(57)【要約】【課題】有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正をより精度よく行うこと。【解決手段】用紙表面に顕色剤を出力する記録ヘッドを用紙が搬送される方向とは直角の主走査方向に移動させるキャリッジを含み、キャリッジの主走査方向の往復移動と用紙の搬送とを繰り返して用紙の全面に対して顕色剤を出力し、キャリッジの往復移動の一方向において記録ヘッドから顕色剤のうちの有彩色顕色剤を出力した後、反対方向において記録ヘッドから顕色剤のうちの無彩色顕色剤を出力する画像形成装置であって、有彩色顕色剤が用紙上へ出力されてから無彩色顕色剤が用紙上へ出力されるまでの時間差である出力時間差を取得する出力時間差取得部と、取得された出力時間差が大きいほど記録ヘッドからの顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する出力量制御部とを含むことを特徴とする。【選択図】図１３
2016221905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙表面に顕色剤を出力する記録ヘッドを前記用紙が搬送される方向とは直角の主走査方向に移動させるキャリッジを含み、前記キャリッジの主走査方向の往復移動と前記用紙の搬送とを繰り返して前記用紙の全面に対して前記顕色剤を出力し、前記キャリッジの往復移動の一方向において前記記録ヘッドから前記顕色剤のうちの有彩色顕色剤を出力した後、反対方向において前記記録ヘッドから前記顕色剤のうちの無彩色顕色剤を出力する画像形成装置であって、
前記有彩色顕色剤が前記用紙上へ出力されてから前記無彩色顕色剤が前記用紙上へ出力されるまでの時間差である出力時間差を取得する出力時間差取得部と、
取得された前記出力時間差が大きいほど前記記録ヘッドからの前記顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する出力量制御部と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記出力量制御部は、画像形成対象の画像の明るさが予め定められた明るさ以下である場合に、前記出力時間差が大きいほど前記記録ヘッドからの前記顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成対象の画像を文字により構成される領域である文字領域と前記文字領域以外の領域に分離する領域分離部
を含み、
前記出力量制御部は、分離された前記文字領域以外の領域において、前記出力時間差が大きいほど前記記録ヘッドからの前記顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記出力量制御部は、画像形成対象の画像の印字率が予め定められた閾値以上である場合に、前記出力時間差が大きいほど前記記録ヘッドからの前記顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
用紙表面に顕色剤を出力する記録ヘッドを前記用紙が搬送される方向とは直角の主走査方向に移動させるキャリッジを含み、前記キャリッジの主走査方向の往復移動と前記用紙の搬送とを繰り返して前記用紙の全面に対して前記顕色剤を出力し、前記キャリッジの往復移動の一方向において前記記録ヘッドから前記顕色剤のうちの有彩色顕色剤を出力した後、反対方向において前記記録ヘッドから前記顕色剤のうちの無彩色顕色剤を出力する画像形成装置の制御方法であって、
前記有彩色顕色剤が前記用紙上へ出力されてから前記無彩色顕色剤が前記用紙上へ出力されるまでの時間差である出力時間差を取得し、
取得された前記出力時間差が大きいほど前記記録ヘッドからの前記顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられるプリンタにおいては、インクジェット方式のプリンタが知られている。インクジェット方式のプリンタは、記録ヘッドが搭載されたキャリッジを主走査方向に移動させながら記録ヘッドからインクを吐出し、用紙を副走査方向に搬送することによって用紙の全面に画像を形成する。
【０００３】
また、インクジェットプリンタにおける画像形成出力の方式として、キャリッジを一方向に走査するタイミングと、それとは反対方向に走査するタイミングとの２つのタイミングでそれぞれインクの吐出を行うマルチパス方式がある。マルチパス方式において、インクを吐出するノズルの配列によって、一方向（以降、「往路」とする）において吐出されるインクの色順と、反対方向（以降、「復路」とする）において吐出されるインクの色順とが異なる場合がある。吐出されるインクの色順が異なると、往路と復路とで色差（以降、「双方向色差」とする）が生じる。
【０００４】
このような双方向色差を軽減するために、有彩色のインクを吐出するノズルの色順が往路と復路とで同じになるよう同じ色のインクを吐出する複数のノズルを配置し、一方向で有彩色のインクを吐出し、反対方向で無彩色のインクを吐出することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、このような場合、紙面上における主走査方向の位置によって、例えば往路における有彩色インクの着弾から復路における無彩色インクの着弾までの時間差（以降、「着弾時間差」とする）が異なる。その結果、着弾時間差が大きい位置の場合、往路において吐出された有彩色インクが乾燥した後に復路における無彩色インクが吐出される。一方、着弾時間差が小さい位置の場合、往路において吐出された有彩色インクが乾燥する前に復路における無彩色インクが吐出される。そのため、インクの定着態様に差異が生じて濃度にばらつきが発生する。
【０００６】
