JP2004015421A - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録画像に基づいてより正確な濃度むら補正を行ない記録品位を向上させることが可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。
【解決手段】第２の解像度で画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いて所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録し、そのテストパターンが記録された記録媒体を第１の解像度で読み取りが可能な読み取り部を制御して読み取り、得られた読み取りデータに基づいて濃度むらを算出し、その算出された濃度むらに基づいて、記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成して記憶媒体に格納し、通常の記録では、その格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い画像を記録を行う。
【選択図】　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理方法及び画像処理装置に関し、特に、例えば、画像原稿を読取り、その読取り結果に基づいて画像を記録する画像処理方法及び画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写装置において、熱転写方式やインクジェット方式を採用した記録部を備えたものが知られている。このような複写装置では、例えば、ＣＣＤ等の光電変換素子を複数個配列し、これを原稿に対して走査させることにより画像原稿を読取って電気信号を生成する読取部を備えている。そして、この読取りによって得られた電気信号に基づいて、記録部の記録ヘッドに設けられた複数の記録素子を駆動することによって記録紙等の記録媒体上に画像を再生記録する。
【０００３】
このような記録素子を複数個配列し、例えば、インクジェット方式を採用した記録ヘッドを用いて記録を行う記録部を有した複写装置では、その記録ヘッドの製造上の精度や記録ヘッドの使用条件等によって、各インク吐出口から吐出されるインク液滴の大きさや記録紙に対するインクの吐出角度等のインク吐出特性を各吐出口にわたって均一にすることは難しく、また、これらの条件は時間経過や環境変動によって変化する。
【０００４】
このように複数の記録素子間の記録特性がばらついている場合には、これらのばらつきが記録画像に濃度むらを生じさせることがある。このため、その複写装置の読取部から所定の記録パターンを読取り、この読取り結果に基づいて個々の記録素子の記録特性を補正する技術に関して種々の提案がなされている。
【０００５】
また、画像原稿の読取部を備えない一般的な記録装置においても、例えば、所定の記録パターンを読取るための読取りユニットを特別に設け、この読取りに基づき、各記録素子の記録特性の不均一に起因する濃度むらの発生を防止するようにした装置も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例の複写装置では画像原稿の読取部と記録部とを互いに独立の設計仕様で構成し、後にこれらを統合していたので、その読取部と記録部が夫々実行する画像処理にも差が生じることがあり、例えば、読取部の画像読取解像度と記録部の記録解像度に違いがあると、所定の記録パターンを読取っても、正確な補正を行うことが出来ず、十分な濃度むら補正を行うことができないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたものであり、記録画像に基づいてより正確な濃度むら補正を行ない記録品位を向上させることが可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像処理方法は、以下のような工程からなる。
【０００９】
即ち、第１の解像度で画像原稿を読み取る読み取り手段と、第２の解像度で記録媒体に画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを備えた記録手段とを有する画像処理装置であって、前記記録手段を制御し前記記録ヘッドを用いて所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録するテストパターン記録手段と、前記テストパターン記録手段によってテストパターンが記録された記録媒体を前記読み取り手段を制御して読み取るテストパターン読み取り手段と、前記テストパターン読み取り手段によって得られた読み取りデータに基づいて、濃度むらを算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された濃度むらに基づいて、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成する補正データ生成手段と、前記濃度補正データを格納する記憶手段と、通常の記録において、前記記憶手段に格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い、前記記録手段を用いて画像を記録するよう制御する濃度補正制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置を備える。
