(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成出力に要する時間の増大や形成される画像の不具合を招くことなく往路と復路とでの発色の変化を回避できる画像形成装置の提供。【解決手段】記録媒体上の主走査方向を往復移動すると共に、往路と復路との間に副走査方向に所定量移動することによって記録媒体上を移動しながらインク滴を吐出して画像形成出力を行う画像形成装置１であって、インク滴を吐出する記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを含む画像形成部１００と、画像形成部１００を支持した状態で装置本体を移動させる移動機構２５及び画像形成部１００を回転させる回転機構を有する装置移動部２００を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の主走査方向を往復移動すると共に、往路と復路との間に副走査方向に所定量移動することによって前記記録媒体上を移動しながらインク滴を吐出することにより画像形成出力を行う画像形成装置であって、
前記記録媒体に対してインク滴を吐出するインク滴吐出部を含む画像形成部と、
前記画像形成部を支持した状態で前記装置本体を前記記録媒体に対して相対的に移動させる移動機構を含む装置移動部とを含み、
前記装置移動部は、前記主走査方向及び副走査方向によって規定される平面に垂直な軸を中心として前記画像形成部を回転させる回転機構を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転機構は、前記往路と前記復路とで前記画像形成部の向きを反転させるように前記画像形成部を回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記回転機構は、前記画像形成装置が前記往路と前記復路との間に副走査方向に所定量移動する間に前記画像形成部の向きを反転させるように前記画像形成部を回転させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転機構は、前記インク滴吐出部から吐出されたインク滴が円を描くように、前記インク滴吐出部からインク滴が吐出されている間に前記画像形成部を回転させる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５】
前記インク滴吐出部は、インク滴を吐出するノズルを複数含み、
前記回転機構が前記インク滴吐出部からインク滴が吐出されている間に前記画像形成部を回転させる際、前記複数のノズル夫々が前記インク滴を吐出する間隔は、前記複数のノズル夫々の回転の中心からの距離に応じて異な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】
前記回転機構が前記インク滴吐出部からインク滴が吐出されている間に前記画像形成部を回転させる際、前記複数のノズル夫々が前記インク滴を吐出する間隔は、前記複数のノズル夫々の回転の中心からの距離が遠い程短いことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成出力対象の画像における主走査方向の幅が前記インク滴吐出部によって前記インク滴が吐出される幅よりも狭い狭幅領域である場合、前記回転機構は、前記画像形成部を９０°回転させ、前記装置移動部は、前記画像形成部が９０°回転された状態で前記装置本体を副走査方向に移動させることにより、前記狭幅領域の画像形成出力を実行する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８】
画像形成出力対象の画像情報に基づいて前記狭幅領域を判定する狭幅領域判定部を含み、
前記回転機構は、前記狭幅領域判定部の判定結果に従って前記画像形成部を９０°回転させ、
前記装置移動部は、前記狭幅領域判定部の判定結果に従って前記画像形成部が９０°回転された状態で前記装置本体を副走査方向に移動させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
記録媒体上の主走査方向を往復移動すると共に、往路と復路との間に副走査方向に所定量移動することによって前記記録媒体上を移動しながらインク滴を吐出することにより画像形成出力を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成装置は、
前記記録媒体に対してインク滴を吐出するインク滴吐出部を含む画像形成部と、
前記画像形成部を支持した状態で前記装置本体を前記記録媒体に対して相対的に移動させる移動機構を含む装置移動部とを含み、
前記装置移動部は、前記主走査方向及び副走査方向によって既定される平面に垂直な軸を中心として前記画像形成部を回転させる回転機構を含み、
前記往路と前記復路とで前記画像形成部の向きを反転させるように前記回転機構が前記画像形成部を回転させるように制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【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装置の制御方法に関し、特に、用紙上を移動しながら液滴を吐出する画像形成装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられるプリンタにおいては、プリントヘッドが搭載されたキャリッジを主走査方向に移動させながらプリントヘッドからインクを吐出し、用紙を副走査方向に搬送することによって用紙の前面に画像を形成するインクジェット方式のプリンタが知られている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタとして、記録媒体上を自走しながらインクを吐出することにより、記録媒体上に画像形成出力を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。このような自走式の画像形成装置を用いることにより、画像形成出力の対象とする記録媒体のサイズの限界を解消することが出来る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
