JP2015229340A - インクジェット印刷装置、インクジェット印刷装置の制御方法、および、コンピュータプログラム - Google Patents

インクジェット印刷装置、インクジェット印刷装置の制御方法、および、コンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】インクジェット印刷装置において、ヘッドに含まれる各ブロックの自発的な昇温だけではなく、周辺のブロックの影響による昇温も考慮して、適正な搬送速度を決定することができる技術を提供する。
【解決手段】印刷データＤに基づいて、ブロックごとに、加圧機構の負荷を示す印字率Ｐを算出する。そして、複数のブロックにおける印字率Ｐを加味して、印字率Ｐが大きいほど遅く、かつ、印刷データＤに対応する搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、搬送速度の上限値を決定する。これにより、各ブロックの自発的な昇温だけではなく、周辺のブロックの影響による昇温も考慮した、搬送速度の上限値を得ることができる。したがって、ヘッドの複数のブロックを、いずれも許容範囲内の温度で動作させることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェット印刷装置において、適正な印刷速度を決定する技術に関する。
インクジェット印刷装置では、ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出するために、ピエゾ素子や電気熱変換体などの圧力発生素子が用いられている。このため、印刷時には、圧力発生素子の駆動負荷によって、ヘッドの温度が上昇する。ヘッドの温度が上昇すると、インクの物性変化に由来する画像品質の低下や、圧力発生素子の駆動回路へのダメージなどの問題が生じるおそれがある。
そこで、従来、ヘッドの温度が所定値以上になると、印刷を一時中断させる技術が知られている（例えば、特許文献１の段落０００３〜０００６参照）。しかしながら、プリントを一時中断させると、生産性が低下するとともに、均一な画像品質を得にくいという問題がある。
ヘッドの昇温は、圧力発生素子の駆動負荷が大きいほど顕著に発生する。すなわち、印刷用紙に対するインクの吐出量が多いほど、ヘッドの温度は上昇しやすい。また、連続的に印刷を実行すると、ヘッドの温度は徐々に上昇する。このため、ある印刷速度で数ページ程度問題なく印刷できたとしても、さらに印刷を継続すると、ヘッドの温度が許容値を超える場合がある。かといって、１００％ベタ塗りの画像を連続して長時間印刷しても問題が生じないような極めて遅い速度で常に印刷を行うことは、生産性の観点から好ましくない。
また、印刷時のヘッド内の温度を検知し、検知された温度に基づいて、印刷中に印刷速度を変化させることも考えられる。しかしながら、印刷中に印刷速度を変化させると、印刷精度や画像品質を一定に維持するための制御が複雑となる。
これらの問題点に対し、特許文献１には、印刷を一時中断させることなく、また、一定の速度で印刷を行うために、プリントバッファの内容からプリント密度を演算し、演算されたプリント密度に応じたプリント速度を決定することが、記載されている。
特開平１１−１７９８９３号公報 特開２００５−１９９４４５号公報
しかしながら、複数のヘッドを有するインクジェット印刷装置では、印刷データが複数のヘッドに分散して供給される。このため、印刷データ全体のプリント密度を参照するだけでは、ヘッド毎の昇温状態を予想することができない。また、１つのヘッド内に、制御単位となる複数のブロックが設けられている場合には、各ブロックの昇温状態が相違する。その場合にも、印刷データ全体のプリント密度を参照するだけでは、ブロック毎の昇温状態を予想することができない。
特許文献２では、長尺のヘッドを用いたインクジェットプリンタにおいて、インク吐出の総回数が必ずしも多くなくても、単位面積当たりのインク吐出量が多いところでは部分的な温度上昇が起こると予測されるため、単位面積当たりのインク吐出量の最大値を用いて、印刷速度の最大値を求める技術が開示されている（段落００８２〜００８４参照）。
しかしながら、幅方向に配列された複数のブロックを有するヘッドでは、各ブロックが、インクの吐出によって自発的に昇温するだけではなく、周辺のブロックの昇温の影響も受ける。したがって、特許文献２のように、単位面積当たりのインク吐出量の最大値を参照するだけでは、周辺のブロックからの熱的影響も考慮に入れた、適正な印刷速度を求めることはできない。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、インクジェット印刷装置において、各ブロックの自発的な昇温だけではなく、周辺のブロックの影響による昇温も考慮して、適正な搬送速度を決定することができる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、印刷データに基づいて、記録媒体に画像を記録するヘッドと、前記ヘッドに対して前記記録媒体を、相対的に搬送方向へ移動させる搬送機構と、前記ヘッドおよび前記搬送機構を制御する制御部と、前記印刷データに基づいて、前記搬送機構による搬送速度の上限値を決定する演算部と、を備え、前記ヘッドは、前記搬送方向に直交する幅方向に配列された複数のブロックと、前記ブロック内に配列された複数のノズルと、前記ノズルから液滴を吐出させる加圧機構と、を有し、前記演算部は、ａ）前記印刷データに基づいて、前記ブロックごとに、前記加圧機構の負荷を示す負荷率を算出する工程と、ｂ）複数の前記ブロックにおける前記負荷率を加味して、前記負荷率が大きいほど遅く、かつ、前記印刷データに対応する前記搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、前記搬送速度の上限値を決定する工程と、を実行し、前記制御部は、前記上限値以下の搬送速度で、前記搬送機構を制御する。
