JP2023031951A - 画像形成方法、及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】吐出不良ノズルに起因する画像欠陥を、画像形成速度の低下を抑制しつつ補正することのできる画像形成方法を提供する。【解決手段】画像形成方法は、ヘッドから液体を吐出して媒体上に画像を形成する。前記ヘッドは、第１方向に並ぶ複数のノズル、及び前記複数のノズルにそれぞれ対応する複数の駆動素子を有する。前記画像形成方法は、前記ヘッドと前記媒体とを前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させながら、前記複数の駆動素子に第１電圧を印加して前記複数のノズルから前記媒体に前記液体を吐出することと、前記複数のノズルの内の前記液体を正常に吐出しないノズルである吐出不良ノズルを特定する情報に基づいて、前記複数の駆動素子の内の、前記吐出不良ノズルと前記第１方向に隣接する補正ノズルに対応する駆動素子に前記第１電圧よりも大きい第２電圧を印加することを含む。【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成方法、及び画像形成装置に関する。
ヘッドから液滴を吐出することにより、ヘッドに相対して移動する媒体上に画像を形成する画像形成方法、及び画像形成装置が用いられている。このような画像形成方法、画像形成装置において、ヘッドは、複数のノズルと、当該複数のノズルにそれぞれ対応する複数の駆動素子とを有する。複数の駆動素子の各々に電圧を与えると、当該駆動素子に対応するノズルから液滴が吐出される。
ここで、複数のノズルのいずれかが液滴を正常に吐出しない吐出不良ノズル（例えば、液滴を吐出しない不吐出ノズル等）となった場合、媒体上の吐出不良ノズルに対応する位置にスジ状の画像欠陥が生じ得る。このような画像欠陥を抑制するため、吐出不良ノズルに近接する他のノズルが吐出する液体の量を増加させる画像補正技術が知られている（特許文献１）。
特開２０１７－１３５１３号公報
従来の画像補正技術では駆動素子にパルスを与える回数が増えて結果としてパルスを与える時間が長くなってしまう。換言すれば駆動素子の駆動時間を長くすることにより、当該駆動素子に対応するノズルからの液体吐出量を増加させることになる。したがって、画像補正に伴って画像形成速度が低下する。
本発明は、吐出不良ノズルに起因する画像欠陥を、画像形成速度の低下を抑制しつつ補正することのできる画像形成方法、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に従えば、ヘッドから液体を吐出して媒体上に画像を形成する画像形成方法が提供される。
ヘッドは、第１方向に並ぶ複数のノズル、及び前記複数のノズルにそれぞれ対応する複数の駆動素子を有する。
画像形成方法は、前記ヘッドと前記媒体とを前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させながら、前記複数の駆動素子に第１電圧を印加して前記複数のノズルから前記媒体に前記液体を吐出することと、
前記複数のノズルの内の前記液体を正常に吐出しないノズルである吐出不良ノズルを特定する情報に基づいて、前記複数の駆動素子の内の、前記吐出不良ノズルと前記第１方向に隣接する補正ノズルに対応する駆動素子に前記第１電圧よりも大きい第２電圧を印加することを含む。
本発明の第２の態様に従えば、液体を吐出して媒体上に画像を形成する画像形成装置が提供される。
画像形成装置は、ヘッドと、搬送部と、コントローラとを備える。
ヘッドは、第１方向に並ぶ複数のノズル、及び前記複数のノズルにそれぞれ対応する複数の駆動素子を有する。
搬送部は、前記第１方向に交差する第２方向に沿って前記媒体を搬送する。
コントローラは、前記ヘッド及び前記搬送部を制御する。
コントローラは、前記ヘッドと前記媒体とを前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させながら、前記複数の駆動素子に第１電圧を印加して前記複数のノズルから前記媒体に前記液体を吐出することと、前記複数のノズルの内の前記液体を正常に吐出しないノズルである吐出不良ノズルを特定する情報に基づいて、前記複数の駆動素子の内の、前記吐出不良ノズルと前記第１方向に隣接する補正ノズルに対応する駆動素子に前記第１電圧よりも大きい第２電圧を印加することを実行する。
本発明の画像形成方法及び画像形成装置によれば、吐出不良ノズルに起因する画像欠陥を、画像形成速度の低下を抑制しつつ補正することができる。
