(57)【要約】【課題】記録ヘッドの濃度均一性を確保しつつ、粒状度の品質低下を抑制する。【解決手段】２つのヘッド領域の両方を足し合わせた階調（Ａ＋Ｃ、Ｂ＋Ｄ）が略均一になるように補正する。最も薄い領域をターゲット階調とし、例えば、ヘッド領域Ａ＝７０、ヘッド領域Ｂ＝１００、ヘッド領域Ｃ＝４０、ヘッド領域Ｄ＝９０のとき、合わせ込むターゲット（Ａ＋Ｃ＝１１０）になるように、ヘッド領域ＢとＤを補正する際、ΔＢ＝ΔＤとなる補正量（ΔＢ＝ΔＤ＝４０）で補正する。【選択図】図１６
2014034144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるサイズの液滴を吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッドを複数並列に配置し、前記記録ヘッドから被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、前記記録ヘッドを所定数のノズル毎に複数のブロックに分割し、分割したブロック単位で前記被記録媒体上の濃度を測定する測定手段と、前記測定の結果、最も濃度の高いブロックを構成する記録ヘッド毎に濃度特性を補正する補正手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記最も濃度の高いブロックの濃度が最も濃度の低いブロックの濃度になるように補正し、かつ、前記最も濃度の高いブロックを構成する記録ヘッド毎の補正量が等しくなるように補正することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。  
【請求項３】
前記記録ヘッド毎の印字データを補完する補完手段を備え、前記補完手段は、一方の記録ヘッドの補正量に応じて発生するドット欠落部を補完するように、他方の記録ヘッドの印字データを生成することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドの並列配置は、ノズル列がノズル列直交方向に同じ位置になるように配置され、同一画素に異なる記録ヘッドを用いて画像を形成することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドの並列配置は、同一ノズルピッチの記録ヘッドをノズル列方向にハーフピッチずらして配置して画像を形成することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項６】
異なるサイズの液滴を吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッドを複数並列に配置し、前記記録ヘッドから被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成方法において、前記記録ヘッドを所定数のノズル毎に複数のブロックに分割し、分割したブロック単位で前記被記録媒体上の濃度を測定する測定工程と、前記測定の結果、最も濃度の高いブロックを構成する記録ヘッド毎に濃度特性を補正する補正工程を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項６記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを並列に配置して画像形成を行う画像形成装置における濃度むらの補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマルチパス印字では、より一層の高解像度化と高速化の要求を満たすことができない。印字を高速化するには、ヘッドを高解像度化することにより対応しているが、ノズルピッチを狭くするのは技術的に難易度が高く、またヘッドの製造が困難なため、一般にはヘッドを複数個並列にノズル列方向にハーフピッチずらして配置することにより高解像度化を実現している。しかし、上記した手法では、複数の記録ヘッドで構成されるため、記録ヘッド間の吐出特性の差により濃度むらが発生する。
【０００３】
記録ヘッド間の濃度むらを補正する方法として、記録ヘッドに印加される駆動波形を調整する方法（例えば、特許文献１を参照）や階調補正を行う方法（例えば、特許文献２を参照）により、記録ヘッド全体をシフトさせて隣接する記録ヘッドの差をなくする補正方法が用いられている。また、記録ヘッド内部に存在する濃度分布についてもノズル単位から複数ノズルで構成されるブロック単位で補正する方法もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した補正方法は、濃度を均一にする効果はあるが、画像の粒状度を考慮していないので、粒状度の品質が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、記録ヘッドの濃度均一性を確保しつつ、粒状度の品質低下を抑制した画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、異なるサイズの液滴を吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッドを複数並列に配置し、前記記録ヘッドから被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、前記記録ヘッドを所定数のノズル毎に複数のブロックに分割し、分割したブロック単位で前記被記録媒体上の濃度を測定する測定手段と、前記測定の結果、最も濃度の高いブロックを構成する記録ヘッド毎に濃度特性を補正する補正手段を備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、濃度むらを補正しつつ画像の均一性が向上し、また、画像の粒状度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す。
【図２】液体吐出記録ヘッドを示す。
【図３】印刷制御手段の構成を示す。
【図４】ヘッドドライバの構成例を示す。
【図５】駆動波形の一例を示す。
【図６】画像形成システムの構成例を示す。
【図７】濃度むらを説明する図である。
【図８】濃度むらが生じる原因を説明する図である。
【図９】補正パラメータの作成を説明する図である。
【図１０】ターゲット濃度特性の作成と補正曲線の作成手順を示す。
【図１１】補正曲線の作成を示す。
【図１２】記録ヘッドを長尺方向に繋ぎ合わせた記録ヘッドを示す。
【図１３】記録ヘッドの並列配置例を示す。
【図１４】記録ヘッドの濃度特性を示す。
【図１５】本発明と従来の濃度むら補正を示す。
【図１６】本実施例の濃度補正を説明する図である。
【図１７】ハーフピッチずらし配置ヘッド例における、本実施例の濃度補正を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例を示す。図１（ａ）は、機構部の側面を示し、（ｂ）はその平面を示す。画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１とガイドレール２とでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、記録ヘッド走査手段として、主走査モータ４で駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂとの間に張架したタイミングベルト５を介して図１（ｂ）に示す矢印方向（主走査方向）に移動走査する。
