(57)【要約】【課題】印字ノズルに起きた不吐による影響を緩和し、画質を向上させると共に印字ヘッドの寿命を延ばし、ユーザーの利便性を上げる。【解決手段】複数のインク吐出ノズル用いた印字手段と、多値誤差拡散、およびインデックスパターンを使用して画像の印字を行う手段を有し、前記インク吐出ノズルの中の不吐を起こしているノズルを特定する手段を備えた画像処理装置において、前記不吐ノズルの位置によって前記多値誤差拡散の出力結果を切り替える手段を持つことを特徴とする画像処理装置。【選択図】        図１
2004202794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク吐出ノズル用いた印字手段と、多値誤差拡散、およびインデックスパターンを使用して画像の印字を行う手段を有し、前記インク吐出ノズルの中の不吐を起こしているノズルを特定する手段を備えた画像処理装置において、前記不吐ノズルの位置によって前記多値誤差拡散の出力結果を切り替える手段を持つことを特徴とする画像処理装置
【請求項２】
請求項１の画像処理装置において、複数色のインクを使用することを特徴とする画像処理装置
【請求項３】
請求項1の画像処理装置において、前記インクが色相が同一で濃度の異なる複数のインクを使用する事を特徴とする画像処理装置
【請求項４】
請求項１の画像処理装置において、加えて多値誤差拡散を行う手段を持ち、前記多値誤差拡散のしきい値が色毎に異なることを特徴とする画像処理装置
【請求項５】
請求項１の画像処理装置において、前記インデックスパターンを構成する画素数が色毎に異なることを特徴とする画像処理装置
【請求項６】
請求項１の画像処理装置において、特定のチャートを印字する手段を有し、かつ前記チャートを読み取る手段を有し、前記読み取りデータにより不吐であるノズルを特定する手段を持つ事を特徴とする画像処理装置
【請求項７】
請求項6の画像処理装置において、前記パターンが異なる濃度のインクにより構成されていることを特徴とする画像処理装置
【請求項８】
請求項１の画像処理装置において、ユーザーが見ることによって不吐であるノズルを判別できるような特定のチャートを印字する手段を有し、かつ前記そのノズルをユーザーが指定する手段を持つ事を特徴とする画像処理装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のインク吐出ノズルを用いた画像印字手段を有し、印字ノズルの不吐を特定する手段を持った印字装置及び画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのようにドットを用いて印字する方式のプリンタの中には、複数のドットを一塊の画素とみなし、そのパターン（以後インデックスパターン）と多値誤差拡散の組み合わせにより画像を形成するものがある。
【０００３】
また現在の業務用のインクジェットプリンタはインクを吐出するノズルのうちで、何らかの理由によりインクの吐出ができなくなったノズル(以下、不吐ノズルと呼ぶ)の有無を特定する手段を持つものが有る。この様な不吐ノズルを検出した場合、ユーザーに印字ヘッドの交換を促したり、また不吐ノズルの周辺の画像を通常より高濃度に補正して画像の劣化を防いでいたりした。(例えば特開平５-220977等)。これは一般にヘッドシェーディングと呼ばれる手法であり、多くは特定のチャートを、補正を行いたい印字装置で印字し、それをスキャナで読み込み、そのデータを元に補正すべき値を算出する。そしてその補正分をテーブルとして入力画像に演算することで出力結果の補正を行っていた。
【０００４】
また、不吐ノズルの特定の方法としては、どのノズルが不吐なのか判別しやすいようなパターンを印字し、ユーザーがそれを見て結果を入力することで不吐のノズルを判別する方法もとられてきた。この結果を元に行う不吐緩和の手法にはいくつが方法があるが、例えば同一の部分を複数回ヘッドがスキャンし、1ラインを複数のノズルで印字する印字手法（以下、マルチパス印字）を行うプリンタであればマルチパスのマスクパターンを変更し、同じラインを印字する他のノズルに不吐を起こしたノズルの印字を肩代わりさせることによって不吐を緩和させる方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のヘッドシェーディングという方法では画像の高濃度部のみならず、中間調においても不吐ノズルの影響を取り去る事ができず、また、この処理の為に補正テーブルによっては階調が圧縮され、出力結果の画像に疑似輪郭ができやすいという欠点があった。
【０００６】
また、後者の例では同ラインを印字するノズルにのみ吐出を振り分けるので、それらのノズルの負担が増大し、かえってヘッドの寿命が短くなる可能性があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願１の不吐補間を行うプリンタは