図１は、プリンタの概略的な構成図である。 図２は、ヘッドシステムの平面図である。 図３は、ヘッドの平面図である。 図４は、図３のＩＶ-ＩＶ線に沿った断面図である。 図５は、プリンタの構成を示す機能ブロック図である。 図６は、画像補正を含む画像形成方法のフローチャートである。 図７（ａ）は試験用媒体にテストパターンの画像が正常に形成された様子を示す説明図である。図７（ｂ）は試験用媒体にテストパターンの画像が白抜け部を有して形成された様子を示す説明図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）は、画像補正の原理を示す説明図である。図８（ａ）は、ヘッドのノズルの一つが吐出不良ノズルとなることにより、媒体に形成された画像に白抜け部が生じる様子を示す。図８（ｂ）は、吐出不良ノズルに隣接する補正ノズルから吐出されるインクの量を増やすことにより白抜け部が解消される様子を示す。 図９は、５つの電源部を有する画像形成用電源の機能ブロック図である。 図１０は、補正ノズルから吐出されるインクの量を増やすことに伴って、補正ノズルから吐出されたインクにより媒体に形成される画像の位置が搬送方向にずれた様子を示す説明図である。 図１１は、補正ノズルからの吐出タイミングを調整するために改変された画像データの一例を示す説明図である。
＜実施形態＞
本発明の実施形態であるプリンタ（画像形成装置）１０００、及びプリンタ１０００を用いた画像形成方法について、図１～図８を参照して説明する。
[プリンタ１０００]
図１に示す通り、プリンタ１０００は、４つのヘッドシステム１００、プラテン２００、一対の搬送ローラ３０１、３０２、インクタンク４００、制御部５００、及びこれらを収容する筐体９００を主に備える。
以下の説明において、一対の搬送ローラ３０１、３０２が並ぶ方向、即ち画像形成時に媒体ＰＭが搬送される方向を「搬送方向」と呼ぶ。また、水平面内に延び且つ搬送方向と直交する方向を「媒体幅方向」と呼ぶ。媒体幅方向は本発明の第１方向の一例であり、搬送方向は本発明の第２方向の一例である。
４つのヘッドシステム１００の各々は、いわゆるラインタイプのヘッド（ヘッドバー）である。４つのヘッドシステムの各々は、媒体幅方向の両端部においてフレーム１００ａに支持されている。
図２に示す通り、４つのヘッドシステム１００の各々は、矩形板状の保持部材１０と、保持部材１０に保持された１０個のヘッド２０とを有する。保持部材１０の長手方向の両端部がフレーム１００ａに支持されている。１０個のヘッド２０は媒体幅方向に沿って千鳥状に配置されている。
１０個のヘッド２０の各々は、図３、図４に示す通り、流路ユニット２１と、圧電アクチュエータ２２とを主に備える。
図４に示す通り、流路ユニット２１は、インク封止膜２１Ａ、プレート２１Ｂ～２１Ｅ、及びノズルプレート２１Ｆが、上からこの順に積層された積層構造体である。流路ユニット２１の内部には、プレート２１Ｂ～２１Ｅ、及びノズルプレート２１Ｆの各々の一部を除去することにより流路ＣＨ（図３）が形成されている。
図３、図４に示す通り、流路ＣＨは、８個のインク流通口ＣＰと、４本のマニホールド流路Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４と、４８個の個別流路ＩＣＨとを含む。８個のインク流通口ＣＰは流路ユニット２１の媒体幅方向の両端部に４個ずつ設けられている。マニホールド流路Ｍ１～Ｍ４はそれぞれ、媒体幅方向に延びて、媒体幅方向一端側のインク流通口ＣＰと他端側のインク流通口ＣＰとを繋いでいる。マニホールド流路Ｍ１～Ｍ４の各々には媒体幅方向に沿って１２個の個別流路ＩＣＨが接続されている。
４８個の個別流路ＩＣＨの各々は、図４に示す通り、圧力室１、ディセンダ流路２、ノズル３を含む。
圧力室１は、圧電アクチュエータ２２による圧力をインクに付与するための空間であり、プレート２１Ｂの一部を取り除いて形成されている。圧力室１の上面はインク封止膜２１Ａにより形成されている。圧力室１の一端部はマニホールド流路Ｍ１～Ｍ４のいずれかに連通している。
ディセンダ流路２は、圧力室１のインクをノズル３へと流す流路であり、プレート２１Ｃ～２１Ｅの各々に円形の貫通孔を同軸状に設けることにより形成されている。ディセンダ流路２は圧力室１からノズル３に向けて、上下方向に延びている。
ノズル３は、インクを媒体ＰＭに向けて吐出する微小開口であり、ノズルプレート２１Ｆに形成されている。ノズルプレート２１Ｆの下面（即ち、ヘッド２０の下面２０ｂ）には、４８個のノズル３により、４列のノズル列Ｌ３(図３)が構成されている。４列のノズル列Ｌ３の各々は媒体幅方向に並ぶ１２個のノズル３を含む。４列のノズル列Ｌ３は搬送方向に並んでいる。
圧電アクチュエータ２２は、図４に示す通り、流路ユニット２１の上面に設けられた第１圧電層２２１と、第１圧電層２２１の上方の第２圧電層２２２と、第１圧電層２２１、第２圧電層２２２に挟まれた共通電極２２３と、第２圧電層２２２の上面に設けられた複数の個別電極２２４により構成されている。
第１圧電層２２１は、流路ユニット２１に形成された複数の個別流路ＩＣＨの全てを覆うように、インク封止膜２１Ａの上面に設けられている。第１圧電層２２１の上面には、第１圧電層２２１の上面のほぼ全域を覆って共通電極２２３が設けられており、共通電極２２３の上面には、第１圧電層２２１及び共通電極２２３の全域を覆って第２圧電層２２２が設けられている。
共通電極２２３は配線（不図示）を介して接地されており、常にグランド電位に保持されている。
