JP2016159531A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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瑛一 大原
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Abstract

【課題】ノズル列の構成を変更するための作業を必要とせずに、高速の記録モード或いは高品質の記録モードを選択的に実行可能なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】ヘッド制御部は、モード指定部により「高速モード」が指定された場合、各色のノズル群46に属するすべてのノズル42を使用可能範囲Ruとして用いて吐出制御を実行する。一方、ヘッド制御部は、「高品質モード」が指定された場合、ノズル群が構成するノズル範囲Rnの一部である使用可能範囲Ruを色毎に決定し、使用可能範囲Ruに属するノズルのみを用いて吐出制御を実行することで、記録媒体上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴を吐出させる。【選択図】図4

Description

本発明は、インクを用いて記録媒体の上に画像を形成するインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
従来から、商業印刷分野において、ノズル列からインク滴を吐出することで記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置が開発されている。特に、高速或いは高画質の記録をそれぞれ達成するために、ノズル列の配置に関する技術が種々提案されている。
特許文献1では、往復走査可能に構成されたキャリッジに、インク滴の色又はノズル間隔が異なる複数の記録ヘッドを着脱自在に保持するヘッドホルダを設けた装置構成が提案されている。そして、指定された記録モードに応じて、ヘッドホルダに保持された複数の記録ヘッドの中から、実際に使用する記録ヘッドを選択する旨が記載されている。
特許文献2では、ノズル群の配列方向の中心線を基準として、当該中心線に近い方から順に色ずれの視認性が高い色から線対称に、複数のノズル群を1つのユニットとして配置する記録ヘッドが提案されている。
特開2001−315317号公報(要約、図5、図6等) 特開2004−066468号公報(要約)
ところで、作業者は、通常、成果物の要求仕様(品質、生産コスト及び納期)に応じて最適な記録モードを選択しながら、複数の印刷ジョブを順次実行していく。そうすると、発注の状況によっては、記録モードを変更する頻度が高くなることが起こり得る。
しかしながら、特許文献1にて提案の装置では、記録モードを変更する都度に記録ヘッドを着脱する必要があるため、作業がきわめて煩雑になる。また、装着作業の際に、記録ヘッドの位置・姿勢を適切に調整し損なった場合、その記録ヘッドから吐出されるインク滴の着弾位置の精度が低下する。その結果、成果物の画質及び品位が低下するという懸念もあった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、ノズル列の構成を変更するための作業を必要とせずに、高速の記録モード或いは高品質の記録モードを選択的に実行可能なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
本発明に係るインクジェット記録装置は、記録媒体に対して主走査方向に沿って往復移動可能であり、インク滴を吐出する複数のノズルを含んで構成される記録ユニットと、前記主走査方向に交わる方向である副走査方向に沿って前記記録ユニット及び前記記録媒体を相対移動させる移動機構と、前記移動機構による前記記録ユニット及び前記記録媒体の相対移動の下、前記記録ユニットの吐出制御を実行するヘッド制御部と、第1記録モード及び第2記録モードを含む、前記吐出制御が異なる複数の記録モードのうちいずれか1つを指定するモード指定部を備え、前記副走査方向に沿って配置され、同色のインク滴を吐出する2つ以上のノズルの集合を1つのノズル群と定義するとき、前記記録ユニットは、少なくとも2色のインク滴を吐出する少なくとも2つの前記ノズル群を含んで構成され、前記ヘッド制御部は、前記モード指定部により前記第1記録モードが指定された場合、各色の前記ノズル群に属するすべてのノズルを使用可能範囲として用いて前記吐出制御を実行し、前記モード指定部により前記第2記録モードが指定された場合、前記ノズル群が構成するノズル範囲の一部である使用可能範囲を色毎に決定し、前記使用可能範囲に属するノズルのみを用いて前記吐出制御を実行することで、前記記録媒体上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴を吐出させる。
このように、ヘッド制御部は、第1記録モードが指定された場合、各色のノズル群に属するすべてのノズルを用いて吐出制御を実行するので、記録ユニットを主走査方向に沿って1回移動させる際、吐出するインク滴の総数が最大になる。つまり、最多数のノズルを使用する第1記録モードを指定することで、所望の画像が高速に形成される。
また、ヘッド制御部は、第2記録モードが指定された場合、ノズル範囲の一部である使用可能範囲に属するノズルのみを用いて吐出制御を実行するので、同色間におけるノズルの母集団、及び、他色間における副走査方向の位置関係を同時に考慮した設計が可能である。つまり、一部のノズルを使用する第2記録モードを指定することで、同色間及び異色間における微視的な物理現象を考慮した高品質の画像が形成される。
これらにより、ノズル列の構成を変更するための作業を必要とせずに、高速の記録モード或いは高品質の記録モードを選択的に実行できる。
また、前記記録ユニットは、明度が異なる少なくとも2色のインク滴を吐出する少なくとも2つの前記ノズル群を含んで構成され、前記移動機構は、前記副走査方向の上流側から下流側にのみ前記記録ユニット及び前記記録媒体を相対移動させ、前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、少なくとも1つの他の色よりも明度が低い色に対して前記副走査方向の最も上流側に位置する前記使用可能範囲を決定することで、明度が最も低い色のインク滴を最先に吐出させることが好ましい。これにより、記録媒体上にドットを積層して画像を形成する場合、明度が相対的に低い色のドットが画像の最下層に配置される。換言すれば、視認性が最も高い色のドットを画像の最上層から離れた位置に配置することで、ノイズ・粒状性が低減された高品質の画像が得られる。
また、前記記録ユニットは、前記主走査方向の位置が異なる少なくとも3つの前記ノズル群を含んで構成され、少なくとも3つの前記ノズル群のうち、少なくとも2つの前記ノズル群は共通する色のインク滴を吐出し、前記主走査方向に関して最も離れたノズル群がなす2本の線分間の中心線を基準として、前記中心線に最も近いノズル群は、少なくとも1つの他の色よりも明度が低い色のインク滴を吐出し、前記最も離れた2つのノズル列は、少なくとも1つの他の色よりも明度が高い色のインク滴を吐出することが好ましい。このように各ノズル群を配置することで、記録媒体上の任意の位置にて明度が相対的に低い色のインク滴が最後に吐出されるのを抑制できる。その結果、視認性が相対的に高い色のドットが画像の最上層に配置され難くなり、その分だけ画像のノイズ・粒状性が低減される。
また、前記記録ユニットは、複数の記録ヘッドを前記副走査方向に沿って配置して構成され、各前記記録ヘッドは、前記ノズル群を構成するノズル列を有すると共に、共通する少なくとも2色のインク滴を吐出する前記ノズル列が、前記主走査方向に沿って共通する色順で配置されてなることが好ましい。複数の記録ヘッドを副走査方向に沿って配置することで、個々の記録ヘッドに設けるノズルの個数が少なくて済み、その結果、記録ヘッドの生産性(例えば歩留まり)が向上する。
また、前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、前記ノズル列の単位で前記使用可能範囲を色毎に決定し、前記吐出制御を実行することが好ましい。隣接する記録ヘッドの間で位置・姿勢のずれが起こり、ノズル列同士の不連続性が発生し易い傾向がある。そこで、ノズル列の単位で使用可能範囲を決定することで、同色間におけるインク滴の着弾位置のばらつきを抑制可能となり、高品質の画像が得られる。
また、前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、前記副走査方向の最も上流側に位置する前記記録ヘッドの前記ノズル列のみを用いて、明度が最も低い色のインク滴を最先に吐出させることが好ましい。これにより、視認性が最も高い色のインク滴の着弾位置のばらつきが目立ち難くなり、しかも明度が低いドットが画像の最上層に配置され難くなるので、更に鮮やかな画像が得られる。
また、前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、明度が最も高い色に対して前記副走査方向の最も下流側に位置する前記使用可能範囲を決定することで、明度が最も高い色のインク滴を最後に吐出させることが好ましい。記録媒体上にドットを積層して画像を形成する場合、明度が最も高い色のドットが画像の最上層に配置される。換言すれば、視認性が相対的に高い他色のドットを画像の最上層から離れた位置に配置することで、目立ち易い色のドットによるノイズ・粒状性が低減された高品質の画像が得られる。
また、前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、吐出可能なすべての色にてノズル使用数が同じである前記使用可能範囲を決定し、前記吐出制御を実行することが好ましい。
また、前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、吐出可能なすべての色のうち少なくとも1色にてノズル使用数が異なる前記使用可能範囲を決定し、前記吐出制御を実行することが好ましい。
