(57)【要約】【課題】  基準パターンを作成することなく、濃度ムラを検知することができ、プリントされる画像とプリントされた画像とを同等な画質にすることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  プリントされたの画像から検知したクロマティック指数と明度とからなる検知画像と、プリントする画像の画像信号から得られたクロマティック指数と明度とからなる基準データとから色差ΔＥを算出する。そして、この色差ΔＥに基づき、検知画像の濃度ムラを検知する。【選択図】  図４
2005297287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数の吐出口を備えたヘッド部を有し、該吐出口からインクを吐出して記録紙上に画像を形成する画像形成装置において、該記録紙上に形成された画像の濃度ムラを検知する検知手段を備え、該検知手段で該記録紙上に形成された画像のクロマティック指数と明度とを検知することで濃度ムラを検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、上記ヘッド部を備えたキャリッジを設け、該キャリッジに検知手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、上記ヘッド部を主走査線方向に移動させる移動手段を備え、画像形成時にヘッド部が移動する移動方向に対してヘッド部より上流側の検知手段で画像の濃度ムラを検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の画像形成装置において、上記検知手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記検知手段によって検知された画像の濃度ムラから、上記記録紙上に形成された画像の濃度補正を行う濃度補正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、上記濃度補正手段は、検知手段によって検知された画像の濃度ムラから補正画像を作成し、該補正画像を上記記録紙上に形成された画像に重ね合わせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、ヘッド部を主走査線方向に移動させて記録紙上の主走査線方向に一定幅の画像を形成し、上記検知手段で該画像の濃度ムラを検知し、該検知結果から該画像の濃度ムラを補正するための補正画像データを作成し、該ヘッド部を主走査線方向に移動させて該補正画像データに基づく補正画像を該画像上に重ね合わせて該画像の濃度ムラを補正したのち、記録紙を副走査線方向に移動させて、記録紙の移動方向に対して上記補正された画像よりも上流側に次の画像を記録紙に形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記検知手段を、主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置を検知する位置検知手段として用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、上記検知手段によって検知されたクロマティック指数と明度とから主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９の画像形成装置において、上記検知手段によって検知された主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置情報に基づき、書き込み開始位置を補正する書き込み開始位置補正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、上記書き込み開始位置補正手段は、検知手段によって検知された主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置情報に基づき、該記録紙とヘッドとのギャップを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記記録紙をヘッド部と対向する位置に搬送する搬送ベルトを備え、上記検知手段を該搬送ベルト表面の状態を検知するベルト検知手段として用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、上記検知手段で上記搬送ベルトのクロマティック指数と明度とを検知することで、該搬送ベルト表面の状態を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３の画像形成装置において、上記搬送ベルト表面の状態の検知結果に基づき、搬送ベルトのメンテナンス動作を実行するメンテナンス手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する複数の吐出口を備えたヘッド部を有し、該吐出口からインクを吐出して記録紙上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色に対応したヘッド部を備えたインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタにおいては、経時変化によって各色のヘッド部のインク吐出量が変化し、濃度ムラが発生する場合がある。