JP2005096443A - インクジェット記録装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のノズルが配列されたノズル列を有する印字ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、ノズルのローカリティによるスジ状のムラを低減するとともに、従来よりも演算量を削減しメモリ容量の低減化を図る。
【解決手段】ノズル不良に起因するドット位置、ドットサイズ、ドット形状、ドット濃度分布等に関する理想状態からの変位を示すノズルのローカリティを特定し、これを補正するための局所変動処理に用いる処理パラメータ（各打滴位置に対応した局所変動マトリックス）を算出する。デジタルハーフトーニングは、ノズルローカリティ補正処理とは無関係に（独立に）行い、デジタルハーフトーニングの結果に対して局所変動マトリックスを参照して、ドット位置若しくはドットサイズに変動を与え、ノズルローカリティによるムラを低減させる。
【選択図】 図８

Description

本発明はインクジェット記録装置及び画像形成方法に係り、特にインク吐出口である複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置及びその画像形成方法に関する。

インクジェット方式の記録装置は、ノズルを備えた記録ヘッド（印字ヘッドともいう。）に対して記録紙等の印字媒体を相対的に移動させつつ、ノズルからインクを吐出することにより印字媒体上に画像を形成する。かかるインクジェット記録装置においては、多数のノズルのうち一部のノズルについて、何らかの原因でインクが吐出されなくなったり、インクの吐出量（記録紙上に打滴されるドットのサイズ）や飛翔方向（打滴位置）が不適切になったりするなどの吐出不良が発生する場合がある。このようなノズルの吐出不良は、記録画像の品質を低下させる原因となる。本明細書では、ノズルの吐出不良によるドット位置、ドットサイズ、ドット形状、ドット濃度分布等に関する理想的な状態からの変位を「ノズルのローカリティ」（又は「ノズルローカリティ」）と呼ぶことにする。

インクジェット記録装置には、記録ヘッドが印字媒体の送り方向と略直交する方向（主走査方向）に往復動作しながら画像を形成するシャトルスキャン方式と、主走査方向について印字媒体の全幅をカバーするノズル列を有するフルライン型の記録ヘッドを用いて１回の副走査方向の媒体搬送のみで画像を形成するワンパス（シングルパス）方式とがあり、各方式によってそれぞれノズルのローカリティへの対応が異なる。

シャトルスキャン方式の場合、記録ヘッドを主走査方向に往復させるため同一の副走査線上又はその近傍に異なるノズルからの打滴によりドットを形成することができる。すなわち、シャトルスキャン方式ではマルチパスによってノズルのローカリティを拡散し、スジ状のムラ等を視覚的に目立たなくさせるドット配置を実現することができる。

これに対し、ワンパス方式では記録ヘッドが固定であるため、上記マルチパスのようにヘッド移動によってノズルのローカリティを拡散することが不可能であり、結果としてスジ状のムラとして視認され、画像品質が著しく劣化するという問題がある。

かかるワンパス方式特有の課題に対して特許文献１は、ノズルのローカリティを特定し、デジタルハーフトーニング時にノズルのローカリティ（主に位置変位と色値変位）を考慮して視覚的に変位が目立たないようにドット制御値を決定する技術を開示している。すなわち、特許文献１では、図２０に示したように、ノズルのローカリティを考慮したデジタルハーフトーニングを行い、その結果に従って印字ヘッドの駆動を制御することでムラの視認性を抑制したドット打滴を実現している。
特開２００２−２３４２１６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方法の場合、ドット制御値は印字すべき画像の内容を考慮して決定するため、常にノズルのローカリティと画像の見え方とを考慮した計算を実施する必要がある。したがって、常時演算量が大きく、メモリ容量を多く必要とするという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ノズルのローカリティによるスジ状のムラを低減するとともに、従来と比較して演算量を削減することができるインクジェット記録装置及びその画像記録方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係るインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、ノズル不良に起因する打滴ドットの理想状態からの変位を示すノズルのローカリティに基づいて決定された局所変動処理パラメータを記憶しておく記憶手段と、入力された画像データをドットデータに変換するデジタルハーフトーニング処理手段と、前記デジタルハーフトーニング処理手段の処理の結果から得られたドットデータに対して前記記憶手段に記憶されている前記局所変動処理パラメータを用いて前記ノズルローカリティを補正する変動を与える局所変動処理手段と、前記局所変動処理手段による処理を経て生成されたドットデータに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルのインク吐出動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、デジタルハーフトーニングの処理はノズルのローカリティ補正の処理と無関係に（独立に）行われ、デジタルハーフトーニングの結果に対して、ノズルのローカリティを考慮した局所変動処理が実施される。デジタルハーフトーニングの結果に対して局所変動を与える処理のパラメータは、一度計算して記憶手段に記憶しておけばよく、従来の手法と比べて演算負担が軽減される。これにより、メモリ容量の低減化が可能である。

本発明における「記録ヘッド」の一態様として、インクを吐出する複数のノズルが印字媒体の相対的な送り方向と略直交する方向に前記印字媒体の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルライン型の記録ヘッドを用いることができる。

また、本発明は、印字媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する記録ヘッドを印字媒体の幅方向に移動させながら複数回の走査を行って記録を行う場合にも適用可能である。

