路走査によって記録された２値データＣ２ｐに従うドットパターンとが重ねて記録されることになる。本実施形態では、往路走査によって記録された２値データＣ１ｐに従うドットパターンを第１ドットパターン、復路走査によって記録された２値データＣ２ｐに従うドットパターンを第２ドットパターンと呼ぶ。

図８（ａ）および（ｂ）は、従来の一般的なマルチパス記録によって記録される画像と、本実施形態のマルチパス記録によって記録される画像を比較する図である。ここでは、説明を簡単にするため、６００ｄｐｉの６画素×６画素で構成される画像領域の各画素に、一様に階調値Ｃ´＝１６が入力された場合を示している。また、図４で説明した画像処理のうち、階調補正処理とインデックス展開処理は省略し示している。

図８（ａ）は、従来の一般的なマルチパス記録によって記録される画像を示す。従来の画像処理の場合、１つの閾値マトリクス７１が用意され、各画素において階調値Ｃ＝１６と閾値Ｔｈが比較される。そして、Ｔｈ≦１６となる閾値Ｔｈが設定されている画素はドットの記録（Ｃ″＝１）が設定され、Ｔｈ＞１６となる閾値Ｔｈが設定されている画素はドットの非記録（Ｃ″＝０）が設定される。量子化パターン７２は、このような量子化の結果を示している。量子化パターン７２において、ドットの記録が設定された画素は斜線で示している。

従来の一般的な２パスのマルチパス記録を行う場合、このような量子化データは互いに補完の関係にある不図示のマスクパターンを用いて、第１パターン７３と第２パターン７４に分配される。そしてこのように生成された第１パターン７３と第２パターン７４は、記録媒体の同じ領域に異なる記録走査によって記録される。２パスのマルチパス記録が双方向記録で行われる場合、第１パターン７３と第２パターン７４は、異なる方向の記録走査で記録されることになる。２つの記録走査で記録されるドット配置は互いに排他の関係にあり、記録媒体の同じ位置に記録されることはない。

一方、図８（ｂ）は、本実施形態のマルチパス記録によって記録される画像を示す。本実施形態において、階調値Ｃ´＝１６は、ステップＳ４０３の分割処理によって２つの階調値Ｃ１´＝８、Ｃ２´＝８に分割され、Ｃ１´が第１閾値マトリクス７５の閾値と比較され、Ｃ２´が第２閾値マトリクスの閾値と比較される（図４参照）。

第１閾値マトリクス７５及び第２閾値マトリクス７６において、Ｔｈ≦８となる閾値Ｔｈが設定されている画素はドットの記録（Ｃ１″＝１、Ｃ２″＝１）が設定される。また、Ｔｈ＞８となる閾値Ｔｈが設定されている画素はドットの非記録（Ｃ１″＝０、Ｃ２″＝０）が設定される。量子化パターン７７、７８は、このような第１閾値マトリクス７５及び第２閾値マトリクス７６を用いた量子化の結果をそれぞれ示している。

合成パターン７９は、量子化パターン７７と量子化パターン７８をデータ上で合成したパターンである。量子化パターン７７と量子化パターン７８は、合成パターン７９のように、記録媒体の同じ領域に異なる記録走査によって重ねて記録される。ここで、量子化パターン７７と量子化パターン７８において、ドット配置は互いに排他の関係にない。このため、合成パターン７９において、Ｃ１″＝Ｃ２″＝１となる画素、即ち記録媒体において、２つのドットが重ねて記録される画素が発生している。

図９は、記録ヘッドＨの駆動方法を説明するための図である。本実施形態では、同一のノズル列に配列する１２８個のノズルを４個のブロックに分け、ヒータに電圧パルスを印加するタイミングを各ブロックでシフトさせる時分割駆動を行う。以下、詳しく説明する。

ノズル列２０１において、全１２８ノズルは、連続する４ノズルを１つのセクションとする３２のセクションに分割される。各セクションに含まれるノズルは、－Ｙ方向１番目のノズルから、ブロック１、ブロック２、ブロック３、ブロック４と４つのブロックに振り分けられる。

タイミングチャート９０１は、各ノズルの駆動タイミングを示す。図中、横軸は時間を示し、縦軸は個々のノズルに配されたヒータに印加される電圧を示す。各セクションにおいては、１２００ｄｐｉの１画素に対応する期間を４分割した中で、１ブロック、２ブロック、３ブロック、４ブロック・・の順序でノズルが駆動される。即ち、同一のブロックに含まれる３２個のノズルは、同時に駆動される。各ノズルの駆動タイミングが吐出タイミングに反映されるため、記録媒体に向けて進行中のインク滴は、吐出状態９０２のようになる。

このような駆動制御の下、キャリッジ１０８（図１参照）を＋Ｘ方向に移動させると、記録媒体にはドットパターン９０３が形成される。キャリッジ１０８をＸ方向に移動しながらの吐出であるため、ドットは駆動順に応じてＸ方向にずれて配置され、記録媒体には、Ｘ方向に対し傾きを有する斜め線が、Ｙ方向に繰り返し配置される。言い換えると、記録媒体においては、１２００ｄｐｉの１画素を更に４分割した４８００ｄｐｉの記録解像度でドットが記録されることになる。

一方、上記駆動制御の下、キャリッジ１０８を－Ｘ方向に移動させると、記録媒体にはドットパターン９０４が形成される。往路走査のドットパターン９０３と比較すると、斜め線の傾き方向が左右に反転している。

以上説明した時分割駆動を行うことにより、同時に駆動するノズルの数を減らし電源容量を抑えることができる。その一方で、ドットパターン９０３、９０４のように、１２００ｄｐｉの１画素領域内において、ドットの記録位置にわずかなばらつきが生じる。
＜入力解像度と記録解像度の関係＞
図１０（ａ）～（ｃ）は、インデックス展開処理および時分割駆動に基づくドットの記録位置を説明するための図である。図１０（ａ）は、図４のステップＳ４０５－１で量子化処理を行った結果の画像データを示す図である。ここでは、６００ｄｐｉの４×４画素領域に含まれる全ての画素について、量子化処理後の量子化値（Ｃ１″）が一様に１（記録）である場合を示している。

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の画像データに対し、図４のステップＳ４０６－１でインデックス展開処理を行った結果の画像データを示す。図１０（ａ）に示す画像データは、図６（ａ）および（ｂ）に示すドット配置パターン及びインデックスパターンに従って、１２００ｄｐｉの個々の画素について記録（１）または非記録（０）が定められた画像データに変換される。

図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の画像データに基づいて、本実施形態の時分割駆動を往路走査で行った場合の、記録媒体におけるドット記録位置を示す。時分割駆動されることにより、１２００ｄｐｉの１画素領域はＸ方向において、４８００ｄｐｉ相当の幅を持つ４つの領域に分割され、これら４つの領域のうちのいずれか１つの領域でドットが記録される。図中、斜線で示した領域は、時分割駆動に従ってドットを記録する領域、白で示した領域はドットを記録しない領域をそれぞれ示している。

図１１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態のインデックス展開処理および時分割駆動を行った場合のドット配置を、上記処理を行わなかった場合のドット配置と比較する図である。図１１（ａ）において、ドット配置１は、本実施形態のインデックス展開処理および時分割駆動を行わなかった場合、すなわちステップＳ４０５－１で量子化処理を行った結果に基づいて、そのまま６００ｄｐｉで記録した場合のドット配置を示している。量子化処理によって記録（１）と定められた６００ｄｐｉの１画素領域のそれぞれにおいて、その中央にドットが配置されている。一方、ドット配置２は、本実施形態のインデックス展開処理および時分割駆動を行った場合のドット配置を示している。図１０（ｃ）で斜線が付された領域に対してドットが配置されている。これら２つの図を比較すると、本実施形態のインデックス展開処理および時分割駆動を行ったドット配置２は、行わなかったドット配置１に比べて、ドットの分散状態が崩れているのがわかる。

図１１（ｂ）は、本実施形態のインデックス展開処理および時分割駆動を行った場合と、行わなかった場合の、それぞれで得られるドット配置の周波数特性を示す。図中、実線は、インデックス展開処理および時分割駆動を行った場合の周波数特性を示し、破線は行わなかった場合の周波数特性を示している。

ここで、ドットの周波数特性と人間の視覚特性の関係について簡単に説明する。人間にとって、視覚的に好ましい状態でドットが配置する空間周波数の特性として、ブルーノイズ特性が知られている。図１２（ａ）および（ｂ）は、ブルーノイズ特性および明視距離２５０ｍｍにおける人間の視覚特性（ＶＴＦ）を示す図である。両図において、横軸は周波数（ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ）であり、グラフの左に行くほど低周波、右に行くほど高周波であることを示している。一方、縦軸はそれぞれの周波数に対応する強度（パワー）を示している。

