JP4934927B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に対してインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に、その記録ヘッドが、側壁により隔てられた複数のインクチャネルと該インクチャネルに連設されたノズルを備える複数のチャネルを有し、且つ、前記側壁の一部又は全体が圧電材料で構成され、前記チャネルを印字信号によって駆動することでインクを飛翔させる剪断モードインクジェットヘッドであるインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、コンピュータの出力装置として、記録媒体の記録面上に微小液滴状のインクを噴射させて画像記録を行うインクジェットプリンタが、近年の技術進歩により銀塩写真に迫る高画質化並びに装置の低コスト化が可能となるに及び、急速に普及するに至っている。当該インクジェットプリンタは、記録媒体に対して記録ヘッドを往復運動させつつ、該記録ヘッドより多色のインクを吐出することで記録媒体の記録面上に画像を形成するものである。
【0003】
当該インクジェットプリンタの中には、その記録ヘッドが、側壁により隔てられた複数のインクチャネルと該インクチャネルに連設されたノズルを備える複数のチャネルを有し、且つ、前記側壁の一部又は全体が圧電材料で構成され、前記チャネルを印字信号によって駆動することでインクを飛翔させる所謂剪断モードインクジェットヘッドと称される記録ヘッドを有するものがある。
【0004】
この剪断モードインクジェットヘッドとは、図7及び図8に示すようなものである。図7、図8は、特開平2−150355号の公報に記載されている当該剪断モードインクジェットヘッドの従来例を示す図であり、1はインクチューブ、2はノズル形成部材、3はノズル、4はインクチャネル、5は圧電側壁、6はカバープレート、7はインク供給口、8は電極、9は基板である。尚、前記インクチャネルは、図8に示すように、圧電側壁5とカバープレート6及び基板9によって構成されている。
【0005】
当該剪断モードインクジェットヘッドでは、図8の断面図に示すようにカバープレート6と基板9の間に複数の圧電側壁5で隔てられたインクチャネル4が多数構成されている。図8では、多数のインクチャネルの一部である3個が示されている。インクチャネル4の一端はノズル形成部材2に形成されたノズル3につながり、インクチャネル4はインク供給口7を経て、インクチューブ1によって図示省略のインクタンクに接続されている。そして、圧電側壁5に密着形成された電極8a、8b、8cを設け、該電極8a、8b、8cは図示のようにインクチャネル4に臨む内側の対向する電極を共通に接続し、該対向する電極に印字信号を印加すると以下に説明する動作によってインク滴をノズル3から飛翔する。
【0006】
圧電側壁5は、図8(a)の矢印で示すように分極方向が異なる2個の圧電材料から成る圧電側壁5Aと5Bとから構成されていて、電極8a、8b、8cのいずれにも印字信号が印加されていない時には圧電側壁5A、5Bは変形しないが、図8(b)に示すように電極8aに印字信号が印加されるとともに電極8b、8cを接地すると、圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生じ、圧電側壁5A、5Bの接合面にズリ変形を生じ、これによりインクの圧力が変化することでインクチャネル4を満たしているインクの一部をノズル3から飛翔する。また、印字信号の極性を変え電界の向きを変えることによって、側壁の変形する向きを変えることができる。以下、インクチャネル4に臨む内壁の共通に接続された対向電極にパルスを印加する動作を「チャネルに印加する」と表現する。尚、図8においてはノズルの記載を省略してある。
【0007】
この多チャネルの剪断モードインクジェットヘッドを駆動するには通常、3周期をもって行う。図9に示す例ではインクジェットヘッドは、A1、B1、C1から成るU1と、A2、B2、C2から成るU2と、A3、B3、C3から成るU3の計3ユニット、9チャネルで構成されているとして説明する。また、印字信号のタイムチャートを図10に示す。図10には、縦軸には各チャネルに加えられるパルス波形を、横軸には各周期(時間)をとってあるが、時間やパルス電圧等のスケールは正確に対応していない。
【0008】
図9(a)に示すように、印字信号Pa(図10に示す)を始めの第一周期T1aではA1、A2、A3の3チャネルに同時に印加して駆動すると、これらA1、A2、A3の3チャネルの側壁は同時に変化し、各ノズルからインク滴を飛翔する。以下同様に、同図(b)、(c)に示すように、第二周期T1bではB1、B2、B3の3チャネルに同時に印字信号Pb(図10に示す)を印加して、第三周期T1cではC1、C2、C3の3チャネルに同時に印字信号Pc(図10に示す)を印加して駆動すると各側壁は逐次変形し、T1a、T1b、T1cの3周期で一巡して、9チャネル全てが駆動されインク滴を飛翔することになる。
【0009】
