JP6019665B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、液滴を吐出する複数のノズルを備えたヘッドを有し、そのヘッドのノズル形成面を記録媒体の画像形成面に対向させた状態でノズルから液滴を吐出し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。

この画像形成装置は、ヘッドに液体を供給するための手段として、液体を貯留するタンクと、当該タンクとヘッドを連通させる流路とを備え、タンクの液体をヘッドのノズルに供給できるようになっている。そして、画像形成を行わないときには、ノズルから液体が漏れ出すことを防ぐ必要があるため、タンクの液面をノズルの液面より低くすることで、これらの水頭の差によりノズル液面に負圧がかかるようにしている。

この種の画像形成装置は、水平方向に延びた記録媒体の搬送経路を有し、水平状態になるように搬送された記録媒体の上部にヘッドが搭載され、当該ヘッドから下方へ液体を噴射することで画像形成を行う。それ故、水平面の搬送方向に長い寸法を有する筐体が採用されているものが多いが、このような筐体を有する装置は設置が安定する反面、設置面積が大きくなってしまうという問題があった。そこで、その設置面積を小さくするために、記録媒体の搬送方向を垂直方向に伸ばし、垂直状態の記録媒体に対して画像形成を行う構成の画像形成装置も提案されている。具体的には、記録媒体は垂直状態で上下方向に搬送され、ヘッドには記録媒体に対向するように鉛直面と平行なノズル形成面が設けられ、そのノズル形成面には、複数のノズルが垂直方向に配列した状態で形成される。そして、画像を形成する際には、上下方向に搬送される記録媒体に対して、ヘッドを水平方向（記録媒体の幅方向）に往復動させながらノズルから液滴を吐出することで、記録媒体上に画像を形成している。このような構成であれば、筐体の幅若しくは奥行き方向の寸法を小さくして、設置面積を小さくすることが出来る。

しかし、複数のノズルが垂直方向に配列されるとすると、ノズルはノズル毎にそれぞれ異なる高さ位置に設けられることとなる。このような場合、水頭差の影響により、ノズルの位置が高いほど液体が供給されにくくなり、これに応じて吐出される液滴サイズも次第に減少する傾向にある。このとき、ヘッドの上端と下端のノズルからそれぞれ吐出される液滴サイズの差が大きい場合には、形成された画像に濃度むらが発生し、画像が劣化する虞がある。

特開２００２−２０５３８９

上述の問題に対して特許文献１には以下に示す構成を有する装置が提案されている。この装置は、高低差のある記録媒体搬送経路に対向し、水平方向に走査しながら画像記録を行うシリアル型ヘッドを有する。この装置では、ヘッドの垂直方向に配列された複数のノズルのうち、上側の半分のノズルから吐出された液滴により形成される画像領域と、下側の半分のノズルから吐出される液滴により形成される画像領域とが、ほぼ重なるように記録媒体の搬送制御がなされ、前記２つの画像領域が重なることで求める画像が形成されるようにヘッドが駆動される。具体的には、まず、ヘッドのある送りで、垂直方向に配列された複数のノズルのうち、下側の半分のノズルから液滴を吐出する。このとき、ヘッドは送り方向に関して一つおきの画素に液滴を噴射する。その後、記録媒体の搬送の後、下側のノズルから液滴が噴射された位置に上側の半分のノズルを配置する。そして、まだ液滴が吐出されていない、下側の半分のノズルが液体を噴射した画素に挟まれた位置に、上側の半分のノズルから液滴を吐出する。

しかしながら、特許文献１の方法においても、下側の半分のノズルに含まれるノズルの高低差や、上側の半分のノズルに含まれるノズルの高低差の影響は何ら考慮されていないので、濃度むらが発生してしまう。

以上のような問題を鑑み、本発明は、ヘッドに設けられた複数のノズルの高さ位置がそれぞれ異なるように構成された画像形成装置において、濃度むらの発生を抑制し、印字品質の悪化を抑制することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、液滴を吐出して液滴を記録媒体に着弾させることにより画像を形成する画像形成装置であって、鉛直下向き成分を有する第１方向に記録媒体を搬送する第１の搬送部と、鉛直上向き分を有する第２方向に記録媒体を搬送する第２の搬送部と、前記第１の搬送部と前記第２の搬送部とを結ぶ第３の搬送部と、からなる搬送部と、前記第１の搬送部に対向して設けられて、鉛直方向に異なる位置に設けられた複数のノズルを有する第１のヘッドと、前記第２の搬送部に対向して設けられて、鉛直方向に異なる位置に設けられた複数のノズルを有する第２のヘッドと、を有し、前記第1のヘッドは、前記第２のヘッドのノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置された第１重複ノズル群を有し、前記第２のヘッドは、前記第１のヘッドのノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置された第２重複ノズル群を有し、前記画像形成装置はさらに、前記第１のヘッドの前記第１重複ノズル群から吐出された液滴が着弾した領域に、前記第２のヘッドの前記第２重複ノズル群から吐出された液滴が着弾するように前記第１のヘッドと前記第２のヘッドと前記搬送部とを駆動させる駆動手段とを有することを特徴とする。

