JP6106395B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出するノズルを主走査方向に複数配置したラインヘッドを、主走査方向と直交する副走査方向に間隔をおいて色別に配置したライン型インクジェットヘッドを有する画像形成装置に関する。

インクジェット方式の画像形成装置の分野では、主走査方向の画像形成（印刷）をいわゆるワンパスで行うことで高速印刷の実現を可能とした、ライン型インクジェットプリンタの普及が進んでいる。

この種のインクジェットプリンタでは、インクを吐出するノズルを主走査方向に複数配置したラインヘッドが用いられる。特に、２色以上の印刷が可能なインクジェットプリンタでは、色別のラインヘッドが、主走査方向と直交する副走査方向に間隔をおいて配置される。

そして、印刷用紙を副走査方向に搬送しながら各色のラインヘッドの下方を印刷用紙が通過する際に、ラインヘッドの各ノズルからインク液滴を吐出させることで、印刷用紙上にカラー画像を形成している。

ところで、カラー対応のインクジェットプリンタでは、印刷用紙の同じ画素位置に着弾させたい２色以上のインク液滴の着弾位置ずれが、その画素の色味を本来とは異なる色合いとする不都合の原因となる。そして、無端の搬送ベルトによる印刷用紙の搬送に主走査方向や副走査方向への揺れを伴うムラが生じた場合にも、このような不都合が発生することが知られている。

そこで、搬送ベルトによる印刷用紙の搬送ムラによる各色のインク液滴の着弾位置ずれが原因で、画像の色合いの変化が生じるのを防ぐために、搬送ベルトの搬送ムラに対応した内容のプロファイルデータを取得あるいは選択肢の中から選択し、これを用いてインクの吐出タイミングを補正することが提案されている（例えば、特許文献１，２）。

特開２０１０−２３４６８１号公報 特開２０１０−２３２９４号公報

ところで、インクの着弾位置ずれは、上述した搬送ベルトの搬送ムラ以外の原因でも発生し、位置ずれのレベルはその原因となる要素に応じて異なる場合がある。例えば、搬送ベルトの搬送ムラが原因で起こるインクの着弾位置ずれは、比較的大きいレベル（例えば、４０μｍ以上の位置ずれ）であると言われている。しかし、中には、比較的細かいレベル（例えば、５〜１０μｍ程度の位置ずれ）で現れる位置ずれもある。

そして、従来から要求されている印刷品質では、印刷用紙上でのドット径がある程度の大きさになるので、２色以上のインクの着弾位置が少々ずれても、お互いに重なる部分がある程度確保されれば、画像の色合いに大きな変化が生じることはない。したがって、搬送ベルトの搬送ムラに対応した内容のプロファイルデータを用いたインクの吐出タイミング補正でも、画像の色合いに変化が生じるのを十分に防ぐことができる。

ところが、近年では高画質化の要求に伴いインクの小液滴化やそれに伴うドット径の小径化が要求されるようになっている。ドット径が小径化すると、各色のインクの着弾位置が少しずれただけでもドットどうしが重ならなくなり、画像の色合いの変化が目立ちやすくなる。つまり、ドット径が大きい場合に比べて、インクの着弾位置ずれによる画像の色合い変化の度合いが大きくなる。

したがって、搬送ベルトの搬送ムラに対応した内容の従来のプロファイルデータを用いてインクの吐出タイミング補正を行ったのでは、高画質化した画像を印刷した場合に画像の色合い変化を十分に防ぐことができなくなり、画像中に色合いの変化が現れてしまう場合がある。

また、搬送ベルトの搬送ムラが原因で起こるインクの着弾位置ずれは、搬送ベルトが一周する間を一周期として繰り返されるが、それ以外の原因によるインクの着弾位置ずれは、必ずしも同じ周期で繰り返されるとは限らない。

そして、上述した問題は、インクの小液滴化に伴いドット径が小径化する場合だけでなく、例えば普通紙からマット紙に印刷用紙の種類を変えた場合等、ドットゲインの変化に伴ってドット径が小径化する場合にも、同様に発生する。また、材料の変更によりインクの特性に変化があった場合等にも発生する。

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、搬送ベルトの搬送ムラによるインクの着弾位置ずれを抑制しつつ、さらに、それとは原因が異なるインクの着弾位置ずれについても抑制することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、
ノズルを複数設けて主走査方向（例えば、図３（ａ）の主走査方向Ｘ）に沿って延在するように配置したラインヘッド（例えば、図３（ａ）のラインヘッド１１０）を、前記主走査方向と直交する副走査方向（例えば、図３（ａ）の副走査方向Ｙ）に間隔をおいて色別に配置し、搬送ベルト（例えば、図１の搬送ベルト１６０）により前記副走査方向に搬送した印刷用紙（例えば、図１の印刷用紙Ｓ）の同一画素上に各色のラインヘッドの対応するノズルからのインク液滴を着弾させて、カラー画像を前記印刷用紙上に形成する画像形成装置（例えば、図１のライン型インクジェットプリンタ１）において、
前記ラインヘッドからのインク液滴により前記印刷用紙に形成した複数の有彩色のテストパターン画像から、前記搬送ベルト及び該搬送ベルトを架け渡したローラの搬送ムラを除く要素を原因とした成分を含み該搬送ムラよりも周期が長い、各色のインク液滴の着弾位置ずれパターンを、該着弾位置ずれ量の変化の周期の少なくとも１周期分（例えば、図７の「着弾位置ずれパターンの１周期」）取得する着弾位置ずれパターン取得手段（例えば、図８の制御ユニット１０）と、
各色の前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分に当たるインク液滴の着弾位置ずれパターンから、各色のインク液滴の相対的な着弾位置ずれを、前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分に対応する量の前記搬送ベルトの周回中において一定にするための、各色のインクの吐出タイミングの補正量を、前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分に対応する前記搬送ベルトの周回量に対応付けた補正プロファイルデータを記憶する記憶手段（例えば、図８の外部記憶装置９３）と、
各色の前記ラインヘッドの各ノズルによるインク液滴の吐出タイミングの補正量を、各色について前記記憶手段に記憶された前記補正プロファイルデータと、前記搬送ベルトの周回量とに基づいて決定し、決定した補正量で各色の前記ラインヘッドの各ノズルによるインク液滴の吐出タイミングを補正する補正手段（例えば、図８の制御ユニット１０）と、
を備えることを特徴とする。

