JP2010036447A

JP2010036447A - 印刷装置および印刷方法

Info

Publication number: JP2010036447A
Application number: JP2008201743A
Authority: JP
Inventors: Kiyoomi Mitsuki; 清臣光木
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】印刷媒体の移動速度が変化する場合でも、印刷媒体上の印刷画像の濃度均一性を確保する。
【解決手段】インクジェット方式の印刷装置は、所定の移動方向に垂直な幅方向に関して印刷用紙上の印刷領域の幅全体に亘って複数の吐出口が配列される吐出部２１、および、印刷用紙を移動方向へと連続的に移動する紙送り機構３を備える。印刷装置の本体制御部４では、印刷途上において印刷用紙の移動速度が連続的に変化して、吐出部２１におけるインクの吐出動作の間隔が変化する際に、濃度補正部４４１が印刷用紙の移動速度を示すカウンタのカウント値に基づいて吐出部２１に入力する吐出信号の電圧を変更することにより、１つのドットを描画する場合における各吐出口からのインクの吐出量が移動速度が変化する間およそ一定にされる。これにより、印刷用紙上の印刷画像の濃度均一性を確保することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出して印刷を行う技術に関する。

複数の吐出口を有するヘッドが設けられ、印刷用紙に対してヘッドを相対的に移動しつつ各吐出口からのインクの微小液滴の吐出のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより印刷を行うインクジェット方式の印刷装置が従来より用いられている。また、このような印刷装置において、移動方向に垂直な方向に関して印刷用紙の幅全体に亘って多数の吐出口を配列し、印刷用紙がヘッドの下方を一回通過するのみで（ワンパスにて）高速に印刷を行うタイプの装置も知られている。

なお、特許文献１では、印刷速度の変化によって表面に付着するトナーの厚さが変化する感光体ドラムを有するプリンタにおいて、感光体ドラムから余剰の乾式トナーを吸引回収するときの吸引量を印刷速度に基づいて制御することにより、印刷速度によらず所望の印刷濃度を維持する手法が開示されている。
特開２００３−３２３０１１号公報

ところで、印刷用紙がヘッドの下方を一回通過するのみで印刷を行うインクジェット方式の印刷装置では、印刷動作に並行して元の画像データから描画データを生成する際に（いわゆる、RIP（Raster Image Processing）処理の際に）、印刷対象の画像の複数の部位において描画データの生成に要する時間が変動することがあり、これに合わせて印刷用紙の移動速度（搬送速度）を変化させることが行われる。この場合、各吐出口におけるインクの吐出動作の間隔が変化し、一のドットの描画におけるインクの吐出量が吐出動作の間隔に依存して変化してしまう。また、インクの吐出量は、印刷用紙の移動速度の変化による風圧の変動の影響により変わることもある。このように、印刷途上において印刷用紙の移動速度の変化によりインクの吐出量が変化すると、印刷用紙上の印刷画像の濃度が移動方向に不均一となり、印刷画像の質が低下してしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、印刷媒体の移動速度が変化する場合でも、印刷媒体上の印刷画像の濃度均一性を確保することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、インクジェット方式の印刷装置であって、吐出信号の入力によりインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する複数の吐出口が、所定の移動方向に垂直な幅方向に関して前記印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って一定のピッチにて配列される吐出部と、前記印刷媒体を前記移動方向へと連続的に移動する移動機構と、前記印刷媒体の前記移動方向への移動速度を検出する速度検出部と、印刷途上において前記印刷媒体の前記移動速度が変化して、前記吐出部におけるインクの吐出動作の間隔が変化する際に、前記速度検出部からの出力値に基づいて前記吐出部に入力する前記吐出信号の電圧を変更することにより、一のサイズのドットを描画する場合における各吐出口からのインクの吐出量を、前記移動速度が変化する間およそ一定にする制御部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記制御部が、前記速度検出部からの出力値と前記吐出信号の電圧との関係を示す変換テーブルを記憶する記憶部を備える。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記吐出部が、それぞれが吐出口の配列を有するとともに、前記幅方向に配列される複数のヘッドを備える。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の印刷装置であって、前記制御部が、前記速度検出部からの出力値と前記吐出信号の電圧との関係を示す変換テーブルを、前記複数のヘッドのそれぞれに対して記憶する記憶部を備える。

