JP2008173952A - 画像形成装置および画像形成装置のインク噴射方法 - Google Patents

画像形成装置および画像形成装置のインク噴射方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のヘッドチップの組立工程上の偏差と無関係に印刷画像の品質を保持することが可能な画像形成装置および画像形成装置のインク噴射方法を提供する。
【解決手段】印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部１２を備える複数のヘッドチップ１０と、記録媒体と各ヘッドチップ１０との間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較し、各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定する制御部３０とを備える画像形成装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成装置のインク噴射方法に関する。より詳しくは、インクの噴射時点を決定する画像形成装置および画像形成装置のインク噴射方法に関する。
画像形成装置は、印刷データに基づいて記録媒体に印刷画像を形成することができる。より具体的には、画像形成装置は、露光された感光体によって印刷画像を形成するか、または記録媒体にインクを噴射して印刷画像を形成することができる。その中でも、インクを噴射して印刷画像を形成する画像形成装置は、複数のヘッドチップを備え、印刷データによってヘッドチップに含まれたノズル部がインクを吐出することで記録媒体に印刷画像を形成することができる。
しかしながら、画像形成装置に備えられた複数のヘッドチップは、組立工程上の偏差によってそれぞれ相異なる吐出速度を有する場合があり、また、記録媒体との間隔もそれぞれ相異なる場合がある。画像形成装置に備えられた複数のヘッドチップが上記の場合には、印刷画像の品質が落ちてしまう。
そこで、従来の画像形成装置は、このような偏差を減らすための一つの方法として、ヘッドチップに備えられたヒータ抵抗とＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）抵抗との合計を利用して配線抵抗の偏差のみを補償した。
しかしながら、配線抵抗によってヘッドチップの噴射時点を制御することだけでは記録媒体に印刷される各印刷画像の偏差を減らすことに限界がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、記録媒体と各ヘッドチップとの間の噴射間隔および各ヘッドチップの噴射速度によってヘッドチップの噴射時点を調節することにより、各ヘッドチップの組立工程上の偏差と無関係に印刷画像の品質を保持することが可能な、新規かつ改良された画像形成装置および画像形成装置のインク噴射方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップと、上記記録媒体と上記各ヘッドチップとの間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較し、上記各ヘッドチップの噴射時点を決定する制御部とを備える画像形成装置が提供される。
また、上記制御部は、上記各ヘッドチップの噴射速度と基準噴射速度とを比較して上記噴射時点を決定するとしてもよい。
また、保存部をさらに備え、上記制御部は、上記基準噴射間隔によって決定された上記噴射時点を上記保存部に保存するとしてもよい。
また、上記制御部は、上記記録媒体と上記各ノズル部との間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較して、上記複数のノズル部の噴射時点を決定するとしてもよい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップと、上記各ヘッドチップの噴射速度を基準噴射速度と比較して上記各ヘッドチップの噴射時点を決定する制御部とを備える画像形成装置が提供される。
また、保存部をさらに備え、上記制御部は、上記基準噴射速度によって決定された上記噴射時点を上記保存部に保存するとしてもよい。
また、上記制御部は、上記複数のヘッドチップのうちの少なくともいずれか一つを基準として、他のヘッドチップの噴射時点を決定するとしてもよい。
また、上記制御部は、上記各ノズル部の噴射速度を基準噴射速度と比較して、上記複数のノズル部の噴射時点を決定するとしてもよい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップを備える画像形成装置のインク噴射方法において、上記記録媒体と上記各ヘッドチップとの間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較するステップと、上記比較結果によって上記各ヘッドチップの噴射時点を決定するステップとを有する画像形成装置のインク噴射方法が提供される。