【００１１】
キャリッジ３には、例えば、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する液体吐出記録ヘッドからなる４個の記録ヘッドユニット７ｙ、７ｃ、７ｍ、７ｋ（色を区別しないときは「記録ヘッド７」という）を複数のインク吐出口を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。キャリッジ３には、記録ヘッド７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク８を搭載している。このサブタンク８にはインク供給チューブ９を介して図示しないメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。
【００１２】
記録ヘッド７を構成する液体吐出記録ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、色毎に独立した記録ヘッド構成に限るものではなく、複数の色の液滴を吐出する複数のノズルで構成されるノズル列を有する１又は複数の記録ヘッド部材（液体吐出記録ヘッド）で構成することもできる。
【００１３】
一方、給紙カセット１０などの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１３及び給紙ローラ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙ローラ１３側に付勢されている。
【００１４】
そして、この給紙部から給紙された用紙１２を記録ヘッド７の下方側で搬送する搬送手段として、用紙１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド１５を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２２と、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０度方向に転換させて、搬送ベルト２１上に倣わせるための搬送ガイド２３と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された押さえコロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２６を備えている。
【００１５】
搬送ベルト２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２７とテンションローラ２８との間に掛け渡されて、副走査モータ３１からタイミングベルト３２及びタイミングローラ３３を介して搬送ローラ２７が回転されることで、図１（ｂ）に示すベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト２１の裏面側には記録ヘッド７による画像形成領域に対応してガイド部材２９を配置している。また、帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１の表層に接触し、搬送ベルト２１の回動に従動して回転するように配置されている。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示すように、搬送ローラ２７の軸には、スリット円板３４を取り付け、このスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けて、これらのスリット円板３４及びセンサ３５によってロータリエンコーダ３６を構成している。
【００１７】
さらに、記録ヘッド７で記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ５４とを備えている。
【００１８】
また、背部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙する。
【００１９】
さらに、図１（ｂ）に示すように、キャリッジ３の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド７のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構５６を配置している。この維持回復機５６は、記録ヘッド７の各ノズル面をキャピングするための各キャップ５７と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード５８と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け５９などを備えている。
【００２０】
このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２はガイド１５で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて押さえコロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０度搬送方向を転換される。このとき、図示しない制御部によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ２６に対して正負が交互に繰り返す交番電圧を印加して、搬送ベルト２１を交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが交互に所定の幅で繰り返されるパターンで帯電させる。この帯電した搬送ベルト２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２が搬送ベルト２１に静電力で吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。
【００２１】
そこで、キャリッジ３を往路及び復路方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７を駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１２を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１２を排紙トレイ５４に排紙する。
【００２２】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１２を両面給紙ユニット６１内に送り込み、用紙１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ５４に排紙する。
【００２３】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３は維持回復機構５６側に移動されて、キャップ５７で記録ヘッド７のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ５７で記録ヘッド７をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド７のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード５８でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行なう。これによって記録ヘッド７の安定した吐出性能を維持する。
