JP6825202B2 - 液滴を吐出するユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を吐出するユニット、及び画像形成装置に関するものである。

従来、インクジェット方式による画像形成において、インクジェットヘッドからインクが吐出されると、振動板又はメニスカス等に残留振動が残り、その後の吐出に影響を及ぼすことが知られている。この残留振動による影響を減らすため、残留振動を抑制する方法が知られている。

例えば、ノズルのインク室に圧電素子を設けるインクジェットプリンタにおいて、所定のタイミングでメニスカスの長周期振動を抑制可能な方向に圧電素子を変位させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の技術では、メニスカスによる長周期振動等の残留振動による影響を少なくできないのと、生産性を保てないのが課題となる。

本発明の１つの側面は、残留振動による影響を少なくし、かつ、生産性を保つことができる画像形成装置が提供できることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様である、液滴を吐出するユニットは、相対的に移動する記録媒体に対して、液滴を吐出することによって前記記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有し、入力されるデータに基づいて、前記記録媒体に対して前記液滴を吐出する制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の吐出ヘッドから吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最大値近傍となる経過時間を設定し、前記第１液滴群によって形成されるドットを小さくし、前記第２液滴群以降によって形成されるドットを前記第１液滴群により形成されるドットより大きくすることを特徴とする。

残留振動による影響を少なくし、かつ、生産性を保つことができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する吐出ヘッドの一例を示す外観図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する吐出ヘッドの一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する印刷制御装置及びヘッドドライバの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置を有する画像形成システムの一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る経過時間と、吐出速度との関係の一例を示す図である。 画像形成される画像の一例を示す図である。 残留振動によって重なりが生じる例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る第１吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る第２吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。 残留振動によって離れが生じる例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る第３吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。 残留振動によって重なりが生じる別の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る小滴等を用いる吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する機構部分の一例を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の別の全体構成の一例を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

＜第１実施形態＞
＜画像形成装置が有する吐出ヘッド例＞
液滴を吐出する装置は、例えば、画像形成装置である。すなわち、画像形成装置が液滴を吐出する場合には、吐出される液滴は、インク等の記録液である。以下、画像形成装置の例で説明する。なお、液滴を吐出する構成は、液滴を吐出するユニット等のように、液滴を吐出するための構成が一体のユニットであってもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する吐出ヘッドの一例を示す外観図である。本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、例えば、図示するような吐出ヘッド２０９を有する。なお、図１（ａ）は、吐出ヘッド２０９をいわゆるノズル方向から見た図、すなわち、平面図である。これに対して、図１（ｂ）は、吐出ヘッド２０９を側面から見た図、すなわち、側面図である。

以下、吐出ヘッド２０９が有するノズル４が並ぶ方向（図では、左右方向に相当する。）をｘ軸とする。さらに、ｘ軸に対して、直交する方向をｙ軸とする。また、垂直方向をｚ軸とする。

図示する例では、ノズル４は、複数あり、ｘ軸方向に並べられる構成である。この例では、複数のノズル４によって、ノズル群１０２が構成される。具体的には、図示するように、ノズル４は、第１行目１０２ａ及び第２行目１０２ｂとなるように複数並べられ、ノズル群１０２が構成される。なお、第２行目１０２ｂは、図示するように、第１行目１０２ａを構成するノズル４がない位置、すなわち、第１行目１０２ａを構成する各ノズル４の間を補間する位置等となるように設置される。

また、吐出ヘッド２０９は、液滴が流れる流路を形成する流路部材１（「液滴基板」という場合もある。）を有する。さらに、図示する構成は、流路部材１の下面には、振動板部材２が接合される例である。一方で、この例では、流路部材１の上面には、接着剤等で、ノズル板３が接合される。さらにまた、振動板部材２には、接着剤等によって、フレーム部材１７が接合される。

流路部材１、振動板部材２、ノズル板３及びフレーム部材１７等によって、ノズル４から吐出される液滴となる液体が流れる流路又は液体が格納される液室等が、形成される。

また、形成される液室の壁面のうち、少なくとも一面には、ダンパ部材２０が、用いられる。なお、ダンパ部材２０は、フレーム部材１７である壁面より剛性が低い。さらに、ダンパ部材２０は、一層に限られず、二層以上であってもよい。他にも、ダンパ部材２０は、振動板部材２と異なる材料であってもよい。例えば、ダンパ部材２０は、ニッケル（Ｎｉ）金属等である。すなわち、ダンパ部材２０は、ニッケル金属等の気体の透過性が低い材料が望ましい。また、ダンパ部材２０は、樹脂膜等で形成されてもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する吐出ヘッドの一例を示す断面図である。図示するように、吐出ヘッドには、個別流路（以下「加圧液室」という。）６が形成される。また、加圧液室６に対して、各ノズル４が、それぞれ連通する。さらに、吐出ヘッドは、各加圧液室６に対して、振動板部材２が設けられた連通部９を有する。さらにまた、吐出ヘッドは、流路部材１に形成される連通部１０を有する。

また、フレーム部材１７には、共通液室８が形成される。共通液室８は、記録液を各加圧液室６に供給する。具体的には、記録液は、共通液室８から液体抵抗部７を介して供給される。この共通液室８から振動板部材２に形成される連通部９を介して各加圧液室６に液体、すなわち、記録液が供給される。なお、フレーム部材１７には、共通液室８に外部から記録液を供給するため、記録液供給口が形成される。また、共通液室８は、加圧液室６の並び方向、すなわち、ノズルの並び方向（以下「共通液室の長手方向」という場合がある。）に、平面形状で、長方形状に形成される。

なお、流路部材１は、各加圧液室６、液体抵抗部７及び連通部１０等に、開口及び溝等を形成する。これらは、例えば、結晶面方位（ミラー指数１１０）の単結晶シリコン基板に対して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る異方性エッチングが行われると、形成できる。また、ＳＵＳ基板に対して、酸性エッチング液を用いるエッチング又は打ち抜き等の機械加工が行われると、各加圧液室６が、形成できる。さらに、流路部材１、ノズル板３及び振動板部材２は、電鋳によって、一体形成されることもできる。さらにまた、これらの形成には、感光性樹脂等が用いられてもよい。

また、振動板部材２は、加圧液室６側から、第１層２ａ、第２層２ｂ及び第３層２ｃの順にニッケルプレートを３層構造にして形成される。なお、振動板部材２は、例えば、電鋳によって、形成される。さらに、振動板部材２は、例えば、ポリイミド等の樹脂部材と、ＳＵＳ基板等の金属プレートとの積層部材等によって形成されてもよい。さらにまた、振動板部材２は、樹脂部材等によって形成されてもよい。

ノズル板３には、各加圧液室６に対し、複数のノズル４が形成される。例えば、ノズル板３は、ステンレス若しくはニッケル等の金属、ポリイミド樹脂フィルム等の樹脂、シリコン又はこれらの組み合わせである。

また、ノズル４の内部形状、すなわち、内側形状は、例えば、ホーン形状に形成される。なお、ノズル４の内部形状は、略円柱形状又は円錐台形状等でもよい。さらに、ノズル４の穴径は、液滴が吐出される出口側が直径で約１４乃至３５マイクロメートルである。

ノズル板３及びノズル面（液滴が吐出される方向の表面、すなわち、吐出面）には、撥水性の表面処理が施された撥水処理層が設けられる。なお、撥水処理層は、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキ、フッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えば、フッ素ピッチ等）を蒸着コート、シリコン系樹脂又はフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等が記録液の物性に応じて選定されて設けられる。また、撥水処理層は、記録液の液滴形状及び飛翔特性等を安定化させ、高品質な画質品質が得られるようにする。

そして、振動板部材２には、各加圧液室６に対して、第１層２ａで形成され、かつ、変形可能な領域であるダイアフラム部（振動領域）２Ａの中央部に、第２層２ｂ及び第３層２ｃの積層構造からなる凸部２Ｂが形成される。この凸部２Ｂに対して、圧力発生手段（アクチュエータ）を構成する積層型の圧電素子１２Ａがそれぞれ接合される。

