JP2013224006A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライン型のインクジェット印刷装置において、用紙の搬送方向における上流側のノズル列からのインクの吐出によるインク壁の裏側へ回り込んだ気流による、下流側のノズル列から吐出されたインクの着弾ずれの発生を抑制する。
【解決手段】印刷方向において上流側のノズル列と下流側のノズル列に対する画像データに基づいて、上流側のノズル列の下流に存在する下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させるように、インクの吐出を制御する制御部７を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像データに基づいてノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと媒体とが相対移動されることによって印刷されるインクジェット印刷装置に関する。

一般的に、画像データに基づいてノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと媒体とが相対移動されることによって印刷されるインクジェット印刷装置が良く知られている。

このようなインクジェット印刷装置の中には、搬送路面上を搬送される印刷用紙の搬送方向と直交する方向に、インクを吐出する複数のインクジェットヘッドを備えたライン型のインクジェット印刷装置もある。

ライン型のインクジェット印刷装置では、用紙搬送により気流が発生する。また、インクジェットヘッドのノズルからインクの液適を吐出することにより、インクジェットヘッドから用紙へ向かう気流が発生する。この気流を自己気流と呼ぶ。

ここで、主走査方向に近接する複数のノズルにおいて発生する自己気流が、用紙搬送による気流を遮る壁として作用することがある。この擬似的な壁をインク壁と呼ぶ。インク壁が形成されると、用紙搬送による搬送方向の気流が、インク壁に沿ってその裏側へ回り込む気流となる。

ところで、ライン型のインクジェット印刷装置として、主走査方向に配列された複数のノズルからなるノズル列が２列形成されたインクジェットヘッドを用いたものがある。２列のノズル列は、用紙の搬送方向に平行な副走査方向に並列して配置される。

このようなライン型のインクジェット印刷装置において、用紙の搬送方向における上流側のノズル列からのインクの吐出によりインク壁が形成されると、インク壁の裏側へ回り込んだ気流により、下流側のノズル列から吐出されたインクの着弾ずれが発生することがある。インクの着弾ずれは、印刷画質の低下を招く。

気流の影響による着弾ずれを抑える技術としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１の技術では、滴量が異なる複数種類の液滴を吐出する場合に、滴量が少なく気流の影響を受けやすい液滴ほど吐出速度を大きくすることで、着弾ずれを抑えている。

特開２０１０−１７３１７８号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、上述したインク壁の裏側へ回り込んだ気流によるインクの着弾ずれは考慮されておらず、これによる印刷画質の低下には対処できない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、印刷画質の低下を抑制できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、記録媒体に対し印刷が実行される方向である印刷方向に複数のノズル列を備え、前記記録媒体と前記複数のノズル列とを相対的に移動させながら、画像データに基づき、前記複数のノズル列から液滴を吐出させて印刷を実行するインクジェット印刷装置において、前記印刷方向において前記複数のノズル列のうちの上流側のノズル列に対する画像データに基づいて、該上流側のノズル列の下流に存在する下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させるように、液滴の吐出を制御する制御手段を備えたことにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記制御手段は、前記下流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧の駆動波形を前記上流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧の駆動波形より前記吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形とする制御、前記下流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧を前記上流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧より前記吐出される液滴の推進力を増大させる駆動電圧とする制御、前記下流側のノズル列から吐出させる液滴を加温する制御、のうちの少なくとも１つにより、前記下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記画像データは、前記複数のノズル列から多段階に液滴が吐出されるように液滴数が定められた多値データであり、前記下流側のノズル列に係る前記多値データのうち、前記液滴数が所定以下の画素に対し、該液滴数が所定以上の画素となるように前記多値データを変換する画像処理手段をさらに備え、前記制御手段は、前記画像処理手段により変換された画像データに基づいて、前記複数のノズル列からの液滴の吐出を制御することにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第４の特徴は、前記制御手段は、前記下流側のノズル列から吐出される液滴の吐出速度に応じて、前記記録媒体に対する液滴吐出タイミングを制御することにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第５の特徴は、前記制御手段は、前記下流側のノズル列から前記記録媒体までの距離に応じて、前記液滴吐出タイミングを制御することにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、印刷方向において複数のノズル列のうちの上流側のノズル列に対する画像データに基づいて、上流側のノズル列の下流に存在する下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させるように、液滴の吐出を制御するので、複数のノズル列とそれらの直下を相対的に移動される記録媒体とから生じる印刷方向上流から下流への気流が、あるノズル列からの液滴（インク滴）が吐出されることにより形成されるインク壁を回り込むように変化する場合であっても、これらの気流による液滴の着弾ずれ量を低減できる。特に下流側のノズル列に係る記録媒体への液滴の着弾ずれ量を低減できる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、下流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧の駆動波形を上流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧の駆動波形より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形とする制御、下流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧を上流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動電圧とする制御、下流側のノズル列から吐出させる液滴を加温する制御、のうちの少なくとも１つにより、下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させるので、比較的容易に液滴の推進力を増大させることができる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴によれば、下流側のノズル列に係る多値データのうち、液滴数が所定以下の画素に対し、液滴数が所定以上の画素となるように多値データを変換し、この変換された多値データに基づいて、複数のノズル列からの液滴の吐出を制御するので、吐出される液滴を密集させることにより吐出方向への推進力を向上させることができる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第４の特徴によれば、下流側のノズル列から吐出される液滴の吐出速度に応じて、記録媒体に対する液滴吐出タイミングを制御することで、着弾ずれ量を低減できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第５の特徴によれば、下流側のノズル列から記録媒体までの距離に応じて、液滴吐出タイミングを制御するので、下流側のノズル列から記録媒体までの距離が変動する場合においても、着弾ずれ量を低減できる。

