JP5975576B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は画像形成装置及び画像形成方法に係り、特にインクジェットヘッドのクロストークに起因して発生する画像の濃度ムラの視認性を低下させるための画像形成技術に関する。
汎用の画像形成装置として、インクジェットヘッドに具備される複数のノズルからインクを吐出させて、用紙(記録媒体)に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。インクジェット記録装置は、画像データに基づいて各ノズルに対応する圧電素子を動作させ、各ノズルからインクを吐出させている。
形成される画像の高画質化の要求に対応してノズルがより高密度に配置されると、各ノズルに対応する圧電素子もまた高密度に配置される。その結果、任意の圧電素子の動作が近隣に配置されるノズルの吐出効率(吐出性能)に影響を与えるクロストークが発生する。
クロストークの発生に起因して画像に濃度ムラが生じると、画像品質を低下させてしまう。高品質の画像形成を実現するには、クロストークの発生を抑制して各ノズルの吐出効率の変動を抑制する必要がある。
インクジェットヘッドにおけるクロストークは、機械的なクロストークと音響波のクロストークに大別される。機械的なクロストークは、圧電素子の動作における振動が他の圧電素子に伝搬されることで、他の圧電素子の動作状態(例えば、圧電素子の変形量)が変動し、結果として、吐出効率(吐出性能)が変動する現象である。
また、音響波のクロストークは、インクを伝わる音響波が他のノズルに伝搬され、当該他のノズルの吐出効率(吐出性能)を変動させてしまう現象である。
特許文献1は、マトリクス状に複数のノズルを配置させたインクジェットヘッド(インクジェット記録ヘッド)を備えたインクジェット記録装置(インクジェットプリンタ)が記載されている。
同文献に記載のインクジェット記録装置は、インク吐出による振動が他のノズルに影響を与えないように(クロストークを防止するために)、インクジェットヘッド内部のマニホールドにエアダンパーが設けられている。
特開2008−143023号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたインクジェットヘッドは、音響波のクロストークを抑制することは可能であるものの、インクジェットヘッド内部のマニホールドにエアダンパーを設ける構成を用いて、インクジェットヘッドの機械的なクロストークを抑制することは困難である。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、機械的なクロストークの発生に起因する濃度ムラの発生が抑制された画像を形成す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。
上記目的を達成するために、複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像を形成する際に、第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、インクジェットヘッドとインクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、濃度境界の第1方向の位置に対応するインクジェットヘッドの第1方向の境界位置から、インクジェットヘッドの第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、を備えた画像形成装置を提供する。
本発明によれば、第1濃度領域と第2濃度領域との濃度境界に対応するインクジェットヘッドの境界位置からインクジェットヘッドの第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とすることで、インクジェットヘッドが第2濃度領域を形成する部分の第1方向の長さが濃度ムラの1周期未満となり、インクジェットヘッドの第1濃度領域を形成する部分の振動に起因するクロストークが発生したとしても、第2濃度領域に生じる濃度ムラの視認性を低下させることができる。
本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図1に示すインクジェット記録装置における制御系の概略構成を示すブロック図 図1に示すヘッドユニットの構造例を示す斜視図 図3に示すインクジェットヘッドの内部構造を示す断面図 図3に示すインクジェットヘッドのノズル面の平面透視図 図3に示すインクジェットヘッドの内部構造を示す断面図 インクジェットヘッド、及びインクジェットヘッドユニットの他の構造例の構成図 インクジェットヘッド、及びインクジェットヘッドユニットの他の構造例の構成図 低濃度領域の濃度境界領域に生じる濃度ムラの説明図 本発明の実施形態に係る画像形成方法の概念図 低濃度領域側端部の説明図 濃度境界の他の態様の説明図 濃度ムラが視認される画像とインクジェットヘッドとの相対位置を示す説明図(第1実施形態の説明図) 濃度ムラが視認されない画像とインクジェットヘッドとの相対位置を示す説明図(第1実施形態の説明図) 第2実施形態に係る画像形成方法の説明図 濃度ムラが視認される画像とインクジェットヘッドとの相対位置を示す説明図(第3実施形態の説明図) 図16の一部拡大図 濃度ムラが視認されない画像とインクジェットヘッドとの相対位置を示す説明図(第3実施形態の説明図) 図18の一部拡大図 第1から第3実施形態に係る画像形成方法のフローチャート 高濃度領域と低濃度領域との境界が重ね合わせノズル部に位置する場合の説明図 本発明の応用例に係る画像形成方法が適用される前のインクジェットヘッドと画像との関係を示す模式図 本発明の応用例に係る画像形成方法が適用された後のインクジェットヘッドと画像との関係を示す模式図 本発明の応用例に係る画像形成方法のフローチャート
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。
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置(インクジェット記録装置)の全体構成図である。
同図に示すインクジェット記録装置10は、枚葉の用紙Pに水性UVインク(水性媒体を使用したUV(紫外線)硬化型インク)を用いてインクジェット方式で画像を記録するインクジェット記録装置である。
インクジェット記録装置10は、主として、用紙Pを給紙する給紙部12と、給紙部12から給紙された用紙Pの表面に処理液を付与する処理液付与部14と、処理液付与部14で処理液が付与された用紙Pの乾燥処理を行う処理液乾燥処理部16と、処理液乾燥処理部16で乾燥処理が施された用紙Pの表面に水性UVインクを用いてインクジェット方式で画像を記録する画像形成部18と、画像形成部18で画像が記録された用紙Pの乾燥処理を行うインク乾燥処理部20と、インク乾燥処理部20で乾燥処理された用紙PにUV光(活性光線)の照射を行って画像を定着させるUV照射処理部22と、UV照射処理部22でUV照射処理された用紙Pを排紙する排紙部24と、を含んで構成される。
〈給紙部〉
給紙部12は、主として、給紙台30と、サッカー装置32と、給紙ローラ対34と、フィーダボード36と、前当て38と、給紙ドラム40を含んで構成され、給紙台30に積載された用紙Pを1枚ずつ処理液付与部14へ給紙する。
給紙台30の上に積載された用紙Pは、サッカー装置32(サクションフィット32A)によって上から順に1枚ずつ引き上げられて、給紙ローラ対34(上下一対のローラ34A,34Bの間)に給紙される。
給紙ローラ対34に給紙された用紙Pは、上下一対のローラ34A,34Bによって前方に送り出され、フィーダボード36の上に載置される。フィーダボード36の上に載置された用紙Pは、フィーダボード36の搬送面に設けられたテープフィーダ36Aによって搬送される。
そして、その搬送過程でリテーナ36B、ガイドローラ36Cによってフィーダボード36の搬送面に押し付けられ、凹凸が矯正される。フィーダボード36によって搬送された用紙Pは、先端が前当て38に当接されることにより、傾きが矯正され、その後、給紙ドラム40に受け渡される。そして、給紙ドラム40のグリッパ40Aにより先端部を把持されて処理液付与部14へと搬送される。
〈処理液付与部〉
処理液付与部14は、主として、用紙Pを搬送する処理液付与ドラム42と、処理液付与ドラム42によって搬送される用紙Pの表面に所定の処理液を付与する処理液付与ユニット44と、を含んで構成され、用紙Pの表面に処理液を付与(塗布)する。
用紙Pの表面に塗布される処理液は、後段の画像形成部18で用紙Pに打滴される水性UVインク中の色材を凝集させる機能を有する処理液が塗布される。用紙Pの表面に処理液を塗布して水性UVインクを打滴することにより、汎用の印刷用紙を用いても着弾干渉等を起こすことなく、高品位な印刷を行うことができる。
給紙部12の給紙ドラム40から受け渡された用紙Pは、処理液付与ドラム42に受け渡される。処理液付与ドラム42は、用紙Pの先端をグリッパ42Aで把持して(咥えて)回転することにより、用紙Pを周面に巻き掛けて搬送する。
この搬送過程で、処理液皿44Bから計量ローラ44Cにより一定量に計量された処理液が付与された塗布ローラ44Aを用紙Pの表面に押圧当接させることで、用紙Pの表面に処理液が塗布される。なお、処理液を塗布する形態はローラ塗布に限定されず、インクジェット方式、ブレードによる塗布など、他の形態を適用することも可能である。
〈処理液乾燥処理部〉
処理液乾燥処理部16は、主として、用紙Pを搬送する処理液乾燥処理ドラム46と、用紙Pの裏面を支持(ガイド)する用紙搬送ガイド48と、処理液乾燥処理ドラム46によって搬送される用紙Pの表面に熱風を吹き当てて乾燥させる処理液乾燥処理ユニット50と、を含んで構成され、表面に処理液が付与された用紙Pに対して乾燥処理を施す。
処理液付与部14の処理液付与ドラム42から処理液乾燥処理ドラム46へ受け渡された用紙Pは、処理液乾燥処理ドラム46に具備されるグリッパ46Aによって先端を把持される。
また、用紙Pは、表面(処理液が塗布された面)を内側に向けた状態で裏面を用紙搬送ガイド48によって支持される。この状態で処理液乾燥処理ドラム46を回転させることにより用紙Pを搬送させる。
処理液乾燥処理ドラム46によって搬送される過程で、処理液乾燥処理ドラム46の内側に設置された処理液乾燥処理ユニット50から熱風が用紙Pの表面に吹き当てられて、用紙Pに乾燥処理が施され、処理液中の溶媒成分が除去されて、用紙Pの表面にインク凝集層が形成される。
〈画像形成部〉
画像形成部18は、主として、用紙Pを搬送する画像形成ドラム52と、画像形成ドラム52によって搬送される用紙Pを押圧して、用紙Pを画像形成ドラム52の周面に密着させる用紙押さえローラ54と、用紙PにC,M,Y,Kの各色のインク液滴を吐出するヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kと、用紙Pに記録された画像を読み取るインラインセンサ58と、インクミストを捕捉するミストフィルタ60と、ドラム冷却ユニット62と、を含んで構成され、処理液層が形成された用紙Pの表面にC,M,Y,Kの各色のインクの液滴を打滴して、用紙Pの表面にカラー画像を描画する。
本例に適用されるインクジェットヘッドには、圧電素子のたわみ変形を利用してインクを吐出させる圧電方式(図6参照)、インクを加熱して膜沸騰現象を発生させてインクを吐出させるサーマル方式など、様々な吐出方式を適用することができる。
また、本例に適用されるインクジェットヘッドは、用紙Pの全幅(用紙Pの相対移動方向と直交する主走査方向の全長)に対応する長さにわたってノズルが形成されるライン型ヘッドが適用される(図3参照)。
処理液乾燥処理部16の処理液乾燥処理ドラム46から画像形成ドラム52へ受け渡された用紙Pは、画像形成ドラム52に具備されるグリッパ52Aによって先端を把持される。さらに、用紙Pを用紙押さえローラ54の下を通過させることで、用紙Pは画像形成ドラム52の周面に密着する。
