JP2009051063A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録メディアの搬送誤差、または記録ヘッドの主走査方向の変位誤差による記録領域全体に生じる濃度ムラを目立たなくして、記録メディア上に最終的に形成される画像の品質を向上させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、記録メディアに向けてインクを吐出する複数のノズル１２１ａ〜１２４ａが配列された記録ヘッド１２１〜１２４を備えている。記録ヘッド１２１〜１２４は、各９つずつのノズル１２１ａ〜１２４ａによって構成される第１および第２のノズル群ＮＳ１，ＮＳ２に分割されている。各第１および第２のノズル群ＮＳ１，ＮＳ２群は、所定の割合および間引き方によって構成した間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２によって画像を完成させる。間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２は、互いに空きドットを補完し合うとともに、ドットの形成密度が主走査方向および副走査方向に周期的に変化するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録メディアに対して複数のノズルからインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録方式の画像形成装置に関する。

従来から、記録メディアを断続的に搬送しつつ複数のノズルを備えた記録ヘッドを同記録メディアの搬送方向に直交する方向（主走査方向）に変位させながらインクを吐出させて画像を形成するインクジェット記録方式の画像形成装置、所謂インクジェットプリンタが知られている。一般に、インクジェットプリンタは、記録メディアの搬送方向に複数のノズルを配列した記録ヘッドにより１回の主走査によってノズルの数に対応した数の主走査ライン上に同時に画像を形成する。この場合、各主走査ライン上に形成される画像は、ノズルから吐出されたインク滴によるドットの集合（ドット列）によって表わされる。

インクジェットプリンタによる画像の形成方法の１つに、オーバラップ記録方式がある。オーバラップ記録方式とは、複数回の主走査において互いに異なるノズルを用いて１つの主走査ライン上の画像を形成する記録方式である。例えば、図１０（Ａ）に示すように、１６個のノズル１によって構成される記録ヘッド２のうち、図示下側の４つのノズル１によって構成されるノズル群１ａと図示上側のノズル１によって構成されるノズル群１ｂとで同一記録領域の画像を完成させる。すなわち、記録メディア上の同一の記録領域に対して２回の主走査によって画像を完成させる。この場合、１つの主走査ライン上に形成するドット列を半分に間引いたドット列であって、互いに空きドットを補完し合う２つの間引きドット列によって画像を形成する。

各主走査ごとに１６個のノズル１によって同時に形成される間引きドット列の集合である間引きパターン３ａ，３ｂは、従来、縦横１ドットごとにドットが形成された市松模様状のものが用いられてきた。この場合、間引きパターン３ａと間引きパターン３ｂとは、互いに逆の配列のパターンであり、互いの空きドットを補完し合っている。そして、記録メディア上に画像を形成する際には、１回目の主走査において図示下側のノズル群１ａにより間引きパターン３ａを形成した後、同記録メディアをノズル群１ｂの下に搬送して、２回目の主走査においてノズル群１ｂを用いて間引きパターン３ｂを形成することにより画像が完成される。

ところが、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、３回目の主走査直前の記録メディアの搬送において、記録メディアを図示矢印方向に０.５ドットだけ送り足らない場合、１回目の主走査によって形成した間引きパターン３ａ上と２回目の主走査によって形成した間引きパターン３ｂ上とに３回目の主走査によって形成した間引きパターン３ａの一部が重なるとともに、２回目の主走査によって形成した間引きパターン３ｂと３回目の主走査によって形成した間引きパターン３ａとの間に隙間が生じ濃度ムラが生じることがある。濃度ムラには、ドットが重なって形成されることによる濃い色ムラの黒スジ４と、ドット間に生じた隙間による薄い色ムラの白スジ５とがある。特に、１回目の主走査によって形成された間引きパターン３ａと３回目の主走査によって形成された間引きパターン３ａとの境界部の濃度ムラ４ａは、ドットの形成時期の違い（時間差）により顕著に現れる。このような濃度ムラを防止するため、例えば、下記特許文献１および下記特許文献２には、互いに異なる主走査によって互いに隣り合う領域に形成される間引きパターンの境界部分のドットの形成密度を同境界部分に向かって低くすることにより同境界部の濃度ムラを防止するインクジェットプリンタが開示されている。
特開平０６−１４３６１８号公報 特開２００２−１０３５８０号公報

