JP2023048315A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出不良に対応する補正処理を効果的に行う画像形成装置を得る。
【解決手段】 制御部８１は、プリントシートの位置に応じて、プリントすべき画像に対応するノズルを決定し、記録ヘッド１ａ～１ｄに、ノズルからインクを吐出させる。補正処理部８３は、上述の画像において、複数の吐出不良位置のそれぞれに対応する補正処理を実行する。具体的には、補正処理部８３は、（ａ）補正処理の対象となる吐出不良位置を予め設定しておき、（ｂ）プリントシートのシートサイズに基づいて、吐出不良位置に対応するノズルのうちの、当該プリントシートに使用されないノズルに対応する吐出不良位置を補正処理の対象から除外して補正処理を実行する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

あるインクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドにおけるインクを吐出するノズルのうち、インクを正常に吐出できなくなった不良ノズルを検出し、不良ノズルの発生状況に基づいて、隣接ドットの吐出量を変化させている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６－１４２８０７号公報

カット用紙へのプリントの場合、用紙搬送状態によって用紙ごとに異なり、搬送されてくる用紙の位置（搬送方向とは垂直方向の位置）に応じて、プリントすべき画像における各画素の描画に使用するノズルが決定される。上述のように、不良ノズルに起因してインク吐出量の補正を行う場合、用紙位置が特定されてからインク吐出までの短時間に、プリントすべき画像において不良ノズルに対応する画素を特定し、その画素の周辺に対して補正処理を行うため、その短時間で補正処理を行う必要がある。

そのため、補正すべき吐出不良位置が多くなった場合には、上述の補正処理が間に合わなくなってしまう。なお、高速なハードウェアで補正処理を実行することで、より多くの吐出不良位置について補正処理を行うことができるがコストが高くなってしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、吐出不良に対応する補正処理を効果的に行う画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、プリントすべき画像に対応するインクを配列されたノズルで吐出する記録ヘッドと、プリントシートの位置に応じて、プリントすべき画像に対応するノズルを決定し、前記記録ヘッドに、前記ノズルからインクを吐出させる制御部と、前記画像において、複数の吐出不良位置のそれぞれに対応する補正処理を実行する補正処理部とを備える。そして、前記補正処理部は、（ａ）前記補正処理の対象となる吐出不良位置を予め設定しておき、（ｂ）前記プリントシートのシートサイズに基づいて、前記吐出不良位置に対応する前記ノズルのうちの、当該プリントシートに使用されない前記ノズルに対応する前記吐出不良位置を前記補正処理の対象から除外して前記補正処理を実行する。

本発明によれば、吐出不良に対応する補正処理を効果的に行う画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。 図２は、図１に示す画像形成装置１０における記録ヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一例を示す平面図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。 図４は、テストパターン画像の濃度分布に基づく吐出不良位置の検出について説明する図である。 図５は、吐出不良位置の濃度の違いについて説明する図である。 図６は、図１および図２に示す画像形成装置１０の動作を説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。この実施の形態に係る画像形成装置１０は、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置である。

図１に示す画像形成装置１０は、プリントエンジン１０ａと、シート搬送部１０ｂとを備える。プリントエンジン１０ａは、プリントすべきページ画像をプリントシート（プリントシートなど）上に物理的に形成する。この実施の形態では、プリントエンジン１０ａは、ライン型のインクジェット方式のプリントエンジンである。

この実施の形態では、プリントエンジン１０ａは、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックといった４つのインク色に対応するライン型の記録ヘッド１ａ～１ｄを備える。

図２は、図１に示す画像形成装置１０における記録ヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一例を示す平面図である。例えば図２に示すように、この実施の形態では、各記録ヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、複数（ここでは３個）のヘッド部１１を有する。それらのヘッド部１１は、主走査方向に沿って配列されており、装置本体に対して着脱可能になっている。なお、記録ヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのヘッド部１１は、１つでもよい。記録ヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのヘッド部１１は、２次元状に配列されたノズルを備え、プリントすべき画像に対応するインクをそのノズルで吐出する。

