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JP2002029074A - 画像処理方法および画像記録装置 - Google Patents

画像処理方法および画像記録装置

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JP2002029074A
JP2002029074A JP2001153086A JP2001153086A JP2002029074A JP 2002029074 A JP2002029074 A JP 2002029074A JP 2001153086 A JP2001153086 A JP 2001153086A JP 2001153086 A JP2001153086 A JP 2001153086A JP 2002029074 A JP2002029074 A JP 2002029074A
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signal
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Norifumi Koitabashi
規文 小板橋
Masaji Kanemura
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】１つ以上の欠陥のあるノズルによって起こるプ
リント不良を、欠陥のないノズルへ画像値を再配分する
ことにより補正する画像処理方法を提供する。 【解決手段】画像を形成する複数の形成要素２００２
と、画像を形成するために形成要素２００２を利用する
相対希望度を指示するメモリ２００６と、入力画像信号
２０１２及び格納データを使用して画像記録信号を計算
する処理手段２００８とを具備する画像記録装置２００
０を開示する。１つの特定の形成要素の使用は、その他
の形成要素の相対希望度データと、その特定の形成要素
に対応する入力信号と、特定の形成要素に関する項とに
従ってバイアスされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、プリンタ
に関し、特にインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】プリントヘッドに一体に設けられた複数
のインクノズルを使用するデジタル画像プリントシステ
ムは、近年、急速に普及してきた。製造時又は動作中
に、プリントヘッド内部の特定のプリントノズルが所要
の大きさのインク滴を送り出せなくなること、あるいは
所要の位置精度でインク滴を送り出せなくなることがあ
る。このような問題は、製造時の欠陥、摩耗や破損など
の組み合わせの結果として起こると考えられる。極端な
場合には、個々のノズルの目詰まり又は破損のためにノ
ズルが全くインクを吐出できなくなることもある。
【０００３】欠陥ノズルは、目詰まり又は単なる性能の
低下のいずれであろうとも、テストプリント出力を検討
することにより手動操作で又は自動的に識別できる。
【０００４】ノズルが申し分なくインク滴を吐出してい
る場合であっても、ノズルの特性は変動し、プリント密
度が一様でなくなることも起こりうる。名称「Image Fo
rming Apparatus with a Function for Correcting Rec
ording Density Unevenness」の米国特許第5,038,208号
は、様々に特性が変動するノズルにより生成されるプリ
ント密度の均一性を改善することに関連する方法および
装置を記載する。この特許は、マルチノズルプリントヘ
ッドを有するプリンタを開示しており、このプリンタは
各々のマルチノズルヘッドの画像形成特性と関連するデ
ータを更に格納する。更に、メモリに格納されている、
マルチノズルヘッドの特性に対応するデータに基づいて
画像形成信号を修正する修正手段が開示されている。こ
の修正は、メモリから修正済みの値を検索するか、又は
メモリから修正値を検索し、その修正値を未修正画像値
に加算するかのいずれかにより実行される。いずれの場
合にも、画像修正データは未修正画像値と、ノズルカウ
ンタ値の双方を使用してアクセスされる。この種の修正
は「ヘッドシェーディング」として知られている。しか
し、ヘッドシェーディング方法は目詰まりノズルが存在
する場合、又はノズルのインク射出性能が最低限の必要
条件に合致しなくなった場合には十分にプリントアーテ
ィファクト(artefacts)を除去できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既存
の構成における欠点の１つ以上をほぼ克服すること又は
少なくとも軽減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの面によれ
ば、（a）対応する複数の入力画像形成信号に従って、
画像記録信号を使用して画像を形成する複数の形成要素
と、（b）画像を形成するために前記形成要素を利用す
ることの相対的希望度を示す、前記形成要素に関するデ
ータを格納するメモリ手段と、（c）前記入力画像形成
信号及び前記メモリ手段に格納されている前記データを
使用して前記画像記録信号を計算する画像処理手段と、
を有し、特定の形成要素の使用は他の形成要素の相対的
希望度データ、その特定の形成要素に対応する入力画像
形成信号及び特定の形成要素に関する項に応じてバイア
スされることを特徴とする画像記録装置が開示される。
【０００７】本発明の別の面によれば、（a）入力画像
形成信号に従って画像を形成する複数の形成要素と、
（b）画像を形成するために前記形成要素を利用するこ
との相対的希望度を指す、前記形成要素に関するデータ
を格納するメモリ手段と、（c）前記形成要素の使用を
バイアスするように、前記メモリ手段に格納されている
前記データに基づいて前記入力画像形成信号の値を再配
分する画像信号修正手段とを有し、前記形成要素のうち
特定の１つの形成要素の使用は、他の形成要素の相対的
希望度データ、その特定の形成要素に対応する入力画像
形成信号及び特定の形成要素に関する項に応じてバイア
スされることを特徴とする画像記録装置が開示される。
【０００８】本発明の別の面によれば、画像をプリント
するに際して、複数のプリンタノズルのうち欠陥のある
１つ以上のプリンタノズルを補正する方法であって、第
１のノズルに関連する第１の画像値ごとに、前記第１の
画像値及び前記第１のノズルに関する項に従って、別の
ノズルに関連する少なくとも１つの第２の画像値をバイ
アスするステップと、前記１つ以上の欠陥のあるノズル
によって起こるプリントアーティファクトを減少させる
ように、バイアスされた画像値に従って画像をプリント
するステップとから成る画像処理方法が提供される。
【０００９】本発明の別の面によれば、マルチレベルハ
ーフトーン化画像をプリントする方法であって、入力画
像値と対応する平均ハーフトーン出力値との関係を調整
するステップから成る方法が提供される。
【００１０】他のノズルのバイアスは様々な方法で実行
できる。例えば、欠陥ノズルから同じ色のすぐ隣接する
ノズルへ画像値を再配分する方法がある。この再配分は
隣接ノズルの正規の動作範囲により制約を受ける部分再
配分であっても、あるいは隣接ノズルが拡張範囲、すな
わち、「超インテンシティ」プリンティングを支援でき
る場合の完全再配分であっても良い。その代わりに、又
はこれに加えて、異なる色の対応するノズルに関してバ
イアスを実行するクロスカラー補正を実行することもで
きる。特にチェッカーボード量子化に基づく範囲縮小マ
ッピングを使用することにより、超インテンシティ画像
値の拡張範囲を補正できる。バイアス後の画像を後にハ
ーフトーニングする場合、超インテンシティプリンティ
ングの利用をチューニングするために、入力画像値と対
応する平均ハーフトーン出力値との間の伝達関数を調整
することができる。
【００１１】本発明の別の面によれば、上述の方法のい
ずれか１つを実現するための装置が提供される。
【００１２】本発明の別の面によれば、上述の方法のい
ずれか１つを実現するためのコンピュータプログラムが
記録されているコンピュータ読み取り可能な媒体を含む
コンピュータプログラム製品が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】添付の図面のいずれか１つ以上に
おいてステップ及び／又は特徴を参照する場合、それら
のステップ及び／又は特徴が同じ図中符号を付されてい
るならば、特に指示のない限り、説明の便宜上、それら
は同じ機能又は動作を有するものとする。
【００１４】ここで説明する好ましい方法の原理は、通
常、１つのプリントヘッドに一体化された複数のプリン
ト形成手段を有するプリント装置に適用可能である。し
かし、説明を容易にするため、好ましい方法のステップ
はインクジェットプリンタに関連して説明されるが、本
発明はインクジェットプリンタのみに限定されるもので
はない。
【００１５】本発明の構成は、各々が記録要素のアレイ
を有し且つプリンタ出力を改善するために欠陥のある記
録要素を記述するデータを使用する複数の記録ヘッドを
有する画像プリントシステムに適用される。図示を容易
にするため、説明は、各々がインクジェットノズルの直
線状アレイを有するような複数のプリントヘッドに関連
してなされるが、他の種類のプリントシステムに実施例
を拡張することは可能である。
【００１６】ここで説明する実施例に包含される装置及
び方法に共通する一面は、欠陥ノズルデータの使用であ
る。このデータは欠陥ノズルの使用を減らし、それに対
応して、欠陥ノズルがプリントを行う位置の付近でプリ
ントを行う欠陥のないノズルの使用を多くするために使
用される。これは、欠陥ノズルによって引き起こされる
