JP2004306552A

JP2004306552A - 画像記録方法及び画像記録装置

Info

Publication number: JP2004306552A
Application number: JP2003106572A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tatsumi; 大祐辰巳; Toru Shimizu; 透清水
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】濃度むらのない画像を得ることができる画像記録方法及び画像記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】予め４種類の補正パターンを用意しておき、ドットの大きさ毎に補正パターンをそれぞれ選択し、各ノズルにおける各階調値毎の補正量を算出して、画像データの階調値０〜２５５毎の各ドットの出現率に関連付けて補正量ｘをインクジェットプリンタに記憶しておく。そして、画像を記録する際に、各画素において、画像データ内の位置を元に、その画素で用いるノズル番号を判定して（Ｓ１０４）、当該ノズル番号・階調値に対応する補正量を補正量テーブルより取得して入力データに加算し（Ｓ１０６、Ｓ１０８）、４値ハーフトーン（Ｓ１１０）を行う。
【選択図】図１２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録方法及び画像記録装置にかかり、特に、複数種類のドットが形成可能な記録ヘッドにより画像を記録する画像記録方法及び画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカラー画像を記録する画像記録装置の一つとして、複数の色のインクを備えたカラーインクジェットプリンタが提案され、画像を印刷するのに広く用いられている。インクジェットプリンタは、複数のノズルを集積配列したヘッドを、紙等の印刷媒体を送る方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に移動しつつ、ヘッドにある複数のノズルから吐出されるインク粒子を印刷媒体上に着弾させることでインクドットを形成して画像を記録する。インクは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を基本色として用いられている。
【０００３】
この種のインクジェットプリンタでは、近年、ノズルの高密度化が進み、ヘッド内のノズル数も多くなってきており、良好な画質を得るためには、各ノズルから吐出されるドットの大きさのばらつきを抑えることが望まれる。しかしながら、現実には、加工精度やコストの面から各ノズルから吐出されるドットの大きさのばらつきをなくすことは困難であり、ドットの大きさのばらつきによって濃度むらが発生する（図１４参照）。なお、図１４では、ヘッド上部のノズルから吐出されるドットが大きくなり、下部が小さくなる例を示し、このようにノズルから吐出されるドットの大きさがばらつくと、一定周期で濃度むらが発生する。
【０００４】
このようなドットの大きさのばらつきによる濃度むらの基本的な対策としては、大きめのドットが出て濃度が高くなる領域では、画像データの階調値を下げ、逆に小さめのドットが出て濃度が低くなる領域では、画像データの階調値を上げることで、濃度むらを低減する。
【０００５】
例えば、濃度むら低減の技術としては、特許文献１〜３に記載の技術などが提案されている。
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、記録ヘッドの製造工程に含まれる種々の要因を反映したデータによって生成される複数の補正テーブルを準備しておき、補正データを記憶するメモリを有したフルライン記録ヘッドを用いて記録パターンを試験的に記録し、その記録パターン画像の濃度分布の傾向を分析し、その分析から得られた濃度分布の傾向に基づいて、格納された複数の補正テーブルから最適な補正テーブルを選択し、その選択された最適な補正テーブルに基づいて、濃度むらを抑えるための補正データを生成し、当該補正データを記録ヘッドのメモリに送信している。すなわち、記録ヘッドの特性に合わせて、複数の補正パターンから最適な補正パターンを１つ選択している。これによって、濃度むらの補正を行うことができる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、インクジェットプリンタの各ノズルから吐出されるインクの変動量をテーブルとして予め記憶しておき、印刷条件に基づいて画像の各画素にドットを形成するノズルを特定するためのテーブルも予め記憶しておく。そして、記憶した双方のテーブルを参照して各画素毎にインク吐出量の変動量を求め、例えばインク吐出量が少ない場合には画像データの階調値を高く補正してから多値化を実行している。これによって、適切な階調値で画像を印刷することができる。
【０００８】
また、特許文献３に記載の技術では、所定の対応関係に基づいて、ドットを形成すべき密度であるドット記録率を、原稿画像の画素の階調値から各大きさのドット毎に求め、該ドット記録率を用いてドットの形成有無を判断し、ドットのばらつきを補正する場合には、形成可能なドットの大きさ毎にそれぞれの修正量を入力し、該修正量に基づいて、所定の対応関係を修正する。すなわち、複数のドットサイズ（大、中、小滴など）毎に補正量を持ち、ドット記録率と掛け合わせてドット出現率や画像データの階調値を補正することが提案されている。これによって、各色用のノズル間のドットのばらつきを調整し、正確な色の表現を可能としている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１３８５０９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５２１２号公報
