JP6596940B2

JP6596940B2 - 画像形成装置、画像形成方法及びプログラム

Info

Publication number: JP6596940B2
Application number: JP2015112685A
Authority: JP
Inventors: 大輔目▲崎▼
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: JP2016221912A

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、詳細には、液滴を被記録媒体に吐出して画像形成する画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。

従来、インクジェット記録装置等のように、インク等の記録剤の液滴を、被記録媒体に吐出して、該被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置にあっては、液滴を吐出するノズルの形成されている記録ヘッドを主走査方向に往復移動させて画像形成している。被記録媒体としては、用紙、フィルム、布等種々の被記録媒体が用いられている。

このような液滴吐出方式の画像形成装置は、記録ヘッドを主走査方向に移動させて画像形成するため、記録速度の向上に限界があった。

そこで、従来から、最大記録幅にわたってノズルの形成されている記録ヘッドを、主走査方向に配設して、記録ヘッドを移動させることなく、１ライン（１列）〜複数ライン（複数列）の画像を短時間に形成する１パス方式の液滴吐出方式の画像形成装置がある。

ところが、１パス方式の液滴吐出方式の画像形成装置は、隣接するノズルから被記録媒体への液滴の吐出間隔が短いため、先に被記録媒体上に吐出された液滴が該被記録媒体に浸透する前に、隣接する液滴が被記録媒体に吐出される。この場合、被記録媒体上に吐出された隣接する液滴は、液滴間において合一（以下、適宜、液滴干渉という。）が発生し、画質が低下する。特に、被記録媒体が、フィルム、コート紙等の非浸透性被記録媒体、緩浸透性被記録媒体であると、隣接する液滴が流動して液滴干渉が発生しやすく、画質の低下が大きい。

特に、１パス方式の画像形成装置は、液滴を吐出する記録ヘッドの組み付け精度等の機械的誤差や吐出不良等の原因で、被記録媒体上におけるドット形成位置にズレが生じることがある。被記録媒体上におけるドット形成位置にズレが生じると、液滴が埋まらずスジ等の画質不良が発生してしまう。

例えば、従来の画像形成装置は、図１２（ａ）に示すように、記録ヘッド１００に、上流側ノズル列１０１ａ〜１０１ｎと下流側ノズル列１０２ａ〜１０２ｎが形成されているものとする。そして、従来の画像形成装置は、被記録媒体の搬送に応じて、図１２（ｂ）に示すように、まず、上流側ノズル列１０１ａ〜１０１ｎから液滴を吐出する。この場合、被記録媒体の搬送方向（図１２において矢印Ｙで示す方向、以下、適宜、Ｙ方向という。）にドットが連続的に着弾することとなり、同一ノズルから吐出された液滴同士がすぐに合一し、図１２（ｃ）に示すように、搬送方向に伸びた溝のような膜が形成される。画像形成装置は、その後、下流側ノズル列１０２ａ〜１０２ｎから液滴を吐出し、埋まっていない部分を埋める。ところが、例えば、ノズル１０２ｂの形成誤差や吐出不良等で、図１２（ｄ）に示すように、着弾位置がずれると、ノズル１０２ｂから吐出された液滴は、隣接した液溜まりにすぐに合一し、他方の隣接した液溜まりに広がりにくくなって、スジが現れる。この場合、画像形成装置は、スジを消すために、レベリング時間を長くすると、生産性が低下し、また、ズレ量によっては、レベリング時間をある程度長くしても、濡れ広がりに限界があることから、平坦化されずにスジが現れる。

特に、近年、ノズルからＵＶ硬化型液滴を吐出して、画像を形成するＵＶ硬化型液滴吐出方式の画像形成装置が出現している。一般的に樹脂の被記録媒体等は傷などが着きやすいため、被記録媒体の表面の保護や光沢感を付与する目的として、ＵＶ硬化型の透明液をオーバーコートして硬化させて、ハードコート層を形成する。

ところが、オーバーコート等の全面印刷においては、上記スジ等の画質不良が顕著に現れてしまう。このスジ対策として液滴量を多くすると、埋まりは解消されるが、ビーディングの発生や所望の膜厚を得ることができない等の問題が生じる。特に、１パス印字においては、液滴の着弾位置ズレの分散をごまかすのが困難であるため、この問題が特に顕著にあらわれる。

そして、従来、液滴を吐出する複数のノズルが並ぶノズル列を有する記録ヘッドから前記液滴を吐出させ、連続的に配置されるドットで構成されるドット列を含む画像を形成するとき、所定サイズのドットとこれより小さなサイズのドットとを組み合わせ、前記記録ヘッドのノズル列に直交する方向のドット列にくびれを形成し、かつ、前記記録ヘッドのノズル列に沿う方向では、互いに隣接するドット列の一方のドット列の前記くびれに対して山となる部分が他方のドット列のくびれに対応する位置に各ドットを配置する画像形成方法が提案されている（特許文献１参照）。