着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制することを目的として、各走査間の記録時間間隔に基づいて画像を色変換したり、画像を走査毎の記録濃度に分割したりすることにより濃度を補正することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された技術においては、色変換等による濃度補正後に画像を低階調化することによりインクのドット発生の有無が決まるため、元の画像において濃度補正の対象となる位置にドットが発生するとは限らない。そのため、濃度補正の対象となる位置の濃度を直接補正することができず、濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正の精度が低い。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正をより精度よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、用紙表面に顕色剤を出力する記録ヘッドを前記用紙が搬送される方向とは直角の主走査方向に移動させるキャリッジを含み、前記キャリッジの主走査方向の往復移動と前記用紙の搬送とを繰り返して前記用紙の全面に対して前記顕色剤を出力し、前記キャリッジの往復移動の一方向において前記記録ヘッドから前記顕色剤のうちの有彩色顕色剤を出力した後、反対方向において前記記録ヘッドから前記顕色剤のうちの無彩色顕色剤を出力する画像形成装置であって、前記有彩色顕色剤が前記用紙上へ出力されてから前記無彩色顕色剤が前記用紙上へ出力されるまでの時間差である出力時間差を取得する出力時間差取得部と、取得された前記出力時間差が大きいほど前記記録ヘッドからの前記顕色剤の出力量が少なくなるよう制御する出力量制御部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正をより精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を例示するブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成出力機構の機械的構成を例示する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインクの吐出態様を例示する図である。
【図５】有彩色インクと無彩色インクとを異なるタイミングで吐出する場合における課題を示す図である。
【図６】有彩色インクと無彩色インクとを異なるタイミングで吐出する場合における課題を示す図である。
【図７】有彩色インクと無彩色インクとを異なるタイミングで吐出する場合における課題を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る印刷制御部の機能構成を例示するブロック図である。
【図９】本発明の実施形態に係る駆動波形を例示する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る大きさの異なるドットを打ち分ける際の駆動波形の選択態様を例示する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る複数のパターンの駆動波形を例示する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る着弾時間差テーブルを例示する図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るインク吐出制御動作を例示するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態に係る駆動波形割り当てテーブルを例示する図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るインク吐出制御動作を例示するフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態に係る印刷制御部の機能構成を例示するブロック図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る領域分離部による画像データの分離態様を例示する図である。
【図１８】本発明の実施形態に係るインク吐出制御動作を例示するフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態に係る画像データの各領域の種類に応じたインク濃度の補正処理の結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、インク滴を吐出する記録ヘッドが搭載されたキャリッジを主走査方向に往復移動させながら用紙の紙面上にインク滴を吐出（出力）して画像形成出力を行うインクジェット方式のプリンタを画像形成装置の例として説明する。また、本実施形態におけるインクジェット方式のプリンタは、キャリッジの往路と復路との両方でインク吐出を行うマルチパス方式である。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を例示するブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ１００、操作パネル１１０、センサ群１２０、キャリッジ１３０、主走査モータ１４０及び副走査モータ１５０、搬送ベルト１６０及び帯電ローラ１７０を含む。
【００１４】
操作パネル１１０は、画像形成装置１に必要な情報の入力及び表示を行うための操作部及び表示部として機能するユーザインタフェースである。センサ群１２０は、画像形成装置１における様々な情報を検知する各種センサである。具体的には、例えば、センサ群１２０は、主走査モータ１４０及び副走査モータ１５０の回転を検知するための回転検知センサ、用紙の位置を検知するための光学センサ、装置内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ等である。
【００１５】