シート搬送部１０ｂは、所定の搬送路に沿って、プリント前のプリントシートをプリントエンジン１０ａに搬送するとともに、プリント後のプリントシートをプリントエンジン１０ａから所定の排出先（排出トレイ１０ｃなど）へ搬送する。

シート搬送部１０ｂは、メインシート搬送部１０ｂ１と循環シート搬送部１０ｂ２とを備える。両面プリントにおいて、メインシート搬送部１０ｂ１は、第１面のページ画像のプリントに使用するプリントシートをプリントエンジン１０ａへ搬送し、循環シート搬送部１０ｂ２は、プリントエンジン１０ａの後段から前段へプリントシートを搬送する。

この実施の形態では、メインシート搬送部１０ｂ１は、プリントエンジン１０ａに対向して配置されプリントシートを搬送する環状の搬送ベルト２と、搬送ベルト２を懸架される駆動ローラー３および従動ローラー４と、搬送ベルト２ととともにプリントシートをニップする吸着ローラー５と、排出ローラー対６，６ａとを備える。

駆動ローラー３および従動ローラー４は、搬送ベルト２を周回させる。そして、後述の給紙カセット２０－１，２０－２から搬送されてきたプリントシートを吸着ローラー５がニップし、ニップされたプリントシートは、搬送ベルト２によって記録ヘッド１ａ～１ｄのプリント位置へ順番に搬送されていき、記録ヘッド１ａ～１ｄによりそれぞれの色の画像をプリントされる。そして、カラープリント完了後のプリントシートが排出ローラー対６，６ａによって、排出トレイ１０ｃなどに排出される。

さらに、メインシート搬送部１０ｂ１は、複数の給紙カセット２０－１，２０－２を備えている。給紙カセット２０－１，２０－２は、プリントシートＳＨ１，ＳＨ２を収容しており、リフト板２１，２４でプリントシートＳＨ１，ＳＨ２を上方に押し上げてピックアップローラー２２，２５に当接させる。給紙カセット２０－１，２０－２に載置されたプリントシートＳＨ１，ＳＨ２は上側から１枚ずつピックアップローラー２２，２５によって給紙ローラー２３，２６へピックアップされる。給紙ローラー２３，２６は、給紙カセット２０－１，２０－２からピックアップローラー２２，２５によって給紙されたプリントシートＳＨ１，ＳＨ２を１枚ずつ搬送路上へ搬送するローラーである。搬送ローラー２７は、給紙カセット２０－１，２０－２から搬送されてくるプリントシートＳＨ１，ＳＨ２に共通な搬送路上の搬送ローラーである。

循環シート搬送部１０ｂ２は、両面プリントの際にプリントシートをプリントエンジン１０ａの下流側の所定位置から上流側の所定位置（ここでは、後述のラインセンサー３１の上流側の所定位置）へ戻す。循環シート搬送部１０ｂ２は、搬送ローラー４１と、プリントエンジン１０ａに面するプリントシートの面を第１面から第２面へ切り替えるためにプリントシートの進行方向を反転させるスイッチバック搬送路４１ａを備える。

さらに、画像形成装置１０は、ラインセンサー３１と、シート検知センサー３２とを備える。

ラインセンサー３１は、プリントシートの搬送方向の垂直方向に沿って配置され、プリントシートの両端エッジ（両側面エッジ）の位置を検出する光学センサーである。例えば、ラインセンサー３１は、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）である。この実施の形態では、ラインセンサー３１は、レジストローラー２８とプリントエンジン１０ａとの間に配置されている。

シート検知センサー３２は、プリントシートＳＨ１，ＳＨ２の先端が搬送路上の所定の位置を通過したことを検知する光学式センサーである。ラインセンサー３１は、シート検知センサー３２によりプリントシートＳＨ１，ＳＨ２の先端が検出された時点で、プリントシートの両端エッジの位置を検出する。

