JP2009143135A - 液体吐出方法及び液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、複数の第1ノズルが搬送方向に並んだ第1ノズル列、及び、複数の第2ノズルが搬送方向に並んだ第2ノズル列を、移動方向に移動させつつ第1ノズル及び第2ノズルから液体を吐出して媒体にドットを形成するドット形成動作と、を交互に繰り返すことにより、移動方向に並ぶドットから構成されるドット列を搬送方向に複数形成する液体吐出方法であって、第1ノズル列に対応する第1補正値と、第2ノズル列に対応する第2補正値とが設定されており、第1ノズル列と第2ノズル列によりドット列を形成する際には、そのドット列における第1ノズル列の使用率及び第2ノズル列の使用率に応じて第1補正値及び第2補正値に基づく補正結果が重み付けされて、そのドット列を形成するために吐出される液体の量が補正される。
【選択図】図18
Description
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。
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。
なお、後述する実施形態において、第1ノズル列42Aが「第1ノズル列」に相当し、第2ノズル列42Bが「第2ノズル列」に相当する。また、後述する実施形態において、第1ノズル列42Aに対応する3種類の色むら補正値(小ドット・中ドット・大ドットの色むら補正値)が「第1補正値」に相当し、第2ノズル列42Bに対応する3種類の色むら補正値が「第2補正値」に相当する(図15参照)。また、後述する実施形態において、補正量テーブル(図21参照)に基づいて求められる出力階調値が「補正結果」に相当する。
なお、後述する実施形態において、通常領域が「第1領域」に相当し、上端領域又は下端領域が「第2領域」に相当し、移行領域が「第3領域」に相当する。
を有し、前記第1処理及び前記第2処理の間に、前記第1搬送量よりは短く前記第2搬送量よりは長い第3搬送量にて前記媒体を前記第1方向に搬送する前記搬送動作と、前記ドット形成動作と、を交互に繰り返す第3処理が行われることが望ましい。これにより、第1領域と第2領域との差が目立ちにくくなるように、第3領域を形成することができる。
なお、後述する実施形態において、通常処理が「第1処理」に相当し、上端処理又は下端処理が「第2処理」に相当し、移行処理が「第3処理」に相当する。
<インクジェットプリンタの構成について>
図1は、プリンタ1の全体構成のブロック図である。また、図2Aは、プリンタ1の全体構成の概略図である。また、図2Bは、プリンタ1の全体構成の横断面図である。以下、プリンタの基本的な構成について説明する。
<構成について>
図3は、ノズルの配列を示す説明図である。ヘッド41の下面には2個のノズル群(第1ノズル群41A及び第2ノズル群41B)が設けられている。各ノズル群には、8個のノズル列が設けられている。8個のノズル列は、それぞれ濃シアン(C)、濃マゼンタ(M)、イエロー(Y)、濃ブラック(K)、淡シアン(LC)、淡マゼンタ(LM)、淡ブラック(LK)、極淡ブラック(LLK)のインクを吐出する。
<ノズル列の表記方法について>
まず、ドットの形成方法を説明する前に、ノズル列及びノズルの表記方法について説明する。
図中の左側には、第1ノズル群41Aの濃ブラックのノズル列と、第2ノズル群41Bの濃ブラックのノズル列が記載されている。以下の説明では、第1ノズル群41Aの濃ブラックのノズル列を「第1ノズル列42A」と呼び、第2ノズル群41Bの濃ブラックのノズル列を「第2ノズル列42B」と呼ぶ。なお、説明の簡略化のため、各ノズル列のノズル数は15個とする。
第1ノズル列42Aの搬送方向上流側の4個のノズル(ノズル♯12A〜ノズル♯15A)と、第2ノズル列42Bの搬送方向下流側の4個のノズル(ノズル♯1B〜ノズル♯4B)は、搬送方向の位置が重複している。以下の説明では、各ノズル列のこれらの4個のノズルのことを、「重複ノズル」と呼ぶ。
ここでは、第1ノズル列42Aの重複ノズルのうち、ノズル♯12A及びノズル♯13Aからはインクを吐出し、ノズル♯14A及びノズル♯15Aからはインクを吐出しない。また、ここでは、第2ノズル列42Bの重複ノズルのうち、ノズル♯1B及びノズル♯2Bはインクを吐出せず、ノズル♯3B及びノズル♯4Bはインクを吐出する。
