JP2007237563A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定のノズルの負荷集中を軽減しつつ、異常ノズルを要因とするスジの視認性を効果的に低減し、高品位な画像を形成する。
【解決手段】同一色に関して体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを有し、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、入力画像データに基づいてドットデータを作成するドットデータ作成部と、前記大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うドットデータ補正部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供することにより、前記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、特に、同一色に関して互いに体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを備えた画像形成装置に関する。

同一色に関して互いに体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを有し、記録画像に応じて大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出することにより、階調性の高い、高品位な画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。特に、ヒーター等の発熱素子を用いて吐出を行うサーマル方式では、圧電素子を用いる圧電方式に比べて、同一ノズルから異なる体積の液滴を制御良く吐出することが困難であるため、このように大ノズル及び小ノズルを備える構成は有効である。

ところで、各ノズルから吐出される液滴によって形成されるドットの位置や大きさの誤差によって、記録画像にスジ（例えば、白スジなど）が発生することがある。このようなスジの視認性を低減させる方法として、例えば、特許文献１には、大ノズルと小ノズルからそれぞれ打滴される大小のドットが重ならないようにドットパターンの配置を行う方法が記載されている。また、特許文献２には、大ノズルと小ノズルを互い違いに配置して、大ドットの間を隙間なく小ドットで埋めるようにする方法が記載されている。しかしながら、これらの方法は、例えば、ノズルの目詰まりなど何らかの要因によって不吐ノズルが存在する場合には十分な効果を期待することはできない。

一方、不吐ノズルによって生じるスジの視認性を低減させる方法として、例えば、特許文献３には、不吐ノズルに対応する記録データを、不吐ノズル近傍に位置するノズル（近傍ノズル）に対応する記録データに振り分ける方法が記載されている。
特開２００４−１４８７２３号公報 特開２００５−１５３４３５号公報 特開２００４−５８２８４号公報

しかしながら、特許文献３に開示された方法では、不吐ノズルの記録データが振り分けられる近傍ノズルに負荷がかかってしまい、ノズルの寿命を縮めてしまうといった問題がある。また、この方法では、不吐ノズルが本来打滴すべき位置（スジ発生位置）の近傍にドットが打滴されるだけであり、スジ発生位置にドットが直接的に打滴されることはない。このため、スジの視認性の低減には限界があり、画像品質の更なる向上は難しい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、特定のノズルの負荷集中を軽減しつつ、異常ノズルを要因とするスジの視認性を効果的に低減し、高品位な画像を形成することができる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、同一色に関して体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを有し、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、入力画像データに基づいてドットデータを作成するドットデータ作成部と、前記大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うドットデータ補正部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、異常ノズルの打滴が補正ノズルの打滴に置き換えられるようにドットデータの補正を行う。このため、大ノズル及び小ノズルのいずれか一方の打滴率（単位面積あたりの打滴数）が高くなるような領域においても、打滴率の低いノズルが補正ノズルとして選択される。従って、特定のノズルに対する負荷集中を軽減しつつ、異常ノズルを要因とするスジの視認性を低減させることができる。

「異常ノズル」とは、液滴を吐出することができない不吐ノズルだけでなく、液滴の着弾位置、大きさなどが他と比べてずれている不良ノズルも含む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、複数の前記大ノズルが第１の方向に沿って配列される第１ノズル列、及び複数の前記小ノズルが前記第１の方向に沿って配列される第２のノズル列を有し、前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って前記第１及び第２のノズル列を記録媒体に対して相対的に走査しながら、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、前記ドットデータ補正部は、前記第１及び第２のノズル列のいずれか一方のノズル列に異常ノズルが含まれる場合、他方のノズル列に属するノズルのうち前記第１の方向に関して前記異常ノズルと同一位置に存在するノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする。

請求項２の態様は、第１及び第２のノズル列が同一ノズルピッチで、大ノズル及び小ノズルが第１の方向について同一位置に配置されている場合に好適である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、複数の前記大ノズルが第１の方向に沿って配列される第１ノズル列、及び複数の前記小ノズルが前記第１の方向に沿って配列される第２のノズル列を有し、前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って前記第１及び第２のノズル列を記録媒体に対して相対的に走査しながら、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、前記ドットデータ補正部は、前記第１及び第２のノズル列のいずれか一方のノズル列に異常ノズルが含まれる場合、他方のノズル列に属するノズルのうち前記第１の方向に関して前記異常ノズルの近傍に位置するノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする。

