以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。
(第1の実施形態)
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、第1の実施形態に係るインクジェットプリンタ10には、CPU100、ROM110、RAM120、USBデバイスインタフェース130、及びUSBホストインタフェース140が設けられている。また、画像処理部150、印刷制御部160、メカ制御部170、及びプリンタエンジン部180も設けられている。ROM110にはCPU100が実行するプログラム及びテーブルデータが格納されている。例えば、以下にフローチャートを用いて説明する機能を実現するためのプログラムが格納される。RAM120は変数及びデータを格納する。USBデバイスインタフェース130は、外部のパーソナルコンピュータ(PC)20よりデータを受け取る。USBホストインタフェース140は、外部のデジタルカメラ30等よりデータを受け取る。画像処理部150は、デジタルカメラ30等より入力された多値の画像の色変換及び2値化処理等を行う。印刷制御部160は、画像処理部150により2値化処理された印刷データをプリントヘッドに送って印刷制御を行う。メカ制御部170は、印刷を行うための紙送り機構及びキャリッジ送り機構を制御する。プリンタエンジン部180には、印刷を行うためのヘッド、印刷状態を検出するセンサ、並びに記録媒体の搬送機構及びキャリッジの搬送機構が設けられている。なお、インクジェットプリンタ10がラインヘッドプリンタであれば、キャリッジの搬送機構は不要である。
次に、インクジェットプリンタ10の動作の概要について説明する。ここでは、デジタルカメラ30によって撮影された画像を直接インクジェットプリンタ10に送り、印刷する動作について説明する。
先ず、画像データを印刷する記録媒体の種類の検出を行う。プリンタエンジン部180にセットされた記録媒体(図示せず)の種類を検出するための記録媒体センサ(図示せず)が、記録媒体の情報を読み取り、CPU100が記録媒体の種類を判別する。記録媒体の種類を検出するためのセンサの構成は特に限定されず、例えば、特定の波長の光を投射してその反射光を読み取るように構成されている。デジタルカメラ30により撮影された画像データは、例えばJPEG画像としてデジタルカメラ30内のメモリ(図示せず)に格納されている。デジタルカメラ30は接続ケーブルを介してUSBホストインタフェース140に接続される。デジタルカメラ30のメモリに格納された画像データは、USBホストインタフェース140を介してRAM120に一旦格納される。デジタルカメラ30より受け取った画像データがJPEG画像であるために、CPU100が圧縮画像を解凍して画像データとし、また、RAM120に格納する。この画像データをもとに、プリンタエンジン部180内のプリントヘッドで印刷するための印刷データが生成される。即ち、RAM120に格納された画像データに対して、画像処理部150が、色変換、濃度分割(パス分割)及び2値化処理等を行い、印刷するための印刷データ(ドットデータ)に変換し、更に、マルチパス印刷に対応するためのパス分割を行う。画像処理部150によるこれらの処理の詳細については後述する。パス分割されたデータ印刷データは、印刷制御部160に渡され、プリントヘッドの駆動順に合わせて、プリンタエンジン部180のプリントヘッドに送られる。そして、プリンタエンジン部180のモータ及びメカ部分を制御するメカ制御部170とこれにより制御されるプリンタエンジン部180に同期して、印刷制御部160が吐出パルスを生成して、インク滴を吐出し、記録媒体(図示せず)上に画像が形成される。
上記の説明では、画像処理部150により2値化処理が行われるとしているが、これは、入力画像を印刷するために低階調化するためのものであり、2値化に限定するのもではない。例えば、濃淡インクを用いた印刷、インク液滴の大小又は大中小液滴等が行われてもよく、また、データ量削減のためのN値化(Nは2以上の整数)処理が行われてもよい。
また、記録媒体の種類の判別を行わずに、インクジェットプリンタ10又はデジタルカメラ30上の操作の中で、ユーザが記録媒体の種類を選択してもよい。本実施形態では、後述のように、センサによって読み取った印刷濃度によって印刷データの生成が制御されるので、記録媒体の種類に関しては、検出によっても、選択によっても、どちらでも同様の効果がある。
ここで、濃度分割(パス分割)の簡単な例について説明する。図23は、4パスに分割する際の濃度分割を示す図である。横軸は入力画像の濃度を示し、縦軸はこの入力画像濃度に対する記録媒体上での出力濃度を示している。入力濃度に対する出力濃度は、線形ではなく、通常、上側に膨らんだカーブをしている。このような特性について、4パスに分割する場合には、入力された濃度データを4つに均等に分割する。具体的には、図23に示すように、入力濃度を4等分して、この4等分の濃度分割比率k1、k2、k3及びk4の間に、「k1:k2:k3:k4=1:1:1:1」の関係が成り立つようにしている。
次に、第1の実施形態におけるインクジェットヘッド、センサ及び印刷媒体の関係について説明する。図2は、第1の実施形態におけるインクジェットヘッド、センサ及び印刷媒体の関係を示す図である。本実施形態では、最大で4パス、最小で2パスの双方向マルチパス印刷が行われるものとする。
キャリッジ210には、シアン用の複数のノズル(吐出部)を有したインクジェットヘッド220_C、マゼンタ用の複数のノズルを有したインクジェットヘッド220_M、イエロー用の複数のノズルを有したインクジェットヘッド220_Yが搭載されている。キャリッジ210には、更に、ブラック用の複数のノズルを有したインクジェットヘッド220_Bk、並びに記録媒体200への印刷状態を検出するセンサ230_L及び230_Rも搭載されている。センサ230_L及び230_Rは、プリンタエンジン部180内のセンサであり、キャリッジ210の主走査方向に並んだインクジェットヘッド220_C、220_M、220_Y及び220_Bkの外側に夫々が配置されている。
キャリッジ210は、記録媒体200上を主走査軸の双方向に走査を行い、この走査中に各インクジェットヘッド220_x(xは、C、M、Y又はBk)の吐出ノズルよりインク滴の吐出を行い、印刷を行う。一主走査における印刷を終了すると、プリンタメカ(図示せず)により記録媒体200を副走査方向(太い矢印下から上へ)に搬送し、次の主走査の位置に記録媒体200をセットする。本実施形態では、同一の印刷領域を複数回の走査で印刷を行うマルチパス印刷を行うために、記録媒体200の1回の搬送量は、インクジェットヘッド220_xのノズル高さより小さい。例えば、4パス印刷を行う際には、インクジェットヘッド220_xのノズル高さの1/4分をキャリッジ210の一走査毎に搬送し、2パス印刷を行う際には、インクジェットヘッド220_xのノズル高さの1/2分をキャリッジ210の一走査毎に搬送する。
図3は、各インクジェットヘッド及びセンサの構成を示す図である。本実施形態では、各インクジェットヘッド220_xは、ノズル高さの方向のノズル数が互いに等しい第1バンド2200_1、第2バンド2200_2、第3バンド2200_3及び第4バンド2200_4に4等分割されている。ここで、バンドとは、副走査方向への搬送量の最小値を意味する。例えば、4パス印刷固定の場合は、ノズル高さの1/4がバンドとなる。図23に示すような印刷が行われる場合、第1バンド2200_1、第2バンド2200_2、第3バンド2200_3及び第4バンド2200_4は、夫々第1パス、第2パス、第3パス、第4パスに固定される。但し、本実施形態では、詳細は後述するが、バンド毎にパス数が変更され、記録媒体200の搬送量が変化することがあるため、第1バンド2200_1、第2バンド2200_2、第3バンド2200_3及び第4バンド2200_4が印刷するパスは固定されない。
