JP2004042456A - 画像処理方法、画像処理装置、及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの特性による濃度むらを迅速かつ正確に補正することができる画像処理方法、画像処理装置、及び記録装置の提供を目的とする。
【解決手段】記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録し、テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取り、ドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求め、各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求め、隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出する。
【選択図】　　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の記録素子により構成される記録ヘッドを用いて画像を形成する記録方法において、記録素子の吐出性能のばらつきに起因する出力画像のむらを低減させる画像処理方法、画像処理装置、及び記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集積された多数の記録素子（以下、ノズルとも言う）により構成される記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置においては、個々のノズルのインク吐出量、吐出方向などにばらつきが生じていた場合、これが原因となって記録された画像に濃度むらが発生する。
【０００３】
この濃度むらの発生を軽減、防止するための第１の技術としては、記録ヘッドをずらしながら１つの領域を複数回スキャンし、１つの領域を種々のノズルで記録することにより濃度むらを目立たなくする方法が知られている。
【０００４】
また、第２の技術としては、テストパターンを記録し、これをセンサによって読み取って記録濃度むらを検出し、その濃度むらとノズルとの対応を取り、濃度むらの生じているノズルにおける吐出量を補正する技術が知られている。この吐出量の補正としては、検出した濃度の濃淡に対応した画像データの補正、誤差拡散法における閾値の変更などによる画像処理時の係数の補正、駆動エネルギー発生手段または駆動波形生成手段の変更による濃度むらの補正、などの方法が知られている。
【０００５】
第２の方法に属する技術として、特開平３−１４０２５２号公報には、ある範囲の記録濃度を検出し、濃度のむらを補正するようなインク打ち込み量を、記録ヘッドの各ノズル毎に求めて格納することが示されている。
【０００６】
また、特開２００１−１１３８０５号公報には、記録素子毎に、濃度むら、位置ずれを検出し、この吐出特性に基づいてハーフトーン処理を行うマスクを作成する方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の方法は、シリアルスキャン方式の記録装置に対しては適用可能であるが、記録面の全幅に亘るいわゆるフルマルチ記録ヘッドを備え、この記録ヘッドによって１回の記録走査によって記録面の全領域に対する記録を完了するようにした記録装置には適用ができないという問題がある。
【０００８】
さらに、上記第２の方法では、読み取ったテストパターンの濃度むらと記録ノズルとの対応を正確に取ることが困難であり、緩やかに変化する濃度むらでないと補正し難いという問題がある。
【０００９】
また、特開２００１−１１３８０５号公報に示された補正方法においては、マスクの作成に時間がかかり、またこの公報に記載されている方法以外のハーフトーン処理方法には適用できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に着目してなされたもので、シリアルスキャン方式の記録装置だけでなく、フルマルチ記録ヘッドを備える記録装置にも適用でき、かつ個々のノズルの特性による濃度むらを迅速かつ正確に補正することができる画像処理方法、画像処理装置、及び記録装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のような構成を有する。
【００１２】
すなわち、１つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理方法であって、前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録するステップと、前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取るステップと、前記ドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求めるステップと、前記各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求めるステップと、隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出するステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、１つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理方法であって、前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にそれぞれ複数のドットを記録することによりテストパターンを形成するステップと、前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取るステップと、前記テストパターンの中の同一の記録素子によって形成された複数のドットの平均濃度を求めるステップと、前記複数のドットの平均濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの平均位置を求めるステップと、前記複数のドットの平均濃度と平均位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求めるステップと、前記隣接ドットの間隔と各ドットの平均濃度とにより画像データの補正処理に関する補正係数を算出するステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、１つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理装置であって、前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録する手段と、前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取る手段と、前記ドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求める手段と、前記各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出する手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明は、１つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理装置であって、前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にそれぞれ複数のドットを記録することによりテストパターンを形成する手段と、前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取る手段と、前記テストパターンの中の同一の記録素子によって形成された複数のドットの平均濃度を求める手段と、前記複数のドットの平均濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの平均位置を求める手段と、前記複数のドットの平均濃度と平均位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、前記隣接ドットの間隔と各ドットの平均濃度とにより画像データの補正処理に関する補正係数を算出するステップとを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明は、１つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを備えると共に、この記録ヘッドを駆動するデータに所定の補正処理を施す補正処理手段を備えた画像処理装置であって、前記補正処理手段は、前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録する手段と、前記テストパターンに形成されたドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求める手段と、前記各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出する手段とを備え、前記記録手段は、前記補正手段によって補正されたデータに従って画像を記録することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明は、１つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを備えると共に、前記記録ヘッドを駆動するデータに所定の補正処理を施す補正手段を備えた記録装置であって、前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にそれぞれ複数のドットを記録することによりテストパターンを形成する手段と、前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取る手段と、前記テストパターンの中の同一の記録素子によって形成された複数のドットの平均濃度を求める手段と、前記複数のドットの平均濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの平均位置を求める手段と、前記複数のドットの平均濃度と平均位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、前記隣接ドットの間隔と各ドットの平均濃度とにより画像データの補正処理に関する補正係数を算出する手段と、を備え、前記記録手段は、前記補正手段によって補正されたデータに基づき画像を記録することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明においては、各々１画素を形成する多数の記録素子よりなる記録ヘッドにより画像を形成する装置において、記録ヘッドによりテストパターンを記録し、この記録パターンを読み取り、各記録素子により形成される各画素の濃度および各画素の位置を算出し、画素の平均濃度および隣接画素との間隔より算出される補正係数により記録画像データを補正し、出力記録することにより見かけの濃度を均一にするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
（記録装置における機構的構成）
図１は、本発明にの実施形態におけるインクジェット記録装置の機構的構成を示す斜視図である。
【００２０】
図１において、記録媒体に対して記録動作を行う記録部は、複数（ここでは４個）のヘッドカートリッジ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと、これを交換可能に搭載したキャリッジ２とで構成されている。ヘッドカートリッジ１Ａないし１Ｄのそれぞれは、いずれも記録ヘッド１３（図２参照）及びインクタンクを有し、また、記録ヘッド１３には、これを駆動するための信号の授受を行なうためのコネクタが設けられている。なお、以下の説明では、ヘッドカートリッジ１Ａないし１Ｄの全体または任意の一つを指す場合、単にヘッドカートリッジ１で示すことにする。
