近年、コンピュータや通信機器の普及に伴って、インクジェット方式や熱転写方式の記録ヘッドを用いた画像形成装置が急速に普及してきている。
このような画像形成装置では、記録速度の向上を図るため、通常、複数の記録素子を集積したマルチヘッドが使用される。例えば、インクジェット方式の記録ヘッドを用いた画像形成装置の場合、複数の吐出ノズルを集積したマルチヘッドが使用されている。
しかしながら、画像形成装置の製造工程において、記録ヘッドに配される複数の記録素子を完全に均一にするのは困難であり、記録素子の特性にはある程度のばらつきがある。
例えば、インクジェット方式の記録ヘッドの場合、そもそも吐出ノズルの形状やヒータのサイズ、抵抗等にはばらつきがある。このような記録素子間の特性のばらつきは、記録媒体上に形成される画像の濃度ムラとなってあらわれる。
このようにして発生する濃度ムラを低減させるために、従来より、各記録素子に与える信号を制御することで、均一な画像を実現する種々の方法が提案されている。
例えば、各記録素子への入力信号を均一にした状態で記録を行い、該記録の結果に基づいて入力信号を制御する方法が挙げられる。具体的には、記録結果に濃度ムラが発生していた場合には、以降、濃度の低い部分の記録素子への入力信号を大きくするよう制御し、濃度の高い部分の記録素子への入力信号を小さくするよう制御する。
更に、他の方法として、入力信号に応じてドットの数を変調する方法が挙げられる。当該方法では、濃度の低い部分の記録素子に対しては多くのドットを印字するよう制御し、濃度の高い部分の記録素子に対しては少ないドットを印字するよう制御する。いずれの方法を用いても、濃度ムラを低減させることができる。
一方で、これらの方法により濃度ムラを低減させることができたとしても、その後の経時変化により、新たに濃度ムラが発生する場合がある。例えば、使用するにつれてインクの吐出ノズル付近に折出物が付着したり、外部からの異物が付着したりして、吐出ノズル特性が変化する場合がある。この場合、はじめに設定した補正量によって制御を実行したのでは、かえって濃度ムラが目立ってくることもある。
これに対して、このような経時変化に伴って発生する濃度ムラに対応するための提案もなされている。
一例として、均一の画像データに基づいて作成されたテスト用の画像を定期的に形成し(テスト印字を行い)、その結果を光学的に読み取ることで、濃度ムラ情報として保存しておき、画像形成時の濃度補正に用いる方法が挙げられる(特許文献1参照)。当該方法によれば、経時変化に伴って発生する濃度ムラを定期的に低減させることができる。
一方で、近年、マルチヘッドを使用したインクジェット方式の画像形成装置では、「マルチパス印字」と呼ばれる印字方式が用いられるようになってきている。
マルチパス印字とは、同一領域を複数の記録素子群に重複して走査させながら、ハーフトーン処理(2値化処理など)を施した各パスの印字画像(ドットパターン)を用いて、画像形成を行う方法である。これは、記録媒体を、記録ヘッドを構成する複数の記録素子群の長さ未満で搬送しながら、記録ヘッドを走査させることで実現されうる。
一般に、マルチパス印字には、はじめに印字画像を生成したうえで、マスクパターンを使って各パスの印字画像を生成する方法と、印字すべき多値の画像データを各パスに合わせて濃度分割したうえで、各パスの印字画像を生成する方法とがある。
このうち、マスクパターンを使う方法は、一旦生成された印字画像を各パスの印字画像に分割するためのマスクパターンを用意しておき、該マスクパターンと生成された印字画像との論理積をとることで各パスの印字画像を生成している。
このとき用いられるマスクパターンは、全てのパスが完了した時点で、各パスの印字画像が全て出力されるように構成されている。つまり、マスクパターンを用いる場合、印字画像のドットを100%として、パス分割された印字画像のドットが決められている。
なお、このとき、各パス間ではドットは排他的となっている。また、パス分割された印字画像のドットの論理和をとると全パス分の印字画像のドットと等しくなる。このため、マスクパターン自体は上記ハーフトーン処理との干渉を避けるため極力ランダムになるように設計されている。
一方、本願出願人は、印字すべき多値の画像データを各パスに合わせて濃度分割し、濃度分割した画像データから各パスの印字画像を生成する方法を提案している。かかる方法の場合、まず、各パスごとに分割比率を決定し、決定した各パスごとの分割比率に対応する分割係数を用いて、多値の画像データを濃度分割する。そして、濃度分割された画像データを、各パスごとにハーフトーン処理することで、各パスの印字画像を生成する。
なお、マスクパターンを用いる方法も、濃度分割を用いる方法も、記録媒体上の同一領域を異なる記録素子群を用いて走査し、各記録素子群がそれぞれ印字を行うという点では一致している。そこで、以下に、マルチパス印字のかかる特徴的な動作について詳細を説明する。
図18は、記録媒体上の同一領域を異なる記録素子群が走査することで、記録媒体上に画像を形成するマルチパス印字を説明するための図である。ここでは、一例として、4パス印字を行う場合の動作について説明する。
1800は記録ヘッドであり、副走査方向に複数のインクの吐出ノズル(記録素子)が配置されている。1800aは記録ヘッド1800を構成する複数の記録素子の最初(一番下)の1/4の記録素子群を示している。同様に、1800bは記録ヘッド1800を構成する複数の記録素子の次の1/4の記録素子群を示している。また、1800cは記録ヘッド1800を構成する複数の記録素子の次の1/4の記録素子群を示している。更に、1800dは記録ヘッド1800を構成する複数の記録素子の最後(一番上)の1/4の記録素子群を示している。
1810は記録媒体上の印字領域を示している。マルチパス印字を行う画像形成装置では、記録ヘッド1800が記録媒体1810上を走査し印字を行った後に、記録媒体1810を搬送機構を用いて搬送することで、順次、画像を形成していく。図18の例では、記録媒体1810を記録ヘッド1800に対して上方向に搬送しながら、順次、印字を繰り返す。以下、当該動作を順を追って説明する。
図18(A)は、第1回目の走査の様子を示している。ここではまず第1パスの印字画像を印字する記録素子群1800aが、対応する記録媒体1810の第1の印字領域1810_1に対して印字を行う。
このために、第1の印字領域1810_1に印字されるべき第1パスの印字画像が、記録素子群1800aに対して送られる。第1パスの印字画像が送られた記録素子群1800aでは、記録ヘッド1800の走査に伴って第1の印字領域1810_1に印字を行う。
これにより、記録媒体1810上の第1の印字領域1810_1に、第1パスの印字画像が印字される。この第1回目の走査においては、記録ヘッド1800の記録素子群1800b、1800c、1800dには、各パスの印字画像が送られていないため、これらの記録素子群は印字を行わない。
第1回目の走査が終了すると、記録媒体1810は上側に記録ヘッド1800の長さの1/4分(すなわち、記録素子群1800aの長さ分)だけ搬送される。
図18(B)は、第2回目の走査の様子を示している。ここでは、記録媒体1810との相対位置を示すため、記録媒体1810に対する現在の記録ヘッドの位置を参照番号1800で示し、前回の走査時の記録ヘッドの位置を参照番号1800_1(点線)で示している。
記録ヘッド1800の長さの1/4分だけ搬送された記録媒体1810に対して、第1パスの印字画像を印字する記録素子群1800aは、対応する第2の印字領域1810_2を印字する。また、第2パスの印字画像を印字する記録素子群1800bは、第1回目の走査において記録素子群1800aによって印字された第1の印字領域1810_1に対して印字を行う。
記録媒体1810の第2の印字領域1810_2の印字を行うにあたり、記録素子群1800aには、第2の印字領域1810_2に印字されるべき印字画像のうち、第1パスの印字画像が送られる。また同時に、記録媒体1810の第1の印字領域1810_1の印字を行うために、記録素子群1800bには、第1の印字領域1810_1に印字されるべき印字画像のうち、第2パスの印字画像が送られる。
