JP2007038679A - 低カバレッジの重ね刷りを用いるインクジェット印刷 - Google Patents

Abstract

【課題】インク拡散及びカバレッジ品質を向上させるとともに、ベタ塗り領域の画像品質を向上させるインクジェットプリンタの動作方法を提供する。
【解決手段】インクジェットプリンタは、プリントヘッドにより、ベタ領域を有する第一の画像を印刷ドラムの転写表面に印刷し、前記第一の画像の上に第二の画像を印刷する。前記第二の画像は、前記第一の画像のベタ領域のうち選択されたものに対応する塗りつぶされた領域を含み、前記第一の画像よりもまばらに配置されるドットで形成されている。
【選択図】図４

Description

本願発明は概してカラー印刷の技術に関する。

印刷媒体の作製のために、インクの付着が必要な場所にインクを供給できるインクジェットの技術（Drop on demand ink jet technology）がプリンタ、プロッタ、ファクシミリ機のような商品において採用されている。おおまかにいって、インクジェットによる印刷画像はプリントヘッドあるいはプリントヘッド・アセンブリに備えられた複数の液滴発生器から吐出されるインクの液滴をその受容表面に選択的に吹きつけ付着させることで形成される。例えばプリントヘッド・アセンブリとインクの受容表面は互いに相対的に移動され、複数の液滴発生器は適切なタイミングにおいて液滴を吐出するように、例えば、適切なコントローラによって制御される。受容表面は転写用の表面であってよく、または紙のような印刷媒体であってもよい。これが転写用表面である場合にあっては、その上に形成された印刷画像はその後紙などの出力用印刷媒体に転写される。インクジェット・プリントヘッドには溶融インクを用いるものもある。

最近のベタ領域への印刷手法では、単一の小さな液滴サイズ（例えば２４ｎｇ）を用い、かつ解像度を落とすことにより、プリントヘッドのコストを抑え、印刷速度を飛躍的に向上させている。しかしこの手法では画像のベタ塗り領域に、Ｙ軸ラインの不連続性による空白（ベタ塗りの脱落）、及びＹ軸ライン間の紙の透き通しに起因する筋状の縞模様という２つの問題が生じうる。

本発明は、一旦形成した画像の上に追加的に低カバレッジの画像を重ね刷り(second pass)することにより、結果として生じる画像により高品質なカバレッジとインク拡散をもたらし、ベタ塗り領域に生じる縞模様を軽減させることを目的とする。

本発明の方法は、メイン（オリジナル）画像の上から追加的にティザパターンのインクを重ねることにより、前述の２つの問題の両方を解決する。この追加的なインクの付与により、インクがより拡散され、Ｙ軸に沿った連続性の維持とＹ軸ラインを繋ぐことを助ける役割を果たす。黒色のベタ領域の場合、Ｃ色及びＭ色（アンダーカラー）のティザを使用することにより、追加的な画像形成パスを行うことなく実現できる。これ以外の色の場合、追加的な画像形成パスを行う必要がある。フォワードティザパターンは液滴の配置精度があまり要求されず、プリントヘッドが元の位置の戻る間や一旦停止(transfix)している間に印刷することができ、別個の画像形成パスの実行を避けることができる。ティザパターンは処理時間を短くするためにメイン画像の解像度と異なる（低い）解像度とすることができ、また必ずしも最適化されていない（sub-optimal）液滴形状及び配置で行うことができる。多くの画像（テキストや薄い塗りつぶし等）は追加的なインクの吐出を必要とせず、ティザフォワードパターンのための画像形成時間を短くすることができる。画像形成アレイに千鳥状に配置された複数のヘッドを有するプリンタでは、このヘッドによる縫い目状の画像の欠陥を減少させることができる。

