JP2012071483A - Image recording system and image recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物上に画像を記録する画像記録装置および画像記録方法に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus and an image recording method for recording an image on an object.
多階調(すなわち、連続階調)の元画像を各種対象物に記録する際に、不規則に配置される一定の大きさのドット(記録可能な最小画素単位であり、マイクロドットとも呼ばれる。)の個数を変更することにより階調表現が実現されるFM(Frequency Modulated)スクリーンが用いられる。特に、インクジェット方式のプリンタ等、ドットの記録解像度が比較的低い画像記録装置ではFMスクリーンがよく用いられる。 When recording a multi-tone (that is, continuous tone) original image on various objects, dots of a certain size irregularly arranged (the smallest recordable pixel unit, also called a micro dot). ) Is used, an FM (Frequency Modulated) screen in which gradation expression is realized. In particular, an FM screen is often used in an image recording apparatus having a relatively low dot recording resolution, such as an ink jet printer.
近年、ヘッドから微小液滴を吐出して対象物上に画像を記録する画像記録装置では、液滴の微小化が進められており、これにより、記録される画像における粒状性の低減が図られている。しかしながら、液滴の重量が軽くなることにより、液滴が周囲の気流の影響を受けやすくなり、吐出口に対する液滴の相対的な着弾位置(対象物上のドットの実際の形成位置)が不安定になることがある。また、ヘッドの加工精度に依存して複数の吐出口からの液滴の吐出方向がばらつくこともある。このような場合、記録される画像において、およそ均一な濃度を有する領域が表現される部分に、ヘッドの走査方向に伸びる筋状のムラ(バンディングムラとも呼ばれ、以下、「筋ムラ」という。)が発生することがあり、ドットが不規則かつ均一に分散するFMスクリーンでは、通常、筋ムラが顕著となる。 In recent years, in an image recording apparatus that discharges minute droplets from a head and records an image on an object, the droplets have been miniaturized, thereby reducing graininess in the recorded image. ing. However, since the weight of the droplet is reduced, the droplet is easily affected by the surrounding air current, and the relative landing position of the droplet with respect to the discharge port (the actual formation position of the dot on the object) is not good. May become stable. In addition, depending on the processing accuracy of the head, the ejection direction of droplets from a plurality of ejection ports may vary. In such a case, streaky unevenness extending in the scanning direction of the head (also referred to as banding unevenness, hereinafter referred to as “streaky unevenness”) in a portion where an area having a substantially uniform density is expressed in the recorded image. ) May occur, and in an FM screen in which dots are irregularly and uniformly dispersed, streak irregularity is usually noticeable.
特許文献1では、複数の吐出口からの微小液滴の吐出量のばらつき等に起因するムラを抑制するために、所定のテストパターンを印刷して複数の吐出口のそれぞれに対応する領域の濃度を測定し、元画像データをハーフトーン化するための閾値マトリクスを、測定濃度と目標濃度との差に基づいて補正する方法が開示されている。
In
ところで、特許文献1の補正方法では、ムラの原因が吐出口の加工誤差等であり、同じパターンを複数回印刷する際に筋ムラの再現性がある場合には、当該筋ムラを抑制することが可能である。しかしながら、吐出口近傍の気流の影響やインクの温度変化、印刷対象の搬送速度のばらつき等により、記録される画像の濃度が安定せず、再現性が低い筋ムラが生じる場合、特許文献1の補正方法では、連続的な過補正や補正不足による筋ムラが生じるおそれがある。
By the way, in the correction method of
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、連続的な過補正や補正不足による筋ムラの発生を抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress the occurrence of streaks due to continuous overcorrection or insufficient correction.
請求項1に記載の発明は、対象物上に画像を記録する画像記録装置であって、所定の配列方向に配列された複数の吐出口からインクの微小液滴を対象物に向けて吐出する吐出部と、前記配列方向と交差する走査方向に前記対象物を前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記対象物の前記走査方向への相対移動に同期して前記吐出部からのインクの吐出を制御することにより前記対象物上に画像を記録する本体制御部と、前記対象物上の画像を読み取るスキャナと、前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される統計補正係数を求める補正部とを備え、入力された多階調の元画像の元画像データ、および、前記複数の吐出口の前記統計補正係数に基づいて、前記本体制御部により前記複数の吐出口からのインクの吐出量を制御することにより、前記対象物上に画像が記録され、前記補正部が前記複数の吐出口の前記統計補正係数を求める際に、a1)前記本体制御部により前記吐出部および前記移動機構を制御することにより、一の入力階調値に対応して前記複数の吐出口からインクを吐出しつつ前記対象物を前記走査方向に1回移動することにより、3つ以上の試験描画領域の集合である試験描画領域群に試験画像を記録する工程と、a2)前記スキャナにより、前記試験描画領域群の各試験画像を読み取る工程と、a3)前記補正部により、前記スキャナからの出力に基づいて、前記各試験画像において、前記複数の吐出口の各吐出口に対応する複数の画素の濃度の平均である平均濃度を求め、前記平均濃度と前記入力階調値に対応した基準濃度との差を補正する補正係数を前記各吐出口について求める工程と、a4)前記補正部により、前記各吐出口について、前記入力階調値に対する統計補正係数として、前記試験描画領域群の全試験画像における補正係数の平均である平均補正係数、および、前記全試験画像における補正係数のばらつきを示すばらつき値を求める工程と、a5)前記入力階調値を他の階調値に変更して前記a1)工程ないし前記a4)工程を繰り返すことにより、階調値と前記各吐出口の統計補正係数との関係を求める工程とが行われ、前記対象物上への画像の記録において、前記補正部により、b1)前記元画像データにおいて前記各吐出口に対応する一の画素の階調値、および、前記a5)工程にて求められた階調値と前記各吐出口の統計補正係数との前記関係に基づいて、前記各吐出口の統計補正係数を求める工程と、b2)前記各吐出口の前記統計補正係数に基づいて出現確率が決定されるランダム補正係数を前記各吐出口について求める工程と、b3)前記元画像データにおける前記各吐出口に対応する画素の階調値、および、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて、前記各吐出口からの吐出量を決定する工程と、b4)前記各吐出口からのインクの吐出が行われる間、前記b1)工程ないし前記b3)工程を繰り返す工程とが行われる。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像記録装置であって、前記a4)工程にて求められる前記ばらつき値が、前記試験描画領域群の前記全試験画像における補正係数の標準偏差である。 A second aspect of the present invention is the image recording apparatus according to the first aspect, wherein the variation value obtained in the step a4) is a standard correction coefficient for all the test images in the test drawing region group. Deviation.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像記録装置であって、前記b2)工程にて求められる前記ランダム補正係数が、前記b1)工程にて求められた前記平均補正係数、および、前記標準偏差に基づいて求められる正規確率分布を有する正規乱数である。 Invention of Claim 3 is an image recording apparatus of Claim 2, Comprising: The said random correction coefficient calculated | required by the said b2) process is the said average correction coefficient calculated | required by the said b1) process, And a normal random number having a normal probability distribution obtained based on the standard deviation.
