(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置において、濃度むらと粒状性を低減した印字を可能とすること。【解決手段】インクジェット方式により記録を行う記録装置において、濃度むら検出用パターンを備える。前記パターン出力結果より濃度むらを検知し、ラスター平均濃度がパターン平均濃度になるようにラスター毎に吐出どっと数を補正する。この際、補正数よりさらにドット数を減らし、前記ドット濃度より濃度が低いドット又は前記ドットより径が小さいドットで補うことにより、記録画像の空間周波数と振幅を抑えることができる。以上の構成により、濃度むらと粒状性を低減した印字を可能とする。【選択図】        図１
2004168000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルと該複数ノズルの吐出ばらつきにより発生する濃度むらを検出する装置を備え、前記検出装置が検出した濃度に基づいて該複数ノズルが吐出するドット数を補正する際に、前記ドットを前記ドット濃度より濃度の低いドットによって置き換えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インクを吐出する複数のノズルと該複数ノズルの吐出ばらつきにより発生する濃度むらを検出する装置を備え、前記検出装置が検出した濃度に基づいて該複数ノズルが吐出するドット数を補正する際に、前記ドットを前記ドット径より小さいドット径を持つドットによって置き換えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
インクを吐出する複数のノズルと該複数ノズルの吐出ばらつきにより発生する濃度むらを検出する装置を備え、前記検出装置が検出した濃度に基づいて該複数ノズルが吐出するドット数を補正する際に、前記ドットを前記ドット濃度より濃度の低いドットと径の小さいドットによって置き換えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項１から３において、前記検出装置の検出値に基づいて補正される。ドット数から、さらにドット数を間引くことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項４において、前記間引かれたドットとは異なるドットによって、前記間引きドット数より多数のドットを形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
請求項１から５において、濃度むらを検出するためのテストパターンを備え、該パターンを印字命令に従って出力することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
請求項６において、前記テストパターンからインク量及び濃度を検出する入力装置を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関する。さらに詳細には、インクジェット記録装置のスキャン幅内のむらを低減する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像、文字等を出力する装置として記録装置がある。記録装置にはインクジェット方式、電子写真方式、熱転写方式、昇華方式等種々の方式が開発されている。また、これらの記録装置はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色、またはこれら３色にブラック（Ｋ）を加えた４色、さらには淡シアン（ＬＣ）、淡マゼンタ．（ＬＭ）、淡イエロー（ＬＹ）、淡ブラック（ＬＫ）という各色の淡い色を用いることによりカラーで記録することを可能としている。この中でインクジェット記録方式は、安価で静粛、高速かつ高解像度記録ができる装置として特に注目が高い。
【０００３】
インクジェット記録方式とは、発熱体または圧電素子により複数の吐出口からインクを吐出し、記録媒体にそのインクを付着させることで印字を行う方式である。この記録装置は、前述の複数の吐出口を備えた記録ヘッドを記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直行する方向（主走査方向）にシリアルスキャンし、この際にインクを吐出し、記録媒体上にドットを形成することで画像形成する。複数の吐出口は副走査方向に配置するため、吐出口数に対応した幅の記録が成される。また、非記録時に記録幅に等しい量で記録媒体を間欠搬送する。
【０００４】
