JP2010201826A

JP2010201826A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010201826A
Application number: JP2009051131A
Authority: JP
Inventors: 康信 ▲高▼木; Yasunobu Takagi; Masakazu Yoshida; 雅一吉田; Takashi Kimura; 隆木村; Taku Sato; 卓佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】黒スジや白スジ等のスジ状画像障害の発生及び生産性の低下を抑制する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、記録液を吐出するノズルを含む記録ヘッドを少なくとも２以上有するヘッドユニットを備える。ヘッドユニットは、少なくとも２以上の記録ヘッドを、ヘッドノズル列の垂直方向に並列して設ける。少なくとも２以上の記録ヘッドのうち、記録媒体との明度差が所定値以上の記録液を吐出する記録ヘッド同士の少なくとも１組以上を、ヘッドノズル列の平行方向に相対的な位置をずらして配置する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、記録用紙等にインクジェット記録法によって画像を形成する画像形成装置に関する。

インクジェット記録法は、高速記録可能で、いわゆる普通紙に特別の定着処理を要せずに画像を記録でき、記録時の騒音発生が無視できる程度に小さい。そのため、インクジェット記録法を適用した画像形成装置は、オフィス用等として注目されている。

上記インクジェット記録法は、インク液室と、それに連通したノズルが形成された記録ヘッドを用いて、インク液室内のインクに画像情報に応じて、圧力を加えることにより、インク小滴をノズルから飛翔させ、紙やフィルム等の被記録体に付着させて画像を形成する。このようなインクジェット記録法を適用した画像形成装置であるインクジェットプリンタは、記録ヘッドからインクを吐出し、非接触で画像形成するため、様々な記録媒体に記録を行うことができる。

しかし、上記インクジェットプリンタでは、形成した画像にスジムラが発生してしまうという問題があった。例えば、記録ヘッドを、用紙搬送方向と直行する方向に往復移動して画像形成するシリアル方式のインクジェットプリンタでは、用紙の送り誤差や記録ヘッドのガタツキ等の要因からスキャンのつなぎ目のドット着弾位置がずれ、スジ状の画像障害を招いてしまうことがある。

また、近年は、複数の記録ヘッドをノズル列方向と平行方向につなぎ合わせることで印刷速度の向上を狙ったインクジェットプリンタや、記録ヘッドをほぼ用紙幅に達する長さで固定配置して画像形成を行うライン方式のインクジェットプリンタ等が提案されている。しかし、これらのインクジェットプリンタでも、記録ヘッド組み付け誤差や特性差等の要因から、記録ヘッドのつなぎ目で上述したようなスジが発生してしまうおそれがあるという問題があった。

上述した問題を解決するために、隣接したマルチノズルヘッドによる印刷領域がオーバーラップするようにノズルヘッドを配列する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。上記技術では、マルチノズルヘッド同士の間隔がバラツキを生じても、マルチノズルヘッド同士のつなぎ目に対応する部分におけるスジの発生を抑制することができる。

また、上述した問題を解決する他の方法として、各色の記録ヘッドの取り付け位置をズラして配置することで、各色の記録ヘッドのつなぎ目が重ならないようなヘッド構成を適用した画像形成装置の技術が開示されている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。これにより、各色記録ヘッドの端部のドット配置を散らし、記録ヘッドのつなぎズレや改行動作によって生じるスジの位置を重ならないようにすることができる。

近年、色再現範囲の拡大や粒状感の向上を狙って４色以上の色インクを搭載したインクジェットプリンタが提案されている。このようなインクジェットプリンタでは、イエローインク（以下、Ｙ）、シアンインク（以下、Ｃ）、マゼンダインク（以下、Ｍ）、ブラックインク（以下、Ｋ）に加え、例えば、ライトシアンインク（以下、ＬＣ）やライトマゼンダインク（以下、ＬＭ）、グレーインク（以下、ＧＬ）のような薄色インクを搭載している。４色以上の色インクを搭載したインクジェットプリンタであっても、上記特許文献１〜３記載の技術を適用することは有効であるが、ズラして配置するインクの色を考慮せずに、単純にノズル位置をズラしてしまうと、ノズル列が多いこともあり、有効ノズル数が減ってしまうという課題があった。

また、上記特許文献４記載の技術では、色に応じて記録ヘッドのズラし量を変えるという概念はなく、記録ヘッドのつなぎ位置においてオーバーラップを実施する場合には、特に使用できるノズル数が減少し、生産性の低下につながってしまう。そのため、どの色の記録ヘッドにおいても同じズラし量を採用すると、それだけ重ねなければならないノズル数も増え、生産性が低下してしまうという課題があった。

また、上記特許文献５記載の技術は、色間のノズル位置をズラして配置することで、１スキャン内の色重なり位置を意図的にズラし、インク着弾順による色味の変動を少なくする技術である。そのため、記録ヘッドのズラし量は、ノズルピッチ以下が基本となってしまうという課題があった。また、上記特許文献５記載の技術は、意図的に色重ねをズラすことになるため、画像形成における塗りやラインの品質が低下してしまうという課題もあった。

本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、上記課題を解決し、スジ状の画像障害の発生及び生産性の低下を抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、記録液を吐出するノズルを含む記録ヘッドを少なくとも２以上有するヘッドユニットを備え、ヘッドユニットは、記録ヘッドをヘッドノズル列の垂直方向に並列して設け、記録媒体との明度差が所定値以上の記録液を吐出する記録ヘッド同士の少なくとも１組以上を、ヘッドノズル列の平行方向に相対的な位置をずらして配置することを特徴とする。