本願の第２発明は、第１発明のインクジェット印刷装置であって、前記工程ｂ）は、ｍ，ｎを１以上の整数として、ｂ１１）ｍ個のブロックから選択されるｎ個のブロックの前記負荷率の合計の最大値を、ｎの値を１≦ｎ≦ｍの範囲で変更しながら算出することによって、ｍ個の前記最大値を得る工程と、ｂ１２）ｍ個の前記最大値のそれぞれに対応する搬送速度を求める工程と、ｂ１３）得られたｍ個の前記搬送速度の最小値に基づいて、前記上限値を決定する工程と、を含む。
本願の第３発明は、第２発明のインクジェット印刷装置であって、前記工程ｂ１２）では、予め用意されたテーブルデータを参照することによって、前記最大値に対応する搬送速度を求める。
本願の第４発明は、第１発明のインクジェット印刷装置であって、前記工程ｂ）は、ｂ２１）複数の前記ブロックに含まれる着目ブロックの前記負荷率に、前記着目ブロックの周辺に位置する前記ブロックの前記負荷率を加味することにより、第２負荷率を算出する処理を、複数の前記ブロックを順次に前記着目ブロックとしながら行うことにより、複数の前記第２負荷率を得る工程と、ｂ２２）複数の前記第２負荷率の最大値に対応する搬送速度、または、複数の前記第２負荷率のそれぞれに対応する搬送速度の最小値、のいずれかに基づいて、前記上限値を決定する工程と、を含む。
本願の第５発明は、第４発明のインクジェット印刷装置であって、前記工程ｂ２１）では、前記ヘッド内における前記着目ブロックの位置に応じた位置係数をさらに加味して、前記第２負荷率を算出する。
本願の第６発明は、第４発明または第５発明のインクジェット印刷装置であって、前記工程ｂ２２）では、予め用意されたテーブルデータを参照することによって、前記第２負荷率に対応する搬送速度を求める。
本願の第７発明は、第１発明乃至第６発明のいずれか１つのインクジェット印刷装置であって、入稿された印刷データを、ヘッド駆動用の印刷データに調整するデータ調整部をさらに備え、前記演算部は、調整後の前記印刷データに基づいて、前記上限値を決定する。
本願の第８発明は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つのインクジェット印刷装置であって、前記工程ａ）では、前記印刷データを低解像度に変換し、変換後の印刷データに基づいて、前記負荷率を算出する。
本願の第９発明は、第１発明乃至第８発明のいずれか１つのインクジェット印刷装置であって、前記工程ａ）では、前記印刷データに基づいて算出される印字率を、前記負荷率とする。
本願の第１０発明は、ヘッドに対して記録媒体を相対的に搬送方向へ移動させつつ、印刷データに基づいて、前記ヘッドの複数のノズルから加圧機構によりインクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を記録する、インクジェット印刷装置の制御方法であって、ａ）前記印刷データに基づいて、前記ヘッド内の前記搬送方向に直交する方向に配列された複数のブロックごとに、前記加圧機構の負荷を示す負荷率を算出する工程と、ｂ）複数の前記ブロックにおける前記負荷率を加味して、前記負荷率が大きいほど遅く、かつ、前記印刷データに対応する前記搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、前記搬送速度の上限値を決定する工程と、ｃ）前記上限値以下の搬送速度で、前記ヘッドに対して前記記録媒体を相対移動させる工程と、を有する。
本願の第１１発明は、ヘッドに対して記録媒体を相対的に搬送方向へ移動させつつ、印刷データに基づいて、前記ヘッドの複数のノズルから加圧機構によりインクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット印刷装置における、搬送速度の上限値を決定するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、ａ）前記印刷データに基づいて、前記ヘッド内の前記搬送方向に直交する方向に配列された複数のブロックごとに、前記加圧機構の負荷を示す負荷率を算出する工程と、ｂ）複数の前記ブロックにおける前記負荷率を加味して、前記負荷率が大きいほど遅く、かつ、前記印刷データに対応する前記搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、前記搬送速度の上限値を決定する工程と、を実行させる。
本願の第１発明〜第１１発明によれば、複数のブロックにおける負荷率を加味しながら、搬送速度の上限値を決定する。これにより、各ブロックの自発的な昇温だけではなく、周辺のブロックの影響による昇温も考慮した、搬送速度の上限値を得ることができる。したがって、ヘッドの複数のブロックを、いずれも許容範囲内の温度で動作させることができる。
特に、本願の第４発明によれば、単一の基準で（例えば１つのテーブルを用いて）、搬送速度の上限値を決定することができる。
特に、本願の第５発明によれば、ヘッド内における複数のブロックの昇温のしやすさが異なる場合に、各ブロックの昇温のしやすさを考慮した搬送速度の上限値を得ることができる。
特に、本願の第７発明によれば、入稿時の印刷データではなく、ヘッド駆動用の印刷データを用いることで、ブロックごとの負荷を、より正確に考慮できる。
