JP2013169780A - 画像記録装置、補正係数取得方法および画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】過剰補正を抑制して効率的かつ高精度な吐出補正を行う。
【解決手段】インクジェット方式にて記録媒体９に画像を記録する画像記録装置１では、吐出口からのインクの吐出量を補正するための補正係数の決定が次のように行われる。まず、目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像が取得され、吐出ユニット３の各吐出口に対応する撮像部６の撮像素子における濃度変動幅が求められる。続いて、目標濃度となるように補正用パターンを記録し、補正用パターンが撮像されて補正用画像が取得される。そして、補正用画像の出力濃度と目標濃度との差である濃度誤差が、濃度変動幅に基づく変動閾値以上の吐出口が補正対象として抽出され、抽出された各吐出口のみに、濃度誤差に基づく補正係数が決定される。これにより、複数の撮像素子の分光感度のばらつき等による過剰補正を抑制し、効率的かつ高精度な吐出補正を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置および画像記録方法、並びに、画像記録装置において前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に使用される補正係数を取得する補正係数取得方法に関する。

従来より、インクの微小な液滴を吐出する複数のノズルが配列された吐出部を記録媒体に対して相対的に移動することにより、記録媒体にインクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置が用いられている。このような装置では、ノズルの加工精度や吐出部の取付精度等により、複数のノズルからのインクの吐出量にばらつきが生じ、その結果、記録媒体上において濃度ムラや筋ムラ等が生じてしまうことがある。

特許文献１のインクジェット記録装置では、濃度ムラ測定用の基本パターンを印刷してＣＣＤラインセンサにより撮像し、撮像結果に基づいて各ノズルに補正関数を割り当てることにより、濃度ムラの抑制を図る技術が開示されている。

一方、特許文献２では、電子写真方式のカラー複写装置において、複数の異なる階調レベルの無彩色パッチと、複数の異なる有彩色パッチとを用いて、スキャナ部のＣＣＤの分光感度のばらつき等を補正する技術が開示されている。

特許第３１６０３１８号公報 特開２００９−１３５７０４号公報

ところで、特許文献１のインクジェット記録装置では、ＣＣＤラインセンサにおける複数の撮像素子（ＣＣＤ）の分光感度のばらつき、光源の光量ムラや経年劣化等により、実際よりも濃度ムラを大きく検出したり、実際には濃度ムラが存在しない位置において濃度ムラを誤検出してしまうおそれがある。その結果、各ノズルからのインクの吐出量を過剰補正してしまい、各ノズルの補正関数の決定（すなわち、各ノズルの吐出補正）に多大な時間を要してしまう。

特許文献２のカラー複写装置では、スキャナ部のＣＣＤの分光感度のばらつき等を補正するために、複数の異なる階調レベルの無彩色パッチと、複数の異なる有彩色パッチとを用いる必要があり、分光感度のばらつき補正に多大な時間が必要となる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、過剰補正を抑制して効率的かつ高精度な吐出補正を行うことを目的としている。

請求項１に記載の発明は、インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置であって、吐出口配列方向に配列された複数の吐出口から記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、前記記録媒体を前記吐出口配列方向と交差する移動方向に前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記吐出部と前記移動機構とを制御することにより、前記記録媒体に画像を記録する制御部と、前記移動方向に交差する素子配列方向に配列された複数の撮像素子を有する撮像部と、前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される補正係数を記憶する記憶部とを備え、前記制御部が、前記撮像部により所定の目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像を取得するテスト画像取得部と、前記複数のテスト画像に基づいて、各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅を求める濃度変動幅取得部と、前記吐出部により前記目標濃度となるように補正用媒体に補正用パターンを記録し、前記補正用パターンを前記撮像部により撮像して補正用画像を取得する補正用画像取得部と、前記補正用画像における各吐出口に対応する撮像素子からの出力である出力濃度と、前記目標濃度との差である濃度誤差を求め、前記濃度誤差が前記濃度変動幅に基づいて定められた値以上である場合に、前記濃度誤差に基づいて当該吐出口の補正係数を決定する補正係数取得部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記移動機構が、前記テストパターンが記録された媒体を前記撮像部に対して前記移動方向に相対的に往復移動可能であり、前記テスト画像取得部が、前記テストパターンが記録された前記媒体を前記撮像部に対して相対的に往復移動させて前記撮像部による前記テストパターンの撮像を繰り返し行う。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像記録装置であって、前記テストパターンが位置合わせ用目印を備え、前記テスト画像取得部が、前記テストパターンの前記撮像部に対する前記素子配列方向に関する相対位置を取得し、前記相対位置が所定の範囲内の撮像結果のみが前記複数のテスト画像に含められる。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記記録媒体が前記吐出部に対向する位置を１回通過することにより、前記記録媒体への画像の記録が完了する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記濃度変動幅取得部が、現在から所定期間内の過去に取得された複数のテスト画像に基づいて求められた前記各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差も利用して前記濃度変動幅を求める。

