画像形成装置
【課題】インク吐出量の偏りを低減する。
【解決手段】副走査方向に並ぶ複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット式の記録ヘッドと、主走査方向における記録ヘッドの一度の走査によって記録される画像データのうち、主走査方向の全てにおいて滴無しデータである空白領域を副走査方向の上端及び下端から検出する検出手段と、画像データから検出手段により検出された空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、記録画像データの記録に用いるノズル群を、直前に記録された記録画像データの記録に用いたノズル群の位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する選択手段と、選択手段により選択されたノズル群の位置に応じて、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、記録画像データに基づいて、選択手段により選択されたノズル群内のノズルにインクを吐出させる吐出手段とを備える。
【解決手段】副走査方向に並ぶ複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット式の記録ヘッドと、主走査方向における記録ヘッドの一度の走査によって記録される画像データのうち、主走査方向の全てにおいて滴無しデータである空白領域を副走査方向の上端及び下端から検出する検出手段と、画像データから検出手段により検出された空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、記録画像データの記録に用いるノズル群を、直前に記録された記録画像データの記録に用いたノズル群の位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する選択手段と、選択手段により選択されたノズル群の位置に応じて、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、記録画像データに基づいて、選択手段により選択されたノズル群内のノズルにインクを吐出させる吐出手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置は、比較的安価に構成できる事から、個人・業務用を問わず、様々なユーザに使用されている。この画像形成装置は、はがきの宛名印刷や、設計図面、伝票の印刷など、長時間の繰り返し印刷に使用されることも多い。そのため、印刷中に記録ヘッドの性能を長期間保つ事が重要視されている。
【０００３】
また、インクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドの性能が発揮できなくなれば記録ヘッドの交換作業が必要となる。交換作業によって印刷が中断される機会が増えることは、ユーザにとって好ましくない。インクジェット式の記録ヘッドの寿命は、ノズルのインク吐出回数に依存することから、インク吐出の多いノズルが特定のノズルに集中すると、それらのノズルは短期間で寿命を迎え、性能が発揮できなくなる。特定のノズルの寿命が短くなると、ひいては記録ヘッドの性能を落とすことを意味し、記録ヘッドの性能を充分な期間保つことができない。
【０００４】
この問題に対し、記録ヘッドの長寿命化を実現しようとする技術が既に知られている。例えば、特許文献１（特開2005-81707号公報）には、ラインヘッド型記録ヘッドの長寿命化の目的で、専用の機構を用いて記録ヘッドを順次主走査方向へずらして異なるノズルの組み合わせで画像を記録する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術のインクジェット方式の画像形成装置におけるライン型記録ヘッドの性能を保つ技術では、記録ヘッドを主走査方向にずらせる範囲が、記録ヘッドのノズル列の主走査幅と、画像記録領域の主走査幅の差分に限定されていた。よって、記録する画像データの主走査方向先端側、後端側が、上記差分以上の空白（滴なし）データである場合、主走査方向先端側、後端側に画像記録中にインクを吐出することができないノズルが生じ、インク吐出量の偏りを充分に低減できない。
【０００６】
この技術を、記録ヘッドを主走査方向に走査して画像を記録する画像形成装置に置き換えた場合、記録ヘッドを副走査方向にずらして画像記録を行うことを考える。この場合においても、記録ヘッドを副走査方向にずらせる範囲が、記録ヘッドのノズル列の副走査幅と、画像記録領域の副走査幅の差分に限定される。よって、記録する画像データの副走査方向先端側、後端側が差分以上の空白データである場合、副走査方向先端側、後端側に画像記録中にインクを吐出することができないノズルが生じ、インク吐出量の偏りを充分に低減することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、インク吐出量の偏りをより低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点における画像形成装置は、副走査方向に並ぶ複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット式の記録ヘッドと、主走査方向における前記記録ヘッドの一度の走査によって記録される画像データのうち、主走査方向の全てにおいて滴無しデータである空白領域を副走査方向の上端及び下端から検出する検出手段と、前記画像データから前記検出手段により検出された空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、前記記録画像データの記録に用いるノズル群を、直前に記録された記録画像データの記録に用いたノズル群の位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたノズル群の位置に応じて、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、前記記録画像データに基づいて、前記選択手段により選択されたノズル群内のノズルにインクを吐出させる吐出手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インク吐出量の偏りをより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例におけるインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置の概略構成例を示す図。
【図２】画像形成に関する機構の構成の一例を示す図。
【図３】記録ヘッドの一例を示す図。
【図４】実施例における画像形成装置の制御に関する構成の一例を示すブロック図。
【図５】実施例における印刷処理の一例を示すフローチャート。
【図６】記録ヘッドと記録紙の相対位置（その１）を示す図。
【図７】記録ヘッドと記録紙の相対位置（その２）を示す図。
【図８】記録ヘッドのノズル番号の一例を示す図。
【図９】吐出ノズル選択処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】使用するノズルのパターンの一例を示す図。
【図１１】使用するノズルの推移（その１）を示す図。
【図１２】使用するノズルの推移（その２）を示す図。
【図１３】従来技術における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図。
【図１４】実施例における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【００１２】
＜構成＞
（全体構成）
図１は、実施例におけるインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置１００の概略構成例を示す図である。
【００１３】
画像形成装置１００は、カッター１、搬送ローラ２、空気吸引装置３、キャリッジ４、記録ヘッド５、ガイドロット６、プラテン７、キャリッジモータ８、紙送りモータ９、モータ制御部１０、記録紙（記録媒体）１１を含む。
【００１４】
記録紙１１は、ロール状に巻かれた紙の筒である。搬送ローラ２は、記録紙１１を副走査方向に搬送する。副走査方向は、Ｙ方向である。搬送ローラ２は、紙送りモータ９の駆動により回転する。紙送りモータ９は、モータ制御部１０により制御される。
【００１５】
プラテン７は、搬送ローラ２により搬送された記録紙１１を支持する。空気吸引装置３は、プラテン７の下部に設けられ、プラテン７上に空けられた空気穴より空気を吸引する。これにより、記録紙１１は、たわむことなくプラテン７上を搬送される。
【００１６】
キャリッジ４は、記録紙１１が一定量搬送されると、主走査方向に走査される。主走査方向は、Ｘ方向である。ガイドロット６は、キャリッジ４を支持する。キャリッジ４は、記録ヘッド５を支持する。キャリッジ４は、キャリッジモータ８により主走査方向に駆動する。キャリッジモータ８は、モータ制御部１０により制御される。
