(57)【要約】【課題】記録媒体の搬送速度の変動による画像の乱れを抑制することを可能とする画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法を提供する。【解決手段】タイミング信号発生手段が画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段により搬送されている記録媒体に画像を形成する画像形成手段を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生し、遅延時間情報出力手段がタイミング信号発生手段によりタイミング信号が発生されると、タイミング信号が発生された時点で画像形成手段を駆動した場合に形成される画素の位置と比較して、画像形成手段により形成される画素が搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力し、駆動手段が遅延時間情報出力手段により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、画像形成手段を駆動する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段により搬送されている前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段と、
前記タイミング信号発生手段により前記タイミング信号が発生されると、前記タイミング信号が発生された時点で前記画像形成手段を駆動した場合に形成される画素の位置と比較して、前記画像形成手段により形成される画素が前記搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、前記タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力する遅延時間情報出力手段と、
前記遅延時間情報出力手段により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、前記画像形成手段を駆動する駆動手段と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
乱数を発生させる乱数発生手段を更に有し、
前記遅延時間情報出力手段は、前記乱数発生手段により発生された乱数に基づいた遅延時間を示す遅延時間情報を出力する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
予め定められた複数の遅延時間を示す遅延時間情報が記憶された遅延時間記憶手段を更に有し、
前記遅延時間情報出力手段は、前記遅延時間記憶手段により記憶された複数の前記遅延時間情報に基づき、前記遅延時間情報を出力する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
前記画像形成手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項５】
画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段により搬送されている前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生するタイミング信号発生段階と、
前記タイミング信号発生段階により前記タイミング信号が発生されると、前記タイミング信号が発生された時点で前記画像形成手段を駆動した場合に形成される画素の位置と比較して、前記画像形成手段により形成される画素が前記搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、前記タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力する遅延時間情報出力段階と、
前記遅延時間情報出力段階により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、前記画像形成手段を駆動する駆動段階と、
を有する画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像形成装置、及び画像処理方法に関し、特に、走査方式としてライン方式の画像形成処理に好適な画像処理装置、その画像処理装置を有する画像形成装置、及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドの構成として、より高密度な描画を行うために、ノズルを2次元状に配列したいわゆるマトリクス型のヘッドが特許文献１に開示されている。
【０００３】
このようなマトリクス型ヘッドでは、各ノズル毎に必要な長さ・幅よりも、描画の画素の間隔を小さく出来るため、600dpiあるいはそれ以上の高密度な描画を実現することができる。これにより、高精細・高画質な画像形成が期待できる。
【０００４】
しかしマトリクス型ヘッドでは、従来のヘッドに対して以下のような新たな問題が発生する。
【０００５】
まず、ノズルが媒体搬送方向のある長さにわたって配列されているため、ヘッドの取り付け角度誤差、媒体の搬送速度の変動などが、画像のムラなどに影響しやすい。この問題に対しては、従来から様々な手段により解決が試みられている。
【０００６】
例えば、特許文献２には、ヘッドの取り付け時の傾きあるいは位置ズレやひずみによる、インク着弾精度の悪化を防止するため、ノズルのエリアごとに、ヒートパルスの開始位置（時間）をずらす技術が開示されている。
【０００７】
更に、特許文献３には、ノズルの各ラスタ（媒体搬送方向に隣接する列）毎に、ドットの配置を画素単位で制御することで、画像品位の低下を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２８１７７６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１５３２２号公報