なお、例えば図１に示すように、プリントエンジン１０ａは、プリントシートの搬送路の上方および下方の一方（ここでは上方）に配置され、ラインセンサー３１は、プリントシートの搬送路の上方および下方の他方（ここでは下方）に配置され、循環シート搬送部１０ｂ２は、プリントエンジン１０ａより下流側からラインセンサー３１より上流側へスイッチバックさせてプリントシートを搬送する。例えば、両面プリントにおいて、プリント済みのプリントシートが上流側へ搬送されたり、後述のテストパターンがプリントされたプリントシートがラインセンサー３１へ搬送され、ラインセンサー３１でテストパターンの読取画像が生成されたりする。

図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置１０は、図１および図２に示すような機械的構成を有する画像出力部７１の他、さらに、操作パネル７２、記憶装置７３、画像読取装置７４、およびコントローラー７５を備える。

操作パネル７２は、画像形成装置１０の筐体表面に配置され、液晶ディスプレイなどの表示装置７２ａ、およびハードキー、タッチパネルなどの入力装置７２ｂを備え、その表示装置７２ａでユーザーに対して各種メッセージを表示し、その入力装置７２ｂでユーザー操作を受け付ける。

記憶装置７３は、画像形成装置１０の制御に必要なデータ、プログラムなどを記憶する不揮発性の記憶装置（フラッシュメモリー、ハードディスクドライブなど）である。

画像読取装置７４は、プラテングラスおよび自動原稿給紙装置を備え、プラテングラス上に載置された原稿、または自動原稿給紙装置によって搬送されてくる原稿の画像を光学的に読み取り、その画像の画像データを生成する。

コントローラー７５は、プログラムに従ってソフトウェア処理を実行するコンピューター、所定のハードウェア処理を実行するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを備え、各種処理部として動作する。そのコンピューターは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え、ＲＯＭ、記憶装置７３などに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、（必要に応じてＡＳＩＣとともに）各種処理部として動作する。ここでは、コントローラー７５は、制御部８１、画像処理部８２、および補正処理部８３として動作する。

制御部８１は、画像出力部７１（プリントエンジン１０ａ、シート搬送部１０ｂなど）を制御し、ユーザーにより要求されたプリントジョブを実行する。この実施の形態では、制御部８１は、画像処理部８２に所定の画像処理を実行させ、プリントエンジン１０ａ（ヘッド部１１）を制御してインクを吐出させてプリントシート上にプリント画像を形成する。画像処理部８２は、ＲＩＰ（Raster Image Processing）、色変換、ハーフトーニングなどの所定の画像処理を、プリントシートにプリントすべき画像の画像データに対して実行する。

具体的には、制御部８１は、プリントエンジン１０ａに、ユーザーにより指定されたプリント画像データに基づくユーザー原稿画像をプリントさせる。

また、この実施の形態では、制御部８１は、（ａ）ラインセンサー３１によって検出されたプリントシートの両端エッジの位置に基づきプリントシートのセンター位置をシートセンター実際位置として特定し、（ｂ）シートセンター実際位置に基づいてプリントすべき画像のセンター位置を調整する自動センタリング機能を有し、自動センタリング機能をハードウェア処理として実行する。

その際、制御部８１は、上述の両端エッジの位置の位置に基づいて、プリントシートＳＨ１，ＳＨ２のサイズを自動的に特定するようにしてもよい。あるいは、制御部８１は、ユーザーにより指定されたプリントジョブ要求などに基づいて、プリントシートＳＨ１，ＳＨ２のサイズを自動的に特定するようにしてもよい。

具体的には、自動センタリング機能において、制御部８１は、主走査方向に沿って、プリントすべき画像の描画位置を、プリントエンジン１０ａの基準センター位置とシートセンター実際位置との差分だけ変更させている。この実施の形態では、記録ヘッド１ａ～１ｄにおけるノズルは移動しないため、プリントすべき画像の描画位置に応じて、プリントすべき画像における各画素に対応するノズルが変更される。

