JP2006082254A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 双方向印刷を行なうときに往路印刷と復路印刷では液滴の着弾順序が異なるために色差が生じて色調がずれたり、バンディングが目立ったりするなどして画質が低下する。
【解決手段】 駆動波形生成部１０７から吐出滴量ＭｊがＭｊ０、Ｍｊ１、Ｍｊ２（Ｍｊ０＞Ｍｊ１＞Ｍｊ２）となる３種類の駆動電圧Ｖｐ０、Ｖｐ１、Ｖｐ２（Ｖｐ０＞Ｖｐ１＞Ｖｐ２）の駆動信号を含む駆動波形を生成出力し、先に着弾する液滴を駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で吐出させ、後に着弾する液滴を駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で吐出させて、先に着弾する色の液滴の量に対して後で着弾する色の液滴の量を相対的に多くする。
【選択図】 図１２

Description

本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関する。

例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置としては、異なる色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を備えた記録ヘッド又は異なる色の記録液の液滴を吐出する複数のヘッドで構成した記録ヘッドをキャリッジに搭載し、このキャリッジを主走査方向に往復移動させながら、往路及び復路の双方向で印刷（印刷、記録、印字、印写、画像形成はいずれも同義語として使用する。）を行なうことができるシリアルスキャン型の画像形成装置がある。

このような双方向印刷が可能なシリアルスキャン型の画像形成装置においては、例えば、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各記録液を吐出するヘッド（又はノズル列）を主走査方向に並べて配置するため、往路印刷と復路印刷では被記録媒体に対する記録液の液滴の順序が逆になる。

そのため、異なる色の記録液の液滴を被記録媒体上に着弾させて重ね合わせることで所定の色の画像を形成する、例えばマゼンタの液滴とシアンの液滴を同じ位置に着弾させて重ね合わせることでブルー（２次色）のドットを形成する重ね合わせ印人を行なう場合、往路印刷と復路印刷では被記録媒体上に着弾する記録液の液滴の色順が逆になるため、色調がずれたり、バンディング（横スジ）が目立ったりするという不都合が生じる。

そこで、従来、例えば、特許文献１に開示されているように、往路記録及び復路記録に関係なく３原色のインクを重ねる順番が同じになるように３原色のインクを吐出する記録ヘッドを主走査方向に配列し、往路記録及び復路記録で使い分け、ブラックのインクを吐出する記録ヘッドは往路記録及び復路記録で共通に用いることで、異なる色の液滴を常に同じ順序で吐出できるようにしたものがある。
特開特開２００１−１７１１５１号公報

また、特許文献２に開示されているように、複数色の記録液による混合色を形成する際に、往路印刷及び復路印刷とも、主走査の往路方向に従って後に印加する記録液の吐出量を先の記録液の吐出量より少なくすることにより、色差をなくすようにしたものがある。
特開平１１−２０７９９９号公報

さらに、特許文献３に開示されているように、少なくとも４つ以上の異なる色相を有する記録液を用いることにより重ね順による色差を低減し、又は混色を避ける必要性をなくようにしたものがある。
特開２００３−２７６３００号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された画像形成装置にあっては、記録ヘッドを増やしたことにより記録ヘッドのサイズが大型化してしまうことから、ひいては記録ヘッドを搭載するキャリッジや装置全体の大型化、製作コストの増大を招くという課題が生じる。

また、特許文献２に開示された画像形成方法にあっては、先に着弾する液滴の色（第１色）と後に着弾する液滴の色（第２色）とを重ね合わせたときに、後に着弾する色の液滴が２次色の色相のズレに影響を与える場合、つまり、そのような記録液を使用した場合に限って適用できるものである。

ところが、本発明者の実験によると、特に、顔料系記録液の場合には、先に着弾する液滴の色（第１色）と後に着弾する液滴の色（第２色）とを重ね合わせたときに、先に着弾する色の液滴が２次色の色相のズレに影響を与えるという知見が得られ、これによると、顔料系記録液を使用する場合に、主走査の往路方向に従って後に印加する記録液の吐出量を小さくすると色相のズレが大きくなるという課題が生じる。

また、後に着弾する色の液滴が２次色の色相のズレに影響を与える記録液を用いた場合でも、往路と復路では打ち込み順が反転するにもかかわらず、復路印刷で往路と同じように主走査の往路方向に従って後に印加する記録液の吐出量を小さくすることは、結局、色差を広げる方向となり、記録液総量との両立が困難になるという課題がある。

本発明は上記の課題と知見に基づいてなされたものであり、双方向印刷時に発生する色差を簡単な構成で低減して高速で高画質印刷が可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、往路印刷及び復路印刷のいずれでも、異なる色の複数の液滴を被記録媒体上で重ねてドットを形成するとき、被記録媒体上に先に着弾させる色の液滴の滴量に対して後に着弾させる色の液滴の滴量を相対的に多くする手段を備えている構成とした。

ここで、記録ヘッドに与える駆動波形を往路と復路で色毎に異ならせることが好ましい。なお、本願発明において「記録ヘッドに与える」とは記録ヘッドが複数のヘッドで構成される場合には各ヘッドのアクチュエータ手段に与えることを、記録ヘッドが異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列を有するヘッドで構成されている場合には、各ノズル列に対応するアクチュエータ手段に与えることを意味する。

この場合、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる第１の駆動信号と相対的に滴量の多い液滴を吐出させる第２の駆動信号とを含む駆動波形を生成して、走査方向に応じて駆動波形から第１又は第２の駆動信号を選択して記録ヘッドに与えることが好ましく、更に、駆動波形には１つの色の液滴でドットを形成するための第３の駆動信号を含み、単色ドットを形成するときと重ねドットを形成するときとで異なる駆動信号を選択して記録ヘッドに与えることが好ましい。

あるいは、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる第１の駆動信号を含む第１の駆動波形と、相対的に滴量の多い液滴を吐出させる第２の駆動信号を含む第２の駆動波形とを切り替えて記録ヘッドに与えることが好ましい。

本発明に係る画像形成方法は、異なる色の記録液の液滴を吐出する記録ヘッドを双方向に移動させながら、異なる色の複数の液滴を被記録媒体上で重ねてドットを形成するとき、往路印刷及び復路印刷のいずれでも、被記録媒体上に先に着弾させる色の液滴の滴量に対して後に着弾させる色の液滴の滴量を相対的に多くする構成とした。

