(57)【要約】【課題】  顔料などの色材を用いた画像形成方式において該色材の沈降等の経時変化情報を予測しそれを画像変換によって補正し、濃度変動を抑制する画像形成方法及び画像形成制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】  放置による濃度変動を予測する為の情報取得手段と、その予測された変動に応じて入力画像を出力画像に変換する画像変換手段を制御することによって実際に出力される画像濃度若しくは色味を均一化する画像形成方法及び画像形成制御装置。【選択図】        図１
2006240030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を入力する入力工程と、その画像信号を出力信号へと変換する変換工程と、該出力信号に応じて色材を記録媒体に対して画像形成する画像形成工程とを具備する画像形成方法において、前記画像形成に関わる履歴情報若しくは、該画像形成に用いる使用条件に基づく使用情報を取得する情報取得工程とを有し、該情報取得工程により得た少なくとも１つの情報に基づいて出力色の変動を予測し、予め用意した該変換工程に基づいて変換される出力信号を決定し、且つ該情報取得工程による取得情報に基づいて以降の該変換工程を変更することを特徴とした画像形成方法。
【請求項２】
該履歴情報とは、一つには使用履歴であり、それは、画像形成時に用いる色材の使用頻度や残量であり、また一つにはデバイスの構成条件であり、それは、インク、記録ヘッドなど画像形成に関わるデバイスの製造時情報、及び設置、交換の日時であり、更に一つには、放置条件であり、それは、前回画像形成してから今回画像形成を開始するに至る時間、又は電源の切られていた時間、放置された温湿度等の環境履歴などであり、一方、使用情報とは、インクや記録ヘッド、使用される記録媒体等画像形成に関わるデバイスの色や種類等若しくは、印字する際の時間、画質等に関わる印字条件、更に印字される時点の温湿度などの環境条件であることを特徴とした請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
複数の種類のインクを用い、該各々のインクのうち少なくとも１つ以上に色材を有し、該インクを静置放置すると該色材が沈降し、該色材の濃度が、深さ方向に分布を持つようなインクを用いたことを特徴とした請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
該インクに用いる色材が、顔料系であることを特徴とした請求項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項５】
該情報取得工程により取得した放置条件が、任意の所定条件以上放置されたか、または、画像形成動作を行わなかったことを取得した場合には、所定のインクを廃棄する清掃工程を具備したことを特徴とした請求項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項６】
画像信号を入力する入力手段と、その画像信号を出力信号へと変換する変換手段と、該出力信号に応じて色材を記録媒体に対して画像形成する画像形成手段とを具備する画像形成制御装置において、前記画像形成に関わる履歴情報若しくは、該画像形成に用いる使用条件に基づく使用情報を取得する情報取得手段とを有し、該情報取得手段により得た少なくとも１つの情報に基づいて出力色の変動を予測し、予め用意した該変換手段に基づいて変換される出力信号を決定し、且つ該情報取得手段による取得情報に基づいて以降の該変換手段を変更することを特徴とした画像形成制御装置。
【請求項７】
該履歴情報とは、一つには使用履歴であり、それは、画像形成時に用いる色材の使用頻度や残量であり、また一つにはデバイスの構成条件であり、それは、インク、記録ヘッドなど画像形成に関わるデバイスの製造時情報、及び設置、交換の日時であり、更に一つには、放置条件であり、それは、前回画像形成してから今回画像形成を開始するに至る時間、又は電源の切られていた時間、放置された温湿度等の環境履歴などであり、一方、使用情報とは、インクや記録ヘッド、使用される記録媒体等画像形成に関わるデバイスの色や種類等若しくは、印字する際の時間、画質等に関わる印字条件、更に印字される時点の温湿度などの環境条件であることを特徴とした請求項６に記載の画像形成制御装置。
【請求項８】
複数の種類のインクを用い、該各々のインクのうち少なくとも１つ以上に色材を有し、該インクを静置放置すると該色材が沈降し、該色材の濃度が、深さ方向に分布を持つようなインクを用いたことを特徴とした請求項６に記載の画像形成制御装置。
【請求項９】
該インクに用いる色材が、顔料系であることを特徴とした請求項６または７に記載の画像形成制御装置。
【請求項１０】
該情報取得手段により取得した放置条件が、任意の所定条件以上放置されたか、または、画像形成動作を行わなかったことを取得した場合には、所定のインクを廃棄する清掃手段を具備したことを特徴とした請求項６または７に記載の画像形成制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成手段から記録媒体に対して色材を用いて画像形成を行う様々な画像形成方式の画像形成方法及び画像形成制御装置であり、特に色材が放置等によって沈降するなど予め予測できる濃度変動をし易いインク若しくは装置を用いた画像形成方法であり、特にインクジェット方式の濃度予測制御方法であり、そのような画像形成方法及び画像形成制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する画像形成装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出力機器として用いられる画像形成装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の記録媒体（記録材）に画像（文字や記号なども含む）を画像形成していくように構成されている。これらは、何れも画像形成すべき画像信号に基づいて所定の画像形成手段を有している。
