JP5211838B2 - 補正値算出方法、及び、液体吐出方法 - Google Patents
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Description
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
このような補正値算出方法によれば、データにて指示された以上に、ドット間隔(液体痕の間隔)が空いてしまうことを防止し、また、ある画素データに対応する媒体上の領域(即ち、ノズル列の端部が対応する媒体上の領域)に液体が吐出され過ぎてしまうことを防止する補正値を算出できる。例えば液体吐出装置がプリンタであれば濃度むらを防止できる。また、第1ノズル列と第2ノズル列との特性差を緩和できる。
このような補正値算出方法によれば、データにて指示された以上にドット間隔が空いてしまうことを防止し、また、ノズル列の端部が対応する媒体上の領域に液体が吐出され過ぎてしまうことを防止する補正値を算出できる。また、液体吐出装置がプリンタであれば画像の粒状性が高められる。
このような補正値算出方法によれば、第1ノズル列と第2ノズル列との特性差を緩和できる補正値を算出できる。
このような補正値算出方法によれば、データにて指示された以上にドット間隔が空いてしまうことを防止し、また、ノズル列の端部が対応する媒体上の領域に液体が吐出され過ぎてしまうことを防止する補正値を算出できる。
このような補正値算出方法によれば、第1ノズル列と第2ノズル列との特性差を緩和できる補正値を算出できる。
このような補正値算出方法によれば、データにて指示された以上にドット間隔が空いてしまうことを防止し、また、ノズル列の端部が対応する媒体上の領域に液体が吐出され過ぎてしまうことを防止する補正値を算出できる。
このような液体吐出方法によれば、データにて指示された以上にドット間隔が空いてしまうことを防止でき、また、ノズル列の端部が対応する媒体上の領域に液体が吐出され過ぎてしまうことを防止できる。
以下、インクジェットプリンタ(以下、プリンタ1という)を液体吐出装置の一例として、以下に説明する。
図4Aは、2つのヘッド42(1),42(2)が本実施形態とは異なる位置に配置された状態を示す図である。説明のため、ノズル列が有するノズル数を減らしている。図中の2つのヘッド42(1),42(2)は、奥側のヘッド42(1)のノズル列の手前側端部と、手前側のヘッド42(2)のノズル列の奥側端部とが重なっていない。即ち、奥側のヘッド42(1)のノズル列の最も手前側に位置するノズルと、手前側のヘッド42(2)のノズル列の最も奥側に位置するノズルとの間隔が180dpiとなるように、2つのヘッド42(1),42(2)が配置されている。
図6は、本実施形態の印刷方法の概略を示す図である。例えば、ドットが搬送方向に所定間隔おきに並んだラスタラインが、幅方向にノズルピッチ(180dpi)で並ぶ画像を印刷する際に、本実施形態では、第1重複ノズル及び第2重複ノズルも、それ以外のノズルと同様に、搬送方向に所定間隔おきにドットを形成する。そのため、ヘッド41に取付誤差が生じず、第1重複ノズル(例えば#8)と、それに対応する第2重複ノズル(例えば#1)とが、搬送方向に並んで位置する場合、第1重複ノズルにより形成されるドット列と、第2重複ノズルにより形成されるドット列とが、重なって形成される。図6では、第2ヘッド41(2)の取付誤差により、第2重複ノズルが第1重複ノズルに対して幅方向の手前側に位置している。また、比較例の部分オーバーラップ印刷(図5)では、印刷されないドットを斜線のドットにて示している。
一方、比較例の部分オーバーラップ印刷では、重複領域に対応する1つの画素データに対して、第1重複ノズルか、又は、第2重複ノズルが割り当てられる。そして、第1重複ノズルが割り当てられた画素データと、第2重複ノズルが割り当てられた画素データにより、第1重複ノズルによるドットと第2重複ノズルによるドットが交互に並んだラスタラインが形成される。
図9Aは、テストパターンを示す図であり、図9Bは、補正用パターンを示す図である。コンピュータ60はプリンタドライバに従ってプリンタ1に図9Aに示すようなテストパターンを印刷させる。このとき、重複ノズルが割り当てられた画素データ(ある画素データに相当)に基づいて、その画素データと対応する媒体上の領域に対して、第1重複ノズルと第2重複ノズルとからインクを吐出させる。一方、重複ノズル以外のノズルが割り当てられた画素データと対応する媒体上の領域に対しては、1つのノズルからインクが吐出される。