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、往路印刷及び復路印刷のいずれでも、被記録媒体上に先に着弾させる色の液滴の滴量に対して後に着弾させる色の液滴の滴量を相対的に多くするので、双方向印刷における色差を低減して高速で高画質画像を形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成方法を適用した本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。

この画像形成装置は、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間に架け渡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。

このキャリッジ３には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の記録液の液滴（インク滴）を吐出する独立した４個の液体吐出ヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙで構成した記録ヘッド７を主走査方向に沿う方向に配置し、液滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液体吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。

記録ヘッド７を構成する液体吐出ヘッドとしては、加圧液室内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて記録液の膜沸騰を利用するいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの、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などを使用できる。

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（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。

一方、給紙カセット１０などの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１３及び給紙ローラ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙ローラ１３側に付勢されている。

そして、この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部として、用紙１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド１５を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２２と、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上に倣わせるための搬送ガイド２３と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された先端加圧コロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２６を備えている。

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、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を介して搬送ローラ２７が回転されることで、図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、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、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、このスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けて、これらのスリット円板３４及びセンサ３５によってエンコーダ３６を構成している。

帯電ローラ２６は、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され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

また、キャリッジ３の前方側には、図１に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール４２を設け、キャリッジ３の前面側にはエンコーダスケール４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ４３を設け、これらによって、キャリッジ３の主走査方向位置を検知するためのエンコーダ４４を構成している。

さらに、記録ヘッド７で記録された用紙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部と、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、背部には両面給紙ユニット５５が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット５５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５９６は、記録ヘッド７の各ノズル面をキャピングするための各キャップ５７と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード５８と、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空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け５９などを備えている。

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１２が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、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて先端加圧コロ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、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ２６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２１が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所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互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行分を記録し、用紙１２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。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５５内に送り込み、用紙１２を反転させて（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、前述したと同様に搬送ベル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、印字（記録）待機中にはキャリッジ３は維持回復機構５５側に移動されて、キャップ５７で記録ヘッド７のノズル面がキャッピングされて、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（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド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でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに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。

次に、この画像形成装置の記録ヘッドを構成する液体吐出ヘッドについて図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドの分解斜視説明図、図４は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図５は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、流路ユニット６１とアクチュエータユニット６２とを接合し、流路ユニット６１をフレーム部材６３上に固定するとともに、フレーム部材６３内部にアクチュエータユニット６２を収納し、更に流路ユニット６１を覆うノズルカバー６４を装着したものである。

流路ユニット６１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板７１と、この流路板７１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板７２と、流路板７１の上面に接合したノズル板７３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル７４が連通する流路であるノズル連通路７５及び液室７６、液室７６にインクを供給するための共通液室７８に連通するインク供給口７９などを形成している。

アクチュエータユニット６２は、流路ユニット６１の振動板７２を変形させて液室７６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としての２列の積層型圧電素子８１と、この圧電素子８１を接合固定する基板８２とを備えている。なお、圧電素子８１の間には支柱部８３を設けている。この支柱部８３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子８１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。

また、このアクチュエータユニット６２では、圧電素子８１に図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）に接続するためのＦＰＣなどの電装基板８４を接続して、ユニットを構成している。電装基板８４もユニット構成部材とすることで、取り扱いが容易になる。

フレーム部材６３には、アクチュエータユニット６２を収納する貫通部８６及び共通液室７８となる凹部、この共通液室７８に外部からインクを供給するためのインク供給穴８７を形成している。このフレーム部材６３は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。

そして、これらの流路ユニット６１とアクチュエータユニット６２とを接着剤で接合し、更にアクチュエータユニット６２をフレーム部材６３に接着剤で接合して流路ユニット６１とアクチュエータユニット６２を一体的に固定している。

そして、これにノズルカバー６４を取付けることで、ノズル板７３の周縁部（ヘッド外周部）を被覆して、ノズル板７３表面に付着するインクが内部に侵入しないようにしている。

ここで、流路板７１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）など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７５ａ、加圧液室７６となる凹部や穴部を形成したものであるが、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などを用いることもできる。

振動板７２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）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板７２に圧電素子８１及び支柱部８３を接着剤接合し、更にフレーム部材６３を接着剤接合している。

ノズル板７３は各液室７６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル７４を形成し、流路板７１に接着剤接合している。このノズル板７３は、後述するように、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８１は、圧電材料９１と内部電極９２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子８１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極９２には個別電極９３及び共通電極９４が接続されている。なお、この実施の形態では、圧電素子８１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室７６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子８１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室７６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板８２に１列の圧電素子８１が設けられる構造とすることもできる。

このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、圧電素子８１に対して選択的に２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電圧が印加された圧電素子８１が積層方向に伸長して振動板７２をノズル７４方向に変形させ、液室７６の容積／体積変化によって加圧液室７６内の記録液が加圧され、ノズル７４から記録液の滴が吐出（噴射）される。

そして、液滴の吐出に伴って加圧液室７６内の液圧力が低下し、このときのインク流れの慣性によって加圧液室７６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、圧電素子８１への電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板７２が元の位置に戻って加圧液室７６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室７８から加圧液室７６内に記録液が充填される。そこで、ノズル７４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に圧電素子８１にパルス電圧を印加して液滴を吐出させる。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや引き−押し打ちを行うこともできる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図６を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部１００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ１０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ１０３と、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不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）１０４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装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ１０５とを備えている。

また、この制御部１００は、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置（あるいはデータ処理装置）であるホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ１０６と、記録ヘッド７を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部１０７と、記録ヘッド７を駆動制御するヘッドドライバ１０８と、主走査モータ４駆動するための主走査モータ駆動部１１１と、副走査モータ３１を駆動するための副走査モータ駆動部１１３と、帯電ローラ２６に対してＡＣバイアス電圧を供給するＡＣバイアス供給部１１４と、環境温度及び／又は環境湿度を検出する環境センサ１１８、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ１１６などを備えている。

また、この制御部１００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１１７が接続されている。

ここで、制御部１００は、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト９０側からの画像データを含む印刷データ（印字データ）等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ１０６で受信する。

そして、ＣＰＵ１０１は、Ｉ／Ｆ１０６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、ＡＳＩＣ１０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッドドライバ１０８に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ１０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。

駆動波形生成部１０７は、駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器等で構成され、１又は複数の駆動信号で構成される駆動波形をヘッドドライバ１０８に対して出力する。なお、本願において、駆動信号（又は駆動パルス）は記録ヘッド７のアクチュエータ手段を駆動する信号の意味で、駆動波形は１又は複数の駆動信号で構成される波形の意味で使用する。

