JP2006231924A - 画像形成装置並びに打滴制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドットが重なることによる画像乱れを防止すると共に、記録時間がかからない画像形成装置及び記録制御方法を提供する。
【解決手段】第１のドット１０２と第２のドット１１２とは重なるように形成される。まず、第１のドット１０２を形成する直径Ｄ1aのインク滴１００が打滴され、所定の時間が経過するとインク滴１００が記録紙に浸透して記録紙表面の直径はＤ1bになる。この状態で、第２のドット１１２を形成するインク滴１１０を打滴すると、インク滴１００とインク滴１１０とが混合せず、また、記録紙１６内に浸透したインクは記録紙内の受像層にほじされるので記録紙内でもインクの混合が起こらない。したがって、所望のドット形状をえることができる。更に、インク滴１００の完全浸透を待たずにインク滴１１０を打滴できるので印字速度を落とさずに済む。
【選択図】 図９

Description

本発明は画像形成装置並びに打滴制御方法に係り、特に被記録媒体上に形成されたドットにより画像を形成する画像形成装置における記録制御技術に関する。

近年、デジタルスチルカメラにより撮影された画像などを印刷記録する記録装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンター）が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに複数の記録素子（ノズル）を備え、この記録素子からインクの液滴を被記録媒体に吐出しながら記録ヘッドを走査させ、被記録媒体上に画像を１ライン分記録すると被記録媒体を１ライン分搬送し、この工程を繰り返すことにより記録紙上に画像を形成するものである。

インクジェットプリンターには、単尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを被記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うものや、被記録媒体の１辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いるものがある。ラインヘッドを用いたものでは、記録素子の配列方向と直交する方向に被記録媒体を走査させることで被記録媒体の全面に画像記録を行うことができる。ラインヘッドを用いたプリンターでは短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となり、また、キャリッジの移動と被記録媒体との複雑な走査制御が不要になる。また、被記録媒体だけが移動するのでシリアルヘッドを用いたプリンターに比べて記録速度の高速化が実現できる。

インクジェットプリンターでは、記録素子（ノズル）から吐出されたインクによって形成されるドットを組み合わせることにより１つの画像が表現されている。これらドットのサイズを小さくし、１画像あたりの画素数を多くすることによって高画質が実現されている。ドットのサイズを小さくすることはインクの吐出量を少なくすることによって実現できるので、インクの吐出量を細かく正確に制御する必要がある。また、隣り合うドットが所定の打滴位置に打滴されるように、被記録媒体と記録ヘッドとの相対速度とインクの吐出タイミングが制御される。

特許文献１に開示されたインクジェット記録装置は、インクの吸収特性、インクの浸透特性、インク（ドット）の密度、インクの体積、インクの蒸発特性、環境温度から、画像乱れを起こさない時間を算出する技術が提案されている。即ち、上述したパラメータからインクの乾燥時間等を推定し、記録と記録との間隔を調整する。

また、特許文献２に記載されたインクジェットプリンター用の記録ヘッドを製造する方法及び印刷方法は、インクの乾燥時間を考慮してノズル間の距離を決めて印字ヘッドを製造する方法と、該印字ヘッドを用いた印字方法が提案されている。
特開平３−２４７４５０号公報 特開平１０−２５００５９号公報

しかしながら、複数のドットを重ねて被記録媒体上に着弾させると、インク液滴が混合し、本来のドット形状である円形状が崩れてしまい、所望の画像を形成させることが困難であった。

特許文献１に開示されたインクジェット記録装置では、画像乱れを起こさない時間をパラメータごとに求めているが、種々のドット配列パターンに対して画像乱れを起こさない時間を求めることは非常に困難である。また、１つの画像内にドット間ピッチ及びドット径が異なる混在パターンを形成する場合の記録方法が十分に開示されていない。

特許文献２に記載されたインクジェットプリンター用の記録ヘッドを製造する方法及び印刷方法では、第１のドットの乾燥時間が経過した後に第２のドットを着弾させることは開示されているが、用紙表面のドットが完全に乾燥するまで隣接ドットを着弾させることができず、印字の際に非常に時間を要してしまう。また、１つの条件に基づいた乾燥時間を想定してノズル間の距離を決め、これを固定値としているので、インクや用紙が変わった場合には対応できない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ドットが重なることによる画像乱れを防止すると共に、記録時間がかからない画像形成装置及び打滴制御方法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、被記録媒体に液滴を打滴する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、前記被記録媒体と前記記録ヘッドとを前記被記録媒体と相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置であって、前記被記録媒体に形成される第１のドットと前記第１のドットを形成する第１の液滴を打滴した後に前記第１のドットと重なるように形成される第２のドットとの間隔Ｐt 、前記第２のドットを形成する第２の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面の直径Ｄ2a、前記第２の液滴が前記被記録媒体に着弾したときの前記被記録媒体表面における前記第１の液滴の直径Ｄ1bとするとき前記打滴制御手段は、Ｄ1b＞０の状態において次式Ｄ1b＜２×Ｐt −Ｄ2aを満足する前記第１の液滴の直径Ｄ1bになるまでの液滴径変化時間を前記第１の液滴の打滴から前記第２の液滴の打滴までの打滴インターバルとして打滴タイミングを制御することを特徴としている。

