JP2010194737A

JP2010194737A - 画像形成方法、画像形成装置

Info

Publication number: JP2010194737A
Application number: JP2009039363A
Authority: JP
Inventors: 康信 ▲高▼木; Yasunobu Takagi; Masakazu Yoshida; 雅一吉田; Takashi Kimura; 隆木村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】一のドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域における画像の濃度上昇を抑制し、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成可能な画像形成装置、画像形成方法を提供する。
【解決手段】オーバーラップ領域において、印字データを前記ノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成装置、及び画像形成方法である。
【選択図】図１５

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関し、特に、オーバーラップ領域におけるスジの発生を抑制する画像形成装置、画像形成方法に関する。

従来から、インクジェット記録方式は、高速記録可能であり、いわゆる普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録することができ、また、記録時の騒音発生が無視できる程度に小さいなどの利点があった。これより、インクジェット記録方式はオフィス用等として注目されていた。また、インクジェット記録方式は従来から種々の方式が提案され、既に製品化されて実用されている。このようなインクジェット記録方式は、インク液室と、それに連通したノズルが形成された記録ヘッドを用いて、インク液室内のインクに対し画像情報に応じて圧力を加えることにより、インク滴をノズルから飛翔させ、紙やフィルムなどの被記録体に付着させて画像を形成する。このようなインクジェット記録方式の画像形成装置（インクジェットプリンタ）は、記録ヘッドからインクを吐出し、非接触で画像形成するため、さまざまな記録媒体に記録が行えるという特徴がある。

インクジェットプリンタには、大きく分けてシリアルタイプのものとラインタイプのものがある。
シリアルタイプは、記録ヘッドを用紙搬送方向（副走査方向）と直行する方向（主走査方向）に往復移動させて画像を形成していくタイプのインクジェットプリンタである。ラインタイプは、ほぼ用紙幅の長さに配列された記録ヘッドを固定配置し、画像形成を行うタイプのインクジェットプリンタである。一方、シリアルタイプとラインタイプのインクジェットプリンタにも共通の課題として、画像にスジやムラが発生するという問題がある。

シリアルタイプのインクジェットプリンタでは記録用紙を搬送しながら画像形成を行うため、用紙の搬送誤差や記録ヘッドの傾きなどの種々の要因から、スキャンのつなぎ目では画像にスジやムラが発生することがある。また、複数の記録ヘッドをつなぎ合わせて記録ヘッドを長尺化し、印刷速度を高めたシリアルインクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドのつなぎ部分の組み付け誤差によって、スジやムラが発生してしまうことがある。この場合、記録ヘッドの組み付けによりつなぎ目の精度が固定されてしまうため、組み付け後の調整が難しく、スジやムラの問題は深刻となる。

また、ラインタイプのインクジェットプリンタでは、記録ヘッドのつなぎ合わせを用紙幅に達する長さで行う。また、ラインタイプの通常のインクジェットプリンタでは、記録ヘッドが固定となり、１回のヘッド走査で画像形成を完了するいわゆる１パス印字となるため、スジを複数回のヘッド走査等で改善する手段が取れず、スジやムラの問題はより深刻となる。

このつなぎ（ここで、ヘッドつなぎ、スキャンつなぎ（改行つなぎ）は、用紙上で起きる現象は同じであるため特に区別せず述べる）において生じるスジやムラ問題に対して、ノズルをオーバーラップさせることによりスジやムラを軽減する技術がある。これはヘッド端部のノズルを重ね、重複する領域（オーバーラップ領域）の画素を複数の記録ヘッドで打ち分けることでドットの粗密によるスジムラを軽減するというものである（特許文献１〜６参照）。特許文献４では、さらに、ヘッドの端部のノズルと端部以外のノズルとのインク吐出量が異なることにより生じる濃度ムラを解消する技術が記載されている。

ノズルの重複がない非オーバーラップ領域の画像は、１つの記録ヘッド（または、１回のスキャン）で形成されるのに対し、上述ようにノズルを重複させたオーバーラップ領域では、複数の記録ヘッド（または、複数のスキャン）で分担してドットを形成するが、デジタル的な出力もインクの吐出体積も等しい場合であっても、オーバーラップ領域の画像濃度が、非オーバーラップ領域の場合よりも上昇するという現象がみられる。

この濃度上昇のメカニズムは明らかになっていないが、一のドットを複数のノズルが分担して形成した場合は、分担せずに形成したときに比べ、記録媒体（例えば、用紙）の裏抜け濃度が低くなっていることから、インク乾燥時間の猶予によりインク成分が媒体上にとどまりやすくなり、その結果画像濃度が上昇していることが考えられる。さらに、この現象は、単位面積当たりのインク付着量が多い領域で顕著にみられる傾向にある。これは、媒体上がインクで埋められ、ドットの重なりが多く発生する階調において、インクの裏抜け濃度の差が、画像濃度に影響するためであると考えられる。

