JP4592059B2

JP4592059B2 - 記録装置

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Description

本発明は記録装置に関するものであり、その中でも特に記録媒体表面の着色状態を検出するセンサーの精度を補償するためにセンサーの校正（検査）を行うもの、およびセンサー自体の精度を補償した上で、記録ヘッドにある複数の記録素子の濃度特性を補正するものに関する。

従来から記録媒体表面の着色状態を検出する技術が知られている。例えば、特許文献１では、検出手段の検出結果に基づいて、記録ヘッドに設けられた複数の記録素子の濃度特性を補正する技術が開示されている。この様に検出手段を用いる場合、その検出手段自体の精度が保証されることが必要となる。

このため、特許文献２では、複数の印字パターン（基準パターン要素と比較パターン要素）を計測し、そのときのセンサー出力の差分を用いることにより、センサーの取り付け位置や検出方向の変動よるセンサー出力の変化の影響を小さくし、検出手段自体の精度を補償するようにしている。
特許第２８５４３１８号公報特開２０００-１９０５８７号公報

しかし、特許文献２に開示された技術では、検出手段の精度を低下させる要因の内、センサーの光学倍率が変化してしまうことに対して何の対策も講じていない。すると、記録媒体と検出手段（センサー）の距離が変化しセンサーの光学倍率が変化してしまっている場合には、精度があまり高くない状態でセンサーが使用されることになり、そのセンサーで読み取った結果を利用する濃度補正にあっては濃度が適正に補正できない可能性がある。

一方、本出願の発明者は、記録媒体と検出手段（センサー）の距離が変化するとセンサーの光学的な倍率が変化してしまい、センサーの精度が低下してしまうので、センサーの変化を補償する必要がある、ということを見出した。

そして、そのためにはセンサーの光学倍率を高精度で計測する必要がある、との結論に至った。また、センサーの光学倍率を計測する手法をインクジェット記録装置等の実際の画像記録装置に搭載する場合、上記計測を高精度で行うことに加え、それを短時間で行うことが要求される。

従って、センサーの光学倍率の計測を高精度且つ短時間で行う構成が必要である、との結論にも達した。

更に、上述したようにセンサーの光学倍率を計測し、センサー自体の精度を補償した上で、記録ヘッドの複数の記録素子（例えば、インクを吐出するノズル）についての濃度補正を行うと、濃度が適正に補正されることも見出した。

本発明は、以上述べた事項に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドの複数の記録素子の濃度特性を補正する際に用いられる検出手段自体の精度を向上させることができる記録装置、詳しくは、検出手段（センサー）の光学倍率を高精度且つ短時間で計測することができる記録装置を提供することを目的としている。

また、本発明は、上述した検出手段（センサー）の光学倍率を計測し、センサー自体の精度を補償した上で、記録ヘッドの複数の記録素子についての濃度補正を行うことができる記録装置を提供することを目的としている。

本発明による記録装置は、記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、前記記録媒体に対して所定のパターンを前記記録ヘッドにより記録させるパターン記録手段と、前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段とを有し、前記所定のパターンは、前記記録ヘッドにより吐出されるインクのドットの集合体を含み、前記所定のパターンの内、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さは、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、前記算出手段は、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さに基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする。

また、本発明による記録装置は、記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、前記記録媒体に対して所定のパターンを前記記録ヘッドにより記録させるパターン記録手段と、前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段とを有し、前記所定のパターンは、インクのドットが記録される領域とインクのドットが記録されない領域とを含み、前記センサーの読み取り対象となる前記インクのドットが記録される領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅は、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、前記算出手段は、前記インクのドットが記録される領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする。
また、本発明による記録装置は、記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する方走査向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、前記記録媒体に対して所定のパターンを前記記録ヘッドにより記録させるパターン記録手段と、前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段とを有し、前記所定のパターンは、インクのドットが記録される領域とインクのドットが記録されない領域とを含み、前記センサーの読み取り対象となる前記インクのドットが記録されない領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅は、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、前記算出手段は、前記インクのドットが記録されない領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする。

また、本発明による記録装置は、記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、前記センサーの光学倍率の算出に用いられる所定のパターンを、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録させるパターン記録手段と、前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段と、前記記録ヘッドの複数の記録素子の濃度特性を補正するために用いられる第２の所定のパターンを、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録させる第２パターン記録手段と、前記記録媒体に記録された第２の所定のパターンを前記センサーに読み取らせる第２読取手段と、前記第２読取手段による読み取り結果と前記算出手段により算出された光学倍率とに基づいて、前記第２の所定のパターンの記録に使用された複数の記録素子について濃度補正を行う補正手段とを有し、前記所定のパターンは前記記録ヘッドにより吐出されるインクのドットの集合体を含み、前記所定のパターンの内、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さは、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、前記算出手段は、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さに基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする。

