JP2010105289A - 流体噴射装置及び流体噴射方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】流体の塗布ムラを抑える。
【解決手段】第1データに基づいて決定された第1ノズル列と第2ノズル列の重複するノズルによって、所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させる。また、第1データとは別の第2データに基づいて決定された第3ノズル列と第4ノズル列の重複するノズルによって、所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させる。
【選択図】図9

Description

本発明は、流体噴射装置及び流体噴射方法に関する。
流体噴射装置の一例として、インクを噴射するインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタでは、1度に印刷できる領域を増やすため、複数のノズル列を並べて配置することが行われている。複数のノズル列を並べて印刷を行う場合、ノズル列毎にインクの噴射特性が異なると、各ノズル列の形成した画像の画質がそれぞれ異なってしまい、ノズル列とノズル列との繋ぎ目で画質の違いが目立ってしまう。
そこで、ノズル列とノズル列とを重複させて配置させることによって、画質の違いが目立ちにくいようにすることが知られている。
特開2003−285434号公報
複数のノズル列を装置に取り付ける際に、取付誤差が生じることがある。また、ノズルから噴射された流体が曲がって媒体に着弾することもある。このようなことがあると、ノズル列とノズル列との繋ぎ目で画質が劣化するおそれがある。
また、このような課題は、インクジェットプリンタに限られるものではない。他の液体噴射装置においても、ノズル列とノズル列との繋ぎ目において、流体の塗布ムラが生じるおそれがある。
本発明は、このような流体の塗布ムラを抑制することを目的とする。
上記目的を達成するための主たる発明は、(A)第1の流体を噴射する複数のノズルが所定方向に並ぶ第1ノズル列と、(B)前記第1の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第1ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第2ノズル列と、(C)前記第1の流体とは異なる第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並ぶ第3ノズル列と、(D)前記第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第3ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第4ノズル列と、(E)前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定するための第1データと、前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定するための第2データとをそれぞれ記憶するメモリと、(F)前記第1データに基づいて決定された前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させ、前記第2データに基づいて決定された前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させるコントローラと、(G)を備える流体噴射装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
===開示の概要===
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
(A)第1の流体を噴射する複数のノズルが所定方向に並ぶ第1ノズル列と、(B)前記第1の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第1ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第2ノズル列と、(C)前記第1の流体とは異なる第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並ぶ第3ノズル列と、(D)前記第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第3ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第4ノズル列と、(E)前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定するための第1データと、前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定するための第2データとをそれぞれ記憶するメモリと、(F)前記第1データに基づいて決定された前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させ、前記第2データに基づいて決定された前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させるコントローラと、(G)を備える流体噴射装置が明らかになる。このような液体噴射装置によれば、流体の塗布ムラを抑制することができる。
前記第1データ及び前記第2データが異なる場合、前記コントローラは、前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルの数と、前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルの数とを異ならせることが望ましい。これにより、流体の種類ごとに重複ノズルの設定を変更できるので、いずれの流体においても塗布ムラを抑制することができる。但し、所定のノズルから前記流体を噴射しないことによってノズルピッチよりも広い間隔で前記ドット列を前記所定方向に複数形成する場合、前記コントローラは、前記第1データに応じて前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列において前記流体を噴射しないノズルを設定し、前記第2データに応じて前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列において前記流体を噴射しないノズルを設定しても良い。
前記第1の流体及び前記第2の流体は、互いに異なる色のインクであることが望ましい。これにより、色ごとにインクの塗布ムラを抑制することができる。
また、(A)第1の流体を噴射する複数のノズルが所定方向に並ぶ第1ノズル列と、前記第1の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第1ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第2ノズル列と、前記第1の流体とは異なる第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並ぶ第3ノズル列と、前記第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第3ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第4ノズル列とを用いた流体噴射方法であって、(B)第1データに基づいて、前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定し、第1データとは別の第2データに基づいて、前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定すること、及び、(C)前記第1データに基づいて決定された前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成し、前記第2データに基づいて決定された前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成すること(D)を有する流体噴射方法も明らかになる。
このような流体噴射方法によれば、流体の塗布ムラを抑制することができる。
===用語の説明===
まず、本実施形態を説明する際に用いられる用語の意味を説明する。
図1は、用語の説明図である。
「画像データ」とは、2次元画像を示すデータである。後述する実施形態では、256階調の画像データや、4階調の画像データなどがある。プリンタが4階調でドットの形成(大ドット・中ドット・小ドット・ドット無し)を制御する場合、4階調の画像データは、印刷画像を構成するドットの形成状態を示すことになる。
「印刷画像」とは、媒体(例えば紙)の上に印刷された画像である。インクジェットプリンタの印刷画像は、紙上に形成された無数のドットから構成されている。
「画素」とは、画像を構成する最小単位である。この画素が2次元的に配置されることによって画像が構成される。主に、画像データ上の画素を意味する。
「画素列」とは、画像データ上において所定方向に並ぶ画素の列である。図に示すように、n番目の画素列のことを「第n画素列」と呼ぶ。
