(57)【要約】【課題】記録素子の記録特性の誤差に起因する濃度ムラを精度よく補正することができる画像記録装置及び画像記録方法並びにその補正処理に有益な濃度補正係数の決定方法を提供する。【解決手段】記録ヘッドにおける複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定し、前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定し、前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する。【選択図】  図１４
2006347164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッド及び被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記被記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得手段と、
前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定手段と、
前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定手段と、
前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定手段と、
前記補正係数決定手段で決定された濃度補正係数を用いて出力濃度を補正する演算を行う補正処理手段と、
前記補正処理手段による補正結果に基づいて前記記録素子の駆動を制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記補正条件は、濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの周波数原点（ｆ＝０）における微分係数が略０となる条件である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】
前記補正条件は、空間周波数の直流成分の保存条件と、Ｎ−１次までの微分係数が略０となる条件より得られるＮ本の連立方程式で表されることを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記記録特性は、記録位置誤差であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記記録素子の位置を特定するインデックスをｉとし、記録素子ｉの記録位置をｘiと
するとき、記録素子ｉの濃度補正係数ｄiは、次式
【数１】
2006347164.tif 000031
を用いて決定されることを特徴とする請求項４記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記記録素子の印字モデルを記憶する記憶手段を備え、
前記補正係数決定手段は、前記印字モデルに基づいて前記補正係数を決定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記記録素子の記録状態に基づいて前記印字モデルを変更する変更手段を備えることを特徴とする請求項６記載の画像記録装置。
【請求項８】
前記印字モデルは半球モデルであることを特徴とする請求項６又は７記載の画像記録装置。
【請求項９】
前記複数の記録素子のうち、インデックスｋで表される記録素子の持つ記録位置誤差に対して、当該記録素子ｋを含む周囲Ｎ個の補正記録素子の範囲でそれぞれ濃度補正係数が求められ、記録素子ｋの持つ記録位置誤差に対する記録素子ｉの濃度補正係数をｄ(i,k)
とするとき、記録素子ｉのトータルの濃度補正係数ｄiは、ｋを変えて求めたｄ(i,k)の線形結合として求められることを特徴とする請求項４又は５記載の画像記録装置。
【請求項１０】
前記トータルの濃度補正係数ｄiとしてとり得る値の上限値ｄ_maxと下限値ｄ_minが定
められており、次式
ｄ_min＜ｄi＜ｄ_max
を満たすようにＮの値が設定されることを特徴とする請求項９記載の画像記録装置。
【請求項１１】
複数の記録素子を有する記録ヘッドと被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記被記録媒体を相対移動させながら、前記複数の記録素子によって前記被記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、
前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得工程と、
前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定工程と、
前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定工程と、
前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定工程と、
前記補正係数決定工程で決定された濃度補正係数を用いて出力濃度を補正する演算を行う補正処理工程と、
前記補正処理工程による補正結果に基づいて前記記録素子の駆動を制御する駆動制御工程と、
を含むことを特徴とする画像記録方法。
【請求項１２】
複数の記録素子を有する記録ヘッドにおける前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得工程と、
前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定工程と、
前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定工程と、
前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定工程と、
を含むことを特徴とする濃度補正係数の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録装置及び方法並びに濃度補正係数の決定方法に係り、特に複数の記録素子を有する記録ヘッドにおける記録素子ごとの特性のばらつきによって生じる濃度ムラの補正に好適な画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のインク吐出口（ノズル）を有するインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像記録装置（インクジェットプリンター）では、ノズルが持つ吐出特性のばらつきによって、記録画像に濃度ムラ（濃度不均一）が生じ、画質上問題となる。図１５はノズルの吐出特性のばらつきと、記録結果として現れる濃度ムラの例を模式的に描いた説明図である。
【０００３】
図中、符号３００はラインヘッド、符号３０２-i（i＝１〜８）はノズルを示し、符号３０４-i（i＝１〜８）は各ノズル３０２-i（i＝１〜８）によって打滴されるドットを表している。また、矢印Ｓはラインヘッド３００に対する記録媒体（例えば、記録紙）の相対的な搬送方向（副走査方向）を示している。
【０００４】
図１５では、左から３番目のノズル３０２-3に着弾位置誤差（本来の着弾位置から図上で左横方向に着弾位置がずれて着弾）が発生し、６番目のノズル３０２-6について液滴量誤差（本来の液滴量よりも多い液滴量で吐出）が発生している例が示されている。この場合、着弾位置誤差や液滴量誤差の発生するノズル３０２-3、３０２-6に対応した印字画像の位置（図中のＡ，Ｂで示した位置）にスジ状の濃度ムラが発生する。
【０００５】
所定の印字領域上で記録ヘッドを複数回走査させて画像記録を行うシリアル（シャトル）スキャン方式の画像記録装置の場合は、よく知られているマルチパス印字によって、濃度ムラを回避することが可能であるが、１回の走査で画像記録を行うラインヘッド方式（Full Width Array）では、濃度ムラを回避することが困難である。
【０００６】
ノズルごとの吐出特性のばらつきを完全になくすことは製造上困難であるため、ばらつきを補正する技術について種々の提案がなされている（特許文献１，２）。図１５で説明したように、濃度ムラの主たる発生原因は、液滴量ばらつきと着弾位置ばらつきである。特許文献１は、主に液滴量誤差起因の濃度ムラを補正する技術を開示する。特許文献２は、主に着弾位置誤差誤起因の濃度ムラを補正する技術を開示する。
【特許文献１】特許０３０４０４２５号明細書
【特許文献２】特開２００４−０５８２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１６を用いて、従来の補正方法の原理を概説する。同図では、左から３番目のノズル（nzl3）が着弾位置誤差（本来の着弾位置から図上で右横方向に着弾位置がずれて着弾する特性）を持っている。図１６の下側に示したグラフは、各ノズルからの打滴による印字濃度をノズル単位で被記録媒体搬送方向（副走査方向）に平均化した、ノズル列方向（主走査方向）の濃度プロファイルを示したものである。横軸（Ｘ軸）は主走査方向の位置を表し、縦軸は光学濃度（Ｏ．Ｄ．）を表す。
【０００８】
特許文献１に示された補正原理は概略以下のとおりである。
【０００９】
（ステップ１）：まず、理想ノズル位置に相当するエリア（濃度測定エリアarea1〜5）の濃度を測定する（もしくは、所定のモデルから計算で算出する）。
【００１０】
（ステップ２）：測定（または算出）されたエリア濃度に基づき、各エリア濃度が等しくなるようノズル出力値を決定する。
【００１１】
図１６の場合、area3の濃度は理想的な打滴時（点線で図示）と比べて減少し、area4の濃度は増加しているため、定性的にはノズルnzl3の出力を増加させ、ノズルnzl4の出力を減少させる処理（出力補正）を行うことになる。これは、各濃度の山の高さを制御することに相当するが、このことは必ずしもノズルの吐出量を制御する必要ではなく、各ノズルの印字する副走査方向のドット数を変えることで平均的に出力を制御することが可能である。ドット数の制御は画像処理上の制御で実現可能であるため、簡便に濃度補正を実現することができる。