本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置が備えるインクジェットヘッドの平面図である。 （ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置が備えるインクジェットヘッドのノズルの配置を示した図、（ｂ）は、理想的な着弾位置の着弾ドットを示した図、（ｃ）は、着弾ずれの様子を示した図である。 本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置が備えるインクジェットヘッド及びインク循環部の概略構成図である。 自己気流の説明図である。 インク壁付近の気流の説明図である。 （ａ）は、インク壁の影響による着弾ずれ量を測定した実験におけるインクを吐出したノズルを示す図、（ｂ）は、当該実験における主走査方向の着弾ずれ量を示す図、（ｃ）は、当該実験における副走査方向の着弾ずれ量を示す図である。 本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置の機能構成を示す機能構成図である。 本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置による処理手順を示したフローチャートである。 （ａ）は、低速用の駆動波形を示す図、（ｂ）は、中速用の駆動波形を示す図、（ｃ）は、高速用の駆動波形を示す図である。 インクの粘度と吐出速度との関係を示す実験結果のグラフである。 本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置が備えるインクジェットヘッド及びインク循環部の概略構成図である。 （ａ）は、変換前の画像データの一例を示す図、（ｂ）,（ｃ）は、変換後の画像データの例を示す図である。 （ａ）は、ヘッドブロックの変形例を示す図、（ｂ）は、インクジェットヘッドの変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例１では、印刷用紙の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に千鳥格子状に複数配置され、搬送方向上流側と下流側に、インクを吐出するノズル（ノズル列）が設けられたインクジェットヘッドを有し、画像データに基づいて、インクジェットヘッドの上流側ノズル及び下流側ノズルからインクを用紙に向けて吐出して画像を印刷するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明する。

＜インクジェット印刷装置１の構成＞
図１は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１が備えるインクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙの平面図である。

インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙは、ライン型のインクジェットヘッドであり、用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に並列して配置されている。インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙは、それぞれ、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色のインクを吐出する。

そして、用紙Ｐは、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙの直下を副走査方向に搬送されながら、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙからインクが吐出されることにより印刷される。ここでは、副走査方向が本願の印刷方向に対応する。

インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙは同様の構成である。なお、色の区別が必要ない場合等に、符号における色を示すアルファベットの添え字（Ｃ，Ｋ，Ｍ，Ｙ）を省略することがある。

インクジェットヘッド１１は、６個のヘッドブロック１２を有する。６個のヘッドブロック１２は、千鳥格子状に配置されている。具体的には、６個のヘッドブロック１２は、主走査方向に配列され、かつ、１つおきに副走査方向における位置をずらして配置されている。

ヘッドブロック１２は、図２（ａ）に示すように、上流ヘッド１３Ａと、上流ヘッド１３Ａに対して用紙Ｐの搬送方向下流側に配置された下流ヘッド１３Ｂとを備える。

上流ヘッド１３Ａと下流ヘッド１３Ｂとは、同一構成のヘッドであり、それぞれ主走査方向に１列に配置された複数のノズル１４からなるノズル列を有する。

上流ヘッド１３Ａのノズル列（上流側のノズル列）及び下流ヘッド１３Ｂのノズル列（下流側のノズル列）において、ノズル１４は、主走査方向に所定のピッチで等間隔に配置されている。そして、上流ヘッド１３Ａのノズル列のノズル１４と下流ヘッド１３Ｂのノズル列のノズル１４とが、主走査方向に半ピッチ分だけずれるように配置されている。これにより、主走査方向の解像度を高めている。

上流ヘッド１３Ａ及び下流ヘッド１３Ｂには、各ノズル１４に対応するインク室（図示せず）が設けられている。インク室内にはピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子に駆動電圧が印加されることにより、インク室に連通するノズル１４からインクが吐出される。

上流ヘッド１３Ａ及び下流ヘッド１３Ｂのインク室には、図３に示すインク循環部２０によりインクが供給される。インク循環部２０は、インクを循環させつつ、インクジェットヘッド１１にインクを供給するものである。

インク循環部２０は、上流タンク２１と、下流タンク２２と、インクボトル２３と、ポンプ２４と、分配器２５と、集合器２６と、ヒータ２７と、冷却器２８と、配管２９ａ〜２９ｄとを備える。

上流タンク２１は、下流タンク２２から送られるインクを貯留し、インクジェットヘッド１１へとインクを供給する。

下流タンク２２は、インクジェットヘッド１１による吐出動作で消費されなかったインクを貯留する。また、下流タンク２２は、インクボトル２３から供給されるインクを貯留する。

