(57)【要約】【課題】液体吐出ヘッドと用紙との間のヘッド媒体間距離のばらつきによって着弾位置ずれが生じて画像品質が低下する。【解決手段】液滴を吐出する記録ヘッド１１と、記録ヘッド１１が搭載されて主走査方向に往復移動されるキャリッジ１２とを備え、キャリッジ１２には記録ヘッド１１と用紙１０との間のヘッド媒体間距離を検知する距離センサ１４Ａ、１４Ｂが搭載され、記録ヘッド１１から液滴を吐出するとき、ヘッド媒体間距離が長いときには、ヘッド媒体間距離が短いときよりも液滴の滴速度を速くする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に液滴を吐出する記録ヘッドを備え、
前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間のヘッド媒体間距離に応じて前記記録ヘッドから吐出させる前記液滴の滴速度を変更する手段を有し、
前記ヘッド媒体間距離が長いときには、前記ヘッド媒体間距離が短いときよりも、前記滴速度を速くする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記滴速度の変更は、前記記録ヘッドに与える駆動波形の電圧値を変更して行う
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドが搭載されて、前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動されるキャリッジと、
前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間のヘッド媒体間距離を検出する手段と、を備え、
前記ヘッド媒体間距離を検出する手段は前記キャリッジに搭載されている
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。
【請求項４】
前記被記録媒体を前記記録ヘッドに対向して案内する搬送ガイド部材を有し、
前記搬送ガイド部材には前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向で複数のリブが設けられ、
前記リブ間では前記リブ部分よりも前記滴速度を相対的に速くする制御をする
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。
【請求項５】
前記リブ間には吸引穴が設けられ、
前記被記録媒体の種類及び前記吸引穴から吸引を行う吸引手段の吸引量から前記滴速度の変更量を定める
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
液滴を吐出する記録ヘッドと被記録媒体との間のヘッド媒体間距離に応じて前記記録ヘッドから吐出させる液滴の滴速度を変更する制御をし、
前記ヘッド媒体間距離が長いときには、前記ヘッド媒体間距離が短いときよりも、前記滴速度を速くする制御をする
ことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてのインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、被記録媒体に液体が浸透することで被記録媒体が膨潤して波打つコックリングが生じる。コックリングが生じると、記録ヘッドのノズル面と被記録媒体との距離が変化し、液滴の着弾位置ずれが生じる。また、コックリングだけでなく、媒体をリブで案内しながらエアー吸引で吸着搬送する場合も、同様に媒体の波打ちが生じることがある。
【０００４】
そこで、従来、印字スキャン時に主走査方向全幅にわたって記録ヘッドと用紙間の距離を検出し、検出されたヘッド紙間距離に基づいて、次の印字スキャン動作においてインク吐出タイミングを調整するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成にあっては、印字するスキャンの前のヘッド紙間距離で調整するために正確な滴吐出タイミング調整を行うことができない。また、滴吐出タイミング調整ではキャリッジの主走査方向の位置分解能でしか調整できないという課題がある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッド媒体間距離のバラツキによる着弾位置ずれを補正して画像品質を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体に液滴を吐出する記録ヘッドを備え、