本発明によれば、スジ状の画像障害の発生及び生産性の低下を抑制することが可能となる。

本実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体概略構成例を示す側面図である。本実施形態に係る画像形成装置の機構部の要部概略構成例を示す平面図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの例を示す液室長手方向に沿う断面図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの例を示す液室短手方向に沿う断面図である。本実施形態に係る画像形成装置の制御部の概略構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る画像形成装置の印刷制御例を示すブロック図である。本実施形態に係る画像形成装置の駆動波形生成部が生成出力する駆動波形の例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の駆動波形生成部が生成出力する駆動波形から選択される駆動信号例を説明するための図である。本実施形態に係る画像形成装置における記録液粘度に応じた駆動波形例を説明するための図である。本実施形態に係る画像形成装置を適用した画像形成システムの例を示すブロック図である。本実施形態に係る画像形成装置を適用した画像形成システムにおける画像処理装置の概略構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る画像形成装置の画像処理部の概略構成例を示すブロック図である。スジの発生を説明するための図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例と黒スジ発生例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例と白スジ発生例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの構成例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置におけるオーバーラップ処理の例を示す図である。

以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。尚、同構成には同一の符号を付し、説明を省略する。

尚、本実施形態では、画像形成装置として、ＫＣＭＹの４色のインク及びそれを吐出する記録ヘッドを有し、記録ヘッドを記録用紙の搬送方向と直行する方向に往復動作することで画像を形成するシリアル方式のインクジェットプリンタを例に挙げて説明する。しかし、これに限定されるものではないことは言うまでもない。

（機構部）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体概略構成例を示す。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の機構部の要部概略構成例を示す。以下に、本実施形態に係る画像形成装置の構成について、図１及び図２に示す図を用いて説明する。

本実施形態に係る画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１とガイドレール２とでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ４で駆動プーリ６ａと従動プーリ６ｂとの間に張架したタイミングベルト５を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。

キャリッジ３には、例えば、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる４個の記録ヘッド７ｙ、７ｃ、７ｍ、７ｋ（以下、色を区別しないときは「記録ヘッド７」という。）を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列してヘッドユニットとし、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド７を構成する液体吐出ヘッドとしては、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ等を、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものを適用できる。また、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を圧力発生手段として備えたもの等も適用することができる。

また、記録ヘッド７は、各色毎に独立したヘッド構成に限るものではなく、複数の色の液滴を吐出する複数のノズルで構成されるノズル列を有する１又は複数の液体吐出ヘッドで構成することもできる。

キャリッジ３には、記録ヘッド７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク８を搭載している。このサブタンク８には、インク供給チューブ９を介して図示しないメインタンク（例えば、インクカートリッジ）からインクが補充供給される。

給紙カセット１０等の用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部は、半月コロ（給紙ローラ）１３、分離パッド１４を備えている。給紙ローラ１３は、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する。分離パッド１４は、給紙ローラ１３に対向して設けられ、摩擦係数の大きな材質から構成されている。この分離パッド１４は、給紙ローラ１３側に付勢されている。

上記給紙部から給紙された用紙１２を記録ヘッド７の下方側で搬送するための搬送機構として、搬送ベルト２１、カウンタローラ２２、搬送ガイド２３、押さえ部材２４、押さえコロ２５、帯電ローラ２６、を備えている。

搬送ベルト２１は、用紙１２を静電吸着して搬送する。カウンタローラ２２は、給紙部からガイド１５を介して搬送された用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送する。搬送ガイド２３は、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト２１上に倣わせる。押さえコロ２５は、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢されている。帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段である。

ここで、搬送ベルト２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２７とテンションローラ２８との間に掛け渡されている。そして、副走査モータ３１からタイミングベルト３２及びタイミングローラ３３を介して回転することで、搬送ベルト２１は、図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回する。尚、搬送ベルト２１の裏面側には記録ヘッド７による画像形成領域に対応してガイド部材２９を配置している。また、帯電ローラ２６を、搬送ベルト２１の表層に接触し、搬送ベルト２１の回動に従動して回転するように配置している。

図２に示すように、搬送ローラ２７の軸には、スリット円板３４を取り付け、さらにスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けている。本実施形態に係る画像形成装置では、上記スリット円板３４及びセンサ３５によってロータリエンコーダ３６を構成している。

さらに、本実施形態に係る画像形成装置は、記録ヘッド７で画像が記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ５４とを備えている。

また、本実施形態に係る画像形成装置の背部には、両面給紙ユニットを着脱自在に装着している。この両面給紙ユニットは、搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２を取り込んで、反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙する。

さらに、図２に示すように、キャリッジ３の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド７のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構５６を配置している。

この維持回復機５６は、キャップ５７、ワイパーブレード５８、空吐出受け５９、を備えている。キャップ５７は、記録ヘッド７の各ノズル面をキャピングする。ワイヤーブレード５８は、ノズル面をワイピングする部材である。空吐出受け５９は、空吐出を行う際の液滴を受ける部材である。ここで、空吐出とは、増粘した記録液を排出するために、記録に寄与しない液滴を吐出させることである。

上述したような構成を有する本実施形態に係る画像形成装置では、給紙部から１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２は、ガイド１５で案内され搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送される。更に、用紙２１は、搬送ガイド２３で案内されて、先端を押さえコロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御部によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ２６に対して正負が交互に繰り返す交番電圧を印加する。これにより、搬送ベルト２１は、交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが交互に所定の幅で繰り返されるパターンで帯電する。このように帯電した搬送ベルト２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２が搬送ベルト２１に静電力で吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３を往路及び復路方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７を駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録する。１行分の記録が終了すると、用紙１２を所定量搬送して、次の行の記録を行う。そして、記録終了信号又は用紙１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１２を排紙トレイ５４に排紙する。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１２を両面給紙ユニット６１内に送り込む。そして、用紙１２を反転させることで裏面が印刷面となる状態にして、再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、上述したように搬送ベル２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ５４に排紙する。