特に、本願の第８発明によれば、負荷率の算出にかかる演算負担を軽減できる。特に、変換前の印刷データが高解像度の場合に、演算部における処理が長時間化することを抑制できる。
インクジェット印刷装置の構成を示した図である。 インクジェット印刷装置内の制御系統の構成を示すブロック図である。 Ｙ色ヘッドユニットの下面図である。 印刷処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係るステップＳ３の詳細なフローチャートである。 第１実施形態に係るステップＳ２〜Ｓ３の処理の様子を示すブロック図である。 第１実施形態で用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。 第１実施形態で用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。 第１実施形態で用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。 第１実施形態で用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。 第１実施形態で用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。 第２実施形態に係るステップＳ３の詳細なフローチャートである。 第２実施形態に係るステップＳ２〜Ｓ３の処理の様子を示すブロック図である。 第２実施形態で用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。 変形例に係るステップＳ３の詳細なフローチャートである 変形例に係る印刷処理の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．インクジェット印刷装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置１の構成を示した図である。図２は、インクジェット印刷装置１内の制御系統の構成を示すブロック図である。このインクジェット印刷装置１は、長尺なシート状の記録媒体である印刷用紙９を搬送しつつ、複数のヘッドユニット２１〜２４から印刷用紙９へ向けてインクを吐出することにより、印刷用紙９にカラー画像を記録する装置である。図１および図２に示すように、インクジェット印刷装置１は、搬送機構１０、画像記録部２０、およびコンピュータ３０を備えている。
搬送機構１０は、印刷用紙９をその長手方向に沿う搬送方向に搬送するための機構である。本実施形態の搬送機構１０は、巻き出し部１１、複数のローラ１２、および巻き取り部１３を有する。印刷用紙９は、巻き出し部１１から繰り出され、複数のローラ１２により構成される搬送経路に沿って搬送される。各ローラ１２は、水平軸を中心として回転することによって、印刷用紙９を搬送経路の下流側へ案内する。また、搬送後の印刷用紙９は、巻き取り部１３へ回収される。
図１に示すように、印刷用紙９は、画像記録部２０の下方において、複数のヘッドユニット２１〜２４の配列方向に沿って、略水平に移動する。このとき、印刷用紙９の記録面は、上方（ヘッドユニット２１〜２４側）に向けられている。また、複数のローラ１２に印刷用紙９が接触することで、印刷用紙９に搬送方向の張力が与えられる。これにより、搬送中における印刷用紙９の弛みや皺が抑制される。
画像記録部２０は、搬送機構１０により搬送される印刷用紙９に対して、インクの液滴を吐出する部位である。本実施形態の画像記録部２０は、４つのヘッドユニット２１〜２４（Ｙ色ヘッドユニット２１、Ｍ色ヘッドユニット２２、Ｃ色ヘッドユニット２３、およびＫ色ヘッドユニット２４）を有する。これらのヘッドユニット２１〜２４は、カラー画像の色成分となるＹ（Yellow）、Ｍ（Magenta）、Ｃ（Cyan）、Ｋ（Black）の各色のインクの液滴を、印刷用紙９の記録面に、それぞれ吐出する。
図３は、Ｙ色ヘッドユニット２１の下面図である。図３に示すように、本実施形態のＹ色ヘッドユニット２１は、第１ヘッド４１および第２ヘッド４２と、これらのヘッド４１，４２を保持する筐体４０と、を有する。第１ヘッド４１および第２ヘッド４２は、筐体４０の下面に露出した吐出面を有する。また、図３に示すように、第１ヘッド４１および第２ヘッド４２は、搬送方向の位置をずらして配置され、かつ、第１ヘッド４１と第２ヘッド４２とで幅方向（搬送方向に直交する水平方向）の全域をカバーするように、幅方向の位置もずらして配置されている。
また、図３中に拡大して示したように、第１ヘッド４１および第２ヘッド４２の下面には、複数のノズル５０が規則的に配列されている。複数のノズル５０は、互いに幅方向の位置をずらして配列され、印刷用紙９上の１ピクセル幅の領域に対して、１つのノズル５０が割り当てられている。
各ヘッド４１，４２の内部には、複数のノズル５０の各々に対応する複数の加圧機構５１（図２参照）が設けられている。加圧機構５１を動作させると、ノズル５０の上部に貯留されたインクが加圧されることにより、当該加圧機構５１に対応するノズル５０から、印刷用紙９へ向けて、インクの液滴が吐出される。加圧機構５１には、例えば、電圧に応じて変形するピエゾ素子によりインクを加圧するピエゾ方式の加圧機構や、加熱により気泡を発生させてインクを加圧するサーマル方式の加圧機構が、用いられる。
また、第１ヘッド４１および第２ヘッド４２の下面には、幅方向に配列された５つの領域（以下、「ブロック６０」と称する）が設けられている。各ヘッド４１，４２内の全てのノズル５０は、５つのブロック６０のいずれかに属する。また、第１ヘッド４１および第２ヘッド４２は、それぞれ、各ブロック６０を担当する５つの駆動ＩＣ６１を有する。各駆動ＩＣ６１は、担当するブロック６０内に配置された複数のノズル５０の加圧機構５１を、駆動させる。
