(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタにおけるノズルの不吐を補完し、ヘッド寿命の延長を図る。【解決手段】複数のインク吐出ノズルを用いた印字手段と、網点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で不吐を起こしているノズルを検出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り網点パターン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。不吐補完方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク吐出ノズルを用いた印字手段と、網点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検出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網点パターン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、前記網点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、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１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、前記網点パターンの変更が、前記不吐ノズルの画像に与える影響を最小限にすることが目的であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１の画像処理装置において、１つの階調に対応する少なくとも２つ以上の網点パターンを有し、加えてある特定のテーブルに従って前記網点パターンを展開する画像処理装置において、前記不吐ノズルの位置により前記テーブルを変更する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検知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（以後網点パターン）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）の有無を検知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号公報等）。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】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この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。よって本発明は従来の技術に比べ中間調における不吐ノズルの画像への影響を押さえ、また出力結果をより高品位にすることにより、ヘッドの寿命を伸ばしユーザーの利便性を図るものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に関する具体的な実施形態を上げて説明する。
【０００６】
図１は本実施形態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。
【０００７】
まず本実施形態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倍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。
【０００８】
以下、各部材について説明する。
【０００９】
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。
【００１０】
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倍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。
【００１１】
１０５はメイン装置と記録装置部をつなぐＩ／Ｆ信号簸であり、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。後述する多値誤差拡散時の予想最高濃度、しきい値などはここに格納される。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ＣＲＴ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はユーザーが換作を行うためのもので、例えばキーボードやマウスの様なものである。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。
【００１４】
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。
【００１５】
本実施形態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清を吐出して記録紙に記録する方式のプリンタである。
【００１６】
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。
【００１７】
図２は本実施形態における画像データの流れを示したものである。画像データが入力されると、まずＳ２０１（Ｓ２０１’）において色補正が行われ、次にＳ２０２（Ｓ２０２’）においてＣＭＹＫの４色に分解される。その後、Ｓ２０３（Ｓ２０３’）において多値誤差拡散が行われる。また、本実施形態においては一例として網点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４×２の様なものを使用し、その基本パターンを元に図３−２に示す代表パターンをビットシフトさせたような４種類の網点パターンを用意する。加えてＳ２０５に示すような４つのパターンをどのように配置するかを示す網点のばらまきテーブルを、多健誤差拡散の結果の各階嗣毎に用意しておく。本実施形態においてはこのばら撒きテーブルの大きさは１色当たりの全ノズル数を、網点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４×２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。本実施形態では網点のビットシフトとして４つのパターンを使用するのでこの中に１から４の数字をランダムに配置し、画像に対し左上方より繰り返しこのテーブルを適用していく。つまりＳ２０４（Ｓ２０４’）において多値誤差拡散の結果の画像の１画素１画素に対応する前記ばらまきテーブル上値をの参照して、それぞれに対応する網点パターンに置き換えることで二値化が行われる。例えば１ライン目の１番左の画素の値が１７であったとすると、１７に対応するばらまきテーブルの１ライン目の１番左の値を参照し、その値が仮に３だったとすると、網点パターンの３番目のものと置き換えるようにする。この様にばら撒きテーブルの大きさを全ノズル数の大きさに合わせる事により、画像のどの部分においても、あるノズルがばら撒きテーブルのどの位置に来るかを一意に決定する事ができる。
【００１８】
図３は展開に使われる網点パターン例を示したものである。本実施形態では先に述べたように一例として４×２の網点パターンを使用する。また本実施形態ではＣＭＹＫの４色の中の１色を印字するのに、濃度の異なる濃インクと淡インクの２種類を使用する。そのため網点パターンは、図３−１に示す通り、一つの階調につき濃インク用と淡インク用の２つのパターンを用意する。また本実施形態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。
【００１９】
また、本実施形態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。
【００２０】
さらに図３−２はそれぞれの図３−１に示した初期パターンをビットシフトさせて各階調毎にそれぞれ４パターンづつ用意したものである。左から順にパターン１、パターン２と番号がついており、前記のばらまきテーブルの中にばらまかれた１〜４の番号にそれぞれのパターンが対応している。
【００２１】
次より不吐検知の手法を説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。この例の拠れば、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回線り返せば１番上のラインはすべて印字される。次に、図５−２−１〜図５−２−４はある階調の網点パターン１〜４を示したものであるが、たまたま図５−３−１のようにこの階調が２つ連続した場合、網点パターンを適用して２値化するとばら撒きテーブルによっては図５−３−２のようなドットの配置になることがある。ここでノズルＤが仮に不吐を起こしたとすると、図５−３−３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。そこでこの時、ぱら撒きテーブルを書き換えて、図５−３−１の１ライン目については不吐であるノズルＤを含むパターン１とパターン３を使わないようにばら撒きテーブルを書き換えれば、図５−３−４のようにパターン４を使用することで不吐のノズルがあるにも関わらず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。
【００２６】
では図６のフローチャートに従って、どのように不吐補間を行うかを示す。
【００２７】
まずＳ６０１にて特定のチャート、本実施形態では図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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。本実施形態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、印字装置の個休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。
【００３０】
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Ｌｏｇｌ０（（２５５−Ｒ）／２５５）、Ｌｏｇｌ０（（２５５−Ｇ）／２５５）、Ｌｏｇｌ０（（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。
【００３１】
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Ｓ６０９に処理を渡す。
【００３２】
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する。
【００３３】
続いてＳ６０９で色番号カウンターを＋１する。
【００３４】
Ｓ６１０では色番号カウンタが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Ｓ６１１へ処理を渡す。
【００３５】
Ｓ６１１ではエラーコードの判定を行い、エラーコードが０であれば処理を終了し、０でなければＳ６１２に処理を渡す。Ｓ６１２では検出された不吐が同一の網点パターン内に存在するかどうかを判断する。同一の網点に不吐ノズルが二本以上発見された場合はＳ６１４でエラーを表示しユーザーにヘッドの交換を促す。
【００３６】
同一の網点内に不吐が１つであった場合は、Ｓ６１３に処理を渡し、不吐であるようなノズルを最も含まないような網点パターンを使用するようにばら撒きテーブル内の値を書き換える。この時、ばら撒きテーブルの大きさは全ノズル数と一致している為、画像のどの部分においても不吐のノズルがばら撒きテーブル内で位置する場所は一定であり、これに対しあらかじめ各位置のノズルが不吐になった場合どの網点パターンを使用しなければ最も画像に影響が無いか（不吐のノズルを使用せずにすむか）を求めておき、不吐が検出された場合そのラインのばら撒きテーブルを図５で示したように最も不吐のノズルを使わないような網点パターンのみを使用するように切り換える事で不吐の補正を行う。
【００３７】
このような補正を行う事で、中間訴におけるノズル不吐の影響を最小限に押さえる事ができる。
【００３８】
【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】本実施形態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】不吐補間を行う際のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【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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