請求項３の態様は、第１及び第２のノズル列が同一或いは異なるノズルピッチで、大ノズル及び小ノズルが第１の方向について異なる位置に配置されている場合に好適である。

補正ノズルとして、前記の他方のノズル列に属するノズルのうち第１の方向に関して異常ノズルの両側に隣接する２つのノズルを両方とも使用する態様と片方だけ使用する態様がある。後者の場合、異常ノズルに近い側のノズルを補正ノズルとする方が好ましい。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記第１の方向に関する前記第１及び第２のノズル列の相対的なずれ量を算出するノズル列位置算出手段を更に備え、前記ドットデータ補正部は、前記ノズル列位置算出手段によって算出されたずれ量に基づいて前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする。

請求項４の態様は、第１及び第２のノズル列の相対的なずれ量に応じて、異常ノズルを要因とするスジの視認性を効果的に低減することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記ドットデータ補正部は、前記小ノズルが異常ノズルの場合、前記補正ノズルから吐出される液滴の総量が、前記異常ノズルから本来吐出されるべき液滴の総量より多くなるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする。

請求項５の態様によれば、異常ノズルを要因とするスジ発生位置の濃度を異常ノズルが存在しなかった場合と略同一にすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記ドットデータ補正部は、前記大ノズルが異常ノズルの場合、前記補正ノズルから吐出される液滴の総量が前記異常ノズルから本来吐出されるべき液滴の総量より少なくなるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする。

請求項６の態様によれば、異常ノズルを要因とするスジ発生位置の濃度を異常ノズルが存在しなかった場合と略同一にすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記異常ノズルを特定する異常ノズル特定手段を更に備えたことを特徴とする。

また前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成方法は、同一色に関して体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを有し、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置の画像形成方法であって、 入力画像データに基づいてドットデータを作成するドットデータ作成工程と、前記大ノズル及び小ノズルの中から異常ノズルを特定する異常ノズル特定工程と、前記大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが前記異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うドットデータ補正工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、異常ノズルの打滴が補正ノズルの打滴に置き換えられるようにドットデータの補正を行う。このため、大ノズル及び小ノズルのいずれか一方の打滴率（単位面積あたりの打滴数）が高くなるような領域においても、打滴率の低いノズルが補正ノズルとして選択される。従って、特定のノズルに対する負荷集中を軽減しつつ、異常ノズルを要因とするスジの視認性を低減させることができる。

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。まず、本発明の特徴部分について説明を行ってから、本発明の一実施形態としてのインクジェット記録装置の全体構成について説明する。

本実施形態のインクジェット記録装置は、例えば、図１の（ａ）の左側に示すように、大滴吐出用の大ノズル１２が紙搬送方向（副走査方向）に沿って配列された大ノズル列（第１のノズル列）１０と、小滴吐出用の小ノズル２２が紙搬送方向に沿って配列された小ノズル列（第２のノズル列）２０と、を備え、これらノズル列１０、２０を紙搬送方向に垂直な方向（主走査方向）に繰り返し走査しながら、大小の各ノズル１２、２２からそれぞれ所定体積の液滴を吐出することにより、記録媒体上に所望の画像が形成される。即ち、いわゆるシャトル方式による記録方式によって画像形成が行われる。尚、このようなノズル列１０、２０は色インク（即ち、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ））毎に設けられている。

このインクジェット記録装置では、入力される画像データに基づいてドットの打滴位置や大きさ（吐出量）を表すドットデータを作成し、このドットデータに従って対応する大ノズル１２、小ノズル２２がそれぞれ大ドット、小ドットを打滴する。このとき、大ドット及び小ドットの打滴率（単位面積あたりの打滴数）は記録画像の濃度（インク量濃度）に応じて決定される。

本発明は、このようなインクジェット記録装置において、大ノズル１２及び小ノズル２２のいずれか一方が異常ノズルの場合には、他方のノズルを補正ノズルとして、異常ノズルの打滴が補正ノズルの打滴に置き換えられるようにドットデータの補正を行うことを特徴としている。以下では、説明の便宜上、異常ノズルが不吐ノズルである場合について説明するが、不良ノズルの場合も同様に適用することが可能である。

