JP2010036452A - 画像形成装置、及び濃度むら補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】濃度むらを再補正する際に、特定の記録素子を精度よく短時間で検出すること。
【解決手段】濃度むら検出用のパターン、所定間隔で吐出ノズルの配列方向に沿って設けられ、かつ記録ヘッド１４の各モジュールに対応して設けられる複数の第１マーク、及び第１マークより狭い間隔で第１マークの間に吐出ノズルの配列方向に沿って設けられる複数の第２マークを有するテストパターンを光学センサ４６で読み取って得られる読取データに基づいて、第１マークの位置、及び第１マークに対する第２マークの位置を求め、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルの位置を演算し、対応する吐出ノズルの吐出量を補正する。再補正の際、濃度むら検出用のパターン及び第１マークを有するテストパターンの読取データに基づいて、第１マークの位置を求め、求めた第１マークの位置に基づいて第２マークの位置情報を演算し、目標吐出ノズル位置を算出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置、及び濃度むら補正プログラムに関する。

記録ヘッドに設けられた複数のノズルからなるノズル列を複数のノズルブロックに分割し、このノズルブロックに対応する各パッチを同一ノズルブロック内のノズルのみを用いて形成し、これらのパッチによって構成されるテストパターンを濃度センサによって検出し、記録ヘッドの各ノズルにおける濃度補正を行う情報処理装置が提案されている（特許文献１）。

また、濃度むら検出用パターンと関連付けて特定の記録素子だけをさらに駆動させて記録素子位置特定用テストパターンを印刷し、この記録素子位置特定用テストパターンを読み取って、その濃度パターンをメモリに格納し、続いて、濃度むら検出用パターンを読み取り、その濃度分布データと、記録素子位置特定用テストパターンの濃度が格納されたメモリ上のアドレスとから、記録素子と濃度むら検出用テストパターンの濃度データとの対応付けを行う記録装置が提案されている（特許文献２）。

また、テストパターンの中に印刷ヘッドの各ノズルにより印字する位置検出用マークを設け、このマークを使用してヘッド補正パターン上の読み取り画素位置とこの画素位置の印字を行った印字素子の対応付けを行う印刷システムが提案されている（特許文献３）。

また、基準マークを設けたテストパターンを読み取って、基準マークに対応する位置の濃度パターンから濃度むらを検出し、濃度むらが検出されなくなるまで同様の処理を繰り返す濃度むら補正方法が提案されている（特許文献４）。
特開２００１−１０５６９７号公報 特開平６−１６６２４７号公報 特許第３５８８１９４号公報 米国特許第７０９５５３１号公報

本発明は、濃度むらを再補正する際に、特定の記録素子を精度よく短時間で検出することができる画像形成装置、及び濃度むら補正プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数の記録素子が所定方向に沿って配列され、画像情報に応じて前記記録素子を駆動して画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって形成された画像を読み取り、読取データを出力する読取手段と、濃度むらを検出するためのパターン、所定間隔で前記所定方向に沿って設けられ、かつ各々が前記所定間隔毎の記録素子の各々に対応するように設けられる複数の第１マーク、及び前記所定間隔より狭い間隔で前記第１マークの間に前記所定方向に沿って設けられる複数の第２マークを有する基準画像が形成されるように前記画像形成手段を制御する第１の制御手段と、前記基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記第１マークの位置、及び前記第１マークに対する前記第２マークの位置を求めると共に、形成された前記パターンから濃度むらが検出された場合に、濃度むらが検出された位置に対応する記録素子の位置を前記第１マーク及び前記第２マークの位置から特定し、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、特定した位置の記録素子により形成される画像の濃度を補正する補正手段と、前記補正手段で補正された記録素子を用いて、前記パターン及び前記複数の第１マークを有する基準画像が形成されるように前記画像形成手段を制御する第２の制御手段と、前記第２の制御手段の制御により形成された基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記補正手段で補正された記録素子に近い第１マークの位置を求め、求めた前記第１マークの位置と先に求めた前記第２マークの位置とに基づいて定まる前記補正手段で補正された記録素子により画像が形成された位置に対応する部位に濃度むらが検出された場合に、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、前記補正手段で補正された記録素子により形成される画像の濃度を再度補正する再補正手段と、を含んで構成されている。

また、前記読取手段は、前記第１マークに対応する記録素子の間に位置する記録素子、及び前記第１マークに対応する１つの記録素子の各々から吐出された液滴により形成された部分を含む所定領域毎に前記基準画像を読み取るようにすることができる。

また、前記補正手段は、前記基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データを、前記第１マークの各々に対応する位置で分割し、分割された読取データの各々について、前記第１マークの位置、及び前記第１マークに対する前記第２マークの位置を求めるようにすることができる。