次に、印刷されたテストパターンをスキャナで読み取り、読取階調値を取得する。例えば、図9Aに示すように、テストパターンが印刷された用紙のシアンの補正用パターンを囲む範囲(一点鎖線)を読取範囲とすればよい。同様に、他のノズル列が形成した補正用パターンも読み取る。読み取った補正用パターンの画像(一点鎖線の範囲)が傾いている場合には、画像の傾きθを検出し、画像データに対して傾きθに応じた回転処理を行う。
図10に示すように、重複領域に属する列領域の読取階調値は、重複領域以外の列領域の読取階調値よりも高い階調値となっている。そこで、スキャナによるテストパターンの読取階調値に基づいて、重複領域(第1ノズルと第2ノズルとから液体が吐出される領域に相当)の補正値を算出する。また、重複領域に限らず、図10に示すように、列領域ごとにも濃度のばらつき(読取階調値のばらつき)が発生している。本実施形態では、重複領域の濃さを補正するだけでなく、この列領域ごとの濃度のばらつきも補正する。そのためには、同一の階調値における列領域ごとの濃度のばらつきをなくせばよい。即ち、各列領域の濃度を一定の値に近づけることで、濃度むらが改善される。
Sbt=Sb+(Sc−Sb)×{(Cbt−Cbi)/(Cci−Cbi)}
Sbt=Sa+(Sb−Sa)×{(Cbt−Caj)/(Cbj−Caj)}
Hb=(Sbt−Sb)/Sb
図12は、補正値テーブルである。補正値Hの算出後、補正値Hをプリンタ1のメモリ53に記憶させる。補正値テーブルには、3つの指令階調値に対する3つの補正値(Ha_i,Hb_i,Hc_i)が列領域iごとに対応付けられている。補正値テーブルには、ヘッドユニット40の1回のパスにて印刷の対象となる列領域の補正値Hが記憶される。そして、列領域番号176から180の補正値Hが重複領域の補正値Hとなる。
図13は、第1実施形態の印刷データ作成処理のフローである。プリンタ1の製造工程において、濃度むら補正のための補正値Hが算出され、補正値Hがプリンタのメモリ53に記憶された後、プリンタ1は出荷される。そして、ユーザーが、プリンタ1を使用する際にプリンタドライバをインストールすると、プリンタドライバはプリンタ1に対してメモリ53に記憶されている補正値Hをコンピュータ60に送信するように要求する。プリンタドライバは、プリンタ1から送られてくる補正値Hをコンピュータ60内のメモリに記憶する。
S_out=Sc×(1+Hc)
S_out=Sa+(S’bt−S’at)×{(S_in−Sa)/(Sb−Sa)}
前述の第1実施形態では、重複ノズルによりドットが重なるように形成される重複領域の濃さを、列領域ごとの補正値Hにより補正している。この第2実施形態では、重複領域に対して、列領域ごとの補正値Hによる補正と、後述の濃度補正処理(補正例1〜補正例3)を行う。つまり、濃度補正処理では補正しきれない濃度むらを、列領域ごとの補正値Hにより補正することになる。そのため、重複領域の濃度補正をより精度良く行うことができる。以下、濃度補正処理の方法について説明する。
図15Aは、本実施形態のプリンタ1が印刷可能なドットの種類を示す図である。本実施形態の1つの画素は、「特大ドットを形成する」、「大ドットを形成する」、「中ドットを形成する」、「小ドットを形成する」、「極小ドットを形成する」、「ドットを形成しない」、の6階調にて表現される。
前述の補正例1では、図15Bに示すように、重複画素データが「大ドット形成」を示している場合に、その全ての重複画素データを、第1重複ノズルと第2重複ノズルによりそれぞれ中ドットが形成されるデータに置き換えているが、これに限らない。
本実施形態では、2つのヘッド41(1),41(2)の繋ぎ目部分(ヘッドの重複部分)にて画像が印刷される重複領域において、第1ヘッド41(1)のノズルと第2ヘッド41(2)のノズルとによりドットが重なるように形成される。そのため、2つのヘッド41(1),41(2)の特性差が画像に現れ難い。そして、この補正例2では、更に、ヘッド41(1),41(2)の特性差を緩和するために、ハーフトーン処理後の重複画素データを、第1重複ノズル用の画素データと第2重複ノズル用の画素データとに置き換える際に、階調性をもたせる。そのため、補正例2の濃度補正処理は、補正例1と同様に(図7)、ハーフトーン処理後に行われる。