【特許文献３】特開２００１−６３０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、マトリクスヘッドを用いた画像形成装置においては、さらなる問題がある。マトリクスヘッドでは高密度の描画をその目的としている。従ってヘッドのノズル並び方向だけでなく、媒体搬送方向にも高密度な描画が必要である。
【０００９】
一般にインクジェットプリンタでは、エンコーダ（ロータリエンコーダなど）により、媒体の搬送速度・位置を正確に検出して、それに同期してヘッドからの吐出をおこなっている。マトリクスヘッドに対応した、例えば600dp以上の高密度描画を行うためには、高い分解能のエンコーダが必要になるが、高価なものになってしまう。
【００１０】
また、マトリクスヘッドはその構造上、媒体搬送方向にある幅を持ってノズルが分布している。この幅は、インク圧力室などの面積を確保するために必要なもので、幅としては数ｍｍ（数千画素分）におよぶこともある。
【００１１】
仮に、上記エンコーダの速度検出に誤差があると、画像上は、主走査方向の線の乱れになって現れる。
【００１２】
例えばヘッドの密度（画素密度）を1200dpi 、ヘッド幅を10mm 、線の乱れを1/10画素=2μm程度に収めようとすると、速度検出誤差は0.05%が要求される。エンコーダは、理想的には描画の画素間隔以上の分解能をもつことが望ましいが、高精度のエンコーダは高価であり、またエンコーダの取り付けの誤差などもあり、完全に誤差０で速度を測定することは難しい。
【００１３】
こういった誤差は固定的なものではなく変動する場合もあるので、特許文献２に開示されている技術のように、単純で固定的な調整では補正できない。
【００１４】
また、マトリクスヘッドの場合は、ノズルの配置が一定周期で繰り返される構造である。（30 画素〜60画素ごとなど）、この誤差による乱れは、たとえば30〜60画素ごと＝1/1200dpi×30〜60画素=0.5〜1ｍｍの周期をもつため、視覚的にも目立ちやすい周波数である。したがってわずかなずれ量でも画質の低下となってしまう。
【００１５】
これに対して、特許文献３に開示された技術を用いたとしても、１画素単位の補正であり十分に補正できるとは言い難く、また画像データの処理であるので処理時間の増大にもつながる。
【００１６】
また、搬送速度の変動をより精密に検出するエンコーダを用いたとしても、搬送速度の変動に完全に対応することは困難である。また、上述したように、より精密に検出するためのエンコーダは高価であるため、装置のコストを上昇させることとなる。
【００１７】
このように従来の技術では、記録媒体の搬送速度の変動による画像の乱れを抑止することが困難であるという問題点があった。
【００１８】
本発明は上記問題点に鑑み、記録媒体の搬送速度の変動による画像の乱れを抑制することを可能とする画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段により搬送されている前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段と、前記タイミング信号発生手段により前記タイミング信号が発生されると、前記タイミング信号が発生された時点で前記画像形成手段を駆動した場合に形成される画素の位置と比較して、前記画像形成手段により形成される画素が前記搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、前記タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力する遅延時間情報出力手段と、前記遅延時間情報出力手段により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、前記画像形成手段を駆動する駆動手段と、を有する。
【００２０】
ここで、請求項１に記載の発明では、タイミング信号発生手段が画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段により搬送されている前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生し、遅延時間情報出力手段が前記タイミング信号発生手段により前記タイミング信号が発生されると、前記タイミング信号が発生された時点で前記画像形成手段を駆動した場合に形成される画素の位置と比較して、前記画像形成手段により形成される画素が前記搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、前記タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力し、駆動手段が前記遅延時間情報出力手段により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、前記画像形成手段を駆動する。
【００２１】
このように、タイミング信号が発生された時点で前記画像形成手段によって形成される画素の位置と比較して、前記画像形成手段により形成される画素が前記搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、前記タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を駆動するまでに遅延させて画像形成手段を駆動するため、著しくずれることはなく、また搬送速度の変動による画像の乱れを抑止することができる画像処理装置を提供することができる。
【００２２】
また、請求項２の発明は、乱数を発生させる乱数発生手段を更に有し、前記遅延時間情報出力手段は、前記乱数発生手段により発生された乱数に基づいた遅延時間を示す遅延時間情報を出力する。
【００２３】
請求項２の発明では、乱数に基づいた遅延時間を出力するため、視認可能となる可能性が高い規則性を持った画素のずれを排除することができる。
【００２４】
