JP2007296748A - 印刷装置、及び印刷方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の色のインクを吐出する所定数の第1ノズルと、第1の色とは異なる第2の色のインクを吐出し、所定数よりも少ない数の第2ノズルと、媒体と第1ノズル及び第2ノズルを所定方向に相対的に動かしながら、第1ノズル及び第2ノズルからインクを吐出させ、所定方向にドットが並ぶドット列を媒体に形成し、複数のドット列から構成される印刷画像を媒体に印刷させるコントローラであって、全ての画素にドットを形成する場合、第1の色の各ドット列を、異なる2つ以上の第1ノズルによって形成し、第2の色の各ドット列を、第1の色の各ドット列を形成する第1ノズルの数よりも少ない数の第2ノズルによって形成するコントローラを有する印刷装置。
【選択図】図14
Description
(2)前記第1の色とは異なる第2の色のインクを吐出し、前記所定数よりも少ない数の第2ノズルと、
(3)媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを所定方向に相対的に動かす移動機構と、
(4)前記媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記所定方向に相対的に動かしながら、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させ、前記所定方向にドットが並ぶドット列を前記媒体に形成し、複数の前記ドット列から構成される印刷画像を前記媒体に印刷させるコントローラであって、
全ての画素にドットを形成する場合、
前記第1の色の各前記ドット列を、異なる2つ以上の前記第1ノズルによって形成し、
前記第2の色の各前記ドット列を、前記第1の色の各前記ドット列を形成する前記第1ノズルの数よりも少ない数の前記第2ノズルによって形成するコントローラと、
(5)を有する印刷装置。
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
(2)前記第1の色とは異なる第2の色のインクを吐出し、前記所定数よりも少ない数の第2ノズルと、
(3)媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを所定方向に相対的に動かす移動機構と、
(4)前記媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記所定方向に相対的に動かしながら、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させ、前記所定方向にドットが並ぶドット列を前記媒体に形成し、複数の前記ドット列から構成される印刷画像を前記媒体に印刷させるコントローラであって、
全ての画素にドットを形成する場合、
前記第1の色の各前記ドット列を、異なる2つ以上の前記第1ノズルによって形成し、
前記第2の色の各前記ドット列を、前記第1の色の各前記ドット列を形成する前記第1ノズルの数よりも少ない数の前記第2ノズルによって形成するコントローラと、
(5)を有する印刷装置が実現できること。
このような印刷装置において、前記第1ノズル数よりも前記第2ノズル数を減らすことで、コストと装置のサイズを抑えることが出来る。
前記移動機構は、前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記媒体に対して前記所定方向に動かす移動機構であり、
前記所定数の前記第1ノズルが一定の間隔で前記所定方向と垂直の方向に並んで配置され、
前記所定数よりも少ない数の前記第2ノズルが前記一定の間隔で前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されていること。
このような印刷装置において、前記第1ノズル数よりも前記第2ノズル数を減らすことで、コストと装置のサイズを抑えることが出来る。
前記所定数よりも少ない数の前記第2ノズルは、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている前記複数の数よりも少ない数の第2ノズル列を構成し、
前記第1ノズル列と前記第2ノズル列が前記所定方向に並んで配置されていること。
このような印刷装置において、前記第1ノズル数よりも前記第2ノズル数を減らすことで、コストと装置のサイズを抑えることが出来る。
前記移動機構が前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記媒体に対して前記所定方向に動かす動作と、前記搬送機構が前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向と垂直の方向に動かす動作を交互に行うこと。
このような印刷装置において、前記第1ノズル数よりも前記第2ノズル数を減らすことで、コストと装置のサイズを抑えることが出来る。
このような印刷装置において、前記第1ノズル数よりも前記第2ノズル数を減らすことで、コストと装置のサイズを抑えることが出来る。また、前記媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを所定方向と垂直の方向に相対的に動かす動作を行わない為、印刷速度が上がる。
前記第1ノズルがドットを形成するように割り当てられている画素の数が、前記第2ノズルがドットを形成するように割り当てられている画素の数よりも少なくなるように、前記コントローラは、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させること。
