JP2007160563A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット記録において、スジムラを抑えつつ高速で低コストな補正を実現する。
【解決手段】 駆動データがドット集中型クラスタの場合において、駆動データのパターンを解析しその解析結果に基づいて駆動データの補正を行う。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、インクの吐出口を集積配列配置してなるマルチノズルインクジェット記録ヘッドを用いる着色材を含有するインクを用いて画像記録を行う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し、特に、記録画像の画像品位を低下させる要因を解析し補正することで、高品質な記録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。

また、本発明は、紙や布、革、不織布、ＯＨＰ用紙等、さらには金属などの記録媒体を用いる機器すべてに適用可能である。具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や工業用生産機器等を挙げることができる。

複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴い、それらの機器にて処理されたデジタル画像を出力する装置の一つとして、インクジェット記録装置が急速に普及しつつある。このような記録装置においては、記録速度の向上のため、インク吐出口および液路等からなるノズルを多数集積した記録ヘッドを用いている。また、近年では情報処理機器等におけるカラー化が進み、それに伴なって記録装置においてもカラー化が要請され、その要請に応じるべく異なる色のインクを吐出する複数個の記録ヘッドを併設したものが一般に用いられている。

インクジェット記録方式は、記録液であるインクを飛翔的液滴として紙等の記録媒体に着弾させてドット記録を行うものであり、記録媒体と記録ヘッドとが接触しない非接触方式であるため、低騒音で記録動作を行うことが可能である。また、インク吐出ノズルの高密度化が可能であるため画像の高解像度化や記録動作の高速化を安価に実現することができる。さらに普通紙等の記録媒体に対して現象や定着などの格別な処理を必要とせず、低価格で高品位な画像を得ることが可能である。

こうした理由からインクジェット記録装置は、現在、様々な状況において広く使用されている。特に、オンデマンド型のインクジェット記録装置はそのカラー化が容易で、しかも装置自体の小型化、簡略化が可能なことから、将来的にもその需要は一層高まるものと考えられている。また、上述のようなカラー化の普及につれて、高画質化と高速化が益々高まる傾向にある。

しかしながら、上記従来の記録装置においては、以下のような種々の課題がある。すなわち、複数のインク吐出ノズルを集積配列してなるインクジェット記録ヘッドを用いた従来のインクジェット記録装置にあっては、ある一つあるいは複数の吐出ノズルが目詰まりを起こしたり、あるいは、何らかの原因で駆動できなくなった場合に、そのノズルで記録すべきドットが記録媒体上に記録されなくなり、その結果、非記録部分がすじ状になって（白すじとなって）画像上に現れて著しく画像品位を低下させていた。また、ある一つのあるいは複数の吐出ノズルからの吐出状態が、他の正常なノズルの吐出と著しく異なる状態に陥った場合、そのまま記録動作を続けると、白すじや濃度の不均一性によるすじが、画像上に発生し、著しく画像品位が損なわれる結果となった。

そこで、画像品位を優先した記録方法として、適正な吐出状態が得られない不良ノズルが発生した場合には、クリーニング機構により、回復を試みたり、あるいは相互に補完する複数のノズル群を用い同一記録領域を複数回操作したりすることによって画像を完成させるいわゆるマルチパス記録を行い、不吐出ノズルあるいは不良ノズルによる画像品位の劣化を軽減させることも提案・実施されている。しかし、マルチパス記録方式では、一つの記録領域に対して複数回の記録を行うために、記録時間が多くかかってしまうという課題がある。また、クリーニング等による回復動作は、多くの時間を要すると共に、記録に直接的に寄与しないインクの消費を伴うためランニングコストの増大を招き、エコロジーの観点からも好ましくないため、この回復動作は最低限に抑えることが望まれている。

また、いわゆるヘッドシェーディングにより、記録画像の濃度むらを防いで画像品位を向上させる技術も発展してきた。このヘッドシェーディングとしては、一様な階調値のテストパターンを記録画像上に記録し、その記録濃度のむらを光学的に検出し、その検出結果に基づき出力画像の階調値に対して加算あるいは減算等の補正を加えて記録する方法が一般的に知られている。

また、複数のインク吐出ノズルを集積配列してなる記録ヘッドを有するインクジェット記録プリンタにおいては、一様な階調値のテストパターンを出力し、記録濃度の変位量を光学的に測定し、記録濃度のむらを、各ノズルの吐出量のむらに起因する濃度むらと仮定し、各ノズルの吐出量を、インクの吐出駆動方法を補正したり、あるいは、各ノズルに対応する記録画像に対して、ガンマ補正等を行って濃度値の改質を試みてきた。

しかしながら、このようなヘッドシェーディングによる画質の改善は、基本的には、ノズルから吐出されたインク滴の大小（吐出量）のむらを補正することを目的になされており、例えば上述のごとく、不良なノズルから吐出されたインク滴が、理想とする着弾位置に着弾しなかった場合に、その画像を最適な品質に改善するものではなかった。

これに対し、特開2004-58282においては、記録ヘッドのノズルの吐出特性を表すノズルプロファイルを作成し、作成されたノズルプロファイルと記録データとに基づき、前記各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像に与える影響を予測し、その予測結果に基づき各ノズルにおけるインク滴の吐出状態を補正する補正データを作成し、それに基づき補正を行うインクジェット記録装置、及び記録方法が開示されている。本公報によれば、インク滴が大きくよれるような不良ノズルがあって理想的着弾位置に正確に着弾しないような場合においても、各ノズル毎の吐出特性をそれぞれ考慮した補正を行うため、より正確な補正が可能となりすじむらなどの画像品位の劣化を大幅に改善することができる。
特開２００４−０５８２８２号公報

しかしながら、２値の駆動データを補正する場合において、補正前の２値化のパターンがドット集中型クラスタの場合、補正が適切に行われないという課題があった。すなわち、例えば、図１９に示すような補正前の２値画像データに対して、そのパターンを考慮せずに２値画像補正を行いドットの増減をさせた一例を図２０に示す。このとき、記録方向は図中右側の方向であり、各記録ラインに対してそれぞれ記録ノズルが対応付けられている。図中着目ラインを例に挙げると、例えばＰ１、Ｐ２、Ｐ３のデータを新たに吐出データとすることにより、当該ラインの記録濃度を本来の濃度となるように補正を適用するが、ドット集中クラスタ型の配置パターンと無関係にドットの増加が行われることで新たに吐出される画素データが図に示すように不規則な状態でまばらに分布してしまうため、補正を適用すると記録ラインに相当する濃度は補正されるが、かえって２値画像パターンが崩れ画質が乱れる原因となる場合があった。このように、ドット集中クラスタ型はその配置に特徴があるため、画像パターンを考慮せずにドットの増減を行うと上述のような不都合が生じることがあった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、補正前の２値化のパターンがドット集中クラスタ型のような特徴をもったパターンであったとしても、その２値画像のパターンを解析し適切なドットの増減を行い２値画像補正を適用することで、高品位な画像を高速かつ低コストな補正にて記録す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。