【００１２】
特許文献２は、特許文献１の改良技術という位置付けである。特許文献２の補正処理を概説すると、（１）まず、ノズルごとの着弾位置誤差情報を専用のテストパターンにて取得しておき、（２）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も考慮して推測し、（３）推測された濃度特性に基づいて出力補正を行う、というものである。
【００１３】
具体的には、図１７に示すように、ノズル出力とエリア濃度の重み付け関係Ｚ（nzl→area）を規定し、この重み付け関係Ｚに基づいてエリア濃度が等しくなるようにノズル制御量を決定する。図１７は、ノズル出力の重み付けの一例を示すものであるが、重み付け関係は、ドットの占有面積及びドット濃度プロファイル（一般的には図１７のような略半球状）を考慮して決定される。
【００１４】
図１６に例示したノズルnzl3の場合、図１７に示すように、着弾位置誤差によって生じるドット濃度プロファイル（実線）から各エリア（area2〜4）への影響（濃度の寄与）を考慮して、Ｚ(3→2)＝0.0、Ｚ(3→3)＝0.8、Ｚ(3→4)＝0.2となっている。このような重み付け関係Ｚを用いることでノズル位置とエリア位置の非整合性を解消し、より厳密にエリア濃度を等しくする制御を行うことができる。
【００１５】
しかしながらこれらの方法には、以下に示す原理的な問題点があるため、濃度ムラは幾分軽減はされるものの、完全に視認されない状態を達成することは困難である。
【００１６】
一般に、濃度ムラ等の空間構造の視認性は、空間周波数特性によって正しく評価し得ることが知られている（非特許文献１：「Application of Fourier Analysis to the Visibility of Gratings」Journal of Phisiology 197 551-566(1968)  F.W.Campbell and J.G.Robson 1967、非特許文献２：「Noise Perception in Electrophotography」Journal of Applied Photographic Engineering 5:190-196(1979)  R.P.Dooley and R. Shawを参照）。これらの文献によって人間の視覚は低周波成分の感度が高く、高周波成分ほど感度が低いことが明らかにされている。すなわち、濃度ムラの視認性の尺度としては、空間周波数特性の低周波エネルギーを用いることが適切である。
【００１７】
ところで、特許文献１，２に開示の従来技術によって、各エリア濃度は等しくなるよう補正されるが、これは必ずしも低周波エネルギーを最小化することを意味しない。すなわち、着弾位置ばらつきの影響によって各ノズルが出力する濃度プロファイル（図１６における濃度の山）の規則的配置が崩れているため、これが低周波エネルギーを残存させるのである。
【００１８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録素子の記録特性の誤差に起因する濃度ムラを精度よく補正することができる画像記録装置及び画像記録方法並びにその補正処理に有益な濃度補正係数の決定方法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】
【００１９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る画像記録装置は、複数の記録素子を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッド及び被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記被記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得手段と、前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定手段と、前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定手段と、前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定手段と、前記補正係数決定手段で決定された濃度補正係数を用いて出力濃度を補正する演算を行う補正処理手段と、前記補正処理手段による補正結果に基づいて前記記録素子の駆動を制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
既に説明したとおり、記録画像における濃度の不均一性（濃度ムラ）は、空間周波数特性（パワースペクトル）での強度で表すことができ、濃度ムラの視認性はパワースペクトルの低周波成分で評価できる。本発明では、濃度補正係数を用いた補正後のパワースペクトルの低周波成分を低減する条件を用いて濃度補正係数を決めるようにしたため、精度のよいムラ補正を実現できる。
【００２１】
「特性情報取得手段」は、予め記録素子の記録特性に関する情報をメモリ等の記憶手段に格納しておき、必要な情報を読み出すことによって情報を取得してもよいし、実際にテストパターン等を印字してその印字結果を読み取り、解析処理を行って記録特性の情報を取得してもよい。記録特性が経時的に変化することに鑑み、適宜のタイミングで情報を更新する態様が好ましい。
【００２２】
本発明に係る画像記録装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するノズル及び吐出圧を発生させる圧力発生手段（圧電素子や加熱素子など）を含む液滴吐出素子（「記録素子」に相当）を複数配列させた液滴吐出素子列を有する液体吐出ヘッド（「記録ヘッド」に相当）と、画像データから生成されたインク吐出データに基づいて記録ヘッドからの液滴の吐出を制御する吐出制御手段とを備え、前記ノズルから吐出した液滴によって被記録媒体上に画像を形成する。
【００２３】
記録ヘッドの構成例として、被記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数の記録素子を配列させた記録素子列を有するフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、被記録媒体の全幅に対応する長さに満たない記録素子列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として被記録媒体の全幅に対応する長さの記録素子列を構成する態様がある。
【００２４】
フルライン型のヘッドは、通常、被記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。
【００２５】
「被記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被画像形成媒体、被印字媒体、記録媒体、受像媒体、インクジェット記録装置の場合の吐出媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、中間転写媒体、インクジェット記録装置によって配線パターンが印刷されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００２６】
「搬送手段」は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様のいずれをも含む。
【００２７】
インクジェットヘッドによって、カラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐
出可能な構成としてもよい。
【００２８】
また、本発明は、上記のフルライン型のヘッドに限らず、シリアル（シャトル）スキャン方式の記録ヘッド（記録媒体の搬送方向に略直交する方向に往復移動しながら打滴を行う記録ヘッド）についても適用可能である。
【００２９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像記録装置の一態様であり、前記補正条件は、濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの周波数原点（ｆ＝０）における微分係数が略０となる条件であることを特徴とする。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、濃度補正係数を用いた補正後のパワースペクトルの周波数原点（ｆ＝０）における微分係数が略０となる条件を用いて濃度補正係数を決めるようにしたことで、周波数原点でのパワースペクトルの強度が最小となり、原点付近（すなわち、低周波領域）のパワースペクトルを小さく抑えることができる。これにより、精度のよいムラ補正を実現できる。
【００３１】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の画像記録装置の一態様に係り、前記補正条件は、空間周波数の直流成分の保存条件と、Ｎ−１次までの微分係数が略０となる条件より得られるＮ本の連立方程式で表されることを特徴とする。
【００３２】
Ｎ個の補正記録素子についてそれぞれ濃度補正係数を求める場合、未知数はＮ個あるため、直流（ＤＣ）成分の保存条件と、Ｎ−１次までの微分係数が略０となる条件を用いることで、Ｎ本の方程式を得て、これを解くことにより、全ての未知数を決定することができる。
【００３３】
また、より高次の微分係数が略０となる条件を満たすことにより、周波数原点からの周波数の増加に対してパワースペクトルの増加の程度が一層低く抑えられ、低周波成分の強度がより小さい値に保たれる。
