(57)【要約】【課題】記録ヘッドの正確な位置合わせを行わなくとも、また、経時変化によって記録ヘッドの記録素子の位置が変化した場合であっても、高画質な画像を得ることができる画像記録装置を提供する。【解決手段】多値記録が可能な複数の記録素子を有する記録ヘッド手段１１，１２と、所定画素に対応する入力画像信号を複数の入力画像信号に分割し、それぞれを記録ヘッド手段１１，１２の異なる複数の記録素子に分配する画像信号分配手段１０３と、異なる複数の記録素子によって記録される、所定画素に対応する画像の濃度が所定の濃度となるように、異なる複数の記録素子に入力する前の入力画像信号を補正する画像信号補正手段１０１とを具備する。【選択図】　　図４
2004122546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値記録が可能な複数の記録素子を有する記録ヘッド手段と、
所定画素に対応する入力画像信号を複数の入力画像信号に分割し、それぞれを前記記録ヘッド手段の異なる複数の記録素子に分配する画像信号分配手段と、
前記異なる複数の記録素子によって記録される、前記所定画素に対応する画像の濃度が所定の濃度となるように、前記異なる複数の記録素子に入力する前の入力画像信号を補正する画像信号補正手段と、
を具備することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッド手段は、直線状に配列された記録素子の列を有する記録ヘッドを複数有し、当該複数の記録ヘッドを前記記録素子の配列方向に沿って互いの記録素子列が重複する重複部分を設けて配列してなるライン型記録ヘッドであり、
前記異なる複数の記録素子は、前記複数の記録ヘッドの重複部分における所定画素の記録を行う、互いに隣接する両記録ヘッドの複数の記録素子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３】
前記記録ヘッド手段は、直線状に配列された記録素子の列を有する記録ヘッドであり、記録媒体にシリアルスキャンをさせて画像記録するものであって、
前記異なる複数の記録素子は、少なくとも前記記録ヘッドの記録素子列の一方端の記録素子と、他方端の記録素子とを含む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】
前記画像信号補正手段は、前記画像信号分配手段による分割前の入力画像信号を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記画像信号補正手段は、前記画像信号分配手段による分割後の複数の入力画像信号を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記画像信号補正手段は、
予め互いに異なる複数の補正係数が記憶されている補正係数記憶部と、
前記補正係数記憶部から補正係数を選択する選択部と、
を有し、
前記選択部によって選択された補正係数に基づいて、前記入力画像信号を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記選択部によって選択された補正係数に応じて補正された入力信号に基づくテストチャートを形成するテストチャート形成部を有す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】
前記選択部は、前記補正係数記憶部から複数の補正係数を選択し、前記テストチャート形成部は、前記複数の補正係数に応じて補正された入力信号に基づく複数のテストチャートを形成することを特徴とする請求項７記載の画像記録装置。
【請求項９】
前記画像信号補正手段は、
前記複数のテストチャートを読み取るスキャナと、
前記スキャナの読み取り結果から、前記複数のテストチャートの中から、画像濃度が所定範囲内に入るテストチャートを検出すると共に、当該テストチャートの形成に用いられた補正係数を最適補正係数として設定する補正係数設定部と、を有することを特徴とする請求項８記載の画像記録装置。
【請求項１０】
前記選択部は、前記補正係数記憶部から高補正係数と低補正係数の２つの補正係数を選択するとともに、当該２つの補正係数の中間値となる１つの暫定最適補正係数を算出し、
前記テストチャート形成部は、前記暫定最適補正係数に応じて補正された入力信号に基づく１つのテストチャートを形成することを特徴とする請求項７記載の画像記録装置。
【請求項１１】
前記画像信号補正手段は、
前記１つのテストチャートを読み取るスキャナと、
前記スキャナの読み取り結果から、前記暫定最適補正係数によって補正された入力信号に基づくテストチャートの濃度が、所定範囲内に入っているかどうかを検出すると共に、所定範囲内に入っている場合には当該テストチャートの形成に用いられた暫定最適補正係数を最適補正係数として設定する補正係数設定部と、を有することを特徴とする請求項１０記載の画像記録装置。
【請求項１２】
前記画像信号補正手段は、前記暫定最適補正係数によって補正された入力信号に基づくテストチャートの濃度が所定範囲よりも高い場合には、前記暫定補正係数と低補正係数との中間値を暫定補正係数とし、
前記テストチャート形成部は、前記暫定最適補正係数に応じて補正された入力信号に基づく１つのテストチャートを形成することを特徴とする請求項１１記載の画像記録装置。
【請求項１３】
前記画像信号補正手段は、前記暫定最適補正係数によって補正された入力信号に基づくテストチャートの濃度が所定範囲よりも低い場合には、前記暫定補正係数と前記高補正係数との中間値を暫定補正係数とし、
前記テストチャート形成部は、前記暫定最適補正係数に応じて補正された入力信号に基づく１つのテストチャートを形成することを特徴とする請求項１１記載の画像記録装置。
【請求項１４】
前記画像信号補正手段は、