前述のように、該9個のチャネルは配列順に3個を単位とする単位U1、U2、U3に分けられ、周期T1a、T1b、T1cを1駆動サイクルとする駆動サイクルで駆動される。この駆動サイクルが繰り返されることによって、画像が形成される。図9、図10の例では3個のチャネルを1単位とし、n周期で1駆動サイクルを構成して駆動する駆動方式が採られる。
【0010】
勿論、前記駆動方法において、実際に画像形成する場合には上記のように全てのチャネルに印字信号が印加されるとは限らず、画像信号に応じて駆動されないチャネルもある。
【0011】
しかしながら、前記に説明したように複数のチャネルが多数並んだ剪断モードインクジェットヘッドを3周期で駆動すると、圧電側壁5が変形し圧力の一部が伝達して他のチャネルに影響し、駆動しているチャネルとチャネルの間でクロストークを生じ、インク滴の飛翔速度を変化させる結果となり、画質に望ましくない影響が出ることが判明している。
【0012】
上記のように第一周期T1aでは、A1、A2、A3の3チャネルに同時に駆動される。しかしチャネルA1が駆動されるとその圧力変化の一部はチャネルB1を経てチャネルC1にも伝達され、更に次のチャネルA2にまでも伝わる。同様に同時に駆動されるチャネルA3の圧力変化の一部も逆方向からこのチャネルA2にまで伝わってチャネルA2はチャネルA2自身が駆動されて生ずる圧力変化にチャネルA1とチャネルA3から伝達してきた圧力が加わって、より強力な圧力でインク滴を高速で飛翔しインク滴の形状も変わることになる。この現象はチャネルA1、チャネルA3についても、図では省略されているチャネルA1の左側にあるチャネルA0、チャネルA3の左側にあるチャネルA4の影響を相互に受け、所謂クロストークが生じるが、このように全てのAチャネルが駆動される場合には両端のチャネルを除いて全てのAチャネルからのインク滴は速い速度で飛翔する。しかし、図11に示すように、チャネルA2のみが駆動される場合にはクロストークの影響はなく、チャネルA2からのインク飛翔は前記クロストークが生じた場合より遅い速度となり、インク滴の体積が変化したりして画像形成上問題が生じる。実際には画像信号のパターンによって個々のチャネルが受ける影響は異なり、ノズルから飛翔するインク滴の速度や体積も個々の状況によって異なる。また、このクロストークが起こるチャネルの範囲はチャネルを構成している材料の剛性にもよるが、通常数チャネルまでも伝達する。
【0013】
そこで、このクロストークによる問題を解決するために、従来の剪断モードインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタにおいては、同時に動作するチャネルの間隔、すなわち1周期内に駆動されるチャネルの範囲を大きくするために、駆動する周期数を増やし、例えば5周期で駆動する等によって、このクロストークによる影響を回避する方法を採るものがある。
【0014】
話を元に戻すと、前述のように、当該インクジェットプリンタにおいては、記録媒体に対して記録ヘッドを往復運動させつつ、該記録ヘッドよりインクを吐出するという構成を採るために、当該記録ヘッドより吐出するインク滴を所定の位置に着弾させるためには、例えば、記録ヘッドと記録媒体間の距離、インクの吐出タイミング、インクの吐出速度、記録ヘッドの走査速度等の諸条件を各々適切に調整する必要がある。特に、上記剪断モードインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタにおいては、上述のクロストークが生じる場合があるために、これらの調整は鮮明な画像の形成を行う上で特に重要となる。また、隣接するチャネルからインクを同時に吐出することができないために、当該剪断モードインクジェットヘッドを用いて画像を形成するには、ドットの配列に特別な工夫が必要となる。
【0015】
以下、当該剪断モードインクジェットヘッドを有する従来のインクジェットプリンタにおいて、この記録ヘッドより吐出するインク滴を所定の位置に着弾するために行われる種々の調整方法について説明する。
【0016】
[例1]
図12に示すように、予め記録ヘッドに形成するノズルをその配列順に3個1単位(▲1▼〜▲3▼)として構成して、当該記録ヘッドの走査速度v[mm/s]及び吐出周期T[sec]に合わせてその配列位置を走査方向(図における主走査方向)に所定量Tv[mm]ずつズラして配置し、且つ、これらノズルより吐出周期T[sec]毎に順番(▲1▼→▲2▼→▲3▼)にインクを吐出することで、これより吐出されるインク滴の着弾位置をほぼ等しくする方法がある。
【0017】
しかしながら、このノズル位置をその配列順に所定量ずつズラしていく方法では、ノズル位置が複雑になる故、その加工コストがかかるという問題と、解像度等の記録条件を変えて記録した場合には、インク滴の着弾位置がズレてしまうという問題が生じる。
【0018】
[例2]