【００３４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像記録装置の一態様に係り、前記記録特性は、記録位置誤差であることを特徴とする。
【００３５】
請求項４に示した発明態様によれば、記録位置誤差に起因する濃度ムラに対して効果的な補正を行うことができる。
【００３６】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の画像記録装置の一態様に係り、前記記録素子の位置を特定するインデックスをｉとし、記録素子ｉの記録位置をｘiとするとき、記録素
子ｉの濃度補正係数ｄiは、次式
【００３７】
【数２】
2006347164.tif 000003
を用いて決定されることを特徴とする。
【００３８】
濃度プロファイルの重心位置に注目して、プロファイルをδ関数で近似するδ関数型印字モデルを用いた数学的取り扱いによって濃度補正係数の計算式を得ることができる。なお、実際の装置への適用については、上記計算式［数２］で求めた厳密解をそのまま利用する態様に限定されず、厳密解に対して適宜の補正を行って実用的な値への修正を行ってもよい。
【００３９】
請求項６に係る発明は、請求項１又は２記載の画像記録装置の一態様に係り、前記記録素子の印字モデルを記憶する記憶手段を備え、前記補正係数決定手段は、前記印字モデルに基づいて前記補正係数を決定することを特徴とする。
【００４０】
印字モデルは、記録素子が印字する濃度プロファイルを表す。例えば、上述したδ関数モデルは数学的取り扱いが容易であるという利点がある。また、現実の印字によるドットの拡がりを考慮した濃度プロファイルを反映させた一般的な印字モデル（一般モデル）を用いると、補正効果はδ関数モデルよりも更に高くなる。
【００４１】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の画像記録装置の一態様に係り、前記記録素子の記録状態に基づいて前記印字モデルを変更する変更手段を備えることを特徴とする。
【００４２】
被記録媒体の種類や液滴サイズ（吐出液滴量）などが変われば、これらの条件に応じてドット径（着弾径）などの記録状態が変わるため、記録状態に基づいて印字モデルを変更する態様が好ましい。これにより、補正効果を一層向上させることができる。
【００４３】
請求項８に係る発明は、請求項６又は７記載の画像記録装置の一態様に係り、前記印字モデルは半球モデルであることを特徴とする。
【００４４】
記録素子が印字する濃度プロファイルを半球で近似する半球モデルは、現実のドット形状に近く、また解析計算が可能なモデルとして有用である。
【００４５】
請求項９に係る発明は、請求項４又は５記載の画像記録装置の一態様に係り、前記複数の記録素子のうち、インデックスｋで表される記録素子の持つ記録位置誤差に対して、当該記録素子ｋを含む周囲Ｎ個の補正記録素子の範囲でそれぞれ濃度補正係数が求められ、記録素子ｋの持つ記録位置誤差に対する記録素子ｉの濃度補正係数をｄ(i,k)とするとき
、記録素子ｉのトータルの濃度補正係数ｄiは、ｋを変えて求めたｄ(i,k)の線形結合とし
て求められることを特徴とする。
【００４６】
ある記録素子ｉに対して複数の記録素子の記録位置誤差に対する濃度補正係数がそれぞれ独立的に求められ、当該記録素子ｉのトータルの濃度補正係数は、独立に算出された濃度補正係数の重ね合わせ（線形結合）として求められる。
【００４７】
このとき、全ての記録素子（全てのｋ）の着弾位置誤差を補正対象として、全てのｄ(i,k)の線形結合を求めてもよいし、所定の閾値を超える着弾位置誤差をもつ記録素子のみを補正対象とするなど、ある条件で選択された一部のインデックスｋに係るｄ(i,k)の線形結合を求めてもよい。
【００４８】
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の画像記録装置の一態様に係り、前記トータルの濃度補正係数ｄiとしてとり得る値の上限値ｄ_maxと下限値ｄ_minが定められており、次式
ｄ_min＜ｄi＜ｄ_max
を満たすようにＮの値が設定されることを特徴とする。
【００４９】
Ｎ値を増加させると補正の精度が向上する傾向を示すが、Ｎ値の増加に伴って濃度補正係数の変化幅も増加するため、過大なＮ値の設定は再現画像の破綻を招く可能性も危惧される。このような観点から、濃度補正係数に制限範囲（上限値、下限値）を定めておき、トータルの濃度補正係数が制限範囲内に収まるように適切なＮ値を設定する態様が好ましい。
【００５０】
請求項１１に係る発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、請求項１１に記載の画像記録方法は、複数の記録素子を有する記録ヘッドと被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記被記録媒体を相対移動させながら、前記複数の記録素子によって前記被記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得工程と、前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定工程と、前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定工程と、前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定工程と、前記補正係数決定工程で決定された濃度補正係数を用いて出力濃度を補正する演算を行う補正処理工程と、前記補正処理工程による補正結果に基づいて前記記録素子の駆動を制御する駆動制御工程と、を含むことを特徴とする。
【００５１】
請求項１２記載の発明に係る濃度補正係数の決定方法は、複数の記録素子を有する記録ヘッドにおける前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得工程と、前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定工程と、前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定工程と、前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定工程と、を含むことを特徴とする。
【００５２】
また、請求項１２に係る濃度補正係数の決定方法によって決定された濃度補正係数を用いて出力濃度を補正する演算を行う補正処理工程を付加した画像処理方法を提供することも可能である。もちろん、請求項８に係る濃度補正係数の決定方法、及び更に補正処理工程を付加した画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することも可能である。かかるプログラムは、プリンタなどに組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）の動作プログラムとして適用できるとともに、パソコンなどのコンピュータシステムに適用することも可能である。
【００５３】
或いはまた、当該プログラムは、単独のアプリケーションソフトウエアとして構成されてもよいし、画像編集ソフトウエアなど、他のアプリケーションの一部として組み込まれてもよい。このようなプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体（外部記憶装置）に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを第三者に提供したり、インターネットなどの通信回線を通じて当該プログラムのダウンロードサービスを提供したりすることも可能である。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、記録素子の記録特性のばらつきによる濃度ムラを精度よく補正することができ、高品位な画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００５６】
〔補正原理〕
まず、補正の原理について説明する。ここで説明する本発明の実施形態による濃度ムラの補正処理では、あるノズルが持つ着弾位置誤差を補正する際に、そのノズルを含む周囲のノズルＮ本を用いて補正する。詳細は後述するが、補正に用いるノズル数Ｎが大きいほど、より補正精度が高くなる。
【００５７】
図１は補正前の様子を示す図である。同図は、図１６と同様に、ラインヘッド（記録ヘッドに相当）１０の左から３番目のノズル（nzl3）が着弾位置誤差を持っており、理想的な着弾位置（原点Ｏ）から図上で右方向（Ｘ軸で示した主走査方向）に着弾位置がずれて着弾する。また、図１の下側に示したグラフは、ノズルからの打滴による印字濃度を被記録媒体搬送方向（副走査方向）に平均化して得られる、ノズル列方向（主走査方向）の濃度プロファイルを示したものである。ただし、図１ではノズルnzl3の印字に対する補正を考察するので、ノズルnzl3以外の濃度出力は図示を省略した。
【００５８】
各ノズルnzl1〜5の初期出力濃度をＤi＝Ｄini（ただし、ｉはノズル番号1〜5、Ｄiniは一定値を表す）、ノズルnzl3の理想着弾位置を原点Ｏ、各ノズルnzl1〜5の着弾位置をＸi
とする。
【００５９】
ここでＤi は、物理的には記録媒体搬送方向に平均化したノズルの出力光学濃度を表し、データ処理上は各画素が持つ濃度データＤ(i,j) （ただし、ｉはノズル番号、ｊは記録媒体搬送方向の画素番号を表す）に対して「ｊ」について平均化したものを表している。
【００６０】
図１に示したように、ノズルnzl3の着弾位置誤差は、ノズルnzl3の濃度出力（太線）の原点Ｏからのズレとして表される。今、この出力濃度のズレを補正することを考える。
【００６１】