「ラスタライン」とは、ヘッドと紙とが相対移動する方向(移動方向)に並ぶドットの列である。後述の実施形態のようなラインプリンタの場合、「ラスタライン」は、紙の搬送方向に並ぶドットの列を意味する。一方、キャリッジに搭載されたヘッドによって印刷するシリアルプリンタの場合、「ラスタライン」は、キャリッジの移動方向に並ぶドットの列を意味する。移動方向と垂直な方向に多数のラスタラインが並ぶことによって、印刷画像が構成されることになる。図に示すように、n番目の位置にあるラスタラインのことを「第nラスタライン」と呼ぶ。
「画素データ」とは、画素の階調値を示すデータである。画像データは多数の画素データから構成されていることになる。「画素データ」のことを「画素の階調値」と言うこともある。4階調の画像データの場合、各画素データは、2ビットデータになり、ある画素のドット形成状態(大ドット・中ドット・小ドット・ドット無し)を示すことになる。
「画素領域」とは、画像データ上の画素に対応した紙上の領域である。例えば、画像データの解像度が180×180dpiの場合、「画素領域」は、1辺が1/180インチの正方形状の領域になる。
「列領域」とは、画素列に対応した紙上の領域である。例えば、画像データの解像度が180×180dpiの場合、列領域は、1/180インチ幅の細長い領域になる。図中の右下には、列領域が示されている。「列領域」は、ラスタラインの形成目標位置でもある。図に示すように、n番目の位置にある列領域のことを「第n列領域」と呼ぶ。第n列領域は第nラスタラインの形成目標位置になる。
ところで、図1の右下では、画素領域とドットとの位置関係が示されている。この図では、各ドットは、それぞれ対応する画素領域に形成されている。但し、ヘッドの取付誤差やインクの飛行曲がりの影響などによって、ドットが対応する画素領域に形成されないことがある。このような状況を説明する必要があるため、本明細書では、「ラスタライン」、「画素領域」等の意味や関係を上記の内容に沿って説明している。但し、「画像データ」や「画素」等の一般的な用語の意味は、上記の説明だけでなく、通常の技術常識に沿って適宜解釈して良い。
===第1実施形態===
<全体構成>
図2は、全体構成のブロック図である。図3は、プリンタ1の搬送処理とドット形成処理を説明するための斜視図である。
コンピュータ110はプリンタ1とスキャナ120が接続されている。コンピュータ110にはプリンタドライバがインストールされている。プリンタドライバは、コンピュータ110に印刷データを生成させ、この印刷データをプリンタ1へ送信させることができる。また、コンピュータ110にはスキャナドライバがインストールされている。スキャナドライバは、スキャナ120にセットされた原稿をスキャナ120に読み取らせ、スキャナ120から画像データを取得することができる。
プリンタ1は、搬送ユニット20、ヘッドユニット40、検出器群50、及びコントローラ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、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、紙に画像を印刷する。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。コントローラ60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、媒体(例えば、紙Sなど)を所定の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、上流側ローラ22A及び下流側ローラ22Bと、ベルト24とを有する。不図示の搬送モータが回転すると、上流側ローラ22A及び下流側ローラ22Bが回転し、ベルト24が回転する。給紙された紙Sは、ベルト24によって、印刷可能な領域(ヘッドと対向する領域)まで搬送される。ベルト24が紙Sを搬送することによって、紙Sがヘッドユニット40に対して搬送方向に移動する。印刷可能な領域を通過した紙Sは、ベルト24によって外部へ排紙される。なお、搬送中の紙Sは、ベルト24に静電吸着又はバキューム吸着されている。
ヘッドユニット40は、紙Sにインクを吐出(噴射ともいう)するためのものである。ヘッドユニット40は、搬送中の紙Sに対してインクを吐出することによって、紙Sにドットを形成し、画像を紙Sに印刷する。本実施形態のプリンタ1はラインプリンタであり、ヘッドユニット40は紙幅分のドットを一度に形成することができる。
なお、ヘッドユニット40を構成するヘッドの配置については、後で説明する。
検出器群50には、上流側ローラ22Aの回転量を検出するロータリー式エンコーダ(不図示)などが含まれる。このロータリー式エンコーダの検出結果に基づいて、紙Sの搬送量を検出することができる。
コントローラ60は、プリンタ1の制御を行うための制御ユニット(制御部)である。コントローラ60は、インターフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、ユニット制御回路64とを有する。CPU62は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリ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を制御する。
<ヘッドユニット40の構成>
図4は、ヘッドユニット40の下面における複数のヘッドの配列の説明図である。図に示すように、ヘッドユニット40は、上流側ヘッド群41Aと、この上流側ヘッド群41Aよりも搬送方向下流側に設けられた下流側ヘッド群41Bとを有する。上流側ヘッド群41A及び下流側ヘッド群41Bは、それぞれ、紙幅方向に所定間隔で並ぶ複数のヘッド42を有する。紙幅方向に関して、上流側ヘッド群41Aのヘッド42とヘッド42との間に、下流側ヘッド群41Bのヘッド42が位置するように、各ヘッド群のヘッド42が設けられている。また同様に、紙幅方向に関して、下流側ヘッド群41Bのヘッド42とヘッド42との間に、上流側ヘッド群41Aのヘッド42が位置するように、各ヘッド群のヘッド42が設けられている。このため、ヘッドユニット40は、全体として、紙幅方向に沿って複数のヘッド42を千鳥列状に配置して構成されている。
以下、説明の簡略化のため、図中の上の3個のヘッド(第1ヘッド42A、第2ヘッド42B及び第3ヘッド42C)のみによってヘッドユニット40が構成されているものとする。
図5は、各ヘッドのノズルの配置の説明図である。各ヘッド42には、4個のノズル列が搬送方向に並んでいる。4個のノズル列は、搬送方向上流側から順に、ブラックノズル列、シアンノズル列、マゼンタノズル列及びイエローノズル列である。各ノズル列は、インクを吐出するノズルを180個備えている。各ノズル列の180個のノズルは、紙幅方向に沿って、一定のノズルピッチ(ここでは1/180インチ)で並んでいる。以下の説明では、各ノズル列の180個のノズルについて、図中の上から順に、ノズル♯1、ノズル♯2、・・・ノズル♯180と呼ぶことにする。
第1ヘッド42Aのノズル♯179及びノズル♯180は、第2ヘッド42Bのノズル♯1及びノズル♯2と紙幅方向に並ぶように配置される。同様に、第2ヘッド42Bのノズル♯179及びノズル♯180は、第3ヘッド42Cのノズル♯1及びノズル♯2と紙幅方向に並ぶように配置される。言い換えると、紙幅方向に隣接する2個のヘッド42のそれぞれの2個のノズルは、重複するように配置される。このように重複してノズルを配置することによって、印刷画像上でヘッドのつなぎ目が目立たないようにできる。
<理想的な状態でのドットの形成>
次に、ドットの形成について説明する。ここでは、各ヘッドが設計通りに取り付けられており、理想的な状態でドットが形成されるものとして説明を行う。なお、ブラックノズル列によるドットの形成ついて説明するが、他の色のノズル列によるドットの形成も同様である。
図6は、ドットの形成の様子の説明図である。図中央では、第1ヘッド42Aのノズルを丸印で示し、第2ヘッド42Bのノズルを四角印で示している。なお、紙幅方向に重複するノズル(第1ヘッド42Aのノズル♯179及びノズル♯180と、第2ヘッド42Bのノズル♯1及びノズル♯2)にはハッチングを施している。図右側では、第1ヘッド42Aのノズルによって形成されるドットを黒丸印で示し、第2ヘッド42Bのノズルで形成されるドットを黒四角印で示している。
まず、第176列領域へのドットの形成について説明する。コントローラ60は、コンピュータ110から印刷データを受信すると、第1ヘッド42Aのノズル♯176に対して、印刷データの中の画像データ(4階調)の第176画素列を対応付ける。そして、コントローラ60は、ノズル♯176に対応するピエゾ素子(不図示)を第176画素列の画素データ(4階調)に応じて駆動し、ノズル♯176からインクを吐出させる。ノズル♯176から吐出されたインクは、(ここでは理想的な状態でドットが形成されるので、)紙上の第176列領域の各画素領域に着弾し、第176列領域に第176ラスタラインが形成される。このため、第176ラスタライン(ブラックのラスタライン)は、1個のノズルによって形成される。
なお、第177列領域、第178列領域、第181列領域〜第183列領域へのドットの形成においても、第176列領域と同様に、コントローラ60は、それぞれ対応する1個のノズルによってラスタラインを形成する。