プリントアーティファクトを減少させるという効果を有
する。ノズル間の間隔が十分に狭い場合、前述のような
ノズル使用の再配分、すなわち、「ノズル相互間の」補
正の結果、アーティファクトは著しく減少する。従っ
て、欠陥ノズルを含んだまま製造されたプリントヘッ
ド、又は時間の経過に伴ってノズルに欠陥を生じたプリ
ントヘッドであっても、良い画質の出力を生成しつつ使
用を継続することができる。
【００１７】ノズル相互間補正を実行する方法の１つ
は、欠陥ノズルと関連する画像値を減少させ、それに対
応して、隣接する、欠陥のないノズルと関連する画像値
を増加させるという方法である。これは、第１及び第２
の実施例（例えば、図４及び図９を参照）に関連して以
下に詳細に説明する画像再配分プロセスにより実現でき
る。カラー印刷においては、ノズル間補正を実行するた
めの付加的な方法も利用可能である。この方法によれ
ば、第１の色成分の欠陥ノズルを、第２の色成分の対応
するノズル、すなわち、欠陥ノズルと同じ位置でプリン
トするノズルと関連する画像値を増加させることにより
補正する。この方法は第１の実施例に関して以下に更に
詳細に説明される（例えば、図９を参照）。
【００１８】第１の構成においては、画像値再配分は、
受け取り側ノズル（すなわち、隣接ノズル）の画像値が
その「正規の」範囲にとどまるように再配分を制約して
実行される。プリンタノズルの「正規の」範囲とは、通
常動作中に「０」から「最大値」、８ビット数字項で表
せば０から２５５までのインテンシティ値のプリント動
作を支援するような範囲であると考えられる。第１の実
施例では、隣接ノズルに再配分できる誤差の量に制約が
あるため、通常１つの欠陥ノズルに割り当てられる画像
値の全てが常に完璧に再配分されるとは限らない。残留
する画像値、すなわち、配分されなかった画像値を使用
して、他の色成分の画像値を操作することにより補正を
実行することによって、この問題を克服することができ
る。
【００１９】第２の構成においては、画像値再配分は、
受け取り側ノズルにその正規の範囲を越えさせ、色成分
ごと、画素ごとのインク射出量を通常の場合に１つのノ
ズルが全量のインクを発射して、覆うべき領域の広さを
越えるほどに増加させる（「超インテンシティ」）よう
に実行される。第２の実施例は、超インテンシティイン
ク射出を実行する頻度をチューニングする方法を更に開
示する。
【００２０】インクジェットプリンタの場合、通常、画
像データはノズル発射制御データに変換される。画像デ
ータは通常、プリントヘッドのノズルのインク射出を制
御するためにノズル発射データに変換されなければなら
ないマルチトーンカラーデータである。
【００２１】マルチトーンカラー画像のノズル発射デー
タは画素ごとのカラーインテンシティ値の数を減らした
カラー画像であると考えることができる。画素ごとのイ
ンテンシティ値の数を減らした画像データを判定するプ
ロセスを「ハーフトーニング」という。
【００２２】説明を容易にするため、矩形の画素アレイ
を想定し、各画素はシアン、マゼンタ、黄色及び黒色の
色成分ごとに１つのインテンシティ値を有するものとす
る。同様に、マルチトーンカラー画像は、色ごとに１つ
のアレイを有する４つ１組のインテンシティ値の矩形ア
レイであると考えることができ、各アレイは同じ物理的
寸法を有する。インテンシティ値は、０から２５５の範
囲の値を有する８ビット数として表現される。値０は最
小色密度（すなわち、インクの付着なし）に相当し、値
２５５は最大色密度（すなわち、全量のインクが付着）
に相当する。
【００２３】ノズル発射データは上記のような画像デー
タから生成され、色成分ごとに１つのアレイを含む、ノ
ズル発射値のアレイから構成されている。
【００２４】再度、説明を容易にするために、色成分ご
とに、ノズル発射データアレイの寸法は対応するマルチ
トーン画像インテンシティ値のアレイの寸法と同じであ
ると想定する。従って、マルチトーン画像画素と、ノズ
ル発射アレイにおける位置との間には１対１の対応関係
が成立しているので、空間分解能変換の問題に関連して
説明が難しくなるということはない。プリントヘッドに
おけるノズル離間間隔が入力画像の画素間隔とは異なる
場合、通常はノズルの画素値を補間、又は分解能変換ア
ルゴリズムによって画素画像値から取り出すことができ
る。そのような変換の後、欠陥ノズル補正をノズル画像
値に適用できる。
【００２５】通常、色成分ごとに、ノズル発射アレイの
各々の位置に対して１つのノズル発射位置が存在する。
しかし、常にそうなっているわけではなく、例えば、第
２の実施例においては、ノズル発射アレイの各位置に対
応して２つのノズル発射位置が存在する。
【００２６】第１の実施例では、各ノズル発射値は１ビ
ット数であり、値「０」はノズル発射アレイのその位置
についてはインクを射出すべきでないことを指示し、値
「１」はインクを射出すべきであることを指示する。第
２の実施例では、各ノズル発射値は０，１又は２のいず
れかであり、この値はノズル発射アレイのその位置につ
いて射出すべきインク滴の個数を指示する。
【００２７】図１は、従来のハーフトーニング構成を示
す。マルチトーン８ビット画像値１００はハーフトーニ
ングプロセス１０２に入力され、ハーフトーニングプロ
セス１０２はノズル発射値１０４を生成する。この場
合、ハーフトーニングプロセスはそれぞれのノズル発射
位置でノズルを発射させるべきか否かを記述するデータ
を生成するため、このプロセスを「２値化」プロセスと
呼ぶことも多い。ハーフトーニングは誤差拡散又はディ
ザリングにより実行されれば良く、通常、各色成分は個
別にハーフトーン化される。
【００２８】図２では、８ビットマルチトーン画像アレ
イ値１００はハーフトーニングプロセス１０２に先立っ
て不均一修正プロセス２００により処理される。この従
来のオプションの構成は先に引用した米国特許第5,038,
208号に記載されている。
【００２９】図３は、上記の不均一修正プロセスを更に
詳細に示す。各ノズルに関連して、その性能特性を表す
曲線が定義されている。この曲線は、ノズルごとに、無
修正８ビット画像値から不均一修正後の８ビット画像値
へのマッピングを表すものである。ノズルカウンタ値３
００は、ノズル曲線テーブル３０２から曲線値を検索す
るために使用される。選択、出力された曲線値３０４は
曲線テーブルプロセス３０６において８ビットマルチト
ーン画像アレイ値１００に従って処理される。このプロ
セス３０６は不均一修正画像値２０２を生成する。
【００３０】図４は、欠陥ノズル補正構成を示す。８ビ
ットマルチトーン画像アレイ値１００は欠陥ノズル補正
プロセス４００に入力される．このプロセス４００は再
配分画像値４０２を出力する。この再配分画像値４０２
はマルチトーン画像アレイ値１００と同じ精度を有す
る。すなわち、８ビットである。その後、再配分画像値
４０２は不均一修正プロセス２００に入力され、続い
て、ハーフトーニングプロセス１０２に入力され、そこ
で最終処理済ノズル発射アレイ値１０４が生成される。
尚、欠陥ノズル補正プロセス４００は不均一修正プロセ
ス２００及びハーフトーニングプロセス１０２に先立っ
て実行される。あるいは、欠陥ノズル補正プロセス４０
０をハーフトーニングプロセス１０２の前に実行し、不
均一修正プロセス２００を省略することも可能である。
【００３１】図５は、全幅固定ヘッドプリンタを示す。
この場合、幅５０２を有し、矢印５０４により指示され
る方向に送られているシート紙５００は全幅プリントヘ
ッド５０６の下方を通過する。固定プリントヘッド５０
６の一部５１４は挿入図５０８として更に詳細に示され
ており、この部分は複数の個別のプリントノズル５１０
を具備することがわかる。色成分ごとに１つのプリント
ヘッドが設けられており、それらのプリントヘッドはそ
れぞれ矢印５０４により指示される紙送り方向に対して
直角を成す向きに設定されている。プリントヘッド５０
６は固定されており、紙がプリントヘッドの下方を進む
間にインクはそれぞれのプリントヘッドノズル、例え
ば、ノズル５１０から射出される。画像の１行分（すな
わち、走査線１本分）が一度にプリントされる。個々の
プリンタノズル、例えば、ノズル５１０は、プリントヘ
ッド５０６の位置が固定されているため、１列分の画素
のドットを印刷するように制約されている。
【００３２】図６は、シャトルヘッドインクジェットプ
リントシステムを示す。この場合、幅６０２を有するシ
ート紙６００は矢印６０４により指示される方向に送ら
れている。シャトルプリントヘッド６１２は、両方向矢
印６１０により指示するように、紙６００に沿って直角
に動く。プリントヘッド６１２の一部６２０が挿入図６
１８として更に詳細に示されている（６０６）。この挿
入図に示すように、プリントヘッド６１２は複数の個別
のプリンタノズル６０８を具備する。色成分ごとに１つ
のプリントヘッド６１２が設けられており、各プリント
ヘッド６１２は矢印６０４により指示される紙送り方向
と平行の向きを有する。プリントヘッド６１２が紙送り
方向６０４に対し直角を成して（６１２）紙に沿って動
くにつれて、インクは紙６００が静止している間にプリ
ントヘッドノズル６０８から射出され、プリントヘッド
６１２は、その間、紙６００に沿ってシャトル走査を実
行している。シャトルプリントヘッドの１回のパスで走
査線複数本分のバンドがプリントされることになる。シ
ャトルプリントヘッド６１２の１回のパスでプリントさ
れる走査線のバンドの幅は、プリントヘッド６１４の長
さにより制約される。シャトルプリントヘッドのどのパ
スにおいても、１つのノズル６０８は複数の画素から成
る特定の１本の走査線（すなわち、１つの行）のドット
をプリントするように制約される。シャトルプリントヘ
ッド６１２の１つのパスから次のパスまでの間に紙６０
０は紙送り方向６０４に送られ、そこで、次に続く走査