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記b3)工程が、前記元画像データにおける前記各吐出口に対応する画素の階調値を、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて補正して補正画像データを生成する工程と、前記補正画像データに基づいて前記各吐出口からの吐出量を決定する工程とを備える。 A fourth aspect of the present invention is the image recording apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the step b3) is a gradation value of a pixel corresponding to each of the ejection openings in the original image data. Are corrected based on the random correction coefficient of each discharge port to generate corrected image data, and a step of determining a discharge amount from each discharge port based on the corrected image data.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記元画像をハーフトーン化するための閾値マトリクスが記憶部に記憶されており、前記b3)工程が、前記閾値マトリクスの前記各吐出口に対応する閾値を、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて補正して補正閾値マトリクスを生成する工程と、前記元画像データが有する複数の階調値と、前記補正閾値マトリクスが有する複数の閾値とを、互いに対応する画素位置において比較することにより、前記元画像をハーフトーン化したハーフトーン画像データを生成する工程と、前記ハーフトーン画像データに基づいて前記各吐出口からの吐出量を決定する工程とを備える。 A fifth aspect of the present invention is the image recording apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a threshold value matrix for halftoning the original image is stored in a storage unit, and the b3 ) Correcting a threshold value corresponding to each discharge port of the threshold value matrix based on the random correction coefficient of each discharge port to generate a correction threshold value matrix; and a plurality of the original image data Generating halftone image data in which the original image is halftoned by comparing gradation values and a plurality of threshold values included in the correction threshold value matrix at corresponding pixel positions; and the halftone image And a step of determining a discharge amount from each discharge port based on the data.
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の画像記録装置であって、複数の対象物を保持するとともに前記複数の対象物を前記移動機構に順次供給する供給部をさらに備える。 A sixth aspect of the present invention is the image recording apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the supply unit holds a plurality of objects and sequentially supplies the plurality of objects to the moving mechanism. Is further provided.
請求項7に記載の発明は、所定の配列方向に配列された複数の吐出口からインクの微小液滴を対象物に向けて吐出する吐出部と、前記配列方向と交差する走査方向に前記対象物を前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、前記対象物の前記走査方向への相対移動に同期して前記吐出部からのインクの吐出を制御することにより前記対象物上に画像を記録する本体制御部と、前記対象物上の画像を読み取るスキャナと、前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される統計補正係数を求める補正部とを備える画像記録装置において、前記対象物上に画像を記録する画像記録方法であって、a)統計補正係数を求める工程と、b)入力された多階調の元画像の元画像データ、および、前記a)工程にて決定された統計補正係数に基づいて、前記本体制御部により前記複数の吐出口からのインクの吐出量を制御することにより、前記対象物上に画像を記録する工程とを備え、前記a)工程が、a1)前記本体制御部により前記吐出部および前記移動機構を制御することにより、一の入力階調値に対応して前記複数の吐出口からインクを吐出しつつ前記対象物を前記走査方向に1回移動することにより、3つ以上の試験描画領域の集合である試験描画領域群に試験画像を記録する工程と、a2)前記スキャナにより、前記試験描画領域群の各試験画像を読み取る工程と、a3)前記補正部により、前記スキャナからの出力に基づいて、前記各試験画像において、前記複数の吐出口の各吐出口に対応する複数の画素の濃度の平均である平均濃度を求め、前記平均濃度と前記入力階調値に対応した基準濃度との差を補正する補正係数を前記各吐出口について求める工程と、a4)前記補正部により、前記各吐出口について、前記入力階調値に対する統計補正係数として、前記試験描画領域群の全試験画像における補正係数の平均である平均補正係数、および、前記全試験画像における補正係数のばらつきを示すばらつき値を求める工程と、a5)前記入力階調値を他の階調値に変更して前記a1)工程ないし前記a4)工程を繰り返すことにより、階調値と前記各吐出口の統計補正係数との関係を決定する工程とを備え、前記b)工程が、b1)前記元画像データにおいて前記各吐出口に対応する一の画素の階調値、および、前記a5)工程にて求められた階調値と前記各吐出口の統計補正係数との前記関係に基づいて、前記各吐出口の統計補正係数を求める工程と、b2)前記各吐出口の前記統計補正係数に基づいて出現確率が決定されるランダム補正係数を前記各吐出口について求める工程と、b3)前記元画像データにおける前記各吐出口に対応する画素の階調値、および、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて、前記各吐出口からの吐出量を決定する工程と、b4)前記各吐出口からのインクの吐出が行われる間、前記b1)工程ないし前記b3)工程を繰り返す工程とを備える。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an ejection unit that ejects micro droplets of ink toward a target from a plurality of ejection ports arranged in a predetermined arrangement direction, and the target in a scanning direction that intersects the arrangement direction. A moving mechanism for moving an object relative to the ejection unit, and controlling the ejection of ink from the ejection unit in synchronization with the relative movement of the object in the scanning direction. An image recording apparatus comprising: a main body control unit that records an image; a scanner that reads an image on the object; and a correction unit that obtains a statistical correction coefficient used for correcting the amount of ink ejected from the plurality of ejection ports. In the method of recording an image on the object, a) a step of obtaining a statistical correction coefficient, b) input original image data of a multi-tone original image, and step a) Statistical correction factor determined by And a step of recording an image on the object by controlling a discharge amount of ink from the plurality of discharge ports by the main body control unit, and the step a) includes a1) the main body control. By controlling the ejection unit and the moving mechanism by a unit, the object is moved once in the scanning direction while ejecting ink from the plurality of ejection ports corresponding to one input gradation value. A step of recording a test image in a test drawing region group which is a set of three or more test drawing regions, a2) a step of reading each test image of the test drawing region group by the scanner, and a3) the correction unit Based on the output from the scanner, in each test image, an average density that is an average of the density of a plurality of pixels corresponding to each ejection port of the plurality of ejection ports is obtained, and the average density and the A step of obtaining a correction coefficient for correcting the difference from the reference density corresponding to the force gradation value for each of the ejection openings; a4) as a statistical correction coefficient for the input gradation value for each of the ejection openings by the correction unit; A step of obtaining an average correction coefficient that is an average of correction coefficients in all test images in the test drawing region group and a variation value indicating a variation in correction coefficients in all the test images; And determining the relationship between the gradation value and the statistical correction coefficient of each discharge port by repeating the steps a1) to a4). B1) The gradation value of one pixel corresponding to each ejection port in the original image data, and the relationship between the gradation value obtained in the step a5) and the statistical correction coefficient of each ejection port. Based on Obtaining a statistical correction coefficient for each of the ejection openings; b2) obtaining a random correction coefficient whose appearance probability is determined based on the statistical correction coefficient of each of the ejection openings for each of the ejection openings; b3) Determining a discharge amount from each discharge port based on a gradation value of a pixel corresponding to each discharge port in the original image data and the random correction coefficient of each discharge port; b4) A step of repeating the step b1) to the step b3) while ink is ejected from each ejection port.
本発明では、連続的な過補正や補正不足による筋ムラの発生を抑制することができる。 In the present invention, it is possible to suppress the occurrence of streak unevenness due to continuous overcorrection or insufficient correction.
