JP2016132200A - 印刷装置、印刷データ生成装置、および印刷システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンター100は、印刷媒体に印刷を行う印刷部(ヘッドユニット40)と、印刷部が印刷したテストパターンの印刷濃度を計測する濃度計測部(光学センサー51)と、第1期に印刷され計測されたテストパターンの印刷濃度情報に基づき求められた第1期印刷特性情報、および、第1期印刷特性情報と、第1期から時間が経過した第2期に印刷され計測されたテストパターンの印刷濃度情報に基づき求められた第2期印刷特性情報と、に基づき求められた経時変化情報を記憶する記憶部(メモリー13)とを備えている。
【選択図】図1
Description
また、経時変化算出部は(すなわち、経時変化算出部を備える印刷データ生成装置は)、印刷装置が記憶する第1期印刷特性情報を取得し、印刷装置が第1期から時間が経過した第2期に印刷したテストパターンの印刷濃度を計測し得られた印刷濃度情報に基づき第2期印刷特性情報を求め、第1期印刷特性情報と第2期印刷特性情報とに基づき経時変化情報を求めて印刷装置に記憶させる。つまり、第2期印刷特性情報と、印刷装置が記憶していた第1期印刷特性情報とを比較することで、第1期から第2期までの印刷特性の経時変化が分かり、印刷データ生成装置は、印刷装置に、この経時変化情報を記憶させることができる。
また、印刷データ補正部は(すなわち印刷データ補正部を備える印刷データ生成装置は)、経時変化算出部が求めた経時変化情報、あるいは、印刷装置から取得した経時変化情報に基づき印刷データを補正する。つまり、印刷データ生成装置は、接続する印刷装置において、テストパターンの印刷とその印刷濃度の計測をやり直すことなく、印刷装置の印刷特性の経時変化を加味して、より適切な補正を行うことができる。
<印刷システム>
図1は、実施形態1に係る印刷システム1の全体構成を示すブロック図である。
図2は、実施形態1に係るプリンター100の概略斜視図である。
印刷システム1は、「印刷装置」としてのインクジェット式のプリンター100と、「印刷データ生成装置」としてのコンピューター110などから構成されている。
コンピューター110は、デジタルカメラなどによって得られた一般的な画像データを、プリンター100が印刷を行うための印刷データに変換し、コンピューター110に接続されたプリンター100に送信する。
プリンター100は、コンピューター110から印刷データを受信すると、印刷データに基づいて、「印刷媒体」としての用紙2に印刷を行う。
プリンター100は、コントローラー10、「搬送部」としての搬送ユニット20、キャリッジユニット30、「印刷部」としてのヘッドユニット40、検出器群50などから構成されている。プリンター100はコンピューター110と通信可能に接続されており、コンピューター110内にインストールされているプリンタードライバーによって、プリンター100に画像を印刷させるための印刷データが作成され、プリンター100に送信される。なお、プリンタードライバーは、CD−ROMなどに記憶されていたり、インターネットを介してダウンロード可能であったりする。
CPU12は、メモリー13に格納されているプログラムに従って、ユニット制御部14を介して各ユニット(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)を制御する。
なお、プリンター100が画像を印刷する印刷媒体は、用紙2に限らず、例えば布やフィルムなどでもよい。
なお、インク滴を吐出する方式は、これに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、印刷媒体上にドット群を形成する他の記録方式であってもよい。例えば、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを記録情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し記録する方式(サーマルジェット方式)などであってもよい。
吐出ヘッド41はキャリッジ31に搭載されているため、キャリッジ31が走査方向に移動すると、吐出ヘッド41も走査方向に移動する。吐出ヘッド41が走査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、走査方向に並ぶドットから構成されるドット列が用紙2に形成される。
また、検出器群50には、図3に示すような「濃度計測部」としての光学センサー51が含まれている。光学センサー51は、吐出ヘッド41のノズル面から用紙2までの距離や用紙2の幅を検出したりする検出器としての機能に加え、プリンター100が印刷したテストパターンの印刷濃度を計測する「濃度計測部」としての機能を備えている。
このような構成のプリンター100における印刷の基本フローについて説明する。
コントローラー10は、コンピューター110から印刷命令および印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、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)を用いて、以下の処理を行う。