また、請求項３の発明は、予め定められた複数の遅延時間を示す遅延時間情報が記憶された遅延時間記憶手段を更に有し、前記遅延時間情報出力手段は、前記遅延時間記憶手段により記憶された複数の前記遅延時間情報に基づき、前記遅延時間情報を出力する。
【００２５】
請求項３の発明では、画像自体が網点などの周期性を持つ場合は、予めその周期の値と異なる周期で変化させるよう遅延時間情報を設定して記憶しておくことで、網点との干渉を抑制することができる。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、前記画像形成手段と、を有する画像形成装置である。
【００２７】
請求項４の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と同様の効果を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２８】
上記目的を達成するために、請求項５の発明は、画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段により搬送されている前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生するタイミング信号発生段階と、前記タイミング信号発生段階により前記タイミング信号が発生されると、前記タイミング信号が発生された時点で前記画像形成手段を駆動した場合に形成される画素の位置と比較して、前記画像形成手段により形成される画素が前記搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、前記タイミング信号が発生した時点から前記画像形成手段を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力する遅延時間情報出力段階と、前記遅延時間情報出力段階により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、前記画像形成手段を駆動する駆動段階と、を有する。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項１の発明と同様に作用するため、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる画像処理方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、記録媒体の搬送速度の変動による画像の乱れを抑制することを可能とする画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法を提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。なお、本明細書でいう「印字」とは、文字の印刷の他に画像の印刷も含む。
【００３３】
インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００３４】
図１では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００３５】
複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００３６】
給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００３７】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。
【００３８】
デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有するように構成されている。
【００３９】
ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。同図に示されるように、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面、及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。
【００４０】
ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方に図示しないモータの動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１の左から右へと搬送される。
【００４１】
縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００４２】
なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４３】
ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００４４】
印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙１１６の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。
【００４５】
ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【００４６】
ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。
【００４７】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４８】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００４９】
図１に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。
【００５０】