一方、記録ヘッド1800の記録素子群1800c、1800dは、まだ印字領域に入っていないため各パスの印字画像は送られず、したがって、印字も行わない。第2回目の走査が終了すると、記録媒体1810は上側に記録ヘッド1800の長さの1/4分(すなわち、記録素子群1800aの長さ分)だけ搬送される。
図18(C)は、第3回目の走査の様子を示している。図18(B)と同様に、記録媒体1810に対する現在の記録ヘッドの位置を参照番号1800で示している。また、1回前の走査時の記録ヘッドの位置を参照番号1800_1(点線)で、2回前の走査時の記録ヘッドの位置を参照番号1800_2(点線)で示している。
記録ヘッド1800の長さの1/4分だけ搬送された記録媒体1810に対して、第1パスの印字画像を印字する記録素子群1800aは、対応する第3の印字領域1810_3に対して印字を行う。また、第2パスの印字画像を印字する記録素子群1800bは、第2回目の走査において記録素子群1800aによって印字された第2の印字領域1810_2に対して印字を行う。
更に、第3パスの印字画像を印字する記録素子群1800cは、第1回目、第2回目の走査において記録素子群1800a、1800bによって印字された第1の印字領域1810_1に対して印字を行う。
記録媒体1810の第3の印字領域1810_3の印字を行うにあたり、記録素子群1800aには、第3の印字領域1810_3に印字されるべき印字画像のうち、第1パスの印字画像が送られる。また同時に、記録媒体1810の第2の印字領域1810_2の印字を行うために、記録ヘッド1800bには、第2の印字領域1810_2に印字されるべき印字画像のうち第2パスの印字画像が送られる。
更に、記録媒体1810の第1の印字領域1810_1を印字するために、記録素子群1800cには、第1の印字領域1810_1に印字されるべき印字画像のうち、第3パスの印字画像が送られる。なお、記録ヘッド1800の記録素子群1800dは、まだ印字領域に入っていないため、当該パスの印字画像は送られず、したがって、印字も行わない。
第3回目の走査が終了すると、記録媒体1810は上側に記録ヘッド1800の長さの1/4分(すなわち、記録素子群1800aの長さ分)だけ搬送される。
図18(D)は、第4回目の走査の様子を示している。図18(B)、図18(C)と同様に、記録媒体1810に対する現在の記録ヘッドの位置を参照番号1800で示している。また、1回前の走査時の記録ヘッドの位置を参照番号1800_1(点線)で、2回前の走査時の記録ヘッドの位置を参照番号1800_2(点線)で、3回前の走査時の記録ヘッドの位置を参照番号1800_3(点線)でそれぞれ示している。
記録ヘッド1800の長さの1/4分だけ搬送された記録媒体1810に対して、記録素子群1800aは、対応する第4の印字領域1810_4の印字を行う。
また、第2パスの印字画像を印字する記録素子群1800bは、第3回目の走査において記録素子群1800aによって印字された第3の印字領域1810_3に対して印字を行う。
また、記録ヘッド1800の記録素子群1800cは、第2回目、第3回目の走査において記録素子群1800a、1800bによって印字された第2の印字領域1810_2に対して印字を行う。
更に、記録ヘッド1800の記録素子群1800dは、第1回目〜第3回目の走査において記録素子群1800a〜1800cによって印字された第1の印字領域1810_1に対して印字を行う。
記録媒体1810の第4の印字領域1810_4の印字を行うにあたり、記録素子群1800aには、第4の印字領域1810_4に印字されるべき印字画像のうち、第1パスの印字画像が送られる。また同時に、記録媒体1810の第3の印字領域1810_3の印字を行うために、記録素子群1800bには、第3の印字領域1810_3に印字されるべき印字画像のうち、第2パスの印字画像が送られる。
また同時に、記録媒体1810の第2の印字領域1810_2の印字を行うために、記録素子群1800cには、第2の印字領域1810_2に印字されるべき印字画像のうち、第3パスの印字画像が送られる。
更に、記録媒体1810の第1の印字領域1810_1の印字を行うために、記録素子群1800dには、第1の印字領域1810_1に印字されるべき印字画像のうち、第4パスの印字画像が送られる。
第4回目の走査が終了すると、記録媒体1810上の第1の印字領域1810_1は、第1回目から第4回目までの計4回の走査が完了したことになる。これにより、記録ヘッド1800の記録素子群1800aにより第1パスの印字画像が、1800bにより第2パスの印字画像が、1800cにより第3パスの印字画像が、1800dにより第4パスの印字画像がそれぞれ印字される。この結果、第1の印字領域1810_1に画像が形成されることとなる。
第4回目の走査が終了すると、記録媒体1810は上側に記録ヘッド1800の長さの1/4分(すなわち、記録素子群1800aの長さ分)だけ搬送される。以降、記録ヘッド1800の走査による印字と記録媒体の搬送とを順次繰り返すことで、記録媒体1810上に画像が形成されていくこととなる。
このようにして実現されるマルチパス印字においても、製造時の各記録素子の特性にばらつきがあった場合には、画像形成した際に濃度ムラが発生することとなる。また、経時変化により、各記録素子の特性や搬送量にばらつきが生じた場合も、同様に、濃度ムラとなってあらわれることとなる。
そこで、以下では、マルチパス印字における各記録素子の特性や搬送量のばらつきに基づく濃度ムラの発生原理について図19〜図21を用いて説明する。
図19は、ある画像データを4パス印字により画像形成した場合、理想的な印字ドット配置を示す図である。図中、○印が印字ドットであり、○印中にある数字が1パスから4パスまでの各パスにより印字されたドットを表している。ここでは、各パスに分割した際の分割係数が等しい場合(いずれも0.25の場合)について説明を行う。
なお、図19においては、濃度ムラの発生をわかりやすくするために、印字ラインの奇数ラインは第1パスと第3パスにより印字され、偶数ラインは第2パスと第4パスにより印字されるものとして説明する。
記録ヘッドの吐出ノズル特性が均一であり、吐出量及び吐出方向についてのばらつきがなく、更に、記録媒体の搬送量もばらつきがないとすると、図19に示すようにドットがきれいに格子状に並び、均一な濃度として画像が形成される。
しかし、吐出ノズル特性が均一でない場合、あるいは経時変化により均一でなくなると、形成される画像の濃度も均一ではなくなる。
図20は、第1パスの印字画像を印字する吐出ノズル特性が均等でなくなり、ドットが重なってしまった状態を示している。このように記録ヘッドの吐出ノズル特性が均一でなくなり同一パスでドットが重なると、互いのドットは吸い寄せられるため、一つの大きなドットとして記録されることとなる。このため、ドットが重なる部分では濃度が高くなり、濃度ムラが発生することとなる。あるいは、コックリング等により、吐出ノズルと記録媒体との距離(傾き)が変わった場合も、ドットの密度が変動し、濃度ムラが発生することとなる。
同様に、記録媒体の搬送量にばらつきが生じた場合にも濃度ムラが発生する。図21は、記録媒体の搬送量にばらつきが生じ、濃度ムラが発生した様子を示す図である。具体的には、第1パスの印字画像の印字後と第3パスの印字画像の印字後の記録媒体の搬送量が少し大きくなり、第2パスの印字画像の印字後の記録媒体の搬送量が少し小さくなった状態を示している。
図21に示すように搬送量のばらつきが生じると、理想的には図19のように均等にドットが配置されるべきものが不均等になる。すなわち、1ライン目から4ライン目及び3ライン目から2ライン目が近づいて、4ライン目から1ライン目の間及び2ライン目から3ライン目の間が離れることとなる。この結果、この部分で濃度ムラが発生することとなる。
このようにして発生する濃度ムラのうち、製造時の吐出ノズル特性のばらつきに起因するものについては、マルチパス印字においても、入力信号を制御することで、濃度ムラの発生を回避することができる。