次に、第179列領域へのドットの形成について説明する。コントローラ60は、第1ヘッド42Aのノズル♯179及び第2ヘッド42Bのノズル♯1に対して、印刷データの中の画像データ(4階調)の第179画素列を対応付ける。つまり、1個の画素列に対して、2個のノズルを対応付ける。ここでは、コントローラ60は、第179画素列の奇数番目の画素データを第1ヘッド42Aのノズル♯179に対応付け、偶数番目の画素データを第2ヘッド42Bのノズル♯2に対応付ける。
そして、コントローラ60は、第1ヘッド42Aのノズル♯176に対応するピエゾ素子(不図示)を第179画素列の奇数番目の画素データ(4階調)に応じて駆動し、ノズル♯179からインクを吐出させる。また、コントローラ60は、第2ヘッド42Bのノズル♯1に対応するピエゾ素子(不図示)を第179画素列の偶数番目の画素データに応じて駆動し、ノズル♯1からインクを吐出させる。第1ヘッド42Aのノズル♯179から吐出されたインクは、(ここでは理想的な状態でドットが形成されるので、)紙上の第179画素列の奇数番目の各画素領域に着弾する。また、第2ヘッド42Bのノズル♯1から吐出されたインクは、(ここでは理想的な状態でドットが形成されるので、)紙上の第179列領域の偶数番目の各画素領域に着弾する。つまり、第1ヘッド42Aのノズル♯179によって1ドットおきにドットが形成され、これらのドットの間を補完するように、第2ヘッド42Bのノズル♯1によって1ドットおきにドットが形成される。これにより、第179列領域に2個のノズルによって第179ラスタライン(ブラックのラスタライン)が形成される。
なお、第180列領域へのドットの形成においても、第179列領域と同様に、コントローラ60は、対応する2個のノズルによって第180ラスタラインを形成する。
上記の通り、ハッチングの施されていないノズル(例えば第1ヘッド42Aのノズル♯176)は、各列領域の各画素にドットを形成する。一方、ハッチングの施されたノズル(例えば第1ヘッド42Aのノズル♯179)は、ハッチングの施されていないノズルと比較すると、半分のドットしか形成しない。このように、他のノズルと搬送方向に並んで配置されており、通常のノズルと比べて少ない数のドットしか形成しないノズルのことを、以下の説明では「重複ノズル」と呼ぶことにする。図6において、「重複ノズル」は、ハッチングの施されたノズルである。
<ヘッド取付誤差のある状態でのドットの形成(補正なし)>
図7は、ヘッドの取付誤差の説明図である。理想的な状態でドットが形成された場合について上記で説明したが、実際には、図に示すように、回転方向や並進方向(紙幅方向に平行な方向)に取付誤差が生じるため、理想的な状態でドットが形成されないことがある。また、紙が斜行や蛇行しながら搬送されたり、インクがノズルから曲がって吐出されたりすることによっても、理想的な状態でドットが形成されないことがある。ここでは、図に示すように、第2ヘッド42Bの取付位置に回転方向の取付誤差がある場合について説明する。
図8Aは、第2ヘッドの取付位置に回転方向の取付誤差がある場合のブラックノズル列のドット形成の様子の説明図である。なお、ブラックノズル列は、第2ヘッド42Bの搬送方向上流側にあるノズル列である。
図中の左側に、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bのそれぞれのブラックノズル列の位置関係が示されている。図6(取付誤差が無い場合)の2個のノズル列の位置関係と比較すると、第2ヘッド42Bのブラックノズル列が、第1ヘッド42Aのブラックノズル列に対して、図中の上側に位置している。この結果、2個のノズル列の紙幅方向の重複範囲が広くなる。
そして、回転方向の取付誤差が大きい場合、図に示すように、第2ヘッド42Bの各ノズルが、本来ドットを形成する列領域よりも上の列領域にドットを形成するようになってしまう。例えば、第2ヘッド42Bのノズル♯1が、第179列領域ではなく、第178列領域にドットを形成してしまう。
図中の右側に、紙上に形成されるドットの様子が示されている。図中の左側に示された位置関係のノズルが、図6の場合と同様にインクを吐出すると、第178列領域と第180列領域に形成されるドットが多くなり、印刷画像の中のこの列領域に相当する部分に濃い縞模様(濃いスジ、インクの塗布ムラ)が形成されてしまう。
図8Bは、イエローノズル列のドット形成の様子の説明図である。なお、イエローノズル列は、第2ヘッド42Bの搬送方向下流側(ブラックノズル列とは反対側)にあるノズル列である。
図中の左側に、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bのそれぞれのイエローノズル列の位置関係が示されている。取付誤差が無い場合と比較すると、第2ヘッド42Bのイエローノズル列は、第1ヘッド42Aのイエローノズル列に対して、図中の下側に位置している。つまり、図8Bでは、図8Aとは反対に、2個のノズル列の紙幅方向の重複範囲が狭くなる。
そして、回転方向の取付誤差が大きい場合、図に示すように、第2ヘッド42Bの各ノズルが、本来ドットを形成する列領域よりも下の列領域にドットを形成するようになってしまう。例えば、第2ヘッド42Bのノズル♯1が、第179列領域ではなく、第180列領域にドットを形成してしまう。
図中の右側に、紙上に形成されるドットの様子が示されている。図中の左側に示された位置関係のノズルが、図6の場合と同様にインクを吐出すると、第179列領域と第181列領域に形成されるドットが少なくなり、印刷画像の中のこの列領域に相当する部分に淡い縞模様(淡いスジ、インクの塗布ムラ)が形成されてしまう。
このように、第2ヘッド42Bの取付位置に回転方向の取付誤差がある場合、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bの繋ぎ目に相当する部分において、縞模様が発生する。しかも、色ごとに縞模様の状況が異なる。
<本実施形態の処理結果>
本実施形態の理解を容易にするために、本実施形態の処理の詳細な説明の前に、本実施形態の処理結果を説明する。
図9A及び図9Bは、本実施形態の処理後のドット形成の様子の説明図である。図9Aはブラックノズル列のドット形成の様子の説明図であり、図9Bはイエローノズル列のドット形成の様子の説明図である。
本実施形態では、第1ヘッド42Aのノズル列と第2ヘッド42Bのノズル列との相対的な位置関係がノズルピッチの半分以上ずれていれば、重複ノズルの設定が変更される。例えば、2個のノズル列の紙幅方向の重複範囲が広くなるようにノズル列がずれていれば、重複ノズルが増えるように設定される。一方、2個のノズル列の紙幅方向の重複範囲が狭くなるようにノズル列がずれていれば、重複ノズルが減るように設定される。また、2個のノズル列の紙幅方向の重複範囲は色ごとに異なるので、本実施形態では、色ごとに重複ノズルの設定が変更される。
その結果、2個のブラックノズル列の相対的な位置関係が図8Aのような場合、図9Aに示すように第1ヘッド42Aのノズル♯178及び第2ヘッド42Bのノズル♯3が重複ノズルになるように、設定が変更される。この結果、図9Aに示すように、第178列領域及び第180列領域(図8Aではドットが多く形成された列領域)のドットの数が多くならずに済み、印刷画像の中に濃い縞模様が発生することを抑制できる。
同様に、2個のイエローノズル列の相対的な位置関係が図8Bのような場合、図9Bに示すように第1ヘッド42Aのノズル♯179及び第2ヘッド42Bのノズル♯2を重複ノズルから外すように、設定が変更される。この結果、図9Bに示すように、第179列領域及び第181列領域(図8Bではドットが少なく形成された列領域)のドットの数が少なくならずに済み、印刷画像の中に淡い縞模様が発生することを抑制できる。
<本実施形態の処理>
図10は、本実施形態の処理の流れのフロー図である。ここでは、プリンタドライバが、図中の各処理を、コンピュータ110に実行させたり、印刷データ等の制御データをプリンタ1に送信することによってプリンタ1に実行させたりする。但し、プリンタ1がプリンタドライバの機能を備え、スキャナ120の機能も備えていれば(プリンタ1が複合機であれば)、プリンタ1だけで図中の各処理を実行することも可能である。
なお、この処理は、プリンタ1の製造後、出荷前の検査段階に行われる。
・テストパターンの印刷(S101)
まず、コントローラ60は、紙にテストパターンを印刷する(S101)。コントローラ60は、搬送ユニット20に紙を搬送方向に搬送させつつ、ヘッドユニット40にノズルからインクを吐出させることによって、紙にテストパターンを印刷する。
図11は、テストパターンの説明図である。テストパターンは、基準パターンP0と、第1パターンP1と、第2パターンP2と、第3パターンP3とを有する。
基準パターンP0は、搬送方向に沿って1/180インチの間隔で並んだ多数のドットから構成される。この基準パターンP0は、ブラックノズル列のノズル♯1によって形成される。コントローラ60は、搬送ユニット20に紙を搬送方向に搬送させ、紙が1/180インチ搬送されるごとにブラックノズル列のノズル♯1からインク滴を吐出させることによって、基準パターンP0を印刷する。この基準パターンP0は、後述する通り、搬送誤差の検出に用いられる。
