JP2015139985A - 画像処理装置及び方法、プログラム、並びにインクジェット印刷システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置(100)は、インクジェットヘッドの不吐ノズルによる画像欠陥を補正する画像補正の処理を行う不吐補正処理部(114)を備え、不吐補正の対象領域である不吐補正部に非該当、かつ、不吐部に非該当の画像領域である通常部に対して第1のハーフトーン処理を行う第1のハーフトーン処理プログラムファイル(152)と、不吐補正部に対して第2のハーフトーン処理を行う第2のハーフトーン処理プログラムファイル(154)とを別ファイルで備える。入力画像(102)の通常部に第1のハーフトーン処理プログラムファイル(152)を実行し、かつ、不吐補正部に第2のハーフトーン処理プログラムファイル(154)を実行することで不吐補正済みハーフトーン画像(104)を得る。
【選択図】図8
Description
はじめに、シングルパス方式で画像記録を行うインクジェット印刷システムにおける不吐補正の技術について概説する。不吐補正の技術は、インクジェットヘッドにおける不吐ノズルの近傍のノズルに対応する画像位置のドットパターンを変更することにより、不吐ノズルに起因する記録不良部(すなわち、スジ状の画像欠陥)を不吐ノズル以外の他のノズルからの吐出によるドットの記録で補い、画像欠陥の視認性を低減させる補正技術である。
図7は、本明細書で用いる「不吐部」、「不吐補正部」、「通常部」等の用語の説明図である。図7において符号40は、シングルパス方式のインクジェット印刷システムに用いられたライン型のインクジェットヘッドを表している。インクジェットヘッド40は、インク滴を吐出するための複数のノズル42を備えている。
図7に示した画素格子の各セルの明度表示(濃淡による表示)は階調値の大きさを反映しており、階調値が高い画素ほど濃い色で表示してある。不吐補正部の左側の補正ノズル47と右側の補正ノズル48にそれぞれ対応する画素位置の階調値は通常部の階調値よりも高い値に変更されている。
図7では図示の簡略化のために、7つのノズル42がx方向に沿って一列に並んだノズル列44を示したが、ノズル列44を構成するノズルの総数は、記録解像度と描画可能幅に応じて適宜設計される。また、実際のインクジェットヘッドでは、必ずしもノズルが一列に並んでいるとは限らない。ノズル数やノズル密度、ノズルの配列形態は特に限定されず、様々な形態があり得る。
図8は、本発明の第1実施形態に係る画像処理装置の要部構成を示したブロック図である。第1実施形態に係る画像処理装置100は、連続調画像である入力画像102から不吐補正済みハーフトーン画像104を生成する装置である。画像処理装置100における不吐補正の方法は第1の方法に分類されるものである。
通常部ハーフトーン処理部124によるハーフトーン処理は「第1のハーフトーン処理」の一形態に相当し、補正部ハーフトーン処理部136によるハーフトーン処理は「第2のハーフトーン処理」の一形態に相当する。
通常部ハーフトーン処理部124におけるハーフトーン処理のアルゴリズムと、補正部ハーフトーン処理部136におけるハーフトーン処理のアルゴリズムとは異なるものとすることができる。例えば、通常部ハーフトーン処理部124については誤差拡散法を採用し、補正部ハーフトーン処理部136についてはディザマスクを用いるディザ法を採用する構成とすることができる。良好な不吐補正を実現するために、不吐補正部のドットパターンを固定したいという場合がある。このような要求に応える観点から、補正部ハーフトーン処理部136についてはディザマスクを用いるアルゴリズムを採用することが好ましい。ディザマスクを用いるハーフトーンアルゴリズムを「ディザマスク型」のアルゴリズムという。
図8に示した画像処理装置100において、通常部用ハーフトーン処理プログラムファイル152を複数種類用意しておく構成とすることができる。また、不吐補正部用ハーフトーン処理プログラムファイル154についても複数種類用意しておく構成とすることができる。様々な印刷要求に対応するために、画像処理装置100において、異なる種類の複数の通常部用ハーフトーン処理プログラムファイルと、異なる種類の複数の不吐補正部用ハーフトーン処理プログラムファイルとを備える構成とし、ユーザーがハーフトーン処理の種類を適宜選択できる構成とすることが好ましい。
図10は第2実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図10において、図8で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図11は第1実施形態及び第2実施形態で採用されている画像処理方法のフローチャートである。図11に示すフローチャートは、入力画像102の画素毎に逐次処理として行うことができる。図11に示したように、入力画像102の画像データに対して、不吐部情報14を利用して、不吐補正部と通常部とを判別し、それぞれの画像領域に適用すべきハーフトーン処理を判断する「ハーフトーン処理判断」を行う(ステップS118)。
図12は第3実施形態に係る画像処理装置300の構成を示すブロック図である。図12において、図8で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図13は第3実施形態による画像処理方法で採用されている画像処理方法のフローチャートである。図13中、図11で説明したフローチャートの構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
ここで、不吐補正部のドット配置と通常部のドット配置の違いによって発生するアーティファクトの課題について説明する。