上記目的を達成するための本発明は、以下のような構成を有するものとなっている。

すなわち、本発明は、インク滴を吐出する複数のノズルを配列した記録ヘッドを用い、記録媒体上にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、各ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルの吐出特性を表すノズル情報を作成するノズル情報作成手段と、ノズル情報と記録データに基づき、各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像への影響を予測する予測手段と、予測結果に基づき各ノズルにおけるインク滴の吐出状態を補正するための補正情報を作成する補正情報作成手段と、補正情報に基づき各ノズルに対応する駆動データに対して補正を行う駆動データ補正手段とを備え、前記駆動データは、少なくとも一部の階調にドット集中型の擬似中間調を含むデータで、駆動データを解析する手段を有し、駆動データの補正の際にドット集中型クラスタの周辺部に相当するデータを増減させるように補正が行われることを特徴とするものである。

また、本発明は、インク滴を吐出する複数のノズルを配列した記録ヘッドを用い、記録媒体上にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録方法において、各ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルの吐出特性を表すノズル情報を作成するノズル情報作成ステップと、ノズル情報と記録データに基づき、各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像への影響を予測する予測ステップと、予測結果に基づき各ノズルにおけるインク滴の吐出状態を補正するための補正情報を作成する補正情報作成ステップと、補正情報に基づき各ノズルに対応する駆動データに対して補正を行う駆動データ補正ステップと、を備え、前記駆動データは、少なくとも一部の階調にドット集中型の擬似中間調を含むデータであり、駆動データを解析するステップを有し、駆動データを補正する際に、ドット集中型クラスタの周辺部に相当するデータを増減させるように補正が行われることを特徴とするものである。

なお、本明細書において、ノズルとはインクを吐出する開口部だけでなく、開口部に連通しかつ吐出すべきインクが流入する筒状の空間を形成する液路、およびこの液路内のインクを吐出口から吐出させるための吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生手段（例えば電気熱変換体、圧電素子等）を含む構成を意味する。

本発明は、駆動データのパターンを解析しそれに応じて補正を実行するため、駆動データがドット集中型クラスタの場合においても良好な補正が可能であり高品位な画像を高速かつ低コストで記録することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態例を説明する。

図１は本発明の各実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。キャリッジ２０上には複数のインクジェット記録ヘッド２１（２１‐１〜２１‐４）が搭載されており、各インクジェット記録ヘッド２１にはインクを吐出するためのインク吐出口が複数配列されている。なお、２１‐１、２１‐２、２１‐３、２１‐４は夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の各インクを吐出するためのインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと称す。）である。この記録ヘッド２１のインク吐出口の内部（液路）にはインク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子（電気熱変換体）が設けられている。また、インクカートリッジ２２は、各インクジェット記録ヘッド２１‐１〜２１‐４およびそれらにインクと供給するインクタンク２２‐１〜２２‐４とから構成されている。

インクジェット記録ヘッド２１への制御信号などはフレキシブルケーブル２３を介して送られる。普通紙や高品位専用紙、ＯＨＰシート、光沢紙、光沢フィルム、ハガキ等の記録媒体２４は不図示の搬送ローラを経て相対向する一対の排紙ローラ２５に挟持され、搬送モータ２６の駆動に伴い矢印方向（副走査方向）に送られる。ガイドシャフト２７、およびリニアエンコーダ２８によりキャリッジ２０が移動可能に支持されている。キャリッジ２０は駆動ベルト２９を介してキャリッジモータ３０の駆動により前述ガイドシャフト２７に沿って副走査方向と交差（ここでは直交）する主走査方向に往復運動するようになっている。そして、往復移動時には、リニアエンコーダ２８からパルス信号が出力され、そのパルス信号をカウントすることにより、キャリッジ２０の位置を検出し得るようになっている。また、記録ヘッド２１の発熱素子は、キャリッジ２０の移動に伴い、記録信号に基づいて駆動され、記録媒体上にインク滴を飛翔、付着させることで画像を形成するようになっている。

記録媒体に対する記録動作が行われる主走査方向における領域外に設定されたキャリッジ２０のホームポジションにはキャップ部３１を持つ回復ユニット３２が設置されている。記録を行わないときには、キャリッジ２０を前述のホームポジションに移動させてキャップ部３１の各キャップ３１‐１〜３１‐４によって対応する各インクジェット記録ヘッド２１のインク吐出口面を密閉し、インク溶剤の蒸発に起因するインクの増粘、固着あるいは塵埃などの異物の付着による目詰まりを防止する。

また、上記キャップ部３１のキャッピング機能は記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを解消するために、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部３１へインクを吐出させる空吐出に利用されたり、キャップ部３１でインク吐出口面を密閉した状態で不図示のポンプを作動させ、インク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を起こした吐出口の吐出機能の回復に利用される。３３はインク受け部で、各インクジェット記録ヘッド２１‐１〜２１‐４が記録直前にインク受け部３３の上部を通過する時に、このインク受け部３３に向かって予備吐出を行う。またキャップ部３１との隣接位置に不図示の拭き取り部材（ブレード等）を配置することにより、記録ヘッド２１のインク吐出口形成面をクリーニングすることが可能になっている。

次に、図２は、前述した記録ヘッド２１の構成を拡大して示す説明図である。図２において、記録ヘッドは主走査方向と略直交する方向に、多数のインク吐出ノズルｎを配している。この図では、インク吐出ノズルは一つの記録ヘッドにおいて２列で構成している例を示しているが、１列でも３列以上でも良く、また直線性をもって並ぶ必要もない。また、図２に示すように隣接するノズルとの副走査方向における間隔Ｗ１を記録ヘッドの解像度、ノズルピッチ、ノズルの密度と呼ぶこととする。

また、この記録ヘッドは、図の矢印方向（主走査方向）へ記録ヘッドを移動させながらインクを吐出させることで、ノズル列の幅Ｗに相当する記録が行えるように構成されており、その記録動作（インクの吐出動作）は、記録ヘッドの往動、復動のいずれか一方または双方で行うようにすることが可能である。さらに、記録ヘッドは、記録に用いるインク色の数と同数個用意する。例えばシアン、マゼンタ、イエローの３色のインクを用いてフルカラー記録を行う場合には、３個の記録ヘッドを用意し、ブラックインクのみでモノクロ記録を行う場合には、１個の記録ヘッドを用意すれば良い。また、濃淡インクを利用した記録の場合には、濃シアン、淡シアン、濃マゼンタ、淡マゼンタ、濃ブラック、淡ブラック、濃イエロー、淡イエローなどのそれぞれに応じて記録ヘッドを用意すれば良く、さらに特色インクを吐出する記録ヘッドを用いることも可能である。

なお、本発明に適用可能なインクジェット記録方式は、発熱素子（ヒータ）を使用したバブルジェット（登録商標）方式に限られるものではなく、例えば、インク滴を連続噴射し粒子化するコンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等であっても良い。また、必要に応じてインク滴を吐出するオンデマンド型の場合には、ピエゾ振動素子の機械的振動によりオリフィスからインク滴を吐出する圧力制御方式等も適用可能である。

図３は本発明の各実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。図３において、１はスキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からの多値画像データやパーソナルコンピュータのハードディスク等に保存されている多値画像データを入力する画像データ入力部、２は各種パラメータの設定および記録開始を指示する各種キーを備えている操作部、３は記憶媒体中の各種プログラムに従って後述の種々の演算処理や制御動作を司る制御手段としてのＣＰＵである。