本例の印字検出部１２４には、受光面に複数の受光素子（光電変換素子）が２次元配列されてなるＣＣＤエリアセンサを好適に用いることができる。エリアセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）の全域を撮像できる撮像範囲を有しているものとする。１つのエリアセンサで所要の撮像範囲を実現してもよいし、複数のエリアセンサを組み合わせて（繋ぎ合わせて）所要の撮像範囲を確保してもよい。或いはまた、エリアセンサを移動機構（不図示）によって支持し、エリアセンサを移動（走査）させることによって所要の撮像範囲を撮像する構成も可能である。
【００５１】
また、エリアセンサに代えてラインセンサを用いることも可能である。この場合、ラインセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列（光電変換素子列）を有する構成が好ましい。
【００５２】
このように、印字検出部１２４は、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、着弾位置誤差、ドット形状、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。
【００５３】
印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００５４】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００５５】
後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００５６】
こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。
【００５７】
なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００５８】
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。
【００５９】
図３はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図４はその一部の拡大図である。また、図５は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図４中の３３−３３線に沿う断面図）である。
【００６０】
記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図３、図４に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【００６１】
なお、記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。
【００６２】
各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３、図４参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００６３】
図５に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。
【００６４】
圧力室１５２の一部の面（図５において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。
【００６５】
画像情報から生成さるドット配置データに応じて各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８の駆動を制御することにより、ノズル１５１からインク滴を吐出させることができる。図１で説明したように、記録媒体たる記録紙１１６を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル１５１のインク吐出タイミングを制御することによって、記録紙１１６上に所望の画像を記録することができる。
【００６６】
上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図６に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００６７】
すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００６８】
上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００６９】
そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００７０】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示した例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【００７１】
図７は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、大きく分けて、システム制御部２００、及びプリント制御部１８０を含んで構成される。
【００７２】
システム制御部２００は、通信インタフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等を備えている。
【００７３】
通信インタフェース１７０は、ユーザが当該インクジェット記録装置１１０に対して印刷の指示等を行うため等に用いられるホスト装置１０とのインタフェース部である。通信インタフェース１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインタフェースやセントロニクスなどのパラレルインタフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【００７４】
ホスト装置１０から送出された画像情報は通信インタフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インタフェース１７０を介して入力された画像を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００７５】
システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インタフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０等の各部を制御し、ホスト装置１０との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部１８０に対しては、制御信号の他に、画像メモリ１７４に記憶された画像情報を送信する。また、システムコントローラ１７２は、印字検出部１２４から読み込んだ読取データから着弾位置誤差のデータやドット形状のデータ等を生成することもできる。
【００７６】
また、ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。
【００７７】
画像メモリ１７４は、画像情報の一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【００７８】
モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。
【００７９】
プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、システム制御部２００から送信された画像情報から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データに基づいてヘッド１５０の吐出駆動を制御する。
【００８０】
次に、図８を用いて、上述したインクジェット記録装置１１０の構成のうち、本実施の形態に関連する構成の詳細について説明する。
【００８１】
図８は、プリント制御部１８０の一部の詳細を示すものである。同図に示されるように、プリント制御部１８０には、システム制御部２００から吐出基準タイミング信号（タイミング信号）及び画像情報が入力される。
【００８２】
この吐出基準タイミング信号は、ローラ１３１又はローラ１３２から記録媒体の搬送速度や位置を検出するエンコーダにより発生されるものである。エンコーダは、画像が形成される記録媒体を搬送するローラ１３１又はローラ１３２により搬送されている記録媒体に画像を形成するノズル１５１を駆動するタイミングを示すタイミング信号を発生するものである。従って、吐出基準タイミング信号は、ローラ１３１、１３２により記録媒体が搬送される搬送速度に応じたタイミングを示す信号である。
【００８３】
同図に示されるように、プリント制御部１８０は、遅延制御部１０、読み出しタイミング生成部１２、波形テーブル１４、Ｄ／Ａ変換部１６、増幅部１８、ＳＷ−ＩＣ２０、及び上述したノズル１５１が示されている。
【００８４】
このうち、遅延制御部１０は、発生された吐出基準タイミング信号が入力されるとともに、読み出しタイミング生成部１２の起動タイミングを遅らせるものである。具体的に、遅延制御部１０は、エンコーダにより吐出基準タイミング信号が発生されると、タイミング信号が発生された時点でノズル１５１によって形成される画素の位置と比較して、ノズル１５１により形成される画素が搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるように、吐出基準タイミング信号が発生した時点からノズル１５１を遅延して駆動するまでの遅延時間を示す遅延時間情報を出力するものである。
【００８５】
読み出しタイミング生成部１２は、遅延制御部１０から出力された遅延時間情報にもとづき、読み出しタイミングを遅延させて波形テーブル１４から波形を読み出し、Ｄ／Ａ変換部１６にその波形を出力する。
【００８６】
波形テーブルは、大滴、小滴など、吐出するインクの大きさなど、吐出するインクの種類に対応した波形データが記録されたものである。
【００８７】
Ｄ／Ａ変換部１６は、読み出しタイミング生成部１２から出力されたデジタル信号である波形データをアナログ信号に変換するものである。増幅部１８は、アナログ信号である波形データを電力増幅するものである。
【００８８】
ＳＷ−ＩＣ２０は、画像情報に応じて、上記波形データをノズル１５１に供給するものである。また、ノズル１５１は、上述したピエゾ素子を含むものとして示しており、ＳＷ−ＩＣ２０から出力された信号は、上記ピエゾ素子に供給される。
【００８９】
上述した読み出しタイミング生成部１２、Ｄ／Ａ変換部１６、及びＳＷ−ＩＣ２０は、遅延制御部１０により出力された遅延時間情報が示す遅延時間経過後に、ノズル１５１を駆動するものである。
【００９０】
上記構成による流れは、まず、吐出基準タイミング信号が入力されると、読み出しタイミング生成部１２により波形テーブル１４から波形データが読み出され、Ｄ／Ａ変換部１６にその波形データが転送される。波形データはＤ／Ａ変換部１６によってアナログ電圧に変換され、増幅部１８によって電力増幅され、ＳＷ−ＩＣ２０を介して上述したピエゾ素子に供給されて、ピエゾ素子が駆動することにより、記録媒体に画像が形成されることとなる。
【００９１】
なお、ノズル１５１は、画像形成手段であるので、上記図１に示したインクジェット記録装置１１０から、ノズル１５１を除いたものが画像処理装置である。
【００９２】
次に、図９、図１０を用いて、上記遅延制御部１０の構成例について説明する。図９に示されるように、遅延制御部１０は、乱数発生回路１０Ａを有する。この乱数発生回路１０Ａは、上述した吐出基準タイミング信号が入力されると、乱数を発生する。その乱数に基づいた遅延時間情報を出力することで、読み出しタイミング生成部１２を起動する。
【００９３】
また、遅延制御部１０は、吐出基準タイミング信号が発生する度に、新たに乱数を発生させる。これにより、吐出基準タイミング信号が発生する度に新たな乱数に基づいた遅延時間を出力するため、視認可能となる可能性が高い規則性を持った画素のずれを排除することができる。
【００９４】
