JP2004106248A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録後の画像におけるムラの発生を確実に防止することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】画像の記録を行う際には、先ず、インクの吐出量を補正するために使用するパターンを記録する（ステップＳ１１）。次に、記録したパターンの濃度を測定する（ステップＳ１２）。次に、濃度の測定値と既定値とを比較し、ルックアップテーブルから補正係数を呼び出し（ステップＳ１３）、各インクジェットヘッドにおける各インクジェットノズル毎の補正係数を決定する（ステップＳ１４）。記録ヘッドにおいては、この補正係数に基づいて、各インクジェットヘッドにおける各インクジェットノズルに対応する画像データを補正することにより、各々のインクジェットノズルによるインクの吐出量を調整することができる（ステップＳ１５）。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、印刷用紙の幅方向に多数列設されたインクジェットノズルに対して、印刷用紙をインクジェットノズルの列設方向と直交する方向に搬送することにより、印刷用紙上に画像を記録するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置においては、一般的に、各インクジェットノズルの形状や撥水処理のバラツキにより、記録後の画像に濃度ムラやスジムラ等のムラが発生するという問題がある。
【０００３】
このため、実際に画像の記録を行うに先立って、濃度レベルの異なる複数のパターンをテスト的に記録し、このパターンの濃度を測定することにより、複数のインクジェットノズルに対するシェーディング補正を実行するようにしたインクジェット記録装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特許第３１７９１８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のインクジェット記録装置においては、インクの吐出ムラの原因となるインク濃度の変化や各ノズル毎の撥水性の変化は、画像の記録中も常に発生している。上述した従来のインクジェット記録装置においては、経時的に発生するムラに対応することは困難である。
【０００５】
このような問題は、インクジェットノズルを印刷用紙に対して互いに直交する二方向に相対的に移動させて画像の記録を行う形式のインクジェット記録装置の場合に比べ、印刷用紙の幅方向に多数列設されたインクジェットノズルに対して、印刷用紙をインクジェットノズルの列設方向と直交する方向に搬送することにより印刷用紙上に画像を記録するインクジェット記録装置において特に顕著に発生する問題である。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、記録後の画像におけるムラの発生を確実に防止することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、印刷用紙の幅方向に多数列設されたインクジェットノズルに対して、前記印刷用紙を前記インクジェットノズルの列設方向と直交する方向に搬送することにより、前記印刷用紙上に画像を記録するインクジェット記録装置において、前記印刷用紙における画像記録エリア外に、前記インクジェットノズルの列設方向に延びるパターンを記録するパターン記録手段と、前記印刷用紙の搬送方向に対して前記パターン記録手段の後段に配設され、前記パターン記録手段により記録されたパターンの濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段により測定した濃度の測定値に基づいて、前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正する吐出量補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記パターン記録装置は、前記インクジェットノズルと、当該インクジェットノズルに対して、前記パターンを記録するためのデータを画像データとともに送信する画像記録部とから構成される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記濃度測定手段は、前記パターン記録手段によるパターンの記録位置データに基づいて前記パターンの濃度の測定位置を決定する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記パターン記録手段は、各々網点面積率が異なる複数のパターンを記録するとともに、前記吐出量補正手段は、前記濃度測定手段により測定した複数のパターンの濃度の測定値に基づいて前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記吐出量補正手段は、互いに隣接する複数のインクジェットノズルの吐出量の補正値を考慮して各インクジェットノズルからのインキの吐出量を補正する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、印刷用紙の幅方向に多数列設されたインクジェットノズルに対して、前記印刷用紙を前記インクジェットノズルの列設方向と直交する方向に搬送することにより、前記印刷用紙上に画像を記録するインクジェット記録方法において、前記印刷用紙における画像記録エリア外に、前記インクジェットノズルの列設方向に延びるパターンを記録するパターン記録工程と、前記パターン記録工程において記録されたパターンの濃度を測定する濃度測定工程と、前記濃度測定工程において測定した濃度の測定値に基づいて、前