請求項５に記載の発明は、請求項２または４に記載の印刷装置であって、前記制御部が、前記各吐出口による一のドットの描画毎に、前記速度検出部からの実際の出力値を用いて前記変換テーブルを参照し、前記吐出信号の電圧を決定する。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、前記吐出部と同様の構成であり、前記制御部による同様の制御が行われるもう１つの吐出部をさらに備え、前記吐出部から一の色のインクが吐出され、前記もう１つの吐出部から他の色のインクが吐出される。

請求項７に記載の発明は、インクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する吐出部を用いる印刷方法であって、前記吐出部において、吐出信号の入力によりインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する複数の吐出口が、所定の移動方向に垂直な幅方向に関して前記印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って一定のピッチにて配列されており、前記印刷方法が、ａ）前記印刷媒体を前記移動方向へと連続的に移動する工程と、ｂ）前記ａ）工程に並行して前記吐出部からのインクの吐出制御を行う工程とを備え、前記ｂ）工程において、前記印刷媒体の前記移動方向への移動速度が速度検出部にて検出され、印刷途上において前記印刷媒体の前記移動速度が変化して、前記吐出部におけるインクの吐出動作の間隔が変化する際に、前記速度検出部からの出力値に基づいて前記吐出部に入力する前記吐出信号の電圧を変更することにより、一のサイズのドットを描画する場合における各吐出口からのインクの吐出量が、前記移動速度が変化する間およそ一定にされる。

本発明によれば、印刷媒体の移動速度が変化する場合でも、印刷媒体上の印刷画像の濃度均一性を確保することができる。

また、請求項２の発明では、吐出信号の電圧の変更を容易に行うことができ、請求項３の発明では、複数の吐出口を印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って容易に配列することができる。

また、請求項４の発明では、複数のヘッドに対する吐出信号の電圧の変更を容易に行うとともに、複数のヘッドにおけるインクの吐出量のばらつきを抑制することができ、請求項５の発明では、各吐出口からのインクの吐出量を精度よく一定にすることができ、請求項６の発明では、カラーの印刷画像の濃度均一性を確保することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係るインクジェット方式の印刷装置１の構成を示す図である。印刷装置１は、印刷装置１の本体１０および本体１０に接続されるコンピュータ５を備える。本体１０は、インクの微小液滴を印刷用紙９に向けて吐出するヘッドユニット２、ヘッドユニット２の下方（図１中の（−Ｚ）側）にて図１中のＹ方向へと印刷用紙９を移動する紙送り機構３、並びに、ヘッドユニット２および紙送り機構３に接続される本体制御部４を備える。

紙送り機構３は、図示省略のモータに接続された２つのベルトローラ３１、および、２つのベルトローラ３１の間に掛けられたベルト３２を有する。印刷用紙９は所定の幅の連続紙であるロール紙とされ、（＋Ｙ）側のベルトローラ３１の上方に設けられたローラ３３を介してベルト３２上へと導かれて保持され、ベルト３２と共にヘッドユニット２の下方を通過して（−Ｙ）側へと移動する。また、紙送り機構３のベルトローラ３１にはエンコーダ（図３参照）が設けられる。なお、紙送り機構３は、ローラのみの搬送機構等、他の構成により実現されてもよい。

ヘッドユニット２には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の色のインクをそれぞれ吐出する複数の吐出部２１が設けられ、複数の吐出部２１はＹ方向に配列される。図２は１つの吐出部２１を示す底面図であり、図２では印刷用紙９のヘッドユニット２に対する移動方向（すなわち、Ｙ方向）を縦向きに図示している。

図２に示すように、各吐出部２１には複数のヘッド２１１がＸ方向に千鳥状に配列されており、各ヘッド２１１の底面には、複数の吐出口２１２が印刷用紙９の移動方向（Ｙ方向）に垂直かつ印刷用紙９に沿う方向（図１中のＸ方向であり、印刷用紙９の幅に対応する方向であるため、以下、「幅方向」という。）に一定の吐出口ピッチにて配列形成される。ヘッド２１１には各吐出口２１２に対して圧電素子が設けられており、圧電素子を駆動することにより各吐出口２１２からインクの微小液滴が印刷用紙９に向けて吐出される。実際には、幅方向に関して互いに隣接する２つのヘッド２１１間の距離も精度よく調整されており、吐出部２１に含まれる全ての吐出口２１２は幅方向に関して印刷用紙９上の印刷領域の幅全体に亘って一定のピッチにて並んでおり、印刷装置１ではワンパスにて高速な印刷が可能とされる。図２では、各ヘッド２１１に５個の吐出口２１２のみが図示されているが、実際には多数の吐出口２１２が配列形成される。また、ヘッド２１１はインクの加熱により微小液滴を吐出するタイプのものであってもよい。