【特許文献３】
特開２００１−１５８０８５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のような２値プリンタであれば、濃度むらに対応した画像データの階調値の補正は容易にできるが、特許文献３に記載のような多値プリンタであると、例えば、小滴／中滴／大滴と打ち分けることができる場合、滴なし／小滴／中滴／大滴の各ドットの大きさで各ノズル毎にばらつき方（濃度むらの発生の仕方）が異なる際には、画像データの階調値をどのように変えればよいかわからない、という問題がある。
【００１１】
また、特許文献３に記載の技術では、ノズルに対して一律に補正を加えており、ノズル毎のドットのばらつきは考慮していないため、このような問題を解決することができない。
【００１２】
例えば、小滴の濃度むらはヘッド上部が濃くなるようなパターンで、中滴の濃度むらはヘッドの中央部が薄くなるパターンであった場合、小滴のパターンに合わせて補正しても、中滴の中央部が薄くなるような濃度むらに対して補正できず、中滴が多くなってくると濃度むらが残ったままとなってしまう。
【００１３】
そのため、各ノズルに対して一律の補正を加えるのではなく、小滴／中滴／大滴の各ドットの割合を考慮して各ノズル毎の補正を行う必要がある。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、濃度むらのない画像を得ることができる画像記録方法及び画像記録装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数種類の大きさのドットを形成可能な複数の画素記録部を備えた記録ヘッドで記録可能となるように、画素毎に階調値を備える画像データを変換処理して前記記録ヘッドにより画像を記録する画像記録方法であって、前記記録ヘッドの設計及び製造上予想される濃度むらを補正するための複数種類の補正パターンを用意し、前記複数種類の大きさのドット毎に、最も濃度むらが小さくなる前記補正パターンを１つずつ選択して、該選択の各補正パターンに基づいて各前記画素記録部に対応する補正量を算出して前記画像データの階調値毎に予め定めたドットの大きさの出現率と関連付け、前記出現率と関連付けた前記補正量に基づいて、前記画像データを補正することを特徴としている。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドの設計及び製造上予想される濃度むらを補正するための複数種類の補正パターンを用意する。例えば、画像上側が濃くなる補正パターン、画像下側が濃くなる補正パターン、画像の上端及び下端が濃くなる補正パターン、画像中央部が濃くなる補正パターンなどの複数種類の補正パターンを用意する。
【００１７】
そして、複数種類の大きさのドット毎に、最も濃度むらが小さくなる補正パターンを１つずつ選択して、該選択の各補正パターンに基づいて各画素記録部に対応する補正量を算出して画像データの階調値毎に予め定めたドットの大きさの出現率と関連付ける。該出現率と関連付けた補正量は、例えば、記録ヘッドを有する画像記録装置等に記憶する。そして、出現率と関連付けた補正量に基づいて画像データを補正する。すなわち、画像データは、各画素記録部のドットの大きさ毎のばらつきを補正する補正パターンの補正量が反映される。
【００１８】
従って、各画素記録部に対して一律の補正を加えるのではなく、ドットの大きさ毎のばらつきを考慮して補正を行うことができるので、濃度むらのない画像を得ることができる。
【００１９】
なお、補正パターンは、請求項２に記載の発明のように、ドットの大きさ毎にベタ画像を記録して、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択するようにしてもよい。すなわち、ドットの大きさ毎にベタ画像を記録して、該ベタ画像の濃度むらの現れ方から補正パターンを各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択するようにしてもよい。また、請求項３に記載の発明のように、用意した複数種類の濃度むらを補正したベタ画像を記録して、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択するようにしてもよい。すなわち、予め用意した補正パターンにより補正したベタ画像を記録して、最も濃度むらの少ない補正パターンを各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択するようにしてもよい。
【００２０】
また、補正パターンは、請求項４に記載の発明のように、濃度むらの最大濃度と最小濃度との差が色差ΔＥで１．２〜１．６となるように予め設定することによって、濃度むらを目立たなくすることができる。
【００２１】