画像形成ドラム52の周面に密着させた用紙Pは、画像形成ドラム52の周面に形成された吸着穴に発生させた負圧によって吸着されて、画像形成ドラム52の周面に吸着保持される。
画像形成ドラム52の周面に吸着保持され搬送される用紙Pは、各ヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kの直下のインク打滴領域を通過する際に、各ヘッドユニット56C,56M,56Y,56KからC,M,Y,Kの各色のインクの液滴が表面に打滴されて、表面にカラー画像が描画される。
用紙Pの表面に打滴されたインクは、用紙Pの表面に形成されたインク凝集層と反応し、フェザリングやブリーディング等を起こすことなく用紙Pの表面に定着し、用紙Pの表面には高品位な画像が形成される。
ヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kによって画像が形成された用紙Pは、インラインセンサ58の読取領域を通過する際に、表面に形成された画像が読み取られる。
インラインセンサ58による画像の読み取りは必要に応じて行われ、画像の読取データから吐出不良、濃度ムラ等の画像欠陥(画像異常)の検査が行われる。インラインセンサ58の読取領域を通過した用紙Pは、吸着が解除された後、ガイド59の下を通過して、インク乾燥処理部20へと受け渡される。
〈インク乾燥処理部〉
インク乾燥処理部20は、チェーングリッパ64によって搬送される用紙Pに対して乾燥処理を施すインク乾燥処理ユニット68を含んで構成され、画像形成後の用紙Pに対して乾燥処理を施し、用紙Pの表面に残存する液体成分を除去する。
インク乾燥処理ユニット68の構成例として、ハロゲンヒータ、赤外線(IR)ヒータ等の熱源と、熱源によって熱せられた空気(気体、流体)を用紙Pへ吹き付けるファンと、を具備する態様が挙げられる。
画像形成部18の画像形成ドラム52からチェーングリッパ64へ受け渡された用紙Pは、チェーングリッパ64に具備されるグリッパ64Dによって先端を把持される。
チェーングリッパ64は、第1スプロケット64A及び第2スプロケット64Bに一対の無端状のチェーン64Cが巻き掛けられた構造を有している。
また、用紙Pの後端の裏面は、チェーングリッパ64との間の一定の距離を離して配置されたガイドプレート72の用紙保持面に吸着保持される。
〈UV照射処理部〉
UV照射処理部22は、UV照射ユニット74を含んで構成され、水性UVインクを用いて記録された画像に紫外線を照射して、用紙Pの表面に画像を定着させる。
チェーングリッパ64によって搬送される用紙PがUV照射ユニット74のUV光照射領域に到達すると、チェーングリッパ64の内部に設置されたUV照射ユニット74によりUV照射処理が施される。
すなわち、先端をグリッパによって把持され、後端の裏面を用紙保持面に吸着保持されてチェーングリッパ64によって搬送される用紙Pは、用紙Pの搬送経路において用紙Pの表面と対応する位置に配置されたUV照射ユニット74からUV光が照射される。UV光が照射された画像(インク)は、硬化反応が発現して用紙Pの表面に定着する。
UV照射処理が施された用紙Pは、傾斜搬送経路70Bを経由して排紙部24へ送られる。傾斜搬送経路70Bを通過する用紙Pに対して、冷却処理を施す冷却処理部を備えてもよい。
〈排紙部〉
一連の画像形成処理が行われた用紙Pを回収する排紙部24は、用紙Pを積み重ねて回収する排紙台76を含んで構成される。
チェーングリッパ64(グリッパ64D)は、排紙台76の上で用紙Pを開放し、排紙台76の上に用紙Pをスタックさせる。排紙台76は、チェーングリッパ64から開放された用紙Pを積み重ねて回収する。排紙台76には、用紙Pが整然と積み重ねられるように、不図示の用紙当て(前用紙当て、後用紙当て、横用紙当て等)が備えられる。
また、排紙台76は、図示しない排紙台昇降装置によって昇降可能に設けられる。排紙台昇降装置は、排紙台76にスタックされる用紙Pの増減に連動して、その駆動が制御され、最上位に位置する用紙Pが常に一定の高さに位置するように、排紙台76を昇降させる。
〈制御系の説明〉
図2は、図1に示すインクジェット記録装置10の制御系の概略構成を示すブロック図である。
同図に示すように、インクジェット記録装置10は、システムコントローラ100、通信部102、画像メモリ104、搬送制御部110、給紙制御部112、処理液付与制御部114、処理液乾燥制御部116、画像形成制御部118、インク乾燥制御部120、UV照射制御部122、排紙制御部124、操作部130、表示部132等が備えられる。
システムコントローラ100は、インクジェット記録装置10の各部を統括制御する制御手段として機能し、かつ、各種演算処理を行う演算手段として機能する。このシステムコントローラ100は、CPU(Central Processing Unit)100A及び、ROM(Read Only Memory)100B、RAM(Random Access Memory)100Cを内蔵している。
システムコントローラ100は、ROM100B、RAM100C、画像メモリ104等のメモリへのデータの書き込み、これらのメモリからのデータの読み出しを制御するメモリコントローラとしても機能する。
図2には、システムコントローラ100にROM100B、RAM100C等のメモリを内蔵する態様を例示したが、ROM100B、RAM100C等のメモリは、システムコントローラ100の外部に設けられていてもよい。
通信部102は、所要の通信インターフェースを備え、通信インターフェースと接続されたホストコンピュータとの間でデータの送受信を行う。
画像メモリ104は、画像データを含む各種データの一時記憶手段として機能し、システムコントローラ100を通じてデータの読み書きが行われる。通信部102を介してホストコンピュータから取り込まれた画像データは、一旦画像メモリ104に格納される。
搬送制御部110は、インクジェット記録装置10における用紙Pの搬送系の動作(給紙部12から排紙部24までの用紙Pの搬送)を制御する。搬送系には、図1に図示した処理液付与部14における処理液付与ドラム42、処理液乾燥処理部16における処理液乾燥処理ドラム46、画像形成部18における画像形成ドラム52、インク乾燥処理部20、UV照射処理部22及び排紙部24で共通して用いられるチェーングリッパ64が含まれる(図1参照)。
給紙制御部112は、システムコントローラ100からの指令に応じて、給紙ローラ対34の駆動、テープフィーダ36Aの駆動等の給紙部12の各部の動作を制御する。
処理液付与制御部114は、システムコントローラ100からの指令に応じて、処理液付与ユニット44の動作等の処理液付与部14の各部の動作(処理液の付与量、付与タイミング等)を制御する。
処理液乾燥制御部116は、システムコントローラ100からの指令に応じて、処理液乾燥処理部16の各部の動作を制御する。すなわち、処理液乾燥制御部116は、乾燥温度、乾燥気体の流量、乾燥気体の噴射タイミングなど、処理液乾燥処理ユニット50(図1参照)の動作を制御する。
画像形成制御部118は、システムコントローラ100からの指令に応じて、画像形成部18(ヘッドユニット56C,56M,56Y,56K、図1参照)からのインク打滴(吐出)を制御する。
すなわち、図2の画像形成制御部118は、入力画像データからドットデータを形成する画像処理部(不図示)と、駆動電圧の波形を生成する波形生成部(不図示)と、駆動電圧の波形を記憶する波形記憶部(不図示)と、ヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kのそれぞれに対して、ドットデータに応じた駆動波形を有する駆動電圧を供給する駆動回路(不図示)と、を含んで構成される。
画像処理部では、入力画像データ(0から255のデジタル値で表されるラスターデータ)に対してRGBの各色に分解する色分解(分版)処理、RGBをCMYKに変換する色変換処理、ガンマ補正、ムラ補正等の補正処理、M値の各色のデータをN値(M>N、Mは3以上の整数、Nは2以上の整数)の各色データに変換するハーフトーン処理が施される。
画像処理部による処理を経て生成されたドットデータに基づいて、各画素位置の打滴タイミング、インク打滴量が決められ、各画素位置の打滴タイミング、インク打滴量に応じた駆動電圧、駆動信号(各画素の打滴タイミングを決める制御信号)が生成され、この駆動電圧がヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kへ供給され、ヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kから打滴されたインク液滴によって各画素位置にドットが形成される。
インク乾燥制御部120は、システムコントローラ100からの指令に応じて、インク乾燥処理部20の動作を制御する。すなわち、インク乾燥制御部120は、乾燥温度、乾燥気体の流量、乾燥気体の噴射タイミングなど、インク乾燥処理ユニット68(図1参照)の動作を制御する。
UV照射制御部122は、システムコントローラ100からの指令に応じて、UV照射処理部22によるUV光の光量(UV光の照射エネルギー)を制御し、かつ、UV光の照射タイミングを制御する。
排紙制御部124は、システムコントローラ100からの指令に応じて、排紙台76(図1参照)に用紙Pがスタックされるように、排紙部24の動作を制御する。
操作部130は、操作ボタン、キーボード、タッチパネル等の操作部材を備え、その操作部材から入力された操作情報をシステムコントローラ100に送出する。システムコントローラ100は、この操作部130から送出された操作情報に応じて各種処理を実行する。
表示部132は、LCDパネル等の表示装置を備え、システムコントローラ100からの指令に応じて、装置の各種設定情報、異常情報などの情報を表示装置に表示させる。
インラインセンサ58から出力される検出信号(検出データ)は、ノイズ除去、波形整形等の処理が施され、システムコントローラ100を介して予め決められたメモリ(例えば、RAM100C)に記憶される。
パラメータ記憶部134は、インクジェット記録装置10に使用される各種パラメータが記憶される手段である。パラメータ記憶部134に記憶されている各種パラメータは、システムコントローラ100を介して読み出され、装置各部に設定される。
プログラム格納部136は、インクジェット記録装置10の各部に使用されるプログラムが格納される手段である。プログラム格納部136に格納されている各種プログラムは、システムコントローラ100を介して読み出され、装置各部において実行される。
判断部138は、高濃度領域(第1濃度領域)及び低濃度領域(第2濃度領域)を含む画像を形成する際に、インクジェットヘッドの高濃度領域を形成する部分の振動による機械的なクロストークに起因する濃度ムラが視認されるか否かを判断する手段である。
判断部138によって濃度ムラが視認されると判断された濃度ムラ情報を情報取得部139(濃度ムラ情報取得手段)が取得すると、導出部140(調整手段の一例)によって変更パラメータが導出され、導出された変更パラメータに基づいて画像調整又はインクジェットヘッドの位置調整が実行される(詳細後述)。
〔インクジェットヘッドユニットの構造〕
次に、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドユニットの構造について詳細に説明する。
〈全体構造〉
図3は、図1に図示したヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kの構成図である。CMYKの各色に対応するヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kには同一の構造が適用されるので、これらを区別する必要がない場合にはヘッドユニット56C,56M,56Y,56Kのアルファベットを省略することがある。
