JP2005313635A - 打滴制御方法及び液吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴の着弾干渉を考慮した打滴制御を行うことで、高画質化及び高速化を両立させる打滴制御方法及び液吐出装置を提供する。
【解決手段】先に着弾したインク滴の浸透完了前に次に打滴されたインク滴が着弾する短い時間間隔で、隣り合うインク滴が重なるように連続的にインク滴を打滴して線画１４０を形成する場合、後に着弾するドット１０２を形成するインク滴の打滴量を増やす制御が実行され、先に着弾したインク滴と後に着弾したインク滴が着弾干渉によって一体化しても、先に着弾したインク滴によって形成されるドットと後のインク滴によって形成されるドットとが略同一の大きさになるので、線幅が均一な線画１４０が形成される。
【選択図】 図８

Description

本発明は打滴制御方法及び液吐出装置に係り、特に着弾時における液滴の相互干渉による影響を考慮して好ましい画像や線画等の形状を形成する打滴制御技術に関する。

近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェットプリンターが普及している。インクジェットプリンターは記録ヘッドに備えられたノズル等の記録素子をデータに応じて駆動させ、該ノズルから吐出されるインクによって記録紙などの被記録媒体（記録メディア）上にデータを形成することができる。

インクジェットプリンターでは、多数のノズルを有する記録ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させ、該ノズルからインク滴を吐出させることによって被記録媒体上に所望の画像が形成される。

インクジェット記録装置では高速印字及び高画質印字に対する要求が高くなり、インクの打滴周期の短縮化や被記録媒体の高速搬送などによって高速印字を実現している。

一方、高品質の画像を印字するために、画像を形成するドットを微細化すると共に高密度化を図ることで、高い階調表現や高解像度化を実現している。例えば、微小量のインクを打滴することでドットの微細化を実現し、且つ、インクを吐出させるノズルを高密度に形成することでドットの高密度化が実現される。ドットが高密度化されると、隣り合う位置に形成されるドット間ではその形成領域が互いに重なるようになる。

複数のドットが互いに重なるように形成されるドット列（ドット群）では、先に着弾したインク液滴の浸透完了前またはインク液滴の硬化完了前に次の液滴が着弾すると、後に着弾したインク滴が先に着弾したインク滴に引き寄せられ、本来のドット形成位置に本来の大きさのドットが形成されない着弾干渉が起こり得る。したがって、このような着弾時の液滴間の相互干渉（着弾干渉）を抑制するために、先に着弾したインクの浸透を待って次に着弾するインク滴を打滴するような打滴制御が行われる。しかし、先に着弾したインク滴の浸透を待って次の液が着弾する打滴制御では高速印字化の実現が困難である。

ここで、図１３乃至図１５を用いて、従来技術を更に具体的に説明する。

図１３(a) 、(b) は、従来技術に係る吐出制御を説明する図である。

図１３(a) には、インクジェット記録装置を用いて記録紙上に形成されるドット列２００を示す。ドット列２００では、同一直径Ｄを有するドット２０２、２０４、２０６、…、が同一ドット間ピッチＰで同一ライン上に並べられている。

図１３(a) において、ドット間ピッチＰは各ドットの直径Ｄよりも小さく設定されており（即ち、Ｄ＞Ｐ）、ドット列２００は隣接するドットが互いに重なり合うように形成されている。

一方、図１３(b) には、図１３(a) に示した、ドット列２００の各ドットを形成するインク滴を着弾したインク滴が記録紙に浸透完了する前に隣り合う打滴点にインク滴が打滴される打滴周期（打滴周波数）で打滴し、記録紙上に形成された線画２４０を示している。なお、一点破線で示した符号２０２’は線画２４０の本来形成されるべき（理論上の）形状を示している。また、ドット列２００を形成するインク滴の打滴順序は矢印線Ｋに示す方向（図１３(a) 中、左から右への方向）である。

ここで、ドットとは、一般に記録紙上に打滴されたインク滴が記録紙に定着することで形成される略円形状を示し、インク滴の浸透完了後に形成される略円形状を表す。本明細書では、インク滴の形状が崩れて略円形状とは異なる形状が形成される場合や、複数のインク滴が一体化する現象などによって複数の略円形状を重ねた形状と異なる形状が形成される場合に、各打滴点に形成される形状もドットと呼ぶことにする。

また、本インクジェット記録装置では、ある打滴点に打滴されたインク滴が記録紙へ浸透完了前に少なくとも前後左右の何れか１方向に隣り合う打滴点にインク滴が打滴される打滴周波数を持っている。例えば、ドット２０２を形成するインク滴が浸透完了する前にドット２０２と隣り合うドット２０４を形成するインクが記録紙上へ着弾するように打滴が行われる。

このように、記録紙上に着弾したインク滴（例えば、ドット２０２を形成するインク滴）が浸透完了する前に、当該インク滴によって形成されるドット（ドット２０２）に隣接するドット（ドット２０４）を形成するインク滴を吐出させると、先に着弾しているインク滴と後から着弾するインク滴とがつながり、一体となって画像を形成することになる。これは、連続して（同一量の）インク滴を打滴すると、打滴開始直後では、先に着弾したインク滴に後から着弾したインク滴が引き寄せられる凝集によって起こる現象である。