以上がＹ色ヘッドユニット２１の構造であるが、他の３つのヘッドユニット（Ｍ色ヘッドユニット２２、Ｃ色ヘッドユニット２３、およびＫ色ヘッドユニット２４）も、Ｙ色ヘッドユニット２１と同等の構造を有する。このため、他の３つのヘッドユニット２２〜２４の構造については、重複説明を省略する。
なお、ヘッドユニット２１〜２４の搬送方向下流側に、印刷用紙９の記録面に吐出されたインクを乾燥させる乾燥処理部が、さらに設けられていてもよい。乾燥処理部は、例えば、印刷用紙９へ向けて加熱された気体を吹き付けて、印刷用紙９に付着したインク中の溶媒を気化させることにより、インクを乾燥させる。ただし、乾燥処理部は、光照射等の他の方法で、インクを乾燥させるものであってもよい。
コンピュータ３０は、各種の演算処理を行うとともに、インクジェット印刷装置１内の各部を動作制御するための手段である。図１および図２に示すように、コンピュータ３０は、上述した搬送機構１０および４つのヘッドユニット２１〜２４と、それぞれ電気的に接続されている。また、コンピュータ３０は、インクジェット印刷装置１の外部に設置されたサーバ２と、通信可能に接続されている。サーバ２には、入稿された印刷データＤが保存されている。
図１に示したように、コンピュータ３０は、ＣＰＵ等の処理部３１、ＲＡＭ等のメモリ３２、およびハードディスクドライブ等の記憶部３３を有する。また、コンピュータ３０には、印刷処理を実行するためのコンピュータプログラム３３１が、インストールされている。コンピュータプログラム３３１は、例えば、ＣＤやＤＶＤなどのコンピュータ３０により読み取り可能な記憶媒体Ｍから読み取られて、コンピュータ３０内の記憶部３３に記憶される。
コンピュータ３０にコンピュータプログラム３３１がインストールされると、図２に示すように、コンピュータ３０内において、データ調整部７１、演算部７２、および制御部７３の各機能が実現される。
データ調整部７１は、サーバ２から読み出された印刷データＤを調整して、搬送機構１０およびヘッドユニット２２〜２４を駆動させるための印刷データＤを生成する。演算部７２は、調整後の印刷データＤに基づいて、搬送機構１０による印刷用紙９の搬送速度の上限値を決定する。演算部７２における上限値決定処理の詳細については、後述する。
制御部７３は、搬送機構１０および４つのヘッドユニット２１〜２４に対して制御信号を送信することにより、これらの各部を動作制御する。制御部７３は、演算部７２が決定した上限値以下の搬送速度で、搬送機構１０を動作させる。また、制御部７３は、データ調整部７１により調整された印刷データＤに基づいて、各ヘッドユニット２１〜２４に、インクの吐出を指示する制御信号を送信する。制御信号を受信した各ヘッドユニット２１〜２４は、ブロック６０ごとに設けられた駆動ＩＣ６１により、複数の加圧機構５１を駆動させる。これにより、各ヘッドユニット２１〜２４の複数のノズル５０から、各色のインクの液滴が吐出される。その結果、印刷用紙９の記録面に、印刷データＤに対応する画像が記録される。
＜１−２．印刷処理について＞
続いて、インクジェット印刷装置１における印刷処理の詳細について、説明する。図４は、印刷処理の流れを示すフローチャートである。図５は、図４中のステップＳ３の処理を、さらに詳細に示したフローチャートである。図６は、ステップＳ２〜Ｓ３の処理の様子を、概念的に示すブロック図である。
インクジェット印刷装置１において、印刷処理を行うときには、まず、コンピュータ３０が、指定された印刷データＤをサーバ２から読み出す。そして、コンピュータ３０内のデータ調整部７１が、読み出された印刷データＤの調整を行う（ステップＳ１）。データ調整部７１は、例えば、印刷用紙９上における画像の記録位置や、複数の画像の間隔などの情報を、印刷データＤに対して付加する。これにより、搬送機構１０およびヘッドユニット２１〜２４を駆動させるための印刷データＤが生成される。
次に、図６に示すように、印字率算出部７２１が、調整後の印刷データＤに基づいて、ブロック６０ごとの印字率Ｐを算出する（ステップＳ２）。印字率算出部７２１は、演算部７２の一部であり、その機能は、コンピュータプログラム３３１によって実現される。このステップＳ２では、４つのヘッドユニット２１〜２４に含まれる全てのブロック６０について、各ブロック６０が担当する印刷領域における色成分ごとの印字率Ｐを算出する。その結果、複数のブロック６０のそれぞれに対応する複数の印字率Ｐが得られる。
ここで、本実施形態における印字率Ｐについて説明する。このインクジェット印刷装置１は、各ノズル５０から吐出される液滴の大きさを、大、中、小の３段階に切り替えることができる。ノズル５０から大、中、小のいずれの液滴を吐出するかは、画像内の当該ピクセルの濃度によって決まる。ノズル５０から吐出される液滴の大きさが大きいほど、加圧機構５１の負荷は大きい。演算部７２は、印刷データＤに基づいて、各ノズル５０からどの大きさの液滴を吐出するかを決める。そして、全てのノズル５０から最も大きい液滴を吐出する場合を１００％として、各ブロック６０において吐出されるインク量の割合を、印字率Ｐとして算出する。
本実施形態では、加圧機構５１の負荷を示す「負荷率」として、上記の印字率Ｐを用いる。ただし、本発明の「負荷率」は、必ずしも上記の手順で算出される印字率Ｐでなくてもよい。例えば、ブロック６０ごとのインクの吐出回数から、「負荷率」を算出してもよい。また、各加圧機構５１の予想動作量や予想消費電力をブロック６０ごとに求めて、それらを「負荷率」としてもよい。