また、記録動作待機中には、キャリッジ３を維持回復機構５６側に移動させてキャップ５７で記録ヘッド７のノズル面をキャッピングすることで、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ５７で記録ヘッド７をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。この回復動作では、記録ヘッド７のノズル面に付着したインクを清掃除去するために、ワイパーブレード５８によってワイピングも行う。また、記録動作開始前又は記録動作途中等において、記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド７の安定した吐出性能を維持することができる。

（記録ヘッド）
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の記録ヘッドの液室長手方向に沿う断面例を示す。図４は、本実施形態に係記録ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面例を示す。次に、記録ヘッド７に設けられた液体吐出ヘッドの例について図３及び図４を参照して説明する。

液体吐出ヘッドは、流路板１０１、振動板１０２、ノズル板１０３、ノズル１０４、ノズル連通路１０５、液室１０６、流体抵抗（供給）部１０７、共通液室１０８、インク供給口１０９、を備えている。

流路板１０１は、例えば、単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路である。振動板１０２は、流路板１０１の下面に接合した板であり、例えば、ニッケル電鋳で形成される。ノズル板１０３は、流路板１０１の上面に接合されている。ノズル１０４は、液滴（例えば、インク滴）を吐出する。ノズル連通路１０５は、ノズル１０４が連通する流路である。液室１０６は、圧力発生室である。共通液室１０８は、液室１０６にインク供給口１０９と流体抵抗部（供給路）１０７とを介してインクを供給する。流路板１０１と振動板１０２とノズル板１０３とを接合して積層することで、ノズル連通路１０５及び液室１０６、インク供給口１０９等を形成している。

液体吐出ヘッドは、積層型の圧電素子１２１、ベース基板１２２も備えている。積層型の圧電素子１２１は、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子である。ベース基板１２２は、圧電素子１２１を接合固定する。ここでは、積層型の圧電素子１２１が２列に配列された例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、後述する図６では、圧電素子１２１が一列設けられた例を示している。

また、液体吐出ヘッドは、圧電素子１２１の間に支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は、圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成する部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）ケーブル１２６を接続している。

上記振動板１０２の周縁部は、フレーム部材１３０に接合されている。このフレーム部材１３０により、圧電素子１２１及びベース基板１２２等で構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。フレーム部材１３０は、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂やポリフェニレンサルファイト等を射出成形することにより形成されている。

ここで、流路板１０１は、例えば、結晶面方位の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）等のアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成するものである。しかし、流路板１０１としては、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂等を用いることもできる。

振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えば、エレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製している。しかしこれに限定されるものではなく、金属板や金属と樹脂板との接合部材等も用いることもできる。本実施形態に係る液体吐出ヘッドでは、振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、さらにフレーム部材１３０を接着剤接合している。

ノズル板１０３は、各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。ノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。

圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型の圧電素子であり、本実施形態では、ＰＺＴを例として示している。この圧電素子１２１における交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には、個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。尚、圧電素子１２１の圧電方向は何れの方向でもよく、変位を用いて液室１０６内インクを加圧する。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。

上述したような構成を有する液体吐出ヘッドにおいては以下に示すようにインクを吐出する。

まず、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から低下させることによって圧電素子１２１を収縮することで振動板１０２が下降し、液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入する。その後、圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長して、振動板１０２をノズル１０４方向に変形する。これにより、液室１０６の容積／体積が収縮し、液室１０６内の記録液が加圧されるので、液体吐出ヘッドは、ノズル１０４を介して記録液の滴を吐出（噴射）する。

記録液の吐出後は、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生する。この際、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そして、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

尚、この記録ヘッド７の駆動方法については上述した例に限定されるものではなく、駆動波形の与え方によって引き打ちや押し打ち等を利用した駆動方法を適用することもできる。

（制御部）
図５は、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の概略構成例を示す図である。次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の概略構成例について図５に示すブロック図を参照して説明する。

本実施形態に係る画像形成装置の制御部２００は、画像形成装置全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、ＣＰＵ２０１が実行する本実施形態に係るプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ（Read-Only Memory）２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ（Random Access Memory）２０３と、画像形成装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ（例えば、ＮＶＲＡＭ）２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他画像形成装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ（Application Specified IC）２０５と、を備えている。

また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ(インターフェィス)２０６と、記録ヘッド７を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部２０７と、キャリッジ３側に設けた記録ヘッド７を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ４及び副走査モータ３１を駆動するためのモータ駆動部２１０と、帯電ローラ２６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、エンコーダセンサ３５、４３からの各検出信号、ドット形成位置のズレを来たす要因としての環境温度を検出する温度センサ２１５等の各種センサからの検出信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３等を備えている。また、この制御部２００には、この画像形成装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作部２１４が接続されている。

ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置、デジタルカメラ等の撮像装置等のホスト側からの画像データ等をケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。

そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。尚、本実施形態では、画像出力するためのドットパターンデータの生成は後述するようにホスト側のプリンタドライバで行っている。

印刷制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータでヘッドドライバ２０８に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定等に必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）等をヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭ２０２に格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバ２０８に与える駆動波形選択手段を含み、１つの駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ２０８に対して出力する。

ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド７の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を、選択的に記録ヘッド７の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば、前述したような圧電素子）に対して印加することで、記録ヘッド７を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）等、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

また、ＣＰＵ２０１は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ４３からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ４に対する駆動出力値（制御値）を算出して、モータ駆動部２１０を介して主走査モータ４を駆動する。同様に、ロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ３５からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ３１に対する駆動出力値（制御値）を算出して、モータ駆動部２１０を介して副走査モータ３１を駆動する。

次に、印刷制御部２０７及びヘッドドライバ２０８の例について図６を参照して説明する。

印刷制御部２０７は、上述したように、１印刷周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部３０１と、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力するデータ転送部３０２と、を備えている。

尚、滴制御信号は、ヘッドドライバ２０８の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ３１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。