【００１０】
ここで、前記記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることが望ましく、その場合、インクジェット記録ヘッドには、熱エネルギーを利用してインクを吐出するように、前記インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることが好適である。
【００１１】
また、そのインクジェット記録ヘッドは、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクを夫々吐出してカラー記録を行うために、第１のヘッド、第２のヘッド、第３のヘッド、第４のヘッドを有していても良い。
【００１２】
さて、前記記録ヘッドを往復移動する走査手段をさらに有し、前記複数の記録素子を走査手段による記録ヘッドの移動方向とは交差する方向に配列するように構成することが望ましい。
【００１３】
第２の解像度は第１の解像度より大きく、その場合には、読み取りデータを複数の記録素子の配列方向に関してのみ、第２の解像度になるように補間しても良いし、或いは、テストパターンの読み取りに際しては、前記読み取り手段の読み取り速度を遅くなるようにして、少なくとも記録ヘッドの移動方向に対応する方向の読み取りデータの解像度が第２の解像度になるように制御しても良い。
【００１４】
さらに、前記算出手段は、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応して、前記読み取りデータを前記走査手段による前記記録ヘッドの移動方向に所定量だけ選択し、これら複数の記録素子各々に対応して、選択された所定量の読み取りデータを加算平均することにより、濃度むらデータを算出すると良い。この時、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応して、読み取りデータからは記録ヘッドの移動方向に関する十分な濃度変化が認められる部分を含むように所定量の読み取りデータを選択することが望ましい。
【００１５】
また他の発明によれば、第１の解像度で画像原稿を読み取る読み取り部と、第２の解像度で記録媒体に画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを備えた記録部とを有する画像処理装置に適用されるが処理方法であって、前記記録部を制御し前記記録ヘッドを用いて所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録するテストパターン記録工程と、前記テストパターン記録工程においてテストパターンが記録された記録媒体を前記読み取り部を制御して読み取るテストパターン読み取り工程と、前記テストパターン読み取り工程において得られた読み取りデータに基づいて、濃度むらを算出する算出工程と、前記算出工程において算出された濃度むらに基づいて、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成する補正データ生成工程と、前記濃度補正データを記憶媒体に格納する格納工程と、通常の記録において、前記記憶媒体に格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い、前記記録部を用いて画像を記録するよう制御する濃度補正制御工程とを有することを特徴とする画像処理方法を備える。
【００１６】
以上の構成により本発明は、第２の解像度で画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いた記録部から所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録し、そのテストパターンが記録された記録媒体を第１の解像度で読み取りが可能な読み取り部を制御して読み取り、得られた読み取りデータに基づいて濃度むらを算出し、その算出された濃度むらに基づいて、記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成して記憶媒体に格納し、通常の記録では、その格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い画像を記録を行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