図1は、本発明の一の実施の形態に係るインクジェット方式の画像記録装置1の構成を示す図である。画像記録装置1は、対象物である印刷用紙9に複数の色成分の画像を重ねて記録するカラープリンタである。画像記録装置1は、複数の印刷用紙9上に画像を順次記録する枚様式の画像記録装置である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an inkjet
画像記録装置1は、複数の吐出口からインクの微小液滴を印刷用紙9に向けて吐出する吐出部であるヘッド21、図1中のX方向に印刷用紙9をヘッド21に対して相対的に移動する移動機構22、複数の印刷用紙9を保持するとともに複数の印刷用紙9を移動機構22に順次供給する供給部23、印刷用紙9上の画像を読み取るスキャナ24、両面印刷を行う際に印刷用紙9を反転させる反転機構25、画像が記録された印刷用紙9を回収する回収部26、および、これらの構成を制御する制御部を備える。画像記録装置1では、印刷用紙9のX方向への相対移動に同期して、ヘッド21からのインクの吐出が、制御部内の後述する本体制御部により制御されることにより、印刷用紙9上に画像が記録される。以下の説明では、X方向を「走査方向」という。
The
移動機構22は、走査方向に配列されるとともに図示省略のモータに接続された2個のベルトローラ222、2個のベルトローラ222に掛けられたベルト223、ベルト223上に取り付けられた複数のテーブル221、および、リニアモータ機構224を備える。移動機構22では、ベルトローラ222が反時計回りに回転することにより、テーブル221が周回軌道に沿って高速にて移動する。画像の記録時には、1枚の印刷用紙9を保持したテーブル221がベルト223から取り外され、リニアモータ機構224により精度良く走査方向に移動する。そして、画像の記録が終了すると、テーブル221はベルト223に再度取り付けられる。
The
ヘッド21は、前処理モジュール212、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクをそれぞれ吐出する4個の記録モジュール211、並びに、前処理モジュール212および各記録モジュール211の(−X)側に配置される5個のヒータ213を備える。前処理モジュール212は、画像が記録される前の印刷用紙9に透明な前処理剤を塗布する。ヒータ213は、印刷用紙9に熱風を吹き付けることにより、印刷用紙9上に吐出されたインクを乾燥させる。
The
前処理モジュール212、4個の記録モジュール211および5個のヒータ213は走査方向に配列されており、最も(−X)側に位置する記録モジュール211とヒータ213との間には、上述のスキャナ24が配置される。スキャナ24は、ライン状のCCDカメラを備え、下方を通過する印刷用紙9に記録された画像を読み取る。
The
図2は、記録モジュール211の底面図である。記録モジュール211の底面には、それぞれがインクの微小液滴を印刷用紙9に向けて(図1中の(−Z)方向に)吐出する複数の吐出口210が形成される。複数の吐出口210は、印刷用紙9に平行な面(すなわち、XY平面に平行な面)上において走査方向と交差する所定の配列方向に一定のピッチにて配列される。本実施の形態では、複数の吐出口210は、走査方向に垂直なY方向に配列される。なお、実際には、図2に示すよりも多数の吐出口210が記録モジュール211に設けられる。記録モジュール211では、圧電素子により吐出口210からの微小液滴の吐出が実現されるが、他の手法により微小液滴を吐出する記録モジュールが採用されてもよい。
FIG. 2 is a bottom view of the
前処理モジュール212および各記録モジュール211は、Y方向に関して印刷用紙9上の印刷領域の全体に亘って(ここでは、印刷用紙9のY方向の全体に亘って)設けられており、移動機構22による印刷用紙9のヘッド21に対する1回の相対移動により(すなわち、印刷用紙9が(−X)方向へと移動してヘッド21の下方を1回通過するのみで)、印刷用紙9への画像の印刷が完了する(いわゆる、ワンパス印刷が行われる)。
The
図3は、画像記録装置1の機能構成を示すブロック図である。制御部3は、各種演算を行う演算部4、および、ヘッド21や移動機構22等の各構成を制御する本体制御部10を備える。演算部4は、外部から入力されるカラーの画像のデータ(すなわち、各画素が複数の色成分の階調値を有する画像データであり、以下、「元画像データ」という。)を記憶する画像メモリ41、複数の色成分について閾値マトリクスをそれぞれ記憶するメモリである複数のマトリクス記憶部42(SPM(Screen Pattern Memory)とも呼ばれる。)、元画像データと閾値マトリクスとを色成分毎に比較する比較部である比較器43(ハーフトーン化回路)、および、各記録モジュール211の複数の吐出口210からのインクの吐出量の補正に利用される統計補正係数を求める補正部45を備える。なお、元画像データと閾値マトリクスとを比較する比較部はソフトウェアにて実現されてもよい。また、本体制御部10は、移動機構22による印刷用紙9のヘッド21に対する相対移動を制御する移動制御部102、および、印刷用紙9の相対移動に同期してヘッド21の複数の吐出口210からのインクの吐出を制御する吐出制御部101を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the
次に、画像記録装置1が画像を記録する動作の詳細について説明する。画像記録装置1では、外部のコンピュータから演算部4の画像メモリ41にカラーの元画像データが入力されて記憶される。実際には、元画像データが補正された補正画像データに基づいて画像の記録が行われるが、画像記録装置1の動作の理解を容易にするために、まずは、仮に元画像データに基づいて画像の記録が行われたとした場合の画像の記録の流れについて説明する。その後、補正画像データの生成、および、補正画像データに基づく画像の記録について説明する。
Next, details of the operation of the
図4は、元画像データ70および閾値マトリクス710を抽象的に示す図である。元画像データ70および閾値マトリクス710のそれぞれでは、走査方向に対応する行方向(図4中にてx方向として示す。)、および、行方向に垂直な列方向(図4中にてy方向として示す。)に複数の画素または複数の要素が配列されている。以下の説明では、元画像データは0〜255までの階調範囲にて表現されるものとする。また、単に階調範囲におけるレベルを意味する場合に、画像データにおける画素の値(画素値)である階調値と区別して、各階調値を階調レベルと呼ぶ。
FIG. 4 is a diagram abstractly showing the
元画像データ70が画像メモリ41(図3参照)に記憶されると、元画像データ70を色成分毎に閾値マトリクス710と比較することにより、元画像データが示す多階調の画像(顕在化した画像であり、以下、「元画像」という。)を表現するためのカラーのハーフトーン画像データ(実際には、印刷用紙9上に記録された場合にFMスクリーンにより表現される画像)が生成される。以下の説明では、元画像に基づいて当該元画像を表現するハーフトーン画像を印刷用紙9上に記録する処理のみならず、元画像データ70からハーフトーン画像データを生成する処理もハーフトーン化と呼ぶ。
When the
元画像データ70のハーフトーン化の際には、図4に示すように元画像データ70が示す全体の領域を同一の大きさの多数の領域に分割してハーフトーン化の単位となる繰り返し領域71が設定される。各マトリクス記憶部42は1つの繰り返し領域71に相当する記憶領域を有し、この記憶領域の各アドレス(座標)に閾値が設定されることにより閾値マトリクス710を記憶している。そして、概念的には元画像データ70の各繰り返し領域71と各色成分の閾値マトリクス710とを重ね合わせ、繰り返し領域71の各画素の当該色成分の階調値(画素値)と閾値マトリクス710の対応する閾値とが比較されることにより、印刷用紙9上のその画素の位置に記録(当該色のドットの形成)を行うか否かが決定される。
When halftoning the
実際には、図3の比較器43が有するアドレス発生器からのアドレス信号に基づいて画像メモリ41から元画像データ70の1つの画素の階調値が色成分毎に読み出される。一方、アドレス発生器では元画像データ70中の当該画素に相当する繰り返し領域71中の位置を示すアドレス信号も生成され、各色成分の閾値マトリクス710における1つの閾値が特定されてマトリクス記憶部42から読み出される。そして、画像メモリ41からの階調値とマトリクス記憶部42からの閾値とが比較器43にて色成分毎に比較されることにより、各色成分の2値の出力画像データにおけるその画素の位置(アドレス)の階調値が決定される。したがって、一の色成分に着目した場合に、図4に示す多階調の元画像データ70において、階調値が閾値マトリクス710の対応する閾値よりも大きい位置には、例えば、階調値「1」が付与され(すなわち、ドットが置かれ)、残りの画素には階調値「0」が付与され(すなわち、ドットは置かれず)、2値の出力画像データが当該色成分のハーフトーン画像データとして生成される。
Actually, the gradation value of one pixel of the