複数の圧電素子１２Ａは、１つの圧電素子部材１２に対して、ハーフカットの溝加工（スリット加工）を行うことによって、分断されることなく、櫛歯状に形成される。また、圧電素子部材１２は、複数の圧電素子１２Ａが並ぶ方向に沿って、ベース部材１３上に配置される。この場合には、１列に並ぶ複数の圧電素子１２Ａは、駆動する圧電素子と、支柱部となる駆動しない圧電素子となる。なお、支柱部となる駆動しない圧電素子は、液室間の隔壁部となる箇所に接合される。

圧電素子部材１２は、例えば、厚さが約１０乃至５０マイクロメートル／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さが約数マイクロメートル／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層とを交互に積層して構成される。

また、圧電素子部材１２では、内部電極層が交互に端面の端面電極（外部電極）１６である個別電極及び共通電極に接続される。この電圧定数は、いわゆるｄ３３方向である内部電極面に垂直となる方向、すなわち、厚み方向への伸び縮みを指す。また、圧電素子１２Ａの伸縮によって、振動領域２Ａが変位する。そして、振動領域２Ａが変位すると、加圧液室６は、収縮又は膨張する。このように、圧電素子１２Ａに駆動信号が印加され、充電が行われると、圧電素子１２Ａは、伸長する。一方で、圧電素子１２Ａに充電された電荷が放電されると、圧電素子１２Ａは、収縮する。

なお、圧電素子部材１２の圧電方向に、ｄ３３方向への変位を用いて、加圧液室６内の液体が、加圧される構成であってもよい。また、圧電素子部材１２の圧電方向に、いわゆるｄ３１方向への変位を用いて、加圧液室６内の液体が、加圧される構成であってもよい。以下、ｄ３３方向への変位を用いる構成を例に説明する。

ベース部材１３は、金属材料で形成されるのが望ましい。ベース部材１３が金属材料で形成されると、圧電素子部材１２の自己発熱による蓄熱が少なくできる。

＜ハードウェア構成例＞
図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、図示するハードウェア構成等である。

画像形成装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３を有する。また、画像形成装置は、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ―Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ）２０４及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０５を有する。さらに、画像形成装置は、ホストＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２０６、印刷制御装置２０７、キャリッジ３０、モータ駆動装置２１０、ＡＣバイアス供給装置２１２及びＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）２１３を有する。さらにまた、画像形成装置は、操作パネル２１４、温度センサ２１５、主走査モータ４０、エンコーダセンサ４３、副走査モータ３１、搬送ベルト２１、エンコーダセンサ３５及び帯電ローラ２６を有する。

ＣＰＵ２０１は、画像形成装置全体を制御する。すなわち、ＣＰＵ２０１は、制御部２００が行う処理及びデータ加工を実現するための演算を行う演算装置である。また、ＣＰＵ２０１は、図示するハードウェアを制御する制御装置である。

ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びＮＶＲＡＭ２０４は、記憶装置の例である。具体的には、ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム及び固定データ等のデータを記憶する。またＲＡＭ２０３は、画像データ等のデータを記憶する。さらに、ＮＶＲＡＭ２０４は、画像形成装置の電源が遮断されてもデータを保持できるため、ＮＶＲＡＭ２０４には、画像形成装置の電源が遮断されても保持させるデータ等が記憶される。

ＡＳＩＣ２０５は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等の画像処理及び画像形成装置全体を制御するための入出力信号の処理を行う電子回路である。

ホストＩ／Ｆ２０６は、ホスト側と、データを送受信するインタフェースである。

印刷制御装置２０７は、吐出ヘッド２０９等を駆動させるデータを送信する。また、印刷制御装置２０７は、駆動波形を生成し、送信する。

キャリッジ３０は、ヘッドドライバ２０８及び吐出ヘッド２０９等によって実現される。ヘッドドライバ２０８は、キャリッジ３０側に設けられる吐出ヘッド２０９を駆動させるためのドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等である。

モータ駆動装置２１０は、主走査モータ４０及び副走査モータ３１を駆動させる。

ＡＣバイアス供給装置２１２は、帯電ローラ２６にＡＣバイアスを供給する。

エンコーダセンサ４３は、主走査モータ４０の位置を示す検出信号を出力する。同様に、エンコーダセンサ３５は、副走査モータ３１の位置を示す検出信号を出力する。

温度センサ２１５は、画像形成装置の環境温度を計測し、検出信号を出力する。

Ｉ／Ｏ２１３は、各センサからの検出信号を入力するインタフェースである。

操作パネル２１４は、画像形成装置のユーザに対して、各種情報を表示する表示装置及びユーザによる操作を入力する入力装置である。

例えば、制御部２００は、ホストＩ／Ｆ２０６によって、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置及びデジタルカメラ等の撮像装置等から画像データ等を受信する。なお、画像データ等は、ケーブル又はネットワーク等を介して受信される。次に、制御部２００が有するＣＰＵ２０１は、ホストＩ／Ｆ２０６が有する受信バッファに記憶される画像データ等を読み出して解析する。そして、制御部２００は、ＡＳＩＣ２０５によって、画像処理及びデータの並び替え等の処理を行う。続いて、ＡＳＩＣ２０５によって処理された画像データは、印刷制御装置２０７によって、ヘッドドライバ２０８に送信される。なお、画像形成を行うためのドットパターンデータの生成は、ホスト側のプリンタドライバによって行われるとする。

また、印刷制御装置２０７は、画像データをシリアルデータにして、ヘッドドライバ２０８に送信する。さらに、印刷制御装置２０７は、画像データを送信するのに用いられるクロック信号、ラッチ信号及び滴制御信号（マスク信号）等の信号をヘッドドライバ２０８に送信する。

さらにまた、印刷制御装置２０７は、ＲＯＭ２０２等に記憶される駆動信号パターンを示すデータをＤ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ）変換するＤ／Ａ変換器等を有する。また、印刷制御装置２０７は、信号の電圧を増幅させる電圧増幅器及び信号の電流を増幅させる電流増幅器等によって、駆動信号を生成する駆動波形生成部を有する。さらに、印刷制御装置２０７は、ヘッドドライバ２０８に送信される駆動波形を選択する駆動波形選択部を有する。続いて、１つ又は複数の駆動波形パルス、すなわち、駆動信号が、駆動波形となって、ヘッドドライバ２０８に送信される。なお、印刷制御装置２０７の詳細は、後述する。

ヘッドドライバ２０８には、画像データが、シリアルに送信される。また、ヘッドドライバ２０８には、画像データが、吐出ヘッド２０９の１行分のデータで送信される。この１行分のデータに基づいて、ヘッドドライバ２０８は、駆動波形となる駆動信号を吐出ヘッド２０９に印加する。駆動信号が印加されると、吐出ヘッド２０９が有する駆動素子（例えば、圧電素子等）は、液滴を吐出させるエネルギーを発生させる。このようにして、画像データに基づいて、吐出ヘッド２０９が駆動される。

また、画像形成装置は、駆動波形を構成する駆動波形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）及び小滴（小ドット）等のいずれかの大きさとなるように、ドットを打ち分けることができる。

さらに、ＣＰＵ２０１は、リニアエンコーダ等を構成するエンコーダセンサ４３から送信される検出信号をサンプリングして、速度検出値及び位置検出値等を得る。次に、ＣＰＵ２０１は、あらかじめ記憶する速度及び位置プロファイル等から得られる速度目標値及び位置目標位置と、速度検出値及び位置検出値とに基づいて、主走査モータ４０を制御するための駆動出力値、すなわち、制御値を算出する。続いて、ＣＰＵ２０１は、制御値に基づいて、モータ駆動装置２１０を介して、主走査モータ４０を駆動させる。