本実施形態では双方向印刷が行われるため、センサ230_L及び230_Rが担う機能は、同一走査内でも相違する。主走査方向におけるインクジェットヘッド220_xの上流側に位置するセンサは、後述のセンサフィードバック(SFB)による濃度補正用に使用され、下流側に位置するセンサは、後述の第1パス(1パス目)の濃度ムラパラメータ算出用(濃度ムラ補正方針決定及びパス数制御に併用)に使用される。例えば、図3でキャリッジ210が左から右へ走査する場合、センサ230_Rはセンサフィードバック用に使用され、センサ230_Lは第1パスの濃度ムラパラメータ算出用に使用される。この場合、センサ230_Lは第2パス(2パス目)以降の印刷では使用されず、センサ230_Rは第1パスでは使用されない。逆に、キャリッジ210が右から左へ走査する場合、センサ230_Rは第1パスの濃度ムラパラメータ算出用に使用され、センサ230_Lはセンサフィードバック用に使用される。
なお、本実施形態では、センサ230_L及び230_RはRGBのカラーセンサであるが、CMYの補色センサ又はモノクロセンサ等であってもよい。
次に、画像処理部150及び印刷制御部160の構成について説明する。図4は、画像処理部150及び印刷制御部160の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、画像処理部150には、色変換部330、350及び351が設けられている。色変換部330は、印刷を行おうとする入力画像情報320のRGB信号をCMY信号(シアンの信号335_C、マゼンタの信号335_M、イエローの信号335_Y)に変換する。色変換部350は、濃度ムラパラメータ算出用に使用されるセンサ340(センサ230_L又は230_Rのいずれか)により検出されたRGB信号をCMY信号に変換する。色変換部351は、センサフィードバック濃度補正用に使用されるセンサ341(センサ230_L又は230_Rのいずれか)により検出されたRGB信号をCMY信号に変換する。
色変換部330の後段には、シアン用の印刷データ生成部370_C、マゼンダ用の印刷データ生成部370_M、及びイエロー用の印刷データ生成部370_Yが設けられている。また、色変換部350の後段には、シアン用の印刷データ制御部360_C、マゼンダ用の印刷データ制御部360_M、及びイエロー用の印刷データ制御部360_Yが設けられている。また、色変換部351の後段には、シアン用の印刷データ制御部361_C、マゼンダ用の印刷データ制御部361_M、及びイエロー用の印刷データ制御部361_Yが設けられている。
シアン用の印刷データ制御部360_Cは、色変換部350から出力されたシアンの検出信号に基づいて、後段の印刷データ生成部370_Cがシアンの印刷データを生成する際に用いる制御信号を出力する。マゼンダ用の印刷データ制御部360_Mは、色変換部350から出力されたマゼンダの検出信号に基づいて、後段の印刷データ生成部370_Mがマゼンダの印刷データを生成する際に用いる制御信号を出力する。イエロー用の印刷データ制御部360_Yは、色変換部350から出力されたイエローの検出信号に基づいて、後段の印刷データ生成部370_Yがイエローの印刷データを生成する際に用いる制御信号を出力する。
同様に、シアン用の印刷データ制御部361_Cは、色変換部351から出力されたシアンの検出信号に基づいて、後段の印刷データ生成部370_Cがシアンの印刷データを生成する際に用いる制御信号を出力する。マゼンダ用の印刷データ制御部361_Mは、色変換部351から出力されたマゼンダの検出信号に基づいて、後段の印刷データ生成部370_Mがマゼンダの印刷データを生成する際に用いる制御信号を出力する。イエロー用の印刷データ制御部361_Yは、色変換部351から出力されたイエローの検出信号に基づいて、後段の印刷データ生成部370_Yがイエローの印刷データを生成する際に用いる制御信号を出力する。
シアン用の印刷データ生成部370_Cは、色変換部330から出力されたシアンの検出信号355_Cを受け、印刷データ制御部360_C及び361_Cからの制御信号に基づいて、シアンの信号335_Cの印刷を行うための低階調化を行い、印刷データを生成する。マゼンダ用の印刷データ生成部370_Mは、色変換部330から出力されたマゼンタの検出信号355_Mを受け、印刷データ制御部360_M及び361_Mからの制御信号に基づいて、マゼンダの信号335_Mの印刷を行うための低階調化を行い、印刷データを生成する。イエロー用の印刷データ生成部370_Yは、色変換部330から出力されたイエローの検出信号355_Yを受け、印刷データ制御部360_Y及び361_Yからの制御信号に基づいて、イエローの信号335_Yの印刷を行うための低階調化を行い、印刷データを生成する。
画像処理部150には、更に、搬送量制御部345が設けられている。搬送量制御部345は、各色の印刷データ生成部370_xから出力される各色のノズル(バンド)のパス数制御信号347_xに基づいて、記録媒体200を副走査方向へ搬送する際の搬送量を決定する。搬送量制御部345からは、搬送量情報信号346が出力される。
詳細は後述するが、第1の実施形態では、印刷状態がセンサ340により検出され、その結果がCMY信号に変換された後、色毎の濃度ムラパラメータが求められ、濃度ムラ補正方針が決定される。従って、パス数制御で異なったパス数で印刷が行われる場合、色毎に独立して濃度ムラ補正パラメータが算出されるため、それぞれ異なる搬送量が出力される可能性もある。しかし、本実施形態では、各色の印刷データ生成に際してパス数制御信号347_xが出力され、搬送量制御部345が、各色のパス数制御信号347_xのうち、最も小さい数字を選択し、実際の搬送量情報信号346として搬送制御部(図示なし)へ出力する。また、搬送量情報信号346は各印刷データ生成部370_xに戻される。
印刷制御部160には、シアン用の印刷制御部380_C、マゼンダ用の印刷制御部380_M、及びイエロー用の印刷制御部380_Yが設けられている。シアン用の印刷制御部380_Cは、印刷データ生成部370_Cにより生成された印刷データのプリントヘッド(インクジェットヘッド220_C)による印刷の制御を行う。マゼンタ用の印刷制御部380_Mは、印刷データ生成部370_Mにより生成された印刷データのプリントヘッド(インクジェットヘッド220_M)による印刷の制御を行う。イエロー用の印刷制御部380_Yは、印刷データ生成部370_Yにより生成された印刷データのプリントヘッド(インクジェットヘッド220_Y)による印刷の制御を行う。
このように構成された画像処理部150及び印刷制御部160では、印刷すべき入力画像情報320がRGB信号であり、色変換部330によりインクジェットプリンタ10にて印刷を行うためのCMY信号に変換される。また、センサ340及び341により検出されたRGB信号も色変換部350及び351によりCMYの信号に変換される。そして、色変換部350による変換後の信号は、印刷データ制御部360_C、360_M及び360_Yに入力され、色変換部351による変換後の信号は、印刷データ制御部361_C、361_M及び361_Yに入力される。なお、色変換部350及び351は、センサ340及び351のRGBのカラーフィルタ特性、センサ340及び341の検出領域に対して与える光源の特性、及び、印刷を行うインクの特性を加味してCMYへの色変換を行う。また、印刷データ制御部360_x及び361_xは、色変換部350及び351から出力されたCMY信号に基づき、印刷データの生成制御のために、センサ340及び341からの濃度レベルの補正及び制御データの生成等を行う。