【０００３】
前記所謂汎用の画像形成装置において使用する画像形成方法の画像形成方式は、代表的なものとしてインクジェット方式、ワイヤドット方式、感熱方式、熱転写方式、レーザービーム（電子写真）方式等に分けることができる。そのうち、インクジェット方式は、画像形成手段（記録ヘッド）から記録媒体にインクを吐出して画像形成を行うものであり、画像形成手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で画像形成することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに画像形成することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を画像形成するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００４】
特に、電気熱変換素子、所謂ヒータを有して、インクを熱するエネルギーにて吐出させ、画像を形成するサーマルインクジェット式の画像形成手段（記録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。
【０００５】
また、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用することにより、画像形成手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易であり、画像形成手段の長尺化および高密度化も容易という利点を有している。近年、このように長尺化されたり、高密度化されたりして多数の吐出口（又は画像形成素子）を具備したマルチノズルヘッドを用いた画像形成方式の高速、高画質という長所を生かした画像形成方式が広く用いられている。
【０００６】
この中でも広く用いられている方式について以下に説明する。
【０００７】
それは、前記インクジェット方式のうち、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と交叉する方向を主走査方向とするシリアルタイプの画像形成方法である。この方式は、記録媒体を所定の画像形成位置にセットした後、記録媒体に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した画像形成手段（記録ヘッド）によって画像（文字や記号等を含む）を画像形成し、１行分の画像形成を終了した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に次の行の画像を画像形成（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体の所望範囲に画像が画像形成される。
【０００８】
このうち、１行分の紙送りを施し、単位面積当りの印字を１回の走査において終了する所謂一般的なシリアルスキャンに対して、記録ヘッドに具備した複数の画像形成素子をＮ個のブロックに分割し、前記各ブロックの画像形成素子にて画像形成できる幅相当の長さに対して紙送りを行ない、単位面積当たりＮ（Ｎ＞１）回走査することで画像形成を終了する画像形成方法をマルチスキャンと称している。
【０００９】
又、シリアルスキャン方式の場合、記録ヘッドを記録媒体に対して記録媒体搬送方向に対し、垂直方向に走査する訳だが、その際、画像形成を開始する地点から走査し、全幅画像形成終了したら戻（バックスキャン）して再度画像形成を開始するように必ず決まった方向のみしか印字しない場合を片方向印字と称する。それに対してバックスキャン時も印字を行う場合を双方向印字（若しくは往復印字）と称する。
【００１０】
ここで、双方向印字を行う場合でも各スキャンの前毎に必ず１行分の副走査（紙送り）を行う双方向印字の一般的なシリアルスキャンもあるし、Ｎ個のブロックに対応した分だけ副走査を行う双方向のマルチスキャンもある。
【００１１】
本発明は、このようなスキャン方式に特に限定されている訳ではない。そこで、説明の都合上、最も簡素的な方式を例に挙げ、説明をする。
【００１２】
図５は、従来のプリンタで用いられるシリアルスキャン方式の代表的な構成である。
【００１３】
本図には、記録ヘッド１、インクタンク１９、記録媒体５０等の配置を模式的に示している。
【００１４】
先ず、記録ヘッド１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、各々、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインク色を指しており、各色のインク液路構成は、説明簡易化の為、同一とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを説明に応じて省略する）とインクタンク１９とが内部ではインクの流路を確保した状態で連結されている。一方、搬送ローラ２３は、紙送りモータ（不図示）により駆動され、紙等の連続紙またはカットシート形態で代表される記録媒体５０を搬送する。そして画像形成動作領域では、この搬送ローラ２３が所定の送り量（一般的には記録ヘッド１の画像形成幅に相当する量）を維持するように高精度で回転し、記録媒体５０の移動量を支配する。
【００１５】
そして、その画像形成の間は、記録媒体５０が、上に持ち上がったりしないように、記録ヘッド１と図示しないプラテンとの間を他の拍車やコロ等の補助搬送ローラ（不図示）により抑えながら搬送される。記録ヘッド１はキャリッジ上に搭載され（不図示）、該キャリッジはガイドレール２４ａに沿ってゴムベルト２４ｂの回動に従って矢印Ｓａおよび矢印Ｓｂの方向に往復移動（シリアルスキャン可能）が可能なように案内支持されている。キャリッジおよび記録ヘッド１が矢印Ｓａ、Ｓｂ方向にシリアルスキャン駆動される過程で記録媒体５０に対する画像形成が行われ、その際、画像形成スキャン（主走査）方向の精度はエンコーダ２４ｃを図示しないキャリッジ上の位置センサによって保持される。