図１２（ｂ）を参照すると、ブルーノイズ特性には、低周波成分が抑えられていること、急激な立ち上がりを持っていること、高周波成分が平らであること、などの特徴がある。一方、図１２（ａ）に示す人間の視覚特性（ＶＴＦ）では、低周波領域に高い感度を持ち、高周波領域の感度は低い。すなわち、低周波成分は目につきやすいが、高周波成分は目につきにくい。ブルーノイズ特性は、このような視覚特性を踏まえたものであり、視覚特性において、感度の高い（目に見えやすい）低周波領域のパワーを抑え、感度の低い（目に見えにくい）高周波領域にパワーを持つようになっている。

再度図１１（ｂ）を参照する。インデックス展開処理および時分割駆動を行わなかった場合のドット分布を示す色変動を抑制することができる。破線は、低周波成分が抑えられている、急激な立ち上がりを持っている、高周波成分が平らである、という上記ブルーノイズの特徴を有していると言える。これに対しインデックス展開処理および時分割駆動を行った場合のドット分布を示す実線は、上記特徴が若干崩れている。具体的には、破線に比べ、低周波成分のパワーが増加し、立ち上がりが緩やかになっている。その結果、図１２（ｂ）に示す人間の視覚特性（ＶＴＦ）において、感度の高い低周波領域の粒状性が目立つようになり、画像の一様性が損なわれる印象となる。

すなわち、従来の様に分散性に優れた閾値マトリクスを用いて量子化処理を行ったとしても、インデックス展開処理及び時分割駆動を行った場合には、閾値マトリクスが有するドットの分散性が損なわれ、画像の粒状性を目立たせてしまう場合がある。

加えて、図１１（ａ）では、往路走査で記録されるドットパターンを示したが、復路走査においても、往路走査とは異なるドットパターンが往路走査のドットパターンに重ねて記録される。そして、往路走査と復路走査との間でドットの記録位置ずれが発生すると、これらの重ね合わせにおいては、ドットの分散性が更に損なわれたり、ドット被覆面積の変動に伴って濃度が変化してしまったりする。

以上のことに鑑み、本実施形態では、インデックス展開処理及び時分割駆動を行い、更に往路走査と復路走査との間でドットの記録位置ずれが発生した場合であっても、ドット被覆面積やドット分散性の変動が抑えられたドットパターンが記録されるようにする。以下、記録走査間でドットの記録位置ずれが発生した場合であっても、ドット被覆面積やドット分散性が変動し難いという特徴を、本明細書ではロバスト性と呼ぶ。またこのようなロバスト性を有するドットパターンを、ロバストパターンと呼ぶ。
＜ロバストパターンの一例＞
図１３は、本実施形態で採用するロバストパターンの一例を示す。第１ドットパターン１３０１は、図４に示す画像処理の下、２値データＣ１ｐに従って往路走査で記録されるドットパターンである。第２ドットパターン１３０２は、図４に示す画像処理の下、２値データＣ２ｐに従って復路走査で記録されるドットパターンである。合成ドットパターン１３０３は、第１ドットパターン１３０１と第２ドットパターン１３０２とを合成したドットパターンである。各パターンにおいて、破線は、１２００ｄｐｉの直交格子を示し、各ドットは直径２５μｍである。

本例において、第１ドットパターン１３０１と第２ドットパターン１３０２は、任意のドットの位置から他のドットの位置を２つの基底ベクトルで指定できる格子パターンである。この際、第１ドットパターン１３０１で定義される基底ベクトルと、第２ドットパターン１３０２で定義される基底ベクトルは互いに異なっている。本例において、第２ドットパターン１３０２は、第１ドットパターン１３０１を時計回り方向に９０度回転させた配列となっている。

合成ドットパターン１３０３においては、第１ドットパターン１３０１に含まれる第１ドットと、第２ドットパターンに含まれる第２ドットとが、重畳して構成される重畳ドット１３０５が出現している。また、第１ドットと第２ドットが部分的に重畳して構成される近接ドット１３０６も出現し、更にこのような近接ドットには、近接ドットを構成する第１ドットと第２ドットの近接方向が異なるものが存在している。例えば、近接ドット１３０６は第１ドットと第２ドットとがＸ方向に近接しているが、近接ドット１３０７は第１ドットと第２ドットとがＹ方向に近接している。その上で、近接ドットを構成する第１ドットと第２ドットとは、基底ベクトルで定義される格子間距離よりも小さな距離をおいて配置されている。

Ｘずれドットパターン１３０４は、合成ドットパターン１３０３に対し、第２ドットパターン１３０２を１２００ｄｐｉの１画素分（２１μｍ）だけ＋Ｘ方向にずらしたパターンである。合成ドットパターン１３０３における重畳ドット１３０５は、左右に分離して近接ドット１３０９に変化している。一方、合成ドットパターン１３０３における近接ドット１３０６は、互いに結合して重畳ドット１３１０となっている。

図１４は、図１３の合成ドットパターン１３０３と、Ｘずれドットパターン１３０４において、それぞれの重畳ドット１３０５、１３１０の中心を通る直線を基準線として示した図である。合成ドットパターン１３０３においても、Ｘずれドットパターン１３０４においても、基準線で囲まれた領域のドットパターンは等しく、この繰り返しパターン１４０１が縦横に敷き詰められて構成されていることがわかる。

すなわち、合成ドットパターン１３０３とＸずれドットパターン１３０４は、繰り返しパターン１４０１の現れる位置は異なるものの、同一の繰り返しパターン１４０１が縦横に敷き詰められた、実質的に同じドットパターンと言える。そしてこの場合、Ｘずれドットパターン１３０４において、第２ドットパターン１３０２を更に１画素分＋Ｘ方向にずらしても、上記と同様、繰り返しパターン１４０１が現れる位置が異なる、実質的に同じドットパターンが再現される。

ここで、合成ドットパターン１３０３において、任意の重畳ドット１３０５に着目すると、その周囲における、第１ドットと第２ドットの配置は、その重畳ドット１３０５に対し点対称な関係にあることがわかる。例えば、図中、左側の第１ドットと右側の第２ドットで構成される近接ドット１３０６の、重畳ドット１３０５に対し点対称な位置には、左側の第２ドットと右側の第１ドットで構成される近接ドット１３０８が配されている。また、上側の第１ドットと下側の第２ドットで構成される近接ドット１３０７の、重畳ドット１３０５に対し点対称な位置には、上側の第２ドットと下側の第１ドットで構成される近接ドット１３０９が配されている。

即ち、第１ドットパターン１３０１と第２ドットパターン１３０２とが、いずれの方向に１画素ずれたとしても、分離した重畳ドットの周りでは新たな重畳ドットが生成され、その重畳ドットを基準とした繰り返しパターン１４０１が形成される。

以下、このように、第１ドットパターン１３０１と第２ドットパターン１３０２とがＸＹ方向に相対的にずれたとしても、同一の繰り返しパターン１４０１が異なる位相で配置したパターンが得られるような特性を「並進対称性」と呼ぶ。そして、「並進対称性」が再現される最小のずれ量を「並進対称再現周期」と呼ぶ。つまり、図１０及び図１１で説明したロバストパターンは、「並進対称性」を有するロバストパターンであり、１２００ｄｐｉの１画素（２１μｍ）が「並進対称再現周期」となる。

図１５は、第１ドットパターン１３０１と第２ドットパターン１３０２における並進対称再現周期（２１μｍ）未満のズレの影響を説明するための図である。横方向は、合成ドットパターン１３０３における、第２ドットパターン１３０２の＋Ｘ方向のずれ量を示し、縦方向は、合成ドットパターン１３０３における、第２ドットパターン１３０２の＋Ｙ方向のずれ量を示す。各欄には、それぞれのずれ量の組み合わせにおける記録媒体に対するドットの被覆面積の割合を示す。以下、このような割合をドット被覆率と呼ぶ。

例えば、＋Ｘ方向にも＋Ｙ方向にもずれの無い状態、即ち合成ドットパターン１３０３の状態のドット被覆率は２８．７％である。そして、その位置から＋Ｘ方向に追って行くと、ドット被覆率は徐々に増大し、ずれ量が＋１０．６μｍで最高値２９．３％となり、ずれ量が２１．２μｍで、元の値２８．７％に戻っている。ずれ量が２１．２μｍで元の値に戻るのは、ずれ量２１．２μｍが並進対称再現周期に一致し、並進対称性が再現されるためである。＋Ｙ方向へのずれについても同様である。