続いて、演算部７２は、複数のブロック６０における印字率Ｐを参照して、搬送機構１０による印刷用紙９の搬送速度の上限値を決定する（ステップＳ３）。各ブロック６０内の複数の加圧機構５１は、上述した印字率Ｐが大きいほど負荷が大きくなり、また、印刷距離（印刷用紙９に記録される画像の搬送方向の長さ）が長くなるほど負荷が大きくなる。そして、加圧機構５１の負荷が大きくなると、当該ブロック６０の温度が上昇しやすくなる。このため、ステップＳ３では、複数のブロック６０における印字率Ｐを加味して、印字率Ｐが全体として大きいほど遅く、かつ、印刷データＤに対応する印刷距離が長いほど遅くなるように、搬送速度の上限値を決定する。
以下、図５および図６を参照しつつ、ステップＳ３の上限値決定処理の詳細を説明する。なお、図６中の最大合計印字率算出部７２２および上限値決定部７２３は、演算部７２の一部である。これらの機能は、コンピュータプログラム３３１によって実現される。
ステップＳ３では、まず、最大合計印字率算出部７２２が、各ヘッド４１，４２の５つのブロック６０から選択されるｎ個（ｎ：１以上の整数）のブロック６０の印字率Ｐの合計の最大値Ｓ（ｎ）を、ｎの値を１≦ｎ≦５の範囲で変更しながら算出する（ステップＳ１１）。これにより、５つの最大値Ｓ（ｎ）が得られる。
例えば、５つのブロック６０の印字率Ｐが、８０％、６０％、７０％、１０％、３０％であった場合、当該５つのブロック６０から選択される１つのブロック６０の印字率Ｐの最大値は、Ｓ（１）＝８０％となる。また、当該５つのブロック６０から選択される２つのブロック６０の印字率Ｐの合計の最大値は、Ｓ（２）＝８０％＋７０％＝１５０％となる。また、当該５つのブロック６０から選択される３つのブロック６０の印字率Ｐの合計の最大値は、Ｓ（３）＝８０％＋６０％＋７０％＝２１０％となる。また、当該５つのブロック６０から選択される４つのブロック６０の印字率Ｐの合計の最大値は、Ｓ（４）＝８０％＋６０％＋７０％＋３０％＝２４０％となる。また、当該５つのブロック６０から選択される５つのブロック６０の印字率Ｐの合計値は、Ｓ（５）＝８０％＋６０％＋７０％＋１０％＋３０％＝２５０％となる。
次に、上限値決定部７２３が、ｎごとに用意されたテーブルデータＴを参照して、搬送速度Ｖ（ｎ）を求める（ステップＳ１２）。図７〜図１１は、それぞれ、ｎ＝１，ｎ＝２，ｎ＝３，ｎ＝４，ｎ＝５に対応するテーブルデータＴの例を示した図である。これらのテーブルデータＴは、予めコンピュータ３０内の記憶部３３に記憶されている。各テーブルデータＴには、最大値Ｓ（ｎ）および印刷距離に対応する搬送速度Ｖ（ｎ）が、細かく指定されている。テーブルデータＴ内の数値は、予め実験等によって決定される。また、テーブルデータＴ内の「×」マークは、搬送速度を落としても印刷不可であることを意味する。上限値決定部７２３は、テーブルデータＴを参照することによって、ステップＳ１１において得られた最大値Ｓ（ｎ）と、印刷データＤが示す印刷距離とに対応する搬送速度Ｖ（ｎ）を、求めることができる。
例えば、Ｓ（１）＝８０％で、印刷距離が６００ｍの場合、図７のテーブルデータＴから、対応する搬送速度は、Ｖ（１）＝５５ｍｐｍとなる。また、Ｓ（２）＝１５０％で、印刷距離が６００ｍの場合、図８のテーブルデータＴから、対応する搬送速度は、Ｖ（２）＝５０ｍｐｍとなる。また、Ｓ（３）＝２１０％で、印刷距離が６００ｍの場合、図９のテーブルデータＴから、対応する搬送速度は、Ｖ（３）＝５０ｍｐｍとなる。また、Ｓ（４）＝２４０％で、印刷距離が６００ｍの場合、図１０のテーブルデータＴから、対応する搬送速度は、Ｖ（４）＝６０ｍｐｍとなる。また、Ｓ（５）＝２５０％で、印刷距離が６００ｍの場合、図１１のテーブルデータＴから、対応する搬送速度は、Ｖ（５）＝６０ｍｐｍとなる。
続いて、上限値決定部７２３は、得られた５つの搬送速度Ｖ（１）〜Ｖ（５）の最小値を、当該ヘッドの搬送許容速度とする（ステップＳ１３）。上記の例では、Ｖ（１）〜Ｖ（５）の中で最も小さい５０ｍｐｍが、当該ヘッドの搬送許容速度となる。また、上限値決定部７２３は、ヘッドユニットの２つのヘッド４１，４２において、それぞれ上記の手順で搬送許容速度を求め、それらの最小値を、当該ヘッドユニットの搬送許容速度とする（ステップＳ１４）。
その後、上限値決定部７２３は、４つのヘッドユニット２１〜２４のそれぞれについて求められた搬送許容速度の最小値を、搬送機構１０による搬送速度の上限値とする（ステップＳ１５）。
搬送速度の上限値が決まると、コンピュータ３０内の制御部７３が、搬送機構１０を制御する。これにより、搬送機構１０が、上限値以下の一定の搬送速度で、印刷用紙９を搬送する。また、制御部７３は、データ調整部７１により調整された印刷データＤに基づいて、各ヘッドユニット２１〜２４を制御する。これにより、各ヘッドユニット２１〜２４の複数のノズル５０から、各色のインクの液滴が吐出される。その結果、印刷用紙９の記録面に、印刷データＤに対応する画像が印刷される（ステップＳ４）。
このように、本実施形態のインクジェット印刷装置１では、複数のブロック６０における印字率Ｐを加味しながら、搬送速度の上限値を決定する。これにより、各ブロック６０の自発的な昇温だけではなく、周辺のブロック６０の影響による昇温も考慮した、搬送速度の上限値を得ることができる。したがって、各ヘッドユニット２１〜２４の複数のブロック６０を、いずれも許容範囲内の温度で動作させることができる。