このように、ノズルのインク吐出量が正常であっても、単位面積当たりのインク付着量が多い高階調の領域では、オーバーラップ領域において画像濃度が上昇してしまうことから、本来であればスジが目立たないようなノズル列のズレが小さな領域などにおいて、ススジ改善効果が薄れてしまい、スジを発生させてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、一のドット生成に対応するノズルが複数存在するオーバーラップ領域における画像の濃度上昇を抑制し、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成可能な画像形成装置、画像形成方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記記録ヘッドの走査ごとに形成される画像領域が、隣接する画像領域とオーバーラップ領域を形成するように重複し、該オーバーラップ領域においては、一のドット形成に複数のノズルが対応し、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成装置である。
〔２〕複数のノズルを有する少なくとも２つ以上の記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
隣接する複数の前記記録ヘッドが、接合部分において、一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列され、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成装置である。
〔３〕前記印刷制御手段が、入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における単位面積当たりのインク付着量を、非オーバーラップ領域として形成するときよりも少なくなるように制御することを特徴とする前記〔１〕から〔２〕のいずれかに記載の画像形成装置である。
〔４〕前記印刷制御手段が、入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における、ドットの総数、大きさ、及び記録周波数の少なくともいずれかを、非オーバーラップ領域として形成するときよりも小さくなるパターンに分配することを特徴とする前記〔１〕から〔２〕のいずれかに記載の画像形成装置である。
〔５〕複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域において、
印字データを前記ノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成方法である。

本発明の効果として、請求項１の発明によれば、複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記記録ヘッドの走査ごとに形成される画像領域が、隣接する画像領域とオーバーラップ領域を形成するように重複し、該オーバーラップ領域においては、一のドット形成に複数のノズルが対応し、前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御する画像形成装置であるため、スキャンつなぎ（改行つなぎ）によるオーバーラップ領域における濃度上昇を抑制し、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成することができる。
請求項２の発明によれば、複数のノズルを有する少なくとも２つ以上の記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、隣接する複数の前記記録ヘッドが、接合部分において、一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列され、前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御する画像形成装置であるため、ヘッドつなぎによるオーバーラップ領域における濃度上昇を抑制し、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成することができる。
請求項３の発明によれば、請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記印刷制御手段が、入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における単位面積当たりのインク付着量を、非オーバーラップ領域として形成するときよりも少なくなるように制御するため、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成することができる。
請求項４の発明によれば、請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記印刷制御手段が、入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における、ドットの総数、大きさ、及び記録周波数の少なくともいずれかを、非オーバーラップ領域として形成するときよりも小さくなるパターンに分配するため、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成することができる。
請求項５の発明によれば、複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域において、印字データを前記ノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御するため、オーバーラップ領域における濃度上昇を抑制し、スジの発生抑制効果を高め、高精細な画像を形成することができる。

本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図である。本発明に係る画像形成装置の機構部の要部を説明する平面説明図である。本発明に係る画像形成装置の記録ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。本発明に係る画像形成装置の記録ヘッドの一例を示す液室短手方向に沿う断面説明図である。本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における制御部の概要を示すブロック図である。本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における印刷制御部の一例を示すブロック図である。画像形成装置の印刷制御部の駆動波形生成部で生成出力される駆動波形の一例を示す説明図である。画像形成装置の印刷制御部の駆動波形生成部で生成出力される駆動波形のうち、小滴、中滴、大滴を形成する場合、及び微駆動の場合に選択される駆動パルスをそれぞれ示す説明図である。記録液の粘度による駆動波形の違いを示す説明図である。本発明に係る画像形成装置が構成する画像形成システムの一例を示すブロック説明図である。本発明に係る画像形成装置が構成する画像形成システムにおける、画像処理装置の一例を示すブロック説明図である。本発明に係る画像形成装置が構成する画像形成システムにおける画像処理部を概略的に示すブロック図である。オーバーラップ領域におけるノズルへの分配の例を示す説明図である。オーバーラップ領域におけるノズルの重ね方の例を示す説明図である。非オーバーラップ領域及びオーバーラップ領域における濃度補正の例を示すグラフである。オーバーラップ領域のドットの分配パターンの例を示す説明図である。駆動周波数による吐出滴量の変化を示すグラフである。オーバーラップ領域のドットの記録周波数の異なる分配パターンの例を示す説明図である。条件によって異なる補正処理の設定の例を示す説明図である。つなぎの例としてヘッドつなぎ、スキャンつなぎ（改行つなぎ）の例を示す説明図である。ラインヘッドの一例を示す説明図である。