【００１７】
モータ制御部１０は、キャリッジモータ８及び紙送りモータ９を制御する。キャリッジ４が主走査方向に走査すると同時に、記録ヘッド５に備えられた複数のノズルからインクが吐出され、記録紙１１上に画像を形成する。この記録紙１１の搬送と、キャリッジ４の走査を繰り返して画像形成を実現する。
【００１８】
記録紙１１へ画像形成するべきデータが無くなると、画像形成動作を終了する。記録紙１１は、カッター１によって裁断され、後段の搬送ローラ２によって排出される。
【００１９】
なお、図１に示すインクジェット方式以外に、Ａ３やＢ５などの記録紙を紙送り機構に配置する一般的なインクジェット方式の画像形成装置にも、本発明は適用できることは言うまでもない。
【００２０】
（画像形成に関する機構の構成）
図２は、画像形成に関する機構の構成の一例を示す図である。図２に示すように、キャリッジ４は、ガイドロッド６によって支持され、キャリッジ４が主走査方向（Ｘ方向）に移動する。キャリッジ４は、移動しながら複数の記録ヘッド５を用いて記録紙１１に微少なインク滴を吐出することで、画像形成を行う。
【００２１】
記録紙１１は、プラテン７に支えられ、画像形成動作の開始時に副走査方向（Y方向）へと搬送される。記録紙１１の搬送と、キャリッジ４の移動を繰り返し、画像形成動作を実現する。
【００２２】
（記録ヘッド）
図３は、記録ヘッドの一例を示す図である。記録ヘッド５は、複数のノズル１２を有する。ノズル１２は、キャリッジ４の移動方向（主走査方向：Ｘ方向）に対して垂直な方向（副走査方向：Ｙ方向）に並び、ノズル列を形成している。
【００２３】
ｎ１，ｎ３，ｎ５，・・・，ｎ１９で構成されるノズル列と、ｎ２，ｎ４，ｎ６，・・・，ｎ２０で構成されるノズル列は、同色、もしくは異色のインクを吐出する事ができ、図２に示すように、キャリッジ４内に複数個配置された各記録ヘッド５の各ノズル１２列からインクが吐出されることで、記録紙１１上に画像を形成する。
【００２４】
（制御に関する構成）
次に、画像形成装置１００の制御に関する構成について説明する。図４は、実施例における画像形成装置１００の制御に関する構成の一例を示す図である。画像形成装置１００は、画像処理部１０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、画像形成部１０３を有する。ＣＰＵ１０２は、外部の情報処理装置内部にあってもよい。
【００２５】
画像処理部１０１は、ヘッド構成に合わせた画像データの変換処理を行い、例えば、一つの基板上に実装されうる。画像形成部１０３は、記録ヘッド５に画像データを出力し、記録紙１１１の搬送、キャリッジ４の移動を制御し、例えば、一つの基板上に実装されうる。
【００２６】
画像処理部１０１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１１、第１画像データ変換部１１２、第２画像データ変換部１１３、不吐領域検出部１１４、インターフェース１１５、吐出ノズル選択部１１６を含む。
【００２７】
ＲＡＭ１１１は、記憶手段であり、多値の画像データや、１スキャン分の画像単位に変換された画像データ等を記憶する。
【００２８】
第１画像データ変換部１１２は、ＲＡＭ１１１に記憶される多値の画像データを、小値の画像データに変換する。多値の画像データは、吐出する滴の種類に等しい階調数に変換される。インターフェース１１５は、ＣＰＵ１０２や画像形成部１０３と通信を行なう。
【００２９】
第２画像データ変換部１１３は、インターフェース１１５を介してＣＰＵ１０２により与えられた印刷モードに応じて、一度のヘッド走査（１スキャン）で出力する画像単位に小値の画像データを変換する。変換された画像データはＲＡＭ１１１に記憶される。
【００３０】
不吐領域検出部１１４は、1スキャン分の画像単位に変換された画像データ中の、副走査方向先端側、および後端側の、主走査方向全領域における滴なしデータが格納されている範囲の検出を行う。この滴なしデータを空白領域という。不吐領域検出部１１４は、この検出結果によって画像形成を行うのに必要な連続ノズルの数を決定し、決定した連続ノズル数を吐出ノズル選択部１１６に出力する。
【００３１】
吐出ノズル選択部１１６は、1スキャン分の画像データを記録するために使用する連続ノズル（ノズル群）を選択する。例えば、吐出ノズル選択部１１６は、画像データから空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、記録画像データの記録に用いる連続ノズルを、直前に記録された記録画像データの記録に用いた連続ノズルの位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する。これにより、各ノズルの吐出量の均一化を図ることができる。
【００３２】
また、吐出ノズル選択部１１６は、直前の画像形成時に、主走査方向の全てにおいて不吐出のノズルがある場合、不吐出のノズルを少なくとも１ノズル以上含めて連続ノズルを選択するようにしてもよい。これにより、直前の画像形成時に使用しなかったノズルを含めることで、各ノズルの吐出量を均一化させることができる。
【００３３】
また、吐出ノズル選択部１１６は、直前に画像形成した画像データに空白領域がない場合、空白領域がある画像データまで遡り、この画像データの画像形成時に不吐出だったノズルを少なくとも１ノズル以上含めて連続ノズルを選択するようにしてもよい。これにより、直前の画像形成に不吐出ノズルがない場合でも、その前に空白領域があった画像データまで遡ることで、吐出量を均一化させることができる。
【００３４】
また、吐出ノズル選択部１１６は、空白領域を有する画像データの前回の画像形成時に吐出を行った連続ノズルの副走査位置から所定数のノズル分ずらして連続ノズルを選択する処理を繰り返してもよい。これにより、使用するノズルを一定ノズル数分順次切り替えることで、吐出量をより均一化させることができる。以下では、１ノズル分ずつ切り替える例について説明するが、これに限られない。
【００３５】
吐出ノズル決定部１１６は、決定した連続ノズル（ノズル群）で画像形成を行うための記録紙１１の搬送量（紙送り量）を、ＣＰＵ１０２に通知する。
【００３６】
第２画像データ変換部１１３は、使用するノズルの副走査先頭位置に応じて、1スキャン分の変換された画像データを、再度画像変換処理を行う。
【００３７】
ＣＰＵ１０２は、ユーザなどにより設定された印刷モードを画像処理部１０１に通知したり、紙送り量を画像形成部１０３に通知したりする。
【００３８】
画像形成部１０３は、インターフェース１３１を介して画像処理部１０１から画像データを受信し、ＲＡＭ１３３に記録する。
【００３９】
モータ制御部１３４（図１に示すモータ制御部１０）は、ＣＰＵ１０２により通知される紙送り量に応じて、紙送りモータ９を制御する。これにより、記録紙１１は、副走査方向に送られる。
【００４０】
記録ヘッド制御部１３２は、ＲＡＭ１３３に記憶された画像データを、記録ヘッド５に転送し、インクを吐出させる。この画像データの転送と同期して、モータ制御部１３４は、キャリッジモータ８を制御する。これにより、記録ヘッド５を有するキャリッジ４は、主走査方向に移動する。
【００４１】
記録ヘッド５は、記録ヘッド制御部１３２から転送される画像データに応じて、記録紙１１１上へとインクを吐出し、画像形成を行う。
【００４２】
＜動作＞
次に、実施例における画像形成装置の動作について説明する。図５は、実施例における印刷処理の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
ステップＳ１０１で、ＣＰＵ１０２は、画像形成部１０３及び画像処理部１０１に１ページ分の記録サイズを設定する。
【００４４】
ステップＳ１０２で、ＣＰＵ１０２は、画像処理部１０１に印刷モードを設定する。印刷モードは、印刷枚数、印刷色数、解像度等を含んだ設定群である。
【００４５】
ステップＳ１０３で、画像処理部１０１（第１画像データ変換部１１２）は、印刷画像である多値の画像データに画像処理を行い、小値の画像データに変換する。
【００４６】
ステップＳ１０４で、画像処理部１０１（第２画像データ変換部１１３）は、小値の画像データを、次回１スキャンで記録する画像単位に、画像変換処理を行う。
【００４７】
ステップＳ１０５で、画像処理部１０１（不吐領域検出部１１４）は、次回1スキャン分に変換された画像データ中の、副走査方向先端側及び後端側の、主走査方向全領域が滴なしデータである空白領域を検出し、使用ノズル数ｎを決定する（図６，７参照）。
【００４８】
ステップＳ１０６で、画像処理部１０１（吐出ノズル選択部１１６）は、次回の1スキャンでインク吐出に使用するノズルを選択し、選択されたノズルに応じた紙送り量をＣＰＵ１０２に通知する。
【００４９】
ステップＳ１０７で、画像処理部１０１（第２画像データ変換部１１３）は、使用するノズル、記録ヘッド５の構成に応じた画像変換処理を行う。
【００５０】
ステップＳ１０８で、画像形成部１０３（モータ制御部１３４）は、ＣＰＵ１０２より通知された紙送り量に応じて紙送りモータ９を制御し、記録紙１１を搬送させる。
