JP2001071467A - 基体を印刷する方法、およびその方法の使用に適した印刷装置 - Google Patents
基体を印刷する方法、およびその方法の使用に適した印刷装置Info
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Abstract
印刷装置を用いて基体を印刷する方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも1列のノズルを備える少なく
とも1つの印刷ヘッドからなるインクジェット印刷装置
を用いて基体を印刷する方法であって、画素行および画
素列の規則的な領域を形成する、基体上の実質的に固定
された位置に、イメージとしてインク滴が提供され、画
素行の解像度がノズル列の解像度に等しく、画素行のス
トリップにインク滴が提供される第1の印刷段階を含
み、その後印刷ヘッドが画素列にほぼ平行な方向に変位
され、さらにストリップに補完インク滴が提供される第
2の印刷段階を含み、印刷ヘッドが、1画素行の幅にほ
ぼ等しくなるような距離にわたって変位される。
Description
ノズルを備える少なくとも1つの印刷ヘッドからなるイ
ンクジェット印刷装置を用いて基体を印刷する方法であ
って、画素行および画素列の規則的な領域を形成する、
基体上の実質的に固定された位置に、イメージとしてイ
ンク滴が提供され、画素列の解像度がノズル列の解像度
に等しく、画素行のストリップにインク滴が提供される
第1の印刷段階を含み、その後印刷ヘッドが画素列にほ
ぼ平行な方向に変位され、さらにストリップに補完イン
ク滴が提供される第2の印刷段階を含む方法に関する。
本発明はまた、この方法の使用に適した印刷装置に関す
る。
83号で知られている。インクジェット印刷装置におい
て知られている問題は、個々のノズルのずれにより、イ
ンク滴が、誤った角度でそのようなノズルから放出し、
そのため基体上で固定位置(「画素」)の中心(通常位
置)に対して異なる場所を占めることである。その結
果、印刷されたイメージ中に目障りな障害が生じること
がある。この方法は、そのような印刷障害をマスクする
ために、冗長ストラテジに基づいている。この方法で
は、基体の画素行のストリップが、印刷ヘッドによって
2段階で印刷され、それとともにノズル列の解像度、す
なわち単位長さ当たりのノズルの数が、画素列の解像
度、すなわち画素列に平行な方向での単位長さ当たりの
位置の数に等しい。各段階において、ストリップの画素
行のいくつかの位置がインク滴によって印刷され、全て
のインク滴が一体となって、ストリップに印刷のための
イメージを形成する。ここで、知られているストラテジ
は、ノズル列が、いくつかの追加ノズル、典型的には総
数106個のノズル中に6個の追加ノズルを備えるよう
なものである。第1の段階では、インク滴の第1の組
が、列全体から選択された、サイズが100個の隣接す
るノズルのサブ列によって印刷される。第2の段階で
は、インク滴の第2の組が、この場合も100個の隣接
するノズルからなる第2のサブ列によって印刷される。
インク滴の第1および第2の組が一体となって、(前記
ストリップに)印刷のためのイメージを形成する。
サブ列を選択する(したがってこの場合、7つのオプシ
ョン、すなわちノズル1、2、3、4、5、6、または
7から始まり、それぞれノズル100、101、10
2、103、104、105、106、または107で
終わるサブ列がある)ことによって、インク滴の放出の
ずれによって生じる任意の印刷障害が、基体の様々なス
トリップに可能な限りランダムに分散され、それにより
人間の目には、あったとしてもほとんど見えなくなる。
ルが各段階で使用されず、それにより印刷装置の最大の
生産性が、ノズルの総数に基づいて可能な生産性よりも
小さいことである。次のより重要な欠点は、第2の印刷
段階の前に、隣接するノズルの第2のサブ列の選択に応
じて、0、1、または複数(記述する例では6まで)の