しかしながら、図１０（Ｂ）に示したような記録メディアの搬送誤差は記録ヘッドを構成する全てのノズルに対して生じるため、各間引きパターンの境界部を含む記録領域全体において濃度ムラが生じている。また、濃度ムラは、図１０（Ｃ）に示すように、記録メディアの搬送誤差だけでなく記録ヘッドの変位誤差によっても生じる。すなわち、濃度ムラは、間引きパターンが記録ヘッドの主走査方向にずれた（図の場合、ドットの形成位置が図示右側に０.５ドットだけずれた）際にも同様に生じる。さらに、前記した記録メディアの搬送誤差および記録ヘッドの変位誤差のほかに、記録ヘッドのノズルから吐出されるインク滴の大きさおよび吐出方向の向きのバラツキや、記録メディアの浮きなどによっても濃度ムラは生じる。このように、各間引きパターンの境界部を含む記録領域全体に生じる濃度ムラは、上記特許文献１および上記特許文献２に示されるインクジェットプリンタでは解消することはできない。このため、記録メディア上に最終的に形成される画像の品質が低下するという問題があった。

ここで、オーバラップ記録方式において、ドットが正しい位置に形成された場合における記録メディア上のドットの濃度、同ドットの形成位置が主走査方向に０.５ドットだけずれた場合における記録メディア上のドットの濃度、および同ドットの形成位置が主走査方向に１ドットだけずれた場合における記録メディア上のドットの濃度を図１１（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示す。各図において、（ａ）は１回目の主走査によるドットの形成位置と濃度との関係を示し、（ｂ）は２回目の主走査によるドットの形成位置と濃度との関係を示し、（ｃ）は２回目の主走査後におけるドットの形成位置と濃度との関係を示している。

１回目および２回目の主走査においてそれぞれ正しい位置にドットが形成された場合においては、同一の主走査ライン上に完成される画像の濃度は、互いの間引きパターンによるドット形成の過不足の補完により一定となる（図１１（Ａ）（ｃ）参照）。一方、２回目の主走査時おいて記録ヘッドに変位誤差が生じドットの形成位置が主走査方向図示右側に０.５ドットだけずれた場合には、同一の主走査ライン上に完成される画像の濃度は、ドットが重なって形成された部分の濃度が濃くなるとともに、ドットが形成されていない部分の濃度が低くなり濃度ムラが生じる（図１１（Ｂ）（ｃ）参照）。また、２回目の主走査時おいて記録ヘッドに変位誤差が生じドットの形成位置が主走査方向図示右側に１ドットだけずれた場合には、１回目の主走査によって形成したドット上に２回目の主走査によるドットが重ねて形成されるため、同一の主走査ライン上に濃度ムラは、ドットの形成位置が主走査方向に０.５ドットだけずれた場合における濃度ムラより大きく現れる。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、記録メディアの記録領域の全体に生じた濃度ムラを目立たなくして、記録メディア上に最終的に形成される画像の品質を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、記録メディア上にインクを吐出してドットを形成するための複数のノズルが配列された記録ヘッドと、記録ヘッドにおけるノズルが配列された方向に直交する主走査方向に記録ヘッドを記録メディアに対して相対的に変位させるスキャン駆動手段と、記録ヘッドにおけるノズルが配列された副走査方向に記録メディアを記録ヘッドに対して相対的に変位させるフィード駆動手段と、記録メディアに形成する画像を構成するドット列を所定の割合で間引くとともに互いに補完し合う間引きドット列の集合によって、同記録メディアにおける同一の主走査ライン上の画像を完成させるように記録ヘッドからのインクの吐出を制御する記録ヘッド駆動手段とを備えた画像形成装置において、記録ヘッド駆動手段は、間引きドット列におけるドットの形成密度が主走査方向および副走査方向のうちの少なくとも一方向に周期的に変化するように記録ヘッドからのインクの吐出を制御することにある。

この場合、記録ヘッド駆動手段は、例えば、記録ヘッドを複数の領域に分割したノズル群ごとに前記間引きドット列におけるドットの形成密度を周期的に変化させ、前記記録メディアにおける同一の記録領域に対して互いに異なる前記ノズル群によって画像を完成させるとよい。また、これらの場合、前記ドットの形成密度は正弦波状に変化するようにするとよい。

このように構成された本発明の特徴によれば、記録メディアに形成する画像を構成するドット列を所定の割合で間引くとともに互いに補完し合う間引きドット列におけるドットの形成密度を周期的に変化するものとしている。これによれば、記録メディア上に形成される画像は、ドット列の形成密度が互いに略等しい間引きドット列の集合によって形成される記録領域の他に、ドット列の形成密度が高い（または低い）間引きドット列と同形成密度が低い（または高い）間引きドット列の集合によって形成される記録領域から構成されるようになる。すなわち、記録メディアに対する画像の形成時において、記録メディアに対して記録ヘッドが主走査方向および／または副走査方向に数ドット単位でずれた場合であっても、ドット列の形成密度が互いに異なる間引きドット列の集合によって画像が形成される記録領域においては、ドット列の形成密度が高い間引きドット列によって濃度ムラが目立たなくなる。この結果、記録メディア上に最終的に形成される画像の品質を向上させることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、画像の形成対象である単シート状の記録メディアＷＫの表面にインクを付着させることにより所望する画像を形成する画像形成装置１００（所謂インクジェットプリンタ）の全体を示す概略斜視図である。また、図２は、同画像形成装置１００の作動を制御するための制御システムのブロック図である。