さらに、画像の１行を形成する画素記録部が複数個ある場合、すなわち、２パス以上で記録を行う場合には、請求項５に記載の発明のように、当該行を形成する画素記録部に対応する補正量の平均を、当該行の補正量として算出するようにしてもよい。これによって、各画素に対応する画素記録部を調べる必要がなくなり、処理工数を削減することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、画素毎に階調値を備える画像データを入力する入力手段と、複数種類の大きさのドットを形成可能な複数の画素記録部を備えた記録ヘッドと、前記記録ヘッドの設計及び製造上予想される各ドットの大きさ毎の濃度むらを補正するための予め用意された複数種類の補正パターンに対応する各画素記録部の補正量を、前記画像データの階調値毎に予め定めたドットの大きさの出現率と関連付けて記憶する記憶手段と、前記出現率と関連付けて前記記憶手段に記憶された前記補正量に基づいて、前記入力手段によって入力された前記画像データを補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な階調数に量子化する量子化手段と、を備えることを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、入力手段では、画素毎に階調値を備える画像データが入力され、記録ヘッドでは、複数種類の大きさのドットを形成可能な複数の画素記録部によって画像が記録される。
【００２４】
一方、記憶手段には、例えば、記録ヘッドの特性上現れる濃度むらに対して、記録ヘッドの設計及び製造上予想される濃度むらを補正するための複数種類の補正パターンを用意し、複数種類の大きさのドット毎に、最も濃度むらが小さくなる補正パターンを１つずつ選択して、該選択の各補正―パターンに基づいて各画素記録部に対応する補正量を算出して、画像データの階調値毎に予め定めたドットの大きさの出現率と関連付けて記憶される。
【００２５】
そして、補正手段では、記憶手段に記憶されたドットの大きさの出現率と関連付けて記憶された補正量に基づいて、入力手段によって入力された画像データが補正され、この補正された画像データが量子化手段によって、記録ヘッドがドット形成可能な階調数に量子化される。
【００２６】
すなわち、このように構成することによって、請求項１に記載の画像記録方法で画像を記録することができ、各画素記録部に対して一律の補正を加えるのではなく、ドットの大きさ毎のばらつきを考慮して補正を行うことができるので、濃度むらのない画像を得ることができる。
【００２７】
なお、補正パターンは、請求項７に記載の発明のように、ドットの大きさ毎にベタ画像を記録して、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択した補正パターンを予め用意するようにしてもよい。すなわち、ドットの大きさ毎にベタ画像を記録して、該ベタ画像の濃度むらの現れ方から補正パターンを各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択したものを用意するようにしてもよい。また、請求項８に記載の発明のように、用意した複数種類の濃度むらを補正したベタ画像を記録して、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択した補正パターンを予め用意するようにしてもよい。すなわち、予め用意した補正パターンにより補正したベタ画像を記録して、最も濃度むらの少ない補正パターンを各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択したものを用意するようにしてもよい。
【００２８】
また、補正パターンは、請求項９に記載の発明のように、濃度むらの最大濃度と最小濃度との差が色差ΔＥで１．２〜１．６となるように予め設定することによって、濃度むらを目立たなくすることができる。
【００２９】
さらに、補正手段は、請求項１０に記載の発明のように、画像の１行を形成する画素記録部が複数個ある場合、すなわち、２パス以上で記録を行う場合には、当該行を形成する画素記録部に対応する補正量の平均を、当該行の補正量として画像データを補正するようにしてもよい。これによって、各画素に対応する画素記録部を調べる必要がなくなり、処理工数を削減することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、インクジェットプリンタを含む印刷システムに本発明を適用したものである。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタを含む印刷システムの概略構成を示すブロック図である。
【００３２】
コンピュータ１０には、入力機器２０と、インクジェットプリンタ２２を含む出力機器２１と、図示しない記憶機器や通信機器が接続されている。入力インタフェース（ＩＦ）部１１及び出力ＩＦ部１２は、上述した各種機器とコンピュータ１０との間で授受されるデータの制御を行う。コンピュータ１０内で行う印刷に係わる各種処理は、制御・演算部１３が司る。
【００３３】
図２は、印刷システムのソフトウエア構成を示すブロック図である。
【００３４】
アプリケーションプログラム４１から印刷命令が出されると、コンピュータ１０のプリンタドライバ４７はデータを受け取り、インクジェットプリンタ２２で出力可能なデータ形式に変換して出力する。
【００３５】