以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明の画像記録装置は、複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備える。以下、実施形態の一例として、ＫＣＭＹの４色のインク及び該インクを吐出する記録ヘッドを有し、前記ヘッドを記録用紙の搬送方向と直行する方向に往復動作することで画像記録を行うシリアル方式のインクジェットプリンタについて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図、図２は同機構部の要部の平面説明図である。
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との間に張架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。

キャリッジ３には、例えば、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる４個の記録ヘッド７ｙ、７ｃ、７ｍ、７ｋ（色を区別しないときは「記録ヘッド７」という。）を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド７を構成する液体吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、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、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、各色毎に独立したヘッド構成に限るものではなく、複数の色の液滴を吐出する複数のノズルで構成されるノズル列を有する１又は複数の液体吐出ヘッドで構成することもできる。また、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、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側に付勢された押さえコロ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、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によってロータリエンコーダ３６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爪５１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５６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で案内されて押さえコロ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、図示しない制御部によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ２６に対して正負が交互に繰り返す交番電圧を印加して、搬送ベルト２１を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交互に所定の幅で繰り返されるパターンで帯電させる。この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、次の行の記録を行なう。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６１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、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なう。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、記録ヘッド７を構成している液体吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図４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、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１０１と、この流路板１０１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１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３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１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び圧力発生室である液室１０６、液室１０６に流体抵抗部（供給路）１０７を通じてインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。

また、振動板１０２を変形させて液室１０６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１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１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、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２６を接続している。
そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０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。

ここで、流路板１０１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１０５、液室１０６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１０２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１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。
ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、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１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２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１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６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１２２に１列の圧電素子１２１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体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４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の動作に移行する。
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−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押し打ちなどを行なうこともできる。

次に、この画像形成装置の印刷制御手段（制御部）の概要について、図５のブロック図を参照して説明する。
この制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３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書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行な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ＡＳＩＣ２０５とを備えている。

また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド７を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部２０７と、キャリッジ３側に設けた記録ヘッド７を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ４及び副走査モータ３１を駆動するためのモータ駆動部２１０と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、エンコーダセンサ４３、３５からの各検出信号、環境温度を検出する温度センサなどの各種センサからの検出信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル２１４が接続されている。

ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、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側からの画像データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。
そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６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、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。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後述するようにホスト側のプリンタドライバで行なっている。

印刷制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータでヘッドドライバ２０８に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ２０８に対して出力する。

ヘッドドライバ２０８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に基づいて印刷制御部２０７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の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば前述したような圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド７を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動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）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

また、ＣＰＵ２０１は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ４３からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ４に対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介して主走査モータ４を駆動する。同様に、ロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ３５からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ３１対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介しモータドライバを介して副走査モータ３１を駆動する。

次に、印刷制御部２０７及びヘッドドライバ２０８の一例について図６を参照して説明する。
印刷制御部２０７は、上述したように、１印刷周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部３０１と、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３を出力するデータ転送部３０２とを備えている。
なお、滴制御信号は、ヘッドドライバ２０８の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ３１７の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号であり、共通駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でＨレベル（ＯＮ）に状態遷移し、非選択時にはＬレベル（ＯＦＦ）に状態遷移する。

ヘッドドライバ２０８は、データ転送部３０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／ＣＨ）を入力するシフトレジスタ３１１と、シフトレジスタ３１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路３１２と、階調データと制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ３１３と、デコーダ３１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ３１４と、レベルシフタ３１４を介して与えられるデコーダ３１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ３１６とを備えている。

このアナログスイッチ３１６は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）１５４に接続され、駆動波形生成部３０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ（階調データ）と制御信号ＭＮ０〜ＭＮ３をデコーダ３１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ３１６がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。

ここで、この画像形成装置において使用する記録液であるインクについて説明する。
本発明の画像形成装置において使用されるインクとして、顔料、水溶性有機溶剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、および水を少なくとも含んでなるインク構成を用いることにより、普通紙上へ印字した場合でも，（１）良好な色調（十分な発色性，色再現性を有する）、（２）高い画像濃度、（３）文字・画像にフェザリング現象やカラーブリード現象のない鮮明な画質、（４）両面印刷にも耐え得るインク裏抜け現象の少ない画像、（５）高速印刷に適した高いインク乾燥性（定着性）、（６）耐光性，耐水性などの高い堅牢性を有した高画質画像を達成することができ、画像濃度、発色性、色再現性、文字にじみ、色境界にじみ、両面印刷性、定着性等を大幅に改善することができる。

次に、このようなインクを使用する場合に好ましい駆動波形の一例について図７及び図８を参照して説明する。
駆動波形生成部３０１からは１印刷周期（１駆動周期）内に、図７に示すように、基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素と、立下り後の状態から立ち上がる波形要素などで公正される、８個の駆動パルスＰ１ないしＰ８からなる駆動信号（駆動波形）を生成して出力する。一方、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって使用する駆動パルスを選択する。