ヘッドドライバ２０８は、データ転送部３０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／ＣＨ）を入力するシフトレジスタ３１１と、シフトレジスタ３１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路３１２と、階調データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ３１３と、デコーダ３１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作可能なレベルにレベル変換するレベルシフタ３１４と、レベルシフタ３１４を介して与えられるデコーダ３１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ３１５と、を備えている。

このアナログスイッチ３１５は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）に接続され、駆動波形生成部３０１からの共通駆動波形が入力されている。従って、シリアル転送された画像データ（階調データ）と滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコーダ３１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ３１５をオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。

（インク）
次に、本実施形態に係る画像形成装置に好適なインクについて説明する。

本実施形態に係る画像形成装置では、顔料、水溶性有機溶剤、炭素数８以上のポリオール又はグリコールエーテル及び水を少なくとも含むインクを用いることができる。上記したようなインクを適用することで、普通紙に印字した場合でも、良好な色調、例えば、十分な発色性、色再現性を有する画像を実現することができる。さらに、高い画像濃度、文字・画像にフェザリング現象やカラーブリード現象のない鮮明な画質、両面印刷にも耐え得るインク裏抜け現象の少ない画像、高速印刷に適した高いインク乾燥性又は定着性、耐光性及び耐水性等の高い堅牢性、を有した高画質画像を実現することができる。これにより、画像濃度、発色性、色再現性、文字にじみ、色境界にじみ、両面印刷性、定着性等を大幅に改善することができる。

次に、上述したインクを使用する場合に好ましい駆動波形の例について、図７及び図８を参照して説明する。

駆動波形生成部３０１からは１印刷周期（１駆動周期）内に、図７に示すように、基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素と、立ち下り後の状態から立ち上がる波形要素等で構成される、８個の駆動パルスＰ１ないしＰ８からなる駆動信号（駆動波形）を生成して出力する。一方、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって使用する駆動パルスを選択する。

ここで、駆動パルスの電位Ｖが基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が収縮して加圧液室１０６の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立ち下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が伸長して加圧液室１０６の容積が収縮する加圧波形要素である。

データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって、小滴（小ドット）を形成するときには図８の（ａ）に示すように駆動パルスＰ１を選択し、中滴（中ドット）を形成するときには図８の（ｂ）に示すように駆動パルスＰ４ないしＰ６を選択する。また、大滴（大ドット）を形成するときには図８の（ｃ）に示すように駆動パルスＰ２ないしＰ８を選択し、微駆動の（例えば、滴吐出を伴わないでメニスカスを振動させる）ときには図８の（ｄ）に示すように微駆動パルスＰ２を選択して、それぞれ記録ヘッド７の圧電素子１２１に印加させるようにする。

例えば、中滴を形成する場合、駆動パルスＰ４にて１滴目、駆動パルスＰ５にて２滴目、駆動パルスＰ６にて３滴目を吐出させ、飛翔中に合体させて一滴として着弾させる。このとき、圧力液室１０６の固有振動周期をＴｃとすると、駆動パルスＰ４とＰ５の吐出タイミングの間隔は２Ｔｃ±０．５μｓが好ましい。駆動パルスＰ４とＰ５は、単純引き打ち波形要素で構成されているため、駆動パルスＰ６も同様の単純引き打ち波形要素にするとインク滴速度が大きくなりすぎてしまい、他の滴種の着弾位置からずれてしまうおそれがある。そこで、駆動パルスＰ６は、引き込み電圧を小さくする（立下りの電位を少なくする）ことでメニスカスの引き込みを小さくし、３滴目のインク滴速度を抑えている。ただし、必要なインク滴体積にするために、立ち上げ電圧は小さくしない。

つまり、複数の駆動パルスのうち、最終駆動パルスの引き込み波形要素では引き込み電圧を相対的に小さくする。これにより、当該最終駆動パルスによる滴吐出速度を相対的に小さくして、着弾位置を他の滴種と極力合わせるようにすることができる。

また、微駆動パルスＰ２とは、ノズルのメニスカスの乾燥を防ぐため、インク滴を吐出させずにメニスカスを振動させる駆動波形である。非印字領域ではこの微駆動パルスＰ２が記録ヘッド７に印加される。また、この微駆動波形である駆動パルスＰ２を、大滴を構成する駆動パルスの１つとして利用することにより、駆動周期の短縮化（高速化）を達成することができる。

さらに、微駆動パルスＰ２と駆動パルスＰ３の吐出タイミングの間隔を、固有振動周期Ｔｃ±０．５μｓの範囲内に設定することにより、駆動パルスＰ３によって吐出するインク滴の体積を大きくすることができる。つまり、微駆動パルスＰ２によって生じた振動周期によって加圧液室１０６の圧力振動に駆動パルスＰ３による加圧液室６の膨張を重畳させることによって、駆動パルスＰ３で吐出できる滴の滴体積を駆動パルスＰ３単独で印加する場合よりも大きくすることができる。

尚、インクの粘度によって必要な駆動波形が異なることから、本実施形態に係る画像形成装置においては、図９に示すように、インク粘度が５ｍＰａ・ｓのときの駆動波形、同じく粘度が１０ｍＰａ・ｓのときの駆動波形、同じく２０ｍＰａ・ｓのときの駆動波形をそれぞれ用意し、温度センサからの検出温度からインク粘度を判定して、使用する駆動波形を選択するようにしている。

つまり、インク粘度が小さいときは駆動パルスの電圧を相対的に小さくし、インク粘度が大きいときは駆動パルスの電圧を相対的に大きくすることにより、インク粘度（温度）によらずインク滴の速度及び体積を略一定に吐出させることができる。また、駆動パルスＰ２は、インク粘度に合わせて波高値を選択することにより、インク滴を吐出させることなくメニスカスを振動させることができる。