図16は第4実施形態に係る画像処理装置400の構成を示すブロック図である。図16の構成において、図8で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
次に、第5実施形態を説明する。図18は第5実施形態の要部構成を示すブロック図である。第5実施形態に係る画像処理装置500の全体的な構成は図8と同様であるため、図示を省略する。図18では、第5実施形態に係る画像処理装置500における図1との相違部分に関して要部として図示した。図18において、図8で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図19は第4実施形態及び第5実施形態で採用されている画像処理方法のフローチャートである。図19中、図11で説明したフローチャートの構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図20は第6実施形態に係る画像処理装置600の構成を示すブロック図である。図20において、図8で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。第6実施形態は第4実施形態(図16)の変形例である。第6実施形態の画像処理装置600による画像処理方法は第2の方法に分類される。
図21はインクジェット印刷システム700の構成例を示すブロック図である。ここでは、図8で説明した第1実施形態の画像処理装置100の構成を例示したが、他の実施形態(第2実施形態から第6実施形態)で説明した各々の画像処理装置の構成と組み合わせることができる。
記録ヘッド724は、記録媒体の搬送方向と直交する媒体幅方向の描画領域の全幅(画像形成領域の最大幅)に対応する長さにわたって複数のノズルが配列されたノズル列を有するラインヘッドである。媒体搬送部726による媒体搬送方向が副走査方向(y方向)であり、媒体搬送方向に直交する媒体幅方向が主走査方向(x方向)である。
階調変換部113は、インクジェット印刷システム700で規定された発色特性になるように画像データを変換する。例えば、階調変換部113は、印刷条件管理部752から指定される階調変換LUTに従い、入力CMYK信号(濃度変換前CMYK信号)を濃度変換後CMYK信号に変換する。あるいはまた、入力CMYK信号(濃度変換前CMYK信号)を濃度変換後C信号、濃度変換後M信号、濃度変換後Y信号、濃度変換後K信号に変換してもよい。なお、本明細書中の「LUT」の表記はルックアップテーブルを表す。
不吐補正処理部114は、不吐部情報記憶部120に格納されている不吐部情報と、不吐補正パラメータ格納部742に格納されている不吐補正パラメータとを用いて、画像データを修正する補正処理を行う。
媒体搬送部726による記録媒体の搬送と記録ヘッド724からのインクの吐出を制御することにより、記録媒体上に画像が形成される。媒体搬送部726は、記録媒体を搬送する手段である。ここでは、記録ヘッド724の長手方向(x方向)に対して、これと直交する副走査方向(y方向)に記録媒体を一定速度で搬送するものである。媒体搬送部726は、ドラム搬送方式、ベルト搬送方式、ニップ搬送方式など各種の方式を採用することができる。媒体搬送部726の詳細な構造は図示しないが、給紙ローラ、搬送モータ、モータ駆動回路などを含む。また、記録媒体に対する記録ヘッド724の記録タイミングの同期をとるために、記録媒体の位置を検知するセンサ(例えば、エンコーダ)が設けられる。媒体搬送部726によって記録媒体を一定の方向に搬送することで記録ヘッド724と記録媒体とが相対移動することになる。媒体搬送部726は、記録ヘッド724に対して記録媒体を相対移動させる相対移動手段に相当する。
画像読取部728は、記録ヘッド724によって記録媒体上に記録された画像を読み取り、電子画像データ(読取画像データ)に変換する。画像読取部728としては、例えば、CCDラインセンサを用いることができる。本例の画像読取部728は、媒体搬送路の途中に設置されるインラインセンサであり、記録ヘッド724によって記録された画像を排紙前の搬送中に読み取る。画像読取部728は、後述する濃度測定用テストチャートその他のテストチャートの出力結果を読み取ることができる。また、画像読取部728は、印刷ジョブで指定されている印刷対象の画像データに基づいて記録した印刷画像を読み取ることができる。
テストチャート生成部750は、不良ノズルを検出するための不良ノズル検出用テストチャートや、不吐出補正パラメータを算出するための不吐補正パラメータ取得用テストチャートのデータを生成する機能を有する。また、テストチャート生成部750は、濃度ムラ補正パラメータの計算に必要な濃度測定データを得るための濃度測定用テストチャートのデータなど、各種のテストチャートのデータを生成し得る。テストチャート生成部750は、制御部762の指示に従い、該当するテストチャートのデータを画像データ取得部112に供給する。
印刷条件管理部752は、印刷対象の画像データと印刷条件の情報とを関連付けた印刷ジョブの情報を管理する。ユーザーは、印刷対象の画像データを入力する際、又は、画像データの入力後に、印刷条件の設定情報を入力することができる。印刷条件管理部752は、印刷対象の画像データに印刷条件の設定情報を関連付けた印刷ジョブの情報を生成し、印刷ジョブ単位で情報の保存と管理を行う。印刷ジョブ毎に、出力画像データ名、記録媒体の種類名(用紙種)、媒体サイズ、画像処理に用いる各種パラメータ情報が関連付けられて保存されている。
「記録媒体」には、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、様々なシート体を用いることができる。
図22及び図23は本例のインクジェット印刷システム700によって印刷を際の動作の手順を示したフローチャートである。
