JP2015042452A - 液滴吐出方法および液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
つまり、個々のパスにおいて、第2ヘッド1パス使用率を、−Y方向に、第3設定値より小さな値から第3設定値より大きな第4設定値を超える値まで増加させ、第4設定値より大きな値から第3設定値を下回る値まで減少させ、これらのパスを重ねて第2領域を形成している。第3設定値および第4設定値を第1設定値および第2設定値との兼ね合いにおいて適切に設定することにより、これら個々のパスが重なって構成される第2領域は、確実に、第2ヘッド使用率が、−Y方向(つまりは、第1領域から第3領域に向かう方向)に、第1設定値より小さな値から第1設定値より大きな第2設定値を超える値まで増加する領域として構成される。
つまり、個々のパスにおいて、第2ヘッド1パス使用率を、−Y方向に、第3設定値より小さな値から第3設定値より大きな第4設定値を超える値まで増加させ、第4設定値より大きな値から第3設定値を下回る値まで減少させ、これらのパスを重ねて第2領域を形成している。第3設定値および第4設定値を第1設定値および第2設定値との兼ね合いにおいて適切に設定することにより、これら個々のパスが重なって構成される第2領域は、確実に、第2ヘッド使用率が、−Y方向(つまりは、第1領域から第3領域に向かう方向)に、第1設定値より小さな値から第1設定値より大きな第2設定値を超える値まで増加する領域として構成される。
図1(a)は、実施形態1に係る液滴吐出装置としてのインクジェットプリンター100の全体構成を示すブロック図、図1(b)は、斜視図である。
なお、図に付記するXYZ軸において、インクジェットプリンター100はX−Y平面上に設置されている。また、±X方向(X軸方向)を後述する主走査方向、Y方向を後述する副走査方向、Z方向を高さ方向として説明する。
まず、インクジェットプリンター100の基本構成について説明する。
インクジェットプリンター100は、「媒体移動部」としての搬送ユニット20、「走査移動部」としてのキャリッジユニット30、ヘッドユニット40、および「制御部」としてのコントローラー60を有する。外部装置であるコンピューター110から印刷データ(画像形成データ)を受信したインクジェットプリンター100は、コントローラー60によって各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40)を制御する。コントローラー60は、コンピューター110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、「媒体」としての用紙10に画像を印刷(画像形成)する。
なお、ヘッド41は、2つのヘッド(第1ノズル群41Aおよび第2ノズル群41B)を備えている。ヘッド41の構成については、後述する。
CPU62は、メモリー63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40)を制御する。
図2は、ヘッド41が有するノズルの配列の一例を示す説明図である。ヘッド41は、2つのヘッド(ノズル群)として第1ノズル群41Aおよび第2ノズル群41Bを備えている。各ノズル群には、8個のノズル列が設けられており、ヘッド41の下面には、これらノズルの吐出口が開口している。8個のノズル列は、それぞれ濃シアン(C)、濃マゼンタ(M)、イエロー(Y)、濃ブラック(K)、淡シアン(LC)、淡マゼンタ(LM)、淡ブラック(LK)、極淡ブラック(LLK)のインクを吐出する。
また、第1ノズル群41Aと第2ノズル群41Bとの間で同一のインク(同じ組成で構成されるインク)を吐出するノズル列同士の組み合わせを「ヘッドセット」という。
ドットの形成方法を説明する前に、ノズル列およびノズルの表記方法について説明する。
図4は、ヘッドセットを仮想ヘッドセット42Xとして表記する説明図である。
第1ヘッド42Aの副走査方向上流側の4個のノズル(ノズル♯12A〜ノズル♯15A)と、第2ヘッド42Bの副走査方向下流側の4個のノズル(ノズル♯1B〜ノズル♯4B)は、副走査方向の位置が重複している。以下の説明では、各ノズル列のこれらの4個のノズルのことを、重複ノズルと呼ぶ。
ここでは、第1ヘッド42Aの重複ノズルのうち、ノズル♯12Aおよびノズル♯13Aからはインクを吐出し、ノズル♯14Aおよびノズル♯15Aからはインクを吐出しない。また、ここでは、第2ヘッド42Bの重複ノズルのうち、ノズル♯1Bおよびノズル♯2Bはインクを吐出せず、ノズル♯3Bおよびノズル♯4Bはインクを吐出する。
このような場合、図4の中央部に記載されたように、ヘッドセットを構成する2個のヘッド(第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42B)を1個の仮想ヘッドセット42Xとして表すことができる。以下の説明では、2個のヘッドを別々に描く代わりに、1個の仮想ヘッドセット42Xを用いてドット形成の様子を説明する。
図5は、通常処理の例の説明図である。通常処理とは、用紙10の中央部(用紙10の上端部でも下端部でもない領域)を印刷するときに行われる処理(液滴吐出動作および搬送動作)である。コントローラー60は、各ユニットを制御することによって、以下に説明する通常処理を行う。
