JP2011020305A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光学系の画角に関わらず、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精度良く特定する。
【解決手段】濃度むらを検出するための濃度パターン７４を、吐出ノズルの配列方向に対して、複数の分割された分割パターン７６を複数並べて形成する。分割パターン７６は、読み取り領域の周辺に行くほど、吐出ノズルの配列方向の幅が徐々に狭くなる。分割パターン７６の両端のエッジを記録する吐出ノズルの位置を予め求めておき、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルを特定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

従来より、複数の記録素子を配列した記録ヘッドにより形成したパターンの濃度むらを検出して各記録素子毎の濃度データを補正する記録濃度むら補正機能を有する記録装置が知られている（例えば、特許文献１）。この記録装置では、濃度むら検出用パターンに関連づけて、記録素子の位置検出用パターンを印刷し、濃度むら検出用パターンの濃度データと各記録素子とを、位置検出用パターンのアドレス位置を基に対応させている。

特許第３１１７８４９号公報

本発明は、記録素子の位置を対応させたマークを等間隔で形成した場合に比べて、光学系の画角に関わらず、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精度良く特定することができる画像形成装置及び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、請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、複数の記録素子が予め定められた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、光学系を介して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、前記読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って前記予め定められた方向の幅を徐々に狭くし、かつ、前記予め定められた方向に並べられた濃度むらを検出するための複数のパターン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、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、前記パターンの前記予め定められた方向の端部に対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段と、を含んで構成されている。

また、請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明に係る画像形成装置において、前記複数のパターンは、隣に並べられたパターンに対して、前記予め定められた方向と直交する方向の位置をずらして並べられると共に、予め定められた方向の両端部の位置が、隣に並べられたパターンと予め定められた方向に重複する。

また、請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２記載の発明に係る画像形成装置において、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、前記複数のパターンの各々の前記予め定められた方向の端部の位置を各々検出する端位置検出手段を更に含み、前記特定手段は、前記濃度むらが検出された位置、前記端位置検出手段によって検出された前記端部の位置、及び前記端部に対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて、前記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特定する。

請求項４記載の発明に係る画像形成装置は、複数の記録素子が予め定められた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、光学系を介して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、及び前記読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って徐々に狭くした間隔で前記予め定められた方向に沿って設けられた複数の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、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、前記マークに対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段と、を含んで構成されている。

また、請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明に係る画像形成装置において、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、前記複数のマークの位置を各々検出するマーク位置検出手段を更に含み、前記特定手段は、前記濃度むらが検出された位置、前記マーク位置検出手段によって検出された前マークの位置、及び前記マークに対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて、前記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特定する。

請求項６記載の発明に係るプログラムは、コンピュータを、複数の記録素子が予め定められた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によって形成された画像を、光学系を介して読み取り、読取データを出力する読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って前記予め定められた方向の幅を徐々に狭くし、かつ、前記予め定められた方向に並べられた濃度むらを検出するための複数のパターン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制御手段、及び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、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、前記パターンの前記予め定められた方向の端部に対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段として機能させるプログラムである。

請求項７記載の発明に係るプログラムは、コンピュータを、複数の記録素子が予め定められた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によって形成された画像を、光学系を介して読み取り、読取データを出力する読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って徐々に狭くした間隔で前記予め定められた方向に沿って設けられた複数のマーク、及び濃度むらを検出するためのパターン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制御手段、及び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、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、前記マークに対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定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６記載のプログラムによれば、記録素子の位置を対応させたマークを等間隔で形成した場合に比べて、光学系の画角に関わらず、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精度良く特定することができる、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、重複させずに複数のパターンを並べた場合に比べて、パターンが隣接する部分の濃度を精度よく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３記載の画像形成装置によれば、中央のパターンの幅を周辺のパターンと同じ狭い幅とした複数のパターンを形成した場合と比べて、複数のパターンの端部の位置の検出にかかる時間を短くすることができる、という効果が得られる。

また、請求項４記載の画像形成装置、及び請求項７記載のプログラムによれば、記録素子の位置を対応させたマークを等間隔で形成した場合に比べて、光学系の画角に関わらず、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精度良く特定することができる、という効果が得られる。