請求項６に記載の発明は、吐出口配列方向に配列された複数の吐出口から記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、前記記録媒体を前記吐出口配列方向と交差する移動方向に前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記吐出部と前記移動機構とを制御することにより前記記録媒体に画像を記録する制御部と、前記移動方向に交差する素子配列方向に配列された複数の撮像素子を有する撮像部とを備える、インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置において、前記記録媒体への画像の記録の際に前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に使用される補正係数を取得する補正係数取得方法であって、ａ）前記撮像部により所定の目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像を取得する工程と、ｂ）前記複数のテスト画像に基づいて、各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅を求める工程と、ｃ）前記吐出部により前記目標濃度となるように補正用媒体に補正用パターンを記録し、前記補正用パターンを前記撮像部により撮像して補正用画像を取得する工程と、ｄ）前記補正用画像における各吐出口に対応する撮像素子からの出力である出力濃度と、前記目標濃度との差である濃度誤差を求め、前記濃度誤差が前記濃度変動幅に基づいて定められた値以上である場合に、前記濃度誤差に基づいて当該吐出口の補正係数を決定する工程とを備える。

請求項７に記載の発明は、吐出口配列方向に配列された複数の吐出口から記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、前記記録媒体を前記吐出口配列方向と交差する移動方向に前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記吐出部と前記移動機構とを制御することにより前記記録媒体に画像を記録する制御部と、前記移動方向に交差する素子配列方向に配列された複数の撮像素子を有する撮像部とを備える、インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置における画像記録方法であって、ａ）前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される補正係数を決定する工程と、ｂ）前記補正係数を利用しつつ前記吐出部および前記移動機構を制御することにより、前記記録媒体に画像を記録する工程とを備え、前記ａ）工程が、ａ１）前記撮像部により所定の目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像を取得する工程と、ａ２）前記複数のテスト画像に基づいて、各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅を求める工程と、ａ３）前記吐出部により前記目標濃度となるように補正用媒体に補正用パターンを記録し、前記補正用パターンを前記撮像部により撮像して補正用画像を取得する工程と、ａ４）前記補正用画像における各吐出口に対応する撮像素子からの出力である出力濃度と、前記目標濃度との差である濃度誤差を求め、前記濃度誤差が前記濃度変動幅に基づいて定められた値以上である場合に、前記濃度誤差に基づいて当該吐出口の補正係数を決定する工程とを備える。

本発明では、過剰補正を抑制して効率的かつ高精度な吐出補正を行うことができる。

画像記録装置の構成を示す図である。 吐出ユニットを示す底面図である。 インクジェットヘッドを示す底面図である。 撮像部を示す底面図である。 制御ユニットの機能を示すブロック図である。 補正係数の取得の流れを示す図である。 テスト媒体の平面図である。 テスト画像の濃度を示す図である。 濃度変動幅を示す図である。 出力濃度を示す図である。 濃度のばらつきの割合を示す図である。 位置合わせ用目印を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す図である。画像記録装置１は、複数の印刷用紙である記録媒体９上に、インクジェット方式にてカラー画像を順次記録する（すなわち、カラー印刷を行う）枚様式の印刷装置である。

図１に示すように、画像記録装置１は、複数の記録媒体９を図１中の（＋Ｙ）方向である移動方向に移動する移動機構２、移動機構２による搬送途上の記録媒体９に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出ユニット３、移動機構２に記録媒体９を供給する供給部５１、印刷終了後の記録媒体９を移動機構２から受け取る排出部５２、記録媒体９を撮像する撮像部６、並びに、これらの機構を制御する制御ユニット４を備える。吐出ユニット３および撮像部６は、移動機構２の上方（（＋Ｚ）側）に配置され、図示省略のフレームに固定される。

移動機構２は、複数のステージ２１と、環状のガイド２２と、ベルト駆動機構２３とを備える。複数のステージ２１は、それぞれが１枚のシート状の記録媒体９を吸着保持する。ガイド２２は、複数のステージ２１が接続されたベルトを内部に備え、複数のステージ２１を案内する。ベルト駆動機構２３は、ガイド２２内のベルトを図１中における反時計回りに移動させることにより、記録媒体９を保持するステージ２１を吐出ユニット３および撮像部６の下方（すなわち、（−Ｚ）側）において（＋Ｙ）方向に移動する。

