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JP4725262B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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本発明は画像形成装置に係り、特に液体を中間転写体に付着させることにより中間転写体に画像を形成した後に紙などの記録媒体に画像を転写する画像形成装置に関する。
従来、中間転写体にインクを付着させることにより中間転写体に画像を形成した後に、紙などの記録媒体に中間転写体の画像を転写するようにした画像形成装置が知られている。
特許文献1には、まず、液滴と接触することで液滴を増粘させる材料を中間転写体上に付着させ、次いで、画像信号に応じて前記材料上に液滴を接触させて増粘した液滴による画像を形成し、この画像を記録媒体に転写するようにしたものが記載されている。
特許文献2には、中間転写体上に残存する色材などの材料を除去する部材を設けたものが記載されている。
特開2001−347747号公報 特開2001−10224号公報
しかしながら、中間転写体に色材の一部が残ってしまい、中間転写体から紙などの記録媒体への転写が不完全になるという課題がある。
例えば中間転写体の表面(転写面)に傷が付く等により転写面が劣化した場合、一般に、その劣化した部分は半永久的に色材を記録媒体に転写できなくなる。このような転写面の劣化に因り記録媒体への転写が不十分になると、印刷物に濃度ムラができてしまい(具体的には濃度の薄い部分ができてしまい)、大きな品質不良となる。
特許文献1に記載のものは、液滴を増粘させて記録媒体に転写するというものであるが、転写面の劣化には対応できず、転写面が劣化して転写不良が発生すると印刷品質が劣化してしまう。
特許文献2に記載のものは、転写面のクリーニングは行えるが、転写面が傷などにより恒久的に劣化してしまうと、やはり転写不良が発生して印刷品質が劣化してしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、転写不良が発生しても紙などの記録媒体に形成される画像の品質を低下させないようにできる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に記載の発明は、所定の画像データに基づいて中間転写体の転写面に画像を形成した後に、所定の記録媒体に前記中間転写体の転写面に形成された画像を転写する画像形成手段と、前記中間転写体の前記転写面に形成された画像が前記記録媒体に転写された後に前記転写面の状態を検出する転写状態検出手段と、前記画像データを前記中間転写体の前記転写面に画像を形成する前に補正する画像補正手段であって、前記転写状態検出手段により検出された前記転写面の状態に基づいて、前記転写面のうち転写不良部の近傍に付着する色材の量を転写不良がない場合よりも多くする補正を行う画像補正手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
前記画像形成手段は、インクジェット方式、電子写真方式等の記録方式で、一度中間転写体に画像を形成した後、記録媒体にその画像を転写する方式のものであればどのような方式のものでもよい。
この発明によれば、転写状態検出手段によって中間転写体の転写後の転写面の状態が検出されて、検出された転写面の状態に基づいて画像補正手段により画像データが補正されるので、記録媒体に形成される画像の品質を低下させないようにできる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記中間転写体の前記転写面の移動方向において前記転写状態検出手段よりも下流側に、前記転写面に残留した付着物を除去する付着物除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
この発明によれば、残留した付着物が除去された転写面に次の画像が形成されることになる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記画像補正手段は、前記転写状態検出手段により転写の各回ごとに検出された複数回の検出結果に基づいて、前記画像データを補正することを特徴とする画像形成装置を提供する。
この発明によれば、複数回の転写結果に基づいて画像データが補正されるので、一時的な転写不良と恒久的な転写不良とを区別して画像データを補正し得ることになる。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の発明において、前記転写状態検出手段は、前記画像データに基づいて、前記転写面内の画像が形成された範囲内のみにおいて前記転写面の状態を検出することを特徴とする画像形成装置を提供する。
この発明によれば、転写状態の検出精度が向上することになる。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか1項に記載の発明において、前記記録媒体に転写された画像の状態を検出する画像状態検出手段を備え、前記画像補正手段は、前記転写状態検出手段の検出結果と前記画像状態検出手段の検出結果とに基づいて前記画像データを補正することを特徴とする画像形成装置を提供する。
この発明によれば、転写不良及び吐出不良を区別し得ることになる。
本発明によれば、転写不良が発生しても紙などの記録媒体に形成される画像の品質を低下させないようにできる。
以下、添付図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明に係る第1実施形態の画像形成装置10の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。
図1において、本実施形態の画像形成装置10は、この画像形成装置10の外部から入力された画像データに基づいて色材を含む液滴(インク滴)を吐出する液滴吐出部12(画像形成手段)と、液滴吐出部12から吐出された液滴が付着する転写面20Aを有する転写ドラム20(中間転写体)と、転写ドラム20の転写面20Aに形成された画像(転写画像)が転写される記録紙16を搬送する搬送部22と、記録紙16を転写ドラム20の転写面20Aに押圧する押圧ローラ40と、転写ドラム20の転写面20Aの状態を検出する転写状態検出部42と、転写ドラム20の転写面20Aを清掃するクリーニング部44(付着物除去手段)を含んで構成されている。