このように、制御部８１は、プリントシートの位置に応じて、プリントすべき画像に対応するノズル（各画素に対応するノズル）を決定し、記録ヘッド１ａ～１ｄに、ノズルからインクを吐出させる。

補正処理部８３は、プリントすべき画像において、複数の吐出不良位置のそれぞれに対応する補正処理をハードウェア処理として実行する。なお、この補正処理では、例えば、吐出不良位置に隣接する画素の画像データ（画素値）が、その画素の濃度が高くなるように補正される。

具体的には、補正処理部８３は、（ａ）上述の補正処理の対象となる吐出不良位置を予め設定しておき、（ｂ）プリントシートのシートサイズに基づいて、吐出不良位置に対応するノズルのうちの、当該プリントシートに使用されないノズルに対応する吐出不良位置を上述の補正処理の対象から除外して上述の補正処理を実行する。

さらに、この実施の形態では、補正処理部８３は、上述の除外後の吐出不良位置の数が所定上限値を超えている場合、（ａ）テストパターンの読取画像における吐出不良位置の濃度に基づいて、所定上限値以下の数の吐出不良位置を選択し、（ｂ）選択した吐出不良位置に対応する補正処理を実行する。選択した吐出不良位置以外に対しては補正処理は実行されない。なお、テストパターンは、主走査方向に沿った帯状のベタ画像である。

具体的には、吐出不良の度合いが高いノズルほど、吐出不良位置の濃度が低くなるため、濃度が最も低い吐出不良位置から順番に選択される。

図４は、テストパターン画像の濃度分布に基づく吐出不良位置の検出について説明する図である。この実施の形態では、プリントシートの位置を検出するためのラインセンサー３１が設けられているため、例えば、所定液滴サイズでテストパターンがプリントシートにプリントされ、そのプリントシートが循環シート搬送部１０ｂ２で搬送されて、プリントされたテストパターンの画像がラインセンサー３１で読み取られ、その画像の主走査方向の濃度分布に基づいて、吐出不良位置が検出される。例えば図４に示すように、濃度分布におけるディップの位置が吐出不良位置として検出される。

なお、上述のように吐出不良位置の検出にラインセンサー３１が使用される場合には、自動的にテストパターンの画像が自動的に読み取られて吐出不良位置が検出され、テストパターンがプリントされたプリントシートが排出される。また、ラインセンサー３１の代わりに、テストパターンがプリントされたプリントシートをただちに排出し、ユーザーによって画像読取装置７４にセットされたそのプリントシートの画像（つまり、テストパターンの画像）を画像読取装置７４で読み取るようにしてもよい。

図５は、吐出不良位置の濃度の違いについて説明する図である。さらに、例えば図５に示すように、テストパターンの読取画像における各主走査方向位置１０１～１０３の濃度（ここでは、ＲＧＢデータのＲＧＢのいずれかの画素値）が検出され、この濃度が所定閾値より低い（ＲＧＢデータでは、画素値が所定閾値より高い）位置が吐出不良位置として検出され、その吐出不良位置に対応するノズル、さらに、各吐出不良位置の濃度（ＲＧＢデータでの画素値など）が特定され、その吐出不良位置、ノズル、および濃度が、補正設定データとして記憶装置７３などに記憶される。そして、プリント動作時には、補正設定データが読み出されて、上述のようにして補正処理を実行しつつプリントが実行される。

次に、上記画像形成装置１０の動作について説明する。図６は、図１および図２に示す画像形成装置１０の動作を説明するフローチャートである。

（ａ）吐出不良位置の検出および設定

補正処理部８３は、画像出力部７１に、プリントシート上にテストパターンをプリントさせる（ステップＳ１）。

補正処理部８３は、上述のように、ラインセンサー３１や画像読取装置７４を使用して、テストパターンの読取画像（各インク色の画像データ）を取得する（ステップＳ２）。

補正処理部８３は、主走査方向における読取画像の濃度分布に基づいて、吐出不良位置を検出し（ステップＳ３）、その吐出不良位置に対応するノズルおよびその吐出不良位置の濃度を特定し、補正設定データとして記憶する（ステップＳ４）。

