JP5933211B2

JP5933211B2 - ノズルシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置

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Publication number: JP5933211B2
Application number: JP2011210805A
Authority: JP
Inventors: 星也野村; 一希福井; 弘幸渕岡; 国男連
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: US20130076823A1; JP2013071289A; US9083911B2

Description

この発明は、ノズルシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置に係り、特に、ダイナミックレンジの狭いスキャナを用いたノズルシェーディング方法に関する。

従来、インクジェット印刷装置は、各ノズルからインク液滴が吐出できなくなる不吐出が発生する。そのため、この不吐出ノズルを検出する不吐出ノズル検出機構が備えられている。たとえば、特許文献１では、印刷物をＣＩＳ（Contact Image Sensor）で読み取り、読み取られた画像を基に、不吐出ノズルを検出している。

また、インクジェット印刷装置は、印刷する画像データの階調値が同じであっても各ノズルから吐出される液滴量のバラツキが発生する。ノズルごとの吐出量のバラツキは、印刷物の濃度バラツキを発生させる（図１７参照）。この濃度バラツキを無くすために、各ノズルに対して濃度均一化（図１８参照）の補正であるノズルシェーディングが実施される。ノズルシェーディングは、ダイナミックレンジの大きい高精度な読み取りを必要とするので、印刷物をＣＣＤ（Charge Coupled Device）スキャナで読み込み、ノズルごとのバラツキに応じてノズルからのインクの吐出量を調節する。

特開２００８−２３８４１９号公報

しかしながら、ＣＣＤスキャナは高価格である。そこで、印刷物の読み取りをＣＣＤスキャナの替わりにＣＩＳスキャナを用いると、濃度値の階調を得るのが困難である。すなわち、ＣＩＳスキャナは、ノズルの不吐出検出に用いることはできるが、ノズルシェーディングに用いることができない。これは、ＣＩＳスキャナは撮像素子にＣＭＯＳセンサ―が採用されており、フォトダイオードを撮像素子とするＣＣＤスキャナよりもダイナミックレンジが小さくなるので、ノズルシェーディングで要求される階調値を得ることができないからである。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ダイナミックレンジの小さいスキャナを用いるにもかかわらず、精度の高いノズルシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明における第１の発明は、インクジェット印刷装置のノズルのノズルシェーディング方法であって、照射器から光を照射しつつ、シェーディング補正用チャートを、適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件において、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のスキャナにより読み取って画像データを得る読み取りステップと、前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件で読み取られた前記画像データを前記露光量を変更した複数の読み取り条件に各々対応した輝度値−濃度値変換テーブルにより輝度値から濃度値へ変換する濃度値変換ステップと、前記変換された複数の濃度値の組み合わせを基に算出された補正用目標濃度値に基づいて、全入力階調値に対応したノズルシェーディングの補正テーブルを作成する補正テーブル作成ステップと、前記補正テーブルを基にシェーディング補正を実施するシェーディング補正ステップとを備えることを特徴とするノズルシェーディング方法である。

上記記載の発明によれば、読み取りステップにて、シェーディング補正用チャートに対して、照射器から光を照射しつつ、複数の読み取り条件の下で、ＣＩＳ方式のスキャナを用いて画像データを読み取る。補正テーブル作成ステップでは、複数の条件で読み取られた画像データを基にして、ノズルシェーディングの補正テーブルを作成する。シェーディング補正ステップでは、作成された補正テーブルを基にノズルのシェーディング補正が実施される。

シェーディング補正用チャートに対して、複数の読み取り条件の下で、画像データを読み取り、この複数の読み取られた画像データを基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成するので、ダイナミックレンジの狭いＣＩＳ方式のスキャナを採用することができる。

また、ノズルシェーディング方法の好ましい一例は、各読み取り条件に対応する前記読み取られた画像データの輝度値から濃度値へ変換する濃度値変換ステップを備え、前記補正テーブル作成ステップは、変換された前記濃度値を基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成することである。

上記方法によれば、濃度値変換ステップにより、複数の読み取り条件の下で、読み取られた複数の画像データに対して、各読み取り条件に対応して輝度値から濃度値へ変換する。この濃度値を基に補正テーブル作成ステップにてノズルシェーディングの補正テーブルを作成する。これにより、異なる読み取り条件で得た各輝度値を、統一された基準となる濃度値へ変換することでより精度の高いノズルシェーディングの補正テーブルを作成することができ、ノズルシェーディングの精度を向上することができる。