コントローラー10は、搬送ローラー23と同期して回転する排紙ローラー25によって印刷が終了した用紙2を排紙し印刷を完了する。
コンピューター110は、プリンター制御部111、入力装置112、表示装置113、記憶装置114などを備え、プリンター100に印刷を行わせる印刷ジョブの制御を行う。
入力装置112は、ヒューマンインターフェースとして情報入力手段である。具体的には、例えば、キーボードや情報入力機器が接続されるポートなどである。
表示装置113は、ヒューマンインターフェースとしての情報表示手段(ディスプレー)であり、プリンター制御部111の制御の基に、入力装置112から入力される情報や、プリンター100に印刷する画像、印刷ジョブに基づく情報などが表示される。
記憶装置114は、ハードディスクドライブ(HDD)やメモリーカードなどの書き換え可能な記憶媒体であり、コンピューター110が動作するソフトウェア(プリンター制御部111で走るプログラム)や、印刷する画像、印刷ジョブに基づく情報などが記憶される。
また、プリンター制御部111は、プリンタードライバー内に、本実施形態を特徴付ける機能として、印刷データの補正を行うことができる補正処理プログラムを備えている。この補正処理プログラムは、プリンター100の印刷特性の変化に伴う補正を可能とするものであり、その機能として第1期印刷特性算出部、経時変化算出部、印刷データ補正部などから構成されている。これらの機能については後述する。
図4は、印刷データを生成する基本フローを示すフローチャートである。
上記の印刷処理は、前述したように、プリンター100に接続されたコンピューター110から印刷データが送信されることにより開始される。印刷データは、プリンタードライバーによって生成される。
この色変換処理は、RGBデータの階調値とCMYK色系データの階調値とを対応づけたテーブル(色変換ルックアップテーブルLUT)に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色系空間により表される256階調のCMYK色系データである。
例えば2ビット(4階調)の場合、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、および、ドット階調値[11]に対応する大ドットの形成のように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・γ補正・誤差拡散法などを利用して、プリンター100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。
ドット生成率テーブルは、画像データに含まれる画素毎の階調値(以下では、入力階調値という)とプリンター100が用紙2に形成するドットのドットサイズ毎のドット生成率(あるいはドット生成数)とを対応付けるテーブルであり、インクの色毎に、プリンター100内のメモリー13に記憶されている。
図5(b)に示すグラフの横軸は画素データの示す入力階調値(0〜255)を表し、左側の縦軸はドット生成率(0〜100%)を表し、右側の縦軸はドット生成数(0〜4080個)を表す。ある入力階調値iにおけるドット生成率は、用紙2上の単位領域に対応する全画素データがその入力階調値iを示す場合に、その単位領域に属する画素(例:4080個)の中でドットが形成される画素(例:n個)の割合を意味する(例:(n/4080)×100)。同様に、ある入力階調値iに対するドット生成数は、用紙2上の単位領域に対応する全画素データがその入力階調値iを示す場合に、その単位領域に形成されるドットの数を意味する。
コンピューター110に接続されたプリンター100に印刷データが送信されることにより印刷が開始される(ステップS8)。
ところで、吐出ヘッド41からのインク滴の吐出は、吐出ヘッド41の製造ばらつきなどにより、その特性にばらつきが生じ、プリンター100の個体間で印刷濃度(色)に微妙な差異が発生してしまう場合がある。吐出ヘッド41の製造ばらつきに起因する印刷濃度(色)のばらつきは、プリンター100の製造段階で評価した上、印刷濃度(色)のばらつきを抑制するように、予めドット生成率テーブルに反映しておくことができる。
一方、製造段階でばらつきが補正された同一のプリンターであっても、吐出ヘッド41の経時変化によりインク滴の吐出特性が変わってしまうこともある。この吐出特性の経時変化による印刷濃度の差異を補正するために、コントローラー10は、更にこのドット生成率テーブルに補正を加える。入力階調値とドット生成率との関係を対応付けるドット生成率テーブルの補正には、様々な方法が考えられるが、本実施形態では、画素データが示す入力階調値に対して補正処理を行うことで、印刷データの補正を行う。
なお、ここでは、入力階調値が256階調の値(0〜255)であるとし、入力階調値が大きい程(255に近い程)対応する画素の濃度が濃く、入力階調値が小さい程(0に近い程)対応する画素の濃度が淡いとする。
