JP5864581B2 - 印刷されるべき画像における高被覆領域内のアーチファクトをカモフラージュする方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷素子を備える少なくとも１つの印刷ヘッドを含むプリンタによって受像媒体(receiving medium)の上に画像(image)を印刷する方法であって、各印刷素子は、少なくとも１つの補償印刷素子と関連付けられ、画像は、ｎ画素の行(row)とｍ画素の列(column)とを備えるラスタ(raster)を含み、各画素は、０の値又は０よりも大きな整数値を有し、行は、主走査方向において第１の印刷解像度で印刷されることが予定され、当該方法は、印刷素子を画像の一部の各画素に割り当てるステップを含み、該一部は、画像の複数の行で構成される。

インクジェットプリンタや静電プリンタのようなプリンタは、印刷素子を用いて受像媒体の上に画像を印刷可能であり、画像を印刷することに関する印刷パラメータを制御するための並びに画像の印刷に関する計算を行うためのプロセッサユニットを含む。

印刷ヘッドを備えるインクジェットプリンタの場合、そのような印刷パラメータは、例えば、印刷ヘッドをその上に位置付けるキャリッジの速度、マーキング材料液滴が印刷ヘッドの印刷素子から噴射される噴流頻度、主走査方向に対して垂直な副走査方向における紙ステップであり、異なる液滴サイズのマーキング材料液滴を噴射する能力を備えるプリンタの場合、印刷ヘッドの印刷素子から噴射されるマーキング材料液滴の液滴サイズである。

プロセッサユニットは、画像の又は画像の一部の画素の画素情報に関する計算を行う。画素は、その画素が印刷される予定であることを示す値０又はその画素が印刷される予定であることを示す０よりも大きな整数値を有し得る。

０よりも大きな整数値を有する画素を、その整数値に対応する液滴サイズを備えるインク液滴によって印刷し得る。より多くの液滴サイズの場合には、液滴サイズを示すために、０よりも大きいより多くの異なる値、例えば、１（小さな液滴サイズ）、２（中間の液滴サイズ）、及び３（大きな液滴サイズ）を使用し得る。

プロセッサユニットは、受像媒体の上に画素を印刷するために、マーキング材料液滴を噴射する予定の印刷ヘッド内の印刷素子の割当てに関する計算を行い得る。複数のプロセスカラー(process colors)を使用するプリンタの場合、画素は、各プロセスカラーのために値０又は０よりも大きな整数値を有する。

プロセッサユニットは、主走査方向におけるプリンタ解像度の範囲を決定するのに対して、副走査方向においては、所定のプリンタ解像度を使用し得る。主走査方向及び副走査方向の一方におけるプリンタ解像度は、長さ単位当たりで受像媒体の上に噴射されるべきマーキング材料液滴の数、例えば、３００ｄｐｉ（インチ毎ドット数）として定められる。プリンタ解像度を、主走査方向のプリンタ解像度と副走査方向におけるプリンタ解像度との組み合わせ、例えば、３００×３００ｄｐｉ又は３００×２４００ｄｐｉにおいても表現し得る。いずれかの方向におけるそのようなプリンタ解像度は、上述の印刷パラメータに依存し得る。例えば、キャリッジの速度が増大しているならば、主走査方向におけるプリンタ解像度はより小さくなる。キャリッジの速度が減少しているならば、主走査方向におけるプリンタ解像度はより大きくなる。印刷素子の噴射頻度が増大しているならば、主走査方向におけるプリンタ解像度はより大きくなる。印刷素子の噴射頻度が減少しているならば、主走査方向におけるプリンタ解像度はより小さくなる。以下では、マーキング材料液滴サイズが一定であると推定する。しかしながら、本方法を異なるサイズのマーキング材料液滴の使用にも適合し得る。主走査方向における可能なプリンタ解像度の範囲から主走査方向におけるプリンタ解像度を得るよう印刷パラメータを調節し得る。プリンタのエンジンが印刷パラメータの値に従って受像媒体の上に画像を印刷可能であり、所望の印刷解像度を備える印刷画像をもたらす。

印刷素子に欠陥が生じてマーキング材料液滴を最早噴射しないときに問題が起こる。これは画像中のアーチファクト、例えば、画像中の白線をもたらし得る。そのようなアーチファクトをカモフラージュする方法、例えば、印刷素子故障矯正方法が、従来技術において知られている。例えば、欠陥印刷素子からの液滴の欠落を補償するために、隣接する印刷素子が余分の液滴を噴射し得る。印刷素子故障矯正方法は、欠陥印刷素子に割り当てられる画素の画像情報が近傍の画素位置にシフトされるよう適用可能であり、その場合には、その画素を非欠陥印刷素子によって印刷し得る。

インクジェットプリンタにおいて、印刷ヘッドは、印刷素子として複数のノズルを含み、それらのノズルは、記録媒体、例えば、紙がプリンタを通じて輸送される方向（副走査方向）と平行に延びる線内に配置され、印刷ヘッドは、副走査方向に対して垂直な方向（主走査方向）において紙を走査するのが典型的である。シングルパスモード(single-pass mode)では、一般的には、画像の完全な帯(swath)が印刷ヘッドの単一通過中に印刷され、次に、次の帯を印刷するために、紙がその帯の幅によって輸送され、或いは、一般的には、シングルパスモードは、１つのノズルが画像のバイナリ画素情報に従ってインク液滴によって覆われるべき受像媒体上の各位置に一回だけ到達可能であるモードである。バイナリ画素情報中の画素線を１つのノズルのみによって印刷し得る。その場合、印刷ヘッドのノズルに欠陥があるとき、例えば、目詰まりが生じたとき、対応する画素線が印刷画像中で欠落するので、画像情報は失われ、印刷品質は低下させられる。

プリンタをマルチパスモード(multi-pass mode)においても作動し得る。マルチパスモードでは、帯の画像情報の一部のみが第１の通過中に印刷され、欠落画素は、印刷ヘッドの１つ又はそれよりも多くの後続の通過中に充填される。マルチパスモードでは、欠陥ノズルを非欠陥ノズルでバックアップすることが可能であるが、生産性を犠牲にして行われるのが殆どである。

