(57)【要約】【課題】ＩＪ方式の複数ヘッドで１色を構成するプリンタ装置における濃度むら補正のための補正テーブル作成法に関する。補正テーブルを単ヘッドで印字したパターンを読み取り、算出したラスターデータを合成したデータにより作成することによるヘッド交換後の調整作業の効率化を目的とする。【解決手段】ＩＪ方式のプリンタ装置に、外部計算機、印字物読み取り装置を含む。単ヘッドにより印字された複数階調パターンを印字物読み取り装置において読み取り、各ラスターのデータを生成した後、補正テーブルを作成する。これによって通常の印字のように複数ヘッドを重ねて印字しなくても、単ヘッドでの印字パターンにより補正テーブルができることを可能とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を液状のインクで印字するインクジェットプリンタ装置において、画像を記憶する画像記憶装置を有し、記憶された画像を液状のインクで印字出来るように、加工・処理する画像処理装置を有し、画像処理された印字データを一時的に記憶する、印字データ記憶装置を有し、印字に関する印字データ以外のデータや制御信号を生成する印字制御生成装置を有し、印字装置によって複数の走査、複数のヘッドから蔽状のインクを吐出することによって印字画像を形成する印字装置を含むことを特徴とするインクジェットプリンタ装置において、上記画像処理装置のなかに、使用するヘッドあるいはノズルに対して、最適な印字データを形成するために画像データを加工することを特徴とし、加工変数を記憶できる加工変数記憶装置を含み、上記インクジェットプリンタ装置に、単ヘッドのみで印字された濃度むら補正用印字パターンを読み取るための印字物読み取り装置と、読み取り画像から単ヘッドの特性を示すデータを算出する計算機を含むインクジェットプリンタ装置。
【請求項２】
上記インクジェットプリンタ装置の単ヘッドで補正用パターンを印字し、上記計算機によって算出された１つの色を構成する複数の単ヘッドから得られるデータを合成する演算手段を有し、その合成されたデータより補正テーブルを作成することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ装置。
【請求項３】
上記インクジェットプリンタ装置とは別の単ヘッドのみの印字が可能な簡単な装置において、補正用印字パターンを印字し、上記計算機によって単ヘッドの特性を示すデータを算出し、１つの色を構成する複数のヘッドの単ヘッドデータを合成し、そのデータにより補正テーブルを作成することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液状のインクを用いて記録を行い、交換可能なヘッドを持つ、複写機、ファクシミリ等の記録機器、通信機器、事務機器、複合機器、プリンタ、捺染機等の濃度むら補正の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印字の高速化、高品位化を実現している１つのインク色を複数のヘッドで構成しているインクジェットプリンタは、複数のヘッド、あるいはノズルを有し、各インク色を横成する複数のヘッドそれぞれに異なった出力をさせ、その印字画像を重ねあわせることで高速化、高品位化を実現する構成になっている。また複数のヘッド、あるいはノズルを保持しているインクジェットプリンタは、印字のむらを補正し画質を保持する手段として、複数のヘッド、あるいはノズルから出力され、通常の印字と同様に印字される補正用印字パターンから、複数のヘッド、あるいはノズルから出力、形成される画像に対してむらを補正するための補正テーブルを求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ヘッドを交換するたびに新たな補正テーブルを作成するための複数のヘッド、あるいはノズルから出力され、通常の印字と同様に印字される補正用印字パターンを印字しなくてはならない。その為、印字途中にヘッド交換が生じるたびに、新たに使用する複数ヘッドでの補正用印字パターンを印字しなくてはならず、ヘッド交換後の調整に時間がかかる。また、印字途中の印字媒体を装置より退避させて補正用印字パターンを印字すると印字再開時に印字媒体を元の印字開飴位置に復帰させるのは難しいので、印字途中の印字媒体の画像の連続性を保つことができず、このパターン専用の印字領域を通常の印字領域と別の領域に設けると装置が大きくなってしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヘッド交換時に、通常の印字と同様に、新たに使用する複数ヘッドで形成される補正用印字パターンを印字することなく、新たな補正テーブルを作成することによるヘッド交換後の調整の効率化を目的とする。