前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間のヘッド媒体間距離に応じて前記記録ヘッドから吐出させる前記液滴の滴速度を変更する手段を有し、
前記ヘッド媒体間距離が長いときには、前記ヘッド媒体間距離が短いときよりも、前記滴速度を速くする
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヘッド媒体間距離のバラツキによる着弾位置ずれを補正して画像品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例の模式的説明図である。
【図２】同じく正面説明図である。
【図３】同じく制御部における本発明に係る部分のブロック図である。
【図４】同じく印字処理の一例の説明に供するフロー図である。
【図５】着弾位置ずれの補正を行っていない場合の説明に供する説明図である。
【図６】着弾位置ずれの補正を行った場合の説明に供する説明図である。
【図７】ヘッド媒体間距離を検知する距離センサの説明に供する説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態の説明に供するガイド部材のリブ及び吸引穴と駆動波形の補正電圧との関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。図１は同画像形成装置の模式的説明図、図２は同じく正面説明図である。
【００１２】
この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置である。この画像形成装置は、被記録媒体である用紙１０にインクの液滴を吐出して画像を形成する画像形成部１と、画像形成部１に対向して用紙１０を搬送する搬送手段としての搬送部２と、用紙１０を収容する給紙部３とを有している。
【００１３】
画像形成部１は、液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド１１がキャリッジ１２に搭載されている。記録ヘッド１１は、例えば、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の液体（インク）の滴（液滴）を吐出する１又は複数の液体吐出ヘッドで構成されている。
【００１４】
なお、記録ヘッド１１を構成する液体吐出ヘッドとしては駆動波形の電圧値を変更することで滴吐出速度（滴速度）を変化させることができるもの、例えば圧電型アクチュエータを備えるものを使用している。
【００１５】
キャリッジ１２はガイド部材１３に案内されて用紙１０の搬送方向（媒体搬送方向）と交差する主走査方向に往復移動する。このキャリッジ１２には、記録ヘッド１１と用紙１０との間のヘッド媒体間距離を検出する距離検知手段としての距離センサ１４Ａ、１４Ｂが搭載されている。
【００１６】
なお、ここでは双方向印刷を行う場合、往路及び復路のいずれでも、キャリッジ１２の移動方向前方側でヘッド媒体間距離を検知できるように２つの距離センサ１４Ａ、１４Ｂを備えている。
【００１７】
搬送部２は、画像形成部１の用紙搬送方向上流側に配置した搬送ローラ２１及び対向ローラ２２と、画像形成部１の用紙搬送方向下流側に配置した搬送ローラ２３及び対向ローラ２４とを有している。
【００１８】
また、搬送部２は、画像形成部１に対向して用紙１０を案内する搬送ガイド部材２５を有している。搬送ガイド部材２５には、用紙１００を支えるリブ２５ａと、吸引穴２５ｂが形成されている。そして、搬送ガイド部材２５の下面側には吸引穴２５ｂを介して空気を吸引する吸引手段２６が配置されている。
【００１９】
給紙部３に収容された用紙１０は、ピックアップローラ３１によって一枚ずつ分離されて、給紙ローラ３２と分離ローラ３３との間に送り込まれ、搬送経路３４を経由して中間搬送ローラ対３５に送られる。
【００２０】
そして、中間搬送ローラ対３５から搬送経路３６を経由し、中間搬送ローラ３７を経て、搬送部２の搬送ローラ２１と対向ローラ２２との間に送り込まれる。
【００２１】
このように構成したこの画像形成装置においては、搬送部２によって用紙１０を矢印Ａ方向に搬送しながら画像形成部１から液滴を吐出して、用紙１０の表面に画像を形成する。
【００２２】
そして、画像が形成された用紙１０は図示しない排紙部に排紙される。
【００２３】
次に、この画像形成装置の制御部における本発明に係る部分について図３のブロック図を参照して説明する。
【００２４】