他方、フルカラー等の複数の色を用いる画像形成装置においては、記録媒体上の同一の地点に対して異なる色のインクを順次吐出することによって複数色での画像形成を実現する。ここで、複数色のインクが吐出された地点の発色は、記録媒体への浸透具合等により複数色のインクを吐出する順番によって変化する場合がある。
【０００５】
これに対して、自走式の画像形成装置の場合、記録媒体上を一方向に往復しながら、その方向に垂直な方向に順次移動することによって記録媒体前面に対する画像形成出力を完了する。この場合において、色の異なる複数のインクを吐出するノズルが、往復移動の方向に並んで配置されていると、往復移動における往路と復路とで、同一地点に吐出されるインクの色の順番が異なることとなる。
【０００６】
例えば、ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，Ｋｅｙ  Ｐｌａｔｅ）各色のインクを吐出するノズルが、往復移動の方向にＣＭＹＫの順で並んでいる装置を考える。この場合において、同一地点に対する吐出順が往路においてＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの順であるならば、復路においてはＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順となる。
【０００７】
特許文献１に開示されているように、自走式画像形成装置の向きを反転させるように移動するのであれば、上述した問題を解消することは可能であるが、その分、移動距離が長くなり、画像形成出力を完了するまでに要する時間が長くなる。また、向きの反転のための移動を高精度に行う必要があり、精度が低い場合、往路と復路とで位置ずれが生じて画像形成出力の結果に影響する。
【０００８】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、記録媒体上を移動するための移動機構を含む画像形成装置により、記録媒体上を往復移動しながらインクを吐出して画像形成出力を実行する場合に、画像形成出力に要する時間の増大や形成される画像の不具合を招くことなく往路と復路とでの発色の変化を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、記録媒体上の主走査方向を往復移動すると共に、往路と復路との間に副走査方向に所定量移動することによって前記記録媒体上を移動しながらインク滴を吐出することにより画像形成出力を行う画像形成装置であって、前記記録媒体に対してインク滴を吐出するインク滴吐出部を含む画像形成部と、前記画像形成部を支持した状態で前記装置本体を前記記録媒体に対して相対的に移動させる移動機構を含む装置移動部とを含み、前記装置移動部は、前記主走査方向及び副走査方向によって既定される平面に垂直な軸を中心として前記画像形成部を回転させる回転機構を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録媒体上を移動するための移動機構を含む画像形成装置により、記録媒体上を往復移動しながらインクを吐出して画像形成出力を実行する場合に、画像形成出力に要する時間の増大や形成される画像の不具合を招くことなく往路と復路とでの発色の変化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の上面を示す上面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置に含まれる記録ヘッドを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】移動機構を含む画像形成装置の記録媒体上の移動態様を示す図である。
【図６】画像形成装置の移動に応じた記録ヘッドの移動方向を示す図である。
【図７】インク滴の着弾順に応じた違いを示す図である。
【図８】インク滴の着弾順に応じた違いを示す図である。
【図９】インク滴の着弾順の違いによる作用を示す図である。
【図１０】本発明の比較例に係る画像形成装置の記録媒体上の移動態様を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録媒体上の移動態様を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の移動に応じた記録ヘッドの移動方向を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の上面を示す上面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る円パターンの描画態様を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る円パターンの描画態様を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る円パターンの描画におけるインク滴の吐出頻度を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る円パターンの描画による効果を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態に係る印字範囲の例を示す図である。