また、本発明の濃度むら補正プログラムは、コンピュータを、濃度むらを検出するためのパターン、所定間隔で前記所定方向に沿って設けられ、かつ各々が前記所定間隔毎の記録素子の各々に対応するように設けられる複数の第１マーク、及び前記所定間隔より狭い間隔で前記第１マークの間に前記所定方向に沿って設けられる複数の第２マークを有する基準画像が形成されるように、複数の記録素子が所定方向に沿って配列され、画像情報に応じて前記記録素子を駆動して画像を形成する画像形成手段を制御する第１の制御手段と、前記基準画像を前記画像形成手段によって形成された画像を読み取り、読取データを出力する読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記第１マークの位置、及び前記第１マークに対する前記第２マークの位置を求めると共に、形成された前記パターンから濃度むらが検出された場合に、濃度むらが検出された位置に対応する記録素子の位置を前記第１マーク及び前記第２マークの位置から特定し、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、特定した位置の記録素子により形成される画像の濃度を補正する補正手段と、前記補正手段で補正された記録素子を用いて、前記パターン及び前記複数の第１マークを有する基準画像が形成されるように前記画像形成手段を制御する第２の制御手段と、前記第２の制御手段の制御により形成された基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記補正手段で補正された記録素子に近い第１マークの位置を求め、求めた前記第１マークの位置と先に求めた前記第２マークの位置とに基づいて定まる前記補正手段で補正された記録素子により画像が形成された位置に対応する部位に濃度むらが検出された場合に、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、前記補正手段で補正された記録素子により形成される画像の濃度を再度補正する再補正手段として機能させるためのプログラムである。

以上説明したように、請求項１記載の画像形成装置、及び請求項４記載の濃度むら補正プログラムによれば、濃度むらを再補正する際に、特定の記録素子を精度よく短時間で検出することができる、という効果が得られる。

また、請求項２記載の画像形成装置によれば、サイズの小さい読取手段を用いることができる、という効果が得られる。

また、請求項３記載の画像形成装置によれば、処理のためのメモリ容量を節約できる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明の画像形成装置をインクジェット式の液滴吐出装置に適用した場合について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット式の液滴吐出装置１０の全体構成を示す概略図である。

液滴吐出装置１０は、記録ヘッドアレイ１２を備える。記録ヘッドアレイ１２は、シアン色のインク液（Ｃ）、マゼンタ色のインク液（Ｍ）、イエロー色のインク液（Ｙ）、ブラック色のインク液（Ｋ）と、処理液（Ｔ）とに対応して５つの記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔを備えている。

記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔは、その幅が記録用紙１６の幅にほぼ等しいＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）と称される長尺状の記録ヘッドである。当該記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔは、固定され、搬送されてくる記録用紙１６へ吐出ノズルから各インク液滴及び処理液滴を吐出し、液滴吐出装置１０に入力された画像データに基づいて画像を形成する。なお、処理液は、無色又は淡色であり、各色のインク液が記録用紙１６に滴下された後に重ねるように滴下することにより、インクの滲みを少なくし画質を向上させる。

記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔは、それぞれＣＭＹＫの各インク液及び処理液を各々貯蔵したインクカートリッジ１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋ、１８Ｔと図示しない配管で接続され、インク液及び処理液が記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔに供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

また、液滴吐出装置１０は、記録ヘッドアレイ１２の下方に、無端ベルトである搬送ベルト１９を備えている。搬送ベルト１９は、駆動ロール２０Ａ、２０Ｂに巻き掛けられ、この駆動ロール２０Ａ、２０Ｂの回転力によって図１の時計回り方向であるＡ方向に周回駆動する。記録ヘッドアレイ１２と対向するときの搬送ベルト１９は平坦とされ、この平坦状態の領域に記録用紙１６が搬送され、記録用紙１６に対して記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋからインク液滴が吐出され、画像が形成される。このとき、記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋは、各々時間差を持って吐出ノズルから記録用紙１６へインク液滴を吐出する。これにより、各色のインク液滴が記録用紙１６上で重ね合わせられ、画像は形成される。

また、液滴吐出装置１０は、搬送ベルト１９の記録ヘッドアレイ１２と対向する領域よりも駆動方向上流側に、帯電ロール２２を備えている。帯電ロール２２は、所定の電圧が印加されており、駆動ロール２０Ａとの間で搬送ベルト１９及び記録用紙１６を挟みつつ従動することで、記録用紙１６に電荷を与える。帯電ロール２２によって電荷を与えられた記録用紙１６は、搬送ベルト１９に静電吸着し、搬送ベルト１９の周回駆動と共に搬送される。

記録用紙１６は、液滴吐出装置１０の内部下側に備えられた給紙トレイ２４に蓄積される。記録用紙１６は、ピックアップロール２６によって給紙トレイ２４から一枚ずつ取り出され、複数の搬送ローラ２８を備える記録用紙搬送部３０によって、搬送ベルト１９へ搬送される。

記録ヘッドアレイ１２と対向する部分から図１の搬送ベルト１９の駆動方向下流側には、剥離プレート３２が配置されている。剥離プレート３２は、記録用紙１６を搬送ベルト１９から剥離させる。搬送ベルト１９から剥離された記録用紙１６は、排出搬送部３４を構成する複数の排出ローラ３６で搬送され、液滴吐出装置１０の上部に設けられた排紙トレイ３８に排出される。

剥離プレート３２から図１の搬送ベルト１９の回転方向下流側には、駆動ロール２０Ｂとの間で搬送ベルト１９を挟持可能なクリーニングロール４０が配置される。クリーニングロール４０は、搬送ベルト１９の表面をクリーニングする。

また、片面に画像が形成された記録用紙１６は、複数の反転用ローラ４２で構成された反転搬送部４４によって、再び搬送ベルト１９へ搬送され、もう一方の面に画像を形成されることができる。反転搬送部４４は、排出搬送部３４から分岐し、記録用紙搬送部３０へ記録用紙１６を搬送できるように配置される。