当該剪断モードインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタを含むインクジェットプリンタにおいては、前述のように記録媒体に対して記録ヘッドを主走査方向に往復運動させつつ、該記録ヘッドよりインクを吐出するという構成を採るために、記録を行う記録媒体の厚さによっても、インクを吐出するタイミング、又はインクを吐出する速度等の条件を適切に調整する必要がある(記録媒体の厚さによって記録ヘッドと記録媒体との距離間隔に変化が生じると、インク滴の着弾位置にズレが生じるため)。
【0019】
そこで、従来のインクジェットプリンタにおいては、図13(a)、(b)に示すように、例えば偏心軸等を利用した調整手段によって、記録ヘッドと記録媒体との距離間隔Dを調整可能にすることで、インク滴の着弾位置を調整するものがある。
【0020】
同図(a)に示すように、当該調整手段は、記録ヘッド100を主走査方向に往復走査するためのガイド101の両端部に偏心軸102を設け、該偏心軸102を軸受け103に固定して、該偏心軸102端部に設けられた調整レバー104を回転させることで、これに連接される記録ヘッド100を上下方向に移動させるものである。同図(b)に、当該調整手段を側面から見た状態を示す。同図(b)に示すように、前記調整レバー104を180度回転させることにより、軸心Oを中心としてガイド101が回転するため、これに伴い、当該ガイド101に支持される記録ヘッド100は、上下方向に移動することになる。このように、当該調整手段を設けることにより、記録ヘッドと記録媒体の距離間隔DをD1とD2の2段階に調整することができるようになる。
【0021】
しかしながら、このような調整手段では、記録ヘッドと記録媒体との距離間隔を機械的に数段階に亘って調整する(例えば、厚紙と薄紙の2段階に調整する。
)のが精々であり、記録媒体の厚さに応じて、例えばインクの吐出タイミング、又はインクの吐出速度等の微妙な調整を行うことは不可能であった。
【0022】
[例3]
当該剪断モードインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタを含むインクジェットプリンタの中には、その記録速度を向上するために、主走査方向における往復双方向の走査時においてドットを形成するものがある(以下、かかる記録方法を双方向記録と呼ぶ。)。このようなインクジェットプリンタにおいては、良好な画像を印刷するために、往動時に形成されたドットと復動時に形成されたドットとの主走査方向の位置を一致させる必要が生じる。往動時に形成されたドットと復動時に形成されたドットに相対的なズレが生じると画像にざらつきが生じ、画質が低下することになるからである。
【0023】
従って、このようなズレを補正するために、従来のインクジェットプリンタにおいては、以下に説明する所謂テストパターンを用いた調整が行われている。
【0024】
図14に、従来のテストパターンの一例を示す。ここでは、5つのノズルを備えるヘッドHDにより形成されるテストパターンを例示した。同図の左側に往動時におけるヘッドHDの副走査方向の位置を示し、右側に復動時におけるヘッドHDの副走査方向の位置を示した。中央には、往動時に形成されるドットを「○」、復動時に形成されるドットを「●」で示した。
【0025】
従来のテストパターンでは、往動でドットを形成し、副走査を行わずに復動でドットを形成していた。この際、復動時には、各画素にインクを吐出するタイミングを数段階にずらし、往動時と復動時のドットの相対的な位置関係を変化させてドットを形成していた。同図では番号1〜5の5段階にずらした場合を例示した。ユーザは、こうして印刷されたテストパターンを見て、最適なタイミングを選択することにより、往復のドットの位置ズレがないようにインクの吐出タイミングを調整することができる。図に示す例では、番号3のタイミングにおいて、往復のドット位置が最も一致しているため、このタイミングが最適ということになる。
【0026】
近年のプリンタは、非常に微細なドットを用いて高解像度で印刷を行うことにより、高画質化が図られているが、微細なドットの使用は印刷速度の低下につながるため、印刷速度を向上する観点から、双方向記録における画質の向上が切望されている。ところが、双方向記録を行う場合には、ドットの形成位置のわずかなズレが画質に大きく影響しやすい。例えば、記録ヘッドが左から右に主走査する場合にはドットの位置が左側にずれる特性を有している場合、復路では逆方向に主走査するからドットの位置は右側にずれることになる。この結果、往復いずれか一方で生じるズレは、双方向記録を行うことで倍増してしまう。このように、双方向記録では、往復のドット位置の調整不良による画質の劣化が激しくなるため、容易且つ精度良くドットの形成タイミングを調整する方法が望まれている。
【0027】
しかしながら、前記図14に示すテストパターンでは、特に、当該剪断モードインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタにおいては、ドットの形成位置をこれらの要求に見合うほど精度良く調整することができなかった。それは、当該剪断モードインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタにおいては、チャネル間にクロストークが生じる場合があるために、ノズル配列方向に対して平行な線をテストパターンとして描画しても、多数のノズルで同時にインクを吐出する場合と少数のノズルでインクを吐出する場合とでインク飛翔速度が異なるために、多数のノズルで同時にインクを吐出して描画したテストパターンに基づいて往復のインク吐出タイミングを調整しても、実際の画像記録時には往動時と復動時のインク着弾位置にズレが生じる場合があった。