本発明によれば、検出手段（センサー）の光学倍率を高精度且つ短時間で計測することができる。従って、検出手段（センサー）の取り付け位置にズレが生じたり、記録媒体と検出手段の距離に変化が生じた場合であっても、その影響を軽減することができる。

また、本発明によれば、センサーの光学倍率を計測し、センサー自体の精度を補償した上で、記録ヘッドの複数の記録素子についての濃度補正を行うので、濃度を適正に補正できる。更に、本発明によれば、計測時間が短くて済むので、濃度補正を行う場合であっても、画像記録装置のスループットの低下度合いを低減することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
本実施形態は、記録ヘッドの複数の記録素子により形成されたテストパターンを計測することにより、記録ヘッドの記録素子間の特性の違いを検出しておき、それに基づいて、記録ヘッドの記録素子間の特性の不均一さによる記録画像の濃度むらを補償するインクジェット記録装置に適用したものである。初めに、本発明で適用可能なインクジェット記録装置の機構的な全体構成、及び動作を説明する。

図１は、本発明で適用可能なインクジェット記録装置の全体を機構的な表す模式図である。図１において紙送りローラー7は、記録媒体６を一対のローラーで挟み込むようになっており、回転することにより記録媒体を後述する副走査方向に移動させる。記録ヘッドはプラテン９に対向する面に吐出口を備えている。また、記録ヘッド１は２５．４ｍｍの長さに渡って１２８０個のノズル（以下、「記録素子」とも称する）を有するインクジェット方式のマルチノズルヘッドである。キャリッジ１１に着脱可能に取り付けられ、キャリッジ駆動手段（図示せず）によりキャリッジが主走査ガイド８に沿って動くことにより記録媒体に対して主走査しながらインク滴を吐出することが出来る。なお、記録ヘッドは不図示のインク供給装置（いわゆる、インクタンク）に結合され、インクタンクからインクが供給される。

また、センサー照明、エリアセンサー、レンズなどからなる読み取り部１０もキャリッジに取り付けられ、記録ヘッドと同様にキャリッジ駆動手段（図示せず）によりキャリッジが主走査ガイド８に沿って動くことにより記録媒体に対して走査することが出来る。プラテン９はインク記録ヘッドの下に設けられ、記録時には記録媒体がプラテンと記録ヘッドの間に位置するとともに、プラテン９に保持されることにより、記録媒体と記録ヘッドの間隔が適正になるように保持される。

また、図１には示されていないが、このインクジェット記録装置は記録媒体を紙送りローラーまで供給する記録媒体供給手段、記録ヘッドの吐出口周りの状態を適正に保つ為の回復手段、記録が終わった記録媒体を取り出す記録媒体排出手段を備えている。

このような機構を備えたインクジェット記録装置における記録動作は以下の様に行われる。このインクジェット記録装置に記録開始の指令信号が入力されると、記録媒体供給手段（図示せず）により記録媒体が図１の右上方向から先端が紙送りローラーの位置に来るまで供給され、その後、記録信号に応じて、紙送りローラーにより記録媒体上の印刷開始位置に記録ヘッドが位置するように記録媒体が送られる。

続いて、キャリッジ、記録ヘッドが主走査ガイドに沿って記録媒体に対して相対運動（以下この動作を「主走査」と記載する）しながら記録媒体上にインク滴を吐出することにより記録が行われる。その後、紙送りローラーにより所定量記録媒体が送られ（以下この動作を「副走査」と記載する）が行われ、再び、キャリッジ、記録ヘッドが主走査を行いながら記録媒体上にインク滴を吐出する。この副走査、主走査の繰り返しにより、記録媒体に記録が行われた後、図１の左下方向に記録媒体が排出される。なお、記録媒体としては紙が良く用いられるが、その他の素材、例えば、プラスチップ、ガラス等であっても構わない。

また、ＯＨＰシートやコンパクトディスク、さらには、インクジェットを用いたＤＮＡチップ製造装置やディスプレー製造装置の場合、それぞれに適した材質からなる基板であっても構わない。

ついで、このインクジェット記録装置にて実施される濃度むらの補償方法について説明する。

インクジェット記録装置で使用される記録ヘッドでは、製造上のばらつきが少なからず生じるため、複数の記録素子（ノズル）それぞれから吐出されるインク量は一定とならず、各ノズル毎でインク吐出量にばらつきが生じる。このようなインク吐出量のばらつきは濃度むらの原因となる。そこで、インクジェット記録の分野においては、従来から、各ノズルのインク吐出量ばらつきを軽減する手法が種々提案されている。