これを達成するために、本発明は、プリンタ装置、または単ヘッドのみの印字が可能な簡単な印字装置において、単ヘッドで濃度むら補正用印字パターンを印字し、この印字パターンを印字物読み取り装置で読み取り、外部計算機によって単ヘッドの濃度を算出し、データ格納手段により、単ヘッドの濃度データを格納する。同じインク種、インク色を構成する複数の単ヘッドの濃度データ、または輝度データを読み込み手段により読み込み、合成演算手段により単ヘッドの濃度データ、または輝度データを合成し、一つのインク種、インク色の濃度データ、または輝度データを作成する。その濃度データ、または輝度データより、濃度補正テーブル作成手段によって濃度補正テーブルを作成することを可能とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１にシステムの構成例を示す。１はプリンタ装置、２は外部計算機、３はプリンタ１で印字した印字パターンを読み込むスキャナ装置である。
【０００６】
プリンタ１は転送された多値の画像データを記憶しておく画像記憶装置１１と、記憶された多値の画像データを実際の印字データに変換する画像処理装置１２と、画像処理装置１２によって生成された印字データを一時記憶しておく印字データ記憶装置１３と、印字を制御している印字制御装置１６によって印字データの印字を行う印字装置１４から構成されている。また画像処理装置１２は加工変数記憶装置１６に記憶された、変数によって処理を行う。
【０００７】
外部計算機２は印字物読み取り装置で読み取った読み取り画像を一時記憶する読み取り画像記憶領域２１と、読み取り画像を処理し単ヘッドのデータを算出する読み取り画像処理手段２２と、算出された単ヘッドのデータを格納する単ヘッドデータ格納領域２３と、複数の単ヘッドデータを合成する合成演算手段２４と、その処理されたデータと、基準値格納領域２８に格納された基準値とを比較する仕較手段２６と、その結果濃度補正テーブル作成手段２６によって作成された濃度補正テーブルを格納する濃度補正テーブル格納領域２７から構成されている。
【０００８】
プリンタ１は基本４色のＣＭＹＫインクに特色４色を搭載し、全部で８色のインクで画像を構成している。また１色につき、布送り方向に前後に配置された２つのヘッドで印字を行う。前のヘッドをＦｒｏｎｔヘッド（以下Ｆヘッド）、後ろのヘッドをＲｅａｒヘッド（Ｒヘッド）と呼ぶことにする。プリンタ１に使用しているヘッドは１４０８ノズルを有し、中央の１３６０ノズルが印字有効ノズルである。そのうち中央の１３４４ノズルで印字を行い、上下８ノズルは縦レジ調整用に使用している。したがって１スキャンで印字する幅は１３４４ラスター分の幅であり、これを１バンドと呼ぶことにする。
【０００９】
外部計算機２からプリンタ１に転送された多値の画像データを印字装置で印字するまでの処理のフローチャートを図３に示す。
【００１０】
１．ホストコンピュータから転送された多値の画像データは画像記憶装置に記憶される。ここから１バンドごとにデータが読み出されていく。
【００１１】
加工変数記憶装置には、パレットテーブル、ガンマテーブル、濃度補正テーブル、縦レジ調節値、横レジ調整値が記憶されており、画像処理装置では以下の処理を行う。
【００１２】
２．パレット変換で各インク色の多値データに分解する。
【００１３】
３．ガンマ変換で各インク色ごとのガンマ変換を行う。
【００１４】
４．濃度補正テーブルによってヘッドの濃度補正を行う。
【００１５】
５．誤差拡散により２値化を行い、多値→２値に変換する。
【００１６】
６．各色の２値データをＦヘッド、Ｒヘッドのどちらで印字するかを決定するのがＳＭＳ（シーケンシャル・マルチ・スキャン）である。あるラスターに注目したとき、画像の左端から最初に現れるドットをから、Ｆ、Ｒ、Ｆ、Ｒ・・・・と交互に印字するように振り分ける。これによって連続したドットを同一ヘッドで印字することがなくなり、ヘッドの駆動周波数の倍速で印字を行うことが可能である。実際には各ラスターの画像の左端から最初に現れるドットは、奇数ラスターではＲヘッド、偶数ラスターではＦヘッドで印字するようになっている。
【００１７】
この時点で、１つの画像データは各ヘッドごとの２値データになっている。
【００１８】
７．ＴＭＣ基板では各ヘッドごとに、１バンドのデータをノズル列方向に１列ずつ、出力している。ヘッドのヘッド主走査方向の位置ずれを調整するのが横レジ調値であるが、横レジ調値に応じて１列分のデータの出力タイミングは異なる。
【００１９】
