JP2007190861A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シャトルスキャン方式における主走査のつなぎ目に生じる濃度ムラを高精度に補正可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】シャトルスキャン方式のマルチパス印字において、記録媒体の搬送量誤差ΔＹ及びノズル間ピッチｈから主走査のつなぎ目における濃度変化量ｄ×ΔＹ（ｄは初期濃度）を求め、この濃度変化量をヘッド両端部の２つのノズルに分配する濃度補正量（−ｄ×ΔＹ）／２を求め、更に、この濃度補正量に基づいてヘッド両端部の２つのノズルに対応するγ値が補正される。この補正γ値は１−｛ΔＹ／（２×ｈ）｝で求められる。例えば、２回目の主走査１５２と、４回目の主走査１５４とのつなぎ目に生じる高濃度部１４２は、２回目の主走査における右端側の濃度と４回目の主走査における左端側のノズルに対応する濃度を補正することでマクロ的な濃度補正が実現される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、特にノズルから液体を吐出させてメディア上に画像等を形成する画像形成装置における画像形成技術に関する。

主走査方向にヘッドを走査してこの方向の印字を行いつつ、記録媒体とヘッドとを副走査方向（記録媒体搬送方向）に相対移動させて記録媒体上に画像を形成するシャトルスキャン型ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、記録媒体とヘッドとの相対移動量（搬送量）に誤差が存在すると、その搬送量周期の黒スジまたは白スジ（ムラ）が発生し、記録画像の品質を著しく損ねてしまう。

図１３には、上述した搬送量誤差ΔＹに起因する黒スジ３００が視認される例を示す。図１３に示す例は、搬送量Ｙが理想値からマイナスの誤差ΔＹを持っている場合であり、記録画像には副走査方向にΔＹの幅を持つ搬送量周期の濃度ムラ（黒スジ）３００（斜線ハッチで図示）が発生する。なお、搬送量Ｙはヘッド幅をＨとすると、Ｙ＝Ｈ／２−ΔＹで表される。ヘッド幅Ｈは、Ｈ＝ｈ（ノズル間ピッチ）×ｎ（ノズル数）で表され、１回の主走査で印字される領域の副走査方向の長さとほぼ一致する。

上述したヘッド幅Ｈ（図１３の例では、１０．８４ｍｍ）が理想値に対して誤差を持っている場合にも同様の濃度ムラが発生する。このような搬送量誤差ΔＹによる濃度ムラ３００を回避するためには、高分解能で高精度な搬送系を実現することが求められるが、該搬送系を構成する部品やその取り付けに非常に高い精度が求められ、コストアップを招いてしまう。また、搬送量誤差ΔＹを何らかの方法で測定した上で搬送系の制御（例えば、搬送モータのパルス数制御）によりこれを補正する方法もありえるが、最小搬送量（搬送分解能）以下の誤差は原理的に補正することができない。

本願出願人の実験によれば、搬送量誤差ΔＹによる濃度ムラ３００はその幅が２〜３μｍ程度でも人間の目には視認されてしまうので、良好な補正のためには搬送分解能（例えば、１パルスの搬送量）は１μｍ程度が要求される。このような高分解能の搬送系を備えるとコストアップを招いてしまう。

図１３では、記録紙１６が移動した状態をわかりやすく図示するために、記録紙１６が移動した状態を主走査方向にずらして図示されている。

特許文献１に記載された発明は、記録媒体搬送系の１ピッチ分の搬送量の偏差に関する搬送量偏差情報（搬送量情報）と、記録媒体の１ピッチ毎の印字エリアにおける両端部の印字ラスタラインに対応する対のノズルによる印字間隔に関する印字間隔情報と、が予め記憶され、記録ヘッドの走査のつなぎ目の部分に対応する出力γ（入力画像データに対する出力濃度の勾配を補償する定数）テーブルと、それ以外の部分に対応する出力γテーブルとは別テーブルとし、上記搬送量情報及び印字間隔情報を用いて、記録ヘッドの走査のつなぎ目部分に対応する出力γテーブルが適宜変更されるように構成されている。
特開２０００−３０１７０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明には出力γ処理（γ値）について具体的に開示されておらず、また、特許文献１に記載の発明では１０μｍごとの水準でγ値が決められているが、この分解能では十分な補正効果を得ることは難しい。