なお、以下の実施形態では、インクジェット方式に従う記録部を備え、大きな記録媒体を使用可能なカラー複写機を例として説明するが、本発明はこれに限るものではなく、単体の記録装置、通信機能を備えたファクシミリ装置、モノクロ記録を行う記録装置など他の種々の装置に適用できることは勿論である。
【００１９】
図１は本発明の代表的な実施形態である複写装置の構成を示すブロック図である。この複写装置は解像度３００ｄｐｉで画像原稿を読み取る原稿読み取り部と解像度６００ｄｐｉで画像を記録できる記録ヘッドを有したプリンタ部とを有している。
【００２０】
図１において、原稿読み取り部２００で読み取られた画像原稿から得られるアナログＲＧＢ画像データは、逐次、入力補正回路１０１に送られ、画素毎の画像データをデジタルＲＧＢ画像データに量子化し、ＣＣＤセンサ２０５の感度むらや照明光源による照度むらを補正するためのシェーディング補正処理等のデジタル処理を実行する。
【００２１】
解像度変換回路１０２は、原稿読み取り部２００の読取解像度（ここでは３００ｄｐｉ）とプリンタ部３００の記録解像度（ここでは６００ｄｐｉ）に違いがあるため、原稿読み取り部２００から得られた画像データは主走査方向（ＣＣＤの配列方向）にも副走査方向（ＣＣＤスキャナの移動方向）にも拡大補間を行うが、所定の画像パターンを読み取って生成された画像データは副走査方向のみに補間拡大する。なお、ここで用いられる補間処理としては、バイキュービック法や、ニアレスレイバー法といった一般的な手法を用いる。また、主走査方向に拡大補間を行わない理由については後述する。
【００２２】
パターン発生回路１０３は濃度むら補正処理に用いられるテストパターンデータを発生する。セレクタ１０４はＣＰＵ１１２によって指示されるプリンタ３００の記録モードに応じて、入力補正回路１０１から出力され解像度変換されたデジタル画像データとパターン発生回路１０３からのテストパターンデータとのいずれかを選択する。ＲＧＢ−ＣＭＹ変換回路１０５はルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して、セレクタ１０４を介して転送されるＲＧＢ各色成分の画像データをＣＭＹ濃度データに変換する。
【００２３】
これらＣＭＹ濃度データから黒抽出回路１０６で黒抽出演算が行われて、ＣＭＹＫ濃度データが生成され、次いで、マスキング回路１０７で記録インクの発色特性に対応したマスキング処理が行われる。補正回路１０８はこれら各処理が施されたＣＭＹＫ各濃度データに対し後述の演算により求められた補正データに基づいて補正処理を行なう。２値化回路１０９はＹＭＣＫ各濃度の多値画像データを誤差拡散法により２値データに量子化する。
【００２４】
記録ヘッドユニット３０９では２値化回路１０９から送られてくる２値データに基づいて、各色成分に対応した記録ヘッドのインク吐出口からインク液滴が吐出される。
【００２５】
さて、スムージング回路１１０は、複写原稿を読み取り時には画像データに対して重み付けを行うが、テストパターン時の読み取り画像データに対しては重み付けを行なわないように制御され、スムージング回路１１０を経た画像データ（各成分各画素８ビット）は画像メモリ１１１に記憶される。
【００２６】
以上の構成要素の動作はＣＰＵ１１２によって制御される。ＣＰＵ１１２はＲＯＭ１１４に格納された制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ１１３を作業領域として用いながら補正データ演算やその他装置全体の制御を実行する。なお、ＲＡＭ１１５には画像メモリ１１３に記憶された重み付け画像データを用いて演算して生成されたむら補正データが格納される。ＲＡＭ１１５は装置への電源供給が遮断されても記憶内容が消えないように補助電源でバックアップされている。
【００２７】
図２は複写装置の原稿読み取り部２００の内部構成を示す側断面図である。
【００２８】
図２に示されるように、原稿読み取り部２００では原稿載置ガラス２０２の上に置かれ、原稿圧板２０８によって原稿台ガラス２０２に押しつけられた画像原稿を照明ランプ２０３で照射し、その反射光をレンズ２０４を介して光電変換素子（ＣＣＤ）２０５で受光し、これを光電変換して画像信号を生成する。このとき、ＣＣＤ２０５と照明ランプ２０３とレンズ２０４とを含んだ読み取りユニット２０１が矢印方向（副走査方向）２０９に移動することにより、原稿台ガラス２０２上に載置された画像原稿全体を順次読み取る。なお、読み取りユニット２０１の移動させる駆動機構は、公知であるため、図２では省略されている。