【００２４】
次に、記録ヘッド７を構成している液体吐出記録ヘッドの一例について、図２を参照して説明する。図２（ａ）は、液体吐出記録ヘッドの液室長手方向に沿う断面を示し、図２（ｂ）は、液体吐出記録ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面を示す。
【００２５】
液体吐出記録ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び圧力発生室である液室１０６、液室１０６に流体抵抗部（供給路）１０７を通じてインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。
【００２６】
また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００２７】
さらに、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２６を接続している。そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００２８】
流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
【００２９】
振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤で接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤で接合している。
【００３０】
ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤で接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。
【００３１】
圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここでは、ＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、上記した例では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成や１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１を設ける構成でもよい。
【００３２】
このように構成した液体吐出記録ヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００３３】
そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。なお、この液滴吐出記録ヘッドの駆動方法は、上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００３４】
図３は、画像形成装置の印刷制御手段の構成を示す。印刷制御手段２００は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理や入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。画像形成装置は、キャリッジ３側に設けた記録ヘッド７を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバ）ＩＣ２０８を備える。
【００３５】
また、印刷制御手段２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド７を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部２０７と、主走査モータ４及び副走査モータ３１を駆動するためのモータ駆動部２１０と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、エンコーダセンサ４３、３５からの各検出信号、記録ヘッド内の温度や環境温度を検出する温度センサ２１５などの各種センサからの検出信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。
【００３６】
また、印刷制御手段２００には、画像形成装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル２１４が接続されている。本実施例では、記録ヘッド内を４ブロックに分割し、各ブロック単位の温度を測定している。測定方法としてブロックの中心部にサーミスタを設けてノズル近傍の温度を測定しているが、赤外線を用いた非接触温度計を用いてノズル近傍の温度を測定するようにしてもよい。記録ヘッド内に埋設したサーミスタでは測定箇所が固定されてしまうが、非接触温度計を用いることで測定箇所を任意に変えることが可能となる。
【００３７】
印刷制御手段２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データ等をケーブルあるいはネットを介してホストＩ／Ｆ２０６で受信する。
【００３８】
そして、印刷制御手段２００のＣＰＵ２０１は、ホストＩ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の画像データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５において必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、これらの処理が行われた印字データを印刷制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータ（印字データ）の生成は後述するようにホスト側のプリンタドライバで行なってもよい。
【００３９】
印刷制御部２０７は、上述した印字データをシリアルデータでヘッドドライバ２０８に転送するとともに、この印字データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッドドライバ２０８に出力する。また、印刷制御部２０７は、ＲＯＭ２０２に格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバ２０８に与える駆動波形選択手段を含み、１つの駆動パルス（駆動信号）または複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ２０８に対して出力する。
【００４０】
ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド７の１行分に相当する印字データに基づいて印刷制御部２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド７の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド７を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００４１】