上記発明によれば、テストパターン画像には、搬送ベルトの搬送ムラによる着弾位置ずれ成分と、搬送ベルトの搬送ムラを除く要素を原因としたインクの着弾位置ずれ成分とが含まれている。したがって、着弾位置ずれパターン取得手段が取得した着弾位置ずれ量の変化の１周期分の着弾位置ずれパターンを含む補正プロファイルデータに基づいて、インク液滴の吐出タイミングを補正することで、搬送ベルトの搬送ムラによるインクの着弾位置ずれを抑制しつつ、さらに、それとは原因が異なる細かいレベルのインクの着弾位置ずれについても抑制することができる。

また、本発明は、前記着弾位置ずれパターン取得手段は、前記テストパターン画像における基準色（例えば、図１０（ａ）のシアン（Ｃ））のインク液滴に対する他色（例えば、図１０（ａ）のマゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））のインク液滴の各着弾位置ずれ量の合成変動量をフーリエ変換して前記着弾位置ずれ量の変化の１周期を特定し、特定した前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分の前記基準色と前記他色との間の各インク液滴の着弾位置ずれパターンを取得することを特徴とする。

上記発明によれば、搬送ベルトの回転周期とは異なる各色のインク液滴の着弾位置ずれ量の変化の１周期を、テストパターン画像における基準色のインク液滴に対する多色のインク液滴の各着弾位置ずれ量から、フーリエ変換により容易に特定し、着弾位置ずれパターン取得手段による着弾位置ずれ量の変化の１周期分の着弾位置ずれパターンの取得を確実に行わせることができる。

また、本発明は、前記補正プロファイルデータの前記補正パターンは、前記搬送ベルトによる前記印刷用紙の搬送方向における上流側の前記ラインヘッドからのインク液滴の着弾位置に対する、下流側の前記ラインヘッドからのインク液滴の相対的な着弾位置の調整量を定義したものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記補正プロファイルデータの前記補正量は、前記搬送ベルトによる前記印刷用紙の搬送方向における上流側の前記ラインヘッドからのインク液滴の着弾位置に対する、下流側の前記ラインヘッドからのインク液滴の相対的な着弾位置の調整量を定義したものであることを特徴とする。

なお、本発明において、前記搬送ベルトが搬送する前記印刷用紙の用紙サイズを検出するサイズ検出手段（例えば、図８の制御ユニット１０）をさらに備えており、前記補正手段は、各色の前記ラインヘッドの各ノズルによるインク液滴の吐出タイミングの補正量をさらに、前記サイズ検出手段が検出した用紙サイズに基づいて決定するようにしてもよい。

上記発明によれば、用紙サイズが異なると、搬送ベルトの印刷用紙を搬送する部分の位置が変わる。そこで、用紙サイズに基づいてインク液滴の吐出タイミングの補正量を決定することで、搬送ベルトの搬送ムラによるインクの着弾位置ずれを、印刷用紙のサイズが変わっても抑制することができる。

また、本発明において、前記搬送ベルトが搬送する前記印刷用紙の用紙種類が設定される用紙種類設定手段（例えば、図８の制御ユニット１０）をさらに備えており、前記補正手段は、各色の前記ラインヘッドの各ノズルによるインク液滴の吐出タイミングの補正量をさらに、前記用紙種類設定手段に設定された用紙種類に基づいて決定するようにしてもよい。

上記発明によれば、用紙種類が異なると、インク液滴の滲み具合が異なりドットゲインが変わるので、着弾位置ずれに対する色合いの変化量に相違が生じる。そこで、用紙種類に基づいてインク液滴の吐出タイミングの補正量を決定することで、インクの着弾位置ずれを印刷用紙の種類が変わっても抑制することができる。

本発明によれば、搬送ベルトの搬送ムラによるインクの着弾位置ずれを抑制しつつ、さらに、それとは原因が異なるインクの着弾位置ずれについても抑制することができる。

本発明が適用されるライン型インクジェットプリンタの概略構成を示す説明図である。 図１に示すプリンタ部の画像形成経路を側方から示す説明図である。 （ａ）は図２のヘッドホルダを下方から示す説明図、（ｂ）は同ヘッドホルダの側断面を拡大して示す説明図である。 シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインク液滴の着弾位置ずれにより発生する色合いの変化を示す説明図である。 （ａ）はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインク液滴の着弾位置ずれにより発生する色合いの変化をドット径の違いにより示す説明図、（ｂ）は同じくインク液滴のドロップ数の違いにより示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は印刷用紙の種類によるドットゲインの違いで現れるドット径の違いとそれによる色合いの変化を示す説明図である。 シアン（Ｃ）に対するマゼンタ（Ｍ）のインクの着弾位置ずれ量とイエロー（Ｙ）のインクの着弾位置ずれ量との搬送ベルトによる印刷用紙の搬送距離に応じた変化の例を示す説明図である。 図１のライン型インクジェットプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 図２の搬送ベルトの搬送むらによるインクの着弾位置ずれを補正するためベルトプロファイルデータによりインクの吐出タイミングを補正する際の補正内容を示す説明図である。 （ａ），（ｂ）は、図７の例のように変化する着弾位置ずれ量を吐出タイミングの補正により一定に補正する場合の着弾位置の変化を、補正前と補正後とのそれぞれについて模式的に示す説明図である。 図８の外部記憶装置に記憶される補正プロファイルデータが含む搬送ベルトの搬送むらによる各色のインクの着弾位置ずれを補正する成分を示す説明図である。 図８の外部記憶装置に補正プロファイルデータを生成する際の手順を示すフローチャートである。 図８の制御ユニットが画像の印刷の際にインクの吐出タイミングを補正プロファイルデータを参照して補正する際の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