補正階調値テーブルは、後述の濃度キャリブレーションにおいて、インクの色毎に作成される。濃度キャリブレーションでは、プリンター100が実際にテストパターンを印刷し、そのテストパターンの読取結果(光学センサー51による印刷濃度の計測結果)と目標濃度との差に基づいて、入力階調値に対する補正値が求められる。例えば、目標濃度よりも淡い濃度のテストパターンが印刷された場合、吐出ヘッド41からのインク吐出量が増えるように、入力階調値よりも高い階調値が補正値(補正階調値)として求められ、目標濃度よりも濃い濃度のテストパターンが印刷された場合、吐出ヘッド41からのインク吐出量が減るように、入力階調値よりも低い階調値が補正値(補正階調値)として求められる。
図7(a)〜(c)は、濃度キャリブレーションに用いるテストパターンの説明図である。
テストパターンは、各色のインク(例えば、CMYK)を吐出するノズル列毎に形成するパターン群からなる。具体的には、図7(a)に示すように、小ドットのみから構成される4個のテストパターンC(S),M(S),Y(S),K(S)と、中ドットのみから構成される4個のテストパターンC(M),M(M),Y(M),K(M)と、大ドットのみから構成される4個のテストパターンC(L),M(L),Y(L),K(L)からなる。
コンピューター110のプリンター制御部111は、濃度キャリブレーションを行うソフトウェア機能として、プリンタードライバー内に第1期印刷特性算出部、経時変化算出部、印刷データ補正部を備えている。
図8(a)に、第1期においてテストパターンの印刷濃度を計測し得られた印刷濃度情報(印刷濃度の計測結果)のグラフの一例を示す。これは、例えば、テストパターンK(L)の印刷濃度の計測結果である。図8に示すように、計測結果は、入力階調値と印刷濃度とが理想の線形関係に対して多少のずれがある場合がある。
第2期印刷特性情報とは、この第2期において、第1期印刷特性情報と同様に、入力階調値に対する印刷濃度を計測して得られた特性情報である。
補正量テーブルは、前述の図6に示す補正階調値テーブル(入力階調値と補正階調値との関係テーブル)を補正するための入力階調値毎の補正量のテーブルである。
例えば、図9(a)に示すような、第1期における印刷特性が入力階調値に対して理想の印刷濃度になる特性であり、第2期においては、中間の入力階調値ほど、印刷濃度が低くなるような経時変化があった場合を例に、経時変化算出部が求める経時変化情報について説明する。
コンピューター110が、画像データに基づき、プリンター100に印刷を行わせる場合、印刷データ補正部は、画像データおよび経時変化算出部が求めた経時変化情報(補正量テーブル)に基づき、あるいは、画像データおよび印刷データ補正部がプリンター100から読み出した経時変化情報(補正量テーブル)に基づき、補正された補正階調値テーブルによって印刷データを生成する。
具体的には、下記の式(3)により、各入力階調値iの補正値である補正階調値G(i)を算出する。式(3)おいて、「ss」は小ドットのドット生成数、「ms」は中ドットのドット生成数、「ls」は大ドットのドット生成数、「Hs」は小ドットの補正階調値、「Hm」は中ドットの補正階調値、「Hl」は大ドットの補正階調値を表す。それぞれ入力階調値iに対応する値である。
G=(ss×Hs+ms×Hm+ls×Hl)/(ss+ms+ls)・・・(3)
また、最も簡単な方法として、各入力階調値に対するドットサイズ毎の補正階調値を単純平均した値を各入力階調値の補正階調値Gとしてもよい。つまり、入力階調値100の補正階調値G(100)は、108(=(107+108+109)/3)として求められる。
印刷データ補正部は、このようにして求められた補正階調値テーブルを用いてCMYK色系データの入力階調値を補正し、引き続くハーフトーン処理以降の処理によって生成される印刷データを補正する。
上述した構成の印刷システム1における濃度キャリブレーションの処理手順について説明する。
具体的には、プリンター100が接続されるコンピューター110においてプリンタードライバーを起動し、所定の用紙2にテストパターンを印刷する(ステップS101)。この結果、プリンター100は、印刷特性の初期状態を記憶しておくことができる。
具体的には、まず、プリンター100が記憶する印刷特性の初期状態の情報(第1期印刷特性情報)をプリンター100から読み出す(ステップS104)。次に、プリンター100が接続されるコンピューター110においてプリンタードライバーを起動し、所定の用紙2にテストパターンを印刷する(ステップS105)。また、同時に光学センサー51によってテストパターンの印刷濃度を計測する(ステップS106)。次に、印刷濃度を計測し得られた印刷濃度情報に基づき第2期印刷特性情報を求める(ステップS107)。次に、第1期印刷特性情報と第2期印刷特性情報とに基づき経時変化情報を求めてプリンター100に記憶させる(ステップS108)。この結果、プリンター100は、印刷特性の初期状態からの経時変化の量を記憶しておくことができる。
具体的には、まず、プリンター100が記憶する印刷特性の初期状態からの経時変化の情報(経時変化情報)をプリンター100から読み出す(ステップS109)。次に、経時変化情報に基づいて印刷データを補正する(ステップS110)。この結果、印刷特性の初期状態からの経時変化に対する適切な補正がされた印刷を行うことができる。