本発明の一態様は、印刷ドラムと、前記印刷ドラムに配置された転写用表面にインクの液滴を選択的に付着させるプリントヘッドとを有するインクジェットプリンタの動作方法であって、実質的に空隙なく塗りつぶされた領域を有する第一の画像を前記転写用表面に印刷し、前記第一の画像の上に第二の画像を印刷すること、を含み、前記第二の画像が、前記第一の画像の実質的に空隙なく塗りつぶされた領域のうち選択されたものに対応する、塗りつぶされた領域を含むとともに、前記第二の画像が前記第一の画像よりもまばらに配置されるドットで形成されている、インクジェットプリンタの動作方法を提供する。

前記動作方法において、前記第一の画像は、第一の回転数の印刷ドラムの回転を用いて印刷され、前記第二の画像は、第一の回転数よりも少ない第二の回転数の印刷ドラムの回転を用いて印刷されることができる。

前記動作方法において、前記第一の画像は、第一のＸ軸方向ドット濃度で印刷され、前記第二の画像は、第一のＸ軸方向ドット濃度より低い濃度である第二のＸ軸方向ドット濃度で印刷され、第一のＸ軸方向ドット濃度と第二のＸ軸方向ドット濃度はいずれも描画ドラムの回転軸に平行に測定されることができる。

前記動作方法において、前記第一の画像は第一のＹ軸方向ドット濃度で印刷され、前記第二の画像は第一のＹ軸方向ドット濃度より低い濃度である第二のＹ軸方向ドット濃度で印刷されることができる。

図１は一実施形態としての印刷装置１０の概略的ブロック図であり、印刷装置１０では、本願発明にかかる技術を採用することができる。印刷装置は、自身の移動が可能なように保持され、インクの液滴２６を中間転写用表面１２に向かって吐出するプリントヘッド１１を含む。転写用表面１２は、図１の面に対して垂直なＸ軸（図２参照）と平行である軸をその回転中心軸とする印刷ドラム１４の支持面に貼り付けられている。インクは、例えば溶融液（常温時には固体となる）であってもよいし、フェーズチェンジ（位相変化）インクであってもよく、また印刷ドラム１４は加熱されてもよい。中間転写用表面１２は塗布機アセンブリ１６のローラー１６Ａのような塗布器を接触させることで塗布できる機能性オイルをその一例とする液体の層であってもよい。説明の為の例として、塗布機アセンブリ１６には収納部１６Ｃが備えられ、その中にローラー１６Ａと塗布量調整ブレード１６Ｂが保持されている。収納部１６Ｃは塗布量調整ブレードによって印刷ドラムから除去されたオイル液の液溜めとしても機能するようにしてもよい。ここで塗布機アセンブリ１６は印刷ドラム１４と選択的に接触できるような構成に形成されてもよい。

印刷装置１０はさらに、基板（印刷媒体）ガイド２０や媒体予熱器２７を含み、それらが紙などの印刷媒体２１を、互いに対向する転写ローラー２３と、印刷ドラム１４によって支持される中間転写用表面１２との間の作動表面に形成されるニップ２２の間を通過するようにガイドする。転写ローラー２３は、中間転写用表面１２に選択的に接触するよう移動することができる。インクの液滴で描画された画像２６が中間転写用表面１２から印刷媒体２１に転写された後に印刷媒体２１の除去を容易にするため、ストリッパー・フィンガー２４が枢動可能に取り付けられてもよい。

図２はプリントヘッド１１の表面の一部を概略的に示すものである。前記表面は互いに実質的に平行に配置された複数のノズル４６のカラム（列）状アレイ４４が形成されている。カラム状アレイ４４の各々には複数のノズル４６を含むことができ、例えば各ノズルが基本色（原色：primary color）である、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の一つに対応していてもよい。カラム状アレイ４４の各々に属する一組のノズル４６は例えば一本の共通した直線上に並ぶ（co-linear）ように配置されてもよいし、Ｘ軸方向に沿って僅かにオフセットするにように配置されてもよい。複数のカラム状アレイは、実質的にＸ軸方向と直交するＹ軸方向に平行であってよく、印刷ドラム１４の回転方向と同一線上、もしくは、回転方向に沿って配列されてよい。印刷ドラムが一回転する間に各カラム状アレイを形成するノズルから吐出されるインク液滴が一本のスキャン・ライン（走査線）を形成する。各スキャン・ラインは、特定のスキャン・ラインを形成する複数のノズルのうちの一組からの液滴によって形成されることができる。各スキャン・ラインはＹ軸に対して実質的に平行である。

