JPH082659B2 - 階調プリンタにおける濃度特性補正テ−ブルの作成方法 - Google Patents

階調プリンタにおける濃度特性補正テ−ブルの作成方法

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JPH082659B2
JPH082659B2 JP61127541A JP12754186A JPH082659B2 JP H082659 B2 JPH082659 B2 JP H082659B2 JP 61127541 A JP61127541 A JP 61127541A JP 12754186 A JP12754186 A JP 12754186A JP H082659 B2 JPH082659 B2 JP H082659B2
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義人 佐治
泰樹 松本
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36Print density control

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は階調記録を行うプリンタ装置において、記録
濃度の印加エネルギに対する非線形性を補い、忠実な中
間調を再現するために必要な記録濃度特性補正データの
作成を行うものであり、CRTのハードコピー装置等の濃
度補正に広く応用できる。
従来の技術 中間調記録を行うサーマルプリンタは、複数の発熱体
を集積したサーマルヘッドを有し、各発熱体を選択的に
通電し発熱させることにより感熱紙に、あるいは感熱転
写紙から記録紙に画像等を記録するものであり、中間調
記録は記録のパルス幅を制御し実効エネルギを変えるこ
とにより行っている。しかし、記録パルス幅と記録濃度
との関係は非線形であり忠実な中間調記録を行うために
は記録濃度特性補正を行う必要がある。また、この特性
は、感熱紙または感熱転写紙と記録紙の特性、サーマル
ヘッドの熱特性や機械的な押圧特性等により大きく変化
する。
現実のプリンタ装置で上記濃度補正を行うためには、
通常濃度補正データをテーブルの形でROMに内蔵する方
法が取られているが、濃度特性の測定からROMに格納す
るテーブルのデータ生成までの確立された方法は無く、
従来、濃度特性を対数目盛で直線と近似するおおまかな
理論式から作成したり、数多くの濃度特性測定の実験デ
ータのグラフを読み取り、人間の経験と実際に記録した
画像の品質評価から試行錯誤により決定していた。
発明が解決しようとする問題点 従来のプリンタを越えた階調性能を有す、実質的に連
続と見なせる階調数を記録するプリンタの濃度補正デー
タを得ようとすると、従来の方法では必要な精度での濃
度補正テーブルを作成することは困難であるだけでなく
前述のように感熱紙または感熱転写紙と記録紙の特性、
サーマルヘッドの熱特性や機械的な押圧特性等をプリン
タ装置の記録特性向上のために変化させた場合に必要な
濃度補正データの作り直しは、人手と時間の負担になっ
ていた。
問題点を解決するための手段 本発明では、上記問題点を解決するために、複数段階
の印加エネルギで記録された濃度特性測定画像と、前記
濃度特性測定画像の記録濃度を測定する濃度測定工程
と、前記濃度特性測定画像に含まれる複数段階の印加エ
ネルギよりも細かな段階での、印加エネルギにおける記
録濃度を前記濃度特性測定画像を前記濃度測定工程によ
り測定したデータから推定する濃度推定工程と、前記濃
度推定工程により推定したデータから、印加エネルギ濃
度テーブルを作成するテーブル作成工程と、前記印加エ
ネルギ濃度テーブルのアドレスとデータの入れ替えを行
うテーブル逆引き工程とにより濃度特性補正テーブルを
作成するものである。
作 用 本発明は上記工程により、測定画像記録工程による複
数の印加エネルギに対応する記録画像の濃度を濃度測定
工程で測定し、濃度推定工程は上記複数段階の印加エネ
ルギよりも必要十分な細かさの段階における各々の印加
エネルギに対応する記録濃度を必要十分な精度で推定
し、テーブル作成手段により印加エネルギに対する濃度
の関係のテーブルを作成する。テーブル逆引き工程は、
プリンタ装置の必要とする濃度ステップの所望濃度に最
も近い要素の上記テーブルから検索してそのアドレスを
得ることを全濃度範囲に渡って繰り返すことにより、所
望濃度を与えるとその濃度を記録するための印加エネル
ギを出力する濃度特性補正テーブルを作成する。したが
って、前もって作成済みのこの濃度特性補正テーブルを
ROMに固定し、装置に内蔵することにより、プリンタ装