一般的に、小ドットが多く打滴される領域（低濃度領域）では大ドットの打滴率は低く、大ドットが多く打滴される領域（高濃度領域）では小ドットの打滴率が低くなる。このため、不吐ノズルと同一体積の液滴を吐出するノズルを補正ノズルとする場合に比べて、不吐ノズルとは異なる体積の液滴を吐出するノズルを補正ノズルする場合の方が、特定のノズルの打滴率が極端に上昇することなく負荷分散を図ることができ、全体としてノズル寿命を長くすることができる。

このようにしてドットデータの補正を行う場合、大ノズル１２及び小ノズル２２からそれぞれ打滴されるドットの大きさ（面積）は異なることから、これらドットの大きさの違いを考慮して補正を行うことが好ましい。例えば、大ノズル１２が不吐ノズルの場合、大ドット１個に対して小ドット１個で置き換えるような補正を行うと、補正された部分の濃度が低くなりすぎてしまう。一方、小ノズル２２が不吐ノズルの場合に、小ドット１個に対して大ドット１個が置き換えられるような補正を行うと、補正された部分の濃度が高くなりすぎてしまう。このような現象を防止するため、大ノズル１２及び小ノズル２２からそれぞれ打滴されるドットの大きさ（面積）の違いを考慮して補正を行うことが好ましい。より詳細には、大ノズル１２から吐出される液滴の体積が小ノズル２２から吐出される液滴の体積のｘ倍であるとすると、以下のようにしてドットデータを補正することが好ましい。

ａ）不吐ノズルが小ノズルの場合は、小ドットｙ個を大ドット１個で置き換える。

ｂ）不吐ノズルが大ノズルの場合は、大ドット１個を小ドットｙ個で置き換える。
但し、ｙ＜ｘ とする。

このような補正が好ましい理由は次のとおりである。まず、ａ）の場合は、補正ノズル（大ノズル）が吐出する液滴の総量（総体積）を不吐ノズル（小ノズル）が本来吐出すべき液滴の総量と同量にしてしまうと、不吐ノズルが存在しなかった場合に比べて補正後の色材量は同等であるものの補正後のドット面積が小さくなり、補正された部分の濃度が低くなってしまう。このため、補正ノズル（大ノズル）が吐出する液滴の総量を不吐ノズル（小ノズル）が本来吐出すべき液滴の総量より多くなるように、即ち、小ドットｙ個が大ドット１個に置き換えられるようにドットデータの補正を行うことが望ましい。また、ｂ）の場合は、補正ノズル（小ノズル）が吐出する液滴の総量（総体積）を不吐ノズル（大ノズル）が本来吐出すべき液滴の総量と同量にしてしまうと、不吐ノズルが存在しなかった場合に比べて補正後の色材量は同等であるものの補正後のドット面積が大きくなり、補正された部分の濃度が高くなってしまう。このため、補正ノズル（小ノズル）が吐出する液滴の総量を不吐ノズル（大ノズル）が本来吐出すべき液滴の総量より少なくなるように、即ち、大ドット１個が小ドットｙ個に置き換えられるようにドットデータの補正を行うことが望ましい。

次に、上述した本発明の補正方法について具体的な補正例（第１〜第４の補正例）を挙げて説明する。図１〜図４はそれぞれ第１〜第４の補正例を説明するための図であり、各図の上段、下段はそれぞれ補正前ドットデータ、補正後ドットデータを表している。また、各ドットデータにおいて、小ドットは副走査方向に関して小ドットと同一位置にある小ノズル２２から打滴され、大ドットは副走査方向に関して大ドットと同一位置にある大ノズル１２から打滴されることを表している。尚、各補正例ではｘ＝３、ｙ＝２という関係が成立するように補正を行っている。もちろん、ｘとｙの関係は本例に限定されるものでない。

第１の補正例は、図１に示すように、大小の各ノズル列１０、２０は同一ノズルピッチで配列され、副走査方向に関して大ノズル１２-m及び小ノズル２２-m（m=1,2,3,4,5）が同一位置に配置されている場合の補正例である。

図１の（ａ）に示すように、小ノズル２２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（小ノズル）２２-3と同一位置にある大ノズル１２-3を補正ノズルとして、不吐ノズル（小ノズル）２２-3の打滴が補正ノズル（大ノズル）１２-3の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、小ドット２個に対して大ドット１個の割合で置き換えが行われる。