８．ＰＨＣ基板では、ノズル列方向の２値データを、実際に印字を行うノズルに対応させて出力する。ヘッドのノズル列方向の位置ずれを調整するのが縦レジ調値である。このヘッドは１３４４ノズルに加えて上下８ノズルが印字有効ノズルであるので、縦レジ調値は−８〜＋８の範囲である。縦レジ調値が±０の場合は中央の１３４４ノズルを使用するが、縦レジ調値が士１〜８の場合は実際に印字する１３４４ノズルを中央から１〜８ノズル分ずらしている。この縦レジ調値によって、１３４４ノズル分のデータを実際に印字を行うノズルに対応させて出力する。
【００２０】
９．印字データは、一時的に印字データ記憶装置に記憶される。
【００２１】
１０．最後に各ノズルの印字データを、印字制御装置でヘッド駆動データに変換し、印字装置にてインクを吐出させて印字を行う。
【００２２】
全部で１８本のヘッドは図５のようにキャリッジ内に１色につき２本のヘッドは布送り方向に２．５バンドの距離に配置されている。またヘッドはノズルフェイス面に対して垂直ではなく、図６のように１０度傾いている。このため、吐出したインク滴の一部が複数に分離して印字され、この主滴以外のドットをサテライトと呼ぶことにする。したがって、キャリッジが往方向に動いているときの印字ではサテライトが目立たないが、復方向に動いているときの印字ではサテライトが目立ち、同じノズルから吐出されたドットも、往方向での印字と復方向での印字でドット径に差があり、一般的に往方向での印字に比べて、復方向での印字の方が濃い。
【００２３】
以上を考慮すると、図７のようにキャリッジが往方向に動いている時のみに印字する片道印字のときは１バンド周期の濃度むらが、復方向に動いている時にも印字を行う往復印字では２バンド周期の濃度むらが発生する。したがって、２バンド分の濃度むら補正テーブル領域をプリンタ１に持たせることで、濃度むらを補正することが可能である。図４のような補正テーブル格納領域が２つあり、片道印字のときは１つのみを使用し、往復印字のときは奇数バンド、偶数バンドによって、使用する補正テーブルを切り替えている。
【００２４】
次に実際に濃度補正テーブルを作成するまでの説明をする。
【００２５】
各ヘッドのむらの状態を測定するため、補正テーブル・ガンマテーブル共にリニアな状態で各色Ｆ、Ｒヘッドごとに濃度むら補正用印字パターンの印字を行う。濃度むら補正用印字パターンは複数階調で構成されている。また、往復印字での補正テーブルを作成するときのために、２バンド以上のラスターで構成されている。２バンドぴったりであると、これを読み取り装置で読み取った時、印字用紙の白の反射光によって、境界部分が白っぽくなってしまうからである。２バンド分のラスター＋上下４４ラスター程度で十分である。
【００２６】
例えば濃度補正用印字パターンが図８のように４階調で構成されており、Ｂｋ用の濃度補正テーブルを作成する手順を説明する。４階調は画像データ６４、１２８、１９２、２５５であるとする。
【００２７】
まず、Ｆヘッド、Ｒヘッドそれぞれ独立に印字した濃度むら補正用印字パターンを印字物読み取り装置で読み取る。読み取ったＲＧＢフルカラーの読み取り画像を、外部計算機２の読み取り画像記憶領域２１に保存する。読み取り画像処理手段２２では、以下の手順により、各ラスターのスキャンデータを生成する。
【００２８】
１．Ｒ，Ｇ，Ｂのうちもっとも感度のよいチャネルのデータのみを選択する。
【００２９】
２．ある画像データＬで印字された階調部分の濃度を測定する。その階調部分内の印字方向に２６６画素の平均値を算出する。
【００３０】
３．図９のようなスキャンデータが得られた場合、あるしきい値以下の値をとる範囲Ａを求める。
【００３１】
４．範囲Ａの中心から２バンド分のデータを各ラスターのスキャンデータとして決定する。
【００３２】
５．片道印字のときは、１バンド分の補正テーブルを求めればよく、既に２バンド分のデータが得られているので、２バンド分のデータを平均することでより平均的な１バンド分のスキャンデータを得ることができる。
【００３３】
生成された各単ヘッドの各ラスターのスキャンデータは単ヘッドデータ格納領域２３に格納される。合成演算手段２４では、単ヘッドデータ格納領域２３より、フロントのデータとリアのデータを読み込み、それぞれの加算データをＢｋインクのラスターデータを作成する。
【００３４】
基準値格納領域２８には、インク種、インク色ごとに印字パターンを構成している複数階調の画像データでの基準値が保存されている。比較手段２６は基準値格納領域２８から、画像データＬでの反応性インク、ＢＫインクの基準値を読み出し、各ラスターのスキャンデータと基準値を比較する。同じであれば補正量０とし、同じでなければ（式１）にしたがって補正量ΔＬ（ｎ）を算出する。ΔＬ（ｎ）は第ｎラスターの画像データに対する補正量、ＫＩＪＵＮは基準値、Ｄ（ｎ）は第ｎラスターのスキャンデータである。