ヘッドドライバ１０８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（ドットパターンデータ）に基づいて駆動波形生成部１０７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のアクチュエータ手段（圧力発生手段）に印加してヘッドを駆動する。

次に、この制御部におけるヘッド駆動制御に係わる部分の詳細について図７をも参照して説明する。なお、同図では一つの液体吐出ヘッドに対する駆動ユニットの駆動制御に係る部分のみを図示している。
ここで、記録ヘッド７を構成する各液滴吐出ヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙ（１つのヘッドを「ヘッドＨ」という。）は、上述したように複数（ここでは６４個とする。）のノズル７４に対応する圧力発生手段である圧電素子（ＰＺＴ）８１を有し、各圧電素子８１の一方の電極は共通化して共通電極Ｃｏｍ（上記の共通電極）としてグランドに接続し、他方の電極は各圧電素子８１毎に個別化して選択電極ＳＥＬ（上記の個別電極）としている。なお、実際にはノズル７４は２列設けているので、１２８個のノズル７４を有することになる。

このヘッド駆動制御に係わる部分は、上記ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及び周辺回路を含む主制御部１２１と、記録ヘッド７を駆動するためのヘッド駆動部１２２等で構成されている。ヘッド駆動部１２２は、駆動波形を生成出力する駆動波形生成部１０７を構成するＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）１２３、電圧増幅部（オペアンプ）１２４及び電流増幅部１２５と、ヘッドドライバ１０８を構成するＰＺＴ選択回路１２６とで構成している。

主制御部１２１は、パーソナルコンピュータなどの情報処理端末、デジタルカメラ、スキャナなどの画像処理端装置等のホスト側から与えられる画像情報を入力して、駆動波形生成部１０７に対してヘッドＨを駆動するタイミングに合わせて、駆動波形を生成させるための８ｂｉｔの電圧デ−タを順次駆動波形生成部１０７のＤ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）１２３に出力する。

駆動波形生成部１０７のＤＡＣ１２３は、主制御部１２１から与えられた電圧デ−タを例えば０Ｖ〜２Ｖの出力範囲を８ｂｉｔの分解能で出力する。８ｂｉｔのデ−タ入力ステップが２５０ｎｓの場合、駆動信号の立ち上がり時定数ｔｒ＝５μｓ、駆動電圧Ｖｐ＝３０Ｖ（フルスケ−ル）のとき、ＤＡＣ１２３の出力は２０ステップの時間刻みで、約０．１Ｖ／ステップで０〜２Ｖまで上昇する。

また、駆動信号の立下り時も同様に、立下り時定数ｔｆ＝１０μｓであれば４０ステップで５〜３Ｖまで下降する。さらに、駆動信号に要する時間（立ち上がり開始から、立下り終了までの時間）が５０μｓとすると、２００ステップでフルスケ−ル５Ｖの駆動信号が形成され、ヘッドの駆動タイミングに合わせて繰り返し出力される。

このＤＡＣ１２３から出力される駆動信号はアンプ１２４を介して３〜３０Ｖ（フルスケ−ル時）の範囲でＤＡＣ出力レベルに応じて電圧増幅される。電圧増幅された駆動信号は、ＳＥＰＰ回路（ＮＰＮトランジスタＱ１及びＰＮＰトランジスタＱ２）等で構成される低インピ−ダンス回路からなる電流増幅部１２５を介してヘッドドライバ１０７のＰＺＴ選択回路１２６へ与えられる。

一方、主制御部１２１は、インク滴を吐出するノズル７４を指定するためのシリアルデータＳＤ（ｄａｔ０、１）とシフトクロックＳＣＬＫ、ラッチ信号／ＬＡＴ、イネーブル信号ＥＮＡ（ＥＮＡ０、１、２）をＰＺＴ選択回路１２６へ出力する。

ＰＺＴ選択回路（ヘッドドライバ）１２６は、図８に示すように、シフトクロックＳＣＬＫ、シリアルデータＳＤを入力とするシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号／ＬＡＴによってラッチするためのラッチ回路を含むシフトレジスタ回路１２７と、シフトレジスタ回路１２７のレジスト値とイネーブル信号ＥＮＡをデコードして結果を出力するデコーダ１２９と、デコーダ出力のレベル変換するレベルシフタ１３０と、このレベルシフタ１３０の出力に応じてオン／オフされる各圧電素子８１に接続したヘッドアナログスイッチＡＳからなるアナログスイッチ群１３１とを備えている。このアナログスイッチ群１３１は、各圧電素子８１の選択電極９３に接続され、駆動波形生成部１０７から出力された駆動波形Ｖｃｏｍが入力されている。

したがって、このＰＺＴ選択回路１２６に対してシリアルデータＳＤ及びイネーブル信号ＥＮＡを与えて、アナログスイッチＡＳを選択的にオン／オフすることで、アナログスイッチＡＳがオンしている間だけ駆動波形を圧電素子８１に印加することができる。

なお、駆動波形は、上記ＤＡＣ１２３に入力される８ｂｉｔの電圧デ−タ値を２５０ｎｓの時間刻みで制御するので、駆動信号の駆動電圧Ｖｐ及び立ち上げ時定数ｔｒは、ＤＡＣ１２３に入力する電圧デ−タを可変することで容易に制御することができる。また、ＰＺＴ選択回路１２６は、ノズル数と回路ビット数（シリアルデータをパラレル変換できるビット数およびアナログスイッチの数）に応じて各色のヘッド当たり１回路又は複数回路を備える必要がある。

ここで、図９に駆動波形を構成する駆動信号の一例を示す。この駆動信号では、立下り波形要素ａの間（時間Ｔａ→Ｔｂ）で圧電素子８１はヘッド基板（ベース基板）８２方向に収縮変位するので、加圧液室７６内の容積は拡大し、加圧液室７６は減圧される。

そして、ホールド波形要素ｂの間（時間Ｔｂ→Ｔｃ）加圧液室７６は拡大した状態に保持され、その後、立ち上がり波形要素ｃの間（時間Ｔｃ→Ｔｄ）に圧電素子８１がノズル板７３方向に伸張変位するので、加圧液室７６の容積が縮小し、これにより発生される加圧力でノズル７４からインク滴が吐出される。

