JP2010099902A - 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】着弾対象物に着弾するドットを可及的に分散させることでドットの粗密を抑制する。
【解決手段】同一発生周期における各吐出パルスP1〜P3のうち、第1の時間間隔d1で離れた第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2を選択して圧電素子を駆動することで着弾対象物に対して2つのドット(単位ドット)を形成する第1モードと、同一発生周期における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔d2で離れた第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3を選択して圧電素子を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第2モードと、を選択可能である。
【選択図】図4
【解決手段】同一発生周期における各吐出パルスP1〜P3のうち、第1の時間間隔d1で離れた第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2を選択して圧電素子を駆動することで着弾対象物に対して2つのドット(単位ドット)を形成する第1モードと、同一発生周期における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔d2で離れた第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3を選択して圧電素子を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第2モードと、を選択可能である。
【選択図】図4
Description
本発明は、液液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法に関するものであり、特に、圧力発生手段に対する吐出パルスの供給に応じて着弾対象物上に形成するドットを制御可能な液体吐出装置、及び、その制御方法に関するものである。
液体吐出装置は液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、着弾対象物としての記録紙等に対して液体状のインクを吐出(噴射)・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ(以下、プリンタ)等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレー、プラズマディスプレー、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、或いはFED(面発光ディスプレー)等のディスプレー製造装置においては、色材や電極等の液体状の各種材料を、画素形成領域や電極形成領域等に対して吐出するためのものとして、液体吐出装置が用いられている。
上記プリンタでは、例えば、複数の吐出パルス(駆動パルスの一種)を一連に含む駆動信号を規定発生周期毎に繰り返し発生させ、この駆動信号の中から吐出パルスを選択的に圧電素子等の圧力発生手段に印加してこれを駆動することにより、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を制御することでインクを吐出している。そして、この種のプリンタには、同一発生周期内で圧力発生手段に印加する吐出パルスの数に応じて、記録紙等の着弾対象物に形成するドットの大きさを変えることにより、多階調記録を行うように構成されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このプリンタは、インクを吐出させるための同一形状の吐出パルスを複数含んだ一連の駆動信号を発生し、この駆動信号からパルスを選択して圧力発生手段に供給する。
例えば、インクを吐出するための吐出パルスを一発生周期(一記録周期)内に複数含ませて一連の駆動信号を構成する。そして、大ドットを形成する場合は記録周期内の3つの吐出パルスを圧力発生手段に供給する。また、中ドットを形成する場合は2つの吐出パルスを圧力発生手段に供給する。さらに、小ドットを形成する場合は1つの吐出パルスを圧力発生手段に供給する。これにより、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」、「非記録」の4階調での記録を行う。
しかしながら、例えば、記録紙に対してドットを高密度に形成して画像等を記録するモードでは、インクの着弾誤差が生じた場合に、ドット同士が重なったり、本来あるべき場所にドットが形成しなかったりして、ドットの粗密が生じることがある。このドットの粗密が画像等ではムラとして現れ、記録画像等の画質の低下を招く虞があった。また、画像記録装置に限らず、各種の液体吐出装置にも同様のことがいえる。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、着弾対象物に形成されるドットの精度を向上することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第1モードと、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする。
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第1モードと、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする。