即ち、先に被記録媒体上に着弾した第１の液滴が被記録媒体へ完全に保持されるまで待たずに第２の液滴を被記録媒体上に着弾させても、被記録媒体表面でインクの混合が起こらない。したがって、印字速度を落とすことなく、第１の液滴と第２の液滴との混合によるにじみを防止でき、所望のドット形状を得ることができる。

例えば、液滴が被記録媒体へ浸透が進行する過程では、被記録媒体表面の液滴は外側（外周部）から内側に向かって小さくなる。なお、被記録媒体へ着弾したときの液滴サイズと形成されるドットのサイズは略同一である。

第１のドットと第２のドットとの間隔（ドットピッチ間隔）Ｐｔは、記録ヘッドから正常に吐出 (記録）された液滴の間隔と略同一である。

また、第１の液滴の浸透、固化等が完全に終了するとＤ1b＝０になるので、第１のインク滴が完全に浸透しない状態は、Ｄ1b＞０を満足する。

第１のドットと第２のドットとが重なる場合には、第１のドットの半径（Ｄ1a／２）と第２のドットの半径（Ｄ2a／２）との合計が、第１のドットと第２のドットとの間隔Ｐｔよりも大きくなる場合であり、これは、Ｐt ＜（Ｄ1a／２）＋（Ｄ2a／２）の関係を満足する。

記録ヘッドは、搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向に使用する被記録媒体の印字可能領域の全域にわたってインク吐出孔などの記録素子が配置されているフルライン型の
記録ヘッドでもよいし、短尺の記録ヘッドを搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向に移動しながらインク滴を吐出させるシリアル型 (シャトルスキャン型）記録ヘッドでもよい。

被記録媒体は、記録ヘッドによって印字を受ける媒体（被画像形成媒体）であり、具体的には連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

被記録媒体と記録ヘッドとを相対移動させる態様は、固定された記録ヘッドに対して被記録媒体を移動させてもよいし、被記録媒体を固定させて記録ヘッドを移動させてもよい。また、被記録媒体と記録ヘッドとを両方とも移動させてもよい。被記録媒体の搬送手段には搬送ベルトや搬送ドラム等が適用される。

請求項２に示すように請求項１に記載された発明において、前記第１のドットと第２のドットとの間隔Ｐt 及び、第２の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面の直径Ｄ2aが次式、Ｄ1b＜２×Ｐt −Ｄ2aを満足する前記第１の液滴の直径Ｄ1bを求める打滴条件算出手段と、前記第１の液滴が前記被記録媒体へ着弾してから前記第１の液滴の直径がＤ1bになるまでの液滴径変化時間を求める液滴径変化時間算出手段と、を備えたことを特徴としている。

即ち、第２の液滴を打滴することができる第１の液滴の条件を求める打滴条件算出手段と、該第１の液滴がこの条件を満足するまでの時間を求める液滴径変化時間算出手段を備えたので、装置内において打滴インターバルを求めることができる。

また、１つの画像内に前記ドット間隔、前記第１ドットの直径、前記第２のドットの直径の組み合わせを複数有する混在パターンを形成する場合、前記液滴径変化時間を複数算出し、前記打滴制御手段は、算出された複数の前記液滴径変化時間の代表値を用いて当該画像の記録タイミングを制御する態様も好ましい。

かかる態様によれば、ドット間隔（ドットピッチ）、各ドットの直径が異なるような混在パターンを含む画像にも対応可能であり、画像ごとに打滴タイミングを最適化することができる。

混在パターンには、ドット間隔が複数あるもの、ドット直径が複数あるもの、及びドット間隔、ドット直径とも複数あるものがあり、何れにも対応可能である。

代表値には、最大値、最小値、平均値、最も使用頻度が高い値などがあり、画像品質や記録制御に応じて適宜使い分けてもよい。該代表値は１画像に１つでもよいし、１画像に複数求められてもよい。

また、前記液滴径変化時間の代表値は、少なくとも前記液滴径変化時間算出手段において算出された複数の前記液滴径変化時間の最大値以上の値を含んでいる態様も好ましい。

かかる態様によれば、最も液滴径変化時間が長いパターンに合わせて当該画像内の打滴タイミングの制御が行なわれるので、ドットの滲みを確実に防止でき、制御系もシンプルな制御となり制御系の負担が低減する。

液滴径変化時間は、各パターンから求められた最大値でもよいし、安全を見越して該最大値にマージンを加えた時間でもよい。但し、液滴径変化時間は液滴の浸透或いは固化が完全に終了する時間未満である。

また、請求項３に示すように請求項１又は２記載の発明において、前記打滴制御手段は、１画像内は１つの打滴インターバルにより打滴タイミングを制御することを特徴としている。

即ち、１画像内は１つの打滴インターバルにより打滴制御が行われるので、画像ごとに打滴インターバルを持つことができる。
また、請求項４に示すように請求項２又は３記載の発明において、液種類情報或いは前記被記録媒体種類情報のうち少なくとも何れか１つの情報が含まれる情報を提供する情報提供手段を備え、前記液滴径変化時間算出手段は、前記情報提供手段によって提供される情報に基づいて前記液滴径変化時間を算出することを特徴としている。

即ち、液の種類や被記録媒体（記録用紙）の種類が変わっても、最適な打滴タイミングにより記録（画像形成）が行なわれるので、印字速度が速いだけでなく所望のドット形状を得ることができる。