また、請求項５記載の画像形成装置によれば、中央の間隔を周辺と同じ狭い間隔とした複数のマークを形成した場合と比べて、複数のマークの位置の検出にかかる時間を短くすることができる、という効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の全体構成を示す概略図である。 光学センサ及び光学系の配置を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の制御系の要部を示すブロック図である。 光学系の画角と横倍率との関係を示すグラフである。 読取データの一例を示す図である。 テストパターンの一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の画像データ処理部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度むら検出処理ルーチンを示すフローチャートである。 テストパターンの一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における濃度むら検出処理ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る液滴吐出装置の画像データ処理部の機能構成を示すブロック図である。

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、第１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、印字幅が被記録領域の幅以上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すればよい。

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、予め定められた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を挟持する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が形成される。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を搬送す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予め定めた読取解像度で読み取る。本実施の形態では、図２に示すように、光学センサ４６と、搬送される記録用紙１６の記録ヘッド１４の印字幅と略同一幅の読み取り領域との間に、レンズ（光学系）７１を配置した縮小系結合としており、搬送される記録用紙１６の読み取り領域から出射した光が、レンズ７１で収束されて光学センサ４６の受光面に入射する。記録用紙１６が搬送されることにより、レンズ７１を介して光学センサ４６によって記録用紙１６の全面の画像を読み取る。また、搬送される記録用紙１６上の、レンズ７１の光軸が通る位置は、記録用紙１６の幅方向の中心位置となるように、レンズ７１が配置されている。

図３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ＣＰＵ５０を備える。ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、ハードディスク記憶装置５６、画像データ入力部５８、操作表示部６０、画像形成制御部６２、画像データ処理部６４、及び光学センサ４６の各々と、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。

ＲＯＭ５２は、液滴吐出装置１０を制御するための制御プログラムを記憶する。ＲＡＭ５４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５６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。また、ハードディスク記憶装置５６は、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。

画像データ入力部５８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５６に送信される。

操作表示部６０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６０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６２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を駆動するヘッドドライバ６８、及び各種ロールのモータ（図示省略）を駆動するモータドライバ７０等を制御する。

画像データ処理部６４は、ハードディスク記憶装置５６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画像処理を行う。また、画像データ処理部６４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）を生成する。

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についてのテストパターンについて説明する。

図４に示すように、レンズ７１の収差のために、レンズ７１の光軸に対する画角が大きくなるほど、横倍率が大きくなり、レンズ７１の端部で、横倍率が小さくなる。すなわち、レンズ７１の光軸に対する画角が大きくなるほど、レンズ７１の収差に応じた横倍率の変化量が大きくなる。レンズ７１を介して読み取られたデータの位置と、読み取り領域の実際の位置との関係は、レンズ７１の光軸に対する画角が大きくなる周辺に行くほど、吐出ノズルの配列方向に歪んでいる。

図５に示すように、読み取りデータの、レンズ７１の光軸付近ａと、周辺部分ｂとでは、読取データの同じ幅に対する実際の幅が違う。例えば、同じ幅のaとbに対して、aでは４００素子に相当し、ｂでは３８０素子に相当する。

そこで、本実施の形態では、図６に示すように、テストパターン７２を、濃度むらを検出するための濃度パターン７４を複数本並べて構成する。濃度パターン７４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、複数の分割された分割パターン７６を複数並べて、記録ヘッドの印字幅と略同一の幅で形成される。分割パターン７６は、読み取り領域におけるレンズ７１の光軸が通過する位置から周辺に行くほど、吐出ノズルの配列方向の幅が徐々に狭くなっている。分割パターン７６は、隣接する分割パターンと、用紙の搬送方向にずらして並べられる。また、分割パターン７６の吐出ノズルの配列方向の両端部の位置は、隣接する分割パターン７６と、吐出ノズルの配列方向に重複している。

分割パターン７６は、記録ヘッド１４の分割パターン７６の範囲に対応する吐出ノズル群によって記録される。分割パターン７６の両端（エッジ）は、対応する吐出ノズル群の両端の吐出ノズルによって記録される。

なお、分割パターン７６の両端のエッジを記録する吐出ノズル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）という情報を予め対応付けてハードディスク記憶装置５６に記憶しておく。

各濃度パターン７４は、用紙の搬送方向に予め定められた間隔毎に配置され、上から濃度パターン７４（１）、濃度パターン７４（２）、・・・濃度パターン７４（ｎ）と番号を付与する。ｎは、濃度パターンの段数で、例えば、８段や１６段のように任意の数とする。また、各濃度パターン７４は、例えば、濃度パターン７４（１）は入力画素値ｄ１、濃度パターン７４（２）は入力画素値ｄ２、・・・濃度パターン７４（ｎ）は入力画素値ｄｎのように、予め定めた入力画素値に対応している。