また、上記比較するステップは、各ヘッドチップの噴射速度を基準噴射速度と比較するステップをさらに含むとしてもよい。
また、上記比較するステップは、上記基準噴射間隔および上記基準噴射速度を保存するステップをさらに含み、上記保存された基準噴射間隔および上記保存された基準噴射速度と比較するとしてもよい。
また、上記比較するステップは、上記記録媒体と上記各ノズル部との噴射間隔を上記基準噴射間隔と比較するステップをさらに含み、上記噴射時点を決定するステップは、上記各ノズル部の噴射時点を決定するとしてもよい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップを含む画像形成装置のインク噴射方法において、上記各ヘッドチップの噴射速度を基準噴射速度と比較するステップと、上記比較結果によって上記各ヘッドチップの噴射時点を決定するステップとを有する画像形成装置のインク噴射方法が提供される。
また、上記比較するステップは、上記基準噴射間隔および上記基準噴射速度を保存するステップをさらに含み、上記保存された基準噴射間隔および上記保存された基準噴射速度と比較するとしてもよい。
また、上記噴射時点を決定するステップは、上記複数のヘッドチップのうちの少なくともいずれか一つを基準として、他のヘッドチップの噴射時点を決定するとしてもよい。
また、上記比較するステップは、上記各ノズル部の噴射速度を上記基準噴射速度と比較するステップをさらに含み、上記噴射時点を決定するステップは、上記各ノズル部の噴射時点を決定するとしてもよい。
本発明によれば、記録媒体と各ヘッドチップとの間の噴射間隔および各ヘッドチップの噴射速度によってヘッドチップの噴射時点を調節することにより、各ヘッドチップの組立工程上の偏差と無関係に印刷画像の品質を保持することができる。
また、本発明によれば、各ヘッドチップに含まれた複数のノズル部のそれぞれに対する噴射時点およびグループ別噴射時点を決定することにより、各ヘッドチップの噴射時点をより正確に決定することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１が備えるヘッドチップの構成を示す説明図である。
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、複数のヘッドチップ１０と、保存部２０と、制御部３０とを備える。また、画像形成装置１は、例えば、複数のヘッドチップから構成されたアレイインクジェットプリンタによって実現することができる。
ヘッドチップ１０は、印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射する。ヘッドチップ１０は、例えば、画像形成装置１の一側に配置されたプリンティングヘッド（図示せず）に装着されてもよく、ライン形態に装着されてもよい。また、ヘッドチップ１０は、例えば、記録媒体の幅に対応する長さに対応するように配列されるか、または記録媒体の幅よりさらに長く配列されることが好ましい。
また、ヘッドチップ１０はインクを噴射する複数のノズル部１２を備えることができる。複数のノズル部１２はＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｂｌａｃｋ）に対応するカラー印刷画像を形成することができる。ここで、同じ色相のインクを噴射する複数のノズル部１２は一つのライン形態に配列されるか、またはジグザグ形態で交差するように配置されてもよい。ヘッドチップ１０に含まれた複数のノズル部１２は、プリンティングヘッドに含まれた駆動回路により、各ノズル部別または所定のグループ別に駆動されることができる。
保存部２０は、記録媒体と各ヘッドチップ１０との間の基準噴射間隔および基準噴射速度によるヘッドチップ１０の噴射時点を保存する。保存部２０は、例えば、ＣＲＵＭ（ＣｕｓｔｏｍｅｒＲｅｐｌａｏｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ Ｍｏｎｉｔｏｒ）またはプリンティングヘッドの内に備えられたヒューズＲＯＭ（Ｆｕｓｅ ＲＯＭ）などによって実現することができる。
保存部２０は、各ヘッドチップ１０の基準噴射間隔および基準噴射速度を保存することができる。具体的に説明すると、保存部２０は、例えば、各ヘッドチップ１０の実測された噴射間隔および噴射速度により、ヘッドチップ１０からインクが噴射されるときからインクが記録媒体にドロップされるまでの経過時間の間に記録媒体が移送される距離を保存するルックアップテーブルを保存することが好ましい。ここで、本発明の実施形態に係る記録媒体が移送される距離はインクがドロップされる偏差を意味する。
