JP2004330786A - インクジェットプリンタにおける液滴ボリューム変動の補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリントにおける不所望の光学濃度の変動が低減されるように、ノズルを有する少なくとも１つのプリントヘッドを含むインクジェットプリンタにおけるプリンティングに適する修正されたデジタル画像を生成するために、ラスタラインのアレイを有するデジタル画像を修正するための方法であって、各々のラスタラインは画像画素を有する、方法である。
【解決方法】 本方法は、ａ）プリントヘッドにおける各々のノズルに対する光学濃度パラメータを決定する段階；ｂ）プリントヘッドにおける各々のノズルに対する光学濃度パラメータとラスタライン番号とに応じて所定のラスタラインについてライン補正係数を決定する段階；並びにｃ）修正されたデジタル画像を生成するためにライン補正係数に応じて所定のラスタラインにおける各々の画素を修正する段階；から構成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、デジタルプリントの分野に関し、特に、インクジェットプリントヘッドにおけるインク滴を補償する方法に関する。

インクジェットプリンタは、ラスタ走査方式で受像体にインク滴を排出することにより受像体において画像を形成する。普通紙にプリントするたねのプリンタの能力に加えて、ノンインパクト、低ノイズ、低エネルギー使用および低コスト操作の優位性は、市場におけるインクジェットプリンタの人気に大きく寄与している。

代表的なインクジェットプリンタは、ページにインクの液滴を吐出するための個々のノズルのアレイを含む。ノズルは、ラスタ画像データを処理し、ケーブル接続によりプリンタにそのデータを送るホストコンピュータの制御に即応してインク滴を生成するために一般にアクティブにされる。不所望の画像アーチファクトがプリントヘッドにおける個々のノズル間の小さい差のために生じ得ることは当業者には周知である。これらの差は、しばしば製造プロセスにおける僅かな変動に起因し、１つのノズルから吐出されるインク滴が近接ノズルからの僅かな差である軌道に沿う原因となる。また、各々のノズルは、隣接ノズルからボリュームにおいて僅かに異なるインク滴を生成し得る。より大きいインク滴は印刷ページにおいてより濃い（大きい光学濃度の）領域をもたらし、より小さいインク滴はより淡い（小さい光学濃度の）領域をもたらす。プリントヘッドのラスタ走査方式のために、これらの濃いおよび淡い領域は、“バンディング”としばしば呼ばれる濃い密度と淡い密度の複数のラインであって、一般的に全く不所望な低プリント品質の結果をもたらす。

ノズル間の差に起因するバンディングアーチファクトを低減させる方法であって、“飛び越し走査”、“プリントマスキング”または“マルチパスプリンティング”と呼ばれる方法について説明する先行技術における多くの技術が存在する。これらの技術は、プリントヘッドの幅より小さいインクリメントだけ紙を進める方法を使用し、それ故、プリントヘッドの連続パスまたはスマスは重なり合う。これは、２つ以上のノズルを用いて各々の画像ラスタラインがプリントされることが可能であり、ラスタラインをプリントするために用いられるノズル数が増加するにつれてノズル間の差が平均化されるため、所定の非プリントラスタラインにおいて観察される液滴のボリュームまたは液滴の起動エラーは低減される。例えば、米国特許第４，９６７，２０３号明細書（特許文献１）および米国特許第５，９９２，９６２号明細書（特許文献２）を参照されたい。当該技術分野において周知の他の方法は、破損したノズルまたは機能不良のノズルを補償するために動作可能なノズルを用いることによりバンディングを減少させるためにマルチパスプリンティングをうまく利用している。例えば、Ｃｏｕｗｅｎｈｏｖｅｎ等による米国特許第６，３５４，６８９号明細書（特許文献３）および米国特許第６，２７３，５４２号明細書（特許文献４）は、マルチパスインクジェットプリンタにおける軌道エラーまたは液滴のボリュームエラーを有する機能不良のノズルを補正する方法であって、機能不良のノズルと同じラスタラインに実質的に沿ってプリントする他のノズルが機能不良のノズルの代わりに使用される、方法について教示している。しかしながら、上記の方法は、プリントヘッドにおける有効なノズル数がプリントパスの数に等しい係数により減少されるため、プリント時間が長くなるという犠牲の上に立って、バンディングアーチファクトの減少を提供している。また、上記の先行技術の多くは、かなり不正確な個々のインクノズルの性能に依存している。換言すれば、４つの異なるノズルが所定のラスタラインをプリントするためにしようされる場合、バンディングアーチファクトは、それら４つのノズルが異なる液滴ボリューム特性を有する場合にのみ、低減される。それら４つのノズル全てが平均より大きいインク滴を偶然に吐出する場合、バンディングにおける改善は見られず、重大な代償が大きいプリント時間に関連して課せられることとなる。そのような例は、ノズル間の差がプリントヘッドに亘ってゆっくり生じる場合に、現れることとなる。