なお、「フルライン型の記録ヘッド」は、通常、印字媒体の送り方向と直交する方向に沿って配置されるが、送り方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。また、記録ヘッドにおけるノズルの配列形態は、１列のライン状配列に限定されず、複数列からなるマトリックス配列でもよい。更には、印字媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する短尺記録ヘッドユニットを複数個組み合わせることによって、これらユニット全体として印字媒体の全幅に対応するノズル列（画像記録素子列）を構成する形態もあり得る。

「印字媒体」は、記録ヘッドによって印字を受ける媒体（メディア）であり、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、記録媒体、記録メディアなどと呼ばれ得るものである。印字媒体の具体的態様には、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず、様々な媒体が含まれる。

印字媒体を記録ヘッドに対して相対移動させる搬送手段は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して印字媒体を搬送する態様、停止した印字媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと印字媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

なお、本明細書において「印字」という用語は、文字の形成のみならず、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。

本発明の一態様に係るインクジェット記録装置は、上記構成に加えて、前記記録ヘッドのノズルから吐出されたインクによって印字媒体に形成された画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段によって取得された画像情報から前記ノズルのローカリティを特定するローカリティ特定手段と、前記ローカリティ特定手段により特定されたノズルのローカリティに基づき、当該ノズルのローカリティを補正するための前記局所変動処理パラメータを算出する演算手段と、を備えたことを特徴とする。

工場出荷時、或いは出荷後の任意の時期に必要に応じてテスト印字や実技プリント（実際にプリント出力が要求された目的の画像を印刷したもの）の画像を画像読取手段によって読み取り、その画像情報からノズルのローカリティを特定する。特定されたノズルのローカリティから局所変動処理パラメータが算出され、そのデータが記憶手段に格納される。

本発明の他の態様によれば、前記局所変動処理手段は、ドットサイズ及びドット位置のうち少なくとも一方について変動を与える処理を行うことを特徴とする。

デジタルハーフトーニングの結果に対して、ドットサイズ若しくはドット位置又はこれら両方について適切に変動を与えることにより、ノズルのローカリティを補正することが可能である。

本発明の更に他の態様によれば、前記局所変動処理パラメータは、ドット位置変動量及びドットサイズ変動量のうち少なくとも一方を含み、前記記憶手段には、各打滴位置に対応した局所変動処理パラメータを規定したマトリックステーブルが記憶され、前記局所変動処理手段は、前記デジタルハーフトーニング処理手段の処理の結果得られたドット位置及びドットサイズのうち少なくとも一方を入力とし、前記マトリックステーブルを参照してドット位置及びドットサイズのうち少なくとも一方にそれぞれ変動を与えた出力を得ることを特徴とする。

前記マトリックステーブルは、ドット密度を順次上げながら計算することによって得ることが好ましい。こうすることで、中間のドット密度に対しても好ましいスジムラの低減化が可能となる。

また、本発明の具体的態様において、前記マトリックステーブルは、ドット配置の視認性に関する指標及びドット配置の異方性に関する指標のうち少なくとも一方の指標について所定の条件を満たすように決定される。

本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、本発明に係る画像形成方法は、インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドを用いて印字媒体に画像を形成する画像形成方法であって、ノズル不良に起因する打滴ドットの理想状態からの変位を示すノズルのローカリティを特定するローカリティ特定工程と、前記特定されたノズルのローカリティに基づき、該ノズルのローカリティを補正するための局所変動処理パラメータを算出する演算工程と、前記算出された局所変動処理パラメータを記憶手段に記憶する記憶工程と、入力された画像データをデジタルハーフトーニングの手法によってドットデータに変換するデジタルハーフトーニング処理工程と、前記デジタルハーフトーニング処理工程の結果から得られたドットデータに対して前記記憶手段に記憶されている前記局所変動処理パラメータを用いて前記ノズルのローカリティを補正する変動を与える局所変動処理工程と、前記局所変動処理工程による処理を経て生成されたドットデータに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルのインク吐出動作を制御する制御工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、複数のノズルが配列されたノズル列を有す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、デジタルハーフトーニングの処理からノズルのローカリティ補正の処理を分離したので、デジタルハーフトーニングの演算量を削減でき、メモリ容量の低減化を達成できる。また、ノズルのローカリティとは無関係にデジタルハーフトーニングを独立に設計できるという利点がある。

更に、本発明によれば、デジタルハーフトーニングから独立してノズルのローカリティ補正を局所変動処理にまとめたので、ヘッド交換や経時変化によるノズルローカリティ変化時には、局所変動処理の内容を変更するだけでよい。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられおり、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図６中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが（図３乃至図５）、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の送り方向（以下、紙搬送方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドが各インク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。吐出検出の詳細については後述する。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソーターが設けられる。

次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図３（ａ）は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３（ｂ）はその一部の拡大図である。また、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３中４−４線に沿う断面図）である。記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。

圧力室５２の天面を構成している加圧板５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。

なお、用紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクスに配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図６はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。なお、画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図６において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。

画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において既知の誤差拡散アルゴリズムなどの手法によりインク色ごとのドットのデータに変換される。すなわち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＹＣＭＫの４色のドット画像データに変換する処理を行う。プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、印字ヘッド５０の駆動制御信号を生成する。ヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号が印字ヘッド５０に加えられることによって、印字ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期して印字ヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。