この画像形成装置１００は、平面部を有するとともに、同平面部の両端部が画像形成装置１００の前後方向に向かってそれぞれ湾曲したプラテン１０１を備えている。プラテン１０１は、前記平面部上に記録メディアＷＫを載置する載置台であり、図示左右方向に延びて形成されている。プラテン１０１の中央部には、図示左右方向に沿って円筒状のグリッドローラ１０２がその上面部を露出させた状態で設けられている。このグリッドローラ１０２は、後述するコントローラ１３０によって作動が制御されるＸ軸方向フィードモータ１０３によって回転駆動される。

プラテン１０１の上方には、プラテン１０１と平行な状態で長尺状のガイドレール１０４が設けられている。ガイドレール１０４の下部には、グリッドローラ１０２に対向した状態で円筒部を有する２つのピンチローラ１０５ａ，１０５ｂがガイドレール１０４に沿って変位可能な状態でそれぞれ設けられている。これらのグリッドローラ１０２およびピンチローラ１０５ａ，１０５ｂは、シート状の記録メディアＷＫを図示上下方向から挟持しながら図示前後方向に搬送する。すなわち、グリッドローラ１０２を回転駆動するＸ軸フィードモータ１０３は、本発明に係るフィード駆動手段に相当する。なお、記録メディアＷＫを搬送する図示前後方向（Ｘ軸方向）を副走査方向、同Ｘ軸方向に直交する図示左右方向（Ｙ軸方向）を主走査方向とする。

ガイドレール１０４は、直動レール１０６および図示しない直動ブロックを介して記録ヘッドユニット１２０を支持する。直動レール１０６は、主走査方向（図示Ｙ軸方向）に沿ってガイドレール１０４に固定された１本のレールである。また、直動ブロックは、直動レール１０６に沿って摺動する移動体であり、記録ヘッドユニット１２０の各背面にそれぞれ固定されている。すなわち、記録ヘッドユニット１２０は、直動レール１０６（ガイドレール１０４）に沿って主走査方向に案内される。

記録ヘッドユニット１２０は、横断面形状が略コ字状に形成されたケーシングの内側に、４つの記録ヘッド１２１，１２２，１２３，１２４を備えている。これらの記録ヘッド１２１〜１２４には、図示しないインクタンクから供給される互いに異なる４つの色（黒（ＢＫ）、シアン（ＣＹ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））の各インクを記録メディアＷＫに向けて吐出するための複数個からなるノズル１２１ａ〜１２４ａが設けられている。すなわち、記録ヘッド１２１〜１２４は、互いに異なる４つの色のインクの組み合わせによって記録メディアＷＫの表面にフルカラーの画像を形成する。ノズル１２１ａ〜１２４ａは、図３に示すように、記録メディアＷＫの搬送方向である副走査方向（図示Ｘ軸方向）に沿って一定の間隔Ｄで千鳥状に配列されている。これらのノズル１２１ａ〜１２４ａの間隔Ｄは、副走査方向の記録解像度におけるドット間の間隔の正の整数倍に設定されている。

また、記録ヘッドユニット１２０の背面上部には、主走査方向（図示Ｙ軸方向）に架設された駆動ベルト１０７の一部が固定されている。駆動ベルト１０７は、コントローラ１３０によって駆動が制御されるＹ軸方向スキャンモータ１０８に接続されており、同Ｙ軸方向スキャンモータ１０８の回転駆動によって主走査方向に変位する。すなわち、記録ヘッドユニット１２０は、駆動ベルト１０７を介してＹ軸方向スキャンモータ１０８の駆動により主走査方向に変位する。このＹ軸方向スキャンモータ１０８は、本発明に係るスキャン駆動手段に相当する。