図20は、印刷データ作成中における補正例3の濃度補正処理のイメージ図である。ハーフトーン処理前の画素データは高階調数(256階調)のデータである。ここで、全ての画素データが「階調値200」を示しているとする。その後、濃度補正処理にて、重複ノズルが割り当てられる重複画素データの階調値を半分の「100(第1階調値と第2階調値に相当)」にする。
図22は、第2実施形態における列領域ごとの補正値Hの算出フローである。この第2実施形態では、上述の濃度補正処理(補正例1〜補正例3)では補正しきれない濃度むらを、列領域ごとの補正値Hにより補正する。そのため、第1実施形態にて示しているテストパターン(図9)を印刷する際に、第2実施形態では、重複ノズルが割り当てられる指令階調値(Sa〜Sc)を補正した後にテストパターンを印刷させる(S201,S202)。例えば、濃度補正処理の補正例1を行う場合には、補正値Hを算出するためにテストパターンを印刷する際に、指令階調値(Sa〜Sc)をハーフトーン処理した画素データにおいて、重複ノズルが対応付けられる画素データが示すドットサイズ以下のドットを、第1重複ノズルと第2重複ノズルとによりそれぞれ形成させる。このように、重複領域に対して濃度補正処理(補正例1〜補正例3)がなされたテストパターンをスキャナに読み取らせ、読取階調値を取得する(S203)。なお、重複ノズル以外のノズルが対応付けられる指令階調値(画素データ)は濃度補正処理することなく、そのままの指令階調値に基づいてテストパターンが印刷される。そして、テストパターンから取得した読取階調値に基づいて、前述の第1実施形態と同様に補正値Hを算出する(S204)。そうすることで、重複領域に対して濃度補正処理(補正例1から補正例3)を行ったが、重複領域が未だ濃く印刷される場合には、重複領域が淡くなるような補正値Hを算出し、重複領域が淡く印刷されすぎてしまった場合には、重複領域が濃くなるような補正値Hを算出する。そうすることで、重複領域と他の列領域との濃度むらをより解消でき、高画質な画像が得られる。そうして算出された補正値Hをプリンタ1のメモリに記憶させる(S205)。
図23は、第2実施形態の印刷データの作成処理のフローである。プリンタドライバは、ユーザーからの印刷命令を受けると、画像データを解像度変換処理し(S301)、色変換処理した後に(S302)、高階調にて示された画素データを、その画素データが割り当てられる列領域の補正値Hに従って、階調値が補正される(S303)。補正値Hによる階調値変換処理は、前述の第1実施形態にて示している方法と同様である。その後、重複領域に対して補正例1または補正例2の濃度補正処理を行う場合(1)には、補正値Hにて補正された画素データをハーフトーン処理した後に、更に、重複領域に対応する画素データを、第1重複ノズル用の画素データと第2重複ノズル用の画素データ(ドットデータ)に置き換える。また、重複領域に対して補正例3の濃度補正処理を行う場合(2)には、補正値Hにて補正された画素データのうちの重複領域に対応する画素データの階調値を半分にするなどして補正し(例えば図20,図21)、ハーフトーン処理する。そうして、印刷データは、最後にラスタライズ処理され(S305)、プリンタ1に送信される。このように、列領域ごとの補正値Hにより重複領域に対応付けられる画素データを補正し、更に、重複領域に対して補正例1から補正例3の濃度補正処理を行うことで濃度むらをより精度良く補正できる。また、列領域ごとの補正値Hにより重複領域以外の領域も補正することで、高画質な画像が得られる。
上記の各実施形態は、主としてインクジェット方式のプリンタを有する印刷システムについて記載されているが、濃度むら補正方法等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、重複領域以外の領域も補正値Hにより補正されているが、これに限らず、重複領域のみ補正値Hにより補正してもよい。また、列領域ごとに補正値Hを算出し、列領域ごとに画素データ(階調値)を補正しているが、これに限らず、プリンタ1にテストパターンを印刷した読取結果に基づいて、重複領域全体の補正値を算出してもよい。
