JP2016007825A - 液体吐出装置、液体吐出装置の制御方法、及び、液体吐出装置の制御プログラム - Google Patents

液体吐出装置、液体吐出装置の制御方法、及び、液体吐出装置の制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】吐出異常が生じたノズルを補完する場合において印刷される画像の画質の低下を防止することができる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】第1の色の液体を吐出する第1ノズルN−TGを含む第1ノズル群Ln-BKと、第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群Ln−CYと、第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群Ln−MGと、を具備するヘッドユニット30と、ヘッドユニットの駆動を制御する制御部と、を備え、制御部は、媒体に画像を形成するために第1ノズルから吐出すべき第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合、第1ノズルから液体を吐出させる代わりに、第2ノズルからの液体の吐出量を第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、第3ノズルからの液体の吐出量を第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる。
【選択図】図22

Description

本発明は、液体吐出装置、液体吐出装置の制御方法、及び、液体吐出装置の制御プログラムに関する。
ノズルからインクを吐出して媒体に画像を形成するラインプリンター等の液体吐出装置において、インクの増粘等に起因して、ノズルからインクを正常に吐出できなくなる場合がある。ノズルからインクを正常に吐出できなくなる状態、つまり、ノズルからのインクの吐出状態が異常となる状態である吐出異常が生じると、当該ノズルから吐出されるインクにより形成される予定であったドットが形成されない現象であるドット抜けが生じ、媒体に形成される画像の画質が低下する。このような、ドット抜けによる画像の画質の低下を防止するために、一の色のインクを吐出する一のノズルにおいて吐出異常が生じた場合に、当該一のノズルからインクを吐出させる代わりに、当該一の色とは異なる他の色のインクを吐出する他のノズルからのインクの吐出量を増加させることで、一のノズルを他のノズルで補完するという、他色補完に係る技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、ブラックのインクを吐出するノズルにおいて吐出異常が生じ、媒体にブラックのドットが形成できない場合に、シアンのインクを吐出するノズル、マゼンタのインクを吐出するノズル、及び、イエローのインクを吐出するノズル、の3個のノズルのそれぞれからインクを吐出させることで、シアン、マゼンタ、及び、イエローの3色を混色し、ブラックを記録する技術が提案されている。
特開2004−174816号公報
ところで、吐出異常が生じたノズルを補完する場合に、媒体に形成される画像の色が変化すると、媒体に形成される画像の画質が低下する。このため、補完に起因する画質の劣化を小さく抑えるためには、補完に起因する画像の色を変化の程度を小さく抑えることが必要となる。
他色補完では、一の色のインクを吐出する一のノズルを、当該一の色とは異なる色のインクを吐出するノズルにより補完する。このため、補完に起因する画像の色の変化の程度を小さく抑えるために、一の色のインクを吐出する一のノズルを、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズルで補完することで、複数の色を混色させて、一の色(または、一の色に近い色)を再現することが必要となる。
このような、一のノズルを複数のノズルで補完する場合、一のノズルにより形成される1個のドットの代わりに、複数のノズルにより形成される複数のドットが記録される。この場合、媒体が受容可能な量よりも多くのインクが、媒体に吐出される可能性が生じる。媒体が受容可能な量よりも多くののインクが吐出される場合、媒体において波打ち状の皺やうねり(cockling)が生じたり、媒体に受容されなかったインクが媒体の表面または内部で拡散してインクの滲みが生じたりする。このような、媒体のうねりや、インクの滲みが生じると、媒体に形成される画像の画質が低下する。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、媒体に画像を形成する際に、吐出異常が生じたノズルを他色補完により補完する場合において、吐出異常が生じていない場合に形成される画像と比較して遜色の無い程度の画質の画像を媒体に形成する技術を提供することを、解決課題の一つとする。
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、ノズルから媒体に液体を吐出して前記媒体に画像を形成する液体吐出装置であって、第1の色の液体を吐出する第1ノズルを含む第1ノズル群と、第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群と、第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群と、を具備するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記媒体に画像を形成するために前記第1ノズルから吐出すべき前記第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、前記第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合、前記第1ノズルから前記第1の色の液体を吐出させる代わりに、前記第2ノズルからの前記第2の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、前記第3ノズルからの前記第3の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる、ことを特徴とする。
この発明によれば、第2の吐出量を第1の吐出量よりも少なくし、第3の吐出量を第1の吐出量よりも少なくするため、第2の吐出量が第1の吐出量以上である場合、または、第3の吐出量が第1の吐出量以上である場合と比較して、媒体に吐出される液体の総量を少なくすることができる。このため、媒体が受容可能な量よりも多くの液体が媒体に吐出される可能性を低減させ、媒体が受容可能な量よりも多くの液体が媒体に吐出される場合に生じる各種不都合、例えば、媒体に波打ち上のうねりが発生し、または、媒体に受容されない液体が媒体の表面または内部で拡散して液体が滲むといった、各種不都合の発生の可能性を低く抑えることができる。
これにより、第1ノズルから第1の色の液体を吐出させる代わりに、第2ノズルからの第2の色の液体の吐出量を増加させ、且つ、第3ノズルからの第3の色の液体の吐出量を増加させる、所謂他色補完を実行する場合であっても、当該補完に起因する画質の劣化の程度を小さく抑えることが可能となる。
なお、ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合とは、ノズルから液体が吐出できない場合、ノズルからの液体の吐出方向が本来吐出されるべき方向と異なる場合を含む概念であり、換言すれば、ノズルから液体を正常に吐出できない場合を意味する。
また、ノズルからの液体の吐出量を増加させることとは、媒体に画像を形成するために当該ノズルが吐出する予定であった吐出量よりも多くの液体を吐出させる場合や、媒体に画像を形成する場合に当該ノズルが液体を吐出しない予定であったのにもかかわらず第1ノズルに対する補完を実行するために液体を吐出することとなった場合を含む概念である。
また、上述した液体吐出装置は、前記媒体を第1方向に搬送する搬送機構を備え、前記第1ノズル群は、前記ヘッドユニットのうち前記第1方向に交差する第2方向に延在する第1領域に設けられ、前記第2ノズル群は、前記ヘッドユニットのうち前記第2方向に延在する第2領域に設けられ、前記第3ノズル群は、前記ヘッドユニットのうち前記第2方向に延在する第3領域に設けられる、ことを特徴としてもよい。
ラインプリンター等のように、媒体が搬送される方向(第1方向)と、ノズル群を構成する複数のノズルが設けられる領域が延在する方向(第2方向)と、が交差する液体吐出装置においては、各ノズルから吐出される液体により形成されるドットが、媒体が搬送される方向(第1方向)に直線的に並ぶ。このため、ノズルからの液体の吐出状態が異常となる吐出異常が生じ、当該ノズルに対応する位置のドットが形成されない場合には、媒体上に例えば第1方向に延在する直線状の白筋が生じ、媒体に形成される画像の画質が大きく低下することとなる。
この態様に係る液体吐出装置は、第1ノズルにおいて吐出異常が生じた場合に、当該第1ノズルを、第2ノズル及び第3ノズルにより補完するため、補完が実行されない場合と比較して、媒体に形成される画像の画質を大幅に低下させる白筋等の発生の可能性を小さく抑えることができる。
また、上述した液体吐出装置において、前記第1の色の液体は、可視光の第1波長領域の光を所定の割合以上で吸収し、前記第2の色の液体は、可視光の第2波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、前記第3の色の液体は、可視光の第3波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、前記第1波長領域の一部は、前記第2波長領域の少なくとも一部と重複し、前記第1波長領域から前記第2波長領域を除いた波長領域の少なくとも一部は、前記第3波長領域の少なくとも一部と重複する、ことを特徴としてもよい。
この態様に係る液体吐出装置では、第1波長領域及び第2波長領域が重複する第1の重複波長領域が存在し、第1波長領域及び第3波長領域が重複する第2の重複波長領域が存在し、第1の重複波長領域及び第2の重複波長領域の一方に含まれ他方に含まれない差分波長領域が存在するような、第1〜第3の色の液体を使用して媒体に画像を形成する。このため、第1の重複波長領域が存在しない場合、第2の重複波長領域が存在しない場合、または、差分波長領域が存在しない場合と比較して、第2の色の液体及び第3の色の液体を用いて第1の色に近い色を再現することができる。これにより、補完に起因する画像の色を変化の程度を小さく抑え、補完に起因する画質の劣化を小さく抑えることができる。
また、上述した液体吐出装置において、前記第1の色の液体は、可視光の第1波長領域の光を所定の割合以上で吸収し、前記第2の色の液体は、可視光の第2波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、前記第3の色の液体は、可視光の第3波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、前記制御部は、前記第1波長領域及び前記第2波長領域が重複する波長領域が、前記第1波長領域及び前記第3波長領域が重複する波長領域よりも広い場合、前記第2の吐出量を、前記第3の吐出量よりも多くする、ことを特徴としてもよい。
この態様に係る液体吐出装置では、第1波長領域及び第2波長領域が重複する第1の重複波長領域が、第1波長領域及び第3波長領域が重複する第2の重複波長領域よりも広い場合に、第2波長領域の光を吸収する第2の色の液体に係る第2の吐出量を、第3波長領域の光を吸収する第3の色の液体に係る第3の吐出量よりも多くする。よって、態様に係る液体吐出装置では、第1の重複波長領域が第2の重複波長領域よりも広い場合に、第2の吐出量を第3の吐出量以下とする場合と比較して、第2の色の液体及び第3の色の液体を用いて第1の色に近い色を再現することができる。これにより、補完に起因する画像の色を変化の程度を小さく抑え、補完に起因する画質の劣化を小さく抑えることができる。
また、上述した液体吐出装置において、前記制御部は、前記第2の色の液体に含まれる色材成分の前記第2の色の液体に占める重量比が、前記第3の色の液体に含まれる色材成分の前記第3の色の液体に占める重量比よりも小さい場合、前記第2の吐出量を、前記第3の吐出量よりも多くする、ことを特徴としてもよい。
この態様に係る液体吐出装置では、第2の色及び第3の色の液体に含まれる色材成分の重量比に応じて第2の色及び第3の色の液体の吐出量を定めるため、色材成分の重量比を考慮しない場合と比較して、第2の色の液体及び第3の色の液体を用いて第1の色に近い色を再現することができる。これにより、補完に起因する画像の色を変化の程度を小さく抑え、補完に起因する画質の劣化を小さく抑えることができる。
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、第1の色の液体を吐出する第1ノズルを含む第1ノズル群と、第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群と、第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、媒体に画像を形成するために前記第1ノズルから吐出すべき前記第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、前記第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合に、前記第1ノズルから前記第1の色の液体を吐出させる代わりに、前記第2ノズルからの前記第2の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、前記第3ノズルからの前記第3の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる、ことを特徴とする。
この発明によれば、第2の吐出量が第1の吐出量以上である場合、または、第3の吐出量が第1の吐出量以上である場合と比較して、媒体に吐出される液体の総量を少なくすることができるため、媒体が受容可能な量よりも多くの液体が媒体に吐出される可能性を低減させ、媒体が受容可能な量よりも多くの液体が媒体に吐出されることに起因する画質の劣化の可能性を低く抑えることができる。
また、本発明に係る液体吐出装置の制御プログラムは、第1の色の液体を吐出する第1ノズルを含む第1ノズル群と、第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群と、第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群と、コンピュータと、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、前記コンピュータを、媒体に画像を形成するために前記第1ノズルから吐出すべき前記第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、前記第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合に、前記第1ノズルから前記第1の色の液体を吐出させる代わりに、前記第2ノズルからの前記第2の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、前記第3ノズルからの前記第3の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる、制御部として機能させる、ことを特徴とする。
この発明によれば、第2の吐出量が第1の吐出量以上である場合、または、第3の吐出量が第1の吐出量以上である場合と比較して、媒体に吐出される液体の総量を少なくすることができるため、媒体が受容可能な量よりも多くの液体が媒体に吐出される可能性を低減させ、媒体が受容可能な量よりも多くの液体が媒体に吐出されることに起因する画質の劣化の可能性を低く抑えることができる。
本発明の第1実施形態に係る印刷システム100の構成の概要を示すブロック図である。 インクジェットプリンター1の概略的な部分断面図である。 記録ヘッド30の概略的な断面図である。 記録ヘッド30におけるノズルNの配置例を示す平面図である。 駆動信号Vinの供給時における吐出部Dの断面形状の変化を説明するための説明図である。 吐出部Dにおける残留振動を表す単振動のモデルを示す回路図である。 吐出部Dにおける吐出状態が正常である場合の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。 吐出部D内部に気泡が混入した場合の吐出部Dの状態を示す説明図である。 吐出部D内部への気泡が混入した状態における残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。 ノズルN付近のインクが固着した場合の吐出部Dの状態を示す説明図である。 ノズルN付近のインクの固着によりインクを吐出できなくなった状態における残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。 ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合の吐出部Dの状態を示す説明図である。 ノズルNの出口付近への紙粉の付着によりインクを吐出できなくなった状態における残留振動の実験値と計算値とを示すグラフである。 駆動信号生成部51の構成を示すブロック図である。 デコーダーDCのデコード内容を示す説明図である。 駆動信号生成部51の動作を示すタイミングチャートである。 駆動信号Vinの波形を表すタイミングチャートである。 切替部53の構成を示すブロック図である。 吐出異常検出回路CTの構成を示すブロック図である。 吐出異常検出回路CTの動作を示すタイミングチャートである。 吐出状態判定部56が生成する判定結果信号Rsを説明するための説明図である。 補完処理を説明するための説明図である。 補完処理における制御部6の動作を示すタイミングチャートである。 印刷信号変換テーブルTBLのデータ構造の一例を示す説明図である。 印刷信号変換テーブルTBLのデータ構造の一例を示す説明図である。 印刷信号変換テーブルTBLのデータ構造の一例を示す説明図である。 インクによる光の吸収特性を説明するための説明図である。 本発明の第2実施形態に係る記録ヘッド30AにおけるノズルNの配置例を示す平面図である。 第2実施形態に係る補完処理を説明するための説明図である。 第2実施形態に係る補完処理を説明するための説明図である。 第2実施形態に係る補完処理を説明するための説明図である。 インクによる光の吸収特性を説明するための説明図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、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、これらの形態に限られるものではない。