４は本記録装置を制御するための制御プログラムやエラー処理プログラム等の制御プログラム群４ｂ及びノズルプロファイル情報４ａを格納している記憶媒体である。本実施形態における記録動作はすべてこれらプログラムによって実行される。プログラムを格納する記憶媒体４としては、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＨＤ、メモリカード、光磁気ディスクなどを用いることができる。５は記憶媒体４中の各種プログラムのワークエリア、エラー処理時の一時待避エリアおよび画像処理時のワークエリアとして用いるＲＡＭである。また、ＲＡＭ５は、記憶媒体４の中の各種テーブルをコピーした後、そのテーブルの内容を変更し、その変更したテーブルを参照しながら画像処理を進めることも可能である。

６は画像データを処理する画像データ処理部であり、入力された多値画像データをＮ値の画像データに各画素毎に量子化し、その量子化された各画素が示す階調値“Ｔ”に対応する吐出パターンデータを作成する。例えば、８ｂｉｔ（２５６階調）で表現される多値画像データが画像データ入力部１に入力され場合、画像データ処理部６においては出力する画像データの階調値を２５（＝２４＋１）値に変換する必要がある。また、画像の濃度情報に基づいて前述のＴ値化処理を全ての画素数分繰り返すことにより、それぞれのインクノズルに対する各画素毎の吐出、不吐出の２値の駆動信号が形成される。ここで本発明においては、ドット集中型の擬似中間調処理が行われ２値の駆動信号得られる。なお、本発明におけるノズル情報作成手段、予測手段及び補正情報作成手段等は、主として、前記画像データ処理部６とＣＰＵ３とによって構成される。また、ＰＣなどにおいて処理されるプリンタドライバーで制御することも可能である。

７は画像データ処理部６で作成された吐出パターンに基づいてインクを吐出し、記録媒体上にドット画像を形成する記録部であり、インクカートリッジ２２およびキャリッジ２０等からなる。８は本装置内のアドレス信号、データ、制御信号などを伝送するバスラインである。

次に、図４ないし図１１を用いて、本実施形態の特徴の一つである記録ヘッドにおけるノズル情報の作成、およびそのノズル情報に基づいて行われる各ノズルの記録情報の作成方法、並びに実際の記録動作について説明する。

記録情報の作成については、まず記録ヘッドの有する複数のノズルのうち、着弾位置が、所望の記録マトリックスから逸脱するノズルがあるか否かを検知し、逸脱するノズルが存在する場合には、それらのノズルの位置と、その程度、さらには、必要に応じて着弾するインク滴の大きさ、着弾したインクドットの形状といったノズル情報を知ることが本発明の第１のステップとなる。

そのために、まず図１の装置を用いて、例えば図４にあるようなパターン（階段パターン）を記録する。階段パターンは、例えば８ノズルおきに各ノズルから、連続もしくは非連続に色材ドットを吐出させて短い直線を記録したもので良く、必要なノズル分の記録を行う。この階段パターンを利用すると、ノズルから吐出され着弾したインクドットが、所望の理想の記録マトリックスＭＴに対して、図の上下方向に、いくらずれて着弾されているかを知ることができる。具体的には、この記録物（階段チャート）を、不図示のセンサーを用いて読取走査を行い、理想的な着弾位置から何μｍずれているかを計り、その計測したずれ量をノズルプロファイル情報とする。また、センサーを用いずに目視によりずれ位置、およびずれ量を判断し、そのノズルの情報に基づきノズルプロファイル情報とし、その情報を記録装置に入力しても良い。このノズル情報は記録ヘッド毎に用意した。

ノズルの理想着弾位置は、例えば、予め正確な理想の階段チャートを一般的な印刷あるいは銀塩写真を用いて作成し、その上に記録を行い、理想の記録マトリックスからのずれ量を測定しても良いし、記録した階段チャートを不図示のスキャナで読み取り、記録マトリックスの位置を各ノズルの位置を勘案しつつ照合させ、階段チャートとのずれ量を算出することも可能である。

さらには、図５に示すような、各ノズルから記録媒体上で独立したインクドットを形成するドットチャートを記録し、上述の方法で、理想とする記録マトリックスからのＸ方向、Ｙ方向のずれ、インクドット径、およびインクドット形状を読み取ってノズルプロファイル情報を作成しても良い。

画像の記録信号は、通常のインクジェット記録装置で用いられている方式で生成することができる。本実施形態では、まず入力画像を各色のヘッドに対応するようＣ，Ｍ，Ｙ等の三原色に色分解し、次に、色分解された各色の画像をドット集中型擬似中間調にて２値化した。

図６は記録ヘッドのノズルから吐出されたインク滴によって記録媒体上に形成される様々なインクドットの形状を説明する図である。

図７は本実施形態の基本概念図を示している。すなわち、図７は理想記録マトリックスＭＴと、理想記録マトリックスＭＴに沿って理想的にインクドットが着弾した状態を示している。ここでいう理想記録マトリックスＭＴとは、記録媒体上に仮想的に設定したマトリックスであり、一定形状のインクドットを記録媒体上にマトリックス状に整列配置してベタ画像を形成するとき、各ドットに一対一で対応する最小単位の記録範囲が単位マトリックスＭＴ１である。単位マトリックスは画素と称することもある。図７に示すこの実施形態の理想記録マトリックスＭＴは、説明の簡略化を図る上で、正方形の単位マトリックスＭＴ１を碁盤目状に配置したものとなっている。但し、画像の解像度、記録密度にもよるが、単位マトリックスＭＴ１の配列は、碁盤目状でなくとも良い。また、単位マトリックスＭＴ１は正方形以外の形状であっても良い。たとえば長方形上の単位マトリックスを主走査方向に副走査方向の２倍のピッチで構成することなども可能である。

この理想記録マトリックスＭＴに、インクを着弾させた場合、インクドットは通常ほぼ円形の状態で記録媒体上に着弾する。そこで理想的に着弾したインクドットの形状を真円とし、その真円の直径を単位マトリックスＭＴ１の対角間の距離と同一に設定したものとする。

ここで、理想的にインクドットが着弾された状態を図７（ａ）に示す。ここに示すドットは、縦方向に８個のノズルを配してなるノズル群を有する不図示の記録ヘッドを、主走査方向Ｘ方向に沿って移動させつつ全てのノズルからインク滴を吐出させることによってべた画像を記録した状態を模式的に示しており、図７（ａ）はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾した状態を示し、図７（ｂ）はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾しなかった状態をそれぞれ示している。

図７（ａ）に示す状態において、記録ヘッドの各ノズルから吐出されたインク滴は、理想記録マトリックスＭＴ内の各単位マトリックスＭＴ１上にずれなく適正に着弾しており、そのため、着弾したドットの縦方向（Ｙ）方向における配列順序は、記録ヘッドにおけるノズルの縦方向における配列順序に一致している。例えば、図示のドットの中の上から３番目のドットｄ３は、記録ヘッドの各ノズルの中の上から３番目のノズルから吐出されたドットであり、図示のドットの中の上から４番目のドットｄ４は、記録ヘッドの各ノズルの中の上から４番目のノズルから吐出されたドットとなっている。

これに対し、記録ヘッドから吐出したインク滴が記録媒体上に理想的に着弾しなかった状態としては、例えば、図７（ｂ）に示す状態がある。図において、２番目のノズルから吐出されたインク滴が着弾して形成されたドットｄ２は、Ｘ１方向およびＹ２方向（図の右上方向）にずれた状態で着弾した状態となっている。また、３番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたドットｄ３は、Ｙ１方向へとずれてほぼ４番目のノズルから吐出されたインク滴が着弾すべきマトリックス上に着弾している。