転写用表面１２に画像を形成するには、例えば印刷ドラムを第一の方向（例えば図１に示すごとく時計廻りの方向）に回転させ、転写用表面を形成するために塗布機アセンブリを印刷ドラムと接する位置にまで移動させ、転写用表面が形成された後に、同塗布機アセンブリを印刷ドラムから引き離すように移動させ、印刷ドラムの複数回の回転または通過（パス）の間に転写用表面に液滴を吐出して付着させ、プリントヘッドをＸ軸方向に沿って適切に並進移動させる。例えばプリントヘッドは、単位幅ごとに（increment）移動させることができる。（例えば、印刷ドラムが一回転するたびに一単位幅だけ移動させる）。あるいは同印刷ドラムが回転する際に、プリントヘッドを一定の往復速度(slew speed)で移動させてもよい。このような手順で転写用表面１２上に、印刷ドラムが複数回、回転することで形成される画像は複数のインタレーススキャン・ラインの集合によって構成される。

図３は一実施形態としてのインタレーススキャン・ラインを単純化し概略図として示すものであり、これらスキャン・ラインはＸ軸方向に沿って、４本のスキャン・ラインごとに間隔をおいて配置されたノズルのカラム状アレイを持つプリントヘッドを用いて描画することができる。ここで、プリントヘッドは印刷ドラムが一回転するごとにＸ軸方向にスキャン・ライン３本分ずつ前進させるものとする。スキャン・ライン９１は第一ノズルによって描画される第一の組（セット）のスキャン・ラインであり、スキャン・ライン９２は第二ノズルによって描画される第二の組のスキャン・ラインであり、スキャン・ライン９３は第三ノズルによって描画される第三の組のスキャン・ラインであり、スキャン・ライン９４は第四ノズルによって描画される第四の組のスキャン・ラインであり、スキャン・ライン９５は第五ノズルによって描画される第五の組のスキャン・ラインであり、スキャン・ライン９６は第六ノズルによって描画される第六の組のスキャン・ラインであり、スキャン・ライン９７は第七ノズルによって描画される第七の組のスキャン・ラインである。スキャン・ラインが１本ずつ描画される各回の回転をＲ１ないしＲ４の記号で示している。合計何組のスキャン・ラインを描画するか、また、スキャン・ラインの組と組との間の間隔をどれだけにするかは、要求されるＸ軸方向のドット濃度（一インチあたりのドット数として表現されることもある）と、ノズル４６のカラム状アレイ４４同士の間隔の大きさとに依存する（図２参照）。実機における画像の描画にあっては、印刷ドラム回転数は上記したよりも大きい値、例えば６回の回転で描画が完成されるように構成されてよく、印刷ドラムの一回転ごとにプリントヘッドはスキャン・ライン５本分の距離ずつ前進させられることができる。

印刷ドラム一回の通過（パス）ないし一回転で画像を描画することも可能であり、この場合、Ｘ軸方向に配置されるノズルのカラム状アレイ（配列）同士の間隔によってＸ軸方向のドット濃度が画定される。

液滴の付着により描画される画像においてはＹ軸方向の濃度も考慮することができ、それはＸ軸方向に直交する方向、例えば上記印刷ドラムが回転する方向において測定される値である。Ｙ軸方向のドット濃度は当該画像をＸ軸およびＹ軸に平行な平面に沿って平面化した場合のＹ軸に平行なものとして観察される。Ｙ軸方向のドット濃度は印刷ドラムの回転速度とプリントヘッドからの吐出タイミングとによって制御されることができる。以上のように、液滴の付着により描画される画像にはＸとＹの２次元のドット濃度が定義でき、その値はＸ×Ｙとして表現できる。