前述の実施形態では、連続媒体を印刷領域に搬送した後に、ヘッドユニット40を搬送方向と連続媒体の幅方向に交互に移動しながら画像を形成し、画像形成後には、再び、印刷されていない連続媒体の領域を印刷領域に搬送し、これを繰り返すことで連続媒体に画像を印刷するインクジェットプリンタを例に挙げているがこれに限らない。例えば、複数のヘッドを有するヘッドユニットがキャリッジにより移動方向(前述のプリンタ1における搬送方向に相当)に移動しながらラスタラインを形成する動作と、単票紙を移動方向と交差する方向である搬送方向(前述のプリンタ1における幅方向に相当)に搬送する動作とを交互に繰り返すシリアル式のプリンタにおいても本件発明を適用できる。この場合、ヘッドは搬送方向に複数のノズルが並んだノズル列を備える。そして、一方のヘッドのノズル列の搬送方向における下流側端部と、他方のヘッドのノズル列の上流側端部とが重なるように、複数のヘッドを配置する。そして、そのノズル列の端部と対向する媒体の領域に対しては、同じ画素データに基づいて、異なるヘッドのノズルからそれぞれインクを吐出させる。その結果、ヘッドの取付誤差等により発生する濃度むらを解消できる。
また、紙幅方向に沿ったノズル列を有する複数のヘッドが、紙幅方向に並んでいるラインヘッドプリンタであっても、本件発明を適用できる。ラインヘッドプリンタでは、紙幅方向いっぱいにノズルが並び、そのノズルの下を用紙が紙幅方向と交差する方向である搬送方向に停まることなく搬送される際に、各ノズルからインクが吐出されることによって画像が完成する。この場合、紙幅方向に隣り合うヘッドの一方のヘッドのノズル列端部と他方のヘッドのノズル列端部とが重なり合うように、各ヘッドを配置する。そして、ノズル列の端部と対向する媒体の領域に対しては、同じ画素データに基づいて、異なるヘッドのノズルからそれぞれインクを吐出させる。その結果、ヘッドの取付誤差等による濃度むらを解消できる。特にラインヘッドプリンタは多数のヘッドを有し、他のプリンタに比べて、取付誤差による濃度むらが発生しやすいと言えるため、本件発明が有効に適用できる。
前述の実施形態では、液体吐出方法を実施する液体吐出装置(一部)としてインクジェットプリンタを例示していたが、これに限らない。液体吐出装置であれば、プリンタ(印刷装置)ではなく、様々な工業用装置に適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルター製造装置や有機ELディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへDNAを溶かした溶液を塗布してDNAチップを製造するDNAチップ製造装置、回路基板製造装置等であっても、本件発明を適用することができる。
また、液体の吐出方式は、駆動素子(ピエゾ素子)に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより液体を吐出するピエゾ方式でもよいし、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によって液体を吐出させるサーマル方式でもよい。
前述の実施形態のプリンタ1の印刷方式はバンド印刷としているがこれに限らない。例えば、ヘッドユニット40の搬送方向への1回の移動(パス)で記録されるラスタライン間に、当該パスでは記録されないラスタラインが挟まれるようなインターレース印刷をするとしてもよい。重複ノズルが対応付けられる列領域に対して、第1重複ノズルと第2重複ノズルとからそれぞれ液体を吐出させることで、ドット間隔が空きすぎてしまうことを防止できる。また、プリンタ1が行う印刷方式に合わせてテストパターンを印刷し、重複ノズルが対応付けられる列領域の補正値Hを算出し、濃度補正を行うことで、重複ノズルでドットが重なるように形成されることによる列領域の誤差を補正でき、濃度むらが抑制される。
10 コントローラ、11インターフェース部、12 CPU、
13 メモリ、14 ユニット制御回路、
20 搬送ユニット、21 搬送ローラ、
30 駆動ユニット、31 第1ステージ、32 第2ステージ、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、42 ヘッド、
50 検出器群、60 コンピュータ
Claims (2)
- 媒体に液体を吐出する複数のノズルが所定方向に並んだ第1ノズル列と、媒体に液体を吐出する複数のノズルが前記所定方向に並んだ第2ノズル列であって、前記所定方向の一方側の端部が前記第1ノズル列の前記所定方向における他方側の端部と重なるように配置された第2ノズル列と、を有する液体吐出装置が、ある画素データに基づいて、前記第1ノズル列の前記他方側の端部に属する第1ノズルと前記第2ノズル列の前記一方側の端部に属する第2ノズルとから、前記ある画素データに対応する前記媒体上の領域に液体を吐出し、別の画素データに基づいて、前記端部に属さない前記ノズルから、前記別の画素データに対応する前記媒体上の領域に液体を吐出して、テストパターンを形成するステップと、