ここで、駆動パルスの電位Ｖが基準電位Ｖｅから立ち下がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が収縮して加圧液室１０６の容積が膨張する引き込み波形要素である。また、立下り後の状態から立ち上がる波形要素は、これによって圧電素子１２１が伸長して加圧液室１０６の容積が収縮する加圧波形要素である。
そして、データ転送部３０２からの滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３によって、小滴（小ドット）を形成するときには図８（ａ）に示すように駆動パルスＰ１を選択し、中滴（中ドット）を形成するときには図８（ｂ）に示すように駆動パルスＰ４ないしＰ６を選択し、大滴（大ドット）を形成するときには図８（ｃ）に示すように駆動パルスＰ２ないしＰ８を選択し、微駆動の（滴吐出を伴わないでメニスカスを振動させる）ときには図８（ｄ）に示すように微駆動パルスＰ２を選択して、それぞれ記録ヘッド７の圧電素子１２１に印加させるようにする。

中滴を形成する場合、駆動パルスＰ４にて１滴目、駆動パルスＰ５にて２滴目、駆動パルスＰ６にて３滴目を吐出させ、飛翔中に合体させて一滴として着弾させる。このとき、圧力室（液室１０６）の固有振動周期をＴｃとすると、駆動パルスＰ４とＰ５の吐出タイミングの間隔は２Ｔｃ±０．５μｓが好ましい。駆動パルスＰ４とＰ５は、単純引き打ち波形要素で構成されているため、駆動パルスＰ６も同様の単純引き打ち波形要素にするとインク滴速度が大きくなりすぎてしまい、他の滴種の着弾位置からずれてしまうおそれがある。そこで、駆動パルスＰ６は、引き込み電圧を小さくする（立下りの電位を少なくする）ことでメニスカスの引き込みを小さくし、３滴目のインク滴速度を抑えている。ただし、必要なインク滴体積をかせぐために立ち上げ電圧は小さくしない。

つまり、複数の駆動パルスのうちの最終駆動パルスの引き込み波形要素では引き込み電圧を相対的に小さくすることによって、当該最終駆動パルスによる滴吐出速度を相対的に小さくして、着弾位置を他の滴種と極力合わせるようにすることができる。
また、微駆動パルスＰ２とは、ノズルのメニスカスの乾燥を防ぐため、インク滴を吐出させずにメニスカスを振動させる駆動波形である。非印字領域ではこの微駆動パルスＰ２が記録ヘッド７に印加される。また、この微駆動波形である駆動パルスＰ２を、大滴を構成する駆動パルスの一つとして利用することにより、駆動周期の短縮化（高速化）を達成することができる。

さらに、微駆動パルスＰ２と駆動パルスＰ３の吐出タイミングの間隔を、固有振動周期Ｔｃ±０．５μｓの範囲内に設定することにより、駆動パルスＰ３によって吐出するインク滴の体積をかせぐことができる。つまり、微駆動パルスＰ２によって生じた振動周期によって加圧液室１０６の圧力振動に駆動パルスＰ３による加圧液室６の膨張を重畳させることによって駆動パルスＰ３で吐出できる滴の滴体積を駆動パルスＰ３単独で印加する場合よりも大きくすることができる。

なお、インクの粘度によって必要な駆動波形が異なることから、この画像形成装置においては、図９に示すように、インク粘度が５ｍＰａ・ｓのときの駆動波形、同じく粘度が１０ｍＰａ・ｓのときの駆動波形、同じく２０ｍＰａ・ｓのときの駆動波形をそれぞれ用意し、温度センサからの検出温度からインク粘度を判定して、使用する駆動波形を選択するようにしている。
つまり、インク粘度が小さいときは駆動パルスの電圧を相対的に小さく、インク粘度が大きいときは駆動パルスの電圧を相対的に大きくすることにより、インク粘度（温度）によらずインク滴の速度及び体積を略一定に吐出させることができる。また、微駆動パルスＰ２は、インク粘度に合わせて波高値を選択することにより、インク滴を吐出させることなくメニスカスを振動させることができる。

このような駆動パルスから構成される駆動波形を使用することによって、大中小の各滴が用紙に着弾するまでの時間を制御することができ、吐出開始の時間が大中小の各滴で異なっても、各滴をほぼ同じ位置に着弾させることが可能となる。

次に、本発明の画像形成装置によって印刷画像を出力するためのプログラムを搭載した画像処理装置について以下に説明する。
本発明に係る画像形成装置であるインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）の画像形成システムの一例について図１０を参照して説明する。