【００５１】
ステップＳ１０９で、画像処理部１０１は、変換処理後の画像データを1スキャン分、画像形成部１０３に転送する。画像形成部１０３は、画像データを記録ヘッド５に出力させ、キャリッジモータ８を制御してキャリッジ４を移動させ、１スキャン分の画像データを記録紙１１上へ印刷する。
【００５２】
ステップＳ１１０で、画像処理部１０１は、設定された記録サイズ分の印刷が終了していなければ、Ｓ１０３へ戻り、終了していれば画像形成を終了する。
【００５３】
これにより、画像処理部１０１が、画像データに基づきインク吐出に使用するノズル数および、ノズル位置を決定すること、そして決定されたノズル位置に応じた紙送り量を求めることができる。画像形成部１０３は、画像処理部１０１により決められた紙送り量だけ紙送りを行う。
【００５４】
（記録ヘッドと記録紙の相対位置）
図６は、記録ヘッドと記録紙の相対位置（その１）を示す図である。記録紙１１に記録ヘッド５を用いて１走査分の画像データ２１を記録（画像形成）する場合を考える。このとき、１走査分の画像データ２１の記録領域の副走査方向（Ｙ方向）のサイズ（以下、副走査サイズともいう）が、記録ヘッド５の全ノズルが存在する領域未満である場合、記録紙１１に対する記録ヘッド５の相対位置は一意に決めることができない。
【００５５】
図６に示した例では、記録ヘッド５の全ノズル数は２６であるのに対し、画像データ２１の記録領域の副走査サイズは、記録ヘッド５の２３ノズル相当分である。よって、画像形成に使用するノズル数ｎｒは、２３である。この場合、記録紙１１に対する記録ヘッド５の位置は、図６に示す（１）〜（４）のいずれかのパターンの位置で画像形成を行うことが可能である。
（１） 副走査方向上端３ノズルを不吐出ノズルにするパターン
（２） 副走査方向上端２ノズル、副走査方向下端１ノズルを不吐出ノズルにするパターン
（３） 副走査方向上端１ノズル、副走査方向下端２ノズルを不吐出ノズルにするパターン
（４） 副走査方向下端３ノズルを不吐出ノズルにするパターン
図７は、本実施例の特長である、インク不吐領域検出を行った場合の、記録ヘッドと記録紙の相対位置（その２）を示す図である。
【００５６】
１走査分の画像データ２１の記録領域における、副走査方向先端側の主走査方向全領域が滴なしデータである空白領域３１と、副走査方向後端側の空白領域３２とが検出される。ここで、空白領域３１、３２を記録領域から除外することで、記録紙１１に対する記録ヘッド５の位置の候補を増やす事ができる。
【００５７】
図７に示す例の場合、記録ヘッド５の全ノズル数は２６であるのに対し、画像データ２１の全記録領域から空白領域３１、３２を除外した領域の副走査サイズは１８ノズル相当である。よって、インク不吐領域検出後の画像形成に使用するノズル数ｎは、１８ノズルである。この場合、記録紙１１に対する記録ヘッド５の位置は、（１）'〜（９）'の位置で画像形成を行う事が可能である。空白領域３１、３２を除外しない場合に比べて、５種類もノズル群のパターンが増えている。
【００５８】
図７に示したインク不吐領域検出は、図５に示した処理のステップＳ１０５で行われ、滴なしの空白領域と使用ノズル数ｎが決まる。その後、ステップＳ１０６の吐出ノズル選択部１１６で使用するノズルの位置が決まる。そして、ステップＳ１０７の画像データ変換２の処理で、画像処理部１０１は、画像変換処理を行う。
【００５９】
画像データ変換処理２は、1走査分の記録領域に記録する画像データ２１中の、インク不吐領域（空白領域）を除いた画像データ（記録画像データ）を、ステップＳ１０６で決まったノズル位置のノズルに対して出力するように画像変換処理を行う。インク不吐領域の除去は、ＲＡＭ１３３に格納されている1走査分の記録領域に記録する画像データ２１の読み出し先アドレスを変更する事などで、画像データ読み出し時に空白領域を読み飛ばして実現する。
【００６０】
（吐出ノズル選択処理）
次に、図５に示すステップＳ１０６の吐出ノズル選択の具体的な処理について説明する。図８は、記録ヘッド２０のノズル番号の一例を示す図である。図９に示す処理では、図８に示す記録ヘッド２０を用いて説明する。
【００６１】
図９は、吐出ノズル選択処理の一例を示すフローチャートである。吐出ノズル選択は、次回の１スキャンで使用する記録ヘッド２０のノズルを決定する処理である。
【００６２】
ステップＳ２０１で、吐出ノズル選択部１１６は、不吐領域検出部１１４によって決定された、インク吐出に使用するノズル数ｎが、記録ヘッド２０の全ノズル数N未満であるか否かを判定する。
【００６３】
使用ノズル数ｎが全ノズル数N未満ではない時、すなわちｎ＝Nの場合（ステップＳ２０１−ＮＯ）ステップＳ２１６に進む。使用ノズル数ｎが全ノズル数Ｎ未満である場合（ステップＳ２０１−ＹＥＳ）ステップＳ２０２に進む。
【００６４】
ステップＳ２０２で、吐出ノズル選択部１１６は、次回の１スキャンが、１ページ記録の先頭の（最初の）スキャンであるか否かを判定する。先頭スキャンである場合（ステップ２０２−ＹＥＳ）ステップＳ２０３に進み、先頭スキャンでない場合（ステップＳ２０２−ＮＯ）ステップＳ２０６に進む。
【００６５】
ステップＳ２０３で、吐出ノズル選択部１１６は、前回記録した１ページの印刷モードと、今回の印刷モードが同じであるか否かを判定する。印刷モードが同じである場合（ステップＳ２０３−ＹＥＳ）ステップＳ２０５に進み、印刷モードが違う場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）ステップＳ２０４に進む。
【００６６】
ステップＳ２０４で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値ＣとフラグＴを初期化する。初期化は、Ｃ＝０，Ｔ＝０とする処理である。
【００６７】
ステップＳ２０５で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃを前回の記録終了時のカウンタ値に設定する。
【００６８】
ステップＳ２０６で、吐出ノズル選択部１１６は、Ｃ＞Ｎ−ｎであるか否かを判定する。Ｃ＞Ｎ−ｎである場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）ステップＳ２０７に進み、Ｃ＞Ｎ−ｎでない場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）ステップＳ２０８に進む。
【００６９】
ステップＳ２０７で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値ＣをＣ＝Ｎ−ｎにする。
【００７０】
ステップＳ２０８で、吐出ノズル選択部１１６は、使用するノズル群を決定する。図８に示す記録ヘッド２０のようにノズルの番号を定めた場合、Ｃ＋１番〜Ｃ＋ｎ番のノズル群を、次回１スキャンの使用ノズルに決定する。
【００７１】
ステップＳ２０９で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Cが、全ノズル数N−使用ノズル数ｎと一致する（Ｃ＝Ｎ−ｎ）か否かを判定する。Ｎ−ｎは、未使用ノズル数である。一致する場合（ステップＳ２０９−ＹＥＳ）ステップＳ２１２に進み、一致しない場合（ステップＳ２０９−ＮＯ）ステップＳ２１０に進む。
【００７２】
ステップＳ２１０で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃが０であるか否かの判定を行う。０である場合（ステップＳ２１０−ＹＥＳ）ステップＳ２１１に進み、０でない場合（ステップＳ２１０−ＮＯ）ステップＳ２１３に進む。
【００７３】
ステップＳ２１１で、吐出ノズル選択部１１６は、フラグＴをＯＦＦ（Ｔ＝０）状態にする。
【００７４】
ステップＳ２１２で、吐出ノズル選択部１１６は、フラグＴをＯＮ（Ｔ＝１）状態にする。
【００７５】
ステップＳ２１３で、吐出ノズル選択部１１６は、フラグがＯＮ状態であるか否かの判定を行う。ＯＮである場合（ステップＳ２１３−ＹＥＳ）ステップＳ２１５に進み、ＯＮでない場合（ステップＳ２１３−ＮＯ）ステップＳ２１４に進む。
【００７６】
ステップＳ２１４で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃに１を加算する。ステップＳ２１５で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃから１を減算する。ステップＳ２１４、２１５で、吐出ノズル選択部１１６は、紙送り量をＣＰＵ１０２に通知する。この場合、紙送り量は１〜Nノズルの幅に等しい量となる。
【００７７】
ステップＳ２１６で、吐出ノズル選択部１１６は、次回の１スキャンで使用するノズルは全ノズルとなるため、使用ノズルは一意に決まり、図８に示す記録ヘッド２０において、１〜N番のノズルが使用ノズルとして選択する。
【００７８】