上記γ値を求める方法として、搬送量誤差に対してγ値の水準を振って最もムラが低減されるγ値を実験的に求める方法が想起されるが、高精度な補正を実現するためには搬送量誤差の水準を多くすることが必要であり、そのためにはγ値を求めるための実験を数多く繰り返すことになり、設計上非常に煩雑になってしまう。また、搬送量誤差の経時的変化などを十分に吸収するために出力γテーブルに広い水準を持たせたり、複数の印字モード（例えば、マルチパスモードにおけるパス数ｎの設定）を持たせたりすると、その分だけ必要なテーブルが増えてしまい同様の煩雑さが生じてしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、シャトルスキャン方式における主走査のつなぎ目に生じる濃度ムラを高精度に補正可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、複数の記録素子が配列されるヘッドと、前記記録素子の配列方向と異なる主走査方向に沿って前記ヘッドを走査させる主走査手段と、前記主走査方向と略直交する副走査方向に沿って前記ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる副走査手段と、前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差及び前記記録素子を前記副走査方向に並ぶように投影した投影記録素子間ピッチを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差及び前記記録素子を前記副走査方向に並ぶように投影した投影記録素子間ピッチに基づいて前記ヘッドの前記副走査方向の両端部の記録素子によって記録される画像のつなぎ目の記録濃度を前記両端部の記録素子のγ値に基づいて補正する濃度補正手段と、を備え、前記γ値は、前記記録媒体の前記副走査方向の移動誤差及び前記投影記録素子間ピッチ、前記ヘッドを前記主走査方向に１回走査させて記録可能な領域に対して複数回の走査により記録を行うマルチパス記録における前記主走査方向の走査数から決定することを特徴とする。

本発明によれば、主走査方向に沿ってヘッドを走査させるとともに、副走査方向に沿ってヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子によって記録媒体上に画像を形成するいわゆるシャトルスキャン方式において、主走査のつなぎ目に生じる濃度ムラを低減することができる。

また、ヘッドの両端部の記録素子によって主走査のつなぎ目に生じる濃度ムラを補正するので、濃度ムラの補正処理が煩雑にならず、高精度な濃度ムラ補正が実現される。更に、濃度補正をヘッド両端の２つの記録素子で担うので、補正精度の向上が見込まれる。なお、記録素子のγ値とは、入力画像データに対する出力濃度の勾配を補償する定数であり、複数（多数）の記録素子を備える場合、記録素子ごとに当該γ値が決定される態様がある。

記録素子には、液体（記録液）を吐出するノズル（吐出孔）と、ノズルから吐出させる液体を収容する液室と、該液室に収容される液体に吐出力を与える吐出力付与手段と、を備える態様や、記録媒体に光を照射してドットを形成するＬＥＤ電子プリンタのＬＥＤ素子と、該ＬＥＤ素子などがある。

濃度補正に用いられる記録媒体の搬送量誤差は、測定機構を装置内に備えて逐次測定してもよいし、ある決まったタイミング（例えば、稼動開始時、イニシャライズ実行時など）で測定してもよい。また、工場出荷時に測定した値を（所定の記憶手段に記憶された）固定値として持っていてもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置の一態様に係り、前記γ値は、前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差ΔＹ、前記投影記録素子間ピッチｈ、前記マルチパス記録における主走査方向の走査数ｍを用いて、次式（γ値）＝１−｛（ΔＹ×ｍ）／（２×ｈ）｝（但し、ΔＹ＜（２×ｈ）／ｍ）で表されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、搬送量誤差ΔＹ、投影記録素子間ピッチｈ及びマルチパス数ｍに基づいてγ値が決められるので、実験的にγ値を求める場合に比べて処理が煩雑にならず、また、記録媒体の搬送分解能よりも小さな搬送量誤差に起因する濃度ムラを高精度に補正することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置の一態様に係り、前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差を求める移動量誤差検出手段を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、搬送量誤差の経時変化に対応することができ、温度や湿度などの環境変化にも対応可能である。

移動量誤差検出手段は、記録媒体の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段から得られた検出結果に基づいて所定の（理想的な）搬送量と実測された搬送量との誤差を求める処理手段と、を含む態様がある。

