JP6194717B2 - インクジェット記録装置及び画像処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置及び画像処理方法に関する。
従来、インクジェット記録装置における画像形成において、画像の高精細化、記録速度の高速化が強く要望されている。この問題を解決するものとして、複数のノズルが所定間隔で列状に配列されたノズル列を有する記録ヘッドが千鳥状に複数配列されてなる記録ヘッドユニットを備えたインクジェット記録装置が知られており、記録媒体の搬送のみで画像形成を行ういわゆるワンパス方式(ラインヘッド方式)による画像形成を実施可能としている。
また、このようなインクジェット記録装置においては、上述したような記録ヘッドユニットがYMCKの色毎に設けられているものが知られている。このように構成されたインクジェット記録装置は、入力した画像データを、YMCKの色毎の吐出画像データに変換し、これらの吐出画像データを各色の記録ヘッドユニットに割り当てる。各色の記録ヘッドユニットは、割り当てられた吐出画像データに基づいて各ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を形成することにより、カラーによる画像形成が可能となっている。
ところで、従来のインクジェット記録装置では、機械的構造上、記録ヘッドの位置ずれが生じるという問題がある。
このような状態で画像の形成を行うと、記録媒体における想定位置にインク滴が着弾せず、記録ヘッドユニット間でインク滴の着弾位置のずれが生じてしまい、色ずれ等の画像劣化の原因となってしまう。
このような状況に鑑み、従来のインクジェット記録装置において、用紙に位置補正マークを印刷してこれをマークセンサーで検出し、検出結果からヘッドユニットの位置ずれを判定してヘッドユニットを搬送面と平行な方向に移動させて位置ずれを補正するようにしたものがある(例えば、特許文献1)。
また、ラインヘッドの傾き情報を予め記憶し、これに基づいてインクの吐出タイミングを制御するようにしたものがある(例えば、特許文献2)。
特開2010−162724号公報 特開2006−15590号公報
ところで、上述したようなラインヘッド方式によるインクジェット記録装置では、記録ヘッド単位で交換することができ、メンテナンスコストに優れるという利点を有している。ところが、複数のヘッドが配置されたラインヘッド方式においては、記録ヘッドを列状に配列するという構成上、記録ヘッドを交換した際に、2ヘッド間においては補正を必要としない程度のわずかな画素の位置ずれであっても、複数のヘッドで見ると累積誤差として大きなずれが生じるという問題がある。例えば、図20(A)に示すように、シアンのインクを吐出する記録ヘッド1101C,1102C,1103C,1104C…と、マゼンタのインクを吐出する記録ヘッド1101M,1102M,1103M,1104M…とが配置されたインクジェット記録装置において、記録ヘッド1102M,1103M,1104M…が記録ヘッド1102C,1103C,1104C…に対して取り付け位置がずれている場合には、図20(B)に示すように、一端側は画像が合っていても、他端側は記録媒体に形成された画像に色ずれが生じてしまう。
しかしながら、上記特許文献に記載の発明の何れも、記録ヘッドの交換に起因する位置ずれに対応することができない。
本発明の課題は、記録ヘッドの交換時にノズルの配列方向にずれて取り付けられたことに起因して生じる色ずれを低減することができるインクジェット記録装置及び画像処理方法を提供することである。
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、複数のノズルが所定間隔で配列されたノズル列を有する記録ヘッドが前記ノズル列方向に沿って千鳥状に複数配置されるとともに、隣接配置される記録ヘッドの各端部に配置された複数のノズルが前記ノズル列方向とは垂直の方向に互いに重なる繋ぎ部を有する記録ヘッドユニットが前記ノズル列方向とは垂直の方向に複数並べて備えられ、入力した画像データを前記記録ヘッドユニット毎の吐出画像データに変換し、記録媒体を搬送させながら前記吐出画像データにしたがって前記複数の記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
所定の測定用画像を記録ヘッド毎にそれぞれ予め定められた画素位置に形成するための測定用画像データに基づいて前記複数の記録ヘッドユニットのそれぞれに前記測定用画像を形成させ、前記複数の記録ヘッドユニットのそれぞれにて形成された前記測定用画像から特定された前記記録ヘッドユニット間の前記ノズル列方向についての画像形成位置の誤差を記録ヘッド毎に特定し、該特定した記録ヘッド毎の誤差から前記吐出画像データの補正位置を記録ヘッド毎に対応して決定し、該決定した前記ノズル列方向についての補正位置に画素を挿入又は削除して前記吐出画像データの補正を行う制御部を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記吐出画像データの前記繋ぎ部に対応する位置を前記補正位置として画素を挿入又は削除することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記記録ヘッドユニット毎に位置が異なるように前記補正位置を決定することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記吐出画像データの前記ノズル列方向とは垂直の方向で連続しないように前記補正位置を決定することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記ノズル列方向と、該ノズル列方向とは垂直の方向とにそれぞれ複数の画素を有してマトリクス状に形成され、前記補正位置が規定されたマスクデータを用いて前記吐出画像データに対してマスク処理することにより前記補正位置を決定することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のインクジェット記録装置において、
前記マスクデータは、前記ノズル列方向において、1つの前記補正位置のみが規定され、かつ、前記補正位置が前記マスクデータの全体において周期をもたず、略均等な間隔となるように形成されたパターンデータであることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記測定用画像を読み取る画像読取部を備え、