すなわち、この従来技術は、大小のドットの組み合わせで、被記録媒体搬送方向（ノズル配列と直交する方向）にドット列にくびれを形成し、ノズル配列方向ではくびれに対して、山の部分が対応する位置に配置とすることで、スジ等の埋まりの解消を図っている。

しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、ノズル列に直交する方向のドット列にくびれを形成してスジ等の埋まりを図っているが被記録媒体の搬送方向で隣接したドットが、図１２に示したようにすぐに合一する。したがって、ドットが被記録媒体の搬送方向に引き寄せられやすくなり、液滴が搬送方向に広がりやすくなる。その結果、ノズル配列方向に液滴が広がり難くなり、スジの埋まりの効果が小さく、改良の必要があった。

そこで、本発明は、主走査方向に列状に配設されているノズルからの液滴の吐出を、副走査方向のスジの発生を低減させる吐出状態で行うことを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設され、該各ノズルが駆動信号によって駆動して液滴を被記録媒体へ吐出する記録ヘッドと、前記被記録媒体を前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送手段と、画像データに基づいて前記記録ヘッドの前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出される液滴が、前記搬送手段によって搬送される前記被記録媒体上において同じ該ノズルから吐出された液滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列で隣接する他のノズルから吐出された液滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御手段と、を備え、前記ノズル列におけるノズル間隔をＸ２とし、前記搬送方向におけるドットの間隔をＹ２とした場合、着弾直後のインク滴の直径ｄ２が、Ｘ２≦ｄ２＜Ｙ２を満たし、着弾後から時間が経過して広がったインク滴をＤ２とすると、Ｄ２≧Ｙ２を満たすことを特徴としている。

本発明によれば、主走査方向に列状に配設されているノズルからの液滴の吐出を、副走査方向のスジの発生を低減させる吐出状態で行うことができる。

本発明の一実施例を適用したインクジェット画像形成装置の概略平面図。インクジェット画像形成装置のブロック図。インクジェット画像形成装置の機能ブロック図。１つおきのノズルからインク滴を吐出する場合のインク滴合一の説明図。中間調処理を用いた駆動信号生成処理の説明図。連続するノズルからインク滴を吐出する場合のインク滴合一の説明図。千鳥状に配置されているノズルからインク滴を吐出する場合のインク滴合一の説明図。千鳥状配置のノズルからインク滴を吐出してコーティングする場合のインク滴合一の説明図。図８のインク滴の大きさと着弾後からの経過時間との関係を示す図。画像形成制御処理を示すフローチャート。マスク信号を用いた駆動信号生成の説明図。従来の画質低下を招くインク吐出の説明図。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

図１〜図１１は、本発明の画像形成装置、画像形成方法及びプログラムの一実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置、画像形成方法及びプログラムの一実施例を適用したインクジェット画像形成装置１の概略平面図である。

図１において、インクジェット画像形成装置（画像形成装置）１は、所定長さを有する直動ステージ２が配設されており、直動ステージ２上を、移動方向（Ｙ方向）に直進移動可能な搬送ユニット３を備えている。

インクジェット画像形成装置１は、直動ステージ２の上方に、搬送ユニット３の移動方向（搬送方向）において、表面改質部４、ヘッドユニット５及び照射ユニット６が順次配設されている。

搬送ユニット３は、その上面に、画像形成される被記録媒体Ｐが固定され、被記録媒体Ｐとしては、例えば、通常紙等の用紙、ＡＢＳ樹脂等のフィルム等が用いられる。

インクジェット画像形成装置１は、被記録媒体Ｐの固定された搬送ユニット３が、直動ステージ２に沿って移動することで、表面改質部４、ヘッドユニット５及び照射ユニット６の下を通過する。

表面改質部４は、コロナ処理機、プラズマ処理機、エキシマランプ照射機等が用いられている。表面改質部４は、被記録媒体Ｐの固定されている搬送ユニット３が、表面改質部４の下方を通過する際に、コロナ処理、プラズマ処理、ランプ照射等を行って、被記録媒体Ｐの表面を、後述するヘッドユニット５から吐出されるインク滴が濡れ広がりやすく改質する。

ヘッドユニット５は、搬送方向（Ｙ方向）に直交する主走査方向（Ｘ方向）に、並んだ状態で、複数のノズルが形成されている。ヘッドユニット５は、ノズルからインク滴（液滴）を吐出させるエネルギー発生方式として、ピエゾ素子をエネルギー発生素子とする圧電変換素子方式、電極間の静電引力を利用した電気機械変換素子方式等が用いられている。ヘッドユニット５は、ノズルへの駆動信号と該駆動信号をオン／オフのマスクするマスク信号に応じて、ノズルを駆動させて、オンのノズルから液滴、例えば、インク滴（以下、適宜、インク滴という。）を被記録媒体Ｐに向かって吐出させる。例えば、ヘッドユニット５は、ピエゾ素子を用いた圧電変換素子方式の場合、ノズルのピエゾ素子に駆動信号が印加されると、ピエゾ素子が収縮運動を起こして、該収縮運動による圧力変化が生じることにより、該ノズルからインク滴を吐出する。

