JP2014008740A - 記録システム及びそのヘッドシェーディング補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク吐出時のヨレによって生じる可能性があるＨＳ処理の効果の低下などを抑えて、高品位な画像記録することである。
【解決手段】記録ヘッドの各ノズルから吐出されるインクにより形成されるドットの濃度情報に対して行うヘッドシェーディング処理において、記録したテストパターンを読取って各ノズルにより形成されたドットの位置を測定する。そして、各ドットの正常な位置からのずれを算出し、ドットの位置ずれと所定のドットサイズにより算出した補正係数をＨＳヘッドシェーディング処理時に掛けて画像処理を行う。
【選択図】 図１３

Description

本発明は記録システム及びそのヘッドシェーディング補正方法に関し、特に、フルライン記録ヘッドを搭載した記録装置とそれに接続するホスト装置とを有する記録システム及びそのシステムで用いられるヘッドシェーディング補正方法に関する。

インクジェット記録装置（以下、記録装置）は、非接触記録が可能であるという特性から、多様な記録媒体に高速で記録することができる。この記録装置の中でも、特に、記録用紙のような記録媒体の幅に相当する記録幅を有したフルライン記録ヘッドを用いて、記録媒体を連続的に搬送させつつ記録を行う記録装置は、記録の一層の高速化が可能であることから、広く使用されつつある。

一般に、このような記録装置は、記録ヘッドに形成された複数の吐出口（ノズル）からインクを吐出することにより、記録媒体に画像を記録する。さて、ノズルに連通するインク流路の形状の微妙なばらつきや、ノズルに設けられている吐出エネルギー発生素子（電気熱変換素子や圧電素子など）の特性のばらつきにより、ノズル毎にインク吐出量が微妙に異なることがある。そのため、同一の記録データに基づいて画像を記録しても、記録画像中に、記録に用いるノズルの記録特性に依存した斑が発生する場合がある。特に、フルライン記録ヘッドを用いた場合は、ノズルが記録媒体の幅方向に同じ位置にインクを吐出することになるため、その傾向が顕著となり、記録画像中の斑も目立ちやすい。

このようなノズル毎に異なる記録特性により生じる斑は、濃度斑もしくは記録斑と称されており、このような濃度斑を目立たなくする補正方法として、ヘッドシェーディング処理（以下、ＨＳ処理）が従来よりに知られている。

また、吐出口形状のばらつきや吐出口付近の表面状態などの影響でインク液滴の吐出方向がずれること（以下、ヨレ）により、記録媒体に記録されるドットの間隔が画像データ通りにならず、寄ったり離れたりする場合がある。そういった場合にも濃度斑が発生するが、これがＨＳ処理の効果を下げる一因となっている。

特許文献１は、フルライン記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置においてヨレを考慮したＨＳ処理を適用する構成を開示している。ＨＳ処理は、記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出して記録したテストパターン等を読取ることにより、予め測定した各ノズルの濃度情報に基づいて画像データのドット密度を調整するための処理である。

さて、ヨレの発生によりこれを生じさせているノズルによる記録の濃度が低くなり、その隣接ノズルによる記録の濃度が高くなる。濃度の低い部分を濃度を高く記録しようとするとヨレが生じているノズルを使用する画像データのドット密度を増やすように画像処理をする。しかしながら、このような処理をすると、ヨレの影響で濃度が高くなっている隣接ノズルにより記録される部分の濃度がさらに高くなり、濃度斑がより鮮明に表れる可能性がある。従って、従来からも、隣接画素に対する影響を考慮するため該当ノズルから吐出されたインクにより形成されるドットの両側に隣接するドット間距離に比例して、ＨＳ処理を調整している。

特開２００４−４２４５６号公報

ヨレにより隣接画素に影響を与えるドットの面積はドット形状が一般的には円であるがために単純にドット間隔に比例しない。このため、上記従来例に従って、ドット間距離に比例して、ＨＳ処理を調整しても、所望の効果が得られないおそれがある。また、１つのノズルにヨレが生じている場合、そのノズルにより形成されるドットは、一方の側のノズルにより形成されるドットには近く、他方の側のノズルにより形成されるドットからは離れている。このため、結局どちらにもよれの影響を調整できなくなるおそれがある。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、ヨレによって生じるおそれがあるヘッドシェーディング処理の効果の低下などを抑えて高品位な画像を記録可能な記録システム、及びヘッドシェーディング補正方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の記録システムは次のような構成からなる。

即ち、記録媒体を搬送し、前記記録媒体にインクジェット記録ヘッドにより画像データに基づいて画像を記録する記録装置と、前記記録装置を接続し、前記画像データを生成し、前記記録装置に前記画像データを送信するホスト装置とを含む記録システムであって、前記インクジェット記録ヘッドにより記録媒体に記録した、予め定められた濃度分布を有するテストパターンを読み取ることにより生成した濃度データに基づいてヘッドシェーディング処理のために補正データを生成する生成手段と、前記濃度データの濃度分布から、前記インクジェット記録ヘッドが備える複数のノズルから吐出されるインク液滴により記録媒体上に形成されるドットの位置のずれ量を測定する測定手段と、前記測定手段により測定されたずれ量に基づいて、前記ドットがずれることなく形成された場合の画素に対する寄与率を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された寄与率により前記補正データを補正する補正手段と、前記補正手段により補正された補正データを用いてヘッドシェーディングを行うヘッドシェーディング手段とを有することを特徴とする。