前記制御部は、前記画像読取部によって読み取った前記測定用画像の位置から前記記録ヘッドユニット間の画像形成位置の誤差を特定することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、複数のノズルが所定間隔で配列されたノズル列を有する複数の記録ヘッドが前記ノズル列方向に沿って千鳥状に配置されるとともに、隣接配置される記録ヘッドの各端部に形成された複数のノズルが前記ノズル列方向とは垂直の方向に互いに重なる繋ぎ部を有する記録ヘッドユニットが前記ノズル列方向とは垂直の方向に複数並べて備えられ、入力した画像データを前記記録ヘッドユニット毎の吐出画像データに変換し、記録媒体を搬送させながら前記吐出画像データにしたがって前記複数の記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置を用いた画像処理方法であって、
前記ノズル列方向とは垂直の方向に延びたライン状の測定用画像が記録ヘッド毎にそれぞれ予め定められた画素位置に形成するための測定用画像データに基づいて前記複数の記録ヘッドユニットのそれぞれに前記測定用画像を形成させる測定用画像形成ステップと、
形成された前記測定用画像から前記記録ヘッドユニット間の前記ノズル列方向についての画像形成位置の誤差を記録ヘッド毎に測定する誤差測定ステップと、
測定された記録ヘッド毎の誤差から前記吐出画像データの補正位置を記録ヘッド毎に対応して決定する補正位置決定ステップと、
決定した前記ノズル列方向についての補正位置に画素を挿入又は削除して前記吐出画像データの補正を行う補正ステップと、
を含むことを特徴とする。
本発明によれば、記録ヘッドの交換時にノズルの配列方向にずれて取り付けられたことに起因して生じる色ずれを低減することができる。
インクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。 記録ヘッドの配列状態を概略的に説明するための平面図である。 繋ぎ部を概略的に説明するための拡大図である。 インクジェット記録装置の機能的構成を示すブロック図である。 画像形成について説明する概略ブロック図である。 補正判定テーブル作成処理について説明するフローチャートである。 ラインチャート画像データについて説明する図である。 誤差判定テーブルの一例について説明する図である。 補正判定テーブルの一例について説明する図である。 補正判定テーブルの他の例について説明する図である。 歪み補正処理について説明するフローチャートである。 補正処理について説明するフローチャートである。 マスクパターンについて説明する図である。 マスクパターンの配置位置について説明する図である。 画素の挿入について説明する図である。 画素の削除について説明する図である。 本発明の適用例について説明する図である。 本発明の適用例について説明する図である。 本実施の形態に係るインクジェット記録装置の他の例を示す斜視図である。 記録ヘッドの位置ずれにより生ずる問題点について説明する図である。
以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、以下の説明において、「画像データ」というときは、例えば、1つの記録媒体上に形成する画像全体のデータをいい、「画素」というときは、「画像データ」を構成する1ドット分のデータをいう。
図1に示すように、インクジェット記録装置2は記録媒体4を支持するプラテン6を有している。プラテン6の前後には記録媒体4を搬送するための搬送ローラー8が設けられている。搬送ローラー8が駆動されると、記録媒体4がプラテン6に支持された状態で後方から前方に搬送される。
以下の説明では、記録媒体4の搬送方向を「Y方向」といい、当該搬送方向に直交する方向を「X方向」という。Y方向、X方向は水平面上の方向である。
プラテン6の上方には、Y方向の上流側から下流側にかけて記録ヘッドユニット10,12,14,16が設けられている。各記録ヘッドユニット10,12,14,16はX方向に延在している。例えば、記録ヘッドユニット10は、シアン(C)のインクを記録媒体4に向けて吐出する。また、記録ヘッドユニット12は、マゼンタ(M)のインクを記録媒体4に向けて吐出する。また、記録ヘッドユニット14は、イエロー(Y)のインクを記録媒体4に向けて吐出する。また、記録ヘッドユニット16は、黒(K)のインクを記録媒体4に向けて吐出する。なお、記録ヘッドユニット10,12,14,16の配列順序は任意に設定することができる。
さらに、プラテン6の上方の記録ヘッドユニット16の下流側には、画像読取部としてのラインセンサー18が設けられている。ラインセンサー18はX方向に延在しており、記録媒体4上に形成された画像を読み取り、画像が形成された位置を特定することができる。
記録ヘッドユニット10を下方から平面視すると、図2に示すとおり、6つの記録ヘッド101〜106がX方向に沿って基板100上に千鳥状に配列されている。なお、記録ヘッドの数はこれに限定されず、適宜設定することができる。各記録ヘッド101〜106には、それぞれ多数のノズルNが所定間隔で列状に形成されている。すなわち、各記録ヘッド101〜106は、ノズル列を有している。ノズルNの数は、任意に設定することができる。また、ノズル列は1列に限らず2列以上であってもよい。各記録ヘッド101〜106は、例えば、その内部にピエゾ素子(圧電素子)等の吐出手段を備えており、この吐出手段の作動により各ノズルNからインク滴を各個独立して吐出制御することができる。
本実施の形態において使用されるインクはシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及び黒(K)の4色としたが、これに限定されず、例えば、ライトシアン(LC)、ライトマゼンタ(LM)、ライトイエロー(LY)等の他の色を使用することも可能である。この場合には、各色に対応した記録ヘッドユニットがさらに設けられる。
なお、記録ヘッドユニット12,14,16も記録ヘッドユニット10と同様の構成となっているため、以下の説明においても、記録ヘッドユニット10についてのみ説明し、記録ヘッドユニット12,14,16については、符号を同じくして説明を省略する。