なお、駆動波形生成部１０７から出力する駆動波形は、１駆動周期内で、図９に示すような１つの駆動パルス（駆動信号）を含むものでもよいし、連続する２以上の駆動パルス（駆動信号）を含むものでも良い。

次に、この画像形成装置での双方向印刷における本発明に係る画像形成方法について説明する。
まず、本発明者は、染料系インクと顔料系インクについて、異なる色の液滴を重ね合わせて２次色のドットを形成した場合、最初の着弾させる液滴の色（第１色）と、後に着弾させて重ね合わせる液滴の色（第２色）のいずれが２次色の色相のズレに影響を与えるかについて、ベタ画像を印刷して被記録媒体の表及び裏抜けについての評価実験を行った。この結果を表１に示している。

この表１から、重ね合わせによるドットの色（２次色）の色相のずれは、被記録媒体の表側及び裏抜け側のいずれもが後で着弾した第２色に影響される場合（染料系記録液Ａ）と、表側は先に着弾した第１の色に影響され、裏抜け側は後で着弾した第２色に影響される場合（染料系記録液Ｂ、顔料系記録液Ｃ）とに大別されることが分かる。

そして、染料系記録液と顔料系記録液とを比較した場合、顔料系記録液において色差が大きくなる傾向がある。これは、染料系記録液では染料が液体中でビヒクル成分に溶解しているのに対し、顔料系記録液では顔料が液体中でビヒクル成分に溶解せずに粒子として分散している（非常に微細ではあるが、分子レベルで存在する染料と比べれば遥かに大きい）ために、色を重ね合わせた場合に下地色に対する遮蔽効果が高いことによるものである。

すなわち、被記録媒体（用紙）の厚み方向で、２色の記録液の存在比率に同じだけ偏りあったとしても、染料系よりも顔料系の方が大きな色差として現れやすい。これを具体的に説明すると、同じ滴量で第１の記録液（先行滴）と第２の記録液（後行滴）を同一位置に着弾させた場合、図１０（ａ）に示すように、先行滴ｄ１の顔料が用紙Ｐの表面に多く存在し、後行滴ｄ２の顔料が裏側に多くあることになる。

このように、先に着弾する第１の記録液の液滴よりも、後に着弾する第２の記録液の液滴の方が紙の奥深くに浸透するのは、次の理由による。つまり、（１）顔料は数十から百数十ｎｍ程度の粒子であるため、パルプ繊維上の微細な凹凸に侵入し定着する。繊維上の凹凸の大部分が第１の記録液に含まれる顔料で塞がれるため、第２の記録液に含まれる顔料は定着可能なサイトを見出すことができずビヒクルと共により紙の奥深くへと浸透していくこと、（２）第１の記録液は乾いた用紙表面に付着するためパルプ繊維により急速に水分を奪われ、分散破壊を生じ、用紙表面近傍で凝集するが、第２の記録液は既に第１の記録液により用紙表面が湿潤状態にあるため、第１の記録液のように急速に分散を破壊されることなく紙へ浸透していくことによる。

そこで、本発明では、先に着弾する色の記録液の滴量に対して相対的に後で着弾する色の記録液の滴量を多くして、重ね合わせドットを形成するようにしている。なお、相対的に後で着弾する色の記録液の滴量を多くするとは、後に着弾する記録液の滴量を基準として先に着弾する色の記録液の滴量を少なくすること、先に着弾する記録液の滴量を基準として後で着弾する色の記録液の滴量を多くすること、ある滴量（例えば後述するように単色の滴量）を基準として先に着弾する色の記録液の滴量を少なくし、着弾する色の記録液の滴量を多くすることのいずれの場合も含まれる。

つまり、上述したように、顔料系記録液を用いた場合には、異なる色の重ね合わせるよる２次色のドットを形成する場合、図１０（ａ）に示すように、先に着弾する液滴の色味が強くなるので、双方向印刷で画像を形成するとき、ヘッド（又はノズル列）の配置順序によって、往路と復路では、同じ２次色でも着弾の順序が逆になるので色差が生じることになる。

これに対して、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法においては、先に着弾する色の液滴の滴量に対して後で着弾する色の液滴の滴量を相対的に多くする、例えば後で着弾する記録液の吐出量を先に着弾する記録液の吐出量より多くする、又は先に着弾する記録液の吐出量を後で着弾する記録液の吐出量より少なくすることによって、図１０（ｂ）に示すように、相対的には後に着弾する後行滴ｄ２の用紙Ｐ表面における固着量が増え、先行滴ｄ１の色味の強さを低減することができる。

そして、記録ヘッド７を走査方向に往復移動させながら双方向（往復）印刷を行なう場合、往路と復路において記録液の吐出順（着弾順）が異なるので、往路及び復路のいずれでも、先に着弾する色の液滴の量に対して相対的に後で着弾する色の液滴の量を多くするように、往路印刷と復路印刷で記録液の液滴量を変化させることにより、往路印刷と復路印刷の間での２次色の色差を低減することができる。

そこで、上述したように先に着弾する色の液滴の量に対して相対的に後で着弾する色の液滴の量を多くするためのヘッド駆動制御の第１例について説明する。
まず、例えば、図１１に示すように、往路の走査方向に沿って前方からＫ（ブラック）のヘッド７ｋ（Ｋヘッド）、Ｃ（シアン）のヘッド７ｃ（Ｃヘッド）、Ｍ（マゼンダ）のヘッド７ｍ（Ｍヘッド）、Ｙ（イエロー）のヘッド７ｙ（Ｙヘッド）の順に配置した場合、往路印刷時にはＫ→Ｃ→Ｍ→Ｙの順に各色の液滴が吐出され、復路印刷時にはＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋの順に各色の液滴が吐出されることになる。

このとき、例えば、ヘッドに与える駆動信号の駆動電圧Ｖｐを、Ｖｐ０、Ｖｐ１、Ｖｐ２（Ｖｐ０＞Ｖｐ１＞Ｖｐ２）としたとき、吐出滴量Ｍｊは駆動電圧Ｖｐが高い方が多くなるので、駆動電圧Ｖｐ０、Ｖｐ１、Ｖｐ２に対応する吐出滴量ＭｊをそれぞれＭｊ０、Ｍｊ１、Ｍｊ３としたとき、Ｍｊ０＞Ｍｊ１＞Ｍｊ２の関係になる。