ベルト駆動機構２３は、制御ユニット４の後述する制御部４１（図５参照）により制御されることにより、上記ベルトの移動方向を反対向きに切り替えてベルトを図１中における時計回りに移動させる。これにより、記録媒体９を保持するステージ２１は、吐出ユニット３および撮像部６の下方において（−Ｙ）方向に移動する。すなわち、移動機構２は、ステージ２１を吐出ユニット３および撮像部６に対して搬送方向に相対的に往復移動可能である。

図２は吐出ユニット３を示す底面図である。吐出ユニット３はそれぞれが互いに異なる色のインクを吐出する複数（本実施の形態では、４個）の吐出部であるインクジェットヘッド３１を備え、これらのインクジェットヘッド３１は同様の構造を有する。複数のインクジェットヘッド３１はＹ方向（すなわち、移動方向）に配列されて吐出ユニット３の取付部３０に取り付けられる。

図２中の最も（−Ｙ）側のインクジェットヘッド３１はＫ（ブラック）の色のインクを吐出し、Ｋのインクジェットヘッド３１の（＋Ｙ）側のインクジェットヘッド３１はＣ（シアン）の色のインクを吐出し、Ｃのインクジェットヘッド３１の（＋Ｙ）側のインクジェットヘッド３１はＭ（マゼンタ）の色のインクを吐出し、最も（＋Ｙ）側のインクジェットヘッド３１はＹ（イエロー）の色のインクを吐出する。なお、吐出ユニット３では、ライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイト等の他の色用のインクジェットヘッド等も設けられてよい。

図３は、一のインクジェットヘッド３１を示す底面図である。他のインクジェットヘッド３１も、図３と同様の構造を有する。図３に示すように、インクジェットヘッド３１は、それぞれが同様の構造を有する複数（本実施の形態では、６個）のヘッド３２を備える。複数のヘッド３２は、センターリブ３１１の（−Ｙ）側および（＋Ｙ）側に交互に位置するようにＹ方向に垂直なＸ方向に配列される。換言すれば、複数のヘッド３２は、いわゆる千鳥状にＸ方向に配列される。

各ヘッド３２は、Ｘ方向に配列された複数の吐出口３３を備える。複数のヘッド３２は、全吐出口３３がＸ方向に等ピッチにて配列されるように配置される。以下の説明では、Ｘ方向を「吐出口配列方向」ともいう。換言すれば、各インクジェットヘッド３１は、移動方向に垂直な吐出口配列方向に配列された複数の吐出口３３を備える。なお、吐出口配列方向は、必ずしも移動方向に垂直である必要はなく、移動方向に交差する方向であればよい。

画像記録装置１では、移動方向に垂直なＸ方向に関し、各インクジェットヘッド３１が記録媒体９上の記録領域の全体に亘って（本実施の形態では、記録媒体９のＸ方向の全体に亘って）設けられる。そして、制御部４１（図５参照）により吐出ユニット３と移動機構２とが制御され、記録媒体９が、吐出ユニット３の複数のインクジェットヘッド３１に対向する位置を１回だけ通過することにより（すなわち、記録媒体９が、吐出ユニット３に対して移動方向に１回だけ相対移動することにより）、記録媒体９への画像の記録が完了する。換言すれば、画像記録装置１では、記録媒体９に対するシングルパス印刷が行われる。

図４は、撮像部６を示す底面図である。図４に示すように、撮像部６は、Ｘ方向に配列される複数の撮像素子６１を有するラインセンサであり、撮像素子６１はＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子である。複数の撮像素子６１が配列されるＸ方向を「素子配列方向」と呼ぶと、本実施の形態では、素子配列方向は吐出口配列方向に一致し、移動方向に垂直である。なお、素子配列方向は、必ずしも移動方向に垂直である必要はなく、移動方向に交差する方向であればよい。

図１に示すように、撮像部６は、吐出ユニット３よりも記録媒体９の移動方向の下流側である（＋Ｙ）側に配置され、移動方向に垂直なＸ方向に関し、記録媒体９上の記録領域の全体に亘って（本実施の形態では、記録媒体９のＸ方向の全体に亘って）設けられる。そして、記録媒体９が、撮像部６に対向する位置を１回だけ通過することにより（すなわち、記録媒体９が、撮像部６に対して移動方向に１回だけ相対移動することにより）、記録媒体９の撮像が完了する。本実施の形態では、撮像部６の複数の撮像素子６１のＸ方向における位置が、各インクジェットヘッド３１の複数の吐出口３３のＸ方向における位置と一致する。換言すれば、各撮像素子６１は、各インクジェットヘッド３１の１つの吐出口３３に対応する。