また、上記目的を達成するための方法発明を提供する。即ち、請求項４に記載の画像形成方法は、複数の記録素子が配列されるヘッドを前記記録素子の配列方向と異なる主走査方向に沿って走査させるとともに、前記主走査方向と略直交する副走査方向に沿って前記ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録素子によって前記記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、前記記録媒体の前記副走査方向の移動誤差及び前記記録素子を前記副走査方向に並ぶように投影した投影記録素子間ピッチ、前記ヘッドを前記主走査方向に１回走査させて記録可能な領域に対して複数回の走査により記録を行うマルチパス記録における前記主走査方向の走査数にから決定されたγ値に基づいて、前記ヘッドの前記副走査方向の両端部の記録素子によって記録される画像のつなぎ目の記録濃度を補正することを特徴とする。

記録媒体の搬送量誤差及び記録素子間ピッチから、主走査のつなぎ目の濃度変化量を求めた後に、該濃度変化量をヘッド両端部の２つの記録素子に分配する濃度補正量を求める態様がある。

本発明によれば、主走査方向に沿ってヘッドを走査させるとともに、副走査方向に沿ってヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子によって記録媒体上に画像を形成するいわゆるシャトルスキャン方式において、主走査のつなぎ目に生じる濃度ムラを低減することができる。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の全体構成図である。このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数のヘッド（図１中不図示、図２中符号５０（５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ）として記載）を有する印字部１２と、各ヘッド５０に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面に対向する部分が平面をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の副走査方向（紙搬送方向）と搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

インク貯蔵／装填部１４は、印字部１２の各ヘッド５０（図２参照）に対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各ヘッド５０と連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字部１２の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

〔印字部の説明〕
図２はインクジェット記録装置１０の印字部１２周辺の要部平面図である。印字部１２には、記録紙１６の紙幅方向（主走査方向）に延びる２本のガイドレール６０に沿って往復移動可能なキャリッジ６２が設けられている。キャリッジ６２には、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクに対応するヘッド５０（５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ）及び印字検出部（スキャナユニット）２４が搭載されており、これらはキャッリッジ６２に対して着脱自在に構成されており、キャリッジ６２と一体的に主走査方向に走査可能となっている。

なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッドを追加する構成も可能である。

印字検出部２４は記録画像を撮像するためのセンサ（図２中不図示、図３中符号６４として記載）を含み、ヘッド５０により記録されるテストパターンを読み取り、ヘッド５０のインク吐出状態をチェックする手段として機能する。即ち、印字検出部２４によってヘッド５０に含まれる各ノズル（図２中不図示、図３中符号５１として記載）のばらつき検出が可能となっている。

記録紙搬送量検出センサ（搬送量センサ）６５は、記録紙１６の副走査方向における搬送量を計測する手段であり、副走査方向と略平行方向に沿って設けられる光電センサを含んで構成される。この搬送量センサ６５から得られたセンサ信号に基づいて、記録紙１６の搬送量が求められる。なお、記録紙１６の搬送量を直接的に検出するセンサに代わり図１に示す吸着ベルト搬送部２２を動作させるモータの軸に回転量センサ（ロータリーエンコーダ）を取り付け、該モータの回転量から記録紙１６の搬送量を求めてもよい。なお、搬送量センサ６５は、記録紙１６の搬送分解能よりも高分解であることが要求され、更に１μｍオーダーの計測ができるものがより好ましい。

図３はヘッド５０のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面を示した説明図である。同図に示すように、ヘッド５０には多数のノズル５１が千鳥状に設けられており、副走査方向のノズル密度（ノズル間ピッチｈ）は１インチあたり１２００個（１２００ノズル／インチ）である。尚、本実施形態のインクジェット記録装置１０の記録解像度（ドットピッチ）は副走査方向及び主走査方向のいずれも１インチあたり１２００ドット（１２００ドット／インチ［１２００ｄｐｉ］）である。

なお、図３に示す千鳥状のノズル配列におけるノズル間ピッチｈは、各ノズル５１を副走査方向に並ぶように投影した投影ノズル列のノズル間ピッチ（各ノズルの中心間距離）である。

