JP5462891B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、２以上のサイズのドットを記録媒体上に形成することで画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。

近時、インクジェット技術の飛躍的進歩に伴い、インクジェット方式の画像形成装置による高速・高画質を両立したカラー大判印刷が実現されている。この装置は、特にサイン・ディスプレイ用途において幅広い分野で用いられ、例えば、店頭ＰＯＰ（Point Of Purchase）や壁面ポスター、屋外広告・看板等の印刷にも適用可能である。このインクジェット方式では、印刷媒体上に複数種のインク（例えばＣＭＹＫインク）の液滴を吐出して多数のドットを形成することで、印刷物を得ることができる。

ところで、この装置において、画像形成の高速化及びドットの高密度化を図ろうとすると、液滴の着弾干渉による問題が発生し得る。ここで、着弾干渉とは、記録媒体上に先に着弾した液滴が前記記録媒体の内部に完全に吸収されていない状態下、後の液滴が先の液滴の残存部の近傍に着弾することで、液滴の合一が発生する現象をいう。その際、表面張力の作用により、両者の間で液滴の移送が行われる。これにより、特に後の液滴により形成されるドットの重心位置がずれるので、画像の品質が低下する場合がある。

そこで、液滴の着弾干渉による影響を考慮しつつ、液滴を吐出する記録ヘッド（ドット形成部）を適切に制御することで、高画質の画像を形成するインクジェット技術が種々提案されている。

特許文献１では、記録ヘッドから連続的に液滴が吐出される場合、液滴の量が順次相対的に大きくなるようにインクを吐出制御する方法及び装置が提案されている。これにより、着弾干渉が発生したとしても、線幅が均一な線画を形成することが可能である。

特開２００５−３１３６３５号公報

本発明は上記した特許文献１に開示されている技術的思想に関連してなされたものであって、液滴の着弾干渉に起因する画質の低下を抑制可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、配列方向に沿って配列された複数のドット形成素子を備え、該複数のドット形成素子から液滴を吐出することで２以上のサイズのドットを記録媒体上に形成するドット形成部と、前記ドット形成部と前記記録媒体との間の相対移動の下、複数のタイミングで各ドットを順次形成させて前記配列方向の各画像列を生成するように、前記ドット形成部を制御信号に基づいて制御するドット形成制御部と、前記配列方向に沿って形成される各ドットを前記複数のタイミングに応じた複数のグループに分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるように、入力された画像信号を前記ドット形成制御部に供される前記制御信号に変換する信号変換部とを有することを特徴とする。

このように、配列方向に沿って形成される各ドットを複数のタイミングに応じた複数のグループに分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるようにしたので、液滴の着弾干渉による物理的影響を低減し、着弾後のドットの形状を適切に制御可能である。

つまり、配列方向の各画像列に関し、先の液滴の量を相対的に少なく、換言すれば、早いタイミングで形成されるドットのサイズを相対的に小さくすることで、後の液滴の着弾の際に、記録媒体上に存在する先の液滴の残量を極力少なくできる。これにより、特に後の液滴の移送量を低減可能であり、遅いタイミングで形成されるドットの位置ずれを抑制できる。その結果、着弾干渉に起因する画質の低下を抑制できる。

また、前記信号変換部は、前記入力された画像信号に応じた連続調画像信号に対してハーフトーン処理を施すことで、前記連続調画像信号よりも階調数が少ない多値画像信号を取得するハーフトーン処理部を備えることが好ましい。

さらに、前記信号変換部は、前記入力された画像信号に対して前記グループの分類に応じた階調処理を行うことで、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなる前記連続調画像信号を生成する階調処理部をさらに備えることが好ましい。

また、前記多値画像信号は、ドットのオンオフ状態を表す２値画像信号であり、前記信号変換部は、前記ハーフトーン処理部により取得された前記２値画像信号に対して前記２以上のサイズをそれぞれ割り付けることで、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなる前記制御信号を生成するドットサイズ割付部をさらに備えることが好ましい。

また、前記ハーフトーン処理部は、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるドット分散特性を有する閾値マトリクスを用いて、組織的ディザ法により前記制御信号に変換することが好ましい。

さらに、前記閾値マトリクスは、前記各画像列の生成に要するタイミング数の整数倍のサイズを有することが好ましい。

さらに、前記信号変換部は、前記制御信号に変換する際の処理条件である前記複数のグループの分類方法、及び／又は前記ドットの存在比率を設定する処理条件設定部をさらに備えることが好ましい。

さらに、前記ドット形成部により形成されるドットと同色のドットを前記記録媒体上に形成するドット形成部を少なくとも１つさらに有することが好ましい。

本発明に係る画像配列方向に沿って配列された複数のドット形成素子から液滴を吐出することで、２以上のサイズのドットを記録媒体上に形成するドット形成ステップと、複数のタイミングで各ドットを順次形成させて前記配列方向の各画像列を生成する生成ステップとを含む画像形成方法であって、画像信号を入力する入力ステップと、前記配列方向に沿って形成される各ドットを前記複数のタイミングに応じた複数のグループに分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるように、入力された前記画像信号を制御信号に変換する信号変換ステップと、変換された前記制御信号に基づいて前記複数のドット形成素子を制御する制御ステップとを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、配列方向に沿って形成される各ドットを複数のタイミングに応じた複数のグループに分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるようにしたので、液滴の着弾干渉による物理的影響を低減し、着弾後のドットの形状を適切に制御可能である。

つまり、配列方向の各画像列に関し、先の液滴の量を相対的に少なく、換言すれば、早いタイミングで形成されるドットのサイズを相対的に小さくすることで、後の液滴の着弾の際に、記録媒体上に存在する先の液滴の残量を極力少なくできる。これにより、特に後の液滴の移送量を低減可能であり、遅いタイミングで形成されるドットの位置ずれを抑制できる。その結果、着弾干渉に起因する画質の低下を抑制できる。

第１実施形態に係る画像形成装置の構成を表す断面側面図である。 図１に示す画像形成装置のシステム構成を表すブロック図である。 図１に示すラインヘッドの構成例を表す平面透視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図である。 図１に示す各ラインヘッドが備えるノズルの配置例と、用紙上への吐出順番との対応関係を表す概略説明図である。 図２に示す画像処理部における画像処理流れを表す概略説明図である。 図７Ａは、図５に示すノズルの配置例における、各画像位置に対応するインク滴の吐出順番を表す概略説明図である。図７Ｂは、第２中間画像信号が表す各画素を複数の時間グループに分類した結果を表す概略説明図である。 図６に示す階調処理部における、時間グループ毎の階調変換特性の一例を表すグラフである。 図６に示すハーフトーン処理部における、組織的ディザ法を用いたハーフトーン処理の概略説明図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、ハーフトーン処理により得られた２値画像信号を可視化したドットパターン図である。 図６に示すドットサイズ割付部における、複数のドットサイズの割り付け特性の一例を表すグラフである。 各ドットの形成過程を時系列的に表す概略説明図である。 各ドットの形成過程を時系列的に表す概略説明図である。 着弾時間差に対するドット移動量の関係を表すグラフである。 図１５Ａは、第１変形例に係るラインヘッドの構成例を表す平面透視図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示すノズルの配置例における、各画像位置に対応するインク滴の吐出順番を表す概略説明図である。 第２変形例に係る画像処理部における画像処理流れを表す概略説明図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の構成を表す断面側面図である。 図１７に示す画像形成装置のシステム構成を表すブロック図である。 複数のラインヘッドの配置例を表す概略説明図である。 図２０Ａは、図３に示すノズルの配置例における、各画像位置に対応するインク滴の吐出順番を表す概略説明図である。図２０Ｂは、図１５Ａに示すノズルの配置例における、各画像位置に対応するインク滴の吐出順番を表す概略説明図である。 図１８に示す画像処理部における画像処理流れを表す概略説明図である。 早いタイミングの時間グループにおける複数のドットサイズの割り付け特性の一例を表すグラフである。