<A.第1実施形態>
本実施形態では、印刷システムが備えるインクジェットプリンター(「液体吐出装置」の一例)であって、インク(「液体」の一例)を吐出して記録用紙P(「媒体」の一例)に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して説明する。
<1.印刷システムの概要>
図1は、印刷システム100の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る印刷システム100は、記録用紙Pにインクを吐出することで画像を形成する印刷処理を実行するインクジェットプリンター1と、インクジェットプリンター1が形成(印刷)すべき画像を示す印刷データPDを生成するホストコンピューター9と、を備える。なお、本実施形態では、インクジェットプリンター1がラインプリンターである場合を想定する。
ホストコンピューター9は、例えば、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等であり、
インクジェットプリンター1が形成すべき画像を示す印刷データPDを生成して、生成した印刷データPDをインクジェットプリンター1に供給する。
<1.1.インクジェットプリンターの構成>
図1及び図2を参照しつつ、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成について説明する。
図1は、インクジェットプリンター1の構成を示す機能ブロック図である。図2は、インクジェットプリンター1の内部構成の概略を例示する断面図である。
図1に示すように、インクジェットプリンター1は、インクを吐出する吐出部Dが設けられるヘッドユニット5と、ヘッドユニット5に対する記録用紙Pの相対位置を変化させるための搬送機構7と、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する制御部6と、インクジェットプリンター1の制御プログラムやその他の各種情報を記憶する記憶部62と、吐出部Dにおいて吐出異常が生じたことが検出された場合に当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態を正常に回復させるためのメンテナンス処理を実行するためのメンテナンスユニット80と、を備える。
ここで、吐出異常とは、吐出部Dが具備するノズルN(後述する図3及び図4を参照)からのインクの吐出状態が異常となること、換言すれば、吐出部DがノズルNからインクを正確に吐出することのできない状態の総称である。
より具体的には、吐出異常とは、吐出部Dがインクを吐出できない状態、吐出部Dからインクを吐出できる場合であってもインクの吐出量が少ないために印刷データPDの示す画像を形成するために必要な量のインクを吐出部Dが吐出できない状態、吐出部Dから印刷データPDの示す画像を形成するために必要な量以上のインクが吐出されてしまう状態、吐出部Dから吐出されるインクが印刷データPDの示す画像を形成するために予定された着弾位置とは異なる位置に着弾する状態、等を含む。
また、メンテナンス処理とは、吐出部DのノズルN近傍に付着した紙粉等の異物をワイパー(図示省略)により拭き取るワイピング処理、吐出部Dからインクを予備的に吐出させるフラッシング処理、吐出部D内の増粘したインクや気泡等をチューブポンプ(図示省略)により吸引するポンピング処理等、吐出部Dのインクの吐出状態を正常に戻すための処理の総称である。
図2に示すように、インクジェットプリンター1は、ヘッドユニット5を搭載するキャリッジ32を備える。キャリッジ32には、ヘッドユニット5の他に、4個のインクカートリッジ31が搭載されている。
4個のインクカートリッジ31は、ブラック(BK)、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、及び、イエロー(YL)の4色(CMYK)と1対1に対応して設けられたものであり、各インクカートリッジ31には、当該インクカートリッジ31に対応する色のインクが充填されている。
なお、各インクカートリッジ31は、キャリッジ32に搭載される代わりに、インクジェットプリンター1の別の場所に設けられるものであってもよい。
図1に示すように、搬送機構7は、記録用紙Pを搬送するための駆動源となる搬送モーター71と、搬送モーター71を駆動するためのモータードライバー72と、を備える。
また、搬送機構7は、図2に示すように、キャリッジ32の下側(図4において−Z方向)に設けられるプラテン74と、搬送モーター71の作動により回転する搬送ローラー73と、図2においてY軸回りに回転自在に設けられたガイドローラー75と、記録用紙Pをロール状に巻き取った状態で収納するための収納部76と、を備える。
搬送機構7は、記録用紙Pを、収納部76から繰り出した後に、ガイドローラー75、プラテン74、及び、搬送ローラー73により規定される搬送経路に沿って、図において+X方向に(上流側から下流側へと)搬送する。本実施形態では、搬送機構7は、インクジェットプリンター1が印刷処理を実行している場合において、記録用紙Pを、+X方向(「第1方向」の一例)に搬送速度Mvで搬送する。
記憶部62は、ホストコンピューター9から供給される印刷データPDを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)と、印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納し、あるいは印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムを一時的に展開するRAM(Random Access Memory)と、インクジェットプリンター1の各部を制御するための制御プログラムを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるPROMと、を備える。
制御部6は、例えばCPUまたはFPGA(field-programmable gate array)等を含んで構成され、当該CPU等が記憶部62に記憶されている制御プログラムに従って動作することで、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
具体的には、制御部6は、ホストコンピューター9から供給される印刷データPD等に基づいて、ヘッドユニット5及び搬送機構7を制御することにより、記録用紙Pに印刷データPDに応じた画像を形成する印刷処理の実行を制御する。
より具体的には、制御部6は、まず、ホストコンピューター9から供給される印刷データPDを記憶部62に格納する。次に、制御部6は、印刷データPD等の記憶部62に格納されている各種データに基づいて、ヘッドユニット5の動作を制御して吐出部Dを駆動させるための印刷信号SI及び駆動波形信号Com等の信号を生成する。また、制御部6は、印刷信号SIや、記憶部62に格納されている各種データに基づいて、モータードライバー72の動作を制御するための信号を生成し、これら生成した各種信号を出力する。なお、詳細は後述するが、本実施形態に係る駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A、Com-B、及び、Com-Cを含む。
このように、制御部6は、モータードライバー72の制御を介して、記録用紙Pを+X方向に搬送するように搬送モーター71を駆動し、また、ヘッドユニット5の制御を介して、吐出部Dからのインクの吐出の有無、インクの吐出量、及び、インクの吐出タイミング等を制御する。これにより、制御部6は、記録用紙Pに吐出されたインクにより形成されるドットサイズ及びドット配置を調整し、印刷データPDに対応する画像を記録用紙Pに形成する印刷処理の実行を制御する。
なお、制御部6は、印刷処理や、上述したメンテナンス処理の他に、補完処理、及び、吐出状態判定処理等の各種処理の実行を制御する。
詳細は後述するが、補完処理とは、一の吐出部Dにおいて吐出異常が生じた場合に、当該一の吐出部Dを、一の吐出部Dとは異なる他の吐出部Dにより補完する処理である。より具体的には、補完処理とは、一の吐出部Dにおいて吐出異常が生じた場合に、当該一の吐出部Dからインクを吐出させる代わりに、一の吐出部Dとは異なる他の吐出部Dからのインクの吐出量を増加させることで、一の吐出部Dを他の吐出部Dにより補完する(他の吐出部Dに一の吐出部Dの役割を代替させる)処理である。制御部6は、補完処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御することで、吐出異常が生じた場合であっても、印刷処理を停止してメンテナンス処理を行うことなく、印刷処理を継続することが可能となる。
また、詳細は後述するが、吐出状態判定処理とは、各吐出部Dからのインクの吐出状態が正常であるか否かを判定する処理である。
以下では、一のノズルNを具備する一の吐出部Dを、他のノズルNを具備する他の吐出部Dで補完することを、「一のノズルNを他のノズルNで補完する」とも称する。また、一のノズルNを具備する一の吐出部Dにおいて吐出異常が生じることを、単に「一のノズルNにおいて吐出異常が生じる」と表現する場合がある。
なお、一の吐出部Dを他の吐出部Dにより補完する場合において、「他の吐出部Dからのインクの吐出量を増加させる」ことには、補完処理が実行されなければインクを吐出しない予定であった他の吐出部Dが、補完処理を実行することによりインクを吐出することとなる場合も、当然に含まれる。
図1に示すように、ヘッドユニット5は、4M個の吐出部Dを具備する記録ヘッド30と、記録ヘッド30が具備する各吐出部Dを駆動し、また、各吐出部Dの吐出異常を検出するためのヘッドドライバー50と、を備える(Mは、2以上の自然数)。なお、以下では、4M個の吐出部Dの各々を区別するために、順番に、1段、2段、…、4M段と称することがある。
4M個の吐出部Dの各々は、4個のインクカートリッジ31のいずれか1つからインクの供給を受ける。
各吐出部Dは、インクカートリッジ31から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクを、当該吐出部Dが具備するノズルNから吐出することができる。そして、各吐出部Dは、搬送機構7が記録用紙Pをプラテン74上に搬送するタイミングで、記録用紙Pに対してインクを吐出することで、記録用紙Pに画像を形成する。これにより、4M個の吐出部Dから全体としてCMYKの4色のインクを吐出することができ、フルカラー印刷が実現される。
ヘッドドライバー50は、駆動信号生成部51、吐出異常検出部52、及び、切替部53を備える。
駆動信号生成部51は、制御部6から供給される印刷信号SI及び駆動波形信号Com等の信号に基づいて、記録ヘッド30が備える4M個の吐出部Dのそれぞれを駆動するための駆動信号Vinを生成する。各吐出部Dは、駆動信号Vinが供給されると、供給された駆動信号Vinに基づいて駆動され、内部に充填したインクを記録用紙Pに対して吐出することができる。
吐出異常検出部52は、吐出部Dが駆動信号Vinにより駆動された後に生じる吐出部Dの内部のインクの振動等に起因する吐出部D内部の圧力の変化を残留振動信号Voutとして検出する。また、吐出異常検出部52は、検出した残留振動信号Voutに基づいて、当該吐出部Dに吐出異常があるか否か等、当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定結果を表す判定結果信号Rsを出力する。
切替部53は、制御部6から供給される切替制御信号Swに基づいて、各吐出部Dを、駆動信号生成部51または吐出異常検出部52のいずれか一方に電気的に接続させる。
なお、ヘッドドライバー50の詳細については後述する。
<1.2.記録ヘッドの構成>
次に、図3及び図4を参照しつつ、記録ヘッド30と、記録ヘッド30に設けられる吐出部Dと、について説明する。
図3は、記録ヘッド30の、概略的な一部断面図の一例である。なお、この図では、図示の都合上、記録ヘッド30のうち、当該記録ヘッド30が有する4M個の吐出部Dの中の1個の吐出部Dと、当該1個の吐出部Dにインク供給口360を介して通連するリザーバ350と、インクカートリッジ31からリザーバ350にインクを供給するためのインク取り入れ口370と、を示している。
図5に示すように、吐出部Dは、圧電素子300と、内部にインクが充填されたキャビティ320と、キャビティ320に通連するノズルNと、振動板310と、を備える。吐出部Dは、圧電素子300が駆動信号Vinにより駆動されることにより、キャビティ320内のインクをノズルNから吐出させる。吐出部Dのキャビティ320は、凹部を有するような所定の形状に成形されたキャビティプレート340と、ノズルNが形成されたノズルプレート330と、振動板310と、により区画される空間である。キャビティ320は、インク供給口360を介してリザーバ350と連通している。リザーバ350は、インク取り入れ口370を介して1つのインクカートリッジ31と連通している。
本実施形態では、圧電素子300として、例えば、図3に示すようなユニモルフ(モノモルフ)型を採用する。圧電素子300は、下部電極301と、上部電極302と、下部電極301及び上部電極302の間に設けられた圧電体303と、を有する。そして、下部電極301が所定の基準電位VSSに設定され、上部電極302に駆動信号Vinが供給されることで、下部電極301及び上部電極302の間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて圧電素子300が図において上下方向に撓み、その結果、圧電素子300が振動する。
キャビティプレート340の上面開口部には、振動板310が設置され、振動板310には、下部電極301が接合されている。このため、圧電素子300が駆動信号Vinにより振動すると、振動板310も振動する。そして、振動板310の振動によりキャビティ320の容積(キャビティ320内の圧力)が変化し、キャビティ320内に充填されたインクがノズルNより吐出される。インクの吐出によりキャビティ320内のインクが減少した場合、リザーバ350からインクが供給される。また、リザーバ350へは、インクカートリッジ31からインク取り入れ口370を介してインクが供給される。
図4は、+Z方向または−Z方向からインクジェットプリンター1を見た場合(以下、+Z方向または−Z方向からインクジェットプリンター1を見ることを「平面視」と称する)の、記録ヘッド30に設けられた4M個のノズルNの配置の一例を説明するための説明図である。
図4に示すように、記録ヘッド30には、ノズル形成領域R-BKに配置されたM個のノズルNからなるノズル列Ln-BKと、ノズル形成領域R-CYに配置されたM個のノズルNからなるノズル列Ln-CYと、ノズル形成領域R-MGに配置されたM個のノズルNからなるノズル列Ln-MGと、ノズル形成領域R-YLに配置されたM個のノズルNからなるノズル列Ln-YLと、からなる4列のノズル列Ln(Ln-BK〜Ln-YL)が設けられている。ノズル列Ln-BKに属するM個のノズルNの各々は、ブラック(BK)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNである。ノズル列Ln-CYに属するM個のノズルNの各々は、シアン(CY)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNである。ノズル列Ln-MGに属するM個のノズルNの各々は、マゼンタ(MG)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNである。ノズル列Ln-YLに属するM個のノズルNの各々は、イエロー(YL)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNである。
以下では、ノズル形成領域R-BK〜R-YLを、単に領域R-BK〜R-YLと称する場合がある。なお、各ノズル列Lnは、「ノズル群」の一例である。
4個の領域R-BK〜R-YLの各々は、平面視した場合にY軸方向(「第2方向」の一例)に延在する長辺と、X軸方向に延在する短辺と、により区画される長方形の形状を有する仮想的な領域である。
より具体的には、図4に示すように、4個の領域R-BK〜R-YLは、Y軸方向において範囲YNLに延在するように設けられる。上述のとおり、インクジェットプリンター1はラインプリンターである。このため、Y軸方向にノズルNが延在する範囲YNLは、記録用紙P(正確には、記録用紙Pのうち、Y軸方向の幅がインクジェットプリンター1の印刷可能な最大の幅の記録用紙P)を印刷する場合に、当該記録用紙Pの有するY軸方向の範囲YP以上となる。
また、これらの4個の領域R-BK〜R-YLのX軸方向の位置は互いに異なり、−X側(上流側)から+X側(下流側)に向けて、領域R-BK、R-CY、R-MG、R-YLという順番で並ぶ。
図4に示すように、各ノズル列Lnを構成するM個のノズルNは、図において左側(−Y側)から偶数番目のノズルNと奇数番目のノズルNのX軸方向の位置が互いに異なるように、所謂、千鳥状に配置されている。各ノズル列Lnにおいて、ノズルN間のY軸方向の間隔(ピッチ)は、印刷解像度(dpi:dot per inch)に応じて適宜設定され得る。本実施形態では、4列のノズル列Lnにおいて、ノズルN間のY軸方向のピッチは、略同じである。そして、記録ヘッド30に設けられた4M個のノズルNは、各ノズル列Lnにおいて−Y側からmi番目である4個のノズルNのY軸方向の位置が略同じとなるように、設けられる(miは、1≦mi≦Mを満たす自然数)。
なお、本明細書において、「略同じ」とは、完全に同一の場合の他に、製造誤差やノイズ等に起因する誤差等の各種誤差を考慮した場合に同一であると看做せる場合を含む。
また、本実施形態における印刷処理では、記録用紙Pの全域に亘るような長尺状の1つの画像を形成するのではなく、図4に示すように、記録用紙Pを複数の印刷領域(例えば、記録用紙PにA4サイズの画像を印刷する場合における当該A4サイズの矩形の領域や、ラベル用紙におけるラベル)と、これら複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、複数の印刷領域と1対1に対応する複数の画像を形成する場合を想定する。
<2.吐出部の動作と残留振動>
次に、吐出部Dからのインク吐出動作と、吐出部Dに生じる残留振動と、について、図5乃至図13を参照しながら説明する。
図5は、吐出部Dからのインク吐出動作を説明するための説明図である。