画像データ処理部６４を、機能ブロックで表すと、図７に示すように、読取画像取得部８０、エッジ検出部８２、ノズル位置対応決定部８４、濃度ムラ検出部８６、補正データ生成部８８、入力画像取得部９２、画像補正部９４、及びテスト画像発生部９６を備えている。

読取画像取得部８０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を取得する。エッジ検出部８２は、読み取ったテストパターンを表わす読取データに基づいて、テストパターン７２の濃度パターン７４の各分割パターンについて、両端のエッジの位置を検出する。ノズル位置対応決定部８４は、予め求められた各分割パターンの両端のエッジと、吐出ノズルの位置との関係に基づいて、読取データが表わすテストパターン７２の濃度パターン７４の各分割パターン７６の両端のエッジの位置と、吐出ノズルとの位置との対応関係を決定する。

濃度ムラ検出部８６は、読取データが表わすテストパターン７２の各濃度パターン７４、並びに分割パターン７６の両端のエッジの位置及び吐出ノズルとの位置の対応関係に基づいて、吐出ノズル毎に入力画素値に対応したｎ段分の出力濃度を測定し、濃度むらを検出すると共に、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルを特定する。

補正データ生成部８８は、濃度むらが検出された位置に対応して特定された吐出ノズル、及び測定された出力濃度に基づいて、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルの出力濃度を、目標濃度に近づけるための、入力画素値を補正する補正用ルックアップテーブル（以下、「補正ＬＵＴ」という）を生成する。補正データ生成部８８は、生成した補正ＬＵＴを、ハードディスク記憶装置５６に出力して記憶させる。

入力画像取得部９２は、画像データ入力部５８によって入力された画像データを、ハードディスク記憶装置５６から読み出して取得する。画像補正部９４は、ハードディスク記憶装置５６に記憶されている補正ＬＵＴを用いて、画像データの入力画素値を補正する。画像補正部９４は、補正した画像データを、画像形成制御部６２へ出力する。

テスト画像発生部９６は、ハードディスク記憶装置５６に記憶されたテストパターンデータに基づいて、テストパターン７２を表わす画像データを発生して、画像形成制御部６２へ出力する。

次に、図８を参照して、第１の実施の形態における濃度むら検出処理ルーチンについて説明する。濃度むら補正を指示する指示信号が入力されると、ＲＯＭ５２に記憶された濃度むら補正プログラムをＣＰＵ５０が実行することにより、本ルーチンが開始する。

まず、ステップ１００において、テストパターン７２を生成すると共に、記録ヘッドアレイ１２及び画像形成制御部６２により、テストパターン７２が記録用紙１６に形成される。そして、ステップ１０１で、光学センサ４６の読取位置に、テストパターン７２が形成された記録用紙１６が搬送されてきた場合に、光学センサ４６により、記録用紙１６に形成されたテストパターン７２の全面から画像を読み取り、テストパターン７２に基づいた読取データを出力する。次のステップ１０２では、濃度パターン７４の段を示す変数Ｒを初期値である１に設定すると共に、分割パターン７６を識別する変数Ｃ（例えば、左から何番目であるかを示す変数）を初期値である１に設定する。

そして、ステップ１０４では、濃度パターン７４（Ｒ）の左からＣ番目の分割パターン７６について、右端のエッジの位置を検出し、ステップ１０６で、当該分割パターン７６の左側のエッジの位置を検出する。

次のステップ１０８では、変数Ｃが、分割パターン７６の数を示す定数Ｃ＿ＭＡＸであるか否かを判定する。変数Ｃが、定数Ｃ＿ＭＡＸでない場合には、ステップ１１０で、変数Ｃをインクリメントして、上記ステップ１０４へ戻る。一方、変数Ｃが、定数Ｃ＿ＭＡＸに到達した場合には、濃度パターン７４（Ｒ）の全ての分割パターン７６のエッジを検出したと判断し、ステップ１１２へ移行する。