該情報には、インクの種類、被記録媒体の種類の他に、温度、湿度等の環境条件、インクの浸透速度に影響を与え得る要因が含まれていてもよい。これらの条件をデータテーブル化して、液滴径変化時間を求める際に該データテーブルを参照するように構成する態様が好ましい。

また、前記液滴変化時間算出手段は、前記搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向のドットピッチ及び前記搬送手段の相対搬送方向のドットピッチから、前記搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向における第１の液滴径変化時間及び前記搬送手段の相対搬送方向における第２の液滴径変化時間を求め、前記打滴制御手段は、前記第１の液滴径変化時間及び前記第２の液滴径変化時間をそれぞれ前記搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向の打滴インターバル及び前記搬送手段の相対搬送方向である副走査方向の打滴インターバルとして、打滴タイミングを制御する態様も好ましい。

かかる態様によれば、前記搬送手段の相対搬送に略直交する方向（主走査方向）と前記搬送手段の相対搬送方向 (副走査方向）との打滴タイミングをそれぞれ制御可能である。

また、請求項５に示すように請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配列されたラインヘッドであることを特徴としている。

ラインヘッドは、該ヘッドの長手方向について複数のヘッドに分割されている分割ヘッドでもよい。また、該ヘッドには、ノズル列を１列備えてもよいし、複数のノズル列を備えてもよい。

また、請求項６に示すように請求項５記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向に沿って形成されるドットのうち奇数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第１のノズル列と、偶数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第２のノズル列と、を有し、前記搬送手段の相対搬送方向の打滴制御に応じて前記第１のノズル列と前記第２のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴としている。

即ち、ラインヘッドにおいて、被記録媒体に略直交する方向の記録タイミングを効率よく制御可能である。

また、請求項７に示すように請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の全幅よりも短い長さにわたって複数の前記ノズルが配列され、前記ノズルの配列方向に沿って前記記録ヘッドと前記被記録媒体とを相対移動させる移動手段を備えたシリアルヘッドであることを特徴としている。

また、請求項８に示すように請求項７記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向に沿って形成されるドットのうち奇数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第１のノズル列と、偶数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第２のノズル列と、を有し、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向の打滴制御に応じて前記第１のノズル列と前記第２のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴としている。

即ち、搬送速度や記録周波数を変えることなく、被記録媒体と略直交する方向の記録タイミングを制御することが可能である。

また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項９に係る発明は、被記録媒体に液滴を打滴する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、を備えた画像形成装置の打滴制御方法であって、前記被記録媒体に第１の液滴により第１のドットを形成する第１のドット形成工程と、前記第１の液滴を打滴した後に、前記第１のドットと重なる第２のドットを形成する第２の液滴を打滴する第２のドット打滴工程と、前記第２の液滴を打滴する際に、前記被記録媒体表面において前記第１の液滴と前記第２の液滴とが重ならないような前記第１の液滴の直径を求める打滴条件算出工程と、前記第１の液滴の直径Ｄ1bが前記被記録媒体に着弾したときの値から前記被記録媒体表面において前記第１の液滴の直径Ｄ1b＞０の状態で前記第２の液滴と重ならないような値になるまでの時間を求める液滴径変化時間算出工程と、を含むことを特徴としている。

上記各工程を実現するソフトウエア（プログラム）を構成し、ＣＰＵ (中央演算装置）等の制御手段を用いて該プログラムを実行可能である。更に、該プログラムを記録媒体に記憶することも可能である。

本発明によれば、先に打滴される第１のインク滴の完全浸透を待たずに、第２のインク滴を打滴しても、被記録媒体上で第１のインク滴と第２のインク滴とが混合しないので、所望のドット形状を得ることができる。また、第１のインク滴の完全浸透を待たずに第２のインク滴を打滴することができるので、印字速度が速い。

以下添付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６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、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、紙搬送方向という。）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。また、印字検出部２４には、打滴されたドットに光を照射させる光源を備えている。

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。なお、大きめの用紙に本画像（目的の画像を印刷したもの）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５０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(b) 中の４−４線に沿う断面図）である。

本例の印字ヘッド５０は、印字ヘッド５０Ａ及び印字ヘッド５０Ｂを有し、印字ヘッド５０Ａ及び印字ヘッド５０Ｂは記録紙搬送方向に沿って相対的に移動可能に構成され、各印字ヘッドの間隔（記録紙搬送方向のノズルピッチ）を可変させることができる。

例えば、印字ヘッド５０Ａには、モータ、ボールネジやスライドレール等の搬送機構、ガイド部材を含んだ不図示のヘッド移動機構を備え、固定された第２の印字ヘッドに対して、印字ヘッド５０Ａを移動させる態様や、印字ヘッド５０Ａ及び印字ヘッド５０Ｂの両方に前述したヘッド移動機構を備え、それぞれを移動可能に構成する態様がある。もちろん、印字ヘッド５０Ａを固定し、印字ヘッド５０Ｂを移動させてもよい。

また、図３(a) に示すように、印字ヘッド５０Ａ及び印字ヘッド５０Ｂには、記録紙搬送方向と略直交する方向に沿って複数のノズルが１列配列されている。印字ヘッド５０Ａに設けられたノズル５１Ａの間隔（ノズルピッチ）と印字ヘッド５０Ｂに設けられたノズル５１Ｂのノズルピッチとは同一である。

