JP6897992B2

JP6897992B2 - インクジェット印刷装置における調整方法及びインクジェット印刷装置

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Publication number: JP6897992B2
Application number: JP2019084824A
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Inventors: 高橋　一義; 一義高橋
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Publication date: 2021-07-07
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Description

インクジェットヘッドを用いた印刷装置で、所定のインキを搭載した所定の装置を使い、所定の基材に、所定の印刷方法で印刷する場合において、その印刷画像品質を改善する機能を有するインクジェット印刷装置及びインクジェット印刷装置における印刷画像品質の改善の方法に関する。

周知のとおりインクジェット技術は、オンデマンドの非接触型印刷技術として、紙媒体への印刷だけでなく建築建材や自動車部品への加飾や電気部品への機能性材料の塗布など幅広い用途で活用され始めており、インクジェット印刷装置を製品の生産のために用いるいわゆる産業用途に用いられるようになりつつある。

インクジェットには大きく２つの印刷方式がある。１つは高速性を求めるいわゆるシングルパス方式であり、印刷する際に、インクジェットヘッド内の各ノズルの特性の個体差によるインク吐出量や吐出の方向の誤差、各インクジェットヘッド自体の特性の個体差によるインク吐出量や吐出の方向の誤差、及び隣接する複数のインクジェットヘッド間のつなぎ部分のスジ等により生じる、印刷すべき本来の画像データの色濃度と実際の印刷物の色濃度が異なるという印刷物のインク濃度誤差が生じることにより、印刷品質の確保が難しいという課題が従来から存在する。もう１つは高い印刷品質を求めるいわゆるマルチパス方式であり、詳細は下記で説明するが、印刷速度が遅く産業用途には適しないという課題が従来から存在し、またマルチパス方式であっても一定程度のインク濃度誤差が生じるという課題がある。

産業用途インクジェット印刷装置に用いられる個々のインクジェットヘッドは、一般的に、その内部にそれぞれ多数のノズルを有しており、通常は１０００個以上有することによって、一度に印刷できる範囲を大きくして生産性を上げる工夫をしている。

例えばあるインクジェットヘッドの機種においては、１つのインクジェットヘッドに１０２４個のインク吐出用ノズルをもち、これが一列に並んでいる。このヘッド又は被印刷物が移動しながら所定の位置でノズルからインキを吐出することにより、2次元平面に任意の画像を描画できることになる。

上記において説明した通り、インクジェット印刷装置においては、複数の要因によるインク濃度誤差が生じるところ、個々のインクジェットヘッド内における各ノズルのインクの吐出量や吐出の方向性、吐出の速度などにより生じる誤差に関しては、この対策に関する先行技術として、特許文献1にてこの対策が提案されている。概要としては、１つのインクジェットヘッドにおける各ノズルのインクの吐出量や吐出の方向性、吐出の速度などの誤差を修正するために、テストパターンを印刷して、当該テストパターンを撮像装置で読み取り、読み取った画像データをもとにインク濃度の補正データを算出し、当該の補正データに基づき印刷対象の画像データを変換するというものである。同先行技術は、主に家庭用の小型のインクジェット印刷装置において用いられている。

特開平５−２２０９７７

しかし近年開発が進んでいる産業用途のインクジェット印刷装置においては、高い生産性のための高速化やこれに伴う大型化が必要となり、１色あたり複数のヘッドを使う事が一般的になっている。このように、インクジェット印刷装置の大型化や大規模化にともない、個々のインクジェットヘッド内のノズルごとのインク吐出量や吐出方向の誤差に加え、複数のインクジェットヘッドを接続した場合における相互のインクジェットヘッド間のインク吐出量や吐出方向の誤差や、接続されるインクジェットヘッドの数が多くなることにより複数のインクジェットヘッド間相互のつなぎ部分におけるいわゆるスジなどのインク濃度の非一様性がより際立つなど、複数の要因によって生じるインク濃度誤差により描画される画像の画質低下がより顕著に生じることが問題になっている。

また、産業用途のインクジェット印刷装置においては、紙に印刷する水系インクだけでなく、溶剤系インキ、UVインキはじめ絶縁体や導体、接着剤などの機能性インキを吐出するために、いわゆるサーマルヘッドでなく、ピエゾ素子のような圧電素子を搭載した圧電方式のインクジェットヘッドが一般的に用いられている。圧電方式のインクジェットヘッドは、構造的な理由、その製造方法からインクジェットヘッド個体間それぞれのインク吐出量や吐出方向の誤差によるインク濃度の誤差が、サーマルヘッドと比してより顕著であり、この誤差への対応として圧電素子への印加電圧の調整などでインク濃度の誤差を補正している例がある。しかし、高画質を求める場合には、印加電圧の調整のみではインク濃度を十分に補正し切れない場合がある。かかる問題は、インク濃度誤差は、印刷された画像における色濃度において、高い色濃度を示す部分と、中程度の色濃度を示す部分と、低い色濃度を示す部分では、それぞれ生じているインク濃度誤差の程度は異なるところインクジェットヘッドへの印加電圧の調整は固定値によってしか実行することができないことから、ある色濃度の部分に関しては印加電圧によって補正できるものの、他の色濃度の部分は同時に異なる印加電圧を加えることができないことにより生じる。

また、産業用途において、インクジェット印刷装置を生産設備として用いる場合においては、生産目的物の生産量の増加に応じてインクジェット印刷装置を増設することが想定されるが、インクジェットヘッドの製造上生じる個体差により、同じ設計がなされている同一機種のインクジェット印刷装置であっても、実際に生産されたインクジェット印刷装置の個体ごとに印刷物の色味やインク濃度について誤差が生じるという問題があり、この問題は、大型化が進む産業用途インクジェット印刷装置においては、特に顕著に生じている。そして、かかる問題は、小型のインクジェット印刷装置における印刷物のインク濃度の誤差を補正することを前提とし、一個のインクジェットヘッドのインク濃度誤差補正を前提とする特許文献１に開示される方法や、その他従来の発明によっては、大型化した産業用途インクジェット印刷装置に生じるインク濃度誤差を一括して解決することができないものであった。そして、かかる問題は、マルチパス方式の印刷においては、下記に説明する通り、画像を構成する画素のラインを印刷する際に異なるノズルを用いて一つのラインや隣接するラインを印刷するため、ノズルの個体差を主因として発生するインク濃度誤差を一定程度緩和させることができるが、印刷の高速性を追求するシングルパス方式インクジェット印刷装置においては、マルチパス印刷のような処理ができないため、特に顕著に生じることになる。

また、インクジェット印刷装置の印刷方式として、生産性は低下するが、高画質を追求するために、同じ部分を複数回に分割して印刷するマルチパス方式というものがある。この点、マルチパス方式であっても、印刷の高速化を目指して印刷物の生産性を向上させる為に、同じ部分を何回に分けて印刷するかにおけるその回数である、いわゆるパス数を、可能な限り少なくする方法が考えられる。しかし、同方法によっても、パス数を減らすことで結局画質が低下してしまうため、画質と生産性の両立が難しいという問題があった。かかる問題は、マルチパス方式においては、ノズルと画像データの関係が複雑になるため、特許文献１に開示される発明を直接適用しても解決できなかった。

本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、個々のインクジェットヘッド内のノズルごとのインク吐出量や吐出方向の誤差のみならず、複数のインクジェットヘッドを接続した場合における相互のインクジェットヘッド間のインク吐出量や吐出方向の誤差や、接続されるインクジェットヘッドの数が多くなることにより複数のインクジェットヘッド間相互のつなぎ部分におけるいわゆるスジなどのインク濃度の非一様性などの複数の要因により生じるインク濃度誤差をすべて一括して解消し、従来方法以上に印刷画像品質を改善する機能を有するインクジェット印刷装置及びインクジェット印刷装置における印刷画像品質改善方法を提案するものである。