そこで、特許文献１には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の基準パターンを作成しこの基準パターンの画像から各色の濃度ムラ検知して、濃度ムラを補正する方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４２６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎に濃度ムラを検知するため、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の基準パターンが形成された用紙を作成する必要がある。このように、基準パターンがプリンタされた用紙から濃度ムラを検知するので、濃度ムラ検知作業が煩雑になるという問題があった。また、従来の濃度ムラの検知は、予めＣＰＵ等に記憶された基準パターンと、プリントされた基準パターンとを比べて濃度ムラを検知していた。この検知結果に基づく濃度ムラの補正は、プリントされるすべての画像について一定の濃度ムラは改善するが、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の混合具合等によってできる個々の画像特有の微妙な濃度ムラまでは改善することができなかった。その結果、プリントされる画像とプリントされた画像とを比べると、プリントされた画像には、多少の濃度ムラが確認され、プリントされる画像に比べて画質が劣ってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、基準パターンを作成することなく、濃度ムラを検知することができ、プリントされる画像とプリントされた画像とを同等な画質にすることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、インクを吐出する複数の吐出口を備えたヘッド部を有し、該吐出口からインクを吐出して記録紙上に画像を形成する画像形成装置において、該記録紙上に形成された画像の濃度ムラを検知する検知手段を備え、該検知手段で該記録紙上に形成された画像のクロマティック指数と明度とを検知することで濃度ムラを検知することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記ヘッド部を備えたキャリッジを設け、該キャリッジに検知手段が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記ヘッド部を主走査線方向に移動させる移動手段を備え、画像形成時にヘッド部が移動する移動方向に対してヘッド部より上流側の検知手段で画像の濃度ムラを検知することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の画像形成装置において、上記検知手段がＣＣＤカメラであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記検知手段によって検知された画像の濃度ムラから、上記記録紙上に形成された画像の濃度補正を行う濃度補正手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記濃度補正手段は、検知手段によって検知された画像の濃度ムラから補正画像を作成し、該補正画像を上記記録紙上に形成された画像に重ね合わせることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、ヘッド部を主走査線方向に移動させて記録紙上の主走査線方向に一定幅の画像を形成し、上記検知手段で該画像の濃度ムラを検知し、該検知結果から該画像の濃度ムラを補正するための補正画像データを作成し、該ヘッド部を主走査線方向に移動させて該補正画像データに基づく補正画像を該画像上に重ね合わせて該画像の濃度ムラを補正したのち、記録紙を副走査線方向に移動させて、記録紙の移動方向に対して上記補正された画像よりも上流側に次の画像を記録紙に形成することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記検知手段を、主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置を検知する位置検知手段として用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記検知手段によって検知されたクロマティック指数と明度とから主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置を検知することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の画像形成装置において、上記検知手段によって検知された主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置情報に基づき、書き込み開始位置を補正する書き込み開始位置補正手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記書き込み開始位置補正手段は、検知手段によって検知された主走査線方向の記録紙への書き込み開始位置情報に基づき、該記録紙とヘッドとのギャップを変更することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記記録紙をヘッド部と対向する位置に搬送する搬送ベルトを備え、上記