本実施形態に係る画像形成装置では、上述したような駆動パルスから構成される駆動波形を使用することによって、大中小の各滴が用紙に着弾するまでの時間を制御することができ、吐出開始の時間が大中小の各滴で異なっても、各滴をほぼ同じ位置に着弾させることが可能となる。

図１０は、本実施形態に係る画像形成装置を適用した画像形成システムにおける画像処理装置の概略構成例を示す。次に、本実施形態に係る画像形成装置を適用した画像形成システムについて、図１０に示す図を用いて説明する。尚、画像処理装置は、画像を形成する処理を画像形成装置に実行させるためのプログラムを搭載している。

図１０には、画像処理装置と上述した画像形成装置であるインクジェットプリンタとを有する画像形成システムの例を示している。この画像形成システムでは、１又は複数台の画像処理装置４００と、インクジェットプリンタ５００とが、所定のインターフェイス又はネットワークで接続されている。画像処理装置４００としては、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ: Personal Computer）等を適用することができる。

図１１は、画像処理装置の概略構成例を示す。図１１に示すように、画像処理装置４００は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、入力部４０４、表示部４０５、記憶部４０６、外部Ｉ／Ｆ４０７、を備えている。

メモリ手段である各種のＲＯＭ４０２やＲＡＭ４０３とが、バスラインで接続されている。このバスラインには、所定のインターフェイスを介して、ハードディスク等の磁気記憶装置を用いた記憶部４０６と、マウスやキーボード等の入力部４０４と、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニタである表示部４０５と、図示しないが、光ディスク等の記憶媒体を読み取る記憶媒体読取装置等が接続され、また、インターネット等のネットワークやＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の外部機器と通信を行う所定のインターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）４０７が接続されている。

画像処理装置４００の記憶部４０６は、本実施形態に係るプログラムを含む画像処理プログラムを記憶している。この画像処理プログラムは、記憶媒体から記憶媒体読取装置により読み取る、あるいは、インターネット等のネットワークからダウンロードする等して、記憶部４０６にインストールしたものである。このインストールにより画像処理装置４００は、以下のような画像処理動作を行うことが可能な状態となる。尚、この画像処理プログラムは、所定のＯＳ（Operation System）上で動作するものであってもよい。また、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。

尚、本実施形態に係る画像処理方法はインクジェットプリンタ側で実施することもできるが、ここでは、インクジェットプリンタ側では、プリンタ内に画像の描画又は文字のプリント命令を受けて実際に記録するドットパターンを発生する機能を持たない例を挙げて説明する。すなわち、ホストとなる画像処理装置４００で実行されるアプリケーションソフト等からのプリント命令は、画像処理装置４００（ホストコンピュータ）内にソフトウェアとして組み込まれた本実施形態に係るプリンタドライバで画像処理されて、インクジェットプリンタ５００が出力可能な多値のドットパターンのデータ（印刷画像データ）を生成する。そして、印刷画像データがラスタライズされてインクジェットプリンタ５００に転送され、インクジェットプリンタ５００が印刷出力する例について説明する。

具体的には、画像処理装置４００内では、アプリケーションやオペレーティングシステムからの画像の描画又は文字の記録命令（例えば、記録する線の位置と太さと形等を記述したものや、記録する文字の書体と大きさと位置等を記述したもの）を描画データメモリに一時的に保存する。尚、これらの命令は、特定のプリント言語で記述されたものである。

そして、描画データメモリに記憶された命令は、ラスタライザによって解釈され、線の記録命令であれば、指定された位置や太さ等に応じた記録ドットパターンに変換する。命令が、文字の記録命令であれば画像処理装置４００内に保存されているフォントアウトラインデータから対応する文字の輪郭情報を呼びだし、指定された位置や大きさに応じた記録ドットパターンに変換する。また、命令が、イメージデータであれば、そのまま記録ドットのパターンに変換する。

その後、これらの記録ドットパターン（画像データ）に対して画像処理を施してラスタデータメモリに記憶する。このとき、画像処理装置４００は、直交格子を基本記録位置として、記録ドットパターンのデータにラスタライズする。画像処理としては、例えば、色を調整するためのカラーマネージメント処理（ＣＭＭ）やγ補正処理、ディザ法や誤差拡散法等の中間調処理、さらには下地除去処理、インク総量規制処理等がある。そして、画像処理装置４００は、ラスタデータメモリに記憶された記録ドットパターンを、インターフェィスを経由してインクジェット記録装置５００に転送する。

本実施形態では記録方法として、記録媒体に対して１回の主走査で画像を形成する、いわゆる１パス印字を用いても良いし、記録媒体の同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査を行って画像を形成する、いわゆるマルチパス印字を用いても良い。また、主走査方向にヘッドを並べて同一領域を異なるノズルで打ち分けても良い。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。

次に、上記したマルチパス印字について説明する。ここでは１つの記録領域に対して４回の主記録走査（４パス）を実行することによって画像を完成させる場合を例に挙げて説明する。

図１２は、本実施形態に係る画像形成装置の画像処理部を概略的に示すブロック図である。図１２に示すように、入力端子５１１、記録バッファ５１２、パス数設定部５１３、マスク処理部５１４、マスクパターンテーブル５１５、ヘッドＩ／Ｆ部５１６、記録ヘッド７を有している。

入力端子５１１から入力された印刷画像データであるビットマップデータは、記録バッファ制御部により、記録バッファ５１２の所定のアドレスに格納される。記録バッファ５１２は、１スキャンと紙送り量分のビットマップデータを格納できる容量を有し、ＦＩＦＯ（First-In First-Out）メモリのような紙送り量単位のリングバッファを構成している。記録バッファ制御部は、記録バッファ５１２を制御し、１スキャン分のビットマップデータが記録バッファ５１２に格納されると、プリンタエンジンを起動する。そして、記録バッファ制御部は、記録ヘッド７の各ノズルの位置に応じて記録バッファ５１２に記録されたビットマップデータを読み出し、パス数設定部５１３に入力する。また、入力端子５１１から次回のスキャンのビットマップデータが入力されると、記録バッファ５１２の空き領域、すなわち、記録が完了した紙送り量に相当する領域に次回のスキャンのビットマップデータを格納するように記録バッファ５１２を制御する。