第1パターンP1は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)のパターンから構成される。ここでは、ブラックのパターンP1_Kについて説明するが、他の色のパターンも、ブラックのパターンと同様である。パターンP1_Kは、少なくともノズル♯179及びノズル♯180(デフォルトの重複ノズル)によって形成される。各ノズルは、搬送方向に沿って1/180インチの間隔で並んだ5個のドットを形成する。なお、重複ノズル以外のノズルは、ドットを形成しなくてもよい。図中では、省略可能なドットを白丸で示している。このパターンP1_Kは、後述する通り、第1ヘッド42Aのブラックノズル列の重複ノズルの紙幅方向の位置の検出に用いられる。また、パターンP1_Kは、後述する通り、第1ヘッド42Aのブラックノズル列と、第2ヘッド42Bのブラックノズル列との相対的な位置関係の検出に用いられる。
第2パターンP2も、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)のパターンから構成される。ここでは、ブラックのパターンP2_Kについて説明するが、他の色のパターンも、ブラックのパターンと同様である。パターンP2_Kは、少なくともノズル♯1、ノズル♯2、ノズル♯179及びノズル♯180(デフォルトの重複ノズル)によって形成される。各ノズルは、搬送方向に沿って1/180インチの間隔で並んだ5個のドットを形成する。このパターンP2_Kは、後述する通り、第2ヘッド42Bのブラックノズル列の重複ノズルの紙幅方向の位置の検出に用いられる。また、パターンP2_Kは、後述する通り、第2ヘッド42Bのブラックノズル列と、第1ヘッド42A及び第3ヘッド42Cのブラックノズル列との相対的な位置関係の検出に用いられる。
第3パターンP3も、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)のパターンから構成される。ここでは、ブラックのパターンP3_Kについて説明するが、他の色のパターンも、ブラックのパターンと同様である。パターンP3_Kは、少なくともノズル♯1及びノズル♯2(デフォルトの重複ノズル)によって形成される。(なお、ここでは簡略化のため3個のヘッドのみからヘッドユニット40が構成されているが、ヘッドユニット40が4個以上のヘッドを有している場合には、第3パターンP3には、第2パターンP2のように、ノズル♯179及びノズル♯180によって形成されたドットも含まれることになる。)各ノズルは、搬送方向に沿って1/180インチの間隔で並んだ5個のドットを形成する。このパターンP3_Kは、後述する通り、第3ヘッド42Cのブラックノズル列の重複ノズルの紙幅方向の位置の検出に用いられる。また、パターンP3_Kは、後述する通り、第3ヘッド42Cのブラックノズル列と、第2ヘッド42Bのブラックノズル列との相対的な位置関係の検出に用いられる。
コントローラ60は、図に示すように、第1パターンP1〜第3パターンP3が重複しないように、ヘッド毎にパターンを印刷する領域を変えている(ヘッド毎にインクを吐出させるタイミングを変えている)。
また、コントローラ60は、第1パターンP1〜第3パターンP3の印刷開始から印刷終了までの間、ブラックノズル列のノズル♯1から断続的にインク滴を吐出させて、基準パターンP0を形成する。これにより、第1パターンP1〜第3パターンP3のどのパターンに対しても、搬送方向に関して同じ位置に、基準パターンP0を構成するドットが存在する。
・テストパターンの読み取り(S102)
次に、コンピュータ110は、テストパターンの画像をスキャナ120に読み取らせる。スキャナ120は、コンピュータ110のスキャナドライバからの指示に従って、テストパターンの画像を読み取り、読取結果である画像データをコンピュータ110に送信する。スキャナ120の読取解像度は、ノズルピッチの4倍以上に設定され、ここでは2880dpi(ノズルピッチの16倍)に設定されている。
コンピュータ110は、スキャナから取得した画像データに対して2値化処理を行う。但し、スキャナ120から送信される画像データが既に2値化されていれば、2値化処理は不要である。
・ドットの位置の測定(S103)
次に、コンピュータ110は、画像データを解析して各ノズルの形成したドットの位置を測定する。このとき、コンピュータ110は、画像データの中の各ドットの画像の重心位置を求める。各ノズルは5個ずつドットを形成しているので、コンピュータ110は、5個の重心位置の平均値を、そのノズルが形成したドットの位置とする。
図12は、ドットの位置の測定結果の表である。
例えば、コンピュータ110は、画像データ上において、図11の第1パターンP1のパターンP1_Kの一番下の5個のドットに相当する画像のそれぞれの重心位置の平均値を算出し、その値を第1ヘッド42Aのブラックノズル列のノズル♯180のドット形成位置とする。ここでは、第1ヘッド42Aのブラックノズル列のノズル♯180のドット形成位置は、「2879」として記録されている。(言い換えると、第1ヘッド42Aのブラックノズル列のノズル♯180の形成したドットの画像は、画像データ(2880dpiの解像度の画像データ)の第2879画素列のあたりにある。)
基準パターンP0については、同じノズルによって5個以上の多数のドットが形成されているが、コンピュータ110は、他のパターン(第1パターンP1のパターンP1_K〜パターンP1_Y、第2パターンP2のパターンP2_K〜P2_Y)と搬送方向に同じ位置にある5個のドットの画像を抽出し、5個のドットの画像の重心位置の平均値をそれぞれ算出する。
例えば、第1パターンP1のイエローのパターンP1_Yと搬送方向に同じ位置にある基準パターンP0の5個のドットに相当する画像の重心位置の平均値として、ここでは「3」が記録されている。
・搬送誤差成分の除去(S104)
紙にテストパターンが印刷されるとき、紙が斜行や蛇行しながら搬送されることがある。このような場合、テストパターンを構成するドットの位置は、紙の斜行や蛇行などの搬送誤差の影響を受けている。つまり、この場合、ドットの位置は、そのドットを形成したノズルの位置を正確には反映していないと考えられる。このため、ドットの位置の測定結果からノズルの位置を推定するためには、ドットの位置の測定結果から搬送誤差の成分を除去する必要がある。
ところで、基準パターンP0を構成するドットは同じノズルから形成されているため、もし理想的にドットが形成されていれば、各ドットの位置は同じになるはずである。しかし、図12の基準パターンP0のドットの位置の測定結果を見ると、ドットの位置が異なった値になっている。これは、搬送誤差の影響によるものと考えられる。言い換えると、基準パターンP0のドットの位置は、搬送誤差の成分を表していると考えられる。
そこで、コンピュータ110は、図12の各ノズルの形成したドットの位置の測定結果と、そのドットと搬送方向に同じ位置にある基準パターンP0のドットの位置の測定結果との差分を算出する。言い換えると、コンピュータ110は、図12の各ノズルの形成したドットの位置の測定結果と、そのドットの形成時に形成された基準パターンP0のドットの位置の測定結果との差分を算出する。この差分は、各ドットを形成したノズルの位置を反映したものになる。
図13は、搬送誤差の影響除去後のドットの位置の測定結果の表である。言い換えると、この表は、各ドットを形成したノズルの位置を示している。
・ノズル列の相対ずれ量を算出(S105)
もし理想的にドットが形成されていれば、第1ヘッド42Aのブラックノズル列のノズル♯179が形成したドットの位置と、第2ヘッド42Bのブラックノズル列のノズル♯1が形成したドットの位置は、同じはずである。しかし、図13の表からすると、これらのドットの位置は、7画素分(2880dpiの画像データでの7画素分)だけ紙幅方向にずれている。言い換えると、第1ヘッド42Aのブラックノズル列のノズル♯179と、第2ヘッド42Bのブラックノズル列のノズル♯1とが、搬送方向に正確に並んで配置されておらず、7画素分だけ紙幅方向にずれていると考えられる。
そこで、コンピュータ110は、デフォルトの重複ノズル同士(例えば、第1ヘッド42Aのブラックノズル列のノズル♯179と、第2ヘッド42Bのブラックノズル列のノズル♯1)のずれ量をそれぞれ算出する。2つのノズル列の間に2組のデフォルトの重複ノズルがあるので、コンピュータ110は、算出された2組のずれ量の平均値を算出し、この値を2つのノズル列の相対的なずれ量とする。
図14は、デフォルトの重複ノズル同士のずれ量と、2つのノズル列の相対的なずれ量とを示す表である。図に示すとおり、本実施形態では、色ごとに、2つのノズル列の相対的なずれ量が決定される。
・各色の重複ノズルの設定(S106)
図15は、第1ヘッドのノズル列に対する第2ヘッドのノズル列の相対位置の説明図である。ノズルピッチは180dpiなので、ノズルピッチは、2880dpiの画像データ上では16画素分に相当する。また、列領域の幅もノズルピットと同じ180dpiになるので、列領域の幅も、2880dpiの画像データ上では16画素分に相当する。
ここで、第1ヘッド42Aのノズル列に対する第2ヘッド42Bのノズル列が相対的にずれた場合について検討する。
8画素未満のずれ量で第2ヘッド42Bのノズル列が図中の上側にずれた場合、第2ヘッド42Bのノズル♯1は第179列領域にドットを形成可能であり、ノズル♯2は第180列領域にドットを形成可能である。このように、2つのノズル列の相対的なずれ量が8画素未満の場合、重複ノズルの設定は、デフォルトのまま変更しなくて良い。