色変換部330から出力された各信号335_xは、各色の印刷データ制御部360_x及び361_xからの制御信号と共に、各色の印刷データ生成部370_xに入る。印刷データ生成部370_xは、インクジェットヘッド220_xにて印刷を行うために、2値化又はN値化(Nは2以上の整数)を行い、印刷データを生成する。この際に、印刷データ生成部370_xは、印刷データ制御部360_x及び361_xからの制御信号に応じて、濃度ムラ傾向の算出及びパス数の制御、又はセンサフィードバック濃度補正制御のためのパス数制御信号347_xを搬送量制御部345に出力する。この動作の詳細については後述する。
各色の印刷データ生成部370_xにより印刷データが生成された後、各色の印刷制御部380_xによりインクジェットヘッド、及び、プリンタメカ機構に対する印刷制御が行われ、記録媒体に対して画像を形成していく。
次に、図5を参照しながら、図4における印刷データ生成部370_xの一色分を抽出して、動作について詳しく説明する。図5は、第1の実施形態における印刷データ生成部370_xの構成を示すブロック図である。なお、図5に示す構成は各色共通である。
図5に示すように、印刷データ生成部370_xには、第1バンド印刷データ生成部490_1、第2バンド印刷データ生成部490_2、第3バンド印刷データ生成部490_3、第4バンド印刷データ生成部490_4、及び最大搬送許容量制御回路475が設けられている。第1バンド印刷データ生成部490_1、第2バンド印刷データ生成部490_2、第3バンド印刷データ生成部490_3、第4バンド印刷データ生成部490_4は、夫々同一バンドのパス制御を行う。
詳細は後述するが、例えば図16のような制御を行う場合、走査d及びe時のバンドIの制御は全て第1バンド印刷データ生成部490_1が行い、走査d、e及びf時のバンドHの制御は全て第2バンド印刷データ生成部490_2が行う。また、走査e、f及びg時のバンドGは第3バンド印刷データ生成部490_3が行い、走査e、f、g及びh時のバンドFは第4バンド印刷データ生成部490_4が行う。その後の走査f、g及びh時のバンドEの制御は、バンドIの印刷制御が終了した第1バンド印刷データ生成部490_1が行う。このように、ある走査の制御が終了したバンド印刷データ生成部から順に、対象とするバンドを固定しながら制御対象となるバンドに循環しつつ割り当てられる。
第1バンド印刷データ生成部490_1には、濃度ムラ検出集計回路401_1及びパス数制御回路402_1が設けられている。更に、濃度ムラ補正方針決定回路403_1、SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1、低階調化部480_1及び第iパス記録画像記憶部485_1も設けられている。
濃度ムラ検出集計回路401_1は、印刷画像信号400_1及び制御信号430_1から濃度ムラ(期待濃度からのばらつき)を算出、集計し、濃度ムラ傾向としての濃度ムラパラメータ404_1を出力する。印刷画像信号400_1は、色変換部330による変換後の印刷画像信号(図4中の335_xのいずれか一色分に相当する信号)のうち、第1バンド印刷データ生成部490_1により制御されるバンド(バンド2200_1〜2200_4のいずれか)の信号である。また、制御信号430_1は、印刷データ制御部360_xから出力された制御信号のうち、第1バンド印刷データ生成部490_1により制御されるバンドの信号である。
図6に、濃度ムラ検出集計回路401_1の構成の一部の例を示す。この例では、濃度ムラ検出集計回路401_1の一部に、乗算器500、減算器501、加算器503及び濃度調整部505が設けられている。加算器503は、パス数制御回路402から出力されたパス毎の濃度分割比率415_1を合算する。乗算器500は、加算器503の出力と印刷画像信号400_1とを乗算して、単位面積当たりの期待濃度を算出する。濃度調整部505は、制御信号430_1に対する濃度の調整を行い、検出画像信号506を出力する。減算器501は、検出画像信号506と加算器503により得られた期待濃度との減算を行い、この結果を単位面積当たりの濃度ムラ量として出力する。なお、本実施形態では、濃度ムラ量が検出されるのは第1パスのみであるため、加算器503におけるnの値は1である。従って、加算器503の出力は濃度分割比率415_1と等しく、後述のように、50%である。
図7に、濃度ムラ検出集計回路401_1の構成の一部の他の例を示す。この例では、減算器501の代わりに除算器502が設けられている。除算器502は、検出画像信号506と加算器503により得られた期待濃度との除算を行い、この結果を単位面積当たりの濃度ムラ量として出力する。この例によれば、図6に示す例よりも、印刷する画像そのものの濃淡の違いの影響を受けにくくなる。
濃度ムラ検出集計回路401_1には、単位面積当たりの濃度ムラ量の度数分布を作成し、予め設定された基準濃度ムラ量と比較した結果、導かれる基準を超えた度数の割合を濃度ムラパラメータ404_1として出力する部分も含まれている。
ここで、濃度ムラ量について説明する。図8、図9及び図10に、あるバンドの第1パスの濃度ムラの度数分布の例を示す。図8〜図10に示す度数分布図は、1バンドを単位面積で細かく分割し、各単位面積で発生している濃度ムラの大きさに関し度数分布をとったものである。横軸は濃度ムラの大きさ(濃度ムラ量)を表し、縦軸はその度数を表している。度数分布が横軸の右側に寄るほどより濃度ムラが強く生じていることを示す。よって、図8に示す例は図9に示す例よりも濃度ムラが強く生じ、図9に示す例は図10に示す例よりも濃度ムラが強く生じているといえる。また、図8〜図10に示す円グラフは、予め設定された基準濃度ムラ量を境界として、これより濃度ムラが大きい分布及び小さい分布の各割合を示したものである。この基準濃度ムラ量は、例えばユーザより要求される印刷品質に従って設定される。要求印刷品質が高ければこの基準量はグラフの左側にシフトする。図8に示す例では25%の領域が基準濃度ムラ量を超えており、図9に示す例では12%、図10に示す例では3%の領域が基準濃度ムラ量を超えている。そして、この基準濃度ムラ量から超えている領域の割合が濃度ムラ傾向を示す濃度ムラパラメータ404_1となる。
次に、濃度ムラ補正方針決定回路403_1の動作について説明する。濃度ムラ補正方針決定回路403_1は、入力された濃度ムラパラメータ404_1に基づき、濃度ムラの発生傾向を把握し、この発生傾向から、予め実行可能とされている複数種類、例えば2種類の濃度ムラ補正処理(補正内容)のうちから有効な補正処理を決定する。即ち、濃度ムラ補正方針決定回路403_1は濃度ムラの補正の方針を決定する。濃度ムラ補正処理の一方がパス分割数制御による濃度ムラ補正処理であり、他方が逐次センサフィードバックによる濃度補正処理である。
これらの2種類の補正処理を比較すると、逐次センサフィードバックによる濃度補正処理の方が印刷を高速で行うことが可能であり、パス分割数制御による濃度ムラ補正処理の方が高い画質を得ることが可能である。従って、逐次センサフィードバックによる濃度補正処理は濃度ムラが小さい場合に好適であり、パス分割数制御による濃度ムラ補正処理は濃度むらが大きい場合に好適である。