ＥＰ１５３６３７１は、上述の種類の方法を開示しており、そこでは、ノズルに欠陥があるとき、印刷データは欠陥ノズルを迂回するよう変更される。これは、欠陥ノズルで印刷しようとしても印刷し得ない画素が、非欠陥ノズルで印刷される隣接する線のうちの１つの線内の余分の画素を印刷することによって置換されるので、画像領域の平均被覆率が維持され、ノズル故障に起因する欠陥がカモフラージュされて殆ど知覚不能になることを意味する。ＥＰ１５３６３７１に開示される方法は、印刷データを表すビットマップ上で作動するアルゴリズムを含み、印刷し得ない各画素を隣接する画素位置にシフトする。

しかしながら、そのようなＥＰ１５３６３７１に開示されるようなカモフラージュ技法は、高被覆率領域を含む画像を印刷する場合には十分に作用しない。高被覆率領域では、全ての或いは殆ど全ての画素位置は、印刷ヘッドの印刷素子からのマーキング材料で印刷されることが予定される。例えば、無地部分の場合、その無地部分の画像被覆率は１００％であり、欠陥印刷素子によって印刷されるべき画素線のための画像データを取り繕うのに利用可能な隣接する線内には画素位置がない。何故ならば、これらの画素位置の全ては、高被覆率領域の一部として既に他の印刷素子から噴射されたマーキング材料液滴によって覆われているからである。従って、高被覆率領域では、欠陥印刷素子の画素の位置で、印刷画像中に小さな白線が見える。

そのような状況の一例を図３Ａ乃至３Ｃを示す。印刷ヘッドコントローラ２４又は画像プロセッサが、ビットマップ、例えば、８個の行３１乃至３８の無地(solid)の各画素にノズルをアドレス付けし得る。無地の各行３１乃至３８は、印刷ヘッドの複数のノズルのうちの異なるノズルによって印刷されることが予定される。図３Ａの上記無地を受像媒体の上に印刷するときには、インク液滴３９が少なくとも８個のノズルから受像媒体の一部３００の上に噴射される。印刷済みビットマップを図３Ｂに示す。便宜上、受像媒体上のインク液滴３９を、重なり合わない無地によって図式的に表している。しかしながら、実際には、受像媒体の上に噴射される隣接するインク液滴は、互いに部分的に重なり合い得る。

欠陥ノズルの検出後、欠陥ノズルによって印刷される予定であった行が、印刷ヘッドコントローラによって特定される。例えば、ビットマップ２５の第３の行３３が欠陥ノズルによって印刷される予定であった。第３の行３３の画素を受像媒体の上に印刷し得ない。ビットマップが更なる画像処理ステップを用いずに印刷されるならば、受像媒体の上に印刷されるビットマップは、図３Ｃに示すように現れる。白線３００が印刷後のビットマップ中に現れる。欠陥ノズルは他のノズルによって補償されるのが普通である。白線３３０の影響を低減させるために、例えば、第２の行３２及び第４の行３４の画素にアドレス付けされる欠陥ノズルの隣接するノズルが、補償インク液滴を噴射し得る。欠陥ノズルによって並びに補償ノズルによって印刷されることが予定されるインク液滴が、カモフラージュ領域を被覆する。他のノズルによって印刷されることが予定されるインク液滴が、カモフラージュ領域３４０の外側の二部の非カモフラージュ領域３５０を被覆する。

余分の補償インク液滴を噴射するために、第２の行３２中の画素及び／又は第４の行３４中の画素の値は、値０から、０よりも大きい整数値、この場合には、１の値に転化されなければならない。しかしながら、第２の行３２及び第４の行３４には値０を有する画素３０がないので、これは可能ではない。その上、無地３０中には値０を有する画素３０が全くないので、他の非欠陥ノズル３１，３２，３４，３５，３６，３７，３８によって印刷されるべき任意の他の画素３０に値１を付与することによる余分のインク液滴によって欠陥ノズルを補償し得ない。全ての画素３０は既に値１を有するので、ビットマップ２５の画素３０の値のいずれかを採用することによっては、余分のインク液滴を生成し得ない。

特に、各画素が印刷素子によって一回だけアドレス付けされるプロダクティブ印刷モード(productive printing mode)において印刷されるときには、欠陥印刷素子を他の印刷素子によって補償し得ない。

欠陥印刷素子によって引き起こされる高被覆率領域中の画像欠陥をカモフラージュする方法を提供することが本発明の目的である。

本発明によれば、この目的は、割り当てられる印刷画素の中の欠陥印刷素子を検出した後、ｂ）画像の一部の各行内の画素の数をｘ画素だけ増大させ、各画素は値０を有し、その結果、画像の一部は、ｍにｎ＋ｘを掛けた画素をもたらすステップと、ｃ）ステップｂ）において画像の一部に加えられる各画素に印刷素子を割り当てるステップと、ｄ）欠陥印刷素子の補償印刷素子が割り当てられ且つ値０を有する画素を特定するステップと、ｅ）少なくとも１つの特定される画素の値を０よりも大きい整数値に変更するステップと、ｆ）主走査方向における第１のプリンタ解像度に（ｎ＋ｘ）／ｎと等しい因数を掛けることによって、主走査方向における第１のプリンタ解像度を主走査方向における第２のプリンタ解像度に増大させるステップと、ｇ）主走査方向における第２のプリンタ解像度に従って並びに画像の一部の画素の値に従って、画像の一部を受像媒体の上に印刷するステップとを含む、上述の種類の方法によって達成される。

本発明は、基本的に、画素の追加が、マーキング材料液滴を噴射し得る受像媒体上の余分な位置をもたらす、という着想に基づく。欠陥印刷素子の場合、これらの余分な位置は、追加的なマーキング材料液滴を噴射するために使用される。しかしながら、ビットマップに画素を追加することによって、ビットマップの大きさ（サイズ）はより大きくなる。追加されるべき画素の数は、マーキング材料の種類と、欠陥印刷素子の故に欠落しているマーキング材料の数とに依存する。どの印刷素子にも欠陥のないときの印刷画像と実質的に等しい大きさ（サイズ）である受像媒体上の印刷画像を得るために、プリンタ解像度が増大させられる。印刷ヘッドを搭載するキャリッジの主走査方向における速度、印刷ヘッドの印刷素子からのマーキング材料液滴の噴射頻度、又はそれらの両方のような、印刷パラメータを変更することによって、プリンタ解像度を増大させ得る。

