JP5091640B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを用紙等の被記録媒体に向けて吐出することにより該被記録媒体に画像を形成するインクジェット式の画像形成装置に関するものである。

複合機やプリンタ等の画像形成装置における記録方式として、記録ヘッドを用紙上で走査させつつ該用紙への記録動作を行うシリアル型の記録方式と、装置本体に固定された記録ヘッドにより前記用紙への記録動作を行うラインヘッド型の記録方式とが広く知られている。

そのうち、ラインヘッド型の記録方式が採用された画像形成装置は、用紙の幅（搬送方向と直交する方向の長さ）又はそれ以上の領域にわたって点在する複数のノズルを備えた記録ヘッドが、装置本体の所定位置に固定状態で設置され、用紙を搬送しながら前記記録ヘッドによる記録動作を行う構成を有している。

一方、下記特許文献１には、インクジェット記録を行う記録装置において、記録ヘッドのロットの違いによるインク吐出口の口径のバラツキによりインク吐出量が変化し、入力画像濃度信号レベルと出力画像濃度との関係が変化するという問題に鑑み、取り付けられた記録ヘッドの吐出特性を検知する構成と、記録ヘッドの吐出特性に応じた複数のガンマ補正テーブルとを備え、記録ヘッドの吐出特性に応じて、利用するガンマ補正テーブルを切り替える技術が開示されている。

また、下記特許文献２には、「記録ヘッド１００６は、写真調の高画質な画像を得るために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ＬＣ，ＬＭの計６色分の記録素子用の基板が１つのヘッドユニットに搭載された構成となっている。」、「各記録ヘッドにおけるインク吐出量のばらつきによる濃度差を補正するために、ガンマ補正テーブルを、記録ヘッドのインク吐出量のランク毎に備えることによりインク吐出量の補正を行なう」と記載されている。
特開平２−１６７７５５号公報 特開２００２−２９０４２号公報

ところで、前述のラインヘッド型の記録方式における記録ヘッドとして、複数のインク吐出モジュールにより構成され、各インク吐出モジュールにそれぞれ複数のノズルが形成された構成を有する記録ヘッドがある。このような構成を採用した場合、製造上の誤差に起因して同一の吐出条件下におけるインクの吐出量や吐出速度がインク吐出モジュール間で異なる（バラツキが生じる）という問題がある。なお、前記特許文献１，２には、この問題点に対する技術は提案されていない。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量や吐出速度をインク吐出モジュール間で同一にして記録画像の画質向上を図ることのできる画像形成装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、搬送される被記録媒体に対してインク滴をそれぞれ一定の位置から吐出する複数のインク吐出口を備えた記録ヘッドを備え、前記各インク吐出口が、前記被記録媒体の搬送方向と略直交する方向における前記被記録媒体の長さに基づいて定められた領域に、前記搬送方向と略直交する方向のピッチが略同一となるように配列されている画像形成装置であって、前記記録ヘッドは、複数の前記インク吐出口がそれぞれ形成された複数のインク吐出モジュールを用いて構成されており、原稿読取用の複数の画素を含むセンサを備え、複数の前記画素により生成された画像データを取得する画像データ取得部と、前記センサの各画素と、前記各画素が生成する画像データに基づいて画像を形成すべき位置にインク滴を吐出するインク吐出口を備えたインク吐出モジュールとの対応関係を示す対応情報を予め記憶する第１の記憶部と、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量が前記インク吐出モジュール間で同一となるように前記画像データを補正する、前記インク吐出モジュールごとに予め設定された画像処理テーブルを予め記憶する第２の記憶部と、前記画像データ取得部により画像データが取得されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する画像処理テーブルを前記第２の記憶部から求め、当該画像データに対しその求めた画像処理テーブルを用いて前記画像処理を施す画像処理部と、を備え、前記記録ヘッドが前記画像形成装置に固定されることにより、複数の前記インク吐出モジュールの複数の前記インク吐出口のそれぞれは、複数の前記画素の中の同一の画素と常に対応しており、複数の前記画素のそれぞれには、画素番号が割り当てられており、複数の前記インク吐出モジュールのそれぞれには、モジュール番号が割り当てられており、前記対応情報とは、前記画素番号と前記モジュール番号との対応関係を示す情報である画像形成装置である。

この発明によれば、画像データを取得すると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用いて当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求めるとともに、この求めたインク吐出モジュールに対応する画像処理テーブルを前記第２の記憶部から求め、当該画像データに対しその求めた画像処理テーブルを用いて前記画像処理を施すようにしたので、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量をインク吐出モジュール間で同一にすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドは、供給されるエネルギーを用いて前記各インク吐出口からインク滴を吐出する構成を備え、同一の吐出条件下におけるインクの吐出速度がインク吐出モジュール間で同一となるように前記エネルギーの供給量を調整するための、インク吐出モジュール毎に予め設定された前記エネルギーについての調整値を予め記憶する第３の記憶部と、前記画像処理部から画像処理後の画像データが出力されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する調整値を前記第３の記憶部から求め、この求めた調整値と当該画像データとに基づき、前記求めたインク吐出モジュールに供給するエネルギーを制御するエネルギー供給制御部とを備えるものである。