したがって、形成するドットの色に応じて各ヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙに与える駆動波形の駆動電圧Ｖｐを図１２に示すように選択することで、各ヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙから吐出する記録液の吐出滴量Ｍｊを選択制御して、２次色の色差を低減することができる。なお、記録液は被記録媒体である用紙の表から裏へ向う方向に吐出されるものとする。

例えば、Ｃ（シアン）とＹ（イエロー）の２次色であるＧ（グリーン）のドットを形成しようとするときは、往路印刷の場合、ヘッド７ｃから吐出するシアンの液滴の方がヘッド７ｙから吐出するイエローの液滴より先に用紙に着弾するので、先に着弾するシアンの吐出滴量をイエローの吐出滴量より少なくするために、ヘッド７ｃに駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号（吐出滴量Ｍｊ２）を、ヘッド７ｙに駆動電圧Ｖｐ０（Ｖｐ２＜Ｖｐ０）の駆動信号（吐出滴量Ｍｊ０）を与えてそれぞれ駆動する。一方、復路印刷の場合は、記録液の吐出順（着弾順）が逆になるので、ヘッド７ｙに駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号を、ヘッド７ｃに駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号を与えて駆動する。

同様に、Ｃ（シアン）とＭ（マゼンタ）の２次色であるＢ（ブルー）のドットを形成しようとするときは、往路印刷の場合、ヘッド７ｃから吐出するシアンの液滴の方がヘッド７ｍから吐出するマゼンタの液滴よりも先に着弾するので、ヘッド７ｃを駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で、ヘッド７ｍを駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で駆動し、復路印刷の場合は、記録液の吐出順（着弾順）が逆になるので、ヘッド７ｍを駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で、ヘッド７ｃを駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で駆動する。

さらに、Ｍ（マゼンタ）とＹ（イエロー）の２次色であるＲ（レッド）のドットを形成しようとするときは、往路印刷の場合、ヘッド７ｍから吐出するマゼンタの液滴の方がヘッド７ｙから吐出するイエローの液滴よりも先に着弾するので、ヘッド７ｍを駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で、ヘッド７ｙを駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で駆動し、復路印刷の場合は、記録液の吐出順（着弾順）が逆になるので、ヘッド７ｙを駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で、ヘッド７ｍを駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で駆動する。

なお、２次色の形成を担わないヘッド７ｋは一定電圧Ｖｐ１（Ｖｐ２＜Ｖｐ１＜Ｖｐ０）で駆動するものとする。

ここで、駆動信号の駆動電圧Ｖｐ０、Ｖｐ１、Ｖｐ２と吐出滴量Ｍｊの関係について説明する。
一般に、被記録媒体である用紙上に打ち込める単位当たりの記録液量（記録液総量）はベタ画像を形成したときに、コックリング（用紙が吸湿するために生じる凹凸）が発生しないように、単色の場合の吐出滴量Ｍｊの２倍以下に制限される。

そこで、駆動電圧Ｖｐ０、Ｖｐ１、Ｖｐ２で吐出できる吐出滴量Ｍｊをそれぞれ、Ｍｊ０、Ｍｊ１、Ｍｊ２としたとき、上述した例では、単色の場合の吐出滴量は駆動電圧Ｖｐ１のときの吐出滴量Ｍｊ１であるので、２次色のドットを形成する場合、用紙上に吐出する液滴の滴量が次の（１）式の条件を充たすように、駆動電圧Ｖｐ２、Ｖｐ１を設定することが好ましい。

Ｍｊ２＋Ｍｊ０≧２×Ｍｊ１ …（１）

また、より高い画像品質を得るためには、次の（２）式の条件を充たすことが好ましい。

Ｍｊ２＋Ｍｊ０≧１．５×Ｍｊ１ …（２）

このことは、複数の駆動信号からなる駆動波形を用いる場合も同様であり、２次色のドットを形成するときの先行色の液滴量をＭｊ（ｆ）、後行色の液滴量をＭｊ（ｒ）とし、単独色を形成する場合の液滴量をＭｊ（ｓ）とすると、次の（３）式の条件を充たす必要がある。

Ｍｊ（ｆ）＋Ｍｊ（ｒ）≧２×Ｍｊ（ｓ） …（３）

また、より高い画像品質を得るためには、次の（４）式の条件を充たすことが好ましい。

Ｍｊ（ｆ）＋Ｍｊ（ｒ）≧１．５×Ｍｊ（ｓ） …（４）

そこで、上述したようなヘッド駆動制御を行う場合の制御部の動作について説明する。
ここでは、主制御部１２１は予めＲＯＭに格納されている駆動波形データを選択して、画像形成時に駆動波形生成部１０７のＤＡＣ１２３に対してそのデータ転送することで、１つの駆動波形生成部１０７から、図１３（ａ）に示すように、１駆動周期内で駆動電圧Ｖｐ２、Ｖｐ１、Ｖｐ０の各駆動信号（駆動パルス）Ｐ２、Ｐ１、Ｐ０を含む駆動波形Ｖｃｏｍを生成出力し、この駆動波形Ｖｃｏｍを各ヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙのＰＺＴ選択回路１２６に出力する。

つまり、ここでは、駆動波形生成部１０７から、相対的に吐出滴量Ｍｊの少ない滴量Ｍｊ２の液滴を吐出させる第１の駆動信号である駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号Ｐ２と、相対的に吐出滴量Ｍｊの多い滴量Ｍｊ０の液滴を吐出させる第２の駆動信号Ｐ０と、単色のドットを形成するための吐出滴量Ｍｊ１の液滴を吐出させる第３の駆動信号Ｐ１とを１駆動周期内に含む駆動波形Ｖｃｏｍを生成して出力させる。

また、主制御部１２１から各ヘッドヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙ毎に設けたＰＺＴ選択回路１２６に対しては、図１３（ｂ）に示すイネーブル信号ＥＮＡ０、１、２を与える。つまり、ここでは、イネーブル信号ＥＮＡ２が選択されるときには、同図（ｃ）に示すように駆動波形Ｖｃｏｍのうちの駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号Ｐ２が、イネーブル信号ＥＮＡ１が選択されるときには同図（ｄ）に示すように駆動波形Ｖｃｏｍのうちの駆動電圧Ｖｐ１の駆動信号Ｐ１が、イネーブル信号ＥＮＡ０が選択されるときには同図（ｅ）に示すように駆動波形Ｖｃｏｍのうちの駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号Ｐ０がそれぞれ選択される。