プリンタドライバ４７がアプリケーションプログラム４１からデータを受け取ると、最初のプリンタドライバ４７内の解像度変換モジュール４２が処理を開始する。この解像度変換モジュール４２は、インクジェットプリンタ２２が出力可能な解像度に変換する役割を果たす。色変換モジュール４３は、色変換テーブル４４に従ってデータを色変換を行う。色変換テーブル４４は、画像データが作る色の特性とインクジェットプリンタ２２で表現する色の特性とが合うように別途作成し、保存している。具体的な色構成としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなる画像データをインクジェットプリンタ２２が構成するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各インクの組み合わせによって表現できる色に合わせたデータに変換する役割を担う。量子化モジュール４５は、インクジェットプリンタ２２が表現可能な量子数に量子化する役割を担う。ラスタライズ４６は、量子化モジュール４５で量子化された量子化データをインクジェットプリンタ２２に転送すべきデータに置換する役割を担い、置換終了後、インクジェットプリンタ２２へ転送する。
【００３６】
図３は、インクジェットプリンタ２２の概略構成図を示す。インクジェットプリンタ２２は、主制御を司る制御回路３１と、キャリッジモータ３２によってキャリッジ３７をプラテン３９の軸方向に動かすための駆動機構と、紙送りモータ３８によって記録媒体Ｐを搬送するための搬送機構と、キャリッジ３７に配備された記録ヘッド４０を駆動してインクの吐出とドットの形成とを行うための印字機構とから構成されている。
【００３７】
このうち、駆動機構は、キャリッジ３７の動きをサポートするためにプラテン３９の軸と並行に備え付けられた軸３６、キャリッジモータ３２との間の駆動ベルト３３を張るためのプーリ３５、キャリッジ３７の原点を検出するための位置検出センサ３４等から構成されている。すなわち、キャリッジモータ３２の回転方向に応じた方向にベルト３３が移動し、これに伴い、キャリッジ３７及び記録ヘッド４０が軸３６に案内されて図中、キャリッジモータ３２の設置位置方向（往方向）か、プーリ３５の設置位置方向（復方向）に移送される。
【００３８】
また、印字機構は、キャリッジ３７に備え付けられた黒インク用のカートリッジ４１１Ｋとカラーインク用（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色とする）のカートリッジ４１２Ｃ、４１３Ｍ、４１４Ｙを含む他、キャリッジ３７に配備された記録ヘッド４０には各色インク毎に黒インク用のヘッド４１Ｋ、３色カラー用のヘッド４１０Ｃ、４１０Ｍ、４１０Ｙが装着されている。
【００３９】
制御回路３１は、コンピュータ１０から記録方向とＣＭＹＫ各インクの吐出量の情報を受け取り、記録処理を実行する。記録媒体Ｐは、主走査方向であるキャリッジ３７及び記録ヘッド４０の移送方向（往方向）、復方向）と直交する方向（副走査方向）に搬送される。
【００４０】
図４は、記録ヘッド４０の構成を斜め下方（記録媒体側）から見た斜視図である。図４において、記録ヘッド４０は、ヘッド本体４１０と、その上部に設置されている黒インクのカートリッジ４１１Ｋと、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラーインクのカートリッジ４１２Ｃ、４１３Ｍ、４１４Ｙとから構成されている。ヘッド本体４１０には、上部のインクカートリッジのインクの色に対応したノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙが実装されている。
【００４１】
各ノズル列は、それぞれ記録媒体Ｐの送り方向に配列された複数のノズルからなり、また、ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙは、記録媒体Ｐの送り方向に直交する方向（すなわち、キャリッジ３７の移動方向）に配列されている。図４では、左からＹ（ノズル列４２４Ｙ）、Ｍ（ノズル列４２３Ｍ）、Ｃ（ノズル列４２２Ｃ）及びＫ（ノズル列４２１Ｋ）の順に並んでいる。また、図４において、左から右に移動するときを往方向、右から左に移動するときを復方向とし、往方向ではＫＣＹＭの順で、復方向ではＹＭＣＫの順でインクが記録媒体に着弾することとなる。なお、ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙの各ノズルが本発明の画素記録部に相当する。
【００４２】
なお、各ノズル列の配列は、図４では、各色毎に配列して示すが、これに限るものではく、千鳥配列等の種々の配列を適用することができる。
【００４３】
ヘッド本体４１０の内部では、カートリッジ４１１Ｋ、４１２Ｃ、４１３Ｍ、及び４１４Ｙからノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ及び４２４Ｙにインクが供給される。ノズル列４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ及び４２４Ｙを構成する各々のノズルには、圧電素子が備わっている。
【００４４】
圧電素子は、周知のように、電圧を印加することにより形状が変化する性質を有しているので、この形状変化を利用して、ノズルから上部のインクカートリッジのインクを吐出し、記録媒体Ｐ上にドットを形成することで印刷（記録）を行う。このとき、圧電素子の形状変化を制御することにより、ドットの大きさを制御することが可能である。
【００４５】
なお、本実施の形態では、圧電素子を用いてインクを吐出するヘッドを備えた方式を適用するが、他の方法によりインクを吐出する記録装置を適用するようにしてもよい。例えば、ノズル近傍に熱を加えることで発生する泡により、インクを吐出する記録装置（加える熱量の違いでドットの大きさを制御する）などにも適用可能である。