また、請求項２記載の画像形成装置は、前記第１のヘッド及び前記第２のヘッドは、前記第１の搬送部と前記第２の搬送部とに挟まれた領域に配置されていることを特徴とする。

また、請求項３記載の画像形成装置は、少なくとも、前記第１のヘッドの前記複数のノズルがすべて第１重複ノズル群である、もしくは、前記第２のヘッドの前記複数のノズルがすべて第２重複ノズル群である、ことの一方を満たすことを特徴とする。

また、請求項４記載の画像形成装置は、前記第１のヘッドの前記複数のノズルがすべて第１重複ノズル群であり、前記第２のヘッドの前記複数のノズルがすべて第２重複ノズル群であることを特徴とする。

また、請求項５記載の画像形成装置は、前記第１のヘッドと前記第２のヘッドが同一のヘッドであることを特徴とする。

また、請求項６記載の画像形成装置は、紙送り経路の記録媒体幅方向の成分を含む鉛直面に対して、第１のヘッドのノズル形成面のなす角度と第２のヘッドのノズル形成面のなす角度とは対称であることを特徴とする。

また、請求項７記載の画像形成装置は、前記第１のヘッドから吐出された液滴が着弾した位置と、前記第２のヘッドから吐出された液滴が着弾した位置とを、記録媒体の搬送方向に垂直な方向に対して交互に位置させることを特徴とする。

また、請求項８記載の画像形成装置は、前記第１のヘッドから吐出された液滴が着弾した位置と重なる位置に、前記第２のヘッドから吐出された液滴を着弾させることを特徴とする。

また、請求項９記載の画像形成装置は、前記第１のヘッド及び前記第２のヘッドは記録媒体が搬送される方向と垂直な方向に移動しながら液滴を吐出するシリアル型のヘッドであり、前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとはそれぞれ前記第１のヘッドの移動方向と前記第２のヘッドの移動方向は反対向きであることを特徴とする。

請求項１記載の発明によると、ある画像形成領域について、第１のヘッドと第２のヘッドとが鉛直方向に反転して画像形成する。このとき、ノズル位置が鉛直方向に高い位置にあるほど、吐出される液滴サイズが小さくなるが、第１のヘッドの第１重複ノズル群から吐出された液滴サイズの分布とは反対の液滴サイズの分布で、第２のヘッドの第１重複ノズル群から液滴が吐出される。

したがって、第１のヘッドの第１重複ノズル群から吐出された液滴と、第２のヘッドの第２重複ノズル群から吐出された液滴とで液滴サイズの差が相殺されて、印字領域全体の濃度むらが小さくなる。

また、請求項２記載の発明によると、第１の搬送部と第２の搬送部とに挟まれた領域に第１のヘッドおよび第２のヘッドが配置されているので、第１の搬送部と第２の搬送部とに挟まれた領域以外の領域に第１のヘッドおよび第２のヘッドが配置されているものに比較して、画像形成装置全体のサイズを小さくすることができる。

また、請求項５記載の発明によると、第１のヘッドの各ノズルの高さと第２のヘッドの各ノズルの高さとがそれぞれ等しくなる。したがって、第１のヘッドから吐出される液滴サイズと、第２のヘッドから吐出される液滴サイズが等しくなる。また、第１のヘッドと第２のヘッドとで共通のヘッドを利用できるので、互いに異なる第１のヘッドと第２のヘッドとを用意する場合と比較して、製造コストを下げることができる。

また、請求項７記載の発明によると、液滴サイズが大きいものや液滴サイズが小さいものが連続して記録媒体上に配置されていると、濃度むらとして認識されやすい。しかしながら、第１のヘッドから吐出された液滴が着弾した位置と、第２のヘッドから吐出された液滴が着弾した位置とを、鉛直方向と垂直な方向に対して交互に位置させているので、鉛直方向と垂直な方向について液滴サイズが大きいものと液滴サイズが小さいものとが交互に隣接して着弾する。したがって、液滴サイズが大きいものや液滴サイズが小さいものが連続して配置されているものに比べて、濃度むらを小さくすることができる。

また、請求項８記載の発明によると、第１のヘッドから吐出された液滴が着弾した位置と重なる位置に、第２のヘッドから吐出された液滴を着弾させるので、第１のヘッドから吐出された液滴のサイズの偏りと、第２のヘッドから吐出された液滴のサイズの偏りとを、互いに打ち消すように液滴を着弾させることができる。したがって、印字品質が向上する。

また、請求項９記載の発明によると、第１のヘッドと第２のヘッドとが反対方向に移動するので、ヘッドの移動に伴う振動を互いに打ち消しあうので、適切な位置に液滴を着弾させることができる。

