JP2004188626A - 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】便利な方法により、プリントヘッドのばらつきを補正し、絶対濃度が一定になるようにする。
【解決手段】複数パス印字の振り分けマスクパターンの比率を調整してベタ濃度を補正した後、そのマスクパターンを用いて各階調の濃度の補正を行い、絶対濃度をプリントヘッドに依らず一定にする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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、特に、画像信号に応じてインクを吐出させて画像を形成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の濃度階調補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の中でもインクジェット記録装置は、印刷にかかわる装置構成が比較的簡略かつ安価であるため、個人用途から産業用途まで近年さまざまな用途で用いられるようになってきており、それに伴い高画質化、高安定化の要求も高まってきている。
【０００３】
特にプロフェッショナルユースや産業用途のインクジェット記録装置においては、高画質であるとともに、常に一定の品質でプリントされることが重要である。
【０００４】
しかしながら、インクジェットヘッドの使用に伴う経時的な変化やインクジェットヘッドを交換した際のインクジェットヘッドの製造上のばらつきなどにより、印字濃度を一定に保つことができない問題が存在している。
【０００５】
この問題に対して、例えば複数の階調パターンをプリントし、そのパターンの濃度データ、もしくは輝度データをもとに、補正テーブルを作成する方法が周知である。
【０００６】
しかしながら、この方法では、濃度ターゲットに対して高めの濃度のヘッドの場合には、全体の濃度を下げるような補正テーブル、すなわち入力の値に対して出力の値が小さなテーブルを作成することにより濃度階調補正が有効となるが、濃度ターゲットに対して低めの濃度のヘッドの場合には、全体の濃度を上げるような補正テーブル、すなわち入力の値に対して出力の値が大きなテーブルを作成する必要があり、高濃度部で出力値が２５５（８ｂｉｔの場合）に張り付き、補正がしきれなくなってしまう問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡便な方法ですべての階調にわたって濃度が一定である画像を得ることのでき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を提供することを目的とする。
【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、請求項１に記載の本発明の装置は、インク滴を吐出する記録素子部を複数有する記録ヘッドを、記録媒体の同一領域上を前記記録素子列方向とは異なる方向に複数回走査させて順次画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記走査の各々においてマスクパターンにより画像をマスクするマスキング手段と、前記マスクパターンの全画素に対する比率を変更するマスク比率変更手段と、前記記録ヘッド、前記マスキング手段、および前記マスク比率変更手段を用いてテストパターンを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り記録されたテストパターンに基づいて濃度階調補正を行う濃度階調補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の本発明の方法は、インク滴を吐出する記録素子部を複数有する記録ヘッドを、記録媒体の同一領域上を前記記録素子列方向とは異なる方向に複数回走査させて順次画像を形成するインクジェット記録方法であって、前記走査の各々においてマスクパターンにより画像をマスクするステップと、前記マスクパターンの全画素に対する比率を変更するステップと、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基づいて濃度階調補正を行うステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施例）
（第１の実施の形態）
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【００１２】