その代表的な手法としては、記録ヘッドの各ノズルから記録媒体にインクを吐出して記録媒体上に図３のような濃度補正用のドットパターンを形成し、この濃度補正用のドットパターンを読み取ることで各ノズルの濃度ばらつきが軽減されるように濃度補正を行っている。詳しくは、ドットパターンを読み取った結果、基準よりも低い濃度のドットを形成しているノズルに対してはインク付与量が多くなるように多値の画像信号を補正し、一方、基準よりも高い濃度のドットを形成しているノズルに対してはインク付与量が少なくなるように多値の画像信号を補正している。

ところで、このような濃度補正を行う際には、読み取ったドットパターン内の濃度（ドット）とその濃度（ドット）を形成したノズルの対応関係がずれないようにすることが重要である。つまり、読み取った濃度（ドット）がどのノズルで形成されたのかについて正しく特定する必要がある。これが正しく行われないと、ドットとノズルの対応関係が崩れ、濃度補正が間違って行われてしまう。例えば、図３を例に取れば、上から２番目のノズルで記録されたドットは基準よりも大きいことから、上から２番目のノズルに対してはインク吐出量が少なくなるように画像信号に対して補正を施すべきである。ところが、上から２番目のノズルで記録されたドットを読み取る際に、読取センサーの光学倍率が設計値からずれてしまっていると、ドットとノズルの対応関係が崩れてしまい、その結果、上から２番目のノズルで記録されたドットを上から３番目のノズルで記録されたものとして誤った特定を行ってしまう場合がある。すると、正常な濃度となっている上から３番目のノズルに対してインク吐出量を少なくする補正が施されてしまい、適正な濃度補正が行われない。このような理由から、読み取った濃度（ドット）とノズルの対応関係を崩さないことが重要であり、そのためには、読取センサーの光学倍率を高精度で測定することが重要である。

本実施形態においては、このような濃度ムラ補正技術において、濃度補正用のドットパターンを読み取るための読取センサー（単に、「センサー」ともいう）の光学倍率を高精度で測定することにより、読み取った濃度（ドット）とその濃度（ドット）を形成したノズルの対応関係を正しく結び付け、各ノズルに適した濃度補正を施す点を特徴としている。詳しくは、（Ａ）読み取り部１０を構成する読取センサーの光学倍率を測定し、（Ｂ）測定した光学倍率を考慮して、ドットパターンの読み取り濃度（ドット）とその読み取り濃度（ドット）を形成したノズルの対応関係を正しく特定し、（Ｃ）ドットパターンを読み取った結果に基づいて、上記特定した各ノズルに対応する画像信号を補正する、という各ステップを行う。

これにより、各ノズルの濃度ばらつきが抑制され、出力画像の濃度むらが補正される。以下では、ステップ（Ｃ）、（Ｂ）、（Ａ）について詳細に説明する。

（１）ステップ（Ｃ）
まず、初めに、上述したステップ（Ｃ）を実現するための構成について、図２〜図４を用いて簡単に説明する。なお、この図２〜図４に示される構成は公知であるため、その説明は簡略化して行う。

図２は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の主要部の構成を示すブロック図である。図中、１０は濃度むらを補正するための図３に示されるような濃度補正用ドットパターンを読取るためのセンサーを含む読取部、２３は読取部より出力される読取信号である。２４は装置全体を制御するCPUであり、ＣＰＵ２４は読取信号２３に基づいて各ノズルの濃度特性に適した補正テーブルを選択し、その選択情報を濃度むら補正ＲＡＭに格納する。２５は各ノズルの補正テーブルを選択するための選択情報を格納する濃度むら補正ＲＡＭ、２６は濃度むら補正ＲＡＭから出力される選択信号である。２７は濃度むら補正ＲＡＭ２５から出力される選択信号２６に基づいて各ノズルについての補正テーブルを選択し、各ノズルに対応する入力画像信号２１に対し上記選択した補正テーブルを利用して濃度補正を施す濃度むら補正テーブルである。２８は濃度むら補正テーブル２７により濃度補正が施された補正後の画像濃度信号、２９は補正後の画像濃度信号２８を２値の信号に変換する２値化回路、３０は２値化回路により２値化された２値画像信号、１は複数のノズルを有する記録ヘッドである。