検知手段を該搬送ベルト表面の状態を検知するベルト検知手段として用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記検知手段で上記搬送ベルトのクロマティック指数と明度とを検知することで、該搬送ベルト表面の状態を検知することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１２または１３の画像形成装置において、上記搬送ベルト表面の状態の検知結果に基づき、搬送ベルトのメンテナンス動作を実行するメンテナンス手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１乃至１３の発明によれば、赤、青、黄、緑という色味を示す尺度であるクロマティック指数と明度とに基づき濃度ムラを検知することで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ混色画像でも濃度ムラを検知することができる。これにより、この画像形成装置で記録紙上に形成された画像であれば、どのような画像であっても濃度ムラを検知することができる。よって、記録紙上に形成される画像と、記録紙上に形成された画像とを比較して、記録紙上に形成された画像に濃度ムラがあるかどうかを検知することができる。このため、濃度ムラ検知のために、記録紙上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の基準パターンを形成する必要がなくなり、濃度ムラ検知作業が容易になる。また、記録紙上に形成される画像と、記録紙上に形成された画像とを直接比較して記録紙上に形成された画像の濃度ムラが検知できるので、この検知結果に基づいて補正された画像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の混合具合等によってできる個々の画像特有の微妙な濃度ムラまで改善され、記録紙上に形成される画像とほぼ同じ画質にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、インクジェットプリンタ（以下、プリンタ）について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの斜視図である。このプリンタ３１は、図中点線で示す本体内部に用紙の搬送方向に対して横切る方向７０（以下、主走査線方向）に移動可能なキャリッジ３３と、このキャリッジ３３を移動可能に保持する保持手段３２ａと、主走査線方向に移動させる移動手段３２ｂとを備えた印字機構部３２を有している。印字機構部３２のキャリッジ３３は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブッラク）色のそれぞれインク液を収容したインクカートリッジ４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｂが交換可能に装着されている。保持手段３２ａは、キャリッジ３３を貫通して本体両側面に横架する主ガイドロッド４１を有している。また、この主ガイドロッド４１と一定間隔をおいて並行に延在する従ガイドロッド４２を有している。キャリッジ３３は、主ガイドロッド４１と従ガイドロッド４２上で主走査線方向において平行移動可能に支持されている。キャリッジ３３の移動手段３２ｂは、内周面に歯を備えた無端状のタイミングベルト５０と、このタイミングベルト５０を張架する駆動プーリ４８と、従動プーリ４９とを有している。駆動プーリ４８は、本体の一方の側面側に配置し、従動プーリ４９は、本体の他方の側面側に配置してタイミングベルト５０が主走査線方向に平行に延びるようにしている。また、移動手段３２ｂは、駆動プーリ４８を正逆回転させる主走査モータ４７を備えている。キャリッジ３３は歯を有しており、タイミングベルト内周面の歯と噛み合うようにしている。駆動プーリ４８が回転すると、これに伴い、タイミングベルト５０が主走査線方向に無端移動する。キャリッジ３３は、タイミングベルト５０の内周面と噛み合っているで、タイミングベルト５０とともに主走査線方向に移動する。そして、主走査モータ４７によって駆動プーリ４８を正逆回転させることで、キャリッジ３３が主走査線方向に往復移動可能としている。
【０００９】
上記印字機構部３２には、非画像形成時にキャリッジ３３を収容する回復装置６７が図１中右端に設けられている。この回復装置６７には、図示しないキャップ装置と、クリーニング装置が設けられている。非画像形成時には、このキャップ装置により、ヘッドの吐出口をキャッピングして、吐出口を湿潤状態に保っている。これにより、吐出口付近のインクの乾燥による吐出不良を防止することができる。また、クリーニング装置には、吸引手段が備えられている。クリーニング装置は、画像形成途中で画像形成に使用されなかったインクを吸引手段により吸引して、使用されたインクと同粘度に粘度を保つ機能を有している。これにより、各ヘッド部のインク粘度を一定することができ、良好な画像を得ることができる。また、吐出不良が発生した場合は、クリーニング装置の吸引手段で気泡や吐出口に付着したゴミなどをインクとともに吸い出すことで、吐出不良が回復する。吸引されたインクは、本体下部に配置された図示しない廃タンクに排出される。このような回復装置６７を設けることで、吐出不良が抑制され、安定した吐出特性が得られて良好な画像を維持することができる。
【００１０】
