JP5786430B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
光の照射によって硬化する液体を吐出するノズルが媒体の搬送方向に複数並んだノズル列を有し、前記搬送方向と交差する移動方向に移動するキャリッジと、前記ノズル列と対応して前記搬送方向に沿って前記キャリッジに設けられ、光を照射する照射部と、前記キャリッジを前記移動方向に移動させつつ、前記ノズル列の各ノズルから前記液体を吐出させるとともに、媒体に形成されたドットに前記照射部からの光を照射させる吐出照射動作と、媒体を前記搬送方向に搬送させる搬送動作とを交互に実行するコントローラーと、を備えた液体吐出装置であって、前記ノズル列は、前記搬送方向の端部と、前記端部よりも前記搬送方向の内側の中央部であって、吐出照射動作の際に当該中央部のノズルで形成されたドットに前記照射部から照射される光量ばらつきが、前記端部のノズルで形成されたドットに前記照射部から照射される光量ばらつきよりも小さい中央部とを有し、前記コントローラーは、上端印刷又は下端印刷を行う際に、第一の吐出照射動作における前記中央部のノズルを、前記第一の吐出照射動作よりも後の第二の吐出照射動作における前記端部のノズルよりも優先して用いることを特徴とする液体吐出装置。
このような液体吐出装置によれは、上端印刷や下端印刷において形成されるドットの大きさのばらつきを低減させることが可能である。よって、画質の向上を図ることができる。
このような液体吐出装置によれば、照射部の照度がノズル列の端部で低下するような場合でも、上端印刷又は下端印刷において、中央部のノズルを優先して用いるのでドットの大きさに影響を与えることがない。
このような液体吐出装置によれば、ノズルによってドットの大きさに傾向がある場合でも、大きさの異なるドットを分散させるようにできる。よって、画質の劣化を防止できる。
このような液体吐出装置によれば、ドットの大きさのばらつきをできるだけ小さくすることができる。
このような液体吐出装置によれば、ドットの大きさのばらつきによる画質の劣化を目立ち難くすることができる。
<プリンターの構成について>
以下、図1、図2、図3A、及び図3Bを参照しながら本実施形態のプリンター1について説明する。図1は、プリンター1の構成を示すブロック図である。図2は、プリンター1のヘッド周辺の概略図である。図3A及び図3Bは、プリンター1の横断面図である。
なお、ヘッド31の構成については、後述する。
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を印刷する際、プリンター1の各ユニットに以下の処理を行わせる。
まず、コントローラー60は、給紙ローラー11を回転させ、印刷すべき媒体(ここでは用紙S)を搬送ローラー13の所まで送る。次に、コントローラー60は、搬送モーター(不図示)を駆動させることによって搬送ローラー13を回転させる。搬送ローラー13が所定の回転量にて回転すると、用紙Sは所定の搬送量にて搬送される。
印刷の終わった用紙Sは、搬送ローラー13と同期して回転する排紙ローラー15によって、排紙される。
図4は、ヘッド31の構成の一例の説明図である。なお、図4はヘッド31のノズルを上から透過して見た図である。ヘッド31の下面には、図4に示すように、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、マゼンダインクノズル列Mと、イエローインクノズル列Yとが形成されている。各ノズル列は、各色のUVインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個(本実施形態では180個)備えている。
仮硬化は、媒体に形成されたドットの流動(広がり)や、ドット間の滲みを抑えるためのUV照射である。このため、仮硬化後のドットは完全に硬化していないが、最終的なドット形状はこの仮硬化によって決まる。
次に、第1照射部42a、42bの照度分布とヘッド31のノズル列との関係について説明する。なお、第1照射部42aと第1照射部42bは同一構成である。よって、これらのうちの一方のみ(本実施形態では第1照射部42a)を用いて説明する。また、ヘッド31には4つのノズル列があるが、ここではそのうちの一つ(例えばブラックノズル列)のみを用いて説明する。