上述した構成を用いて濃度むら補正を行う場合、まず、図３に示されるような濃度補正用ドットパターンを記録する。ここでは、記録ヘッド１を記録媒体に対して相対的に走査しながら記録媒体に対して所定のパターンに基づいてインクを吐出し、記録媒体上に濃度補正用ドットパターンを記録する。具体的には、図４に示される濃度むら補正テーブルとして、Ｙ＝１．０Ｘの直線補正を示す補正テーブルを全ノズルに対して選択し、濃度補正を全く行わない状態にする。続いて、各ノズルの入力画像信号２１として均一な画像信号を入力し、実際に使用している記録ヘッド１の各ノズルを記録媒体に対して主走査しながら記録媒体に記録を行う。

図３は、記録ヘッド１により記録された濃度補正用ドットパターンを示した模式図である。図３においては、各ノズルの濃度特性がインクドットを示す円の大小で表されている。例えば、上から２番目、５番目、７番目のノズルで記録されたドットは比較的大きなドットとなっており、上から２番目、５番目、７番目のノズルによる記録ドットの濃度は基準よりも高くなっている。また、上から４番目のノズルで記録されたドットは比較的小さなドットとなっており、上から４番目のノズルによる記録ドットの濃度は基準よりも低くなっている。なお、上から１番目、３番目、６番目、８番目のノズルで記録されたドットは基準の大きさとなっており、これらノズルによる記録ドットの濃度は基準からずれていない。

この図３においては、同じノズルに対応するインクドットはすべて同じ形および大きさで示されているが、実際には記録媒体の表面状態などの影響や同じノズルから吐出されるインク滴でも一発毎に大きさが多少揺らぐことなどにより微妙に変化する。このため各ノズルの濃度特性の検出の際には同じノズルから吐出された複数のインクドットについて検出することが望ましい。このことは図３において各ノズルの右側に描かれているインクドットが６個づつあることで表現されている。

続いて、このようにして記録された濃度補正用ドットパターンを読取部１０により光学的に読み取る。この読み取りステップでは、読取部１０を記録媒体に対して相対的に移動することにより、記録ステップで記録されたドットパターンを読取部１０で読み取り、記録ヘッド１の各ノズルの濃度特性を検出する。本実施形態の読取部１０は、１つの読取素子の検出範囲が１０μｍ四方である素子が、縦横それぞれ６４個互いに隣接してなるＣ−ＭＯＳ素子で構成され、レンズによる結像系を有するエリアセンサーを用いた。

次に、このようにして検出した各ノズルの濃度特性を補正するべく、読取部１０から出力された読取信号２３に基づいて各ノズルの濃度特性に適した補正テーブルを図４に示される複数の補正テーブルから選択し、その選択情報を濃度むら補正ＲＡＭ２５に格納する。これにより、濃度むら補正ＲＡＭ２５には、図４に示される傾きの異なる６１本の補正直線（補正テーブル）のうち、各ノズルについてどの補正テーブルを選択するかを示す情報が格納される。すなわち、各ノズルに対する入力画像信号２１をどの補正テーブルで変換するかを決定する信号が格納されるのである。

また、濃度むら補正ＲＡＭ２５に格納された選択信号２６と入力画像信号２１とが濃度むら補正テーブル２７に入力される。濃度むら補正テーブル２７では、記録ヘッド１のノズル毎の濃度むらを補正するように、各ノズルに対応する入力画像信号２１に対して濃度補正が施され、濃度補正処理がなされた画像濃度信号２８に変換される。より詳しくは、この濃度むら補正テーブル２７は、例えば図４のようにＹ＝０．７０ＸからＹ＝１．３０Ｘ（Ｘは入力画像信号、Ｙは補正後の画像濃度信号）まで、傾きが０．０１ずつ異なる補正直線（補正テーブル）を合計61本有しており、濃度むら補正ＲＡＭ２５より出力される選択信号２６（６ビツト分あれば足りる）に応じて補正直線（補正テーブル）を切換える。例えば、読取部１０により濃度補正用ドットパターンを読み取った結果、基準よりも濃度が高いドットを形成していたノズルに対しては、比較的傾きの小さい補正直線で示される補正テーブル（例えば、Ｙ＝０．７０Ｘで示される補正テーブル）を選択し、一方、読取部１０により濃度補正用ドットパターンを読み取った結果、基準よりも濃度の低いドットを形成していたノズルに対しは、比較的傾きの大きい補正直線で示される補正テーブル（例えば、Ｙ＝１．３０Ｘで示される補正テーブル）を選択する。