さらに、４番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたドットｄ４は、Ｙ１方向へとずれ、３番目のノズルから吐出されたインク滴が着弾すべきマトリックス上に着弾している。また、６番目のノズルから吐出されて着弾したドットｄ６は、インク吐出量が他のノズルよりも大きいなどの要因により、記録媒体上で大きな径のドットを形成している。

さらに、７番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたドットｄ７は、吐出量が他のノズルに比べて少量であったり、あるいは吐出されたインク滴が分裂したりして、記録媒体上に小さいドットが形成された状態を示している。

なお、図７に示すインクドットは真円で描かれているが、記録媒体の種類や、吐出から着弾までの間の状態変化などにより、インクドットは真円にならない場合があり、図６に示すように、記録媒体上では、真円以外にいろいろな形状にインクドットが形成される場合がある。例えば、吐出量のノズル毎にばらつきがあると、ドットが大小異なるものとなり、また、記録媒体に着弾したインク滴が紙面に吸収定着する過程で、紙の繊維にインクが浸透するため、図示のような複雑な形状に形成されたり、着弾時にインク滴が垂直に着弾しなかったり、風等によりモーメントがかかったりすると、楕円形になるとか、分裂するといった現象が生じることもある。

さらに、加えて説明すると、インク滴は記録ヘッドのノズルから吐出され、記録媒体に着弾する過程で、吐出量が不均一であったり、吐出したインク滴が正しい方向に飛翔しなかったり、飛翔中に抵抗を受けたりすることがあり、また、記録媒体への着弾後にも、記録媒体の凹凸や、記録媒体への浸透性、定着性などの影響を受けるため、記録媒体上に、完全に均一な形状のドットを適正な位置に形成することは難しい。すなわち、図７（ａ）に示すような理想的なドット形成を行うことは極めて困難である。

そこで、従来はヘッドシェーディングといった補正処理を施している。従来のヘッドシェーディングでは、吐出量の大きいノズルによる記録位置は濃度が高い画像となり、吐出量の少ないノズルによる記録位置は濃度が低い画像となるので、記録媒体上に一定濃度のチャートを記録し、その記録濃度を読み取って各ノズル位置と相関させ、出力された画像に濃度の高くなる部分は低濃度とし、濃度が低くなる部分は高濃度となるように補正する。また、各ノズルの駆動制御を変更し、吐出量が大きいノズルの駆動パルスを短くしたり、吐出量の小さいノズルの駆動電圧を上げたりして、画質改善を行っている。

しかしながら、このヘッドシェーディング補正では、補正し得ない場合があり、必ずしも十分な効果が得られないことがある。例えば、図７の（ｂ）のように、３番目のノズルから吐出されたインク滴と、４番目のノズルから吐出されたインク滴とが交差して着弾するような場合には、補正による効果が得られないことがある。つまり、３番目のマトリックスの濃度が高かった場合、その原因は４番目のノズルの吐出量に問題があることによって生じるが、前述のように読み取ったドットの濃度をノズル位置と相関させて、３番目のノズルの吐出量を低くするヘッドシェーディング処理を行ってもそのノズルから吐出されたインクドットｄ３は４番目のマトリックスに着弾するわけであるから、吐出量の補正は無効になる。

また、この例以外にも、着弾位置が理想記録マトリックスからＸ方向やＹ方向にずれて着弾している場合には、近傍のマトリックスラインの濃度を高め、本来のマトリックスラインの濃度を低めているにも拘わらず、従来のヘッドシェーディングでは、着弾位置のずれ量が考慮されていないため、このずれの生じているノズルに対して、濃度を高める補正を加えることとなっていた。このため、近傍の記録マトリックスの濃度をさらに高めてしまい、正確な補正をなすことができなかった。従来はこの問題を解決すべく、近傍の記録濃度値の高低を平均化して処理したりしていたが、高画質の要請が高まる現在のインクジェット記録装置では、さらに正確な補正技術が求められていた。

そこで、本発明の第１の実施形態においては、一例として図８に示すフローチャートのような手順で処理を行う。まず、ステップＳ１では、図４に示す階段チャートのように、各ノズルから吐出されたインク滴が、記録媒体上に着弾した様子を観察できる各チャートの記録を行い、次いでそのチャートを不図示の光学的なセンサーで読み取り（ステップＳ２）、さらに読み取ったデータに基づき、着弾位置が理想とする記録マトリックスからのずれ量を測定する。この測定は、目視によって行っても良い。また、インク滴の吐出量の測定として、着弾ドットの大きさ、形状等を図５のドットチャートを記録して不図示の光学的センサーを用いて測定しても良い。

この測定の結果、理想記録マトリックスに着弾していない場合、理想とするドット径と異なる場合、あるいはインクドット形状が理想とするドット形状と異なる場合などにおいて、それらドットを形成したインク滴を吐出したノズルを不良ノズルとして判定する。あるいは特に不良ノズルの判定を行わずに、略全てのノズルのノズルプロファイルを自動的に作成するステップへ進んでもよい。

不良ノズルと判別されたノズルがなければ、ステップＳ６へ移行し、補正処理は行わずに所望の画像の記録動作を行う。

また、上記のステップＳ２において、不良ノズルがあったと判断された場合には、記録ヘッドを構成するノズル群の各ノズル毎に後述のノズルプロファイル情報を作成する。すなわち、この実施形態では、ノズルプロファイル情報の重要なパラメータとして、Ｙよれ値を用いた場合を示している。このＹよれ値とは、記録ヘッドを構成するノズル列方向（副走査方向）をＹ方向とし、記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる主走査方向をＸ方向とした場合、ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置（ドットの中心位置）と、理想記録マトリックスＭＴの中心位置（理想格子点）とのＹ方向におけるずれ量を意味する。従って、１回の走査（１パス）記録を行う場合に、ノズルピッチを理想着弾マトリックスのサイズと同一に設定し、かつノズルピッチを１２００ｄｐｉ（約２０μｍ）とした場合、ｍ番目のノズルから吐出されたインク滴の着弾位置が、半画素程度ｍ−１番目あるいはｍ＋１番目のノズル側へずれたとすると、Ｙよれ値は、＋１０μｍまたは−１０μｍとなり、この値がノズルプロファイル情報として記憶されることになる。また、このインクドットのドット径（例えばそれは吐出量の大小に起因する）が理想とするインクドット径より大きいか小さいかも同様にノズルプロファイル情報として管理することができる。

再び図８に戻りステップＳ４以降の動作を説明する。上記のようにステップ３において不良ノズルのＹよれ値を測定し、これに基づきノズルプロファイル情報を作成する（ステップＳ３）。次にこのノズルプロファイル情報を参照しＨＳデータを作成し（ステップＳ４）、そのＨＳデータに基づき、適切な濃度が印字されるように２値記録データを補正する（ステップＳ５）。そして、その２値記録データにしたがって記録動作を行う（ステップＳ６）。