複数の個別電極２２４の各々は、搬送方向を長手方向とする略矩形の平面形状を有する。複数の個別電極２２４は、複数の個別流路ＩＣＨの圧力室１の上方にそれぞれが位置するように、第２圧電層２２２の上面に設けられている。複数の個別電極２２４の各々は、対応する圧力室１の中央部の上方に位置するように位置合わせされている。
１つの個別電極２２４と、当該個別電極２２４の下方に位置する第１圧電層２２１の一部、第２圧電層２２２の一部、及び共通電極２２３の一部により１つの駆動素子ＤＥが構成される。駆動素子ＤＥは、多数の個別流路ＩＣＨのそれぞれに対応して１つずつ構成されている。即ち、駆動素子ＤＥは、多数の圧力室１、及び多数のノズル３のそれぞれに対応して１つずつ構成されている。
各駆動素子ＤＥにおいて、第２圧電層２２２のうち、共通電極２２３と個別電極２２４とに挟まれた部分は、厚み方向に分極した活性部２２２ａとなる。
各駆動素子ＤＥの個別電極２２４は、フレキシブル回路基板６１０を介してドライバＩＣ６００に接続されている。
プラテン２００は、ヘッドシステム１００のノズル３から媒体ＰＭに向けてインクを吐出する際に、媒体ＰＭをヘッドシステム１００とは反対側（下方）から支持する板状部材である。
一対の搬送ローラ３０１、３０２は、プラテン２００を媒体送り方向に挟んで配置されている。一対の搬送ローラ３０１、３０２は、ヘッドシステム１００が媒体ＰＭに画像を形成する際に、媒体ＰＭを所定の態様で搬送方向に送る搬送部を構成する。
インクタンク４００は、４色のインクを収容できるよう４つに区分されている。４色のインクは、管路４１０によりリザーバ（不図示）に送られる。リザーバも、４色のインクを収容できるよう４つに区分されている。リザーバに送られた各色のインクは、不図示の管路及びポンプを介して、４つのヘッドシステム１００のいずれかとリザーバの間で循環される。
具体的には、リザーバからヘッドシステム１００に送られたインクはヘッド２０の媒体幅方向の一端側のインク流通口ＣＰに供給される。ノズル３から吐出されなかったインクは、ヘッド２０の媒体幅方向の他端側のインク流通口ＣＰから排出されリザーバに戻される。
制御部５００は、図５に示すように、演算部５１０、記憶部５２０、及び波形生成部５３０を有している。
演算部５１０は印刷装置１０００の制御に必要な各種演算を行い、記憶部５２０は印刷装置１０００で用いる各種データを記憶する。演算部５１０は例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路等により構成されている。記憶部５２０は例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されている。
波形生成部５３０は、ヘッド２０の駆動素子ＤＥの駆動のタイミングを示すパターン信号（波形信号。一例としてパルス波形信号）を生成する。波形生成部５３０は、専用の回路であってもよく、演算部５１０及び記憶部５２０により構成されていてもよい。
制御部５００は、ドライバＩＣ６００、フレキシブル回路基板６１０を介して各ヘッド２０の各駆動素子ＤＥに接続されている。ドライバＩＣ６００には、画像形成用電源７１０及び画像補正用電源７２０が接続されている。ドライバＩＣ６００はまた、不図示の配線を介してグランドに接続されている（接地されている）。ドライバＩＣ６００、画像形成用電源７１０、及び画像補正用電源７２０は、１つのヘッド２０に対して１つずつ設けられている。
ドライバＩＣ６００は、画像形成用電源７１０又は画像補正用電源７２０を用いて、各ヘッド２０の各駆動素子ＤＥの個別電極２２４に駆動電圧を印加する。ドライバＩＣ６００はまた、グランドとの接続を用いて、各ヘッド２０の各駆動素子ＤＥの個別電極２２４にグランド電位を付与する。
画像形成用電源７１０は、駆動素子ＤＥに駆動電圧を印加するための電源回路である。画像形成用電源７１０は例えば、ＦＥＴ、インダクタ、抵抗、電解コンデンサ等の複数の電子部品で構成されるＤＣ／ＤＣコンバータとすることができる。画像形成用電源７１０の出力電圧は、一例として１８Ｖ～２０Ｖ程度とし得る。
画像補正用電源７２０は、駆動素子ＤＥに画像補正用の駆動電圧を与えるための電源である。画像補正用電源７２０も画像形成用電源７１０と同様に、ＦＥＴ、インダクタ、抵抗、電解コンデンサ等の複数の電子部品で構成されるＤＣ／ＤＣコンバータとすることができる。本実施形態では、画像補正用電源７２０の出力電圧は画像形成用電源７１０の出力電圧よりも３Ｖ大きい値であり、２１Ｖ～２３Ｖ程度である。
制御部５００はまた、搬送駆動回路８００、及び搬送モータ８１０を介して搬送ローラ３０１、３０２に接続されている。
[画像形成方法]
プリンタ１０００を用いた媒体ＰＭへの画像形成は次のように行われる。
まず、制御部５００が、外部装置（不図示。一例としてＰＣ）から、媒体ＰＭに形成する画像を示す画像データ（例えばラスタデータ）を取得する。制御部５００の波形生成部５３０は、当該画像データに基づき、各ヘッド２０の各駆動素子ＤＥについて、その駆動タイミングを示すパターン信号（一例としてパルス波形信号）を生成する。制御部５００は生成されたパターン信号をドライバＩＣ６００に送る。
