JP5433476B2 - 画像処理方法及び装置、インクジェット描画装置並びに補正係数データ生成方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第1実施形態に係る画像処理方法のフローチャートである。本実施形態による画像補正の処理の全体的な流れを概説すると、まず、[1]不吐出補正LUT計測用のテストチャートを出力し、[2]そのテストチャートを解析して不吐出補正LUTを作成し、[3]この作成した不吐出補正LUTを用いて画像データの補正を実行する、という手順となる。図1において、不吐出補正LUT(図1のDATA27)を得るまでの工程を「不吐出補正LUT作成フロー」といい、この不吐出補正LUTを用いて実際に入力画像データの補正処理を行う工程(図1のS30〜S36)を「画像出力フロー」というものとする。
はじめに、不吐出補正LUT作成フローについて説明する。本実施形態では、ヘッドにおけるノズル位置と着弾干渉パターンの対応情報が必要となる。このような対応情報は、ヘッドの設計情報やヘッド設置状態などから製作者(装置を設計・製作する者)が判断して、作成する必要がある(ステップS10)。
次に、上記の不吐出ノズル位置情報及び不吐出補正LUTを利用した不吐出補正処理を組み込んだ画像出力フローについて説明する。
また、本実施形態によれば、従来の手法よりも計測とデータ量が効率化できるという効果がある。すなわち、従来の手法の多くは、補正LUT(ルックアップテーブル)をノズルごとに用意することを想定する。これら各ノズルの補正LUTを一つ一つ全てテストチャートの計測等により最適化することは膨大な手間がかかり、データ量も膨大となる。これに対し、本実施形態では、着弾干渉の影響に注目し、計測する補正LUTを効果的に限定している。このため、計測の効率化並びにデータ量の削減を達成できる。
第1実施形態では、ヘッドモジュール12上のノズルがライン状に並んでいるものを例に挙げた。本発明の実施に際して、ノズルの配列形態はこれに限定されない。第2実施形態では、ノズルがマトリックス状に配置された例を説明する。図6に第2実施形態に係るヘッドモジュール50のノズル配置例を示す。用紙40の搬送方向をy方向、これと直交する用紙幅方向をx方向とすると、ヘッドモジュール50のノズル配置は、y方向に位置が異なる4行のノズル列を有する。図6の下から最下段を1行目のノズル列と呼び、その上を2行目、その上を3行目、最上段を4行目のノズル列と呼ぶことにする。
(変形例1):第1実施形態及び第2実施形態では、不吐出ノズル前後の画像設定値を高めることで不吐出補正を実施している。このような画像設定値の修正に代えて、又はこれと組み合わせて、不吐出ノズル前後のドット径を大きくすること、又は打滴密度を上げることで不吐出補正を実施するものとしてもよい。また、図1では、N値化処理前の画像データについて補正を施しているが、N値化処理後の画像データ(N値化画像データ)に対して補正を行う態様も可能である。
図8は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成例を示す図である。このインクジェット記録装置100(「インクジェット描画装置」に相当)は、描画部116の圧胴(描画ドラム170)に保持された記録媒体124(「被記録媒体」に相当、以下、便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。)にインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体124上に処理液(ここでは凝集処理液)を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体124上に画像形成を行う2液反応(凝集)方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。
給紙部112は、記録媒体124を処理液付与部114に供給する機構であり、当該給紙部112には、枚葉紙である記録媒体124が積層されている。給紙部112には、給紙トレイ150が設けられ、この給紙トレイ150から記録媒体124が一枚ずつ処理液付与部114に給紙される。
処理液付与部114は、記録媒体124の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部116で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部116は、描画ドラム170、用紙抑えローラ174、及びインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yを備えている。描画ドラム170は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)171を備える。描画ドラム170に固定された記録媒体124は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yからインクが付与される。
本例のインクジェット記録装置100は、例えば最大菊半サイズの記録媒体(記録用紙)までの記録が可能であり、描画ドラム170として、例えば記録媒体幅720mmに対応した直径約500mmのドラムが用いられる。また、各インクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yのインク吐出体積は例えば2plであり、記録密度は主走査方向(記録媒体124の幅方向)及び副走査方向(記録媒体1214の搬送方向)ともに例えば1200dpiである。
乾燥部118は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図8に示すように、乾燥ドラム176、及び溶媒乾燥装置178を備えている。