この発明によれば、前記画像処理部から画像処理後の画像データが出力されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する調整値を前記第３の記憶部から求め、この求めた調整値と当該画像データとに基づき、前記求めたインク吐出モジュールに供給するエネルギーを制御するようにしたので、同一の吐出条件下におけるインクの吐出速度をインク吐出モジュール間で同一にすることができる。

請求項３に記載の発明は、搬送される被記録媒体に対してインク滴をそれぞれ一定の位置から吐出する複数のインク吐出口を備えた記録ヘッドを備え、前記各インク吐出口が、前記被記録媒体の搬送方向と略直交する方向における前記被記録媒体の長さに基づいて定められた領域に、前記搬送方向と略直交する方向のピッチが略同一となるように配列されている画像形成装置であって、前記記録ヘッドは、複数の前記インク吐出口がそれぞれ形成された複数のインク吐出モジュールを用いて構成されているとともに、供給されるエネルギーを用いて前記各インク吐出口からインク滴を吐出する構成を備え、原稿読取用の複数の画素を含むセンサを備え、複数の前記画素により生成された画像データを取得する画像データ取得部と、前記センサの各画素と、前記各画素が生成する画像データに基づいて画像を形成すべき位置にインク滴を吐出するインク吐出口を備えたインク吐出モジュールとの対応関係を示す対応情報を予め記憶する第１の記憶部と、同一の吐出条件下におけるインクの吐出速度が前記インク吐出モジュール間で同一となるように前記エネルギーの供給量を調整するための、インク吐出モジュール毎に予め設定された前記エネルギーについての調整値を予め記憶する第２の記憶部と、前記画像データ取得部により画像データが取得されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する調整値を前記第２の記憶部から求め、この求めた調整値と当該画像データとに基づき、前記求めたインク吐出モジュールに供給するエネルギーを制御するエネルギー供給制御部と、を備え、前記記録ヘッドが前記画像形成装置に固定されることにより、複数の前記インク吐出モジュールの複数の前記インク吐出口のそれぞれは、複数の前記画素の中の同一の画素と常に対応しており、複数の前記画素のそれぞれには、画素番号が割り当てられており、複数の前記インク吐出モジュールのそれぞれには、モジュール番号が割り当てられており、前記対応情報とは、前記画素番号と前記モジュール番号との対応関係を示す情報である画像形成装置である。

この発明によれば、画像データを取得すると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する調整値を前記第２の記憶部から求め、この求めた調整値と当該画像データとに基づき、前記求めたインク吐出モジュールに供給するエネルギーを制御するようにしたので、同一の吐出条件下におけるインクの吐出速度をインク吐出モジュール間で同一にすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記インク吐出モジュールは、前記複数のインク吐出口と、前記インク吐出口毎に備えられ、供給される電力により振動する複数の圧電素子と、前記圧電素子ごとに備えられた個別電極と、前記個別電極とで前記複数の圧電素子に前記電力を供給するための１の共通電極とを備えて構成されており、前記共通電極及び個別電極を介して前記圧電素子に電力が供給されると、その個別電極に対応する圧電素子の振動により、該圧電素子に対応するインク吐出口からインク滴を吐出するものである。

この発明によれば、前記複数のインク吐出口と、前記インク吐出口毎に備えられ、供給される電力により振動する複数の圧電素子と、前記圧電素子ごとに備えられた個別電極と、前記個別電極とで前記複数の圧電素子に前記電力を供給するための１の共通電極とを備えて構成されたインク吐出モジュール間で、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量や吐出速度を同一にすることができる。

本発明によれば、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量や吐出速度をインク吐出モジュール間で同一にすることができるため、複数のインク吐出モジュールで構成される記録ヘッドを備えた画像形成装置において記録画像の画質向上を図ることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１は、当該装置の上部に配設された原稿読取部２と、原稿読取部２の上方に配設された原稿給送部３と、当該装置の下部に位置する用紙供給部１７と、用紙供給部１７の上方に位置する画像形成部１８と、画像形成部１８の下流側に位置する用紙排出部１９とを備える。

画像形成装置１のフロント部には、操作部４が設けられている。この操作部４には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー５と、印刷部数等を入力するためのテンキー６と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部７と、表示部７で設定された設定内容等をリセットするリセットキー８と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー９と、当該装置１に備えられる各種の機能を切り換えるための機能切換キー１０が備えられている。