図7は、第1照射部42aの照度分布を説明するための概念図である。第1照射部42aには、UVを照射する光源としてLED421が図7の左側の図に示すように複数設けられている。なお、図では、縦方向(搬送方向)と横方向(移動方向)にそれぞれLED421が複数設けられているが、LED421は、少なくとも縦方向(搬送方向)に沿って複数設けられていればよい。こうすることでヘッド31のノズル列によって形成された各ドットに対してUVを照射することができる。
<通常印刷(フルオーバーラップ印刷)>
本実施形態のプリンター1では、フルオーバーラップ印刷によって画像の形成を行う。「フルオーバーラップ印刷」とは、ラスタラインを複数のノズルで形成する印刷方法を意味する。なお、以下の印刷の動作はコントローラー60によって実行される。
上記(図8)のような印刷が最初から行われると、一部のラスタラインが連続して形成されないことがある。例えば、図8において、ノズル#1によって形成される1番目のラスタラインと、ノズル#2によって形成される2番目のラスタラインは、搬送方向に連続するラスタラインとして形成されていない。
そこで、コントローラー60は、以下に説明するような「上端印刷」を行うことにより、搬送方向に連続するラスタラインを形成する。
また、上記のような印刷を最後に終えると、一部のラスタラインが連続して形成されないことがある。例えば、図8において、搬送方向上流側のラスタラインは、搬送方向に連続するラスタラインとして形成されていない。そこで、コントローラー60は、以下に説明するような「下端印刷」を行うことにより、搬送方向に連続するラスタラインを形成する。
図9において、パス1〜パス4までが上端処理であり、パス5以降が通常の印刷処理である。上端処理では各パスの合間の搬送処理における送り量(搬送量)を1(すなわちドットピッチD)としている。また、図において、黒色で示されるノズルは、パスの際に吐出不可に設定されたノズル(インクを吐出しないノズル)である。
なお、図中の「上端印刷領域」とは、媒体に形成される搬送方向最下流のラスタラインから、上端印刷により形成されるラスタラインのうちの搬送方向最上流のラスタラインまでの領域を指す。ここで、上端印刷とは、この上端印刷領域にラスタラインを形成するための印刷のことである。この例の場合、パス1〜パス7までが上端印刷に含まれ、上端印刷領域は17個のラスタラインによる領域となっている。
また、図中の「通常領域」とは、上端印刷領域以降に形成されたラスタラインの領域を指す。この図9の通常領域は、18番目のラスタライン以降の領域である。
図10において、パス7〜パス10までが下端処理であり、送り量が通常領域での送り量よりも小さくなっている。また、パス1〜パス6が通常の印刷処理である。下端印刷とは、下端印刷領域にラスタラインを形成する印刷のことである。この例の場合、パス3〜パス10までが下端印刷に含まれ、上端印刷領域は20個のラスタラインによる領域となっている。
例えば、図9において、パス1におけるノズル#5とパス5におけるノズル#1は、上端印刷領域の搬送方向下流側から3番目のラスタラインの奇数画素を形成可能である。よって、パス1におけるノズル#5とパス5におけるノズル#1とをPOLノズルとする方法、あるいは、パス1におけるノズル#5を不吐出ノズルにする方法もある。しかしながら本実施形態では、パス5におけるノズル♯1を不吐出ノズルにしている。もし仮に、パス5のノズル#1を用いると、上端処理領域のラスタライン3に形成されるドットの大きさが領域Ncのノズルで形成したドットの大きさよりも大きくなるため画質が劣化してしまうおそれがある(図6参照)。そこで、図のように、本実施形態では、上端印刷において先のパスにおける領域Ncのノズルを優先し、それよりも後のパスにおける領域Ntのノズルを不吐出ノズルとしている。パス2のノズル#7とパス6のノズル#1や、パス3のノズル#9とパス7のノズル#1の場合も同様にノズル#1を不吐出ノズルとしている。こうすることにより、上端処理領域に形成されるドットの大きさを揃えることができ、画質の向上を図ることができる。
第2実施形態では、ノズル列のノズル数、及び、パスの際に使用するノズルが第1実施形態と異なる。