【００２９】
このようにして得られたアナログＲＧＢ画像データはＣＰＵ１１２によって制御される入力補正回路１０１において上述したようにＡ／Ｄ変換されてデジタルＲＧＢ画像データとなり、前述したような一連の画像処理が施され、プリンタ部３００に送られる。
【００３０】
図３は複写装置のプリンタ部３００の構成を示す概略斜視図である。
【００３１】
図３において、ロール状に巻かれた記録媒体３０５は、搬送ローラ３０１、３０２を経て給送ローラ３０３で狭持され、給送ローラ３０３に結合した搬送モータ３１０の駆動に伴って矢印３１１方向に搬送される。さて、記録媒体３０５を横切るようにガイドレール３０６、３０７が平行に置かれておりキャリッジ３０８に搭載された４つの記録ヘッドを内蔵した記録ヘッドユニット３０９が矢印３１３方向に往復移動する。
【００３２】
キャリッジ３０８にはイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクを吐出する４つの記録ヘッド３０９Ｙ、３０９Ｍ、３０９Ｃ、３０９Ｂｋが搭載されており、これらには夫々、４色のインクを夫々収容した４つのインクタンクが接続されている。記録媒体３０５は記録ヘッドユニット３０９の記録幅分ずつ間欠送りされるが、記録媒体３０５が停止している時に記録ヘッドユニット３０９は矢印３１２方向に走査して、２値化された画像信号に応じたインク滴を吐出する。
【００３３】
さて、以上のような構成の複写装置において、記録ヘッドの濃度むら補正を行う手順とその処理について説明する。
【００３４】
先ずパターン発生回路１０３が画像濃度むらを検出するためのテストパターンデータを発生する。このテストパターンデータは各色成分の全画素が“１２８”の値をもつデータである。このようなデータを用いて記録を行うと、記録媒体全体にわたって理論的には均一パターンの中間調の画像が記録される。このパターンデータはセレクタ１０４により画像信号として入力され、各処理回路を通り（この間、不必要な処理は行われない。）、２値化回路１０９に入力され、誤差拡散法により２値化される。この２値データによって、面積階調で５０％の擬似中間調画像が記録される。
【００３５】
図４はテストパターンデータを誤差拡散処理によって量子化した２値データに基づき記録ヘッドユニット３０９によって記録された３走査分のテストパターンを示す図である。
【００３６】
図４において、４０１は３走査分のテストパターン、４０２は記録ヘッドの記録幅、（１）（２）（３）は夫々第１、２、３回目の走査によって記録されたテストパターンである。
【００３７】
ここで３走査分の記録を行うのは、記録のために記録ヘッドが駆動されると記録ヘッドに温度変化を生じ、その温度変化がテストパターン画像に与える影響を軽減したり、記録媒体の搬送むらや各走査間のつなぎむらがテストパターン面像に与える影響を軽減するためである。
【００３８】
次に、図４に示したようなテストパターンの記録を終了するとプリンタ部３００より排出された記録紙を原稿載置ガラス２０２上に乗せ、読取りユニット２０１を移動させながら、テストパターン画像の読み取りを行う。
【００３９】
図５はテストパターンの読み取りを行う様子を示す図である。
【００４０】
図５に示すように読み取りユニット２０１はＣＣＤの配列方向には電気的走査を行い、また、矢印２０９の方向には読み取りユニット２０１が機械的に移動しながらテストパターンを順次走査してその画像を読み取る。
【００４１】
このようにして読取られた解像度３００ｄｐｉの画像データは解像度変換回路１０２によって、記録ヘッドユニット３０９の記録解像度である６００ｄｐｉの画像データへと変換される。
【００４２】
このとき、シアンインクを吐出する記録ヘッド３０９Ｃに関する濃度むら補正を行う場合はＲ（レッド）成分信号を、イエロインクを吐出する記録ヘッド３０９Ｙに関する濃度むら補正を行う場合はＢ（ブルー）成分信号を、マゼンタインクおよびブラックインクを夫々吐出する記録ヘッド３０９Ｍ、３０９Ｂｋに関する濃度むら補正を行う場合はＧ（グリーン）成分信号をそれぞれ記憶する。これらデータに基づいて、むら補正データの演算処理（演算の詳細は後述する）が行われ、これによって生成された補正データはバックアップＲＡＭ１１５に記憶される。
【００４３】
そして、通常の画像複写の際、補正回路１０８はバックアップＲＡＭ１１５に記憶されている補正データに基づいて記録ヘッド３０９Ｃ、３０９Ｙ、３０９Ｍ、３０９Ｂｋの各吐出口毎に画像信号を補正することにより、各吐出口間の記録特性のばらつきによる濃度むらをなくし高品位な画像を得るようにしている。
【００４４】
以上の処理をまとめると図６に示すフローチャートのようになる。
【００４５】