【００２１】
前記複数のヘッドカートリッジ１は、それぞれ異なる色のインクで記録を行うものであり、それらに搭載された各インクタンクには、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどの異なるインクがそれぞれ収納されている。各ヘッドカートリッジ１はキャリッジ２の所定位置にそれぞれ交換可能に搭載されており、キャリッジ２には、上記コネクタを介して各ヘッドカートリッジ１に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設けられている。
【００２２】
キャリッジ２は、主走査方向に延出するよう装置本体に設置されたガイド・シャフト３に移動可能に支持され、主走査方向に沿って往復移動可能となっている。そして、キャリッジ２は主走査モータ４によりモータプーリ５、従動プーリ６及びタイミングベルト７等の駆動機構を介して往復移動されると共に、その位置及び移動は、後述の制御系によって制御される。
【００２３】
記録用紙やプラスチック薄板等の記録媒体８は、２組の搬送ローラ９、１０、及び１１、１２の回転により、ヘッドカートリッジ１の吐出口面と対向する位置（記録領域）を通って搬送される。なお、記録媒体８は、記録領域において平坦な記録面を形成するように、その裏面がプラテン（不図示）によって支持される。この場合、キャリッジ２に搭載された各ヘッドカートリッジ１の各吐出口面は、キャリッジ２から下方へと突出して前記２組の搬送ローラ９、１０、及び１１、１２の間で保持された記録媒体８と平行するように保持されている。
【００２４】
また、ヘッドカートリッジ１は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェットヘッドカートリッジであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものとなっている。すなわちヘッドカートリッジ１の記録部は、各ノズルに配設された電気熱変換体に印加される電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーによってインクに膜沸騰を発生させて気泡を発生させ、その気泡の圧力を利用して吐出口よりインクを吐出させて記録を行うものとなっている。
【００２５】
また、図２は、上記ヘッドカートリッジ１における記録ヘッド１３の一部を模式的に示す説明斜視図である。前述のように記録領域にて支持された記録媒体８と所定の隙間（例えば約０．５ないし２ミリ程度）を介して対向する吐出口面２１には、所定のピッチで複数の吐出口２２が形成され、共通液室２３と各吐出口２２とを連通させる各液路２４の壁面に沿ってインク吐出用の熱エネルギーを発生させる電気熱変換体（発熱抵抗体など）２５が配設されている。
【００２６】
ここでは、ヘッドカートリッジ１の吐出口２２は、キャリッジ２の走査方向と交差する方向に整列するような位置関係でキャリッジ２に搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体（以下においては、「吐出ヒータ」ともいう）２５を駆動（通電）して、液路２４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口２２からインクを吐出させる記録素子（ノズルともいう）１３が構成される。
【００２７】
一方、図３は本発明の実施形態における制御系回路の構成を示すブロック図である。図３において、コントローラ１００は記録装置全体の制御を行なう主制御部であり、例えばマイクロ・コンピュータ形態のＣＰＵ１０１、プログラムや所用のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ１０３、記録データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ１０５等を有する。また、ホスト装置１１０は、記録データの供給源としての機能を有するものとなっており、記録に係わる画像等のデータの作成、処理等を行うコンピュータ等の形態を採るものの他、画像読み取り用のリーダ部等の形態を採るものも適用可能であり、ここから送出される記録データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１２を介してコントローラ１００との間で送受信される。
【００２８】
また、このコントローラ１００の入力側には、操作部１２０とセンサ群１３０とが接続されており、前記操作部１２０は、操作者による指示入力を可能とするスイッチ群と入力設定部とからなる。このうち、前記スイッチ群としては、電源スイッチ１２２、記録開始を指示するための記録開始スイッチ１２４、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ１２６、マニュアルでレジストレーション調整を行うためルジストレーション調整起動スイッチ１２７等が設けられ、入力設定部としては、マニュアルで前記調整値を入力するためレジストレーション調整値設定入力部１２９等が設けられている。
【００２９】
また、前記センサ群１３０は、装置の状態を検出するためのセンサ群であり、キャリッジ２のホームポジションを検出するためのフォトカプラ１３２及びヘッドカートリッジ１または４１周辺の環境温度を検出するために適宜の部位に設けられた温度センサ１３４等を有している。
【００３０】