また本発明を別の側面から見れば、記録媒体を搬送し、前記記録媒体にインクジェット記録ヘッドにより画像データに基づいて画像を記録する記録装置と、前記記録装置を接続し、前記画像データを生成し、前記記録装置に前記画像データを送信するホスト装置とを含む記録システムにおけるヘッドシェーディング補正方法であって、前記インクジェット記録ヘッドにより記録媒体に記録した、予め定められた濃度分布を有するテストパターンを読み取ることにより生成した濃度データに基づいてヘッドシェーディング処理のために補正データを生成する生成工程と、前記濃度データの濃度分布から、前記インクジェット記録ヘッドが備える複数のノズルから吐出されるインク液滴により記録媒体上に形成されるドットの位置のずれ量を測定する測定工程と、前記測定工程において測定されたずれ量に基づいて、前記ドットがずれることなく形成された場合の画素に対する寄与率を設定する設定工程と、前記設定工程において設定された寄与率により前記補正データを補正する補正工程と、前記補正工程において補正された補正データを用いてヘッドシェーディング補正を行うヘッドシェーディング補正工程とを有することを特徴とするヘッドシェーディング補正方法を備える。

従って本発明によれば、ヨレによって生じるおそれがあるヘッドシェーディング処理の効果の低下などを考慮して、高品位な画像を記録することができるという効果がある。

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概略構成図である。 図１に示すインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。 図１に示すインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す図である。 図１に示すインクジェット記録装置の回復動作を示すフローチャートである。 図１に示すインクジェット記録装置とコンピュータ装置との通信を説明するためのブロック図である。 ヘッドシェーディング（ＨＳ）補正に必要なテストパターンとその階調特性を説明する図である。 ヘッドシェーディング（ＨＳ）処理を示すフローチャートである。 記録ヘッドの各ノズルから吐出したインクにより形成されるドット位置を説明する図である。 記録ヘッドの各ノズルから吐出したインクにより形成されるドット位置の基準グリッドからのずれを説明する図である。 インクによる形成されるドット位置のずれ量を測定し決定する処理を示すフローチャートである。 記録ヘッドの各ノズルから吐出したインクにより形成されるドット位置の基準グリッドからのずれ量の分布図である。 ヨレが生じているノズルにより形成されたドットの当該画素への寄与を示す図である。 形成されるドットの位置と補正係数との関係を示す図である。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

図１は、本発明の代表的な実施例である記録システムの構成概要を示すブロック図である。図１に示すように、この記録システムはインクジェット記録装置（以下、記録装置）１０とその記録装置で記録を行うための画像データを生成し、これを記録装置に転送するコンピュータ装置（ホスト装置）１２とから構成される。

記録装置１０には、複数のラベルが仮付けされてロール状に巻回されたラベル用紙１１が記録媒体として供給され、ラベル用紙１１は、搬送機構２６の搬送ベルト２６ａによって矢印Ａ方向に定速度で搬送される。搬送ベルト２６ａは、複数のローラ２６ｂの間に掛け渡されており、搬送モータ２６ｂによって駆動される。ラベル用紙１１に仮付けされた複数のラベルの先端部をセンサで検知し、それらが検知された位置を基準として、それら複数のラベルに対し複数のインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）２２（２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ）からインクが吐出される。つまり、ラベルが記録ヘッド２２の下部を通過するときに、それらの記録ヘッド２２に複数形成されたノズルから吐出されるインクによって、ラベルに画像が記録される。

記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙはそれぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロのインクを吐出する記録ヘッドであり、これらのインクによってカラー画像を記録することができる。記録ヘッド２２は、ラベルの最大幅相当の記録幅を有するフルライン記録ヘッドであり、それらの下面（吐出口形成面）には、インクを吐出可能な複数のノズルが配列されている。それらのノズルは矢印Ａのラベルの搬送方向と交差する方向（この実施例の場合は、直交する方向）に沿ってノズル列を形成するように配列されている。

各ノズルには、後述するサブタンクから供給されるインクをノズル先端の吐出口から吐出するために、電気熱変換素子（ヒータ）や圧電素子などの吐出エネルギー発生素子が備えられている。電気熱変換素子を用いた場合には、その発熱によってノズル内のインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出することができる。

記録装置１０の下部には、記録ヘッド２２（２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ）に対するインクカートリッジ２８（２８Ｋ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ）及びサブタンク（不図示）が備えられている。また、記録ヘッド２２の下部には、各記録ヘッドの吐出口をキャッピング可能なキャッピング機構５０が備えられている。記録ヘッド２２とキャッピング機構５０は、図１中の上下方向の矢印Ｂ及び図１中の左右方向に相対移動可能である。