この構成によれば、駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第1モードと、駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第2モードと、を吐出条件に応じて選択可能であるので、着弾対象物上でドットが分散し易い状況では第1モードを選択することにより、着弾対象物に着弾するドットの間隔が広がり過ぎることを抑制することができる。その一方、着弾対象物上でドット同士が密集し易い状況では第2モードを選択することにより、着弾対象物に着弾するドットの間隔をより広げることができる。これにより、着弾対象物に着弾するドットをより分散させることが可能となり、着弾ムラを防止することが可能となる。
なお、「発生周期」とは同一波形を繰り返す周期のうち最小のものを意味する。
なお、「発生周期」とは同一波形を繰り返す周期のうち最小のものを意味する。
上記構成において、前記着弾対象物に対して線画を記録する場合、前記第1モードを選択し、
前記着弾対象物に対して自然画を記録する場合、前記第2モードを選択する構成を採用することができる。
なお、「線画」とは、主に線で描いた絵や文字のほか、色彩の区画による模様等も含む意味である。
また、「自然画」とは、写真画像等の、より細かい階調表現で描かれる画像を意味する。
前記着弾対象物に対して自然画を記録する場合、前記第2モードを選択する構成を採用することができる。
なお、「線画」とは、主に線で描いた絵や文字のほか、色彩の区画による模様等も含む意味である。
また、「自然画」とは、写真画像等の、より細かい階調表現で描かれる画像を意味する。
上記構成によれば、線画を記録する場合には第1モードを選択することにより、ドットが分散することが抑制され、図形や文字等の輪郭をより明確にすることができる。一方、自然画では第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができるので、記録画像にムラが生じることを抑制することができ、記録画像の画質の向上に寄与することが可能となる。
上記構成において、前記ノズルから前記着弾対象物までの距離が第1の距離の場合、前記第1モードを選択し、
前記ノズルから前記着弾対象物までの距離が前記第1の距離よりも短い第2の距離の場合、前記第2モードを選択する構成を採用することができる。
前記ノズルから前記着弾対象物までの距離が前記第1の距離よりも短い第2の距離の場合、前記第2モードを選択する構成を採用することができる。
上記構成によれば、ノズルから着弾対象物までの距離が長いほど、着弾対象物でドット同士が分散し易いため、この場合に第1モードを選択することによって、ドットが分散し過ぎることを抑制することができる。一方、ノズルから着弾対象物までの距離が短いほど、着弾対象物でドット同士が密集し易いため、この場合に第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができる。
上記構成において、前記ノズルと前記着弾対象物とを相対的に移動させる移動手段をさらに備え、
吐出動作中の移動速度が第1の速度の場合、前記第1モードを選択し、
吐出動作中の移動速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度の場合、前記第2モードを選択する構成を採用することができる。
吐出動作中の移動速度が第1の速度の場合、前記第1モードを選択し、
吐出動作中の移動速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度の場合、前記第2モードを選択する構成を採用することができる。
上記構成によれば、吐出動作中の移動速度(ノズルと着弾対象物の相対速度)が速いほど、着弾対象物でドット同士が分散し易いため、この場合に第1モードを選択することによって、ドットが分散し過ぎることを抑制することができる。一方、吐出動作中の移動速度が遅いほど、着弾対象物でドット同士が密集し易いため、この場合に第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができる。
上記構成において、前記着弾対象物が液体に対して第1の浸透性を有する場合、前記第1モードを選択し、
前記着弾対象物が液体に対して第1の浸透性よりも小さい第2の浸透性を有する場合、前記第2モードを選択する構成を採用することもできる。
なお、「第1の浸透性」とは、例えば、記録紙等のように液体が着弾するとその液体(溶媒)の大部分が着弾対象物内に浸透する性質を意味する。
また、「第2の浸透性」とは、「第1の浸透性」と比較して、着弾した液体(溶媒)が浸透し難い性質を意味する。
前記着弾対象物が液体に対して第1の浸透性よりも小さい第2の浸透性を有する場合、前記第2モードを選択する構成を採用することもできる。
なお、「第1の浸透性」とは、例えば、記録紙等のように液体が着弾するとその液体(溶媒)の大部分が着弾対象物内に浸透する性質を意味する。
また、「第2の浸透性」とは、「第1の浸透性」と比較して、着弾した液体(溶媒)が浸透し難い性質を意味する。
上記構成によれば、液体が浸透しやすい第1の浸透性を有する着弾対象物の場合、着弾した液体が滲んで広がり易いため、この場合に第1モードを選択することによって、ドットが広がり過ぎることを抑制することができる。一方、液体が浸透し難い第2の浸透性を有する着弾対象物の場合、ドットが密集し易いため、この場合に第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができる。
また、本発明は、圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を規定発生周期で発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