【００４６】
上述のように構成されたインクジェットプリンタ２２では、ドットの大きさ毎に各ノズルのばらつきを生じる。そこで、本実施の形態では、量子化モジュール４５にて量子化行うに先だってドットのばらつきに応じた補正を行うようになっている。
【００４７】
ここで、各ノズル毎のドットのばらつきの補正について一例を挙げて詳細に説明する。
【００４８】
本実施の形態では、画像データの階調値に対応した、滴なし／小滴／中滴／大滴の出現率テーブルを有するものとして説明する。すなわち、本実施の形態では、画像データの階調値０〜２５５に対応した各ドットの大きさの出現率テーブルを有する。
【００４９】
ここで一例として、図５（Ａ）に示すような画像データにおける階調値１００に着目する。この時の各ドットの出現率が、滴なしａ_１００％、小滴ｂ_１００％、中滴ｃ_１００％、大滴ｄ_１００％の時、ドットの大きさ毎の補正量を予め求める。この場合には、補正量は、０×ａ_１００／１００＋α小×ｂ_１００／１００＋α中×ｃ_１００／１００＋α大×ｄ_１００／１００として算出し、画像データの階調値１００に加算してから量子化処理を行う。なお、ａ_１００、ｂ_１００、ｃ_１００、ｄ_１００は階調値１００のときの各ドットの出現率を表し、α小、α中、α大は、小滴／中滴／大滴の各ドット毎の予め求めた補正量を表す。
【００５０】
なお、主走査方向の数画素の画像データを重み付けして平均を算出するようにしてもよい。例えば、図５（Ｂ）に示すように、階調値１００の画像データの隣接する画像の階調値が８０と２００の場合には、画像データは、（８０＋２×１００＋２００）／４となり、階調値１２０のときの各ドットの出現率が、滴なしａ_１２０％、小滴ｂ_１２０％、中滴ｃ_１２０％、大滴ｄ_１２０％の時、上述と同様にドットの大きさ毎の補正量を予め求めると、補正量は、０×ａ_１２０／１００＋α小×ｂ_１２０／１００＋α中×ｃ_１２０／１００＋α大×ｄ_１２０／１００として算出して、画像データの階調値１２０に加算してから量子化処理を行う。
【００５１】
ところで、上述の補正量α小、α中、α大は、各ノズル毎に調べるのは大変なので、事前に設計及び製造上予想される記録ヘッド４０の特性から用意する補正パターンを数種類にし、検査工程の負荷低減を図るようにしている。
【００５２】
本実施の形態では、記録ヘッド４０の走査毎に周期的に発生する濃度むらを、図６（１）〜（４）に示すように、記録ヘッド４０が持つ濃度むらが４種類（濃度むらなしを含めると５種類）としている。
【００５３】
すなわち、（１）記録ヘッド４０上部のノズルから吐出されるドットは大きめに出て、下部の方は小さめに出る場合、（２）記録ヘッド４０上部のノズルから吐出されるドットは小さめに出て、下部の方は大きめに出る場合、（３）記録ヘッド４０の端の方のノズルから吐出されるドットは大きめに出て、中央部の方は小さめに出る場合、（４）記録ヘッド４０の端の方のノズルから吐出されるドットは小さめに出て、中央部の方は大きめに出る場合、の４種類がある。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、４種類の補正パターンを予め用意する。補正パターンは、記録ヘッド４０上部の階調値を下げ、下部の階調値を上げる補正パターン（Ａ）、記録ヘッド４０上部の階調値を上げ、下部の階調値を下げる補正パターン（Ｂ）、記録ヘッド４０の端の方の階調値を下げ、中央部の方の階調値を上げる補正パターン（Ｃ）、記録ヘッド４０の端の方の階調値を上げ、中央部の方の階調値を下げる補正パターン（Ｄ）、の４種類の補正パターンを用意する。
【００５５】
なお、補正時には、補正パターン（Ａ）〜（Ｄ）から１種類を選択するか、もしくは、記録ヘッド４０が持つ特性次第では、複数選択して、それらを組み合わせるようにしてもよい。
【００５６】
例えば、補正パターンの選択は、小滴のドットの場合に、図７（Ａ）に示すように、記録ヘッド４０の端の方のノズルから吐出されるドットが大きめに出て、中央部の方が小さめに出る場合には、この濃度むらのパターンから、記録ヘッド４０の小滴の濃度むらが上述の（３）のパターンであることがわかるので、上述の補正パターン（Ｃ）を選択し、中滴のドットの場合に、図７（Ｂ）に示すように、記録ヘッド４０の上部のノズルから吐出されるドットは大きめに出て、下部の方は小さめに出る場合には、この濃度むらのパターンから、記録ヘッド４０の中滴の濃度むらが上述の（１）のパターンであることがわかるので、上述の補正パターン（Ａ）を選択し、大滴のドットの場合に、図７（Ｃ）に示すように、ドットが同じ大きさの場合には、この濃度むらのパターンから、記録ヘッド４０の大滴の濃度むらがないことがわかるので補正不要を選択する。このように、補正パターンを選択することによって各ノズルのドットの大きさ毎に濃度むらを補正することができる。
【００５７】
次に、上述の各補正パターンの補正量の大きさの決定方法について説明する。
【００５８】
補正量が小さすぎると、補正後も濃度むらが残ってしまい、逆に補正量が大きすぎると、補正後にオリジナルと逆の濃度むらが発生してしまい、補正量の刻みが細かいと、用意する補正パターンの個数が多くなり、最適な補正パターンを選択する際に大きな負荷となってしまう。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、各補正パターンの補正量の大きさは、人間の視覚能力が、ΔＥにして０．６〜０．８以下だと、色の差（濃度差）がわかりにくいことから、ΔＥ０．６〜０．８に基づいて決定する。