ステップＳ２１７で、吐出ノズル選択部１１６は、選択された使用ノズルに応じて、使用ノズルに応じて紙送り量を決め、ＣＰＵ１０２に通知する。この場合、不吐ノズル検出前の使用ノズル数をｎｒ、前回スキャンのカウンタ値をＣ´としたとき、ｎｒ＋（Ｃ´−Ｃ）が紙送り量となる。
【００７９】
以上の制御処理によって、使用するノズルが決定される。図９に示す処理では、前回スキャンでインク吐出を行っていないノズルを、少なくとも1ノズル以上使用するように、インク吐出をするノズルを選択することを可能とする。
【００８０】
（使用するノズル例）
図１０は、使用するノズルのパターンの一例を示す図である。図１０に示す例は、インク不吐出（未使用）となるノズル数が最大５ノズル（Ｎ−ｎ＝５）生じる場合に、使用ノズルのパターンを示す。この場合、使用ノズル数ｎに応じて、記録ヘッド２０の点線で示した先頭ノズル位置からｎノズルを使用ノズルとする、（１）〜（６）の使用ノズルのパターンが存在する。
【００８１】
図１０に示す（１）パターンは、副走査方向下端５ノズルを使用しない例である。（２）パターンは、副走査方向上端１ノズル、下端４ノズルを使用しない例である。（３）パターンは、副走査方向上端２ノズル、下端３ノズル使用しない例である。（４）パターンは、副走査方向上端３ノズル、下端２ノズル使用しない例である。（５）パターンは、副走査方向上端４ノズル、下端１ノズル使用しない例である。（６）パターンは、副走査方向上端５ノズル使用しない例である。（１）〜（６）パターンが、不吐出ノズル数が５の時の全パターンである。
【００８２】
（パターンの推移）
図１１は、使用するノズルの推移（その１）を示す図である。図１１に示す例は、図９で示した処理に従って１ページ印刷を行う場合の使用ノズルのパターンの推移を示す。
【００８３】
図１１（Ａ）は、スキャン数に伴う使用ノズルの推移を示す。図１１に示す（１）〜（６）は、図１０に示す（１）〜（６）パターンに対応する。記録紙の先端側４０（図１１（Ｂ）参照）及び後端側４２（図１１（Ｃ）参照）に示した（１）〜（６）も同様に図１０に示す（１）〜（６）パターンに対応する。
【００８４】
図１１で示した例では、スキャン毎に同一の画像を印刷する場合などの、スキャンの度に未使用ノズル数が一定数である場合の例を示す。1スキャン分の記録幅４１の記録を行うと、紙送り方向と逆の方向に1ノズル分、使用するノズル位置が切り替わる。これを繰り返し、使用ノズルが下端のノズルに達すると、次スキャンからは、紙送り方向に1ノズル分、使用するノズルが切り替わる。
【００８５】
図１１（Ｃ）に示す記録紙後端側４２に示したように、1ページの画像記録が（３）パターンで終了し、次ページで同一の印刷モードが選択された場合、次ページの先頭スキャンは、例えば（２）パターンのノズル群を用いて印刷される。
【００８６】
図１２は、使用するノズルの推移（その２）を示す図である。図１２に示す例は、図９に示した処理に従って１ページ印刷を行う場合の使用ノズルのパターンの推移を示す。
【００８７】
図１２（Ａ）は、スキャン数に伴う使用ノズルの推移を示す。図１２（Ａ）に示すように、使用ノズル数ｎはスキャン毎に異なるから、使用ノズルを紙送り方向と逆の方向に1ノズル分、切り替えられない場合も存在する。その場合は、下端のノズルからｎのノズルを使用し、次スキャンからは紙送り方向に1ノズル分、使用するノズルを切り替える。
【００８８】
図１２（Ｂ）に示すように、記録紙先端側５０の１スキャン分の記録幅５１の記録を（１）パターンで行うと、紙送り方向と逆の方向に、選択されたノズル群（（２）パターン）に対応する分、使用するノズル位置が切り替わる。
【００８９】
例えば、図１２（Ｃ）に示す記録紙後端側５２では、1ページの画像記録が（４）パターンで終了した場合、次ページで同一の印刷モードが選択された場合、次ページの先頭スキャンは、（５）パターンのノズル群を用いて印刷される。
【００９０】
上記動作によって、スキャン毎に使用ノズルを1ノズルずつ切り替えることで、簡単なアルゴリズムで各ノズルのインク吐出量の偏りを分散させることができる。図１０〜１２では、未使用となるノズルが最大５ノズル生じる場合の例について示したが、本発明では未使用となるノズル数は限定せず、０〜Ｎの全ての場合に対応して、使用するノズルパターンを選択することができる。
【００９１】
＜各ノズルのインク吐出量＞
図１３は、従来技術における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図である。図１３（Ａ）に示す記録ヘッド２０を用いて、図１３（Ａ）に示す画像６０を２０回連続して記録を行った。図１３（Ｂ）は、この場合の各ノズルのインク吐出量を表す。
【００９２】
図１３では、１走査分の画像記録領域が記録ヘッド２０の全ノズル数Ｎと等しい副走査サイズである場合の例を示す。この場合、記録紙に対する記録ヘッド２０の副走査方向における相対位置は常に一定であるため、インク吐出量の偏りが大きい（図１３（Ｂ）参照）。
【００９３】
図１４は、実施例における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図である。図１４（Ａ）に示す記録ヘッド２０を用いて、図１４（Ａ）に示す画像６０を２０回連続して記録を行った。図１４（Ｂ）は、この場合の各ノズルのインク吐出量を表す。
【００９４】
図１４では、図７で示したインク不吐領域検出に従って、上端２ラインと下端３ラインの空白領域が、画像記録領域から除外される。図９で説明した使用ノズルの選択処理に従って画像形成を行う場合、図１０に示す（１）〜（６）に示したパターンを繰り返し選択し、画像形成を行う。前述した実施例を用いることで、図１４（Ｂ）に示すインク吐出量の偏りが、図１３に示すインク吐出量の偏りに比べて、大幅に低減していることがわかる。更に記録回数を増やせば、本実施例の効果がより顕著になることは明らかである。
【００９５】
以上、実施例によれば、記録紙への画像形成時に、１走査分の画像データ中の、副走査方向上端、下端部の主走査方向全領域が空白（滴なし）領域である領域を検出し、検出された領域を画像記録領域外とし、画像記録領域を副走査方向に狭める。また、前回の記録ヘッド走査による画像形成時のノズル位置から、副走査方向にずらした位置のノズルを用いて画像記録を行う。
【００９６】
これにより、空白領域検出によって画像記録領域を副走査方向に狭めることで、使用するノズル位置をずらせる範囲が広がるので、ノズル間のインク吐出量の偏りを低減することができる。
【００９７】
また、記録ヘッドと記録紙の副走査相対位置をずらす処理を、記録紙の副走査方向の紙送り量を調整する事で実現するので、記録ヘッドと記録紙の副走査相対位置をずらす専用の機構が不要となる。
【００９８】
また、記録ヘッドの副走査方向のノズル領域が、主走査方向の１走査分の画像記録領域よりも大きくしてもよい。これにより、選択するノズル群の幅を広げることができる。
【００９９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、実施例以外にも種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
４ キャリッジ
５ 記録ヘッド
８ キャリッジモータ
９ 紙送りモータ
１０ モータ制御部
１０１ 画像処理部
１０２ ＣＰＵ
１０３ 画像形成部
１１１ ＲＡＭ
１１２ 第１画像データ変換部
１１３ 第２画像データ変換部
１１４ 不吐領域検出部
１１５ インターフェース
１１６ 吐出ノズル選択部
１３１ インターフェース
１３２ 記録ヘッド制御部
１３３ ＲＡＭ
１３４ モータ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０１】
【特許文献１】特開２００５−８１７０７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置は、比較的安価に構成できる事から、個人・業務用を問わず、様々なユーザに使用されている。この画像形成装置は、はがきの宛名印刷や、設計図面、伝票の印刷など、長時間の繰り返し印刷に使用されることも多い。そのため、印刷中に記録ヘッドの性能を長期間保つ事が重要視されている。
【０００３】
また、インクジェット方式の画像形成装置は、記録ヘッドの性能が発揮できなくなれば記録ヘッドの交換作業が必要となる。交換作業によって印刷が中断される機会が増えることは、ユーザにとって好ましくない。インクジェット式の記録ヘッドの寿命は、ノズルのインク吐出回数に依存することから、インク吐出の多いノズルが特定のノズルに集中すると、それらのノズルは短期間で寿命を迎え、性能が発揮できなくなる。特定のノズルの寿命が短くなると、ひいては記録ヘッドの性能を落とすことを意味し、記録ヘッドの性能を充分な期間保つことができない。
【０００４】