同一発生周期における吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第1モードと、
同一発生周期における吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする。
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を規定発生周期で発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
同一発生周期における吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第1モードと、
同一発生周期における吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする。
また、本発明は、圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
第1のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して第1の液体を吐出し、
前記第1のノズルとは異なる第2のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して前記第1の液体とは異なる第2の液体を吐出することを特徴とする。
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
第1のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して第1の液体を吐出し、
前記第1のノズルとは異なる第2のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して前記第1の液体とは異なる第2の液体を吐出することを特徴とする。
この構成によれば、第1のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して第1の液体を吐出し、第1のノズルとは異なる第2のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して第2の液体を吐出するので、液体の種類に応じて着弾ドットの分散性を確保することができる。即ち、例えば、着弾対象物上でドットが分散し易い第1の液体を吐出するノズルでは第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを用いることにより、着弾対象物に着弾するドットの間隔が広がり過ぎることを抑制することができ、着弾対象物上でドット同士が密集し易い第2の液体では第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを用いることにより、着弾対象物に着弾するドットの間隔を広げることができる。これにより、着弾対象物に着弾するドットをより分散させることが可能となり、着弾ムラを防止することが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンタ)を例に挙げて説明する。
図1はプリンタ1の構成を示す斜視図である。このプリンタ1は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド2が取り付けられると共に、インクカートリッジ3が着脱可能に取り付けられるキャリッジ4と、記録ヘッド2の下方に配設されたプラテン5と、記録ヘッド2が搭載されたキャリッジ4を記録紙6(記録媒体の一種。また、着弾対象物の一種。)の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構7(移動手段の一種)と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙6を搬送する紙送り機構8等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向(ヘッド走査方向)であり、紙送り方向とは、副走査方向(即ち、ヘッド走査方向に直交する方向)である。なお、インクカートリッジ3としては、キャリッジ4に装着するタイプでも、或いはプリンタ1の筐体側に装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド2に供給するタイプでもよい。
キャリッジ4は、主走査方向に架設されたガイドロッド9に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構7の作動により、ガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ4の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ10によって検出され、その検出信号が位置情報としてプリンタコントローラ42(図3参照)に送信される。これにより、プリンタコントローラ42はこのリニアエンコーダ10からの位置情報に基づいてキャリッジ4(記録ヘッド2)の走査位置を認識しながら、記録ヘッド2による記録動作(吐出動作)等を制御することができる。
また、記録ヘッド2の移動範囲内であってプラテン5よりも外側には、記録ヘッド2の走査起点となるホームポジションが設定してある。このホームポジションには、キャッピング機構11が設けられている。このキャッピング機構11は、キャップ部材11´によって記録ヘッド2のノズル形成面を封止し、ノズル28(図2参照)からのインク溶媒の蒸発を防止する。また、このキャッピング機構11は、封止状態のノズル形成面に負圧を与えてノズル28からインクを強制的に吸引排出するクリーニング動作に用いられる。