インクボトル２３は、インクジェット印刷装置１で印刷に用いるインクを保持している。インクボトル２３は、下流タンク２２へインクを供給する。

ポンプ２４は、下流タンク２２から上流タンク２１へとインクを送る。ポンプ２４は、下流タンク２２と上流タンク２１との間の配管２９ｃの途中に設けられている。

分配器２５は、配管２９ａを介して上流タンク２１から供給されるインクを、各ヘッドブロック１２の上流ヘッド１３Ａ及び下流ヘッド１３Ｂに分配する。

集合器２６は、各ヘッドブロック１２で吐出動作により消費されなかったインクを集める。集合器２６に集められたインクは、配管２９ｂを介して下流タンク２２へと流れる。

ヒータ２７は、循環されるインクを加温する。ヒータ２７は、上流タンク２１と分配器２５との間の配管２９ａの途中に設けられている。

冷却器２８は、循環されるインクを冷却する。冷却器２８は、下流タンク２２と上流タンク２１との間の配管２９ｃの途中に設けられている。

配管２９ａは、上流タンク２１と分配器２５とを接続する。配管２９ｂは、集合器２６と下流タンク２２とを接続する。配管２９ｃは、上流タンク２１と下流タンク２２とを接続する。配管２９ｄは、インクボトル２３と下流タンク２２とを接続する。

図３に示すように、インクジェットヘッド１１の各上流ヘッド１３Ａには、上流ヘッド１３Ａにおけるインク温度を検出する温度計３０が設置されている。また、各下流ヘッド１３Ｂには、下流ヘッド１３Ｂにおけるインク温度を検出する温度計３１が設置されている。温度計３０，３１により検出されたインク温度に基づき、インク循環部２０のヒータ２７および冷却器２８による温度調整が行われる。

ここで、インクジェットヘッド１１からのインクの吐出による気流について説明する。

図４に示すように、インクジェットヘッド１１のヘッドブロック１２からインクの液滴４１が吐出されることで、自己気流Ｗ１が発生する。自己気流Ｗ１は、ヘッドブロック１２から用紙Ｐへ向かう気流である。また、用紙Ｐの搬送により、搬送方向の気流Ｗ２が発生する。

ここで、ノズル列における近接する複数のノズル１４から連続してインクの液滴４１が吐出されることで、複数のノズル１４に対応する自己気流Ｗ１が、気流Ｗ２を遮るインク壁を形成することがある。

図５に示すように、インク壁４２が形成されると、気流Ｗ２は、インク壁４２に沿ってその裏側（下流側）へ回り込む。これにより、気流Ｗ２は、インク壁４２の裏側において、主走査方向における両端から中央側へと向かう。上流ヘッド１３Ａのノズル列からのインク吐出によりインク壁４２が形成されると、図５に示したようなインク壁４２の裏側における気流Ｗ２により、下流ヘッド１３Ｂのノズル列から吐出されるインク液滴の飛翔軌道が中央側へと曲げられる。

上記のような気流Ｗ２により、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出されたインクの液滴の飛翔軌道が、図２（ａ）のＸ１方向及びＸ２方向に曲げられると、図２（ｂ）に示した理想的な着弾位置に対し、図２（ｃ）のような着弾ずれが生じる。図２（ｂ），（ｃ）において、黒の塗りつぶしのドットは、上流ヘッド１３Ａのノズル１４から吐出されたインクの液滴による着弾ドットを示す。斜線のハッチングのドットは、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出されたインクの液滴による着弾ドットを示す。

上述したインク壁の影響による理想的な着弾位置からの着弾ずれ量を測定した実験結果を図６に示す。図６（ａ）において、上流ヘッド１３Ａにおける図中の両端のノズル１４ａ，１４ｃの間の各ノズル１４、及び、下流ヘッド１３Ｂにおける図中の両端のノズル１４ｄ，１４ｆの間の各ノズル１４が、この実験でインクを吐出したノズルである。この実験では、上流ヘッド１３Ａと下流ヘッド１３Ｂとでインクの吐出速度は同等である。

上流ヘッド１３Ａの図６（ａ）中の両端のノズル１４ａ，１４ｃ及び中央のノズル１４ｂにおける主走査方向の着弾ずれ量、及び、下流ヘッド１３Ｂの図６（ａ）中の両端のノズル１４ｄ，１４ｆ及び中央のノズル１４ｅにおける主走査方向の着弾ずれ量を、図６（ｂ）に示す。また、上流ヘッド１３Ａの図６（ａ）中の全ノズル１４における副走査方向の着弾ずれ量の平均値、及び、下流ヘッド１３Ｂの図６（ａ）中の全ノズル１４における副走査方向の着弾ずれ量の平均値を、図６（ｃ）に示す。図６（ｂ），（ｃ）は、ノズル列（吐出面）と用紙との間の距離を変更しつつ測定した着弾ずれ量を示す。図６（ｂ），（ｃ）における着弾ずれ量は、上流ヘッド１３Ａのノズル列からのインク吐出によりインク壁が形成された定常状態における着弾ずれ量である。

図６（ｂ）に示すように、主走査方向において、下流ヘッド１３Ｂの図６（ａ）中の両端のノズル１４ｄ，１４ｆから吐出された液滴の着弾位置が大きくずれている。

一方、図６（ｃ）に示すように、副走査方向においては、上流ヘッド１３Ａ及び下流ヘッド１３Ｂでほぼ同等の着弾ずれが生じている。

そのため、上述したように、インク壁の裏側に回りこむ気流の影響により、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出された液滴は、Ｘ１方向及びＸ２方向において理想的な着弾位置からずれた位置に着弾していると推測できる。