なお、図１に示した例では、印字検出部２４が印字面側に設けられており、ラインセンサの近傍に配置された冷陰極管などの光源（不図示）によって印字面を照明し、その反射光をラインセンサで読み取る構成になっているが、本発明の実施に際しては、図７に示すように、記録紙１６の搬送路を挟んでラインセンサ９０と光源９２とを対向して配置し、記録紙１６の裏側（インク打滴面の反対側）から光源９２の光を照射して、その透過光量をラインセンサ９０によって読み取る構成も可能である。図７に示した透過型検出の構成は、反射型検出の構成と比較して、ラインセンサによって取り込む像のボケを少なくできるという利点がある。

ただし、透過型の場合、反射型よりもラインセンサへの入射光量が少なくなる。また、反射型においても入射光量が少ない場合が想定される。何れにしても、ラインセンサへの入射光量が少ないと十分な検出信号が得られなくなるが、ラインセンサによる画像読み取りの際に、紙送り方向の解像度は要求されないため、センサの電荷蓄積時間を長くするか、或いは読み取りデータを紙送り方向に積分することによって対応できる。

また、ラインセンサの読み取り開始タイミングは、センサとノズル間の距離及び記録紙１６の搬送速度から決定される。

〔画像形成処理の説明〕
次に、上記の如く構成されたインクジェット記録装置の動作について説明する。図８は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の要部の機能的構成を示すブロック図である。

同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、印字検出部２４からの検出情報に基づいてノズルのローカリティを特定するローカリティ特定部１００と、特定されたノズルローカリティの補正に用いるマトリックステーブル（以下、「局所変動マトリックス」という。）を生成する局所変動マトリックス生成部１０２と、生成された局所変動マトリックスを保存しておく記憶部１０４とを備えている。

また、インクジェット記録装置１０は、入力された画像データ（ＲＧＢデータ）１０６からＣＭＹＫデータを生成する色変換部１０８、デジタルハーフトーニング部１１０、局所変動処理部１１２、ヘッド駆動信号生成部１１４等を備えており、デジタルハーフトーニングの結果に対してノズルローカリティを考慮した局所変動を与え、その局所変動処理の結果に基づいて印字ヘッドの駆動信号を生成し、その駆動信号をライン型記録ヘッド（印字ヘッド５０）に与えることによって、所望のドット打滴１１６を実施し、記録メディア（記録紙１６）に記録を行うようになっている。

印画すべき画像のデータ（ＲＧＢデータ）１０６は、図６で説明したように、通信インターフェース等の所定の画像入力部を通じてインクジェット記録装置１０に入力され、図８に示した色変換部１０８に送られる。色変換部１０８は、画像内の各画素のＲＧＢデータをこれに対応するＣＭＹＫデータに変換する処理を行う。色変換部１０８で生成されたＣＭＹＫデータは、階調補正等の処理が行われた後、デジタルハーフトーニング部１１０へ送られる。

デジタルハーフトーニング部１１０は、ＣＭＹＫデータをドットパターンに変換する処理部である。インクジェット記録装置１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。デジタルハーフトーニング部１１０は、ディザ法、誤差拡散法、ブルーノイズマスク法などに代表されるデジタルハーフトーニングの手法を用いて入力画像データからドットパターンを生成する。

デジタルハーフトーニング部１１０で得られた結果は、局所変動処理部１１２に送られ、ここで局所変動マトリックスを用いた局所変動処理が実施される。局所変動マトリックスの作成方法については後述するものとして、ここでは先に局所変動処理の方法を説明する。なお、説明を簡単にするため、単インク（１色）の場合について述べる。

図９は、局所変動処理の一例を示す概念図である。局所変動マトリックス１２０は、デジタルハーフトーニングの結果Ｄ（Ｉ，Ｊ）をＤ’（Ｉ’，Ｊ’）に変換する変換則を定めたマトリックステーブルであり、プリント上の各打滴位置（Ｉ，Ｊ）について１対１に対応したマトリックスとなっている。図９において横方向のセルの並びはワンパス方式の主走査方向の打滴点（画素）の配列に対応しており、主走査方向の全打滴点数（画素数）分の列数を有している。また、同図において縦方向のセルの並びは副走査方向の打滴点の配列に対応している。副走査方向については全打滴点数（副走査画素数）以下の適当な行数で足り、好ましくは、プリント上で１ｍｍ以上に相当する打滴点数分の行数とする。ワンパス方式によるスジ状のムラは、副走査方向に現れるので、同方向についてはこの局所変動マトリックス１２０を繰り返し適用する。

図１０は、局所変動マトリックスの一例を示した図である。図示した局所変動マトリックス１２１の各要素（セル）には、サイズ変動値（ΔＳ）と位置変動値（ΔＩ，ΔＪ）が格納されている。すなわち、ΔＳはドットサイズの変更量を示し、ΔＩはＸ軸方向（主走査方向）の位置の変更量、ΔＪはＹ軸方向（副走査方向）の位置の変更量をそれぞれ示す。

ΔＳはドットサイズの増減に応じてプラス又はマイマスの値をとり得る。つまり、ドットサイズを小さくする場合には、ΔＳがマイナス（負）の値を示し、ドットサイズを大きく変更する場合にはプラス（正）の値を示す。

デジタルハーフトーニングの結果Ｄ（Ｉ，Ｊ）は、位置（Ｉ，Ｊ）におけるドットサイズＳを表している。このＤ（Ｉ，Ｊ）を入力すると、位置（Ｉ，Ｊ）に対応した局所変動マトリックスからΔＳ、ΔＩ、ΔＪを参照し、局所変動処理後の信号Ｄ’（Ｉ’，Ｊ’）つまり、位置Ｉ’＝Ｉ＋ΔＩ、Ｊ’＝Ｊ＋ΔＪ、ドットサイズＳ＋ΔＳを得る。