図2は、上記記録ヘッド2の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド2は、ヘッドケース12と、このヘッドケース12内に収納されるアクチュエータユニット13と、ヘッドケース12の底面(先端面)に接合される流路ユニット14等を備えている。上記のヘッドケース12は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部にはアクチュエータユニット13を収納するための収納空部15が形成されている。アクチュエータユニット13は、櫛歯状に切り分けられた複数の圧電素子16(本発明における圧力発生手段の一種)と、この圧電素子16が接合される固定板17とを備えている。また、アクチュエータユニット13の各圧電素子16には、フレキシブルケーブル18が接続されており、駆動信号発生回路49(図3参照)からの駆動信号がこのフレキシブルケーブル18を通じて供給されるようになっている。本実施形態における圧電素子16は、電界方向に直交する方向に変位する所謂縦振動モードの圧電素子であり、駆動信号が供給されると圧電体及び電極の積層方向とは直交する方向に変位(伸縮)する。
流路ユニット14は、流路形成基板21の一方の面にノズルプレート22を、流路形成基板21の他方の面に振動板23(封止板)を、それぞれ接合して一体化することにより作製されており、図2に示すように、リザーバ24(共通液体室)から、インク供給口25、圧力室26、ノズル連通口27、及びノズル28に至るまでの一連のインク流路(液体流路)を形成する。
上記ノズルプレート22は、複数のノズル28を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート22をステンレス製の板材によって構成し、ノズル28の列(ノズル列)を複数設けている。そして、1つのノズル列は、360個のノズル28によって構成され、各ノズル28は、圧力室26にそれぞれ対応して360dpiで開設されている。
ノズルプレート22と振動板23との間に配置される流路形成基板21は、インク流路となる部分、具体的には、リザーバ24となる開口部、インク供給口25となる溝部、及び、圧力室26となる空部が区画形成された板状の部材であり、例えばシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板23は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板29の表面にPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂フィルムを弾性薄膜部30としてラミネートした複合板材によって構成されている。この振動板23には、圧電素子16の伸縮駆動に応じて変形して圧力室26内のインク(液体の一種)に圧力変動を生じさせ得るダイヤフラム部31が形成されている。このダイヤフラム部31は、圧電素子16の先端面が接続される部分を島部33として残した状態でその周囲の支持板29をエッチング処理で除去して弾性薄膜部30のみとすることで構成されている。また、この振動板23には、流路形成基板21の開口部の一方の開口面を封止し、リザーバ24の一部を区画するコンプライアンス部32が形成されている。このコンプライアンス部32は、リザーバ24に対応する領域の支持板29を、エッチング加工によって除去することにより弾性薄膜部30のみとされている。そして、このコンプライアンス部32は、圧電素子16の駆動時のリザーバ24内のインクの圧力変動を緩和するダンパーとして機能する。
図3はプリンタの電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンタ1は、プリンタコントローラ42とプリントエンジン43とで概略構成されている。プリンタコントローラ42は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース(外部I/F)44と、各種データ等を一時的に記憶するワークメモリとして利用されるRAM45と、各種データ処理のための制御プログラムやフォントデータ及びグラフィック関数等を記憶したROM46と、各部の制御を行う制御部47と、クロック信号を発生する発振回路48と、記録ヘッド2へ供給する駆動信号を発生する発駆動信号発生回路49と、印刷データをドット毎に展開することで得られた吐出データ(階調データ)や駆動信号等を記録ヘッド2に出力するための内部インタフェース(内部I/F)50とを備えている。
制御部47は、ROM46に記憶されている制御プログラムに基づいて、各部の統合的な制御を行うほか、外部装置から外部I/F44を通じて受信した印刷データを、記録ヘッド2で用いられる階調データ(ドットパターンデータ)に変換する。具体的には、制御部47は、RAM45の受信バッファに一旦記憶された印刷データを読み出し、中間コードデータに変換してRAM45の中間バッファに記憶させる。そして、変換した中間コードデータを、フォントデータ及びグラフィック関数等を参照してドットパターンに対応した階調データに変換し、RAM45の出力バッファに格納する。そして、記録ヘッド2の1回の主走査で記録可能な1行分の階調データが得られたならば、制御部47は、出力バッファに格納されている1行分の階調データを内部I/F50を通じて記録ヘッド2に出力する。