本来、ドット列２００を形成するインク滴を連続打滴すると、線幅が均一な（線幅ｈ＝Ｄ）線画が形成されるはずであるが、上述した凝集によって、図１３(b) に示すように、書き出し直後では、線幅ｈ＝Ｄ’（即ち、Ｄ’＞Ｄ）となる線画２４０が形成される。

これは、本来直径Ｄのドット２０２が形成される打滴点に、凝集によって直径Ｄ’を有するドット２０２’が形成されることとほぼ等価であり、実際には線画２４０の線幅が不均一になってしまう。

更に具体的な例として、図１４(a) 〜(d) 及び図１５(a) 〜(c) に、１回の打滴の液滴量２pl、このインク滴によって単独でドットが形成される場合の各ドットの直径Ｄ＝３０μm 、ドット間ピッチＰ＝１０μm 、打滴周期がインク滴浸透時間の１０% の打滴条件で２滴以上のインク滴を打滴したときに形成される線画２４２〜２４６を示す。

なお、図１４(a) 〜(d) 及び図１５(a) 〜(d) 中、図１３(a) 、(b) と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１４(a) は、インク滴を１滴だけ打滴して１つのドット２０２が形成される場合を示す。インク滴を１滴だけ打滴すると、直径３０μm のドットが１つだけ形成される。

また、図１４(b) には、上記条件で５滴のインク滴を連続打滴した場合に形成される線画２４２を示す。なお、打滴の進行方向は矢印線Ｋに示す、図１４(b) 上の左から右への方向とする。

図１４(b) に示すように、先に着弾したインク滴の浸透完了前に次のインク滴が着弾するように打滴が行われると、通常、最初に着弾したインク滴へ次に着弾したインク滴が引き寄せられる。

これは、先のインク滴の着弾位置に所定量２plより多い量のインクが着弾し、後のインク滴の着弾位置に所定量２plより少ない量のインク滴が着弾したことと実質的に同じであり、これらのインク滴によって形成される形状は、本来形成されるべき同一ドット径を有する２つのドットがたし合わされた形状とは異なり、先に着弾したインク滴の着弾位置には本来形成されるドットより大きなドット径を有するドットが形成され、後に着弾したインク滴の着弾位置には本来形成されるドットより小さなドット径を有するドットが形成され、これらのドットがたし合わされた形状と実質的に同じである。

同様に、３滴目のインク滴は１滴目インク滴及び２滴目のインク滴が一体化したインク滴に引き寄せられ、先に着弾したインク滴側に後に着弾したインク滴が引き寄せられる現象が順次起こる。なお、先に着弾したインク滴側に後に着弾したインク滴が引き寄せられる割合（インクの変化量）は打滴の進行と共に小さくなる。

このようにして形成されるインクの浸透完了後の線画２４２の最終形状は、１滴目側（書き出し側、図１４(b) では左端）の幅ｈ1 （＝４０μm ）が最終液滴側（書き終わり側）の幅ｈn （図１４(b) ではｈ5 ＝２０μm ）より広くなる。また、書き出し側の濃度は書き終わり側の濃度より高くなる。これは、２滴目以降の液滴は先に着弾した書き出し側の液に引き寄せられることで、書き出し側（図１４(b) では左側）は書き終わり側（図１４(b) では右側）に比べて打滴液量が多くなることによる。

なお、書き出し側端の線幅ｈ1 は本来の線幅３０μm より大きい４０μm となり、書き終わり側端の線幅ｈ5 は本来の線幅３０μm より小さい２０μm になる。また、線画２４２の線幅は書き出し側から書き終わり側へ向かって徐々に小さくなる。

図１４(c) は、１０滴のインク滴を上記条件で連続打滴した場合に形成される線画２４４を示し、図１４(d) は、６０滴のインク滴を上記条件で連続打滴した場合に形成される線画２４６を示す。

図１４(c) に示すように、１０滴のインク滴から形成される線画２４４では、書き出し側の幅ｈ1 は４５μm であり、書き終わり側の幅ｈn （図１４(c) ではｈ10）は２０μm になり、また、線画２４４の幅は徐々に変化するのでその勾配（幅が変化する割合）はほぼ一定である。

一方、図１４(d) に示すように、６０滴のインク滴から形成される線画２４６では書き出し側の幅ｈ1 は５０μm であり、書き終わり側の幅ｈn （図１４(d) ではｈ60）は１５μm になる。但し、図１４(d) に示す線画２４６の幅は、書き出し領域２６０、中間領域２６２、書き終わり領域２６４によってその勾配が異なる。

即ち、書き出し領域２６０では、線画２４６の幅はｈ1 （図１４(d) では５０μm ）から徐々に減少してｈi （図１４(d) ではｈi ＝３０μm ）になり、中間領域２６２では、線画２４６の幅はｈi のまま変化せず、書き終わり領域２６４では、線画２４６の幅はｈi から徐々に減少してｈn （図１４(c) ではｈ60＝１５μm ）になる。

図１５(a) 〜(d) には、図１４(b) 〜(d) に示した線画２４２、２４４、２４６を形成するインクの立体形状（断面形状）を示す。

図１５(b) 及び図１５(c) に示すように、５〜１０滴程度のインク滴から形成される線画２４２、２４４では、インク滴の高さが書き出し側から書き終わり側に向かって徐々にに変化する。

