JP5183086B2 - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成方法および画像形成装置に係り、特にラインヘッド型の記録ヘッドを用いたインクジェット記録方式による画像形成方法に関する。

ラインヘッド型の記録ヘッドでは、ノズル数が膨大な量となり不吐出ノズルが発生することが潜在的に多い。このように不吐出ノズルが発生すると、記録画像にスジ状の画像欠陥が発生する。

そこで、この不吐出ノズルの発生による画像欠陥の補正方法として、特許文献１に開示されているように、隣接補完と異色補完がある。ここで、隣接補完とは、不吐出ノズルに隣接する隣接ノズルのインク記録量を増やす（ドット数を増やす、滴体積を増やす）ことで、不吐出によるスジを見えにくくするものである。一方、異色補完とは、吐出ノズルと同位置に打滴する他色のインク記録量を増やす（ドット数を増やす、滴体積を増やす）ことで、不吐出によるスジを見えにくくするものである。
特開２００３−１３６７０２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている不吐出補正の方法には、以下の課題が存在する。

人間の視覚においては、明度成分と色度成分で空間周波数応答特性が異なり、明度成分は低周波から比較的高周波まで感度が高いが、色度成分は高周波において感度が低くなる事が知られている。

ここで、グレー画像は一般的にシアン、マゼンタ、イエローのインクを記録して再現されるところ、図１３、図１４は、シアン、マゼンタ、イエローのインクで構成される画像のグレー部分において、シアンインクの不吐出が発生した場合の補完例を示す。そして、図１３に隣接補完を行った場合の明度分布の様子を、図１４に異色補完を行った場合の色度分布の様子を示す。図１３、図１４（ａ）は、横軸にヘッドのライン方向（主走査方向）を取り、縦軸に図１３が明度分布（Ｌ^＊）、図１４（ａ）が色度分布（Ｃ−Ｒ軸）を示している。

図１３に示すように、隣接補完を行った場合には明度成分において高周波の振幅が残存している。前記のように明度成分は高周波領域まで視認されやすいことから、画像欠陥としてなおも視認されてしまう。

また、図１４（ａ）に示すように、異色補完を行った場合には色度分布において低周波の振幅が発生している。そのため、前記のように色度成分は低周波領域では視認されやすいことから、画像欠陥としてなおも視認されてしまう。なお、Ｃ−Ｒ軸というのは、ＣＩＥＬａｂにおけるａ^＊ｂ^＊平面において、図１４（ｂ）のように定義された軸のことである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、不吐出ノズルが存在する場合であっても画像欠陥として視認されない画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成方法において、前記複数のノズルのうち記録することができない不吐出ノズルを特定する工程と、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正工程と、を有し、液体の色をシアン、マゼンタ、イエローとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルと前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、を特徴とする。

本発明によれば、不吐出ノズルの発生による画像欠陥を視認されなくすることができる。

前記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成方法において、前記複数のノズルのうち記録することができない不吐出ノズルを特定する工程と、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正工程と、を有し、液体の色をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルが記録する液体の色はブラックであり、前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、を特徴とする。
前記目的を達成するために、請求項３に係る発明は、請求項１又は２の画像形成方法において、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録量をＸとするとき、前記補正工程では、前記同色隣接ノズルと前記異色対応ノズルの記録量を略Ｘ／２増加し前記異色隣接ノズルの記録量を略Ｘ／２減少すること、により画像を補正すること、を特徴とする。

本発明によれば、明度成分について高周波の成分を抑制し、色度成分について低周波の成分を抑制するので、不吐出ノズルの発生による画像欠陥を視認されなくすることができる。

前記目的を達成するために、請求項４に係る発明は、複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成装置において、前記複数のノズルのうち記録をすることができない不吐出ノズルを特定する特定手段と、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正手段を有し、液体の色をシアン、マゼンタ、イエローとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルと前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、を特徴とする。
また、請求項５に係る発明は、複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成装置において、前記複数のノズルのうち記録をすることができない不吐出ノズルを特定する特定手段と、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正手段を有し、液体の色をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルが記録する液体の色はブラックであり、前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、を特徴とする。