図３は本体制御部４の構成を示すブロック図である。本体制御部４は、紙送り機構３の駆動制御を行う駆動機構制御部４１、紙送り機構３のエンコーダ３４からのエンコーダパルスが入力されるとともに各構成要素の動作のタイミングを制御するタイミング制御部４２、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してコンピュータ５に接続される描画信号生成部４３、吐出部２１に接続されるヘッド制御部４４、および、本体制御部４の全体制御を担う全体制御部４５を備える。なお、図３では図示の便宜上１つの吐出部２１のみを示しているが、実際には、ヘッド制御部４４から複数の吐出部２１に信号が入力される。以下、１つの吐出部２１に着目して説明を行うが、他の吐出部２１においても同様である。

本体制御部４における基本的な処理では、コンピュータ５から描画信号生成部４３に描画データ（後述するように、元の画像データから生成されるラスタデータである。）が順次入力され、ヘッド制御部４４において吐出部２１の各吐出口２１２に対して設けられるレジスタに、描画信号生成部４３により描画データに基づいてインクの吐出の要否を指示する値（描画信号の値）が入力される。ヘッド制御部４４では、各吐出口２１２に対応するレジスタにドットの描画を指示する値が入力されている場合には当該吐出口２１２に対して吐出信号が生成され、ドットの非描画を指示する値が入力されている場合には当該吐出口２１２に対して非吐出信号が生成され、複数の吐出口２１２に対する吐出信号および非吐出信号の集合が駆動信号として吐出部２１へと入力される。

これにより、対応するレジスタにドットの描画を指示する値が入力されていた吐出口２１２ではインクの微小液滴の吐出が行われ、ドットの非描画を指示する値が入力されていた吐出口２１２では非描画時の動作（例えば、吐出口２１２から微小液滴が吐出されない程度の微小な振動運動）が行われる。すなわち、吐出部２１の複数の吐出口２１２では、描画データに基づく駆動信号の入力により、インクの吐出または非描画時の動作のいずれかのインクの吐出に係る動作が行われる。

図４は、吐出信号の一例を示す図である。吐出信号は、例えば時間的な長さＴ１が１００マイクロ秒（μｓ）とされる所定の形状の波形信号であり、ヘッド２１１に対して予め定められたものである。印刷装置１における理想的な印刷動作では、所定の定常速度にて印刷用紙９が吐出部２１に対して連続的に移動しつつ、吐出部２１に時間Ｔ１の周期（以下、「基本周期」という。）にて駆動信号が順次入力されて複数の吐出口２１２から印刷用紙９へのインクの吐出に係る動作が行われ、印刷用紙９上に所定の解像度（印刷用紙９の移動方向および幅方向のそれぞれにおける、単位距離当たりのドット数であり、例えば、ｄｐｉ（dot per inch）にて表される。）にて画像が印刷される。換言すれば、定常速度にて連続的に移動する印刷用紙９が、移動方向の解像度から導かれる距離（この解像度での印刷後の画像において、印刷用紙９の移動方向に互いに隣接する２つのドット間の最小距離であり、以下、「設定距離」という。）だけ移動する毎に、複数の吐出口２１２にてインクの吐出に係る動作が行われる。

図５は、図３のヘッド制御部４４における濃度補正部４４１の構成を示すブロック図である。濃度補正部４４１は吐出信号を生成するものであり、本実施の形態では、複数のヘッド２１１に対して個別に設けられる（すなわち、ｎ個のヘッド２１１に対してｎ個の濃度補正部４４１が設けられる。）。図５に示すように、濃度補正部４４１は、エンコーダ３４からの隣接する２つのエンコーダパルス間の期間（以下、「エンコーダパルス期間」という。）にて本体制御部４が有するクロック発生器４６１からの一定の周期のシステムクロックをカウント（計数）するカウンタ４４２、変換テーブルメモリ４４３１を有するとともにカウンタ４４２からのカウント値に基づいて吐出信号の電圧値を決定する電圧値決定部４４３、第１および第２Ｄ／Ａコンバータ４４５，４４４、並びに、濃度補正部４４１の各構成要素の動作のタイミングを調整するタイミング発生器４４６を備える。濃度補正部４４１における吐出信号の生成に係る動作については後述する。