図5(a)に示す状態において、吐出部Dが備える圧電素子300に対してヘッドドライバー50から駆動信号Vinが供給されると、当該圧電素子300において、電極間に印加された電界に応じた歪が発生し、当該吐出部Dの振動板310は図において上方向へ撓む。これにより、図5(a)に示す初期状態と比較して、図5(b)に示すように、当該吐出部Dのキャビティ320の容積が拡大する。図5(b)に示す状態において、駆動信号Vinの示す電位を変化させると、振動板310は、その弾性復元力によって復元し、初期状態における振動板310の位置を越えて図において下方向に移動し、図5(c)に示すようにキャビティ320の容積が急激に収縮する。このときキャビティ320内に発生する圧縮圧力により、キャビティ320を満たすインクの一部が、このキャビティ320に連通しているノズルNからインク滴として吐出される。
各キャビティ320の振動板310は、この一連のインク吐出動作が終了した後、次のインク吐出動作を開始するまでの間、減衰振動、すなわち、残留振動をする。振動板310の残留振動は、ノズルNやインク供給口360の形状あるいはインクの粘度等による音響抵抗rと、流路内のインク重量によるイナータンスmと、振動板310のコンプライアンスCmと、によって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。
上記想定に基づく振動板310の残留振動の計算モデルについて説明する。
図6は、振動板310の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。このように、振動板310の残留振動の計算モデルは、音圧pと、上述のイナータンスm、コンプライアンスCm及び音響抵抗rとで表せる。そして、図6の回路に音圧pを与えた時のステップ応答を体積速度uについて計算すると、次式が得られる。
u={p/(ω・m)}e−σt・sin(ωt)
ω={1/(m・Cm)−α}1/2
σ=r/(2m)
この式から得られた計算結果(計算値)と、別途行った吐出部Dの残留振動の実験における実験結果(実験値)とを比較する。なお、残留振動の実験とは、インクの吐出状態が正常である吐出部Dからインクを吐出させた後に、当該吐出部Dの振動板310において生じる残留振動を検出する実験である。
図7は、残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。図7に示すグラフからも分かるように、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常である場合、実験値と計算値の2つの波形は、概ね一致している。
さて、吐出部Dがインク吐出動作を行ったにもかかわらず、当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態が異常であり、当該吐出部DのノズルNからインク滴が正常に吐出されない場合、即ち吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、(1)キャビティ320内への気泡の混入、(2)キャビティ320内のインクの乾燥等に起因するキャビティ320内のインクの増粘または固着、(3)ノズルNの出口付近への紙粉付着、等が挙げられる。
上述のとおり、吐出異常とは、典型的にはノズルNからインクを吐出できない状態となること、即ちインクの不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙Pに印刷した画像における画素のドット抜けが生じる。また、上述のとおり、吐出異常の場合には、ノズルNからインクが吐出されたとしても、インクの量が過少であったり、吐出されたインク滴の飛行方向(弾道)がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。このようなことから、以下の説明では、吐出異常のことを単に「ドット抜け」と称し、また、吐出異常となった吐出部Dが具備するノズルを「抜けノズル」と称する場合がある。
以下においては、図7に示す比較結果に基づいて、吐出部Dにおいて生じる吐出異常の原因別に、残留振動の計算値と実験値が概ね一致するように、音響抵抗r及びイナータンスmのうち少なくとも一方の値を調整する。
まず、吐出異常の原因の1つである、(1)キャビティ320内への気泡の混入について検討する。図8は、キャビティ320内に気泡が混入した場合を説明するための概念図である。図8に示すように、キャビティ320内に気泡が混入した場合には、キャビティ320内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスmが低下するものと考えられる。また、図8に例示するように、気泡がノズルN付近に付着している場合には、その径の大きさだけノズルNの径が大きくなったと看做される状態となり、音響抵抗rが低下するものと考えられる。
したがって、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗r及びイナータンスmを小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図9のような結果(グラフ)が得られた。図7及び図9に示すように、キャビティ320内に気泡が混入して吐出異常が生じた場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。なお、音響抵抗rの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。
次に、吐出異常の原因の1つである、(2)キャビティ320内のインクの増粘または固着について検討する。図10は、キャビティ320のノズルN付近のインクが乾燥により固着した場合を説明するための概念図である。図10に示すように、ノズルN付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ320内のインクは、キャビティ320内に閉じこめられたような状況となる。このような場合、音響抵抗rが増加するものと考えられる。
したがって、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗rを大きく設定して、ノズルN付近のインクが固着または増粘した場合の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図11のような結果(グラフ)が得られた。なお、図11に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態で吐出部Dを放置し、ノズルN付近のインクが固着した状態における振動板310の残留振動を測定したものである。図7及び図11に示すように、キャビティ320内のノズルN付近のインクが固着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な波形が得られる。これは、インクを吐出するために振動板310が+Z方向(上方)に引き寄せられることによって、キャビティ320内にリザーバからインクが流入した後に、振動板310が−Z方向(下方)に移動するときに、キャビティ320内のインクの逃げ道がないために、振動板310が急激に振動できなくなるため(過減衰となるため)である。
次に、吐出異常の原因の1つである、(3)ノズルNの出口付近への紙粉付着について検討する。図12は、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合を説明するための概念図である。図12に示すように、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ320内から紙粉を介してインクが染み出してしまうとともに、ノズルNからインクを吐出することができなくなる。ノズルNの出口付近に紙粉が付着し、ノズルNからインクが染み出している場合には、振動板310から見てキャビティ320内から染み出した分のインクが、吐出状態が正常の場合よりも増えることにより、イナータンスmが増加するものと考えられる。また、ノズルNの出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗rが増大するものと考えられる。
したがって、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、イナータンスm及び音響抵抗rを大きく設定して、ノズルNの出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図13のような結果(グラフ)が得られた。図7及び図13のグラフから分かるように、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。
なお、図11及び図13に示すグラフから、(3)ノズルNの出口付近への紙粉付着の場合は、(2)キャビティ320内のインクの増粘の場合と比較して、残留振動の周波数が高いことが分かる。
ここで、(2)インクの増粘の場合と、(3)ノズルNの出口付近への紙粉付着の場合とでは、いずれも、インクの吐出状態が正常である場合に比べて残留振動の周波数が低くなっている。これら2つの吐出異常の原因は、残留振動の波形、具体的には、残留振動の周波数または周期を、予め定められた閾値を持って比較することで、区別することができる。
以上の説明から明らかなように、各吐出部Dを駆動したときに生じる残留振動の波形、特に、残留振動の周波数または周期に基づいて、各吐出部Dの吐出状態を判定することができる。より具体的には、残留振動の周波数または周期に基づいて、各吐出部Dにおける吐出状態が正常であるか否かについて、及び、各吐出部Dにおける吐出状態が異常である場合に当該吐出異常の原因が上述した(1)〜(3)のうち何れに該当するかについて、判定することができる。
本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、残留振動を解析して吐出状態を判定する吐出状態判定処理を実行する。
<3.ヘッドドライバーの構成及び動作>
次に、図14乃至図21を参照しつつヘッドドライバー50(駆動信号生成部51、吐出異常検出部52、及び、切替部53)の構成及び動作について説明する。
図16は、ヘッドドライバー50のうち駆動信号生成部51の構成を示すブロック図である。
図16に示すように、駆動信号生成部51は、シフトレジスタSR、ラッチ回路LT、デコーダーDC、並びに、トランスミッションゲートTGa、TGb、及び、TGcからなる組を、4M個の吐出部Dに1対1に対応するように4M個有する。以下では、これら4M個の組を構成する各要素を、図において上から順番に、1段、2段、…、4M段と称することがある。
なお、詳細は後述するが、吐出異常検出部52は、4M個の吐出部Dに1対1に対応するように4M個の吐出異常検出回路CT(CT[1]、CT[2]、…、CT[4M])を具備する。
駆動信号生成部51には、制御部6から、クロック信号CL、印刷信号SI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、及び、駆動波形信号Com(Com-A、Com-B、Com-C)が供給される。
ここで、印刷信号SIとは、画像の1ドットを形成するにあたって、各吐出部D(各ノズルN)から吐出させるインク量を規定するデジタルの信号である。より詳細には、本実施形態に係る印刷信号SIは、各吐出部Dが吐出するインク量を、上位ビットb1、中位ビットb2、及び、下位ビットb3の3ビットで規定するものであり、制御部6からクロック信号CLに同期して駆動信号生成部51に例えばシリアルで供給される。印刷信号SIにより、各吐出部Dから吐出されるインク量を制御することで、記録用紙Pの各ドットにおいて、非記録、小ドット、中ドット、及び、大ドットの4階調を表現することが可能となり、さらに残留振動を発生させてインクの吐出状態を検査するための検査用の駆動信号Vinを生成することが可能となる。
シフトレジスタSRのそれぞれは、印刷信号SIを、各吐出部Dに対応する3ビット毎に、一旦保持する。詳細には、4M個の吐出部Dに1対1に対応する、1段、2段、…、4M段の4M個のシフトレジスタSRが互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷信号SIが、クロック信号CLにしたがって順次後段に転送される。そして、4M個のシフトレジスタSRの全てに印刷信号SIが転送された時点で、クロック信号CLの供給が停止し、4M個のシフトレジスタSRのそれぞれが印刷信号SIのうち自身に対応する3ビット分のデータを保持した状態を維持する。
4M個のラッチ回路LTのそれぞれは、ラッチ信号LATが立ち上がるタイミングで、4M個のシフトレジスタSRのそれぞれに保持された、各段に対応する3ビット分の印刷信号SIを一斉にラッチする。図14において、SI[1]、SI[2]、…、SI[4M]のそれぞれは、1段、2段、…、4M段のシフトレジスタSRに対応するラッチ回路LTによってそれぞれラッチされた、3ビット分の印刷信号SIを示している。
ところで、インクジェットプリンター1が印刷処理、及び、吐出状態判定処理のうち少なくとも一方の処理を実行する期間である動作期間は、複数の単位動作期間Tuから構成される。各単位動作期間Tuは、制御期間Ts1とこれに後続する制御期間Ts2とからなる。本実施形態では、制御期間Ts1及びTs2は、互いに等しい時間長を有する。
なお、本実施形態において、動作期間を構成する複数の単位動作期間Tuは、印刷処理が実行される単位動作期間Tu、及び、吐出状態判定処理が実行される単位動作期間Tuの、2種類の単位動作期間Tuに分類される。
上述のとおり、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、長尺状の記録用紙Pを複数の印刷領域と、複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、各印刷領域に対して1つの画像を形成する。
具体的には、制御部6は、動作期間を構成する複数の単位動作期間Tuのうち、記録ヘッド30の下側(−Z側)に記録用紙Pの印刷領域の少なくとも一部が位置する期間を、印刷処理が実行される単位動作期間Tuに分類し、当該単位動作期間Tuにおいて印刷処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
一方、制御部6は、動作期間を構成する複数の単位動作期間Tuのうち、記録ヘッド30の下側(−Z側)に、記録用紙Pの余白領域のみが位置する期間を、吐出状態判定処理が実行される単位動作期間Tuに分類し、当該単位動作期間Tuにおいて吐出状態判定処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
制御部6は、駆動信号生成部51に対して単位動作期間Tu毎に印刷信号SIを供給するとともに、ラッチ回路LTが単位動作期間Tu毎に印刷信号SI[1]、SI[2]、…、SI[4M]をラッチするようなラッチ信号LATを供給する。すなわち、制御部6は、4M個の吐出部Dに対して単位動作期間Tu毎に駆動信号Vinが供給されるように、駆動信号生成部51を制御する。
より具体的には、制御部6は、印刷処理が実行される単位動作期間Tuにおいて、4M個の吐出部Dのそれぞれに対して印刷用の駆動信号Vinが供給されるように駆動信号生成部51を制御する。これにより、4M個の吐出部Dが印刷データPDに応じた量のインクを記録用紙Pに吐出し、記録用紙Pに印刷データPDに対応する画像が形成される。
また、制御部6は、吐出状態判定処理が実行される単位動作期間Tuにおいて、4M個の吐出部Dのそれぞれに対して検査用の駆動信号Vinが供給されるように駆動信号生成部51を制御する。これにより、各吐出部Dにおいて吐出異常が生じているか否かの判定(吐出状態判定処理)が実行される。
デコーダーDCは、ラッチ回路LTによってラッチされた3ビット分の印刷信号SIをデコードし、制御期間Ts1及びTs2のそれぞれにおいて、選択信号Sa、Sb、及び、Scを出力する。
図15は、デコーダーDCが行うデコードの内容を示す説明図である。この図に示すように、m段(mは、1≦m≦4Mを満たす自然数)に対応する印刷信号SI[m]の示す内容が、例えば(b1、b2、b3)=(1、0、0)である場合、m段のデコーダーDCは、制御期間Ts1において、選択信号SaをハイレベルHに設定するとともに、選択信号Sb及びScをローレベルLに設定し、また、制御期間Ts2において、選択信号SbをハイレベルHに設定するとともに、選択信号Sa及びScをローレベルLに設定する。また、例えば、下位ビットb3が「1」の場合、つまり、(b1、b2、b3)=(0、0、1)である場合、m段のデコーダーDCは、制御期間Ts1及びTs2において、選択信号ScをハイレベルHに設定するとともに、選択信号Sa及びSbをローレベルLに設定する。
説明を図14に戻す。
図14に示すように、駆動信号生成部51は、トランスミッションゲートTGa、TGb、及び、TGcの組を4M個備える。4M個のトランスミッションゲートTGa、TGb、及び、TGcの組は、4M個の吐出部Dに1対1に対応するように設けられる。
トランスミッションゲートTGaは、選択信号SaがHレベルのときにオンし、Lレベルのときにオフする。トランスミッションゲートTGbは、選択信号SbがHレベルのときにオンし、Lレベルのときにオフする。トランスミッションゲートTGcは、選択信号ScがHレベルのときにオンし、Lレベルのときにオフする。
例えば、m段において、印刷信号SI[m]の示す内容が、(b1、b2、b3)=(1、0、0)である場合には、制御期間Ts1においてトランスミッションゲートTGaがオンするとともにトランスミッションゲートTGb及びTGcがオフし、また、制御期間Ts2においてトランスミッションゲートTGbがオンするとともにトランスミッションゲートTGb及びTGcがオフする。
トランスミッションゲートTGaの一端には駆動波形信号Com-Aが供給され、トランスミッションゲートTGbの一端には駆動波形信号Com-Bが供給され、トランスミッションゲートTGcの一端には駆動波形信号Com-Cが供給される。また、トランスミッションゲートTGa、TGb、及び、TGcの他端は、切替部53への出力端OTNに共通接続されている。
トランスミッションゲートTGa、TGb、及び、TGcは排他的にオンとなり、制御期間Ts1及びTs2毎に選択された駆動波形信号Com-A、Com-B、または、Com-Cが、駆動信号Vin[m]としてm段の出力端OTNに出力され、これが、切替部53を介してm段の吐出部Dに供給される。
図16は、単位動作期間Tuにおける駆動信号生成部51の動作を説明するためのタイミングチャートである。図16に示すように、単位動作期間Tuは、制御部6が出力するラッチ信号LATにより規定される期間である。また、単位動作期間Tuに含まれる制御期間Ts1及びTs2は、制御部6が出力するラッチ信号LAT及びチェンジ信号CHにより規定される期間である。