こうして濃度むら補正テーブル２７により補正された補正後の画像濃度信号２８は、デイザ法や誤差拡散法等の２値化処理を行うための２値化回路２９により２値化される。２値化回路２９により２値化された２値信号３０は記録ヘッド１へ供給され、この供給された２値信号３０に基づき記録ヘッドからインクを吐出しすることで画像形成が行われる。この結果、比較的濃度の高いドットを形成するノズルでは記録されるドツト数が少なくなるように補正され、一方、比較的濃度の低いドットを形成するノズルでは記録されるドツト数が多くなるように補正される。これにより、ノズル毎の濃度ばらつきが抑制され、出力画像の濃度むらが補正される。

このような濃度むら補正量設定は、例えば所定枚数分記録する毎や所定時間経過毎に行なう。その結果、記録ヘッドの濃度むらパターンが変化しても、それに追従する補正がなされることになり、常に良好な出力画像が得られることになる。

（２）ステップ（Ｂ）
ところで、上述の通り、このような濃度補正を行う際には、読取ステップにおいて読み取った濃度（ドット）がどのノズルで形成されたのかを正しく特定する必要がある。このため、記録ヘッド１により記録される濃度補正用ドットパターンの隣に、その濃度（ドット）を形成したノズルを特定するためのノズル位置関係検出用のドットパターンを記録し、これを読み取ることにより濃度補正用ドットパターン内のドットとそのドットを形成した各ノズルとを結びつける。このドットパターンの一例を図５に示す。

図５に示したように、既知のノズル（図５では、上から２番目のノズル）だけを駆動して記録した位置関係検出用パターン（ノズル位置検出部分）を濃度補正用パターン（濃度検出部分）と主走査方向について同じ位置に記録し、それを測定することにより、濃度補正用パターンの各ドットとそのドットを形成したノズルとの位置関係を特定できる。

より詳しくは、図５では、上から２番目のノズルを、位置関係検出用パターンの形成に使用するものとして予め定めておく。すなわち、上から２番目のノズルを「既知のノズル」として定めておく。これによれば、上から２番目のノズルで位置関係検出用パターンが形成されたことが予め分かっているので、位置関係検出用パターンの直ぐ左に隣接する濃度補正用パターン内のドットが上から２番目のノズルで形成されたものであることを簡単に特定できる。

ところで、この位置関係検出用パターンの記録に選択したノズルが不吐出ノズルの場合は、位置関係検出用チャートが記録されない。また、位置関係検出用パターンの記録に選択したノズルの吐出がよれていた場合は、読み取ったドットとノズルの位置関係がずれてしまう。

そこで、位置関係検出用パターンを記録する前に、位置関係検出用パターンを記録する候補のノズルが不吐出やよれたノズルでないかを検証し、その結果として不吐出やよれたノズルでない位置関係検出用パターン記録用ノズルを決定するのが好ましい。

（３）ステップ（Ａ）
さて、図５において位置関係検出用パターンの記録に選択したノズル以外のノズルについては、位置関係検出用パターンの記録に選択したノズルからの距離を元に、濃度補正用パターンの濃度（ドット）とその濃度（ドット）を形成したノズルの対応付けを行う事になる。この際、濃度補正用パターンの濃度（ドット）を読み取るための読取センサーの光学倍率が設計値からずれていると、それに対応して濃度補正用パターンの濃度（ドット）とその濃度（ドット）を形成したノズルの対応付けが狂うことになる。そこで、これを補償するためのセンサーの光学倍率を測定する必要がある。

図６はセンサーの光学倍率の測定ステップにおけるテストパターンとセンサー視野の関係を示した図である。ここでいうテストパターンは、記録ヘッドにより記録媒体表面に形成した像であって、インクドットが集合体である。このインクドットの集合体は、周囲よりも濃度が高い部分に相当する。この図６では、周囲よりも濃度が高い部分であるインクドットの集合体の縦方向における幅がセンサーの視野の範囲内に納まっている。従って、センサーを静止させたままの状態で、インクドットの集合体の縦方向における長さを測定でき、その結果、センサーの光学倍率を簡単に測定できる。

なお、この実施形態では、周囲よりも濃度が高い部分（インクドットの集合部分）を取り囲んでいる「周囲」の部分にはドットが全く形成されていないので、その「周囲」の部分の濃度は０となっている。

図６において、センサーの光学倍率を測定するには、まず、周囲よりも濃度が高い部分（インクドットの集合体）の縦方向の長さ（実測部分）をセンサーにより計測し、実際に計測した計測値（実測値）を求める。この計測は、センサーは静止させたままの状態で行う。一方、「周囲よりも濃度が高い部分（インクドットの集合体）の縦方向の長さ」の設計値は予め分かっている。従って、この計測値（実測値）を設計値で除算することによりセンサーの光学倍率を求めることが出来る。