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正する吐出量補正工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記濃度測定工程においては、前記パターン記録工程におけるパターンの記録位置データに基づいて前記パターンの濃度の測定位置を決定する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記パターン記録工程においては、各々網点面積率が異なる複数のパターンを記録するとともに、前記吐出量補正工程においては、前記濃度測定手工程において測定した複数のパターンの濃度の測定値に基づいて前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記吐出量補正工程においては、互いに隣接する複数のインクジェットノズルの吐出量の補正値を考慮して各インクジェットノズルからのインキの吐出量を補正する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明を適用するインクジェット記録装置の側面概要図であり、図２はそのインクジェットノズルの配置を示す平面図である。
【００１７】
このインクジェット記録装置は、支持板２により支持された複数のインクジェットヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（これらを総称する場合には「インクジェットヘッド１」という）から成る記録ヘッド３と、印刷用紙を記録ヘッド３に対して矢印Ｔで示す方向に搬送する搬送機構６と、この搬送機構６による印刷用紙の搬送方向に対して記録ヘッド３の後段に配設された濃度測定部４と、後述する制御部５とを備える。
【００１８】
複数のインクジェットヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、８個のインクジェットヘッド１Ｙは、印刷用紙にイエローの色の画像を記録するためのものである。同様に、８個のインクジェットヘッド１Ｍは印刷用紙にマゼンタの色の画像を記録し、８個のインクジェットヘッド１Ｃは印刷用紙にシアンの色の画像を記録し、８個のインクジェットヘッド１Ｋは印刷用紙にブラックの色の画像を記録するためのものである。
【００１９】
これらのインクジェットヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各々、ピエゾ素子の駆動によりインクを吐出する数百個のインクジェットノズルを備える。
【００２０】
図２に示すように、これらのインクジェットヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、支持板２により、互いに千鳥状に配置された状態で支持されている。なお、各インクジェットヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおけるインクジェットノズル間に隙間が発生することを防止するため、各インクジェットヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを互いに重ね合わせた状態で配置するようにしてもよい。
【００２１】
搬送機構６は、モータ６４の駆動により回転する駆動プーリ６１と、従動プーリ６２との間に巻回された多孔性の無端ベルト６３を備える。この無端ベルト６３の下面と当接する位置には、その上面に多数の吸引孔を有する排気チャンバー６５が配設されている。この排気チャンバー６５は、基台６８から立設された支持部材６７により支持されている。また、この排気チャンバー６５の下面には、排気チャンバー６５内の空気を排出するための複数の排気ファン６６が配設されている。
【００２２】
このインクジェット記録装置においては、印刷用紙は、その上面に多数の吸引孔を有する排気チャンバー６５の作用により、多孔性の無端ベルト６３の表面に吸着保持された状態で図１および図２において矢印Ｔで示す方向に搬送される。そして、この印刷用紙に対して、記録ヘッド３により、画像とインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用するパターンとが記録され、濃度測定部４により記録後のパターンの濃度が測定された後、排出される。
【００２３】
図３は、画像の記録が完了した印刷用紙Ｓを示す概要図である。
【００２４】
印刷用紙Ｓにおける画像１０の領域に対し、図３において矢印Ｔで示す印刷用紙Ｓの搬送方向の上流側には、インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９が記録されている。
【００２５】
このパターン９は、図４（ａ）に示すように、イエローの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｙと、マゼンタの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｍと、シアンの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｃと、ブラックの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｋとから構成される。これらのパターン９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋは、各々、その網点面積率が８０％程度の帯状のパターンとなっている。
【００２６】