また、本発明における第２の発明は、インクを吐出する複数のノズルと、複数の前記ノズルから吐出されて印刷された補正用チャートを画像データとして読み取るＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のスキャナと、前記補正用チャートに光を照射する照射器と、前記補正用チャートに対して前記スキャナを適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件で走査させるスキャナ制御部と、前記露光量を変更した複数の読み取り条件で読み込まれた前記画像データを前記露光量を変更した複数の読み取り条件に各々対応した輝度値−濃度値変換テーブルにより輝度値から濃度値へ変換する濃度値変換部と、前記濃度値変換部で変換された複数の濃度値の組み合わせを基に算出された補正用目標濃度値に基づいて、全入力階調値に対応したノズルシェーディングの補正テーブルを作成する補正テーブル作成部と、前記補正テーブルを基に前記ノズルのシェーディング補正を実施するシェーディング補正部とを備える。

上記構成によれば、複数のノズルの各々からインクが吐出されて補正用チャートが印刷される。この補正用チャートを、照射器から光を照射しながら、ＣＩＳ方式のスキャナを用いて、画像データとして読み取る。この画像データの読み取りは、複数の読み取り条件の下で実施される。補正テーブル作成部は、読み込まれた画像データを基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成する。シェーディング補正部は、作成された補正テーブルを基にノズルのシェーディング補正を実施する。

シェーディング補正用チャートに対して、複数の読み取り条件の下で、画像データを読み取り、この複数の読み取られた画像データを基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成するので、ダイナミックレンジの狭いＣＩＳ方式のスキャナを採用しても精度の高いシェーディング補正をすることができ、各ノズルからの吐出量が均一化されたインクジェット印刷を実施することができる。また、ＣＣＤよりもＣＩＳの方が小型で低コストであるので、省スペース化およびコストダウンをすることもできる。

また、インクジェット印刷装置の好ましい一例は、各読み取り条件に対応する読み取られた画像データの輝度値から濃度値へ変換する変換テーブルと、変換テーブルを用いて読み取られた画像データの輝度値から濃度値へ変換する濃度値変換部を備え、補正テーブル作成部は、変換された濃度値を基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成することである。

上記構成によれば、複数の読み取り条件の下で読み取られた複数の画像データに対して、各読み取り条件に対応して輝度値から濃度値へ変換する変換テーブルを用いて濃度値変換部が輝度値から濃度値へ変換する。補正テーブル作成部は、この濃度値を基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成する。これにより、異なる読み取り条件で得た各輝度値を、統一された基準となる濃度値へ変換することでより精度の高いノズルシェーディングの補正テーブルを作成することができるので、ノズルシェーディングの精度を向上することができる。

また、前記複数の読み取り条件は、１回の読み取りにおける露光量を変更してもよい。露光量を変更してＣＩＳ方式のスキャナにより複数回走査することで、読み取り条件を変更した複数の画像データを読み取ることができる。

また、前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は、前記スキャナと前記シェーディング補正用チャートとの相対速度を変更することで、露光量を変更してもよい。ＣＩＳ方式のスキャナ走査時において、スキャナとシェーディング補正用チャートとの相対速度を変更することで、補正用チャートに露光される時間が変更され、露光量が変更される。これにより、読み取り条件を変更した複数の画像データを読み取ることができる。

また、前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は、前記照射器の駆動電流値を変更することで、露光量を変更してもよい。照射器の駆動電流値を変更することで補正用チャートに露光される光量が変更される。これにより、複数回走査することで、読み取り条件を変更した複数の画像データを読み取ることができる。

また、前記照射器はＬＥＤであることが好ましい。照射器としてＬＥＤを用いることで、省スペースでありながら適切な輝度を得ることができる。

また、前記スキャナは予め定められた数の撮像素子を有する受光部を備え、前記受光部と少なくとも１つの前記照射器とで基本ブロックを構成し、前記スキャナが複数の前記基本ブロックを有し、前記基本ブロックごとに前記読み取り条件を変更してもよい。スキャナ内において、予め定められた数の撮像素子を有する受光部と少なくとも１つの照射器とで構成される基本ブロックが複数個配置されることで、各基本ブロックごとで読み取り条件を変更することができる。各基本ブロックごとで読み取り条件が異なるので、補正用チャートに対してスキャナが１回走査するだけで、読み取り条件を変更した複数の画像データを読み取ることができる。

また、スキャナの両端底部に、短手方向と平行する突起部を有することが好ましい。突起部がシェーディング補正用チャートが印刷された印刷物のしわを引き延ばすので、印刷物のうねりを除去し、ＣＣＤよりも被写界深度が浅いＣＩＳ方式のラインセンサを用いても、焦点ズレを防止することができる。