原稿読取部２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ１１ａ（図２参照）及び露光ランプ等からなるスキャナ部１１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台１２及び原稿読取スリット１３とを備える。前記ＣＣＤセンサ１１ａは、例えば図２に示すように、フォトダイオードとＲ（赤）の色フィルタとを備えて構成される複数の画素が一列に配列されてなる画素列と、フォトダイオードとＧ（緑）の色フィルタとを備えて構成される複数の画素が一列に配列されてなる画素列と、フォトダイオードとＢ（青）の色フィルタとを備えて構成される複数の画素が一列に配列されてなる画素列とが並列的に並べて構成されたラインセンサである。前記ＣＣＤセンサ１１ａは、図１を示した紙面に直交する方向に前記画素列が並ぶように設置されている。

スキャナ部１１は、図略の駆動部により原稿面に沿って図１の左右方向に移動可能に構成されており、前記ＣＣＤセンサ１１ａは、この移動方向に直交する方向（図１における紙面に直交する方向）に前記画素列が並ぶように設置されている。

スキャナ部１１は、原稿台１２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台１２に対向する位置で原稿面に沿って図１の左右方向に移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部３５（図１０）へ出力する。また、原稿給送部３により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット１３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１３を介して原稿給送部３による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部３５へ出力する。

原稿給送部３は、原稿を載置するための原稿載置部１４と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部１５と、原稿載置部１４に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット１３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部１５へ排出するための給紙ローラや搬送ローラ（図示せず）等からなる原稿搬送機構１６を備える。原稿搬送機構１６は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット１３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図示せず）を備え、原稿の両面の画像を、原稿読取スリット１３を介してスキャナ部１１から読取可能にしている。

また、原稿給送部３は、その前面側が上方に移動可能となるように装置本体に対して回動自在に設けられている。原稿給送部３の前面側を上方に移動させて原稿台１２の上面を開放することにより、原稿台１２の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。

用紙供給部１７は、給紙カセットＣＳＴを備え、該給紙カセットＣＳＴに積層状態で載置された用紙Ｐを、バネ等からなる図略の付勢機構により該用紙Ｐ側に付勢された給紙ローラ２０の回転動作によって、最上位置のものから１枚ずつ給紙カセットＣＳＴから繰り出し画像形成部１８に向けて給紙する。

画像形成部１８は、用紙供給部１７から供給される用紙を用紙排出部１９に向けて搬送する用紙搬送部２１と、用紙搬送部２１により搬送される用紙Ｐにインクを吐出するインク吐出部２２とを備えて構成されている。

用紙搬送部２１は、駆動ローラ２３、従動ローラ２４、吸着ローラ２５、テンションローラ２６、搬送ベルト２７及びブレード２８を備えている。搬送ベルト２７は、表層がクロロプレンゴムからなる無端状のベルトであり、駆動ローラ２３、従動ローラ２４及びテンションローラ２６に架け渡されている。駆動ローラ２３は、図略のモータにより反時計回りに回転駆動されるローラであり、該駆動ローラ２３が回転駆動されることで、搬送ベルト２７が反時計回りに走行するとともに、従動ローラ２４及びテンションローラ２６が反時計周りに従動的に回転する。テンションローラ２６は、搬送ベルト２７の緊張状態を適切な状態に設定するためのローラである。吸着ローラ２５は、搬送ベルト２７に接触した状態で従動ローラ２４に対向配置されており、搬送ベルト２７を帯電させることで、用紙供給部１７から供給された用紙を搬送ベルト２７に静電的に吸着させるものである。このような構成により、用紙搬送部２１は、用紙供給部１７から供給される用紙を搬送ベルト２７に吸着させつつ用紙排出部１９に向けて（図１の右側から左側に向けて）搬送する。

ブレード２８は、駆動ローラ２３から従動ローラ２４に向かって走行する復路側の搬送ベルト２７の搬送面適所に摺接した状態で設置されており、前記搬送面に付着したインク等を該搬送面から掻き取って除去するものである。

インク吐出部２２は、インクを貯留するインクタンク２９と、用紙搬送部２１により搬送されている用紙に向けて、インクタンク２９から供給されるインクを所定位置で吐出する記録ヘッド３０とを備えて構成されている。インクタンク２９は、本実施形態においては、内部がインクの種類の数の貯留室に分割されており、各貯留室にイエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクが貯留されている。

図３は、インクの吐出面側から見た記録ヘッド３０の構成を示す平面図である。図３に示すように、記録ヘッド３０は、所謂ラインヘッド型の記録ヘッドであり、複数のインク吐出口が形成された複数のインク吐出ユニット３０１と、各インク吐出ユニット３０１を支持する支持体３０２とを備えて構成されている。

記録ヘッド３０は、用紙搬送部２１による用紙の搬送方向に直交する方向（図３の左右方向；以下、この方向を主走査方向という）にインク吐出ユニット３０１が並んでなるユニット列を複数（図３では２列）有しており、本実施形態では、２列のユニット列のうち一方のユニット列における隣接する２つのインク吐出ユニット３０１の間に、他方の列に属する各インク吐出ユニット３０１が位置する態様を有している。このように、一方のユニット列に属するインク吐出ユニット３０１は、他方のユニット列に属するインク吐出ユニット３０１に対し用紙搬送部２１による用紙の搬送方向（図３の上下方向）に所定長さだけずれているので、一方のユニット列に属するインク吐出ユニット３０１におけるインク吐出タイミングを前記所定長さ分に相当する時間だけずらすことで、他方のユニット列に属するインク吐出ユニット３０１におけるインク吐出タイミングと略同一にすることができる。なお、本件は、複数のインク吐出ユニット３０１が一列に配列された記録ヘッドも適用範囲である。