同様に、ＣＰＵ２０１は、ロータリエンコーダ等を構成するエンコーダセンサ３５から送信される検出信号をサンプリングして、速度検出値及び位置検出値等を得る。次に、あらかじめ記憶する速度及び位置プロファイル等から得られる速度目標値及び位置目標位置と、速度検出値及び位置検出値とに基づいて、副走査モータ３１を制御するための駆動出力値、すなわち、制御値を算出する。続いて、ＣＰＵ２０１は、制御値に基づいて、モータ駆動装置２１０を介して、副走査モータ３１を駆動させる。

図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する印刷制御装置及びヘッドドライバの構成例を示すブロック図である。図示するように、印刷制御装置２０７は、駆動波形生成部３０１及び送信部３０２を有する。一方で、印刷制御装置２０７に接続されるヘッドドライバ２０８は、シフトレジスタ３１１、ラッチ（ｌａｔｃｈ）回路３１２、デコーダ３１３、レベルシフタ３１４及びアナログスイッチ３１５を有する。

駆動波形生成部３０１は、印刷における１周期内に、複数の駆動パルス、すなわち、駆動信号で構成される駆動波形、すなわち、共通駆動波形を生成し、送信する。

送信部３０２は、ヘッドドライバ２０８に、滴制御信号Ｍ０乃至Ｍ３を送信する。さらに、送信部３０２は、ヘッドドライバ２０８に、画像データ信号、ラッチ信号及びクロック信号を送信する。

画像データ信号は、印刷される画像に応じた２ビットのデータを示す信号である。なお、画像データ信号に含まれる階調信号は、「０」又は「１」をそれぞれ示す信号である。また、画像データ信号を送信するために、クロック信号が送信される。

滴制御信号Ｍ０乃至Ｍ３は、アナログスイッチ３１５の開閉を滴ごとに制御する２ビットの信号である。具体的には、滴制御信号Ｍ０乃至Ｍ３によって、共通駆動波形の印刷周期に合わせて、選択される信号に対して、Ｈｉｇｈレベル（ＯＮ）となるように、状態遷移が行われる。一方で、滴制御信号Ｍ０乃至Ｍ３によって、共通駆動波形の印刷周期に合わせて、選択されない信号に対して、Ｌｏｗレベル（ＯＦＦ）となるように、状態遷移が行われる。

シフトレジスタ３１１は、クロック信号、すなわち、シフトクロックと、シリアルデータである画像データ信号、すなわち、２ビット／ｃｈの階調データとを受信する。

ラッチ回路３１２は、シフトレジスタ３１１からの各レジスタ値をラッチ信号に基づいてラッチする。

デコーダ３１３は、階調データ及び滴制御信号Ｍ０乃至Ｍ３をデコードする。

レベルシフタ３１４は、デコーダ３１３が出力するロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作するレベルに変換する。

アナログスイッチ３１５は、レベルシフタ３１４を介して出力されるデコーダ３１３の出力に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ（開閉）を行う。

アナログスイッチ３１５に対して、各圧電素子１２１が有する選択電極（個別電極）が接続される。また、各圧電素子１２１には、駆動波形生成部３０１から送信される共通駆動波形が入力される。

シリアル転送される画像データ、すなわち、階調データと、滴制御信号Ｍ０乃至Ｍ３をデコーダ３１３がデコードした結果とに基づいて、アナログスイッチ３１５がＯＮとなると、共通駆動波形に含まれる所定の駆動信号が選択される。そして、各圧電素子１２１には、アナログスイッチ３１５を通過した、すなわち、選択された駆動信号が印加される。

図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を有する画像形成システムの一例を示すブロック図である。図示するように、画像形成システム７００は、画像形成装置の例であるインクジェットプリンタ５００を有する。また、図示するように、インクジェットプリンタ５００に対して、画像処理を行うＰＣ４００等の画像処理装置が接続される。なお、画像形成システム７００は、複数の画像処理装置を有してもよい。

ＰＣ４００は、外部Ｉ／Ｆ４０７を有する。同様に、インクジェットプリンタ５００は、外部Ｉ／Ｆ１０６を有する。図示するように、画像形成システム７００では、ＰＣ４００及びインクジェットプリンタ５００は、外部Ｉ／Ｆ４０７及び外部Ｉ／Ｆ１０６によって、所定のインタフェース又はネットワーク等を介して接続される。

図６は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。例えば、本発明の一実施形態に係る画像処理装置は、図示するハードウェア構成等である。

ＰＣ４００は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、入力装置４０４、モニタ４０５、記憶装置４０６及び外部Ｉ／Ｆ４０７を有する。図示するように、各ハードウェアは、バスラインで接続される。

ＣＰＵ４０１は、ＰＣ４００が行う処理及びデータ加工を実現するための演算を行う演算装置である。また、ＣＰＵ４０１は、図示するハードウェアを制御する制御装置である。

ＲＯＭ４０２及びＲＡＭ４０３は、記憶装置の例である。具体的には、ＲＯＭ４０２は、ＣＰＵ４０１が実行するプログラム及び固定データ等のデータを記憶する。またＲＡＭ４０３は、画像データ等のデータを記憶する。

入力装置４０４は、ＰＣ４００にユーザの操作等を入力する装置である。例えば、入力装置４０４は、マウス又はキーボード等である。

モニタ４０５は、ＰＣ４００がユーザに対して表示等の出力を行う出力装置の例である。例えば、モニタ４０５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）又はＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等である。

記憶装置４０６は、ハードディスク等である。すなわち、記憶装置４０６は、補助記憶装置等である。

外部Ｉ／Ｆ４０７は、インターネット等のネットワーク又はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等によって、外部装置と通信を行うインタフェースである。

また、ＰＣ４００は、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を有する。

記憶装置４０６には、プログラムが記憶される。このプログラムは、記憶媒体から読み取られて又はネットワークからダウンロードされて、記憶装置４０６にインストールされる。このようにインストールされたプログラムによって、ＰＣ４００は、画像処理を行う。なお、このプログラムは、所定のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）上で動作するプログラムでもよい。また、このプログラムは、アプリケーションソフトの一部であってもよい。

なお、本発明に係る画像形成方法では、画像形成装置側で、画像処理の一部又は全部が行われてもよい。以下の説明では、インクジェットプリンタ５００が、画像の描画又は文字のプリント命令を受けて、実際に画像形成するドットパターンを生成する機能を有しない例で説明する。すなわち、ホストとなるＰＣ４００で実行されるアプリケーションソフト等によって、プリント命令が生成される。

次に、ＰＣ４００、すなわち、ホストが有するプリンタドライバに基づいて、画像処理が行われる。この画像処理が行われると、ドットパターンを示すデータ、すなわち、印刷画像データが生成される。続いて、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、印刷画像データが送信される。

具体的には、まず、ＰＣ４００は、アプリケーションソフト又はＯＳによる画像又は文字の画像形成命令が描画データメモリ等に記憶される。なお、画像形成命令は、例えば、画像を画像形成する場合には、画像形成する線の位置、太さ又は形等を示す。また、例えば、文字を画像形成する場合には、文字の書体、大きさ又は位置等を示す。さらに、画像形成命令は、特定のプリント言語等によって記述される。

次に、描画データメモリ等に記憶される画像形成命令は、ラスタライズによって解釈される。具体的には、線を画像形成させる画像形成命令であると、画像形成命令は、指定された位置及び太さ等に応じたドットパターンに変換される。

また、文字を画像形成させる画像形成命令であると、まず、ＰＣ４００等に記憶されるフォントアウトデータから、文字の輪郭データが呼び出される。続いて、画像形成命令は、輪郭データに基づいて、指定される位置及び大きさ等に応じたドットパターンに変換される。一方で、イメージを画像形成させる画像形成命令であると、画像形成命令は、画像を示すドットパターンに変換される。