複数のインク吐出ノズル用いた印字手段と、
多値誤差拡散、およびインデックスパターンを使用して画像の印字を行う手段と、
前記インク吐出ノズルの中の不吐を起こしているノズルを特定する手段と、
前記不吐ノズルの位置によって前記多値誤差拡散の出力結果を切り替える手段を持つことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に関する具体的な実施例を上げて説明する。
【０００９】
図１は本実施例における画像処理装置及び画像印字装置の構成を表したブロック図である。
【００１０】
まず本実施例における装置は大きく3つのパートに分けられる。1つは画像を読み込み画像信号に変換するスキャナ部、さまざまな演算を行うメイン装置部、最後はメイン装置部から印字データを受信して印字を行う記録装置部である。
【００１１】
以下、各部材について説明する。
【００１２】
101は記録装置全体を制御するための記録装置主制御部で、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成される。
【００１３】
102は印字バッファであり、印字ヘッドに転送する前のラスタデータを格納する。103は印字ヘッドであり、印字バッファからの信号に従いインクの吐出を行う。後述の図４に示すが複数のインクタンクとインクノズルからなる。104は給排紙モータ部であり、印字用紙の搬送を行い給排紙を行う。
【００１４】
105はメイン装置と記録装置部をつなぐＩ／Ｆ信号線であり、例えばセントロニクス社仕様のごときものである。106はメイン装置から受信した印字データを一時格納しておくデータバッファである。
【００１５】
107は記録部メイン制御部と各部材をつなぐシステムバスである。
【００１６】
108は印字画像の作成や主な演算を司るメイン装置主制御部で、ＭＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成される。109は記録部とのＩ／Ｆ部である。110はユーザーに対し様々な情報を表示する表示部で例えば液晶LCDの様なものである。111は読み取り部との通信の為のＩ／Ｆ部である。112はユーザーが操作を行うためのもので、例えば複数のボタンで構成された操作パネルの様なものである。113はメイン装置主制御部と各部材とを結ぶシステムバスである。
【００１７】
114は読み取り装置部の主制御部であり、ＭＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成される。115はメイン装置との通信を行うＩ／Ｆ部である。116は読み取り部でありＣＣＤ等で構成されるものである。117は読み取り原稿の搬送を行うモータ制御部である。118は読み取り装置記憶部であり、ＣＣＤで読み込んだ画像をメイン装置に送る前に一時記憶しておく画像データ記憶部である。119は読取装置主制御部と各部材を結ぶシステムバスである。
【００１８】
本実施例は記録装置としてインクジェット方式のプリンタを採用している。インクジェットプリンタはノズルからインク液滴を吐出して記録紙に記録する方式のプリンタである。
【００１９】
また今回は例として不吐ノズルの検知の為特定のパターンを印字してそれを読み取る事で不吐を検出する方法を取るが、これ以外の不吐ノズル検知の方法を用いてもかまわない。例えばノズル毎に温度センサー等を付加し、その昇温の度合いにより不吐を検知する方法などを用いても良い。また、先に述べたように、特定のパターンを印字することによって、ユーザーが不吐のノズルを判別し、その結果を入力することにより不吐ノズルを特定する方法を用いてもかまわない。
【００２０】
図2は本実施例における画像データの流れを示したものである。画像データS201が入力されると、まずS202において色補正が行われ、次にS203においてシアン、マゼンダ、イエロー、ブラック（以下濃C、濃M、Y、K）及び薄いシアンと薄いマゼンダ（以下淡C、淡M）、の6色に分解される。その後、S204において多値誤差拡散が行われる。また、本実施例においては一例としてインデックスパターンは多値誤差拡散の各階調毎に図3-1に示すような2×2のものを使用する。
【００２１】
加えてS205に示すような特定された不吐ノズルがその位置のインデックスパターンのどの位置に該当するかを示すテーブル(以下、不吐位置格納テーブル)を不吐ノズルが特定された際に、マルチパスマスクを参照しながらあらかじめ用意しておく。表現方法は図３のインデックスパターンと同様に、左上のドットを最上位ビットとし、以下、時計回りで不吐にあたる位置のビットをオンにする。例えば、右上にあたる部分が不吐となる場合は、2進数で0100、10進数で4を格納する。本実施例においてはこの参照テーブルの大きさは1色当たりの全ノズル数をインデックスパターンの縦方向のドット数で割ったものを1辺の大きさとする正方形とする。例えば全ノズル数が128本で、網点パターンが2×2であれば、ばら撒きテーブルは128÷2=64を1辺する64×64のマトリックスであるとする。