【００１６】
このように記録ヘッド１及びキャリッジは、プーリ２８ａ、２８ｂに張架されたゴムベルト２４ｂに連結され、キャリッジモータ２６によりモータ軸２７に固定されたプーリ２８ｂを回転駆動することにより駆動され、該キャリッジモータ２６の回転に応じて矢印Ｓａまたは矢印Ｓｂ方向の駆動が行われる。
【００１７】
本実施例の記録ヘッド１は、カラー画像形成用であり、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色に対応する４個の記録ヘッドの集合体（ユニット）で構成されている。これらの記録ヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのそれぞれに対しては、対応する色のインクが貯蔵されたインクタンク１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋから、インクが供給される。
【００１８】
また、記録ヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、増粘インクやインクの固着・乾燥を防止する為、キャップ３１が具備され、図示しないモータ等の動力源により必要に応じて自動的に図中矢印Ｍ方向に上下することが可能になっている。このキャップは、以下に述べる回復動作の場合には、回復ポンプ３０によって記録ヘッド１の吐出口面に密着されたキャップ３１を介して負圧を発生され、インクが記録ヘッド１のノズル（不図示）を介して流れ出す。そして、前記流れ出しインクを密着したキャップ３１が受け、パイプ３２を介して廃インクタンク（不図示）にて回収できるように構成している。ここで、回復ポンプ３０は、ギアポンプ、チューブポンプ、及びタービン、ロータ、ピストン、ベローズなどを使用した従来使用されている物でも、インクを廃インクタンクへ圧送又は負圧により吸引出来る構成であれば良い。
【００１９】
そして、前記回復動作時に記録ヘッドからインクが漏れた場合、記録ヘッド１の吐出口付近にはインクが付着していることが多い。そこで、各色のヘッド毎に設けられた第１清掃部材４１が記録ヘッド１の下部にて図中Ｌ方向にスキャンすることによって、付着しているインクを取り除く（清掃）動作を行う。また、この第１清掃部材４１に付着したインクを払い除く第２清掃部材４２を設けることによって第１清掃部材４１の清掃効果を持続させることが出来る。
【００２０】
次にこのような汎用の画像形成装置に対する一般的なデータの入出力について説明する。
【００２１】
図６は、図５説明したようなＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，４色のインクによってカラー画像形成を行う画像形成装置に対して多値のＲＧＢ画像が入力された場合のデータ変換手段の一例である。ＲＧＢ各３色分の多値データを有する画像データがホストＰＣなどから記録信号が送信されると、該画像形成装置が色再現を行える色空間に変換する必要がある（ここでは、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫに変換した場合を示しているが、通常の場合、ＣＭＹＫ信号であってもその画像形成装置が持つ色変換用のデータへと変換する必要がある、その各入力値に対して各出力値が存在するので、それを表に例えてテーブルと称し、以下簡素化の為、ＴＢＬと記載する）。
【００２２】
その後、各インク色に対応した多値データを記録ヘッドがインク滴を吐出するか、否かというデータに画像データを変換する為に２値化変換処理を行う。その後紙送りや、キャリッジ送りのタイミング、及びスキャンする際のノズル数などにあわせて記録ヘッドへ送信可能とする為に、電気信号へと変換し、画像形成が行われる。
【００２３】
本例は、一般的且つ基本的な例であり、インク色が異なったり、多値から２値へと変換する前に様々な他の色変換や、データ変換を行ったりすることもあるが、ここでは画像データを画像形成行えるように変換する場合の一例を単に挙げただけで、後述するように特に変換手順に限定されるわけではない。
【００２４】
このような一般的な構成の画像形成装置において使用するインクに色材として顔料を用いた場合、顔料が沈降して来て濃度が濃くなるという現象が生じる。つまり、装置は、一般的に余り振動するわけではないので、通常インクタンク内のインクには攪拌力が生じない。強いて言えば、記録ヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのそれぞれに対しては、対応するキャップ３１が吐出口面に密着し、回復ポンプ３０によってインクを吐出口から急激に排出するような清掃動作を行うと、インクタンク内に対流が生じ攪拌されることもある。
【００２５】
しかし、あまり画像形成動作をしていない状態で頻繁にこの動作を繰り返すと画像形成動作を行っていないにも関わらずインクが消費され、無くなるという問題が生じる。また、電源などが切られている場合には、そのような動作が出来ないので、多少の清掃動作程度で攪拌効果が得られる以上に顔料の沈降・堆積が進む場合もある。
【００２６】
そこで、従来からその対策として様々な方法が提案されている。
【００２７】
その一つとして、特許文献１に沈降状態を検知してインクタンクから濃い部分を排出するという提案がなされている。又、他に沈降状態を検知したり、検知する前にインクタンク内のインクを攪拌したりする機構を設ける方式が、提案されている。その中でも清掃シーケンスによって攪拌する特許文献２であったり、又外部からインクタンク内の攪拌力を与える特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７であったり、タンク構成によって攪拌力を得られるようにする特許文献８、更にはインクタンク等の構成によって沈降しても濃度が高くならないような構成にする特許文献９、特許文献４、特許文献１０のような提案がなされている。
【００２８】