図２は補正後の様子を示す図である。ただし、ノズルnzl3以外は補正分のみを図示した。図２の場合、補正に用いるノズル数はＮ＝３であり、ノズルnzl2, nzl3, nzl4 に濃度
補正係数ｄ2, ｄ3, ｄ4 が乗ぜられている。ここでいう濃度補正係数ｄi は、補正後の出力濃度をＤi’とするとき、Ｄi’＝Ｄi＋ｄi×Ｄiで定義される係数である。
【００６２】
本実施形態では、濃度ムラの視認性が最小となるよう、各ノズルの濃度補正係数ｄi が決定される。印字画像の濃度ムラは、空間周波数特性（パワースペクトル）での強度で表される。人間の視覚的には高周波成分は視認できないため、濃度ムラの視認性は、パワースペクトルの低周波成分に等しい。そのため、パワースペクトルの低周波成分を最小とす
るよう、各ノズルの濃度補正係数ｄi が決定される。
【００６３】
濃度補正係数ｄiを決定する式の導出について詳細は後述するが、結果のみを先に示す
と、特定のノズルの着弾位置誤差に対する濃度補正係数ｄiは、以下の式より決定される
。
【００６４】
【数３】
2006347164.tif 000004
ここで、xi はそれぞれ補正対象ノズルの理想着弾位置を原点とした各ノズルの着弾位
置である。Πは、補正に用いるＮ本のノズル内で積をとることを意味する。図２におけるＮ＝３の場合について明示的に表すと、次のようになる。
【００６５】
【数４】
2006347164.tif 000005
〔濃度補正係数の導出〕
濃度ムラのパワースペクトルの低周波成分を最小化するという条件から、理論的に各ノズルの濃度補正係数を導くことができる。
【００６６】
まず、各ノズルの誤差特性を取り込んだ濃度プロファイルを次式のように定義する。
【００６７】
【数５】
2006347164.tif 000006
画像の濃度プロファイルＤ(x)は、各ノズルが印字する濃度プロファイルの和であり、
ノズルの印字を表すのが印字モデル（１ノズルが印字する濃度プロファイル）である。印字モデルはノズル出力濃度Ｄiと標準濃度プロファイルｚ(x)に分離して表現される。
【００６８】
標準濃度プロファイルｚ(x)は、厳密にはドット径に等しい有限の広がりを持つもので
あるが、位置誤差の補正を濃度ズレのバランシングの問題であると考えると、重要なのは濃度プロファイルの重心位置（着弾位置）であって、濃度プロファイルの広がりは副次的な要素である。そのため、プロファイルをδ関数で置き換える近似は妥当である。このような標準濃度プロファイルを仮定すると数学的な取り扱いが容易となり、補正係数の厳密解が得られる。
【００６９】
図３（ａ）は現実に即した印字モデルであり、図３（ｂ）はδ関数型印字モデルである。δ関数モデルで近似する場合、標準濃度プロファイルは次式で表される。
【００７０】
【数６】
2006347164.tif 000007
補正係数を導出するにあたり、ある特定のノズル（ｉ＝０）の着弾位置誤差Δｘ0を、
周辺ノズルＮ本によって補正することを考える。なお、ここでは補正対象ノズルの番号をｉ＝０とした。また、周辺のノズルも、所定の着弾位置誤差を持ち得ることに注意する。
【００７１】
補正対象ノズル（中心ノズル）を含むＮ本のノズルの番号（index）は、次式で表され
る。
【００７２】
【数７】
2006347164.tif 000008
なお、この式においては、Ｎは奇数である必要があるが、本発明の実施に際しては、Ｎを奇数に限定する必要はない。
【００７３】
初期出力濃度（補正前の出力濃度）はｉ＝０のみ値を持つものとして、次式で表される。
【００７４】
【数８】
2006347164.tif 000009
濃度補正係数をｄiとするとき、補正後出力濃度Ｄi’は、次式で表される。
【００７５】
【数９】
2006347164.tif 000010
つまり、ｉ＝０では初期出力濃度値と補正値（ｄi×Ｄini）の和で表され、ｉ≠０では補正値のみとなる。
【００７６】
各ノズルｉの着弾位置ｘiは、次式で表される。
【００７７】
【数１０】
2006347164.tif 000011
δ関数型印字モデルを用いると、補正後の濃度プロファイルは、次式で表される。
【００７８】
【数１１】
2006347164.tif 000012
これに対してFourier変換を行うと、次式、
【００７９】
【数１２】
2006347164.tif 000013
と表される。なお、Ｄiniは共通の定数のため省略した。
【００８０】
濃度ムラの視認性を最小化することは、すなわち、次式のパワースペクトルの低周波成分を最小化することである。
【００８１】
【数１３】
2006347164.tif 000014
これは、数学的にはＴ(f)の f＝０における微分係数（１次、２次、…）がゼロである
ことで近似できる。今、未知数ｄi’はＮ個であるから、ＤＣ成分の保存条件も含めると、Ｎ−１次までの微分係数がゼロの条件を用いれば、全ての（Ｎ個の）未知数ｄi’が厳密に定まる。このようにして、以下の補正条件が定まる。
【００８２】
【数１４】
2006347164.tif 000015
δ関数モデルにおいては、各補正条件を展開していくと、容易な計算によってＤiにつ
いてのＮ本の連立方程式に帰着する。各補正条件を展開したものを整理すると、以下の条件群（方程式群）が得られる。
【００８３】
【数１５】
2006347164.tif 000016
これらの方程式群の意味するところは、１式目はＤＣ成分の保存であり、２式目は重心位置の保存を表している。３式目以降は統計学におけるＮ−１次モーメントがゼロであることを表している。
【００８４】
このようにして得られた条件式を行列形式で表すと、以下のように表すことができる。
【００８５】
【数１６】
2006347164.tif 000017
この係数行列Ａは、いわゆるVandermonde型の行列であり、その行列式は差積を用いて
次式となることが知られている。
【００８６】
【数１７】
2006347164.tif 000018
このため、Crammerの公式を用いてｄi’の厳密解を求めることができる。計算の詳細な過程は省略するが、代数計算によって、その解は次式となることが示される。
【００８７】
【数１８】
2006347164.tif 000019
よって、求めるべき補正係数ｄiは、次式となる。
【００８８】
【数１９】
2006347164.tif 000020
以上のように、パワースペクトルの原点微分係数をゼロにするという条件から、濃度補正係数ｄiの厳密解が導かれる。補正に用いる周辺ノズル数Ｎを増やすほど、より高次の
微分係数をゼロにすることが可能になるため、低周波エネルギーがより小さくなり、ムラの視認性は一層低減する。
【００８９】
本実施形態では、原点微分係数をゼロにする条件を用いたが、完全にゼロとせずとも、補正前の微分係数に比べて十分小さい値（例えば、補正前の１／１０）に設定しても、濃度ムラのパワースペクトルの低周波成分を十分に小さくすることができる。つまり、濃度ムラが視認されない程度にパワースペクトルの低周波成分を小さくするという条件の観点で、パワースペクトルの原点微分係数を十分に小さい値（略０）に設定するという意味から、その値の範囲として補正前の微分係数の絶対値の１／１０以下までを許容する。
【００９０】
〔上記濃度補正係数を用いる補正の効果〕
図４は、図１に示した着弾位置誤差を持つノズルに対して、補正後の空間周波数特性（パワースペクトル）を示したものである。図４では、本発明の実施例によるＮ＝３のときの補正例と、本発明の実施例によるＮ＝５のときの補正例が示されている。計算上の共通の条件として、ドット密度：1200dpi、ドットの着弾径：32μｍ、ノズル位置誤差（着弾位置誤差）：10μｍを用いた。
【００９１】
人間の視覚特性を考慮すると、濃度ムラの視認性を示すのは、０〜８cycle/ｍｍの低周波領域であり、この領域のパワースペクトルが小さいほど、補正精度が高いことを意味する。
【００９２】
本発明の実施例による補正例１（Ｎ＝３）は、０〜５cycle/ｍｍでほぼパワースペクトルがゼロであり、補正無しの場合と比較し、十分に補正効果を有していることを示している。また、本発明の実施例による補正例２（Ｎ＝５）は、補正例１（Ｎ＝３）に比べてさらにパワースペクトルが低下している。このことより、補正に用いるノズル数Ｎを増やすほど、補正効果の向上が認められる。なお、図１の場合、補正対象ノズルnzl3の出力濃度は、物理的にはarea1、area5にはみ出していないが、ノズルnzl1、nzl5も補正に用いることで、よりパワースペクトルを低下させることができる。
【００９３】
図５は、補正に用いるノズル数を変えた各補正例１〜３の濃度補正係数を比較したものである。Ｎ＝３のときの本発明の実施例による補正例１、Ｎ＝５のときの本発明の実施例による補正例２、Ｎ＝７のときの本発明の実施例による補正例３を比較するとわかるように、Ｎ値が増加するほど補正精度は向上するが、濃度補正係数の変化幅も大きくなる。また、当然ながらノズルの着弾位置誤差が増大するほど、濃度補正係数の変化幅も大きくなる。
【００９４】
濃度補正係数がある一定以上増加すると、入力画像の再現を破綻させる可能性があるため好ましくない。したがって、必要以上のＮ値の増加は好ましくない。補正精度と画像再現性の観点を踏まえて最適なＮ値を設定することが望ましい。なお、図５で示したＮ＝３〜７の各補正例１〜３は、いずれの場合も濃度補正係数の変化幅（絶対値）は比較的小さく、入力画像の再現を破綻させることなく、濃度ムラの補正が可能である。
【００９５】
上記説明は、ある特定の１ノズル（例えば、図１におけるノズルnzl3）に対する濃度補正係数の決定方法である。実際には、ヘッド内の全てのノズルが何らかの着弾位置誤差を持っているため、全ての着弾位置誤差に対して補正を行うことが好ましい。
【００９６】
すなわち、全てのノズルに対して、周囲Ｎ個のノズルにおける上記の濃度補正係数を求める。濃度補正係数を決定する際に用いる後述のパワースペクトル最小化方程式は線形なので、ノズルごとに重ね合わせが可能である。そのため、トータルの濃度補正係数は、上述のようにして得られた濃度補正係数の和を取れば求められる。