なお、ドットサイズＳ＋ΔＳが、ドットサイズの制御可能範囲を超えている場合は、制御可能な最大サイズ又は最小サイズとして扱う。

図１１は、他の局所変動マトリックスの例を示した図である。同図に示した局所変動マトリックス１２２は、各打滴位置に１対１に対応したマトリックスであるが、各要素にはドットのサイズ値ΔＳk とドット位置（Ｉk , Ｊk ）が入力ドットサイズ別に複数（ k＝１、２、…ｎ）格納されている。

デジタルハーフトーニンングの結果Ｄ（Ｉ，Ｊ）＝（位置Ｉ，Ｊ；ドットサイズＳ１）を入力すると、位置（Ｉ，Ｊ）に対応した局所変動マトリックス１２２から複数の格納値ΔＳ1 ，Ｉ1 ，Ｊ1 、ΔＳ2 ，Ｉ2 ，Ｊ2 …、ΔＳn ，Ｉn ，Ｊn を参照する。

そして、局所変動処理後の信号として、Ｄ１（Ｉ1 ，Ｊ1 ）＝（位置Ｉ1 ，Ｊ1 ；ドットサイズは＋ΔＳ1 ）、Ｄ2 （Ｉ2 ，Ｊ2 ）＝（位置Ｉ2 ，Ｊ2 ；ドットサイズは＋ΔＳ2 ）…、Ｄn （Ｉn 、Ｊn ）＝（位置Ｉn 、Ｊn ドットサイズは＋ΔＳn ）を得る。なお、対応するドットを打たないような入力の場合は、０＋ΔＳとして扱う。

図１１で示した局所変動処理は、デジタルハーフトーニングの結果である１個のドットＤ（Ｉ，Ｊ）に対して複数個のドッドＤ1 （Ｉ1 ，Ｊ1 ）〜Ｄn （Ｉn ，Ｊn ）を対応させる態様である。最終的な画像としては、位置（Ｉ’，Ｊ’）に対応する複数のドットのΔＳをすべて加算（符号がマイナスのケースはここで減算する）したものになる。このトータルドットサイズが、ドットサイズ制御可能範囲を超えている場合は、制御可能な最大サイズ又は最小サイズとして扱うものとする。

次に、局所変動マトリックスの作成方法について説明する。

図１２は、図１０で説明した局所変動マトリックス１２１の作成手順を示したフローチャートである。

図１２に示したように、局所変動マトリックスの作成処理がスタートすると（ステップＳ２００）、まず、ドット位置オフセットを特定する処理が行われる（ステップＳ２１０）。これはノズルのローカリティを特定する処理であり、印字検出部２４から得られる画像読取情報に基づいてドット位置、ドットサイズ、ドット形状、ドット濃度分布等に関する理想状態からの変位が検出される。なお、ノズルのローカリティを特定する場合、好ましくは、ノズルのローカリティのうち毎回変動する要因と常に一定の要因に分離し、常に一定の要因に関して局所変動処理の対象とすることが好ましい。

次いで、ドット位置オフセットをドット配置可能な位置に反映させる処理が行われる（ステップＳ２１２）。不良ノズルが存在しない理想的な状態で実現される打滴の格子（理想格子）は、ノズルピッチと副走査方向の打滴ピッチによって定まる一定間隔の離散的な座標値になる。これに対し、ノズルのローカリティがあるときは、理想格子の間にドットが打たれてしまう。ステップＳ２１２の処理は、実際にドット配置が可能な位置を制御すべく、理想格子よりも細密な格子網（メッシュ）を考えることに相当している。

その後、演算パラメータの１つであるドット密度を初期値に設定する処理が行われる（ステップＳ２１４）。ドット密度とは、ある面積を想定し、その面積を打滴可能な最高密度で完全にドットで埋め尽くした場合を１００％と考え、ある面積でのドット数をパーセントとして表現した値である。ここで設定される初期値は制御上の最も小さい値とする。

次に、局所変動マトリックスを初期化する処理が行われる（ステップＳ２１６）。初期化された局所変動マトリックスは、デジタルハーフトーニングの結果に対して、何も変化を与えないようなテーブルとなっている。

次いで、ステップＳ２１８の判断処理が行われる。この判断部は、マトリックス作成演算の過程で徐々にドット密度を上げて演算を繰り返していくときに、ある最大ドット密度に達したら処理を終了するというループの判断を行うものである。

最大ドット密度は、ドット密度を最大で何パーセントまで使用するかという利用可能範囲（レンジ）を表すものであり、例えば、最大濃度値、或いは、実際に何％までドットを打ち込めるかというシステム条件によって決定される。

ステップＳ２１８の判断において、ドット密度のカレント値が最大ドット密度を超えていなければ、ステップＳ２２０に進み、そのドット密度からドット配置を求める。すなわち、ステップＳ２２０では、ある種のデジタルハーフトーニングを用いてドット配置を求める。ここでは、閾値マトリックスを利用する公知のデジタルハーフトーニング手法を適用し、その結果をドット配置可能な位置に当てはめていく。閾値マトリックスによるデジタルハーフトーニングは、ドット密度を変更しても、既にドットが配置されたところについては変更されず、ドット密度上昇分について未配置の位置にドットが追加される。したがって、ドット密度の初期値から徐々にドット密度を上げて順次ドットの配置を計算していくことができる。