図２は、本実施形態に係わるプリンタの概略断面図である。図２に示すように、このプリンタの本体内部には、上記印字機構部３２の他に、給紙機構部３４を有している。この給紙機構部３４は、用紙を積載した給紙部３４ａ、該給紙部の用紙を印字機構部３２と対向する位置を経由して、排紙トレイ３６に搬送する搬送部３４ｂとを備えている。給紙機構部３４の給紙部３４ａは、多数の用紙を積載し、本体３１に対して着脱自在に装着されている給紙カセット３７を備えている。また、給紙部３４ａは、給紙ローラ５１とフリクションパッド５２を備えており、給紙カセット３７内の用紙を搬送部３４ｂに搬送する。また、本実施形態のプリンタには、手差しで用紙を給紙できるように手差しトレイ３５が設けられており、装置本体３１に対して開倒可能に取り付けられている。この手差しトレイ３５上の用紙は、給紙ローラ５７によって搬送ベルト５９に搬送される。
搬送部３４ｂは、給紙トレイ３７から給紙された用紙を案内するガイド部材５３と、用紙をヘッド部４４と対向する位置に搬送する搬送ローラ５４を有している。搬送ローラ５４は、従動ローラ５９ａとで搬送ベルト５９を張架している。搬送ベルト５９は、搬送された用紙をヘッド部４４との対向位置に搬送する。搬送ローラ５４は、図示しない副走査モータによって図２中の時計周りに回転する。また、用紙を搬送ローラ５４に押し付ける搬送コロ５５、用紙を所定角度でヘッド部４４との対向する位置に送り出す先端コロ５６を有している。そして、画像が記録された用紙を排紙トレイ３６に排出するための排紙ローラ６１および拍車６２、排紙経路を形成する一対のガイド部材６５、６６を備えている。
【００１１】
図２示すキャリッジ３３に搭載されたインクカートリッジ４３Ｙは、吐出口を有するヘッド部４４Ｙと、インク液を収容し、ヘッド部４４Ｙにインクを供給するタンク部４５Ｙを有している。タンク部４５Ｙの上面には大気と連通する大気口４６Ｙが備えられている。また、インクカートリッジ４３の内部には、タンク部４５のインク液をヘッド部４４に供給する供給口４０Ｙが設けられている。なお、上記の説明では、Ｙ用インクカートリッジを例に挙げて説明したが、他色のインクカートリッジについても同様である。また、本実施形態においては、ヘッド部４４とタンク部４５とが一体となったインクカートリッジについて説明したが、タンク部４５Ｙとヘッド部４４Ｙとを別体としても良い。
【００１２】
次に、本実施形態のプリント動作について説明する。パーソナルコンピュータから画像情報などの信号が送られ、プリントを実行する。まず、手差しトレイ３５、または給紙トレイ３７から給紙ローラによって搬送部３４ｂへ用紙が給紙される。給紙トレイ３７から給紙された用紙は、ガイド部材５３や搬送コロ５５に案内されて反転して、搬送ベルト５９に搬送される。一方、手差しトレイ３５から供給された用紙は、搬送コロ５５に案内されて、搬送ベルト５９に搬送される。搬送ベルト５９に搬送された用紙がヘッド部４４と対向する位置に達したら、搬送ベルト５９を停止して用紙の移動を停止する。そして、キャリッジ３３が画像信号に応じて主走査線方向に往復移動しなが、停止した用紙の所定箇所に所定のインク液を吐出して一行分の画像を用紙に形成する。ここで、１行とは、用紙を移動させずにヘッド部が用紙へ記録可能な副走査線方向の範囲を言う。主走査線方向に一行分の記録が終了したら、搬送ベルト５９を所定時間駆動させ、用紙を一行分排紙トレイ３６方向に移動させて停止する。そして、上述同様、キャリッジ３３が画像信号に応じて主走査線方向に往復移動しなが一行分の画像を形成する。このような工程を所定回数繰り返し行い、用紙に所望の画像をプリントする。所望の画像がプリントされた用紙は、排紙ローラ６１及び拍車６２によって搬送され、排紙トレイ３６に排出される。画像形成を終了したキャリッジ３３は、図１中右側の回復装置６７に移動して図示しないキャップ装置でヘッドの吐出口をキャッピングする。
【００１３】
図３は、本実施形態のキャリッジ３３の概略構成図である。図３に示すように、キャリッジ３３の両端には、それぞれＣＣＤカメラ１００が搭載されている。本実施形態においては、このＣＣＤカメラ１００でベルトの劣化状態、画像の濃度ムラ、ヘッド位置を検知できるようにしている。キャリッジ３３の両端にＣＣＤカメラ１００を搭載することで、ヘッド部４４がどちらの方向に移動しても、ＣＣＤカメラ１００のどちらか一方が必ずヘッド部４４の移動方向に対して上流側に位置するようになる。これにより、画像形成と同時に画像のスキャニングを行うことができる。また、搬送ベルト５９を介してキャリッジ３３と対向する位置には、光源ランプ１０１が設けられている。搬送ベルト５９は、光源ランプ１０１の光が透過するように、透明もしくは半透明のベルトとしている。
【００１４】
図４は、ＣＣＤカメラ１００によるの検知制御を行うブロック図である。図４に示すように、ＣＣＤカメラ１００から出力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部でＡ／Ｄ変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画像信号がそれぞれデータ信号に変換される。これら変換されたデジタル信号は、３色変換マトリックス部で、クロマテッィク指数ａ、ｂと明度Ｌとに変換される。ここでクロマティック指数とは、赤、青、黄、緑という色味を示す尺度である。そして、このクロマテッィク指数ａ、ｂは色変換部で彩度ｃに変換される。この彩度ｃと明度Ｌと、予めＣＰＵのメモリに記憶されている画像の濃度ムラ、書き込み開始位置検知、ベルトの表面状態等の各基礎データのマトリックス指数と明度とから、色差ΔＥをＣＰＵで比較演算して、制御部で補正動作を実行する。