【0028】
尚、このようなインクの着弾位置(ドットの形成位置)を精度良く調整する方法は、双方向記録を行う場合において特に要求が高いのだが、これに限られるものではなく、例えば、異なる色ヘッド間での調整や、インク量の異なるドット同士の調整などにおいても同様に要求されるものである。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工コストの低い剪断モードインクジェットヘッドで適切に画像を形成し、また、記録ヘッドと記録媒体の距離間隔に応じて走査速度を制御し、又は、記録ヘッドより吐出するインクの吐出速度を制御し、或いは、適切なテストパターンによってインクの吐出タイミングを調整すること等によってインクの着弾位置(ドットの形成位置)を容易に且つ適切に制御することのできるインクジェット記録装置を提供することにある。
【0030】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
記録ヘッドより記録媒体に向けてインクを射出しつつ当該記録ヘッドを記録媒体に対して速度v[mm/s]で走査し、該走査後に記録媒体を記録ヘッドの走査方向と直交する方向に所定量搬送して、再び前記記録ヘッドからのインク射出と走査を行うといった過程を繰り返すことによって画像形成を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは、側壁により隔てられた複数のインクチャネルと該インクチャネルに連設されたノズルを備える複数のチャネルを有し、且つ、前記側壁の一部又は全体は圧電材料で構成され、前記チャネルを印字信号によって駆動することでインクを飛翔させる記録ヘッドであって、当該記録ヘッドにおける前記チャネルは配列順にn個を1単位とする単位に分けられ、該単位の各々に属する前記チャネルの一つずつが1周期(T)[sec]内に駆動され、n周期(n×T)[sec]をもって1駆動サイクルが構成されており、且つ、前記ノズルは一直線上に配置され、1回の走査で記録ヘッドの走査方向の1ラインを構成するドットをn×T×v[mm]間隔で形成し、記録媒体をp×ノズル数/n[mm](但し、p:ノズルピッチ[mm])搬送した後、異なるノズルで記録ヘッドの走査方向にT×v[mm]単位ずらした位置にドットを形成し、計n回の走査をもって記録ヘッドの走査方向の1ラインを形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本発明に係るインクジェット記録装置について以下に説明するにあたり、諸条件を次のように定義する。
・記録ヘッドと記録媒体との距離間隔:d[mm]
・記録ヘッドの走査速度:v1[mm/s]
・記録ヘッドのインク吐出速度:v2[mm/s]
・記録ヘッドによる記録周期:T[sec]
・記録ヘッドに形成されるノズルのピッチ:p[mm]
・記録密度:r[dot/mm]。
【0037】
[本発明に係るインクジェット記録装置]
まず、本発明に係るインクジェット記録装置について説明する。
【0038】
図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド(剪断モードインクジェットヘッド)のノズル配列を示す図である。但し、本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッドでは、同図に示すように、例えば、黒インク(K)用インクカートリッジと、シアン(C)、ライトシアン(LC)、マゼンタ(M)、ライトマゼンタ(LM)、イエロ(Y)の5色のインクを収納したカラーインクカートリッジが搭載されるものとしている。図から明らかなように、当該記録ヘッドのノズル配列は、複数のノズルが一直線上に並んだ構成を採っている。従って、図12に示した従来のインクジェット記録装置における記録ヘッドのように、ノズルをヘッドの走査方向に一定間隔ずつズラして配置する必要もなく、ノズル形成にかかる加工コストを低く抑えることができる。
【0039】
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、当該記録ヘッドを用いて、以下に説明する方法によって記録を行うものである。
【0040】
本実施形態におけるインクジェット記録装置においては、記録ヘッドにおけるチャネル(ノズル)は、その配列順にn=3個を1単位として構成されるものとする。該1単位内に属する3個のチャネル(ノズル)は、1周期(T[sec])内にその配列順に順番に駆動されていく。
【0041】
図2(a)〜(c)に、本実施形態におけるインクジェット記録装置によるドットの形成過程を示す。
【0042】
