JP2011005806A - 印刷装置、印刷方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】記録媒体の搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を配置して印刷する際に、先行するノズル列と後行するノズル列との印刷のずれを防止する。
【解決手段】印刷媒体1との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列2−1、2−2を有し、この複数のノズル列2−1、2−2はそれぞれ、搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから印刷媒体1に記録材を吐出する。印刷媒体1に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体1の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体1の膨張率を推定する手段(9)と、推定された記録媒体1の膨張率に基づき、複数のノズル列2−1、2−2の少なくとも一部について、そのノズル配列方向と搬送方向との角度を調整する手段(10)とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】印刷媒体1との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列2−1、2−2を有し、この複数のノズル列2−1、2−2はそれぞれ、搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから印刷媒体1に記録材を吐出する。印刷媒体1に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体1の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体1の膨張率を推定する手段(9)と、推定された記録媒体1の膨張率に基づき、複数のノズル列2−1、2−2の少なくとも一部について、そのノズル配列方向と搬送方向との角度を調整する手段(10)とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、印刷装置、印刷方法およびプログラムに関する。
高速印刷が可能なインクジェット方式の印刷装置として、ライン型の印刷装置が用いられている。ライン型の印刷装置では、記録媒体の幅方向(搬送方向と直交する方向)の長さに相当する長さのノズル列を実現する1または複数の印刷ヘッドを用い、これらの印刷ヘッドに対して記録媒体を搬送して、搬送方向と直行する方向への印刷ヘッドの移動なしに、記録媒体への印刷を行う。このようなライン型の印刷装置では、ノズル列のピッチ(ノズル間隔)より高い解像度を得るために、記録媒体の搬送方向の異なる位置に、ノズル位置をずらして、複数のノズル列が配置される。
このように複数のノズル列を配置する場合、ノズル列間の位置ずれが問題となることがある。特許文献1には、ラインヘッド(ノズル列)のアライメント不良による斜めライン等の印刷不良を防止するため、用紙搬送方向に対するラインヘッドの角度を調整することが開示されている。
記録媒体の搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を配置して印刷する場合に、一般的な紙では、先行するノズル列が記録媒体を通過すると、記録媒体に打ち込まれたインクにより、記録媒体が膨張してしまう。また、記録媒体によっては、収縮するものもある。印刷装置によっては乾燥機構が設けられ、一旦膨張または収縮した記録媒体が、インクの乾燥により収縮または膨張する場合もある。そのように記録媒体が膨張または収縮した状態で後行のノズル列が通過すると、先行のノズル列で印刷された画像と、後行のノズル列で印刷された画像とに、ずれが生じてしまう。その結果、罫線が多重化する等の問題が生じる。
記録媒体がインクを吸収して膨張あるいは収縮するまでには、ある程度の時間がある。このため、ノズル列が記録媒体を通過する時間間隔が十分に短ければ、先行するノズル列によるインクを吸収して記録媒体が膨張または収縮する前に、後行のノズル列で印刷を行うことができ、画像のずれはほとんど生じない。ノズル列が通過する時間間隔を短くするためには、ノズル列の空間的な間隔を短くするか、搬送時間を短縮することが考えられる。しかし、ノズル列の空間的な間隔を短くすることは、現実には、インク供給のための機構やその他の種々の機構があるため、限界がある。また、搬送速度も、インク吐出時間との関係があり、限界がある。
本発明は、このような課題を解決し、記録媒体の搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を配置して印刷する際に、先行するノズル列と後行するノズル列との印刷のずれを防止することのできる印刷装置、印刷方法およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明の第1の観点によると、印刷媒体との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を有し、この複数のノズル列はそれぞれ、搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから印刷媒体に記録材を吐出する印刷装置であって、印刷媒体に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体の膨張率を推定する手段と、推定された記録媒体の膨張率に基づき、複数のノズル列の少なくとも一部について、そのノズル配列方向と搬送方向との角度を調整する手段とを有することを特徴とする印刷装置が提供される。ここで、「膨張収縮」という用語は、膨張あるいは収縮だけでなく、膨張した後の収縮、収縮した後の膨張、膨張と収縮との繰り返しを含む意味で用いる。