本実施形態のインクジェットプリンタを示す側面図である。 本実施形態のインクジェットプリンタを示す斜視図である。 本実施形態のインクジェットプリンタの概略ブロック図である。 本実施形態の第１のヘッド５と第２のヘッド８を示す平面図である。 本実施形態における、用紙Ｐと第１のヘッド５及び第２のヘッド８との関係を示す図である。 本実施形態における、用紙Ｐと第１のヘッド５及び第２のヘッド８との関係を示す図である。 別の実施形態における、用紙Ｐと第１のヘッド５及び第２のヘッド８との関係を示す図である。 さらに別の実施形態における、用紙Ｐと第１のヘッド５及び第２のヘッド８との関係を示す図である。用紙Ｐと第１のヘッド５及び第２のヘッド８のノズル面が垂直方向に対して傾斜している様子を示す。

本発明の実施の一形態について、図１から図６を用いて説明する。

本発明のインクジェットプリンタ１は、インクを吐出する第１のヘッド５と、インクを吐出する第２のヘッド８と、第１のヘッド５及び第２のヘッド８に対向する位置に記録用紙Ｐを搬送する搬送経路部２と、第１のヘッド５及び第２のヘッド８によるインクの吐出や搬送経路部２による用紙Ｐの搬送を制御する制御装置１００と、から主に構成される。搬送経路部２が第１のヘッド５に対向する位置に用紙Ｐを搬送し、用紙Ｐが第１のヘッド５に対向する位置にある状態で第１のヘッド５がインクを吐出し用紙Ｐに画像を形成する。その後、搬送経路部２が第２のヘッド８に対向する位置に用紙Ｐを搬送し、第２のヘッド８に対向する位置で第２のヘッド８がインクを吐出し用紙Ｐに画像を形成する。

搬送経路部２は、用紙Ｐを鉛直下向きに搬送する第１の搬送部２１と、用紙Ｐを鉛直上向きに搬送する第２の搬送部２２と、用紙Ｐを第１の搬送部２１から第２の搬送部２２に搬送する第３の搬送部２３と、から構成される。第３の搬送部２３は、第１の搬送部２１から下向きに搬送された用紙Ｐを上向きに反転させて、用紙Ｐを第２の搬送部２２へ上向きに搬送する。用紙Ｐは、第１の搬送部２１、第３の搬送部２３、第２の搬送部２２の順に搬送される。

第１の搬送部２１は、第１搬送ローラ対２１１を有している。第１搬送ローラ対２１１は、ローラの回転軸が平行な２つのローラが隣接して配置するように構成されている。この２つのローラ間の幅は用紙Ｐが侵入可能な幅となっている。ローラと用紙Ｐとが接触した状態でローラが回転すると、ローラと用紙Ｐとの摩擦力によって、ローラの回転方向に用紙が搬送される。なお、本実施例では、第１搬送ローラ対２１１は、用紙搬送の上流側と下流側に２つ設けられている。

第２の搬送部２２は、第２搬送ローラ対２２１を有している。第２搬送ローラ対２２１は、ローラの回転軸が平行な２つのローラが隣接して配置するように構成されている。この２つのローラ間の幅は用紙Ｐが侵入可能な幅となっている。ローラと用紙Ｐとが接触した状態でローラが回転すると、ローラと用紙Ｐとの摩擦力によって、ローラの回転方向に用紙が搬送される。なお本実施例では、第２搬送ローラ対２２１は、用紙搬送の上流側と下流側に２つ設けられている。

第３の搬送部２３は、ガイド部材２３１を有している。ガイド部材２３１は、傾斜する壁を有している。ガイド部材２３１は、全体としてＵ字状に形成されている。この壁は、第１の搬送部２２によって搬送された用紙Ｐが当接する位置に設けられている。第１の搬送部２２によって搬送された用紙Ｐがガイド部材２３に当接すると、用紙Ｐはガイド部材２３の壁に沿って搬送される。用紙Ｐは、壁に沿って第２の搬送部２２まで搬送される。このとき用紙Ｐの搬送方向は、第３の搬送部２３に搬送される前と第３の搬送部２３に搬送された後とで逆転している。

インクジェットプリンタ１は、さらに、第１のヘッド５を搭載する第１のキャリッジ４と、第２のヘッド８を搭載する第２のキャリッジ７とを有する。

第１のキャリッジ４は、記録用紙Ｐの搬送方向に直角方向に設けられた第１支軸３に、この第１支軸３に沿って往復移動できるように設けられている。第１のキャリッジ４は、第１のヘッド５のノズル面が第１の搬送部２１によって搬送される用紙Ｐに対向するように、第１のヘッド５を搭載する。第１のキャリッジ４及び第１のヘッド５は、第３の搬送部２３より上方であって、第１の搬送部２１と第２の搬送部２２とに挟まれた領域に配置されている。

第２のキャリッジ７は、記録用紙Ｐの搬送方向に直角方向に設けられた第２支軸６に、この第２支軸６に沿って往復移動できるように設けられている。第２のキャリッジ７は、第２のヘッド８のノズル面が第２の搬送部２２によって搬送される用紙Ｐに対向するように、第２のヘッド８を搭載する。第２のキャリッジ７及び第２のヘッド８は、第３の搬送部２３より上方であって、第１の搬送部２１と第２の搬送部２２とに挟まれた領域に配置されている。