画像を印刷する前にこれらの更なるステップを適用することによって、今や、無地領域のような高被覆率領域においてさえも、値０を備える画素がある。値０を備えるこれらの画素は、マーキング材料によって覆われない受像媒体上の位置に関連する。欠陥印刷素子がある場合、欠陥印刷素子から噴射されるはずであったマーキング材料液滴で覆われるはずであった位置をカモフラージュするために、これらの位置は、非欠陥印刷素子から余分のマーキング材料液滴を噴射するのに利用可能である。受像媒体上の特定の位置に欠陥印刷素子によって印刷されたであろう各画素のために、欠陥印刷素子以外の補償印刷素子がその特定の位置の近隣にマーキング材料液滴を噴射するような方法において、画像の元々の画素の中に余分な画素を追加するステップを遂行し得る。

画像は、画素列及び画素行内に画素位置を含むのが普通である。画像解像度は、一組の２つの正の整数で定められ、第１の数は、長さ単位当たりの画素行の数（副走査方向における高さ）であり、第２の数は、同じ長さ単位当たりの画素列の数（主走査方向における幅）であり、例えば、３００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉとして定められる。

欠陥ノズルの検出後、初期的には空白のままである画像内の複数の画素が追加される。これらの追加画素は、印刷素子に欠陥がある場合に使用される。特に画像の高被覆領域において、これらの画素は、欠陥印刷素子に起因するアーチファクトを緩和するために、欠陥印刷素子の補償印刷素子からのマーキング材料をその上に噴射するために常に利用可能である。

受像媒体上に同じ寸法の印刷画像を得るために、余分な画素を画像に追加する前後に、プリンタ解像度は増大させられなければならない。そうすることによって、余分な画素の追加に起因する、例えば、光学密度の印刷品質損失が最小限化され、或いは、十分に補償されさえする。

主走査方向における印刷ヘッドの速度の増大によって、或いは、印刷ヘッドの印刷素子からのマーキング材料の噴射頻度の増大によって、プリンタ解像度の増大を実現し得る。

本発明によれば、主走査方向における画像の印刷解像度は、主走査方向における画像の行内の画素の元々の数に主走査方向における追加画素の数及び主走査方向における画像の行内の画素の元々の数を加えた数の除数と等しい因数で増大させられる。そのような因数を使用するのは有利である。何故ならば、画像の光学密度の減少に起因する画像品質の損失は、プリンタ解像度の増大によって十分に補償されるからである。例えば、元々の画像において、無地のような完全被覆領域が望ましく、余分な画素の追加が９０％の被覆率をもたらすとき、プリンタ解像度の増大は、約１１％［１／０．９］であり得る。

補償印刷素子によって印刷されるべき画素の値を０よりも大きい整数値に変更することによって、余分のマーキング材料が欠陥印刷素子に起因する欠落液滴の近隣に噴射される。欠落液滴の故に元々空白のままである空間は、余分のマーキング材料によって合体される。適用されるべきマーキング材料は、ホットメルトインク、相変化インク、ＵＶ硬化可能インク、水性インク、油性インク、又はトナーであり得る。原理的には、カモフラージュされるべき領域のために、そのような合体効果を有するあらゆるマーキング材料を使用し得るので、余分の液滴の噴射後、１０〜１５マイクロメートルの範囲内の最大幅を有する非被覆領域が残る。副走査方向におけるプリンタ解像度並びに主走査方向におけるプリンタ解像度は、合体効果に影響を及ぼし得る。

本発明のある実施態様によれば、追加されるべきｘ画素の数は、中間［１００／９５，３／２］から因数（ｎ＋ｘ）／ｎを選択することによって決定される。実験が明らかにしたことは、この中間から選択される因数が、印刷画像内の高被覆率領域における欠陥印刷素子の所望のカモフラージュをもたらすことである。

本発明のある実施態様によれば、当該方法は、印刷ヘッドを有するプリンタによって遂行され、プリンタは、画像を多数の帯において印刷し、画像の一部は、正確に１つの帯内に印刷される。これは有利である。何故ならば、欠陥印刷素子が帯毎に決定されるからである。第１の帯と第２の帯との間に回復作業を遂行し得た後、第１の帯内の欠陥印刷素子は、第２の帯内では最早欠陥印刷素子でないかもしれない。これはプリンタの全体的な生産性を向上する。

本発明のある実施態様によれば、当該方法は、第１の割合を決定するステップを含むことで、欠陥印刷素子の検出後、０よりも大きい整数値を有する画像の一部の画素の数が、画像の一部の画素の総数の第１の決定される割合よりも大きい場合にのみ、ステップｂ）乃至ｇ）が遂行され、さもなければ、第１のプリンタ解像度で画像の一部を印刷するステップが遂行される。

これは有利である。何故ならば、低被覆率領域では当該方法を遂行する必要がないからである。何故ならば、そのような低被覆率領域では、欠陥印刷素子の補償ノズルによってアドレス付けされる値０を有する画素の数は、欠陥印刷素子に起因するアーチファクトを取り繕うのに十分な程に大きいからである。

ある更なる実施態様によれば、第１の割合は、６６％〜９０％の範囲から決定される。実験が明らかにしたのは、この範囲から第１の割合を決定することによる欠陥印刷素子の場合における印刷品質の十分な改良である。

本発明のある実施態様によれば、当該方法は、第２の割合を決定するステップを含むことで、欠陥印刷素子の検出後、欠陥印刷素子によって印刷されることが予定され且つ欠陥印刷素子の補償印刷素子によって補償されない画像の一部の画素の数が、欠陥印刷素子によって印刷されることが予定される画像の一部の画素の数の第２の決定される割合よりも大きい場合にのみ、ステップｂ）乃至ｇ）が遂行され、さもなければ、第１のプリンタ解像度で画像の一部を印刷するステップが遂行される。