キャリッジ１３０には、用紙表面に顕色剤であるインクを吐出する記録ヘッド１３１が搭載されている。また、キャリッジ１３０は、画像形成出力動作時に搬送ベルト１６０によって搬送される用紙の搬送方向である副走査方向と直角な方向である主走査方向に動かされる。
【００１６】
主走査モータ１４０は、キャリッジ１３０を主走査方向に動かすための動力を供給するモータである。副走査モータ１５０は、画像を形成する対象である用紙を副走査方向に搬送する搬送ベルト１６０に動力を供給するモータである。帯電ローラ１７０は、搬送ベルト１６０を帯電させることにより、画像の出力対象である用紙を搬送ベルト１６０に吸着させるための静電力を発生させる。
【００１７】
コントローラ１００は、画像形成装置１の動作を制御する制御部であり、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）１４、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１５、ホストＩ／Ｆ１６、印刷制御部１７、ヘッドドライバ１８、主走査モータ駆動部１９、副走査モータ駆動部２０、ＡＣバイアス供給部２１及びＩ／Ｏ２２を含む。
【００１８】
ＣＰＵ１１は演算手段であり、コントローラ１００各部の動作を制御する。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＮＶＲＡＭ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、制御プログラムや制御用のパラメータが格納される。
【００１９】
ＡＳＩＣ１５は、画像形成出力に際して必要な画像処理を実行するハードウェア回路である。ホストＩ／Ｆ１６は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等のホスト装置から印刷データを受信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００２０】
印刷制御部１７は、キャリッジ１３０に含まれる記録ヘッド１３１を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段等を含む。ヘッドドライバ１８は、画像形成出力するべき画像情報に基づいて記録ヘッド１３１を制御する。主走査モータ駆動部１９及び副走査モータ駆動部２０は、ＣＰＵ１１の制御に従い、それぞれ主走査モータ１４０、副走査モータ１５０を駆動する。
【００２１】
ＡＣバイアス供給部２１は、帯電ローラ１７０にＡＣバイアスを供給する。Ｉ／Ｏ２２は、センサ群１２０からの検出信号をコントローラ１００に入力するためのポートである。
【００２２】
ＰＣ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置、デジタルカメラ等の撮像装置といったホスト側からの印刷データは、ホストＩ／Ｆ１６によって受信される。ＣＰＵ１１は、ホストＩ／Ｆ１６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１５を制御して、画像形成出力の為に必要な画像処理やデータの並び替え処理等を実行させる。ＡＳＩＣ１５によって処理された画像データは、ＣＰＵ１１によって印刷制御部１７を制御することにより、ヘッドドライバ１８に転送される。
【００２３】
なお、画像形成出力のためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ１２にフォントデータを格納して行われても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開して画像形成装置１に入力するようにしてもよい。
【００２４】
ヘッドドライバ１８は、記録ヘッド１３１の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、キャリッジ１３０にシリアルデータとして送出する。また、ヘッドドライバ１８は、所定のタイミングでラッチ信号をキャリッジ１３０に送出する。
【００２５】
印刷制御部１７は、ＲＯＭ１２に格納された駆動波形（ヘッド駆動信号）のパターンデータを読み取り、Ｄ／Ａ変換してアナログ信号の駆動波形を生成してヘッドドライバ１８に入力する。ヘッドドライバ１８は、印刷制御部１７から入力された駆動波形をキャリッジ１３０に入力する。
【００２６】
キャリッジ１３０は、シフトレジスタ、ラッチ回路、レベル変換回路（レベルシフタ）及びアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含む。シフトレジスタは、ヘッドドライバ１８から入力されるクロック信号及び画像データであるシリアルデータを保持する。ラッチ回路は、シフトレジスタのレジスト値をヘッドドライバ１８からのラッチ信号でラッチする。
【００２７】
レベルシフタは、ラッチ回路の出力値をレベル変化する。アナログスイッチアレイは、このレベルシフタでオン／オフを制御する。そして、キャリッジ１３０は、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで、ヘッドドライバ１８から入力される駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に記録ヘッド１３１のアクチュエータ手段に印加して記録ヘッド１３１を駆動する。このとき、ヘッドドライバ１８は、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１における画像形成出力機構の機械的な構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成出力機構の機械的な構成を上面から見た状態を示す図である。
【００２９】