図４〜図１０は、インク吐出ユニット３０１の構成を示す図であり、図４は、インク吐出ユニット３０１の外観を示す図であり、図５は、インク吐出ユニット３０１を構成する本体下部３０４を上方向から見た平面図、図６は、図４のＸ−Ｘ’矢視断面図、図７は、図４及び図５のＹ−Ｙ’矢視断面図、図８は、図５の一部を拡大した平面図、図９は、図８のＺ−Ｚ’矢視断面図である。なお、図５においては、後述の共通流路３１１を点線で示すと共に、フレキシブルケーブル３０６等の部材の図示を適宜省略している。

図４に示すように、インク吐出ユニット３０１は、本体上部３０３及び本体下部３０４を有するユニット本体３０５と、フレキシブルケーブル３０６とを備える。フレキシブルケーブル３０６は、本体下部３０４の上面に設置された複数の圧電素子３０７（図６、図７、図９参照）を駆動するヘッド駆動回路３４（図１０参照）に図略のヘッド駆動部から出力される駆動信号を伝達するものである。

本体下部３０４の下面を構成するプレート３１０（図９参照）には、図５、図９に示すように、微小な径を有するインク吐出口３０８が複数形成されており、本体下部３０４には、各インク吐出口３０８に対応して複数の吐出部３０９が構成されている。また、本体下部３０４内には、前記各吐出部３０９にインクが供給する共通流路３１１が前記プレート３１０に沿って形成されている。

図７に示すように、本体上部３０３は、インクタンク２９からインクが供給されるインク供給口３１２，３１３と、インク供給口３１２，３１３に連通する第１インク溜３１４と、第１インク溜３１４の底部に設けられたフィルタ３１５と、フィルタ３１５を介して第１インク溜３１４と連通する第２インク溜３１６と、インク分配口３１７とを備え、インク分配口３１７は、第２インク溜３１６と共通流路３１１とを連通する。インク供給口３１２，３１３を介して送られてくるインクは、第１インク溜３１４、フィルタ３１５、第２インク溜３１６を順に通って、インク分配口３１７から共通流路３１１へと送られ、吐出部３０９に供給される。

図９に示すように、吐出部３０９は、インク吐出口３０８と、共通流路３１１と供給孔３２０を介して連通する加圧室３１８と、加圧室３１８の上方に設けられた圧電素子３０７及び個別電極３１９とを備えて構成されている。

加圧室３１８の上壁は、複数の加圧室３１８に亘って連続して形成された振動板３２１で構成されている。振動板３２１の上面には、複数の加圧室３１８に亘って連続して形成された共通電極３２２が積層されている。前記各圧電素子３０７は、共通電極３２２の上面に設置されており、共通電極３２２と個別電極３１９とにより挟まれている。なお、プレート３１０のインク吐出口３０８以外の領域は、インクの付着を防止するための撥水膜３２３で覆われている。

図略のヘッド駆動部からフレキシブルケーブル３０６を介して個別電極３１９に駆動パルスが印加されることで、この個別電極３１９に対応する圧電素子３０７が駆動される。この駆動による圧電素子３０７の変形が振動板３２１に伝達され、振動板３２１の変形によって加圧室３１８は圧縮される。これにより、加圧室３１８内のインクに圧力が加わり、インクがインク吐出口３０８からインク滴となって用紙上に吐出される。

記録ヘッド３０は、インク吐出口３０８が当該画像形成装置１で印刷する対象の用紙のうち最大の用紙の幅に相当する領域に亘って点在するように、前述の構成を有するインク吐出ユニット３０１が複数備えられた構成を有する。

以上のような構成を有する記録ヘッド３０は、当該画像形成装置１内において固定されており、各インク吐出口３０８は、常に同じ位置からインク滴を吐出する。なお、以下の説明においては、イエローのインクを吐出する記録ヘッドを記録ヘッド３０Ｙ、マゼンタのインクを吐出する記録ヘッドを記録ヘッド３０Ｍ、シアンのインクを吐出する記録ヘッドを記録ヘッド３０Ｃ、ブラックのインクを吐出する記録ヘッドを記録ヘッド３０Ｋと表すものとする。