以下、本発明に係る画像形成方法について、それを実施する画像形成装置との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。本明細書において、画像を形成することを「印刷」という場合がある。

［第１実施形態］
先ず、第１実施形態に係る画像形成装置１０について、図１〜図１４を参照しながら説明する。

図１に示すように、第１実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としての枚葉紙（以下、「用紙１２」という）の搬送方向上流側に、用紙１２を給紙搬送する給紙搬送部１４が設けられている。この給紙搬送部１４の下流側には、用紙１２の搬送方向に沿って、用紙１２の記録面（以下、画像形成面という。）に処理液を塗布する処理液塗布部１６と、前記画像形成面にインク（色材）を付着することで画像を形成する画像形成部１８と、用紙１２上に形成された処理液層のインクを乾燥させるインク乾燥部２０と、処理液層の画像を用紙１２に定着させる画像定着部２２と、画像が定着した用紙１２を排出する排出部２４とが設けられている。

給紙搬送部１４は、用紙１２を積載可能に設けられた積載部２６と、該積載部２６に積載された用紙１２を一枚ずつ給紙する給紙部２８と、該給紙部２８により給紙された用紙１２を処理液塗布部１６に搬送する搬送部３０とを備える。

処理液塗布部１６は、回転可能に設けられた処理液塗布ドラム３２と、用紙１２の画像形成面に処理液を塗布する処理液塗布装置３４と、前記処理液を乾燥する処理液乾燥装置３６とを備える。これにより、用紙１２の画像形成面上に薄膜の処理液層が塗布される。

処理液塗布部１６と画像形成部１８との間には、回転可能に設けられた第１中間搬送ドラム３８が配置されている。第１中間搬送ドラム３８の表面に用紙１２を保持した状態で該第１中間搬送ドラム３８を回転させることにより、処理液塗布部１６側から供給された用紙１２は、画像形成部１８側へ搬送される。

画像形成部１８は、回転可能に設けられた画像形成ドラム４０（搬送部）と、該画像形成ドラム４０により搬送される用紙１２にインクの液滴（以下、インク滴）を吐出するヘッドユニット４２とを備えている。ヘッドユニット４２は、少なくとも基本色であるＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のラインヘッド４４（ドット形成部）を備えている。そして、各ラインヘッド４４は、画像形成ドラム４０の周方向に沿って配列されている。これにより、用紙１２の画像形成面上に塗布された処理液層上に、各色の画像を順次形成させる。なお、この処理液には、インクの溶媒中に分散した色材（顔料）及びラテックス粒子を凝集させる効果を持たせているので、用紙１２上での色材流れ等を防止可能である。

画像形成部１８とインク乾燥部２０との間には、回転可能に設けられた第２中間搬送ドラム４６が配置されている。第２中間搬送ドラム４６の表面に用紙１２を保持した状態で該第２中間搬送ドラム４６を回転させることにより、画像形成部１８側から供給された用紙１２は、インク乾燥部２０側へ搬送される。

インク乾燥部２０は、回転可能に設けられたインク乾燥ドラム４８と、用紙１２の処理液層を乾燥する複数の熱風ノズル５０と、複数の赤外線ヒータ（ヒータ５２）とを備える。これにより、用紙１２の処理液層に滞留するインクの溶媒を乾燥させる。

インク乾燥部２０と画像定着部２２との間には、回転可能に設けられた第３中間搬送ドラム５４が配置されている。第３中間搬送ドラム５４の表面に用紙１２を保持した状態で該第３中間搬送ドラム５４を回転させることにより、インク乾燥部２０側から供給された用紙１２は、画像定着部２２側へ搬送される。

画像定着部２２には、回転可能に設けられた画像定着ドラム５６と、画像定着ドラム５６の表面に近接して配置された加熱ローラ５８と、該画像定着ドラム５６の表面に圧接した状態で配置された定着ローラ６０とを備える。これにより、処理液層で凝集するラテックス粒子が加熱・加圧されて溶融し、用紙１２上に画像として固定・定着される。

上記した各工程を経て、画像形成面の画像が定着した用紙１２は、画像定着ドラム５６の回転により、画像定着部２２の下流側に設けられた排出部２４側へ搬送される。

図２は、図１に示す画像形成装置１０のシステム構成を表すブロック図である。画像形成装置１０は、ヘッドユニット４２及びヒータ５２（図１参照）の他、通信インタフェース６２と、システムコントローラ６４と、画像メモリ６６と、ＲＯＭ６８と、モータドライバ７０と、モータ７２と、ヒータドライバ７４と、プリント制御部７６と、画像バッファメモリ７８と、画像処理部８０（信号変換部）と、ＲＯＭ８２と、ヘッドドライバ８４（ドット形成制御部）とを備える。

通信インタフェース６２は、ユーザが画像形成装置１０に対して画像形成の指示等を行うため等に用いられるホスト装置８６とのインタフェース部である。通信インタフェース６２にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワーク等のシリアルインタフェースやセントロニクス等のパラレルインタフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するための図示しないバッファメモリを搭載してもよい。

ホスト装置８６から送出された画像信号は、通信インタフェース６２を介して画像形成装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ６６に記憶される。画像メモリ６６は、通信インタフェース６２を介して入力された画像信号を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ６４を通じて情報の読み書きが行われる。画像メモリ６６は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスク等の磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ６４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１０の全体を制御する制御装置として機能すると共に、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ６４は、通信インタフェース６２、画像メモリ６６、モータドライバ７０、ヒータドライバ７４等の各部を制御する。また、システムコントローラ６４は、ホスト装置８６との間の通信制御、画像メモリ６６及びＲＯＭ６８の読み書き制御等を行う。さらに、システムコントローラ６４は、用紙搬送系のモータ７２、ヒータ５２を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部７６に対しては、制御信号の他に、画像メモリ６６に記憶された画像信号を送信する。

ＲＯＭ６８には、システムコントローラ６４のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されている。画像メモリ６６は、画像信号の一時記憶領域として利用されると共に、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７０は、システムコントローラ６４からの指示に従って用紙搬送系のモータ７２を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７４は、システムコントローラ６４からの指示に従ってヒータ５２を駆動するドライバである。