本発明によれば、不吐出ノズルが存在する場合であっても画像欠陥として視認されない。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔画像補正工程の説明〕
本発明では、画像形成方法において、不吐出補正処理のうち前記の隣接補完や異色補完以外に異色隣接補完を加えた補正を行う画像補正工程を提案するものである。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態における不吐出ノズルと補完対象ノズルの関係を示す図である。グレー画像は一般的にシアン、マゼンタ、イエローのインクを記録して再現されるところ、図１では、入力画像をグレー画像とする場合においてシアンインクが不吐出である場合を示す。なお、図１において１マスがノズルを表し、実際には各色重ねて記録されるところ、説明の便宜上、主走査方向についてノズルの位置が対応するようにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクごとに分けて示している。「Ｄｅａｄ」は記録量なし（不吐出）を、「Ｕｐ」は記録量増加を、「Ｄｏｗｎ」は記録量減少を、「Ｎｏｒｍａｌ」は記録量通常を意味する。

図１に示すように、シアンインクの記録ヘッド（以下、ヘッドという）１２Ｃにおいて不吐出ノズル１１Ｃ−２が存在する場合には、隣接補完として、不吐出ノズル１１Ｃ−２が本来記録すべき位置と隣接する位置に同色のインクによる記録を行う同色隣接ノズル１１Ｃ−１，１１Ｃ−３について、シアンインクの記録量を増加する。

また、異色補完として、不吐出ノズル１１Ｃ−２が本来記録すべき位置に対応する位置に異色のインクによる記録を行う異色対応ノズル１１Ｍ−２，１１Ｙ−２において、マゼンタインクおよびイエローインクの記録量を増加する。

そして、本発明では従来技術にない特徴点として、さらに、異色隣接補完を行う。この異色隣接補完とは、不吐出ノズル１１Ｃ−２が本来記録すべき位置と隣接する位置に異色のインクによる記録を行う異色隣接ノズル１１Ｍ−１，１１Ｍ−３，１１Ｙ−１，１１Ｙ−３について、マゼンタインクおよびイエローインクの記録量を減少するものである。この異色隣接補完により、同色隣接ノズル１１Ｃ−１，１１Ｃ−３の位置に対応する記録画像の部分において、明度変動が発生しないようにしつつ、色度は不吐出位置とは逆方向に変動させて色度分布の低周波成分を低減させることができる。

以上のように、隣接補完と異色補完と異色隣接補完を複合させて行うことにより、図２に示すような明度分布、色度分布を得る事ができる。図２は、横軸にヘッドのライン方向（主走査方向）を取り、縦軸に（ａ）が明度分布（Ｌ^＊）、（ｂ）が色度分布（Ｃ−Ｒ軸）を示している。図２（ａ）に示すように、高周波まで感度が高い明度成分は空間的にフラットにできるため、欠陥として視認されない。また、図２（ｂ）に示すように、低周波の成分を抑制する一方で色度成分は高周波の成分が残存しているが、色度成分の高周波感度は低いため、欠陥として視認されない。そのため、従来の方法では視認されていた画像欠陥を完全に視認されなくすることが可能となる。

ここで、出願人は実験により良好な補正結果を得るための記録量の増減量を調べた。各ノズル１１Ｃからのシアンインクの通常の記録量をＸｃとする。なお、各々の最大記録量はＸｃ＝１である。実験によると、シアンインクのヘッド１２Ｃのノズル１１Ｃ−２が不吐出の場合には、隣接補完に要する両隣接ノズル１１Ｃ−１，１１Ｃ−３のシアンインクの記録量の増加量をａ・（Ｘｃ）、異色補完に要する対応ノズル１１Ｍ−２，１１Ｙ−２のマゼンタインクとイエローインクの記録量の増加量を各々ｂ・（Ｘｃ）、異色隣接補完に要する対応隣接ノズル１１Ｍ−１，１１Ｍ−３，１１Ｙ−１，１１Ｙ−３のマゼンタインクとイエローインクの記録量の減少量を各々ｃ・（Ｘｃ）とすると、「略Ｘｃ／２」である０．４＜（ａ，ｂ，ｃ）＜０．６とするときに、良好な補正結果が得られることが分かった。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態における不吐出ノズルと補完対象ノズルの関係を示す図である。図３では、第１実施形態と同様に入力画像をグレー画像とする場合においてシアンインクが不吐出である場合の不吐出補正処理の方法を示す。