主制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３、その他のＩ／Ｏ、Ｉ／Ｆなどを備えている。
【００２５】
ヘッド駆動部５１１は、主制御部５００から与えられる印刷データに応じて記録ヘッド１１の圧力発生手段を駆動する。
【００２６】
このヘッド駆動部５１１には、駆動波形生成部５１２からの共通駆動波形Ｖｃｏｍが与えられている。ヘッド駆動部５１１は、主制御部５００から印刷データとともに与えられる滴選択信号（滴制御信号）によって共通駆動波形Ｖｃｏｍに含まれる所要の駆動パルスを選択して記録ヘッド１１に与えることで、異なるサイズの液滴を打ち分ける。
【００２７】
駆動波形生成部５１２は、ＲＯＭ５０２又は内部メモリに格納された駆動波形のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成され、複数の駆動パルスで構成される共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成して出力する。
【００２８】
駆動電圧補正部５１３は、主制御部５００から与えられる電圧値の補正データに応じて駆動波形生成部５１２によって生成出力する共通駆動波形Ｖｃｏｍの電圧値を補正する。この補正は、元となる共通駆動波形Ｖｃｏｍに所定の倍率を乗じて行う。
【００２９】
主制御部５００は、距離センサ１４Ａ、１４Ｂによって得られるヘッド媒体間距離と滴速度との関係から予め定めている駆動波形の電圧値の補正データを抽出して、駆動電圧補正部５１３に与える。この補正データは、ヘッド媒体間距離が長いときにはヘッド媒体間距離が短いときよりも滴速度を速く補正するデータである。
【００３０】
なお、主制御部５００は、図示しないが、キャリッジ１２を往復移動する主走査駆動モータ、搬送ローラ２１などの駆動して用紙を送る副走査駆動モータなどの駆動制御を行う。また、キャリッジ１２の主走査方向位置を検出する位置検出手段や搬送ローラ２１の回転量を検出する位置検出手段の検出結果を入力して、上述した主走査モータや副走査モータの駆動制御に使用する。
【００３１】
次に、このように構成した実施形態における印字処理の一例について図４のフロー図を参照して説明する。
【００３２】
印字画像データが入力されると、キャリッジ１２のスキャン（主走査方向への移動）を開始する。
【００３３】
そして、キャリッジ１２の進行方向前方側に位置する距離センサ１４Ａ又は１４Ｂによる検知結果から記録ヘッド１１と用紙１０との間の距離（ヘッド媒体間距離）情報を取得する。
【００３４】
その後、得られたヘッド媒体間距離に基づいて、吐出に使用する共通駆動波形Ｖｃｏｍの電圧値を補正する。電圧値の補正は、ヘッド媒体間距離に応じた滴速度が得られるように実施する。
【００３５】
これにより、電圧値が補正された共通駆動波形Ｖｃｏｍをヘッド駆動部５１１に出力して所要の駆動信号を選択して記録ヘッド１１に与え、液滴を吐出させる。
【００３６】
その後、吐出終了か否かを判別して、吐出終了でなければ、距離センサ１４Ａ、１４Ｂによるヘッド媒体間距離の検出に戻って吐出を継続する。
【００３７】
そして、吐出終了になれば、この処理を終了する。
【００３８】
次に、滴速度の制御による着弾位置ずれの補正作用について図５及び図６を参照して説明する。図５は着弾位置ずれの補正を行っていない場合の説明に供する説明図、図６は着弾位置ずれの補正を行った場合の説明に供する説明図である。
【００３９】
まず、図５に示すように、記録ヘッド１１を移動させて液滴を吐出して用紙１０上に着弾させて画像を形成するとき、用紙１０が理想ヘッド媒体間距離に対応する媒体理想位置にあれば、記録ヘッド１１の移動に合わせて等間隔で同じ滴速度で液滴を吐出することで、用紙１０上に等間隔ＬでドットＤを形成することができる。
【００４０】
しかしながら、用紙１０がヘッド移動方向（主走査方向）に沿って波打っていると、記録ヘッド１１と用紙１０との間の距離（ヘッド媒体間距離）が一定でなくなるので、ヘッド媒体間距離が大きいところでは着弾までの時間が長くなる。その結果、理想とする着弾位置からずれた位置に着弾してドットが形成され、ドットＤの間隔は間隔Ｌ１，Ｌ２のようにばらつくことになる。
【００４１】
そこで、図６に示すように、ヘッド媒体間距離が長いときには、ヘッド媒体間距離が短いときよりも、滴速度を相対的に速くする。
【００４２】
これによって、用紙１０の波打ちによる着弾位置ずれを低減して、画像品質を向上することができる。
【００４３】