上記課題を解決するために、以下の方法を提案する。

すなわち、本発明は、複数ノズルを有するインクジェットヘッドと被印刷物とを相対的に移動させることで印刷を行うインクジェット印刷装置における、該インクジェットヘッドの吐出されるべきインクの濃さであるインク濃度の誤差を補正する方法において、該インクジェットヘッドの使用条件を調整してインク濃度を個別に調整する工程と、色濃度パターンと該色濃度パターン外周に４点以上配置されたアライメントマークを有するテストパターンを印刷する工程と、該テストパターンを撮像してテストパターン画像を作成するテストパターン撮像工程と、該テストパターン画像上の該アライメントマークの座標を読み取り該色濃度パターンの変形パラメータを算出する工程を含む変形パラメータ算出工程と、該変形パラメータに基づき該テストパターン画像上の該色濃度パターンを変形処理する工程を含むテストパターン変形処理工程と、変形処理された該テストパターン画像の測定データに基づき補正データを算出する補正データ算出工程と、該補正データに基づき印刷すべき画像全体を変換することで被印刷物に印刷される画像全体におけるインク濃度誤差を補正する工程を有し、
該変形パラメータ算出工程は、該テストパターン画像上の該色濃度パターンを構成する画素の平面直交座標系上の座標を補正のために用いるパラメータを算出し、
該テストパターン変形処理工程は、該変形パラメータにより該テストパターン画像上の該色濃度パターンを構成する画素の平面直交座標系上の座標を補正することを特徴とする。

また、本発明は、インクジェットヘッドが２個以上搭載されることで印刷幅分の幅を持つように構成されたインクジェットヘッド群がインク一種類分以上搭載されるとともに、被印刷物が一回該インクジェットヘッド群のノズル面側を通過するだけで印刷が完了するシングルパス方式であるインクジェット印刷装置において、該インクジェットヘッドの使用条件を調整することで個々の該インクジェットヘッドから吐出されるべきインクの濃さであるインク濃度を調整する手段と、色濃度パターンと該色濃度パターン外周に４点以上配置されたアライメントマークを有するテストパターンを印刷する手段と、該テストパターンを撮像してテストパターン画像を作成するテストパターン撮像手段と、該テストパターン画像上の該アライメントマークの座標を読み取り該色濃度パターンの変形パラメータを算出する手段を含む変形パラメータ算出手段と、該変形パラメータに基づき該テストパターン画像上の該色濃度パターンを変形処理する手段を含むテストパターン変形処理手段と、変形処理された該テストパターン画像の測定データに基づき補正データを算出する補正データ算出手段と、該補正データに基づき印刷すべき画像全体を変換することで被印刷物に印刷される画像全体におけるインク濃度誤差を補正する手段を有し、
該変形パラメータ算出手段は、該テストパターン画像上の該色濃度パターンを構成する画素の平面直交座標系上の座標を補正のために用いるパラメータを算出し、
該テストパターン変形処理手段は、該変形パラメータにより該テストパターン画像上の該色濃度パターンを構成する画素の平面直交座標系上の座標を補正することを特徴とする。

また、本発明は、
被印刷物とインクジェットヘッドを該インクジェットヘッドのノズルが並ぶ方向に対して平行方向にインクジェットヘッドの1回の移動走査により印刷すべき幅である基本単位分相対的に移動させ、該インクジェットヘッドと被印刷物をそのノズルが並ぶ方向に対して垂直方向に複数回相対的に移動走査させながらインクを吐出させることをもって印刷を完了する、該インクジェットヘッドが１個以上搭載されたマルチパス方式であるインクジェット印刷装置において、該インクジェットヘッドの使用条件を調整することで個々の該インクジェットヘッドから吐出されるべきインクの濃さであるインク濃度を調整する手段と、該基本単位２個分以上の幅を有する色濃度パターンと該色濃度パターン外周に４点以上配置されたアライメントマークを有するテストパターンを印刷する手段と、該テストパターンを撮像してテストパターン画像を作成するテストパターン撮像手段と、該テストパターン画像上の該アライメントマークの座標を読み取り該色濃度パターンの変形パラメータを算出する手段を含む変形パラメータ算出手段と、該変形パラメータに基づき該テストパターン画像上の該色濃度パターンを変形処理する手段を含むテストパターン変形処理手段と、変形処理された該テストパターン画像の測定データに基づき補正データを算出する補正データ算出手段と、該補正データに基づき印刷すべき画像全体を変換することで被印刷物に印刷される画像全体におけるインク濃度誤差を補正する手段を有し、
該変形パラメータ算出手段は、該テストパターン画像上の該色濃度パターンを構成する画素の平面直交座標系上の座標を補正のために用いるパラメータを算出し、
該テストパターン変形処理手段は、該変形パラメータにより該テストパターン画像上の該色濃度パターンを構成する画素の平面直交座標系上の座標を補正することを特徴とする。

本発明により、大型化した産業用途インクジェット印刷装置において、従来方法では十分に補正しきれないインクジェットヘッド内のノズルのインク濃度誤差、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド間のインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分のインク濃度誤差、製造された個々のインクジェット印刷装置相互の個体差から生じるインク濃度誤差、マルチパス方式の印刷においては後述の基本単位同士の隣接部分のインク濃度誤差をも、すべて一括で効率よくかつ高度に補正し、シングルパス方式において高品質な印刷を実現することができ、マルチパス方式の印刷においても、後述の通りより少ないパス数の印刷で多いパス数の印刷と同等かそれ以上の高品質な印刷を実現できる。

シングルパス方式の印刷における一般的な印刷方法を説明する図である。従来技術によって実施される複数のインクジェットヘッド間で生じるインク濃度誤差補正を説明する図である。テストパターンを読み取り測定した濃度データの測定例を示す図である。インク濃度補正と補正の際に目標とすべきターゲット濃度値との関係を説明する図である。シングルパス方式の印刷におけるテストパターン例を示す図である。シングルパス方式の印刷におけるインク濃度データの測定例を示す図である。インクジェットヘッドのオーバーラップ処理を説明する図である。シングルパス方式における本発明の作業手順のフローチャートである。入力した色濃度の段階が計９段階の場合におけるインク濃度誤差測定例である。ｎノズルとその周辺のノズルにおけるインク濃度誤差データを切り出してプロットしたグラフである。補正データを算出するロジックの説明図である。シングルパス方式における作成した補正データに基づき画像データを変換する作業のフローチャートである。ｎノズルのインク濃度誤差を補正データに基づき変換した例を示す図である。減階調処理の一例の説明図である。マルチパス方式の印刷の一般的な印刷方法を説明する図である。マルチパス方式の印刷におけるテストパターン例を示す図である。１０００個のノズルを有するインクジェットヘッドの例および印刷に使用するノズルと印刷された画素の対応関係を示す図である。マルチパス方式における本発明の作業手順のフローチャートである。マルチパス方式における作成した補正データに基づき画像データを変換する作業のフローチャートである。本発明を用いたインクジェット印刷装置の構成例を示す図である。算出されたパラメータをもとに撮像画像を変形処理することを示す概念図である。スキャナーに入りきらない幅広のテストパターン例を示す図である。

以下に、実施例１について図を参照して詳細に説明する。

図１にシングルパス方式における一般的な印刷構成例を示す。インクジェットヘッド１ａ、インクジェットヘッド１ｂ、インクジェットヘッド１ｃ、インクジェットヘッド１ｄは、それぞれインクジェットヘッドのノズル列方向に横一列に配置されてインクジェットヘッド群を構成することで１個のインクジェットヘッドの幅よりも広い印刷領域をカバーする。被印刷物２上の印刷領域を領域３から領域６に分割し、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッドが印刷を担当すべき印刷領域を、領域３はヘッド１ａ、領域４はヘッド１ｂ、領域５はヘッド１ｃ、領域６はヘッド１ｄが担当するという構成をとり、インクジェットヘッド１ａからインクジェットヘッド１ｄのノズル面の真下を被印刷物２が通過する際に、インクジェットヘッド１ａからインクジェットヘッド１ｄのノズルからインクが吐出されることにより、被印刷物が通過した時点で被印刷物上に画像が印刷されることになる。図１においては、インクジェットヘッド１ａからインクジェットヘッド１ｄは千鳥配置されているが、印刷領域をカバーできる形で配置されていれば、千鳥配置以外の配置方法でもよく、また、インクジェットヘッド群を構成するインクジェットヘッドの数は、被印刷物の幅に応じて追加し、又は減らすことも可能である。なお、図１においては個々の隣接するインクジェットヘッドはそれぞれ一部重なる形でいわゆるオーバーラップして配置されているおり、この点は下記において詳述するが、使用するインクジェットヘッドの仕様によっては、オーバーラップしない配置方法も想定しうる。