置は必要な濃度階調レベルに対応した高精度な印加エネ
ルギをこのROMテーブルを参照するだけで直ちに得るこ
とができる。
実施例 本発明の実施例について、記録エネルギの制御を0か
ら63までの64段階にパルス幅変調された印加パルスによ
り、記録濃度で32段階の中間調記録を行う感熱プリンタ
の例で説明する。
第2図の6は、濃度測定画像の一例を図示したもので
ある。濃度特性測定画像6は、濃度特性補正データを必
要としているプリンタ装置で濃度特性を測定するための
記録パターンで、記録可能な64段階のパルス幅を8段階
ごとに8種類記録している。したがって、未記録部の紙
面濃度を含めて9段階のデータを測定できる。
第1図は、本発明の濃度特性補正データの作成方法に
おける実施例の流れ図である。1は濃度特性測定画像6
を記録する測定画像記録工程、2は濃度特性測定画像6
の紙面濃度をも含めた9種類の記録濃度を測定する濃度
測定工程、3は濃度測定工程2で測定した9種類の濃度
から64段階の濃度を近似法または補間法により推定する
濃度推定工程、4は濃度推定工程3で推定した64段階印
加パルス幅に対する記録濃度から印加エネルギ濃度テー
ブル11を構成するテーブル作成工程、5は印加エネルギ
濃度テーブル11を32段階の記録濃度が独立変数になるよ
うにアドレスとデータの入れ替えを行うテーブル逆引き
工程である。
本実施例では、測定画像記録工程1は、濃度特性を測
定するプリンタ装置自身でプリンタの調整用パターンの
ひとつとして内蔵されている前述の濃度特性測定画像6
を所定の記録条件で印写する工程である。
濃度測定工程2は、マクベス濃度計等の記録濃度を測
定する手段、あるいは反射率を計測する手段の出力を濃
度に変換する手段により、人手あるいは自動的に濃度の
測定を行い計算機に取り込む工程である。
濃度推定工程3は、第3図に示すように濃度測定工程
2で測定したパルス幅が0,8,16,24,32,40,48,56,63(64
は実現できないため63で代用)の9種類の濃度から64段
階パルス幅の各々の濃度を第4図に示す3次スプライン
補間法等により推定し、テーブル作成工程4にデータを
与える。
次に、3次スプライン補間を用いた処理について述べ
る。第4図のN個の点P0,P1,P2,…,PNは各々(x0,
y0),(x1,y1),(x2,y2),…,(xN,yN)の座標を
持つ。このとき、小区間(xi,xi+1)で定義される関数
fはN個あり、 fi(x)=a0i+a1i(x−xi)+a2i(x−xi +a3i(x−xi (i=0,1,…,N−1) であるから未知の係数aは4N個存在することになる。
またこの関数fiは与えられた点分Pi,Pi+1を通るから2
N個の関係式 fi(xi)=yi (i=0,1,…,N−1) fi(xi+1)=yi+1 (i=0,1,…,N−1) がなりたち、各分点では1階と2階の導関数が一致する
条件より2N−2個の関係式が成り立つ。
▲f ▼(xi+1)=▲f i+1▼(xi+1)(i=0,
1,…,N−1) ▲f ▼(xi+1)=▲f i+1▼(xi+1)(i=0,
1,…,N−1) したがって、4N個の未知数に対して制約条件が4N−2
個であるため、2つの自由度が存在する。プリンタの記
録原理から、記録パルス幅が0に近ずつと記録濃度は紙
面濃度に漸近するので、▲f ▼(x0)=0を制約条
件に入れるのが適切である。また、補間した関数全体の
滑らかさから、 ▲f ▼(x0)=0または▲f N−1▼(xN)=0
の条件を加えると、4N個の未知数aを算出できる。以上
の手順で求めたN個の関数fに、必要なきざみ間隔でx
を代入すると補間した値を得ることができる。
近似法による場合も同様に、測定点の数よりも少ない
未知の係数を持つ理論式または実験式が、各測定点での
誤差の、たとえば2乗和が最少になるように係数を求
め、必要なきざみ間隔でxを代入すればよい。
テーブル作成工程4は、パルス幅を1段階ずつ変化さ
せながら、濃度推定工程3で推定されたデータにより第
5図にグラフとして示すような印加エネルギ農度テーブ
ル11を構成し、第5図のグラフのパルス幅の小さな部分
で、記録濃度がパルス幅の増加に対して第5図の破線の
ように減少傾向を示す部分が存在するとき、濃度推定工
程3で用いられている近似の方法の影響や補間法が滑ら
かさを重視しているために生じた振動であると見なせる
ので、記録濃度がパルス幅の増加に対して減少傾向を示
し始めたパルス幅の要素を1段階小さなパルス幅の要素
に置き換える。したがって、印加エネルギ濃度テーブル
11は、第5図の実線のような修正が加えられ単調増加関
数になる。印加エネルギ濃度テーブル11が単調増加関数