照射ユニット６は、ＵＶ（紫外線）ランプを備えており、照射ユニット６の下を通過する搬送ユニット３に固定されている被記録媒体Ｐへ所定量のＵＶを照射して、ハードコート層を形成させる。

すなわち、インクジェット画像形成装置１は、ヘッドユニット５で所定膜厚のインクの層を被記録媒体Ｐ上に形成させると、インクのコーティング膜が平滑化する時間（以下、適宜、レベリング時間という。）を置く。インクジェット画像形成装置１は、レベリング時間が経過すると、搬送ユニット３を照射ユニット６へ移動させて、照射ユニット６によってＵＶ照射を行い、被記録媒体Ｐ上にハードコート層を形成させる。この場合、本発明においては、ヘッドユニット５から吐出させるインクは、ＵＶ硬化型クリアインクが効果的であるが、ＵＶ硬化型であるか、また、有色であるか、無色であるかは、限定されない。

なお、図１には図示しないが、インクジェット画像形成装置１は、ヘッドユニット５のノズルからインク滴を強制的に排出させたり、ヘッドユニット５に付着したインクを払拭する維持回復部を、直動ステージ２の一方側端部に備えていてもよい。

そして、インクジェット画像形成装置１は、図２に示すようにブロック構成されている。インクジェット画像形成装置１は、コントローラユニット１１、検知群１２を備えているとともに、上記搬送ユニット３、ヘッドユニット５、照射ユニット６及び表面改質部４等を備えている。

コントローラユニット１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、メモリ２２、Ｉ／Ｆ２３及びユニット制御回路２４等を備えている。

検知群１２は、搬送ユニット３の直動ステージ２上における位置検出センサ、被記録媒体Ｐの有無を検出する被記録媒体センサ等のインクジェット画像形成装置１の各種状態を検出するセンサを総称したものである。検知群１２は、検知結果をＣＰＵ２１へ出力する。

メモリ２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ等で構成されている。ＲＯＭは、インクジェット画像形成装置１としての基本プログラム、本発明の画像形成方法を実行するプログラム等のプログラム及び各種システムデータ等を格納している。不揮発性メモリは、ＮＶＲＡＭ（Nonvolatile Random Access Memory）等が用いられ、ＣＰＵ２１の制御下で、インクジェット画像形成装置１の電源がオフの場合にも記憶しておくべきデータを記憶する。

ＣＰＵ２１は、メモリ２２のＲＯＭ内のプログラムに基づいて、ＲＡＭをワークメモリとして利用しつつ、インクジェット画像形成装置１の各部を制御して、インクジェット画像形成装置１としての基本処理を実行するとともに、本発明の画像形成方法を実行する。

特に、ＣＰＵ２１は、入力画像データに対して、中間調処理を施すことで、被記録媒体Ｐの搬送方向にスジが発生することを抑制したドット配置の駆動信号を生成する。例えば、情報処理装置ＪＳから入力される画像データは、コーティングの場合、２値化画像データであり、ＣＰＵ２１は、この２値化画像データに対して、スジが発生しにくいドット配置となるような中間調処理を施して、例えば、２ビットの記録データに変換する。この場合、各画素列は、ヘッドユニット５のノズルの位置に対応しており、被記録媒体Ｐの搬送方向に対して上流側のノズルに対応する画素列は、大滴や小滴の組み合わせで、ノズル列方向においてドットが合一しやすく、搬送方向にドットが合一し難いドット配列となる。

インクジェット画像形成装置１は、インク、被記録媒体Ｐの種類によってドットの濡れ広がりが異なるため、各被記録媒体Ｐとインクのドット径の関係を取得して、メモリ２２に格納している。ＣＰＵ２１は、画像形成において、該画像形成に用いるインク、被記録媒体Ｐの種類等の条件に基づいて、メモリ２２の被記録媒体Ｐとインクのドット径の関係を参照して中間調処理の内容を決定する。

Ｉ／Ｆ２３は、ネットワークを介して、あるいは、専用線を介して、外部のコンピュータ等の情報処理装置ＪＳに接続されている。Ｉ／Ｆ２３は、ＣＰＵ２１の制御下で、情報処理装置ＪＳと通信して、データの授受を行う。特に、Ｉ／Ｆ２３は、情報処理装置ＪＳとの間で印刷ジョブ等のデータを授受する。

ユニット制御回路２４は、ＣＰＵ２１に接続されているとともに、搬送ユニット３、ヘッドユニット５、照射ユニット６及び表面改質部４に接続されている。ユニット制御回路２４は、ＣＰＵ２１の制御下で、搬送ユニット３、ヘッドユニット５、照射ユニット６及び表面改質部４の各部の動作を制御する。

そして、インクジェット画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の画像形成方法を実行するプログラムを読み込んでメモリ２２に導入することで、後述する主走査方向に列状に配設されているノズルからのインク滴（液滴）の吐出を、副走査方向のスジの発生を低減させる吐出状態で行う画像形成方法を実行するインクジェット画像形成装置（画像形成装置）１として構築されている。このプログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。