以上のように、図3の演算部4は、入力された元画像データが有する複数の階調値と、閾値マトリクス710が有する複数の閾値とを、比較器43により互いに対応する画素位置(閾値マトリクス710では要素位置)において比較することにより、元画像をハーフトーン化する(すなわち、当該元画像を表現するハーフトーン画像を印刷用紙9上に記録する)ためのハーフトーン画像データを生成するハーフトーン画像データ生成部となっている。演算部4はハーフトーン画像データ生成装置と捉えることもできる。
As described above, the calculation unit 4 in FIG. 3 uses the
図1の画像記録装置1では、本体制御部10の吐出制御部101により、ハーフトーン画像データに従ってヘッド21の各記録モジュール211が制御される。また、本体制御部10では、移動制御部102により、移動機構22による印刷用紙9の移動速度や移動量等も制御される。
In the
画像記録装置1では、元画像データ70において最初に記録される部分(例えば、最も(+y)側の複数の繰り返し領域71)のハーフトーン画像データ(の部分)が各色に対して生成されると、移動制御部102が移動機構22を駆動することにより印刷用紙9の移動が開始される。そして、上記ハーフトーン化処理(ハーフトーン画像データの生成処理)に並行して、印刷用紙9のヘッド21に対する走査方向への相対移動に同期して各記録モジュール211における複数の吐出口210からのインクの吐出が吐出制御部101により制御される。
In the
ここで、ハーフトーン画像データは印刷用紙9上に画像を記録するためのデータであるため、ハーフトーン画像データの複数の画素は印刷用紙9上に配列して設定されていると捉えることができ、吐出制御部101では、ドット形成部であるヘッド21の印刷用紙9に対する相対移動に同期して、各吐出口210の印刷用紙9上の吐出位置(すなわち、ドットの形成位置)に対応するハーフトーン画像データの階調値が「1」である場合には当該吐出位置にドットが形成され、ハーフトーン画像データの階調値が「0」である場合には当該吐出位置にはドットは形成されない。このようにして、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれに関して、複数の吐出口210にそれぞれ対応する印刷用紙9上の複数の吐出位置を印刷用紙9に対して相対的に移動しつつ、複数の吐出位置における元画像データ70の階調値と、元画像をハーフトーン化するための閾値マトリクス710の対応する閾値との比較結果であるハーフトーン画像データに基づいて、複数の吐出口210からのインクの吐出が制御される(すなわち、各吐出口210からのインクの吐出量が決定される)。
Here, since the halftone image data is data for recording an image on the
画像記録装置1では、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに関して、ハーフトーン画像データを生成しつつ当該ハーフトーン画像データに従って画像を記録する動作が並行して行われ、印刷用紙9上にカラーの元画像を表現するカラーのハーフトーン画像が記録される。
In the
実際には、画像記録装置1では、元画像データではなく、元画像データを補正した補正画像データに基づいて各吐出口210からの吐出量が決定され、印刷用紙9上にカラーのハーフトーン画像が記録される。以下、元画像データに基づく補正画像データの生成、および、補正画像データに基づく画像の記録について図5.Aおよび図5.Bに沿って説明する。以下では、一の色のインクに関する補正画像データの生成および画像の記録について説明するが、他の色のインクに関する補正画像データの生成および画像の記録についても同様である。
Actually, in the
まず、本体制御部10によりヘッド21および移動機構22が制御されることにより、印刷用紙9が走査方向に所定の距離だけ1回移動される間、一の入力階調値(本実施の形態では、最大階調値「255」の10%の階調値)に対応して複数の吐出口210からインクが吐出されることにより、図6に示すように、走査方向に所定の幅を有する帯状の試験画像領域92aにチント画像である試験画像93aが記録される(ステップS11)。
First, by controlling the
続いて、入力階調値を他の階調値(最大階調値の20%の階調値)に変更する(ステップS12,S13)。そして、ステップS11に戻り、試験画像93aと同様に、試験画像領域92aの(+x)側に隣接する試験画像領域92bにチント画像である試験画像93bが記録された後、入力階調値を最大階調値の10%だけ大きい他の階調値に変更する(ステップS11〜S13)。画像記録装置1では、入力階調値が最大階調値である試験画像93jが記録されるまで、入力階調値を最大階調値の10%ずつ大きくしてステップS11〜S13が繰り返される。これにより、印刷用紙9上にてx方向に配列される10個の試験画像領域92a〜92jに試験画像93a〜93jが記録される。
Subsequently, the input gradation value is changed to another gradation value (a gradation value of 20% of the maximum gradation value) (steps S12 and S13). Then, returning to step S11, similarly to the
印刷用紙9上の試験画像領域92a〜92jに記録された試験画像93a〜93jは、スキャナ24により順次読み取られて制御部3の演算部4へと送られる(ステップS14)。演算部4では、図3に示す補正部45により、スキャナ24からの出力に基づいて、試験画像93aにおいて各吐出口210に対応する複数の画素(すなわち、試験画像領域92aの各吐出口210に対応するy方向の位置にてx方向に配列される複数の画素)の濃度の平均である平均濃度Ave(10%,i)が求められる。()内の10%は、試験画像93aにおける入力階調値を示し、iは各吐出口210を他から区別するための番号を示す。吐出口210の番号iについては、以下の補正係数Coeffおよび統計補正係数Coeff_staにおいても同様である。
The
図7は、各吐出口210の平均濃度Ave(10%,i)を示す図である。図7中の横軸は、Y方向における各吐出口210の位置(すなわち、吐出口210の番号i)を示し、縦軸は平均濃度Ave(10%,i)を示す。また、図7中の二点鎖線は、全吐出口210の平均濃度Ave(10%,i)の平均値であるAve_total(10%)を示す。本実施の形態では、Ave_total(10%)を試験画像93aの入力階調値に対応した基準濃度として、平均濃度Ave(10%,i)と基準濃度Ave_total(10%)との差を補正する補正係数Coeff(10%,i)が、最大階調値「255」を用いて数1のように各吐出口210について求められる。
FIG. 7 is a diagram showing the average density Ave (10%, i) of each
(数1)
Coeff(10%,i)=255/(255+Ave(10%,i)−Ave_total(10%))
(Equation 1)
Coeff (10%, i) = 255 / (255 + Ave (10%, i) −Ave_total (10%))
補正部45では、スキャナ24からの出力に基づいて、試験画像93aと同様に、試験画像93b〜93jのそれぞれについて、各吐出口210の平均濃度Ave(20%,i)〜Ave(100%,i)が求められ、基準濃度Ave_total(20%)〜Ave_total(100%)が求められ、さらに、各吐出口210の補正係数Coeff(20%,i)〜Coeff(100%,i)が求められる(ステップS15)。
In the
画像記録装置1では、複数(本実施の形態では、10枚)の印刷用紙9に対してステップS11〜S15が行われ、各印刷用紙9の試験画像93a〜93jについて、各吐出口210の平均濃度Ave(10%,i)〜Ave(100%,i)が求められ、基準濃度Ave_total(10%)〜Ave_total(100%)が求められ、さらに、各吐出口210の補正係数Coeff(10%,i)〜Coeff(100%,i)が求められる(ステップS16)。
In the
続いて、補正部45により、各吐出口210について、試験画像93aに対応する入力階調値に対する統計補正係数Coeff_sta(10%,i)として、10枚の印刷用紙9の試験画像領域92a(以下、これらの試験画像領域92aの集合を「試験画像領域群92a」という。)の全試験画像93aにおける補正係数Coeff(10%,i)の平均である平均補正係数μ(10%,i)、および、試験画像領域群92aの全試験画像93aにおける補正係数Coeff(10%,i)の標準偏差σ(10%,i)が求められる。補正部45では、試験画像93aと同様に、試験画像93b〜93jに対応する入力階調値に対する統計補正係数Coeff_sta(20%,i)〜Coeff_sta(100%,i)が求められる(ステップS17)。統計補正係数Coeff_sta(20%,i)〜Coeff_sta(100%,i)はそれぞれ、統計補正係数Coeff_sta(10%,i)と同様に、平均補正係数μ(20%,i)〜μ(100%,i)、および、標準偏差σ(20%,i)〜σ(100%,i)を有する。