図２に示すように、本実施形態に係る画像形成出力機構において、用紙Ｓは副走査モータ１５０によって駆動される搬送ローラ２０１と搬送ローラ２０１に従動して動作するテンションローラ２０２にかけ渡された搬送ベルト１６０によって搬送される。この搬送方向が副走査方向である。また、副走査モータ１５０、搬送ローラ２０１、副走査モータ１５０及び搬送ローラ２０１を連結するタイミングベルト２０４及び搬送ベルト１６０が、用紙を搬送するための搬送機構である。
【００３０】
インクジェット方式の画像形成装置１に用いられる記録ヘッド１３１はキャリッジ１３０に取り付けられている。このキャリッジ１３０は、主走査モータ１４０を駆動することで駆動プーリ２０３、従動プーリ２０６、タイミングベルト２０４によって用紙搬送方向とは直角な方向にガイドロッド２０５上を往復移動する。
【００３１】
また、キャリッジ１３０にはインクカートリッジ２０８から記録ヘッド１３１にインクを供給するためのインクチューブ２０７が接続されている。シリアル方式のインクジェットプリンタは、このキャリッジ１３０の走査と用紙の搬送とを繰り返すことで、用紙全面への印刷を行う。
【００３２】
次に、本実施形態に係る記録ヘッド１３１の構成を説明する。図３は、本実施形態に係る記録ヘッド１３１の構成を模式的に示す図である。図３に示すように、記録ヘッド１３１は、ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ＫｅｙＰｌａｔｅ）の各色のインクを吐出するノズル列Ｋ１〜Ｋ４、Ｃ１、Ｃ２、Ｍ１、Ｍ２、Ｙ１、Ｙ２から構成される。
【００３３】
また、図３に示すように、無彩色顕色剤であるＫのインクを吐出するノズル列を備えた記録ヘッド１３１は、モノクロ画像の印字速度を向上させるために、副走査方向に２つ並べて搭載されている。Ｋのインクを吐出するノズル列を備えた一方の記録ヘッド１３１は、有彩色顕色剤であるＣＭＹのインクを吐出するノズル列を備えた記録ヘッド１３１と並列している。
【００３４】
また、図３に示すように、ＣＭＹの各色インクを吐出するノズル列は、往路と復路とで吐出されるインクの色順を同じにするために、色毎に主走査方向に対して対象に配置されている。このような構成により、往路と復路とで吐出されるインクの色順が異なることにより発生する色差（以降、「双方向色差」とする）が低減される。
【００３５】
また、図３に示すように、各記録ヘッド１３１においてノズル列が２列に配置されており、互いのノズル列は、ノズルピッチの２分の１分ずれて配置されている。このような構成により、副走査方向の解像度が２倍になる。このような記録ヘッド１３１においてモノクロ画像を印字する場合、ノズル列Ｋ１〜Ｋ４からＫのインクが吐出される。一方、カラー画像を印字する場合、無彩色顕色剤としてノズル列Ｋ１〜Ｋ４からＫのインクが吐出され、有彩色顕色剤としてノズル列Ｃ１、Ｃ２、Ｍ１、Ｍ２、Ｙ１、Ｙ２からＣＭＹの各色インクが吐出される。
【００３６】
しかしながら、ＣＭＹの各色インクを吐出するノズル列が色毎に主走査方向に対して対象に配置されているのに対して、Ｋのインクを吐出するノズル列とＣＭＹの各色インクを吐出するノズル列とは主走査方向に対して対象に配置されていない。そのため、例えば、Ｋのインクの使用量が多いシャドー部分の画像を印字する場合、双方向色差が発生する。
【００３７】
このような双方向色差を軽減するために、１バンド画像の印字が１走査で完了する印字モードおいて、キャリッジ１３０の往復移動の一方向においてＣＭＹの各色インクが吐出された後、反対方向においてＫのインクが吐出されるよう記録ヘッド１３１が制御される。すなわち、このような制御においては、ノズル列Ｋ３及びＫ４からＫのインクが吐出される。
【００３８】
なお、記録ヘッド１３１の構成は、図３に示した構成に限らない。例えば、Ｋ３及びＫ４のインクを吐出するノズル列を構成する記録ヘッドが、副走査方向に対してＫ１及びＫ２のインクを吐出するノズル列を構成する記録ヘッドの逆側に搭載されてもよい。また、例えば、ＣＭＹの各色インクを吐出するノズル列が色毎に主走査方向に対して対象に配置されていれば、各色インクを吐出するノズル列の並び順は、図３以外の並び順であってもよい。
【００３９】
次に、上述した制御において記録ヘッド１３１からインクが吐出される場合の課題を、図４〜図７を参照して説明する。図４は、上述した制御による用紙上へのインクの吐出態様を例示する図である。図４に示すように、例えば１走査目の往路（用紙Ｓの右側に示した最下部の矢印）において、用紙Ｓの最下部の１バンドの領域にＣＭＹの各色インク（以降、「有彩色インク」とする）が吐出される。そして、２走査目の復路において用紙Ｓの最下部の１バンドの領域にＫのインク（以降、「無彩色インク」とする）が吐出され、次の１バンドの領域に有彩色インクが吐出される。以降、同様に有彩色インク及び無彩色インクの吐出が繰り返される。
【００４０】
そのため、無彩色インクを吐出する１走査の開始位置において、有彩色インクが用紙上に着弾してから無彩色インクが用紙上に着弾するまでの時間差（以降、「着弾時間差（出力時間差）」とする）が最も小さく、１走査の終了位置における着弾時間差が最も大きくなる。
【００４１】
図５は、上述した制御によりＣＭＹの各色インクが吐出された後にＫのインクが吐出される場合において、用紙へのインクの着弾時間差により異なるインクの定着態様を例示する図である。図５（ａ）は、着弾時間差が比較的小さい場合のインクの定着態様を例示し、図５（ｂ）は、着弾時間差が比較的大きい場合のインクの定着態様を例示する。また、図６は、着弾時間差（秒）とインク濃度との関係を例示するグラフである。
【００４２】
着弾時間差が小さい場合、往路において吐出されて用紙上に着弾した有彩色インクが乾燥する前に、復路において吐出された無彩色インクが用紙上に着弾する。そのため、着弾時間差が小さいほど、図５（ａ）に示すように、無彩色インクが用紙内部に浸透しやすくなるため、図６に示すようにインク濃度が低くなる傾向がある。
【００４３】