ノズル配列方向と搬送方向との角度を調整することで、ノズルから吐出される記録材のドットのピッチを調整することができる。この調整を記録媒体の膨張率に基づいて行うことで、印刷媒体の膨張収縮があっても、複数のノズル列によるそれぞれの印刷解像度が実質的に等しくなるように調整することができ、ノズル列間の印刷のずれを防止することができる。
印刷媒体と複数のノズル列との相対的な搬送が、印刷媒体の中心線を基準として、印刷媒体を中央に配置した状態で行われる場合には、複数のノズル列はそれぞれ、中心線と交差する点を基準に、双方向に回転可能であることが望ましい。その理由は、ノズル配列方向と搬送方向との角度を調整するためには、ノズル列が回転可能であることが便利であり、回転の支点を、印刷媒体の膨張が小さい位置に一致させることが有効であるからである。搬送が印刷媒体を中央に配置した状態で行われる場合には、印刷媒体の膨張収縮が中心線を基準として両側に生じるので、ノズル列の回転の支点を、印刷媒体の中心線と交差する点を基準に設定する。これにより、ノズルから吐出される記録材のドットの位置を、推定される印刷媒体の膨張収縮に合わせて調整することができる。
また、印刷媒体と複数のノズル列との相対的な搬送が、印刷媒体を片寄せした状態で行われる場合には、同様の理由により、複数のノズル列がそれぞれ、片寄せの基準となる線と交差する点を基準に、双方向に回転可能であることが望ましい。これにより、ノズルから吐出される記録材のドットの位置を、推定される印刷媒体の膨張収縮に合わせて調整することができる。
印刷媒体の膨張収縮に影響する情報として、刷媒体に吐出しようとする記録材の種類および量の少なくとも一方の情報、印刷媒体の種類に関する情報、印刷媒体の乾燥条件に関する情報、複数のノズル列が印刷媒体を通過する時間間隔に関する情報のいずれか1以上を含むことができる。これらはすべて、印刷媒体の膨張収縮に影響する情報であり、これらの情報から、印刷媒体の膨張率を推定することができる。
印刷媒体の膨張収縮に影響する情報として、印刷媒体と実質に同質の媒体にテストパターンを印刷して測定することにより得られる情報を含むこともできる。これにより、実際の印刷に用いる印刷媒体と同じものを利用して実際の膨張率を知ることができ、より正確にノズル列の角度を調整することができる。
本発明の第2の観点によると、印刷媒体との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を配置し、この複数のノズル列からそれぞれ、搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから印刷媒体に記録材を吐出する印刷方法であって、印刷媒体に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体の膨張率を推定し、推定された印刷媒体の膨張率に基づき、複数のノズル列の少なくとも一部について、そのノズル配列方向と搬送方向との角度を調整して印刷を実行することを特徴とする印刷方法が提供される。
本発明の第3の観点によると、コンピュータにインストールすることにより、コンピュータに接続される印刷装置を制御するプログラムであり、印刷装置は、印刷媒体との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を有し、この複数のノズル列はそれぞれ、搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから印刷媒体に記録材を吐出する構成であり、印刷媒体に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体の膨張率を推定する手段、および推定された印刷媒体の膨張率に基づき、複数のノズル列の少なくとも一部について、そのノズル配列方向と搬送方向との角度を調整する手段として、コンピュータを動作させることを特徴とするプログラムが提供される。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
[全体構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る印刷装置のブロック構成図である。ここでは、説明を簡単にするため、単色印刷の場合を例に説明する。
[全体構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る印刷装置のブロック構成図である。ここでは、説明を簡単にするため、単色印刷の場合を例に説明する。
(請求項1)
図1に示す印刷装置は、印刷媒体1の搬送方向に沿って異なる位置にそれぞれ、1列のノズル列を有する印刷ヘッド2−1、2−2を備える。以下では、印刷ヘッド2−1、2−2の位置が固定され、これらの印刷ヘッド2−1、2−2に対して印刷媒体1が搬送されるものとして説明するが、印刷媒体1と印刷ヘッド2−1、2−2の動きは相対的なものであり、印刷ヘッド2−1、2−2が動くものとしてもよく、両者が動くものとしてもよい。印刷媒体1が搬送される方向を以下、媒体搬送方向という。印刷ヘッド2−1は、媒体搬送方向と交差する方向に沿って、印刷媒体1に記録材(インク)を吐出する1列のノズル21−1〜21−10(図2参照)が配列される。印刷ヘッド2−2には、同様に、1列のノズル22−1〜22−10が配置される。
図1に示す印刷装置は、印刷媒体1の搬送方向に沿って異なる位置にそれぞれ、1列のノズル列を有する印刷ヘッド2−1、2−2を備える。以下では、印刷ヘッド2−1、2−2の位置が固定され、これらの印刷ヘッド2−1、2−2に対して印刷媒体1が搬送されるものとして説明するが、印刷媒体1と印刷ヘッド2−1、2−2の動きは相対的なものであり、印刷ヘッド2−1、2−2が動くものとしてもよく、両者が動くものとしてもよい。印刷媒体1が搬送される方向を以下、媒体搬送方向という。印刷ヘッド2−1は、媒体搬送方向と交差する方向に沿って、印刷媒体1に記録材(インク)を吐出する1列のノズル21−1〜21−10(図2参照)が配列される。印刷ヘッド2−2には、同様に、1列のノズル22−1〜22−10が配置される。