その後、測定した光学倍率を考慮して、濃度補正用パターンの濃度（ドット）とその濃度（ドット）を形成したノズルとの対応付けを行うことにより良好な結果を得ることが出来る。

ところで、本実施形態では、周囲よりも濃度が高い部分（インクドットの集合部分）を取り囲んでいる「周囲」の部分の濃度は０であったが、この「周囲」の部分に小さなインクドットを形成したり、また、「濃度が高い部分」よりも広い間隔でインクドットを形成しても構わない。

また、「周囲よりも濃度が高い部分」の形状は図６に示す形状に限られるものではなく、例えば、図７に示す様に、インクドット２列で囲まれる部分を「周囲よりも濃度が高い部分」としてもよい。このように「周囲よりも濃度が高い部分」は、インクドットで埋め尽くされている必要はなく。その内側に「周囲よりも濃度が高くない部分」を含んでいても構わない。

そして、図６の場合と同様に、この２列のインクドット列の幅の長さ（実測部分）を実測値として求める。インクドット２列間の設定値は予め分かっているので、実測値と設定値を比較することによりセンサーの光学倍率を求めることができる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態は、光学倍率の測定ステップ以外は第１の実施形態と同一である。従って、以下では、本実施形態に特徴的な光学倍率の測定ステップについてのみ説明し、それ以外の説明については省略する。

図８は、第１の実施形態の図６に相当するものであり、光学倍率の測定に使用されるテストパターンの一例を示している。本実施形態では、「周囲よりも濃度が高い部分」の横方向における幅がセンサーの視野の範囲内に納まっている。この形状によれば、以下の利点を有するので好ましい。

本実施形態では第１の実施形態と比較してノズルの不吐出やヨレがあった場合にも高精度な計測が出来るという長所を有する。このことを図９および図８を用いて説明する。
図９は第１の実施形態で適用される図６に相当するものであって、周囲よりも濃度が高い部分（インクドットの集合部分）の縦方向における幅がセンサーの視野の範囲内に納まるようにしたテストパターンである。この図９では、テストパターンの形成に使用されるノズルのうち、一つのノズルが不吐ノズルとなってしまい、本来形成されるべきインクドット列（白丸で示される部分）が形成されない様子を示している。

図９のような形状のテストパターンの場合、センサーの視野に収まる縦方向のインクドットの長さを計測することによりセンサーの光学倍率を求めるわけであるが、図９の例にあっては１つのインクドット列が意図せずして形成されなくなってしまっている関係上、縦方向におけるインクドットの長さが本来の値と大きくズレてしまい、それに伴ってセンサーの光学倍率も大きくズレてしまう。このようにセンサーの縦方向に収まるテストパターンを用いる場合、そのテストパターンの形成に使用されるノズルに不吐出やヨレが生じると、その影響を受ける度合いが大きくなってしまい、光学倍率の計測を高精度で行えないことがある。

一方、本実施形態では、図８や図１０に示されるようテストパターンを光学倍率の計測に用いる。すなわち、周囲よりも濃度が高い部分（インクドットの集合部分）の横方向における幅（実測部分）がセンサーの視野の範囲内に納まるようにしたテストパターンを用いるのである。この構成によれば、インクドットの集合部分の横方向における長さを計測することになるので、仮に、テストパターンの形成に用いるノズルの中で不良ノズルが発生し横方向に延びる１つのインクドット列が形成されなかったとしても、横幅の計測に大きな影響はなく、センサーの光学倍率を高精度で求めることが出来る。

なお、本実施形態においては、第１の実施形態同様、周囲よりも濃度が高い部分を取り囲んでいる「周囲」の部分の濃度は０であったが、この部分に小さなインクドットを形成したり、濃度が高い部分よりも広い間隔でインクドットを形成しても構わない。

また、「周囲よりも濃度が高い部分」の形状は図８に示す形状に限られるものではなく、例えば、図１０に示す様に、インクドット２列で囲まれる部分を「周囲よりも濃度が高い部分」としてもよい。このように「周囲よりも濃度が高い部分」は、インクドットで埋め尽くされている必要はなく、その内側に「周囲よりも濃度が高くない部分」を含んでいても構わない。

＜第３の実施形態＞
本実施形態において光学倍率の測定ステップ以外は第１〜２の実施形態と同一である。従って、以下では、本実施形態に特徴的な光学倍率の測定ステップについてのみ説明し、それ以外の説明については省略する。