また、記録ヘッド幅が記録媒体幅あるフルマルチ型インクジェット記録装置の場合には、記録ヘッドのスキャン方向と記録媒体の搬送方向が同じであり、１回のスキャンで記録媒体上に画像を形成する。
【０００５】
記録媒体上に形成されるドットは所望の画素に着弾し、等しい大きさをしていることが理想である。しかしながら、記録ヘッドが吐出するインク量や吐出方向は、吐出口毎にばらついている。そのため、例えば吐出量が異なるノズルで従来のように同じγ曲線に従って同数の吐出を行うと、図１（ａ）に示すようにラスター中にドットが占める面積に違いが生じる。これは濃度の差となり、印字結果に濃度むらが生じる。
【０００６】
そこでこの画像劣化を低減する為に特開平０５−２２０９７７号公報では、次のような提案をしている。テストパターンの濃度むらをセンサによって読みとり、ノズルに対応する各画像の各ラスターに対して濃度補正を施すことにより、画像上の濃度むらを解消するヘッドシェーディング法である。また、特開平０５−３１８７６７号公報においてもテストパターンの濃度むらをラスター毎に読みとり、パターン全体の平均濃度とからヘッドシェーディング補正値を算出し、濃度むらを低減している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記濃度むら補正をすることにより、図１（ａ）で濃度が低い２ラスター目、濃度が高い３ラスター目は、それぞれ図１（ｂ）の様にドット数を濃度の高いところはドット数が減り、濃度の低いラスターはドット数が増えて濃度むらが低減される。しかしながら、ドット数の違いが空間周波数の違いとなり、特にドット数が減少したラスターでは粒状性が強くなるという問題が生じていた。図２は空間周波数と人間の目の感度を示したグラフである。人間の目は距離によらず、比較的低周波に対して感度が良いことが知られている。
【０００８】
よって、濃度補正するために図１（ｂ）の３ラスター目の様にドットを減らした場合には、ラスター方向の空間周波数が低くなり、目の高感度周波数領域に入る可能性があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、ドットを減らすラスターを前記方法による補正値よりも余分に減少させ、代わりに前記ドットよりも濃度の低いドットまたは径の小さいドットを記録シートに吐出することを特徴とする。余分に減らしたドットの濃度分を濃度の低いドットや径の小さいドットで補うためには、当然余分に減らした分より多くのドットを記録シートに吐出する。その結果、空間周波数の低下を抑えることが可能であり、粒状性の増加を抑えることができる。また、低濃度インクによりドットを置き換えた場合には、相乗効果としてドット自体の濃度スペクトルが小さくなる。よって、空間周波数の低下が抑えられ、振幅が小さくなる。したがって、濃度むら補正により発生する粒状性の増加を低減することができる。
【００１０】
（作用）
本発明によれば、濃度むらを低減するだけでなく、濃度むら補正時に発生していた粒状性を減らすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図３はインクジェット方式の記録装置の斜視説明図である。
【００１２】
先ず記録装置の全体構成を説明すると、図３に於いて１は紙或いはプラスチックシートよりなる記録シートであって、カセット等に複数枚積層されたシート１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ供給され、一定間隔を隔てて配置され、夫々個々のステッピングモータ（図示せず）によって駆動する第１搬送ローラ対３及び第２搬送ローラ対４によって矢印Ａ方向に搬送されるごとく構成されている。
【００１３】
５は前記記録シート１に記録を行うためのインクジェット式の記録ヘッドである。インクは不図示のインクカートリッジより供給され、ノズルから画信号に応じて吐出される。この記録ヘッド５及びインクカートリッジはキャリッジ６に搭載され、該キャリッジ６にはベルト７及びブーリ８ａ，８ｂを介してキャリッジモータ２３が連結している。従って、前記キャリッジモータ２３の駆動により前記キャリッジ６がガイドシャフト９に沿って往復走査するように構成されている。
【００１４】
前記構成により、記録ヘッド５が矢印Ｂ方向に移動しながら画信号に応じてインクを記録シート１に吐出してインク像を記録し、必要に応じて記録ヘッド５はホームポジションに戻ってインク回復装置２によりノズルの目づまりを解消すると共に、搬送ローラ対３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に１行分搬送する。これを繰り返すことによって記録シート１に所定記録を行うものである。