ここで、図８のステップＳ４以降に行われる各情報の作成につき、図９ないし図１１と共により具体的に説明する。

なお、図９の（ａ）には、左から記録ヘッド２１、理想記録マトリックスＭＴ、インク滴が理想記録マトリックスＭＴに理想的に着弾した状態、およびインク滴が理想記録マトリックスＭＴ上へ理想的に着弾しなかった状態がそれぞれ模式的に示されている。なお、ここでは、説明を簡略化するため、記録ヘッド２１として５個のノズルを配設したものを模式的に示している。また、図９（ｂ）は同図（ａ）に示した着弾ドットの中の中央の３つのインクドットの形成状態を拡大して示す説明図である。

各データの作成は、理想記録マトリックスＭＴの、各々のマトリックスラインに対し、少なくとも一部がかかるインクドットを吐出したノズルを、そのマトリックスラインに濃度的影響を与えるノズル（原因ノズル）として特定し、その記録濃度に影響する部分（以下、この部分を影響部分と言う）の割合を求めることによって行う。

例えば、図９（ｂ）に示すように、ｍマトリックスラインに対してｍ−１番目、ｍ番目、およびｍ＋１番目の各ノズルから吐出されたインク滴によって、ｄ（ｍ−１）、ｄ（ｍ）、ｄ（ｍ＋１）のドットがそれぞれ形成された場合、次のように判断される。すなわち、ｍ−１番目のノズルによって形成されたインクドットｄ（ｍ−１）がｍマトリックスラインにかかる部分、つまり同ラインに濃度的影響を与える部分（図９（ｂ）中、左側に示すノズル列においてハッチングを付した部分）の割合は理想ドットの１０％とされ、ｍ番目のノズルから吐出されたインクドットのｍマトリックスラインに対する影響部分（図９（ｂ）中、中央に示すノズル列においてハッチングを付した部分）は理想ドットの８０％とされ、ｍ＋１番目のノズルから吐出されたインクドットのｍマトリックスラインに対する影響部分（図９（ｂ）中、右側に示すノズル列においてハッチングを付した部分）は理想ドットの５％とされる。これは理想とする着弾状態に対して９５％の濃度を記録した状態であるといえる。なお、ここでは、記録マトリックス上のラインに着目しているが、図１０に示すように各単位マトリックスＭＴ１毎に個別に各ドットの影響部分の割合を求めても良い。

以上の各マトリクスラインに対する影響部分の割合（影響度）は、ノズルプロファイル情報、特にその中のＹよれ値を参照し、次のようにして求めることができる。

例えば、ノズルピッチ（記録マトリックスに相当）が２０μｍ（１２００ｄｐｉ相当）で配列され、いずれのノズルからも３０μｍのドット径のインクドットが記録媒体上に形成されるものとし、さらにｍ−１番目からｍ番目の方向を正とし、ｍ−１番目のノズルによるドットのＹよれ値が、＋５μｍ、ｍ番目のノズルによるドットのＹよれ値が１０μｍ、ｍ＋１番目のノズルによるドットのＹよれ値が５μｍであったとすると、図１１（ａ）のようにｍマトリックスラインに記録されるドットは、ｍ−１番目のノズルによるドットとｍ番目のノズル自身によるドット、およびｍ＋１番目のノズルによるドットに基づき、それぞれ以下の式により算出される。

すなわち、図１１（ｂ）に示すように、ドット半径をＲ、ドット面積をＳ、Ｙよれ値をＹ、記録マトリックスラインの幅をＰとすると、ドットｄ（ｍ−１）がｍマトリックスラインの濃度に影響を与える割合（影響度）ｍ−１（Ｌ）（Ｌはマトリックスラインの位置を表す番号）は、Ｚｍ−１（Ｌ）＝Ｒ２×ｃｏｓ−１（（Ｐ／２−Ｙｎ−１）／Ｒ）−（Ｐ／２−Ｙｎ−１）×√（Ｒ２＋（Ｐ／２−Ｙｎ−１）２）の演算によって求めることができ、同様にしてドットｄ（ｍ＋１）のｍマトリックスラインへの影響度Ｚｍ＋１（Ｌ）を求めることができる。なお、前記中心角θは、ドットとｍマトリックスラインとの２個の交点と、ドットの中心とを結んだ２本の線分（半径）のなす角度である。

また、ｄ（ｍ）のｍマトリックスラインへの影響度Ｚｍ（Ｌ）は下式により求めることができる。

Ｚｍ（Ｌ）＝１００−Ｚｍ（Ｌ−１）−Ｚｍ（Ｌ＋１）（％）
ここで、ドットの半径Ｒの値が各ノズルによって異なる場合には、それぞれ個別の値を代入することで算出できる。また、ドットの形状が真円でない場合にも演算は複雑になるが同様に求めることができる。その場合は複雑なドット形状を、演算の容易な所定の形状に近似させても良い。

このようにしてあるマトリックスライン（Ｌ）の記録状態、特に濃度に影響を与えるノズルを解析することで、そのライン（Ｌ）の濃度を予測することができる。すなわち、理想とする記録ドットによる濃度をＤｉとしラインＬ番目の予測する濃度をＤＬとすると、予測する濃度ＤＬは、近傍のノズルから吐出されて記録ラインＬにかかるｍ−ａからｍ＋ｂ（ａ、ｂは正の整数）番目のノズルからの影響度Ｚ（Ｌ）を統合した下式で表される。すなわち、
ＤＬ＝ｋｄｅｎ（Ｚｍ−ａ（Ｌ）…Ｚｍ−１（Ｌ）＋Ｚｍ（Ｌ）＋Ｚｍ＋１（Ｌ）…Ｚｍ＋ｂ（Ｌ））
ここで、ｋｄｅｎは、ドットの面積から実濃度を求める係数であり、記録物の濃度等を測定して求めることができる。そして、ヘッド補正に用いる係数ＨＳは、
ＨＳ（Ｌ）＝ｋｈｅａｄ×ＤＬ／Ｄｉ
として与えられ、記録マトリックスの実際上の記録媒体上の濃度への寄与の状態を知ることができる。

ここで、ｋｈｅａｄは係数Ｋを微調整する係数であり、記録媒体や記録の環境などにより変化し、実験的に求めることができる。

以上のようにして、ヘッド補正に用いる係数ＨＳ（Ｌ）が求められ、この値を用いて、ノズルに対応する記録ラインの駆動データに対して補正を適用することができ、その手順について以下説明する。

図２１は、本発明における制御系の構成を表すブロック図である。一般的な画像処理フローに従い、入力画像データを色分解等の工程を経た後、２０１にて量子化が行われ、２０２の記録バッファに格納される。一方、上述のように求められた補正データ（ＨＳデータ）が２０３に格納されている。そして、２０４において、２０２に格納された駆動データに対して２０３の補正データに基づき補正が適用され、２０５にて記録が行われる。

ここで、補正の処理手順について、図１５のフローチャートに従って説明する。まず、Ｓ５０１において、量子化が行われ、２値の駆動データを得る。このとき、ドット集中型の擬似中間調処理が適用される。次に、この駆動データに対して、記録ライン毎に順次補正を行っていくが、Ｓ５０２において、補正対象の駆動データを取得し、Ｓ５０３において、その記録を行うノズルを求めそのノズルの補正データを取得する。そして、Ｓ５０４において、補正データに基づき、補正により増減させるデータの数を決定される。その後、Ｓ５０５において、ドット集中型クラスタからなる駆動データに対してそのパターン解析が行われ、Ｓ５０６において、パターン解析結果に基づき補正対象データの決定がなされる。このとき、補正対象データは、ドット集中型クラスタの周辺部に相当するデータの中から選択される。そして、Ｓ５０６において、駆動データの補正が行われる。
以上の工程を全記録ラインに対して行った後、Ｓ５０８において記録が行われる。