この印刷装置はまた、印刷制御部3を有する。印刷制御部3は、画像入力部4、画像変換部5、ハーフトーン処理部6、ノズル駆動部7、搬送制御部8、膨張率推定部9およびヘッド角度調整部10を有する。
画像入力部4は、コンピュータ、ネットワーク、記録媒体などの画像データ源のうちの1つまたは複数から、画像データを取り込む。画像変換部5は、取り込んだ画像データを印刷可能な形式に変換する。図1では単色印刷を例に説明しているが、現実的な実施の形態では、画像変換部5は、RGB(赤、緑、青)形式あるいは他の形式で入力された画像データを、CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、黒)などの印刷用のデータに変換する。ハーフトーン処理部6は、画像変換部5により得られた印刷用のデータから、インクごとの濃淡データを生成する。ノズル駆動部7は、ハーフトーン処理部6により得られた濃淡データに応じて、印刷ヘッド2−1、2−2内の各ノズル21−1〜21−10、22−1〜22−10を駆動し、記録材を吐出させる。
(請求項1)
膨張率推定部9は、膨張率を推定する手段を構成し、印刷媒体1に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体1の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体1の膨張率を推定する。印刷情報としては、ハーフトーン処理部6の出力と、印刷媒体の情報である媒体情報と、インクの種類を表すインク情報とを用いる。
膨張率推定部9は、膨張率を推定する手段を構成し、印刷媒体1に印刷しようとする印刷情報から、印刷媒体1の膨張収縮に影響する情報を取得して、印刷媒体1の膨張率を推定する。印刷情報としては、ハーフトーン処理部6の出力と、印刷媒体の情報である媒体情報と、インクの種類を表すインク情報とを用いる。
(請求項4)
ハーフトーン処理部6の出力からは、印刷媒体1に吐出しようとするインク色と、印刷媒体1に印刷しようとする画像の平均濃度すなわちインク打ち込み量とが得られる。媒体情報からは、印刷媒体1の種類に関する情報、たとえば、印刷媒体1の品質、坪量(媒体重量)、繊維の方向などが得られる。さらに、媒体情報によっては、印刷媒体1の乾燥条件に関する情報や、ノズル列2−1、2−2が印刷媒体1を通過する時間間隔に関する情報や、印刷媒体1の移動に関する情報を得ることもできる。
ハーフトーン処理部6の出力からは、印刷媒体1に吐出しようとするインク色と、印刷媒体1に印刷しようとする画像の平均濃度すなわちインク打ち込み量とが得られる。媒体情報からは、印刷媒体1の種類に関する情報、たとえば、印刷媒体1の品質、坪量(媒体重量)、繊維の方向などが得られる。さらに、媒体情報によっては、印刷媒体1の乾燥条件に関する情報や、ノズル列2−1、2−2が印刷媒体1を通過する時間間隔に関する情報や、印刷媒体1の移動に関する情報を得ることもできる。
(請求項4)
インク情報としては、使用するインクの種類、インクの粘度などを利用できる。このインク情報は、インクカセットが装填されたときに自動式に入手できるようにしてもよく、別個のセンサーにより検出できようにしてもよい。また、インク情報が人手により入力される構成とすることもできる。媒体情報は、印刷前に立ち上がる入力画面で入力されることにより得られる。また、媒体情報として、印刷装置に設置される重量センサーなどの各種センサーによって得られる情報を用いることもできる。
インク情報としては、使用するインクの種類、インクの粘度などを利用できる。このインク情報は、インクカセットが装填されたときに自動式に入手できるようにしてもよく、別個のセンサーにより検出できようにしてもよい。また、インク情報が人手により入力される構成とすることもできる。媒体情報は、印刷前に立ち上がる入力画面で入力されることにより得られる。また、媒体情報として、印刷装置に設置される重量センサーなどの各種センサーによって得られる情報を用いることもできる。
(請求項4)
膨張率推定部9はまた、媒体情報と共に、インクの量に関する情報として、画像データが画像主体かテキスト主体かの記録モードを得ることもできる。膨張率推定部9は、これらのすべての印刷情報のうちのいずれか1つまたは複数から、印刷媒体1の膨張率を推定する。
膨張率推定部9はまた、媒体情報と共に、インクの量に関する情報として、画像データが画像主体かテキスト主体かの記録モードを得ることもできる。膨張率推定部9は、これらのすべての印刷情報のうちのいずれか1つまたは複数から、印刷媒体1の膨張率を推定する。
(請求項5)
膨張率推定部9に入力される媒体情報として、実際の印刷開始前に印刷媒体1と実質に同質の媒体にテストパターンを印刷し、ノズル列2−1、2−2のそれぞれの通過後の媒体の膨張率を測定することにより得られる情報を含むこともできる。これにより、実際の印刷に用いる印刷媒体1と同じものを利用して実際の膨張率を知ることができ、より正確にノズル列の角度を調整することができる。
膨張率推定部9に入力される媒体情報として、実際の印刷開始前に印刷媒体1と実質に同質の媒体にテストパターンを印刷し、ノズル列2−1、2−2のそれぞれの通過後の媒体の膨張率を測定することにより得られる情報を含むこともできる。これにより、実際の印刷に用いる印刷媒体1と同じものを利用して実際の膨張率を知ることができ、より正確にノズル列の角度を調整することができる。
(請求項1)
ヘッド角度調整部10は、調整する手段を構成し、膨張率推定部9により推定された記録媒体1の膨張率に基づき、ノズル列21、22の少なくとも一方について、そのノズル配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する。図1に示す例では、ノズル列21の角度を調整している。