このような場合、図中の中央部に記載されたように、2個のノズル列を1個の仮想ノズル列42Xとして説明することができる。以下の説明では、2個のノズル列を別々に描く代わりに、1個の仮想ノズル列42Xを用いてドット形成の様子を説明する。
図5は、通常処理の説明図である。通常処理は、紙の中央部を印刷するときに行われる処理(ドット形成動作及び搬送動作)である。コントローラ60は、各ユニットを制御することによって、以下に説明する通常処理を実現する。
図中の左側には、各パスにおけるノズルの相対位置が示されている。黒く塗り潰されたノズルは、そのパスにおいて、2画素に1画素の割合でドットを形成する。例えば、パス2のノズル♯8Bは、2画素に1画素の割合でドットを形成する。斜線によるハッチングがなされたノズルは、4画素に1画素の割合でドットを形成する。例えば、パス4のノズル♯10Aは、4画素に1画素の割合でドットを形成する。
斜線によるハッチングがなされたノズルは、黒く塗り潰されたノズルと比べて半分のドットしか形成しない。この斜線によるハッチングがなされたノズルのことを、「POLノズル」と呼ぶことにする。
同様に、あるパスの第2ノズル列42Bの搬送方向上流側の4個のノズル(ノズル♯12B〜ノズル♯15B)と、そのパスから2回の搬送動作が行われた後の第2ノズル列42Bの搬送方向下流側の4個のノズル(ノズル♯3B〜ノズル♯6B)は、搬送方向の位置が重複する。このようなノズルが、POLノズルになる。例えば、パス2のノズル♯12B〜ノズル♯15Bと、パス4のノズル♯3B〜ノズル♯6Bは、搬送方向の位置が重複するため、POLノズルになる。
図中の左上の表記において、奇数を「1」で示し、偶数を「2」で示している。例えば、パス1では、第1ノズル列42Aのノズル(ノズル♯1A〜ノズル♯13A)は奇数画素にドットを形成し、第2ノズル列42Bのノズル(ノズル♯3B〜ノズル♯15B)は偶数画素にドットを形成することが示されている。
次に、紙の上端を印刷するための上端処理を行った後に通常処理を行うときのドット形成の様子を説明する。
これに対し、上端処理では、あるパスにおける第1ノズル列42Aのドット形成位置と、第2ノズル列42Bのドット形成位置とが同じである。例えば、パス1において、第1ノズル列42A及び第2ノズル列42Bは、両方とも奇数画素にドットを形成する。
次に、第2ドット形成方法について説明する。第2ドット形成方法は、前述の第1ドット形成方法と比べて、上端処理における重複ノズル(ノズル♯12A〜ノズル♯15A、ノズル♯1B〜ノズル♯4B)の用い方が異なる。
次に、第3ドット形成方法について説明する。第3ドット形成方法では、上端処理と通常処理との間に移行処理がある点で、前述の第1ドット形成方法とは異なる(第2ドット形成方法とも異なる)。但し、第3ドット形成方法の重複ノズルの用い方は、前述の第1ドット形成方法と同様である。
次に、第4ドット形成方法について説明する。第4ドット形成方法では、前述の第3ドット形成方法と同様に、移行処理を行っている。但し、第4ドット形成方法は、前述の第3ドット形成方法と比べて、上端処理及び移行処理における重複ノズル(ノズル♯12A〜ノズル♯15A、ノズル♯1B〜ノズル♯4B)の用い方が異なる。なお、第4ドット形成方法の重複ノズルの用い方は、前述の第2ドット形成方法と共通している。
上端処理では、前述の第3ドット形成方法と比べて、重複ノズルの用い方が異なる。図中のパス1〜パス4の仮想ノズル列において重複ノズルが四角印で示されており、四角印のノズルに対応付けられる画素にドットを形成するとき、半分の割合で第1ノズル列42Aのノズルが用いられ、残り半分の割合で第2ノズル列42Bのノズルが用いられる。
まず、移行領域のラスタラインの数を比較する。
図12A〜図12Dは、ノズル使用率のグラフである。図12A(左上)は、第1ドット形成方法のノズル使用率のグラフである。図12B(左下)は、第2ドット形成方法のノズル使用率のグラフである。図12C(右上)は、第3ドット形成方法のノズル使用率のグラフである。図12D(左下)は、第4ドット形成方法のノズル使用率のグラフである。