線のバンドを順次プリントできる。通常、ノズルの不一
致に起因するプリンタアーティファクトを減少させるた
めに、紙６００は紙送り方向６０４に、シャトルプリン
トヘッドの１回のパスによりプリントされる走査線のバ
ンドの長さ６１４のごく一部に相当する距離しか送られ
ない。このようにして、シャトルプリントヘッド６０６
の複数回のパスを利用して各走査線がプリントされる。
従って、１本の走査線の１つの色成分のドットはパスご
とに同じプリントヘッドの別のノズルによりプリントさ
れることになる。
【００３３】どちらの型のプリンタにおいても、すなわ
ち、全幅固定ヘッドプリンタ（図５を参照）及びシャト
ルヘッドプリンタ（図６を参照）の双方において、プリ
ントヘッド（５０６、６１２）と紙（５００、６００）
との相対運動は各プリントヘッドに対して直角を成す。
各ノズル（５１０、６０８）は１行分のドットをプリン
トする。隣接するノズルは隣接するドットの行をプリン
トする。
【００３４】図７は、欠陥ノズルから隣接する欠陥のな
いノズルへの画像値の再配分を示す。１つのプリントヘ
ッド（図示せず）にある１列のノズル７００から７０２
が示されている。欠陥ノズル７０４は「×」、すなわ
ち、７０６で指示されている。図示するように、ノズル
の列７００から７０２に隣接して矩形の画素の列７０８
から７１０がある。以上の表現は全幅固定ヘッドプリン
タと、シャトルヘッドプリンタの構成に等しく適用でき
る。画像値の軸７１２と、画素番号７１４の軸とにより
表したグラフは、下降して行く画像値７１６から７２４
の所望の系列を示している。これらは、プリントヘッド
によりプリントされることが望ましい割り当て画像値で
ある。ノズル７０４に欠陥を生じているため、所望の画
像値７２０をプリントすることができない。実際の画像
値７２６と画素番号７２８との関係を表すグラフは、画
像値の再配分後の実際のプリント画像値を示す。尚、欠
陥ノズル７０４に対応する画像値７３０は０の画像値を
有するが、それにすぐ隣接している画素は、０である画
像値７３０を補正するために増加された画像値７３２及
び７３４を有する。欠陥ノズル７０４から隣接ノズル７
３６及び７３８への画像値の再配分の結果、欠陥がなけ
れば欠陥ノズル７０４に割り当てられていたであろうド
ットが、欠陥ノズルの代わりに、その両脇に位置してい
るノズル７３６、７３８によりプリントされることにな
る。
【００３５】図８は、図７に関して説明した構成に従っ
た画像値の再配分のプロセスを示す。プロセス１８００
の第１のステップ１８０２では、様々な形成要素を使用
する相対希望度に対応するデータを判定し、格納する。
その後、ステップ１８０４では、現在ノズルの入力画像
信号を入力する。続く決定ステップ１８０６では、例え
ば、現在ノズルの希望度に応じて、バイアスが要求され
るか否かを判定する。実際にバイアスが必要であれば、
プロセス１８００は「イエス」の矢印に従ってステップ
１８０８へ進み、別のノズルに対する入力画像信号を入
力する。次のステップ１８１０では、現在ノズルの入力
画像信号の一部又は全てを別のノズルに配分する。すな
わち、現在ノズルの入力画像信号を別のノズルの入力画
像信号に加算する。その後、ステップ１８１２では、現
在ノズルからインクを発射させ、それにより、再配分信
号に従ってインクを印刷媒体上に配分する。続くステッ
プ１８１４では、現在ノズルのインデックスを増分し、
その後、プロセス１８００はステップ１８０４に戻る。
決定ステップ１８０６に戻って、決定ステップがバイア
スは必要ないと判定した場合には、プロセス１８００は
「ノー」の矢印に従ってステップ１８１２へ進み、現在
ノズルはインクを発射する。尚、様々な形成要素の相対
希望度データを格納する最初のステップ１８０２はプロ
セス１８００の開始時にのみ実行される。
【００３６】図９は、ノズル発射アレイの値に従ってプ
リントすべき１つの色成分のドットのパターンを示す。
ドットは、垂直格子線８０４と、水平格子線８０２とか
ら構成される矩形の格子８００上の位置にプリントでき
る。図９では、画素格子８００が見えるように、ドット
は８０６のように輪郭線だけで示されている。矩形の格
子８００では、１つの格子位置に対して１つのドットが
許可される。特定の１つの格子列の全てのドットは同じ
ノズルによりプリントされる。図９において、中央の列
の画素８１２に対応するノズルに欠陥がある。図示され
ているドット輪郭は、欠陥ノズル補正プロセスを使用し
て画像値配分により生成され、続いて、ほぼ５０％のイ
ンテンシティの画像領域についてハーフトーニングを実
行することにより得られたノズル発射値アレイに相当す
る。画像値配分による欠陥ノズル補正の結果、格子列８
１２にはドットはプリントされておらず、従って、隣接
する格子列に追加のドット８０８、８１０及び８１１が
プリントされている。これら追加のドット８０８、８１
０及び８１１があるため、目詰まりしたノズルの付近へ
の平均インク付着量は減少せず、そのため、平均インク
付着量において画像値の５０％インテンシティは再現さ
れている。この所望の平均インク付着量は欠陥ノズルに
よるプリントアーティファクトを低減させた上で維持さ
れるため、有益である。この有利な性能は、欠陥ノズル
が目詰まりした場合も、あるいは、ノズルに欠陥が生
じ、例えば、インクを信頼性なく、一方の側へ遠く飛ば
しすぎるような場合にも維持される。
【００３７】次に、本発明の第１の実施例、すなわち、
全幅固定ヘッドプリンタの場合における画像値の制約再
配分による欠陥ノズル補正に関連してＣプログラミング
言語コードフラグメントを提示する。説明を容易にする
ため、（ｉ）１本の走査線の画素ごとに１つのノズルが
存在し、（ii）欠陥ノズルデータは、ノズルごとに、関
連するノズルが欠陥を有するか否かを指示する１ビット
値であり、且つ（iii）隣接するノズル、すなわち、画
素のみを使用して画像インテンシティが再配分されると
想定する。 clamp_val=255; .. /* The following processing is performed one pixel at a time (ie one nozzle at a time) from the first pixel of a scanline to the last. */ /* if the current pixel's nozzle is defective and the next pixel's nozzle is not defective then distribute as much as possible of remaining intensity of current pixel to next pixel */ if(defective[n] && !defective[n+1]) { old_val = image[n+1]; new_val = image[n+1] + image[n]; if (new_val ＞ clamp_val) { new_val = clamp_val; } image[n+1] = new_val; image[n] -= new_val - old_val; } /* if the current pixel's nozzle is not defective and the new pixel's nozzle is defective then distribute as much as possible of half intensity of next pixel to current pixel */ if (!defective[n] && defective[n+1]) { old_val = image[n]; new_val = image[n] + image[n+1]/2; if (new_val ＞ clamp_val) { new_val = clamp_val; } image[n] = new_val; image[n+1] -= new_val - old_val; } 画像値の再配分の前には、８ビット画像値は範囲０から
２５５にあり、従って、０及び２５５の画像値はそれぞ
れ０％と１００％の未バイアス動作範囲を表す。第１の
実施例と関連する上記のコードは、再配分後のダイナミ
ック範囲を同じ範囲、すなわち、０から２５５に制約
し、従って、０及び２５５の画像値はそれぞれ０％と１
００％のバイアス後の動作範囲を表す。
【００３８】ノズルの離間距離が１インチの１／６００
に等しい場合、上述のような制約画像値再配分は通常は
ノズルが目詰まりしたとき又はインクを発射しないとき
に起こる縞状アーティファクト(streaking artefacts)
を著しく減少させることがわかっている。
【００３９】プリントすべき画像領域が（２／３）＊２
５５以下の一定の画像値から構成されている場合、イン
クを発射しないノズルの画像値の全ては、前記の画像値
によって、すぐ隣接するノズルへ配分可能である。その
ような画像領域では、先に説明したような制約画像値再
配分を利用する欠陥ノズル補正によって、通常はノズル
がインクを発射しないことによって起こる縞状アーティ
ファクトが明らかに減少する。
【００４０】しかし、これに対して、プリントすべき画
像領域が（２／３）＊２５５より大きい一定の画像値か
ら構成される場合には、インクを発射しないノズルの画
像値の一部をすぐ隣接するノズルに配分することが不可
能である。そのような場合、前述のような制約画像値再
配分を利用する欠陥ノズル補正を実行した後でもノズル
がインクを発射しないことによる縞が目に見える形で残
ってしまう。
【００４１】要するに、制約画像値再配分を利用する欠
陥ノズル補正は、すぐ隣接するプリントノズルの範囲の
制約によって制限される。これは、再配分できないであ
ろう量に等しい残留画像値は目詰まりしたノズルにより