制御部３０は、記録媒体と各ヘッドチップ１０との間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較し、各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定する。以下、表１を参照して本発明の実施形態に係る制御部３０の動作について説明する。
Figure 2008173952
表１には、各ヘッドチップ１０と記録媒体との間の噴射間隔によって、ヘッドチップ１０からのインクの噴射時からインクが記録媒体にドロップされるまでの経過時間の間に発生するインクのドロップ偏差が記載されている。ここで、各ヘッドチップ１０の噴射速度は、噴射間隔と無関係に１５ｍ／ｓと一致させた。
表１に記載したように、ヘッドチップ１０の噴射間隔が大きいほどインクがドロップされる偏差は大きくなり、プリンティング速度が早いほどインクがドロップされる偏差は大きくなる。
制御部３０は、各ヘッドチップ１０と記録媒体との間の噴射間隔を、保存部２０に保存された基準噴射間隔と比較する。そして、制御部３０は比較結果によって記録媒体にインクがドロップされる偏差が０となるように各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定する。
例えば、制御部３０は、現在プリンティング速度が３０ｐｐｍであり、ヘッドチップ１０ａと記録媒体との間の噴射間隔が１．０ｍｍの場合、偏差が１１．３３μｍであるので、仮に実測された偏差が１１．９９μｍであれば、その差の０．６６μｍを噴射速度（１５ｍ／ｓ）で割った時刻ほどヘッドチップ１０ａの噴射時点を繰り上げる。このような過程を各ヘッドチップ（１０ｂ、１０ｃ、．．．）に対して繰り返すことにより、制御部３０は、ヘッドチップ１０の組立工程上の偏差と無関係に、各ヘッドチップ１０がインクを噴射する噴射時点を独立的に正確に決定することができる。
なお、上記のような制御部３０の動作は、例えば、記録媒体に画像を形成する前に行われてもよいが、記録媒体に画像を形成する過程で制御部３０が各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定することも可能である。
そして、制御部３０は、複数のヘッドチップ１０のうちの少なくともいずれか一つを基準として、他のヘッドチップの噴射時点を決定することができる。以下に示す表２は、このような制御部３０の動作について説明している。
Figure 2008173952
表２には、各ヘッドチップ１０と記録媒体との間の噴射間隔によって、ヘッドチップ１０からのインクの噴射時からインクが記録媒体にドロップされるまでの経過時間の間に発生するインクのドロップ偏差が、噴射間隔が１．５ｍｍの場合を基準として記載されている。
ここで、噴射間隔が１．５ｍｍの場合を基準としてそれ以外の噴射間隔による偏差は対称する値を有しているので、噴射間隔０．５ｍｍを基準としてヘッドチップ１０の噴射時点を決定すれば、制御部３０は、噴射間隔が２．０ｍｍの場合を「１」、２．５ｍｍの場合を「２」、１．０ｍｍの場合を「−１」、０．５ｍｍの場合を「−２」として、それぞれの偏差が保存部３０に保存されていない場合であってもヘッドチップ１０の噴射時点を正確に決定することができる。
一方、制御部３０は、各ヘッドチップ１０の噴射速度を基準噴射速度と比較し、各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定することができる。以下、表３を参照してこのような制御部３０の動作について説明する。
Figure 2008173952
表３には、ヘッドチップ１０の噴射速度によって、ヘッドチップ１０からのインクの噴射時からインクが記録媒体にドロップされるまでの経過時間の間に記録媒体が移送される距離が記載されている。ここで、記録媒体と各ヘッドチップ１０との間の噴射間隔は１．５ｍｍと一致させた。
表３に記載したように、ヘッドチップ１０の噴射速度が大きいほどインクがドロップされる偏差は小くなり、プリンティング速度が早いほどインクがドロップされる偏差は大きくなる。
制御部３０は、各ヘッドチップ１０の噴射速度を保存部２０に保存された基準噴射間隔と比較する。そして、制御部３０は、比較結果によって記録媒体にインクがドロップされる偏差が０となるように各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定する。
例えば、制御部３０は、現在プリンティング速度が３０ｐｐｍであり、ヘッドチップ１０ａの噴射速度が１５ｍ／ｓの場合、偏差が１７．００μｍであるので、もし実測された偏差が１７．３３μｍであれば、その差の０．３３μｍを噴射速度（１５ｍ／ｓ）で割った時刻ほどヘッドチップ１０の噴射時点を繰り上げる。このような過程を各ヘッドチップ（１０ｂ、１０ｃ、．．．）に対して繰り返すことにより、制御部３０は、噴射間隔による噴射時点を決定することと同様に、各ヘッドチップ１０の組立工程上の偏差と無関係に各ヘッドチップ１０がインクを噴射する噴射時点を正確に決定することができる。