【図２１】移動機構を含む画像形成装置の記録媒体上の移動態様を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録媒体上の移動態様を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の記録媒体上の移動における記録ヘッドの向きを示す図である。
【図２４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、インク滴を吐出するプリントヘッドが、画像を形成する対象の記録媒体上を移動するための移動機構と一体に構成され、記録媒体上を往復移動しながら往復方向と垂直な方向に順次移動することによって記憶媒体の全体に対して画像形成出力を行う自走式のインクジェットプリンタを画像形成装置の例として説明する。
【００１３】
また、本実施形態に係るインクジェットプリンタは、異なる複数の色としてＣＭＹＫのフルカラーのインクを吐出することを前提とし、往復移動における往路と復路とで異なる色のインクが同一地点に着弾する順序が変化しないように、往路と復路とでノズルの並び順が変わらないようにする構成が特徴である。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る画像形成装置１を上側から見た状態を示す上面図である。図１、２においては、装置内部の構成を破線で示している。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、大きく分けて画像形成部１００と、装置移動部２００とを含む。
【００１５】
画像形成部１００及び装置移動部２００は、夫々円筒形の形状を有し、装置移動部２００に画像形成部１００が支持された状態で構成されている。装置移動部２００は、複数の移動機構２５を含み、移動機構２５の回転によって図１に示すＸＹ平面上を画像形成装置１本体が移動可能に構成されている。複数の移動機構２５の位置関係は、例えば図２の通りであり、装置移動部２００の４隅且つ画像形成部１００の外部に配置される。
【００１６】
画像形成部１００内部にはＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，Ｋｅｙ  Ｐｌａｔｅ）各色の記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以降、総じて「記録ヘッド２０」とする）が支持されている。この記録ヘッド２０からインク滴が吐出されることにより、画像形成装置１が移動している床面に対してインク滴が吐出されて画像形成出力が実行される。即ち、記録ヘッド２０がインク滴吐出部として機能する。
【００１７】
また、図２の矢印に示すように、画像形成部１００は装置移動部２００内においてＸＹ平面上の円に沿って回転可能に支持されている。換言すると、画像形成部１００は、画像形成装置１が記録媒体に対して移動する主走査方向及び副走査方向によって規定される平面に垂直な軸を中心として回転可能に支持されている。この画像形成部１００の回転により記録ヘッド２０の向きを変更可能であることが本実施形態に係る要旨の１つである。
【００１８】
画像形成部１００の装置移動部２００に対する回転機構は、例えばフリクションボールや車輪によって実現可能である。画像形成部１００内には、記録ヘッド２０に加えて、記録ヘッド２０や装置移動部２００を駆動制御するための制御構成や、記録ヘッド２０にインクを供給するための構成が含まれる。詳細は、後述する。
【００１９】
図３は、本実施形態に係る記録ヘッド２０においてインク滴を吐出するノズル２０ｎが形成された面を示す斜視図である。図３に示すように、各色の記録ヘッドには、複数のノズル列が形成されている。
【００２０】
記録ヘッド２０を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなど、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。 
【００２１】
画像形成装置１は、移動機構２５によって装置本体を記録媒体上においてＸ軸方向に自走させることによって記録ヘッド２０を記録媒体に対して相対的に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２０を駆動し、記録ヘッド２０から液滴を吐出させて記憶媒体にインク滴を着弾させることにより、走査ラインの１ライン分の画像形成出力が行われる。その後、画像形成装置１は、移動機構２５によって装置本体をＹ軸方向に自走させた上で、記録媒体上を往復移動することにより、次のラインの画像形成出力を実行する。
【００２２】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。上述したように、本実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成部１００及び装置移動部２００に分かれる。
【００２３】
画像形成部１００は、図４に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）１４、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１５、操作パネル１６、ホストＩ／Ｆ１７、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇｕｅ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８、ヘッド駆動部１９、記録ヘッド２０及びインク供給部２１を含む。