図６は、印刷装置１が印刷用紙９上に印刷を行う動作の流れを示す図である。印刷装置１では、まず、図３の駆動機構制御部４１が紙送り機構３を駆動することにより印刷用紙９の移動が開始され（ステップＳ１１）、印刷用紙９の移動速度が定常速度となった後に、本体制御部４では、吐出信号の電圧を（必要に応じて）変更しつつ吐出部２１からのインクの吐出制御が行われる（ステップＳ１２）。

図７は、吐出信号の電圧変更処理の流れを示す図であり、図６のステップＳ１２におけるインクの吐出制御の一部として行われる動作を示している。吐出信号の電圧変更処理では、まず、図５の濃度補正部４４１のカウンタ４４２にてエンコーダパルス期間におけるシステムクロックがカウントされることにより、ロール紙である印刷用紙９のヘッドユニット２の下方の部分のほぼ現在の移動速度（ここでは定常速度）が実質的に検出される。このように、エンコーダ３４およびカウンタ４４２が印刷用紙９の移動方向への移動速度を検出する速度検出部となっており、カウンタ４４２にエンコーダパルスが入力される毎に、直前のエンコーダパルス期間（すなわち、当該エンコーダパルスを終点とするエンコーダパルス期間）におけるシステムクロックのカウント値が電圧値決定部４４３に出力されて一時的に記憶される。実際には、電圧値決定部４４３にて記憶されるカウント値は、カウンタ４４２にエンコーダパルスが入力される毎に更新される。

図８は、カウンタ４４２におけるエンコーダパルス期間のカウント値と吐出信号の生成に用いる基準電圧値（リファレンス電圧値）との関係を示す図である。図５の電圧値決定部４４３が有する変換テーブルメモリ４４３１には、カウンタ４４２からのカウント値と吐出信号の生成に用いる基準電圧値（後述するように、第１Ｄ／Ａコンバータ４４５に入力される基準電圧の値となる。）との関係を示す図８の変換テーブル８１が記憶されており、タイミング発生器４４６が電圧値決定部４４３にタイミング信号を入力することにより、カウンタ４４２からの最新のカウント値を用いて変換テーブル８１が参照されて、吐出信号の生成に用いる基準電圧値（以下、「設定基準電圧値」という。）が決定され、第２Ｄ／Ａコンバータ４４４に出力される（ステップＳ１２１）。実際には、変換テーブル８１では基準電圧値が８ｂｉｔの値（０〜２５５のレベル値）にて表されており、設定基準電圧値を示す８ｂｉｔの値が第２Ｄ／Ａコンバータ４４４に出力される。なお、変換テーブル８１の詳細については後述する。

第２Ｄ／Ａコンバータ４４４には、変換テーブル８１における８ｂｉｔにて表される値の最大値２５５に対応する電圧が電圧源４６２から入力されており、第２Ｄ／Ａコンバータ４４４にて電圧値決定部４４３からの値に対応する電圧（すなわち、設定基準電圧値となる電圧）が生成されて、電流増幅用バッファ４４７を介して第１Ｄ／Ａコンバータ４４５に基準電圧として入力される。

第１Ｄ／Ａコンバータ４４５には、図４の吐出信号の形状を示すとともに、電圧値の比が８ｂｉｔの値にて表される波形データ（図５中にて符号Ａ１を付す矢印にて示す。）も入力され、タイミング発生器４４６からのタイミング信号の入力により、波形データにおける８ｂｉｔにて表される値の最大値２５５を設定基準電圧値として、波形信号である吐出信号が生成される。図５では、吐出信号を符号Ａ２を付す矢印にて示している。

図９は吐出信号を示す図である。ここでは、図９中にて符号Ｌ１を付す実線にて示す吐出信号（定常速度時の吐出信号）が生成され、図３のヘッド制御部４４では、各吐出口２１２に対応するレジスタにドットの描画を指示する値が入力されている場合には、吐出部２１の当該吐出口２１２に対する圧電素子に吐出信号が入力され、ドットの非描画を指示する値が入力されている場合には当該吐出口２１２に対して所定の非吐出信号が入力される。このようにして、吐出部２１に駆動信号が入力されることにより、複数の吐出口２１２にてインクの吐出に係る動作が行われる（ステップＳ１２２）。