この発明に係るノズルシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置によれば、ＣＩＳスキャナを用いるにもかかわらず、精度の高いノズルのシェーディング方法およびそれを用いたインクジェット印刷装置を提供することができる。

実施例に係る印刷装置の全体斜視図である。実施例に係る吐出部の底面図である。実施例に係る印刷装置の構成を示すブロック図である。実施例に係るスキャナの走査方向を示す説明図である。実施例に係る印刷装置の構成を示すブロック図である。実施例に係るスキャナの底面図である。実施例に係るシェーディング補正用チャートを示す説明図である。実施例に係るシェーディング補正用チャートの印刷パターンを示す説明図である。（ａ）は照射器から光の照射を指示するタイミング信号を示し、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）のタイミング信号に対する照射器の点滅時間を示す説明図である。実施例に係る入力階調値と出力階調値との関係を示すグラフ図である。実施例に係る入力階調値と出力階調値との関係を示すグラフ図である。実施例に係るノズルシェーディング補正の流れを示すフローチャートである。読み取り条件が適正露光の場合のスキャナのダイナミックレンジを示すグラフ図である。読み取り条件が過剰露光の場合のスキャナが検出する濃度値を示すグラフ図である。読み取り条件が２個の場合のスキャナのダイナミックレンジを示すグラフ図である。変形例におけるスキャナの底面図である。ノズルごとの濃度値のバラツキを説明するグラフ図である。ノズルごとの濃度値のバラツキを均一化したグラフ図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。図１は、印刷装置の全体斜視図であり、図２は吐出部の底面図であり、図３は印刷装置の構成を示すブロック図である。

１．印刷装置
印刷装置１は、基材９１上にインクジェット印刷により指定された画像データを印刷するインクジェット印刷装置である。本実施例では、ワンパス方式のインクジェット印刷装置を採用して説明するが、マルチパス方式の印刷装置を採用してもよい。基材９１は、紙でもよいし、ガラス基板またはプラスチック基板でもよい。

印刷装置１は、基材９１を搬送する搬送機構２と、搬送途上の基材９１上にインクを吐出して印刷するプリンタ３と、プリンタ３を制御するプリンタ制御部４と、種々の条件設定を入力する入力部６と、設定された条件および動作状況をモニタリングするモニタ７と、基材９１に印刷された画像をスキャナを用いて読み取る読み取り部３１と、読み取られた画像データの画像処理を実施する画像処理部４１とを備える。本実施例では、プリンタ制御部４、入力部６、モニタ７、画像処理部４１としてＰＣ（パーソナルコンピュータ）５を採用する。

搬送機構２は、基材９１を保持するステージ１１と、ステージ１１が載置される基台１２と、供給ロール（図示省略）から供給される基材９１を（＋Ｙ）方向へ搬送するローラ１３とを有する。ローラ１３の回転速度がローラ駆動部（図示省略）により制御され、ローラの回転速度とプリンタ３からの液滴の吐出タイミングとが制御されている。

プリンタ３は、インクを吐出する吐出部２１と、入力された画像データの値に対してシェーディング補正を実施するシェーディング補正部２２と、入力された画像データを並び変えるデータ並び替え処理部２３と、吐出部２１のインクの吐出量を制御するヘッド制御部２６とを有する（図５参照）。

図２に示されているように、吐出部２１はそれぞれが互いに異なる色成分のインクを吐出する複数のヘッドユニット２４を備え、複数のヘッドユニット２４は基材９１の搬送方向である（＋Ｙ）方向に配列されている。図２中の最も（−Ｙ）側のヘッドユニット２４から（＋Ｙ）側のヘッドユニット２４に向かって順に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のインクを吐出する。なお、吐出部２１に、ライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイト等の他の色のインクジェットヘッドを設けてもよい。

各ヘッドユニット２４には、たとえば、ピエゾ駆動方式のヘッド２５が基材９１の搬送方向と垂直な方向であるＸ方向（以下、「幅方向」という。）に配列されており、各ヘッド２５の下面にはインクの微小液滴を吐出するノズル２７を備えている。ノズル２７は、印刷装置１の解像度に応じたピッチでヘッドユニット２４内に幅方向に配列される。なお、ヘッド２５は一部のみが図示されており、ノズル２７は概略して示されているので図示されている数に限定されない。