インクジェット記録装置１において、２はヘッドキャリッジであり、副走査方向に複数の記録素子を配列された記録素子列を有しインク滴を吐出するインクジェットヘッドが、記録ヘッド固定レバー３によってヘッドキャリッジ２に着脱可能となっている。ヘッドキャリッジ２はこの記録ヘッドを位置決めして搭載し、かつ記録ヘッドを駆動するための信号などを伝達するためのコネクタを設けてあり、記録ヘッドと電気的に接続されるようになっている。またヘッドキャリッジ２はインクタンク４を位置決めして搭載し、記録ヘッドとインクタンク４を連通させてインクを供給するようにしている。
【００１３】
５は走査レールであり、ヘッドキャリッジ２の主走査方向に延在し、ヘッドキャリッジ２を摺動自在に支持する。ヘッドキャリッジ２は、ヘッドキャリッジ駆動用モーター６、モータプーリ７、従動プーリ８およびタイミングベルト９を介して、走査レール５上を矢印ａ、ｂ方向に往復移動して記録媒体上を走査する。
【００１４】
このとき、記録ヘッドにより往復記録が可能である。また、１０、１１、および１２、１３は、記録媒体の挟持搬送を行うための搬送ローラー対である。
【００１５】
１４は紙などの記録媒体で、記録媒体１４の被記録面を平坦に規制する不図示のプラテンに圧接されている。また、ヘッドキャリッジ２に搭載された記録ヘッドはヘッドキャリッジ２から下方へ突出して記録媒体搬送用ローラー１１、１３間に位置し、記録ヘッドのノズル形成面は、プラテンの案内面に圧接された記録媒体１４に平行に対向するようになっている。画像データは、不図示のフレキシブルケーブルにより記録装置本体の電気回路から記録ヘッドに伝送される。
【００１６】
図２は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システム構成を示すブロック図である。
【００１７】
２０は記録装置内部のアドレス信号、制御信号、データを伝送するバスラインを示しており、２１は画像信号などを入力するデータ入力部である。２２は記録装置全体をＲＯＭ２３中の各種プログラムに基づいて制御するＣＰＵを示している。
【００１８】
このＣＰＵ２２中において、２３は、ＲＯＭであり、エラー処理プログラム、記録動作プログラム、ＣＰＵ２２を動作させるためのプログラム等を格納している。２４は、ＲＯＭ２３中の各種プログラムのワークエリアおよびエラー処理時の一時退避エリアとして用いるＲＡＭを示している。
【００１９】
そして、２５はデータ入力部２１で得た入力画像信号の信号処理を行う画像信号処理部を示しており、２６は記録開始等のオペレーションを行うための操作部である。２９は吐出制御部であり、画像信号処理部２５で処理されたデータに基づき記録ヘッドを駆動、制御する。副走査部２７は、搬送モーターを所定のタイミングで所定量回転させる。主走査部２８は、ヘッドキャリッジ駆動用モーター６を所定のタイミングで所定量回転させる。３０は記録部を示し、記録ヘッドによりインクを記録媒体１４に吐出し画像を形成する。
【００２０】
ここで、第１の実施の形態として、ユーザーがテストパターンの中から最適なパターンの番号を選択することにより濃度階調補正を実現する場合について説明する。
【００２１】
図３は本発明の第１の実施の形態の濃度階調補正のシーケンスを示すフローチャートである。
【００２２】
ユーザーが操作パネルから「濃度階調補正」メニューを選択し実行した後、まずユーザーは濃度階調補正を行う印字モードと記録媒体の選択をする（図３ Ｓ１）。通常濃度階調は印字モードや記録媒体によって異なるため、濃度階調補正テーブルの記憶領域は、印字モードと記録媒体に独立に用意されている。その後対応する濃度階調補正テーブルの入出力が同じ値になるようにクリアする（図３Ｓ２）。
【００２３】
次にプリンタは図４の枠に囲まれた部分に示すようなベタ濃度補正パターンを印字する（図３ Ｓ３）。図４のこのパターンは１００％ベタ（画像入力値２５５）の絶対濃度を補正するためのものである。パターン中央のパッチ「４」は、画像入力値２５５、マスクパターンの比率が１００％で印字されたものである。
【００２４】
それに対し、パッチ「１」〜「３」は、より低濃度で印字するために、画像入力値を２５５より小さくし、それぞれ２４９、２５１、２５３で印字したものである。
【００２５】
一方パッチ「５」〜「７」は画像入力値は２５５であるが、さらに高い濃度で印字するために、マスクパターンの比率を１００％より大きくして印字されたものである。
【００２６】
次に図５を用いて１００％より大きい比率のマスクパターンについて説明する。
【００２７】