実際には、図５のタイミング発生器４４６においてもクロック発生器４６１からのシステムクロックがカウントされており、直前のエンコーダパルス期間のカウント値に、設定距離αとエンコーダパルス期間に相当する距離βとの比（α／β）を乗じた値に基づいて印刷用紙９の（およそ）設定距離分の移動が検出される毎に、電圧値決定部４４３、第２Ｄ／Ａコンバータ４４４および第１Ｄ／Ａコンバータ４４５にタイミング信号が入力される。したがって、濃度補正部４４１における上記ステップＳ１２１，Ｓ１２２の処理は、印刷用紙９が設定距離だけ移動する毎に繰り返される（ステップＳ１２３）。これにより、各吐出口２１２による一のドットの描画毎に、カウンタ４４２からの実際のカウント値（すなわち、最新のカウント値）を用いて変換テーブル８１が参照され、吐出信号の電圧が決定されることとなる。

本実施の形態における印刷動作では、ロール紙である印刷用紙９が紙送り機構３により連続的に移動しつつ印刷が行われ、デジタル印刷機である印刷装置１では、印刷動作に並行して、ラスタデータである描画データを元の画像データから生成する処理（いわゆる、RIP（Raster Image Processing）処理）が図３のコンピュータ５により行われる。このとき、印刷対象の画像の複数の部位において、描画データ（の部分）の生成に要する時間がその内容等に依存して相違することがあり、いずれかの色成分においてコンピュータ５から描画信号生成部４３への描画データの転送速度が、ヘッド制御部４４から吐出部２１への基本周期での駆動信号の転送速度よりも遅い場合には（すなわち、画像の１ライン分に相当するデータの描画信号生成部４３への転送に要する時間が基本周期よりも長い場合には）、全体制御部４５が駆動機構制御部４１を制御することにより、印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動速度を連続的に（漸次）変化させて定常速度よりも遅くすることが行われる。

また、これに伴って、エンコーダパルス期間におけるシステムクロックのカウント値が変動し、図８の変換テーブル８１に基づいて決定される設定基準電圧値も変化して、吐出部２１に入力される実際の吐出信号の電圧が変化する（ステップＳ１２１，Ｓ１２２）。

ここで、図８の変換テーブル８１について述べる。既述のように、変換テーブル８１はカウンタ４４２からのカウント値と吐出信号の生成に用いる基準電圧値との関係を示すものであり、電圧値決定部４４３がカウンタ４４２からの最新のカウント値を用いて変換テーブル８１を参照することにより、吐出信号の生成に用いる基準電圧の値が決定される。印刷装置１では、エンコーダパルス期間におけるシステムクロックのカウント値が１０００の場合にて印刷用紙９が設定距離だけ移動する時間が基本周期と一致しており、カウンタ４４２からのカウント値が大きくなるに従って印刷用紙９が設定距離だけ移動する時間が長くなり（すなわち、移動速度が遅くなり）、吐出部２１におけるインクの吐出に係る動作の時間的な間隔（駆動信号の入力間隔であり、以下、「駆動間隔」という。）が長くなる。

本実施の形態におけるヘッド２１１では、吐出部２１における駆動間隔がカウンタ４４２からのカウント値２０００に対応する間隔（すなわち、カウント値２０００に、設定距離αとエンコーダパルス期間に相当する距離βとの比（α／β）を乗じた値に相当する時間であり、基本周期の２倍の時間）となる場合に、基本周期（すなわち、カウント値１０００に対応する時間）の場合よりも１つのドットの描画の際のインクの吐出量が多くなり、吐出部２１における駆動間隔がカウント値３０００に対応する間隔、すなわち、基本周期の３倍の時間となる場合に、基本周期の場合よりもインクの吐出量が多く、かつ、カウント値２０００に対応する間隔の場合よりもインクの吐出量が少なくなる。また、吐出部２１における駆動間隔がカウント値４０００に対応する間隔となる場合に、基本周期の場合よりもインクの吐出量が多くなり、カウント値２０００および３０００に対応する間隔の場合よりもインクの吐出量が少なくなる。

ここで、ヘッド２１１では、１つのドットの描画の際のインクの吐出量は吐出信号の電圧が高いほど増大する。したがって、図８の変換テーブル８１では、カウンタ４４２からのカウント値が２０００となる場合に、１０００の場合よりも基準電圧値が低くされ（インクの吐出量が少なくなる。）、カウンタ４４２からのカウント値が３０００となる場合に、基準電圧値が１０００の場合よりも低くされ、かつ、２０００の場合よりも高くされる（インクの吐出量が多くなる）。また、カウンタ４４２からのカウント値が４０００となる場合に、基準電圧値が１０００の場合よりも低くされ、かつ、２０００および３０００の場合よりも高くされる。さらに、変換テーブル８１では、カウント値が１０００と２０００との間、２０００と３０００との間、および、３０００と４０００との間が適宜補間されている。その結果、変換テーブル８１は、カウンタ４４２にて実際に取り得るカウント値の範囲において、一のドットを描画する場合における各吐出口２１２からのインクの吐出量をおよそ一定とする基準電圧値を示すものとなっている。図９では、カウント値１０００、２０００、３０００に対応する吐出信号をそれぞれ線Ｌ１〜Ｌ３にて示している。

