专利名称：喷墨记录装置和喷墨记录方法
技术领域：
本发明涉及通过喷射墨在记录介质上记录图像并且基于记录的图像的比色 (colorimetric)结果来产生校正数据的喷墨记录装置和喷墨记录方法。
背景技术：
对于包括具有多个墨喷射端口(喷嘴)的记录头的喷墨记录装置，记录的图像将由于喷嘴的喷射特性的变化具有不均勻的颜色浓度(不一致的颜色浓度)。对于通过关于记录介质上的预定区域多次地扫描记录头执行图像记录的串行记录，可以容易地通过多路记录防止不均勻的颜色浓度。另一方面，难以通过使用具有与片材的宽度对应的喷嘴阵列的宽线头(line head)在一个扫描操作中记录图像的线头单路记录防止颜色浓度的不均勻性。为了提高用线头记录的图像的质量，正确地测量并分析颜色浓度均勻性并且基于测量和分析结果执行记录期间的校正(输出校正)是重要的。具体地，这是通过使用喷嘴记录测试图案、通过图像分析测量颜色浓度、并且确定记录颜色浓度来提供高质量图像的技术。作为这种技术，日本专利公开No. 10-13674讨论了获取关于从各墨喷射喷嘴喷射的墨的量(volume)的信息并且根据关于墨量的信息修改记录点(dot)的数量的头遮蔽技术。 此外，日本专利公开No. 2000-334935讨论了通过检测异常喷嘴并终止这种异常喷嘴的使用来维持均勻性的技术。为了校正由喷嘴的喷射特性的变化导致的记录图像的颜色浓度的不均勻性，如上所述，在要使用的记录介质上记录校正测试图案，并且获取用于产生校正数据的颜色浓度数据。此时，对于可用的记录介质的尺寸有限制。因此，在一些情况下，可能不能一次性地获取用于校正记录头上的所有喷嘴的颜色浓度数据。以下将描述这一点。图1是记录头和记录介质的示意图。在该图中，沿χ方向传输记录介质，并且，记录头上的喷嘴阵列沿y方向延伸。将在后面描述喷墨记录头111的配置和控制的细节。记录介质112和113的沿y方向的宽度依赖于例如产品(product)。记录头111能够在比记录介质的宽度宽的区域上记录图像。作为考虑了在记录介质的整个区域上记录图像的所谓的“无边框记录”、记录介质的传输条件的误差、以及记录介质的宽度的制造容限的结果，记录头111具有这种记录。因此，记录头111被设计为具有比可馈送记录介质的最大宽度(最大保证宽度)大的喷嘴宽度。由于上述的原因，因此，与记录头111的喷嘴对应的图像数据应被校正，并且，通过记录校正测试图案并对其执行比色而获取颜色浓度数据。当记录头的喷嘴宽度比最大保证宽度大时，可以在一个记录操作中获取仅用于与最大保证宽度对应的喷嘴的颜色浓度数据。当考虑校正的喷嘴和记录介质的位置由于记录介质的传输条件的误差而不对准的情况以及执行无边框记录的情况时，存在以下的问题仅校正与最大保证宽度对应的喷嘴是不够的。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提供一种喷墨记录装置，该喷墨记录装置被配置为通过在沿与预定方向相交的方向关于记录介质相对地扫描记录头的同时喷射墨而在记录介质上记录图像，该记录头具有沿预定方向布置的用于喷射墨的多个喷射端口，该装置包括第一校正测试图案记录单元，被配置为使用从记录头的第一边缘起连续对准的喷射端口的第一喷射端口组来记录第一校正测试图案，所述第一喷射端口组中的喷射端口的数量比记录头的喷射端口的数量少；第二校正测试图案记录单元，被配置为使用沿预定方向连续对准的喷射端口的第二喷射端口组来记录第二校正测试图案，所述第二喷射端口组中的一部分喷射端口选自第一喷射端口组中的喷射端口和不包含于第一喷射端口组中的喷射端口 ；和校正数据产生单元，被配置为基于第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果而产生用于校正与包含于第一喷射端口组和第二喷射端口组中的喷射端口对应的图像数据的校正数据。根据本发明，在记录头和记录介质处于不同的相对位置的位置处多次记录校正测试图案。以这种方式，产生用于校正具有比可馈送记录介质的宽度大的宽度的记录头的喷嘴的数据。参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。
图1示出喷墨打印机和记录介质之间的关系。
图2示出形成彩色图像的喷墨打印机。
图3是打印机的内部配置的示意图。
图4示出单面打印的操作。
图5示出双面打印的操作。
图6示出示例性系统配置。
图7示出处理的流程。
图8是示出图像处理单元的示例性配置的框图。
图9示出流程。
图IOA和图IOB示出位置检测所需要的图案和测试图案。
图IlA和图IlB示出多个头位置处的测试图(test chart)的记录。
图12A和图12B示出测试图打印图的扫描颜色浓度。
图13A和图13B示出测试图打印图的颜色浓度特性。
图14示出对于重叠区域实施的处理。
