(57)【要約】【課題】各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を測定し、着弾位置誤差に起因する濃度ムラを補正する。【解決手段】ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって得られたリファレンス濃度特性を記憶する手段と、前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得する手段と、前記取得された各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正する補正手段と、前記補正された打滴率信号を量子化する手段とを備え、打滴率信号を補正することにより着弾位置誤差に起因するムラを補正する。【選択図】      図１２
2006264069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有する印字ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させながら前記印字ヘッドから前記被記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する画像記録装置であって、
前記ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって得られたリファレンス濃度特性を記憶する手段と、
前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得する手段と、
前記取得された各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正する補正手段と、
前記補正された打滴率信号を量子化する手段と、
を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記打滴率信号を補正する際、ある前記ノズルに対応する印字エリアに着弾位置誤差が発生した場合、その影響によって前記濃度特性が増加した印字エリアに対応するノズルについては打滴率を減少させ、前記濃度特性が減少した印字エリアに対応するノズルについては打滴率を増加させるように前記打滴率信号を補正することにより、前記着弾位置誤差による濃度ムラを解消するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得する手段は、
ノズルピッチの少なくとも２倍以上の実数倍の解像度で濃度データを取得する取得手段と、取得された濃度データを処理するフィルタリング処理手段と、前記フィルタリング処理されたデータを平均化する平均化処理手段と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記フィルタリング処理手段におけるフィルタは、カットオフ周波数が略ノズルピッチの逆数であるローパスフィルタであることを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
複数のノズルを有する印字ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させながら前記印字ヘッドから前記被記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する際、前記各ノズルが吐出するドットのドットサイズを変調可能な画像記録装置であって、
前記ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって、各ドットサイズ毎に、予め得られたリファレンス濃度特性を記憶する手段と、
前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を、各ドットサイズ毎に取得する手段と、  各ドットサイズ毎に、取得された前記各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正する補正手段と、
前記補正された打滴率信号を量子化する手段と、
を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】
複数のノズルを有する印字ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させながら前記印字ヘッドから前記被記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する画像記録方法であって、
前記ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって、予め得られたリファレンス濃度特性を記憶しておき、
前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得し、
前記取得された各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正し、
前記補正された打滴率信号を量子化することを特徴とする画像記録方法。
【請求項７】
前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性は、ノズルピッチの少なくとも２倍以上の実数倍の解像度で濃度データを測定し、該測定したデータをフィルタリング処理した後、平均化することによって算出されることを特徴とする請求項６に記載の画像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録方法及び装置に係り、特に、被記録媒体上にドットを形成して画像を記録する画像記録装置における濃度ムラを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像記録装置として、例えば多数のノズル（記録素子）を配列させたインクジェットヘッド（記録ヘッド）を有するインク吐出装置を備え、インクジェットヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、被記録媒体に向けてノズルからインクを吐出することにより、被記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置においては、ノズル毎の印字特性（吐出特性）の誤差に起因する１次元的な濃度ムラが問題となる。特に、記録紙幅全域をカバーし、記録紙とヘッドを相対的に移動させる動作を一回行う（シングルパス）だけで記録紙の全面に画像を記録することができるフルラインヘッドの場合には、ノズルの印字特性が記録紙に素直に反映されるため、記録紙の搬送方向のすじムラが目立ち易いという問題がある。
【０００４】
例えば、図２９（ａ）に示すように、ノズル９０２が一列に配列されたライン型記録ヘッド９００に対して、ノズル配列方向と略直交する方向（図に矢印で示す方向）に記録紙９０４を搬送しながら、各ノズル９０２からインク滴９０６を吐出して、記録紙９０４上にインクドット９０８を形成して画像を記録するものとする。