前記画像信号分配手段によって他の画素に対する入力画像信号を複数の入力画像信号に分割した際に生じる量子化誤差を、所定の画素に対する入力画像信号に対して印加す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１５】
前記画像信号補正手段は、前記量子化誤差を、前記選択部によって選択される補正係数に基づいて補正される前の入力画像信号に対して印加することを特徴とする請求項１４記載の画像記録装置。
【請求項１６】
前記画像信号補正手段は、前記量子化誤差を、前記選択部によって選択される補正係数に基づいて補正された後の入力画像信号に対して印加することを特徴とする請求項１４記載の画像記録装置。
【請求項１７】
前記選択部は、前記量子化誤差印加前の入力画像信号値に応じて補正係数を選択し、選択された補正係数に基づいて前記量子化誤差印加後の入力画像信号を補正することを特徴とする請求項１５記載の画像記録装置。
【請求項１８】
前記選択部は、前記量子化誤差印加後の入力画像信号値に応じて補正係数を選択し、選択された補正係数に基づいて前記量子化誤差印加後の入力画像信号を補正することを特徴とする請求項１５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、多値記録が可能な複数の記録素子を有する記録ヘッド手段を備えた画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンターやファクシミリなどの画像記録装置の多くは、複数の記録素子を有するサーマルヘッドやインクジェットヘッドなどの記録ヘッドを採用している。記録幅が広い場合には、その記録幅以上の長さの記録ヘッドを用いれば当該広い記録幅の記録が可能であるが、そのような記録幅の広い記録ヘッドは、概して製造時の良品の歩留まりが悪いため、コストアップにつながってしまうという問題がある。
【０００３】
そこで、製造コストの比較的安価な記録幅の短い記録ヘッドを多数使用して広い記録幅の記録を行うことが提案されている。例えば、特開２０００−７９７０７号公報（従来技術１）には、複数の多値画像データが記録可能な短尺記録ヘッドを一部重複するように隣接して配置し、重複領域の画素をこの隣接ヘッドの対応する２つの記録素子で共同印字する記録方法が開示されている。この場合、重複領域での記録画像の連続性が保たれるように、隣接する一方の記録ヘッドの記録時には、重複領域の始端から終端にかけて徐々に減少する係数を各画素の入力信号に乗算して画像記録を行い、隣接する他方の記録ヘッドの記録時には、重複領域の始端から終端にかけて徐々に増加する係数を当該画素の入力信号に乗算して画像記録を行っている。
【０００４】
また、特開２００２−１４４５４２号公報（従来技術２）には、複数の記録ヘッドを並べて記録幅を広くした場合に、隣り合うヘッドの重複領域の記録素子の位置ずれによって発生する白筋や黒筋をなくすために、重複領域の記録に使う記録素子を、記録ヘッドの素子の配列ピッチと隣接記録ヘッドの隣接記録素子の間隔に応じて選択し、画像記録を行わせる画像記録装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術１では、重複領域において隣接記録ヘッドの隣接記録素子の位置を正確に合わせる必要があり、製造が困難である上、コスト高になってしまう。また、記録素子の位置合わせが正確にできたとしても、重複領域の画素が隣接記録ヘッドの対応する２つの記録素子で共同印字されるため、入力多値画像データを１つの記録素子で印字したときの印字濃度が、２つの記録素子に分配して印字したときの濃度と必ずしも同じにならないため、重複領域とそれ以外の領域の濃度が急激に変化することを防ぐことはできても、重複領域の濃度の不均一をなくすことができない。
【０００６】
さらに、記録素子の位置合わせが正確でない場合や、合わせた記録素子の位置が経時変化によりずれた場合に、隣り合う記録ヘッドの印字領域が重複する部分において記録素子の位置がずれることによって、つなぎ目部分の濃度が変化して濃度むらとなる問題についてはなんら解決方法を開示していない。
【０００７】
また、上記した従来技術２では、隣接記録ヘッドの隣接記録素子の位置にずれがあった場合に、重複領域の画素の記録に使う記録素子を選択することによって、黒筋や白筋を目立たなくすることができても、重複領域の濃度の不均一をなくすことができない。また、たとえ濃度の不均一をなくすことができたとしても、印字したドットの場所によって、密度が高かったり、低かったりするため、重複領域で印字画像に粗密ができてしまう。これにより、重複領域とそれ以外の領域とでドット模様の相違が発生して画質の劣化を招いてしまう。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、多値記録が可能な複数の記録素子を有する記録ヘッドの正確な位置合わせを行わなくとも、また、経時変化によって記録ヘッドの記録素子の位置が変化した場合であっても、高画質な画像を得ることができる画像記録装置を提供することになる。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、記録ヘッドの正確な位置合わせを行わない場合や、経時変化による記録素子の位置の変化に対応した、最適な補正データを得ることができる画像記録装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は画像信号記録装置であって、多値記録が可能な複数の記録素子を有する記録ヘッド手段と、所定画素に対応する入力画像信号を複数の入力画像信号に分割し、それぞれを前記記録ヘッド手段の異なる複数の記録素子に分配する画像信号分配手段と、前記異なる複数の記録素子によって記録される、前記所定画素に対応する画像の濃度が所定の濃度となるように、前記異なる複数の記録素子に入力する前の入力画像信号を補正する画像信号補正手段とを具備する。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明に係る画像記録装置において、前記記録ヘッド手段は、直線状に配列された記録素子の列を有する記録ヘッドを複数有し、当該複数の記録ヘッドを前記記録素子の配列方向に沿って互いの記録素子列が重複する重複部分を設けて配列してなるライン型記録ヘッドであり、前記異なる複数の記録素子は、前記複数の記録ヘッドの重複部分における所定画素の記録を行う、互いに隣接する両記録ヘッドの複数の記録素子である。