記録ヘッドユニット10は、隣接配置される記録ヘッド101〜106の各端部に形成された複数のノズルNがY方向に互いに重なる第1の繋ぎ部111〜第5の繋ぎ部115を有している。図3は、記録ヘッド102,103がY方向に互いに重なる第2の繋ぎ部112を拡大して表している。図3に示すように、記録ヘッド102,103はそれぞれn個のノズルNを有している。繋ぎ部112は、記録ヘッド102のノズル列のうちの右側端部における32個((n−31)番目〜n番目)のノズルNと、記録ヘッド103のノズル列のうちの左側端部における32個(1番目〜32番目)のノズルNとが互いにY方向に重複するようにされている。しかしながら、実際には、記録ヘッド102,103の取り付け誤差が生じるため、ノズルNの重複数は必ずしも32個になるとは限らない。そのため、製品の出荷時において、ノズルNの重複位置を確認した上で、予め、これを登録することにより、画像形成の際にインク滴の吐出位置がずれるのを防止している。
なお、本実施の形態では、説明を容易にするために32個のノズルNを重複させた例を示して説明しているが、ノズルの重複数は上述に限定されず、任意に設定することができる。
繋ぎ部111〜115においてインク滴を吐出するノズルNは、2つのうちのいずれか一方としている。いずれのノズルNからインク滴を吐出するかはノズルやインクの特性に応じて適宜設定することができる。
次に、図4を参照しながら、インクジェット記録装置2の機能的構成について説明する。
インクジェット記録装置2は、上述した記録ヘッドユニット10,12,14,16、ラインセンサー18の他、搬送部20及び制御部30を備えている。
搬送部20は、搬送ローラー8と、搬送ローラー8を回転させる搬送モーター20aとを備えている。搬送モーター20aは、制御部30によって駆動制御され、搬送ローラー8を所定方向に回転させることにより、記録媒体4をY方向(図1参照)に搬送するように構成されている。
制御部30は、インクジェット記録装置2の各部を制御するものであり、CPU(Central Processing Unit)31、RAM(Random Access Memory)32及びROM(Read Only Memory)33等を備えている。
CPU31は、ROM33に記憶されているインクジェット記録装置2としての各種機能に係る各種アプリケーションプログラムを読み出してRAM32内の作業領域に展開し、当該プログラムに従って当該インクジェット記録装置2を統括的に制御する。
RAM32は、例えば、CPU31により実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域等を備える。
ROM33は、インクジェット記録装置2で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用する各種データ等を記憶する。
次に、以上のようにして構成されたインクジェット記録装置2において行われる画像形成を実行するための処理手順について、図5を参照しながら説明する。本実施の形態における画像形成は、図5に示すような各部機能により実現される。
なお、本実施の形態では、制御部30がソフトウェア処理によって以下に示す各部機能を実現する構成としたが、これら各部を機能させるための回路や専用のプロセッサ等を備えて実現するようにしてもよい。
図5に示すように、制御部30は、インク量制限部301、エッジ検出部302、歪み補正部303、シェーディング補正部304、1次ガンマ補正部305、ハーフトーン処理部306、繋ぎ補正部307、ノズル欠補正部308、搬送方向補正部309及び画像形成処理部310を備えている。制御部30は、入力した画像データを記録ヘッドユニット10,12,14,16毎の画像データである吐出画像データに変換した後、各吐出画像データに対してインク量制限部301、エッジ検出部302、歪み補正部303、シェーディング補正部304、1次ガンマ補正部305、ハーフトーン処理部306、繋ぎ補正部307、ノズル欠補正部308及び搬送方向補正部309の各機能部による補正を行った後、画像形成処理部310による画像形成処理を実行する。
インク量制限部301は、YMCKの各色のインクの量を制限する。具体的には、例えば、インク量制限部301は、各色のインクの量が最大400%とされているものを、色再現精度を維持しながら各色のインクの量を、例えば、最大320%に制限する等の補正を行う。なお、各色のインクの量の制限の程度は任意に設定することができる。
エッジ検出部302は、ハーフトーン処理を行う際にエッジ部分を保存するためのTag情報を生成する。
歪み補正部303は、記録ヘッド101〜106の位置ずれによって生じる画像の歪みを補正する。詳細は後述する。
シェーディング補正部304は、記録ヘッド毎のインクの吐出量の相違、インクの飛行曲り、ノズル毎のインクの吐出量のばらつき等により生ずる濃度の不均一を補正する。
1次ガンマ補正部305は、ハーフトーン処理を行った際に生じるドットゲインを抑制するためのガンマ補正を行う。
ハーフトーン処理部306は、AMスクリーンやFMスクリーンを用いたハーフトーン処理を行う。
繋ぎ補正部307は、繋ぎ部111〜115における記録ヘッド101〜106間のノズルNの対応関係についての設定を行う。
ノズル欠補正部308は、ノズルNの吐出不良を検出し、これに基づいて画像データの補間を行う。
搬送方向補正部309は、ノズルN毎のインクの吐出速度のばらつきによる着弾ずれを補正する。
画像形成処理部310は、上述したようにして各種補正が実施された画像データに基づき、記録ヘッドユニット10,12,14,16を制御して記録媒体4上に画像を形成する。
次に、上述したようにして構成されたインクジェット記録装置2の制御部30にて実行される補正判定テーブル作成処理について、図6を参照しながら説明する。
まず、制御部30は、測定用画像データとしてのラインチャート画像データを生成する(ステップS101)。
具体的には、制御部30は、図7に示すようなラインチャート画像データCHを生成する。ラインチャート画像データCHは、ノズル列方向であるX方向とは垂直の方向であるY方向に延びたライン状の画像(ライン画像)が各色の記録ヘッドユニット10,12,14,16を構成する記録ヘッド101〜106毎にそれぞれ予め定められた画素位置に形成されるような画像データである。すなわち、このラインチャート画像データCHは、記録ヘッドユニット10によりシアンのラインチャートCCを形成し、記録ヘッドユニット12によりマゼンタのラインチャートCMを形成し、記録ヘッドユニット14によりイエローのラインチャートCYを形成し、記録ヘッドユニット16により黒のラインチャートCKを形成するためのデータである。ラインチャートCCは、シアンのライン画像C1〜C6から構成されている。ラインチャートCMは、マゼンタのライン画像M1〜M6から構成されている。ラインチャートCYは、イエローのライン画像Y1〜Y6から構成されている。ラインチャートCKは、黒のライン画像K1〜K6から構成されている。