なお、その網点面積率が８０％程度の帯状のパターン９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋの他に、その網点面積率が４０％程度の帯状のパターン９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋを併用するようにしてもよい。この場合においては、パターン９は、図４（ｂ）に示すように、イエローの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｙ、９２Ｙと、マゼンタの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｍ、９２Ｍと、シアンの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｃ、９２Ｃと、ブラックの色のインクを吐出するインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９１Ｋ、９２Ｋとから構成されることになる。
【００２７】
なお、インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９を、図３において矢印Ｔで示す印刷用紙Ｓの搬送方向の上流側に形成する代わりに、インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用されるパターン９を、図３において矢印Ｔで示す印刷用紙Ｓの搬送方向の下流側に形成するようにしてもよい。また、このパターン９を、色認識用のカラーパッチと兼用してもよい。
【００２８】
図５は、上述したインクジェット記録装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２９】
このインクジェット記録装置は、ルックアップテーブル５１と、補正部５２と、画像処理部５３と、画像メモリ５４とから構成される制御部５を備える。ここで、補正部５２は、濃度測定部４により測定した濃度の測定値と、ルックアップテーブル５１に記憶したデータとに基づいて、記録ヘッド３におけるインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するためのものである。また、画像処理部５３は、画像メモリ５４に記憶されたインクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用するパターンのデータを、そこに入力された画像データとともに処理した後、記録ヘッド３におけるインクジェットノズルに送信するためのものである。
【００３０】
次に、上述したインクジェット記録装置によるインクの吐出量の補正動作について説明する。図６はこの発明に係るインクジェット記録装置によるインクの吐出量の補正を示すフローチャートである。
【００３１】
このインクジェット記録装置により画像の記録を行う際には、印刷用紙Ｓに画像１０を記録するに先立って、インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用するパターン９を記録する（ステップＳ１１）。このパターン９の記録は、画像処理部５３が、画像メモリ５４に記録されたパターン９を記録するためのデータを、画像処理部５３に入力された画像データとともに、記録ヘッド３の各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズルに送信することにより実行される。
【００３２】
次に、記録ヘッド３による画像１０の記録と並行して、濃度測定部４により、先に記録したパターン９の濃度を測定する（ステップＳ１２）。この濃度の測定は、記録ヘッド３の各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズルに各々対応する位置で実行される。このとき、濃度測定部４は、記録ヘッド３によるパターン９の記録位置データに基づいてパターン９の濃度の測定位置を決定する。そして、濃度測定部４による濃度の測定値は、補正部５２に送信される。
【００３３】
濃度の測定が終了すれば、補正部５２は、濃度の測定値と既定値とを比較し、ルックアップテーブル５１から、補正係数を呼び出す（ステップＳ１３）。ここで、この補正係数とは、濃度の測定値と既定値との差分や比率に基づいて各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズルの吐出量を補正するために予め実験的に求められ、ルックアップテーブル５１に記憶された係数である。
【００３４】
そして、補正部５２は、ルックアップテーブル５１から呼び出した補正係数に基づいて、各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズル毎の補正係数を決定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
なお、図４（ｂ）に示すように、その網点面積率が８０％程度の帯状のパターン９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋとその網点面積率が４０％程度の帯状のパターン９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋとを併用した場合においては、線間補間を利用して補正係数を決定する。すなわち、図７に示すように、その網点面積率が８０％程度の帯状のパターン９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋの濃度測定値と、その網点面積率が４０％程度の帯状のパターン９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋの濃度測定値とをインプットし、これらのポイントから線形補間を実行することにより、その網点面積率が０％から１００％までの全濃度域での補正係数のグラフを全てのインクジェットノズルに対して求めることにより、全濃度領域において適正な補正係数を算出することが可能となる。