【００１２】
また、第３の発明は、第１の発明に係る画像記録装置において、前記記録ヘッド手段は、直線状に配列された記録素子の列を有する記録ヘッドであり、記録媒体にシリアルスキャンをさせて画像記録するものであって、前記異なる複数の記録素子は、少なくとも前記記録ヘッドの記録素子列の一方端の記録素子と、他方端の記録素子とを含む。
【００１３】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記画像信号分配手段による分割前の入力画像信号を補正する。
【００１４】
また、第５の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記画像信号分配手段による分割後の複数の入力画像信号を補正する。
【００１５】
また、第６の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、予め互いに異なる複数の補正係数が記憶されている補正係数記憶部と、前記補正係数記憶部から補正係数を選択する選択部と、を有し、前記選択部によって選択された補正係数に基づいて、前記入力画像信号を補正する。
【００１６】
また、第７の発明は、第６の発明に係る画像記録装置において、前記選択部によって選択された補正係数に応じて補正された入力信号に基づくテストチャートを形成するテストチャート形成部を有する。
【００１７】
また、第８の発明は、第７の発明に係る画像記録装置において、前記選択部は、前記補正係数記憶部から複数の補正係数を選択し、前記テストチャート形成部は、前記複数の補正係数に応じて補正された入力信号に基づく複数のテストチャートを形成する。
【００１８】
また、第９の発明は、第８の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記複数のテストチャートを読み取るスキャナと、前記スキャナの読み取り結果から、前記複数のテストチャートの中から、画像濃度が所定範囲内に入るテストチャートを検出すると共に、当該テストチャートの形成に用いられた補正係数を最適補正係数として設定する補正係数設定部と、を有する。
【００１９】
また、第１０の発明は、第７の発明に係る画像記録装置において、前記選択部は、前記補正係数記憶部から高補正係数と低補正係数の２つの補正係数を選択するとともに、当該２つの補正係数の中間値となる１つの暫定最適補正係数を算出し、前記テストチャート形成部は、前記暫定最適補正係数に応じて補正された入力信号に基づく１つのテストチャートを形成する。
【００２０】
また、第１１の発明は、第１０の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記１つのテストチャートを読み取るスキャナと、前記スキャナの読み取り結果から、前記暫定最適補正係数によって補正された入力信号に基づくテストチャートの濃度が、所定範囲内に入っているかどうかを検出すると共に、所定範囲内に入っている場合には当該テストチャートの形成に用いられた暫定最適補正係数を最適補正係数として設定する補正係数設定部と、を有する。
【００２１】
また、第１２の発明は、第１１の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記暫定最適補正係数によって補正された入力信号に基づくテストチャートの濃度が所定範囲よりも高い場合には、前記暫定補正係数と低補正係数との中間値を暫定補正係数とし、前記テストチャート形成部は、前記暫定最適補正係数に応じて補正された入力信号に基づく１つのテストチャートを形成する。
【００２２】
また、第１３の発明は、第１１の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記暫定最適補正係数によって補正された入力信号に基づくテストチャートの濃度が所定範囲よりも低い場合には、前記暫定補正係数と前記高補正係数との中間値を暫定補正係数とし、前記テストチャート形成部は、前記暫定最適補正係数に応じて補正された入力信号に基づく１つのテストチャートを形成する。
【００２３】
また、第１４の発明は、第６の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記画像信号分配手段によって他の画素に対する入力画像信号を複数の入力画像信号に分割した際に生じる量子化誤差を、所定の画素に対する入力画像信号に対して印加する。
【００２４】
また、第１５の発明は、第１４の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記量子化誤差を、前記選択部によって選択される補正係数に基づいて補正される前の入力画像信号に対して印加する。
【００２５】
また、第１６の発明は、第１４の発明に係る画像記録装置において、前記画像信号補正手段は、前記量子化誤差を、前記選択部によって選択される補正係数に基づいて補正された後の入力画像信号に対して印加する。
【００２６】
また、第１７の発明は、第１５の発明に係る画像記録装置において、前記選択部は、前記量子化誤差印加前の入力画像信号値に応じて補正係数を選択し、選択された補正係数に基づいて前記量子化誤差印加後の入力画像信号を補正する。