これらの従来例で記載されているようにインクジェット方式を用いた画像形成方法に置いて、顔料インクを用いた場合、放置等によって顔料が沈降し、インクタンク内に深さ方向の濃度分布が発生することによって記録画像に際し濃度変動が発生する。このような顔料の沈降する原理等は、従来から数多く公に述べられていることであり、本件での詳細説明は省略する。
【００２９】
また、上述した通り、本発明の説明では、説明簡素化の為に上記従来例方式を例に挙げ説明を進めるが、その画像形成方法に限定した訳ではない。つまり、放置状態等の履歴情報によって予測可能な濃度変動であれば、それらを予測して濃度の均一化を測ることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−２３４１９６号公報
【特許文献２】特開２００２−００１９９２号公報
【特許文献３】特開２００１−３２２２９７号公報
【特許文献４】特開２００２−０９６４８４号公報
【特許文献５】特開２００２−０３６５７９号公報
【特許文献６】特開２００２−１９２７４２号公報
【特許文献７】特開２００２−２７７６２２号公報
【特許文献８】特開２００２−２２５３０４号公報
【特許文献９】特開２００１−２６０３７７号公報
【特許文献１０】特開２００１−０３０５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、上記提案のうち、沈降して濃度が上がったインクを吸引排出する手段だけで濃度の均一化を図ろうとする場合では上述したようにインクの浪費が著しい場合がある。
【００３１】
例えば、上述した画像形成装置に対して２ヶ月間放置して印字を続けるとどのように濃度が変化するか、一例を示したのが図４である。
【００３２】
図４は、横軸に（Ａ４サイズの）印字枚数、縦軸に初期の画像濃度に対する色差を示している。以降、説明に印字濃度（ＤＵＴＹ）、１００％というのは、１２００×１２００ｄｐｉの全画素にドット（インク液滴）が１つづつ印字され、埋められている状態を表す。これに対し、このグラフでは、Ａ４サイズ画像で平均濃度が２００％で埋められるように上述した１２パスのマルチスキャン方式で画像形成し、且つそのうち部分的に色差が測定可能なように各５０％、１００％の濃度のパッチを配置した。
【００３３】
そして、使用インク中の顔料が沈降していない状態でそのパッチを測色しながら、画像形成を連続的に行ない、５枚目が終了した状態でそのまま２ヶ月間放置を行った。その後、これまでと同様に画像形成を連続的に行い続け、１３０ｃｃのインクタンクが無くなり、次の新しい（沈降していない）タンクに交換してからも暫く測色を続けた時の濃度推移をグラフにしたものである。
【００３４】
まず、通常使用している最初の状態で画像濃度の変動は、殆ど無い（図４では、ΔＥ≒０．２程度である）。その後放置するといきなり１００％パッチは、ΔＥ≒４．２にまで上がる。これは、図５で示したように、インクタンクの下方から基本的にインクが消費されていくので、顔料が沈降して、濃度が上がったものを吐出した為に始めは濃度が上昇し、濃い部分を消費し切ると略通常濃度に戻るという現象である。また、一般に最後は、画像濃度が下がりそうだが、インクを消費し続けると最後には（最低面を全て使用している訳ではないので）、やはり沈降した濃いインクが残りやすくなり、その濃い部分と混ざる為に極端に低くならないという状態になることが多い。
【００３５】
このように、連続的に画像形成を続けているだけでこのように濃度・色が変動してしまうという問題があった。これに対し、従来の提案では、この濃くなっている部分のインクを清掃動作により廃棄してしまうということである。このグラフの場合には、約１０枚分（１０ｃｃ）のインクを廃棄すれば、それ程、濃度変動しないことになる。しかしながら、１３０枚弱の印字が可能なタンクのうち、１０枚程度に相当するインク（約１０ｃｃ）を浪費することにもなる。つまり、このような長期放置を繰り返しながら少し（数枚）づつ印字し、使用するような場合には、かなりの割合でインクが浪費されることになる。
【００３６】
また、インクタンクの攪拌機構を設けるには、装置や、インクタンクが大きくなったり、コストが高くなったりする。また、交換されるインクタンク自体のコストが高くなるということは、基本的にランニングコストも高くなるということで、それらは、使用頻度がかなり高く、顔料が沈降せずに使用してしまうようなユーザにも負担をかけることになる。
【００３７】
また、特公平３−４８８６１号公報等に開示されているようにインクタンク内の顔料が沈降する以前に、ヘッド吐出口付近にて顔料インクが固着したり、インクの液路内に残留気泡が滞留したりするので、上記従来例における回復ポンプ３０を用いて清掃動作を行う必要があることは、かなり以前から提案・実施されていた。これは、画像形成に使用すると記録ヘッドなどの寿命や、信頼性に関わる程、高濃度化するまで印字動作されずに放置された場合にも共通して言える。
【００３８】
そこで、本発明は、このように装置の放置状況が著しい場合には、状況に応じて清掃動作を併用し、それ以外では、画像形成時の制御を施すことで、更に良好な信頼性とコスト及び小型化を実現するように出来る画像形成方法及び画像形成制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本提案の第１の発明は、前記のような問題点を解決するものであり、画像信号を入力する入力工程と、その画像信号を出力信号へと変換する変換工程と、該出力信号に応じて色材を記録媒体に対して画像形成する画像形成工程とを具備する画像形成方法において、前記画像形成に関わる履歴情報若しくは、該画像形成に用いる使用条件に基づく使用情報を取得する情報取得工程とを有し、該情報取得工程により得た少なくとも１つの情報に基づいて出力色の変動を予測し、予め用意した該変換工程に基づいて変換される出力信号を決定し、且つ該情報取得工程による取得情報に基づいて以降の該変換工程を変更することによって画像形成装置の放置状態によって変動する印字濃度を変換工程によって略一定に保つことが出来ることを実現した画像形成方法である。
【００４０】