【００１５】
以下に、ＣＣＤカメラ１００から得られらたＲ、Ｇ、Ｂのデジタル信号を明度Ｌ、クロマティック指数ａ、ｂに変換し、彩度ｃと色差ΔＥとを得る手法について説明する。図５（ａ）は、クロマティック指数ａ、ｂと明度Ｌとの均等色空間を示す図表である。図５（ｂ）は、均等色空間を示す図表の正面図であり、図５（ｃ）は、均等色空間を示す図表の上面図である。図５（ａ）の横軸（ｘ軸）はクロマティック指数ａであり、図中縦軸（ｙ軸）はクロマティック指数ｂであり、図中奥行軸（ｚ軸）は、明度Ｌである。クロマテッィク指数ａは、数値が大きくなるに従い赤の色味が強いことを示し、逆に数値が小さくなるに従い緑の色味が強いことを示す。クロマティック指数ｂは、数値が大きくなるに従い黄色の色味が強いことを示し、数値が小さくなるに従って青の色味が強いことを示す。図中点Ａは、予めメモリに記憶されている基準のクロマティック指数と明度（ａ１、ｂ１、Ｌ１）であり、図中点Ｂは、ＣＣＤカメラ１００により得られた画像データのクロマティック指数と明度（ａ２、ｂ２、Ｌ２）である。彩度ｃは、図５（ｂ）に示すように、基準のクロマティック指数（ａ１、ｂ１）と画像データのクロマティック指数（ａ２、ｂ２）とを結んだ線分で表すことができ、次の式で表すことができる。
（式１）
ｃ＝（Δａ２＋Δｂ２）１／２
※Δａ＝（ａ２−ａ１）、Δｂ＝（ｂ２−ｂ１）
色差ΔＥは、図５（ｃ）に示すように、基準のクロマティック指数と明度（ａ１、ｂ１、Ｌ１）と画像データのクロマティック指数と明度（ａ２、ｂ２、Ｌ２）とを結んだ線分で表すことができ、次の式で表すことができる。
（式２）
ΔＥ＝（Δｃ２＋ΔＬ２）１／２
＝（Δａ２＋Δｂ２＋ΔＬ２）１／２
※ΔＬ＝（Ｌ２−Ｌ１）
本実施形態では、ＣＣＤにカメラ１００で画像を検知して色差ΔＥを求め、この色差ΔＥから濃度ムラ、ヘッド４４の位置、搬送ベルト５９の劣化状態を検知するものである。
【００１６】
まず、ＣＣＤカメラ１００による濃度ムラの検知について説明する。本実施形態の濃度ムラ検知は、例えばユーザ等が写真などをプリントする高画質モードに設定したときに行う。図６は、本実施形態の濃度ムラ検知のフローチャートである。まず、図６に示すように、高画質モードが設定されて、例えばパーソナルコンピュータなどからプリンタに画像信号が入力される（Ｓ１）。この画像信号を３色変換マトリックス部で基礎となるクロマティック指数、明度（ａ１、ｂ１、Ｌ１）に変換（Ｓ２）してＣＰＵのＲＡＭに記憶する（Ｓ３）。次に、用紙がヘッド部４４と対向する位置に搬送されて１行分の画像を用紙に記録する（Ｓ４）。このとき、ヘッド部４４の移動方向に対してヘッド部４４より上流側のＣＣＤカメラ１００で用紙に記録された画像を検出する（Ｓ５）。これにより、画像形成とＣＣＤカメラによる画像検出が同時に行うことができる。ＣＣＤカメラ１００にて検出された検出画像は、３色変換マトリックス部でクロマティック指数、明度（ａ２、ｂ２、Ｌ２）に変換される（Ｓ６）。この検出画像のクロマティック指数、明度（ａ２、ｂ２、Ｌ２）と、上記ＲＡＭに記憶されたクロマティック指数、明度（ａ１、ｂ１、Ｌ１）とから色差ΔＥを算出する（Ｓ７）。この色差ΔＥが予めＣＰＵのＲＯＭに記憶されている値ａの範囲内であるかどうかＣＰＵで演算する（Ｓ８）。この色差ΔＥが予めＣＰＵのＲＯＭに記憶されている値ａの範囲外である時（Ｓ８のＮＯ）、補正画像を作成する（Ｓ９）。この補正画像を先程用紙に記録した記録画像上に重ね合わせて、記録画像を補正する（Ｓ１０）。そして、再びＣＣＤカメラ１００にて、補正された画像を検出（Ｓ５）し、この検出画像からクロマティック指数、明度（ａ３、ｂ３、Ｌ３）に変換して（Ｓ６）、色差ΔＥを算出する（Ｓ７）。この色差ΔＥが上記ＣＰＵのＲＡＭに記憶されている値の範囲外である時（Ｓ８のＮＯ）は、再び補正画像を作成する。このような濃度補正を繰り返すことで、プリンタに入力された画像と同じ濃度画像が形成される。一方、この色差ΔＥが上記ＣＰＵのＲＡＭに記憶されている値の範囲内であるとき（Ｓ８のＹＥＳ）は、プリンタに入力された画像信号に次行の画像信号があるかどうか判断する（Ｓ１１）。次行の画像信号がある場合（Ｓ１１ＹＥＳ）は、次行の画像に対して、Ｓ２〜Ｓ１１の操作を繰り返す。一方、次行の画像信号がない場合（Ｓ１１ＮＯ）は、用紙を排出して、プリント動作を終了する（Ｓ１２）。
【００１７】
上記補正画像は、図７に示すような主走査線方向の色差ΔＥをＲＡＭに記録しておき、それぞれの色差ΔＥと基準値ａとの差に応じて作成するようにしている。本実施形態では、図７に示すように、色差ΔＥの閾値をａ、ｂ、ｃの３段階に設けて、それぞれ閾値に対応した補正テーブルを設けている。例えば、上記、補正画像を作成するにあたり、図７の色差ΔＥがａ以下の領域Ｄでは、補正画像を作成しない。図７の色差ΔＥがａとｂの範囲にある領域Ａでは、予めＣＰＵのＲＯＭに記憶されている補正テーブルＨ１が参照されて、この補正テーブルＨ１に基づき補正画像が作成される。図７の色差ΔＥがｂとｃの間にある領域Ｂでは、予めＣＰＵのＲＯＭに記憶されている補正テーブルＨ２が参照されて、この補正テーブルＨ２に基づき補正画像が作成される。図７の色差ΔＥがｃ以上の領域Ｃの場合は、補正テーブルＨ３が参照され、この補正テーブルＨ３に基づき補正画像が作成される。なお、補正画像の作成は、ディザ法や誤差拡散法など公知の手法に基づき作成する。