図１は本発明が適用されるライン型インクジェットプリンタの概略構成を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態のライン型インクジェットプリンタ（以下、「インクジェットプリンタ」と略記する。請求項中の画像形成装置に相当）１は、原稿上の原稿画像を読み取って画像信号を出力するスキャナ部１０１と、スキャナ部１０１から出力された画像信号に基づいて印刷用紙Ｓ（片面又は両面）に原稿画像を印刷（記録）するプリンタ部１０２と、各種表示入力用のディスプレイ１０３と、全体制御用の制御ユニット１０とを備えている。プリンタ部１０２における原稿画像の印刷に使用する印刷用紙Ｓは、給紙部１０５からプリンタ部１０２を介して排紙部１０９に搬送される。

図２は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１のプリンタ部１０２において、画像形成が行われる画像形成経路ＣＲ１を側方から示す説明図であり、図３（ａ）は、画像形成経路ＣＲ１の上方に配置される図２のヘッドホルダ５００を下方から示す説明図であり、図３（ｂ）は、ヘッドホルダ５００の側断面を拡大して示す説明図である。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１のプリンタ部１０２は、画像形成部であるラインヘッド１１０を色別に有している。図３（ａ）に示すように、各色のラインヘッド１１０は、主走査方向Ｘに沿ってそれぞれ延在し、副走査方向Ｙに等間隔をおくようにそれぞれ配置されている。また、各色のラインヘッド１１０は、主走査方向Ｘに複数のヘッドブロック１１０ａを並べて構成されている。

図２に示すように、本実施形態に係る印刷装置は、その搬送経路として画像形成経路ＣＲ１を含んでおり、この画像形成経路ＣＲ１では、搬送ベルト１６０によって、印刷条件により定められる速度で印刷用紙Ｓ（図１参照）が副走査方向Ｙに搬送される。この画像形成経路ＣＲ１の上方には、各色のラインヘッド１１０が、搬送ベルト１６０に対向配置され、ラインヘッド１１０に備えられた各ヘッドブロック１１０ａのノズルから、搬送ベルト１６０上の印刷用紙Ｓに対し、ライン単位で各色のインクを吐出し、複数の画像を互いに重なり合うように形成する。

詳述すると、画像形成経路ＣＲ１は、無端状の搬送ベルトである搬送ベルト１６０、搬送ベルト１６０の駆動機構である駆動ローラ１６１及び従動ローラ１６２等から構成される。この画像形成経路ＣＲ１の上方には、ヘッドホルダ５００が設けられ、このヘッドホルダ５００に各色のラインヘッド１１０のヘッドブロック１１０ａが保持されている。

搬送ベルト１６０は、駆動ローラ１６１により周回移動され、ヘッドブロック１１０ａと対向する範囲において摺動し、印刷用紙Ｓを搬送する。具体的に、この搬送ベルト１６０は、主走査方向にそれぞれ延在する一対の駆動ローラ１６１及び従動ローラ１６２間に掛け回されて、駆動ローラ１６１の駆動力により、副走査方向Ｙに周回される。

ヘッドホルダ５００は、ヘッドホルダ面５００ａを底面に有する函体であり、各色のラインヘッド１１０のヘッドブロック１１０ａを保持して固定するとともに、ヘッドブロック１１０ａからインクを吐出させるための他の機能部分をユニット化して収納する。また、このヘッドホルダ５００の底面であるヘッドホルダ面５００ａは、搬送経路に対して平行となるように対向配置されている。このヘッドホルダ面５００ａには、取付開口部５００ｂが複数配列されている。各取付開口部５００ｂは、ヘッドブロック１１０ａの水平断面と同形状に形成されている。複数のヘッドブロック１１０ａは、各取付開口部５００ｂにそれぞれ挿通されて、その吐出口をヘッドホルダ面５００ａから突出させている。

ヘッドブロック１１０ａは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の色別にそれぞれ複数個ずつ設けられている。各色のヘッドブロック１１０ａは、副走査方向Ｙに間隔をおいてそれぞれ配置されている。各色の複数のヘッドブロック１１０ａは、主走査方向Ｘに並べて配置されており、かつ、１つおきに搬送方向の位置をずらして配置されている。これにより、隣り合う２つのヘッドブロック１１０ａの最端部のノズル（図示せず）どうしの間隔が、各ヘッドブロック１１０ａの隣り合うノズルの間隔と一致するようにしている。

各ヘッドブロック１１０ａは、インクの吐出ドロップ数を変えることができる。この吐出するドロップの数（液滴数）によりドットの濃度が変化する。なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、ドロップのサイズを液滴量として調整する機能を備えている。ヘッドブロック１１０ａにおける液滴量の調整は、ヘッドブロック１１０ａの駆動電圧を調整することにより行うことができる。

ところで、搬送ベルト１６０では、その厚みの不均一性や、駆動ローラ１６１や従動ローラ１６２の偏心、消耗等の理由で、印刷用紙Ｓの搬送に主走査方向Ｘや副走査方向Ｙへの揺れを伴うムラが生じる場合がある。印刷用紙Ｓの搬送ムラが生じると、印刷用紙Ｓの同じ画素位置に着弾させたい２色以上のインク液滴の着弾位置にずれが生じ、その画素の色味が本来とは異なる色合いに変わってしまうことがある。

例えば、図４の説明図に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインク液滴が着弾する画素において、理想的な着弾状態からマゼンタ（Ｍ）が副走査方向Ｙに着弾位置ずれした場合を想定する。この場合は、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）のドットとは重ならずその外側にはみ出るマゼンタ（Ｍ）のドットの面積が増えるので、その画素の色味が赤みがかった色合いに変化してしまう。