本発明に係るインクジェット記録方法は、記録媒体に対して主走査方向に沿って往復移動可能であり、インク滴を吐出する複数のノズル列を含んで構成される記録ユニットと、前記主走査方向に交わる方向である副走査方向に沿って前記記録ユニット及び前記記録媒体を相対移動させる移動機構を備え、前記移動機構による前記記録ユニット及び前記記録媒体の相対移動の下、前記記録ユニットの吐出制御を実行するインクジェット記録装置を用いる方法であって、前記副走査方向に沿って配置され、同色のインク滴を吐出する2つ以上のノズルの集合を1つのノズル群と定義するとき、前記記録ユニットは、少なくとも2色のインク滴を吐出する少なくとも2つの前記ノズル群を含んで構成され、第1記録モード及び第2記録モードを含む、前記吐出制御が異なる複数の記録モードのうちいずれか1つを指定する指定ステップと、前記第1記録モードが指定された場合、各色の前記ノズル群に属するすべてのノズルを使用可能範囲として用いて前記吐出制御を実行し、前記第2記録モードが指定された場合、前記ノズル群が構成するノズル範囲の一部である使用可能範囲を色毎に決定し、前記使用可能範囲に属するノズルのみを用いて前記吐出制御を実行することで、前記記録媒体上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴を吐出させる制御ステップを備える。
本発明に係るインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法によれば、ノズル列の構成を変更するための作業を必要とせずに、高速の記録モード或いは高品質の記録モードを選択的に実行可能なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供できる。
この実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。 図1に示すインクジェット記録装置の要部拡大平面図である。 図1及び図2に示すキャリッジ部の概略平面透視図である。 複数の記録ヘッドの配置関係を示す模式図である。 図1に示すインクジェット記録装置の電気ブロック図である。 高速モードにおけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 高速モードにおける「ブラック」のインク滴の着弾位置をパス毎に示す模式図である。 高品質モード(第1例)におけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 高品質モード(第1例)における「ブラック」のインク滴の着弾位置をパス毎に示す模式図である。 高品質モード(第1例)における「イエロー」のインク滴の着弾位置をパス毎に示す模式図である。 高品質モード(第2例)におけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 高品質モード(第3例)におけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 高品質モード(第4例)におけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 高品質モード(第5例)におけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 高品質モード(第6例)におけるノズルの使用可能範囲を示す説明図である。 変形例に係る記録ユニットの概略平面透視図である。 図16の記録ユニットを用いた高品質モードにおける、ノズルの使用可能範囲を示す説明図である。
以下、本発明に係るインクジェット記録装置について、インクジェット記録方法との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。本明細書中において、画像を形成することを「記録、印刷、又は印字」という場合がある。
[インクジェット記録装置10の構成]
<全体構成>
図1は、この実施形態に係るインクジェット記録装置10の斜視図である。図2は、図1に示すインクジェット記録装置10の要部拡大平面図である。
このインクジェット記録装置10は、紫外線硬化型インクを用いて記録媒体12上にカラー画像を形成するワイドフォーマットプリンタである。記録媒体12には、紙、不織布、塩化ビニル、合成化学繊維、ポリエチレン、ポリエステル、ターポリンを含む種々の材質からなるメディア(浸透性/非浸透性を問わない)を適用できる。
図1及び図2に示すように、インクジェット記録装置10は、ロール状の記録媒体12に対して印刷処理を施す装置本体14と、印刷処理がなされた記録媒体12を巻き取る巻取装置16とを基本的に備える。装置本体14は、X方向に記録媒体12を移動・搬送する搬送ローラ18(移動機構)、搬送ローラ18の回転により搬送される記録媒体12を下側から支持するプラテン20、プラテン20の上方に離間配置されたキャリッジ部22、及び、キャリッジ部22をX方向に交わるY方向に沿って駆動可能に支持するガイドレール24を含んで構成される。