【００２２】
本実施例では不吐位置格納テーブルの各部には4ビットのデータが格納される。
【００２３】
こうしておけば、紙送りの単位を調節することによって、このテーブルを多値誤差拡散の結果に対し画像に対し左上方より繰り返し適用していけば、不吐ノズルの位置とインデックスパターンが干渉するかどうかの判別が容易に行える。
【００２４】
図3は展開に使われるインデックスパターン例を示したものである。本実施例では先に述べたように一例として2×2のインデックスパターンを使用する。また本実施例では6色のインデックスパターンは同一のものであるが、これは各色で違っていてもかまわない。また本実施例では各インク色毎の階調数は一律に8階調であるとするが、これは更に細かい階調を持っても、また各色ごとに階調数が異なっていてもかまわない。
【００２５】
また、本実施例では多値誤差拡散の階調は等間隔であるとするが、これは必ずしも等間隔でなくともかまわず、中間調を密に、或いはハイライト部やシャドウ部を密にする事も可能である。
【００２６】
各パターンには番号が付けられており、インデックスパターンの左上より時計回りに対応したドットが印字されるビットがオンになっている。多値誤差拡散においては、これら対応した番号を結果として出力することで、どのインデックスパターンを使用するかを選択することができる。
【００２７】
次より不吐検知の手法を説明する。
【００２８】
図4は不吐検知に用いる為の測色チャートである。これには各色ごとに奇数ノズル用のパターンと偶数ノズル用パターンの2通りが用意されており、前者は奇数番目のノズルからのみの印字で構成され、後者は偶数番目のノズルのみの印字で構成される。
【００２９】
この各パッチを測色し、あらかじめ決定しておいた閾値以下の値を示す吐出を行ったノズルを見つけることで不吐検知を行う。
【００３０】
また図4-2は不吐検知処理の際に使用する、色番号カウンターのビットと、各色の対応関係を示した表である。
【００３１】
次に図5で不吐補正の仕組みを説明する。図5-1はインクジェットプリンタで印字するときのドットの打ち方を示した模式図である。この例では簡単のため、A〜Dの4つのノズルを用いて4×4の画像を印字する時の例を示している。また、この例は1つの画像を4回ヘッドがスキャンすることで印字を行う(以下4パス印字と呼ぶ)場合の例である。この例に拠れば、先ず図5-1-1で1度目のスキャンを行い、Dのノズルから吐出を行って1番上のラインの左から2番目のドットを印字する．次に紙を送りヘッドが2スキャン目の印字を行い、1番上のラインにノズルCが、2番目のラインにノズルDが吐出を行う。これを図5-1-4まで4回繰り返せば1番上のラインはすべて印字される。次に、入力画像が図5-2-1のようなデータであった場合、多値誤差拡散の結果が図5-2-2にのようになるときがある。
【００３２】
これは通常であれば図5-3-1のように印字される。ここでノズルDが仮に不吐を起こしたとすると、これは図5-3-2のような画像となってしまい、所定の濃度が得られなくなる。そこで多値誤差拡散を行う際にS205の不吐位置格納テーブルを参照し、そのラインにビットがONになっているデータがあるのであれば、誤差拡散の結果と、該当する位置のテーブルに格納されているデータでANDをとり、それが０にならなければ同階調の別のパターンを選択する。
【００３３】
また、多値誤差拡散の結果が1111であるようなパターンに不吐が含まれていた場合は、いくら同階調内でインデックスを変更しても結果は０にはならないので、その場合は階調を1段落としたインデックスを採用する。そのうえで、そのために発生した誤差は回りに拡散させる。今回の例では多値誤差拡散の結果が1111であった部分は1011に変更され、そのかわり0101であった右上の部分が1110に変わっている。また、元は0101った左下の部分はそれぞれ1010とかわり、不吐ノズルでの印字を避けている。
【００３４】
このように、不吐ノズルがあるにも関わらず、誤差も伝播されるため全体の濃度は保証され、不吐の影響をなくすことができる。
【００３５】
では図６のフローチャートに従って、不吐の検出と不吐の位置を示すテーブルS205を作成する際の流れの例を示す。
【００３６】
まずS601にて特定のチャート、本実施例では図4で示したような不吐検出用のカラーチャートを印字する。
【００３７】
次にS602にて前記チャートをスキャナにより読み込む。この段階では結果は８ビットのRGBのJPEG画像として格納される。S603では初期化のために色番号カウンタとエラーカウンタをクリアしておく。
【００３８】