このような印刷装置において、前記第1ノズル数よりも前記第2ノズル数を減らすことが出来、コストと装置のサイズを抑えられる。
このような印刷装置において、前記第1ノズルがドットを形成するように割り当てられている画素数と、前記第2ノズルがドットを形成するように割り当てられている画素数が同じとなる。
前記第1ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形と、前記第2ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形が同じとなるように、各駆動信号を生成する駆動信号生成回路を有すること。
このような印刷装置において、前記第1ノズルが形成するドットの階調数と、前記第2ノズルが形成するドットの階調数が同じとなる。
このような印刷装置において、印刷速度を上げることが出来る。
前記第1ノズルが複数の前記第1画素を横切る間に、前記第2画素にドットを1つ形成するための駆動信号を生成する駆動信号生成回路を有すること。
このような印刷装置において、前記第1画素と前記第2画素の大きさが異なっても、印刷速度を下げることなく、駆動信号が生成できる。
前記第1の色がマゼンタかシアンであり、
前記第2の色がイエローであること。
このような印刷装置において、前記第2の色をイエローのように視認性の低い色にすることで、画質をほとんど低下させることなく、コストと装置のサイズを抑えることが出来る。
前記第1の色とは異なる第2の色のインクを吐出し、前記所定数よりも少ない数の第2ノズルを有し、
媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して所定方向に動かす搬送機構を有し、
前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向に動かしながら、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させ、前記所定方向にドットが並ぶドット列を前記媒体に形成し、複数の前記ドット列から構成される印刷画像を前記媒体に印刷させるコントローラであって、
全ての画素にドットを形成する場合、
前記第1の色の各前記ドット列を、異なる2つ以上の前記第1ノズルによって形成し、
前記第2の色の各前記ドット列を、前記第1の色の各前記ドット列を形成する前記第1ノズルの数よりも少ない数の前記第2ノズルによって形成し、
前記第1ノズルがドットを形成するように割り当てられている第1画素の前記所定方向の大きさが、前記第2ノズルがドットを形成するように割り当てられている第2画素の前記所定方向の大きさよりも小さくなるように、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させる、コントローラを有し、
前記所定数の前記第1ノズルには、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている、複数のノズル列が含まれ、
前記所定数よりも少ない数の前記第2ノズルには、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている、前記複数の数よりも少ない数のノズル列が含まれ、
前記第1ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形と、前記第2ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形が同じとなるように、各駆動信号を生成する駆動信号生成回路を有し、
前記第1の色がマゼンタかシアンであり、
前記第2の色がイエローである、
印刷装置。
このような印刷装置によれば、記述のほぼ全ての効果を奏するので、本発明の目的が最も有効に達成される。
図1は、本実施形態のプリンタ1(インクジェットプリンタ)の全体構成ブロック図である。また、図2は、本実施形態のプリンタ1の全体構成の概略図である。また、図3は、本実施形態のプリンタ1全体構成の断面図である。
本実施形態のプリンタ1は、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、検出器群50、およびコントローラ60を有する。外部装置であるコンピュータ110から印刷データを受信したプリンタ1は、コントローラ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60は、コンピュータ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S(以下、紙とする)に画像を形成する。プリンタ1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は検出結果をコントローラ60に出力する。検出器群50から検出結果を受けたコントローラ60は、その検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
図4は、印刷時の処理フローである。
以下に説明される各処理は、コントローラ60がメモリ63内のプログラムに従って各ユニットを制御することにより、実行される。このプログラムは、各処理を実行するためのコードを有する。
〈比較例1:バンド印刷〉
図5は、ヘッド41の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。なお、ヘッド41は、比較例1のバンド印刷を行う際に使用される。ヘッド41の下面には、イエローインクノズル列Yと、シアンインクノズル列Cと、マゼンタインクノズル列Mと、ブラックインクノズル列Kが形成されている。各ノズル列は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを180個備えている。180個のノズルのうち、下流側のノズルほど若い番号が付されている(#1〜#180)。