この印刷システム（画像形成システム）は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなる１又は複数台の画像処理装置４００と、インクジェットプリンタ５００とが、所定のインターフェイス又はネットワークで接続されて構成されている。
画像処理装置４００は、図１１に示すように、ＣＰＵ４０１と、メモリ手段である各種のＲＯＭ４０２やＲＡＭ４０３とが、バスラインで接続されている。このバスラインには、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置を用いた記憶装置４０６と、マウスやキーボードなどの入力装置４０４と、ＬＣＤやＣＲＴなどのモニタ４０５と、図示しないが、光ディスクなどの記憶媒体を読み取る記憶媒体読取装置が接続され、また、インターネットなどのネットワークやＵＳＢなどの外部機器と通信を行なう所定のインターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）４０７が接続されている。

画像処理装置４００の記憶装置４０６には、本発明の画像形成方法に係るプログラムを含む画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムは、記憶媒体から記憶媒体読取装置により読み取って、あるいは、インターネットなどのネットワークからダウンロードするなどして、記憶装置４０６にインストールしたものである。このインストールにより画像処理装置４００は、以下のような画像処理を行なうために動作可能な状態となる。なお、この画像処理プログラムは、所定のＯＳ上で動作するものであってもよい。また、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。

なお、本発明に係る画像処理方法はインクジェットプリンタ側で実施することもできるが、ここでは、インクジェット記録装置側では、装置内に画像の描画又は文字のプリント命令を受けて実際に記録するドットパターンを発生する機能を持たない例で説明する。すなわち、ホストとなる画像処理装置４００で実行されるアプリケーションソフトなどからのプリント命令は、画像処理装置４００（ホストコンピュータ）内にソフトウェアとして組み込まれた本発明に係るプリンタドライバで画像処理されてインクジェットプリンタ５００が出力可能な多値のドットパターンのデータ（印刷画像データ）が生成され、それがラスタライズされてインクジェットプリンタ５００に転送され，インクジェットプリンタ５００が印刷出力される例で説明する。

具体的には、画像処理装置４００内では、アプリケーションやオペレーティングシステムからの画像の描画又は文字の記録命令（例えば記録する線の位置と太さと形などを記述したものや、記録する文字の書体と大きさと位置などを記述したもの）は描画データメモリに一時的に保存される。なお、これらの命令は、特定のプリント言語で記述されたものである。
そして、描画データメモリに記憶された命令は、ラスタライザによって解釈され、線の記録命令であれば、指定された位置や太さ等に応じた記録ドットパターンに変換され、また、文字の記録命令であれば画像処理装置（ホストコンピュータ）４００内に保存されているフォントアウトラインデータから対応する文字の輪郭情報を呼びだし指定された位置や大きさに応じた記録ドットパターンに変換され、イメージデータであれば、そのまま記録ドットのパターンに変換される。
その後、これらの記録ドットパターン（画像データ４１０）に対して画像処理を施してラスタデータメモリに記憶する。このとき、画像処理装置４００は、直交格子を基本記録位置として、記録ドットパターンのデータにラスタライズする。画像処理としては、例えば色を調整するためのカラーマネージメント処理（ＣＭＭ）やγ補正処理、ディザ法や誤差拡散法などの中間調処理、さらには下地除去処理、インク総量規制処理などがある。そして、ラスタデータメモリに記憶された記録ドットパターンがインタフェースを経由してインクジェット記録装置５００へ転送されるものである。

本発明の画像形成装置を用いた画像形成方法では、記録方法として、記録媒体に対して１回の主走査で画像を形成する、いわゆる１パス印字を用いても良いし、記録媒体の同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査を行い画像を形成する、いわゆるマルチパス印字を用いても良い。また、主走査方向にヘッドを並べて同一領域を異なるノズルで打ち分けても良い。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。

マルチパス印字について説明する。ここでは一つの記録領域に対して４回の主記録走査（４パス）を実行することによって画像を完成させる場合を例にとって説明する。
図１２は、この実施形態における画像処理部を概略的に示すブロック図である。図中、６０１は入力端子、６０２は記録バッファ、６０４はパス数設定部、６０５はマスク処理部、６０６はマスクパターンテーブル、６０７はヘッドＩ／Ｆ部、６０８は記録ヘッドを示している。

入力端子６０１から入力されたビットマップデータは記録バッファ制御部により、記録バッファ６０２の所定のアドレスに格納される。記録バッファ６０２は１スキャンと紙送り量分のビットマップデータを格納できる容量を有し、ＦＩＦＯメモリのような紙送り量単位のリングバッファを構成している。記録バッファ制御部は、記録バッファ６０２を制御し、１スキャン分のビットマップデータが記録バッファ６０２に格納されるとプリンタエンジンを起動し、記録ヘッドの各ノズルの位置に応じて記録バッファ６０２よりビットマップデータを読み出し、パス数設定部６０４に入力する。また、入力端子６０１から次回のスキャンのビットマップデータが入力されると、記録バッファ６０２の空き領域（記録が完了した紙送り量に相当する領域）に格納するように記録バッファ６０２を制御する。
次に、画像処理部におけるパス数設定部のより具体的構成例を説明する。パス数設定部６０４では分割パス数を決定し、そのパス数をマスク処理部６０５へ出力する。マスクパターンテーブル６０６では予め格納されているマスクパターンテーブル、例えば、１パス記録、２パス記録、４パス記録、８パス記録のマスクパターンから、必要なマスクパターンを決定された分割パス数に応じて選択し、マスク処理６０５に出力する。マスク処理部６０５は、記録バッファ６０２に格納されているビットマップデータを、マスクパターンを用いて各パス記録毎にマスクしてヘッドドライバに出力すると、ヘッドドライバではそのマスクされたビットマップデータを記録ヘッド６０８が用いる順に並び替え、記録ヘッド６０８に転送する。