これにより、主走査線方向にそれぞれの領域に対応した補正画像が作成され、この補正画像を用紙に記録された画像に重ね合わせることで、画像の補正が行われる。本実施形態においては、色差ΔＥの閾値をａ、ｂ、ｃの３段階に設定しているが、これに限定されるものではない。
【００１８】
次に、ＣＣＤカメラによる画像の書き込み開始位置の検知について説明する。この書き込み開始位置の検知は、主走査線方向の用紙への書き込み開始位置を適正な開始位置に補正するために行われるものである。書き込み開始位置の検知は、ノズルテストパターン作成時に行う。図８は、本実施形態の書き込み開始位置検知のフローチャートである。図８に示すように、用紙にノズルテストパターンを一行分作成する（Ｓ１）。これと同時にＣＰＵのＲＯＭに予め記憶されている書き込み開始位置検知用の基礎データを読み込む（Ｓ２）。この基礎データは、紙のクロマティック指数と明度とのデータである。そして、キャリッジの移動方向に対してヘッド部より下流側にあるＣＣＤカメラ１００で画像形成と同時に画像を検知する（Ｓ３）。そして、この検知画像を主走査線方向の各位置におけるクロマティック指数と明度とのデータに変換する（Ｓ４）。上記基礎データと検知画像から、主走査線方向の各位置における色差ΔＥを算出する（Ｓ５）。検知画像の書き込み位置が適正範囲内にある場合、（Ｓ６ＹＥＳ）、プリント動作を終了する（Ｓ７）。一方、書き込み開始位置が適正範囲内にない場合（Ｓ６ＮＯ）、書き込み開始位置がヘッド移動方向に対して適正範囲より上流側であるかどうか判断する（Ｓ８）。書き込み開始位置がヘッド移動方向に対して適正範囲より上流側であった場合（Ｓ８ＹＥＳ）は、用紙とヘッドとのギャップを広げる（Ｓ９）。そして、もう一度次行にテストパターンを作成して（Ｓ１）、Ｓ２以降のステップを繰り返す。一方、書き込み開始位置がヘッド移動方向に対して適正範囲より上流側でない場合（Ｓ８ＮＯ）、すなわち、書き込み開始位置が適正範囲より下流側にある場合は、用紙とヘッドとのギャップを狭めて、もう一度次行においてＳ１以降のステップを繰り返す。このようにして、ヘッドの書き込み位置が適正範囲内に収まるまで、ヘッド位置の検知動作を繰り返す。
【００１９】
図９（ａ）は、書き込み開始位置が適正範囲内にある場合の各主走査線位置における色差ΔＥを示す図であり、図９（ｂ）は、書き込み開始位置がヘッド移動方向に対して適正範囲より上流側にある場合の各主走査線位置における色差ΔＥを示す図であり、図９（ｃ）は、書き込み開始位置がヘッド移動方向に対して適正範囲より下流側にある場合の各主走査線位置における色差ΔＥを示す図である。また、図１０は、用紙とヘッド部とのギャップによるインク滴の用紙への着弾位置の変化を示した模式図である。図９（ａ）に示す領域Ａは、紙のない領域であり、領域Ｂは、用紙に画像が記録されていない領域であり、領域Ｃは、用紙に画像が記録された領域である。領域Ａにおいて、ＣＣＤカメラによる検知画像は搬送ベルトとなるので、基礎データの紙のクロマティック指数と明度と、検知画像のクロマティック指数と明度との間に差ができる。その結果、領域Ａにおいては、色差ΔＥが大きくなる。領域Ｂでは、ＣＣＤカメラ１００による検知画像は紙であるので、基礎データのクロマティック指数と明度と、検知画像のクロマティック指数と明度との間にはほとんど差がない。その結果、領域Ｂにおいては、色差ΔＥは、ほぼ０に近い値となる。領域Ｃにおいて、検知画像は紙に記録されたノズルテストパターンである。よって、基礎データのクロマティック指数と明度と、検知画像のクロマティック指数と明度との間に差ができる。その結果、領域Ｃにおいては、色差ΔＥが大きくなる。
適正範囲は、領域Ａと領域Ｂの境界、すなわち色差ΔＥが大きく減少する位置をＲＡＭに記憶して、この位置から一定距離離れた位置を適正範囲として指定する。このように、領域Ａと領域Ｂとの境界を検知することで、用紙の端を検知することができる。これにより、ヘッドと対向する領域に搬送されてきた用紙が主走査線方向にずれていても、適正な書き込み位置の範囲を指定することができる。
【００２０】
図１０に示すように、ヘッド部４４がＣの位置にあり、ヘッド部４４と用紙とのギャップが狭い場合、ヘッドの吐出口から吐出したインク滴は、着弾期待位置Ｂよりもヘッドの移動方向に対して上流側のＣの領域に着弾する。一方、ヘッドがＡの位置にあり、ヘッドと用紙とのギャップが広い場合、ヘッドの吐出口から吐出したインク滴は、ヘッドの移動方向に対して着弾期待位置Ｂよりも下流側のＡの領域に着弾する。このことから、図９（ｂ）に示すように、書き込み開始位置がヘッド移動方向に対して基準位置よりも上流側にある場合は、ヘッドと用紙との間のギャップが狭いと判断して、ＣＰＵがギャップを広げるよう制御命令を出力する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、実際の書き込み開始位置から適正範囲の中心までの距離Ｂ´を求める。そして、この情報をもとに、キャリッジに搭載したヘッド位置補正用モータを駆動させてヘッドを上側に移動させる。一方、図９（ｃ）に示すように、ヘッド移動方向に対して書き込み開始位置が基準位置よりも下流側にある場合は、ヘッドと用紙との間のギャップが広いと判断して、ＣＰＵがギャップを狭めるよう制御命令を出力する。そして、上述同様に、実際の書き込み開始位置から適正範囲の中心までの距離Ｃ´を求め、この情報をもとにヘッド位置補正用モータを駆動させてヘッドを下側に移動させる。