また、経時変化による記録素子の特性や搬送量のばらつきに基づいて発生する濃度ムラに対しては、上述した特許文献1の内容を適用し、テスト印字の結果に基づいて各記録素子を濃度補正することで、濃度ムラを低減させることも可能である。
特開平2−286341号公報
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について説明する。
[第1の実施形態]
<1.インクジェットプリンタの構成>
図1は、本発明の第1の実施形態にかかるインクジェットプリンタのブロック図である。
10はインクジェットプリンタ、20はパソコン、30はデジタルカメラである。100はインクジェットプリンタ10内のCPU、110はCPU100のプログラムやテーブルデータが格納されたROM、120は変数やデータを格納するRAMである。
130はパソコン20よりデータを受け取るためのUSBデバイスインターフェースであり、140はデジタルカメラ30等よりデータを受け取るためのUSBホストインターフェースである。
150はデジタルカメラ30等より入力された多値の画像データ(画像形成用の画像データ)を色変換し、2値化処理等を行い、印字画像を生成する画像処理部である。160は画像処理部150において生成された印字画像を記録ヘッドに送り、マルチパス印字の制御を行う印字制御部である。170はマルチパス印字を行うための記録媒体の搬送機構やキャリッジの送り機構等のメカ機構を制御するためのメカ制御部である。180は印字を行うための記録ヘッドや、記録媒体上の印字状態を検出するセンサ、ならびに記録媒体の搬送機構やキャリッジの送り機構等のメカ機構を備えるプリンタエンジン部である。
図1を用いて、デジタルカメラ30による撮影により生成された画像データを直接インクジェットプリンタ10に送り、記録媒体上に画像を形成する場合の処理について説明する。
最初に、画像を形成する記録媒体の種類を検出する。プリンタエンジン部180にセットされた記録媒体(図示せず)の種類を検出するための記録媒体センサ(図示せず)により、記録媒体に関する情報が読み取られる。そして、CPU100が、読み取られた記録媒体に関する情報に基づいて記録媒体の種類を判別する。
記録媒体の種類を検出するための記録媒体センサとしては、特定の波長の光を投射してその反射光を検出する方式など、いくつかの方式が考えられる。ただし、本発明は、記録媒体の種類を検出する方式によって影響を受けないため、ここでは詳細な説明は省略する。
デジタルカメラ30による撮影により生成された画像データは、JPEG画像データとしてデジタルカメラ30内のメモリ(図示せず)に格納される。
デジタルカメラ30は接続ケーブルを介してインクジェットプリンタ10のUSBホストインターフェース140に接続されている。そして、デジタルカメラ30のメモリに格納された画像データは、USBホストインターフェース140を介してインクジェットプリンタ10に送信され、インクジェットプリンタ10内のRAM120に格納される。
なお、デジタルカメラ30より送信された画像データは、JPEG画像(圧縮画像)データであるために、CPU100により解凍された後に、RAM120に格納されることとなる。
インクジェットプリンタ10の画像処理部150では、この画像データをもとに、記録ヘッドにより印字される印字画像を生成する。RAM120に格納された画像データは、画像処理部150により色変換された後にパス分割され、各パスごとに2値化処理等が行われた後に、印字するための印字画像(ドットデータ)に変換される。なお、画像処理部150における処理の詳細は後述する。
パス分割され、印字画像に変換された後は、印字制御部160に渡され、記録ヘッドの駆動順に合わせて、プリンタエンジン部180の記録ヘッドに送られる。そして、プリンタエンジン部180のメカ機構を制御するメカ制御部170とこれにより制御されるメカ機構とに同期して、印字制御部160において吐出パルスが生成される。記録ヘッドは、生成された吐出パルスに基づいてインク滴を吐出することで、記録媒体(図示せず)上に印字を行う。
なお、図1においては、画像処理部150において2値化処理を行うこととしたが、ここでいう2値化処理とは、画像データを印字するために低階調化するための処理を指し、必ずしも2値化に限定されるのもではない。例えば、N値化処理(Nは2以上の整数)も含まれるものとする。
また、図1では、記録媒体を記録媒体センサ(図示せず)が読み取って、CPU100によりインクジェットプリンタ10にセットされた記録媒体の種類を判別することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、インクジェットプリンタ10本体、または、デジタルカメラ30上において、ユーザが選択した記録媒体の種類を判別するように構成しても良い。なお、本発明は、記録媒体の種類の判別方法により影響を受けないため、ここでは詳細な説明は省略する。
<2.記録ヘッドの概略構成>
図2は、記録ヘッド、センサ、および、記録媒体の関係を示した図である。図2(A−1)において、200は記録媒体、210は記録ヘッドおよびセンサを搭載したキャリッジである。
220_Cは記録素子として複数の吐出ノズルを有する記録ヘッドであり、シアン用の記録ヘッドである。220_Mは同じくマゼンタ用の記録ヘッド、220_Yはイエロー用の記録ヘッド、220_Bkはブラック用の記録ヘッドである。230は、印字された記録媒体の印字状態を検出するセンサである。
本実施形態では、印字状態を検出するためのセンサとして、RGBのカラーセンサを用いるものとする。ただし、印字状態を検出するためのセンサはRGBのカラーセンサに限定されるものではなく、CMYの補色センサやモノクロセンサ等であってもよい。
<2.1 センサが1つの場合の記録ヘッドの構成(1)>
図2(A−1)において、記録ヘッド220_C、220_M、220_Y、220_Bk、センサ230を搭載したキャリッジ210は、記録媒体200上を主走査方向(細い矢印左から右へ)に走査する。そして、この走査中に各記録ヘッド220_Xの吐出ノズル(記録素子)よりインク滴が吐出されることで、記録媒体200への印字が行われる。
主走査方向への走査を終了し、一走査における印字が終了すると、記録媒体の搬送機構(図示せず)は記録媒体200を副走査方向に(太い矢印下から上へ)に搬送し、次の主走査位置に記録媒体200をセットする。
本実施形態では、同一の印字領域に対して重複して走査するマルチパス印字を行うため、記録媒体200の1回の搬送量は、記録ヘッド220_Xの長さより小さく設定されている。例えば、4パス印字を行う際には、キャリッジ210の一走査が完了するごとに、記録ヘッド220_Xの長さの1/4の長さだけ記録媒体を搬送する。
ここで、図2(A−1)において、記録媒体の印字状態を検出するセンサ230は、主走査方向に対して記録ヘッド220_Xの上流側(主走査方向の印字に対して先行する側)に配置されている。このように、センサ230を上流側に配置することにより、マルチパス印字を行っていく際に、以前のパス(走査)において印字された記録媒体の印字状態を検出することが可能となる。すなわち、記録ヘッドの吐出ノズル特性(インク吐出量のばらつきやインク吐出方向のばらつき)や、記録媒体の搬送機構による記録媒体200の搬送量のばらつき等に起因して発生する濃度ムラを検出することができる。
本実施形態にかかるインクジェットプリンタ10では、このように上流側に配置したセンサ230により検出された印字状態に基づいて、記録ヘッド220_Xにより印字される印字画像の生成を制御する(詳細は後述する)。
<2.2 センサが1つの場合の記録ヘッドの構成(2)>
図2(A−2)は、キャリッジ210の主走査方向が矢印方向の場合の、センサの位置を示した図である。図2(A−2)に示すように、記録媒体の印字状態を検出するセンサ231は、主走査方向に対して、記録ヘッド220_Xの上流側に位置するように配置される。