【００１５】
次に前記記録装置の各部材を駆動させる為の制御系について説明する。
【００１６】
この制御系は図４に示すように、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ２０ａ，該ＣＰＵ２０ａの制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭ２０ｂ，及びＣＰＵ２０ａのワークエリアとして使用されると共に、記録画像データなどの各種データの一時保管等を行うＲＡＭ２０ｃ等を備えた制御系２０、インターフェイス２１、操作パネル２２、各モータ（キャリッジ駆動用のモータ２３、給紙モータ駆動用のモータ２４、第１搬送ローラ対駆動用のモータ２５、第２搬送ローラ対駆動用のモータ２６）を駆動するためのドライバー２７、及び記録ヘッド駆動用ドライバー２８からなる。
【００１７】
上記制御部２０はインターフェイス２１を介して操作パネル２２からの各種情報（例えば文字ピッチ、文字種類等）や、外部装置２９との画信号などのＩ／Ｏ（情報の入出力）を行う。また前記制御部２０はインターフェイス２１を介して各モータ２３〜２６を駆動させるためのＯＮ、ＯＦＦ信号、及び画信号を出力し、該画信号によって各部材を駆動させる。
【００１８】
さらに、ＣＰＵでは、記録ヘッドへ一回の記録走査に相当する印字画像データを送る。
【００１９】
＜画像処理概要＞
次に、ホストコンピュータで生成する記録データの画像処理方法について説明する。
【００２０】
図５は本発明が適用される画像処理システムである。図５においてホスト２０１はＣＰＵと、メモリと、外部記憶と、入力部と、プリンタとのインターフェイスとを備えている。ＣＰＵはメモリに格納されたプログラムを実行することで後述する色処理、量子化処理の手順などを実現する。このプログラムは外部記憶に記憶され、或いは外部装置から供給される。ホスト２０１はインターフェイスを介して記録装置２０２と接続されており、色処理を施した画像データを記録装置２０２に送信して印刷記録を行わせる。
【００２１】
図６は該画像処理を説明するブロック図で、入力されるＲ、Ｇ、Ｂ各色８ビット（２５６階調）画像データを図３の記録装置が有する色材各色１ビットデータとして出力する処理フローである。本実施例の記録装置はＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋインクを有するものとし、この形態に合わせた画像処理を説明する。
【００２２】
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色８ビットデータはまず３次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）によりＲ’、Ｇ’、Ｂ’各色８ビットデータに変換される。この処理を色空間変換処理（前段色処理）と称し、入力画像の色空間（カラースペース）と出力装置の再現色空間の差を補正するための変換処理である。
【００２３】
該色空間変換処理を施されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’各色８ビットデータは次の３次元ＬＵＴによりＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色８ビットデータに変換される。この処理は色変換処理（後段色処理と称し）で、入力系のＲＧＢ系カラーから出力系のＣＭＹＫ系カラーに変換する色変換処理である。入力データはディスプレイなど発光体の加法混色の３原色（ＲＧＢ）であることが多いが、プリンターなど光の反射で色を表現する場合は減法混色の３原色（ＣＭＹ）の色材が用いられるので該変換処理が行われる。
【００２４】
前段色処理に用いられる３次元ＬＵＴや後段色処理に用いられる３次元ＬＵＴは離散的にデータを保持しており、保持しているデータ間は補間処理で求めるが、該補間処理は公知の技術であるのでここでの詳細な説明は省略する。
【００２５】
後段色処理が施されたＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色８ビットデータは、１次元ＬＵＴによって出力γ補正が施される。単位面積当たりの印字ドット数と出力特性（反射濃度など）の関係は多くの場合に線形関係とはならないので、出力γ補正を施すことでＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ８ビットの入力レベルと、その時の出力特性との線形関係とを保証する。
【００２６】