次に、画像処理部におけるパス数設定部５１３の具体的構成例について説明する。

パス数設定部５１３では、分割パス数を決定し、そのパス数をマスク処理部５１４に出力する。マスクパターンテーブル５１５では、予め格納されているマスクパターンテーブル、例えば、１パス記録、２パス記録、４パス記録、８パス記録のマスクパターンから、必要なマスクパターンを決定された分割パス数に応じて選択し、マスク処理部５１４に出力する。マスク処理部５１４は、記録バッファ５１２に格納されているビットマップデータに対して、選択されたマスクパターンを用いてパス記録毎にマスクしてヘッドドライバ２０８に出力する。ヘッドドライバ２０８では、マスク処理部５１４でマスクされたビットマップデータを記録ヘッド７が用いる順に並び替え、記録ヘッド７に転送する。

上述したように、マルチパス印字を用いることで、１パス印字では目立つバンディングを平均化して目立たなくすることができる。

尚、印刷の高速化を実現する手段として、１パス印字や用紙幅以上のサイズのヘッドを有するプリンタが挙げられる。ここで、１パス印字や用紙幅以上のサイズのヘッドを有するプリンタは、一般的にラインヘッド型のプリンタである。しかしながら、１パス印字では用紙送り量のズレによるスジやバンディングが発生してしまう。また、ヘッドを副走査方向に複数並べてノズル群を長尺化するような場合であっても、記録ヘッドのつなぎ部のズレにより、スジやバンディングが発生してしまう。すなわち、上記したようなヘッド構成をもつシリアルプリンタでは、スキャンの改行位置でのスジが課題となる。

スキャンの改行位置では、用紙搬送の送り誤差等によって、前後スキャンのつなぎ目にあたる部分のドット着弾位置が乱れ、スジ状の画像障害を発生することがある。図１３は、スジ状の画像障害を示している。図１３の（ａ）に示すように、理想よりもドットがよって着弾すると、黒スジが発生する。他方、図１３の（ｂ）に示すように、理想よりもドットが離れて着弾すると、白スジが発生する。尚、ここでは、ドットの形成密度の粗密によって発生するスジのうち、明度が低く見えるスジを黒スジ、明度が高く見えるスジを白スジと便宜上呼ぶが、色味に関して言及するものではない。

ところで図１３に示すようなスジ状の画像障害の目立ち方は、インクの明度特性にも関係している。明度の低いインクは、ドットのズレによって生じる明度変化も大きいためスジの発生が目立ちやすく、明度の高いインクは明度変化が比較的小さいためスジの発生が目立ちにくい。例えば、黒インクではスジの発生が目立ちやすく、イエローインクではスジの発生が目立ちにくい。

そこで本実施形態では、図１４に示すように、明度が低くスジに影響の大きい色を吐出する記録ヘッドは、ノズル列方向と平行方向に相対位置をズラして配置する。つまり、図１５及び図１６に示すように、明度が低くスジに影響の大きい色による改行スジの発生位置が重ならないようにすることで、スジの目立ちを抑える。例えば、図１５の（ｂ）では、全てのノズル位置は揃っているため、黒スジの発生が目立ってしまう。他方、図１５の（ａ）に示すように、本実施形態ではＫＣＭのノズル位置をズラして配置しているため、ドットが密になる箇所が分散し、黒スジが目立たなくなる。図１６においても同様に、全てのノズル位置が揃っている例を示す図１６（ｂ）に比較して、図１６の（ａ）に示す本実施形態の例では、ＫＣＭのノズル位置をズラして配置しているためドットが疎になる箇所が分散するので、白スジが目立たなくなる。

本実施形態に係る画像形成装置におけるＫＣＭＹの４色構成は、ＫＣＭＹの各インクと記録用紙との記録明度差が、Ｋ：７０〜８０、Ｃ：５０〜６０、Ｍ：５０〜６０、Ｙ：５〜１０程度である。尚、前記記録明度とはＣＩＥ（国際照明委員会）が１９７６年に勧告した心理計測明度の定義で、通常Ｌ＊で表記する値を意味する（今後特に明記しない場合、明度、色相、彩度はＣＩＥ１９７６での定義とする）。また、記録明度の測定方法は、記録手段によって記録媒体上に記録した記録ドットの明度、または色材を１００％ベタ記録した場合の記録領域の明度で、このときの光源は前記ＣＩＥ定義の標準照明光Ｄ６５である。

上述したように、ＫＣＭについては、記録用紙との記録明度差が大きい。そこで、本実施形態では、記録用紙との明度差の大きいＫＣＭについては、ノズル列方向と平行方向にノズル位置を相対的にズラして配置する。尚、記録用紙との明度差の小さいＹは、スジ状の画像障害への影響は少ないため、配置は問わないが、本実施形態のようなインク構成場合、図１４〜図１６に示すように、Ｋのノズル位置にＹのノズルを揃えることが好ましい。

ここで、Ｙヘッドの相対位置を他ヘッドと揃えることで、ノズル数の減少を抑えることができる。また、ＣＭＹは同時に使われることが多く、ＫとＹは同時に使われる状況が少ないため、本実施形態では、Ｋのヘッド位置にＹのヘッド位置を対して揃えている。一般的に、Ｋが使われるのは黒の高階調部分である。黒の低階調部分を印字する場合には、ＣＭＹの混色主体で形成し、階調が上がるにつれてＫの入れ量を増していく。それは、低階調のドット形成密度の低い階調では、明度の低いＫを使用すると個々のドットが目立ち粒状感を損ねてしまうため、Ｋよりも明度が高くドットが目立ちにくいＣＭＹを混色して黒を生成し、紙面の埋まる高階調では明度の低いＫを多く使用して黒濃度を向上させるためである。このような背景があるため、ＫとＹが同時に紙面上に使用される状況はあまり多くないため、ＫとＹのスジの位置が重なっていても実画像上は影響しにくい。