図３に示すように、第２実施形態ではシアンインクのヘッド１２Ｃにおいて不吐出ノズル１１Ｃ−２が存在する場合には、異色補完として、不吐出ノズル１１Ｃ−２が本来記録すべき位置に対応する位置に異色のインクによる記録を行う異色対応ノズル１１Ｂｋ−２について、ブラックインクの記録量を増加する。一方、不吐出ノズル１１Ｃ−２が本来記録すべき位置に対応する位置に異色のインクによる記録を行う異色対応ノズル１１Ｍ−２，１１Ｙ−２については、マゼンタインクおよびイエローインクの吐出は行わない。

このように、第１実施形態と異なり不吐出ノズル１１Ｃ−２が本来記録すべき位置に対応する位置において、マゼンタインクおよびイエローインクの吐出は行わずブラックインクの記録量を増加することにより、色度の変動をより小さく押さえることが可能である。なお、その他は、第１実施形態と共通する。

以上により、図４のような明度分布、色度分布を得る事ができる。図４は、横軸にヘッドのライン方向（主走査方向）を取り、縦軸に（ａ）が明度分布（Ｌ^＊）、（ｂ）が色度分布（Ｃ−Ｒ軸）を示している。

図４（ａ）に示すように、高周波まで感度が高い明度成分は空間的にフラットにできるため、欠陥として視認されない。また、図４（ｂ）に示すように、第１実施形態に比べて色度の変動をより小さく押さえることができ、色度成分の高周波の成分をより小さく押さえることができるので、欠陥として視認されない。そのため、第１実施形態より確実に、従来の方法では視認されていた画像欠陥を完全に視認されなくすることが可能となる。

以上の実施形態においては、シアンインクが不吐出の場合を説明したが、その他、マゼンタインクやイエローインクが不吐出の場合も同様である。

〔不吐出補正処理の概要〕
図５は、本発明の不吐出補正処理のフローチャートを示す図である。まず、ステップＳ１において、不吐出補正処理の対象となる画素を特定する。特定方法としては、予め記録画像から不吐出の画素を検出し、検出される不吐出の画素の中から不吐出補正処理の対象となる画素を特定する方法などが考えられる。なお、これにより不吐出のヘッドおよびノズルを認識する。

次に、ステップＳ２において、各色インクの記録量に基づき入力画像の判定を行う。続いてステップＳ３において、画像補正工程における不吐出補正処理の方法を選択するため、入力画像がシアン、マゼンタ、イエローの各色インクを一定量以上打滴する所定の色領域の範囲内にあるかを判定する。

そして、所定の色領域の範囲内にない場合（Ｎｏの場合）は、画像補正工程において前記の隣接補完の方法による不吐出補正処理のみ行う（ステップＳ４−２）。なお、所定の色領域の範囲内にない場合（Ｎｏの場合）としては、例えば入力画像が単色画像の場合なども含まれる。

一方、所定の色領域の範囲内にある場合（Ｙｅｓの場合）は、画像補正工程において本発明で提案する「隣接補完＋異色補完＋異色隣接補完」の方法による不吐出補正処理を行う（ステップＳ４−１）。