また、ＣＰＵ２０１は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ４３からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ４に対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介して主走査モータ４を駆動する。同様に、ロータリエンコーダ３６を構成するエンコーダセンサ３５からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ３１に対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介しモータドライバを介して副走査モータ３１を駆動する。
【００４２】
図４（ａ）は、印刷制御部２０７とヘッドドライバ２０８の構成例を示す。印刷制御部２０７は、上述したように、１印刷周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部３０１と、印刷画像に応じた２ビットの印字データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力するデータ転送部３０２とを備えている。
【００４３】
なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ２０８の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ３１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。
【００４４】
ヘッドドライバ２０８は、データ転送部３０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル印字データ（階調データ：２ビット／ＣＨ）を入力するシフトレジスタ３１１と、シフトレジスタ３１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路３１２と、階調データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ３１３と、デコーダ３１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ３１４と、レベルシフタ３１４を介して与えられるデコーダ３１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ３１５を備えている。
【００４５】
このアナログスイッチ３１５は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）１５３に接続され、駆動波形生成部３０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された印字データ（階調データ）と滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコーダ３１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ３１５がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。
【００４６】
図４（ｂ）、図５（ａ）は、駆動波形の一例を示す。駆動波形生成部３０１からは１印刷周期（１駆動周期）内に、図４（ｂ）に示すように、基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素などで構成される、８個の駆動パルスＰ１ないしＰ８からなる駆動信号（駆動波形）を生成して出力する。１印刷周期は、最大の駆動周波数により決まる。一方、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって使用する駆動パルスを選択する。
【００４７】
ここで、駆動パルスの電位Ｖが基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が収縮して加圧液室１０６の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が伸長して加圧液室１０６の容積が収縮する加圧波形要素である。
【００４８】
そして、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって、小滴（小ドット）を形成するときには図５（ａ）の（１）に示すように、駆動パルスＰ１を選択し、中滴（中ドット）を形成するときには図５（ａ）の（２）に示すように、駆動パルスＰ４ないしＰ６を選択し、大滴（大ドット）を形成するときには図５（ａ）の（３）に示すように、駆動パルスＰ２ないしＰ８を選択し、微駆動の（滴吐出を伴わないでメニスカスを振動させる）ときには、図５（ａ）の（４）に示すように、微駆動パルスＰ２を選択して、それぞれ記録ヘッド７の圧電素子１２１に印加する。
【００４９】
中滴を形成する場合、駆動パルスＰ４で１滴目、駆動パルスＰ５で２滴目、駆動パルスＰ６で３滴目を吐出させ、飛翔中に合体させて一滴として着弾させる。このとき、圧力室（液室１０６）の固有振動周期をＴｃとすると、駆動パルスＰ４とＰ５の吐出タイミングの間隔は２Ｔｃ±０．５μｓが好ましい。駆動パルスＰ４とＰ５は、単純引き打ち波形要素で構成されているため、駆動パルスＰ６も同様の単純引き打ち波形要素にするとインク滴速度が大きくなりすぎて、他の滴種の着弾位置からずれてしまうおそれがある。そこで、駆動パルスＰ６は、引き込み電圧を小さくする（立下りの電位を少なくする）ことでメニスカスの引き込みを小さくし、３滴目のインク滴速度を抑えている。ただし、必要なインク滴体積を大きくするために立ち上げ電圧は小さくしない。
【００５０】
つまり、複数の駆動パルスのうちの最終駆動パルスの引き込み波形要素では引き込み電圧を相対的に小さくすることによって、当該最終駆動パルスによる滴吐出速度を相対的に小さくして、着弾位置を他の滴種と極力合わせるようにすることができる。
【００５１】
また、微駆動パルスＰ２は、ノズルのメニスカスの乾燥を防ぐため、インク滴を吐出させずにメニスカスを振動させる駆動波形である。非印字領域ではこの微駆動パルスＰ２が記録ヘッド７に印加される。また、この微駆動波形である駆動パルスＰ２を、大滴を構成する駆動パルスの一つとして利用することにより、駆動周期の短縮化（高速化）を達成することができる。
【００５２】
さらに、微駆動パルスＰ２と駆動パルスＰ３の吐出タイミングの間隔を、固有振動周期Ｔｃ±０．５μｓの範囲内に設定することにより、駆動パルスＰ３によって吐出するインク滴の体積を大きくできる。つまり、微駆動パルスＰ２によって生じた振動周期によって加圧液室１０６の圧力振動に駆動パルスＰ３による加圧液室６の膨張を重畳させることによって駆動パルスＰ３で吐出できる滴の滴体積を駆動パルスＰ３単独で印加する場合よりも大きくすることができる。
【００５３】
なお、インクの粘度によって必要な駆動波形が異なることから、この画像形成装置においては、図５（ｂ）に示すように、インク粘度が５ｍＰａ・ｓのときの駆動波形、同じく粘度が１０ｍＰａ・ｓのときの駆動波形、同じく２０ｍＰａ・ｓのときの駆動波形をそれぞれ用意し、温度センサ２１５からの検出温度からインク粘度を判定して、使用する駆動波形を選択するようにしている。
【００５４】