図中の矢印Rは転写ドラム20の回転方向を示しており、この回転方向に沿って、液滴吐出部12、押圧ローラ40、転写状態検出部42、クリーニング部44の順に配置されている。言い換えると、転写ドラム20の転写面20A上の各点は、液滴吐出部12、押圧ローラ40、転写状態検出部42、クリーニング部44の順に、これらと対向する位置を巡回し、再び液滴吐出部12と対向する位置に戻ってくる。
液滴吐出部12は、本実施形態において、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色インク滴をそれぞれ吐出する複数の液滴吐出ヘッド50Y、50M、50C、50Kによって構成されている。転写ドラム20の転写面20A上の各点は、Yインクの液滴吐出ヘッド50Y、Mインクの液滴吐出ヘッド50M、Cインクの液滴吐出ヘッド50C、Kインクの液滴吐出ヘッド50Kの順にこれらのインク吐出面と対向して移動する。転写ドラム20を図1中に矢印Rで示す方向に回転させながら、各液滴吐出ヘッド50Y、50M、50C、50Kから転写ドラム20の転写面20Aに向けて画像データに基づく各色のインク滴の吐出を行うことにより、転写ドラム20の転写面20Aに転写画像が形成される。
各液滴吐出ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)は、転写ドラム20の転写面20Aの幅に対応する長さ(すなわち転写画像の最大形成可能幅に対応する長さ)を有するライン型ヘッドである。液滴吐出ヘッド50の長手方向が、転写ドラム20の回転軸と平行な方向であって、転写面20Aの移動方向と直交する方向に配置されている。なお、詳しくは後述するが、液滴吐出ヘッド50のインク吐出面(ノズル面)には多数のノズルが配置されている。
図1に示した例では、YMCKの4色の構成を示したが、インク色や色数の組み合わせについてはYMCKの4色に特に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアンやライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する液滴吐出ヘッドを追加した構成としてもよい。また、例えば、赤や緑などのインクを吐出する液滴吐出ヘッドを追加した構成としてもよい。
図示を省略したが、画像形成装置10には、各液滴吐出ヘッド50Y、50M、50C、50Kに対応する各色のインクを貯蔵するインクタンクが設けられており、やはり図示を省略したインク管路を通じて各液滴吐出ヘッド50Y、50M、50C、50Kにインクが供給されるようになっている。
搬送部22は、本実施形態において、搬送ローラ31、32間に無端状のベルト33が巻き掛けられた構造となっている。なお、ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有する。ベルト33が巻かれている搬送ローラ31、32の少なくとも一方にモータ(図示省略)の動力が伝達されることにより、ベルト33は図中の反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は図中の矢印Cで示す方向に搬送される。
ベルト33上の記録紙16の先端がベルト33と転写ドラム20の転写面20Aとの接点まで搬送されると、記録紙16は、ベルト33の張力と押圧ローラ40の押圧とにより転写ドラム20の転写面20Aに圧接されながら、さらに矢印C方向に移動する。これにより、記録紙16に転写ドラム20の転写面20A上の画像が転写される。
このように本実施形態の画像形成装置10は、転写ドラム20の転写面20A上に一旦転写画像を形成し、これを記録紙16に転写するようにしているため、いろいろな種類の記録紙16が利用可能であり、記録紙16の自由度が向上する。
転写ドラム20の転写面20Aに形成された転写画像が記録紙16に転写された後、転写状態検出部42によって、転写ドラム20の転写面20Aの状態(転写状態)が検出される。特に、転写残りの発生した場所が検出される。
転写状態検出部42は、転写ドラム20の転写面20Aを連続的に撮像可能なラインセンサを含んで構成されている。このラインセンサは、転写ドラム20の転写面20Aの全幅(すなわち転写画像の最大形成可能幅)に対応する長さにわたって複数のフォトセンサ(撮像画素)が配列されてなる。ラインセンサは、具体的には、転写ドラム20の回転軸と平行な方向であって、転写面20Aの移動方向と直交する方向に配置されている。ラインセンサの具体例としては、CCD(Charge Coupled Device)が挙げられる。
なお、転写ドラム20の転写面20Aを略白色で形成し、転写面20Aに付着する液滴中の色材と転写面20Aとのコントラストがつきやすくすると、好ましい。
転写状態検出部42によって転写ドラム20の転写面20Aの転写状態が検出された後、転写面20Aの移動方向において転写状態検出部42よりも下流側に配置されているクリーニング部44によって,転写ドラム20の転写面20A上に残留した液滴や塵などの不要な付着物が除去される。
図2は、液滴吐出ヘッド50の全体構造の一例について概略を示す平面透視図である。
図2において、液滴吐出ヘッド50は、記録紙16に向けてインクを吐出するノズル51(吐出口)と、ノズル51に連通する圧力室52と、圧力室52内にインクが供給される開口部としてのインク供給口53とを含んでなる複数の圧力室ユニット54が、2次元配列されて構成されている。なお、図2では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット54が省略して描かれている。
複数のノズル51は、液滴吐出ヘッド50の長手方向である主走査方向と、主走査方向に対して所定の角度θをなす斜め方向との2方向に沿って、2次元マトリクス状に配列されている。ここで、主走査方向は、回転転写ドラム20の転写面20Aの移動方向と直交する方向である。具体的には、主走査方向に対して角度θをなす斜め方向に沿ってノズル51が一定のピッチdで複数配列されていることにより、ノズル51が主走査方向に沿った一直線上に所定のピッチ「d×cosθ」で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このようなノズル配列によれば、例えば主走査方向に沿って例えば1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成にできる。すなわち、主走査方向に沿った直線(主走査線)上に並べられるように投影されるノズル配列(投影ノズル配列)の高密度化が達成される。図2に示すように2方向に沿ったノズル配列を、2次元マトリクス状のノズル配列と呼ぶことにする。