同図(a)に示すように、まず、第一過程として、全ノズルの1/n個、すなわち1/3個のノズル(図におけるハッチング部分)を用いて、図にしめすドット「●」が形成される。そして、記録媒体を所定量(p×ノズル数/n(但し、p;ノズルピッチ))だけ搬送した後、同図(b)に示すように、第二過程として、全ノズルの2/n個、すなわち2/3個のノズル(図におけるハッチング部分)を用いて、図にしめすドット「○」が形成される。さらに、記録媒体を所定量(p×ノズル数/n(但し、p;ノズルピッチ))だけ搬送した後、同図(c)に示すように、第三過程として、全ノズルの3/n個、すなわち全部のノズル(図におけるハッチング部分)を用いて、図にしめすドット「◎」が形成される。
【0043】
このように、本実施形態におけるインクジェット記録装置では、上記第一〜第三の過程(3回の往動方向による走査)をもって1ラインの記録が完了することになる。尚、該第一〜第三の過程は、往復双方向の走査時においてドットを形成する所謂双方向記録によって行われるものとしても良い。
【0044】
すなわち、本発明に係るインクジェット記録装置においては、1回目の走査で、先頭から数えて1/n個目までのノズルによってnTv[mm]間隔でドットを形成した後、記録媒体を所定量(例えば、p×ノズル数/n[mm](但し、p;ノズルピッチ))だけ搬送して、2回目の走査で、先頭から数えて2/n個目までのノズルによって主走査方向にTv[mm]だけズラした位置にドットを形成し、再び記録媒体を所定量(例えば、p×ノズル数/n[mm](但し、p;ノズルピッチ))だけ搬送した後、3回目の走査で、先頭から数えて3/n個目までのノズルによって主走査方向にさらにTv[mm]だけズラした位置にドットを形成していくといった過程を計n回繰り返すことで1ラインを形成する。このような当該過程がノズル毎に実行されることで、全体として正しい画像が形成される。このような方法を採ることにより、一直線上に形成されたノズルであっても、正しい画像を形成することができるようになる。
【0045】
このように、本発明に係るインクジェット記録装置にあっては、記録ヘッドに形成されるノズルをチャンネル配列方向と直交する方向(主走査方向)に所定量ずつズラして配置する必要がないので、ヘッド形成にかかるコストを低く抑えることができる。また、記録ヘッドに形成されるノズルが一直線上にあることから、解像度等の記録条件が変化した場合であってもインク滴の着弾位置にズレが生じることがない。
【0046】
また、本発明に係るインクジェット記録装置においては、同時に動作するチャネルの間隔、すなわち1周期内に駆動されるチャネルの範囲を大きくするために駆動する周期数をn周期とするので、クロストークによる影響を回避することができる。
【0047】
さらに、本発明に係るインクジェット記録装置においては、図2(c)からも明らかなように、1ラインを複数の異なるノズルを用いて形成するので、従来のように、1つのノズルを用いて1ラインを形成する場合に生じた各ノズルの吐出特性に起因する画像のスジ、ムラ等を抑えることができる。従って、画質の低下を抑えることができる。
【0048】
[他の発明に係るインクジェット記録装置]
次に、他の発明に係るインクジェット記録装置について説明する。
【0049】
他の発明に係るインクジェット記録装置にあっては、記録ヘッドの走査速度:v1は、v1≦(10×v2)/(d×r)を満たす範囲内に設定/制御されることになる。
【0050】
図3に、当該走査速度v1の条件設定の根拠となった実施結果を示す。本実施は、デジタルカメラで撮影した3種の画像(風景・人物・集合写真)を異なる走査速度:v1[mm/s]にて記録した時に、その画質評価を一般の人、10人によって行ったものである。因みに、走査速度:v1[mm/s]が増すと画質はざらつき感が増す傾向にある。
【0051】
尚、本実施時における諸条件は次の通りであった。
・インク吐出速度:v2=6000[mm/s]
・記録ヘッドと記録媒体との距離間隔:d=1[mm]
・記録密度:r=1080[dpi]=42.5[dot/mm]
・(10×v2)/(d×r)=1327[mm/s]
・走査速度:v1=1000[mm/s]、1100[mm/s]、1200[mm/s]、1300[mm/s]、1400[mm/s]、1500[mm/s]の6段階。
【0052】
同図から明らかなように、走査速度:v1が1300[mm/s]以下、すなわち(10×v2)/(d×r)=1327[mm/s]を下回るような範囲に入ると、8割以上の人が画質に問題がないと回答するようになった。従って、8割以上の人による同意をもって良しとした場合、走査速度:v1を(10×v2)/(d×r)以下の範囲内に設定することによって、大方の人が納得する所謂ざらつき感の無い適切な画質を得ることが可能になることが確認された。
【0053】