上端領域では、第1ノズル列42Aのみによってラスタラインが形成される。このため、上端領域では、第1ノズル列42Aの特性を強く反映した画質になる。例えば、製造誤差によって第1ノズル列42Aから吐出されるインク量が多い場合、上端領域は濃い画像になる。一方、通常領域では、第1ノズル列42Aと第2ノズル列42Bの両方の特性を反映した画質になる。例えば、製造誤差によって第1ノズル列42Aから吐出されるインク量が多くても、第2ノズル列42Bから吐出されるインク量が少なければ、通常領域の画像は上端領域の画像よりも濃くならないで済む。このように、上端領域の画質と通常領域の画質は、異なる画質になる。
次に、移行領域での使用率の状態を比較する。
第3ドット形成方法(図12C)と第4ドット形成方法(図12D)の移行領域での使用率の変化を比較すると、第4ドット形成方法の方が徐々に変化している。言い換えると、第4ドット形成方法では、移行領域のラスタラインのうち、上端領域に近いラスタラインにおける第1ノズル列42Aの使用率ほど100%に近い値になり、通常領域に近いラスタラインにおける第1ノズル列42Aの使用率ほど50%に近い値になる。これに対し、第3ドット形成方法では、このような傾向はほとんどない。なお、移行領域が狭いために把握しにくいが、第1ドット形成方法(図12A)と第2ドット形成方法(図12B)の移行領域での使用率の変化を比較すると、第2ドット形成方法の方が徐々に変化する。このように、上端処理や移行処理における重複ノズルの用い方を、通常処理における重複ノズルの用い方と異ならせることによって、移行領域での使用率を徐々に変化させることができる。
上記の図12A〜図12Dは、各ノズル列のノズル数が15個の場合の使用率のグラフであるが、実際のノズル列のノズル数は180個である。
図13は、ノズル数が180個のノズル列を用いて第4ドット形成方法を行ったときの第1ノズル列42Aの使用率のグラフである。このように、ノズル数が増えると、移行領域での使用率が徐々に変化する様子が明確になる。
この使用率テーブルは、色むら補正の際に用いられることになる。
ノズル列の製造誤差などの影響のため、各ノズル列から吐出されるインク量は均一ではない。このため、基準量よりも多い量のインクを吐出するノズル列は濃く印刷してしまい、基準量よりも少ない量のインクを吐出するノズル列は淡く印刷してしまい、印刷された画像に色むらが生じるおそれがある。
図14は、プリンタの製造工場内において行われる色むら補正値の取得処理の説明図である。プリンタの製造工場には、補正値取得用のコンピュータと測色器が用意されている。測色器は、予めコンピュータに接続されている。工場でプリンタが製造されると、そのプリンタは補正値取得用のコンピュータに接続される。図中のコンピュータ内に描かれた各モジュールは、ソフトウェア及びハードウェアによって実現される。
次に、補正値計算モジュールが、測色結果と予め記憶された基準色データとを比較して、色むら補正値を計算する。
最後に、書込モジュールが、プリンタのメモリに色むら補正値を書き込む。プリンタは、色むら補正値をメモリに格納した状態で、工場から出荷される。
図16は、ユーザの下での印刷処理時のブロック図である。図17は、プリンタドライバが行う処理のフロー図である。プログラムであるプリンタドライバは、コンピュータのハードウェア(CPUやメモリ等)と協働して、図16の各モジュールや図17の各処理を実現する。
図18は、色むら補正処理のフロー図である。
まずプリンタドライバは、該当する色の色むら補正値を取得する(S105−1)。例えばシアンの画像データのラスタデータに対して色むら補正処理を行うときには、シアンの色むら補正値を取得する。このとき、プリンタドライバは、第1ノズル列42Aに対応する色むら補正値、及び、第2ノズル列42Bに対応する色むら補正値の両方とも取得する。
次に、ノズル列ごとに補正量テーブルを作成する(S105−2)。
図19Aは、ハーフトーン処理に用いられるドット生成率テーブルである。図中の横軸は256階調の階調値を示している。縦軸はドット生成率を示している。図に示すように、例えば階調値20に対して、小ドットの生成率40%、中ドット・大ドットの生成率0%が対応付けられている。
ここでは、図20に示すように第1ノズル列42Aからは基準量よりも多いインク量が吐出され、第2ノズル列42Bからは基準量よりも少ないインク量が吐出されるものとして、色むら補正処理の効果の例を説明する。
