JP2010269470A - 補正値設定方法、及び、流体噴射装置の製造方法 - Google Patents

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広和 笠原
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透 ▲高▼橋
Toru Takahashi
Toru Miyamoto
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Abstract

【課題】濃度むらの発生を抑制する。
【解決手段】媒体に対して所定ノズルピッチのノズル列に沿う方向に交差する第1方向に相対移動して流体を噴射する第1噴射動作と、媒体をノズル列に沿う第2方向に相対移動させる搬送動作と、第1方向に相対移動して流体を噴射する第2噴射動作と、を有し、第1噴射動作と第2噴射動作において第2方向に沿う方向において一部重複するノズル列のノズル同士が分担して共通のドットラインを形成して補正用パターンを形成することにおいて、一部重複する範囲が共通のドットラインの数に所定ノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で搬送動作を行って補正用パターンを形成し、補正用パターンの濃度を第1方向に複数並ぶ画素からなる画素列毎に測定し、測定した画素列毎の濃度に基づいて、階調値を補正するための補正値を画素列毎に求めノズル列が設けられた流体噴射装置の記憶部に補正値を記憶する。
【選択図】図15

Description

本発明は、補正値設定方法、及び、流体噴射装置の製造方法に関する。
ヘッドがヘッド移動方向に移動しつつインクを噴射することと、用紙などの媒体をヘッド移動方向と交差する搬送方向に移動することとを繰り返して、媒体に画像を形成するインクジェット式のプリンタが使用されている。このようなプリンタでは、ヘッド移動方向に並ぶドットによってドットラインが形成される。ドットラインを形成するにあたり、1つのドットラインを用紙の搬送動作を含んだ複数のパス(ヘッドの通過)で形成する場合がある。このとき、ドットが直線的に整列してドットラインが形成されるように正確な媒体の搬送が行われる。
特開2005−178042号公報
しかしながら、正確に媒体が搬送されても、ヘッド移動方向の移動時において蛇行を生ずると、複数パスで分担してラスタラインを形成する範囲において濃度むらが生じることがある。これは、ヘッド移動中にヘッドが媒体の搬送方向にも微少移動してしまうことにより、流体が着弾して形成されるドットの位置が搬送方向に変動することに起因する。濃度むらは印刷品質を低下させる。よって、このようなドットの位置の変動によって生ずる濃度むらの発生を抑制する必要がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、濃度むらの発生を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するための主たる発明は、
(A)階調値に基づく補正用パターンを形成することであって、
媒体に対して所定ノズルピッチのノズル列に沿う方向に交差する第1方向に相対移動して流体を噴射する第1噴射動作と、
前記媒体を前記ノズル列に沿う第2方向に相対移動させる搬送動作と、
前記第1方向に相対移動して前記流体を噴射する第2噴射動作と、
を有し、
前記第1噴射動作と前記第2噴射動作において前記第2方向に沿う方向において一部重複するノズル列のノズル同士が分担して共通のドットラインを形成して前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成することと、
(B)前記補正用パターンの濃度を前記第1方向に複数並ぶ画素からなる画素列毎に測定することと、
(C)測定した前記画素列毎の濃度に基づいて、前記階調値を補正するための補正値を前記画素列毎に求めること、
(D)前記ノズル列が設けられた流体噴射装置の記憶部に前記補正値を記憶することと、
を含む補正値設定方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
用語の説明図である。 印刷システム100の構成を示すブロック図である。 図3Aは、プリンタ1の全体構成の概略図であり、図3Bは、プリンタ1の全体構成の横断面図である。 図4Aは、ヘッドユニット40におけるヘッド41の説明図であり、図4Bは、ヘッドの構造を説明する図である。 参考例のヘッド位置とドット形成の様子の説明図である。 参考例のオーバーラップ処理を説明するための図である。 プリンタドライバによる処理の説明図である。 図8Aは理想的にドットが形成されたときの様子の説明図であり、図8Bは濃度むらが発生したときの説明図であり、図8Cは濃度むらの発生が抑制された様子を示す図である。 補正値取得処理の流れを示す図である。 補正用パターンCPの説明図である。 指令階調値がSa、Sb、ScのサブパターンCSPについてラスタライン毎の算出濃度を示すグラフである。 図12Aは、第iラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図であり、図12Bは、第jラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。 メモリ53に記憶された補正値テーブルを示す図である。 対応するノズル同士が搬送方向について一致していたとき(参考例)の明度変化について説明するための図である。 パス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅が狭くなる方向にずれているとき(本実施形態)の明度変化について説明するための図である。 パス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅が広くなる方向にずれているとき(参考例)における明度変化について説明するための図である。 パス間のノズルの相対位置に対する明度変化の関係を説明するための図である。 ユーザ下でプリンタドライバが行う印刷処理のフロー図である。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
(A)階調値に基づく補正用パターンを形成することであって、
媒体に対して所定ノズルピッチのノズル列に沿う方向に交差する第1方向に相対移動して流体を噴射する第1噴射動作と、
前記媒体を前記ノズル列に沿う第2方向に相対移動させる搬送動作と、
前記第1方向に相対移動して前記流体を噴射する第2噴射動作と、
を有し、
前記第1噴射動作と前記第2噴射動作において前記第2方向に沿う方向において一部重複するノズル列のノズル同士が分担して共通のドットラインを形成して前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成することと、
(B)前記補正用パターンの濃度を前記第1方向に複数並ぶ画素からなる画素列毎に測定することと、
(C)測定した前記画素列毎の濃度に基づいて、前記階調値を補正するための補正値を前記画素列毎に求めること、
(D)前記ノズル列が設けられた流体噴射装置の記憶部に前記補正値を記憶することと、
を含む濃度補正値設定方法。
このようにすることで、濃度むらの発生を抑制することができる。
かかる補正値設定方法であって、前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも1/2ノズルピッチ多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成することが望ましい。また、前記第1噴射動作と前記第2噴射動作のノズル列において、前記一部重複する範囲の端部ほど少なくなるように分担する前記流体の噴射量が調整されていることが望ましい。また、前記第1噴射動作と前記第2噴射動作のノズル列において、前記一部重複する範囲の端部ほど比例して少なくなるように分担する前記流体の噴射量が調整されていることが望ましい。また、前記一部重複する範囲に対応する領域の単位面積あたりの前記流体の噴射量が、前記一部重複しない範囲に対応する領域の単位面積あたりに前記流体の噴射量よりも多くなるように、前記補正用パターンが形成されることが望ましい。
また、前記共通のドットラインを形成するノズル同士が前記流体の噴射量を分担して共通のドットラインを形成することによって、前記一部重複する範囲における前記画素列の濃度が前記一部重複しない範囲における前記画素列の濃度よりも高くなるようにして、前記補正用パターンが形成されることが望ましい。また、前記共通のドットラインにおける前記流体の噴射量は、前記一部重複しない範囲においてドットラインを形成したときの噴射量と、前記一部重複する範囲において前記共通のドットラインを形成したときの噴射量と、が同じになるように各ノズルの前記分担する前記流体の噴射量が調整されることが望ましい。
このようにすることで、濃度むらの発生を抑制することができる。