次いで、ステップＳ２２０で求めたドット配置からドット配置可能位置と現在計算途中の局所変動マトリックスに基づいて印字媒体（メディア）上の配置が計算される（ステップＳ２２２）。既述のようにステップＳ２１０〜Ｓ２１２において、ノズルのローカリティが特定され、理想的にはある格子（理想格子）上に打滴されるはずであるが、実際には理想格子から変位した位置に打滴されることがわかっている。つまり、このステップＳ２２２では、ステップＳ２２０のデジタルハーフトーニングによって計算された追加されるべきドットの位置が実際にはノズルのローカリティ作用により、ある変位したドット配置可能位置に打滴されるという計算が行われる。

次に、メディア上の配置とドット濃度モデルに基づいてメディア上の濃度分布が計算される（ステップＳ２２４）。これは、ステップＳ２２２で計算されたドットの配置が実際のメディア上でどのような濃度分布になるかをシミュレーション計算するものである。

次に、そのシミュレーション結果を評価する処理が行われる。すなわち、計算されたメディア上の濃度分布から人間が知覚する刺激（ＣＩＥ−ＬＡＢ）の二次元分布が計算される（ステップＳ２２６）。このとき、視覚特性（ＶＴＦ）が考慮される。

図１３は、人間の視覚特性を示すグラフである。横軸は空間周波数(cycles/degree) を示し、縦軸は応答値を示す。同図に示したように、ある低い周波数領域は応答が高く、高周波数領域で応答が低下する。一般に明視距離 (２８６ｍｍ) における視覚の解像限界は５０（cycles/degree ）、階調弁別能力は約２００階調といわれる。

ドーリィ（Dooley）によれば、視覚特性は、次式〔数１〕で近似できる。

ここで、ｆは空間周波数(cycles/degree) である。

つまり、高い周波数のドットのムラは実質的に低減されることを意味している。

次に、メディア上の刺激の二次元分布をフーリエ変換し、極座標パワースペクトラムの平均指標（Radially Averaged Power Spectrum; R.A.P.S)と分散指標(anisotropy)を計算する（図１２のステップＳ２２８）。この平均指標( R.A.P.S)と分散指標(anisotropy)を用いる評価方法は、Robert Ulichney 著による『Digital Halftoning』（ The MIT Press出版）において詳述されている。

デジタルハーフトーニングの結果としてドットパターンが得られ、このドットパターン（ドット配置）のスジムラ発生評価に上記平均指標（R.A.P.S)と分散指標(anisotropy)が利用される。

すなわち、ドット配置の二次元パワースペクトラムを極座標に変換して、図１４のように、極座標の半径に相当する空間周波数ｆ_r について全角度のスペクトラムの平均と分散に相当する指標を求める。

極座標パワースペクトラムの平均指標（R.A.P.S)は、次式〔数２〕で表される。

また、分散指標（anisotropy) は次式〔数３〕で表される。

極座標パワースペクトラムの平均指標（R.A.P.S)は、ドット配置の視認性に関する指標であり、分散指標(anisotropy)は、ドット配置の異方性に関する指標である。

図１５には、ある好ましい条件で計算されたR.A.P.S の例が示されている。このグラフでは視覚特性は考慮されていない。図１３で説明した視覚特性（ＶＴＦ）を考慮すると、全体にエネルギーが低く抑えられたものになる。なお、図１５においてσ_g は、次式〔数４〕で表される。

ただし、ｇは規格化された入力値を示し、０≦ｇ≦１である。

また、図１６には、ある好ましい条件で計算された極座標パワースペクトラムの分散指標(anisotropy)の一例が示されている。

Robert Ulichney によると、極座標パワースペクトラムの分散指標(anisotropy)が−１０デシベル以下であれば、ドットの異方性は目立たないとされている。

上述の評価方法を利用して、図１２のステップＳ２３０において平均指標（R.A.P.S)と分散指標(anisotropy)がそれぞれある所定条件を満たしているか否かの判断を行う。

ステップＳ２３０で判定基準となる所定条件を満たしている場合には，現在のドット密度に対して局所変動マトリックスはムラを発生させない状態となっているので、ＹＥＳ判定となり、選択位置の局所変動マトリックスは計算を終了する（ステップＳ２３１）。その後、ドット密度を上げて（ステップＳ２３２）、ステップＳ２１８に戻り、上記同様の処理を繰り返す。

その一方、ステップＳ２３０においてＮＯ判定となった場合は、ドット密度の変更によって追加配置されたドットによってムラが発生したと考えられる。新たに追加されたドットの周辺でムラになっているということは、その追加ドットの周辺で目標のＬ値と、実現されるＬ値との誤差が大きいことを意味している。目標Ｌ値との誤差が最も大きいところがムラの発生に寄与しているドットと考え、そのムラに効いているドット位置を選び出す処理を行う（ステップＳ２３４）。

具体的には、追加されるドット位置のうち、近傍のＬ値が目標Ｌ値と比較して最も誤差が大きいドット位置を特定する。図１７に示したように、追加されるドット位置Ｄ1 、Ｄ２、Ｄ3 の各近傍領域Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 で目標Ｌ値との誤差を算出し、最も誤差の大きいドット位置を選択する。