一方、図１５(d) に示した線画２４６では書き出し領域２６０及び書き終わり領域２６４ではインク滴の高さが書き出し側から書き終わり側に向かって徐々に変化し、中間領域２６２ではインク滴に高さは変化しない傾向がある。

したがって、図１４(a) 〜(d) 及び図１５(a) 〜(d) に示すように、先に着弾したインク滴が浸透完了前に次に打滴されたインク滴が先に着弾したインク滴に重なるように着弾すると、記録紙上で起こる着弾干渉によって、形成される線画の幅が不均一になるといった現象が発生し、結果画像の品質を低下させてしまう。この現象は、太さの違いとしては視認されにくいが、濃度の違いとして視認され易く、特に複数の線画を並べて形成させると視認され易くなる。

なお、図１３、図１４に示した数値はあくまでも一例であり、インクの種類、記録紙 (記録メディア）の種類及びこれらの組み合わせによって異なってくる。

特許文献１に記載された記録方法及びその装置では、隣接するドットの相互干渉を防止するために、本来の記録データと補間データとを別々のヘッドスキャン中にそれぞれ出力して前記記録を行うように構成し、インク滲みやインク同士の混合が防止される。
特開平９−２７２２２６号公報

しかしながら、先に着弾したインク滴の浸透後に次のインクが着弾するような制御では、打滴周期を短縮することができない。また、インクの浸透時間 (浸透速度) はインクと被記録媒体の組み合わせによって異なるので、使用されるインクの種類及び被記録媒体の種類に応じて打滴周期を変えるように制御する必要があり、装置の制御負担が増大してしまう。

特許文献１に記載された記録方法及びその装置では、高密度にドット形成する場合には本来の記録データによるスキャンと補正データのスキャンを別々に行う必要があり、生産性の低下は避けられず、高画質化と高速化とは両立し難かった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液滴の着弾干渉を考慮した打滴制御を行うことで、高画質化及び高速化を両立させる打滴制御方法及び液吐出装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、被吐出媒体上に吐出ヘッドから液滴を吐出させる液吐出装置の打滴制御方法であって、前記被吐出媒体表面上で隣り合う打滴点に打滴された液滴同士の少なくとも一部が重なるように前記吐出ヘッドから連続的に打滴が行われる場合、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の飛翔速度が順次相対的に大きくなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御を実行することを特徴としている。

即ち、被吐出媒体上の隣り合う打滴点に打滴された液滴同士が重なるように連続的に打滴が行われる場合、連続打滴された液滴のうち少なくとも一部の液滴では、打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、飛翔速度が順次相対的に早くなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御が実行されるので、被吐出媒体上で隣り合う打滴点に打滴された液滴が干渉して、該液滴定着後のドット径が不均一になることを解消することができる。なお、定着後のドットには、各打滴点（画像データ上のドット形成点）に形成された本来の略円形状と異なる形状や、複数の液滴が一体化して形成された形状のうち、各打滴点に形成された本来形成されるドットに相当する形状を含んでいてもよい。

隣り合う打滴点は、被吐出媒体の幅方向に隣り合う打滴点及び被吐出媒体の幅方向に略直交する方向に隣り合う打滴点でもよいし、被吐出媒体の幅方向及び被吐出媒体の幅方向に略直交する方向の成分を有する斜め方向に隣り合う打滴点でもよい。

連続的に行われる打滴には、先に着弾した液滴の浸透完了前に次の液滴が着弾するような打滴周期で複数の液滴を打滴する態様を含んでもよいし、液滴の浸透時間に対する割合から設定された打滴周期（例えば、吐出された全液適量の１０％が浸透するまでの時間等）で複数の液滴を打滴する態様を含んでもよい。

液滴の打滴液量を順次相対的に大きくする態様には、連続的に打滴液量を大きくしてもよいし、数滴ごとに段階的に打滴液量を大きくしてもよい。

液滴の打滴液量を大きくすること及び液滴の飛翔速度を大きくすることによって、被吐出媒体着弾時の当該液滴が被吐出媒体を覆う面積を大きくすることができる。

吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたって液滴を吐出させる吐出孔が並べられたフルライン型吐出ヘッドや、ＫＭＣＹの各色に対応したノズル列を被吐出媒体の全幅に対応する方向と直交方向に並べてノズル列間方向のヘッド幅を被記録媒体の全幅に対応する長さよりも短くして、被吐出媒体の幅方向にヘッドを走査させながら液滴を吐出するシリアル型吐出ヘッド（シャトルスキャン型吐出ヘッド）などがある。

また、フルライン型の吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たない短尺の吐出孔列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、被吐出媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

被吐出媒体には、連続紙、カット紙、シール用紙などに紙類やＯＨＰシートなどの樹脂シート、フイルム、布、金属、その他材質を問わず様々な媒体を含む。また、被吐出媒体には被記録媒体、記録媒体、記録メディア、受液媒体、画像形成媒体などと呼ばれる媒体を含んでいる。