(A)階調値に基づく補正用パターンを形成することであって、
媒体に対して所定ノズルピッチのノズル列に沿う方向に交差する第1方向に相対移動して流体を噴射する第1噴射動作と、
前記媒体を前記ノズル列に沿う第2方向に相対移動させる搬送動作と、
前記第1方向に相対移動して前記流体を噴射する第2噴射動作と、
を有し、
前記第1噴射動作と前記第2噴射動作において前記第2方向に沿う方向において一部重複するノズル列のノズル同士が分担して共通のドットラインを形成して前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成することと、
(B)前記補正用パターンの濃度を前記第1方向に複数並ぶ画素からなる画素列毎に測定することと、
(C)測定した前記画素列毎の濃度に基づいて、前記階調値を補正するための補正値を前記画素列毎に求めること、
(D)前記ノズル列が設けられた流体噴射装置の記憶部に前記補正値を記憶することと、
を含む流体噴射装置の製造方法。
このようにすることで、濃度むらの発生を抑制することができる。
===実施形態===
<用語の説明>
まず、本実施形態を説明する際に用いられる用語の意味を説明する。
図1は、用語の説明図である。
「印刷画像」とは、用紙上に印刷された画像である。インクジェットプリンタの印刷画像は、用紙上に形成された無数のドットから構成されている。
「ドットライン」とは、ヘッドと用紙とが相対移動する方向(移動方向)に並ぶドットの列である。後述の実施形態のようなシリアルプリンタの場合、「ドットライン」は、ヘッドの移動方向に並ぶドットの列を意味する。一方、用紙を搬送しつつ固定されたヘッドによって印刷するラインプリンタの場合、「ドットライン」は、用紙の搬送方向に並ぶドットの列を意味する。移動方向と垂直な方向に多数のドットラインが並ぶことによって、印刷画像が構成されることになる。図に示すように、n番目の位置にあるドットラインのことを「第nドットライン」と呼ぶ。
「画像データ」とは、2次元画像を示すデータである。後述する実施形態では、256階調の画像データや、4階調の画像データなどがある。また、画像データは、後述する印刷解像度へ変換前の画像データを指すことも、変換後の画像データを指すこともある。
「印刷画像データ」とは、画像を用紙に印刷するときに用いられる画像データである。プリンタが2階調でドットの形成(ドットあり・ドット無し)を制御する場合、2階調の印刷画像データは、印刷画像を構成するドットの形成状態を示すことになる。
「読取画像データ」とは、スキャナによって読み取られた画像データである。
「画素」とは、画像を構成する最小単位である。この画素が2次元的に配置されることによって画像が構成される。
「画素列」とは、画像データ上において所定方向に並ぶ画素の列である。図に示すように、n番目の画素列のことを「第n画素列」と呼ぶ。
「画素データ」とは、画素の階調値を示すデータである。後述する実施形態において、ハーフトーン処理前であれば256階調などの多階調のデータを示し、ハーフトーン処理後の2階調の印刷画像データの場合、各画素データは、1ビットデータになり、ある画素のドット形成状態(ドットあり・ドット無し)を示すことになる。
「画素領域」とは、画像データ上の画素に対応した用紙上の領域である。例えば、印刷画像データの解像度が360×360dpiの場合、「画素領域」は、1辺が1/360インチの正方形状の領域になり、用紙上の画素である。
「列領域」とは、画素列に対応した用紙上の領域であり、用紙上の画素列である。例えば、印刷画像データの解像度が360×360dpiの場合、列領域は、1/360インチ幅の細長い領域になる。「列領域」は、印刷画像データ上の画素列に対応した用紙上の領域を意味する場合もあるし、読取画像データ上の画素列に対応した用紙上の領域を意味する場合もある。図中の右下には、前者の場合の列領域が示されている。前者の場合の「列領域」は、ドットラインの形成目標位置でもある。正確に列領域にドットラインが形成される場合、そのドットラインはラスタラインに相当する。後者の場合の「列領域」は、読取画像データ上の画素列が読み取られた用紙上の測定位置(測定範囲)でもあり、言い換えると、画素列の示す画像(画像片)が存在する用紙上の位置でもある。図に示すように、n番目の位置にある列領域のことを「第n列領域」と呼ぶ。第n列領域は第nドットラインの形成目標位置になる。
「画像片」とは、画像の一部分を意味する。画像データ上において、ある画素列の示す画像は、画像データの示す画像の「画像片」になる。また、印刷画像において、あるラスタラインによって表される画像は、印刷画像の「画像片」になる。また、印刷画像において、ある列領域での発色によって表される画像も、印刷画像の「画像片」に該当する。
ところで、図1の右下には、画素領域とドットとの位置関係が示されている。ヘッドの製造誤差の影響によって第2ドットラインが第2列領域からズレた結果、第2列領域の濃度が淡くなる。また、第4列領域では、ヘッドの製造誤差の影響によってドットが小さくなった結果、第4列領域の濃度が淡くなる。このような濃度むらや濃度むら補正方法を説明する必要があるため、本実施形態では、「ドットライン」、「画素列」、「列領域」等の意味や関係を上記の内容に沿って説明している。
但し、「画像データ」や「画素」等の一般的な用語の意味は、上記の説明だけでなく、通常の技術常識に沿って適宜解釈して良い。
また、以下の説明において、階調値が高いときに濃度が高く、階調値が低いときに濃度が低いものとして説明を行う。また、説明中、濃度が高い場合は明度が低い場合に対応する。
<印刷システムについて>
図2は、印刷システム100の構成を示すブロック図である。本実施形態の印刷システム100は、図2に示すように、プリンタ1と、コンピュータ110と、スキャナ120とを有するシステムである。
プリンタ1は、流体としてのインクを媒体に噴射して該媒体に画像を形成(印刷)する流体噴射装置であり、本実施形態ではカラーインクジェットプリンタである。プリンタ1は、用紙、布、フィルムシート等の複数種の媒体に画像を印刷することが可能である。なおプリンタ1の構成については後述する。
コンピュータ110は、インタフェース111と、CPU112と、メモリ113を有する。インタフェース111は、プリンタ1及びスキャナ120との間でデータの受け渡しを行う。CPU112は、コンピュータ110の全体的な制御を行うものであり、当該コンピュータ110にインストールされた各種プログラムを実行する。メモリ113は、各種のプログラムや各種のデータを記憶する。コンピュータ110にインストールされたプログラムの中には、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換するためのプリンタドライバや、スキャナ120を制御するためのスキャナドライバがある。そしてコンピュータ110は、プリンタドライバによって生成された印刷データをプリンタ1に出力する。
スキャナ120は、スキャナコントローラ125と、読取キャリッジ121とを有する。スキャナコントローラ125は、インタフェース122、CPU123、及びメモリ124を有する。インタフェース122は、コンピュータ110との間で通信を行う。CPU123は、スキャナ120の全体的な制御を行う。例えば読取キャリッジ121を制御する。メモリ124は、コンピュータプログラム等を記憶する。読取キャリッジ121は、例えばR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)に対応する不図示の3つのセンサ(CCDなど)を有する。
以上の構成により、スキャナ120は、不図示の原稿台に置かれた原稿に光を照射し、その反射光を読取キャリッジ121の各センサにより検出し、前記原稿の画像を読み取って、当該画像の色情報を取得する。そして、インタフェース122を介してコンピュータ110のスキャナドライバに向けて画像の色情報を示すデータ(読取データ)を送信する。
<プリンタの構成>
図3Aは、プリンタ1の全体構成の概略図である。図3Bは、プリンタ1の全体構成の横断面図である。ここでは、さらに図2も参照しつつプリンタ1の構成について説明する。
プリンタ1は、搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40、検出器群50、コントローラ60、及び、駆動信号生成回路70を有する。
プリンタ1は、コントローラ60によって各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40、駆動信号生成回路70)が制御される。コントローラ60は、コンピュータ110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、用紙Sなどの媒体に画像を印刷する。