Subsequently, the
補正部45では、試験画像93a〜93jに対応する入力階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_sta(10%,i)〜Coeff_sta(100%,i)とが関連づけられることにより、階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_staとの関係が決定される(ステップS18)。
The
画像記録装置1では、必ずしも10枚の印刷用紙9に対して試験画像93a(試験画像93b〜93jについても同様)の記録が行われる必要はなく、試験画像93aは、3つ以上の試験画像領域92aの集合である試験画像領域群92aにそれぞれ記録されていればよい。例えば、試験画像領域92aは、3枚以上の印刷用紙9にそれぞれ1つずつ設けられてもよく、ロール紙である1枚の印刷用紙に3つ以上の試験画像領域92aが互いに離間して、あるいは、連続して設けられてもよい。また、試験画像も10個の入力階調値についてそれぞれ記録される必要はなく、複数の入力階調値についてそれぞれ記録されることにより、階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_staとの関係は決定される。
In the
画像記録装置1では、複数の吐出口210の統計補正係数Coeff_staの決定において、必ずしも、上述のステップS11〜S18が上記順番で行われる必要はない。画像記録装置1では、一の入力階調値に対応して複数の吐出口210からインクを吐出しつつ印刷用紙9を走査方向に1回相対移動することにより3つ以上の試験画像領域の集合である試験画像領域群に試験画像を記録する工程、試験画像領域群の各試験画像を読み取る工程、各試験画像において各吐出口210に対応する平均濃度Aveおよび各吐出口210の補正係数Coeffを求める工程、並びに、各吐出口210について統計補正係数Coeff_staを求める工程を、入力階調値を変更して繰り返すことにより、階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_staとの関係が決定されるのであれば、ステップS11〜S18とは異なる手順で作業が行われてもよい。
In the
上述のように、本体制御部10がヘッド21、移動機構22およびスキャナ24を制御しつつ補正部45により、複数の吐出口210の統計補正係数Coeff_staが求められ、階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_staとの関係が決定されると、入力された多階調の元画像の元画像データ、および、複数の吐出口210の統計補正係数Coeffに基づいて、本体制御部10により複数の吐出口210からのインクの吐出量が制御されることにより、印刷用紙9上にカラーの元画像を表現するカラーのハーフトーン画像が記録される。
As described above, while the main
具体的には、印刷用紙9上への画像の記録においては、まず、元画像データにおいて各吐出口210に対応する一の画素の階調値、および、ステップS18にて求められた階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_staとの関係に基づいて、各吐出口210の統計補正係数Coeff_sta(すなわち、平均補正係数μおよび標準偏差σ)が補正部45により求められる(ステップS19)。
Specifically, in recording an image on the
続いて、各吐出口210の統計補正係数Coeff_staに基づいて出現確率が決定されるランダム補正係数Coeff_rdmが、補正部45により各吐出口210について求められる(ステップS20)。本実施の形態では、ランダム補正係数Coeff_rdmは、ステップS19にて求められた平均補正係数μおよび標準偏差σに基づいて求められる正規確率分布を有する正規乱数である。
Subsequently, a random correction coefficient Coeff_rdm whose appearance probability is determined based on the statistical correction coefficient Coeff_sta of each
次に、補正部45により、元画像データにおける各吐出口210に対応する一の画素の階調値が、ランダム補正係数Coeff_rdmに基づいて補正されて補正階調値が求められる。補正階調値は、当該画素の階調値とランダム補正係数Coeff_rdmとの積である。そして、当該一の画素に対応する位置における吐出口210からのインクの吐出量が、補正階調値に基づいて決定され、印刷用紙9に向けて当該吐出量のインクが吐出される(ステップS21)。
Next, the
画像記録装置1では、移動機構22により印刷用紙9を走査方向に移動しつつ、吐出制御部101により記録モジュール211が制御されることにより、各吐出口210からのインクの吐出が行われる間、走査方向の各位置において、各吐出口210に対応する一の画素についてステップS19〜S21が繰り返される(ステップS22)。これにより、各吐出口210に対応する複数の画素(すなわち、走査方向に配列された複数の画素)について、補正階調値の決定、および、補正階調値に基づく吐出量の決定が順次行われる。換言すれば、ステップS21が繰り返されることにより、元画像データにおける各吐出口210に対応する複数の画素の階調値を各吐出口210のランダム補正係数Coeff_rdmに基づいて補正して補正画像データを生成する工程と、補正画像データに基づいて各吐出口210からの吐出量を決定する工程とが並行して行われる。
In the
上述のように、本実施の形態では、各吐出口210に対応する各画素に対してランダム補正係数Coeff_rdmが求められてインクの吐出量が決定されるが、例えば、走査方向に連続する複数(好ましくは、10個以下)の画素にそれぞれ対応するインクの吐出量の決定が、1つのランダム補正係数Coeff_rdm(例えば、当該複数の画素のうち最初の画素の記録の際に求められた1つのランダム補正係数Coeff_rdm)に基づいて行われてもよい。換言すれば、ステップS21では、各吐出口210に対応する1つまたは複数の画素に対するインクの吐出量が、各吐出口210のランダム補正係数、および、元画像データにおける当該1つまたは複数の画素の階調値に基づいて決定される。
As described above, in the present embodiment, the random correction coefficient Coeff_rdm is obtained for each pixel corresponding to each
ところで、特開2007−196472号公報の補正方法では、閾値マトリクスを補正するために、テストパターンを印刷して各吐出口に対応する領域の濃度の測定が行われる。テストパターンの記録において、吐出口近傍の気流の影響やインクの温度変化、印刷用紙の搬送速度のばらつき等のように非定常的な原因により、図8に示す画像95aのように、走査方向(図8中における縦方向)に平行な帯状の領域96の濃度が、通常の画像記録時よりも大きくなってしまった場合、当該画像95aに基づいて閾値マトリクスが補正されると、実際の画像の記録時に当該非定常的な状態が発生しない限り、領域96に対する補正が過剰となってしまう。したがって、補正された閾値マトリクスに基づいて印刷が行われると、図9に示す画像95bのように、領域96の濃度は、元画像データの対応する領域の階調値よりも小さくなってしまい、領域96が筋ムラとして観察者に認識される。なお、図8および図9では、領域96の幅は、1つの画素の幅に等しい(図10においても同様)。
By the way, in the correction method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-196472, in order to correct the threshold value matrix, a test pattern is printed and the density of a region corresponding to each ejection port is measured. In the test pattern recording, due to non-stationary causes such as the influence of the air flow near the ejection port, the temperature change of the ink, the variation in the conveyance speed of the printing paper, and the like, as in the