また、前記目的を達成するために請求項２に係る発明は、被吐出媒体上に液滴を吐出させる吐出ヘッドを備えた液吐出装置であって、前記被吐出媒体表面上で隣り合う打滴点に打滴された液滴同士の少なくとも一部が重なるように前記吐出ヘッドから連続的に打滴が行われる場合、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の飛翔速度が順次相対的に大きくなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御を実行する制御手段を備えたことを特徴としている。

液滴の打滴液量を変更するための打滴液量変更手段及び、液滴の飛翔速度を変更するための飛翔速度変更手段のうち少なくとも何れか一方が備えられている。

連続打滴を行う際の各打滴における液滴の打滴液量及び液滴の飛翔速度を予めデータテーブル化して記録する記録手段を備え、連続打滴が行われる際に該データテーブルから液滴の打滴液量及び液滴の飛翔速度を読み出すように構成してもよい。

請求項３に示すように、請求項２に記載された発明は、前記制御手段は、前記連続打滴された複数の液滴のうち最初の打滴から所定の打滴数の書き出し部では、打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、液滴の飛翔速度が順次相対的に大きくなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御を実行すると共に、前記書き出し部以降の打滴では同一打滴液量及び同一飛翔速度となるように打滴液量及び飛翔速度の制御を実行し、前記連続打滴によって得られたドット群によって描かれる線画の径を均一化することを特徴としている。

即ち、液滴同士が重なるように被吐出媒体に着弾した際に起こる着弾干渉（凝集）のふるまいを考慮して、連続打滴された液滴のうち最初の打滴から所定の打滴数の間の書き出し部では、打滴液量を順次大きくする制御及び飛翔速度を順次大きくする制御のうち少なくとも一方の制御を実行し、一方、書き出し部以降の打滴では、同一打滴液量及び同一飛翔速度となるように打滴制御を実行して、全長にわたって均一な幅を持つ線画を得ることができる。

最終打滴から所定打滴数前までの書き終わり部において、打滴液量を順次大きくする制御及び飛翔速度を順次大きくする制御のうち少なくとも一方の制御を実行してもよい。

また、請求項４に示すように、請求項３に記載された発明は、前記書き出し部は、最初の打滴から１０回目の打滴までを含むことを特徴としている。

本打滴制御は特に書き出し領域において大きな効果を発揮する。また、最終打滴から１０打滴前までの間にも本打滴制御を適用することが好ましい。

また、請求項５に示すように、請求項２、３又は４に記載された発明は、前記制御手段は、先に打滴される液滴の前記被吐出媒体上の残存液滴量が着弾時液滴量に対する割合の０．９以上になるタイミングで後に打滴される液滴を前記被記録媒体上に着弾させる打滴制御を行うことを特徴としている。

先に打滴された液の被吐出媒体上の残存液滴量が着弾時液滴量と略同一となるタイミングで次滴を打滴する態様が好ましい。

また、請求項６に示すように、請求項２乃至５のうち何れか１項に記載された発明は、前記制御手段は、後に打滴される液滴の打滴液量を先に打滴された液滴よりも相対的に大きくする割合及び後に打滴される液滴の飛翔速度を先に打滴された液滴よりも相対的に大きくする割合のうち少なくとも何れか一方を、先に打滴される液滴と後に打滴される液滴との前記被吐出媒体上での重なり量及び、先に打滴される液滴及び後に打滴される液滴の間に働く表面張力のうち少なくとも何れか一方に応じて変えることを特徴としている。

即ち、接触する２つ液が互いに引っ張り合う表面張力が大きいほど、後に打滴される液滴の量を大きくするような制御及び、後に打滴される液滴の飛翔速度を大きくするような制御のうち何れか一方の制御を行うことで、定着後に形成されるドットのドット径の均一化をより確実に実現可能である。

また、請求項７に示すように、請求項２乃至６のうち何れか１項に記載された発明は、前記制御手段は、最初の打滴の打滴液量を本来の打滴液量より少なくする制御を行うことを特徴としている。

即ち、最初に打滴された液滴は次に打滴された液滴と干渉して、実際に打滴された液量より液量が増え、最初の打滴によって液滴が着弾した着弾点には本来形成されるドットより大きなドットが形成される。したがって、これ見越して予め最初の打滴液量を少なくするので、最初の打滴による着弾位置には本来形成される大きさのドットが形成される。

最初の打滴から所定の打滴数までの間、本来の打滴液量より実際の打滴液量を少なくしてもよい。

本発明によれば、被吐出媒体上で着弾した液滴が重なるように連続打滴が行われる場合には、先に打滴される液滴の打滴液量より後に打滴される液滴の打滴液量を大きくするような制御及び、先に打滴される液滴の飛翔速度より後に打滴される液滴の飛翔速度を大きくするような制御のうち少なくとも何れか一方の制御を行うことで、定着後のドット径の不均一を解消することができる。

以下、図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

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

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図７中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

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

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが（図３乃至図５）、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の送り方向（以下、記録紙搬送方向と記載）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。吐出検出の詳細については後述する。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

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

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述
した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３(a) 中の４−４線に沿う断面図）である。記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) ，(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル５１が印字媒体送り方向と略直交する方向に印字媒体の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。

また、図３(c) に示すように、短尺の２次元に配列されたヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。