当該技術分野において周知の他の技術は、個々のノズルをアクティブにするために使用される電気信号を修正することにより液滴ボリューム変化を補正することを試みている。例えば、Ｃｌａｒｋ等による米国特許第６，４２８，１３４号明細書（特許文献５）は、インク滴ボリューム変動を低減するために圧電インクジェットプリントヘッドを駆動するために波形を構成する方法をについて教示している。同様に、Ｗｅｎ等による米国特許第６，３１２，０７８号明細書（特許文献６）は、ノズルをアクティブにするために使用される駆動電圧を修正することによりインク滴ボリューム変動を低減する方法をについて教示している。

また、先行技術において周知の他の技術はプリントヘッド間の液滴ボリューム変動の問題に対処している。例えば、Ｌｕｎｄ等による米国特許第６，１５４，２２７号明細書（特許文献７）は、プリントヘッドカートリッジにおけるプログラマブルメモリに記憶される液滴ボリュームパラメータに応じてプリントされる微小液滴の数を調節する方法について教示している。この方法はプリントヘッド間の印刷濃度変動を低減するが、プリントヘッド内のノズル間の印刷濃度変動には対処していない。Ｂｕｌｌｏｃｋ等により米国特許第５，８１２，１５６号明細書（特許文献８）は、インクジェットプリントヘッドカートリッジにおけるインクの使用を決定し、カートリッジにおけるインク量が少なくなったときにユーザに警告するために液滴ボリュームの情報を使用する方法について教示している。この方法はカートリッジのプログラマブルメモリにインク滴ボリュームの情報を記憶することを含むが、個々のノズルにより生成される液滴ボリュームの特徴付けについてまたはその情報が画像あー利ファクトを補正するためにどのように用いられることが可能であるかについては教示していない。また、Ｓａｒｍａｓｔ等による米国特許第６，４５０，６０８号明細書（特許文献９）および米国特許第６，３１５，３８３号明細書（特許文献１０）は、個別の検出器の２次元アレイを用いてインクジェットのノズルの軌道エラーと液滴ボリュームとを検出する方法について教示している。

インクジェットプリンティング市場は画像をより速くプリンティングする要求を持ち続けており、この要求に適応するために基本的インクジェットプリンティングエンジンに対する多くの修正について研究がなされてきた。画像をより速くプリンティングする１つの方法は、より多いノズルを有するプリントヘッドを使用することである。これは、プリントヘッドの各々の動きにおいてより多い画像ラスタラインをプリントし、これにより、プリンタのスループットを向上させる。しかしながら、製造および技術の挑戦は、ノズル数をたくさん備えるプリントヘッドをつくり出すことを妨げる。それ故、インクジェットプリンタが高スループットのためにデザインされた当該技術分野の一部の状況においては、幾つかの小さいプリントヘッドはノズル数を効果的に増加した単一のプリントヘッド“モジュール”に組み立てられるが、より製造しやすい小さいプリントヘッドを用いる。この配置において、液滴ボリューク変動に関連する上記の画像アーチファクトは増幅されるようになる。これは、幾つかの小さいプリントヘッドの単一の大きいモジュールへの組み立てはしばしばノズル間の差を徐々に変化させるようにする事実であって、先行技術が操作上適切でない、事実によっている。

それ故、徐々に変化するノズル間変動に関連する画像アーチファクトを低減し、それと同時に、高い画像品質と短いプリント時間とを維持することができる方法に対する要求が存在する。
米国特許第４，９６７，２０３号明細書 米国特許第５，９９２，９６２号明細書 米国特許第６，３５４，６８９号明細書 米国特許第６，２７３，５４２号明細書 米国特許第６，４２８，１３４号明細書 米国特許第６，３１２，０７８号明細書 米国特許第６，１５４，２２７号明細書 米国特許第５，８１２，１５６号明細書 米国特許第６，４５０，６０８号明細書 米国特許第６，３１５，３８３号明細書