「保持」されてしまうことを意味する。
【００４２】しかし、以下に説明するように画像再配分
の概念を拡張することができる。多色プリント構成にお
いては、上記の残留画像値、すなわち、すぐ隣接するノ
ズルに再配分できない値を「クロスカラー」補正に使用
することが可能である。クロスカラー補正は、通常は第
１の色成分の目詰まりしたノズルによって引き起こされ
ると思われるプリントアーティファクトを、第１の色成
分のドットが欠落している領域に別の色成分のドットを
プリントすることにより減少できることが多いという事
実に関連している。言い換えれば、クロスカラー補正
は、第１の色の欠陥ノズルに起因するアーティファクト
を減少させるために別の色成分を使用する方法なのであ
る。
【００４３】図１０は、先に説明したような制約画像値
再配分を利用する欠陥ノズル補正を、シアン及びマゼン
タと関連するプリントヘッドのいずれか一方又は双方が
目詰まりしたノズルを有する場合にシアン及びマゼンタ
の色成分に関するクロスカラー補正を取り入れるように
どのように拡張できるかを示す。図１０に示すように、
８ビットシアン画像アレイ値９００は制約画像値再配分
プロセス９０２に入力される。同様に、８ビットマゼン
タ画像アレイ値９１０は制約画像値再配分プロセス９１
２に入力される。その後、８ビット再配分画像値９０４
及び９１４はそれぞれクロスカラー補正プロセス９０６
へ送られる。クロスカラー補正プロセス９０６はクロス
カラー補正を利用して、それぞれ別個のプリントヘッド
にある対応する目詰まりしたノズルによって発生したシ
アン画像及びマゼンタ画像の各々におけるアーティファ
クトを補正する。クロスカラー補正プロセス９０６は８
ビットシアンノズル補正画像値９０８と、８ビットマゼ
ンタノズル補正画像値９１６とを出力する。
【００４４】シアンとマゼンタの双方について画素ごと
にクロスカラー補正プロセス９０６で実行される処理を
次のようにＣ言語コードフラグメントとして表した。 /* if Cyan nozzle is defective and Magenta nozzle is not defective then augment the Magenta image value */ if (cyan_defective[n] && !magenta_defective{n}) { new_val = magenta[n] + f1*cyan[n]; if (new_val ＞ 255) { new_val = 255; } magenta[n] = new_val; } /* if Cyan nozzle is not defective and Magenta nozzle is defective then augment the Cyan image value */ if (!cyan_defective[n] && magenta_defective[n]) { new_val = cyan[n] + f2*magenta[n]; if (new_val ＞ 255) { new_val = 255; } cyan[n] = new_val; } 上記のＣコードは、シアンノズルが欠陥を生じている場
合のマゼンタ色補正又はその逆のマゼンタノズルが欠陥
を生じている場合のシアン色補正を画素ごとに規定して
いる。パラメータf１及びf２の値は実験により判定され
る。１インチ当たり６００ドット（６００dpi）のプリ
ントの場合、f１及びf２の値を０．２に等しく設定する
と、（ｉ）シアン値が高く、マゼンタ値が低い画像領域
においてシアンノズルがインクを発射しないこと、及び
（ｉｉ）シアン値が低く、マゼンタ値が高い画像領域に
おいてマゼンタノズルがインクを発射しないことに起因
する縞状アーティファクトを共に適切に減少させること
ができる。
【００４５】シアンノズルがインクを発射しない場合の
シアン／マゼンタクロスカラー補正はシアン画像値が高
い領域で有効であり、また、制約画像値配分は２／３最
大画像値までの画像領域について有効であるので、これ
ら２つの方法は互いに補足し合うことがわかる。従っ
て、６００dpiのプリントの場合、制約画像値配分を実
行し、その後にシアン／マゼンタクロスカラー補正を実
行するという組み合わせによって、プリンタの色範囲の
大半にわたって、シアンノズル又はマゼンタノズルのい
ずれかの目詰まりに起因する縞状アーティファクトは十
分に減少する。
【００４６】次に、用紙の幅全体をカバーするために通
常必要とされるノズルごとのインク量より多くのインク
を射出することができるプリントシステムを使用するこ
とにより、画像値再配分による欠陥ノズル補正の効率を
向上させるための第２の構成を提案する。言い換えれ
ば、この実施例は、プリントノズルの動作範囲を０〜２
５５の正規の境界を越えるまで拡張させる。この種のプ
リント動作を、以下、超出力インテンシティプリンティ
ングという。
【００４７】図１１は、超出力インテンシティプリンテ
ィングのために１つの色成分についてノズルごと、画素
ごとにプリントできるドットの例を示す。隣接する矩形
の画素位置９４６から成る画素格子９４４は、通常、両
方向９４８に１／６００インチの画素分離を規定する。
しかし、超出力インテンシティプリンティングによれ
ば、矢印９４０、９４２により指示するように互いに１
／１２００インチ離間しているドット９５０、９５２で
示すように、上記の分離距離の２分の１、すなわち、１
／１２００インチの分離でドットを印刷できる。この例
では、プリントノズルはプリントヘッドに沿って１／６
００インチ離間しているが、各ノズルはヘッドと紙の相
対運動の間、１／６００インチで２度インクを発射でき
る。
【００４８】プリントすべき画素と関連するノズル発射
データを色成分ごとに１つのアレイとして表現すること
ができる。アレイは０から２の範囲の値から構成されて
いる。すなわち、各々の値は特定の１つの色成分、特定
の１つの画素に関するノズル発射データを表現してい
る。値（すなわち、ハーフトーン出力レベル）「０」は
その画素についてドットがプリントされないことを表
し、値「１」はその画素について１つのドットがプリン
トされることを表し、値「２」はその画素について２つ
のドットがプリントされることを表す。プリントシステ
ムは画素位置９４６ごとに１つのドットを付着させるこ
とにより用紙のインク付着領域全体をカバーするように
設計されており、且つプリントシステムは画素位置ごと
に２つのドットを射出することも可能であるので、１つ
のノズルの付近に付着するインクの平均量は１つのノズ
ルがインクを発射しないときにも全く減少しない。
【００４９】図１２は、理想的な状況において、個々の
ドット１１０２によって完全に覆われた画素格子１１０
４を示す。１つのプリントノズルが目詰まりし、矢印１
１０８により指示される列でインクを発射することがで
きなくなった場合、超出力インテンシティプリンティン
グを利用して、追加のプリントされた画素ドット１１１
０を発生させることにより、プリント不可能な列１１０
８の領域でも必要な平均インク付着量を維持できる。実
際にプリントされるドットのパターン１１０６は所望の
プリントドットパターン１１００に類似している。ま
た、超出力インテンシティプリンティングは、プリント
されたドットが重なり合ったときに通常は膨張するとい
う事実を利用しており、その結果、超出力インテンシテ
ィプリンティングによるドットパターン１１０６におい
ては、追加の出力ドット１１１０の領域で更にドットの
膨張が期待され、それにより、インクによって覆われな
い紙の領域１１０８を縮小することができる。
【００５０】図１２は、色成分ごと、画素ごとに余分に
インク滴を射出することにより、超出力インテンシティ
プリンティングを実行する特定の方法を示す。これは、
正規の間隔９４０、９４２（図１１を参照）の２分の１
の間隔で重なり合うドット９５０、９５２により表され
ている。
【００５１】その代わりに、画素位置ごとに２つ以上の
余分のインク滴を射出する方法、射出するインク滴をよ
り大きくする方法、又はそれらの方法の組み合わせなど
を採用しても良い。
【００５２】超出力インテンシティプリンティングの使
用により、画像値は完璧に再配分される結果となる。こ
れは、再配分が再配分後の画像値を受け取る正規の画素
の範囲により制限されないという点で、制約画像値再配
分とは異なる。従って、受け取る側の画素の画像値はそ
の正規の最大境界値を越えるまで大きくなりうる。
（ｉ）１本の走査線の画素ごとに１つのノズルが存在
し、（ii）欠陥ノズル発射データがノズルごとに、関連
するノズルに欠陥があるか否かを指示する１ビット値か
ら成り、且つ（iii）最隣接画素のみを使用して画像イ
ンテンシティが再配分されると仮定すると、得られる画
像値をクランプするために使用される値が５１０（すな
わち、正規のレベルである２５５の２倍。従って、０と
５１０の値がそれぞれバイアス後の０％と２００％の動
作範囲を表す）に変更される点を除いて、先に規定し
た、制約画像値再配分に関連するＣコードを適用するこ
とが可能である。この新しいクランプ値が与えられるこ
とで、欠陥ノズルが１つの場合、欠陥ノズルに関する総
画素値を隣接するノズルに対応する画素に再配分可能に
なる。そのような隣接画素の画像値は、この場合、０か
ら５１０の範囲に入ることになり、このため、表現ごと
に要求されるビット数は９となる。従って、元の８ビッ
ト入力画像値、例えば、図１の１００は全画像値再配分
の後には９ビット画像値に増加する。不均一修正プロセ
ス２００及びハーフトーニングプロセス１０２（図４を
参照）の一方又は双方を変形する必要をなくすため、こ
のようにして得られる９ビット画像値を元の８ビットダ
イナミック範囲に戻してマッピングすることが望まし
い。特に、不均一修正プロセス２００に入力される画像
