(57)【要約】【課題】補正テーブルの容量が大きくなることを防ぎ、補正テーブルの作成の手間を軽減し、ヘッドユニット毎に生じる濃度むらを低減する。【解決手段】記録ヘッド部は、ほぼ同等の記録特性をもつ記録ヘッドユニットを、記録素子の配列方向と同一方向に複数接続し一つのラインヘッドを構成したものである。記録ヘッド駆動部は、画像データに応じて記録ヘッド部の複数の記録素子を駆動して記録媒体に画像を記録する。補正テーブル部７０は、記録される画像の品質を向上させるための補正特性が記録された一つ以上の補正テーブルを記録している。補正処理部６４は、補正処理される記録素子の位置条件に基づいた補正テーブルに基づいて画像信号補正処理を行う。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用い、記録媒体上に記録を行う画像記録装置において、
ほぼ同等の記録特性をもつ記録ヘッドユニットを、記録素子の配列方向と同一方向に複数接続し一つのラインヘッドを構成した記録ヘッド部と、画像データに応じて前記記録ヘッド部の複数の記録素子を駆動して記録媒体に画像を記録する記録ヘッド駆動部と、記録される画像の品質を向上させるための補正特性が記録された一つ以上の補正テーブルが記録された補正テーブル部と、補正処理される記録素子の位置条件に基づいた補正テーブルに基づいて画像信号補正処理を行う補正処理部、とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッド部は、構成される各ヘッドユニットの記録特性が、ほぼ同等の濃度分布をもち、かつ各ヘッドユニットの平均濃度もほぼ同一の値をもつことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記補正テーブル部は、前記記録ヘッド部における複数の記録ヘッドユニットのうち、平均的な特性をもつ一つの記録ヘッドユニットから作成されたテーブル値が記録された補正テーブル部であることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記補正テーブル部は、前記記録ヘッド部における複数の記録ヘッドユニットのうち、平均的な特性をもつ一つの記録ヘッドユニットを、複数の均等なエリアに分割し、分割されたエリア毎に作成された補正テーブル値が記録されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記補正テーブル部は、前記記録ヘッド部における複数の記録ヘッドユニットのうち、平均的な特性をもつ一つの記録ヘッドユニットを、記録ヘッドユニットの中央部分よりも端部の方を細かいエリアに分割し、分割されたエリア毎に作成された補正テーブル値が記録されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記補正テーブル部は、前記記録ヘッド部における複数の記録ヘッドユニットのうち、平均的な特性をもつ一つの記録ヘッドユニットを、記録媒体の大きさや用途によって分割する幅を決め、決められた分割エリア毎に作成された補正テーブル値が記録されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記補正処理部は、記録素子の各ヘッドユニットに対応する位置から前記補正テーブル部に記録された補正テーブルを選択し、選択された補正テーブルを用いて画像信号を補正することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用いて記録媒体上に記録を行う画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像記録装置として、例えば、オンデマンド型のインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置では高速化を図ることが重要で、インクジェットヘッドの記録素子の数が多いほど高速印字が可能になる。記録素子の数を増やす技術としては、多数の記録素子を持つヘッドユニットを複数個、記録素子の並びが略平行になるように一体配置して１個の長尺な記録ヘッドを形成する技術がある。そして、ヘッドの長さを記録用紙の幅に対応させることでラインヘッドとなり、高速印字が実現できる。
【０００３】
ところでヘッドユニットは、図２に示すように多数のインク室１を設けた記録素子部２と、各インク室１にインクを供給する共通インク室３を設けた本体部４と、共通インク室３にインクを供給するインク供給路５を備え、インク室１内に体積変動を与える事でインク室１の記録素子６からインク滴が吐出してドット印字を行うようになっている。また、インク室１で消費されたインクは共通インク室３から補充される事になっている。