プリンター100は、第1期に印刷され計測されたテストパターンの印刷濃度情報に基づき求められた第1期印刷特性情報を記憶している。つまり、例えば、第1期を、プリンター100を使用する初期とした場合に、プリンター100の印刷特性の初期状態を記憶しておくことができる。また、第1期から時間が経過した第2期に印刷され計測されたテストパターンの印刷濃度情報に基づき求められた第2期印刷特性情報と、この記憶しておいた第1期印刷特性情報とを比較することで、第1期(例えば初期状態)から第2期までの印刷特性の経時変化が分かる。プリンター100は、この経時変化情報も記憶しているため、プリンター100に印刷をさせるコンピューター110が変わった場合であっても、コンピューター110がこの経時変化情報を読み取ることで、コンピューター110において、プリンター100の印刷特性の経時変化を加味して、より適切な補正を行うことができる。
また、経時変化算出部は(すなわち、経時変化算出部を備えるコンピューター110は)、プリンター100が記憶する第1期印刷特性情報を取得し、プリンター100が第1期から時間が経過した第2期に印刷したテストパターンの印刷濃度を計測し得られた印刷濃度情報に基づき第2期印刷特性情報を求め、第1期印刷特性情報と第2期印刷特性情報とに基づき経時変化情報を求めてプリンター100に記憶させる。つまり、第2期印刷特性情報と、プリンター100が記憶していた第1期印刷特性情報とを比較することで、第1期(例えば初期状態)から第2期までの印刷特性の経時変化が分かり、コンピューター110は、プリンター100に、この経時変化情報を記憶させることができる。
Claims (7)
- 印刷媒体に印刷を行う印刷部と、
前記印刷部が印刷したテストパターンの印刷濃度を計測する濃度計測部と、
第1期に印刷され計測された前記テストパターンの印刷濃度情報に基づき求められた第1期印刷特性情報、および、前記第1期印刷特性情報と、前記第1期から時間が経過した第2期に印刷され計測された前記テストパターンの印刷濃度情報に基づき求められた第2期印刷特性情報と、に基づき求められた経時変化情報を記憶する記憶部と、を備えていることを特徴とする印刷装置。 - 前記印刷部は、前記印刷媒体に液滴を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを搭載し、前記印刷媒体上を走査方向に移動するキャリッジと、
前記印刷媒体を前記走査方向と交差する搬送方向に移動する搬送部と、を備え、
前記濃度計測部は、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 印刷装置が印刷媒体に印刷する際に用いる印刷データを、画像データに基づいて生成する印刷データ生成装置であって、
前記印刷装置が第1期に印刷したテストパターンの印刷濃度を計測し得られた印刷濃度情報に基づき第1期印刷特性情報を求めて前記印刷装置に記憶させる第1期印刷特性算出部と、
前記印刷装置が記憶する前記第1期印刷特性情報を取得し、前記印刷装置が前記第1期から時間が経過した第2期に印刷したテストパターンの印刷濃度を計測し得られた印刷濃度情報に基づき第2期印刷特性情報を求め、前記第1期印刷特性情報と前記第2期印刷特性情報とに基づき経時変化情報を求めて前記印刷装置に記憶させる経時変化算出部と、
前記経時変化算出部が求めた前記経時変化情報、あるいは、前記印刷装置から取得した前記経時変化情報に基づき前記印刷データを補正する印刷データ補正部と、を備えることを特徴とする印刷データ生成装置。 - 前記印刷データは、前記画像データに含まれる画素毎の階調値と前記印刷装置が前記印刷媒体に形成するドットのドットサイズ毎のドット生成率とを対応付けるテーブルに基づいて生成され、
前記印刷データ補正部は、前記経時変化算出部が求めた前記経時変化情報、あるいは、前記印刷装置から取得した前記経時変化情報に基づき前記テーブルを補正することにより前記印刷データを補正することを特徴とする請求項3に記載の印刷データ生成装置。 - 前記第1期印刷特性情報は、前記第1期に印刷され計測された前記テストパターンの印刷濃度情報に基づいて得られる印刷特性を近似する多次元多項式関数であり、
前記第2期印刷特性情報は、前記第1期から時間が経過した第2期に印刷され計測された前記テストパターンの印刷濃度情報に基づいて得られる印刷特性を近似する多次元多項式関数であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の印刷データ生成装置。 - 前記多次元多項式関数が、6次元多項式関数であることを特徴とする請求項5に記載の印刷データ生成装置。
- 請求項1または請求項2に記載の印刷装置と、
請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の印刷データ生成装置と、を備えることを特徴とする印刷システム。
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