インクジェット画像形成装置１は、上記画像形成方法を実行するプログラムが導入されることで、図３に示す機能ブロックが構築される。すなわち、インクジェット画像形成装置１は、上記画像形成方法を実行するプログラムが導入されると、図３に示すように、記録ヘッド３１、搬送部３２及び駆動信号制御部３３が構築される。

記録ヘッド３１は、ヘッドユニット５により構築され、図３にＸ方向として示す主走査方向に複数のノズル（図示略）が並んだノズル列が１列以上配設されて、該各ノズルが駆動信号によって駆動してインク滴を被記録媒体Ｐへ吐出する。したがって、記録ヘッド３１は、記録ヘッドとして機能している。なお、記録ヘッド３１は、後述するように、ノズル列が搬送方向において複数形成されていてもよい。また、記録ヘッド３１は、複数の列状に配設されているノズルが千鳥状に配列されていてもよい。

搬送部３２は、搬送ユニット３により構築され、被記録媒体Ｐを主走査方向（Ｘ方向）と直交する搬送方向（図３にＹ方向として示す方向）に搬送する。したがって、搬送部３２は、搬送手段として機能している。

駆動信号制御部３３は、ＣＰＵ２１により構築され、情報処理装置ＪＳからの画像データが入力される。駆動信号制御部３３は、画像データに基づいて記録ヘッド３１の各ノズルへの駆動信号を生成する。また、駆動信号制御部３３は、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動されるノズルから吐出されるインク滴が、搬送部３２によって搬送される被記録媒体Ｐ上において同じノズルから吐出されたインク滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。このノズルと同じノズル列の他のノズルは、通常、同じノズル列の隣接するノズルである。したがって、駆動信号制御部３３は、駆動信号制御手段として機能している。

駆動信号制御部３３は、記録ヘッド３１が、ノズル列が搬送方向に複数形成されていると、駆動信号を、同じノズルから吐出されたインク滴が、被記録媒体Ｐ上で合一する前に、該ノズルと同じノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。

さらに、駆動信号制御部３３は、記録ヘッド３１が、複数の列状に配設されているノズルが千鳥状に配列されていると、前記駆動信号を、少なくとも、搬送方向上流側のノズル列のノズルから吐出されたインク滴が同じ該ノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一した後に、該搬送方向下流側の列状に配設されているノズルからのインク滴が該被記録媒体Ｐ上に着弾するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。

また、駆動信号制御部３３は、入力画像データに対して、ノズル列方向にドットが合一しやすく、搬送方向においてドットが合一し難いドット配列となる中間調処理を施すことで、駆動信号を、上記インク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整してもよい。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のインクジェット画像形成装置１は、列状に配設されているノズルからのインク滴の吐出を、スジの発生を低減させる吐出状態で行う。

インクジェット画像形成装置１は、情報処理装置ＪＳから送られてくる画像データに基づいて、搬送ユニット３が搬送する被記録媒体Ｐに、ヘッドユニット５に主走査方向に列状に配設されているノズルを駆動信号によって駆動させてインクを吐出させる。

すなわち、ヘッドユニット５は、例えば、図４（ａ）に示すように、主走査方向に列状に複数のノズルＮ１〜Ｎｎ（図４では、Ｎ１〜Ｎ５が記載）が配設されている。

インクジェット画像形成装置１は、搬送ユニット３によって被記録媒体Ｐを搬送させながら、コントローラユニット１１から画像データに基づく駆動信号をヘッドユニット５へ出力する。インクジェット画像形成装置１は、ヘッドユニット５のノズルＮ１〜Ｎｎを駆動させて、搬送されている被記録媒体Ｐに向かってインク滴を吐出させ、被記録媒体Ｐにドット滴を着弾させる。

このとき、インクジェット画像形成装置１は、上述のように、搬送方向（Ｙ方向）において、同じノズルＮ１〜Ｎｎから連続的にインク滴が吐出されると、吐出されたインク滴が被記録媒体Ｐ上で合一しやすく、形成画像に搬送方向にスジが発生するおそれがある。

そこで、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、ＣＰＵ２１が、情報処理装置ＪＳからの画像データに対して、ノズルＮ１〜Ｎｎの配置、インクの種類及び被記録媒体Ｐの種類に基づいて、スジが発生しにくいドット配置となる中間調処理を施して駆動信号を生成する。

すなわち、ＣＰＵ２１は、例えば、図５に示すように、２値のコーティング用の画像データが入力されると、ノズルＮ１〜Ｎｎの配置、インクの種類及び被記録媒体Ｐの種類に基づいて、画像データに対して中間調処理を施して、２ビット（４値）の画像データを生成する。ＣＰＵ２１は、この中間調処理した画像データに基づいて、ノズルＮ１〜Ｎｎを駆動させる駆動信号を生成する。なお、図５において、大、小、無は、それぞれインク滴の大きさ（大、小）と、インク滴を吐出しないこと（無）を示している。