その上で、表に示される全領域を見ると、ドット被覆率の最大値は２９．３％、最小値は２８．７％となっている。即ち、図１３、１４に示す合成ドットパターン１３０３において、第１ドットパターン１３０１と第２ドットパターン１３０２が、どちらの方向にどの程度ずれても、ドット被覆率の変動は０．６％以下に抑えられる。そしてこの程度の変動は、視覚的には感知され難いと言える。
＜ロバストパターンの別例＞
図１６は、本実施形態で使用可能なロバストパターンの別例を示す図である。第１ドットパターン１６０１は、図４に示す画像処理の下、２値データＣ１ｐに従って往路走査で記録されるドットパターンである。第２ドットパターン１６０２は、図４に示す画像処理の下、２値データＣ２ｐに従って復路走査で記録されるドットパターンである。図１３と同様、破線は１２００ｄｐｉの直交格子を示し、各ドットは直径２５μｍである。以下、説明のため、Ｙ方向の画素位置が等しい画素の群をラスタと呼ぶ。

第１ドットパターン１６０１の第１ラスタを＋Ｘ方向に見ていくと、ドットが２つ並び、間隔をおいてまた２つ並ぶという配置が４回繰り返されている。また、第２ラスタを＋Ｘ方向に見ていくと、同じくドットが２つ並び、間隔をおいてまた２つ並ぶという配置が４回繰り返されている。そして、並んだ２つのドット（以下、ペアドットと言う）の間隔と、ペアドットが配置されるＸ方向の周期は、第１ラスタと第２ラスタとで等しく、第３ラスタ以降についても同様である。その上で、ペアドットのＸ方向の位置は、ラスタ番号が進むほど＋Ｘ方向に一定量ずつシフトしている。

一方、第２ドットパターン１６０２は、第１ドットパターンとＸ方向に対称な関係を有している。第２ドットパターン１６０２の第１ラスタを＋Ｘ方向に見ていくと、各ラスタにおいて第１ドットパターン１６０１と同様のペアドットが同様の周期で配置した状態で、ペアドットの位置は、ラスタ番号が進むほど－Ｘ方向に上記一定量ずつシフトしている。

以上のような第１ドットパターン１６０１と第２ドットパターン１６０２とを合成した合成ドットパターンにおいても、±Ｘ方向のズレによらず被覆率を一定に保つことができる。

以下、合成ドットパターン（不図示）において被覆率をほぼ一定に保つことができる仕組みを説明する。

まず、第１ドットパターン１６０１及び第２ドットパターン１６０２において、ペアドットを構成する２つのドットのＸ方向の中心間距離をＡ１、ペアドットが配置されるＸ方向の周期をＢ１とする。また、合成ドットパターンの第１ラスタにおいて、第１ドットパターンのペアドットと、第２ドットパターンのペアドットのＸ方向の距離をＤとする。図１３の例ではＡ１＝２、Ｂ１＝８、Ｄ＝５（いずれも１２００ｄｐｉでの画素数）とする。更に、第１ドットパターン１６０１において、第２ラスタのペアドットの、第１ラスタのペアドットに対するＸ方向のシフト量をＣ１＝３とする。また、第２ドットパターン１４０２において、第２ラスタのペアドットの、第１ラスタのペアドットに対するＸ方向のシフト量をＣ２＝－Ｃ１＝－３とする。

この場合、合成ドットパターンの第２ラスタにおいて、第１ドットパターン１５０１のペアドットと第２ドットパターン１６０２のペアドットの中心間距離（以下、ペアドット距離と呼ぶ）は、（Ｄ－２Ｃ１）となる。そしてこのようなペアドットによって定義される重複領域は、Ｘ方向に周期Ｂ１で現れることになる。また、第３ラスタにおいて上記ペアドット距離は（Ｄ－４Ｃ１）となり、Ｎラスタにおいて、上記ペアドット距離は（Ｄ－２Ｃ１×（Ｎ－１））と表すことができる。

このように、合成ドットパターンにおいて、上記ペアドット距離、即ちラスタ内のドット配列は、ラスタごとに異なることになる。本例の場合は、Ｎ＝１２９において、ラスタ内のドット配列が第１ラスタと等しい配列に戻る。即ち、第１～１２８ラスタによって表現されるドット配列が、Ｙ方向に繰り返されることになる。

ここで、第１ドットパターン１６０１に対し第２ドットパターン１６０２が＋Ｘ方向に１２００ｄｐｉの１画素分（２１μｍ）ずれた状態を考える。この場合、２Ｃ１×（Ｎ－１）の値が２１μｍに最も近くなるＮラスタ目において、合成ドットパターンの１ラスタ目のドット配列が再現されることになる。その結果、そのＮラスタ目を起点として、１２８ラスタを１周期とした合成ドットパターン１６０３と同じ内容のドットパターンが形成されることになる。言い換えると、Ｘ方向にどの程度のずれが発生しても、２Ｃ１×（Ｎ－１）の値がずれ量に最も近くなるＮラスタは存在するため、位相が変わるだけの同様のパターンが形成されることになる。以上が、合成ドットパターン（不図示）において被覆率をほぼ一定に保つことができる仕組みである。

即ち、往路走査で第１ドットパターン１６０１を記録し、復路走査で第２ドットパターン１６０２を記録すれば、往路走査と復路走査で１画素単位のずれが発生しても、ドット被覆率を一定に維持し、濃度ムラの無い一様な画像を記録することができる。

なお、本実施形態では、第１ドットパターン１６０１と第２ドットパターン１６０２において、ドット群を構成するドットの数（２個）と距離Ａ１、及びドット群が配置される周期Ｂが等しい場合を説明した。更に、Ｙ方向に隣接するラスタ間のオフセットにおいて、オフセット量が等しくオフセット方向が逆の向きとなる場合について説明した。しかしながら、本例のロバストパターンの効果は、このような条件に限定されて得られるものではない。第１ドットパターン１６０１と第２ドットパターン１６０２において、Ｙ方向に隣接するラスタ間のシフト量とシフト方向の少なくとも一方が異なっていれば、記録媒体上でのドット被覆率を一定範囲に抑えるというロバストパターンの効果を得ることはできる。

以上説明したような、「往路走査と復路走査でずれが発生しても、ドット被覆率を一定に維持できる」という特徴は、図１３のロバストパターンも、図１６のロバストパターンも有する特徴である。但し、図１３のロバストパターンは、ＸＹ方向のどちらのズレにも耐性を有するのに対し、図１６のロバストパターンは特にＸ方向のズレに耐性を有するパターンと言える。図１で説明したようなシリアル型のインクジェット記録装置で往復走査を行う場合、図１３、図１６のいずれのロバストパターンも好適に使用することができる。

本実施形態では、所定の階調値Ｃ´を有する階調データが一様に入力された場合に、図１３や図１６で説明したようなロバストパターンが、紙面上で記録されるようにする。すなわち、所定の階調値Ｃ´を有する階調データが一様に入力された場合に、往路走査において第１ドットパターン１３０１又は１６０１が記録され、復路走査において第２ドットパターン１３０２又は１６０２が記録されるようにする。そして、そのために、図６で説明したインデックス展開処理、図７で説明した２パスのマルチパス記録、及び図９で説明した時分割駆動によるドット配置に基づいて、量子化処理で用いる第１閾値マトリクス及び第２閾値マトリクスを予め作成するものとする。
＜閾値マトリクスの作成方法＞
図１７は、本実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャートである。既に説明したように、本実施形態では、１６×１６画素の２５６画素領域を有する第１閾値マトリクスと第２閾値マトリクスを使用する。図１７の閾値マトリクス生成手順では、これら閾値マトリクスを構成する２５６個の画素のそれぞれに、０～２５５のいずれかの閾値を設定する。

本実施形態では、０～２５５の閾値を、所定の閾値Ｋを境界とした２つのステップで設定する。まずステップＳ１において、中高レベルの閾値（Ｋ～２５５）を設定する。そして、ステップＳ２では、残りの低レベルの閾値（０～Ｋ－１）を設定する。ここで、Ｋは、入力階調値ＩがＩ＝Ｋであった場合に、図１３や図１６で説明したようなロバストパターンが得られる値であり、例えば、K＝１２８とすることができる。

図１８は、ステップＳ１において、中高レベル閾値（Ｋ～２５５）を設定する工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、まずステップＳ１８００において、最高階調値Ｉ＝２５５に対応する初期パターン１と、階調値Ｉ＝Ｋに対応する初期パターン２を生成する。このような初期パターンは、第１閾値マトリクス用と、第２閾値マトリクス用に生成する。