補正ノズルから打滴される大ドットは、主走査方向に関して不吐ノズルが本来打滴すべき２個の小ドットのどちらかの位置、若しくは、それらの間に打滴されることが好ましい。

また、図１の（ｂ）、（ｃ）に示すように、大ノズル１２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（大ノズル）１２-3と同一位置にある小ノズル２２-3を補正ノズルとして、不吐ノズル（大ノズル）１２-3の打滴が補正ノズル（小ノズル）２２-3の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、大ドット１個に対して小ドット２個の割合で置き換えが行われる。

補正ノズルから打滴される小ドットは、主走査方向に関して不吐ノズルが本来打滴すべき１個の大ドットの近傍位置、好ましくは、１ドットピッチ以内とすることが好ましい。

このように副走査方向に関して大ノズル１２及び小ノズル２２が同一位置に配置される場合には、一方のノズルが不吐ノズルとなった場合には、他方のノズルを補正ノズルとして、不吐ノズルの打滴が補正ノズルの打滴に置き換えられるようにドットデータの補正を行うことによって、不吐ノズルが本来打滴すべきドット（不吐ドット）が打滴されないことによってスジが発生する位置（スジ発生位置）に対して補正ノズルによりドット（補正ドット）が打滴される。このようにして、不吐ノズルを要因とするスジの視認性を効果的に低減することができる。

また、補正前ドットデータにおいて不吐ノズルにより打滴されるドットの打滴率に比べて補正ノズルにより打滴されるドットの打滴率が低いような領域、特に、図１の（ａ）、（ｂ）に示したような、補正ノズルにより打滴されるドットの打滴率が０％となるような低濃度領域或いは高濃度領域においては、このように異なる体積の液滴を吐出するノズル間で打滴の置き換えを行う方が同一体積の液滴を吐出するノズル間で打滴の置き換えを行う場合に比べて、補正ノズルの打滴率が極端に上昇することがなく、全体として負荷分散を図ることができるので有効である。

第２の補正例は、図２に示すように、大小の各ノズル列１０、２０は同一ノズルピッチで配列され、一方のノズル列（大ノズル列１０）が他方のノズル列（小ノズル列２０）に対して副走査方向に半ノズルピッチだけシフトされている場合であり、副走査方向に関して大ノズル１２及び小ノズル２２が互い違いとなるような千鳥状に配置されている。このような構成は、特に、同図の（ｃ）に示すような、大小ドットが混在して打滴される中間濃度領域において、副走査方向にドットを高密度化するのに好適である。

図２の（ａ）に示すように、小ノズル２２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（小ノズル）２２-3の両側に位置する大ノズル１２-2、１２-3を補正ノズルとして、不吐ノズル（小ノズル）２２-3の打滴が補正ノズル（大ノズル）１２-2、１２-3の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、第１の補正例と同様、小ドット２個に対して大ドット１個の割合で置き換えが行われる。また、図示するように、２つの補正ノズル（大ノズル）１２-2、１２-3が主走査方向に沿って交互にドット（補正ドット）を打滴するように補正することが好ましい。

また、図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように、大ノズル１２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（大ノズル）１２-3の両隣に位置する小ノズル２２-3、１２-4を補正ノズルとして、不吐ノズル（大ノズル）１２-3の打滴が補正ノズル（小ノズル）２２-3、１２-4の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、大ドット１個に対して小ドット２個の割合で置き換えが行われる。また、図示するように、２つの補正ノズル（小ノズル）２２-3、２２-4が打滴するドットが主走査方向に関して不吐ドットと同一位置にない場合は、主走査方向に関して不吐ドットと同一位置にドット（補正ドット）を打滴するように補正することが好ましい。

第３の補正例は、図３に示すように、大小の各ノズル列１０、２０のノズルピッチが異なり、大ノズル列１０のノズルピッチに比べて小ノズル列２０のノズルピッチは１／２となっている場合である。このような場合、大ノズル１２の数を減らすことができ、大ノズル列１０を備えるヘッドを安価に製作することができる。

図３の（ａ）に示すように、小ノズル２２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（小ノズル）２２-3と同一位置にある大ノズル１２-3を補正ノズルとして、不吐ノズル（小ノズル）２２-3の打滴が補正ノズル（大ノズル）１２-3の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、第１の補正例と同様、小ドット２個に対して大ドット１個の割合で置き換えが行われる。