図１に戻り、用紙排出部１９は、用紙搬送部２１により搬送された用紙を、対向配置された一対の排出ローラ３１によりトレイ３２に排出する構成を有する。

次に、画像形成装置１の電気的な構成について説明する。図１０は、画像形成装置１の電気的な構成を示すブロック図である。図１０に示すように、画像形成装置１は、駆動ローラ２３を駆動するローラ駆動回路３３と、記録ヘッド３０を駆動するヘッド駆動回路３４と、制御部３５とを備え、ローラ駆動回路３３及びヘッド駆動回路３４は、制御部３５の指示に基づいて動作する。

制御部３５は、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ、及び制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行する中央演算処理装置等からなり、本実施形態においては、搬送制御部３６と、画像データ取得部３７と、画像処理部３８と、電力制御部３９とを機能的に備える。

搬送制御部３６は、駆動ローラ２３の駆動の開始指示や停止指示をローラ駆動回路３３に行うものである。画像データ取得部３７は、スキャナ部１１からＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の画像データを取得するものである。

画像処理部３８は、補色変換部４０と、黒生成部４１と、色変換部４２と、ガンマ補正部４３と、階調処理部４４と、対応情報記憶部４５と、カラーマッチングテーブル記憶部４６と、ガンマ補正テーブル記憶部４７とを含む。

補色変換部４０は、前記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の画像データを、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各補色の画像データに変換するものである。
黒生成部４１は、前記補色変換部４０により生成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各補色の画像データに基づきＫ（黒）の画像データを生成し、Ｋ（黒）の画像データ及びＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を出力するものである。

ここで、説明の便宜上、対応情報記憶部４５、カラーマッチングテーブル記憶部４６及びガンマ補正テーブル記憶部４７の説明を、色変換部４２、ガンマ補正部４３及び階調処理部４４より先に行う。

対応情報記憶部４５は、画像データ取得部３７により取得された画像データで構成される画像をどのインク吐出ユニット３０１によって形成するかを記憶するものである。本実施形態では、記録ヘッド３０は当該画像形成装置１において固定されているため、各インク吐出口３０８は常に同一の画素と対応することとなり、各インク吐出口３０８から吐出するインク滴により形成する画像は、常に同一の画素から得られる画像データに基づくものとなる。

例えば、図２に示すように、ＣＣＤセンサ１１ａの各画素に対して画素番号を付した場合、画素番号「１」のＲ（赤），Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各画素は、図３に示すように、各記録ヘッド３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋにおける各インク吐出口３０８のうちいずれか１つのインク吐出口３０８、例えば矢印Ａで示す位置のインク吐出口３０８と常に対応し、画素番号「１」のＲ（赤），Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各画素により生成された画像データに対応する画像は、常に前記矢印Ａで示す位置のインク吐出口３０８から吐出するインク滴によって形成する。

このように、各インク吐出口３０８は常に同一の画素と対応するから、各インク吐出ユニットと前記ＣＣＤセンサ１１ａの各画素とは常に同一のものが対応することとなる。

対応情報記憶部４５は、このようなインク吐出ユニット３０１と前記ＣＣＤセンサ１１ａの各画素との対応を記憶するものであり、前記各画像データを生成する画素の画素番号と、各インク吐出ユニット３０１に対して予め設定された番号（モジュール番号）との対応関係を、図１１に示すようなテーブル形式で記憶する。例えば、図２における画素番号「１」の画像については、図１１におけるモジュール番号「１」のインク吐出ユニット３０１で形成することを対応情報記憶部４５は予め記憶している。

カラーマッチングテーブル記憶部４６は、色変換部２７による色味変換処理に用いるカラーマッチングテーブルを記憶するものである。ここで、本実施形態では、図１２に示すように、インク吐出ユニット３０１毎に設定されており、カラーマッチングテーブル記憶部４６は、インク吐出ユニット３０１毎に設定されたカラーマッチングテーブルを前記モジュール番号と対応させて記憶している。そして、各カラーマッチングテーブルを用いて色変換部４２が色味変換処理を行うと、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量が前記インク吐出ユニット３０１間で同一となるように、黒生成部４１から出力される画像データが補正されるようになっている。

ガンマ補正テーブル記憶部４７は、ガンマ補正部４３によるガンマ補正処理に用いるガンマ補正テーブルを記憶するものである。ここで、本実施形態では、ガンマ補正テーブルが記録ヘッド３０ごと（色ごと）に設定されているだけでなく、図１３に示すように、インク吐出ユニット３０１毎に設定されており、ガンマ補正テーブル記憶部４７は、インク吐出ユニット３０１毎に設定されたガンマ補正テーブルを前記モジュール番号と対応させて記憶している。そして、各ガンマ補正テーブルを用いてガンマ補正部４３がガンマ補正処理を行うと、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量が前記インク吐出ユニット３０１間で同一となるように、色変換部４２による処理後の画像データが補正されるようになっている。