記録ヘッドアレイ１２と対向する部分よりも図１の搬送ベルト１９の回転方向下流側で剥離プレート３２が配置されている位置よりも回転方向上流側には、光学センサ４６が配置される。光学センサ４６は、例えば、ＣＣＤラインセンサ又はＣＣＤエリアセンサ等で構成され、例えば、吐出ノズルが吐出するインクの濃度を補正するためのテストパターン画像を所定の読取解像度で読み取る。光学センサ４６は、記録ヘッド１４の印字幅と略同一のサイズで構成され、記録用紙１６が搬送されることにより、記録用紙１６の全面の画像を読み取る。

図２は、液滴吐出装置１０の制御系の要部を示す図である。

液滴吐出装置１０は、液滴吐出装置１０の全体の制御を司るＣＰＵ１００を備える。ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、ハードディスク記憶装置１０６、画像データ入力部１０８、操作表示部１１０、画像形成制御部１１２、画像データ処理部１１４、及び光学センサ４６とコントロールバスやデータバス等のバス１１６を介して接続される。

ＲＯＭ１０２は、液滴吐出装置１０を制御するための制御プログラムや、吐出ノズル毎のノズル特性データ（後述する補正ＬＵＴ等）を記憶する。ＲＡＭ１０４は、種々のデータ等を処理するためのワークスペースとして用いられる。

ハードディスク記憶装置１０６は、画像データやテストパターン画像を形成するためのテストパターンデータ、画像形成に関する種々のデータ等を記憶する。

画像データ入力部１０８は、図示しないパソコン等から画像データの入力を受け付ける。入力された画像データは、ハードディスク記憶装置１０６に送信される。

操作表示部１１０は、操作機能と表示機能とが一体化されたタッチパネルの他、ユーザが各種操作を行うための操作ボタンを含んで構成される。操作表示部１１０は、記録用紙１６への画像形成の開始等の操作を受け付け、液滴吐出装置１０の制御の状態等をユーザに報知する。

画像形成制御部１１２は、画像データに基づいて記録用紙１６に画像を形成するために、記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔ、搬送ベルト１９等を制御する。

画像データ処理部１１４は、ハードディスク記憶装置１０６に記憶された画像データに対して、インク濃度の調整などの所定の画像処理を行う。また、画像データ処理部１１４は、テストパターンを光学センサ４６で読み取って得られた読取データの処理を行い、記録用紙１６に形成される画像のインク濃度を補正するためのインク濃度補正用ルックアップテーブル（以下、「補正ＬＵＴ」という）を作成する。

次に、第１の実施の形態で用いるテストパターンについて説明する。なお、本実施の形態で実行される濃度むら補正処理は、各記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔの各々について同一の処理であるため、以下では、１つの記録ヘッド１４についての処理として説明する。

テストパターン２００は、図３（Ａ）に示すように、濃度むらを検出するための３つの濃度パターン２０２、記録ヘッド１４を複数のモジュール（ブロック）に分割した場合の分割位置を示す第１マーク２０４、個々の吐出ノズル位置を算出する際に基準となる第２マーク２０６、及び、テストパターンの印字及び読み取りの際の角度誤差を検出するための角度基準マーク２０８により構成されている。

濃度パターン２０２は、異なる濃度の濃度パターン毎に、吐出ノズルの配列方向に対して記録ヘッドの印字幅と同一の幅で、用紙の搬送方向に対して所定幅の帯状に形成される。各濃度パターン２０２は、用紙の搬送方向に所定間隔毎に配置され、上から濃度パターン（１）２０２、濃度パターン（２）２０２、濃度パターン（３）２０２と番号を付与する。

第１マーク２０４は、例えば、図４に示すように、記録ヘッド１４をｎ個のモジュールに分割した場合に、各モジュール内の一番端（ここでは左端）の吐出ノズル１２４によって記録される。第１マーク２０４は、用紙の搬送方向に平行な所定長さの直線で、濃度パターン２０２を挟むように用紙の搬送方向に所定間隔毎に配置される。図４の記録ヘッド１４の各モジュールに、端（ここでは左端）からモジュール１、モジュール２、・・・、モジュール８と番号を付与し、第１マーク２０４にも対応して、端（ここでは左端）から第１マーク（１）２０４、第１マーク（２）２０４、・・・、第１マーク（ｎ）２０４と番号を付与する。

第２マーク２０６は、第１マーク２０４が配置される間隔よりも狭い間隔で、吐出ノズル所定本毎に配置される。この間隔が狭いほど吐出ノズルの位置を正確に算出することができるが、間隔が狭すぎると光学センサ４６での読み取りが困難になったり、読み取りに時間がかかったりする場合もあるため、光学センサ４６の読取解像度及び読取速度等を考慮して設定することが好ましい。

ここでは、図４に示すように、吐出ノズル１６本毎に第２マーク２０６を記録する吐出ノズル１２６が設けられる。第２マーク２０６は、用紙の搬送方向に平行な所定長さの直線で、各濃度パターン２０２に対応する位置（ここでは下側）で、第１マーク２０４の間に配置される。第２マーク２０６には、端（ここでは左端）から第２マーク（１）２０６、第２マーク（２）２０６、・・・、第２マーク（ｋ）２０６と番号を付与する。ｋは、１つの濃度パターン２０２に対して設けられる第２マーク２０６の個数である。

なお、第２マーク２０６を記録する吐出ノズル１２６がそれぞれ記録ヘッド１４の左端から何本目の吐出ノズルか（吐出ノズルの位置）、及びどのモジュールに含まれるかという情報を予め対応付けて所定領域に記憶しておく。