記録ヘッドユニット１２０の上方には、画像形成装置１００の上側の筐体を構成する長尺状の上カバー１０９が設けられている。上カバー１０９およびプラテン１０１の両端部には、ガイドレール１０４を支持する平板状のサイドフレーム１１０Ｒ（図示せず），１１０Ｌが垂直方向に起立した状態でそれぞれ設けられている。サイドフレーム１１０Ｒ，１１０Ｌの各外側には、画像形成装置１００の各側面の筐体を構成するサイドカバー１１１Ｒ，１１１Ｌがそれぞれ設けられている。これらのうち、サイドカバー１１１Ｒの前面には、画像形成装置１００に指示を与えるとともに、画像形成装置１００からの情報を表示するための操作パネル１１２が設けられている。さらに、プラテン１０１の下方には、画像形成装置１００を支持するとともに作業者の所望する位置に移動させることができるスタンド１１３が設けられている。

コントローラ１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、インターフェース１３１を介して接続される外部コンピュータ装置１４０からの指示に従って、Ｘ軸方向フィードモータ１０３、Ｙ軸方向スキャンモータ１０８および記録ヘッドユニット１２０（記録ヘッド１２１〜１２４）の作動をそれぞれ制御する。すなわち、コントローラ１３０は、本発明に係る記録ヘッド駆動手段に相当する。外部コンピュータ装置１４０は、キーボードおよびマウスからなる入力装置１４１および液晶ディスプレイからなる表示装置１４２を備えるパーソナルコンピュータ（所謂パソコン）である。この外部コンピュータ１４０には、記録メディアＷＫ上に形成する画像を表す画像データを生成するコンピュータプログラム（以下、「画像データ生成プログラム」）などが予め記憶されている。

次に、上記のように構成した画像形成装置１００の作動について説明する。まず、作業者は外部コンピュータ装置１４０と画像形成装置１００とをインターフェース１１７を介して接続して、外部コンピュータ装置１４０および画像形成装置１００の電源をそれぞれ投入する。これにより、外部コンピュータ装置１３０は、図示しない所定のプログラムを実行することにより作業者からの指令の入力を待つ待機状態となる。また、画像形成装置１００は、コントローラ１３０内のＲＯＭに予め記憶されている図示しない所定のプログラムを実行することにより、記録ヘッドユニット１２０を原点復帰させた後、外部コンピュータ装置１４０からの指示を待つ待機状態となる。なお、この場合、記録ヘッドユニット１２０の原点とは、記録ヘッドユニット１２０の主走査方向における変位可能範囲内における一方の変位可能限界位置（図示最右端）である。

次に、作業者は、グリッドロール１０２とピンチロール１０５ａ，１０５ｂとの間に記録メディアＷＫを位置させて記録メディアＷＫをプラテン１０１上にセットした後、外部コンピュータ装置１４０の入力装置１４１を操作して、画像形成装置１００に画像の印刷を指示する。この指示に応答して、外部コンピュータ装置１４０は、図示しない前記画像形成プログラムを実行することにより、外部コンピュータ装置１４０内に記憶されている印刷対象となる画像に対応する画像データを生成して画像形成装置１００（コントローラ１３０）に出力する。また、外部コンピュータ装置１４０は、前記画像データとともに、オーバラップ量を表わすデータおよび間引きパターンを表わすデータを画像形成装置１００にそれぞれ出力する。

ここでオーバラップ量を表わすデータとは、１つの主走査ライン上の画像を複数回の主走査によって完成させるために、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域における記録ヘッド１２１〜１２４の重なる量（長さ）を規定するデータである。本実施形態においては、理解を容易にするためノズル１２１ａ（１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ）における９つ分のピッチ量の総和とする。また、間引きパターンを表わすデータとは、複数回の主走査によって１つの主走査ライン上の画像を完成させるために、１つの主走査ライン上に形成する画像を構成するドットを間引く割合および間引き方を複数のノズル１２１ａ〜１２４ａ単位で規定するものである。この間引きパターンは、１つの主走査ラインに対して主走査を行う回数に応じた数だけ存在し、１つの主走査ラインにおける各間引きパターンは互いに空きドットを補完し合う関係にある。なお、これらのオーバラップ量を表わすデータおよび間引きパターンを表わすデータは、画像形成装置１００のコントローラ１３０に予め設定しておいてもよい。