つまり、インク粘度が小さいときは駆動パルスの電圧を相対的に小さく、インク粘度が大きいときは駆動パルスの電圧を相対的に大きくすることにより、インク粘度（温度）によらずインク滴の速度及び体積を略一定に吐出させることができる。また、駆動パルスＰ２は、インク粘度に合わせて波高値を選択することにより、インク滴を吐出させることなくメニスカスを振動させることができる。
【００５５】
このように、インク粘度の同一条件下で、図５（ｂ）に示すように、駆動波形の波高値を変えると、駆動波形の増減によりインク滴の吐出量も増減する。つまり、駆動波形を大きくすると吐出量も増えて画像の濃度が濃くなる。
【００５６】
このような駆動パルスから構成される駆動波形を使用することによって、大、中、小の各滴が用紙に着弾するまでの時間を制御することができ、吐出開始の時間が大、中、小の各滴で異なっても、各滴をほぼ同じ位置に着弾させることが可能となる。
【００５７】
図６（ａ）は、画像形成装置によって印刷画像を出力するためのプログラムを搭載した画像処理装置と、画像形成装置であるインクジェットプリンタにより構成された、本発明の画像形成システムの構成例を示す。
【００５８】
この印刷システム（画像形成システム）は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなる、１または複数台の画像処理装置４００と、インクジェットプリンタ５００が、所定のインターフェイスまたはネットワークで接続されて構成されている。
【００５９】
画像処理装置４００は、図６（ｂ）に示すように、ＣＰＵ４０１と、メモリ手段である各種のＲＯＭ４０２やＲＡＭ４０３とが、バスラインで接続されている。このバスラインには、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置を用いた記憶装置４０６と、マウスやキーボードなどの入力装置４０４と、ＬＣＤやＣＲＴなどのモニタ４０５と、図示しない光ディスクなどの記憶媒体を読み取る記憶媒体読取装置が接続され、また、インターネットなどのネットワークやＵＳＢなどの外部機器と通信を行なう所定のインターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）４０７が接続されている。
【００６０】
画像処理装置４００の記憶装置４０６には、本発明に係るプログラムを含む画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムは、記憶媒体から記憶媒体読取装置により読み取って、あるいは、インターネットなどのネットワークからダウンロードするなどして、記憶装置４０６にインストールしたものである。このインストールにより画像処理装置４００は、以下のような画像処理を行なうために動作可能な状態となる。なお、この画像処理プログラムは、所定のＯＳ上で動作するものでもよいし、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものでもよい。
【００６１】
なお、本発明に係る画像処理方法はインクジェットプリンタ側でも実施できるが、ここでは、インクジェットプリンタ側では、装置内に画像の描画または文字のプリント命令を受けて実際に記録するドットパターンを発生する機能を持たない例で説明する。すなわち、ホストとなる画像処理装置４００で実行されるアプリケーションソフトなどからのプリント命令は、画像処理装置４００（ホストコンピュータ）内にソフトウエアとして組み込まれた本発明に係るプリンタドライバで画像処理されてインクジェットプリンタ５００が出力可能な多値の記録ドットパターンが生成され、それがラスタライズされてインクジェットプリンタ５００に転送され、インクジェットプリンタ５００が印刷出力する例で説明する。
【００６２】
具体的には、画像処理装置４００内では、アプリケーションやオペレーティングシステムからの画像の描画または文字の記録命令（例えば記録する線の位置と太さと形などを記述したものや、記録する文字の書体と大きさと位置などを記述したもの）は描画データメモリに一時的に保存される。これらの命令は、特定のプリント言語で記述されている。
【００６３】
そして、描画データメモリに記憶された命令は、ラスタライザによって解釈され、線の記録命令であれば、指定された位置や太さ等に応じた記録ドットパターンに変換され、また、文字の記録命令であれば画像処理装置（ホストコンピュータ）４００内に保存されているフォントアウトラインデータから対応する文字の輪郭情報を呼びだし指定された位置や大きさに応じた記録ドットパターンに変換され、イメージデータであれば、そのまま記録ドットパターンに変換される。
【００６４】
その後、これらの記録ドットパターンに対して画像処理を施してラスタデータメモリに記憶する。このとき、画像処理装置４００は、直交格子を基本記録位置として、記録ドットパターンのデータにラスタライズする。画像処理としては、例えば色を調整するためのカラーマネージメント処理（ＣＭＭ）やγ補正処理、ディザ法や誤差拡散法などの中間調処理、さらには下地除去処理、インク総量規制処理などがある。そして、ラスタデータメモリに記憶された記録ドットパターンがインタフェースを経由してインクジェットプリンタ５００へ転送される。
【００６５】
インクジェットプリンタ５００を用いてコピーする場合は、インクジェットプリンタ５００で前述した記録ドットパターンに中間調処理などを施す必要がある。その場合、印刷制御部２０７が、スキャンされた画像データに対し、前述したような処理を行って中間調処理などが行われた記録ドットパターンを生成する。記録ドットパターンを印字データとも言う。以下、画像処理装置５００が中間調処理などを行い、印字データをインクジェットプリンタ５００に転送する場合について説明する。
【００６６】
本発明では記録方法として、記録媒体に対して１回の主走査で画像を形成する、いわゆる１パス印字を用いても良いし、記録媒体の同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査を行うことで画像を形成する、いわゆるマルチパス印字を用いても良い。また、主走査方向に記録ヘッドを並べて、同一領域を異なるノズルで打ち分けても良い。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。
【００６７】
ここで、マルチパス印字について説明する。図６（ｃ）は、画像形成装置の構成例を示し、画像形成装置は、入力端子６０１、記録バッファ６０２、パス数設定部６０４、マスク処理部６０５、マスクパターンテーブル６０６、記録ヘッドＩ／Ｆ部６０７、記録ヘッド６０８を含む。
【００６８】
画像処理装置４００から送信されたビットマップデータ（印字データ）は記録バッファ制御部により、記録バッファ６０２の所定のアドレスに格納される。記録バッファ６０２は１スキャンと紙送り量分のビットマップデータを格納できる容量を有し、ＦＩＦＯメモリのような紙送り量単位のリングバッファを構成している。
【００６９】
記録バッファ制御部は、記録バッファ６０２を制御し、１スキャン分のビットマップデータが記録バッファ６０２に格納されるとプリンタエンジンを起動し、記録ヘッドの各ノズルの位置に応じて記録バッファ６０２よりビットマップデータを読み出し、パス数設定部６０４に入力する。また、記録バッファ制御部は、入力端子６０１から次回のスキャンのビットマップデータが入力されると、記録バッファ６０２の空き領域（記録が完了した紙送り量に相当する領域）に格納するように記録バッファ６０２を制御する。