ヘッド角度調整部10は、調整する手段を構成し、膨張率推定部9により推定された記録媒体1の膨張率に基づき、ノズル列21、22の少なくとも一方について、そのノズル配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する。図1に示す例では、ノズル列21の角度を調整している。
[ノズル列の配置]
図2は、図1に示す印刷装置の印刷ヘッド2−1、2−2のノズル配置例を説明する図である。ここでは、ノズル列21が、1列に配置された複数のノズル21−1〜21−10により構成され、ノズル列22も同様に、1列に配置された複数のノズル22−1〜22−10により構成された例を示す。ここでは、説明を簡単にするため、印刷ヘッド2−1、2−2のそれぞれのノズル数を9個としているが、実際のノズル数は、印刷媒体1の幅(たとえばA4で210mm)と、印刷解像度(たとえば1個の印刷ヘッドで360dpi)に対応して設計される。印刷ヘッド2−1、2−2としては、同一ノズル間隔の同一品を使用するものとして説明する。また、印刷媒体11として、インクが付着することによって膨張する一般的な紙を例に説明する。
図2は、図1に示す印刷装置の印刷ヘッド2−1、2−2のノズル配置例を説明する図である。ここでは、ノズル列21が、1列に配置された複数のノズル21−1〜21−10により構成され、ノズル列22も同様に、1列に配置された複数のノズル22−1〜22−10により構成された例を示す。ここでは、説明を簡単にするため、印刷ヘッド2−1、2−2のそれぞれのノズル数を9個としているが、実際のノズル数は、印刷媒体1の幅(たとえばA4で210mm)と、印刷解像度(たとえば1個の印刷ヘッドで360dpi)に対応して設計される。印刷ヘッド2−1、2−2としては、同一ノズル間隔の同一品を使用するものとして説明する。また、印刷媒体11として、インクが付着することによって膨張する一般的な紙を例に説明する。
ノズル列21、22は、ノズル間隔より高い解像度を得るために、媒体搬送方向と平行な方向に、ノズル21−1〜21−10とノズル22−1〜22−10の位置をずらして配置される。ノズル列21、22をいずれも媒体搬送方向と直角の方向に整列させて配置すると、先行するノズル列21で打ち込まれたインクによって、印刷媒体1が膨張してしまう。このため、その上から後行するノズル列22で画像を印刷するときに、ノズル列21で印刷した画像との間にずれが生じ、罫線が多重化する等の不具合が生じる。
(請求項1)
そこで、図2に示すように、先行するノズル列21のノズル21−10〜21−10の配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する。これにより、印刷媒体1の通過方向と直交する方向(これを「幅方向」という)におけるノズル列21のノズル間隔βが、ノズル列22の間隔αより小さくなる。このとき、ノズル列21により印刷するドット間隔が、印刷媒体1の膨張により、ノズル列22のノズル間隔αと等しくなるようにする。これにより、印刷媒体1の幅方向の膨張による画像のずれを補正できる。
そこで、図2に示すように、先行するノズル列21のノズル21−10〜21−10の配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する。これにより、印刷媒体1の通過方向と直交する方向(これを「幅方向」という)におけるノズル列21のノズル間隔βが、ノズル列22の間隔αより小さくなる。このとき、ノズル列21により印刷するドット間隔が、印刷媒体1の膨張により、ノズル列22のノズル間隔αと等しくなるようにする。これにより、印刷媒体1の幅方向の膨張による画像のずれを補正できる。
(請求項2)
[ノズル列の回転]
印刷媒体1の搬送が、印刷媒体1の中心線を基準として、印刷媒体1を中央に配置した状態で行われる場合には、印刷媒体1の膨張収縮が中心線を基準として両側に生じる。この場合には、ノズル列21、22の角度を調整するために、印刷ヘッド2−1、2−2としてそれぞれ、ノズル配置方向が印刷媒体1の中心線と交差する点を基準に、双方向に回転可能であるものを用いる。これにより、ノズル21−1〜21−10から吐出されるインクのドットの位置を、推定される印刷媒体1の膨張収縮に合わせて調整することができる。
[ノズル列の回転]
印刷媒体1の搬送が、印刷媒体1の中心線を基準として、印刷媒体1を中央に配置した状態で行われる場合には、印刷媒体1の膨張収縮が中心線を基準として両側に生じる。この場合には、ノズル列21、22の角度を調整するために、印刷ヘッド2−1、2−2としてそれぞれ、ノズル配置方向が印刷媒体1の中心線と交差する点を基準に、双方向に回転可能であるものを用いる。これにより、ノズル21−1〜21−10から吐出されるインクのドットの位置を、推定される印刷媒体1の膨張収縮に合わせて調整することができる。
(請求項2)
図3は、印刷媒体1の膨張収縮が中心線を基準として両側に生じる場合について、ノズル列21、22間での画像のずれの補正について説明する図である。ここでは、説明を簡単にするため、先行する印刷ヘッド2−1のノズル21−5と、後行する印刷ヘッド2−2のノズル22−5とが、媒体搬送方向で印刷媒体1の中心線と一致する同一線上に配置されるものとする。また、図3では、ノズル21−5を印刷ヘッド2−1の回転の中心、ノズル22−5を印刷ヘッド2−2の回転の中心としている。ここで、印刷ヘッド2−1、2−2のそれぞれのノズル配列方向が媒体搬送方向と直交する方向を基準とし、この方向からのノズル列21、22の回転角をθ1、θ2とする。図3に示す例では、回転角θ1が、0度より大きく、90度未満とする。また、回転角θ2は0度とする。
図3は、印刷媒体1の膨張収縮が中心線を基準として両側に生じる場合について、ノズル列21、22間での画像のずれの補正について説明する図である。ここでは、説明を簡単にするため、先行する印刷ヘッド2−1のノズル21−5と、後行する印刷ヘッド2−2のノズル22−5とが、媒体搬送方向で印刷媒体1の中心線と一致する同一線上に配置されるものとする。また、図3では、ノズル21−5を印刷ヘッド2−1の回転の中心、ノズル22−5を印刷ヘッド2−2の回転の中心としている。ここで、印刷ヘッド2−1、2−2のそれぞれのノズル配列方向が媒体搬送方向と直交する方向を基準とし、この方向からのノズル列21、22の回転角をθ1、θ2とする。図3に示す例では、回転角θ1が、0度より大きく、90度未満とする。また、回転角θ2は0度とする。