このようにマルチパス印字を用いることで、１パス印字では目立つバンディングを平均化して目立たなくすることができる。
印刷の高速化を行う手段のひとつとして、１パス印字や用紙幅以上のサイズのヘッドを有するプリンタ（一般にラインヘッド型プリンタ）が挙げられるが、1パス印字では用紙送り量のズレによるスジやバンディングや、ヘッドを副走査方向に複数並べてノズル群を長尺化するような場合ではヘッドのつなぎ部のズレによるスジやバンディングが発生する。

上記したようなヘッド構成をもつシリアルプリンタでは、スキャンつなぎ（改行つなぎ）でのスジの発生が問題となるため、これを改善するためにオーバーラップ処理が実施される。
スキャンつなぎ（改行つなぎ）とは、記録ヘッドの走査ごとに形成される画像領域が、隣接する画像領域重複して形成するオーバーラップ領域であり、該オーバーラップ領域においては、一のドット形成に複数のノズルが対応する。
オーバーラップ処理とは、オーバーラップ領域における印字データを、該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配する処理であり、本発明の画像処理装置、画像処理方法においては、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御する。

図１３は、オーバーラップ処理の例として、スキャン１とスキャン２のつなぎ位置のオーバーラップ領域の印字データを、各スキャンにおける記録ヘッド端部のノズルに分配する例を示したものであり、図１３（Ａ）は千鳥状に分配する例、図１３（Ｂ）はランダムに分配する例、図１３（Ｃ）は主走査方向に数ドット連続形成させて分配する例、図１３（Ｄ）はランダムに連続形成したドットを分配する例、図１３（Ｅ）は分配割合をノズル位置により段階的に変化させる態様を示している。
図１３では、オーバーラップ領域は、副走査方向に３列のノズルを千鳥配列で重ねることにより構成されているが、このノズルの数や重ね方は特に限定されない。その他の重ね方の例を図１４に示す。図１４（Ａ）はノズル構成が異なる例であり、図１４（Ｂ）は重ねるノズル数（列数）が異なる例を示している。なお、オーバーラップ処理として、ドット形成を分担するノズル数は、重ねて配置されたノズル数よりも少なくてもよい。

オーバーラップ領域は、ドットの数、位置、種類が非オーバーラップ領域と同じであっても、形成された画像の濃度が異なることがある。被記録媒体の用紙上でのインクの挙動が異なることにより、オーバーラップ領域の画像の濃度が高くなることがあり、特に、ドットの重なりが大きい高階調部分において顕著である。これは、用紙へのインク着弾後の滲み特製によるものと考えられ、用紙上に隙間が多く残っている中間階調では、隣接するドット間の干渉がないため濃度変動が生じないのに対し、隙間なく埋まる高階調では、隣接するドットの重なりにより用紙上に残存するインクの色材成分の量に差異が生じ、濃度が高くなると考えられる。
このため、本発明では、入力階調が所定階調より高いとき、オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することにより、画像濃度が同じドット構成の非オーバーラップ領域よりも高くならないようにする。

入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における単位面積当たりのインク付着量を、非オーバーラップ領域として形成するときよりも少なくなるように制御する例を図１５に示す。
図１５は、（Ａ）非オーバーラップ領域の入力に対する出力と、（Ｂ）オーバーラップ領域において、所定階調より高い入力階調に対して出力が落ちるよう補正する態様を示している。なお、図１５の入力及び出力とは、階調情報であっても、単位面積当たりのインク付着量の情報であってもよい。

分配パターンの制御は、単位面積当たりのインク付着量が小さくなる方法であれば限定されないが、例えば、ドットの総数、大きさ、及び記録周波数の少なくともいずれかを、非オーバーラップ領域として形成するときよりも小さくなるパターンに分配する方法が挙げられる。分配するパターンの例を図１６及び図１８に示す。