また、本実施形態では、入稿時の印刷データＤではなく、データ調整部７１で調整された印刷データＤに基づいて、搬送速度の上限値を決定する。このように、ヘッドユニット２１〜２４を駆動させるための印刷データＤを用いることで、ブロック６０ごとの印字率Ｐを、より正確に算出できる。したがって、搬送速度の上限値を、より適切に決定することができる。
また、次の第２実施形態の方法に比べて、本実施形態の方法は、テスト印刷等により得られた搬送速度の実測値を、そのままテーブルデータＴへ反映しやすい。すなわち、テスト印刷の結果から複数の係数を算定して、テスト印刷の結果に合致する数式を立てる必要がない。したがって、次の第２実施形態の方法よりも、本実施形態の方法は、容易に実施できる。
＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態のインクジェット印刷装置１は、図１〜図３に示す装置構成については、第１実施形態と同等である。ただし、第２実施形態では、ステップＳ３の上限値決定処理の手順が、第１実施形態と異なる。
図１２は、第２実施形態におけるステップＳ３の処理を、詳細に示したフローチャートである。図１３は、第２実施形態におけるステップＳ２〜Ｓ３の処理の様子を、概念的に示すブロック図である。なお、図１３中の印字率算出部７２１、疑似印字率変換部７２４、および上限値決定部７２５は、演算部７２の一部である。これらの機能は、コンピュータプログラム３３１によって実現される。
第２実施形態のステップＳ３では、まず、疑似印字率変換部７２４が、４つのヘッドユニット２１〜２４に含まれる各ブロック６０の印字率Ｐを、周辺のブロック６０の印字率Ｐを加味した疑似印字率Ｐ２に変換する（ステップＳ２１）。具体的には、まず、ヘッド内のｘ番目（ｘ＝１，２，３，４，５）のブロック６０に着目する。そして、当該着目ブロック６０の印字率Ｐ（ｘ）と、同一ヘッド内のｎ個隣（ｎ＝１，２，３，４）のブロック６０の印字率Ｐ（ｎ）とを、次の数式（１）〜（３）に代入して、着目ブロック６０の疑似印字率Ｐ２（ｘ）を算出する。
Ｃ（ｘ）＝Ａ（ｘ）×［Ｐ（ｘ）＋Σ｛α（ｎ）×Ｐ（ｎ）｝］ （１）
Ｃ１００（ｘ）＝１００＋Σ｛α（ｎ）×１００｝ （２）
Ｐ２（ｘ）＝Ｃ（ｘ）／Ｃ１００（ｘ）×１００ （３）
数式（１），（２）において、α（ｎ）は、着目ブロック６０のｎ個隣のブロック６０が、着目ブロック６０の昇温にどれだけ影響するかを示す重み係数である。α（ｎ）は、通常、着目ブロック６０からの距離が遠くなるにつれて徐々に小さくなる。例えば、α（１）＝０．３，α（２）＝０．２，α（３）＝０．１，α（４）＝０、のように予め設定しておく。
また、上記の数式（１）において、Ａ（ｘ）は、着目ブロック６０の昇温のしやすさを示す位置係数である。各ヘッド内のブロック６０の位置によって、昇温のしやすさが異なる場合（例えば、ヘッド内の中央付近のブロックと端部付近のブロックとで、昇温のしやすさが異なる場合）には、その昇温傾向に応じて、Ａ（ｘ）を１以外の数値とする。例えば、Ａ（１）＝１．２，Ａ（２）＝１．０，Ａ（３）＝１．０，Ａ（４）＝１．０，Ａ（５）＝１．４、のように予め設定しておく。
数式（１）では、着目ブロック６０の印字率に、周辺のブロック６０の印字率を重み係数α（ｎ）に応じて加味し、さらに、位置係数Ａ（ｘ）をかけることによって、パラメータＣ（ｘ）を算出する。数式（２）では、全てのブロック６０の印字率を１００％と仮定したときのＣ（ｘ）に相当するパラメータＣ１００（ｘ）を算出する。そして、数式（３）では、Ｃ１００（ｘ）に対するＣ（ｘ）の割合を、疑似印字率Ｐ２（ｘ）として算出する。
このような数式（１）〜（３）を用いれば、着目ブロック６０の印字率Ｐ（ｘ）を、周辺に位置するブロック６０の印字率Ｐ（ｎ）を加味した疑似印字率Ｐ２（ｘ）に、変換できる。疑似印字率Ｐ２（ｘ）は、着目ブロック６０の自発的な昇温と、周辺のブロック６０から伝わる熱の影響による昇温と、の双方を加味したパラメータ（第２負荷率）となる。
疑似印字率変換部７２４は、４つのヘッドユニット２１〜２４に含まれる全てのブロック６０を、順次に着目ブロック６０としながら、上記の数式（１）〜（３）の計算を実行する。これにより、各ブロック６０に対応する複数の疑似印字率Ｐ２（ｘ）が得られる。なお、疑似印字率Ｐ２（ｘ）を求めるための数式は、必ずしも上記の数式（１）〜（３）の通りでなくてもよい。数式（１）〜（３）に代えて、着目ブロック６０の印字率Ｐ（ｘ）に、着目ブロック６０の周辺に位置する他のブロック６０の印字率Ｐ（ｎ）を加味した別の数式を用いてもよい。
次に、上限値決定部７２５が、得られた全ブロック６０の疑似印字率Ｐ２（ｘ）の中から、最大値Ｐｍａｘを求める（ステップＳ２２）。その後、上限値決定部７２５は、予め用意されたテーブルデータＴを参照して、搬送速度Ｖを求める（ステップＳ２３）。
図１４は、ステップＳ２３において用いられるテーブルデータＴの例を示した図である。テーブルデータＴは、予めコンピュータ３０内の記憶部３３に記憶されている。テーブルデータＴには、疑似印字率の最大値Ｐｍａｘと印刷距離とに対応する搬送速度Ｖ（ｎ）が、細かく指定されている。テーブルデータＴ内の数値は、予め実験等によって決定される。上限値決定部７２５は、テーブルデータＴを参照することによって、ステップＳ２２において得られた疑似印字率の最大値Ｐｍａｘと印刷データＤが示す印刷距離と、に対応する搬送速度Ｖを、求めることができる。上限値決定部７２５は、当該搬送速度Ｖを、搬送機構１０による印刷用紙９の搬送速度の上限値とする。