図3に示すヘッドユニット56は、用紙Pの相対搬送方向(Y方向)と直交する用紙Pの幅方向(X方向、第1方向)について複数のインクジェットヘッド200がつなぎ合わせられた構造を有している。
インクジェットヘッド200に付した枝番号(「−」(ハイフン)の後ろに付した整数)は、i(1からnの整数)番目のヘッドモジュールであることを表している。
各インクジェットヘッド200のインク吐出面277には、複数のノズル開口(図3中不図示、図5に符号280を付して図示)が配置されている。
すなわち、図3に図示したヘッドユニット56は、用紙Pの全幅Lmaxに対応する長さにわたって複数のノズル開口が配置されたフルライン型のインクジェットヘッド(シングルパス・ページワイドヘッド)である。
ここで、「用紙Pの全幅Lmax」とは、用紙Pの幅方向における用紙Pの全長である。
本明細書における「直交」という用語には、90°未満の角度、又は90°を超える角度をなして交差する態様のうち、実質的に90°の角度をなして交差する場合と同様の作用効果を発生させる態様が含まれる。
なお、本例では、用紙Pの最大幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配置されたフルライン型のインクジェットヘッドを用いた画像形成を例示したが、用紙Pの幅に満たない短尺のシリアルヘッドを用紙Pの幅方向に走査させて同方向の印字を行い、同方向の印字が終わると相対搬送方向に用紙Pを一定量移動させ、次の領域について用紙Pの幅方向への印字を行い、この動作を繰り返して用紙Pの全面に印字を行うシリアルヘッドを用いた画像形成にも適用可能である。
〈インクジェットヘッドの構造例〉
図4は、インクジェットヘッド200の斜視図(部分断面図を含む図)であり、図5は図4に示したインクジェットヘッド200におけるノズル面の平面透視図である。
図4に示すように、インクジェットヘッド200は、ノズル板275のインク吐出面277と反対側(図4において上側)にインク供給室232とインク循環室236等からなるインク供給ユニットを有している。
インク供給室232は、供給管路252を介してインクタンク(不図示)に接続され、インク循環室236は、循環管路256を介して回収タンク(不図示)に接続される。
図5ではノズル数を省略して描いているが、1個のインクジェットヘッド200のノズル板275のインク吐出面277には、2次元のノズル配列によって複数のノズル開口280が形成されている。
すなわち、インクジェットヘッド200は、X方向に対して角度βの傾きを有するV方向に沿った長辺側の端面と、Y方向に対して角度αの傾きを持つW方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっており、V方向に沿う行方向、及びW方向に沿う列方向について、複数のノズル開口280がマトリクス配置されている。
なお、ノズル開口280の配置は、図5に図示した態様に限定されず、X方向に沿う行方向、及びX方向に対して斜めに交差する列方向に沿って複数のノズル開口280を配置してもよい。
すなわち、ノズル開口280(ノズル部281)のマトリクス配置とは、X方向(第1方向の一例)に並ぶように各ノズル開口280を投影させた投影ノズル列において、ノズル開口280の配置間隔(ノズル間ピッチ)が均一になるようにノズル開口280が配置される。
図6は、インクジェットヘッド200の内部構造を示す断面図である。符号214はインク供給路、218は圧力室(液室)、216は各圧力室218とインク供給路214とをつなぐ個別供給路、220は圧力室218からノズル開口280につながるノズル連通路、226はノズル連通路220と循環共通流路228とをつなぐ循環個別流路である。
これら流路部(214,216,218,220,226,228)を構成する流路構造体210の上に、振動板266が設けられる。振動板266の上には接着層267を介して、下部電極(共通電極)265、圧電体層231及び上部電極(個別電極)264の積層構造から成る圧電素子230が配設されている。
上部電極264は、各圧力室218の形状に対応してパターニングされた個別電極となっており、圧力室218ごとに、それぞれ圧電素子230が設けられている。
インク供給路214は、図4で説明したインク供給室232につながっており、インク供給路から個別供給路216を介して圧力室218にインクが供給される。描画すべき画像の画像信号に応じて、対応する圧力室218に設けられた圧電素子230の上部電極264に駆動電圧を印加することによって、該圧電素子230及び振動板266が変形して圧力室218の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル連通路220を介してノズル開口280からインクが吐出される。
画像情報から生成されるドット配置データに応じて各ノズル開口280に対応した圧電素子230の駆動を制御することにより、ノズル開口280からインク滴を吐出させることができる。用紙P(図3参照)を一定の速度でY方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル開口280からのインク吐出タイミングを制御することによって、用紙上に所望の画像を記録することができる。
図示は省略するが、各ノズル開口280に対応して設けられている圧力室218は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部の一方にノズル開口280への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口(個別供給路)216が設けられている。
なお、圧力室の形状は、正方形に限定されない。圧力室の平面形状は、四角形(菱形、長方形など)、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
ノズル開口280及びノズル連通路220を含むノズル部281には、循環出口(不図示)が形成され、ノズル部281は循環出口を介して循環個別流路226と連通される。
ノズル部281のインクのうち、吐出に使用されないインクは循環個別流路226を介して循環共通流路228へ回収(循環)される。
循環共通流路228は、図5で説明したインク循環室236につながっており、循環個別流路226を通って常時インクが循環共通流路228へ回収されることにより、非吐出(非駆動)時におけるノズル部のインクの増粘が防止される。
なお、本発明の適用範囲は、図4から図6に図示した構造に限定されない。ノズル開口280(ノズル部281)の配置は、用紙Pの幅方向について一列に配置してもよいし、二列の千鳥配置でもよい。
以上説明したヘッドユニット56の例として、X方向に沿って17個のインクジェットヘッド200を一列に並べた構成が挙げられる。また、インクジェットヘッド200の例として、2048個の吐出素子を具備する構成が挙げられる。
「吐出素子」とは、インクを吐出させる構成の最小単位であり、1つのノズル部281(図6参照)及び、1つのノズル部281に付随する流路(図5の圧力室218等)、当該ノズル部281に対応する圧電素子230が含まれる。
圧電素子の例として、図6の各ノズル部281に対応して個別に分離した構造を有する圧電素子230が挙げられる。もちろん、複数のノズル部281に対して一体に圧電体層231が形成され、各ノズル部281に対応して個別電極が形成され、ノズル部281ごとに活性領域が形成される構造を適用してもよい。
以下に、本発明に適用可能なインクジェットヘッド、及びヘッドユニットの構成例について説明する。
〔インクジェットヘッド、及びヘッドユニットの構成例〕
図7及び図8は、インクジェットヘッド、及びヘッドユニットの構成例を示す説明図であり、ノズル面の平面図である。なお、図7及び図8では、ノズル開口280(図5参照)の図示は省略されている。
図7に図示したヘッドユニット56Aは、インク吐出面277の平面形状が長方形である複数のインクジェットヘッド200Aが、X方向について二列に千鳥配置されている。各インクジェットヘッド200AのX方向の両端には、重ね合わせノズル部201が設けられている。
インクジェットヘッド200Aのノズル部281(図6参照)の配置には、特に限定はなく、先に説明した配置例を適用することができる。
図8に図示したヘッドユニット56Bは、インク吐出面277の平面形状が台形である複数のインクジェットヘッド200BがX方向に沿って一列に配置されている。また、X方向に沿って一列に配置された複数のインクジェットヘッド200Bは、1つおきに上底と下底が入れ換えられ、かつ、各インクジェットヘッド200BのY方向の位置がずらされている。
なお、インクジェットヘッド200の平面形状及び配置は、図3、図7及び図8に図示した形状及び配置に限定されず、以下に説明する投影ノズル列におけるノズル配置の連続性が確保される形状及び配置を適用することができる。
図3に図示したインクジェットヘッド200、図7に図示したインクジェットヘッド200A、及び図8に図示したインクジェットヘッド200Bは、非端部(図11に符号200Dを付して図示)のノズル部281をX方向へ投影してX方向に沿って一列に配置した投影ノズルにおいて、X方向のノズルの配置間隔が等間隔となる。画像形成における解像度が1200ドット毎インチの場合、X方向の投影ノズル列のノズル部281の配置間隔は約21.2マイクロメートルである。
ここで、図7及び図8に符号201を付して図示した「重ね合わせノズル部」とは、X方向の投影ノズル列において、隣接するインクジェットヘッド200A,200Bのそれぞれに属するノズル部281が含まれる領域である。図3に図示したヘッドユニット56についても、上記した重ね合わせノズル部が設けられている。
図3に図示したインクジェットヘッド200、図7に図示したインクジェットヘッド200A、図8に図示したインクジェットヘッド200Bに重ね合わせノズル部201が設けられ、重ね合わせノズル部201に対して専用の打滴制御を適用することで、隣接するインクジェットヘッド200,200A,200Bをつなぎ合わせる部分における画像の連続性が確保される。
図3、図7、及び図8には、重ね合わせノズル部201が設けられたインクジェットヘッド200,200A,200Bを具備するヘッドユニット56,56A,56Bを例示したが、本発明は重ね合わせノズル部201が設けられていないインクジェットヘッドを具備したヘッドユニットにも適用可能である。
また、図3、図7及び図8には複数のインクジェットヘッド200,200A,200Bをつなぎ合わせたヘッドユニット56,56A,56Bを例示したが、本発明は一体構造のインクジェットヘッド(例えば、図5に図示したインクジェットヘッド200をX方向に必要な長さに延伸させた構造)にも適用可能である。
〔画像形成方法の説明〕
次に、先に説明したインクジェット記録装置(画像形成装置)に適用される画像形成方法について説明する。なお、以下の説明において、すでに説明した部分と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
〈技術課題の説明〉
図9は、低濃度領域の濃度境界領域に発生する濃度ムラの説明図である。同図に示すインクジェットヘッド200−i,200−(i+1)は、図3に図示したヘッドユニット56に含まれる任意の隣接する2つのインクジェットヘッドである。
図9に示す画像300は、高濃度領域302(第1濃度領域)、及び低濃度領域304(第2濃度領域)が隣接する位置に配置される画像である。画像300には、低濃度領域304における濃度境界306からX方向に沿う濃度境界領域307に濃度ムラ308が発生している。濃度ムラ308は、Y方向に沿う線状の濃淡パターンとして視認される。
インクジェットヘッド200−iは高濃度領域302及び低濃度領域304の一部を形成し、インクジェットヘッド200−(i+1)は低濃度領域304を形成する。