更に、本提案の第２の発明は、該履歴情報とは、一つには使用履歴であり、それは、画像形成時に用いる色材の使用頻度や残量であり、また一つにはデバイスの構成条件であり、それは、インク、記録ヘッドなど画像形成に関わるデバイスの製造時情報、及び設置、交換の日時であり、更に一つには、放置条件であり、それは、前回画像形成してから今回画像形成を開始するに至る時間、又は電源の切られていた時間、放置された温湿度等の環境履歴などであり、一方、使用情報とは、インクや記録ヘッド、使用される記録媒体等画像形成に関わるデバイスの色や種類等若しくは、印字する際の時間、画質等に関わる印字条件、更に印字される時点の温湿度などの環境条件であることにより、放置状態をより詳細に取得出来るようにしたものである。
【００４１】
また、第３、４の発明は、複数の種類のインクを用い、該各々のインクのうち少なくとも１つ以上に色材を有し、該インクを静置放置すると該色材が沈降し、該色材の濃度が、深さ方向に分布を持つようなインクを用いたことによって沈降現象の生じやすいインクをも使いこなし易い画像形成方法を提案するものであり、更に該インクに用いる色材が、顔料系であることを特徴とした第１または第２の発明に記載の画像形成方法によって、一般的に沈降し易いとされているインクでもより使いこなし易くするものである。
【００４２】
更に第５の発明は、該情報取得工程により取得した放置条件が、任意の所定条件以上放置されたか、または、画像形成動作を行わなかったことを取得した場合には、所定のインクを廃棄する清掃工程を具備したことにより、過度の沈降による顔料の濃度上昇したインクを排出し、濃度制御が不能にならないようにするものである。
【００４３】
本提案の第６の発明は、前記のような問題点を解決するものであり、画像信号を入力する入力手段と、その画像信号を出力信号へと変換する変換手段と、該出力信号に応じて色材を記録媒体に対して画像形成する画像形成手段とを具備する画像形成制御装置において、前記画像形成に関わる履歴情報若しくは、該画像形成に用いる使用条件に基づく使用情報を取得する情報取得手段とを有し、該情報取得手段により得た少なくとも１つの情報に基づいて出力色の変動を予測し、予め用意した該変換手段に基づいて変換される出力信号を決定し、且つ該情報取得手段による取得情報に基づいて以降の該変換手段を変更することによって画像形成装置の放置状態によって変動する印字濃度を変換手段によって略一定に保つことが出来ることを実現した画像形成制御装置である。
【００４４】
更に、本提案の第７の発明は、該履歴情報とは、一つには使用履歴であり、それは、画像形成時に用いる色材の使用頻度や残量であり、また一つにはデバイスの構成条件であり、それは、インク、記録ヘッドなど画像形成に関わるデバイスの製造時情報、及び設置、交換の日時であり、更に一つには、放置条件であり、それは、前回画像形成してから今回画像形成を開始するに至る時間、又は電源の切られていた時間、放置された温湿度等の環境履歴などであり、一方、使用情報とは、インクや記録ヘッド、使用される記録媒体等画像形成に関わるデバイスの色や種類等若しくは、印字する際の時間、画質等に関わる印字条件、更に印字される時点の温湿度などの環境条件であることにより、放置状態をより詳細に取得出来るようにしたものである。
【００４５】
また、第８、９の発明は、複数の種類のインクを用い、該各々のインクのうち少なくとも１つ以上に色材を有し、該インクを静置放置すると該色材が沈降し、該色材の濃度が、深さ方向に分布を持つようなインクを用いたことによって沈降現象の生じやすいインクをも使いこなし易い画像形成方法を提案するものであり、更に該インクに用いる色材が、顔料系であることを特徴とした第６または第７の発明に記載の画像形成制御装置によって、一般的に沈降し易いとされているインクでもより使いこなし易くするものである。
【００４６】
更に第１０の発明は、該情報取得手段により取得した放置条件が、任意の所定条件以上放置されたか、または、画像形成動作を行わなかったことを取得した場合には、所定のインクを廃棄する清掃手段を具備したことにより、過度の沈降による顔料の濃度上昇したインクを排出し、濃度制御が不能にならないようにするものである。
【００４７】
従って、上記説明してきたように、特に、インクジェット方式の画像形成方法及び画像形成制御装置においてインクの沈降状態を検知し、沈降した状態の最初の印字には、インク濃度が高くなるので、予め検知したその色の沈降状態を予測し、その濃度上昇分に対して適正な出力値を下げるように出力ＴＢＬ（テーブル）を変更する。また、インクを消費するにつれ濃い濃度のインクを消費すると、徐々に濃度が下がり、沈降していない状態の濃度に近づく。従って、前記出力ＴＢＬをページ毎或いは、吐出量に依存し徐々に濃度が低くなるような上澄みが入るころに向けて、消費量情報等により出力ＴＢＬを段階的又は、徐々に上げる（濃くなる）ように制御する。
【００４８】
以下、説明簡素化の為にインクタンクが深さ方向に沈降した際に、インクを下から抜き、その濃くなったインクを直ぐに印字に用いる構成を前提として説明を進める。然しながら、本発明は、そのような構成に限定したわけではない。例えば、インクタンクから記録ヘッドまでパイプ等の液路が長くとってあり、濃度の濃くなる部分が使用されるまでにタイムラグがある場合でも、また上澄みからインクを用いて徐々に濃くなる場合でもインクの使用量に応じて濃度の変動する傾向がそれらの装置構成によって異なるので、各々に適したように補正するようにすればよい。本発明では、その補正方法の思想が重要であり、それらの構成については、最も分かり易い上述の例を挙げ説明する。
【００４９】