先ず、ステップＳ１００でパターン発生回路１０３がテストパターンデータを発生し、ステップＳ１１０ではそのデータが誤差拡散法により２値化され、ステップＳ１２０ではるその２値データによって面積階調で５０％の擬似中間調画像を記録ヘッドで図４で示したように３走査分記録用紙に記録する。
【００４６】
次に、ステップＳ１３０ではその記録用紙からテストパターン画像を読み取り、ステップＳ１４０ではその読取りによって得られた解像度３００ｄｐｉの画像データを解像度６００ｄｐｉの画像データへと変換する。さらに、ステップＳ１５０では、補正対象となる４つの記録ヘッド各々に対応させたＲＧＢ成分データを記憶し、ステップＳ１６０ではその記録したデータに基づいて、むら補正データの演算処理が行い、ステップＳ１７０では、これによって生成された補正データをバックアップＲＡＭ１１５に記憶する。
【００４７】
次に、ステップＳ１６０において実行されるむら補正データの生成処理について詳細に説明する。
【００４８】
ここでは、４つの記録ヘッド３０９Ｃ、３０９Ｙ、３０９Ｍ、３０９Ｂｋが夫々、２５６個のインク吐出ノズルを有しているとし、これら４つの記録ヘッドの１つに関して補正データを生成する場合を取り上げる。また、ＣＣＤ２０５の配列方向が記録ヘッドの移動方向に対応し、読み取りユニット２０１の移動方向が記録ヘッドのノズル配列方向に対応しているとする。
【００４９】
このような条件でテストパターン画像４０１を読み取って得られた画像濃度データの各画素の値をｄｄ（ｉ，　ｊ）で表し、“ｉ”アドレスが記録ヘッドの移動方向（主走査方向）に対応し、“ｊ”アドレスが記録ヘッドのノズル配列方向（副走査方向）に対応しているとする。
【００５０】
まず、ｉ方向に関して、画素値の加算平均を行い、記録ヘッドの各吐出口の記録特性とは関係のない記録ヘッドの移動方向に関するばらつきを平均化し、記録ヘッドの各吐出口の特性を正確に反映した濃度データｄｎ（ｉ）を求める。
【００５１】
このような理由から、解像度変換回路１０２では記録ヘッドの移動方向（主走査方向）に関する拡大補間は行わない。
【００５２】
ここでは、２５６画素分の記録ヘッドの移動方向に関する加算平均を考えるとすると、その加算平均ｄｎ（ｊ）は式（１）で表される。
【００５３】
ｄｎ（ｊ）＝Σｄｄ（ｉ，ｊ）／２５６　　　　　　　　…………　　　　　　　　（１）
次に、各ノズルに対応したパターン（即ち、加算平均を行うために用いる画像データの範囲）を切り出すために画像データの中心値（Ｊｃｅｎｔｅｒ）を求める。
【００５４】
図７はテストパターン画像の主走査方向の濃度変化を示した図である。図７に示すように、テストパターン画像は、記録ヘッドのホームポジションに近い側（画像先端）から画像濃度が“０”から急激に上昇して所定の値となり、その所定の濃度がその画像の中央部では維持され、画像後端に近づくとその所定濃度から急激に画像濃度が下降して“０”になるように変化する。
【００５５】
このような場合、画像の先端から画像濃度が所定の値（例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０）を初めて越えた画素の位置（主走査方向に関する画素位置）を（ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６）とし、画像後端からみて画像濃度が所定の値（１０、２０、３０、４０、５０、６０）を初めて越えた画素の位置（主走査方向に関する画素位置）を（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６）とすれば、画像データの中心値（Ｊｃｅｎｔｅｒ）は式（２）のように定義する。
【００５６】
Ｊｃｅｎｔｅｒ＝｛（ａ１＋ｂ１）／２＋（ａ２＋ｂ２）／２＋（ａ３＋ｂ３）／２＋…（ａ６＋ｂ６）／２）｝／６　…　（２）
なお、ここではＪｃｅｎｔｅｒの値を画像先端部の６点、画像後端部の６点の合計１２点を用いて定義するが、一般的には、画像先端部と画像後端部で夫々ｎ点、合計ｎ×２点を用いて定義しても良い。
【００５７】
この中心値（Ｊｃｅｎｔｅｒ）を基準として、記録ヘッドの各ノズル毎に加算平均を求めるために用いる画像データの範囲を特定する。即ち、この範囲の両端は、この中心値を左右に１２８画素目の場所、つまり、
Ｊｓｔａｒｔ＝Ｊｃｅｎｔｅｒ−１２８，
Ｊｅｎｄ　＝Ｊｃｅｎｔｅｒ＋１２７
で表わされる。この後、記録ヘッドの各ノズルに対応して加算平均を求めるために用いる画像データｑ（ｋ，ｊ）が式（３）で表されるように特定される。
【００５８】
ｑ（ｋ，ｊ）＝　ｄｄ（Ｊｓｔａｒｔ＋ｋ，ｊ）　　　（ｋ＝０〜２５５）　　　……　　（３）
従って、この画像データｑ（ｋ，ｊ）を用いて加算平均ｄｎ（ｊ）が
ｄｎ（ｊ）＝Σｑ（ｋ，ｊ）／２５６
として得られる。
【００５９】