また、コントローラ１００の出力側には、ヘッドドライバ１４０と、モータドライバ１５０，１６０とが接続されている。ヘッドドライバ１４０は、記録データ等に応じて記録ヘッド１３の吐出ヒータ２５を駆動するドライバである。ヘッドドライバ１４０は、記録データを吐出ヒータ２５の位置の対応させて配列させるシフトレジスタ、このシフトレジスタから出力される記録データをラッチするラッチ回路、及びこのラッチ回路から出力された駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子等の他、ドット形成位置合わせのために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定するタイミング設定部等を有する。
【００３１】
さらに、記録ヘッド１３には、サブヒータ１４２が設けられている。このサブヒータ１４２はインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、吐出ヒータ２５と同時に記録ヘッド基板上に形成する形態、または記録ヘッド本体あるいはヘッド・カートリッジに取り付ける形態を採ることができる。モータドライバ１５０は主走査モータ１５２を駆動するためのドライバであり、副走査モータ１６２は記録媒体８を搬送（副走査）するために用いられるモータであり、モータドライバ１６０はこのモータ１６２を駆動するためのドライバである。
【００３２】
次に、上記記録装置における画像処理部について説明する。
図４は入力画像データを画像処理して記録データを生成するための処理部の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図において、本実施例における画像処理部は、１画素あたりＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色について８ビットの画像データ、つまり各色について２５６階調の画像データを入力し、その画像データを１画素あたりＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各インク色について各１ビットの画像データとして出力する。
【００３４】
すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色についての８ビットずつの画像データは、まず、色変換処理部２１０としての３次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）によって、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各インク色毎に８ビットのデータに変換される。このような処理は、入力系のＲＧＢ系カラー信号から、出力系のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋカラー信号に変換する色変換処理である。
【００３５】
入力系からの入力データはディスプレイなどの発光体における加法混色の３原色（ＲＧＢ）データである場合が多く、またプリンタなどの出力系において光の反射によって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。そのため、このような色変換処理が必要となる。この色変換処理に用いられる３次元ＬＵＴは、離散的にデータを保持し、その保持するデータ間は補間処理によって求める。その補間処理は、公知の技術であるため、ここでの説明は省略する。
【００３６】
このように色変換処理が施されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各インク色の８ビットデータは、出力γ補正部（出力濃度補正部）２２０としての１次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）により、出力γ補正が施される。記録媒体上において、単位面積当たりのドット数と、反射濃度などの出力特性との関係は、多くの場合は、線形関係とはならない。そこで、出力γ補正を施すことによって、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各インク色の８ビットの入力レベルと、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各インクによる出力特性との関係を線形関係に補償するようになっている。出力γ補正テーブルとしての１次元ＬＵＴは、記録ヘッドのそれぞれにおける全ノズルに対応して備えられており、後述する濃度むらの補正係数によって変更されるようになっている。
【００３７】
このようにして、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の８ビットの入力データは、記録装置におけるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各インク色毎に８ビットデータに変換され、その後各インク色の８ビットデータは、それぞれ二値化処理部にて１ビットの二値データに変換され、ヘッドドライバ１４０に供給される。
【００３８】
次に、上記構成を有するインクジェット記録装置によって実行される画像処理動作を説明する。
この実施形態において、画像処理動作は図７に示す手順で行われる。
まず、マルチノズル記録ヘッドを用いて画像処理動作に使用するテストチャートを記録する（ステップＳ１）。図５はこのテストチャートの一例を示している。
【００３９】
図において、各升目は記録ヘッドの各ノズルに対応する画素を示しており、黒塗りの升がノズルから吐出されたドットを着弾させるべき画素を、白抜きの升がドットを着弾させない画素をそれぞれ表している。記録素子は図中の横方向に並んでいる。つまり、記録ヘッドの各ノズルはＸ方向（図５の横方向）へ沿って配置され、記録ヘッドと記録媒体とがＹ方向（図５の縦方向）へ沿って相対移動することで、この図のパターンが記録される。図５において、横方向の升目の数は記録素子（ノズル）の数に対応するが、ここでは一部を示している。
【００４０】