【０００５】
このとき、ノズル９０２から吐出されたインク滴９０６の中に、着弾位置がずれたインク滴９０６ａや吐出量が通常より多いインク滴９０６ｂ等が存在すると、記録紙９０４に白すじ９１０や濃度が濃くなった黒すじ９１２等の部分ができ、濃度ムラが発生する。その結果、図２９（ｂ）に示すように、記録紙９０４上にすじムラとして視認されるようになり、画質上問題となる。
【０００６】
このように、吐出量の誤差や記録紙の搬送方向に垂直な方向における着弾位置の誤差が記録紙の搬送方向のすじ状の濃度ムラの原因となっている。
【０００７】
従来、このような濃度ムラに対して、ノズルの印字特性の誤差を事前に測定しておき、その測定された誤差に基づいて濃度ムラを補正する技術が多数開示されている。
【０００８】
このような濃度ムラの補正手法には大きく分けて２通りの方法が知られている。
【０００９】
一つは物理的補正法と呼ぶべきものであり、吐出量の誤差に対して駆動波形の制御等により吐出量を目標値に制御し、また着弾位置誤差に対して、吐出されたインクの飛翔方向の制御等により着弾位置を目標位置に制御することで濃度ムラを補正するものである。
【００１０】
また他の一つは視覚的補正法と呼ぶべきものであり、画像信号を制御して打滴率を制御することにより、ある面積を持つエリア内における濃度を目標濃度値に制御することで濃度ムラを補正するものである。
【００１１】
例えば、濃度ムラを光学的に読み取った上で、主に吐出量誤差に起因する濃度ムラを補正する目的で、テストチャートとしてムラを持つベタ画像を作成して、これを光学的にスキャンすることで、各ノズルの濃度特性を測定し、ノズルの濃度特性を目標値に揃えるように打滴率を補正するものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【００１２】
また、例えば、着弾位置誤差に起因するすじムラを補正するために、まずノズル毎の着弾位置誤差情報を専用テストパターンを用いて取得しておき、次にあるノズルが担当する印字エリアの濃度特性を、周囲のノズルの着弾位置誤差の影響（隣りのノズルの着弾位置がよれることによる影響）も考慮して推測し、推測された濃度特性に基づいて補正を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【特許文献１】特開平５−６９５４５号公報
【特許文献２】特開２００４−５８２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来技術では、着弾位置誤差に起因するすじムラに対して完全な補正はできないという問題がある。これについて、図を用いて以下詳しく説明する。
【００１４】
例えば、図３０に示すような関係に、（ライン型）記録ヘッド９００と記録紙（メディア）９０４が配置されている場合、ｉ番目のノズル９０２ｉが担当する記録紙９０４上の領域（印字エリア）をＤｉとする。そして、光学センサ９２０を、図に矢印で示す方向にノズルピッチづつ送りながら、各ノズル９０２ｉの印字エリアＤｉの光学濃度を測定する。なお、このとき光学センサ９２０のスキャン方向のアパーチャ径はノズルピッチ相当とする。
【００１５】
例えば、上記特許文献１においては、テストパターンを印字してエリア毎に光学濃度を測定し、ノズルの濃度特性としている。また、上記特許文献２においては、ノズル特性を事前に測定しておき、ドット形状からエリア毎の濃度特性を推測している。
【００１６】
このとき、例えば、ｉ番目のノズル９０２ｉの吐出量に誤差がある場合を考える。図３１に示すように、ｉ番目のノズル９０２ｉから理想値よりもサイズの大きいドット９０８ｉが打滴されるとする。このように、ドットサイズが大きくなると、光学センサ９２０で濃度を測定した際、濃度値も大きくなり、このドット９０８ｉが打滴された部分の濃度が理想値より上昇する。
【００１７】
この場合に、上記特許文献１に記載されたような濃度測定を行うと、ノズル毎に対応するエリアの濃度特性（ミクロ濃度特性Ｄ）が図３１中の右側に表したグラフのようになる。すなわち、ｉ番目のノズル９０２ｉの担当エリアＤｉの濃度が上昇するように測定される。この場合には、特許文献１に記載されたような方法により、この測定された濃度特性に基づいて、駆動力制御により吐出量自体を（物理的）補正をすることにより、濃度ムラ補正を行うことができ、図３２中右側に示したように平坦な濃度測定値のグラフを得ることができる。
【００１８】
またこのとき、図３３に示すように、例えばｉ番目のノズル９０２ｉの打滴率を４／５に制御して、ｉ番目のノズル９０２ｉを５回中１回は打滴しないようにして視覚的な補正を行うようにしても、その担当エリアＤｉの濃度を抑えて右側に示すような平坦な濃度測定グラフを得ることができる。また、上記特許文献２に記載された方法でも同様な補正を行うことが可能である。このように、上記従来技術によってもノズルの吐出量誤差に起因する濃度ムラの補正は可能である。
【００１９】
しかしながら、次に述べるように、従来技術ではノズルの着弾位置誤差に起因する濃度ムラを補正することはできないという問題がある。
【００２０】
いま、図３４に示すように、ノズルピッチよりドット径が小さい場合を考える。このようにノズルピッチよりドット径が小さいドットを打滴するのは、例えば、複数のドットサイズのドットを打滴可能な多値インクジェットプリンタにおいて、低濃度領域において小ドットを打滴する場合に行われる。
【００２１】
このとき、ｉ番目のノズル９０２ｉに着弾位置誤差がある場合を考える。すなわち、図３４に示すように、ｉ番目のノズル９０２ｉから吐出されたドット９０８ｉが破線で示す理想的な打滴位置からずれているとする。
【００２２】
この場合、図３４に示したように、ｉ番目のノズル９０２ｉが打滴したドット９０８ｉは理想的な打滴位置からは、ずれているが、ｉ番目のノズル９０２ｉの担当エリアＤｉにあるので、このエリアＤｉ内における総色材量には変化がないため、上述したような光学センサ９２０によって濃度測定を行うと、ノズル毎の濃度特性としては図３４中の右側に示したグラフのように平坦な濃度測定結果が得られるので、濃度ムラなしと計測されてしまうため、これでは濃度ムラ補正を行うことができない。
【００２３】
しかし、図３４に示したようなサンプルを肉眼で見ると人間の目にはすじムラとして視認されてしまう。これに対し、前述した従来の濃度ムラ補正方法では、このような問題は考慮されていないため十分な補正ができず、着弾位置誤差に起因する濃度ムラに対しては、あまり有効ではない。
【００２４】
今まで述べて来た例では、光学センサの分解能がノズルピッチに等しかったが、光学センサの分解能をより高解像度にすれば、図３４のような場合でも濃度ムラを検知することは原理的には可能となる。例えば、図３５に示すように、光学センサの分解能を２倍にして、各ノズル９０２ｉの担当エリアＤｉを２つに分けて測定するようにすれば、図中右側に表したような濃度特性を示すグラフが得られ、濃度ムラを検知することができる。
【００２５】