具体实施例方式以下将参照附图详细描述本发明的实施例。首先，将描述通过喷墨记录装置执行的打印图像的颜色浓度的分析和输出值校正。喷墨记录装置的基本配置图1示出喷墨记录装置和记录介质之间的关系。记录头111可沿由箭头115表示的方向(y方向)移动。记录介质112和113沿y方向具有不同的宽度。以下，记录介质被称为“记录纸”。但是，记录介质不限于纸。在本实施例中，记录纸112是具有可通过喷墨记录装置传输的最大尺寸并具有12英寸的宽度的记录介质。记录头111具有12. 9英寸喷嘴宽度以允许由于纸切割导致的误差、由于因温度和/或湿度导致的记录纸的膨胀和收缩而导致的变化、以及传输误差。如果条件相同，那么作为读取设备的扫描仪317可具有与记录头111的宽度相同的宽度。图2示出可记录彩色图像的喷墨记录装置。在该图中示出喷墨记录装置主体(打印机)100。记录头111的记录头101 104分别喷射黑色(K)墨、青色(C)墨、品红色(M) 墨和黄色(Y)墨以在记录纸106上记录图像。线馈送马达105沿作为由箭头表示的方向并且与y方向正交的χ方向传输记录纸106。在本实施例中，分别用于KCMY墨的记录头101 104各自具有多个喷射端口(喷嘴)，所述喷射端口(喷嘴)是用于墨喷射的最小单位并且沿y方向(或预定方向)被布置。记录头101 104中的每一个能够在与记录纸106的横向宽度(y方向宽度)对应的区域上记录图像。以下，具有这种配置的记录头被称为“长头”。通过用CiffK记录头101 104中的每一个执行一个墨喷射操作，形成输出图像的一个光栅。通过与经由线馈送马达105驱动的记录纸106的传输同步地重复墨喷射操作，在整个页面上形成图像。图3是喷墨记录装置的内部配置的示意性断面图。根据本实施例的喷墨记录装置是能够单面打印和双面打印的高速线打印机，并且使用缠绕成卷筒(roll)的连续片材作为记录介质。设置在打印机内的主要部件是片材馈送单元1、去卷曲单元2、斜行校正单元 3、打印单元4、检查单元5、切割器单元6、信息记录单元7、干燥单元8、片材缠绕单元9、排出传输单元10、分选器单元11、排出托盘单元12和控制单元13。沿由图中的实线表示的片材传输路径通过包含辊对和带的传输机构来传输片材。片材馈送单元1是保持并供给缠绕成卷筒的连续片材的单元。片材馈送单元1能够容纳两个卷筒Rl和R2，并且选择所述卷筒中的一个以放出(reel out)并馈送片材。要存放的卷筒的数量不限于两个，而可以为一个卷筒或者三个或更多个卷筒。去卷曲单元2是减少从片材馈送单元1馈送的片材的卷曲(翘曲)的单元。去卷曲单元2使用一个驱动辊和两个压紧辊，以通过沿与卷曲的方向相反的方向使片材翘曲而向片材施加去卷曲力。斜行校正单元3是校正通过去卷曲单元2的片材的斜行(相对于适当的传输方向的倾斜)的单元。通过将引导构件推靠到用作基准的片材的边缘来校正片材的斜行。打印单元4是通过记录头111从传输片材的上侧起在片材上形成图像的单元。打印单元4包含传输片材的多个传输辊。记录头111是具有覆盖要使用的片材的最大宽度的喷墨喷嘴阵列的线打印头单元。记录头111具有沿传输方向并行地布置的多个打印头。喷墨方法可以是使用加热器元件、压电元件、静电元件、或MEMS元件的方法。着色的墨从墨容器通过对应的墨管被馈送到记录头111。记录头111沿片材上的上下方向(ζ方向)移动以执行盖帽(cap)操作。然后，记录头111沿与片材垂直的方向(y方向)移动。设置实施这种操作的机构和驱动该机构的马达。检查单元5是光学地读取通过打印单元4在片材上打印的检查图案和图像并且检查打印头的喷嘴状态、片材传输状态和图像位置等的单元。切割器单元6是包含以预定的长度切割打印的片材的机械切割器的单元。切割器单元6包含将片材送出到下一处理的多个传输辊。信息记录单元7是在切割的片材的背面记录诸如序列号和打印日期的打印信息的单元。干燥单元8是加热在打印单元4处打印的片材以在短的时间量内使施加的墨干燥的单元。干燥单元8包含将片材送出到下一处理的传输带和传输辊。片材缠绕单元9是暂时缠绕已在双面打印模式中完成正面打印的连续片材的单元。片材缠绕单元9包含旋转以缠绕片材的缠绕鼓。通过缠绕旋转构件暂时缠绕已执行正面打印的未切割的连续片材。当片材被完全地缠绕时，缠绕鼓沿相反方向旋转以送出缠绕的片材并且将片材馈送到去卷曲单元2，片材从该去卷曲单元2被送到打印单元4。由于片材的面被反过来，因此，可通过打印单元4在背面执行打印。以下将描述双面打印的操作的细节。读取单元17读取在打印单元4处打印的用于打印头的维护的测试图案。排出传输单元10是将在切割器单元6处被切割并且在干燥单元8处被干燥的片材传输到分选器单元11的单元。分选器单元11是将打印的片材分选到不同的组并在需要时将它们分选到排出托盘单元12的不同排出托盘的单元。控制单元13是控制打印装置中的所有单元的单元。控制单元13包含CPU、存储器、具有各种输入/输出(I/O)接口的控制器15、以及电源。 基于来自控制器15的指令或来自通过I/O接口与控制器15连接的主机计算机的外部设备 16的指令来控制打印装置的操作。