本例では、ノズル５１を千鳥状に配置する態様を示したが、ノズル５１を副走査方向に沿って一列に並べる態様やノズル５１を２次元状に並べる態様（副走査方向に沿う行方向と副走査方向と直交しない所定の角度を有する列方向とに沿ってノズルを配列する態様）など、千鳥状配置以外のノズル配置を適用してもよい。

また、印字検出部２４のセンサ面には多数のセンサ６４が副走査方向に沿ってライン状（１次元状）に設けられている。副走査方向のセンサ密度（センサピッチ）はヘッド５０のノズル密度と同じであり（１２００センサ／インチ）、印字検出部２４としての読取解像度が１２００ｄｐｉとなっている。

印字検出部２４のセンサ幅（読み取り幅）はヘッド５０のノズル幅（印字幅）に比べて広く構成されている。これにより、キャリッジ６２（図２参照）に搭載されるヘッド５０及び印字検出部２４の間に相対的な位置誤差が生じても、印字検出部２４はヘッド５０により形成されるテストパターンを確実に読み取ることが可能である。

図４はヘッド５０の内部構造を示した構成図であり、（ａ）はその一部を示した平面透視図、（ｂ）は（ａ）中４ｂ−４ｂ線に沿う断面図である。本例のヘッド５０には、各ノズル５１に対応して個別流路５２が設けられている。個別流路５２の一壁面にはインク滴をノズル５１から吐出するための吐出手段として発熱素子５８が設けられている。本例では、ノズル５１に対向する壁面に発熱素子５８が配置されている。各個別流路５２はそれぞれ共通流路５５に連通している。共通流路５５には、図１のインク貯蔵／装填部１４から供給されるインクが貯留されており、共通流路５５から各個別流路５２にインクが分配供給される。

かかる構成により、発熱素子５８に所定の駆動信号が供給されると、発熱素子５８による発熱によって個別流路５２内に気泡が成長し、その気泡により生じる圧力によってノズル５１からインク滴が吐出される。インク吐出後、共通流路５５から個別流路５２にインクが再供給される。

〔制御系の説明〕
図５はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはシリアルインターフェースやパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド５０のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド５０の発熱素子５８（図４参照）を駆動するための駆動信号を生成し、発熱素子５８に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ８４にはヘッド５０の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、既述したとおり、ヘッド５０により記録されたテストパターンを読み取り、所要の信号処理などを行ってヘッド５０のインク吐出状況（吐出の有無、ドットサイズ、ドット着弾位置等）を検出し（即ち、各ノズル５１のばらつきを検出し）、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。

搬送量センサ６５は記録紙１６の副走査方向の搬送量を検出し、搬送量センサ６５から得られたセンサ信号（搬送量情報）はプリント制御部８０へ送られる。プリント制御部８０では、搬送量センサ６５から得られる搬送量情報に基づいて記録紙１６の搬送量誤差ΔＹが求められる。詳細は後述するが、この搬送量誤差ΔＹから記録紙１６の搬送誤差ΔＹに起因する濃度ムラを補正するために両端ノズル５１-1及びノズル５１-n対するγ値が求められる。

〔濃度ムラ補正の説明〕
次に、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹに起因する濃度ムラ（図１３の符号３００）の補正技術について説明する。

図６は、濃度ムラ補正を実行する機能ブロックの構成を示すブロック図である。この濃度ムラ補正を実行する機能ブロックは、図５に示すプリント制御部８０に含まれる態様がある。

同図に示すように、画像データ（例えば、２５６階調）１００を取得すると、濃度ムラ補正処理部１０２では該画像データ１００に補正γ値１０４を乗算する濃度ムラ補正処理を施す。この画像データ１００がＲＧＢデータの場合には、データ変換部１０６においてインク色に対応したＫＭＣＹデータに変換される。

濃度ムラ補正処理部１０２では、ヘッド５０を主走査方向に走査する際の両端のノズル５１-1及びノズル５１-n（図１３参照）には、該両端ノズル５１-1及びノズル５１-n対するγ値１０４に基づいてγ処理（γ値の乗算）が施され、他のノズル５１に対しては所定のγ値（例えば、パラメータとして記憶される固定値）に基づいてγ処理が施されて補正画像データ１０８が生成される。

γ値１０４を生成するγ値生成部１１０では、オフライン（非印字実行時）に記録紙１６の搬送量誤差ΔＹを測定し、所定の数式（後述する〔数１〕、〔数２〕）から両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値が決定される。