色変換部４２は、黒生成部４１から出力されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の画像データに対し色味を変換する処理を行うものである。具体的には、色変換部４２は、画像データ取得部３７により画像データが取得されると、該画像データを生成した画素の画素番号に対応するモジュール番号を図１１に示すテーブルから導き出す。さらに、色変換部４２は、カラーマッチングテーブル記憶部４６に記憶されている図１２に示すカラーマッチングテーブルを参照し、導き出したモジュール番号に対応するカラーマッチングテーブルを導き出し、このカラーマッチングテーブルを用いて当該画像データに対する色味変換処理を行う。このように、色変換部４２は、色味変換処理をインク吐出ユニット３０１に応じて行う。

ガンマ補正部４３は、色変換部４２による色味変換処理後のＣ’（シアン）、Ｍ’（マゼンタ）、Ｙ’（イエロー）の画像データに対し、ガンマ補正テーブル記憶部４７に記憶されたガンマ補正テーブルを用いてガンマ補正処理を行うものである。具体的には、ガンマ補正部４３は、色変換部４２から色味変換処理後の画像データが出力されると、該画像データに対応する画素番号に対応付けられたモジュール番号を図１１に示すテーブルから導き出す。そして、ガンマ補正部４３は、ガンマ補正テーブル記憶部４７に記憶されている図１３に示すガンマ補正テーブルを参照し、導き出したモジュール番号に対応するガンマ補正テーブルを導き出し、このガンマ補正テーブルを用いて当該画像データに対するガンマ補正処理を行う。このように、ガンマ補正部４３は、ガンマ補正処理をインク吐出ユニット３０１に応じて行う。

階調処理部４４は、前記ガンマ補正部４３によるガンマ補正処理後の画像データに対して、周知技術である誤差拡散処理或いはスクリーン処理により各色の記録ヘッド３０が表現しうる階調値に変換する階調処理を行うものである。

電力制御部３９は、前記各インク吐出ユニット３０１への電力供給を制御するものであり、電力調整値記憶部４８は、図１４に示すように、各インク吐出ユニット３０１に供給する電力の調整値を記憶するものである。本実施形態では、インク吐出ユニット３０１の製造上の誤差（個体差）により、前記圧電素子３０２の特性や厚み等がインク吐出ユニット３０１毎に異なることを考慮して、同一の電力を供給した場合の各インク吐出ユニット３０１からのインクの吐出速度がインク吐出ユニット３０１間で同一となるように各インク吐出ユニット３０１に供給する電力を調整するための調整値（例えば予め設定された基準値との差分）がインク吐出ユニット３０１毎に予め設定されており、この調整値が前記電力調整値記憶部４８に記憶されている。

電力制御部３９は、前記画像処理部３８による画像処理後の画像データごとに、当該画像データに基づいてインク滴を吐出するインク吐出ユニット３０１に対して設定された前記調整値を前記電力調整値記憶部４８の記憶内容から導き出す。そして、電力制御部３９は、この導き出した調整値と当該画像データとに基づき、該インク吐出ユニット３０１に供給する電力を制御する。例えば、モジュール番号が１のインク吐出ユニット３０１においては、供給電力についての前記基準値に調整値Ｘ_１が加算された電力が供給される。

図１５は、制御部３５による画像処理を示すフローチャートである。

図１５に示すように、画像データ取得部３７がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の画像データを取得すると（ステップ♯１でＹＥＳ）、補色変換部４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の画像データをＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各補色の画像データに変換し（ステップ♯２）、黒生成部４１は、それらの画像データからＫ（黒）の画像データを生成する（ステップ♯３）。

次に、色変換部４２は、画像データ取得部３７により取得された画像データを生成した画素の画素番号を、ステップ♯３の処理後の画像データに含まれるデータから認識し、該画素番号に対応するモジュール番号を図１１に示すテーブルから導き出した後、カラーマッチングテーブル記憶部４６の記憶内容を参照し、導き出したモジュール番号に対応するカラーマッチングテーブルを導き出し、このカラーマッチングテーブルを用いて当該画像データに対する色味変換処理を行う（ステップ♯４）。この色変換部４２が色味変換処理後の画像データは、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量が前記インク吐出ユニット３０１間で同一となるように補正されたものとなっている。

また、ガンマ補正部４３は、色変換部４２から色味変換処理後の画像データが出力されると、該画像データの生成元である画素の画素番号を該画像データに含まれるデータから認識し、該画素番号に対応するモジュール番号を図１１に示すテーブルから導き出した後、ガンマ補正テーブル記憶部４７の記憶内容を参照し、導き出したモジュール番号に対応するガンマ補正テーブルを導き出し、このガンマ補正テーブルを用いて当該画像データに対するガンマ補正処理を行う（ステップ♯５）。このガンマ補正部４３がガンマ補正処理後の画像データは、同一の吐出条件下におけるインクの吐出量が前記インク吐出ユニット３０１間で同一となるように補正されたものとなっている。