キャッピング機構５０は、記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に維持するための回復動作に用いられる。回復動作としては、キャッピング機構５０のキャップ内にインクを吐出する予備吐出、記録ヘッド内のインクをノズルからキャップ内に吸引する吸引回復、記録ヘッド内のインクを加圧することによりノズルからキャップ内に排出する加圧回復を含む。

図１の例では６つのキャッピング機構５０が備えられている。しかし、４つの記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙを備えた場合に使用されるキャッピング機構５０は、６つの内の４つである。例えば、淡シアン、淡マゼンタ、あるいは特別な色のインクを吐出するための記録ヘッドを追加した場合に、それらの記録ヘッドにも対応できるように、さらに２つのキャッピング機構５０が予備として設けられている。

インクカートリッジ２８、サブタンク、記録ヘッド２２、およびキャッピング機構５０は、それぞれインク色毎に独立したインクチューブによって接続されている。また、記録装置１０には、外部のコンピュータ装置（ホスト装置）１２が接続されており、コンピュータ装置１２から入力した画像データに基づいて画像を記録する。

図２は記録装置１０の制御構成系を示すブロック図である。記録装置１０には、ＣＰＵ、ＵＳＢインタフェース、ＲＯＭ、記録ヘッドを含む記録機構などが備えられている。

図２において、ＣＰＵ９０１はＲＯＭ９０３に記憶されているプログラムを実行して、記録装置１０の各部を制御する。ＲＯＭ９０３には記録装置１０を制御するプログラムやデータが格納される。記録装置１０の処理は、ＣＰＵ９０１がＲＯＭ９０３内のプログラムを読み出して実行することにより実現される。

コンピュータ装置１２から送信された画像データは、記録装置１０のインタフェースコントローラ９０２によって受信される。記録媒体としてのラベルの枚数、種類、およびサイズ等を指示するコマンドもインタフェースコントローラ９０２により受信されて、解析される。ＣＰＵ９０１は、これらのコマンドの解析の他、画像データの受信、記録動作、記録媒体のハンドリング等、記録装置１０全般の制御を司るための演算処理を実行する。

ＣＰＵ９０１で実行する処理は、ＲＯＭ９０３に記憶された処理プログラムに基いて実行され、そのプログラムは、後述する図４のフローチャートに示された手順に対応するプログラムを含む。また、ＣＰＵ９０１がプログラムを実行する際のの作業領域としてＲＡＭ９０５が使用される。ＥＥＰＲＯＭ９０６には、前回の回復動作を実施した時刻、複数の記録ヘッドの相互の距離、および搬送方向における記録位置を微調整（縦方向のレジストレーション）するための補正値等、記録装置１０に固有のパラメータが記憶される。

具体的に、ＣＰＵ９０１は、受信したコマンドを解析した後、画像データの各色成分データをイメージメモリ９０４にビットマップ展開して描画する。また、ＣＰＵ９０１は、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）９０８Ａとモータ駆動部９１０を介して、キャッピング機構５０を駆動するためのキャッピングモータ（不図示）と記録ヘッドを移動させるためのヘッドモータ（不図示）とを制御する。なお、記録動作に特定の処理はＡＳＩＣ（アプリケーション専用集積回路）９１３がＣＰＵ９０１と協働して実行する。記録ヘッド２２は、キャッピング機構５０によってキャッピングされるキャッピング位置と、画像を記録するための記録位置との間で移動する。

さて、画像記録の際には、ラベル紙１１を給紙するための給紙モータ（不図示）を駆動すると共に、搬送モータ２６ｂにより搬送ベルト２６ａを駆動して、ラベル紙１１を一定の速度で搬送する。一定速度で搬送されるラベル紙１１上のラベルに対する画像の記録タイミングを決定するために、先端検知センサ９１４によってラベルの先端を検出する。先端検知センサ９１４の検出信号は、入出力回路（Ｉ／Ｏ）９０８Ｂを介して入力される。搬送モータ２６ｂによるラベル紙１１の搬送に同期して、ＣＰＵ９０１は、イメージメモリ９０４から色成分毎の画像データを順次読み出し、記録ヘッド制御回路９０９を介して、その画像データを対応する記録ヘッド２２に転送する。これにより、記録ヘッド２２は、その画像データに基づいてインクを吐出する。

加圧ポンプ（後述）を駆動する加圧ポンプモータ９１１やサブポンプ（後述）を駆動するサブポンプモータ９１２はそれぞれ、入出力回路（Ｉ／Ｏ）９０８Ａとモータ駆動部９１０を介して駆動制御される。操作パネル９１５は入出力回路（Ｉ／Ｏ）９０８Ｃを介して接続され、後述するインク検知センサ８１７の検知信号はＡ／Ｄコンバータ９０７を介して入力される。