しかし、8画素以上のずれ量で第2ヘッド42Bのノズル列が図中の上側にずれた場合、第2ヘッド42Bのノズル♯1は第178列領域にドットを形成してしまい、ノズル♯2は第179列領域にドットを形成してしまう。この場合、重複ノズルの設定を変更するのが好ましい。具体的には、第1ヘッド42Aのノズル♯178と第2ヘッド42Bのノズル♯1を組にして、第1ヘッド42Aのノズル♯179と第2ヘッド42Bのノズル♯2を組にして、第1ヘッド42Aのノズル♯180と第2ヘッド42Bのノズル♯3を組にして、重複ノズルの設定を行うのが好ましい。
そこで、2つのノズル列の相対的なずれ量が8画素(ノズルピッチの半分)以上で24画素(ノズルピッチの1.5倍)未満の場合、コンピュータ110は、重複ノズルの設定をデフォルトの状態から1個ずつ変更する。(なお、ずれ量が24画素以上の場合、重複ノズルの設定をデフォルトの状態から2個ずつ変更する必要があるが、プリンタの製造時に許容される精度上、そのような大きなずれ量は生じないようになっている。)
また、ずれの方向がプラスの場合(図15において、第2ヘッド42Bのノズル列が上にずれる場合)には、コンピュータ110は、重複ノズルを増やすように設定を変更する。ずれの方向がマイナスの場合(図15において、第2ヘッド42Bのノズル列が下にずれる場合)には、コンピュータ110は、重複ノズルを減らすように設定を変更する。
図16は、重複ノズルの設定データである。コンピュータ110は、この設定データを図14のずれ量に基づいて作成する。後述する通り、設定データがゼロであれば、重複ノズルの設定はデフォルトのまま変更されず、設定データが「1」であれば重複ノズルが増えるように設定が変更され、設定データが「−1」であれば重複ノズルが減るように設定が変更される。これにより、2つのノズル列の相対的なずれ量がノズルピッチの半分を超える場合に、重複ノズルの設定が変更される。
図に示すとおり、本実施形態では、色ごとに、重複ノズルの設定データが決定される。
コンピュータ110は、設定データの決定後、設定データをプリンタ1のメモリ63に記憶する。すなわち、このような設定データを記憶したプリンタが製造される。このようにメモリ63に設定データが記憶された状態で、プリンタ1は梱包されて出荷される。
<印刷時の処理>
プリンタを購入したユーザは、コンピュータ110にプリンタ1を接続するとともに、プリンタドライバ(プログラム)を記憶したCD−ROM(記憶媒体)をコンピュータ110のCD−ROMドライブにセットし、プリンタドライバをコンピュータ110にインストールする。なお、ユーザの下では、図2のようにスキャナ120はコンピュータ110に接続されていなくても良い。
プリンタドライバは、アプリケーションプログラムから画像データを受け取り、プリンタ1が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンタに出力する。アプリケーションプログラムからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタドライバは、解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理・ラスタライズ処理・コマンド付加処理などを行う。以下に、プリンタドライバが行う各種の処理について説明する。
解像度変換処理は、アプリケーションプログラムから出力されたデータ(テキストデータ、イメージデータなど)を、紙に印刷する際の解像度(印刷解像度)に変換する処理である。例えば、印刷解像度が720×720dpiに指定されている場合、アプリケーションプログラムから受け取ったベクター形式のデータを720×720dpiの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、RGB色空間により表される多階調(例えば256階調)のRGBデータである。
色変換処理は、RGBデータをCMYK色空間により表されるCMYKデータに変換する処理である。なお、CMYKデータは、プリンタが有するインクの色に対応したデータである。この色変換処理は、RGBデータの階調値とCMYKデータの階調値とを対応づけたテーブル(色変換ルックアップテーブルLUT)に基づいて、行われる。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色空間により表される256階調のCMYKデータである。
ハーフトーン処理は、高階調数のデータを、プリンタが形成可能な階調数のデータに変換する処理である。例えば、ハーフトーン処理により、256階調を示すデータが、2階調を示す1ビットデータや4階調を示す2ビットデータに変換される。ハーフトーン処理では、ディザ法・γ補正・誤差拡散法などが利用される。ハーフトーン処理されたデータは、印刷解像度(例えば720×720dpi)と同等の解像度である。ハーフトーン処理後の画像データでは、画素ごと1ビット又は2ビットの画素データが対応しており、この画素データは各画素でのドットの形成状況(ドットの有無、ドットの大きさ)を示すデータになる。
コマンド付加処理は、ハーフトーン処理された画像データに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、プリンタ1を制御するための制御データなどがある。
これらの処理を経て生成された印刷データは、プリンタドライバによりプリンタに送信される。
図17は、印刷データを受信したプリンタ1の処理のフロー図である。ここでは、プリンタ1のコントローラ60が、メモリ63に記憶されたプログラムに従って、若しくは、印刷データの制御データに従って、各処理を実行する。
・重複ノズルの設定データの読み取り(S201)
プリンタ1のメモリ63には、重複ノズルの設定データ(図16参照)が記憶されている。コントローラ60は、重複ノズルの設定データをメモリ63から読み出す。
・重複ノズルの決定(S202)
次に、コントローラ60は、色ごとに重複ノズルを決定する。
重複ノズルの設定データがゼロであれば、コントローラ60は、重複ノズルをデフォルトの通りに設定する。すなわち、或る色において、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bとの間の重複ノズルの設定データがゼロの場合、その色について第1ヘッド42Aのノズル列の重複ノズルをノズル♯179及びノズル♯180に決定し、第2ヘッド42Bのノズル列の重複ノズルをノズル♯1及びノズル♯2に決定する。第2ヘッド42Bと第3ヘッド42Cとの間の重複ノズルの設定データがゼロの場合も同様である。
例えば、シアン(C)について、第2ヘッド42Bと第3ヘッド42Cとの間の重複ノズルの設定データはゼロなので、コントローラ60は、第2ヘッド42Bのシアンノズル列の重複ノズルをノズル♯179及びノズル♯180に決定し、第3ヘッド42Cのシアンノズル列の重複ノズルをノズル♯1及びノズル♯2に決定する。また、例えばイエロー(Y)について、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bとの間の重複ノズルの設定データはゼロなので、コントローラ60は、第1ヘッド42Aのイエローノズル列の重複ノズルをノズル♯179及びノズル♯180に決定し、第2ヘッド42Bのイエローノズル列の重複ノズルをノズル♯1及びノズル♯2に決定する。
重複ノズルの設定データが「1」であれば、コントローラ60は、デフォルトの設定よりも重複ノズルが1個増えるように、重複ノズルを設定する。すなわち、或る色において、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bとの間の重複ノズルの設定データが「1」の場合、その色について第1ヘッド42Aのノズル列の重複ノズルをノズル♯178〜ノズル♯180に決定し、第2ヘッド42Bのノズル列の重複ノズルをノズル♯1〜ノズル♯3に決定する。第2ヘッド42Bと第3ヘッド42Cとの間の重複ノズルの設定データが「1」の場合も同様である。
例えば、マゼンタ(M)について、第2ヘッド42Bと第3ヘッド42Cとの間の重複ノズルの設定データが「1」なので、コントローラ60は、第2ヘッド42Bのマゼンタノズル列の重複ノズルをノズル♯178〜ノズル♯180に決定し、第3ヘッド42Cのマゼンタノズル列の重複ノズルをノズル♯1〜ノズル♯3に決定する。
重複ノズルの設定データが「−1」であれば、コントローラ60は、デフォルトの設定よりも重複ノズルが1個減るように、重複ノズルを設定する。すなわち、或る色において、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bとの間の重複ノズルの設定データが「−1」の場合、その色について第1ヘッド42Aのノズル列の重複ノズルをノズル♯180に決定し、第2ヘッド42Bのノズル列の重複ノズルをノズル♯1に決定する。第2ヘッド42Bと第3ヘッド42Cとの間の重複ノズルの設定データが「−1」の場合も同様である。
例えば、マゼンタ(M)の第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bとの間の重複ノズルの設定データが「−1」なので、コントローラ60は、第1ヘッド42Aのマゼンタノズル列の重複ノズルをノズルノズル♯180に決定し、第2ヘッド42Bのマゼンタノズル列の重複ノズルをノズル♯1に決定する。