角度基準マーク２０８は、吐出ノズルの配列方向に平行な記録ヘッドの印字幅と同一長さの直線で、第１マーク２０４と直交するように配置される。濃度パターン（１）２０２の上に配置された角度基準マーク２０８から順に、角度基準マーク（１）２０８、角度基準マーク（２）２０８、角度基準マーク（３）２０８、角度基準マーク（４）２０８と番号を付与する。

なお、テストパターン２００は、再補正の際には、図３（Ｂ）に示すように、第２マーク２０６を印字しないようにすることもできる。

次に、図５を参照して、第１の実施の形態における濃度むら補正プログラムの処理ルーチンについて説明する。

ステップ３００で、「ｉ」及び「ｊ」に０をセットする。ｉは、補正ＬＵＴの更新回数を示す値である。以下、更新回数を含めた補正ＬＵＴを「補正ＬＵＴ（ｉ）」と表す。ｉ＝０で、更新回数が０回、すなわち初期状態であることを示している。ｊは、全ての吐出ノズルの濃度むらの有無を判定して補正する１回目の補正、及び１度補正した吐出ノズルの濃度むらの有無を判定して補正する再補正のいずれかを既に行った場合には「１」、いずれもまだ行われていない場合には「０」をセットする。すなわち、ｊ＝０の場合には、次に行われる補正は１回目の補正であることを示し、ｊ＝１の場合には、次に行われる補正は再補正であることを示している。

次に、ステップ３０２で、現在記憶されている補正ＬＵＴ（ｉ）を読み出して、初期化する。

次に、ステップ３０４で、補正ＬＵＴ（ｉ）に基づいて、テストパターンデータを生成する。次に、ステップ３０６で、生成したテストパターンデータに基づいてテストパターン２００を印刷する。ここで印刷されるテストパターン２００は、例えば、１回目の補正（ｊ＝０）の場合には、図３（Ａ）に示すように、濃度パターン２０２、第１マーク２０４、第２マーク２０６、及び角度基準マーク２０８が印字されたものであり、再補正（ｊ＝１）の場合には、同図（Ｂ）に示すように、第２マーク２０６の印字が省略されたものである。

次に、ステップ３０８で、読取処理を実行する。ここで、図６を参照して、読取処理の処理ルーチンについて説明する。

ステップ４００で、光学センサ４６によりテストパターン２００の全面から画像を読み取り、テストパターン２００に基づいた読取データを出力する。

次に、ステップ４０２で、読取データから少なくとも１つの角度基準マーク２０８を検出し、検出した角度基準マーク２０８に基づいて、読取データの角度誤差を補正する。具体的には、読取データについて、吐出ノズルの配列方向をＸ軸、用紙の搬送方向をＹ軸と想定して、検出した角度基準マーク２０８のＹ座標が同一となるように読取データを補正する。なお、角度基準マーク２０８を検出する際は、読取データの左端の所定領域及び右端の所定領域のみを探索するようにすることで、読取データの全領域を探索する場合に比べて、検出時間を短縮できる。

次に、ステップ４０４で、ｊが１か否かを判断する。この判断は、これから行う補正が今回補正ループにおける１回目の補正であるか再補正であるかを判断するものである。１回目の補正（ｊ＝０）の場合には、ステップ４０６へ進み、再補正（ｊ＝１）の場合には、ステップ４２０へ進む。

ステップ４０６で、ｉが０か否かを判断する。ｉ＝０の場合には、ステップ４０８へ進み、ｉ≠０の場合には、ステップ４１０へ進む。

ステップ４０８へ進んだ場合には、全ての第１マーク２０４及び第２マーク２０６の位置情報を求める。ステップ４０２で角度誤差の補正を行っており、かつ、吐出ノズルの位置を算出するためには上記で想定したＹ軸方向へのずれは問題とならないため、読取データの所定位置を基準としたＸ座標として位置情報を求める。例えば、読取データの左端を基準とし、光学センサ４６の１画素を１として、画素ラインに沿って画素数を数えることで位置情報を求めることができる。求めた位置情報は所定の記憶領域に記憶しておく。

ステップ４１０へ進んだ場合には、全ての第１マーク２０４の位置情報を求め、ｉ＝０のときの相対位置情報に基づいて全ての第２マーク２０６の位置情報を更新する。第２マークの位置情報更新についての詳細は、後述するステップ４２６の処理で述べる。

次に、ステップ４１２で、読取データの濃度パターン２０２部分から濃度データを求める。濃度データは、読取データの濃度パターンに対応する画素の濃度値をＸ座標毎にＹ軸方向に合計した値として求める。濃度データは、濃度パターン（１）〜（３）２０２の各々について求める。

次に、ステップ４１４で、濃度データに基づいて、濃度むらを検出する。濃度パターン２０２は、均一の濃度で印字されているはずであるので、Ｘ座標毎の濃度値の平均値から所定値以上外れている場合や、予め定めた所定値の範囲外の濃度値を示す場合を濃度むらとして検出する。

次に、ステップ４１６で、濃度むらが検出された位置のＸ座標を求め、求めたＸ座標とステップ４０８またはステップ４１０で求めた第２マーク２０６の位置情報とに基づいて、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルの位置を算出する。また、求めたＸ座標とステップ４０８またはステップ４１０で求めた第１マークの位置情報とに基づいて、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルがどのモジュールに属するかを求める。濃度むらが検出された位置のＸ座標は、ステップ４０８で第１マーク２０４及び第２マーク２０６の位置情報を求めたのと同様に求めることができる。濃度むらが検出された位置を挟む位置に記録された第２マーク２０６のＸ座標を取得し、これらのＸ座標の割合から吐出ノズルの位置を算出する。