単位動作期間Tuにおいて制御部6から供給される駆動波形信号Com-Aは、印刷用の駆動信号Vinを生成するための信号であり、図16に示されるように、単位動作期間Tuのうち制御期間Ts1に配置された単位波形PA1と、制御期間Ts2に配置された単位波形PA2と、を連続させた波形を有する。単位波形PA1、及び、単位波形PA2の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位V0である。また、単位波形PA1の最低電位Va11と最高電位Va12との電位差は、単位波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも大きい。このため、各吐出部Dが備える圧電素子300が単位波形PA1により駆動された場合に当該吐出部Dが備えるノズルNから吐出されるインクの量は、単位波形PA2により駆動された場合に吐出されるインクの量よりも多い。
単位動作期間Tuにおいて制御部6から供給される駆動波形信号Com-Bは、印刷用の駆動信号Vinを生成するための信号であり、制御期間Ts1に配置された単位波形PB1と、制御期間Ts2に配置された単位波形PB2とを連続させた波形を有する。単位波形PB1の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位V0であり、単位波形PB2は制御期間Ts2に亘って基準電位V0に保たれる。また、単位波形PB1の最低電位Vb11と最高電位(この図に示す例では基準電位V0)との電位差は、単位波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも小さい。そして、各吐出部Dが備える圧電素子300が単位波形PB1により駆動された場合であっても当該吐出部Dが備えるノズルNからはインクは吐出されない。同様に、圧電素子300に単位波形PB2が供給された場合にも、ノズルNからインクが吐出されることはない。
単位動作期間Tuにおいて制御部6から供給される駆動波形信号Com-Cは、検査用の駆動信号Vinを生成するための信号であり、制御期間Ts1に配置された単位波形PC1と、制御期間Ts2に配置された単位波形PC2とを連続させた波形を有する。単位波形PC1は基準電位V0から最低電位Vc11に遷移した後に最高電位Vc12に遷移し、その後、制御期間Ts1の終了まで最高電位Vc12に保たれる。また、単位波形PC2は、最高電位Vc12を維持した後に、制御期間Ts2が終了する前に最高電位Vc12から基準電位V0に遷移する。
本実施形態において、単位波形PC1における最低電位Vc11及び最高電位Vc12の電位差は、単位波形PA2における最低電位Va21及び最高電位Va22の電位差よりも小さく、単位波形PC1を有する検査用の駆動信号Vinにより吐出部Dが駆動された場合において、当該吐出部Dからインクが吐出されないような電位に設定されている。
すなわち、本実施形態において、吐出状態判定処理は、インクを吐出させないように吐出部Dを駆動したときに、当該吐出部Dにおいて生じる残留振動に基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定する、いわゆる「非吐出検査」を想定する。
図16に示すように、4M個のラッチ回路LTは、ラッチ信号LATの立ち上がりのタイミング、すなわち、単位動作期間Tuが開始されるタイミングにおいて、印刷信号SI[1]、SI[2]、…、SI[4M]を出力する。
また、m段のデコーダーDCは、上述のとおり、印刷信号SI[m]に応じて、制御期間Ts1及びTs2のそれぞれにおいて、図15に示すデコード内容に基づいて選択信号Sa、Sb、及び、Scを出力する。
また、m段のトランスミッションゲートTGa、TGb、及び、TGcは、上述のとおり、選択信号Sa、Sb、及び、Scに基づいて、駆動波形信号Com-A、Com-B、及び、Com-Cのいずれか1つを選択し、選択した駆動波形信号Comを駆動信号Vin[m]として出力する。
なお、図16に示す切替期間指定信号RTは、切替期間Tdを規定する信号である。切替期間指定信号RT及び切替期間Tdについては、後述する。
図14乃至図16加え、図17を参照しつつ、単位動作期間Tuにおいて駆動信号生成部51が出力する駆動信号Vinの波形について説明する。
単位動作期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]の内容が(b1、b2、b3)=(1、1、0)である場合には、制御期間Ts1において、選択信号Sa、Sb、及び、ScがそれぞれHレベル、Lレベル、Lレベルとなるため、トランスミッションゲートTGaにより駆動波形信号Com-Aが選択され、単位波形PA1が駆動信号Vin[m]として出力される。同様に、制御期間Ts2においても、駆動波形信号Com-Aが選択され、単位波形PA2が駆動信号Vin[m]として出力される。よってこの場合、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dに供給される駆動信号Vin[m]は印刷用の駆動信号Vinであり、その波形は、図17に示すように、単位波形PA1及び単位波形PA2を含む波形DpAAとなる。この結果、m段の吐出部Dは、単位動作期間Tuにおいて、単位波形PA1に基づく中程度の量のインクの吐出と、単位波形PA2に基づく小程度の量のインクの吐出とがなされ、これら2度にわたり吐出されたインクが記録用紙P上で合体するため、記録用紙Pには、大ドットが形成される。
単位動作期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]の内容が(b1、b2、b3)=(1、0、0)である場合には、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Aが選択され、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Bが選択されるため、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dに供給される駆動信号Vin[m]は印刷用の駆動信号Vinであり、その波形は単位波形PA1及び単位波形PB2を含む波形DpABとなる。この結果、m段の吐出部Dは、単位動作期間Tuにおいて、単位波形PA1に基づく中程度の量のインクの吐出がなされ、記録用紙Pには、中ドットが形成される。
単位動作期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]の内容が(b1、b2、b3)=(0、1、0)である場合には、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Bが選択され、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Aが選択されるため、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dに供給される駆動信号Vin[m]は印刷用の駆動信号Vinであり、その波形は単位波形PB1及び単位波形PA2を含む波形DpABとなる。この結果、m段の吐出部Dは、単位動作期間Tuにおいて、単位波形PA2に基づく小程度の量のインクの吐出がなされ、記録用紙Pには、小ドットが形成される。
単位動作期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]の内容が(b1、b2、b3)=(0、0、0)である場合には、制御期間Ts1及び制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Bが選択されるため、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dに供給される駆動信号Vin[m]は印刷用の駆動信号Vinであり、その波形は単位波形PB1及び単位波形PB2を含む波形DpBBとなる。この結果、m段の吐出部Dからは、単位動作期間Tuにおいて、インクの吐出がなされず、記録用紙Pには、ドットが形成されない(非記録となる)。
単位動作期間Tuにおいて供給される印刷信号SI[m]の内容が(b1、b2、b3)=(0、0、1)である場合には、制御期間Ts1及びTs2において駆動波形信号Com-Cが選択されるため、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dに供給される駆動信号Vin[m]は検査用の駆動信号Vinであり、その波形は単位波形PC1及び単位波形PC2を含む波形DpTとなる。
図18は、ヘッドドライバー50のうち切替部53の構成を示すブロック図である。また、この図においては、切替部53と、吐出異常検出部52、吐出部D、及び、駆動信号生成部51との電気的な接続関係を示す。
図18に示すように、切替部53は、4M個の吐出部Dに1対1に対応する1段〜4M段の4M個の切替回路U(U[1]、U[2]、…、U[4M])を備える。また、吐出異常検出部52は、4M個の吐出部Dに1対1に対応する1段〜4M段の4M個の吐出異常検出回路CT(CT[1]、CT[2]、…、CT[4M])を備える。
m段の切替回路U[m]は、m段の吐出部Dの圧電素子300を、駆動信号生成部51が備えるm段の出力端OTN、または、吐出異常検出部52が備えるm段の吐出異常検出回路CT[m]のいずれか一方に、電気的に接続する。
以下では、各切替回路Uにおいて、吐出部Dと駆動信号生成部51の出力端OTNとを電気的に接続させている状態を第1の接続状態と称する。また、吐出部Dと吐出異常検出部52の吐出異常検出回路CTとを電気的に接続させている状態を第2の接続状態と称する。
制御部6は、各切替回路Uの接続状態を制御するための切替制御信号Swを、各切替回路Uに対して出力する。
具体的には、制御部6は、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dが印刷処理に使用される場合、当該m段の吐出部Dに対応する切替回路U[m]が当該単位動作期間Tuの全期間に亘って第1の接続状態を維持するような切替制御信号Sw[m]を、切替回路U[m]に供給する。このため、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dが印刷処理に使用される場合、当該単位動作期間Tuの全期間に亘って、駆動信号生成部51からm段の吐出部Dに対して駆動信号Vinが供給される。
他方、制御部6は、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dが吐出状態判定処理の対象となる場合、当該m段の吐出部Dに対応する切替回路U[m]が、当該単位動作期間Tuのうち切替期間Td以外の期間において第1の接続状態となり、切替期間Tdにおいて第2の接続状態となるような切替制御信号Sw[m]を、切替回路U[m]に供給する。このため、単位動作期間Tuにおいてm段の吐出部Dが吐出状態判定処理の対象となる場合、当該単位動作期間Tuのうち切替期間Td以外の期間において、駆動信号生成部51からm段の吐出部Dに対して駆動信号Vinが供給され、切替期間Tdにおいて、m段の吐出部Dから吐出異常検出回路CT[m]に対して残留振動信号Voutが供給される。
ここで、切替期間Tdとは、図16に例示するように、制御部6が生成する切替期間指定信号RTが電位VLに設定される期間である。具体的には、切替期間Tdは、単位動作期間Tuの中で、駆動波形信号Com-C(つまり、波形DpT)が、電位Vc12を維持している期間の一部または全部となるように定められる期間である。
吐出異常検出回路CTは、切替期間Tdにおいて、吐出部Dの圧電素子300の起電力の変化を残留振動信号Voutとして検出する。
図19は、吐出異常検出部52が備える吐出異常検出回路CTの構成を示すブロック図である。
図19に示すように、吐出異常検出回路CTは、残留振動信号Voutに基づいて、吐出部Dの残留振動の1周期分の時間長を表す検出信号Tcを出力する検出部55と、検出信号Tcに基づいて、吐出部Dにおける吐出状態を判定(つまり、吐出異常の有無を判定するとともに、吐出異常がある場合におけるその吐出異常の原因を判定)して、判定結果を表す判定結果信号Rsを出力する吐出状態判定部56と、を具備する。
検出部55は、吐出部Dから出力される残留振動信号Voutからノイズ成分等を除去した整形波形信号Vdを生成する波形整形部551と、整形波形信号Vdに基づいて、検出信号Tcを生成する計測部552と、を備える。
波形整形部551は、例えば、残留振動信号Voutの周波数帯域よりも低域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのハイパスフィルターや、残留振動信号Voutの周波数帯域よりも高域の周波数成分を減衰させた信号を出力するためのローパスフィルター等を備え、残留振動信号Voutの周波数範囲を限定しノイズ成分を除去した整形波形信号Vdを出力可能な構成を含む。また、波形整形部551は、残留振動信号Voutの振幅を調整するための負帰還型のアンプや、残留振動信号Voutのインピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Vdを出力するためのボルテージフォロアなどを含む構成であってもよい。
計測部552には、波形整形部551において残留振動信号Voutを整形した整形波形信号Vdと、制御部6が生成するマスク信号Mskと、整形波形信号Vdの振幅中心レベルの電位に定められた閾値電位Vth_cと、閾値電位Vth_cよりも高電位に定められた閾値電位Vth_oと、閾値電位Vth_cよりも低電位に定められた閾値電位Vth_uと、が供給される。計測部552は、これらの信号等に基づいて、検出信号Tcと、当該検出信号Tcが有効な値であるか否かを示す有効性フラグFlagを出力する。
図20は、計測部552の動作を示すタイミングチャートである。
この図に示すように、計測部552は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth_cとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth_c以上となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth_c未満となる場合にローレベルとなる比較信号Cmp1を生成する。
また、計測部552は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth_oとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth_o以上となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth_o未満となる場合にローレベルとなる比較信号Cmp2を生成する。
また、計測部552は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth_uとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth_u未満となる場合にハイレベルとなり、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth_u以上となる場合にハイレベルとなる比較信号Cmp3を生成する。
マスク信号Mskは、波形整形部551からの整形波形信号Vdの供給が開始されてから所定の期間Tmskの間だけハイレベルとなる信号である。本実施形態では、整形波形信号Vdのうち、期間Tmskの経過後の整形波形信号Vdのみを対象として検出信号Tcを生成することで、残留振動の開始直後に重畳するノイズ成分を除去した精度の高い検出信号Tcを得ることができる。
計測部552は、カウンタ(図示省略)を備える。当該カウンタは、マスク信号Mskがローレベルに立ち下がった後、整形波形信号Vdの示す電位が最初に閾値電位Vth_cと等しくなるタイミングである時刻t1において、クロック信号(図示省略)のカウントを開始する。すなわち、当該カウンタは、マスク信号Mskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Cmp1が最初にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Cmp1が最初にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻t1において、カウントを開始する。
そして、当該カウンタは、カウントを開始した後において、整形波形信号Vdの示す電位が、2度目に閾値電位Vth_cとなるタイミングである時刻t2においてクロック信号のカウントを終了させて、得られたカウント値を検出信号Tcとして出力する。すなわち、当該カウンタは、マスク信号Mskがローレベルに立ち下がった後、比較信号Cmp1が2度目にハイレベルに立ち上がるタイミング、または、比較信号Cmp1が2度目にローレベルに立ち下がるタイミングのうち、早い方のタイミングである時刻t2において、カウントを終了する。このように、計測部552は、時刻t1から時刻t2までの時間長を、整形波形信号Vdの1周期分の時間長として計測することで、検出信号Tcを生成する。
ところで、図20において一点鎖線で示すように整形波形信号Vdの振幅が小さい場合には、正確に検出信号Tcを計測できない可能性が高くなる。また、整形波形信号Vdの振幅が小さい場合には、仮に検出信号Tcの結果のみに基づいて吐出部Dの吐出状態が正常であると判断される場合であっても、実際には吐出異常が生じている可能性が存在する。例えば、整形波形信号Vdの振幅が小さい場合、キャビティ320にインクが注入されていないことによりインクを吐出できない状態であること等が考えられる。
そこで、本実施形態は、整形波形信号Vdの振幅が、検出信号Tcの計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグFlagとして出力する。
具体的には、計測部552は、カウンタによりカウントが実行されている期間、つまり、時刻t1から時刻t2までの期間において、整形波形信号Vdの示す電位が、閾値電位Vth_oを超え、且つ、閾値電位Vth_uを下回る場合に、有効性フラグFlagの値を、検出信号Tcが有効であることを示す値「1」に設定し、それ以外の場合には「0」に設定したうえで、この有効性フラグFlagを出力する。より詳細には、計測部552は、時刻t1から時刻t2までの期間において、比較信号Cmp2がローレベルからハイレベルに立ち上がった後再びローレベルに立下り、且つ、比較信号Cmp3がローレベルからハイレベルに立ち上がった後再びローレベルに立下る場合に、有効性フラグFlagの値を「1」に設定し、それ以外の場合に、有効性フラグFlagの値を「0」に設定する。