まず、パス1では、キャリッジ31が移動方向の右側から左側へ移動する。その移動中に、各ノズルからインクが吐出され、1行目から8行目の画素にドットが形成される。例えば、ノズル#1からインクが吐出され、1行目のドット列が形成される。2行目のドット列はノズル#2が形成し、3行目のドット列はノズル#3が形成する。このように、各ノズルが、それぞれの位置に対応する各行の画素にドット列を形成する。つまり、1つの移動方向に沿ったドット列(以下、ラスタラインとする)が、1つのノズルにより形成される。
このラスタラインの形成動作と紙の搬送動作を、印刷すべきデータがなくなるまで続ける。
図7は、シアンインクノズル列C中のノズル#7から適正な位置にインクが吐出されない場合の画像劣化の説明図である。斜線で示したノズル#7から適正な位置にインクが吐出されないこと以外は図6と同じで、バンド印刷によるシアンインクノズル列Cの位置とドットの形成の様子を示している。ノズルから適正な位置にインクが吐出されないとは、元々の製造不良や、インクの増粘・ごみ等でノズルが目詰りし、インクが吐出されないことである。また、ノズル位置の製造不良により適正ではない位置にインクが吐出されることもある。
図8は、1つのヘッドによるオーバーラップ印刷の説明図である。この比較例2でも、ヘッド41(図5)が使用される。但し、説明の簡略のため、図6と同様に、ヘッド41中のシアンインクノズル列Cのみを示し、ノズル列中のノズル数も8個に減らしている。そして、パス1からパス4におけるシアンインクノズル列Cの位置とドットの形成の様子を示している。パス1で形成されるドットを三角で示し、パス2で形成されるドットを白丸で示し、パス3で形成されるドットを黒丸で示し、パス4で形成されるドットをバツ印で示す。
まず、パス1では、キャリッジ31が移動方向の左側から右側へ移動する。その移動中に、各ノズルからインクが吐出される。そして、1行目から4行目の偶数列(2・4・6…列)の画素にドットが形成される。例えば、ノズル#5からインクが吐出され、1行目の偶数列の画素にドットが形成される。2行目の偶数列のドットはノズル#6が形成し、3行目の偶数列のドットはノズル#7が形成する。即ち、各ノズルが、それぞれの位置に対応する各行に、移動方向に1画素おきにドットを形成する。
紙の搬送後のパス2で、右側から左側へのキャリッジ31の移動中に、1行目から8行目の奇数列(1・3・5…列)の画素にドットが形成される。その結果、パス1でドットが形成されない1行目から4行目の奇数列の画素にドットが形成される。そして、1行目から4行目のドット列が完成する。つまり、各行のドット列は、2回のパスで完成する。
このラスタラインの形成動作と紙の搬送動作を、印刷すべきデータがなくなるまで続ける。
まとめると、オーバーラップ印刷とは、1つのラスタラインが2つ以上のノズルにより形成される印刷方法である。各ノズルが、移動方向に、数ドットおきに間欠的にドット列を形成する。そして、他のノズルが既に形成している間欠的なドット列を補完するようにドット列を形成する。
また、オーバーラップ印刷において、搬送量Fを一定にして記録を行うためには、
(1)N/Mが整数であること
(2)N/Mはkと互いに素であること
(3)搬送量Fが(N/M)・Dに設定されること
が条件となる。
しかし、オーバーラップ印刷の搬送量F=N/M・Dが、バンド印刷の搬送量F=N・D に比べて小さく、印刷時間がかかる。
図10は、キャリッジ31が2つのヘッドを有し、前記2つのヘッドの下面におけるノズルの配列を示す図である。2つのヘッドは移動方向に並んで配置されている。移動方向の右側に位置するヘッドを第1ヘッド411とし、左側に位置するヘッドを第2ヘッド412とする。各ヘッドの下面には、ブラックインクノズル列Kと、シアンインクノズル列Cと、マゼンタインクノズル列Mと、イエローインクノズル列Yが形成されている。また、各ノズル列は、ノズルを180個備えている。ノズルピッチは、k・Dで、各ノズルにはピエゾ素子が設けられている。第1ヘッドのみ光学センサ54を有すること以外、第1ヘッド411と第2ヘッド412の構成は同じである。
まず、パス1で、キャリッジ31が右側から左側へ移動する。その移動中に、第1シアンインクノズル列C1が1行目から8行目の偶数列の画素にドットを形成し、第2シアンインクノズル列C2が1行目から8行目の奇数列の画素にドットを形成する。例えば、1行目のドット列は、パス1の第1シアンインクノズル列C1のノズル#1とパス1の第2シアンインクノズル列C2のノズル#1 で形成される。つまり、1回のパスで、1つのラスタラインが、異なる2つのノズルにより形成される。
紙の搬送後のパス2で、左側から右側へのキャリッジ31の移動中に、第1シアンインクノズル列C1が9行目から16行目の偶数列の画素にドットを形成する。そして、第2シアンインクノズル列C2が9行目から16行目の奇数列の画素にドットを形成する。
このラスタラインの形成動作と紙の搬送動作を、印刷すべきデータがなくなるまで続ける。
また、比較例3は比較例2に比べノズル数が2倍になっている。そのため、比較例3の搬送量F=8・Dは、比較例2の搬送量F=4・Dよりも大きく、印刷速度が速くなる。
つまり、オーバーラップ印刷を行う際に、インク吐出可能なノズル数Nを増加させると、印刷速度が速くなる。ただし、ノズル数Nが増えた分、コストがかかり、装置も大型化する。
そこで、本実施形態では、画質をほとんど低下させることなくコストと装置のサイズを抑えること目的とする。