図７には、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値（符号１１６）と、他のノズル５１のγ値（符号１１８）との関係を示す。上述したように、γ値は入力画像データに対する出力濃度の勾配を補償する定数であり、本例では、両端ノズル以外の通常ノズルには１が適用され、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値（＜１）は後述する〔数１〕及び〔数２〕から求められる。

記録紙１６の搬送量誤差ΔＹは、工場出荷時に測定される固定値としてもよいし、経時変化に対応するために、図２に示す搬送量センサ６５を含む測定機構により測定された値を用いてもよい。また、図１３に示すヘッド幅Ｈを測定し記憶しておき、ヘッド幅Ｈの誤差を考慮して両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値を求める態様がより好ましい。

なお、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹを実測しない態様も可能である。記録紙１６の搬送誤差を実測しない態様の一例を挙げると、搬送量誤差ΔＹの水準を振り、搬送量誤差ごとの両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値を適用したサンプル画像を作成し、ユーザ等が目視で最もよいサンプル画像を選択する方法がある。即ち、補正結果に基づいて両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値を求める方法がある。

記録紙１６の搬送量誤差ΔＹを工場出荷時のみに測定する場合や該搬送量誤差ΔＹを実測しない場合には、図２に示す搬送量センサ６５を含む測定機構を省略可能である。

このようにして生成された補正画像データ１０８には、ハーフトーン処理部１１２においてハーフトーン処理（例えば、誤差拡散処理）が施され、ｎ値（例えば、２値）の印字データ１１４が生成される。

次に、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値の算出方法について詳説する。図８〜図１１は、記録紙１６に形成される画像の濃度とノズル５１の位置との関係を模式的に表した図である。本例では、１つのヘッド５０に備えられるノズル数をｎとし、マルチパス数をｍ（ｍ＝１，２，…）とする。

なお、ここでいうマルチパス数ｍは、ヘッド５０を主走査方向に１回走査させて記録可能な領域に対して複数回の主走査により記録を行うマルチパス記録における主走査方向の走査数である。本例では、１回の主走査で記録可能な領域の副走査方向の長さは、ヘッド５０の両端ノズル５１-1及びノズル５１-nから同一主走査時に打滴されたインク液滴によって形成された画像（ドット）の副走査方向の長さであり、当該画像が微小サイズ（ノズル径と同程度のサイズ）のドットにより構成される態様では、当該画像の副走査方向の長さは図３に示すヘッド幅Ｈとほぼ一致するので、１回の主走査で記録可能な領域の副走査方向の長さをヘッド幅Ｈとする。

図８(a),(b)には、本例の濃度ムラ補正が適用されない場合のベタ画像を模式的に示す。図８(a)はマルチパス数ｍが１、搬送量誤差ΔＹが０の場合、図８(b)はマルチパス数ｍが１、搬送量誤差ΔＹが負の値（ΔＹ＜０）の場合である。また、図８(a),(b)に示すように、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹが０の場合には濃度ムラは発生せず、記録紙１６に形成されるベタ画像は均一な濃度ｄとなる。搬送量誤差ΔＹが負の値となる場合には主走査のつなぎ目に他の部分よりも大きい濃度ｄ’（ｄ＜ｄ’）をもつ高濃度部１２０が生じ、この高濃度部１２０が黒スジと視認されてしまう。

なお、図示は省略するが、搬送量誤差ΔＹが正の場合（ΔＹ＞０）には主走査のつなぎ目の部分に他の部分よりも小さい濃度を有する低濃度部が形成され、この低濃度部が白スジと視認されてしまう。

図９には、本例の濃度ムラ補正が適用されたベタ画像を示す。図９に示すように、負の搬送量誤差ΔＹを持つ場合には、ヘッド５０の両端部のノズル５１-1とノズル５１-nのγ値には補正γ値が適用される。具体的には、１回目の主走査のノズル５１-nから打滴されるインクによるドットの濃度及び２回目の主走査のノズル５１-1から打滴されるインクによるドットの濃度が他のノズル５１から打滴されるインクによるドットの濃度よりも小さくなるように、ヘッド５０の両端部のノズルに対応する濃度が設定される。