ここで、パス分割数制御による濃度ムラ補正処理について説明する。本実施形態では、図23に示す例とは異なり、パス数及び濃度分割比率を可変としておき、濃度ムラパラメータに応じてパス数及び濃度分割比率を選択する。但し、本実施形態では、第1パスの濃度分割比率は特定の値、例えば50%に固定しておく。図11は、第1の実施形態における出力濃度特性に対して、入力濃度をパス分割する例を示す図である。前述のように、本実施形態では、最大で4パス、最小で2パスの双方向マルチパス印刷が行われる。従って、入力濃度100%を最短の2パスで印刷する場合には、図11中の「p1→p2」の濃度分割パターンのみが実現可能である。また、最長の4パスで印刷する場合には、図11中の「p1→p5→p6→p7」の濃度分割パターンのみが実現可能である。また、これらの間の3パスで印刷する場合には、図11中の「p1→p3→p4」の濃度分割パターンのみが実現可能である。そして、これら以外に実現可能な濃度分割パターンは存在しない。
そして、パス分割数制御による濃度ムラ補正処理では、第1パスの濃度分割比率が、例えば50%に固定された状態で、第2パス以降の濃度分割比率が、「50%/残りパス数(1、2又は3)」)に均等分割される。例えば、全2パス印刷の場合の第2パスの濃度分割比率は50%となり、全3パス印刷の場合の第2パス及び第3パスの濃度分割比率25%ずつとなる。また、全4パス印刷の場合の第2パスから第4パスまでの濃度分割比率は16.7%ずつとなる。
パス分割数制御による濃度ムラ補正処理は、このように行われる。
次に、逐次センサフィードバックによる濃度補正処理について説明する。この補正処理は、先行するパスで生じた濃度ムラの差分を次の走査の濃度に組み入れて印刷を行う濃度ムラ補正処理である。つまり、第1パスの印刷で生じた濃度ムラ(期待濃度からのズレ)を第2パスで補正し、(第1パスを含む)第2パスまでの印刷で生じた濃度ムラを第3パスで補正し、(第1及び2パスを含む)第3パスまでの印刷で生じた濃度ムラを第4パスで補正する。
この補正処理を行うには、第1パスの印刷後、かつ、第2パスの印刷開始前に印刷状態を検出することが重要であり、そのために、インクジェットヘッド220_xの主走査方向における上流側に配置されているセンサ341からの信号を用いた補正が行われる。具体的には、図2において、キャリッジ210が左から右へ走査する場合は、上流側に配置されているセンサ230_Rにより印刷状態が検出され、キャリッジ210が右から左へ走査する場合は、センサ230_Lにより印刷状態が検出される。そして、これらの検出信号が補正処理に用いられる。
逐次センサフィードバックによる濃度補正処理は、このように行われる。
図12は、第1の実施形態において濃度ムラ補正方針決定回路403_1が行う補正方針の決定の際に参照するテーブルの一例を示す図である。「濃度ムラパラメータ」は、上述のように、バンド内の濃度ムラ傾向を数値化したものであり、図8〜図10における25%、12%、3%という数値がこれに該当する。「パス数制御による補正」の列にはパス数が設定され、「SFB補正」の列にはセンサフィードバック補正を適用するか否かが設定されている。濃度ムラパラメータの値が大きいほど濃度ムラが大きいため、印刷パス数が多く設定されている。また、印刷パス数が2パスの場合には、SFB補正が行われると設定されている。このようなテーブルが設定されている場合、濃度ムラ補正方針決定回路403_1は、例えば、濃度ムラパラメータが10%未満のときは、濃度ムラが小さいため、パス数を最短の2パスとし、センサフィードバック補正を行うという方針を決定する。また、濃度ムラパラメータが10%以上20%未満のときは、センサフィードバックによる濃度ムラ補正に限界があるとして、パス数を3パスとすることで濃度ムラ補正を行うという方針を決定する。また、濃度ムラパラメータが20%以上のとき、濃度ムラが大きいため、最大の4パスで印刷することで印刷速度を犠牲にして印刷品質を維持するという方針を決定する。
濃度ムラ補正方針決定回路403_1は、第1パスの濃度ムラパラメータ404_1が入力されると、このような基準で濃度ムラの補正の方針を決定する。更に、濃度ムラ補正方針決定回路403_1は、決定した補正方針を、パス数制御回路402_1に対してパス数制御信号405_1として出力し、SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1に対してSFB補正選択信号406_1として出力する。
パス数制御回路402_1は、搬送量制御部345から入力された搬送量情報信号346、及び濃度ムラ補正方針決定回路403から入力されたパス数制御信号405_1に基づいて濃度分割比率415_1を出力する。また、パス数制御信号405_1は最大搬送許容量制御回路475にも入力される。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1は、印刷画像信号400_1、制御信号431_1、SFB補正選択信号406_1及び濃度分割比率415_1から、濃度補正を加えた印刷データを生成する。制御信号431_1は、印刷データ制御部361_xから出力された制御信号のうち、第1バンド印刷データ生成部490_1により制御されるバンドの信号である。図13は、SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1の構成を示すブロック図である。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1には、乗算器420_1、420_2、420_3及び420_4が設けられている。乗算器420_1は、印刷画像信号400_1に第1パスの濃度分割比率k1(415_11)を乗算することにより、第1パスの印刷濃度を計算する。乗算器420_2は、印刷画像信号400_1に第2パスの濃度分割比率k2(415_12)を乗算することにより、第2パスの印刷濃度を計算する。乗算器420_3は、印刷画像信号400_1に第3パスの濃度分割比率k3(415_13)を乗算することにより、第3パスの印刷濃度を計算する。乗算器420_4は、印刷画像信号400_1に第4パスの濃度分割比率k4(415_14)を乗算することにより、第4パスの印刷濃度を計算する。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1には、更に、乗算器450_1、450_2及び450_3が設けられている。乗算器450_1は、印刷画像信号400_1に第1パスの濃度分割比率k1(425_1)を乗算することにより、第1パスの印刷濃度を計算する。乗算器450_2は、印刷画像信号400_1に第1パス及び第2パスの合計濃度分割比率k1+k2(425_2)を乗算することにより、第1パス及び第2パスの合計の印刷濃度を計算する。乗算器450_3は、印刷画像信号400_1に第1パス〜第3パスの合計濃度分割比率k1+k2+k3(425_3)を乗算することにより、第1パス〜第3パスの合計の印刷濃度を計算する。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1には、更に、センサ341から出力された検出信号に基づいて印刷データ制御部361_xにより作成された制御信号431_1を印刷濃度に変換する濃度変換部440が設けられている。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1には、更に、加算器455_1、455_2及び455_3が設けられている。加算器455_1は、第1パスの印刷濃度と濃度変換部440から出力された印刷濃度との差分を計算する。加算器455_2は、第1パス及び第2パスの合計の印刷濃度と濃度変換部440から出力された印刷濃度との差分を計算する。加算器455_3は、第1パス〜第3パスの合計の印刷濃度と濃度変換部440から出力された印刷濃度との差分を計算する。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1には、更に、加算器460_2、460_3及び460_4が設けられている。加算器460_2は、加算器455_1により計算された印刷濃度の差分を、第2パスの印刷濃度に加算する。加算器460_3は、加算器455_2により計算された印刷濃度の差分を、第3パスの印刷濃度に加算する。加算器460_4は、加算器455_3により計算された印刷濃度の差分を、第4パスの印刷濃度に加算する。
SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1には、更に、セレクタ465_2、465_3及び465_4が設けられている。セレクタ465_2は、SFB補正選択信号406_1の信号sel2に基づいて、加算器460_2の出力又は乗算器420_2の出力を選択する。セレクタ465_3は、SFB補正選択信号406_1の信号sel3に基づいて、加算器460_3の出力又は乗算器420_3の出力を選択する。セレクタ465_4は、SFB補正選択信号406_1の信号sel4に基づいて、加算器460_4の出力又は乗算器420_4の出力を選択する。信号sel2〜sel4は、SFB補正選択信号406_1がセンサフィードバックによる濃度補正が行われることを示している場合には、加算器460_2〜460_4の出力を選択することを示す。一方、SFB補正選択信号406_1がセンサフィードバックによる濃度補正が行われないことを示している場合には、信号sel2〜sel4は、乗算器420_2〜420_4の出力を選択することを示す。本実施形態では、図12に示すように、センサフィードバックによる濃度補正が行われたり、行われなかったりする。このため、セレクタ465_2、465_3及び465_4が設けられている。
センサフィードバックによる濃度補正は、現走査より前の走査までの印刷状態をセンサによって検出し、この検出した印刷濃度と、記録媒体上に印刷されるべき印刷目標濃度との差分を求めて、次の印刷データ生成に対して補正を行うものである。ここで、図13に示す構成のSFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1の動作、つまり、センサフィードバックによる濃度補正について説明する。
先ず、各インク色に変換された印刷画像信号400_1が乗算器420_1〜420_4に入力され、パス数制御回路402_1から出力された濃度分割比率415_11〜415_14(k1〜k4)を乗算され、各パスの印刷濃度が決定される。
第1パスの印刷データの生成に関しては、第1パスの印刷濃度が乗算器420_1により計算され印刷データとなる。
第2パス〜第4パスの印刷データの生成に関しては、乗算器420_1〜420_4による各パスの印刷濃度の計算と並行して、それ以前までの走査による印刷目標濃度が計算される。
例えば、第2パスの印刷データの生成に関しては、乗算器420_2による第2パスの印刷濃度の計算と並行して、第1パスの印刷目標濃度が計算される。つまり、乗算器450_1が印刷画像信号400_1に第1パスの印刷濃度比率k1を乗算することにより、第1パスの印刷目標濃度が計算される。
また、第3パスの印刷データの生成に関しては、乗算器420_3による第3パスの印刷濃度の計算と並行して、第1パス及び第2パスの合計の印刷目標濃度が計算される。つまり、乗算器450_2が印刷画像信号400_1に第1パス及び第2パスの合計の印刷濃度比率k1+k2を乗算することにより、第1パス及び第2パスの合計の印刷目標濃度が計算される。
また、第4パスの印刷データの生成に関しては、乗算器420_4による第4パスの印刷濃度の計算と並行して、第1パス〜第3パスの合計の印刷目標濃度が計算される。つまり、乗算器450_3が印刷画像信号400_1に第1パス及び第2パスの合計の印刷濃度比率k1+k2+k3を乗算することにより、第1パス〜第3パスの合計の印刷目標濃度が計算される。
これらの処理を共に、制御信号431_1が濃度変換部440によって印刷濃度に変換される。
そして、第2パスの印刷が行われる場合には、第1パスの印刷後の印刷濃度が、計算上の印刷目標濃度と比較し差分を計算するために、乗算器450_1の出力と共に加算器(減算器)455_1に入力される。そして、加算器455_1により計算された目標濃度に対する検出された印刷濃度の差分が、加算器460_2により第2パスの印刷濃度に加算される。そして、セレクタ465_2により、SFB補正選択信号406_1の信号sel2に基づいて、濃度補正が行われていない、乗算器420_2の出力をそのまま使うか、濃度補正が行われている、加算器460_2の出力を使うかが選択される。SFB濃度補正を行うという補正方針が決定されている場合は、濃度補正後の印刷濃度である加算器460_2の出力が選択される。一方、SFB濃度補正を行わないという補正方針が決定されている場合は、濃度補正が行われていない印刷濃度である乗算器420_2の出力が選択される。
また、第3パスの印刷が行われる場合には、第2パスの印刷後の印刷濃度が、計算上の印刷目標濃度と比較し差分を計算するために、乗算器450_2の出力と共に加算器(減算器)455_2に入力される。そして、加算器455_2により計算された目標濃度に対する検出された印刷濃度の差分が、加算器460_3により第3パスの印刷濃度に加算される。そして、セレクタ465_3により、SFB補正選択信号406_1の信号sel3に基づいて、濃度補正が行われていない、乗算器420_3の出力をそのまま使うか、濃度補正が行われている、加算器460_3の出力を使うかが選択される。SFB濃度補正を行うという補正方針が決定されている場合は、濃度補正後の印刷濃度である加算器460_3の出力が選択される。一方、SFB濃度補正を行わないという補正方針が決定されている場合は、濃度補正が行われていない印刷濃度である乗算器420_3の出力が選択される。
また、第4パスの印刷が行われる場合には、第3パスの印刷後の印刷濃度が、計算上の印刷目標濃度と比較し差分を計算するために、乗算器450_3の出力と共に加算器(減算器)455_3に入力される。そして、加算器455_3により計算された目標濃度に対する検出された印刷濃度の差分が、加算器460_4により第4パスの印刷濃度に加算される。そして、セレクタ465_4により、SFB補正選択信号406_1の信号sel4に基づいて、濃度補正が行われていない、乗算器420_4の出力をそのまま使うか、濃度補正が行われている、加算器460_4の出力を使うかが選択される。SFB濃度補正を行うという補正方針が決定されている場合は、濃度補正後の印刷濃度である加算器460_4の出力が選択される。一方、SFB濃度補正を行わないという補正方針が決定されている場合は、濃度補正が行われていない印刷濃度である乗算器420_4の出力が選択される。
このようにして、SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1により第1パス〜第4パスの印刷データが生成される。