以下、本実施形態における印刷方法の使用例について説明する。
図12は、第3ヘッド413の下面におけるノズルの配列を示す図である。第3ヘッド413の下面には、第3イエローインクノズル列Y3と、第3シアンインクノズル列C3と、第3マゼンタインクノズル列M3と、第3ブラックインクノズル列K3の4列が形成されている。シアン、マゼンタ、ブラックインクのノズル列は180個のノズルを備える。これに対して、第3イエローインクノズル列Y3のノズル数は、他のノズル列の半分の90個である。そして、第3イエローインクノズル列Y3のノズルの中で最も下流側のノズル#1は、第3シアンインクノズル列C3のノズル#91と移動方向に並んでいる。即ち、第3イエローインクノズル列Y3のノズル数が90個であること以外、第3ヘッド413とヘッド41(図5)の構成は同じである。
まず、パス1で、キャリッジ31が左側から右側へ移動する。その移動中に、第3シアンインクノズル列C3のノズル#5からノズル#8が1行目から4行目の奇数列の画素にドットを形成し、第3イエローインクノズル列Y3が1行目から4行目の奇数列と偶数列の両方の画素にドットを形成する。その結果、1行目から4行目のイエローインクのドット列が完成する。
パス1終了後、紙が搬送ユニットによって所定の搬送量Fで搬送される。図13では、搬送量F=4・Dとなる。搬送量Fについては後述する。
このラスタラインの形成動作と紙の搬送動作を、印刷すべきデータがなくなるまで続ける。
図14は、キャリッジ31が2つのヘッドを有し、前記2つのヘッドの下面におけるノズルの配列を示す図である。2つのヘッドは移動方向に並んで配置されている。移動方向の右側に位置するヘッドを第1ヘッド411とし、左側に位置するヘッドを第4ヘッド414とする。図10と図14の第1ヘッド411の構成は同じである。即ち、第1ヘッド411の下面には、第1イエローインクノズル列Y1と、第1シアンインクノズル列C1と、第1マゼンタインクノズル列M1と、第1ブラックインクノズル列K1の4列が形成されている。これに対して、第4ヘッド414の下面には、第4シアンインクノズル列C4と、第4マゼンタインクノズル列M4と、第4ブラックインクノズル列K4の3列が形成されている。即ち、第1ヘッドがイエローインクノズル列を有しているのに対して、第4ヘッド414はイエローインクノズル列を有していない。また、各ノズル列は、ノズルを180個備えている。
まず、パス1で、キャリッジ31が右側から左側へ移動する。その移動中に、第1シアンインクノズル列C1が1行目から8行目の偶数列の画素にドットを形成し、第4シアンインクノズル列C4が1行目から8行目の奇数列の画素にドットを形成する。そして、第1イエローインクノズルY1は、1行目から8行目の奇数列と偶数列の両方の画素にドットを形成する。即ち、1行目のシアンインクのドット列は、パス1の第1シアンインクノズル列C1のノズル#1とパス1の第4シアンインクノズル列C4のノズル#1で形成される。そして、1行目のイエローインクのドット列は、パス1の第1イエローインクノズル列Y1のノズル#1で形成される。つまり、シアンインクのラスタラインは異なる2つのノズルにより形成されるが、イエローインクのラスタラインは1つのノズルにより形成される。言い換えると、シアンインクのラスタラインはオーバーラップ印刷に従って形成されるが、イエローインクのラスタラインはバンド印刷に従って形成される。
このラスタラインの形成動作と紙の搬送動作を、印刷すべきデータがなくなるまで続ける。
使用例1で用いるヘッド(図12)は、比較例2で用いるヘッド(図5)に比べ、イエローノズル数が少ない。また、使用例2で用いるヘッド(図14)は、比較例3で用いるヘッド(図10)に比べ、イエローノズル数が少ない。その為、使用例1と使用例2では、シアン、マゼンタ、ブラックインクの各ノズル列が移動方向に1画素おきにドットを形成するのに対して、イエローインクノズル列は移動方向に並ぶ全ての画素にドットを形成する。即ち、イエローインクノズル列が形成するドット数は、その他のインクの各ノズル列が形成するドット数の2倍である。
使用例1から使用例3では、本実施形態のノズルの配列と印刷方法について示している。ここからは、本実施形態におけるインク吐出動作について示す。そこで、まず、ヘッドユニット40について説明する。
図19は各信号のタイミングチャート図である。ラッチ信号LATの、ある立ち上がりパルスから次の立ち上がりパルスまでを繰り返し周期Tとする。この繰り返し周期T内に、駆動信号DRVは、第1駆動パルスW1と第2駆動パルスW2がある。チェンジ信号CHの立ち上がりパルスは、第1駆動パルスW1から第2駆動パルスW2に切り替わるタイミングを示す。
つまり、第1駆動パルスW1と第2駆動パルスW2により、1つの画素に対して、大ドット、中ドット、小ドット、ドットなしの4階調を表現することが出来る。
以下、前述の使用例1から使用例3の印刷方法に対応する駆動信号例について説明する。
図20は、駆動信号例1の各駆動信号が有する駆動パルスを示す図である。
駆動信号例1では、第1駆動信号DRV1と第2駆動信号DRV2の2種類の信号が使用される。この2種類の駆動信号は、ノズル列毎に使い分けられる。また、各ノズル列が1画素分の距離を横切る期間を期間Taとする。図20では、ノズル列が2画素分の距離を横切る期間の駆動パルスを示している。なお、駆動信号例1は、前述の使用例1と使用例2に適用される。
第1駆動信号DRV1が使用されるノズル列は、移動方向に1画素おきにドットを形成する。即ち、第1駆動信号DRV1は、使用例1と使用例2のシアン、マゼンタ、ブラックインクのノズル列に使用される。