そこで、主制御部１２１から各ヘッドヘッド７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ｙ毎に設けたＰＺＴ選択回路１２６に対して２ビットのデータｄａｔ０、１を与えることで、図１４に示す関係でイネーブル信号ＥＮＡ０、１、２が選択されて、デコード結果に応じてアナログスイッチＡＳがオン状態になることにより、駆動波形Ｖｃｏｍのうちの所要の駆動信号Ｐ２，Ｐ１、Ｐ１がヘッドに選択的にされる。なお、図１４中、アナログスイッチ（アナログＳＷ）の「Ｚ」はハイインピーダンスの状態であること、すなわち電圧レベルが保持される状態を意味し、これを「オフ」状態としている。

このように、往路印刷と復路印刷では色毎に駆動波形を異ならせて記録ヘッドに与えることによって、吐出滴量を異ならせることができるので、容易に精度良く、先行滴の滴量に対して後行滴の滴量を相対的に多くすることができる。

そして、この場合、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる第１の駆動信号と相対的に滴量の多い液滴を吐出させる第２の駆動信号とを含む駆動波形を生成して、走査方向に応じて駆動波形から第１又は第２の駆動信号を選択して記録ヘッドに与えることで、１つの駆動波形生成部から生成出力する駆動波形Ｖｃｏｍを各ヘッド又はノズル列に対して共通に与えることができて、構成が簡単になる。

次に、先行滴の滴量に対して後行滴の滴量を相対的に多くするヘッド駆動制御の第２例について図１５をも参照して説明する。
ここでは、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形と、相対的に滴量の多い液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形とを選択して記録ヘッドに与えるようにしている。

例えば、主制御部１２１には、ドット径変調が可能な、つまり、駆動電圧Ｖｐが異なり、小滴、中滴、大滴を吐出させることができる３種類の駆動信号を含み、全体的に駆動電圧Ｖｐを異ならせた３種類の駆動波形Ｖｃｏｍ２、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍを生成するための駆動データをＲＯＭ１０２などに格納しておく。

例えば、図１５（ｂ）に示す駆動波形Ｖｃｏｍ１と、この駆動波形Ｖｃｏｍ１よりも全体的に駆動電圧Ｖｐが低い同図（ａ）に示す駆動波形Ｖｃｏｍ２と、駆動波形Ｖｃｏｍ１よりも全体的に駆動電圧Ｖｐが高い同図（ｃ）に示す駆動波形Ｖｃｏｍ０とを生成出力できるようにする。この例では、駆動波形Ｖｃｏｍ２が相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形、駆動波形Ｖｃｏｍ０が相対的に滴量の多い液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形であり、駆動波形Ｖｃｏｍ１が単色のドットを形成するための液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形である。

そして、主制御部１２１は、往路印刷時又は復路印刷時に、異なる色の液滴を重ね合せてドットを形成するときは、先に着弾する液滴を吐出するヘッドに対応する駆動波形生成部１０７に対しては駆動波形Ｖｃｏｍ２を生成出力させる駆動データを、後に着弾する液滴を吐出するヘッドに対応する駆動波形生成部１０７に対しては駆動波形Ｖｃｏｍ０を生成出力させる駆動データをそれぞれ与える。

例えば、往路印刷で、Ｃ（シアン）とＹ（イエロー）の２次色であるＧ（グリーン）のドットを形成しようとしたときは、後に液滴が着弾するヘッド７ｙからの吐出量を先に液滴が着弾するヘッド７ｃからの吐出量よりも多くするために、ヘッド７ｃを駆動波形Ｖｃｏｍ２で、ヘッド７ｙを駆動波形Ｖｃｏｍ０で駆動する。一方、復路印刷の場合は、記録液の吐出順（着弾順）が逆になるので、ヘッド７ｙを駆動波形Ｖｃｏｍ２で、ヘッド７ｃを駆動波形Ｖｃｏｍ０でそれぞれ駆動する。

他の２次色であるＲ（レッド）、Ｂ（ブルー）についても同様で、先に着弾する色の液滴を吐出するヘッドを駆動波形Ｖｃｏｍ２で、後に着弾する色の液滴を吐出するヘッドを駆動波形Ｖｃｏｍ０で駆動できるよう、主制御部１２１は、往路から復路または復路から往路へキャリッジ３が移行するときに、画像形成開始前までに所要の駆動波形データを選択して、それぞれのヘッドの駆動波形生成部１０７に転送する。

ただし、この例では、例えば、Ｇ（グリーン）のドットを形成するために、先に液滴が着弾するヘッド７ｃを駆動波形Ｖｃｏｍ２で、後で液滴が着弾するヘッド７ｙを駆動波形Ｖｃｏｍ０で駆動すると、その間にあるヘッド７ｍを駆動波形Ｖｃｏｍ２で駆動すれば、シアンとマゼンタを重ね合わせてブルーのドットを形成するときには、先行滴と後行滴の滴量は同じになり、また、ヘッド７ｍを駆動波形Ｖｃｏｍ０で駆動すれば、マゼンタとイエローを重ね合わせてレッドのドットを形成するときには、先行滴と後行滴の滴量は同じになる。この場合、駆動波形Ｖｃｏｍ１を用いることで対応することもできる。

また、２次色の小滴を形成するためには、駆動波形Ｖｃｏｍ０、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２の小滴部のみをイネーブル信号ＥＮＡで切り出してヘッドに印加する。中滴、大滴のときも同様である。なお、２次色の形成を担わないブラック（Ｋ）のヘッド７ｋは駆動波形Ｖｃｏｍ１で駆動すればよい。

このように、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形と、相対的に滴量の多い液滴を吐出させる駆動信号を含む駆動波形とを選択して各ヘッド（又は各ノズル列）に与えるようにすることで、各駆動波形に滴の大きさが異なる駆動信号を含むことができて、より高品質の画像を形成することができる。

次に、先行滴の滴量に対して後行滴の滴量を相対的に多くするヘッド駆動制御の第３例について図１６をも参照して説明する。
ここでは、１駆動周期内で駆動電圧が同じ複数の駆動信号（駆動パルス）を含む駆動波形を生成出力して、与える駆動パルスの数を異ならせることによって、ヘッドに与える駆動信号を異ならせるようにしている。