ドライバＩＣ６００は、制御部５００より受けとった各駆動素子ＤＥのパターン信号に基づいて、当該パターン信号により指示されたタイミングで、各駆動素子ＤＥの個別電極２２４に駆動電圧を印加する。この時、ドライバＩＣ６００は、各駆動素子ＤＥを画像形成用電源７１０に接続し、画像形成用電源７１０を用いて駆動電圧（第１電圧）を印加する。
これにより、駆動電圧（画像形成用電源７１０の出力電圧である１８Ｖ～２０Ｖ程度の電位である）が印加された個別電極２２４とグランド電位に保たれた共通電極２２３とに挟まれた活性部２２２ａに、分極方向と平行な電界が発生し、活性部２２２ａが分極方向と直交する水平方向に収縮する。その結果、圧力室１の上方のインク封止膜２１Ａが振動し、圧力室１内のインクに圧力が付与され、ディセンダ流路２を介して圧力室１に連通するノズル３からインクの液滴が吐出される。
一方で制御部５００は、外部装置から取得した画像データに基づき、搬送駆動回路８００を介して搬送モータ８１０を駆動する。
このように、制御部５００は、各ヘッド２０の各駆動素子ＤＥを駆動して各ノズル３から媒体ＰＭにインクを吐出する記録動作と、搬送モータ８１０を介して搬送ローラ３０１、３０２を回転させて媒体ＰＭを搬送方向に送る搬送動作とを実行して、ヘッド２０と媒体ＰＭとを搬送方向に相対移動させながら、画像データが指示する画像を媒体ＰＭ上に形成する。
[画像補正を含む画像形成方法]
次に、プリンタ１０００を用いて、画像補正を行いながら画像を形成する方法について説明する。
画像補正は、ヘッド２０のノズル３の吐出不良に起因する画像の劣化、具体的には白抜けを抑制するために行われる。吐出不良は具体的には例えば、インクが吐出されない不吐出や、インクが適切な方向に吐出されない吐出ヨレ等であり、ノズル３への異物の付着等により生じ得る。以下、吐出不良が生じているノズルを「吐出不良ノズル」と呼ぶ。
図６のフローチャートに示す通り、画像補正を含む画像形成方法は、試験画像形成工程Ｓ１、試験画像撮像工程Ｓ２、吐出不良ノズル特定工程Ｓ３、及び画像形成工程Ｓ４を含む。
[試験画像形成工程Ｓ１]
試験画像形成工程Ｓ１においては、プリンタ１０００を用いて試験用媒体ＴＰＭにテストパターンＴＰの画像（試験画像）を形成する（図７（ａ）、図７（ｂ））。テストパターンＴＰは、搬送方向に延びる罫線パターンとし得るがこれには限られない。テストパターンＴＰは任意のパターンであってよく、画像形成工程Ｓ４において実際に形成される画像をテストパターンＴＰとして用いてもよい。テストパターンＴＰは、アライメントマークを含んでもよい。
プリンタ１０００が有する多数のノズル３のいずれにも吐出不良が存在しない場合は、テストパターンＴＰの画像が試験用媒体ＴＰＭの上に良好に形成される（図７（ａ））。一方で、プリンタ１０００が有する多数のノズル３のいずれかに吐出不良が生じている場合には、試験用媒体ＴＰＭに形成されたテストパターンＴＰの画像は搬送方向に対応する方向に延びる線状の白抜け部Ｘを有する（図７（ｂ））。ノズル３の１つが吐出不良となることにより生じ得る白抜け部Ｘの幅は一例として２０μｍ～４０μｍ程度である。
[試験画像撮像工程Ｓ２]
試験画像撮像工程Ｓ２においては、試験用媒体ＴＰＭに形成したテストパターンを撮像する。本実施形態では走査型の撮像装置（いわゆるスキャナ）を用いて撮像を行うが、これには限られない。
[吐出不良ノズル特定工程Ｓ３]
吐出不良ノズル特定工程Ｓ３では、プリンタ１０００の制御部５００を用いて、吐出不良ノズル３Ｘ（即ち、吐出不良が生じているノズル３）を特定する。
吐出不良ノズル特定工程Ｓ３では、試験画像撮像工程Ｓ２で撮像したテストパターンＴＰの画像を制御部５００に入力する。
制御部５００は、入力されたテストパターンＴＰの画像を解析し、テストパターンＴＰの罫線（縦線）間の距離が大きい位置に白抜け部Ｘが存在すると判定する。テストパターンＴＰの画像に白抜け部Ｘが存在する場合は、白抜け部Ｘに対応する位置のノズル３が吐出不良ノズル３Ｘであると特定する。一方で、テストパターンＴＰの画像に白抜け部Ｘが存在しない場合は、吐出不良ノズルは存在しないと判定する。
[画像形成工程Ｓ４]
画像形成工程Ｓ４では、制御部５００が、白抜け部Ｘを補正しながら、媒体ＰＭ上に画像を形成する。白抜け部Ｘの補正は、次のようにして行われる。
図８（ａ）に示すように、ヘッド２０において媒体幅方向に並ぶノズル３の内の１つが吐出不良ノズル３Ｘである場合、プリンタ１０００により媒体ＰＭ上に形成された画像は、吐出不良ノズル３Ｘに対応する位置に白抜け部Ｘを有する。
本実施形態のプリンタ１０００は、図８（ｂ）に示すように、媒体幅方向において吐出不良ノズル３Ｘに隣接する２つのノズル３を補正ノズル３Ｙとして特定し、補正ノズル３Ｙからのインクの吐出量を増加させる。インクの吐出量の増加は、補正ノズル３Ｙから吐出されるインク滴の径を、その他のノズル３から吐出されるインク滴の径よりも大きくすることによりなされる。その結果、補正ノズル３Ｙから吐出されたインクにより形成される画像ＩＭ３Ｙが白抜け部Ｘにも形成され、白抜け部Ｘが補正される。