ステップ１１２では、変数Ｒが、濃度パターン７４の段数を示す定数Ｒ＿ＭＡＸであるか否かを判定する。変数Ｒが、定数Ｒ＿ＭＡＸでない場合には、ステップ１１４で、変数Ｒをインクリメントすると共に、変数Ｃを１に設定して、上記ステップ１０４へ戻る。一方、変数Ｒが、定数Ｒ＿ＭＡＸに到達した場合には、全ての濃度パターン７４（Ｒ）について、各分割パターン７６のエッジを検出したと判断し、ステップ１１６へ移行する。

ステップ１１６では、予め求められた吐出ノズルの位置と分割パターン７６のエッジとの対応関係に基づいて、上記ステップ１０４、１０６で検出された各分割パターン７６の両端のエッジの位置と、吐出ノズルの位置との対応関係を求める。

そして、ステップ１１８では、上記ステップ１００で取得した読取データが表わすテストパターン７２、並びに上記ステップ１１６で求められた各分割パターン７６の両端のエッジの位置及び吐出ノズルの位置の対応関係とに基づいて、各吐出ノズルの位置における出力濃度を測定する。次のステップ１２０では、上記ステップ１１８で測定された各吐出ノズルの位置における出力濃度に基づいて、濃度むらを検出して、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特定する。

そして、ステップ１２２において、上記ステップ１２０で特定された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の出力濃度が、目標濃度に近づくように、補正ＬＵＴを生成して、ハードディスク記憶装置５６に記憶し、濃度むら検出処理ルーチンを終了する。

液滴吐出装置１０が、パソコン等から画像データの入力を受け付けると、ハードディスク記憶装置５６に一旦記憶され、ハードディスク記憶装置５６から画像データが読み出される。そして、画像データの入力画素値が、ハードディスク記憶装置５６に記憶された補正ＬＵＴによって変換画素値に変換され、画像データが補正される。そして、補正された画像データに基づいて、記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔが駆動され、記録用紙１６に、画像データに基づく画像が形成される。

次に第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係る液滴吐出装置の構成は、第１の実施の形態と同様の構成であるため、同一符号を付して、構成に関する説明を省略する。

第２の実施の形態では、テストパターンが、濃度パターンと、吐出ノズルの配列方向に沿って設けられた複数のマークとを有している点が、第１の実施の形態と異なっている。

第２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についてのテストパターンとして説明する。

図９に示すように、テストパターン２７２は、濃度むらを検出するため複数の濃度パターン２７４と、各濃度パターン２７４に対して形成される、個々の吐出ノズル位置を算出する際に基準となる複数のマーク２７６とを有している。

濃度パターン２７４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予め定められた幅の帯状に形成される。各濃度パターン２７４は、用紙の搬送方向に予め定められた間隔毎に配置され、上から濃度パターン２７４（１）、濃度パターン２７４（２）、濃度パターン２７４（３）と番号を付与する。

マーク２７６は、記録ヘッド１４の吐出ノズルを、複数の群に分割し、各吐出ノズル群内の一番端（例えば左端）の吐出ノズルによって記録される。マーク２７６は、用紙の搬送方向に延びる予め定められた長さの直線で、読み取り領域におけるレンズ７１の光軸が通過する位置から周辺に行くほど、吐出ノズルの配列方向の間隔が徐々に狭くなるように形成される。また、吐出ノズルの配列方向に並んだマーク２７６の群は、各濃度パターン２７４より用紙の搬送方向側（図９の上側）に各々形成される。マーク２７６には、上から濃度パターン２７４（１）、濃度パターン２７４（２）、濃度パターン２７４（３）に対応して、マーク２７６（１）、マーク２７６（２）、マーク２７６（３）と番号を付与する。

なお、各マーク２７６を記録する吐出ノズル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）という情報を予め対応付けてハードディスク記憶装置５６に記憶しておく。

画像データ処理部６４の読取画像取得部８０は、テストパターン２７２を光学センサ４６で読み取って得られた読取データを取得する。エッジ検出部８２は、読み取ったテストパターン２７２を表わす読取データに基づいて、テストパターン２７２の各濃度パターン２７４の上側に形成されたマーク２７６の位置を各々検出する。ノズル位置対応決定部８４は、予め求められた各マーク２７６と、吐出ノズルの位置との関係に基づいて、読取データが表わすテストパターン２７２の各マーク２７６の位置と、吐出ノズルとの位置との対応関係を決定する。