定着部120は、定着ドラム184、ハロゲンヒータ186、定着ローラ188、及びインラインセンサ190で構成される。定着ドラム184は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)185を備え、この保持手段185によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
図8に示すように、定着部120に続いて排紙部122が設けられている。排紙部122は、排出トレイ192を備えており、この排出トレイ192と定着部120の定着ドラム184との間に、これらに対接するように渡し胴194、搬送ベルト196、張架ローラ198が設けられている。記録媒体124は、渡し胴194により搬送ベルト196に送られ、排出トレイ192に排出される。搬送ベルト196による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体124は無端状の搬送ベルト196間に渡されたバー(不図示)のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト196の回転によって排出トレイ192の上方に運ばれてくる。
次に、ヘッドの構造について説明する。各ヘッド172M、172K、172C、172Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号250によってヘッドを示すものとする。
図12は、インクジェット記録装置100のシステム構成を示すブロック図である。図12に示すように、インクジェット記録装置100は、通信インターフェース270、システムコントローラ272、画像メモリ274、ROM275、モータドライバ276、ヒータドライバ278、プリント制御部280、画像バッファメモリ282、ヘッドドライバ284等を備えている。
「被記録媒体」は、ノズルから吐出された液滴によるドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、被記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して被記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した被記録媒体に対してヘッドを移動させる構成も可能である。なお、シングルパス方式のフルライン型の記録ヘッドは、通常、被記録媒体の送り方向(搬送方向)と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画するインクジェットシステムに広く適用できる。
Claims (14)
- 液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと被記録媒体を相対移動させるとともに、前記複数のノズルから吐出した液滴を前記被記録媒体上に付着させることにより、前記被記録媒体上に描画を行うための画像データを作成する画像処理方法において、
前記複数のノズルの配列形態と前記相対移動の方向から規定される前記被記録媒体上への前記液滴の着弾順を含む着弾干渉誘発要因に対応した複数種の着弾干渉パターンであって、前記複数のノズルのうち不吐出となるノズルの位置の違いによる着弾干渉の影響の相違に対応して分類された複数種の着弾干渉パターンと、前記不吐出となるノズルの位置との対応関係を、前記複数種の着弾干渉パターンと各ノズルとの対応関係として示す対応情報に基づいて、前記着弾干渉パターンの違いに対応した不吐出補正用の補正係数を定め、当該着弾干渉パターン別の不吐出補正用の補正係数を記憶部に記憶しておく補正係数記憶工程と、
前記複数のノズルのうち描画に使用できない不吐出ノズルの位置を示す不吐出ノズル位置情報を取得する不吐出ノズル位置情報取得工程と、
前記不吐出ノズル位置情報と前記対応情報とを基に前記不吐出補正用の補正係数を参照し、該当する補正係数を用いて入力画像データに補正演算を行うことにより、不吐出ノズル以外の他のノズルによって前記不吐出ノズルの出力を補償するように修正された画像データを生成する補正処理工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1において、
前記着弾干渉パターンは、前記被記録媒体上で前記不吐出ノズルの打滴不能位置の両側に隣接する位置にドットを形成し得る二つのノズルから打滴される液滴の前記被記録媒体上における打滴間隔の変化量により決定されることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項2において、
前記変化量は、前記不吐出ノズル以外のノズル間における打滴順番に依存して変化するものであることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1乃至3のいずれか1項において、
前記着弾干渉パターンは、さらに、前記液滴によるドット径及び打滴位置誤差のうち少なくとも一方の情報に基づき決定されることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1乃至4のいずれか1項において、
前記補正処理工程は、ハーフトーン処理前の画像の画素情報に、前記不吐出補正用の補正係数を用いた補正演算を行うことを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項において、
前記補正処理工程は、前記不吐出ノズル位置情報に基づき、不吐出ノズルの周辺ノズルで打滴するドットサイズを変更して前記不吐出ノズルの出力を補償することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1乃至6のいずれか1項において、
前記着弾干渉パターンと前記各ノズルとの対応関係は、前記複数のノズルの配列形態におけるノズル配置の周期性に基づいて、複数のグループに仕分けされていることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項7において、