(請求項2)
図3に示す例では、印刷媒体1が、ノズル21−5、22−5を結ぶ線を中心に膨張することになる。そして、印刷媒体1の幅方向の両側に行くほど、位置のずれが大きくなる。一方、ノズル列21の回転角θ1をノズル列22の回転角θ2より大きくすることで、ノズル列21とノズル列22との幅方向のノズル位置の差が、ノズル21−5、22−5から離れるほど大きくなる。ここで、ノズル21−4とノズル22−4の位置の差をγ1、ノズル21−3とノズル22−3の位置の差をγ2、ノズル21−2とノズル22−2の位置の差をγ3、・・とする。このとき、ノズル21−6とノズル22−6の位置の差はγ1、ノズル21−7とノズル22−7の位置の差はγ2、ノズル21−8とノズル22−8の位置の差はγ3、・・となる。また、γ2=2×γ1、γ3=3×γ1、・・となる。すなわち、印刷媒体1による位置のずれと同様に、印刷媒体1の幅方向の両側に行くほど、幅方向におけるノズル位置のずれを大きくすることができる。したがって、ノズル列21の回転角θ1をノズル列22の回転角θ2より大きくとることで、後行する印刷ヘッド2−2のノズル間隔αを先行する印刷ヘッド2−1のノズル間隔βを広くし、印刷媒体1の幅は方向への膨張に対応することができる。
図3に示す例では、印刷媒体1が、ノズル21−5、22−5を結ぶ線を中心に膨張することになる。そして、印刷媒体1の幅方向の両側に行くほど、位置のずれが大きくなる。一方、ノズル列21の回転角θ1をノズル列22の回転角θ2より大きくすることで、ノズル列21とノズル列22との幅方向のノズル位置の差が、ノズル21−5、22−5から離れるほど大きくなる。ここで、ノズル21−4とノズル22−4の位置の差をγ1、ノズル21−3とノズル22−3の位置の差をγ2、ノズル21−2とノズル22−2の位置の差をγ3、・・とする。このとき、ノズル21−6とノズル22−6の位置の差はγ1、ノズル21−7とノズル22−7の位置の差はγ2、ノズル21−8とノズル22−8の位置の差はγ3、・・となる。また、γ2=2×γ1、γ3=3×γ1、・・となる。すなわち、印刷媒体1による位置のずれと同様に、印刷媒体1の幅方向の両側に行くほど、幅方向におけるノズル位置のずれを大きくすることができる。したがって、ノズル列21の回転角θ1をノズル列22の回転角θ2より大きくとることで、後行する印刷ヘッド2−2のノズル間隔αを先行する印刷ヘッド2−1のノズル間隔βを広くし、印刷媒体1の幅は方向への膨張に対応することができる。
(請求項3)
また、印刷媒体1の搬送が、印刷媒体1を片寄せした状態で行われる場合には、ノズル列21、22としてそれぞれ、片寄せの基準となる線と交差する点を基準に双方向に回転可能であるものを用いることがよい。
また、印刷媒体1の搬送が、印刷媒体1を片寄せした状態で行われる場合には、ノズル列21、22としてそれぞれ、片寄せの基準となる線と交差する点を基準に双方向に回転可能であるものを用いることがよい。
なお、ノズル列21の角度を調整することでノズル列21の印刷画像が斜めになるが、それは、ノズル列21のノズル21−1〜21−10のそれぞれのインク吐出タイミングを電気的に変化させることで、補正することができる。媒体搬送方向における印刷媒体1の膨張に起因するずれの補正も、同様に、電気的に補正することができる。
[印刷媒体の膨張率]
印刷媒体1の膨張率に影響する因子としては、主に、インクの種類および量(画像の濃度)と、印刷媒体1の種類がある。水分の多いインクは特に印刷媒体1の膨張を引き起こし、また、インク量が増えればそれだけ印刷媒体1が膨張する。また、印刷媒体1も、通常のコピー用紙と、印刷用のコート紙とでは、同じ種類のインクを同じ量だけ用いても、膨張率は大きく異なる。また、同等の品質の紙でも、坪量が異なると膨張率が異なる。
印刷媒体1の膨張率に影響する因子としては、主に、インクの種類および量(画像の濃度)と、印刷媒体1の種類がある。水分の多いインクは特に印刷媒体1の膨張を引き起こし、また、インク量が増えればそれだけ印刷媒体1が膨張する。また、印刷媒体1も、通常のコピー用紙と、印刷用のコート紙とでは、同じ種類のインクを同じ量だけ用いても、膨張率は大きく異なる。また、同等の品質の紙でも、坪量が異なると膨張率が異なる。
発明者らの簡単な実験では、坪量104.7g/m2のA4(横210mm、縦297mm)コート紙に水性インクを3.6mg/inch2の濃度で印刷したところ、紙の中心を固定した状態で、4秒で横方向に片側40μm程度の膨張があった。すなわち、横方向で計80μmの膨張が発生した。また、縦方向の膨張は、4秒で片側15μm程度であった。横方向と縦方向の膨張率の違いは、紙の目、すなわち繊維の方向が関係している。4秒とは、実際の印刷装置におけるノズル列21、22の通過間隔に相当する。膨張は20秒程度までほぼ直線的に増加し、その後は膨張が飽和した。それ以降の膨張は測定していないが、おそらく、インクの乾燥につれて徐々に収縮すると予想される。現実的な膨張率は、用紙の種類だけでなく、メーカーや製品ロットに依存する。また、インクの種類にも依存し、たとえば油性インクや速乾性あるいは紫外線硬化性のインクであれば、ノズル列21、22の通過間隔に相当する4秒の間に、膨張ではなく収縮することも考えられる。また、ノズル列21、22に乾燥処理が行われるものも知られており、その場合にも、印刷媒体1が収縮する可能性がある。これらを考慮して、ノズル列21、22の角度を調整する。
ここで、簡単のため、印刷媒体1の幅が80μm膨張して210mmになるとする。このとき、ノズル列21のノズル配置方向と媒体搬送方向とのなす角度θ3を、
210・sinθ3=210−80×10-3
とすることで、印刷媒体1の膨張に対応することができる。すなわち、
sinθ3=209.92/210