画素行の幅で変化する距離にわたって、基体に対して印
刷ヘッドを非常に正確に変位しなければならないことで
ある。この種のシフトは、モータによって紙を変位する
ことによって達成される。ランダムに選択されるこれら
の小さく、しかし非常に正確なシフトは、紙移送の正確
さが厳しい要件を満たさなければならないことを意味す
る。
的は、これらの欠点を取り除くことである。
が、1画素行の幅にほぼ等しい距離にわたって変位され
る方法を発明した。換言すると、第2の(および任意の
後続の)印刷ヘッドによって占有される位置の選択が、
ランダムな選択ではなく、1画素行の幅に等しい距離に
わたる固定された変位によって行われる。これが、ノズ
ルのずれによって生じる印刷障害のより良いマスキング
を与えることが判明した。この方法は、ノズルの系統的
なずれを、そのようなずれによる印刷障害の系統的な分
散によって、前記印刷障害のランダムな分散によって可
能なよりも十分にマスクすることができる認識に基づ
く。これらのずれに関連する系統的な原理は、各ノズル
が常に同じようにインク滴を放出することである。換言
すると、特定のノズルが、あるずれ角度で放出されるイ
ンク滴を生じる(それによりインク滴が、位置の通常の
場所からずれた場所に印刷される)場合、前記ノズルが
常に同じずれ角度でインク滴を放出する。この理由は完
全にはわかっていないが、インク滴が放出される角度
が、各ノズルの形状および方向によって主に決定され、
それが時間に関してほぼ一定しているためである可能性
がある。この系統的なずれの存在により、ノズルに関す
る障害を基体上でランダムに分散する必要がない。逆
に、各ノズルの系統的なずれを利用することによって、
印刷障害のより良いマスキングを得ることが可能であ
る。
印刷ヘッドのシフトを、ランダムに選択する必要がな
く、1つの固定シフトが適切であるということである。
これは、紙移送が、そのような厳しい要件を満足する必
要がないことを意味する。また、ランダムなシフトを可
能にするために追加のノズルを必要としないため、基体
のストリップを印刷する際に、ノズル列の長さ全体を使
用することも可能である。本発明による方法を適用する
ことにより、特定のノズルから発生するインク滴は、1
つの画素行に次々とは位置されず、そのため障害が1つ
の画素行全体に伝播されることがない。本発明による方
法を使用するとき、画素行は、異なるノズルから発生す
るインク滴を含む。このようにすると、起こり得る障害
は行全体に伝播しない。使用される印刷ストラテジに応
じて、個々のノズルから発生するインク滴は、例えば上
下に対になって位置され、いくつかの画素列に分散され
る。したがって、この特定のノズルのずれによる印刷障
害が、基体に均一に分散される。
が、多くとも1滴のインク滴によって印刷される。この
方法は、各画素が複数のインク滴、例えば「ドットオン
ドット」(DOD)法や「ダブルドットオールウェイ
ズ」(DDA)法における2滴のインク滴によって印刷
される知られている方法と比較して、印刷装置の生産性
が最大であるという重要な利点を有する。さらに、この
ようにすると、基体の単位面積当たりのインク消費量が
最小になる。
に追加ノズルが1つ追加される。この場合、基体のスト
リップは、列全体から選択される隣接するノズルのサブ
列によって印刷することができ、そのサブ列は、列全体
よりも1つ少ないノズルを含む。このようにすると生産
性の損失がほとんどないが、基体の最初の画素行および
最後の画素行での情報の損失がなくなる。
が、印刷ヘッドの寿命中に同じ印刷障害を生じてインク
滴を放出するだけでなく、異なる行の対応するノズル、
または比較可能な様式で、例えば同じジグ内で製造され
たプリンタヘッドが、有意に同じ印刷障害を生じてイン
ク滴を放出していることがわかった。換言すると、特定
の印刷ヘッドのノズル列のノズルiが、同じように作成
された他の各印刷ヘッドの対応する列のノズルiとほぼ