そこで、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１では、インクジェットヘッド１１の上流側のノズル（列）に対応する画像データに基づき、下流側のノズル（列）から吐出される液滴の推進力を上流側のノズル（列）よりも増大させるように、これらのノズル（列）からのインク滴（液滴）の吐出を制御する。より詳細には、インクジェットヘッド１１のうち上流側のノズル（列）、および下流側のノズル（列）からのインク滴の吐出をそれぞれ独立制御し、上流側のノズル（列）から吐出されるインク滴によりインク壁が生じる場合には、そのインク壁により着弾位置に影響を受ける下流側のノズル（列）から吐出されるインク滴の推進力を増大させることにより、気流の影響により発生する下流側のノズルから吐出される液滴の着弾ずれ量を低減する。

＜インクジェット印刷装置１の機能構成＞
図７は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の機能構成を示す機能構成図である。

図７に示すようにインクジェット印刷装置１は、画像読取部２と、給紙部３と、印刷部４と、排紙部５と、操作パネル部６と、制御部７と、ＲＡＭ７１と、ＲＯＭ７２とを備える。

画像読取部２は、インクジェット印刷装置１の上部に設けられ、スキャナ等の装置によって被複写物である原稿を光電的に読み取り、画像データを生成する。

給紙部３は、図示しない給紙台に積層載置された用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつピックアップして搬送し、斜行補正するとともに所定のタイミングで印刷部４に供給する。

印刷部４は、上述したインクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙと、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙに対応するインク循環部２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｍ，２０Ｙとを備える。また、印刷部４は、給紙部３から供給された用紙Ｐをインクジェットヘッド１１へ搬送する搬送部５１を備える。印刷部４は、搬送部５１により用紙Ｐを搬送しつつ、インクジェットヘッド１１により用紙Ｐへインクを吐出することにより画像を印刷する。

排紙部５は、印刷部４により印刷された用紙Ｐを排紙する。

操作パネル部６は、インクジェット印刷装置１の上部に設けられ、表示／入力パネル６１と、印刷等を開始させるためのスタートキー、印刷等を停止させるためのストップキー、印刷枚数等を入力するためのテンキー（いずれも図示せず）等の各種操作キーとを備え、利用者操作に基づく操作信号を制御部７に供給する。

操作パネル部６の表示／入力パネル６１は、前面に配置された感圧式あるいは静電式の透明なタッチパネルと、このタッチパネルの裏面に配置された液晶表示パネル（いずれも図示せず）とを有している。利用者は、液晶表示パネルの表示画面を見ながら、タッチパネルの表面を指などで直接触れることで各種の設定入力操作等を行うことができる。

ＲＡＭ７１は、揮発性半導体等で構成され、制御部７が各種処理を実行する上で必要なデータ等を記憶する。

ＲＯＭ７２は、不揮発性半導体等で構成され、制御部７が実行する各種制御プログラム等を記憶している。

制御部７は、その機能上、画像処理部７５と、判定部７６と、機器制御部７７とを備えている。

画像処理部７５は、画像読取部２で生成された画像データをハーフトーン処理して、インクジェットヘッド１１での印刷に対応する形式の画像データである、多値のドロップデータ（例えば、ドロップ値［０〜５］）を生成する。なお、インクジェット印刷装置１に外部の端末から入力される画像データによる印刷を行う場合、画像処理部７５は、その画像データに基づきドロップデータを生成する。

判定部７６は、インクジェットヘッド１１の上流側のノズル列からのインクの吐出が、下流側のノズル列から吐出されるインク滴の着弾位置に影響を及ぼすか否かを判定する。より具体的には、判定部７６は、インクジェットヘッド１１の上流側のノズル列からのインクの吐出によりインク壁が形成されるか否かを、ドロップデータから判定する。

機器制御部７７は、画像読取部２、給紙部３、印刷部４、排紙部５、操作パネル部６を制御する。

機器制御部７７は、判定部７６において、上流側のノズル列からのインクの吐出によりインク壁が形成されると判定された場合に、インクジェットヘッド１１の上流側のノズルより下流側のノズルから吐出される液滴の推進力を増大させるように、インクジェットヘッド１１の上流側のノズルと下流側のノズルとをそれぞれ独立制御する。具体的には、機器制御部７７は、上流ヘッド１３Ａのノズル１つ１つについて個別に制御すると共に、下流ヘッド１３Ｂのノズル１つ１つについて個別に制御する。

＜インクジェット印刷装置１の作用＞
次に、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の作用について説明する。

図８は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１による処理手順を示したフローチャートである。

図８に示すように、制御部７は、印刷が要求されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部７は、利用者の操作により操作パネル部６から、印刷処理を要求する操作信号が供給されたか否かを判定する。

ここで、印刷が要求された場合、機器制御部７７は、画像読取部２に原稿の画像を読み取らせる。そして、画像処理部７５が、画像読取部２で生成された画像データに基づきドロップデータを生成する。