ここで、２値の駆動データは、図１６に示すような、マトリクス中心から濃度が高くなるにつれてドットを太らせていくドット集中型擬似中間調処理の２値画像である。図１６においては、説明を簡単にするため、ノズル数が１８個の記録ヘッドを記載してある。この駆動データに対して、上記手順にてパターン解析を行い、補正対象データの決定がなされ補正が行われた一例が図１７である。ここでは、図中に示した記録ライン４と記録ライン９を挙げて説明する。

記録ライン４においては、そのラインの記録を担うノズル４のＨＳデータが１．２、すなわち、本来吐出すべき記録濃度に対して１．２倍の濃度を出す能力があるノズルであり、補正により吐出データが減少される例を示している。このとき、図に示すように、記録ライン方向の総数１６発分から３発分の吐出データを減少させることで、本来記録すべき本記録ラインの濃度を出すことが可能であることがこのノズルに対する補正データから明らかとなっていたとすると、（１６−３）＊１．２≒１６の関係からわかるように、記録ライン４に関しては、総計１３発分のドットにおいて、本来の１６発分の濃度を出すことが可能である。このとき減少される吐出データは、前述のパターン解析結果に基づいて決定されるもので、このときドット集中クラスタの周辺部に相当する部分から選択される。

一方、記録ライン９においては、そのラインの記録を担うノズル８のＨＳデータが０．８、すなわち、本来吐出すべき記録濃度に対して０．８倍の濃度を出す能力があるノズルであり、補正により吐出データが増加される例を示している。このとき、図に示すように、記録ライン方向の総数１６発分に加えて４発分の非吐出データを新たに吐出に相当するデータへと変更させることで、本来記録すべき本記録ラインの濃度を出すことが可能となることがこのノズルに対する補正データから明らかとなっていたとすると、（１６＋４）＊０．８＝１６の関係からわかるように、記録ライン９に関しては、総計２０発分のドットにおいて、本来の１６発分の濃度を出すことが可能である。このとき新たに増加される吐出データは、前述のパターン解析結果に基づいて決定されるもので、このときドット集中クラスタの周辺部に相当する部分から選択される。

その他の記録ラインに対しても前述と同様の処理を行うことで、各ラインの濃度が所望の濃度となるようにすることができ、濃度ムラのない記録が可能となる。なお、ここでは、吐出データの発数と濃度の関係がリニアな場合を想定して説明したが、実際には、吐出データの発数と濃度の関係を鑑みた補正データが得られそれに応じたデータの増減が行われる。

なお、以上は、１パス記録の場合において説明したが、２パス以上のいわゆるマルチパス記録を行う場合においても、パスマスクを適用した後の駆動データに対してノズルとの対応と取り、同様の処理を行うことで補正することが可能である。

図１８は、２パス記録を行う場合の記録ヘッドと記録領域の関係を示した図である。２パスで形成される記録領域は、図中ＡとＢの領域にあるノズル列により記録が行われるものであり、パスマスクにより分けられたそれぞれの駆動データに対してそれを記録するノズル列に対応した補正データに基づき補正を行うことで、２パスの場合においても、ノズルと対応の取れた補正を行うことが可能である。

以上のように、ドット集中型クラスタからなる駆動データに対してそのパターンを解析し、補正データに従ってパターン解析結果に基づいて駆動データを増減させ補正を行うことで、補正よるドット集中型の２値パターンの崩れ等の画質劣化を引き起こすことなく各ラインの濃度が所望の濃度となるようにすることができ、濃度ムラのない記録が可能となる。このとき、駆動データを補正することで、多値のデータに遡って補正を行う場合に比べ処理量が少なく、高速で低コストな補正が可能となる。

以上の説明では、典型的なFattenタイプの円形状のドット集中型の２値化を例に説明したが、ドット集中型クラスタの形状はこれに限定されるものではなく、一例として、図２２に示すように、楕円状、鍵型状、ライン状など種々の形状に対しても集中しているデータのパターンを解析して同様に補正を行うことで適用可能である。

また、上記実施形態では、各マトリックスラインＬ毎に対応するノズルの補正係数を算出するようにしたが、一つのマトリックスラインに関して求めた隣接するマトリックスラインからの影響度…Ｚｍ−１（Ｌ）、Ｚｍ（Ｌ）、Ｚｍ＋１（Ｌ）…を用いて、そのマトリックスラインに隣接するマトリックスラインＬ−１を記録するｍ−１番目のノズルに対する補正係数を求めるようにしても良い。具体的には、ヘッド補正に用いる係数ＨＳを以下のようにして算出する。すなわち、ラインＬの処理により、本来、ラインＬ−１に対して記録を行うべきｍ−１番目のノズルに対してもヘッド補正を行うこととし、ラインＬの濃度に影響するノズルおよび／またはそのノズルで記録する画像に対しても補正を行う。ノズルｍによるインクドットに対して影響するインクドットのノズルがＬ−１、Ｌ、Ｌ＋１であった場合には、ヘッド補正に用いる計数ＨＳは以下のようにして求める。

ＨＳ（Ｌ）＝Ｚｍ（Ｌ−１）×ＨＳ（Ｌ−１）＋Ｚｍ（Ｌ）×ＨＳ（Ｌ）＋Ｚｍ（Ｌ＋１）×ＨＳ（Ｌ＋１）
また上式では省略したがそれぞれの項に必要に応じて係数を設けても良い。すなわち、Ｌマトリックスラインを記録するｍ番目のノズルに対する補正係数は、ｍ番目のノズルから吐出されたインク滴によって形成されたインクドットが影響を及ぼしたマトリックスライン（上式ではＬ−１、Ｌ＋１）の予測される記録濃度と理想とする記録濃度の補正についても考慮することになる。

言い換えれば、ｍ番目のノズルから吐出したインクドットが、Ｌ−１マトリックスラインに対する影響度と、Ｌマトリックスライン、Ｌ＋１マトリックスラインに対する影響度とから、Ｌ−１マトリックスライン、Ｌ＋１マトリックスラインの状況に応じて、ヘッド補正データを算出することになる。上記の方法によれば、例えば着目するマトリックスラインの隣のマトリックスライン側にインクドットが大きくずれて形成されてしまっている場合にも、そのマトリックスラインに影響を与えたノズルに対する画像データの補正および／またはノズルの吐出量の補正によりマトリックスラインの補正を実現することができ、より優れた補正機能を得ることができる。

なお、本発明は、１パス記録動作には特に有効なものとなっているが、記録ヘッドの異なるノズル群によって複数回走査することによって同一の記録領域の画像を完成させるようにしたいわゆるマルチパス方式の記録においても本発明は有効である。マルチパス方式の記録においては、不良ノズルを検知した後、異なる記録走査時にその不良ノズルによって記録された領域を、他のノズル群によって記録するため、一つの不良ノズルによる画像品質の低下を軽減することができるが、さらに本発明は実質的に同一の記録走査において、簡易な処理方法で不良ノズルによる画質劣化を防止できるため、マルチパス記録方式の優位性と相俟ってより高品位な画像を形成することが可能となる。また、本発明では、各ノズルと２値画像データとの対応が取れた状態にて補正を実行することができるため、各ノズルに対してその吐出特性を考慮したより正確な補正が可能となる。