本実施形態における間引きパターンについて詳説する。本実施形態においては、図３に示すように、記録ヘッド１２１〜１２４の各ノズル１２１ａ〜１２４ａの数を１８個とし、記録メディアＷＫの搬送方向上流側の９つのノズル１２１ａ〜１２４ａを第１のノズル群ＮＳ１とするとともに同記録メディアＷＫの搬送方向下流側の残りの９つのノズル１２１ａ〜１２４ａを第２のノズル群ＮＳ２として、各ノズル群ＮＳ１，ＮＳ２ごとに間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２をそれぞれ用意する。すなわち、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２は、各ノズル群ＮＳ１，ＮＳ２を構成する個々のノズル１２１ａ〜１２４ａごとの主走査ラインに画像を形成するためのドット列の集合である。これらの各間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２は、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域を各１回ずつの計２回記録ヘッド１２１〜１２４を主走査することにより同記録領域上に画像を完成させる補完関係にある。すなわち、本実施形態において、１つの主走査ライン上に形成する画像を構成するドットを間引く割合は約５０％である。なお、図３においては、本実施形態におけるドットの形成結果を塗り潰して示してしる。また、記録メディア上に形成される各ドットの形状は本来、円形であるが、説明の都合上方形状に示している。

これらの各間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２は、主走査方向および副走査方向にドットの形成密度が周期的（サインカーブ）に変化するように構成されている。具体的には、各間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２におけるドットの形成密度は、主走査方向および副走査方向にそれぞれ９ドットで１周期分変化する。すなわち、間引きパターンを表わすデータにおける間引き方に関するデータは、ドットの形成密度が最も小さい値（例えば、「０」）と同密度が最も大きい値（例えば、「１００」）との間を正弦波状に連続的に変化する多値データによって構成されている。なお、図３に示す間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２は、間引きパターンを構成するドット数が少ないためドットの形成密度の周期性が分かり難い。このため、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２における主走査方向のドット列におけるドットの形成密度の周期性を図４（Ａ）に示し、副走査方向のドット列におけるドットの形成密度の周期性を図４（Ｂ）に示す。

図４（Ａ）において、間引きパターンＭＰ１における主走査方向のドットの形成密度は、主走査方向図示左端から図示右端に向かって「密」、「粗」、「密」、「粗」、「密」の順で変化している。また、間引きパターンＭＰ２における主走査方向のドットの形成密度は、間引きパターンＭＰ１の空きドットを補完する逆の周期、具体的には主走査方向図示左端から図示右端に向かって「粗」、「密」、「粗」、「密」、「粗」の順で変化している。一方、図４（Ｂ）において、パターンＭＰ１，ＭＰ２における副走査方向のドットの形成密度は、副走査方向図示下端から図示上端に向かって「粗」、「密」、「粗」、「密」、「粗」の順で変化している。また、間引きパターンＭＰ２における副走査方向のドットの形成密度は、間引きパターンＭＰ１の空きドットを補完する逆の周期、具体的には副走査方向図示下端から図示上端に向かって「密」、「粗」、「密」、「粗」、「密」の順で変化している。すなわち、これらの互いに空きドットを補完し合う１組の間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２によって画像が完成される。

図４（Ａ），（Ｂ）において、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２の両端に「粗」または「密」の領域が存在するのは、「粗」または「密」の周期が位相の途中から開始していることによる。また、ドットの形成密度は、本来、「粗」から「密」、「密」から「粗」へ連続的に変化するが、本実施形態における間引きパターンを構成するドット数が少ないこと、ドットの形成がドットを形成するか否かの２値情報であることなどから滑らかな変化になっていない。なお、本願発明者により実際に用いられた間引きパターンの一部を図５に示す。図５に示す間引きパターンによれば、主走査方向および副走査方向にドットの形成密度が周期的に変化している様子を確認できる。

画像データ、オーバラップ量を表わすデータおよび間引きパターンを表わすデータを入力したコントローラ１３０は、画像データおよびオーバラップ量に関するデータを用いて記録メディアＷＫに対する画像全体の形成に必要な主走査の回数を特定し、各主走査ごとの画像データを生成する。次に、コントローラ１３０は、記録ヘッドユニット１２０の１回の主走査分の画像データを間引きパターンを表わすデータに基づいて間引いた間引き画像データを生成する。具体的には、コントローラ１３０は、１回の主走査分の画像データと間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２との各論理積を計算することにより各間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２ごとにそれぞれ１回の主走査分の間引き画像データを生成する。そして、コントローラ１３０は、同生成した間引き画像データに基づいて画像の形成、すなわち、印刷を開始する。具体的には、コントローラ１３０は、間引き画像データに基づいてＸ軸方向フィードモータ１０３、Ｙ軸方向スキャンモータ１０８およびインクヘッド１３２２ａ〜１３２ｄの各作動を制御して間引き画像データによって表わされる画像の印刷を開始する。

コントローラ１３０は、記録ヘッドユニット１２０の主走査ごとに間引き画像データをその都度生成し、同記録ヘッドユニット１２０の主走査ごとに記録メディアＷＫを搬送して記録メディアＷＫ上に画像を形成する。この場合、コントローラ１３０は、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域に対して互いに補完し合う間引き画像データに基づいて記録ヘッドユニット１２０を２回ずつ主走査することにより画像を完成させる。