前記テストパターンをスキャナに読み取らせ、前記所定方向と交差する方向に沿ったドット列が形成される前記媒体上の領域である列領域ごとに読取階調値を取得するステップと、
前記列領域ごとの前記読取階調値に基づいて、前記第1ノズルと前記第2ノズルとから液体が吐出される前記列領域に対応する画素データを補正する補正値と、前記端部に属さない前記ノズルから液体が吐出される前記列領域に対応する画素データを補正する補正値とを、前記列領域ごとに算出するステップと、
を有し、
前記テストパターンを形成するステップにおいて、ハーフトーン処理により、前記テストパターンを形成するための各画素データの示す階調値を、前記各画素データに対応する前記媒体上の領域に形成すべきドットサイズを示すドットデータに変換し、
前記ある画素データに対応する前記媒体上の領域に、前記ある画素データの前記ドットデータが示すドットサイズ以下のドットを、前記第1ノズルと前記第2ノズルとにそれぞれ形成させ、
前記液体吐出装置では、ある第1ノズルとある第2ノズルとが重なり、別の第1ノズルと別の第2ノズルとが、前記ある第1ノズル及び前記ある第2ノズルよりも、前記他方側に位置して重なり、
前記テストパターンを形成するステップにおいて、前記ある第2ノズルよりも前記ある第1ノズルに大きいサイズのドットを形成させ、前記別の第1ノズルよりも前記別の第2ノズルに大きいサイズのドットを形成させる、
補正値算出方法。 - 媒体に液体を吐出する複数のノズルが所定方向に並んだ第1ノズル列と、媒体に液体を吐出する複数のノズルが前記所定方向に並んだ第2ノズル列であって、前記所定方向の一方側の端部が前記第1ノズル列の前記所定方向における他方側の端部と重なるように配置された第2ノズル列と、を有する液体吐出装置の液体吐出方法であって、
前記液体吐出装置が媒体に液体を吐出するための画素データを、前記所定方向と交差する方向に沿ったドット列が形成される前記媒体上の領域である列領域ごとの補正値で補正するステップと、
補正された前記画素データに基づいて、前記第1ノズル列の前記他方側の端部に属する第1ノズルと前記第2ノズル列の前記一方側の端部に属する第2ノズルとから、その補正された前記画素データに対応する前記媒体上の領域に液体を吐出し、補正された別の前記画素データに基づいて、前記端部に属さない前記ノズルから、その補正された別の前記画素データに対応する前記媒体上の領域に液体を吐出するステップと、
を有し、
ある画素データに基づいて、前記第1ノズルと前記第2ノズルとから、前記ある画素データに対応する前記媒体上の領域に液体が吐出され、別の画素データに基づいて、前記端部に属さない前記ノズルから、前記別の画素データに対応する前記媒体上の領域に液体が吐出されることにより形成されたテストパターンを、スキャナに読み取らせて取得した前記列領域ごとの読取階調値に基づいて、前記第1ノズルと前記第2ノズルとから液体が吐出される前記列領域に対応する画素データを補正する補正値と、前記端部に属さない前記ノズルから液体が吐出される前記列領域に対応する画素データを補正する補正値とが、前記列領域ごとに算出され、
前記テストパターンが形成される際に、ハーフトーン処理により、前記テストパターンを形成するための各画素データの示す階調値が、前記各画素データに対応する前記媒体上の領域に形成すべきドットサイズを示すドットデータに変換され、
前記ある画素データに対応する前記媒体上の領域に、前記ある画素データの前記ドットデータが示すドットサイズ以下のドットが、前記第1ノズルと前記第2ノズルとによりそれぞれ形成され、
前記液体吐出装置では、ある第1ノズルとある第2ノズルとが重なり、別の第1ノズルと別の第2ノズルとが、前記ある第1ノズル及び前記ある第2ノズルよりも、前記他方側に位置して重なり、
前記テストパターンが形成される際に、前記ある第2ノズルよりも前記ある第1ノズルにより大きいサイズのドットが形成され、前記別の第1ノズルよりも前記別の第2ノズルにより大きいサイズのドットが形成される、
液体吐出方法。
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