【００９７】
つまり、ノズルｋの持つ位置誤差に対するノズルｉの濃度補正係数をｄ(i,k)とおくと
、このｄ(i,k)は［数３］の方程式で求められる。そして、ノズルｉのトータルの濃度補
正係数ｄiは、次式として求められる。
【００９８】
【数２０】
2006347164.tif 000021
なお、上記の例では、全ノズルの着弾位置誤差を補正対象としてインデックスｋを足し合わせているが、ある値ΔＸ_threshを閾値として予め設定しておき、この閾値を超える
着弾位置誤差をもつノズルのみを補正対象とするように選択的に補正する構成も可能である。
【００９９】
前述のとおり、補正に用いるノズル数Ｎの値を増加させると補正精度が向上するが、濃度補正係数の変化幅も増加して再現画像の破綻を招く可能性がある。そのため、画像破綻を起こさないための補正係数制限範囲（上限値ｄ_maxと下限値ｄ_min）を定めておき、上記［数２０］の式で求まるトータルの濃度補正係数が制限範囲内に収まるようにＮ値を設定することが望ましい。すなわち、ｄ_min＜ｄi＜ｄ_maxを満たすようＮ値を定める。
【０１００】
実験的な知見によれば、ｄ_min≧−１、ｄ_max≦１を満たすならば画像破綻を起こさない。
【０１０１】
〔画像処理フロー〕
本実施形態によるムラ補正処理の実装を含めた画像処理フローを図６に示す。
【０１０２】
入力画像２０のデータ形態は、特に限定されないが、例えば、２４bitのＲＧＢデータ
とする。この入力画像２０に対して、ルックアップテーブルによる濃度変換処理を行い（ステップＳ２２）、プリンタの持つインク色に対応した濃度データＤ(i,j)に変換する。
なお、（i,j）は画素の位置を表し、各画素について濃度データが割り当てられる。
【０１０３】
ここでは、入力画像２０の解像度とプリンタの解像度（ノズル解像度）は一致しているものとする。なお、両者が一致しない場合は、プリンタ解像度に合わせて、入力画像について画素数変換の処理が行われる。
【０１０４】
ステップＳ２２における濃度変換処理は一般的な処理であり、下色除去（ＵＣＲ:Under color Removal）処理、或いはライトインク（同色系の淡インク）を使用するシステムの
場合におけるライトインクへの分配処理などが含まれる。
【０１０５】
例えば、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）の３色インクの構成の場合には、ＣＭＹの濃度データＤ(i,j)に変換される。或いはまた、上記３色に加えてＫ（黒），Ｌ
Ｃ（ライトシアン），ＬＭ（ライトマゼンタ）などの他のインクを含むシステムの場合は、そのインク色を含む濃度データＤ（i,j）に変換される。
【０１０６】
濃度変換処理を経て得られた濃度データＤ(i,j)（図６中の符号３０）に対してムラ補
正処理が行われる（ステップＳ３２）。ここでは、対応するノズルに応じた濃度補正係数（打滴率補正係数）ｄiを濃度データＤ（i,j）に乗ずる演算が行われる。
【０１０７】
図７の模式図に示したように、ノズルnzliの位置（主走査方向位置）ｉと副走査方向位置ｊによって画像上の画素位置（i,j）が特定され、各画素について濃度データＤ(i,j)が与えられる。今、図７の斜線で示した画素列の打滴を受け持つノズルについてムラ補正処理を行う場合、補正後の濃度データＤ’(i,j)は次式、
Ｄ’(i,j)＝Ｄ(i,j)＋ｄi×Ｄ（i,j）
で計算される。こうして、補正済みの濃度データＤ’(i,j)が得られる。
【０１０８】
この補正済みの濃度データＤ’(i,j)（図６中の符号４０）からハーフトーニング処理
を行うことによって（ステップＳ４２）、ドットのオン／オフ信号（２値データ）、または、ドットサイズ変調を含む場合はサイズの種類（ドットサイズの選択）を含んだ多値データに変換される。ハーフトーニングの手法は特に限定されず、誤差拡散法やディザ法など周知の２値（多値）化手法を用いることができる。
【０１０９】
このようにして得られた２値（多値）信号（図６の符号５０）に基づいて各ノズルのインク吐出（打滴）データが生成され、吐出動作が制御される。これにより、濃度ムラが抑制され、高品位な画像形成が可能である。
【０１１０】
図８は、濃度補正係数（補正データ）の更新処理の例を示したフローチャートである。補正データの更新処理は、例えば、以下のいずれかの条件で開始される。
【０１１１】
すなわち、（ａ）印字結果を監視する自動チェック機構（センサ）によって印字画像にスジムラが生じていると判断された場合、（ｂ）人間（オペレータ）が印字画像を見て画像内にスジムラが生じていると判断して所定の操作（更新処理を開始させる指令の入力など）を行った場合、（ｃ）事前に設定していた更新タイミングに達した場合（タイマー等による時間管理やプリント枚数カウンタなどによる稼働実績管理などによって更新タイミングを設定並びに判断可能）、のいずれかの条件で図示の更新処理がスタートする。
【０１１２】
更新処理がスタートすると、まず、着弾誤差データを測定するためのテストパターン（予め定められている所定のパターン）のプリントが実行される（ステップＳ７０）。
【０１１３】
次いで、そのテストパターンの印字結果から着弾誤差データを測定する（ステップＳ７２）。着弾誤差データの測定には、イメージセンサ（撮像素子）を利用した画像読取装置（撮像信号を処理する信号処理手段を含む）を用いることができる。着弾誤差データには、着弾位置誤差の情報及び光学濃度情報などが含まれる。
【０１１４】
そして、ステップＳ７２で得られた着弾誤差データから補正データ（濃度補正係数）が算出される（ステップＳ７４）。濃度補正係数の算出方法については、既に説明した通りである。
【０１１５】
こうして、求めた濃度補正係数の情報はＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な記憶手段に記憶され、以後、最新の補正係数が用いられる。
【０１１６】
〔インクジェット記録装置の構成〕
次に、上述した濃度ムラの補正機能を備えた画像記録装置の具体的な適用例としてのインクジェット記録装置について説明する。
【０１１７】
図９は、本発明に係る画像記録装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。
【０１１８】
インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４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）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。
【０１１９】
図９では、給紙部１１８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。
【０１２０】
複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなど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、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種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。
【０１２１】
給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、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１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６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
。
【０１２２】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図９のように、裁断用のカッター（第１のカッター）１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。
【０１２３】
デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【０１２４】
ベルト１３３は、記録紙１１６の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穴（不図示）が形成されている。図９に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。
【０１２５】
ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図１４中符号１８８）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図９上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図９の左から右へと搬送される。
【０１２６】
縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３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１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６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、或いはこれらの組合せなどがある。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線速度を変えると清掃効果が大きい。