【０００４】
インク室１内に体積変動を与える制御方式としては、圧電部材の歪み変形を利用した圧電制御方式や発熱体の発熱を利用した熱制御方式などがある。このような制御方式により体積変動を各インク室１毎に任意に与える事でオンデマンドに印字を行う事が出来る（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−０２９０４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
多数の記録素子を持つヘッドユニットを用いた場合、複数の記録素子それぞれの出力特性が均一であるのが理想である。しかしながら、製造上のばらつきやインク吐出動作時のインク室１内での圧力変動の伝播等のばらつきによりインクの吐出体積が増加したり減少したりする。そして、これらの原因で出力特性がばらつき、記録画像中に濃度むらとなって発生することがあった。
【０００７】
このようなヘッドユニットを複数個並べてラインヘッドを形成した画像記録装置では、記録素子毎あるいはヘッドユニット毎の濃度むらや階調劣化等の画質劣化を補正するのは非常に困難となる。これは、ヘッドユニット毎に最適な補正テーブルを作成し、それを元に補正処理した画像であれば画質は向上するが、一方で、補正テーブルの容量が大きくなることと、また、補正テーブルをヘッドユニット毎に作成しなければならないという手間が生じてしまうからである。
【０００８】
そこで本発明は、複数のヘッドユニットを並べて一体配置して形成されるインクジェット記録ヘッドを有するものにおいて、補正テーブルの容量が大きくなることを防ぎ、補正テーブルの作成の手間を軽減し、ヘッドユニット毎に生じる濃度むらを低減することにより高品質な画像を記録できる画像記録装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の記録素子を配列した記録ヘッドを用い、記録媒体上に記録を行う画像記録装置において、ほぼ同等の記録特性をもつ記録ヘッドユニットを、記録素子の配列方向と同一方向に複数接続し一つのラインヘッドを構成した記録ヘッド部と、画像データに応じて前記記録ヘッド部の複数の記録素子を駆動して記録媒体に画像を記録する記録ヘッド駆動部と、記録される画像の品質を向上させるための補正特性が記録された一つ以上の補正テーブルが記録された補正テーブル部と、補正処理される記録素子の位置条件に基づいた補正テーブルに基づいて画像信号補正処理を行う補正処理部、とを有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、ここでは、画像記録装置として、インクジェットの記録装置を例にあげて示す。
【００１１】
図１は、インクジェット記録装置全体の構成を示す図で、本体ケース１１内に、一定の周速度で図中矢印に示す方向に回転するドラム１２を設け、このドラム１２に給紙ローラ１３，１４を介して給紙される記録媒体である記録媒体１５を巻きつけるようになっている。すなわち、前記本体ケース１１の底部に給紙カセット１６を設け、この給紙カセット１６の載置板１７の上に載置した記録媒体１５を給紙ローラ１８により一枚ずつ取り出して前記給紙ローラ１３，１４に給送する。また、前記本体ケース１１の側方に開閉自在に装着した手差しトレイ１９から手差した記録媒体１５を給紙ローラ２０により前記給紙ローラ１３，１４に給送するようになっている。前記給紙ローラ１８による給送と前記給紙ローラ２０による給送の切り替えを給送切替手段２１によって行っている。
【００１２】
前記ドラム１２には、前記給紙ローラ１３，１４から給紙される記録媒体１５をドラム面に吸着させる帯電ローラ２２が対向配置されている。また、前記ドラム１２には、ライン状に多数の記録素子を配列したインクジェット記録ヘッド２３が、記録素子の配列方向である前記ドラム１２の回転軸方向に移動自在に配置した印字機構２４に組み込まれて対向配置されている。従って、前記記録媒体１５はドラム１２の回転によりインクジェット記録ヘッド２３の記録素子の配列方向と略直交する方向に搬送されることになる。
【００１３】