本発明の目的は、徐々に変化するノズル間変動に関連する上記アーチファクトのない高品質のデジタル画像をプリントする方法を提供することである。

この目的は、プリントにおける不所望の光学濃度の変動が低減されるように、ノズルを有する少なくとも１つのプリントヘッドを有するインクジェットプリンタにおけるプリンティングに適する修正されたデジタル画像を生成するために、ラスタラインのアレイを有するデジタル画像を修正する方法であって、各々のラスタラインは画像画素を有する、方法、であり：
ａ）プリントヘッドにおける各々のノズルに対する光学濃度パラメータを決定する段階；
ｂ）プリントヘッドにおける各々のノズルに対する光学濃度パラメータとラスタライン番号とに応じて所定のラスタラインについてライン補正係数を決定する段階；
ｃ）修正されたデジタル画像を生成するためにライン補正係数に応じて所定のラスタラインにおける各々の画素を修正する段階；
を有する方法により達成される。

本発明は、徐々に変化するノズル間変動を有するウリンとヘッドを用いてプリントされる画像における不所望のバンディングアーチファクトを低減する方法を提供する点で優位性がある。

本発明の他の優位性は、高いプリント品質を達成するために必要とされるバンディングパスの数を減少させることにより短いプリンティング時間を提供する点にある。

本発明の他の優位性は、以前には受け入れられなかったプリントヘッドを用いて高い品質のプリントが達成できる点にある。これは、工場において許容されるプリントヘッドの製造歩留まりを向上させる。

本発明は、インクジェットプリンタにおける液滴ボリューム変動を補償するための方法を提供する。特に、本発明は、液滴ボリュームがノズル間で徐々に変化するインクジェットプリントヘッドに適用されるときに最も効果的であり、このような効果が得られるためには幾つかの要件がある。

上記のように、有効なノズルの数を増加させるために、幾つかの小さいプリントヘッドを大きいプリントヘッドモジュールに組み合わせることが可能である。この結果、市場における重要な優位性であるスループットの改善がもたらされる。しかしながら、各々の小さいプリントヘッドは、プリントヘッド間ばかりでなく、ノズル間においても、僅かに異なる液滴ボリューム特性を有している。また、プリントヘッドへのインク供給システムの特性は、プリントヘッドの１つの端部から他の端部への等しくないインク圧力をもたらすことが可能である。これらの組み合わせにおけるデザイン特性は、ノズル間において徐々に変化する液滴ボリュームをもたらすこととなる。液滴ボリュームにおける変動はプリントヘッドの１つの端部から他の端部に徐々に変化するため、プリントされる画像の光学濃度における変動は、典型的には１インチのオーダーであるプリントヘッドの高さに類似する空間周波数を有する。この周波数におけるバンディングは、かなり長い距離をおいて見る標識またはポスターのように、特に、プリントが大きいフォーマットであるとき、観測者には極めて好ましくない。

図１を参照するに、最下部から最上部に０から６３までの数字を付けた６４個の個々のノズル２０のアレイを有するプリントヘッド１０であって、これら６４個のノズルにより生成される液滴ボリュームはプリントヘッドの１つの端部から他の端部へと徐々に変化する、プリントヘッド１０を考慮されたい。プリントヘッド１０の最下部近くのノズルが平均の液滴ボリュームより大きい液滴を生成し、プリントヘッド１０の最上部近くのノズルが平均の液滴ボリュームより小さい液滴を生成することを仮定されたい。従って、一様なグレイ画像をプリントする試みは、図１に示すような画像における垂直方向の勾配のような不所望の光学濃度変動をもたらす。１パスのプリントモードにおいて、プリントヘッド１０は静止したページにおいて水平方向に動かされ、そのページはプリントヘッドの高さに等しい距離だけ垂直方向に進められる。プリントヘッドの各々の水平方向の動きはプリントパスと呼ばれ、図１は、プリントヘッド１０の３つのその結果生じたプリントパス（ｐ，ｐ＋１，ｐ＋２）を示している。図１から理解できるように、好ましくない濃度の段差が、プリントパス間の境界近くであって、画像ラスタライン６４および１２８に現れていることが観察される。用語“ラスタライン”は画像画素のラインをいう。これをグラフとして図２に示し、図２において図１の画像に対応する光学濃度対ラスタラインのプロットを実線３０として示している。