記録メディアＷＫにドットを形成する場合においては、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２により形成されるドットの密度が周期的に変化する。ドットの形成密度の変化は、記録メディアＷＫ上において画像の濃淡の変化として現れる。記録メディアＷＫ上のある主走査ラインにおいて、形成される画像の濃度の主走査方向に対する変化の様子を図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図６（Ａ）において、薄い実線で示した曲線が間引きパターンＭＰ１によってドット形成した場合における濃度の変化を示しており、薄い破線で示した曲線が間引きパターンＭＰ２によってドット形成した場合における濃度の変化を示している。いずれの濃度変化の場合においても、互いに反対の周期で連続的に濃度が変化している。そして、これらの曲線の合計値に相当する濃い実線で示した直線が、同一の主走査ライン上を間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２によって完成された画像の濃度の変化を示している。この場合、同一の主走査ライン上に完成される画像の濃度は、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２によるドット形成の過不足の補完により一定となる。

一方、同一の主走査ライン上に画像を形成する場合において、間引きパターンＭＰ２によってドットを形成する際、記録ヘッドユニット１２０が主走査方向に０.５ドットだけずれた場合における画像の濃度変化を図６（Ｂ）に示す。図において、薄い実線で示した曲線は、間引きパターンＭＰ１によってドット形成した場合における濃度の変化を示している。また、薄い破線で示した曲線は、記録ヘッドユニット１２０が主走査方向に０.５ドットだけずれた状態で間引きパターンＭＰ２によってドット形成した場合における濃度の変化を示している。そして、これらの曲線の合計値に相当する濃い実線で示した直線が、同一の主走査ライン上を間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２によって完成した画像の濃度の変化を示している。図によれば、記録ヘッドユニット１２０のずれにより、間引きパターンＭＰ１による間引き画像と間引きパターンＭＰ２による間引き画像とは完全に補完し合わないが、各間引き画像によって完成された画像の濃度は穏やかかつ連続的に変化する。この図６（Ｂ）に示した本発明に係る濃度変化を前記図１１（Ｂ）に示した従来例に係る濃度変化と比較すれば、本発明によるドットの濃度の変化量が小さく、かつ連続的であることは明白である。このため、従来のような明暗のはっきりした濃度ムラ（黒スジ，白スジ）が目立ち難くなる。

さらに、図６（Ｃ）は、同一の主走査ライン上に画像を形成する場合において、間引きパターンＭＰ２によってドットを形成する際、記録ヘッドユニット１２０が主走査方向に１ドットだけずれた場合における画像の濃度変化を示している。図において、薄い実線で示した曲線は、間引きパターンＭＰ１によってドット形成した場合における濃度の変化を示している。また、薄い破線で示した曲線は、記録ヘッドユニット１２０が主走査方向に１ドットだけずれた状態で間引きパターンＭＰ２によってドット形成した場合における濃度の変化を示している。そして、これらの曲線の合計値に相当する濃い実線で示した直線が、同一の主走査ライン上を間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２によって完成された画像の濃度の変化を示している。この場合においても、記録ヘッドユニット１２０のずれにより、間引きパターンＭＰ１による間引き画像と間引きパターンＭＰ２による間引き画像とは完全に補完し合わないが、各間引き画像によって完成された画像の濃度は穏やかかつ連続的に変化する。この図６（Ｃ）に示した本発明に係る濃度変化を前記図１１（Ｃ）に示した従来例に係る濃度変化と比較すれば、本発明によるドットの濃度の変化量が小さく、かつ連続的であることは明白である。このため、従来のような明暗のはっきりした濃度ムラ（黒スジ，白スジ）が目立ち難くなる。なお、図６（Ｂ），（Ｃ）は、記録ヘッドユニット１２０が主走査方向にずれた場合における画像の濃度変化を示しているが、記録メディアＷＫの搬送誤差によって記録ヘッドユニット１２０が副走査方向にずれた場合も同様に濃度ムラが目立ち難くなる。

ここで、ドットの記録密度を周期的に変化させない間引きパターン、すなわち、従来技術に係る間引きパターンを用いて画像を形成した場合における画像の形成例と、ドットの記録密度を周期的に変化させた間引きパターン、すなわち、本発明を適用した間引きパターンを用いて画像を形成した場合における画像の形成例とを図７および図８に示す。これらの図において、矢印で指した主走査時に記録ヘッドユニット１２０が副走査方向に１ドットずれた場合の画像を示している。これらの図によれば、本発明を適用した間引きパターンにより形成した画像の方が、従来技術に係る間引きパターンにより形成した画像に比べて濃度ムラが目立たなくなっていることが明確に確認することができる。