次に、記録ヘッドのノズルの配列方向に関し、注目画素（ｊ＝ｉｎｔ）と前後の画素の濃度の濃度平均ｑｖ（ｊ）を算出する。これは、濃度むらが、周囲の画素の影響により発生していることから、その影響をも考慮に入れるためである。従って、注目画素を含めた前後３画素の平均を考慮すると、濃度平均は式（４）で求められる。
【００６０】
ｑｖ（ｊ）＝｛ｄｎ（ｊ−１）＋ｄｎ（ｊ）＋ｄｎ（ｊ＋１）｝／３　　（ｋ＝０〜２５５）　……（４）
これら各ノズルに対応する濃度平均ｑｖ（ｊ）より濃度補正値ｒ（ｊ）を式（５）のように求める。
【００６１】
ｒ（ｊ）＝１００−｛１００×ｑｖ（ｊ）／Ｔ｝＋ｐ（ｊ）　　　　　　　　　　　　　……　（５）
つまり、所定の値（Ｔ）に対する濃度の増減を百分率で表し、その割合だけ濃度を増減させるのである。ここで、ｐ（ｋ）は前回補正を行った時の補正データ、あるいは所定の均一な濃度データである。
【００６２】
この濃度補正値ｒ（ｊ）はバックアップＲＡＭ１１５に格納され、通常の複写動作が実行されるときに補正回路１０８に送られて、濃度補正がなされる。
【００６３】
従って以上説明した実施形態によれば、濃度が既知のデータに基いてテストパターンをプリンタ部で記録し、その記録されたテストパターン画像を再び読み取りユニットで読み取って生成される画像データの濃度変動から濃度補正データを生成するので、プリンタ部に備えられた記録ヘッドと原稿読み取り部の特性の両方を考慮した補正を行うことができ、その結果、むらのない高品位な画像を得ることができる。
【００６４】
なお、以上説明した実施形態ではテストパターン画像を読み取った後に周囲画素の影響も考慮して３画素平均による濃度補正値を生成していたが本発明はこれによって限定されるものではなく、濃度補正値を生成する演算方法を変えても良い。
【００６５】
例えば、上述の実施形態では、記録ヘッドのノズル配列方向に関して３画素平均するので、この平均化により読取画像データがボヤケてしまい、その結果、補正データ生成演算処理の際、実際にインクを吐出したノズルとそのパターンとの対応関係が崩れ、適正な補正を行うことができないこともある。
【００６６】
このため、３画素平均を行わず、即ち、Σｑ（ｋ，ｊ）／２５６で濃度平均を定義し、その値をｑｖ（ｊ）としてそのまま式（５）に代入し、補正値を算出しても良い。
【００６７】
【他の実施形態】
ここでは、テストパターンの読み取り時のみ、原稿読み取り部の読取解像度を上げることで、入力画像データを補間なしで記録ヘッドの解像度に応じた補正データを生成する例について説明する。従って、図１に示すような構成の複写装置を用いるとすれば、テストパターンの読み取り時には原稿読み取り部の解像度は６００ｄｐｉとなり、解像度変換回路７０２は動作せず、読み取った画像データをそのまま後段の回路に転送することになる。なお、このテストパターンは前述の実施形態で説明したのと同様のデータを用い、同様の方法によって生成されたものであるとする。
【００６８】
図８はこの実施形態に従う複写装置の読み取りユニットの内部構成を示す概略断面図である。なお、図８において、前述の実施形態の原稿読み取り部と同じ構成要素には同じ参照番号を付してその説明は省略し、ここではこの実施形態に特徴的な要素についてのみ説明する。
【００６９】
さて、読み取りユニット２０１は駆動モータ２１０がワイヤー２１１を巻き取ることで矢印２０９の方向に移動する。ここで、通常複写時、即ち、読取解像度が３００ｄｐｉであるとき、読み取りユニット２０１は０．２ｍ／ｓで走査を行うが、補正データ算出のためのテストパターンを読み取る場合はＣＰＵ１１２から制御信号が駆動モータ２１０に送られ、通常複写時の半分の速度０．１ｍ／ｓで走査を行い副走査方向（記録ヘッドの吐出口配列方向に対応している）に解像度６００ｄｐｉで画像を読み取る。
【００７０】
このようにして読み取られたテストパターンに基いて生成される画像データは図１に示す構成の回路によって画像処理され、補正データが生成される。ただし、この実施形態では副走査方向には画像テストパターンが記録ヘッドの記録解像度と同じ解像度６００ｄｐｉで読み取られているので、解像度変換回路１０２で解像度変換は行われない。
【００７１】
従って以上説明した実施形態によれば、濃度補正データを生成するために画像テストパターンを読み込む時だけ読み取りユニットの走査速度を落として読み取り解像度を上げることができるので、画像データを生成したあとで解像度変換を行う必要がなく、記録ヘッドの吐出口と画像データとの対応関係を１対１にした画像データに基いた補正データを生成することができる。
【００７２】
なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００７３】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００７４】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００７５】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００７６】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００７７】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００７８】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００７９】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００８０】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００８１】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００８２】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００８３】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【００８４】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００８５】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第２の解像度で画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを用いた記録部から所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録し、そのテストパターンが記録された記録媒体を第１の解像度で読み取りが可能な読み取り部を制御して読み取り、得られた読み取りデータに基づいて濃度むらを算出し、その算出された濃度むらに基づいて、記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成して記憶媒体に格納し、通常の記録では、その格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い画像を記録を行うので、記録部の特性と読み取り部の特性の両方が考慮された適切な補正ができるという効果がある。
【００８８】
これにより、画像処理における入出力機器の仕様が考慮された高品位な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態である複写装置の構成を示すブロック図である。
【図２】複写装置の原稿読み取り部２００の内部構成を示す側断面図である。
【図３】複写装置のプリンタ部３００の構成を示す概略斜視図である。
【図４】記録ヘッドユニット３０９によって記録された３走査分のテストパターンを示す図である。
【図５】テストパターンの読み取りを行う様子を示す図である。
【図６】濃度補正データ生成処理を示すフローチャートである。
【図７】テストパターン画像の主走査方向の濃度変化を示した図である。
【図８】他の実施形態に従う複写装置の原稿読み取り部の内部構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０１　入力補正回路
１０２　解像度変換回路
１０３　パターン発生回路
１０４　セレクタ
１０５　ＲＧＢ−ＣＭＹ変換回路
１０６　黒抽出回路
１０７　マスキング回路
１０８　補正回路
１０９　２値化回路
１１０　スムージング回路
１１１　画像メモリ
１１２　ＣＰＵ
１１３、１１５　ＲＡＭ
２００　原稿読み取り部
２０２　原稿載置ガラス
２０３　照明ランプ
２０４　レンズ
２０５　光電変換素子（ＣＣＤ）
２０８　原稿圧板
２１０　駆動モータ
３００　プリンタ部
３０１、３０２　搬送ローラ
３０３　給送ローラ
３０５　記録媒体
３０６、３０７　ガイドレール
３０８　キャリッジ
３０９　記録ヘッドユニット
３０９Ｙ、３０９Ｍ、３０９Ｃ、３０９Ｂｋ　記録ヘッド
３１０　搬送モータ
４０１　テストパターン

Claims (10)

1. 第１の解像度で画像原稿を読み取る読み取り手段と、第２の解像度で記録媒体に画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを備えた記録手段とを有する画像処理装置であって、
   前記記録手段を制御し前記記録ヘッドを用いて所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録するテストパターン記録手段と、
   前記テストパターン記録手段によってテストパターンが記録された記録媒体を前記読み取り手段を制御して読み取るテストパターン読み取り手段と、