図５は、制御ユニット４の機能を示すブロック図であり、図５では、制御ユニット４に接続される画像記録装置１の構成の一部を併せて示す。制御ユニット４は、上述の制御部４１と、様々な情報を記憶する記憶部４２とを備える。制御部４１は、記録制御部４１１、テスト画像取得部４１２、濃度変動幅取得部４１３、補正用画像取得部４１４、および、補正係数取得部４１５を備える。

記録制御部４１１は、上述のように、移動機構２および吐出ユニット３を制御して記録媒体９に画像を記録する。記憶部４２には、吐出ユニット３の複数の吐出口３３からのインクの吐出量の補正に利用される補正係数が記憶される。記録制御部４１１では、記憶部４２に記憶された複数の補正係数に基づいて、吐出ユニット３の複数の吐出口３３からのインクの吐出量が補正され、これにより、記録媒体９上における濃度ムラや筋ムラ等の発生が防止される。

次に、画像記録装置１における上記補正係数の取得の流れについて、図６を参照しつつ説明する。画像記録装置１では、まず、図７に示す濃度ムラ補正用のテストパターン９５が記録された媒体９６（以下、「テスト媒体９６」という。）がステージ２１（図１参照）により保持される。テストパターン９５は、ステージ２１の移動方向（Ｙ方向）に配列された複数（本実施の形態では、６つ）の矩形状の領域９５１を有する。各領域９５１のＸ方向の幅は、撮像部６の複数の撮像素子６１のＸ方向における幅以上である。各領域９５１には、一様な濃度の画像が記録されている。各領域９５１の濃度は、（＋Ｙ）側から順に１００％、８０％、５０％、３０％、１０％、５％である。

テスト媒体９６は、記録媒体９と同様の印刷用紙であってもよく、他の媒体であってもよい。また、テストパターン９５は、画像記録装置１によりテスト媒体９６上に記録されてもよく、他の種類の画像記録装置等によりテスト媒体９６上に記録されてもよい。テストパターン９５の記録に利用されるインクのドライダウンが大きい場合、テストパターン９５の記録から所定の時間が経過した後のテスト媒体９６が用いられることが好ましい。

続いて、図１に示す移動機構２が駆動され、テスト媒体９６が撮像部６の下方へと移動する。そして、図５に示すテスト画像取得部４１２により移動機構２および撮像部６が制御されることにより、テスト媒体９６が撮像部６の下方にて撮像部６に対して相対的に往復移動し、撮像部６によるテストパターン９５の撮像が繰り返し行われる。本実施の形態では、撮像部６により、テストパターン９５が４回撮像される。撮像部６により取得されたテストパターン９５の複数の画像は、テスト画像取得部４１２に送られる。テスト画像取得部４１２では、テストパターン９５の複数の画像から、所定の濃度（本実施の形態では１００％であり、以下、「目標濃度」という。）の領域９５１の複数の画像が、複数のテスト画像として取得される（ステップＳ１１）。

図８は、複数のテスト画像の濃度を示す図である。図８の横軸は、撮像部６の複数の撮像素子６１のＸ方向における位置を示し、縦軸は、Ｘ方向の各位置におけるテスト画像の濃度、すなわち、複数の撮像素子６１からの出力値を濃度に変換した値を示す。図８では、ステップＳ１１における４回の撮像により取得された４つのテスト画像の濃度を４本の実線８１にて示す。

次に、濃度変動幅取得部４１３により、複数のテスト画像に基づいて、インクジェットヘッド３１の各吐出口３３に対応する撮像素子６１からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅が求められる（ステップＳ１２）。濃度変動幅は、実際には、各撮像素子６１からの出力値を濃度に変換した値の最大値と最小値との差として求められる。図８では、１つの撮像素子６１の濃度変動幅の大きさを線８２にて示す。

図９は、撮像部６の全ての撮像素子６１の濃度変動幅を示す図である。図９の横軸はＸ方向の位置を示し、縦軸は濃度変動幅を示す。図９中の実線８３は濃度変動幅を示し、破線８４は、濃度変動幅に基づいて各撮像素子６１について定められた値である変動閾値を示す。本実施の形態では、変動閾値は濃度変動幅の０．５倍である。なお、変動閾値は、濃度変動幅に基づいて定められるのであれば、適宜変更されてよい。

濃度変動幅が取得されると、記録媒体９と同様の印刷用紙である補正用媒体がステージ２１により保持される。続いて、図５に示す補正用画像取得部４１４により移動機構２および吐出ユニット３が制御されることにより、吐出ユニット３の下方を通過する補正用媒体に上記目標濃度となるように補正用パターンが記録される。本実施の形態では、テストパターン９５と同様に、それぞれの濃度が１００％、８０％、５０％、３０％、１０％、５％である複数の矩形状の領域がＹ方向に配列された補正用パターンが補正用媒体に記録される。