更に、印字ヘッド５０Ａ内において隣り合うノズル５１Ａの略中間位置に、第２の印字ヘッド内のノズル５１Ｂが位置するように、印字ヘッド５０Ａと第２の印字ヘッドの記録紙搬送方向と略直交する方向の位置が決められている。

言い換えると、第１の印字ヘッド内のノズル５１Ａと印字ヘッド５０Ｂ内のノズル５１Ｂとは、１／２ピッチずれた千鳥配置になっており、記録紙搬送方向に略直交する方向には各印字ヘッド５０内のノズルピッチの１／２ピッチで直線状に配列されているものと等価である。

なお、本例では、印字ヘッド５０Ａ及び印字ヘッド５０Ｂには、ノズル列が一列設けられた態様を例示したが、ノズルが２次元にマトリクス状に配列されていてもよい。

ここで、便宜上、記録紙搬送方向を副走査方向、記録紙搬送方向と略直交する方向を主走査方向と記載することがある。

更に、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。

なお、用紙（記録紙１６）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又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。

図３(a) に示すようなマトリクス状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。すなわち、ノズル５１Ａ、５１Ｂ、５１Ａ、…、のように、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１Ａ及びノズル５１Ｂを異なるタイミングで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又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。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。本発明の実施に際して、アクチュエータ５８にはピエゾ素子以外の他のアクチュエータを適用できる。

図５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５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５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５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５１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５１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５１面（インク吐出面）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）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６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、画像メモリ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（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、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、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ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。画像メモリ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、画像メモリ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、画像メモリ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、画像メモリ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６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、画像メモリ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。
〔打滴タイミングの制御〕
図７乃至図１２を用いて、本インクジェット記録装置１０の打滴タイミングの制御（打滴制御）を説明する。インクジェット記録装置１０では、記録紙１６上に形成されるドットが重なり合う場合に、先に打滴されたインク滴１００が記録紙１６に浸透が終了する前に次に打滴されるインク滴１１０（図９に図示）の打滴を行うように打滴（記録）タイミングが制御される。

図７には、先に打滴されたインク滴１００が示されている。インク滴１００の記録紙１６表面上の液滴直径はＤ1aである。

染料系インクを浸透系の記録紙１６（記録媒体）に打滴すると、記録紙１６の表面に着弾したインク滴１００は、時間の経過と共に記録紙１６の受像層 (不図示）内に浸透し、その浸透はインク滴１００の外側から内側に向かって完了するのでインク滴の直径は中心に向かって徐々に小さくなる。

所定の時間Ｔが経過すると、記録紙１６表面の溶媒がなくなり、インク滴１００は記録紙１６に完全に浸透される。ここで、所定の大きさ（本実施形態では、着弾時のインク滴直径と同じ直径）を有するドットが形成される。この時間Ｔを完全浸透時間とする。

図８は、図７中８−８線に沿う断面図であり、記録紙１６にインク滴１００が着弾した直後の状態を示している。

図９には、インク滴１００が記録紙１６に着弾した後、完全浸透時間Ｔ未満の所定の時間が経過して記録紙１６表面のインク滴１００の直径がＤ1bになった状態を示している。

なお、図９中破線で示した円は、インク滴１００によって形成されるドット１０２を示し、その大きさはインク滴１００が記録紙１６に着弾したときのインク滴の大きさとほぼ同一である。即ち、インク滴１００により直径Ｄ1aのドット１０２が形成される。

また、図９には直径Ｄ2aのインク滴１１０を打滴して、ドット１０２との間隔（ドットピッチ間隔）Ｐt で、ドット直径Ｄ2aであるドット１１２を形成させる様子を示している。

先に打滴されたインク滴１００が記録紙１６に着弾してからの時間δＴが経過した後の直径Ｄ1bと、記録紙１６に着弾したときのインク滴１１０の直径Ｄ2a、インク滴１００とインク滴１１０との間隔（インク滴１００及びインク滴１１０より形成されるドットのピッチに相当）Ｐｔの関係が次式〔数１〕を満たす場合には、記録紙１６の表面においてインク滴１００とインク滴１１０とは混合しないので、インク滴１００及びインク滴１１０から形成されるドット１０２及びドット１１２（図９ではインク滴１１０と同じ大きさで同じ位置に形成）の形状が崩れない。したがって、所望のドット形状を得ることができる。

〔数１〕
Ｄ1b＜２×Ｐt −Ｄ2a
ここで、ドット１０２とドット１１２とが重なる条件は、Ｐt ＜（Ｄ1a／２）＋（Ｄ2a／２）で表される。言い換えると、ドット１０２とドット１１２とが重なる条件は、ドット１０２の半径とドット１１２の半径との合計がドットピッチＰt より大きい場合である。

図９に示したドット１０２は、インク滴１００が記録紙１６に浸透していない領域（インク滴１００として示されている領域）と、インク滴１００の記録紙１６への浸透が終了し、記録紙１６の受像層内部にインク色素（溶質）が保持されている領域（破線で示されたドット１０２の領域からインク滴１００として示した領域を除いた領域）と、が存在し、上述した２つの領域のうち、インク滴１００の記録紙１６への浸透が終了した領域には、他のインク滴１１０を着弾させることができる。