この問題に対し、記録ヘッドの長寿命化を実現しようとする技術が既に知られている。例えば、特許文献１（特開2005-81707号公報）には、ラインヘッド型記録ヘッドの長寿命化の目的で、専用の機構を用いて記録ヘッドを順次主走査方向へずらして異なるノズルの組み合わせで画像を記録する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術のインクジェット方式の画像形成装置におけるライン型記録ヘッドの性能を保つ技術では、記録ヘッドを主走査方向にずらせる範囲が、記録ヘッドのノズル列の主走査幅と、画像記録領域の主走査幅の差分に限定されていた。よって、記録する画像データの主走査方向先端側、後端側が、上記差分以上の空白（滴なし）データである場合、主走査方向先端側、後端側に画像記録中にインクを吐出することができないノズルが生じ、インク吐出量の偏りを充分に低減できない。
【０００６】
この技術を、記録ヘッドを主走査方向に走査して画像を記録する画像形成装置に置き換えた場合、記録ヘッドを副走査方向にずらして画像記録を行うことを考える。この場合においても、記録ヘッドを副走査方向にずらせる範囲が、記録ヘッドのノズル列の副走査幅と、画像記録領域の副走査幅の差分に限定される。よって、記録する画像データの副走査方向先端側、後端側が差分以上の空白データである場合、副走査方向先端側、後端側に画像記録中にインクを吐出することができないノズルが生じ、インク吐出量の偏りを充分に低減することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、インク吐出量の偏りをより低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点における画像形成装置は、副走査方向に並ぶ複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット式の記録ヘッドと、主走査方向における前記記録ヘッドの一度の走査によって記録される画像データのうち、主走査方向の全てにおいて滴無しデータである空白領域を副走査方向の上端及び下端から検出する検出手段と、前記画像データから前記検出手段により検出された空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、前記記録画像データの記録に用いるノズル群を、直前に記録された記録画像データの記録に用いたノズル群の位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたノズル群の位置に応じて、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、前記記録画像データに基づいて、前記選択手段により選択されたノズル群内のノズルにインクを吐出させる吐出手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インク吐出量の偏りをより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例におけるインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置の概略構成例を示す図。
【図２】画像形成に関する機構の構成の一例を示す図。
【図３】記録ヘッドの一例を示す図。
【図４】実施例における画像形成装置の制御に関する構成の一例を示すブロック図。
【図５】実施例における印刷処理の一例を示すフローチャート。
【図６】記録ヘッドと記録紙の相対位置（その１）を示す図。
【図７】記録ヘッドと記録紙の相対位置（その２）を示す図。
【図８】記録ヘッドのノズル番号の一例を示す図。
【図９】吐出ノズル選択処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】使用するノズルのパターンの一例を示す図。
【図１１】使用するノズルの推移（その１）を示す図。
【図１２】使用するノズルの推移（その２）を示す図。
【図１３】従来技術における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図。
【図１４】実施例における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【００１２】
＜構成＞
（全体構成）
図１は、実施例におけるインクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置１００の概略構成例を示す図である。
【００１３】
画像形成装置１００は、カッター１、搬送ローラ２、空気吸引装置３、キャリッジ４、記録ヘッド５、ガイドロット６、プラテン７、キャリッジモータ８、紙送りモータ９、モータ制御部１０、記録紙（記録媒体）１１を含む。
【００１４】
記録紙１１は、ロール状に巻かれた紙の筒である。搬送ローラ２は、記録紙１１を副走査方向に搬送する。副走査方向は、Ｙ方向である。搬送ローラ２は、紙送りモータ９の駆動により回転する。紙送りモータ９は、モータ制御部１０により制御される。
【００１５】
プラテン７は、搬送ローラ２により搬送された記録紙１１を支持する。空気吸引装置３は、プラテン７の下部に設けられ、プラテン７上に空けられた空気穴より空気を吸引する。これにより、記録紙１１は、たわむことなくプラテン７上を搬送される。
【００１６】
キャリッジ４は、記録紙１１が一定量搬送されると、主走査方向に走査される。主走査方向は、Ｘ方向である。ガイドロット６は、キャリッジ４を支持する。キャリッジ４は、記録ヘッド５を支持する。キャリッジ４は、キャリッジモータ８により主走査方向に駆動する。キャリッジモータ８は、モータ制御部１０により制御される。
【００１７】
モータ制御部１０は、キャリッジモータ８及び紙送りモータ９を制御する。キャリッジ４が主走査方向に走査すると同時に、記録ヘッド５に備えられた複数のノズルからインクが吐出され、記録紙１１上に画像を形成する。この記録紙１１の搬送と、キャリッジ４の走査を繰り返して画像形成を実現する。
【００１８】
記録紙１１へ画像形成するべきデータが無くなると、画像形成動作を終了する。記録紙１１は、カッター１によって裁断され、後段の搬送ローラ２によって排出される。
【００１９】
なお、図１に示すインクジェット方式以外に、Ａ３やＢ５などの記録紙を紙送り機構に配置する一般的なインクジェット方式の画像形成装置にも、本発明は適用できることは言うまでもない。
【００２０】
（画像形成に関する機構の構成）
図２は、画像形成に関する機構の構成の一例を示す図である。図２に示すように、キャリッジ４は、ガイドロッド６によって支持され、キャリッジ４が主走査方向（Ｘ方向）に移動する。キャリッジ４は、移動しながら複数の記録ヘッド５を用いて記録紙１１に微少なインク滴を吐出することで、画像形成を行う。
【００２１】
記録紙１１は、プラテン７に支えられ、画像形成動作の開始時に副走査方向（Y方向）へと搬送される。記録紙１１の搬送と、キャリッジ４の移動を繰り返し、画像形成動作を実現する。
【００２２】
（記録ヘッド）
図３は、記録ヘッドの一例を示す図である。記録ヘッド５は、複数のノズル１２を有する。ノズル１２は、キャリッジ４の移動方向（主走査方向：Ｘ方向）に対して垂直な方向（副走査方向：Ｙ方向）に並び、ノズル列を形成している。
【００２３】
ｎ１，ｎ３，ｎ５，・・・，ｎ１９で構成されるノズル列と、ｎ２，ｎ４，ｎ６，・・・，ｎ２０で構成されるノズル列は、同色、もしくは異色のインクを吐出する事ができ、図２に示すように、キャリッジ４内に複数個配置された各記録ヘッド５の各ノズル１２列からインクが吐出されることで、記録紙１１上に画像を形成する。
【００２４】
（制御に関する構成）
次に、画像形成装置１００の制御に関する構成について説明する。図４は、実施例における画像形成装置１００の制御に関する構成の一例を示す図である。画像形成装置１００は、画像処理部１０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、画像形成部１０３を有する。ＣＰＵ１０２は、外部の情報処理装置内部にあってもよい。
【００２５】
画像処理部１０１は、ヘッド構成に合わせた画像データの変換処理を行い、例えば、一つの基板上に実装されうる。画像形成部１０３は、記録ヘッド５に画像データを出力し、記録紙１１１の搬送、キャリッジ４の移動を制御し、例えば、一つの基板上に実装されうる。
【００２６】
画像処理部１０１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１１、第１画像データ変換部１１２、第２画像データ変換部１１３、不吐領域検出部１１４、インターフェース１１５、吐出ノズル選択部１１６を含む。
【００２７】
ＲＡＭ１１１は、記憶手段であり、多値の画像データや、１スキャン分の画像単位に変換された画像データ等を記憶する。
【００２８】
第１画像データ変換部１１２は、ＲＡＭ１１１に記憶される多値の画像データを、小値の画像データに変換する。多値の画像データは、吐出する滴の種類に等しい階調数に変換される。インターフェース１１５は、ＣＰＵ１０２や画像形成部１０３と通信を行なう。
【００２９】
第２画像データ変換部１１３は、インターフェース１１５を介してＣＰＵ１０２により与えられた印刷モードに応じて、一度のヘッド走査（１スキャン）で出力する画像単位に小値の画像データを変換する。変換された画像データはＲＡＭ１１１に記憶される。