こうして、選択されたドット位置の近傍Ｌ値が目標値より高い場合は、選択位置の局所変動マトリックスのドットサイズを大きく変更し（図２１参照）、逆に、近傍Ｌ値が目標値よりも低い場合は、ドットサイズを小さく変更する（図２２参照，図１２のステップＳ２３６）。図２１には、選択されたドット位置の近傍Ｌ値が目標値より高い場合に、選択位置のドットサイズを図中点線で示すように大きくする様子が示されている。図２１の中央に示した実線円Ｄ0 は、選択された位置を示し、この実線円Ｄ0 と同心円状に描かれた実線円Ａ0 の内側が近傍領域を示すものとする（図２２において同様）。図２２には、選択されたドット位置の近傍Ｌ値が目標値より低い場合に、選択位置のドットサイズを図中点線で示したように、小さくする様子が示されている。

ただし、ドットサイズはある有限の値の範囲でしか変更できないため、ドットサイズの変更が不可能な場合は、ドット位置を変更する（図１２のステップＳ２３６）。

図１８にドット位置の変更方法の一例を示す。図１８の中央に示したドット位置Ｄ4 がステップＳ２３２において選び出された追加に係るドット位置を示すものとし、該ドット位置Ｄ4 を中心とする実線円の内側が近傍領域Ａ4 を示すものとする。

ドット位置Ｄ4 についてドットサイズの制御が不可能な場合、近傍領域Ａ4 内において未だ局所変動マトリックスに使われていない位置の中から別のドット位置を決定する。具体的には、近傍領域Ａ4 内で近傍のＬ値を与える位置Ｄ5 と、当該選択に係る追加ドット位置Ｄ4 とを直線（図１８において点線で示した直線）で結び、線分Ｄ4 −Ｄ5 の内分点Ｄ6 （例えば、内分比１：１）又は外分点Ｄ7 （例えば、外分比１：2 ) 若しくはその近傍にドット位置を変更する。

近傍Ｌ値が目標値よりも高い場合は、近傍Ｌ値を与える位置Ｄ5 に近づくようにドット位置を変更し、逆に近傍Ｌ値が目標値よりも低い場合は、位置Ｄ5 から遠ざかるようにドット位置を変更する。

こうして修正されたドット配置に基づいて、ステップＳ２２２に戻って新たに評価をやり直す。ステップＳ２２２〜ステップＳ２３６の処理を繰り返すことによって、順次、局所変動マトリックスのパラメータが決定してゆく。

最大ドット密度まで計算が完了すると、最終的に単一の局所変動マトリックスが完成する。そして、図１２のステップＳ２１８でＹＥＳ判定となり、マトリックスの作成処理を終了する（ステップＳ２４０）。

このように、ドット密度を順次上げながらを計算していくため、中間のドット密度でも好ましいスジムラ低減効果が期待できる。

なお、図１２で述べた方法に代えて、より簡便な方法としては、ドット密度の初期値を最大ドット密度に設定して計算する方法も考えられる。すなわち、最大ドット密度によるベタ印字を重視してムラを低減する場合には、このように最大ドット密度にだけ注目して局所変動マトリックスを決定することも可能である。

次に、他の局所変動マトリックスの作成方法を説明する。

図１９は、図１１で説明した局所変動マトリックス１２２の作成手順を示したフローチャートである。図１９中図１２と共通する工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。

図１２で説明したフローチャートと図１９に示したフローチャートの主な相違点は、図１９においてループカウンタの初期化処理（ステップＳ２２１）と、ループカウンタの判断処理（ステップＳ２３５）、並びにドット位置の追加処理（ステップＳ２３８）等が追加されている点にある。

すなわち、ステップＳ２２０でドット密度からドット配置を求めた後、ループカウンタを初期化し（ステップＳ２２１）、ステップＳ２２２に進む。そして、ステップＳ２２２〜Ｓ２３０によってドット配置の評価を行い、ステップＳ２３４において、近傍のＬ値が目標値と比較して最も誤差の大きいドット位置を選出した後に、ループカウンタが所定値を超えたか否かの判断を行う（ステップＳ２３５）。

ループカウンタが所定値を超えていない場合（ＮＯ判定時）はステップＳ２３６に進み、ドットサイズの変更或いはドット位置の変更処理を行う。ステップＳ２３６の後、ループカウンタをカウントアップしてから（ステップＳ２３７）、ステップＳ２２２に戻る。つまり、ドットサイズの変更やドット位置の変更処理による対応（ステップＳ２３６）が所定の回数を上限として試みられる。

ステップＳ２３５において、ループカウンタが所定値を超えたと判断された場合には、ステップＳ２３８に進む。ステップＳ２３８では、選択した位置の近傍Ｌ値が目標値よりも高い場合には、当該選択されたドット位置に対応する局所変動マトリックスの内容を固定（ＦＩＸ）するとともに、新たに近傍Ｌ値を与える位置に近づく位置を追加されたドット位置として取り扱う。また、選択した位置の近傍Ｌ値が目標値よりも低い場合は、選択されたドット位置に対応する局所変動マトリックスの内容を固定するとともに、新たに近傍Ｌ値を与える位置から遠ざかる位置を追加されたドット位置として扱う（ステップＳ２３８）。

