(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
図1は、インクジェットプリンターの構成を説明する図である。筐体2はインクジェットプリンター1の外装を構成する。記録ヘッド5はインクを吐出するインクジェットヘッドである。この記録ヘッド5はキャリッジ4に搭載され、プラテン6に支持された記録媒体13の上空を往復走査する。ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色夫々のインクに対応する4台の記録ヘッド5が、キャリッジ4に搭載されている。5色以上のカラーでもよい。記録媒体13は、平板のプラテン6に吸着されながら間欠搬送される。プラテン6に支持された記録媒体13に記録ヘッド5からインクを吐出して画像を記録する。搬送と走査しながらの記録とを繰り返し所望の画像を完成させる。
【0012】
キャリッジ4は、直線状のレールであるレール3に案内されて、記録媒体13の搬送方向に対して交差する方向に往復走査する。この例では交差する方向は直角方向である。キャリッジ4は、ベルト7に固定されている。ベルト7は1対のプーリー9に掛け回されている。一方のプーリー9にはモーター8が接続され、その駆動によりレール3に沿って往復走査する。キャリッジ4の位置は、キャリッジ4の移動方向に沿って配置されたリニアスケール10をキャリッジ4に搭載しているエンコーダー11によって検出することができる。キャリッジ4には、濃度センサー14が搭載されている。濃度センサー14は、記録媒体13に記録された画像の濃度を検出する。キャリッジ4に濃度センサー14が搭載されているので、記録媒体13の主走査方向の任意の位置で濃度検出ができる。また、記録媒体13を正逆方向に搬送可能であるので副走査方向の任意の位置での濃度検出が可能である。
【0013】
キャリッジ4には、測色センサー18が搭載されている。測色センサー18は、記録媒体13に記録された画像の色差を検出する。キャリッジ4に測色センサー18が搭載されているので、記録媒体13の主走査方向の任意の位置で色差検出ができる。また、記録媒体13を正逆方向に搬送可能であるので副走査方向の任意の位置での色差の検出が可能である。
【0014】
プラテン6には、複数の吸引孔が設けられ、プラテン6の下部にあるダクトに連通している。ダクトはファンに接続され、ファンよって吸引孔から空気が吸引され、ダクト部の気圧を低くする。そのため、記録媒体13はプラテン6に吸い付く。
【0015】
プラテン6の前後にはフロントペーパーガイドとリアペーパーガイドが配置されている。記録媒体13は、リアペーパーガイド、プラテン6、フロントペーパーガイドの順に案内され、搬送される。リアペーパーガイドとプラテン6の間には、プラテン6に沿って複数の搬送ローラー12が一定間隔で配置されている。搬送ローラー12は、駆動ローラーと、それに押圧されるピンチローラーの対のローラーで構成されている。対になっている2つのローラーによって記録媒体13が挟持され、駆動ローラーの回転によって記録媒体13が搬送される。
【0016】
図2は、インクジェットプリンターの記録方法を説明する図である。複数パスによる印刷の例を示している。図では記録方法の概念を説明するために、ノズル数も少なくしている。また、1ブロックあたり2ノズルとしている。本来は、全ノズル数が512個などの多ノズルの記録ヘッドが用いられる。また、この例では、搬送量を2.5ノズル分と1.5ノズル分の距離、すなわちブロックの端同士のノズル間距離にノズル間距離の半分の長さを±した長さ、を交互に搬送する例で搬送方向へ高解像度化する方法を示した。しかしこれに限らず、ブロックの端同士のノズル間距離にノズル間距離の半分の長さを加減した2距離を搬送距離として、間欠搬送する方法とすることもできる。また、ノズル間に、例えば、2ドット、3ドットなど2ドット以上のドットを形成できるように搬送しても良い。記録媒体13の主走査方向の同じラインを、異なるノズルによって、複数回のパスで記録することで、ノズル固有の特性による画質不良を防ぐことができる。例えば、n個のノズルによって1ラインを完成させる場合は、ある一つのノズルはそのラインにとって1/nの影響を及ぼすことになる。