一方、プリント制御部７６は、ＣＰＵ及びその周辺回路等から構成され、システムコントローラ６４の制御に従い、画像処理部８０と協働して画像メモリ６６内の画像信号から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正等の処理を行うと共に、生成したインク吐出データ（制御信号）をヘッドドライバ８４に供給してヘッドユニット４２の吐出駆動を制御する。

プリント制御部７６には、プリント制御部７６のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されているＲＯＭ８２が接続されている。ＲＯＭ８２は、書き換え不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な記憶手段を用いることが好ましい。

画像処理部８０は、入力された画像信号（以下、入力画像信号という。）からインク色別のドット配置データを生成する。すなわち、入力画像信号に対してハーフトーン処理を行うことで、ドットの形成位置（インクの吐出タイミング）を決定する。このハーフトーン処理には、組織的ディザ法、誤差拡散法、濃度パターン法、ランダムドット法等を適用することができる。

なお、図２では、画像処理部８０は、システムコントローラ６４やプリント制御部７６とは別個のものとして図示している。例えば、画像処理部８０は、システムコントローラ６４或いはプリント制御部７６に含まれて、その一部を構成するようにしてもよい。

また、プリント制御部７６は、画像処理部８０で生成されたドット配置データに基づいてインクの吐出データ（ラインヘッド４４のノズルに対応するアクチュエータの制御信号）を生成するインク吐出データ生成機能と、駆動波形生成機能とを有している。

インク吐出データ生成機能にて生成されたインク吐出データはヘッドドライバ８４に与えられ、ヘッドユニット４２のインク吐出動作が制御される。駆動波形生成機能は、ラインヘッド４４の各ノズルに対応したアクチュエータを駆動するための駆動信号波形を生成する機能である。当該駆動波形生成機能にて生成された信号（駆動波形）は、ヘッドドライバ８４に供給される。ヘッドドライバ８４は、インクの吐出量を適切に制御することで、２以上のサイズ（以下、ドットサイズともいう。）を備えるドットを形成可能である。

プリント制御部７６には画像バッファメモリ７８が備えられており、プリント制御部７６における画像信号の処理時に画像信号やパラメータ等のデータが画像バッファメモリ７８に一時的に格納される。

図３は、図１に示すラインヘッド４４の構造例を表す平面透視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った概略断面図である。

図３に示すように、ラインヘッド４４は、千鳥でマトリクス状に配列された複数のインク室ユニット１００（ドット形成素子）を備える。各インク室ユニット１００は、ノズル１０２と、圧力室１０４と、供給口１０６とをそれぞれ備える。平面形状が概略正方形である圧力室１０４には、その対角線上の両隅部の一方にノズル１０２側への流出口が設けられ、他方に共通流路１０８からの流入口（供給口１０６）が設けられている。

図４に示すように、各圧力室１０４は、供給口１０６を介して共通流路１０８とそれぞれ連通する。そして、共通流路１０８は、インクの供給源である図示しないインクタンクと連通する。これにより、前記インクタンクから供給されるインクは、共通流路１０８を介して各圧力室１０４に分配・供給される。

圧力室１０４の一面（図４例では、天面に相当する。）は加圧板１１０で構成されており、該加圧板１１０は共通電極を兼ねている。加圧板１１０の上部には、圧力を付与して該加圧板１１０を変形させるアクチュエータとしての圧電素子１１２が接合されている。そして、圧電素子１１２の上面には、個別電極１１４が形成されている。

２つの電極、すなわち、共通電極としての加圧板１１０と個別電極１１４との間に駆動電圧を印加すると、前記２つの電極に挟設された圧電素子１１２は、変形させられる。この物理的変形により、圧力室１０４の容積が変化することで、インクがノズル１０２から外部に押し出され、インク滴として吐出される。そして、インク滴が吐出された後は、圧電素子１１２の変位が元に戻る際に、共通流路１０８から供給口１０６を通って圧力室１０４にインクが再び充填される。

図３に戻って、ノズル１０２の配置の特徴について説明する。本図において、ラインヘッド４４の長手方向及び短手方向をそれぞれ矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向と定義する。このとき、用紙１２の搬送方向（図１参照）は、矢印Ｘ方向に直交するとともに、矢印Ｙ方向に平行する。

第Ｌ１列における各ノズル１０２は、矢印Ｘ方向に沿って所定間隔（４単位長に相当する。）おきに等間隔に配置されている。第Ｌ２列〜第Ｌ４列における各ノズルについても、第Ｌ１列と同様に配置されている。以下、矢印Ｘ方向を、ノズル１０２（インク室ユニット１００）の「配列方向」という場合がある。

第Ｌ２列の各ノズル１０２は、第Ｌ１列の各ノズル１０２の位置を基準として、矢印Ｘの左方向に１単位長だけシフトした位置に配置されている。第Ｌ３列の各ノズル１０２は、第Ｌ２列の各ノズル１０２の位置を基準として、矢印Ｘの左方向に１単位長だけシフトした位置に配置されている。第Ｌ４列の各ノズル１０２は、第Ｌ３列の各ノズル１０２の位置を基準として、矢印Ｘの左方向に１単位長だけシフトした位置に配置されている。これにより、ラインヘッド４４の長手方向に沿って並ぶように投影される実質的なノズル１０２の間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

なお、ラインヘッド４４によるインク滴の吐出機構として、種々の方式を採り得る。図３及び図４に示したように、ピエゾ素子（圧電素子）等で構成されるアクチュエータの変形によってインク滴を吐出する方式を適用してもよい。また、ヒータ等の発熱体を介してインクを加熱することで気泡を発生させ、その圧力でインク滴を吐出するサーマルジェット方式を適用してもよい。また、ラインヘッド４４に限定されることなく、用紙１２の幅方向に往復走査しながら画像を形成させるマルチパス方式であってもよい。

図５は、ラインヘッド４４が備えるノズル１０２の配置例と、用紙１２上への吐出順番との対応関係を表す概略説明図である。説明の便宜のため、２０個のノズル１０２を用いた場合を例に説明する。

本図に示す矩形格子内の各セルは、形成される画像のうち１画素分の領域を表す。余白のセルは、各吐出時点（ｔ）において、インク滴が未だ吐出（着弾）していない画像位置を表す。また、セル内に表記された算用数字は、その画像位置にインク滴が吐出（着弾）した時点（吐出時点ｔ＝１〜７）に対応する。

例えば、吐出時点ｔ＝１〜４の間に吐出されたインク滴により、複数のドットが順次形成され、第１番目の画像列が生成される。また、吐出時点ｔ＝４〜７の間に吐出されたインク滴により、複数のドットが順次形成され、第４番目の画像列が生成される。換言すれば、複数（本図では４つ）のタイミングでドットを順次形成させることで、各画像列が生成（完成）される。

図６は、図２に示す画像処理部８０における画像処理流れを表す概略説明図である。画像処理部８０は、解像度変換部１２０と、ＣＭＹＫ色変換部１２２と、階調処理部１２４と、ハーフトーン処理部１２６と、ドットサイズ割付部１２８とを基本的に備える。

