JP5458083B2 - インク使用量評価装置及び方法、プログラム並びにインクジェット装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施形態に係るインクジェット印刷システムの構成例を示すブロック図である。インクジェット印刷システム10は、コンピュータ本体(以下「PC」と表記する。)12、モニタ14、入力装置16、及びプリンタ18を含んで構成される。PC12は、画像データを管理する機能、画像データを処理する機能、画像処理パラメータを管理する機能を有する。すなわち、PC12は、画像データ管理手段、画像データ処理手段、画像処理パラメータ管理手段として機能する。また、PC12はプリンタ18を制御する機能を有し、プリンタ制御手段として機能する。
画像データ処理部30は、画像データを印刷する前に、予め当該画像データの印刷に使用されるインク量を計算し、用紙搬送上問題となるレベルのコックリングの発生が予測されるインク量の閾値(許容量の上限を示す規定値)を超えているかどうかを評価判断する処理部である。画像データ処理部30によるインク量の評価(予測)した結果、所定の閾値を超えている場合は、UI制御部52を介してモニタ14上にその判断結果を表示させる。この評価結果の表示と併せて、入力装置16からの指令入力を受け付け、階調変換LUT、ムラ補正LUT、ハーフトーンテーブルなどを変更(修正)する操作を促し、出力濃度(インク量)が規定値内になるように濃度を調整する。或いは、印刷ジョブの実行の取り消し(キャンセル)などの対応をとる。
ここで、プリンタ18内のイメージプロセスボード60における信号処理の具体例について、図10〜図13を用いて説明する。
ムラ補正処理部64(図1、図10参照)に適用されるムラ補正LUTは、次のような手順で生成される。図14は、ムラ補正LUTの生成手順の一例を示したフローチャートである。ムラ補正LUTを作成する算出タイミングは任意であり、特に、限定されない。例えば、印刷ジョブを実行する前に、テストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、所定枚数のプリントを実施するごとに1回というタイミングでテストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、用紙の種類、用紙サイズを切り換えるタイミングでその印刷前にテストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、画像出力毎に記録媒体の余白部にテストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、或いは、定期メンテナンスやユーザーからの指示があったときに上記の補正値の算出を行う態様、などがあり得る。ムラ補正LUTのデータは適当なタイミングで更新される。
図17は、ノズル毎のムラ補正LUTを求める処理の一例を示す説明図である。図17のS200に示されるように、読取装置の画素位置(濃度測定位置)とノズル位置との対応関係を示す解像度変換曲線のテーブルデータが予めメモリに記憶されており、テストチャートの読取結果から、この解像度変換曲線にしたがって、テストチャートの読取データ(スキャン画像)における各測定濃度位置(例えば、400dpiの読取解像度による画素位置)が、インクジェットヘッドにおける対応ノズルの位置(例えば、1200dpiの記録解像度を実現するノズル列内のノズル位置)に変換される。
次に、図1で説明したプリンタ18の一例であるインクジェット記録装置の構成例について説明する。
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。記録媒体124として、枚葉紙(カット紙)を用いているが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
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。
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、乾燥ドラム176、及び溶媒乾燥装置178を備えている。乾燥ドラム176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)177を備え、この保持手段177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。
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(「読取装置」に相当)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。
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。
PC12とモニタ14及び入力装置16の組み合わせが「インク使用量評価装置」に相当する。画像入力インターフェース部22が「画像入力手段」に相当し、画像データDB24が「画像データ格納手段」に相当する。階調変換LUTが「第1LUT」に相当し、階調変換LUTDB40が「第1LUT格納手段」に相当する。ムラ補正LUTが「第2LUT」に相当し、ムラ補正LUTDB42が「第2LUT格納手段」に相当する。ムラ補正サムネイルLUTが「第3LUT」に相当し、ムラ補正サムネイルLUT生成部56が「第3LUT生成手段」に相当する。画像縮小処理部32、画像変換部34、インク量データ算出部36、画像解析部38がそれぞれ「画像縮小処理手段」、「画像変換手段」、「インク量分布データ算出手段」、「画像解析手段」に相当する。濃度測定用のテストチャートの読取データから濃度情報を得る構成が「濃度情報取得手段」に相当する。LUT生成部54が「第2LUT生成手段」に相当する。インクジェット印刷システム10が「インクジェット装置」に相当する。イメージプロセスボード60が「画像処理手段」に相当し、システム制御部50とイメージプロセスボード60の組み合わせが「吐出制御手段」に相当する。