この滴速度の補正は前述したように駆動波形Ｖｃｏｍの電圧値を変更することによって行っている。
【００４４】
次に、ヘッド媒体間距離を検知する距離センサについて図７を参照して説明する。
【００４５】
前述したように、本実施形態の画像形成装置では往路及び復路で印刷を行う双方向印刷を行うようにしている。そこで、往路及び復路のいずれでも、キャリッジ１２の主走査方向の進行方向前方側でヘッド媒体間距離を検知できるように２つの距離センサ１４Ａ、１４Ｂを備えている。
【００４６】
なお、ここでは、キャリッジ１２の主走査方向の両側ではなく、記録ヘッド１１の主走査方向両側に距離センサ１４Ａ、１４Ｂを配置している。
【００４７】
これにより、例えば図７（ｂ）に示す往路では距離センサ１４Ａを使用して、図７（ｃ）に示す復路では距離センサ１４Ｂを使用して、それぞれ、滴吐出前にヘッド媒体間距離を検出して、駆動波形の電圧値を補正することができる。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態について図８も参照して説明する。図８は同実施形態の説明に供するガイド部材のリブ及び吸引穴と駆動波形の補正電圧との関係を示す説明図である。
【００４９】
リブ２５ａを有する搬送ガイド部材２５で用紙を案内しながらエアー吸引で用紙１０を吸引して搬送するエアー吸引搬送を行う場合、搬送ガイド部材２５のリブ２５ａと吸引穴２５ｂとの関係で、用紙１０の種類や吸引量などによっては用紙１０の波打ちが生じる。
【００５０】
このようなような用紙の波打ちは、コックリングなどによる用紙の波打ちとは違ってリブ２５ａと吸引穴２５ｂの位置関係により波打ち量を推測することができる。つまり、搬送された用紙１０は吸引穴２５ｂのある区間で凹み、リブ２５ａでは支えられることにより凸形状になる。したがって、ヘッド媒体間距離が変化するが、リブ２５ａと吸引穴２５ｂの関係によりヘッド媒体間距離を推測できる。
【００５１】
ここで、用紙１０の変形量は、用紙１０の種類とエアー吸引の吸引量、リブ２５ａと吸引穴２５ｂとの位置関係から決定することができる。
【００５２】
そこで、用紙１０に凹みが生じてヘッド媒体間距離が大きくなる領域では駆動波形の電圧値を大きくして相対的に滴速度を速め、用紙１０が凸形状になってヘッド媒体間距離が小さくなる領域では電圧値を小さくして滴速度を相対的に遅くする。
【００５３】
例えば、図８（ａ）に示すようなリブ２５ａと吸引穴２５ｂとの位置関係であるとき、図８（ｂ）に示すように、リブ２５ａ、２５間では駆動波形の電圧値を大きくし、リブ２５ａの部分では駆動波形の電圧値を低く補正した補正電圧とする。
【００５４】
このとき、駆動波形の電圧値の補正量、すなわち滴速度の変更量は、前述したように用紙１０の種類及び吸引手段２６の吸引量から定めている。
【００５５】
このように、本実施形態では前述した距離センサを使用しないでヘッド媒体間距離に応じて滴速度を変更する制御を行っているが、前記第１実施形態と組み合わせることもできる。
【００５６】
また、本実施形態のようにガイド部材のリブと吸引穴の位置関係などから波打ちを予測する構成は、記録ヘッドとしてライン構成の記録ヘッドを使用する場合にも適用することができる。
【００５７】
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、媒体、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
【００５８】
また、「画像形成装置」は、媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。
【００５９】
また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。
【００６０】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１  画像形成部
２  搬送部
３  給紙部
１１  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１２  キャリッジ
１４Ａ、１４Ｂ  距離センサ
２１  搬送ローラ
２２  対向ローラ
２５  搬送ガイド部材
２５ａ  リブ
２５ｂ  吸引穴
２６  吸引手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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