画像処理部８０に入力される画像信号（入力画像信号）は、複数のカラーチャンネルからなる連続調画像信号である。ここで、連続調とは、後述する多値よりも大きい階調数を意味し、例えば、８ビット（１画素当り２５６階調）ＲＧＢのＴＩＦＦ形式データであってもよい。

解像度変換部１２０は、画像サイズを拡大又は縮小する画像拡縮処理を用いて、入力画像信号の解像度を、画像形成装置１０に応じた解像度に変換する。ここで得られる第１中間画像信号は、入力画像信号とデータ定義は同一であるが、データサイズが異なっている。この画像拡縮処理には、補間演算を含む公知のアルゴリズムを種々適用してもよい。

ＣＭＹＫ色変換部１２２は、公知のカラーマッチング手法を用いて、解像度変換部１２０から取得した第１中間画像信号を、画像形成装置１０で取り扱うデバイス色信号（ＣＭＹＫ色信号）に変換する。ここで得られる第２中間画像信号は、連続調のＣＭＹＫ色信号に相当する。

階調処理部１２４は、ＣＭＹＫ色変換部１２２から取得した第２中間画像信号に対して所定の階調処理を施す。ここでの階調処理は、巨視的には等色を維持しつつも、複数のグループの属否に応じて色の濃淡を偏在させることを目的とする。本処理に先立ち、階調処理部１２４は、ＲＯＭ８２からグループ情報Ｉｇを取得する。ここで、グループ情報Ｉｇとは、矢印Ｘ方向（配列方向）に沿って形成された各ドットを複数のグループ（以下、時間グループという。）に分類した結果を示す情報である。

図７Ａは、図５に示すラインヘッド４４の構成例における、矩形格子内の各セルの画像位置に対応するインクの吐出順番を表す概略説明図である。各セルの行番号を特定するため、矩形格子の左方に添字「Ａ〜Ｃ」を付記している。また、各セルの列番号を特定するため、矩形格子の上方に添字「ａ〜ｌ」を付記している。以下、この種の矩形格子を説明する各図面（図１５Ｂ、図２０Ａ及び図２０Ｂ）には、同様の表記を行うものとする。また、説明の便宜上、例えば矩形格子の左上隅にあるセルを（Ａ，ａ）と表記してその位置を特定する場合がある。

上図において、各セルに表記された算用数字は、画像全体でのインクの吐出順番を表す。例えば、最小値である「１」が表記されたセルに対応する画像位置には、最も早いタイミングで吐出される。また、最大値である「６」が表記されたセルに対応する画像位置には、最も遅いタイミングで吐出される。

一方、下図において、各セルに表記された算用数字は、配列方向でのインクの吐出順番を表す。例えば、Ｃ行目の全セル（１２個）に関し、最も早いタイミングである「３」から最も遅いタイミングである「６」までの４つの吐出タイミングの集合に分類される（上図参照）。この場合、相対的に最も早いタイミングである「３」のセルには、「１」を表記している。以下、配列方向に沿った画像列毎の吐出タイミングに応じてグループ化したセルの集合を「時間グループ」と定義する。

図７Ｂに示すように、「１」と表記された全セル（すなわち、ａ列目、ｅ列目及びｉ列目のセル）を「第１時間グループ」に分類する。「２」と表記された全セル（すなわち、ｂ列目、ｆ列目及びｊ列目のセル）を「第２時間グループ」に分類する。「３」と表記された全セル（すなわち、ｃ列目、ｇ列目及びｋ列目のセル）を「第３時間グループ」に分類する。「４」と表記された全セル（すなわち、ｄ列目、ｈ列目及びｌ列目のセル）を「第４時間グループ」に分類する。

階調処理部１２４は、取得したグループ情報Ｉｇ（例えば、図７Ｂのマトリクスデータ）を参照しながら、第２中間画像信号が表す画素毎に、色版毎に、所定の階調変換特性に従って階調処理を実行する。ここで得られる第３中間画像信号は、第２中間画像信号と同様に、連続調のＣＭＹＫ色信号に相当する。

図８は、図６に示す階調処理部１２４における、時間グループ毎の階調変換特性の一例を表すグラフである。本図から諒解されるように、各階調処理特性は、複数の時間グループの分類に応じて異なっている。具体的には、早いタイミングの第１時間グループに属する画素ほど階調レベルを相対的に低くするとともに、遅いタイミングの第４時間グループに属する画素ほど階調レベルを相対的に高くする。

図６に戻って、ハーフトーン処理部１２６は、階調処理部１２４から取得した第３中間画像信号を、多値の階調で定義された多値画像信号に変換する。得られた多値画像信号は、例えば、各ラインヘッド４４に対してインク吐出動作の有無（オン・オフ）を時系列的に制御するＣＭＹＫ毎の２値データである。ここでは、閾値マトリクスＭｔを用いた組織的ディザ法の適用例について説明する。

図９は、組織的ディザ法によるハーフトーン処理の概略説明図である。一例として、ベイヤー型の閾値マトリクスＭｔを用いた２値化処理の概念を示す。先ず、多値ＣＭＹＫ色信号の各アドレスと、閾値マトリクスＭｔの各行列要素とを対応付ける。そして、着目する画素での画素値と、着目する行列要素での閾値との大小関係をそれぞれ比較し、画素値の方が大きい場合には「１」を割り当て、それ以外の場合には「０」を割り当てる。このようにして、画像信号の階調数を連続調から２値に変換することができる。

ここで、閾値マトリクスＭｔの行方向は用紙１２の搬送方向に相当し、閾値マトリクスＭｔの列方向はノズル１０２の配列方向に相当する。閾値マトリクスＭｔの列方向のサイズは、画像列の生成に要するタイミング数Ｎ＝４（図５参照）の整数倍であることが好ましい。これにより、組織的ディザ法によるハーフトーン処理の際に、閾値マトリクスＭｔと画素の対応位置とが常に同期するので、１種類の閾値マトリクスＭｔを準備すれば足りる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、ハーフトーン処理により得られる２値画像信号を可視化したドットパターン図である。本図例は、６４画素を一辺とする正方形状の閾値マトリクスＭｔを用いて作成された５０％のハーフトーン画像に相当する。

図１０Ａに示すドットパターンＤＰＴ１に関し、このパワースペクトルは、低〜中空間周波数帯域にかけて強度レベルが小さくなり、高い空間周波数帯域のみ強度レベルが高くなるいわゆるハイパス型（いわゆるブルーノイズ型）の空間周波数特性を有している。このドット分散特性を有する閾値マトリクスＭｔを用いることで、粒状性が視認され難い画像を形成できる。

図１０Ｂに示すドットパターンＤＰＴ２に関し、ドットパターンＤＰＴ１（図１０Ａ参照）と比べて、縦方向に連結するドットの割合が相対的に多くなっている。このドット分散特性を有する閾値マトリクスＭｔを用いることで、インク滴の着弾位置のずれに伴う影響の程度を緩和可能であり、搬送方向（矢印Ｙ方向）に延在する筋むらが視認され難い画像を形成できる。