図22A及び図22Bのいずれにおいても、色むら補正処理が行われた結果、上端領域の濃度と、通常領域の濃度との差が小さくなっている。このため、色むら補正処理によって、上端領域の画質と通常領域の画質との差が目立ちにくくなる。
図24は、別のドット形成方法の説明図である。ここでは、通常処理を行った後に、紙の下端を印刷するための下端処理を行うときのドット形成の様子が示されている。この図を見れば下端側で行われるドット形成方法は理解できるので、詳しい説明は省略する。
上記の実施形態は、主としてプリンタについて記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピュータシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体、表示画面、画面表示方法、印刷物の製造方法、等の開示が含まれていることは言うまでもない。
前述の実施形態では、プリンタ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。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。このような分野に本技術を適用しても、液体を対象物に向かって直接的に吐出(直描)することができるという特徴があるので、従来と比較して省材料、省工程、コストダウンを図ることができる。
前述の実施形態は、プリンタの実施形態だったので、染料インク又は顔料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。このような液体を対象物に向かって直接的に吐出すれば、省材料、省工程、コストダウンを図ることができる。
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。
上記の実施形態では、ノズル群(ノズル列)の数は2個であるが、3個以上であっても良い。仮にノズル群の数が3個以上であっても、上端処理や通常処理を行えば、1個のノズル群だけでドットが形成される上端領域や、複数個のノズル群でドットが形成される通常領域が存在する。そして、ノズル群の数が3個以上の場合においても、上記の実施形態と同様の処理を行えば、上端領域と通常領域の画質の差が目立ちにくくなる。
22 搬送モータ(PFモータ)、23 搬送ローラ、24 プラテン、
25 排紙ローラ、30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、
32 キャリッジモータ(CRモータ)、40 ヘッドユニット、
41 ヘッド、41A 第1ノズル群、41B 第2ノズル群、
42A 第1ノズル列、42B 第2ノズル列、42X 仮想ノズル列、
50 検出器群、51 リニア式エンコーダ、52 ロータリー式エンコーダ、
53 紙検出センサ、54 光学センサ、
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、65 駆動信号生成回路、
65A 第1駆動信号生成部、65B 第2駆動信号生成部
Claims (7)
- 媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、複数の第1ノズルが前記搬送方向に並んだ第1ノズル列、及び、複数の第2ノズルが前記搬送方向に並んだ第2ノズル列を、移動方向に移動させつつ前記第1ノズル及び前記第2ノズルから液体を吐出して前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、を交互に繰り返すことにより、前記移動方向に並ぶドットから構成されるドット列を前記搬送方向に複数形成する液体吐出方法であって、
前記第1ノズル列に対応する第1補正値と、前記第2ノズル列に対応する第2補正値とが設定されており、
前記第1ノズル列と前記第2ノズル列によりドット列を形成する際には、そのドット列における前記第1ノズル列の使用率及び前記第2ノズル列の使用率に応じて前記第1補正値及び前記第2補正値に基づく補正結果が重み付けされて、そのドット列を形成するために吐出される前記液体の量が補正される
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 請求項1に記載の液体吐出方法であって、