値を表現するために必要なビットの数が８ビットから９
ビットに増えている場合、プロセス２００は曲線テーブ
ルの大きさを２倍に増すか、あるいはより複雑な処理を
実行する必要がある。
【００５３】図１３は、全画像値再配分プロセス１２０
２に入力されるべき８ビットマルチトーン画像アレイ値
１２００を示す。再配分プロセス１２０２は９ビットの
範囲を有する完全再配分画像値アレイ１２０４を出力す
る。この出力１２０４はチェッカーボード量子化プロセ
ス１２０６に入力され、プロセス１２０６は画像値１２
０４の９ビット範囲を８ビットの範囲を有する８ビット
完全再配分量子化画像値１２０８に縮小して戻す。チェ
ッカーボード量子化プロセス１２０６は画像値１２０４
を有効に２で除算し、部分画像を交互に切り上げ、切り
捨てする。この切り上げ、切り捨てはチェッカーボード
パターンに従って交互に実行される。従って、（ｉ）画
素走査線番号と、（ii）走査線中の画素位置との和が偶
数である場合、和が奇数であるときに実行すされる丸め
とは逆の丸めが実行される。また、チェッカーボード量
子化プロセスは、入力画像値が２５５である場合に起こ
る特殊ケース処理のインスタンスを少なくとも１つ含
む。このケースにおいては、出力画像値は常に同じ方向
に丸められる。この特殊ケース処理は、２５５の入力
値、すなわち、最大入力画像値を有する画像領域が通常
は用紙の全インク印刷範囲に対応するハーフトーン出力
をもたらすべきであるという理由により規定されてい
る。この特殊ケース処理が含まれない場合には、その結
果得られるそのような画像領域のハーフトーン出力は複
数のハーフトーン出力レベルの混合になるが、一定の最
大入力画像値を有する画像領域に関してはそのような不
均一なパターンは望ましくない。
【００５４】画像値１２０４の範囲を９ビットから元の
８ビット（１２０８）に戻すように再スケーリングする
チェッカーボード量子化プロセス１２０６は、画像値を
最上位８ビットに単純に切り捨てする場合と比較してい
くつかの利点を有する。チェッカーボード量子化と単純
切り捨ては共に１つの画素について０から２５５の範囲
を発生させるが、一定の入力画像値を有する画像領域に
対して、チェッカーボード量子化プロセスの方が１つの
領域の画素についてより多くの数の異なるローカル平均
画像値をもたらす。従って、チェッカーボード量子化の
場合、１つの画像値から別の画像値への漸進的混合であ
る入力画像の１領域がローカル平均画像値のより滑らか
な遷移によって表現される。これにより、単純切り捨て
の場合に通常起こる段階的なカラーアーティファクトは
減少する。
【００５５】前述のように追加のインク付着を必要とす
る超インテンシティ出力プリンティングは、望ましくな
いインクの膨張、過剰な用紙の湿り及びインク乾燥時間
の延長を含めたいくつかの問題を起こす可能性がある。
目詰まりノズルの付近における超インテンシティインク
付着の有益な効果を最適にする、すなわち、最大限に活
用するために、画素ごとの超インテンシティインク付着
の頻度を抑制することにより減少させることが望ましい
場合もある。
【００５６】これに対し、超インテンシティ出力プリン
ティングの利用に関連して起こりうるもう１つの問題
は、用紙上に十分な超インテンシティインクが付着しな
い事態が度々起こった場合に、欠陥プリントノズルによ
ってプリントされないままの行の補正が不十分になって
しまうということである。従って、この場合には、画素
ごとの超インテンシティインク付着の頻度を通常は増加
させるようにチューニングすることが望ましい。
【００５７】図１４は、３レベルハーフトーン誤差拡散
プロセスに関するチューニングを示す。ハーフトーニン
グプロセスは、縦軸１４００がプリントされる出力ドッ
トの平均数（すなわち、特定の画素当たり０個、１個又
は２個のドット）を表し、横軸１４０２はチェッカーボ
ード量子化の後の超インテンシティ出力プリンティング
のための入力画像値、すなわち、０から２５５までの値
を表すグラフにより表されている。入力画像値と平均３
レベルハーフトーン出力との関係、すなわち、それらの
間の伝達関数は、通常は、入力画像値の範囲にわたって
直線である線１４０４により表される。入力画像値１４
１６は横軸値「１２８」と横軸値「２５５」との間にあ
ることがわかり、従って、入力画像値１４１６は、３レ
ベル誤差拡散プロセスによってハーフトーン出力値
「１」又はハーフトーン出力値「２」のいずれかにマッ
ピングされる。一定の入力画像値１４１６の入力画像領
域の場合、入力画像値１４１６が「２」にマッピングさ
れるケースの割合は入力画像値１４１６の平均ハーフト
ーン出力とハーフトーン出力値「１」との差（すなわ
ち、１４３６）に等しい。図１４の下方のグラフに目を
転じると、線１４０４は３つの直線の線分１４１０、１
４１２及び１４１４の形態をとるようにチューニング、
すなわち、調整されていることが見て取れる。入力画像
値１４２０は入力画像値１４１６と同じであるが、チュ
ーニング後の伝達関数に従えば、一定の入力画像値１４
２０の入力画像領域について、入力画像値１４２０の平
均ハーフトーン出力とハーフトーン出力値「１」との差
（すなわち、１４３０）である、入力画像値が「２」に
マッピングされるケースの割合は大きくなっている。従
って、伝達関数、すなわち、線１４０４を一連の直線線
分１４１０、１４１２及び１４１４にチューニングする
ことの効果は、超インテンシティ出力二重画素の利用を
平均して増加させることである。線分１４１４は水平で
あり、横軸１４０８上の「１９１」と「２５５」の間に
位置する全ての入力画像値を出力ハーフトーン化値
「２」にクランプする。図１４に示す特定のチューニン
グ例は単なる一例であり、マルチレベルハーフトーン化
出力をチューニングする機能がこれに限定されないこと
は明らかである。
【００５８】ハーフトーニング伝達関数をチューニング
し、超インテンシティインク付着を実行する頻度を調整
する方法の１つは、ハーフトーニングに先立って、例え
ば、ルックアップテーブルを使用して単純に再マッピン
グを実行することにより実施される。この方法に変わ
り、ハーフトーニング伝達関数をチューニングし、それ
により、超インテンシティインク付着を実行する頻度を
調整する有効な方法は、修正誤差拡散テーブルを使用す
る誤差拡散によってハーフトーニングを実行するという
ものである。次に、修正誤差拡散テーブルを使用してチ
ューニングを実行することの方法を説明する。
【００５９】図１５は、チューニング済み誤差拡散テー
ブルを使用してマルチレベルハーフトーニング画像をプ
リントするプロセス１９００を示す。第１のステップ１
９０２では、例えば、図１７及び図１８に関連して説明
する技法を使用して、チューニング済み誤差拡散テーブ
ルを作成する。その後、ステップ１９０４では、ハーフ
トーニング用の入力画像信号をプロセス１９００に入力
する。続くステップ１９０６では、入力画像信号に対応
するハーフトーン出力をテーブルから判定する。尚、前
記ステップ１９０２の結果として得られるこの出力を
「チューニング済み」出力という。続くステップ１９０
８では、プロセス１９００は処理しなければならない画
素がまだ存在するか否かを判定する。この判定において
まだ画素が存在しているならば、「イエス」の矢印に従
ってプロセス１９００はステップ１９０４に戻る。これ
に対し、処理しなければならない画素が存在しない場合
には、プロセス１９００は「ノー」の矢印に従ってステ
ップ１９１０へ進み、その段階でプロセス１９００は終
了する。
【００６０】図１６は、予備知識として、現在画素をア
スタリスクで指示した誤差拡散係数の例を示す。誤差拡
散ハーフトーニングは、現在画素を繰り返し処理し、画
素ごと、走査線ごとに現在画素を進めることにより実行
される。現在画素の誤差は、図中に示す隣接する未処理
の画素に図示されている分数の割合に従って配分され
る。すなわち、現在画素の誤差の１２９／２５６は同じ
走査線上の次の画素に配分され、現在画素の誤差の残り
は次の走査線の３つの画素に配分される。尚、これらの
分数の和は１になる。
【００６１】現在画素ごとに、入力画像値と現在画素に
配分された誤差との和として組み合わせ画素入力値が判
定される。組み合わせ画素入力値は、（ｉ）１５０２、
１５０４のような現在画素のハーフトーニング出力及び
（ｉｉ）１５０６、．．．、１５１２のような、現在画
素から隣接する未処理画素へ配分されるべき誤差値を判
定するように、図１７の誤差拡散テーブル１５１４又は
図１８の誤差拡散テーブル１６０２を索引付けするため
に使用される。
【００６２】図１７及び図１８は、超インテンシティイ
ンク出力をプリントする場合に使用するのに適する３レ
ベルハーフトーン出力に関する誤差拡散テーブル１５１
４、１６０２を示す。誤差拡散テーブル１６０２、１５
１４において、配分すべき誤差は２５６に配分すべき分
数誤差値を乗算した値に等しい整数値として示されてい
る。テーブルは、図１６の誤差拡散係数及び以下に説明
するアルゴリズムを使用して作成されている。アルゴリ
ズムを使用し、ハーフトーン出力値（例えば、０、１、
２、図１４を参照）に対応する選択された１組の画像値
（例えば、「０」、「１２８」及び「２５５」、図１４
を参照）に基づいてテーブルを作成し、それにより、図
１４に関連して先に説明したようにハーフトーニング伝
達関数をチューニングすることができる。
【００６３】図１７の誤差拡散テーブルは、０，１及び
２の３つのハーフトーン出力値（それぞれ、出力画素位
置ごとのドット数が０、１及び２であることを表す）に
対応する０、１２８、２５５の画像値を使用して作成さ
れた。これは図１４のグラフ１４２４に示されている配
列と同等である。これに対し、図１８の誤差拡散テーブ
ルは、３つのハーフトーン出力値に対応する０、１２
８、１９１の画像値を使用して作成されており、図１４