一方、着弾時間差が大きい場合、往路において吐出されて用紙上に着弾した有彩色インクが乾燥した状態で、復路において吐出された無彩色インクが用紙上に着弾する。そのため、着弾時間が長いほど、図５（ｂ）に示すように、無彩色インクが用紙内部に浸透しにくいため、図６に示すようにインク濃度が高くなる傾向がある。
【００４４】
図７は、上述した制御によりＣＭＹの各色インクが吐出された後にＫのインクが吐出される場合において発生する用紙上の濃度のばらつきを例示する図である。図７に示すように、無彩色インク（Ｋのインク）を吐出する１走査の開始位置ほどインク濃度が低く（印字された画像が薄く）、１走査の終了位置ほどインク濃度が高く（印字された画像が濃く）なる。さらに、無彩色インクの走査方向が１走査ごとに入れ替わるので、用紙の左右端部の濃度の高低も入れ替わる。その結果、用紙上に定着したインクの濃度にばらつきが生じる。本実施形態の要旨は、印刷制御部１７が記録ヘッド１３１からのインクの吐出量を制御することにより、このような濃度のばらつきを低減することにある。
【００４５】
図８は、印刷制御部１７の機能のうちインク吐出量の制御に関する機能構成を例示するブロック図である。図８に示すように、本実施形態に係る印刷制御部１７は、駆動波形生成部３０１、駆動波形記憶部３０２、画像データ変換部３０３、着弾時間差取得部３０４、インク吐出制御部３０６及び駆動波形割り当てテーブル３０７を含む。また、図８に示すように、ＲＯＭ１２には、着弾時間差テーブル３０５が格納されている。
【００４６】
駆動波形生成部３０１は、記録ヘッド１３１を駆動するための信号である駆動波形を生成する。図９は、駆動波形生成部３０１により生成される駆動波形を例示する図である。図９に示すように、駆動波形は、例えば、１印刷周期（１駆動周期）内に、基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素等とで構成される、８個の駆動パルスＰ１ないしＰ８からなる。１印刷周期は、最大の駆動周波数により決まる。
【００４７】
図１０は、大きさの異なるドットを打ち分ける際の駆動波形の選択態様を例示する図である。図１０に示すように、例えば、図９に示した駆動波形を構成する駆動パルスからＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の駆動パルスが選択されると、用紙上に大滴（大ドット）が形成される。また、例えば、駆動パルスからＰ５、Ｐ６、Ｐ７が選択されると、用紙上に中滴（中ドット）が形成される。また、例えば、駆動パルスからＰ８が選択されると、用紙上に小滴（小ドット）が形成される。なお、上述の駆動パルスの組み合わせは一例であり、他の組み合わせであってもよい。
【００４８】
また、駆動波形は、パターンによって、電圧の立ち上げ及び立ち下げ量が異なり、立ち上げ及び立ち下げ量が多いほど、インクの吐出量が多くなる。図１１は、複数のパターンの駆動波形を例示する図である。図１１に示すように、例えば、パターン１からパターン３の駆動波形は、それぞれ電圧の立ち上げ及び立ち下げ量が異なる。図１１においては、一点鎖線で示したパターン１の駆動波形により記録ヘッド１３１が駆動する場合、吐出されるインク量が最も多くなり、点線で示したパターン３の駆動波形により記録ヘッド１３１が駆動する場合、吐出されるインク量が最も少なくなる。
【００４９】
駆動波形生成部３０１は、図１１に示した複数のパターンの駆動波形を生成して、駆動波形記憶部３０２に対して記憶させる。駆動波形記憶部３０２は、駆動波形生成部３０１により生成された複数のパターンの駆動波形を格納する記憶媒体である。画像データ変換部３０３は、ホストＩ／Ｆ１６を介して画像形成装置１に対して入力されたＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）各色８ｂｉｔの画像データを、ＣＭＹＫ各色８ｂｉｔの画像データに変換して、インク吐出制御部３０６に対して出力する。
【００５０】
着弾時間差取得部３０４は、後述するインク吐出制御部３０６からの要求に応じて、画像データを構成するドット位置における着弾時間差を取得して、インク吐出制御部３０６に対して出力する。すなわち、着弾時間差取得部３０４は、有彩色顕色剤が用紙上へ出力されてから無彩色顕色剤が用紙上へ出力されるまでの時間差である出力時間差を取得する出力時間差取得部として機能する。具体的には、例えば、着弾時間差取得部３０４は、着弾時間差テーブル３０５を参照して、着弾時間差を取得する。
【００５１】
図１２は、着弾時間差テーブル３０５を例示する図である。図１２に示すように、着弾時間差テーブル３０５は、用紙におけるドット位置とそのドット位置における着弾時間差とが関連付けられた情報であり、ＲＯＭ１２に格納されている。ドット位置は、例えば、用紙の先端かつ往路の開始位置（図４に示した用紙Ｓの右下端部のドット位置）を（０、０）とした主走査方向及び副走査方向の座標情報である。
【００５２】
また、着弾時間差はドット位置ごとに算出される。具体的には、例えば、あるドット位置（「注目ドット位置」とする）から往路終了位置までの距離をＬ１（ｍｍ）、復路開始位置から注目ドット位置までの距離をＬ２（ｍｍ）とし、キャリッジ１３０の移動速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とする。この場合、注目ドット位置における着弾時間差は、以下の式（１）により算出される。
着弾時間差（ｓｅｃ）＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖ      ・・・（１）
【００５３】
注目ドット位置の着弾時間が算出されると、ｎ（ｎは１以上の整数）ドット離れているドット位置の着弾時間差は、画像形成装置１の解像度Ｄ（ｄｐｉ）を用いて、以下の式（２）により算出される。
注目ドット位置からｎドット離れた位置の着弾時間差＝
｛（Ｌ１−２５．４＊ｎ／Ｄ）＋（Ｌ２−２５．４＊ｎ／Ｄ）｝／Ｖ  ・・・（２）
【００５４】