具体的には、まず、１６×１６画素を有する閾値マトリクスの画素領域を、Ｘ方向４８００ｄｐｉ×Ｙ方向１２００ｄｐｉの画素領域に分割（データ上で拡張）した拡張パターンを用意する。このような分割は、６００×６００ｄｐｉを１２００×１２００ｄｐｉに変換するインデックス展開処理と、１２００ｄｐｉの１画素を更に４８００ｄｐｉの記録解像度に変換する時分割駆動に基づくものである。これにより、６００×６００ｄｐｉの１画素は８×２＝１６個の分割画素に分割され、Ｘ方向に１２８個、Ｙ方向に３２個の画素を有する擬似的な画素領域が生成される。

次に、分割前の１画素のそれぞれについて、１６個の分割画素の中から、インデックス展開処理及び時分割駆動の下でドットを配置することが可能な分割画素を、ドット配置可能画素として設定する。これにより、４８００×１２００ｄｐｉの拡張パターンにおいて、２５６個のドット配置可能画素が選出される。ドット配置可能画素の分布は、例えば図１０（ｃ）において斜線で示したようになる。この際、第１閾値マトリクス用の拡張パターンでは、第１インデックスパターンと往路走査の時分割駆動に基づいてドット配置可能画素を設定する。第２閾値マトリクス用の拡張パターンでは、第２インデックスパターンと復路走査の時分割駆動に基づいてドット配置可能画素を設定する。

そして、２５６個のドット配置可能画素の全てにドットを配置して得られたドットパターンを初期パターン１とする。また、２５６個のドット配置可能画素のうち、Ｋ個の画素にドットを配置したドットパターンを初期パターン２とする。但し、初期パターン２は、所定のロバストパターンが得られるドットパターンとする。例えば、第１閾値マトリクス用の初期パターン２を図１３の第１ドットパターン１３０１に準じたパターンとし、第２閾値マトリクス用の初期パターン２を図１３の第２ドットパターン１３０２に準じたパターンとすることができる。また、第１閾値マトリクス用の初期パターン２を図１６の第１ドットパターン１６０１に準じたパターンとし、第２閾値マトリクス用の初期パターン２を図１６の第２ドットパターン１６０２に準じたパターンとすることができる。

ステップＳ１８０１では、設定対象閾値Ｔｈを初期値２５５に設定する。

ステップＳ１８０２では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、初期パターン１に含まれるドットのうち、初期パターン２に含まれないドットを抽出ドットとして抽出する。

ステップＳ１８０３では、抽出ドットのそれぞれについて、初期パターン１における評価値を算出する。この評価値は、初期パターン１の座標（ｘ、ｙ）におけるドット密度から求めることができる。ドット密度の算出方法は特に限定されるものではないが、例えば、初期パターン１においてドットが配置された各画素に一定の画素値を与え、所定の大きさのガウスフィルタをかけて得られる各画素の画素値をドット密度とすることができる。また、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）やドット間距離などを用いてドット密度を算出してもよい。ドット密度が高い場合、その画素（ｘ、ｙ）の近傍においてドットの分散性は低く、ドット密度が低い場合、その画素の近傍においてドットの分散性は高いことになる。

ここで、座標（ｘ、ｙ）について、第１閾値マトリクス用の初期パターン１におけるドット密度をＤ１（ｘ、ｙ）、第２閾値マトリクス用の初期パターン１におけるドット密度をＤ２（ｘ、ｙ）とする。また、第１閾値マトリクス用の初期パターン１と第２閾値マトリクス用の初期パターン１を合成した参照ドットパターンにおけるドット密度をＲ（ｘ、ｙ）とする。この場合、第１閾値マトリクス用の初期パターン１において、座標（ｘ、ｙ）に配された抽出ドットの評価値Ｖ１（ｘ、ｙ）は、以下の式で表すことができる。
Ｖ１（ｘ、ｙ）＝α１×Ｄ１（ｘ、ｙ）＋β１×Ｒ（ｘ、ｙ）

また、第２閾値マトリクス用の初期パターン１において、座標（ｘ、ｙ）に配された抽
出ドットの評価値Ｖ２（ｘ、ｙ）は、以下の式で表すことが出来る。
Ｖ２（ｘ、ｙ）＝α２×Ｄ１（ｘ、ｙ）＋β２×Ｄ２（ｘ、ｙ）

ここで、α１、β１、α２、β２は重みづけ係数である。例えば、第１閾値マトリクス用の評価値Ｖ１において、α１を大きくすれば往路走査で記録される第１ドットパターンの分散性を重視することになり、β１を大きくすれば往復走査で記録される合成ドットパターンの分散性を重視することになる。α１に比べてβ１をあまり大きくしてしまうと、合成ドットパターンでは好ましい分散性は得られるものの、往復走査でずれが発生した場合に分散性が損なわれるおそれが生じる。復路走査用の評価値Ｖ２についても同様である。このため、α１とβ１及びα２とβ２については、互いのバランスを加味しながら適切に調整することが好ましい。

ステップＳ１８０４では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、最も評価値が高い抽出ドットを選出し、その抽出ドットの座標（ｘ、ｙ）が含まれる６００×６００ｄｐｉの画素に設定対象閾値Ｔｈを設定する。

ステップＳ１８０５では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、初期パターン１からＳ１８０４で選出したドットを削除し、初期パターン１を更新する。

ステップＳ１８０６では、Ｔｈ＝Ｋであるか否かを判定する。Ｔｈ＜Ｋである場合は、ステップＳ１８０７にて閾値Ｔｈより１を減算して、設定対象閾値を変更する。そして、次の設定対象閾値を設定するためにステップＳ１８０２戻る。以後、ステップＳ１８０２～ステップＳ１８０７工程を、ステップＳ１８０６でＴｈ＝Ｋと判定されるまで繰り返す。

ステップＳ１８０６において、Ｔｈ＝Ｋと判定した場合、本処理を終了する。

以上説明した一連の処理により、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、Ｋ～２５５の閾値が設定される。

なお、図１８では、第１閾値マトリクスに対する閾値の設定と、第２閾値マトリクスに対する同じ閾値の設定を、並行して行う形態で説明した。しかし、第１閾値マトリクスに対し複数の閾値を設定した後に、第２閾値マトリクスに対し同じ複数の閾値を設定するようにしてもよい。

再び、図１７を参照する。ステップＳ１によって１６×１６のディザパターンにおけるＫ～２５５の閾値が設定されると、ステップＳ２では、残りの閾値０～Ｋ－１の設定を行う。この際、ステップＳ２においても、図１８で説明したフローチャートに従って、閾値Ｔｈを設定することができる。以下、図１８を参照しながら、ステップＳ１の場合と異なるステップについて説明する。

ステップＳ１８００では、ステップＳ１において初期パターン２として利用したドットパターンを、初期パターン１として設定する。また、当該初期パターン１と同じ画素領域を有し、ドットが全く配置されていないパターンを初期パターン２として設定する。但しこの場合、ステップＳ１８０２で抽出される抽出ドットは、初期パターン１を構成するドットと一致することになる。よって、ステップＳ１８００における、初期パターン２の生成工程及びステップＳ１８０２の抽出ドット設定工程は、省略することもできる。

ステップＳ１８０１では、設定対象閾値Ｔｈを初期値Ｋ－１に設定する。

ステップＳ１８０６では、Ｔｈ＝０であるか否かを判定する。

他のステップについては、ステップＳ１の場合と同様である。以上説明した図１８の処理により、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、０～Ｋ－１の閾値が設定される。即ち、ステップＳ１及びステップＳ２により、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、０～２５５の閾値が設定される。

以上、図１７及び図１８で説明した手順に従って作成した第１閾値マトリクス及び第２閾値マトリクスを用いた場合、所定の階調値Ｋが一様に入力された際は、図１３や図１６に従った第１ドットパターンと第２ドットパターンが記録媒体上に記録される。即ち、当該階調値Ｉ＝Ｋにおいて、機械的な記録位置ずれに耐性のあるロバストパターンが記録される。また、階調値Ｉ＝Ｋと異なる階調値においても、上記ロバストパターンと連続性を有し、上記ロバストパターンと同等のロバスト性を備えた分散性の高いドットパターンを記録することができる。即ち、本実施形態の方法で作成した閾値マトリクスを用いて画像処理を行えば、記録動作時に機械的な記録位置ずれが発生しても、全階調領域において、粒状性や濃度ムラが抑えられた画像を出力することが可能となる。
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態では、図１７のステップＳ１において、全画素にドットが配置された初期パターン１から、ロバストパターンである初期パターン２に向けて、なるべく高い分散性を維持しながらドットを１つずつ削除する手順で、各階調の閾値を設定した。これに対し、本変形例では、初期パターン２から初期パターン１に向けて、ドットを１つずつ追加する手順で、各階調の閾値を設定する。