これらのドットパターンに対して、画像処理が行われて、データがラスタデータメモリ等に記憶される。なお、ＰＣ４００は、直交格子を基本記録位置として、ドットパターンデータにラスタライズする。また、画像処理は、例えば、色を調整するカラーマネジメント処理（ＣＭＭ）、ガンマ補正、ディザ法若しくは誤差拡散法等の中間調処理、下地除去処理又はインク総量規制処理等である。そして、ラスタデータメモリに記憶されるドットパターンデータが、インタフェースを介して、インクジェットプリンタ５００に送信される。

なお、液滴を吐出するユニットは、吐出ヘッドに、他の機能部品及び機構等を一体化させて有する構成であり、液滴を吐出する機能に関連する部品の集合体である。例えば、液滴を吐出するユニットは、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構及び主走査移動機構等の構成のうち、少なくとも１つを吐出ヘッドと組み合わせて含む。また、一体化とは、例えば、吐出ヘッドと機能部品又は機構が、締結、接着若しくは係合等で互いに固定される状態又は一方が他方に対して移動可能に保持される状態等である。さらに、吐出ヘッドと、機能部品又は機構とが、互いに着脱可能に構成される状態でもよい。

なお、液滴を吐出する装置は、画像形成装置に限られず、立体造形装置、処理液塗布装置又は噴射造粒装置等であってもよい。すなわち、液滴を吐出する装置は、吐出ヘッド又は液滴を吐出するユニットを備え、吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。また、液滴を吐出する装置には、液滴が付着可能な物体に対して液滴を吐出することが可能な装置だけでなく、液滴を気中又は液中等に向けて吐出する装置も含まれる。

＜経過時間と、吐出速度との関係の一例＞
図７は、本発明の一実施形態に係る経過時間と、吐出速度との関係の一例を示す図である。以下、画像形成装置が、まず、液滴を吐出し、続いて、画像形成装置が、更に液滴を吐出する、すなわち、２回液滴を吐出する例で説明する。なお、以下の説明では、先に吐出される液滴を「第１液滴」といい、第１液滴の次に吐出される液滴を「第２液滴」という。

図７では、縦軸は、第２液滴が吐出される速度（以下「吐出速度」という。）を示す。なお、図７は、縦軸の単位系を「倍」とする相対値で示す。具体的には、縦軸の値が「１倍」であると、第１液滴及び第２液滴が吐出されるそれぞれの速度は、等しい場合である。

図７では、横軸は、第１液滴が吐出されてから、第２液滴が吐出されるまでの時間（以下「経過時間」という。）を示す。なお、図７は、横軸の単位系を「マイクロ秒」とする。また、横軸の単位系は、吐出ヘッドの設計等によって可変である。

第１液滴が吐出されると、残留振動が、生じることが多い。この残留振動によって、吐出速度は、変化する。一方で、時間が経過すると、残留振動は、減衰する。そのため、残留振動の影響を少なくするためには、例えば、残留振動が十分に減衰してから第２液滴を吐出する方法がある。図７では、残留振動が十分に減衰した経過時間は、例えば、第１時間Ｔ１等である。以下、残留振動が十分に減衰した経過時間が第１時間Ｔ１である例で説明する。

なお、経過時間は、第１液滴が吐出されたタイミングを始点とした時間に限られない。例えば、液滴が吐出されない程度に吐出ヘッドを振動させる、いわゆる微振動又は微駆動が行われたタイミングが、経過時間の始点でもよい。液滴が吐出されない程度の振動であっても、残留振動は、生じることが多い。したがって、経過時間は、液滴が吐出されるか否かにかかわらず、残留振動が生じる可能性が高い処理が行われた始点とした時間とする。

また、以下の説明では、１駆動周期において、いわゆる引きうちパルスが１パルスだけ含まれる波形を例に説明する。一方で、パルスは、複数であってもよい。また、パルスの種類は、押し打ち又は液滴を吐出しない程度の振動を発生させる電位変動等でもよい。

すなわち、経過時間が第１時間Ｔ１となる点で、第２液滴が吐出されると、第２液滴の吐出には、残留振動の影響が少ない。一方で、経過時間が第１時間Ｔ１となるまで待ってから第２液滴を吐出するようにするには、第１液滴が吐出されるタイミングと、第２液滴が吐出されるタイミングとの間が広がる。すなわち、経過時間が第１時間Ｔ１となるまで待ってから第２液滴を吐出するようにすると、各液滴を吐出する周期が長くなる。そのため、経過時間が第１時間Ｔ１となるまで待つと、画像形成にかかる時間が長くなる場合が多い。また、経過時間が第１時間Ｔ１となるまで待っても、残留振動の影響が完全になくなる場合は少ない。

したがって、画像形成にかかる時間を短くするには、経過時間が第１時間Ｔ１より短いのが望ましい。経過時間が第１時間Ｔ１より短いと、各液滴を吐出する周期が短くできる。これによって、画像形成にかかる時間が短くでき、生産性を保つことができる。

本発明に係る画像形成装置は、第１時間Ｔ１より短い経過時間で、液滴を吐出するように設定する。図７では、第１時間Ｔ１より短い経過時間は、例えば、第２時間Ｔ２又は第３時間Ｔ３等である。なお、図示する関係は、圧電素子の仕様等によって、異なる。特に、ノズル近傍の流路等の形状又は物性等は、影響を与える場合が多い。したがって、ノズル、流路部材、振動板部材及び圧電素子の形状等の仕様等によって、第２時間Ｔ２及び第３時間Ｔ３は、それぞれ異なってもよい。又は、ノズル又は流路の形状等によって、第２時間Ｔ２及び第３時間Ｔ３は、それぞれ異なってもよい。

なお、設定される経過時間は、第２時間Ｔ２又は第３時間Ｔ３のように、吐出速度の変化が大きい点が望ましい。第２時間Ｔ２又は第３時間Ｔ３のように、吐出速度の変化が大きい点は、吐出ヘッドの特性によるばらつき又は記録媒体を搬送する搬送速度の搬送速度ムラの影響が少ない場合が多い。設定される経過時間が第２時間Ｔ２又は第３時間Ｔ３等となるように設定されると、画像形成装置は、吐出ヘッドの特性によるばらつき又は搬送速度ムラの影響を少なくできる。以下、経過時間が第２時間Ｔ２又は第３時間Ｔ３となるように設定される例で説明する。

図８は、画像形成される画像の一例を示す図である。以下、入力されるデータが、図示する吐出パターンである例で説明する。このように、データが入力されると、インクジェットプリンタは、吐出パターンが示す画像が記録媒体に形成されるように画像形成する。以下、図示するような線を画像形成する場合を例に説明する。具体的には、図示する線幅（以下「基準線幅Ｗ」という）。となる線を狙って画像形成する例で説明する。この例では、３回の吐出によって、基準線幅Ｗとなる線が画像形成される吐出パターンが入力される。図８では、まず、第１行目Ｌ１が、各ノズルから液滴がそれぞれ吐出されて、画像形成される。次に、第２行目Ｌ２が各ノズルから液滴がそれぞれ吐出されて、画像形成される。続いて、第２行目Ｌ２が各ノズルから液滴がそれぞれ吐出されると、基準線幅Ｗとなる線が画像形成される。このように、残留振動による画像への影響がないとすると、各液滴によって画像形成されるドットは、重なったり、離れたりすることがないため、３回の吐出によって、基準線幅Ｗとなる線が画像形成される。

図９は、残留振動によって重なりが生じる例を示す図である。例えば、図８に示す吐出パターンが示す画像を形成するのに、経過時間が第２時間Ｔ２（図７）となるように設定されるとする。このように設定するため、経過時間が第２時間Ｔ２なるように、駆動波形及び駆動周期の組み合わせが決定される。このように決定されると、図７に示すように、吐出速度は、速くなる。