例えば、濃度むらが第２マーク（２）２０６と第２マーク（３）２０６との間で検出され、第２マーク（２）２０６が記録ヘッド１４の左端から３２本目の吐出ノズル１２６、第２マーク（３）２０６が４８本目の吐出ノズル１２６で記録されたものであるとする。濃度むらが検出された位置のＸ座標が４２、第２マーク（２）２０６のＸ座標が３４、及び第２マーク（３）２０６のＸ座標５０の場合、濃度むらが検出された吐出ノズルの位置は、左端から４０本目として算出される。算出した吐出ノズルの位置、その吐出ノズルが属するモジュールのモジュール番号ｎ、及び濃度むらが検出された濃度パターン２０２の番号ｍ（ｍ＝（１）、（２）、（３））を所定の記憶領域に記憶しておく。

次に、ステップ４１８で、１回目の補正が終了したことを示す指標として、ｊに１をセットする。

ステップ４０４で再補正であると判断されてステップ４２０へ進むと、ステップ４１６で記憶したｊ＝０のときに濃度むらがあった吐出ノズル、または、ｉ＝ｉ−１のとき（今回補正ループにおける１回前の補正時）に後述するステップ４３２で濃度むらが検出された吐出ノズルが属するモジュールのモジュール番号ｎ、及び濃度むらが検出された濃度パターン２０２の番号ｍを取得する。

次に、ステップ４２２で、第１マーク（ｎ）２０４の位置情報を求める。求める方法は、ステップ４０８と同様である。

次に、ステップ４２４で、角度基準マーク（ｍ）２０８、角度基準マーク（ｍ＋１）２０８、第１マーク（ｎ）２０４、及び第１マーク（ｎ＋１）２０４で囲まれた領域を読取データから分離する。これにより、必要な部分のみが分離されるため、処理のためのメモリ容量を節約することができる。例えば、ｊ＝０のときに、モジュール４に含まれる吐出ノズルで記録した濃度パターン（１）２０２で濃度むらが検出された場合には、図７（Ａ）に破線で示す領域で分離する。また、同図（Ｂ）に示すように、分離する領域として、各マークで囲まれた領域が含まれるやや大きめの領域を設定してもよい。

次に、ステップ４２６で、分離した領域内に想定される第２マーク２０６の位置情報を演算する。分離した領域内に想定される第２マーク２０６とは、図３（Ａ）に示すようなテストパターンを印字する場合に印字される第２マークである。第１マーク２０４と第２マーク２０６との相対位置関係が固定であることを利用して、想定される第２マーク２０６の位置情報を演算するもので、具体的には、ステップ４２２で求めた第１マーク２０４の位置情報と、ステップ４０８またはステップ４１０で求めたｊ＝０のときの第１マーク２０４の位置情報との差だけ、ステップ４０８またはステップ４１０で求めたｊ＝０のときの第２マーク２０６の位置情報を平行移動することにより演算する。

なお、ステップ４０２の処理により第２マーク２０６の位置情報を求めるため、再補正の際には、テストパターン２００への第２マーク２０６の印字を省略することができるが、印字された第２マーク２０６を用いずに演算により第２マークの位置情報を求めればよいため、再補正の際も１回目の補正の際と同様にテストパターン２００へ第２マーク２０６が印字されていてもよい。

次に、ステップ４２８で、ｊ＝０のとき、またはｉ＝ｉ−１のときに濃度むらが検出された吐出ノズルにより記録された目標吐出ノズル位置を、ステップ４２６で演算した第２マーク２０６の位置情報に基づいて算出する。例えば、目標吐出ノズルが記録ヘッド１４の左端から４０本目であるとすると、３２本目の吐出ノズル１２６に対応する第２マーク（２）２０６及び４８本目の吐出ノズル１２６に対応する第２マーク（３）２０６のＸ座標を取得する。第２マーク（２）２０６のＸ座標が３７、及び第２マーク（３）２０６のＸ座標５３の場合、濃度むらが検出された位置のＸ座標が４５として算出される。算出した目標吐出ノズル位置を所定の記憶領域に記憶する。

次に、ステップ４３０で、算出した目標吐出ノズル位置の濃度パターン２０２部分から濃度データを求める。濃度データを求めるのは、目標吐出ノズル位置として算出した位置のみでもよいし、その位置を含む周辺領域も合わせて求めてもよい。

次に、ステップ４３２で、濃度データに基づいて、濃度むらを検出する。目標吐出ノズル位置のみの濃度データを求めた場合には、その濃度データとｊ＝０のときにステップ４１２で求めた濃度データ全体の平均値と比較したり、予め定めた所定値の範囲内にあるか否かを判断したりすることにより、検出することができる。また、目標吐出ノズル位置を含む周辺領域も合わせて求めた場合には、求めた範囲内の濃度データの平均値と目標吐出ノズル位置の濃度データとを比較することによって濃度むらを検出してもよい。本ステップを終了すると、図５の処理ルーチンにリターンする。

次に、ステップ３１０で、濃度むらが検出されたか否かを判断する。ステップ３０８の処理で濃度むらが検出された場合には、ステップ３１２へ進み、濃度むらが検出されなかった場合には、ステップ３１８へ進む。