なお、本実施形態では色ごとに設定データが異なるため、色ごとに重複ノズルが異なることになる。
・画素列とノズルとの対応付け(S203)
次に、コントローラ60は、色ごとの重複ノズルの設定に基づいて、色ごとに、画像データの各画素列とノズルとを対応付ける。
図18は、重複ノズルの設定がデフォルトの場合の画素列とノズルとの対応表である。
重複ノズルの設定がデフォルトの場合には、コントローラ60は、第1画素列〜第178画素列に第1ヘッド42Aのノズル♯1〜ノズル♯178を対応づける。また、この場合、第1ヘッド42Aのノズル♯179は第2ヘッド42Bのノズル♯1とともに重複ノズルに設定されているので、コントローラ60は、第179画素列にこれらの2個のノズルを対応づける。同様に、第1ヘッド42Aのノズル♯180は第2ヘッド42Bのノズル♯2とともに重複ノズルに設定されているので、コントローラ60は、第180画素列にこれらの2個のノズルを対応づける。そして、コントローラ60は、第181画素列〜第356画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯3〜ノズル♯178を対応付け、第357画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯179及び第3ヘッド42Cのノズル♯1を対応付け、第358画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯180及び第3ヘッド42Cのノズル♯2を対応付け、第359画素列以降の画素列には第3ヘッド42Cのノズル♯3以降のノズルを対応づける。
図19は、重複ノズルの設定が図16の場合の画素列とノズルとの対応表である。ここでは、マゼンタの画素列(YMCKの画像データのうちのマゼンタの画像データの画素列)とノズルとの対応について説明する。
重複ノズルの設定が図16のような場合、コントローラ60は、第1画素列〜第179画素列に第1ヘッド42Aのノズル♯1〜ノズル♯179を対応づける。デフォルトの場合には第178画素列までだが、図16の場合には重複ノズルが1個減るので、デフォルトの場合よりも1個多い第179画素列までの画素列とノズルとの対応付けが行われる。
次に、コントローラ60は、第1ヘッド42Aのノズル♯180が第2ヘッド42Bのノズル♯1とともに重複ノズルに設定されているので、第180画素列にこれらの2個のノズルを対応づける。デフォルトの場合と比べると、第1ヘッド42Aと第2ヘッド42Bとの間の重複ノズルの組が1組少ないので、2個のノズルに対応付けられる画素列の数が1個少ない。
そして、コントローラ60は、第181画素列〜第356画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯2〜ノズル♯177を対応づける。図16の場合には重複ノズルが1個増えるので、第2ヘッド42Bのノズル♯178ではなく、第2ヘッド42Bのノズル♯177に対応付けられる第356画素列までの各画素列にノズルをそれぞれ対応付ける。
その後、コントローラ60は、第357画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯178及び第3ヘッド42Cのノズル♯1を対応付け、第358画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯179及び第3ヘッド42Cのノズル♯2を対応付け、第359画素列に第2ヘッド42Bのノズル♯180及び第3ヘッド42Cのノズル♯3を対応付け、第360画素列以降の画素列には第3ヘッド42Cのノズル♯4以降のノズルを対応付ける。
このようにして、コントローラ60は、各画素列とノズルとを対応づける。
なお、本実施形態では、色ごとに重複ノズルの設定が異なるため、各画素列に対応付けられるノズルも、色ごとに異なることになる。
・重複ノズルに対応する画素列のコピー(S204)
次に、コントローラ60は、重複ノズルに対応する画素列のコピーを行う。例えば、第179画素列が重複ノズルに対応付けられていれば、コントローラ60は、第179画素列のコピーを作成する。この結果、第179画素列が2個できる。
なお、本実施形態では、色ごとに、コピーされる画素列が異なることになる。
・コピーされた画素列にマスク処理(S205)
次に、コントローラ60は、コピーされた画素列(2個になった画素列)に、マスク処理を施す。
本実施形態では、コントローラ60は、2個になった画素列の一方の画素列に対し、偶数番目の画素データが無効になるように(偶数番目の画素データが「ドット無し」を示す画素データに変換されるように)、マスク処理を施す。また、コントローラ60は、他方の画素列に対し、奇数番目の画素データが無効になるように(奇数番目の画素データが「ドット無し」を示す画素データに変換されるように)、マスク処理を施す。
・各画素列の画素データに応じて各ノズルからインクを吐出(S206)
図20は、各ノズルからインクを吐出する際に用いられる画素列の説明図である。ここでは、重複ノズルの設定はデフォルトの通りであるとする。このため、この段階では、既に説明したように、重複ノズルに対応付けられた第179画素列及び第180画素列がコピーされ(S204)、コピーされた画素列に対してマスク処理が施されている(S205)。
まず、コントローラ60が搬送ユニット20に紙を給紙させ、給紙された紙が印刷可能な領域まで搬送される。そして、コントローラ60は、搬送ユニット20に紙を搬送させつつ、各画素列の画素データに応じて、各ノズルからインクを吐出させる。
このとき、図に示すように、コントローラ60は、第1画素列〜第178画素列の画素データに基づいて第1ヘッド42Aのノズル♯1〜178のそれぞれのピエゾ素子を制御して、各ノズルからインクを吐出させる。これにより、第1ラスタライン〜第178ラスタラインが形成される。
また、コントローラ60は、第179画素列からコピーされた一方の画素列に基づいて、第1ヘッド42Aのノズル♯179のピエゾ素子を制御して、ノズル♯179からインクを吐出させる。この画素列は、偶数番目の画素データが無効になるようにマスク処理されているため、ノズル♯179は、奇数番目の画素に対してインクを吐出する。一方、コントローラ60は、第179画素列からコピーされた他方の画素列に基づいて、第2ヘッド42Bのノズル♯1のピエゾ素子を制御して、ノズル♯1からインクを吐出させる。この画素列は、奇数番目の画素データが無効になるようにマスク処理されているため、ノズル♯1は、偶数番目の画素に対してインクを吐出する。この結果、1組の重複ノズル(第1ヘッド42Aのノズル♯179及び第2ヘッド42Bのノズル♯1)によって、第179ラスタラインが形成される。
同様に、コントローラ60は、第180画素列からコピーされた一方の画素列に基づいて、第1ヘッド42Aのノズル♯180のピエゾ素子を制御して、ノズル♯180からインクを吐出させる。この画素列は、偶数番目の画素データが無効になるようにマスク処理されているため、ノズル♯180は、奇数番目の画素に対してインクを吐出する。一方、コントローラ60は、第180画素列からコピーされた他方の画素列に基づいて、第2ヘッド42Bのノズル♯2のピエゾ素子を制御して、ノズル♯2からインクを吐出させる。この画素列は、奇数番目の画素データが無効になるようにマスク処理されているため、ノズル♯2は、偶数番目の画素に対してインクを吐出する。この結果、1組の重複ノズル(第1ヘッド42Aのノズル♯180及び第2ヘッド42Bのノズル♯2)によって、第180ラスタラインが形成される。
また、コントローラ60は、第181画素列の画素データに基づいて、第2ヘッド42Bのノズル♯3のピエゾ素子を制御して、ノズル♯3からインクを吐出させる。なお、他の画素列に基づくインクの吐出も同様なので、ここでは説明を省略する。
以上説明した本実施形態によれば、S105で第1ヘッド42Aのブラックノズル列(第1ノズル列に相当)と、第2ヘッド42Bのブラックノズル列(第2ノズル列に相当)とのずれ量が求められる。そして、このずれ量がノズルピッチの半分よりも小さい場合には、重複ノズルの組の数が、デフォルトの設定である2組に設定される。但し、ずれ量がノズルピッチの半分よりも大きい場合には、デフォルトの設定が変更される。例えば、2個のノズル列がより重複する方向にずれていれば、デフォルトの設定よりも重複ノズルの組の数が増やすように、設定が変更される(図9A参照)。また、2個のノズル列が重複しない方向にずれていれば、デフォルトの設定よりも重複ノズルの組の数が減るように、設定が変更される(図9B参照)。これにより、ドットのずれがノズルピッチの半分以下に収まり、印刷画像の中に縞模様が発生することを抑制できる。
また、本実施形態によれば、S101においてテストパターン(図11参照)が印刷され、S102及びS103においてテストパターンの第1パターンP1及び第2パターンP2のドットの位置が測定され、この測定結果に基づいてS105において第1ヘッド42Aのブラックノズル列(第1ノズル列に相当)と第2ヘッド42Bのブラックノズル列(第2ノズル列に相当)とのずれ量が求められる。これにより、簡易な方法でずれ量を求めることができる。また、インクの飛行曲がりが考慮されたズレ量を求めることができる。もし仮にノズルの取付位置を直接測定してずれ量を求めると、測定が困難であり、また、インクの飛行曲がりの影響を考慮して重複ノズルを設定できなくなる。