このように、センサ231を上流側に配置することにより、マルチパス印字を行っていく際に、以前のパス(走査)において印字された記録媒体の印字状態を検出することが可能となる。すなわち、記録ヘッドの吐出ノズル特性(インク吐出量のばらつきやインク吐出方向のばらつき)や、記録媒体の搬送機構による記録媒体200の搬送量のばらつき等に起因して発生する濃度ムラを検出することができる。
本実施形態にかかるインクジェットプリンタ10では、主走査方向の向きに合わせて、センサが常に記録ヘッドの上流側になるように配置し、以前のパスにおいて印字された記録媒体の印字状態を検出するよう構成されている。
<2.3 センサが2つの場合の記録ヘッドの構成>
図2(B)は、双方向走査において記録ヘッドが印字を行う(2種類の主走査方向を有する)キャリッジにおけるセンサの配置を示した図である。232はキャリッジ250を右方向に走査した場合に記録ヘッド220_Xの上流側に位置するよう配置したセンサであり、233はキャリッジ250を左方向に走査した場合に記録ヘッド220_Xの上流側に位置するよう配置したセンサである。
このように、双方向走査において記録ヘッドが印字を行うキャリッジの場合、記録ヘッドの両側に配置することで、記録ヘッド220に対して常にセンサ232またはセンサ233が上流側に位置していることとなる。この結果、いずれの方向においても同様に印字画像の生成を制御することが可能となる。
<3.画像処理部の構成>
次に、画像処理部150の構成について説明する。なお、ここでは、センサが1つ配された記録ヘッドに対応する画像処理部の構成について説明する。
図3は、画像処理部150の機能構成の一例を示す図である。なお、ここでは所定のインク色の画像信号について、4パス印字を行うための印字画像を生成する場合の機能構成を示すが、他のインク色及び4パス印字以外のマルチパス印字についても、同様の機能構成が成り立つことは言うまでもない。
<3.1 各部の機能>
図3において、300は印字を行うための各インク色に変換された画像信号である。310は画像信号300をパス分割するための分割係数を格納したパス分割テーブルである。
320_1は画像信号300に対して第1パスの分割係数k1を乗算して、第1パスの分割画像濃度c1’を計算する乗算器(第1の算出手段)である。
320_2は画像信号300に対して第1パスと第2パスの分割係数の和k1+k2を乗算して、第1パスから第2パスまでの累積画像濃度c2’を計算する乗算器(第1の算出手段である。
320_3は画像信号300に対して第1パスと第2パスと第3パスの分割係数の和k1+k2+k3を乗算して、第1パスから第3パスまでの累積画像濃度c3’を計算する乗算器(第1の算出手段である。
322_2は第1パスの検出濃度を第2パスまでの累積画像濃度c2’から差し引き、第2パスの分割画像濃度c2”を計算する減算器(第2の算出手段)である。
322_3は第2パスまでの検出濃度を第3パスまでの累積画像濃度c3’から差し引き、第3パスの分割画像濃度c3”を計算する減算器(第2の算出手段)である。
322_4は第3パスまでの検出濃度を第3パスまでの累積画像濃度c4’から差し引き、第4パスの分割画像濃度c4”を計算する減算器(第2の算出手段)である。
301は決定された各パスの分割画像濃度を補正する濃度補正制御部である。
321_1は分割画像濃度c1’を補正するための乗算器である。321_2は分割画像濃度c2”を補正するための乗算器である。321_3は分割画像濃度c3”を補正するための乗算器である。
340は、センサ230において検出した検出信号に基づいて検出濃度を算出する濃度変換部である。
350_1は乗算器321_1の出力(印字濃度)c1から第1パスの印字画像を生成する低階調化部である。350_2は乗算器321_2の出力(印字濃度)c2から第2パスの印字画像を生成する低階調化部である。350_3は乗算器320_3の出力(印字濃度)c3から第3パスの印字画像を生成する低階調化部である。350_4は減算器322_4の出力(印字濃度)c4から第4パスの印字画像を生成する低階調化部である。
360_1は低階調化部350_1の出力を第1パスの印字画像として一旦記憶する第1パス印字画像記憶部である。360_2は低階調化部350_2の出力を第2パスの印字画像として一旦記憶する第2パス印字画像記憶部である。360_3は低階調化部350_3の出力を第3パスの印字画像として一旦記憶する第3パス印字画像記憶部である。360_4は低階調化部350_4の出力を第4パスの印字画像として一旦記憶する第4パス印字画像記憶部である。
パス分割テーブル310では、4パス印字を行う際の最終パスを除く各パスでの分割係数を生成する。ここで、k1、k2、k3の各分割係数は、分割比率を示している。各分割係数にはそれぞれ、下記条件式を満たす値がセットされている。
0<=kx<=1 (x:1、2、3)
k1+k2+k3<1
例えば、4パス印字の場合、k1、k2、k3にそれぞれ0.25という値が設定される。あるいは、第1パスの分割比率を落として後に続くパスの分割比率を増やした値(例えば、k1、k2、k3がそれぞれ0.1、0.2、0.3という値)が設定される。なお、パス分割テーブル310の出力は、後段の減算器322_xにてセンサ230より検出した検出濃度との差分値を算出するため、現パスまでの分割係数の和となっている。
乗算器320_xでは、画像信号300と上記分割係数の現パスまでの分割係数の和とを乗算して現パスまでの累積画像濃度を生成する。例えば、入力される画像信号の濃度を100%とすると、分割係数が全て0.25の場合、全てのパスの分割画像濃度は25%となり、各パスの累積画像濃度はそれぞれ25%、50%、75%となる。
濃度補正制御部301は生成された分割画像濃度を補正する。補正に際して用いる濃度補正率は、補正後の分割画像濃度が補正前の分割画像濃度と同じか、小さくなるように生成される。従って、濃度補正制御部301により生成される濃度補正率s1、s2、s3は下記条件を満たす。
0<sx<=1(x:1、2、3)
<3.2 画像処理部における処理の流れ>
次に画像処理部150におけるパス毎の印字画像の生成処理について説明する。最初に第1パスの印字画像の生成処理について説明する。
各インク色に分解された画像信号300は、各パスの分割比率で分割するために、パス分割テーブル310によって与えられる分割係数k1とともに乗算器320_1に入力され、分割係数k1によって乗算される。この結果、分割画像濃度c1’が決定される。
濃度補正制御部301は、分割画像濃度c1’から、テスト印字等を行うことにより決定されている濃度補正率テーブルを参照して濃度補正率s1を決定する。分割画像濃度c1’は、濃度補正制御部301によって与えられる濃度補正率s1とともに乗算器321_1に入力され、濃度補正率s1により乗算される。これにより、第1パスの分割画像濃度c1が決定される。
第1パスの分割画像濃度c1は第1パスの低階調化部350_1にて低階調化され、第1パスの印字画像が生成される。生成された第1パスの印字画像は、第1パス印字画像記憶部360_1に記憶される。
次に第2パスの印字画像の生成処理について説明する。画像信号300は、パス分割テーブル310によって与えられる第1パスと第2パスの分割係数の和k1+k2とともに乗算器320_2に入力され、分割係数の和k1+k2によって乗算される。これにより、第1パスから第2パスまでの累積印字濃度c2’が生成される。
生成された累積画像濃度c2’は、センサより得られた第1パスの検出濃度により減算器322_2にて減算される。これにより、分割画像濃度c2”が生成される。
濃度補正制御部301は、累積画像濃度c2’に基づいて、テスト印字等を行うことによって決定されている濃度補正率テーブルを参照して、濃度補正率s2を決定する。分割画像濃度c2”は、濃度補正制御部301によって与えられる濃度補正率s2とともに乗算器321_2に入力され、濃度補正率s2により乗算される。これにより、第2パスの印字濃度c2が決定される。
決定された第2パスの印字濃度c2は、第2パスの低階調化部350_2にて低階調化され、印字画像が生成される。生成された第2パスの印字画像は、第2パス印字画像記憶部360_2に記憶される。