单面打印和双面打印期间的记录介质的操作下面将描述打印期间的基本操作。由于单面打印模式和双面打印模式的打印操作不同，因此，以下将描述各模式。图4示出单面打印模式的操作。从片材馈送单元1被馈送、 被打印并被排出到排出托盘单元12的片材的片材传输路径由该图中的粗线表示。正面打印在从片材馈送单元1馈送的并且在去卷曲单元2和斜行校正单元3处被处理的片材上在打印单元4处被执行。通过检查单元5的打印片材在切割器单元6中被切成具有事先设定的预定长度的片材件(pieces)。根据需要通过信息记录单元7在切割的片材件的背面记录打印信息。各切割的片材件然后被传输到干燥单元8并且被干燥。干燥的切割片材件通过排出传输单元10被依次排出并堆叠于分选器单元11的排出单元12中。图5示出双面打印模式中的操作。在双面打印模式中，在正面打印序列之后执行背面打印序列。正面打印序列中的片材馈送单元1到检查单元5的操作与上述的单面打印序列的相同。片材不被切割器单元6切割并且作为连续片材被传输到干燥单元8。在干燥单元8处使正面的墨干燥之后，片材被引导到去往片材缠绕单元9的路径并且不进入去往排出传输单元10的路径。通过正在沿正向(图中的逆时针方向)旋转的片材缠绕单元9 的缠绕鼓，引导的片材被卷起。当通过打印单元4完成计划的正面打印时，连续片材上的打印区域的后缘被切割器单元6切割。传输方向上的切割位置的下游侧的连续片材(连续片材的打印部分)通过干燥单元8并借助片材缠绕单元9被完全缠绕到其后缘(切割位置)。 同时，残留于传输方向上的切割位置的上游侧的连续片材被片材馈送单元1重新缠绕，使得片材的前缘(切割位置)不残留于去卷曲单元2中。在执行上述的正面打印序列之后，执行背面打印序列。片材缠绕单元9的缠绕鼓沿与重新缠绕方向相反的方向(即，沿图中的顺时针方向)旋转。缠绕的片材的边缘(缠绕期间的后缘是馈送期间的前缘)被馈送到去卷曲单元2。在去卷曲单元2处执行方向与上述的方向相反的去卷曲。这是由于围绕着缠绕鼓而缠绕的片材沿相反方向具有卷曲，原因是它被缠绕，使得正面和背面与当在片材馈送单元1周围缠绕片材时相反。然后，片材通过斜行校正单元3，并且在打印单元4处在连续片材的背面执行打印。已通过检查单元5的打印的片材在切割器单元6中被切成具有事先设定的预定长度的片材件。由于在切割的片材件的两个面上执行打印，因此，不在信息记录单元7处执行记录。各切割的片材件然后被传输到干燥单元8，通过排出传输单元10被依次排出，并且堆叠于分选器单元11的排出单元12中。包含上述的输出校正的维护期间的操作与单面打印的相同。在从片材馈送单元1 馈送的并且在去卷曲单元2和斜行校正单元3处处理的片材上在打印单元4处打印用于打印头的维护的测试图案。已通过检查单元5的打印的片材在切割器单元6中被切割成具有事先设定的预定长度的片材件。各切割的片材件然后被传输到干燥单元8并且干燥。在干燥之后，在读取单元17处读取各切割的片材件上的测试图案。然后，通过排出传输单元10 排出各切割的片材件并且在分选器单元11的排出单元12中堆叠它。系统配置图6示出根据本发明的示例性系统配置。该图示出图1中的喷墨记录装置主体 100和将打印数据发送到喷墨记录装置的主机PC 300。主机PC 300主要包含以下的块。CPU 301基于存储于HDD 303和RAM 302中的程序实施处理。RAM 302是非易失性存储器并且暂时保存程序和数据。HDD 303是易失性存储器并且暂时保存程序和数据。数据传送接口(I/F) 304向喷墨记录装置主体100输送数据和从喷墨记录装置主体100接收数据。通过USB、IEEE 1394或LAN等建立物理连接。 键盘鼠标I/F 305是控制诸如键盘和鼠标的人机接口设备(HID)的接口，并且从用户接收输入。显示I/F 306在显示单元上显示图像。喷墨记录装置主体100主要包含以下的块。CPU 311基于存储于ROM 313和RAM 312中的程序实施处理。RAM 312是易失性存储器并且暂时保存程序和数据。ROM 313是易失性存储器并且暂时保存程序和数据。数据传送接口(I/F)314向主机PC 300输送数据和从主机PC 300接收数据。头控制器315向实际打印图像的记录头供给打印数据并控制打印。特别地，头控制器315可被设计为从RAM 312中的预定地址读取所需的参数和数据。 当CPU 311在RAM 312中的预定的地址处写入所需的参数和数据时，头控制器315被启动以实施实际的打印。图像处理加速器316以比CPU 311快的速度实施图像处理。特别地，图像处理加速器316可被设计为从RAM 312中的预定的地址读入所需的参数和数据。当CPU 311在预定的地址中写入所需的参数和数据时，图像处理加速器316被启动以执行实际的打印。图像处理加速器316不是绝对必要的，而是可仅通过CPU 311实施图像处理。