前記インクジェット記録ヘッド２３は、図３に示すように、多数の記録素子を所定のピッチで並べて設けた３個のほぼ同等の記録特性をもつヘッドユニット２３１、２３２、２３３を共通基板２３４の両面に、ヘッドユニット２３２を一面側の中央部に、ヘッドユニット２３１、２３３を他面側の端側部にして貼り合わせた構成のもので、前記ヘッドユニット２３２とヘッドユニット２３１，２３３との位置関係は、全ての記録素子が等間隔の距離で配列されているような位置関係になっている。なお、ここでは、３個のヘッドユニットからなる記録ヘッドが示されているが、勿論これに限定するものではない。
【００１４】
因みに、ヘッドユニット２３１、２３３の記録素子とヘッドユニット２３２の記録素子はライン方向に対して直線上に並ばないが、これに対してはヘッドユニット２３１、２３３とヘッドユニット２３２のインク吐出タイミングを調整することで各ヘッドユニット２３１、２３２、２３３の各記録素子が直線上に並んだときと同じ印字結果が得られるように制御することは容易にできる。
【００１５】
前記印字機構２４は、前記インクジェット記録ヘッド２３を載置した往復移動機構２５と、往復移動ロッド及びリニアモータを有するモータユニット２６と、進退移動手段２７からなり、前記進退移動手段２７により前記インクジェット記録ヘッド２３を前記ドラム１２に対して進退移動させるとともに前記モータユニット２６により往復移動機構２５をドラム１２の回転軸方向に移動制御して、前記インクジェット記録ヘッド２３をドラム１２の回転軸方向に往復移動させるようになっている。
【００１６】
また、前記ドラム１２には、このドラム面と記録媒体１５との間に挿入可能な剥離爪２８が配置され、この剥離爪２８によって剥離した記録媒体１５を記録媒体排出搬送機構２９によって排出するようになっている。前記記録媒体排出搬送機構２９は、記録媒体１５の非記録面に接するベルトコンベア３０と前記記録媒体１５をベルトコンベア３０の面に押圧する押圧手段３１とで構成している。
【００１７】
前記本体ケース１１の側面上部には排出ローラ３２が配置され、前記ベルトコンベア３０により搬送された記録媒体１５を本体ケース１１の外部に排出するようになっている。また、前記本体ケース１１内には、各部に回転駆動を与えるメインモータ３３、インク供給源となるインクカセット３４，このインクカセット３４からのインクを一時蓄えるインクバッファ３５，このインクバッファ３５のインクを前記インクジェット記録ヘッド２３に供給するインク供給チューブ３６等が収納されている。
【００１８】
このインクジェット記録装置は、印刷時には、例えば、給紙カセット１６から給紙ローラ１８により記録媒体１５を取り出して給紙ローラ１３，１４に送出する。この給紙ローラ１３，１４により記録媒体１５は回転するドラム１２に給送されて巻き付けられる。そして、記録媒体１５は帯電ローラ２２によりドラム１２の表面に吸着される。ドラム１２の回転により記録媒体１５は、図４に示すように、記録ヘッド２３の各記録素子の並び方向（Ｘ）とは直交する方向（Ｙ）に移動し、記録ヘッド２３の各記録素子から記録媒体１５に画像信号に基づいて所定のタイミングで選択的にインクを吐出して画像記録を行う。
【００１９】
図５はインクジェット記録装置の回路構成を示すブロック図であり、インクジェット記録装置は、ＣＰＵ５１と、後述する画像処理部６０を構成するプログラムを格納したＲＯＭ５２と、ＣＰＵ５１のワークエリアや画像信号を一次保存するためのＲＡＭ５３と、実際に印字を行う印字機構部５４とで構成されている。また、インクジェット記録装置は、画像信号転送用のホストコンピュータ４０と転送用ケーブルによって接続されており、記録媒体上へ記録すべき画像が、ホストコンピュータ４０から画像保存用のＲＡＭ５３へ一時転送されるようになっている。そして転送後、ＣＰＵ５１は、送られた画像信号に所定の画像処理を施した後、その画像信号を印字機構部５４へ供給する。印字機構部５４には、Ｃ、Ｍ、Ｙ、そしてＫを印字するヘッドが並列に配置されている。
【００２０】
図６は、前記画像処理部６０の構成を示すブロック図で、画像処理部６０は、色変換処理部６１、ＵＣＲ処理部６２、γ補正部６３、補正処理部６４、疑似中間調処理部６５からなる。この画像処理部６０は、例えば、入力された各色８ｂｉｔのモニターなどで標準的なＲＧＢ色信号を、まず色変換処理部６１で、プリンタでの色再現色のＣＭＹ色に変換する。次にＵＣＲ処理部６２において、ＣＭＹ色から墨成分を抽出し、かつその後のＣＭＹ色を決定し、最終的にＣＭＹＫ色に変換する。次にγ補正部６３において、プリンタの実質出力特性に応じた補正を行う。次に補正処理部６４において、各色８ｂｉｔの画像信号に対し、補正テーブル部７０に記録された補正テーブル値に基づいて補正処理を行う。次に、疑似中間調処理部６５において、各色毎に、１画素の画像信号をインクジェット記録装置の印字能力に合わせた各色２〜４ｂｉｔ程度のより小さい階調数の多値画像信号に変換し出力する。