搬送ユニット20は、用紙Sを所定の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、給紙ローラ21と、搬送モータ22と、搬送ローラ23と、プラテン24と、排紙ローラ25とを有する。給紙ローラ21は、紙挿入口に挿入された用紙Sをプリンタ内に給紙するためのローラである。搬送ローラ23は、給紙ローラ21によって給紙された用紙Sを印刷可能な領域まで搬送するローラであり、搬送モータ22によって駆動される。プラテン24は、印刷中の用紙Sを支持する。排紙ローラ25は、用紙Sをプリンタの外部に排出するローラであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。この排紙ローラ25は、搬送ローラ23と同期して回転する。
キャリッジユニット30は、ヘッドを所定の方向(図において移動方向)に移動させるためのものである。キャリッジユニット30は、キャリッジ31と、キャリッジモータ32とを有する。キャリッジ31は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモータ32によって駆動される。また、キャリッジ31は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
ヘッドユニット40は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット40は、複数のノズルを有するヘッド41を備える。このヘッド41はヘッドユニット40としてキャリッジ31に設けられているため、キャリッジ31が移動方向に移動すると、ヘッド41も移動方向に移動する。そして、ヘッド41が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン(ラスタライン)が用紙に形成される。
検出器群50は、プリンタ1の各部の情報を検出してコントローラ60に送る様々な検出器をあらわす。
コントローラ60は、プリンタの制御を行うための制御ユニットである。コントローラ60は、インタフェース部61と、CPU62と、メモリ63とを有する。インタフェース部61は、外部装置であるコンピュータ110とプリンタ1との間でデータの送受信を行う。CPU62は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリ63に格納されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。
駆動信号生成回路70は、後述するヘッドに含まれるピエゾ素子などの駆動素子に印加してインク滴を吐出するための駆動信号COMを生成する。駆動信号生成回路70は、不図示のDACを含む。そして、コントローラ60から送られた駆動信号の波形に関するデジタルデータに基づいて、アナログの電圧信号を生成する。また、駆動信号生成回路70は不図示の増幅回路も含んでおり、生成された電圧信号について電力増幅を行い、駆動信号を生成する。
このような構成により、ヘッドがヘッドの移動方向に移動しつつインクを噴射することと、用紙を搬送方向に搬送することを繰り返しながら用紙全面に印刷することができるようになっている。
図4Aは、ヘッドユニット40におけるヘッド41の説明図である。ここでは、下面からしか見ることができないノズル列を説明の容易のために上部から観察可能に図示している。
ヘッド41には、ブラックインクノズル列NK、シアンインクノズル列NC、マゼンタインクノズル列NM、及び、イエローインクノズル列NYが形成されている。各ノズル列は、インクを吐出するノズルを複数個(ここでは、360個)備えている。各ノズル列の複数のノズルは、用紙搬送方向に沿って、一定のノズルピッチ(ここでは、360dpi)で並んでいる。
図4Bは、ヘッドの構造を説明する図である。図には、ノズルNz、ピエゾ素子PZT、インク供給路402、ノズル連通路404、及び、弾性板406が示されている。
インク供給路402には、不図示のインクタンクからインクが供給される。そして、これらのインク等は、ノズル連通路404に供給される。ピエゾ素子PZTには、後述する駆動信号の駆動パルスが印加される。駆動パルスが印加されると、駆動パルスの信号に従ってピエゾ素子PZTが伸縮し、弾性板406を振動させる。そして、駆動パルスの振幅に対応する量のインク滴がノズルNzから吐出されるようになっている。
図5は、参考例のヘッド位置とドット形成の様子の説明図である。説明の簡略化のため、ヘッド41にはブラックインクノズル列411だけが設けられているものとする。また、ヘッド41のブラックインクノズル列は、1/360インチ間隔で搬送方向(y方向)に並ぶ14個のノズルから構成されているものとする。各ノズルについて、図中の上から順にノズルの番号が付されている。以下の説明において、搬送方向のことを「y方向」と呼び、紙幅方向のことを「x方向」と呼ぶことがある。搬送方向に用紙が搬送されることにより、ヘッド41は相対的に搬送方向とは反対の方向(y方向のマイナス方向)に移動することになる。
図には、パス1におけるヘッド41の位置と、パス2におけるヘッド41の位置が示されている。パスとは、ヘッド41がヘッドの移動方向に移動しつつドットを形成する一回の動作である。図では、パス1において複数のドットラインが形成された後、用紙が搬送方向に所定量搬送され、さらにパス2において複数のドットラインが形成される様子が示されている。
図において、パス1とパス2において各ノズルから断続的にインク滴が吐出されることによって、用紙に24個のドットラインが形成されている。例えば、パス1におけるヘッド41のノズル♯1は第1ドットラインを用紙上に形成し、パス2におけるヘッド41のノズル#5は第15ドットラインを用紙上に形成する。各ドットラインは、ヘッドの移動方向(x方向)に沿って形成される。
パス1におけるヘッド41のノズル#11〜#14と、パス2におけるヘッド41のノズル#1〜#4が、搬送方向について一致するようにパス1とパス2との間で用紙の搬送が行われる。よって、第11ドットライン〜第14ドットラインは、これらの重複するノズルによって分担して形成されることになる。
尚、ここでは説明の容易のために、パス1とパス2のみが示されているが、前述の通り、ヘッドの移動と用紙の搬送とが繰り返され、さらなるパスがパス2の後に後続することとなる。
図6は、参考例のオーバーラップ処理について説明するための図である。図には、パス1におけるノズル列411とパス2におけるノズル列411と、2つのパスにおいて重複するノズルがドットラインを形成する際のドットの形成割合が示されている。たとえば、重複するノズルが各ドットラインを形成するにあたり、パス1のノズル列411のノズル#11は80%、ノズル#12は60%、ノズル#13は40%、ノズル#14は20%の割合でドットを形成することが示されている。また、重複するノズルが各ドットラインを形成するにあたり、パス2のノズル列411のノズル#1は20%、ノズル#2は40%、ノズル#3は60%、ノズル#4は80%の割合でドットを形成することが示されている。尚、以下、この割合のことをノズル使用比率として説明する。つまり、パス1のノズル列411のノズル#11は80%のノズル使用比率でドットラインを形成していることになる。
そして、例えば、パス1のノズル列411のノズル#11とパス2のノズル列411のノズル#1とのノズル使用比率とを合計すると100%のノズル使用比率となる。パス1のノズル列411のノズル#11とパス2のノズル列411のノズル#1とが形成する共通のドットラインにおいて、連続する100個のドットが形成される場合には、パス1のノズル列411のノズル#11が80個のドットを形成し、パス2のノズル列411のノズル#4が20個のドットを形成するように、ドットの形成を分担することになる。このようにして、参考例における、パス1のノズル列411のノズル#1〜パス2のノズル列411のノズル#14のノズル使用比率は、合計すると常に100%となるように設定されている。
このようにして、ノズル列が重複する範囲において徐々にノズル使用比率を変化させることで、2つのノズル列が重複する範囲とノズル列が重複しない範囲との濃度差を目立たないようにして印刷することができるようになっている。
<印刷処理について>
プリンタ1では、コンピュータ110から印刷データを受信すると、コントローラ60は、まず、搬送ユニット20によって給紙ローラ21を回転させ、印刷すべき用紙Sをヘッド41の下部へと送る。用紙Sの搬送は一旦停止され、ヘッド41が移動方向に移動しつつインクを噴射して画像を形成する。
ヘッド41の一方の移動端から他方の移動端への移動(1パス分の移動)が完了すると、用紙Sは搬送方向に搬送される。本実施形態におけるパスnとパスn+1の間の搬送量は、パスnとパスn+1でノズル列が重複する範囲の単位面積当たりのインク量が重複しない範囲のインク量よりも多くなるようにされる。尚、本実施形態における搬送量については後に詳述する。
そして、用紙Sの搬送が完了すると、ヘッド41が再度移動方向に移動しつつインクを噴射して画像を形成する。このような動作が繰り返し行われる。そして、最後にコントローラ60は、画像の印刷が終了した用紙Sを排紙する。
<プリンタドライバによる処理の概要>