【００２４】
ＣＰＵ１１は演算手段であり、画像形成部１００各部の動作を制御する。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＮＶＲＡＭ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、制御プログラムや制御用のパラメータが格納される。
【００２５】
ＡＳＩＣ１５は、画像形成出力に際して必要な画像処理を実行するハードウェア回路である。ホストＩ／Ｆ１７は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等のホスト装置から印刷データを受信するためのインタフェースである。ホストＩ／Ｆとしては、一般的にはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースが用いられるが、本実施形態に係る画像形成装置１は自走式であるため、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信インタフェースが用いられる。
【００２６】
操作パネル１６は、入力機能及び表示機能を含むユーザインタフェースである。ＤＡＣ１８は、デジタル情報をアナログ信号に変換する。ヘッド駆動部１９は、ＤＡＣ１８によって変換されたアナログ信号をキャリッジ１３０に入力してプリントヘッドを駆動すると共に、画像形成出力するべき画像情報に基づいてプリントヘッドを制御する。
【００２７】
インク供給部２１は、上述したように記録ヘッド２０に対してインクを供給する。尚、インク供給部２１は、画像形成部１００に配置しても良いし、外部に配置して液滴供給チューブ等で記録ヘッド２０に接続する構成にしてもよい。
【００２８】
他方、装置移動部２００は、回転機構駆動部２２、回転機構２３、移動機構駆動部２４及び移動機構２５を含む。回転機構２３は、モータ等によって構成され、画像形成部１００を装置移動部２００に対して図２に示すように回転させるための構成である。回転機構駆動部２２は、ＣＰＵ１１の制御に応じて回転機構２３を駆動する。移動機構駆動部２４は、図１、２において説明した移動機構２５を、ＣＰＵ１１の制御に応じて駆動することにより、上述したＸ方向及びＹ方向への移動を行う。
【００２９】
ＰＣ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置、デジタルカメラ等の撮像装置といったホスト側からの印刷データは、ホストＩ／Ｆ１７によって受信される。ＣＰＵ１１は、ホストＩ／Ｆ１７に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１５を制御して、画像形成出力の為に必要な画像処理やデータの並び替え処理等を実行させる。ＡＳＩＣ１５によって処理された画像データは、ＣＰＵ１１によってヘッド駆動部１９に転送される。
【００３０】
なお、画像形成出力のためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ１２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開して画像形成装置１に入力するようにしても良い。
【００３１】
ヘッド駆動部１９は、プリントヘッドの１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、記録ヘッド２０にシリアルデータとして送出し、また所定のタイミングでラッチ信号を記録ヘッド２０に送出する。
【００３２】
ＤＡＣ１８は、ＲＯＭ１２に格納された駆動波形（ヘッド駆動信号）のパターンデータを読み取り、Ｄ／Ａ変換してアナログ信号の駆動波形を生成してヘッド駆動部１９に入力する。ヘッド駆動部１９は、ＤＡＣ１８から入力された駆動波形を記録ヘッド２０に入力する。
【００３３】
記録ヘッド２０は、内部に含まれるアナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで、ヘッド駆動部１９から入力される駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的にノズルのアクチュエータ手段に印加してノズルからインク滴を吐出させる。
【００３４】
このような構成の画像形成装置において、上述したように記録媒体上を往復移動する際に回転機構２３を駆動して記録ヘッド２０の向きを回転させることが本実施形態に係る要旨である。まず、本実施形態が目的とする課題について以下に説明する。
【００３５】
図５は、自走式の画像形成装置による往復移動の態様を示す図である。図５に示すように、画像形成装置１は、記録媒体上をＸ方向に移動した後、ノズル２０ｎからインク滴が吐出された範囲の分Ｙ方向に移動した上で、再度記録媒体上をＸ方向に戻ることによって往復移動を行う。即ち、記録媒体上を主走査方向に往復移動すると共に、往路と復路との間に副走査方向に所定量移動する。この動作を繰り返すことにより、図５に示すように記録媒体上の全域にわたって画像形成装置１が移動し、画像形成出力が実行される。
【００３６】
図６（ａ）、（ｂ）は、図５に示すような往復移動の態様における、記録ヘッド２０の移動方向を示す図であり、図６（ａ）は往路の向きを、図６（ｂ）は復路の向きを夫々示す。図６（ａ）に示すように、往路においては、移動方向の先頭から順にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順となり、図６（ａ）に示すように、記録ヘッド２０Ｋからインク滴が吐出された後、Ｃ、Ｍ、Ｙの順にインク滴が吐出される。
【００３７】