同じずれを有する。これは、本発明による方法を使用す
る際に、第1の段階と第2の段階の間で基体に対して1
画素行の幅の距離にわたって変位される同じ印刷ヘッド
に属する同じノズル列を、第1の印刷段階と第2の印刷
段階で使用する必要がなく、2つの異なるノズル列を使
用することが可能であることを意味する。これらはそれ
ぞれ個別の印刷ヘッドに属していてよく、別法としては
1つの組み合わされた印刷ヘッドに組み合わされてもよ
い。前述したことは、印刷装置走査キャリッジにおい
て、相互に配列された列の間に固定シフトを組み込むこ
とによって使用することができる。この大きな利点は、
紙移送によって1画素行の幅にわたる小さなシフトを制
御する必要がもはやないので、紙移送をはるかに簡単に
行うことができることである。紙移送は、例えば印刷ヘ
ッドの長さ、あるいは印刷ストラテジに応じた印刷ヘッ
ドの長さの一部の、比較的大きなステップに限定するこ
とだけが必要である。これは、好ましい実施形態におい
て、第1の印刷段階で使用されるノズル列が、第2の印
刷段階で使用されるノズル列とは異なることを意味す
る。他の好ましい実施形態では、第1の印刷段階で使用
される印刷ヘッドが、第2の印刷段階で使用される印刷
ヘッドと異なる。
説明する。
刷装置を示す。この実施形態では、印刷装置は、基体2
を支持し、4つの印刷ヘッド3に沿って基体2を移動さ
せるためのローラ1を備える。ローラ1は、矢印Aによ
って示されるように軸のまわりを回転可能である。走査
キャリッジ4は、4つの印刷ヘッド3を担持し、ローラ
1に平行な両方向矢印Bによって示される方向に往復運
動で移動させることができる。このようにすると、印刷
ヘッド3が、受容媒体2を走査することができる。キャ
リッジ4は、ロッド5および6に沿って案内され、適切
な手段(図示せず)によって駆動される。
ド3が、それぞれが独自のノズル7を有し、ローラ1の
軸に垂直な列を形成する8つのインクダクトを備える。
印刷装置の実際の実施形態では、各印刷ヘッド3当たり
のインクダクトの数は、何倍も多い。各インクダクト
は、インクダクトを活性化するための手段(図示せず)
と、結合される電気駆動回路(図示せず)とを備える。
このようにして、インクダクトと、インクダクトを活性
化するための前記手段と、駆動回路とが、ローラ1の方
向にインク滴を放出するために使用することができるユ
ニットを形成する。インクダクトがイメージ式に活性化
される場合、インク滴で作られるイメージが基体2上に
形を成す。インク滴が、インクダクトから放出されるこ
の種の印刷装置を用いて基体が印刷されるとき、基体ま
たは前記基体の一部が、いくつかの固定位置に分割さ
れ、その位置が、画素行および画素列のほぼ規則的な領
域を形成する。したがって、それぞれ1滴または数滴の
インク滴を提供されることができる個々の位置から作ら
れる、仮想領域が生じる。この実施形態では、ノズル列
に平行な画素列は、画素行にほぼ垂直である。画素行お
よび画素列に平行な方向での単位長さ当たりの位置の数
は、印刷されたイメージの解像度と呼ばれ、例えば40
0×600d.p.i.(「ドットパーインチ(1イン
チ当たりのドット数)」)と示される。図1に示される
ように、印刷ヘッドが基体のストリップを移動するとき
に、インクダクトをイメージ式に活性化することによっ
て、そのような位置上の個々のインク滴から作られるイ
メージが基体上に形を成す。
ない場合に、ノズルのずれにより起こり得る目に見える
影響を示す。この例では、8つのノズル列を備える印刷
ヘッドが使用されている。
(画素行)×6(画素列)サイズの位置の基体の一部
を、どのように印刷することが可能であるかを示す。シ
ングルパス印刷ストラテジが選択される場合、印刷する
基体の一部にわたって印刷ヘッドが一度だけ移動し、そ
のステップでイメージ全体が形成される。この例では、
イメージがべたの面からなる。全てのノズルが正確にイ
ンクドロップを放出すると仮定する(図2aでは、これ