本実施形態に係るインクジェット印刷システム700において、通常部に対するハーフトーン処理と、不吐補正部に対するハーフトーン処理とは、必ずしも同じタイミングで実施する必要はない。通常部に対するハーフトーン処理の実施タイミングと、不吐補正部に対するハーフトーン処理の実施タイミングとは異ならせることができる。
上述の実施形態で説明した不吐補正機能を実現するハーフトーン処理や不吐補正処理を行う画像処理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムをCD−ROMや磁気ディスクその他のコンピュータ可読媒体(有体物たる非一時的な情報記憶媒体)に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを提供することが可能である。このような情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。
Claims (19)
- 複数のノズルを有するインクジェットヘッドにおける不吐ノズルによる画像欠陥を補正する画像補正の処理を行う不吐補正処理部と、
前記不吐補正処理部による前記画像補正の対象領域である不吐補正部に非該当の画像領域であり、かつ、前記不吐ノズルにより記録不能となる不吐部に非該当の画像領域である通常部に対して第1のハーフトーン処理を行い第1のハーフトーン画像を生成する少なくとも1つの第1のハーフトーン処理プログラムファイルと、
前記不吐補正部に対して前記第1のハーフトーン処理とは異なる第2のハーフトーン処理を行い第2のハーフトーン画像を生成する第2のハーフトーン処理プログラムファイルであって、前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルとは別ファイルで構成された少なくとも1つの第2のハーフトーン処理プログラムファイルと、を具備し、
入力画像の前記通常部に前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルを実行し、かつ、前記入力画像の前記不吐補正部に前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルを実行する画像処理装置。 - 前記不吐ノズルの位置に対応する不吐部情報を記憶しておく不吐部情報記憶部と、
前記不吐部情報に基づき、前記入力画像おける前記通常部と前記不吐補正部とを判別する画像領域判別部と、
前記画像領域判別部の判別結果に基づき、前記通常部に前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルを実行し、かつ前記不吐補正部に前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルを実行することにより、前記通常部と前記不吐補正部とでそれぞれに適用するハーフトーン処理を切り換えるハーフトーン処理切換部と、
を備える請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記不吐ノズルの位置に対応する不吐部情報を記憶しておく不吐部情報記憶部と、
前記不吐部情報に基づき、前記入力画像を前記通常部と前記不吐補正部とに分割する画像分割処理部と、
前記画像分割処理部により分割された前記通常部に対する前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルの実行によって得られる前記第1のハーフトーン画像と、前記画像分割処理部により分割された前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルの実行によって得られる前記第2のハーフトーン画像とを統合する統合処理部と、
を備える請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルによる前記第1のハーフトーン処理のアルゴリズムと、前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルによる前記第2のハーフトーン処理のアルゴリズムとは互いに異なるものである請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルによる前記第2のハーフトーン処理は、ディザマスクを用いる請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記通常部に対する前記第1のハーフトーン処理の実施タイミングと前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理の実施タイミングが異なり、前記通常部に対する前記第1のハーフトーン処理に比べて、前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理の方が処理の実施頻度が高い、又は、前記通常部に対する前記第1のハーフトーン処理に比べて、前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理の方が処理の実施回数が多い請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記通常部に対する前記第1のハーフトーン処理を実施して得られた前記第1のハーフトーン画像を記憶しておく第1のハーフトーン画像記憶部を有し、