横方向のラインＬ１とＬ２は、記録の開始位置と終了位置を検出するために記録されるラインで、以下、Ｌ１を開始ライン、Ｌ２を終了ラインと称す。ここで、（ａ）の領域では右側より１番目、５番目、９番目……というように３ノズルおきにノズルからドットが吐出され、かつＹ方向には１画素おきにドットが吐出されてチャートが記録される。（ｂ）の領域では右側より４番目、８番目、１１番目……、というように３ノズルおきに選択されて記録され、かつＹ方向には同様に１画素おきにドットが吐出されてチャートが記録される。そして、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の各領域において１つづつ選択するノズルを右側へとずらしてゆくと、（ｅ）の領域では（ａ）の領域と同じノズルで記録されることとなる。
【００４１】
各領域におけるドットの記録動作を、何ノズルおきに行うかは記録密度に対する平均的な記録ドットの大きさで決まり、読み取り時に、記録ヘッドのノズルの配列方向であるＸ方向においてＹ方向に配列されたドットにより形成されるライン（副走査ラインと称す）の間が白地として検知され、各副走査ラインを確実に分離できるように選択する。
【００４２】
記録ピッチ（ここでは、３ノズル分の間隔）よりもドットの直径が大きい場合には、図５の例のように、記録ピッチを増す必要があり（この場合には、３ノズルおきよりも大きくする必要があり）、それに伴なって領域の数もさらに増大させたチャートとする必要がある。例えば、図５の例のように、各領域が１ドットずつずれて行くように形成されている場合には、記録ピッチが１ドット分増加する毎に、領域を１領域ずつ増加する。
【００４３】
また、図５の例では、同一ノズルによるＹ方向への記録は１画素おきとしている。これは、Ｙ方向における各画素毎に連続してドットを打つと、Ｙ方向においてドットが繋がり、各領域内で孤立ドットを形成した場合に比べ、各領域間の平均ドット濃度の差（平均ドットの大小の差）が小さな値となることによる。各ノズルによって形成されるドットの濃度誤差をより正確に求めるためには、互いに分離した孤立ドットを形成し、異なるノズルから吐出されたドットの濃度値の差を求めることが望ましい。そのために、上記のように、Ｙ方向において１画素おきにドットを形成している。なお、孤立ドットを形成する場合であっても、１ドットのみでは、濃度にばらつきが生じる可能性もあるので、数ドットを形成して測定し、その平均値を求めた方がより適正なドット濃度値を得ることができる。
【００４４】
しかし、後述の補正係数の算出に際し、予め検出した濃度データの値を調整すれば、互いに分離されたドットの濃度を検出する場合と同様に、正確に各ドットの平均値を求めることができる。このため、同一領域に形成するドットは副走査方向において繋がりを持つよう形成しても良く、チャートの形状は必ずしも図５に示すものに限定されない。
【００４５】
次に、上記のようにして形成したテストチャートを所定のイメージスキャナー１７０にセットし（ステップＳ２）、そのテストチャートの読み取り動作を実行させる（ステップＳ３）。この記録結果の読み取り動作は、ＣＣＤなどの撮像手段を備えた一般または専用のイメージスキャナー１７０を用いて行う。読み取りの解像度は少なくとも記録密度と同等以上であることが必要があり、１．５倍以上の解像度が好ましい。光学的解像度は記録密度と同様でスキャナーの読み取り解像度のみを上げることでも良い。この読み取り動作によって得た画像データに基づき、ホスト装置１１０では、まず開始ラインＬ１と終了ラインＬ２のそれぞれの左右両端の位置を特定し、少なくとも一方のラインにおいて、左端と右端のＹ座標が一定値以上ずれているか否かを判断し、一定値以上ずれている場合には原稿の置き方が曲がっていると判断する。そして、インクジェット記録装置に設けられている表示部あるいはホスト装置１１０などの所定の出力装置を駆動し、再びテストチャートの設置位置を修正することを要請する警告動作を行う。なお、曲がりはライン間の分離に支障がなければ良いので、最大１０分の１程度の勾配まで許される。
【００４６】
次いで、テストチャートを読み取って得た画像データを、前記開始ラインＬ１〜終了ラインＬ２に至るＹ座標に基づき、前記記録領域（ａ）〜（ｅ）に対応して分割する（ステップＳ４）。ついで分割された各領域毎に、その両端のドットを除いたドットの平均値を求める。図５の例では、各領域内に１２ドット記録されているので、両端のドットを除いた１０ドット分の範囲、すなわち２０画素分の範囲について各ドットの平均値または積算値を求める（ステップＳ５）。
【００４７】
図６は６００ｄｐｉのプリンタで、図５のように４ノズル間隔（３ノズルおき）で記録されたチャートを１２００ｄｐｉで読み取り、Ｘ方向９ノズル分にわたる領域についてＹ方向の平均値を求めた結果である。読み取りの結果から得られる階調値は、ここでは階調値２５５（ＲＧＢ値で階調値０が黒、階調値２５５が白）で表されており、すなわち階調値２５５の場合は白地、階調値０の場合は黒地を示す。従って、各ノズルによって形成された画素の記録濃度を求めるにはある閾値を決め、その閾値よりも下の領域の面積（図６において斜線にて示す面積）を求める。閾値の決定の仕方は平均値のデータのヒストグラム（平均値データの濃度分布）において、例えば、白地のデータ数の３０％のデータ数によって求めた平均値とする。すなわち、テストチャートにおける全画素の読み取り値を、そのデータ数の多い順に並べ、その中で、最多データ数となる白地のデータ数（画素数）の３０％の個数のデータの平均値を閾値とする。この実施形態においては、前記閾値を１５０として定め、それより下側の面積（図６中、斜線にて示す部分の面積）を求めることにより各ノズルから吐出されたドットによって記録される画素濃度に比例した値が得られる（ステップＳ６）。そして、（ａ）〜（ｄ）の各領域について同様の計算を行い、全ノズルの記録濃度に比例する値を求める。（ｅ）は（ａ）と同じノズルであるので濃度の計算は不要である。
【００４８】