図11は、第2実施形態における通常印刷の説明図である。第2実施形態においてもフルオーバーラップ印刷で印刷を行う。ただし、図に示すように、第2実施形態では、ノズル列のノズル数は14(#1〜#14)である。第1実施形態と同様に、図において四角で示されるノズルは、ノズル列の端部(領域Nt、領域Nb)のノズルであり、丸で示されるノズルは、ノズル列の中央部(領域Nc)のノズルである。第2実施形態では領域Ntはノズル#1〜#4、領域Ncはノズル#5〜#10、領域Nbはノズル#11〜#14となっている。なお、第2実施形態においても、領域Nt及び領域Nbでは、ノズル列の端に近づくほどUVの照度が低くなる。つまり、UV照射後におけるドット径はノズル列の端に近づくほど大きくなる。これに対し、領域NcではUV照射後のドット径はほぼ均一である。
図12において、パス1〜パス4までが上端処理であり、パス5以降が通常の印刷処理である。上端処理では各パスの合間の搬送処理における送り量(搬送量)を1(すなわちドットピッチD)としている。また、図において、黒色で示されるノズルは、パスの際に吐出不可に設定されたノズル(インクを吐出しないノズル)である。
第2実施形態においても、コントローラー60は、上端印刷の際に、後のパスにおける領域Nt、Nbのノズルよりも、先のパスにおける領域Ncのノズルを優先して用いるようにしている。例えば、パス1におけるノズル#6とパス5におけるノズル#2は、上端印刷領域の最も搬送方向下流側のラスタラインの奇数画素を形成可能である。この場合、先のパス(パス1)における領域Ncのノズル(ノズル#6)を優先し、それよりも後のパス(パス5)における領域Ntのノズル(ノズル#2)を不吐出ノズルとしている。その他の場合も同様である。こうすることにより、上端印刷領域に形成されるドットの大きさのばらつきを低減することができ、画質の向上を図ることができる。
また、図13は第2実施形態における下端印刷の説明図である。なお、図では、説明の都合上、通常印刷(パス1)から印刷を開始するようにしている。
この場合においても、コントローラー60は、前述した場合と同様に、下端印刷の際に後のパスの領域Nt、Nbのノズルよりも、先のパスの領域Ncのノズルを優先して用いる。また、ラスタラインを構成するのに領域Ncのノズルを使用できない場合は、領域Nt又は領域Nbのノズルのうち領域Ncに近い方(すなわち照度分布の勾配の低い方)のノズルを優先して用いる。こうすることにより、第2実施形態においても画質の向上を図ることができる。
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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。
前述の実施形態では、装置の一例として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。
前述の実施形態では、キャリッジ21に一つのヘッド31が設けられていたがこれには限られず、キャリッジ21に複数のヘッド31が設けられていてもよい。この場合、複数のヘッド31の各ノズル列によるドット形成範囲に、UVを照射できるように第1照射部42a、42bを設けるようにすればよい。また、本実施形態では単方向印刷であったが、双方向印刷を行うようにしてもいい。この場合、復路のパスの際に第1照射部42bを用いるようにすればよい。
前述の実施形態では、圧電素子(ピエゾ素子)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。
前述の実施形態は、紫外線(UV)の照射を受けることによって硬化するインク(UVインク)をノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではなく、UV以外の他の光(例えば可視光線など)の照射を受けることによって硬化する液体をノズルから吐出しても良い。この場合、各照射部から、その液体を硬化させるための光(可視光線など)を照射するようにすればよい。
前述した実施形態では単方向印刷を行うこととしていたが、双方向印刷を行うようにしてもよい。この場合、キャリッジ21(ヘッド31)の移動方向に応じて、使用する照射部(第1照射部42a又は第1照射部42b)を切り替えるようにすればよい。