【００３５】
ΔＬ（ｎ）＝ａ＊（ＫＩＪＵＮ−Ｄ（ｎ））（式１）
０≦Ｄ（ｎ）≦２５５
ＫＩＪＵＮ：インク種、インク色、画像データＬｍによって一意的に決められている固定値
ａ：インク種、インク色によって求まる負の定数
スキャンデータは輝度データであるため、第ｎラスターのスキャンデータが基準値より大きい場合、このラスターは薄いと判断されて補正量は正になり、逆に基準値より小さい場合、このラスターは濃いと判断されて補正量は負となる。すべての階調について同様の手順を行い、第ｎラスターの補正テーブルを図１０のように作成する。
【００３６】
次に濃度補正テーブル作成手段２６によって、各ラスターの濃度補正テーブルを作成する。図１０のように画像データＬに対して、補正量ΔＬを加えたものを出力とする補正テーブルを作成する。
【００３７】
以上のように本発明は、Ｆ、Ｒヘッドのそれぞれのラスターのスキャンデータからそのインク種、インク色のラスターデータを合成して作成し、そのデータを基に補正テーブルを作成することを可能としている。
【００３８】
（実施形態２）
実施形態１において、単ヘッドのラスターデータは、ＲＧＢ輝度データを用いていたが、この輝度データを濃度に対してリニアにあるような処理を行い、その２５５の補数をＣＭＹ濃度データとすると、これをＣＭＹ濃度データに置き換えて処理を行う。
【００３９】
（実施形態３）
実施形態１において、単ヘッドのラスターデータはスキャンデータのＲ，Ｇ，Ｂのうちのもっとも感度のよいチャネルのデータを用いていたが、これをＲ，Ｇ，Ｂそれぞれのチャネルのデータの総和を用いるようにする。これにより、量子化を細分化することができ、より適切に補正を行うことができる。
【００４０】
（実施形態４）
実施形態３において輝度データの総和を用いていたが、これを濃度データに変換して、濃度データのＣ，Ｍ，Ｙのそれぞれのチャネルのデータの総和を用いるようにする。
【００４１】
（実施形態５）
実施形態１において、ＦヘッドのデータとＲヘッドのデータを単純に加算したデータを用いていたが、ＦヘッドとＲヘッドの重なる順番、あるいは打ち込みの順番等を考慮して、重みつけて演算を行い、そのインク色のラスターデータとして処理を行う。例えば、Ｒヘッドの印字がサテライトの影響でＦヘッドよりも濃度的に高いとした場合、Ｆヘッドとの重なりを考慮して、Ｆヘッドのデータを１．２倍にして、Ｒヘッドのデータを０．８倍して加算したデータＤ（ｎ）＝１．２Ｆ（ｎ）＋０．８Ｒ（ｎ）に対して処理を行う。
【００４２】
Ｄ（ｎ）＝αＦ（ｎ）＋βＲ（ｎ）
Ｄ（ｎ）：第ｎラスターのデータ
Ｆ（ｎ）：第ｎラスターのフロントヘッドのデータ
Ｒ（ｎ）：第ｎラスターのリアヘッドのデータ
α、β：重み係数
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、従来ヘッド交換のたびに補正テーブルを作成するための濃度むら補正用印字パターンを通常の印字と同様に印字しなければならず、ヘッド交換後の調整に時間がかかり、印字媒体を装置から退避させたり、専用印字領域を設けたりしなくてはならなかったが、単ヘッドごとに濃度むら補正用印字パターンを印字し、それをスキャンし、複数ヘッドのスキャンデータを合成した後に補正テーブルを作成することによって、交換したヘッドのみで濃度むら補正用印字パターンを印字すればよく、また１ヘッドのみを持つプリンタと同様に印字できる簡単な装置があれば、その装置で印字したパターンをデータとして用いることができ、プリンタ装置で印字しなくてもよくなり、ヘッド交換後の調整の時間短縮ができ、操業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】システムの構造例である。
【図２】システムの構造例である。
【図３】外部計算機２からプリンタ１に転送された多値の画像データを印字装置で印字するまでの処理のフローチャート図である。
【図４】補正テーブル格納領域。
【図５】全部で１８本のヘッドはキャリッジ内に１色につき２本のヘッドは布送り方向に２．５バンドの距離に配置されている図。
【図６】ヘッドはノズルフェイス面に対して垂直ではなく、１０度傾いている図。
【図７】片道印字、往復印字の様子。
【図８】４階調で構成された濃度補正用印字パターン。
【図９】スキャンデータ。
【図１０】第ｎラスターの補正テーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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