印刷は、吐出部２１に対して基材９１を（＋Ｙ）方向に搬送しつつインクの吐出が行われる。各ヘッドユニット２４が基材９１上の印刷領域の幅方向の全体にわたって設けられているので、基材９１が吐出部２１に対して（＋Ｙ）方向に１回移動するだけで印刷が完了する。

２．読み取り部
読み取り部３１は、基材９１に印刷されたシェーディング補正用チャートをスキャナ３２を走査して画像データとして読み取る。図５に示されているように、読み取り部３１は、スキャナ３２、スキャナ制御部３３、スキャナ移動機構３４、照射器制御部３６、およびメモリ３７を備える。スキャナ制御部３３および照射器制御部３６はマイクロプロセッサでもよいし、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）でもよい。

スキャナ３２は、基材９１にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれ単色で印刷されたシェーディング補正用チャートを走査して画像データを読み取る。スキャナ３２は、本実施例では、ＣＩＳ方式のラインスキャナを採用する。スキャナ３２は、スキャナ制御部３３から走査開始の指示が入力されると、基材９１上を幅方向（Ｘ方向）に走査する（図４参照）。この際、スキャナ３２内に配置されている照射器３５から光を照射しながら、シェーディング補正用チャートの読み取りを開始し、読み取った画像データはメモリ３７に保管される。

図６には、スキャナ３２の底面図が示されている。スキャナ３２の底面は基材９２の搬送方向を長手方向とする長方形の形をしている。スキャナ３２は、基材９２に光を照射する照射器３５と、照射器３５から照射された光が基材９２に反射した光を受光する受光部３８と、スキャナ３２のＹ方向における両端部に短手方向と平行に配置された直方体の突起部３９を有する。

照射器３５は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のＬＥＤをそれぞれ備え、照射器制御部３６から送られる照射タイミング信号に従って３色のＬＥＤを点滅させる。また、３色の光の強度も、照射器制御部３６から送られる電流値によって調節可能に制御される。受光部３８には、ＣＭＯＳセンサがＹ方向に直線上に配置されている。

突起部３９は、スキャナ３２がＸ方向へ走査する際に、基材９１の紙押さえとなり、基材９１のしわを引き伸ばす。これより、基材９１と受光部３８との距離を一定に保つことができる。ＣＩＳ方式のスキャナはＣＣＤ方式と比較して被写界深度が浅いが、基材９１と受光部３８との距離を一定に保つことで、焦点ズレを防止することができる。突起部３９は、直方体に限らず、立方体、半球体、楕円体であってもよい。また、突起部３９は、ミシン目紙のようにしわが発生しやすい基材９１を印刷するときだけスキャナ３２の底面から突出し、しわの発生しにくい基材９１の際にはスキャナ３２の底面に収納できるように、スキャナ３２の底面から出し入れ可能であってもよい。

スキャナ移動機構３４は、たとえばラックとピニオンで構成され、スキャナ制御部３３の指示する走査速度および走査タイミングでスキャナ３２を幅方向に走査させる。

図７には、シェーディング補正用チャート１６の１例が示されている。補正用チャート１６は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの色でｎ段階の濃度のチャートで構成される。図７では、ある色の５段回のチャート１６ａ〜１６ｅが示されている。濃度の１例として、補正用チャート１６ａ〜１６ｅのそれぞれの網かけ率は１００％、８０％、６０％、３０％、１０％となっている。この網かけ率は、濃度の階調値と対応する値である。たとえば、網かけ率１００％は階調値０に相当し、網かけ率０％は階調値２５５に相当する。

図８には、補正用チャート１６ａおよび１６ｂの印刷パターンの１例が示されている。シェーディング補正用チャート１６において、ノズル２７と印刷パターンとに対応関係を有する。たとえば、幅方向において、奇数のノズルナンバーと偶数のノズルナンバーとで補正用チャートの印刷をＹ方向に分けることで、各ノズル２７と印刷パターンとの対応関係を明確にすることができる。また、１種類の補正用チャートに対して、１つのノズルでＹ方向に複数ドット印字する。この印字された複数ドットの濃度値の平均を算出することで、信頼性の高い濃度値を得ることができる。

スキャナ制御部３３は、シェーディング補正用チャート１６に対して光の露光条件を変えて画像データの読み取りをするために、スキャナ移動機構３４および照射器制御部３６に指示を送る。照射器制御部３６は、走査回数によって照射器３５から照射する光量を調節する。たとえば、１回目の走査では、適正露光となる光量を照射器３５から照射し、２回目の走査では、過剰露光となる光量を照射器３５から照射する。シェーディング補正用チャート１６に対して光の照射条件を変える例として、照射器３５の光量を調節してもよいし、スキャナの走査時間を調節してもよい。