【００２１】
次に、ＣＣＤカメラによる搬送ベルトの表面状態の検知について説明する。本実施形態の搬送ベルトの表面を検知することで、搬送ベルトに付着した異物や、ベルト表面の傷を検知することができる。図１１は、搬送ベルトの表面状態検知のフローチャートである。図１１に示すように、まず、プリンタの電源をＯＮ（Ｓ１）して、搬送ベルトを一回転させる（Ｓ２）。これと同時に、ＣＰＵのＲＯＭに記憶している搬送ベルト検知用の基礎データを読み込む（Ｓ３）。この搬送ベルト検知用の基礎データは、出荷時の搬送ベルト表面のクロマティック指数と明度のデータである。そして、キャリッジを主走査線方向に往復移動しながら、搬送ベルト表面の状態を検知する（Ｓ４）。このように、キャリッジが主走査線方向に往復運動することで、搬送ベルト表面をジグザクに検知することとなる。電源投入時の搬送ベルトの位置は電源投入毎に異なっているので、搬送ベルトの検知位置は検知動作の度に異なる。よって、このような搬送ベルトの検知を複数回行えば、搬送ベルト全体の状態を検知することができる。次に、ＣＣＤカメラによって検知された画像は、クロマティック指数と明度に変換される（Ｓ５）。上記基礎データと検知画像から、各ベルト位置における色差ΔＥを算出する（Ｓ６）。この色差ΔＥとＣＰＵのＲＯＭに記憶されている搬送ベルトの劣化許容範囲ｂとを比較して、ベルト表面の劣化具合を判定する（Ｓ７）。色差ΔＥに許容範囲ｂを越える値があった場合、即ちベルトの劣化が検知された場合（Ｓ７ＹＥＳ）は、モータの回転数などからベルト劣化位置を検知する（Ｓ８）。ユーザーが装置本体を開けたとき、この劣化部分が目視で確認できる位置に来るようにベルトを移動させる（Ｓ９）。そして、ユーザーにベルトに異物や傷があることを警告表示（Ｓ１０）して、終了する（Ｓ１１）。一方、色差ΔＥに許容範囲内であった場合、即ちベルトの劣化が検知されなかった場合（Ｓ７ＮＯ）は、そのまま終了する（Ｓ１２）。
【００２２】
図１２は、搬送ベルト上に傷や異物がある状態を示す模式図であり、図１３は、この搬送ベルトを検知したときの各ベルト位置における色差ΔＥを示す図である。図１２に示す、斜線の領域はＣＣＤカメラによって検知される領域であり、１０２は異物、１０３は搬送ベルトの傷を示している。図１３に示すように、搬送ベルト表面に傷や異物のない場所では、搬送ベルト検知用の基礎データと検知画像とのクロマティック指数と明度との間にほとんど差がないため色差ΔＥは、ほとんど０に近い値を示す。搬送ベルト表面の傷や、異物が付着した部分の検知画像のクロマティック指数と明度は、搬送ベルト検知用の基礎データのクロマティック指数と明度と大きく異なるため、図１３に示すように、色差ΔＥが大きくなる。そして、この色差ΔＥが予めＣＰＵのＲＯＭに記憶させてある閾値ｂを越えたときは、上述のように、ＣＰＵから警告表示などの制御命令を出力するように設定している。
【００２３】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、プリントされたの画像から検知したクロマティック指数と明度とからなる検知画像と、プリントする画像の画像信号から得られたクロマティック指数と明度とからなる基礎データとから色差ΔＥを算出する。そして、この色差ΔＥに基づき、検知画像の濃度ムラを検知している。よって、従来のように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの単色からなる基準パターンを作成せずに、濃度ムラ検知することができ、濃度ムラ検知の作業性が向上する。また、この検知結果に基づいて濃度ムラを補正して、画像をプリントすれば、このプリントされた画像は、プリントする画像の画像信号とほぼ同質の画質を得ることができる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、キャリッジ３３に検知手段としてのＣＣＤカメラ１００を搭載しているので、画像形成と同時に、ＣＣＤカメラ１００で画像の濃度ムラを検知することができる。これにより、一度、画像をプリントアウトした後、再度、この画像の濃度ムラを検知するために画像形成装置に投入する必要がなくなり、濃度ムラを検知するための作業性が向上する。
また、ＣＣＤカメラ１００を少なくとも画像形成時にヘッド部４４が移動する移動方向に対してヘッド部４４の上流側に設けられたＣＣＤカメラ１００で画像の濃度ムラを検知することで、ヘッド部４４で用紙に記録した直後の画像をＣＣＤカメラ１００で検知することができる。これにより、一度のヘッド部４４の移動で、用紙への画像形成と用紙上の画像の濃度ムラを検知することができる。その結果、プリントアウトの時間を短縮することができる。
また、ＣＣＤカメラ１００で検知することで、明度やクロマティック指数などの多様な情報を検知することができる。
また、キャリッジ３３に搭載されたＣＣＤカメラ１００によって、画像形成中の画像から検知したクロマティック指数と明度とからなる検知画像と、プリントする画像の画像信号から得られたクロマティック指数と明度からなる基礎データから色差ΔＥを算出し、この色差ΔＥに基づき補正データを作成している。そして、この補正データに基づき、画像形成中の画像を補正することで、濃度ムラの補正がされた画像がプリントアウトされる。これにより、濃度ムラのない高品位な画像を得ることができる。