第1駆動パルスが電圧変化する期間を期間T1、第2駆動パルスが電圧変化する期間を期間T2とする。また、期間T1と期間T2の間に、安定期間Tsを設けている。これは、インク吐出直後のメニスカス(ノズルで露出しているインクの自由表面)は振動し、その振動が収まる前に、次のインクを吐出すると、規定のインク量とは異なるインク量が吐出されるおそれがあるからである。
つまり、期間Taは、第1駆動パルスW1の電圧が変化する期間T1と、第1駆動パルスW1によるインク吐出後の安定期間Tsと、第2駆動パルスW2の電圧が変化する期間T2と第2駆動パルスW2によるインク吐出後の安定期間Tsを合計した期間となる。
図21は、駆動信号例2の各駆動信号が有する駆動パルスを示す図である。また、図21には、比較の為、駆動信号例1の第2駆動信号DRV2も示す。
駆動信号例2では、第3駆動信号DRV3と第4駆動信号DRV4の2種類の信号が使用される。この2種類の駆動信号は、ノズル列毎に使い分けられる。また、各ノズル列が1画素分の距離を横切る期間を期間Tbとする。図21では、ノズル列が2画素分の距離を横切る期間の駆動パルスを示している。なお、駆動信号例2は、前述の使用例1と使用例2に適用される。
第3駆動信号DRV3が使用されるノズル列は、移動方向に1画素おきにドットを形成する。即ち、第3駆動信号DRV3は、使用例1と使用例2のシアン、マゼンタ、ブラックインクのノズル列に使用される。
第3駆動信号DRV3における期間Tbは、第1駆動パルスW1の電圧が変化する期間T1と、第1駆動パルスW1によるインク吐出後の安定期間Tsと、第2駆動パルスW2の電圧が変化する期間T2を合計した期間となる。期間Tbには、第2駆動パルスW2によるインク吐出後の安定期間Tsを含まない。ドット無し周期Tb0において、第2駆動パルスW2によるインク吐出後のメニスカスを安定させる。即ち、この期間Tbは、駆動信号例1の期間Taよりも、安定期間Tsだけ短い。
図22は、駆動信号例3の各駆動信号が有する駆動パルスを示す図である。
駆動信号例3は、第3駆動信号DRV3と第5駆動信号DRV5の2種類の信号から成る。この2種類の駆動信号は、ノズル列毎に使い分けられる。また、第3駆動信号DRV3に対応するノズル列が1画素分の距離を横切る期間を期間Tbとする。そして、第5駆動信号に対応するノズル列が1画素分の距離を横切る期間を、期間Tbの2倍である期間2Tbとする。言い換えると、第5駆動信号DRV5を使用するノズル列に割り当てられた画素の移動方向の大きさは、第3駆動信号DRV3を使用するノズル列に割り当てられた画素の移動方向の大きさの2倍となる。つまり、駆動信号例3は、前述の使用例3に適用される。
第3駆動信号DRV3は、駆動信号例2でも使用されている。即ち、第3駆動信号DRV3は、使用例3のシアン、マゼンタ、ブラックインクのノズル列に使用される。また、第3駆動信号DRV3が使用されるノズル列に割り当てられている1画素に対して4階調表現することが出来る(前述)。
第3駆動信号DRV3が使用されるノズル列が1画素分の距離を横切る期間Tbは、第1駆動パルスW1の電圧が変化する期間T1と、第1駆動パルスW1によるインク吐出後の安定期間Tsと、第2駆動パルスW2の電圧が変化する期間T2を合計した期間となる。即ち、この期間Tbは、駆動信号例2で示した期間Tbと等しく、駆動信号例1の期間Taよりも、安定期間Tsだけ短い。
また、駆動信号例3は駆動信号例1に比べ、印刷信号PRTが有する情報が少なくてすむ。つまり、駆動信号例1を使用する使用例1の印刷方法と、駆動信号例3を使用する使用例3のどちらを用いるかは、用途に応じて選択することが可能である。
〈ラインヘッドプリンタの構成〉
図23は、その他の実施形態1のプリンタ2(ラインヘッドプリンタ)の全体構成ブロック図である。図24は、プリンタ2の断面図である。また、図25は、プリンタ2が媒体S(以下、紙とする)を搬送する様子を示す図である。
プリンタ2は、搬送ユニット70、ヘッドユニット80、検出器群50、およびコントローラ60を有する。外部装置であるコンピュータ110から印刷データを受信したプリンタ2は、コントローラ60によって各ユニットを制御する。コントローラ60は、コンピュータ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、紙に画像を形成する。また、検出器群50がプリンタ2内の状況を監視し、その検出結果に基づいてコントローラ60が各ユニットを制御する。
なお、プリンタ2は4色印刷(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)を行う。
以下、プリンタ2による印刷方法について説明する。
図26は、ヘッドユニット80の下面のノズルの配列を示す。ヘッドユニット80は、第5ヘッド415を6個有する。その6個の第5ヘッド415は紙幅方向に千鳥状に配置されている。また、紙幅方向の左側の第5ヘッド415ほど、かっこ内に若い番号がふされている。第5ヘッド415の下面には、イエローインクノズル列Yと、シアンインクノズル列Cと、マゼンタインクノズル列Mと、ブラックインクノズル列Kが形成され、各ノズル列は、ノズルを180個備えている。その180個のノズルのうち、左側のノズルほど若い番号が付されている(#1から#180)。また、各ノズル列のノズルは、紙幅方向に、一定の間隔D(ノズルピッチD)で整列している。そして、第5ヘッド415も紙幅方向に一定の間隔で配置されている。それは、紙幅方向に並ぶ2つの第5ヘッド415のうち、左側の第5ヘッド415のノズル#180と、右側の第5ヘッド415のノズル#1の間隔がDとなるように、各第5ヘッド415が配置されている。この間隔Dが、紙幅方向における最小のドットピッチとなる。