例えば、インクジェット画像形成装置１は、図４（ｂ）に示すように、入力画像データを中間調処理した画像データに基づいて、ノズルＮ１〜Ｎｎを１個ずつ間隔を空けて、ノズルＮ１、Ｎ３、Ｎ５からインク滴を吐出させる駆動信号を生成する。いま、主走査方向（Ｘ方向）でインク滴が吐出される間隔を、Ｘ１、搬送方向（Ｙ方向）のドットの間隔をＹ１すると、Ｘ１＜Ｙ１の関係となっている。被記録媒体Ｐへの着弾直後のインク滴の直径ｄ１は、Ｘ１≦ｄ１＜Ｙ１であると、インク滴は、Ｘ方向にドットが繋がり、Ｙ方向にはドットが繋がらないため、Ｙ方向の溝が発生しない。したがって、図４（ｃ）に示すように、着弾後から時間が経った後の広がったインク滴を、Ｄ１とすると、Ｄ１≧Ｙ１となり、Ｙ方向のドット同士もつながる。その結果、被記録媒体Ｐ全体に万遍なくインク滴が広がって、搬送方向及び主走査方向のいずれの方向にも、スジが見えにくくなる。

また、インクジェット画像形成装置１は、図６に示すように、隣接するノズルＮ１〜Ｎｎからインク滴を吐出させる場合には、インク滴の大きさを、搬送方向におけるインク滴の吐出タイミング及び隣接ノズルＮ１〜Ｎｎとの距離を考慮して、決定する。

すなわち、図６の場合、インクジェット画像形成装置１は、図６（ａ）に隣接するノズルＮ１〜Ｎｎからインク滴を吐出し、被記録媒体Ｐへ着弾させる。この場合、図６（ｂ）に示すように、ノズル間隔をＸ２、Ｙ方向のドットの間隔をＹ２すると、２×Ｘ２＝Ｙ２の関係となっている。着弾直後のインク滴の直径ｄ２が、Ｘ２≦ｄ２＜Ｙ２であると、直径ｄ２のインク滴は、Ｘ方向においてドットがつながり、Ｙ方向にはドットが繋がらないため、Ｙ方向のインクの溝が発生しない。そして、図６（ｃ）に示すように、着弾後から時間が経過して広がったインク滴をＤ２とすると、Ｄ２≧Ｙ２となり、Ｙ方向のドット同士もつながる。したがって、被記録媒体Ｐ全体に万遍なくインク滴が広がって、スジが見えにくくなる。なお、図６の場合、Ｙ２の間に、着弾直後においてはＹ方向につながらない程度のドット径のインク滴を配置してもよい。

さらに、インクジェット画像形成装置１は、ヘッドユニット５が、図７に示すように、複数列のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎ、ノズルＮ２１〜Ｎ２ｎが千鳥状に配列されている場合には、ノズル列によってインク滴の大きさ（インク滴サイズ）を変化させてもよい。なお、図７では、２列のノズル列が形成されている。

例えば、インクジェット画像形成装置１は、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）の上流側のノズル列のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎから吐出するインク滴については、同時に吐出する同じ列のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎのインク滴と必ず合一する大きさのインク滴とする。インクジェット画像形成装置１は、次に、吐出するインク滴を、着弾してすぐに前のインク滴と合一しない小さいサイズのインク滴とドット位置にする。さらに、インクジェット画像形成装置１は、その次のインク滴を、同時に吐出したインク滴同士が合一するが、前のインク滴とは合一しないインク滴サイズとドット位置とする。インクジェット画像形成装置１は、上記吐出パターンを繰り返し行うことで、下流側のノズル列のノズルＮ２１〜Ｎ２ｎからインク滴を吐出するまでの間に、図７（ｃ）に示すように、Ｘ方向において合一するインク滴同士が合一してインク溜まりを形成する。この場合、小さいサイズのインク滴も、このインク溜まりに合一すると、埋まりがさらに向上する。その後、図７（ｄ）に示すように、下流側のノズル列のノズルＮ２１〜Ｎ２ｎから吐出されたインク滴が、このインク滴溜まりに着弾して、膜が形成される。このように、上流側のノズル列のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎから吐出されたインク滴によって形成されたインク溜まりは、溝になっていないため、下流側のノズル列のノズルＮ２１〜Ｎ２ｎから吐出されるインク滴も溝になりにくく、スジが見えにくくなる。なお、上流側のノズル列のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎから吐出される小さいインクサイズと同じＹ方向位置に吐出される下流側のノズル列のノズルＮ２１〜Ｎ２ｎのインクサイズは、大きいサイズのほうが、凹凸を抑えられるため、より好ましい。また、下流側のノズル列のノズルＮ２１〜Ｎ２ｎからのインク滴に着弾位置ズレが発生しても、上流側のノズル列のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎから吐出されたインク溜まりが溝を形成していないため、着弾位置ズレによるスジが見えにくくなる。