【００２１】
さて、本インクジェット記録装置においては、前記各ヘッドユニット２３１，２３２，２３３の各記録素子からのインク吐出体積は、図７に示すように、インク室に体積変動を与える電圧ｔを可変することにより変化させることができる。そして、電圧と吐出体積とが比例して変化するｔ１〜ｔ２の間の電圧を例えば７分割制御することで１〜７階調の制御を行い、これとインクを吐出させない０階調を含めて８階調の印字制御ができるようになっている。
【００２２】
図８は、記録特性がほぼ同等の濃度分布をもつヘッドユニット２３１、２３２、２３３からなるインクジェット記録ヘッド２３で、ある一定値の画像信号により記録したときの濃度特性の例を示す。例えば、図８（ａ）は、各ヘッドユニットともヘッドユニットの一方の端部から他方の端部に向かい増加する特性であり、図８（ｂ）は、逆に減少する特性である。また、図８（ｃ）は、ヘッドユニット内の端部部分の濃度が増加している特性である。なお、このとき各ヘッドユニット２３１、２３２、２３３の平均濃度Ｄａは、ほぼ同等の値を持っているものとする。
【００２３】
このような濃度特性を示すヘッドユニット２３１、２３２、２３３を複数個接続すると、ヘッドユニット幅での周期的な濃度むらが生じてしまう。特に、ある距離から被記録媒体を見ると、人間の視覚特性に敏感な周波数と重なることにより非常に目立つ濃度むらとなる。そこで、この周期むらを低減し、視覚的に目立たなくさせる補正処理を行うものとする。
【００２４】
そのために、まず、図８（ａ）のような濃度特性を示す場合、図９に示すように、インクジェット記録ヘッド２３のうち、代表的な一つのヘッドユニット２３２に着目し、このヘッドユニットの記録素子を複数の均等なエリアに分割する。例えば、ここではヘッドユニット２３２を  （Ａ）  （Ｂ）  （Ｃ）  （Ｄ）  （Ｅ）  （Ｆ）の均等な６分割にする。
【００２５】
次に、ヘッドユニット２３２の（Ａ）〜（Ｆ）のエリア内の記録素子の入力画像信号に対する濃度特性を予め求めておく。例えば、図１０に示すようになったとする。この場合、この特性から図１１に示すような（Ａ）〜（Ｆ）の補正テーブル値（入力画像信号値に対する出力画像信号値）が求められるので、この補正テーブル値を補正テーブル部７０に記録しておく。
【００２６】
次に、補正処理部６４では、図１２に示すように、インクジェット記録ヘッド２３における記録素子の各ヘッドユニット２３１、２３２、２３３に対応する位置から補正テーブル部７０に記録された補正テーブルを選択し、選択した補正テーブルのテーブル値を用いて画像信号を補正する。
【００２７】
例えば、ヘッドユニット２３１の（Ａ）の位置の補正を行う場合には、補正テーブル（Ａ）に記録されたテーブル値（図１１（Ａ））を選択し、ヘッドユニット２３１の（Ａ）エリアの画像信号の補正を行う。また、ヘッドユニット２３１の（Ｄ）の位置について補正する場合には、補正テーブル（Ｄ）に記録されたテーブル値（図１１（Ｄ））を選択し、ヘッドユニット２３１の（Ｄ）エリアの画像信号の補正を行うことになる。ヘッドユニット２３２，２３３についても同様に補正を行う。補正後の画像信号を図１３に、印字濃度を図１４に示す。
【００２８】
このように、ヘッドユニット毎に補正テーブルを持つのではなく、代表的なヘッドユニットからの補正テーブルを用いて他のヘッドユニットについても画像信号の補正を行っていくため、補正テーブルの容量を少なくすることができる。
【００２９】
さらに、図８（ｃ）のような端部に急激な濃度変化がある特性を示す場合は、図１５に示すように、ヘッドユニットの記録素子をヘッドユニット２３１、２３２、２３３の中央部分よりも端部を細かいエリアに分割する。
【００３０】
例えば、ヘッドユニット２３２を（Ａ）〜（Ｉ）の不均等な９分割にする。ヘッドユニット２３２の（Ａ）〜（Ｉ）のエリア内の記録素子の入力画像信号に対する濃度特性を予め求めておく。例えば、図１６に示すようになったとする。この場合、この特性から図１７に示すような（Ａ）〜（Ｉ）の補正テーブル値（入力画像信号値に対する出力画像信号値）が求められるので、この補正テーブル値を補正テーブル部７０に記録しておく。
【００３１】
次に、補正処理部６４では、補正する記録素子の位置に応じて補正テーブルを選択し、ヘッドユニット２３１、２３２、２３３について前記と同様に補正を行う。
【００３２】