が、各ノズルから延びる水平方向の小さな矢印によって
示される)。印刷ヘッドが基体にわたって画素行に平行
な方向に移動され、ノズル1〜7がイメージ式に活性化
されるとき、結果として得られるイメージは、図2aに
示されるようなものである。印刷された各インク滴に関
して放出元のノズルが示されている。ノズル4にわずか
なずれがあり、そのため図2bにおいて、このノズルで
小さな方向表示矢印によって示されるように、通常の軸
からずれた角度でインク滴が放出されること、および他
のノズルがずれを有さないことを仮定すると、基体の関
連する部分を同じ印刷ストラテジによって印刷するとき
に、得られるイメージは図2bに示されるようなもので
ある。ずれたノズル4(それによりインク滴が、画素行
4の位置の中心に印刷されない)により生じる障害の伝
播のために、イメージ中に線状の障害が生じることが明
らかである。この種の障害は、人間の目で容易に見るこ
とができ、したがって印刷されたイメージ中で非常に目
障りな影響をもたらす。
の一例を与える。印刷ストラテジを、図2aおよび図2
bの例に記述される印刷ヘッドに関して説明する。知ら
れている方法と同様に、いくつかの段階で、すなわち
「マルチパス」ストラテジで基体が印刷され、各段階
で、希薄パターンを使用することによって形成されるイ
メージの一部が印刷される。各段階で印刷される希薄な
イメージが互いに補完し合い、それによりこれら全ての
段階の完了時に、全体イメージが形成される。本明細書
で記述する例では、話を簡単にするため、チェスボード
パターンとして知られているパターンに従ってサブイメ
ージが印刷される、2段階ストラテジを仮定し、したが
って2つの補完サブイメージを2段階で印刷しなければ
ならない。図3aは、第1の段階において、印刷ヘッド
が示された方向に基体の上を移動するときに、基体のど
の部分を印刷することができるかを示し、ノズル1〜7
が画素行1〜7に対応している。第1の画素行での位置
には、ノズル1から発生するインク滴を連続的に提供す
ることができ、第2の画素行での位置には、ノズル2か
ら発生するインク滴を連続的に提供することができ、以
下同様である。印刷ヘッドは、基体を完全に通り過ぎる
と、ノズル2〜8が画素行1〜7に対応するように、基
体に対して変位される。次いで、印刷ヘッドは、基体の
上を反対の方向に移動され、その間に補完サブイメージ
を印刷することができる。基体の関連する部分でのイメ
ージがべたの面からなる場合、得られるインク滴分散
は、図3cに示されるようなものである。ここで、1つ
の個別ノズルから発生するインク滴は、1つの画素行に
次々と位置されるのではなく、常に上下に対になってい
ることが明らかである。インク滴の異なる「対」は、異
なる画素列に分散される。
る方法を使用して、ノズルずれの目に見える影響をマス
クすることができる方法を示す。この例では、図2bに
関連して記述された印刷ヘッド、すなわちずれたノズル
4を有する印刷ヘッドに対して図3aおよび3bに記述
された方法が適用される。この例では、イメージがべた
の面からなる。図4aは、図3aに示されるチェスボー
ドパターンを使用して、第1の段階で形を成すサブイメ
ージを示す。図4bは、第2の段階で形を成すサブイメ
ージを示し、印刷ヘッドが1画素行に相当する量だけ変
位されている。図4cでは、2つのサブイメージが組み
合わされている。
て、ずれを有するインク滴は、図2bに示されるように
1つの画素行に次々と位置されるのではなく、上下に対
になって、画素列2、4、および6に分散されて位置さ
れる。換言すると、線状の障害が水平方向で中断され、
ずれを有して配置されたインク滴は、いくつかの画素列
に均一に分散される。ノズル4が常に同じずれ角度でイ
ンク滴を放出することを使用することによって、均一な
障害の分散、すなわちあったとしてもほとんど目に見え
ない分散を得ることができる。このために、第2の印刷
段階を開始するためのシフトは、ランダムに選択され