図２は複数のインクジェットヘッド間で生じる、印刷すべき本来の画像データの色濃度と実際の印刷物の色濃度が異なるという印刷物のインク濃度誤差に対する従来方式による補正の例を示している。図２（ａ）は補正前のインク濃度誤差をグラフ化したものであり、図２（ｂ）は補正後のインク濃度誤差をグラフ化したものである。図１と同様に、被印刷物２上の印刷領域を領域３から領域６に分割し、領域３はインクジェットヘッド１ａ、領域４はインクジェットヘッド１ｂ、領域５はインクジェットヘッド１ｃ、領域６はインクジェットヘッド１ｄが印刷を担当する例を示している。なお、本発明はサーマル方式のインクジェットヘッドを用いる場合でも使用できるが、ここで示す例におけるインクジェットヘッドは圧電素子を用いた、圧電効果によりインクを吐出するいわゆるピエゾ方式のインクジェットヘッドを想定している。上記の通りインクジェットヘッドには同一機種であってもピエゾ素子を用いることを主因とする個体差が存在し、図２（ａ）に示すようにインクジェットヘッド１ａからインクジェットヘッド１ｄそれぞれインク濃度誤差は大きく、補正をせずに画像を印刷した場合には印刷領域ごとにインク濃度が大きく異なるため画質に悪影響を及ぼす。ここでインクジェットヘッドごとに、その使用条件であるピエゾ素子の駆動電圧を調整して複数のインクジェットヘッド間のインク濃度誤差を補正した例が図２（ｂ）である。図２（ａ）と図２（ｂ）を比較すると、一定程度の補正は出来るが、調整できる印加電圧の範囲に制約があり、また、上記の通り、印加電圧の調整が固定値であるため、異なる色濃度帯で発生する程度の異なるインク濃度誤差を一括して補正できない問題も発生する。また駆動電圧を変更するという事は、吐出されるインクの液滴の吐出速度を変える事になり、基材への着弾位置の変化などが発生するため印刷される画像の画質に影響する別の問題の発生も想定される。

図３は図１に示した構成においてテストパターンを印刷してこれを読み取り測定したインク濃度データの測定例であり、本例では、濃い色濃度のデータ例が測定データ７、薄い色濃度のデータ例が測定データ８であり、測定データ７及び測定データ８の領域３から領域６は、図１の被印刷物の印刷領域と対応することになる。図３の例では、インクジェットヘッド１ａ内のインク濃度誤差が一番大きく、インクジェットヘッド１ｂにおいては少しあり、インクジェットヘッド１ｃとインクジェットヘッド１ｄではほとんど無いという例になっている。インクジェットヘッド内の平均濃度はインクジェットヘッド１ｃだけ他より濃くなっている例である。

また、本例では図３のインクジェットヘッド１ａと１ｂのつなぎ部のインク濃度が高く、インク濃度が高い部分が印刷された画像上において帯状になって現れるいわゆる黒スジが発生しており、インクジェットヘッド１ｂと１ｃ及び１ｃと１ｄの間の隣接するつなぎ部のインク濃度が低く、インク濃度の低い部分が印刷された画像上において帯状になって現れるいわゆる白スジが発生している。
通常測定データ７と測定データ８は、違う色濃度の部分の測定データであっても同じインクジェットヘッドを用いて印刷する以上、その数値は同じ傾向を示すことが通常であるが、補正すべき量が異なる場合が多い。よって別途説明する異なる濃度ごとのテストパターンを使用することになる。

図４はインク濃度補正と補正の際に目標とすべきターゲット濃度値との関係を説明する色濃度の測定値とターゲット濃度値が示されたグラフである。横軸に印刷幅方向の位置を示し、縦軸に色濃度を示す。測定データ１０は、テストパターンの色濃度の測定値を示す。ある位置は色濃度値が高く、ある位置は色濃度値が低いことが分かる。これを補正して均一の色濃度になるように補正データを作成する。まずは目標とすべき色濃度の基準値を決める必要がある。図４に示す例では、実線で示すターゲット濃度値（目標濃度）９は全体濃度の平均値とした。この場合、補正データ１１は、測定値を下記において詳述するが、所定の方法により数値が算出されることになるが、概要を説明すると、色濃度の値が高い部分はこれを低くなるように補正データを生成し、濃度値が低い部分はこれが高くなるように補正データを生成し、ターゲット濃度と同じ濃度の部分は補正しないという処理を行う。

ここでターゲット濃度値（目標濃度）は９ａ、９ｂのように指定の値を設定することもできる。この方法を実行すべき場合として、同じ被印刷物、同じインクを用いて印刷する複数台の同機種の印刷装置が生産工場に設置される場合が想定される。この場合、設置された印刷装置のいずれを用いて印刷を実行した場合であっても同じ色濃度値、色味の画像が印刷される必要がある。例えば建築材料など複数を一面に並べて使用されるような印刷物においては、すべての色濃度値が均一である必要があり、かかる印刷物にわずかでも色濃度値の誤差があると、印刷物が商品としての品質を維持することができない事態になる。そこでかかる事態を回避するためには設置された印刷装置がすべて同じ色濃度値となるようにインク濃度を補正する必要が生じる。例えば、設置すべき印刷装置が１号機から５号機まで存在する場合において、新たに設置する２号機の測定値が測定データ１０であるとし、２号機単体においてテストパターンを印刷して測定した色濃度値の平均から算出される補正値を補正データ１１とし、すでに設置されている１号機自体の補正後の濃度値がターゲット濃度値（目標濃度）９ａとする。1号機の色濃度値を基準値とする場合には、２号機の目標の濃度値をターゲット濃度値（目標濃度）９ａに設定する。また1号機の補正後の濃度値がターゲット濃度値（目標濃度）９ｂとしたらこれに合わせるために、２号機の目標の濃度値をターゲット濃度値（目標濃度）９ｂに設定すればいい。そして、２号機単体の全体濃度の平均値から算出された補正値に対して、さらに所定のターゲット濃度に合わせる処理を同時に行うことで、それぞれのインクジェットヘッド自体に生じるインク濃度誤差、インクジェットヘッド群を構成するそれぞれのインクジェットヘッド相互のインク濃度誤差、インクジェットヘッド群を構成するインクジェットヘッドの隣接部分における濃度誤差のみならず、装置間の個体差により生じるインク濃度誤差も一度に補正する事ができる。

図５にシングルパス方式の印刷におけるテストパターン例を示す。テストパターン画像はインク濃度を測定するための色濃度パターンとアライメントマークを少なくとも有する。アライメントマーク１２ａ、アライメントマーク１２ｂ、アライメントマーク１２ｃ、アライメントマーク１２ｄはそれぞれテストパターンの印刷位置、撮像解像度、画像の傾きなどを検出するための働きを持ち、図５や後述の図１６、図２２のように、色濃度パターン外周部に配置される。。アライメントマークの形状は、円形でなくともコンピューター処理する上で使いやすい形状であればいい。撮像条件や具体的なデータ処理については、本発明と直接関係しないため詳細な説明は省略するが、テストパターンの撮像の解像度は、補正したい分解能、空間周波数に比べ同等以上の必要がある。また撮像装置のダイナミックレンジは、印刷がない部分でも明るい方向で飽和無い事、最大濃度の部分でも暗い方向で飽和無い事が必要である。

また、図５の例では色濃度パターンは印刷がない部分を含めて16段階の色濃度を持つ。必ずしも１６パターンには限られず、色濃度の段階順に配置する必要もないが、複数段階の色濃度パターンを持つ趣旨は、色濃度によって印刷の際に生じるインク濃度誤差の発生状況が異なるため、広い色濃度の領域にごとにリニアに色濃度が変化するようにインク濃度補正を実行する必要があるためであり、複数の色濃度において発生しているインク濃度誤差をそれぞれ測定して補正データを生成することでより高精度な補正が可能になると共に、複数の色濃度ごとにターゲット濃度値を設定することで、さらに高い精度の補正が可能になる。