このように本実施形態において、計測部552は、整形波形信号Vdの1周期分の時間長を示す検出信号Tcを生成するのに加え、整形波形信号Vdが検出信号Tcの計測のために十分な大きさの振幅を有しているか否かを判定するため、より正確に吐出異常を検出することが可能となる。
吐出状態判定部56は、検出信号Tc及び有効性フラグFlagに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、判定結果を判定結果信号Rsとして出力する。
図21は、吐出状態判定部56における判定の内容を説明するための説明図である。この図に示すように、吐出状態判定部56は、検出信号Tcの示す時間長を、閾値Tth1、閾値Tth1よりも長い時間長を表す閾値Tth2、及び、閾値Tth2よりも更に長い時間長を表す閾値Tth3の3つの閾値(または、これら3つの閾値うちの一部の閾値)と比較する。
ここで、閾値Tth1は、キャビティ320内部に気泡が発生して残留振動の周波数が高くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
また、閾値Tth2は、ノズルN出口付近に紙粉が付着して残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
また、閾値Tth3は、ノズルN付近におけるインクの固着または増粘により、紙粉が付着する場合よりもさらに残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、ノズルN出口付近に紙粉が付着した場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
図21に示すように、吐出状態判定部56は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、「TTH1≦Tc≦TTH2」を満たす場合には、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常であると判定し、判定結果信号Rsに対して、吐出状態が正常であることを示す値「1」を設定する。一方、吐出状態判定部56は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、「Tc<TTH1」を満たす場合には、キャビティ320に生じた気泡により吐出異常が発生していると判定し、判定結果信号Rsに対して、気泡による吐出異常が発生していることを示す値「2」を設定する。また、吐出状態判定部56は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、「TTH2<Tc≦TTH3」を満たす場合には、ノズルN出口付近に付着した紙粉により吐出異常が発生していると判定し、判定結果信号Rsに対して、紙粉による吐出異常が発生していることを示す値「3」を設定する。また、吐出状態判定部56は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、「TTH3<Tc」を満たす場合には、ノズルN付近におけるインクの増粘により吐出異常が発生していると判定し、判定結果信号Rsに対して、インク増粘による吐出異常が発生していることを示す値「4」を設定する。また、吐出状態判定部56は、有効性フラグFlagの値が「0」である場合には、判定結果信号Rsに対して、インクが注入されていない等のなんらかの原因により吐出異常が発生していることを示す値「5」を設定する。
以上のように、吐出状態判定部56では、吐出部Dにおける吐出状態を判定し、判定結果を判定結果信号Rsとして出力する。このため、制御部6は、判定結果信号Rsに基づいて、4M個の吐出部Dの中でどの吐出部Dにおいて吐出異常が生じているかを把握することが可能となる。
制御部6は、吐出状態判定部56が出力する判定結果信号Rsを、当該判定結果信号Rsに対応する吐出部Dを識別するための情報(例えば段数)と対応付けて、記憶部62に記憶させる。
なお、詳細は後述するが、制御部6は、吐出異常が生じている場合には、印刷処理を中断してメンテナンス処理を実行するようにインクジェットプリンター1の動作を制御したり、または、印刷処理を継続しつつ補完処理を実行するようにインクジェットプリンター1の動作を制御する、等の対応をとる。これにより、本実施形態に係るインクジェットプリンター1では、吐出異常に起因する印刷品質の低下を最小限に留めることができる。
<4.補完処理>
次に、図22乃至図27を参照しつつ、インクジェットプリンター1の実行する補完処理について説明する。
<4.1.補完処理の概要>
上述のとおり、インクジェットプリンター1は、一のノズルNにおいて吐出異常が生じた場合に、当該一のノズルNを他のノズルNにより補完する補完処理を実行する。吐出異常が生じたノズルNを補完するノズルNは複数であってもよく、本実施形態では、吐出異常が生じたノズルNを3個のノズルNにより補完する。
以下では、吐出異常が生じたノズルNを、吐出異常ノズルN-TG(または、単に「ノズルN-TG」)と称する。本実施形態において、ノズルN-TGが、ノズル列Ln-BKに属し、ブラック(BK)のインクを吐出するためのノズルNである場合に、補完処理を実行する。
また、以下では、ノズルN-TGを補完するノズルNを、補完ノズルN-D(または、単に「ノズルN-D」)と総称する場合がある。
本実施形態では、ノズルN-Dとして、ノズル列Ln-CYに属するノズルN-CYと、ノズル列Ln-MGに属するノズルN-MGと、ノズル列Ln-YLに属するノズルN-YLと、を採用する。なお、本実施形態において、ノズルN-D(N-CY、N-MG、N-YL)は、図22に示すように、ノズルN-TGとY軸方向の位置が略同じであるノズルNである。
このように、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、ノズルN-TGにおいて吐出異常が生じた場合に、ノズルN-TGを、3個のノズルN-D(ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YL)により補完する補完処理を実行する。
図22は、4列のノズル列Ln-BK〜Ln-YLの各々が、9個のノズルNを備える場合(つまり、M=9の場合)における補完処理を例示している。
より具体的には、図22(A)に示すように、記録用紙Pに印刷データPDの示す画像を形成するために、ノズル列Ln-BKに属する9個のノズルN1〜N9のそれぞれから大程度の量のインクを吐出することで、記録用紙Pの画素Px1〜Px9に大ドットであるブラック(BK)のドットDt1〜Dt9を形成しようとする場合に、ノズルN5において吐出異常が生じ、ノズルN5からのインクの吐出によっては画素Px5にドットDt5を形成できない場合を想定している。すなわち、この図に示す例では、ノズルN5が吐出異常ノズルN-TGに該当する。
そして、図22(B)に示すように、補完処理を実行することで、画素Px5において、ノズルN5が吐出するインクにより形成される予定であったドットDt5の代わりに、ノズルN-CYが吐出するシアン(CY)のインクによる中ドットのドットDt-CYと、ノズルN-MGが吐出するマゼンタ(MG)のインクによる中ドットであるドットDt-MGと、ノズルN-YLが吐出するイエロー(YL)のインクによる中ドットであるドットDt-YLと、を形成する場合を例示している。
以下では、ノズルN-TGから吐出されるインクにより形成される予定であったドットDtを、「被補完ドットDt-TG」(または、単に「ドットDt-TG」)と称する。また、各ノズルN-Dから吐出されるインクにより形成されるドットDtを、「補完ドットDt-D」(または、単に「ドットDt-D」)と称する場合がある。
図22に示す例では、ドットDt5がドットDt-TGに相当し、ドットDt-CY、Dt-MG、及び、Dt-YLのそれぞれがドットDt-Dに相当する。
なお、図22では、ノズルN-Dが、補完処理が実行されなければインクを吐出しない予定であったノズルNの場合を例示しているが、ノズルN-Dは、補完処理が実行されなくてもインクを吐出する予定であったノズルNであってもよい。
上述のとおり、「ノズルN-Dからのインクの吐出量の増加させる」場合とは、補完処理が実行されなくてもインクを吐出する予定であったノズルNにおいて、補完処理を実行するときのインクの吐出量を、補完処理を実行しないときのインクの吐出量よりも多くする場合と、補完処理が実行されなければインクを吐出しない予定であったノズルNにおいて、補完処理を実行するためにインクを吐出させる場合と、の双方が含まれる。すなわち、インクジェットプリンター1は、補完処理が実行されないと仮定した場合と比較してノズルN-Dからのインクの吐出量を増加させることで、補完処理を実行する。
以下では、吐出異常が生じないと仮定した場合に、ノズルN-TGから吐出される予定であったインク量を、吐出量Q-TGと称する。すなわち、吐出量Q-TGは、印刷データPDの示す画像を形成するためにノズルN-TGから吐出すべきインク量である。
また、補完処理が実行される場合におけるノズルN-Dからのインクの吐出量(以下、「補完後吐出量」と称する場合がある)と、補完処理が実行されないと仮定した場合に予定されていたノズルN-Dからのインクの吐出量(以下、「補完前吐出量」と称する場合がある)との差分を、増加量Q-Dと称する。すなわち、補完前吐出量は、印刷データPDの示す画像を形成するためにノズルN-Dから吐出すべきインク量であり、補完後吐出量は、補完処理が実行される場合にノズルN-Dから実際に吐出されるインク量であり、増加量Q-Dは、ノズルN-Dからのインクの吐出量のうち補完処理に伴う増加分である。
なお、特に区別が必要な場合には、増加量Q-Dのうち、ノズルN-CYにおける補完後吐出量と補完前吐出量との差分(つまり、ノズルN-CYからのインクの吐出量のうち補完処理に伴う増加分)を、増加量Q-CYと称し、ノズルN-MGにおける補完後吐出量と補完前吐出量との差分(つまり、ノズルN-MGからのインクの吐出量のうち補完処理に伴う増加分)を、増加量Q-MGと称し、ノズルN-YLにおける補完後吐出量と補完前吐出量との差分(つまり、ノズルN-YLからのインクの吐出量のうち補完処理に伴う増加分)を、増加量Q-YLと称する場合がある。すなわち、増加量Q-Dは、増加量Q-CY、Q-MG、及び、Q-YLの総称である。
本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、各増加量Q-D(Q-CY、Q-MG、Q-YL)が、吐出量Q-TGよりも少なくなるように、補完処理を実行する。
一般的に、記録用紙Pに対して、記録用紙Pが受容可能なインク量以上のインクが吐出されると、記録用紙Pにおいて波打ち状のうねり(cockling)が生じたり、記録用紙Pに受容されなかったインクが記録用紙Pの表面または内部で拡散してインクの滲みが生じたりする。このような、記録用紙Pのうねりや、インクの滲み等は、記録用紙Pに形成される画像の画質の低下の原因となる。
特に、補完処理において、1個のドットDt-TGを形成する代わりに3個のドットDt-Dを形成したり、または、1個のドットDt-TGを形成する代わりに3個のドットDt-Dのサイズを大きくしたりする場合、吐出異常であるノズルN-TGが多く存在すれば、記録用紙Pに吐出されるインクの総量が多くなるため、記録用紙Pのうねりやインクの滲み等に起因する、画質の低下が生じる可能性が高まる。
これに対して、本実施形態では、増加量Q-Dが吐出量Q-TGよりも少なくなるように、補完処理を実行するため、増加量Q-Dが吐出量Q-TG以上である場合と比較して、補完処理に伴い記録用紙Pに吐出されるインクの総量の増加の程度を小さく抑え、記録用紙Pのうねりやインクの滲み等に起因する画質の低下が生じる可能性を低く抑えることができる。
<4.2.補完処理における制御部の動作>
制御部6は、以上において説明した補完処理の実行を制御する。
図23は、補完処理における制御部6の処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。以下、図23を参照しつつ、補完処理における制御部6の処理の流れの一例を説明する。
制御部6は、吐出状態判定処理において吐出異常が生じている吐出異常ノズルN-TGが検出された場合に、図23に示す処理を開始させる。なお、制御部6は、吐出状態判定処理において検出されたノズルN-TGが複数存在する場合には、図23に示す処理を、複数のノズルN-TGの各々に対して実行する。
図23に示すように、制御部6は、まず、ノズルN-TGが、ブラック(BK)のインクを吐出するノズルNであるか否かを判定する(ステップS100)。
制御部6は、ステップS100における判定結果が肯定である場合、つまり、ノズルN-TGがブラック(BK)のインクを吐出するノズルNである場合、記憶部62が記憶する判定結果信号Rsを参照することで、ノズルN-TGに対応する3個のノズルN-D(ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YL)の吐出状態が正常であるか否か、換言すれば、3個のノズルN-D(ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YL)によるノズルN-TGの補完が可能か否かを判定する(ステップS110)。
ステップS100またはS110における判定結果が否定である場合には、ノズルN-TGを3個のノズルN-D(ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YL)によって補完することはできない。このため、制御部6は、ステップS100またはS110における判定結果が否定である場合、ノズルN-TGに対するメンテナンス処理が実行されるように、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する(ステップS130)。
なお、ノズルN-TGに対するメンテナンス処理は、ステップS100またはS110における判定結果が否定となった後にすぐに実行されてもよいし、記録用紙Pに対する一連の印刷処理が完了した後に実行してもよい。但し、吐出部Dの吐出状態が異常である状態のまま、印刷処理を実行する場合、当該印刷処理において印刷される画像の画質が低下する。このため、メンテナンス処理は、吐出状態判定処理の後、最初に印刷処理が開始されるまでの間に実行されることが好ましい。
制御部6は、ステップS110における判定結果が肯定である場合、記憶部62に格納されている印刷信号変換テーブルTBLが記憶する情報に基づいて、印刷信号SIの示す値を更新する(ステップS120)。
図24は、印刷信号変換テーブルTBLのデータ構造の一例を示す説明図である。この図に示すように、印刷信号変換テーブルTBLは、ノズルN-TGにおいて吐出異常が無ければ吐出される予定であった吐出量Q-TGと、ノズルN-D(N-CY、N-MG、N-YL)における補完前吐出量と、ノズルN-D(N-CY、N-MG、N-YL)における補完後吐出量と、を関連付けて記憶している。
なお、図24においては、説明の便宜上、印刷信号変換テーブルTBLが、ノズルN-Dにおける補完後吐出量と補完前吐出量の差分である増加量Q-Dを記憶する場合を例示しているが、印刷信号変換テーブルTBLは、増加量Q-Dを記憶しないものであってもよい。
また、この図では、小ドットを形成するために必要なインクの吐出量(重量)が10ngであり、中ドットを形成するために必要なインクの吐出量(重量)が20ngであり、大ドットを形成するために必要なインクの吐出量(重量)が30ngである場合を想定する。そして、印刷信号変換テーブルTBLが、吐出量Q-TG、ノズルN-Dにおける補完前吐出量、及び、ノズルN-Dにおける補完後吐出量等の各種吐出量を、インクの重量を示す値で記憶している場合を例示している。但し、印刷信号変換テーブルTBLは、各種吐出量を、ドットの種類を示す値で表すものであってもよい。例えば、印刷信号変換テーブルTBLは、非記録を「0」、小ドットを「1」、中ドットを「2」、大ドットを「3」として表すものであってもよい。
制御部6は、ステップS120の処理を行うのに先立ち、印刷データPDに基づいて、印刷信号SIを生成していることとする。
具体的には、制御部6は、ステップS120の処理を行うのに先立ち、印刷データPDに基づいて、印刷データPDの示す画像を形成するためにノズルN-TGから吐出すべきインク量である吐出量Q-TGを示す値と、印刷データPDの示す画像を形成するためにノズルN-Dから吐出すべきインク量(補完前吐出量)を示す値と、を含む印刷信号SIを生成している。
そして、制御部6は、ステップS120において、まず、印刷信号変換テーブルTBLにアクセスし、印刷信号変換テーブルTBLが記憶する複数のレコードの中から、印刷信号SIが示すノズルN-TGの吐出量Q-TGが記録されたレコードであって、印刷信号SIが示すノズルN-Dの補完前吐出量が記録されたレコードを特定する。
次に、ステップS120において、制御部6は、ノズルN-Dからのインクの吐出量が、特定したレコードに記録されている補完後吐出量となるように、印刷信号SIの示す値を更新する。
また、ステップS120において、制御部6は、ノズルN-TGからのインクの吐出量が、非記録(0ng)となるように、印刷信号SIの示す値を更新する。
なお、制御部6は、以上において説明したステップS120の処理を、3個のノズルN-D(N-CY、N-MG、N-YL)の各々について実行する。
このように、制御部6は、吐出異常の生じたノズルN-TGがブラック(BK)のインクを吐出すべきノズルNである場合に、ノズルN-TGからのインクの吐出量が0ng(非記録)となるように印刷信号SIの示す値を更新し、また、ノズルN-TGを補完する3個のノズルN-D(N-CY、N-MG、N-YL)からのインクの吐出量を増加させるように印刷信号SIの示す値を更新する。そして、制御部6は、当該更新された印刷信号SIを、ヘッドユニット5に対して供給することで、補完処理の実行を制御する。
ところで、ステップS120においては、原則として、印刷信号SIの示す値は、ノズルN-Dからのインクの吐出量が増加するように更新される。
但し、本実施形態では、図24に示すように、ステップS120において、印刷信号SIの示す値のうち、ノズルN-Dからのインクの吐出量を示す値を変更しない、という例外的な扱いがなされる場合が2つ存在する。
図24に示すように、第1の例外は、ノズルN-TGにより形成される予定であったドットDt-TGが小ドットの場合である。この場合、補完処理を実行の有無に関わらず、ノズルN-Dからのインクの吐出量を変化させない。すなわち、第1の例外に該当する場合、実質的にノズルN-TGに対する補完が実行されない。
ドットDt-TGが小ドットの場合、ドットDt-TGが中ドットまたは大ドットである場合と比較して、ドットDt-TGが形成されないことによる画質に及ぼす影響は小さい。このため、第1の例外が存在しても、画質の劣化の程度は小さい。