【００３０】
不吐領域検出部１１４は、1スキャン分の画像単位に変換された画像データ中の、副走査方向先端側、および後端側の、主走査方向全領域における滴なしデータが格納されている範囲の検出を行う。この滴なしデータを空白領域という。不吐領域検出部１１４は、この検出結果によって画像形成を行うのに必要な連続ノズルの数を決定し、決定した連続ノズル数を吐出ノズル選択部１１６に出力する。
【００３１】
吐出ノズル選択部１１６は、1スキャン分の画像データを記録するために使用する連続ノズル（ノズル群）を選択する。例えば、吐出ノズル選択部１１６は、画像データから空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、記録画像データの記録に用いる連続ノズルを、直前に記録された記録画像データの記録に用いた連続ノズルの位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する。これにより、各ノズルの吐出量の均一化を図ることができる。
【００３２】
また、吐出ノズル選択部１１６は、直前の画像形成時に、主走査方向の全てにおいて不吐出のノズルがある場合、不吐出のノズルを少なくとも１ノズル以上含めて連続ノズルを選択するようにしてもよい。これにより、直前の画像形成時に使用しなかったノズルを含めることで、各ノズルの吐出量を均一化させることができる。
【００３３】
また、吐出ノズル選択部１１６は、直前に画像形成した画像データに空白領域がない場合、空白領域がある画像データまで遡り、この画像データの画像形成時に不吐出だったノズルを少なくとも１ノズル以上含めて連続ノズルを選択するようにしてもよい。これにより、直前の画像形成に不吐出ノズルがない場合でも、その前に空白領域があった画像データまで遡ることで、吐出量を均一化させることができる。
【００３４】
また、吐出ノズル選択部１１６は、空白領域を有する画像データの前回の画像形成時に吐出を行った連続ノズルの副走査位置から所定数のノズル分ずらして連続ノズルを選択する処理を繰り返してもよい。これにより、使用するノズルを一定ノズル数分順次切り替えることで、吐出量をより均一化させることができる。以下では、１ノズル分ずつ切り替える例について説明するが、これに限られない。
【００３５】
吐出ノズル決定部１１６は、決定した連続ノズル（ノズル群）で画像形成を行うための記録紙１１の搬送量（紙送り量）を、ＣＰＵ１０２に通知する。
【００３６】
第２画像データ変換部１１３は、使用するノズルの副走査先頭位置に応じて、1スキャン分の変換された画像データを、再度画像変換処理を行う。
【００３７】
ＣＰＵ１０２は、ユーザなどにより設定された印刷モードを画像処理部１０１に通知したり、紙送り量を画像形成部１０３に通知したりする。
【００３８】
画像形成部１０３は、インターフェース１３１を介して画像処理部１０１から画像データを受信し、ＲＡＭ１３３に記録する。
【００３９】
モータ制御部１３４（図１に示すモータ制御部１０）は、ＣＰＵ１０２により通知される紙送り量に応じて、紙送りモータ９を制御する。これにより、記録紙１１は、副走査方向に送られる。
【００４０】
記録ヘッド制御部１３２は、ＲＡＭ１３３に記憶された画像データを、記録ヘッド５に転送し、インクを吐出させる。この画像データの転送と同期して、モータ制御部１３４は、キャリッジモータ８を制御する。これにより、記録ヘッド５を有するキャリッジ４は、主走査方向に移動する。
【００４１】
記録ヘッド５は、記録ヘッド制御部１３２から転送される画像データに応じて、記録紙１１１上へとインクを吐出し、画像形成を行う。
【００４２】
＜動作＞
次に、実施例における画像形成装置の動作について説明する。図５は、実施例における印刷処理の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
ステップＳ１０１で、ＣＰＵ１０２は、画像形成部１０３及び画像処理部１０１に１ページ分の記録サイズを設定する。
【００４４】
ステップＳ１０２で、ＣＰＵ１０２は、画像処理部１０１に印刷モードを設定する。印刷モードは、印刷枚数、印刷色数、解像度等を含んだ設定群である。
【００４５】
ステップＳ１０３で、画像処理部１０１（第１画像データ変換部１１２）は、印刷画像である多値の画像データに画像処理を行い、小値の画像データに変換する。
【００４６】
ステップＳ１０４で、画像処理部１０１（第２画像データ変換部１１３）は、小値の画像データを、次回１スキャンで記録する画像単位に、画像変換処理を行う。
【００４７】
ステップＳ１０５で、画像処理部１０１（不吐領域検出部１１４）は、次回1スキャン分に変換された画像データ中の、副走査方向先端側及び後端側の、主走査方向全領域が滴なしデータである空白領域を検出し、使用ノズル数ｎを決定する（図６，７参照）。
【００４８】
ステップＳ１０６で、画像処理部１０１（吐出ノズル選択部１１６）は、次回の1スキャンでインク吐出に使用するノズルを選択し、選択されたノズルに応じた紙送り量をＣＰＵ１０２に通知する。
【００４９】
ステップＳ１０７で、画像処理部１０１（第２画像データ変換部１１３）は、使用するノズル、記録ヘッド５の構成に応じた画像変換処理を行う。
【００５０】
ステップＳ１０８で、画像形成部１０３（モータ制御部１３４）は、ＣＰＵ１０２より通知された紙送り量に応じて紙送りモータ９を制御し、記録紙１１を搬送させる。
【００５１】
ステップＳ１０９で、画像処理部１０１は、変換処理後の画像データを1スキャン分、画像形成部１０３に転送する。画像形成部１０３は、画像データを記録ヘッド５に出力させ、キャリッジモータ８を制御してキャリッジ４を移動させ、１スキャン分の画像データを記録紙１１上へ印刷する。
【００５２】
ステップＳ１１０で、画像処理部１０１は、設定された記録サイズ分の印刷が終了していなければ、Ｓ１０３へ戻り、終了していれば画像形成を終了する。
【００５３】
これにより、画像処理部１０１が、画像データに基づきインク吐出に使用するノズル数および、ノズル位置を決定すること、そして決定されたノズル位置に応じた紙送り量を求めることができる。画像形成部１０３は、画像処理部１０１により決められた紙送り量だけ紙送りを行う。
【００５４】
（記録ヘッドと記録紙の相対位置）
図６は、記録ヘッドと記録紙の相対位置（その１）を示す図である。記録紙１１に記録ヘッド５を用いて１走査分の画像データ２１を記録（画像形成）する場合を考える。このとき、１走査分の画像データ２１の記録領域の副走査方向（Ｙ方向）のサイズ（以下、副走査サイズともいう）が、記録ヘッド５の全ノズルが存在する領域未満である場合、記録紙１１に対する記録ヘッド５の相対位置は一意に決めることができない。
【００５５】
図６に示した例では、記録ヘッド５の全ノズル数は２６であるのに対し、画像データ２１の記録領域の副走査サイズは、記録ヘッド５の２３ノズル相当分である。よって、画像形成に使用するノズル数ｎｒは、２３である。この場合、記録紙１１に対する記録ヘッド５の位置は、図６に示す（１）〜（４）のいずれかのパターンの位置で画像形成を行うことが可能である。
（１） 副走査方向上端３ノズルを不吐出ノズルにするパターン
（２） 副走査方向上端２ノズル、副走査方向下端１ノズルを不吐出ノズルにするパターン
（３） 副走査方向上端１ノズル、副走査方向下端２ノズルを不吐出ノズルにするパターン
（４） 副走査方向下端３ノズルを不吐出ノズルにするパターン
図７は、本実施例の特長である、インク不吐領域検出を行った場合の、記録ヘッドと記録紙の相対位置（その２）を示す図である。
【００５６】
１走査分の画像データ２１の記録領域における、副走査方向先端側の主走査方向全領域が滴なしデータである空白領域３１と、副走査方向後端側の空白領域３２とが検出される。ここで、空白領域３１、３２を記録領域から除外することで、記録紙１１に対する記録ヘッド５の位置の候補を増やす事ができる。
【００５７】
図７に示す例の場合、記録ヘッド５の全ノズル数は２６であるのに対し、画像データ２１の全記録領域から空白領域３１、３２を除外した領域の副走査サイズは１８ノズル相当である。よって、インク不吐領域検出後の画像形成に使用するノズル数ｎは、１８ノズルである。この場合、記録紙１１に対する記録ヘッド５の位置は、（１）'〜（９）'の位置で画像形成を行う事が可能である。空白領域３１、３２を除外しない場合に比べて、５種類もノズル群のパターンが増えている。
【００５８】
図７に示したインク不吐領域検出は、図５に示した処理のステップＳ１０５で行われ、滴なしの空白領域と使用ノズル数ｎが決まる。その後、ステップＳ１０６の吐出ノズル選択部１１６で使用するノズルの位置が決まる。そして、ステップＳ１０７の画像データ変換２の処理で、画像処理部１０１は、画像変換処理を行う。
【００５９】