ステップＳ１０１において、印刷が要求されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部７の判定部７６は、ドロップデータに基づき、上流ヘッド（上流側ヘッド）１３Ａの隣り合う所定数のノズル（例えば、６０ノズル）が同時吐出するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、上流ヘッド１３Ａの隣り合う所定数のノズルが同時吐出しないと判定された場合（ＮＯの場合）、制御部７の機器制御部７７は、通常の印刷条件を設定する（ステップＳ１０５）。具体的には、機器制御部７７は、インクジェットヘッド１１の上流側のノズル及び下流側のノズルから吐出される液滴の推進力を同じにするように（意図的に変化させることなく）、インクジェットヘッド１１の上流側のノズルと下流側のノズルからのインク滴の吐出をそれぞれ制御する。

一方、ステップＳ１０３において、上流ヘッド１３Ａの隣り合う所定数のノズルが同時吐出すると判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部７の判定部７６は、ドロップデータに基づき、印字率が閾値（例えば、８０％）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７において、印字率が閾値以上であると判定された場合、制御部７の判定部７６は、ドロップデータに基づき、副走査方向（印刷方向）に所定長（例えば、１０ｍｍ）に相当する画素分以上吐出するか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

具体的には、ステップＳ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１０９の処理の条件を満たすと、上流ヘッド１３Ａから吐出されたインクでインク壁が形成される。

上述したように、用紙Ｐが搬送されることに伴い、搬送方向（印刷方向）に気流Ｗ２が発生し、この気流Ｗ２は、図５に示したように、インク壁４２にその進路が遮られる。よって、気流Ｗ２は、インク壁４２の裏側に主走査方向両側から回り込む気流へと変化する。

そのため、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出された液滴は、Ｘ１方向及びＸ２方向に押されるような気流を受けることになる。

そこで、本発明の実施例１では、ステップＳ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１０９の処理の条件を満たさない場合、インク壁は発生せず、下流ヘッド１３Ｂからのインク滴の着弾位置への影響は比較的小さいと判定して、ステップＳ１０５の処理を実行する。ステップＳ１０３，Ｓ１０７，Ｓ１０９およびステップＳ１０５の処理は、色ごとに行われる。後述のステップＳ１１１についても同様である。

一方、ステップＳ１０９において、副走査方向に所定長に相当する画素分以上吐出すると判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部７の機器制御部７７は、推進力向上制御の印刷条件を設定する（ステップＳ１１１）。具体的には、機器制御部７７は、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形を、上流ヘッド１３Ａのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形となるように制御する。

図９は、上流ヘッド１３Ａ、下流ヘッド１３Ｂへ印加する駆動電圧の駆動波形の一例を示した図である。図９（ａ）は、低速用の駆動波形を示しており、図９（ｂ）は、中速用の駆動波形を示しており、図９（ｃ）は、高速用の駆動波形を示している。

図９（ａ）に示すように、上流ヘッド１３Ａ、下流ヘッド１３Ｂから低速の吐出速度で吐出させる場合、制御部７の機器制御部７７は、インク室を収縮させる正電圧パルスＶ１をｔ２時点からｔ５時点までの間、印加する。

また、図９（ｂ）に示すように、上流ヘッド１３Ａ、下流ヘッド１３Ｂから中速の吐出速度で吐出させる場合、制御部７の機器制御部７７は、１ドロップについて、吐出を勢い付けるためにインク室を膨張させる負電圧パルスＶ２をｔ１時点からｔ２時点までの間印加した後、インク室を収縮させる正電圧パルスＶ１をｔ４時点からｔ５時点までの間印加する。

さらに、図９（ｃ）に示すように、上流ヘッド１３Ａ、下流ヘッド１３Ｂから高速の吐出速度で吐出させる場合、制御部７の機器制御部７７は、１ドロップについて、吐出を勢い付けるためにインク室を膨張させる負電圧パルスＶ２をｔ１時点からｔ２時点までの間印加した後、インク室を収縮させる正電圧パルスＶ１をｔ４時点より早いタイミングであるｔ３時点からｔ５時点までの間印加する。

このように、制御部７の機器制御部７７は、駆動波形を変更することにより、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の速度が、上流ヘッド１３Ａのノズル１４から吐出される液滴の速度より速くなるように制御することができる。

例えば、制御部７の機器制御部７７は、下流ヘッド１３Ｂに印加する駆動電圧の駆動波形を図９（ｂ）に示した中速の駆動波形として印刷条件を設定し、上流ヘッド１３Ａに印加する駆動電圧の駆動波形を図９（ａ）に示した低速の駆動波形として印刷条件を設定する。

なお、機器制御部７７は、上流ヘッド１３Ａによるインクの吐出により生じるインク壁によって着弾位置に影響が生じる下流ヘッド１３Ｂのノズル１４の一部に対し図９（ｂ）に示した中速の駆動波形として印刷条件を設定し、上流ヘッド１３Ａも含めた残りのノズルに対し図７（ａ）に示した低速の駆動波形として印刷条件を設定するようにしてもよい。すなわち、各ノズル毎にインク壁による影響を受けるか否かを判定し、各ノズル毎に独立してインク滴の吐出を制御してもよい。

このようにして、制御部７の機器制御部７７は、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形を、上流ヘッド１３Ａのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形となるように設定し、インク滴の吐出を制御する。