図１０はインク滴１００及びインク滴１１０の断面を示す断面図（図８に相当）である。インク滴１１０が記録紙１６へ浸透する際に、ドット１０２とインク滴１１０が重なる部分では、記録紙１６の受像層内においてインク滴１００とインク滴１１０との混合が発生しても、インク滴１００は既に受像層内に浸透しておりインク色素（溶質）が受像層内で保持されているので、受像層内部でのドット１０２の形状はほとんど変化することがない。

インク滴１１０が記録紙１６へ着弾してから前述した完全浸透時間Ｔが経過すると、インク滴１１０の記録紙１６への浸透が終了し、図１１に示すように、直径Ｄ1aのドット１０２と直径Ｄ2aのドット１１２が形成される。

図１２は、図１１に示したドット１０２及びドット１１２の断面を示す断面図である。

したがって、２つのドットが重なる場合に、先に打滴されたインク滴の浸透が終了する完全浸透時間Ｔを待たずに（Ｄ1b＞０の状態において）、次のインクを打滴することができる。

即ち、先に着弾したインク滴１００と次に着弾するインク滴１１０との間隔Ｐt 、インク滴１１０の着弾時の直径Ｄ2a、からインク滴１１０着弾時に〔数１〕を満足するインク滴１００の直径Ｄ1bを求め、求められたインク滴１００の直径Ｄ1bと、インク滴１００の着弾時の直径Ｄ1aと、から浸透時間δＴが求められる。このように求められた浸透時間δＴを打滴インターバルとしてインク滴１００とインク滴１１０との打滴タイミングが制御される。

なお、上述した実施形態では、浸透系の記録紙１６の受像層内に浸透によりインク色素が保持される染料系インクについて説明したが、本発明は非浸透系の記録紙１６にインク色素の多くが記録紙１６表面で固化する顔料系インクまたは、紫外線硬化型インク（ＵＶ硬化型インク）にも適用可能である。

インク色素の分子構造が大きく、溶媒に溶解しないで溶媒中に混合される（顔料系の多くはこのタイプ）インクの場合、記録紙１６の表面にインク滴が着弾すると溶媒が受像層内へ浸透し、色素は一部受像層内部へ浸透するものがあるものの、色素の多くは用紙表面上で固化する。また、ＵＶ硬化型インクの場合にも、記録紙１６の表面に着弾したインク滴は紫外線を照射されることでその大半は記録紙１６の表面で固化（硬化）する。

その際、着弾した記録紙１６上のインクのうち液滴として存在する部分は、固化（硬化）の進行に伴い、外側から内側に向かって小さくなっていく。したがって、記録紙１６表面上のインク滴どうしの混合を防止するために、本発明を適用可能である。

図１３は、上述した打滴制御を実行させる打滴制御部２００の詳細を示すブロック図である。なお、該打滴制御部２００は図６に示したシステム（プリント制御部８０）に含まれている。

図６に示したホストコンピュータ８６から画像データ２０２を取得すると、ドットデータ生成部２１０において、ＲＧＢデータからＣＭＹデータへの変換、濃淡インクの振り分け、ＣＭＹＫドットデータの生成が行なわれる。

次に、不等式演算部２１２において、２つのドット（例えば、図１１に示したインク滴１００及びインク滴１１０）のピッチＰt 、後に打滴されるインク滴（図１１のインク滴１１０）の直径Ｄ2aから、先に打滴されたインク滴 (図１１のインク滴１００）の直径がＤ1b求められる。

一方、ドット径演算・記憶部２１４に記憶されている使用するインク滴サイズの時間変化に関する情報が参照され、タイミング演算部２１６において、先に打滴されるドットを形成するインク滴における着弾時の液滴直径Ｄ1aから前述したＤ1bになるまでの浸透時間δＴ（打滴インターバル）が求められる。更に、該浸透時間δＴから副走査方向のタイミング制御パラメータ（記録紙搬送速度等）、主走査方向のタイミング制御パラメータ（印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの間隔Ｌ等）が決定される。

なお、ドット径が異なるドットが存在する混在パターンでは、代表値演算部２１７において、該混在パターンにおける該浸透時間δＴの代表値及び、副走査方向のタイミング制御パラメータ（記録紙搬送速度等）、主走査方向のタイミング制御パラメータ（印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの間隔Ｌ等）の代表値が求められる。

この代表値には、浸透時間δＴ、主走査方向の制御パラメータ、副走査方向の制御パラメータの最大値を適用してもよいし、最小値、平均値、最も頻度が高い値などを適宜適用可能である。

このようにして求められた浸透時間δＴ、副走査方向のタイミング制御パラメータ、主走査方向のタイミング制御パラメータに基づいて、ノズル駆動信号生成部２１８において、各ノズルの駆動信号２２０が生成される。

ここで、インク滴が記録紙１６へ浸透する速さは、主としてインクの種類、記録紙１６の種類、環境温度、湿度などに依存する。

ドット径演算・記憶部２１４ではこれらの情報をデータテーブル化して記憶すると共に、演算により算出された浸透時間δＴを求める際のパラメータをタイミング演算部２１６に提供している。

なお、前記直径Ｄ1a及び前記直径Ｄ2a及びドット間隔Ｐｔより前記直径Ｄ1bが予め計算され登録されているデータベースから前記直径Ｄ1bのデータを参照して浸透時間δＴを求めてもよい。該データベースは、インクジェット記録装置１０内部に備えられてもよいし、外部に備えられてもよい。

例えば、インクカートリッジ装填時にインク種類情報２３０を読み込み、インク種類情報２３０を記憶しておき、印字実行時に該インク情報をタイミング演算部２１６に提供してもよい。同様に、記録紙１６を装填時する際に用紙種類情報２３２を読み込み、これを記憶することも可能である。

インク種類情報２３０及び用紙種類情報はインクカートリッジや用紙トレイ等に取り付けられた無線タグやバーコードから装填時に自動で読み込んでもよいし、オペレータによってキーボードやタッチパネルを介して入力してもよい。

図１４及び図１５を用いて、インク種類及び用紙種類ごとの時間経過によるインク滴直径の変化について説明する。

図１４はインクＡ１と用紙Ｂ１を用いた場合の時間経過によるインク滴直径の変化を示したグラフ３００である。グラフ３００中、曲線３０２は着弾時におけるインク滴の直径が１００μｍの場合を示し、曲線３０４及び曲線３０６はそれぞれ、着弾時におけるインク滴の直径が６０μｍ、３０μｍの場合を示している。

例えば、曲線３０２において、インク滴の直径が着弾時の１００μｍから４０μｍになるまでの時間が略３．９ｍｓｅｃであることが分かる。一方、曲線３０４において、イン
ク滴の直径が着弾時の６０μｍから０μｍ（即ち、浸透終了）までの時間は７．０ｍｓｅｃであり、曲線３０２を用いて説明した場合とインク滴直径の変化量は同じ６０μｍであるが、それに要する時間は着弾時のインク滴直径に依存して異なる。

したがって、グラフ３００では、曲線３０２、曲線３０４及び曲線３０６以外にも、着弾時のインク滴直径ごとに曲線を備えることが好ましい。

図１５は、３種類のインク及び用紙における、着弾時のインク滴直径が１００μｍの場合の時間経過によるインク滴直径の変化を示したグラフ３２０である。グラフ３２０中、曲線３２１はインクＡ１と用紙Ｂ１との組み合わせ、曲線３２２はインクＡ２と用紙Ｂ２との組み合わせ、曲線３２３はインクＡ３と用紙Ｂ３との組み合わせにおける特性が示されている。

このように、複数のインク種類と複数の記録用紙材質との組み合わせに対して、着弾したインク滴が、浸透系の記録紙１６を用いる場合に記録紙１６内の受像層への浸透や、非浸透系の記録紙１６を用いる場合に記録紙１６表面での固化（硬化）に伴うインク滴サイズ変化に必要な時間（即ち、浸透時間、固化時間、硬化時間δＴ）を予め実験やシミュレーション等で求めて、ドット径演算・記憶部２１４に記憶させる。

なお、記憶の形態はグラフ（曲線ごとの近似式等による演算式）でもよいが、各曲線をデータテーブル化して記憶させる態様が好ましい。

インク種類及び用紙種類以外にも、環境温度や湿度などに応じて、いくつかの条件で代表値を持ち、補完により実際の環境条件に相当するものを推測するようにしてもよい。

更に、記憶されていない種類のインク又は用紙がセットされた場合には、実際に着弾されたインク滴の変化を撮像手段等により撮像して実測し、その都度浸透時間δＴを求めてもよい。該撮像手段には、ラインセンサやエリアセンサ等を用いるとよく、図１に示した印字検出部２４と兼用可能である。

本例では、図１６に示すように、必要に応じて記録紙搬送方向（副走査方向）におけるドットピッチＰtsと、記録紙搬送方向に略直交する方向（主走査方向）におけるドットピッチＰtmを区別して取り扱うことが可能である。これにより、打滴タイミングも［数１］を適用することで得られたＤ1bから求められるδＴに関して主走査方向の打滴インターバルδＴm と副走査方向の打滴インターバルδＴs とを区別して取り扱うことができる。

また、例えば、図１６におけるドット２５０とドット２５６のように、主走査方向及び副走査方向に共に隣接しない斜めの方向に隣接するドットの打滴タイミングについても、本発明を適用可能である。

本インクジェット記録装置１０では、図３(a) に示すように、副走査方向に沿って並べられた印字ヘッド５０Ａ及び印字ヘッド５０Ｂを有し、印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの間隔Ｌは可変可能である。したがって、印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの間隔Ｌと記録紙１６の搬送速度とを調整して、ラインヘッドにおいて主走査方向に隣り合うドットの打滴インターバルδＴm を制御することができる。

即ち、印字ヘッド５０Ａから打滴されるドット２５０に隣接するドット２５２を印字ヘッド５０Ｂから打滴する場合、記録紙１６の搬送速度Ｖs と印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの距離Ｌから、主走査方向の打滴インターバルδＴm は、次式〔数２〕によって求められる。

〔数２〕
δＴm ＝Ｌ／Ｖs
一方、副走査方向の打滴インターバルδＴs は、記録紙搬送速度Ｖs と副走査方向の打滴間隔Ｐtsから次式〔数３〕によって求められる。

〔数３〕
δＴs ＝Ｐts／Ｖs
本例では、フルライン型のラインヘッドについて説明したが、本発明は、シリアルヘッド（シャトルスキャン型ヘッド）にも適用可能である。該シリアルヘッドでは、副走査方向に２列（２列間の列中心間距離：Ｌｓ）のノズル列を有し、一方のノズル列ともう一方のノズル列とは千鳥状に半ピッチずらして配置されている。更に、ノズル列の間隔を可変させることができる。