インクジェットプリンタ１は、さらに、インクを貯留するインクタンク９と、インクタンク９に貯留されたインクを第１のヘッド５及び第２のヘッド８へ供給する経路となるインクチューブ１０、１１と、を有する。

インクタンク９は、ブラックインクを貯留するブラックインクタンク９ａ、シアンインクを貯留するシアンインクタンク９ｂ、マゼンタインクを貯留するマゼンタインクタンク９ｃ、イエローインクを貯留するイエローインクタンク９ｄからなる。各インクタンク９は第１のヘッド５や第２のヘッド８よりも低い位置に配置されている。

インクチューブ１０、１１は、ゴム等の、水を通さない可撓性材料で中空状に形成される。インクチューブ１０は、その一端がインクタンク９に接続しているとともに、他端が第１のヘッド５に接続している。詳細には、各色に対応したインクタンク９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに対応してインクチューブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄがそれぞれ接続している。インクがインクチューブ１０を通ることで、インクタンク９に貯留されたインクが第１のヘッド５に供給されることが可能となる。インクチューブ１１についても同様である。インクチューブ１１は、その一端がインクタンク９に接続しているとともに、他端が第２のヘッド８接続している。詳細には、各色に対応したインクタンク９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに対応してインクチューブ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがそれぞれ接続している。インクがインクチューブ１１を通ることで、インクタンク９に貯留されたインクは、第２のヘッド８に供給されることが可能となる。また、第１のキャリッジ４が往復移動することによって、第１のヘッド５とインクタンク９との位置関係が変動する。しかしながら、インクチューブ１０は可撓性であり、第１のヘッド５とインクタンク９との位置関係が変動しても、インクチューブ１０による第１のヘッド５とインクタンク９との連結が途絶えないようになっている。インクチューブ１１についても同様である。

次に、第１のヘッド５について説明する。

第１のヘッド５には、インクが吐出される出口となるノズル５１が複数形成されている。第１のヘッド５は、ノズル５１が形成されたノズル面が垂直になるように、第１のキャリッジ４に搭載されている。また、この位置では、第１のヘッド５のノズル面は、第１の搬送部２１に搬送される用紙Ｐと対向していて、ノズル面と用紙Ｐとは平行になっている。

複数のノズル５１は、ノズル５１ａ、ノズル５１ｂ、ノズル５１ｃ、ノズル５１ｄとから構成されている。ノズル５１ａ、ノズル５１ｂ、ノズル５１ｃ、ノズル５１ｄからは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクが吐出される。ノズル５１ａ、ノズル５１ｂ、ノズル５１ｃ、ノズル５１ｄはそれぞれ８個ずつ形成されていて、同色が対応するノズルは上下方向に一直線上に配列している。また。異なる色に対応するノズルは、水平方向に異なる位置にそれぞれ設けられている。言い換えると、同色が対応するノズル５１の配列方向は、第１のキャリッジ４の走査方向と、垂直な方向となっている。

ここで、インクタンク９と第１のヘッド５との位置関係について説明する。インクタンク９は第１のヘッド５よりも下方に位置するように配置されている。これにより、インクタンク９のインク液面が第１のヘッド５より下方に位置することになるため、インク液面位置の差（水頭差）によって、各ノズル５１内のインクには負圧がかかり、画像形成を行わないときにノズル５１からインクが漏れ出すことが防止される。

しかしながら、第１のヘッド５に備えられた複数のノズル５１は、重力方向に配列するように位置しており、各ノズル５１の高さ位置は互いに異なっている。これにより、インクタンク９の液面位置とノズル５１の液面位置の差が、ノズル５１毎に異なってしまうことになる。ここで、印字階調を無視し、各ノズル５１からインクを吐出する際にヘッドからインクへ付与される圧力が同一であるとすると、高さの異なるノズル５１は、水頭差が異なった分だけインクを吐出させる圧力が異なることになる。この吐出のための圧力の違いによって、高さの異なるノズル５１からは異なるサイズのインクの液滴が吐出されることになる。具体的には、鉛直方向に高い位置にあるノズル５１から吐出される液滴ほど小さいサイズの液滴となり、鉛直方向に低い位置にあるノズル５１から吐出される液滴ほど大きいサイズの液滴となる。

次に、第２のヘッド８について説明する。

第２のヘッド８には、インクが吐出される出口となるノズル８１が複数形成されている。第２のヘッド８は、ノズル８１が形成されたノズル面が垂直になるように、第２のキャリッジ７に搭載されている。また、この位置では、ノズル面は、第２の搬送部２２に搬送される用紙Ｐと対向していて、ノズル面と用紙Ｐとは平行になっている。