ライン画像C1,M1,Y1,K1は、それぞれシアンの記録ヘッドユニット10の記録ヘッド101、マゼンタの記録ヘッドユニット12の記録ヘッド101、イエローの記録ヘッドユニット14の記録ヘッド101及び黒の記録ヘッドユニット16の記録ヘッド101により形成される画像であり、X軸において同一の位置に形成されるようにインクを吐出するノズルNがそれぞれ割り当てられている。
ライン画像C2,M2,Y2,K2は、それぞれシアンの記録ヘッドユニット10の記録ヘッド102、マゼンタの記録ヘッドユニット12の記録ヘッド102、イエローの記録ヘッドユニット14の記録ヘッド102及び黒の記録ヘッドユニット16の記録ヘッド102により形成される画像であり、X軸において同一の位置に形成されるようにインクを吐出するノズルNがそれぞれ割り当てられている。
ライン画像C3,M3,Y3,K3は、それぞれシアンの記録ヘッドユニット10の記録ヘッド103、マゼンタの記録ヘッドユニット12の記録ヘッド103、イエローの記録ヘッドユニット14の記録ヘッド103及び黒の記録ヘッドユニット16の記録ヘッド103により形成される画像であり、X軸において同一の位置に形成されるようにインクを吐出するノズルNがそれぞれ割り当てられている。
ライン画像C4,M4,Y4,K4は、それぞれシアンの記録ヘッドユニット10の記録ヘッド104、マゼンタの記録ヘッドユニット12の記録ヘッド104、イエローの記録ヘッドユニット14の記録ヘッド104及び黒の記録ヘッドユニット16の記録ヘッド104により形成される画像であり、X軸において同一の位置に形成されるようにインクを吐出するノズルNがそれぞれ割り当てられている。
ライン画像C5,M5,Y5,K5は、それぞれシアンの記録ヘッドユニット10の記録ヘッド105、マゼンタの記録ヘッドユニット12の記録ヘッド105、イエローの記録ヘッドユニット14の記録ヘッド105及び黒の記録ヘッドユニット16の記録ヘッド105により形成される画像であり、X軸において同一の位置に形成されるようにインクを吐出するノズルNがそれぞれ割り当てられている。
ライン画像C6,M6,Y6,K6は、それぞれシアンの記録ヘッドユニット10の記録ヘッド106、マゼンタの記録ヘッドユニット12の記録ヘッド106、イエローの記録ヘッドユニット14の記録ヘッド106及び黒の記録ヘッドユニット16の記録ヘッド106により形成される画像であり、X軸において同一の位置に形成されるようにインクを吐出するノズルNがそれぞれ割り当てられている。
各ライン画像C1,M1,Y1,K1〜C6,M6,Y6,K6は、それぞれ、繋ぎ部111〜115に係るノズルN以外のノズルN、すなわち、繋ぎ部111〜115に含まれないノズルNによって形成されるように構成されている。なお、繋ぎ部111〜115に係るノズルNによってライン画像を形成するようにしてもよい。
制御部30は、上述したようにしてラインチャート画像データCHを生成した後、記録ヘッドユニット10,12,14,16を制御して記録媒体4にラインチャートを出力する(ステップS102)。
続いて、制御部30は、ラインセンサー18によって記録媒体4に形成されたラインチャートを読み取る(ステップS103)。
制御部30は、読み取ったラインチャートから色間のラインチャートの位置誤差を判定する(ステップS104)。そして、判定結果に基づいて、例えば、図8に示すような誤差判定テーブルを生成する。
図8に示す誤差判定テーブルは、CMYの各色とK色との関係において、繋ぎ部111〜115に対応する画像形成領域においてどのくらいの位置誤差があるかを画素単位で表している。具体的には、上述のラインチャートから特定された記録ヘッドユニット10,12,14,16間の画像形成位置の誤差を記録ヘッド101〜106毎に特定し、特定した記録ヘッド101〜106毎の誤差から繋ぎ部111〜115における誤差を特定することができる。例えば、図8に示す誤差判定テーブルによれば、第1の繋ぎ部111に対応する画像形成領域において、シアンの画像が黒の画像に対して左に0.5画素の位置誤差がある。また、第2の繋ぎ部112に対応する画像形成領域において、シアンの画像が黒の画像に対して左に1画素の位置誤差がある。これは、すなわち、シアンの記録ヘッド102に対してシアンの記録ヘッド103が左に0.5画素分の位置誤差があるため、黒の記録ヘッド103に対し、シアンの記録ヘッド103が累積して1画素分の誤差が生じることによる。また、第3の繋ぎ部113に対応する画像形成領域において、シアンの画素が黒の画素に対して左に1.5画素の位置誤差がある。これは、すなわち、シアンの記録ヘッド103に対してシアンの記録ヘッド104が左に0.5画素分の位置誤差があるため、黒の記録ヘッド104に対し、シアンの記録ヘッド104が累積して1.5画素分の誤差が生じることによる。同様に、第4の繋ぎ部114に対応する画像形成領域において、シアンの画素が黒の画素に対して左に2画素の位置誤差があり、第5の繋ぎ部115に対応する画像形成領域において、シアンの画素が黒の画素に対して左に2.5画素の位置誤差がある。また、第3の繋ぎ部113に対応する画像形成領域において、イエローの画像が黒の画像に対して右に0.5画素の位置誤差がある。また、第4の繋ぎ部114に対応する画像形成領域において、イエローの画像が黒の画像に対して右に1画素の位置誤差がある。これは、すなわち、イエローの記録ヘッド104に対してイエローの記録ヘッド105が右に0.5画素分の位置誤差があるため、黒の記録ヘッド105に対し、イエローの記録ヘッド105が累積して1画素分の誤差が生じることによる。同様に、第5の繋ぎ部115に対応する画像形成領域において、イエローの画像が黒の画像に対して右に1.5画素の位置誤差がある。なお、上述した実施例においては説明の便宜上、位置誤差の例として一つのつなぎ目において0.5画素の位置誤差が生じている例を示したが、0.5画素に限定されず、一つのつなぎ目あたりの位置誤差をXとすると0<X<1の範囲で適用できることは言うまでもない。