図９において、第１液滴を第１行目Ｌ１とすると、第２液滴は、第２行目Ｌ２となる。図示するように、第２行目Ｌ２の吐出速度が速いため、図８に示す吐出パターンに基づいて画像形成が行われても、第１行目Ｌ１で画像形成されるドットに対して、第２行目Ｌ２で画像形成されるドットが、重なる場合が多い。ゆえに、図９に示すように、画像形成される線は、図示する線幅（以下「第１線幅Ｗ１」という。）となる。図示するように、図９に示す画像形成では、重なりが生じるため、第１線幅Ｗ１は、基準線幅Ｗ（図８）と比較すると、細くなる。

つまり、図９に示す画像形成では、残留振動によって、狙った線幅より、細い線幅の線が画像形成される。一方で、経過時間が第２時間Ｔ２である場合は、図７に示すように、吐出速度は、極大又は極大に近い値になる場合である。そのため、経過時間が第２時間Ｔ２である場合には、吐出ヘッドの特性によるばらつき又は搬送速度ムラ等の影響が安定することが多い。これによって、経過時間が第２時間Ｔ２であれば、吐出速度は、同一又は同一に近い値となることが多い。ゆえに、図９では、経過時間が第２時間Ｔ２であれば、画像形成装置は、他の経過時間である場合と比較して、第１線幅Ｗ１の線を安定して画像形成することができる。

図１０は、本発明の一実施形態に係る第１吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。図示する吐出パターン（以下「第１吐出パターン」という。）は、図９に示す画像に、更に第４行目Ｌ４となる吐出が行われる点が異なる。まず、図９に示す画像形成、すなわち、第３行目Ｌ３までの吐出では、基準線幅Ｗ（図８）より細い第１線幅Ｗ１（図９）の線が、画像形成される。これに対して、第１吐出パターンでは、第４行目Ｌ４となるドットが画像形成される。そのため、画像形成装置は、第１吐出パターンによって、第１線幅Ｗ１より基準線幅Ｗに近い第１１線幅Ｗ１ａの線を図示する線幅（以下「第１１線幅Ｗ１ａ」という。）が画像形成できる。第１１線幅Ｗ１ａは、第１線幅Ｗ１より太い線である。

すなわち、画像形成装置は、図９のような重なりのため、画像形成される線が細くなるのを第４行目Ｌ４によって補正することができる。補正は、吐出パターンに基づいて、図示する第４行目Ｌ４のように、吐出によって形成されるドットを増やすこと等である。つまり、画像形成装置は、第１吐出パターンによって、第１線幅Ｗ１より基準線幅Ｗに近い第１１線幅Ｗ１ａの線を画像形成することができる。

また、吐出パターンは、線幅を太くするように、あらかじめ吐出を行うように設定するパターンでもよい。

図１１は、本発明の一実施形態に係る第２吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。吐出パターンは、図示する吐出パターン（以下「第２吐出パターン」という。）等でもよい。第２吐出パターンでは、図９に示すパターンと比較すると、第１行目Ｌ１乃至第３行目Ｌ３が画像形成される前に、第０行目Ｌ０のドットがあらかじめ画像形成される点が異なる。また、第２吐出パターンは、図示するように、１ドットごとに間引かれていてもよい。なお、間引きは、２ドット以上の間隔があってもよい。さらに、画像によっては、吐出パターンには、異なる間引き間隔、例えば、１ドット間隔、２ドット間隔及び３ドット間隔等の間引きが混在してもよい。

図示するように、第０行目Ｌ０となる吐出が行われると、第０行目Ｌ０となる吐出による残留振動によって、第１行目Ｌ１のドットは、図示するようになる。そのため、画像形成装置は、第２吐出パターンによって、第１線幅Ｗ１（図９）より基準線幅Ｗ（図８）に近い図示する線幅（以下「第１２線幅Ｗ１ｂ」という。）を画像形成できる。

具体的には、第２吐出パターンは、第１列目Ｐ１及び第３列目Ｐ３のように、１ドットごとに間引いて、第０行目Ｌ０のドットをあらかじめ画像形成する吐出パターンに補正される。この例では、第１列目Ｐ１及び第３列目Ｐ３等において、第０行目Ｌ０となる吐出が行われる。つまり、第２吐出パターンは、第０１ドットＤ０１及び第０３ドットＤ０３があらかじめ画像形成されるように補正される。これによって、第１１ドットＤ１１及び第１３ドットＤ１３の吐出は、第０１ドットＤ０１及び第０３ドットＤ０３の吐出による残留振動の影響をそれぞれ受ける場合が多い。具体的には、残留振動によって、第１１ドットＤ１１及び第１３ドットＤ１３は、第０１ドットＤ０１及び第０３ドットＤ０３にそれぞれ重なる方向へ画像形成される。これによって、画像形成装置は、第１行目Ｌ１乃至第３行目Ｌ３により、画像形成される線を第１２線幅Ｗ１ｂと補正することができる。すなわち、画像形成装置は、第２吐出パターンによって、線幅の全部又は一部を調整することができる。

このようにして、画像形成装置は、吐出パターンによって、画像形成を行う速度、すなわち、印字速度を低下させずに、線幅の再現性を向上できる。また、画像形成装置は、吐出パターンを補正して、吐出ヘッドの特性又は駆動周期のばらつき等による線幅の変動を少なくすることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態と同様のハードウェア構成の画像形成装置及び吐出ヘッドによって実現できる。以下、第１実施形態と同様のハードウェア構成の画像形成装置及び吐出ヘッドを用いる例で説明し、重複した説明を省略する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と比較すると、吐出パターン及び設定される経過時間が異なる。

以下、第１実施形態と同様に、図８に示す線を画像形成する場合、すなわち、基準線幅Ｗとなる線を狙って画像形成する例で説明する。

第２実施形態では、例えば、経過時間が第３時間Ｔ３（図７）となるように設定されるとする。このように設定するため、経過時間が第３時間Ｔ３なるように、駆動波形及び駆動周期の組み合わせが決定される。このように決定されると、図７に示すように、吐出速度は、遅くなる。

図１２は、残留振動によって離れが生じる例を示す図である。図１２において、第１液滴を第１行目Ｌ１とすると、第２液滴は、第２行目Ｌ２となる。図示するように、第２行目Ｌ２の吐出速度が遅いため、第１行目Ｌ１で画像形成されるドットに対して、第２行目Ｌ２で画像形成されるドットが、離れる場合が多い。ゆえに、図１２に示す画像形成では、画像形成される線は、図示する線幅（以下「第２線幅Ｗ２」という。）となる。図示するように、図１２に示す画像形成では、離れが生じるため、第２線幅Ｗ２は、基準線幅Ｗ（図８）と比較すると、太くなる。

つまり、図１２に示す画像形成では、残留振動によって、狙った線幅より、太い線幅の線が画像形成される。一方で、経過時間が第３時間Ｔ３である場合は、図７に示すように、吐出速度は、極小又は極小に近い値になる場合である。そのため、経過時間が第３時間Ｔ３である場合には、第２時間Ｔ２である場合等と同様に、吐出ヘッドの特性によるばらつき又は搬送速度ムラ等の影響が安定することが多い。これによって、経過時間が第３時間Ｔ３であれば、吐出速度は、同一又は同一に近い値となることが多い。ゆえに、図１２では、経過時間が第３時間Ｔ３であれば、画像形成装置は、他の経過時間である場合と比較して、第２線幅Ｗ２の線を安定して画像形成することができる。

図１３は、本発明の一実施形態に係る第３吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。図示する吐出パターン（以下「第３吐出パターン」という。）は、図１２と比較すると、第１行目Ｌ１となる吐出において、ドットが１ドットごとに間引かれている点が異なる。すなわち、第３吐出パターンは、第１行目Ｌ１となる吐出において、第２列目Ｐ２及び第４列目Ｐ４のドットを間引くように補正される。なお、間引きは、１ドットごとに限られず、２ドット以上及び複数種類の間引きが混在してもよい。