その後、階調処理部４４は、前記ガンマ補正部４３によるガンマ補正処理後の画像データに対して階調処理を行う（ステップ♯６）。

そして、電力制御部３９は、前記画像処理部３８による画像処理後の画像データごとに、当該画像データに基づいてインク滴を吐出するインク吐出ユニット３０１に対して設定された前記調整値を前記電力調整値記憶部４８の記憶内容から導き出し、この導き出した調整値と当該画像データとに基づき、該インク吐出ユニット３０１に供給する電力を制御する（ステップ♯７）。

以上のように、本実施形態では、同一の電力を供給した場合のインク吐出量がインク吐出ユニット３０１間で同一となるように、インク吐出ユニット３０１ごとに、カラーマッチングテーブルやガンマ補正テーブルを設定し、これらのテーブルを用いて色味変換処理やガンマ補正処理をインク吐出ユニット３０１ごとに行うようにしたので、インク吐出ユニット３０１間で製造上の誤差があっても、インク吐出ユニット３０１間でインクの吐出量にバラツキが生じるのを回避することができる。これにより、適切な濃度で表された高画質な画像を記録紙に形成することができる。

また、本実施形態では、同一の電力を供給した場合のインクの吐出速度がインク吐出ユニット３０１間で同一となるように、インク吐出ユニット３０１ごとに供給電力についての調整値を設定し、この調整値を用いて各インク吐出ユニット３０１に供給する電力を制御するようにしたので、インク吐出ユニット３０１間で製造上の誤差があっても、インク吐出ユニット３０１間でインクの吐出速度にバラツキが生じるのを回避することができる。これらにより、高画質な記録画像を生成することができる。

本件は、前記第１の実施形態の他に次のような変形形態も採用可能である。

［１］前記実施形態では、インク吐出ユニット３０１ごとに、色味変換処理とガンマ補正処理におけるテーブルを予め備えておく形態を示したが、これに限らず、色味変換処理とガンマ補正処理以外の画像処理のうち、画像処理テーブルをインク吐出ユニット３０１ごとに備えておく必要がある画像処理についても、インク吐出ユニット３０１ごとに、その画像処理に係るテーブルを備えるようにするとよい。

［２］前記第１の実施形態では、インク吐出モジュールの一例として前記インク吐出ユニット３０１を想定したが、これに限らず、例えば各インク吐出ユニット３０１において吐出口３０８ごとに設けられていた前記圧電素子３０７が複数の吐出部３０９にまたがって設置されており、個別電極３１９のみが吐出口３０８毎に設けられている場合には、この圧電素子１つと、この圧電素子に電力を供給する個別電極３１９と、この圧電素子３０７の振動を受けてインク滴を吐出するインク吐出口３０８とを備えてなる構成をインク吐出モジュールとして考えて、本件発明を適用しても良い。

［３］前記実施形態では、用紙を印刷対象物としたが、印刷対象物は用紙に限らず、用紙以外の部材、例えば基板などの電子部品の表面、布、缶なども含む。

本発明に係るインクジェット式の画像形成装置の実施形態の構成を示す図である。 ＣＣＤセンサの画素構成を示す図である。 インクの吐出面側から見た記録ヘッド３０の構成を示す平面図である。 インク吐出ユニットの外観を示す図である。 インク吐出ユニットを構成する本体下部を上方向から見た平面図である。 インク吐出ユニットを下方向から見た端面図である。 図４のＸ−Ｘ’矢視断面図である。 図４及び図５のＹ−Ｙ’矢視断面図である。 図５の一部を拡大した平面図である。 図９のＺ−Ｚ’矢視断面図である。 各画像データを生成する画素の画素番号と、各インク吐出ユニットに対して予め設定された番号（モジュール番号）との対応関係を表すテーブルを示した図である。 各インク吐出ユニットに対して予め設定された番号（モジュール番号）と、カラーマッチングテーブルとの対応関係を表すテーブルを示した図である。 各インク吐出ユニットに対して予め設定された番号（モジュール番号）と、ガンマ補正テーブルとの対応関係を表すテーブルを示した図である。 各インク吐出ユニットに対して予め設定された番号（モジュール番号）と、電力調整値との対応関係を表すテーブルを示した図である。 制御部による画像処理を示すフローチャートである。

符号の説明

２ インク吐出部
２９ インクタンク
３０ 記録ヘッド
３６ 搬送制御部
３７ 画像データ取得部
３８ 画像処理部
３９ 電力制御部
４０ 補色変換部
４１ 黒生成部
４２ 色変換部
４３ ガンマ補正部
４４ 階調処理部
４５ 対応情報記憶部
４６ カラーマッチングテーブル記憶部
４７ ガンマ補正テーブル記憶部
４８ 電力調整値記憶部
３０１ インク吐出ユニット
３０７ 圧電素子
３０８ インク吐出口
３１９ 個別電極
３２１ 振動板
３２２ 共通電極

Claims (4)