図７の場合を、例えば、図８（ａ）に示したようなヘッドユニット５を用いて、コーティングを行うと、図８（ｂ）、（ｃ）に示すようになり、スジのない均一なコーティングを行うことができた。すなわち、図８のヘッドユニット５は、千鳥状に４列の１５０ｄｐｉのノズルＮ１１〜Ｎ１ｎ、Ｎ２１〜Ｎ２ｎ、Ｎ３１〜Ｎ３ｎ、Ｎ４１〜Ｎ４ｎが配設されており、１パスで６００ｄｐｉの解像度となっている。図８では、インクとして、コーティングインクを用い、被記録媒体Ｐとして、ＡＢＳフィルムを用いている。

図８において、インクジェット画像形成装置１は、１列目及び２列目のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎ、N２１〜Ｎ２ｎは、最初のインク滴を大滴、次滴は吐出せず、その次を小滴、その次を不吐出、次の滴を大滴と繰り返して吐出する。図８（ｂ）に示すように、１列目及び２列目のノズルＮ１１〜Ｎ１ｎ、N２１〜Ｎ２ｎから吐出したインク敵は、直ぐにＸ配列方向の大滴同士が合一して、Ｙ方向への溝ができ難くなる。そして、３列目及び４列目のノズルＮ３１〜Ｎ３ｎ、ノズルＮ４１〜Ｎ４ｎからインク滴が吐出される前に、小滴が広がって、Ｙ方向の大滴と合一して、１，２列目のインク滴によって被記録媒体Ｐのほぼ全体にインク滴が広がる。そして、インクジェット画像形成装置１は、図８（ｃ）に示すように、３列目及び４列目のノズルＮ３１〜Ｎ３ｎ、ノズルＮ４１〜Ｎ４ｎから大滴を全ベタ吐出する。これによって、被記録媒体Ｐ全体にインクが広がり、短いレベリング時間で、１０μｍ弱のコーティング膜を形成することができる。

なお、図８におけるインク滴の大きさと着弾後からの経過時間は、図９のように示される。図９では、小滴が、８ｐｌ、中滴が、１５ｐｌ、大滴が、２１ｐｌのとき、被記録媒体Ｐへの着弾後、０．２８ｓ（秒）後には、それぞれ、６０μｍ、８０μｍ、９２μｍであったのが、着弾後、６０ｓ後には、それぞれ８０μｍ、１００μｍ、１１０μｍであった。

そして、インクジェット画像形成装置１は、上記インク滴を吐出するノズル順序、インク滴の大きさを、ＣＰＵ２１が、画像データ及び被記録媒体Ｐの種類に基づいて決定して、画像データを中間調処理する。

例えば、ＣＰＵ２１は、図１０に示すように、Ｉ／Ｆ２３を介して情報処理装置ＪＳから画像データを受け取ると（ステップＳ１０１）、画像データ及び被記録媒体Ｐの種類からメモリ２２の画像データと被記録媒体Ｐとの実験データを参照する。ＣＰＵ２１は、画像データ及び被記録媒体Ｐの種類から形成するインクの膜厚を選択する（ステップＳ１０２）。

ＣＰＵ２１は、膜厚が厚膜であると（ステップＳ１０２で、厚膜のとき）、予め厚膜用に設定されている中間調処理Ｃ１を画像データに対して施して（ステップＳ１０３）、記録データ（駆動信号）を生成する（ステップＳ１０４）。

ＣＰＵ２１は、生成した駆動信号に基づいて、ユニット制御回路２４を介して搬送ユニット３、ヘッドユニット５を制御して、インク滴をヘッドユニット５のノズルから吐出させて画像を被記録媒体Ｐに印刷させる（ステップＳ１０５）。なお、ノズルが複数のノズル列にわたって存在するときには、ＣＰＵ２１は、中間調処理において、各列のノズルの駆動順番と吐出するインク滴の大きさを決定する。

ＣＰＵ２１は、インク滴の吐出を行って印刷が完了すると、搬送ユニット３によって被記録媒体Ｐを照射ユニット６へ送ってＵＶ照射して、ハードコート層を形成させて、画像形成制御処理を終了する（ステップＳ１０６）。

また、ステップＳ１０２で、ＣＰＵ２１は、膜厚が薄膜であると（ステップＳ１０２で、薄膜のとき）、予め薄膜用に設定されている中間調処理Ｃ２を画像データに対して施して（ステップＳ１０７）、記録データ（駆動信号）を生成する（ステップＳ１０８）。

ＣＰＵ２１は、生成した駆動信号に基づいて、ユニット制御回路２４を介して搬送ユニット３、ヘッドユニット５を制御して、インク滴をヘッドユニット５のノズルから吐出させて画像を被記録媒体Ｐに印刷させる（ステップＳ１０５）。なお、ノズルが複数のノズル列にわたって存在するときには、ＣＰＵ２１は、上記同様に、中間調処理において、各列のノズルの駆動順番と吐出するインク滴の大きさを決定する。

なお、図１０においては、表面改質部４を用いていないが、被記録媒体Ｐの種類によっては、ステップＳ１０５の印刷処理を行う際に、まず、表面改質部４で被記録媒体Ｐの表面を改質してもよい。この場合、ＣＰＵ２１は、インク滴の大きさとインク滴を吐出させるノズルの順番を、表面改質部４による被記録媒体Ｐの表面の改質を考慮して決定する。