第２の割合は、［１％，５％］の範囲から決定されるのが好ましい。当該方法を適用する前に、欠陥印刷素子によって印刷されることが予定される画素のどれぐらいを補償し得ないかを確認する。この数が第２の決定される割合よりも大きいならば、ステップｂ）乃至ｇ）が適用される。これはより高い生産性をもたらす。

本発明のある実施態様によれば、画素の数を増大させるステップは、均等な分配による。追加画素の均等な分配によって、画像の各画素の近隣には常に追加画素がある。画像のそのような画素を印刷し得ないならば、その近隣の追加画素によってそれを補償し得る。画像中に画素を無作為に追加することによって、追加画素のそのような均等な分配を実現し得る。余分な画素を追加する画像中の場所を決定するために、プリンタのプロセッサユニットの一部としての乱数生成器を使用し得る。

本発明のある実施態様によれば、画素の数を増大させる方法ステップは、主走査方向において印刷されるべき所定の数の画素を法とするモジュロ分配による。これは有利である。何故ならば、それは、プリンタの画像プロセッサユニットによって、余分な画素の追加を容易に計算可能にするからである。それは元々の画像の画素の中での余分な画素の均等な分配ももたらす。

本発明のある実施態様によれば、画素の数を増大させる方法ステップは、グレースケール画像の場合には、ハーフトーンステップを介して達成される。第１のステップでは、余分な画素を追加するために、グレースケール画像を拡大し、その値を元々の画像の画素の値の補間(interpolation)によって決定する。第２のステップでは、１００％よりも低い被覆割合を設定する。第３のステップでは、設定される被覆割合に従って、あらゆる画素の値を、例えば、線形に縮小する。値を縮小した後、画素に対して（多レベル）ハーフトーンステップを適用する。ハーフトーンステップは、値０を備える画素を創成する。これらの画素を本発明に従って意図されるような補償のために使用し得る。

本発明のある実施態様によれば、画素の数の増大させる方法ステップは、各画素を複数の副画素に分割することによって達成される。副画素充填は、各画素を複数の画素に分割し、それらの各々にビットマップに従ったビットマップ情報を充填し得る。例えば、３００×３０００ｄｐｉのビットマップを３００×２４００ｄｐｉのビットマップに変換し得る。元々の画素の各々は、８個の副画素に分割される。バイナリビットマップの場合、８個の副画素の各々は、元々の画素の値と同じ値を得る。しかしながら、値０を備える余分な副画素を得るために、８よりも小さな数の副画素が元々の画素の値を得てもよい。例えば、元々の画素が値１を有し、その画素が８個の副画素に分割されるならば、これらの８個の副画素から、７個の副画素が値１を得て、８個の副画素のうちの１個が値０を得てもよい。高被覆領域を含むビットマップにおける本発明に従った補償プロセスのために、値０を有するこの１個の副画素を使用し得る。副画素化の上記ステップも、有利なステップである。何故ならば、プリンタの画像プロセッサユニットが、複数の副画素への元々のビットマップの各画素の分割を容易に計算し得るからである。それはビットマップ内の隣接する画素の値の補間に起因する印刷アーチファクトも防止する。グレースケールビットマップの場合には、あるレベルを有するよう、各画素を多レベルにハーフトーン化し得る。値１を得る副画素の数は、ハーフトーン化された画素のレベルに対応する。複数帯におけるインクジェットプリンタの場合には、副画素の数は、補償を必要としないそれらの帯内の１つ又は２よりも多くの帯ではなく、補償を必要とするそれらの帯内の１つ又は２よりも多くの帯であり得る。

本発明のある実施態様によれば、主走査方向におけるプリンタ解像度は、副走査方向におけるプリンタ解像度の倍数である。これは有利である。何故ならば、元々の画素毎の複数の副画素の数を容易に選択し得るからである。副画素の数は、例えば、主走査方向におけるプリンタ解像度と副走査方向におけるプリンタ解像度との商として選択される。

本発明は、プロセッサユニットと、印刷エンジンとを含み、プロセッサユニットは、本発明に従った本方法の前述の実施態様のうちのいずれか１つに従った本方法のステップａ）乃至ｆ）を遂行するよう構成され、印刷エンジンは、本発明に従った本方法の前述の先行実施態様のうちのいずれか１つに従った本方法のステップｇ）を遂行するよう構成される。

プリンタのある実施態様によれば、プリンタは、前述の実施態様のうちのいずれか１つに従った本方法のステップａ）乃至ｆ）を遂行するよう構成される画像プロセッサユニットを含む。

本発明は、本発明に従った前述の実施態様のうちのいずれか１つの本方法を実行するために、上述のプリンタ実施態様のうちのいずれか１つに従ったプリンタを使用可能にするコンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラムも開示する。

本発明の好適実施態様を図面と共に説明する。

本発明を提供可能なインクジェットプリンタを示す概略図である。 本発明に従った方法を示すフロー図である。 印刷されるべき画像のビットマップを示す概略図である。 インク液滴を用いて受像媒体上に印刷される図３Ａに示すビットマップを示す概略図である。 受像媒体上に印刷されたビットマップを示す概略図である。 追加的な画素を備える図３Ａのビットマップを示す概略図である。 変更後の画素値を備える図４Ａのビットマップを示す概略図である。 受像媒体上に印刷された図４Ｂのビットマップを示す概略図である。 追加的な画素を備える図３Ａのビットマップを示す概略図である。 変更後の画素値を備える図５Ａのビットマップを示す概略図である。 受像媒体上に印刷された図５Ｂのビットマップを示す概略図である。 ビットマップの画素への副画素充填の適用を示す説明図である。

印刷素子としてのノズルを備える印刷ヘッドを含むプリンタとしてのインクジェットプリンタを実施例中に利用することによって実施態様を説明するが、これらの選択肢に限定されない。原理上、上述の適切なマーキング材料のいずれかを使用する任意の他のプリンタが、本発明の実施態様に従った方法を使用し得る。