図2に示すようなノズル配列によって、主走査方向に転写面20Aの全幅及び記録紙16の全幅に対応する長さにわたるノズル列を備えるフルライン型の液滴吐出ヘッド50が構成される。
複数のノズル51に1対1で連通する複数の圧力室52も、ノズル51と同様に、2次元マトリクス状に配列されている。また、図示を省略したが、複数の圧力室52に1対1で対応する複数のアクチュエータが設けられている。これらのアクチュエータに対して、記録紙16に転写する画像に係る画像データ従って電気信号(駆動信号)が与えられると、駆動信号に従ってアクチュエータが圧力室52の容積を変化させ、ノズル51から転写ドラム20の転写面20Aに向けて液滴が吐出されるようになっている。
図3は、液滴吐出ヘッド50の投影ノズル配列と、転写ドラム20の転写面20Aと、転写状態検出部42のラインセンサ42Aとの対応関係の一例を示す模式図である。
図3に示す例では、投影ノズル配列のノズル51の密度(すなわち転写画像の解像度)よりも、ラインセンサ42Aを構成しているフォトセンサ48Bの密度(すなわち転写面20Aの撮像解像度)の方が小さい。ここでは、投影ノズル配列の複数(例えば6つ)のノズル51に、ラインセンサ42Aのひとつのフォトセンサ42Bが対応している。言い換えると、転写面20A上の複数画素(例えば6×6画素)からなるひとつのブロック202を、ラインセンサ42Aのひとつのフォトセンサ42Bが撮像するように構成されている。
このように撮像解像度を転写画像の解像度よりも低くした構成によれば、安価にできるとともに転写状態検出処理の負荷を低減できる点において好ましいが、ラインセンサ42Aの撮像解像度を転写画像の解像度と等しくする構成も可能である。
次に、転写面20Aに発生する転写残りの代表例について、図4を用いて説明する。
図4(a)は、転写面20Aに付いた微小な傷212を示している。図4(a)のb−b線に沿った断面図を図4(b)に示す。これらの図4(a)、(b)に示されるように、転写面20Aの傷212の中には、転写後もインク210が残留してしまうことになる。
図4(c)は、転写面20Aに付着した繊維状の塵214を示している。図4(c)のd−d線に沿った断面図を図4(d)に示す。これらの図4(c)、(d)に示されるように、転写面20Aに付着した塵214の周囲には、転写後もインク210が残留してしまうことになる。
本実施形態の転写状態検出部42は、特に、図4(a)及び(b)に示したような傷212の中に残留したインク210や、図4(c)及び(d)に示したような塵214の周囲に残留したインク210を検出する。
図5は、図1に示した画像形成装置10の機能的な構成の概略を示すブロック図である。
図5において、画像形成装置10は、主として、液滴吐出部12(画像形成手段)、転写ドラム20(中間転写体)、搬送部22、転写状態検出部42、通信インターフェース110、システムコントローラ112、メモリ114、152、転写駆動部120、搬送駆動部122、給液部142、給液制御部144、プリント制御部150(画像補正手段)、及び、ヘッドドライバ154を含んで構成されている。
通信インターフェース110は、ホストコンピュータ300から送信される画像データを受信する画像入力手段を構成している。通信インターフェース110には、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394などの有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース110によって画像形成装置10に取り込まれた画像データは、第1のメモリ114に一旦記憶される。
システムコントローラ112は、マイクロコンピュータ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画像形成装置10の全体を制御する主制御手段である。すなわち、システムコントローラ112は、通信インターフェース110、転写駆動部120、搬送駆動部122、プリント制御部150等の各部を制御する。
転写駆動部120は、システムコントローラ112からの指示に従って転写ドラム20を回転させるものである。具体的には、転写ドラム20を回転させるモータ及びドライバ回路によって構成されている。
搬送駆動部122は、システムコントローラ112からの指示に従って搬送部22を駆動するものである。具体的には、搬送部22を構成している搬送ローラ31、32を駆動するモータ及びドライバ回路によって構成されている。
給液部142は、インクを貯蔵するインク貯蔵手段としてのインクタンク(図示を省略)から液滴吐出部12までインクを流動させる管路及びポンプなどによって構成されている。
給液制御部144は、給液部142を用いて、液滴吐出部12に対してインクを供給する制御を行うものである。
プリント制御部150は、マイクロコンピュータ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転写状態検出部42、給液制御部144、ヘッドドライバ154等の各部を制御する。
プリント制御部150は、各液滴吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yが転写ドラム20の転写面20Aに向けて液滴を吐出(打滴)して転写面20Aに転写画像を形成するために必要な画像データ(ドットデータ)を、画像形成装置10に入力された画像データ(入力画像データ)に基づいて生成する。
すなわち、プリント制御部150は、システムコントローラ112の制御に従い、第1のメモリ114内の画像データから打滴用のドットデータを生成する画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをヘッドドライバ154に与える。
ヘッドドライバ154は、プリント制御部150から与えられたドットデータに従って、液滴吐出ヘッド50(具体的には各圧力室52に対応するアクチュエータ)に対して駆動信号を与える。
また、プリント制御部150は、転写状態検出部42により検出された転写ドラム20の転写面20Aの状態に基づいて転写面20Aの不良を判断し、この判断結果に基づいて転写面20Aに次に形成される画像に係る画像データを補正する。
次に、プリント制御部150によって行われる転写面20Aの不良判断処理について詳細に説明する。