【００６０】
例えば、識別困難な濃度差の範囲を色差ΔＥ＜０．６とした場合、元々の濃度むらが＋方向（記録ヘッド４０上部が濃い）を例に挙げて説明すると、図８に示すように、（Ａ）は元々濃度むらが見えないので補正が必要ない。
【００６１】
（Ｂ）のように、元々の濃度むらが補正を要するのかそうでないのかの境界付近だった場合には、補正量の大きさをできるだけ大きく取り、なおかつ補正後の濃度むらが、−０．６＜ΔＥ＜０．６の間にあるためには、補正量の大きさを１．２とすればよい。補正量を１．２に固定したときには、補正できる濃度むらの限界は、（Ｃ）に示すように最大＋１．８となり、＋１．８以上の濃度むらを持つときには、補正不可能となる。
【００６２】
同様に、識別困難な濃度差の範囲を色差ΔＥ＜０．８とした場合にも同様に、考えると、補正量の大きさを１．６に固定すればよい。
【００６３】
そこで、本実施の形態では、記録ヘッド４０の持つ滴量のばらつきは一定の範囲に収まっていると仮定して、補正パターンの大きさを予め固定し、具体的には、図９に示すように、均一な濃度のベタ画像に、補正パターンを加えた場合に、濃度最大と濃度最小との濃度差、すなわち補正パターンの振幅を、上述の色差ΔＥにして１．２〜１．６になるような大きさの補正量に設定している。なお、図９の補正パターンは、記録ヘッド４０上部を濃度を上げ、記録ヘッド４０下部の濃度を下げる補正パターンを加えた例を示す。
【００６４】
図１０は、以上のような補正パターンの補正量の大きさの決定方法に従って各ドットの大きさ毎に補正量を算出する処理の流れを示すフローチャートである。なお、当該処理は、最初に一度だけ行う。例えば、製造検査時等に実施する。
【００６５】
まず、ステップＳ１００では、小滴の補正パターン選択を行う。すなわち、小滴のドットで均一な濃度のベタ画像を記録し、該ベタ画像の濃度パターンから、適正な補正パターンを上述の補正パターン（Ａ）〜（Ｄ）から選択する。
【００６６】
続いて、ステップＳ１２では、ノズル毎の補正量を算出する。すなわち、色差ΔＥ１．２〜１．６になるような大きさの補正量α小を算出する。
【００６７】
同様に、ステップＳ１４では、中滴の補正パターン選択を行い、ステップＳ１６では、中滴のノズル毎の補正量α中を算出し、ステップＳ１８では、大滴の補正パターン選択を行い、ステップＳ２０では、大滴のノズル毎の補正量α大を算出する。
【００６８】
なお、補正量の選択は、ベタ画像を記録して最も濃度むらが少なくなる補正パターンを選択するようにしてもよいし、上述の補正パターン（Ａ）〜（Ｄ）の補正を加えたベタ画像を記録して最も濃度むらの少ない補正パターンを選択するようにしてもよい。
【００６９】
そして、ステップＳ２２では、画像データの階調値毎の各ドットの出現率を記述したテーブルを用いて、各ノズルにおける０〜２５５の各階調値毎の補正量ｘを０×ａ_０〜_２５５／１００＋α小×ｂ_０〜_２５５／１００＋α中×ｃ_０〜_２５５／１００＋α大×ｄ_０〜_２５５／１００として算出する。なお、ａ_０〜_２５５、ｂ_０〜_２５５、ｃ_０〜_２５５、ｄ_０〜_２５５は、０〜２５５の各階調値における各ドットの出現率を表す。
【００７０】
次に、ステップＳ２４では、算出した各ノズルにおける０〜２５５の各階調値毎の補正量ｘを補正量テーブルとしてインクジェットプリンタ２２のメモリ等に記憶する。すなわち、画像データの階調値０〜２５５毎に予め定めた各ドットの出現率に関連付けて補正量ｘをＬＵＴ（ルックアップテーブル）として、インクジェットプリンタ２２に記憶する。なお、当該ステップＳ２４は本発明の記憶手段に相当する。
【００７１】
本実施の形態では、上述のように、小滴、中滴、大滴の順にノズル毎の補正量を算出するようにしたが、ノズル毎の補正量を算出する順番はこれに限定されるものではない。
【００７２】
続いて、このように、各ノズルにおける０〜２５５の各階調値毎の補正量ｘ（補正量テーブル）が予め記憶されたインクジェットプリンタ２２で印刷するための多値量子化データの作成処理について説明する。図１１は、量子化データ作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図１に示したコンピュータ１０内の制御・演算部１３が図２に示したソフトウエアを実行することによって行われる処理である。
【００７３】
まず、量子化データ作成処理が開始されると、ステップＳ５０では、制御・演算部１３には、オリジナルデータが入力される。オリジナルデータは、各画素Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色について、０から２５５までの２５６階調の階調数を備える。このオリジナルデータの解像度は任意である。なお、当該ステップＳ５０は本発明の入力手段に相当する。
【００７４】
ステップＳ５２では、制御・演算部１３は、入力されたオリジナルデータの解像度をインクジェットプリンタ２２で印刷するための解像度に変換する。なお、この解像度変換処理は、ユーザの要求や入力されたデータの解像度によっては、本処理を行わずに印刷を実行しても構わない。
【００７５】
次に、ステップＳ５４では、制御・演算部１３は色変換処理を行う。色変換処理とは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなるデータをＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの特性に合わせた組み合わせを予め記憶した色変換テーブルを用いて行う。