このように、代表的なヘッドユニットの濃度特性に応じて分割エリア幅を変えれば、さらに、周期的な濃度むらに対する補正の効果を上げることができる。
【００３３】
また、記録媒体の大きさや使用用途に応じて分割エリア数、分割エリア幅を変化させる。例えば、壁紙などの記録では、特に、ヘッドユニットの繋ぎ目で、正確に色、濃度等を合わせる必要があるため、端部のエリア幅を小さくして補正する。また、ポスターなどの記録では、ある距離離れてみるため、エリア幅は大きめにしても補正効果が十分得られる。
【００３４】
以上のように本発明の特徴である補正処理部８４で処理することにより、入力画像信号値が補正され、ヘッドユニット幅で生じる濃度むらを低減させることが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ほぼ同等の記録特性を持つ複数のヘッドユニットを並べて一体配置して形成されるインクジェット記録ヘッドを有する画像記録装置において、代表的なヘッドユニットの記録特性から求められる補正テーブルを、他のヘッドユニットの補正に適用することにより補正テーブルの容量を少なくできる効果を奏する。また、補正テーブルをヘッドユニット毎に作成しなければならないという手間が少なくできる効果も奏する。さらに、画像信号の補正によって、ヘッドユニット毎濃度むら及びヘッドユニット幅の周期的な濃度むらを低減でき、これにより高品質な画像を記録できる効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるインクジェット記録装置の全体構成を示す模式図。
【図２】インクジェットヘッドユニットの概要構成を示す図。
【図３】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの構成例を示す斜視図。
【図４】同実施の形態におけるインクジェットヘッドと記録媒体の位置関係を示す図。
【図５】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の回路構成を示すブロック図。
【図６】同実施の形態においてインクジェット記録装置のＲＯＭに形成される画像処理部の要部構成を示すブロック図。
【図７】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の電圧と吐出体積の関係を示す図。
【図８】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の印字濃度特性を示す図。
【図９】同実施の形態におけるインクジェット記録装置のヘッドユニットの分割方法例を示す図。
【図１０】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の濃度特性を示す図。
【図１１】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の補正テーブルの一例を示す図。
【図１２】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の補正テーブルと補正位置の関係を示す図。
【図１３】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の補正後の画像信号例を示す図。電圧と吐出体積の関係を示す図。
【図１４】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の補正後の印字濃度を示す図。
【図１５】同実施の形態におけるインクジェット記録装置のへッドユニットの分割方法例を示す図。
【図１６】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の濃度特性を示す図。
【図１７】同実施の形態におけるインクジェット記録装置の補正テーブルの一例を示す図。
【符号の説明】
１１…本体ケース、１２…ドラム、１５…記録媒体、１６…給紙カセット、２３…インクジェット記録ヘッド、２３１，２３２，２３３…ヘッドユニット、２４…印字機構、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、５４…印字機構部、６０…画像処理部、６５…補正処理部、７０…補正テーブル部。
【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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