【００２７】
また、第１８の発明は、第１５の発明に係る画像記録装置において、前記選択部は、前記量子化誤差印加後の入力画像信号値に応じて補正係数を選択し、選択された補正係数に基づいて前記量子化誤差印加後の入力画像信号を補正する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である高速プリンタのライン型記録ヘッド（以下、ラインヘッドと呼ぶ）１の構成を示す図である。図１では説明を簡単にするためにライン型記録ヘッド１が２つの短尺記録ヘッドからなる構成を示している。また、以下の説明では、「記録」という言葉は、「印字」と等価なものとして説明する。短尺記録ヘッド１１は複数の記録素子としてのノズルを有し、短尺記録ヘッド１２も同様に、複数の記録素子としてのノズルを有し、これら２つの記録ヘッド１１、１２は、ノズルの配列方向（第１の方向）と直交する方向である紙送り方向（第２の方向）から見て一部重複して隣接配置されている。各記録ヘッド１１、１２の配置の詳細については後述する。このように、２つの短尺ヘッド１１，１２を一部重複させて配置することにより記録幅が拡大されるので、単一の短尺ヘッド１１または１２を使用して印字を行う場合よりも幅の広い印字を実現できる。
【００３０】
印字を行う場合は、記録紙を第２方向（紙送り方向）に搬送しながら、ラインヘッド１を制御して印字を行う。
【００３１】
なお、上記した記録ヘッド１１と記録ヘッド１２のノズルは、多値の画像記録が可能となっている。すなわち、本実施形態では、各ノズルから１ドロップから７ドロップまでのインク滴を吐出できる。したがって、０から８までの階調を表現可能である。ここで、ドロップは吐出されるインクの単位量を表わす。
【００３２】
印字される画像データは各種の画像処理を経て、制御信号として８値化された入力画像信号がノズルに供給されて印字が行われる。ここでは、単一のラインヘッド１しか示していないが、同様なラインヘッドを第２の方向に複数個並べて、各ラインヘッドごとに異なる色の印字をさせることにより、カラー印字が可能となる。また、重複ノズルの数、つまり重複領域の幅は、必要に応じて適切に設定される。
【００３３】
図２は、図１のラインヘッド１の部分を拡大して示す図である。図２に示すように、記録ヘッド１１は、ノズル１１−１〜１１−８を有しており、記録ヘッド１２は、ノズル１２−１〜１２−８を有している。記録ヘッド１１、１２は、ノズルの配列方向と直交する方向から見て一部重複して配置されている。この場合は、記録ヘッド１１のノズル１１−５〜１１−８と、記録ヘッド１２のノズル１２−１〜１２−４とが重複して配置されている。従って、ノズル１１−５とノズル１２−１、ノズル１１−６とノズル１２−２、ノズル１１−７とノズル１２−３、ノズル１１−８とノズル１２−４が隣接して配置され、隣接するノズルどうしは正確に位置合わせされている。
【００３４】
このような配置のラインヘッドを用いて印字を行うためには、上記した従来技術１で開示されている技術を使用することができる。例えば、階調７の画像データがラインヘッド１に入力された場合、重複部分よりも左側の画像については記録ヘッド１１のノズル１１−１〜１１−４を用いて７ドロップ印字するとともに、重複部分よりも右側の画像については記録ヘッド１２のノズル１２−５〜１２−８を用いて７ドロップ印字するようにする。そして、重複領域については、ノズル１１−５、１１−６、１１−７、１１−８にそれぞれ、５、４、３、２ドロップ印字を行わせるとともに、ノズル１２−１、１２−２、１２−３、１２−４にそれぞれ、２、３、４、５ドロップ印字を行わせることによって、隣接ノズルの印字ドロップの合計が入力画像階調と同じになるようにしている。
【００３５】
しかし、隣接ノズルの位置を図２に示すように正確に配置することは実際は困難なことであり、位置合わせの精度を上げようとすると製造コストの増大につながる。また、仮に製品の出荷時に正確な位置合わせを行っても、経時変化によってノズルの位置がずれてしまう可能性がある。
【００３６】
図３は、記録ヘッド１１の隣接ノズル１１−５と記録ヘッド１２の隣接ノズル１２−１、隣接ノズル１１−６と隣接ノズル１２−２、隣接ノズル１１−７と隣接ノズル１２−３、隣接ノズル１１−８と隣接ノズル１２−４の位置がそれぞれδだけずれている状態を示す図である。このような状態のときに、隣接ノズル１１−５〜１１−８及び１２−１〜１２−４を使用して１画素を共同印字しても、ズレδによって共同印字画素の印字濃度が濃くなったり薄くなったりする。
【００３７】
図４は、上記した課題を解決するための、本発明の一実施形態に係る画像記録装置の構成を示す図である。画像信号が共同印字制御手段１００に入力されると、共同印字制御手段１００は、図示しない入力画像信号のアドレス信号と重複領域のアドレスデータから、入力画素が当該重複領域にあるかどうかを判断する。入力画像信号が、重複領域ではない画素への入力画像信号と判断された場合には、共同印字しない画素への入力画像信号として記録ヘッド１１，１２に直接送られ、ノズルから記録紙２に対して所定ドロップのインクが吐出される。
【００３８】
また、入力画像信号が、重複領域に属する画素であると判断された場合には、その入力画像信号が共同印字される画素への入力画像信号として画像信号補正手段１０１に入力され、補正係数記憶手段１０２に記憶された、各々が異なる複数補正係数から、当該画素に対応する画像の濃度が所定の濃度となるような補正係数が選択されて補正が行われる。補正の詳細については後述する。
【００３９】
補正後の画像信号は画像信号分配手段１０３に入力される。画像信号分配手段１０３は、補正後の画像信号を所定の比率で分割し、それぞれを共同印字する隣接記録ヘッド１１，１２のそれぞれの隣接ノズルに分配する。当該隣接ノズルの各々からは分配された信号に相当するドロップのインクが記録紙２に対して吐出される。