図１に示すように、インクジェットプリンタは、プラテン１０を含み、プラテン１０は、記録紙１２を副走査方向（矢印Ａ）において印刷ヘッドユニット１４を越えて輸送する働きをする。印刷ヘッドユニット１４は、キャリッジ１６の上に取り付けられ、キャリッジ１６は、ガイドレール１８の上で案内され、記録紙１２に対して主走査方向（矢印Ｂ）において前後に移動可能である。図示の実施例において、印刷ヘッドユニット１４は、４つの印刷ヘッド２０を含み、各印刷ヘッドは、シアン、マジェンタ、イエロー、及びブラックの基本色の各々のためにある。各印刷ヘッドは、副走査方向に延びる直線配列のノズル２２を有する。インク液滴を記録紙１２の上に噴射し、それによって、記録紙１２の上に画素を印刷するよう、印刷ヘッド２０のノズル２２を個別に励磁し得る。キャリッジ１６が記録紙１２の幅に亘って方向Ｂにおいて移動させられるとき、画像(image)の帯(swath)を印刷し得る。帯の画素線の数は、各印刷ヘッドのノズル２２の数に対応する。キャリッジ１６が１回の通過を完了すると、次の帯を印刷し得るよう、記録紙１２は帯の幅だけ前進させられる。

印刷ヘッド２０は、高速画像処理可能な画像プロセッサ２６からマルチレベル画素マトリックスの形態の印刷データを受け取る印刷ヘッドコントローラ２４によって制御される。画像プロセッサ２６をプリンタ内に或いは遠隔装置、例えば、ホストコンピュータ内の印刷ドライバ中に組み込み得る。印刷ヘッドコントローラ２４及び画像プロセッサ２６は、以下に詳細に記載する方法において印刷データを処理する。その議論は、ブラック色の印刷に焦点を合わせるが、他の色における印刷にも等しく有効である。

図２は、本発明に従った方法のある実施態様のフロー図である。その方法のステップＳ２１０乃至Ｓ２９０を以下に説明する。

典型的には、画素、例えば、３００×３００ｄｐｉのビットマップの画像が印刷されることが予定され、そのビットマップは、高被覆率部分を含む。便宜上の理由のために、図３Ａに示す８×８画素の無地(solid)である高被覆率画像２５を開始地点として、本発明に従った方法を説明する。図１中のプリンタによって印刷可能であり且つ高被覆率部分を含む如何なるビットマップに対しても本方法を適用し得る。１の値を有するその画像のその部分の画素の数が、その画像のその部分の画素の総数の所定の割合よりも多いならば、本発明に従った方法は優れた結果をもたらし、その割合は［６６％，９０％］の範囲内で決定される。図３Ａの無地において、１の値を有する画素の数は１００％である。

図１のプリンタの画像プロセッサ２６内で画像２５を創成し或いは画像プロセッサ２６に画像２５を供給し得る。画像２５の各画素３０は印刷されることが予定され、従って、１の値を有する。この無地を図１に示すような印刷ヘッドを有するプリンタによって印刷し得る。主走査方向及び副走査方向において３００ｄｐｉのプリンタ解像度を備えるプリンタで画像を印刷することを予定し得る。

第１のステップＳ２１０において、印刷ヘッドコントローラ２４又は画像プロセッサ２６は、画像２５の各画素にノズルを割り当てる。例えば、図１に示すようなノズル２２のうちの異なるノズルによって無地の各行３１乃至３８を印刷することを予定し得る。

第１の決定ステップＳ２２０において、ビットマップを印刷する前にビットマップを改良することが必要か否かを確認する。第１の確認は、欠陥ノズルの存在である。任意的に、第２の確認は、欠陥ノズルが、１００％の被覆率を備える無地２５のような、高被覆率領域を印刷するか否かである。任意的に、第３の確認は、欠陥印刷素子によって印刷されることが予定され且つ欠陥印刷素子の補償印刷素子によって補償されない画像２５の画素の数が、欠陥印刷素子によって印刷されることが予定される画像２５の画素の数の決定された割合よりも多いか否かである。決定された割合を［１％，５％］の範囲から選択し得る。欠陥印刷素子によって印刷されることが予定される画像２５の８個の画素の数を欠陥印刷素子の補償印刷素子によって補償し得ない。よって、欠陥印刷素子によって印刷されることが予定される画像２５の画素の数の１００％の割合は、５％よりもずっと大きい。

第１の決定ステップ２２０における確認が否定的であるならば、ビットマップの改良は不要であり、元の無地を印刷するステップＳ２９０を、何らの改良をも伴わずに、当初予定した３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉのプリンタ解像度によって実行し得る。

第１の決定ステップＳ２２０における確認が肯定的であるならば、本方法は次のステップＳ２３０に進む。例えば、欠陥ノズルによって画像２５の第３の行３３を印刷することが予定された。第３の行３３の画素を受像媒体の上に印刷し得ない。何らの更なる画像処理ステップをも伴わずに、ビットマップを印刷可能であり、図３Ｃに示すように、受像媒体の上に印刷されたビットマップが現れる。

本発明の方法に従った次のステップＳ２３０において、８×８画素の無地に画素を追加する。例えば、値０を有する４個の余分な画素を８×８画素の各行に追加する。これらの余分な画素を追加する幾つかの方法がある。１つの可能な追加は、図４Ａに示すようなモジュロ分配に従った追加である。第１の画素４１１、第２の画素４１２、第３の画素４１３、及び第４の画素４１４をビットマップの第１の行４１に追加する。値０を有する４個の画素を各行４１乃至４８内に追加する。各行に４個の画素を追加したので、追加した画素の総数は３２である。図４Ａにおいて、追加した画素はビットマップの４個の列を形成する。しかしながら、隣接する行に追加される画素が同じ列にないような方法において、各行に画素を追加し得る。行毎の追加画素の数が同じである限り、画素を無作為にさえ追加し得る。ビットマップは、８行及び１２列のラスタを今や含む。このステップＳ２３０において修正される画像２５の行の１２個の画素の数と、元々の画像２５の行の８個の画素の数との商は、３／２と等しい。実験は追加画素に関して良好な結果を示した。そのような商は［１００／９５，３／２］の範囲内にある。

次のステップＳ２４０では、前のステップにおいてビットマップに追加された各画素にノズルを割り当てる。ある実施態様において、ある行内の追加画素にアドレス付けされるノズルは、同じ行の元々の画素にアドレス付けされるノズルである。例えば、第１の画素４１１、第２の画素４１２、第３の画素４１３、及び第４の画素４１４にアドレス付けされるノズルは、ビットマップの第１の行４１内の残余の画素を印刷する予定のノズルと同じである。

