JP2013022881A - 液体吐出量制御装置及び方法、プログラム並びにインクジェット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力信号の階調を変換する第1LUTを格納する第1LUT格納手段(40)と、液体吐出ヘッド(28)のノズル毎の吐出量のばらつきを補正する第2LUTを格納する第2LUT格納手段(42)と、ハーフトーンテーブルを格納する格納手段(44)と、第2LUTの中から一部のデータを抜き出して、液体吐出量の評価計算に用いる第3LUTを生成する第3LUT生成手段(34)と、評価用入力信号、第1LUT、第3LUT、ハーフトーンテーブル、及び1ドット当たりの液量から、液体吐出量を評価する評価値の計算を行う評価処理手段(36)と、その評価結果から、液体吐出量が規定値を超えないように吐出量を調整する調整手段(18,32,34)と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の実施形態に係るインクジェット印刷システムの構成例を示すブロック図である。インクジェット印刷システム10は、プリンタ12、コンピュータ本体(以下「PC」と表記する。)14、モニタ16及び入力装置18から構成される。
ここで、プリンタ12内の画像処理回路20における処理の具体例について、図2〜図5を用いて説明する。
ノズル吐出補正処理部24(図1、図2)に適用されるノズル吐出補正LUTは、次のような手順で生成される。図6は、ノズル吐出補正LUTの生成手順の一例を示したフローチャートである。ノズル吐出補正LUTを作成する算出タイミングは任意であり、特に、限定されない。例えば、印刷ジョブを実行する前に、テストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、所定枚数のプリントを実施する毎に1回というタイミングでテストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、用紙の種類、用紙サイズを切り換えるタイミングでその印刷前にテストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、画像出力毎に記録媒体の余白部にテストチャートを出力して補正値の算出を行う態様、或いは、定期メンテナンスやユーザーからの指示があったときに上記の補正値の算出を行う態様、などがあり得る。ノズル吐出補正LUTのデータは適当なタイミングで更新される。
図9は、ノズル毎の補正LUTを求める処理の一例を示す説明図である。図9のS200に示されるように、読取装置の画素位置(濃度測定位置)とノズル位置との対応関係を示す解像度変換曲線のテーブルデータが予めメモリに記憶されており、テストチャートの読取結果から、この解像度変換曲線にしたがって、テストチャートの読取データ(スキャン画像)における各測定濃度位置(例えば、400dpiの読取解像度による画素位置)が、インクジェットヘッドにおける対応ノズルの位置(例えば、1200dpiの記録解像度を実現するノズル列内のノズル位置)に変換される。
次に、PC14に搭載されたインク吐出量特性評価の信号処理について説明する。PC14は、階調変換LUT、ノズル吐出補正LUT、ハーフトーンテーブルのデータを基に、マーキング部28によるインク吐出量を評価して、そのインク量がプリント品質に影響を与えるレベルであるか否かを判断する機能を有している。
図12は、インク吐出量特性評価処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、印刷すべきページデータが選択され、プリントの実行指示が入力されたときに開始される(ステップS300)。このプリント実行指示により、使用する用紙の種類、パーフトーン条件が特定され、LUT/テーブル合成処理(ステップS302)に進むことができる。
次に、図1のプリンタ12の一例であるインクジェット記録装置の構成例について説明する。
給紙部112には、枚葉紙である記録媒体124が積層されている。給紙部112の給紙トレイ150から記録媒体124が一枚ずつ処理液付与部114に給紙される。記録媒体124として、枚葉紙(カット紙)を用いているが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
処理液付与部114は、記録媒体124の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部116で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部116は、描画ドラム170、用紙抑えローラ174、及びインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yを備えている。描画ドラム170は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)171を備える。
乾燥部118は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム176、及び溶媒乾燥装置178を備えている。乾燥ドラム176は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)177を備え、この保持手段177によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
定着部120は、定着ドラム184、ハロゲンヒータ186、定着ローラ188、及びインラインセンサ190(「読取装置」に相当)で構成される。定着ドラム184は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)185を備え、この保持手段185によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