第2の例外は、ノズルN-TGを補完する3個のノズルN-Dの補完前吐出量が、全て大ドットに相当する量である場合である。この場合も、補完処理を実行の有無に関わらず、ノズルN-Dからのインクの吐出量を変化させない。すなわち、第2の例外に該当する場合も、実質的にノズルN-TGに対する補完が実行されない。
3個のノズルN-Dの補完前吐出量が全て大ドットに相当する量である場合、各ノズルN-Dからのインクの吐出量を増加させなくても、大ドットである3個のドットDt-Dが形成される。すなわち、この場合、3個のドットDt-Dにより、ブラック(BK)のドットDt-TGを表すことができる。このため、第2の例外が存在しても、画質の劣化の程度は小さい。
なお、上述のとおり、本実施形態ではノズルN-Dとして、ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YLを採用する。このため、3個のドットDt-D(ドットDt-CY、Dt-MG、及び、Dt-YL)のうち、少なくとも1つが大ドットではない場合には、ステップS120において、大ドットではないドットDt-Dに対応するノズルN-Dからのインクの吐出量を増加させる。
以上のように、制御部6は、ステップS120において、図24に示す印刷信号変換テーブルTBLが記憶する情報に基づいて、印刷信号SIの示す値を更新する。このため、増加量Q-Dを吐出量Q-TGよりも少なくすることができ、記録用紙Pのうねりやインクの滲み等に起因する画質の低下が生じる可能性を低く抑えることができる。
なお、図24において説明した印刷信号変換テーブルTBLの記憶する情報は、一例に過ぎず、印刷信号変換テーブルTBLが記憶する情報は、インクの特性、記録用紙Pの特性、印刷に求められる画質等に応じて適宜変更してもよい。
例えば、印刷信号変換テーブルTBLは、上述した第1の例外、及び、第2の例外を生じないような、ノズルN-Dの補完後吐出量を記憶するものであってもよい。具体的には、印刷信号変換テーブルTBLは、例えば、図25に示すように、吐出量Q-TGが非記録以外の値である場合に、ノズルN-Dの補完前吐出量がどのような値であっても、増加量Q-Dが吐出量Q-TGよりも少なくなり、且つ、補完処理におけるノズルN-Dからの吐出量が増加するような、ノズルN-Dの補完後吐出量を記憶するものであってもよい。
なお、図25に示す場合、制御部6及びヘッドドライバー50は、吐出部Dが、例えば、非記録(0ng)、小ドットよりも小さいドット(例えば、5ng)、小ドット(例えば、10ng)、小ドットと中ドットとの間のドット(例えば、15ng)、中ドット(例えば、20ng)、中ドットと大ドットとの間のドット(例えば、25ng)、大ドット(例えば、30ng)、大ドットよりも大きいドット(例えば、35ng)、の8種類のドットDtを形成できるように、駆動波形信号Com、印刷信号SI、及び駆動信号Vin等の各種信号を生成すればよい。
また、本実施形態では、補完処理における増加量Q-Dが吐出量Q-TGよりも少なくなるように、ノズルN-Dの補完後吐出量が定められるが、増加量Q-Dが吐出量Q-TG以上となるような例外(第3の例外)が存在してもよい。
具体的には、印刷信号変換テーブルTBLは、例えば、図26に示すように、増加量Q-Dが吐出量Q-TG以上となる第3の例外を含むような、ノズルN-Dの補完後吐出量を記憶するものであってもよい。
<4.3.補完処理とインク色との関係>
図27は、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、イエロー(YL)、及び、ブラック(BK)のインクの光の吸収特性(正確には、単位体積または単位重量あたりのインクが有する光の吸収特性)、つまり、各色のインクが吸収する光の波長を説明するための説明図である。
図27に例示するように、イエロー(YL)のインクは、可視光(概ね、380nm〜750nmの波長の光)のうち青色光(概ね、380nm〜500nmの波長の光)を吸収し、マゼンタ(MG)のインクは、可視光のうち緑色光(概ね、500nm〜600nmの波長の光)を吸収し、シアン(CY)のインクは、可視光のうち赤色光(概ね、600nm〜750nmの波長の光)を吸収し、ブラック(BK)のインクは、可視光の全部を吸収する。
すなわち、イエロー(YL)のインクは、緑色光及び赤色光を反射するためイエロー(YL)として視認され、マゼンタ(MG)のインクは、青色光及び赤色光を反射するためマゼンタ(MG)として視認され、シアン(CY)のインクは、青色光及び緑色光を反射するためシアン(CY)として視認され、ブラック(BK)のインクは、青色光、緑色光、及び、緑色光のいずれも反射しないためブラック(BK)として視認される。
以下では、図27に示すように、シアン(CY)のインクが吸収する可視光の波長領域を、波長領域λCYと称し、マゼンタ(MG)のインクが吸収する可視光の波長領域を、波長領域λMGと称し、イエロー(YL)のインクが吸収する可視光の波長領域を、波長領域λYLと称し、ブラック(BK)のインクが吸収する可視光の波長領域を、波長領域λBKと称する。
なお、本明細書において、「光を吸収する」とは、必ずしも光を100%の割合で吸収する場合に限定されるわけではなく、所定の割合α以上の光を吸収する場合も含むこととする。また、「光を反射する」とは、光のうち、所定の割合α未満の光を吸収して、残りの光を反射する場合も含むこととする。
ここで、所定の割合αとは、インクジェットプリンター1に使用されるインクの特性や、記録用紙Pの特性、または、印刷される画像の画質等に応じて適宜定めればよく、例えば、30%以上100%以下の任意の値とすればよい。本実施形態では、一例として、所定の割合αを、50%とする。
図27に示すように、波長領域λBKの一部は、波長領域λCYの少なくとも一部と重複し、波長領域λBKの一部は、波長領域λMGの少なくとも一部と重複し、波長領域λBKの一部は、波長領域λYLの少なくとも一部と重複する。また、波長領域λBKから波長領域λCYを除いた波長領域の少なくとも一部は、波長領域λMGの少なくとも一部または波長領域λYLの少なくとも一部と重複し、波長領域λBKから波長領域λMGを除いた波長領域の少なくとも一部は、波長領域λCYの少なくとも一部または波長領域λYLの少なくとも一部と重複し、波長領域λBKから波長領域λYLを除いた波長領域の少なくとも一部は、波長領域λCYの少なくとも一部または波長領域λMGの少なくとも一部と重複する。
このように、ブラック(BK)のインクが吸収する波長領域λBKの光の多くは、シアン(CY)のインク、マゼンタ(MG)のインク、及び、イエロー(YL)のインクの、3種類のインクによって吸収することができる。このため、ブラック(BK)のインクを吐出すべきノズルN-TGを、シアン(CY)のインクを吐出するノズルN-CY、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MG、及び、イエロー(YL)のインクを吐出するノズルN-YLの3個のノズルN-Dで補完する場合、すなわち、ブラック(BK)のドットDt-TGの代わりに、シアン(CY)のドットDt-CY、マゼンタ(MG)のドットDt-MG、及び、イエロー(YL)のドットDt-YLを形成する場合であっても、インクジェットプリンター1の利用者に、ブラック(BK)のドットDt-TGが形成されたと視認させることが可能となる。
なお、本実施形態に係る補完処理では、図24〜図26に例示するように、ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YLにおける補完前吐出量が互いに等しい場合には、増加量Q-CY、Q-MG、及び、Q-YLが互いに等しくなるように、ノズルN-D(N-CY、N-MG、及び、N-YL)からの補完後吐出量が定められている。換言すれば、図24〜図26に例示するように、印刷信号変換テーブルTBLの各レコードにおいて、ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YLの補完後吐出量は、互いに等しい値となるように定められている。
しかし、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、印刷信号変換テーブルTBLの各レコードにおける、ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YLの補完後吐出量は、互いに等しい値とならなくてもよい。つまり、ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YLにおける補完前吐出量が互いに等しい場合に、増加量Q-CY、Q-MG、及び、Q-YLは、互いに等しい値でなくてもよい。
例えば、波長領域λCY、λMG、及び、λYLのうち、最も広い幅の波長領域に対応するインクを吐出するノズルN-Dからの増加量Q-Dが、その他のノズルN-Dからの増加量Q-Dよりも多くなるように、印刷信号変換テーブルTBLの各レコードの補完後吐出量を定めてもよい。この場合、増加量Q-CY、Q-MG、及び、Q-YLを全体として少なくすることができ、効率的に、ブラック(BK)のドットDt-TGを再現することができる。
<5.第1実施形態の結論>
以上において説明したように、本実施形態では、ブラック(BK)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGを、3個の補完ノズルN-D(N-CY、N-MG、及び、N-YL)により補完する。このため、ノズルN-TGに吐出異常が発生し、ブラック(BK)のドットDt-TGが形成されない場合であっても、当該ドットDt-TGの「ドット抜け」として視認されることを防止することができ、記録用紙Pに形成される画像の画質の低下を防止することが可能となる。
また、本実施形態では、補完処理において、ノズルN-Dから吐出されるインクの増加量Q-D(Q-CY、Q-MG、及び、Q-YL)を、吐出異常が生じなければノズルN-TGから吐出する予定であった吐出量Q-TGよりも少なくする。このため、増加量Q-Dが吐出量Q-TG以上である場合と比較して、補完処理に伴い記録用紙Pに吐出されるインクの総量の増加の程度を小さく抑え、記録用紙Pのうねりやインクの滲み等に起因する画質の低下が生じる可能性を低く抑えることができる。
更に、本実施形態では、インクの増加量Q-Dを吐出量Q-TGよりも少なくし、増加量Q-Dが吐出量Q-TG以上である場合と比較して、記録用紙Pに吐出されるインクの総量を少なくするため、記録用紙Pのインクによる被覆率を小さくすることができ、画像全体が暗くなることを防止することができる。
なお、上述した第1実施形態においては、ブラック(BK)が「第1の色」に該当し、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、及び、イエロー(YL)の3色(CMY)うちの一色が「第2の色」に該当し、当該3色(CMY)から第2の色を除いた2つの色のうちのいずれかの色が「第3の色」に該当する。なお、「第2の色」は、波長領域λCY、λMG、及び、λYLの中で、最も広い幅の波長領域を有するインクの色であってもよい。
また、上述した第1実施形態において、第1の色であるブラック(BK)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGは、「第1ノズル」の一例であり、第1の色のインクを吐出するノズルNが属するノズル列Lnであって、第1ノズルが属するノズル列Lnであるノズル列Ln-BKは、「第1ノズル群」の一例である。また、第2の色のインクを吐出するノズルNを有するノズル列Lnは、「第2ノズル群」の一例であり、第2ノズル群に属し、第1ノズル(ノズルN-TG)を補完するノズルN-Dは、「第2ノズル」の一例である。また、第3の色のインクを吐出するノズルNを有するノズル列Lnは、「第3ノズル群」の一例であり、第3ノズル群に属し、第1ノズル(ノズルN-TG)を補完するノズルN-Dは、「第3ノズル」の一例である。
更に、第1ノズル群の一例であるノズル列Ln-BKが設けられる記録ヘッド30上の領域R-BKは、「第1領域」の一例であり、第2ノズル群に該当するノズル列Lnが設けられる記録ヘッド30上の領域(領域R-CY、R-MG、及び、R-YLのうち、第2の色のインクを吐出するノズルNが属するノズル列Lnが設けられる領域)は、「第2領域」の一例であり、第3ノズル群に該当するノズル列Lnが設けられる記録ヘッド30上の領域(領域R-CY、R-MG、及び、R-YLのうち、第3の色のインクを吐出するノズルNが属するノズル列Lnが設けられる領域)は、「第3領域」の一例である。
また、第1の色に該当するブラック(BK)のインクが吸収する可視光の波長領域である波長領域λBKは、「第1波長領域」の一例であり、第2の色のインクが吸収する可視光の波長領域は、「第2波長領域」の一例であり、第3の色のインクが吸収する可視光の波長領域は、「第3波長領域」の一例である。
また、第1ノズルにおいて吐出異常が生じないと仮定した場合に吐出される予定であったインク量である吐出量Q-TGは、「第1の吐出量」の一例であり、第2ノズルから吐出されるインクの補完処理に伴う増加量Q-Dは、「第2の吐出量」の一例であり、第3ノズルから吐出されるインクの補完処理に伴う増加量Q-Dは、「第3の吐出量」の一例である。
<B.第2実施形態>
上述した第1実施形態に係るインクジェットプリンター1は、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、イエロー(YL)、及び、ブラック(BK)の4色(CMYK)のインクを吐出可能であり、また、吐出異常ノズルN-TGがブラック(BK)のインクを吐出すべきノズルNである場合に、当該ノズルN-TGを、シアン(CY)のインクを吐出するノズルN-CY、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MG、及び、イエロー(YL)のインクを吐出するノズルN-YLにより補完するものである。すなわち、第1実施形態においては、ノズルN-TGが、ブラック(BK)のインクを吐出すべきノズルNに限定され、ノズルN-TGを補完する補完ノズルN-Dとして、ノズルN-CY、N-MG、及び、N-YLが採用される。
これに対して、第2実施形態では、CMYKの4色以外のインクを吐出可能であり、また、吐出異常ノズルN-TGがブラック(BK)以外の色のインクを吐出するノズルNである場合においても、当該ノズルN-TGを2個以上のノズルN-Dにより補完する補完処理を実行可能である。
以下、図28乃至図32を参照しつつ、第2実施形態に係るインクジェットプリンターについて説明する。
なお、以下に例示する第2実施形態において作用や機能が第1実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する(以下で説明する変形例についても同様)。
第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、ブラック(BK)、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、イエロー(YL)の4種類の色(以下、「基本色」と称する)に加え、グリーン(GR)、ブルー(BL)、レッド(RD)、バイオレット(VL)の4種類の特色と、淡シアン(CYL)、淡マゼンタ(MGL)の2種類の淡色との、合計10色のインクを吐出可能である。
具体的には、第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、10色のインクに対応する10個のインクカートリッジ31を備え、また、10色のインクに対応する10列のノズル列Lnを具備する記録ヘッド30Aを備える。各ノズル列Lnは、第1実施形態と同様にM個のノズルNを備える。つまり、第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、10M個の吐出部D(ノズルN)を備える。また、第2実施形態に係るインクジェットプリンターが備えるヘッドユニットは、10M個の吐出部Dに対応するように、10M段の構成要素を備える。
このように、第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、記録ヘッド30の代わりに記録ヘッド30Aを備える点、10色のインクに対応する10個のインクカートリッジ31を備える点、及び、4M段の構成要素を具備するヘッドユニット5(図14及び図18参照)の代わりに10M段の構成要素を具備するヘッドユニットを備える点、を除き、第1実施形態に係るインクジェットプリンター1と同様に構成されている。
なお、淡色のインクとは、基本色のインクまたは特色のインクに比べて、インク全体に含まれる色を表現するための色材成分の重量比が小さいインクであり、換言すれば、インク全体に含まれる色材成分以外の水やその他の溶剤成分の重量比が大きいインクである。
具体的には、淡シアン(CYL)のインクは、シアン(CY)のインクに対して色材成分の重量比を小さくしたインク(溶剤成分の重量比を大きくしたインク)であり、淡マゼンタ(MGL)のインクは、マゼンタ(MG)のインクに対して色材成分の重量比を大きくしたインク(溶剤成分の重量比を大きくしたインク)である。
図28は、第2実施形態に係るインクジェットプリンターを平面視した場合の、記録ヘッド30Aに設けられた10M個のノズルNの配置の一例を説明するための説明図である。
この図に示すように、記録ヘッド30Aには、ノズル列Ln-BK、Ln-CY、Ln-MG、及び、Ln-YLの他に、ノズル形成領域R-GR(領域R-GR)に配置されたグリーン(GR)のインクを吐出するM個のノズルNからなるノズル列Ln-GRと、ノズル形成領域R-BL(領域R-BL)に配置されたブルー(BL)のインクを吐出するM個のノズルNからなるノズル列Ln-BLと、ノズル形成領域R-RD(領域R-RD)に配置されたレッド(RD)のインクを吐出するM個のノズルNからなるノズル列Ln-RDと、ノズル形成領域R-VL(領域R-VL)に配置されたバイオレット(VL)のインクを吐出するM個のノズルNからなるノズル列Ln-VLと、ノズル形成領域R-CYL(領域R-CYL)に配置された淡シアン(CYL)のインクを吐出するM個のノズルNからなるノズル列Ln-CYLと、ノズル形成領域R-MGL(領域R-MGL)に配置された淡マゼンタ(MGL)のインクを吐出するM個のノズルNからなるノズル列Ln-MGLと、からなる10列のノズル列Lnが設けられている。
第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、ブラック(BK)以外のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGに対しても、補完処理を実行することができる。以下、第2実施形態に係る補完処理の各種態様について説明する。