Figure 2008173952
表４には、各ヘッドチップ１０の噴射速度によって、ヘッドチップ１０からのインクの噴射時からインクが記録媒体にドロップされるまでの経過時間の間に発生するインクのドロップ偏差が、噴射速度が１５ｍ／ｓの場合を基準として記載されている。
ここで、ヘッドチップ１０の噴射速度が１５ｍ／ｓの場合を基準としてそれ以外の噴射速度による偏差をよく見ると、偏差は記録媒体の移送される距離を意味するので、速度の二乗に比例し、また、噴射速度が１２ｍ／ｓの場合の偏差と噴射速度が２０ｍ／ｓの場合の偏差とが対称する値を有していることが分かる。したがって、噴射速度が１５ｍ／ｓを基準としてヘッドチップ１０の噴射時点を決定すれば、制御部３０は、噴射速度が２０ｍ／ｓの場合を「１」、３０ｍ／ｓの場合を「２」、１２ｍ／ｓの場合を「−１」、９ｍ／ｓの場合を「−２」として、それぞれの偏差が保存部２０に保存されていない場合であってもヘッドチップ１０の噴射時点を正確に決定することができる。
ここで、制御部３０は、各ヘッドチップ１０の噴射速度および噴射間隔のうちのいずれか一つによって各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定することができるが、本発明の実施形態は上記に限られず、例えば、二つとも考慮して各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定することもできる。各ヘッドチップ１０の噴射速度および噴射間隔の双方を考慮して各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定する場合には、制御部３０は、より正確な噴射時点を決定することが可能である。
また、図２に示すように、各ヘッドチップ１０は複数のノズル部１２を含んでいるので、制御部３０は、各ヘッドチップ１０に含まれた複数のノズル部１２それぞれの噴射時点または複数のノズル部１２の各グループ別噴射時点を決定することができる。具体的に説明すると、制御部３０は各ヘッドチップ１０に色相別の複数のノズル部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄそれぞれに対して噴射時点を決することが可能である。これにより、各ヘッドチップ１０別に噴射時点を決定する場合に比べ、より細密に噴射時点を決定することができる。
（インク噴射方法）
以下、図３を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１のインク噴射方法について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のインク噴射方法を示す流れ図である。
まず、制御部３０は、記録媒体と各ヘッドチップ１０との間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較する（Ｓ１０）。ここで、ステップＳ１０には各ヘッドチップ１０の噴射速度を基準噴射速度と比較するステップがさらに含まれていてもよく、基準噴射間隔および基準噴射速度を保存するステップをさらに含んでいてもよい。
そして、制御部３０は、ステップＳ１０における比較結果によって各ヘッドチップ１０の噴射時点を決定する（Ｓ２０）。これにより、ヘッドチップ１０の組立工程上の偏差と無関係に各ヘッドチップ１０がインクを噴射する噴射時点を正確に決定することができる。
また、制御部３０は、ステップＳ１０において、記録媒体とヘッドチップ１０に含まれた複数のノズル部１２の噴射間隔および複数のノズル部１２の噴射速度を基準噴射間隔および基準噴射速度と比較し、ステップＳ２０で複数のノズル部１２の噴射時点を決定することによって、各ヘッドチップ１０に含まれた複数のノズル部１２に対してそれぞれの噴射時点またはグループ別噴射時点を決定し、これによってより正確な噴射時点を決定することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置が備えるヘッドチップの構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のインク噴射方法を示す流れ図である。
符号の説明
１０ ヘッドチップ
１２ ノズル部
２０ 保存部
３０ 制御部

Claims (16)

  1. 印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップと；
    前記記録媒体と前記各ヘッドチップとの間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較し、前記各ヘッドチップの噴射時点を決定する制御部と；
    を備えることを特徴とする、画像形成装置。