図示するように、第３吐出パターンでは、間引かれた列、例えば、第２列目Ｐ２及び第４列目Ｐ４の第２行目Ｌ２となる吐出において、第２２ドットＤ２２及び第２４ドットＤ２４は、残留振動の影響が少ないため、図８に示す位置と同一の位置に画像形成されやすい。また、第１行目Ｌ１となる吐出において、ドットが１ドットごとに間引かれるため、画像形成される線は、図示する線幅（以下「第２１線幅Ｗ２ａ」という。）となる。第２１線幅Ｗ２ａは、第２線幅Ｗ２（図１２）より、実質的に、基準線幅Ｗ（図８）に近い線幅となる。つまり、画像形成装置は、図１２のような離れによって、画像形成される線が太くなるのを間引きによって補正することができる。このように、補正は、図示する第１行目Ｌ１のように、吐出によって形成されるドットを間引くように吐出パターンを変えること等である。

したがって、画像形成装置は、第３吐出パターンによって、基準線幅Ｗに近い線幅となる第２１線幅Ｗ２ａの線を画像形成することができる。

このようにして、画像形成装置は、吐出パターンによって、画像形成を行う速度、すなわち、印字速度を低下させずに、線幅の再現性を向上できる。また、画像形成装置は、吐出ヘッドの特性又は駆動周期のばらつき等による線幅の変動を少なくすることができる。

なお、経過時間は、吐出速度が遅くなる第３時間Ｔ３（図７）より、吐出速度が速くなる第２時間Ｔ２（図７）の方が望ましい。吐出速度が遅くなると、いわゆる「曲がり」又は吐出が行われない不吐出等の異常が起こる場合がある。したがって、吐出速度が速くなるように経過時間が設定されて画像形成が行われると、画像形成装置は、吐出の異常を少なくすることができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態と同様のハードウェア構成の画像形成装置及び吐出ヘッドによって実現できる。以下、第１実施形態と同様のハードウェア構成の画像形成装置及び吐出ヘッドを用いる例で説明し、重複した説明を省略する。なお、第３実施形態では、第１実施形態と比較すると、第１液滴及び第２液滴によるそれぞれのドットの大きさを考慮する点が異なる。

以下、第１実施形態と同様に、図８に示す線を画像形成する場合、すなわち、基準線幅Ｗとなる線を狙って画像形成する例で説明する。

第３実施形態では、経過時間は、第１液滴及び第２液滴によって画像形成されるそれぞれのドットの大きさが異なる場合であっても、吐出速度が速くなるように設定される。例えば、第１液滴は、大きなドットを画像形成する液滴（以下「大滴」という。）であり、第２液滴は、小さなドットを画像形成する液滴（以下「小滴」という。）であるとする。

このように、大滴及び小滴の組み合わせであっても、図７に示す経過時間が第２時間Ｔ２である場合のように、吐出速度が極大又は極大に近い値となる駆動波形及び駆動周期等が、設定される。これによって、異なる種類の液滴が組み合わせられても、経過時間が第２時間Ｔ２である場合のように、吐出速度は、速くなる。

図１４は、残留振動によって重なりが生じる別の例を示す図である。例えば、吐出速度が速くなるように設定されるとする。

このように設定されると、図９と同様に、図示するように、第２行目Ｌ２の吐出速度が速いため、第１行目Ｌ１で画像形成されるドットに対して、第２行目Ｌ２で画像形成されるドットが、重なる場合が多い。ゆえに、図１４に示す画像形成では、画像形成される線は、図示する線幅（以下「第３線幅Ｗ３」という。）となる。図示するように、図１４に示す画像形成では、重なりが生じるため、図９と同様に、第３線幅Ｗ３は、基準線幅Ｗ（図８）と比較すると、細くなる。

つまり、図１４に示す画像形成では、残留振動によって、狙った線幅より、細い線幅の線が画像形成される。一方で、異なる種類の液滴が組み合わせられても、吐出速度が極大又は極大に近い値になるように設定される。そのため、経過時間が第２時間Ｔ２（図７）である場合と同様に、吐出ヘッドの特性によるばらつき又は搬送速度ムラ等の影響が安定することが多い。このように、異なる種類の液滴が組み合わせられても、吐出速度が極大又は極大に近い値になるように設定されると、吐出速度は、同一又は同一に近い値となることが多い。ゆえに、図１４では、吐出速度が極大又は極大に近い値になるように設定されるため、画像形成装置は、第３線幅Ｗ３の線を安定して画像形成することができる。これに対して、第１実施形態と同様に、図１０に示す第４行目Ｌ４となるドットを画像形成する等が行われると、画像形成装置は、第３線幅Ｗ３より基準線幅Ｗ（図８）に近い線幅の線を画像形成することができる。

なお、第１液滴は、小滴であるのが望ましい。

図１５は、本発明の一実施形態に係る小滴等を用いる吐出パターンによって画像形成される画像の一例を示す図である。図１５に示す吐出パターンでは、図１０等と比較すると、第１行目Ｌ１に画像形成されるドットが小さいのが異なる点である。すなわち、増加させるドットが小さいと、線幅が太くなる幅は、小さいことが多い。したがって、増加させるドットを画像形成する液滴を小滴にすると、画像形成装置は、線幅の増加する量を最小限にすることができる。一方で、画像形成装置は、図示する線幅（以下「第３１線幅Ｗ３ａ」という。）の線を画像形成することができる。なお、第３１線幅Ｗ３ａは、第３線幅Ｗ３（図１４）より基準線幅Ｗ（図８）に近い線幅である。したがって、画像形成装置は、吐出パターンによって、基準線幅Ｗに近い線幅となる第３１線幅Ｗ３ａの線を画像形成することができる。

このようにして、画像形成装置は、画像形成を行う速度、すなわち、印字速度を低下させずに、線幅の再現性を向上できる。また、画像形成装置は、吐出ヘッドの特性又は駆動周期のばらつき等による線幅の変動を少なくすることができる。

＜全体構成例＞
図１６は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概要図である。図１７は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する機構部分の一例を示す概要図である。図１６で図示する画像形成装置の例であるインクジェットプリンタ５００は、いわゆるシリアル型である。

インクジェットプリンタは、図１７で図示するように、左右に側板２２１Ａ及び側板２２１Ｂを有する。この側板２２１Ａ及び側板２２１Ｂに対して、ガイドロット２３１及びガイドロット２３２が設置される。このガイドロット２３１及びガイドロット２３２に沿って、キャリッジ３０は、主走査モータによってタイミングベルトを介してｙ軸方向（以下「キャリッジ主走査方向」という。）に移動する。

キャリッジ３０は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）等の各色の液滴を吐出する。また、キャリッジ３０は、吐出ヘッド２０９（図３）を有する複数の記録ヘッド２３４ａ及び記録ヘッド２３４ｂ（以下、記録ヘッド２３４ａ及び記録ヘッド２３４ｂを区別しない場合には、単に「記録ヘッド２３４」という場合がある。）を有する。図示するように、キャリッジ３０は、複数のノズルがキャリッジ主走査方向に対して直交する方向（以下「副走査方向」という場合がある。）に配列されるように設置される。

図１７に図示する構成では、記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する。例えば、記録ヘッド２３４ａは、一方に、ブラック（Ｋ）の液滴を吐出するノズル列を有する。また、記録ヘッド２３４ａは、他方に、シアン（Ｃ）の液滴を吐出するノズル列を有する。同様に、記録ヘッド２３４ｂは、一方に、マゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出するノズル列を有する。また、記録ヘッド２３４ｂは、他方に、イエロー（Ｙ）の液滴を吐出するノズル列を有する。