そして、外部コンピュータ装置１４０から出力された画像データの全てについてドットの形成を行った場合には、コントローラ１３０は、記録ヘッドユニット１２０を原点位置に復帰させるとともに記録メディアＷＫを前方に排出して再び待機状態となる。一方、作業者は、プラテン１０１上から記録メディアＷＫを取り外して加工作業を終了する。これにより、記録メディアＷＫに対する画像の印刷作業が終了する。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、記録メディアＷＫに形成する画像を構成するドット列を所定の割合で間引くとともに互いに補完し合う間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２におけるドットの形成密度を周期的に変化するものとしている。これによれば、記録メディアＷＫ上に形成される画像は、ドット列の形成密度が互いに略等しい間引きドット列の集合によって形成される記録領域の他に、ドット列の形成密度が高い（または低い）間引きドット列と同形成密度が低い（または高い）間引きドット列の集合によって形成される記録領域から構成されるようになる。すなわち、記録メディアＷＫに対する画像の形成時において、記録メディアＷＫに対して記録ヘッドユニット１２０が主走査方向および／または副走査方向に数ドット単位でずれた場合であっても、ドット列の形成密度が互いに異なる間引きドット列ＭＰ１，ＭＰ２の集合によって画像が形成される記録領域においては、ドット列の形成密度が高い間引きドット列によって濃度ムラが目立たなくなる。この結果、記録メディアＷＫ上に最終的に形成される画像の品質を向上させることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態においては、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２による間引き画像の集合によって記録メディア上に画像を完成するように構成した。しかし、周期的に間引かれた画像の集合によって所望する画像を完成するように構成すれば、これに限定されるものではない。すなわち、記録ヘッド１２１〜１２４の各ノズル１２１ａ〜１２４ａを単位としてドットの形成密度を周期的に変化させた間引きドット列によって画像を完成させるように構成してもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２における周期は、第１のノズル群ＮＳ１および第２のノズル群ＮＳ２を構成する各９個のノズル１２１ａ〜１２４ａに対応する９個のドットで１周期とした。しかし、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２における周期は、記録メディアＷＫ上に形成される画像の解像度、記録ヘッド１２１〜１２４のノズルピッチなどによって適宜設定されるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。この場合、主走査方向における間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２の周期は、（主走査方向における画像の解像度／主走査方向における記録ヘッドの記録可能密度）×２ドット以上とすればよい。また、副走査方向における間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２の周期は、（副走査方向における画像の解像度／副走査方向における記録ヘッドの記録可能密度（ノズルピッチ））×２ドット以上、かつ、記録ヘッドのノズル数の１／２以下とすればよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２におけるドット列の形成密度を記録ヘッドユニット１２０の主走査方向および副走査方向にそれぞれ周期的に変化するように構成した。これは、記録メディアＷＫ上に形成されるドットの主走査方向のずれおよび副走査方向のずれに起因する濃度ムラを目立たなくするためである。したがって、必ずしも間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２におけるドット列の形成密度を主走査方向および副走査方向にそれぞれ周期性を有するように構成する必要はなく、主走査方向または副走査方向のどちらか一方向に周期性を有するように間引きパターンを構成してもよい。具体的には、記録メディアＷＫ上に形成されるドットの主走査方向のずれまたは副走査方向のずれのどちらか一方のずれに対応して、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２における主走査方向または副走査方向のドット列の形成密度に周期性を有するように構成すればよい。これによれば、間引きパターンＭＰ１，ＭＰ２におけるドット列の形成密度に周期性を持たせた方向におけるドットのずれによる濃度ムラを目立たなくすることができる。