画像の全体が転写用表面１２上に付着された後、転写ローラーを転写用表面１２に接する位置まで移動させ、同転写ローラーと中間転写用表面１２との間に形成されるニップの間に印刷媒体を移動させることによって、付着された画像が印刷媒体に転写される。印刷ドラム１４の継続的な回転により印刷媒体がニップを通過し、ニップにおける圧力と熱との組み合わせにより、付着した画像が印刷ドラムから印刷媒体２１に転写され、定着される。画像が転写された後、転写ローラー２３は印刷ドラム１４から引き離される。

図４は印刷工程の実施形態のフローチャートである。１１１において、実質的に空隙なく塗りつぶされている(solid fill)第一の画像の領域が、Ｘ軸とＹ軸からなる２次元における第一の所定のドット解像度あるいはＸ１×Ｙ１のドット濃度で、印刷ドラムに付着あるいは印刷される。実質的にその領域が空隙なく塗りつぶされているとは被覆率（カバレッジ）が、例えば、少なくとも約９０〜９５％になっていることを意味する。１１３において、第二の画像が第一の画像の上に被さるようにして、Ｘ軸とＹ軸からなる２次元における第二の所定のドット解像度あるいはＸ２×Ｙ２のドット濃度で付着あるいは印刷される。ここで第二の所定のドット解像度あるいはドット濃度Ｘ２×Ｙ２は第一の所定のドット濃度Ｘ１×Ｙ１より小さく、また、第二の画像は、第一の画像の、実質的に空隙なく（ベタで）塗りつぶされた領域のうち選択されたものに対応する、空隙なく塗りつぶされるか、あるいは、ディザ形式で塗りつぶされる領域により構成される。このように、第一の画像の実質的に空隙なく塗りつぶされた領域の一部は、再度、より低い二次元ドット濃度で、画像が印刷される。これにより、第二の画像は第一の画像の場合よりもまばらに広がったドットで形成されることができる。具体例としては、この第二の画像は、第一の画像を構成する実質的に空隙なく塗りつぶされた領域の内の一部分のみで構成されるものであってよい。

Ｘ２×Ｙ２の積がＸ１とＹ１の積よりも小さいという意味で、第二の二次元ドット濃度Ｘ２×Ｙ２は第一の二次元ドット濃度Ｘ１×Ｙ１より低い。あるいはＸ２がＸ１よりも小さく、かつＹ２がＹ１以下であること、または、Ｘ２がＸ１以下でありかつＹ２がＹ１よりも小さいという意味で、第二の二次元ドット濃度Ｘ２×Ｙ２は、第一の二次元ドット濃度Ｘ１×Ｙ１より低くてもよい。

説明の為の一例であるが、第一の画像は印刷ドラムの複数回の回転により付着されるインタレース・スキャンラインから成ってもよいのに対し、第二の画像は、最大でも一回の印刷ドラムの回転により付着される非インタレース画像であってもよい。より一般的には、第一の画像は、第一の回転数の印刷ドラムの回転で印刷されることができ、第二の画像は、第一の回転数より少ない第二の回転数の印刷ドラムの回転で印刷されることができる。ここで印刷ドラムの一回転で第二画像が印刷される場合、Ｘ軸方向のドット濃度はプリントヘッドのＸ軸方向の物理的ドット濃度により画定される。

具体例としてＸ軸方向のノズル濃度が１インチごとに１００であるプリントヘッドの場合、ドラムの第一回転数が６である場合には第一の画像のＸ軸方向解像度は６００ドット／インチとなる。もし、ジェットの吐出頻度が３０ＫＨｚであり、ドラム表面の速度が毎秒５０インチであるならば、第一の画像のＹ軸方向解像度も６００ドット／インチとなる。これにより、二次元ドット濃度が６００×６００となり、１平方インチあたり３６０，０００のドットが描画されることを意味する。第二の画像の印刷がドラムの一回転行われ、ジェットの吐出頻度が１５ＫＨｚであり、ドラム表面の速度が毎秒５０インチであるとすると、二次元ドット濃度は１００×３００となり、１平方インチあたり３０，０００のドットが描画されることになる。