次に、制御部30は、上述したようにして生成された誤差判定テーブルに基づいて補正判定テーブルを作成し(ステップS105)、この処理を終了する。具体的には、制御部30は、例えば、図8に示す誤差判定テーブルに基づいて、図9に示すような補正判定テーブルを作成する。図9に示される補正判定テーブルは以下の作成要領にて作成される。すなわち、まず、シアンの画像データ(吐出画像データ)の第2の繋ぎ部112に相当する領域、第4の繋ぎ部114に相当する領域にそれぞれ1画素分の画素を挿入する。また、イエローの吐出画像データの第4の繋ぎ部114に相当する領域に1画素分の画素の削除を行う。図9に示される補正判定テーブルは、上述した歪み補正部303において、上述したようにして画素の挿入及び削除が行われるように指示するためのテーブルである。本実施の形態では、このようにして作成された補正判定テーブルを用いて各色の吐出画像データの補正を行い、これに基づいて画像形成を行うと、各色で位置誤差(色ずれ)のない画像を形成することができる。
また、制御部30は、図9に示す補正判定テーブルに代えて、図10に示すような補正判定テーブルを作成して使用することもできる。図10に示される補正判定テーブルは、イエローの吐出画像データの第4の繋ぎ部114に相当する領域に1画素分の画素の削除を行うことに代えて、シアンの吐出画像データ、マゼンタの吐出画像データ及び黒の吐出画像データの第4の繋ぎ部114に相当する領域に1画素分の画素の挿入が行われるようにする。よってシアンの吐出画像データの第4の繋ぎ部114に相当する領域には2画素分の画素の挿入を行えばよい。このようにしても、同様の結果を得ることができる。
なお、上述したように累積誤差が1画素となったときに画素の挿入又は削除を行う実施例を示したが、1画素に限らず累積誤差が0.5以上1.5以下の画素の範囲で画素の挿入又は削除を行うことによって位置誤差を小さくすることができる。例えば、0.6画素の位置誤差が生じている場合において画素の挿入又は削除を行うようにすると、位置誤差を0.4画素に小さくすることができ、累積する位置誤差をより小さくする観点から好ましい。
次に、歪み補正処理について、図11を参照しながら説明する。歪み補正処理は、制御部30における歪み補正部303が機能して実行される処理である。この歪み補正処理は、各色の吐出画像データに対してそれぞれ実行される。
まず、制御部30は、画像データにおける補正を行うか否かの判定の対象の画素(以下、注目画素ということがある)の座標がY方向(Y軸)における最大値以下であるか否かを判定する(ステップS201)。制御部30は、注目画素の座標がY軸における最大値以下であると判定したときは(ステップS201:Y)、注目画素の座標がX方向(X軸)における最大値以下であるか否かを判定する(ステップS202)。制御部30は、注目画素の座標がX軸における最大値以下であると判定したときは(ステップS202:Y)、注目画素が繋ぎ部111〜115に相当する領域であるか否かを判定する(ステップS203)。
制御部30は、注目画素が繋ぎ部111〜115に相当する領域であると判定したときは(ステップS203:Y)、注目画素が繋ぎ部111〜115の何れに相当する領域であるか、及び、何れの色の吐出画像データであるかについて判定する(ステップS204)。
制御部30は、上述したようにして作成された補正判定テーブルを参照して、ステップS204における判定結果と照合する(ステップS205)。
制御部30は、ステップS205における照合の結果、注目画素が補正処理を行う繋ぎ部に相当する領域であるか否かを判定する(ステップS206)。すなわち、制御部30は、補正判定テーブルの参照先のフィールドにおける値が補正処理を行わない旨の値である「0」以外の値であるか否かを判定する。制御部30は、注目画素が補正処理を行う繋ぎ部に相当する領域であると判定したときは(ステップS206:Y)、注目画素が補正処理を行う領域であるか否かを判定する(ステップS207)。具体的には、制御部30は、繋ぎ部に相当する領域において後述するマスクパターンによるマスク処理が行われる領域であるか否かを判定する。制御部30は、注目画素が補正処理を行う領域であると判定したときは(ステップS207:Y)、注目画素に画素の挿入又は削除を行う補正処理を実施した後(ステップS208)、注目画素のX軸の座標を1だけインクリメントして(ステップS209)、ステップS202の処理を実行する。なお、補正処理の詳細については後述する。一方、制御部30は、注目画素が補正処理を行う領域であると判定しないときは(ステップS207:N)、ステップS208の処理を実行することなくステップS209の処理を実行する。また、制御部30は、ステップS206の処理において、注目画素が補正処理を行う繋ぎ部に相当する領域であると判定しないとき、すなわち、補正判定テーブルの参照先のフィールドにおける値が補正処理を行わない旨の値である「0」であると判定したときは(ステップS206:N)、ステップS207及びステップS208の処理を実行することなく、ステップS209の処理を実行する。
また、制御部30は、ステップS203において、注目画素が繋ぎ部111〜115に相当する領域であると判定しないときは(ステップS203:N)、ステップS204〜ステップS208の処理を実行することなく、ステップS209の処理を実行する。
また、制御部30は、ステップS202において、注目画素の座標がX軸における最大値以下であると判定しないときは(ステップS202:N)、注目画素のY軸の座標を1だけインクリメントするとともに、X軸の座標を原点位置にした後(ステップS210)、ステップS201の処理を実行する。
制御部30は、上述した処理を繰り返し実行した後、ステップS201において、注目画素の座標がY軸における最大値以下であると判定しないときは(ステップS201:N)、この処理を終了する。
本実施の形態では、上述したようにして、吐出画像データの繋ぎ部111〜115に対応する位置に画素を挿入又は削除をすることができる。
次に、歪み補正処理のステップS207で実行される補正処理について、図12を参照しながら説明する。
