JP5742230B2 - 印刷装置、及び、印刷方法 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、時間や手間の低減を図りつつ、濃度むらを抑制することを目的とする。
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。
このような印刷装置によれば、予め用意された複数の補正テーブルを用いて、各媒体の補正テーブルが自動的に作成されるので、媒体毎に補正テーブルを作成する必要がない。よって、時間や手間の低減を図りつつ、濃度むらを抑制することができる。
このような印刷装置によれば、各階調毎に適した補正を行うことができる。
このような印刷装置によれば、階調にかかわらずに濃度むらを抑制できるので、濃度むらをより抑制することができる。
このような印刷装置によれば、ドット幅の算出の精度を向上できる。
このような印刷装置によれば、複数サイズのドットを用いる場合においてもドット幅と濃度補正値との整合性を高めることができる。
このような印刷装置によれば、媒体に応じてドット発生テーブルを選択することができるので、より確実に濃度むらを抑えることができる。
このような印刷装置によれば、インクが定着しにくい媒体にも印刷を行うことができる。つまり、印刷対象となる媒体の種類が多い。よって、この場合に、媒体毎に補正テーブルを用意しなくても良い(手間や時間を省ける)という効果が顕著になる。
図1を参照しつつ、媒体に画像を形成するための印刷システム100について概説する。図1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1に示すように、プリンター1と、コンピューター110と、スキャナー120とを有するシステムである。
なおプリンター1の構成については後述する。
次に、図1乃至図2を参照しながら、プリンター1の構成について説明する。図2は、印刷領域周辺の概略構成図である。
なお、ヘッドユニット20の構成の詳細については後述する。
このようなプリンター1では、コントローラー50が印刷データを受信すると、コントローラー50は、まず、搬送ユニット30によって給紙ローラー(不図示)を回転させ、印刷すべき媒体(例えば、紙S)をベルト34上に送る。紙Sはベルト34上を一定速度で停まることなく搬送され、ヘッドユニット20の下を通る。ヘッドユニット20の下を媒体が通る間に、ヘッドの各ノズルからインクが断続的に吐出される。つまり、ドットの形成処理と媒体の搬送処理が同時に行われる。その結果、紙S上には搬送方向及び紙幅方向に沿った複数のドットからなる画像が印刷される。ドットの形成された紙Sは、次に照射ユニット60の下を通る。コントローラー50は、このとき照射ユニット60の光源からUVを照射させる。これにより紙Sに形成されたドットは硬化して媒体に定着する。
そして、最後にコントローラー50は、画像の印刷が終了した紙Sを排紙する。
図3は、ヘッドユニット20の下面における複数のヘッドの配列の説明図である。図に示すように、搬送方向と交差する方向(紙幅方向)に沿って、複数のヘッド23が千鳥列状に並んでいる。本実施形態では、ヘッドユニット20は、説明の簡略化のため、3個のヘッド(第1ヘッド23A、第2ヘッド23B、第3ヘッド23C)から構成されているものとする。各ヘッドには、ブラックインクノズル列、シアンインクノズル列、マゼンタインクノズル列及びイエローインクノズル列がそれぞれ形成されている。各ノズル列は、インクを吐出するノズルを複数個備えている。各ノズル列の複数のノズルは、紙幅方向に沿って、一定のノズルピッチで並んでいる。
上記の印刷処理は、前述したように、プリンター1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する。当該印刷データは、プリンタードライバーによる処理により生成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図5を参照しながら説明する。図5は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。
次に、上記のプリンター1を用いて印刷する画像に生じる濃度むらと、当該濃度むらを抑制する方法について説明する。
以下の説明のため、「画素領域」と「列領域」を設定する。画素領域とは、媒体上に仮想的に定められた矩形状の領域を指し、印刷解像度に応じて大きさや形が定められる。そして、1つの画素領域には、画像データを構成する1つの「画素」が対応する。また、「列領域」とは、搬送方向に並ぶ複数の画素領域によって構成される媒体上の領域とする。1つの列領域には、データ上において搬送方向と対向する方向に画素が並んだ「画素列」が対応する。
先ず、濃度むらについて図面を参照しながら説明する。図6A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、そのインク滴が媒体上に広がって、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、ラスタライン(搬送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。