図３は、記録装置１０が用いる４色のインクそれぞれについて設けられるインク流路系の内の１つを示す図である。この実施例の場合、記録ヘッド２２とキャッピング機構５０とサブタンク８０４とインクカートリッジ２８との間のインク流路は、５本のチューブ８０１、８１４、８２０、８１８、８１９によって形成されている。

チューブ８０１は、インクカートリッジ２８と、サブポンプモータ９１２によって駆動されるサブポンプ８０３とを連通する。チューブ８２０は、サブポンプ８０３とサブタンク８０４とを連通する。チューブ８１８はサブタンク８０４と記録ヘッド２２とを連通し、チューブ８１９は同様に、サブタンク８０４と記録ヘッド２２とを連通する。チューブ８１４は、キャッピング機構５０とサブポンプ８０３とを連通する。

チューブ８０１、８２０は、インクカートリッジ２８からサブタンク８０４にインクを供給するときに用いられる。また、チューブ８２０は、チューブ８１４共に、キャッピング機構５０からサブタンク８０４にインクを戻すためにも用いられる。チューブ８１８は、サブタンク８０４から記録ヘッド２２にインクを供給するときに用いられ、チューブ８１９は、記録ヘッド２２からサブタンク８０４にインクを還流するときに用いられる。なお、図３において、８１２は大気連通路である。

次に、インク流路系の動作を図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４において、（ａ）はインクカートリッジ２８からサブタンク８０４にインクを供給する供給動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は記録ヘッド２２の回復動作を示すフローチャートる。

まず、図４（ａ）に従って、インクカートリッジ２８からサブタンク８０４にインクを供給する供給動作について説明する。

インクカートリッジ２８からサブタンク８０４にインクを供給する場合、まず、ステップＳ１でリサイクル弁８１５を閉じると共に、ステップＳ２で供給弁８０２を開放する。これにより、インク供給のためのインク流路がチューブ８０１，８２０によって形成される。

次に、ステップＳ３では、サブポンプ８０３の駆動を開始して、インクカートリッジ２８からサブタンク８０４にフィルタ８０１Ａを経てインクを供給する。インクカートリッジ２８は、図３に示すように、可撓性の袋８１６Ａの中にインクを収納し、そのインクをニードル８１６Ｂを通して供給する構成となっている。

サブポンプ８０３を駆動中、ステップＳ４では、各インク色毎のサブタンク８０４内に設けられたインク検知センサ（インクフル／空センサ）８１７により、全てのサブタンク８０４が満タンとなったか否かを調べる。全てのサブタンク８０４が満タンとなったと判断された場合、処理はステップＳ５に進み、サブポンプ８０３の駆動を停止する。

なお、図３に示したインク流路系は１種類のインクに対応しているが、同様のインク流路系が４種類のインクそれぞれについて形成される。ただし、この実施例では、サブポンプ８０３を駆動するサブポンプモータ９１２（図２参照）は、４種類のインク色に対応する４つのサブポンプ８０３に対して共通に１つだけ設けられる。サブポンプ８０３はダイヤフラムタイプのポンプであり、これら４つのサブポンプ８０３は、１つの共通するサブポンプモータ９１２が同軸のローラを回転させることによって、駆動される。

ステップＳ５において、サブポンプ８０３の駆動を停止後、ステップＳ６では、供給弁８０２を閉じ、さらに、ステップＳ７ではリサイクル弁８１５を開いて、この処理を終了する。なお、供給弁８０２とリサイクル弁８１５を含む各種の弁は、図示しないソレノイド等によって開閉される。

また、ステップＳ４において、全てのサブタンク８０４が満タンではないと判断された場合、処理はステップＳ８に進み、一定の時間が経過したかどうかを調べる。ここで、一定の時間が経過していない場合には、処理はステップＳ４における判断を再び行い、一定の時間が経過した場合には、ステップＳ９に進み、操作パネル１５などにメッセージを表示するなどの警告処理を実行する。

次に、図４（ｂ）に従って、記録ヘッド２２の回復動作について説明する。

この回復動作では、ステップＳ１１においてリサイクル弁８１５を開放したまま、供給弁８０２を閉じ、ステップＳ１２においてサブポンプ８０３の駆動を開始する。

その後、ステップＳ１３で回復弁８１１を閉じ、さらにステップＳ１４で加圧ポンプ８０５を駆動する。これにより、サブタンク８０４内のインクは、チューブ８１８を通して記録ヘッド２２の共通液室８０７内に送られる。しかしながら、回復弁８１１を閉じているため、共通液室８０７内のインクは加圧され、記録ヘッド２２の各吐出口から比較的大量に押し出される。これにより、記録ヘッド２２の吐出口とその吐出口に連通するインク流路によって形成されるノズル内の粘度の高くなったインクなどが強制的に排出され、インクの吐出状態を良好に保つことができる。インク溜まり８１３内に吸引排出されたインクは、チューブ８１４によって、リサイクルフィルタ８１４Ａとリサイクル弁８１５とを経てサブタンク８０４に流入する。