図６に、図５のテストパターンを測定例のうち、２つの色濃度の領域における個々の測定値を測定値１３、測定値１４として示す。ここで、印刷幅端部１５ａ、印刷幅端部１５ｂにおける測定値は、どちらも一様に色濃度値が下がる傾向を示しているが、これは、撮像装置の光学的なボケ現象により生じるものであり、ボケ現象の結果、印刷幅端部の色濃度値は正確に測定することができない。これはいかに高価な撮像装置を使っても避けることはできない。なお、後述の図１６で示すマルチパス方式のインクジェット印刷装置で用いるテストパターンを撮像した場合でも、同一の現象が発生する。この場合、図５のテストパターンの端部には、端部近傍の平均処理を端部に適用することで撮像装置の光学的な課題を回避する事が出来る。また、図１６で示すマルチパス方式の場合におけるテストパターンを撮像してインク濃度誤差を算出する場合は、これと異なる処理を施すことになるが、この点の詳細は後述する。

図２１は、算出されたパラメータをもとに撮像画像を変形処理することを示す概念図である。市販の廉価な撮像装置（スキャナー）を使用した場合、スキャナーの撮像精度の都合上、撮像したテストパターン画像上の画素の位置座標と、印刷前の実際のテストパターン画像上の画素の位置座標とは、測定時に著しい誤差が生じることから、どのようにして実用レベルの撮像を行うかについて説明する。

まず、図２１左側に示される市販のスキャナーをつかって、高精度メジャーであるガラスマスクを撮像して、スキャナーの撮像画像にどの程度の誤差がどのように生じるかの例を下記に示す。
１４０ｍｍ×３５０ｍｍの長方形のガラスマスクを読み取ったが、左上原点２０１．の座標を（０，０）と合わせたとして、右上頂点２０２．の座標が（１４０―０．６３９ｍｍ、０）、右下頂点２０３．の座標が（１４０＋０．１６６ｍｍ、３５０＋０．１３９ｍｍ）、左下頂点２０４．の座標が（０＋０．９７４ｍｍ、３５０＋０．１８２ｍｍ）というように、各頂点の座標に誤差が発生している。例えば、６００ｄｐｉのヘッドの場合ノズル間隔は、約４２μｍであるので、５ノズルずれると４２μｍ×＝２１０μｍになる。本発明のノズルごとの濃度測定という観点で見れば、測定位置が２１０μｍずれるということは、ノズル位置が５ノズルずれるという事を意味し、１０００ノズルのヘッドを想定すると＃５０３番ノズルを補正しようとして、５０８番ノズルを補正した、という事を意味する。

以上の問題を解決するために、撮像装置（スキャナー）により撮像されたテストパターン画像を構成する各画素の位置誤差を次の通り補正する方法をとることができる。
（１）図５、図１６、図２２の例のように、テストパターンを構成する色濃度パターンの外周部に４個以上のアライメントマークを印刷する。図５の例であれば、アライメントマーク１２ａ、アライメントマーク１２ｂ、アライメントマーク１２ｃ、アライメントマーク１２ｄがこれに該当する。
（２）アライメントマークの平面直交座標系上のXY座標を読取り、理論値に一致するように画像を変形処理する変形パラメータを計算して算出する。
（３）算出された変形パラメータをもとに撮像したテストパターン画像のうち少なくとも色濃度パターン部分を２次元的に変形処理する。
（４）変形後の画像をもとにノズルの切り出し（特定し）、濃度測定を行う。

まず、上記「（１）テストパターンを構成する色濃度パターンの外周部に４個以上のアライメントマークを印刷する。」について説明する。図５の例においてアライメントマーク１２ａ、アライメントマーク１２ｂ、アライメントマーク１２ｃ、アライメントマーク１２ｄで示す４つのマークが色濃度パターンの外周部に4個以上印刷される。アライメントマークは、図５、図１６、図２２の例のように、少なくとも色濃度パターンの４隅には配置されることが好ましい。なお、アライメントマークの個数は、４個に限定されるものではなく、多ければ多いほど、より精度よくテストパターン画像の位置誤差を補正することができる。

次に、「（２）アライメントマークの平面直交座標系上のXY座標を読取り、理論値に一致するように画像を変形処理する変形パラメータを計算して算出する。」について説明する。
図５の例において、アライメントマークは中心部の黒ベタ、白ベタ、黒円の線の太さでどのアライメントマークか識別できる。そして、各アライメントマークの中心部をラベリング処理することでアライメントマークの中心座標を求め、もってアライメントマークの座標を読み取る事ができる。
ここで、アライメントマークの平面直交座標系上の理論座標を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）、（Ｘ４、Ｙ４）として、撮像装置（スキャナー）での読取り座標を、（ｘ１、ｙ１）、（x２、y２）、（x３、y３）、（x４、y４）とする。
ここで下記の関係式が成立し、この関係式により、変形パラメータａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ１４、ｂ１１、ｂ１２、ｂ１３、ｂ１４が算出される。
Ｘ１＝ａ１１×x１＋ａ１２×y１＋ａ１３×x１×y１＋ａ１４
Ｘ２＝ａ１１×x２＋ａ１２×y２＋ａ１３×x２×y２＋ａ１４
Ｘ３＝ａ１１×x３＋ａ１２×y３＋ａ１３×x３×y３＋ａ１４
Ｘ４＝ａ１１×x４＋ａ１２×y４＋ａ１３×x４×y４＋ａ１４
Ｙ１＝ｂ１１×x１＋ｂ１２×y１＋ｂ１３×x１×y１＋ｂ１４
Ｙ２＝ｂ１１×x２＋ｂ１２×y２＋ｂ１３×x２×y２＋ｂ１４
Ｙ３＝ｂ１１×x３＋ｂ１２×y３＋ｂ１３×x３×y３＋ｂ１４
Ｙ４＝ｂ１１×x４＋ｂ１２×y４＋ｂ１３×x４×y４＋ｂ１４

次に、上記「算出された変形パラメータをもとに撮像したテストパターン画像のうち少なくとも色濃度パターン部分を２次元的に変形処理する。」について説明する。
上記で求めた、パラメータａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ１４、ｂ１１、ｂ１２、ｂ１３、ｂ１４を用いて、撮像画像全体を変換する。変形前の撮像されたテストパターン画像における色濃度パターンのある画素の平面直交座標系上の座標を（xi、yi）として変形後の座標を（Ｘｉ、Ｙi）とすると
Ｘi＝ａ１１×xi＋ａ１２×yi＋ａ１３×xi×yi＋ａ１４
Ｙi＝ｂ１１×xi＋ｂ１２×yi＋ｂ１３×xi×yi＋ｂ１４
となる。
図２１の例で説明すると、変形後の基準座標が２０５．となるところ、変形後右上頂点は２０６．、変形後右下頂点が２０７．、変形後左下頂点が２０８．となり、これに基づきテストパターン画像全体を一括して変形することで撮像したテストパターン画像の位置誤差を２次元的に補正できる。

なお、前出のガラスマスクを用いて、６００ｄｐｉのテストパターン印刷に対して、６００ｄｐｉの撮像にて、ガラスマスク上の所定の位置を注目点として検証したところ、ノズルの位置誤差は１−２ノズル（４２−８４μｍ）に収まっていた。この程度の誤差であれば、実用の範囲内の誤差と評価できる。

図２２に示すような幅広のテストパターンに対する撮像方法の例を説明する。
一般的に、市販のスキャナーは大きくてもＡ３サイズまたはＡ３ノビサイズになる。長手方向でも、４００ｍｍ程度しか一度に撮像できない。一方インクジェット印刷機においては、１ｍ以上の印刷幅を持つ場合がある。例えば、印刷幅が１．２ｍの場合、スキャナーで撮像できる４０ｃｍサイズに印刷幅方向配置されるアライメントマークが、分割する部分のアライメントマーク双方を含むように３分割して撮像する。
その後、ソフトウエアー上で分割して撮像したテストパターン画像を０−４０ｃｍ、４０−８０ｃｍ、８０−１２０ｃｍでそれぞれ合成すればいい。テストパターン内に複数のアライメントマークを付けることで、図２２の例では、左画像、中央画像、右画像と３回に分けてスキャナーに読み込ませ、各画像で共有されるアライメントマーク同士の座標を内部で結合する事で、幅広のテストパターンを必要とするインクジェット印刷装置においても、インク濃度誤差を測定する事が可能になる。