（ｂ）プリント時の動作

その後、制御部８１は、プリント要求を受け付けると、画像処理部８２で、そのプリント要求により指定された画像に対して画像処理を実行して、プリントすべき画像の画像データを取得し、画像出力部７１で、プリントシートを搬送し、その画像データに基づいて、そのプリントすべき画像をそのプリントシート上にプリントする。

そのプリント動作が実行される際に、補正処理部８３は、そのプリント動作に使用されるプリントシートのシートサイズ（特に、主走査方向のサイズ）を特定し（ステップＳ５）、そのシートサイズで使用されるノズルのうち、吐出不良位置に対応するノズル（吐出不良ノズル）の数を特定し、その数が所定上限値を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。

そのシートサイズで使用されるノズルのうちの吐出不良ノズルの数が所定上限値を超えている場合には、補正処理部８３は、補正設定データにおける各吐出不良位置の濃度に基づいて、上限値以下の数（例えば上限値と同数）の吐出不良位置を選択し（ステップＳ７）、選択した吐出不良位置に対応する補正処理を行う（ステップＳ８）。

一方、そのシートサイズで使用されるノズルのうちの吐出不良ノズルの数が所定上限値を超えていない場合には、補正処理部８３は、そのシートサイズで使用されるノズルのうちの吐出不良ノズルに対応する吐出不良位置のすべてに対応する補正処理を実行する（ステップＳ８）。

以上のように、上記実施の形態によれば、記録ヘッド１ａ～１ｄは、プリントすべき画像に対応するインクを配列されたノズルで吐出する。制御部８１は、プリントシートの位置に応じて、プリントすべき画像に対応するノズルを決定し、記録ヘッド１ａ～１ｄに、ノズルからインクを吐出させる。補正処理部８３は、上述の画像において、複数の吐出不良位置のそれぞれに対応する補正処理を実行する。具体的には、補正処理部８３は、（ａ）補正処理の対象となる吐出不良位置を予め設定しておき、（ｂ）プリントシートのシートサイズに基づいて、吐出不良位置に対応するノズルのうちの、当該プリントシートに使用されないノズルに対応する吐出不良位置を補正処理の対象から除外して補正処理を実行する。

これにより、吐出不良に対応する補正処理が効果的に行われる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、インクジェット方式の画像形成装置に適用可能である。

１ａ～１ｄ 記録ヘッド
１０ 画像形成装置
８１ 制御部
８３ 補正処理部

Claims (5)

1. プリントすべき画像に対応するインクを配列されたノズルで吐出する記録ヘッドと、
   プリントシートの位置に応じて、プリントすべき画像に対応するノズルを決定し、前記記録ヘッドに、前記ノズルからインクを吐出させる制御部と、
   前記画像において、複数の吐出不良位置のそれぞれに対応する補正処理を実行する補正処理部とを備え、
   前記補正処理部は、（ａ）前記補正処理の対象となる吐出不良位置を予め設定しておき、（ｂ）前記プリントシートのシートサイズに基づいて、前記吐出不良位置に対応する前記ノズルのうちの、当該プリントシートに使用されない前記ノズルに対応する前記吐出不良位置を前記補正処理の対象から除外して前記補正処理を実行すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正処理部は、前記吐出不良位置の数が所定上限値を超えている場合、（ａ）前記テストパターンの読取画像における前記吐出不良位置の濃度に基づいて、前記所定上限値以下の吐出不良位置を選択し、（ｂ）選択した前記吐出不良位置に対応する前記補正処理を実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記補正処理部は、前記吐出不良位置のうち、選択した前記吐出不良位置に対して前記補正処理を実行し、選択した前記吐出不良位置以外に対して前記補正処理を実行しないことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記補正処理部は、前記補正処理をハードウェア処理として実行することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記プリントシートの位置を検出するラインセンサーをさらに備え、
   前記ラインセンサーは、前記テストパターンの読取画像を生成すること、
   を特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。

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