補正用パターンのＸ方向の幅は、インクジェットヘッド３１の複数の吐出口３３のＸ方向における幅、および、撮像部６の複数の撮像素子６１のＸ方向における幅に等しい。そして、補正用画像取得部４１４により移動機構２および撮像部６が制御されることにより、撮像部６の下方を通過する補正用媒体上の補正用パターンが撮像されて補正用画像が取得される（ステップＳ１３）。なお、補正用媒体は、記録媒体９と異なる他の媒体であってもよい。

次に、補正係数取得部４１５により、補正用画像における各吐出口３３に対応する撮像素子６１からの出力である出力濃度（すなわち、各撮像素子６１からの出力値を濃度に変換した値）と、目標濃度との差の絶対値である濃度誤差が求められる。そして、各吐出口３３の濃度誤差が、各吐出口３３に対応する撮像素子６１の変動閾値（図９参照）と比較され、濃度誤差が変動閾値以上である吐出口３３が、補正対象として抽出される。

図１０は、出力濃度を示す図である。図１０の横軸はＸ方向の位置を示し、縦軸は濃度を示す。図１０中の実線８６は出力濃度を示す。上述の濃度誤差は、実線８６と破線８７にて示された目標濃度との差の絶対値である。図１０中の２本の一点鎖線８８は、目標濃度に変動閾値を加えたもの、および、目標濃度から変動閾値を減じたものを示す。補正対象として抽出される吐出口３３は、図１０中の実線８６が、上側の一点鎖線８８以上となる、あるいは、下側の一点鎖線８８以下となる領域８９に含まれる吐出口である。補正係数取得部４１５では、補正対象である各吐出口３３について、各吐出口３３の濃度誤差に基づいて補正係数が決定される（ステップＳ１４）。補正係数は、例えば、出力濃度が目標濃度よりも小さい場合、濃度誤差を目標濃度により除算した値を１に加算することにより求められ、出力濃度が目標濃度よりも大きい場合、濃度誤差を目標濃度により除算した値を１から減算することにより求められる。

画像記録装置１では、予め定められた所定の回数（本実施の形態では、３回）だけステップＳ１３，Ｓ１４が繰り返され（ステップＳ１５）、最終的に決定された補正係数が記憶部４２に格納され（ステップＳ１６）、次のステップＳ１７において利用される。換言すれば、ステップＳ１６にて記憶部４２に格納される補正係数が、最終的な補正係数であり、ステップＳ１４にて決定される補正係数は、仮決定された仮補正係数である。

画像記録装置１では、また、上述のステップＳ１１〜Ｓ１６が、テストパターン９５の他の領域９５１の濃度（８０％、５０％、３０％、１０％、５％）をそれぞれ目標濃度として行われ、各濃度における補正係数が決定される。なお、ステップＳ１３，Ｓ１４の繰り返し回数は３回には限定されず、２回または４回以上でもよい。あるいは、ステップＳ１３，Ｓ１４は１回だけ行われてもよい。また、ステップＳ１３，Ｓ１４の繰り返しは、ステップＳ１４にて決定された補正係数を利用して補正用パターンを記録および撮像し、補正用画像の濃度誤差が所定の範囲内に収まるまで行われてもよい。

画像記録装置１では、記録制御部４１１により、ステップＳ１４にて決定された補正係数を利用しつつ吐出ユニット３および移動機構２が制御されることにより、記録媒体９に画像が記録される（ステップＳ１７）。具体的には、記録媒体９に記録される画像の元画像データにおいて、補正対象の各吐出口３３に対応する画素の濃度が、補正係数を利用して変更され（例えば、元画像データの画素の濃度に補正係数が乗算され）、補正済データが生成される。そして、閾値マトリクスを利用して補正済データから網点データが生成され、網点データに基づいて各吐出口３３からのインクの吐出量を示す吐出データが生成され、当該吐出データに基づいてインクの吐出が行われる。すなわち、補正対象の各吐出口３３からのインク吐出量が補正係数を利用して補正される。なお、補正されるインク吐出量とは、吐出口３３から１回に吐出されるインクの量であってもよく、記録媒体９の所定距離の移動の間に吐出口３３からインクが吐出される回数（すなわち、所定距離間のインクの合計吐出量）であってもよい。