濃度ムラ検出部８６は、読取データが表わすテストパターン２７２の各濃度パターン２７４、並びにマーク２７６の位置及び吐出ノズルとの位置の対応関係に基づいて、吐出ノズル毎に入力画素値に対応したｎ段分の出力濃度を測定し、濃度むらを検出すると共に、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルを特定する。

テスト画像発生部９６は、テストパターン２７２を表わす画像データを発生して、画像形成制御部６２へ出力する。

次に、図１０を参照して、第２の実施の形態における濃度むら検出処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

濃度むら補正を指示する指示信号が入力されると、ＲＯＭ５２に記憶された濃度むら補正プログラムをＣＰＵ５０が実行することにより、本ルーチンが開始する。

まず、ステップ１００において、テストパターン２７２を生成すると共に、記録ヘッドアレイ１２及び画像形成制御部６２により、テストパターン２７２が記録用紙１６に形成される。

そして、ステップ１０１で、光学センサ４６の読取位置に、テストパターン２７２が形成された記録用紙１６が搬送されてきた場合に、光学センサ４６により、記録用紙１６に形成されたテストパターン２７２の全面から画像を読み取り、テストパターン２７２に基づいた読取データを出力する。次のステップ２００では、濃度パターン２７４の段を示す変数Ｒを初期値である１に設定する。

そして、ステップ２０２では、濃度パターン２７４（Ｒ）の上側にある全てのマーク２７６（Ｒ）の位置を各々検出する。次のステップ１１２では、変数Ｒが、濃度パターン２７４の段数を示す定数Ｒ＿ＭＡＸであるか否かを判定する。変数Ｒが、定数Ｒ＿ＭＡＸでない場合には、ステップ２０４で、変数Ｒをインクリメントして、上記ステップ２０２へ戻る。一方、変数Ｒが、定数Ｒ＿ＭＡＸに到達した場合には、全ての濃度パターン２７４（Ｒ）に対応する、全てのマーク２７６（Ｒ）の位置を検出したと判断し、ステップ２０６へ移行する。

ステップ２０６では、予め求められた吐出ノズルの位置とマーク２７６との対応関係に基づいて、上記ステップ２０２で検出された各マーク２７６の位置と、吐出ノズルの位置との対応関係を求める。

そして、ステップ１１８では、上記ステップ１００で取得した読取データが表わすテストパターン２７２、並びに上記ステップ２０６で求められた各マーク２７６の位置及び吐出ノズルの位置の対応関係に基づいて、各吐出ノズルの位置における出力濃度を測定する。次のステップ１２０では、上記ステップ１１８で測定された各吐出ノズルの位置における出力濃度に基づいて、濃度むらを検出して、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特定する。

そして、ステップ１２２において、上記ステップ１２０で特定された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の出力濃度が、目標濃度に近づくように、補正ＬＵＴを生成して、ハードディスク記憶装置５６に記憶し、濃度むら検出処理ルーチンを終了する。

なお、第２の実施の形態に係る液滴吐出装置の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

第３の実施の形態では、濃度むらを補正するために、ヘッドドライバの駆動波形を補正している点が、第１の実施の形態と異なっている。

第３の実施の形態に係る液滴吐出装置の画像データ処理部３６４を、機能ブロックで表すと、図１１に示すように、読取画像取得部８０、エッジ検出部８２、ノズル位置対応決定部８４、濃度ムラ検出部８６、補正データ生成部３８８、及びテスト画像発生部９６を備えている。

補正データ生成部３８８は、濃度むらが検出された位置に対応して特定された吐出ノズル、及び測定された出力濃度に基づいて、濃度むらが検出された位置に対応する吐出ノズルの出力濃度を、目標濃度に近づけるように補正した、吐出ノズルの駆動波形を生成する。補正データ生成部３８８は、生成した駆動波形を、画像形成制御部６２を介してヘッドドライバ６８に設定する。

濃度むら検出処理ルーチンにより、特定された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の出力濃度が、目標濃度に近づくように補正した、駆動波形を生成して、ヘッドドライバ６８に設定する。

また、液滴吐出装置１０が、パソコン等から画像データの入力を受け付けると、ハードディスク記憶装置５６に一旦記憶され、ハードディスク記憶装置５６から画像データが読み出される。そして、画像データに基づいて、ヘッドドライバ６８によって、補正された駆動波形を用いて記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、１４Ｔの吐出ノズルが駆動され、記録用紙１６に、画像データに基づく画像が形成される。