つまり、駆動波形生成部１０７から図１６（ａ）に示すように１駆動周期内で４個の駆動信号（駆動パルス）を含む駆動波形Ｖｃｏｍを生成出力する。ここで、同図（ｂ）に示すように、「Ｈ」となる期間が異なるイネーブル信号ＥＮＡ０、１、２を与えることにより、イネーブル信号ＥＮＡ１が「Ｈ」のときには同図（ｄ）に示すように３個の駆動パルスからなる駆動波形Ｖｃｏｍ１が、イネーブル信号ＥＮＡ２が「Ｈ」のときには同図（ｃ）に示すように２個の駆動パルスからなる駆動波形Ｖｃｏｍ２が、イネーブル信号ＥＮＡ０が「Ｈ」のときには同図（ｅ）に示すように４個の駆動パルスからなる駆動波形Ｖｃｏｍ０が記録ヘッドに与えられることになる。

これにより、駆動波形Ｖｃｏｍ０が与えられると４個の液滴が吐出されて飛翔中に合体して（あるいは着弾時に合体して）滴量Ｍｊ０を、同様に駆動波形Ｖｃｏｍ１が与えられると３個の液滴が吐出されて滴量Ｍｊ１を、駆動波形Ｖｃｏｍ２が与えられると２個の液滴が吐出されて滴量Ｍｊ２（Ｍｊ０＞Ｍｊ１＞Ｍｊ２）を得ることができる。

この場合のイネーブル信号ＥＮＡ０、ＥＮＡ１、ＥＮＡ２とデータｄａｔｎ０、ｄａｔｎ１等の関係は前述した図１４と同様とする。

したがって、往路印刷において、Ｃ（シアン）とＹ（イエロー）の２次色であるＧ（グリーン）のドットを形成するときには、シアンの液滴の滴量よりもイエローの液滴の滴量を多くするために、例えば、ヘッド７ｃのｎ番目のノズルに対応するデータｄａｔｎ０＝Ｈ、ｄａｔｎ１＝Ｈを転送することにより、イネーブル信号ＥＮＡ２が「Ｈ」の期間のみアナログスイッチＡＳがオン状態となるので、圧電素子（ＰＺＴｎ）８１に印加される駆動パルス数は２パルス（駆動波形Ｖｃｏｍ２）となる。また、ヘッド７ｙのｎ番目のノズルに対応するデータｄａｔｎ０＝Ｌ、ｄａｔｎ１＝Ｈを転送すれば、イネーブル信号ＥＮＡ０が「Ｈ」の期間のみアナログスイッチＡＳがオン状態となるので、圧電素子（ＰＺＴｎ）８１に印加される駆動パルス数は４パルス（駆動波形Ｖｃｏｍ０）となり、後で着弾するイエローの液滴の滴量が多くなる。

一方、復路印刷のときには、イエローの液滴の滴量よりもシアンの液滴の滴量を多くするために、ヘッド７ｃのｎ番目のノズルに対応するデータｄａｔｎ０＝Ｌ、ｄａｔｎ１＝Ｈを転送すれば、圧電素子（ＰＺＴｎ）８１に印加されるパルス数は４パルス（駆動波形Ｖｃｏｍ０）となり、ヘッド７ｙのｎ番目のノズルに対応するデータｄａｔｎ０＝Ｈ、ｄａｔｎ１＝Ｈを転送すれば、圧電素子（ＰＺＴｎ）８１に印加されるパルス数は２パルス（駆動波形Ｖｃｏｍ２）となり、後で着弾するシアンの液滴の滴量が多くなる。

その他の２次色のドットを形成する場合についても同様である。

次に、単色（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）でドットを形成する場合と２次色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）でドットを形成する場合が混在するときの例について、前述した図１３及び図１４を参照して説明する。
まず、前述した図１３に示すように、駆動波形Ｖｃｏｍには、単色のドットを形成するときに所望のドット径が得られる滴量Ｍｊ１の液滴を吐出させる駆動電圧Ｖｐ１の駆動信号Ｐ１と、２次色のドットを形成する場合に必要な滴量Ｍｊ０，Ｍｊ２の液滴を吐出させる駆動電圧Ｖｐ０、Ｖｐ２の各駆動信号Ｐ０、Ｐ２（先行滴をＶｐ２、後行滴をＶｐ０）を含み、また、図１４に示すように、各ノズルに対応する２ビットのデータｄａｔｎ０、１とイネーブル信号ＥＮＡ０、１、２に応じて駆動信号を選択する。

例えば、前述した図１１に示すようにヘッド配置の記録ヘッド７を用いて、主走査方向に（１）Ｇ（第１のグリーン）→（２）Ｃ（シアン）→（３）Ｇ（第２のグリーン）の順でドットを連続して形成しようとするときは、まず、ヘッド７Ｃのｍ番目のノズルが（１）Ｇ（第１のグリーン）のドット形成位置にきたとき、予めＰＺＴ選択回路１２６のシフトレジスタ１２７にデータｄａｔｍ０＝Ｈ、ｄａｔｍ１＝Ｈが転送されており、ラッチ信号／ＬＡＴの入力タイミングでデコ−ダ１２９に出力され、イネーブル信号ＥＮＡ２が「Ｈ」の期間のみアナログスイッチＡＳがオン状態となるので、駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号Ｐ２のみが印加される。

続いて、（２）Ｃ（シアン）ドットを形成するためには、ｍ番目のノズルが（２）のドット形成位置にきたとき、予めシフトレジスタ１２７にデータｄａｔｍ０＝Ｈ、ｄａｔｍ１＝Ｌを転送しておくことで、イネーブル信号ＥＮＡ１が「Ｈ」の期間のみアナログスイッチＡＳがオン状態となるので、駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｐ１の駆動信号Ｐ１のみが印加される。

さらに、ｍ番目のノズルが（３）Ｇ（第２のグリーン）のドット形成位置にきたときは、上述した第１のグリーンのときと同様に、データｄａｔｍ０＝Ｈ、ｄａｔｍ１＝Ｈを転送してイネーブル信号ＥＮＡ２が「Ｈ」の期間のみアナログスイッチＡＳをオン状態にして、駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号のみが印加されるようにする。

一方、ヘッド７ｙのｍ番目のノズル（ノズル配列はヘッド７ｃと同じ）が（１）Ｇ（第１のグリーン）のドット径形成位置にきたとき、予めＰＺＴ選択回路１２６のシフトレジスタ１２７にデータｄａｔｍ０＝Ｌ、ｄａｔｍ１＝Ｈが転送されており、ラッチ信号／ＬＡＴの入力タイミングでデコ−ダ１２９に出力され、イネーブル信号ＥＮＡ０が「Ｈ」の期間のみアナログＡＳがオン状態となるので、ヘッド７ｃのときより電圧の高い駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号Ｐ０が印加される。