説明の為の一例であるが、実質的に空隙なく塗りつぶされた領域のうちの選択された部分は少なくとも所定数の連続するドットで形成された線分を含んでもよい。別の一例では、実質的に空隙なく塗りつぶされた領域のうち選択された部分は複数の連続して隣接する線分を含んでもよく、各線分は少なくとも所定数の連続するドットからなっていてよい。さらに別の一例では、実質的に空隙なく塗りつぶされた領域のうち選択された部分が、実質的にすべてのドットが（例えばその９５％以上が）同一色である領域を含んでもよい。

説明の為の一例であるが、第二の画像を形成するものであって、空隙なく塗りつぶされるか、あるいは、ディザ形式で塗りつぶされる領域は、単一の基本色または二次色を形成する複数の基本色を用いて印刷されることができる。第二の画像を形成する空隙なく塗りつぶされるか、あるいはディザ形式で塗りつぶされる領域の色（基本色または二次色）は、対応する第一の画像を形成する実質的に空隙なく塗りつぶされる領域の色に対応してもよい。別の例にあっては、第二の画像を形成する空隙なく塗りつぶされるか、あるいはディザ形式で塗りつぶされる領域の色は、対応する第一の画像を形成する実質的に空隙なく塗りつぶされる領域に印刷された複数の基本色のうちの一つであってもよい。

具体例としては、第一の画像を形成する実質的に空隙なく塗りつぶされる領域の対応する部分ブラックである場合、第二の画像を形成空隙なく塗りつぶされるかあるいはディザ形式で塗りつぶされる領域は、シアン、マゼンタ、イエローを含むことができる。

本願にかかる特許請求の範囲には、出願時以降に訂正されたものであるとないにかかわらず、本明細書に開示された実施形態及び教示の変種、代替物、変形物、改良物、同等物、ならびに実質的同等物が含まれるものとし、加えてこれらには、例えば、出願人、特許権者、および、それ以外の者によって想到されうる、現在いまだ予期されていない、あるいは認識されていないものも含まれるものとする。

本発明の一実施形態である印刷装置の概略的なブロック図である。 図１に示した印刷装置のインクジェット・プリントヘッドの表面の一実施形態の一部の概略図である。 一実施形態におけるインタレース・スキャン・ラインを単純化して示す概略図である。 一実施形態の印刷工程のフローチャートである。

Claims (4)

1. 印刷ドラムと、前記印刷ドラムに配置された転写用表面にインクの液滴を選択的に付着させるプリントヘッドとを有するインクジェットプリンタの動作方法であって、
   実質的に空隙なく塗りつぶされた領域を有する第一の画像を前記転写用表面に印刷し、
   前記第一の画像の上に第二の画像を印刷すること、
   を含み、
   前記第二の画像が、前記第一の画像の実質的に空隙なく塗りつぶされた領域のうち選択されたものに対応する、塗りつぶされた領域を含むとともに、
   前記第二の画像が前記第一の画像よりもまばらに配置されるドットで形成されている、インクジェットプリンタの動作方法。
2. 前記第一の画像は、第一の回転数の印刷ドラムの回転を用いて印刷され、
   前記第二の画像は、第一の回転数よりも少ない第二の回転数の印刷ドラムの回転を用いて印刷される、
   請求項１に記載のインクジェットプリンタの動作方法。
3. 前記第一の画像は、第一のＸ軸方向ドット濃度で印刷され、
   前記第二の画像は、第一のＸ軸方向ドット濃度より低い濃度である第二のＸ軸方向ドット濃度で印刷され、
   第一のＸ軸方向ドット濃度と第二のＸ軸方向ドット濃度はいずれも描画ドラムの回転軸に平行に測定される、
   請求項１に記載のインクジェットプリンタの動作方法。
4. 前記第一の画像は第一のＹ軸方向ドット濃度で印刷され、
   前記第二の画像は第一のＹ軸方向ドット濃度より低い濃度である第二のＹ軸方向ドット濃度で印刷される
   請求項１に記載のインクジェットプリンタの動作方法。

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