しかし、このようにして得られた濃度特性は、制御可能単位であるノズルピッチの解像度を越えているため、上記特許文献１あるいは、特許文献２に記載されているような従来の濃度ムラ補正方法では、図３４に示すような着弾位置誤差に起因する濃度ムラを補正することはできない。
【００２６】
また、このようにノズルピッチよりドット径が小さい場合のみならず、より一般的にはノズルピッチよりドット径の方が大きい場合もあるが、この場合にもやはり問題の本質は同じであり、同様に着弾位置誤差に起因する濃度ムラを補正することはできない。
【００２７】
この場合に濃度特性を上記従来の方法で測定すると、例えば図３６に示したように隣ノズルの印字エリアにはみ出したドット９０８ｉ面積分に相当する濃度変動は、各印字エリアＤｉの濃度特性として測定され、補正対象として一応は考慮される。ここで、隣の印字エリアにはみ出さなかった部分のドットの面積は、補正対象とはならないが、実は同印字エリアＤｉ内で、ある偏り、例えば図３７に示すように印字エリアＤｉ内において下方向への偏り、を持って分布しているため、濃度ムラの要因となる。しかし、上記従来技術では、この要因を考慮していないため、補正が不完全なものとなる問題があった。
【００２８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性（ミクロ濃度特性）を測定することで、着弾位置誤差に起因する濃度ムラの補正を可能とする画像記録方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数のノズルを有する印字ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させながら前記印字ヘッドから前記被記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する画像記録装置であって、前記ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって得られたリファレンス濃度特性を記憶する手段と、前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得する手段と、前記取得された各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正する補正手段と、前記補正された打滴率信号を量子化する手段と、を備えたことを特徴とする画像記録装置を提供する。
【００３０】
これによれば、打滴率信号を補正することで、すじムラ等の濃度ムラを好適に解消することが可能となる。
【００３１】
また、請求項２に示すように、前記打滴率信号を補正する際、ある前記ノズルに対応する印字エリアに着弾位置誤差が発生した場合、その影響によって前記濃度特性が増加した印字エリアに対応するノズルについては打滴率を減少させ、前記濃度特性が減少した印字エリアに対応するノズルについては打滴率を増加させるように前記打滴率信号を補正することにより、前記着弾位置誤差による濃度ムラを解消するようにしたことを特徴とする。
【００３２】
これによれば、着弾位置誤差を好適に解消することができ、濃度ムラを補正することが可能となる。
【００３３】
また、請求項３に示すように、前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得する手段は、ノズルピッチの少なくとも２倍以上の実数倍の解像度で濃度データを取得する取得手段と、取得された濃度データを処理するフィルタリング処理手段と、前記フィルタリング処理されたデータを平均化する平均化処理手段と、を含むことを特徴とする。
【００３４】
これにより、着弾位置誤差に起因するムラを高精度に補正することが可能となる。
【００３５】
また、請求項４に示すように、前記フィルタリング処理手段におけるフィルタは、カットオフ周波数が略ノズルピッチの逆数であるローパスフィルタであることを特徴とする。
【００３６】
これによれば、着弾位置誤差に起因するムラを高精度に補正することが可能となる。
【００３７】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、複数のノズルを有する印字ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させながら前記印字ヘッドから前記被記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する際、前記各ノズルが吐出するドットのドットサイズを変調可能な画像記録装置であって、前記ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって、各ドットサイズ毎に、予め得られたリファレンス濃度特性を記憶する手段と、前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を、各ドットサイズ毎に取得する手段と、各ドットサイズ毎に、取得された前記各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正する補正手段と、前記補正された打滴率信号を量子化する手段と、を備えたことを特徴とする画像記録装置を提供する。
【００３８】
これによれば、ドットサイズ毎に異なる着弾位置誤差を適切に補正することが可能となる。
【００３９】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、複数のノズルを有する印字ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させながら前記印字ヘッドから前記被記録媒体上にインクを吐出して画像を記録する画像記録方法であって、前記ノズルから前記被記録媒体上に吐出された所定のテストパターンを測定することによって、予め得られたリファレンス濃度特性を記憶しておき、前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を取得し、前記取得された各ノズルに対応する印字エリアの濃度特性を前記リファレンス濃度特性に一致させるように、前記ノズルの打滴率信号を補正し、前記補正された打滴率信号を量子化することを特徴とする画像記録方法を提供する。
【００４０】
これによれば、打滴率信号を補正することで、すじムラ等の濃度ムラを好適に解消することが可能となる。
【００４１】
また、請求項７に示すように、前記ノズルに対応する印字エリアの濃度特性は、ノズルピッチの少なくとも２倍以上の実数倍の解像度で濃度データを測定し、該測定したデータをフィルタリング処理した後、平均化することによって算出されることを特徴とする。
【００４２】
これによれば、着弾位置誤差に起因するムラを高精度に補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明したように、本発明に係る画像記録方法及び装置によれば、打滴率信号を補正することで、すじムラ等の濃度ムラを好適に解消することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る画像記録方法及び装置について詳細に説明する。