また、キャリッジ３０は、記録ヘッド２３４のノズル列に対して、各色のインク液をそれぞれ供給するヘッドタンク２３５ａ及びヘッドタンク２３５ｂを（以下、ヘッドタンク２３５ａ及びヘッドタンク２３５ｂを区別しない場合には、単に「ヘッドタンク２３５」という場合がある。）を有する。このヘッドタンク２３５には、各色の供給チューブ２３６が接続される。ヘッドタンク２３５には、供給チューブ２３６を介して、各色のカートリッジ２１０ｋ、２１０ｃ、２１０ｍ及び２１０ｙからインク液が供給される。

一方で、図１６で図示するように、インクジェットプリンタ５００は、給紙トレイ２５０を有する。この給紙トレイ２５０は、圧板等の用紙搭載部２４１を有する。また、用紙搭載部２４１の上に、記録媒体の例である用紙２４２が置かれる。このようにして、給紙トレイ２５０は、用紙２４２を供給する給紙部となる。

そして、用紙搭載部２４１から用紙２４２が１枚ずつ分離され、供給される。例えば、図示するように、インクジェットプリンタ５００は、半月コロ等の給紙コロ２４３を有する。この給紙コロ２４３に対向する位置に、分離パッド２４４が、備えられる。なお、分離パッド２４４は、摩擦係数が大きい材質等で構成される。

給紙部から用紙２４２を記録ヘッド２３４の下側へ搬送するため、用紙２４２を案内するガイド部材２４５等が、備えられる。同様に、用紙２４２を記録ヘッド２３４の下側へ搬送するため、カウンタローラ２４６、搬送ガイド部材２４７及び先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８等が備えられる。

また、搬送される用紙２４２を静電吸着して、記録ヘッド２３４に対向する位置に搬送するため、搬送ベルト２５１等が備えられる。なお、搬送ベルト２５１は、いわゆる無端状ベルト等である。搬送ベルト２５１は、搬送ローラ２５２及びテンションローラ２５３の間に架け渡される。これによって、搬送ベルト２５１は、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回する。この搬送ベルト２５１に対して、帯電ローラ２５６が備えられる。帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表面を帯電させる。図示するように、帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表面に接触するように備えられる。また、帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の回動に従って回転する。

搬送ベルト２５１は、副走査モータによって搬送ローラ２５２が回転すると、搬送ローラ２５２の回動に従って回転する。ゆえに、搬送ベルト２５１は、副走査モータによって、ベルト搬送方向に周回移動する。

次に、用紙２４２に対して、記録ヘッド２３４等によって、画像形成が行われる。この記録ヘッド２３４等によって画像形成が行われた後、用紙２４２は、排紙される。排紙を行う排紙部は、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離する分離爪２６１、排紙ローラ２６２、排紙コロ２６３及び排紙トレイ２５５等によって実現される。

なお、インクジェットプリンタ５００は、背面部等に、両面ユニット２７１等を有してもよい。この両面ユニット２７１は、着脱が可能なユニット等である。両面ユニット２７１は、搬送ベルト２５１から送られる用紙２４２を反転し、再びカウンタローラ２４６及び搬送ベルト２５１の間に給紙する。なお、図示する構成は、両面ユニット２７１の上面を手差しトレイ２７２とする例である。

図１７に戻り、キャリッジ３０が走査する範囲のうち、一方側（図では右側）に、維持回復機構２８１が設置される。維持回復機構２８１は、記録ヘッド２３４が有する各ノズルの状態を維持及び回復させるための機構である。なお、維持回復機構２８１が設置される位置では、記録媒体に対して、画像形成が行われないとする。以下、記録媒体に対して、画像形成が行われない領域を「非印字領域」という。

維持回復機構２８１には、キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ及びキャップ部材２８２ｂ（以下、キャップ２８２ａ及びキャップ２８２ｂを区別しない場合には、単に「キャップ２８２」という場合がある。）が備えられる。キャップ２８２は、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするのに用いられる。

維持回復機構２８１には、ワイパーブレード２８３が備えられる。ワイパーブレード２８３は、各ノズル面をワイピングするためのブレード部材である。さらに、維持回復機構２８１には、空吐出受け２８４が備えられる。空吐出受け２８４は、増粘した記録液を排出するため、画像形成に用いられない液滴を吐出させる、いわゆる空吐出によって吐出される液滴を受ける。

非印字領域のうち、維持回復機構２８１が設置される他方には、空吐出受け２８８が備えられる。また、空吐出受け２８８には、開口部２８９が備えられる。

以上のような画像形成装置では、図１６に示すように、用紙２４２は、給紙トレイ２５０から１枚ずつ分離及び給紙される。次に、給紙された用紙２４２は、ガイド部材２４５によって、カウンタローラ２４６及び搬送ベルト２５１の間に送られる。続いて、用紙２４２は、搬送ガイド部材２４７で案内され、先端加圧コロ２４９によって、用紙２４２は、搬送ベルト２５１に押し付けられる。

この際、帯電ローラ２５６には、プラス出力及びマイナス出力が交互に繰り返すように印加される。すなわち、帯電ローラ２５６には、交番する電圧が印加される。この印加によって、搬送ベルト２５１は、交番する帯電電圧パターン、すなわち、副走査方向にプラス及びマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電される。このように、プラス及びマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電した搬送ベルト２５１の上に、用紙２４２が搬送されると、用紙２４２は、搬送ベルト２５１に吸着される。また、用紙２４２は、搬送ベルト２５１によって副走査方向に搬送される。

この搬送される用紙２４２に対して、キャリッジ３０（図３）が相対的に移動する。さらに、キャリッジ３０は、画像信号に基づいて、記録ヘッド２３４を駆動させる。これによって、用紙２４２には、液滴が吐出され、１行分の画像形成が行われる。次に、インクジェットプリンタ５００は、所定の量、用紙２４２を搬送する。同様に、用紙２４２には、液滴が吐出され、１行分の画像形成が行われる。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達したことを示す信号等が受信されると、インクジェットプリンタ５００は、画像形成を終了し、用紙２４２を排紙トレイ２５５等に排紙する。

また、画像形成装置は、図１８で図示するような全体構成の装置でもよい。

図１８は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の別の全体構成の一例を示す概要図である。図１８で図示する画像形成装置の例であるインクジェットプリンタ５０１は、いわゆるフルライン型ヘッドである。インクジェットプリンタ５０１は、画像形成部６０１及び用紙を搬送する搬送機構６０４等を有する。また、インクジェットプリンタ５０１は、複数の用紙６０２が置かれる給紙トレイ６０３を有する。

まず、給紙トレイ６０３から用紙６０２が、取り込まれる。次に、搬送機構６０４によって搬送される用紙６０２には、画像形成部６０１によって、画像形成が行われる。この後、用紙６０２は、排紙トレイ６０５に排紙される。

画像形成部６０１は、記録液となる液体を格納した液体タンクを有する。また、画像形成部６０１は、各色のライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ及び４１０ｋを有する。各色のライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ及び４１０ｋは、用紙の幅方向、すなわち、搬送方向に対して直交する方向の長さに相当する長さである。また、各色のライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ及び４１０ｋは、ヘッドホルダ等に取り付けられる。各色のライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ及び４１０ｋは、搬送方向において、上流側から、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの順で、用紙６０２に液滴を吐出する。なお、各色のライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ及び４１０ｋは、各色の液滴を吐出する複数のノズルを所定の間隔で配置した１つのヘッドでもよい。また、各色のライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ及び４１０ｋは、ヘッドと、カートリッジが別である構成でもよい。

給紙トレイ６０３に置かれる用紙６０２は、給紙コロ４２１によって、１枚ずつに分離される。次に、用紙６０２は、用紙給紙ローラ４２５によって、搬送機構６０４に搬送される。

搬送機構６０４は、駆動ローラ４３１及び従動ローラ４３２の間に架け渡される搬送ベルト４３３等を有する。また、搬送ベルト４３３の表面を帯電させる帯電ローラ４３４が備えられる。