上記プリントエンジン43は、記録ヘッド2、キャリッジ移動機構7、紙送り機構8、及び、リニアエンコーダ10を備えている。キャリッジ移動機構7は、記録ヘッド2が取り付けられたキャリッジと、このキャリッジをタイミングベルト等を介して走行させる駆動モータ(例えば、DCモータ)等からなり、記録ヘッド2を主走査方向に移動させる。紙送り機構8は、紙送りモータ及び紙送りローラ等からなり、記録紙6を順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダ10は、キャリッジ4に搭載された記録ヘッド2の走査位置に応じたエンコーダパルスを、主走査方向における位置情報として内部I/F50を通じて制御部47に出力する。これにより制御部47は、リニアエンコーダ10側から受信したエンコーダパルスに基づいて記録ヘッド2の主走査方向の位置を把握することができる。
上記の駆動信号発生回路49は、複数の吐出パルス(吐出波形)を含んだ一連の駆動信号を発生する。この吐出パルスは、圧電素子16を伸縮駆動してノズル28からインクを吐出させ得るパルスであり、図4に例示した駆動信号COMは、一記録周期T(規定発生周期)内に3つの吐出パルス(第1吐出パルスP1,第2吐出パルスP2,第3吐出パルスP3)を含んでいる。そして、駆動信号発生回路49は、この駆動信号COMを記録周期Tで繰り返し発生する。これらの第1吐出パルスP1〜第3吐出パルスP3は、何れも同じ波形の信号によって構成されており、中間電位VMから最高電位VHまでインクを吐出させない程度の一定勾配で電位を上昇させる膨張要素p1と、最高電位VHを所定時間保持する膨張ホールド要素p2と、最高電位VHから最低電位VLまで急勾配で電位を下降させる吐出要素p3と、最低電位VLを所定時間保持する収縮ホールド要素p4と、最低電位VLから中間電位VMまで電位を復帰させる制振要素p5とを含んで構成されている。
これらの第1吐出パルスP1〜第3吐出パルスP3が圧電素子16にそれぞれ供給される毎に、規定量のインクがノズル28から吐出される。そして、一記録周期T内に供給する吐出パルス信号の数を変えることで、1つの画素領域(記録紙6における仮想上の領域)に対して記録されるドットの大きさを異ならせることができる。そして、本実施形態では、状況に応じて第1モードと第2モードの2つのモードを切り替えることが可能となっている。第1モードにおいて階調データが(11)の場合には、一記録周期T内の3つの吐出パルスP1〜P3が圧電素子16に順次供給されることで、一記録周期T内でインクの吐出動作が3回連続して行われる。これにより、記録紙6には各インクが着弾して3つのドット(以下、単位ドットという。本発明におけるドットの一種。)が形成され、これらの単位ドットにより大ドットが構成される。また、階調データが(10)の場合には、一記録周期T内で隣り合う第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2の計2つの吐出パルスが圧電素子16に順次供給されることで、一記録周期T内でインクの吐出動作が2回行われる。これにより、記録紙6には2つの単位ドットが形成され、この2つの単位ドットにより中ドットが構成される。さらに、階調データ(01)の場合には、一記録周期T内の第2吐出パルスP2のみが圧電素子16に供給されることで、一記録周期T内でインクの吐出動作が1回だけ行われる。これにより、記録紙6には1つの単位ドットが形成され、これが小ドットとなる。なお、階調データ(00)の場合には、吐出パルスが圧電素子16に供給されないため、記録紙6にはドットが形成されない。
このように、本実施例では一記録周期Tを最小単位として駆動信号を繰り返し生成している。そして一記録周期Tの駆動信号に対応して1つの階調データを供給し、1つの画素領域にドットを形成する。
このように、本実施例では一記録周期Tを最小単位として駆動信号を繰り返し生成している。そして一記録周期Tの駆動信号に対応して1つの階調データを供給し、1つの画素領域にドットを形成する。
これに対し、第2モードでは、大ドットと小ドットの記録については第1モードと同様であるが、中ドットの記録が第1モードと異なる。具体的には、第2モードにおいて階調データが(10)の場合には、一記録周期T内において第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3が圧電素子16に順次供給されることで、一記録周期T内でインクの吐出動作が2回行われる。これにより、記録紙6には互いに離隔した2つの単位ドットが形成され、この2つの単位ドットにより中ドットが構成される。
ここで、図4に示すように、第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2とは、時間間隔d1で離れているのに対し、第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3とは、時間間隔d1よりも長い時間間隔d2で離れている。このため、一記録周期T内でインクを2回吐出して中ドットを記録する場合でも、第1モードと第2モードとでは、中ドットを構成する2つの単位ドットの間隔が異なる。
ここで、図4に示すように、第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2とは、時間間隔d1で離れているのに対し、第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3とは、時間間隔d1よりも長い時間間隔d2で離れている。このため、一記録周期T内でインクを2回吐出して中ドットを記録する場合でも、第1モードと第2モードとでは、中ドットを構成する2つの単位ドットの間隔が異なる。