図５（ａ）〜（ｃ）は、記録ヘッドが記録媒体の同一領域を２回走査することによって画像を形成する際に使用するマスクパターンであり、黒色部分がマスキングされずに印字されるドットであり、上段が一回目の走査、下段が二回目の走査でそれぞれ印字される際に使用するマスクパターンである。図５（ａ）において、一回目と二回目の走査のマスクパターンの論理和がちょうど全体のマスクドット数と同じ３２ドットであるのに対し、（ｂ）は３３、（ｃ）は３４ドットであるため、１００％ベタの画像入力（画像入力値２５５）に対してそれぞれのマスクパターンを用いて印字すると、（ａ）は１００％であるのに対し、（ｂ）は１０３．１２５％、（ｃ）は１０６．２５％の印字比率で印字される。図５で例示したマスクパターンのサイズは８×４＝３２ドットであるが、実際にはサイズはこれより十分大きく、マスクパターンの比率は図５で例示したものより小さい刻みで変化させることができるようになっており、以上で説明したマスクパターンの比率を変える方法により図４のパッチ「５」〜「７」を印字する。
【００２８】
ユーザーは図４のパターンの中から、最適なベタ濃度を持つパッチ番号を選択し、操作パネルから入力する（図３ Ｓ４）。本実施例では、ターゲットとなる絶対濃度はユーザーの持つ測定器によりユーザーが測定、管理しているものとする。
【００２９】
例えば８ｂｉｔ画像入力値のうち、３２、６４、９６、１２８、１６０、１９２、２２４、２５５の８階調の絶対濃度ターゲットをインク色ごとに管理し、これらは各記録媒体によって独立に管理しているものとする。ここでは図４の７つのパッチの濃度をユーザーが測定し、ユーザーがターゲットとして管理しているベタ濃度（画像入力値２５５）に最も近いパッチ番号を選択することになる。
【００３０】
ここで選択されたパッチ番号が「１」〜「４」の場合は、この記録ヘッドにおいては１００％より大きい比率のマスクパターンを使用する必要がないため、マスクパターン比率として通常の１００％を設定し、パッチ番号が「５」〜「７」の場合はそれぞれのパッチを印字する際に用いたマスクパターン比率を設定する。また、選択されたパッチ番号が「１」〜「３」の場合は、ベタ濃度としてそれぞれのパッチを印字した際の画像入力値を設定し、パッチ番号が「４」〜「７」の場合は画像入力値２５５を設定する（図３ Ｓ５）。以下では、
α ＝ ２５５ − 設定画像入力値 ――――（式１）
と記述する。これらの設定値（マスクパターン比率および設定画像入力値）は、プリンタ電源がオフされてもプリンタ内部に保持されるように、不揮発性メモリに保存される。またプリンタ内部に保持するマスクパターン比率の設定値は、マスクパターンと一対一に対応したユニークなマスクパターン番号などで代用することも可能である。
【００３１】
次にプリンタは、図６の枠に囲まれた部分に示すような階調補正パターンを印字する（図３ Ｓ６）。このパターンを印字する際には、図３のＳ５で設定されたマスクパターンを用いて印字する。また、このパターンのそれぞれのパッチの画像入力値は図７に示すとおりである。図３のＳ４でパッチ番号「１」〜「３」を選択した場合、αは式１に示すとおりそれぞれ、６、４、２となるが、パッチ番号「４」〜「７」を選択した場合は、０となり、このαの値に基づいて各パッチの画像入力値を算出し印字する。ユーザーは図６のパターンの中から、それぞれの階調（Ａ〜Ｇ）において、ユーザーがターゲットとして管理している濃度に最も近いパッチ番号を選択し、操作パネルから入力する（図３ Ｓ７）。
【００３２】
最後のステップ（図３ Ｓ８）において、Ｓ５で設定された値およびＳ７において選択されたパッチ番号に基づいて濃度階調補正テーブルを作成する。濃度階調補正テーブルは入力８ｂｉｔから出力８ｂｉｔの変換を行うテーブルで、全く補正が必要ない場合は入力と出力が同じ値となる。ここでは図３のＳ４において図４のパッチ番号「６」を、また図３のＳ７において図６のパッチ番号「５」、「４」、「３」、「４」、「２」、「３」、「４」（Ａ〜Ｇまで順に）を選択したものとして以下説明する。まず、図３のＳ４において図４のパッチ番号「６」を選択したため、マスクパターン比率は１０２％となり、以下この印字モードにおいてはこのマスクパターンを用いる。また、画像入力値は２５５（α＝０）であるため、濃度階調補正テーブルの入力２５５の出力は２５５となる。次に、図３のＳ７において図６のパッチ番号「５」、「４」、「３」、「４」、「２」、「３」、「４」（Ａ〜Ｇまで順に）を選択したため、濃度階調補正テーブルの入力値２２４、１９２、１６０、１２８、９６、６４、３２に対する出力値は図７を参照した結果（α＝０）、図８に示すようになる。濃度階調補正テーブルのその他の入力値（２５５、２２４、１９２、１６０、１２８、９６、６４、３２以外）は、線型補間と移動平均によるスムージング処理や、ｎ次元近似などの数学的方法により補間してテーブルを作成する。作成された濃度階調補正テーブルのデータは、プリンタ電源がオフされてもプリンタ内部に保持されるように、不揮発性メモリに保存される。