一方、図１０に示される遅延制御部１０は、Ｎ進カウンタ１０ＢとＬＵＴ（Look Up Table）１０Ｃを有する。ＬＵＴ１０Ｃは、予め定められた複数の遅延時間を示す遅延時間情報が記憶されたものである。そしてＮ進カウンタは、吐出基準タイミング信号が入力された回数をカウントするもので、そのカウントよって、ＬＵＴ１０Ｃから遅延時間情報が選択され、その選択された遅延時間情報が出力される。すなわち、遅延制御部１０は、ＬＵＴ１０Ｃにより記憶された複数の遅延時間情報に基づき、遅延時間情報を出力する。この場合は、ＬＵＴ１０Ｃのテーブルの大きさを繰り返し周期として、複数の遅延時間情報が繰り返し出力される。テーブルの大きさはＬＵＴ１０Ｃメモリの大きさで決まるが、
数1000〜数万吐出分の繰返し周期を持つことも容易である。
【００９５】
なお、このＬＵＴ１０Ｃには、画像自体が網点などの周期性を持つ場合は、予めその周期の値と異なる周期で変化させるよう遅延時間情報を設定して記憶しておくことで、網点との干渉を抑制することができる。
【００９６】
いずれの場合においても、遅延時間情報は、画素が搬送方向に対して１画素分の範囲内でずれるだけの遅延時間を示すものである。具体的に図１１を用いて説明する。上述したように、遅延制御部１０からの出力がなければ、記録媒体の搬送速度や位置を検出するエンコーダから生成された吐出基準タイミング信号に基づき形成される。
【００９７】
この吐出基準タイミング信号に基づき形成される画素が画素３０だとすると、搬送方向に対して画素３０の後１画素分の範囲内（図中の画素存在範囲で示される範囲内）でずれる量とする。このようにすることで、乱数を用いて形成されたとしても、著しくずれることはなく、また搬送速度の変動による画像の乱れを抑止することができる。
【００９８】
次に、図１２を用いて、本実施の形態で用いられるノズル１５１の配置例について説明する。この図１２は、図３で説明したノズルの配置をより詳細に示したものであり、分かりやすく図示するため、4ノズルの繰り返しで構成されたヘッドとして模式的に表してある。
【００９９】
図１２では、小さい円で示される図形がノズルを示しており、描画の解像度が1200dpi、副走査方向を20列としており、一列の間隔を0.5mmとした場合の配置例を示している。なお、同図では、４列目から１８列目前までは省略したものとなっている。図示されていないが、上述したように、ノズル１５１には１対１でピエゾ素子が配置されており、このピエゾ素子を電気的に駆動することで、インクの吐出を行うようになっている。
【０１００】
ノズル１５１が図１２に示されるように配置されている場合の、搬送速度の変動によるずれの例を、図１３を用いて説明する。
【０１０１】
同図（ａ）はずれが生じていない場合の画像形成例を示している。また、同図（ｂ）は、エンコーダにより検出された搬送速度より、実際の搬送速度が速かった場合の画像形成例を示している。そして、同図（ｃ）は、エンコーダにより検出された搬送速度より、実際の搬送速度が遅かった場合の画像形成例を示している。更に、同図では１列目から４列目までの距離をＬとしている。
【０１０２】
同図（ｂ）の場合は、時間的に後に吐出されるノズル１５１で形成された画像ほど、ずれが生じていることが分かる。実際の搬送速度が、検出した搬送速度ＶよりΔｖだけ速かったとした場合、そのずれ幅は、（Δｖ／Ｖ）×Ｌとなる。
【０１０３】
一方、同図（ｃ）の場合は、時間的に先に吐出されるノズル１５１で形成された画像ほど、ずれが生じていることが分かる。実際の搬送速度が、検出した搬送速度ＶよりΔｖだけ遅かったとした場合、そのずれ幅は先ほどと同様に（Δｖ／Ｖ）×Ｌとなる。
【０１０４】
記録媒体速度の変動は、機械的な系なので、周波数としては数Ｈｚ〜数100Ｈｚが主であるのに対し、打滴の周波数（吐出基準タイミング信号の周波数）は通常、10ＫＨｚ〜50ＫＨｚといった高い周波数である。従って、この図で示したような範囲では、速度はほぼ一定であり、ずれる量も一定である。これにより、記録媒体搬送方向に長い距離に渡って、図１３（ｂ）（ｃ）に示すようなずれが生じていると、視覚的にも、画像のムラとして視認されやすくなり、画像の欠陥として認識されやすくなる。
【０１０５】
次に、図１４を用いて、吐出基準タイミング信号に示されるタイミングから遅延されて出力される波形の例を示す。
【０１０６】
図１４には、吐出基準タイミング信号の波形、出力波形が示されている。本実施の形態を適用しない場合、吐出基準タイミング信号が立ち上がると、即座に出力波形も立ち上がるが、上述した遅延制御部１０による遅延により、同図に示されるように、遅延した後に出力波形が立ち上がり、その後吐出タイミングが到来する。
【０１０７】
本実施の形態による構成によって形成された画像例を、図１５を用いて説明する。図１５には、図１３（ｂ）と同じ図１５（ａ）と、本実施の形態による構成によって形成された画像例を示す図１５（ｂ）とが示されている。記録媒体の速度検出の誤差が０であれば、図１３（ａ）に示したように画像は完全な格子上に配列したものとなるが、速度検出に誤差があった場合、上述したように視覚的にも、画像のムラとして視認されやすくなり、画像の欠陥として認識されやすくなる。
【０１０８】
これに対し、本実施の形態による構成によって形成された画像例を示す図１５（ｂ）は、副走査のドットのずれ量が、画素ごとに異なるため、ずれ量自体は大きくなっている部分もあるものの、ずれ量が均一ではないので目立ちにくくなっていることが分かる。
【０１０９】
以上説明した処理の流れを、図１６のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ１０１で、吐出基準タイミング信号が発生すると、ステップ１０２で遅延制御部１０が乱数を発生し、ステップ１０３でその乱数に基づいた遅延時間を示す遅延時間情報を出力する。図１０に示したＬＵＴ１１０Ｃを用いる場合は、カウンタ値に基づき、ＬＵＴ１０Ｃから遅延時間情報が選択され、その選択された遅延時間情報が出力される。
【０１１０】