このような不良判断処理には、打滴との同期を取らない態様と、打滴との同期を取る態様とがある。
まず、打滴との同期を取らない態様の一例について、図6のフローチャートを用いて説明する。
なお、図6に示す各ステップは、図5に例示された画像形成装置10において、プリント制御部150により所定のプログラムに従って実行される。
複数の記録紙16の印刷処理を開始する前に、例えば画像形成装置10の電源オン時などに、転写面20A上の一時的転写不良位置が登録される一時的転写不良位置データTmpを予めクリアしておく(S100)。すなわち、転写面20A上の一時的転写不良位置が未登録である状態に初期設定する。なお、後述する連続的転写不良位置が登録される連続的転写不良位置データCについては、画像形成装置10の導入時やメンテナンス時などにクリアされた後、画像形成装置10内でその登録内容が保持されるようになっている。
印刷処理が開始されると、転写面20A上の副走査方向の注目画素を指し示すインデックスjにJ0を、主走査方向の注目画素を指し示すインデックスiに0を設定する(S102、S104)。ここでJ0とは、第1枚目の記録媒体の先端に転写する位置(すなわち転写の開始位置)である。
本実施形態では、転写後の転写面20A上の各位置(図3に示す各ブロック202)にそれぞれ注目して、注目位置(ブロック)ごとに一時的転写不良及び連続的転写不良の有無を判断する。
まず、転写状態検出部42により注目位置(i,j)に転写残りがあるか否かを検出する(S110)。
ここで、転写残りが無い場合には、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S162、S164、S166、S104)。その一方で、転写状態検出部42により転写残りが検出された場合には、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに既に登録されているか否かを判断する(S122)。
ここで、注目位置(i,j)が、連続的転写不良位置データCに登録済である場合には、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S162、S164、S166、S104)。その一方で、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに未登録である場合には、さらに注目位置(i,j)が一時的転写不良位置データTmpに既に登録されているか否かを判断する(S144)。
ここで、注目位置(i,j)が、一時的転写不良位置データTmpに登録済である場合には、この注目位置(i,j)で2度続けて転写残りが検出されているので、この注目位置(i,j)を「転写不良部」と認定する。すなわち、注目位置(i,j)を、一時的転写不良位置データTmpから削除するとともに、連続的転写不良位置データCに追加登録する(S146)。その後、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S162、S164、S166、S104)。その一方で、注目位置(i,j)が、一時的転写不良位置データTmpに未登録である場合には、この注目位置(i,j)を一時的転写不良位置データTmpに追加登録し(S148)、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S162、S164、S166、S104)。
尚、S166の演算において、j=JMとなった場合には、j=0とするものとする。
以上説明したような不良判断処理を経ることにより、転写残りが一時的(突発的)な場合と、連続的(恒久的)な場合とに区別される。なお、転写面20Aに塵が付着しているような場合には、その塵が転写残りとして認識されることになるが、そのような塵は一般にクリーニング部44で除去されるので、一時的な転写不良として認識されたとしても、連続的な転写不良、すなわち「転写不良部」と誤認識されることはない。
なお、図6のフローチャートでは不良判断処理の終了を定義していないが、複数の記録紙16に画像を形成する印刷処理の終了まで、不良判断処理の流れを繰り返すものとする。
次に、打滴との同期を取る態様の一例について、図7のフローチャートを用いて説明する。
なお、図7に示す各ステップは、図5に例示された画像形成装置10において、プリント制御部150により所定のプログラムに従って実行される。
まず、複数の記録紙16の印刷処理を開始する前に、一時的転写不良位置データTmpを予めクリアしておく(S200)。なお、連続的転写不良位置データCは、画像形成装置10の導入時やメンテナンス時などにクリアされた後、画像形成装置10内でその登録内容が保持されるようになっている。
印刷処理が開始されると、転写面20A上の副走査方向の注目画素を指し示すインデックスjにJ0を、主走査方向の注目画素を指し示すインデックスiに0を設定する(S202、S204)。ここでJ0とは、第1枚目の記録媒体の先端に転写する位置(すなわち転写の開始位置)である。
この態様では、打滴との同期を取るため、転写面20A上の注目位置(i,j)内に打滴したか否かを判断する(S210)。なお、注目位置(i,j)である図3に示すブロック202内の何れかひとつのドットを形成するために1滴でもインク滴が吐出される場合には、S210において「打滴した」と判定することにする。
ここで、注目位置(i,j)内に打滴が行われていない場合には、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S262、S264、S266、S204)。その一方で、注目位置(i,j)内に打滴が行われている場合には、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに既に登録されているか否かを判断する(S222)。
ここで、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに登録済である場合には、さらに注目位置(i,j)に転写残りがあるか否かを判断する(S223)。注目位置(i,j)に転写残りが無ければ、転写面20A上の注目位置(i,j)が何らかの作用で復帰したと判断し、連続的転写不良位置データCから注目位置(i,j)を削除する(S224)。そして、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S262、S264、S266、S204)。