扫描仪317控制图3所示的检查单元5和读取单元17，并且将读取的数据存储于RAM。而且，扫描仪317读取并分析颜色浓度并执行校正记录装置的输出特性所需要的读取装置的颜色空间的颜色空间转换。对于高速处理，可以利用LUT方法，或者，可以执行运算处理。马达驱动器318传输记录的纸并且沿y方向和ζ方向移动图3所示的记录头111。维护操作下面将描述根据本实施例的维护操作。根据本实施例的维护操作防止由于记录头的喷射量的变化、后面描述的多个颜色的颜色偏移、扫描仪的不一致读取、以及不均勻干燥等导致的图像质量的下降。因此，在本实施例中，记录校正测试图案，并且，根据其比色结果，获取用于产生校正数据的颜色浓度数据。图7示出根据本实施例的维护操作的处理流程。处理从步骤S701开始。在步骤 S702中，进行条件判断以确定是否已出现维护事件。在通电时确定是否已出现维护事件。 通过在通电时关于是否需要维护而执行自诊断之后进行条件判断，可以减少不需要维护时的停机时间以及记录纸和墨的消耗。通过设置使得用户能够指示维护的用户界面，可维护性得到改善。通过使用设置在装置中的定时器、以出现特性的劣化的预定间隔执行维护，可维护性得到改善。作为维护的定时基于时间间隔的替代，可通过对喷射的墨点的数量计数并且每当该数量超出阈值时执行维护，来基于喷射的墨点的数量执行维护。当没有出现维护事件并且不需要维护时，可以跳过步骤S703而前进到步骤S704。当执行维护时，在步骤 S703中，通过以下参照图9描述的方法计算输出校正值Γ Υ]，并且数据被更新。在步骤 S704中，施加基于预定的校正数据的输出校正值Γ1 [Y]，并且执行记录。在图8中示出输出校正值的应用例子。图像处理流程图8是示出实施用于喷墨打印机的图像处理的图像处理单元的示例性配置的框图。图像处理单元402从输入单元401接收要被图像处理的目标像素的图像数据，并且将图像处理后的图像数据输出到输出单元409。图像处理单元402包含输入颜色转换单元 403、多色遮蔽(multi-color shading, MCS)单元404、墨颜色转换单元405、头遮蔽(head shading, HS)单元 406、色调再现曲线(tone reproduction curve, TRC)处理单元 407、以及量化(quantizing)单元 408。输入颜色转换单元403将输入的图像数据转换成器件颜色图像数据。输入的图像数据是包含三要素的颜色信号，并且以表示诸如用于监视器上的颜色的sRGB的颜色空间坐标系中的颜色坐标的信息格式被输入。输入的图像通过诸如在日本专利公开 No. 10-13674中描述的矩阵计算或三维查找表(LUT)处理的已知方法被转换成作为包含三要素的颜色信号的器件颜色图像数据。在三维LUT中，输入图像数据(R、G、B)和转换后的器件颜色图像数据(R'、G'、B')的组合被存储。例如，当颜色要素独立地以三个级别诸如R = 0、128、255，G = 0、128、255，和B = 0,128,255而进行改变时，该表将包含总共 27(3X3X3 = 27)种组合。MCS单元404校正已被输入处理和转换的器件颜色图像数据，并且输出具有较少的颜色不均勻性的器件颜色图像数据。墨颜色转换单元405将MCS处理的器件颜色图像数据转换成包含多个墨颜色信号的墨颜色数据。具体地，墨颜色转换单元405接收器件颜色图像数据并且使用诸如在日本专利公开No. 10-13674中描述的矩阵计算、三维LUT处理或底色去除(under-color removal)的已知方法将其转换成与墨颜色的数量对应的墨颜色数据。对于图1所示的打印机，由于记录头111具有总共四个记录头即黑色101、青色 102、品红色103和黄色104，因此器件颜色图像数据被转换成与四种颜色对应的墨颜色数据。HS单元406将输入墨颜色数据转换成与用于各墨颜色的各记录头中的喷嘴的喷射量对应的墨颜色数据，并且在单墨颜色记录中输出具有较少的颜色浓度不均勻性的墨颜色数据。具体地，使用诸如在日本专利公开No. 10-13674中描述的一维LUT处理的已知方法执行头遮蔽(HS)。TRC处理单元407接收HS处理后的墨颜色数据，并且将用于各墨颜色的墨颜色数据转换成墨点数数据。具体地，通过使用诸如在日本专利公开No. 10-13674中描述的一维 LUT处理的已知方法执行色调再现曲线处理。量化单元408接收TRC处理后的墨点数数据，执行量化并且输出量化后的数据。在量化中，存在诸如二值化和三值化到十六值化的各种量化水平。通常，在二值化处理期间， CM^(墨点数数据项对于CM^(中的每一个分别被转换成具有和没有墨点的1比特数据。作为量化的方法，使用诸如抖动(dither)矩阵方法或误差扩散方法的已知的疑似连续色调处理。但是，作为替代，根据输出图像的用途，可以使用简单的量化。量化后的墨数据被发送到输出单元409。在输出单元409上，基于量化后的墨数据，不同的着色墨从喷嘴被排出以在记录介质上记录图像。