このように、従来は単純に第2パスの分割画像濃度に基づいて印字画像を決定していたが、本実施形態では以前のパスまでの印字状態(ここでは第1パスの印字状態)を検出し、これと現パスまでの累積画像濃度との差分によって分割画像濃度を決定する。
第3パスの印字画像の生成処理は、第2パスの印字画像の生成処理と同様であるので詳細な説明は割愛する。なお、第3パスの濃度補正率s3は、第3パスまでの累積画像濃度c3’に基づいて、テスト印字等を行うことによって決定されている濃度補正率テーブルを参照して、濃度補正制御部301により決定される。
次に第4パスの印字画像の生成処理について説明する。画像信号300は、センサによって得られた第3パスまでの検出濃度とともに減算器322_4に入力され、減算される。これにより、分割画像濃度c4が生成される。
生成された第4パスの分割画像濃度c4は第4パスの低階調化部350_4にて低階調化され、第4パスの印字画像が生成される。生成された第4パスの印字画像は、第4パス印字画像記憶部360_4に記憶される。
なお、低階調化の方法としては誤差拡散を用いた方法やディザマトリクスを用いた方法、マトリクスの閾値を制御する方法などが挙げられるが、本実施形態ではいずれの方法を用いてもよい。
<4.濃度補正制御部における処理の詳細>
次に、濃度補正制御部301で濃度補正率s1、s2、s3を生成するための手順について説明する。
<4.1 吐出ノズル配置と印字領域との関係>
はじめに、マルチパス印字における吐出ノズル配置と印字領域との関係について説明する。4パス印字を行う際、図4に示すように、各パスで記録ヘッドのどの位置の吐出ノズルを使用するかは一意に決定される。
例えば、第1パスの印字領域に対応する吐出ノズル群は、必ず第1パスの印字画像の印字に使用され、その他のパスの印字画像の印字には使用されない。これは、1パスの印字画像の印字を行った後に必ず記録ヘッドの1/4の長さ分、記録媒体を搬送するためである。
そのため、濃度ムラの原因となる個々の吐出ノズルの不吐、吐出量や吐出方向のばらつきなどの吐出ノズル特性は、各パスで使用される吐出ノズル群に対応して、パターン化することができる。このパターン化された情報を「濃度変動情報」とする。
本実施形態では、テスト印字において、各パスごとにそれぞれの印字画像で印字された印字結果を検出することにより得られた検出濃度を、濃度変動情報として用いるものとする。
<4.2 記録媒体上のドットと印字濃度との関係>
次に、記録媒体上におけるドットと印字濃度との関係について説明する。図5は、記録媒体上での画素格子とドット、および、印字濃度を示した図である。図中の点線は画素を表す格子であり、黒丸印は、記録媒体上に着弾したドットを表す。左側の数字は、印字濃度を表している。ここでは、全ての画素格子にインクを吐出する状態を印字濃度100%としている。
なお、図5で示した各印字濃度に対するドットの配置に関しては、理解しやすいように配置したものであり、実際のドットの配置が必ずしもこのような配置になるわけではない。図5からわかるように、ドット径は、画素格子の大きさよりも大きくなっている。これは、画素格子が矩形であるのに対して、記録媒体上に着弾し、記録媒体に染み込んだドットがおおむね円形をしているために、100%の印字濃度で印字を行ったにも関わらず、記録媒体の表面が全て埋め尽くされないといった事態を回避するためである。
このため、画素格子に対してドット径は、最低外接円の大きさが必要となる。この結果、ドットに重なりが発生しなければ、通常、印字濃度よりも検出濃度の方が高くなる。
<4.3 印字濃度と被覆率との関係>
次に、印字濃度と記録媒体上におけるドットの被覆率との関係について説明する。図6は印字濃度と記録媒体上でのドットの被覆率との関係を示したグラフである。横軸が印字濃度を示し、縦軸が記録媒体上でのドットの被覆率を示している。
なお、このグラフは、説明の為に、画素格子とドット径の比率を仮定した場合のグラフであり、実際のインクジェットプリンタ10の画素格子とドット径の比率に基づいて生成したものではない。記録媒体の種類によるものの、ドットによる記録媒体の被覆率と検出濃度とは強い相関があるために、ここでは検出濃度に代えて、記録媒体上でのドットの被覆率をもとに説明を行う。
図6からわかるように、印字濃度が50%の状態で、すでに記録媒体上での被覆率は90%を超えている。これは、画素格子よりもドットが大きいことに起因する。このように、印字濃度と検出濃度とは一般には一致せず、印字濃度が低ければ低いほど、印字濃度と検出濃度の違いは大きくなる。
また、図7に同一パスでドットが重なった場合の着弾結果を示す。例えば、同一パスでドットが重ならないように配置しても、吐出ノズルの形状のばらつきから、ドットが重なってしまう場合がある。ドットが重なると702に示すようにドットが互いに吸い寄せられ、大きなドットが生成される。その結果、吐出ノズルの形状のばらつきが原因で705に示すようなすじムラが発生する。
このように、印字濃度と実際の検出濃度とは、一致しないため、本実施形態では、その差分値を濃度変動幅(後述)として蓄積する。
<4.4 テスト印字の説明>
図8にテスト用の画像データ(テスト画像パターン)を示す。テスト印字では、各パスごとに予め定められたテスト画像パターンを印字する。その際、ドットは印字濃度に対して、均一に配置されるようにする。例えば、印字濃度が12.5%である場合は図5の12.5%時のようにドットを配置する。
図8に示すテスト印字で使用する画像データにおいて、四角形内の数字は印字濃度を表している。テスト印字には5%から100%まで5%刻みの均一な画像データを3種類のテスト画像パターンで印字する。
一つ目のテスト画像パターンは第1パスの印字画像のみを印字する。二つ目のテスト画像パターンは、第1パス及び第2パスの印字画像を用いて印字する。3つ目のテスト画像パターンは第1パス、第2パス及び第3パスの印字画像を用いて印字する。
一つ目のテスト画像パターンでは、濃度補正を行わずに第1パスの印字画像のみを印字し、その結果をセンサ230で検出する。検出した検出濃度を印字濃度と対応付けて第1パスの濃度変動情報として蓄積する。濃度変動情報は5%、10%、15%・・・と5%毎に保持され、それらの情報から濃度補正率s1が生成される。詳細は後述する。
二つ目のテスト画像パターンでは、第1パスと第2パスの印字画像を印字する。このとき第1パスの印字画像は、第1パスの濃度変動情報から生成される濃度補正率s1を用いて濃度補正を行う。第2パスの印字画像は濃度補正は行わず(濃度補正率s2=1)に印字し、それらの印字結果をセンサ230で検出する。検出した検出濃度を印字濃度と対応付けて第2パスの濃度変動情報として蓄積する。
三つ目のテスト画像パターンでは、第1パス、第2パス及び第3パスの印字画像を印字する。このとき、第1パスと第2パスの印字画像は、該当するパスの濃度変動情報から生成される濃度補正率s1、s2を用いて濃度補正を行う。第3パスの印字画像は濃度補正は行わず(濃度補正率s3=1)に印字し、それらの印字結果をセンサ230で検出する。検出した検出濃度を印字濃度と対応付けて第3パスの濃度変動情報として蓄積する。
なお、テスト印字は、例えば、記録媒体変更時、もしくは工場出荷時に行うものとする。
<4.5 濃度変動情報の詳細>
図9(a)は、図8のテスト画像パターンについてテスト印字を行った後の第1パスの分割画像濃度c1’と検出濃度(第1パスの濃度変動情報)との関係を示す図である。図9(b)は、図8のテスト画像パターンについてテスト印字を行った後の第2パスまでの累積画像濃度と検出濃度(第2パスの濃度変動情報)との関係を示す図である。図9(c)は、図8のテスト画像パターンについてテスト印字を行った後の第3パスまでの累積画像濃度と検出濃度(第3パスの濃度変動情報)との関係を示す図である。
それぞれの図において、横軸は吐出ノズル群の長さ、縦軸は濃度を表す。図9(a)の点線500_1は第1パスの分割画像濃度を示し、実線550_1は第1パスの検出濃度を示している。図9(a)の吐出ノズル群の中に濃くなる部分と薄くなる部分があるが、これは吐出ノズル特性のばらつきや不吐等が原因で発生する。