図１９は、本変形例のステップＳ１において、中高レベルの閾値（Ｋ～２５５）を設定する工程を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１９００において、初期パターン１及び初期パターン２を生成する。初期パターン１及び初期パターン２の生成方法は図１７のＳ１８００で説明したドットパターン生成工程と同様であるので、ここでの説明は割愛する。

ステップＳ１９０１では、設定対象閾値Ｔｈを初期値Ｋに設定する。

ステップＳ１９０２における抽出ドットの抽出工程は、図１７のＳ１８０２と同様であるので、ここでの説明は割愛する。

ステップＳ１９０３では、抽出ドットのそれぞれについて、初期パターン２における評価値を算出する。図１８のＳ１８０３では、初期パターン１における評価値を算出したが、本変形例では初期パターン２における評価値を算出する。本変形例の評価値も、初期パターン２の座標（ｘ、ｙ）におけるドット密度から求めることができる。

ここで、座標（ｘ、ｙ）について、第１閾値マトリクス用の初期パターン２におけるドット密度をＤ１´（ｘ、ｙ）、第２閾値マトリクス用の初期パターン２におけるドット密度をＤ２´（ｘ、ｙ）とする。また、第１閾値マトリクス用の初期パターン２と第２閾値マトリクス用の初期パターン２を合成した参照ドットパターンにおけるドット密度をＲ´（ｘ、ｙ）とする。この場合、第１閾値マトリクス用の初期パターン２において、座標（ｘ、ｙ）に配された抽出ドットの評価値Ｖ１´（ｘ、ｙ）は、以下の式で表すことが出来
る。
Ｖ１´（ｘ、ｙ）＝α３×Ｄ１´（ｘ、ｙ）＋β３×Ｒ´（ｘ、ｙ）

また、第２閾値マトリクス用の初期パターン２において、座標（ｘ、ｙ）に配された抽出ドットの評価値Ｖ２´（ｘ、ｙ）は、以下の式で表すことが出来る。
Ｖ２´（ｘ、ｙ）＝α４×Ｄ１´（ｘ、ｙ）＋β４×Ｄ２´（ｘ、ｙ）

ここで、ここで、α３、β３、α４、β４は重みづけ係数である。これら重みづけ係数については、第１の実施形態と同様、適切に調整することが好ましい。

ステップＳ１９０４では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、最も評価値が低い抽出ドットを選出し、その抽出ドットの座標（ｘ、ｙ）が含まれる６００×６００ｄｐｉの画素に設定対象閾値Ｔｈを設定する。

ステップＳ１９０５では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、初期パターン２にステップＳ１９０４で選出したドットを追加する。

ステップＳ１９０６では、Ｔｈ＝２５５であるか否かを判定する。Ｔｈ＜２５５である場合は、ステップＳ１９０７にて閾値Ｔｈに１を加算し、設定対象閾値を変更する。そして、次の設定対象閾値を設定するためにＳ１９０２戻る。以後、Ｓ１９０２～Ｓ１９０７工程を、Ｓ１９０６でＴｈ＝２５５と判定されるまで繰り返す。

Ｓ１９０６において、Ｔｈ＝２５５と判定した場合、本処理を終了する。

以上説明した一連の処理により、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、Ｋ～２５５の閾値が設定される。

図１７のステップＳ２については、第１の実施形態と同様の手順で０～Ｋ－１の閾値を設定すればよい。本変形例のように作成した第１、第２の閾値マトリクスであっても、全階調領域において、粒状性や濃度ムラが抑えられた画像を出力することが可能となる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、最大値（２５５）と最小値（０）の他に、ロバストパターンとなる中間階調値（Ｋ）のパターンを初期パターンとして用意し、これらの間を繋ぐように各階調の閾値を設定した。これに対し、本実施形態では、ロバストパターンとなるパターンを複数用意し、これらの間を繋ぐように各階調の閾値を設定する。

図２０は、本実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャートである。本実施形態では、０～２５５の閾値を、異なる閾値Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３（２５５＞Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３＞０）を境界とした４つのステップで設定する。まずステップＳ２１において、閾値（Ｋ１～２５５）を設定する。次のステップＳ２２において、閾値（Ｋ２～Ｋ１－１）を設定する。次のステップＳ２３において、閾値（Ｋ３～Ｋ２－１）を設定する。次のステップＳ２４において、残りの閾値（０～Ｋ３－１）を設定する。ここで、Ｋ１、Ｋ２，Ｋ３は、入力階調値ＩがＩ＝Ｋ１、Ｉ＝Ｋ２、Ｉ＝Ｋ３であった場合に、図１３や図１６で説明したようなロバストパターンが予め用意される階調値である。Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、例えば、Ｋ１＝１９２、Ｋ２＝１２８、Ｋ３＝６４とすることができる。

図２０の各工程における、閾値Ｔｈの設定は、図１８又は図１９のフローチャートに従って行うことができる。ステップＳ２１～Ｓ２４のそれぞれにおいて、初期パターン１と初期パターン２の内容を設定し、対応する範囲の閾値を設定すればよい。

本実施形態の方法で作成した閾値マトリクスを用いた場合、第１の実施形態よりも、更に多くの階調（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）で好適なロバストパターンを再現することができる。また、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３以外の階調においても、上記ロバストパターンと連続性を有し、上記ロバストパターンと同等のロバスト性を備えた分散性の高いドットパターンを記録することができる。即ち、本実施形態の方法で作成した閾値マトリクスを用いて画像処理を行えば、記録動作時に機械的な記録位置ずれが発生しても、全階調領域において、粒状性や濃度ムラが抑えられた画像を出力することが可能となる。
（第３の実施形態）
第１、第２の実施形態では、所定の階調値に対応するロバストパターンを、初期パターン２として用意し、このロバストパターンが上記所定の階調値で再現されるような閾値マトリクスを作成した。しかしながら、ロバストパターンにおいては、そのパターン自体のドット分散性が十分でなく、粒状性が感知されてしまう場合がある。

図２１は、階調値Ｉと画像の粒状性の関係を示す図である。階調値Ｉがゼロの場合（Ｉ＝０）、記録媒体にドットが記録されないので、画像の粒状性は低い。また、階調値Ｉが最高値の場合（Ｉ＝２５５）、記録媒体がドットで埋め尽くされるので画像の粒状性は低い。これに対し、部分的に重なったドットや孤立するドットが含まれる中間の階調値では、粒状性は目立ち易い傾向にある。

以上の状況を踏まえ、本実施形態では、第１の実施形態と同様のロバストパターンを初期パターン２として用いながら、所定の階調値Ｋを含む中間の階調領域においては、ロバスト性よりもドット分散性を優先させて閾値マトリクスを作成する。

以下、本実施形態における閾値マトリクスの作成方法を説明する。本実施形態においても、図１７のステップＳ１、Ｓ２の手順に従って、第１、第２の閾値マトリクスを生成する。

図２２は、本実施形態のステップＳ１において、中高レベル閾値（Ｋ～２５５）を設定する工程を説明するためのフローチャートである。ステップＳ２２００～Ｓ２２０５の処理は、第１の実施形態で説明した図１８のステップＳ１８００～Ｓ１８０５の処理と同様であるため、ここでの説明は割愛する。

ステップＳ２２０６では、Ｔｈ＝Ｋ´であるか否かを判定する。ここで、Ｋ´は、初期パターン１に対応する階調値（２５５）よりも小さく、初期パターン２に対応する階調値Ｋよりも大きな値であり、例えば、Ｋと最高階調値との中間値とすることができる。即ち、初期パターン２に対応する階調値ＫがＫ＝１２８であるとき、Ｋ´＝（２５５＋１２８）／２≒１９２とすることができる。

ステップＳ２２０６において、Ｔｈ＜Ｋである場合は、Ｓ２２０７にて閾値Ｔｈより１を減算し設定対象閾値を変更する。そして、次の設定対象閾値Ｔｈを設定するためにＳ２２０２戻る。以後、Ｓ２２０２～Ｓ２２０７の工程を、Ｓ２２０６でＴｈ＝Ｋ´と判定されるまで繰り返す。そして、Ｓ２２０６においてＴｈ＝Ｋ´と判定した場合、Ｓ２２０８に進む。この段階において、初期パターン１には、Ｋ´－１個のドットが残存していることになる。

ステップＳ２２０８では、初期パターン１に残存するＫ´－１個のドットのそれぞれについて、初期パターン１における評価値を算出する。即ち、ステップＳ２２０３では、初期パターン１と初期パターン２の差分である抽出ドットについてのみ評価値を算出したが、本ステップでは初期パターン１に残存する全てのドットについて、評価値を算出する。評価値の算出方法については、第１の実施形態と同様である。