次いで、各ノズルにより記録されるドットのＸ方向の重心位置を求める（ステップＳ７）。Ｘ座標の位置をｘ、各領域毎に求められたＹ方向の平均値をＨ（ｘ）、閾値をＴｈとするとｉ番目のノズルによって形成されたドットのＸ方向の中心記録位置は、そのノズルにより記録された副走査ラインの重心ｘ（ｉ）を求めることによって得られる。その計算式はｉ番目ノズルのＨ（ｘ）がＴｈを下回る範囲の開始座標をｘｉ１、終了座標をｘｉ２とすると次式で表される。
【００４９】
【数１】

【００５０】
但し、Ｈ’（Ｘ）＝−（Ｈ（Ｘ）−Ｔｈ）とする。
【００５１】
各ノズルの中心位置が求まれば、ノズルの間隔は両ノズルの座標の差分により求まる。領域（ｅ）を設けたのは読み取り時にテストチャートの置き方が曲がった場合、領域（ａ）と（ｄ）から間隔を求めると誤差が大きくなるため、隣接領域からのみ間隔を計算できるようにするためである。従って、前述のようにラインＬ１を利用して、チャートの曲がりを検出し、回転して曲がりを補正する操作を加えるようにする場合には、領域（ｅ）を不要とすることも可能である。
【００５２】
以上のようにして求めた各ノズルによって形成されるドットの平均濃度と隣接ノズルとの間隔により、画像データの補正係数を求める（ステップＳ８）。この補正係数は、基本的には高い濃度のドットを与えるノズルにより記録される画像データの濃度は低くし、隣接ノズルとの間隔が小さいノズルにより記録される画像データの濃度を高くするような値とする。
【００５３】
この場合、濃度および間隔の平均値を求め、変動量を平均値に対する１００分比で表わして利用することが望ましい。濃度およびドット間隔の変動量をどのように画像データの変調に用いるかは各種の方法が考えられ、変動量に対する補正量をテーブルに作成すれば最も精度の高い補正が可能となる。しかしながら一般的には変動量に比例させて画像データを補正することで充分な効果が得られる。
【００５４】
入力画像データはＲ，Ｇ，Ｂ値であれば、図４に示す画像処理部により、図８に示すようなフローチャートに従って信号処理が行われる。すなわち、画像処理部に画像データが入力されると（ステップＳ１１）、３次元ルックアップテーブルを用いた色変換処理部２１０による色変換処理（ステップＳ１２）を行った後、１次元ルックアップテーブル２１０を用いた出力γ補正部により色補正処理を行うと共に（ステップＳ１２）、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色分解処理（ステップＳ１３）を行い、さらに、記録装置のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインクの記録量に変換される。
【００５５】
次いで、記録ヘッドの記録濃度特性の補正を、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋインクの記録量に変換したデータに対し、前記の出力γ補正部２２０によって行なう。すなわち、シアンインク記録ヘッドの特性によりシアンインクの記録量データを補正し、他のインクについても同様に補正する。次いで各種の２値化処理手段を有する２値化処理部２３０により、各ノズルのオン、オフのデータ（１ビットのデータ）に変換される。
【００５６】
また、隣接ノズルによる記録間隔を補正量に反映させる方法は、隣接するノズルによって隣接位置に形成されるドットの記録間隔が広い場合には、その記録間隔の両側に位置するドットの濃度を上げ、記録間隔が狭い場合には濃度を下げることにより行う。例えば記録間隔が１０％変化した場合には、５％だけ濃度を変化させる。各ドットについてその両側に位置するドットからの影響を加算する。但し、上記のように記録間隔の変化の大きさに比例して濃度を変化させるが、その変化の最大値は、ある程度規制しておくことが望ましい。例えば平均濃度の２０％といった上限値を設けておくことが考えられる。
【００５７】
以上の補正方法を式で記すと、ｉ番目のノズルの濃度の平均値に対する比率をＤ（ｉ）％、左側のノズルとの間隔の平均値に対する比率をＬ１（ｉ）％、右側のノズルとの間隔の平均値に対する比率をＬ２（ｉ）％とすると、補正係数Ｋ（ｉ）％は次式のようになる。
Ｋ（ｉ）＝Ｄ（ｉ）・（Ｌ１（ｉ）＋Ｌ２（ｉ））／２００
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋインクの記録量データに、記録するノズルに対応させてこの補正係数を乗じ、次いで２値化処理を行い記録する。
【００５８】
以上のように、この実施形態においては、３ドットおきに形成されたテストチャートの各領域を読み取るようにしたため、各ノズルによって形成されるドットの濃度むらを正確に検出することができ、しかもその濃度むらを隣接位置に存在するドットの濃度だけでなく、間隔をも勘案して補正するようにしたため、確実に濃度むらを補正することができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
上記第１の実施形態においては、記録ヘッド内におけるノズルが全て吐出可能なノズルである場合について説明したが、記録ヘッドによってはインク滴を全く吐出し得ない状態となった不吐出ノズルが存在する場合もある。この第２の実施形態では、この不吐出ノズルが存在する場合にも対応可能なものとなっている。
【００６０】
すなわち、ノズルの間隔を求めた時点で検出されたノズル数が正しいか否かのチェックを行う。また間隔が予想される範囲に収まっているかのチェックも行い、ノズル数が少なくかつ間隔が２倍前後の幅であれば、不吐出ノズルが存在すると判断することができる。
【００６１】
不吐出ノズルに対しては、その両側のノズルにより記録される画素の濃度を増大させることで、むらを目立たなくさせることができる。上記の例に倣えば、記録間隔が２００％に拡がったと考えてよいが、不吐出ノズルが存在すると判断された場合、濃度を５０％を上限として増大させる。但し、大幅に濃度を変化させた場合は、濃度を変化させたノズルの隣接ノズルによって形成されるドットの濃度を増大させた量の半分（２５％）を限度として減少させることで濃度の均一性を向上させることが出来る。