以上が色処理部の動作説明で、入力Ｒ、Ｇ、Ｂ各色８ビットのデータが出力機器の有する色材Ｃ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色８ビットのデータに変換される。
【００２７】
次に前記Ｃ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色８ビットのデータは量子化部に送られる。本実施例におけるカラー記録装置は２値記録装置であるのでＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色８ビットのデータは最終的にＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色１ビットのデータに量子化処理される。
【００２８】
本実施例では、写真調の中間調画像を２値記録装置で滑らかに表現させることが可能な誤差拡散法による量子化方法を用いる。誤差拡散法によって前記Ｃ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色８ビットのデータをＣ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、Ｋ各色１ビットの印字データに量子化する。該誤差拡散法を用いた量子化方法の詳細は「日経エレクトロニクス１９７８年５月号Ｐ５０−Ｐ６５」を始めとして既に様々な文献や論文が発表されており公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
【００２９】
＜ラスター毎補正γ値設定概要＞
次に前記１次元ＬＵＴにおける各ラスターの補正γ値の設定方法について説明する。図７はラスター毎補正γ設定までの処理を示すフローチャートである。
【００３０】
不図示のプリンタドライバのＵＩ画面において、Ｓｔｅｐｌとしてラスター毎補正γ値設定モードが選択されると、Ｓｔｅｐ２で予め設定されいている図８（ａ）の濃インク用パターンと（ｂ）の淡インクパターンが印字される。濃インク、淡インク共に階調が異なる前記パターンを印字する。Ｓｔｅｐ３では、Ｓｔｅｐ２のパターンをスキャナ等の入力装置により読みとる。前記入力装置は各パターンの各ラスターを読み込み、例として図８（ａ）のパターンは各ラスターの平均濃度が図９の様に算出される。Ｓｔｅｐ４ではＳｔｅｐ３のラスター毎平均濃度からパターン全体の平均濃度を算出する。次にＳｔｅｐ５としてラスター毎の補正γ値を算出する。
【００３１】
Ｋの入力値が３２、６４、９６、１２８、１６０、１９２、２２４と異なる階調の前記パターンの平均濃度がそれぞれ３５、６５、１００、１３０、１６０、１９５、２２５であったとする。あるラスターの平均濃度はそれぞれのパターンにおいて４０、７０、１１０、１４５、１７０、２００、２３０であったとする。入力値に対してこれら出力濃度をプロットすると図１０となる。入力値１９２に対してラスター平均濃度は２００であり、このラスター平均濃度がパターン平均濃度となるには図１０より入力値がこのラスターに対して補正入力値１７５であればよいことが図１０から分かる。それぞれの入力値に対して補正入力値をプロットすると図１１となり、該ラスターの補正γ値が設定できる。その他のラスターに対しても同様のことを行うことで各色各ラスターの補正γ値が設定できる。
【００３２】
＜空間周波数変化概要＞
前記補正γ値が初期のγ値より小さくなった場合、ラスターは薄くする方向に補正される。よってドット数が減少し、空間周波数は低くなる。
【００３３】
そこで、濃インクのドット数を減らし（間引き）、その分淡インクのドットで補うことで前記空間周波数の低下を抑える。以下にその方法説明をする。
【００３４】
濃インクのラスター補正γ値をγ１、入力値をＩｎ、入力減少値をΔ、補正入力値をｃＩｎ１とし、淡インクのラスター補正γ値をγ２、補正入力値をｃＩｎ２とすると、ある画素に対する濃インク、淡インクそれぞれの補正入力値は
ｃＩｎ１＝２５５×（（Ｉｎ−Δ）／２５５）γ１
ｃＩｎ２＝２５５×（Δ／２５５）γ２
と表せる。つまり、濃インクは図１１の入力値Ｉｎ−Δに対する補正入力値を入力値Ｉｎの補正入力値とすればよく、淡インクは入力値Δに対する補正入力値とすればよい。濃インクの減少分Δを淡インクで補うために総ドット数が増加することは明白であり、上記方法により空間周波数の低下を抑えるができる。また、淡インクで置き換えることにより、相乗効果として濃度変化の振幅が小さくなる。濃度変化の振幅が小さいほど、人間の目は濃度の差を感じなくなる。
【００３５】
入力減少値Δは入力値Ｉｎや補正γ値に応じて可変値であっても固定値であってもよく、淡インクで再現できる範囲内のΔであればよい。
【００３６】