よって、電圧値決定部４４３がカウンタ４４２における実際のカウント値を用いて変換テーブル８１を参照することにより、印刷用紙９が定常速度にて移動する間、印刷用紙９の移動速度が定常速度から他の速度に変化する間、印刷用紙９が当該他の速度にて移動する間の全てにおいて、各吐出口２１２からのインクの吐出量がおよそ一定にされることとなる。実際には、複数のヘッド２１１に対して変換テーブル８１が個別に準備されることにより、吐出部２１の全てのヘッド２１１にてドットの描画が指示された吐出口２１２からのインクの吐出量がおよそ一定とされる。

なお、図８の変換テーブル８１は一例に過ぎず、ヘッド２１１の種類や波形データが示す形状等によっては、カウンタ値と基準電圧値との関係は相違する。変換テーブルは、好ましくは、印刷用紙９の移動速度（または吐出部２１における駆動間隔）とインクの吐出量（または印刷用紙９上の濃度）との関係を実験にて取得することにより生成され、コンピュータ５を介して変換テーブルメモリ４４３１に書き込まれる。

印刷装置１では、印刷用紙９の連続的な移動に並行して、上記のように吐出部２１からのインクの吐出制御が行われ、印刷対象の画像の全体が印刷用紙９上に印刷されると、インクの吐出制御が終了するとともに（ステップＳ１２３）、印刷用紙９の移動が停止され、印刷装置１における印刷動作が終了する（図６：ステップＳ１３）。

以上に説明したように、図１の印刷装置１では、印刷途上において印刷用紙９の移動速度が連続的に変化して、吐出部２１におけるインクの吐出動作の間隔（すなわち、駆動信号の入力間隔）が変化する際に、カウンタ４４２からの出力値であるカウント値に基づいて吐出部２１に入力する吐出信号の電圧をリアルタイムに変更することにより、１つのドットを描画する場合における各吐出口２１２からのインクの吐出量が、移動速度が変化する間およそ一定にされる。これにより、印刷用紙９の移動速度が変化する場合でも、印刷用紙９上の印刷画像の濃度均一性を確保する（正確には、一様な濃度の画像を印刷する際の移動方向における濃度分布を一定にする）ことができ、印刷画像の質の低下を防止することができる。

ところで、それぞれが吐出口の配列（幅方向に並ぶ複数の吐出口の配列）を有する複数のヘッドが印刷用紙の幅全体に亘って並べられる比較例の印刷装置を想定した場合に、比較例の印刷装置において、印刷用紙が所定の定常速度にて移動する状態にて複数のヘッドからのインクの吐出量を一定に合わせたとしても、印刷用紙の移動速度の変化に伴って複数のヘッドからのインクの吐出量がばらついてしまうことがある。この場合、印刷用紙上の印刷画像において、幅方向に関して、隣接するヘッド間の境界に対応する位置にて濃度が変化して、移動方向に伸びる縦スジが発生してしまう。

これに対し、印刷装置１では、複数のヘッド２１１のそれぞれに対して、カウンタ４４２からのカウント値と吐出信号の電圧との関係を示す個別の変換テーブル８１が準備されることにより、複数のヘッド２１１に対する吐出信号の電圧の変更を容易に行うとともに、複数のヘッド２１１におけるインクの吐出量のばらつき（特に、印刷用紙９の移動速度の変化により生じるばらつき）を抑制することができ、その結果、複数のヘッド２１１間における印刷濃度の相違を低減することができ、印刷画像において移動方向に伸びる縦スジが発生することを防止することができる。

また、濃度補正部４４１では、一のドットの描画毎に設定基準電圧値が取得されることにより、図９に示すように全体の電圧値が同じ割合でシフトする好ましい吐出信号を生成することが可能となる。なお、一の吐出信号の生成途上に第１Ｄ／Ａコンバータ４４５に入力される基準電圧が変化して、吐出信号の形状が乱れることが許容される場合には、印刷装置１においてエンコーダパルスの発生毎に設定基準電圧値が取得されてもよい。