複数のノズル８１は、ノズル８１ａ、ノズル８１ｂ、ノズル８１ｃ、ノズル８１ｄとから構成されている。ノズル８１ａ、ノズル８１ｂ、ノズル８１ｃ、ノズル８１ｄｋらは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクが吐出される。ノズル８１ａ、ノズル８１ｂ、ノズル８１ｃ、ノズル８１ｄはそれぞれ８個ずつ形成されていて、同色が対応するノズルは上下方向に一直線上に配列している。また、異なる色に対応するノズルは、水平方向に異なる位置にそれぞれ設けられている。言い換えると、同色が対応するノズル８１の配列方向は、第２のキャリッジ７の走査方向と、垂直な方向となっている。

また、インクタンク９と第２のヘッド８との位置関係についても、インクタンク９と第１のヘッド５との位置関係と同様であり、第１のヘッド５の場合と同様の現象が発生する。つまり、第２のヘッド８についても、鉛直方向に高い位置にあるノズル８１から吐出される液滴ほど小さいサイズの液滴となり、鉛直方向に低い位置にあるノズル８１から吐出される液滴ほど大きいサイズの液滴となる。

本実施形態のインクジェットプリンタ１において、第２のヘッド８は、第１のヘッド５と同じヘッドであり、ノズルの径や配列は第２のヘッド８と第１のヘッド５と同じとなっている。また、第１のヘッド５と第２のヘッド８とは、高さが同一になるように設置されているとともに、ノズル面の鉛直方向に対する傾きも同一になるように設置されている。したがって、第１のヘッド５における下方からｎ番目のノズルは、第２のヘッド８における下方からｎ番目のノズルと高さが等しくなっている。つまり、本実施形態では、第２のヘッド８の最も下方に位置するノズル８１と最も上方に位置するノズル８１との間の領域と重なる高さ領域に、第１のヘッド５のノズル５１が配置されている。逆に、第１のヘッド５の最も下方に位置するノズル５１と最も上方に位置するノズル５１との間の領域と重なる高さ領域に、第２のヘッド８のノズル８１が配置されている。なお、同じ高さに設けられるノズルから吐出される液滴サイズは等しくなるので、第１のヘッド５における下方からｎ番目のノズルから吐出される液滴サイズは、第２のヘッド８における下方からｎ番目のノズルから吐出される液滴サイズと等しくなっている。

次に、本発明のインクジェットプリンタ１の電気的構成について説明する。図３に示すように、制御装置１００は、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、インクジェットプリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＣＰＵ１０１で処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を含むマイクロコンピュータと、インクジェットプリンタ１の各構成を制御するための印刷制御回路１０４を備える。

特に、制御装置１００が有する印刷制御回路１０４は、第１のヘッド５、第２のヘッド８、第１のキャリッジ４、第２のキャリッジ７、及び、搬送経路部２等を制御して、記録用紙Ｐへの印刷動作を行わせる。この印刷制御回路１０４は、インクジェットプリンタ１と接続された外部装置から入力される印刷データに基づき、インクジェットプリンタ１の各部を制御することにより、インクジェットプリンタ１に以下の印刷動作を行わせる。即ち、印刷制御回路１０４は、記録用紙Ｐに対して第１のキャリッジ４をヘッド走査方向に移動させながら、第１のヘッド５のノズル５１からインクを吐出させる。これとともに、印刷制御回路１０４は、搬送経路部２に記録用紙Ｐを搬送方向へ搬送させる。そして、印刷制御回路１０４は、用紙Ｐを第２のヘッド８に対向する位置に搬送させた状態で、記録用紙Ｐに対して第２のキャリッジ７をヘッド走査方向に移動させながら、第２のヘッド８のノズル８１からインクを吐出させる。以上の動作によって記録用紙Ｐに画像や文字等の所望のパターンが印刷される。

次に本発明における印字動作について、詳細に説明する。図５は、本発明の第１のヘッド５と用紙Ｐとの関係及び第２のヘッド８と用紙Ｐとの関係を模式的に示す図である。第１のヘッド５においてノズル５１ａが鉛直方向に配列している。ノズル５１ｂ、５１ｃ、５１ｄについては省略されている。同様に、第２のヘッド８においてノズル８１ａが鉛直方向に配列している。ノズル８１ｂ、８１ｃ、８１ｄについては省略されている。前述のように、ノズル５１ａ、８１ａに含まれる各ノズルは高さ位置が異なっており、図５の下方に描かれたノズルほど下方に位置する。

前述したように、本発明における印字動作は、第１のヘッド５に対向する位置に用紙Ｐを搬送した状態で、第１のヘッド５からのインク吐出により用紙Ｐへ印字し、その後、用紙Ｐを第２のヘッド８に対向する位置に搬送した状態で、第２のヘッド８からのインク吐出により用紙Ｐへ印字が実行されるという順序で行われる。このとき、第１のヘッド５から印字されるときには用紙Ｐの搬送方向は下向きになっており、第２のヘッド８から印字されるときには用紙Ｐの搬送方向は上向きになっている。