以上のような濃度むらを抑制するための方策としては、画素データの階調値(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データ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素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、プリンター1の濃度むら特性を反映した値である。
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、プリンター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200の下で行われる。補正値算出システムとは、プリンター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と略同様の構成である。つまり、補正値算出システムは、プリンター1、コンピューター110、及び、スキャナー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。
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)
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。
Sout=Sb×(1+Hb)・・・・(4)
Sout=Sin×(1+H´)・・・・(4)´
こうして、ラスタラインごとに濃度補正処理が行なわれる。
<評価パターンについて>
図12は、BRS補正の評価パターンの一例を示す図である。
この評価パターンは、プリンター1によって媒体上に印刷されるものであり、補正用パターンCPと同様に複数の帯状のサブパターンによって形成される。
各サブパターンは、搬送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、各サブパターンは所定の階調値の画像データから生成されている。図に示すように左から順にシアン、マゼンタ、イエロー、グレー、ブルー、グリーン、レッドのサブパターンが形成されている。
コンピューター110は、前述した評価パターンを例えばスキャナー120などで読み取らせることにより、サブパターン毎について濃度むらの評価を行う。
ΔE94=√{(ΔH*/Sh)2+(ΔL*/SL)2+(ΔC*/Sc)2}・・・(5)
なお、L*、C*、H*は、それぞれ、L*a*b*表示系の明度、彩度、色相である。また、SL=1、Sc=1+0.045C*、Sh=1+0.015C*である。
各ヘッドのノズルを用いて媒体に印刷を行うと、前述したように媒体の列領域にそれぞれノズルに対応したラスタラインが形成される。これをスキャナー120で読み取ることにより各ラスタラインに対応する画素列の濃度を示すRGB値が画素列毎に得られる。本実施形態では、RGB値は、L*a*b*表示系の成分(以下、Lab値)に変換される。全ラスタラインのLab値の平均を(L* H,a* H,b* H)、第nラスタラインのLab値を(L* n,a* n,b* n)とすると、Lab値の平均と第nラスタラインのLab値との色差はL*a*b*空間の2点間の距離で表される。例えば、第1ラスタラインのLab値を(L* 1,a* 1,b* 1)とすると、平均値(L* H,a* H,b* H)との色差ΔE1は、
ΔE1=√{(L* H−L* 1) 2+(a* H−a* 1) 2+(b* H−b* 1)2}・・・(6)
となる。同様にして、平均値(L* H,a* H,b* H)と第nラスタラインのLab値との色差ΔEnをそれぞれ求める。これらの色差(本実施形態の場合ΔE1〜ΔE36)をさらに平均した値がΔE94に相当する。
図14は、評価パターンのサブパターン毎のΔE94の測定結果を示す図である。
図14の横軸は、各色のサブパターンを示している。また、図14の縦軸は、ΔE94の大きさを示している。また、各サブパターンのグラフおいて斜線(右側)は補正していない場合を示し、白色(左側)は補正テーブルで補正を行った場合を示している。
また、各サブパターンにおいて、補正していない場合よりも補正を行なった方がΔE94の値が小さい。つまり、各サブパターンで、濃度むらが改善されていることがわかる。
ただし、本実施形態のように印刷対象の媒体が多種類(例えば数百種類)もあるプリンターでは、媒体毎にBRS補正テーブルを作成するのはコスト的及び時間的観点から困難である。一方、媒体に対応したBRS補正テーブルを使用しないと、濃度むらが発生し、画質が劣化するおそれがある。
そこで、本実施形態では、予め複数のBRS補正テーブルを作成しておき、そのBRS補正テーブルを用いて、未知の媒体に対するBRS補正テーブルを新たに作成するようにしている。
本実施形態について説明する前に、以下の実施形態で使用する用語の定義について説明する。
ある階調値における各ラスタラインの補正値(例えば、図11においてラスタラインに対応付けられた濃度補正値Haの各データ)のことをBRS補正データという。
また、複数の階調値におけるBRS補正データをまとめたテーブル(例えば、図11のシアンインクについてのテーブル)をBRS補正テーブルという。(本実施形態では、5つの階調値についてのBRS補正テーブルを作成している)。