【０１２７】
なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・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・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラ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を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【０１２８】
ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６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。
【０１２９】
印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図１０参照）。
【０１３０】
ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【０１３１】
ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。
【０１３２】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する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。
【０１３３】
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合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【０１３４】
図９に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）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や着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部１２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。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などで構成される。
【０１３５】
印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２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、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【０１３６】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパー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。
【０１３７】
後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４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１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【０１３８】
こうして生成されたプリント物は排紙部１２６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１１０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１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。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）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図９には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【０１３９】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッ
ドを示すものとする。
【０１４０】
図１１(a) はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図１１(b) はその一部の拡大図である。また、図１１(c) はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図１２は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図１１(a) 中の１２−１２線に沿う断面図）である。
【０１４１】
記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図１１(a),(b) に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【０１４２】
記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図１１(a) の構成に代えて、図１１(c) に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【０１４３】
各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図１１(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【０１４４】
図１２に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。
【０１４５】
圧力室１５２の一部の面（図１２において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。
【０１４６】
上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図１３に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【０１４７】
すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走
査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【０１４８】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さの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には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（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等が行われ、用紙の幅方向（用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）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【０１４９】
特に、図１３に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１５１-11 、１５１-12 、１５１-13 、１５１-14 、１５１-15 、１５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１５１-21 、…、１５１-26 を１つのブロック、ノズル１５１-31 、…、１５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１１６の搬送速度に応じてノズル１５１-11 、１５１-12 、…、１５１-16 を順次駆動することで記録紙１１６の幅方向に１ラインを印字する。
【０１５０】
一方、上述したフルラインヘッドと用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。
【０１５１】
そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６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。
【０１５２】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【０１５３】
〔制御系の説明〕
図１４は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。
【０１５４】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６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（画像入力手段）である。通信インターフェース１７０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（不図示）を搭載してもよい。
【０１５５】
ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４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磁気媒体を用いてもよい。
【０１５６】