図5は、中ドットを記録した際の単位ドットの位置関係を説明する模式図であり、図5(a)は第1モードの場合、図5(b)は第2モードの場合を示している。なお、同図では、画素領域を模式的に4つの矩形の枠で示している。同図に示すように、同一条件(記録媒体の種類、インクの種類、記録ヘッド2の移動速度、ノズル28から記録媒体までの距離、環境温度等の各種条件)で中ドットを記録した場合、第1モードで中ドットを記録した場合における単位ドットDe同士の間隔D1よりも、単位ドットDe同士の間隔D2が広くなる。この例では、第1のモードの場合、2つの単位ドットの大部分が同一の枠内に形成されるのに対し、第2モードの場合、2つのうちの一方の単位ドットDe(右側の単位ドット)が隣の枠に形成されている。図5(a)の第1モードのように、単位ドット同士が互いに近接するために一体化して1つのドットとなる場合と、第2モードのように単位ドット同士が離隔してそれぞれ独立したドットとなる場合とを比較すると、後者では着弾対象物におけるインクの被覆面積が前者よりも大きい。このため、第1モードでは、単位ドット同士が互いに近接するために一体化して1つのドットとなる場合、第2モードで中ドットを多数形成して着弾対象物の所定の領域を被覆する方が、第1モードよりも被覆効率を向上させることができる。
このように、着弾対象物上で単位ドットが分散し易い状況又は浸透により滲み難い状況では単位ドット同士が一体化して1つのドットとなり難いため、第1モードを選択することにより、着弾対象物に着弾する単位ドットの間隔が広がり過ぎることを抑制することができる。一方、着弾対象物上で単位ドット同士が密集し易い状況又は浸透により滲み易い状況では第2モードを選択することにより、着弾対象物に着弾する単位ドットの間隔をより広げることで単位ドット同士が一体化して1つのドットとなることの防止ができる。これにより、着弾対象物に着弾する単位ドットを分散させ、着弾誤差が生じた場合においても、単位ドット同士が一体化して1つのドットとなる等のドットの粗密を抑制することができる。その結果、記録画像の画質の向上に寄与することができる。
上記の第1モードと第2モードは、様々な状況に応じて切り替えることができる。例えば、着弾対象物(記録紙6)に対して線画を記録する場合には、第1モードを選択し、自然画を記録する場合、第2モードを選択する構成を採用することができる。これにより、線画を記録する場合には第1モードを選択することによりドット(単位ドット)が分散することが抑制され、図形や文字等の輪郭をより明確にすることができる。一方、自然画では第2モードを選択することによりドットをより分散させることができるので、記録画像に色ムラ等が生じることを抑制することができ、記録画像の画質の向上に寄与することが可能となる。
また、記録ヘッド2のノズル28から着弾対象物までの距離(以下、ギャップという。)に応じてモードを切り替えても良い。具体的には、ギャップが比較的長い第1の距離の場合、第1モードを選択し、ギャップが第1の距離よりも短い第2の距離の場合、第2モードを選択する構成を採用することができる。即ち、液体吐出ヘッドのノズルから着弾対象物までの距離が長いほど、つまりインクの飛距離が長いほど、吐出インク滴の飛翔速度のばらつきや空気抵抗によって、着弾位置のばらつきは大きくなり、着弾対象物上でドット同士が分散し易いため、この場合に第1モードを選択することによって、ドットが分散し過ぎることを抑制することができる。一方、ギャップが短いほど、着弾対象物でドット同士が密集し易いため、この場合に第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができる。
さらに、記録ヘッド2の走査速度(吐出動作中の移動速度)が早いほどドット吐出の時間間隔が同じ場合にドットの距離間隔が大きくなるために、走査速度に応じてモードを切り替えることもできる。具体的には、記録ヘッド2の走査速度が比較的速い第1の速度の場合、第1モードを選択し、記録ヘッド2の走査速度が第1の速度よりも遅い第2の速度の場合、第2モードを選択する。即ち、記録ヘッド2の走査速度が速いほど、着弾対象物でドット同士が分散し易いため、この場合に第1モードを選択することによって、ドットが分散し過ぎることを抑制することができる。一方、記録ヘッド2の走査速度が遅いほど、着弾対象物でドット同士が密集し易いため、この場合に第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができる。
また、着弾対象物の種類に応じてモードの切替をしても良い。例えば、着弾対象物の記録紙6が普通紙のようなインクの浸透性が高い(第1の浸透性を有する)ものである場合、第1モードを選択し、着弾対象物がOHPシートのようにインクの浸透性が低い(第2の浸透性を有する)場合、第2モードを選択する構成を採用することもできる。インクの浸透性が高い着弾対象物の場合、着弾したインク(ドット)が滲んで広がり易いため、この場合に第1モードを選択することによって、ドットが広がり過ぎることを抑制することができる。一方、インクの浸透性が低い着弾対象物の場合、着弾したインクが滲み難くドットが密集し易いため、この場合に第2モードを選択することによって、ドットをより分散させることができる。