インクジェットヘッド200−i,及びインクジェットヘッド200−(i+1)を用いた画像形成は、シングルパス方式が適用される。シングルパス方式とは、例えば、図3の用紙Pと、インクジェットヘッド200−i,200−(i+1)とを、Y方向について1回だけ相対的に移動させて用紙の全面に画像を形成する方式である。
濃度ムラ308が視認される画像300における高濃度領域302の明度の例として、CIE色空間におけるL=13、低濃度領域304の明度の例として、CIE色空間におけるL=47が挙げられる。
なお、上記の明度はあくまでも一例であり、相対的に明度の値が小さい領域、及び相対的に明度の値が大きい領域が存在し、相対的に明度の値が大きい領域に濃度ムラが視認されれば、相対的に明度の値が小さい領域を高濃度領域とし、相対的に明度の値が大きい領域を低濃度領域として、以下に説明する画像形成方法を適用することができる。
本発明の発明者らが、インクジェットヘッド200−i,200−(i+1)の画像形成条件(打滴(吐出)周波数、階調(濃度)値等)を変えて濃度ムラ308を評価したところ、典型的な濃度ムラ308の波長λは、1ミリメートル以上10ミリメートル以下であることが判明した。
濃度ムラ308の波長λは、インクジェットヘッド200の構造、インクの種類(物性)等の条件によって変動する。濃度ムラ308の波長λは実測によって求めることができる。
「濃度ムラの波長λ」とは、濃度ムラ308の空間周波数の逆数である。換言すると、濃度ムラ308における隣接する濃いパターン(ライン)間のX方向の距離を測定し、当該測定値を「濃度ムラの波長λ」とすることができる。
濃度ムラ308の発生原因として、インクジェットヘッド200−iの機械的なクロストークが考えられる。機械的なクロストークは、吐出圧力発生手段として機能する任意の圧電素子230(図6参照)の動作による振動が他の圧電素子230に伝搬された結果、当該他の圧電素子230に対応するノズル部281の吐出効率が変動する現象である。
すなわち、高デューティで頻繁に動作させる高濃度領域302を形成するノズル部281に対応する圧電素子230の振動が、低濃度領域304を形成するノズル部281に対応する圧電素子230に伝搬され、低濃度領域304を形成するノズル部281に対応する圧電素子230の吐出効率が変化した結果、低濃度領域304の濃度境界領域307に濃度ムラ308が発生する。
濃度ムラ308の発生状況を検討したところ、画像300の濃度境界306に対応するインクジェットヘッド200−iの境界位置310から、インクジェットヘッド200−iの低濃度領域側端部312(第2濃度領域側端部)までのX方向の距離Xが、濃度ムラ308の波長λ以上の値(X≧λ)となっていることが判明した。
以下に説明する画像形成方法は、高濃度領域302と低濃度領域304が隣接する(濃度境界306を有する)画像300における、低濃度領域304の濃度境界領域307に発生する濃度ムラ308の視認性を低下させ、高品質の画像を形成しうる。
〈画像形成方法の詳細な説明〉
図10は、本発明の実施形態に係る画像形成方法の概念図である。以下の説明では、濃度ムラ308(図9参照)の波長λを10ミリメートル、インクジェットヘッド200−iの重ね合わせノズル部201(図7、図8参照)のX方向の長さを2ミリメートルとする。
本例に示す画像形成方法では、図9に示す画像300のように、「濃度ムラ308が視認される」を示す濃度ムラ情報が取得されると(濃度ムラ情報取得工程)、インクジェットヘッド200−iと画像300A(図9に示す画像300と同様に、高濃度領域302と低濃度領域304が隣接する位置に配置される画像)との相対位置が調整される(調整工程)。
調整後は、画像300の濃度境界306Aに対応するインクジェットヘッド200−iの境界位置310Aから、低濃度領域側端部312までのX方向の距離X11が、濃度ムラ308の波長未満の条件(X11<λ)を満たしている。
インクジェットヘッド200−iと画像300Aとの相対位置調整に代わり、画像300(図9参照)を縮小又は拡大して(調整工程)、画像300の濃度境界306Aに対応するインクジェットヘッド200−iの境界位置310Aから、低濃度領域側端部312までのX方向の距離X11が、濃度ムラ308の波長未満となる(X11<λ)条件を満たしてもよい。
これに対して、図9に示す画像300の濃度境界306に対応するインクジェットヘッド200−iの境界位置310から、インクジェットヘッド200−(i+1)の低濃度領域側端部312までのX方向の距離Xは、濃度ムラ308の波長λ以上(X≧λ)の関係を満たしている。
すなわち、高濃度領域302及び低濃度領域304を形成するインクジェットヘッド200−iの境界位置310Aから、低濃度領域側端部312までのX方向の距離X11を、濃度ムラ308の波長λ未満とすることで、インクジェットヘッド200−iの重ね合わせノズル部201を除いた非端部(図11に符号200Dを付して図示)が形成する低濃度領域304AのX方向における距離が濃度ムラ308の一周期未満となり、濃いラインが形成されないか、濃いラインが形成されたとしても1本のみとなる。
複数個の濃淡の波が存在すると(複数本の濃いラインが存在すると)、濃淡の波(濃度ムラ308)が視認されやすくなるが、濃いラインが1本のみ存在する場合には濃度ムラ308は視認されにくく、濃いラインが存在しなければ濃度ムラ308は視認されない。
また、インクジェットヘッド200−iにおける圧電素子230(図6参照)の振動は、機械的に分離されているインクジェットヘッド200−(i+1)には伝搬されないので、インクジェットヘッド200−(i+1)が形成する低濃度領域304Bは、機械的クロストークに起因する濃度ムラ308は発生しない。
さらに、重ね合わせノズル部201では、インクジェットヘッド200−iに属するノズル部281(図6参照)、及びインクジェットヘッド200−(i+1)に属するノズル部281が画像形成に寄与するので、インクジェットヘッド200−iの高濃度領域302を形成する圧電素子230の振動の影響を受けにくく、重ね合わせノズル部201が形成する低濃度領域304Cは、機械的クロストークに起因する濃度ムラ308は発生しない。
ここで、「低濃度領域側端部」について説明する。図11は、低濃度領域側端部の説明図であり、図10に図示したインクジェットヘッド200−iの重ね合わせノズル部201、及びインクジェットヘッド200−(i+1)の重ね合わせノズル部201が拡大して図示されている。
図11に図示したインクジェットヘッド200−iの低濃度領域側端部312は、インクジェットヘッド200−iの非端部200Dの最も重ね合わせノズル部201側のノズル部281Aの位置(ノズル開口280Aの中心位置)である。
インクジェットヘッド200−iの低濃度領域側端部312は、X方向の投影ノズル列291において、インクジェットヘッド200−iに属するノズル部281のみで構成される非端部200Dの最も重ね合わせノズル部201側のノズル部281Aの位置から、重ね合わせノズル部201の最も非端部200D側のノズル部281Bの位置までの任意の位置を低濃度領域側端部312とすることができる。
先に説明したように、重ね合わせノズル部201のノズル部281は、機械的クロストークの影響を受けにくいので、機械的クロストークの影響を受けやすいインクジェットヘッド200−iの部分の端を低濃度領域側端部312とした。
図12は、濃度境界306(306A)の他の態様を示す説明図である。図12における縦軸は濃度であり、横軸はX方向の位置である。濃度境界306がX方向について連続的に変化する場合(実線により図示)、段階的に変化する場合(破線により図示)がありうる。本例に示す画像形成方法では、濃度が変化する領域におけるX方向の中間位置が濃度境界の代表位置とされる。なお、濃度境界306(306A)は、濃度が不連続(不規則)に変化してもよく、濃度が不連続(不規則)に変化する場合には、両端のいずれかが代表位置とされる。
以下に、画像とインクジェットヘッドとの相対位置関係を調整する具体的な実施形態について詳細に説明する。以下に説明する第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態では、17個のインクジェットヘッド200をX方向に沿ってつなぎ合わせた構造を有するフルライン型ヘッドユニット56を用いて、シングルパス方式で用紙Pの全面に画像を形成することとする。
ヘッドユニット56に具備されるインクジェットヘッド200−1から200−17の枝番号(ハイフンに続く数値)は、各図における左端のインクジェットヘッドを1番目として左から右に向かって昇順に付与されることとする。
〔第1実施形態〕
図13及び図14を用いて、第1実施形態に係る画像形成方法について説明する。以下に説明する第1実施形態では、画像のX方向の位置を調整して濃度ムラ308の視認性を低下させている。
図13は、濃度ムラ308が視認される画像300とインクジェットヘッド200(ヘッドユニット56)との相対位置関係を示す説明図であり、図14は、濃度ムラ308が視認されない画像300Aとインクジェットヘッド200(ヘッドユニット56)との相対位置関係を示す説明図である。
図13に示す画像300は、9番目のインクジェットヘッド200−9が高濃度領域302及び低濃度領域304を形成するインクジェットヘッドであり、境界位置310がインクジェットヘッド200−9のX方向の中央となっている。そして、インクジェットヘッド200−9の境界位置310から低濃度領域側端部312までのX方向の距離Xは、濃度ムラ308の波長λ以上となっている。
図13に示す画像300はX方向の長さがXであり、用紙Pの左余白のX方向の長さはX、右余白のX方向の長さはXである。例えば、用紙PのX方向の長さを700ミリメートルとしたときに、X=600ミリメートル、X=X=50ミリメートルとされる。
図13に示す画像300は2周期の濃度ムラ308が視認されているので、X方向の距離を濃度ムラ308の波長λを超え2×λ未満の範囲で、画像300を低濃度領域304側へ移動させることで、濃度ムラ308の視認性を低減させることができる。
濃度ムラ308の波長10ミリメートルの場合、X方向の画像の移動距離は、10ミリメートルを超え20ミリメートル未満(例えば、15ミリメートル)とされる。
図14に示す画像300Aは、図13の画像300に対してX方向の位置が低濃度領域側端部312側(図14における右方向)へ調整され、インクジェットヘッド200−9の境界位置310Aから低濃度領域側端部312までのX方向の距離X11は、濃度ムラ308(図13参照)の波長λ未満となっている。
また、画像300Aが形成された用紙Pの左余白X31は、図13に図示した左余白Xから画像300のX方向の移動距離(X−X11)を加算した値となり、右余白X41は、図13に図示した右余白Xから画像300のX方向の移動距離(X−X11)を減算した値となる。
画像のX方向の位置を調整するには、図2の画像形成制御部118(調整手段の一例)の画像処理(調整工程の一例)において、ノズル部281(図5参照)とドットとの対応関係を変更してもよいし、入力画像データにおいて画素位置を調整してから(調整工程の一例)、画像処理を施してもよい。
第1実施形態に係る画像形成方法によれば、画像300のX方向の位置を調整することで(調整手段、調整工程の一例)、画像300とインクジェットヘッド200−9との相対位置関係が調整されるので、画像処理技術を用いて画像300(濃度境界領域307A)における濃度ムラ308の視認性を低減させた、画像300Aを形成することが可能となる。
〔第2実施形態〕
次に、図15を用いて第2実施形態に係る画像形成方法について説明する。図15は、第2実施形態に係る画像形成方法の説明図である。図15中、図13、図14と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
以下に説明する第2実施形態では、先に説明した第1実施形態と同様に、インクジェットヘッド200−9は高濃度領域302及び低濃度領域304を形成するインクジェットヘッドであり、インクジェットヘッド200−9が形成する画像に濃度ムラ308(図13参照)が発生している。