図６に戻って、ドットサイズ割付部１２８は、ハーフトーン処理部１２６から取得した２値画像信号が表す複数の画素のうち、オン状態（画素値が１）である画素の各位置に対し、いずれかのドットサイズをそれぞれ割り付ける。本処理に先立ち、ドットサイズ割付部１２８は、ＲＯＭ８２からドットサイズ情報Ｉｓを取得する。ここで、ドットサイズ情報Ｉｓとは、２値画像信号が表す階調レベル（網％）に、各ドットサイズの記録率をそれぞれ対応付けた結果を示す情報である。記録率（以下、ドット記録率ともいう。）とは、ドットを形成可能である最大ドット数に対するドットの記録比率（０〜１００％）を意味する。

図１１は、図６に示すドットサイズ割付部１２８における、複数のドットサイズの割り付け特性の一例を表すグラフである。グラフの横軸は、百分率で表記した階調レベル（単位：％）である。グラフの縦軸は、ドット記録率（単位：％）である。

ここでは、ヘッドドライバ８４による吐出制御により、「大サイズ」、「中サイズ」及び「小サイズ」の３種類のドットを形成可能であるものとする。なお、形成可能なドットのサイズは３種類に限定されず、２種類であっても４種類以上であってもよい。

本グラフに示すように、「小サイズ」のドット記録率は、階調レベルが０〜４０％の範囲で単調に増加し、階調レベル４０〜９０％の範囲で一定（約２５％）であり、階調レベル９０〜１００％の範囲で単調に減少する。「中サイズ」のドット記録率は、階調レベルが０〜４０％の範囲で０％であり、階調レベル４０〜７０％の範囲で単調に増加し、階調レベル７０〜９０％の範囲で一定（約２５％）であり、階調レベル９０〜１００％の範囲で単調に減少する。「大サイズ」のドット記録率は、階調レベルが０〜７０％の範囲で０％であり、階調レベル７０〜１００％の範囲で単調に増加する。このように、ハイライト領域（階調レベル０〜４０％）で「小サイズ」のドットのみ用いることで、粒状性が抑制された良好な画像が得られる。

ドットサイズ割付部１２８は、２値画像信号が表すオン状態の各画素に対し、「大サイズ」、「中サイズ」及び「小サイズ」を適切に割り付けることで、インク滴を適切に吐出制御するための制御信号を作成する。ここで得られる制御信号は、ヘッドユニット４２（ラインヘッド４４）に対してインク吐出動作の有無（オン・オフ）又は吐出するインク滴の量を時系列的に制御するＣＭＹＫ毎の多値データである。例えば、多値レベル「０」はオフ状態を表し、多値レベル「１」はオン状態（小サイズ）を表し、多値レベル「２」はオン状態（中サイズ）を表し、多値レベル「３」はオン状態（大サイズ）を表すものとする。

このようにして、画像処理部８０による画像処理が完了する。その後、プリント制御部７６は、ヘッドドライバ８４に制御信号を供給する。そして、ヘッドユニット４２は、ヘッドドライバ８４を介した吐出制御に従って、ノズル１０２からインク滴を吐出する。この吐出動作に合わせて用紙１２を矢印Ｙ方向に順次搬送することで、用紙１２上に所望の画像が形成される。

なお、ドットサイズを制御する手法として、インク滴の吐出量を制御する手法と、インク滴の吐出速度を制御する手法とが挙げられる。ここでは、主に前者の手法について説明する。インク滴の吐出速度が一定である場合、通常、インク滴の吐出量の増加に応じて、用紙１２上に形成されるドットのサイズが大きくなる特性を有する。以下、「大サイズ」「中サイズ」及び「小サイズ」の各ドットを形成するためのインク滴を、それぞれ「大滴」、「中滴」及び「小滴」と称する。

続いて、階調処理部１２４での階調処理による、用紙１２上に形成される画像の改善効果について、図１２〜図１４を参照しながら説明する。特に、画像形成部１８（図１参照）での画像の形成過程に注目する。

画像処理部８０は、時間グループに応じた階調変換特性（図８参照）に従って階調処理を施すとともに、時間グループの種類によらず同様の割り付け処理（図１１参照）を実行する。これにより、早いタイミングの時間グループに属する画素は、遅いタイミングの時間グループに属する画素と比べて、階調レベルが相対的に低くなる。すなわち、２以上のドットサイズが混在する階調レベルの範囲（４０〜１００％）において、画像として形成される全ドットに対する小さいサイズのドットの存在比率が高くなる。

図１２は、第１液滴１４０及び第２液滴１４２が「大滴」である場合の、各ドットの形成過程を時系列的に表す概略説明図である。ここで、第１液滴１４０は、ラインヘッド４４の第１ノズル１０２ａから吐出され、用紙１２上に先に着弾し、第１ドット１４４を形成するインク滴である。また、第２液滴１４２は、ラインヘッド４４の第２ノズル１０２ｂから吐出され、用紙１２上に後に着弾し、第２ドット１４６を形成するインク滴である。ここでは、第１液滴１４０及び第２液滴１４２は、矢印Ｘ方向（配列方向）に隣接した位置に、且つ、比較的に小さい時間差でそれぞれ吐出されたものとする。

先ず、第１のタイミング（第１時間グループ）で吐出された第１液滴１４０は、用紙１２の画像形成面１４８上に着弾する。その着弾後、第１液滴１４０は用紙１２側に徐々に吸収される。そして、間もなく、第２のタイミング（第２時間グループ）で吐出された第２液滴１４２は、画像形成面１４８上に着弾する。

第１液滴１４０の一部は、用紙１２側に既に吸収されているが、第１液滴１４０の一部（残存部１４０ｒ）は、画像形成面１４８上に未だ存在している。このため、第１液滴１４０の残存部１４０ｒと、第２液滴１４２とが連結する、いわゆる着弾干渉が発生する。その際、表面張力の作用により、両者の間で液滴の移送が行われる。このとき、画像形成面１４８との接触により摩擦力が発生するので、第１液滴１４０の残存部１４０ｒには、第２液滴１４２側への移送を妨げる抗力が発生する。したがって、第２液滴１４２の一部は、残存部１４０ｒ側に引き寄せられ、移送される。そして、残存部１４０ｒ及び第２液滴１４２は、合一液滴１４９として用紙１２側に吸収される。

その結果、第２液滴１４２により形成された第２ドット１４６の位置は、理想の位置に対し、第１液滴１４０により形成された第１ドット１４４側に向かってシフトされる。以下、後に形成された第２ドット１４６の重心位置のシフト量をドット移動量Ｄｍと称する。

図１３は、第１液滴１５０が「小滴」であり、第２液滴１５２が「大滴」である場合の、各ドットの形成過程を時系列的に表す概略説明図である。ここで、第１液滴１５０は、ラインヘッド４４の第１ノズル１０２ａから吐出され、用紙１２上に先に着弾し、第１ドット１５４を形成するインク滴である。また、第２液滴１５２は、ラインヘッド４４の第２ノズル１０２ｂから吐出され、用紙１２上に後に着弾し、第２ドット１５６を形成するインク滴である。すなわち、早いタイミングに吐出される第１液滴１５０が「小滴」である点のみが、図１２の事例と異なるものとする。