通常処理では、パスとパスとの間に行われる搬送動作において、9個のドット分の搬送量9Dにて用紙10が搬送される。例えば、図5の領域A(用紙10上の領域)には、パス1〜 パス6によりドットが形成され、領域Bには、パス2〜 パス7によりドットが形成されることを示している。
図6の左側には、各パスにおけるノズルの相対位置が示されている。黒く塗り潰されたノズルは、そのパスにおいて、1画素に1つの割合でドットを形成する。例えば、パス2のノズル♯8Bは、2つのドット位置に対して1つの割合でドットを形成する。斜線によるハッチングがなされたノズルは、2画素に1つの割合でドットを形成する。例えば、パス4のノズル♯10Aは、4つのドット位置に対して1つの割合でドットを形成する。
以下に、複数のヘッド間でPOL制御された画像が形成できない場合の従来技術による上端処理の例について説明する。上端処理とは、用紙10の上端領域(+Y側の端部領域)を印刷するときに行われる処理(液滴吐出動作および搬送動作)である。コントローラー60は、各ユニットを制御することによって、以下に説明する上端処理を行う。
図7(b):(1)〜(6)は、パス1〜パス6で用紙10に形成されるドットを示している。つまり、図7(a):(1)〜(6)のインク滴の位置を重ねた結果が図7(b):(1)〜(6)になっている。
上端処理では、奇数番目のパスでは、各ノズルは、奇数番目のラスタラインの位置になる。奇数番目のパスの後、1個のドット分の搬送量にて用紙10が搬送されるため、偶数番目のパスでは、各ノズルは、偶数番目のラスタラインの位置になる。このように、上端処理においても、各ノズルの位置は、パスごとに交互に、奇数番目または偶数番目のラスタラインの位置になる。
ここまでは、分かり易くするために、ドットが視認できる範囲で図示し説明してきた。そのため、図8に示すように、各ヘッドの使用率の変化(ラスタ番号方向の違い)が階段的に示されるが、実際の使用においては、数ピコリットルのインク滴で形成される無数のドットにより画像が形成されるため、各ヘッドの使用率は、その変化を直線あるいは曲線に近似して示すことができる。
図9では、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bによるヘッドセットを図4に示す仮想ヘッドセット42XのようにY方向に並ぶ一列の第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bで表記している。また、図5と同様に、搬送ユニット20による用紙10の移動による相対位置を第1ヘッド42A、第2ヘッド42Bが重ならないように斜め方向に配置して示している。つまり、図9では第1ヘッド42A、第2ヘッド42Bが用紙10に対して移動しているように描かれているが、実際には用紙10が副走査方向(Y方向)に移動する。また、図9において、X方向における第1ヘッド42A、第2ヘッド42Bの位置関係は意味を成さない。また、それぞれのヘッドの使用率(ラスタライン毎のそれぞれのヘッドに属するノズル毎の使用率)を図8と同様に示している。
図10は、インクジェットプリンター100が備える第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bそれぞれのヘッド使用率を示すグラフである。図10を参照し、本発明を具体化した実施形態の一例(実施例1)としての液滴吐出方法を説明する。
図10は、図9と同様に、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bのヘッドセットを図4に示す仮想ヘッドセット42XのようにY方向に並ぶ一列の第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bで表記している。また、図5と同様に、搬送ユニット20による用紙10の移動による相対位置を第1ヘッド42A、第2ヘッド42Bが重ならないように斜め方向に配置して示している。つまり、図10では第1ヘッド42A、第2ヘッド42Bが用紙10に対して移動しているように描かれているが、実際には用紙10が副走査方向(Y方向)に移動する。また、図10において、X方向における第1ヘッド42A、第2ヘッド42Bの位置関係は意味を成さない。また、それぞれのヘッドの使用率(ラスタライン毎のそれぞれのヘッドに属するノズル毎の使用率)を図8と同様に示している。
第2領域に対しては、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bを使用してドットを形成し、X方向に並ぶドットの列(ラスタライン)において、第1ヘッド42Aを使用して形成するドット数と第2ヘッド42Bを使用して形成するドット数の総和のドット数に対する第2ヘッド42Bを使用して形成するドット数の割合を第2ヘッド使用率としたとき、X方向に並ぶドットの複数の列において(つまり複数のラスタラインに亘って)、第2ヘッド使用率を、−Y方向に、第1設定値より小さな値から第1設定値より大きな第2設定値を超える値まで増加させる。ここで、具体的には、第1設定値を20%、第2設定値を30%としている。