図８に戻り、制御部７の機器制御部７７は、ステップＳ１０５又はステップＳ１１１において設定された印刷条件に基づいて、印刷処理を実行する（ステップＳ１１３）。

印刷処理を開始すると、機器制御部７７は、インク循環部２０のポンプ２４を駆動させてインクを循環させる。ここで、温度計３０，３１により検出されたインク温度から、インクの温度が適正温度範囲内ではないと判断した場合、機器制御部７７は、インクを循環させつつ、ヒータ２７および冷却器２８によりインク温度の調整を行わせる。

また、機器制御部７７は、給紙部３を制御して印刷部４へ給紙させる。そして、機器制御部７７は、印刷部４において用紙Ｐを搬送させつつ、ドロップデータに基づきインクジェットヘッド１１からインクを吐出させる。

ステップＳ１１１において推進力向上制御の印刷条件を設定した場合、その設定に従い、機器制御部７７は、上流ヘッド１３Ａおよび下流ヘッド１３Ｂへ印加する駆動波形を制御する。

この際、機器制御部７７は、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出されるインクの吐出速度に応じて、インク吐出タイミングを制御する。具体的には、機器制御部７７は、インク滴が適切な位置に着弾するように、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の速度を速くした分だけ、インク滴を吐出するタイミングを遅くするように制御する。

これにより、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の速度と、上流ヘッド１３Ａのノズル１４から吐出される液滴の速度が異なっていても、適切な位置に液滴を着弾させることができる。

以上のように、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１によれば、上流ヘッド１３Ａからのインク吐出によりインク壁が形成されると判定した場合、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の速度（推進力）を、上流ヘッド１３Ａのノズル１４から吐出される液滴の速度より大きくするので、インク壁の裏側に回り込む気流の影響を低減できる。これにより、下流ヘッド１３Ｂからのインクの着弾ずれ量を低減できる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。

なお、本発明の実施例１では、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形を、上流ヘッド１３Ａのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形となるように制御するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したがこれに限らない。

下流ヘッド１３Ｂのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧を、上流ヘッド１３Ａのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動電圧となるように制御するようにしてもよい。

例えば、上流ヘッド１３Ａのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧をＶ１（Ｖ）とすると、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧を、１．２Ｖ１（Ｖ）として、印刷条件を設定する。

これにより、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の推進力が増大される、即ち、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の速度が、上流ヘッド１３Ａのノズル１４から吐出される液滴の速度より速くなる。

また、吐出速度を制御する単位はノズル列に限らない。ノズル列内の１つ１つのノズルについて独立して制御するようにしてもよい。

また、インクジェット印刷装置１が、ヘッドギャップの調整が可能な構成である場合、機器制御部７７は、ヘッドギャップに応じて、吐出タイミングを決定する。ヘッドギャップは、インクジェットヘッド１１の吐出面から用紙Ｐ（の表面）までの距離である。ヘッドギャップが長い程、着弾までの時間を要するので、機器制御部７７は、その分吐出するタイミングを早くするように制御する。

本発明の実施例１では、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形を、上流ヘッド１３Ａのノズル１４からインクを吐出させるために印加する駆動電圧の駆動波形より吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形となるように制御するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したがこれに限らない。

本発明の実施例２では、下流ヘッド１３Ｂのノズル列から吐出させるインクの加温により、吐出されるインクの液滴の推進力を増大させる。

インクの温度が高くなると、インクの粘度が小さくなる。図１０は、インクの粘度とインクの吐出速度との関係を示す実験結果のグラフである。図１０に示すように、インクの粘度が小さくなると、吐出速度が大きくなる。そこで、実施例２では、インクの加温により、吐出速度を大きくして、インクの液滴の推進力を大きくする。

実施例２では、図１１に示すように、各下流ヘッド１３Ｂにインクを加温する加温器５５が設置されている。なお、図１１において、図３と同様の構成には同一の符号を付している。

上流ヘッド１３Ａからのインクの吐出によりインク壁が形成されると判定された場合、機器制御部７７は、加温器５５により下流ヘッド１３Ｂ内のインクが上流ヘッド１３Ａ内のインクより高温になるように加温させる。

これにより、下流ヘッド１３Ｂのノズル１４から吐出される液滴の吐出速度が、上流ヘッド１３Ａのノズル１４から吐出される液滴の吐出速度より速くなる。ここで、機器制御部７７は、実施例１と同様に、下流ヘッド１３Ｂから吐出される液滴の速度を速くした分だけ、インク滴を吐出するタイミングを遅くする。

このようにしても、上流ヘッド１３Ａからのインク吐出によりインク壁が形成されても、インク壁の裏側へ回り込む気流の影響による、下流ヘッド１３Ｂからのインクの液滴の着弾ずれ量を低減できる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。

なお、実施例２においても、ヘッドギャップが調整可能である場合、機器制御部７７は、ヘッドギャップに応じて、吐出タイミングを決定する。

また、プリカーサにより下流ヘッド１３Ｂ内のインクを加温してもよい。プリカーサは、インク吐出が行われない程度にピエゾ素子を駆動させる動作である。プリカーサにより、インク室内のインク温度が上昇する。この場合、機器制御部７７は、吐出動作の開始前に、プリカーサにより下流ヘッド１３Ｂ内のインクを加温する。