画像データ変換処理２は、1走査分の記録領域に記録する画像データ２１中の、インク不吐領域（空白領域）を除いた画像データ（記録画像データ）を、ステップＳ１０６で決まったノズル位置のノズルに対して出力するように画像変換処理を行う。インク不吐領域の除去は、ＲＡＭ１３３に格納されている1走査分の記録領域に記録する画像データ２１の読み出し先アドレスを変更する事などで、画像データ読み出し時に空白領域を読み飛ばして実現する。
【００６０】
（吐出ノズル選択処理）
次に、図５に示すステップＳ１０６の吐出ノズル選択の具体的な処理について説明する。図８は、記録ヘッド２０のノズル番号の一例を示す図である。図９に示す処理では、図８に示す記録ヘッド２０を用いて説明する。
【００６１】
図９は、吐出ノズル選択処理の一例を示すフローチャートである。吐出ノズル選択は、次回の１スキャンで使用する記録ヘッド２０のノズルを決定する処理である。
【００６２】
ステップＳ２０１で、吐出ノズル選択部１１６は、不吐領域検出部１１４によって決定された、インク吐出に使用するノズル数ｎが、記録ヘッド２０の全ノズル数N未満であるか否かを判定する。
【００６３】
使用ノズル数ｎが全ノズル数N未満ではない時、すなわちｎ＝Nの場合（ステップＳ２０１−ＮＯ）ステップＳ２１６に進む。使用ノズル数ｎが全ノズル数Ｎ未満である場合（ステップＳ２０１−ＹＥＳ）ステップＳ２０２に進む。
【００６４】
ステップＳ２０２で、吐出ノズル選択部１１６は、次回の１スキャンが、１ページ記録の先頭の（最初の）スキャンであるか否かを判定する。先頭スキャンである場合（ステップ２０２−ＹＥＳ）ステップＳ２０３に進み、先頭スキャンでない場合（ステップＳ２０２−ＮＯ）ステップＳ２０６に進む。
【００６５】
ステップＳ２０３で、吐出ノズル選択部１１６は、前回記録した１ページの印刷モードと、今回の印刷モードが同じであるか否かを判定する。印刷モードが同じである場合（ステップＳ２０３−ＹＥＳ）ステップＳ２０５に進み、印刷モードが違う場合（ステップＳ２０３−ＮＯ）ステップＳ２０４に進む。
【００６６】
ステップＳ２０４で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値ＣとフラグＴを初期化する。初期化は、Ｃ＝０，Ｔ＝０とする処理である。
【００６７】
ステップＳ２０５で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃを前回の記録終了時のカウンタ値に設定する。
【００６８】
ステップＳ２０６で、吐出ノズル選択部１１６は、Ｃ＞Ｎ−ｎであるか否かを判定する。Ｃ＞Ｎ−ｎである場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）ステップＳ２０７に進み、Ｃ＞Ｎ−ｎでない場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）ステップＳ２０８に進む。
【００６９】
ステップＳ２０７で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値ＣをＣ＝Ｎ−ｎにする。
【００７０】
ステップＳ２０８で、吐出ノズル選択部１１６は、使用するノズル群を決定する。図８に示す記録ヘッド２０のようにノズルの番号を定めた場合、Ｃ＋１番〜Ｃ＋ｎ番のノズル群を、次回１スキャンの使用ノズルに決定する。
【００７１】
ステップＳ２０９で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Cが、全ノズル数N−使用ノズル数ｎと一致する（Ｃ＝Ｎ−ｎ）か否かを判定する。Ｎ−ｎは、未使用ノズル数である。一致する場合（ステップＳ２０９−ＹＥＳ）ステップＳ２１２に進み、一致しない場合（ステップＳ２０９−ＮＯ）ステップＳ２１０に進む。
【００７２】
ステップＳ２１０で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃが０であるか否かの判定を行う。０である場合（ステップＳ２１０−ＹＥＳ）ステップＳ２１１に進み、０でない場合（ステップＳ２１０−ＮＯ）ステップＳ２１３に進む。
【００７３】
ステップＳ２１１で、吐出ノズル選択部１１６は、フラグＴをＯＦＦ（Ｔ＝０）状態にする。
【００７４】
ステップＳ２１２で、吐出ノズル選択部１１６は、フラグＴをＯＮ（Ｔ＝１）状態にする。
【００７５】
ステップＳ２１３で、吐出ノズル選択部１１６は、フラグがＯＮ状態であるか否かの判定を行う。ＯＮである場合（ステップＳ２１３−ＹＥＳ）ステップＳ２１５に進み、ＯＮでない場合（ステップＳ２１３−ＮＯ）ステップＳ２１４に進む。
【００７６】
ステップＳ２１４で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃに１を加算する。ステップＳ２１５で、吐出ノズル選択部１１６は、カウンタ値Ｃから１を減算する。ステップＳ２１４、２１５で、吐出ノズル選択部１１６は、紙送り量をＣＰＵ１０２に通知する。この場合、紙送り量は１〜Nノズルの幅に等しい量となる。
【００７７】
ステップＳ２１６で、吐出ノズル選択部１１６は、次回の１スキャンで使用するノズルは全ノズルとなるため、使用ノズルは一意に決まり、図８に示す記録ヘッド２０において、１〜N番のノズルが使用ノズルとして選択する。
【００７８】
ステップＳ２１７で、吐出ノズル選択部１１６は、選択された使用ノズルに応じて、使用ノズルに応じて紙送り量を決め、ＣＰＵ１０２に通知する。この場合、不吐ノズル検出前の使用ノズル数をｎｒ、前回スキャンのカウンタ値をＣ´としたとき、ｎｒ＋（Ｃ´−Ｃ）が紙送り量となる。
【００７９】
以上の制御処理によって、使用するノズルが決定される。図９に示す処理では、前回スキャンでインク吐出を行っていないノズルを、少なくとも1ノズル以上使用するように、インク吐出をするノズルを選択することを可能とする。
【００８０】
（使用するノズル例）
図１０は、使用するノズルのパターンの一例を示す図である。図１０に示す例は、インク不吐出（未使用）となるノズル数が最大５ノズル（Ｎ−ｎ＝５）生じる場合に、使用ノズルのパターンを示す。この場合、使用ノズル数ｎに応じて、記録ヘッド２０の点線で示した先頭ノズル位置からｎノズルを使用ノズルとする、（１）〜（６）の使用ノズルのパターンが存在する。
【００８１】
図１０に示す（１）パターンは、副走査方向下端５ノズルを使用しない例である。（２）パターンは、副走査方向上端１ノズル、下端４ノズルを使用しない例である。（３）パターンは、副走査方向上端２ノズル、下端３ノズル使用しない例である。（４）パターンは、副走査方向上端３ノズル、下端２ノズル使用しない例である。（５）パターンは、副走査方向上端４ノズル、下端１ノズル使用しない例である。（６）パターンは、副走査方向上端５ノズル使用しない例である。（１）〜（６）パターンが、不吐出ノズル数が５の時の全パターンである。
【００８２】
（パターンの推移）
図１１は、使用するノズルの推移（その１）を示す図である。図１１に示す例は、図９で示した処理に従って１ページ印刷を行う場合の使用ノズルのパターンの推移を示す。
【００８３】
図１１（Ａ）は、スキャン数に伴う使用ノズルの推移を示す。図１１に示す（１）〜（６）は、図１０に示す（１）〜（６）パターンに対応する。記録紙の先端側４０（図１１（Ｂ）参照）及び後端側４２（図１１（Ｃ）参照）に示した（１）〜（６）も同様に図１０に示す（１）〜（６）パターンに対応する。
【００８４】
図１１で示した例では、スキャン毎に同一の画像を印刷する場合などの、スキャンの度に未使用ノズル数が一定数である場合の例を示す。1スキャン分の記録幅４１の記録を行うと、紙送り方向と逆の方向に1ノズル分、使用するノズル位置が切り替わる。これを繰り返し、使用ノズルが下端のノズルに達すると、次スキャンからは、紙送り方向に1ノズル分、使用するノズルが切り替わる。
【００８５】
図１１（Ｃ）に示す記録紙後端側４２に示したように、1ページの画像記録が（３）パターンで終了し、次ページで同一の印刷モードが選択された場合、次ページの先頭スキャンは、例えば（２）パターンのノズル群を用いて印刷される。
【００８６】
図１２は、使用するノズルの推移（その２）を示す図である。図１２に示す例は、図９に示した処理に従って１ページ印刷を行う場合の使用ノズルのパターンの推移を示す。
【００８７】
図１２（Ａ）は、スキャン数に伴う使用ノズルの推移を示す。図１２（Ａ）に示すように、使用ノズル数ｎはスキャン毎に異なるから、使用ノズルを紙送り方向と逆の方向に1ノズル分、切り替えられない場合も存在する。その場合は、下端のノズルからｎのノズルを使用し、次スキャンからは紙送り方向に1ノズル分、使用するノズルを切り替える。
【００８８】
図１２（Ｂ）に示すように、記録紙先端側５０の１スキャン分の記録幅５１の記録を（１）パターンで行うと、紙送り方向と逆の方向に、選択されたノズル群（（２）パターン）に対応する分、使用するノズル位置が切り替わる。
【００８９】
例えば、図１２（Ｃ）に示す記録紙後端側５２では、1ページの画像記録が（４）パターンで終了した場合、次ページで同一の印刷モードが選択された場合、次ページの先頭スキャンは、（５）パターンのノズル群を用いて印刷される。
【００９０】