のグラフ１４２６に示される配列と同等である。
【００６４】最大ハーフトーン出力レベルに対応する画
像値は図１８のテーブルでは図１７と比較して小さくな
っているため、図１８のテーブルに使用によって、超出
力インテンシティインク付着がより多く利用されている
ことになる。
【００６５】双方のテーブル１５１４、１６０２におい
て、ハーフトーン出力１６０４は、各々がビットo０
（最下位ビット、例えば、１６０６）及びビットo１
（例えば、１６０８）という２つの出力ビットに対する
ビット値のパターンである３つの値のうちの１つであ
る。ハーフトーン出力値２（ビットo０＝０；ビットo１
＝１）は画素ごとの超インテンシティインク付着に相当
する。テーブルには示されていないが、行１６１０のよ
うに、省略記号（..）の行を使用して指示されているテ
ーブルの行は、テーブルの直前の行及び直後の行から推
測できる。２つのテーブルは、（ｉ）画像値と、（ｉ
ｉ）現在画素に配分される総誤差から取り出される誤差
値との和として示される、「組み合わせ画素入力」の列
１６１２を含む。図１７及び図１８のテーブルにおいて
３２０から４４８の範囲のテーブル索引値を有するテー
ブルエントリ（すなわち、１５１６、１６１４）は使用
されない。それらの未使用のテーブルエントリは図１７
及び図１８では空白のまま示されているが、０に設定さ
れても良い。図１８のテーブルにおいて２５５から３１
９の範囲のテーブル索引値を有するテーブルエントリｅ
０、ｅ１、ｅ２、ｅ３（「隣接画素に配分される誤差」
１６１６〜１６１８）（すなわち、１６２０）は、クラ
ンプ画素誤差値を使用して判定されている。誤差のクラ
ンプについては、以下に、ハーフトーン化出力レベルに
対応する選択された１組の画像値に基づく誤差拡散テー
ブルの作成のためのアルゴリズムであるとして説明す
る。
【００６６】ステップ１。画像値ｖごとに、画像値をハ
ーフトーン出力レベルout[v]に対応する最近接画像値に
マッピングする。画像値の上下に等しい近接度をもって
存在するハーフトーン出力画像値がある場合、低い方の
ハーフトーン出力画像値を選択する。ｖ及びout[v]か
ら、それらの間の誤差err[v] ＝ v−out[v]を判定す
る。それらの誤差値の最小値と最大値を判定する。 err_min ＝ minv∈0..255err[v] 及び err_max ＝ maxv∈0..255err[v] ステップ２。誤差増補画像値が画像値の範囲の外に出る
ように、画像値にerr_minからerr_maxの範囲の誤差を加
算した値に等しい誤差増補画像値v_augごとに、値をハ
ーフトーン出力レベルv_out[v_aug]に対応する最近接画
像値にマッピングする。この場合にも同様に、誤差増補
画像値の上下に、等しい近接度をもって存在するハーフ
トーン出力画像値があれば、低い方のハーフトーン画像
値を選択する。v_aug及びout[v_aug]から、それらの誤
差err[v_aug]＝v_aug−out[v_aug]を判定する。尚、ハ
ーフトーン出力レベルに対応する最小画像値が０より大
きい場合、又はハーフトーン出力レベルに対応する最大
画像値が２５５未満である場合（図１８のテーブルの場
合）、err[v_aug]はerr_minからerr_maxの範囲の外にあ
ると思われる。err[v_ag]、err_min及びerr_maxから、v
_augとout[v_aug]との差を表すが、err_minからerr_max
の範囲にあるクランプ誤差値を判定する。 err_clamped[v_aug] ＝ max(err_min，min(err_max,err
[v_aug])) 尚、誤差値をクランプすることにより、誤差拡散処理
中、誤差が再現なく増加するという事態は確実に回避さ
れる。
【００６７】ステップ３。誤差拡散テーブルを次のよう
に充填する。まず、テーブル中の全てのエントリを０に
する。画像値ｖに対して、ハーフトーン出力ビットのエ
ントリを画像値に対応するハーフトーン出力レベルout
[v]として判定し、隣接画素に配分される誤差の各々をe
rr[v]に適切な誤差配分係数（例えば、図１６）を乗算
することにより判定する。画像値の範囲の外で、誤差増
補画像値v_augに対して、ハーフトーン出力ビットのエ
ントリを誤差増補画像値に対応するハーフトーン出力レ
ベルout[v_aug]として判定し、隣接画素に配分される誤
差の各々を err_clamped[v_aug]に適切な誤差配分係数
（例えば、図１６）を乗算することにより判定する。
【００６８】ここまで、目詰まりしたノズルは１つだけ
で、それに隣接するノズルは完全に機能している場合を
考えて説明してきた。更に、欠陥ノズルは完全に目詰ま
りしていると考え、ノズルが一部機能するという場合に
ついては述べていなかった。２つの隣接する欠陥ノズル
が存在する場合、先に示したＣコードにより記述される
ような制約画像値再配分又は全画像値再配分のいずれを
使用して補正を行っても、補正後に第１の欠陥ノズルの
画像値が０にならないまま残ってしまう。これは、先行
ノズルへの再配分後に残留する第１の欠陥ノズルの画像
値を続く第２の欠陥ノズルに再配分することができない
ためである。画像再配分方法が確実に一貫した成果を提
供するように保証するためには、欠陥ノズルの補正を実
行した後に、欠陥ノズルの残留画像値を０に設定できな
ければならない。これは、特に欠陥ノズルが実際には目
詰まりしておらず、部分的に機能して、無作為にプリン
ト出力を発生するような場合に当てはまる。従って、例
えば、そのような欠陥ノズルは、入力発射値が同じであ
っても、時によっては相対的に大きいインク滴を射出す
るが、相対的に小さいインク滴しか射出できないことも
ある。画像値の再配分を実行した後にそのような欠陥ノ
ズルの画像値を０に設定することにより、欠陥ノズルと
関連して残留しているおそれのある値がノズルを発射さ
せる可能性は確実になくなる。
【００６９】ここまでの説明は、最も単純に説明できる
例である、すぐ隣接するノズルへの画像値の配分を考え
てなされてきた。この種の補正においては、欠陥ノズル
による付着されるインクの欠損を補正するために、すぐ
隣接するノズルが余分のインクを付着させる。例えば、
目詰まりしたノズルに隣接する第１及び第２の画素を含
めたより複雑な再配分方式を考えることもできるが、そ
の場合、そのような方式に期待される利点は複雑さがよ
り増すことを補って余りあるものである。あるいは、第
１の隣接ノズルへの画像値の再配分による欠陥ノズル補
正を利用することにより生成されるプリントアウトから
作成されるヘッドシェーディングデータを使用して、第
２の隣接ノズルについて導入される余分な局部的平均イ
ンク付着をある程度補正することもできる。
【００７０】以上、画像値再配分による欠陥ノズルの補
正は、欠陥ノズルデータがノズルごとに完全動作状態、
あるいは完全欠陥状態のいずれかを指示する１ビット値
から構成されるという想定に基づいて説明されていた。
場合によっては、欠陥ノズルデータの記述を２進記述を
越える記述に拡張することにより、望ましくないプリン
トアーティファクトを更に減少させることもできる。そ
のような場合、欠陥ノズルから画像値を再配分する程度
を提供される欠陥ノズルデータのより微細な粒度に従っ
て制御できる。
【００７１】以上の説明は、固定プリントヘッドシステ
ムに関して画像値再配分による欠陥ノズル補正を指向し
ていた。これをシャトルヘッドプリントシステムなどに
も適用できるのは明らかである。シャトルヘッドプリン
トシステムにおいては、シャトルプリンタが「１パス」
プリンティングを実行している場合、１本の走査線の１
つの色成分のドットが１つのノズルのみによってプリン
トされるため、画像値再配分による欠陥ノズル補正は特
に有効である。
【００７２】欠陥プリンタインクノズルを補正する方法
は、図１９に示すような従来の汎用コンピュータシステ
ム１７００を使用して実施できる。この場合、例えば、
図４、図１０及び図１３のプロセスをコンピュータシス
テム１７００内部で実行されるソフトウェアとして実現
できる。特に、欠陥プリンタインクノズルを補正する方
法の各ステップは、コンピュータにより実行されるソフ
トウェア中の命令により実行される。ソフトウェアを２
つの別個の部分、すなわち、欠陥プリンタインクノズル
の補正を実行するための部分と、この部分とユーザとの
あいだのユーザインタフェースを管理するための部分と
に分割することができる。例えば、以下に説明する記憶
装置を含めたコンピュータ読み取り可能な媒体にこのソ
フトウェアを格納することが可能である。ソフトウェア
はコンピュータ読み取り可能な媒体からコンピュータに
ロードされた後、コンピュータにより実行される。その
ようなソフトウェア又はコンピュータプログラムが記録
されているコンピュータ読み取り可能な媒体はコンピュ
ータプログラム製品である。そのようなコンピュータプ
ログラム製品をコンピュータで使用することにより、本
発明の構成に従って欠陥プリントノズルを補正するため
の有利な装置が実現される。
【００７３】コンピュータシステム１７００はコンピュ
ータモジュール１７０１と、キーボード１７０２及びマ
ウス１７０３などの入力装置と、プリンタ１７１５及び
表示装置１７１４を含む出力装置とを具備する。変復調
器（モデム）トランシーバ装置１７１６はコンピュータ
モジュール１７０１により、例えば、電話回線１７２１
又はその他の機能媒体を介して接続可能である通信ネッ
トワーク１７２０との間で通信を実行するために使用さ
れる。モデム１７１６はインターネット、及びローカル
エリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネット
ワーク（ＷＡＮ）などの他のネットワークシステムに対
するアクセスを獲得するために使用可能である。