【００４５】
図１は、本発明に係る画像記録装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。
【００４６】
図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（液体吐出ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送するベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。
【００４７】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００４８】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合にはカッター２８は不要である。
【００４９】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００５０】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００５１】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００５２】
ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００５３】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。
【００５４】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００５５】
なお、ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００５６】
ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５７】
図２は、インクジェット記録装置１０の印字部１２周辺を示す要部平面図である。
【００５８】
図２に示すように、印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。
【００５９】
各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたフルライン型ヘッドで構成されている。
【００６０】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６１】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回だけ行うシングルパス（すなわち、一回の副走査）で記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と略直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６２】
なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００６３】
一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００６４】
また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００６５】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００６６】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。また、印字検出部２４は、後述するように濃度ムラを補正する目的で、ノズルに対応するエリアの濃度特性であるミクロ濃度特性を取得するために、テストパターンの濃度プロファイルを光学的に測定するためにも用いられる。
【００６７】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００６８】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００６９】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００７０】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００７１】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００７２】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００７３】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００７４】
次に、印字ヘッド（液体吐出ヘッド）のノズル（液体吐出口）の配置について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３に印字ヘッド５０の平面透視図を示す。
【００７５】
図３に示すように、本実施形態の印字ヘッド５０は、インクを液滴として吐出するノズル５１、インクを吐出する際インクに圧力を付与する圧力室５２、図３では図示を省略した共通液室から圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。
【００７６】
図３に示す例においては、各圧力室５２を上方から見た場合に、その平面形状は略正方形状をしているが、圧力室５２の平面形状はこのような正方形に限定されるものではない。圧力室５２には、図３に示すように、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端の側にインク供給口５３が設けられている。
【００７７】
また、図４は他の印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。図４に示すように、複数の短尺ヘッド５０’を２次元の千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、これらの複数の短尺ヘッド５０’全体で印字媒体の全幅に対応する長さとなるようにして１つの長尺のフルラインヘッドを構成するようにしてもよい。
【００７８】
また、図３中の５−５線に沿った断面図を図５に示す。
【００７９】
図５に示すように、圧力室ユニット５４は、インクを吐出するノズル５１と連通する圧力室５２によって形成され、圧力室５２には、供給口５３を介してインクを供給する共通液室５５が連通するとともに、圧力室５２の一面（図では天面）は振動板５６で構成され、その上部には、振動板５６に圧力を付与して振動板５６を変形させる圧電素子５８が接合され、圧電素子５８の上面には個別電極５７が形成されている。また、振動板５６は共通電極を兼ねている。
【００８０】