図１６は、オーバーラップ領域のドットを分配する際のドットの総数及び大きさのパターンの例を示したもので、図１６（ａ）はスキャン１及びスキャン２で形成されるドットをそれぞれ合わせて１００％となるように分配した従来の分配パターンの例である。これに対し、図１６（ｂ）及び（ｃ）は、スキャン１及びスキャン２の合計が、分配前の１００％以下となる分配パターンであり、図１６（ｂ）はドット総数を少なくする例、図１６（ｃ）は一部のドットの大きさを小さく置き換える例を示している。ドットの総数及び大きさの少なくともいずれかを小さくするように分配する方法としては、これらの例に限定されず、両者を組み合わせてもよい。ただし、ドットの数を減らす場合、画素情報が欠けることになるため、ドットの大きさを変化させる方法がより好ましい。

図１８は、パターンの記録周波数特性を利用する例である。また、周波数による吐出滴量変化のグラフを図１７に示す。
例えば、非オーバーラップ領域は、１回のスキャンで主走査方向のドット形成を行うのに対し、オーバーラップ領域は、複数回のスキャンでドットを分担して形成するため、例えば図１８（ａ）のようなチェッカーフラッグ状のパターンでドットを振り分けた場合、オーバーラップ領域の記録周波数は、非オーバーラップ領域のそれに対して半分まで落ちる。
このため図１７に示すようなヘッドの記録周波数特性により、ドットの大きさや吐出速度に変化が生じ、オーバーラップ領域の画像の濃度が低下してしまう現象がある。
従来、図１８（ｂ）や（ｃ）のように主走査方向のドットを連続形成したパターンでドットの分配処理を行い、周波数特性の影響を軽減している例があるが、これによって本来の狙いの大きさのドットを吐出ことはできるが、どのような入力階調に対しても同じ処理を行うため、用紙上での滲み特性の違いによる濃度変化は考慮できない。
上述のように、単位面積当たりのインク付着量が多い領域では、オーバーラップ領域の画像濃度が上昇する傾向にあるため、例えば、所定階調以下の場合は図１８（ｃ）のようなパターンを用いて記録周波数特性による濃度低下（吐出滴量の減少）を防止し、滲み特性による濃度上昇が起きてしまう所定階調以上の領域のみ、記録周波数が低くなる図１８（ａ）のようなパターンでドットの分配を行い、画像の濃度上昇を抑えることが好ましい。

ところで、本発明の解決する課題として上述してきた問題は、主に被記録媒体である紙面上でのインク乾燥特性の違いによるものと考えられるため、この特性は、印字する媒体の種類や印字モード、周囲の環境によっても影響度は異なることが考えられる。
例えば、普通紙系のメディアの方がコート紙系のメディアよりも裏抜けしやすいため、この裏抜け要素の影響も普通紙の方が相対的に大きい。
また、印字モードに関しても用紙の印字に時間がかかるスキャン数の多いモードと、インクの乾燥時間の少ないスキャン数の少ないモードとでは、後者の方がオーバーラップ処理で生じる乾燥時間の影響が相対的に大きい。
さらに、装置の周辺環境についても、高温高湿度のインクが乾きにくい環境と低温低湿度のインクが乾きやすい環境では後者の方が、オーバーラップ処理で生じる微小な乾燥時間の影響が大きくなる。
そこで、例えば、図１９に示すような複数段階の濃度補正レベルを用意し、条件に応じて補正処理を切り替えることにより、最適な濃度調整を行うことが可能になる。図１９（ａ）は、メディアによって補正量を変える例、図１９（ｂ）は、印字モードによって補正量を変える例、図１９（ｃ）は、環境条件によって補正量を変える例、図１９（ｄ）はこれらの条件を複合した場合の例を示す。
なお、図１９（ｃ），（ｄ）において、ＬＬとは温度と湿度が低い（ある閾値よりも小さい）ことを意味する。同様にしてＭＭは温度と湿度が中程度である状態であり、ＨＨは温度と湿度が高い（ある閾値よりも大きい）ことを意味する。

以上、シリアルタイプの画像形成装置のスキャンつなぎ（改行つなぎ）のオーバーラップ処理の例を説明したが、この処理は、記録ヘッドを２つ以上有し、隣接する複数の記録ヘッドが、接合部分において、一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列されている画像形成装置におけるヘッドつなぎのオーバーラップ処理にも適用される。
スキャンつなぎ（改行つなぎ）に関しては、用紙搬送量の補正をかけるなどソフト的な対応する余地があるが、特に、ヘッドつなぎは、組み付けの精度調整に限界があり、調整後の調整も困難である。

図２０は、複数の記録ヘッドによるヘッドつなぎの構成例を示す簡略図である。ノズル列方向にもヘッドを複数配置し、長尺化された記録ヘッドの例であり、これを用紙搬送方向と直行方向に相対移動するシリアル方式の画像形成装置がある。なお、図２０では２本つないだ場合を示しているが、つなぐヘッドの本数や配置、重ねるノズル数等は特にこれに限定されない。