先ず、第１のタイミング（第１時間グループ）で吐出された第１液滴１５０は、用紙１２の画像形成面１４８上に着弾する。その着弾後、第１液滴１５０は用紙１２側に徐々に吸収される。そして、間もなく、第２のタイミング（第２時間グループ）で吐出された第２液滴１５２は、画像形成面１４８上に着弾する。

第１液滴１５０の一部（残存部１５０ｒ）は、画像形成面１４８上に未だ存在している。しかし、第１液滴１５０は、第１液滴１４０（図１２参照）と比べて少量であるため、残存部１５０ｒも残存部１４０ｒ（同図参照）と比べて少量である。すなわち、第１液滴１５０の残存部１５０ｒと、第２液滴１５２との間の結合力が相対的に弱くなり、両者の間、特に第２液滴１５２の移送量が少なくなる。そして、残存部１５０ｒ及び第２液滴１５２は、合一液滴１５８として用紙１２側に吸収される。この結果、第２ドット１５６のドット移動量Ｄｍは、第２ドット１４６のドット移動量Ｄｍと比べて小さくなっている。

図１４は、着弾時間差に対するドット移動量Ｄｍの関係を表すグラフである。グラフの横軸は、第１液滴１４０、１５０の着弾時から第２液滴１４２、１５２の着弾時までの時間間隔、すなわち着弾時間差（単位：ｍｓ）である。グラフの横軸は、後に形成された第２ドット１４６、１５６の重心位置のシフト量、すなわちドット移動量Ｄｍ（単位：μｍ）である。

ここで、液滴（２通り）及び順番（２通り）のすべての組み合わせ（４通り）について、着弾干渉によるドット移動量Ｄｍを計測した。本グラフでは、例えば、先に「大滴」が着弾し、後に「小滴」が着弾する場合、「大滴→小滴」と表記している。

本図から諒解されるように、どのドットサイズの組み合わせであっても、着弾時間差が小さいほどドット移動量Ｄｍが大きくなり、着弾時間差が大きいほどドット移動量Ｄｍが小さくなる共通の傾向がみられた。例えば、着弾時間差が２５ｍｓの場合、ドット移動量Ｄｍが小さい順、すなわち着弾干渉の影響を受けない順に、（１）「小滴→大滴」、（２）「小滴→小滴」、（３）「大滴→小滴」、（４）「大滴→大滴」であった。また、着弾時間差が５ｍｓの場合、ドット移動量Ｄｍが小さい順、すなわち着弾干渉の影響を受けない順に、（１）「小滴→大滴」、（２）「小滴→小滴」、（３）「大滴→大滴」、（４）「大滴→小滴」であった。

以上のように、矢印Ｘ方向（配列方向）に沿って形成される各ドット（第１ドット１５４、第２ドット１５６）を複数のタイミングに応じた第１〜第４時間グループ（複数のグループ）に分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドット（第１ドット１５４）の存在比率が高くなるようにしたので、液滴（第１液滴１５０、第２液滴１５２）の着弾干渉による物理的影響を低減し、着弾後のドットの形状を適切に制御可能である。

つまり、矢印Ｘ方向の各画像列に関し、先の第１液滴１５０の量を相対的に少なく、換言すれば、早いタイミングで形成される第１ドット１５４のサイズを相対的に小さくすることで、後の第２液滴１５２の着弾の際に、用紙１２上に存在する先の第１液滴１５０の残量を極力少なくできる。これにより、特に後の第２液滴１５２の移送量を低減可能であり、遅いタイミングで形成される第２ドット１５６の位置ずれ（ドット移動量Ｄｍ）を抑制できる。その結果、着弾干渉に起因する画質の低下を抑制できる。

続いて、第１実施形態に係る変形例について、図１５Ａ〜図１６を参照しながら説明する。これらの変形例は、後述する第２実施形態と適宜組み合わせてもよい。

第１変形例に係るラインヘッド４４Ａは、複数のノズル１０２の配置が本実施の形態（図５のラインヘッド４４）と異なる。ノズル１０２の配置が異なっていても、本発明を適用できることは言うまでもない。

図１５Ａは、第１変形例に係るラインヘッド４４Ａが備えるノズル１０２の配置例と、用紙１２上での吐出順番との対応関係を表す概略説明図である。本図では、図５の配置例に対して、第Ｌ２列及び第Ｌ３列（図４参照）の矢印Ｘ方向における位置関係が逆転している。この場合、吐出時点ｔ＝１〜４の間に吐出されたインク滴により、複数のドットが順次形成され、第１番目の画像列が生成される。また、吐出時点ｔ＝４〜７の間に吐出されたインク滴により、複数のドットが順次形成され、第４番目の画像列が生成される。換言すれば、４つのタイミングでドットを順次形成させることで、各画像列が生成（完成）される。

図１５Ａに示すラインヘッド４４Ａの構成例において、配列方向に沿った各画像列における画像位置に対応するインクの吐出順番は、図１５Ｂに示す通りである。図７Ｂと同様に、各ドット（各画素）は、４つのグループ、すなわち第１〜第４時間グループに分類される。

第２変形例に係る画像処理部１６０（信号変換部）は、解像度変換部１２０、ＣＭＹＫ色変換部１２２、階調処理部１２４、ハーフトーン処理部１２６、及びドットサイズ割付部１２８の他、さらに処理条件設定部１６２を備える。

処理条件設定部１６２は、入力画像信号を制御信号に変換する際の処理条件（例えば、複数のグループの分類方法、及び／又はドットの存在比率）をそれぞれ設定する。処理条件設定部１６２は、ＲＯＭ８２に格納された複数のグループ情報Ｉｇを取得した後、所定の設定指示に応じていずれか１つのグループ情報Ｉｇを階調処理部１２４に供給する。あるいは、処理条件設定部１６２は、ＲＯＭ８２に格納された複数の閾値マトリクスＭｔを取得した後、所定の設定指示に応じていずれか１つの閾値マトリクスＭｔをハーフトーン処理部１２６に供給する。あるいは、処理条件設定部１６２は、ＲＯＭ８２に格納された複数のドットサイズ情報Ｉｓを取得した後、所定の設定指示に応じていずれか１つのドットサイズ情報Ｉｓをドットサイズ割付部１２８に供給する。

ところで、本実施の形態（図７Ｂ参照）のグループ情報Ｉｇは、４つのタイミングを４つの時間グループに分類した情報を示すが、タイミングの総数（４つ）未満の時間グループに分類されてもよい。例えば、別のグループ情報Ｉｇは、図７Ａの下図において、「１」及び「２」と表記された全セルを「第１時間グループ」に分類し、「３」及び「４」と表記された全セルを「第２時間グループ」に分類した結果を示す情報であってもよい。また、本実施の形態とは別のドットサイズ情報Ｉｓは、図１１のグラフと異なる割り付け特性（例えば、後述する図２２のグラフ参照）を備えてもよい。