ステップS222において、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに未登録である場合には、さらに注目位置(i,j)に転写残りがあるか否かを判断する(S243)。注目位置(i,j)に転写残りが無ければ、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S262、S264、S266、S204)。注目位置(i,j)に転写残りが有れば、一時的転写不良位置データTmpに既に登録されているか否かを判断する(S244)。
ここで、一時的転写不良位置データTmpに登録済である場合には、この注目位置(i,j)を、「転写不良部」と認定して、一時的転写不良位置データTmpから削除するとともに、連続的転写不良位置データCに追加登録する(S246)。その一方で、注目位置(i,j)が一時的転写不良位置データTmpに未登録である場合には、この注目位置(i,j)を、一時的転写不良位置データTmpに追加登録し(S248)、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S262、S264、S266、S204)。
尚、S266の演算において、j=JMとなった場合には、j=0とするものとする。
例えば転写ドラム20の転写面20Aに図4(a)及び(b)に示すような傷212がつくと、このような劣化部分に打滴されたインクが記録紙16に転写されず、転写残りとして転写面20Aに残留し、この結果として従来は記録紙16上の記録画像に視覚的に濃度の薄い部分が生じていた。本実施形態の画像形成装置10では、転写面20Aの転写残りがある転写不良部を前述のように認識しておき、転写不良部の近傍に打滴されるインクの量を多くするように画像データを補正することによって、転写不良による画像欠陥の視認性を低下させて、もって人の目に映る記録紙16上の画像の品質を維持する。
ところで、画像形成装置10の外部から入力された画像データ(入力画像データ)は、画像形成装置10内の画像処理において形式が変換されるので、この画像処理内のどの段階の画像データに対して補正を施すかにより、画像データを補正する態様(画像補正態様)が異なってくる。ここでは、代表的な2つの画像補正態様について説明しておく。
図8は、第1の画像補正態様における画像データの流れの概略を示す。
画像形成装置10の外部から入力された入力画像データ(例えばR、G、B各色別の入力画像データ)は、Y、M、C、K各色別のインク量を示す画像データ(以下「インク量データ」と称する)に変換される。このインク量データは、「濃度データ」と呼ばれることもある。第1の画像補正態様では、このようなインク量データに対して補正を行う。
具体的には、図9に示すように、転写面20A上の転写不良と判断された領域(転写不良部)220に打滴すべきインクの総量を、当該転写不良部220の周辺の領域221、222、223、224に振り分ける。
尚、図9の220〜224は、転写面20Aの検出画素(すなわち図3のブロック202)を表し、各ブロック内にある四角は、打滴の画素を表している。
詳細には、数1に示すように、転写不良部220の周辺部分221、222、223、224に対して振り分けるインク量Eを算出する。
Figure 0004725262
数1において、Sは、転写不良部220の範囲を表す。また、x、yは、転写不良部220内の画素を指し示すインデックスである。D(x,y)は、転写不良部220内の各画素ごとのインク量を256階調で示す。Nは、転写不良部220内の画素数である。また、転写不良部220の総インク量を転写不良部220の上下左右の4つの周辺部分221、222、223、224に振り分けるものとする。
転写不良部220のインク量を振り分けられた周辺部分221〜224では、数2に示すように、振り分けられたインク量Eを、周辺部分内の各画素に対して等分割して与えていく。
Figure 0004725262
数2において、x、yは、周辺部分221〜224内の画素を指し示すインデックスである。D(x,y)は、周辺部分221〜224内の各画素ごとのインク量を256階調で示す。Nは、各周辺部分221、222、223、223の各々の画素数である。
なお、転写不良があると認識された転写不良部220については、インクを打滴しないことが、好ましい。すなわち、転写不良部220のインク量を周辺部分に全て振り分けて転写不良部220内のインク量を無しにする。もしも転写不良部220が何らかの作用により回復しても人の目に濃く見えることがないようにするためである。ただし、図7に示したように、転写不良部220の回復を判断する場合には、転写不良部220が何らかの作用により回復したときには周辺部分へのインク量の振り分けを行わなくなるので、転写不良と認識された転写不良部220についても引き続きインクを打滴することとする。
このようにして補正されたインク量データは、誤差拡散法などによるデジタルハーフトーニングが施されて、転写面20A及び記録紙16に形成される各ドットに対応した画像データ(以下「ドットデータ」と称する)に変換される。このドットデータがプリント制御部150からヘッドドライバ154に与えられて、ドットデータに基づいてヘッドドライバ154から液滴吐出ヘッド50Y、50M、50C、50Kに対して駆動信号が与えられ、転写ドラム20の転写面20Aに転写画像が形成され、この転写画像が記録紙16に転写される。
第2の画像補正態様では、図10に示すように、ドットデータに対して補正を行う。
具体的には、図11に示すように、転写不良部220内のドットを、当該転写不良部220の周囲の領域221、222、223、224に振り分ける。
なお、転写不良部220内のドットデータについては、図11に示したように、ドット無しとすることが好ましい。もしも転写不良部220が何らかの作用により回復しても人の目に濃く見えることがないようにするためである。ただし、図7に示したように、転写不良部220の回復を判断する場合には、転写不良部220が何らかの作用により回復したときには周辺部分へのドットの振り分けを行わなくなるので、転写不良と認識された転写不良部220についても引き続きインクを打滴することとする。
図12は、本発明に係る第2実施形態の画像形成装置100の機構的な概略を示す全体構成図である。また、図13は、図12に示した画像形成装置100の機能的な概略を示すブロック図である。