次のステップＳ２５０では、余分の所望のインク液滴の数ｙを決定する。これらの余分なインク液滴は、欠陥ノズルからの欠落インク液滴を補償することが予定される。余分のインク液滴の上記の数は、最大でも、欠落インク液滴の数と等しくあり得る。実験によって判明した前述の範囲［１００／９５，３／２］を考慮に入れるとき、図３Ｃ中の白線３３０をカモフラージュするという目標を達成するために、その数はより少なくてもよい。

次のステップＳ２６０では、欠陥ノズルの補償ノズルを割り当てる画素を特定する。ある実施態様では、欠陥ノズルによって印刷されたであろう画素を含む第３の行４３の隣接する行４２，４４を印刷する予定であるノズルを、欠陥ノズルを補償し得るノズルとして特定し得る。

第１の決定ステップＳ２６５では、その画素が値０を有するか否かを確認する。もしそうであるならば、本方法は次のステップＳ２７０に進む。ビットマップの各行には値０を有する少なくとも１つの追加画素があるのに留意のこと。従って、補償ノズルが割り当てられる値０を有する画素を見出すことは常に可能である。これらの隣接する行４２，４４内の値０を有する画素は、各隣接する行４２，４４内の４個の追加画素である。画素、例えば、欠陥ノズルの左の及び欠陥ノズルの右の隣接する行内の４個の画素を欠陥ノズルの隣接する列内で探す。

次のステップＳ２７０では、画素の値０を値１に変更する。

第２の決定ステップＳ２７５では、変更した値の数が所望のインク液滴の数よりも少ないか否か、並びに、選択し残した画素があるか否かを確認する。もしそうでないならば、他の画素は探索されず、本方法は次のステップＳ２８０に進む。もしそうであるならば、本方法は、欠陥ノズルの補償ノズルを割り当てる次の画素を特定するステップ２６０に戻る。

欠陥ノズルのための十分な補償を得るために、特定した全ての画素の値を値１に変更し得る。図４Ｂでは、８個の画素の値が０から１に変更され、それらの画素は、図４Ｂに示すビットマップ内で丸く囲まれている。

次のステップＳ２８０では、（８＋４）／８と等しい増倍率を用いて、追加画素の数に従って、主走査方向における選択プリンタ解像度の値を変更する。その増倍率は、１．５と等しい（８＋４）／８になる。よって、主走査方向におけるプリンタ解像度は、４５０ｄｐｉと等しい（３００×１．５）ｄｐｉになる。多数の画素がビットマップの各行に追加されるので、欠陥ノズルの各々が少なくとも１つの非欠陥補償ノズルを有するならば、本発明は１つよりも多くの欠陥ノズルの場合にも適用可能である。欠陥ノズルによって印刷することを予定する行の欠落インク液滴の最大によって、行毎の追加画素の数を決定し得る。その値を０から１に変更する余分な画素の数を変更することによって、所望のインク液滴の数ｙは欠陥ノズルの行毎に異なり得る。

最終ステップＳ２９０では、主走査方向における４５０ｄｐｉの増大したプリンタ解像度に従って、並びに、図４Ｂに示すビットマップ中の画素の値に従って、図４Ｂに従ったビットマップを受像媒体の上に印刷し得る。印刷済みビットマップを図４Ｃに示す。主走査方向における４５０ｄｐｉの増大したプリンタ解像度を適用することによって、余分な画素を追加した後の印刷済みビットマップの大きさは、初期的に選択された余分な画素の追加のない主走査方向における３００ｄｐｉの古いプリンタ解像度で印刷したときと同じビットマップの大きさである。

少なくとも１つの追加的な画素が値１を得るので、欠陥ノズルからの欠落インク液滴は、ある程度において補償される。値１を得る追加的な画素が多ければ多いほど、ビットマップをその上に印刷する受像媒体の領域と同じ領域により多くの補償インク液滴が噴射される。

主走査方向におけるプリンタ解像度の増大の故に、全ての画素が主走査方向において互いに近接し合って印刷されるので、元々のビットマップ２５が上述の補償ステップを伴わずに印刷されたならば、図３Ｃに示すように有意に存在した白線４３０は、欠陥ノズルの隣接するノズルによって噴射されるより多数のインク液滴によって殆ど合体させられる。カモフラージュしない二部領域４５０内のインク液滴の数は、図３Ｃ中のカモフラージュしない二部領域３５０と比べて同じまま、即ち、５×８インク液滴のままである。カモフラージュ領域４４０内の２４個のインク液滴の数も、印刷ヘッド内に欠陥ノズルが存在しないならば、カモフラージュ領域内に噴射される予定の２４個のインク液滴の数と比べて同じままである。これは、欠陥ノズルを伴う印刷済みビットマップのインク液滴の数が、欠陥ノズルのない場合における印刷済みビットマップのインク液滴の数と等しいことを意味する。換言すれば、面積単位当たりのインク液滴の数として定められる印刷済みビットマップの被覆率は、欠陥ノズルのない場合における印刷済みビットマップの被覆率と等しい。

理論的には、シングルパスモードにおける欠陥ノズルの行内の欠落印刷済み画素を十分に補償するために、補償ノズルによって印刷されるべき追加画素の量は、欠陥ノズルの故に印刷されない画素の数と同じでなければならない。例えば、補償ノズルの各行において、その値が値１に変更される追加画素の数は、補償ノズルの数によって除算されるビットマップの行内の画素の元々の数と同じでなければならない。

インターリーブモード（そこでは、例えば、ある行内の奇数画素がその行内の偶数画素と異なるノズルによって印刷される）において欠陥ノズルを十分に補償するために、印刷されることが予定される追加画素の数は、ある行内の画素の数の半分であり得る。補償ノズルによって印刷される行の数によって、印刷されることが予定される追加画素の数を除算するならば、行毎の追加画素の数が得られる。例えば、欠陥ノズルの２つの隣接する補償ノズルの場合、行毎の追加画素の数は、そのビットマップ内の行の画素の元々の数の４分の１である。