上記の印刷処理は、前述したように、プリンタ1に接続されたコンピュータ110から印刷データが送信されることにより開始する。当該印刷データは、プリンタドライバによる処理により生成される。
図7は、プリンタドライバによる処理の説明図である。以下、プリンタドライバによる処理について、図を参照しながら説明する。
印刷画像データは、図に示すように、プリンタドライバによって解像度変換処理(S102)、色変換処理(S104)、ハーフトーン処理(S106)、及び、ラスタライズ処理(S108)が実行されることにより生成される。
先ず、解像度変換処理では、アプリケーションプログラムの実行により得られたRGB画像データの解像度が、指定された画質に対応する印刷解像度に変換される。次に、色変換処理では、解像度が変換されたRGB画像データがCMYK画像データに変換される。ここで、CMYK画像データとは、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、及び、ブラック(K)の色別の画像データを意味する。そして、CMYK画像データを構成する複数の画素データは、それぞれ256段階の階調値で表される。この階調値は、RGB画像データに基づいて定められるものであり、以下、指令階調値ともいう。
次に、ハーフトーン処理では、画像データを構成する画素データが示す多段階の階調値が、プリンタ1で表現可能な少段階のドット階調値に変換される。すなわち、画素データが示す256段階の階調値が、4段階のドット階調値に変換される。具体的には、ドット階調値[00]に対応するドットなし、ドット階調値[01]に対応する小ドットの形成、ドット階調値[10]に対応する中ドットの形成、及び、ドット階調値[11]に対応する大ドットの形成の4段階に変換される。その後、各ドットのサイズについてドット生成率が決められた上で、ディザ法等を利用して、プリンタ1がドットを分散して形成するように画素データが作成される。
次に、ラスタライズ処理では、ハーフトーン処理で得られた画像データに関し、各ドットのデータが、プリンタ1に転送すべきデータ順に変更される。そして、ラスタライズ処理されたデータは、印刷データの一部として送信される。
<濃度むらについて>
図8Aは、理想的にドットが形成されたときの様子の説明図である。理想的にドットが形成されるとは、画素領域の中心位置にインク滴が着弾し、そのインク滴が用紙S上に広がって、画素領域にドットが形成されることである。各ドットが各画素領域に正確に形成されると、ドットライン(移動方向にドットが並んだドット列)が列領域に正確に形成される。
図8Bは、濃度むらが発生したときの説明図である。2番目の列領域に形成されたドットラインは、ノズルから吐出されたインク滴の飛行方向のばらつきにより、3番目の列領域側に寄って形成されている。その結果、2番目の列領域は淡くなり、3列目の列領域は濃くなる。また、5番目の列領域に吐出されたインク滴のインク量は規定のインク量よりも少なく、5番目の列領域に形成されるドットが小さくなっている。その結果、5列目の列領域は淡くなる。
このように濃淡の違うラスタラインからなる印刷画像を巨視的に見ると、搬送方向に沿う縞状の濃度むらが視認される。この濃度むらは、印刷画像の画質を低下させる原因となる。
以上のような濃度むらを抑制するための方策としては、画像データの階調値(指令階調値)を補正することが考えられる。つまり、濃く(淡く)視認され易い列領域に対しては、淡く(濃く)形成されるように、その列領域を構成する単位領域に対応する画素の階調値を補正すればよい。このため、ラスタライン毎に画像データの階調値を補正する濃度補正値Hを算出することになる。この濃度補正値Hは、プリンタ1の濃度むら特性を反映した値である。
図8Cは、濃度むらの発生が抑制された様子を示す図である。ラスタライン毎の濃度補正値Hが算出されていれば、ハーフトーン処理の実行に際してプリンタドライバによって、その濃度補正値Hに基づいてラスタライン毎に画素データの階調値を補正する処理が行われる。この補正処理により補正された階調値で各ドットラインが形成されると、対応するラスタラインの濃度が補正される結果、図8Cに示すように、印刷画像における濃度むらの発生が抑制されることになる。
例えば、図8C中では、淡く視認される2番目と5番目の列領域のドット生成率が高くなり、濃く視認される3番目の列領域のドット生成率が低くなるように、各列領域に対応する画素の画素データの階調値が補正される。このように、各列領域のラスタラインのドット生成率が変更され、列領域の画像片の濃度が補正されて、印刷画像全体の濃度むらが抑制される。
<濃度補正値Hの算出について>
次に、ラスタライン毎の濃度補正値Hを算出する処理(以下、補正値取得処理ともいう)について概説する。補正値取得処理は、例えば、プリンタ1の製造工場の検査ラインにおいて、補正値算出システムの下で行われる。補正値算出システムとは、プリンタ1の濃度むら特性に応じた濃度補正値Hを算出するためのシステムであり、上記の印刷システム100と同様の構成である。つまり、補正値算出システムは、プリンタ1、コンピュータ110、及び、スキャナ120(便宜上、印刷システム100の場合と同一の符号にて表記する)を有する。
プリンタ1は、補正値取得処理の対象機器であり、該プリンタ1を用いて濃度むらがない画像を印刷するためには、前記補正値取得処理において該プリンタ1用の濃度補正値Hを算出することになる。検査ラインに置かれたコンピュータ110には、該コンピュータ110が補正値取得処理を実行するための補正値算出プログラムがインストールされている。
<補正値取得処理について>
図9は、補正値取得処理の流れを示す図である。多色印刷が可能なプリンタ1を対象とする場合、各インク色についての補正値取得処理は同様の手順により実施される。以下の説明では、一のインク色(例えば、ブラック)についての補正値取得処理について説明する。
先ず、コンピュータ110が印刷データをプリンタ1に送信し、既述の印刷動作と同様の手順により、プリンタ1が補正用パターンCPを用紙Sに形成する(S202)。
図10は補正用パターンCPの説明図である。この補正用パターンCPは、図10に示すように、5種類の濃度のサブパターンCSPで形成される。
各サブパターンCSPは、帯状パターンであり、移動方向に沿うラスタラインが紙幅方向に複数並ぶことにより構成される。また、各サブパターンCSPは、それぞれ一定の階調値(指令階調値)の画像データから生成されたものであり、図10に示すように、左のサブパターンCSPから順に濃度が濃くなっている。具体的には、左から15%、30%、45%、60%。85%の濃度のサブパターンとなっている。以下、濃度15%のサブパターンCSPの指令階調値をSa、濃度30%のサブパターンCSPの指令階調値をSb、濃度45%のサブパターンCSPの指令階調値をSc、濃度60のサブパターンCSPの指令階調値をSd、そして、濃度85%のサブパターンCSPの指令階調値をSeと表記する。そして、例えば、指令階調値Saにて形成されたサブパターンCSPを、図10に示すように、CSP(1)と表記する。同様に、指令階調値Sb、Sc、Sd、Seにて形成されたサブパターンCSPを、それぞれCSP(2)、CSP(3)、CSP(4)、CSP(5)と表記する。
次に、検査者は補正用パターンCPが形成された用紙Sをスキャナ120にセットする。そして、コンピュータ110は、スキャナ120に補正用パターンCPを読み取らせ、その結果を取得する(S204)。スキャナ120は、前述したようにR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)に対応する3つのセンサを有しており、補正用パターンCPに光を照射し、その反射光を各センサによって検出する。なお、コンピュータ110は、補正用パターンを読み取った画像データ上において、移動方向に相当する方向に画素が並んだ画素列数と、補正用パターンを構成するラスタライン数(列領域数)が、同数になるように調整する。つまり、スキャナ120にて読み取った画素列と列領域を一対一で対応させる。そして、ある列領域と対応する画素列の各画素が示す読取階調値の平均値を、その列領域の読取階調値とする。
次に、コンピュータ110は、スキャナ120によって取得された読取階調値に基づいて、各サブパターンCSPのラスタライン毎(換言すると列領域毎)の濃度を算出する(S206)。以下、読取階調値に基づいて算出された濃度のことを算出濃度ともいう。
図11は、指令階調値がSa、Sb、ScのサブパターンCSPについてラスタライン毎の算出濃度を示すグラフである。図11の横軸は、ラスタラインの位置を示し、縦軸は、算出濃度の大きさを示している。図11に示すように、各サブパターンCSPは、それぞれ同一の指令階調値で形成されたにも関わらずラスタライン毎に濃淡が生じている。このラスタラインの濃淡差が、印刷画像の濃度むらの原因である。