また、図３の（ｂ）に示すように、小ノズル２２-4が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（小ノズル）２２-3と同一位置に大ノズル１２は存在しないので、このような場合には第２の補正例（図２の（ａ）参照）と同様な補正が行われる。即ち、副走査方向に関して不吐ノズル（小ノズル）２２-3の両隣に位置する大ノズル１２-2、１２-3を補正ノズルとして、不吐ノズル（小ノズル）２２-3の打滴が補正ノズル（大ノズル）１２-2、１２-3の打滴に置き換えられるようにしてドットデータの補正が行われる。このとき、第１の補正例と同様、小ドット２個に対して大ドット１個の割合で置き換えが行われる。また、図示するように、２つの補正ノズル（大ノズル）１２-2、１２-3が主走査方向に沿って交互にドット（補正ドット）を打滴するように補正することが好ましい。

このように第３の補正例は、第１の補正例と第２の補正例を組み合わせたものとなっている。尚、大ノズル１２が不吐ノズルになった場合には、第１の補正例（図１の（ｂ）、（ｃ）参照）と同様、副走査方向について不吐ノズル（大ノズル）１２と同一位置にある小ノズル２２を補正ノズルとしてドットデータの補正を行えばよい。

第４の補正例は、図４に示すように、大小の各ノズル列１０、２０は同一ノズルピッチであるが、一方のノズル列（大ノズル列１０）が他方のノズル（小ノズル２０）に対して副走査方向に所定量△Ｙだけずれてしまっている場合である。このようなノズル列間の位置ずれは、後述する印字検出部１２４（図１１参照）から得られる情報に基づいて把握することが可能である。

図４の（ａ）に示すように、小ノズル２２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（小ノズル）２２-3に最も近い位置の大ノズル１２-2を補正ノズルとして、不吐ノズル（小ノズル）２２-3の打滴が補正ノズル（大ノズル）１２-2の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、第１の補正例と同様、小ドット２個に対して大ドット１個の割合で置き換えが行われる。尚、不吐ノズル（小ノズル）２２-3の両側に位置する大ノズル１２-2、１２-3が不吐ノズル（小ノズル）２２-3から等距離にある場合には、第２の補正例（図２の（ａ）参照）と同様な補正を行えばよい。

また、図４の（ｂ）、（ｃ）に示すように、大ノズル１２-3が不吐ノズルになった場合には、副走査方向に関して不吐ノズル（大ノズル）１２-3に最も近い位置の小ノズル２２-4を補正ノズルとして、不吐ノズル（大ノズル）１２-3の打滴が補正ノズル（大ノズル）１２-4の打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このとき、第１の補正例と同様、大ドット１個に対して小ドット２個の割合で置き換えが行われる。尚、不吐ノズル（大ノズル）１２-3の両側に位置する小ノズル１２-3、１２-4が不吐ノズル（大ノズル）１２-3から等距離にある場合には、第２の補正例（図２の（ｂ）、（ｃ）参照）と同様な補正を行えばよい。

また、ノズル列のずれ量△Ｙに応じて予め設定された補正テーブルに従って補正ノズルを選択するようにしてもよい。図５に補正テーブルの一例を示す。この補正テーブルでは、ノズル列のずれ量△Ｙに応じて、小ノズル２２-3及び大ノズル１２-3がそれぞれ不吐ノズルとなった場合に選択される補正ノズルを示している。例えば、ノズル列のずれ量△ＹがノズルピッチＰｔの２／３以上の場合において、小ノズル２２-3が不吐ノズルとなったときは補正ノズルとして大ノズル１２-2が選択され、また、同じ場合において、大ノズル１２-3が不吐ノズルとなったときは補正ノズルとして小ノズル２２-4が選択される。このような補正をすることで、大ノズル列１０及び小ノズル列２０が副走査方向にずれて装着されているときでも好適に補正を行うことができる。尚、本例においては、大ノズル１２-mが副走査方向に関して小ノズル２２-(m+1)に近づいたときを、ΔＹ＞０としている。

次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置で行われるドットデータの補正に関する全体的な流れについて、図６に示したフローチャート図に従って説明する。

まず、ホストコンピュータなどの外部装置から画像データを入力する（ステップＳ１０）。次いで、画像データに基づいて、既知の画像処理手段によりドットデータ（出力画像データ）を作成する（ステップＳ１２）。ドットデータは、各ノズル１２、２２が打滴すべきドットの位置を表すデータである。