圧力室５２の天面を構成している加圧板５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。

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

特に、図５に示すようなマトリクスに配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

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

なお、本実施形態では、フルライン型印字ヘッドを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、主走査方向に印字ヘッドを走査させながら主走査方向の１ラインを形成するシャトル型印字ヘッドを適用してもよい。

更に、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。主走査方向にノズル列を１列備えた印字ヘッドを適用してもよい。

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

図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。

インク供給タンク６０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インク供給タンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインク供給タンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図６に示したように、インク供給タンク６０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面をキャップ６４で覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（アクチュエータ５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、アクチュエータ５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。

図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

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

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミング、インク液滴の飛翔速度の制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

不図示のプログラム格納部には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。前記プログラム格納部はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。

なお、前記プログラム格納部は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。

なお、図１に示した例では、印字検出部２４が印字面側に設けられており、ラインセンサの近傍に配置された冷陰極管などの光源（不図示）によって印字面を照明し、その反射光をラインセンサで読み取る構成になっているが、本発明の実施に際しては他の構成でもよい。

〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置１０の打滴制御について詳述する。

本インクジェット記録装置１０では、短い時間間隔（例えば、先に着弾したインク滴の１０％が記録紙１６に浸透する時間以内に、後のインク滴が着弾する場合等）で連続して打滴されたインク滴によって線画を形成する際に、従来技術に記載した着弾干渉（凝集）が発生しても該線画の全長にわたって線幅ｈが略均一になるように打滴制御が行われる。

凝集は、後に着弾するインク液滴と後に着弾するインク滴の着弾する瞬間における先に着弾した記録紙１６表面上のインク液滴の大小関係に依存する。先に着弾したインク液滴と後に着弾するインク液滴との量（吐出体積）が等しくても、先に着弾したインク液滴と後に着弾するインク液滴が記録紙１６表面上で重なって打滴される場合、後に打滴されるインク液滴が着弾する瞬間に先に着弾したインク液滴に引き寄せられて、先に着弾したインク液滴の液滴径は大きくなり、後に着弾するインク液滴の液滴径は、本来単独で着弾するときの液滴径より小さくなる。

また、図１３、図１４に示した線画２４０〜２４６の勾配は、ドット間ピッチＰ（打滴間隔）を近づけると大きくなる傾向があり、また、インク滴の浸透量が少ないと（即ち、記録紙１６表面上に残っているインクの非浸透量が多いと）大きくなる傾向がある。

本打滴制御では、先に着弾したインク液滴と後に着弾するインク液滴を記録紙１６上で重ねて打滴する場合、先に着弾したインク液滴径と後に着弾するインク液滴径とを、略同一にするように、後に打滴するインク液滴量を先に打滴したインク液滴量より大きくするように制御する。また、次滴の打滴量を大きくする割合は、ドット間ピッチ、前記インクの非浸透量、インクの表面張力等に応じて決められる。

インクの浸透速度はインクの種類及び記録紙１６（記録メディア）の種類に依存するので、インクの非浸透量に応じて打滴量を増やす割合を決める場合には、インクの種類情報及び記録紙１６の種類ごとにインクの浸透時間情報を予め記録しておくとよい。

ここで、インク滴径とは、記録紙１６に浸透せず、表面上に残っている非浸透状態のインク滴を記録紙１６（記録メディア）の表面に投影した略円形状の直径を示す。これは、記録紙１６上で非浸透状態のインク滴が占有する領域の大きさに相当する。

即ち、インク滴が記録メディア（ここでは記録紙１６）に着弾すると、該インク滴は着弾直後から一定期間は記録メディア上で徐々に広がり続け、着弾から所定の時間経過後は記録メディアへのインク滴の浸透の進行に応じてインク滴の非浸透量が減少し、記録メディア表面上の液滴径は徐々に小さくなり、インク滴の浸透完了時にはインク滴の非浸透量がゼロになるので、液滴径はゼロになる。

図８(a) は、ドット間ピッチＰで等間隔に並べられたドット１００、１０２、１０４、１０６、…、を含むドット列１２０を示し、図８(b) は、図８(a) に示したドット列１２０を形成するインク滴を、該インク滴の１０％の量が浸透するまでの時間の打滴間隔で、矢印線Ｋに示す方向（図８中、左から右方向）に連続打滴したときに形成される線幅ｈ＝Ｄの線画１４０を示す。ドット列１２０は各ドット間における着弾干渉等が起こらずに各ドットが形成される場合（即ち、理想的に形成された各ドットを含んだドット列）を示している。

即ち、本打滴制御では、非浸透状態の残存液滴量が着弾情時の液滴量の９０％（０．９）になるまでの時間間隔で打滴が行われ、１滴目のインク滴（図８(a) ではドット１００を形成するインク滴）が着弾後に２滴目のインク滴（図８(a) ではドット１０２を形成するインク滴）が着弾する際に、２滴目の着弾した瞬間のインク滴径を、１滴目のインク滴径と略同一になるように、１滴目の打滴量及び２滴目の打滴量のうち少なくとも一方の打滴量を変更する打滴制御が実行される。

図８(a) に示す態様では、１滴目のインク滴によってドット１００が形成され、２滴目のインク滴によってドット１０２が形成され、３滴目のインク滴によってドット１０４、４滴目のインク滴によってドット１０６が形成される。以降、順次所定の打滴周期でインク滴の打滴が行われ、図８(b) に示す線画１４０が形成される。