また、実施例１における駆動波形の制御、および駆動電圧の制御と、実施例２のインクの加温とを組み合わせてもよい。これらのうちの少なくともいずれか１つを用いればよい。

本発明の実施例３では、判定部７６の判定結果に基づき、下流ヘッド１３Ｂから吐出する液滴の液滴数が少ない画素について液滴数を増加させるように画像データ（ドロップデータ）を変換し、この変換された画像データに基づいて、上流ヘッド１３Ａと下流ヘッド１３Ｂとをそれぞれ独立制御するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明する。

図１２は、本発明の実施例３であるインクジェット印刷装置１における画像データの変換を説明した図である。図１２（ａ）は、変換前の画像データの一例を示しており、図１２（ｂ）,（ｃ）は、変換された画像データの一例を示している。なお、図１、図３に示したインクジェットヘッド及びインク循環部の構成、図７に示した機能構成については、同一であるので説明を省略する。

例えば、図１２（ａ）に示すように、３画素×３画素の単位面積部分において、１ドロップデータが５箇所に発生し、全体として５ドロップ分の濃度を有しているとする。

ここで、ドロップ値が１又は２の場合、吐出されたインク滴は疎であるから気流の影響を受けやすく、当然に上流ヘッド１３Ａからインクが連続吐出されることにより形成されるインク壁の裏側に回り込む気流の影響をも受けやすい。

そこで、本発明の実施例３であるインクジェット印刷装置１では、上流ヘッド１３Ａからの吐出によりインク壁が発生する場合であって、下流ヘッド１３Ｂから吐出させる画像データのドロップ値が１又は２の場合、単位面積部分における濃度を確保しつつ、ドロップ値を、例えば３以上に増加させるように画像データを変換する。

例えば、図１２（ｂ）に示すように、制御部７の画像処理部７５は、中央部分の単位面積部分に５ドロップデータを位置させ、その他の単位面積部分については、ドロップデータが０として、全体として５ドロップ分の濃度を確保した画素パターンに置換する。

また、画像処理部７５は、例えば、誤差拡散法のように、左上の画素から順に右方向で、上から下へと各画素と閾値とを比較しつつ、前の画素で発生した誤差を次の誤差に足していき、図１２（ｃ）に示すように、５ドロップが蓄積された画素に５ドロップデータを位置させるようにしてもよい。

そして、制御部７の機器制御部７７は、画像処理部７５により変換された画像データに基づいて、上流ヘッド１３Ａと下流ヘッド１３Ｂとをそれぞれ独立制御する。

このように、本発明の実施例３であるインクジェット印刷装置１によれば、下流ヘッド１３Ｂから吐出する液滴の液滴数が少ない画素について液滴数を増加させるように画像データを変換し、この変換された画像データに基づいて、上流ヘッド１３Ａと下流ヘッド１３Ｂとをそれぞれ独立制御するので、下流ヘッド１３Ｂから吐出される液滴は大きいドロップ値の液滴に変換され、液滴が密集されるため、上流ヘッド１３Ａからのインク吐出によりインク壁が形成されても、インク壁の裏側へ回り込む気流の影響による、下流ヘッド１３Ｂからのインクの液滴の着弾ずれ量を低減できる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。

また、本発明の実施例３であるインクジェット印刷装置１によれば、駆動電圧や駆動波形を変更することなく、上流ヘッド１３Ａと下流ヘッド１３Ｂとをそれぞれ独立制御するので、消費エネルギーを低減することができる。

なお、ドロップ値は大きいほど吐出されるインク滴が密集し、減速しにくくなるため、吐出される液滴の速度はドロップ数が小さいものに比べて相対的に速くなる。そのため、機器制御部７７は、下流ヘッド１３Ｂから吐出される液滴のドロップ数に基づく吐出速度に応じて、インク吐出タイミングを制御する。具体的には、機器制御部７７は、適切な位置に着弾するように、ノズル１４から吐出される液滴の速度を速くした分だけ（ドロップ数を増加した分だけ）、吐出するタイミングを遅くするように制御する。

これにより、ドロップ数の違いにより、下流ヘッド１３Ｂから吐出される液滴の速度と、上流ヘッド１３Ａから吐出される液滴の速度が相対的に異なっていても、適切な位置に液滴を着弾させることができる。

また、実施例３においても、ヘッドギャップが調整可能である場合、機器制御部７７は、ヘッドギャップに応じて、吐出タイミングを決定する。

なお、本発明の実施例１〜３では、ステップＳ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１０９の処理の条件を満たす場合、上流ヘッド１３Ａからのインク吐出により形成されるインク壁に遮られることにより、このインク壁の裏側に回り込む気流による着弾位置への影響が大きいと判定して、推進力向上制御の印刷条件を設定したが、これに限らない。ステップＳ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１０９の処理の条件を満たさない場合においても、推進力向上制御の印刷条件を設定するようにしてもよい。

また、本発明の実施例１〜３では、用紙Ｐの搬送方向上流側のノズルが設けられ、ノズルが主走査方向に１列に配置された上流ヘッドと、用紙Ｐの搬送方向下流側のノズルが設けられ、ノズルが主走査方向に１列に配置された下流ヘッドとの組み合わせが、副走査方向に千鳥格子状になるように２列に配置されたインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らない。