そして、本発明は、記録ヘッドに異常が生じた場合に、それを新規なものと直ちに交換する必要がなく、記録ヘッドを長期に渡って使用することができるため、エコロジーの観点からも望ましい。

このように、本発明では、より簡単な構成にて、高速、低コスト、かつ高品位な画像を記録することが可能となる。

また、以上の説明において、２値画像データの２値とは、液滴の吐出・非吐出に対応付けて表していたものであるが、１つのノズルにおいて吐出量を可変にして吐出させることが可能な場合、例えば、大小の２種類を可能なノズルを考える場合においては、大液滴の吐出、小液滴の吐出、非吐出の３種類を、３値とした３値画像データとして吐出データを表し得る。このような場合においても、前述の２値画像の同様に補正することができる。大中小の３種類の吐出やその他の場合についても同様である。

［第２，３，４の実施形態］
上記第１の実施形態においては、ノズルプロファイル情報を設定する上での重要なパラメータとしてインクドットのＹよれ値を用いたが、本発明はＹよれ値だけでなく、その他の値をパラメータとして用いることも可能である。

例えば、図１２に示す本発明の第２の実施形態にあっては、ステップＳ１３に示すように、前記パラメータとして不良ノズルのＹよれ値１３だけでなく、ドット径を用いており、また、図１３に示す本発明の第３の実施形態においては、ステップＳ２３に示すように、Ｙよれ値、ドット径に加えてＸよれ値を用いており、さらに、図１４に示す本発明の第４の実施形態においては、ステップＳ３３に示すように、Ｙよれ値、ドット径、Ｘよれ値の他に、ドット形状をパラメータとして用いている。

これら第２〜第４の実施形態のように、パラメータをより多く設定するようにした結果、ノズルプロファイル情報としてより精密な情報を得ることができるようになり、前記第１の実施形態に比べ、より階調性に優れ、かつ、すじむらによる影響の少ない画像を得ることが可能となった。なお、図１２ないし図１４において、前述のステップＳ１３，Ｓ２３，Ｓ３３以外のステップは、前記第１の実施形態において説明した各ステップＳ１，Ｓ２及びＳ４〜Ｓ６と略同様である。
また、本発明は、色毎に複数の濃淡インク、大小ドットを使用するインクジェット記録装置に対しても何等支障なく適用可能であり、その場合においても、より高次の画質を記録媒体上に再現することができる。

また、本発明は、図２に示したように、複数のノズルを記録方向に概略垂直に配列してなるノズル群を有し、同一走査で記録することのできる隣接ノズルとの間隔が、記録する画像の各画素に対応した間隔で略配列されているインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置、すなわち、１回の走査で画像記録が完了するようなフルライン型のインクジェット記録装置には特に有効である。このフルライン型のインクジェット記録装置では、基本的にマルチパス方式のプリンタに比より簡略な構成で記録装置を構成することができると共に、記録速度が格段に速いという利点があり、本発明を適用することによって、画像品質における改善が図られることにより、コスト、記録速度、画質のいずれの面においても優れたインクジェット記録装置の実現が可能となる。

ここで、隣接するノズルの間隔が記録マトリックスの隣接するラインの間隔よりも離れている場合、すなわち、記録ヘッドの解像度が記録マトリックスの解像度より低い場合には、画像の記録はマルチパス方式にて行なったり、同色のインク滴を吐出する他の解像度の高い記録ヘッドを用いて行うこととなる。この場合、解像度の異なる他の記録ヘッドを用いたとしても、記録マトリックスに実質的に同一走査で記録することと同様に記録できるので、本発明は好適に適応できる。またマルチパスでの記録でも、実現することは可能であり、各ノズルと２値画像データとの対応が取れた状態にて補正を実行することができるため、各ノズルに対してその吐出特性を考慮したより正確な補正が可能となる。

画像を記録する目的にもよるが、隣接するノズルの解像度は、次のような値であることが望ましい。例えば、インクジェット記録によって、ポケット写真のように小さいサイズの画像を高画質に記録する必要がある場合には、隣接するノズルの間隔は、インク滴の吐出量が４０ｐｌ±１０程度であれば、３００ｄｐｉ（１００μｍ）程度に設定することが好ましく、さらに、吐出量が１０ｐｌ±５程度であれば６００ｄｐｉ（４０μｍ）程度に近接していることが好ましく、さらに好ましくは吐出量が５ｐｌ±２程度であれば１２００ｄｐｉ（２０μｍ）、吐出量２ｐｌ±１程度であれば２４００ｄｐｉ（１０μｍ）とすることが望ましい。また、ポケット写真のように、近接した状態で画像を観る場合とは異なり、遠くから画像を視認する場合には、大きなサイズの記録物を得るならば、より吐出量の大きいノズルを、比較的大きなノズル間隔のノズル列で記録することになるが、その場合にも本発明は好適である。

また、本発明は、電気熱変換体などから発する熱エネルギーによってインクを吐出させるようにした記録ヘッドを用いる記録装置に限らず、ピエゾなどの圧電素子を用いてインクを吐出させるようにした記録ヘッドを用いる記録装置にも適用可能であり、本発明は、インクをノズルより吐出するインクジェット記録装置であれば、いかなるものにも適用可能である。

以下、本発明の実施例を説明する。

上述した本発明の第１の実施形態に示すインクジェット記録装置および記録方法により記録を行った実施例を説明する。記録ヘッドは、１２００ｄｐｉの解像度を有し、ノズルが４０９６ノズル配列されたものとし、１回のインク吐出量（インク滴の量）は４．５±０．５ｐｌに設定した。記録パス数は１パスである。
色材を含有するインクの組成は以下の通りである。
（処方Ｙインク）
・グリセリン ５．０重量部
・チオジグリコール ５．０重量部
・尿素 ５．０重量部
・イソプロピルアルコール ４．０重量部
・染料Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２ ２．０重量部
・水 ７９．０重量部
（処方Ｍインク）
・グリセリン ５．０重量部
・チオジグリコール ５．０重量部
・尿素 ５．０重量部
・イソプロピルアルコール ４．０重量部
・染料Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ２．５重量部
・水 ７８．５重量部
（処方Ｃインク）
・グリセリン ５．０重量部
・チオジグリコール ５．０重量部
・尿素 ５．０重量部
・イソプロピルアルコール ４．０重量部
・染料Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ２．５重量部
・水 ７８．５重量部
（処方Ｋインク）
・グリセリン ５．０重量部
・チオジグリコール ５．０重量部
・尿素 ５．０重量部
・イソプロピルアルコール ４．０重量部
・染料フードブラック２ ３．０重量部
・水 ７８．０重量部
記録媒体としては電子写真・インクジェット共用紙（ＰＢ・ＰＡＰＥＲ：キヤノン株式会社製）を用いた。これらの色材インク、記録媒体を用いて記録を行った。

記録動作制御は、前述の図８に示すフローチャートに示す手順に従って行った。すなわち、まず、図４に示す階段チャートを出力し、その階段チャートを不図示の光学的センサー（スキャナ）によって４８００ｄｐｉの読み取り解像度で読み取る。この際、ノズルと階段チャートの対応をとるべくチャートに予めマークをつけておきそのマークの位置からノズルと階段チャートの位置関係を合わせておくとよい。そして、各階段チャートの一本の線を細線化処理し、インクドットの重心を求め、理想とする着弾位置からのインクドットのＹよれ値を測定し、全ノズルについてノズルプロファイルを作成した。