これに対し、本実施の形態に係る画像記録装置1では、上述のように、ステップS11〜S18が行われて階調値と各吐出口210の統計補正係数Coeff_sta(平均補正係数μおよび標準偏差σ)との関係が決定され、ステップS19〜S22において、当該関係と元画像データにおける画素の階調値とから求められた各吐出口210のランダム補正係数に基づいて各吐出口210からの吐出量が決定されるため、図10に示す画像97のように、領域96の各画素において、元画像データの対応する画素の階調値に対して濃度の大小は現れるものの、元画像データの階調値よりも同程度だけ大きい(または、小さい)濃度の複数の画素が走査方向に連続して現れることが抑制される。これにより、連続的な過補正や補正不足により領域96が筋ムラとして観察者に認識されることを抑制(または、防止)することができる。
On the other hand, in the
このように、画像記録装置1では、非定常的な原因による筋ムラの発生を抑制することができるため、印刷状態と待機状態とが頻繁に繰り返されることにより非定常的な吐出量のばらつきが生じやすい枚様式の記録装置に特に適している。画像記録装置1では、元画像データをランダム補正係数により補正した補正画像データに基づいて、補正済みの画像を容易に記録することができる。
As described above, the
ステップS21では、必ずしも、補正画像データに基づいて各吐出口210からのインクの吐出量が決定される必要はなく、元画像データにおける各吐出口210に対応する画素の階調値、および、各吐出口210のランダム補正係数に基づいて、各吐出口210からのインクの吐出量が決定されるのであれば、他の手法により各吐出口210の吐出量が決定されてもよい。
In step S21, it is not always necessary to determine the ejection amount of ink from each
例えば、画像記録装置1では、閾値マトリクスの各吐出口210に対応する閾値が、各吐出口210のランダム補正係数Coeff_rdmに基づいて補正される(具体的には、閾値をランダム補正係数Coeff_rdmで割る)ことにより補正閾値マトリクスが生成され、元画像データが有する複数の階調値と、補正閾値マトリクスが有する複数の閾値とが、比較器43により互いに対応する画素位置において比較されることにより、元画像をハーフトーン化したハーフトーン画像データが生成されてもよい。そして、当該ハーフトーン画像データに基づいて各吐出口210からのインクの吐出量が決定され、印刷用紙9に向けて当該吐出量のインクが吐出される。このように、補正閾値マトリクスを生成することにより、元画像データの補正を行う必要が生じないため、複数種類の元画像の記録を迅速に行うことができる。
For example, in the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.
ステップS17では、統計補正係数Coeff_staとして、10枚の印刷用紙9の試験画像領域群の全試験画像における補正係数Coeffの平均である平均補正係数μ、および、試験画像領域群の全試験画像における補正係数Coeffの標準偏差σが求められる。標準偏差σは、試験画像領域群の全試験画像における補正係数Coeffのばらつきを示すばらつき値の1つであるが、統計補正係数Coeff_staでは、標準偏差σに代えて他のばらつき値が利用されてもよい。また、ステップS20では、ランダム補正係数Coeff_rdmとして、正規確率分布を有する正規乱数以外のものが求められてもよい。例えば、補正係数Coeffのばらつき値として、補正係数Coeffの最大値および最小値が求められ、ランダム補正係数Coeff_rdmとして、補正係数Coeffの最大値と最小値との間に一様に分布する一様乱数が求められてもよい。ただし、画像記録装置1では、補正係数Coeffのばらつき値として標準偏差σが利用され、ランダム補正係数Coeff_rdmとして正規乱数が利用されることにより、各吐出口210からのインクの吐出量を容易に決定することができる。
In step S17, as the statistical correction coefficient Coeff_sta, the average correction coefficient μ, which is the average of the correction coefficients Coeff in all test images in the test image area group of ten
ステップS15では、各吐出口210の補正係数を求めるための基準濃度は、必ずしも、全吐出口210の平均濃度Aveの平均値Ave_totalである必要はなく、例えば、全吐出口210の平均濃度Aveの最小値であってもよい。また、適宜設定された濃度が基準濃度として入力されてもよい。
In step S15, the reference density for obtaining the correction coefficient of each
画像記録装置1では、印刷用紙9が固定された状態でヘッド21が走査方向に移動することにより画像の記録が行われてもよい。また、試験画像93a〜93jがワンパス印刷により記録されるのであれば、元画像をハーフトーン化したハーフトーン画像は、例えば、インターレス印刷により記録されてもよい。
In the
上記実施の形態では、補正画像データと閾値マトリクスとを比較して2値のハーフトーン画像データが生成されるが、画像記録装置1において、各吐出口から異なる量の微小液滴を吐出することにより複数サイズのドットの形成が可能である場合、3値以上で表現されたハーフトーン画像が生成されてもよい。例えば、画像記録装置1において、最小のSサイズ、中間のMサイズ、および、最大のLサイズの3種類のドットの形成が可能である場合、Sサイズ用の閾値マトリクス、Mサイズ用の閾値マトリクス、および、Lサイズ用の閾値マトリクスが用意され、4値表現のハーフトーン画像が生成される。
In the above embodiment, the corrected image data and the threshold value matrix are compared to generate binary halftone image data. In the
画像記録装置では、まず、補正画像データの階調値がSサイズ用の閾値マトリクスの対応する閾値よりも大きい画素には、階調値「1」が仮付与され、残りの画素には階調値「0」が付与される。続いて、補正画像データの階調値がMサイズ用の閾値マトリクスの対応する閾値よりも大きい画素の階調値は「2」に変更される。このとき、残りの画素の階調値は変更されない。その後、補正画像データの階調値がLサイズ用の閾値マトリクスの対応する閾値よりも大きい画素の階調値は「3」に変更される。このときも、残りの画素の階調値は変更されない。これにより、4値表現のハーフトーン画像が生成され、階調値「0」の位置にはドットは形成されず、階調値「1」、「2」、「3」の位置にはそれぞれ、Sサイズ、MサイズおよびLサイズのドットが形成される。 In the image recording apparatus, first, a gradation value “1” is provisionally given to pixels whose gradation value of the corrected image data is larger than the corresponding threshold value of the threshold matrix for S size, and gradation is applied to the remaining pixels. The value “0” is assigned. Subsequently, the gradation value of the pixel whose gradation value of the corrected image data is larger than the corresponding threshold value of the threshold matrix for M size is changed to “2”. At this time, the gradation values of the remaining pixels are not changed. Thereafter, the gradation value of the pixel whose gradation value of the corrected image data is larger than the corresponding threshold value of the threshold matrix for L size is changed to “3”. Also at this time, the gradation values of the remaining pixels are not changed. As a result, a quaternary halftone image is generated, no dot is formed at the position of the gradation value “0”, and the positions of the gradation values “1”, “2”, and “3” are respectively S size, M size and L size dots are formed.