また、他の実施形態として、複数種類(色)のインクを吐出可能な構成のプリンタでは、インクの種類に応じて異なる着弾対象物上でのドットの分散し易さに基づいて中ドットを使い分けするようにしても良い。例えば、粘度が比較的低い第1のインク(第1の液体の一種)を吐出するノズル28(第1のノズルに相当)では、同一記録周期T内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔d1で離れた第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2とを選択して圧電素子16を駆動することで着弾対象物に対して中ドットを記録し、また、粘度が比較的高い第2のインク(第2の液体の一種)を吐出するノズル28(第2のノズルに相当)では、同一記録周期T内における各吐出パルスのうち、第2の時間間隔d2で離れた第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3とを選択して圧電素子16を駆動することで着弾対象物に対して中ドットを記録する。ここで、インクの粘度が高い方が吐出後の残留振動が収束し難くいため、2度目の吐出時に最初の吐出による残留振動の影響を受けてしまい、2度目の吐出で形成されるドットのバラツキが大きくなる。そのため、この構成によれば、インクの種類に応じて着弾ドットの分散性を確保することができる。即ち、着弾対象物上でドットが分散し易い第1のインクを吐出する第1のノズル28では第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2を用いることにより、着弾対象物に着弾するドット(単位ドット)の間隔が広がり過ぎることを抑制することができ、着弾対象物上でドット同士が密集し易い第2のインクを吐出する第2のノズル28では第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3を用いることにより、着弾対象物に着弾するドットの間隔を広げることができる。これにより、着弾対象物に着弾するドットをより分散させることが可能となり、着弾ムラを防止することが可能となる。
なお、インクの種類毎にノズル列(ノズル群)が割り当てられている構成では、ノズル列毎に中ドットの使い分けをすることも可能である。
また、インクの粘度は、ヘッド周囲の温度(環境温度)に依存しているため、この温度に応じて中ドットを切り替えても良い。例えば、環境温度が基準温度(例えば25℃)よりも上昇した場合には、インク粘度が低下し、インクの飛翔速度が高まる。この場合、同一記録周期T内における各吐出パルスのうち、第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3とを選択して圧電素子16を駆動することで着弾対象物に対して中ドットを記録する。環境温度が基準温度(例えば25℃)よりも低い場合には、インク粘度が上昇し、インクの飛翔速度が低下する。この場合、同一記録周期T内における各吐出パルスのうち、第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2とを選択して圧電素子16を駆動することで着弾対象物に対して中ドットを記録する。
また、インクの粘度は、ヘッド周囲の温度(環境温度)に依存しているため、この温度に応じて中ドットを切り替えても良い。例えば、環境温度が基準温度(例えば25℃)よりも上昇した場合には、インク粘度が低下し、インクの飛翔速度が高まる。この場合、同一記録周期T内における各吐出パルスのうち、第1吐出パルスP1と第3吐出パルスP3とを選択して圧電素子16を駆動することで着弾対象物に対して中ドットを記録する。環境温度が基準温度(例えば25℃)よりも低い場合には、インク粘度が上昇し、インクの飛翔速度が低下する。この場合、同一記録周期T内における各吐出パルスのうち、第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2とを選択して圧電素子16を駆動することで着弾対象物に対して中ドットを記録する。
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
例えば、ノズルと着弾対象物との相対移動が加速している時には、第1モードを選択し、減速している時には、第2モードを選択するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、駆動信号COMに3つの吐出パルスP1〜P3が含まれ、そこから2つのパルスを選択する構成した例を示したが、これには限られない。例えば、駆動信号COMに4つ以上の吐出パルスが含まれ、そこから3つ以上のパルスを選択する構成においても本発明を適用することができる。この駆動信号COMの複数の吐出パルスを用いた多階調記録では、少なくとも何れか1つの階調で使用する吐出パルスのうちの2つのパルス同士が、モードによっては時間間隔d1よりも長い時間間隔d2で離れていればよい。
また、吐出パルスの波形は、上記実施形態で例示したものには限られず、任意の形状の吐出パルスを用いることができる。
さらに、インクごとの着弾対象物への浸透しやすさに応じてモードを使い分けても良い。
例えば、ノズルと着弾対象物との相対移動が加速している時には、第1モードを選択し、減速している時には、第2モードを選択するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、駆動信号COMに3つの吐出パルスP1〜P3が含まれ、そこから2つのパルスを選択する構成した例を示したが、これには限られない。例えば、駆動信号COMに4つ以上の吐出パルスが含まれ、そこから3つ以上のパルスを選択する構成においても本発明を適用することができる。この駆動信号COMの複数の吐出パルスを用いた多階調記録では、少なくとも何れか1つの階調で使用する吐出パルスのうちの2つのパルス同士が、モードによっては時間間隔d1よりも長い時間間隔d2で離れていればよい。
また、吐出パルスの波形は、上記実施形態で例示したものには限られず、任意の形状の吐出パルスを用いることができる。
さらに、インクごとの着弾対象物への浸透しやすさに応じてモードを使い分けても良い。
また、本発明は、液体吐出ヘッドと着弾対象物を相対的に移動させながら当該着弾対象物に液体を着弾させる構成を採用するものであれば、上記プリンタ以外の液体吐出装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。