次に、コンピュータ110は、ラスタライン毎の濃度補正値Hを算出する(S208)。なお、濃度補正値Hは、指令階調毎に算出される。以下、指令階調Sa、Sb、Sc、Sd、Seについて算出された濃度補正値HのことをそれぞれHa、Hb、Hc、Hd、Heとする。濃度補正値Hの算出手順を説明するために、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)のラスタライン毎の算出濃度が一定になるように指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順を例に挙げて説明する。当該手順では、例えば、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)における全ラスタラインの算出濃度の平均値Dbtを、指令階調値Sbの目標濃度として定める。図11において、この目標濃度Dbtよりも算出濃度が淡い第iラスタラインでは、指令階調値Sbを濃くする方へ補正すれば良い。一方、目標濃度Dbtよりも算出濃度が濃い第jラスタラインでは、指令階調値Sbを淡くする方へ補正すればよい。
図12Aは第iラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。また図12Bは、第jラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。図12A及び図12Bの横軸は指令階調値の大きさを示し、縦軸は算出濃度を示している。
第iラスタラインの指令階調値Sbに対する濃度補正値Hbは、図12Aに示す指令階調値SbのサブパターンCSP(2)における第iラスタラインの算出濃度Db、及び、指令階調値ScのサブパターンCSP(3)における第iラスタラインの算出濃度Dc、に基づいて算出される。より具体的には、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)では、第iラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtよりも小さくなっている。換言すると、第iラスタラインの濃度は平均濃度よりも淡くなっている。仮に、第iラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtと等しくなるように該第iラスタラインを形成したいのであれば、該第iラスタラインに対応する画素データの階調値、すなわち、指令階調値Sbを、図12Aに示すように、第iラスタラインにおける指令階調値及び算出濃度の対応関係(Sb,Db)、(Sc,Dc)から直線近似を用いて、下記式(1)により算出される目標指令階調値Sbtまで補正すればよい。
Sbt=Sb+(Sc−Sb)×{(Dbt−Db)/(Dc−Db)} (1)
そして、指令階調値Sbと目標指令階調値Sbtから、下記式(2)により、第iラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hが求められる。
Hb=ΔS/Sb=(Sbt−Sb)/Sb (2)
一方、第jラスタラインの指令階調値Sbに対する濃度補正値Hbは、図12Bに示す指令階調値SbのサブパターンCSP(2)における第jラスタラインの算出濃度Db、及び、指令階調値SaのサブパターンCSP(1)における第jラスタラインの算出濃度Da、に基づいて算出される。具体的には、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)では、第jラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtよりも大きくなっている。仮に、第jラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtと等しくなるように該第jラスタラインを形成したいのであれば、該第jラスタラインの指令階調値Sbを、図12Bに示すように、第jラスタラインにおける指令階調値及び算出濃度の対応関係(Sa,Da)、(Sb,Db)から直線近似を用いて、下記式(3)により算出される目標指令階調値Sbtまで補正すればよい。
Sbt=Sb+(Sb−Sa)×{(Dbt−Db)/(Db−Da)} (3)
そして、上記式(2)により、第jラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbが求められる。
以上のようにして、コンピュータ110は、ラスタライン毎に、指令階調値Sbに対する濃度補正値Hbを算出する。同様に、指令階調値Sa、Sc、Sd、Seに対する濃度補正値Ha、Hc、Hd、Heを、それぞれラスタライン毎に算出する。また、他のインク色についても、ラスタライン毎に、指令階調値Sa〜Seの各々に対する濃度補正値Ha〜Heを算出する。
その後、コンピュータ110は、濃度補正値Hのデータをプリンタ1に送信し、プリンタ1のメモリ53に記憶させる(S210)。
図13は、メモリ53に記憶された補正値テーブルを示す図である。この結果、プリンタ1のメモリ53には、図13に図示された、ラスタライン毎に5つの指令階調値Sa〜Seの各々に対する濃度補正値Ha〜Heをまとめた補正値テーブルが作成される。
また、図13に示すように、補正値テーブルはインク色別に作成される。この結果、CMYK4色分の補正値テーブルが形成される。この補正値テーブルは、プリンタ1を用いて画像を印刷する際に、当該画像の画像データを構成する各ラスタラインの階調値を補正するためにプリンタドライバによって参照される。
本実施形態では、用紙上の画素列に対応するラスタラインごとに濃度を測定し、測定した濃度に基づいて階調値を補正するための補正値を求めている。このようにすることで、ラスタライン毎に濃度補正を行うことができる。そして、用紙上の色むらの発生を抑制することができる。
ところで、上述のような印刷は、ヘッドが移動方向に移動する際、理想的にはヘッド41が移動方向にのみ移動し、搬送方向への移動誤差は生じない。しかしながら、実際には、ヘッド41は用紙の搬送方向に移動するように蛇行することがある。このように、ヘッド41が搬送方向に移動すると、例えば、本来、パス1のノズル列411の#11ノズルとパス2のノズル列411の#1ノズルが分担して移動方向に一直線に並ぶ共通のドットラインを形成するはずであるのに、お互いのドットの位置がノズル列方向にずれて形成されてしまうことがある。そうすると、ノズル列の重複する範囲において明度変化を生じ、濃度むらを生じてしまうことがある。
また、用紙Sを搬送する際、理想的には同じ搬送量を搬送して、その量はばらつかない。しかしながら、実際には、搬送を行うたびにわずかに異なる搬送量となり、繰り返し誤差を生じることがある。このように、用紙Sを搬送すると、例えば、本来、パス1のノズル列411の#11ノズルとパス2のノズル列411の#1ノズルが分担して移動方向に一直線に並ぶ共通のドットラインを形成するはずであるのに、お互いのドットの位置がノズル列方向にずれて形成されてしまうことがある。そうすると、ノズル列の重複する範囲において明度変化を生じ、濃度むらを生じてしまうことがある。
以下に説明する実施形態では、ヘッド41の移動時の蛇行等により、形成されるドット位置に変動を生じてしまう場合であっても、その結果現れる明度の変化を少なくするようにして、濃度むらの発生を抑制することとしている。
図14は、対応するノズル同士が搬送方向について一致していたとき(参考例)の明度変化について説明するための図である。図には、重複する範囲のノズル同士が搬送方向について一致しているときのパス1のノズル列411とパス2のノズル列411とが示されている。また、後述する「元の位置」、「狭くなったとき」、「広くなったとき」における、単位面積あたりのインク量と、被覆率とが示されている。尚、ここでは、ヘッド41の移動方向が紙面の上下方向を向いている。
単位面積あたりのインク量は、重複しない範囲における1つのノズルが形成する1つのラスタラインのインク量を100%としたときに対して、重複する範囲の2つのノズルが形成する1つのラスタラインのインク量である。
また、被覆率とは、ドットが用紙を覆う率である。例えば、同じ面積に2つのドットが形成されたときにおいて、2つのドットが重なり合わずその領域に形成されたときの被覆率は高く、一方、2つのドットが重なり合ってその領域に形成されたときの被覆率は低くなる。これは、2つのドットが重複して重なり合うことで、重複した分だけ用紙を覆う面積が少なくなることに起因する。
図には被覆率に対応するドットの配置が示されているが、いずれのパスのノズル列のノズルによって形成されたドットかが分かるようにするため、ノズルに付されたハッチングの方向とドットに付されたハッチングの方向とを一致させてある。
被覆率を示す図において、左側の図は、パス1のノズル列411によって形成されたドットの右側にパス2のノズル列411によって形成されたドットが配置されているときの様子を示している。また、被覆率を示す図において、右側の図は、パス1のノズル列411によって形成されたドットの左側にパス2のノズル列411によって形成されたドットが配置されているときの様子を示している。