上記動作によって、スキャン毎に使用ノズルを1ノズルずつ切り替えることで、簡単なアルゴリズムで各ノズルのインク吐出量の偏りを分散させることができる。図１０〜１２では、未使用となるノズルが最大５ノズル生じる場合の例について示したが、本発明では未使用となるノズル数は限定せず、０〜Ｎの全ての場合に対応して、使用するノズルパターンを選択することができる。
【００９１】
＜各ノズルのインク吐出量＞
図１３は、従来技術における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図である。図１３（Ａ）に示す記録ヘッド２０を用いて、図１３（Ａ）に示す画像６０を２０回連続して記録を行った。図１３（Ｂ）は、この場合の各ノズルのインク吐出量を表す。
【００９２】
図１３では、１走査分の画像記録領域が記録ヘッド２０の全ノズル数Ｎと等しい副走査サイズである場合の例を示す。この場合、記録紙に対する記録ヘッド２０の副走査方向における相対位置は常に一定であるため、インク吐出量の偏りが大きい（図１３（Ｂ）参照）。
【００９３】
図１４は、実施例における各ノズルのインク吐出量の一例を示す図である。図１４（Ａ）に示す記録ヘッド２０を用いて、図１４（Ａ）に示す画像６０を２０回連続して記録を行った。図１４（Ｂ）は、この場合の各ノズルのインク吐出量を表す。
【００９４】
図１４では、図７で示したインク不吐領域検出に従って、上端２ラインと下端３ラインの空白領域が、画像記録領域から除外される。図９で説明した使用ノズルの選択処理に従って画像形成を行う場合、図１０に示す（１）〜（６）に示したパターンを繰り返し選択し、画像形成を行う。前述した実施例を用いることで、図１４（Ｂ）に示すインク吐出量の偏りが、図１３に示すインク吐出量の偏りに比べて、大幅に低減していることがわかる。更に記録回数を増やせば、本実施例の効果がより顕著になることは明らかである。
【００９５】
以上、実施例によれば、記録紙への画像形成時に、１走査分の画像データ中の、副走査方向上端、下端部の主走査方向全領域が空白（滴なし）領域である領域を検出し、検出された領域を画像記録領域外とし、画像記録領域を副走査方向に狭める。また、前回の記録ヘッド走査による画像形成時のノズル位置から、副走査方向にずらした位置のノズルを用いて画像記録を行う。
【００９６】
これにより、空白領域検出によって画像記録領域を副走査方向に狭めることで、使用するノズル位置をずらせる範囲が広がるので、ノズル間のインク吐出量の偏りを低減することができる。
【００９７】
また、記録ヘッドと記録紙の副走査相対位置をずらす処理を、記録紙の副走査方向の紙送り量を調整する事で実現するので、記録ヘッドと記録紙の副走査相対位置をずらす専用の機構が不要となる。
【００９８】
また、記録ヘッドの副走査方向のノズル領域が、主走査方向の１走査分の画像記録領域よりも大きくしてもよい。これにより、選択するノズル群の幅を広げることができる。
【００９９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、実施例以外にも種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
４ キャリッジ
５ 記録ヘッド
８ キャリッジモータ
９ 紙送りモータ
１０ モータ制御部
１０１ 画像処理部
１０２ ＣＰＵ
１０３ 画像形成部
１１１ ＲＡＭ
１１２ 第１画像データ変換部
１１３ 第２画像データ変換部
１１４ 不吐領域検出部
１１５ インターフェース
１１６ 吐出ノズル選択部
１３１ インターフェース
１３２ 記録ヘッド制御部
１３３ ＲＡＭ
１３４ モータ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０１】
【特許文献１】特開２００５−８１７０７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に並ぶ複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット式の記録ヘッドと、
主走査方向における前記記録ヘッドの一度の走査によって記録される画像データのうち、主走査方向の全てにおいて滴無しデータである空白領域を副走査方向の上端及び下端から検出する検出手段と、
前記画像データから前記検出手段により検出された空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、前記記録画像データの記録に用いるノズル群を、直前に記録された記録画像データの記録に用いたノズル群の位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する選択手段と、
前記選択手段により選択されたノズル群の位置に応じて、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、
前記記録画像データに基づいて、前記選択手段により選択されたノズル群内のノズルにインクを吐出させる吐出手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記選択手段は、
直前の記録時に、主走査方向の全てにおいて不吐出のノズルがある場合、前記不吐出のノズルを少なくとも１ノズル以上含めて前記記録画像データの記録に用いるノズル群を選択する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記選択手段は、
直前に記録した画像データに前記空白領域がない場合、前記空白領域がある画像データまで遡り、該画像データの記録時に不吐出だったノズルを少なくとも１ノズル以上含めて前記記録画像データの記録に用いるノズル群を選択する請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、
前記空白領域を有する画像データの前回の記録時に吐出を行ったノズル群の副走査位置から所定数のノズル分ずらして前記記録画像データの記録に用いるノズル群を選択する処理を繰り返す請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドの副走査方向のノズル領域が、主走査方向の１走査分の画像記録領域よりも大きい請求項1乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
副走査方向に並ぶ複数のノズルからなるノズル列を有するインクジェット式の記録ヘッドと、
主走査方向における前記記録ヘッドの一度の走査によって記録される画像データのうち、主走査方向の全てにおいて滴無しデータである空白領域を副走査方向の上端及び下端から検出する検出手段と、
前記画像データから前記検出手段により検出された空白領域を除いた記録画像データの副走査方向のサイズに応じて、前記記録画像データの記録に用いるノズル群を、直前に記録された記録画像データの記録に用いたノズル群の位置から副走査方向に対して少なくとも１ノズル以上ずらして選択する選択手段と、
前記選択手段により選択されたノズル群の位置に応じて、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、
前記記録画像データに基づいて、前記選択手段により選択されたノズル群内のノズルにインクを吐出させる吐出手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記選択手段は、
直前の記録時に、主走査方向の全てにおいて不吐出のノズルがある場合、前記不吐出のノズルを少なくとも１ノズル以上含めて前記記録画像データの記録に用いるノズル群を選択する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記選択手段は、
直前に記録した画像データに前記空白領域がない場合、前記空白領域がある画像データまで遡り、該画像データの記録時に不吐出だったノズルを少なくとも１ノズル以上含めて前記記録画像データの記録に用いるノズル群を選択する請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、
前記空白領域を有する画像データの前回の記録時に吐出を行ったノズル群の副走査位置から所定数のノズル分ずらして前記記録画像データの記録に用いるノズル群を選択する処理を繰り返す請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドの副走査方向のノズル領域が、主走査方向の１走査分の画像記録領域よりも大きい請求項1乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−８１７１２（Ｐ２０１２−８１７１２Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１９４８（Ｐ２０１０−２３１９４８）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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