その後、不吐出補正処理が終了すると、ステップＳ５において、不吐出補正処理の対象となる次なる画素を特定して、同様の処理を行う。

ここで、ステップＳ３における所定の色領域の範囲は、前記の実験より以下のように考える。シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの記録量をＸｃ、Ｘｍ、Ｘｙとする。そして、０≦（Ｘｃ，Ｘｍ，Ｘｙ）≦１であることを踏まえると、前記の略Ｘｃ／２の増加量や減少量を実現するためには、シアンインクの記録量として０＜Ｘｃ＜０．６７、マゼンタインクの記録量としてＸｃ／２＜Ｘｍ＜０．６７、イエローインクの記録量としてＸｃ／２＜Ｘｙ＜０．６７を満たす色領域の範囲内にあることが必要である。この色領域の範囲がステップＳ３における所定の色領域の範囲である。なお、マゼンタインクやイエローインクのヘッドのあるノズルが不吐出の場合も同様である。

〔画像形成方法の概要〕
図６は、前記の不吐出補正処理を含めた画像形成方法のフローチャートを示す図である。図６に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの入力画像に対して、不吐出ノズルの情報をもとに不吐出補正処理を行う。これにより、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの補正画像を生成し、ハーフトーニング処理の後、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの印字データを生成する。

〔インクジェット記録装置の構成〕
次に、前記の画像形成方法を実現する画像形成装置の具体的な適用例としてのインクジェット記録装置について説明する。

図７は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、ブラック（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、被記録媒体たる記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送するベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図７では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図７のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図７に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１２中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図７上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図７の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。

ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２の各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの被記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図８参照）。

ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側からブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

ベルト搬送部２２により記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＢｋＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図７に示した印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４には、受光面に複数の受光素子（光電変換素子）が２次元配列されてなるＣＣＤエリアセンサを好適に用いることができる。エリアセンサは、少なくとも各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）の全域を撮像できる撮像範囲を有しているものとする。

また、エリアセンサに代えてラインセンサを用いることも可能である。この場合、ラインセンサは、少なくとも各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列（光電変換素子列）を有する構成が好ましい。各色のヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

印字検出部２４の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｂｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図９（ａ）はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図９（ｂ）はその一部の拡大図である。また、図９（ｃ）はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図１０は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図９（ａ）中の１０−１０線に沿う断面図）である。

記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図９（ａ）,（ｂ）に示したように、インク吐出口であるノズル１１と、各ノズル１１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図９（ａ）の構成に代えて、図９（ｃ）に示すように、複数のノズル１１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル１１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図９（ａ）,（ｂ）参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図１０に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の一部の面（図１０において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ５８の変位が元に戻る際に、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に再充填される。

上述した構造を有するインク室ユニット５３を図１０に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図１１に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１１-11 、１１-12 、１１-13 、１１-14 、１１-15 、１１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１１-21 、…、１１-26 を１つのブロック、ノズル１１-31 、…、１１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル１１-11 、１１-12 、…、１１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

〔制御系の説明〕
図１２は、インクジェット記録装置１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信する画像入力手段として機能するインターフェース部（画像入力部）である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４及びＲＯＭ７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。

画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従って搬送系のモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ） から打滴制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ８４に供給してヘッド５０の吐出駆動を制御する駆動制御手段として機能する。

インク吐出データは、インク吐出データ生成部８０Ａにおいて、画像メモリ７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ）から生成される。そして、不吐出ノズルが存在する場合には、まず、特定手段としてプリント制御部８０内の不吐出特定部８０Ｃにおいて、複数のノズルのうち記録をすることができない不吐出ノズルを特定する。次に、補正手段としてプリント制御部８０内の補正処理部８０Ｂにより画像メモリ７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ）から生成される初期のインク吐出データに対して前記の不吐出補正処理を行ったうえで、インク吐出データ生成部８０Ａによりインク吐出データを生成する。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図１２において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの多値の画像データが画像メモリ７４に記憶される。

プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。この色別ドットデータは、ヘッド５０のノズルからインクを吐出するためのＣＭＹＢｋ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド５０の各ノズル１１に対応するアクチュエータ５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

こうして、ヘッドドライバ８４から出力された駆動信号がヘッド５０に加えられることによって、該当するノズル１１からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。