また、前述した補正値算出システム200によって予め作成されて、プリンター1のメモリー53に保存(記憶)されたBRS補正テーブルのことを保存BRS補正テーブルともいう(本実施形態では、後述するように、ドットサイズを変えたもの、SMLテーブルを変えたものなどがある)。
dave=ds×Ps+dm×Pm+dl×Pl・・・・(7)
なお、式(7)において、dsは小ドットサイズ、dmは中ドットサイズ、dlは大ドットサイズ(いずれも平均値)である。また、Psは小ドットの割合(%)、Pmは中ドットの割合(%)、Plは大ドットの割合(%)である(Ps+Pm+Pl=100%)。
第1実施形態では、単一ドット(例えば中ドット)のみを用いる。なお、本実施形態では、例えば、媒体の種類を変えて前述した補正値取得処理を行うことによって、予めBRS補正テーブルをドットサイズ毎に複数用意している。
例えば、スキャナー120によるドットサイズの計測結果が55μmであった場合、BRS補正テーブルT3(ドットサイズ60μmに対応)が保存BRSテーブル1に設定され、BRS補正テーブルT2(ドットサイズ50μmに対応)が保存BRSテーブル2に設定される。
図19は、各階調で作成されるBRS補正データの一例の説明図である。前述したように、図18の保存BRS補正テーブルに対して、スキャナー120によるドットサイズの計測結果が55μmであった場合、保存BRSテーブル1としてBRS補正テーブルT3が選択され、保存BRSテーブル2としてBRS補正テーブルT2が選択される。そして、コンピューター110は、この保存BRSテーブル1(BRS補正テーブルT3)と保存BRSテーブル2(BRS補正テーブルT2)を用いることによって、階調値毎に新しいBRS補正データを作成する。具体的には、図19に示すように、階調値12%では、補正データHa2と補正データHa3との補間処理によって新しい補正データを作成する。また、階調値25%では、補正データHb2と補正データHb3との補間処理によって新しい補正データを作成する。同様に他の階調値においても新しい補正データを作成する。そして、各階調で作成された補正データを合わせて、新しいBRS補正テーブルを作成する。
また、本実施形態では、各階調毎にドット幅を求め、各階調毎にドット幅に応じた濃度補正値を求めている。これにより、各階調毎に適した補正を行うことが可能になり、濃度むらをより抑制することができる。
また、本実施形態ではドットサイズの平均値を用いているので、ドットサイズの算出の精度を向上することができる。
第1実施形態では、ドットのサイズが1種類(例えば中ドット)であった。第2実施形態では複数種類のサイズのドットを使用する。具体的には、小ドット(S)、中ドット(M)、大ドット(L)の3種類のドットを用いる。また、第2実施形態では、これらの小、中、大ドットのそれぞれの発生率を階調値毎に定めたSMLテーブルを用いる。
第2実施形態では、コンピューター110は、プリンター1にSMLテーブルに基づいて小、中、大ドットを用いて印刷対象媒体に印刷を行わせる。そして、コンピューター110は、スキャナー120によって印刷対象媒体に形成された小、中、大ドットの各ドットサイズ(具体的には紙幅方向のドット幅)をそれぞれ計測させる(S201)。
そして、コンピューター110は、スキャナー120による小、中、大ドットの各ドットサイズの検出結果と、SMLテーブルの各階調値におけるドット発生率(図20)とから、式(7)に示した加重平均を用いて階調値毎に平均ドットサイズを算出する(S202)。
そして、ステップS203で印刷対象媒体のBRS補正データ作成処理が完了したと判断すると(図22、S203でYES)、BRS補正テーブル作成処理を終了する。
第2実施形態では、SMLテーブルが1種類であったが、第3実施形態ではSMLテーブルが複数種類用意されている。また、SMLテーブル毎に対応するBRS補正テーブルの組み合わせ(BRS補正テーブル群とする)が設定されている。
この各SMLテーブル及び対応するBRS補正テーブル群は、プリンター1のメモリー53に記憶されている。
まず、印刷対象媒体に対して用いるSMLテーブルを、保存BRS補正テーブルを作成する際に用いたSMLテーブル(図25参照)の何れかに決定する。本実施形態では、印刷対象媒体へ印刷した際の粒状性、色むら、滲みなどの観点からSMLテーブル1を選択することとする(S301)。なお、本実施形態では、粒状性、色むらからSMLテーブルを選択していたがこれには限られない。例えば、或るドット(大ドットなど)を形成したときのドットサイズからSMLテーブルを選択するようにしてもよい。
次に、コンピューター110は、SMLテーブル1で作成したBRS補正テーブルを用いて、印刷対象媒体用のBRS補正テーブル作成処理を行う(S302)。
こうすることにより、より確実に濃度むらを抑えることができる。
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、媒体の搬送方向と交差する紙幅方向にノズルが並んだラインヘッドプリンターを例に挙げているがこれに限らない。例えば、ヘッドユニットをノズル列方向と交差する移動方向に移動しながら、移動方向に沿ったドット列を形成するドット形成動作と、ノズル列方向である搬送方向に用紙を搬送する搬送動作(移動動作)とを交互に繰り返すプリンター(シリアルプリンター)であってもよい。