【００４０】
図５（Ａ）は、重複領域の画素が全て記録ヘッド１１と記録ヘッド１２の隣接ノズルによって共同印字される例を示す図である。図５（Ａ）のうち、図５（Ｂ）に示すようなハッチングで示される部分は、記録ヘッド１１のノズルのみで印字される画素であり、図５（Ａ）のうち、図５（Ｃ）に示すようなハッチングで示される部分は、記録ヘッド１２のノズルのみで印字される画素である。また、図５（Ｄ）に示すようなハッチングで示される部分は、記録ヘッド１１のノズルと、記録ヘッド１２のノズルが共同印字する画素であり、この画素に入力される画像信号が２つの隣接ノズルへと分配される。分配の比率は、例えば、５０％ずつでもよい。統計的には、２つの隣接ヘッドの隣接ノズルへの分配比率が５０％ずつであれば、個々の共同印字ノズルではランダムに分配しても良い。例えば、共同印字画素への入力画像信号が６ドロップであれば、夫々のノズルに対して３ドロップと３ドロップとに分配される。
【００４１】
図６（Ａ）は、重複領域の１行の中で、１画素だけが記録ヘッド１１と記録ヘッド１２の隣接ノズルによって共同印字される例を示す図である。図６（Ａ）のうち、図６（Ｂ）に示すようなハッチングで示される部分は、記録ヘッド１１のノズルのみで印字される画素であり、図６（Ａ）のうち、図６（Ｃ）に示すようなハッチングで示される部分は、記録ヘッド１２のノズルのみで印字される画素である。また、図６（Ｄ）に示すようなハッチングで示される部分は、記録ヘッド１１のノズルと、記録ヘッド１２のノズルが共同印字する画素であり、この画素に入力される画像信号が２つの隣接ノズルへと分配される。ここでは図６に示すように各行の中で、Ａ〜Ｈで示す１画素だけが共同印字される。共同印字される画素より左の画素は左の記録ヘッド１１のノズルで印字され、共同印字される画素より右の画素は右の記録ヘッド１２のノズルで印字される。
【００４２】
なお、共同印字される画素の位置は、予め定められた位置でも良いし、重複領域の中でランダムに決めても良い。本実施形態では、４画素の重複領域の中でランダムに共同印字すべき画素を決めている。
【００４３】
図７は、入力画素とノズルとの関係を説明するための図である。記録ヘッド１１は複数のノズル１１−１〜１１−８を備え、記録ヘッド１２は複数のノズル１２−１〜１２−８を備えている。そして、記録ヘッド１１のノズル１１−５〜１１−８と、記録ヘッド１２のノズル１２−１〜１２−４に相当する部分が重複して配置されており、ノズル１１−５はノズル１２−１と、ノズル１１−６はノズル１２−２と、ノズル１１−７はノズル１２−３と、ノズル１１−８はノズル１２−４と隣接している。重複している部分は共同印字される画素である。
【００４４】
各記録ヘッド１１，１２に入力される画像信号が、共同印字される画素に属しているかどうかを判断し、共同印字される画素に属していない場合には、入力画像信号をそのまま対応するノズルに入力させる。一方、入力画像信号が共同印字される画素に属している場合には、入力画像信号は、新たな入力画像信号に補正された後、各記録ヘッド１１，１２の対応するノズルに、所定の比率で分配されて入力される。
【００４５】
図７は、画素値ｓをもつ入力画像信号２００〜２１１のうち、入力画像信号２０６が新たな画素値ｓ’の入力画像信号に補正された後、ａ及びｂに分配されてそれぞれノズル１１−７及び１２−３に入力される場合を示している。
【００４６】
なお、分配にあたっては、予め作成したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して分配の比率を決めるようにしてもよい。
【００４７】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、注目画素の画素値Ｓの算出方法の一例を説明するための図である。一般に、注目画素の濃度は、その画素のインクの面積だけではなく、注目画素の周辺の画素との関係によって決まる。そこで、ここでは図８（Ａ）に示すように、共同印字される注目の画素への入力画像信号がある場合に、その画素値ｓと、注目画素の周辺の３×３ブロックの画素の画素値ｓ１〜ｓ８との加重平均をとり、求めた値を新たな画素値Ｓとする。加重平均を求めるときの各画素毎の係数は図８（Ｂ）に示すとおりである。従って、新たな画素値Ｓは、
Ｓ＝（１／３６）×ｓ１＋，…，＋（６／９）×ｓ＋，…，＋（１／３６）×ｓ８、の式によって算出される。そして、新たに算出した画素値Ｓに対して信号補正を行い、Ｓ’を求める。
【００４８】
図９は、共同印字画素への入力画像信号の補正を実現する一構成例を示す図である。本実施形態の画像記録装置は、１〜７ドロップの多値印刷が可能である。したがって、共同印字される画素の入力画素値ｓは、０≦ｓ≦７の範囲の値をとる。補正係数記憶手段１０２には、１〜７ドロップの入力画像信号に対応する補正係数ｋ１〜ｋ７が格納されている。
【００４９】
加算部３０１は、共同印字される画素の入力画像信号（画素値ｓ）に量子化誤差ｅｒｒを加算して新たな画素値Ｓ＝ｓ＋ｅｒｒを出力する。ここでの量子化誤差ｅｒｒは、１つ前の共同印字画素の補正後の量子化誤差である。ｅｒｒの初期値は０．０である。補正係数選択部３０３は、Ｓと、ｋ１…ｋ７の補間に基づいて、ここでは、Ｋ＝Ｆ（Ｓ，ｋ１，ｋ２，…，ｋ７）（但し、Ｆは線形補間又はスプライン補間関数）により、Ｓ＝ｓ＋ｅｒｒに対応する補正係数Ｋを補正係数記憶手段１０２から選択する。
【００５０】
乗算部３０２において、画素値Ｓに補正係数Ｋが乗算され、補正後の画素値Ｓ’＝（ｓ＋ｅｒｒ）×Ｋが画像信号分配手段１０３に入力される。画像信号分配手段１０３は、Ｓ’を四捨五入して整数化（すなわち、［Ｓ’］）した後、ＡとＢに分配する。ここでは、Ａ＝［Ｓ’］／２、Ｂ＝［Ｓ’］−Ａとする。勿論、Ａ＋Ｂ＝［Ｓ’］かつ、０≦Ａ≦７、０≦Ｂ≦７となるいかなる整数値の組み合わせを採用しても良い。