例えば、図１３（ａ）に示すように、１つのヘッドブロック１２に、印刷方向に２列のノズル列が配置されていてもよい。さらに、３列以上のノズル列が配置されていてもよい。

また、インクジェットヘッド１１が複数のヘッドブロック１２の組み合わせではなく、図１３（ｂ）に示すように、主走査方向の一方の端部から他方の端部まで、副走査方向において１色あたり１列で配置されるようにしてもよい。

このような場合においても、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１によれば、インクジェットヘッド１１の上流側のノズル列より下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させるように、インクジェットヘッド１１の上流側のノズル列と下流側のノズル列とをそれぞれ独立制御する。これにより、下流ヘッド１３Ｂから吐出される液滴の推進力が、上流ヘッド１３Ａから吐出される液滴の推進力より増大されるので、形成されたインク壁を回り込む気流にかかわらず、上流側及び下流側いずれのノズルから吐出された液滴も適切な位置に着弾させることができ、印刷ムラやかすれのない良好な印刷物を生成することができる。

なお、本発明の実施例１〜３では、制御部７は、利用者の操作により操作パネル部６から、印刷処理を要求する操作信号が供給された場合、印刷が要求されたと判定したが、これに限らず、例えば、ネットワークを介して接続された端末から印刷ジョブを受信した場合に、印刷が要求されたと判定するようにしてもよい。

また、本発明の実施例１〜３において、制御を簡便にするため、イエロー（Ｙ）のインクジェットヘッド１１Ｙに対しては、下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させる制御の対象外としてもよい。イエロー（Ｙ）は視認しにくく、着弾位置がずれたとしても目立たず、印刷品質に問題を起こさない場合が多いからである。

また、本発明の実施例１〜３では、搬送路面上を搬送される用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に、インクを吐出する複数のインクジェットヘッド１１を備えたライン型のインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らず、インクジェットヘッド１１が主走査方向に移動しながら副走査方向に間欠的に搬送される用紙Ｐに印刷するシリアル型のインクジェット印刷装置にも、もちろん適用できる。シリアル型のインクジェット印刷装置の場合であっても、インクジェットヘッド１１が移動されることで発生する気流が、印刷方向において上流側のノズル列から吐出されるインク壁を回り込む気流へと変化し、下流側のノズル列から吐出されたインク滴の着弾位置に影響を及ぼすからである。なお、シリアル型のインクジェット印刷装置の場合、インクジェットヘッド１１が移動する方向、すなわち主走査方向が本願の印刷方向に対応する。

以上より、印刷方向にインクを吐出する複数のノズル列を備え、複数のノズル列と記録媒体とを相対移動しながら、画像データに基づいて媒体に印刷するインクジェット印刷装置であれば、どのようなインクジェット印刷装置でも、本発明に係る技術を適用することができる。

１…インクジェット印刷装置
２…画像読取部
３…給紙部
４…印刷部
５…排紙部
６…操作パネル部
７…制御部
１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｍ，１１Ｙ…インクジェットヘッド
１２…ヘッドブロック
１３Ａ…上流ヘッド
１３Ｂ…下流ヘッド
１４…ノズル
２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｍ，２０Ｙ…インク循環部
５５…加温器
６１…表示／入力パネル
７１…ＲＡＭ
７２…ＲＯＭ
７５…画像処理部
７６…判定部
７７…機器制御部

Claims (5)

1. 記録媒体に対し印刷が実行される方向である印刷方向に複数のノズル列を備え、前記記録媒体と前記複数のノズル列とを相対的に移動させながら、画像データに基づき、前記複数のノズル列から液滴を吐出させて印刷を実行するインクジェット印刷装置において、
   前記印刷方向において前記複数のノズル列のうちの上流側のノズル列に対する画像データに基づいて、該上流側のノズル列の下流に存在する下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させるように、液滴の吐出を制御する制御手段
   を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記制御手段は、
   前記下流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧の駆動波形を前記上流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧の駆動波形より前記吐出される液滴の推進力を増大させる駆動波形とする制御、前記下流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧を前記上流側のノズル列から液滴を吐出させるための駆動電圧より前記吐出される液滴の推進力を増大させる駆動電圧とする制御、前記下流側のノズル列から吐出させる液滴を加温する制御、のうちの少なくとも１つにより、前記下流側のノズル列から吐出される液滴の推進力を増大させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記画像データは、前記複数のノズル列から多段階に液滴が吐出されるように液滴数が定められた多値データであり、
   前記下流側のノズル列に係る前記多値データのうち、前記液滴数が所定以下の画素に対し、該液滴数が所定以上の画素となるように前記多値データを変換する画像処理手段をさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記画像処理手段により変換された画像データに基づいて、前記複数のノズル列からの液滴の吐出を制御する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記制御手段は、
   前記下流側のノズル列から吐出される液滴の吐出速度に応じて、前記記録媒体に対する液滴吐出タイミングを制御する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。
5. 前記制御手段は、
   前記下流側のノズル列から前記記録媒体までの距離に応じて、前記液滴吐出タイミングを制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット印刷装置。