印刷装置１では、複数の濃度補正部４４１の変換テーブルメモリ４４３１の集合（物理的に１つのメモリにて構築されてもよい。）により、複数のヘッド２１１のそれぞれに対して変換テーブル８１を記憶する記憶部が構成されるが、特性のばらつきが極めて少ないヘッド２１１が用いられる場合には、各吐出部２１の全てのヘッド２１１に対して電流増幅率の高い電流増幅用バッファ４４７を有する１つの濃度補正部４４１のみが設けられてもよい。この場合、当該濃度補正部４４１の変換テーブルメモリ４４３１にて記憶される変換テーブルを参照することにより設定基準電圧値が決定されて、同じ基準電圧にて生成される吐出信号が複数のヘッド２１１に入力される。また、印刷装置１の設計によっては、複数のヘッド２１１にそれぞれ対応する複数の第１Ｄ／Ａコンバータ４４５が設けられ、第１Ｄ／Ａコンバータ４４５を除く濃度補正部４４１の各構成要素は１つのみ設けられてもよい。

以上の説明では、吐出部２１の各吐出口２１２において印刷用紙９上に描画されるドットのサイズが一定であるものとして説明したが、ヘッド２１１では、複数サイズのドットの描画が可能とされてもよい。この場合も、印刷途上において印刷用紙９の移動速度が変化して、吐出部２１における駆動間隔が変化する際に、印刷用紙９の移動速度を示すカウンタ４４２からのカウント値に基づいて設定基準電圧値が決定される。

ここで、印刷装置１では、複数サイズのドットの描画にそれぞれ対応する複数種類の吐出信号は、例えば、基本となる吐出信号を所定のアルゴリズムにてリアルタイムに修正することにより生成される。この場合、濃度補正部４４１では基本となる吐出信号の生成に用いる基準電圧を設定基準電圧値に合わせることにより、一のサイズのドットを描画する場合における各吐出口２１２からのインクの吐出量を、印刷用紙９の移動速度が変化する間およそ一定にすることが可能となる。その結果、複数サイズのドットの描画が可能とされる吐出部２１を有する印刷装置１においても、印刷用紙９上の印刷画像の濃度均一性を確保することができる。もちろん、印刷装置１にて、複数サイズのドットの描画に用いられる複数種類の吐出信号をそれぞれ生成する複数の濃度補正部４４１が設けられてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

印刷装置１では、印刷動作の開始時に、定常速度よりも遅い速度にて印刷を行って印刷用紙９上の画像の品質が操作者により確認され（いわゆる、印字品質チェック）、品質が許容範囲内にあると判断される場合に、印刷用紙９の移動速度が定常速度に変更（増大）されてもよい。このような場合でも、印字品質チェック時の印刷濃度と定常速度での印刷時の印刷濃度とを等しくすることができ、印字品質チェックを精度よく行うとともに、印字品質チェック時に印刷が行われた部分が無駄になる（損紙が発生する）ことを防止することができる。

通常、エンコーダパルス期間における印刷用紙９の移動速度の変化は僅かであるため、印刷装置１では、所定個数（例えば、２〜５個）前のエンコーダパルス期間のカウント値に基づいて設定基準電圧値が決定されてもよい。また、印刷用紙９が設定距離の数倍（例えば、２〜１０倍）だけ移動する毎に設定基準電圧値が変更されてもよい。これらのいずれの場合であっても、一のサイズのドットを描画する場合における各吐出口２１２からのインクの吐出量が、移動速度が変化する間およそ一定になると捉えられる。ただし、各吐出口２１２からのインクの吐出量を精度よく一定にするには、各吐出口２１２による一のドットの描画毎に、カウンタ４４２からの実際のカウンタ値（すなわち、最新のカウンタ値）を用いて変換テーブル８１を参照して、吐出信号の電圧が変更されることが好ましい。

上記実施の形態では、インクの吐出量を変更する際に、第１Ｄ／Ａコンバータ４４５に入力する基準電圧の変更により、吐出信号の全体の電圧が変更されるが、各吐出口２１２から吐出されるインクの吐出量が変更可能であるならば、吐出信号の一部における電圧のみが変更されてもよい。