【００５１】
一方、量子化誤差算出部３０４は、Ｓ’と、Ａ及びＢに基づいて量子化誤差ｅｒｒ＝Ｓ’−（Ａ＋Ｂ）を算出して加算部３０１に入力する。これは、次の入力画素値の補正を行うときに使用される。
【００５２】
以上の処理を重複領域の全共同印字画素について行う。
【００５３】
図１０は、図９に示す構成の変形例を示す図である。共同印字される画素への入力画像信号に対する補正を行なうための構成の変形例を示す図である。ここでは、補正係数選択部３０３’は、加算部３０１から出力される入力画素値Ｓ＝ｓ＋ｅｒｒに乗算される補正係数Ｋを、ｋ１…ｋ７の線形補間によってではなく、単純にＫ＝ｋｓ（１≦ｓ≦７）に基づいて選択することを特徴とする。他の部分の動作については図９で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００５４】
図１１は、図１０に示す構成の変形例を示す図である。図１０で説明した実施形態では、入力画素値Ｓを補正する前に当該入力画素値Ｓに量子化誤差ｅｒｒを加算しているが、ここでは、入力画素値Ｓを補正した後に当該画素値Ｓに量子化誤差ｅｒｒを加算するようにしたことを特徴とする。画像信号分配手段１０３は、［Ｓ’＋ｅｒｒ］、すなわち、補正後の入力画像信号Ｓ’に量子化誤差ｅｒｒを加算した値Ｓ’＋ｅｒｒを四捨五入した整数をＡ及びＢに分配する。
【００５５】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２実施形態の概略を説明するための図である。図１２に示すように、２つの記録ヘッド１１、１２は、ノズルの配列方向（第１の方向）と直交する方向である紙送り方向（第２の方向）から見て一部重複して配置されている。さらに、この記録ヘッド１１，１２によって記録した画像を読み取るためのＣＣＤセンサ−１１０がラインヘッド１の直後に配置されている。
【００５６】
本実施形態では、ラインヘッド１の記録ヘッド１１及び１２に所定の入力画像信号を供給してテストチャートを記録し、この記録されたテストチャート１１１をＣＣＤセンサー１１０によって読み取る。そして、読み取った画像に基づいてテストチャートの重複領域１１１ａの濃度分布を算出する。詳細は後述する。
【００５７】
図１３は、テストチャートを用いて最適な補正係数を決定するための構成を示す図である。まず、テストチャート生成手段１２０によって生成したテストチャートデータを第１実施形態で説明した画像記録装置の共同印字制御手段１００に入力する。共同印字制御手段１００は、図示しない入力画像信号のアドレス信号と重複領域のアドレスデータから、入力画素が当該重複領域にあるかどうかを判断する。入力画像信号が、重複領域ではない画素の入力画像信号と判断された場合には、共同印字しない画素への入力画像信号として記録ヘッド１１，１２に直接送られ、ノズルから記録紙２に対して所定ドロップのインクが吐出される。
【００５８】
また、入力画像信号が、重複領域に属する画素であると判断された場合には、その入力画像信号が共同印字される画素への入力画像信号として画像信号補正手段１０１に入力され、補正係数記憶手段１０２に記憶された、各々が異なる複数補正係数から、当該画素に対応する画像の濃度が所定の濃度となるような補正係数が選択されて補正が行われる。
【００５９】
補正後の画像信号は画像信号分配手段１０３に入力される。画像信号分配手段１０３は、補正後の画像信号を所定の比率で分割し、それぞれを共同印字する隣接記録ヘッド１１，１２のそれぞれの隣接ノズルに分配する。当該隣接ノズルの各々からは分配された信号に相当するドロップのインクが記録紙２に対して吐出される。
【００６０】
次に、記録紙２の記録された部分をＣＣＤセンサー１１０によって読み取り、重複領域の濃度分布を求める。次に判断手段１２１において、この求めた重複領域の濃度分布と所定の濃度分布とを比較して所定の濃度分布にほぼ一致しているかどうかを判断し、そうでない場合には候補となる次の補正係数を用いて入力画像信号を補正して上記した方法により記録紙２に記録を行う。そして、記録された部分をＣＣＤセンサー１１０により読み取って判断手段１２１において重複部分の濃度分布が前記した所定の濃度分布にほぼ一致するかどうかを再度判断する。このようにして、所定の濃度分布にほぼ一致する濃度分布が得られたときの補正係数を最適な補正係数として記憶する。
【００６１】
図１４は、図１３で説明した補正方法を具体例を使用して説明するための図である。本実施形態の画像記録装置におけるラインヘッド１では、０〜７ドロップのインク滴を吐出できるため、８値の多階調記録が可能であるが、ドロップ数に応じた最適な補正係数を求めなければならない。そこで、ドロップ数に対応した最適な補正係数を求めるために、図１４に示すようなテストチャートを作成した。
【００６２】
図１４は、所定のドロップ数のインクを吐出させて形成される記録画像において、各ブロックにおける重複領域の入力画像信号を、候補となる複数の異なる補正係数を使用して補正して印字されたテストチャート１１１−１〜１１１−６を示している。例えば、ブロック１では、補正係数ｋ＝１．６が使用されるが、この場合に形成されるテストチャート１１１−１では、重複領域の印字濃度が高すぎてつなぎ目が目立ってしまうことがわかる。これとは逆に、ブロック６では補正係数ｋ＝０．６が使用されるが、この場合に形成されるテストチャート１１１−６は、印字濃度が低すぎて同様につなぎ目が目立ってしまう。
【００６３】
一方、ブロック３あるいはブロック４では補正係数ｋ＝１．２あるいはｋ＝１．０が使用されるが、この場合に形成されるテストチャート１１１−３，１１１−４の重複領域ではつなぎ目がほとんど目立たず、最適な補正係数とあると判断することができる。
【００６４】