記録ヘッド２２の吐出口からキャッピング機構５０のインク溜まり８１３内に排出されたインクは、リサイクル弁８１５を開放しかつ供給弁８０２を閉じた状態でサブポンプ８０３を駆動しているため、サブタンク８０４に戻る。即ち、インク溜まり８１３に排出されたインクは、リサイクルフィルタ８１４Ａによってフィルタリングされた後、リサイクル弁８１５を経由してサブタンク８０４に戻される。従って、回復動作により記録ヘッド２２から排出されたインクは無駄なくリサイクルされることになる。

ステップＳ１５において時間の経過を監視し、このような回復動作を一定時間継続した後、一定時間が経過すると、処理はステップＳ１６に進み、加圧ポンプ８０５を停止し、さらにステップＳ１７では回復弁８１１を開く。その後、ステップＳ１８において一定時間の経過を待ち合わせ、その後、ステップＳ１９においてサブポンプ８０３を停止し、この処理を終了する。

加圧ポンプ８０５を停止後に、サブポンプ８０３の動作を一定時間継続させる理由は、キャッピング機構５０のインク溜まり８１３内に排出された比較的大量のインクを確実にサブタンク８０４内に戻すためである。回復動作として、ワイパブレード（不図示）による記録ヘッド２２の吐出口面８０８のワイピング動作や、サブタンク８０４と記録ヘッド２２との間のインク循環等、種々の動作を行なうこともできる。

さて、画像記録時、ＣＰＵ９０１はホスト装置から受信した記録コマンドを解析後、画像データの各色成分データをイメージメモリ９０４にビットマップ展開して描画する。そして、ＣＰＵ９０１は、イメージメモリ９０４から各色成分毎の画像データを順次読み出す。ＡＳＩＣ９１３は不吐出補完処理（後述）のための記録パラメータを含むパラメータを調整し、記録ヘッド制御回路９０９を介して記録ヘッド２２に画像データを転送する。記録ヘッド２２はその画像データに基づいて吐出口からインクを吐出する。

図５は記録装置とコンピュータ装置とにおける画像データの処理を説明するための各装置の要部を示すブロック図である。

コンピュータ装置１２には、記録装置１０に対する画像データと制御データとを生成するプリンタドライバがインストールされており、そのプリンタドライバによって生成された画像データおよび制御データの転送とＨＳ処理とを実行する。この実施例におけるコンピュータ装置１２は、パーソナルコンピュータ等のスタンドアロン型であり、その装置全体を制御するＣＰＵ１２Ａが備えられている。ＲＡＭ１２Ｂは、ＣＰＵ１２Ａがプログラム（プリンタドライバを含む）を実行する際の作業領域及びＣＰＵ１２の動作中に各種データの一時的に格納する領域として使用される。ＲＯＭ１２Ｃには、各種制御プログラム、および固定データが格納される。

また、コンピュータ装置１２には、キーボードやディスプレイ等の入出力機器を制御するための標準入出力部１２Ｄ、ハードディスク等のメモリ（記憶領域）１２Ｅ、外部機器との通信を行うためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）１２Ｆを備える。

記録装置１０は、前述したように、フルライン記録ヘッドによりラベル用紙１１の記録領域に画像を記録する。即ち、記録装置１０は、コンピュータ装置１２から転送された画像データと制御データとに従って、ラベル用紙１１を搬送させつつ記録ヘッド２２からインクを吐出することにより画像を記録する。

記録装置１０の制御系は、その装置全体を制御するＣＰＵ９０１を中心にして構成されている。コンピュータ装置１２との間のデータ通信を行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０４には、図２中のインタフェースコントローラ９０２が含まれる。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ９０１がプログラムを実行するときの作業領域やＣＰＵ９０１の動作中に各種データを一時的に格納する領域として使用され、図２中のＲＡＭ９０５を含む。ＲＯＭ１０３は、前述した図４（ａ），（ｂ）の処理に対応するプログラムや各種制御プログラムや固定データを格納するために使用され、図２中のプログラムＲＯＭ９０３を含む。記録機構１０６は、ラベル用紙１１に画像記録を行うための記録ヘッド２２、インクの供給機構、およびラベル用紙１１の搬送機構などを含む。メモリ１０５は、後述するＨＳ補正データを記憶する消去／書込み可能なメモリであり、図２中のＥＥＰＲＯＭ９０６などを含む。

コンピュータ装置１２のインタフェース１２Ｆと記録装置１０のインタフェース１０４とは、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の所定の規格に準拠するインタフェースであり、その規格に応じたケーブル１０８が使用される。また、それらのインタフェースは、ケーブル１０８を用いた有線接続に限られず、例えば、Bluetooth（登録商標）やＩｒＤＡ等の規格に準拠した無線接続される構成であってもよい。また、コンピュータ装置１２としては、スタンドアロン型のパーソナルコンピュータに限定されず、メインフレーム端末に代表される記憶領域を自ら持たずに、ネットワークを通して共有される記憶領域を持つような構成であってもよい。