第3領域に対しては、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bを使用してドットを形成し、第2ヘッド使用率を一定(50%)とする。
以下に具体的に説明する。
第2ヘッド42Bが備える複数のノズルにより1回のパスで形成されるX方向に並ぶドットの複数の列(つまりは1回のパスで形成される複数のラスタライン)において、第2ヘッド1パス使用率を、−Y方向に、第3設定値より小さな値から第3設定値より大きな第4設定値を超える値まで増加させ、第4設定値より大きな値から第3設定値を下回る値まで減少させる。ここで、具体的には、第3設定値を10%、第4設定値を15%としている。
つまり、図10に示すように、パス3,パス4では、それぞれ、1パスで形成されるドットの数を、−Y方向に、10%より小さな値から15%を超える値まで増加させ、15%より大きな値から10%を下回る値まで減少させる。より具体的には、0%から25%まで増加させ、また0%まで減少するように設定している。
パス9以降は通常処理によるパスである。
図10の右側に、これら(パス1〜パス9以降)を重ね合わせた結果として、第2ヘッド42Bの使用率のグラフを示す。
第1ヘッド42Aのみで形成された第1領域、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bを使用して形成され、第2ヘッド42Bの使用率がラスタライン毎に−Y方向に0%から50%まで増加する第2領域、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bをそれぞれ50%ずつ使用する第3領域が形成される。
第1領域は、第1ヘッド42Aを使用してドットが形成される。また、第1領域の−Y方向に位置し第1領域に連続する第2領域は、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bを使用してドットが形成され、X方向に並ぶドットの複数の列(複数のラスタライン)において、第2ヘッド使用率が、−Y方向に、第1設定値(20%)より小さな値から第2設定値(30%)を超える値まで増加する。また、第2領域の−Y方向に位置し第2領域に連続する第3領域は、第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bを使用してドットが形成され、第2ヘッド使用率が一定(50%)である。
つまり、個々のパスにおいて、第2ヘッド1パス使用率を、−Y方向に、10%より小さな値から15%を超える値まで増加させ、15%より大きな値から10%を下回る値まで減少させ、これらのパスを重ねて第2領域を形成している。これら個々のパスが重なって構成される第2領域は、確実に、第2ヘッド使用率が、−Y方向(つまりは、第1領域から第3領域に向かう方向)に、第1設定値(20%)より小さな値から第2設定値(30%)を超える値まで増加する領域として構成される。つまり、例えば、第2ヘッド使用率が突然50%となることがないため、その変化が滑らかになる。
図11は、図10と同様に、インクジェットプリンター100が備える第1ヘッド42Aおよび第2ヘッド42Bそれぞれのヘッド使用率を示すグラフである。図11を参照し、本発明を具体化した実施形態の一例(実施例2)としての液滴吐出方法を説明する。
上記の実施形態は、インクジェットプリンターについて記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピューターシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体、表示画面、画面表示方法、印刷物の製造方法、等の開示が含まれていることは言うまでもない。
前述の実施形態では、インクジェットプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルター製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。このような分野に本技術を適用しても、液体を対象物に向かって直接的に吐出(直描)することができるという特徴があるので、従来と比較してより高品位の印刷、記録、画像形成などができる。
前述の実施形態は、インクジェットプリンターであるため、吐出する液滴はインクとして説明した。しかし、ノズルから吐出する液体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)であっても良い。
前述の実施形態では、インク滴を吐出させるための駆動素子としてピエゾ素子を用いる例で説明したが、ヘッドの方式はこれに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、記録媒体上にドット群を形成する他の記録方式であってもよい。例えば、ノズルとノズルの前方に置いた加速電極間の強電界でノズルからインクを液滴状に連続噴射させ、インク滴が飛翔する間に偏向電極から印刷情報信号を与えて記録する方式、またはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式(静電吸引方式)、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し記録する方式(サーマルジェット方式)などであってもよい。