これにより、読み出しタイミング生成部１２により波形テーブル１４から波形データが読み出され、Ｄ／Ａ変換部１６にその波形データが転送される。波形データはＤ／Ａ変換部１６によってアナログ電圧に変換され、増幅部１８によって電力増幅され、ＳＷ−ＩＣ２０を介して上述したピエゾ素子に供給されて、ステップ１０４でピエゾ素子が駆動することにより、記録媒体に画像が形成される。
【０１１１】
次のステップ１０５で、全ての画像形成が終了したか否か判断し、肯定判断した場合には処理を終了し、否定判断した場合には、再びステップ１０１の処理に戻る。
【０１１２】
以上説明した実施の形態の変形例を、図１７に示す。図１７に示される構成は、ノズルを記録媒体の搬送方向に並べて配置した場合の実施の形態を示す構成である。この構成は、図８で示した構成を２つ並べたものであるので、ノズルをＡ、Ｂで区別する以外、同一のブロックにはそのままの符号を用いて示している。
【０１１３】
同図に示されるように、吐出基準タイミング信号は、各々の読み出しタイミング生成部１２及び遅延制御部１０に入力され、画像情報も各々のＳＷ−ＩＣ２０に入力される。また、遅延制御部１０も各々設けられるため、それぞれ遅延時間情報が異なるものとなる可能性が大きい。
【０１１４】
従って、図１７に示される構成の場合は、図１８に示されるように、ノズルＡとノズルＢが駆動するタイミングがずれることとなる可能性が高い。図１８は、ノズルＡが吐出基準タイミング信号が立ち上がったタイミングより遅延して駆動し、その後更に遅延してノズルＢが駆動する場合の例を示している。
【０１１５】
このように、ノズルを複数のエリアに分割しておのおのを異なるタイミングで駆動することもでき、その場合は、全ノズルが同一タイミングでずらされる場合より、画像形成後の各画素の位置を一層ランダムに配置でき、ムラの視認性をさらに下げることができる。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態では、マトリクスヘッドのような、媒体の微小な速度変化に対し、画像の影響を受けやすいヘッドを用いたときでも、上述したような簡易な構成により搬送速度の変動による画像の影響を少なくしして高画質を確保することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態を適用することにより、より低精度すなわち廉価な速度検出機構（エンコーダ）をもちいても、高画質なインクジェット記録装置を提供することができる。
【０１１８】
上記実施の形態では画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする記録ヘッドを備えたＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。
【０１１９】
また、以上説明したフローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施の形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図の一例である。
【図２】インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図３】ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図４】ヘッドの構造例の一部を拡大した拡大図である。
【図５】液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図である。
【図６】ヘッドのノズル配列を示す図である。
【図７】インクジェット記録装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図８】インクジェット記録装置の構成のうち、本実施の形態に関連する構成の詳細を示す図である。
【図９】遅延制御部の構成例を示す図である（その１）。
【図１０】遅延制御部の構成例を示す図である（その２）。
【図１１】遅延させた場合の画素の存在範囲を示す図である。
【図１２】実施の形態で用いられるノズルの配置例を示す図である。
【図１３】搬送速度の変動によるずれの例を示す図である。
【図１４】吐出基準タイミング信号に示されるタイミングから遅延されて出力される波形の例を示す図である。
【図１５】実施の形態による構成によって形成された画像例を示す図である。
【図１６】実施の形態に係る画像処理を示すフローチャートである。
【図１７】変形例の構成を示す図である。
【図１８】変形例における波形の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  遅延制御部
１０Ａ  乱数発生回路
１０Ｂ  Ｎ進カウンタ
１０Ｃ  ＬＵＴ
１２  読み出しタイミング制御部
１４  波形テーブル
１６  Ｄ／Ａ変換部
１８  増幅部
２０  ＳＷ−ＩＣ
１５１  ノズル
１８０  プリント制御部
２００  システム制御部
【図１】
2009220288.tif 000003
【図２】
2009220288.tif 000004
【図３】
2009220288.tif 000005
【図４】
2009220288.tif 000006
【図５】
2009220288.tif 000007
【図６】
2009220288.tif 000008
【図７】
2009220288.tif 000009
【図８】
2009220288.tif 000010
【図１２】
2009220288.tif 000011
【図１４】
2009220288.tif 000012
【図１６】
2009220288.tif 000013
【図１７】
2009220288.tif 000014
【図１８】
2009220288.tif 000015
【図９】
2009220288.tif 000016
【図１０】
2009220288.tif 000017
【図１１】
2009220288.tif 000018
【図１３】
2009220288.tif 000019
【図１５】
2009220288.tif 000020