【００７０】
パス数設定部６０４では、分割パス数を決定し、そのパス数をマスク処理部６０５へ出力する。マスクパターンテーブル６０６では予め格納されているマスクパターンテーブル、例えば、１パス記録、２パス記録、４パス記録、８パス記録のマスクパターンから、必要なマスクパターンを決定された分割パス数に応じて選択し、マスク処理部６０５に出力する。
【００７１】
マスク処理部６０５は記録バッファ６０２に格納されているビットマップデータを、マスクパターンを用いてパス記録毎にマスクして記録ヘッドドライバ２０８に出力すると、ヘッドドライバ２０８ではそのマスクされたビットマップデータを記録ヘッド６０８が用いる順に並び替え、記録ヘッド６０８に転送する。
【００７２】
記録バッファ６０２は、例えばＲＡＭ２０３で実現され、マスクパターンテーブルは例えばＲＯＭ２０２に記憶される。パス数設定部６０４、マスク処理部６０５は、印刷制御部２０７、ＣＰＵ２０１の組み合わせ、またはＣＰＵ２０１のいずれかで実現され、記録バッファ制御部はＣＰＵ２０１で実現される。
【００７３】
次に、本発明が課題とする濃度むらについて説明する。上記した画像形成装置を用いて印字する場合、記録ヘッド内の特性が均一であれば、図７（ａ）のように、濃度むらのない均一な画像が形成可能であるが、記録ヘッド内で特性が不均一の場合、図７（ｂ）のように、記録ヘッド幅の領域内で濃度むらが目立ってしまう。
【００７４】
また、１スキャン内での濃度変化が許容できたとしても、次のスキャンとの境界で濃度変化のギャップが発生し、画像の不具合を発生させる。また、解像度や吐出安定性を高めるために、マルチスキャンにより画像を形成する場合に、濃度むらのある記録ヘッドが複数回、同一場所をスキャンする作像方法では、濃度変化を強調してしまうおそれもある。
【００７５】
このような記録ヘッドの濃度むらが生じる原因は種々あり、例えば、図８（ａ）の（１）に示すように、ドットの大きさや着弾位置が均一であれば、濃度むらは発生しないが、ノズルごとの製造ばらつきなどによって、吐出するドットの大きさ、形状、着弾位置などが変化した場合は、図８（ａ）の（２）、（３）のように、紙面のインク被覆にムラができ、これが濃度むらとなる。
【００７６】
また、インクジェットプリンタの特有の課題としてサテライトがある。すなわち、滴を吐出する際に、飛翔中の滴の尾引きなどによって本来、吐出したいドットとは別に意図しないドットを形成することがあり、これをサテライトと呼ぶ。これは完全に消すことが難しく、着弾位置も制御不可能なことが多く、ノズルによってサテライトの有無や着弾位置にばらつきが出ることで、図８（ａ）の（４）に示すように、濃度むらを生じる。
【００７７】
図８（ｂ）に示すように、例えばドットが狙いより大きく出るノズルがある場合、ベタ付近では、すでに紙面がほぼ埋まった状態であるので、紙面のインク被覆量に差は出にくく濃度むらは生じ難いが、ドット形成量の少ない中間階調においては、ドットの大きさが紙面のインク被覆量につながりやすく濃度むらが顕著になりやすい。
【００７８】
また、吐出側で出力するドット内容によって、ばらつき方が異なることがある。例えば、記録周波数の問題がある。インクジェットプリンタは、記録ヘッド液室に圧力を加えることでインクを吐出しているため、同じ大きさの液滴を飛ばしていても、滴の吐出周期によって滴面の振動や液室へのインク供給速度が異なることになり、その結果として、ドットの吐出特性が吐出周期によって異なる。これにより、例えば図８（ｃ）に示すように、データ上では同一ドットを形成しても、記録密度が高い場合と低い場合で、実際の紙面上に着弾するドットには差が出てしまう。
【００７９】
また、大／中／小滴のように複数種類の多値の液滴を扱う場合においては、滴種によってノズル液面の振動の仕方が異なるので、滴種によってばらつき方が異なる場合もあり、特定の滴だけが、ばらつく場合もある。図８（ｄ）は、中滴のみの特性が部分的に異なる例を示す。
【００８０】
このため、ノズルだけでなく、各ノズルが出力する階調についても濃度補正する必要があり、これはγ補正のように入出力特性を補正することが好ましい。ただし、従来のように、ノズル毎に細かい単位で補正する場合は、ノズル数×階調数×記録ヘッド数と膨大な数のパラメータが必要になる。また、印字モードや環境変化によって濃度むらの出方が異なる場合もあるため、これらも補正すると、さらに膨大な数のパラメータが必要になり、画像形成装置上に測定器を搭載してリアルタイムで補正する場合には、測定用の画像出力枚数や測定点数やパラメータの作成の数、補正に必要な工数も膨大になるので、ノズル毎の細かい単位より、大きな領域単位で補正することが現実的である。
【００８１】
図９は、補正パラメータの作成を説明する図である。図９（ａ）は、吐出特性を測定するための階調パッチの出力例を示し、（ｂ）は補正パラメータの作成フローチャートを示す。
【００８２】
初期設定時における吐出特性の補正の手順は、複数の測定点における階調パッチを印刷し（ステップ７０１）、センサやスキャナ、測色計等によって階調パッチの画像情報を自動ないし手動により測定する（ステップ７０２）。画像情報としては、例えば明度、濃度、彩度、あるいは輝度などを用い、記録ヘッド内でフラットになるように入出力特性を補正する。ここでは、濃度を例に説明する。
【００８３】
測定した画像情報からベタの濃度が最も低い領域を検索し（ステップ７０３）、検索したベタを狙い値（目標値）とし、ベタの狙い値と紙面（紙地の濃度）を結び、補正の狙いとする階調特性を作成する（ステップ７０４）。これは、階調補正がドットを増減することにより濃度調整するため、ベタのようにそれ以上ドットを増やせない領域においては、それ以上濃度を上げられないため、濃度の低い場所に合わせて補正する必要があるためである。
【００８４】
そして、例えば製品の階調特性の狙いが濃度リニアであれば、紙面とベタ狙い値を濃度リニアにつないだ特性を補正の狙いとすればよい。ここでは製品がどのような階調特性を狙いとして設計されるかによるため、適宜決め方を設定しておけばよい。この例では、ベタと紙面を濃度リニアで繋いだ特性を狙いとする場合について説明する。
【００８５】
図１０（ａ）に示すように、測定領域１〜３のベタ濃度から最も薄い測定領域３を濃度の最高点として、ターゲット濃度特性を作成している。また、ベタの狙い値について、基本的に濃度の低い領域に他の領域を合わせるため、この値が所定値を満たしていない場合、記録ヘッドに印加する電圧を上げるなどして、ベタの濃度が基準を満たすようにしてから、上記した補正手順を実施してもよい。狙いの濃度特性が作成された後、各測定領域の測定データを基に、出力値が狙いの特性になるように入出力補正曲線を作成する（ステップ７０５）。
【００８６】
すなわち、初めに、階調パッチを打って測色し、その結果を保持する。保持は、例えば領域Ｎ毎に、階調値に対応した濃度値のパラメータにて保持される。領域Ｎ毎に、階調特性Ｆ＿Ｎ（ｘ）は異なる。次に、保持している階調特性の中で、ベタ（入力階調値ｘが最大）の濃度（出力した濃度）が一番小さいものを特定し（図９：Ｎ＝３）、その領域Ｎ＝３の最高階調値（ｘ＝２５５）に対応する出力濃度値Ｆ＿３（２５５）と入力階調値０（ｘ＝０）に対応する出力濃度値Ｆ＿３（０）とを直線で結んだものが、ヘッド全体のターゲット濃度特性Ｋ（ｘ）として設定される。