図4に他の発明に係るインクジェット記録装置を示す。同図に示すように、当該インクジェット記録装置には、記録ヘッドと記録媒体の距離間隔を調整する機構が設けられている。該調整手段は、記録ヘッド100を主走査方向に往復走査するためのガイド101の両端部に偏心軸102を設け、該偏心軸102を軸受け103に固定して、該偏心軸102に設けられた調整レバー104を回転させることで、これに連接される記録ヘッド100を上下方向に移動させるものである。図13(b)に、当該調整手段を側面から見た状態を示す。同図(b)に示すように、前記調整レバー104を回転させると、軸心Oを中心としてガイド101が回転する。これに伴い、当該ガイド101に支持される記録ヘッド100は上下方向に移動することになる。
【0054】
記録ヘッドと記録媒体の距離間隔:dは、偏心軸102の端部に設けられた位置検出手段105によって検出される。該位置検出手段105は、例えば、ロータリエンコーダ等によって構成されるものである。該位置検出手段105による検出結果(記録ヘッドと記録媒体の距離間隔:d)は、制御手段106へと送られ、該制御手段106において、他の設定条件(記録ヘッドのインク吐出速度:v2[mm/s]、記録密度:r[dot/mm])を加えて(10×v2)/(d×r)の値が算出される。そして、該制御手段106によって、記録ヘッド100の走査速度v1がv1≦(10×v2)/(d×r)を満たすように、記録ヘッドの走査手段であるモータ107の回転数が制御されることになる。
【0055】
このように、他の発明に係るインクジェット記録装置にあっては、記録ヘッドと記録媒体の距離間隔、記録ヘッドのインク吐出速度及び記録密度に応じて、記録ヘッドの走査速度を適切な範囲に設定/制御するので、ざらつき感の抑えられた適切な画像を常に得ることができる。また、他の発明に係るインクジェット記録装置にあっては、記録媒体の厚さに応じて記録ヘッドの走査速度を適切な範囲に制御するので、記録媒体の厚さに影響されること無く、常に、ざらつき感の抑えられた適切な画像を得ることができる。さらに、他の発明に係るインクジェット記録装置にあっては、記録ヘッドと記録媒体の距離間隔を調整することができ、且つ、該調整結果に基づいて他の発明に係るインクジェット記録装置と同様、記録ヘッドの走査速度を適切な範囲に制御するので、記録媒体の厚さに影響されること無く、常に、ざらつき感の抑えられた適切な画像を得ることができる。
【0056】
尚、他の発明に係るインクジェット記録装置については、図示省略とするが、具体的には、例えば、図4に示す調整手段の替わりに記録媒体の厚さを検出する検出手段を設け、該検出手段によって記録媒体の厚さを検出し、該検出結果に基づいて記録ヘッドの走査速度v1をv1≦(10×v2)/(d×r)を満たすように制御するインクジェット記録装置を挙げることができる。
【0057】
さらに、当該インクジェット記録装置の応用例、また、他の発明に係るインクジェット記録装置の別実施形態として、例えば、図4に示す調整手段に加えて記録媒体の厚さを検出する検出手段を設け、該検出手段によって記録媒体の厚さを自動的に検出し、該検出結果に基づき記録ヘッドと記録媒体間の距離を自動調整し、且つ、記録ヘッドの走査速度v1をv1≦(10×v2)/(d×r)を満たすように自動制御するようなインクジェット記録装置を挙げることができる。
【0058】
[他の発明に係るインクジェット記録装置]
次に、他の発明に係るインクジェット記録装置について説明する。
【0059】
図5(a)、(b)は、他の発明に係るインクジェット記録装置によって描画されるテストパターンの一実施形態を示す図である。
【0060】
本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッド(剪断モードインクジェットヘッド)のノズル配列は、図1に示すものを準用する。また、本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッドでは、同図に示すように、例えば、黒インク(K)用インクカートリッジと、シアン(C)、ライトシアン(LC)、マゼンタ(M)、ライトマゼンタ(LM)、イエロ(Y)の5色のインクを収納したカラーインクカートリッジが搭載されるものとしている。図から明らかなように、当該記録ヘッドのノズル配列は、複数のノズルが一直線上に並んだ構成を採る。従って、図12に示した従来の記録ヘッドのようにノズルをヘッドの走査方向に一定間隔ずつズラして形成する必要もなく、ノズル形成にかかる加工コストを低く抑えることができる。
【0061】
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、当該記録ヘッドを用いて、以下に説明する方法によってテストパターン描画するものである。
【0062】
図5(a)、(b)に、本実施形態におけるインクジェット記録装置のテストパターンを示す。ここでは、6つのノズルを備えるヘッドHDにより形成されるテストパターンを例示する。同図の左側に往動時におけるヘッドHDの副走査方向の位置を示し、右側に復動時におけるヘッドHDの副走査方向の位置を示す。中央には、往動時に形成されるドットを「○」、復動時に形成されるドットを「●」で示す。
【0063】