であることは、独立変数をパルス幅から記録濃度に変換
するときに対応するパルス幅が複数個存在しないために
重要である。
テーブル逆引き工程5は、第5図にグラフで示すよう
な印加エネルギ濃度テーブル11の高濃度部での記録濃度
に極値が存在する場合、そのパルス幅PWmax以下のパル
ス幅、即ち印加エネルギ濃度テーブル11が単調増加傾向
を示す範囲の要素についてのみ第7図に示すようなテー
ブルの逆引き処理により、記録パルス幅を独立変数とす
る第5図の印加エネルギ濃度テーブル11から記録濃度を
独立変数にした第6図に示す濃度特性補正テーブルに変
換する。
第7図は、テーブルの逆引き工程の流れ図である。i
はテーブルの逆引き処理を行った結果の濃度特性補正テ
ーブルを格納する配列Bのポインタ、jは第5図に示す
印加エネルギ濃度テーブル11を表わす配列Aのポイン
タ、dは配列Aから検索すべき記録濃度を記録可能な最
大濃度dmaxの1/32単位であたえる変数、PWmaxは印加エ
ネルギ濃度テーブルが単調増加特性を示す範囲の最大パ
ルス幅を与えられる変数、minとPWは検索する過程での
A(j)とdの差の絶対値で与えられる誤差εが最少の
ものとそのときのパルス幅が格納される変数であり、配
列Aの各要素A(j)と所望の記録濃度dとの誤差εが
最少のものを上記範囲内で検索し、誤差εが最少の要素
minを持つ配列AのアドレスPWを所望の記録濃度dに対
応するパルス幅データとし濃度特性補正テーブルを構成
する配列Bに格納し出力する。
本発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、
熱転写、通電感熱、インクジェット、電子写真方式等の
単色およびカラーの階調プリンタの濃度特性補正データ
作成に応用でき、パルス幅変調に限らずドット密度変
調、電圧変調、電流変調等の各種印加エネルギ変調に対
応できる。
発明の効果 以上述べてきたように、実質的に連続と見なせるよう
な階調数の中間調記録を行うプリンタ装置において、濃
度特性測定画像と記録してから、各階調毎の印加エネル
ギを与える濃度特性補正テーブルをROMに書き込むとこ
ろまでを計算機で自動化することにより、従来精度を上
げることが困難であった人手による処理を排除すること
により人手による労力と作成に費やす時間を大幅に削減
できるだけでなく、必要とする階調精度に対応できるだ
けの精度の補正テーブルを作成することができる。
また、本願がテーブル逆引き工程を有しているため、
補間や近似は物理現象の因果関係として自然な印加エネ
ルギに対する濃度で行うことができ、極めて正確に各段
階の間の濃度が推定できる。たとえ適用する補間アルゴ
リズムの制約から、一部振動が生じた場合でも適切に補
正することができるため、実際に数10段階以上のパルス
幅に対する濃度を実測したものと極めて近い補間結果を
得ることができるので、極めて高精度な濃度特性補正テ
ーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の階調プリンタにおける濃度特性補正デ
ータの作成方法を実施した流れ図、第2図は同方法にお
ける濃度測定画像の一例を示す図、第3図は同方法にお
ける濃度測定工程の測定結果を示す特性図、第4図は同
方法における補間法を説明するための特性図、第5図は
同印加エネルギ濃度テーブルの特性図、第6図は同濃度
特性補正テーブルの特性図、第7図はテーブル逆引き工
程の流れ図である。 1……測定画像記録工程、2……濃度測定工程、 3……濃度推定工程、4……テーブル作成工程、 5……テーブル逆引き工程、6……濃度測定画像。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−199271(JP,A) 特開 昭59−163967(JP,A) 特開 昭60−44372(JP,A) 特開 昭61−26174(JP,A) 特開 昭60−22280(JP,A) 特開 昭60−204083(JP,A)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数段階の印加エネルギを含む濃度特性測
    定画像を記録する測定画像記録工程と、前記濃度特性測
    定画像の記録濃度を測定する濃度測定工程と、前記濃度
    特性測定画像に含まれる複数段階の印加エネルギよりも
    細かな段階での印加エネルギにおける記録濃度を、前記
    濃度特性測定画像を前記濃度測定工程により測定したデ
    ータから推定する濃度推定工程と、前記濃度推定工程に
    より推定したデータから、印加エネルギ濃度テーブルを