【００８７】
図１０（ｂ）では、領域１を例に補正曲線の作成手順を示す。例えば、領域１の２５６階調はターゲット濃度特性と比較して濃度が高いため、補正曲線の作成では、２１１階調となるように変換している。領域１の２１１階調は領域３の２５６階調と濃度が同じであり、これにより記録ヘッド内の濃度差をなくすことが可能となる。同様に、２２４階調→１６８階調、１９２階調→１３５階調、１６０階調→１０６階調、…３２階調→１８階調と変換値を求めている。
【００８８】
図１１（ｂ）は領域１〜３の補正曲線を示し、図１１（ａ）は領域１〜３の階調変換値であり、領域２、３についても前述した方法で階調変換値を求める。例えば、入力２５６階調に対して、領域１は２１１階調で出力し、領域２は２３８階調で出力し、領域３は２５６階調で出力することにより、図１０（ａ）に示すような記録ヘッド内の濃度差をなくすことができる。
【００８９】
階調の測定点については、２５６階調であれば、階調の測定点である２５６点全てを測定し補正してもよいが、測定階調数を減らし、それをスプライン等の近似曲線により階調特性を作成し、それを基に補正しても良い。階調数が多いと、印字のムラなどによって画像パッチに階調の逆転が発生した場合に、逆補正する場合もあるため、製品の出力画像のダイナミックレンジや印刷のばらつきに応じて適宜、増減することが好ましい。また、補正工程を実施する前に、メンテナンス動作を実施したり、ノズルチェックチャートを印字し、吐出不良がないことを確認するシーケンスを追加した上で、補正パラメータの作成工程に移行した方がよい。
【００９０】
以上の補正パラメータの作成は、製品出荷時に実施してもよいし、画像形成装置にセンサやスキャナ、測色器等を搭載し、装置上で測定し、補正パラメータの作成を実施してもよい。後者の場合は、特に製品が設置された場所で測定パラメータを作成する必要があるため、補正パラメータの作成にかかる時間や手間が重要であるので、測定階調数を減らし、近似式により階調特性を作成し、補正する方が工数も少なくてよい。
【００９１】
また、上記した記録ヘッドの特性変化は、記録ヘッド毎に異なる場合があるため、上記した補正は各記録ヘッドについて行うことが好ましい。また、同一の記録ヘッドを用いても印字モードによりドットの埋め方が変わるため、入出力の補正曲線も変える必要があり、また、印字モードにより補正曲線が変わる場合もあるので、モードごとに補正パラメータの適用、補正動作の実行ができるように、例えば、記録ヘッド／モードとそれに応じた補正パラメータをＲＯＭに保存し、印刷条件に応じて、該当する補正パラメータを適用して印字すればよい。
【００９２】
ところで、上述したように入出力階調を制御することによる補正は、基本的には濃度の高い特性を濃度の低い特性に合わせることになる（ドット数を増やせる中間階調はこの限りでない）。つまり、大ドットを吐出している部分はドットを間引くことになるため、画像情報が欠落しやすくなる欠点があり、特に文字や細線の細さから濃度むらが認識され難く、ドット欠落や濃度の低さなど画像のディティールや視認性が画質を左右するので、画像オブジェクトにより選択的に補正を実施する機能を有し、特に文字や細線オブジェクトに対して補正を実施しない、あるいは引加電圧によるベタ濃度の補正のみ実施することにより文字や細線の品質を保持しつつ濃度むらを軽減することが可能になる。
【００９３】
次に、記録ヘッドを複数繋いだ画像形成装置において補正を実施する例を説明する。複数の記録ヘッドを繋ぎ合わせて印刷速度を高速化した画像形成装置がある。
【００９４】
図１２（ａ）は、記録ヘッドを長尺方向に繋ぎ合わせた記録ヘッドを有し、これを用紙の搬送方向と直交する方向に往復移動する画像形成装置の一例を示す。この基本構成は、前述した４記録ヘッド搭載の画像形成装置と同様であるが、記録ヘッドが長尺方向に並んでいるため、記録ヘッド内部だけでなく、繋ぎ合わせている記録ヘッドとの濃度差も問題となる。この場合、各記録ヘッドの内部特性がフラットであれば、各記録ヘッドを記録ヘッド単位で補正すればよいが、記録ヘッド内部に濃度差がある場合、図７（ｂ）のような濃度ギャップが１回のスキャンでも生じる可能性があるので、前述した補正方法によって各記録ヘッド内部の特性をフラットに補正した上で、記録ヘッド間の特性を合わせる。この場合、前述したように、階調補正では、ベタ部はそれ以上濃度を高くできないので、補正する複数の記録ヘッドで一番濃度の低い部分がベタの目標値として補正曲線を形成すればよい。
【００９５】
また、ベタの目標値が所定値を超えない場合、電圧を補正することにより、ベタの濃度が基準を超えるように調整した後に、階調補正を実施すればよい。
【００９６】
また、図１２（ｂ）に示すように、複数の記録ヘッドを記録ヘッドの長尺方向に並べて配置し、記録ヘッドの長尺方向と直交する方向に用紙を搬送することで、画像を形成するライン式の画像形成装置がある。このような画像形成装置は、基本的に１パスで画像を形成するため、記録ヘッドの特性ムラがそのまま画質を左右するため、濃度むらの補正は重要であり、また、管理する記録ヘッド数は、シリアル機の数倍から数十倍と大幅に増大するため、より簡単な構成で補正を実施する必要があるが、本発明の補正方法はライン式の画像形成装置に対しても最適な方法である。
【００９７】
以上の構成は単一の記録ヘッドで印字する場合を説明したが、複数の記録ヘッドを並列配置した場合の濃度むらの補正について、以下説明する。
【００９８】
図１３は、記録ヘッドの並列配置例を示す。図１３（ａ）〜（ｃ）は、同じ記録ヘッドを並列に配置した時のドット打ち込み例を示し、図１３（ｄ）、（ｅ）は、ノズルのハーフピッチだけずらして配置した時のドット打ち込み例を示す。単純並列配置（ａ）では、マルチパス印字の効果を得ることができ、且つ、不吐出などによるノズル欠損を補うような印字が可能となる。また、同じ画素に滴を打ち込むことも可能となるため、小サイズの液滴でも画素を埋めることができ、インク滲みも抑えられるため濃度を高くすることが可能となる。ハーフピッチずらし（ｄ）では、インターレス印字の効果を得ることができ、低解像度のヘッドで高解像度を１スキャンで印字することが可能となる。
【００９９】
個々の記録ヘッドは、前述したように記録ヘッド間の濃度差や記録ヘッド内部の濃度分布があるため、同様に濃度むらが問題となる。異なる濃度特性の記録ヘッドを並列配置したときの画像領域の濃度特性を図１４に示す。
【０１００】
図１４（ａ）は、図１３の記録ヘッドの並列配置により、同じ画素に、同一濃度の液滴を打ち込んだ場合であり、記録ヘッド１、ヘッド２のそれぞれの記録ヘッドの濃度特性（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と記録ヘッド１、２で同じ画素に打ち込んだときの濃度特性（Ａ＋Ｃ、Ｂ＋Ｄ）を示す。それぞれの記録ヘッド内に濃度分布（記録ヘッド上端の濃度よりも下端の濃度が高い）があり、最終的な画像濃度も濃度むらが発生している。なお、本実施例では、記録ヘッド１、２を点線で示すように、所定数のノズル毎に４個のブロックに分割した場合を示す。
【０１０１】