次に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインク液滴が着弾する画素において、理想的な着弾状態からマゼンタ（Ｙ）が副走査方向Ｙに着弾位置ずれした場合を想定する。この場合は、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）のドットとは重ならずその外側にはみ出るイエロー（Ｙ）のドットの面積が増えるので、その画素の色味が黄色がかった色合いに変化してしまう。

このように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインクの間で着弾位置ずれが相対的に発生すると、それによって画像の色合いが本来の色合いから変化してしまう。そして、このような着弾位置ずれによる画像の色合いの変化は、以下に示すようなケースでドット径が小さくなるほど顕著に現れる。

また、画像の高画質化の要請によるインクの小液滴化により、同じドロップ数でも印刷用紙Ｓに着弾したインクのドット径が小径化されるようになると、図５（ａ）に比較して示すように、例えば、従来のドット径１に対してドット径が０．８程度に小径化される。この場合、従来の画像に比べて小径化された画像では、図中黒丸で示すインクの着弾位置のずれ量や方向が変わらなくても、他の色のドットと重ならない部分の面積比率が小径化した画像では増えて、色合いが変わりやすくなってしまう。

さらに、ドット径が小径化された画像においては、図５（ｂ）に比較して示すように、ドロップ数がＮドロップ（ドット径０．８）からＮ−２ドロップ（ドット径０．６４）に減ると、各色のインク液滴の相対着弾位置自体が変化して、着弾位置ずれの内容が変わる。図５（ｂ）に示す例では、ドロップ数の減少による着弾位置の変化により、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のドットの重なり方が減って色合いが変わってしまう。

そして、インクが滲みにくいマット紙は、図６（ａ）に示すように、図６（ｂ）のＩＪ（インクジェット）用紙や図６（ｃ）の普通紙のように、インクが滲みやすい種類の印刷用紙Ｓに比べてドット径が小さい。その上、ドット径が小さい分だけ最大ドロップ数がＩＪ用紙や普通紙よりも高めに設定される。よって、着弾位置ずれによる色合いの変化がマット紙ではＩＪ用紙や普通紙よりも顕著に現れる。

以上に例示したドット径の小径化は、搬送ベルト１６０の搬送ムラとは無関係に発生する。したがって、ドット径の小径化による色合いの変化は、少なくとも搬送ベルト１６０の搬送ムラの周期とは同期しないことが明らかである。

そこで、本発明者は、シアン（Ｃ）に対するマゼンタ（Ｍ）のインクの着弾位置ずれ量とイエロー（Ｙ）のインクの着弾位置ずれ量との、搬送ベルト１６０による印刷用紙Ｓの搬送距離に応じた変化を、実際に計測してみた。その結果、図７に示すように、両方とも正弦波状に変化したものの、両者の周期及び振幅は一致せず、しかも、いずれも、搬送ベルト１６０の搬送ムラの周期（ベルトプロファイルの周期）よりも長周期で変化することが分かった。図７に示す計測結果では、Ａ３サイズ（縦向き）の印刷用紙Ｓで１２枚分の搬送距離で、着弾位置ずれの変化の１周期となることが分かった。

このように、ドットの小径化により顕著に現れる着弾位置ずれに伴う画像の色合いの変化は、搬送ベルト１６０の搬送ムラにより発生する着弾位置ずれ（例えば、４０μｍ以上のずれ）と比較して非常に小さいずれ（例えば、５〜１０μｍ程度のずれ）であり、しかも、搬送ベルト１６０の搬送ムラとは同期しない周期で発生する。

このため、従来から行われている、搬送ベルト１６０の搬送むらによる着弾位置ずれを解消するためのベルトプロファイルデータを用いたインクの吐出タイミング補正では、ドットの小径化により顕著に現れる着弾位置ずれを解消することができない。

以上に説明したように、ドット径が小径化すると、着弾位置ずれによる画像の色合いの変化が従来よりも顕著に目立つようになり、しかも、ドロップ数が少ない場合はそれがさらに顕著に現れやすい傾向になって、画像の品質を損ねてしまう。

そこで、本実施形態のインクジェットプリンタ１では、搬送ベルト１６０の搬送むらだけでなくそれ以外の要因によるインク液滴の着弾位置ずれも含めて抑制するために、ノズルから吐出されるインク液滴の吐出タイミングを、ベルトプロファイルデータ以外のプロファイルデータを用いて、各色のラインヘッド１１０のヘッドブロック１１０ａにおけるノズル単位で、制御ユニット１０により調整できるようにしている。

図８は、図１の制御ユニット１０の電気的構成を示すブロック図である。図８に示すように、制御ユニット１０には、外部インタフェース部１１を介して、後述するクライアント端末１４の外部インタフェース部１５が接続されている。この接続には、例えば、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの有線ＬＡＮが用いられる。このクライアント端末１４から制御ユニット１０は、原稿画像の印刷ジョブを受け取る。この印刷ジョブは、ポストスクリプトデータと印刷環境データとを含んでいる。制御ユニット１０は、受け取った印刷ジョブのポストスクリプトデータにより原稿画像のラスタデータを生成する。インクジェットプリンタ１は、印刷ジョブの印刷環境情報において指定された条件で、原稿画像の印刷用紙Ｓへの印刷をプリンタ部１０２において実行する。

また、制御ユニット１０のＣＰＵ９０には、ディスプレイ１０３が接続されている。このディスプレイ１０３は、図１に示すように、インクジェットプリンタ１の上部に配置されている。このディスプレイ１０３は、スキャナ部１０１によって印刷用紙Ｓから画像を読み取るスキャナモードでインクジェットプリンタ１を使用する場合に、読み取った画像の電子データ化や自己診断等のメニューをユーザが選択入力する入力操作部として利用することができる。

上述したプリンタ部１０２に印刷動作を行わせるインクジェットプリンタ１の制御ユニット１０は、図８に示すように、ＣＰＵ９０を備える。このＣＰＵ９０は、ＲＯＭ９１に格納されているプログラム及び設定情報に基づいて、ディスプレイ１０３から入力設定される内容に応じたスキャナ部１０１やプリンタ部１０２の動作を制御する。