また、Ｌ１及びＬ２の値は、用紙サイズによって異なるので、着弾時間差テーブル３０５は、用紙サイズごとに上記式（１）、（２）により算出された各ドット位置に対応する着弾時間差を含む。なお、本実施形態において、着弾時間差は、上記式（１）、（２）により算出される場合を例として説明した。その他、着弾時間差は、キャリッジ１３０の往路及び復路の走査時間の計測結果により算出されてもよい。
【００５５】
この場合、注目ドット位置からｎドット離れた位置の着弾時間差は、記録周波数ｆ（Ｈｚ）及び注目ドット位置における着弾時間差Ｔ１（ｓｅｃ）を用いて、以下の式（３）により算出される。
注目ドット位置からｎドット離れた位置の着弾時間差＝Ｔ１−２ｎ／ｆ
・・・（３）
【００５６】
インク吐出制御部３０６は、画像データ変換部３０３から入力された画像データを構成する各ドットを形成するためのインクの吐出量を、着弾時間差に応じて制御する。すなわち、インク吐出制御部３０６は、記録ヘッドからの顕色剤の出力量を制御する出力量制御部として機能する。インク吐出制御部３０６による着弾時間差に応じたインク吐出量の制御が本実施形態の要旨の１つである。以下、インク吐出制御部３０６によるインク吐出量の制御の詳細を、図１３を参照して説明する。
【００５７】
図１３は、インク吐出制御部３０６によるインク吐出量の制御動作を例示するフローチャートである。図１３に示すように、インク吐出制御部３０６は、画像データ変換部３０３からＣＭＹＫ形式に変換された画像データを取得する（Ｓ１３０１）。
【００５８】
画像データを取得したインク吐出制御部３０６は、取得した画像データの形成対象のドットを構成するＫの値が０であるか否かを判定する（Ｓ１３０２）。Ｋの値が０である場合（Ｓ１３０２／ＹＥＳ）、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差が生じることがないので、インク吐出制御部３０６は、着弾時間差を取得することなくＳ１３０６の処理に進む。
【００５９】
一方、Ｋの値が０ではない場合（Ｓ１３０２／ＮＯ）、インク吐出制御部３０６は、形成対象のドットを構成するＣ、Ｍ、Ｙの値がすべて０であるか否かを判定する（Ｓ１３０３）。Ｃ、Ｍ、Ｙの値がすべて０である場合（Ｓ１３０３／ＹＥＳ）、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差が生じることがないので、インク吐出制御部３０６は、着弾時間差を取得することなく、Ｓ１３０６の処理に進む。
【００６０】
一方、Ｃ、Ｍ、Ｙの値のいずれか１つ以上が０ではない場合（Ｓ１３０３／ＮＯ）、インク吐出制御部３０６は、着弾時間差取得部３０４から形成対象のドット位置における着弾時間差を取得する（Ｓ１３０４）。
【００６１】
着弾時間差を取得したインク吐出制御部３０６は、取得した着弾時間差及び駆動波形割り当てテーブル３０７を参照して、駆動波形記憶部３０２から対応するパターンの駆動波形を取得する（Ｓ１３０５）。図１４は、着弾時間差と駆動波形パターンとの関係を定める駆動波形割り当てテーブル３０７を例示する図である。図１４に示すように、駆動波形割り当てテーブル３０７は、着弾時間差の範囲ごとに駆動波形パターンが関連付けられた情報である。
【００６２】
図５及び図６を示して上述したように、着弾時間差が大きいほど、インク濃度が高くなる傾向がある。そこで、図１４に示すように、駆動波形割り当てテーブル３０７は、着弾時間差が予め定められた値（例えば、０．５秒）以上である場合、着弾時間差が大きいほどインクの吐出量が少なくなる（インク濃度が低くなる）駆動波形パターンが選択されるように定められている。
【００６３】
また、図６に示すように、着弾時間差が一定の大きさ以上になると、インク濃度が変動しなくなる。そこで、駆動波形割り当てテーブル３０７は、着弾時間差が予め定められた値（例えば、１．５秒）以上である場合、同じ駆動波形パターンが選択されるように定められている。すなわち、図１４に示した駆動波形割り当てテーブル３０７の駆動波形パターンは、パターン１からパターンｎの順に電圧の立ち上げ及び立ち下げ量が少なくなる。
【００６４】
インク吐出制御部３０６は、Ｓ１３０５の処理において、図１４に示した駆動波形割り当てテーブル３０７を参照して、取得した着弾時間差が含まれる着弾時間差の範囲に関連付けられたパターンの駆動波形を取得する。すなわち、着弾時間差に応じたインク吐出量の補正が行われる。着弾時間差に応じたパターンの駆動波形を取得したインク吐出制御部３０６は、取得した駆動波形を処理する（Ｓ１３０６）。また、インク吐出制御部３０６は、着弾時間差を取得していない場合、Ｓ１３０６の処理において、予め定められた駆動波形（インク吐出量補正前の駆動波形）を処理する。
【００６５】
具体的には、例えば、インク吐出制御部３０６は、駆動波形を構成する駆動パルスからドットサイズパターン（大滴、中滴、小滴等）を形成する駆動パルスを選択して、選択した駆動パルスに従って、記録ヘッド１３１を駆動する。駆動波形を処理したインク吐出制御部３０６は、画像データの形成対象の全ドットに対する処理が完了したか否かを判定する（Ｓ１３０７）。インク吐出制御部３０６は、全ドットに対する処理が完了していない場合（Ｓ１３０７／ＮＯ）、他の形成対象のドットに対するＳ１３０２からの処理を繰り返し、全ドットに対する処理が完了した場合（Ｓ１３０７／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００６６】
なお、インク吐出制御部３０６は、インクの吐出制御を行う際に、上述した制御の他、用紙へのインクの付着量の総量を規制する処理を行ってもよいし、画像形成装置１の特性やユーザの嗜好を反映して画像の明るさ等を補正してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１は、着弾時間差が大きいほどインクの吐出量が少なくなるような駆動波形に従って記録ヘッド１３１を制御することにより、インク濃度を補正して均一化する。本実施形態によれば、濃度補正の対象となる位置におけるインクの吐出量を補正するので、濃度補正の対象となる位置の濃度を直接補正することができ、濃度補正をより精度よく行うことができる。従って、本実施形態によれば、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正をより精度よく行うことが可能になる。