続いて、ｍ番目のノズルが（２）Ｃ（シアン）のドット形成位置にきたときには、予めデータｄａｔｍ０＝Ｌ、ｄａｔｍ１＝Ｌを転送しておくことで、アナログスイッチＡＳはオフ状態（Ｚ：ハイインピ−ダンス）となり電圧レベルは保持されるので、イエローの液滴は吐出されず、シアンのドットが形成されたままになる。

さらに、ｍ番目のノズルが（３）Ｇ（第２のグリーン）のドット形成位置にきたときは、（１）Ｇ（第１のグリーン）にきたときと同様に、データｄａｔｍ０＝Ｌ、ｄａｔｍ１＝Ｈを転送して、イネーブル信号ＥＮＡ０が「Ｈ」の期間のみアナログスイッチＡＳをオン状態させて、駆動波形Ｖｃｏｍの駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号Ｐ０を印加させる。

このように、Ｇ（グリーン）ドットを形成するときは、先に吐出するヘッド７ｃのからにシアンの液滴量を少なくするために駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で駆動し、後に吐出するヘッド７ｙの液滴量を多くするために駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で駆動させ、単独のＣ（シアン）ドットを形成するときは駆動電圧Ｖｐ１の駆動信号で駆動させる。

また、復路印刷の場合は、上記とは逆に、先に吐出するヘッド７ｙからのイエローの液滴量を少なくすために駆動電圧Ｖｐ２の駆動信号で駆動し、後に吐出するヘッド７ｃからのシアンの液滴量を多くするために駆動電圧Ｖｐ０の駆動信号で駆動させればよい。

このように、単色のドットを形成するための駆動信号と重ね合わせドットを形成するための駆動信号を含む駆動波形を生成して、異なる駆動信号を選択することによって、双方向印刷時の画像品質を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、本発明を圧力発生手段に圧電素子を用いる記録ヘッドを備えた画像形成装置について適用した例で説明したが、上述した双方向印刷の場合のヘッド配列順と吐出させる色の液滴の滴量の関係についてはその他の圧力発生手段を用いて記録ヘッドを備えた場合でも同様である。

したがって、例えば、サーマル型液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを用いる場合、発熱抵抗体に通電する時間を制御すれば、通電時間が長いほど吐出する滴量を多くすることができる。発熱抵抗体の一方の電極には、電源（電圧Ｖp）が共通に接続され、他方はそれぞれ個別のスイッチング素子（例えばトランジスタ）が接続されている。スイッチング素子は印字のためにＯＮ／ＯＦＦ制御するととともに、オンする場合はＯＮ時間で通電時間が制御される。

そこで、記録ヘッドの色順（ヘッド又はノズル列配置）に応じて、先に着弾する色の液滴量を後に着弾する液滴量より少なくするために、先に吐出する色のトランジスタＯＮ時間を短くすることにより、滴量を制御することができる。

また、上記各実施形態では主として記録ヘッドが異なる色の液滴を吐出する複数のヘッドで構成される場合で説明したが、記録ヘッドが異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドで構成される場合にも同様に適用することができる。

図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図である。 同装置の要部平面説明図である。 同装置に用いる液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。 同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。 同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。 同制御部のヘッド駆動制御に係わる部分の説明に供するブロック図である。 図７のＰＺＴ選択回路の説明に供するブロック図である。 駆動波形の一例を示す説明図である。 記録液の重ね合わせ時における色差の説明に供する説明図である。 同画像形成装置における画像形成方法に説明に供するヘッド配置例を示す平面説明図である。 同画像形成装置におけるヘッド駆動制御の一例の説明に供する説明図である。 吐出滴量の制御を行うヘッド駆動制御の第１例の説明に供する説明図である。 同じくＰＺＴ選択回路におけるデータ、イネーブル信号とアナログスイッチの出力の関係の説明に供する説明図である。 吐出滴量の制御を行うヘッド駆動制御の第２例の説明に供する説明図である。 吐出滴量の制御を行うヘッド駆動制御の第３例の説明に供する説明図である。

符号の説明

３…キャリッジ
７…記録ヘッド
７４…ノズル
８１…圧電素子（ＰＺＴ）
１２２…ヘッド駆動部
１２３…ＤＡＣ
１２４…電圧増幅部
１２５…電流増幅部
１２６…ＰＺＴ選択回路
１２７…シフトレジスタ
１２９…デコーダ
１３０…レベルシフタ
１３１…アナログスイッチ群

Claims (6)

1. 異なる色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列又は複数のヘッドを有する記録ヘッドを備え、この記録ヘッドを往路及び復路の双方向に移動させて印刷を行う双方向印刷が可能な画像形成装置において、往路及び復路のいずれでも、異なる色の複数の液滴を被記録媒体上で重ねてドットを形成するとき、前記被記録媒体上に先に着弾させる色の液滴の滴量に対して後に着弾させる色の液滴の滴量を相対的に多くする手段を備えていることを特徴する画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドに与える駆動波形を往路と復路で色毎に異ならせることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる第１の駆動信号と相対的に滴量の多い液滴を吐出させる第２の駆動信号とを含む駆動波形を生成して、走査方向に応じて前記駆動波形から第１又は第２の駆動信号を選択して前記記録ヘッドに与えることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記駆動波形には１つの色の液滴でドットを形成するための第３の駆動信号を含み、単色ドットを形成するときと重ねドットを形成するときとで異なる駆動信号を選択して前記記録ヘッドに与えることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２に記載の画像形成装置において、相対的に滴量の少ない液滴を吐出させる第１の駆動信号を含む第１の駆動波形と、相対的に滴量の多い液滴を吐出させる第２の駆動信号を含む第２の駆動波形とを切り替えて前記記録ヘッドに与えることを特徴とする画像形成装置。
6. 異なる色の記録液の液滴を吐出する記録ヘッドを双方向に移動させながら、異なる色の複数の液滴を被記録媒体上で重ねてドットを形成する画像形成方法において、往路印刷及び復路印刷のいずれでも、前記被記録媒体上に先に着弾させる色の液滴の滴量に対して後に着弾させる色の液滴の滴量を相対的に多くすることを特徴とする画像形成方法。

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