こうして、複数のドットを制御することとし、ループカウンタを初期化して（ステップＳ２３９）、ステップＳ２２２に戻る。

図１９で示したフローチャートに従って演算を行うことにより、図１１で説明した局所変動マトリックス１２２が得られる。

上記説明では、説明の便宜上、単インクの場合を説明したが、複数インクについても同様に適用できる。ただし、複数インクの場合、好ましくは視覚的に最も影響の強いインクから順に（例えば、Ｋ→Ｍ→Ｃ→Ｙの順に）局所変動処理のパラメータを決定する。視覚的に影響の強いインクを計算する際の自由度を最も大きくすることで、高品位なパラメータを作成することが可能である。

また、１つのインクについて局所変動処理パラメータ計算が終了している場合には、これ以降のインクのドット配置計算時には、メディア上において人間が知覚する明度分布を計算する際に、既に決定しているインクの影響を考慮することが望ましい。

異なる色に対する局所変動量発生処理のパラメータの副走査方向についてのサイズを異ならせ、副走査方向の繰り返し周期を一致させないようにすることで視覚的に副走査方向のムラを排除することが好ましい。

図２３に本実施形態に係る画像形成方法の工程を示すフローチャートを示す。同図に示したように、まず、ノズルのローカリティ特定工程（ステップＳ３１０）において、ノズル不良に起因する打滴ドットの理想状態からの変位を示すノズルのローカリティ情報を取得する。

この取得したローカリティ情報を基に、局所変動処理パラメータ算出工程（ステップＳ３１２）において、ローカリティを補正するための局所変動処理パラメータを算出する。

算出された局所変動処理パラメータは、記憶工程（ステップＳ３１４）においてメモリ（例えば、画像メモリ７４、或いは不図示のＥＥＰＲＯＭ等）に記憶される。

その一方、図６で説明した通信インターフェース７０を介して画像データ（ＲＧＢデータ）が入力されると（図２３のステップＳ３１６）、その画像データは、デジタルハーフトーニング処理工程（ステップＳ３１８）においてＣＭＹＫのドットデータに変換される。

このデジタルハーフトーニング処理工程（ステップＳ３１８）で得られたＣＭＹＫのドットデータとステップＳ３１４の記憶工程で記憶した局所変動処理パラメータに基づき、局所変動処理工程（ステップＳ３２０）においてノズルのローカリティを補正する変動を与える処理を行い、ドットデータを補正する。

こうして、局所変動処理工程（ステップＳ３２０）による局所変動処理を実施して生成された補正後のＣＭＹＫドットデータに基づき、インク吐出制御工程（ステップＳ３２２において）、記録ヘッド（印字ヘッド５０）の各ノズルのインク吐出動作を制御して印字（画像形成）を行う。

上記実施形態では、フルライン型の印字ヘッドを用いたインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、図２４（ａ），（ｂ）に示したように、記録メディア（記録紙１６その他の印字媒体）１３６の幅Ｗm に足りない長さのラインヘッド（以下、印字ヘッド１５０という。）を用いて、複数回走査して画像形成する場合にも本発明は適用可能である。

なお、図２４（ａ），（ｂ）の印字ヘッド１５０内に描いた両向き矢印１５０Ａはノズル並び方向とノズル列の長さを模式的に表しており、白抜き矢印１５２は印字ヘッド走査方向を表している。図２４（ａ）は、１回目の走査の様子を示し、同（ｂ）は走査位置を変えて実施されるＮ回目（Ｎは２以上の整数）の走査の様子を示している。

図示のとおり、印字ヘッド１５０は、その長手方向（ノズル並び方向）が記録メディア１３６の幅方向に沿って配置され、不図示のヘッド走査手段（キャリッジ、走行ガイドなどの支持機構及びこれを駆動するためのモータ等の駆動手段を含む。）によって印字ヘッド走査方向（白抜き矢印１５２方向）及び記録メディア１３６の幅方向（図２４において横方向）に移動可能に支持されている。

記録メディア１３６の幅方向に対する印字ヘッド１５０の位置（走査位置）を変えながら、印字ヘッド走査方向に複数回の走査を実施することによって、記録メディア１３６上に画像が形成される。

なお、ここでは、印字ヘッド１５０を移動させる例を説明するが、記録メディア１３６に対して印字ヘッド１５０を相対的に移動させて走査を行えばよく、記録メディア１３６側を移動させる態様、或いは印字ヘッド１５０と記録メディア１３６の両方の移動を組み合わせて走査を行う態様も可能である。

図２４（ａ），（ｂ）に示したとおり、各走査において、印字ヘッド１５０はそれぞれ異なる位置を走査するが、これら各走査によって相対的に記録メディア１３６上を移動したノズルを、図２５に示すように、仮想的な記録メディア幅（Ｗm)のラインヘッド１５５上の対応する位置のノズルとみなすことによって、印字ヘッド１５０を記録メディア１３６の幅Ｗm に対応する長さのノズル列１５５Ａを有する仮想的なラインヘッド１５５の一部とみなすことができる。すなわち、この仮想的なラインヘッド（フルライン型ヘッド）１５５について、既述のフルライン型の印字ヘッド５０の実施形態と同様に、本発明のアルゴリズムを適用可能である。

また、図２６（ａ），（ｂ）に示すように、印字ヘッド１５０をシャトルスキャンして画像を形成する場合も同様に、仮想的なラインヘッドに変換可能であり、本発明のアルゴリズムを適用可能である。

図２６（ａ），（ｂ）中、図２４（ａ），（ｂ）と同一又は類似する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図２６（ａ），（ｂ）において、印字ヘッド１５０は、その長手方向（ノズル並び方向）が記録メディア１３６の送り方向（白抜き矢印１５４で示したメディア送り方向）に沿って配置され、メディア送り方向と略直交する方向に印字ヘッド１５０が走査される。