他方、図６（ｂ）に示すように、復路においては、移動方向の先頭から順にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順となり、図６（ａ）に示すように、記録ヘッド２０Ｙからインク滴が吐出された後、Ｍ、Ｃ、Ｋの順にインク滴が吐出される。
【００３８】
このように、インクジェット方式の画像形成装置におけるインクの定着特性として、異なる色のインク滴が同一か所に打ち込まれた場合、先に用紙に着弾したインクの色の方が支配的になるという特性がある。このような特性により、往路と復路でインクの着弾順が異なる場合の弊害について以下に説明する。図７は、
【００３９】
図７（ａ）、（ｂ）は、染料系インクを同一箇所に打ち込んだ時の用紙内部の色剤分布を説明する図である。図７（ａ）に示すように、記録媒体に対してａのインク滴を着弾させてドットａ´を形成した後にｂのインク滴を着弾させてドットｂ´を形成した場合を考える。この場合、ドットａ´の方が記録媒体に浸透した上で、ドットｂ´は、ドットａ´の浸透領域内で浸透するだけである。
【００４０】
従って、ドットａ´がドットｂ´よりも広い範囲に拡がる。このため、２次色（Ｃ＋ＭやＭ＋Ｙ等）においては先に打ち込んだ滴の色の方がより支配的な色成分となる。他方、図７（ｂ）の場合、図７（ａ）とは逆の順序でインク滴が着弾することになり、ドットｂ´がドットａ´よりも広い範囲に拡がる。その結果、往路と復路とで、色剤の定着範囲に差が生じる。
【００４１】
図８（ａ）、（ｂ）は、顔料系インクを同一箇所に打ち込んだ時の用紙内部の色分布を説明する図である。図８（ａ）に示すように、記録媒体に対してａのインク滴を着弾させてドットａ´を形成した後にｂのインク滴を着弾させてドットｂ´を形成した場合を考える。この場合、後から着弾したｂのインク滴のドットｂ´は、先に着弾したａのインク滴のドットａ´を抜けて浸透する。即ち、先に着弾したインクのドットａ´は用紙表面に留まり、後から着弾したインクのドットｂ´は用紙内部に沈んでしまう。 
【００４２】
他方、図８（ｂ）の場合、図８（ａ）とは逆の順序でインク滴が着弾することになり、ドットｂ´がドットａ´よりも用紙内部に沈んでしまう。その結果、往路と復路とで、色剤の定着範囲に差が生じる。
【００４３】
図７、８では、液滴が浸透する記録対象物について説明しているが、液滴が浸透しない記録対象物においても同様の現象が生じる。上述した図５、６の例の場合、往路印刷時にはＫ→Ｃ→Ｍ→Ｙの順でインク滴が打ち込まれるので、予想される色調支配強度はＫ＞Ｃ＞Ｍ＞Ｙとなる。他方、復路印刷では逆順のＹ→Ｍ→Ｃ→Ｋの順でインク滴が打ち込まれるので、予想される色調支配強度はＹ＞Ｍ＞Ｃ＞Ｋとなる。
【００４４】
その結果、図９に示すように往路によって画像が形成された領域と復路によって画像が形成された領域とで色調に差異が生じ、その差異が横縞となって現れることとなる。図９においては、往路によって画像が形成された領域を無地で、復路によって画像が形成された領域を斜線領域で示している。
【００４５】
往路におけるインクの吐出順と、復路におけるインクの吐出順とを合わせる場合の方法として、例えば図１０に示すように、往復移動に際して画像形成装置１全体を回転させる態様が考えられる。このような態様の場合、往路においても復路においても画像形成装置１の移動方向の先頭が同一であるため、移動方向に対する記録ヘッド２０の向きも同一であり、結果的にインクの吐出順も同一となる。
【００４６】
しかしながら、図１０に示す態様の場合、往路と復路との間で装置全体が弧を描いて移動するため、その分移動距離が長くなり、画像形成出力を完了するまでに要する時間が長くなる。また、弧を描いて移動する軌跡を高精度に制御することが困難であり、往復移動に際して画像形成装置１の位置にずれが生じ、結果的に往路によって形成される画像と復路によって形成される画像との間に位置ずれが生じてしまう。
【００４７】
これに対して、本実施形態に係る画像形成装置１は、装置移動部２００に設けられた回転機構２３の機能により、往路と復路との間に画像形成部１００の向きを１８０°回転させて反転させる。これにより、往路においても復路においても画像形成装置１の移動方向に対する記録ヘッド２０の向きが同一となり、往路におけるインクの吐出順と復路におけるインクの吐出順とを同一とすることが出来る。
【００４８】
図１１は、本実施形態に係る画像形成装置１の往復移動及び画像形成部１００の回転の態様を示す図である。図１１に示すように、画像形成装置１の往復移動は図５において説明した態様と同様に実行される。それに加えて、図１１において回転の矢印で示しているように、往路と復路との間のＹ軸方向の移動において、回転機構２３が動作し、画像形成装置１が装置移動部２００に対して１８０°回転する。
【００４９】
図１２（ａ）、（ｂ）は、図１１の態様における往路、復路夫々の画像形成装置１の移動方向と記録ヘッド２０の向きとの関係を示す図であり、図１２（ａ）は往路を、図１２（ｂ）は復路を示す。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、画像形成部１００が装置移動部２００に対して１８０°回転することにより、往路及び復路における記録ヘッド２０の向きが同一となり、記録媒体上の同一地点に対するインクの吐出順が同一となる。
【００５０】
従って、本実施形態に係る画像形成装置１においては、図９に示すような往路において形成された画像と復路において形成された画像との色味の差異を防ぐことが出来る。また、図１１に示すような本実施形態に係る画像形成装置の移動態様によれば、図１０に示すような弧を描く移動は不要であるため、往路と復路とでの位置ずれを防ぐことが可能となる。
【００５１】