システムコントローラ１７２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インクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、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１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。
【０１５７】
また、システムコントローラ１７２は、印字検出部１２４から読み込んだテストパターンの読取データから着弾位置誤差のデータを生成する演算処理を行う着弾誤差測定演算部１７２Ａと、測定された着弾位置誤差の情報から濃度補正係数を算出する濃度補正係数算出部１７２Ｂとを含んで構成される。なお、着弾誤差測定演算部１７２Ａ及び濃度補正係数算出部１７２Ｂの処理機能はＡＳＩＣやソフトウエア又は適宜の組み合わせによって実現可能である。
【０１５８】
濃度補正係数算出部１７２Ｂにおいて求められた濃度補正係数のデータは、濃度補正係数記憶部１９０に記憶される。
【０１５９】
ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２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（着弾位置誤差測定用のテストパターンのデータを含む）などが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。また、このＲＯＭ１７５の記憶領域を活用することで、ＲＯＭ１７５を濃度補正係数記憶部１９０として兼用する構成も可能である。
【０１６０】
画像メモリ１７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、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。
【０１６１】
モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。
【０１６２】
プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ） から打滴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手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ１８４に供給してヘッド１５０の吐出駆動を制御する駆動制御手段として機能する。
【０１６３】
すなわち、プリント制御部１８０は、濃度データ生成部１８０Ａと、補正処理部１８０Ｂと、インク吐出データ生成部１８０Ｃと、駆動波形生成部１８０Ｄとを含んで構成される。これら各機能ブロック（１８０Ａ〜Ｄ）は、ＡＳＩＣやソフトウエア又は適宜の組み合わせによって実現可能である。
【０１６４】
濃度データ生成部１８０Ａは、入力画像のデータからインク色別の初期の濃度データを生成する信号処理手段であり、図６のステップＳ２２で説明した濃度変換処理（ＵＣＲ処理や色変換を含む）及び必要な場合には画素数変換処理を行う。
【０１６５】
図１４の補正処理部１８０Ｂは、濃度補正係数記憶部１９０に格納されている濃度補正係数を用いて濃度補正の演算を行う処理手段であり、図６のステップＳ３２で説明したムラ補正処理を行う。
【０１６６】
図１４のインク吐出データ生成部１８０Ｃは、補正処理部１８０Ｂで生成された補正後の濃度データから２値（又は多値）のドットデータに変換するハーフトーニング処理手段を含む信号処理手段であり、図６のステップＳ４２で説明した２値（多値）化処理を行う。インク吐出データ生成部１８０Ｃにて生成されたインク吐出データはヘッドドライバ１８４に与えられ、ヘッド１５０のインク吐出動作が制御される。
【０１６７】
駆動波形生成部１８０Ｄは、ヘッド１５０の各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８（図１２参照）を駆動するための駆動信号波形を生成する手段であり、該駆動波形生成部１８０Ｄにて生成された信号（駆動波形）は、ヘッドドライバ１８４に供給される。なお、駆動信号生成部１８０Ｄから出力される信号は、デジタル波形データであってもよいし、アナログ電圧信号であってもよい。
【０１６８】
プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０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１８２に一時的に格納される。なお、図１４において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２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。
【０１６９】
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの多値の画像データが画像メモリ１７４に記憶される。
【０１７０】
インクジェット記録装置１１０では、インク（色材） による微細なドットの打滴密度
やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ１７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０の濃度データ生成部１８０Ａ、補正処理部１８０Ｂ、インク吐出データ生成部１８０Ｃを経てインク色ごとのドットデータに変換される。
【０１７１】
すなわち、プリント制御部１８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部１８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。この色別ドットデータは、ヘッド１５０のノズルからインクを吐出するためのＣＭＹＫ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。
【０１７２】
ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド１５０の各ノズル１５１に対応するアクチュエータ１５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１７３】
こうして、ヘッドドライバ１８４から出力された駆動信号がヘッド１５０に加えられることによって、該当するノズル１５１からインクが吐出される。記録紙１１６の搬送速度に同期してヘッド１５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１１６上に画像が形成される。
【０１７４】
上記のように、プリント制御部１８０における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ１８４を介して各ノズルから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。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１７５】
印字検出部１２４は、図９で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。
【０１７６】
プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１２４から得られる情報に基づいてヘッド１５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。
【０１７７】
本例の場合、印字検出部１２４と着弾誤差測定演算部１７２Ａの組み合わせが「特性情報取得手段」に相当し、濃度補正係数算出部１７２Ｂが補正対象記録素子（ノズル）を決定する「決定手段」、「補正範囲設定手段」及び「補正係数決定手段」に相当する。また、補正処理部１８０Ｂが「補正処理手段」に相当している。
【０１７８】
上記構成のインクジェット記録装置１１０によれば、着弾位置誤差による濃度ムラが低減された良好な画像を得ることができる。
【０１７９】
〔変形例〕
図１４で説明した着弾誤差測定演算部１７２Ａ、濃度補正係数算出部１７２Ｂ、濃度データ生成部１８０Ａ、補正処理部１８０Ｂが担う処理機能の全て又は一部をホストコンピュータ１８６側に搭載する態様も可能である。
【０１８０】
また、本発明の適用範囲は、着弾位置誤差による濃度ムラの補正に限定されず、液滴量誤差による濃度ムラ、不吐出ノズルの存在による濃度ムラ、周期的印字誤差による濃度ムラなど、様々な要因による濃度ムラに対して、上述した補正処理と同様の手法によって、補正効果を得ることができる。
【０１８１】
更に、本発明の適用はラインヘッド方式のプリンタに限定されず、シリアル（シャトル）スキャン方式のプリンタにおけるスジムラに対しても有効な補正効果を得ることができる。
【０１８２】
〔一般モデルを用いた実施形態〕
上述の説明では、印字モデルとしてδ関数モデルを用いた例を説明したが、印字モデルはこれに限定されず、一般的な任意の濃度プロファイルを想定した一般モデルを用いる場合について以下に説明する。
【０１８３】
一般モデルを用いる場合も、構成上はδ関数モデルを用いる場合とほぼ同様であるが、演算に用いる数式が異なる。
【０１８４】
すなわち、一般モデルの場合、濃度プロファイルは下記の一般式で表される。
【０１８５】
【数２１】
2006347164.tif 000022
ただし、この関数は以下の式［数２２］，［数２３］を満たすものである。
【０１８６】
【数２２】
2006347164.tif 000023
【０１８７】
【数２３】
2006347164.tif 000024