図１１は、第２の実施形態の図９に相当するものであり、光学倍率の測定に使用されるテストパターンの一例を示している。本実施形態は、第２の実施形態におけるテストパターンと着色の濃淡を入れ替えたパターンである。この形状によっても、上述した実施形態と同様、センサーの光学倍率を計測することができる。すなわち、図１１の形状の場合、インクドットが形成される周囲よりも濃度が低い部分（インクドットが形成されない部分）の横方向の長さ（実測部分）をセンサーにより計測し、実際に計測した計測値（実測値）を求める。この計測は、センサーは静止させたままの状態で行う。一方、「周囲よりも濃度が低い部分（インクドットが形成されない部分）の横方向の長さ」の設計値は予め求めておくことができる。従って、計測値（実測値）を設計値で除算することによりセンサーの光学倍率を求めることが出来る。

なお、この図１１においては、インクドットが形成される周囲よりも濃度が低い部分の横方向における幅がセンサーの視野の範囲内に納まるようにしている。従って、センサーを静止させたままの状態で、周囲よりも濃度が低い部分の縦方向における長さを測定でき、その結果、センサーの光学倍率を簡単に測定できる。また、「周囲よりも濃度が低い部分」の形状は図１１に示す形状に限られるものではなく、例えば、図１２に示す様に、「周囲よりも濃度が低い部分」の内側に「周囲よりも濃度が低くない部分」を含ませた形状であっても構わない。

＜第４の実施形態＞
本実施形態はセンサーの光学倍率算出手段を記録装置の外部に設けたものであり、それ以外は第１〜３の実施形態と同一である。

光学倍率算出手段は記録装置と接続されたパーソナルコンピューター上のプログラムとして具現化されている。なお、この実施形態において光学倍率算出手段として動作するパーソナルコンピューターが、記録装置の稼働時間などの各種状態を記録装置から取得する機能を有し、記録装置の稼働時間に応じて（例えば一定の稼働時間ごとに）光学倍率を算出し直す機能を有することにより、より一層適切な光学倍率の補償が実現できる長所がある。

＜その他の実施形態＞
上述した各実施形態では、（１）センサーの光学倍率を計測すること、および（２）計測したセンサーの光学倍率を考慮した上で記録ヘッドの各記録素子の濃度補正を行うことを、インクジェット記録装置に適用する場合について説明したが、本発明が適用できるのはインクジェット記録装置に限定されない。例えば、転写用リボンのインクを記録ヘッドの記録素子（ヒータ）にて記録媒体へ転写して記録を行う昇華型熱転写方式あるいは熔融型熱転写方式等、インクジェット記録装置以外の画像記録装置に対しても適用可能である。

＜実施形態の作用効果＞
各実施形態の構成によれば、記録ヘッドにより記録媒体表面に形成した像の内、周囲よりも濃度が高い部分（例えば、インクドットの集合）の外形の少なくとも一方向の幅がセンサーの視野に収まる。このため、像に対するセンサーの相対移動を伴わずに、センサーを静止させたままの状態で、センサーの光学倍率を測定することができる。従って、センサーの相対移動に伴う誤差を発生させずに済み、簡単かつ高精度でセンサーの光学倍率を測定することが可能となる。

この作用を図１３、図１４を使ってより詳細に説明する。図１３は本発明の光学倍率の測定方法の一例である。図１３に示されるように、記録ヘッドにより記録媒体表面に形成した像のうち、周囲よりも濃度が高い部分であるインクドットの集合の一方向における幅がセンサーの視野の範囲内に納まっている。このため、別途、「記録媒体表面に形成する像の周囲よりも濃度が高い部分」の寸法を予め求めておき、センサー上での「記録媒体表面に形成する像の周囲よりも濃度が高い部分」の寸法と比較することにより、センサーの光学倍率を簡便かつ高精度に測定することができる。

一方、本実施形態とは異なる光学倍率の測定方法を示す図１４では、記録ヘッドにより記録媒体表面に形成した像のうち周囲よりも濃度が高い部分であるインクドットの集合の幅がセンサーの検出範囲の幅以上となっている。このため、図１４（ａ）、（ｂ）に示す様にセンサーを像に対して相対移動させ、かつその移動量を求めて補正することによりはじめて、センサー上での「媒体表面に形成した像のうち周囲よりも濃度が高い部分」の寸法が求まる。このため、センサーの光学倍率を求めるのに図１４の方法と比較して多くの手順を要し、図１４（ａ）と図１４（ｂ）でセンサーを記録媒体に対して移動させた相対距離の測定誤差などによりセンサーの光学倍率の測定値自体も誤差が大きくなる。