また、上記実施形態においては、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域に対して２回の主走査によって画像を完成させるように構成した。しかし、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域に対して複数回の主走査を行うことによって画像を完成させる構成であれば、これに限定されるものではない。すなわち、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域に対して３回以上の主走査によって画像を完成させるように構成してもよい。例えば、図９に示すように、記録ヘッド１２１〜１２４のノズル１２１ａ〜１２４ａの副走査方向の間隔Ｄを３６０ｄｐｉとし、記録メディアＷＫの副走査方向における画像の記録解像度を７２０ｄｐｉとすれば、記録メディアＷＫにおける同一の記録領域に対して記録ヘッド１２１〜１２４を主走査方向および副走査方向にそれぞれ２回ずつ計４回の主走査により画像を完成させることができる。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、記録ヘッド１２１〜１２４における各ノズル１２１ａ〜１２４ａを千鳥状に配置したが、必ずしも千鳥状に配置されている必要はない。すなわち、一直線上に配列されていてもよい。また、記録ヘッドユニット１２０を構成する記録ヘッド１２１〜１２４の数も、使用するインクの色の種類に応じて適宜用意すればよい。例えば、互いに異なる６色のインクを用いる場合には６つの記録ヘッド、互いに異なる８色のインクを用いる場合には８つの記録ヘッドで記録ヘッドユニット１２０を構成すればよい。また、単色のインクを用いる場合には１つの記録ヘッドで記録ヘッドユニットを構成すればよい。これらの場合、各記録ヘッドは主走査方向に並べて配置してもよいし、千鳥状または階段状にずらして配置してもよい。これらのよっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体を示す斜視図である。 図１に示す画像形成装置の作動を制御する制御システムのブロック図である。 図１に示す画像形成装置が備える記録ヘッドのノズルの構成と、同ノズルによって形成される間引きパターン画像との関係を説明するための説明図である。 （Ａ）は間引きパターンにおける主走査方向の間引き方を示す説明図であり、（Ｂ）は間引きパターンにおける副走査方向の間引き方を示す説明図である。 本願発明者により実際に用いられた間引きパターンの一部を示す説明図である。 （Ａ）は記録メディア上のある主走査ラインに形成された画像の主走査方向の濃度変化を表わしたグラフであり、（Ｂ），（Ｃ）は、記録ヘッドが主走査方向にずれた際における同画像の主走査方向の濃度変化を表わしたグラフである。 記録ヘッドが主走査方向にずれた際における従来技術による画像の出力例を示す説明図である。 記録ヘッドが主走査方向にずれた際における従来技術による画像の出力例を示す説明図である。 本発明の変形例に係る間引き間ターンによる画像の形成過程を示す説明図である。 （Ａ）は従来技術に係る記録ヘッドのノズルの構成と、同ノズルによって形成される間引きパターン画像との関係を説明するための説明図であり、（Ｂ）は記録ヘッドが主走査方向にずれた際の従来技術による画像の形成例を示す説明図であり、（Ｃ）は記録ヘッドが副走査方向にずれた際の従来技術による画像の形成例を示す説明図である。 （Ａ）はドットが正しい位置に形成された場合における記録メディア上のドットの濃度を示す説明図であり、（Ｂ）はドットの形成位置が主走査方向に０.５ドットだけずれた場合における記録メディア上のドットの濃度を示す説明図であり、（Ｃ）はドットの形成位置が主走査方向に１ドットだけずれた場合における記録メディア上のドットの濃度を示す説明図である。

符号の説明

ＷＫ…記録メディア、ＭＰ１，ＭＰ２…間引きパターン、ＮＳ１…第１のノズル群、ＮＳ２…第２のノズル群、１００…画像形成装置、１０１…プラテン、１０２…グリッドロール、１０３…Ｘ軸方向フィードモータ、１０４…ガイドレール、１０５ａ，１０５ｂ…ピンチローラ、１０８…Ｙ軸方向フィードモータ、１２０…記録ヘッドユニット、１２１〜１２４…記録ヘッド、１２１ａ〜１２４ａ…ノズル、１３０…コントローラ、１４０…外部コンピュータ装置。

Claims (3)

1. 記録メディア上にインクを吐出してドットを形成するための複数のノズルが配列された記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドにおけるノズルが配列された方向に直交する主走査方向に前記記録ヘッドを前記記録メディアに対して相対的に変位させるスキャン駆動手段と、
   前記記録ヘッドにおけるノズルが配列された副走査方向に前記記録メディアを前記記録ヘッドに対して相対的に変位させるフィード駆動手段と、
   前記記録メディアに形成する画像を構成するドット列を所定の割合で間引くとともに互いに補完し合う間引きドット列の集合によって、同記録メディアにおける同一の主走査ライン上の画像を完成させるように前記記録ヘッドからのインクの吐出を制御する記録ヘッド駆動手段とを備えた画像形成装置において、
   前記記録ヘッド駆動手段は、前記間引きドット列におけるドットの形成密度が前記主走査方向および前記副走査方向のうちの少なくとも一方向に周期的に変化するように前記記録ヘッドからのインクの吐出を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載した画像形成装置において、
   前記記録ヘッド駆動手段は、前記記録ヘッドを複数の領域に分割したノズル群ごとに前記間引きドット列におけるドットの形成密度を周期的に変化させ、前記記録メディアにおける同一の記録領域に対して互いに異なる前記ノズル群によって前記画像を完成させる画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載した画像形成装置において、
   前記ドットの形成密度は、正弦波状に変化する画像形成装置。