ステップ３１２で、濃度むらの補正が必要な吐出ノズル毎に補正値を算出する。対象となる吐出ノズルの濃度値が、求めた濃度データの平均値となるように補正値を算出したり、予め定めた所定値の範囲内となるように補正値を算出したりすることができる。なお、補正値の算出方法は、これらの方法に限定されるものではなく、周知の技術を用いて算出することができる。

次に、ステップ３１４で、ｉの値をインクリメントして、次に、ステップ３１６で、算出した補正値に基づいて補正ＬＵＴ（ｉ）を更新して、ステップ３０４に戻り、処理を繰り返す。

濃度むらが検出されなかった場合には、ステップ３１８へ進み、補正のタイミングか否かを判断する。この判断は、稼働時間が所定時間を超えたか否か、予め定めた時刻になったか否か、前回補正を行ってから所定時間経過したか否か等を判断することにより行う。記録ヘッド１４の全吐出ノズルは、使用している間に濃度変化を起こす可能性が高いため、定期的に補正を実行する必要があるからである。補正のタイミングである場合には、ステップ３２０で、ｊに０をセットして（１回目の補正を行うための標識）、ステップ３０４へ戻り、補正のタイミングではない場合には、ステップ３２２へ進む。

ステップ３２２で、ユーザから濃度むら補正の指示があったか否かを判断する。定期的な補正だけでなく、ユーザのニーズに応えたタイミングでの補正も実行可能とするためである。操作表示部１１０に補正指示を選択するためのボタンを設けておき、ユーザがこのボタンを押下するなどした場合に、補正指示の信号が入力される。補正指示の信号を受信した場合には、ステップ３２０で、ｊに０をセットして、ステップ３０４へ戻り、受信しない場合には、ステップ３２４へ進む。

ステップ３２４で、液滴吐出装置１０の電源がオフされるなどして、処理終了の信号を受信したか否かを判断する。受信しない場合には、ステップ３１８へ戻り、受信した場合は、処理を終了する。

このように、第１の実施の形態では、１回目の補正で求めた第１マーク及び第２マークの位置情報に基づいて、再補正の際に、読取データから求めた第１マークの位置情報に基づいて第２マークの位置情報を演算して求めるため、読取データから第２マークの位置情報を求める場合に比べて短時間で目標とする吐出ノズルの位置を算出することができる。また、第１マークと第２マークとの相対位置関係は固定であるため、演算で求めた第２マークの位置情報に基づいて吐出ノズルの位置を算出したとしても、実際に読取データから求められる第２マークの位置情報に基づいて算出した場合と同様の精度が保たれる。

なお、第１の実施の形態では、記録ヘッド１４を複数のモジュールから構成されるものとし、このモジュールに対応して第２マーク２０４を設ける場合について説明したが、第１マーク及び第２マークとの対応関係が予め定められていれば、第１マークをモジュールに対応させる必要はなく、任意の間隔毎に設ければよい。したがって、記録ヘッドアレイが複数のモジュールから構成されていない場合でも、本発明を適用することができる。

また、第１の実施の形態では、読取処理のルーチン（図６）のステップ４１８で、読取データから必要な領域を分離する場合について説明したが、続くステップ４２０で、目標吐出ノズルが含まれるモジュールに対応した第２マークの位置情報が演算できればよく、ステップ４１８は省略可能である。

次に、第２の実施の形態の液滴吐出装置について説明する。第１の実施の形態では、テストパターン２００の全面から画像を光学センサ４６で読み取る場合について説明したが、第２の実施の形態では、テストパターンの所定領域毎に画像を読み取る点が異なる。

第２の実施の形態の液滴吐出装置５１０の全体構成は、図１に示す第１の実施の形態の液滴吐出装置１０の全体構成と略同様であるが、光学センサ５４６が、記録ヘッド１４の１つのモジュールによる印字幅と略同一のサイズで構成され、図示しない可動機構により、吐出ノズルの配列方向に可動するように構成されている点が異なる。光学センサ５４６は、記録ヘッド１４の各モジュールに対応した位置に可動され、記録用紙１６が搬送されることにより、記録用紙１６に記録された画像のうち、特定のモジュールで記録された画像部分を読み取る。

次に、図８を参照して、第２の実施の形態における濃度むら補正プログラムで実行される読取処理の処理ルーチンについて説明する。

ステップ６００で、ｊが０か否かを判断することにより、これから行う補正が今回補正ループにおける１回目の補正であるか再補正であるかを判断する。１回目の補正（ｊ＝０）の場合には、ステップ６０２へ進み、再補正（ｊ＝１）の場合には、ステップ６２４へ進む。

ステップ６０２で、「ｎ」に１をセットして、光学センサ５４６を記録ヘッド１４のモジュールｎに対応する位置へ移動させ、次に、ステップ６０４で、光学センサ４６によりテストパターン２００を読み取り、テストパターン２００に基づいた読取データを出力する。光学センサ５４６の読取領域は、記録ヘッド１４の１つのモジュールによる印字領域に対応した範囲であるため、図９に示すような読取データが出力される。なお、ここでは、ｎ＝１であるため、テストパターン２００の左端領域が読み取られる。

次に、ステップ６０６〜ステップ６１６で、第１の実施の形態の読取処理のステップ４０２、及びステップ４０６〜４１２の処理と同様の処理により、読取範囲において濃度むらを検出し、濃度むらのある吐出ノズルの位置を算出する。