このような単位面積あたりのインク量と被覆率が、元の位置を維持した場合と、狭くなった場合と、広くなった場合とで示されている。「元の位置」が0とは、図に示される状態が維持されているときのように、重複する範囲のノズル同士がヘッド41の移動方向について一致するように並んでいる場合に、ヘッドの移動においてノズル列方向の移動が生じなかった場合に相当する。
また、「狭くなった」とは、ヘッド41の移動時にノズル列方向の移動が生じてしまったときであって、パス1とパス2のノズル列の重複する範囲が増加する方向にノズル列方向移動が生じてしまい印刷が行われた場合(パス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅Y1があたかも狭くなったとき)に相当する。これは、例えば、パス2におけるヘッド41の移動時において0.5ノズルピッチ分搬送方向とは反対方向に微少移動してしまったときにドットの形成が行われた場合に相当する。
また、「広くなった」とは、ヘッド41の移動時にノズル列方向の移動が生じてしまったときであって、パス1とパス2のノズル列の重複する範囲が減少する方向にノズル列方向の移動が生じてしまい印刷が行われた場合(パス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅Y1があたかも広くなったとき)に相当する。これは、例えば、パス2におけるヘッド41の移動時において0.5ノズルピッチ分搬送方向に微少移動してしまったときにドットの形成が行われた場合に相当する。
ところで、上述のような条件のもとに、明度変化は次式で求められる。
明度変化=単位面積あたりのインク量の変化+被覆率の変化
図14を参照すると、明度変化は次のような結果となる。
元の位置のとき:単位面積あたりのインク量は常に100%となっている。また、被覆率を説明する図において、各ドットは重なり合うことはないが隣り合うように並んで形成されている。
狭くなったとき:単位面積あたりのインク量は増加する。また、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに重なるようにパス2のノズル列411によるドットが形成されるようになる。つまり、被覆率が下がるような結果となる。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットから離れるようにパス2のノズル列411によるドットが形成されるようになる。この場合、「元の位置」のときに対して、ドット同士が重複していないことに変化はないため、被覆率に変化は生じない。
よって、単位面積あたりのインク量が増加(濃くなる)し、被覆率は減少(淡くなる)することになるため、両者がほぼ相殺することとなり、明度の変化は現れないか、少ないものと考えられる。
広くなったとき:単位面積あたりのインク量は減少する。これは同じインク量を噴射しても、ノズルの重複範囲が少なくなるため、単位面積あたりのインク量が減少することになるのである。また、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットから離れるようにパス2のノズル列411によるドットが形成される。この場合、「元の位置」のときに対してドット同士が重複していないことに変化はないため、被覆率に変化は生じない。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに重なるようにパス2のノズル列411によるドットが形成される。この場合、被覆率が下がるような結果となる。
よって、単位面積あたりのインク量が減少(淡くなる)し、被覆率も減少(淡くなる)することになるため、明度はより明るくなるように変化し、淡く視認されるようになると考えられる。
図15は、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅が狭くなる方向にずれているとき(本実施形態)の明度変化について説明するための図である。図15では、図14のノズル列に対し1/2ノズルピッチだけパス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅が狭くなるように2つのノズル列が示されている(Y1>Y2)。このようなパス1とパス2の関係となるような搬送量が本実施形態における用紙の搬送量になる。これは、例えば、図14における搬送量よりも0.5ノズルピッチ分少ない搬送量で用紙が搬送された場合である。このような搬送量において、明度変化は次のようになる。
元の位置のとき:単位面積あたりのインク量は、図14のときよりも多くなっている。これは、図14のときよりも少ない搬送量によってパス1のノズル列411とパス2のノズル列411の重複範囲が増えていることから、単位面積あたりのインク量が増加しているのである。このとき、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに重なるようにパス2のノズル列411によるドットが形成されている。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに離れるようにパス2のノズル列411によるドットが形成されている。
狭くなったとき:この場合、「元の位置」のときと比較して、単位面積あたりのインク量は増加する。また、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに、より重なるようにパス2のノズル列411によるドットが形成される。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットから、より離れるようにパス2のノズル411によるドットが形成される。
よって、単位面積あたりのインク量が増加(濃くなる)し、被覆率は減少(淡くなる)することになるため、両者がほぼ相殺することとなり、明度の変化は現れないか、少ないものと考えられる。
広くなったとき:「元の位置」のときと比較して、単位面積あたりのインク量は減少する。また、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットと並ぶようにしてパス2のノズル列411によるドットが形成される。つまり、この場合には、「元の位置」のときと比較して、被覆率が増加している。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに近づくようにしてパス2のノズル列411によるドットが形成されるものの、両ドットは重複しないので、「元の位置」のときと比較して、被覆率に変化はない。
よって、単位面積あたりのインク量は減少(淡くなる)するものの、被覆率は増加(濃くなる)するため、両者はほぼ相殺することとなり、明度の変化は現れないか、少ないものと考えられる。
図16は、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411Bで構成されるノズル列の幅が広くなる方向にずれているとき(参考例)における明度変化について説明するための図である。図16では、図14のノズル列に対し1/2ノズルピッチだけパス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅が広くなるように2つのノズル列が示されている(Y1<Y3)。これは、例えば、図14における搬送量よりも0.5ノズルピッチ分多い搬送量で用紙が搬送された場合である。このようなノズル列の相対位置において、明度変化は次のようになる。
元の位置のとき:単位面積あたりのインク量は、図14のときよりも少なくなっている。これは、図14のときよりも多い搬送量によってパス1のノズル列411とパス2のノズル列411の重複範囲が減っていることから、単位面積あたりのインク量が減少しているのである。このとき、被覆率を説明する左側の図において、パス2のノズル列411によって形成されたドットから離れてパス2のノズル列411によるドットが形成されている。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに重なるようにパス2のノズル列411によるドットが形成されている。
狭くなったとき:「元の位置」のときと比較して、単位面積あたりのインク量は増加する。また、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されるドットに近づくようにパス2のノズル列411によるドットが形成される。しかしながら、ドット同士が重複しないことは「元の位置」のときと変わらないので、被覆率に変化はない。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されるドットから離れるようにパス2のノズル列411によるドットが形成される。このとき、「元の位置」において重複していたドットが重複しないドットとなることで、被覆率は高くなる。
よって、単位面積あたりのインク量が増加(濃くなる)し、被覆率も増加(濃くなる)することになるため、明度はより暗くなるように変化するものと考えられる。