ここで、用紙Ｐのある領域Ａに画像を形成する印字動作について説明する。

まず、制御装置１００は、第１搬送ローラ対２１１を駆動させて、用紙Ｐを第１のヘッド５に対向する位置に搬送する。このとき、用紙Ｐの搬送方向は下向きとなっている。この状態で、制御装置１００は、第１のキャリッジ４を駆動させて、第１のキャリッジ４を走査方向に移動させる。第１のキャリッジ４が走査方向へ移動するのにあわせ、制御装置１００は、第１のヘッド５を駆動させて、第１のヘッド５からインクを吐出させる。よって、用紙Ｐと対向する位置で走査する第１のキャリッジ４の移動と同時に第１のヘッド５からインクが吐出され、用紙Ｐには液滴が着弾する。ここで、第１のキャリッジ４のある走査において液滴が着弾する領域が領域Ａである。

このとき、第１のヘッド５から吐出される液滴のサイズは、ノズル５１の高さ位置によって異なっており、ノズル位置が下にあるノズルから吐出される液滴ほど液滴のサイズが大きくなっている。

次に、制御装置１００は、第１搬送ローラ対２１１を駆動させて、用紙Ｐを第３搬送部２３へ搬送する。第３搬送部２３では、用紙Ｐがガイド部材３２１に接触しながら搬送されることで、用紙Ｐはガイド部材３２１に沿って搬送される。これによって、第１搬送部２１から第３搬送部２３へ搬送された時点では搬送方向が下方向だった用紙Ｐは、第３搬送部２３から第２搬送部２２へ搬送される時点では搬送方向が上方向になっている。

用紙Ｐがさらに搬送されて、用紙Ｐが第２搬送ローラ対２２１に到達したときには、制御装置１００は、第２搬送ローラ対２２１を駆動させて、用紙Ｐの領域Ａを第２のヘッド８に対向する位置に搬送する。このとき、用紙Ｐの搬送方向は上向きとなっている。つまり、このとき領域Ａは、第１のヘッド５から印字されたときの領域Ａの配置とは鉛直方向上下が逆に配置している。この状態で、制御装置１００が、第２のキャリッジ７を駆動させて、第２のキャリッジ７を走査方向に移動させる。第２のキャリッジ７が走査方向へ移動するのにあわせ、制御装置１００は、第２ヘッド８を駆動させて、第２のヘッド８からインクを吐出させる。よって、用紙Ｐと対向する位置で走査する第２のキャリッジ７の移動と同時に第２のヘッド８からインクが吐出され、用紙Ｐに液滴が着弾する。このとき、制御装置１００は、第２ヘッド８及び第２搬送ローラ対２２１を制御して、領域Ａと重なる領域に、第２のヘッド８から吐出された液滴を着弾させる。

以上説明したように、領域Ａについて、まず第１のヘッド５が印字した後に、第２のヘッド８が印字している。そして、領域Ａは、第１のヘッド５で印字される場合と、第２のヘッド８で印字される場合と、では上下が逆転している。つまり、領域Ａでは、第１のヘッド５の上側のノズル５１で印字される部分は、第２のヘッド８の下側のノズル８１で印字され、第１のヘッド５の下側のノズル５１で印字される部分は、第２のヘッド８の上側のノズル８１で印字されている。

したがって、第１のヘッド５の上側のノズル５１から吐出される、比較的小さなサイズの液滴と、第２のヘッド８の下側のノズル８１から吐出される、比較的大きなサイズの液滴とが同じ領域に着弾することになる。同様に、第１のヘッド５の下側のノズル５１から吐出される、比較的大きなサイズの液滴と、第２のヘッド８の上側のノズル８１から吐出される、比較的小さなサイズの液滴とが同じ領域に着弾することになる。よって、第１のヘッド５から吐出された液滴サイズと第２のヘッド８から吐出された液滴サイズの合計は、領域Ａの中点から搬送方向への距離が等しい位置で等しくなる。また、これ以外の部分でも、着弾した液滴サイズの合計の差は小さくなっている。よって、領域Ａ全体としての濃度のむらを低減できる。

次に領域Ａへの着弾の様子について、図６を用いて、より詳細に説明する。
図６は、第１のヘッド５及び、第２のヘッド８から吐出された液滴が、領域Ａに着弾した様子を示す概略図である。図６に示す黒丸は着弾した液滴を模式的に示している。そして、黒丸の大きさは着弾した液滴の大きさを模式的に示しており、黒丸の大きいものは大きい液滴であることを示している。

まず、制御装置１００は、第１ヘッド５及び第１搬送ローラ対２１１を制御して、領域Ａに、第１のキャリッジ４の１回の走査で第１のヘッド５から吐出されたインクを着弾させる。このとき、着弾した液滴のサイズは、図６に示すように、上側のものほど小さくなっている。次に用紙Ｐを反転させて、第２のヘッド８の走査領域に搬送する。このとき、用紙Ｐが反転されているので、第１のヘッド５から吐出されて着弾したインクのうち、大きいサイズのものは、下方に位置し、小さいサイズのものは上方に位置している。