一方、その補正方法に対し、情報取得手段による沈降情報の取得には、インク色、インク交換の検知情報、印字ドットカウント、電源ＯＦＦされていた時間、及びインク残量情報などの組合せによって放置されていた状態又はインクタンクの沈降状態を推測するものであればよい。つまり、その沈降情報を含む経時変化には、画像形成装置が放置された状態や、使用されていても使用頻度や、高濃度画像を画像形成していたか、低濃度（略白紙のような）画像を画像形成していたか等の使用状況であり、更には、その次に画像形成しようとする画像の出力モードや、画像濃度、更には枚数などの情報である。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、特にインクを用いたインクジェット画像形成方式において顔料等の色材が沈降し濃度変動し易いインクを用いた場合でも画像形成時の画像処理を用いて濃度補正することにより攪拌等の装置の大型化、複雑化したり、インクを浪費したりせずに画像形成した後の画像上にて認識される濃度変動を抑制し、安定化出来るという効果がある。
【００５１】
また、本発明は、上記攪拌機構を設けたり、上述したような沈降インクの廃棄シーケンスを設けたりする場合においても併用が可能であり、例えばそれらのものと補完関係を構成することによってより濃度の安定化を図り、より良い信頼性を得られるという利点も備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明の代表例を以下詳細に説明する。
【実施例１】
【００５３】
まず、本発明は、画像形成方法及び制御方法に特徴があり、その本件を適用する装置構成としては、特別な構成を基本的には必要としない。そこで、本実施例では、説明簡素化の為に前記従来例にて図５を用いて説明した画像形成装置を例に挙げ、説明を進める。
【００５４】
ここで、従来例では説明しなかったものの一つに、履歴情報及び使用情報の取得手段がある。前述してきたように、履歴情報とは、使用履歴、構成情報、放置条件などがある。使用履歴の一つには、画像形成手段の使用頻度、つまりは、画像形成している、又は過去に行った画像濃度及びその累積情報等がある。今まで、顔料の沈降度合いを説明する上で、２ヶ月間放置などと全く使用しないような状態を記載していたが、殆ど白紙のような画像を１ヶ月に１枚印字した６ヵ月後と、６ヶ月間全く印字を行わなかった場合とでは、殆ど沈降レベルには大差が出てこない。従って、上述のように放置された時間だけでなく、画像形成している際の印字濃度も加味して顔料の沈降程度を予測することが好ましい。
【００５５】
また、インクの残量が非常に少ない場合と殆ど使用されていない場合とでは、沈降した際の沈降レベルも異なるし、各々の状況に応じて対策を同一にする必要は無い。例えば、インク残量が少ない場合には、残り僅かなインクを騙しながら使用するよりは、インク交換してしまった方が、記録ヘッドなどの寿命の観点から見ても好ましい場合もある。そこで、インク残量がどの程度かという情報も加味し、各々の対策を選択する一つの材料にすることで、より好ましい制御を行うことが出来る。
【００５６】
次に構成情報については、先ず挙げられるのが、インクの色である。どのインク色が沈降し易い色であるかが、同じ画像形成装置で用いられるインクだとしても差が出てしかるべきである。また、沈降程度の差だけでなく、前述したインク色によって印字濃度情報も異なるし、交換してからの時間などにしても異なってくる訳である。そこで、各々どのインク色が、どの程度放置されたかを成るべく正確に把握する為にもより正確な情報が必要となる。
【００５７】
次に放置条件である。この放置条件とは、一般的に言うと、電源を前回落としてから、次に入れる迄の時間を内蔵している電池を用いたタイマや、ホストＰＣによる内部クロックによるものなどでも良い。また、電源が入っていても画像形成が行われない状態であれば（何もしなければ）、電源を入れずに放置しておいても同じである。そこで、前回画像形成動作を行ってから次にまた画像形成動作を行うまでの時間間隔を測定することも有効な場合がある。更には、放置された環境の履歴なども放置情報に入れた方が良い場合がある。例えば、顔料の単純な沈降であれば、多少放置された温湿度が常温環境内で振れても差が出難いが、極端に氷点以下、以上を繰り返した場合には、沈降及び溶媒との分離が促進される場合もある。従って、使用するインクなどの種類によっては、このような情報を加味するとより好ましい場合もある。
【００５８】
一方、使用情報としては、画像形成に係わるデバイス（記録ヘッド、インク、紙等）の種類、又は速度優先・画質優先などの画像形成モード、更には画像形成動作を行う際の温湿度などの環境条件等、入力データに対する出力データへ変換する変換条件を左右するような画像形成時の条件を示している。
【００５９】
以上挙げた様々な条件は、入力画像データに対し、出力画像データへと変換する際に該変換ＴＢＬを選択するパラメータとして、使用可能なものの一例を列記した。本発明は、これらの情報を全て取り入れなければならない訳ではなく、少なくとも１つの情報から装置及びそれに用いるインクの状態変化を予測し、適正な状態で出力できるように前記変換ＴＢＬを最適化することで効果を得られるようにするもので、特に条件や、条件の内容を特定するものではない。
【００６０】
そして、このような情報取得手段があるなかで、単に画像形成しようとする時点での状態に対して良好な吐出条件を決定するだけでは図４にて説明したような放置後の沈降状態は、防止することが出来ない。例えば、図４に示したように、放置後、濃度が高くなるので２ヶ月後に印字開始する際に放置前と同じ濃度になるような変換を施すと、１５枚目位から濃度が極端に薄い画像が出力されつづけることになる。従って、上記情報取得手段によって最適な変換ＴＢＬを導き出しても、更に印字が続けば、そのインクの消費状態によって変換ＴＢＬの最適解は、変化することになる。本発明の特徴でもあるようにそれを予測し、先んじて濃度が安定化するように変換する必要がある。
【００６１】
そこで、その変換方法の一例について、これから図を用いて説明する。先ず、図４で示したように１、２ヶ月間インクを放置すると、顔料が沈降し、最下層が最もインク濃度が高くなるということは、説明した。その最も高くなった（最下層）のインクの濃度を測定し、そのインクにいて打ち込み量に対する反射濃度の関係を測定し、示したものが図２である。より正確に言うと、前記測定結果に基づき、それらのについて光学反射濃度とインク打ち込み量データとの近似式を求めたものである（本実施例では、説明簡素化の為、１次式にて近似したが、より高次な近時などでも構わない）。また、使用したインクは、シアンインクであり、紙は、光沢紙を使用し、非記録時の反射濃度が０．０８であった。