主走査方向の打滴インターバルδＴm は、印字ヘッドの主走査方向速度（走査速度）Ｖm と主走査方向のドットピッチＰtmとから次式〔数４〕によって求められる。

〔数４〕
δＴm ＝Ｐtm／Ｖm
上記［数４］を満足するように、ドット２５０に対してドット２５２が打滴され、同様にドット２５４に対してドット２５６が打滴される。

同様に、副走査方向の打滴インターバルδＴs は、記録紙搬送速度Ｖs とノズル列の副走査方向の間隔Ｌs とから次式〔数５〕によって求められる。

〔数５〕
δＴs ＝Ｌs ／Ｖs
上記〔数５〕を満足するように、ドット２５０に対してドット２５４が打滴され、同様にドット２５２に対してドット２５６が打滴される。

本発明は１枚の画像内でドット間ピッチ、ドット径が異なる混在パターンを形成する場合にも適用可能である。該混在パターンでは、ドット間ピッチ及びドット径のすべての組み合わせにおいてそれぞれ主走査方向の打滴インターバルδＴm 、副走査方向の打滴インターバルδＴs を求めて、求められた打滴インターバルδＴm 、δＴｓの最大値δＴmax-m 、δＴmax-s を該画像の打滴インターバル代表値とすると制御動作を簡単にすることができる。

即ち、該画像内で最も打滴インターバルが長いパターンに合わせて該画像の打滴インターバルを設定する。最も滲みの厳しい条件の重なり部分のインク滴の打滴タイミングを基準として、他の領域もその打滴タイミングで統一する。

更に、安全を考慮して、該画像の打滴インターバルを前記最大値δＴmax-m 、δＴmax-s より大きい値としてもよい。

図１７は、上述した打滴タイミング制御の流れを示したフローチャートである。

画像データが入力され印字制御が開始されると（ステップＳ１０）、第１のドット（例えば、図１１のドット１０２）及び第２のドット（例えば、図１１のドット１１２）のドット間ピッチＰt と、第２のドットの直径Ｄ2aと、から前述した〔数１〕を用いて、第１のドット１０２を形成するインク滴１００の直径Ｄ1bが算出される（図１７のステップＳ１２）。

次に、インク種類、用紙種類に応じて（図１３に示したドット径演算・記憶部２１４に記憶されているデータテーブルやグラフ３００、グラフ３２０を参照して）、第１のドットを形成するインク滴 (先に着弾したインク滴) の着弾時の直径Ｄ1aとステップＳ１２にて求められたＤ1bとから、第１のドットと第２のドットとの着弾時間の差となる浸透時間δＴを決定する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４に続いて、副走査方向のタイミング制御が実行される。浸透時間δＴが求められると、図１３に示したタイミング演算部２１６において上述した〔数３〕により副走査方向速度（記録紙搬送速度）Ｖs が求められる（ステップＳ１６）。

続いて、主走査方向のタイミング制御が実行される。上述した〔数２〕により、図１６に示した印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの間隔Ｌが求められ、これに調整される（ステップＳ１８）。

上述したように、副走査方向及び主走査方向のタイミング制御が行なわれ、１つの画像が形成されると、該印字制御は終了する（ステップＳ２０）
なお、印字ヘッド５０Ａと印字ヘッド５０Ｂとの間隔Ｌは、余裕を見て少し大き目に設定し、記録紙搬送速度をインク種類、用紙種類に応じて設定変更してもよい。

本発明の適用範囲は、後に着弾するインク滴により形成されたドットが（図１１のドット１１２）、先に着弾したインク滴により形成されたドット（図１１のドット１０２）の中心より重なる量が少ない範囲であり、これは次式〔数６〕を満足する。

〔数６〕
Ｄ2a／２＜Ｐt
上述した打滴制御を実現するプログラム（ソフトウエア）を構成し、インクジェット記録装置１０に該プログラムをインストールすることが可能である。また、該プログラムは、記録媒体（磁気記録媒体、光記録媒体等）に記録し、配布したり、該記録媒体を用いた装置にインストールしたりすることもできる。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、重なり合うドットを形成する場合に、ドット間ピッチＰt と後に吐出されるインクの着弾時の液滴の直径Ｄ2aから、先に吐出されたインク滴と後に吐出されたインク滴とが、記録紙１６の表面で混合しないような、先に吐出されたインク滴の直径Ｄ1bを求める。

更に、先に吐出されたインク滴の直径が着弾時の直径Ｄ1aからＤ1bになるまでの浸透時間δＴを求め、この浸透時間δＴを、先に吐出されるインク滴と、後に吐出されるインク滴との打滴インターバルとする打滴制御を行う。

先に打滴されたインク滴の記録紙１６への浸透が終了する完全浸透時間Ｔを待たずに、次の打滴を行うことができ、印字時間を短縮することができる。また、記録紙１６表面では、先に打滴されたインク滴と次に打滴されたインク滴とが混合せず、更に、記録紙１６の受像層内でも、先に打滴されたインク滴と次に打滴されたインク滴とが混合しないので、ドット径が崩れることなく、所望のドット形状を得ることができる。

打滴インターバルは、インク種類、用紙種類や温度、湿度等の環境条件に依存するので、これらの条件に応じて算出される。また、打滴インターバルは、主走査方向、副走査方向についてそれぞれ求めることができ、主走査方向及び副走査方向ついてそれぞれ制御可能である。したがって、印字ヘッドにはラインヘッドもシリアルヘッドも適用可能である。