前記着弾干渉パターンと前記各ノズルとの対応関係は、前記周期性に加え、前記複数のノズルの配列形態におけるノズル配置の対称性に基づいて、複数のグループに仕分けされていることを特徴とする画像処理方法。 - 液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと被記録媒体を相対移動させるとともに、前記複数のノズルから吐出した液滴を前記被記録媒体上に付着させることにより、前記被記録媒体上に描画を行うための画像データを作成する画像処理装置において、
前記複数のノズルの配列形態と前記相対移動の方向から規定される前記被記録媒体上への前記液滴の着弾順を含む着弾干渉誘発要因に対応した複数種の着弾干渉パターンであって、前記複数のノズルのうち不吐出となるノズルの位置の違いによる着弾干渉の影響の相違に対応して分類された複数種の着弾干渉パターンと、前記不吐出となるノズルの位置との対応関係を、前記複数種の着弾干渉パターンと各ノズルとの対応関係として示す対応情報に基づいて、前記着弾干渉パターンの違いに対応した不吐出補正用の補正係数が定められ、当該着弾干渉パターン別の不吐出補正用の補正係数を記憶しておく補正係数記憶手段と、
前記複数のノズルのうち描画に使用できない不吐出ノズルの位置を示す不吐出ノズル位置情報を取得する不吐出ノズル位置情報取得手段と、
前記不吐出ノズル位置情報と前記対応情報とを基に前記不吐出補正用の補正係数を参照し、該当する補正係数を用いて入力画像データに補正演算を行うことにより、前記不吐出ノズル以外の他のノズルによって前記不吐出ノズルの出力を補償するように修正された画像データを生成する補正処理手段と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッド及び被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記被記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
前記複数のノズルの配列形態と前記相対移動の方向から規定される前記被記録媒体上への前記液滴の着弾順を含む着弾干渉誘発要因に対応した複数種の着弾干渉パターンであって、前記複数のノズルのうち不吐出となるノズルの位置の違いによる着弾干渉の影響の相違に対応して分類された複数種の着弾干渉パターンと、前記不吐出となるノズルの位置との対応関係を、前記複数種の着弾干渉パターンと各ノズルとの対応関係として示す対応情報に基づいて、前記着弾干渉パターンの違いに対応した不吐出補正用の補正係数が定められ、当該着弾干渉パターン別の不吐出補正用の補正係数を記憶しておく補正係数記憶手段と、
前記複数のノズルのうち描画に使用できない不吐出ノズルの位置を示す不吐出ノズル位置情報を取得する不吐出ノズル位置情報取得手段と、
前記不吐出ノズル位置情報と前記対応情報とを基に前記不吐出補正用の補正係数を参照し、該当する補正係数を用いて入力画像データに補正演算を行うことにより、不吐出ノズル以外の他のノズルによって前記不吐出ノズルの出力を補償するように修正された画像データを生成する補正処理手段と、
前記補正処理手段で生成された前記画像データに基づいて前記記録ヘッドによる打滴を制御する打滴制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット描画装置。 - 請求項10において、
前記対応情報を基に、前記各着弾干渉パターンに対応した複数種類のテストチャートを作成するテストチャート作成手段を有し、
前記着弾干渉パターン別に作成された前記複数種類のテストチャートの出力結果から前記着弾干渉パターン別の不吐出補正用の補正係数が決定されることを特徴とするインクジェット描画装置。 - 請求項10又は11において、
前記補正係数記憶手段には、前記着弾干渉パターン別に、画像設定値に対する前記補正係数の関係を規定したルックアップテーブルが記憶されることを特徴とするインクジェット描画装置。 - 液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと被記録媒体を相対移動させるとともに、前記複数のノズルから吐出した液滴を前記被記録媒体上に付着させることにより、前記被記録媒体上に描画を行うインクジェット描画装置において描画に使用できない不吐出ノズルが存在する場合に、当該不吐出ノズル以外の他のノズルによって前記不吐出ノズルの出力を補償する補正処理に用いる不吐出補正用の補正係数のデータを生成する方法において、
前記複数のノズルの配列形態と前記相対移動の方向から規定される前記被記録媒体上への前記液滴の着弾順を含む着弾干渉誘発要因に対応した複数種の着弾干渉パターンであって、前記複数のノズルのうち不吐出となるノズルの位置の違いによる着弾干渉の影響の相違に対応して分類された複数種の着弾干渉パターンと、前記不吐出となるノズルの位置との対応関係を、前記複数種の着弾干渉パターンと各ノズルとの対応関係として示す対応情報に基づいて、前記着弾干渉パターンの違いに対応した異なるノズルについて疑似的に不吐出とする不吐化処理を行い、前記各着弾干渉パターンに対応した複数種類のテストチャートを作成するテストチャート作成工程と、
前記着弾干渉パターン別に作成された前記複数種類のテストチャートの出力結果から前記着弾干渉パターン別の不吐出補正用の補正係数を決定する補正係数決定工程と、
前記決定した前記着弾干渉パターン別の前記補正係数と前記着弾干渉パターンとを関連付けて記憶手段に記憶する記憶工程と、
を含むことを特徴とする補正係数データ生成方法。 - 請求項13において、
前記テストチャートは、前記補正係数を変えて描画した複数のパッチを含んでおり、
前記複数のパッチの中から最良の画質が得られたパッチを選定して、当該パッチの描画に使用した補正係数を前記不吐出補正用の補正係数として決定することを特徴とする補正係数データ生成方法。
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