ステップＳ２２０９では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、初期パターン１の中で最も評価値が高いドットを選出し、そのドットの座標（ｘ、ｙ）が含まれる６００×６００ｄｐｉの画素に設定対象閾値Ｔｈを設定する。

ステップＳ２２１０では、第１閾値マトリクス用、第２閾値マトリクス用のそれぞれについて、初期パターン１からＳ２２０９で選出したドットを削除する。

ステップＳ２２１１では、Ｔｈ＝Ｋであるか否かを判定する。Ｔｈ＜Ｋである場合は、ステップＳ２２１２にて閾値Ｔｈより１を減算し、設定対象閾値を変更する。そして、次の設定対象閾値を設定するためにステップＳ２２０８戻る。以後、ステップＳ２２０８～Ｓ２２１２の工程を、Ｓ２２１１でＴｈ＝Ｋと判定されるまで繰り返す。

ステップＳ２２１１において、Ｔｈ＝Ｋと判定した場合、本処理を終了する。
これにより、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、Ｋ～２５５の閾値が設定される。

本実施形態において、０～Ｋ－１の閾値を設定するためのステップＳ２は、ステップＳ１が終了した段階の初期パターン１をそのまま用いることができる。ステップＳ１が終了した段階の初期パターン１には、２５５－Ｋ個のドットが残存している。この初期パターン１に対し、図２２で説明したＳ２２０８～Ｓ２２１２の工程を、Ｋ＝０となるまで繰り返し行えばよい。

以上説明した本実施形態によれば、初期パターン１と初期パターン２の中間の階調値Ｋ´までは、初期パターン１と初期パターン２の差分である抽出ドットのみの評価値を算出し、抽出ドットが配置された位置に閾値を設定する。一方、上記中間の階調値Ｋ´よりも低い階調値では、そのタイミングの初期パターン１に残存する全てのドットの中から評価値が高い順番に閾値を設定する。このような本実施形態の場合、初期パターン２の階調値Ｋにおいて、第１の実施形態で説明したような完全なロバストパターンは再現されないことになる。

しかしながら、ロバスト性が重視される高階調領域（Ｋ´～２５５）においては、ロバストパターンである初期パターン２と連続性を有し、上記ロバストパターンと同等のロバスト性を備えたドットパターンを記録することができる。また、分散性が重視される低中階調領域（０～Ｋ´）においては、ロバストパターンである初期パターン２と連続性を有しながら、粒状性を抑えたドットパターンを記録することができる。その結果、全階調領域においてロバスト性と分散性とが好適なバランスで保たれた画像を記録することが可能となる。
（第４の実施形態）
図２３は、本実施形態の閾値マトリクスの生成手順を説明するためのフローチャートである。本実施形態では、０～２５５の閾値を、２つの閾値Ｋ１、Ｋ２（Ｋ１＞Ｋ２）を境界とした３つのステップで設定する。まずステップＳ３１において、閾値（Ｋ１～２５５）を設定する。ステップＳ３２において、閾値（Ｋ２～Ｋ１－１）を設定する。ステップＳ３３では、残りの閾値（０～Ｋ２－１）を設定する。Ｋ１、Ｋ２は、例えば、Ｋ１＝１２８、Ｋ２＝６４とすることができる。

図２４は、本実施形態のステップＳ３１において、中高レベルの閾値（Ｋ１～２５５）を設定する工程を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ２４００では、最高階調値Ｉ＝２５５に対応する初期パターン１と、階調値Ｉ＝Ｋ１に対応する初期パターン２と、階調値Ｉ＝Ｋ２に対応する初期パターン３とを生成する。ここで、初期パターン２は、階調値Ｉ＝Ｋ１に対応するロバストパターンであり、初期パターン３は、階調値Ｉ＝Ｋ２に対応するロバストパターンである。

ステップＳ２４０１～Ｓ２４０７の処理は、第３の実施形態で説明した図２２のステップＳ２２０１～Ｓ２２０７の処理と同様であるため、ここでの説明は割愛する。第３の実施形態と同様、ステップＳ２４０８に進んだ段階において、初期パターン１には、Ｋ´個のドットが残存していることになる。

ステップＳ２４０８では、現段階の初期パターン１に含まれるドットのうち、ステップＳ２４００で用意した初期パターン３に含まれないドットを抽出し、新たな抽出ドットとして更新する。初期パターン１にＫ´個のドットが残存している場合、（Ｋ´－６４）個のドットが抽出されることになる。

ステップＳ２４０９では、新たな抽出ドットのそれぞれについて、現段階の初期パターン１における評価値を算出する。評価値の算出方法については、第１の実施形態と同様である。

ステップＳ２４１０では、抽出ドットの中で最も評価値が高いドットを選出し、その抽出ドットの座標（ｘ、ｙ）が含まれる６００×６００ｄｐｉの画素に設定対象閾値Ｔｈを設定する。

ステップＳ２４１１では、初期パターン１からＳ２４０９で選出したドットを削除する。

ステップＳ２４１２では、Ｔｈ＝Ｋ１であるか否かを判定する。Ｔｈ＜Ｋ１である場合は、Ｓ２４１３にて閾値Ｔｈより１を減算し、設定対象閾値を変更する。そして、次の閾値設定処理を行うためにＳ２４０８戻る。以後、Ｓ２４０８～Ｓ２４１３の工程を、Ｓ２４１２でＴｈ＝Ｋ１と判定されるまで繰り返す。Ｓ２４１２において、Ｔｈ＝Ｋ１と判定した場合、本処理を終了する。

以上説明した一連の処理により、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、Ｋ１～２５５の閾値が設定される。

図２３のステップＳ３２では、図２２で説明したフローチャートの前半部分の工程であるＳ２４００～Ｓ２４０７に従って、閾値Ｔｈを設定することができる。以下、ステップＳ３１の場合と異なる点について説明する。

ステップＳ２４００では、ステップＳ３１が終了した時点の初期パターン１をそのまま初期パターン１として設定する。また、初期パターン１と同じ画素領域を有し、ドットが全く配置されていないパターンを初期パターン２とする。

ステップＳ２４０１では、設定対象閾値Ｔｈを初期値Ｋ１－１に設定する。

ステップＳ２４０６では、Ｔｈ＝Ｋ２であるか否かを判定する。

他の工程については、ステップＳ３１の場合と同様である。これにより、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、Ｋ２～Ｋ１－１の閾値が設定される。

図２３のステップＳ３３では、初期パターン１に残存する全てのドットについて、評価値を算出し、評価値の高いドットから順に閾値を設定していく。具体的には、図２２で説明したフローチャートの後半部分の工程であるＳ２２０８～Ｓ２２１１に従って、閾値Ｔｈを設定することができる。以上説明した、ステップＳ３１～Ｓ３３の工程により、第１閾値マトリクスおよび第２閾値マトリクスのそれぞれについて、０～２５５の閾値が設定される。

以上説明した本実施形態においても、第３の実施形態と同様、階調値Ｋ１、Ｋ２において完全なロバストパターンは再現されない。しかし、本実施形態の方法に従って生成した第１、第２の閾値マトリクスを用いて画像を記録した場合、これらロバストパターンと連続性を有し、同等のロバスト性を備えたドットパターンを記録することが可能となる。その結果、全階調領域においてロバスト性と分散性とが好適なバランスで保たれた画像を記録することができる。
（その他の実施形態）
以上説明した第１～第４の実施形態において、初期パターンとして用意するロバストパターンの階調値Ｋは、様々に変更することができる。ロバストパターンの階調値や初期パターンとして用意するロバストパターンの数を、インク色やノズル列間で異ならせることにより、ロバストパターン間の同期に伴う画像の劣化を抑制することができる。例えば、シアン用の初期パターンとしては、階調値Ｉ＝６４、１２８、１９２に対応する３つのロバストパターンを用意し、マゼンタ用の初期パターン２としては、階調値Ｉ＝１２８、１９２に対応する２つのロバストパターンを用意してもよい。初期パターンの階調値をインク色間で調整することにより、画像全体において、ロバスト性と粒状性のバランスを好適に保つことができる。

また、以上では、第１ドットパターンを記録ヘッドの往路走査で記録し、第２ドットパターンを復路走査で記録する内容で説明したが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、第１ドットパターンと第２ドットパターンは、異なる２回の往路走査で記録されてもよい。また、第１ドットパターンと第２ドットパターンは、同じ種類のインクを吐出する異なるノズル列で記録されてもよい。更に、この場合、同じ種類のインクを吐出する異なるノズル列を備えた、フルライン型の記録装置であってもよい。いずれにしても、第１ドットパターンと第２ドットパターンとが、記録媒体上で重複するように異なるタイミングで記録される形態であれば本発明は有効に機能する。