照射器３５の光量の調節方法として、ＬＥＤから光を照射する時間を調節してもよい。図９（ａ）には、照射器３５から光が照射されるタイミング信号が示されており、図９（ｂ）には、適正露光における照射器３５の点灯時間が示され、図９（ｃ）には、過剰露光における照射器３５の点灯時間が示されている。

ノズルナンバーと対応するＸライン目の補正用チャートの読み取りのタイミング信号がスキャナ制御部３３から照射器制御部３６へ入力されると、適正露光での走査の場合、照射器制御部３６は対応する通常の点灯時間、照射器３５から光を照射するように制御する。また、過剰露光での走査の場合、照射器制御部３６は対応する通常の点灯時間よりも長い時間、照射器３５から光を照射するように制御する。

また、照射器３５の光量の調節する他の方法として、照射器制御部３６がＬＥＤに流す電流値の大きさを調節すればよい。すなわち、ＬＥＤに流す電流値を通常の電流値であれば適正露光を得ることができ、通常よりも大きな電流値を流せば過剰露光を得ることができる。

また、スキャナ３２の走査時間の調節方法として、スキャナ制御部３３がスキャナの走査速度を調節すればよい。すなわち、スキャナ制御部３３の指示によりスキャナ移動機構３４がスキャナ３２を予め適正化された通常の速さで移動させれば適正露光を得ることができ、通常よりも遅い速さで移動させれば過剰露光を得ることができる。このようにして得られた画像データはメモリ３７に保管され、その後、画像処理部４１に出力される。

３．画像処理部
図５を参照して、画像処理部４１は、読み取り部３１から出力される画像データを基に、ノズルシェーディング用の補正テーブルを作成する。画像処理部４１は、ＲＧＢ値検出部４２、ノズル別画像データ検出部４３、ノズル別ＲＧＢ検出部４４、メモリ４５、濃度値変換部４６、目標濃度値算出部４７、補正テーブル作成部４８、および走査回数判別部４９を備える。画像処理部４１は、プリンタ制御部４と同じＣＰＵ内に構成してもよいし、別のマイクロプロセッサで構成してもよい。

ＲＧＢ値検出部４２は、読み取り部３１のメモリ３７から出力されるシェーディング補正用チャートの輝度値として検出された画像データと、照射器３５からＲＧＢそれぞれの光が照射されたタイミング信号とから、ＲＧＢ値としての画像データを検出する。また、ノズル別画像データ検出部４３は、読み取り部３１のメモリ３７から出力されるシェーディング補正用チャートの画像データに対して、各ノズル２７との対応関係を検出する。

ノズル別ＲＧＢ値検出部４４は、ＲＧＢ値検出部４２が検出したＲＧＢ値としての画像データと、ノズル別画像データ検出部４３が検出した各ノズル２７と画像データとの対応関係とから、ノズル２７ごとのＲＧＢ値の画像データを検出する。

メモリ４５には、予め、ＲＧＢ値から濃度値への変換テーブルが記憶されている。本実施例では、適正露光用のＲＧＢ値−濃度値変換テーブルと、過剰露光用のＲＧＢ値−濃度値変換テーブルとの２種類の変換テーブルが保管されている。このように、各走査条件に対応するＲＧＢ値−濃度値変換テーブルをそれぞれ有することが好ましい。このＲＧＢ値−濃度値変換テーブルは、ＯＤ値（Optical Density;光学的濃度値）が０．０〜４．０の基準濃度測定用のパッチを予めスキャナ３２で読み取ることで作成され、ＲＧＢ値と濃度値との対応関係を示すテーブルとして保管される。また、本実施例では、ＲＧＢ値−濃度値変換テーブルは、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値それぞれの値を濃度値に変換する３種類の２次元テーブルであるが、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の３種類の値から濃度値に変換する４次元のテーブルでもよい。

濃度値変換部４６は、メモリ４５に保管されたＲＧＢ値−濃度値変換テーブルを基に、ノズル別に検出されたＲＧＢ値から濃度値へ変換する。この際、ノズル別に検出されたＲＧＢ値が適正露光により取得された場合には、適正露光用のＲＧＢ値−濃度値変換テーブルを基に、過剰露光により取得された場合には、過剰露光用のＲＧＢ値−濃度値変換テーブル変換テーブルを基に、ＲＧＢ値から濃度値へ変換される。