なお、図12及び図13において、図1及び図5に示す第1実施形態の画像形成装置10の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してある。
図12、図13において、第2実施形態の画像形成装置100は、記録紙16に転写された画像の状態を検出する画像状態検出部46を備えている。
前述の第1実施形態の画像形成装置10では、転写ドラム20の転写面20Aの状態のみを検出していたが、第2実施形態の画像形成装置100では、記録紙16に転写された画像の状態についても検出し、かつ、記録紙16における画像不良の要因を、転写不良と吐出不良とに切り分けるようになっている。
画像状態検出部46は、記録紙16の記録面(転写ドラム20の転写面20Aから画像が転写される面である)を撮像するラインセンサを含んで構成されている。このラインセンサは、転写ドラム20の転写面20Aの全幅に対応する記録紙16の記録面の全幅(すなわち記録画像の最大幅)に対応する長さにわたって、複数のフォトセンサ(撮像画素)が配列されてなる。具体的には、記録紙16の搬送方向に対して直交する方向にフォトセンサが並べて配置されている。
このようなラインセンサとしては、例えば、C、M、Yの各色別のカラーフィルタ付きのフォトセンサ、すなわちC、M、Yの各色別にそれぞれ感度を有する複数のフォトセンサからなるものを用いる。あるいは、R、G、Bの各色別にそれぞれ感度を有する複数のフォトセンサからなるものを用いてもよい。色別に感度を有しないで濃度階調のみに対して感度を有するものも利用可能である。ラインセンサの具体例としては、CCD(Charge Coupled Device)が挙げられる。
また、第2実施形態におけるプリント制御部150は、転写状態検出部42による検出結果と画像状態検出部46による検出結果とに基づいて、記録紙16に記録された画像の不良の要因を判断する。
図14に示すように、転写状態検出部42による検出結果と画像状態検出部46による検出結果の組み合わせには、4通りがある。
第1のケース、すなわち転写状態検出部42及び画像状態検出部46がともに不良なし(OK)を検出した場合には、画像を補正する必要がない。
第2のケース、すなわち転写状態検出部42が不良あり(NG)を検出する一方で画像状態検出部46が不良なし(OK)を検出した場合には、転写面に転写残りがあったとしても、吐出だけでなく転写も実際には略正常に行われていると判断する。この場合にも、画像を補正する必要がない。
第3のケース、すなわち転写状態検出部42が不良なし(OK)を検出する一方で画像状態検出部46が不良あり(NG)を検出した場合には、ノズル51の吐出不良が考えられる。
第4のケース、すなわち転写状態検出部42及び画像状態検出部46がともに不良あり(NG)を検出した場合には、実際に転写不良が発生している場合である。なお、転写不良及び吐出不良の両方が同一位置でしかも同時に発生することは稀であるので、この両者がそのように同一位置で同時に発生することはないものと考える。
打滴と同期を取りながら転写状態検出部42及び画像状態検出部46をともに行う不良判断処理について説明する。
なお、転写状態検出部42の解像度及び画像状態検出部46の解像度がともに液滴吐出ヘッド50の解像度(投影ノズル配列のノズル51の密度)よりも低い(粗い)場合と、転写状態検出部42の解像度のみ液滴吐出ヘッド50の解像度よりも低い(粗い)場合と、転写状態検出部42の解像度及び画像状態検出部46の解像度がともに液滴吐出ヘッド50の解像度に等しい場合とに分けて説明する。
まず、図15のフローチャートを用いて、転写状態検出部42の解像度及び画像状態検出部46の解像度がともに液滴吐出ヘッド50の解像度よりも低い場合の不良判断処理の一例について説明する。
なお、本例の不良判断処理において、本発明についての理解を容易にするため、転写状態検出部42の解像度と画像状態検出部46の解像度とは等しいものとする。
本例では、ひとつの検出位置(転写不良を検出するひとつのブロック及び画像不良を検出するひとつのブロック)には、複数画素が対応している。すなわち、ひとつの検出位置には、複数のノズル51が対応している。したがって、任意の打滴時に、ひとつの検出位置において吐出不良が発生していることまで判断することは容易でも、そのひとつの検出位置に対応する複数のノズル51のうちのどのノズル51が吐出不良となっているかを判断することは複雑である。そこで、各ノズル51ごとの吐出不良の判断が容易な、テスト用のドットデータ(テストパターン)を用いて吐出不良を判断する場合を例に以下説明する。
ここで、テストパターンは、転写面20Aの全領域にわたって打滴するとともに、転写状態及び画像状態を検出するひとつの検出位置(1ブロック)に対しては1つのノズル51のみから打滴するドットデータであるものとする。よって、注目する検出位置(i,j)を打滴するノズルをN(i,j)と表すことにする。
転写不良の位置を表すデータとして、一時的転写不良位置データTmp、及び、連続的転写不良位置データCを用いる。また、不吐出ノズルを表すデータとして、一時的吐出不良ノズルデータTmpN、及び、連続的吐出不良ノズルデータCNを用いる。
図15において、複数の記録紙16の印刷処理を開始する前に、例えば画像形成装置10の電源オン時などに、一時的転写不良位置データTmp及び一時的吐出不良ノズルデータTmpNを予めクリアしておく(S300)。なお、連続的転写不良位置データC及び連続的吐出不良ノズルデータCNについては、画像形成装置10の導入時やメンテナンス時などにクリアされた後、画像形成装置10内でその登録内容が保持されるようになっている。
印刷処理が開始されると、転写面20A上の副走査方向の注目画素を指し示すインデックスjにJ0を、主走査方向の注目画素を指し示すインデックスiに0を設定する(S302、S304)。ここでJ0とは、第1枚目の記録媒体の先端に転写する位置(すなわち転写の開始位置)である。
本実施形態では、転写後の転写面20A上の各位置(図3の各ブロック202)にそれぞれ注目して、注目位置(ブロック)ごとに一時的転写不良及び連続的転写不良の有無を判断する。また、転写面20Aの各位置(ブロック)に対応する記録紙16上の各位置にもそれぞれ注目して、ノズル51の一時的吐出不良及び連続的吐出不良の有無を判断する。
まず、転写状態検出部42により注目位置(i,j)に転写残りがあるか否かを検出するとともに(S305)、画像状態検出部46により注目位置(i,j)に対応する記録紙16上の位置に画像欠陥があるか否かを検出する(S310、S320)。