なお、本実施形態及び本発明において、「あるノズルに対して媒体幅方向に隣接するノズル」は、あるノズルと同一のノズル列Ｌ３内においてあるノズルに隣接するノズルであってよい。あるいは、あるノズルとは異なるノズル列Ｌ３に設けられており、プリンタ１０００全体としてみた場合に媒体幅方向においてあるノズルと隣接するノズルであってもよい。
プリンタ１０００は、より具体的には、次のようにして白抜け部Ｘの補正を行う。
まず、制御部５００は吐出不良ノズル特定工程Ｓ３で特定した吐出不良ノズル３Ｘに基づいて補正ノズル３Ｙを特定する。本実施形態では、制御部５００は、吐出不良ノズル３Ｘと同一のノズル列Ｌ３に含まれ且つ媒体幅方向において吐出不良ノズル３Ｘと隣接するノズルを補正ノズル３Ｙとして特定する。本実施形態では、吐出不良ノズル３Ｘが媒体幅方向の端部に位置するノズル３である場合を除いて、媒体幅方向に吐出不良ノズル３Ｘを挟む２つのノズル３が補正ノズル３Ｙとして特定される。
次に、制御部５００は、形成しようとする画像を示す画像データに基づき、各ヘッド２０の各駆動素子ＤＥの駆動タイミングを示すパターン信号を生成し、生成したパターン信号をドライバＩＣ６００に送る。
この時、制御部５００は、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥについては、パターン信号とともに補正電圧信号をドライバＩＣ６００に送る。補正電圧信号は、当該補正電圧信号とともに送られたパターン信号に基づく駆動素子ＤＥへの駆動電圧の印加を、画像補正用電源７２０を用いて行うことを指定する信号である。
ドライバＩＣ６００は、パターン信号に合わせて補正電圧信号を受け取ったことに基づき、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥを画像補正用電源７２０に接続し、画像補正用電源７２０を用いて駆動電圧（第２電圧）を印加する。そのため、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥの個別電極２２４には、画像形成用電源７１０を用いて駆動電圧（第１電圧）が印加された場合よりも高い駆動電圧（画像形成用電源７１０の出力電圧よりも３Ｖ高い電圧）が付与される。
これにより、補正ノズル３Ｙにおいては、画像形成用電源７１０を用いて駆動電圧が印加された場合に比較して活性部２２２ａの収縮量が大きくなり、圧力室１に大きな圧力が付与される。その結果、補正ノズル３Ｙから吐出されるインク滴の径は補正ノズル３Ｙ以外のノズル３（以下、適宜「通常ノズル」と呼ぶ）から吐出されるインク滴の径よりも大きくなり、補正ノズル３Ｙから吐出されるインク量は通常ノズルから吐出されるインク量よりも多くなる。
なお制御部５００は、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥについて、波形信号のパターンは変更しない。即ち、あるノズル３に対応する駆動素子ＤＥのためのパターン信号の波形は、あるノズル３が補正ノズルと特定されるか否かにかかわらず同一である。したがって、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥに駆動電圧が印加されるタイミングや継続時間は、補正ノズル３Ｙが補正ノズルと特定されなかった場合のタイミングや継続時間と同一である。換言すれば、制御部５００は、駆動素子ＤＥの駆動タイミングや駆動継続時間は変えることなく、駆動電圧の大きさのみを変えることにより、補正ノズル３Ｙからのインクの吐出量（インク滴の径）を増大させる。
また、制御部５００は、吐出不良ノズル３Ｘに対応する駆動素子ＤＥにパターン信号を送らず、吐出不良ノズル３Ｘに吐出動作を行わせない。これにより、吐出不良ノズル３Ｘから吐出されたインクが媒体ＰＭ上の予定外の位置に着弾すること等に起因する画像品質の劣化が防止される。
その他、制御部５００は、吐出不良ノズル３Ｘ及び補正ノズル３Ｙ以外のノズル３（即ち、通常ノズル）に対応する駆動素子ＤＥについては、通常通り、パターン信号のみをドライバＩＣ６００に送る。ドライバＩＣ６００は、画像形成用電源７１０を用いた駆動電圧の印加を、パターン信号が指示するタイミングで行う。
本実施形態のプリンタ１０００、及び画像形成方法の効果を以下にまとめる。
本実施形態のプリンタ１０００、及び画像形成方法においては、補正ノズル３Ｙから吐出するインクの量を、パターン信号のパルス波形を変更することなく、駆動素子ＤＥに印加する駆動電圧を大きくすることにより増加させている。したがって、補正ノズル３Ｙから吐出するインクの量を駆動素子ＤＥの駆動継続時間を延ばすことなく増加でき、ひいては白抜け部Ｘの補正に伴う画像形成速度の低下を抑制することができる。