同図(a)、(b)に示すように、本実施形態におけるインクジェット記録装置では、往動でノズルを図の上方から下方に配列順(▲1▼〜▲6▼)に駆動させてドット「○」を形成し、(a)の場合においては副走査を行うことなく、また、(b)の場合においては副走査(p/2だけ記録媒体を搬送する)を行った後、復動でノズルを図の下方から上方に配列順(▲6▼〜▲1▼)に駆動させてドット「●」を形成する。この際、復動時には、ドット形成毎にインクを吐出するタイミングを数段階に亘ってズラし、往動時と復動時のドットの相対的な位置関係を変化させてドットを形成する。同図(a)、(b)では、番号1〜3の3段階にタイミングをズラした場合を例示した。ユーザは、こうして印刷されたテストパターン1〜3を見て、最適なタイミングを選択することにより、往復のドットの位置にズレが生じないようにインクの吐出タイミングを調整することができる。同図(a)、(b)に示す例では、共に番号2のタイミングにおいて、往復のドット位置が最も一致しているため、この番号2のタイミングが最適ということになる。
【0064】
このように、他の発明に係るインクジェット記録装置にあっては、ノズルを配列順に一つずつ駆動させて斜めのラインを描画して、これをテストパターンとして用いるので、たとえ剪断モードインクジェットヘッドであっても、且つ、一直線上に形成されたノズルを有する記録ヘッドであっても、クロストークによる影響を受けることなく正しいテストパターンを描画することができる。従って、該テストパターンを用いてインクの吐出タイミングを調整することで画像の画質を向上させることができる。
【0065】
[他の発明に係るインクジェット記録装置]
次に、他の発明に係るインクジェット記録装置について説明する。
【0066】
図6は、他の発明に係るインクジェット記録装置によって描画されるテストパターンの一実施形態を示す図である。
【0067】
本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッド(剪断モードインクジェットヘッド)のノズル配列は、図1に示すものを準用する。また、本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッドでは、同図に示すように、例えば、黒インク(K)用インクカートリッジと、シアン(C)、ライトシアン(LC)、マゼンタ(M)、ライトマゼンタ(LM)、イエロ(Y)の5色のインクを収納したカラーインクカートリッジが搭載されるものとしている。図から明らかなように、当該記録ヘッドのノズル配列は、複数のノズルが一直線上に並んだ構成を採っている。従って、図12に示した従来の記録ヘッドのようにノズルをヘッドの走査方向に一定間隔ずつズラして形成する必要もなく、ノズル形成にかかる加工コストを低く抑えることができる。
【0068】
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、当該記録ヘッドを用いて、以下に説明する方法によってテストパターン描画するものである。
【0069】
図6に、本実施形態におけるインクジェット記録装置のテストパターンを示す。ここでは、6つのノズルを備えるヘッドHDにより形成されるテストパターンを例示する。同図の左側に往動時におけるヘッドHDの副走査方向の位置を示し、右側に復動時におけるヘッドHDの副走査方向の位置を示す。中央には、往動時に形成されるドットを「○」、復動時に形成されるドットを「●」で示す。
【0070】
同図に示すように、本実施形態におけるインクジェット記録装置では、往動で▲1▼と▲4▼のノズルを駆動させて縦線のドット「○」を形成した後、連続して、ノズルを図の上方から下方に配列順(▲1▼〜▲6▼)に駆動させて斜線のドット「○」を形成した後、副走査を行うことなく、復動でノズルを図の下方から上方に配列順(▲6▼〜▲1▼)に駆動させて斜線のドット「●」を形成した後、連続して、▲1▼と▲4▼のノズルを駆動させて縦線のドット「●」を形成する。この際、復動時には、ドット形成毎にインクを吐出するタイミングを数段階に亘ってズラし、往動時と復動時のドットの相対的な位置関係を変化させてドットを形成する。さらに、二回目の往動で▲2▼、▲5▼のノズルを駆動させて縦線のドット「○」を形成した後、副走査を行うことなく、復動で▲2▼、▲5▼のノズルを駆動させて縦線のドット「●」を形成する。この際、復動時には、一回目の時と同様、ドット形成毎にインクを吐出するタイミングを数段階に亘ってズラし、往動時と復動時のドットの相対的な位置関係を変化させてドットを形成する。さらに、三回目の往動で▲3▼、▲6▼のノズルを駆動させて縦線のドット「○」を形成した後、副走査を行うことなく、復動で▲3▼、▲6▼のノズルを駆動させて縦線のドット「●」を形成する。この際、復動時には、一、二回目の時と同様、ドット形成毎にインクを吐出するタイミングを数段階に亘ってズラし、往動時と復動時のドットの相対的な位置関係を変化させてドットを形成する。同図では、番号1〜3の3段階に亘ってタイミングをズラした場合を例示した。ユーザは、こうして印刷されたテストパターン1〜3を見て、最適なタイミングを選択することにより、往復のドットの位置ズレがないようにインクの吐出タイミングを調整することができる。同図に示す例では、番号2のタイミングにおいて、往復のドット位置が最も一致しているため、この番号2のタイミングが最適ということになる。