ず、必要とされるのは固定シフトのみであり、その距離
は1画素行の幅に等しい。
例を示す。この例では、図2、3、および4に関連する
例に従って、7画素行および6画素列に分割された基体
上にべたの面を印刷するために、8つのノズルからなる
印刷ヘッドが使用される。
の方向にずれを有する。さらに、ノズル4がノズル5の
方向にずれを有する。この列を用いて2段階で基体が印
刷され、第2の段階の前に印刷ヘッドがシフトされず
に、第1の段階と第2の段階のどちらにもノズル1〜7
が使用される場合、得られるイメージは図5aに示され
るようなものである。幅の広い印刷されていないライン
が基体上に生じる。
刷され、その後印刷ヘッドがシフトされ、それにより位
置の第2の組がノズル2〜8によって印刷される、本明
細書で前述した図3および4における本発明による方法
を使用することにより、図5bに示されるイメージが生
じる。幅の広い印刷されていないラインが、薄く印刷さ
れたラインに変わり、これは、はるかに目障りでなくな
る。
のノズルのずれにより生じる障害をマスクするために、
米国特許第5640183号で知られている方法を使用
して、べたの面を印刷することにより、どのようなイメ
ージを得ることができるかを示す。この例では、印刷ヘ
ッドのノズル列の先頭に(正確に機能する)一対のノズ
ル、すなわちノズル−2および−1が追加され、それに
より印刷ヘッドは、10個のノズルから構成されてい
る。第1の段階では、図5に示される例と同様に、位置
の第1の組がノズル1〜7によって印刷される。次い
で、第2の段階で残りの位置を印刷するために、列全体
からランダムに7個のノズルの他のサブ列が選択され
る。列のノズルの総数に鑑みて、この場合4つの可能
性、すなわちノズル−2、−1、1、または2から始ま
り、ノズル5、6、7、または8で終わるサブ列があ
る。図6aは、ノズル−2から始まるサブ列によって位
置の第2の組を印刷することにより得られるイメージを
示す。このイメージが、本発明による方法を使用すると
きよりも、目障りな障害を有することは明らかである。
ここではイメージ中により薄く印刷された2つのライン
が存在する。これは、第2の段階におけるノズル3が、
第1段階におけるノズル4と同じ(ずれた)場所に印刷
するためである。
よって位置の第2の組が印刷されるときに形を成すイメ
ージを示す。このイメージが、本発明による方法を使用
するときと同じ障害、すなわちより薄く印刷された1つ
のラインを有することは明らかである。
ブ列を用いて印刷される場合、得られるイメージは、図
6cに示されるようなものである。このイメージは、本
発明による方法を使用するときよりも大きな障害を有す
る。位置の第2の組が、最後の可能性のサブ列、すなわ
ちノズル2から始まるサブ列によって印刷される場合、
得られるイメージは図6dに示されるようなものであ
る。このイメージは、本発明による方法を使用するとき
と同じ障害を含む。
ズルを分散することによって、ノズルずれをマスクする
ことを試みる知られている方法を使用するとき、イメー
ジ中の最終的な障害は、半分の場合は本発明による方法
を使用するときの障害と等しいが、他方の半分の場合に
は本発明による方法を使用するときの障害よりも大き
い。これは、知られている方法において適切に機能する
2つの追加ノズルが必要とされ、さらに、各段階の間で
の印刷ヘッドの変位に関してランダムな選択をしなけれ
ばならないことには関係なく当てはまる。
つの印刷ヘッド(同じように製造され、したがって有意
に同じずれを有する)の可能な配列の一例を示す。ここ
で、印刷ヘッドhは、印刷ヘッドjに関して、ノズル列
の長さに等しい距離から1画素行の幅に等しい距離を減
じた距離にわたってシフトされ、その後この配列が固定
される(2つの印刷ヘッドは、ここで実際に1つの組み
合わされた印刷ヘッドを形成する)。この種の配列を使
用して、図7aに示されるように、第1の段階において
基体の位置の第1の組に、印刷ヘッドjからのインク滴