まず、制御部30は、吐出画像データにマスクパターンを適用するマスク処理を行う(ステップS301)。このマスク処理は、後述する画素の補正位置を決定するための処理である。ここで、「補正位置」とは、画素の挿入又は削除を行う画素の位置をいう。具体的には、制御部30は、図13に示すようなマスクパターンPを、図14に示すように、吐出画像データDにおける繋ぎ部に相当する領域であってX軸上の所定の座標に合わせるようにしてY方向に連続して並べて配置する。マスクパターンPは、図13に示すように、16×32画素を1単位としてマトリクス状に形成されたパターンデータであって、ノズル列方向(X方向)において、補正位置を示す1つの打点のみが規定され、かつその補正位置が、16×32画素の中で(マスクパターンPの全体において)周期をもたず、略均等な間隔となるように形成されたパターンデータである。すなわち、マスクパターンは、ノズル列方向と、該ノズル列方向とは垂直の方向とにそれぞれ複数の画素を有してマトリクス状に形成され、補正位置が規定されている。このマスクパターンPは、ブルーノイズパターンに近似するパターンデータである。このように、本実施の形態では、吐出画像データのノズル列方向(X方向)とは垂直の方向(Y方向)で位置が異なるように補正位置を決定することができるようになる。また、本実施の形態では、CMYKの色ごとにマスクパターンPのパターンが異なるようにしている。例えば、シアンのマスクパターンが図13に示すものである場合、マゼンタのマスクパターンは、4画素だけX方向にシフトさせたものとし、イエローのマスクパターンは、8画素だけX方向にシフトさせたものとし、黒のマスクパターンは、12画素だけX方向にシフトさせたものとする。このように、本実施の形態では、吐出画像データ毎に位置が異なるように補正位置を決定することができる。
本実施の形態では、マスクパターンPを上述したようにして構成することで、周期性に起因するモアレパターンの発生を抑制することができる。
なお、本実施の形態で適用可能なマスクパターンは、X方向に1つのみ打点が形成されるものであれば、ホワイトノイズ等、他の色のノイズに近似するパターンデータであってもよく、また、規則性を有するパターンデータであってもよい。
また、本実施の形態で適用可能なマスクパターンのサイズは、上述した16×32画素に限らないが、X方向でサイズが大きすぎると、画素が挿入されて画素がシフトされた領域が大きくなって粒状感が生じてしまい、一方、X方向でサイズが小さすぎると、画素が挿入された位置に規則性が生じ、好ましくないパターンが表れてしまうので、これらを考慮して適宜大きさに設定するのが好ましい。好適なマスクパターンのサイズとしては、上述した16×32画素の他、16×64画素等である。
次に、制御部30は、注目画素の座標がマスクパターンPにおいて打点が行われている位置であるか否かを判定する(ステップS302)。制御部30は、注目画素の座標がマスクパターンPにおいて打点が行われている位置であると判定したときは(ステップS302:Y)、補正判定テーブルを参照して、画素の挿入を行うか否かを判定する(ステップS303)。すなわち、制御部30は、補正判定テーブルの当該繋ぎ部に対応するフィールドにおける値が画素の挿入を行う旨の値であるときに画素の挿入を行うと判定する。
制御部30は、画素の挿入を行うと判定したときは(ステップS303:Y)、画素挿入処理を実行する(ステップS304)。具体的には、制御部30は、注目画素の座標からX方向で右側にある各画素をそれぞれ右方向に1画素ずつシフトさせて、注目画素の座標に画素の挿入を行う。挿入する画素は、X方向で左側に隣接する画素をそのまま適用する(ニアレストネイバー)。例えば、図15(A)に示すように、上述した処理により、シアンの記録ヘッド104とシアンの記録ヘッド105とにより構成される第4の繋ぎ部114における18番目の画素について挿入を行うと判定された場合には、18番目の画素からX方向で右側にある各画素をそれぞれ右方向に1画素ずつシフトさせる。そして、図15(B)に示すように、17番目の画素とシフトされた18番目の画素との間に新たな画素が挿入される。この新たな画素は、ニアレストネイバーの方法により、17番目の画素と同一の画素となる。これにより、シアンの吐出画像データを右側に1ノズル分拡大させることができる。なお、上述したように18番目の画素について挿入を行う際には18番目の画素からX方向で右側にある各画素をそれぞれ右方向に1画素ずつシフトさせることとなるため、図15(B)のように画素に対してノズル数が不足することとなる。従って、すべての画素をノズルに対応させて画像を形成させる観点から例えば全体のノズル数よりも画素が与えられて画像を形成するノズル数を少なくしておくことが好ましい。また、後述するが画素を削除する場合においてもすべての画素をノズルに対応させて画像を形成させる観点から例えば全体のノズル数よりも画素が与えられて画像を形成するノズル数を少なくしておくことが好ましい。
なお、挿入する画素の生成方法は、上述したニアレストネイバーに限らず、例えば、バイリニア法やバイキュービック法等により画素値を求める等、種々の方法が適用できる。
制御部30は、注目画素がエッジ部分であるか否かを判定する(ステップS305)。制御部30は、注目画素がエッジ部分であると判定したときは(ステップS305:Y)、当該画素についてスムージングするフィルター処理を行った後(ステップS306)、この処理を終了する。フィルター処理は、例えば、メディアンフィルターが好適であるが、これに限定されない。一方、制御部30は、注目画素がエッジ部分であると判定しないときは(ステップS305:N)、ステップS306の処理を実行することなく、この処理を終了する。
また、制御部30は、ステップS303において、画素の挿入を行うと判定しないときは(ステップS303:N)、画素削除処理を実行した後(ステップS307)、この処理を終了する。具体的には、制御部30は、注目画素の座標における画素を削除し、当該注目画素の座標よりもX方向で右側にある各画素をそれぞれ左方向に1画素ずつシフトさせる。例えば、図16(A)に示すように、上述した処理により、イエローの記録ヘッド104とイエローの記録ヘッド105とにより構成される第4の繋ぎ部114における18番目の画素について削除を行うと判定された場合には、図16(B)に示すように、18番目の画素を削除した上で、19番目の画素からX方向で右側にある各画素をそれぞれ左方向に1画素ずつシフトさせる。これにより、イエローの吐出画像データを左側に1ノズル分縮小させることができる。
また、制御部30は、ステップS302において、注目画素の座標がマスクパターンPにおいて打点が行われている位置であると判定しないときは(ステップS302:N)、この処理を終了する。
次に、本実施の形態の適用例について説明する。図17(A)は、例えば、シアンの吐出画像データを表している。
図17(A)に示される吐出画像データに対し、上述したようにして画素の挿入を行うと、図17(B)に示されるように、Y方向の各列に1画素ずつ挿入された状態となる。そして、挿入された画素位置にニアレストネイバーの方法により隣接画素を適用すると、図17(C)に示されるような補正後の画像が形成される。