圧電素子５８は、共通電極（振動板５６）と個別電極５７によって挟まれており、これら２つの電極５６、５７に駆動電圧を印加することによって変形する。圧電素子５８の変形によって振動板５６が押され、圧力室５２の容積が縮小されてノズル５１からインクが吐出されるようになっている。２つの電極５６、５７間への電圧印加が解除されると圧電素子５８がもとに戻り、圧力室５２の容積が元の大きさに回復し、共通液室５５から供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給されるようになっている。
【００８１】
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００８２】
図６に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【００８３】
なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００８４】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、印字ヘッド５０のノズル５１が形成されたノズル面（インク吐出面）５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。
【００８５】
これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニット（メンテナンス部）は、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００８６】
キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆うようになっている。
【００８７】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構により印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに摺動可能である。ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル面５０Ａに接触させ、摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄化するようになっている。
【００８８】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【００８９】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクが吸い出され除去される。
【００９０】
すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用の圧電素子５８（図５参照）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００９１】
また、ノズル５１や圧力室５２内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、上述したような吸引動作を行う。
【００９２】
すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、圧電素子５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ６４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ６７で吸引する動作が行われる。
【００９３】
ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図６で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。
【００９４】
また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。
【００９５】
図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９６】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインター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バッファメモリ（図示省略）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。
【００９７】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２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、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒーター８９を制御する制御信号を生成する。なお、システムコントローラ７２で実行されるソフトウエアプログラムはプログラム格納部９０に格納されている。
【００９８】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２（図１参照）等のヒーター８９を駆動するドライバである。
【００９９】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。
【０１００】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０１】
また、プリント制御部８０は、濃度ムラ補正のために濃度特性取得部１００、ムラ補正処理部１０２、２値化処理部（量子化処理部）１０４を有するとともに、予め取得されたリファレンス濃度特性を記憶しておくリファレンス濃度特性メモリ１０６を備えている。
【０１０２】
濃度特性取得部１００は、ノズルに対応する（ノズル近傍）エリアの濃度特性であるミクロ濃度特性を専用パターンから測定された着弾位置誤差を基に算出するものである。着弾位置誤差は、例えば、専用テストパターンから光学的に読み取った濃度プロファイルを基に算出するものである。そのため、濃度特性取得部１００は、専用パターンから着弾位置誤差を測定するのに必要なセンサ（例えば、本実施形態では印字検出部２４で兼用）、濃度ムラの１次元濃度プロファイルを推測（予測）する濃度プロファイル予測部１０８、上で推測された１次元濃度プロファイルに対してフィルタリング処理を行うフィルタリング処理部１１０、及びフィルタリング処理を施した濃度プロファイルに対してノズルに対応するエリア毎に平均化処理を行ってミクロ濃度特性を算出する平均化処理部１１２を有している。
【０１０３】
なお、ノズルに対応するエリアの濃度特性の取得は、このような算出方法に限定されるものではない。
【０１０４】
ムラ補正処理部１０２は、算出されたミクロ濃度特性をリファレンス濃度特性に一致させるようにして打滴率信号を補正することによって濃度ムラを補正するものである。また、２値化処理部１０４は、補正後の打滴率信号を誤差拡散法等のハーフトーニングによって２値化するものである。
【０１０５】