即ち、図８(b)に示す濃度増加量ｄ×ΔＹの補償はヘッド５０の両端部のノズルに配分され、マクロな濃度増加量をγ値で相殺するように上述した補正γ値が求められる。本例に示す濃度補正では、ミクロな濃度の濃淡はあるがマクロな濃度変化は補償されるため、よほど近づいて記録画像を観察しない限り、人間の目の分解能の限界によって濃度ムラは視認されない。このような条件を満足する補正γ値は以下のようにして求められる。

各ノズルの初期濃度を（ｄ×ｈ）、濃度増加量を（ｄ×ΔＹ）、１ノズルあたりの濃度補正量を（−ｄ×ΔＹ／２）とすると、マルチパス数ｍが１の場合（即ち、シングルパス印字の場合）の両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値は、次式〔数１〕で表される。

〔数１〕
（γ値）＝１−｛（ｄ×ΔＹ／２）／（ｄ×ｈ）｝
＝１−｛ΔＹ／（２×ｈ）｝
（但し、ΔＹ＜２×ｈ）
次に、図１０及び図１１を用いてマルチパス数ｍが２以上の場合（即ち、マルチパス印字の場合）について説明する。図１０(a)に示すように、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹが０の場合には濃度ムラは発生せず、記録紙１６に形成されるベタ画像は均一な濃度ｄとなる。図１０(b) に示すように、搬送量誤差ΔＹが負の場合（ΔＹ＜０）には主走査のつなぎ目に他の部分よりも大きい濃度ｄ”（ｄ＜ｄ”）をもつ高濃度部１４０が１パス目の主走査１５１と３パス目の主走査１５３の間に生じ、高濃度部１４２が２パス目の主走査１５２と４パス目の主走査１５４の間に生じ、この高濃度部１４０，１４２が黒スジと視認されてしまう。

なお、図示は省略するが、搬送量誤差ΔＹが正の場合（ΔＹ＞０）には奇数パス目の主走査のつなぎ目及び偶数パス目の主走査のつなぎ目の部分に他の部分よりも小さい濃度を有する低濃度部が形成され、この低濃度部が白スジと視認されてしまう。

図１１には、本例の濃度ムラ補正が適用されたベタ画像を模式的に示す。図１１に示す例では、２パス目の主走査時におけるノズル５１-nから打滴されるインクによるドットの濃度と、４パス目の主走査におけるノズル５１-1から打滴されるインクによるドットの濃度が他のノズル５１から打滴されるインクによるドットの濃度よりも小さくなるように、ヘッド５０の両端部のノズルに対応する濃度が設定される。

即ち、図１０(b)に示す濃度増加量ｄ×ΔＹ×ｍの補償はヘッド５０の両端部のノズルに配分され、マクロな濃度増加量をγ値で相殺するように上述した補正γ値が求められる。

各ノズルの初期濃度を（ｄ×ｈ）、濃度増加量を（ｄ×ΔＹ×ｍ）、１ノズルあたりの濃度補正量を（−ｄ×ΔＹ×ｍ／２）とすると、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値は、次式〔数２〕で表される。

〔数２〕
（γ値）＝１−｛（ｄ×ΔＹ／２×ｍ）／（ｄ×ｈ）｝
＝１−｛（ΔＹ×ｍ｝／（２×ｈ）｝
但し、ΔＹ＜（２×ｈ）／ｍである。

上記〔数２〕を用いて補正γ値を求める態様によれば、マルチパス数ｍが変わる場合にも適宜対応が可能である。

図１２には、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値算出のフローチャートを示す。両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値算出を開始すると（ステップＳ１０）、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹが実測され（ステップＳ１２）、マルチパス数ｍ（ｍ＝１、２、…）が決められる（ステップＳ１４）。更に、搬送量誤差ΔＹｎ及びマルチパス数ｍに基づいて濃度増加量（ｄ×ΔＹ×ｍ）が算出され（ステップＳ１６）、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値（１−｛（ΔＹ×ｍ｝／（２×ｈ）｝）が求められる（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８で求められた両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値は、所定のメモリに記憶され（ステップＳ２０）、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値算出が終了される（ステップＳ２２）。このようにして所定のメモリに記憶された両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値は、印字実行時に適宜読み出され、主走査のつなぎ目における濃度ムラが補正される。