ＣＣＤセンサー１１０によって各ブロックのテストチャート画像を読み取って、紙送り方向に積算することで、各ブロックのヘッドつなぎ目方向の濃度分布が得られる。
【００６５】
図１５は、上記したＣＣＤセンサー１１０によって読み取って得られた読み取り信号を積算したグラフである。横軸はノズル配列方向を示し、縦軸は紙送り方向のＣＣＤ読み取り信号の積算値を示す。図１５に示すように、予め所定濃度の２つの閾値１，２を設定して、濃度分布がこの２つの閾値１，２の範囲（許容範囲）に入っているかどうかを判断し、当該許容範囲に入っている場合には重複領域の濃度が重複領域外とほぼ同じになることにより平坦であると判断する。図１５では、ブロック３とブロック４の濃度分布が当該許容範囲に入っているので、補正係数１．０と１．２のいずれかが最適な補正係数として選択される。
【００６６】
なお、本実施形態では０．６から１．６までの６つの補正係数を使用して補正したテストチャートを全て印字したが、これに限定されることはない。例えば、２分法と呼ばれる手法を用いることにより、さらに少ない数のテストチャートで最適な補正係数を求めることが可能である。その一例としては、目的とする補正係数が、ある２つの補正係数の間に属することが予めわかっている場合、例えば、当該補正係数が、高い方（最大）の補正係数２．０と、低い方（最小）の補正係数０．８の間に属することがわかっている場合には、まず、０．８と２．０の中間の補正係数１．４を暫定最適補正係数として補正を行い、テストチャートを印字して濃度分布を求める。補正係数１．４の場合にはブロック２の濃度分布が対応するが、図１１に示すように、ブロック２の濃度分布は上記許容範囲を入っていないので、最適な補正係数とすることができない。そこで、次の候補を０．８と１．４の中間の値、１．１とする。この値を使用して補正を行い、テストチャートを印字して濃度分布を求め、それが上記許容範囲に入っているかどうかを判断する。このような手順を繰り返して行ない、濃度分布が上記許容範囲に入るまで行う。このような方法によれば、より少ないテストチャートの印字で最適な補正係数を求めることができる。
【００６７】
なお、求めた濃度分布が所定の許容範囲に入っているかどうかは機械的に判断しても良いが、人間が図１５に示すようなグラフを見て目視により簡単に判断することができる。
【００６８】
図１６は、２分法により最適な補正係数を検出する手順を説明するためのフローチャートである。まず、候補となり得る最大補正係数をＫｍａｘ、最小補正係数をＫｍｉｎとし、最適補正係数をＫ＝（Ｋｍａｘ＋Ｋｍｉｎ）／２とする（ステップＳ１）。次に、テストチャート生成手段１２０によりテストチャートデータを生成して共同印字制御手段１００に入力する。共同印字制御手段１００では、共同印字される画素への入力画像信号が選択されて画像信号補正手段１０１に入力される。画像信号補正手段１０１は、共同印字される画素への入力画像信号を補正係数Ｋで補正する。次に、この補正された入力画像信号を画像信号分配手段１０３により所定の比率で分配して記録ヘッド１１、１２により記録紙２に印字する（ステップＳ２）。
【００６９】
次に、印字したテストチャートをＣＣＤセンサー１１０によって読み取り、読み取った画像からノズル配列方向の濃度分布を算出する（ステップＳ３）。次に、算出した濃度分布と、所定の閾値（図１５の閾値１，２）とを比較し、算出した濃度分布が所定の閾値の許容範囲（図１５の閾値１，２間の範囲）内に入っているかどうかを判断し（ステップＳ４）、ＮＯの場合には、重複領域の濃度が閾値の下限よりも低いかどうかを判断する（ステップＳ５）。ここでＮＯの場合には最大補正係数ＫｍａｘとしてＫを設定し、最小補正係数Ｋｍｉｎとして同じＫｍｉｎを設定し（ステップＳ６）、その後、ステップＳ１に戻って上記の処理を繰り返す。また、ステップＳ５の判断がＹＥＳの場合には最大補正係数Ｋｍａｘとして同じＫｍａｘを設定し、最小補正係数ＫｍｉｎとしてＫを設定し（ステップＳ７）、その後、ステップＳ１に戻って上記の処理を繰り返す。
【００７０】
上記の処理を補正係数Ｋを変更しながら印字を行って濃度分布を算出し、ステップＳ４において、算出した濃度分布が閾値の許容範囲に入っていると判断されたときにＫを最適な補正係数として設定し（ステップＳ８）、処理を終了する。
【００７１】
（第１及び第２実施形態の変形例）
図１７は、上記した実施形態における画像記録装置の補正のタイミングについての変形例を説明するための図である。上記した実施形態では、共同印字される画素への入力画像信号を画像信号補正手段１０１により補正した後に、画像信号分配手段１０３が補正後の入力画像信号を分配して記録ヘッド１１と記録ヘッド１２に供給するようにしたが、図１７に示すように、まず、画像信号分配手段１０３によって、共同印字される画素への入力画像信号をまず分配し、分配された入力画像信号をそれぞれ画像信号補正手段１０１−１，１０１−２に供給して補正し、記録ヘッド１１，１２に送るようにしてもよい。
【００７２】
図１８は、上記した実施形態における画像記録装置の補正係数の選択方法についての変形例を説明するための図である。隣接ノズル間の距離によって補正係数ｋ１〜ｋ７が変化するが、予め測定した距離と補正係数をルックアップテーブル（ＬＵＴ）に記憶しておき、実際に使用される画像記録装置の隣接ノズル間の距離に応じて補正係数ｋ１〜ｋ７を選択するようにする。以下にこのことを詳細に説明する。
【００７３】
ここでは隣接ノズル間の距離をδと定義する。δが変化すると、共同印字画素の印字濃度が変化する。本発明ではノズル位置の調整を行わないため、ある状態では隣接ノズル間の距離δがどのような値であるのかがわからない。そこで上記した実施形態ではその時点で最適な補正係数を求めていた。
【００７４】
