JP6550939B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、ノズルを高密度化し、同一色で複数のノズル列を使って画質悪化を防ごうとすると、各ノズル列から形成される印字ドットがうまく分散できず、所望の効果が得られないことがある。
印字ヘッド13は、インク吐出面に形成された複数のノズルからインクを吐出する。
前記ノズルは、主走査方向と交差する方向に配列された複数のノズル列を形成している。
以下、吐出タイミングの制御について説明する。
図2は、印字ヘッド13の往路と復路の両方で印字した時のノズルの軌跡を平行四辺形のバンドで示したものである。図の左側に往路を示し、1回行目をF1、2回行目をF2で表している。一方、図の右側に復路を示し、1回行目をR1、2回行目をR2で表している。また、被記録媒体である用紙をP1、用紙上の印字領域をP2で示している。
往路をF、復路をRで示し、被記録媒体である用紙をP1、用紙上の印字領域をP2で示している。
図2及び図3に示すノズル軌跡のバンドは、平行四辺形で模式的に表されている。しかしながら、実際にはキャリッジ9の加減速の領域があり、キャリッジ9の速度と用紙の搬送速度との関係(速度比)は一定ではないため、軌跡の左右の端部に歪みが生じることがある。副走査の速度も必ずしも一定ではないので、どの程度歪みが生じるかは、キャリッジ9の速度と用紙搬送の速度比による。
キャリッジ9は、往復移動において方向を切り替える際に停止する。この加減速の動きと停止の動きを考慮すると実際の軌跡は、図4の実線で示すようになる。
W1はキャリッジ9の減速によって生じる歪みを表し、W2はキャリッジ9の加速によって生じる歪みをそれぞれ表している。図中Sは、停止時間を表している。
つまり、実際のキャリッジ9の移動距離は、図2及び図3で模式的に示した距離よりも短くなっている。
連続する往路及び復路の軌跡において、印字方向最先端ノズルが、最後端ノズルの軌跡の1ノズルピッチ分ずれた軌跡を描くように、主走査(キャリッジ移動方向)と副走査(用紙搬送方向)の速度比を設定すると、ノズル軌跡は図3に示すようになり、隙間なく全面印字することが出来る。
Ln=(Nn−1)×NP
そして、搬送速度Vhは、以下のように表すことができる。
Vh=(Ln+Pn)/Tk
図5(A)は、従来の斜め印字ではない間欠動作のシリアルインクジェットプリンタにおける印字方法の説明図である。図5(A)では、ノズル孔Nの一部(5個分)を拡大して模式的に表している。図中「L」は理論上の直線を表している。また、「NP」はノズル孔の距離であるノズルピッチを表し、「D」は用紙上のインクドットを表している。
図5(B)は、斜め印字のシリアルインクジェットプリンタにおける印字方法の説明図である。図に示すように、斜め印字ではノズルの軌跡が傾くため、キャリッジ走査方向と平行な水平線を誤差なく引くことが出来ない。
一方、図5(B)で示す斜め印字では、水平線(キャリッジ走査方向と平行な線)の理想ドット配置から、直線性のずれG1として最大でノズルピッチの半分であるNP/2のずれが生じる。さらに、使用ノズルを切り替える段差部G2では、最大でノズルピッチNPの段差が生じる。このように、斜め印字では直線性が悪化し、平行線の幅の均一性が得られず、画質悪化の原因となる。
図6は、往路の一部の印字ドットを模式的に示した図である。図6において横方向の位置はキャリッジが等速移動しながら印字している任意の領域であり、縦方向の位置はノズルの後端部である。図中「NB」は、最後端のノズルを表す。
図8に示すように、斜め印字では角度をもって斜めに交差した印字ドットの重なりにムラが生じる。図8に示す例では、左右の両側端部が往路と復路とでドットが完全に重なり、中央部では重なりが最小になっている。この重なりの差に起因して濃度ムラが発生する。
図9の印字に用いた印字ヘッドのノズル密度は、図10の印字に用いた印字ヘッドのノズル密度の2倍である。図9と図10の印字は、ノズル密度とノズル数以外に差異はなく、ノズル列の長さやキャリッジ速度等は同じ条件で行ったものである。
ノズル列の長さとキャリッジ速度等の条件が同じ場合は、図2で説明したように傾きに差は生じない。そのため、ノズル密度を2倍にすることで、左右の濃淡の周期が半分になる。さらに、図5(B)で示した理想位置からの誤差G1とノズルのつなぎの誤差G2も半分になる。