また、インクジェットプリンタ５０１は、画像形成部６０１に対向する位置に、ガイド部材４３５等を有する。さらに、インクジェットプリンタ５０１は、搬送ベルト４３３に付着するインクを除去するため、多孔質体等からなるクリーニングローラ等を有する。さらにまた、インクジェットプリンタ５０１は、用紙６０２を除電するため、導電ゴム等からなる除電ローラ等を有する。他にも、インクジェットプリンタ５０１は、用紙６０２を搬送ベルト４３３に押さえる押さえローラ等を有する。

さらに、搬送機構６０４の下流側には、画像形成が行われた用紙６０２を排紙する排紙ローラ４３８及び排紙ローラ４３９が備えられる。

このようなフルライン型ヘッドを有するインクジェットプリンタ５０１においても、搬送ベルト４３３を帯電させ、搬送ベルト４３３に用紙６０２が搬送されると、用紙６０２は、搬送ベルト４３３に吸着する。次に、用紙６０２は、搬送ベルト４３３によって搬送される。続いて、用紙６０２に対して、画像形成部６０１が画像形成を行う。この後、用紙６０２は、排紙トレイ６０５に排紙される。

本発明に係る画像形成装置は、図１６及び図１７のように、キャリッジを有するヘッドが移動する装置でもよいし、図１８のように、フルライン型ヘッドを有する装置でもよい。つまり、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体と、吐出ヘッドとが相対的に移動する装置であればよい。

＜全体処理例＞
図１９は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ０１では、画像形成装置は、記録媒体に形成される画像を示すデータを入力する。

ステップＳ０２では、画像形成装置は、吐出速度が速く又は遅くなるように、経過時間を設定する。また、補正を行う場合には、形成されるドットを増やす又は形成されるドットを間引かれるように、画像形成装置は、吐出パターンを変える。

ステップＳ０３では、画像形成装置は、液滴の吐出を制御する。具体的には、入力されるデータ及び設定される経過時間に基づいて、画像形成装置は、液滴の吐出を制御して、画像形成が行われるようにする。

＜機能構成例＞
図２０は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す機能ブロック図である。図示するように、インクジェットプリンタ５００は、移動部１００と、制御部２００とを備える。

移動部１００は、記録媒体と、吐出ヘッドとを相対的に移動させる。なお、移動部１００は、例えば、主走査モータ４０（図３）等によって実現される。また、経過時間が変動する場合には、移動部１００の速度は、ドット配置解像度が、「１２００ｄｐｉ」等のように、あらかじめ設定される解像度となるように決定される。

制御部２００は、入力されるデータに基づいて、記録媒体に対して液滴を吐出して、所定の時間内に、複数のドットが並ぶように制御する。また、制御部２００は、相対的に移動する方向の吐出パターンを設定する。すなわち、相対的に移動する方向は、画像形成される線を太く又は細くするように補正できる方向である。例えば、相対的に移動する方向は、図１０等では、ｙ軸方向となる。なお、制御部２００は、例えば、ＣＰＵ２０１（図３）等によって実現される。

画像形成装置は、画像形成される画像にかかわらず、あらかじめ設定される解像度（１２００ｄｐｉ等）に基づいて、移動部１００によって、例えば、吐出ヘッド等を走査させる。したがって、画像形成装置は、画像形成するのにかかる時間は、吐出ヘッド等が移動する速度、いわゆる吐出周期によって決まる。

これに対して、残留振動が収まるのを待ってから液滴を吐出すると、吐出周期を長くする必要が多い。一方で、画像形成装置は、制御部２００によって、所定の時間内に、複数のドットが並ぶように制御する。このように制御すると、図７に示すように、残留振動が収まるのを待ってから液滴を吐出する場合とは異なり、吐出周期を長くする必要が少ない。そのため、残留振動が収まるのを待ってから液滴を吐出する場合と比較して、画像形成するのにかかる時間が、短くできる。ゆえに、画像形成装置は、画像形成において、生産性を保つことができる。また、画像形成装置は、補正等によって、残留振動による影響を低減することができる。

本発明に係る画像形成装置は、例えば、プリンタ、ファクシミリ又はコピーの単体機能を有する装置に適用できる。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ及びコピー等の複数の機能を有する複合機等に適用できる。また、液滴は、インクに限られず、他の種類の記録液又は定着処理液等でもよい。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、インク以外の種類の液滴を吐出する装置に適用されてもよい。

したがって、本発明に係る液滴を吐出する装置又は液滴を吐出するユニットを用いる装置は、画像を形成するに限られない。例えば、形成される物体は、三次元造形物等でもよい。

さらに記録媒体は、用紙等に限られない。記録媒体は、液滴が付着可能な材質であればよい。例えば、液体が付着可能な材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス又はこれらの組み合わせ等の液滴が一時的でも付着可能であればよい。

また、本発明に係る実施形態は、画像形成装置等のコンピュータに画像形成を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態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、種々の変形又は変更が可能である。

５００、５０１ インクジェットプリンタ
Ｔ１ 第１時間
Ｔ２ 第２時間
Ｔ３ 第３時間

特開平１１−１７０５２４号公報 特許第４３５３４３２号公報 特開２０００−１０３０９０号公報 特開２０１０−３６４４７号公報 特許第３８２７０４２号公報

Claims (7)

1. 相対的に移動する記録媒体に対して、液滴を吐出することによって前記記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有し、
   入力されるデータに基づいて、前記記録媒体に対して前記液滴を吐出する制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記複数の吐出ヘッドから吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最大値近傍となる経過時間を設定し、前記第１液滴群によって形成されるドットを小さくし、前記第２液滴群以降によって形成されるドットを前記第１液滴群により形成されるドットより大きくすること
   を特徴とする液滴を吐出するユニット。
2. 相対的に移動する記録媒体に対して、液滴を吐出することによって前記記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有し、
   入力されるデータに基づいて、前記記録媒体に対して前記液滴を吐出する制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記複数の吐出ヘッドから吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最大値近傍となる経過時間を設定し、前記第１液滴群が形成するドットを間引いて形成させる液滴を吐出するユニット。
3. 相対的に移動する記録媒体に対して、液滴を吐出することによって前記記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有し、
   入力されるデータに基づいて、前記記録媒体に対して前記液滴を吐出する制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記複数の吐出ヘッドから吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最小値近傍となる経過時間を設定すること
   を特徴とする液滴を吐出するユニット。
4. 前記制御部は、前記第１液滴群が形成するドットを間引いて形成させる請求項３に記載の液滴を吐出するユニット。
5. 液滴を吐出することにより記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有する吐出部
   と、
   前記記録媒体に対して、前記吐出部を相対的に移動させる移動機構と、
   入力されるデータに基づいて、前記吐出部及び前記移動機構を制御する制御部とを有し、
   前記吐出部から吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最大値近傍となる経過時間を設定し、前記第１液滴群によって形成されるドットを小さくし、前記第２液滴群以降によって形成されるドットを前記第１液滴群により形成されるドットより大きくすることを特徴とする画像形成装置。
6. 液滴を吐出することにより記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有する吐出部と、
   前記記録媒体に対して、前記吐出部を相対的に移動させる移動機構と、
   入力されるデータに基づいて、前記吐出部及び前記移動機構を制御する制御部とを有し、
   前記吐出部から吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最小値近傍となる経過時間を設定することを特徴とする画像形成装置。
7. 液滴を吐出することにより記録媒体にドットを形成する吐出ヘッドを複数有する吐出部
   と、
   前記記録媒体に対して、前記吐出部を相対的に移動させる移動機構と、
   入力されるデータに基づいて、前記吐出部及び前記移動機構を制御する制御部とを有し、
   前記吐出部から吐出される複数の前記液滴のうち、先に吐出させる第１液滴群を吐出させてから、第２液滴群以降を吐出させるときに前記第１液滴群の吐出による残留振動によって、第２液滴群の吐出速度が最大値近傍となる経過時間を設定し、前記第１液滴群が形成するドットを間引いて形成させる画像形成装置。

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