ここで図３を参照するに、インクジェットプリンタドライバにおいて実行される代表的な画像処理チェーンのブロック図を示している。プリンタドライバは、代表的には、デジタル画像ソース６０からのデジタル画像データを処理し、通常、ケーブル接続によりインクジェットプリンタ１００にそのデータを送るホストコンピュータ（図示せず）において実行される。デジタル画像ソース６０は、デジタルカメラ、スキャナ、コンピュータディスクファイルまたはいずれの他のデジタル結像であることが可能である。代表的には、デジタル画像は、各々の色平面が画像画素の２次元アレイである色平面（しばしば、赤、緑および青）の集合としてホストコンピュータにおいて表される。各々の画像画素は、コード値の大きさがこの画素位置において対応する色平面の強度を表す範囲における整数のコード値０乃至２５５として、一般に表される。デジタル画像ソース６０により提供される画像データは、（ｘ，ｙ）がサンプリングされた画素の水平方向および垂直方向の（それぞれの）位置を表す空間座標であり、ｃは色平面を表す信号ｉ（ｘ，ｙ，ｃ）として図３に示している。ラスタ画像プロセッサ５０はデジタル画像ｉ（ｘ，ｙ，ｃ）を受け取り、処理デジタル画像ｐ（ｘ，ｙ，ｃ）を生成する。ラスタ画像プロセッサ５０は、例えば、シャープ人グ、色補正およびリサイジングまたは補間等の幾つかの画像処理機能を適用する。図３における画像処理ブロック図の全体的な構造および前記の個々の画像処理アルゴリズムは当業者には周知である。

さらに図３を参照するに、処理デジタル画像ｐ（ｘ，ｙ，ｃ）は、修正デジタル画像ｄ（ｘ，ｙ，ｃ）を生成するラスタライン濃度調整器７０により受け取られる。ラスタライン濃度調整器７０はまた、ノズルパラメータデータソース８０からノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）（ここで、ｎはノズル数、ｃは色であって、データが関するプリントヘッドを表す）を受け取る。ラスタライン濃度調整器７０の機能は、プリントヘッドによりもたらされるライン間濃度変動を補償するために、ノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）を用いて処理デジタル画像ｐ（ｘ，ｙ，ｃ）を修正することである。ラスタライン濃度調整器７０およびノズルパラメータデータソース８０は本発明の主な機能を構成し、これらについては以下で説明する。ラスタライン濃度調整器７０により補正した後、修正デジタル画像ｄ（ｘ，ｙ，ｃ）は、ハーフトーン画像ｈ（ｘ，ｙ，ｃ）を生成するハーフトーンプロセッサ９０により受け取られる。ハーフトーンプロセッサ９０は、各々の画素においてインクジェットプリンタ１００により再生可能であるグレイレベルの数に適合するために画素当たりのグレイレベルの数を減少させる（しばしば２であって、インク滴０または１に対応している）。ハーフトーン化のプロセスは当業者には周知であり、ハーフトーンプロセッサ９０において用いられる特殊なハーフトーンアルゴリズムは本発明にとって基本的なものではない。多くのインクジェットプリンタは画素当たり（色当たり）２滴以上のインク滴を生成することができ、本発明はいずれの数のグレイレベルをプリントするために適合されるプリンタに等しく適用することができることに留意する必要がある。また、ラスタライン濃度調整器７０はハーフトーンプロセッサ９０に先立ってデジタル画像を修正することに留意することは重要である。これは先行技術からの重要な離脱を意味している。