上述のように、斜め印字における画質向上の方法として、ノズルの高密度化が有効である。ノズルの高密度化の手段としては、例えば、異なるノズル列を複数使用することでノズルピッチを調整することが一般的に行われている。このような、異なるノズル列を複数使用する場合の斜め印字における問題点を以下に説明する。
これに対し、図11(A)は、印字ドットの用紙に対する傾きに対して、ノズル列間距離が理想の位置ではないため、2列のノズル列で形成する印字ドットが均等に埋まらない状態を示している。
図12は、図11(A)で説明した異なるノズル列で形成した印字ドットが均等に配置できない問題の軽減を図る方法を示した図である。
一方、斜め印字として図11(A)の例では、さらに同じだけ離れた3列目のノズル列を使って3つのノズル列で印字すると、きれいに3倍の密度となる。このような縦方向にピッチをずらす調整に対し、本実施形態の画像形成装置では、吐出タイミングの変更により横方向にずらす調整が可能であり、容易に高密度化を実現することができる。
一方、ノズルを千鳥状の配置とした場合は、吐出タイミング制御手段が、さらに前記ノズル列の列方向の位置に応じて、前記ノズルからのインクの吐出タイミングを制御することが好ましい。同一色で千鳥配置のノズル列を複数使うような斜め印字方法においても、画質を向上させることができる。
これにより、濃い色と薄い色とが効率よく散らばるようにすることができ、機械の制御誤差等に起因した画像劣化を目立たなくすることができる。
これにより、表現する色に応じて濃い色と薄い色とが効率よく散らばるようにすることができ、機械の制御誤差等に起因した画像劣化を目立たなくすることができる。
また、同一色で複数のノズル列を使ってノズルを高密度化して画質の悪化を防ごうとする場合に、主走査方向と副走査方向との速度比にかかわらず、主走査方向に印字ドットをずらすことで画像劣化を防ぐ効果が得られる。主走査方向と副走査方向との速度比に制約がなくなることにより、生産性の低下も防ぐことができる。
10 ベルト駆動ローラ
11 テンションローラ
12 帯電搬送ベルト
13 印字ヘッド
14 搬送ガイド板
15 帯電ローラ
16 搬送ローラ
17 分離爪
18 給紙トレイ
19 給紙ローラ
20 分離パッド
21 給紙ユニット
100 画像形成装置
Claims (5)
- インク吐出面に形成された複数のノズルからインクを吐出する印字ヘッドと、
前記ノズルから吐出されたインクが着弾する被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段と、
前記印字ヘッドを搭載し、前記被記録媒体上を主走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記ノズルからのインクの吐出タイミングを制御する吐出タイミング制御手段と、
前記キャリッジの移動速度及び前記被記録媒体の搬送速度を検知する速度検知手段と、
前記キャリッジの移動に伴い前記被記録媒体搬送手段を動作させる搬送制御手段と、を備え、
前記ノズルは、主走査方向と交差する方向に配列された複数のノズル列を形成し、
前記吐出タイミング制御手段は、前記ノズルからのインクの吐出タイミングを、前記ノズル列の間隔、前記被記録媒体の搬送速度及び前記キャリッジの移動速度に応じて、前記ノズル列毎にずらす制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 互いに隣接するノズル列において、ノズル位置が前記ノズル列方向及び直交する方向に揃った格子状に配置されてなることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 互いに隣接するノズル列において、ノズル位置が前記ノズル列方向にずれた千鳥状に配置されてなり、
前記吐出タイミング制御手段が、さらに前記ノズル列の列方向の位置に応じて、前記ノズルからのインクの吐出タイミングを制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記吐出タイミング制御手段が、さらに前記ノズルが吐出するインクの色に応じて、前記ノズルからのインクの吐出タイミングを制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記吐出タイミング制御手段が、さらに形成する画像の色に応じて、前記ノズルからのインクの吐出タイミングを制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
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