と設定すればよい。これをノズル列21の回転角θ1で表すと、θ3=π/2−θ1であるから、
cosθ1=209.92/210
となる。
210・sinθ3=210−80×10-3
とすることで、印刷媒体1の膨張に対応することができる。すなわち、
sinθ3=209.92/210
と設定すればよい。これをノズル列21の回転角θ1で表すと、θ3=π/2−θ1であるから、
cosθ1=209.92/210
となる。
以上の説明では、ノズル列21、22の通過間隔の間に印刷媒体1が膨張する場合を主に説明したが、印刷媒体1が収縮する場合には、ノズル列2−1を媒体搬送方向に対して直交させ、ノズル列2−2が媒体搬送方向に対して傾斜するように調整する。ノズル列21、22の双方を媒体搬送方向に対して傾斜させ、その角度を調整してもよい。
ここでは、同じ色のインクに対してノズル列21、22を2個配置する場合を例に説明したが、ノズル列の個数は、3以上、通常は2のべき乗とすることもできる。たとえば1個のノズル列で360dpi(ドット/インチ)の解像度が得られる場合には、2個のノズル列で720dpi、4個のノズル列で1440dpiの解像度が得られる。
[第2の実施の形態(多色印刷)]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る印刷装置のブロック構成図である。この実施の形態は、多色印刷を行うためのものであり、図1に示す印刷装置のノズル列21を有する印刷ヘッド2−1の代わりに、各1列のノズル列を有する印刷ヘッド2−11〜2−14を備え、ノズル列22を有する印刷ヘッド2−2の代わりに、各1列のノズル列を有する印刷ヘッド2-21〜2−24を備える。
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る印刷装置のブロック構成図である。この実施の形態は、多色印刷を行うためのものであり、図1に示す印刷装置のノズル列21を有する印刷ヘッド2−1の代わりに、各1列のノズル列を有する印刷ヘッド2−11〜2−14を備え、ノズル列22を有する印刷ヘッド2−2の代わりに、各1列のノズル列を有する印刷ヘッド2-21〜2−24を備える。
すなわち、図4に示す印刷装置は、印刷媒体1との相対的な搬送方向の異なる位置に、異なる種類のインクを吐出する複数の印刷ヘッド2−11〜2−14および2−21〜2−24を有する。印刷ヘッド2−11、2−21は、同じインク、たとえばシアンCを吐出する。印刷ヘッド2−12、2−22は、印刷ヘッド2−11、2−21とは別の、同じインク、たとえばマゼンタMを吐出する。印刷ヘッド2−13、2−23は、印刷ヘッド2−11、2−12、2−21、22とは別の、同じインク、たとえばイエローYを吐出する。印刷ヘッド2−14、2−24は、印刷ヘッド2−11〜2−13、2−21〜23とは別の、同じインク、たとえば黒Kを吐出する。
図4に示す印刷装置はまた、図1に示す印刷装置と同様に、印刷制御部3を有する。印刷制御部3は、画像入力部4、画像変換部5、ハーフトーン処理部6、ノズル駆動部7、搬送制御部8、膨張率推定部9およびヘッド角度調整部10を有する。膨張率推定部9は、異なる種類のインクごとに印刷媒体1に印刷しようとする濃度を取得する手段、および印刷媒体1の種類を取得する手段を構成する。ヘッド角度調整部10は、印刷情報、たとえば印刷しようとする濃度および印刷媒体1の種類を含む印刷情報から、複数の印刷ヘッド2−11〜2−14、2−21〜2−24のそれぞれについて、そのノズル配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する手段を構成する。
画像入力部4、画像変換部4、画像変換部5、ハーフトーン処理部6、ノズル駆動部7、搬送制御部8、膨張率推定部9およびヘッド角度調整部10の動作は、基本的に図1に示す印刷装置のものと同等である。ただし、膨張率推定部9は、異なる種類のインクごとに濃度を取得し、ヘッド角度調整部10は、同じ色の印刷ヘッド2−11と2−21、2−12と2−22、2−13と2−23、2−14と2−24だけでなく、異なる色の印刷ヘッド2−11〜14および2−21〜2−24のそれぞれについて、そのノズル配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する。これにより、色毎だけでなく、色間の印刷のずれを防止することができる。なお、角度の調整のためには、印刷ヘッド2−11〜2−14、2−21〜2−24の通過時間(平均速度)も考慮する。
また、ヘッド角調整部10は、印刷ヘッド2−11〜2−14、2−21〜2−24のうち、他の印刷ヘッドに先行して印刷媒体1に記録材を吐出する印刷ヘッド2−11〜2−14、2−21〜2−23については、それより後から印刷しようとする記録材の濃度を考慮して、その印刷ヘッドのノズル配列方向と搬送方向との角度を調整する。すなわち、印刷ヘッド2−11〜2−14、2−21〜2−24の個々のインクによる膨張収縮だけでなく、その後の印刷ヘッド2−12〜2−14、2−22〜2−24のインクによる膨張収縮考慮して、角度を調整する。これにより、より高精度に印刷のずれを防止することができる。
さらに、ヘッド角調整部10は、印刷ヘッド2−11〜2−14、2−21〜2−24のうち、異なる種類(色)のインクのうち最も濃度の高いインクを吐出するノズル列より先行してインクを吐出するノズル列については、そのノズル配列方向と搬送方向との角度を、最も濃度の高い記録材を吐出するノズル列のノズル配列方向と搬送方向との角度に一致させる。あるノズル列による印刷のインク量が少なくても、直後のノズル列で大量のインクが吐出されると、印刷媒体1の膨張収縮は大きくなってしまう。そのような場合には、先行するノズル列の角度を、直後のノズル列の角度に合わせることで、印刷のずれを防止することができる。
以上の説明では、印刷するインクの順序がCMYKの場合を例に説明したが、この順序は、KCMYあるいは他の順序でもよい。また、CMYK以外のインク、あるいはノズル列を増やしてCMYKに他のインクを加えて印刷する構成とすることもできる。また、同じインクの繰り返しは、2回に限定されるものではなく、1回だけ、あるいは3回以上(通常は2のべき乗)とすることもできる。