本実施の形態では、このようにして画素を挿入又は削除して吐出画像データをX方向に拡大又は縮小する補正を行うことにより、他の色の画像との位置誤差を小さくして色ずれを抑制することができるようになる。
図18(A)は、例えば、シアンの吐出画像データにより形成された画像とマゼンタの吐出画像データにより形成された画像とが重畳して形成された画像を表している。
図18(A)に示されるマゼンタの画像の吐出画像データに対し、上述したようにして画素の挿入を行うと、図18(B)に示されるように、Y方向の各列に1画素ずつ挿入された状態となる。そして、挿入された画素位置にニアレストネイバーの方法により隣接画素を適用し、エッジ部分に対してメディアンフィルターを適用すると、図18(C)に示されるような補正後の画像が形成される。
このように、本実施の形態では、画素を挿入した部分がエッジ部分である場合には、フィルター処理を行うので、エッジ部分及び非エッジ部分の何れについても良好に補正を行うことができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、インクジェット記録装置2は、複数のノズルNが所定間隔で配列されたノズル列を有する記録ヘッド101〜106がノズル列方向に沿って千鳥状に複数配列されるとともに、隣接配置される記録ヘッド101〜106の各端部に配置された複数のノズルNがノズル列方向とは垂直の方向に互いに重なる繋ぎ部111〜115を有する記録ヘッドユニット10,12,14,16がノズル列方向とは垂直の方向に複数並べて備えられ、入力した画像データを記録ヘッドユニット10,12,14,16毎の吐出画像データに変換し、記録媒体4を搬送させながら吐出画像データに従って複数の記録ヘッド101〜106の各ノズルNからインクを吐出して記録媒体に画像を形成する。制御部30は、ノズル列方向とは垂直の方向に延びたライン状のライン画像を記録ヘッド101〜106毎にそれぞれ予め定められた画素位置に形成するためのラインチャート画像データCHに基づいて複数の記録ヘッドユニット10,12,14,16のそれぞれにライン画像を形成させ、複数の記録ヘッドユニット10,12,14,16のそれぞれにて形成されたライン画像から特定された記録ヘッドユニット10,12,14,16間の画像形成位置の誤差を記録ヘッド101〜106毎に特定する。制御部30は、特定した記録ヘッド101〜106毎の誤差から吐出画像データの補正位置を記録ヘッド101〜106毎に対応して決定する。制御部30は、決定した補正位置に画素を挿入又は削除して吐出画像データの補正を行う。その結果、記録ヘッドがノズルの配列方向にずれて取り付けられたことに起因して生じる色ずれを低減することができる。
また、本実施の形態によれば、制御部30は、吐出画像データの繋ぎ部111〜115に対応する位置を補正位置として画素を挿入又は削除する。その結果、記録ヘッドユニット間の画像形成位置の誤差を効果的に吸収することができ、色ずれをより低減することができる。
また、本実施の形態によれば、制御部30は、記録ヘッドユニット10,12,14,16毎に位置が異なるように補正位置を決定する。その結果、補正位置が色間で一致することによって生じる画質の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、制御部30は、吐出画像データのノズル列方向とは垂直の方向で連続しないように補正位置を決定する。その結果、補正後の吐出画像データにおいて、規則性のある画像が表れて画質が低下するのを低減することができる。
また、本実施の形態によれば、制御部30は、ノズル列方向と、このノズル列方向とは垂直の方向とにそれぞれ複数の画素を有してマトリクス状に形成され、補正位置が規定されたマスクパターンを用いて吐出画像データに対してマスク処理することにより補正位置を決定する。その結果、補正位置の決定を容易に実施することができるので、処理効率が向上する。
また、本実施の形態によれば、マスクパターンは、ノイズ列方向において、1つの補正位置のみが規定され、かつ、補正位置がマスクパターンの全体において周期をもたず、略均等な感覚となるように形成されたパターンデータであるので、マスクパターンの打点位置が均等に分散するので、吐出画像データにおける補正位置を良好に分散させて補正を良好に行わせることができるようになる。
また、本実施の形態によれば、ラインセンサー18は、ライン画像を読み取る。制御部30は、ラインセンサー18によって読み取ったライン画像の位置から記録ヘッドユニット10,12,14,16間の画像形成位置の誤差を特定する。その結果、画像形成位置の誤差を容易に特定することができる。
なお、本発明の実施の形態における記述は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例であり、これに限定されるものではない。インクジェット記録装置を構成する各機能部の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。
また、本実施の形態では、記録媒体の搬送のみで画像形成を行ういわゆるラインヘッド方式による画像形成を実施可能なインクジェット記録装置を例に説明したが、例えば、図19に示すように、キャリッジ504に上述した各色の記録ヘッドユニットを搭載し、記録媒体をY方向に搬送しながら、キャリッジ504を記録媒体の搬送方向に直行する方向(X方向)に沿って搬送させながら、記録媒体に上方からインクを吐出するインクジェット記録装置2Aに採用することもできる。この場合における記録ヘッドユニットは、複数の記録ヘッドが記録媒体の搬送方向に沿って千鳥状に配置される。記録ヘッドは、複数のノズルが所定間隔で配列されたノズル列を有しており、ノズル列方向は記録媒体の搬送方向と平行である。
また、本実施の形態では、1つの繋ぎ部111〜115につき、1つの画素を挿入及び削除をするようにしたが、1つの繋ぎ部111〜115につき、2以上の画素の挿入及び削除を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、吐出画像データの繋ぎ部111〜115に相当する領域において画素の挿入及び削除を行うようにしたが、吐出画像データの繋ぎ部111〜115に相当する領域以外の領域において画素の挿入及び削除を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、吐出画像データに対して画素の挿入及び削除を行うようにしたが、画素の挿入及び削除の何れか一方のみを行う形態であってもよい。