第2実施形態に係る画像形成方法では、ヘッドユニット56をX方向へ移動させて、画像とインクジェットヘッドとの相対位置関係が調整される(調整手段、調整工程の一例)。その結果として、インクジェットヘッド200−9の境界位置310Aから低濃度領域側端部312までのX方向の距離X101は、濃度ムラ308の波長λ未満とされる。
図15に破線を用いて図示したヘッドユニット56は、X方向に移動させる前の状態であり、実線を用いて図示したヘッドユニット56は、X方向に沿って高濃度側(矢印線により図示)にΔXだけ移動させた状態である。
ヘッドユニット56をX方向に移動させる構成例として、移動機構(ボールねじ、リニアガイド等)、移動機構を動作させる駆動源(モータ、アクチュエータ等)、駆動源を動作させるドライバー(制御回路)を含む構成が挙げられる。
ヘッドユニット56を移動させる代わりに、ヘッドユニット56を固定して、用紙Pの搬送路(図1の画像形成ドラム52)をX方向に移動させてもよい。
第2実施形態に係る画像形成方法によれば、用紙Pにおける画像300Aの位置を変更する画像処理を実行することなく、機械的な構成を用いて画像300(濃度境界領域307A)における濃度ムラ308の視認性を低下させることが可能となる。
〔第3実施形態〕
次に、図16から図19を用いて、第3実施形態に係る画像処理方法について説明する。以下に説明する第3実施形態では、画像を縮小(又は拡大)させて(調整手段、調整工程の一例)、濃度ムラの視認性を低下させている。
図16は、濃度境界領域407A,407Bに濃度ムラ408が視認される画像400とインクジェットヘッド200(ヘッドユニット56)との相対位置関係を示す説明図であり、図17は、図16の一部を抜き出して拡大した一部拡大図である。
また、図18は、図16における濃度境界領域407A,407Bの濃度ムラ408の視認性を低下させた画像420とインクジェットヘッド200(ヘッドユニット56)との相対位置関係を示す説明図であり、図19は、図18の一部を抜き出して図示した一部拡大図である。
図16に示す画像400は、高濃度領域402のX方向の両側に第1低濃度領域404A、第2低濃度領域404Bが配置されており、ヘッド番号が大きい側(同図における右側)の第1低濃度領域404Aには、第1濃度境界領域407Aに濃度ムラ408Aが発生し、ヘッド番号が小さい側(同図における左側)の第2低濃度領域404Bにもまた、高濃度領域402との第2濃度境界領域407Bに濃度ムラ408Bが発生している。
図16、図17に示す画像400を形成する際に、ヘッドユニット56の4番目のインクジェットヘッド200−4が高濃度領域402及び第2低濃度領域404Bを形成し、14番目のインクジェットヘッド200−14が高濃度領域402及び第1低濃度領域404Aを形成する。
画像400は、第1低濃度領域404AのX方向の長さX=第2低濃度領域404BのX方向の長さX=120ミリメートル、高濃度領域402のX方向の長さX=360ミリメートルとし、用紙PのX方向の中央位置と画像400(高濃度領域402)のX方向の中央位置が一致している。
また、用紙PのX方向の長さ=700ミリメートル、左余白のX方向の長さX=右余白のX方向の長さX=50ミリメートル、各インクジェットヘッド200の重ね合わせノズル部201(図11参照)のX方向の長さは2ミリメートル、各インクジェットヘッド200のX方向の長さは、各インクジェットヘッド200の重ね合わせノズル部201のX方向の長さ、及び濃度ムラ408A,408Bの波長λに比べて十分に長いものとする。
図17は、図16に図示したヘッドユニット56からインクジェットヘッド200−4,200−5を抜き出し、画像400のうちインクジェットヘッド200−4,200−5によって形成される部分を抜き出して拡大した図である。
同図に示すように、インクジェットヘッド200のX方向の全長が重ね合わせノズル部201(図11参照)の方向の長さに比べて十分大きいことを考慮すると、画像400の第2濃度境界406Bに対応するインクジェットヘッド200−4の第2境界位置410Bから、インクジェットヘッド200−4の低濃度領域側端部412BまでのX方向の距離Xは、濃度ムラ408Bの波長λ(=10ミリメートル)以上である。
また、図示は省略するが、画像400の第1濃度境界406Aに対応するインクジェットヘッド200−14の第1境界位置410Aから、インクジェットヘッド200−4の低濃度領域側端部412AまでのX方向の距離Xは、濃度ムラ408Aの波長λ(=10ミリメートル)以上である。
したがって、濃度ムラ408A,408Bの視認性を低下させるために、画像400とインクジェットヘッド200−4,200−14との相対位置関係を調整して、濃度ムラ408A,408Bの視認性を低下させる必要がある。
図16、図17に図示した画像400をヘッド番号の小さい側(図16、図17における左方向)へ移動させると、インクジェットヘッド200−4の第2境界位置410Bを低濃度領域側端部412Bに近づけることができ、インクジェットヘッド200−4について、X<λを満たすことができる。
しかし、インクジェットヘッド200−14の第1境界位置410Aは、低濃度領域側端部412Aから離れてしまい、インクジェットヘッド200−14について、X<λを満たすことができない場合があり得る。
同様に、図16、図17に図示した画像400をヘッド番号の大きい側(図16、図17における右方向)へ移動させると、インクジェットヘッド200−14について、X<λを満たすことができたとしても、インクジェットヘッド200−4について、X<λを満たすことができない場合があり得る。
そこで、第3実施形態に係る画像形成方法では、図16、図17に図示した画像400を縮小又は拡大させ、「画像の濃度境界に対応するインクジェットヘッドの境界位置から低濃度領域側端部までの距離が濃度ムラの波長未満」の条件を満たす、図18、図19に図示した画像420を形成し、濃度ムラ408A,408Bの視認性を低下させる。
以下の説明では、図16、図17に図示した画像400のX方向の中心位置を変更せずに2パーセント縮小させて、図18、図19に図示した画像420を形成する例について説明する。
なお、図18、図19に図示した画像420はあくまでも模式的な図であり、図16、図17に図示した画像400を正確に2パーセント縮小して図示したものではない。
図16、図17に図示した画像400を2パーセント縮小させると、第1境界位置410Aは高濃度領域402の方へ3.6ミリメートル移動し、第2境界位置410Bは高濃度領域402の方へ3.6ミリメートル移動する。
重ね合わせノズル部201のX方向の長さは2ミリメートルであり、図16、図17に図示したインクジェットヘッド200−14の第1境界位置410Aを高濃度領域402の方へ3.6ミリメートル移動させると、図18、図19に符号430Aを付した位置がインクジェットヘッド200−13の第1境界位置となる。
同様に、図16、図17に図示したインクジェットヘッド200−4の第2境界位置410Bを高濃度領域402の方へ3.6ミリメートル移動させると、図18、図19に符号430Bを付した位置がインクジェットヘッド200−5の第2境界位置となる。
そうすると、図18、図19に図示した画像420は、インクジェットヘッド200−13によって高濃度領域402及び第1低濃度領域404Aが形成され、インクジェットヘッド200−5によって高濃度領域402及び第2低濃度領域404Bが形成される。
換言すると、インクジェットヘッド200−13に第1境界位置430Aが移動し、高濃度領域402及び第1低濃度領域404Aを形成するインクジェットヘッドが、1つ中央寄りのインクジェットヘッド200−13に変更される。
同様に、インクジェットヘッド200−5に第2境界位置430Bが移動し、高濃度領域402及び第2低濃度領域404Bを形成するインクジェットヘッドが、1つ中央寄りのインクジェットヘッド200−5に変更される。
図19に示すように、画像420の第2濃度境界426Bに対応するインクジェットヘッド200−5の第2境界位置430Bから低濃度領域側端部412Bまでの距離X11は、1.6ミリメートル(=3.6ミリメートル−2ミリメートル)となり、図16、図17に図示した濃度ムラ408Bの波長λ(=10ミリメートル)未満となる。
同様に、画像420の第1濃度境界426Aに対応するインクジェットヘッド200−13の第1境界位置430Aから低濃度領域側端部412Aまでの距離X81は、1.6ミリメートルとなり、図16、図17に図示した濃度ムラ408Aの波長λ(=10ミリメートル)未満となる。よって、第1濃度境界領域427A、及び第2濃度境界領域427Bに濃度ムラは視認されない。
なお、図18に図示した画像420において、第1低濃度領域424AのX方向の長さX61=第2低濃度領域424BのX方向の長さX51=117.6ミリメートル(=120ミリメートル×0.98)であり、高濃度領域422のX方向の長さX71=352.8ミリメートル(=360ミリメートル×0.98)である。
また、左余白のX方向の長さX31=右余白のX方向の長さX41=56ミリメートル(=(50ミリメートル+600ミリメートル×0.02)/2)であり、用紙PのX方向の中央位置と画像420(高濃度領域422)のX方向の中央位置は一致している。
本実施形態では、画像を縮小させる場合を例示したが、画像を拡大させてもよい。例えば、濃度境界をX方向の外側へ(境界位置をヘッドユニットの両端側)へ移動させたい場合が挙げられる。
また、3か所以上の濃度境界位置が存在する画像では、縮小率又は拡大率を適宜変更し、最も濃度ムラが視認されにくい縮小率又は拡大率を採用することができる。
さらに、第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態を適宜組み合わせて、最も濃度ムラが視認されにくい変更パラメータ(移動量、縮小率、拡大率等)を採用することができる。
〔フローチャートの説明〕
図20は、第1、第2及び第3実施形態に係る画像形成方法のフローチャートである。画像形成方法が開始されると(ステップS10)、画像処理工程が実行される(ステップS12)。
ステップS12の画像処理工程では、入力画像データ(例えば、0から255までのデジタルの濃度値で表されたラスターデータ)を取得し、色変換処理、色分解(分版)処理、濃度ムラ補正処理、ハーフトーン処理が実行され、ドットデータ(画素ごと、色ごとのドット情報)が形成される。
ステップS14へ進み、低濃度領域の濃度境界領域にライン状の濃度ムラが視認されるか否かを表す濃度ムラ情報が取得される(濃度ムラ情報取得工程)。
ステップS14において、濃度ムラが視認されないことを表す濃度ムラ情報が取得された場合には(No判定)、ステップS18へ進み、画像形成が実行される(ステップS18)。一方、ステップS14において、濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得されると(Yes判定)、ステップS16に進む。
ステップS16の変更パラメータ導出工程(調整工程の一例)では、濃度ムラの波長λが導出(計測、読出)され、画像又はインクジェットヘッドの移動量、もしくは画像の縮小率(拡大率)などの変更パラメータが導出される。ステップS16において導出され変更パラメータと画像の種類(画像名、画像番号等)とを関連付けして記憶しておくことで、同じ種類の画像が形成される場合に、記憶されている変更パラメータを利用することができる。
さらに、画像形成条件(温度、湿度、インクの種類、用紙の種類等)と変更パラメータとを関連付けして変更パラメータを記憶する態様が好ましい。変更パラメータを記憶する手段の一例として、図2のパラメータ記憶部134が挙げられる。