次に、ステップ６１８で、ｎが最大値か否かを判断することにより、全てのモジュールについて処理したか否かを判断する。ここでは、ｎ＝１であるので、否定されてステップ６２０へ進む。ステップ６２０で、ｎをインクリメントしてステップ６０４へ戻る。全てのモジュールについて処理されると、肯定されてステップ６２２へ進み、１回目の補正が終了したことを示す指標として、ｊに１をセットしてリターンする。

ステップ６００で再補正であると判断されてステップ６２４へ進むと、ｊ＝０のとき、またはｉ＝ｉ−１のときに濃度むらがあった吐出ノズルが含まれるモジュールの番号ｎ、及び濃度むらが検出された濃度パターン２０２の番号ｍを取得する。

次に、ステップ６２６及びステップ６２８で、ステップ６０４及びステップ６０６と同様に、光学センサ５４６を記録ヘッド１４のモジュールｎに対応する位置へ移動させ、光学センサ４６によりテストパターン２００を読み取り、テストパターン２００に基づいた読取データを出力する。

次に、ステップ６３０〜ステップ６４０で、第１の実施の形態の読取処理のステップ４０２、ステップ４２２、及びステップ４２６〜ステップ４３２の処理と同様の処理により、読取範囲において目標吐出ノズル位置を算出し、算出した位置の濃度むらを検出してリターンする。なお、既に特定の領域に限られた範囲が読み取られているため、第１の実施の形態の読取処理のステップ４２４の読取データから所定領域を分離する処理は省略する。

このように、第２の実施の形態では、記録ヘッド１４の各モジュールに対応した所定領域毎にテストパターン２００を読み取るため、サイズの小さい光学センサ５４６を用いることができ、またメモリ容量も削減できる。さらに、再補正の際には、必要な部分だけ読み取りを行えばよいため、処理時間が短縮できる。

なお、第２の実施の形態では、記録ヘッド１４のモジュールに対応したサイズの光学センサ５４６でテストパターン２００を読み取る場合について説明したが、読取範囲に第１マークが含まれればよく、光学センサの読取範囲に対応して第１マークを設ける間隔を設定してもよい。

次に、第３の実施の形態の液滴吐出装置について説明する。第１の実施の形態では、再補正の際に、補正した吐出ノズルが含まれるモジュールに対応する領域を読取データから分離する場合について説明したが、第３の実施の形態では、１回目の補正についても所定領域を読取データから分離して処理する点が異なる。なお、第３の実施の形態の液滴吐出装置の全体構成は、第１の実施の形態の液滴吐出装置１０と同一であるため、説明を省略する。

第３の実施の形態では、１回目の補正の読取処理に関する部分に特徴があるため、第１の実施の形態の読取処理ルーチン（図６）のステップ４０６〜ステップ４１６に相当する処理を、１回目補正読取処理として、図１０を参照して説明する。

ステップ７００で、「ｎ」に１をセットし、次に、ステップ７０２で、第１マーク（ｎ）２０４の位置情報を求める。

次に、ステップ７０４で、角度基準マーク（１）２０８、角度基準マーク（２）２０８、第１マーク（ｎ）２０４、及び第１マーク（ｎ＋１）２０４で囲まれた領域を読取データから分離する。なお、ここでは、角度基準マーク（１）２０８及び角度基準マーク（２）２０８を用いているが、所定の領域を分離するための任意の組み合わせの角度基準マーク２０８を用いることができる。これにより、図７（Ａ）または、同図（Ｂ）に示すような領域で分離される。

次に、ステップ７０６で、分離した領域内の第２マーク２０６の位置情報を求める。ここで求める位置情報は、分離した読取データの左端を基準としたＸ座標を求め、ステップ７０２で求めた第１マーク（ｎ）２０４の位置情報が示すＸ座標と加算することで求まる読取データの基準位置からのＸ座標で求めてもよいし、ステップ７０２で求めた第１マーク（ｎ）２０４との相対距離として求めてもよい。

次に、ステップ７０８〜ステップ７１２で、第１の実施の形態の読取処理のステップ４０８〜ステップ４１２の処理と同様の処理により、分離範囲において濃度むらを検出し、濃度むらのある吐出ノズルの位置を算出する。

次に、ステップ７１４で、ｎが最大値か否かを判断することにより、全てのモジュールについて処理したか否かを判断する。ここでは、ｎ＝１であるので、否定されてステップ７１６へ進む。ステップ７１６で、ｎをインクリメントしてステップ７０２へ戻る。全てのモジュールについて処理されると、ステップ７１４で肯定されてリターンする。

このように、第３の実施の形態では、１回目の補正として全印字領域について濃度むらを検出する場合でも、読取データをモジュール単位で分離して処理するため、処理のためのメモリ容量を節約できる。または、モジュール単位で並列処理すれば、同じメモリ容量で、処理時間を短縮することができる。

なお、第１〜第３の実施の形態の液滴吐出装置は、記録用紙上へ画像（文字を含む）を形成する場合について説明したが、記録媒体としては記録用紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインク液に限定されるものではなく、例えば、半導体や液晶表示器等のパターン形成のためにシート状の基板に液滴を吐出するパターン形成装置等の他の液滴吐出記録装置にも適用することができる。