紙は、停まることなく一定の速度で、上流側から下流側へ搬送される。そして、搬送される紙に、各ノズルから一定の周期でインクが吐出される。紙の搬送速度は、インクの吐出周期と、搬送方向に沿ったドット列(以下、ラスタラインとする)の解像度により決定される。
つまり、1つのラスタラインが、1つのノズルにより形成される。その為、不良ノズルが有る場合、印刷画像が筋となってあらわれ、画像劣化が起こる。
図28は、第1ヘッドユニット801の下面のノズルの配列を示す。第1ヘッドユニット801は、搬送方向に並んだ2つの第5ヘッド415を1組として、6組を有している。その6組が紙幅方向に千鳥状に配置されている。紙幅方向の左側のヘッドほど、かっこ内に若い番号を付している。そして、搬送方向に並ぶ2つの第5ヘッドのうち、下流側のヘッドをA、上流側のヘッドをBと、かっこ内に付す。例えば、第1ヘッドユニット801のうち、一番左側で、下流側に位置するヘッドは、第5ヘッド415(1A)となる。
紙は、停まることなく一定の速度で搬送される。その搬送される紙に、各ノズルからインクが吐出される。図29では、第5シアンインクノズル列C5(1A)が1列目から8列目の偶数行の画素にドットを形成する様子を白丸で示している。第5シアンインクノズル列C5(1B)が1列目から8列目の奇数行の画素にドットを形成する様子を黒丸で示している。例えば、1列目のドット列は、第5シアンインクノズル列C5(1A)のノズル#1と第5シアンインクノズル列C5(1B)のノズル#1により形成される。
同様に、第5シアンインクノズルC5(2A)が9列目から16列目の偶数行の画素にドットを形成する様子を白丸で示している。第5シアンインクノズル列C5(2B)が9列目から16列目の奇数行の画素にドットを形成する様子を黒丸で示している。
そして、ヘッドユニット比較例2では、各ノズルは搬送方向に1画素おきにドットを形成するため、ヘッドユニット比較例1に比べ、印刷速度が速くなる。但し、ノズル数Nが増えた分、コストがかかり、装置も大型化する。
図30は、第2ヘッドユニット802の下面のノズルの配列を示す。第2ヘッドユニット802は、第5ヘッド415を6個、第6ヘッド416を6個有している。第5ヘッド415が下流側に、第6ヘッド416が上流側にと、搬送方向に並んで配置されている。更に、搬送方向に並ぶ第5ヘッド415と第6ヘッド416が紙幅方向に千鳥状に配置されている。紙幅方向の左側のヘッドほど、かっこ内に若い番号を付している。
つまり、シアンインクの1つのラスタラインは異なる2つのノズルにより形成される。これに対して、イエローインクの1つのラスタラインは1つのノズルにより形成される。
その結果、シアン、ブラック、マゼンタインクのノズル列に不良ノズルが有る場合、印刷画像に筋があらわれることはなく、画像劣化が緩和される。これに対して、イエローインクノズル列に不良ノズルが有る場合、不良ノズルが割り当てられている列の画素にイエローのドット列は形成されない。但し、イエローはシアン、マゼンタ、ブラックに比べて、一般に視認性の低い色として知られている。ゆえに、イエローインクノズル列に不良ノズルが有る場合でも、人間の目には印刷画像に筋があるように見えない。
ヘッドユニット使用例1で用いる第2ヘッドユニット802(図30)は、ヘッドユニット比較例2で用いる第1ヘッドユニット801(図28)に比べ、イエローノズル列が少ない。その為、ヘッドユニット使用例1では、シアン、マゼンタ、ブラックインクの各ノズル列が搬送方向に1画素おきにドットを形成するのに対して、イエローインクノズル列は搬送方向に並ぶ画素の全ての画素にドットを形成する。即ち、イエローインクノズル列が形成するドット数は、その他のインクの各ノズル列が形成するドット数の2倍である。
その為に、イエローインクのドットが形成される画素Yの搬送方向の大きさを、シアン、マゼンタ、ブラックインクのドットが形成される画素Cの搬送方向の大きさの2倍にする。
また、このヘッドユニット使用例2では、前述の駆動信号例3が使用される。シアン、ブラック、マゼンタインクのノズル列に第3駆動信号DRV3が使用され、イエローインクノズル列に第5駆動信号DRV5が使用される。
上記の各実施形態は、主としてインクジェットプリンタを有する印刷システム及びラインヘッドプリンタを有する印刷システムについて記載されているが、ヘッドの配置、ヘッド下面のノズル配列や駆動信号等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、オーバーラップ印刷に従ってドットを形成しなくても画質をほとんど低下させない色としてイエローを例に挙げた。そして、イエローのノズル数が他の色のノズル数に比べて少ないヘッド例を示したがこれに限られるものではない。ノズル数が他の色に比べて少ない色は、例えば4色(シアン、イエロー、ブラック、マゼンタ)以上の印刷を行う際に使用される特色インクの色(ライトシアン、ライトマゼンタ等)でもよい。
また、オーバーラップ印刷を行う際に、ブラックのノズル数を他の色のノズル数よりも少なくしてもよい。なぜなら、ブラックインクのドットと、シアン、マゼンタ、イエローインクを混ぜて出来たブラックのドットで、ラスタラインを形成することが出来るからである。
前述の実施形態の第3ヘッド413では、イエローインクノズル列は、他のインクのノズル列と比べて、下流側のノズルが半分削減されているがこれに限られるものではない。例えば、イエローインクノズル列は、他のインクのノズル列と比べて、上流側のノズルが半分以上削減されていてもよい。