【００６２】
ここで、図２に示した通り、通常濃度＝０．０１５７×（打ち込み率）＋０．０８、これを１ヶ月放置すると１ヶ月放置濃度＝０．０１６３×（打ち込み率）＋０．０８、更に２ヶ月放置すると２ヶ月放置濃度＝０．０１７４×（打ち込み率）＋０．０８、となり、各々の放置した際の打ち込み率を各々ｘ、ｙ、ｚと代用した。ここから、１ヵ月後には、放置前と同じ濃度にする為には、ｘとｙの関係式を求めればよい。それによると、ｙ＝（０．０１５７／０．０１６３）×ｘ≒０．９６３ｘとなる。同様に２ヵ月後にはｚ≒０．９０２ｘとなる。従って、１ヵ月放置して濃度が最も濃くなっている状態では、通常出力しようとするデータに対して９６．３％に濃度を下げた出力データへと変換すれば、通常に近い画像になる。同様に２ヶ月放置した場合には、９０．２％となる。
【００６３】
このような変換ＴＢＬの調整量を各色毎に算出し、各々パラメータを決定すればよいが、本実施例では、シアンの場合が最も多く、多色では沈降量がかなり少なかったので、シアンにのみこの制御を適用した。本発明は、このように、特定の１色でも沈降し易いものがあれば、その特定色にのみ制御を掛ける等、色毎の設定に自由度が設けられるという利点がある。一方、吸引で廃棄したりすると、色毎に吸引動作を行うようにする為、動作を別々にして時間を掛けたり、色毎に別々の動作を同時に行えるようにする為に構成が複雑になる。同様にタンクに仕組みを設けるようにすると、タンクの構成が色毎に異なり、共通化出来ずにコストが上がってしまうなどの問題点もある。これらのような問題点は、本発明にはないという利点がある。
【００６４】
さて、変換方法の制御概要を説明したところで、次に入力から出力に至るデータの変換及び制御方法について、図３を用いて説明する。本図は、従来例にて説明した図６に対比して記載したものである。入力データとして先に述べたのと同様にＲＧＢ多値画像が用意されたとする。その時、プリンタ色再現用の色変換ＴＢＬによって、ＣＭＹＫ、多値画像形式に変換されるまでは、同じとする。その後、各々の色に分解されたデータは、多値のグレースケール形式であり、この状態で先ほどのように情報取得手段によって決定された最適な変換ＴＢＬが掛けられる。上述した本例の場合に２ヶ月放置したばかりの初期印字と検知した場合には、９０．２％へと画像データを薄くする。この情報取得手段は、図示したように印字前に分かっている履歴情報と、インクの吐出数から濃度変換ＴＢＬを決定している様子を示している。
【００６５】
ここで、本例では、前述したように放置時間の場合について説明している。一方、長期放置又は単に前回印字からの時間を検知してから、印字した各色毎の吐出数（先ほど述べた放置直後に印字する例では、略０という数字になる、ここで、略というのは、放置後印字をしていなくても前述のように清掃動作と組み合わせることが有り、その際に消費するインク量を加算していると、印字していなくても０ではなくなる）情報があり、これらの情報を元に、先ほど述べた濃度補正用濃度変換ＴＢＬを決定する訳である。この後、ドット（液滴）出力できるように２値化及び信号変換を行ない、画像形成動作へと進められる。
【００６６】
以上説明したように本発明では、放置時間（沈降量）に応じてインク消費量と濃度補正量を決定することが、重要となる。
【００６７】
そこで、その決定方法の一例について説明する。本実施例では、画像形成装置本体に内蔵電池を設け、これによる時間計測を行ない、１ヶ月以上放置された場合にこの補正動作を掛けることとする。その場合、１ヶ月から２ヶ月の間では、殆ど顔料沈降時の最大顔料濃度が線形推移している。また、沈降し、変動するインク量としても略倍であるので、この間は、各々線形近似できる。そこで、図１にその一例を示している。本図では、各々１ヶ月から２ヶ月の間放置した（若しくは、そのように情報取得手段が検知した）時にインク消費量に対してどの位通常濃度に対して変換する濃度の割合を表に記したものである。この表で１００％とは、通常の画像形成時と同じ状態、つまり、制御的には働いていない状態であり、表中の空欄は、全て１００％ということを示している。
【００６８】
また、実際にこの表に対する画像形成時の制御は、インク消費量（ｃｃ）ではなく、インク吐出量から換算した各色あたりの吐出ドット数であり、図２において説明した「ドットカウント」が、その算出に相当する。この図で説明したように制御する為には、画像変換時に濃度変換を掛けてから印字に関するドット数を算出することになる。つまり制御の切り替えは、ページ毎にカウントし、入力された画像を変換する際にドットカウント数を比較し、所定のドット数であれば、総じて濃度を下げるように濃度変換するということである。このような制御では、ページの間でカウントがオーバーした際に制御が働かないことになる。しかし、上述したような、単色２００％で埋め尽くされた場合を想定して数枚分という制御でも、実際の使用方法でそのような画像が連続通紙されるような場合は無いので、実用上問題になることは、殆ど無い。
【００６９】
また、このような例として、更に１ページ毎ではなく、１動作毎（つまり連続１０枚であれば、１０枚印字後）に制御（濃度変換ＴＢＬの変更）を行うという（リアルタイムでない）簡易な制御の場合、スループット時間を無闇に延ばすことが無く実現出来る。このような方法では、１枚の印字量が少ない（カードサイズや、Ｌ版専用機等）には、適している制御方法である。
【００７０】
また、上記述べてきた実施例の場合には、特色インクや、濃淡インクなど、インク色数が多くても各色毎の制御が（後述するように色変換時に制御するよりも）容易に可能である。
【００７１】
さらに加えて、本発明の実施例に関して上述したインクジェット画像形成方式の中でもバブルジェット(登録商標)方式の記録ヘッド、画像形成装置において優れた効果をもたらすものである。上述したように係る方式によれば画像形成の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【００７２】