また、各実施形態に示された手法にてセンサーの光学倍率を計測し、センサー自体の精度を補償した上で、記録ヘッドの複数の記録素子についての濃度補正を行えば、センサーの取り付け位置にズレが生じたり、記録媒体と検出手段の距離に変化が生じた場合であっても、適正な濃度補正が行われる。

本発明で適用したインクジェット記録装置の全体を機構的な表す模式図である。インクジェット記録装置の主要部の構成を示すブロック図である。濃度補正用のドットパターンを形成した様子を示した模式図である。濃度むら補正テーブルを示す模式図である。濃度補正用パターンと位置関係検出用パターンを形成した様子を示す模式図である。第１の実施形態におけるセンサーの光学倍率の測定に際して形成されるテストパターンとセンサー視野の関係を示した模式図である。第１の実施形態におけるセンサーの光学倍率の測定に際して形成されるテストパターンの別の例を示した図である。第２の実施形態におけるセンサーの光学倍率の測定に際して形成されるテストパターンとセンサー視野の関係を示した模式図である。図６のテストパターンにおいて不良ノズルが発生した場合の影響を説明するための図である。第２の実施形態におけるセンサーの光学倍率の測定に際して形成されるテストパターンの別の例を示した図である。第３の実施形態におけるセンサーの光学倍率の測定に際して形成されるテストパターンとセンサー視野の関係を示した模式図である。第２の実施形態におけるセンサーの光学倍率の測定に際して形成されるテストパターンの別の例を示した図である。本発明におけるセンサーの光学倍率の測定方法を示す図である。従来技術におけるセンサーの光学倍率の測定方法を示す図である。

符号の説明

１記録ヘッド
２ノズル
３インクドット
４センサー視野
５本来吐出されるべきインクドットの位置

Claims

記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、
前記記録媒体に対して所定のパターンを前記記録ヘッドにより記録させるパターン記録手段と、
前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、
前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段とを有し、
前記所定のパターンは、前記記録ヘッドにより吐出されるインクのドットの集合体を含み、
前記所定のパターンの内、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さは、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、
前記算出手段は、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さに基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする記録装置。
記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、
前記センサーの光学倍率の算出に用いられる所定のパターンを、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録させるパターン記録手段と、
前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、
前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段と、
前記記録ヘッドの複数の記録素子の濃度特性を補正するために用いられる第２の所定のパターンを、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録させる第２パターン記録手段と、
前記記録媒体に記録された第２の所定のパターンを前記センサーに読み取らせる第２読取手段と、
前記第２読取手段による読み取り結果と前記算出手段により算出された光学倍率とに基づいて、前記第２の所定のパターンの記録に使用された複数の記録素子について濃度補正を行う補正手段とを有し、
前記所定のパターンは前記記録ヘッドにより吐出されるインクのドットの集合体を含み、
前記所定のパターンの内、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さは、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、
前記算出手段は、前記センサーの読み取り対象となる部分の前記記録ヘッドの走査方向の長さに基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする記録装置。
記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、
前記記録媒体に対して所定のパターンを前記記録ヘッドにより記録させるパターン記録手段と、
前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、
前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段とを有し、
前記所定のパターンは、インクのドットが記録される領域とインクのドットが記録されない領域とを含み、
前記センサーの読み取り対象となる前記インクのドットが記録される領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅は、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、
前記算出手段は、前記インクのドットが記録される領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする記録装置。
記録媒体にインクのドットを記録するための複数の記録素子が配列された記録ヘッドを前記複数の記録素子が配列する方向と略直交する走査方向へ走査させるための走査手段と、前記記録媒体に記録されたパターンを光学的に読み取り可能なセンサーとを有する記録装置であって、
前記記録媒体に対して所定のパターンを前記記録ヘッドにより記録させるパターン記録手段と、
前記記録媒体に記録された所定のパターンを前記センサーに読み取らせる読取手段と、
前記読取手段による読み取り結果に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出する算出手段とを有し、
前記所定のパターンは、インクのドットが記録される領域とインクのドットが記録されない領域とを含み、
前記センサーの読み取り対象となる前記インクのドットが記録されない領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅は、前記走査方向における前記センサーの読み取り範囲の幅以下であり、
前記算出手段は、前記インクのドットが記録されない領域の前記記録ヘッドの走査方向の幅に基づいて、前記センサーの光学倍率を算出することを特徴とする記録装置。
前記読取手段は、前記センサーを静止させたままの状態で前記所定のパターンを前記センサーに読み取らせることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。