目標濃度算出部４７は、濃度値変換部４６により変換された濃度値を基に各補正用チャート１６ａ〜１６ｅの濃度に対しての補正用目標濃度を算出する。この目標濃度は、たとえば、補正用チャート１６ａ〜１６ｅごとに全ノズルの濃度値の平均濃度値として算出する。

補正テーブル作成部４８は、目標濃度算出部４７が算出した目標濃度と、各ノズルの濃度値との差である補正値を算出する。図１０に示すように、ノズル別に目標濃度と補正値がそれぞれ算出される。この補正値から補間法または近似により全入力値に対応した各ノズルのシェーディング補正テーブルを作成する（図１１参照）。作成されたシェーディング補正テーブルは、ＰＣ５のメモリ８に保管される。

走査回数判別部４９は、スキャナ制御部３３からスキャナ３２の走査指示が出される度に信号が入力される。この信号により、走査回数判別部４９は、スキャナ３２の走査回数をカウントし、走査回数が予め決められた既定回数に到達すると、目標濃度算出部４７に走査終了の信号を出力する。

４．ノズルシェーディング補正
次に、図１２を参照してノズルシェーディングの補正の流れを説明する。図１２はノズルシェーディング補正の流れを示すフローチャートである。

印刷者が入力部６にノズルシェーディング補正の指示を入力する。ノズルシェーディング補正の指示が入力部６からプリンタ制御部４および搬送機構２へ入力される。プリンタ制御部４は、メモリ８に予め記憶されているシェーディング補正用チャート１６の画像データをプリンタ３のヘッド制御部２６へ出力する。このシェーディング補正用チャート１６の画像データを基に、吐出部２１の各ノズル２７からインクがＹ方向へ搬送される基材９１上に吐出され、シェーディング補正用チャート１６が印刷される。（ステップＳ１）。

次に、ヘッド制御部２６からシェーディング補正用チャート１６の印刷終了の信号がスキャナ制御部３３および搬送機構２へ送られる。スキャナ制御部３３はスキャナ移動機構に走査指示を、スキャナ３２に読み取り開始の指示を送る。スキャナ移動機構３４は、スキャナ３２を搬送が停止した基材９１上を幅方向に走査させる。これにより、基材９１上に印刷されたシェーディング補正用チャート１６が画像データとして読み込まれる（ステップＳ２）。

読み込まれた画像データはメモリ３７に保管され、画像処理部４１のＲＧＢ値検出部４２およびノズル別画像データ検出部４３へ出力される。また、ＲＧＢ値検出部４２には、照射器制御部３６から、照射器３５のＲＧＢの光の点滅照射のタイミング信号が入力される。シェーディング補正用チャートの画像データと、ＲＧＢの光が点滅照射されたタイミング信号とから輝度値として検出された画像データからＲＧＢ値としての画像データを取得する（ステップＳ３）。

また、ノズル別画像データ検出部４３は、読み取り部３１から入力されるシェーディング補正用チャートの画像データから、各ノズル２７と画像データとの対応関係であるノズル別画像データを検出する（ステップＳ４）。

ＲＧＢ値検出部４２からＲＧＢ値としての画像データが、ノズル別画像データ検出部４３から各ノズル２７と画像データとの対応関係が、それぞれノズル別ＲＧＢ値検出部４４に入力される。ノズル別ＲＧＢ値検出部４４は、これら、ＲＧＢ値としての画像データと、各ノズル２７と画像データとの対応関係とから、ノズル２７ごとのＲＧＢ値を検出する（ステップＳ５）。また、ノズル別ＲＧＢ値検出部４４は、検出されたノズル２７ごとの各補正チャートにおけるＹ方向に並ぶ複数のＲＧＢ値の画像データから、ＲＧＢ値の平均値を算出し、この平均値をノズル２７ごとのＲＧＢ値として濃度値変換部４６へ出力する。

ノズル２７ごとのＲＧＢ値がノズル別ＲＧＢ値検出部４２から濃度値変換部４６へ入力され、また、このＲＧＢ値を取得する際の読み取り条件に対応したＲＧＢ値−濃度値変換テーブルがメモリ４５から濃度値変換部４６へ入力される。濃度値変換部４６では、ノズル２７ごとのＲＧＢ値を、このＲＧＢ値を取得する際の読み取り条件に対応したＲＧＢ値−濃度値変換テーブルを基に、濃度値へ変換する（ステップＳ６）。濃度値変換部４６は、変換された濃度値を目標濃度算出部４７へ出力し、走査回数判別部４９へ走査回数の確認信号を出力する。