通常印字時において、プリント制御部８０は、このようにして、入力画像信号に対して濃度ムラ補正を行い、ヘッドドライバ８４に補正後の出力画像信号を出力する。以下、濃度ムラを補正する方法について説明することにより、これら各部のさらに詳しい作用について説明する。
【０１０６】
図８は、本実施形態における濃度ムラ補正処理を含む画像処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、図８のステップＳ１００において、濃度階調の情報を持った画像信号がインクジェット記録装置１０に入力される。画像信号は、ホストコンピュータ８６から通信インターフェース７０を介して画像メモリ７４に取り込まれる。
【０１０８】
次に、ステップＳ１１０において、プリント制御部８０は、システムコントローラ７２を介して画像メモリ７４から入力画像信号を受け取り、濃度変換（リファレンス濃度特性の逆変換）を行い、０％〜１００％の打滴率情報を持つＣ（シアン）／Ｍ（マゼンタ）／Ｙ（イエロー）（／Ｋ（黒）／ＬＣ（ライトシアン）／ＬＭ（ライトマゼンタ））の制御信号に変換する。
【０１０９】
このとき、ＵＣＲ（下色除去）処理やＬＣ／ＬＭ等のライトインクへの分配処理等も同時に行うようにする。
【０１１０】
なお、リファレンス濃度特性Ｄreff（Ｐ）は、例えば、装置の出荷前等に測定して、テーブル化してリファレンス濃度特性メモリ１０６に記憶しておく。
【０１１１】
リファレンス濃度特性Ｄreff（Ｐ）の測定は、例えば次のように行う。すなわち、まず図９に示すように、印字ヘッド５０から打滴率Ｐを、例えば２０％から１００％まで、２０％きざみで振って、チャート（ベタ画像）１１４を作成する。
【０１１２】
なお、このとき、リファレンス濃度特性を取得する方法は、このようにマクロな濃度を実測してリファレンスとする方法の他に、各ミクロ濃度特性の平均値をリファレンスとしてもよいし、各ミクロ濃度特性のうち、当該ノズル及びその周辺ノズルの打滴誤差が最も少ないものを算出して、そのミクロ濃度特性をリファレンスとするようにしてもよい。
【０１１３】
次に、印字検出部２４の光学センサで各チャート１１４の光学濃度を測定し、図１０に示すような、打滴率と光学濃度との関係を表すリファレンス濃度特性Ｄreff（Ｐ）を得る。図１０に示すようなリファレンス濃度特性のテーブルを保持しておくことで、入力信号として濃度階調情報を得た場合に、ある濃度を出したいというときは、このテーブルを参照して演算すれば打滴率を求めることができる。
【０１１４】
次に、ステップＳ１２０において、ムラ補正処理部１０２で、打滴率情報を持つＣ／Ｍ／Ｙ制御信号に対して濃度ムラ補正処理を行う。
【０１１５】
例えば、図１１に示すように、ノズルに対応する（ノズル近傍の）エリアの濃度特性（ミクロ濃度特性）Ｄ（ｉ，Ｐ）（ここで、ｉはノズル番号、Ｐは打滴率）は、リファレンス濃度特性Ｄreff（Ｐ）に対して、誤差（ずれ）を持っている。このミクロ濃度特性Ｄ（ｉ，Ｐ）がリファレンス濃度特性Ｄreff（Ｐ）に一致するように打滴率信号を補正する。
【０１１６】
次のステップＳ１３０において、このように濃度ムラ補正処理が施された打滴率信号（Ｃ／Ｍ／Ｙ／Ｋ（ＬＣ／ＬＭ）制御信号）に対して、誤差拡散法などのハーフトーニング処理を行い、打滴率信号を２値化する。
【０１１７】
以上の濃度ムラ補正画像処理の概念図を図１２に示す。印字ヘッド５０のｉ番目のノズル５１ｉに対応する印字エリアＡｉのミクロ濃度特性Ｄ（ｉ，Ｐ）を取得して、これに対してミクロ濃度特性の逆変換を行って打滴率信号を得、これに対してムラ補正処理を行い、さらにハーフトーニング処理を行って２値化信号とする。この２値化された信号にもとづいて印字ヘッド５０からドットを打滴して画像を記録することにより、濃度ムラが補正された画像を得ることができる。
【０１１８】
次に、ムラ補正処理で用いたミクロ濃度特性の取得方法について説明する。
【０１１９】
それぞれの色のヘッドで着弾位置誤差特性が異なるため、ミクロ濃度特性の取得は、Ｃ／Ｍ／Ｙ（／Ｋ／ＬＣ／ＬＭ）の各色毎に行われる。
【０１２０】
図１３は、ミクロ濃度特性取得方法を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って説明する。
【０１２１】
まず、図１３のステップＳ２００において、ノズルの着弾位置誤差を測定する。そのため、図１４に示すように、印字ヘッド５０の各ノズル５１からドットを打滴して専用のテストパターン１１６を作成する。このテストパターン１１６の各ラインは、符号１１６ａで示すようにその一部を拡大して示すと一つのノズル５１から吐出されたドットで形成されている。
【０１２２】
また、このとき、隣り合うラインが接触することを防ぐために、図１５に示すようなステップ状のパターンにしてもよい。
【０１２３】
このテストパターン１１６の濃度プロファイルを例えば印字検出部２４の光学センサにより光学的に読み取る。印字検出部２４は、その読み取り領域１１８がテストパターン１１６の各ラインに略直交するように読み取りを行う。読み取りはステップ毎に複数回に分けて行うようにしてもよい。
【０１２４】
読み取った濃度プロファイルから各ノズル５１（ノズル番号ｉ）毎に理想着弾位置からのずれ（着弾位置誤差ΔＹ（ｉ））を算出する。図１６に、それぞれの着弾位置を表す濃度プロファイルを示す。図１６に実線で示したものが読み取った濃度プロファイル（着弾位置）であり、点線で示したものが理想の濃度プロファイル（着弾位置）である。各濃度プロファイルは半円状に表されているが、その中心間の距離が着弾位置誤差ΔＹ（ｉ）となる。
【０１２５】
以下の説明では、ノズルピッチは４００ｎｐｉ（ノズルパーインチ）、ドット径は３０μｍ、ノズル番号ｉのノズルの着弾位置誤差ΔＹ（ｉ）は１０μｍであると仮定する。
【０１２６】
なお、吐出量の誤差に起因してライン幅及びライン濃度にも無視できない誤差が発生する場合には、濃度ムラの発生原因としてノズルの吐出量の誤差も無視できない。このような場合には、着弾位置誤差以外にも、このような吐出量の誤差特性の測定をも盛り込むようにしてもよい。
【０１２７】
次にステップＳ２１０において、ムラの１次元濃度プロファイルを推測する。ステップＳ２００における濃度プロファイルは特定テストパターンの濃度プロファイルであり、ステップＳ２１０におけるムラの１次元濃度プロファイルとは異なる。
【０１２８】
図１７に、ムラの１次元濃度プロファイルを推測する手順をフローチャートで示し、このフローチャートに沿って、ムラの１次元濃度プロファイルの推測について説明する。
【０１２９】
まず図１７のステップＳ３００において、一様な打滴率信号を入力する。次に、ステップＳ３１０において、ハーフトーニング処理により２値化された画像データとする。
【０１３０】
次にステップＳ３２０において、今得られた２値画像情報に対して、図１８に示すようなドットモデルと上で推定した着弾位置誤差とに基づいて、２次元の濃度プロファイルをＤ（Ｘ，Ｙ，Ｐ）を求める。図１８に示すようなドットモデルは、１つの濃度プロファイルをモデル化したものであり、位置座標（ｘ，ｙ）に対するドットの濃度プロファイルＤdot(ｘ，ｙ）を立体的に表現したものである。このようなドットモデルは、例えば製品の出荷時に測定をして保有しておくようにすればよい。