ヘッドシェーディング処理（ＨＳ処理）に関しては、メモリ１０５に保持されたＨＳ処理用のヘッドシェーディング補正データ（ＨＳ補正データ）をコンピュータ装置１２に転送し、コンピュータ装置１２においてＨＳ処理を行う既知の方法を採用してもよい。あるいは、メモリ１２ＥにＨＳ補正データを管理する既知の方法を採用してもよい。

ラベル用紙１１に、記録ヘッド２２によって画像が記録される記録領域の大きさは、コンピュータ装置１２にインストールされたプリンタドライバによって設定される記録媒体のサイズに応じて決定される。記録領域の横方向（搬送方向と直交する方向）の大きさは、記録媒体の横方向のサイズが記録ヘッドのノズル列よりも短い場合においても、記録媒体の横方向と同等若しくは小さくなる。

図６はヘッドシェーディング補正（ＨＳ補正）に必要な情報を説明する図である。

図６において、（ａ）はＨＳ補正データを取得するために記録されるＨＳ補正用のテストパターン３０１を示し、（ｂ）はテストパターン３０１が表現する階調特性を示すグラフである。

テストパターン３０１は、記録ヘッドの全てのノズルを使用して記録されるパターンであり、この実施例の場合、図６（ａ）の上方から下方に向かい記録濃度が次第に濃くなるようなグラデーションパターンである。コンピュータ装置１２から記録装置１０に送信されるテストパターン３０１の階調特性は、記録装置１０に送信する画像データを生成するプリンタドライバの画像処理により、図６（ｂ）に示すように入力濃度値と出力濃度値との関係は線形となる。

記録ヘッド２２は記録媒体にインクを付与するか否かの２値の記録信号によって制御されるため、画像データ（濃度データ）は２値化処理により、記録媒体の単位面積当たりのインク付与率によって階調（濃度値）を表現するように変換される。この実施例では、入力濃度値が８ビット（０〜２５５）で表されるものして説明する。

ＨＳ補正データは４つの記録ヘッド夫々に管理される。そのため、４つの記録ヘッド２２に対応した４つのＨＳ補正データが存在する。記録ヘッド２２の各ノズルに対応する出力濃度の補正値であるＨＳ補正データの格納領域は、記録装置１０のメモリ１０５に設定される。ＨＳ処理時には、ＨＳ補正データの補正値を参照することにより、ノズル単位の出力濃度を補正する。

次に、図７に示すフローチャートを参照してＨＳ処理について説明する。

図７（ａ）はコンピュータ装置１２の処理を示すフローチャート、図７（ｂ）は記録装置１０の処理を示すフローチャートである。

まず、図７（ａ）に従ってコンピュータ装置１２の処理について説明する。

ステップＳ２１では、ＣＰＵ１２Ａは、プリンタドライバを起動してＨＳ処理の実行を指示し、ＨＳ補正データ取得用のテストパターンの画像データを生成して、そのテストパターンを記録するように記録装置に要求する。次に、ステップＳ２２では、記録装置１０によって記録されたテストパターンをコンピュータ装置１２に接続されたイメージスキャナ等の画像読取装置２１を用いて読み取り、そのテストパターンの記録濃度値を取り込む。実際には、ステップＳ２１とＳ２２との間において、画像読取装置２１が起動され、テストパターンの読取指示がチェックされる。テストパターンの記録濃度値は、ＲＡＭ１２Ｂの所定領域に記憶される。

次に、ステップＳ２３では、その濃度値に基づいて、各記録ヘッドのノズル毎の記録濃度特性を算出し、それらノズル毎の濃度値を均一とするようなノズル毎の濃度補正値を算出してＲＡＭ１２Ｂに記憶する。その後、ステップＳ２４ではその濃度補正値に基づいてＨＳ補正データの補正率を設定し、入力濃度値に対して出力濃度値が線形特性になるようなノズル毎のＨＳ補正データを作成する。このように作成したＨＳ補正データは、ステップＳ２５においてコンピュータ装置１２から記録装置１０に送信される。これにより、コンピュータ装置１２側におけるＨＳ処理が終了する。

次に、図７（ｂ）に従って記録装置１０の処理について説明する。

ステップＳ３１では、記録装置１０は、コンピュータ装置１２からテストパターンの記録要求を受信するまで待機する。そして、テストパターンの記録要求を受信したら、ステップＳ３２でコンピュータ装置１２から送信されたデータに基づいてテストパターンを記録する。その後、ステップＳ３４ではコンピュータ装置１２からＨＳ補正データを受信するまで待機し、そのＨＳ補正データを受信したら、ステップＳ３５で各ノズルに対応するＨＳ補正データをメモリ１０５の所定の領域に格納する。このようなＨＳ補正データに基づくＨＳ処理により、各ノズルの記録濃度が均一となるように、インクの出力濃度が調整される。