このように、第２実施形態においても、複数のブロック６０における印字率Ｐを加味しながら、搬送速度の上限値を決定する。これにより、各ブロック６０の自発的な昇温だけではなく、周辺のブロック６０の影響による昇温も考慮した、搬送速度の上限値を得ることができる。したがって、各ヘッドユニット２１〜２４の複数のブロック６０を、いずれも許容範囲内の温度で動作させることができる。
また、第２実施形態では、第１実施形態のように複数のテーブルデータＴを用意する必要はなく、単一のテーブルデータＴ用いて、搬送速度の上限値を決定できる。特に、ヘッド内のブロック６０の数が多い場合に、第１実施形態の方法では、ブロック６０の数と同数のテーブルデータＴが必要となるが、第２実施形態の方法では、テーブルデータＴが１つで済む。したがって、テーブルデータＴの準備や保存に係る負担を低減することができる。
＜３．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
図１５は、第２実施形態の変形例に係るステップＳ３のフローチャートである。上記の図１２の例では、疑似印字率Ｐ２（ｘ）の最大値Ｐｍａｘに対応する搬送速度を、搬送機構１０による搬送速度の上限値としていた。これに対し、図１５の例では、まず、複数の疑似印字率Ｐ２（ｘ）のそれぞれに対応する搬送速度Ｖを求め、その後、得られた複数の搬送速度Ｖの最小値を、搬送機構１０による搬送速度の上限値とする。
具体的に図１５の処理の流れを説明すると、まず、疑似印字率変換部７２４が、全てのブロック６０の印字率Ｐを、疑似印字率Ｐ２に変換する（ステップＳ２１）。次に、上限値決定部７２５が、テーブルデータＴを参照して、各疑似印字率Ｐ２と印刷距離とに対応する搬送速度Ｖを求める（ステップＳ２２）。これにより、複数の疑似印字率Ｐ２に対応する複数の搬送速度Ｖが得られる。その後、複数の搬送速度Ｖの最小値を、搬送機構１０による印刷用紙９の搬送速度の上限値とする（ステップＳ２３）。
図１６は、他の変形例に係る印刷処理の流れを示すフローチャートである。図１６の例では、データ調整部７１が、印刷データＤの調整（ステップＳ１）を行った後、印刷データＤを低解像度に変換する（ステップＳ１ａ）。そして、低解像度に変換された印刷データＤに基づいて、ブロック６０ごとの印字率Ｐを算出する（ステップＳ２）。このように、印刷データＤの解像度を下げてから印字率Ｐを算出すれば、印字率Ｐの算出にかかる演算負担を軽減できる。特に、変換前の印刷データＤが高解像度の場合に、演算部７２における処理が長時間化することを抑制できる。
また、上記の実施形態では、固定的に配置されたヘッドユニット２１〜２４に対して、印刷用紙９を移動させていた。しかしながら、本発明のインクジェット印刷装置は、固定配置された印刷用紙の表面に沿って、ヘッドユニットを移動させるものであってもよい。また、本発明のインクジェット印刷装置は、印刷用紙とヘッドユニットとの双方を移動させるものであってもよい。すなわち、本発明のインクジェット印刷装置は、ヘッドに対して記録媒体を、相対的に搬送方向へ移動させる搬送機構を有していればよい。
また、上記の実施形態では、１つのヘッドユニット内に２つのヘッドが設けられていた。しかしながら、ヘッドユニット内のヘッドの数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。また、各ヘッド内のブロックの数も、５つには限られない。
また、上記の実施形態では、インクジェット印刷装置１内において、印刷データＤの調整（ステップＳ１）、ブロック６０毎の印字率Ｐの算出（ステップＳ２）および搬送速度の上限値を決定する処理（ステップＳ３）が行われていたが、これらの処理は、インクジェット印刷装置１とは別のコンピュータにおいて実施されてもよい。例えば、サーバ２に接続された他のコンピュータに、これらの処理を実現するコンピュータプログラムをインストールして、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を実施し、その結果を、インクジェット印刷装置１内のコンピュータ３０に転送するようにしてもよい。
また、インクジェット印刷装置の細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
１ インクジェット印刷装置
２ サーバ
９ 印刷用紙
１０ 搬送機構
１１ 巻き出し部
１２ ローラ
１３ 巻き取り部
２０ 画像記録部
２１〜２４ ヘッドユニット
３０ コンピュータ
３１ 処理部
３２ メモリ
３３ 記憶部
４０ 筐体
４１，４２ ヘッド
５０ ノズル
５１ 加圧機構
６０ ブロック
６１ 駆動ＩＣ
７１ データ調整部
７２ 演算部
７３ 制御部
３３１ コンピュータプログラム
７２１ 印字率算出部
７２２ 最大合計印字率算出部
７２３ 上限値決定部
７２４ 疑似印字率変換部
７２５ 上限値決定部
Ｄ 印刷データ
Ｍ 記憶媒体
Ｐ 印字率
Ｐ２ 疑似印字率
Ｔ 各テーブルデータ
Ｖ 搬送速度

Claims (11)

  1. 印刷データに基づいて、記録媒体に画像を記録するヘッドと、
    前記ヘッドに対して前記記録媒体を、相対的に搬送方向へ移動させる搬送機構と、
    前記ヘッドおよび前記搬送機構を制御する制御部と、
    前記印刷データに基づいて、前記搬送機構による搬送速度の上限値を決定する演算部と、
    を備え、
    前記ヘッドは、
    前記搬送方向に直交する幅方向に配列された複数のブロックと、
    前記ブロック内に配列された複数のノズルと、
    前記ノズルから液滴を吐出させる加圧機構と、
    を有し、
    前記演算部は、
    ａ）前記印刷データに基づいて、前記ブロックごとに、前記加圧機構の負荷を示す負荷率を算出する工程と、