【０１３１】
いま例えば図１９において、印字ヘッド５０のｉ番目のノズル５１ｉに着弾位置誤差があったとする。すなわち、図１９に示すように、ｉ番目のノズル５１ｉから打滴されたドット１２０ｉが、ノズル５１ｉに対応する印字エリア内で少し下方にずれているとする。このとき、ドット１２０ｉに対して、着弾位置誤差を加味した現実の着弾位置上に、図１８のようなモデル濃度プロファイルを加算していき、出力画像の２次元的濃度プロファイルＤ（Ｘ，Ｙ，Ｐ）を予測する。
【０１３２】
次にステップＳ３３０において、図１９において、この２次元的濃度プロファイルＤ（Ｘ，Ｙ，Ｐ）をＸ方向（副走査方向）に平均化してムラの１次元濃度プロファイルＤ（Ｙ，Ｐ）を予測する。
【０１３３】
このようにした得られた１次元濃度プロファイルＤ（Ｙ，Ｐ）を図２０に示す。図２０において、縦線で区切られた中央の位置座標が０（Ｙ＝０）のエリアがｉ番目のノズル５１ｉに対応するエリアであるとする。
【０１３４】
図２０において、実線で表示されたものが今求めた１次元濃度プロファイルであり、点線で表示されたものが着弾位置誤差のない理想的な濃度プロファイルを表している。図２０に示す例では、ｉ番目のノズル５１ｉはプラス方向（図中右方向）に着弾位置誤差を有している場合を想定している。
【０１３５】
また、このとき濃度プロファイルには少なくともノズルピッチの倍の分解能を持たせている。さらに、濃度プロファイルがノズルピッチの２以上の整数倍の分解能を有していることがより好ましい。
【０１３６】
また、メディア（記録紙１６）の特性によってはドットが重なりあった部分の濃度上昇特性が線形でない場合もあり得るが、そのような場合にはドットモデルを加算する際、非線形な加算方法を用いるようにしてもよい。
【０１３７】
再び図１３のフローチャートに戻り、ステップＳ２２０において、得られた濃度プロファイルと理想的な濃度プロファイルとの差分を取る。図２１に、差分を取った結果を示す。この差分が濃度ムラとして視認されている成分である。
【０１３８】
次にステップＳ２３０において、得られた濃度プロファイルに対してローパスフィルタリング処理を行う。具体的には、まずフーリエ変換を行い、ついでローパスフィルタ処理を行い、次に逆フーリエ変換を行う。ここでフィルタのカットオフ周波数は、ノズルピッチの逆数に等しく設定し、ノズルピッチ以上の高周波成分を除去するようにする。
【０１３９】
なお、このとき濃度プロファイルをフーリエ変換してローパスフィルタ処理を行っているが、反射濃度（光学濃度）Ｄは光反射率Ｒ＝１０-Dの対数値であるため、平均化、フーリエ変換という空間処理に関しては（厳密には）指数領域で演算を行う必要がある。
【０１４０】
図２２に、このようにして得られた濃度プロファイルを示す。図２２に示すように、位置座標０が示す印字エリアのｉ番目のノズル５１ｉが印字するドットは、隣の印字エリアには、はみ出していないが、濃度プロファイルの低周波成分を見ると両隣の印字エリア（位置座標±６０の印字エリア）に影響を及ぼしていることがわかる。
【０１４１】
人間の視覚特性（ＶＴＦ）は、図２３に示すようなローパス型の特性を持っているため、濃度ムラを適切に補正するには、この低周波成分を考慮すればよいことがわかる。このように、高解像度でプロファイルを取得した上でローパスフィルタ処理を行うことで、周囲の印字エリアへの影響を適切に考慮することができる。また、ここでノズルピッチ以上の高周波成分は、ノズルピッチ４００ｄｐｉ以上の場合、人間の目には視認されない成分であるため、この部分をカットすることによる悪影響は生じない。
【０１４２】
次にステップＳ２４０において、各ノズル位置に対応する印字エリア単位で、上で算出した濃度プロファイルに対して平均化処理を行うことで、ミクロ濃度特性（ノズルに対応するエリアの濃度特性）Ｄ（ｉ，Ｐ）を算出する。ここで、ｉはノズル番号、Ｐは打滴率である。
【０１４３】
図２４に、各印字エリア単位で平均化処理を行って得たミクロ濃度特性を示す。ミクロ濃度特性は、図２４に示すように各印字エリア毎に一定の濃度値を有するステップ状のグラフとして表示されている。
【０１４４】
このように、本実施形態においては、ノズルに対応する印字エリアの濃度特性（ミクロ濃度特性）を取得しておいて、各印字エリアの濃度特性が予め保持されているリファレンス濃度特性に一致するように信号を補正することで、濃度ムラ補正が可能となる。
【０１４５】
例えば、図２５に示すように、印字ヘッド５０のｉ番目のノズル５１ｉが図１９に示したものと同様の着弾位置誤差を有しているとする。このとき、上述したように、両隣のノズル５１i-1 及び５１i+1 に対応する印字エリアの濃度プロファイルも影響を受ける。上に述べた方法で取得したミクロ濃度プロファイルを図中右側に示す。このミクロ濃度プロファイルは図２４に示したものと同じである。すなわち、ノズル５１ｉの隣のノズル５１i+1 に対応するエリアにおいては、濃度がプラス方向に影響を受け、ノズル５１i-1 に対応するエリアにおいては、濃度がマイナス方向に影響を受けている。
【０１４６】
そこで、ノズル５１ｉの影響を受けた両隣のノズル５１i+1 及び５１i-1 において、このミクロ濃度特性に従って打滴率を補正して印字したものを図２６に示す。図２６に示すように、ノズル５１i+1 の打滴率を減少させるとともに、ノズル５１i-1 の打滴率を増加させるように補正することにより、図中右側のミクロ濃度特性が示すように濃度プロファイルが平坦化し、濃度ムラが補正され、すじムラが解消している。
【０１４７】
なお、従来はこのようなミクロ濃度特性を取得することができなかったため、このような濃度ムラ補正を行うことができなかった。
【０１４８】
また、上述したように本実施形態においては、ノズルピッチの少なくとも倍、より好ましくは２以上の整数倍の解像度で濃度プロファイルを取得し、ローパスフィルタリング処理後に各エリア内で平均化することによりミクロ濃度特性を求めるようにしているため、着弾位置誤差に起因するムラを高精度に補正することが可能である。
【０１４９】
また、特にローパスフィルタのカットオフ周波数を略ノズルピッチの逆数とすることにより、着弾位置誤差に起因するムラを高精度に補正することが可能となる。
【０１５０】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。この実施形態は、駆動波形によってドットサイズを変調して異なるサイズのドットを打滴することができる多値プリンタの場合に本発明を適用したものである。
【０１５１】
図２７は、本実施形態の画像処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、特にドットサイズの個数は制限されないが、ここでは大ドット、中ドット、小ドットの３種類のドット、及びドットを打たない場合を含めて４値のプリンタを例にとって説明する。
【０１５２】
図２７の各ステップＳ４００〜Ｓ４３０は、図８の各ステップＳ１００〜Ｓ１３０に対応している。本実施形態においては、濃度変換時に大中小各ドット毎の打滴率信号に変換され、また大中小ドット毎に異なるミクロ濃度特性を持ち、それに従って補正が行われる点が前述した実施形態と異なるのみで、その他の処理は前述した実施形態と同様である。