13 搬送ローラー、14 プラテン、15 排紙ローラー、
20 キャリッジユニット、21 キャリッジ、
30 ヘッドユニット、31 ヘッド、
40 照射ユニット、42a,42b 第1照射部、44 第2照射部、
50 検出器群、53 紙検出センサー、54 光学センサー、
60 コントローラー、61 インターフェイス部、62 CPU、
63 メモリー、64 ユニット制御回路、
110 コンピューター
Claims (5)
- 光の照射によって硬化する液体を吐出するノズルが媒体の搬送方向に複数並んだノズル列を有し、前記搬送方向と交差する移動方向に移動するキャリッジと、
前記ノズル列と対応して前記搬送方向に沿って前記キャリッジに設けられ、光を照射する照射部と、
前記キャリッジを前記移動方向に移動させつつ、前記ノズル列の各ノズルから前記移動方向における所定位置の画素に前記液体を吐出させて、所定画素おきに間欠的にドットを形成させるとともに、媒体に形成された前記ドットに前記照射部からの光を照射させる吐出照射動作と、媒体を前記搬送方向に所定の搬送量で搬送させる搬送動作とを交互に実行することによって、前記移動方向にドットが並ぶドット列を複数回の前記吐出照射動作によって形成するコントローラーと、
を備えた液体吐出装置であって、
前記ノズル列は、前記搬送方向の端部と、前記端部よりも前記搬送方向の内側の中央部であって、吐出照射動作の際に当該中央部のノズルで形成されたドットに前記照射部から照射される光量ばらつきが、前記端部のノズルで形成されたドットに前記照射部から照射される光量ばらつきよりも小さい中央部とを有し、
前記コントローラーは、前記媒体の上端を印刷する上端処理又は下端を印刷する下端処理の際に、前記吐出照射動作と、前記媒体を前記搬送方向に前記所定の搬送量よりも小さい搬送量で搬送させる搬送動作とを交互に実行し、
前記コントローラーは、前記上端処理により前記ドット列が形成される上端印刷領域又は前記下端処理により前記ドット列が形成される下端印刷領域に印刷を行う際に、或る前記画素に対して第一の吐出照射動作における前記中央部のノズルと、前記第一の吐出照射動作よりも後の第二の吐出照射動作における前記端部のノズルとによって前記ドットを形成可能な場合、前記端部のノズルからは前記液体を吐出させず、前記中央部のノズルから前記液体を吐出させて、当該画素に前記ドットを形成する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置であって、
前記ノズル列の前記端部は、前記中央部からの距離が所定値の第一ノズルと、前記中央部からの距離が前記所定値よりも大きい第二ノズルとを有し、
前記第二ノズルによって形成されたドットに前記照射部から照射される光量は、前記第一ノズルによって形成されたドットに前記照射部から照射される光量よりも小さい
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
前記コントローラーは、前記移動方向にドットが並ぶ所定ドット列を、複数回の前記吐出照射動作によって形成する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項3に記載の液体吐出装置であって、
前記第一ノズルは前記ノズル列の前記搬送方向の一方の端部に設けられ、前記第二ノズルは前記ノズル列の前記搬送方向の他方の端部に設けられており、
前記コントローラーは、前記所定ドット列を形成する際に、前記第一ノズル、又は、前記第二ノズルを使用可能である場合、前記第二ノズルからは前記液体を吐出させず、前記第一ノズルから前記液体を吐出させて、当該所定ドット列の前記ドットを形成する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項3に記載の液体吐出装置であって、
前記第一ノズルは前記ノズル列の前記搬送方向の一方の端部に設けられ、前記第二ノズルは前記ノズル列の前記搬送方向の他方の端部に設けられており、
前記コントローラーは、前記第一ノズル及び前記第二ノズルを用いて前記所定ドット列を形成する
ことを特徴とする液体吐出装置。
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