上記実施形態では、記録媒体124に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式(直接記録方式)のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、一旦、中間転写体上に画像(一次画像)を形成し、その画像を転写部において記録紙に対して転写することで最終的な画像形成を行う中間転写型の画像形成装置についても本発明を適用することができる。
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して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、停止した記録媒体(被描画媒体)に対してヘッドを移動させる構成も可能である。
「記録媒体」は、インクジェットヘッドから吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、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、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、フィルム、布、不織布、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。
なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ(圧電素子)に限らない。圧電素子の他、静電アクチュエータ、サーマル方式(ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(吐出エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
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装置に広く適用できる。
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書及び図面は以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
Claims (20)
- 画像データを受け入れる画像入力手段と、
前記画像入力手段を介して受入した画像データから当該画像データよりも解像度の低い縮小画像データを生成する画像縮小処理手段と、
前記縮小画像データに対して階調変換を行うための入出力関係を規定した第1のルックアップテーブル(以下「第1LUT」という。)を格納する第1LUT格納手段と、
前記画像データに応じてインクの吐出を行う複数のノズルを有する液体吐出ヘッドにおける各ノズルのインク吐出量をノズル単位で補正するための信号変換の関係を規定した第2のルックアップテーブル(以下、「第2LUT」という。)を格納する第2LUT格納手段と、
前記各ノズルに対応して割り当てられている前記第2LUTから、前記縮小画像データの解像度に応じた一定幅の単位で前記縮小画像データの信号値を補正する第3のルックアップテーブル(以下、「第3LUT」という。)を生成する第3LUT生成手段と、
前記画像縮小処理手段にて生成された前記縮小画像データに対して前記第1LUTと前記第3LUTを適用した変換処理を行う画像変換手段と、
前記画像変換手段で得られた変換後の縮小画像データから、当該縮小画像データに対応する画像内容の描画に使用されるインク量の分布を示すインク量分布データを作成するインク量分布データ算出手段と、
前記インク量分布データを解析して、規定値以上のインク量が使用されるか否かを判定する画像解析手段と、
を備えるインク使用量評価装置。 - 前記第3LUT生成手段は、前記各ノズルに対応して割り当てられている前記第2LUTから前記一定幅ごとに1つのルックアップテーブルに編集して前記第3LUTを生成する請求項1に記載のインク使用量評価装置。
- 前記第3LUT生成手段は、前記縮小画像データの解像度における1画素当たりの幅に相当する範囲を前記1つのルックアップテーブルに編集して前記第3LUTを生成する請求項2に記載のインク使用量評価装置。
- 前記液体吐出ヘッドにおける前記ノズル毎の記録濃度特性を示す出力濃度データを取得する濃度情報取得手段と、
前記出力濃度データから前記ノズル毎の濃度補正値を算出して前記第2LUTを生成する第2LUT生成手段と、
を備える請求項1から3のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。 - 前記第2LUT生成手段によって前記第2LUTが生成されると、当該最新の第2LUTから前記第3LUTが生成され、当該最新の第3LUTが前記画像変換手段に適用される請求項1から4のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記第2LUTの生成に伴い、当該第2LUTの生成直後に前記第3LUTも生成される請求項1から5のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記インク量分布データは、信号のビット深度が16ビット以上である請求項1から6のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記画像解析手段は、前記インク量分布データに対して、画像内の所定面積に相当するサイズのフィルタを適用し、当該所定面積内に規定値以上のインク量が使用されるか否かを判定する請求項1から7のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記画像解析手段による解析の結果に応じた表示を行う表示手段を備える請求項1から8のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記画像入力手段から取り込んだ画像データを保存しておく画像データ格納手段を備え、
前記表示手段には、前記画像データ格納手段に保存された登録画像の一覧に対応する表示とともに、前記画像解析手段による解析結果に基づき各登録画像のインク使用量の状況が表示される請求項9に記載のインク使用量評価装置。 - 前記画像入力手段から取り込んだ画像データを保存しておく画像データ格納手段を備え、