定着部120に続いて排紙部122が設けられている。排紙部122は、排出トレイ192を備えており、この排出トレイ192と定着部120の定着ドラム184との間に、これらに対接するように渡し胴194、搬送ベルト196、張架ローラ198が設けられている。記録媒体124は、渡し胴194により搬送ベルト196に送られ、排出トレイ192に排出される。搬送ベルト196による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体124は無端状の搬送ベルト196間に渡されたバー(不図示)のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト196の回転によって排出トレイ192の上方に運ばれてくる。
次に、ヘッドの構造について説明する。各ヘッド172M、172K、172C、172Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号250によってヘッドを示すものとする。
本実施形態によれば、ヘッドにおけるノズル間のインク吐出量の分布は、階調変換LUT、ノズル吐出補正間引きLUT(又はノズル吐出量後処理LUT)、並びにハーフトーンテーブル等の情報から計算して求めている。また、インク量の変更を判定するデータ(評価値)は、プリント品質への影響度を判断する評価関数に基づいて、各ノズルのノズル吐出量の情報から、その評価関数で求めた値を用いる。
PC14とモニタ16及び入力装置18の組み合わせが「液体吐出量制御装置」に相当する。階調変換LUTが「第1LUT」に相当し、階調変換LUT格納部40が「第1LUT格納手段」に相当する。ノズル吐出補正LUTが「第2LUT」に相当し、ノズル吐出補正LUT格納部42が「第2LUT格納手段」に相当する。ノズル吐出補正間引きLUT又はノズル吐出量後処理LUTが「第3LUT」に相当し、ノズル吐出補正間引きLUT格納部46又はノズル吐出量後処理LUT格納部48が「第3LUT格納手段」に相当する。インク吐出量特性評価処理部36が「評価処理手段」に相当する。ユーザーインターフェース(モニタ16及び入力装置18)を通じて階調変換LUTを修正、変更することで濃度を調整できる構成が「調整手段」に相当する。濃度測定用のテストチャートの読取データから濃度情報を得る構成が「濃度情報取得手段」に相当する。LUT/テーブル生成部34が「第2LUT生成手段」、「第3LUT生成手段」に相当する。UI制御部32を通じてモニタ16にインク量情報等を表示する構成が「情報提示手段」に相当する。インクジェット印刷システム10が「インクジェット装置」に相当する。
上記実施形態では、記録媒体124に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式(直接記録方式)のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、一旦、中間転写体上に画像(一次画像)を形成し、その画像を転写部において記録紙に対して転写することで最終的な画像形成を行う中間転写型の画像形成装置についても本発明を適用することができる。
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体(被描画媒体)に対してヘッドを移動させる構成も可能である。
「記録媒体」は、インクジェットヘッドから吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ(圧電素子)に限らない。圧電素子の他、静電アクチュエータ、サーマル方式(ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(吐出エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画するインクジェット装置に広く適用できる。
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
Claims (19)
- 入力信号の階調を変換する入出力関係を規定した第1のルックアップテーブル(以下、「第1LUT」という。)を格納する第1LUT格納手段と、
複数のノズルを有する液体吐出ヘッドにおけるノズル単位で吐出量のばらつきを補正するための信号変換の関係を規定した第2のルックアップテーブル(以下、「第2LUT」という。)を格納する第2LUT格納手段と、
ハーフトーン処理によって得られるドット配置のドット記録率と信号値の関係を規定したハーフトーンテーブルを格納するハーフトーンテーブル格納手段と、
前記ノズル単位で定められている前記第2LUTの中から一部のデータを抜き出して、後記の液体吐出量の評価計算に用いる第3のルックアップテーブル(以下、「第3LUT」という。)を生成する第3LUT生成手段と、
前記第3LUTを格納する第3LUT格納手段と、
前記液体吐出ヘッドによる液体吐出量を評価するための評価用入力信号、前記第1LUT、前記第3LUT、前記ハーフトーンテーブル、及び1ドット当たりの液量から、当該評価用入力信号に対応する液体吐出量を評価する評価値の計算を行う評価処理手段と、
前記評価処理手段による評価結果から、前記評価用入力信号に対応する液体吐出量が規定値を超えないように吐出量を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出量制御装置。 - 前記第3LUT生成手段は、前記第2LUTの中から、前記複数のノズルの並び順のうち一定ノズル間隔でデータを抜き出して前記第3LUTを生成することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第3LUT生成手段は、前記第2LUTの中から、相対的に吐出量が大きい領域のノズルのデータを抜き出して前記第3LUTを生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第3LUT生成手段は、前記第2LUTの中から、吐出量が基準値を超えて大きくなるノズルのデータを抜き出して前記第3LUTを生成することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第3LUTは、前記評価値処理手段の計算で必要なデータのみを抽出した非等間隔なデータで構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第3LUTは、前記ノズル単位で定められている前記第2LUTの中から一部のデータを抜き出して得られるノズル吐出補正間引きLUTであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第3LUTは、前記ノズル単位で定められている前記第2LUTの中から一部のデータを抜き出して得られるノズル吐出補正間引きLUTから、一定範囲のノズルの吐出量情報を合成加工して1種類のLUTにまとめる処理によりLUTの本数を減らした中間データの形となっていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第3LUTは、前記ノズル単位で定められている前記第2LUTの中から一部のデータを抜き出して得られるノズル吐出補正間引きLUTを基に、さらに前記評価の計算に必要な処理を進めて、前記ノズル吐出補正間引きLUTよりもデータ量を小さくしたノズル吐出量後処理LUTであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記液体吐出ヘッドにおける前記ノズル毎の記録濃度特性を示す出力濃度データを取得する濃度情報取得手段と、
前記出力濃度データから前記ノズル毎の濃度補正値を算出して前記第2LUTを生成する第2LUT生成手段と、を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。 - 前記評価処理手段による処理とは別のタイミングで、予め前記第2LUTから前記第3LUTを作成しておき、前記第3LUTを前記第3LUT格納部に格納しておくことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記第2LUTを生成した際に、前記第3LUTも一緒に生成されることを特徴とする請求項10に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記評価処理手段の評価結果を報知する情報提示手段を備えることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記調整手段は、前記第1LUTを変更する第1LUT調整手段であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記評価処理手段は、所定幅内における画素列の1画素当たりの液量を表す評価値を算出することを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 前記評価値を求める評価関数として、移動平均マスク又は重み付けフィルタが用いられることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置。
- 入力信号の階調を変換する入出力関係を規定した第1のルックアップテーブル(以下、「第1LUT」という。)を第1LUT格納手段に格納しておく第1LUT格納工程と、
液体吐出ヘッドにおけるノズル単位で吐出量のばらつきを補正するための信号変換の関係を規定した第2のルックアップテーブル(以下、「第2LUT」という。)を第2LUT格納手段に格納しておく第1LUT格納工程と、
ハーフトーン処理によって得られるドット配置のドット記録率と信号値の関係を規定したハーフトーンテーブルを格納するハーフトーンテーブル格納手段に格納しておくハーフトーンテーブル格納工程と、
前記ノズル単位で定められている前記第2LUTの中から一部のデータを抜き出して、後記の液体吐出量の評価計算に用いる第3のルックアップテーブル(以下、「第3LUT」という。)を生成する第3LUT生成工程と、
前記生成された前記第3LUTを格納する第3LUT格納手段に格納しておく第3LUT格納工程と、
前記液体吐出ヘッドによる液体吐出量を評価するための評価用入力信号、前記第1LUT、前記第3LUT、前記ハーフトーンテーブル、及び1ドット当たりの液量から、当該評価用入力信号に対応する液体吐出量を評価する計算を行う評価処理工程と、
前記評価処理工程による評価結果から前記評価用入力信号に対応する液体吐出量が規定値を超えないように吐出量を調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出量制御方法。 - コンピュータを、
入力信号の階調を変換する入出力関係を規定した第1のルックアップテーブル(以下、「第1LUT」という。)を格納する第1LUT格納手段と、
液体吐出ヘッドにおけるノズル単位で吐出量のばらつきを補正するための信号変換の関係を規定した第2のルックアップテーブル(以下、「第2LUT」という。)を格納する第2LUT格納手段と、
ハーフトーン処理によって得られるドット配置のドット記録率と信号値の関係を規定したハーフトーンテーブルを格納するハーフトーンテーブル格納手段と、
前記ノズル単位で定められている前記第2LUTの中から一部のデータを抜き出して、後記の液体吐出量の評価計算に用いる第3のルックアップテーブル(以下、「第3LUT」という。)を生成する第3LUT生成手段と、
前記第3LUTを格納する第3LUT格納手段と、
前記液体吐出ヘッドによる液体吐出量を評価するための評価用入力信号、前記第1LUT、前記第3LUT、前記ハーフトーンテーブル、及び1ドット当たりの液量から、当該評価用入力信号に対応する液体吐出量を評価する計算を行う評価処理手段と、
前記評価処理手段による評価結果の情報を提示する情報提示手段、
として機能させるためのプログラム。 - 複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに対して記録媒体を相対移動させる媒体搬送手段と、
入力される画像データに対して、前記第1LUT、前記第2LUT及び前記ハーフトーンテーブルに基づく信号処理を行い、2値又は多値のデータを生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段で生成されたデータに基づいて前記液体吐出ヘッドの各ノズルの吐出を制御する吐出制御手段と、
請求項1から15のいずれか1項に記載の液体吐出量制御装置と、
を備えたことを特徴とするインクジェット装置。 - 前記液体吐出ヘッドは、前記記録媒体に対する1回の相対移動で画像を記録するシングルパス方式のヘッドであることを特徴とする請求項18に記載のインクジェット装置。
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