なお、制御ユニット１０にはＲＡＭ９２が設けられており、ＲＡＭ９２にはディスプレイ１０３から入力されたメニュー選択内容等が随時記憶される。また、ＲＡＭ９２にはフレームメモリ領域が設けられている。このフレームメモリ領域には、クライアント端末１４から制御ユニット１０に入力された印刷ジョブのポストスクリプトデータからＣＰＵ９０が生成する、原稿画像のラスタデータが、プリンタ部１０２に出力されるまでの間、一時的に記憶される。

また、制御ユニット１０には外部記憶装置９３が設けられている。この外部記憶装置９３には、ディスプレイ１０３、プリンタ部１０２のプリンタエンジン、並びに、スキャナ部１０１のファームウェアが、使用する領域を分けてそれぞれ記憶されている。

さらに、外部記憶装置９３（請求項中の記憶手段に相当）には、補正プロファイルデータが記憶されている。

補正プロファイルデータは、搬送ベルト１６０の搬送むらだけでなくそれ以外の要因によるインク液滴の着弾位置ずれも含めて抑制するために生成された、ノズルから吐出されるインク液滴の吐出タイミングを補正するためのデータである。ここで、外部記憶装置９３に記憶させている補正プロファイルデータについて説明する。

シアン（Ｃ）に対するマゼンタ（Ｍ）のインクの着弾位置ずれ量と、シアン（Ｃ）に対するイエロー（Ｙ）のインクの着弾位置ずれ量が、図７中の実線及び一点鎖線でそれぞれで示すように変動した場合は、両着弾位置ずれ量の差分が、各色のインクの着弾位置ずれパターンの変動周期（請求項中の同じ内容の着弾位置ずれパターンが繰り返される１周期に相当）を表すことになる。この変動周期の周波数は、両着弾位置ずれ量の差分をフーリエ変換して求めることができる。

このようにして求めた周波数によると、図７に示す例では、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクとイエロー（Ｙ）のインクの副走査方向Ｙの着弾位置ずれ量の差が、Ａ３サイズ（縦向き）の印刷用紙Ｓで１２枚分の搬送距離（１周期分）の周期で繰り返し変化している。即ち、各色のインクの着弾位置ずれパターンは、図７中の破線で示す搬送ベルト１６０の回転周期よりも長い周期で変動する。

各色のインクの着弾位置ずれパターンの変動周期が搬送ベルト１６０の回転周期と一致しないということは、搬送ベルト１６０の搬送むら以外の要因が、各色のインクの着弾位置ずれに影響しているということになる。

搬送ベルト１６０の回転周期毎に繰り返し発生する搬送ベルト１６０の搬送むらによるインクの着弾位置ずれの補正には、ベルトプロファイルデータが用いられる。このベルトプロファイルデータでは、搬送ベルト１６０のベルトの厚みムラ成分による速度変動を補正するために、図９に示すように、搬送ベルト１６０のホームポジションからの搬送距離に応じて、搬送ベルト１６０の回転速度の変動に同期したエンコーダ検出信号を早くしたり遅くしたりする補正値がそれぞれ定義されている。例えば、搬送ベルト１６０のホームポジションからＸｍｍの搬送距離に対応して、エンコーダ検出信号のシフト量の時間が、早くする場合と遅くする場合とで符号を反転させて定義されている。

この補正値により補正したエンコーダ検出信号に対応したタイミングでインクの吐出タイミングを制御することで、搬送ベルト１６０の搬送むらによるインクの着弾位置ずれを補正することができる。なお、図９では、シアン（Ｃ）のインクに対するイエロー（Ｙ）のインクの着弾位置ずれを、ベルトプロファイルデータにより補正する場合を示している。

しかし、搬送ベルト１６０の回転周期と一致しない長周期で変動する各色のインクの着弾位置ずれパターンは、上述した図９のような補正値を定義したベルトプロファイルデータでは、適切に補正することができない。

そこで、本実施形態では、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクとイエロー（Ｙ）のインクの副走査方向Ｙの着弾位置ずれ量の差が常に一定になるように、Ａ３サイズ（縦向き）の印刷用紙Ｓで１２枚分の搬送距離（１周期分）の周期中の各搬送距離について、マゼンタ（Ｍ）のインクやイエロー（Ｙ）のインクの吐出タイミングの補正内容を、補正プロファイルデータにおいてそれぞれ定義し、外部記憶装置９３に記憶させている。この補正プロファイルデータの補正内容によって、搬送ベルト１６０の搬送むらによる各色のインクの着弾位置ずれ成分を含めた、各種の要因によるインクの着弾位置ずれを補正することができる。

例えば、図７に示す例のような周期で着弾位置ずれ量が変化することで、その周期中の図１０（ａ）に示す各搬送距離において、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクとイエロー（Ｙ）のインクの副走査方向Ｙの着弾位置ずれ量が、図示したように変化する場合を想定する。

この場合は、シアン（Ｃ）のインクの吐出タイミングに対するマゼンタ（Ｍ）のインクの吐出タイミングや、シアン（Ｃ）のインクの吐出タイミングに対するイエロー（Ｙ）のインクの吐出タイミングを、印刷用紙Ｓの搬送距離に応じて、外部記憶装置９３の補正プロファイルデータで定義された補正内容によってそれぞれ補正する。それにより、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクとイエロー（Ｙ）のインクの副走査方向Ｙの着弾位置ずれ量を、図１０（ｂ）に示すような、印刷用紙Ｓの搬送距離に関わらず常に一定の着弾位置ずれ量とすることができる。