前記画像データ格納手段に保存された登録画像の一覧を前記表示手段に表示させる際に、前記画像解析手段による解析結果に基づき各登録画像のインク使用量の状況に応じてジョブが分類され、当該分類されたジョブ群のまとまりで前記表示手段に表示される請求項9に記載のインク使用量評価装置。 - 前記第1LUT及び前記第2LUTのうち少なくとも一方が更新されたら、当該更新されたLUTを反映させて、前記登録画像についてのインク使用量を再計算し、当該再計算した結果に応じて前記表示手段の表示を更新する請求項10又は11に記載のインク使用量評価装置。
- 前記インク量分布データ算出手段は、前記縮小画像データの信号値と当該信号値に対応するハーフトーン処理によって得られるドット配置におけるドットサイズ別比率の関係を規定したハーフトーンテーブルと、各ドットサイズのインク滴量の情報に基づいて、前記縮小画像データの1画素あたりのインク量を求める請求項1から12のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記画像縮小処理手段は、入力された元の前記画像データから、前記縮小画像データの1画素あたりのサイズに相当する範囲の座標に対応する前記元の画像データの画素を平均化することにより、前記縮小画像データの1画素当たりの信号値を決めて前記縮小画像データを生成する請求項1から13のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記画像縮小処理手段は、入力された元の前記画像データから、前記縮小画像データの1画素あたりのサイズに相当する範囲の座標に対応する前記元の画像データの画素を加算し、その加算値を前記縮小画像データのビット深度のいずれかの値に割り当てる処理を行い、前記縮小画像データを生成する請求項1から13のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 前記縮小画像データは、信号のビット深度が16ビット以上である請求項1から15のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置。
- 画像データを取り込む画像入力工程と、
前記画像入力工程で取り込んだ画像データから当該画像データよりも解像度の低い縮小画像データを生成する画像縮小処理工程と、
前記縮小画像データに対して階調変換を行うための入出力関係を規定した第1のルックアップテーブル(以下「第1LUT」という。)を格納しておく第1LUT格納工程と、
前記画像データに応じてインクの吐出を行う複数のノズルを有する液体吐出ヘッドにおける各ノズルのインク吐出量をノズル単位で補正するための信号変換の関係を規定した第2のルックアップテーブル(以下、「第2LUT」という。)を格納しておく第2LUT格納工程と、
前記各ノズルに対応して割り当てられている前記第2LUTから、前記縮小画像データの解像度に対応した一定幅の単位で前記縮小画像データの信号値を補正する第3のルックアップテーブル(以下、「第3LUT」という。)を生成する第3LUT生成工程と、
前記画像縮小処理工程にて生成された前記縮小画像データに対して前記第1LUTと前記第3LUTを適用した変換処理を行う画像変換工程と、
前記画像変換工程で得られた変換後の縮小画像データから、当該縮小画像データに対応する画像内容の描画に使用されるインク量の分布を示すインク量分布データを作成するインク量分布データ算出工程と、
前記インク量分布データを解析して、規定値以上のインク量が使用されるか否かを判定する画像解析工程と、
を含むインク使用量評価方法。 - コンピュータに、
画像データを取り込む画像入力機能と、
前記画像入力機能を介して受入した画像データから当該画像データよりも解像度の低い縮小画像データを生成する画像縮小処理機能と、
前記縮小画像データに対して階調変換を行うための入出力関係を規定した第1のルックアップテーブル(以下「第1LUT」という。)を格納する第1LUT格納機能と、
前記画像データに応じてインクの吐出を行う複数のノズルを有する液体吐出ヘッドにおける各ノズルの液体吐出量をノズル単位で補正するための信号変換の関係を規定した第2のルックアップテーブル(以下、「第2LUT」という。)を格納する第2LUT格納機能と、
前記各ノズルに対応して割り当てられている前記第2LUTから、前記縮小画像データの解像度に対応した一定幅の単位で前記縮小画像データの信号値を補正する第3のルックアップテーブル(以下、「第3LUT」という。)を生成する第3LUT生成機能と、
前記画像縮小処理機能にて生成された前記縮小画像データに対して前記第1LUTと前記第3LUTを適用した変換処理を行う画像変換機能と、
前記画像変換機能で得られた変換後の縮小画像データから、当該縮小画像データに対応する画像内容の描画に使用されるインク量の分布を示すインク量分布データを作成するインク量分布データ算出機能と、
前記インク量分布データを解析して、規定値以上のインク量が使用されるか否かを判定する画像解析機能と
を実現させるためのプログラム。 - 複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに対して記録媒体を相対移動させる媒体搬送手段と、
入力される画像データに対して、前記第1LUT、前記第2LUT、及び信号値に対応して単位面積あたりのドットサイズ別比率が定められたハーフトーンテーブルに基づく信号処理を行い、2値又は多値のデータを生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段で生成されたデータに基づいて前記液体吐出ヘッドの各ノズルの吐出を制御する吐出制御手段と、
請求項1から16のいずれか1項に記載のインク使用量評価装置と、
を備えたことを特徴とするインクジェット装置。 - 前記液体吐出ヘッドは、前記記録媒体に対する1回の相対移動で画像を記録するシングルパス方式のヘッドであることを特徴とする請求項19に記載のインクジェット装置。
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