【００３６】
再度、図６を参照して、補正部５２により決定された補正係数は、記録ヘッド３に送信される。そして、記録ヘッド３においては、この補正係数に基づいて、各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズルのインクの吐出量を調整する（ステップＳ１５）。インクの吐出量を調整する場合には、予め画像データ自身に補正係数を乗算しておき、誤差拡散処理による出力で、各インクジェットノズルのバラツキを調整するようにすればよい。また、直接インクの液敵のサイズを変更するようにしてもよい。
【００３７】
このインクの吐出量の調整は、パターン９の濃度測定を行った印刷用紙Ｓの次に印刷が実行される印刷用紙Ｓの印刷の直前に実行される。なお、このインク量の調整を、一定枚数の印刷用紙Ｓへの印刷が完了する毎に実行するようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、上述したインクジェット記録装置においては、１枚の印刷用紙Ｓへの印刷を実行する度に、あるいは、一定枚数の印刷用紙Ｓへの印刷を実行する度に、画像１０とともに記録されたパターン９の濃度を測定して、各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正することから、印刷用紙Ｓの種類や画像１０の内容が変更された場合等においても、記録後の画像におけるムラの発生を確実に防止することが可能となる。また、インクの吐出量の補正は画像の記録が継続する間に繰り返し実行されることから、それらの補正係数が掛け合わされることになり、インクの吐出量をより正確に調整することが可能となる。
【００３９】
次に、上述したインクジェット記録装置によるインクの吐出量の補正動作の他の実施形態について説明する。図８はこの発明の他の実施形態に係るインクジェット記録装置によるインクの吐出量の補正を示すフローチャートである。
【００４０】
この第２実施形態においては、第１実施形態の場合と同様、印刷用紙Ｓに画像１０を記録するに先立って、インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するために使用するパターン９を記録する（ステップＳ２１）。また、記録ヘッド３による画像１０の記録と並行して、濃度測定部４により、先に記録したパターン９の濃度を測定する（ステップＳ２２）。
【００４１】
しかる後、濃度の測定値に対して、平均化または加重平均化を実行する（ステップＳ２３）。
【００４２】
すなわち、あるインクジェットノズルの吐出量を補正するときに、互いに隣接する複数のインクジェットノズルの吐出量の補正量を考慮する。より具体的には、あるインクジェットノズルに対応する位置の濃度の測定値として、例えば、その前後に配置された各々５個のインクジェットノズルに対応する位置のデータの平均値を使用する。あるいは、あるインクジェットノズルに対応する位置の濃度の測定値として、例えば、その前後に配置された各々５個のインクジェットノズルに対応する位置のデータの加重平均値を使用する。なお、加重平均値を使用する場合においては、対象とするインクジェットノズルに近い位置ほどそのデータを重視する。
【００４３】
このような平均化または加重平均化を実行することにより、濃度測定位置が高精度でなく、補正データが仮にずれていたとしても、濃度ムラの発生を軽減することができる。また、濃度測定部４の読取位置を高精度に調整する必要がなくなり、装置の製造コストを安価なものとすることが可能となる。
【００４４】
平均化または加重平均化した濃度の測定値が決定すれば、第１実施形態の場合と同様、補正部５２は、濃度の測定値と既定値と比較し、ルックアップテーブル５１から補正係数を呼び出す（ステップＳ２４）。
【００４５】
そして、補正部５２は、ルックアップテーブル５１から呼び出した補正係数に基づいて、各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズル毎の補正係数を決定する（ステップＳ２５）。
【００４６】
補正部５２により決定された補正係数は、記録ヘッド３に送信される。そして、記録ヘッド３においては、この補正係数に基づいて、各インクジェットヘッド１における各インクジェットノズルに対応する画像データを補正し、インクの吐出量を調整する（ステップＳ２６）。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１、請求項２および請求項６に記載の発明によれば、印刷用紙における画像記録エリア外記録したインクジェットノズルの列設方向に延びるパターンの濃度を測定し、この濃度の測定値に基づいて各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正することから、画像におけるムラの発生を確実に防止することが可能となる。
【００４８】
請求項３および請求項７に記載の発明によれば、濃度測定手段がパターン記録手段によるパターンの記録位置データに基づいてパターンの濃度の測定位置を決定することから、パターンの記録位置が変更された場合においても、確実にパターンの濃度測定を行うことが可能となる。
【００４９】
請求項４および請求項８に記載の発明によれば、パターン記録手段が各々網点面積率が異なる複数のパターンを記録するとともに、吐出量補正手段が濃度測定手段により測定した複数のパターンの濃度の測定値に基づいて各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正することから、全濃度領域において適正な補正係数を算出することが可能となる。
【００５０】