ステップS16において、変更パラメータが導出されると、ステップS17の調整工程へ進み、導出された変更パラメータに基づいてドット(画素)とノズルとの対応関係(ドットデータ)が変更され(ドットデータ変更工程、調整工程の一例)、又はインクジェットヘッドもしくは用紙Pの搬送路のX方向における位置が変更され(インクジェットヘッド移動工程、調整工程の一例)、変更後のドット情報等に基づいて画像形成が実行される(ステップS18)。
ステップS16の変更パラメータ導出工程の後にテスト画像を形成して、当該テスト画像において濃度ムラが視認されるか否かを再度確認する工程を追加することで、濃度ムラが視認される位置が複数存在する画像についても、最も濃度ムラが視認されにくい変更パラメータを導出することができる。
ステップS18の画像形成工程では、画像形成数が予め設定された設定値に達したか否かが監視され、画像形成数が設定値に達すると、当該画像形成方法は終了される(ステップS20)。
以上説明した画像形成方法は、一時的な書き換えが不能な記憶媒体にプログラムとして記憶することが可能である。
〔作用効果の説明〕
上記の如く構成された画像形成装置及び画像形成方法によれば、高濃度領域と低濃度領域を含む画像を形成する際に、インクジェットヘッドと画像との相対位置関係を変更して、高濃度領域及び低濃度領域を形成するインクジェットヘッドの高濃度領域と低濃度領域との濃度境界に対応するインクジェットヘッドの境界位置から、インクジェットヘッドの低濃度領域側端部でまでの距離が、濃度ムラの波長λ未満の条件を満たすことで、低濃度領域の濃度境界領域に発生する濃度ムラの視認性を低下させることができる。
インクジェットヘッドと画像との相対位置関係を変更する態様として、画像とインクジェットヘッドとの相対位置を変更する態様、画像を縮小又は拡大させる態様が挙げられる。また、画像とインクジェットヘッドとの相対位置を変更する態様には、画像をずらす(ドット(画素)とノズルとの対応関係を変更する)態様、インクジェットヘッド又は用紙Pの搬送路を機械的に移動させる態様が挙げられる。
さらに、画像とインクジェットヘッドとの相対位置を変更する態様と、画像を縮小又は拡大させる態様とを組み合わせることも可能である。
〔濃度境界が重ね合わせノズル部内に位置する場合〕
次に、図21を用いて、高濃度領域302と低濃度領域304との濃度境界306に対応する境界位置310が、重ね合わせノズル部201に位置する場合について説明する。なお、図21中、図9と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図21に示すように、高濃度領域302と低濃度領域304との濃度境界306に対応するインクジェットヘッド200−iの境界位置310が、インクジェットヘッド200−i(インクジェットヘッド200−(i+1))の重ね合わせノズル部201内に位置する場合には、低濃度領域304の濃度境界領域307に、視認されうる濃度ムラ(例えば、図9の濃度ムラ408)は発生しないと考えられる。
その理由は以下のとおりである。重ね合わせノズル部201は、インクジェットヘッド200−iに属するノズル部281(図6参照)、インクジェットヘッド200−(i+1)に属するノズル部281が混在する。
先に述べたように、インクジェットヘッド200−iとインクジェットヘッド200−(i+1)とは機械的に分離されているので、インクジェットヘッド200−iの高濃度領域302を形成するノズル部281に対応する圧電素子230(図6参照)の振動がインクジェットヘッド200−(i+1)に属するノズル部281に対応する圧電素子230へ伝搬されることはないと考えられる。
一方、インクジェットヘッド200−iの高濃度領域302を形成するノズル部281に対応する圧電素子230の振動は、インクジェットヘッド200−iの低濃度領域304を形成するノズル部281に対応する圧電素子230に影響を与えるものの、重ね合わせノズル部201におけるインクジェットヘッド200−iに属するノズル部281の数は、重ね合わせノズル部201におけるノズル部281の全数の二分の一であり、重ね合わせノズル部201による画像形成において、インクジェットヘッド200−iの高濃度領域302を形成するノズル部281に対応する圧電素子230の振動の影響を受ける圧電素子230(ノズル部281)が限定され、重ね合わせノズル部201へのインクジェットヘッド200−iの高濃度領域302を形成するノズル部281に対応する圧電素子230の振動の影響は弱いものと考えられる。
したがって、インクジェットヘッド200−iの境界位置310が、重ね合わせノズル部201内に存在する場合に、インクジェットヘッド200−iの高濃度領域302を形成するノズル部281に対応する圧電素子230の振動に起因して、視認されうる濃度ムラは発生しないと考えられる。
〔応用例〕
次に、上述した画像形成装置、及び画像形成方法の応用例について説明する。
〈複数の濃度ムラが視認される場合〉
図22、図23は、本応用例の説明図であり、図22は本発明の応用例に係る画像形成方法が適用される前のインクジェットヘッドと画像との関係を示す模式図であり、図23は本発明の応用例に係る画像形成方法が適用された後のインクジェットヘッドと画像との関係を示す模式図である。
なお、図22、図23に図示したヘッドユニット56、及びインクジェットヘッド200は、これまでに説明した構成が適用されるので、ここでは詳細な説明を省略する。
また、図22に図示した画像500、及び図23に図示した画像500Aは、少なくともKインクに対応するヘッドユニット56K(図1参照)、及び第2オブジェクト506を形成するYインクに対応するヘッドユニット56Yを用いて形成されるものであるが、図22、図23には、Kインクに対応するヘッドユニット56Kのみが図示され、他の色に対応するヘッドユニットの図示は省略されている。
図22に図示した画像500は、夜間(符号502を付した黒色の背景)に山(符号504を付した灰色の第1オブジェクト)、及び月(符号506を付した黄色の第2オブジェクト)を撮影した写真画像を模式的に図示したものである。
画像500は、第1領域508に視認される濃度ムラ520が存在し、第2領域510に視認される濃度ムラ522が存在している。
背景502はKインクの印字率が100パーセント、第1オブジェクト504の符号508を付した領域はKインクの印字率が30パーセント、第1オブジェクト504の符号510を付した領域はKインクの印字率が15パーセント、第2オブジェクト506はKインクの印字率が0パーセント(Yインクを使用し、Kインクは未使用)である。
「印字率」とは、単位面積あたりのインク(ドット)によって被覆される面積であり、印字率が相対的に大きくなると濃度値が相対的に大きくなり、印字率が相対的に小さくなると濃度値が相対的に小さくなる。
また、印字率が相対的に大きくなると明度は相対的に小さくなり、印字率が相対的に小さくなると明度は相対的に大きくなる。なお、上記の印字率は、高濃度領域及び低濃度領域を限定する数値ではなく、あくまでも一例である。濃度ムラが視認される画像において、相対的に印字率が高い領域が「高濃度領域」であり、相対的に印字率が低い領域が「低濃度領域」である。
領域508の濃度ムラ520は、背景502(図9の高濃度領域302に対応)、及び第1オブジェクト504(図9の低濃度領域304に対応)を形成するインクジェットヘッド200K−16を用いて形成された部分に発生している。
背景502と第1オブジェクト504との濃度境界524は、X方向について連続的に変化しているので、図12に図示したように、濃度境界524のX方向の中央位置が濃度境界524の代表位置とされる。
そして、濃度境界524(濃度境界524の代表位置)に対応するインクジェットヘッド200K−16の境界位置526は、インクジェットヘッド200K−16のX方向における中央位置となっている。
また、領域510の濃度ムラ522は、背景502(図9の高濃度領域302に対応)、及び第1オブジェクト504(図9の低濃度領域304に対応)を形成するインクジェットヘッド200K−9を用いて形成された部分に発生している。
背景502と第1オブジェクト504との濃度境界528は、X方向について連続的に変化しているので、図12に図示したように、濃度境界528のX方向の中央位置が濃度境界528の代表位置とされる。
そして、濃度境界528(濃度境界の代表位置)に対応するインクジェットヘッド200K−9境界位置530は、インクジェットヘッド200K−9のX方向における中央位置となっている。
例えば、画像500における濃度ムラ520,522の視認性を低下させるために、第1、第2実施形態に示した、画像500とインクジェットヘッド200K−9,200K−16(ヘッドユニット56)とのX方向における相対位置を移動させる態様を適用したとしても、濃度ムラ520,522のいずれかの視認性を低下させることが困難である。
また、第3実施形態に示した画像を縮小(拡大)させる態様は、縮小率(拡大率)の上限があり、図22に示す画像500に適用することが困難である。
そこで、濃度ムラ520,522の視認されやすさを比較して、相対的に視認されやすい濃度ムラについてのみ視認性を低下させる処理を施し、画像全体として濃度ムラの視認性を低下させる。
領域508の濃度ムラ520と、領域510の濃度ムラ522との視認性を比較すると、Kの印字率の差が相対的に大きい領域510の濃度ムラ522は、Kの印字率の差が相対的に小さい領域508の濃度ムラ520よりも視認されやすい。
そうすると、領域510の濃度ムラ522の視認性を低下させることを優先して、インクジェットヘッド200K−9と画像500との相対位置関係が調整される。すなわち、図23に示すように、インクジェットヘッド200K−9の境界位置530Aから、低濃度領域側端部312までのX方向の距離が濃度ムラ522の波長λ未満とされる。
図23に図示した画像500Aは、インクジェットヘッド200K−9と図22に図示した画像500との相対位置関係を調整したものであり、図22に図示した領域510の濃度ムラ522は視認されない。
一方、画像500Aにおいても領域508の濃度ムラ520は視認されてしまうものの、図22に図示した領域510の濃度ムラ522の視認性が低下していることで、画像500A全体として濃度ムラの視認性を低下させることが可能となる。
図24は、本応用例に係る画像形成方法の流れを示すフローチャートである。図24に図示したフローチャートは、図20に図示したフローチャートのステップS14(第1濃度ムラ情報取得工程)と、ステップS16(変更パラメータ導出工程)との間に、ステップS100(第2濃度ムラ情報取得工程)、ステップS102(第3濃度ムラ情報取得工程)、及びステップS104(処理対象決定工程)が追加される。
すなわち、ステップS14の第1濃度ムラ情報取得工程において、濃度ムラが視認される濃度ムラ情報が取得されると(Yes判定)、ステップS100(第2濃度ムラ情報取得工程)へ進み、濃度ムラが視認される領域が1つのみであるか、複数であるかの情報が取得される。
ステップS100の第2濃度ムラ情報取得工程において、濃度ムラが視認される領域が1つのみである濃度ムラ情報が取得されると(No判定)、ステップS16へ進み、変更パラメータが導出される。一方、ステップS100の第2濃度ムラ情報取得工程において、濃度ムラが視認される領域が複数である濃度ムラ情報が取得されると(Yes判定)、ステップS102(第3濃度ムラ情報取得工程)へ進み、複数の領域(濃度ムラ)に対応する変更パラメータが導出可能であるか否かが判断される。
ステップS102の第3濃度ムラ情報取得工程において、変更パラメータが導出可能でないと判断されると(No判定)、ステップS104(処理対象情報取得工程)へ進み、複数の処理対象領域の候補の中から、1つ又は複数の処理対象領域の情報が取得される。
ステップS104の処理対象情報取得工程では、処理対象の候補の中から最も視認されやすい濃度ムラが存在する領域が処理対象とされた情報が取得される。