具体地，墨从图1所示的记录头101 104被喷射，以在记录纸106上记录图像。以上描述了根据本实施例的输出值校正的基本过程。根据本发明，该过程中的步骤的次序不限于上面描述的次序，并且，可对于高速处理准备LUT。特性配置分段打印下面，将描述作为本发明的特性配置的记录头的校正数据的产生方法。如上所述， 由于各喷嘴的喷射量由于记录头的制造公差(tolerance)不同，因此，与各喷嘴(各喷射端口)或与各预定单位的喷嘴的对应的图像数据应被校正。在本实施例中，在记录介质上记录包含多个校正测试图案的测试图，并对于比色通过诸如扫描仪的读取设备读取该包含多个校正测试图案的测试图，并然后基于获取的比色结果而产生校正数据。此时，根据记录头和记录介质的宽度，可能不能在一个记录操作中获取与希望的喷嘴数量对应的测试图案。根据本实施例的记录头111考虑记录介质的传输误差和无边框打印，并因此具有12. 9英寸的喷嘴宽度，该喷嘴宽度大于记录介质的最大馈送宽度即12英寸。具有比记录介质的最大馈送宽度12英寸大的宽度的区域中的喷嘴应被校正。但是，由于用12英寸的最大宽度记录测试图案，因此，不能获得用于需要校正的喷嘴的测试图案。 为了应对这种问题，在本发明中，基于通过在不同的相对位置处设置记录头和记录介质并且在各位置处记录测试图案的分段打印而形成的多个校正测试图案，产生用于需要校正的喷嘴的校正数据。根据本发明，可以减少当通过设置在不同的相对位置处的记录头和记录介质执行通过分段打印形成多个测试图时出现的重复性(Mpeatability)误差。在理想的系统中， 即使当使用通过在各相对位置执行分段打印获得的分析结果时，也可在输出校正之后执行普通的打印。但是，在执行分段打印之后，在执行分析之前，产生除了喷射量的变化以外的噪声成分。以下，这种噪声成分被称为“重复性误差”。当这种重复性误差累积时，在通过使用通过分段打印准备的校正数据执行输出校正的记录图像中的边界上出现颜色差。当颜色差超过视觉极限时，它可在视觉上被辨认为图像中的缺陷。这种重复性误差是由于以下原因导致的记录纸表面的性能的不一致性、在记录纸的高速传输期间产生的空气气流的不均勻性、由于墨头表面上的墨的干燥而导致的颜色浓度上升、干燥器的红外加热器表面的不一致性、干燥空气的不均勻性、和/或由于记录纸表面的性能的不一致性而导致的干燥不均勻性。而且，在读取测试图案的扫描仪处，在光电转换期间或在模拟电路处产生电气噪声。为了简单地分析诸如不排出(misdicharged)喷嘴的记录头中的喷射错误，确定喷嘴是否具有缺陷，并且，如果是，那么确定有缺陷的喷嘴的位置。因此，对于通过分段打印获取的数据项之间的差异而言所需要的精度是低的。但是，当如在本实施例中那样控制颜色浓度输出特性时，应以高精度分析由诸如喷射量和喷射定时的喷射特性设定的颜色浓度，由此，重复性误差成为问题。根据本发明，通过对于各分段打印操作执行校正，也可减少这种重复性误差。以下将参照图9中的流程图详细描述分段打印。图9示出计算输出校正值Γ1 [Y]的图7中的步骤S703中的过程。在步骤S901中， 计数器被清零，并且，开始处理。在步骤S902中，基于在要被执行维护的记录头的喷嘴阵列的方向上的记录介质的纸张宽度和记录头的喷嘴宽度来确定段数Nd。段数Nd由下式确定。段数Nd= int (喷嘴宽度/记录介质宽度+1.0)(这里，int是舍入(rounded off)) (1)具体地，当使用具有5 12英寸的宽度的记录纸时，5英寸宽的记录纸的段数Nd 为3，并且，12英寸宽的记录纸的段数Nd为2。即使在具有小宽度的纸上，也可在记录头的整个喷嘴宽度上执行维护，而不管纸张宽度和传输误差的问题。然后，在步骤S903中，使记录头移动到预定位置。以下，记录头相对于记录介质的位置被称为头位置(head position, HP)。当记录头移动三次时，这些位置依次被称为头位置I(HPl)、头位置2 (HP》和头位置 3(HP3)。在步骤S904中，实施一致(uniform)的输入的颜色图像数据I [Y]所需的处理，并且，在记录纸的表面上记录校正测试图案。此时，在HPl处记录的测试图案被称为“第一校正测试图案”，并且，在HP2处记录的测试图案被称为“第二校正测试图案”。图10A示出示例性校正测试图案。以下的描述基于RGB颜色空间中的8比特数据。(255,255,255)表示白色，(255,255,0)表示黄色，(255,0,255)表示品红色，(0,255, 255)表示青色。可以在需要时打印中间色调图案。可以使用作为墨点的组合的诸如二次色 (two-level color)、三次色或四次色的混合颜色斑块。在本实施例中，由于可以接受墨喷嘴的喷射量的变化和波动并且可优化所需的测试图案的打印量，因此将描述一次色和二次色。在步骤S905中，图3所示的读取单元17读取在步骤S904中记录的测试图并且测量记录纸上的各区域以获取颜色信息B[Y]。