以上では、図４で説明した各工程を画像処理装置１が行う内容で説明したが、一部の工程は記録装置２のコントローラ３０１が行ってもよい。上記フローチャートに示した工程においては、どの工程までを画像処理装置１が行い、どの工程以降を記録装置２が行うか、という明確な切り分けは特に定められるものではない。例えば、量子化処理までの工程を画像処理装置１が行い、インデックス展開処理以降の処理を記録装置２が行うようにしてもよい。

また、各ステップの入出力データの解像度に関しては、上述した値に制限されるものではない。例えば、上記実施形態では６００×６００ｄｐｉの入力解像度を１２００×１２００ｄｐｉの記録解像度に変換するために２×２のドット配置パターンを用意した。しかし、ドット配置パターンを構成するＸＹ方向の画素数は、入力解像度と記録解像度の関係に基づいて設定されればよい。例えば、入力解像度も記録解像度も同値であるような場合はインデックス展開処理自体が不要となる。

時分割駆動についても同様である。上記実施形態では、１２００ｄｐｉの１画素を４つのブロックに分割し、実質的な４８００ｄｐｉの記録解像度に基づいて初期パターンを生成したが、このような初期パターンにおける解像度は、時分割駆動の分割数に応じて変更すればよい。また、時分割駆動における駆動順も図９に示したような斜め線を記録するような順番でなくてもよい。各ノズルがより分散した順序で駆動する形態であっても、その順序を反映した状態で初期パターンが生成されればよい。

更に、以上では、ステップＳ４０５－１、Ｓ４０５－２の量子化処理において、ドットの記録（１）又は非記録（０）を設定する２値化処理を前提に説明したが、量子化処理は３値以上の多値量子化処理であってもよい。この場合、ステップＳ４０６－１、Ｓ４０６－２のインデックス展開処理においては、各量子化値に応じて予め用意されたドット配置パターンに従って、１２００×１２００ｄｐｉの２値データを生成することになる。

いずれにしても、インデックス展開処理や時分割駆動のような所定の記録制御に伴う記録位置の特徴が反映された初期パターンを用意し、これに基づいて閾値が設定されれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、記録装置の色数もＣＭＹＫの４色を例に説明したが、ライトシアンやライトマゼンタ、グレーなどの同系色で濃度の違うもの、レッド、グリーン、ブルーなどの特色を使用する記録装置であってもよい。この場合、色分解処理においては、その色数に対応した種類の階調データを生成すればよく、以降の処理では上述した画像処理を色ごとに行えばよい。

また、上記実施形態では、ヒータに電圧パルスを印加することによりインクを吐出させるサーマルジェット型の記録ヘッドを用いたが、上記実施形態のいずれにおいても、吐出形式は特に限定されるものではない。例えば、圧電素子を利用してインクの吐出を行ういわゆるピエゾ型のインクジェット記録装置等、様々な記録装置に対して有効に適用できる。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 画像処理装置
２ インクジェット記録装置
１３０１ 第１ドットパターン
１３０２ 第２ドットパターン

Claims (28)