さらに、処理条件設定部１６２は、所定の設定指示に応じて、本実施の形態（図８参照）の階調変換特性を併せて変更可能に設けてもよい。例えば、各階調変換特性が直線である場合、直線の勾配（ドットの偏在の程度）を種々変更してもよい。この場合、処理条件設定部１６２により変更された階調変換特性を用いての、階調処理部１２４による処理を経ることで、画像を形成するための各サイズのドットの存在比率が間接的に変更される。

処理条件設定部１６２への設定指示は、ホスト装置８６を含む外部装置からの通信信号に基づいてなされてもよいし、画像形成装置１０が備える図示しない操作部を介してなされてもよい。ユーザは、画像形成装置１０を用いて、用紙１２上に所定のテストパターンを印刷し、得られた画像を計測（画質評価を含む。）した結果に基づいて、画像の形成に好ましい処理条件を入力・設定してもよい。

第３変形例において、図６のハーフトーン処理部１２６にドットサイズ割付部１２８の機能を組み込み、これらの処理を一時に行ってもよい。この場合、ハーフトーン処理部１２６は、連続調の第３中間画像信号を、３値以上（例えば、オフ状態、小サイズ、中サイズ、及び大サイズの４値）の多値画像信号に直接的に変換する。このハーフトーン処理の際、公知の手法を種々用いてもよい。一例として、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるドット分散特性を有する閾値マトリクスＭｔに基づいて、組織的ディザ法を適用すればよい。

［第２実施形態］
続いて、第２実施形態に係る画像形成装置２１０について、図１７〜図２２を参照しながら説明する。なお、第１実施形態（図１〜図１６参照）と同じ構成要素については、同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図１７は、第２実施形態に係る画像形成装置２１０の構成を表す断面側面図である。画像形成装置２１０内の画像形成部１８は、画像形成ドラム４０の他、搬送される用紙１２にインク滴を吐出する２つのヘッドユニット２１２、２１４を備えている。各ヘッドユニット２１２、２１４は、基本色であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのラインヘッド４４を備えている。換言すれば、異なる色（ＣＹＭＫ）毎に、２つのラインヘッド４４がそれぞれ設けられている。

図１８は、図１７に示す画像形成装置２１０のシステム構成を表すブロック図である。ヘッドドライバ８４（図２参照）に代替するヘッドドライバ２１６は、ヘッドユニット２１２が備える各ラインヘッド４４を独立して制御可能な第１ドライバ２１８と、ヘッドユニット２１４が備える各ラインヘッド４４を独立して制御可能な第２ドライバ２２０として機能する。すなわち、ヘッドドライバ２１６は、各ヘッドユニット２１２、２１４を独立して制御可能に構成されている。

図１９は、複数のラインヘッド４４の配置例を表す概略説明図である。各ヘッドユニット２１２、２１４は、上から順に、Ｋのラインヘッド４４ｋ、Ｍのラインヘッド４４ｍ、Ｃのラインヘッド４４ｃ、及びＹのラインヘッド４４ｙを備えている。本図において、ラインヘッド４４の種類を区別するため、参照符号の数字の後にアルファベット（ｋ、ｍ、ｃ、ｙ）を付して表記する。

各ヘッドユニット２１２、２１４は、矢印Ｙ方向（搬送方向）に沿って並設されている。搬送方向下流側に存在するヘッドユニット２１４は、ヘッドユニット２１２の位置を基準として、矢印Ｘの右方向に所定量Δだけシフトした位置に配置されている。例えば、所定量Δは、上述した２単位長（すなわち、図３に示すノズル１０２の配置間隔の半分）にされている。

画像形成ドラム４０（図１７参照）の回転動作に伴って用紙１２が一定速度で搬送される状態下、Ｋのインク滴は、所定の時間間隔（本図例ではΔｔ＝１）で、ヘッドユニット２１２、２１４のラインヘッド４４ｋからそれぞれ吐出され、用紙１２上に着弾される。これにより、複数のドットは、用紙１２の搬送方向に沿って順次形成される。このように、複数（本図では２つ）のタイミングでドットを順次形成させることで、矢印Ｘ方向に沿った画像列がそれぞれ生成（完成）される。

このように、ヘッドユニット２１２、２１４は、一のラインヘッド４４ｋ（ｃ、ｍ、ｙ）により形成される同色のドットの矢印Ｘ方向の隙間を、残余のラインヘッド４４ｋ（ｃ、ｍ、ｙ）により形成される同色のドットで補完する位置関係下に配置されているので、矢印Ｘ方向の解像度を高くすることができる。また、ヘッドドライバ８４は、一のラインヘッド４４ｋ（ｃ、ｍ、ｙ）により形成される同色のドットの矢印Ｙ方向の隙間を、残余のラインヘッド４４ｋ（ｃ、ｍ、ｙ）により形成される同色のドットで補完するように、ヘッドユニット２１２、２１４を制御することで、矢印Ｙ方向の解像度を高くすることもできる。

なお、各ラインヘッド４４は、図３例（第Ｌ１列〜第Ｌ４列）に限られることなく、少なくとも１列のノズル列が配置されていてもよい。また、同色のドットを形成可能なヘッドユニット２１２、２１４は複数であればよく、例えば３つ以上であってもよい。さらに、同色のドットを形成可能な２以上のラインヘッド４４が個別に構成されているが、これらを一体的に結合したヘッドモジュールであってもよい。

図２０Ａは、図３に示すノズル配置例における、各画像位置に対応するインク滴の吐出順番を表す概略説明図である。また、図２０Ｂは、図１５Ａに示すノズル配置例における、各画像位置に対応するインク滴の吐出順番を表す概略説明図である。

図２０Ａ及び図２０Ｂの各上図において、各セルに表記された算用数字は、画像全体でのインクの吐出順番を表す。例えば、最小値である「０」が表記されたセルに対応する画像位置には、最も早いタイミングで吐出される。また、最大値である「９」が表記されたセルに対応する画像位置には、最も遅いタイミングで吐出される。

一方、図２０Ａ及び図２０Ｂの各下図において、各セルに表記された算用数字は、配列方向でのインクの吐出順番を表す。例えば、Ｃ行目の全セル（１８個）に関し、最も早いタイミングである「２」から最も遅いタイミングである「９」までの８つの吐出タイミングの集合に分類される。この場合、相対的に最も早いタイミングである「２」のセルには、最小値である「１」を割り当てている。

これらの場合、各下図の「１」〜「８」と表記された各セルを、「第１時間グループ」〜「第８時間グループ」にそれぞれ分類する。このように、独立して制御可能な複数のヘッドユニット２１２、２１４を用いる場合であっても、単数のヘッドユニット４２（図１等参照）の場合と同様に本発明を適用できる。

図２１は、図１８に示す画像処理部２２２における画像処理流れを表す概略説明図である。画像処理部２２２は、解像度変換部１２０と、ＣＭＹＫ色変換部１２２と、ハーフトーン処理部１２６と、ドットサイズ割付部２２４と、信号分割部２２６とを備える。図６の画像処理部８０（第１実施形態）と比べて、階調処理部１２４を欠く代わりに信号分割部２２６を備えている。なお、ドットサイズ割付部２２４は、ＲＯＭ８２からドットサイズ情報Ｉｓのみならず、グループ情報Ｉｇをも入力する点で、第１実施形態（ドットサイズ割付部１２８）と異なる。