ここで、各色のインクの吐出タイミングは、ノズルによるインクの吐出期間を示すパルス信号によって定義される。そこで、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクやイエロー（Ｙ）のインクの主走査方向Ｙにおける着弾位置ずれ方向と着弾位置ずれ量とに基づいて、シアン（Ｃ）のインクの吐出タイミングに対する、マゼンタ（Ｍ）のインクやイエロー（Ｙ）のインクの吐出タイミングのシフト方向、シフト量、及び、パルス幅の増減量等を、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のそれぞれについて、印刷用紙Ｓの各搬送距離毎に、補正内容として補正プロファイルデータにおいて定義する。

そして、補正プロファイルデータの補正内容は、上述したように、搬送ベルト１６０の搬送むらによる各色のインクの着弾位置ずれを補正する成分を含んでいる。したがって、補正プロファイルデータの補正内容は、図１１に示すように、パルス幅ｔであるシアン（Ｃ）のインクの吐出タイミングに対して、マゼンタ（Ｍ）のインクやイエロー（Ｙ）のインクの吐出タイミングを、パルス幅ｔ１，ｔ２，ｔ３，…のように、搬送ベルト１６０の搬送むらに応じて補正する成分を含んでいる。

なお、補正プロファイルデータは、各色のラインヘッド１１０のノズル単位又はヘッドブロック１１０ａ単位で定義される。また、補正プロファイルデータは、ドロップ数毎に定義される。ドロップ数が変わると着弾位置ずれの内容が変わり、発生する色合いの変化の内容が変わるからである。

さらに、補正プロファイルデータは、印刷用紙Ｓのサイズ毎にそれぞれ設けることが望ましい。印刷用紙Ｓのサイズが異なると、各印刷用紙Ｓが搬送される搬送ベルト１６０上の位置が変わり、搬送ベルト１６０の搬送距離によって定義される、インク吐出時に適用する吐出タイミングの補正内容が変わるからである。

また、補正プロファイルデータは、印刷用紙Ｓの種類毎にそれぞれ設けることが望ましい。印刷用紙Ｓの種類が異なるとドットゲインが変わり、ドロップ数が変わった場合と同じく着弾位置ずれの内容が変わって、発生する色合いの変化の内容が変わるからである。

この補正プロファイルデータは、例えば、インクジェットプリンタ１の出荷前に、各インクジェットプリンタ１毎に取得して、外部記憶装置９３に記憶させることができる。補正プロファイルデータの内容とする、例えば、Ｋ（ブラック）を除く各有彩色のラインヘッド１１０の同じ列のヘッドブロック１１０ａのノズルからそれぞれ吐出されるインク液滴の吐出タイミングの補正量は、実際の印刷用紙Ｓに対するテストパターン画像の印刷結果から取得することができる。

また、補正プロファイルデータは、ヘッドブロック１１０ａや画像形成経路ＣＲ１の交換等、各有彩色のインク液滴の着弾位置ズレパターンに変化が生じる事象が新たに発生した際に、更新してもよい。

クライアント端末１４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等によって構成されるものであり、ＲＯＭ１７に格納された制御プログラムに基づいて各種の処理を実行するＣＰＵ１６と、ＣＰＵ１６のワーキングエリアとして機能するＲＡＭ１８と、キーボードやマウス等から構成される入力部１９と、液晶ディスプレイ等から構成される出力部２０とを備えている。

ＣＰＵ１６には、上述した外部インタフェース部１５の他に、外部記憶装置２１とディスクドライブ２２とが接続されている。外部記憶装置２１には、各種のデータやプログラム、原稿画像のデータの格納領域等が確保されている。

ＣＰＵ１６は、外部記憶装置２１のアプリケーションプログラムを起動させ、例えば、外部記憶装置２１の原稿画像のデータの印刷指令が入力された場合に、印刷対象の原稿画像の印刷ジョブを生成して、生成した印刷ジョブを外部インタフェース部１５から制御ユニット１０の外部インタフェース部１１に出力する。この印刷ジョブは、外部記憶装置２１に格納されたプリンタドライバプログラムをＣＰＵ１６が実行することによって、制御ユニット１０に出力することができる。

また、ＣＰＵ１６は、クライアント端末１４のディスクドライブ２２により光学ディスク等のディスク状記録媒体５０から各種プログラムやデータを読み取って、外部記憶装置２１にインストール（記憶）させたりインクジェットプリンタ１側に伝送することができる。

次に、外部記憶装置９３の補正プロファイルデータのプロファイリング手順、即ち、プロファイルデータの生成手順について説明する。図１２はプロファイルデータの生成手順を示すフローチャートである。

補正プロファイルデータの生成に当たっては、まず、図１２のステップＳ１において、各画素の着弾位置ずれを検出するためのテストパターンを、インクジェットプリンタ１によって印刷する。

このテストパターンは、各用紙サイズ、各用紙種類、各ドロップ数毎にあり、印刷用紙Ｓの全面に亘って各画素に対応するノズルから規定されたドロップ数で吐出させた、少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各有彩色のインク液滴により、ドットを形成したものである。

ここで、外部記憶装置９３等に、既に、搬送ベルト１６０の搬送ムラによる着弾位置ずれを解消するための、ノズルからのインクの吐出タイミングの補正値を規定したベルトプロファイルデータ（図示せず）が格納されている場合は、そこで規定された補正値で吐出タイミングを補正してテストパターン画像を印刷してもよい。

勿論、ベルトプロファイルデータが既に存在していても、これを用いたインクの吐出タイミング補正を行わずに、テストパターン画像を印刷してもよい。以下に示す本実施形態では、ベルトプロファイルデータを用いたインクの吐出タイミング補正を行わずに、テストパターン画像を印刷するものとする。

次に、図１２のステップＳ３において、スキャナ部１０１でテストパターンを読み取り、さらに、ステップＳ５において、その画像データを制御ユニット１０で解析して、テストパターン画像上の各画素のドットの着弾位置を取得する。そして、制御ユニット１０が予め認識している、印刷用紙Ｓの各画素に対する正規の着弾位置との比較により、各画素における着弾位置ずれ（副走査方向Ｙへの）を算出する（ステップＳ７）。