本実施形態のプリンタ１０００、及び画像形成方法においては、画像形成用電源７１０とは異なる画像補正用電源７２０を用いて、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥへの駆動電圧の印加を行っている。したがって、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥに、通常ノズルに対応する駆動素子ＤＥに印加される駆動電圧よりも高い駆動電圧を容易且つ確実に印加することができ、画像補正を良好に行うことができる。
本実施形態と同様に、画像補正用電源７２０の出力電圧を、画像形成用電源７１０の出力電圧よりも２Ｖ～４Ｖ高くした場合は、ミストやサテライト（予定された着弾位置とは異なる位置にもインク滴の一部が着弾する現象）を抑制しつつ好適に画像補正を行うことができるという効果を奏し得る。画像補正用電源７２０の出力電圧と画像形成用電源７１０の出力電圧との差が２Ｖ未満である場合、補正ノズル３Ｙから吐出されるインクの量が、白抜け部Ｘを補正するのに十分な量とならないおそれがある。一方で、画像補正用電源７２０の出力電圧が画像形成用電源７１０の出力電圧よりも４Ｖよりも大きい場合は、ミストやサテライトが生じるおそれがある。ただし、画像補正用電源７２０の出力電圧と画像形成用電源７１０の出力電圧との差は上記に限定されず、任意の値とし得る。
本実施形態の画像形成方法においては、テストパターンＴＰの画像の形成と、形成されたテストパターンＴＰの画像の撮像とに基づいて吐出不良ノズル３Ｘを特定している。そのため、吐出不良ノズル３Ｘをより正確に特定し、画像補正をより正確に行うことができる。
上記の実施形態において、次の変形態様を用いることもできる。
上記実施形態のプリンタ１０００は、画像形成用電源７１０として出力電圧が単一である電源部を用いているがこれには限られない。
画像形成用電源７１０は例えば、互いに出力電圧が異なる、第１電源部７１１、第２電源部７１２、第３電源部７１３、第４電源部７１４、及び第５電源部７１５を有してもよい（図９）。一例として、第１電源部７１１の出力電圧を１９．０Ｖ、第２電源部７１２の出力電圧を１９．２Ｖ、第３電源部７１３の出力電圧を１９．４Ｖ、第４電源部７１４の出力電圧を１９．６Ｖ、第５電源部７１５の出力電圧を１９．８Ｖとし得る。
プリンタ１０００が有する多数のノズル３の吐出特性は、ノズル３の径のわずかな誤差、駆動素子ＤＥの製造誤差、製造時に発生するヘッド２０内部の残留応力などの影響により、媒体幅方向及び搬送方向の位置に応じてわずかに異なり得る。このため、すべての駆動素子ＤＥに対して同一の駆動電圧を印加したとしても、すべてのノズル３から同一の径のインク滴が吐出されるとは限らない。
これに対し、画像形成用電源７１０を、互いに出力電圧が異なる５つの電源部を有する構成とし、ドライバＩＣ６００を用いて各駆動素子ＤＥに５パターンの駆動電圧（即ち、５つの電源部の出力電圧である１９．０Ｖ、１９．２Ｖ、１９．４Ｖ、１９．６Ｖ、１９．８Ｖ）のいずれかを印加することで、各駆動素子ＤＥから吐出されるインク滴の径を均一化し、形成される画像の濃度ムラを抑制することができる。
具体的には例えば、プリンタ１０００を用いて形成した単色のベタパターンの画像を撮像し、当該画像の濃度を判定することにより濃度ムラの態様を把握する。そして、把握した濃度ムラの態様に基づいて各ノズル３に対応する駆動素子ＤＥへの駆動電圧の印加を、第１電源７１１～第５電源７１５のいずれを用いて行うかを決定する。これにより、濃度ムラを抑制できる。
なお、画像形成用電源７１０が備える複数の電源部の最大出力電圧（ここでは１９．８Ｖ）と画像補正用電源７２０の出力電圧の差（約２～４Ｖ）を、画像形成用電源７１０が備える複数の電源部のうちの任意の２つの間の出力電圧の差（ここでは最大で０．８Ｖ）よりも大きくし得る。このように、画像補正用電源７２０の出力電圧を画像形成用電源７１０内における出力電圧の差よりも大きくすることで、補正ノズル３Ｙから吐出されるインク滴の径を十分に大きくすることができる。
上記実施形態の画像形成方法において、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥの駆動タイミング（即ち、補正ノズル３Ｙがインク滴を吐出するタイミング）を、通常ノズルに対応する駆動素子ＤＥの駆動タイミングに対して遅らせてもよい。
補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥには画像補正用電源７２０により高い駆動電圧が印加されるため、補正ノズル３Ｙから吐出されるインク滴の速度は、通常ノズルから吐出されるインク滴の速度よりも速くなる。そのため、図１０に示すように、補正ノズル３Ｙから吐出されたインクにより形成される画像ＩＭ３Ｙが、通常ノズルから吐出されたインクにより形成される画像よりも、搬送方向の下流側に形成され得る。
これに対し、補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥの駆動タイミングを遅らせることで、画像ＩＭ３Ｙの形成位置が搬送方向の上流側にずれ、画像形成がより適切に行われる。