    作成するテーブル作成工程と、前記印加エネルギ濃度テ
    ーブルのアドレスとデータの入れ替えを行うテーブル逆
    引き工程とを有する階調プリンタにおける濃度特性補正
    テーブルの作成方法。
  2. 【請求項2】濃度推定工程は、印加エネルギと記録濃度
    の関係の論理式または実験式に含まれるひとつ以上の係
    数を濃度測定工程で測定したデータから近似法により決
    定し、完成した前記論理式または前記実験式を用いて、
    濃度特性測定画像に含まれる複数段階の印加エネルギよ
    りも細かな段階での印加エネルギにおける記録濃度を推
    定することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の階
    調プリンタにおける濃度特性補正テーブルの作成方法。
  3. 【請求項3】濃度推定工程は、濃度測定工程で測定した
    データから、濃度特性測定画像に含まれる複数段階の印
    加エネルギよりも細かな段階での印加エネルギにおける
    記録濃度を推定するのに、補間法を用いることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の階調プリンタにおける
    濃度特性補正テーブルの作成方法。
  4. 【請求項4】濃度測定工程は、濃度測定工程で測定した
    データから、濃度特性測定画像に含まれる複数段階の印
    加エネルギよりも細かな段階での印加エネルギにおける
    記録濃度を推定するのに、スプライン補間法を用いるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の階調プリン
    タにおける濃度特性補正テーブルの作成方法。
  5. 【請求項5】濃度推定工程は、濃度測定工程で測定した
    データから、濃度特性測定画像に含まれる複数段階の印
    加エネルギよりも細かな段階での印加エネルギにおける
    記録濃度を推定するのに、3次スプライン補間法を用
    い、前記3次スプライン補間の1階の微係数の初期値を
    Oに、2階の微係数の初期値または最終値をOにするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の階調プリン
    タにおける濃度特性補正テーブルの作成方法。
  6. 【請求項6】テーブル逆引き工程は、印加エネルギ濃度
    テーブルの各要素から所望の記録濃度を減じた誤差が最
    少の要素を検索し、その要素が格納されているアドレス
    を前記所望の記録濃度に対応する印加エネルギのデータ
    として出力することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    または第2項または第3項または第4項または第5項記
    載の階調プリンタにおける濃度特性補正テーブルの作成
    方法。
  7. 【請求項7】テーブル逆引き工程は、印加エネルギ濃度
    テーブルの高印加エネルギ部で記録濃度が印加エネルギ
    に対して単調増加傾向を示す範囲内で、各要素から所望
    の記録濃度を減じた誤差が最少のものを検索し、その要
    素が格納されているアドレスを前記所望の記録濃度に対
    応する印加エネルギのデータとして出力することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項または第2項または第3項
    または第4項または第5項記載の階調プリンタにおける
    濃度特性補正テーブルの作成方法。
  8. 【請求項8】テーブル作成工程は、濃度推定工程により
    推定したデータから、印加エネルギ濃度テーブルを作成
    し、前記印加エネルギ濃度テーブルの低印加エネルギ部
    で、印加エネルギが1段階増加したのに対して記録濃度
    が減少するとき、1段階下の印加エネルギの要素に置き
    換えることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
    2項または第3項または第4項または第5項または第6
    項または第7項記載の階調プリンタにおける濃度特性補
    正テーブルの作成方法。
JP61127541A 1986-06-02 1986-06-02 階調プリンタにおける濃度特性補正テ−ブルの作成方法 Expired - Lifetime JPH082659B2 (ja)

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