【0017】
記録ヘッド5は、等しい数の複数のノズル28を一つのブロックとして、8ブロックに分けられて用いられる。すなわち、第1ブロック20、第2ブロック21、第3ブロック22、第4ブロック23、第5ブロック24、第6ブロック25、第7ブロック26、第8ブロック27の8ブロックに分けられている。記録媒体13は、このブロックの長さとノズル間距離の半分の長さとに基づいて搬送される。例では、ノズル間距離は1/180インチである。dpiは1インチ当たり180ドットの解像度の印刷ができることを示している。第1吐出位置29は、記録媒体13にドットの解像度を360dpiとした場合の4ドット分を点線の四角形で示している。すなわち第1ドットエリア30、第2ドットエリア31、第3ドットエリア32、第4ドットエリア33は解像度360dpiの1画素を示している。この1画素に4つの小ドット分のインク量に相当するトッドを形成する。
【0018】
1パス目では、第1ブロック20のノズルによって、第1吐出位置29の第1ドットエリア30と第3ドットエリア32に、インクが吐出される。記録されたドットは、丸で囲まれた数字で表わされ、その数字は記録された時のパス数示す。この例では、8パスで画像が完成する。2パス目では、第2ブロック21のノズルによって、第2吐出位置34で、第2ドットエリア31と第4ドットエリア33に、インクが吐出されてドットが記録される。3パス目では、第3ブロック22のノズルによって、第3吐出位置35で、第1ドットエリア30と第3ドットエリア32に、インクが吐出されてドットが記録される。4パス目では、第4ブロック23のノズルによって、第4吐出位置36で、第2ドットエリア31と第4ドットエリア33に、インクが吐出されてドットが記録される。5パス目では、第5ブロック24のノズルによって、第5吐出位置37で、第1ドットエリア30と第3ドットエリア32に、インクが吐出されてドットが記録される。6パス目では、第6ブロック25のノズルによって、第6吐出位置38で、第2ドットエリア31と第4ドットエリア33に、インクが吐出されてドットが記録される。7パス目では、第7ブロック26のノズルによって、第7吐出位置39で、第1ドットエリア30と第3ドットエリア32に、インクが吐出されてドットが記録される。8パス目では、第8ブロック27のノズルによって、第8吐出位置40で、第2ドットエリア31と第4ドットエリア33に、インクが吐出されてドットが記録される。
【0019】
また、各パスにおいてプリントマスクを適用して、ドットを形成するインクの量を変えた吐出を行うように制御することで、記録する画質を変えることができる。
8回のパスによってドットが記録され、ノズル間距離の半分の360dpiの画像の解像度で記録する。搬送距離をノズル間距離の1/4の長さを用いて記録媒体13の搬送制御することで、720dpiの画像解像度で記録することもできる。
【0020】
次に、記録媒体13に記録するドットについて説明する。
図3は、記録されたドットを説明する図である。
図3(a)は記録されるドットの第1例を説明する図である。
図3(b)は記録されるドットの第2例を説明する図である。
図3(c)は記録されるドットの第3例を説明する図である。
図3(d)は記録されるドットの第4例を説明する図である。図中の丸で囲まれた数字はドットを表し、丸の大きさはドットの大きさを表している。また数字は印刷された時のパス数を示している。ドットを囲っている四角は画素を示している。360dpi相当の画像解像度の画素4つで180dpi相当の画素となる。
【0021】
図3(a)では、1パス目から8パス目の夫々、少ない吐出量で形成する小ドットを、360dpi相当の画像解像度の画素の1画素あたり4ドットで1画素を形成している。
図3(b)では、1パス目から8パス目の夫々、中くらいの吐出量で形成する中ドットを、360dpi相当の画像解像度の画素の1画素あたり2ドットで1画素を形成している。
図3(c)では、1、2、5、6パス目は多い吐出量で形成する大ドットで、3、4、7、8パス目は少ない吐出量で形成する小ドットで印刷し、360dpi相当の画像解像度の画素の1画素あたり大ドットと小ドットを夫々1ドットずつ、計2ドットで1画素を形成している。