上記説明では、中間調処理して生成した駆動信号を、ヘッドユニット５のノズルに供給することで、ノズルの駆動を行う場合について説明したが、ノズルの駆動は、上記方法に限るものではない。

例えば、図１１に示すように、駆動信号と、ＯＮ期間の異なるマスク信号を組み合わせて、マスク信号がＯＮである期間のみノズルに駆動信号を供給する方法を用いてもよい。図１１では、ユニット制御回路２４は、一定周期の駆動信号を生成し、これに対して、ＣＰＵ２１が、中間調処理によって決定したドット経に応じたマスク信号を指定する信号をユニット制御回路２４へ出力する。ユニット制御回路２４は、駆動信号を、ＣＰＵ２１によって指定されたマスク信号でマスクして、マスク信号がＯＮである期間のみ駆動信号を、ノズルへ出力する。したがって、図１１に示すように、ＯＮ期間が短いマスク信号では、小ドットを、ＯＮ期間が中間のマスク信号では、中ドットを、ＯＮ期間が長いマスク信号では、大ドットのインク滴を、ノズルが吐出することとなる。

そして、ＣＰＵ２１は、上記中間調処理Ｃ１、Ｃ２においては、駆動信号を、該駆動信号によって駆動されるノズルから吐出される液滴が、搬送ユニット３によって搬送される被記録媒体Ｐ上において同じ該ノズルから吐出された液滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じノズル列の他のノズルから吐出された液滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。

したがって、搬送方向（Ｙ方向）にスジが発生するのを抑制することができ、画質を向上させることができる。

この場合、被記録媒体Ｐが、インクの広がりにくい被記録媒体Ｐであるほど、Ｙ方向においてスジが発生しやすくなる。この場合、本発明の画像形成方法を適用することで、このようなインクの広がりにくい被記録媒体Ｐであるほど、効果的にＹ方向のスジの発生を抑制することができる。

また、多層印写して厚い膜厚を確保する際においても、一層目に、本発明の画像形成方法を適用することで、スジやレベリング時間を低減することができる。

さらに、Ｙ方向にヘッドユニット５を複数並べると、ノズル列間の着弾時間を長く取ることができ、最初に吐出されたインク滴がより均一に広げることができる。その結果、より一層スジの発生を抑制して、画質を向上させることができる。

このように、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設され、該各ノズルが駆動信号によって駆動してインク滴（液滴）を被記録媒体Ｐへ吐出する記録ヘッド３１と、前記被記録媒体Ｐを前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送部（搬送手段）３２と、画像データに基づいて前記記録ヘッド３１の前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出されるインク滴が、前記搬送部３２によって搬送される前記被記録媒体Ｐ上において同じ該ノズルから吐出されたインク滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御部（駆動信号制御手段）３３と、を備えている。

したがって、主走査方向に列状に配設されているノズルからのインク滴の吐出を、副走査方向（被記録媒体Ｐの搬送方向）のスジの発生を低減させる吐出状態で行うことができ、画像品質を向上させることができる。

また、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設されている記録ヘッド３１から、駆動信号によって該各ノズルが駆動してインク滴を被記録媒体Ｐに吐出させる吐出処理ステップと、前記被記録媒体Ｐを前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送処理ステップと、画像データに基づいて前記記録ヘッド３１の前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出されるインク滴が、前記搬送処理ステップで搬送される前記被記録媒体Ｐ上において同じ該ノズルから吐出されたインク滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御処理ステップと、をする画像形成方法を実行する。

さらに、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、ＣＰＵ２１等のコンピュータに、主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設されている記録ヘッド３１から、該各ノズル毎に所定の駆動波形の駆動信号によって駆動してインク滴を被記録媒体Ｐに吐出させる吐出処理と、前記被記録媒体Ｐを前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送処理と、画像データに基づいて前記記録ヘッド３１の前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出されるインク滴が、前記搬送処理で搬送される前記被記録媒体Ｐ上において同じ該ノズルから吐出されたインク滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御処理と、を実行させるプログラムを搭載している。

また、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、前記記録ヘッド３１が、前記ノズル列が前記搬送方向に複数形成されており、前記駆動信号制御部３３が、前記駆動信号を、同じ前記ノズルから吐出されたインク滴が、前記被記録媒体Ｐ上で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。

したがって、ノズル列が複数形成されている場合においても、主走査方向に列状に配設されているノズルからのインク滴の吐出を、副走査方向のスジの発生を低減させる吐出状態で行うことができ、画像品質を向上させることができる。

さらに、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、前記記録ヘッド３１が、複数の前記ノズル列の前記ノズルが千鳥状に配列されており、前記駆動信号制御部３３が、前記駆動信号を、少なくとも、前記搬送方向上流側の前記ノズル列の前記ノズルから吐出されたインク滴が同じ該ノズル列の他のノズルから吐出されたインク滴と合一した後に、該搬送方向下流側の列状に配設されているノズルからのインク滴が該被記録媒体Ｐ上に着弾するインク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。