[第3の実施の形態(幅方向に複数のノズル列)]
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る印刷装置のブロック構成図である。この実施の形態は、印刷媒体1の幅方向を、ひとつのノズル列ではなく複数のノズル列で印刷することが、図1に示す実施の形態と異なる。
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る印刷装置のブロック構成図である。この実施の形態は、印刷媒体1の幅方向を、ひとつのノズル列ではなく複数のノズル列で印刷することが、図1に示す実施の形態と異なる。
すなわち、印刷媒体1との相対的な搬送方向の異なる位置に、各1列のノズル列を有する印刷ヘッド2−1a、2−2aが配置されて、ノズル列群23aが構成される。同様に、各1列のノズル列を有する印刷ヘッド2−1b、2−2bが配置されて、ノズル列群23bが構成される。ノズル列群23a、23bは、媒体搬送方向と交差する方向に配置される。ノズル列群23a、23bを構成する印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bは、図2に示すノズル列2−1、2−2と同様に、媒体搬送方向と交差する方向に沿って配置された複数のノズルから、印刷媒体1にインクを吐出する。
図5に示す例では、ノズル列群23a、23bにそれぞれ設けられる印刷ヘッド数を2としているが、図4に示す印刷装置と同様に、ノズル列群23a、23bにそれぞれ、異なる種類のインクを吐出する複数組の印刷ヘッドを設けることもできる。
図5に示す印刷装置はまた、図1に示す印刷装置と同様に、印刷制御部3を有する。印刷制御部3は、画像入力部4、画像変換部5、ハーフトーン処理部6、ノズル駆動部7、搬送制御部8、膨張率推定部9およびヘッド角度調整部10を有し、さらに、ヘッド位置調整部11を有する。ヘッド角度調整部10は、印刷媒体1の膨張率に基づいてノズル列群23a、23b内のそれぞれ印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bの少なくとも1つのノズル列について、そのノズル配列方向と媒体搬送方向との角度を調整する手段を構成する。ヘッド位置調整部11は、ノズル列群23a、23bをそれぞれ媒体搬送方向と交差する方向に移動させる手段を構成する。
図6は、図5に示す印刷装置の印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bの配置の一例を説明する図である。ここでは、印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bとして、同一の製品を使用するものとして説明する。
印刷媒体1の幅方向を複数の印刷ヘッド2−1a、2−1bおよび2−2a、2−2bで印刷する場合に、印刷媒体1の膨張収縮があってもノズル列群23a、23b内の印刷ヘッド2−1aと2−2a、2−1bと2−2bのそれぞれによる印刷解像度が実質的に等しくなるように、ヘッド角度調整部10は、印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bの角度を制御する。また、ヘッド位置調整部11は、ノズル列群23a、23bの相互間で印刷解像度が変化しないように、ノズル列群23a、23bの間隔を調整する。
さらに、ヘッド位置調整部11は、ノズル列群23a、23b内で媒体搬送方向との角度が最も大きいノズル列を有する印刷ヘッド(図6の例では印刷ヘッド2−1a、2−1b)による印刷解像度と、ノズル列群の相互間の印刷解像度が等しくなるように、ノズル列群23a、23bの間隔を調整する。このようにノズル列群23a、23bの間隔を調整するとき、ノズル列群23a、23b内の角度が最も大きい印刷ヘッド2−1a、2−1b以外の印刷ヘッド2−2a、2−2bでは、ノズル列群23a、23b間では、他の位置ノズル間隔よりも、ノズル間隔が小さくなることになる。このため、そのまま印刷したのでは、その部分が濃くなってしまう。そこで、その部分については、ノズル列2−2a、2−2bの相互間でインクの濃度を調整する。具体的には、ノズル間隔が小さくなる部分では、インク量を減らす。
図7は、図5に示す印刷装置の印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bの配置の図6とは別の例を説明する図である。ここでも、印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bとして、同一の製品を使用するものとして説明する。
この例において、ヘッド角度調整部10は、ノズル列群23a、23bごとに別々に、その群内の各印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bの角度を制御する。すなわち、膨張率推定部9において、ノズル列群23a、23bのそれぞれが印刷する領域ごとに、画像の平均濃度すなわちインク打ち込み量を求める。そして、ヘッド位置調整部11により、インク打ち込み量の多い領域については、印刷ヘッド(図7の例では印刷ヘッド2−1a)を印刷ヘッド2−1bより大きく傾ける。
この場合にも、図6を参照して説明したように、ヘッド位置調整部11は、印刷媒体1の膨張収縮があっても印刷解像度が実質的に等しくなるように、印刷ヘッド2−1a、2−2a、2−1b、2−2bの角度を制御する。また、ヘッド位置調整部11は、ノズル列群23a、23bの相互間で印刷解像度が変化しないように、ノズル列群23a、23bの間隔を調整する。ノズル列群23a、23b内で媒体搬送方向に対し直交する方向との角度が最も大きい印刷ヘッド2−1a、2−1b以外の印刷ヘッド2−2a、2−2bでは、相互間でインクの濃度を調整する。