また、黒スジはドットの形成密度が密になる状況で発生しやすいため、つまりドットの重なりが発生しやすいため、紙面の埋まりのよい高階調で発生し、白スジは埋まりが不十分でかつ、紙面とのコントラストがつきやすい中間階調で発生しやすい。

上記した理由から、ＫとＹが同時に使われる領域は主に高階調だが、Ｙは明度が高く黒スジを起こしにくいため黒スジを増幅しにくい。また、中間階調においては、Ｙ以外にＣＭも吐出されており、ＣＭＹは相互にノズル配置をズラして配置しているため、白スジも目立ちにくい。すなわち、２次色等ＣＭＹで構成される色においてもこれらの色のヘッドは相対位置をズラして配置しているため、スジを目立たなくさせることができる。

以上のことから、上記ではＹのノズル位置が、ＣＭのノズル位置に対してズラして配置され、Ｋのノズル位置と揃っている例を好ましい例として示した。

ノズル位置をズラして配置する判定基準である記録用紙との明度差については、明度差を小さくなるように設定するほど、より画像品質を向上することができる。しかし、あまりにも明度差が小さくなるように設定すると、ズラして配置するノズルが増えるため、生産性が低下してしまう。

以上のことから、スジ状の画像障害を目立たなくするには、少なくとも記録用紙との明度差を、Ｌ≦４０を満たす範囲で設定することが好ましい。

ここで、本実施形態では同色調インクを有する場合には、これらのヘッド同士は相対位置をズラし、スジの発生位置をズラすようにする。

例えば、図１７に示すように、ＭとＬＭを有する構成の場合、ＬＭの明度が所定の明度差、例えば、Ｌ≦４０の範囲内であっても、ＬＭのノズルの相対位置はＭのノズル位置に対してはズラして配置する。これにより、Ｍに白スジが発生しても、ＬＭのドットがスジを補間するように形成されるため、白スジをより目立ちにくくすることができる。

この際、他のヘッドに対する位置関係は特に限定はしないが、有効ノズル数の減少を抑えるためには、他色とのヘッドの位置関係は揃えた方が好ましい。揃えるヘッドに対しては特に限定するものではないが、上記でＹについて述べたのと同様の理由から、記録用紙上で同時に使用される状況が少ないＫヘッドに対して位置を揃えることが好ましい。例えば、図１７では同系色であるＣとＬＣ、ＭとＬＭをズラして配置し、Ｋに対してＬＣ、ＬＭ、Ｙを揃えている。

また、上述した例では、記録ヘッドをノズル列の垂直方向に並列したヘッドユニットを持つシリアルインクジェットプリンタについて説明してきたが、ヘッドをノズル列方向につないで長尺化したヘッドユニットを持つインクジェットプリンタにも適用することができる。

ヘッドのノズル数が多いほうが、１スキャンあたりに印字できる印字幅が広いため、より高速に画像形成を行うことが可能になるが、長尺ヘッドの開発生産は技術的、コスト的な課題が多いため短いヘッドを複数つないで長尺ヘッドの実現している。この際に課題になるのが、ヘッドのつなぎ目によるスジである。例えば、ノズル列方向につなぎ合わせるヘッドの組み付け精度が不十分な場合やヘッドのインク吐出特性が異なる場合、ヘッドつなぎ目においても改行時と同様のドット粗密が発生し、スジ障害を引き起こしてしまう。

改行時に発生するスジ状の画像障害に関しては、例えば、用紙送りの制御によって、スジの程度をコントロールするという手段も取り得る。しかし、ヘッドのつなぎ部において発生するスジ状の画像障害は、基本的にヘッド組み付けによってノズルの位置関係が固定されてしまうため、用紙送りの制御によるドット位置の調整が困難となる。

すなわち、図１８に示すように、上述したようなヘッドの相対位置関係をもったヘッドをノズル列方向に連結することで、有効ノズル数を多く保ちながら、つなぎ部のスジの軽減を行うことが可能になる。尚、ヘッドのつなぎ方はこれに限定するものではない。例えば、図１８では記録ヘッドを単純にノズル列方向に直列配置する例を示しているが、図１９に示すように主走査方向にズラして配置する場合や、色の順序が異なるような場合にも適用することができる。

また、本実施形態は、ほぼ用紙の幅方向に渡る長さをもったヘッドを固定配置し、ヘッドノズル列方向と直行する方向に記録用紙を搬送して画像形成する、いわゆるライン方式のインクジェットプリンタにも適用することができる。

一般的に、ライン方式のインクジェットプリンタにおいて、１つのヘッドで用紙幅全域に渡るヘッドの開発・生産には課題が多いため、短いヘッドをつなぐことで長尺ヘッドを実現している。また、特にライン方式のインクジェットプリンタにおいては、改行動作をしないため、インターレスやマルチパスといった動作を行わないことに起因する画像のスジが目立ちやすく、これを回避軽減する上位モードを用意することが難しいため、画像スジ問題はより深刻になる。

そこで、上述したように、記録用紙との明度差を考慮してノズル位置をずらした記録ヘッドを適用することにより、ノズル数を多く保ちながら画像スジの軽減を図ることができる。尚、上述したように、記録ヘッドのつなぎ方、色順等に関しては限定するものではない。