一般的には、ｎ−マルチ−インターリーブモード（そこでは、各行は、２つの他のノズルによって補償し得る欠陥ノズルによって印刷されることが予定される）において、行当たりの追加画素の数は、ある行内の元々の画素の数の１／２（ｎ）部であり得る。

しかしながら、実際には、隣接する行内の隣接するノズルによって噴射されるインク液滴の数の増大による欠陥ノズルによって印刷されることが予定される行の合体化のプロセスの故に、追加画素の数は、上述の量よりも有意に少なくあり得る。研究が明らかにしたことは、ホットメルトインクを用いるインクジェットプリンタのために、ビットマップのある行内の画素の元々の量の１／６〜１／３の間の範囲から選択される追加画素の量が、シングルパスモードにおいて欠陥ノズルをカモフラージュするために優れた結果をもたらすことである。ダブルパスモードにおいて、良好なカモフラージュ結果のための上記範囲は、１／１２〜１／６の間である。

図５Ａ乃至５Ｃは、本方法のある実施態様を示しており、そこでは、画素がビットマップの元々の行内の画素の数の除数を法として追加される。各行において、余分な画素は、その行内の４画素を法とする。例えば、第１の行５１では、第１の画素５１１が、元々の行内の４個の画素の後に左から追加され、第２の画素５１２が、元々の行内の８個の画素の後に左から追加される。このようにして、各行のために実行可能な補償可能性は同じである。図５Ｂでは、欠陥行に隣接する行内の４個の追加画素の値は、図５Ｂに示すビットマップ内の丸い囲みによって表示する値１に転化される。印刷済みビットマップを図５Ｃに示す。カモフラージュ領域５４０は、補償ノズルによって噴射されるカモフラージュ領域５４０内の余分のインク液滴によって合体される白線５３０を含む。カモフラージュしない二部領域５５０内のインク液滴の数は、図３Ｃ中のカモフラージュしない二部領域３５０におけるインク液滴の数と同じである。補償ノズルによって噴射される余分のインク液滴の数は４個であるのに対し、欠陥ノズルの故に欠落するインク液滴の数は８個であるのに留意のこと。余分のインク液滴の数は欠落するインク液滴の数の半分に過ぎないという事実にも拘わらず、白線５３０に隣接する余分のインク液滴による白線５３０の合体化の故に、本方法のカモフラージュ効果が当て嵌まる。

各行のために、その行内の異なる場所に余分の画素を追加し得る。画素はビットマップの元々の行内の画素の数の除数を法として追加されるので、異なる行内の元々のビットマップ内の異なる列で余分の画素の第１の追加を選択するとき、行毎の追加画素の量は常に同じである。そうすることによって、特にビットマップを印刷するのにプリントヘッドの幾つかの帯が必要であるときに、滑らかな補償が達成される。最大でサイズＡ０のフォーマットまでビットマップを印刷することが予定されるので、これが該当するのが普通である。

本発明の方法に従った他の実施態様において、余分な画素の追加は、複数の画素を各画素に追加することによって実行される。他の観点からすれば、各画素が複数の副画素に分割されることとしてこれを説明し得る。この複数の副画素から、比較的大きな部分が元々の画素と同じ値を得るかもしれないが、比較的小さな部分が値０を得るかもしれない。例えば、複数の副画素は、ビットマップの元々の画素の各々のための１０個の副画素であり得る。その複数から、比較的小さな部分は、例えば、１又は２個の副画素であり得る。比較的小さな部分における副画素は値０を有し、それらを上述のような補償目的のために使用し得る。

本発明に従った副画素を使用するある実施態様を図６において説明する。プリンタは、２つの印刷ヘッドを含み、各印刷ヘッドは、副走査方向においてノズルの列を有する。副走査方向にノズルの少なくとも２つの列を備える１つの印刷ヘッドを含むプリンタにもこの説明を適用し得る。３００×３００ｄｐｉのプリンタ解像度で、図６中に円によって示す８個のインク液滴を噴射することによって、シングルパスモードにおいて各画素６１を印刷することが予定される。欠陥ノズルをカモフラージュするために、余分のインク液滴が利用可能でなければならない。余分のインク液滴の利用可能性は、２つの印刷ヘッドを取り付けるキャリッジの速度を減少させることによって達成される。各画素を１０個の副画素に分割することによって、プリンタ解像度は増大させられる。通常の条件の下では、（図６中に明るい円によって示す）これらの１０個の副画素の８個だけを使用する。ノズルが故障する瞬間に、欠陥ノズルに起因するインク不足を補償するために、元々の画素毎に図６中により暗い円によって示す２つの追加的な副画素を使用し得る。これは無地を印刷するときに特に有用である。２つのノズル（各印刷ヘッドの１つのノズル）を用いてビットマップの各行を印刷し得る。例えば、第１の印刷ヘッドによって各行内の奇数画素が印刷されるのに対し、第２の印刷ヘッドによって各行内の偶数画素が印刷される。これは、インク液滴が第１の印刷ヘッドのノズルによって噴射させられる場合にはインク液滴内の数字１によって、インク液滴が第２の印刷ヘッドのノズルによって噴射させられる場合にはインク液滴内の数字２によって、図６中に示されている。図６中のインク液滴の第２の行６２では、第１の印刷ヘッドからのノズルに欠陥があるのが明らかである。その結果は、その行の画素の最大５０％が印刷されないことである。これは印刷済みビットマップ内により明るい線を引き起こす。元々の画素毎の２つの余分な画素は、欠陥ノズルによって印刷されるべき欠落画素を完全に補償する可能性を与える。各画素６１は、１０個の副画素を有し、それらのうちの（より暗く着色された）２個の副画素は、補償のために取り残されている。１個の欠陥ノズルの場合には、欠陥ノズルに起因する画素６１の４個の欠落インク液滴を補償するために、図６中に楕円で取り囲んだ５個の追加的なインク液滴が利用可能である。