【００３３】
以上のステップを各インク色について行い、インク色ごとの濃度階調補正テーブルが作成される。その結果、図３のＳ１で選択した印字モードおよび記録媒体でユーザーが印字を行うと、この濃度階調補正テーブルを通して印字が行われ、ヘッドの交換や経時変化などに依らず常に所望の濃度で印字することが可能になる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、ターゲットとなる絶対濃度がユーザーによる管理に任されていたが、プリンタ内部に濃度読み取り手段を持つ場合は、ユーザーが濃度を測定する必要がなく自動的に濃度階調補正テーブルを作成することができる。例えば、濃度読み取り手段はキャリッジに取り付けられたセンサであり、キャリッジの主走査と記録媒体を搬送する副走査を制御することにより、パッチの位置とセンサ位置を合わせ、発光部から発せられた光の反射光をセンサが受けることで濃度を読み取る。また絶対濃度ターゲットはテーブルとしてプリンタ内部に保持されている。
【００３５】
図３のＳ４およびＳ７において印字されたパッチのそれぞれの濃度を自動的に読み取り、ターゲットに最も近いパターン番号からテーブルを作成するか、もしくは２つのパッチの濃度の中間にターゲット濃度がある場合、線型補間などにより最適な値を算出するなどしてテーブルを作成してもよい。
【００３６】
前記２つの実施例では、ユーザーの入力および設定は操作パネルを用いたが、記録装置と接続されたホストコンピュータ上のプリンタドライバーなどを用いても同様の効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、濃度が低めのヘッドにおいてもマスクパターン比率を１００％以上とすることで、ベタ濃度をターゲット濃度に合わせることができるので、簡便な方法によりすべての階調にわたって絶対濃度をターゲット濃度に合わせることができる効果をもつ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の濃度階調補正のシーケンスを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態のベタ濃度補正パターンである。
【図５】本発明の実施の形態のマスクパターンである。
【図６】本発明の第１の実施の形態の階調補正パターンである。
【図７】本発明の第１の実施の形態の階調補正パターンにおけるパッチ番号と画像入力値の関係を示す表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の濃度階調補正テーブルの一部を示す表である。
【符号の説明】
１ インクジェット記録装置
２ ヘッドキャリッジ
３ 記録ヘッド固定レバー
４ インクタンク
５ 走査レール
６ ヘッドキャリッジ駆動用モータ
７ モータプーリ
８ 従動プーリ
９ タイミングベルト
１４ 記録媒体
２０ バスライン
２１ 画像入力部
２２ ＣＰＵ
２３ ＲＯＭ
２４ ＲＡＭ
２５ 画像信号処理部
２６ 操作部
２７ 副走査部
２８ 主走査部
２９ 吐出制御部
３０ 記録部

Claims (2)

1. インク滴を吐出する記録素子部を複数有する記録ヘッドを、記録媒体の同一領域上を前記記録素子列方向とは異なる方向に複数回走査させて順次画像を形成するインクジェット記録装置において、
   前記走査の各々においてマスクパターンにより画像をマスクするマスキング手段と、
   前記マスクパターンの全画素に対する比率を変更するマスク比率変更手段と、
   前記記録ヘッド、前記マスキング手段、および前記マスク比率変更手段を用いてテストパターンを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り記録されたテストパターンに基づいて濃度階調補正を行う濃度階調補正手段と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. インク滴を吐出する記録素子部を複数有する記録ヘッドを、記録媒体の同一領域上を前記記録素子列方向とは異なる方向に複数回走査させて順次画像を形成するインクジェット記録方法において、
   前記走査の各々においてマスクパターンにより画像をマスクするステップと、
   前記マスクパターンの全画素に対する比率を変更するステップと、
   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基づいて濃度階調補正を行うステップと、
   を有することを特徴とするインクジェット記録方法。

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