この状態で、制御装置１００は、第２ヘッド８及び第２搬送ローラ対２２１を制御して、領域Ａに向けて、第２のキャリッジ７の１回の走査とともに第２のヘッド８からインクを吐出し、領域Ａに第２のヘッド８から吐出されたインクを着弾させる。第１のヘッド５から吐出された液滴が着弾した位置と、前記第２のヘッド８から吐出された液滴が着弾した位置とが、用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向に対して交互に位置するように、第２のヘッド８からインクは吐出される。このとき、第１のヘッド５から吐出された液滴が着弾した位置と、第２のヘッド８から吐出された液滴が着弾した位置とが、鉛直方向と垂直な方向に対して交互に位置しているので、鉛直方向と垂直な方向について液滴サイズが大きいものと液滴サイズが小さいものとが交互に隣接して着弾することになる。したがって、液滴サイズが大きいものや液滴サイズが小さいものが連続して配置されているものに比べて、濃度むらを小さくすることができる。

ここで、上記の実施形態に種々の変更を加えた変更例を説明する。本実施形態において、第１のヘッド５から吐出された液滴が着弾した位置と、前記第２のヘッド８から吐出された液滴が着弾した位置とを、用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向に対して交互に位置させるように、第２のヘッド８からインクを吐出した。しかし、第１のヘッド５から吐出された液滴が着弾した位置に対する、前記第２のヘッド８から吐出する液滴が着弾する位置は、これに限らない。たとえば、図７のように、第１のヘッド５から吐出された液滴が着弾した位置と重なる位置に、前記第２のヘッド８から吐出された液滴が着弾するように、前記第２のヘッド８を駆動させてもよい。これによると、第１のヘッド５から吐出されたインク液滴が着弾した位置と重なる位置に、第２のヘッド８から吐出されたインク液滴を着弾させるので、第１のヘッド５から吐出された液滴のサイズの偏りと第２のヘッド８から吐出された液滴のサイズの偏りとを、互いに打ち消すように液滴を着弾させることができる。したがって、印字品質が向上する。

また、上記実施形態において、第１のヘッド５および第２のヘッド８はノズル面が垂直になるように配置され、水平方向にインクを吐出しているが、第１のヘッド５および第２のヘッド８の配置角度はこれに限らない。たとえば、図８に示すように、第１のヘッド５および第２のヘッド８はノズル面が垂直方向から傾いた角度で配置され、インクを水平から傾いた角度に吐出するよう、インクジェットプリンタ１が構成されていてもよい。なお、図８に示す実施形態では、第１のヘッド５のノズル面が垂直方向となす角度と第２のヘッド８のノズル面が垂直方向となす角度とは等しくなっている。そのため、第１のヘッド５のノズル５１の高さ領域と第２のヘッド８のノズル８１の高さ領域が等しくなっている。また、第１のヘッド５のノズル面と搬送経路２とは平行になっており、第２のヘッド８のノズル面と搬送経路２とは平行になっている。

また、上記実施形態において、第１のヘッド５と第２のヘッド８とは同じノズル数が同じで隣接するノズルの間隔も等しいものであった。しかし、第１のヘッド５のノズル数と第２のヘッド８のノズル数とは異なっていてもよいし、第１のヘッド５における隣接するノズル間隔と第２のヘッド８における隣接するノズル間隔が異なっていてもよい。第１のヘッド５の、第２のヘッド８のノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置されたノズル群から吐出された液滴が着弾した領域に、第２のヘッド８の、第１のヘッド５のノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置されたノズル群から吐出された液滴を着弾させることにより、印字むらを低減することができる。

また、上記実施形態では、第１のヘッド５および第２のヘッド８は、第１搬送部２１と第２搬送部２２とに挟まれた位置に配置されていた。この場合、インクジェットプリンタ１の全体のサイズを小さくすることができる。しかし、第１のヘッド５および第２のヘッド８が配置される位置はこれに限らない。

また、上記実施形態において、第１のキャリッジ４の走査方向への移動と第２のキャリッジ７の走査方向への移動とが反対向きになるように、第１のキャリッジ４及び第２のキャリッジ７を駆動させることができる。この場合、ヘッドの移動に伴う振動を互いに打ち消しあう。したがって、振動による第１のヘッド５、第２のヘッド８や用紙Ｐの位置すれが抑制され、適切な位置に液滴を着弾させることができる。しかし、第１のキャリッジ４の走査方向への移動と第２のキャリッジ７の走査方向への移動は反対向きにしなくてもよい。例えば、第１のキャリッジ４の走査方向への移動と第２のキャリッジ７の走査方向への移動とを同時に同じ方向に移動するように構成してもよい。この場合、第１のキャリッジ４と第２のキャリッジ７とを共通の一つのキャリッジとすることも可能である。

また、上記実施形態において、第１のヘッド５と対向する位置及び第２のヘッド８と対向する位置において、用紙Ｐの搬送経路は、垂直方向に用紙Ｐが搬送されるように構成されていた。しかし、用紙Ｐの搬送経路は、これに限らない。用紙Ｐの搬送方向が垂直方向から傾いた角度になっていてもよい。