図3(d)では、1、2、3、4パス目は中くらいの吐出量で形成する中ドットで、5、6、7、8パス目は少ない吐出量で形成する小ドットで印刷し、360dpi相当の画像解像度の画素の1画素あたり中ドットを1ドットと小ドットを2ドットの計3ドットで1画素を形成している。このとき小ドットを吐出する時に主走査方向に隣接する画素に連続して吐出することになる。中ドットは小ドット2ドット分のインク量、大ドットは小ドットの3ドット分のインク量で形成する。
【0022】
例えば、1画素あたりに小ドットで4ドット分のインク量を吐出してドットと形成するのに上記のように4種類の方法がある。このような吐出方法は、画像データと記録ヘッド5のノズル毎に適用するプリントマスクによって打ち分けることができる。プリントマスクによって、ノズルからインクを吐出するパスと非吐出のパスを制御する。
【0023】
印刷対象である記録媒体の種類が異なると、着弾後のインク滴の振る舞いも異なるため、ドットサイズが同じにならない。また、同一ドロップ数であっても、小液滴を何度も落とすプリントマスクの方が、大液滴を少ない回数で落とすマスクよりもベタ埋め性能は高い。しかしその一方、大液滴を少ない回数で落とすマスクの方が、記録媒体の搬送送り精度に対し寛容である。小さいドットの方が、送り精度を高めなければ、画質不良の可能性が高まる。この相反する特性について、様々な種類の記録媒体にわたってバランス取りする最適化行為が必要となる。一方、最大公約数的なプリントマスクを用いる方法もあるが、これにマッチしない記録媒体の場合、ベタ埋めが不完全でかすれや白スジが出てしまうことがある。
【0024】
次に、異なるプリントマスク毎に行うテストパターン印刷について説明する。
図4は、テストパターンを説明する図である。
図5は、テストパターンの測定結果を説明する図である。上述のように、4種類の印刷方法があり、それらは異なるプリントマスクによって制御される。異なるプリントマスク毎に印刷濃度すなわち階調濃度が10%から10%ずつ増やして100%までベタ印刷を行う。このように所定の印刷濃度すなわち所定の階調濃度の階調パッチを含むテストパターンを用いることで、プリントマスク毎のベタ印刷の埋まり具合を評価することができる。印刷濃度毎のテストパターンを階調パッチとも言う。
【0025】
図中マスク1、マスク2、マスク3、マスク4と書かれている部分のテストパターンは夫々
図3(a)、
図3(b)、
図3(c)、
図3(d)のような印刷方法のプリントマスクを用いて記録されたことを表している。このテストパターンを印刷した後、マスク1、マスク2、マスク3、マスク4で記録した印刷濃度毎のパターンの濃度を測定し、その結果が
図5に示されている。マスク1、マスク2、マスク3、マスク4の測定結果は夫々測定濃度グラフ41、測定濃度グラフ42、測定濃度グラフ43、測定濃度グラフ44に相当する。小ドットが多い方が、ベタ埋まり具合が良いことが分かる。
【0026】
グラフ中の濃度が飽和している場合で、飽和し始めた印刷濃度以上で印刷した場合にベタが埋まったと考えられる。例えば測定濃度グラフ41の印刷濃度90%以上の場合である。すなわち、マスク1によって印刷濃度90%以上で記録することで、ベタ印刷ができることになる。90%以上なら、例えば100%でも測定した濃度が同じであり、インクが無駄になる。
図5では、横軸の階調濃度が印刷濃度を表している。縦軸は測定した濃度値を表している。
【0027】
また、
図5の1点鎖線で示した測定濃度の値は、予め決められた濃度の閾値である。この濃度以上になる場合をベタが埋まったとする方法もある。この場合、測定濃度グラフ41の階調濃度すなわち印刷濃度75%以上、測定濃度グラフ42の階調濃度すなわち印刷濃度90%以上の場合が相当する閾値以上のベタ印刷ができることになる。濃度が飽和しなくとも主観的に埋まっていると判断する方法もあることを意味している。
【0028】
図6は、テストパターンと濃度の関係を説明する図である。
図6(a)は、メディア種類と使用するプリントマスクとの関係の第1例を説明する図である。
図6(b)は、メディア種類と使用するプリントマスクとの関係の第2例を説明する図である。
【0029】