そして、搬送ベルト１６０の搬送ムラやそれ以外の要因によるインクの着弾位置ずれ（シアン（Ｃ）−マゼンタ（Ｍ）間、シアン（Ｃ）−イエロー（Ｙ）間の所定範囲を超える相対位置ずれ量）を解消するための、インクの吐出タイミングの補正値を、搬送ベルト１６０上での印刷用紙Ｓの搬送距離に対応付けた補正プロファイルデータを生成し（ステップＳ９）、生成した補正プロファイルデータを外部記憶装置９３に記憶させる（ステップＳ１１）。

ここで、吐出タイミングの補正値は、シアン（Ｃ）−マゼンタ（Ｍ）間の着弾位置ずれ量と、シアン（Ｃ）−イエロー（Ｙ）間の着弾位置ずれ量との差が、所定範囲内に収まるようにするための値としてもよい。

また、吐出タイミングの補正値は、搬送ベルト１６０による印刷用紙Ｓの搬送方向である副走査方向Ｙにおいて上流側に位置する色のラインヘッド１１０からの吐出インクによるドットの着弾位置に対する、下流側に位置する色のラインヘッド１１０からの吐出インクによるドットの相対的な着弾位置の調整量に対応する値に設定してもよい。

具体的には、例えば、シアン（Ｃ）のドットの着弾位置に、マゼンタ（Ｍ）やイエロー（Ｙ）のドットの着弾位置が近づくように、マゼンタ（Ｍ）やイエロー（Ｙ）のノズルからのインクの吐出タイミングについて補正値を設定するようにしてもよい。

そのようにすれば、印刷用紙Ｓに先に着弾する色のインク液滴の着弾位置に、他の、後から印刷用紙Ｓに着弾する色のインク液滴の着弾位置を近づけるようにして、各色の吐出タイミングの補正量を決定しやすくすることができる。

いずれの内容にしても、図１２のステップＳ９で生成する補正プロファイルデータは、先に説明した、図８（ｂ）に示すような、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクとイエロー（Ｙ）のインクの副走査方向Ｙの着弾位置ずれ量を、印刷用紙Ｓの搬送距離に関わらず常に一定の着弾位置ずれ量とする補正内容が定義されたものとなる。したがって、本実施形態では、シアン（Ｃ）が請求項中の基準色に相当することになる。

生成した補正プロファイルデータを外部記憶装置９３に記憶させたならば、さらに、テストパターン画像の全画素について補正プロファイルデータを生成したか否かを確認し（ステップＳ１３）、生成していない場合は（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１にリターンする。生成した場合は（ステップＳ１３でＹＥＳ）、一連の手順を終了する。

次に、インクジェットプリンタ１で印刷用紙Ｓに画像を印刷する際に、外部記憶装置９３の補正プロファイルデータを用いて制御ユニット１０が行う、インクの吐出タイミング補正の手順について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

まず、制御ユニット１０は、画像の印刷に用いる印刷用紙Ｓの種類の設定情報を取得する（ステップＳ２１）。この種類の設定情報は、例えば、クライアント端末１４からの印刷ジョブ中の印刷環境情報に基づいて、ＲＡＭ９２の対応するエリアに設定される。そして、印刷するの画像データをＲＧＢ→ＣＫＭＹ変換（カラープロファイル変換）する（ステップＳ２３）。

次に、制御ユニット１０は、カラープロファイル変換した画像データから画像の色情報を取得し（ステップＳ２５）、また、カラープロファイル変換した画像データから印刷する画像のドロップデータをハーフトーン処理によって取得する（ステップＳ２７）。このとき、整数に満たないドロップ数は、誤差拡散処理によって周辺画素に拡散する。

続いて、印刷ジョブの印刷環境情報から画像の印刷に使用する印刷用紙Ｓのサイズと印刷枚数を取得し（ステップＳ２９，Ｓ３１）、印刷動作を開始した後（ステップＳ３３）、搬送ベルト１６０の周回位置を検出し（ステップＳ３５）、補正プロファイルデータで吐出タイミングの補正値が規定された周回位置（搬送ベルト１６０による印刷用紙Ｓの搬送距離）に到達したか否か、即ち、所定の搬送位置に到達したか否かを確認する（ステップＳ３７）。

所定の搬送位置に到達していない場合は（ステップＳ３７でＮＯ）、ステップＳ３５にリターンし、到達した場合は（ステップＳ３７でＹＥＳ）、到達した周回位置に対応する画素のライン（主走査方向Ｘ）上の、補正プロファイルデータにおいて吐出タイミングの補正値が規定された画素に対応するノズルを含むヘッドブロック１１０ａの番号を取得する（ステップＳ３９）。

そして、補正プロファイルデータの補正値を参照して（ステップＳ４１）、参照した補正値により吐出タイミングを補正する（ステップＳ４３）。このとき、補正値の符号によって、吐出タイミングを早めたり遅らせたりする。さらに、補正後の吐出タイミングでノズルを駆動する駆動信号を生成し出力した後（ステップＳ４５）、一連の手順を終了する。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態では、制御ユニット１０が、請求項中の着弾位置ずれパターン取得手段、補正手段、サイズ検出手段、用紙種類設定手段に対応している。

なお、外部記憶装置９３等に格納されたベルトプロファイルデータ（図示せず）を用いて印刷したテストパターン画像から生成した補正プロファイルデータを用いる場合は、ステップＳ４５において、ベルトプロファイルデータの補正値により予備的に補正したインクの吐出タイミングをさらに、補正プロファイルデータの補正値により補正して、駆動信号を生成すればよい。その場合は、制御ユニット１０が請求項中の予備補正手段に対応することになる。

（作用・効果）
このような本実施形態によれば、インクジェットプリンタ１で印刷したテストパターン画像をスキャナ部１０１で読み取って算出した各画素の着弾位置ずれの内容から、インクの吐出タイミングの補正値を規定した補正プロファイルデータを生成するようにした。