図１３は、本実施形態に係る画像形成装置１による画像形成動作を示すフローチャートである。図１３に示すように、ホストＩ／Ｆを介して画像データの入力が開始されると（Ｓ１３０１）、ＣＰＵ１１は、上述したように装置各部を制御して印字を開始する（Ｓ１３０２）。
【００５２】
印字を開始した後、１ライン分の印字を完了すると（Ｓ１３０３／ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、完了したラインが画像形成出力対象の画像における最終ラインであれば（Ｓ１３０４／ＹＥＳ）、そのまま処理を終了する。他方、最終ラインでなければ（Ｓ１３０４／ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、回転機構駆動部２２を制御して回転機構２３を駆動し、画像形成部１００を装置移動部２００に対して１８０°回転させ（Ｓ１３０５）、次のライン以降の印字を継続する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、自走式の画像形成装置においては、インク滴を吐出する記録ヘッド２０を含む画像形成部１００が回転するための機構を含み、これにより記録ヘッド２０が往路と復路とで１８０°回転する。これにより、往路と復路とでの装置の移動方向に対する記録ヘッドの向きを同一とする。
【００５４】
従って、記録媒体上を移動するための移動機構を含む画像形成装置により、記録媒体上を往復移動しながらインクを吐出して画像形成出力を実行する場合に、画像形成出力に要する時間の増大や形成される画像の不具合を招くことなく往路と復路とでの発色の変化を回避することが出来る。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態１においては、往路と復路との発色の差異を防ぐことを目的として回転機構２３を用いる態様について説明した。本実施形態においては、回転機構２３を画像形成出力に利用する態様について説明する。尚、実施の形態１と同一の符号を付す構成については、実施の形態１と同一または相当部を指すものとし、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図１４は、本実施形態に係る画像形成装置１を示す上面図である。図１４に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、図１、２において説明した構成と概ね同様の構成を有するが、記録ヘッド２０が１つだけ搭載されている点が実施の形態１とは異なる。
【００５７】
図１４に示すように、本実施形態において１つだけ搭載された記録ヘッド２０は、図３において説明したように記録ヘッド２０に設けられたノズル列が配置された範囲の中心が、画像形成部１００が装置移動部２００に対して回転する際の回転の中心と一致するように配置されている。
【００５８】
また、図１４に破線で示すように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、装置移動部２００の内側面であって画像形成部１００に対向している面にエンコーダシート２７が配置されている。更に、画像形成部１００には、エンコーダシート２７を読み取るためのエンコーダセンサ２６が設けられている。
【００５９】
エンコーダセンサ２６は画像形成部１００においてＣＰＵ１１と通信可能に接続されており、ＣＰＵ１１は、エンコーダセンサ２６によるエンコーダシートの読取結果を取得することにより画像形成部１００の回転角度を認識することが可能である。本実施形態に係る画像形成装置１においては、ＣＰＵ１１がエンコーダセンサ２６による読取結果に基づいて画像形成部１００の回転角度を認識し、画像形成部１００の回転を画像形成出力に用いて円等の弧を有する画像を形成することが可能である。
【００６０】
図１５（ａ）、（ｂ）は、記録ヘッド２０からインク滴を吐出させながら画像形成部１００を回転させた際に描かれる画像の例を示す図である。図１５（ａ）に示すように、画像形成部１００の回転による記録ヘッド２０の回転に応じて、扇形の図形が描画されることとなる。そして、図１５（ｂ）に示すように、１８０の回転が完了すると、円形の図形が描画されることとなる。
【００６１】
このように、図１５（ａ）、（ｂ）の例においては、画像形成部１００の回転により、実施の形態１において説明したように画像形成装置１を移動させることなく、記録ヘッド２０のノズル幅と同等の径を有する円を描くことが可能となる。
【００６２】
図１６は、記録ヘッド２０のノズル幅よりも広い径を有する円を描く場合を示す図である。図１６に示すように、図１５（ａ）、（ｂ）の態様によって描いた円を中心として、画像形成装置１全体が周回移動しながら記録ヘッド２０からインク滴を吐出することにより、記録ヘッド２０のノズル幅よりも広い径を有する円を描くことが可能となる。
【００６３】
ここで、図１５（ａ）、（ｂ）の態様の場合も、図１６の態様の場合も、記録ヘッド２０に含まれる全てのノズルからどうようの頻度でインク滴を吐出すると、回転径の狭い位置に配置されたノズルから吐出されたインク滴のピッチは狭くなり、回転径の広い位置に配置されたノズルから吐出されたインク滴のピッチは広くなってしまう。その結果、円の径方向において濃度の変化が生じ、円の中心に近い程濃度が濃く、円の外周に近い程濃度が薄くなってしまう。
【００６４】
そのような濃度の変動を防ぐため、記録ヘッド２０に設けられた複数のノズル夫々からのインク滴の吐出頻度を、夫々のノズルの回転径に対する位置に応じて調整する必要がある。図１７は、回転中心に対するノズルの位置、即ち回転径に応じたインク滴の吐出頻度をエンコーダセンサの読取結果信号と比較して示す図である。