を提供することができる。次いで、基体がノズル1列の
長さに等しい距離にわたって移動され、それにより図7
bに示されるように印刷ヘッドhのノズル2〜8が、画
素行1〜7と同じレベルに位置され、その後位置の第2
の組が列hに源を発して印刷される。このようにして、
本発明により印刷障害のマスキングが得られ、給紙を非
常に雑にすることが可能になる。連続する2段階でイメ
ージの一部を印刷する利点は、とりわけ、隣り合うイン
ク滴が印刷される前に、インク滴が乾燥できることであ
る。このようにすると、インク滴が互いに混じり合うの
を防止することが可能になる。
ドhおよびjの配列の第2の例を示す。印刷ヘッドh
が、印刷ヘッドjに対して、1画素行の幅に対応する距
離に等しい距離にわたって変位されているこの種の配列
を選択することによって、ノズル列の長さにほぼ等しい
幅にわたって、1段階で基体全体を印刷することが可能
になる。この種の配列の利点は、組み合わされた印刷ヘ
ッドがコンパクトなことである。また、この種の組み合
わされた印刷ヘッドを用いて、イメージが2つの補完サ
ブイメージから構成されるときでさえ、走査キャリッジ
の1スキャニング動作で、基体のストリップを完全に印
刷することができる。
である。
の目に見える影響を示す図である。
の目に見える影響を示す図である。
が行われる様子を示す図である。
が行われる様子を示す図である。
が行われる様子を示す図である。
関して、本発明による方法を適用する一例を示す図であ
る。
関して、本発明による方法を適用する一例を示す図であ
る。
米国特許第5640183号で知られている方法を使用
して形成することができるイメージを示す図である。
米国特許第5640183号で知られている方法を使用
して形成することができるイメージを示す図である。
米国特許第5640183号で知られている方法を使用
して形成することができるイメージを示す図である。
米国特許第5640183号で知られている方法を使用
して形成することができるイメージを示す図である。
ルの可能な配列の一例を与える図である。
ルの可能な配列の一例を与える図である。
配列の他の例を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも1列のノズルを備える少なく
とも1つの印刷ヘッドからなるインクジェット印刷装置
を用いて基体を印刷する方法であって、画素行および画
素列の規則的な領域を形成する、基体上の実質的に固定
された位置に、イメージとしてインク滴が提供され、画
素列の解像度がノズル列の解像度に等しく、 画素行のストリップにインク滴が提供される第1の印刷
段階を含み、 その後印刷ヘッドが画素列にほぼ平行な方向に変位さ
れ、さらに前記ストリップに補完インク滴が提供される
第2の印刷段階を含み、 前記印刷ヘッドが、1画素行の幅にほぼ等しくなるよう
な距離にわたって変位されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 実質的に各画素が、多くとも1滴のイン
ク滴によって印刷されることを特徴とする請求項1に記
載の方法。 - 【請求項3】 1つの追加ノズルが、ノズル列に追加さ
れることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 第1の印刷段階で使用されるノズル列
が、第2の印刷段階で使用されるノズル列と異なること
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方
法。 - 【請求項5】 第1の印刷段階で使用される印刷ヘッド
が、第2の印刷段階で使用される印刷ヘッドと異なるこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれか一項に記載の
方法の使用に適した印刷装置。
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