まず、第2実施形態に係る補完処理の第1の態様は、基本色のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGを、特色のインクを吐出する2個以上の補完ノズルN-Dにより補完する処理である。
具体的には、第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、例えば、ノズルN-TGが、シアン(CY)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、ブルー(BL)のインクを吐出するノズルNと、グリーン(GR)のインクを吐出するノズルNとを採用することで補完処理を実行する。また、例えば、ノズルN-TGが、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、ブルー(BL)のインクを吐出するノズルNと、レッド(RD)のインクを吐出するノズルNとを採用することで、補完処理を実行する。また、例えば、ノズルN-TGが、イエロー(YL)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、レッド(RD)のインクを吐出するノズルNと、グリーン(GR)のインクを吐出するノズルNとを採用することで、補完処理を実行する。
次に、第2実施形態に係る補完処理の第2の態様は、特色のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGを、基本色のインクを吐出する2個以上の補完ノズルN-Dにより補完する処理である(後述する図29及び図30参照)。
具体的には、第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、例えば、ノズルN-TGが、レッド(RD)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルNと、イエロー(YL)のインクを吐出するノズルNとを採用することで、補完処理を実行する。また、例えば、ノズルN-TGが、グリーン(GR)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、シアン(CY)のインクを吐出するノズルNと、イエロー(YL)のインクを吐出するノズルNとを採用することで、補完処理を実行する。また、例えば、ノズルN-TGが、ブルー(BL)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、シアン(CY)のインクを吐出するノズルNと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルNとを採用することで、補完処理を実行する。また、例えば、ノズルN-TGが、バイオレット(VL)のインクを吐出するノズルNである場合には、ノズルN-Dとして、シアン(CY)のインクを吐出するノズルNと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルNとを採用することで、補完処理を実行する。
また、第2実施形態に係る補完処理の第3の態様は、基本色のインクを吐出する補完ノズルN-Dの代わりに、淡色のインクを吐出する補完ノズルN-Dを採用した補完処理である(後述する図31参照)。
具体的には、第2実施形態に係るインクジェットプリンターは、ノズルN-Dとして、シアン(CY)のインクを吐出するノズルNの代わりに、淡シアン(CYL)のインクを吐出するノズルNを採用した補完処理を実行し、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルNの代わりに、淡マゼンタ(MGL)のインクを吐出するノズルNを採用した補完処理を実行することができる。
以下、図29乃至図32を参照しつつ、第2実施形態に係る補完処理の各種態様のうち、いくつかを例示して説明する。
なお、図29乃至図31では、10列のノズル列Lnのうち、補完処理に関係する一部のノズル列Lnのみを図示している。また、図29乃至図31では、各ノズル列Lnが、9個のノズルNを具備する場合(つまり、M=9の場合)を例示している。
図29は、上述した第2の態様の補完処理のうち、ブルー(BL)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGを、シアン(CY)のインクを吐出するノズルN-CYと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MGと、により補完する補完処理を説明するための説明図である。
図29に示すように、ブルー(BL)のインクを吐出するノズルN5が吐出異常ノズルN-TGである場合には、補完処理を実行することで、ノズルN-TGにより形成される予定であった大ドットのドットDt-TGの代わりに、例えば、ノズルN-CYが吐出するシアン(CY)のインクによる小ドットのドットDt-CYと、ノズルN-MGが吐出するマゼンタ(MG)のインクによる小ドットのドットDt-MGと、の2個の補完ドットDt-Dを形成する。
すなわち、図29は、ノズルN-CYから吐出されるシアン(CY)のインクの増加量Q-Dが、ノズルN-MGから吐出されるマゼンタ(MG)のインクの増加量Q-Dと略同じである場合を例示したものである。
図30は、上述した第2の態様の補完処理のうち、バイオレット(VL)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGを、シアン(CY)のインクを吐出するノズルN-CYと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MGと、により補完する補完処理を説明するための説明図である。
図30に示すように、バイオレット(VL)のインクを吐出するノズルN5が吐出異常ノズルN-TGである場合には、補完処理を実行することで、ノズルN-TGにより形成される予定であった大ドットであるドットDt-TGの代わりに、例えば、ノズルN-CYが吐出するシアン(CY)のインクによる中ドットのドットDt-CYと、ノズルN-MGが吐出するマゼンタ(MG)のインクによる小ドットのドットDt-MGと、の2個の補完ドットDt-Dを形成する。
すなわち、図30は、ノズルN-CYから吐出されるシアン(CY)のインクの増加量Q-Dが、ノズルN-MGから吐出されるマゼンタ(MG)のインクの増加量Q-Dよりも多い場合を例示したものである。
なお、図30においては、バイオレット(VL)が「第1の色」に該当し、マゼンタ(MG)が「第2の色」に該当し、シアン(CY)が「第3の色」に該当する。
すなわち、図30においては、バイオレット(VL)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGが「第1ノズル」に該当し、ノズルN-TGを補完するノズルN-MGが「第2ノズル」に該当し、ノズルN-TGを補完するノズルN-CYが「第3ノズル」に該当し、ノズルN-TGが属するノズル列Ln-VLが「第1ノズル群」の一例であり、ノズルN-MGが属するノズル列Ln-MGが「第2ノズル群」の一例であり、ノズルN-CYが属するノズル列Ln-CYが「第3ノズル群」の一例であり、後述する波長領域λVLが「第1波長領域」に該当し、波長領域λMGが「第2波長領域」に該当し、波長領域λCYが「第3波長領域」に該当する。
また、図30においては、ノズルN-TGにおける吐出量Q-TGが「第1の吐出量」に該当し、ノズルN-MGにおける増加量Q-D(増加量Q-MG)が「第2の吐出量」に該当し、ノズルN-CYにおける増加量Q-D(増加量Q-CY)が「第3の吐出量」に該当する。
図31は、上述した第3の態様の補完処理のうち、ブルー(BL)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGを、淡シアン(CYL)のインクを吐出するノズルN-CYLと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MGと、により補完する補完処理を説明するための説明図である。
図31に示すように、ブルー(BL)のインクを吐出するノズルN5が吐出異常ノズルN-TGであり、且つ、当該ノズルN-TGを補完すべきノズルN-CYにおいて吐出異常が生じている場合には、補完ノズルN-Dとして、シアン(CY)のインクに対応するノズルN-CYの代わりに、淡シアン(CYL)のインクに対応するノズル列Ln-CYLに属するノズルN-CYLを採用した補完処理を実行する。これにより、ノズルN-TGにより形成される予定であった大ドットであるドットDt-TGの代わりに、例えば、ノズルN-CYLが吐出する淡シアン(CYL)のインクによる中ドットのドットDt-CYLと、ノズルN-MGが吐出するマゼンタ(MG)のインクによる小ドットのドットDt-MGと、の2個の補完ドットDt-Dを形成する。
すなわち、図31は、ノズルN-CYLから吐出される淡シアン(CYL)のインクの増加量Q-Dが、ノズルN-MGから吐出されるマゼンタ(MG)のインクの増加量Q-Dよりも多い場合を例示したものである。
なお、図31においては、ブルー(BL)が「第1の色」に該当し、淡シアン(CYL)が「第2の色」に該当し、マゼンタ(MG)が「第3の色」に該当する。
すなわち、図31においては、ブルー(BL)のインクを吐出すべき吐出異常ノズルN-TGが「第1ノズル」に該当し、ノズルN-TGを補完するノズルN-CYLが「第2ノズル」に該当し、ノズルN-TGを補完するノズルN-MGが「第3ノズル」に該当し、ノズルN-TGが属するノズル列Ln-BLが「第1ノズル群」の一例であり、ノズルN-CYLが属するノズル列Ln-CYLが「第2ノズル群」の一例であり、ノズルN-MGが属するノズル列Ln-MGが「第3ノズル群」の一例であり、後述する波長領域λBLが「第1波長領域」に該当し、後述する波長領域λCYLが「第2波長領域」に該当し、波長領域λMGが「第3波長領域」に該当する。
また、図31においては、ノズルN-TGにおける吐出量Q-TGが「第1の吐出量」に該当し、ノズルN-CYLにおける増加量Q-D(増加量Q-CYL)が「第2の吐出量」に該当し、ノズルN-MGにおける増加量Q-D(増加量Q-MG)が「第3の吐出量」に該当する。
図32は、ブルー(BL)のインク及びバイオレット(VL)のインクの光の吸収特性を説明するための説明図である。
図32(A)に例示するように、ブルー(BL)のインクは、可視光のうち緑色光及び赤色光を、所定の割合α以上の割合で吸収する一方で、青色光を反射するため、ブルー(BL)として視認される。
以下、ブルー(BL)のインクが吸収する可視光の波長領域を、波長領域λBLと称する。また、波長領域λMGと、波長領域λBLとが重複する波長領域を、波長領域λ(MG+BL)と称し、波長領域λCYと、波長領域λBLとが重複する波長領域を、波長領域λ(CY+BL)と称する。
本実施形態では、波長領域λ(MG+BL)と、波長領域λ(CY+BL)とは、略同じ幅である。よって、マゼンタ(MG)のインクと、シアン(CY)のインクとを、略同じ量だけ用いることで、ブルー(BL)に近い吸収特性のインクを再現可能である。
このため、本実施形態では、ブルー(BL)のインクを吐出すべきノズルN-TGを、シアン(CY)のインクを吐出するノズルN-CYと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MGと、により補完する場合に、ノズルN-CYから吐出されるシアン(CY)のインクの増加量Q-Dと、ノズルN-MGから吐出されるマゼンタ(MG)のインクの増加量Q-Dを、略同じ量とする。
一方、図32(B)に例示するように、バイオレット(VL)のインクは、緑色光と、赤色光と、青色光から紫色光(概ね、380nm〜450nmの波長の光)を除いた波長の光と、を所定の割合α以上の割合で吸収し、他方、紫色光を反射するため、バイオレット(VL)として視認される。
以下、バイオレット(VL)のインクが吸収する可視光の波長領域を、波長領域λVLと称する。また、波長領域λMGと、波長領域λVLとが重複する波長領域を、波長領域λ(MG+VL)と称し、波長領域λCYと、波長領域λVLとが重複する波長領域を、波長領域λ(CY+VL)と称する。
本実施形態では、波長領域λ(MG+VL)は、波長領域λ(CY+VL)よりも、広い幅を有する。このため、マゼンタ(MG)のインクと、シアン(CY)のインクとを、略同じ量だけ用いても、図32(B)に示すバイオレット(VL)に近い吸収特性のインクは再現されず、図32(A)に示すブルー(BL)に近い吸収特性のインクが再現されてしまう。
そこで、バイオレット(VL)に近い吸収特性のインクを再現する場合には、マゼンタ(MG)のインクを、シアン(CY)のインクよりも多く用いる。
マゼンタ(MG)のインクをシアン(CY)のインクよりも多く用いても、単位体積あたりのマゼンタ(MG)のインクの有する光の吸収特性は変化しない。しかし、マゼンタ(MG)のインクをシアン(CY)のインクよりも多く用いる場合には、シアン(CY)のインクの有する光の吸収特性との相対的な関係において、マゼンタ(MG)のインクによる光の吸収率を高めることができる。具体的には、マゼンタ(MG)のインクをシアン(CY)のインクよりも多く用いる場合には、曲線MGで示すマゼンタ(MG)のインクよりも光の吸収率の高い、曲線MGDで示す吸収特性を有するインクを用いて、2個のドットDt-D(Dt-CY、Dt-MG)を形成したと看做すことができる(図32(B)参照)。このため、マゼンタ(MG)のインクをシアン(CY)のインクよりも多く用いることで、バイオレット(VL)に近い吸収特性のインクを再現することができる。
このように、マゼンタ(MG)のインクと、シアン(CY)のインクとを用いて、バイオレット(VL)のインクを再現する場合において、波長領域λ(MG+VL)が、波長領域λ(CY+VL)よりも広い幅を有するときは、マゼンタ(MG)のインクを、シアン(CY)のインクよりも、多く用いる。このため、バイオレット(VL)のインクを吐出すべきノズルN-TGを、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MGと、シアン(CY)のインクを吐出するノズルN-CYと、により補完する場合に、ノズルN-MGから吐出されるマゼンタ(MG)のインクの増加量Q-Dを、ノズルN-CYから吐出されるシアン(CY)のインクの増加量Q-Dよりも、多くする。
なお、波長領域λ(MG+VL)は「第1の重複波長領域」の一例であり、波長領域λ(CY+VL)は「第2の重複波長領域」の一例である。
ところで、淡シアン(CYL)のインクによる光の吸収率は、シアン(CY)のインクによる光の吸収率よりも低い。つまり、図32(A)に例示するように、淡シアン(CYL)のインクが吸収する可視光の波長領域λCYLは、シアン(CY)のインクが吸収する可視光の波長領域λCYよりも狭くなる。
このため、淡シアン(CYL)のインクと、マゼンタ(MG)のインクとを、略同じ量だけ用いても、ブルー(BL)に近い吸収特性のインクは再現されない場合がある。そこで、ブルー(BL)に近い吸収特性のインクを再現する場合には、淡シアン(CYL)のインクを、マゼンタ(MG)のインクよりも多く用いる。
淡シアン(CYL)のインクをマゼンタ(MG)のインクよりも多く用いることで、マゼンタ(MG)のインクの有する光の吸収特性との相対的な関係において、淡シアン(CYL)のインクによる光の吸収率を高めることができる。具体的には、淡シアン(CYL)のインクをマゼンタ(MG)のインクよりも多く用いることで、シアン(CY)のインクとマゼンタ(MG)のインクとを略同じ量だけ用いて再現されるインク、つまり、ブルー(BL)のインクを再現することができる。
本実施形態では、ブルー(BL)のインクを吐出すべきノズルN-TGを、淡シアン(CYL)のインクを吐出するノズルN-CYLと、マゼンタ(MG)のインクを吐出するノズルN-MGと、により補完する場合に、ノズルN-CYLから吐出される淡シアン(CYL)のインクの増加量Q-Dを、マゼンタ(MG)から吐出されるマゼンタ(MG)のインクの増加量Q-Dよりも、多くすることで、利用者に、ブルー(BL)のドットDt-TGが形成された視認させることが可能となる。
すなわち、ノズルN-TGを、淡色のインクを吐出するノズルN-Dと、基本色または特色のインクを吐出するノズルN-Dと、により補完する場合に、淡色のインクを吐出するノズルN-Dにおけるインクの増加量Q-Dを、基本色または特色のインクを吐出するノズルN-Dにおけるインクの増加量Q-Dよりも、多くすることで、補完処理に起因する画質の劣化を防止することが可能となる。
<C.変形例>
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
<変形例1>
上述した第1実施形態では、インクジェットプリンター1がCMYKの4色のインクを吐出可能な場合を例示し、また、上述した第2実施形態では、インクジェットプリンターが、10色のインクを吐出可能な場合を例示したが、本発明はこれらの態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンターは、3色以上のインクを吐出可能であればよい。
この場合、記録ヘッド30(記録ヘッド30A)は、3色以上のインクと1対1に対応する3列以上のノズル列Lnを具備するものであればよい。
<変形例2>
上述した実施形態及び変形例では、吐出異常ノズルN-TGと、吐出異常ノズルN-TGを補完する補完ノズルN-DとのY軸方向の位置が略同じであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ノズルN-TG及びノズルN-DのY軸方向の位置は相違してもよい。すなわち、ノズルN-Dは、ノズルN-TGとは異なるノズル列Lnに属するノズルNであって、ノズルN-TGとは異なる色のインクを吐出するノズルNであればよい。
但し、ノズルN-Dは、ノズルN-TGにおいて吐出異常が生じたときに、ノズルN-TGにより形成されるドットDt-TGの代わりにドットDt-Dを形成するためのノズルNである。このため、ノズルN-Dは、補完処理において、ノズルN-Dからのインクの吐出量を増加させた場合に、利用者が、ノズルN-TGから吐出されて形成される予定であったドットDt-TGが形成されたと視認することができる程度に、Y軸方向の位置がノズルN-TGと近い位置に存在するノズルNであることが好ましい。
例えば、ノズルN-Dは、ノズルN-DとノズルN-TGとの間のY軸方向の距離が、ノズルN-TGと同一のノズル列Lnに属し、且つ、ノズルN-TGとY軸方向において隣り合う隣接ノズルと更にY軸方向において隣り合うノズルNから、ノズルN-TGまでのY軸方向の距離以下となるノズルNであることが好ましい。つまり、ノズルN-Dは、Y軸方向において、ノズルN-TGから2ノズル(2ピッチ)に相当する距離以内のノズルNであることが好ましい。
<変形例3>