また、本実施形態によれば、第1パターンP1及び第2パターンP2の印刷開始から印刷終了までの間、ブラックノズル列のノズル♯1(特定のノズルに相当)からインクを吐出させることによって、基準パターンP0が形成される。この基準パターンを構成するドットの位置は、搬送誤差の影響を反映していると考えられる。そこで、S104において、第1パターンのドットの測定位置を、そのドットの形成時に形成された基準パターンのドットの測定位置によって補正している。また、S104において、同様に、第1パターンのドットの測定位置を、そのドットの形成時に形成された基準パターンのドットの測定位置によって補正している。これにより、搬送誤差の影響を受けずに、相対ずれ量を求めることができる。
また、本実施形態では、色ごとに重複ノズルの設定が独立して行われているので、図9A及び図9Bに示すように、印刷画像の中に縞模様が発生することを抑制できる。
===マスク処理の変形例===
前述の実施形態では、S204でコピーされた画素列がどの画素列であっても、2個になった画素列の一方に対しては偶数番目の画素が無効になるようにマスク処理が施され、他方に対しては奇数番目の画素が無効になるようにマスク処理が施されている。しかし、これに限られるものではない。
図21Aは、マスク処理の変形例の説明図である。ここでは、説明の都合上、3組の重複ノズルがあるものとする。
第1ヘッド42Aの重複ノズル(ノズル♯178〜180)に対応する画素列に対し、コントローラ60は、端のノズルに対応する画素列ほど無効にする画素データが多くなるように、マスク処理を施す。例えば、コントローラは、ノズル♯179に対応する画素列に対して半分の画素データが無効になるようにマスク処理を施しているが、ノズル♯179よりも外側にあるノズル♯180に対応する画素列に対しては、3/4の割合で画素データが無効になるようにマスク処理を施している。また、ノズル♯179よりも内側にあるノズル♯178に対応する画素列に対しては、1/4の割合で画素列が無効になるようにマスク処理をしている。
同様に、第2ヘッド42Bの重複ノズル(ノズル♯1〜3)に対応する画素列に対しても、コントローラ60は、端のノズルに対応する画素列ほど無効にする画素データが多くなるように、マスク処理を施す。例えば、コントローラは、ノズル♯2に対応する画素列に対して半分の画素データが無効になるようにマスク処理を施しているが、ノズル♯2よりも外側にあるノズル♯1に対応する画素列に対しては、3/4の割合で画素データが無効になるようにマスク処理を施している。また、ノズル♯2よりも内側にあるノズル♯3に対応する画素列に対しては、1/4の割合で画素列が無効になるようにマスク処理をしている。
なお、共通の画素列からコピーされた2個の画素列に対する2個のマスクは、無効にすべき画素データの場所が反転関係になっている。例えば、第178画素列からコピーされた2個の画素列に対する一方のマスクは、左から4の倍数番目(例えば4、8番目)の画素データを無効にし、それ以外の画素データをそのままにするが、他方のマスクは、左から4の倍数番目の画素データをそのままにし、それ以外の画素データを無効にする。また、第179画素列からコピーされた2個の画素列に対する一方のマスクは、偶数番目の画素データを無効にし、奇数番目の画素データをそのままにするが、他方のマスクは、偶数番目の画素データをそのままにし、奇数番目の画素データを無効にする。第180画素列からコピーされた2個の画素列に対する2個のマスクも、図21Aに示すとおり、無効にすべき画素データの場所が反転関係になっている。
図21Bは、変形例のマスク処理を施した場合のドット形成の様子の説明図である。
第178列領域に形成された第178ラスタラインに注目すると、前述の実施形態よりも、第1ヘッド42Aのノズルによって形成されたドットが増えて、第2ヘッド42Bのノズルによって形成されたドットが減っている。逆に、第180列領域に形成された第180ラスタラインに注目すると、前述の実施形態よりも、第1ヘッド42Aのノズルによって形成されたドットが減って、第2ヘッド42Bのノズルによって形成されたドットが増えている。この結果、図中の列領域の上から下に向かって、第1ヘッドの寄与率が徐々に減るように変化し、第2ヘッドの寄与率が徐々に増えるように変化している。
ところで、製造誤差のために第1ヘッドと第2ヘッドとでインク吐出特性に違いがある場合、第1ヘッド42Aによって形成された印刷画像と、第2ヘッド42Bによって形成された印刷画像との間で画質に差が生じることがある。但し、この変形例によれば、第178列領域から第180列領域までの間で画質が徐々に変化するため、印刷画像の境目が目立ちにくくなり、印刷画像全体の画質が向上する。そして、この変形例のマスク処理を色ごとに行えば、各色の印刷画像の画質を向上させることができる。
===第2実施形態===
前述の実施形態ではノズルピッチと印刷解像度は同じであったが、これに限られるものではない。この第2実施形態では、ノズルピッチと印刷解像度が異なっている。
図22は、第2実施形態の理想状態でのドットの形成の様子の説明図である。
第2実施形態では、各ノズル列は360個のノズルを備え(第1実施形態では180個)、ノズルピッチが1/360インチであり(第1実施形態では1/180インチ)である。
画像データの画素列と印刷画像のラスタラインとが1対1で対応している点は第1実施形態と同様である。但し、画素列とノズルとの関係、及び、ノズルとラスタラインとの関係は、1対1では対応していない点で第1実施形態とは異なっている。
理想的な状態の場合、各画素列に対して偶数番号のノズルが対応付けられる。そして、偶数番号のノズルからインクが吐出されることによって、ノズルピッチの2倍の間隔でラスタラインが形成される。例えば、第176画素列に対して第1ヘッド42Aのノズル♯352が対応付けられ、ノズル♯352からインクが吐出されて第176ラスタラインが形成される。
また、理想的な状態の場合、第1ヘッド42Aのノズル♯358と第2ヘッド42Bのノズル♯2が1組の重複ノズルになる。そして、コントローラ60は、第1ヘッド42Aのノズル♯358に対応するピエゾ素子(不図示)を第179画素列の奇数番目の画素データ(4階調)に応じて駆動してノズル♯358からインクを吐出させ、第2ヘッド42Bのノズル♯2に対応するピエゾ素子(不図示)を第179画素列の偶数番目の画素データに応じて駆動してノズル♯2からインクを吐出させる。これにより、第179列領域に2個のノズルによって第179ラスタラインが形成される。なお、第1ヘッド42Aのノズル♯360と第2ヘッド42Bのノズル♯4も1組の重複ノズルになり、これらの2個のノズルによって第180列領域に第180ラスタラインが形成される。
図23は、第2ヘッド42Bに取付誤差があった場合の説明図である。第1実施形態では、2つのノズル列の相対的なずれ量が1/360インチ(2880dpiの画像データ上の8画素分であり、ノズルピッチの半分)以上の場合に、重複ノズルの設定を変更している。一方、第2実施形態では、インクを吐出するノズルを変更することができるので、2つのノズル列の相対的なずれ量が1/720インチ(2880dpiの画像データ上の4画素分、ノズルピッチの半分)以上の場合に、重複ノズルの設定を変更している。
以上説明した第2実施形態では、所定のノズルからインクを吐出しないことによって、インクを吐出するノズルの間隔を、前述の第1実施形態と同様に1/180インチにしている。このため、このようなノズル構成の場合でも、第1実施形態と同様の処理を行うことが可能であり、同様の効果を得ることも可能である。
また、第2実施形態のようなノズル構成の場合、第1実施形態よりもノズルピッチが狭い。第1実施形態及び第2実施形態によれば、ドットのずれをノズルピッチの半分以下に抑えることができるため、ノズルピッチの狭い第2実施形態の方が第1実施形態よりもドットのずれを抑えることが可能である。
また、第2実施形態の場合、ずれ量がノズルピッチの半分以上の場合には、デフォルトの設定ではインクを吐出しないノズルからインクが吐出されるようになる。これにより、第1実施形態よりもドットのずれを抑えることが可能になる。
===その他の実施の形態===
一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、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言うまでもない。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。
<プリンタについて>
前述の実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンタが説明されている。但し、液体噴射装置はインクジェットプリンタに限られるものではなく、インク以外の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む)や液体以外の流体(流体として噴射できる固体、例えば粉体)を噴射する流体噴射装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを噴射する噴射装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を噴射する噴射装置に、前述の実施形態を適用しても良い。
<インクについて>