図22に示す画像500では、領域508における高濃度領域(Kの印字率100パーセント)と低濃度領域(Kの印字率30パーセント)との印字率の差よりも、領域510における高濃度領域(Kの印字率100パーセント)と低濃度領域(Kの印字率15パーセント)の印字率の差が大きいので、領域508の濃度ムラ520よりも、領域510の濃度ムラ522の方が視認されやすく、領域510(濃度ムラ522)が処理対象とされる処理対象情報が取得される。
ステップS104の処理対象情報取得工程において、処理対象情報が取得されると、ステップS16(変更パラメータ導出工程)へ進み、変更パラメータが導出される。その後の処理は、図20に図示したフローチャートと同一であり、ここでの説明は省略する。
濃度ムラの視認性の評価は、オペレータが変更パラメータを変えながら最適化してもよいし、印字率と濃度ムラの目立ちやすさの関係を規定した評価関数を予め準備しておき、装置において自動的に変更パラメータを変えながら最適化してもよい。
例えば、高濃度領域の印字率を100パーセントとしたときの、低濃度領域の印字率と濃度ムラの目立ちやすさとの関係を〔表1〕のように規定した評価関数を定める。
Figure 0005975576
濃度ムラの目立ちやすさは、0から10までの整数で表され、相対的に数値が大きいと濃度ムラが目立ちやすい(視認されやすい)。そして、総合指標S=Σ(濃度ムラの目立ちやすさ×領域幅)として、総合指標Sに基づいて濃度ムラの視認性を判断することができる。総合指標Sの値が相対的に大きいと濃度ムラが視認されやすく、総合指標Sの値が相対的に小さいと濃度ムラが視認されにくい。
「領域幅」は、X方向における濃度ムラの発生領域の長さであり、濃度ムラの波長λ×視認される濃度ムラの周期数で求められる。
図22に図示した画像500の濃度ムラ520,522の領域幅をそれぞれ20ミリメートルとすると、画像500の総合指標Sは、S=10×20+4×20=280となる。
図23に図示した画像500Aは、図22に図示した画像500を20ミリメートル移動させたものとし、画像500Aにおける濃度ムラ520の領域幅を4ミリメートルとすると、画像500Aの総合指標Sは、S=10×0+4×4=16となる。
したがって、図22に図示した画像500に比べて、図23に図示した画像500Aは全体として濃度ムラの視認性が低下しているといえる。
上述した評価関数、総合指標を用いた濃度ムラの視認性評価は、第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態に係る画像形成方法における濃度ムラの評価に適用することが可能である。
本例では、処理対象を1つの濃度ムラ(領域)に決める態様を例示したが、処理対象には共通の変更パラメータを導出しうる複数の濃度ムラ(領域)が含まれていてもよい。
以上説明した、応用例に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、視認される濃度ムラが複数の領域に存在し、当該複数の領域に対して濃度ムラの視認性を低下させるための共通の変更パラメータを導出することができない場合には、複数の処理対象の候補の中から、最も視認されやすい濃度ムラが処理対象とされた処理対象情報が取得され、当該処理対象に対して変更パラメータが導出されるので、画像全体としての濃度ムラの視認性を低下させることができる。
〈カラー画像形成への適用〉
次に、Kインク以外の色インク(Yインク、Mインク、Cインク等)を用いたカラー画像形成への適用について説明する。
「カラー画像」とは、黒(K)インク以外に少なくとも1色が用いられる多色の画像であり、例えば、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクを用いた画像が挙げられる。
図22に図示した画像500、及び図23に図示した画像500Aは、背景502及び第1オブジェクト504がKインクを用いて形成され、第2オブジェクト506がYインクを用いて形成される。
カラー画像では、Kインクの濃度ムラが他のインクの濃度ムラよりも視認されやすいので、Kインクが使用される場合は、Kインクの印字率に注目し、Kインクの印字率が相対的に大きい領域が「高濃度領域」とされ、Kインクの印字率が相対的に小さい領域が「低濃度領域」とされる。
第1実施形態の「画像を移動させる」態様、第3実施形態の「画像を縮小(拡大)させる」態様では、Kインクのインクジェットヘッド(ヘッドユニット)の変更パラメータを他の色のインクジェットヘッドの変更パラメータとすることが可能である。
また、第2実施形態の「インクジェットヘッドを移動させる」態様では、カラーレジ調整が実行されるので、Kインクに対応するインクジェットヘッドのみの変更パラメータを導出すればよく、他の色に対応するインクジェットヘッドの変更パラメータの導出は不要である。
Kインクを用いた画像に濃度ムラが視認されない場合は、Mインクに対応するインクジェットヘッド、又はCインクに対応するインクジェットヘッドのいずれか一方(濃度ムラが視認されやすい色に対応するインクジェットヘッド)の変更パラメータを導出すればよい。
以上説明した画像形成装置及び画像形成方法は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更、追加、削除をすることが可能である。また、上述した各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
〔本明細書が開示する発明〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
(第1態様):複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像を形成する際に、第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、インクジェットヘッドとインクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、濃度境界の第1方向の位置に対応するインクジェットヘッドの第1方向の境界位置から、インクジェットヘッドの第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、を備えた画像形成装置。
第1態様によれば、第1濃度領域と第2濃度領域との濃度境界に対応するインクジェットヘッドの境界位置からインクジェットヘッドの第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とすることで、インクジェットヘッドが第2濃度領域を形成する部分の第1方向の長さが濃度ムラの1周期未満となり、インクジェットヘッドの第1濃度領域を形成する部分の振動に起因するクロストークが発生したとしても、第2濃度領域に生じる濃度ムラの視認性を低下させることができる。
インクジェットヘッドは、第1方向に沿う行方向、及び第1方向と斜めに交差する列方向について、複数のノズルを配置したマトリクス配置を適用することができる。
インクジェットヘッドと画像が形成される媒体とを、第1方向と直交する第2方向に沿って相対的に移動させる相対移動手段を備える態様が好ましい。
インクジェットヘッドは、第1方向について、媒体に全幅に対応する長さを有するフルライン型ヘッドを適用することができる。
(第2態様):第1態様に記載の画像形成装置において、調整手段は、ノズル部と画像を構成するドットとの第1方向における対応関係を調整する。
第2態様によれば、画像処理によって第2濃度領域の濃度境界領域に発生する濃度ムラの視認性を低下させることができる。
入力画像データから画素ごとのドット情報を表すドットデータを形成する画像処理手段を備える態様が好ましい。第2態様における調整手段は、画像処理手段を用いることができる。
(第3態様):第1態様に記載の画像形成装置において、調整手段は、インクジェットヘッド又は画像が形成される媒体の搬送路を第1方向に沿って移動させる。
第3態様によれば、機械的にインクジェットヘッド又は媒体の搬送路を第1方向に沿って移動させることで、第2濃度領域の濃度境界領域に発生する濃度ムラの視認性を低下させることができる。
(第4態様):複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像を形成する際に、第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、インクジェットヘッドにより形成される画像を縮小又は拡大して、濃度境界の第1方向の位置に対応するインクジェットヘッドの第1方向の境界位置から、インクジェットヘッドの第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、を備えた画像形成装置。
第4態様によれば、画像全体に影響を与えない程度に画像を縮小又は拡大させることで、第2濃度領域の濃度境界領域に発生する濃度ムラの視認性を低下させることができる。
(第5態様):第1態様から第4態様のいずれかに記載の画像形成装置において、濃度ムラ情報取得手段は、第1濃度領域における単位面積あたりのインクにより被覆される面積で表される印字率から第2濃度領域における印字率を減算した値、又は第1濃度領域における印字率を第2濃度領域における印字率で除算した値と、濃度ムラの視認性との関係を定めた評価関数を用いて生成された濃度ムラ情報を取得する。
第5態様によれば、印字率の差、又は比を用いて、第2濃度領域に発生する濃度ムラが視認されるか否かを判断することができる。
(第6態様):第1態様から第5態様のいずれかに記載の画像形成装置において、濃度ムラ情報取得手段は、濃度境界における濃度が、第1方向について連続的又は段階的に変化する場合に、濃度境界の代表位置を用いて生成された濃度ムラ情報を取得し、調整手段は、代表位置に対応する第1方向の位置を境界位置として処理を行う。
第6態様によれば、濃度境界が第1方向について連続的又は段階的に変化する画像においても、第2濃度領域の濃度境界領域に発生する濃度ムラの視認性を低下させることが可能である。
(第7態様):第1態様から第6態様のいずれかに記載の画像形成装置において、濃度ムラ情報取得手段によって画像の複数の位置に濃度ムラが視認される濃度ムラ情報が取得されると、調整手段は、複数の濃度ムラの中から最も視認されやすい濃度ムラを選択して、選択された濃度ムラが発生する画像の位置に対して処理を行う。
第7態様によれば、複数の位置に視認される濃度ムラが発生する画像において、最も視認されやすい濃度ムラに対して低減化処理を施すことで、当該画像全体として濃度ムラの視認性を低下させることが可能となる。
(第8態様):第1態様から第7態様のいずれかに記載の画像形成装置において、インクジェットヘッドは、少なくとも黒インクに対応するインクジェットヘッドを含み、濃度ムラ情報取得手段は、黒インクを用いて形成された領域の濃度ムラ情報を取得し、調整手段は、黒インクに対応するインクジェットヘッドに関する調整に合わせて、他の色のインクに対応するインクジェットヘッドに関する調整を行う。
第8態様によれば、少なくとも黒インクを用いた部分を含むカラー画像では、黒インクを用いて形成される部分の濃度ムラは、他の色のインクを用いて形成される部分よりも濃度ムラが視認されやすいので、視認されやすい黒インクを用いて形成された部分に対して濃度ムラの低減化処理を施すことで、画像全体として濃度ムラの視認性を低下させることが可能となる。
(第9態様):第1態様から第8態様のいずれかに記載の画像形成装置において、複数のインクジェットヘッドを第1方向に沿ってつなぎ合わせた構造を有するヘッドユニットを備えている。
第9態様によれば、複数のインクジェットヘッドを第1方向につなぎ合わせた構造を有するヘッドユニットを具備する画像形成装置において、機械的クロストークに起因する濃度ムラの視認性を低下させることが可能である。
ヘッドユニットは、隣接するインクジェットヘッドのつなぎ部分に、重ね合わせノズル部が設けられていてもよい。