此时，通过读取测试图获得的值应被分析以确定记录头的喷嘴阵列中的哪些喷嘴与哪些值对应。过去，由于例如传送误差和/或扫描仪像差的影响，因此难以确定用于校正喷嘴的微小区域或喷嘴的位置。在本实施例中，通过将图10B所示的用于检测喷嘴位置的图案与校正测试图案同时地记录来解决该问题。图10B是图10A所示的校正测试图案中的图案106011的放大图。通过一致的颜色输入数据而形成图案1101。各位置检测标记1103被设置在图案1102附近以用于所读取数据的位置检测。设置用于检测关于特定喷嘴的位置关系的标记1104。对检测标记执行边缘搜索以计算坐标。通过事先选择用于打印位置检测图案的特定喷嘴，可以确定位置检测图案的喷嘴位置和用于形成读取图案的喷嘴的相对位置关系。 以这种方式，可以计算用于形成读取图案的喷嘴的绝对位置。可基于传输精度和扫描仪光学系统的像差确定位置检测标记1103的间隔。为了提高精度，可以期望地在位置检测标记1103和位置检测标记1107之间插入图案1102。当需要位置精度的可靠性时，诸如在分割分析中，可基于位置检测标记1104的边缘1105和 1106确定宽度是否大于预定值以实现规定的位置检测精度以应对诸如不排出的缺陷。对通过扫描仪读取的信息执行诸如扫描仪的遮蔽校正和/或修整的预处理。当能够以至少沿执行输出值校正的y方向的最小单位的分辨率进行读取时，由于可减少不可靠的突然的噪声和/或诸如附着于记录纸和/或读取扫描仪的表面上的纸粉的灰尘的影响， 因此希望在该阶段处理多个像素的数据。在小于或等于输出值校正所需的区域的区域中执行加法和平均。由于沿喷嘴方向(y方向)执行输出值校正，因此希望y方向的相加次数与 X方向的相加次数不同。考虑到X方向的传输精度，希望X方向的相加次数与邻接区域的校正单位的不同。在实施上述的处理之后，亮度数据被转换成颜色浓度数据。可通过对数转换或通过使用扫描仪的特性作为简档(profile)来执行转换。然后，在步骤S906中，比较段数和处理操作的次数，并且，实施需要的次数的处理操作。当完成与段数Nd对应的处理操作时，处理前进到步骤S907。在步骤S907中，使用后面描述的方法来组合按段获取的颜色信息B[Y]。然后，在步骤S908中，基于对应的颜色信息对于记录头的喷嘴的整个宽度确定各区域中的位移量T [Y]。在步骤S909中，基于对应的颜色信息对于整个宽度计算各区域的输出校正值Γ1 [Y]。在步骤S910中，所确定的输出校正值被存储于存储器中，并且，该过程结束。Y移动打印和测量在步骤S907中，以下将详细描述组合按段获取的颜色信息B[Y]的方法。图IlA 和图IlB是记录头的位置的示意图。图IlA示出记录头111的在y方向上的位置。图IlB 示出记录头111关于记录介质116的位置。示出了使用记录头111的区域a-c和区域b d中的喷嘴来记录校正测试图案的状态。在设置在记录头111中的喷嘴之中，从边缘a起连续对准的区域a-c中的喷嘴被称为“第一喷嘴组(第一喷射端口组)”。使用该喷嘴组执行记录的记录头的位置被称为“头位置1 (HPl) ”。类似地，区域b d中的喷嘴被称为“第二喷嘴组(第二喷射端口组)”。使用该喷嘴组执行记录的记录头的位置被称为“头位置 2(HP2)”。在HPl处记录测试图117，并且，在HP2处记录测试图118。还设置作为根据本实施例的读取设备的扫描仪317。为了示出y方向上的位置，扫描仪317沿χ方向与记录头 111相邻。图12Α和图12Β示出通过扫描HPl和ΗΡ2处的测试图中的测试图案所获得的颜色浓度转换数据。横轴表示与扫描仪的读取对应的y方向上的记录头的位置。纵轴表示颜色浓度。当对于测试图记录颜色浓度和多个颜色的测试图案时，准备与测试图案的数量对应的数据组。图12A示出作为使用第一喷嘴组(第一喷射端口组)记录的颜色浓度数据的在 HPl处记录的测试图案的比色结果。类似地，图12B示出作为使用第二喷嘴组(第二喷射端口组)记录的颜色浓度数据的在HP2处记录的测试图案的比色结果。示出了与记录头上的区域a-d中的喷嘴对应的位置。基于通过读取测试图案而获取的数据来组合按段获取的数据。但是，在扫描仪读取中存在这样一种问题，即，记录介质的边缘部不能被正确地读取，原因是它们容易受基色 (base color)影响。因此，在本实施例中，使用来自可以忽略记录介质的边缘部处的这种影响的位置的数据来组合数据段。将参照图13A和图1 描述这一点。图13A示出与在计算的HP2处的测试图案的颜色浓度数据132重叠的在计算的 HPl处的测试图案的颜色浓度数据131。在各头位置处，冗余地使用来自第一和第二喷嘴组中的b-c区域中的喷嘴。重叠区域b-c中的喷嘴被称为“第三喷嘴组(第三喷射端口组)”。 基于使用第三喷嘴组所记录的区域的颜色浓度数据，颜色浓度数据组被组合以产生校正数据。在本实施例中，HPl处的区域f-c表示当用扫描仪读取记录的测试图案时不确保可靠性的区域。HP2处的区域b-e同样如此。