【0071】
このように、他の発明に係るインクジェット記録装置にあっては、一つのノズルを配列順に駆動させて斜めのラインを描画し、且つ、多数のノズルを同時に駆動して縦のラインを描画し、この両方を参照して往復のインク吐出タイミングを調整するので、たとえ剪断モードインクジェットヘッドであっても、且つ、一直線上に形成されたノズルを有する記録ヘッドであっても、クロストークによる影響を加味してインクの吐出タイミングを調整することで画質を向上させることができる。
【0072】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明に係るインクジェット記録装置にあっては、前述したドット形成方法によって、一直線上に形成されたノズルであっても正しい画像を形成することができる。また、このドット形成方法においては、1ラインを複数の異なるノズルを用いて形成するので、従来のように、1つのノズルを用いて1ラインを形成する場合に生じた各ノズルの吐出特性に起因する画像のスジ、ムラ等を抑えることができる。さらに、このドット形成方法においては、同時に動作するチャネルの間隔、すなわち1周期内に駆動されるチャネルの範囲を大きくするために駆動する周期数をn周期とするので、クロストークによる影響を回避することができる。また、本発明である請求項1に係るインクジェット記録装置にあっては、ヘッドに形成するノズルをチャンネル配列方向と直交する方向(主走査方向)に所定量ずつズラして配置する必要がないため、ヘッド形成にかかるコストを低く抑えることができる。そして、記録ヘッドに形成されるノズルが一直線上にあることから、解像度等の記録条件が変化した場合であってもインク滴の着弾位置にズレが生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドのノズル配置を示す図である。
【図2】 本発明に係るインクジェット記録装置によるドット形成過程を示す図である。
【図3】 他の発明に係るインクジェット記録装置における画像の画質と記録ヘッドの走査速度の関係を示す図である。
【図4】 他の発明に係るインクジェット記録装置の主要部構成を示す図である。
【図5】 他の発明に係るインクジェット記録装置によるテストパターンの描画方法を説明する図である。
【図6】 他の発明に係るインクジェット記録装置によるテストパターンの描画方法を示す図である。
【図7】 従来の剪断モードインクジェットヘッドを側面から見た時の断面図である。
【図8】 従来の剪断モードインクジェットヘッドの構成と基本動作を示す図である。
【図9】 従来の剪断モードインクジェットヘッドの動作の一例を示す図である。
【図10】 従来の剪断モードインクジェットヘッドの印字信号のタイムチャートである。
【図11】 従来の剪断モードインクジェットヘッドの駆動方法の一例を示す図である。
【図12】 従来の剪断モードインクジェットヘッドのノズル配置の一例を示す図である。
【図13】 従来の記録ヘッドの高さ調整機能を有するインクジェット記録装置の構成を示す図である。
【図14】 従来のテストパターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
100…記録ヘッド
101…ガイド
102…偏心軸
103…軸受け
104…調整レバー
105…位置検出手段
106…制御手段
107…モータ
O…軸心
Claims (1)
- 記録ヘッドより記録媒体に向けてインクを射出しつつ当該記録ヘッドを記録媒体に対して速度v[mm/s]で走査し、該走査後に記録媒体を記録ヘッドの走査方向と直交する方向に所定量搬送して、再び前記記録ヘッドからのインク射出と走査を行うといった過程を繰り返すことによって画像形成を行うインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは、側壁により隔てられた複数のインクチャネルと該インクチャネルに連設されたノズルを備える複数のチャネルを有し、且つ、前記側壁の一部又は全体は圧電材料で構成され、前記チャネルを印字信号によって駆動することでインクを飛翔させる記録ヘッドであって、
当該記録ヘッドにおける前記チャネルは配列順にn個を1単位とする単位に分けられ、該単位の各々に属する前記チャネルの一つずつが1周期(T)[sec]内に駆動され、n周期(n×T)[sec]をもって1駆動サイクルが構成されており、且つ、前記ノズルは一直線上に配置され、1回の走査で記録ヘッドの走査方向の1ラインを構成するドットをn×T×v[mm]間隔で形成し、記録媒体をp×ノズル数/n[mm](但し、p:ノズルピッチ[mm])搬送した後、異なるノズルで記録ヘッドの走査方向にT×v[mm]単位ずらした位置にドットを形成し、計n回の走査をもって記録ヘッドの走査方向の1ラインを形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
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