1. 搬送される被記録媒体に対してインク滴をそれぞれ一定の位置から吐出する複数のインク吐出口を備えた記録ヘッドを備え、前記各インク吐出口が、前記被記録媒体の搬送方向と略直交する方向における前記被記録媒体の長さに基づいて定められた領域に、前記搬送方向と略直交する方向のピッチが略同一となるように配列されている画像形成装置であって、
   前記記録ヘッドは、複数の前記インク吐出口がそれぞれ形成された複数のインク吐出モジュールを用いて構成されており、
   原稿読取用の複数の画素を含むセンサを備え、複数の前記画素により生成された画像データを取得する画像データ取得部と、
   前記センサの各画素と、前記各画素が生成する画像データに基づいて画像を形成すべき位置にインク滴を吐出するインク吐出口を備えたインク吐出モジュールとの対応関係を示す対応情報を予め記憶する第１の記憶部と、
   同一の吐出条件下におけるインクの吐出量が前記インク吐出モジュール間で同一となるように前記画像データを補正する、前記インク吐出モジュールごとに予め設定された画像処理テーブルを予め記憶する第２の記憶部と、
   前記画像データ取得部により画像データが取得されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する画像処理テーブルを前記第２の記憶部から求め、当該画像データに対しその求めた画像処理テーブルを用いて前記画像処理を施す画像処理部と、を備え、
   前記記録ヘッドが前記画像形成装置に固定されることにより、複数の前記インク吐出モジュールの複数の前記インク吐出口のそれぞれは、複数の前記画素の中の同一の画素と常に対応しており、
   複数の前記画素のそれぞれには、画素番号が割り当てられており、
   複数の前記インク吐出モジュールのそれぞれには、モジュール番号が割り当てられており、
   前記対応情報とは、前記画素番号と前記モジュール番号との対応関係を示す情報である画像形成装置。
2. 前記記録ヘッドは、供給されるエネルギーを用いて前記各インク吐出口からインク滴を吐出する構成を備え、
   同一の吐出条件下におけるインクの吐出速度がインク吐出モジュール間で同一となるように前記エネルギーの供給量を調整するための、インク吐出モジュール毎に予め設定された前記エネルギーについての調整値を予め記憶する第３の記憶部と、
   前記画像処理部から画像処理後の画像データが出力されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する調整値を前記第３の記憶部から求め、この求めた調整値と当該画像データとに基づき、前記求めたインク吐出モジュールに供給するエネルギーを制御するエネルギー供給制御部と
   を備える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 搬送される被記録媒体に対してインク滴をそれぞれ一定の位置から吐出する複数のインク吐出口を備えた記録ヘッドを備え、前記各インク吐出口が、前記被記録媒体の搬送方向と略直交する方向における前記被記録媒体の長さに基づいて定められた領域に、前記搬送方向と略直交する方向のピッチが略同一となるように配列されている画像形成装置であって、
   前記記録ヘッドは、複数の前記インク吐出口がそれぞれ形成された複数のインク吐出モジュールを用いて構成されているとともに、供給されるエネルギーを用いて前記各インク吐出口からインク滴を吐出する構成を備え、
   原稿読取用の複数の画素を含むセンサを備え、複数の前記画素により生成された画像データを取得する画像データ取得部と、
   前記センサの各画素と、前記各画素が生成する画像データに基づいて画像を形成すべき位置にインク滴を吐出するインク吐出口を備えたインク吐出モジュールとの対応関係を示す対応情報を予め記憶する第１の記憶部と、
   同一の吐出条件下におけるインクの吐出速度が前記インク吐出モジュール間で同一となるように前記エネルギーの供給量を調整するための、インク吐出モジュール毎に予め設定された前記エネルギーについての調整値を予め記憶する第２の記憶部と、
   前記画像データ取得部により画像データが取得されると、前記第１の記憶部に記憶された対応情報を用い、当該画像データを生成した画素に対応するインク吐出モジュールを求め、この求めたインク吐出モジュールに対応する調整値を前記第２の記憶部から求め、この求めた調整値と当該画像データとに基づき、前記求めたインク吐出モジュールに供給するエネルギーを制御するエネルギー供給制御部と、を備え、
   前記記録ヘッドが前記画像形成装置に固定されることにより、複数の前記インク吐出モジュールの複数の前記インク吐出口のそれぞれは、複数の前記画素の中の同一の画素と常に対応しており、
   複数の前記画素のそれぞれには、画素番号が割り当てられており、
   複数の前記インク吐出モジュールのそれぞれには、モジュール番号が割り当てられており、
   前記対応情報とは、前記画素番号と前記モジュール番号との対応関係を示す情報である
   画像形成装置。
4. 前記インク吐出モジュールは、前記複数のインク吐出口と、前記インク吐出口毎に備えられ、供給される電力により振動する複数の圧電素子と、前記圧電素子ごとに備えられた個別電極と、前記個別電極とで前記複数の圧電素子に前記電力を供給するための１の共通電極とを備えて構成されており、前記共通電極及び個別電極を介して前記圧電素子に電力が供給されると、その個別電極に対応する圧電素子の振動により、該圧電素子に対応するインク吐出口からインク滴を吐出する請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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