また、図２１に示すように、短いヘッドをつなぐ際にノズルを重ね合わせることや、改行時にノズルを重ね合わせることにより、ノズル重ね部のドットを打ち分け処理することで、ドットの粗密を軽減する処理をオーバーラップ処理という。オーバーラップ処理には、重ねるノズル数や打ち分け処理のパターン等種々の方式があるが、基本的には、記録ヘッドないしスキャン間のノズルを重ねてドットを打ち分けることで、この境界のドット配置を分散させて、スジ状の障害を目立ちにくくするものである。図２１では、千鳥上にドットを配置振り分けた例を示している。

しかし、各インクのノズルを揃えている場合には、オーバーラップ処理によってある程度のドットの粗密を低減することができるが、ドットの配置自体は理想配置から崩れているため、充分にドットの配置の崩れを目立たなくすることは困難である。特に、２次色以上の色では付着量も多くダイナミックレンジも広がり、複数のヘッドのズレも加わってくるため、上記処理効果が十分に発揮し得ないこともある。

しかし、本実施形態に係る画像形成装置においてオーバーラップ処理を実施する場合、記録ヘッドないし改行のつなぎ位置そのものをズラすため、特に２次色以上の色においてスジの影響を低減することが可能になる。また、ノズル重ね処理をする場合、重ねたノズル分の有効ノズル数が減り、生産性を低下するが、本実施形態では明度差が大きくスジに影響しやすい色に関してのみ、記録ヘッドないし改行のつなぎ位置をズラして配置することで、有効ノズル数を過度に削ることを防ぐことができる。

本実施形態により、スジ状の画像障害に影響の大きい色についてヘッドないし改行のつなぎ位置をズラして配置することで、生産性を低下させずに、スジの目立ちを抑えることが可能となる。

尚、各動作をＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。

以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した画像形成装置に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。

１ガイドロッド
２ガイドレール
３キャリッジ
４主走査モータ
５タイミングベルト
６ａ駆動プーリ
６ｂ従動プーリ
７記録ヘッド
８サブタンク
９インク供給チューブ
１０給紙カセット
１１用紙積載部
１２用紙
１３半月コロ
１４分離パッド
１５ガイド
２１搬送ベルト
２２カウンタローラ
２３搬送ガイド
２４押さえ部材
２５押さえコロ
２６帯電ローラ
２７搬送ローラ
２８テンションローラ
２９ガイド部材
３１副走査モータ
３２タイミングベルト
３３タイミングローラ
３４スリット円板
３５エンコーダセンサ
３６ロータリエンコーダ
４３エンコーダセンサ
５１分離爪
５２排紙ローラ
５３排紙コロ
５４排紙トレイ
５６維持回復機構
５７キャップ
５８ワイパーブレード
５９空吐出受け
６１両面給紙ユニット
１０１流路板
１０２振動板
１０３ノズル板
１０４ノズル
１０５ノズル連通路
１０６液室
１０７流体抵抗部
１０８共通液室
１０９インク供給口
１２１圧電素子
１２２ベース基板
１２３支柱部
１２６ＦＰＣケーブル
１３０フレーム部材
１３１貫通部
１３２インク供給穴
１５１圧電材料
１５２内部電極
１５３個別電極
１５４共通電極
２００制御部
２０１ＣＰＵ
２０２ＲＯＭ
２０３ＲＡＭ
２０４不揮発性メモリ
２０５ＡＳＩＣ
２０６ホストＩ／Ｆ
２０７印刷制御部
２０８ヘッドドライバ
２１０モータ駆動部
２１２ＡＣバイアス供給部
２１３Ｉ／Ｏ
２１４操作部
３０１駆動波形生成部
３０２データ転送部
３１１シフトレジスタ
３１２ラッチ回路
３１３デコーダ
３１４レベルシフタ
３１５アナログスイッチ
４００画像処理装置
４０１ＣＰＵ
４０２ＲＯＭ
４０３ＲＡＭ
４０４入力部
４０５モニタ
４０６記憶部
４０７外部Ｉ／Ｆ
５００画像形成装置
５１１入力端子
５１２記録バッファ
５１３パス数設定部
５１４マスク処理部
５１５マスクパターンテーブル
５１６ヘッドＩ／Ｆ

特開平０６−２５５０９８号公報特開２００７−２６１０２１号公報特開２００４−３０６２６１号公報特許第４０２７３５８号公報特開２００３−１１８１５０号公報

Claims

記録液を吐出するノズルを含む記録ヘッドを少なくとも２以上有するヘッドユニットを備え、
前記ヘッドユニットは、前記記録ヘッドをヘッドノズル列の垂直方向に並列して設け、記録媒体との明度差が所定値以上の記録液を吐出する記録ヘッド同士の少なくとも１組以上を、ヘッドノズル列の平行方向に相対的な位置をずらして配置することを特徴とする画像形成装置。
前記ヘッドユニットは、黒インクを吐出する記録ヘッドを有し、
前記記録ヘッドのうち、記録媒体との明度差が所定値以下の記録液を吐出する記録ヘッドは、前記黒インクを吐出する記録ヘッドと相対的な位置を揃えて配置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記ヘッドユニットは、前記記録媒体との明度差が所定値以上の記録液を吐出する記録ヘッドと同色相の記録液を吐出する記録ヘッドを少なくとも１以上有し、
前記同色相の記録液を吐出する記録ヘッドは、前記記録媒体との明度差が所定値以下であっても、前記記録媒体との明度差が所定以上の記録液を吐出する記録ヘッドに対して、ヘッドノズル列の平行方向に相対的な位置をずらして配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記所定値は、記録媒体との明度差が４０であり、
前記明度は、光源として標準照明光Ｄ６５を用い、ＣＩＥ１９７６心理計測明度の定義に従って、測定されるものであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記ヘッドユニットは、少なくとも２以上の前記記録ヘッドをヘッドノズル列の平行方向に連結することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。