上記の実施形態では、ヘッドセットを構成するヘッドの数は2個であるが、3個以上であっても良い。仮にヘッドの数が3個以上であっても、上端処理や通常処理を行えば、1個のヘッドだけでドットが形成される上端領域や、複数個のヘッドでドットが形成される通常領域が存在する。そして、ヘッドの数が3個以上の場合においても、上記の実施形態と同様の処理を行えば、上端領域と通常領域の画質の差が目立ちにくくなる。
本発明において、「ノズルが配列される方向」は、必ずしも物理的に形成された吐出口が並ぶ方向に限定しない。
例えば、吐出口の開口径に対して隣り合う(列内で前後する)吐出口のピッチを短く配列する場合などにおいては、ノズルを斜めに配列する場合がある。ノズルを斜めに配列した場合には、キャリッジユニット30によるX軸方向の走査速度に対して、インクを吐出するタイミングをずらすことで、見かけ上、Y軸方向に並んでいるように構成することができる。例えば、+X方向への走査において、長さ−dずれた位置に配置された吐出口は、吐出のタイミングをtd(=d/走査速度)だけ遅らせることで、そのずれが補正される。
このような場合においても、つまり、物理的にY軸方向に配列されておらず、仮想的にY軸方向に配列された場合であっても、本発明の「ノズルが配列される方向」として同様に見なすことができる。
Claims (13)
- X方向または−X方向に移動する第1ヘッドおよび第2ヘッドを使用して媒体に液滴を吐出する液滴吐出動作と、前記媒体をX方向と交差するY方向に移動する媒体移動動作とを交互に繰り返して前記媒体の第1領域および前記第1領域の−Y方向に位置し前記第1領域に連続する第2領域および前記第2領域の−Y方向に位置し前記第2領域に連続する第3領域に対して複数のドットを形成する液滴吐出方法であって、
前記第1領域に対しては、前記第1ヘッドを使用して前記ドットを形成し、
前記第2領域に対しては、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記ドットを形成し、X方向に並ぶ前記ドットの列において、前記第1ヘッドを使用して形成するドット数と前記第2ヘッドを使用して形成するドット数の総和のドット数に対する前記第2ヘッドを使用して形成するドット数の割合を第2ヘッド使用率としたとき、X方向に並ぶ前記ドットの複数の列において、前記第2ヘッド使用率を、−Y方向に、第1設定値より小さな値から前記第1設定値より大きな第2設定値を超える値まで増加させ、
前記第3領域に対しては、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記ドットを形成し、前記第2ヘッド使用率を一定とする、ことを特徴とする液滴吐出方法。 - 前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドは、前記液滴を吐出するY方向に並んだ複数のノズルを備え、
前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドがX方向または−X方向に1回移動して行う前記液滴吐出動作を1回のパスとし、X方向に並ぶ前記ドットの列において、前記第1ヘッドを使用して形成するドット数と前記第2ヘッドを使用して形成するドット数の総和のドット数に対する前記第2ヘッドを使用して前記1回のパスで形成するドット数の割合を第2ヘッド1パス使用率としたとき、
前記第2領域に対しては、前記第2ヘッドが備える前記複数のノズルにより1回の前記パスで形成されるX方向に並ぶ前記ドットの複数の列において、前記第2ヘッド1パス使用率を、−Y方向に、第3設定値より小さな値から前記第3設定値より大きな第4設定値を超える値まで増加させ、前記第4設定値より大きな値から前記第3設定値を下回る値まで減少させることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出方法。 - 前記第1設定値が20%であり、前記第2設定値が30%であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液滴吐出方法。
- 前記第1ヘッドが前記第2ヘッドに対してY方向に位置していることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 同じ組成で構成される液滴を吐出する前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドをヘッドセットとしてキャリッジに搭載し、前記液滴吐出動作は、前記キャリッジをX方向または−X方向に移動することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記キャリッジは、複数の前記ヘッドセットを搭載し、
前記液滴は、それぞれの前記ヘッドセット毎に異なる組成で構成されていることを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出方法。 - X方向または−X方向に移動する第1ヘッドおよび第2ヘッドを使用して媒体に液滴を吐出する液滴吐出動作と、前記媒体をX方向と交差するY方向に移動する媒体移動動作とを交互に繰り返して前記媒体に対して複数のドットを形成する液滴吐出方法であって、