また、画像記録装置では、上記と同様に、Sサイズ用、Mサイズ用およびLサイズ用の閾値マトリクスがそれぞれ補正されて3つの補正閾値マトリクスが生成され、元画像データとこれらの補正閾値マトリクスとが順次比較されることにより、4値表現のハーフトーン画像が生成されてもよい。 Further, in the image recording apparatus, similarly to the above, the S size threshold matrix, the M size threshold matrix, and the L size threshold matrix are respectively corrected to generate three correction threshold value matrices. May be sequentially compared to generate a quaternary halftone image.
画像記録装置1は、印刷用紙9以外に、プラスチックフィルム等、他の対象物上に画像を記録するものであってもよい。プラスチックフィルム等に画像が記録される場合、例えば、記録モジュール211から吐出されるインクとして紫外線硬化型のインクが利用され、ヒータ213に代えて、対象物上のインクに紫外線を照射する照射部が設けられる。
The
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせられてよい。 The configurations in the above-described embodiments and modifications may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.
1 画像記録装置
9 印刷用紙
10 本体制御部
22 移動機構
23 供給部
24 スキャナ
42 マトリクス記憶部
45 補正部
70 元画像データ
92a〜92j 試験画像領域
93a〜93j 試験画像
97 画像
210 吐出口
211 記録モジュール
710 閾値マトリクス
S11〜S22 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
所定の配列方向に配列された複数の吐出口からインクの微小液滴を対象物に向けて吐出する吐出部と、
前記配列方向と交差する走査方向に前記対象物を前記吐出部に対して相対的に移動する移動機構と、
前記対象物の前記走査方向への相対移動に同期して前記吐出部からのインクの吐出を制御することにより前記対象物上に画像を記録する本体制御部と、
前記対象物上の画像を読み取るスキャナと、
前記複数の吐出口からのインクの吐出量の補正に利用される統計補正係数を求める補正部と、
を備え、
入力された多階調の元画像の元画像データ、および、前記複数の吐出口の前記統計補正係数に基づいて、前記本体制御部により前記複数の吐出口からのインクの吐出量を制御することにより、前記対象物上に画像が記録され、
前記補正部が前記複数の吐出口の前記統計補正係数を求める際に、
a1)前記本体制御部により前記吐出部および前記移動機構を制御することにより、一の入力階調値に対応して前記複数の吐出口からインクを吐出しつつ前記対象物を前記走査方向に1回移動することにより、3つ以上の試験描画領域の集合である試験描画領域群に試験画像を記録する工程と、
a2)前記スキャナにより、前記試験描画領域群の各試験画像を読み取る工程と、
a3)前記補正部により、前記スキャナからの出力に基づいて、前記各試験画像において、前記複数の吐出口の各吐出口に対応する複数の画素の濃度の平均である平均濃度を求め、前記平均濃度と前記入力階調値に対応した基準濃度との差を補正する補正係数を前記各吐出口について求める工程と、
a4)前記補正部により、前記各吐出口について、前記入力階調値に対する統計補正係数として、前記試験描画領域群の全試験画像における補正係数の平均である平均補正係数、および、前記全試験画像における補正係数のばらつきを示すばらつき値を求める工程と、
a5)前記入力階調値を他の階調値に変更して前記a1)工程ないし前記a4)工程を繰り返すことにより、階調値と前記各吐出口の統計補正係数との関係を求める工程と、
が行われ、
前記対象物上への画像の記録において、前記補正部により、
b1)前記元画像データにおいて前記各吐出口に対応する一の画素の階調値、および、前記a5)工程にて求められた階調値と前記各吐出口の統計補正係数との前記関係に基づいて、前記各吐出口の統計補正係数を求める工程と、
b2)前記各吐出口の前記統計補正係数に基づいて出現確率が決定されるランダム補正係数を前記各吐出口について求める工程と、
b3)前記元画像データにおける前記各吐出口に対応する画素の階調値、および、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて、前記各吐出口からの吐出量を決定する工程と、
b4)前記各吐出口からのインクの吐出が行われる間、前記b1)工程ないし前記b3)工程を繰り返す工程と、
が行われることを特徴とする画像記録装置。 An image recording apparatus for recording an image on an object,
An ejection unit that ejects micro droplets of ink toward a target from a plurality of ejection ports arranged in a predetermined arrangement direction;
A moving mechanism that moves the object relative to the ejection unit in a scanning direction that intersects the arrangement direction;
A main body control unit that records an image on the object by controlling the ejection of ink from the ejection unit in synchronization with the relative movement of the object in the scanning direction;
A scanner for reading an image on the object;
A correction unit for obtaining a statistical correction coefficient used for correcting the ejection amount of ink from the plurality of ejection ports;
With
Based on the input original image data of the multi-tone original image and the statistical correction coefficient of the plurality of ejection ports, the main body control unit controls the ejection amount of ink from the plurality of ejection ports. To record an image on the object,
When the correction unit obtains the statistical correction coefficient of the plurality of discharge ports,
a1) The main body control unit controls the ejection unit and the moving mechanism, thereby ejecting the object 1 in the scanning direction while ejecting ink from the plurality of ejection ports corresponding to one input gradation value. Recording a test image in a test drawing area group, which is a set of three or more test drawing areas, by moving once;
a2) reading each test image of the test drawing area group with the scanner;
a3) Based on the output from the scanner, the correction unit obtains an average density that is an average of the density of a plurality of pixels corresponding to each of the plurality of ejection openings in each test image, and calculates the average Obtaining a correction coefficient for each discharge port for correcting a difference between the density and a reference density corresponding to the input gradation value;
a4) An average correction coefficient that is an average of correction coefficients in all test images of the test drawing region group as a statistical correction coefficient with respect to the input gradation value for each discharge port by the correction unit, and all the test images Obtaining a variation value indicating variation in the correction coefficient in
a5) changing the input tone value to another tone value and repeating the steps a1) to a4) to obtain the relationship between the tone value and the statistical correction coefficient of each discharge port; ,
Is done,
In recording an image on the object, the correction unit
b1) In the original image data, the relationship between the gradation value of one pixel corresponding to each of the ejection openings and the gradation value obtained in the step a5) and the statistical correction coefficient of each of the ejection openings. A step of obtaining a statistical correction coefficient for each of the discharge ports,
b2) obtaining a random correction coefficient for each of the discharge ports, a random correction coefficient whose appearance probability is determined based on the statistical correction coefficient of each of the discharge ports;
b3) determining a discharge amount from each discharge port based on a gradation value of a pixel corresponding to each discharge port in the original image data and the random correction coefficient of each discharge port;
b4) repeating the steps b1) to b3) while the ink is ejected from the ejection ports;
An image recording apparatus.
前記a4)工程にて求められる前記ばらつき値が、前記試験描画領域群の前記全試験画像における補正係数の標準偏差であることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 1,
The image recording apparatus, wherein the variation value obtained in the step a4) is a standard deviation of correction coefficients in all the test images in the test drawing region group.