第1のケースである場合、すなわち、ステップS305において転写残りのないことが検出されるとともに、ステップS310において画像欠陥もないことが検出された場合には、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S362〜S366、S304)。ここで、注目位置を移動する前に、注目位置(i,j)に打滴する注目ノズルN(i,j)が連続的吐出不良ノズルデータCNに既に登録されているか否かを判断し(S312)、登録済である場合には、連続的吐出不良ノズルデータCNから注目ノズルN(i,j)を削除する(S314)。
第2のケースである場合、すなわち、ステップS305において転写残りが検出される一方で、ステップS320において画像欠陥はないことが検出された場合には、転写面20Aの注目位置(i,j)が何らかの作用で復帰した、もしくは転写面20Aの注目位置(i,j)には傷等の欠陥があるが実際には転写不良を引き起こしてはいない等といった場合であり、このような場合には画像欠陥はないので、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S362〜S366、S304)。ここで、注目位置を移動する前に、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに既に登録されているか否かを判断し(S322)、登録済である場合には、連続的転写不良位置データCから注目位置(i,j)を削除する(S324)。
第3のケースである場合、すなわち、ステップS305において転写残りはないことが検出される一方で、ステップS310において画像欠陥が検出された場合には、まず、注目位置(i,j)に打滴する注目ノズルN(i,j)が連続的吐出不良ノズルデータCNに既に登録されているか否かを判断する(S332)。
ここで注目ノズルN(i,j)が連続的吐出不良ノズルデータCNに登録済である場合には、何もせず、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S362〜S366、S304)。
注目ノズルN(i,j)が連続的吐出不良ノズルデータCNに未登録である場合には、さらに注目ノズルN(i,j)が一次的吐出不良ノズルデータTmpNに登録されているか否かを判断する(S334)。ここで登録済である場合には、この注目ノズルN(i,j)は2度連続して吐出不良が発生しているので、「吐出不良部」と認定して、注目ノズルN(i,j)を一時的吐出不良ノズルデータTmpNから削除するとともに、連続的吐出不良ノズルデータCNに追加登録する(S316)。その一方で、注目ノズルN(i,j)が一次的吐出不良ノズルデータTmpNに未登録である場合には、注目ノズルN(i,j)を一時的吐出不良ノズルデータTmpNに追加登録する(S336)。その後、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S362〜S366、S304)。
第4のケースである場合、すなわち、ステップS305において転写残りが検出されるとともに、ステップS320において画像不良も検出された場合には、実際に転写不良が発生している状態である。
そこで、まず、注目位置(i,j)が連続的転写不良位置データCに既に登録されているか否かを判断し(S342)、登録済である場合には、何もせず、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S362〜S366、S304)。その一方で、注目位置(i,j)が、連続的転写不良位置データCに未登録である場合には、この注目位置(i,j)が一時的転写不良位置データTmpに既に登録されているか否かを判断し(S344)、登録済である場合には、この注目位置(i,j)で2度続けて転写残りが検出されているので、この注目位置(i,j)を、「転写不良部」と認定して、注目位置(i,j)を、一時的転写不良位置データTmpから削除するとともに、連続的転写不良位置データCに追加登録する(S326)。その一方で、注目画素(i,j)が、一時的転写不良データTmpに未登録である場合には、注目画素(i,j)を一時的転写不良位置データTmpに追加登録する(S346)。
その後、インデックスi、jを更新して注目位置(i,j)を次の位置へ移動する(S362〜S366、S304)。
尚、S366の演算において、j=JMとなった場合には、j=0とするものとする。
次に、図16のフローチャートを用いて、転写状態検出部42の解像度のみが液滴吐出ヘッド50の解像度(投影ノズル配列のノズル51の密度)よりも低い場合について説明する。
なお、(i’,j’)は、図17に示すように、転写面20Aの転写状態の注目位置(i,j)に対応する記録紙16上の領域(i,j)における、画像状態の注目位置を示している。また、画像状態検出領域(i,j)において、SM(i)は主走査方向の開始座標であり、EM(i)は主走査方向の終了座標であり、SS(j)は副走査方向の開始座標であり、ES(j)は副走査方向の終了座標である。また、主走査方向の座標i’の場所を打滴するノズルをN(i’)と表すことにする。
なお、図16において、図15に示した不良判断処理のステップと同じステップには同じ符号を付してあり、詳細な説明を省略する。
図16に示す不良判断処理では、転写面20Aの転写状態注目位置(i,j)に対応する記録紙16上の領域(i,j)内で、画像状態の注目位置(i’,j’)ごとに画像欠陥を判断する。すなわち、インデックスi’、j’を更新しながら(S402〜S405、S462〜S469)、各注目位置(i’,j’)の画像欠陥の有無を判断する(S410、S420)。
図16に示す不良判断処理において、転写状態検出部42の検出結果(OK/NG)と画像状態検出部46の検出結果(OK/NG)との組み合わせに従って、第1のケース〜第4のケースに分けて、C、Tmp、CN、TmpNの不良位置の登録及び削除を行う点は、図15に示した不良判断処理と同じである。
ここで、図16に示す不良判断処理では、図15に示した不良判断処理とは異なり、投影ノズル配列上のノズル51を指し示すインデックスi’に従って、各ノズル51ごとに吐出不良の有無が判断される(S412、S414、S416、S432、S434、S436)。
次に、図18のフローチャートを用いて、転写状態検出部42の解像度及び画像状態検出部46の解像度が、ともに液滴吐出ヘッド50の解像度と等しい場合について説明する。なお、図18において、図15に示した不良判断処理のステップと同じステップには同じ符号を付してあり、詳細な説明を省略する。