【００６２】
濃度を求める際、閾値を大きく設定すると濃度の差が実際以上に大きくなってしまうことがあるが、小さく設定するとノズルの分離ができなくなってしまう。これを避けるため、各ノズル間に対応する濃度の最小値群を検出し、両隣の最小値を結ぶ線または両隣の最小値の平均値を基準として濃度を計算しても良い。図２に、両隣の最小値を結ぶ線Ｅの一例を示す。
【００６３】
なお、上記各実施形態においては、ヒータを用いた記録素子を有する記録ヘッドを適用した場合を例に採り説明したが、ピエゾなどの電気機械変換体を備えた記録素子を有する記録ヘッドにも本発明は適用可能であり、さらには、上記実施形態のようにフルライン型の記録ヘッドだけでなく、シリアル記録に使用する記録ヘッドを用いた場合にも本発明は適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録したドットの濃度とドット間の距離とに基づいて求めた補正係数を用いて、記録する画像のドットの濃度を補正することにより、濃度むらと記録ノズルとの対応を正確に取ることが可能となった。これにより、記録面全域の幅に亘るいわゆるフルマルチ記録ヘッドを備えた装置においても精度よく濃度むらを補正することが可能となった。
【００６５】
また、不吐ノズルが存在する場合には、その不吐出ノズルに隣接するノズルの濃度を増大させることによって不吐出ノズルによって形成されるべき位置に発生する濃度むらを補正することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の機構的構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したヘッドカートリッジにおける記録ヘッドの一部を模式的に示す説明斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における制御系回路の構成を示すブロック図である。
【図４】入力画像データを画像処理して記録データを生成するための画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態において形成されるテストチャートの一部を示す説明平面図である。
【図６】記録されたテストチャートを読み取って得られる濃度を、副走査方向における濃度の平均値を算出して得た結果を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態において補正係数を算出するフローチャートである。
【図８】入力画像データを画像処理して記録データを生成する処理工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　ヘッドカートリッジ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　ヘッドカートリッジ
２　キャリッジ
４　主走査モータ
８　記録媒体
９，１０，１１，１２　搬送ローラ
１３　記録ヘッド
２１　吐出口面
２２　吐出口
２３　共通液室
２４　液路
２５　吐出ヒータ
１００　コントローラ
１１０　ホスト装置
１２０　操作部
１２２　電源スイッチ
１２４　記録開始スイッチ
１２６　回復スイッチ
１２７　レジストレーション調整起動スイッチ
１２９　レジストレーション調整値設定入力部
１３０　センサ群
１３２　フォトカプラ
１３４　温度センサ
１４０　ヘッドドライバ
１４２　サブヒータ
１５０　モータドライバ
１５２　主走査モータ
１６０　モータドライバ
１６２　副走査モータ
２１０　色変換処理部
２２０　補正部
２３０　２値化処理部
Ｌ１　開始ライン
Ｌ２　終了ライン

Claims (10)

1. １つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理方法であって、
   前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録するステップと、
   前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取るステップと、
   前記ドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求めるステップと、
   前記各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求めるステップと、
   隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出するステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。
2. １つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理方法であって、
   前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にそれぞれ複数のドットを記録することによりテストパターンを形成するステップと、
   前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取るステップと、
   前記テストパターンの中の同一の記録素子によって形成された複数のドットの平均濃度を求めるステップと、
   前記複数のドットの平均濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの平均位置を求めるステップと、
   前記複数のドットの平均濃度と平均位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求めるステップと、
   前記隣接ドットの間隔と各ドットの平均濃度とにより画像データの補正処理に関する補正係数を算出するステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。