前記b2)工程にて求められる前記ランダム補正係数が、前記b1)工程にて求められた前記平均補正係数、および、前記標準偏差に基づいて求められる正規確率分布を有する正規乱数であることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 2,
The random correction coefficient obtained in step b2) is a normal random number having a normal probability distribution obtained based on the average correction coefficient obtained in step b1) and the standard deviation. An image recording apparatus.
前記b3)工程が、
前記元画像データにおける前記各吐出口に対応する画素の階調値を、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて補正して補正画像データを生成する工程と、
前記補正画像データに基づいて前記各吐出口からの吐出量を決定する工程と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Step b3)
Correcting the gradation value of the pixel corresponding to each of the ejection openings in the original image data based on the random correction coefficient of each of the ejection openings, and generating corrected image data;
Determining a discharge amount from each discharge port based on the corrected image data;
An image recording apparatus comprising:
前記元画像をハーフトーン化するための閾値マトリクスが記憶部に記憶されており、
前記b3)工程が、
前記閾値マトリクスの前記各吐出口に対応する閾値を、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて補正して補正閾値マトリクスを生成する工程と、
前記元画像データが有する複数の階調値と、前記補正閾値マトリクスが有する複数の閾値とを、互いに対応する画素位置において比較することにより、前記元画像をハーフトーン化したハーフトーン画像データを生成する工程と、
前記ハーフトーン画像データに基づいて前記各吐出口からの吐出量を決定する工程と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A threshold matrix for halftoning the original image is stored in the storage unit,
Step b3)
Correcting a threshold corresponding to each of the discharge ports of the threshold matrix based on the random correction coefficient of each of the discharge ports to generate a correction threshold matrix;
Halftone image data in which the original image is halftoned is generated by comparing a plurality of gradation values of the original image data with a plurality of threshold values of the correction threshold value matrix at corresponding pixel positions. And a process of
Determining a discharge amount from each discharge port based on the halftone image data;
An image recording apparatus comprising:
複数の対象物を保持するとともに前記複数の対象物を前記移動機構に順次供給する供給部をさらに備えることを特徴とする画像記録装置。 An image recording apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An image recording apparatus comprising: a supply unit that holds a plurality of objects and sequentially supplies the plurality of objects to the moving mechanism.
a)統計補正係数を求める工程と、
b)入力された多階調の元画像の元画像データ、および、前記a)工程にて決定された統計補正係数に基づいて、前記本体制御部により前記複数の吐出口からのインクの吐出量を制御することにより、前記対象物上に画像を記録する工程と、
を備え、
前記a)工程が、
a1)前記本体制御部により前記吐出部および前記移動機構を制御することにより、一の入力階調値に対応して前記複数の吐出口からインクを吐出しつつ前記対象物を前記走査方向に1回移動することにより、3つ以上の試験描画領域の集合である試験描画領域群に試験画像を記録する工程と、
a2)前記スキャナにより、前記試験描画領域群の各試験画像を読み取る工程と、
a3)前記補正部により、前記スキャナからの出力に基づいて、前記各試験画像において、前記複数の吐出口の各吐出口に対応する複数の画素の濃度の平均である平均濃度を求め、前記平均濃度と前記入力階調値に対応した基準濃度との差を補正する補正係数を前記各吐出口について求める工程と、
a4)前記補正部により、前記各吐出口について、前記入力階調値に対する統計補正係数として、前記試験描画領域群の全試験画像における補正係数の平均である平均補正係数、および、前記全試験画像における補正係数のばらつきを示すばらつき値を求める工程と、
a5)前記入力階調値を他の階調値に変更して前記a1)工程ないし前記a4)工程を繰り返すことにより、階調値と前記各吐出口の統計補正係数との関係を決定する工程と、
を備え、
前記b)工程が、
b1)前記元画像データにおいて前記各吐出口に対応する一の画素の階調値、および、前記a5)工程にて求められた階調値と前記各吐出口の統計補正係数との前記関係に基づいて、前記各吐出口の統計補正係数を求める工程と、
b2)前記各吐出口の前記統計補正係数に基づいて出現確率が決定されるランダム補正係数を前記各吐出口について求める工程と、
b3)前記元画像データにおける前記各吐出口に対応する画素の階調値、および、前記各吐出口の前記ランダム補正係数に基づいて、前記各吐出口からの吐出量を決定する工程と、
b4)前記各吐出口からのインクの吐出が行われる間、前記b1)工程ないし前記b3)工程を繰り返す工程と、
を備えることを特徴とする画像記録方法。 A discharge unit that discharges micro droplets of ink toward a target from a plurality of discharge ports arranged in a predetermined arrangement direction; and the target is relative to the discharge unit in a scanning direction that intersects the arrangement direction. A moving mechanism that moves automatically, and a main body control unit that records an image on the object by controlling the ejection of ink from the ejection unit in synchronization with the relative movement of the object in the scanning direction, An image recording apparatus comprising: a scanner that reads an image on the object; and a correction unit that obtains a statistical correction coefficient used for correcting the amount of ink discharged from the plurality of discharge ports. An image recording method for recording,
a) obtaining a statistical correction coefficient;
b) Based on the input original image data of the multi-tone original image and the statistical correction coefficient determined in the step a), the main body control unit discharges ink from the plurality of discharge ports. Recording an image on the object by controlling
With
Step a)
a1) The main body control unit controls the ejection unit and the moving mechanism, thereby ejecting the object 1 in the scanning direction while ejecting ink from the plurality of ejection ports corresponding to one input gradation value. Recording a test image in a test drawing area group, which is a set of three or more test drawing areas, by moving once;
a2) reading each test image of the test drawing area group with the scanner;
a3) Based on the output from the scanner, the correction unit obtains an average density that is an average of the density of a plurality of pixels corresponding to each of the plurality of ejection openings in each test image, and calculates the average Obtaining a correction coefficient for each discharge port for correcting a difference between the density and a reference density corresponding to the input gradation value;
a4) An average correction coefficient that is an average of correction coefficients in all test images of the test drawing region group as a statistical correction coefficient with respect to the input gradation value for each discharge port by the correction unit, and all the test images Obtaining a variation value indicating variation in the correction coefficient in
a5) A step of determining the relationship between the gradation value and the statistical correction coefficient of each discharge port by changing the input gradation value to another gradation value and repeating the steps a1) to a4) When,
With
Step b)
b1) In the original image data, the relationship between the gradation value of one pixel corresponding to each of the ejection openings and the gradation value obtained in the step a5) and the statistical correction coefficient of each of the ejection openings. A step of obtaining a statistical correction coefficient for each of the discharge ports,
b2) obtaining a random correction coefficient for each of the discharge ports, a random correction coefficient whose appearance probability is determined based on the statistical correction coefficient of each of the discharge ports;
b3) determining a discharge amount from each discharge port based on a gradation value of a pixel corresponding to each discharge port in the original image data and the random correction coefficient of each discharge port;
b4) repeating the steps b1) to b3) while the ink is ejected from the ejection ports;
An image recording method comprising:
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JP2010217592A JP2012071483A (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | Image recording system and image recording method |
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CN116760952A (en) * | 2023-08-17 | 2023-09-15 | 山东欣晖电力科技有限公司 | Unmanned aerial vehicle-based electric power iron tower maintenance inspection method |
-
2010
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