低階調化部480は、SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1により生成された印刷データに対して低調化を行い、第iパスの印刷データを生成する(iは、1〜4の整数)。また、第iパス記録画像記憶部485_1は、第iパスの印刷データ生成を行った低階調化部480_1の出力を第iパスの記録画像として一旦記憶する。SFB濃度補正付き印刷データ生成回路408_1により生成された印刷データは、低階調化部480_1及び第iパス記録画像記憶部485_1を経てパス毎に最大搬送許容量制御回路475に出力される。
なお、第2バンド印刷データ生成部490_2、第3バンド印刷データ生成部490_3及び第4バンド印刷データ生成部490_4は、第1バンド印刷データ生成部490_1と同様に構成されている。
但し、第2バンド印刷データ生成部490_2には、印刷画像信号400_1に代えて印刷画像信号400_2が入力され、制御信号430_1及び431_1に代えて制御信号430_2及び431_2が入力される。印刷画像信号400_2は、色変換部330による変換後の印刷画像信号のうち、第2バンド印刷データ生成部490_2により制御されるバンド(バンド2200_1〜2200_4のいずれか)の信号である。また、制御信号430_2は、印刷データ制御部360_xから出力された制御信号のうち、第2バンド印刷データ生成部490_2により制御されるバンドの信号である。また、制御信号431_2は、印刷データ制御部361_xから出力された制御信号のうち、第2バンド印刷データ生成部490_2により制御されるバンドの信号である。また、第2バンド印刷データ生成部490_2からは、パス数制御信号405_1に代えてパス数制御信号405_2が最大搬送許容量制御回路475に出力される。
また、第3バンド印刷データ生成部490_3には、印刷画像信号400_1に代えて印刷画像信号400_3が入力され、制御信号430_1及び431_1に代えて制御信号430_3及び431_3が入力される。印刷画像信号400_3は、色変換部330による変換後の印刷画像信号のうち、第3バンド印刷データ生成部490_3により制御されるバンド(バンド2200_1〜2200_4のいずれか)の信号である。また、制御信号430_3は、印刷データ制御部360_xから出力された制御信号のうち、第3バンド印刷データ生成部490_3により制御されるバンドの信号である。また、制御信号431_3は、印刷データ制御部361_xから出力された制御信号のうち、第3バンド印刷データ生成部490_3により制御されるバンドの信号である。また、第3バンド印刷データ生成部490_3からは、パス数制御信号405_1に代えてパス数制御信号405_3が最大搬送許容量制御回路475に出力される。
また、第4バンド印刷データ生成部490_4には、印刷画像信号400_1に代えて印刷画像信号400_4が入力され、制御信号430_1及び431_1に代えて制御信号430_4及び431_4が入力される。印刷画像信号400_4は、色変換部330による変換後の印刷画像信号のうち、第4バンド印刷データ生成部490_4により制御されるバンド(バンド2200_1〜2200_4のいずれか)の信号である。また、制御信号430_4は、印刷データ制御部360_xから出力された制御信号のうち、第4バンド印刷データ生成部490_4により制御されるバンドの信号である。また、制御信号431_4は、印刷データ制御部361_xから出力された制御信号のうち、第4バンド印刷データ生成部490_4により制御されるバンドの信号である。また、第4バンド印刷データ生成部490_4からは、パス数制御信号405_1に代えてパス数制御信号405_4が最大搬送許容量制御回路475に出力される。
最大搬送許容量制御回路475は、パス数制御信号405_iに基づいて、副走査方向へ何バンド分だけ搬送できるか示す信号を搬送許容情報信号476として出力される。搬送許容情報信号476は、パス数制御信号347_xに相当する。
そして、搬送量制御部345が、各色印刷データ生成部370_xから出力されたパス数制御信号347_xを受けて、実際の搬送量を決定する。次いで、搬送量情報信号346として副走査方向の搬送を制御している搬送メカ制御部(図示なし)へ送ると共に、各色の印刷データ生成部370_xに、決定した搬送量の情報として渡す。搬送量制御部345は各色の印刷データ生成部370_xからのパス数制御信号347_xの最小の値を搬送量に決定する。
このように構成された第1の実施形態では、次のような動作が行われる。図14は、第1の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
印刷ジョブが印刷モードと共に送られてくる(ステップS601)と、先ず、その印刷モードに応じて第1パスの濃度分割比率をパス数制御回路402_1等(図5)が決定する(ステップS602)。本実施形態では、この第1パスの濃度分割比率を50%とする。次いで、1走査分のデータをプリントバッファ(図示せず)から読み込み(ステップS603)、印刷を行う(ステップS604)。このとき、印刷状態をインクジェットヘッド220_xよりも下流側のセンサ340(図4)が読み取り、濃度ムラ検出集計回路401_1等(図4)が期待濃度からのズレを計算し、バンド内部の濃度の期待値からのズレを集計する。ここで、下流側のセンサとは、例えば、図2において、図面上で左から右へキャリッジ210が移動する場合は、インクジェットヘッド220_xに対して左側にあるセンサ230_Lを指し、右から左へキャリッジが移動する場合は、センサ230_Rを指す。
このような印刷、印刷状態の検出及び濃度ムラの集計を1走査が完了するまで繰り返す(ステップS605)。1走査が完了すると、濃度ムラ検出集計回路401_1等が、集計した1走査分の印刷結果の濃度ムラ傾向を解析し数値化して、濃度ムラパラメータ404_1等を出力する(ステップS606)。次いで、濃度ムラ補正方針決定回路403_1等が、濃度ムラパラメータ404_1等に基づいて、例えば図12のテーブルを参照して第2パス〜第4パスの濃度ムラ補正方針を決定する(ステップS607)。つまり、印刷パス数を逐次増減させるパス数制御の補正、センサフィードバック(SFB)による逐次濃度制御の補正のいずれかを、濃度ムラ補正方針決定回路403_1等が決定する。
そして、決定された濃度ムラ補正方針に従って第2パス〜第4パスの印刷を、全ての走査が終了するまで行う(ステップS608及びS609)。なお、濃度ムラ補正方針が決定されると、その印刷バンドについては、第2パス〜第4パスの間で濃度ムラ補正方針は固定される。
次に、第1の実施形態における濃度ムラ補正方針とパス分割の制御との関係について、図15及び図16を参照しながら具体的例に基づいて説明する。
図15及び図16の縦軸の最小単位(A、B、C、・・・)は、バンド(インクジェットヘッドの高さ/最大パス分割数)に相当する。ここで、最大パス分割数で除しているのは、本実施形態では印刷中のパス分割数が可変であるからである。上述のように、最大パス数は4である。横軸の最小単位(a、b、c、・・・)はインクジェットヘッドの主走査方向の1走査当たりの記録画像処理を示している。なお、縦軸が記録媒体上の位置に相当するのに対し、横軸は経過時間に相当する。
例えば、図15の横軸に着目すると、走査bにおいて記録媒体上のバンドL、M、N及びOを印刷する走査が行われた後、副走査方向への記録媒体の搬送を経て、走査cでバンドJ、K、L及びMを印刷する走査が行われることになる。更に、バンドに着目すると、バンドLでは、走査bが第1パス、走査cが第2パスとして印刷が行われることになる。