1. 第１閾値マトリクスを用いて多値の階調値を量子化した結果に従って記録される第１ドットパターンと、第２閾値マトリクスを用いて多値の階調値を量子化した結果に従って記録される第２ドットパターンとを、記録媒体に重ねて記録すること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使用される、前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスの生成方法であって、
   前記第１閾値マトリクスに対応する画素領域及び前記第２閾値マトリクスに対応する画素領域のそれぞれについて、
   第１階調値に対応するドットパターンである第１初期パターンと、前記第１階調値よりも低い第２階調値に対応するドットパターンである第２初期パターンとを取得するドットパターン取得工程と、
   前記第１階調値と前記第２階調値の間の階調値において、前記第１初期パターン及び前記第２初期パターンとの間で連続性を有するドットパターンが得られるように、前記第１初期パターンと前記第２初期パターンに基づいて、前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスの前記画素領域に閾値を設定する閾値設定工程と
   を有し、
   前記閾値設定工程は、前記第１階調値と前記第２階調値の間の任意の階調値について、前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとを合成して得られる合成ドットパターンにおけるドットの分散性が高くなるように、前記任意の階調値に対応する閾値を設定し、
   前記ドットパターン取得工程における前記第１初期パターン及び前記第２初期パターンの取得と、前記閾値設定工程における前記分散性の判定は、前記第１ドットパターン及び前記第２ドットパターンを所定の記録制御に従って記録する際の、前記量子化における解像度よりも高い記録解像度の下で行うことを特徴とする閾値マトリクスの生成方法。
2. 前記第１初期パターンは、前記第１階調値が最高階調値である場合のドットパターンであり、
   前記第２初期パターンは、前記第２階調値に対応する前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとを合成して得られる合成ドットパターンにおいて、前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとの位置ずれに対し並進対称性を有するドットパターンであることを特徴とする請求項１に記載の閾値マトリクスの生成方法。
3. 前記所定の記録制御は、前記量子化の結果を、あらかじめ用意されたドット配置パターンに基づいて、前記量子化における解像度よりも高い解像度に対応する複数の画素のそれぞれについてドットの記録または非記録を定める制御と、
   記録媒体にドットを記録することが可能な複数のノズルを分割して得られる複数のブロックのそれぞれを、前記量子化における解像度よりも高い解像度に対応する異なるタイミングで駆動する制御と、の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の閾値マトリクスの生成方法。
4. 前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンは、記録ヘッドの異なる記録走査によって記録媒体に重ね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項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
5. 前記第１ドットパターンは前記記録ヘッドの往路走査によって記録され、前記第２ドットパターンは前記記録ヘッドの復路走査によって記録されることを特徴とする請求項４に記載の閾値マトリクスの生成方法。
6. 前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンは、同じ種類のインクを吐出する記録ヘッドの２つのノズル列によって記録媒体に重ね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項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
7. 前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスは、第１色と第２色についてそれぞれ生成され、前記第１階調値及び前記第２階調値の少なくとも一方は、前記第１色と前記第２色で異なることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
8. 前記ドットパターン取得工程において、前記第１閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンと前記第２閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンのそれぞれは、任意のドットの位置から他のドットの位置を２つの基底ベクトルで指定でき、且つ前記２つの基底ベクトルの組み合わせが互いに異なる格子パターンであり、
   前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれる任意のドットと前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれる任意のドットを重畳することによって形成される合成ドットパターンには、前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットと前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットが重畳して構成される重畳ドットと、前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットと前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットが前記２つの基底ベクトルで定義される格子間距離よりも小さな距離を置いて配置される近接ドットと、が存在し、
   前記近接ドットには、該近接ドットを構成する前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンのドットの中心と前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンのドットの中心とを結ぶ直線の傾きが、互いに異なる複数の前記近接ドットが含まれることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
9. 前記ドットパターン取得工程において、前記第１閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンと前記第２閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンは、対称な関係を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
10. 前記閾値設定工程は、
    前記第１初期パターンのドットのうち前記第２初期パターンに含まれないドットを抽出ドットとして抽出する抽出工程と、
    前記抽出ドットのそれぞれについて、前記第１初期パターンにおけるドット密度を算出する算出工程と、
    前記ドット密度が最も高い前記抽出ドットを選出し、当該選出された抽出ドットに対応する閾値マトリクスの画素に、設定対象閾値Ｔｈを設定する閾値選出設定工程と、
    前記第１初期パターンから前記選出したドットを削除して前記第１初期パターンを更新する更新工程と、
    前記設定対象閾値Ｔｈから１を減算し前記設定対象閾値を変更する変更工程と、
    を有し、
    前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程を、順に繰り返すことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
11. 前記閾値設定工程では、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値に対応する値から開始され、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第２階調値に対応する値と判定されるまで繰り返されることを特徴とする請求項１０に記載の閾値マトリクスの生成方法。
12. 前記閾値設定工程では、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値に対応する値から開始され、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値と前記第２階調値の間の所定の階調値に対応する値と判定されるまで繰り返され、
    前記第２階調値よりも低い前記設定対象閾値Ｔｈについては、前記更新工程によって更新された前記第１初期パターンに含まれる全てのドットについてドット密度を算出し、前記ドット密度が最も高いドットに対応する前記閾値マトリクスの画素に、前記設定対象閾値Ｔｈが設定されることを特徴とする請求項１０に記載の閾値マトリクスの生成方法。
13. 前記ドットパターン取得工程では、前記第２階調値よりも低い第３階調値に対応するドットパターンである第３初期パターンが更に取得され、
    前記閾値設定工程では、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値に対応する値から開始され、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値と前記第２階調値の間の所定の階調値に対応する値と判定されるまで繰り返され、
    前記第２階調値よりも低い前記設定対象閾値Ｔｈについては、
    前記更新工程によって更新された前記第１初期パターンを新たな第１初期パターンとし、前記第３初期パターンを新たな前記第２初期パターンとして、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が繰り返されることを特徴とする請求項１０に記載の閾値マトリクスの生成方法。
14. 前記閾値設定工程は、
    前記第１初期パターンのドットのうち前記第２初期パターンに含まれないドットを抽出ドットとして抽出する抽出工程と、
    前記抽出ドットのそれぞれについて、前記第２初期パターンにおけるドット密度を算出する算出工程と、
    前記ドット密度が最も低い前記抽出ドットを選出し、当該選出された抽出ドットに対応する閾値マトリクスの画素に、設定対象閾値Ｔｈを設定する閾値選出設定工程と、
    前記第２初期パターンに前記選出したドットを追加して前記第２初期パターンを更新する更新工程と、
    前記設定対象閾値Ｔｈから１を加算し前記設定対象閾値を変更する変更工程と、
    を有し、
    前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程を、順に繰り返すことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の閾値マトリクスの生成方法。
15. 第１閾値マトリクス及び第２閾値マトリクスを、格納する記憶手段と、
    前記第１閾値マトリクスを用いて多値の階調値を量子化することにより、第１ドットパターンを生成する第１生成手段 と、
    前記第２閾値マトリクスを用いて多値の階調値を量子化することにより、第２ドットパターンを生成する第２生成手段と、
    前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとを、重ねて記録することにより記録媒体に画像を記録する記録手段と、
    を備える画像処理装置であって、
    前記第１閾値マトリクス及び前記第２閾値マトリクスは、
    前記第１閾値マトリクスに対応する画素領域及び前記第２閾値マトリクスに対応する画素領域のそれぞれについて、第１階調値に対応するドットパターンである第１初期パターンと、前記第１階調値よりも低い第２階調値に対応するドットパターンである第２初期パターンとを取得するドットパターン取得工程と、
    前記第１階調値と前記第２階調値の間の階調値において、前記第１初期パターン及び前記第２初期パターンとの間で連続性を有するドットパターンが得られるように、前記第１初期パターンと前記第２初期パターンに基づいて、前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスの前記画素領域に閾値を設定する閾値設定工程と、
    を有する所定の生成方法に従って生成された後、前記記憶手段に記憶されたものであり、 前記閾値設定工程では、前記第１階調値と前記第２階調値の間の任意の階調値について、前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとを合成して得られる合成ドットパターンにおけるドットの分散性が高くなるように、前記任意の階調値に対応する閾値が設定され、
    前記ドットパターン取得工程における前記第１初期パターン及び前記第２初期パターンの取得と、前記閾値設定工程における前記分散性の判定は、前記量子化における解像度よりも高い記録解像度であって、前記記録手段が所定の記録制御に従って前記第１ドットパターン及び前記第２ドットパターンを記録する際の前記記録解像度の下で行うことを特徴とする画像処理装置。
16. 前記第１初期パターンは、前記第１階調値が最高階調値である場合のドットパターンであり、
    前記第２初期パターンは、前記第２階調値に対応する前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとを合成して得られる合成ドットパターンにおいて、前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンとの位置ずれに対し並進対称性を有するドットパターンであることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理装置。
17. 前記所定の記録制御は、前記量子化の結果を、あらかじめ用意されたドット配置パターンに基づいて、前記量子化における解像度よりも高い解像度に対応する複数の画素のそれぞれについてドットの記録または非記録を定める制御と、
    記録媒体にドットを記録することが可能な複数のノズルを分割して得られる複数のブロックのそれぞれを、前記量子化における解像度よりも高い解像度に対応する異なるタイミングで駆動する制御と、の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
18. 前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンは、前記記録手段が備える記録ヘッドの異なる記録走査によって記録媒体に重ねて記録されることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
19. 前記第１ドットパターンは前記記録ヘッドの往路走査によって記録され、前記第２ドットパターンは前記記録ヘッドの復路走査によって記録されることを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置。
20. 前記第１ドットパターンと前記第２ドットパターンは、前記記録手段が備える記録ヘッドの同じ種類のインクを吐出する２つのノズル列によって記録媒体に重ねて記録されることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
21. 前記第１閾値マトリクスと前記第２閾値マトリクスは、第１色と第２色についてそれぞれ生成され、前記第１階調値及び前記第２階調値の少なくとも一方は、前記第１色と前記第２色で異なることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
22. 前記ドットパターン取得工程において、前記第１閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンと前記第２閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンのそれぞれは、任意のドットの位置から他のドットの位置を２つの基底ベクトルで指定でき、且つ前記２つの基底ベクトルの組み合わせが互いに異なる格子パターンであり、
    前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれる任意のドットと前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれる任意のドットを重畳することによって形成される合成ドットパターンには、前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットと前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットが重畳して構成される重畳ドットと、前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットと前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンに含まれるドットが前記２つの基底ベクトルで定義される格子間距離よりも小さな距離を置いて配置される近接ドットと、が存在し、
    前記近接ドットには、該近接ドットを構成する前記第１閾値マトリクス用の前記第２初期パターンのドットの中心と前記第２閾値マトリクス用の前記第２初期パターンのドットの中心とを結ぶ直線の傾きが、互いに異なる複数の前記近接ドットが含まれることを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
23. 前記ドットパターン取得工程において、前記第１閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンと前記第２閾値マトリクス用に取得される前記第２初期パターンは、対称な関係を有することを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
24. 前記閾値設定工程は、
    前記第１初期パターンのドットのうち前記第２初期パターンに含まれないドットを抽出ドットとして抽出する抽出工程と、
    前記抽出ドットのそれぞれについて、前記第１初期パターンにおけるドット密度を算出する算出工程と、
    前記ドット密度が最も高い前記抽出ドットを選出し、当該選出された抽出ドットに対応する閾値マトリクスの画素に、設定対象閾値Ｔｈを設定する閾値選出設定工程と、
    前記第１初期パターンから前記選出したドットを削除して前記第１初期パターンを更新する更新工程と、
    前記設定対象閾値Ｔｈから１を減算し前記設定対象閾値を変更する変更工程と、
    を有し、
    前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程を、順に繰り返すことを特徴とする請求項１５から２３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
25. 前記閾値設定工程では、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値に対応する値から開始され、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第２階調値に対応する値と判定されるまで繰り返されることを特徴とする請求項２４に記載の画像処理装置。
26. 前記閾値設定工程では、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値に対応する値から開始され、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値と前記第２階調値の間の所定の階調値に対応する値と判定されるまで繰り返され、
    前記第２階調値よりも低い前記設定対象閾値Ｔｈについては、前記更新工程によって更新された前記第１初期パターンに含まれる全てのドットについてドット密度を算出し、前記ドット密度が最も高いドットに対応する前記閾値マトリクスの画素に、前記設定対象閾値Ｔｈが設定されることを特徴とする請求項２４に記載の画像処理装置。
27. 前記ドットパターン取得工程では、前記第２階調値よりも低い第３階調値に対応するドットパターンである第３初期パターンが更に取得され、
    前記閾値設定工程では、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値に対応する値から開始され、前記設定対象閾値Ｔｈが前記第１階調値と前記第２階調値の間の所定の階調値に対応する値と判定されるまで繰り返され、
    前記第２階調値よりも低い前記設定対象閾値Ｔｈについては、
    前記更新工程によって更新された前記第１初期パターンを新たな第１初期パターンとし、前記第３初期パターンを新たな前記第２初期パターンとして、前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程が繰り返されることを特徴とする請求項２４に記載の画像処理装置。
28. 前記閾値設定工程は、
    前記第１初期パターンのドットのうち前記第２初期パターンに含まれないドットを抽出ドットとして抽出する抽出工程と、
    前記抽出ドットのそれぞれについて、前記第２初期パターンにおけるドット密度を算出する算出工程と、
    前記ドット密度が最も低い前記抽出ドットを選出し、当該選出された抽出ドットに対応する閾値マトリクスの画素に、設定対象閾値Ｔｈを設定する閾値選出設定工程と、
    前記第２初期パターンに前記選出したドットを追加して前記第２初期パターンを更新する更新工程と、
    前記設定対象閾値Ｔｈから１を加算し前記設定対象閾値を変更する変更工程と、
    を有し、
    前記抽出工程、前記算出工程、前記閾値選出設定工程、前記更新工程及び前記変更工程を、順に繰り返すことを特徴とする請求項１５から２３のいずれか１項に記載の画像処理装置。

Images