したがって、ノズルが主走査方向に対して千鳥状に配設されている場合に、該ノズルの配設を有効に利用して、列状に配設されているノズルからのインク滴の吐出を、スジの発生をより一層低減させる吐出状態で行うことができ、画像品質を向上させることができる。

また、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、前記駆動信号制御部３３が、前記画像データを中間調処理することで、前記駆動信号を、前記インク滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する。

したがって、インクジェット画像形成装置１が通常搭載している画像処理機能を有効利用して、主走査方向に列状に配設されているノズルからのインク滴の吐出を、副走査方向のスジの発生を安価に低減させる吐出状態で行うことができる。その結果、画像品質を安価に向上させることができる。

さらに、本実施例のインクジェット画像形成装置１は、前記被記録媒体Ｐを、前記インク滴が広がりやすく改質させる表面改質部（改質手段）４を、さらに備えている。

したがって、被記録媒体Ｐ上においてインク滴をより一層広がりやすくすることができ、スジの発生をより一層低減させることができ、画像品質を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１インクジェット画像形成装置
２直動ステージ
３搬送ユニット
４表面改質部
５ヘッドユニット
６照射ユニット
Ｎ１〜Ｎｎ、Ｎ２１〜Ｎ２ｎ、Ｎ３１〜Ｎ３ｎ、Ｎ４１〜Ｎ４ｎノズル
１１コントローラユニット
１２検知群
２１ＣＰＵ
２２メモリ
２３Ｉ／Ｆ
２４ユニット制御回路
３１記録ヘッド
３２搬送部
３３駆動信号制御部

特開２００８−２１３４２７号公報

Claims

主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設され、該各ノズルが駆動信号によって駆動して液滴を被記録媒体へ吐出する記録ヘッドと、
前記被記録媒体を前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送手段と、
画像データに基づいて前記記録ヘッドの前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出される液滴が、前記搬送手段によって搬送される前記被記録媒体上において同じ該ノズルから吐出された液滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列で隣接する他のノズルから吐出された液滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御手段と、
を備え、
前記ノズル列におけるノズル間隔をＸ２とし、前記搬送方向におけるドットの間隔をＹ２とした場合、着弾直後のインク滴の直径ｄ２が、Ｘ２≦ｄ２＜Ｙ２を満たし、着弾後から時間が経過して広がったインク滴をＤ２とすると、Ｄ２≧Ｙ２を満たすことを特徴とする画像形成装置。
前記記録ヘッドは、
前記ノズル列が前記搬送方向に複数形成されており、
前記駆動信号制御手段は、
前記駆動信号を、同じ前記ノズルから吐出された液滴が、前記被記録媒体上で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列の他のノズルから吐出された液滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記駆動信号制御手段は、
前記画像データを中間調処理することで、前記駆動信号を、前記液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整することを特徴とする請求項１、又は２に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、
前記被記録媒体を、前記液滴が広がりやすく改質させる改質手段を、
さらに備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設されている記録ヘッドから、駆動信号によって該各ノズルが駆動して液滴を被記録媒体に吐出させる吐出処理ステップと、
前記被記録媒体を前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送処理ステップと、
画像データに基づいて前記記録ヘッドの前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出される液滴が、前記
搬送処理ステップで搬送される前記被記録媒体上において同じ該ノズルから吐出された液滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列で隣接する他のノズルから吐出された液滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御処理ステップと、
を有し、
前記ノズル列におけるノズル間隔をＸ２とし、前記搬送方向におけるドットの間隔をＹ２とした場合、着弾直後のインク滴の直径ｄ２が、Ｘ２≦ｄ２＜Ｙ２を満たし、着弾後から時間が経過して広がったインク滴をＤ２とすると、Ｄ２≧Ｙ２を満たすことを特徴とする画像形成方法。
コンピュータに、
主走査方向に複数のノズルが並んだノズル列が１列以上配設されている記録ヘッドから、該各ノズル毎に所定の駆動波形の駆動信号によって駆動して液滴を被記録媒体に吐出させる吐出処理と、
前記被記録媒体を前記主走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送処理と、
画像データに基づいて前記記録ヘッドの前記各ノズルへの駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を、該駆動信号によって駆動される前記ノズルから吐出される液滴が、前記搬送処理で搬送される前記被記録媒体上において同じ該ノズルから吐出された液滴と搬送方向で合一する前に、該ノズルと同じ前記ノズル列で隣接する他のノズルから吐出された液滴と合一する液滴吐出状態を生成する駆動信号へ調整する駆動信号制御処理と、
を実行させ、
前記ノズル列におけるノズル間隔をＸ２とし、前記搬送方向におけるドットの間隔をＹ２とした場合、着弾直後のインク滴の直径ｄ２が、Ｘ２≦ｄ２＜Ｙ２を満たし、着弾後から時間が経過して広がったインク滴をＤ２とすると、Ｄ２≧Ｙ２を満たすことを特徴とするプログラム。