広くなったとき:「元の位置」のときと比較して、単位面積あたりのインク量は減少する。また、被覆率を説明する左側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットから離れるようにしてパス2のノズル列411によるドットが形成される。このときの被覆率には変化はない。しかしながら、ドット同士が重複しないことは「元の位置」のときと変わらないので、被覆率に変化はない。また、被覆率を説明する右側の図において、パス1のノズル列411によって形成されたドットに、より重なり合うようにしてパス2のノズル411によるドットが形成される。このときの被覆率は減少することになる。
よって、単位面積あたりのインク量が減少(淡くなる)し、被覆率が減少(淡くなる)することになるため、明度はより明るくなるように変化するものと考えられる。
図17は、パス間のノズルの相対位置に対する明度変化の関係を説明するための図である。図には、横軸に、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411との相対位置関係が示されている。ここで、「狭い」とは、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411の位置で構成されるノズル列の幅が狭くなるように配置(図15に相当)されているという意味である。また、「広い」とは、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411の位置で構成されるノズル列の幅が広くなるように配置されているという意味である。また、図の縦軸には明度が示されている。
上述のように、「狭い」領域においてd2だけドット位置が変動したときの明度変化はL2である。一方、「広い」領域においてd1だけドット位置が変動したときの明度変化はL1である。このように、パス1とパス2とのノズル列とで構成されるノズル列の幅が狭くなるように配置された場合には、ドットの位置変動による明度変化は少ないことがわかる。
なお、上記のような、ノズル列の配置において、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411とで構成されるノズル列の幅が狭くなるように配置された場合に、ドットの位置変動による明度変化が少ないことの理由としては以下のようにも考えられる。
パス1のノズル列411とパス2のノズル列411のうちのノズルが重複する範囲の端部付近(図14、図15、図16の、パス1のノズル列411のノズル#11とパス2のノズル列411のノズル#1付近、及び、パス1のノズル列411のノズル#14とパス2のノズル列411のノズル#4付近)に着目すると、前述のように、移動方向にドットが並ぶ共通のドットラインを分担して形成する組になるノズル、例えばパス1のノズル列411のノズル#11とパス2のノズル列411のノズル#1とによって、共通してドットを形成する該ドットラインが所定の明度になるように分担してドットラインのドットを形成している。また、重複しない範囲のノズル、例えばパス1のノズル列411のノズル#10では、当該ノズル単独でドットラインを形成している。
ここで、図15の場合には、パス2のノズル列411のノズル#1で形成するドットとパス1のノズル列411のノズル#10で形成するドットの距離が狭くなっている。今、ヘッドの移動誤差などにより、2つのパスのノズル列のノズルで形成するドットのノズル列方向の形成位置が、2つのノズル列の重複範囲が少なくなる方向、つまり、パス2のノズル列411のノズル#1で形成するドットが図の右方向、にずれた場合を考える。このとき、図でパス2のノズル列411のノズル#1で形成するドットとパス1のノズル列411のノズル#10で形成するドットの距離が広くなり、この領域の単位面積あたりのインク量は減少するものの、両ドットはもともと距離が狭く重なっていたことから、ドットの重なりが減り被覆率は増加する。よって、この領域の明度変化は比較的少ない。
一方、図16の場合には、パス2のノズル列411のノズル#1で形成するドットとパス1のノズル列411のノズル#10で形成するドットの距離が広くなっている。今、同様に、2つのノズル列のノズルで形成するドットのノズル列方向の形成位置が、2つのノズル列の重複範囲が少なくなる方向にずれた場合を考える。このとき、図でパス2のノズル列411のノズル#1で形成するドットとパス1のノズル列411のノズル#10で形成するドットの距離がより広くなり、両ドットはもともと重なっていない為、被覆率は変化せず、この領域の単位面積あたりのインク量は減少する。よって、この領域の明度が明るくなる明度変化が比較的大きい。
そして、2つのノズル列の重複範囲の端部付近に上述の影響が起こるものの、実際には、ノズルピッチは非常に小さく重複範囲も小さいものであることから、目視において、重複範囲全体として、図16の場合に明度が明るくなる影響が比較的大きく観察されるのである。
よって、本実施形態における印刷処理では、図15のように、パス1のノズル列411によるドットの形成が行われた後の搬送において、所望の搬送量より少ない量の搬送が行われる(例えば、10ノズルピッチ分の搬送が行われるべきであるのに9.5ノズルピッチ分の搬送しか行われない)。これは、一部重複する範囲が共通のドットラインの数にノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で搬送を行うことに相当する。そして、引き続き、パス2のノズル列411によるドットの形成が行われるようにする。
前述の補正用パターンを印刷する際にも、このように一部重複する範囲が共通のドットラインの数にノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で搬送を行いつつ、補正用パターンを形成する(図9、S202)。単にこのような構成で印刷を行うとすると、一部重複する範囲における濃度が高い印刷となってしまうため、上述のような補正値取得処理(図9、S204〜S210)のような処理を行って階調値補正を行うことにする。つまり、図15のような構成で補正用パターンを印刷し、その後、図9に示す補正値取得処理を行う。そして、得られた補正値を用いて階調値補正を行いつつ、図15のようなノズル構成で印刷を行うことにより、ドット位置の変動に対して明度変化が少なく、かつ、濃度むらの少ない印刷を行うことができるようになる。
===印刷処理===
図18は、ユーザ下でプリンタドライバが行う印刷処理のフロー図である。プリンタ1を購入したユーザは、プリンタ1に同梱されているCD−ROMに記憶されたプリンタドライバ(若しくは、プリンタ製造会社のホームページからダウンロードしたプリンタドライバ)を、コンピュータにインストールする。このプリンタドライバには、図中の各処理をコンピュータに実行させるためのコードを備えている。また、ユーザは、コンピュータにプリンタ1を接続する。
まず、プリンタドライバは、プリンタ1のメモリに記憶されている補正値テーブル(図13参照)を、プリンタ1から取得する(S302)。
ユーザがアプリケーションプログラム上から印刷を指示したとき、プリンタドライバが呼び出され、印刷対象となる画像データ(印刷画像データ)をアプリケーションプログラムから受け取り、その印刷画像データに対して解像度変換処理を行う(S304)。解像度変換処理とは、画像データ(テキストデータ、イメージデータなど)を、用紙に印刷する際の解像度(印刷解像度)に変換する処理である。ここでは、印刷解像度は360×360dpiであり、解像度変換処理後の各画素データは、RGB色空間により表される256階調のデータである。
次に、プリンタドライバは、色変換処理を行う(S306)。色変換処理とは、プリンタ1のインク色の色空間に合わせて画像データを変換する処理である。ここでは、RGB色空間の画像データ(256階調)が、CMYK色空間の画像データ(256階調)に変換される。
これにより、256階調のCMYK色空間の画像データが得られる。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、CMYK色空間の画像データのうちの、ブラック平面の画像データについて説明する。
次に、プリンタドライバは、濃度むら補正処理を行う(S308)。濃度むら補正処理は、用紙上の画素列(ラスタラインに対応)ごとの補正値に基づいて、各画素列に属する画素データの階調値をそれぞれ補正する処理である。
例えば、ユーザのコンピュータ110のプリンタドライバは、各画素データの階調値(以下、補正前の階調値をSinとする)を、その画素データが対応するラスタラインの濃度補正値Hに基づいて補正する(以下、補正後の階調値をSoutとする)。
具体的には、あるラスタラインの階調値Sinが指令階調値Sa、Sb、Sc、Sd、Seの何れかと同じであれば、コンピュータ110のメモリに記憶されている濃度補正値Hをそのまま用いることができる。例えば画素データの階調値Sin=Sbであれば、補正後の階調値Soutは次式によって求められる。
Sout=Sb×(1+Hb)