最小単位の枠において、枠内の上段の数字は当該バンドの当該走査における濃度分割比率を示し(単位は%)、下段の数字は当該バンドの当該走査の実行後に算出される濃度ムラパラメータの値を示している。また、図15及び図16中の太枠(例えば図15の走査cのバンドJ、K、L及びMを囲む枠)はインクジェットヘッド幅に相当する。
バンド毎の濃度分割比率の総和は必ず最大4パス以内に100%になるように制御される。例えば、図15のバンドMは走査b及びcの2回で印刷され、濃度分割比率の総和は「50%+50%=100%」となる。同様に、図16のバンドFは走査e、f、g及びhの4回で印刷され、濃度分割比率の総和は「50%+16.7%+16.7%+16.7%=100%」となる。これは、図11からも明らかである。
次に、図15及び図16を参照しながら、濃度ムラパラメータの値から次走査の濃度分割比率を決定する処理について説明する。本実施形態では、前述のように、濃度ムラパラメータに応じて残りのパス数を決定する。これは、濃度ムラが、残りの何パスで収束するかということを見通して、これに基づいてパス数を決定することに相当する。つまり、図12に示すテーブルは、濃度ムラパラメータが10%未満であれば、あと1パスで濃度ムラが収束し、濃度ムラパラメータが10%以上20%未満であれば、あと2パスで濃度ムラが収束し、濃度ムラパラメータが30%以上であれば、あと3パスで濃度ムラが収束するという見通しに基づいて設定されている。そして、残りのパス数に応じて濃度分割比率の制御が行われるのである。
また、濃度ムラパラメータが10%未満の場合は、最短の2パスで印刷する代わりにセンサフィードバックによる濃度ムラ補正を行うこととしている。図15に示す例では、全て第1パスの濃度ムラパラメータが10%未満であるため、最短の2パスで印刷されている。従って、副走査方向への搬送量は常に2バンド幅となっており、印刷速度が最速となる。この場合、2パス目の印刷では常にセンサフィードバックによる濃度ムラ補正が行われている。一方、図16に示す例では、バンドO〜Iでは濃度ムラパラメータが10%未満であるため、センサフィードバックによる濃度ムラ補正で2パス印刷が行われている。また、バンドH、G、E及びDバンドでは、第1パスの濃度ムラパラメータが10%以上20%未満であるため、3パス印刷が行われている。また、バンドFでは、第1パスの濃度ムラパラメータが20%以上であるため、4パス印刷(走査e〜h)が行われ、低速であっても確実な濃度ムラ補正が行われている。図16に示す例のように、互いにパス数が異なる複数のバンドが存在する場合、副走査方向への搬送量は、図16の矢印で示すように固定されず、随時変更されることとなる。
このように、第1の実施形態では、最初から濃度ムラ補正処理の内容が決められているのではなく、バンド内の最初のパスの印刷状態から得られた実際の濃度ムラ傾向から、濃度ムラの収束の見通しに基づく濃度ムラ補正処理が2種類のうちから決定される。このため、効果の高い濃度ムラ収束を実現できる。また、濃度ムラ補正処理の一方が、パス数制御に基づく補正処理であるため、印刷速度及び印刷品質の両立が可能となる。
つまり、第1パスの印刷状態を観測し、実際に観測した濃度ムラ傾向に応じて、濃度ムラ補正方針を決定しているので、適切な濃度ムラ補正が実現できる。また、補正処理にパス数制御及びセンサフィードバック濃度補正の2種類を適用させることで、印刷品質及び印刷速度の両立を実現できる。
なお、第1パスの濃度分割比率が50%である必要はない。また、印刷モードによって第1パスの濃度分割比率を変更するという制御を行うことも可能である。更に、最小印刷パス数、最大印刷パス数が、本実施形態の最小2パス印刷、最大4パス印刷以外のものであってもよい。
また、本実施形態では、各色で濃度分割比率を個別に算出し、搬送可能な最大量を導出した上で、その中で最も小さい値を実際の搬送量に決定するようにしているが、他の構成を採用してもよい。例えば、インク色毎に濃度ムラを検出し、それぞれの濃度ムラパラメータが最も大きい(濃度ムラが最も顕著)色に合わせて全ての制御を行ってもよい。また、全インク色によって形成された記録媒体上の画像を明度に変換し、明度にて印刷データとの差を求めた値を濃度ムラの指標に使用してもよい。また、入力濃度に対しての濃度分割比率としているが、出力濃度に対する濃度分割比率としてもよい。
また、図5に示す印刷データ生成部370_xでは、第1バンド印刷データ生成部490_1、第2バンド印刷データ生成部490_2、第3バンド印刷データ生成部490_3、第4バンド印刷データ生成部490_4の構成が同一となっているが、これらの間に相違があってもよい。例えば、例えば、各バンドの記録画像生成についての順序処理が可能である場合は、低階調化部及び第iパス記録画像記憶部が各バンド間で共通なものとなっていてもよい。このような構成であれば、回路構成が簡素になる。
また、本実施形態では、走査毎に機能が異なる2個のセンサが用いられているが、1つのセンサに機能を共通化してもよい。
また、濃度ムラパラメータの算出に関し、本実施形態のように濃度ムラ度数分布の所定の臨界量を超えた度数の割合ではなく、濃度ムラの最大値を使用したり、標準偏差を使用したりして濃度ムラパラメータを算出してのよい。
また、本実施形態では濃度ムラ傾向をバンド単位で観測しているが、これに限定されることはなく、複数バンド単位のような広範囲で濃度ムラ傾向を観測してもよい。
また、本実施形態では、濃度ムラに対する補正を行うこととしているが、補正の対象が、エッジ補正、にじみ補正、不吐ノズル補正等の1又は2以上であってもよい。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態ではバンド毎に第1パスで濃度ムラ傾向を調査して、以降の印刷の濃度補正方針を決定しているが、第2の実施形態では、印刷パス毎に濃度ムラ傾向の再調査及び濃度補正方針の更新を行う。
そして、第2の実施形態では、濃度ムラパラメータに応じたパス数及び濃度分割比率の選択の基準が第1の実施形態と相違している。図17は、第2の実施形態における出力濃度特性に対して、入力濃度をパス分割する例を示す図である。本実施形態でも、最大で4パス、最小で2パスの双方向マルチパス印刷が行われる。従って、入力濃度100%を最短の2パスで印刷する場合には、図17中の「p1→p2」の濃度分割パターンのみが実現可能である。また、最長の4パスで印刷する場合には、図17中の「p1→p4→p9→p10」及び「p1→p3→p6→p7」の2種類の濃度分割パターンが実現可能である。また、これらの間の3パスで印刷する場合には、図17中の「p1→p3→p5」及び「p1→p4→p8」の2種類の濃度分割パターンが実現可能である。そして、これら以外に実現可能な濃度分割パターンは存在しない。
そして、パス分割数制御による濃度ムラ補正処理では、第1パスの濃度分割比率が、例えば50%に固定された状態で、第2パス以降の濃度分割比率が濃度ムラ傾向の再調査に基づいて決定される。つまり、バンド毎のパス数が印刷前から予め決まっているのではなく、1走査が完了した時点で次の走査の濃度分割比率のみが決定されるのである。例えば、あるバンドが「p1→p3」という濃度で印刷された場合、次の濃度分割比率が「p5」になるか「p6」になるかは、濃度分割比率が「p3」の印刷後の当該バンドの実際の濃度ムラ傾向が把握されて初めて決定される。