図７は、インクジェットヘッドのオーバーラップ処理に関する説明図である。本説明図７では、隣接する２個のインクジェットヘッドが４ノズル分重なりあいオーバーラップしている。図７に示される×は左側のインクジェットヘッドで印刷を担当する画素を示し、図７に示される□は右側のインクジェットヘッドで印刷を担当する画素を示す。オーバーラップしている４ノズル分の幅の印刷は、右のインクジェットヘッドと左のインクジェットヘッドがそれぞれ交互に印刷を担当する事で、オーバーラップ部分のインク濃度誤差を低減する事が出来る。本処理で、全体の濃度差を低減した後で、ここまで説明してきた濃度補正手段を行う事でさらに高精度な画質改善が可能になる。

以上を前提に、本発明の最良の実施例のうち一つである実施例１として、シングルパス方式印刷における本発明の実施例を説明する。

以下、図８から図１３を用いて実施例１を詳細に説明する。まず、図８はシングルパス方式におけるインク濃度誤差補正データの作成手順を示し、図１２は印刷する画像データに対して作成した補正データに基づき画像データを変換する作業手順フローを示す。

まず、図８に基づきインク濃度誤差補正データの作成について説明する。まず、使用条件調整工程３１において、従来方法である印加電圧の調整により、インクジェットヘッド群を構成する複数のインクジェットヘッドそれぞれに対して、インク濃度誤差を補正する処理を行う。使用条件調整工程３１は図２で説明した処理に相当する。次にオーバーラップ処理工程３２において、インクジェットヘッド群を構成し、相互に隣接しオーバーラップしているインクジェットヘッドのつなぎ部分のオーバーラップ処理を行う。オーバーラップ処理の具体的な内容は、図７において説明した処理に相当する。手順２までの処理によって、インクジェット群を構成するインクジェットヘッド相互のインク濃度誤差と、つなぎ部分のインク濃度誤差は一定程度改善されることになるが、製品として要求される画質としては不十分なものとなる。

次にテストパターン準備工程３３において、図５において説明した、印刷すべきテストパターン画像を準備し、このテストパターン画像に対して、プリントガンマ補正工程３４においてプリントガンマ補正を行う。なお、プリンタガンマ補正とは、詳細は後述するが、印刷すべき画像データに対して、実際の印刷物の色濃度の変化を濃度ごとにリニアになるように補正するための手段を指す。

その後、テストパターン印刷工程３５において、インクジェットヘッド群が構成する印刷可能幅全幅分のテストパターンを印刷する。印刷すべきテストパターンは本実施例では図５に示すものとする。また、印刷するテストパターンの幅は、上記の通り、１個のインクジェットヘッド内のノズルのインク濃度誤差、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド間のインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分のインク濃度誤差及び製造された個々のインクジェット印刷装置相互の個体差から生じるインク濃度誤差の全てを一括して補正する観点から、印刷可能幅全幅分であることが望ましい。

そして、テストパターン撮像工程３６において、印刷したテストパターンを撮像する。撮像する手段はスキャナーでもその他の撮像手段でもよいが、所定の解像度である等の必要精度でテストパターン全体を撮像することが必要となる。また、この際に図６で示した、撮像したテストパターン画像の印刷幅端部について端部近傍色濃度とする平均処理を適用することで、上記の撮像装置の光学的な課題を回避し、より高精度な補正データ作成に寄与することができる。

最後に、補正データ算出工程３７において、撮像したテストパターンの画像の色濃度を測定し、インク濃度誤差を算出したうえで、算出した数値を用いてインク濃度誤差補正データの作成を行う。

ここで、具体的なインク濃度誤差補正データ算出方法について図９から図１１を用いて説明する。

図９は、図３とは異なるインク濃度データの測定例であり、印刷のため入力した色濃度の段階が計９段階の場合のインク濃度の測定例である。入力データの色濃度の幅は０から２５５の２５６段階のいずれかであり、数字が多い方が高い色濃度であるとする。図９では、入力データ２５５が一番高い色濃度であり、以下２２４、１９２、１６０、１２８、９６、６４、３２、０と小さくなるにしたがって低い色濃度になる。０は印刷しないので基材の濃度になり、インク濃度は０となっている。横軸は上記の例の通り画像の印刷幅方向の位置を表し、換言するとノズルの位置を示す。図９の横軸上にはｎノズルの位置が示されている。縦軸は濃度を表し、図では入力データ２５５の時の濃度が一番上に高い濃度で示してあり、以下入力データに従って記載されている。なお、本例においては画像が８ビットで構成されている場合を想定しているが、１６ビットなど異なるビット数で構成されることも想定される。図９は、各濃度、ここでは９段階における全ノズル及び全領域の濃度を示している事になる。これが測定データの全体像となる。なお、図９では測定データは９個の入力データの色濃度帯のインク濃度であるが、８ビットの場合２５６点のデータが必要であり、これらのデータは線形補完などの方法で推測作成する事も可能である。

図１０は、図９のｎノズルとその周辺のノズルにおけるインク濃度誤差データを切り出してプロットしたグラフを表す。図１０ではｎノズルと隣のｎ＋１ノズル及びｎ＋２ノズルの３ノズルのインク濃度誤差データをプロットしている。位置はノズル番号で把握してもいいし、画像の位置の番号で把握してもいい。図１０によって印刷領域のｎノズルにより印刷された位置のインク濃度の状態が示されることになる。図１０の例では、ｎ＋２ノズルの濃度が薄く、ｎノズルが一番濃くなっている。例えば５００ｍｍ幅を６００ｄｐｉの解像度で印刷する場合、５００／２５．５×６００＝１１８１１ノズルのヘッド幅が必要になり、図１０のグラフに示されるノズル１個分のインク濃度誤差データが１１８１１個測定されることになる。ただし、処理速度の高速化の観点から２ノズル以上で１グラフとすることもできるし、分解能を向上させる観点から、１ノズル２グラフ以上とすることもできる。２ノズル１グラフの場合グラフは５９０５個となり、１ノズル２グラフの場合２３６２２個となる。

図１１は補正データを算出するロジックを説明している。ｎノズルのデータと補正の目標濃度であるターゲット濃度値（目標濃度）データを示す。ｎノズルの測定データをターゲット濃度値に変換するにあたり、図１１によると、入力データＤｉの時のｎノズルから出力されるインク濃度はP１であり、ターゲット濃度値はP２であることがわかる。そこで、ｎノズルを使いP２のインク濃度を出力するには、入力データをＤｏにする必要がある。よってＤｉをＤоに変換するテーブルを作成することでｎノズルからP２のインク濃度を出力することが可能となる。

以上の工程を実行することで、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド自体で生じるインク濃度誤差のみならず、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド間相互のインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分のインク濃度誤差及び製造された個々のインクジェット印刷装置相互の個体差から生じるインク濃度誤差の全てを一括して補正することのできるインク濃度誤差補正データを、１回の手順の実行で算出することができる。

次に、図１２に基づいて、印刷する画像データに対して作成した補正データに基づき画像データの変換作業を説明する。

まず、工程３８において、印刷する画像データを準備し、その画像データに対して工程３９によってＲＧＢ画像のＣＭＹＫ画像への変換、カラープロファイル変換を行い、その上で工程４０においてプリントガンマ変換を画像データに対して実行する。

ここで、工程３８から工程４０までの間に行われている画像データの処理の一例を詳細に説明する。

本例では、印刷する画像データは処理開始前においてはRGBの多値データであり各色は通常は8ビットで構成される。これはあくまで一例であり、１６ビットや１２ビットなど他の階調も想定されるし、パレットなどの異なるデータ形式であることも想定される。画像データはカラープロファイルを介してインク色CMYKの多値データ（通常は８ビット）に変換される。印刷装置が異なる機種であれば、搭載されるインクもその他の機能も異なるため、同じ画像データを印刷しても色味が異なるという課題があるため、一般に、ICCプロファイルという標準仕様のプロファイルを介することで、印刷装置に依存しない色再現性を実現することになる。