【００６５】
図１７に示すように、回転径が狭いノズルは、エンコーダセンサの読取結果信号の周期に対して長い間隔でインク滴を吐出する。これに対して回転径が広いノズルは、エンコーダセンサの読取結果信号の周期に対して短い間隔でインク滴を吐出する。これにより、描かれた円の径方向における濃度の変化を防ぐことが出来る。
【００６６】
このような態様により円を描くと、図１１において説明した往復移動の過程で選択的にインク滴が吐出されて描かれた円よりも弧が滑らかな円を描くことが可能となる。図１８（ａ）、（ｂ）は、往復移動によって描かれた円と、本実施形態に係る態様によって描かれた円との差異を示す図である。
【００６７】
図１８（ａ）は往復移動によって描かれた円の例を示す図である。図に示すように弧の部分を拡大して細かく見ると、夫々の主走査ラインが階段状に構成されている。画像の解像度が低くなると、この階段状の画像が目立つこととなる。このような階段状の画像はジャギーと呼ばれ、画質低下の一要因とされる。
【００６８】
図１８（ｂ）は本実施形態に係る態様に酔って描かれた円の例を示す図である。図に示すように、この部分を拡大して細かく見ると、図１８（ａ）に示すような階段状ではなく、ドットが円周に沿って配置されていることが分かる。即ち、本実施形態に係る円の描画方法では、図１８（ａ）に示すようなジャギーの発生を防ぐことが出来る。
【００６９】
図１９は、本実施形態に係る画像形成装置１における画像形成動作を示すフローチャートである。図１３に示すように、ホストＩ／Ｆを介して画像データの入力が開始されると（Ｓ１９０１）、ＣＰＵ１１は、出力するべき画像に円パターンが含まれるか否か判断する（Ｓ１９０２）。Ｓ１９０２における判断は、画像データに基づいて判断しても良いし、ホスト側から入力されるデータに円パターンが含まれるか否かの情報を含めておいて、その情報に基づいて判断しても良い。
【００７０】
円パターンが含まれていなければ（Ｓ１９０２／ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、図１３において説明したような動作により通常の印字を実行して（Ｓ１９０８）処理を終了する。他方、円パターンが含まれていた場合（Ｓ１９０３／ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、入力された画像データを、円パターンの部分とその他の部分とに分離する（Ｓ１９０３）。そして、ＣＰＵ１１は、分離した円パターンの部分の位置を記憶媒体に記憶させる（Ｓ１９０４）。
【００７１】
円パターンの分離及び位置の記憶が完了すると、ＣＰＵ１１は、円パターン以外の部分、即ち通常部分について、図１３において説明したような動作により通常の印字を実行する（Ｓ１９０５）。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ１９０４において記憶した円パターンの位置に移動し（Ｓ１９０６）、本実施形態に係る円パターンの描画方法により円パターンを描画して（Ｓ１９０７）、処理を終了する。
【００７２】
このような動作により、本実施形態に係る画像形成装置１の動作が完了する。以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、画像形成部１００が装置移動部２００に対して回転する機構を利用し、滑らかな円を描くことが可能となる。
【００７３】
実施の形態３．
本実施形態においては、回転機構２３を画像形成出力に利用する態様の他の例として、記録ヘッド２０の向きを９０°回転させることにより、スキャンラインの方向を変更する態様について説明する。尚、実施の形態１と同一の符号を付す構成については、実施の形態１と同一または相当部を指すものとし、詳細な説明を省略する。
【００７４】
図２０は、画像形成出力対象の画像において、印字が必要な範囲をドットで示す図である。図２０に示すような印字範囲に対する画像形成出力を図１１において説明した往復移動によって行う場合、画像形成装置１の移動経路は、図２１に示すようなものとなる。
【００７５】
これに対して、本実施形態に係る画像形成装置１においては、画像形成部１００を装置移動部２００に対して回転させる回転機構を利用し、主走査ライン上の画像形成範囲が、記録ヘッド２０のノズル幅よりも狭いラインについては、記録ヘッド２０の向きを９０°回転させたうえで、Ｘ方向、即ち主走査方向ではなく、副走査方向に移動しながら画像形成出力を行う。
【００７６】
図２２は、図２０に示す印字範囲を例とした場合の本実施形態に係る画像形成装置１の移動経路を示す図である。また、図２３は、図２２に示す移動経路において、記録ヘッド２０の向きを変更するタイミング及び記録ヘッド２０の向きを示す図である。
【００７７】
図２２に示すように、主走査方向の画像形成範囲が狭い領域（以降、「狭幅領域」とする）についての往復移動が省略され、移動経路が大幅に短縮されることとなる。また、往復移動の際には往路、復路、及びＹ方向への移動に際してその都度停止する必要があるが、図２２に示す移動経路ではそのような必要もないため、画像形成出力に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００７８】
図２２に示す移動経路は、図２３に示すように記録ヘッド２０の向きを変更することによって可能となる。仮に回転機構２３を含まない自走式の画像形成装置によって図２２に示すような移動経路を実現する場合、記録ヘッド２０の向きを変更するために装置全体で周回移動や切り返し等を行う必要があり、移動経路の短縮にならないことや、周回移動、切り返し移動等による位置ずれが生じる可能性もある。
【００７９】