上記実施形態では、スキャナー120は、R、G、Bの各センサー(例えばCCD)を有し、原稿に照射された光の反射光を各センサーで読取ることによりR、G、Bの色情報を取得するセンサー方式のものを用いていたがこれには限定されない。例えば、R、G、Bの各色の蛍光ランプを順次点滅し、モノクロイメージセンサーで反射光を読み取り、R、G、Bの色情報を取得する光源切り替え方式や、あるいは、光源とセンサーの間にR、G、Bのカラーフィルターを設け、このカラーフィルターを順次切り替えることによりR、G、Bの色情報を取得するフィルタ切り替え方式のものを用いてもよい。
前述の実施形態ではインクとしてUVの照射によって硬化するUVインクを用いていたがこれには限られず、UVインク以外のインクを用いても良い。ただし、印刷対象の媒体の種類が多いほどBRS補正テーブルを媒体毎に作成しなくてもよい(手間や時間を省ける)という効果が顕著になる。よって、本実施形態はUVインクを用いる場合により効果的である。
前述の実施形態では、複数のヘッドが千鳥状に並んで設けられていた。但し、ヘッドの構成はこれには限られず、例えば紙幅方向に亘って1つのヘッドが設けられていてもよい。また、この場合、紙幅方向の一直線上に複数のノズルが配置されることによって、ノズル列が構成されていても良い。
前述の実施形態では、各ラスタラインの補正値を階調値毎に設定していたが、これには限られない。例えば、各ラスタラインに、濃度(階調値)を所定の割合で増減させる補正値を対応付けるようにしてもよい。この場合も、補正値を設けていない場合と比べて濃度むらを抑制することができる。
23A 第1ヘッド、23B 第2ヘッド、23C 第3ヘッド、
30 搬送ユニット、32A 上流側ローラー、32B 下流側ローラー、
34 ベルト、40 検出器群、50 コントローラー、
51 インターフェイス、52 CPU、53 メモリー、
54 ユニット制御回路、60 照射ユニット
100 印刷システム、110 コンピューター、
111 インターフェイス、112 CPU、113 メモリー、
120 スキャナー、121 読取部、122 インターフェイス、
123 CPU、124 メモリー、125 スキャナーコントローラー
Claims (6)
- 所定方向に複数のノズルが並ぶノズル列を有し、前記所定方向と交差する相対移動方向に前記ノズル列と媒体を相対移動させつつ前記ノズル列からインクを吐出することによって、前記相対移動方向に複数のドットが並ぶドットラインを前記所定方向に複数形成するドット形成部と、
ドット幅毎に作成された複数の補正テーブルであって、それぞれ、ドットラインに濃度補正値が対応付けられた複数の補正テーブルを記憶する記憶部と、
前記ドット形成部によって媒体に形成されたドットのドット幅を検出する検出部と、
を備え、
或る媒体を用いたときの前記検出部の検出結果と、前記記憶部に記憶された前記複数の補正テーブルと、に基づいて、前記或る媒体に対する補正テーブルを作成するとともに、
前記ドット形成部は、複数サイズのドットを形成し、
前記ドット幅は、前記複数サイズの各ドットのドット幅の平均値を、前記複数サイズの各ドットの発生率で重み付けした加重平均値である、
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
前記ドット形成部は、媒体に複数階調のパターンを形成し、
前記検出部は、各階調毎に前記ドット幅を検出する、
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項2に記載の印刷装置であって、
各階調毎に前記ドット幅に応じた前記濃度補正値を算出する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1〜3の何れかに記載の印刷装置であって、
前記複数の補正テーブルは、前記複数サイズの各ドットの発生率を定めたドット発生テーブル毎に用意されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1〜4の何れかに記載の印刷装置であって、
媒体に形成されたドットに光を照射する光源をさらに有し、
前記インクは、光の照射によって硬化するインクである、
ことを特徴とする印刷装置。 - 所定方向に複数のノズルが並ぶノズル列を有し、前記所定方向と交差する相対移動方向に前記ノズル列と媒体を相対移動させつつ前記ノズル列からインクを吐出することによって、前記相対移動方向に複数のドットが並ぶドットラインを前記所定方向に複数形成する印刷装置の印刷方法であって、
ドット幅毎に作成された複数の補正テーブルであって、それぞれ、ドットラインに濃度補正値が対応付けられた複数の補正テーブルを記憶部に記憶することと、
或る媒体に形成された複数サイズのドットのドット幅を検出することと、
前記或る媒体で検出されたドット幅と、前記記憶部に記憶された前記複数の補正テーブルとに基づいて、前記或る媒体に対する補正テーブルを作成することと、
作成された補正テーブルを用いて前記或る媒体に印刷を行うことと、
を有するとともに、
前記ドット幅は、前記複数サイズの各ドットのドット幅の平均値を、前記複数サイズの各ドットの発生率で重み付けした加重平均値である、
ことを特徴とする印刷方法。
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