続いてS604において各色の各色の設定濃度値をメモリに読み出す。本実施例においてはこの値はあらかじめ本印字装置で使用するメディアに対して決定しておいたもので、印字装置の個体差を加味して規格内の装置であれば十分満たせる濃度値に設定しておく。
【００３９】
次にS605にて該当する色の各パッチの各ノズル毎の濃度の平均値をRGB各チャンネルについて求める。ここでは簡単のためにそのRGB値を元にLog10((255−R)/255)、 Log10((255−G)/255)、 Log10((255−B)/255)という変換式によりシアン、マゼンダ、イエローそれぞれについて変換しそれを各ノズルの平均濃度とする。
【００４０】
S606において前記各ノズル毎の測定値の中で設定濃度値よりも低いものがあるかどうかを比較する。その後、S607にて閾値よりも低いものがあったかを確認し、あればS608に、なければS610に処理を渡す。
【００４１】
次にS608においてS606で不吐と判断されたノズルに対応するエラーカウンタをオンにし、それにしたがってS609でマルチパスマスクを参照しながら不吐ノズルの位置を特定し、それを不吐位置参照テーブルS205に格納していく。
【００４２】
S610では色番号カウンタを＋１し、S611ではカウンタが６未満ならS604に戻り次の色について処理を続け、6ならば処理を終了する。
【００４３】
次に、図7を用いて多値誤差拡散を行う際の不吐補完の流れを説明する。
【００４４】
まずS701において色カウンタやラインカウンタ、ドットカウンタを０にしたり、処理すべき画像の読み込み、各種誤差拡散パラメータの設定などの初期設定を行う。
【００４５】
次にS702でドットカウンタをクリアし、このラインにおける処理を開始する。
【００４６】
S703で実際に多値誤差拡散を行う。この際の結果は図3で示した各インデックスに対応する値のいずれかである。
【００４７】
S704で処理を行った画素に該当する不吐位置格納テーブルを参照し、その画素に不吐が無ければS710に処理を渡し、あった場合はS705に処理を渡す。
【００４８】
S705では誤差拡散の結果により算出された値が不吐を起こしているノズルを使用しているなら、同じ階調に割り振られたインデックスパターンの中より、不吐を起こしているノズルを使用しないパターンを検索する。その結果、もしパターンが見つかればS706よりS710へ処理を渡し、無ければS707で階調をひとつ落とす。例えば結果が誤差拡散結果が階調5（1111）であれば、階調4に選択するパターンを変更する。その結果、S708で階調が０になればそれ以上は落とせないので、処理をS709に渡す。もし０でないなら、S705に処理を渡し、見つかるまで検索を続ける。
【００４９】
S709ではインデックスパターン変更後の状況に応じ、誤差を配分しなおす。これにより誤差拡散の結果の階調を変更しても誤差は保存され、マクロ的には濃度を確保できる。
【００５０】
その後、S710でドットカウンタと1ラインの横方向のドット数を比べ、このラインの処理が終わりならばS712へ処理を渡し、まだであればS711でドットカウンタを＋１してこのラインでの処理を続ける。
【００５１】
S712では色番号カウンターを＋１し、S713でそのカウンタ値を判断し、カウンタが６になっていればこのラインにおける全色への処理が終わったものとしてS714に処理を渡す。まだであればS702に戻り、処理を続ける。
【００５２】
S714ではすべてのラインに対しての処理が終了したかを確認し、まだであればS715でらいんカウンタを＋１して処理を続ける。
【００５３】
【発明の効果】
以上の様に本発明に寄れば不吐のノズルが発生してもヘッドを交換せず、また元画像にキャリブレーションをかける事による疑似輪郭の発生などを起こす事もなく画質の向上をはかり、ユーザーの利便性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の概略の構成を示す構成図である。
【図２】画像処理を行う際の流れの模式図である。
【図３】網点パターンと各階調のしきい値の概念図である。
【図４】不吐検出の際に用いるチャートの概念図と各色と色番号カウンターのビットとの対応表である。
【図５】不吐補間の模式図である。
【図６】不吐補間を検出する際のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図７】多値誤差拡散を行う際の、不吐緩和のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１・・記録装置主制御部
１０２・・印字バッファ
１０３・・印字ヘッド
【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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