【００７６】
一般にプリンタで表現可能な階調数は、オリジナルデータの持つ階調数よりも小さいものである。例えば、ビットマップ（Ｂｍｐ）ファイルで代表されるオリジナルデータの階調数は、ＲＧＢ各１色あたり２５６階調であるのに値し、プリンタで表現可能な階調数は高々１０階調にも満たないことが多い。
【００７７】
そこで、ステップＳ５６では、制御・演算部１３は、色変換処理を行ったデータに対して、プリンタで表現可能な階調数まで階調数を下げる量子化処理を行う。ここでは、オリジナルデータの持つ階調数２５６の種類の中からインクジェットプリンタ２２が表現可能な階調数の４種類への量子化を行うものとする。本実施の形態では、「ドット非形成」、「小滴の形成」、「中滴の形成」、「大滴の形成」であるとするが、インクジェットプリンタ２２が表現可能な階調数は、４種類に限るものではなく、例えば、３種類や５種類以上の複数種類の階調としてもよい。
【００７８】
そして、制御・演算部１３は、量子化処理を各色毎に行い、全色について量子化処理を終了したか否か判定し、全色について量子化処理が終了した時点で量子化データ作成処理のルーチンを終了する。
【００７９】
次に、上述の量子化処理について詳細に説明する。
【００８０】
図１２は、制御・演算部１３によって行われる量子化処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００８１】
まず、ステップＳ１００では、上述したようにインクジェットプリンタ２２に予め記憶した補正量テーブルを取得し、ステップＳ１０２では、該補正量テーブルを取得終了するまで待機する。
【００８２】
ステップＳ１０４では、各画素において、画像データ内の位置を元に、その画素で用いるノズル番号を判定する。例えば、１パスでは、１行の全画素を同じノズルで打つので、副走査方向の位置情報だけでノズル番号を判定することができる。また、２パス以上では、１行の中でも主走査方向の位置によって使うノズルが異なるので、その画素のでのノズル番号を主走査方向及び副走査方向の位置情報から判定することができる。
【００８３】
続いて、ステップＳ１０６では、画素の階調値のデータを読み込み、ステップＳ１０８へ移行して、ノズル番号、階調値に対応した補正量を補正量テーブルから取得して入力データに加算する。これによって、各ドットの大きさ毎のノズルのばらつきを補正することができる。なお、ステップＳ１００からステップＳ１０８は本発明の補正手段に相当する。
【００８４】
そして、ステップＳ１１０では、補正された画像データに対して４値ハーフトーン処理を行う。例えば、一般的なディザ法や誤差拡散法を用いることによって４値ハーフトーン（量子化）処理を行うことができるので、詳細な説明は省略する。また、当該ステップＳ１１０は本発明の量子化手段に相当する。
【００８５】
また、ステップＳ１１２では、全画素について上述の処理を終了したか否か判定して、該判定が肯定されるまで、上述のステップＳ１００からの処理が繰り返される。
【００８６】
すなわち、本実施の形態では、上述したように、人間の視覚能力上わかりにくい濃度差となるように予め定めた数種類の補正パターンから各ドットの大きさ毎に最も濃度むらの少ない補正パターンを選択して、これに基づいて画像データを補正する。各ノズルのドットの大きさ毎のばらつきを補正する補正パターンの補正量が反映されてから量子化するので、各ノズルのドットの大きさ毎のばらつきを考慮して補正することができ、濃度むらのない画像を得ることができる。
【００８７】
また、予め定めた数種類の補正パターンを本実施の形態では、４種類（濃度むらなしを除く）にしているので、製造検査工程の工数を削減することができる。
【００８８】
なお、上記の実施の形態は、図１３に示すような２パス以上の場合には、各画素をどのノズルで印字するのかはわかるので、上述したように１画素ずつ補正することができるが、補正量テーブルを作成する際（ステップＳ２２）に、画素単位で０〜２５５の各階調値毎の補正量を算出するのではなく、行単位で０〜２５５の階調値毎の補正量を算出して、濃度むらを補正することもできる。図１３では、一例として２パスを示す。
【００８９】
すなわち、ある行を構成するノズル番号を＃ｉ＃ｊとすると、ノズル番号＃ｉ＃ｊにおいて、ある階調値ｋでの補正量をａｉ、ａｊとすると、＃ｉと＃ｊで構成される行で画像データの階調値がｋのときの補正量は、（ａｉ＋ａｊ）／２とすることができる。これは、その画素が＃ｉのノズルで印字するか＃ｊのノズルで印字するかに依存しない。
【００９０】
このように、２パス以上の場合には、ノズル単位ではなく行単位で補正量を求めることによって、各画素のノズル番号を調べる必要がなくなり、濃度むらの補正に要する処理工数を低減することができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドの設計及び製造上予想される濃度むらを補正するための複数種類の補正パターンを用意し、前記複数種類の大きさのドット毎に、最も濃度むらが小さくなる前記補正パターンを１つずつ選択して、該選択の各補正パターンに基づいて各画素記録部に対応する補正量を算出して画像データの階調値毎に予め予め定めたドットの大きさの出現率と関連付けて、出現率と関連付けた当該補正量に基づいて画像データを補正することによって、各画素記録部に対して一律の補正を加えるのではなく、ドットの大きさ毎のばらつきを考慮して補正を行うことができるので、濃度むらのない画像を得ることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタを含む印刷システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる印刷システムのソフトウエア構成を示すブロック図である。