１滴目の打滴量をｖ1 、２滴目の打滴量をｖ2 、３滴目の打滴量をｖ3 、４滴目の打滴量をｖc 、…、とすると、本打滴制御では、ｖ1 ＜ｖ2 ＜ｖ3 ＜ｖc となるようにインクの打滴量が制御される。

なお、図８(a) に示す態様では、４滴目以降の打滴量は略同一であり、その打滴量はｖc である。もちろん、４滴目以降の打滴量を徐々に変えてもよい。

ここで、ドット１００は打滴量ｖ1 のインクが所定の打滴点に形成し得るドットであり、その直径はＤ1 になる。同様に、ドット１０２のドット径はＤ2 となり、ドット１０４のドット径はＤ3 、ドット１０６のドット径及びドット１０６の後に打滴されるインクはＤc となる。

但し、ここでいうドット１０２〜１０６は仮想的なドットであり、各インク滴が単独で打滴された場合に所定の打滴点（着弾点）に形成し得るドットを示している。各インク滴は着弾時に起こる凝集によって一体化され、この一体化したインク滴の形状に応じた形状が形成される。

また、線画１４０の線幅ｈ＝Ｄを実現するために、各ドットの打滴量ｖ1 〜ｖ3 及びｖc が調整される。２滴目以降の打滴量が増えることを考慮すると、少なくともｈ＞Ｄ1 となる。

図８(c) には、１滴目から１０滴目までの打滴量ｖ1 〜ｖ10を徐々に変え、１１滴目以降の打滴量を１０滴目の打滴量ｖ10（＝ｖc ）とする態様を示す。図８(c) に示すように、ドット１００〜ドット１１０のドット径は、Ｄ1 〜Ｄ10であり、Ｄ1 ＜Ｄ2 ＜Ｄ3 ＜…＜Ｄ9 ＜Ｄ10＝Ｄ11＝Ｄc となる。図８(c) に示す態様は、比較的長い線画を形成する場合に好適である。

また、着弾時のインク滴の液滴径を大きくするには、打滴量を大きくする方法の他に、インク滴の飛翔速度を大きくしてもよい。

３滴目以降のインク滴についても、１滴目のインク滴に比べて打滴量或いは飛翔速度を変えてもよいし（段階的に打滴量或いは飛翔速度を変えてもよい）、直前に打滴されたインク滴に比べて打滴量或いは飛翔速度を変えてもよい（連続的に打滴量或いは飛翔速度を変えてもよい）。

このように、飛翔速度を変えることで、インク液滴が着弾した際の記録紙１６との接触面積が変わり、前述した打滴量制御と同等の効果を得られる。

図９(a) には、１滴あたり２pl、直径３０μm のドットを形成し得る５滴のインク滴によって形成される長さ７０μm の線画１４２を示し、図９(b) 及び図９(c) には、それぞれ１０滴のインク滴によって形成される長さ１２０μm の線画１４４及び６０滴のインク滴によって形成される長さ６２０μm の線画１４６を示している。なお、線画の長さは上記の値より小さくなることがある。

図９に示すような全長の長い線画１４６を形成する場合、図１４(d) に示すように、書き出し領域２６０及び書き終わり領域２６４において線幅が変化しているので、打滴量の変更制御或いは飛翔速度の変更制御は書き出し領域２６０及び書き終わり領域２６４に適用し、中間領域２６２では打滴量の変更制御或いは飛翔速度の変更制御を行わずに打滴を行ってもよい。また、打滴量の変更制御或いは飛翔速度の変更制御を書き出し領域２６０のみに適用してもよい。

本実施形態では書き出し領域２６０及び書き終わり領域２６４はそれぞれ１０滴（図１４(d) では書き出し側端部から６０μm を書き出し領域２６０、書き終わり側端から６０μm を書き終わり領域２６４）としている。もちろん、書き出し領域２６０及び書き終わり領域２６４は１０滴（１０回の打滴）に限定されず、記録紙の種類やインクの種類に合わせて適宜変更できる態様が好ましい。更に好ましくは、記録紙の種類やインクの種類を判断し、書き出し領域２６０及び書き終わり領域２６４を自動的に切り換える態様である。

図９(a) 〜図９(c) に示す線画１４２〜１４６は、各インク滴が単独でドットを形成する際のドット径（図９(a) 〜図９(c) では３０μm ）と略同一幅ｈ（３０μm ）を有する。なお、図９(a) 〜図９(c) に示した数値はあくまでも一例であり、本発明の適用範囲を示すものではない。

更に、インク滴数が５滴を超えるような連続印画の場合、徐々に打滴量を増やすように打滴量を調整することで、均一な幅を持った線画の形成が可能になる。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０における打滴制御では、ある液滴が浸透完了する前に周辺の（隣接する）液滴が着弾し、一体となって画像を形成する場合、元画像が同一濃度のライン状の場合でも、ある液滴とその周辺の液滴の打滴量（吐出量）が異なるように打滴制御を行うので、１ラインの印画濃度を一定にすることができると共に、１ラインの印画結果を一定形状に形成することができ、より高精細な印画が可能となる。