前述の実施形態の各ヘッドのノズルは、色ごとに、搬送方向(又は紙幅方向)に一定の間隔で整列しているが、これに限られるものではない。例えば、搬送方向(又は紙幅方向)の解像度を高くする為に、各色のノズルを搬送方向(又は紙幅方向)に千鳥状に配列してもよい。
前述の実施形態では、シアン、マゼンタ、ブラックインクのノズル列は、移動方向(又は搬送方向)に、1画素おきにドットを形成(インクを吐出)しているがこれに限られるものではない。例えば、移動方向(又は搬送方向)に、2画素おきにドットを形成してもよい。
前述の実施形態の使用例3(又はヘッドユニット使用例2)では、イエローインクのドットが形成される画素Yの移動方向(又は搬送方向)の大きさを、シアン、マゼンタ、ブラックインクのドットが形成される画素Cの移動方向(又は搬送方向)の大きさの2倍にしているが、これに限らない。例えば、画素Yの移動方向(又は搬送方向)の大きさを、画素Cの移動方向(又は搬送方向)の大きさの3倍にしてもよい。
前述の実施形態の駆動信号DRVにより、1画素に対して4階調(又は2階調)を表現することが出来るが、これに限らない。例えば、1画素に対して8階調を表現してもよい。
前述の実施形態では、ピエゾ素子PZTを用いてインクを吐出させていたが、これに限られるものではない。ピエゾ素子以外の駆動素子、例えば発熱素子や磁歪素子等を用いてもよい。
前述の実施形態は、プリンタ1及びプリンタ2の実施形態であったので、液体状の染料インク又は顔料インクをノズルから吐出させていたが、これに限られるものではない。液体状のものであれば、ノズルから吐出させることができる。
前述の実施形態では、プリンタ1(インクジェットプリンタ)及びプリンタ2(ラインヘッドプリンタ)の構成について説明したが、必ずしもこれらの構成と同じである必要はない。例えば、プリンタ2ではベルトコンベヤー方式により紙送りしているが、紙をプラテンに巻きつけるようにして紙送りしてもよい。
20 搬送ユニット、21 給紙ローラ、22 搬送モータ(PFモータ)、
23 搬送ローラ、24 プラテン、25 排紙ローラ、
30 キャッリッジユニット、31 キャリッジ、32 キャリッジモータ、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、42 ヘッド駆動回路、
43 駆動信号生成回路、44 スイッチ、
50 検出器群、51 リニア式エンコーダ、52 ロータリー式エンコーダ、
53 紙検出センサ、54 光学センサ、
60 コントローラ、61 インターフェース部、62 CPU、
63 メモリ、64 ユニット制御回路、
70 搬送ユニット、71A・71B 搬送ローラ、
72 ベルト、73 給紙ローラ、
80 ヘッドユニット、801 第1ヘッドユニット、802 第2ヘッドユニット、
90 インクカートリッジ、110 コンピュータ、
411 第1ヘッド、412 第2ヘッド、413 第3ヘッド、
414 第4ヘッド、421 第1シフトレジスタ、422 第2シフトレジスタ、
423 ラッチ回路群、424 データセレクタ、
Y イエローインクノズル列、C シアンインクノズル列、
M マゼンタインクノズル列、K ブラックインクノズル列、
DRV 駆動信号、PZT ピエゾ素子、PRT 印刷信号、
LAT ラッチ信号、CH チェンジ信号、SW スイッチ制御信号、
W1 第1駆動パルス、W2 第2駆動パルス、
T 繰り返し周期、Ts 安定期間、S 媒体(紙など)、F 搬送量
Claims (12)
- (1)第1の色のインクを吐出する所定数の第1ノズルと、
(2)前記第1の色とは異なる第2の色のインクを吐出し、前記所定数よりも少ない数の第2ノズルと、
(3)媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを所定方向に相対的に動かす移動機構と、
(4)前記媒体と前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記所定方向に相対的に動かしながら、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させ、前記所定方向にドットが並ぶドット列を前記媒体に形成し、複数の前記ドット列から構成される印刷画像を前記媒体に印刷させるコントローラであって、
全ての画素にドットを形成する場合、
前記第1の色の各前記ドット列を、異なる2つ以上の前記第1ノズルによって形成し、
前記第2の色の各前記ドット列を、前記第1の色の各前記ドット列を形成する前記第1ノズルの数よりも少ない数の前記第2ノズルによって形成するコントローラと、
(5)を有する印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向と垂直の方向に動かす搬送機構を有し、
前記移動機構は、前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記媒体に対して前記所定方向に動かす移動機構であり、
前記所定数の前記第1ノズルが一定の間隔で前記所定方向と垂直の方向に並んで配置され、
前記所定数よりも少ない数の前記第2ノズルが前記一定の間隔で前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている、
印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
前記所定数の前記第1ノズルは、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている複数の第1ノズル列を構成し、
前記所定数よりも少ない数の前記第2ノズルは、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている前記複数の数よりも少ない数の第2ノズル列を構成し、