図１４（ｂ）は、記録媒体上の各領域（Ａ〜Ｄ）のドット形成を示し、各領域はベタを印字しているが、滴サイズの差が濃度差になっていることが分かる。この状態では、画像を形成しても濃度むらとなるため、濃度むらの補正が必要になる。Ａ領域は、図１３（ａ）に示す記録ヘッド１を４ブロックに分割したとき、１番上のブロックの記録ヘッド１によりドット形成された領域であり、Ｂ領域は、１番下のブロックの記録ヘッド１によりドット形成された領域である。Ｃ領域は、図１３（ａ）に示す記録ヘッド２を４ブロックに分割したとき、１番上のブロックの記録ヘッド２によりドット形成された領域であり、Ｄ領域は、１番下のブロックの記録ヘッド２によりドット形成された領域である。
【０１０２】
図１４（ｃ）は、並列ヘッドにより同一画素に印字したときのＡ、Ｃ領域の濃度特性を示し、図１４（ｄ）は、並列ヘッドにより同一画素に印字したときのＢ、Ｄ領域の濃度特性を示す。このような濃度特性を基に図１５により、本発明の濃度むらの補正処理について説明する。
【０１０３】
図１５（ａ）は、従来の濃度むら補正を示し、図１５（ｂ）は、濃度特性を考慮した、本発明の濃度むら補正を示す。従来の濃度むら補正（ａ）では、それぞれの記録ヘッド単位で内部の濃度均一性を確保しようとするため、ヘッド１のＡ−Ｂ間の濃度差をなくすようにＢ領域を薄く、ヘッド２のＣ−Ｄ間の濃度差をなくすようにＤ領域を薄くしている。図１５（ａ）に示すように、Ｂ領域の濃度をＡ領域と同じにするには、Ａ’の濃度となる階調値で印字することになり、同様にＤ領域はＣ’の濃度となる階調値で印字することになる。最終画像の濃度がフラットになり、良好な補正結果に見えるが、図１５（ｃ）に示すように、Ｂ領域とＤ領域では、濃度を薄くするために液滴の打ち込み数を減らしている。実際には、Ｂ領域とＤ領域は同じ画素に打ち込まれるが、それぞれの記録ヘッドに関連性を持たせていないため、何も印字されない画素が発生している。また、Ｄ領域においては濃度を薄くするために、打ち込み数を減らしているため、ドット欠落部が発生し、画像の粒状度が低下している。
【０１０４】
そこで、本発明では、図１５（ｂ）に示すように、記録ヘッド単位の濃度補正ではなく、領域単位の濃度特性を基に補正する。最終画像の濃度をフラットにする目的のため、記録ヘッド単位で内部の濃度特性をフラットにする必要がないので、従来の補正では記録ヘッド内をフラットにしているが、本発明では、記録ヘッド内は濃度むらを持った状態としている。
【０１０５】
図１６は、本実施例の濃度補正を説明する図である。図１６（ａ）は、記録ヘッド１、２を２個のブロックに分割した場合に、記録ヘッド１、ヘッド２のそれぞれの記録ヘッドの濃度特性（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を示す。図１６（ｂ）は、本実施例の濃度補正処理のフローチャートを示す。図１６（ｂ）の処理は、画像処理装置４００のＣＰＵ（補正手段）４０１により実施される。領域Ａ、Ｃは、記録ヘッド１、２の上端のブロックであり、領域Ｂ、Ｄは、記録ヘッド１、２の下端のブロックである。
【０１０６】
補正領域（ブロック）毎の濃度を図示しない測定装置により測定し（ステップ８０１）、領域毎に分けた中で最も薄い（階調特性が良くない）領域（ブロック）をターゲット階調に決定する（ステップ８０２）。本実施例では、副走査方向の２つのヘッド領域の全体で考慮して補正量を決定する。ヘッド全体を略均一（フラット）な濃度にする必要があるが、その際に、２つのヘッド領域それぞれが略均一となる目標濃度まで下げるように補正するのではなく、合計が略均一となり、かつ各ヘッド領域の補正量の絶対値が略等しくなるように補正する。
【０１０７】
上記の２つのヘッド領域の両方を足し合わせた階調（例えばＡ＋Ｃ、Ｂ＋Ｄ）が略均一になるようにする（ステップ８０３）。したがって、一方のヘッド列（ＡＢ）の濃度特性がヘッド上端部から下端部までで（ＡＢ間で）略均一となることは必ずしも要しない。例えば、ヘッド領域Ａ＝７０、ヘッド領域Ｂ＝１００、ヘッド領域Ｃ＝４０、ヘッド領域Ｄ＝９０のとき、合わせ込むターゲットがＡ＋Ｃ＝１１０である場合、従来の補正では、一律に均一にすると、Ｂ→Ｂ’＝Ａとし、Ｄ→Ｄ’＝Ｃとすることになる。この時、それぞれ補正量は、ΔＢ＝５０、ΔＤ＝３０となり、この補正量の差（２０）が、記録ヘッド毎の吐出特性の変化の差を大きくし、図８で説明したように画質が劣化する（画像粒状度の低下が生じる）。
【０１０８】
本実施例では、合わせ込むターゲット、すなわちＡ＋Ｃ＝１１０になるようにヘッド領域ＢとＤを補正する際、この補正量をそれぞれ略同一とする。つまり、ΔＢ＝ΔＤとなるような補正量で補正する。そうすると、補正量ΔＢ＝ΔＤ＝４０となる。
低階調になるほど印字率が低下し、ドット欠落部が多くなるため、階調値が増えることでドット欠落数を少なくすることが可能となる。本発明では、同一画素にドットを印字可能な構成となっているため、図１５（ｄ）に示すように、Ｂ領域のドット欠落部（ＢをＢ’に補正することにより発生する）を補完するように、Ｄ領域の印字データを生成している（ステップ８０４）。こうすることでドット欠落部をより抑えることが可能となり、画像品質を向上させることが出来る。
【０１０９】
図１７は、ハーフピッチずらし配置ヘッドの例を示す。図１７は、図１３（ｄ）の記録ヘッドのハーフピッチずらし配置の場合であり、図１７（ａ）は、ヘッド１、ヘッド２のそれぞれの記録ヘッドの濃度特性と記録ヘッド１、２で打ち込んだ時の濃度特性である。Ａ＋Ｃ領域とＢ＋Ｄ領域に濃度特性の差が生じるため、並列配置と同様に濃度補正が必要となる。
【０１１０】
図１７（ｂ）は、ヘッド単位をフラットにするために打ち込み数を抑制することで、Ｂ＋Ｄ領域ではドット欠落部が目立つことになり、画像の粒状度が低下してしまう。
【０１１１】
そこで、前述した並列配置と同様に、図１７（ｃ）に示すように、記録ヘッド単位での濃度補正ではなく、領域単位の濃度特性を元に補正することで、Ｂ＋Ｄ領域ではドット欠落部が目立たなくなり、画像の粒状度の低下を抑えることが可能となる。本実施例では、異なる記録ヘッドにてノズル列方向にドットを隣接配置する構成となっているため、ドット欠落部が連続しないようにＢ領域のドット欠落部を補完するようにＤ領域の印字データを生成している。これによりドット欠落部が目立たなくなり、画質が向上する。以上の構成により、画像の濃度むら、及び、画像均一性を向上させながら、粒状度の品質低下を抑えることが可能となる。
【０１１２】
本発明は、前述した実施例の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。
【符号の説明】
【０１１３】
２００  印刷制御手段
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  不揮発性メモリ
２０５  ＡＳＩＣ
２０６  ホストＩ／Ｆ
２０７  印刷制御部
２０８  ヘッドドライバ
２１０  モータ駆動部
２１２  ＡＣバイアス供給部
２１３  Ｉ／Ｏ
２１４  操作パネル
２１５  温度センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】特開平４−１３３７４１号公報
【特許文献２】特開２００５−２８００６８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図７】
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【図９】
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