なお、第３の実施の形態に係る液滴吐出装置の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

なお、上記第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、光学系が１つである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、光学系が２つ以上であってもよい。例えば、吐出ノズルの配列方向に並べた２つの光学センサの各々が、２つの光学系の各々を介して読み取るようにしてもよい。この場合には、２つの光学系に応じて、濃度パターンを分割し、各光学系に対応する濃度パターンを、当該光学系を介した読み取り領域における当該光学系の光軸位置から周辺に行くほど、吐出ノズルの配列方向の幅を徐々に狭くした複数の分割パターンを並べて構成すればよい。

また、液滴吐出装置が、記録用紙上へ画像（文字を含む）を形成する場合を例に説明したが、記録媒体としては記録用紙に限定されるものではなく、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される。

また、本発明の画像形成装置を液滴吐出装置に適用した場合を例に説明したが、ＬＥＤプリンタやサーマルプリンタへ適用してもよい。本発明が適用されるＬＥＤプリンタは、記録素子として予め定めた方向に配列された複数の発光素子を有し、入力画素値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、補正ＬＵＴに基づいて入力画素値を変換画素値に変換することにより、発光素子毎の発光量を変更し、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、記録素子として予め定めた方向に配列された複数のサーマルヘッドを有し、入力画素値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、補正ＬＵＴに基づいて入力画素値を変換画素値に変換することにより、記録素子への印加電圧を変更し、形成される画像の濃度を補正する。

なお、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムをＣＤＲＯＭ等の記憶媒体に格納して提供することも可能である。

１０ 液滴吐出装置
１２ 記録ヘッドアレイ
１４ 記録ヘッド
１６ 記録用紙
４６ 光学センサ
５６ ハードディスク記憶装置
６２ 画像形成制御部
６４、３６４ 画像データ処理部
７２、２７２ テストパターン
７１ レンズ
７４、２７４ 濃度パターン
７６ 分割パターン
８０ 読取画像取得部
８２ エッジ検出部
８４ ノズル位置対応決定部
８６ 濃度ムラ検出部
８８、３８８ 補正データ生成部
９４ 画像補正部
９６ テスト画像発生部
２７６ マーク

Claims (7)

1. 複数の記録素子が予め定められた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、
   光学系を介して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、
   前記読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って前記予め定められた方向の幅を徐々に狭くし、かつ、前記予め定められた方向に並べられた濃度むらを検出するための複数のパターン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、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、前記パターンの前記予め定められた方向の端部に対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記複数のパターンは、隣に並べられたパターンに対して、前記予め定められた方向と直交する方向の位置をずらして並べられると共に、前記予め定められた方向の両端部の位置が、隣に並べられたパターンと前記予め定められた方向に重複する請求項１記載の画像形成装置。
3. 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、前記複数のパターンの各々の前記予め定められた方向の端部の位置を各々検出する端位置検出手段を更に含み、
   前記特定手段は、前記濃度むらが検出された位置、前記端位置検出手段によって検出された前記端部の位置、及び前記端部に対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて、前記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特定する請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 複数の記録素子が予め定められた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、
   光学系を介して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、及び前記読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って徐々に狭くした間隔で前記予め定められた方向に沿って設けられた複数の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、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、前記マークに対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段と、
   を含む画像形成装置。
5. 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、前記複数のマークの位置を各々検出するマーク位置検出手段を更に含み、
   前記特定手段は、前記濃度むらが検出された位置、前記マーク位置検出手段によって検出された前マークの位置、及び前記マークに対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて、前記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特定する請求項４記載の画像形成装置。
6. コンピュータを、
   複数の記録素子が予め定められた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によって形成された画像を、光学系を介して読み取り、読取データを出力する読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って前記予め定められた方向の幅を徐々に狭くし、かつ、前記予め定められた方向に並べられた濃度むらを検出するための複数のパターン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制御手段、及び
   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、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、前記パターンの前記予め定められた方向の端部に対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段
   として機能させるプログラム。
7. コンピュータを、
   複数の記録素子が予め定められた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によって形成された画像を、光学系を介して読み取り、読取データを出力する読取手段による読み取り領域の周辺に行くに従って徐々に狭くした間隔で前記予め定められた方向に沿って設けられた複数のマーク、及び濃度むらを検出するためのパターン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制御手段、及び
   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、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、前記マークに対応して予め求められた記録素子の位置に基づいて特定する特定手段
   として機能させるためのプログラム。