図18に示す不良判断処理において、転写状態検出部42の検出結果(OK/NG)と画像状態検出部46の検出結果(OK/NG)との組み合わせに従って、第1のケース〜第4のケースに分けて、C、Tmp、CN、TmpNに不良位置の登録及び登録削除を行う点は、図15に示した不良判断処理と同じである。
図18に示す不良判断処理では、図15に示した不良判断処理とは異なり、投影ノズル配列上のノズル51を指し示すインデックスiに従って、各ノズル51ごとに吐出不良の有無が判断される(S512、S514、S516、S532、S534、S536)。
以上説明したような不良判断処理を行った後、図8〜11を用いて説明したように、転写不良部の周辺(転写不良部を含んでいてもよい)に打滴されるインクの量が通常よりも多くなるように、画像データを補正することで、転写不良の視認性を下げる。
また、第2実施形態においては、転写不良に対する画像データの補正を行うだけでなく、吐出不良に対する画像データの補正を行ってもよいことはいうまでもない。
なお、本発明は、実施形態において説明した例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってもよいのはもちろんである。
第1実施形態の画像形成装置の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。 液滴吐出ヘッドの全体構造の一例について概略を示す平面透視図である。 液滴吐出ヘッドのノズルと転写面と転写状態検出部の各検出位置との対応関係を示す模式図である。 転写残りの代表例を示す模式図である。 第1実施形態の画像形成装置の機能的な構成の概略を示すブロック図である。 打滴との同期をとらない不良判断処理の一例を示すフローチャートである。 打滴との同期をとる不良判断処理の一例を示すフローチャートである。 画像補正処理の第1態様における画像データの遷移図である。 画像補正処理の第1態様の説明に用いる説明図である。 画像補正処理の第2態様における画像データの遷移図である。 画像補正処理の第2態様の説明に用いる説明図である。 第2実施形態の画像形成装置の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。 第2実施形態の画像形成装置の機能的な構成の概略を示すブロック図である。 転写状態検出部の検出結果と画像状態検出部の検出結果との組み合わせを示す説明図である。 転写状態検出部の解像度及び画像状態検出部の解像度が液滴吐出ヘッドの解像度よりも低い場合における不良判断処理の一例を示すフローチャートである。 転写状態検出部の解像度のみが液滴吐出ヘッドの解像度よりも低い場合における不良判断処理の一例を示すフローチャートである。 転写状態の検出の最小単位と画像状態の検出の最小単位との関係を示す説明図である。 転写状態検出部の解像度及び画像状態検出部の解像度が液滴吐出ヘッドの解像度と等しい場合における不良判断処理の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
12…液滴吐出部、16…記録紙、20…転写ドラム(中間転写体)、20A…転写面、22…搬送部、31、32…搬送ローラ、33…搬送ベルト、40…押圧ローラ、42…転写状態検出部、42A…転写状態検出部のラインセンサ、44…クリーニング部(付着物除去手段)、46…画像状態検出部、50(50Y、50M、50C、50K)…液滴吐出ヘッド、51…ノズル、52…圧力室、110…通信インターフェース(画像データ入力部)、112…システムコントローラ、120…転写駆動部、122…搬送駆動部、150…プリント制御部(画像補正手段)、154…ヘッドドライバ、210…転写残り、212…転写面の傷、214…転写面に付着した塵、220…転写不良部

Claims (7)

  1. 所定の画像データに基づいて中間転写体の転写面に画像を形成した後に、所定の記録媒体に前記中間転写体の転写面に形成された画像を転写する画像形成手段と、
    前記中間転写体の前記転写面に形成された画像が前記記録媒体に転写された後に前記転写面の状態を検出する転写状態検出手段と、
    前記画像データを前記中間転写体の前記転写面に画像を形成する前に補正する画像補正手段であって、前記転写状態検出手段により検出された前記転写面の状態に基づいて、前記転写面のうち転写不良部の近傍に付着する色材の量を転写不良がない場合よりも多くする補正を行う画像補正手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記中間転写体の前記転写面の移動方向において前記転写状態検出手段よりも下流側に、前記転写面に残留した付着物を除去する付着物除去手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記画像補正手段は、前記転写状態検出手段により転写の各回ごとに検出された複数回の検出結果に基づいて、前記画像データを補正することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記転写状態検出手段は、前記画像データに基づいて、前記転写面内の画像が形成された範囲内のみにおいて前記転写面の状態を検出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記記録媒体に転写された画像の状態を検出する画像状態検出手段を備え、
    前記画像補正手段は、前記転写状態検出手段の検出結果と前記画像状態検出手段の検出結果とに基づいて前記画像データを補正することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記画像データを、前記中間転写体に付着させるインク量を示すインク量データに変換する画像処理手段を備え、
    前記画像補正手段は、前記インク量データに対して補正を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置
  7. 前記画像データを、前記記録媒体に形成される各ドットに対応したドットデータに変換する画像処理手段を備え、
    前記画像補正手段は、前記ドットデータに対して補正を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置
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