一方、画素データの階調値が指令階調値Sa、Sb、Sc、Sd、Seと異なる場合、その周囲の指令階調値の濃度補正値を用いた補間に基づいて補正値を算出する。例えば指令階調値Sinが指令階調値Sbと指令階調値Scとの間の場合、指令階調値Sbの濃度補正値Hb、及び指令階調値Scの濃度補正値Hcを用いた線形補間により求めた補正値をH´とすると、指令階調値Sinの補正後の階調値Soutは次式によって求められる。
Sout=Sin×(1+H´)
このようにして、濃度補正処理が行なわれる。
濃度むら補正処理の後、プリンタドライバは、ハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理とは、高階調数のデータを、低階調数のデータに変換する処理である。ここでは、256階調の印刷画像データが、プリンタ1の表現可能な4階調の印刷画像データに変換される。ハーフトーン処理方法としてディザ法などが知られており、本実施形態もこのようなハーフトーン処理を行う。
本実施形態において、プリンタドライバは、濃度むら補正処理された画素データに対して、ハーフトーン処理を行うことになる。この結果、濃く視認されやすい部分の画素データの階調値は低くなるように補正されているので、その部分のドット生成率は低くなる。逆に、淡く視認されやすい部分ではドット生成率が高くなる。
次に、プリンタドライバは、ラスタライズ処理を行う(S312)。ラスタライズ処理は、印刷画像データ上の画素データの並び順を、プリンタ1に転送すべきデータ順に変更する処理である。その後、プリンタドライバは、プリンタ1を制御するための制御データを画素データに付加することによって印刷データを生成し(S314)、その印刷データをプリンタ1に送信する(S316)。
プリンタ1は、受信した印刷データに従って、印刷動作を行う。具体的には、プリンタ1のコントローラ60は、受信した印刷データの制御データに従って搬送ユニット20などを制御し、印刷データの画素データに従ってヘッドユニット40を制御して各ノズルからインクを吐出する。このようにして生成された印刷データに基づいてプリンタ1が印刷処理を行えば、各ラスタラインのドット生成率が変更され、用紙上の列領域の画像片の濃度が補正されて、印刷画像の濃度むらが抑制される。
===その他の実施の形態===
上述の実施形態では、パス1のノズル列411とパス2のノズル列411の重複範囲のノズル数を、1重複範囲の1ノズル列当たり4個としているが、4個に限らず1個以上であればよい。
また、上述の実施形態は、プリンタなど印刷装置の製造工程において行なってもよいし、製造後のメンテナンス等において、補正値設定方法等として行なってもよい。その場合、当該印刷装置を使用するユーザが行なっても良い。なお、補正値は印刷装置と一体の記憶部に記憶されても良いし、印刷装置とは別体の記憶部に記憶されても良い。また、記憶部は、半導体記憶部の他に、光学的に読取可能な記憶部でも良いし、磁気的な記憶部や可視記憶部など他の記憶部でも良い。
また、上述の実施形態では、図18において、S306色変換処理とS310ハーフトーン処理の間に濃度むら補正処理を行なっているが、これに限らず、最終的に、ドットによって形成されるドットラインの濃度補正が行なえるものであればよく、どの段階で濃度むら補正をおこなってもよい。
上述の実施形態では、流体噴射装置としてプリンタ1が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体)を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
<ヘッドについて>
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
1 プリンタ、
20 搬送ユニット、21 給紙ローラ、22 搬送モータ、
23 搬送ローラ、24 プラテン、25 排紙ローラ、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、
40ヘッドユニット、41 ヘッド、
50 検出器群、
60 コントローラ、61 インタフェース、
62 CPU、63 メモリ、
70 駆動信号生成回路、
110 コンピュータ、111 インタフェース、
112 CPU、113 メモリ、
120 スキャナ、121 読取キャリッジ、122 インタフェース、
123 CPU、124 メモリ、125 スキャナコントローラ、
CP 補正用パターン

Claims (8)

  1. (A)階調値に基づく補正用パターンを形成することであって、
    媒体に対して所定ノズルピッチのノズル列に沿う方向に交差する第1方向に相対移動して流体を噴射する第1噴射動作と、
    前記媒体を前記ノズル列に沿う第2方向に相対移動させる搬送動作と、
    前記第1方向に相対移動して前記流体を噴射する第2噴射動作と、
    を有し、
    前記第1噴射動作と前記第2噴射動作において前記第2方向に沿う方向において一部重複するノズル列のノズル同士が分担して共通のドットラインを形成して前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成することと、
    (B)前記補正用パターンの濃度を前記第1方向に複数並ぶ画素からなる画素列毎に測定することと、
    (C)測定した前記画素列毎の濃度に基づいて、前記階調値を補正するための補正値を前記画素列毎に求めること、
    (D)前記ノズル列が設けられた流体噴射装置の記憶部に前記補正値を記憶することと、
    を含む補正値設定方法。
  2. 前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも1/2ノズルピッチ多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成する、請求項1に記載の補正値設定取得方法。
  3. 前記第1噴射動作と前記第2噴射動作のノズル列において、前記一部重複する範囲の端部ほど少なくなるように分担する前記流体の噴射量が調整されている、請求項1又は2に記載の補正値設定方法。
  4. 前記第1噴射動作と前記第2噴射動作のノズル列において、前記一部重複する範囲の端部ほど比例して少なくなるように分担する前記流体の噴射量が調整されている、請求項1〜3のいずれかに記載の補正値設定方法。
  5. 前記一部重複する範囲に対応する領域の単位面積あたりの前記流体の噴射量が、前記一部重複しない範囲に対応する領域の単位面積あたりに前記流体の噴射量よりも多くなるように、前記補正用パターンが形成される、請求項1〜4のいずれかに記載の補正値設定方法。
  6. 前記共通のドットラインを形成するノズル同士が前記流体の噴射量を分担して共通のドットラインを形成することによって、前記一部重複する範囲における前記画素列の濃度が前記一部重複しない範囲における前記画素列の濃度よりも高くなるようにして、前記補正用パターンが形成される、請求項1〜5のいずれかに記載の補正値設定方法。
  7. 前記共通のドットラインにおける前記流体の噴射量は、前記一部重複しない範囲においてドットラインを形成したときの噴射量と、前記一部重複する範囲において前記共通のドットラインを形成したときの噴射量と、が同じになるように各ノズルの前記分担する前記流体の噴射量が調整される、請求項1〜6のいずれかに記載の補正値設定方法。
  8. (A)階調値に基づく補正用パターンを形成することであって、
    媒体に対して所定ノズルピッチのノズル列に沿う方向に交差する第1方向に相対移動して流体を噴射する第1噴射動作と、
    前記媒体を前記ノズル列に沿う第2方向に相対移動させる搬送動作と、
    前記第1方向に相対移動して前記流体を噴射する第2噴射動作と、
    を有し、
    前記第1噴射動作と前記第2噴射動作において前記第2方向に沿う方向において一部重複するノズル列のノズル同士が分担して共通のドットラインを形成して前記補正用パターンを形成することにおいて、前記一部重複する範囲が前記共通のドットラインの数に前記所定ノズルピッチを乗じた量よりも多くなる搬送量で前記搬送動作を行って前記補正用パターンを形成することと、
    (B)前記補正用パターンの濃度を前記第1方向に複数並ぶ画素からなる画素列毎に測定することと、
    (C)測定した前記画素列毎の濃度に基づいて、前記階調値を補正するための補正値を前記画素列毎に求めること、
    (D)前記ノズル列が設けられた流体噴射装置の記憶部に前記補正値を記憶することと、
    を含む流体噴射装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017154336A (ja) * 2016-03-01 2017-09-07 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法および液滴吐出制御プログラム

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