【００６８】
なお、上記実施形態における着弾時間差に応じたインク濃度の補正を、形成対象のドット領域の明るさ、すなわち画像形成対象の画像の明るさに応じて行うようにしてもよい。形成対象のドットの領域には、シャドー領域やハイライト領域がある。形成対象のドット領域がハイライト領域から中間色領域（ハイライト領域とシャドー領域の間の領域）である場合、インク濃度の補正が行われると、元々の濃度が比較的低い画像の濃度がさらに低くなることがあり、視認性が悪くなる。このような視認性の悪化を防止するため、インク吐出制御部３０６は、形成対象のドット領域の明るさに応じて、インク濃度の補正を行うか否かを判定する。
【００６９】
図１５は、インク吐出制御部３０６による形成対象のドット領域の明るさに応じたインク吐出量の制御動作を例示するフローチャートである。図１５に示すように、インク吐出制御部３０６は、Ｓ１５０１〜Ｓ１５０３の処理において、図１３に示したＳ１３０１〜Ｓ１３０３の処理と同様な処理を行う。
【００７０】
Ｃ、Ｍ、Ｙの値のいずれか１つ以上が０ではない場合（Ｓ１５０３／ＮＯ）、インク吐出制御部３０６は、形成対象のドットを構成するＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの階調値の和が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１５０４）。Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの階調値の和が閾値よりも大きい場合（Ｓ１５０４／ＮＯ）、インク吐出制御部３０６は、形成対象のドット領域がハイライト領域から中間色領域であり、画像の視認性の悪化を防止するために、着弾時間差に応じた駆動波形を取得することなく、Ｓ１５０７の処理に進む。
【００７１】
一方、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの階調値の和が閾値以下である場合（Ｓ１５０４／ＹＥＳ）、インク吐出制御部３０６は、図１３に示したＳ１３０４〜Ｓ１３０６の処理と同様な処理を行う（Ｓ１５０５〜Ｓ１５０７）。駆動波形を処理したインク吐出制御部３０６は、画像データの形成対象の全ドットに対する処理が完了したか否かを判定する（Ｓ１５０８）。インク吐出制御部３０６は、全ドットに対する処理が完了していない場合（Ｓ１５０８／ＮＯ）、他の形成対象のドットに対するＳ１５０２からの処理を繰り返し、全ドットに対する処理が完了した場合（Ｓ１５０８／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００７２】
このような構成により、画像の視認性の悪化の防止を優先しながら、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正をより精度よく行うことが可能になる。
【００７３】
また、図１５に示した実施形態においては、インク吐出制御部３０６は、形成対象のドット領域の明るさを、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの階調値の和に基づいて判定する場合を例として説明した。しかしながら、これは一例であり、形成対象のドット領域の明るさを判定できればどのような態様であってもよい。例えば、インク吐出制御部３０６は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの階調値から各色のインク付着量の和に基づいてドット領域の明るさを判定してもよい。その他、例えば、インク吐出制御部３０６は、各色のインク付着量におけるＫのインクの付着量とＣＭＹ各色のインクの付着量との比率に基づいてドット領域の明るさを判定してもよい。
【００７４】
なお、上記実施形態における着弾時間差に応じたインク濃度の補正を、画像データを構成する各領域の種類に応じて行うようにしてもよい。画像データを構成する各領域は、例えば、文字から構成される文字領域及び文字領域以外の領域（以降、「グラフィック領域」とする）である。着弾時間差による濃度のばらつきが認識されるのは、一定の面積以上の領域が同一のインク組成で形成される場合である。
【００７５】
文字領域において、一定の面積以上の領域が同一のインク組成で形成されることは稀であり、濃度のばらつきが認識されることは少ない。また、文字領域においてインク濃度を補正すると、文字の可読性が低くなる場合がある。このような文字の可読性の低下を防止するため、インク吐出制御部３０６は、画像データを構成する各領域の種類に応じて、インク濃度の補正を行うか否かを判定する。
【００７６】
図１６は、画像データを構成する各領域の種類に応じてインク濃度の補正を行う実施形態における印刷制御部１７の機能構成を例示するブロック図である。図１６に示すように、印刷制御部１７は、図８に示した構成に領域分離部３０８が追加された構成である。以降、図８に示した構成と異なる構成のみを説明し、それ以外の構成の説明は省略する。
【００７７】
図１６に示した画像データ変換部３０３は、変換した画像データを領域分離部３０８に対して出力する。領域分離部３０８は、画像データ変換部３０３から入力された画像データを、種類ごとの領域に分離する。具体的には、例えば、領域分離部３０８は、画像データに対する文字認識を行い、文字として認識された領域を文字領域として分離し、それ以外の領域をグラフィック領域として分離する。
【００７８】