しかしながら、予め測定によって求めた複数のδのそれぞれについて、ドロップ数毎に適切な補正係数を図１８に示すような形態でルックアップテーブル（ＬＵＴ）に設定しておけば、経時変化や、装置の変動によってδが変化した場合でも、その時点でのδを測定するだけで測定したδに最も近い補正係数をＬＵＴから直ちに引き出すことができる。このような方法によれば、図１６で説明した一連の処理が不要になり、最適な補正係数の検出の時間を大幅に短縮することができる。
【００７５】
また、使用される記録紙やインクの種類によっても補正係数を変更する必要がある。これらの条件についても考慮する場合は、図１８のＬＵＴの項目に、記録紙の種類やインクの種類をさらに加え、対応する補正係数を記憶しておくことにより、実際に装置を使用するときに種々の条件に応じて補正係数を選択して使うことができる。
【００７６】
図１９は、上記した実施形態における画像記録装置の構成についての変形例を説明するための図である。本発明は、上記した実施形態で用いられたような、複数の記録ヘッドを一部重複させてつなぎ合わせたラインヘッドに限定されるものではなく、１つの記録ヘッドを使用して主走査と副走査を繰り返すことにより画像記録するタイプのいわゆる、シリアルスキャン型の記録装置にも適用することができる。すなわち、図１９に示すように、まず、記録ヘッド２０の主走査においてヘッド幅に相当する１回目の印字を行ない、記録ヘッド２０の副走査において１回目の印字と一部重複させた２回目の印字を同一の記録幅で行うことにより、一部に重複領域をもたせつつ記録幅を拡大させた印字が可能である。したがって、上記した実施形態で説明した種々の手法がシリアルスキャン型の記録装置にも適用できることがわかる。さらに、本発明を、１画素を複数回の走査で形成するマルチスキャン型の記録装置に適用できることは勿論である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、多値記録が可能な複数の記録素子を有する記録ヘッドの正確な位置合わせを行わなくとも、また、経時変化によって記録ヘッドの記録素子の位置が変化した場合であっても、高画質な画像を得ることができるようになる。
【００７８】
また、記録ヘッドの正確な位置合わせを行わない場合や、経時変化による記録素子の位置の変化に対応した、最適な補正データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である高速プリンタのライン型記録ヘッド（以下、ラインヘッドと呼ぶ）１の構成を示す図である。
【図２】図１のラインヘッド１の部分を拡大して示す図である。
【図３】記録ヘッド１１の隣接ノズルと記録ヘッド１２の隣接ノズルの位置がδだけずれている状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像記録装置の構成を示す図である。
【図５】重複領域の画素が全て記録ヘッド１１と記録ヘッド１２の隣接ノズルによって共同印字される例を示す図である。
【図６】重複領域の１行の中で、１画素だけが記録ヘッド１１と記録ヘッド１２の隣接ノズルによって共同印字される例を示す図である。
【図７】入力画素とノズルとの関係を説明するための図である。
【図８】注目画素の画素値の算出方法の一例を説明するための図である。
【図９】共同印字画素への入力画像信号の補正を実現する一構成例を示す図である。
【図１０】図９に示す構成の変形例を示す図である。
【図１１】図１０に示す構成の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の概略を説明するための図である。
【図１３】テストチャートを用いて最適な補正係数を決定するための構成を示す図である。
【図１４】図１３で説明した補正方法を具体例を使用して説明するための図である。
【図１５】ＣＣＤセンサー１１０によって読み取って得られた読み取り信号を積算したグラフである。
【図１６】２分法により最適な補正係数を検出する手順を説明するためのフローチャートである。
【図１７】第１，第２実施形態における画像記録装置の補正のタイミングについての変形例を説明するための図である。
【図１８】第１、第２実施形態における画像記録装置の補正係数の選択方法についての変形例を説明するための図である。
【図１９】第１，第２実施形態における画像記録装置の構成についての変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
１　ライン型記録ヘッド（ラインヘッド）
２　記録紙
１１　記録ヘッド
１１−１〜１１−８　ノズル
１２　記録ヘッド
１２−１〜１２−８　ノズル
１００　共同印字制御手段
１０１　画像信号補正手段
１０２　補正係数記憶手段
１０３　画像信号分配手段
【図１】
2004122546.tif 000003
【図２】
2004122546.tif 000004
【図３】
2004122546.tif 000005
【図４】
2004122546.tif 000006
【図５】
2004122546.tif 000007
【図６】
2004122546.tif 000008
【図７】
2004122546.tif 000009
【図８】
2004122546.tif 000010
【図９】
2004122546.tif 000011
【図１０】
2004122546.tif 000012
【図１１】
2004122546.tif 000013
【図１２】
2004122546.tif 000014
【図１３】
2004122546.tif 000015
【図１４】
2004122546.tif 000016
【図１５】
2004122546.tif 000017
【図１６】
2004122546.tif 000018
【図１７】
2004122546.tif 000019
【図１８】
2004122546.tif 000020
【図１９】
2004122546.tif 000021