図３のラスタライン濃度調整器７０およびノズルパラメータデータソース８０について、ここで説明する。ノズルパラメータデータソース８０はノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）を提供し、ここで、ｎはノズル数、ｃは色平面である。Ｄ（ｎ，ｃ）の値は、他のノズルと比較されるノズルｎ（色平面ｃについて）により生成される相対的光学濃度を示す規格化された光学濃度パラメータである。例えば、ノズル３が平均より１０％大きいインク滴を生成し、この結果、平均より１８％大きいプリントラスタラインの光学濃度がもたらされる（例えば、液滴ボリュームの増加の関数としての光学濃度における増加はインクおよび媒体依存性を有する）。本発明の好ましい実施形態においては、ノズル３についての光学濃度パラメータは規格化された光学濃度値１．１８に設定され、他のノズルを用いてプリントされるラスタラインに対するこのノズルを用いてプリントされるラスタラインにつて予測される濃度における増加は１８％を示す。この場合、そのノズルについて規格化された光学濃度パラメータは、全てのノズルにより生成される平均の光学濃度により除される、そのノズルにより生成される光学濃度、として計算される。光学濃度パラメータの他の測定はまた、本発明の範囲において適切である。本発明の他の実施形態においては、ノズル３の光学濃度は１．１０に設定され、このノズルに関連する液滴ボリュームにおいて１０％の増加を示す。この場合、光学濃度パラメータは、全てのノズルにより生成される平均の液滴ボリュームにより除される、そのノズルにより生成される平均の液滴ボリュームの関数である。光学濃度パラメータとして液滴ボリュームを用いることは、それが受信媒体に依存しないという優位性を有する。本発明の他の実施形態は、光学濃度パラメータとして測定された液滴サイズを用いる。この場合、光学濃度パラメータは、全てのノズルにより生成される平均の液滴の大きさにより除される、そのノズルにより生成される平均の液滴の大きさの関数である。これはまた、媒体に依存するが、ラスタライン光学濃度余栄測定が容易である傾向にある。光学濃度パラメータは、当業者に周知であろう多くの技術を使用して決定されることが可能である。例えば、高解像度スキャナは、各々のノズルを用いてプリントされるラスタラインにより生成される液滴の大きさまたは光学濃度を測定するために用いられることが可能である。次いで、この情報は、プリンタにおける各々のプリントヘッドの各々のノズルのためのノズルパラメータデータソース８０により提供される。

図３のラスタライン濃度調整器７０の詳細について、以下に説明する。図３のラスタライン濃度調整器７０により実行される処理は図４にフロー図として示している。図４を参照するに、ノズルパラメータデータソース８０により提供されるノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）は段階１１０において受け取られる。各々のノズルのために記憶されるノズルパラメータデータは、規格化された液滴ボリューム、液滴の大きさまたはそのノズルを用いてプリントされるラスタラインの光学濃度であることが可能である。一般に、ノズル数の関数として調べられるとき、ノズルパラメータデータは、徐々に変化する成分と速く変化する成分との両方を含む。徐々に変化する成分は製造エラーから生じ、本発明が補正するために求める好ましくない低周波数バンディングの原因である。代表的には、高周波数成分は、無視されるべき測定ノイズまたは他の非反復特性を表す。しかしながら、全てのプリントヘッドは異なるため、高周波数成分が一貫して存在し、その上、補正されることが好ましい場合が存在し得る。このような理由のため、ユーザは、多項式適合化による判定段階１２０を用いて、高周波数成分を補正するか否かを選択することができる。ユーザが多項式適合化を実行することを選択する場合、ノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）は、多項式適合化の段階１３０を用いてノズル数ｎの関数として適合される。好ましい実施形態においては、多項式適合化度は、ノズル数の関数としてノズルパラメータデータを推定するための２次関数を提供する２である。これは、不所望の高周波数測定ノイズを除去するためにスムージングの相当量を提供する。使用可能である場合、多項式適合化段階１３０は各々のプリントヘッドにおいて独立して実行され、各々のノズルに対する光学濃度パラメータはそのノズル数において評価される多項式適合値により置き換えられる。複数のノズルカラム（代表的には、２つのカラムは奇数のノズルと偶数のノズルとを含む）を有するプリントヘッドの解析は、ノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）の低周波数変動が製造プロセスの細部よりノズルカラム間で異なることを明らかにした。そのようなプリントヘッドに対して、各々のノズルカラムを別々に多項式適合化することにより、重要な利点が得られる。同様に、ともに組み合わされる幾つかの小さいプリントヘッドを含むプリントヘッドモジュールは、各々のプリントヘッドが製造プロセスのために異なる低周波数変動を有する傾向にあるとき、各々のプリントヘッドに別々に適用される多項式適合化を有する必要がある。多項式適合化の判定段階１２０に戻るに、ユーザが高周波数成分を除去するためにノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）を多項式に適合化することを選択しない場合、ノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）は次の段階に直接移行される。