図中マスク1、マスク2、マスク3、マスク4は夫々
図3(a)、
図3(b)、
図3(c)、
図3(d)のような印刷方法のプリントマスクを表している。夫々のマスクの特性は、マスク1は小液滴の数が多く、下に行くに従い小液滴が少なく、大液滴が加わるようになる。例えば
図6(a)の第1例の場合は、メディア1の場合は、マスク1ならばベタ印刷時にベタが埋まり、他は埋まらないことを示している。メディア2の場合は、マスク1、マスク2、マスク3ならばベタが埋まり、他は埋まらないことを示している。例えば
図6(b)の第2例の場合は、メディア1の場合は、マスク2ならばベタ印刷時にベタ濃度が所定値以上となりって埋まり、他は埋まらないことを示している。メディア2の場合は、ベタの濃度が所定値以上となるマスク3で埋まり、他は埋まらないことを示している。ここでメディア1、メディア2は記録媒体の種類を示している。
【0030】
このように、記録媒体に種類によって、ベタが埋まるマスクと埋まらないマスクが存在することがある。そこで、このテストパターンの測定結果に基づいて、使用する記録媒体の種類に対して最適なプリントマスクを設定することで、好適な印刷ができるようにする。このとき、ベタが埋まるマスクが複数ある場合は、小液滴が少ない方が、送り方向の画質が良い方向となるので、小液滴の少ないマスクを設定する。例えば
図6(a)の第1例の場合は、メディア1の場合はマスク2、メディア2の場合はマスク3が選択され、設定される。
図6(b)の第2例の場合は、メディア1の場合はマスク2、メディア2の場合はマスク3が選択され、設定される。また、飽和した時点の印刷濃度が最低となるプリントマスクを選択し、設定することで、インクの無駄をなくすことができる。
【0031】
図7は、インクジェットプリンターのブロック図である。制御回路50はインクジェットプリンター1の全体の制御を司る制御回路である。I/F51は外部装置とのインターフェースである。例えば、ホストPCと接続し、画像データ等のデータを入力する。また、ホストPCからインクジェットプリンター1へコマンドを送信して動作させる。また、記録媒体13の種類に関する情報を外部装置から制御回路50へ送信する。記録媒体13の種類は、不図示の制御回路50に接続されている入力パネルから入力できる構成でもよい。記録手段55は、記録ヘッド5、記録ヘッド5を記録媒体13の幅方向に往復走査させる機構を含み、記録媒体13に画像を記録する手段である。記録手段55は制御回路50によって制御される。メディア搬送手段56は、搬送ローラー12を含み、記録媒体13を搬送させる機構である。メディア搬送手段56は制御回路50によって制御される。位置検出手段57はリニアスケール10、エンコーダー11を含み、キャリッジ4及び記録ヘッド5の位置を検出する。検出結果は制御回路50に出力され、制御回路50がキャリッジ4及び記録ヘッド5の位置を演算する。位置検出手段57は制御回路50によって制御される。濃度検出手段54はキャリッジ4に備えられた濃度検出センサー11を含み、記録媒体13に記録した画像の濃度を検出し、制御回路50に出力する。濃度検出手段54は制御回路50によって制御される。測色手段59はキャリッジ4に備えられた測色センサー18を含み、記録媒体13に記録した画像の色差を検出し、制御回路50に出力する。測色手段59は制御回路50によって制御される。画像処理手段60はI/F51を介して、プリンター情報を取得することができる。プリンター情報は、記録に使用するマスクの情報が含まれる。このマスクの情報に基づいて、印刷に適した加工を、印刷前の画像データに行うことで、好適な印刷結果を得られる。例えば、ベタ印刷が階調濃度90%以上で埋まるマスクならば、ベタ印刷する部分を全て階調濃度90%にする画像データに加工する。
【0032】
ROM52は、不揮発性メモリーであり、インクジェットプリンター1を制御するプリグラム、初期設定値などを記憶する。また、使用する記録媒体の種類とプリントマスクを関連付けて記憶して、制御回路50によって検索し、記録媒体の種類に応じたプリントマスクを取得することができる。制御回路50はこのプログラムに従って動作する。RAM53は、制御回路50のワークメモリー、データの一時記憶などに使うメモリーである。