前記媒体上の第1領域のドット列は、前記第2ノズル列により形成されたドットに対し前記第1ノズル列により形成されたドットが所定の割合になっており、
前記媒体上の第2領域のドット列は、前記第2ノズル列を使用せずに前記第1ノズル列により形成され、
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域には、前記第2ノズル列により形成されたドットに対し前記第1ノズル列により形成されたドットが前記所定の割合よりも高い割合になっているドット列が含まれる
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の液体吐出方法であって、
前記液体吐出方法は、
第1搬送量にて前記媒体を搬送する前記搬送動作と、前記ドット形成動作と、を交互に繰り返す第1処理と、
前記第1搬送量よりも短い第2搬送量にて前記媒体を搬送する前記搬送動作と、前記ドット形成動作と、を交互に繰り返す第2処理と
を有し、
前記第1処理及び前記第2処理の間に、前記第1搬送量よりは短く前記第2搬送量よりは長い第3搬送量にて前記媒体を前記第1方向に搬送する前記搬送動作と、前記ドット形成動作と、を交互に繰り返す第3処理が行われる
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 請求項3に記載の液体吐出方法であって、
前記第1ノズル列の前記搬送方向上流側に前記第2ノズル列が設けられており、
前記第1ノズル列の前記搬送方向上流側の一部の第1ノズルと、前記第2ノズル列の前記搬送方向下流側の一部の第2ノズルとが、前記搬送方向に関して同じ位置に設けられており、
前記第1処理の前記ドット形成動作では、前記搬送方向の位置が同じ前記第1ノズル及び前記第2ノズルのうちのいずれか一方が前記液体を吐出し、
前記第2処理の前記ドット形成動作では、前記搬送方向の位置が同じ前記第1ノズル及び前記第2ノズルがいずれも前記液体を吐出する
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 請求項3又は請求項4に記載の液体吐出方法であって、
前記第1処理の前記ドット形成動作では、前記第1ノズル列が前記ドットを形成する前記移動方向の位置と、前記第2ノズル列が前記ドットを形成する前記移動方向の位置とが異なっており、
前記第2処理の前記ドット形成動作では、前記第1ノズル列が前記ドットを形成する前記移動方向の位置と、前記第2ノズル列が前記ドットを形成する前記移動方向の位置が同じである
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 請求項5に記載の液体吐出方法であって、
前記第1ノズル列が前記ドットを形成する前記移動方向の位置は、前記第1処理から、各前記ドット形成動作ごとに所定の順序で変更され、
前記第2ノズル列が前記ドットを形成する前記移動方向の位置は、前記第1処理が開始される前の前記ドット形成動作から、前記所定の順序で変更される
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
複数のノズルが前記搬送方向に並んだ第1ノズル列と、
複数のノズルが前記搬送方向に並んだ第2ノズル列と、
前記搬送部により前記媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列を移動方向に移動させつつ前記ノズルから液体を吐出して前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、を交互に繰り返させることにより、前記移動方向に並ぶドットから構成されるドット列を前記搬送方向に複数形成させるコントローラと、
を備える液体吐出装置であって、
前記第1ノズル列に対応する第1補正値と、前記第2ノズル列に対応する第2補正値とが設定されており、
前記第1ノズル列と前記第2ノズル列によりドット列を形成する際には、そのドット列における前記第1ノズル列の使用率及び前記第2ノズル列の使用率に応じて前記第1補正値及び前記第2補正値に基づく補正結果が重み付けされて、そのドット列を形成するために吐出される前記液体の量が補正される
ことを特徴とする液体吐出装置。
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