請求項５および請求項９に記載の発明によれば、補正データに多少のずれが発生しても濃度ムラの発生を軽減することができ、また、濃度測定時の読取位置を高精度に調整する必要がなくなることから、装置の製造コストを安価なものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用するインクジェット記録装置の側面概要図である。
【図２】この発明を適用するインクジェット記録装置のインクジェットヘッド１の配置を示す平面図である。
【図３】画像の記録が完了した印刷用紙Ｓを示す概要図である。
【図４】パターン９の構成を示す説明図である。
【図５】インクジェット記録装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図６】この発明に係るインクジェット記録装置によるインクの吐出量の補正動作を示すフローチャートである。
【図７】補正係数の決定方法を示す説明図である。
【図８】この発明の他の実施形態に係るインクジェット記録装置によるインクの吐出量の補正動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ｙ　　インクジェットヘッド
１Ｍ　　インクジェットヘッド
１Ｃ　　インクジェットヘッド
１Ｋ　　インクジェットヘッド
２　　　支持板
３　　　記録ヘッド
４　　　濃度測定部
５　　　制御部
６　　　搬送機構
９　　　パターン
１０　　画像
５１　　ルックアップテーブル
５２　　補正部
５３　　画像処理部
５４　　画像メモリ
６１　　駆動プーリ
６２　　従動プーリ
６３　　無端ベルト
６４　　モータ
６５　　排気チャンバー
６６　　排気ファン
Ｓ　　　印刷用紙

Claims (9)

1. 印刷用紙の幅方向に多数列設されたインクジェットノズルに対して、前記印刷用紙を前記インクジェットノズルの列設方向と直交する方向に搬送することにより、前記印刷用紙上に画像を記録するインクジェット記録装置において、
   前記印刷用紙における画像記録エリア外に、前記インクジェットノズルの列設方向に延びるパターンを記録するパターン記録手段と、
   前記印刷用紙の搬送方向に対して前記パターン記録手段の後段に配設され、前記パターン記録手段により記録されたパターンの濃度を測定する濃度測定手段と、
   前記濃度測定手段により測定した濃度の測定値に基づいて、前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正する吐出量補正手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
   前記パターン記録装置は、
   前記インクジェットノズルと、
   当該インクジェットノズルに対して、前記パターンを記録するためのデータを画像データとともに送信する画像記録部と、
   から構成されるインクジェット記録装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記濃度測定手段は、前記パターン記録手段によるパターンの記録位置データに基づいて前記パターンの濃度の測定位置を決定するインクジェット記録装置。
4. 請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記パターン記録手段は、各々網点面積率が異なる複数のパターンを記録するとともに、前記吐出量補正手段は、前記濃度測定手段により測定した複数のパターンの濃度の測定値に基づいて前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するインクジェット記録装置。
5. 請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記吐出量補正手段は、互いに隣接する複数のインクジェットノズルの吐出量の補正値を考慮して各インクジェットノズルからのインキの吐出量を補正するインクジェット記録装置。
6. 印刷用紙の幅方向に多数列設されたインクジェットノズルに対して、前記印刷用紙を前記インクジェットノズルの列設方向と直交する方向に搬送することにより、前記印刷用紙上に画像を記録するインクジェット記録方法において、
   前記印刷用紙における画像記録エリア外に、前記インクジェットノズルの列設方向に延びるパターンを記録するパターン記録工程と、
   前記パターン記録工程において記録されたパターンの濃度を測定する濃度測定工程と、
   前記濃度測定工程において測定した濃度の測定値に基づいて、前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正する吐出量補正工程と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録方法。
7. 請求項６に記載のインクジェット記録方法において、
   前記濃度測定工程においては、前記パターン記録工程におけるパターンの記録位置データに基づいて前記パターンの濃度の測定位置を決定するインクジェット記録方法。
8. 請求項６に記載のインクジェット記録方法において、
   前記パターン記録工程においては、各々網点面積率が異なる複数のパターンを記録するとともに、前記吐出量補正工程においては、前記濃度測定手工程において測定した複数のパターンの濃度の測定値に基づいて前記各インクジェットノズルからのインクの吐出量を補正するインクジェット記録方法。
9. 請求項６に記載のインクジェット記録方法において、
   前記吐出量補正工程においては、互いに隣接する複数のインクジェットノズルの吐出量の補正値を考慮して各インクジェットノズルからのインキの吐出量を補正するインクジェット記録方法。

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