【００７４】通常、コンピュータモジュール１７０１は
少なくとも１つのプロセッサユニット１７０５と、例え
ば、半導体ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び読み
取り専用メモリ（ＲＯＭ）から形成されるメモリユニッ
ト１７０６と、ビデオインタフェース１７０７を含む入
出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースと、キーボード１７０
２、マウス１７０３及びオプションであるジョイスティ
ック（図示せず）に対応するＩ／Ｏインタフェース１７
１３と、モデム１７１６に対応するインタフェース１７
０８とを含む。記憶装置１７０９が設けられており、通
常、これはハードディスクドライブ１７１０と、フロッ
ピー（登録商標）ディスクドライブ１７１１とを含む。
磁気テープドライブ（図示せず）も使用できる。ＣＤ―
ＲＯＭドライブ１７１２は、通常、不揮発性データ源と
して設けられる。コンピュータモジュール１７０１の構
成要素１７０５から１７１３は、通常、相互接続バス１
７０４を介して、当業者には知られている従来通りのコ
ンピュータシステム１７００の動作モードが得られるよ
うに相互に通信する。本発明の実施例を実施できるコン
ピュータの例には、ＩＢＭ―ＰＣ及びそのコンパチブル
機種、Sun Sparcstations又はそこから派生した類似の
コンピュータシステムなどがある。
【００７５】通常、好ましい実施例のプログラムはハー
ドディスクドライブ１７１０に常駐しており、実行時に
はプロセッサ１７０５により読み取られ、制御される。
プログラム及びネットワーク１７２０から取り出される
データの中間格納は、可能であればハードディスクドラ
イブ１７１０と協調して、半導体メモリ１７０６を使用
して実行できる。場合によっては、プログラムをＣＤ―
ＲＯＭ又はフロッピーディスクに符号化した形態でユー
ザに提供し、それを対応するドライブ１７１２又は１７
１１を介して読み取るか、あるいはユーザがモデム装置
１７１６を介してネットワーク１７２０から読み取るこ
とも可能である。更に、磁気テープ、ＲＯＭ又は集積回
路、光磁気ディスク、コンピュータモジュール１７０１
と別の装置との間の無線送信チャネル又は赤外線送信チ
ャネル、ＰＣＭＣＩＡカードなどのコンピュータ読み取
り可能なカード及び電子メール送信やウェブサイトに記
録された情報などを含むインターネットなど別のコンピ
ュータ読み取り可能な媒体からコンピュータシステム１
７００にソフトウェアをロードすることも可能である。
以上挙げたものは関係するコンピュータ読み取り可能な
媒体の単なる例である。他のコンピュータ読み取り可能
な媒体を使用しても、本発明の趣旨から逸脱することに
はならない。
【００７６】図２０は、欠陥ノズルから隣接する欠陥の
ないノズルへ画像値を再配分する装置のブロック線図２
０００を示す。装置２０００は複数の画像形成要素２０
０２を含み、破線２００４で示すように、相対的希望度
データがメモリ２００６に格納されている。矢印２０１
２により指示する入力画像値は、メモリ２００６からの
希望度データと共にプロセッサ２００８に入力される。
その結果、プロセッサ２００８は、矢印２０１０により
指示するように、バイアス済み画像記録信号データを形
成要素２００２へ出力し、それにより、形成要素２００
２は所望の画像を形成する。
【００７７】欠陥プリンタインクノズルを補正する方法
を欠陥プリンタインクノズルを補正する機能又はその部
分機能を実行する１つ以上の集積回路などの専用ハード
ウェアで実現することも可能である。そのような専用ハ
ードウェアとしてはグラフィックプロセッサ、デジタル
シグナルプロセッサ、あるいは１つ以上のマイクロプロ
セッサ及びその関連メモリなどがある。
【００７８】
【産業上の適用可能性】以上の説明から、本発明の実施
例はデジタル画像プリンティングの分野に適用可能であ
ることが明白である。画像値再配分により、欠陥ノズル
を補正する有効で、計算が単純である方法が提供され
る。更に、この方法を既存の不均一修正方法と組み合わ
せることもできる。制約画像値再配分をクロスカラー補
正と組み合わせて、欠陥ノズルの補正を改善することが
できる。実現を容易にするために全画像値再配分及び超
出力インテンシティプリンティングをチェッカーボード
量子化と組み合わせ、更に修正誤差拡散テーブルと共に
利用して、画素ごとの超出力インテンシティインク付着
を使用する頻度を構成することも可能である。
【００７９】以上、本発明のいくつかの実施例のみを説
明したが、それらの実施例は単なる例であって、限定的
な意味を持たず、本発明の趣旨を逸脱せずに実施例に対
して変形及び／又は変更を実施することは可能である。
【００８０】
【著作権の告知】本特許明細書は、著作権保護を受ける
べき資料を含む。著作権所有者は再検討を目的として本
特許明細書又は関連する特許極ファイルから抜き出され
た関連資料を複製することを拒否しないが、それ以外の
場合については全ての著作権を保持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のハーフトーニング構成を示す図、
【図２】 従来の不均一修正・ハーフトーニング構成を
示す図、
【図３】 図２の不均一修正プロセスを更に詳細に示す
図、
【図４】 本発明の好ましい一実施例による欠陥ノズル
補正構成を示す図、
【図５】 図４の構成を適用できる全幅固定ヘッドプリ
ンタを示す図、
【図６】 図４の構成を適用できるシャトルヘッドプリ
ンタを示す図、
【図７】 本発明の第１の実施例における１つの欠陥ノ
ズルから隣接する欠陥のないノズルへの画像値の再配分
を示す図、
【図８】 図７に示す構成に従った画像値の再配分のプ
ロセスを示す図、
【図９】 図７による構成により出力される１つの色の
複数のプリントドットから成るパターンを示す図、
【図１０】 本発明の第１の実施例によるクロスカラー
補正を使用する欠陥ノズル補正を示す図、
【図１１】 本発明の第２の実施例に従って１つの画素
についてプリント可能であるノズルごとのドットの一例
を示す図、
【図１２】 欠陥ノズルがある場合とない場合におい
て、１つの色の複数ドットによって用紙「全体」を覆う
ことを示す図、
【図１３】 本発明の好ましい一実施例における量子化
修正の適用を示す図、
【図１４】 ３レベルハーフトーン誤差拡散伝達関数の
チューニングを示す図、
【図１５】 チューニング済み誤差拡散テーブルを使用
してハーフトーン化画像をプリントするプロセスを示す
図、
【図１６】 従来の誤差拡散構成を示す図、
【図１７】 未チューニング３レベルハーフトーン誤差
拡散テーブルを示す図、
【図１８】 チューニング済み３レベルハーフトーン誤
差拡散テーブルを示す図、
【図１９】 本発明の好ましい実施例を実施できる汎用
コンピュータを示す図、
【図２０】 １つの欠陥ノズルから隣接する欠陥のない
ノズルへ画像値を再配分する装置を示すブロック線図、
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピータ ウィリアム ミッチェル イルベ リー オーストラリア国 2113 ニュー サウス ウェールズ州， ノース ライド， ト ーマス ホルト ドライブ １ キヤノン インフォメーション システムズ リサ ーチ オーストラリア プロプライエタリ ー リミテツド 内 (72)発明者 小板橋 規文 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 兼村 正司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EA11 EC79 ED05 2C057 AF39 AF91 AF99 CA05

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像をプリントする際に、複数のプリン
    タノズルのうち欠陥のある１つ以上のプリンタノズルを
    補正する方法であって、 第１のノズルに関連する第１の画像値ごとに、前記第１
    の画像値及び前記第１のノズルに関する項に従って、別
    のノズルに関連する少なくとも１つの第２の画像値をバ
    イアスするステップと、 前記１つ以上の欠陥のあるノズルによって起こるプリン
    トアーティファクトを減少させるようにバイアスされた
    画像値に従って画像をプリントするステップと、を有す
    ることを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項２】 前記第１のノズルに関する項は、前記第
    １のノズルの有効度及び欠陥度のうち一方の尺度である
    ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
  3. 【請求項３】 前記バイアスするステップは、 前記第１の画像値の一部又は前記第１の画像値の全ての
    いずれかを同じ色のすぐ隣接するノズルに関連する１つ
    以上の画像値に再配分するサブステップを含むことを特
    徴とする請求項１記載の画像処理方法。
  4. 【請求項４】 画像値再配分の程度は、前記すぐ隣接す
    るノズルに関連する１つ以上の画像値の許容動作範囲に
    依存することを特徴とする請求項３記載の画像処理方
    法。
  5. 【請求項５】 前記画像値の前記許容動作範囲は０％か
    ら１００％であり、１００％は未バイアス画像値の最大
    インテンシティを表すことを特徴とする請求項４記載の
    画像処理方法。
  6. 【請求項６】 前記画像値の前記許容動作範囲は０％か
    ら２００％であり、１００％は未バイアス画像値の最大
    インテンシティを表し、２００％はバイアス後の画像値