さらに、図４を参照するに、図３のラスタライン濃度調整器７０のプロセスにおける次の段階は段階１５０において画像の所定のラスタラインをプリントするためにどのノズルを使用するかを計算することである。この段階は、プリントマスキングパラメータおよびページ進みパラメータのようなインクジェットプリンタの特定のパラメータを含むプリントモードパラメータ１４０の知識を必要とする。これらのパラメータは、画像における所定画素をプリントするためにどのノズルを使用するかを正確に計算するために必要であるとして、当業者に認識され、理解されるであろう。冒頭で説明したように、マルチパスインクジェットプリンタにおいて、所定のラスタラインをプリントするために、２つ以上のノズルがしばしば使用される。所定のラスタラインをプリントするために使用される異なるノズルの数は、しばしば、プリントパスの数に等しい。所定のラスタラインにおけるどの画素をどのノズルがプリントするかについての特定のパターンまたはシーケンスは本発明にとって重要ではなく、各々のラスタラインをプリントするために用いられるノズルの集合を知ることのみが必要である。プリントヘッドは有限のノズル数Ｎを有するため、各々のラスタラインをプリントするために使用されるノズルの集合は、代表的には、Ｎ本のラスタライン毎に反復される。例えば、２パスのプリントモードにおいてプリントするＮ＝１００（０から９９まで番号付けされる）のノズルのプリントヘッドを考えることにする。２パスのプリントモードにおいて、紙は、各々のパスの後、プリントヘッドの高さの半分に等しい距離だけ進められる。それ故、２つのノズルは各々のラスタラインをプリントするために使用される。画像の第１ラスタライン（ライン０）はノズル０と５０を使用してプリントされ、ライン１はノズル１と５１とを使用してプリントされ、等等、およびライン９９はノズル４９と９９とを使用してプリントされる。ライン１００は、次いで、再びノズル０と５０を使用してプリントされ、このようなパターンが繰り返される。従って、画像における全てのラスタラインのために使用されるノズルの集合を計算することは、一般的に、必要とされない。第１のＮ本のラスタラインに対応するその第１のＮ個の集合のみが計算するために必要であり、その後、そのパターンが繰り返される。一部のプリントモードは、各々のラスタラインをプリントするために使用されるノズルの非反復パターンを含むことが可能である。これらの場合、使用されるノズルの集合は画像の各々のラスタラインのために計算される必要がある。

さらに、図４を参照するに、所定のラスタラインをプリントするために使用されるノズルの集合は、ライン補正係数を計算する段階１６０に提供される。この段階は、ノズル間の変動を補償するために画像データを調整するために用いられる各々のラスタラインについてのライン補正係数を計算する。好ましい実施形態においては、所定のラスタラインのための平均の光学濃度パラメータが、次式に従って計算される。

ここで、
Ｄ（ｎ，ｃ）＝ノズルｎ、色ｃに対する光学濃度パラメータ
ｎ_ｐ（ｙ）＝パスｐにおいてラスタラインをプリントするために使用されるノズル数
Ｎｐ＝プリントパスの数
Ａ（ｙ，ｃ）＝ラスタラインｙ、色ｃに対する平均光学濃度パラメータ
である。
それ故、平均光学濃度パラメータＡ（ｙ，ｃ）は、ノズルパラメータデータＤ（ｎ，ｃ）としてどの測定が用いられたかに依存して、ラスタラインｙ、色ｃに対応する光学濃度、液滴ボリュームまたは液滴の大きさの評価である。次いで、ライン補正係数が次式に従って計算される。

ｆ（ｙ，ｃ）＝［Ａ（ｙ，ｃ）］^−１
ここで、
Ａ（ｙ，ｃ）＝ラスタラインｙ、色ｃに対する平均光学濃度パラメータ
ｆ（ｙ，ｃ）＝ラスタラインｙ、色ｃに対するライン補正係数
である。ライン補正係数と常識において示した平均光学濃度パラメータとの間の逆相関関係は、平均光学濃度より大きいラスタラインは小さいライン補正係数を有し、平均光学濃度より小さいラスタラインは大きいライン補正係数を有することを規定する。ノズルパラメータデータを用いた上記のような、オプションの多項式適合化段階１８０が、多項式適合化判定段階１７０を用いて、ユーザにより有効または無効となる。有効である場合、段階１８０は現時点のラスタラインの周囲の一群のラスタラインについてのラスタライン番号に対するライン補正係数の多項式適合性を計算し、ライン補正係数ｆ（ｙ，ｃ）を多項式適合性の値と置き換える。多項式適合性が要求されない場合、ライン補正係数は次の段階に直接提供される。