図８は記録ヘッドの各ノズルから吐出したインクによるドットの位置関係を説明する図である。

図８において、（ａ）はヨレていない状態のドット８０１の位置を示している。（ａ）において、記録媒体上の画素の境界８０２を跨いで左右の隣接するインクドットが位置されていて、ドット８０１の中心は各画素の中心線８０３上に位置している。（ｂ）は中央のドットが図中左方向にヨレている状態のドット８０１の位置を示している。中央のドット８０１の中心は各画素の中心線８０３から離れ、左の方にずれている。（ｃ）は中央のドットが図中左方向に大きくヨレている状態のドット８０１の位置を示している。中央のドット８０１の中心は各画素の中心線８０３から大きく離れ、左の方にずれている。

図９はテストパターンに形成された各ノズルから吐出されたインクによるドットの位置の画像読取装置上の基準グリッドからのずれとドットが寄与する光学濃度との関係を模式的に表した図である。

図９に示すように、ドット８０１は基準グリッド９００に対してヨレがない場合は一定の距離をおいて存在している。即ち、ドットによる光学濃度のピークは基準グリッド９００に対して一定の距離を保持している。一方、ヨレが生じているノズルから吐出されたインクにより形成されたドット８０１はそのドットによる光学濃度のピークと基準グリッドの距離が他のノズルから吐出されたものと異なる。このような特性を利用して、ヨレが生じているノズルとヨレている距離（量）を画像読取装置２１により測定する。

ここで測定の手順をフローチャートを参照して説明する。

図１０はテストパターン測定に基くずれ量決定処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１０１では、各ノズルから吐出されたインクにより形成されたドット濃度を画像読取装置２１で測定し、その濃度分布より各ピーク位置を求める。さらに、ステップＳ１１０２では、各ピーク位置と基準グリッド９００との距離を全ノズル分測定し、ステップＳ１１０３では、その平均値を求める。

図１１は、各ドットと基準グリッドからの距離のヒストグラムを示す図である。図１０において、横軸はｉ番目のノズルにより記録されたドットの基準グリッド９００からの距離Ｌiであり、縦軸は各距離に分布するドット数である。図１１の分布から分かるように、平均距離はＣとなり、基準グリッド９００からＣの距離の位置をヨレがなく正常なドットの位置と決定する。

最後に、ステップＳ１１０４では、これを基に各ノズルから吐出されたインクにより形成されたドットのヨレ量を算出する。

図１２はヨレが生じているノズルにより形成されたドットの当該画素への寄与を示す図である。

図１２に示すように、隣接画素の境界１３５に対して正常な位置のドット１３２の中心が破線１３１上にある。一方、ヨレが生じているノズルにより記録されたドット１３４との距離は、正常な位置のドットの中心線１３１とヨレているドット１３４の中心線１３３との距離になり、当該画素への寄与率は以下の式により算出され、設定される。

上記の式において、
Ｓ：当該ノズルにより形成されるドットの当該画素への寄与率
ｒ：ドット半径
ａ：画素半幅
ｂ：ヨレ量の絶対値
である。

図１３は形成されるドットの位置と補正係数との関係を示す図である。

図１３において、点線は正常な位置にドットが形成された場合の中心線を示し、実線は隣接画素との境界線を示し、黒丸は形成されたドットを示す。この図には７つのドットが形成されていることが図示されている。これらドットの内、右側３つのドットと左側３つのドットは各ドットの中心が点線上に位置し、正常な位置に記録されている、ヨレは発生していないことが分かる。これに対して、中央のドットは左側にずれで記録され、ヨレが発生している。

このような場合に、ＨＳ補正値の補正係数として、正常な位置に記録されたドットに対しては“１”を適用（即ち、補正しない）し、ヨレが発生したドットに対して上記の式により算出された寄与率Ｓを適用、つまり、Ｓが画素のＨＳ処理への補正係数となる。このように、この実施例では、補正係数Ｓを元のＨＳ補正データに掛けて実際のＨＳ補正処理量を低くするように補正値を設定している。即ち、
実際のＨＳ補正値＝元のＨＳ補正値×Ｓ
である。

この補正係数により、該当画素に対する寄与率Ｓが低ければＨＳ処理をしても効果が低いか、若しくは逆効果になる可能性を考慮している。なお、コンピュータ装置１２では、この寄与率を計算し、ＨＳ補正データに反映させる処理を実行する。なお、Ｓが負の値になった場合、補正係数を０に置き換えて計算する。

従って以上説明した実施例によれば、ヨレが生じ正常な位置からずれて形成されたドットが正常にインク液滴が吐出されたドットにより形成された画素が占める面積に対して、どれほど寄与しているかを算出し、この寄与率をＨＳ補正の補正係数として用いる。これにより、ヨレによって生じるおそれがあるＨＳ処理の効果の低下などを抑えて、高品位な画像を記録することができる。