走査回数判別部４９は、スキャナ３２の走査回数が既定回数に達したか否かを判別する。スキャナ３２によるシェーディング補正用チャート１６の走査回数が１回目であれば、濃度値変換部４６から走査回数の確認信号が入力されると、走査回数判別部４９は、スキャナ制御部３３に２回目の走査をするように指示する（ステップＳ７、Ｙｅｓ）。走査回数が２回目であれば目標濃度算出部４７に走査終了の信号を出力する（ステップＳ７、Ｎｏ）。濃度値変換部４６から、目標濃度算出部４７へ２回分の走査の濃度データが出力されているので、目標濃度算出部４７は、各補正用チャート１６ａ〜１６ｅの濃度に対しての補正用目標濃度値を算出する（ステップＳ８）。

算出された補正用目標濃度値は補正テーブル作成部４８へ出力される。補正テーブル作成部４８は、入力される補正用目標濃度値を基に、各補正用チャート１６ａ〜１６ｅの濃度に対しての補正値を算出する（ステップＳ９）。これらの補正値は、ｎ個（本実施例では５個）の代表的な濃度値に対応する値であるので、他の濃度値に対応する補正値を補間法または近似により算出する。たとえば、最小二乗近似、曲線近似、ラグランジュ補間、スプライン補間等により算出する。これにより、各ノズルに対する全ての濃度値に対する補正値が算出され、この濃度値と補正値との関係をシェーディング補正テーブルとして作成する（ステップＳ１０）。

作成されたシェーディング補正テーブルは、ＰＣ５内のメモリ８に保管される。入力部６から、印刷者が望む印刷画像データの印刷指示が入力されると、メモリ８に保管されている所望の印刷画像データおよびシェーディング補正テーブルがシェーディング補正部２２へ出力される。シェーディング補正部２２では、印刷画像データの階調値（入力階調値）に対してノズル２７に応じてシェーディング補正テーブルに基づいて補正される。補正された印刷画像データ（出力階調値）がデータ並び替え処理部２３に入力されて、各ノズルごとの印刷画像データに並び替えられる。並び替えられた印刷画像データがヘッド制御部２６に送られて、この印刷画像データに基づいて吐出部２１のノズル２７よりインクが吐出される。

上述したノズルシェーディング方法およびそれを用いた印刷装置によれば、シェーディング補正用チャート１６に対して、複数の読み取り条件の下で、画像データを読み取り、この複数の読み取られた画像データを基にノズルシェーディングの補正テーブルを作成するので、ダイナミックレンジの狭いＣＩＳ方式のスキャナ３２を採用しても精度の高いシェーディング補正をすることができ、各ノズルからの吐出量が均一化されたインクジェット印刷を実施することができる。

図１３は、読み取り条件が適正露光の場合に、ＣＩＳスキャナによりシェーディング補正用チャートを読み込んだダイナミックレンジを示している。すなわち、適正露光においてこの読み取り条件に対応したＲＧＢ値−濃度変換値により得られた網かけ率に対する濃度値を示している。濃度値の低い箇所、および高い箇所では、濃度値の検出が飽和してしまい、白とびおよび黒つぶれが発生している。図１４は、本実施例による、読み取り条件が過剰露光の場合の網かけ率に対する濃度値を示している。すなわち、過剰露光においてこの読み取り条件に対応したＲＧＢ値−濃度変換値により得られた網かけ率に対する濃度値を示している。読み取り条件が過剰露光の場合、網かけ率が小さい領域で白とびの領域が適正露光の場合に比べて大きくなるが、網かけ率が大きい領域での黒とびの領域を低減することができる。これら２つの露光条件において検出された濃度値を組み合わせることで、図１５に示すようなダイナミックレンジを得ることができる。本実施例では、適正露光に加えて過剰露光による読み取り条件を更に実施することで、黒つぶれの発生を防止することができる。

また、ＣＣＤよりもＣＩＳの方が小型で低コストであるので、省スペース化およびコストダウンをすることができる。また、異なる読み取り条件で得た各輝度値を、統一された基準となる濃度値へ変換することでより精度の高いノズルシェーディングの補正テーブルを作成することができ、ノズルシェーディングの精度を向上することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例において、スキャナ３２には受光部３８が１個だけ設けられていたが、これに限らず、受光部３８を複数個設けて、各受光部３８と同期して光を点滅する照射器３５を備えてもよい。たとえば、図１６に示されるように、１個の受光部３８とＬＥＤ３個で１組の照射器３５を１個の基本ブロック５３として、この基本ブロック５３を２個備えてもよい。各基本ブロック５３における照射器３５から照射される露光条件を変えることで、スキャナ５２を１回走査するだけで、２個の読み取り条件の画像データを読み取ることができる。