再び、図４を参照するに、ライン補正計数が段階１９０において画像データに適用される。好ましい実施形態においては、画像の所定のラスタラインにおける画素値は、次式に従って、対応するライン補正計数を乗じられる。

ｄ（ｘ，ｙ，ｃ）＝ｐ（ｘ，ｙ，ｃ）ｆ（ｙ，ｃ）
ここで、
ｆ（ｙ，ｃ）＝ラスタラインｙ、色ｃに対するライン補正係数
ｄ（ｘ，ｙ，ｃ）＝位置（ｘ，ｙ）、色ｃに対する修正されたデジタル画像画素
ｐ（ｘ，ｙ，ｃ）＝位置（ｘ，ｙ）、色ｃに対する処理されたデジタル画像画素
である。図１のプリントヘッド１０についてのライン補正計数対ラスタライン番号のプロットを図５に示す。プリントヘッド１０は、平均ボリュームより大きい液滴を吐出するプリントヘッドの一端部におけるノズルと平均ボリュームより小さい液滴を吐出するプリントヘッドの他端部におけるノズルとを有する。このことは、図２の実線３０としてプロットされる低周波数の光学濃度変動を結果的にもたらす。図５に示すライン補正計数の極性は、上記の式により規定されるように、図２における実線の光学濃度から反転されることに留意されたい。図５において示すライン補正計数がデジタル画像に適用されるとき、プリント出力が現れる。図６に示すように、図１において観察される好ましくない濃度勾配は著しく減少され、よりスムーズで、より一様なトーンを生成する。本発明の特性を理解するための重要な点は、各々のノズルにより生成される液滴ボリュームは変化しないが、ラスタ画像データに適用される前ハーフトーン補正のために、平均液滴より小さい液滴を有するノズル（ノズル６３等）を用いてプリントされるラスタラインにおいて存在する幾つかのそれ以上のドット、および平均液滴より大きい液滴を有するノズル（ノズル０等）を用いてプリントされるラスタラインにおいて存在する幾つかのそれ以下のドットがある。これは、プリントヘッドにおけるラスタラインの光学濃度の均等化をもたらし、図６の画像に対してスムーズで一様なアピアランスを提供する。図６の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号を図２における破線４０に示す。光学濃度変動の大きさは著しく減少されたことに注目されたい。

他の実施形態として、図７に示すように、プリントヘッド１０は２パスのプリントモードにおいてプリントするために使用されることを考慮されたい。この場合、紙は、各々のプリントパスの後、プリントヘッドの高さの半分に等しい距離だけ垂直方向に進められる。これは、２つの異なるノズルが画像における各々のラスタラインをプリントするために使用されることを意味する。好ましくない濃度勾配は周波数に織り込まれており（ここでは、同じ距離において３サイクルのところを６サイクル有する）、ラスタライン当たり２つの異なるノズルを使用する平均化効果のために大きさにおいていくらか小さくなるが、濃度勾配はいまだに存在し、好ましくないことに留意されたい。図７の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロットを、図８の実線２００として示している。本発明の方法を適用することにより、図９に示すようなライン補正計数および図１０に示す補正された画像が得られる。図１０の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロットを図８の破線２１０として示す。また、光学濃度変動の大きさが著しく減少され、その結果、画像品質が改善されたことに留意されたい。

本発明は、インクジェットプリンタの関連で以下に述べる。しかしながら、この方法は、他のプリンティング技術にも同様に適用可能であることを認識される必要がある。例えば、本発明は、複数の着色料を有するカラーインクジェットプリンタの１つまたはそれ以上のカラーチャネルを同等に適用されることが可能である。

先行技術により生成されるバンディングアーチファクトを伴う画像を示す図である。 図１の先行技術に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロットと本発明に従った図６の補正画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロットとを示す図である。 インクジェットプリンタにおける本発明の画像処置操作を示すブロック図である。 図３のラスタライン濃度調整器の段階を示すフロー図である。 図１の画像についてのライン補正計数対ラスタライン番号を示す本発明に従ったプロットである。 本発明の方法に従った図１の画像の補正バージョンを示す図である。 先行技術により生成されたバンディングアーチファクトを伴う画像を示す図である。 図７の先行技術に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロットと本発明に従った図１０の補正画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロットとを示す図である。 図７の画像に対応するライン補正計数対ラスタライン番号を示す本発明に従ったプロットを示す図である。 本発明の方法に従った図７の画像の補正バージョンを示す図である。