3. 前記補正係数はドットの濃度に反比例させ、隣接ドットとの間隔に比例させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理方法。
4. 前記補正係数は着目ドットの濃度に反比例させると共に、左右の隣接ドットとの間隔に比例させ、左右の隣接ドットから着目ドットへの影響は半分づつとすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理方法。
5. 前記テストパターンは、記録ヘッドの中で非隣接位置にある複数の記録素子により主走査方向に沿って形成されるドット列を、主走査方向と交差する副走査方向に沿って複数列形成してなり、各ドット列は、複数の記録素子の配列ピッチ以上の間隔で形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理方法。
6. 前記テストパターンは、記録ヘッドの配列方向である主走査方向とこれに交差する副走査方向とにおいて、少なくとも記録ヘッドの配列ピッチ以上の間隔を介してマトリックス状に記録されたドットによって形成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像処理方法。
7. １つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理装置であって、
   前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録する手段と、
   前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取る手段と、
   前記ドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求める手段と、
   前記各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、
   隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出する手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
8. １つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを駆動するデータに、所定の補正処理を施す画像処理装置であって、
   前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にそれぞれ複数のドットを記録することによりテストパターンを形成する手段と、
   前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取る手段と、
   前記テストパターンの中の同一の記録素子によって形成された複数のドットの平均濃度を求める手段と、
   前記複数のドットの平均濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの平均位置を求める手段と、
   前記複数のドットの平均濃度と平均位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、
   前記隣接ドットの間隔と各ドットの平均濃度とにより画像データの補正処理に関する補正係数を算出するステップとを備えることを特徴とする画像処理装置。
9. １つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを備えると共に、この記録ヘッドを駆動するデータに所定の補正処理を施す補正処理手段を備えた画像処理装置であって、
   前記補正処理手段は、
   前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にドットを形成することによりテストパターンを記録する手段と、
   前記テストパターンに形成されたドットの濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの位置を求める手段と、
   前記各ドットの濃度と位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、
   隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔と前記各ドットの濃度とにより、画像データの補正処理に関する補正係数を算出する手段とを備え、
   前記記録手段は、前記補正手段によって補正されたデータに従って画像を記録することを特徴とする記録装置。
10. １つのドットを形成し得る記録素子を複数個配列してなる記録ヘッドを備えると共に、前記記録ヘッドを駆動するデータに所定の補正処理を施す補正手段を備えた記録装置であって、
    前記記録ヘッドの中の隣接する記録素子によって記録媒体上の非隣接位置にそれぞれ複数のドットを記録することによりテストパターンを形成する手段と、
    前記テストパターンに形成されたドットの濃度を読み取る手段と、
    前記テストパターンの中の同一の記録素子によって形成された複数のドットの平均濃度を求める手段と、
    前記複数のドットの平均濃度に基づき各記録素子によって形成されるドットの平均位置を求める手段と、
    前記複数のドットの平均濃度と平均位置とに基づき隣接する記録素子によって隣接位置に形成されるドットの間隔を求める手段と、
    前記隣接ドットの間隔と各ドットの平均濃度とにより画像データの補正処理に関する補正係数を算出する手段と、を備え、
    前記記録手段は、前記補正手段によって補正されたデータに基づき画像を記録することを特徴とする記録装置。

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