図１７は、領域分離部３０８による画像データの分離態様を例示する図である。図１７（ａ）は、画像データ変換部３０３から入力された画像データであり、「ＸＸＸＸＸ」が文字を示すものとする。領域分離部３０８は、例えば、図１７（ａ）に示した画像データを、図１７（ｂ）に示したグラフィック領域と図１７（ｃ）に示した文字領域とに分離する。領域分離部３０８は、画像データから分離した領域（以降、「分離領域」とする）をインク吐出制御部３０６に対して出力する。
【００７９】
図１８は、インク吐出制御部３０６による画像データを構成する各領域の種類に応じたインク吐出量の制御動作を例示するフローチャートである。図１８に示すように、インク吐出制御部３０６は、領域分離部３０８から入力された分離領域を取得する（Ｓ１８０１）。分離領域を取得したインク吐出制御部３０６は、取得した分離領域がグラフィック領域であるか否かを判定する（Ｓ１８０２）。
【００８０】
具体的には、例えば、インク吐出制御部３０６は、取得した分離領域に含まれる画像が文字認識できるか否かを判定し、文字認識できない場合に、グラフィック領域であると判定する。その他、分離領域に領域の種類を識別するための領域情報が含まれ、インク吐出制御部３０６は、取得した分離領域に含まれる領域情報に基づいて、分離領域がグラフィック領域であるか否かを判定してもよい。
【００８１】
分離領域がグラフィック領域である場合（Ｓ１８０２／ＹＥＳ）、インク吐出制御部３０６は、取得した分離領域の形成対象のドットを構成するＫの値が０であるか否かを判定し（Ｓ１８０３）、以降、図１３に示したＳ１３０３以降の同様の処理を行う。一方、分離領域が文字領域である場合（Ｓ１８０２／ＮＯ）、インク吐出制御部３０６は、インク濃度の補正を行うことなく、Ｓ１８０７の処理に進み、図１３に示したＳ１３０６と同様な処理を行う。
【００８２】
図１９は、図１７（ａ）に示した画像データに対する図１８に示した動作による処理の結果を例示する図である。グラフィック領域においては、画像の濃度が補正される。図１９（ａ）に示すグラフィック領域においては、図１７（ｂ）に示したドットでハッチングされた画像を斜線でハッチングされた画像とすることで濃度の補正が表されている。一方、文字領域においては、画像の濃度が補正されないので、図１９（ｂ）に示す文字領域及び図１７（ｃ）に示した文字領域の濃度に変化はない。
【００８３】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示した領域の画像がそれぞれ用紙上に形成されることにより、図１９（ｃ）に示した画像が用紙上に形成される。このような構成により、画像を構成する文字の可読性の低下の防止を優先しながら、有彩色インクと無彩色インクとの着弾時間差による濃度のばらつき発生を抑制するための濃度補正をより精度よく行うことが可能になる。
【００８４】
なお、図１８に示したフローチャートにおいては、インク吐出制御部３０６は、分離領域がグラフィック領域である場合に、図１３に示したインクの吐出量制御を行う場合を例として説明した。その他、インク吐出制御部３０６は、分離領域がグラフィック領域である場合に、図１５に示したインクの吐出量制御を行ってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態における着弾時間差に応じたインク濃度の補正を、印字率に応じて行うようにしてもよい。印字率が高いほど、着弾時間差による濃度のばらつきが目立つ場合が多い。そこで、インク吐出制御部３０６は、印刷率が予め定められた閾値よりも高い場合に、インク濃度の補正を行う。
【符号の説明】
【００８６】
１  画像形成装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  ＮＶＲＡＭ
１５  ＡＳＩＣ
１６  ホストＩ／Ｆ
１７  印刷制御部
１８  ヘッドドライバ
１９  主走査モータ駆動部
２０  副走査モータ駆動部
２１  ＡＣバイアス供給部
２２  Ｉ／Ｏ
１００  コントローラ
１１０  操作パネル
１２０  センサ群
１３０  キャリッジ
１３１  記録ヘッド
１４０  主走査モータ
１５０  副走査モータ
１６０  搬送ベルト
１７０  帯電ローラ
２０１  搬送ローラ
２０２  テンションローラ
２０３  駆動プーリ
２０４  タイミングベルト
２０５  ガイドロッド
２０６  従動プーリ
２０７  インクチューブ
２０８  インクカートリッジ
３０１  駆動波形生成部
３０２  駆動波形記憶部
３０３  画像データ変換部
３０４  着弾時間差取得部
３０５  着弾時間差テーブル
３０６  インク吐出制御部
３０７  駆動波形割り当てテーブ
３０８  領域分離部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２０１０−１７９４１号公報
【図１】
2016221905.tif 000003
【図２】
2016221905.tif 000004
【図３】
2016221905.tif 000005
【図４】
2016221905.tif 000006
【図５】
2016221905.tif 000007
【図６】
2016221905.tif 000008
【図７】
2016221905.tif 000009
【図８】
2016221905.tif 000010
【図９】
2016221905.tif 000011
【図１０】
2016221905.tif 000012
【図１１】
2016221905.tif 000013
【図１２】
2016221905.tif 000014
【図１３】
2016221905.tif 000015
【図１４】
2016221905.tif 000016
【図１５】
2016221905.tif 000017
【図１６】
2016221905.tif 000018
【図１７】
2016221905.tif 000019
【図１８】
2016221905.tif 000020
【図１９】
2016221905.tif 000021