符号の説明

１０ プリントヘッド
２０ ノズル
３０ 図１の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロット
４０ 図６の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロット
５０ ラスタ画像プロセッサ
６０ デジタル画像ソース
７０ ラスタライン濃度調整器
８０ ノズルパラメータデータソース
９０ ハーフトーンプロセッサ
１００ インクジェットプリンタ
１１０ ノズルパラメータデータを受け取る段階
１２０ 多項式適合化による判定段階
１３０ 多項式適合化段階
１４０ プリントモードパラメータ
１５０ 各々のラスタラインのために使用するノズルを比較する段階
１６０ ライン補正計数を計算する段階
１７０ 多項式適合化判定段階
１８０ ラスタライン番号対補正計数の多項式適合性を計算する段階
１９０ ライン補正計数を適用する段階
２００ 図７の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロット（実線）
２１０ 図１０の画像に対応する光学濃度対ラスタライン番号のプロット（破線）

Claims (10)

1. プリントにおける不所望の光学濃度の変動が低減されるように、ノズルを有する少なくとも１つのプリントヘッドを含むインクジェットプリンタにおけるプリンティングに適する修正されたデジタル画像を生成するために、ラスタラインのアレイを有するデジタル画像を修正するための方法であって、各々のラスタラインは画像画素のアレイを有する、方法であり：
   ａ）プリントヘッドにおける各々のノズルに対する光学濃度パラメータを決定する段階；
   ｂ）プリントヘッドにおける各々のノズルに対する光学濃度パラメータとラスタライン番号とに応じて所定のラスタラインについてライン補正係数を決定する段階；並びに
   ｃ）修正されたデジタル画像を生成するためにライン補正係数に応じて所定のラスタラインにおける各々の画素を修正する段階；
   から構成されることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記段階ｂ）は：
   ｉ）所定のラスタラインにおいて画素をプリントするために使用されるノズルの集合を決定する手順；並びに
   ｉｉ）決定されたノズルの集合に応じた所定のラスタラインのためのライン補正計数と対応する光学濃度パラメータとを決定する手順；
   からさらに構成される、ことを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、各々のノズルのための光学濃度パラメータは、ノズルにより生成される平均液滴ボリュームの関数である、ことを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、各々のノズルのための光学濃度パラメータは、全てのノズルにより生成される平均液滴ボリュームにより除されるノズルにより生成される平均液滴ボリュームである、ことを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、各々のノズルのための光学濃度パラメータは、ノズルにより受像体材料において生成される平均ドットサイズの関数である、ことを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、各々のノズルのための光学濃度パラメータは、全てのノズルにより受像体材料において生成される平均ドットサイズにより除されるノズルにより受像体材料において生成される平均ドットサイズである、ことを特徴とする方法。
7. 請求項１に記載の方法であって、各々のノズルのための光学濃度パラメータは、ノズルにより受像体材料においてプリントされるラスタラインから測定される光学濃度の関数である、ことを特徴とする方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、前記段階ａ）は：
   ｉ）全てのノズルに対する平均光学濃度パラメータにより除されるノズルに対する光学濃度パラメータとして各々のノズルに対して規格化された光学濃度パラメータを決定する手順；
   ｉｉ）各々のノズル対ノズル数に対する規格化された光学濃度パラメータの多項式適合性を決定する手順；並びに
   ｉｉｉ）ノズルの光学濃度パラメータを対応するノズル数において評価される多項式適合性の値で置き換える手順；
   をさらに含む、ことを特徴とする方法。
9. 請求項１に記載の方法であって、前記段階ｃ）は、所定のラスタラインにおける各々の画素を、修正されたデジタル画像を生成するためにライン補正係数で乗じる手順をさらに含む、ことを特徴とする方法。
10. 請求項１に記載の方法であって、プリントヘッドは複数のノズルのカラムを含み、各々のノズルに対する光学濃度パラメータは各々のノズルのカラムについての光学濃度パラメータ対ノズル数の多項式適合性を用いて決定される、ことを特徴とする方法。

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