〔第２実施形態〕
次に、図１０(a) 、(b) 及び図１１を用いて本発明の第２実施形態に係る打滴制御を説明する。

図１０(a) は、本打滴制御を適用して形成される線画１４０’となるドット列１２０’を示し、図１０(b) は線画１４０’を示している。なお、図１０(a) 、(b) 中、図８と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

本打滴制御では、連続打滴によって幅ｈ＝Ｄの線画１４０を形成する場合に、書き出し領域の線幅が大きくなるのを見越して、書き出し直後のインク滴の打滴量を予め少なくしておき、その後、徐々に本来の打滴量に近づくように打滴量を増やす制御が行われる。

即ち、１滴目のインク滴のインク量ｖ1'（インク滴が単独でドット１００’を形成する場合のドット径Ｄ1'、但し、Ｄ＞Ｄ1'）、２滴目のインク滴のインク量ｖ2 ’（インク滴が単独でドット１０２’を形成する場合のドット径Ｄ2 ’）、３滴目のインク滴のインク量ｖ3'（インク滴が単独でドット１０４’を形成する場合のドット径Ｄ3 ’）、４滴目のインク滴以降の打滴量をｖc'（インク滴が単独でドット１０６’を形成する場合のドッ
ト径Ｄc'）とすると、ｖ1'＜ｖ2'＜ｖ3'＜ｖc'（Ｄ1'＜Ｄ2'＜Ｄ3'＜Ｄc'）となるように打滴制御が行われる。その結果、線画１４０の線幅を全長にわたって略均一にすることができる。

なお、本例においても、第１実施形態に示すように、全長の長い線画を形成する場合には、少なくともその書き出し領域及び書き終わり領域に本打滴制御を適用すればよい。

次に、各インク滴の打滴量を変化させる割合（補正量）を図１１に示すグラフによって決める態様を説明する。

書き出し領域（例えば、図１４(d) の符号２６０）において、１番目に打滴されるインク滴の打滴量をｖ1 、２番目に打滴されるインク滴の打滴量をｖ2 、３番目に打滴されるインク滴の打滴量をｖ3 、…ｉ番目に打滴されるインク滴の打滴量をｖi 、中間領域（例えば、図１４(d) の符号２６２）におけるインク滴の打滴量をｖc （固定量）とし、ｖ1/ｖc ＜ｖ2/ｖc ＜ｖ3/ｖc ＜…＜ｖi/ｖc 、となるように打滴量ｖ1 、ｖ2 、ｖ3 、…、ｖi 、を制御する。

ここで、Ｇ1 ＝ｖ1/ｖc 、Ｇ2 ＝ｖ2/ｖc 、Ｇ3 ＝ｖ3/ｖc 、…、Ｇi ＝ｖi/ｖc と定義すると、Ｇ1 、Ｇ2 、Ｇ3 、…、Ｇi の変化のパターンを図１１のグラフ１８０のように設定する。

即ち、凝集による表面液滴（記録紙１６の表面にあるインク滴）の引っ張りの程度が大きいほど、補正する打滴量の補正の度合いを強くするように制御される。

例えば、先に着弾したインク滴の表面液滴と後に着弾したインク滴の表面液滴との重なり量及び、表面液滴の表面張力の大小によって、グラフ１８０のパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを選択する。

前記重なり量及び表面張力が小さい時にはグラフ１８０のパターンＤを用い、これらが大きくなるに従って、パターンＣ、パターンＢ、パターンＡといったように補正量の割合を切り換える制御が行われる。

即ち、図１１に示すグラフ１８０には、パターンＡ、パターンＢ、パターンＣ、パターンＤに応じて表面液滴の重なりもしくは表面液滴の表面張力が小さくなるにつれての打滴量の比がプロットされている。

なお、各パターンにおけるインクの打滴量をデータテーブル化して、図７に示したメモリ７４等の記録手段に予め記録しておき、連続打滴を行う際に該データテーブルを参照しながら打滴制御を行ってもよい。

なお、図１１のグラフ１８０に示した補正パターンは直線での補正例を示したが、例えば、ｘ^1/2 のような曲線を用いてもよい。

また、本例と同様の方法を用いて打滴量の補正だけでなく飛翔速度の補正を行うことも可能である。

図１２(a) 〜(c) には、先に記録紙１６上に着弾したインク滴の残存液適量が着弾時の９０％の体積になるタイミングで次のインク滴が着弾するようにインク打滴を制御する例を示す。

図１２(a) には１滴目（先に着弾した）インク滴１００’を示す。このインク滴１００’が記録紙１６に浸透して、図１２(b) に符号１００”で示す（実線で図示）、着弾時の９０％の体積（液滴量）になるタイミングで、２滴目（次に着弾する）インク滴を記録紙１６に着弾させるように打滴制御が実行される。このときに、このような打滴制御では、打滴周波数を落とすことなく、全域にわたって線幅が略均一な線画を形成することが可能になる。

なお、後に着弾するインク滴の着弾時において、後に着弾するインク滴の直径は先に着弾したインク滴の直径と略同一になることが好ましい。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０における打滴制御では、予め、書き出し直後の線幅が大きくなることを見越して、書き出し領域の打滴量を所定の量より少なくなるように制御するので、線画１４０’の全長にわたって線幅を均一化できると共に、所望の線幅（本来の線幅）とすることができる。また、打滴量を変える割合を液滴の重なり量及び液滴間の表面張力に応じて変更することができるので、ドット径の均一化をより確実に行うことができる。