ところで、目標濃度となるように記録された補正用パターンを撮像して補正用画像を取得し、補正用画像と目標濃度との差に基づいて全ての吐出口の補正係数を決定する画像記録装置（以下、「比較例の画像記録装置」という。）を想定すると、比較例の画像記録装置では、撮像部における複数の撮像素子の分光感度のばらつき等により、補正用画像と目標濃度との差が、実際よりも大きく算出されるおそれがある。その結果、各吐出口からのインクの吐出量を過剰補正してしまい、各吐出口の補正関数の決定に多大な時間を要してしまう。

これに対し、本実施の形態に係る画像記録装置１では、目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像が取得され、各吐出口３３に対応する撮像素子６１における濃度変動幅が求められる。続いて、目標濃度となるように補正用パターンを記録し、当該補正用パターンが撮像されて補正用画像が取得される。そして、補正用画像の出力濃度と目標濃度との差である濃度誤差が、濃度変動幅に基づく変動閾値以上の吐出口３３が補正対象として抽出され、抽出された各吐出口３３のみに対し、濃度誤差に基づく補正係数が決定される。これにより、複数の撮像素子６１の分光感度のばらつき等による過剰補正を抑制し、効率的かつ高精度な吐出補正を行うことができる。

図１１は、記録媒体９に記録される画像の濃度のばらつきについて、画像記録装置１と比較例の画像記録装置とを比較した結果を示す図である。図１１の横軸は画像の濃度を示し、縦軸は、比較例の画像記録装置により記録された画像の濃度の標準偏差を画像記録装置１により記録された画像の濃度の標準偏差により除算したものを示す。

図１１に示すように、濃度１００％、５０％、３０％、１０％、５％においては、画像記録装置１により記録された画像の濃度の標準偏差が、比較例の画像記録装置により記録された画像の濃度の標準偏差よりも小さく、効率的かつ高精度な吐出補正が行われていることがわかる。このように、効率的かつ高精度な吐出補正を行うことができる画像記録装置１の構造は、複数の吐出口からの吐出ムラによる画像の濃度ムラがインターレス印刷に比べて目立ちやすいシングルパス印刷が行われる画像記録装置に特に適している。

画像記録装置１では、ステップＳ１１において、テスト媒体９６を撮像部６に対して相対的に往復移動し、テストパターン９５の撮像が繰り返し行われて複数のテスト画像が取得される。これにより、複数のテスト画像を容易に取得することができる。また、テストパターン９５がそれぞれ記録された複数のテスト媒体９６を順次撮像して複数のテスト画像を取得する場合に比べ、複数回の撮像におけるテストパターン９５の撮像部６に対するＸ方向の相対位置の変動が抑制される。その結果、テストパターン９５の複数回の撮像において、各撮像素子６１が撮像するテストパターン９５上のＸ方向の位置のずれが抑制され、より高精度な吐出補正を行うことができる。

画像記録装置１では、ステップＳ１１において、吐出ユニット３により複数のテスト媒体９６に対してテストパターン９５がそれぞれ記録され、当該複数のテスト媒体９６が撮像部６により順次撮像されることにより、複数のテスト画像が取得されてもよい。この場合、各テストパターン９５は、位置合わせ用目印を備えることが好ましい。図１２は、位置合わせ用目印９５２の一例を示す図である。図１２では、位置合わせ用目印９５２は、テストパターン９５の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に突出するＹ方向に平行な複数の直線である。

ステップＳ１１では、複数のテスト媒体９６が順次撮像されて複数の画像が取得され、各画像における位置合わせ用目印９５２の位置に基づいて、当該各画像取得時のテストパターン９５の撮像部６に対するＸ方向（すなわち、素子配列方向）に関する相対位置が、テスト画像取得部４１２により取得される。そして、当該相対位置が所定の範囲内の撮像結果（例えば、相対位置の目標位置からのずれが所定の許容値以下の画像）のみが、ステップＳ１２の濃度変動幅の算出に利用される複数のテスト画像に含められる。これにより、当該複数のテスト画像において、各撮像素子６１が撮像するテストパターン９５上のＸ方向の位置のずれが抑制され、より高精度な吐出補正を行うことができる。

なお、位置合わせ用目印９５２として、例えば、テストパターン９５の領域９５１内に濃度が異なるＹ方向に平行な直線が設けられてもよい。この場合、位置合わせ用目印９５２に対応する撮像素子６１の濃度変動幅は、位置合わせ用目印９５２のＸ方向における位置を変更した他のテストパターン９５を利用して求められる。また、テストパターン９５の各領域９５１がＸ方向に配列される複数の単位領域に分割され、隣接する単位領域のＹ方向における位置がずらされることにより、隣接する単位領域の境界が位置合わせ用目印９５２として利用されてもよい。