プリンタガンマ変換は、印刷する画像データに対して、実際の印刷物の色濃度の変化がリニアになるように補正するための手段であり、その実態はテーブル変換になる場合が多い。また、本発明によるインク濃度誤差補正も複数のテーブル変換を駆使して行う場合が多いので、プリンタガンマ変換用のテーブルとインク濃度誤差補正用のテーブルを合成して1つのテーブルで行うことも想定できる。一つのテーブルで行うことで、処理すべき情報量を必要最小限にすることができ、データ処理の高速化が実現できる。

以上の工程４０までが終了したのちに、画像変換（インク濃度誤差補正）工程４１において、補正データ算出工程３７で作成したインク濃度誤差補正データを用いて印刷画像全体を変換する。ここで、算出されたインク濃度誤差補正データに基づき、画像を変換する例について詳述する。図１３はｎノズルのインク濃度誤差について画像を入力データ２５６段階で変換した例を示す。図１１において示した算出方法に基づき算出された０から２５５の全ての濃度帯のインク濃度誤差補正データをプロットすると図１３のような例となる。そこで、図１３にプロットされた補正後の出力データで印刷する画像の色濃度を変換して印刷すれば、ｎノズルはターゲット濃度値と同じインク濃度で印刷を実行することが出来る。全てのノズル、またはすべての位置データに対して、この工程を実施する事で全領域、全色濃度領域でインク濃度誤差を補正する事が可能になる。なお、図１２における工程３８から工程４０を実行する前に画像変換（インク濃度誤差補正）工程４１の濃度誤差補正を実行すると、結局工程３８から工程４０までの変換処理によって補正後の濃度が狂うことになるため、画像変換（インク濃度誤差補正）工程４１は工程４０までが終了してから実行することが望ましい。

そして、最後に、図１２における減諧調処理工程４２として補正した印刷画像に対して減諧調処理を実行する。ここで減諧調処理について詳細に説明する。図１４は減階調処理の一例の説明図である。一般的に画像データは８ビットで２５６の濃度階調を有するが、インクジェットヘッドで実現できる諧調は、例えば小滴、中滴、大滴の３サイズを液滴を吐出できる機種の場合、吐出しない場合を含めて4階調しか有しないため、２５６諧調の濃度階調の画像データを4階調に減階調処理する必要がある。図１４の横軸は入力データを示し、０から２５５の２５６階調を持つ。縦軸は各液滴の印刷率であり、１００％というのは所定のエリアに全てドットが印刷されている状態を示し、５０％の場合は、所定のエリアのうち５０％にドットが印刷されている状態を示す。図１４では、入力データが０−ａの間は小滴だけが印刷率０％−１００％に変化する。入力データがａ−ｂの間は小滴の印刷率が１００％−０％に変化し、中滴の印刷率が０％−１００％に変化する。入力データがｂ−２５５の間は中滴の印刷率が１００％−０％に変化し、大滴の印刷率が０％−１００％に変化する。すなわち、小滴の印刷率１００％が入力データａに対応して、中滴の印刷率１００％が入力データｂに対応し、大滴の印刷率１００％が入力データ２５５に対応するともいえる。もちろんこの関係は、基材やインクの特性による事であり、大滴を１００％使用すると印刷されるインク濃度が濃すぎる可能性があるため、この場合は大滴を１００％使わないよう調整する場合もある。

以上の手順をすべて実行したうえで、補正された印刷画像データをインクジェット印刷装置によって印刷することで、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッドのノズルのインク濃度誤差、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド間のインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分のインク濃度誤差及び製造された個々のインクジェット印刷装置相互の個体差から生じるインク濃度誤差の全てを一括して高度に補正することができ、結果、高画質の印刷を実現することができる。

以下に、実施例２について図を参照して詳細に説明する。

図１５に通常のマルチパス方式印刷における一般的な印刷構成例を示す。マルチパス方式は、上記の通り、同じ部分を複数回に分割して印刷する方式である。図１５においては、第１スキャン１６が１回目の描画スキャンを示し、矢印で示すＸ方向に移動走査しながらインクを吐出させて描画し、この動作が第２スキャン１７、第３スキャン１８と繰り返される。本例は同じ部分を３分割して印刷する３パスと呼ばれる方式であり、第１スキャン１６から第３スキャン１８までの３回の重ね印刷によって一部分の印刷画像が完了する方式を示す。第１スキャン１６では図１５において示されるインクジェットヘッド下部３分の１の部分を用いて1回目の描画をする。１回のスキャンで通常は最終的に完成する印刷画像のインク濃度である最終濃度の３分の１程度が印刷される。

第２スキャン１７は２回目の描画スキャンを示し、ヘッドの下３分の２を使い印刷する。２回重ね印刷した部分は最終濃度の３分の２程度になり、下半分は最終濃度の３分の１程度になることは第１スキャン１６の場合と同様である。

第３スキャン１８は３回目の描画スキャンを示し、インクジェットヘッド全体を用いて印刷する。３回の重ね印刷した部分は最終濃度を達成した最終画像となりその部分の印刷が完成する。その後も第４スキャン１９、第５スキャン２０というように、描画スキャンを繰り返して全体画像を形成するのがマルチパス印刷である。ここで被印刷物とヘッドの関係は相対的であり、ヘッドが矢印のＸ方向に移動し、被印刷物がＹ方向に移動してもいい。

なお、図１５においては１回のスキャンでインクジェットヘッドの３分の１の長さの画像を印刷することになるが、本発明でいうマルチパス方式の印刷における基本単位は１回のスキャンで印刷する画像の長さを示す。本例ではインクジェットヘッド３分の１の長さが基本単位となるが、もちろん印刷の分割回数を増やせば基本単位は相対的に短くなり、分割回数を減らせば基本単位は相対的に長くなる。また、基本単位は必ずしもインクジェットヘッドのノズル列方向の長さの何分の１という形には限定されない。

図１６で図１５に対応するテストパターンの例を示す。印刷幅は印刷の基本単位の２倍以上をもつ。図１６（ａ）は印刷幅が基本単位の２倍である例、図１６（ｂ）は印刷幅が基本単位の５倍の例である。図１５においてＸ方向はヘッドが移動し、Ｙ方向は被印刷物が移動するとする。Ｎ回目のスキャンとｎ＋１回目のスキャンの間に白っぽいまたは黒っぽいスジが入ることがある。この原因は被印刷物の移動量の精度や、基本単位の境界におけるインクと基材の物性的影響から生じるインクの基材上での濡れ広がり方の誤差による物理現象の場合があり、同現象はインクジェット印刷装置業界においてバンディングという用語で説明されている。本発明においてはバンディングも解決すべきインク濃度誤差となる。この点、図１６（ａ）では印刷の基本単位を２個入れて、スキャンとスキャンの間の境目がテストパターンに含まれるようにテストパターンを印刷することで、バンディングが発生する可能性がある領域を確保している。図１６（ｂ）では印刷の基本単位を５個入れて、より情報量を増やしている。基本単位量を増やすと情報量は増えることでより詳細なインク濃度誤差測定が可能となるが、情報量が増えて処理負担が増大するという問題がある。

なお、図１６のマルチパス方式のテストパターンを撮像してインク濃度誤差を算出する場合における、上記の図６の説明において述べた、撮像したテストパターン画像の印刷幅端部のボケ現象の処理について説明する。マルチパス方式の場合、印刷される基本単位のつなぎ部分のインク濃度誤差の存在は、上記のバンディングの発生に直結することから、より正確なインク濃度誤差の算出が必要となるため、印刷幅端部の処理が特に重要となる。そこで、この場合は、撮像したテストパターンに印刷されている基本単位の隣接部分両端部から算出されるインク濃度誤差の数値を、印刷幅端部に適用する。すなわち、図１６（ａ）の例で説明すると、各基本単位内の印刷は、すべてのパスで同一のインクジェットヘッドを用いて使用するノズルをそれぞれ同じ分割方法で分割して印刷する以上、各基本単位内におけるインク濃度誤差の発生状況は理論上同一または近似することになる。そこで、図１６（ａ）の例では、図１６（ａ）最上部の印刷幅端部におけるボケ現象発生部分に、図１６（ａ）の基本単位隣接部と接する下の基本単位の上端の数値を適用する。また、図１６（ａ）最下部の印刷幅端部におけるボケ現象発生部分に、図１６（ａ）の基本単位隣接部と接する上の基本単位の下端の数値を適用する。同処理によって、理論上は印刷幅端部のより正確な処理を実行することが可能になる。