図9(b)は第2パスまでの累積の濃度変動情報である。点線500_2は第2パスまでの累積画像濃度を示し、実線550_2は第2パスまでの検出濃度を示している。ここで使用する検出濃度は第1パスと第2パスの印字画像を印字した結果であるため、第2パスの濃度変動情報は、第1パスから第2パスまでの累積画像濃度に対応付けて生成される。
図9(c)は第3パスまでの累積の濃度変動情報である。点線500_3は第3パスまでの累積画像濃度を示し、実線550_3は第3パスまでの検出濃度を示している。第2パスと同様に、第3パスの濃度変動情報は、第1パスから第3パスまでの累積画像濃度に対応付けて生成される。
<4.6 濃度変動幅と濃度補正率との関係>
図10は図9(a)の濃度変動情報から算出される濃度変動幅を示す。濃度変動幅1000は、分割画像濃度よりも検出濃度が高い箇所がある場合に、実線950_1で示される検出濃度の最大と点線900_1で示される分割画像濃度との差分値で表される。図10の場合、分割画像濃度c1’、検出濃度の最大s1_m[c1’]から濃度変動幅1000を算出する。
分割画像濃度よりも検出濃度が高い部分は、望んでいる濃度よりも濃く印字されていることを表わしている。既に印字されたものは薄くすることはできないため、後段のパスでドットを制御し、濃度ムラを低減させようと試みても、濃度補正は不可能である。そのため、本実施形態では、この濃度変動幅分の割合を、該当するパスの分割画像濃度から差し引くことによって、後段のパスでの濃度補正制御を効果的に行うこととしている。
濃度補正制御部301は濃度変動情報から得られる濃度変動幅1000を利用して、分割画像濃度c1’の濃度補正率s1[c1’]を決定する。例えば、図10を用いて第1パスの濃度補正率を算出する場合、検出濃度(濃度変動情報)を示す実線950_1の最大値をs1_m[c1’]、点線900_1で示される分割画像濃度をc1’とすると、濃度補正率s1[c1’]は下式で表すことができる。
s1[c1’]=c1’/s1_m[c1’]
同様に、図9(b)と(c)より、第2パスと第3パスの濃度補正率が決定されうる。累積画像濃度をc2’、c3’とし、検出濃度(濃度変動情報)の最大値をそれぞれs2_m[c2’]、s3_m[c3’]とすると、濃度補正率s2[c2’]、s3[c3’]は以下の式で表すことができる。
s2[c2’]=c2’/s2_m[c2’]
s3[c3’]=c3’/s3_m[c3’]
濃度補正率は分割画像濃度と乗算されるため、小さければ小さいほど該当するパスは濃度補正する割合が大きくなる。
また、同じ濃度でも検出濃度は印字条件により異なる場合があるため、上記の濃度補正率は、複数の検出濃度を用いて複数算出し、その平均値を用いるようにしてもよい。
本実施形態で、各パスが5%から5%刻みでテスト印字を行うため、保持される濃度補正率は、第xパスにおいてsx[5]、sx[10]、sx[15]...となる。第1パスの濃度補正率テーブルは分割画像濃度に対して生成され、第2パスと第3パスの濃度補正率テーブルは累積画像濃度に対して生成される。
図10の1050_1にテスト印字後に作成される第1パスの濃度補正率テーブルを示す。濃度補正制御部301では、分割画像濃度c1’に対応する濃度補正率s1を濃度補正率テーブル1050_1を参照することにより決定する。同様に、第2パスおよび第3パスに対しても濃度補正率テーブルがテスト印字後に作成されるため、濃度補正制御部301では、累積画像濃度c2’、c3’に対応する濃度補正率s2、s3を各パスの濃度補正率テーブルを参照することにより決定する。
なお、濃度変動情報は5%刻みに限定されず、更に細かい刻みで保持するようにしてもよい。保持する濃度変動情報が多いほど、正確に濃度補正率を決定することができ、最適な濃度補正が行われることとなるからである。
上述のように、濃度補正制御部301では、濃度補正率s1、s2、s3を、濃度変動情報に基づいて決定する。
なお、分割画像濃度(または累積画像濃度)と合致する濃度変動情報がない場合には、分割画像濃度(または累積画像濃度)を切り上げて、使用する濃度変動情報を決定する。例えば、5%刻みで濃度変動情報が準備され、分割画像濃度(累積画像濃度)が7%の場合は、分割画像濃度10%の濃度変動情報を用いる。あるいは、刻みの間の濃度に対して、近傍の濃度に基づいて補間処理することによって生成してもよい。
<5.画像処理部における処理の具体例>
続いて、画像処理部150が、画像信号に基づいて、各パスの印字濃度を生成するまでの処理の具体例について説明する。ここでは、パス分割テーブル310で決定される分割係数がそれぞれ、k1=0.2、k2=0.2、k3=0.3であり、画像信号300の濃度が80%である場合の、処理の具体例について説明する。
初めに第1パスの印字濃度c1を生成する手順について説明する。第1パスの分割画像濃度は16%(0.8×0.2)であるため、濃度補正制御部301では、第1パスの濃度補正率s1を、分割画像濃度20%に対応する第1パスの濃度補正率テーブルを参照することにより決定する。
図10より、第1パスの分割画像濃度が20%の場合、濃度補正率s1は0.5となり、最終的な第1パスの印字濃度c1は8%(0.16×0.5)となる。
次に第2パスの印字濃度c2を生成する手順について説明する。第2パスまでの累積画像濃度c2’は、32%(0.8×(0.2+0.2))となるため、累積画像濃度35%に対応する第2パス濃度補正率テーブルを参照することにより濃度補正率s2を決定する。
センサによって得られた第1パスの検出濃度が20%である場合、第2パスの分割画像濃度c2”は12%(0.32−0.2)となる。累積画像濃度35%に対応する第2パス濃度補正率テーブルを参照した結果、濃度補正率s2が0.75であったとすると、最終的な第2パスの印字濃度c2は9%(0.12×0.75)となる。
同様に第3パスの印字濃度c3を生成する手順について説明する。第3パスまでの累積画像濃度c3’は、56%(0.8×(0.2+0.2+0.3))となるため、累積画像濃度60%の第3パス濃度補正率テーブルを参照することで濃度補正率s3を決定する。センサによって得られた第2パスまでの検出濃度が42%である場合、第3パスの分割画像濃度c3”は0.14%(0.56−0.42)となる。
累積画像濃度60%に対応する第3パス濃度補正率テーブルを参照した結果、濃度補正率s3が0.9であったとすると、最終的な第3パスの印字濃度c3は12.6%(0.14×0.9)となる。
第4パスの印字濃度c4は画像信号300から、センサによって得られた第3パスまでの検出濃度を差し引くことにより求められる。第3パスまでの検出濃度を60%とすると、第4パスの印字濃度c4は20%(0.8−0.6)となる。
なお、濃度補正率s1、s2、s3の算出方法は上記の方法に限定されるものではない。例えば、各々の分割画像濃度に対応する濃度補正率テーブルを参照した結果が、s1[c1’]、s2[c2’]、s3[c3’]となった場合、s1[c1’]、s2[c2’]、s3[c3’]の最小値Sを、各パスの濃度補正率と決定してもよい。この場合、各濃度補正率は、s1=s2=s3=Sとなる。
濃度補正率は小さければ小さいほど、濃度変動幅の比率は大きくなり、濃度補正する割合も大きくなる。そのため、先行するパスにおいてより薄く印字することになり、後段のパスにおいて濃度ムラを確実に補正することができる。
この方法の場合、s1[20]=0.5、s2[35]=0.75、s3[60]=0.9とすると、s1=s2=s3=0.5となる。但し、最終パスの累積画像濃度は補正されないので、濃度補正率が小さければ小さいほど良いというわけではない。
また、濃度変動情報は一種類の記録媒体または一種類の記録環境に限定されるものではない。例えば、テスト印字を複数の記録媒体で行い、記録媒体の種類毎に濃度変動情報を保持したり、異なる環境(温度、湿度等)で行い、記録環境毎に濃度変動情報を保持することで、より最適な濃度補正が可能となる。
したがって、記録媒体の変更があった場合には、それまで保持されていた濃度変動情報を使用することはできない。つまり、濃度変動情報が一種類しか保持されていない場合には、濃度変動情報を初期値に戻す必要がある。