また、本実施の形態では、吐出画像データ(色)毎に位置が異なるように画素の補正位置を決定するようにしたが、吐出画像データ間で画素の補正位置が同一であってもよい。
また、本実施の形態では、吐出画像データのノズル列方向とは垂直の方向(Y方向)で位置が異なるように補正位置を決定するようにしたが、Y方向で補正位置が同一となるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、マスクパターンを用いて補正位置を決定するようにしたが、マスクパターンを用いず、例えば、所定の演算を行うことにより補正位置を決定するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、ラインセンサー18を設けて、記録ヘッドユニット10,12,14,16によって形成されたライン画像を読み取り、これに基づいて記録ヘッドユニット10,12,14,16間の画像形成位置の誤差を特定するようにしたが、ラインセンサーを設けず、インクジェット記録装置2とは別個の読取装置によってライン画像を読み取って記録ヘッドユニット10,12,14,16間の画像形成位置の誤差を特定し、その結果をインクジェット記録装置2に入力するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ(搬送波)も適用される。
2 インクジェット記録装置
4 記録媒体
10,12,14,16 記録ヘッドユニット
18 ラインセンサー(画像読取部)
101〜106 記録ヘッド
111〜115 繋ぎ部
30 制御部
303 歪み補正部
D 吐出画像データ
N ノズル
P マスクパターン

Claims (8)

  1. 複数のノズルが所定間隔で配列されたノズル列を有する記録ヘッドが前記ノズル列方向に沿って千鳥状に複数配置されるとともに、隣接配置される記録ヘッドの各端部に配置された複数のノズルが前記ノズル列方向とは垂直の方向に互いに重なる繋ぎ部を有する記録ヘッドユニットが前記ノズル列方向とは垂直の方向に複数並べて備えられ、入力した画像データを前記記録ヘッドユニット毎の吐出画像データに変換し、記録媒体を搬送させながら前記吐出画像データにしたがって前記複数の記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
    所定の測定用画像を記録ヘッド毎にそれぞれ予め定められた画素位置に形成するための測定用画像データに基づいて前記複数の記録ヘッドユニットのそれぞれに前記測定用画像を形成させ、前記複数の記録ヘッドユニットのそれぞれにて形成された前記測定用画像から特定された前記記録ヘッドユニット間の前記ノズル列方向についての画像形成位置の誤差を記録ヘッド毎に特定し、該特定した記録ヘッド毎の誤差から前記吐出画像データの補正位置を記録ヘッド毎に対応して決定し、該決定した前記ノズル列方向についての補正位置に画素を挿入又は削除して前記吐出画像データの補正を行う制御部を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記制御部は、前記吐出画像データの前記繋ぎ部に対応する位置を前記補正位置として画素を挿入又は削除することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記制御部は、前記記録ヘッドユニット毎に位置が異なるように前記補正位置を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記制御部は、前記吐出画像データの前記ノズル列方向とは垂直の方向で連続しないように前記補正位置を決定することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記制御部は、前記ノズル列方向と、該ノズル列方向とは垂直の方向とにそれぞれ複数の画素を有してマトリクス状に形成され、前記補正位置が規定されたマスクデータを用いて前記吐出画像データに対してマスク処理することにより前記補正位置を決定することを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記マスクデータは、前記ノズル列方向において、1つの前記補正位置のみが規定され、かつ、前記補正位置が前記マスクデータの全体において周期をもたず、略均等な間隔となるように形成されたパターンデータであることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記測定用画像を読み取る画像読取部を備え、
    前記制御部は、前記画像読取部によって読み取った前記測定用画像の位置から前記記録ヘッドユニット間の画像形成位置の誤差を特定することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  8. 複数のノズルが所定間隔で配列されたノズル列を有する複数の記録ヘッドが前記ノズル列方向に沿って千鳥状に配置されるとともに、隣接配置される記録ヘッドの各端部に形成された複数のノズルが前記ノズル列方向とは垂直の方向に互いに重なる繋ぎ部を有する記録ヘッドユニットが前記ノズル列方向とは垂直の方向に複数並べて備えられ、入力した画像データを前記記録ヘッドユニット毎の吐出画像データに変換し、記録媒体を搬送させながら前記吐出画像データにしたがって前記複数の記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置を用いた画像処理方法であって、
    前記ノズル列方向とは垂直の方向に延びたライン状の測定用画像が記録ヘッド毎にそれぞれ予め定められた画素位置に形成するための測定用画像データに基づいて前記複数の記録ヘッドユニットのそれぞれに前記測定用画像を形成させる測定用画像形成ステップと、
    形成された前記測定用画像から前記記録ヘッドユニット間の前記ノズル列方向についての画像形成位置の誤差を記録ヘッド毎に測定する誤差測定ステップと、
    測定された記録ヘッド毎の誤差から前記吐出画像データの補正位置を記録ヘッド毎に対応して決定する補正位置決定ステップと、
    決定した前記ノズル列方向についての補正位置に画素を挿入又は削除して前記吐出画像データの補正を行う補正ステップと、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
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