入力減少値Δが可変値であれば、入力値と補正γ値に対する図１２の様なテーブルを予め設けておき、入力減少値Δを決めることができる。図１２は横軸が入力値Ｉｎであり、縦軸が入力現象値Δである。補正γ１値に対して図１２のようにプロットする。補正γ値が小さいはど、入力現象値Δは大きくなる。プロットのない値に対しては公知の補間方法で算出する。
【００３７】
また、濃インクについては入力現象値を考慮して、図１３の様な新たな補正γ値を設定してもよい。
【００３８】
図１４は濃インクドットと淡インクドットの置き換えフローチャートを示す。Ｓｔｅｐｌではラスター濃度を薄くする方向か濃くする方向か判断する。Ｓｔｅｐ２では濃インクドットを減らす量を決める。Ｓｔｅｐ３では淡インクドットを増やす量を決める。こうして、空間周波数低下を抑え、振幅を小さくすることができる。
【００３９】
（実施例２）
実施例１では、濃度補正時に濃インクを減らし、淡インクを増やすことで空間周波数の低下を抑えた。本実施例では濃度補正時に大ドットを減らし、小ドットを増やすことで空間周波数の低下を抑える。図８（ａ）のパターンを大ドットで出力し、（ｂ）のパターンを小ドットで出力することで、図７のフローチャートにしたがってラスター補正γ値を設定する。大ドットの入力値からあえてΔだけ入力値を減少し、該Δ分を小ドットで補うことにより、ドット数を増やし空間周波数の低下を抑えることができる。
【００４０】
（その他の実施例）
濃インクドットと大ドットを減らし、淡インクドットと小ドットを増やすことで空間周波数の低下を抑え、振幅を小さくすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、濃度むらを補正するために所望濃度より濃いところは薄く、薄いところは濃く補正を行う際に、濃インクドットを淡インクドットで置き換える又は大ドットを小ドットで置き換えることにより空間周波数の低下を抑え、振幅を小さくすることができる。したがって、濃度補正で発生する粒状性の増加を低減することができる。本発明により、濃度むらと粒状性を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラスター濃度補正によるドット間引きを説明する説明図。
【図２】人間の目の空間周波数に対する感度を説明する説明図。
【図３】インクジェット記録装置斜視図。
【図４】記録装置の制御ロジックを説明するブロック図。
【図５】記録装置の画像処理システムを説明するブロック図。
【図６】記録装置の画像処理の流れを説明する説明図。
【図７】記録装置のラスター毎補正γ値設定を説明するフローチャート。
【図８】濃度むら検出パターンを説明する説明図。
【図９】濃度むら検出パターンとそのラスター毎濃度を説明する説明図。
【図１０】入力値に対する濃度むら検出パターンの平均出力濃度とラスター平均出力濃度を示す説明図。
【図１１】ラスター毎補正γ値を示す説明図。
【図１２】入力値に対する入力減少値の関係を示す説明図。
【図１３】入力減少値を考慮した場合のラスター毎補正γ値を示す説明図。
【図１４】記録装置の濃インクドットを淡インクドットで置き換える処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１  記録シート
２  回復装置
３  第１搬送ローラ
４  第２搬送ローラ
５  記録ヘッド
６  キャリッジ
７  ベルト
８  プーリ
９  ガイドシャフト
２０  制御部
２０ａ  ＣＰＵ
２０ｂ  ＲＯＭ
２０ｃ  ＲＡＭ
２１  インターフェース
２２  操作パネル
２３  キャリッジモータ
２４  給紙モータ
２５  第１搬送ローラ駆動モータ
２６  第２搬送ローラ駆動モータ
２７  モータ駆動ドライバー
２８  記録ヘッド駆動ドライバー
【図１】
2004168000.tif 000003
【図２】
2004168000.tif 000004
【図３】
2004168000.tif 000005
【図４】
2004168000.tif 000006
【図５】
2004168000.tif 000007
【図６】
2004168000.tif 000008
【図７】
2004168000.tif 000009
【図８】
2004168000.tif 000010
【図９】
2004168000.tif 000011
【図１０】
2004168000.tif 000012
【図１１】
2004168000.tif 000013
【図１２】
2004168000.tif 000014
【図１３】
2004168000.tif 000015
【図１４】
2004168000.tif 000016