以上の説明では、印刷制御部3を印刷装置内に備えるものとして説明した。この印刷制御部3は、コンピュータ上で動作するプリンタドライバとして実施することもできる。すなわち、印刷媒体1との相対的な搬送方向の異なる位置に複数の印刷ヘッド2−1、2−2を有し、この複数の印刷ヘッド2−1、2−2がそれぞれ、搬送方向と交差する方向に沿って、印刷媒体1にインクを吐出する複数のノズルを有する構成の印刷装置が接続されるコンピュータにインストールされるプログラムとすることができる。
以上の実施の形態では、1つの印刷ヘッドの1列のノズルを有する例を示したが、ノズル配置によっては、1つの印刷ヘッドに2列以上のノズルを有する構成とすることもできる。この場合、ノズル配列方向と媒体搬送方向との角度は、印刷ヘッドごとに行うことなる。ノズル列間で媒体搬送方向と直交する方向に位置のずれが生じるが、たとえばノズル列の間隔が近い場合には、そのずれは無視できる。
また、以上の実施の形態では、インクを水に近い粘度を有する水性のインクの場合に、その効果が大きく好ましいが、油性など他のインクのときも本発明を適用することができる。また、紙の繊維の方向によって膨張伸縮の具合が大きく異なるので、紙の目を自動的に検出し、膨張収縮が大きい方向が幅方向となるときのみ、ノズル列の角度を調整するようにしてもよい。さらに、本発明は、グラビア印刷などの高精度の印刷に適用して好ましいが、テキスト印刷やテキスト主体の印刷などに適用することもできる。
1 印刷媒体、2−1、2−2、2−11〜2−14、2−1a、2−1b、2−2a、2−2b 印刷ヘッド、3 印刷制御部、4 画像入力部、5 画像変換部、6 ハーフトーン処理部、7 ノズル駆動部、8 搬送制御部、9 膨張率推定部(推定する手段)、10 ヘッド角度調整部(角度を調整する手段)、11 ヘッド位置調整部、21、22 ノズル列、21−1〜21−10、22−1〜22−10 ノズル、23a、23b ノズル列群
Claims (7)
- 印刷媒体との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を有し、この複数のノズル列はそれぞれ、上記搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから上記印刷媒体に記録材を吐出する印刷装置であって、
上記印刷媒体に印刷しようとする印刷情報から、上記印刷媒体の膨張収縮に影響する情報を取得して、上記印刷媒体の膨張率を推定する手段と、
推定された上記記録媒体の膨張率に基づき、上記複数のノズル列の少なくとも1つについて、そのノズル配列方向と上記搬送方向との角度を調整する手段と
を有することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置において、
前記印刷媒体と前記複数のノズル列との相対的な搬送は、前記印刷媒体の中心線を基準として、前記印刷媒体を中央に配置した状態で行われ、
前記複数のノズル列はそれぞれ、上記中心線と交差する点を基準に、双方向に回転可能である
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置において、
前記印刷媒体と前記複数のノズル列との相対的な搬送は、印刷媒体を片寄せした状態で行われ、
前記複数のノズル列はそれぞれ、前記片寄せの基準となる線と交差する点を基準に、双方向に回転可能である
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1から3のいずれか1項記載の印刷装置において、前記印刷媒体の膨張収縮に影響する情報は、前記印刷媒体に吐出しようとする前記記録材の種類および量の少なくとも一方の情報、前記印刷媒体の種類に関する情報、前記印刷媒体の乾燥条件に関する情報、前記複数のノズル列が前記印刷媒体を通過する時間間隔に関する情報のいずれか1以上を含むことを特徴とする印刷装置。
- 請求項1から4のいずれか1項記載の印刷装置において、前記印刷媒体の膨張収縮に影響する情報は、前記印刷媒体と実質に同質の媒体にテストパターンを印刷して測定することにより得られる情報を含むことを特徴とする印刷装置。
- 印刷媒体との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を配置し、この複数のノズル列からそれぞれ、上記搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから上記印刷媒体に記録材を吐出する印刷方法であって、
上記記印刷媒体に印刷しようとする印刷情報から、上記印刷媒体の膨張収縮に影響する情報を取得して、上記印刷媒体の膨張率を推定し、
推定された上記印刷媒体の膨張率に基づき、上記複数のノズル列の少なくとも1つについて、そのノズル配列方向と上記搬送方向との角度を調整して印刷を実行する
ことを特徴とする印刷方法。 - コンピュータにインストールすることにより、上記コンピュータに接続される印刷装置を制御するプログラムであり、
上記印刷装置は、印刷媒体との相対的な搬送方向の異なる位置に複数のノズル列を有し、この複数のノズル列はそれぞれ、上記搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数のノズルから上記印刷媒体に記録材を吐出する構成であり、
上記印刷媒体に印刷しようとする印刷情報から、上記印刷媒体の膨張収縮に影響する情報を取得して、上記印刷媒体の膨張率を推定する手段、および
推定された上記印刷媒体の膨張率に基づき、上記複数のノズル列の少なくとも一部について、そのノズル配列方向と上記搬送方向との角度を調整する手段
として上記コンピュータを動作させる
ことを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009153412A JP2011005806A (ja) | 2009-06-29 | 2009-06-29 | 印刷装置、印刷方法およびプログラム |
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