前記第1ノズル列と前記第2ノズル列が前記所定方向に並んで配置されている、
印刷装置。 - 請求項3に記載の印刷装置であって、
前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向と垂直の方向に動かす搬送機構を有し、
前記移動機構が前記第1ノズル及び前記第2ノズルを前記媒体に対して前記所定方向に動かす動作と、前記搬送機構が前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向と垂直の方向に動かす動作とを、交互に行う、
印刷装置。 - 請求項3に記載の印刷装置であって、
前記移動機構が、前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向に動かす搬送機構である、
印刷装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の印刷装置であって、
全ての画素にドットを形成する場合、
前記第1ノズルがドットを形成するように割り当てられている画素の数が、前記第2ノズルがドットを形成するように割り当てられている画素の数よりも少なくなるように、前記コントローラは、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させる、
印刷装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記第1ノズルがドットを形成するように割り当てられている第1画素の前記所定方向の大きさが、前記第2ノズルがドットを形成するように割り当てられている第2画素の前記所定方向の大きさよりも小さくなるように、前記コントローラは、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させる、
印刷装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記第1ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形と、前記第2ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形が同じとなるように、各駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
を有する印刷装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記第1ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形と、前記第2ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形が異なるように、各駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
を有する印刷装置 - 請求項7に記載の印刷装置であって、
前記第1ノズルが複数の前記第1画素を横切る間に、前記第2画素にドットを1つ形成するための駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
を有する印刷装置 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記第1の色がマゼンタかシアンであり、
前記第2の色がイエローである、
印刷装置 - 第1の色のインクを吐出する所定数の第1ノズルを有し、
前記第1の色とは異なる第2の色のインクを吐出し、前記所定数よりも少ない数の第2ノズルを有し、
媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して所定方向に動かす搬送機構を有し、
前記媒体を前記第1ノズル及び前記第2ノズルに対して前記所定方向に動かしながら、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させ、前記所定方向にドットが並ぶドット列を前記媒体に形成し、複数の前記ドット列から構成される印刷画像を前記媒体に印刷させるコントローラであって、
全ての画素にドットを形成する場合、
前記第1の色の各前記ドット列を、異なる2つ以上の前記第1ノズルによって形成し、
前記第2の色の各前記ドット列を、前記第1の色の各前記ドット列を形成する前記第1ノズルの数よりも少ない数の前記第2ノズルによって形成し、
前記第1ノズルがドットを形成するように割り当てられている第1画素の前記所定方向の大きさが、前記第2ノズルがドットを形成するように割り当てられている第2画素の前記所定方向の大きさよりも小さくなるように、前記第1ノズル及び前記第2ノズルからインクを吐出させる、
コントローラを有し、
前記所定数の前記第1ノズルには、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている、複数のノズル列が含まれ、
前記所定数よりも少ない数の前記第2ノズルには、前記所定方向と垂直の方向に並んで配置されている、前記複数の数よりも少ない数のノズル列が含まれ、
前記第1ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形と、前記第2ノズルがドットを形成する時に使用される駆動信号の波形が同じとなるように、各駆動信号を生成する駆動信号生成回路を有し、
前記第1の色がマゼンタかシアンであり、
前記第2の色がイエローである、
印刷装置。
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