［数２２］の式は正規化条件、［数２３］は対称条件を表している。［数２１］で表されるドットモデルは液滴量や被記録媒体（メディア）の種類に応じて変更される。
【０１８８】
かかる一般モデルを用いて補正した後の濃度プロファイルをFourier変換すると、次式となる。
【０１８９】
【数２４】
2006347164.tif 000025
これは［数１２］に対応する式である。既に、説明したとおり、濃度ムラの視認性を最小化することは、［数１３］で表されるパワースペクトルの低周波成分を最小化することであるから、数学的にはＴ(f)の f＝０における微分係数（１次、２次、…）をゼロとすることに相当する。
【０１９０】
つまり、補正条件は次のとおりである。
【０１９１】
【数２５】
2006347164.tif 000026
上記の補正条件について、［数２４］の一般モデルで計算すると、以下の条件群（方程式群）が得られる。
【０１９２】
【数２６】
2006347164.tif 000027
上記のＮ本の連立方程式が得られる。この連立方程式は、［数１５］で説明したδ関数モデルの連立方程式と比較して、０次及び１次の微分係数の方程式は同じであり、２次以降の式が異なっている。［数２６］で示した連立方程式を数値的に解くことで濃度補正係数が求まる。
【０１９３】
〔半球モデルを用いた実施形態〕
現実のドット形状に近く、また解析計算が可能なモデルとして半球モデルが有用である。半球モデルの場合、濃度プロファイルは下記の一般式で表される。
【０１９４】
【数２７】
2006347164.tif 000028
ただし、式中のｒは液滴の着弾径（ドット半径）である。
【０１９５】
補正条件における２次微分係数の条件式は、以下のようになる。
【０１９６】
【数２８】
2006347164.tif 000029
そのため、例えば、Ｎ＝３の場合の連立方程式は以下のようになる。
【０１９７】
【数２９】
2006347164.tif 000030
なお、Ｎを増やしていくと方程式は更に複雑になる。一般のＮにおける連立方程式は、δ関数モデルのような厳密解が得られないため、数値計算によって解を求める必要がある。
【０１９８】
〔印字モデルの選択的な変更について〕
既述のとおり、被記録媒体の種類や液滴サイズ（吐出液滴量）などが変われば、これらの記録条件に応じてドット径（着弾径）などの記録状態が変わるため、多様な記録状態に対応した複数の印字モデルを用意しておき、記録状態に基づきその記録状態に適した印字モデルを選択的に使用する態様が好ましい。
【０１９９】
このような構成を実現するための構成例としては、複数の記録条件と、各条件で実現される記録状態に対応した複数の印字モデルのデータをＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段（例えば、図１４の符号１７５）に記憶しておき、被記録媒体の種類や液滴サイズに応じて、該当する条件（記録状態）に合った印字モデルを読み出し、これを用いて濃度補正係数を算出するようにプログラムされたシステムコントローラ（図１４の符号１７２）を用いる。この場合、システムコントローラが「印字モデルを変更する変更手段」に相当する。
【０２００】
〔多値（マルチドットサイズ）への適用〕
これまで説明した実施形態では、１種類（単一）のドットサイズのドットを打滴するかしないかの２値（ドットのオン／オフ）で記録制御を行う例を述べたが、複数のドットサイズのドットを記録可能なヘッド（いわゆる「多値ヘッド」）についても、同様の補正を行うことができる。多値においても「δ関数モデルの採用」、「同一ノズルから吐出されたドットは、ドットサイズによらず着弾位置誤差が同じ」という近似の下では、計算される濃度補正係数はこれまで説明したものと全く変わらない。
【０２０１】
しかし、「半球モデルを採用」、「ドットサイズごとに着弾位置誤差が厳密には異なる」という条件を考慮する場合は、これらの条件を取り込んだ形で濃度補正係数を算出する必要がある。
【０２０２】
例えば、出力を４値（ドットサイズ３種類）とし、ドットサイズを大きい方から、大（Large）、中（Middle）、小（Small）と名づける。
【０２０３】
所定のハーフトーニング処理にしたがって、印字媒体上に複数サイズのドットが混在して記録される。そのため、各ドットサイズの着弾位置誤差を補正する濃度補正係数をドットサイズ毎に求め、各ドットサイズの濃度比に従って濃度補正係数を重み付け平均し、最適な濃度補正係数を求める。具体的には以下のようにする。
【０２０４】
（１）入力データと各サイズのドット率の関係をテーブル化して、メモリ等の記憶手段に保持しておく。
【０２０５】
（２）各ドットサイズの濃度比（同一数のドットを印字した際に測定される光学濃度の比）を記憶しておく。
【０２０６】
（３）各ドットサイズにおいて、そのドットサイズの着弾位置および着弾径（半球モデルの場合）から、各ドットサイズの濃度補正係数ｄlarge(i), ｄmiddle(i), ｄsmall(i)を生成する。
【０２０７】
（４）入力画像データから（１）のテーブルに基づきドット率が決まり、ドットサイズに対応した濃度比（Dlarge：Dmiddle ：Dsmall）が決まる。ただし、Dlarge、Dmiddle、Dsmall はいずれも正の数、かつ、Dlarge＋Dmiddle ＋Dsmall＝１とする。
【０２０８】
（５）そして、（３）で求めた各ドットサイズの濃度補正係数を（４）で求めた濃度比によって重み付け平均し、ノズルの濃度補正係数ｄ(i)を次式から求める。
[数３０]
ｄ(i)＝Dlarge ×ｄlarge(i)＋Dmiddle×ｄmiddle(i)＋Dsmall×ｄsmall(i)
以降の処理は２値の場合と同様なので、説明は省略する。
【０２０９】
上記実施の形態では画像記録装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする記録ヘッドを備えたＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど各種方式の画像記録装置についても本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本発明の実施形態による濃度ムラ補正前の濃度プロファイルの例を示す説明図
【図２】本発明の実施形態による濃度ムラ補正後の様子を示す説明図
【図３】（ａ）は現実に即した印字モデルの濃度プロファイル図、（ｂ）はδ関数型印字モデルの濃度プロファイル図
【図４】本実施形態による補正の効果を示すパワースペクトルのグラフ
【図５】補正に用いるノズル数（Ｎ）と濃度補正係数の関係を説明するために用いたグラフ
【図６】本実施形態による画像処理の流れを示したフローチャート
【図７】本実施形態による濃度ムラ補正処理の概念図
【図８】補正データの更新処理の流れを示したフローチャート
【図９】本発明に係る画像記録装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構図
【図１０】図９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
【図１１（ａ）】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図１１（ｂ）】図１１(a) の要部拡大図
【図１１（ｃ）】フルライン型ヘッドの他の構造例を示す平面透視図
【図１２】図１１(a) 中の１２−１２線に沿う断面図
【図１３】図１１(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図１４】本実施形態に係る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
【図１５】ノズルの吐出特性のばらつきと濃度ムラの関係を説明するために用いた模式図
【図１６】従来の補正方法の説明図
【図１７】従来の補正方法による重み付けの規定例を示す説明図
【符号の説明】
【０２１１】
１０…ラインヘッド、１１０…インクジェット記録装置、１１２…印字部、１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ…ヘッド、１１４…インク貯蔵／装填部、１１６…記録紙（被記録媒体）、１２２…ベルト搬送部（搬送手段）、１２４…印字検出部、１５０…ヘッド、１５１…ノズル（記録素子）、１５２…圧力室、１５３…インク室ユニット、１５８…アクチュエータ、１７２…システムコントローラ、１７２Ａ…着弾誤差測定演算部、１７２Ｂ…濃度補正係数算出部、１８０…プリント制御部、１８０Ａ…濃度データ生成部、１８０Ｂ…補正処理部、１８０Ｃ…インク吐出データ生成部、１８０Ｄ…駆動波形生成部、１８４…ヘッドドライバ
【図１】
2006347164.tif 000032
【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】
2006347164.tif 000038
【図８】
2006347164.tif 000039
【図９】
2006347164.tif 000040
【図１０】
2006347164.tif 000041
【図１１（ａ）】
2006347164.tif 000042
【図１１（ｂ）】
2006347164.tif 000043
【図１１（ｃ）】
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【図１２】
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【図１３】
2006347164.tif 000046
【図１４】
2006347164.tif 000047
【図１５】
2006347164.tif 000048
【図１６】
2006347164.tif 000049
【図１７】
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