前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記媒体に形成できる全ての位置に全ての前記ドットを形成した場合に、
前記第1ヘッドを使用して形成された複数の前記ドットからなる第1領域と、
前記第1領域の−Y方向に位置し前記第1領域に連続し、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記ドットが形成され、X方向に並ぶ前記ドットの列において、前記第1ヘッドを使用して形成されたドット数と前記第2ヘッドを使用して形成されたドット数の総和のドット数に対する前記第2ヘッドを使用して形成されたドット数の割合を第2ヘッド使用率としたとき、前記第2ヘッド使用率が、−Y方向に、20%より小さな値から30%を超える値まで増加している第2領域と、
前記第2領域の−Y方向に位置し前記第2領域に連続し、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記ドットが形成され、前記第2ヘッド使用率が一定な第3領域と、が形成されることを特徴とする液滴吐出方法。 - 媒体に液滴を吐出することでドットを形成する第1ヘッドおよび第2ヘッドと、
前記媒体上において、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを±X方向に移動する走査移動部と、
前記媒体をX方向と交差するY方向に移動する媒体移動部と、
前記走査移動部および前記媒体移動部の駆動制御と、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドからの前記液滴の吐出制御とをする制御部と、を備え、
前記制御部は、前記走査移動部によってX方向または−X方向に移動する第1ヘッドおよび第2ヘッドを使用して前記媒体に液滴を吐出する液滴吐出動作と、前記媒体移動部によって前記媒体をX方向と交差するY方向に移動する媒体移動動作とを交互に繰り返すことにより、
第1領域に対して、前記第1ヘッドを使用して前記ドットを形成し、
前記第1領域の−Y方向に位置し前記第1領域に連続する第2領域に対して、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記ドットを形成し、X方向に並ぶ前記ドットの列において、前記第1ヘッドを使用して形成するドット数と前記第2ヘッドを使用して形成するドット数の総和のドット数に対する前記第2ヘッドを使用して形成するドット数の割合を第2ヘッド使用率としたとき、X方向に並ぶ前記ドットの複数の列において、前記第2ヘッド使用率が、−Y方向に、第1設定値より小さな値から前記第1設定値より大きな第2設定値を超える値まで増加させ、
前記第2領域の−Y方向に位置し前記第2領域に連続する第3領域に対して、前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドを使用して前記ドットを形成し、前記第2ヘッド使用率を一定とする、ことを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドは、前記液滴を吐出するY方向に並んだ複数のノズルを備え、
前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドがX方向または−X方向に1回移動して行う前記液滴吐出動作を1回のパスとし、X方向に並ぶ前記ドットの列において、前記第1ヘッドを使用して形成するドット数と前記第2ヘッドを使用して形成するドット数の総和のドット数に対する前記第2ヘッドを使用して前記1回のパスで形成するドット数の割合を第2ヘッド1パス使用率としたとき、
前記制御部は、前記第2領域に対しては、前記第2ヘッドが備える前記複数のノズルにより1回の前記パスで形成されるX方向に並ぶ前記ドットの複数の列において、前記第2ヘッド1パス使用率を、−Y方向に、第3設定値より小さな値から前記第3設定値より大きな第4設定値を超える値まで増加させ、前記第4設定値より大きな値から前記第3設定値を下回る値まで減少させることを特徴とする請求項8に記載の液滴吐出装置。 - 前記第1設定値が20%であり、前記第2設定値が30%であることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の液滴吐出装置。
- 前記第1ヘッドが前記第2ヘッドに対してY方向に位置していることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 同じ組成で構成される液滴を吐出する前記第1ヘッドおよび前記第2ヘッドをヘッドセットとして1つのキャリッジに搭載していることを特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 前記キャリッジは、複数の前記ヘッドセットを搭載し、
前記液滴は、それぞれの前記ヘッドセット毎に異なる組成で構成されていることを特徴とする請求項12に記載の液滴吐出装置。
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