また、図２の吐出部２１では、それぞれが吐出口２１２の配列を有する複数のヘッド２１１が幅方向に配列されることにより、複数の吐出口を印刷用紙９上の印刷領域の幅全体に亘って配列することが容易に実現されるが、印刷装置１の設計によっては、多数の吐出口が幅方向に配列形成される１つのヘッドにより吐出部２１が構成されてもよい。また、幅方向に関して一のヘッド２１１の隣接する吐出口２１２間を他のヘッド２１１の吐出口２１２が補間するようにして、複数のヘッド２１１が移動方向にも並べられ、幅方向に関して複数の吐出口が微小なピッチにて配列されてもよい。

印刷装置１では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ以外に、例えばライトシアンやライトマゼンタ等の他の色のインクを吐出する吐出部が設けられてもよい。それぞれが同様の構成であり、本体制御部４により同様の制御が行われる複数の吐出部２１が設けられる印刷装置１では、当該複数の吐出部２１から互いに異なる色のインクを吐出することにより、カラーの印刷画像の濃度均一性を確保することが可能となる。

印刷装置１における印刷媒体はロール紙以外の他の印刷用紙やフィルム等であってもよい。

印刷装置の構成を示す図である。吐出部を示す底面図である。本体制御部の構成を示すブロック図である。吐出信号を示す図である。濃度補正部の構成を示すブロック図である。印刷装置が印刷用紙上に印刷を行う動作の流れを示す図である。吐出信号の電圧変更処理の流れを示す図である。カウント値と基準電圧値との関係を示す図である。吐出信号を示す図である。

符号の説明

１印刷装置
３紙送り機構
４本体制御部
９印刷用紙
２１吐出部
３４エンコーダ
８１変換テーブル
２１１ヘッド
２１２吐出口
４４２カウンタ
４４３１変換テーブルメモリ
Ｌ１〜Ｌ３（吐出信号を示す）線
Ｓ１１〜Ｓ１３ステップ

Claims

インクジェット方式の印刷装置であって、
吐出信号の入力によりインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する複数の吐出口が、所定の移動方向に垂直な幅方向に関して前記印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って一定のピッチにて配列される吐出部と、
前記印刷媒体を前記移動方向へと連続的に移動する移動機構と、
前記印刷媒体の前記移動方向への移動速度を検出する速度検出部と、
印刷途上において前記印刷媒体の前記移動速度が変化して、前記吐出部におけるインクの吐出動作の間隔が変化する際に、前記速度検出部からの出力値に基づいて前記吐出部に入力する前記吐出信号の電圧を変更することにより、一のサイズのドットを描画する場合における各吐出口からのインクの吐出量を、前記移動速度が変化する間およそ一定にする制御部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記制御部が、前記速度検出部からの出力値と前記吐出信号の電圧との関係を示す変換テーブルを記憶する記憶部を備えることを特徴とする印刷装置。
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記吐出部が、それぞれが吐出口の配列を有するとともに、前記幅方向に配列される複数のヘッドを備えることを特徴とする印刷装置。
請求項３に記載の印刷装置であって、
前記制御部が、前記速度検出部からの出力値と前記吐出信号の電圧との関係を示す変換テーブルを、前記複数のヘッドのそれぞれに対して記憶する記憶部を備えることを特徴とする印刷装置。
請求項２または４に記載の印刷装置であって、
前記制御部が、前記各吐出口による一のドットの描画毎に、前記速度検出部からの実際の出力値を用いて前記変換テーブルを参照し、前記吐出信号の電圧を決定することを特徴とする印刷装置。
請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記吐出部と同様の構成であり、前記制御部による同様の制御が行われるもう１つの吐出部をさらに備え、
前記吐出部から一の色のインクが吐出され、前記もう１つの吐出部から他の色のインクが吐出されることを特徴とする印刷装置。
インクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する吐出部を用いる印刷方法であって、
前記吐出部において、吐出信号の入力によりインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する複数の吐出口が、所定の移動方向に垂直な幅方向に関して前記印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って一定のピッチにて配列されており、
前記印刷方法が、
ａ）前記印刷媒体を前記移動方向へと連続的に移動する工程と、
ｂ）前記ａ）工程に並行して前記吐出部からのインクの吐出制御を行う工程と、
を備え、
前記ｂ）工程において、前記印刷媒体の前記移動方向への移動速度が速度検出部にて検出され、印刷途上において前記印刷媒体の前記移動速度が変化して、前記吐出部におけるインクの吐出動作の間隔が変化する際に、前記速度検出部からの出力値に基づいて前記吐出部に入力する前記吐出信号の電圧を変更することにより、一のサイズのドットを描画する場合における各吐出口からのインクの吐出量が、前記移動速度が変化する間およそ一定にされることを特徴とする印刷方法。