また、各ノズル１２、２２からそれぞれドットを打滴して記録媒体上にテストパターンを形成し（ステップＳ１４）、このテストパターンから不吐ノズルの有無に関する情報（不吐ノズル情報）を取得する（ステップＳ１６）。不吐ノズル情報は、大小の各ノズル列１０、２０に不吐ノズルが存在するか否かの情報、また、不吐ノズルが存在する場合には不吐ノズルの位置を示す情報（例えば、ノズル番号など）を含んでいる。

図７にテストパターンの一例を示す。このテストパターンは、同図の（ａ）に示すように、大小の各ノズル列１０、２０を主走査方向に走査しながら各ノズル１２、２２が所定の順序で複数のドットを連続（又は、不連続）打滴することによって形成される。このとき、小ノズル２２-4が不吐ノズルとなっているような場合には、同図の（ｂ）に示すように、不吐ノズル（小ノズル）２２-4が本来打滴すべき位置（破線で表示）にドットが打滴されないので、テストパターンを目視若しくはスキャナーなどで取り込むことで、不吐ノズルを特定することができる。

不吐ノズル情報を取得するタイミングは特に限定されるものでなく、インクジェット記録装置の電源をＯＮしたときや１ジョブの実行中に行ってもよい。また、ユーザーが目視観察によりスジが発生していると判断したときに、ユーザーが不吐ノズル情報をインクジェット記録装置に入力できるような態様でも良い。

このようにして取得された不吐ノズル情報に基づいて、上述した方法によってドットデータに対する補正を行う（ステップＳ１８）。この後、このようにして得られた補正後ドットデータに従って、大小の各ノズル１２、２２から大ドット、小ドットが打滴される。

尚、本発明による補正方法は、液滴を吐出することができない不吐ノズルが存在する場合だけでなく、その他様々な要因によって液滴の着弾位置、大きさなどが他と大きくずれ、正常に液滴を吐出することができなくい不良ノズルが存在する場合に対しても適用することができる。上述した補正方法において、不良ノズルを不吐ノズルとして取り扱うことにより、本発明を容易に適用可能である。

次に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置の全体構成について説明する。図８は本実施形態のインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクを吐出する印字部１１２と、印字部１１２に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のインク吐出面（ノズル面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送する吸着ベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４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１２６と、を備えている。

図８では、給紙部１１８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８のように、裁断用のカッター１２８が設けられており、該カッター１２８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１２８は、記録紙１１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃１２８Ａと、該固定刃１２８Ａに沿って移動する丸刃１２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃１２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃１２８Ｂ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１２８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１１８から送り出される記録紙１１６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１２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６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１１６は、吸着ベルト搬送部１２２へと送られる。吸着ベルト搬送部１２２は、ローラー１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のインク吐出面及び印字検出部１２４のセンサ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１３３は、記録紙１１６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８に示したとおり、ローラー１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のインク吐出面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー１３４が設けられており、この吸着チャンバー１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによってベルト１３３上の記録紙１１６が吸着保持される。

ベルト１３３が巻かれているローラー１３１、１３２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１３３は図８において時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は紙搬送方向である副走査方向（図８の右方向）に搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３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１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６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ー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１２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、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１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６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１１４は、印字部１１２に供給する各色（ＫＣＭＹ）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印字部１１２と連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４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。

印字検出部１２４は、印字部１１２による打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部１２４は、記録紙１１６の画像記録幅よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部１２４は、印字部１１２により印字されたテストパターンを読み取り、印字部１１２の吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部１２４の後段には、後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２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１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４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ー１４５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１２６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１００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１２６Ａ、１２６Ｂ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）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター１４８は、排紙部１２６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１４８の構造は前述した第１のカッター１２８と同様であり、固定刃１４８Ａと丸刃１４８Ｂとから構成されている。尚、図示を省略したが、本画像の排出部１２６Ａ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。

図９は印字部１１２のインク吐出面を示した平面図である。同図に示すように、印字部１１２には、ブラック（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第１ヘッド１５０（１５０Ｋ、１５０Ｃ、１５０Ｍ、１５０Ｙ）及び第２ヘッド１６０（１６０Ｋ、１６０Ｃ、１６０Ｍ、１６０Ｙ）がそれぞれ設けられている。