    の超インテンシティを表すことを特徴とする請求項４記
    載の画像処理方法。
  7. 【請求項７】 前記バイアスするステップは、 別の色の対応するノズルに関連する画像値を増加させる
    サブステップを含むことを特徴とする請求項１記載の画
    像処理方法。
  8. 【請求項８】 前記バイアスするステップは、 前記第１のノズルに関連する前記第１の画像値の一部又
    は前記第１の画像値の全てのいずれかを同じ色のすぐ隣
    接するノズルに関連する１つ以上の画像値に再配分する
    サブステップと、 前記再配分するサブステップの後に残留している前記第
    １のノズルの残留画像値に応じて、別の色の対応するノ
    ズルに関連する画像値を増加させるサブステップと、を
    含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
  9. 【請求項９】 画像をプリントする前に、 バイアス後の画像値を、０％から２００％のバイアス画
    像値範囲から、０％から１００％の範囲にマッピングす
    るサブステップを含むことを特徴とする請求項６記載の
    画像処理方法。
  10. 【請求項１０】 前記マッピングはチェッカーボード量
    子化を利用し、 前記バイアス後の画像値を２で除算するステップと、 連続する除算後の画像値を交互に切り上げ、切り捨てす
    るステップと、を更に含むことを特徴とする請求項９記
    載の画像処理方法。
  11. 【請求項１１】 画像をプリントする前に、 バイアス後の画像値をハーフトーニングするサブステッ
    プを含むことを特徴とする請求項６記載の画像処理方
    法。
  12. 【請求項１２】 マルチレベルハーフトーニングプロセ
    スにおいて、スーパーインテンシティプリンティングの
    利用をチューニングするために、入力画像値と対応する
    平均ハーフトーン出力値との関係を調整することを特徴
    とする請求項１１記載の画像処理方法。
  13. 【請求項１３】 マルチレベルハーフトーン化画像をプ
    リントする方法であって、 入力画像値と対応する平均ハーフトーン出力値との関係
    を誤差拡散テーブルを使用して調整するステップを有す
    ることを特徴とする画像処理方法。
  14. 【請求項１４】 （a）入力画像形成信号に従って画像
    を形成する複数の形成要素と、 （b）画像を形成するために前記形成要素を利用するこ
    との相対的希望度を示す、前記形成要素に関するデータ
    を格納するメモリ手段と、 （c）前記入力画像形成信号及び前記メモリ手段に格納
    されている前記データを使用して画像記録信号を計算す
    る画像処理手段と、を備え、 形成要素の使用は他の形成要素の相対的希望度データを
    用いてバイアスされることを特徴とする画像記録装置。
  15. 【請求項１５】 （a）対応する複数の入力画像形成信
    号に従って、画像記録信号を使用して画像を形成する複
    数の形成要素と、 （b）画像を形成するために前記形成要素を利用するこ
    との相対的希望度を示す、前記形成要素に関するデータ
    を格納するメモリ手段と、 （c）前記入力画像形成信号及び前記メモリ手段に格納
    されている前記データを使用して前記画像記録信号を計
    算する画像処理手段と、を備え、 特定の形成要素の使用は他の形成要素の相対的希望度デ
    ータ、その特定の形成要素に対応する入力画像形成信号
    及び特定の形成要素に関する項に応じてバイアスされる
    ことを特徴とする画像記録装置。
  16. 【請求項１６】 （a）入力画像形成信号に従って画像
    を形成する複数の形成要素と、 （b）画像を形成するために前記形成要素を利用するこ
    との相対的希望度を示す、前記形成要素に関するデータ
    を格納するメモリ手段と、 （c）前記形成要素の使用をバイアスするように、前記
    メモリ手段に格納されている前記データに基づいて前記
    入力画像形成信号の値を再配分する画像信号修正手段
    と、を備えることを特徴とする画像記録装置。
  17. 【請求項１７】 （a）入力画像形成信号に従って画像
    を形成する複数の形成要素と、 （b）画像を形成するために前記形成要素を利用するこ
    との相対的希望度を示す、前記形成要素に関するデータ
    を格納するメモリ手段と、 （c）前記形成要素の使用をバイアスするように、前記
    メモリ手段に格納されている前記データに基づいて前記
    入力画像形成信号の値を再配分する画像信号修正手段
    と、を備え、 前記形成要素のうち特定の１つの形成要素の使用は、他
    の形成要素の相対的希望度データ、その特定の形成要素
    に対応する入力画像形成信号及び特定の形成要素に関す
    る項に応じてバイアスされることを特徴とする画像記録
    装置。
  18. 【請求項１８】 前記入力画像形成信号の値を再配分す
    る前記画像信号修正手段は、前記値の範囲を拡張しない
    ことを特徴とする請求項１６記載の画像記録装置。
  19. 【請求項１９】 前記装置はカラー画像記録装置であ
    り、前記複数の形成要素はそれぞれが色成分に対応する
    複数の形成要素群を含むことを特徴とする請求項１４記
    載の画像記録装置。
  20. 【請求項２０】 前記画像処理手段は、前記入力画像形
    成信号と、他の色成分に関連する前記形成要素を利用す
    ることの相対的希望度を示す前記データとに基づいて１
    つの色成分に関連する入力画像形成信号を修正する手段
    を含むことを特徴とする請求項１９記載の画像記録装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記装置はカラー画像記録装置であ
    り、前記複数の形成要素はそれぞれが色成分に対応する
    複数の形成要素群を含むことを特徴とする請求項１６記
    載の画像記録装置。
  22. 【請求項２２】 前記再配分された入力画像形成信号
    と、他の色成分に関連する前記形成要素を利用すること
    の相対的希望度を示す前記データとに基づいて１つの色
    成分に関連する前記再配分された入力画像形成信号を修
    正する画像処理手段を更に有することを特徴とする請求
    項２１記載の画像記録装置。
  23. 【請求項２３】 前記形成要素は、前記画像信号修正手
    段により画像形成信号の値が再配分されないときに、前
    記形成要素により記録される密度より高い「超」密度を
    記録することができ、且つ前記画像信号修正手段は前記
    超密度を記録するために前記形成要素の使用をバイアス
    することが可能であることを特徴とする請求項１６記載
    の画像記録装置。
  24. 【請求項２４】 前記入力画像形成信号の値の再配分は
    前記値の範囲を拡張することが可能であることを特徴と
    する請求項２３記載の画像記録装置。
  25. 【請求項２５】 前記値の範囲が前記再配分以前に存在
    していた範囲に回復されるように、前記再配分された画
    像形成信号を再マッピングする画像処理手段を更に有す
    ることを特徴とする請求項２４記載の画像記録装置。
  26. 【請求項２６】 前記画像処理手段は、異なる一定入力
    画像信号値を有する画像領域に対して明確に異なるロー
    カル平均画像値を維持することにより、再配分された画
    像形成信号を前記再配分以前に存在していた範囲にマッ
    ピングすることを特徴とする請求項２４記載の画像記録
    装置。
  27. 【請求項２７】 前記画像処理手段は、画像値を実質的
    に２で除算し且つそれらを交互に切り上げ、切り捨てす
    ることにより、再配分された画像形成信号を前記再配分
    以前に存在していた範囲にマッピングすることを特徴と
    する請求項２６記載の画像記録装置。
  28. 【請求項２８】 記録要素による超密度記録の発生の頻
    度がハーフトーニングパラメータに従って調整されるよ
    うに、記録要素信号を発生するハーフトーニング手段を
    更に有することを特徴とする請求項２４乃至２７のいず
    れか１項に記載の画記録装置。
  29. 【請求項２９】 前記ハーフトーンニング手段は、記録
    要素による超密度記録の発生の頻度が誤差拡散テーブル
    の値に従って調整されるように、誤差拡散処理により記
    録要素信号を発生することを特徴とする請求項２８記載
    の画像記録装置。
  30. 【請求項３０】 選択された形成要素に対応する画像信
    号を記録を阻止するように設定する画像信号強制手段を
    更に有し、前記選択された形成要素は、形成要素を利用
    することの相対的希望度を示す前記データにより判定さ
    れることを特徴とする請求項１４乃至２９のいずれか１
    項に記載の画像記録装置。
  31. 【請求項３１】 （a）記録されたテスト画像の密度の
    不均一度に基づく前記形成要素に対するメモリ手段と、 （b）前記メモリ手段に格納される前記データに基づい
    て前記再配分された入力画像形成信号を修正する修正手
    段と、を更に有することを特徴とする請求項１６乃至３
    ０のいずれか１項に記載の画像記録装置。
  32. 【請求項３２】 前記形成要素の各々は、ヘッドエネル
    ギーによる膜沸騰によって液滴を射出する形成要素であ
    ることを特徴とする請求項１４乃至３１のいずれか１項
    に記載の画像記録装置。
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