図２２は、別のドットサイズの割り付け特性の一例を示す。本グラフに示すように、「小サイズ」のドット記録率は、階調レベルが０〜５０％の範囲で単調に増加し、階調レベル５０〜８０％の範囲で一定（約４０％）であり、階調レベル８０〜１００％の範囲で単調に減少する。「中サイズ」のドット記録率は、階調レベルが０〜４０％の範囲で０％であり、階調レベル４０〜７５％の範囲で単調に増加し、階調レベル７５〜９０％の範囲で一定（約２５％）であり、階調レベル９０〜１００％の範囲で単調に減少する。「大サイズ」のドット記録率は、階調レベルが０〜７０％の範囲で０％であり、階調レベル７０〜１００％の範囲で単調に増加する。この割り付け特性は、図１１と比べて、所定の範囲（階調レベル４０〜９０％）において、小さいサイズのドットの記録率（及び存在比率）が相対的に高くなっている。

ドットサイズ割付部２２４は、相対的に早いタイミングの時間グループ（例えば、第１時間グループ）に属する画素に対し、図２２に例示する割り付け特性に従ってドットサイズを割り付ける。また、ドットサイズ割付部２２４は、相対的に遅いタイミングの時間グループ（例えば、第９時間グループ）に属する画素に対し、図１１に例示する割り付け特性に従ってドットサイズを割り付ける。

ドットサイズ割付部２２４により作成された制御信号は、ヘッドユニット２１２側に供給される第１制御信号と、ヘッドユニット２１４側に供給される第２制御信号とが混成されてなる。信号分割部２２６は、この制御信号を、格納されたメモリアドレスに応じて第１又は第２制御信号のいずれかに振り分ける。信号分割部２２６は、例えば、制御信号から矢印Ｘ方向の奇数列アドレスのみを抽出することで第１制御信号を生成し、制御信号から矢印Ｘ方向の偶数列アドレスのみを抽出することで第２制御信号を生成する。

このようにして、画像処理部２２２による画像処理が完了する。プリント制御部７６は、ヘッドドライバ８４に第１制御信号及び第２制御信号をそれぞれ供給する。そして、ヘッドユニット２１２は、第１ドライバ２１８を介した吐出制御により所望のタイミングでノズル１０２からインク滴を吐出する。また、ヘッドユニット２１４は、第２ドライバ２２０を介した吐出制御により所望のタイミングでノズル１０２からインク滴を吐出する。

以上のように、用紙１２の搬送方向上流側に存在するヘッドユニット２１２ほど、すなわち、早いタイミングの時間グループほど小さいドットの記録率が高くなる割り付け特性（図２２参照）を用いることで、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

例えば、本実施の形態では主にＣＭＹＫ（４つの色版）を中心に説明したが、これに限定されることなく、任意の色版の種類及び版数に設計変更できる。例えば、ＣＭＹＫの標準インクと、ＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）等の淡色やＷ（白色）等のオプションインクとを組み合わせてもよい。

また、上述の実施形態では、画像形成ドラム４０の回転により用紙１２のみを搬送させているが、ヘッドユニット４２（あるいは、ヘッドユニット２１２、２１４）及び用紙１２のうち少なくとも一方を搬送させればよい。両者を相対移動させる構成であれば、本発明を適用できるからである。

さらに、上述の実施形態では、予め決定されたハーフトーン処理条件（例えば、閾値マトリクスＭｔ、誤差拡散マトリクス）をＲＯＭ８２に格納しているが、ハーフトーン処理条件を作成する構成（条件作成部）を画像形成装置１０、２１０内に別途設けてもよい。

１０、２１０…画像形成装置 １２…用紙
４２、２１２、２１４…ヘッドユニット
４４（ｃ、ｋ、ｍ、ｙ）、４４Ａ…ラインヘッド
８０、１６０、２２２…画像処理部 ８２…ＲＯＭ
８４、２１６…ヘッドドライバ １００…インク室ユニット
１０２…ノズル １０４…圧力室
１０６…供給口 １２４…階調処理部
１２６…ハーフトーン処理部 １２８、２２４…ドットサイズ割付部
１６２…処理条件設定部 ２２６…信号分割部

Claims (9)

1. 配列方向に沿って配列された複数のドット形成素子を備え、該複数のドット形成素子から液滴を吐出することで２以上のサイズのドットを記録媒体上に形成するドット形成部と、
   前記ドット形成部と前記記録媒体との間の相対移動の下、複数のタイミングで各ドットを順次形成させて前記配列方向の各画像列を生成するように、前記ドット形成部を制御信号に基づいて制御するドット形成制御部と、
   前記配列方向に沿って形成される各ドットを前記複数のタイミングに応じた複数のグループに分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるように、入力された画像信号を前記ドット形成制御部に供される前記制御信号に変換する信号変換部と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記信号変換部は、前記入力された画像信号に応じた連続調画像信号に対してハーフトーン処理を施すことで、前記連続調画像信号よりも階調数が少ない多値画像信号を取得するハーフトーン処理部を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記信号変換部は、前記入力された画像信号に対して前記複数のグループの分類に応じた階調処理を行うことで、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなる前記連続調画像信号を生成する階調処理部をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記多値画像信号は、ドットのオンオフ状態を表す２値画像信号であり、
   前記信号変換部は、前記ハーフトーン処理部により取得された前記２値画像信号に対して前記２以上のサイズをそれぞれ割り付けることで、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなる前記制御信号を生成するドットサイズ割付部をさらに備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記ハーフトーン処理部は、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるドット分散特性を有する閾値マトリクスを用いて、組織的ディザ法により前記制御信号に変換することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記閾値マトリクスは、前記各画像列の生成に要するタイミング数の整数倍のサイズを有することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記信号変換部は、前記制御信号に変換する際の処理条件である前記複数のグループの分類方法、及び／又は前記ドットの存在比率を設定する処理条件設定部をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記ドット形成部により形成されるドットと同色のドットを前記記録媒体上に形成するドット形成部を少なくとも１つさらに有することを特徴とする画像形成装置。
9. 配列方向に沿って配列された複数のドット形成素子から液滴を吐出することで、２以上のサイズのドットを記録媒体上に形成するドット形成ステップと、複数のタイミングで各ドットを順次形成させて前記配列方向の各画像列を生成する生成ステップとを含む画像形成方法であって、
   画像信号を入力する入力ステップと、
   前記配列方向に沿って形成される各ドットを前記複数のタイミングに応じた複数のグループに分類する場合、早いタイミングのグループほど小さいサイズのドットの存在比率が高くなるように、入力された前記画像信号を制御信号に変換する信号変換ステップと、
   変換された前記制御信号に基づいて前記複数のドット形成素子を制御する制御ステップと
   を備えることを特徴とする画像形成方法。

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