この補正プロファイルデータでは、シアン（Ｃ）のインクに対するマゼンタ（Ｍ）のインクとイエロー（Ｙ）のインクの副走査方向Ｙの着弾位置ずれ量を、印刷用紙Ｓの搬送距離に関わらず常に一定の着弾位置ずれ量とするための、マゼンタ（Ｍ）のインクやイエロー（Ｙ）のインクの吐出タイミングの補正内容が、印刷用紙Ｓの搬送距離毎に定義されている。

そして、スキャナ部１０１で読み取ったテストパターン画像には、搬送ベルト１６０の搬送むらによるインクの着弾位置ずれ成分が含まれているので、これに基づいて生成される補正プロファイルデータには、搬送ベルト１６０の搬送むらによるインクの着弾位置ずれ成分を解消するための補正成分も含まれている。

このため、搬送ベルト１６０の搬送ムラによる着弾位置ずれだけでなく、インク液滴の小型化等、それ以外の要因で発生する着弾位置ずれについても解消できるような、インクの吐出タイミングの補正値を取得することができる。

よって、補正プロファイルデータを用いてインクの吐出タイミング補正を行うことで、搬送ベルト１６０の搬送ムラによるインクの着弾位置ずれを抑制しつつ、さらに、それとは原因が異なるインクの着弾位置ずれについても抑制することができる。

なお、上述した各実施形態では、各色のラインヘッド１１０のヘッドブロック１１０ａ単位又はノズル単位で、各色のインク液滴の着弾位置ズレとそれに対応する吐出タイミングの補正値を決定するものとした。しかし、各色（のラインヘッド１１０）単位で、各色のインク液滴の着弾位置ズレとそれに対応する吐出タイミングの補正値を決定するようにしてもよい。

したがって、上述した各実施形態のように、ラインヘッド１１０が複数のヘッドブロック１１０ａによって構成されたもののほか、ラインヘッド１１０が単一のブロックによって構成された場合にも、本発明は適用可能である。

また、上述した各実施形態では、Ｋ（ブラック）の他にＭ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）の３つの有彩色を用いてフルカラー印刷を行うインクジェットプリンタ１を例に取って説明した。しかし、本発明は、少なくとも２つの有彩色を用いてインクジェット方式でカラー印刷を行う画像形成装置に広く適用可能である。

１ ライン型インクジェットプリンタ
１０ 制御ユニット
１１ 外部インタフェース部
１４ クライアント端末
１５ 外部インタフェース部
１６ ＣＰＵ
１７ ＲＯＭ
１８ ＲＡＭ
１９ 入力部
２０ 出力部
２１ 外部記憶装置
２２ ディスクドライブ
５０ ディスク状記録媒体
９０ ＣＰＵ
９１ ＲＯＭ
９２ ＲＡＭ
９３ 外部記憶装置
１０１ スキャナ部
１０２ プリンタ部
１０３ ディスプレイ
１０５ 給紙部
１０９ 排紙部
１１０ ラインヘッド
１１０ａ ヘッドブロック
１６０ 搬送ベルト
１６１ 駆動ローラ
１６２ 従動ローラ
５００ ヘッドホルダ
５００ａ ヘッドホルダ面
５００ｂ 取付開口部
ＣＲ１ 画像形成経路
Ｓ 印刷用紙
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向

Claims (3)

1. ノズルを複数設けて主走査方向に沿って延在するように配置したラインヘッドを、前記主走査方向と直交する副走査方向に間隔をおいて色別に配置し、搬送ベルトにより前記副走査方向に搬送した印刷用紙の同一画素上に各色のラインヘッドの対応するノズルからのインク液滴を着弾させて、カラー画像を前記印刷用紙上に形成する画像形成装置において、
   前記ラインヘッドからのインク液滴により前記印刷用紙に形成した複数の有彩色のテストパターン画像から、前記搬送ベルト及び該搬送ベルトを架け渡したローラの搬送ムラを除く要素を原因とした成分を含み該搬送ムラよりも周期が長い、各色のインク液滴の着弾位置ずれパターンを、該着弾位置ずれ量の変化の周期の少なくとも１周期分取得する着弾位置ずれパターン取得手段と、
   各色の前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分に当たるインク液滴の着弾位置ずれパターンから求めた、各色のインク液滴の相対的な着弾位置ずれを、前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分に対応する量の前記搬送ベルトの周回中において一定にするための、各色のインクの吐出タイミングの補正量を、前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分に対応する前記搬送ベルトの周回量に対応付けた補正プロファイルデータを記憶する記憶手段と、
   各色の前記１周期分のインク液滴の着弾位置ずれパターンから求めた、各色のインク液滴の相対的な着弾位置ずれを、前記１周期分に対応する前記搬送ベルトの周回中において一定にするための、各色のインクの吐出タイミングの補正パターンを、前記１周期分に対応する前記搬送ベルトの周回量に対応付けた補正プロファイルデータを記憶する記憶手段と、
   各色の前記ラインヘッドの各ノズルによるインク液滴の吐出タイミングの補正量を、各色について前記記憶手段に記憶された前記補正プロファイルデータと、前記搬送ベルトの周回量とに基づいて決定し、決定した補正量で各色の前記ラインヘッドの各ノズルによるインク液滴の吐出タイミングを補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記着弾位置ずれパターン取得手段は、前記テストパターン画像における基準色のインク液滴に対する他色のインク液滴の各着弾位置ずれ量の合成変動量をフーリエ変換して前記着弾位置ずれ量の変化の１周期を特定し、特定した前記着弾位置ずれ量の変化の１周期分の前記基準色と前記他色との間の各インク液滴の着弾位置ずれパターンを取得することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記補正プロファイルデータの前記補正量は、前記搬送ベルトによる前記印刷用紙の搬送方向における上流側の前記ラインヘッドからのインク液滴の着弾位置に対する、下流側の前記ラインヘッドからのインク液滴の相対的な着弾位置の調整量を定義したものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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