上述したように本発明は、あまり濃度（色味）変動を問わないような低解像度のグラフィックや、文字、細線用途の画像形成装置の場合よりも、高画質・高品質を得られる記録画像が出力可能な画像形成方法に対して適用することにより、より効果が得られるからである。
【００７３】
さらに加えて、上述したように、本発明インクジェット画像形成装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。
【実施例２】
【００７４】
本発明は、上述したような濃度変換ＴＢＬを必ずしも有する必要は無い。例えば、図５に示したような画像形成装置では、ＲＧＢ画像をＣＭＹＫ画像へと変換する。この変換画像数と記録ヘッド数が一致しているので、専用の変換ＴＢＬを有せずにも上述したような効果を得ることが出来る。その一例を説明するデータの流れを示したものを図７に示した。
【００７５】
前記実施例では、ＲＧＢ画像が入力された後、履歴情報及び使用情報に基づいて濃度変換ＴＢＬを有していたが、本実施例では、濃度変換ＴＢＬの他に色変換ＴＢＬを有している。
【００７６】
つまり、沈降状態によって濃度も異なるが、色味や、発色性も異なる場合には、このような構成の方が有効である。例えば、図４で言えば放置後のΔＥ＝１程度に収束している（この場合は、タンク交換しても収束しないので、測定及び記録ヘッドなどの経時変化の寄与が大きい）。しかし、場合によっては、このように濃度だけでなく（インクにもよるが）、色味も多少変化している場合がある。例えば、沈降し、濃縮された顔料は、凝集もし易く、ブロンズ現象のような発色性が変化し、それが測色に現れる場合もあり得る。
【００７７】
但し、この方式の場合は、色変換ＴＢＬは、対象が画像形成装置の色再現出来る全ての色空間に対応する色分解を色変換ＴＢＬにしているので、単色の濃度変換ＴＢＬよりサイズ的に大きくなることが一般的である。そのため、このような構成の場合には、変換ＴＢＬを変更するのに時間が掛かる為、上述したように１動作毎の制御の方が望ましい。
【実施例３】
【００７８】
上記実施例では、インクの消費量のカウントは、全てドットカウントを用いていた。しかしながら、このような制御だと、上述したように印字ページ毎の制御しか難しい（つまり、２値化を施してから消費量が算出される）。しかし、本提案は、特にそのような構成に限定した訳ではない。そこで、リアルタイム制御が可能な構成の一例を挙げる。
【００７９】
図８は、そのときのデータの流れを説明するものである。同じようにＲＧＢ画像が入力され、その後各色毎の多値画像へと変換された際に、その濃度を積算する方法である。一般的に普通の計算の流れとしてはこの方が自然であるが、上述しなかったのは、多値画像の計算の方が、ドット積算より一般的に時間が必要とされるからである。このような構成の場合、入力画像を変換する前に予めインク消費量が分かるので、リアルタイムの制御が可能となる。つまりは、図１のように段階的に濃度変換量を変更するのではなく、リニアに変更することが出来る。このような制御の場合、もし、インク沈降量若しくは、濃度変動量を誤って予測してもリニアに少しずつ濃度が変わっていくので、ページ毎に極端に濃度が異なることが抑制できる利点がある。
【００８０】
また、このようなカウントの方法は、言うまでも無いが、上記実施例のように色変換による制御を行う場合でも適応させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施例にて用いた沈降量と消費量に対応した濃度変換説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例で用いたインクタンクの沈降状態を示すグラフである。
【図３】発明の第１の実施例にて用いた代表的なデータ入出力の説明図である。
【図４】使用するインクタンクが沈降した場合の印字枚数と色変化を示すグラフである。
【図５】インクジェット方式の代表的な画像画像形成装置の概略図である。
【図６】インクジェット方式の代表的なデータ入出力の説明図である。
【図７】発明の第２の実施例にて用いた代表的なデータ入出力の説明図である。
【図８】発明の第３の実施例にて用いた代表的なデータ入出力の説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１      記録ヘッド
１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    記録ヘッド（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）
１１    カートリッジ
１９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  インクタンク（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）
２３    搬送ローラ
２４ａ  ガイドレール
２４ｂ  ゴムベルト
２４ｃ  エンコーダ
２６    キャリッジモータ
２７    モータ軸
２８ａ、ｂ  プーリ
３０    回復ポンプ
３１    キャップ
３２    パイプ
４１    第１清掃部材
４２    第２清掃部材
５０    記録媒体
【図１】
2006240030.tif 000003
【図３】
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【図５】
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【図６】
2006240030.tif 000006
【図７】
2006240030.tif 000007
【図８】
2006240030.tif 000008
【図２】
2006240030.tif 000009
【図４】
2006240030.tif 000010