  2. 前記制御部は、前記各ヘッドチップの噴射速度と基準噴射速度とを比較して前記噴射時点を決定することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 保存部をさらに備え、
    前記制御部は、前記基準噴射間隔によって決定された前記噴射時点を前記保存部に保存することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は、前記記録媒体と前記各ノズル部との間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較して、前記複数のノズル部の噴射時点を決定することを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
  5. 印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップと；
    前記各ヘッドチップの噴射速度を基準噴射速度と比較して前記各ヘッドチップの噴射時点を決定する制御部と；
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  6. 保存部をさらに備え、
    前記制御部は、前記基準噴射速度によって決定された前記噴射時点を前記保存部に保存することを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
  7. 前記制御部は、前記複数のヘッドチップのうちの少なくともいずれか一つを基準として、他のヘッドチップの噴射時点を決定することを特徴とする、請求項３または６に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御部は、前記各ノズル部の噴射速度を基準噴射速度と比較して、前記複数のノズル部の噴射時点を決定することを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
  9. 印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップを備える画像形成装置のインク噴射方法において：
    前記記録媒体と前記各ヘッドチップとの間の噴射間隔を基準噴射間隔と比較するステップと；
    前記比較結果によって前記各ヘッドチップの噴射時点を決定するステップと；
    を有することを特徴とする、画像形成装置のインク噴射方法。
  10. 前記比較するステップは、各ヘッドチップの噴射速度を基準噴射速度と比較するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置のインク噴射方法。
  11. 前記比較するステップは、
    前記基準噴射間隔および前記基準噴射速度を保存するステップをさらに含み、
    前記保存された基準噴射間隔および前記保存された基準噴射速度と比較することを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置のインク噴射方法。
  12. 前記比較するステップは、
    前記記録媒体と前記各ノズル部との噴射間隔を前記基準噴射間隔と比較するステップをさらに含み、
    前記噴射時点を決定するステップは、前記各ノズル部の噴射時点を決定することを特徴とする、請求項１１に記載の画像形成装置のインク噴射方法。
  13. 印刷データに基づいて記録媒体にインクを噴射するノズル部を備える複数のヘッドチップを含む画像形成装置のインク噴射方法において：
    前記各ヘッドチップの噴射速度を基準噴射速度と比較するステップと；
    前記比較結果によって前記各ヘッドチップの噴射時点を決定するステップと；
    を有することを特徴とする画像形成装置のインク噴射方法。
  14. 前記比較するステップは、
    前記基準噴射間隔および前記基準噴射速度を保存するステップをさらに含み、
    前記保存された基準噴射間隔および前記保存された基準噴射速度と比較することを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置のインク噴射方法。
  15. 前記噴射時点を決定するステップは、前記複数のヘッドチップのうちの少なくともいずれか一つを基準として、他のヘッドチップの噴射時点を決定することを特徴とする、請求項１１または１４に記載の画像形成装置のインク噴射方法。
  16. 前記比較するステップは、
    前記各ノズル部の噴射速度を前記基準噴射速度と比較するステップをさらに含み、
    前記噴射時点を決定するステップは、前記各ノズル部の噴射時点を決定することを特徴とする、請求項１４に記載の画像形成装置のインク噴射方法。
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