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、記録媒体の変更時や工場出荷前にパス毎に定められた様々な濃度のテスト画像パターンを用いてテスト印字を行い、センサにより検出された検出濃度を、パスごとに濃度変動情報として記憶しておく構成とした。また、記憶された濃度変動情報に基づいて、それぞれの濃度に対応する濃度補正率をパスごとに予め保持しておく構成とした。
そして、画像形成時にセンサにより検出された検出濃度を用いて、次パスの印字濃度を生成するにあたり、上記濃度補正率により濃度補正する構成とした。
つまり、所定のパスにおいて濃度ムラが生じた場合であっても、次パスにおいて、当該濃度ムラを低減できるよう、パス単位で濃度補正する構成としたことにより、濃度ムラを確実に低減させることが可能となった。
また、パス単位で濃度補正するにあたり、センサにより検出された検出濃度を反映させる構成としたことにより、経時変化により生じる濃度ムラに対応することが可能となった。この結果、ユーザの作業負荷を増大させることなく、高品質な画像形成を継続することが可能となった。
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、濃度変動情報として、記録媒体の変更時や工場出荷前にテスト印字した印字結果に基づいて生成した濃度変動情報を用いることとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、画像形成中の各パスの印字結果に基づいて濃度変動情報を更新するように構成してもよい。以下、本実施形態の詳細を、図11及び図12を用いて説明する。
一般に、インクジェットプリンタは、使用につれてインクの吐出ノズル付近にインク中からの折出物が付着したり、外部からの異物やミストが付着したりすることで、吐出ノズル特性が変わってくる。
そして、このような経時変化に対応するためには、上記第1の実施形態のように、印字濃度を生成する際に、センサにより検出された検出濃度を反映させるだけでなく、濃度補正する際の濃度補正率自体も、経時変化に対応して更新されることが望ましい。そこで、本実施形態では、画像形成時に検出された検出濃度により濃度変動情報を更新し、更新された濃度変動情報に基づいて濃度補正率を更新することとする。
<1.画像処理部の構成>
図11は、本実施形態にかかるインクジェットプリンタの画像処理部150の構成を示す図である。図11において、1100は、印字中の分割画像濃度及び累積画像濃度と検出濃度とに基づいて更新された濃度変動情報から算出される濃度補正率と、現在保持している濃度補正率とを比較して濃度補正率を修正する濃度補正率テーブル修正部である。
濃度補正率テーブル修正部1100は、第1パスの印字画像の印字終了後、センサ230により印字結果が検出されると、第1パスの分割画像濃度c1’と印字結果から得られる検出濃度とから、分割画像濃度c1’に対応する第1パスの濃度補正率を修正する。
次に、第2パスの印字画像の印字終了後、センサ230により印字結果が検出されると、第1パス〜第2パスまでの累積画像濃度c2’と、印字結果から得られる検出濃度とから、必要があれば累積画像濃度c2’に対応する第2パスの濃度補正率を修正する。
同様に、第3パスの印字画像の印字終了後、センサ230により印字結果が検出されると、第1パス〜第3パスの累積画像濃度c3’と、印字結果から得られる検出濃度とから、必要があれば累積画像濃度c3’に対応する第3パスの濃度補正率を修正する。
<2.濃度補正率テーブル修正部における処理の詳細>
図12は、所定のパスxの印字画像について印字が終了し、センサ230により印字結果が検出されたときの濃度補正率テーブル修正部1100における処理の流れを示す図である。
ステップS1200では、画像信号300に対するパスxの分割画像濃度分布(第2、第3パスの場合は累積画像濃度分布)を取得する。ステップS1210では、ステップS1200で取得した分割画像濃度分布を所定の領域に分割する。ここでいう所定の領域とは1パスで印字可能な領域を超えない領域である。
ステップS1220では、全ての領域に対して処理が完了したかを判定し、終了していれば(Y)、当該パスに対する濃度補正率テーブルの修正は完了する。一方、終了していない場合(N)は、ステップS1230において、分割された領域の一つを選択し、正確な濃度変動幅を見積もるために、その領域が均一な分割画像濃度(第2、第3パスの場合は累積画像濃度)であるか否かを判定する。
均一でないと判定された場合(N)には、ステップS1220へ戻り、均一であると判定された場合(Y)には、ステップS1240へ進み、センサによる印字結果を取得する。
ステップS1250では、選択した領域内の最大の検出濃度Cmを取得し、分割(累積)印字濃度Cx’との差分値の絶対値が5%未満の場合(N)には、ステップS1220に戻る。一方、5%以上の場合(Y)には、ステップS1260へ進む。
ステップS1260では、分割(累積)画像濃度Cx’の濃度補正率をCmから再計算して、濃度補正率テーブルを修正する。なお、ステップS1220で使用している5%の値は仮の値であり、テスト印字後の記録ヘッドの状態変化による濃度変動に基づいて決定されるものとする。
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、画像形成時に、センサにより検出された印字結果に基づいて濃度変動情報を更新し、当該更新された濃度変動情報から得られる濃度変動幅を用いて、濃度補正率を更新する構成とした。この結果、経時変化に対応した濃度補正率を用いて濃度補正することが可能となった。
[第3の実施形態]
上記第1の実施形態では、記録媒体の変更時や工場出荷前にテスト印字を行うことを前提としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、一定時間、画像形成が行われなかった場合にユーザに通知し、ユーザからの指示があった場合にテスト印字を行うように構成してもよい。以下、本実施形態の詳細を、図13及び図14を用いて説明する。
一般に、長時間、画像形成を行っていないインクジェットプリンタが画像形成を行う場合、過去に記憶された濃度変動情報では、誤った濃度補正を行ってしまう可能性がある。
そこで、本実施形態では、ある一定時間画像形成が行われない場合には、次の画像形成時にテスト印字を促す通知を行い、テスト印字が行われた場合は、濃度変動情報を更新するように構成することとする。
<1.画像処理部の構成>
図13は、本実施形態にかかるインクジェットプリンタの画像処理部の構成を示す図である。図13において、1300は画像形成が行われない時間を監視するタイマである。1310はタイマ1300からの通知の有無とユーザからのテスト印字要求の有無をチェックし、テスト印字を制御するテスト印字制御部である。1320は通常の印字画像とテスト印字画像を選択するセレクタである。
<2.テスト印字制御部における処理の流れ>
図14は、テスト印字制御部1310における処理の流れを示す図である。ステップS1400では、タイマからの通知の有無を判定する。タイマ1300は、印字されない時間をカウントする機能を有し、設定された時間に達すると、テスト印字制御部1310へ通知する。
タイマからの通知がない場合(N)はステップS1400の処理を繰り返す。一方、通知があった場合(Y)には、ステップS1410でテスト印字の必要性をユーザに通知する。
ステップS1420では、ユーザからのテスト印字要求の有無を判定する。ステップS1420においてテスト印字要求がないと判定された場合(N)には、ステップS1410へ戻る。
一方、テスト印字要求があると判定された場合(Y)には、ステップS1430へ進む。ステップS1430では、テスト印字用のテスト画像パターンを生成・出力する。更に、ステップS1440ではテスト印字用の印字画像を選択するようにセレクタを制御する。
ステップS1450では、濃度補正制御部301へテスト印字であることを通知する。濃度補正制御部301はテスト印字であることを検知すると、全ての濃度補正率s1、s2、s3の値を1にする。