因此，通过组合区域e_f的颜色浓度数据组，可以抑制记录介质的边缘部的影响。以这种方式，当按段记录测试图案时，应考虑不能确保可靠性的这种区域，以期望地选择记录介质的尺寸，使得包含区域b-c中的被冗余地使用的喷嘴(第三喷射端口组)。当通过多个记录操作获取的颜色浓度数据组不匹配并且大大地不同时，即使在避免了当用扫描仪读取时不确保可靠性的区域的情况下，也不能获取精确的数据。在图13A 中的区域e-f中，存在由于上述的重复性误差导致的颜色浓度数据131和颜色浓度数据132 的差异。重复性误差可受以下因素影响墨的喷射精度、附着于记录介质上的喷射墨的位置精度、记录介质的表面的变化、干燥的波动、扫描仪读取的波动、和/或由于光电转换导致的电噪声。特别地，干燥的不均勻性是由打印墨的位置、记录介质的不一致性、以及热风和红外线的不一致性导致的，并且趋于高度随机。当通过一次记录测试图案执行输出校正时， 重复性误差不导致质量的问题。但是，当通过组合被多次执行的分段记录而记录的测试图案来执行输出校正时，可能产生像差。根据本实施例，随机发生的原因的变化(variance)的加法性(additivity)所需的数据组的数量被相乘。相乘的次数=(实际的误差数量/希望的误差数量)2 (2)在本实施例中，关于希望的误差数量，可以在产品设计期间根据由于噪声等导致的S/N比来估计实际的误差数量。根据估计的数量，计算需要的重叠宽度。通过在上述的传输精度、位置检测和校正的限制范围内沿χ方向分配(allot)相乘次数，可以防止喷嘴的性能分析校正的分辨率降低。可通过测量实际的使用条件而确定需要的相加次数以设定需要的重叠宽度。图14示出根据本实施例的用于校正的流程。首先，执行分析和校正以校正头位置 (HP)之间的重复性误差。然后，对于用于减少在头位置(HP)的接合部分(喷嘴重叠区域) 处产生的像差的分析和校正，实施边缘部处理。该过程在步骤S1401开始。在步骤S1402和S1403，计算头位置(HP)处的重叠区域的特性差。在本实施例中，根据喷嘴的区域e-f的颜色浓度数据的平均值来确定比值。通过读取在HPl处记录的图案而获取的颜色浓度数据由D [P1] [Y] (a彡Y彡c)表示。类似地，通过读取在HP2处记录的图案而获取的颜色浓度数据由D[P2] [Y] (b ^ Y ^ d) 表示。这里，Y表示记录头的沿y方向的喷嘴位置。基于这些颜色浓度数据组，HPl处的区域e-f中的颜色浓度数据的平均值由Dave[Pl] [e-f]表示，并且，HP2处的区域e_f中的颜色浓度数据的平均值由Dave[P2] [e-f]表示。计算两个平均值的比值，并且由此确定系数 K0K = Dave [PI] [e-f] /Dave [P2] [e-f] (3)
然后，在步骤S1404，将所确定的系数K乘以记录头的整个喷嘴区域。在本实施例中，HP2的平均值与HPl的平均值匹配。Dpi [P2] [Y] = KXDave [P2] [Y](4)通过该过程，HPl和HP2之间的颜色浓度差可被减小。通过以这种方式计算比值(K)而执行校正，可以减少由于例如因干燥导致的动态范围的差异或者扫描仪的亮度信号的差异导致的颜色浓度差。可通过计算HPl处的区域 e-f中的颜色浓度数据的平均值和HP2处的区域e_f中的颜色浓度数据的平均值的差值来确定系数K'并将其加到HP2处的记录头的整个喷嘴区域上，来减少诸如传感器的暗电流和模拟电路的飘移的原因的影响。K' = Dave[Pl] [e-f]-Dave[P2] [e-f](5)Dpl[P2] [Y] =K' +D[P2] [Y](6)这里，Y表示HP2处的记录头沿y方向的喷嘴位置。以上描述了用于校正不同的头位置(HP)的颜色浓度数据的重复性误差的分析和校正。以这种方式，通过向整个区域添加HPl和HP2处的颜色浓度数据的重叠区域，当通过扫描仪读取测试图的边缘部时，也减少来自光学系统的MTF的光和来自照明的散射光的影响。下面，将参照图1 描述当组合重叠区域中的颜色浓度数据组时执行的校正。由于重复性误差在步骤S1404中被减小，因此，头位置处的重叠区域中的喷嘴的平均颜色浓度匹配。但是，由于重复性误差以外的原因而保留并且在各头位置处的记录和分析期间出现的噪声成分导致依赖于记录头沿y方向的位置的差异。除了随机出现的原因以外， 这种重复性误差以外的原因也可能是干燥和扫描仪的不一致性。由于作为重复性误差的校正结果，平均颜色浓度匹配，因此在使用在头位置中的任一个处获得的分析值时没有问题。但是，在各头位置的边界处，当包含与在各头位置处产生的噪声具有低的相关性 (correlation)水平的噪声成分时，变化变得不连续，并且，校正误差可能导致有缺陷的图像。因此，在重叠区域中，在作为HPl的边界的位置b处，HPl的数据被加权，并且，在作为 HP2的边界的位置c处，HP2的数据被加权。在步骤S1406，为了减少在区域b-c中产生的像差，对于各头位置处的记录头的颜色浓度数据执行以与y方向的位置对应的比值进行的加权平均。其中，由于端部的噪声大， 所以可以将基于第二校正测试图案的比色结果的权重设为比用于校正包含于第三喷射端口组中并且比预定的喷射端口更接近第一边缘的喷射端口的校正数据的权重大。Dwa[Y] = α D[P1] [Y] + (l-a )Dp 1[P2] [Y] (0 ≤ α ≤ 1，b ≤ Y ≤ c) (7)这里，当Y = b时，α = 1，并且，当Y = c时，α =0。如上所述，如下面所示的那样，根据y方向的位置Y计算校正后的颜色浓度数据 D[Y](步骤 S1407)。