図１２に示すフローチャートでは、両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値を算出する過程において、主走査のつなぎ目における濃度増加量（ｄ×ΔＹ×ｍ）を求める工程を図示したが、搬送量誤差ΔＹ及びマルチパス数ｍに基づいて上述した〔数２〕から両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値を求めることも可能である。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹに基づいて主走査のつなぎ目における濃度変動量をマクロ的に相殺するように濃度補正を行う両端のノズル５１-1及びノズル５１-nのγ値を求めるので、記録紙１６の搬送量誤差ΔＹに起因する濃度ムラを人間の目に視認されない程度に低減することができる。

また、この濃度ムラ補正では、ヘッド５０の両端部のノズル５１-1及びノズル５１-nに対して他のノズル５１と異なるγ値が設定され、該γ値は搬送量誤差ΔＹとマルチパス数ｍを用いて、上記〔数２〕で表される。

本実施形態では、ノズルからインクを打滴して記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はインクジェット記録装置に限定されず、複数のＬＥＤ素子を所定の配列で並べたヘッドを有するＬＥＤ電子プリンタなどの画像形成装置にも広く適用可能である。

以上、本発明の画像形成方法及び画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図１の印字部周辺の要部平面図 ヘッドのノズル面及び印字検出部のセンサ面を示した説明図 ヘッドの内部構造を示した構成図 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 本発明に係る濃度ムラ補正を実行する機能ブロックの構成を示すブロック図 γ値を説明する概念図 本発明が適用されない画像形成方法における濃度ムラを説明する概念図 本発明に係る濃度ムラ補正制御を説明する概念図 図８に示す画像形成方法のマルチパス数ｍが２の場合の図 本発明に係る濃度ムラ補正制御のマルチパス数ｍが２の場合を説明する概念図 両端のノズルのγ値算出の流れを示すフローチャート 従来に係る画像形成方法において画像に生じる濃度ムラを説明する図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１６…記録紙、５０…ヘッド、５１…ノズル、５１-1，５１-n…両端ノズル、８０…プリント制御部、１０２…濃度ムラ補正処理部、１０４…γ値、１１０…γ値生成部

Claims (4)

1. 複数の記録素子が配列されるヘッドと、
   前記記録素子の配列方向と異なる主走査方向に沿って前記ヘッドを走査させる主走査手段と、
   前記主走査方向と略直交する副走査方向に沿って前記ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる副走査手段と、
   前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差及び前記記録素子を前記副走査方向に並ぶように投影した投影記録素子間ピッチを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差及び前記記録素子を前記副走査方向に並ぶように投影した投影記録素子間ピッチに基づいて前記ヘッドの前記副走査方向の両端部の記録素子によって記録される画像のつなぎ目の記録濃度を前記両端部の記録素子のγ値に基づいて補正する濃度補正手段と、
   を備え、
   前記γ値は、前記記録媒体の前記副走査方向の移動誤差及び前記投影記録素子間ピッチ、前記ヘッドを前記主走査方向に１回走査させて記録可能な領域に対して複数回の走査により記録を行うマルチパス記録における前記主走査方向の走査数から決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記γ値は、前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差ΔＹ、前記投影記録素子間ピッチｈ、前記マルチパス記録における主走査方向の走査数ｍを用いて、次式
   （γ値）＝１−｛（ΔＹ×ｍ）／（２×ｈ）｝（但し、ΔＹ＜（２×ｈ）／ｍ）
   で表されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記録媒体の前記副走査方向の移動量誤差を求める移動量誤差検出手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 複数の記録素子が配列されるヘッドを前記記録素子の配列方向と異なる主走査方向に沿って走査させるとともに、前記主走査方向と略直交する副走査方向に沿って前記ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録素子によって前記記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
   前記記録媒体の前記副走査方向の移動誤差及び前記記録素子を前記副走査方向に並ぶように投影した投影記録素子間ピッチ、前記ヘッドを前記主走査方向に１回走査させて記録可能な領域に対して複数回の走査により記録を行うマルチパス記録における前記主走査方向の走査数にから決定されたγ値に基づいて、前記ヘッドの前記副走査方向の両端部の記録素子によって記録される画像のつなぎ目の記録濃度を補正することを特徴とする画像形成方法。

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