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、一定時間画像形成が行われなかった場合に、ユーザに対してテスト印字の実施を促す通知を行う構成とした。そして、テスト印字の結果に基づいて濃度変動情報を更新する構成とした。
この結果、過去に記憶された濃度変動情報により誤った濃度補正が行われてしまうといった事態を回避することが可能となる。
[第4の実施形態]
上記第1乃至第3の実施形態では、濃度補正制御部において濃度補正率を決定し、該決定した濃度補正率を乗算することで印字濃度を算出する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限定されず、濃度補正値を格納した濃度補正テーブルを用意しておき、濃度補正値により減算することで、印字濃度を決定するように構成してもよい。以下、本実施形態の詳細を、図15及び図16を用いて説明する。
<1.画像処理部の構成>
図15は、本実施形態にかかるインクジェットプリンタにおける画像処理部150の構成を示す図である。図15において、1500_1は分割画像濃度c1’に対する濃度補正値を決定するための第1パスの濃度補正テーブルである。
また、1500_2は累積画像濃度c2’に対する濃度補正値を決定するための第2パスの濃度補正テーブルである。更に、1500_3は累積画像濃度c3’に対する濃度補正値を決定するための第3パスの濃度補正テーブルである。
1510_1は分割画像濃度c1’から濃度補正値(1515_1)を減算する減算器、1510_2は分割画像濃度c2”から濃度補正値(1515_2)を減算する減算器である。また、1510_3は分割画像濃度c3”から濃度補正値(1515_3)を減算する減算器である。
更に、1505_2は減算器1510_2の出力が0未満の場合に印字濃度c2を0に変更するリミッタ、1505_3は減算器1510_3の出力が0未満の場合に印字濃度c3を0(ゼロ値)に変更するリミッタである。
<2.濃度補正テーブルの構成及び印字濃度の算出方法>
図16は第1パスの濃度補正テーブルの一例を示す図であり、図6の650_1の第1パスの濃度補正率テーブルを変換することにより生成される。第1パスの濃度補正テーブルは、分割画像濃度c1’を補正するための濃度補正値を保持する。
なお、各パスの濃度補正テーブルは第1の実施形態と同様にテスト印字時に生成されるものとするが、それに限定されず、第2の実施形態のように画像形成中に更新するように構成してもよい。
次に、第1パスの印字濃度c1の算出方法について説明する。分割画像濃度c1’に対する濃度補正値(1515_1)を第1パスの濃度補正テーブル1500_1を参照して決定する。そして、減算器1510_1において、分割画像濃度c1’から、該決定された濃度補正値(1515_1)を減算することにより印字濃度c1を決定する。
次に第2パスの印字濃度c2の算出方法について説明する。第1パスから第2パスまでの累積画像濃度c2’に対する濃度補正値(1515_2)を第2パスの濃度補正テーブル1500_2を参照して決定する。
減算器1510_1において、累積画像濃度c2’から、センサ230により得られた第1パスの検出濃度が減算され、分割画像濃度c2”が決定される。更に、減算器1510_2において、分割画像濃度c2”から濃度補正値(1515_2)を減算することで、印字濃度c2を決定する。なお、印字濃度が0未満になると、正常なドット生成が行うことができなくなるため、印字濃度が0未満の場合はリミッタ1505_2で印字濃度c2を0にする。
なお、第3パスの印字濃度c3の算出方法は、第2パスの印字濃度の生成と同様であるので詳細な説明は割愛する。また、第4パスの印字濃度c4は、画像信号300から、センサによって得られた第3パスまでの検出濃度を減算器322_4において減算することで決定される。
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、最終パス以外の各パスの濃度補正値を格納した濃度補正テーブルを用意しておき、当該濃度補正テーブルから読み出された濃度補正値を用いて減算することで、印字濃度を生成する構成とした。この結果、画像処理部における処理負荷を低減させることが可能となった。
[第5の実施形態]
上記第1乃至第4の実施形態では、分割(または累積)画像濃度に基づいて濃度補正率または濃度補正値を決定する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、分割(または累積)画像濃度によらず、固定の濃度補正値を用いるようにしてもよい。以下、図17を用いて本実施形態の詳細を説明する。
図17は、本実施形態にかかるインクジェットプリンタの画像処理部150の構成を示す図である。図17において、1505_1は減算器1510_1の出力が0未満の場合に印字濃度c1を0に変更するリミッタである。
先ず第1パスの印字濃度c1の算出方法について説明する。分割画像濃度c1’は、第1パスの濃度補正固定値(1700_1)により、減算器1510_1において減算される。これにより、印字濃度が決定される。但し、印字濃度が0未満になると、正常なドット生成を行うことができなくなるため、印字濃度が0未満の場合はリミッタ1505_1で印字濃度c1を0にする。
次に第2パスの印字濃度c2の算出方法について説明する。分割画像濃度c2’は、センサにより得られた第1パスの検出濃度により、減算器322_2において減算される。これにより、分割画像濃度c2”が決定される。
なお、分割画像濃度c2”から第2パスの濃度補正固定値(1700_2)を減算することにより決定される印字濃度c2が0未満となった場合には、リミッタ1505_2により印字濃度c2として0が出力される。
第3パスの印字濃度c3も第2パスと同様に第3パスの濃度補正固定値(1700_3)を用いて、濃度補正を行い印字濃度c3を決定するが、印字濃度が0未満となった場合には、リミッタ(1505_3)により、印字濃度c3として0が出力される。
第4パスの印字濃度c4は、画像信号300を、センサによって検出された第3パスまでの検出濃度により減算器322_4において減算することにより、決定される。
なお、本実施形態では、濃度補正固定値(1700_x)を各パスの分割画像濃度から減算することで濃度補正を行うこととしている。本発明は、これに限定されない。
例えば、固定濃度補正率と乗算器を用いて、必ず一定の割合で濃度を小さくするように構成することも可能である。
また、第1パスにおいては、分割係数を濃度補正固定値分、低めに設定するように構成しても、同様の効果が得られる。この場合、第1パスでの減算器1510_1、リミッタ1505_1は不要になる。
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、最終パス以外の各パスにおいて濃度補正固定値を用いて印字濃度を生成する構成とした。この結果、画像処理部における処理負荷を低減させることが可能となった。
[他の実施形態]
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体を、システムあるいは装置に供給するよう構成することによっても達成されることはいうまでもない。この場合、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することにより、上記機能が実現されることとなる。なお、この場合、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピ(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される場合に限られない。例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。つまり、プログラムコードがメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって実現される場合も含まれる。