そして、上記実施形態においては、記録ヘッド2にノズル28を備えた構成を例示したが、これには限られず、例えば、要は液体を吐出するノズルを備えた液体吐出装置に本発明を適用することができる。
そして、上記実施形態においては、記録ヘッド2にノズル28を備えた構成を例示したが、これには限られず、例えば、要は液体を吐出するノズルを備えた液体吐出装置に本発明を適用することができる。
1…プリンタ,2…記録ヘッド,6…記録紙,16…圧電素子,26…圧力室,28…ノズル,49…駆動信号発生回路
Claims (10)
- 圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第1モードと、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記着弾対象物に対して線画を記録する場合、前記第1モードを選択し、
前記着弾対象物に対して自然画を記録する場合、前記第2モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記ノズルから前記着弾対象物までの距離が第1の距離の場合、前記第1モードを選択し、
前記ノズルから前記着弾対象物までの距離が前記第1の距離よりも短い第2の距離の場合、前記第2モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記ノズルと前記着弾対象物とを相対的に移動させる移動手段をさらに備え、
吐出動作中の移動速度が第1の速度の場合、前記第1モードを選択し、
吐出動作中の移動速度が前記第1の速度よりも遅い第2の速度の場合、前記第2モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記着弾対象物が液体に対して第1の浸透性を有する場合、前記第1モードを選択し、
前記着弾対象物が液体に対して第1の浸透性よりも小さい第2の浸透性を有する場合、前記第2モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を規定発生周期で発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
同一発生周期における吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第1モードと、
同一発生周期における吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする液体吐出装置。 - 圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
第1のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して第1の液体を吐出し、
前記第1のノズルとは異なる第2のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して前記第1の液体とは異なる第2の液体を吐出することを特徴とする液体吐出装置。 - 圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置の制御方法であって、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第1モードと、
前記駆動信号に含まれる吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物の一画素領域に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする液体吐出装置の制御方法。 - 圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を規定発生周期で発生する駆動信号発生手段と、を備え、前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置の制御方法であって、
同一発生周期における吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第1モードと、
同一発生周期における吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して2つのドットを形成する第2モードと、
を吐出条件に応じて選択可能であることを特徴とする液体吐出装置の制御方法。 - 圧力発生手段の作動により液体を吐出するノズルと、
前記圧力発生手段を作動させて液体を前記ノズルから吐出させる吐出パルスを複数含む駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備え、前記駆動信号に含まれる吐出パルスを選択的に前記圧力発生手段に印加することで前記ノズルから着弾対象物に向けて液体を吐出・着弾させてドットを形成する液体吐出装置の制御方法であって、
第1のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、第1の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して第1の液体を吐出し、
前記第1のノズルとは異なる第2のノズルにおいて、同一発生周期内における各吐出パルスのうち、前記第1の時間間隔よりも大きい第2の時間間隔で離れた2つの吐出パルスを選択して前記圧力発生手段を駆動することで着弾対象物に対して前記第1の液体とは異なる第2の液体を吐出することを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
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