前記インクジェットヘッドにおける前記不吐ノズルの状態に合わせて前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理が実行されることによって逐次作成される前記不吐補正部の前記第2のハーフトーン画像と前記第1のハーフトーン画像記憶部に予め記憶されている前記第1のハーフトーン画像とを統合する処理が行われる請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記第1のハーフトーン処理によって作成されたデータが、前記第2のハーフトーン処理への入力として与えられる請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1のハーフトーン処理によって作成された前記通常部の前記第1のハーフトーン画像のデータが、前記第2のハーフトーン処理への入力として与えられ、
前記第2のハーフトーン処理への入力として与えられた前記第1のハーフトーン画像に対し、ボケ関数を適用する演算処理部を有し、
前記第1のハーフトーン画像に前記ボケ関数を適用して得られたデータに対して前記第2のハーフトーン処理が実施される請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記ボケ関数は、ドーリーの視覚伝達関数である請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記第2のハーフトーン処理への入力として与えられる、前記第1のハーフトーン処理によって作成された前記データは、前記第1のハーフトーン処理における誤差拡散処理によって発生した蓄積誤差であり、
前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルは、前記蓄積誤差を初期誤差データとして、前記不吐補正部での誤差拡散処理を実施する請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルは、前記第1のハーフトーン処理によって作成された前記データの他、前記入力画像も使用して、前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理を行う請求項8から11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2のハーフトーン処理では、前記入力画像の前記不吐補正部に対応する処理対象画素の信号値が特定値の場合にドットを配置しない処理、あるいは、前記処理対象画素の信号値が特定値以外の場合に必ずドットを配置する処理を行う請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記不吐補正部に対する前記第2のハーフトーン処理に適用できる複数の前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルを備える請求項1から13のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記複数の前記第2のハーフトーン処理プログラムファイルの中から前記第2のハーフトーン処理に用いるファイルをユーザーが選択できるユーザーインターフェースを備える請求項14に記載の画像処理装置。
- 前記インクジェットヘッドは、シングルパス方式で画像記録を行うインクジェット印刷システムに用いられたラインヘッドであり、
前記不吐補正部は、前記不吐部の画素列の両側に隣接する画素列を含む画像領域である請求項1から15のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 複数のノズルを有するインクジェットヘッドにおける不吐ノズルによる画像欠陥を補正する画像補正の処理を行う不吐補正処理工程と、
入力画像のうち前記不吐補正処理工程による前記画像補正の対象領域である不吐補正部に非該当の画像領域であり、かつ、前記不吐ノズルにより記録不能となる不吐部に非該当の画像領域である通常部に対して第1のハーフトーン処理プログラムファイルを実行して第1のハーフトーン処理を行い第1のハーフトーン画像を生成する第1のハーフトーン処理工程と、
前記入力画像の前記不吐補正部に対し、前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルとは別ファイルで構成された第2のハーフトーン処理プログラムファイルを実行して前記第1のハーフトーン処理とは異なる第2のハーフトーン処理を行い第2のハーフトーン画像を生成する第2のハーフトーン処理工程と、
を備える画像処理方法。 - 複数のノズルを有するインクジェットヘッドにおける不吐ノズルによる画像欠陥を補正する画像補正の処理を行う不吐補正処理機能と、
入力画像のうち前記不吐補正処理機能による前記画像補正の対象領域である不吐補正部に非該当の画像領域であり、かつ、前記不吐ノズルにより記録不能となる不吐部に非該当の画像領域である通常部に対して第1のハーフトーン処理プログラムファイルを実行して第1のハーフトーン処理を行い第1のハーフトーン画像を生成する第1のハーフトーン処理機能と、
前記入力画像の前記不吐補正部に対し、前記第1のハーフトーン処理プログラムファイルとは別ファイルで構成された第2のハーフトーン処理プログラムファイルを実行して前記第1のハーフトーン処理とは異なる第2のハーフトーン処理を行い第2のハーフトーン画像を生成する第2のハーフトーン処理機能と、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。 - 請求項1から16のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記インクジェットヘッドと、
を備え、
前記画像処理装置で生成されたハーフトーン画像のデータに基づいて前記インクジェットヘッドにより画像記録を行うインクジェット印刷システム。
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