   前記テストパターン読み取り手段によって得られた読み取りデータに基づいて、濃度むらを算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された濃度むらに基づいて、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成する補正データ生成手段と、
   前記濃度補正データを格納する記憶手段と、
   通常の記録において、前記記憶手段に格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い、前記記録手段を用いて画像を記録するよう制御する濃度補正制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記インクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するように、前記インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記インクジェット記録ヘッドは、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクを夫々吐出してカラー記録を行うために、第１のヘッド、第２のヘッド、第３のヘッド、第４のヘッドを有していることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記記録ヘッドを往復移動する走査手段をさらに有し、
   前記複数の記録素子は前記走査手段による移動方向とは交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記第２の解像度は前記第１の解像度より大きく、
   前記読み取りデータが前記複数の記録素子の配列方向に関してのみ前記第２の解像度になるようにを補間する補間手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
7. 前記算出手段は、
   前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応して、前記読み取りデータを前記走査手段による前記記録ヘッドの移動方向に所定量だけ選択する選択手段と、
   前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応して、前記選択手段によって選択された所定量の読み取りデータを加算平均する平均手段とを有することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記選択手段は、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応して、前記読み取りデータの前記記録ヘッドの移動方向に関する十分な濃度変化が認められる部分を含むように前記所定量の読み取りデータを選択することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記テストパターンの読み取りに際しては、前記読み取り手段の読み取り速度を遅くなるようにして、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向に対応する方向の読み取りデータの解像度が前記第２の解像度になるように制御する読み取り制御手段をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
10. 第１の解像度で画像原稿を読み取る読み取り部と、第２の解像度で記録媒体に画像を記録する複数の記録素子を備えた記録ヘッドを備えた記録部とを有する画像処理装置に適用されるが処理方法であって、
    前記記録部を制御し前記記録ヘッドを用いて所定の均一濃度を表す画像データに基づいてテストパターンを記録媒体に記録するテストパターン記録工程と、
    前記テストパターン記録工程においてテストパターンが記録された記録媒体を前記読み取り部を制御して読み取るテストパターン読み取り工程と、
    前記テストパターン読み取り工程において得られた読み取りデータに基づいて、濃度むらを算出する算出工程と、
    前記算出工程において算出された濃度むらに基づいて、前記記録ヘッドの複数の記録素子各々に対応した濃度補正データを生成する補正データ生成工程と、
    前記濃度補正データを記憶媒体に格納する格納工程と、
    通常の記録において、前記記憶媒体に格納された濃度補正データに基づいて濃度補正を行い、前記記録部を用いて画像を記録するよう制御する濃度補正制御工程とを有することを特徴とする画像処理方法。

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