第2の実施形態では、濃度ムラ補正方針決定回路403_1が行う補正方針の決定の際に参照するテーブルも第1の実施形態と相違している。図18は、第2の実施形態において濃度ムラ補正方針決定回路403_1が行う補正方針の決定の際に参照するテーブルの一例を示す図である。「濃度ムラパラメータ」は、上述のように、バンド内の濃度ムラ傾向を数値化したものであり、本実施形態においてはパス毎に更新される。「パス数制御による補正」の列には、残りのパス数の見通しが設定されている。但し、この値はあくまでも見通しであり、第1の実施形態とは異なり、最終的なパス数ではない。つまり、途中でこの値とは異なるパス数が採用されることもある。例えば、ある走査の濃度ムラパラメータが10%未満の場合は、濃度ムラが小さいため、残りパス数が1パスという見通しに基づく方針を濃度ムラ補正方針決定回路403_1が決定し、次パスの印刷に移行する。このとき、濃度分割比率が3%以上10%未満である場合は、第1の実施形態と同様にセンサフィードバックによる濃度補正を行うが、3%未満の場合は、濃度ムラがほとんどないとみなし、センサフィードバックによる濃度補正すら行わない。また、濃度ムラパラメータが10%以上20%未満のときは、残りパス数が2パスという見通しに基づく方針を決定し、濃度ムラパラメータが20%以上のときは、残りパス数が3パスという見通しに基づく方針を決定し、次のパスの印刷に移行する。
また、第1パスの濃度ムラパラメータが10%以上20%未満の場合、残りパス数が2パスと決定されるが、第2パスの印刷後に得られた濃度ムラパラメータが10%未満とならずに、10%以上20%未満となることもある。つまり、残りのパス数が2パスと見通しが立てられたにも拘らず、実際の濃度ムラの収束が期待通りではなく、再び残りパス数が2パスと見通しが立てられることもある。具体的には、図17において、第1パスの印刷後では「p1→p3→p5」という見通しが立てられた場合に、第2パスの「p3」の印刷後に「p1→p3→p6→p7」のように方針が修正されることもある。
このように構成された第2の実施形態では、次のような動作が行われる。図19は、第2の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
印刷ジョブが印刷モードと共に送られてくる(ステップS1201)と、先ず、その印刷モードに応じて第1パスの濃度分割比率をパス数制御回路402_1等(図5)が決定する(ステップS1202)。本実施形態では、この第1パスの濃度分割比率を50%とする。次いで、1走査分のデータをプリントバッファ(図示せず)から読み込み(ステップS1203)、印刷を行う(ステップS1204)。このとき、印刷状態をインクジェットヘッド220_xよりも下流側のセンサ340(図4)が読み取り、濃度ムラ検出集計回路401_1等(図4)が期待濃度からのズレを計算し、バンド内部の濃度の期待値からのズレを集計する。
このような印刷、印刷状態の検出及び濃度ムラの集計を第1パスが完了するまで繰り返す(ステップS1205)。第1パスが完了すると、全ての走査が完了したかの判断(ステップS1209)を経て、濃度ムラ検出集計回路401_1等が、集計した第1パスの印刷結果の濃度ムラ傾向を解析し数値化して、濃度ムラパラメータ404_1等を出力する(ステップS1206)。次いで、濃度ムラ補正方針決定回路403_1等が、濃度ムラパラメータ404_1等に基づいて、例えば図18のテーブルを参照して第2パスの濃度ムラ補正方針を決定する(ステップS1207)。つまり、印刷パス数を逐次増減させるパス数制御の補正、センサフィードバック(SFB)による逐次濃度制御の補正のいずれかを、濃度ムラ補正方針決定回路403_1等が決定する。
そして、決定された濃度ムラ補正方針に従って第2パスの印刷、印刷状態の検出及び濃度ムラの集計を行う(ステップS1203〜S1204)。その後、第1パスの完了時と同様にして、第3パスの濃度ムラ補正方針を決定する(ステップS1207)。
そして、決定された濃度ムラ補正方針に従って第3パスの印刷、印刷状態の検出及び濃度ムラの集計を行う(ステップS1203〜S1204)。その後、第1パス、第2パスの完了時と同様にして、第4パスの濃度ムラ補正方針を決定する(ステップS1207)。
そして、決定された濃度ムラ補正方針に従って第4パスの印刷、印刷状態の検出及び濃度ムラの集計を行う(ステップS1203〜S1204)。第4パスが完了すると、全ての走査が完了しているので(ステップS1209)、印刷が終了する。
このように、第2の実施形態では、第1の実施形態とは異なり、第2パス以降の印刷中にも印刷状態が検出され(ステップS1204)、パス毎に補正方針が更新される。
次に、第2の実施形態における濃度ムラ補正方針とパス分割の制御との関係について、図20を参照しながら具体的例に基づいて説明する。
図20に、第2の実施形態における濃度ムラ補正方針とパス分割の制御との関係の具体例を示す。この具体例では、Fバンドでは、第1パス(走査e)の濃度ムラパラメータが18%であるため、残り2パスで残り濃度50%を印刷するという見通しに基づく方針を決定し、第2パス(走査f)において25%(50%/2)の濃度分割比率で印刷する。しかし、この具体例では、第2パス(走査f)の濃度ムラパラメータが15%と、あまり濃度ムラが改善されていない。このため、再度、残り2パスで残り濃度25%を印刷するという見通しに基づく方針を決定し、第3パス(走査g)において12.5%(25%/2)の濃度分割比率で印刷する。第4パス(走査h)については最終パスであるため濃度ムラパラメータに依らず残りの12.5%の濃度で印刷する。
このように、第2の実施形態では、濃度ムラ傾向の検出及び濃度ムラ方針の更新がパス毎に適宜行われるため、濃度ムラをより一層収束させることができる。つまり、このような処理を行うことにより、更に精度の高い濃度ムラ補正が可能になる。
また、濃度ムラパラメータと補正方針との関係をパス毎に変更することで、濃度ムラ補正効果の自由度を高めることができる。
なお、図18に示すテーブルは補正方針の一例であり、他の構成となっていてもよい。例えば、センサフィードバックによる濃度補正及びパス数増加制御が同時に行われてもよく、最終パスでも濃度ムラの検出を行いつつ、濃度ムラパラメータが収束しない場合に、副走査方向への搬送を行わず、濃度ムラ補正のために第5パスの印刷を行うようにしてもよい。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第1及び第2の実施形態では、単位面積当たりの濃度ムラ量で度数分布を取り、所定の臨界量以上の度数を濃度ムラパラメータとしている。このような図8〜図10に示す算出を行う場合、記録媒体上のどこの領域で濃度ムラが目立つかということは関係なく、度数の絶対値のみで濃度ムラ傾向が決定される。そこで、第3の実施形態では、濃度ムラが目立つ記録媒体上の領域を考慮しながら、濃度ムラパラメータの算出を行う。
図21は、濃度ムラの分布の一例を示す図である。図21では、横軸に、記録媒体上の左端からの距離(この最大距離は記録媒体の横幅と一致)をとり、縦軸に、1バンド内である単位面積当たりの濃度ムラに対して予め決められた基準濃度ムラ量を超えた度数をプロットしている。このような集計を濃度ムラ検出集計回路401_1等が行えば、記録媒体の右側に濃度ムラが目立つ領域が集中していることが把握できる。従って、度数分布に基づく制御を行うことにより、単純な濃度ムラの絶対量だけでは見えづらい、局所的な濃度ムラに対しても適切な濃度ムラ補正を行うことができるようになる。
なお、図21には1バンドの中の度数分布を示しているが、複数バンド単位で濃度ムラの検出を行ってもよい。