(第10態様):複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像を形成する際に、第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得工程と、濃度ムラ情報取得工程によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、インクジェットヘッドとインクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、濃度境界の第1方向の位置に対応するインクジェットヘッドの第1方向の境界位置から、インクジェットヘッドの第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整工程と、を含む画像形成方法。
第10態様において、調整工程は、ノズル部と画像を構成するドットとの第1方向における対応関係を調整する態様が好ましい。
第10態様において、調整工程は、インクジェットヘッド又は画像が形成される媒体の搬送路を第1方向に沿って移動させる態様が好ましい。
(第11態様):複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像を形成する際に、第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得工程と、濃度ムラ情報取得工程によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、インクジェットヘッドにより形成される画像を縮小又は拡大して、濃度境界の第1方向の位置に対応するインクジェットヘッドの第1方向の境界位置から、インクジェットヘッドの第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整工程と、を含む画像形成方法。
第10態様又は第11態様において、濃度ムラ情報取得工程は、第1濃度領域における単位面積あたりのインクにより被覆される面積で表される印字率から第2濃度領域における印字率を減算した値、又は第1濃度領域における印字率を第2濃度領域における印字率で除算した値と、濃度ムラの視認性との関係を定めた評価関数を用いて生成された濃度ムラ情報を取得する態様が好ましい。
第10態様又は第11態様において、濃度ムラ情報取得工程は、濃度境界における濃度が、第1方向について連続的又は段階的に変化する場合に、濃度境界の代表位置を用いて生成された濃度ムラ情報を取得し、調整工程は、代表位置に対応する第1方向の位置を境界位置として処理を行う態様が好ましい。
第10態様又は第11態様において、濃度ムラ情報取得工程によって画像の複数の位置に濃度ムラが視認される濃度ムラ情報が取得されると、調整工程は、複数の濃度ムラの中から最も視認されやすい濃度ムラを選択して、選択された濃度ムラが発生する画像の位置に対して処理を行う態様が好ましい。
第10態様又は第11態様において、インクジェットヘッドは、少なくとも黒インクに対応するインクジェットヘッドを含み、濃度ムラ情報取得工程は、黒インクを用いて形成された領域の濃度ムラ情報を取得し、調整工程は、黒インクに対応するインクジェットヘッドに関する調整に合わせて、他の色のインクに対応するインクジェットヘッドに関する調整を行う態様が好ましい。
10…インクジェット記録装置、56,56A,56B,56C,56M,56Y,56K…ヘッドユニット、100…システムコントローラ、118…画像形成制御部、138…判断部、140…導出部、200,200A,200B,200K…インクジェットヘッド、302,402,422…高濃度領域、304,404,404A,404B,424…低濃度領域、306A,406A,406B,528…濃度境界、307A,407A,407B,427A,427B…濃度境界領域、310A,410A,410B,530A…境界位置、312,412A,412B…低濃度領域側端部

Claims (13)

  1. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、
    前記濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記濃度境界を形成するノズルを変更することで、前記インクジェットヘッドと前記インクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、
    を備えた画像形成装置。
  2. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、
    前記濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記インクジェットヘッドと前記インクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、
    を備え、
    前記濃度ムラ情報取得手段は、前記第1濃度領域における単位面積あたりのインクにより被覆される面積で表される印字率から前記第2濃度領域における印字率を減算した値、又は前記第1濃度領域における印字率を前記第2濃度領域における印字率で除算した値と、濃度ムラの視認性との関係を定めた評価関数を用いて生成された濃度ムラ情報を取得する画像形成装置。
  3. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、
    前記濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記インクジェットヘッドと前記インクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、
    を備え、
    前記濃度ムラ情報取得手段は、前記濃度境界における濃度が、前記第1方向について連続的又は段階的に変化する場合に、前記濃度境界の代表位置を用いて生成された濃度ムラ情報を取得し、
    前記調整手段は、前記代表位置に対応する前記第1方向の位置を前記境界位置として処理を行う画像形成装置。
  4. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得手段と、
    前記濃度ムラ情報取得手段によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記インクジェットヘッドにより形成される画像を縮小又は拡大して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整手段と、
    を備えた画像形成装置。
  5. 前記濃度ムラ情報取得手段は、前記第1濃度領域における単位面積あたりのインクにより被覆される面積で表される印字率から前記第2濃度領域における印字率を減算した値、又は前記第1濃度領域における印字率を前記第2濃度領域における印字率で除算した値と、濃度ムラの視認性との関係を定めた評価関数を用いて生成された濃度ムラ情報を取得する請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記濃度ムラ情報取得手段は、前記濃度境界における濃度が、前記第1方向について連続的又は段階的に変化する場合に、前記濃度境界の代表位置を用いて生成された濃度ムラ情報を取得し、
    前記調整手段は、前記代表位置に対応する前記第1方向の位置を前記境界位置として処理を行う請求項4又は5に記載の画像形成装置。
  7. 前記濃度ムラ情報取得手段によって画像の複数の位置に濃度ムラが視認される濃度ムラ情報が取得されると、
    前記調整手段は、前記複数の濃度ムラの中から最も視認されやすい濃度ムラを選択して、前記選択された濃度ムラが発生する前記画像の位置に対して処理を行う請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記インクジェットヘッドは、少なくとも黒インクに対応するインクジェットヘッドを含み、
    前記濃度ムラ情報取得手段は、黒インクを用いて形成された領域の濃度ムラ情報を取得し、
    前記調整手段は、黒インクに対応するインクジェットヘッドに関する調整に合わせて、他の色のインクに対応するインクジェットヘッドに関する調整を行う請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 複数の前記インクジェットヘッドを前記第1方向に沿ってつなぎ合わせた構造を有するヘッドユニットを備えた請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得工程と、
    前記濃度ムラ情報取得工程によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記濃度境界を形成するノズルを変更することで、前記インクジェットヘッドと前記インクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整工程と、
    を含む画像形成方法。
  11. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得工程と、
    前記濃度ムラ情報取得工程によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記インクジェットヘッドと前記インクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整工程と、
    を含み、
    前記濃度ムラ情報取得工程は、前記第1濃度領域における単位面積あたりのインクにより被覆される面積で表される印字率から前記第2濃度領域における印字率を減算した値、又は前記第1濃度領域における印字率を前記第2濃度領域における印字率で除算した値と、濃度ムラの視認性との関係を定めた評価関数を用いて生成された濃度ムラ情報を取得する画像形成方法。
  12. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得工程と、
    前記濃度ムラ情報取得工程によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記インクジェットヘッドと前記インクジェットヘッドにより形成される画像との相対位置を調整して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から、前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整工程と、
    を含み、
    前記濃度ムラ情報取得工程は、前記濃度境界における濃度が、前記第1方向について連続的又は段階的に変化する場合に、前記濃度境界の代表位置を用いて生成された濃度ムラ情報を取得し、
    前記調整工程は、前記代表位置に対応する前記第1方向の位置を前記境界位置として処理を行う画像形成方法。
  13. 複数のノズルが第1方向に沿って配置されたインクジェットヘッドを用いて、第1濃度領域、及び前記第1濃度領域と濃度境界によって隔てられ前記第1濃度領域に対して相対的に濃度が低い第2濃度領域を含む画像であり、前記第1濃度領域、前記濃度境界、及び前記第2濃度領域が前記第1方向に平行に配置された画像を形成する際に、前記第2濃度領域の濃度境界領域に濃度ムラが視認されるか否かの濃度ムラ情報を取得する濃度ムラ情報取得工程と、
    前記濃度ムラ情報取得工程によって濃度ムラが視認されることを表す濃度ムラ情報が取得される場合に、前記インクジェットヘッドにより形成される画像を縮小又は拡大して、前記濃度境界の前記第1方向の位置に対応する、前記インクジェットヘッドの前記第1方向の境界位置から前記インクジェットヘッドの前記第1方向における第2濃度領域側端部までの距離を濃度ムラの空間周波数の逆数未満とする調整工程と、
    を含む画像形成方法。
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