【０１５３】
このような多値プリンタにおいては、同じノズルから大中小ドットが打滴されるため、従来は、ドットサイズに拘わらず同一の着弾位置誤差を有するとされていたが、本出願人が行った実験により、ドットサイズが変わると着弾位置誤差に多少の変化が生じるという知見が得られた。そのため、例えば大ドットの着弾位置誤差に基づいて小ドット打滴の補正を行うと、適切にムラを補正することができない。そこで大中小ドット毎に個別に着弾位置誤差を測定し、ミクロ濃度特性を求めることによって、このような場合にも適切に濃度ムラ補正を行うことが可能となる。
【０１５４】
すなわち、図２７のステップＳ４００において、濃度階調の情報を持った画像信号がインクジェット記録装置１０に入力され、ステップＳ４１０において、大中小各ドット毎に、濃度変換（リファレンス濃度特性の逆変換）を行い、大ドット、中ドット、小ドットそれぞれの打滴率情報に変換する。このとき、ＵＣＲ（下色除去）処理やＬＣ／ＬＭ等のライトインクへの分配処理等も同時に行うようにするのも前述した実施形態と同様である。
【０１５５】
次に、ステップＳ４２０において、大ドット、中ドット、小ドット毎に濃度ムラ補正処理を行い、次のステップＳ４３０において、このように濃度ムラ補正処理が施された打滴率信号に対して、大ドット、中ドット、小ドット毎に誤差拡散法などのハーフトーニング処理を行い、打滴率信号を２値化する。
【０１５６】
なお、大中小各ドット毎にミクロ濃度特性を求める際、各ドットサイズ毎に着弾位置誤差を求めるために、大中小ドット毎にテストパターンを作成して測定する。例えば、図２８に示すように、印字ヘッド５０から、大ドット用のテストパターン１１８ａ、中ドット用のテストパターン１１８ｂ、小ドット用のテストパターン１１８ｃをそれぞれ打滴して、それを光学センサ例えば印字検出部２４によって光学濃度を測定するようにする。
【０１５７】
このように、ドットサイズ毎にミクロ濃度特性を取得し、それぞれの信号を補正するようにしたため、ドットサイズ毎に異なる着弾位置誤差を適切に補正することができ、この場合にも濃度ムラによるすじムラを解消することができる。
【０１５８】
以上、本発明の画像記録方法及び装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図３】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図４】印字ヘッドの他の例を示す平面図である。
【図５】図３中の５−５線に沿った断面図である。
【図６】本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図である。
【図７】本実施形態のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図８】本実施形態に係る濃度ムラ補正処理を含む画像処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】リファレンス濃度特性測定のためのチャートを示す説明図である。
【図１０】リファレンス濃度特性の例を示す線図である。
【図１１】ミクロ濃度特性とリファレンス濃度特性の差を示す線図である。
【図１２】濃度ムラ補正画像処理を示す概念図である。
【図１３】ミクロ濃度特性取得方法を示すフローチャートである。
【図１４】着弾位置誤差の測定方法を示す説明図である。
【図１５】同じく着弾位置誤差の測定方法を示す説明図である。
【図１６】着弾位置を表す濃度プロファイルを示す説明図である。
【図１７】ムラの１次元濃度プロファイルを推測する手順を示すフローチャートである。
【図１８】ドットモデルの例を示す説明図である。
【図１９】２次元濃度プロファイルから１次元濃度プロファイルを予測する方法を示す説明図である。
【図２０】１次元濃度プロファイルの例を示す線図である。
【図２１】濃度プロファイルの差分を示す線図である。
【図２２】差分に対してローパスフィルタ処理を施した濃度プロファイルを示す線図である。
【図２３】人間の視覚特性（ＶＴＦ）を示す線図である。
【図２４】平均化処理を施して得られたミクロ濃度特性を示す線図である。
【図２５】濃度ムラを生じる着弾位置誤差の例を示す説明図である。
【図２６】図２５の例に対して補正を行った結果を示す説明図である。
【図２７】本発明の他の実施形態に係る画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８】図２７の実施形態における着弾位置誤差の測定方法を示す説明図である。
【図２９】（ａ）は、すじムラの発生原因を示す説明図であり、（ｂ）は、すじムラの例を示す説明図である。
【図３０】ノズルと記録紙との配置関係を示す説明図である。
【図３１】吐出量誤差を示す説明図である。
【図３２】従来の補正方法による結果を示す説明図である。
【図３３】打滴率制御による補正を示す説明図である。
【図３４】着弾位置誤差によるすじムラの発生を示す説明図である。
【図３５】ミクロ濃度特性を取得する様子を示す説明図である。
【図３６】ドットが他のノズルの印字エリアにはみ出した着弾位置誤差の例を示す説明図である。
【図３７】同じく、ドットが他のノズルの印字エリアにはみ出した着弾位置誤差の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、５５…共通液室、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６２…フィルタ、６４…キャップ、６６…ブレード、６７…吸引ポンプ、６８…回収タンク、７０…通信インターフェース、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…ヘッドドライバ、８６…ホストコンピュータ、８８…モータ、８９…ヒータ、９０…プログラム格納部、１００…濃度特性取得部、１０２…ムラ補正処理部、１０４…２値化処理部、１０６…リファレンス濃度特性メモリ、１０８…濃度プロファイル予測部、１１０…フィルタリング処理部、１１２…平均化処理部
【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７】
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【図８】
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【図９】
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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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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