ところで、上述の補正係数の決定は、所定の頻度（例えば、２，３日に１度）にて行われる。画像記録装置１では、現在から所定期間（例えば、３０日や６ヶ月）内の過去に行われた補正係数の決定の際に取得された濃度変動幅（以下、「過去濃度変動幅」という。）が記憶部４２に記憶され、上述のステップＳ１２において、これらの過去濃度変動幅も利用して濃度変動幅が求められてもよい。過去の補正係数の決定の際にも、上記と同様に複数のテスト画像が取得されており、過去濃度変動幅は、当該複数のテスト画像に基づいて求められた各吐出口３３に対応する撮像素子６１からの出力の最大値と最小値との差である。

過去濃度変動幅を利用する場合、ステップＳ１２では、濃度変動幅取得部４１３により、今回取得された複数のテスト画像に基づいて求められた各撮像素子６１からの出力の最大値と最小値との差が仮濃度変動幅として求められる。そして、仮濃度変動幅、および、記憶部４２に予め記憶されている複数の過去濃度変動幅の平均値が、濃度変動幅として求められる。

このように、過去濃度変動幅を考慮して濃度変動幅を求めることにより、撮像素子６１からの出力の突発的なばらつき等による過剰補正を抑制し、より効率的かつ高精度な吐出補正を行うことができる。なお、過去濃度変動幅を利用した濃度変動幅の決定は、上記以外の様々な方法で行われてよい。例えば、濃度変動幅は、現在から過去に向かうに従って漸次減少する重みを考慮した仮濃度変動幅および過去濃度変動幅の加重平均であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、ステップＳ１１では、テストパターン９５の撮像回数は４回には限定されず、撮像部６によりテストパターン９５が複数回撮像されて複数のテスト画像が取得されていればよい。また、ステップＳ１３では、補正用パターンが複数回撮像され、複数の撮像結果を利用して補正用画像が取得されてもよい。具体的には、例えば、複数の撮像結果の平均値が補正用画像とされる。ステップＳ１５では、記録制御部４１１により、補正係数を利用して網点データが補正されてもよく、吐出データが補正されてもよい。

画像記録装置１では、撮像部６の各撮像素子６１が、２つ以上の吐出口３３とＹ方向に重なっていてもよい。この場合、各吐出口３３に対応する出力濃度は、各吐出口３３に対応する撮像素子群、すなわち、各吐出口３３とＹ方向に重なる１つまたは２つの撮像素子６１を含むとともにＸ方向に連続した複数の撮像素子６１からの出力が補間されることにより求められてもよい。また、撮像部６の撮像素子６１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）素子であってもよい。

上記実施の形態では、複数のテストパターン９５を順次撮像して複数のテスト画像が取得される場合に、テストパターン９５に位置合わせ用目印９５２が設けられたが、位置合わせ用目印９５２は、移動機構２により１つのテストパターン９５を撮像部６の下方にて往復移動させて複数のテスト画像が取得される場合にも設けられてよい。この場合も、ステップＳ１１において、各画像における位置合わせ用目印９５２の位置に基づいて、当該各画像取得時のテストパターン９５の撮像部６に対するＸ方向（すなわち、素子配列方向）に関する相対位置が、テスト画像取得部４１２により取得される。そして、当該相対位置が所定の範囲内の撮像結果のみが、ステップＳ１２の濃度変動幅の算出に利用される複数のテスト画像に含められる。これにより、当該複数のテスト画像において、各撮像素子６１が撮像するテストパターン９５上のＸ方向の位置のずれが抑制され、より高精度な吐出補正を行うことができる。

画像記録装置１では、記録媒体９が吐出ユニット３に対してＹ方向に相対的に移動するのであれば、例えば、停止している印刷媒体９の上方にて、吐出ユニット３が移動機構２によりＹ方向に移動してもよい。画像記録装置１の構造は、例えば、インターレス印刷を行う画像記録装置に適用されてもよく、また、長尺状のロール紙に画像を記録する画像記録装置に適用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 画像記録装置
２ 移動機構
３ 吐出ユニット
６ 撮像部
９ 記録媒体
３１ インクジェットヘッド
３３ 吐出口
４１ 制御部
４２ 記憶部
６１ 撮像素子
９５ テストパターン
９６ テスト媒体
４１１ 記録制御部
４１２ テスト画像取得部
４１３ 濃度変動幅取得部
４１４ 補正用画像取得部
４１５ 補正係数取得部
９５２ 位置合わせ用目印
Ｓ１１〜Ｓ１７ ステップ

Claims (7)

1. インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置であって、
   吐出口配列方向に配列された複数の吐出口から記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、
   前記記録媒体を前記吐出口配列方向と交差する移動方向に前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、
   前記吐出部と前記移動機構とを制御することにより、前記記録媒体に画像を記録する制御部と、
   前記移動方向に交差する素子配列方向に配列された複数の撮像素子を有する撮像部と、
   前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される補正係数を記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記制御部が、
   前記撮像部により所定の目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像を取得するテスト画像取得部と、
   前記複数のテスト画像に基づいて、各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅を求める濃度変動幅取得部と、
   前記吐出部により前記目標濃度となるように補正用媒体に補正用パターンを記録し、前記補正用パターンを前記撮像部により撮像して補正用画像を取得する補正用画像取得部と、
   前記補正用画像における各吐出口に対応する撮像素子からの出力である出力濃度と、前記目標濃度との差である濃度誤差を求め、前記濃度誤差が前記濃度変動幅に基づいて定められた値以上である場合に、前記濃度誤差に基づいて当該吐出口の補正係数を決定する補正係数取得部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記移動機構が、前記テストパターンが記録された媒体を前記撮像部に対して前記移動方向に相対的に往復移動可能であり、
   前記テスト画像取得部が、前記テストパターンが記録された前記媒体を前記撮像部に対して相対的に往復移動させて前記撮像部による前記テストパターンの撮像を繰り返し行うことを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１または２に記載の画像記録装置であって、
   前記テストパターンが位置合わせ用目印を備え、
   前記テスト画像取得部が、前記テストパターンの前記撮像部に対する前記素子配列方向に関する相対位置を取得し、前記相対位置が所定の範囲内の撮像結果のみが前記複数のテスト画像に含められることを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記記録媒体が前記吐出部に対向する位置を１回通過することにより、前記記録媒体への画像の記録が完了することを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記濃度変動幅取得部が、現在から所定期間内の過去に取得された複数のテスト画像に基づいて求められた前記各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差も利用して前記濃度変動幅を求めることを特徴とする画像記録装置。
6. 吐出口配列方向に配列された複数の吐出口から記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、前記記録媒体を前記吐出口配列方向と交差する移動方向に前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記吐出部と前記移動機構とを制御することにより前記記録媒体に画像を記録する制御部と、前記移動方向に交差する素子配列方向に配列された複数の撮像素子を有する撮像部とを備える、インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置において、前記記録媒体への画像の記録の際に前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に使用される補正係数を取得する補正係数取得方法であって、
   ａ）前記撮像部により所定の目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像を取得する工程と、
   ｂ）前記複数のテスト画像に基づいて、各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅を求める工程と、
   ｃ）前記吐出部により前記目標濃度となるように補正用媒体に補正用パターンを記録し、前記補正用パターンを前記撮像部により撮像して補正用画像を取得する工程と、
   ｄ）前記補正用画像における各吐出口に対応する撮像素子からの出力である出力濃度と、前記目標濃度との差である濃度誤差を求め、前記濃度誤差が前記濃度変動幅に基づいて定められた値以上である場合に、前記濃度誤差に基づいて当該吐出口の補正係数を決定する工程と、
   を備えることを特徴とする補正係数取得方法。
7. 吐出口配列方向に配列された複数の吐出口から記録媒体に向けてインクの微小液滴を吐出する吐出部と、前記記録媒体を前記吐出口配列方向と交差する移動方向に前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記吐出部と前記移動機構とを制御することにより前記記録媒体に画像を記録する制御部と、前記移動方向に交差する素子配列方向に配列された複数の撮像素子を有する撮像部とを備える、インクジェット方式にて画像を記録する画像記録装置における画像記録方法であって、
   ａ）前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される補正係数を決定する工程と、
   ｂ）前記補正係数を利用しつつ前記吐出部および前記移動機構を制御することにより、前記記録媒体に画像を記録する工程と、
   を備え、
   前記ａ）工程が、
   ａ１）前記撮像部により所定の目標濃度のテストパターンを複数回撮像して複数のテスト画像を取得する工程と、
   ａ２）前記複数のテスト画像に基づいて、各吐出口に対応する撮像素子からの出力の最大値と最小値との差である濃度変動幅を求める工程と、
   ａ３）前記吐出部により前記目標濃度となるように補正用媒体に補正用パターンを記録し、前記補正用パターンを前記撮像部により撮像して補正用画像を取得する工程と、
   ａ４）前記補正用画像における各吐出口に対応する撮像素子からの出力である出力濃度と、前記目標濃度との差である濃度誤差を求め、前記濃度誤差が前記濃度変動幅に基づいて定められた値以上である場合に、前記濃度誤差に基づいて当該吐出口の補正係数を決定する工程と、
   を備えることを特徴とする画像記録方法。

Images