（２）上述した実施例では、露光条件は適正露光と過剰露光の２条件であったが、これに限らず、適正露光と過小露光の２条件でもよい。過小露光の条件を加えることで、白とびを補正することができる。また、露光条件を適正露光、過剰露光および過小露光の３条件としてもよい。過剰露光および過小露光の条件を備えることで、黒つぶれおよび白とびの両方を補正することができ、ダイナミックレンジをさらに拡げることができる。

（３）上述した実施例では、各読み取り条件に対応したＲＧＢ値−濃度値変換テーブルを用いていたが、これに限らず、同じ濃度のシェーディング補正用チャートに対する各読み取り条件のＲＧＢ値から光量比を係数化して、複数条件で測定したシェーディング補正用チャートの網かけ率と濃度値との関係を統一化してもよい。

１ … 印刷装置
１６ … 補正用チャート
２２ … シェーディング補正部
２７ … ノズル
３２、５２ … スキャナ
３５ … 照射器
３８ … 受光部
３９ … 突起部
４８ … 補正テーブル作成部

Claims

インクジェット印刷装置のノズルのノズルシェーディング方法であって、
照射器から光を照射しつつ、シェーディング補正用チャートを、適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件において、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のスキャナにより読み取って画像データを得る読み取りステップと、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件で読み取られた前記画像データを前記露光量を変更した複数の読み取り条件に各々対応した輝度値−濃度値変換テーブルにより輝度値から濃度値へ変換する濃度値変換ステップと、
前記変換された複数の濃度値の組み合わせを基に算出された補正用目標濃度値に基づいて、全入力階調値に対応したノズルシェーディングの補正テーブルを作成する補正テーブル作成ステップと、
前記補正テーブルを基にシェーディング補正を実施するシェーディング補正ステップと
を備えることを特徴とするノズルシェーディング方法。
請求項１に記載のノズルシェーディング方法において、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は過剰露光を含む
ことを特徴とするノズルシェーディング方法。
請求項１に記載のノズルシェーディング方法において、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は過小露光を含む
ことを特徴とするノズルシェーディング方法。
請求項１に記載のノズルシェーディング方法において、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は、前記スキャナと前記シェーディング補正用チャートとの相対速度を変更する
ことを特徴とするノズルシェーディング方法。
請求項１に記載のノズルシェーディング方法において、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は、前記照射器の駆動電流値を変更する
ことを特徴とするノズルシェーディング方法。
インクを吐出する複数のノズルと、
複数の前記ノズルから吐出されて印刷された補正用チャートを画像データとして読み取るＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のスキャナと、
前記補正用チャートに光を照射する照射器と、
前記補正用チャートに対して前記スキャナを適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件で走査させるスキャナ制御部と、
前記露光量を変更した複数の読み取り条件で読み込まれた前記画像データを前記露光量を変更した複数の読み取り条件に各々対応した輝度値−濃度値変換テーブルにより輝度値から濃度値へ変換する濃度値変換部と、
前記濃度値変換部で変換された複数の濃度値の組み合わせを基に算出された補正用目標濃度値に基づいて、全入力階調値に対応したノズルシェーディングの補正テーブルを作成する補正テーブル作成部と、
前記補正テーブルを基に前記ノズルのシェーディング補正を実施するシェーディング補正部と
を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６に記載のインクジェット印刷装置において、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は過剰露光を含む
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６に記載のインクジェット印刷装置において、
前記適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件は過小露光を含む
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６に記載のインクジェット印刷装置において、
前記スキャナ制御部は、前記スキャナと前記シェーディング補正用チャートとの相対速度を変更して前記スキャナを適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件で走査させる
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６に記載のインクジェット印刷装置において、
前記スキャナ制御部は、前記照射器の駆動電流値を変更して前記スキャナを適正露光を含む露光量を変更した複数の読み取り条件で走査させる
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６から１０のいずれか１つに記載のインクジェット印刷装置において、
前記照射器はＬＥＤである
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６から１１のいずれか１つに記載のインクジェット印刷装置において、
前記スキャナは予め定められた数の撮像素子を有する受光部を備え、
前記受光部と少なくとも１つの前記照射器とで基本ブロックを構成し、
前記スキャナが複数の前記基本ブロックを有し、
前記基本ブロックごとに前記読み取り条件を変更する
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
請求項６から１２のいずれか１つに記載のインクジェット印刷装置において、
前記スキャナの両端底部に、短手方向と平行する突起部を有する
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。