权利要求
1.一种喷墨记录装置，被配置为通过在沿与预定方向相交的方向关于记录介质相对地扫描记录头的同时喷射墨而在记录介质上记录图像，所述记录头具有沿预定方向布置的用于喷射墨的多个喷射端口，所述喷墨记录装置包括第一校正测试图案记录单元，被配置为使用从记录头的第一边缘起连续对准的喷射端口的第一喷射端口组来记录第一校正测试图案，所述第一喷射端口组中的喷射端口的数量比记录头的喷射端口的数量少；第二校正测试图案记录单元，被配置为使用沿预定方向连续对准的喷射端口的第二喷射端口组来记录第二校正测试图案，所述第二喷射端口组中的一部分喷射端口选自第一喷射端口组中的喷射端口和不包含于第一喷射端口组中的喷射端口 ；以及校正数据产生单元，被配置为基于第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果而产生用于校正与包含于第一喷射端口组和第二喷射端口组中的喷射端口对应的图像数据的校正数据。
2.根据权利要求1的喷墨记录装置，其中，校正数据产生单元基于第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果而产生用于校正与第三喷射端口组对应的图像数据的校正数据，所述第三喷射端口组包含既包含在第一喷射端口组又包含在第二喷射端口组中的喷射端口。
3.根据权利要求2的喷墨记录装置，其中，校正数据产生单元通过基于第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果而改变权重来产生用于校正包含于第三喷射端口组中的喷射端口的校正数据。
4.根据权利要求3的喷墨记录装置，其中，校正数据产生单元产生用于校正包含于第三喷射端口组中的预定的喷射端口的校正数据，使得基于第二校正测试图案的比色结果的权重比用于校正包含于第三喷射端口组中并且比所述预定的喷射端口更接近第一边缘的喷射端口的校正数据的权重大。
5.根据权利要求2的喷墨记录装置，其中，校正数据产生单元基于与第三喷射端口组对应的第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果之间的差值，对第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果中的至少一个进行校正之后，产生校正数据。
6.根据权利要求1的喷墨记录装置，其中，校正数据产生单元对于各喷射端口产生校正数据。
7.根据权利要求1的喷墨记录装置，还包括获取单元，被配置为通过对第一校正测试图案和第二校正测试图案执行比色而获取比色结果。
8.—种通过在沿与预定方向相交的方向关于记录介质相对地扫描记录头的同时喷射墨而在记录介质上记录图像的喷墨记录方法，所述记录头具有沿预定方向布置的用于喷射墨的多个喷射端口，所述喷墨记录方法包括以下步骤使用从记录头的第一边缘起连续对准的喷射端口的第一喷射端口组来记录第一校正测试图案，第一喷射端口组中的喷射端口的数量比记录头的喷射端口的数量少；使用沿预定方向连续对准的喷射端口的第二喷射端口组来记录第二校正测试图案，第二喷射端口组中的一部分喷射端口选自第一喷射端口组中的喷射端口和不包含于第一喷射端口组中的记录头上的喷射端口 ；以及基于第一校正测试图案的比色结果和第二校正测试图案的比色结果而产生用于校正与包含于第一喷射端口组和第二喷射端口组中的喷射端口对应的图像数据的校正数据。
全文摘要
本发明涉及喷墨记录装置和喷墨记录方法。当记录头的宽度比具有最大可传输宽度的记录介质的宽度大时，与记录头的整个区域中的喷射端口对应的记录图像不能被校正。使用记录头的一部分中的喷射端口记录多个校正测试图案，并且，基于测试图案的比色结果而产生用于校正与记录头的整个区域中的喷射端口对应的图像的校正数据。以这种方式，要由记录头的整个区域中的喷射端口记录的图像数据被校正。
文档编号B41J2/01GK102555457SQ201110349589
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月8日 优先权日2010年11月10日
发明者三宅信孝, 中川纯一, 井口良介, 后藤文孝, 小野光洋, 山田显季, 池田彻, 石川智一, 香川英嗣 申请人:佳能株式会社