各第１ヘッド１５０には、大滴吐出用の複数の大ノズル１５１が副走査方向に沿って配列されており、各々の大ノズル１５１より対応する色インク（Ｋ、Ｃ、Ｍ又はＹ）の大滴が吐出される。また、各第２ヘッド１６０には、小滴吐出用の複数の小ノズル１６１が副走査方向に沿って配列されており、各々の小ノズル１６１より対応する色インク（Ｋ、Ｃ、Ｍ又はＹ）の小滴が吐出される。第１ヘッド１５０及び第２ヘッド１６０のノズルピッチは同一であり、副走査方向に関して大ノズル１５１及び小ノズル１６１は同一位置にそれぞれ配置されている。尚、ここでは一例として図１に対応するノズル配置構成を示したが、図２〜図４に対応するノズル配置構成とする態様もある。

図１０は各ヘッドの内部構造を示す一部断面図であり、（ａ）は第１ヘッド１５０の断面図（図９中１０ａ−１０ａ線に沿う断面図）、（ｂ）は第２ヘッド１６０の断面図（図９中１０ｂ−１０ｂ線に沿う断面図）である。

図１０の（ａ）に示すように、第１ヘッド１５０の内部には、大ノズル１５１に連通する個別流路１５４がそれぞれ設けられている。個別流路１５４は大ノズル１５１毎にそれぞれ設けられ、不図示の共通流路に連通しており、図８のインク貯蔵／装填部１１４から共通流路を介して各個別流路１５４に所定の色インク（Ｋ、Ｃ、Ｍ又はＹ）が供給される。個別流路１５４の内壁面には、ヒーターなどの発熱素子１５６が設けられている。不図示の駆動回路から発熱素子１５６に所定の駆動電圧を印加することにより、個別流路１５４内のインクを加熱して気泡を発生させ、この気泡による圧力で大ノズル１５１より大滴を吐出する。

また、同図の（ｂ）に示すように、第２ヘッド１６０は、第１ヘッド１５０と同様な内部構造となっており、小ノズル１６１に連通する個別流路１６４、及び発熱素子１６６が設けられ、小ノズル１６１より小滴を吐出する。

このように構成される各ヘッド１５０、１６０は不図示のキャリッジに搭載され、記録紙１１６を副走査方向（紙搬送方向）に搬送しつつ、各ヘッド１５０、１６０を副走査方向に直交する主走査方向に繰り返し走査しながら、各ヘッド１５０、１６０より対応する色インクの大小サイズの異なる液滴を吐出することにより、記録紙１１６上に所望の画像を記録する。

本実施形態では、一例として各ヘッド１５０、１６０に副走査方向に沿うノズル列がそれぞれ１列ずつ設けられる態様を示したが、本発明の実施に際してはこれに限定されず、各ヘッド１５０、１６０がそれぞれ複数のノズル列で構成される態様でもよい。また、各ノズル列は、例えば、大ノズル１５１と小ノズル１６１が交互に配列されるような、大小のノズルが混在していてもよい。また、本実施形態の如く、ノズル列毎にそれぞれ対応するヘッドを設ける態様に限定されず、各色インク毎にヘッドを設ける態様でもよいし、一のヘッドで全てのノズル列を含むような態様でもよい。

また、本実施形態では、紙搬送方向（副走査方向）に沿って配列されたノズル列を主走査方向に繰り返し走査しながら記録を行うシャトル方式のインクジェット記録装置を例示したが、本発明の実施に際してはこれに限定されない。例えば、記録媒体の最大記録幅にわたって複数の大ノズル及び小ノズルが形成されたラインヘッドを副走査方向に対して相対的に搬送しながら記録を行うライン方式のインクジェット記録装置であってもよい。

次に、インクジェット記録装置１００の制御系について説明する。

図１１はインクジェット記録装置１００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１００は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。

通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６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１７０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１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０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１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４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１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８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１７２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１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒーター１８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従ってモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２その他各部のヒーター１８９を駆動するドライバである。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４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１８４に供給する制御部である。プリント制御部１８０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１８４を介して各ヘッド１５０、１６０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。尚、プリント制御部１８０は、本発明のドットデータ作成部、ドットデータ補正部及ノズル列位置算出手段に相当する。

プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０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１８２に一時的に格納される。なお、図１１において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２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１８４は、プリント制御部１８０から与えられるドットデータに基づいて各色インクに対応する各ヘッド１５０、１６０の発熱素子１５５、１６６（図１０参照）を駆動するための駆動信号を生成し、発熱素子１５５、１６６に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ１８４には各ヘッド１５０、１６０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１２４は、図８で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０に提供する。尚、印字検出部１２４は、本発明の異常ノズル特定手段に相当する。

プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１２４から得られる情報に基づいて各ヘッド１５０、１６０に対する各種補正を行う。

以上説明したように、本発明によれば、大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、異常ノズルの打滴が補正ノズルの打滴に置き換えられるようにドットデータの補正が行われる。このため、大ノズル及び小ノズルのいずれか一方の打滴率（単位面積あたりの打滴数）が高くなるような領域においても、打滴率の低いノズルが補正ノズルとして選択される。従って、補正ノズルに対する負荷集中を軽減しつつ、異常ノズルを要因とするスジの視認性を低減させることができる。

以上、本発明の画像形成装置及び画像形成方法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の補正例を示した図 第２の補正例を示した図 第３の補正例を示した図 第４の補正例を示した図 補正テーブルの一例を示した図 ドットデータの補正に関する全体的な流れを示したフローチャート図 テストパターンの一例を示した図 本発明の一実施形態としてのインクジェット記録装置の概略図 印字部のインク吐出面を示した平面図 第１、第２ヘッドの内部構造を示す一部断面図 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

符号の説明

１０…大ノズル列、１２…大ノズル、２０…小ノズル列、２２…小ノズル、１００…インクジェット記録装置、１１２…印字部、１２４…印字検出部、１５０…第１ヘッド、１５１…大ノズル、１６０…第２ヘッド、１６１…小ノズル、１８０…プリント制御部

Claims (8)

1. 同一色に関して体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを有し、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、
   入力画像データに基づいてドットデータを作成するドットデータ作成部と、
   前記大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うドットデータ補正部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の前記大ノズルが第１の方向に沿って配列される第１ノズル列、及び複数の前記小ノズルが前記第１の方向に沿って配列される第２のノズル列を有し、前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って前記第１及び第２のノズル列を記録媒体に対して相対的に走査しながら、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、
   前記ドットデータ補正部は、前記第１及び第２のノズル列のいずれか一方のノズル列に異常ノズルが含まれる場合、他方のノズル列に属するノズルのうち前記第１の方向に関して前記異常ノズルと同一位置に存在するノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 複数の前記大ノズルが第１の方向に沿って配列される第１ノズル列、及び複数の前記小ノズルが前記第１の方向に沿って配列される第２のノズル列を有し、前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って前記第１及び第２のノズル列を記録媒体に対して相対的に走査しながら、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置であって、
   前記ドットデータ補正部は、前記第１及び第２のノズル列のいずれか一方のノズル列に異常ノズルが含まれる場合、他方のノズル列に属するノズルのうち前記第１の方向に関して前記異常ノズルの近傍に位置するノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の方向に関する前記第１及び第２のノズル列の相対的なずれ量を算出するノズル列位置算出手段を更に備え、
   前記ドットデータ補正部は、前記ノズル列位置算出手段によって算出されたずれ量に基づいて前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ドットデータ補正部は、前記小ノズルが異常ノズルの場合、前記補正ノズルから吐出される液滴の総量が、前記異常ノズルから本来吐出されるべき液滴の総量より多くなるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ドットデータ補正部は、前記大ノズルが異常ノズルの場合、前記補正ノズルから吐出される液滴の総量が前記異常ノズルから本来吐出されるべき液滴の総量より少なくなるように前記ドットデータの補正を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記異常ノズルを特定する異常ノズル特定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 同一色に関して体積の異なる液滴を吐出する大ノズル及び小ノズルを有し、記録画像に応じて前記大ノズル及び小ノズルから所定の比率で液滴を吐出する画像形成装置の画像形成方法であって、
   入力画像データに基づいてドットデータを作成するドットデータ作成工程と、
   前記大ノズル及び小ノズルの中から異常ノズルを特定する異常ノズル特定工程と、
   前記大ノズル及び小ノズルのいずれか一方のノズルが前記異常ノズルの場合、他方のノズルを補正ノズルとして、前記異常ノズルの打滴が前記補正ノズルの打滴に置き換えられるように前記ドットデータの補正を行うドットデータ補正工程と、
   を含むことを特徴とする画像形成方法。

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