補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥの駆動タイミングの補正は、例えば、図１１に示すように媒体ＰＭ上に形成される画像を指示する画像データにおいて、補正ノズル３Ｙにより描画される部分に対応する画素ＰＸ３Ｙを、搬送方向上流側に対応する向きにシフトさせることによりなし得る。
具体的には例えば、プリンタ１０００の制御部５００は、外部装置から取得した画像データに基づいて補正ノズル３Ｙに対応する駆動素子ＤＥのためのパターン信号を生成し、補正ノズル３Ｙにより描画される部分に対応する画素ＰＸ３Ｙを形成するための駆動素子ＤＥの駆動のタイミングをピクセル単位で遅くさせる。これにより、補正ノズル３Ｙにより描画される部分に対応する画素ＰＸ３Ｙを、図１１の矢印で示すように、搬送方向上流側に対応する向きにシフトさせる。これにより、画素ＰＸ３Ｙを形成するための駆動素子ＤＥの駆動のタイミングを指示するパターン信号が時間方向にシフトし、駆動素子ＤＥの駆動タイミングを遅くさせる。
上記実施形態においては、吐出不良ノズル３Ｘの両側のノズルを補正ノズル３Ｙと特定しているがこれには限られない。吐出不良ノズル３Ｘの片側のノズルのみを補正ノズル３Ｙと特定してもよい。
上記実施形態においては、吐出不良ノズル３Ｘが１つである場合を例として説明しているがこれには限られない。媒体幅方向に並ぶ複数のノズルが吐出不良ノズル３Ｘとなった場合も、同様の方法により白抜け部Ｘの補正を行うことができる。媒体幅方向に並ぶ複数のノズルが吐出不良ノズル３Ｘである場合は、媒体幅方向に並ぶ複数の吐出不良ノズル３Ｘの両端部の外側のノズルを補正ノズル３Ｙと特定することで良好に補正を行い得るが、これには限られない。媒体幅方向に並ぶ複数の吐出不良ノズル３Ｘの片側の端部の外側のノズルを補正ノズル３Ｙと特定するのみでもよい。
上記実施形態の画像形成工程Ｓ４において制御部５００は、吐出不良ノズル３Ｘに吐出動作を行わせないよう、吐出不良ノズル３Ｘに対応する駆動素子ＤＥへのパターン信号の送信を停止するが、これには限られない。制御部５００は、吐出不良ノズル３Ｘに対応する駆動素子ＤＥにパターン信号を送ってもよく、吐出不良ノズル３Ｘに対応する駆動素子ＤＥを駆動させてもよい。
上記実施形態の画像形成方法では、吐出不良ノズル特定工程Ｓ３において、プリンタ１０００の制御部５００が、試験画像撮像工程Ｓ２において撮像したテストパターンＴＰの画像に基づいて吐出不良ノズルを特定しているがこれには限られない。具体的には例えば、吐出不良ノズル特定工程Ｓ３をプリンタ１０００とは異なる外部装置において行ってもよい。あるいは、試験画像撮像工程Ｓ２を省略して、試験画像形成工程Ｓ１において形成したテストパターンＴＰの画像に基づいて、例えば目視等により吐出不良ノズルを特定してもよい。また、試験画像形成工程Ｓ１及び試験画像撮像工程Ｓ２を省略して、例えばプリンタ１０００を用いて過去に形成された画像の様子に基づいて吐出不良ノズルを特定してもよい。その他、吐出不良ノズルを特定する情報は任意の方法により取得したものであり得る。
本明細書に記載の実施形態は、全ての点で例示であって、限定的なものではないと考えられるべきである。例えば、プリンタ１０００におけるヘッドシステム１００の数、構成等、ヘッド２０の数、構成等、駆動素子ＤＥの数、構成等は変更し得る。印刷装置１０００が同時に印刷可能な色の数も限定はされず、単色印刷のみが可能な構成であってもよい。また、個別流路ＩＣＨの数、配置等も適宜変更し得る。また、各実施形態及び変形例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができる。
本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
３ ノズル
３Ｘ 吐出不良ノズル
３Ｙ 補正ノズル
２０ ヘッド
１００ ヘッドシステム
２００ プラテン
３０１、３０２ 搬送ローラ
４００ インクタンク
５００ 制御部
６００ ドライバＩＣ
７１０ 画像形成用電源
７２０ 画像補正用電源
ＰＭ 媒体
ＴＰ テストパターン
ＴＰＭ 試験用媒体

Claims (15)

  1. ヘッドから液体を吐出して媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記ヘッドは、第１方向に並ぶ複数のノズル、及び前記複数のノズルにそれぞれ対応する複数の駆動素子を有し、
    前記ヘッドと前記媒体とを前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させながら、前記複数の駆動素子に第１電圧を印加して前記複数のノズルから前記媒体に前記液体を吐出することと、
    前記複数のノズルの内の前記液体を正常に吐出しないノズルである吐出不良ノズルを特定する情報に基づいて、前記複数の駆動素子の内の、前記吐出不良ノズルと前記第１方向に隣接する補正ノズルに対応する駆動素子に前記第１電圧よりも大きい第２電圧を印加することを含む画像形成方法。
  2. 前記補正ノズルから前記第２電圧の印加に応じて吐出される液滴の径が、前記複数のノズルのいずれかから前記第１電圧の印加に応じて吐出される液滴の径よりも大きい請求項１に記載の画像形成方法。