ヘッドつなぎとスキャンつなぎ（改行つなぎ）とでは、用紙に対するインクの着弾時間が異なる。例えば、ヘッドつなぎでは、ノズル重ねを行うヘッドの相対距離をキャリッジ移動速度で割った分の時間が、スキャンつなぎでは、ノズル重ねを行うスキャン間の時間が、それぞれドット分配時の時間差となるため、補正の程度は個別に設定することが好ましい。

一般的には、インク乾燥時間により差が生じるスキャンつなぎの方が、インク乾燥時間の猶予がつきやすく、その結果画像濃度も上昇しやすいため、濃度補正量をより大きくする必要がある。

また、つなぎヘッドを用いた別の形態として、図２１に示すようなライン方式の画像形成装置がある。
図２１の例のように、ほぼ用紙幅の方向に複数ヘッドを並べて配置して画像形成する画像形成装置であり、改行動作を必要としないため、生産性が非常に高い。しかし、一方で、幅方向全域に渡る記録ヘッドを１ユニットで形成するのは技術的に難しく、また、生産上の歩留まりの悪さなどからも課題が多いため、複数の短尺ヘッドをノズル列方向に配列して長尺ヘッドを実現する方法が一般的である。
この場合、被記録面に複数のつなぎ目が発生することになるため、スジ発生は大きな課題であり、また一般に、このようなライン方式の画像形成装置は、シリアル方式の画像形成装置が備えるインターレースやマルチパス動作による高画質モードを設定することが困難で、スジ発生を低減した高品位な画像出力モードを持たないことが多い。そのため、各ヘッドつなぎ部分においてオーバーラップ処理を行うことが多く、本発明の画像形成方法が特に有効である。

近年、より生産性の向上をねらった製品開発として、ヘッドつなぎによるヘッドユニットの長尺化の流れがみられる。
ヘッドユニットの長尺化は、一回のヘッド走査での画像形成領域を増やす最たるものであるが、インクジェット方式の画像形成においては、インクを紙面に吐出して画像形成するため、用紙の乾燥性も高生産性の観点から重要である。用紙乾燥性が低いと、高速なドット吐出や高速なヘッド走査を実現しても、転写、コスレ、コックリング（用紙が水分によりたわみ、ヘッドユニットに干渉する障害）、フェザリング、ブロンジング、ビーディング、及び色境界にじみなどの障害を生じるという問題がある。この問題に対し、より乾燥性、定着性の高いインクが開発され、実用化されているが、このようなインクを用いる場合、インクの定着に要する時間が短いため、オーバーラップ領域における滲み特性の差が画質に影響しやすいため、本発明の画像形成方法が有効である。

本発明の画像形成装置は、本発明の画像形成方法に係るプログラムとしてのプリンタドライバが、本発明に係る画像形成方法をコンピュータに実施させるように構成されてもよく、また、本発明の画像形成装置自体が、本発明の画像形成方法を実行する手段を備えていてもよい。さらに、本発明の画像形成方法に係るプログラムは記録媒体に記憶させることもできる。

３キャリッジ
７記録ヘッド
１０４ノズル
２００印刷制御手段（制御部）

特開２００５−２１９５０８号公報特開２００６−２２４５６９号公報特開２００６−２１３０２５号公報特開２００６−２５６０９５号公報特開２００６−２４００４３号公報特開２００６−３５７３１号公報

Claims

複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記記録ヘッドの走査ごとに形成される画像領域が、隣接する画像領域とオーバーラップ領域を形成するように重複し、該オーバーラップ領域においては、一のドット形成に複数のノズルが対応し、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成装置。
複数のノズルを有する少なくとも２つ以上の記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
隣接する複数の前記記録ヘッドが、接合部分において、一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域を形成するように副走査方向に配列され、
前記印刷制御手段が、前記オーバーラップ領域における印字データを該オーバーラップ領域のドットを形成するノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成装置。
前記印刷制御手段が、入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における単位面積当たりのインク付着量を、非オーバーラップ領域として形成するときよりも少なくなるように制御することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置。
前記印刷制御手段が、入力階調が所定階調よりも高いとき、前記オーバーラップ領域のドット形成における、ドットの総数、大きさ、及び記録周波数の少なくともいずれかを、非オーバーラップ領域として形成するときよりも小さくなるパターンに分配することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置。
複数のノズルを有する記録ヘッド、該記録ヘッドを主走査方向に走査させる手段、被記録媒体を主走査方向と直交する方向へ搬送する搬送手段、及び印刷制御手段を少なくとも備え、前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
一のドット形成に複数のノズルが対応するオーバーラップ領域において、
印字データを前記ノズルに分配するとき、入力階調に応じて、前記オーバーラップ領域の単位面積当たりのインク付着量及びドット分配パターンのいずれかを制御することを特徴とする画像形成方法。