同様に、そのビットマップの元々の画素の各々を９個の副画素に分割可能であり、それらのうちの１個の副画素がノズル故障補償のために取り残される。

欠陥ノズルを補償するときに使用される取り残し画素の値は、１に設定される。

追加画素の数に依存する像倍率を用いて、プリンタのプリンタ解像度は主走査方向において増大させられる。図６によって説明する実施態様において、プリンタは、画素毎に８個のインク液滴を印刷する。元々のビットマップが３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉのプリンタ解像度で印刷されることが予定されるならば、結果としてのプリンタ解像度は３００×２４００ｄｐｉである。元々の画素の各画素を８個の副画素の代わりに１０個の副画素に分割することによって、プリンタ解像度は３００×２４００×（１０／８）ｄｐｉ＝３００×３０００ｄｐｉになる。ビットマップは、余分な副画素の変更された値を含むビットマップの副画素の値に従って、並びに、主走査方向において増大された３０００ｄｐｉのプリンタ解像度に従って、受像媒体の上に印刷される。このようにして、欠陥ノズルは十分に補償される。高被覆率領域は、無地さえも、１００％補償される。プリンタはシングルパスモードにおいて印刷するので、主走査方向におけるプリンタ解像度の増大は、約２０％の生産性損失に至る。しかしながら、プリンタが（補償が第２の通過においてノズルを補償することによって行われる）ツーパスモード(two-pass mode)において印刷することが必要なとき、２０％の生産性損失は、５０％の生産性損失よりも一層良い。

その上、シングルパスモードにおいてのみ作動し得るプリンタのために、第２の通過における補償は不可能である。何故ならば、第２の通過はなく、本発明に従った方法は卓越的に適用可能だからである。

他の実施態様において、８個のインク液滴によって受像媒体の上に印刷されるべきビットマップの元々の画素の各々は、９個の副画素に分割され、それらのうちの１個の副画素は、前の実施態様に従ったノズル故障補償のために取り残される。主走査方向におけるプリンタ解像度は、２４００×（９／８）＝２７００ｄｐｉになる。

Claims (14)

1. 印刷素子を備える少なくとも１つの印刷ヘッドを含むプリンタによって受像媒体の上に画像を印刷する方法であって、
   各印刷素子は、少なくとも１つの補償印刷素子に関連付けられ、前記画像は、ｎ画素の行とｍ画素の列とのラスタを含み、各画素は、値０又は０よりも大きい整数値を有し、前記行は、主走査方向において第１のプリンタ解像度で印刷されることが予定され、
   当該方法は、
   ａ）前記画像の一部の各画素に印刷素子を割り当てるステップを含み、前記一部は、前記画像の複数の行で構成され、
   当該方法は、
   前記割り当てられる印刷画素の中の欠陥印刷素子を検出した後、
   ｂ）前記画像の前記一部の各行内の画素の数をｘ画素だけ増大させ、各画素は、値０を有し、その結果、前記画像の前記一部は、ｍにｎ＋ｘを掛けた画素をもたらすステップと、
   ｃ）前記ステップｂ）において前記画像の前記一部に加えられる各画素に印刷素子を割り当てるステップと、
   ｄ）前記欠陥印刷素子の補償印刷素子が割り当てられ且つ値０を有する画素を特定するステップと、
   ｅ）前記ステップｄ）において特定される少なくとも１つの画素の前記値を０よりも大きい整数値に変更するステップと、
   ｆ）前記主走査方向における前記第１のプリンタ解像度に（ｎ＋ｘ）／ｎと等しい因数を掛けることによって、前記主走査方向における前記第１のプリンタ解像度を前記主走査方向における第２のプリンタ解像度に増大させるステップと、
   ｇ）前記主走査方向における前記第２のプリンタ解像度に従って並びに前記画像の前記一部の前記画素の前記値に従って、前記画像の前記一部を前記受像媒体の上に印刷するステップとを含む、
   方法。
2. 前記追加されるべきｘ画素の数は、１００／９５〜３／２の中から前記因数（ｎ＋ｘ）／ｎを選択することによって決定される、請求項１に記載の方法。
3. 当該方法は、印刷ヘッドを有するプリンタによって遂行され、前記プリンタは、前記画像を多数の帯において印刷し、前記画像の一部は、正確に１つの帯内に印刷される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 当該方法は、第１の割合を決定するステップを含むことで、前記欠陥印刷素子の検出後、０よりも大きい整数値を有する前記画像の前記一部の画素の数が、前記画像の前記一部の前記画素の総数の前記第１の決定される割合よりも大きい場合にのみ、前記ステップｂ）乃至ｇ）が遂行され、さもなければ、前記第１のプリンタ解像度で前記画像の前記一部を印刷するステップが遂行される、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記第１の割合は、６６％〜９０％の範囲から決定される、請求項４に記載の方法。
6. 当該方法は、第２の割合を決定するステップを含むことで、前記欠陥印刷素子の検出後、前記欠陥印刷素子によって印刷されることが予定され且つ前記欠陥印刷素子の補償印刷素子によって補償されない前記画像の前記一部の前記画素の数が、前記欠陥印刷素子によって印刷されることが予定される前記画像の前記一部の前記画素の数の前記第２の決定される割合よりも大きい場合にのみ、前記ステップｂ）乃至ｇ）が遂行され、さもなければ、前記第１のプリンタ解像度で前記画像の前記一部を印刷するステップが遂行される、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第２の割合は、１％〜５％の範囲から決定される、請求項６に記載の方法。
8. 前記画素の数の増大は、均等な分配に従う、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の方法。
9. 前記画素の数の増大は、モジュロ分配に従う、請求項８に記載の方法。
10. 前記画素の数の増大は、無作為な分配に従う、請求項８に記載の方法。
11. 前記画素の数の増大は、各画素を複数の副画素に分割することによって達成される、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の方法。
12. プロセッサユニットと、
    印刷エンジンとを含み、
    前記プロセッサユニットは、請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に従う前記方法の前記ステップａ）乃至ｆ）を遂行するよう構成され、
    前記印刷エンジンは、請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に従う前記方法の前記ステップｇ）を遂行するよう構成される、
    プリンタ。
13. 前記プロセッサユニットは、請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に従う前記方法の前記ステップａ）乃至ｆ）を遂行するよう構成される画像プロセッサを含む、請求項１２に記載のプリンタ。
14. 請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の前記方法を実行するために請求項１２又は１３に記載のプリンタを使用可能にするコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
    

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