【図３】インクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図４】記録ヘッドの構成を斜め下方（記録媒体側）から見た斜視図である。
【図５】各ノズル毎のドットのばらつき補正の一例を示す図である。
【図６】濃度むらの種類の一例を示す図である。
【図７】ドットの大きさ毎のばらつきの一例を示す図である。
【図８】補正量の大きさを説明するための図である。
【図９】均一な濃度のベタ画像に、補正パターンを加えた一例を示す図である。
【図１０】各ドットの大きさ毎に補正量を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】量子化データ作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】量子化処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】２パス以上の場合の濃度むら補正量の算出方法を説明するための図である。
【図１４】ドットの大きさのばらつきによって発生する濃度むらの一例を示す図である。
【符号の説明】
２２インクジェットプリンタ
４０記録ヘッド
４５量子化モジュール
４７プリンタドライバ
４２１Ｋ、４２２Ｃ、４２３Ｍ、４２４Ｙノズル列

Claims

複数種類の大きさのドットを形成可能な複数の画素記録部を備えた記録ヘッドで記録可能となるように、画素毎に階調値を備える画像データを変換処理して前記記録ヘッドにより画像を記録する画像記録方法であって、
前記記録ヘッドの設計及び製造上予想される濃度むらを補正するための複数種類の補正パターンを用意し、
前記複数種類の大きさのドット毎に、最も濃度むらが小さくなる前記補正パターンを１つずつ選択して、該選択の各補正パターンに基づいて各前記画素記録部に対応する補正量を算出して前記画像データの階調値毎に予め定めたドットの大きさの出現率と関連付け、
前記出現率と関連付けた前記補正量に基づいて、前記画像データを補正することを特徴とする画像記録方法。
前記補正パターンは、ドットの大きさ毎にベタ画像を記録し、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択することを特徴とする請求項１に記載の画像記録方法。
前記補正パターンは、用意した複数種類の濃度むらを補正したベタ画像を記録し、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択することを特徴とする請求項１に記載の画像記録方法。
前記補正パターンは、濃度むらの最大濃度と最小濃度との差が色差ΔＥで１．２〜１．６となるように予め設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像記録方法。
画像の１行を形成する前記画素記録部が複数個ある場合、当該行を形成する前記画素記録部に対応する補正量の平均を、当該行の補正量として算出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像記録方法。
画素毎に階調値を備える画像データを入力する入力手段と、複数種類の大きさのドットを形成可能な複数の画素記録部を備えた記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの設計及び製造上予想される各ドットの大きさ毎の濃度むらを補正するための予め用意された複数種類の補正パターンに対応する各画素記録部の補正量を、前記画像データの階調値毎に予め定めたドットの大きさの出現率と関連付けて記憶する記憶手段と、
前記出現率と関連付けて前記記憶手段に記憶された前記補正量に基づいて、前記入力手段によって入力された前記画像データを補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記画像データを前記記録ヘッドがドット形成可能な階調数に量子化する量子化手段と、
を備えた画像記録装置。
前記記補正パターンは、ドットの大きさ毎にベタ画像を記録し、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択した補正パターンを予め用意することを特徴とする請求項６に記載の画像記録装置。
前記補正パターンは、予め用意した複数種類の濃度むらを補正したベタ画像を記録し、該ベタ画像の濃度むらに基づいて各ドットの大きさ毎にそれぞれ選択した補正パターンを予め用意することを特徴とする請求項６に記載の画像記録装置。
前記補正パターンは、濃度むらの最大濃度と最小濃度との差が色差ΔＥで１．２〜１．６となるように予め設定することを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか１項に記載の画像記録装置。
前記補正手段は、画像の１行を形成する前記画素記録部が複数個ある場合、当該行を形成する前記画素記録部に対応する補正量の平均を、当該行の補正量として前記画像データを補正することを特徴とする請求項６乃至請求項９の何れか１項に記載の画像記録装置。