上述した実施形態及び変形例では、記録ヘッド30(記録ヘッド30A)は、ノズル形成領域(領域R-BK等)に形成されるノズル群として、M個のノズルNが千鳥状に配置されるノズル列Lnを例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ノズル群を構成するM個のノズルNは、ノズル形成領域においてどのように配置されるものであってもよい。
例えば、ノズル群を構成するM個のノズルNは、ノズル形成領域において、Y軸方向に直線状に一列に配列されてもよい。また、例えば、ノズル群を構成するM個のノズルNは、ノズル形成領域において、マトリクス状に配置されてもよい。
<変形例4>
上述した実施形態及び変形例では、インクジェットプリンターの動作期間は、印刷処理が実行される単位動作期間Tuと、吐出状態判定処理が実行される単位動作期間Tuと、から構成されているが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、同一の単位動作期間Tuにおいて、印刷処理及び吐出状態判定処理を実行していもよい。すなわち、インクジェットプリンターの動作期間は、印刷処理及び吐出状態判定処理の両方が実行される単位動作期間Tuを含むものであってもよい。
この場合、例えば、ドットDtを形成する吐出部Dに対しては、印刷用の駆動信号Vinを供給する一方で、ドットDtを形成しない非記録の吐出部Dに対して、波形DpBBを有する印刷用の駆動信号Vinを供給する代わりに、波形DpTを有する検査用の駆動信号Vinを供給することで、非記録の吐出部Dに対してのみ吐出状態判定処理を実行してもよい(図17参照)。
また、インクジェットプリンターの動作期間は、印刷処理、吐出状態判定処理、補完処理のうち、少なくとも2つの処理が実行される単位動作期間Tuを含むものであってもよい。
<変形例5>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンターは、印刷処理において、記録用紙Pを、複数の印刷領域と、当該複数の印刷領域を区分する余白領域と、に分割し、各印刷領域に画像を形成するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、記録用紙Pの全体に1つの画像を形成してもよい。
また、上述した実施形態及び変形例に係る記録用紙Pは、長尺状の形状を有するが、例えば、A4サイズの用紙のように、矩形の形状を有するものであってもよい。この場合、搬送機構7は、印刷処理が実行される場合において、複数の記録用紙Pを間欠的にプラテン74上に供給するものであればよい。そして、この場合、印刷処理において、1枚の記録用紙Pに対して1つの画像が形成されるものであってもよい。また、この場合、吐出状態判定処理が実行される単位動作期間Tuは、一の記録用紙Pがプラテン74上に供給されてから、当該一の記録用紙Pの後に最初に他の記録用紙Pがプラテン74上に供給されるまでの期間(つまり、プラテン74上に記録用紙Pが存在しない期間)とすればよい。
<変形例6>
上述した実施形態及び変形例において、吐出状態判定処理は、インクを吐出させないように吐出部Dを駆動したときに、当該吐出部Dにおいて生じる残留振動に基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定する、いわゆる「非吐出検査」を想定するものであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクを吐出させるように吐出部Dを駆動したときに、当該吐出部Dにおいて生じる残留振動に基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定する、いわゆる「吐出検査」であってもよい。
吐出状態判定処理を吐出検査により実行する場合の具体的な態様としては、例えば、以下の2つの態様を例示することができる。
吐出検査の第1の態様は、印刷処理において吐出部Dが印刷データPDの示す画像を形成するためにインクを吐出したときに、当該吐出部Dにおいて生じる残留振動を検出することで、吐出状態判定処理を実行する、という態様である。吐出検査の第1の態様においては、印刷処理が実行される中で、同時に吐出状態判定処理が実行されることになる。
吐出検査の第2の態様は、印刷処理を行っていないタイミングにおいて、吐出部Dからインクを吐出させて、当該吐出部Dにおいて生じる残留振動を検出することで、吐出状態判定処理を実行する、という態様である。
吐出検査の第2の態様において、吐出状態判定処理のために吐出部Dから吐出されたインクが、記録用紙Pの印刷領域に付着すると、記録用紙Pに形成される画像の画質が低下する。このため、吐出検査の第2の態様では、吐出状態判定処理のために吐出部Dから吐出されたインクが、記録用紙Pの印刷領域に着弾しないようにする必要がある。吐出状態判定処理を吐出検査により実行する場合において、吐出部Dから吐出されたインクが印刷領域に着弾しないようにするには、例えば、インクジェットプリンターが、記録ヘッド30を含むヘッドユニット5を搭載するキャリッジ32を移動させる移動機構を備え、当該移動機構により、キャリッジ32を、吐出部Dから吐出されたインクが印刷領域に着弾しないような位置に移動させたうえで、吐出状態判定処理を実行する。また、吐出状態判定処理を吐出検査により実行する場合において、吐出部Dから吐出されたインクが印刷領域に着弾しないようにするには、例えば、印刷処理が実行される単位動作期間Tu以外のタイミングにおいて、吐出状態判定処理を実行するようにしてもよい。
<変形例7>
上述した実施形態及び変形例において、ヘッドドライバー50は、複数(例えば、4M個)の吐出部Dに対して供給する駆動信号Vinを、同一の駆動波形信号Comに基づいて生成するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。
ヘッドドライバー50は、例えば、複数のノズル群(ノズル列Ln)に1対1に対応する複数の駆動波形信号Comに基づいて、ノズル群毎に駆動信号Vinを生成するものであってもよい。この場合、制御部6は、ヘッドドライバー50に対して、複数のノズル群に1対1に対応する複数の駆動波形信号Comを供給すればよい。また、この場合、ヘッドドライバー50は、例えば、複数のノズル群に1対1に対応する複数の駆動信号生成部51を具備してもよい。さらに、この場合、単位動作期間Tuの開始されるタイミング(つまり、ラッチ信号LATがアクティブになるタイミング)は、ノズル群毎に異なるタイミングであってもよい。
また、ヘッドドライバー50は、インクジェットプリンターが吐出可能な複数の色のインクと1対1に対応する複数の駆動波形信号Comに基づいて、インク色毎に駆動信号Vinを生成してもよい。この場合、制御部6は、ヘッドドライバー50に対して、複数のインク色に1対1に対応する複数の駆動波形信号Comを供給すればよい。また、この場合、ヘッドドライバー50は、例えば、複数のインク色に1対1に対応する複数の駆動信号生成部51を具備してもよい。
<変形例8>
上述した実施形態及び変形例において、吐出異常検出部52は、複数(例えば、4M個)の吐出部Dと1対1に対応する複数の吐出異常検出回路CTを具備するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、吐出異常検出部52は少なくとも1個の吐出異常検出回路CTを備えていればよい。
この場合、制御部6は、吐出状態判定処理を実行する一の単位動作期間Tuにおいて、複数の吐出部Dから1個の吐出部Dを吐出状態判定処理の対象として選択し、当該選択した吐出部Dを吐出異常検出回路CTに電気的に接続するような切替制御信号Swを切替部53に供給するものであればよい。
<変形例9>
上述した実施形態及び変形例において、吐出部Dにおけるインクの吐出状態の判定は、吐出状態判定部56において行われるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、当該吐出状態の判定を制御部6において実行してもよい。
吐出状態の判定を制御部6で行う場合、吐出異常検出回路CTは、吐出状態判定部56を備えずに構成されればよく、また、検出部55が生成する検出信号Tcは制御部6に対して出力されるものであればよい。
<変形例10>
上述した実施形態及び変形例において、駆動波形信号Comは、Com-A、Com-B、及び、Com-Cの3つの信号を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、駆動波形信号Comは、1つの信号(例えば、Com-Aのみ)からなるものでもよいし、2以上の信号(例えば、Com-A及びCom-B)からなるものでもよい。
例えば、図25のように、8種類のドットDtを印刷する場合、駆動波形信号Comは、例えば4つの信号を含むものであればよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、制御部6は、駆動波形信号Comとして、印刷用の駆動信号Vinを生成するための駆動波形信号Com-A及びCom-B(以下、「印刷用駆動波形信号」と称する)と、検査用の駆動信号Vinを生成するための駆動波形信号Com-C(以下、「検査用駆動波形信号」と称する)を、各単位動作期間Tuにおいて同時に供給するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。
例えば、制御部6は、ある単位動作期間Tuにおいて印刷処理を実行する場合においては、印刷用駆動波形信号のみを含む駆動波形信号Com(例えば、Com-A及びCom-Bのみを含む駆動波形信号Com)を供給し、ある単位動作期間Tuにおいて吐出状態判定処理を実行する場合においては、検査用駆動波形信号のみを含む駆動波形信号Com(例えば、Com-Cのみを含む駆動波形信号Com)を供給する等、各単位動作期間Tuにおいて実行される処理の種別に応じて、駆動波形信号Comに含まれる各信号の波形を変更するものであってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、単位動作期間Tuは、制御期間Ts1及び制御期間Ts2の2つの制御期間Tsを含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位動作期間Tuは、1以上の制御期間Tsからなるものであればよい。
なお、印刷信号SIのビット数は、3ビットに限定されるものではなく、表示すべき階調や、駆動波形信号Comに含まれる信号の数により適宜決定すればよい。
<変形例11>
上述した実施形態及び変形例において、インクジェットプリンターは、圧電素子300の振動板310を振動させることによりノズルNからインクを吐出するものであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、キャビティ320に設けられた発熱体(図示省略)を発熱させることによりキャビティ320内に気泡を生じさせてキャビティ320内部の圧力を高め、これによりインクを吐出させる、所謂サーマル方式であってもよい。
<変形例12>
上述した実施形態及び変形例において、インクジェットプリンターは、ラインプリンターであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンターは、シリアルプリンターであってもよい。すなわち、インクジェットプリンターは、Y軸方向の幅が記録用紙Pの幅よりも狭い記録ヘッド30を備え、キャリッジ32の主走査方向がY軸方向となるようなインクジェットプリンターであってもよい。
1・・・・・・インクジェットプリンター、5・・・・・・ヘッドユニット、6・・・・・・制御部、7・・・・・・搬送機構、9・・・・・・ホストコンピューター、30・・・・・・記録ヘッド、50・・・・・・ヘッドドライバー、51・・・・・・駆動信号生成部、52・・・・・・吐出異常検出部、53・・・・・・切替部、62・・・・・・記憶部、71・・・・・・搬送モーター、72・・・・・・モータードライバー、80・・・・・・メンテナンスユニット、100・・・・・・印刷システム、D・・・・・・吐出部、N・・・・・・ノズル、N-TG・・・・・・吐出異常ノズル、N-D・・・・・・補完ノズル。

Claims (7)

  1. ノズルから媒体に液体を吐出して前記媒体に画像を形成する液体吐出装置であって、
    第1の色の液体を吐出する第1ノズルを含む第1ノズル群と、
    第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群と、
    第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群と、
    を具備するヘッドユニットと、
    前記ヘッドユニットの駆動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記媒体に画像を形成するために前記第1ノズルから吐出すべき前記第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、前記第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合、
    前記第1ノズルから前記第1の色の液体を吐出させる代わりに、
    前記第2ノズルからの前記第2の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、
    前記第3ノズルからの前記第3の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる、
    ことを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記媒体を第1方向に搬送する搬送機構を備え、
    前記第1ノズル群は、
    前記ヘッドユニットのうち前記第1方向に交差する第2方向に延在する第1領域に設けられ、
    前記第2ノズル群は、
    前記ヘッドユニットのうち前記第2方向に延在する第2領域に設けられ、
    前記第3ノズル群は、
    前記ヘッドユニットのうち前記第2方向に延在する第3領域に設けられる、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記第1の色の液体は、可視光の第1波長領域の光を所定の割合以上で吸収し、
    前記第2の色の液体は、可視光の第2波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、
    前記第3の色の液体は、可視光の第3波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、
    前記第1波長領域の一部は、
    前記第2波長領域の少なくとも一部と重複し、
    前記第1波長領域から前記第2波長領域を除いた波長領域の少なくとも一部は、
    前記第3波長領域の少なくとも一部と重複する、
    ことを特徴とする、請求項1または2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記第1の色の液体は、可視光の第1波長領域の光を所定の割合以上で吸収し、
    前記第2の色の液体は、可視光の第2波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、
    前記第3の色の液体は、可視光の第3波長領域の光を前記所定の割合以上で吸収し、
    前記制御部は、
    前記第1波長領域及び前記第2波長領域が重複する波長領域が、
    前記第1波長領域及び前記第3波長領域が重複する波長領域よりも広い場合、
    前記第2の吐出量を、前記第3の吐出量よりも多くする、
    ことを特徴とする、請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。
  5. 前記制御部は、
    前記第2の色の液体に含まれる色材成分の前記第2の色の液体に占める重量比が、
    前記第3の色の液体に含まれる色材成分の前記第3の色の液体に占める重量比よりも小さい場合、
    前記第2の吐出量を、前記第3の吐出量よりも多くする、
    ことを特徴とする、請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。
  6. 第1の色の液体を吐出する第1ノズルを含む第1ノズル群と、
    第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群と、
    第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群と、
    を備える液体吐出装置の制御方法であって、
    媒体に画像を形成するために前記第1ノズルから吐出すべき前記第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、前記第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合に、
    前記第1ノズルから前記第1の色の液体を吐出させる代わりに、
    前記第2ノズルからの前記第2の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、
    前記第3ノズルからの前記第3の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる、
    ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
  7. 第1の色の液体を吐出する第1ノズルを含む第1ノズル群と、
    第2の色の液体を吐出する第2ノズルを含む第2ノズル群と、
    第3の色の液体を吐出する第3ノズルを含む第3ノズル群と、
    コンピュータと、
    を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
    前記コンピュータを、
    媒体に画像を形成するために前記第1ノズルから吐出すべき前記第1の色の液体の吐出量が第1の吐出量であり、且つ、前記第1ノズルからの液体の吐出状態が異常である場合に、
    前記第1ノズルから前記第1の色の液体を吐出させる代わりに、
    前記第2ノズルからの前記第2の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第2の吐出量だけ増加させ、且つ、
    前記第3ノズルからの前記第3の色の液体の吐出量を前記第1の吐出量よりも少ない第3の吐出量だけ増加させる、
    制御部として機能させる、
    ことを特徴とする液体吐出装置の制御プログラム。
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