なお、以上説明した実施例では、ＨＳ補正データを記録装置のメモリ１０５に格納するものとした。しかし、ＨＳ補正データをコンピュータ装置や記録ヘッド内の不揮発性メモリに格納するようにしてもよい。また、上述した実施例においては、コンピュータ装置がＨＳ補正データの生成とテストパターンのデータの生成機能を果たすとして説明した。しかしながら、これらと同様の機能を記録装置が担当するようにしてもよく、この場合、記録装置とこれに接続される画像読取装置２１とによって記録システムを構成することができる。

本発明は、フルライン記録ヘッドを用いた記録装置のみならず、他の構成のインクジェット記録ヘッドを用いた記録装置にも適用することができる。特に、インクジェット記録方式の中でも、特に、インクの吐出エネルギーの発生素子として、熱エネルギーを発生する手段（例えば、電気熱変換素子（ヒータ）やレーザ光等）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式が効果的である。この記録方式によれば、記録の高密度化および高精細化が達成できる。

また本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インタフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるインクジェット記録システムや、１つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に対しても適用することができる。本発明は、異なるインクを吐出可能な記録ヘッドを複数用いるインクジェット記録装置と、その記録装置に画像データを供給可能なホスト装置とを含む記録システムとして構成することができる。その場合、前述したＨＳ処理、および記録濃度の補正値の変更処理の機能は、インクジェット記録装置とホスト装置の一方、あるいは両方に分散して備えることができる。

また、記憶媒体に、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶してもよい。この場合には、その記憶媒体に記憶したプログラムコードを記録システムあるいは記録装置に供給し、その記録システムあるいは記録装置のコンピュータ（または、ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に記憶されたプログラムコードを読出し実行することができる。本発明の目的は、このような構成によっても達成できる。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。そのような記憶媒体に本発明を適用する場合、その記憶媒体には、前述したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＢＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性メモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。コンピュータは、読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能を実現することができる。さらに、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現することもできる。

また、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに、記憶媒体から読出されたプログラムコードを読み込んでもよい。その場合、その読み込まれてプログラムコードの指示に基づいて、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能を実現することもできる。

Claims (8)

1. 記録媒体を搬送し、前記記録媒体にインクジェット記録ヘッドにより画像データに基づいて画像を記録する記録装置と、前記記録装置を接続し、前記画像データを生成し、前記記録装置に前記画像データを送信するホスト装置とを含む記録システムであって、
   前記インクジェット記録ヘッドにより記録媒体に記録した、予め定められた濃度分布を有するテストパターンを読み取ることにより生成した濃度データに基づいてヘッドシェーディング処理のために補正データを生成する生成手段と、
   前記濃度データの濃度分布から、前記インクジェット記録ヘッドが備える複数のノズルから吐出されるインク液滴により記録媒体上に形成されるドットの位置のずれ量を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定されたずれ量に基づいて、前記ドットがずれることなく形成された場合の画素に対する寄与率を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された寄与率により前記補正データを補正する補正手段と、
   前記補正手段により補正された補正データを用いてヘッドシェーディングを行うヘッドシェーディング手段とを有することを特徴とする記録システム。
2. 前記生成手段と前記測定手段と前記設定手段と前記補正手段とは前記ホスト装置に備えられることを特徴とする請求項１に記載の記録システム。
3. 前記生成手段と前記測定手段と前記設定手段と前記補正手段とは前記記録装置に備えられることを特徴とする請求項１に記載の記録システム。
4. 前記ずれ量は、前記ドットがずれることなく形成された場合のドットの位置からのずれ量であり、
   前記設定手段は、前記形成されるドットの径と、隣接する画素の間の距離と、前記ずれ量とに基づいて前記寄与率を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録システム。
5. 前記テストパターンを読取る画像読取装置をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録システム。
6. 前記記録装置は前記補正手段により補正された補正データを格納する記憶手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録システム。
7. 前記インクジェット記録ヘッドはフルライン記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録システム。
8. 記録媒体を搬送し、前記記録媒体にインクジェット記録ヘッドにより画像データに基づいて画像を記録する記録装置と、前記記録装置を接続し、前記画像データを生成し、前記記録装置に前記画像データを送信するホスト装置とを含む記録システムにおけるヘッドシェーディング補正方法であって、
   前記インクジェット記録ヘッドにより記録媒体に記録した、予め定められた濃度分布を有するテストパターンを読み取ることにより生成した濃度データに基づいてヘッドシェーディング処理のために補正データを生成する生成工程と、
   前記濃度データの濃度分布から、前記インクジェット記録ヘッドが備える複数のノズルから吐出されるインク液滴により記録媒体上に形成されるドットの位置のずれ量を測定する測定工程と、
   前記測定工程において測定されたずれ量に基づいて、前記ドットがずれることなく形成された場合の画素に対する寄与率を設定する設定工程と、
   前記設定工程において設定された寄与率により前記補正データを補正する補正工程と、
   前記補正工程において補正された補正データを用いてヘッドシェーディング補正を行うヘッドシェーディング補正工程とを有することを特徴とするヘッドシェーディング補正方法。