前述の実施形態は、プリンタの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する流体は、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)をノズルから吐出しても良い。
<媒体について>
前述の実施形態では、ノズルから流体が噴射される媒体は、紙であった。しかし、媒体は紙に限られるものではない。例えば、布や、OHPシートや、液晶基板、半導体ウェハなどでも良い。
<ノズルについて>
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
<ラインプリンタについて>
前述の実施形態では、ヘッドユニット40が固定されており、搬送ユニット20によって紙を搬送することによって、ノズル列と紙(媒体に相当)とを相対的に移動させているが、これに限られるものではない。
例えば、主走査方向に移動するキャリッジを設け、このキャリッジにヘッドユニットを設けて、キャリッジを移動させることによってノズル列と紙とを相対的に移動させても良い。この場合、キャリッジを移動させてノズルからインクを吐出する動作と、搬送ユニットによって紙を搬送する動作とが交互に繰り返されることによって、紙に印刷画像が形成されることになる。
<基準パターンP0について>
前述のテストパターンによれば、基準パターンP0が形成されている(図11参照)。しかし、搬送誤差の影響を考慮しないのであれば、基準パターンP0は無くても良い。
<設定データについて>
前述の実施形態によれば、色ごとに、重複ノズルの設定データが用意されている。但し、これに限られるものではない。
例えば、インクの飛行曲がりの影響は考慮せず、図7の並進方向及び回転方向の取付誤差だけを考慮するのであれば、ブラックとイエローの設定データだけを用意し、シアンとマゼンタの設定データを省略することも可能である。この場合、シアンやマゼンタの重複ノズルの設定は、ブラックとイエローの設定データの平均値を利用すると良い。
<プリンタドライバについて>
前述の実施形態では、プリンタ側のコントローラが、図17のS201〜S206の各処理を行っている。しかし、これらの処理は、必ずしもプリンタ側で行わなくても良い。
例えば、プリンタドライバが、プリンタのメモリに記憶されている重複ノズル設定データを読み取り、ハーフトーン処理後の画像データに対してS202〜S206の処理を行っても良い。
用語の説明図である。 全体構成のブロック図である。 プリンタの搬送処理とドット形成処理を説明するための斜視図である。 ヘッドユニットの下面における複数のヘッドの配列の説明図である。 各ヘッドのノズルの配置の説明図である。 ドットの形成の様子の説明図である。 ヘッドの取付誤差の説明図である。 図8Aは、第2ヘッドの取付位置に回転方向の取付誤差がある場合のブラックノズル列のドット形成の様子の説明図である。図8Bは、イエローノズル列のドット形成の様子の説明図である。 図9A及び図9Bは、本実施形態の処理後のドット形成の様子の説明図である。図9Aはブラックノズル列のドット形成の様子の説明図であり、図9Bはイエローノズル列のドット形成の様子の説明図である。 本実施形態の処理の流れのフロー図である。 テストパターンの説明図である。 ドットの位置の測定結果の表である。 搬送誤差の影響除去後のドットの位置の測定結果の表である。 デフォルトの重複ノズル同士のずれ量と、2つのノズル列の相対的なずれ量とを示す表である。 第1ヘッドのノズル列に対する第2ヘッドのノズル列の相対位置の説明図である。 重複ノズルの設定データである。 印刷データを受信したプリンタ1の処理のフロー図である。 重複ノズルの設定がデフォルトの場合の画素列とノズルとの対応表である。 重複ノズルの設定が図16の場合の画素列とノズルとの対応表である。 各ノズルからインクを吐出する際に用いられる画素列の説明図である。 図21Aは、マスク処理の変形例の説明図である。図22Bは、変形例のマスク処理を施した場合のドット形成の様子の説明図である。 第2実施形態の理想状態でのドットの形成の様子の説明図である。 第2ヘッド42Bに取付誤差があった場合の説明図である。
符号の説明
1 プリンタ、
20 搬送ユニット、22A 上流側ローラ、22B 下流側ローラ、24 ベルト、
40 ヘッドユニット、41A 上流側ヘッド群、41B 下流側ヘッド群、
42 ヘッド、42A 第1ヘッド、42B 第2ヘッド、42C 第3ヘッド、
50 検出器群、
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、
110 コンピュータ、120 スキャナ

Claims (5)

  1. (A)第1の流体を噴射する複数のノズルが所定方向に並ぶ第1ノズル列と、
    (B)前記第1の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第1ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第2ノズル列と、
    (C)前記第1の流体とは異なる第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並ぶ第3ノズル列と、
    (D)前記第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第3ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第4ノズル列と、
    (E)前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定するための第1データと、前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定するための第2データとをそれぞれ記憶するメモリと、
    (F)前記第1データに基づいて決定された前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させ、
    前記第2データに基づいて決定された前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成させるコントローラと、
    (G)を備える流体噴射装置。
  2. 請求項1に記載の流体噴射装置であって、
    前記第1データ及び前記第2データが異なる場合、前記コントローラは、前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルの数と、前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルの数とを異ならせる
    ことを特徴とする流体噴射装置。
  3. 請求項1に記載の流体噴射装置であって、
    所定のノズルから前記流体を噴射しないことによってノズルピッチよりも広い間隔で前記ドット列を前記所定方向に複数形成する場合、前記コントローラは、前記第1データに応じて前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列において前記流体を噴射しないノズルを設定し、前記第2データに応じて前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列において前記流体を噴射しないノズルを設定する
    ことを特徴とする流体噴射装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
    前記第1の流体及び前記第2の流体は、互いに異なる色のインクである
    ことを特徴とする流体噴射装置。
  5. (A)第1の流体を噴射する複数のノズルが所定方向に並ぶ第1ノズル列と、
    前記第1の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第1ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第2ノズル列と、
    前記第1の流体とは異なる第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並ぶ第3ノズル列と、
    前記第2の流体を噴射する複数のノズルが前記所定方向に並び、前記第3ノズル列に対して前記所定方向に一部が重複するように配置された第4ノズル列と
    を用いた流体噴射方法であって、
    (B)第1データに基づいて、前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定し、
    第1データとは別の第2データに基づいて、前記第3ノズル列及び前記第4ノズル列の複数のノズルの中から前記所定方向に重複するノズルを決定すること、及び、
    (C)前記第1データに基づいて決定された前記第1ノズル列と前記第2ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成し、
    前記第2データに基づいて決定された前記第3ノズル列と前記第4ノズル列の重複するノズルによって、前記所定方向と交差する方向に複数のドットが並ぶドット列を形成すること
    (D)を有する流体噴射方法。
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