印字ヘッド１５０による走査と、記録メディア１３６の移動との組み合わせによって、記録メディア１３６と印字ヘッド１５０との相対位置を変えながら、複数回の走査を行うことにより、記録メディア１３６上に画像が形成される。

上記実施の形態では画像記録装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、ラインヘッドを有する熱転写記録装置、ＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど各種方式の画像記録装置（画像形成装置）についても本発明を適用することが可能である。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３中４−４線に沿う断面図 図３に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図 本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 照明用光源の他の配置例を示す図 本実施形態に係るインクジェット記録装置の機能的構成を示す要部ブロック図 局所変動処理の一例を示す概念図 局所変動マトリックスの一例を示した図 局所変動マトリックスの他の例を示した図 図１０に示した局所変動マトリックスの作成手順を示したフローチャート 人間の視覚特性（ＶＴＦ）を示すグラフ 二次元パワースペクトラムを計算する座標系を示した図 ある好ましい条件で計算された極座標パワークペクトラムの平均指標（R.A.P.S ）の例を示すグラフ ある好ましい条件で計算された極座標パワースペクトラムの分散指標(anisotropy)の例を示すグラフ 追加されるドット位置と近傍領域の関係を例示した説明図 ドット位置の変更方法を例示した説明図 図１１に示した局所変動マトリックスの作成手順を示したフローチャート 特許文献１に開示された技術を説明するために用いた機能ブロック図 局所変動処理においてドットサイズを大きくする例を示した説明図 局所変動処理においてドットサイズを小さくする例を示した説明図 本実施形態における画像形成方法の工程を示すフローチャート 走査型の印字ヘッドを用いて画像形成する実施形態の一例を示した模式図 複数回走査と仮想的なラインヘッドの関係を示す説明図 走査型の印字ヘッドを用いて画像形成する他の実施形態を示した模式図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…印字ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、２４…印字検出部、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク室ユニット、５８…アクチュエータ、７２…システムコントローラ、７６…モータドライバ、８０…プリント制御部、８４…ヘッドドライバ、１００…ローカリティ特定部、１０２…局所変動マトリックス生成部、１０４…記憶部、１１０…デジタルハーフトーニング部、１１２…局所変動処理部、１１４…ヘッド駆動信号生成部、１３６…記録メディア、１５０…印字ヘッド

Claims (8)

1. インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
   ノズル不良に起因する打滴ドットの理想状態からの変位を示すノズルのローカリティに基づいて決定された局所変動処理パラメータを記憶しておく記憶手段と、
   入力された画像データをドットデータに変換するデジタルハーフトーニング処理手段と、
   前記デジタルハーフトーニング処理手段の処理の結果から得られたドットデータに対して前記記憶手段に記憶されている前記局所変動処理パラメータを用いて前記ノズルローカリティを補正する変動を与える局所変動処理手段と、
   前記局所変動処理手段による処理を経て生成されたドットデータに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルのインク吐出動作を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドのノズルから吐出されたインクによって印字媒体に形成された画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段によって取得された画像情報から前記ノズルのローカリティを特定するローカリティ特定手段と、
   前記ローカリティ特定手段により特定されたノズルのローカリティに基づき、当該ノズルのローカリティを補正するための前記局所変動処理パラメータを算出する演算手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記局所変動処理手段は、ドットサイズ及びドット位置のうち少なくとも一方について変動を与える処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記局所変動処理パラメータは、ドット位置変動量及びドットサイズ変動量のうち少なくとも一方を含み、
   前記記憶手段には、各打滴位置に対応した局所変動処理パラメータを規定したマトリックステーブルが記憶され、
   前記局所変動処理手段は、前記デジタルハーフトーニング処理手段の処理の結果得られたドット位置及びドットサイズのうち少なくとも一方を入力とし、前記マトリックステーブルを参照してドット位置及びドットサイズのうち少なくとも一方にそれぞれ変動を与えた出力を得ることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
5. 前記マトリックステーブルは、ドット密度を順次上げながら計算することによって得られたものであることを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
6. 前記マトリックステーブルは、ドット配置の視認性に関する指標及びドット配置の異方性に関する指標のうち少なくとも一方の指標について所定の条件を満たすように決定されることを特徴とする請求項４又は５記載のインクジェット記録装置。
7. インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドを用いて印字媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
   ノズル不良に起因する打滴ドットの理想状態からの変位を示すノズルのローカリティを特定するローカリティ特定工程と、
   前記特定されたノズルのローカリティに基づき、該ノズルのローカリティを補正するた
   めの局所変動処理パラメータを算出する演算工程と、
   前記算出された局所変動処理パラメータを記憶手段に記憶する記憶工程と、
   入力された画像データをデジタルハーフトーニングの手法によってドットデータに変換するデジタルハーフトーニング処理工程と、
   前記デジタルハーフトーニング処理工程の結果から得られたドットデータに対して前記記憶手段に記憶されている前記局所変動処理パラメータを用いて前記ノズルのローカリティを補正する変動を与える局所変動処理工程と、
   前記局所変動処理工程による処理を経て生成されたドットデータに基づいて前記記録ヘッドの各ノズルのインク吐出動作を制御する制御工程と、
   を含むことを特徴とする画像形成方法。
8. 請求項７記載の画像形成方法を実施して作成されたことを特徴とする記録物。
   

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