また、第１〜第３の実施の形態では、本発明の画像形成装置を液滴吐出装置に適用した場合について説明したが、ＬＥＤプリンタやサーマルプリンタへの適用も可能である。本発明が適用されるＬＥＤプリンタは、記録素子として所定方向に配列された複数の発光素子を有し、画像データに応じて発光素子を発光させることにより感光体に静電潜像を形成する露光部と、露光部に形成された静電潜像を現像して画像を形成する現像部とを有する。そして、発光素子毎の発光量を変更することにより感光体への露光量を変更して、現像部で形成される画像の濃度を補正する。また、本発明が適用されるサーマルプリンタは、記録素子として所定方向に配列された複数のサーマルヘッドを有し、画像データに応じて記録素子へ電圧を印加し、感熱紙に記録素子を押し付けることにより画像を形成する。そして、記録素子への印加電圧を変更することにより、形成される画像の濃度を補正する。

本実施の形態に係る液滴吐出装置１０の全体構成を示す概略図である。 本実施の形態に係る液滴吐出装置１０の制御系の要部を示す図である。 本実施の形態のテストパターンの一例を示す図である。 吐出ノズルとマークの対応を説明するための図である。 第１の実施の形態における濃度むら補正プログラムの処理ルーチンを示すフローチャートである。 第１の実施の形態における読取処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 読取データから分離される所定領域の一例を示す図である。 第２の実施の形態における読取処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 所定領域を読み取った場合の読取データの一例を示す図である。 第３の実施の形態における１回目補正読取処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０、５１０ 液滴吐出装置
１４ 記録ヘッド
４６、５４６ 光学センサ
１１２ 画像形成制御部
１１４ 画像データ処理部
２００ テストパターン
２０２ 濃度パターン
２０４ 第１マーク
２０６ 第２マーク
２０８ 角度基準マーク

Claims (4)

1. 複数の記録素子が所定方向に沿って配列され、画像情報に応じて前記記録素子を駆動して画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段によって形成された画像を読み取り、読取データを出力する読取手段と、
   濃度むらを検出するためのパターン、所定間隔で前記所定方向に沿って設けられ、かつ各々が前記所定間隔毎の記録素子の各々に対応するように設けられる複数の第１マーク、及び前記所定間隔より狭い間隔で前記第１マークの間に前記所定方向に沿って設けられる複数の第２マークを有する基準画像が形成されるように前記画像形成手段を制御する第１の制御手段と、
   前記基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記第１マークの位置、及び前記第１マークに対する前記第２マークの位置を求めると共に、形成された前記パターンから濃度むらが検出された場合に、濃度むらが検出された位置に対応する記録素子の位置を前記第１マーク及び前記第２マークの位置から特定し、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、特定した位置の記録素子により形成される画像の濃度を補正する補正手段と、
   前記補正手段で補正された記録素子を用いて、前記パターン及び前記複数の第１マークを有する基準画像が形成されるように前記画像形成手段を制御する第２の制御手段と、
   前記第２の制御手段の制御により形成された基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記補正手段で補正された記録素子に近い第１マークの位置を求め、求めた前記第１マークの位置と先に求めた前記第２マークの位置とに基づいて定まる前記補正手段で補正された記録素子により画像が形成された位置に対応する部位に濃度むらが検出された場合に、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、前記補正手段で補正された記録素子により形成される画像の濃度を再度補正する再補正手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記読取手段は、前記第１マークに対応する記録素子の間に位置する記録素子、及び前記第１マークに対応する１つの記録素子の各々から吐出された液滴により形成された部分を含む所定領域毎に前記基準画像を読み取る請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記補正手段は、前記基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データを、前記第１マークの各々に対応する位置で分割し、分割された読取データの各々について、前記第１マークの位置、及び前記第１マークに対する前記第２マークの位置を求める請求項１記載の画像形成装置。
4. コンピュータを、
   濃度むらを検出するためのパターン、所定間隔で前記所定方向に沿って設けられ、かつ各々が前記所定間隔毎の記録素子の各々に対応するように設けられる複数の第１マーク、及び前記所定間隔より狭い間隔で前記第１マークの間に前記所定方向に沿って設けられる複数の第２マークを有する基準画像が形成されるように、複数の記録素子が所定方向に沿って配列され、画像情報に応じて前記記録素子を駆動して画像を形成する画像形成手段を制御する第１の制御手段と、
   前記基準画像を前記画像形成手段によって形成された画像を読み取り、読取データを出力する読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記第１マークの位置、及び前記第１マークに対する前記第２マークの位置を求めると共に、形成された前記パターンから濃度むらが検出された場合に、濃度むらが検出された位置に対応する記録素子の位置を前記第１マーク及び前記第２マークの位置から特定し、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、特定した位置の記録素子により形成される画像の濃度を補正する補正手段と、
   前記補正手段で補正された記録素子を用いて、前記パターン及び前記複数の第１マークを有する基準画像が形成されるように前記画像形成手段を制御する第２の制御手段と、
   前記第２の制御手段の制御により形成された基準画像を前記読取手段で読み取ることにより得られた読取データに基づいて、前記補正手段で補正された記録素子に近い第１マークの位置を求め、求めた前記第１マークの位置と先に求めた前記第２マークの位置とに基づいて定まる前記補正手段で補正された記録素子により画像が形成された位置に対応する部位に濃度むらが検出された場合に、画像を形成した際に濃度むらが発生しないように、前記補正手段で補正された記録素子により形成される画像の濃度を再度補正する再補正手段と、
   して機能させるための濃度むら補正プログラム。

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