各ノズルから吐出されるインクドットの着弾精度は、σ値で６μｍ、最大よれは＋２５μｍであった。このノズルプロファイルを用いて、前述の式により、予測される各記録マトリックスラインの記録濃度を計算し、ドット集中型クラスタからなる２値画像データに対してＨＳデータに基づき補正を実行した。補正は上述の複数種のインクを用いてそれぞれのノズル列に対して行った。その結果、すじむらは低減し、白すじの発生が抑えられた高品位な画像が得られた。このとき、多値画像に遡って補正を行う場合に比べ簡易的な処理にて同程度の画像補正効果が得られた。

これに対し、上記実施例のヘッド補正処理を行わず、その他の条件を同一にして記録を実行したところ、得られた画像は、白すじが発生した品位の低い画像となった。

また、従来のヘッドシェーディング処理を行って記録したところ、濃度むらは低減されたが、依然としてすじむらが目につく画像が形成され、本実施例によって得られた画像に比べ、画像品位の低下は明らかであった。

なお、以上は、１パス記録の場合において説明したが、２パス以上のいわゆるマルチパス記録を行う場合においても、パスマスクを適用した後の駆動データに対してノズルとの対応を取り同様の補正を行うことで、高品位な画像を得ることができる。

（その他）
ところで、本発明は、インクジェット記録方式の中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッドを用いた記録装置において特に優れた効果をもたらすものとなっている。

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。この方式は所謂オンデマンド型、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一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一体一で対応した液体（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、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、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。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。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）の他に熱作用部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、共通するスリ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の圧力波を吸収する開孔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本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率良く行うことができるようになるからである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大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に対しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合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良い。

加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは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、あるいは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を用いた場合にも本発明は有効である。

また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので、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せを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出手段を挙げることができる。

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。

本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略構成を示す正面図である。 図１に示すインクジェット記録ヘッドの構造を拡大して示す説明図である。 本発明の実施形態における制御系の構成の一例を示すブロック図である。 記録ヘッドにおける不良ノズルを検知するための階段チャートの一例であり、（ａ）は正常なノズルを有する記録ヘッドによって形成された階段チャートを、（ｂ）は１８番目と２８番目と３０番目に不良ノズルが存在する記録ヘッドによって形成された階段チャートをそれぞれ示している。 記録ヘッドにおける不良ノズルを検知するためのドットチャートの一例であり、（ａ）は正常なノズルを有する記録ヘッドによって形成されたドットチャートを、（ｂ）は１８番目と２８番目と３０番目に不良ノズルが存在する記録ヘッドによって形成されたドットチャートをそれぞれ示している。 記録ヘッドのノズルから吐出されたインク滴によって記録媒体上に形成される様々なインクドットの形状を説明する説明図である。 本発明の実施形態に適用する理想マトリックスとその理想マトリックスにインク滴が着弾した状態を示す説明図であり、（ａ）はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾した状態を示し、（ｂ）はインク滴が記録媒体上に理想的に着弾しなかった状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態における制御動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態において各ノズルから吐出されたインク滴によって形成される複数のインクドットの一つの理想マトリックスラインへの影響度を説明するための説明図であり、（ａ）は記録ヘッド、理想マトリックス、インク滴が理想的に着弾した状態、およびインク滴が理想的に着弾していない状態をそれぞれ示し、（ｂ）は同図（ａ）に示した着弾ドットの中の中央の３つのインクドットｄ（ｍ−１），ｄ（ｍ）ｄ（ｍ＋１）の形成状態を拡大して示している。 本発明の第１の実施形態において各ノズルから吐出されたインク滴によって形成されるインクドットの一つの単位マトリックスへの影響度を説明するための説明図であり、図９（ａ）に示した着弾ドットの中の中央の３つのインクドットｄ（ｍ−１），ｄ（ｍ）ｄ（ｍ＋１）の形成状態を拡大して示している。 本発明の第１の実施形態において各ノズルから吐出されたインク滴によって形成される複数のインクドットが一つの理想マトリックスラインに与える影響度を算出する方法を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態おける制御動作を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における制御動作を説明するフローチャートである。 本発明の第４の実施形態における制御動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における補正の手順を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における記録ヘッドと吐出・不吐出を表す２値画像データとを示した説明図である。 本発明の実施形態における記録ヘッドと吐出・不吐出を表す２値画像データとにおいて、ＨＳデータに基づき補正を行った説明図である。 本発明の実施形態における２パス記録の場合のノズル列と駆動データとの関係を示した概念図である。 ドット集中クラスタ型２値化データに対する補正前の一例を示す概略図である。 データを考慮しない場合のドット集中クラスタ型２値化データに対する補正後の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態における制御構成を示すブロック図である。 種々のドット集中型タイプの駆動データの一例を示す図である。

符号の説明

１ 画像データ入力部
２ 操作部
３ ＣＰＵ
４ 記憶媒体
４ａ 記録マトリクス情報格納部
４ｂ 制御プログラム群格納部
５ ＲＡＭ
６ 画像データ処理部
７ 記録部
８ バスライン
２０ キャリッジ
２１ インクジェット記録ヘッド
２２ インクカートリッジ
２３ フレキシブルケーブル
２４ 記録媒体
２５ 排紙ローラ
２６ 搬送モータ
２７ ガイドシャフト
２８ リニアエンコーダ
２９ 駆動ベルト
３０ キャリッジモータ
３１ キャップ部
３２ 回復ユニット
３３ インク受け

Claims (2)

1. インク滴を吐出する複数のノズルを配列した記録ヘッドを用い、記録媒体上にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、
   各ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルの吐出特性を表すノズル情報を作成するノズル情報作成手段と、ノズル情報と記録データに基づき、各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像への影響を予測する予測手段と、予測結果に基づき各ノズルにおけるインク滴の吐出状態を補正するための補正情報を作成する補正情報作成手段と、補正情報に基づき各ノズルに対応する駆動データに対して補正を行う駆動データ補正手段とを備え、
   前記駆動データは、少なくとも一部の階調にドット集中型の擬似中間調を含むデータで、駆動データを解析する手段を有し、駆動データの補正の際にドット集中型クラスタの周辺部に相当するデータを増減させるように補正が行われることを
   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複数のノズルを配列した記録ヘッドを用い、記録媒体上にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録方法において、
   各ノズルから吐出されたインク滴の記録媒体への着弾状態に基づき、各ノズルの吐出特性を表すノズル情報を作成するノズル情報作成ステップと、ノズル情報と記録データに基づき、各ノズルから吐出されるインク滴が形成すべき画像への影響を予測する予測ステップと、予測結果に基づき各ノズルにおけるインク滴の吐出状態を補正するための補正情報を作成する補正情報作成ステップと、補正情報に基づき各ノズルに対応する駆動データに対して補正を行う駆動データ補正ステップと、を備え、
   前記駆動データは、少なくとも一部の階調にドット集中型の擬似中間調を含むデータであり、駆動データを解析するステップを有し、駆動データを補正する際に、ドット集中型クラスタの周辺部に相当するデータを増減させるように補正が行われることを
   特徴とするインクジェット記録方法。

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