これに対して、図２３に示すように、回転機構２３の機能により記録ヘッド２０の向きを変更する場合、上述した周回移動、切り返し移動等が不要であるため、移動経路の短縮を効果的に実現すると共に、位置ずれ等の問題も生じない。
【００８０】
図２４は、本実施形態に係る移動経路を実現するために画像形成動作において実行される処理を示すフローチャートである。図２４に示すように、ホストＩ／Ｆを介して画像データの入力が開始されると（Ｓ２４０１）、ＣＰＵ１１は、入力された画像データをスキャン単位毎に分割する（Ｓ２４０２）。
【００８１】
スキャン単位毎の画像データとは、図１１に示すような往復移動の往路若しくは復路の１回分において形成されるライン数の画像データである。図３において説明したように、記録ヘッド２０には複数のノズル２０ｎが設けられているための主走査方向の１回の走査によって複数ラインの画像が形成される。この複数ラインの画像がスキャン単位の画像であり、その幅がノズル幅である。
【００８２】
スキャン単位毎の画像データの分割が完了数と、ＣＰＵ１１は、分割されたスキャン単位毎の画像データ（以降、「スキャン単位データ」とする）を読み込み（Ｓ２４０３）、画像が形成される領域とそれ以外の領域に像域分離をして、主走査方向の幅を検知する（Ｓ２４０４）。これにより、図２０において説明したような印字範囲が認識される。
【００８３】
主走査幅の検知が完了すると、ＣＰＵ１１は、検知した主走査幅が上述したノズル幅以下であるか否か、即ち狭幅領域であるか否かを判断し（Ｓ２４０５）、ノズル幅以下であった場合（Ｓ２４０５／ＹＥＳ）、参照中のスキャン単位について、ヘッド回転記録フラグをオンに設定する（Ｓ２４０６）。他方、ノズル幅を超えていた場合（Ｓ２４０５／ＮＯ）、参照中のスキャン単位について、ヘッド回転記録フラグをオフに設定する（Ｓ２４０８）。即ち、所定のプログラムに従って処理を実行するＣＰＵ１１が狭幅領域判定部として機能する。この判定結果により、図２２に示すような移動経路及び図２３に示すような記録ヘッドの向きが実現される。
【００８４】
Ｓ２４０６、Ｓ２４０８いずれかの処理が完了すると、ＣＰＵ１１は、そのスキャン単位データにより全スキャン単位についての処理が完了したか否かを確認し（Ｓ２４０７）、完了するまでＳ２４０３からの処理を繰り返す（Ｓ２４０７／ＮＯ）。そして、全スキャン単位についての処理が完了したら（Ｓ２４０７／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００８５】
このような動作により、スキャン単位の画像データ毎に、ヘッド回転記録フラグが設定される。そして、ＣＰＵ１１は、図１１に示すような往復移動による画像形成出力を前提として、ヘッド回転記録フラグがオンに設定されているスキャンラインについては、回転機構２３を駆動して記録ヘッド２０を９０°回転させ、移動機構２５により画像形成装置１をＹ方向に移動させて画像形成出力を行う。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、出力対象の画像の印字範囲に応じて、通常の主走査方向であるＸ方向ではなく、副走査方向であるＹ方向に移動しながらインク滴を吐出する。その際、回転機構２３により記録ヘッド２０の向きを９０°回転させることによって、通常の主走査方向の移動と同条件での画像形成出力を可能とする。
【符号の説明】
【００８７】
１  画像形成装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  ＮＶＲＡＭ
１５  ＡＳＩＣ
１６  操作パネル
１７  ホストＩ／Ｆ
１８  ＤＡＣ
１９  ヘッド駆動部
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ  記録ヘッド
２０ｎ  ノズル
２１  インク供給部
２２  回転機構駆動部
２３  回転機構
２４  移動機構駆動部
２５  移動機構
２６  エンコーダセンサ
２７  エンコーダシート
１００  画像形成部
２００  装置移動部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開２０１１−０２０３１６号公報
【特許文献２】特開平６−２３３０５８号公報
【図１】
2016016535.tif 000003
【図２】
2016016535.tif 000004
【図３】
2016016535.tif 000005
【図４】
2016016535.tif 000006
【図５】
2016016535.tif 000007
【図６】
2016016535.tif 000008
【図７】
2016016535.tif 000009
【図８】
2016016535.tif 000010
【図９】
2016016535.tif 000011
【図１０】
2016016535.tif 000012
【図１１】
2016016535.tif 000013
【図１２】
2016016535.tif 000014
【図１３】
2016016535.tif 000015
【図１４】
2016016535.tif 000016
【図１５】
2016016535.tif 000017
【図１６】
2016016535.tif 000018
【図１７】
2016016535.tif 000019
【図１８】
2016016535.tif 000020
【図１９】
2016016535.tif 000021
【図２０】
2016016535.tif 000022
【図２１】
2016016535.tif 000023
【図２２】
2016016535.tif 000024
【図２３】
2016016535.tif 000025
【図２４】
2016016535.tif 000026