また、ここで、図１６のテストパターンを撮像する場合における撮像条件について詳述する。マルチパス方式の印刷において被印刷物に印刷される画像の解像度は一様ではない。また、マルチパス方式の印刷特有のバンディングの問題や、下記の使用されるノズルと印刷される画像との一致の必要などの関係から、撮像されたテストパターンの解像度はそこで、印刷したテストパターンの解像度と撮像されたテストパターン画像の解像度とを一致させることが必要となる。そこで、テストパターン撮像時は、その解像度を印刷されたテストパターンの解像度に一致させる条件を設定する必要がある。

図１７を用いて、マルチパス印刷において、インクジェットノズルと印刷画像の位置関係が固定されていることの説明を行う。図１７におけるインクジェットヘッド１は１０００個のノズルを有するインクジェットヘッドを示し、この中に、番号が割り振られたインクを吐出するノズルが示されている。このインクジェットヘッドを使用して４パスのマルチパス印刷を実行することを想定すると、各パスの印刷は、インクジェットヘッドノズルを図中のノズル２０１ａから始まるノズル番号１から２５０の区画、ノズル２０１ｂから始まるノズル番号２５１から５００の区画、ノズル２０１ｃから始まるノズル番号５０１から７５０の区画、ノズル２０１ｄから始まるノズル番号７５１から１０００の区画の４区画に分割し、それぞれが分担して、実行される事になる。

図１７（ａ）と図１７（ｂ）は、印刷に使用するノズルと印刷された画素の対応関係を示す図であり、画像データを左上基準で示し、ノズル２０１の番号と画素２０４の番号によって、印刷された画素と印刷に使用されたノズルとの対応関係を示している。図１７においては同じ４パスの印刷ではあるが図１７（ａ）と図１７（ｂ）の２種類の４パス印刷の実施例が示されている。図１７（ａ）はノズル列方向の解像度を４倍にする４パスであり１つの画素のラインを１つのノズルで印刷しており、図１７（ｂ）はノズル方向の解像度は２倍にし、１つの画素のラインを２つのノズルで印刷している。これらの効果についての詳細は本発明には直接は関係しないため、その説明は割愛する。

図１７（ａ）の例では、左側書出し位置である１番目のラインは１番ノズル、２番目のラインは２５１番ノズル、3番目のラインは５０１番ノズル、４番目のラインは７５１番ノズルで印刷されており、画像を構成する画素の番号とノズル番号は対応している。図１７（ｂ）の例では、左側書出し位置である１番目のラインは１番ノズルと５０１番ノズル、2番目のラインは２５１番ノズルと７５１番ノズル、3番目のラインは２番ノズルと５０２番ノズルというように、画像を構成する画素の番号とノズル番号は対応している。

このようにして画像とノズル番号の位置関係を一定化することが可能になる。換言すれば、この方法によって、ノズルにより生じるインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分などの関係と、画像を構成する画素の位置関係を一定化することが可能になる。

なお、シングルパス方式の印刷の場合、同方式の印刷が、上記の通り、インクジェットヘッドのノズル面の真下を被印刷物が通過する際にノズルからインクが吐出されることにより被印刷物上に画像が描画される方式であり、解像度はインクジェットヘッドのノズルに依存することになるため、図１７のインクジェットヘッドの１の例でいえば、１番目の画素のラインは１番ノズルで印刷され、２番目の画素のラインは２番ノズルで印刷されるということになり、結果として自動的にインクジェットノズルと印刷画像の位置関係が一定化されることになる。

以上を前提に、本発明の最良の実施例の一つである実施例２として、マルチパス方式印刷における本発明の実施例を説明する。

図１８は、マルチパス方式における本発明の作業手順フローであり、これに基づき説明する。図１８はインク濃度誤差補正データの作成手順を示し、図１９は印刷する画像データに対して作成した補正データに基づき画像データを変換する作業手順フローを示す。なお、すでに実施例１において説明したシングルパス方式の場合の手順と基本的には変わらないため、共通する部分は適宜省略する。

まず、図１８に基づきインク濃度誤差補正データの作成について説明する。まず使用条件調整工程５１において、従来方法である印加電圧を調整して、インクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッドそれぞれに対して、インク濃度誤差を補正する処理を行い、次にオーバーラップ処理工程５２においてインクジェットヘッドのつなぎ部分のオーバーラップ処理を行う。なお、オーバーラップ処理工程５２は上記の図７で説明した通り、インクジェットヘッドがオーバーラップしている場合のみ必要となる。

次にテストパターン準備工程５３において、図１６において説明したテストパターン画像を準備し、このテストパターン画像に対して、プリントガンマ補正工程５４においてプリントガンマ補正を行う。
その後、テストパターン印刷工程５５において、インクジェットヘッド群が構成する印刷可能幅全幅分のテストパターンを印刷する。また、印刷するテストパターンの幅は、図１６において説明する通り、基本単位２個分以上の幅を有することが望ましい。

そして、テストパターン撮像工程５６において、印刷したテストパターンを撮像する。この際に、上記の通り説明した撮像したテストパターン画像の印刷幅端部について、上記のボケ現象に対する処理を適用することで、より正確なインク濃度誤差を算出することが重要となる。

最後に、補正データ算出工程５７において、撮像したテストパターンの画像の色濃度を測定し、インク濃度誤差を算出したうえで、算出した数値を用いてインク濃度誤差補正データの作成を行う。具体的な補正データ算出方法は、シングルパス方式の印刷の場合におけるインク濃度誤差補正データ算出の場合と基本的に同一であるが、バンディングが生じている部分についても一括してテストパターンを撮像したうえで算出するため、バンディング部分の補正データも一度に算出できることに特色がある。

以上の手順を実行することで、個々のインクジェットヘッド自体で生じるインク濃度誤差のみならず、基本単位の境目に生じるバンディングや、複数のインクジェットヘッドを用いる場合はインクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド間相互のインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分のインク濃度誤差及び製造された個々のインクジェット印刷装置相互の個体差から生じるインク濃度誤差の全てを一括して補正することのできるインク濃度誤差補正データを、１回の手順の実行で算出することができる。

次に、図１９に基づいて、印刷する画像データに対して作成した補正データに基づき画像データの変換作業を説明する。

工程５８において、印刷する画像データを準備し、その画像データに対して工程５９によってＲＧＢ画像のＣＭＹＫ画像への変換、カラープロファイル変換を行い、その上で工程６０においてプリントガンマ変換を画像データに対して実行する。

以上の工程６０までが終了したのちに、画像変換（インク濃度誤差補正）工程６１において、補正データ算出工程５７で作成したインク濃度誤差補正データを用いて印刷画像全体を変換する。なお、工程５８から工程６０を実行する前に画像変換（インク濃度誤差補正）工程６１の濃度誤差補正を実行すると、結局工程５８から工程６０までの変換処理によって補正後の濃度が狂うことになるため、画像変換（インク濃度誤差補正）工程６１は工程６０までが終了してから実行することが望ましいことは実施例１と同様である。そして、最後に、減諧調処理工程６２として補正した印刷画像に対して減諧調処理を実行する。

以上の手順をすべて実行したうえで、補正された印刷画像データをインクジェット印刷装置によって印刷することで、個々のインクジェットヘッド自体で生じるインク濃度誤差のみならず、基本単位の境目に生じるバンディングや、複数のインクジェットヘッドを用いる場合はインクジェットヘッド群を構成する個々のインクジェットヘッド間相互のインク濃度誤差、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分のインク濃度誤差及び製造された個々のインクジェット印刷装置相互の個体差から生じるインク濃度誤差の全てを一括して補正することができ、結果、高画質の印刷を実現することができる。