また、上記色差ΔＥから、実際プリントアウトする画像の濃度ムラを補正する補正画像を作成し、プリントアウトする画像にこの補正した画像を重ね合わせる。これにより、画像形成と同時に濃度ムラの補正をすることができる。よって、濃度ムラのない高品位な画像を得ることができる。
また、本実施形態においては、ヘッド部を主走査線方向に移動させて用紙上に一行分の画像を形成し、この一行分の画像のクロマティック指数と明度とからなる検知画像と、プリントする画像の画像信号から得られたクロマティック指数と明度とからなる基礎データとから色差ΔＥを算出している。この色差ΔＥに基づき濃度補正が必要な領域を判定し、濃度補正が必要とされる領域にそれぞれ色差ΔＥに基づき補正画像データが作成される。そして、再度ヘッド部を主走査線方向に移動させて補正画像のデータに基づき検知した画像上に補正画像を重ね合わせて、検知した画像の濃度補正を行う。このように、濃度補正を行ったら、用紙を一行分排紙ローラ側に移動させて、次の画像形成を行うようにしている。これにより、画像形成と同時に濃度ムラの補正をすることができプリントアウトされた画像は、濃度ムラのない高品位な画像とすることができる。
また、本実施形態においては、濃度ムラを検知するＣＣＤカメラで主走査線方向の用紙への書き込み開始位置も検知することができ、用紙への書き込み開始位置が正しい位置で行われているかどうかを検知することができる。
また、書き込み開始位置の検知は、紙のクロマティック指数と明度とを基礎データとして、この基礎データと検知画像とのクロマテッィク指数と明度とから、色差ΔＥを算出して、この色差に基づいて書き込み開始位置を検知している。このように、クロマテッィク指数と明度との２つの指標で書き込み開始位置を検知することで、正確な書き込み開始位置を判断することができる。
また、上記検知結果に基づき、用紙とヘッドとのギャップを調整している。すなわち、着弾期待位置Ｂよりもヘッドの移動方向に対して上流側に書き込みが開始されていると判定された場合は、ヘッド部と用紙とのギャップを広げる。一方、着弾期待位置Ｂよりもヘッドの移動方向に対して下流側の着弾した場合は、ヘッド部と用紙とのギャプを狭めている。このように、用紙とヘッドとのギャップを調整することで、正規の書き込み開始位置から書き込みが開始されるようになる。
また、本実施形態の画像形成装置は、検知手段としてのＣＣＤカメラによって搬送ベルト表面の状態を検知することで、搬送ベルトの傷や、異物の付着などの劣化を検知することができる。
また、上記搬送ベルトの表面の状態は、出荷時の搬送ベルトのクロマティック指数と明度とを基礎データとして、この基礎データと検知画像のクロマティック指数と明度から、色差ΔＥを算出して、この色差ΔＥに基づいて搬送ベルト表面の状態を検知している。このように、明度とクロマティック指数という２つの指標で搬送ベルト表面状態を検知しているので、正確な検知結果を得ることができる。
また、上記搬送ベルト表面状態の検知の結果、搬送ベルト表面上に傷や異物がある場合は、ユーザーに警告表示したり、異物や傷の位置が装置本体を開けたときにユーザーが目視できる位置に搬送ベルトを移動したりするなどのメンテナンス動作を実行する。これにより、ユーザーが搬送ベルトに傷や異物があることを容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】インクジェットプリンタの概略斜視図。
【図２】インクジェットプリンタの概略構成図。
【図３】本実施形態のキャリッジの概略構成図。
【図４】ＣＣＤカメラによるの検知制御を行うブロック図。
【図５】（ａ）は、クロマティック指数ａ、ｂと明度Ｌの均等色空間を示す図表であり、（ｂ）は、均等色空間を示す図表の正面図であり、図５（ｃ）は、均等色空間を示す図表の上面図である。
【図６】濃度ムラ検知のフローチャートを示す図。
【図７】濃度ムラ検知結果を示す図。
【図８】書き込み位置検知のフローチャートを示す図。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、書き込み位置検知結果を示す図。
【図１０】用紙とヘッド部のギャップによるインク滴の用紙への着弾位置の変化を示した模式図
【図１１】搬送ベルトの表面状態検知のフローチャートを示す図
【図１２】搬送ベルト上に傷や異物がある状態を示す模式図
【図１３】搬送ベルトの表面状態検知結果を示す図
【符号の説明】
【００２５】
３２    印字機構部
３３    キャリッジ
３４    給紙機構部
３５    トレイ
３６    排紙トレイ
４４    ヘッド
５０    タイミングベルト
５７    給紙ローラ
６７    回復装置
１００  ＣＣＤカメラ
１０１  光源
【図１】
2005297287.tif 000003
【図２】
2005297287.tif 000004
【図３】
2005297287.tif 000005
【図４】
2005297287.tif 000006
【図５】
2005297287.tif 000007
【図６】
2005297287.tif 000008
【図７】
2005297287.tif 000009
【図８】
2005297287.tif 000010
【図９】
2005297287.tif 000011
【図１０】
2005297287.tif 000012
【図１１】
2005297287.tif 000013
【図１２】
2005297287.tif 000014
【図１３】
2005297287.tif 000015