  3. 前記ヘッドと試験用媒体とを前記第２方向に相対移動させながら前記複数の駆動素子の各々に前記第１電圧を印加することにより、前記複数のノズルから前記試験用媒体に前記液体を吐出して前記試験用媒体上に試験画像を形成することと、
    前記形成された試験画像に基づいて前記吐出不良ノズルを特定する情報を取得することを更に含む請求項１又は２に記載の画像形成方法。
  4. 前記形成された試験画像の撮像データに基づいて前記吐出不良ノズルを特定する情報を取得する請求項３に記載の画像形成方法。
  5. 前記複数の駆動素子に前記第１電圧を印加する際に、前記複数の駆動素子の内の前記吐出不良ノズルに対応する駆動素子には電圧を印加しない請求項１～４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  6. 前記複数の駆動素子に前記第１電圧を印加することは、前記複数の駆動素子を第１電源に接続することによりなされ、
    前記補正ノズルに対応する前記駆動素子に前記第２電圧を印加することは、前記補正ノズルに対応する前記駆動素子を前記第１電源とは異なる第２電源であって前記第１電源よりも出力電圧が大きい第２電源に接続することによりなされる請求項１～５のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  7. 前記第１電源は互いに出力電圧が異なる複数の電源部を有し、
    前記複数の駆動素子に前記第１電圧を付与することは、前記複数の駆動素子の各々を前記複数の電源部のいずれか１つに接続することによりなされる請求項６に記載の画像形成方法。
  8. 前記複数の電源部の出力電圧のうちの最大値と前記第２電源の出力電圧との差が、前記複数の電源の出力電圧のうちの任意の２つの間の差よりも大きい請求項７に記載の画像形成方法。
  9. 前記第１電圧と前記第２電圧との差が２Ｖ～４Ｖである請求項１～８のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  10. 前記複数の駆動素子への前記第１電圧の印加を第１のタイミングで行い、
    前記補正ノズルに対応する前記駆動素子への前記第２電圧の印加を、前記第１タイミングよりも遅い第２タイミングで行う請求項１～９のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  11. 前記第２タイミングを指定することを更に含み、
    前記第２タイミングの指定は、前記媒体上に形成される前記画像を指示する画像データにおいて、前記補正ノズルにより描画される部分に対応する画素を前記第２方向に対応する方向にシフトさせることによりなされる請求項１０に記載の画像形成方法。
  12. 前記補正ノズルは前記第１方向において前記吐出不良ノズルを挟む第１補正ノズルと第２補正ノズルとを含み、
    前記補正ノズルに対応する前記駆動素子に前記第２電圧を印加することは、第１補正ノズルに対応する駆動素子及び第２補正ノズルに対応する駆動素子に前記第２電圧を印加することを含む請求項１～１１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  13. 前記吐出不良ノズルは互いに隣接して前記第１方向に並ぶ複数のノズルである請求項１２に記載の画像形成方法。
  14. 前記補正ノズルに対応する前記駆動素子への前記第２電圧の印加は、前記第２電圧の印加のタイミングを示す波形信号に基づいてなされ、
    前記波形信号の形状は、前記補正ノズルが補正ノズルであると特定されなかった場合の前記補正ノズルのための波形信号の形状と同一である請求項１～１４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  15. 液体を吐出して媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
    第１方向に並ぶ複数のノズル、及び前記複数のノズルにそれぞれ対応する複数の駆動素子を有するヘッドと、
    前記第１方向に交差する第２方向に沿って前記媒体を搬送する搬送部と、
    前記ヘッド及び前記搬送部を制御するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記ヘッドと前記媒体とを前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させながら、前記複数の駆動素子に第１電圧を印加して前記複数のノズルから前記媒体に前記液体を吐出することと、
    前記複数のノズルの内の前記液体を正常に吐出しないノズルである吐出不良ノズルを特定する情報に基づいて、前記複数の駆動素子の内の、前記吐出不良ノズルと前記第１方向に隣接する補正ノズルに対応する駆動素子に前記第１電圧よりも大きい第２電圧を印加することを実行する画像形成装置。
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