    ｂ）複数の前記ブロックにおける前記負荷率を加味して、前記負荷率が大きいほど遅く、かつ、前記印刷データに対応する前記搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、前記搬送速度の上限値を決定する工程と、
    を実行し、
    前記制御部は、前記上限値以下の搬送速度で、前記搬送機構を制御する、インクジェット印刷装置。
  2. 請求項１に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ｂ）は、ｍ，ｎを１以上の整数として、
    ｂ１１）ｍ個のブロックから選択されるｎ個のブロックの前記負荷率の合計の最大値を、ｎの値を１≦ｎ≦ｍの範囲で変更しながら算出することによって、ｍ個の前記最大値を得る工程と、
    ｂ１２）ｍ個の前記最大値のそれぞれに対応する搬送速度を求める工程と、
    ｂ１３）得られたｍ個の前記搬送速度の最小値に基づいて、前記上限値を決定する工程と、
    を含む、インクジェット印刷装置。
  3. 請求項２に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ｂ１２）では、予め用意されたテーブルデータを参照することによって、前記最大値に対応する搬送速度を求める、インクジェット印刷装置。
  4. 請求項１に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ｂ）は、
    ｂ２１）複数の前記ブロックに含まれる着目ブロックの前記負荷率に、前記着目ブロックの周辺に位置する前記ブロックの前記負荷率を加味することにより、第２負荷率を算出する処理を、複数の前記ブロックを順次に前記着目ブロックとしながら行うことにより、複数の前記第２負荷率を得る工程と、
    ｂ２２）複数の前記第２負荷率の最大値に対応する搬送速度、または、複数の前記第２負荷率のそれぞれに対応する搬送速度の最小値、のいずれかに基づいて、前記上限値を決定する工程と、
    を含む、インクジェット印刷装置。
  5. 請求項４に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ｂ２１）では、前記ヘッド内における前記着目ブロックの位置に応じた位置係数をさらに加味して、前記第２負荷率を算出する、インクジェット印刷装置。
  6. 請求項４または請求項５に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ｂ２２）では、予め用意されたテーブルデータを参照することによって、前記第２負荷率に対応する搬送速度を求める、インクジェット印刷装置。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置であって、
    入稿された印刷データを、ヘッド駆動用の印刷データに調整するデータ調整部
    をさらに備え、
    前記演算部は、調整後の前記印刷データに基づいて、前記上限値を決定する、インクジェット印刷装置。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ａ）では、前記印刷データを低解像度に変換し、変換後の印刷データに基づいて、前記負荷率を算出する、インクジェット印刷装置。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置であって、
    前記工程ａ）では、前記印刷データに基づいて算出される印字率を、前記負荷率とする、インクジェット印刷装置。
  10. ヘッドに対して記録媒体を相対的に搬送方向へ移動させつつ、印刷データに基づいて、前記ヘッドの複数のノズルから加圧機構によりインクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を記録する、インクジェット印刷装置の制御方法であって、
    ａ）前記印刷データに基づいて、前記ヘッド内の前記搬送方向に直交する方向に配列された複数のブロックごとに、前記加圧機構の負荷を示す負荷率を算出する工程と、
    ｂ）複数の前記ブロックにおける前記負荷率を加味して、前記負荷率が大きいほど遅く、かつ、前記印刷データに対応する前記搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、前記搬送速度の上限値を決定する工程と、
    ｃ）前記上限値以下の搬送速度で、前記ヘッドに対して前記記録媒体を相対移動させる工程と、
    を有する、インクジェット印刷装置の制御方法。
  11. ヘッドに対して記録媒体を相対的に搬送方向へ移動させつつ、印刷データに基づいて、前記ヘッドの複数のノズルから加圧機構によりインクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を記録するインクジェット印刷装置における、搬送速度の上限値を決定するためのコンピュータプログラムであって、
    コンピュータに、
    ａ）前記印刷データに基づいて、前記ヘッド内の前記搬送方向に直交する方向に配列された複数のブロックごとに、前記加圧機構の負荷を示す負荷率を算出する工程と、
    ｂ）複数の前記ブロックにおける前記負荷率を加味して、前記負荷率が大きいほど遅く、かつ、前記印刷データに対応する前記搬送方向の印刷距離が長いほど遅くなるように、前記搬送速度の上限値を決定する工程と、
    を実行させる、コンピュータプログラム。
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