また、上記実施形態の第１のヘッド５及び第２のヘッド８は、第１のキャリッジ４又は第２のキャリッジ７に搭載されて走査方向に往復移動する、いわゆるシリアルタイプのインクジェットヘッドであったが、用紙の用紙幅以上のノズル列を有し、固定された状態でインクを吐出する、いわゆるラインタイプのインクジェットヘッドであってもよい。

Ｐ 記録用紙（記録媒体）
１ インクジェットプリンタ（画像形成装置）
２ 搬送経路部（搬送部）
２１ 第１搬送部（第１の搬送部）
２１１ 第１搬送ローラ対
２２ 第２搬送部（第２の搬送部）
２２１ 第２搬送ローラ対
２３ 第３搬送部（第３の搬送部）
２３１ ガイド部対
３ 第１支軸
４ 第１のキャリッジ
５ 第１のヘッド（第１のヘッド）
５１ ノズル
５１１ 第１ノズル群（第１重複ノズル群）
６ 第２支軸
７ 第２のキャリッジ
８ 第２のヘッド（第２のヘッド）
８１ ノズル
８１１ 第１ノズル群（第２重複ノズル群）
９ インクタンク
１０ インクチューブ
１００ 制御装置（駆動手段）

Claims (9)

1. 液滴を吐出して液滴を記録媒体に着弾させることにより画像を形成する画像形成装置であって、
   鉛直下向き成分を有する第１方向に記録媒体を搬送する第１の搬送部と、鉛直上向き成分を有する第２方向に記録媒体を搬送する第２の搬送部と、前記第１の搬送部と前記第２の搬送部とを結ぶ第３の搬送部と、からなる搬送部と、
   前記第１の搬送部に対向して設けられて、鉛直方向に異なる位置に設けられた複数のノズルを有する第１のヘッドと、
   前記第２の搬送部に対向して設けられて、鉛直方向に異なる位置に設けられた複数のノズルを有する第２のヘッドと、を有し、
   前記第1のヘッドは、前記第２のヘッドのノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置された第１重複ノズル群を有し、
   前記第２のヘッドは、前記第１のヘッドのノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置された第２重複ノズル群を有し、
   前記画像形成装置はさらに、前記第１のヘッドの前記第１重複ノズル群から吐出された液滴が着弾した位置と重なる位置に、前記第２のヘッドの前記第２重複ノズル群から吐出された液滴が着弾するように前記第１のヘッドと前記第２のヘッドと前記搬送部とを駆動させる駆動手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 液滴を吐出して液滴を記録媒体に着弾させることにより画像を形成する画像形成装置であって、
   鉛直下向き成分及び鉛直上向き成分のいずれか一方に向けて記録媒体を搬送する第１の搬送部と、当該第１の搬送部よりも記録媒体が搬送される方向の下流側に位置し且つ鉛直下向き及び鉛直上向き成分の他方に向けて記録媒体を搬送する第２の搬送部と、
   前記第１の搬送部によって搬送される記録媒体と対向して設けられて、鉛直方向に異なる位置に設けられた複数のノズルを有する第１のヘッドと、
   前記第２の搬送部によって搬送される記録媒体と対向して設けられて、鉛直方向に異なる位置に設けられた複数のノズルを有する第２のヘッドと、を有し、
   前記第1のヘッドは、前記第２のヘッドのノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置された第１重複ノズル群を有し、
   前記第２のヘッドは、前記第１のヘッドのノズルの鉛直方向の高さ領域と重なる高さ領域に配置された第２重複ノズル群を有し、
   前記画像形成装置はさらに、前記第１のヘッドの前記第１重複ノズル群から吐出された液滴が着弾した位置と重なる位置に、前記第２のヘッドの前記第２重複ノズル群から吐出された液滴が着弾するように前記第１のヘッドと前記第２のヘッドと前記第１の搬送部と前記第２の搬送部とを駆動させる駆動手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記第１ヘッド及び前記第２ヘッドのそれぞれは、記録媒体が搬送される方向と垂直な方向において、当該記録媒体の長さ以上のノズル列を有する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１のヘッド及び前記第２のヘッドは記録媒体が搬送される方向と垂直な方向に移動しながら液滴を吐出するシリアル型のヘッドであり、前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとはそれぞれ
   前記第１のヘッドの移動方向と前記第２のヘッドの移動方向は反対向きであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記第１のヘッド及び前記第２のヘッドは、前記第１の搬送部と前記第２の搬送部とに挟まれた領域に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 少なくとも、前記第１のヘッドの前記複数のノズルがすべて第１重複ノズル群である、もしくは、前記第２のヘッドの前記複数のノズルがすべて第２重複ノズル群である、ことの一方を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第１のヘッドの前記複数のノズルはすべて第１重複ノズル群であり、前記第２のヘッドの前記複数のノズルはすべて第２重複ノズル群であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１のヘッドと前記第２のヘッドが同一のヘッドであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 紙送り経路の記録媒体幅方向の成分を含む鉛直面に対して、第１のヘッドのノズル形成面のなす角度と第２のヘッドのノズル形成面のなす角度とは対称であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。

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