上述した実施形態では、ある方向（例えば、主走査方向）に略直線形状の線画１４０等を形成する態様を例示したが、本発明は曲線形状の線画や直線と曲線を組み合わせた線画を形成する際にも適用可能である。

また、線画の形成方向は副走査方向に限らず、主走査方向でもよいし、主走査方向の成分と副走査方向の成分を持つ斜め方向でもよい。

本実施形態の応用例として、以下の態様がある。

奇数番目の打滴点へ打滴を行う印字ヘッドと偶数番目の打滴点へ打滴を行う印字ヘッドとを組み合わせた印字ヘッドでは、奇数番目の打滴点へ同時に打滴を行い、短い時間間隔（例えば、図１２に示すように、残存インク滴量が着弾時のインク滴量の９０％になるまでの時間）の打滴周期で奇数番目の打滴点に打滴を行い、計３滴以上の液を打滴すると、後から打滴された液滴の広がりを片方の液滴のみに偏らせることなく両側の液滴に均等に引き寄せられるようにしてもよい。もちろん、奇数番目の打滴点へ打滴を行う印字ヘッドと偶数番目の打滴点へ打滴を行う印字ヘッドとを別々に備えてもよい。

上述した実施形態では液滴の吐出ヘッドとしてインクジェット記録装置に用いられる印字ヘッドを例示したが、本発明は、ウエハやガラス基板、エポキシなどの基板類等の被吐出媒体上に液類（水、薬液、レジスト、処理液）を吐出させて画像、回路配線、加工パターンなどの立体形状を形成させる液吐出装置に用いられる吐出ヘッドにも適用可能である。

本発明の実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の基本構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３中の４−４線に沿う断面図 図３に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図 本実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概念図 本実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 本発明の第１実施形態に係る打滴制御を説明する図 図８に示した打滴制御を適用して形成された線画を示す図 本発明の第２実施形態に係る打滴制御を説明する図 打滴量補正のパターンの一例を示すグラフ 打滴量補正の一態様を説明する図 従来技術に係る打滴制御を説明する図 図１３に示した打滴制御を適用して形成された線画を示す図 図１４に示した線画の立体形状を示す断面図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、７２…システムコントローラ、７４…メモリ、８０…プリント制御部、１００，１０２，１０４，１０６，２０２，２０４，２０６…ドット

Claims (7)

1. 被吐出媒体上に吐出ヘッドから液滴を吐出させる液吐出装置の打滴制御方法であって、
   前記被吐出媒体表面上で隣り合う打滴点に打滴された液滴同士の少なくとも一部が重なるように前記吐出ヘッドから連続的に打滴が行われる場合、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の飛翔速度が順次相対的に大きくなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御を実行することを特徴とする打滴制御方法。
2. 被吐出媒体上に液滴を吐出させる吐出ヘッドを備えた液吐出装置であって、
   前記被吐出媒体表面上で隣り合う打滴点に打滴された液滴同士の少なくとも一部が重なるように前記吐出ヘッドから連続的に打滴が行われる場合、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、前記連続的に打滴された複数の液滴のうち少なくとも一部の液滴の飛翔速度が順次相対的に大きくなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御を実行する制御手段を備えたことを特徴とする液吐出装置。
3. 前記制御手段は、前記連続打滴された複数の液滴のうち最初の打滴から所定の打滴数の書き出し部では、打滴液量が順次相対的に大きくなるように打滴液量を変更する制御及び、液滴の飛翔速度が順次相対的に大きくなるように液滴の飛翔速度を変更する制御のうち少なくとも何れか一方の制御を実行すると共に、前記書き出し部以降の打滴では同一打滴液量及び同一飛翔速度となるように打滴液量及び飛翔速度の制御を実行し、前記連続打滴によって得られたドット群によって描かれる線画の径を均一化することを特徴とする請求項２記載の液吐出装置。
4. 前記書き出し部は、最初の打滴から１０回目の打滴までを含むことを特徴とする請求項３記載の液吐出装置。
5. 前記制御手段は、先に打滴される液滴の前記被吐出媒体上の残存液滴量が着弾時液滴量に対する割合の０．９以上になるタイミングで後に打滴される液滴を前記被記録媒体上に着弾させる打滴制御を行うことを特徴とする請求項２、３又は４記載の液吐出装置。
6. 前記制御手段は、後に打滴される液滴の打滴液量を先に打滴された液滴よりも相対的に大きくする割合及び後に打滴される液滴の飛翔速度を先に打滴された液滴よりも相対的に大きくする割合のうち少なくとも何れか一方を、先に打滴される液滴と後に打滴される液滴との前記被吐出媒体上での重なり量及び、先に打滴される液滴及び後に打滴される液滴の間に働く表面張力のうち少なくとも何れか一方に応じて変えることを特徴とする請求項２乃至５のうち何れか１項に記載の液吐出装置。
7. 前記制御手段は、最初の打滴の打滴液量を本来の打滴液量より少なくする制御を行うことを特徴とする請求項２乃至６のうち何れか１項に記載の液吐出装置。
   
   

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