なお、図２０は、本発明のインクジェット印刷装置の構成例である。構成例におけるインクジェット印刷装置は被印刷物の巻き出し部１０１と印刷部１０３、被印刷物の巻き取り部１０５からなる。印刷部１０３にはインクジェットヘッドが搭載されており、本構成例はシングルパス方式であってもマルチパス方式であってもよい。印刷部１０３で印刷したテストパターンを撮像装置１０９として使用するスキャナーで読み取り、コンピューターで処理をする。撮像装置１０９は、インクジェット印刷装置の中に組み込まれてテストパターンの印刷、テストパターンの撮像、補正データの算出、印刷データの補正等を自動的に行う事も可能である。

以上説明した本発明における効果を総合すると、以下の通りとなる。

個々のインクジェットヘッドごとの印加電圧の調整などのインク濃度誤差の補正後に、印刷し読み取ったテストパターンに基づき算出された補正データに基づき印刷画像を変換することで、搭載されたインクジェットヘッド群全体に対してインク濃度の補正を行うことができ、産業用途インクジェット印刷装置において、従来の補正方法では実現できない、完成度の高い、高画質の印刷を実現できた。

隣接するインクジェットヘッド同士のつなぎの部分の後述のオーバーラップ処理による補正後に、読み取ったテストパターンに基づき算出された補正データに基づき印刷画像補正を実施する事で産業用途用インクジェット印刷装置において完成度の高い、高画質化が実現できた。

シングルパス方式によるインクジェット印刷装置においては、インクの種類ごとのインクジェットヘッド群の印刷幅全体を用いてテストパターンを印刷し、印刷したテストパターンを用いて算出された補正データに基づき画像変換を行うことでインクジェットヘッドのノズルごとのインク濃度差とインクジェットヘッド群を構成する各インクジェットヘッド間のインク濃度差と個々の隣接しあうインクジェットヘッド同士のつなぎ部分のインク濃度差を、すべて一括で補正する事が可能になった。

インク濃度補正における基準とすべき基準値を定め、インク濃度の補正すべき目標値を基準値に切り替える手段を持つことで、装置間の濃度差を補正する事が可能になった。

マルチパス方式によるインクジェット印刷装置においては、印刷画像データとノズル関係を一定化してインクジェットヘッドの1回の移動走査により印刷すべき幅である基本単位２単位分以上の単位の幅のテストパターンに基づき補正データを生成することで、マルチパス方式においても補正が可能になり、より少ないパス数でも高い画質の画像を印刷できるようになったことから、高画質化、印刷の高速化の両立が可能になった。

１インクジェットヘッド
２被印刷物
９ターゲット濃度値（目標濃度）
１０測定データ
１１補正データ
１２アライメントマーク
１５印刷幅端部
３１使用条件調整工程
３２オーバーラップ処理工程
３５テストパターン印刷工程
３６テストパターン撮像工程
３７補正データ算出工程
４１画像変換（インク濃度誤差補正）工程
４２減諧調処理工程
２０１ノズル
２０４画素

Claims

画像データに応じてインクを吐出する複数のノズルが配列されたインクジェットヘッドと被印刷物とを、前記複数のノズルの配列方向と交差する第１の方向に相対的に移動させることで前記被印刷物に印刷を行うインクジェット印刷装置における調整方法において、
前記複数のノズルのインク吐出条件を設定する吐出条件設定工程と、
前記吐出条件設定工程において設定された前記インク吐出条件により、前記被印刷物に、前記複数のノズルに対応した複数の画素により構成される色濃度パターン及び前記色濃度パターンに対応し、かつ前記第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向に関して、互いに異なる位置関係で、前記色濃度パターンの外周領域に配置された複数のアライメントマークを備えるテストパターンを印刷するテストパターン印刷工程と、
前記テストパターン印刷工程において前記被印刷物に印刷された前記テストパターンの前記色濃度パターン及び前記複数のアライメントマークを撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された前記複数のアライメントマークの前記第１の方向に関連する位置情報及び前記第２の方向に関連する位置情報に応じて、前記複数のノズルと前記撮像工程において撮像された前記色濃度パターンの前記複数の画素との対応関係を補正し、前記複数のノズルに対応する前記画像データを変換するための変換データを、前記複数のノズルに対して補正された対応関係にある前記色濃度パターンの前記複数の画素の濃度データを用いて取得する変換データ取得工程と、
前記変換データ取得工程において取得された前記複数のノズルに対応する前記変換データに基づいて前記画像データを変換する変換工程とを有することを特徴とする調整方法。
前記変換データ取得工程が、前記色濃度パターンの前記複数の画素の前記濃度データのうち正確に測定できなかった前記第２の方向端部の画素の濃度データに前記第２の方向端部近傍の画素の濃度データを適用する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の調整方法。
前記撮像工程が前記テストパターンを前記第２の方向に複数に分割して撮像する工程を含み、前記変換データ取得工程が撮像した複数の分割されたテストパターン画像を隣接部分同士で結合させる工程を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の調整方法。
画像データに応じてインクを吐出する複数のノズルが配列されたインクジェットヘッドと被印刷物とを、前記複数のノズルの配列方向と交差する第１の方向に相対的に移動させることにより前記被印刷物に印刷を行うインクジェット印刷装置において、
前記複数のノズルのインク吐出条件を設定する吐出条件設定手段と、
前記吐出条件設定手段において設定された前記インク吐出条件により、前記被印刷物に、前記複数のノズルに対応した複数の画素により構成される色濃度パターン及び前記色濃度パターンに対応し、かつ前記第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向に関して、互いに異なる位置関係で、前記色濃度パターンの外周領域に配置された複数のアライメントマークを備えるテストパターンを印刷するテストパターン印刷手段と、
前記テストパターン印刷手段において前記被印刷物に印刷された前記テストパターンの前記色濃度パターン及び前記複数のアライメントマークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段において撮像された前記複数のアライメントマークの前記第１の方向に関連する位置情報及び前記第２の方向に関連する位置情報に応じて、前記複数のノズルと前記撮像手段において撮像された前記色濃度パターンの前記複数の画素との対応関係を補正し、前記複数のノズルに対応する前記画像データを変換するための変換データを、前記複数のノズルに対して補正された対応関係にある前記色濃度パターンの前記複数の画素の濃度データを用いて取得する変換データ取得手段と、
前記変換データ取得手段において取得された前記複数のノズルに対応する前記変換データに基づいて前記画像データを変換する変換手段とを有することを特徴とするインクジェット印刷装置。
前記インクジェット印刷装置が、前記被印刷物が前記第１の方向に一回前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルが配列されているノズル面側を相対的に通過することで印刷を実施するシングルパス方式であることを特徴とする、請求項４に記載のインクジェット印刷装置。
前記インクジェット印刷装置が、前記インクジェットヘッドと前記被印刷物とを前記第１の方向へ相対的に移動走査させることで前記第２の方向への所定の幅である基本単位分の印刷を実施する動作と、前記インクジェットヘッドと前記被印刷物とを前記第２の方向へ前記基本単位分相対的に移動させる動作とを、各々繰り返すことで印刷を実施するマルチパス方式であることを特徴とする、請求項４に記載のインクジェット印刷装置。
前記変換データ取得手段が、前記色濃度パターンの前記複数の画素の前記濃度データのうち正確に測定できなかった前記第２の方向端部の画素の濃度データに前記第２の方向端部近傍の画素の濃度データを適用する手段を含むことを特徴とする、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
前記変換データ取得手段が、前記色濃度パターンの前記複数の画素の前記濃度データのうち正確に測定できなかった前記第２の方向端部の画素の濃度データに前記撮像したテストパターンに印刷されている前記基本単位の隣接部分両端部の画素の濃度データを対応する前記第２の方向端部に対して適用する手段を含むことを特徴とする、請求項６に記載のインクジェット印刷装置。
前記撮像手段が前記テストパターンを前記第２の方向に複数に分割して撮像する手段を含み、前記変換データ取得手段が撮像した複数のテストパターン画像を分割する隣接部分同士で結合させる手段を含むことを特徴とする、請求項４から請求項８のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。