ドット径、ドット間ピッチが異なる混在パターンでは、各パターンにおいて打滴インターバルを求め、打滴インターバルの最大値を当該画像の打滴インターバルとしてもよいし、安全を考慮して該最大値にマージンを加えた値としてもよい。

上記実施の形態では画像記録装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。被吐出媒体に水、薬液、処理液等の液類を吐出させるディスペンサー、塗布装置などの液吐出装置全般にも本発明を適用することが可能である。

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 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３(a) の要部拡大図 印字ヘッドの他の構造例を示す平面透視図 図３(b) 中の４−４線に沿う断面図 図１に示したインクジェット記録装置のインク供給部のブロック図 図１に示したインクジェット記録装置のシステム構成図 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の打滴制御を説明する図 図７中の８−８線に沿う断面図 図７に示した打滴制御の要部を説明する図 図９の断面図 図７に示した打滴制御の結果を説明する図 図１１の断面図 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の打滴制御部のブロック図 着弾後の経過時間とインク滴の直径との関係を示したグラフ 図１４に示したグラフの変形例 主走査方向と副走査方向との打滴インターバルを説明する図 本発明に係るインクジェット記録装置の打滴制御の流れを示したフローチャート

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１６…記録紙、５０，５０Ａ，５０Ｂ…印字ヘッド、５１，５１Ａ，５１Ｂ…ノズル、７２…システムコントローラ、８０…プリント制御部、１００，１１０…インク滴、１０２，１１２，２５０，２５２，２５４，２５６…ドット、２００…打滴制御部、２１２…不等式演算部、２１４…ドット径演算・記憶部、２１
６…タイミング演算部、２３０…インク種類情報、２３２…用紙種類情報、Ｄ1a，Ｄ1b，Ｄ2a，Ｄ2b…ドット直径、δＴ…浸透時間

Claims (9)

1. 被記録媒体に液滴を打滴する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、前記被記録媒体と前記記録ヘッドとを前記被記録媒体と相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置であって、
   前記被記録媒体に形成される第１のドットと前記第１のドットを形成する第１の液滴を打滴した後に前記第１のドットと重なるように形成される第２のドットとの間隔Ｐt 、前記第２のドットを形成する第２の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面の直径Ｄ2a、前記第２の液滴が前記被記録媒体に着弾したときの前記被記録媒体表面における前記第１の液滴の直径Ｄ1bとするとき前記打滴制御手段は、Ｄ1b＞０の状態において次式
   Ｄ1b＜２×Ｐt −Ｄ2a
   を満足する前記第１の液滴の直径Ｄ1bになるまでの液滴径変化時間を前記第１の液滴の打滴から前記第２の液滴の打滴までの打滴インターバルとして打滴タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のドットと第２のドットとの間隔Ｐt 及び、第２の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面の直径Ｄ2aが、次式
   Ｄ1b＜２×Ｐt −Ｄ2a
   を満足する前記第１の液滴の直径Ｄ1bを求める打滴条件算出手段と、
   前記第１の液滴が前記被記録媒体へ着弾してから前記第１の液滴の直径がＤ1bになるまでの液滴径変化時間を求める液滴径変化時間算出手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記打滴制御手段は、１画像内は１つの打滴インターバルにより打滴タイミングを制御す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。
4. 液種類情報或いは前記被記録媒体種類情報のうち少なくとも何れか１つの情報が含まれる情報を提供する情報提供手段を備え、
   前記液滴径変化時間算出手段は、前記情報提供手段によって提供される情報に基づいて前記液滴径変化時間を算出することを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配列されたラインヘッドであることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記記録ヘッドは、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向に沿って形成されるドットのうち奇数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第１のノズル列と、偶数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第２のノズル列と、を有し、
   前記搬送手段の相対搬送方向の打滴制御に応じて前記第１のノズル列と前記第２のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の全幅よりも短い長さにわたって複数の前記ノズルが配列され、前記ノズルの配列方向に沿って前記記録ヘッドと前記被記録媒体とを相対移動させる移動手段を備えたシリアルヘッドであることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記記録ヘッドは、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向に沿って形成されるドットのうち奇数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第１のノズル列と、偶数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第２のノズル列と、を有し、
   前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向の打滴制御に応じて前記第１のノズル列と前記第２のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 被記録媒体に液滴を打滴する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの打滴タイミングを制御する打滴制御手段と、を備えた画像形成装置の打滴制御方法であって、
   前記被記録媒体に第１の液滴により第１のドットを形成する第１のドット形成工程と、
   前記第１の液滴を打滴した後に、前記第１のドットと重なる第２のドットを形成する第２の液滴を打滴する第２のドット打滴工程と、
   前記第２の液滴を打滴する際に、前記被記録媒体表面において前記第１の液滴と前記第２の液滴とが重ならないような前記第１の液滴の直径を求める打滴条件算出工程と、
   前記第１の液滴の直径Ｄ1bが前記被記録媒体に着弾したときの値から前記被記録媒体表面において前記第１の液滴の直径Ｄ1b＞０の状態で前記第２の液滴と重ならないような値になるまでの時間を求める液滴径変化時間算出工程と、
   を含むことを特徴とする打滴制御方法。
   
   

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