【0033】
温度検出手段58は、筐体2内に配置され、温度を検出する温度センサーである。検出結果は制御回路50に出力する。温度検出手段58によって検出された温度は、テストパターンを記録する場合の温度を測定し、プリントマスクと印刷濃度と温度の関係を導き出すのに利用する。すなわち、恒温槽で温度を可変させ、可変された温度の場合にテストパターンを記録し、その濃度を検出する。そうすることで、温度毎の最適マスクを導き出せる。ROM52に温度毎に記録媒体毎の最適なプリントマスクを記憶させ、実際に印刷する時の温度を測定して、その温度における、使用する記録媒体の最適なプリントマスクを取得して適用して、画像の印刷を行う。
【0034】
図8は、インクジェットプリンターのテスト動作を説明するフローチャートである。制御回路50がROM52に記憶されたプログラムしたがって動作する。先ず、新たに使用する記録媒体をインクジェットプリンターにセットする(ステップS1)。このときテスト印刷を実行し、最適プリントマスクをセットするモードを選択する。
【0035】
次に、セットした記録媒体に、プリントマスク毎にテストパターンを記録する(ステップS2)。利用できるプリントマスクは予めROM52に記憶されている。
次に、記録媒体に印刷されたテストパターンを濃度検出手段54によって測定する。メディア搬送手段56を制御して、記録媒体を巻き戻し、キャリッジ4に搭載されている濃度検出センサー11によって記録されたパターンの濃度を検出する(ステップS3)。
【0036】
次に、各印刷モードについて、プリントマスク毎に、テストパターンの10%毎に濃くする印刷濃度すなわち階調濃度を横軸に、検出した値を縦軸にしたときの濃度カーブを演算する(ステップS4)。最少2乗法による近似曲線を求めることが好ましいが、他の方法でも、ベタ印刷によってベタが埋まっているか否かを判断できるデータにする演算であればよい。例えば、閾値を用いて2分できるか、傾きで分けることができるかなどの方法が考えられる。
【0037】
次に、求めた近似曲線によって検出した濃度が飽和しているか判断する。例えば近似曲線の傾きが、例えば変化率が1%以下になった場合等の所定の傾き以下になった点を演算する(ステップS5)。各プリントマスクで行う。ここで飽和点の代りに、所定の測定濃度値の閾値を予め決めておき、その値以上であるか否を判断することもできる。
【0038】
次に、飽和するプリントマスク否かを判断し、さらに飽和するプリントマスクの内、小液滴の吐出が少ない吐出方法のプリントマスクを最適プリントマスクとする(ステップS6)。すなわち予め決められたプリントマスクを選択する条件の優先順位の高いものを選ぶ。そして次に、記録媒体と関連付けて最適プリントマスクを記憶する(ステップS7)。ここで、閾値を用いて判断する場合も、小液滴の吐出が少ない吐出方法のプリントマスクを最適プリントマスクとすることが好ましい。他の例としては、飽和点が最も印刷濃度の低いプリントマスクを選択することが考えられる。
【0039】
図9は、インクジェットプリンターの記録動作を説明するフローチャートである。
インクジェットプリンター1で画像を記録する場合に、まず使用するメディアすなわち記録媒体をセットする。ステップS10では、そのセットした記録媒体の種類を入力する。
【0040】
次に、入力された記録媒体の種類に対応したプリントマスクを取得する(ステップS11)。取得したプリントマスクを用いて印刷を実行する(ステップS12)。また、ステップS10で、さらに温度を検出して、温度および記録媒体から最適なプリントマスクを検索して取得し、ステップS12で温度も考慮したプリントマスクによって記録しても良い。
【0041】
図10は、インクジェットプリンターの外観図である。インクジェットプリンター1は、筐体2を脚部17で支えている。脚部17は筐体2の下面の両端方に固定される。フロントペーパーガイド15に沿って、フロントペーパーガイド15と窓部16の間の隙間から、記録媒体13が矢印で示される方向に排出される。
【0042】