上記のように、プリント制御部８０における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ８４を介して各ノズルからのインク液滴の記録量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

印字検出部２４は、図７で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０及びシステムコントローラ７２に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。

以上、本発明の画像形成方法および画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

第１実施形態の不吐出補正処理における不吐出ノズルと補完対象ノズルの関係を示す図である。 第１実施形態の不吐出補正処理後の明度分布、色度分布を表す図である。 第２実施形態の不吐出補正処理における不吐出ノズルと補完対象ノズルの関係を示す図である。 第２実施形態の不吐出補正処理後の明度分布、色度分布を表す図である。 本発明の不吐出補正処理方法が使用される不吐出補正処理のフローチャートを示す図である。 画像形成方法のフローチャートを示す図である。 画像記録装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。 図７に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。 ヘッドの構造例を示す平面透視図である。 図９(a) の要部拡大図である。 フルライン型ヘッドの他の構造例を示す平面透視図である。 図９(a) 中の１０−１０線に沿う断面図である。 図９(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図である。 本実施形態に係る画像記録システムの構成を示す要部ブロック図である。 隣接補完を行った場合の不吐出ノズルの近傍における明度分布と色度分布の様子を示す図である。 異色補完を行った場合の不吐出ノズルの近傍における明度分布と色度分布の様子を示す図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１１…ノズル、１１Ｃ−２…不吐出ノズル、１１Ｃ−１，１１Ｃ−３…同色隣接ノズル、１１Ｍ−２，１１Ｙ−２…異色対応ノズル、１１Ｍ−１，１１Ｙ−１，１１Ｍ−３，１１Ｙ−３…異色隣接ノズル、１２…記録ヘッド、１２Ｃ…記録ヘッド（シアンインク）、１２Ｍ…記録ヘッド（マゼンタインク）、１２Ｙ…記録ヘッド（イエローインク）、１２Ｂｋ…記録ヘッド（ブラックインク）

Claims (5)

1. 複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成方法において、
   前記複数のノズルのうち記録することができない不吐出ノズルを特定する工程と、
   前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正工程と、を有し、
   液体の色をシアン、マゼンタ、イエローとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルと前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、
   を特徴とする画像形成方法。
2. 複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成方法において、
   前記複数のノズルのうち記録することができない不吐出ノズルを特定する工程と、
   前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正工程と、を有し、
   液体の色をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルが記録する液体の色はブラックであり、前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、
   を特徴とする画像形成方法。
3. 請求項１又は２の画像形成方法において、
   前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録量をＸとするとき、
   前記補正工程では、前記同色隣接ノズルと前記異色対応ノズルの記録量を略Ｘ／２増加し前記異色隣接ノズルの記録量を略Ｘ／２減少すること、により画像を補正すること、
   を特徴とする画像形成方法。
4. 複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成装置において、
   前記複数のノズルのうち記録をすることができない不吐出ノズルを特定する特定手段と、
   前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正手段を有し、
   液体の色をシアン、マゼンタ、イエローとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルと前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、
   を特徴とする画像形成装置。
5. 複数のノズルを配列する記録ヘッドを複数の液体の色毎に備え、前記ノズルから液体を吐出して記録することにより画像を形成する画像形成装置において、
   前記複数のノズルのうち記録をすることができない不吐出ノズルを特定する特定手段と、
   前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に同色の液体による記録を行う同色隣接ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置に対応する位置に異色の液体による記録を行う異色対応ノズルの記録量を増加し、前記不吐出ノズルが本来記録すべき記録位置と隣接する位置に異色の液体による記録を行う異色隣接ノズルの記録量を減少して、画像を補正する補正手段を有し、
   液体の色をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとするときに、前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色がシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの場合に、前記異色対応ノズルが記録する液体の色はブラックであり、前記異色隣接ノズルが記録する液体の色はシアン、マゼンタ、イエローのうち前記不吐出ノズルが本来記録すべき液体の色以外の２色であること、
   を特徴とする画像形成装置。

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