図11は、テストパターンの測色結果を説明する図である。マスクの変更は吐出方法を変更することであり、ベタ埋まりを優先した結果、階調が崩れる可能性がある。そこで、次に上述の飽和した時点の印刷濃度が最低となるプリントマスクの飽和した時点以降のテストパターンを測色手段59で測色する。さらに、他のプリントマスクの飽和した時点以降のテストパターンを測色手段59で測色する。
図11は測色手段59で検出された色差の図である。測色方法は例えば、テストパターン上に測色手段59がくるようにキャリッジ4および記録媒体13を移動し、測色手段59が、あるサンプリング周期で測色を開始する。その状態で走査方向及び副走査方向に記録媒体13を相対的に搬送し、テストパターンを多点で測色することができる。このとき、
図11の2本の鎖線で表示している間を予め決められた閾値色差とし、測定値が超えるか否かを判断する。
図11では、デルタEが0.7以上、1.3以下の範囲に入っているか否かを判断する。この±0.3は一例であるが、この範囲が許容できる範囲として予め記憶されている。濃度測定結果で最適のテストパターンから、次に最適と思われるテストパターンを測色し、色差が閾値以内になるものを採用する。また、全ての測色が行われた後に、色差が1に一番近いテストパターンを選択しても良い。
【0043】
また、
図11中、6点の測定が行われているが、左端の値は1.0であり、これは基準となるテストパターンに対する測色の結果である。また、他の5点は左から夫々測定濃度グラフ41の階調濃度80%、90%、100%に対応するテストパターンと、測定濃度グラフ42の階調濃度90%、100%に対応するテストパターンにおける測色の結果である。測定濃度グラフ41の階調濃度80%、90%、100%に対応するテストパターンの内90%の測定値が1.4となり、範囲外である。他は範囲内に入っている。そのため、マスク1での印刷は好適でない事が分かる。マスク2は好適に印刷できることが分かる。閾値範囲内に測色値が全て入るテストパターンのプリントマスクを最適プリントマスクとする。このように選択条件は予めプログラムされ、選択されたプリントマスクは記録媒体の種類に関連付けられて記憶され、使用時に呼び出して使うことになる。仮に閾値範囲内に全ての測定値が入るマスクが無ければ、範囲外の測定値が範囲内に近いプリントマスクから順に選択してもよい。
【0044】
図12は、インクジェットプリンターの第2のテスト動作を説明するフローチャートである。ステップS1からステップS5までは、
図8と同じなので説明を省く。ステップS20では、飽和するプリントマスク否かを判断し、さらに飽和するプリントマスクの内、小液滴の吐出が少ない吐出方法の順番でプリントマスクに順位をつける。このとき、各マスクで選ばれたテストパターンの位置を記録しておく。
【0045】
そして次に、最上位のマスクで選んだテストパターンを測色手段59によって、測色を行う(ステップS21)。次に、テストパターン内の色差が閾値以内か判断し(ステップS22)、閾値内であればステップS23へ、閾値該ならばステップS25へ移行する。
【0046】
ステップS23では、セットした記録媒体と関連付けて最適プリントマスクを記憶する。
ステップS25では、閾値外であった場合であり、次の順位のマスクを選択し、再度測色を行う。
【0047】
ステップS24では、最適なプリントマスクを記憶した後、画像処理手段60に選択された最適なプリントマスクを通知し、画像処理条件をプリントマスクに適した画像データに変更する。たとえば、ベタ印刷の濃度が飽和する場合に、ベタ印刷をする部分を最低の階調濃度にする画像データに変更したり、可変ドット曲線すなわち階調濃度と各ドットサイズ混合割合の関係を吐出手法に適するものに選択したりすることで、ベタ部分だけでなく、階調もスムーズに表現することが可能である。そして、最適なプリントマスクと画像データを用いて記録媒体に印刷する。
【0048】
図13は、インクジェットプリンターの第2の記録動作を説明するフローチャートである。ステップS10とS11は
図9の説明と同様なので省略する。ステップS30では、取得したプリントマスクを用いてマスクに応じて画像処理された画像データを用いて印刷を実行する。また、ステップS11で、さらに温度を検出して、温度および記録媒体から最適なプリントマスクを検索して取得し、ステップS30で温度も考慮したプリントマスクによって記録しても良い。