このインクジェット記録装置10は、いわゆるマルチパス(或いは、シャトルパス)記録方式を採用する。「マルチパス記録方式」とは、記録媒体12を副走査方向(X方向)に移動させ、且つ、キャリッジ部22を主走査方向(Y方向)に沿って往復移動させながら、記録媒体12上の同じ位置(所定幅の画像領域)に向けてインクの液滴(以下、インク滴26;図3)を複数回に分けて吐出することで画像を完成させる記録方式である。本図例では、主走査方向に相当するY方向は、副走査方向に相当するX方向に直交する。
<キャリッジ部22の構成>
図3は、図1及び図2に示すキャリッジ部22の概略平面透視図である。キャリッジ部22の筐体は、インク滴26を吐出するノズル列28を有する4つの記録ヘッド30、31、32、33と、すべての記録ヘッド30〜33を保持する平面視矩形状のヘッドホルダ34と、ヘッドホルダ34の両側に配される光源ユニット36、37を固定しながら収容する。
以下、複数の記録ヘッド30〜33及びヘッドホルダ34をまとめて記録ユニット38と称する。また、説明の便宜上、ノズル列の参照数字(28)に添字(cmyk)をそれぞれ付与し、区別して表記する場合がある。
記録ヘッド30〜33及び光源ユニット36、37は、装置本体14が備える駆動回路40にそれぞれ電気的に接続されている。駆動回路40は、記録ヘッド30〜33の吐出制御、及び、光源ユニット36、37の照射制御を実行する電気回路である。
記録ヘッド30〜33はそれぞれ、X方向に沿って延びる4つのノズル列28から4色(CMYK)のインク滴26を吐出する。記録ヘッド30〜33によるインク滴26の吐出機構として種々の方式を採ってもよい。例えば、圧電素子を含んで構成されるアクチュエータの変形によってインク滴26を吐出する方式を適用してもよい。また、ヒータ(発熱体)を介してインクを加熱することで気泡を発生させ、その圧力でインク滴26を吐出する方式を適用してもよい。
光源ユニット36、37はそれぞれ、記録媒体12上のインク滴26に向けて紫外線を照射すると共に、平面視にて概略矩形状を有する。紫外線を発する光源は、希ガス放電灯、水銀放電灯、蛍光灯ランプ、LED(Light Emitting Diode)アレイ等で構成される。
記録ヘッド30〜33のノズル列28yは、イエロー(Y)のインク滴26を吐出する複数のノズル42が等間隔に配置されてなる。ノズル列28cは、シアン(C)のインク滴26を吐出する複数のノズル42が等間隔に配置されてなる。ノズル列28mは、マゼンタ(M)のインク滴26を吐出する複数のノズル42が等間隔に配置されてなる。ノズル列28kは、ブラック(K)のインク滴26を吐出する複数のノズル42が等間隔に配置されてなる。以下、二次元格子状に配置されたノズル42の集合を「ノズル行列44」と称する場合がある。
<記録ヘッド30〜33の配置関係>
図4は、複数の記録ヘッド30〜33の配置関係を示す模式図である。説明の便宜上、2種類のノズル列28y、28kのみを図示すると共に、残りの種類のノズル列28c、28mの表記を省略している。
記録ヘッド30、31は、一点鎖線で示す中心線Cに対して対称となるように配置されている。この中心線Cは、Y方向に関して最も離れたノズル列28y、28yがなす2本の線分の中間に位置する。記録ヘッド32、33も同様に、中心線Cに対して対称となるように配置されている。そして、すべての記録ヘッド30〜33に関して、中心線Cに最も近い位置に明度が低い色(ブラック)のノズル列28kが、中心線Cから最も遠い位置に明度が高い色(イエロー)のノズル列28yが配置されている。なお、本明細書中の「明度」は、色の明るさを表し、例えば、CIELAB、CIELUVを含む表色系において0〜100の範囲内のいずれかの値を採る指標である。
2つの記録ヘッド30、32が、X方向に沿って2列交互にスタガ配置(いわゆる千鳥配置)されている。また、2つの記録ヘッド30、32は、共通する少なくとも2色のインク滴26を吐出するノズル列28が、Y方向に沿って共通する色順で配置されてなる。これにより、2つのノズル列28、28を構成するノズル42は、X方向の位置に関して等間隔に配置される。このように、複数の記録ヘッド30、32をY方向にずらして配置することで、キャリッジ部22の1回の走査にて得られる印刷領域(X方向の幅)を拡大可能である。同様に、2つの記録ヘッド31、33についても上記した配置関係下にある。
また、記録ヘッド31は、記録ヘッド30の位置に対して、隣接するノズル42同士の間隔(1ピッチ)の半分だけX方向の下流側に配置される。このように、複数の記録ヘッド30、31をX方向に僅かにずらして配置することで、実質的に2倍の記録解像度にて記録可能である。同様に、2つの記録ヘッド32、33についても上記した配置関係下にある。
このように構成しているので、ブラックのインク滴26を吐出するノズル群46が1つ存在すると共に、イエローのインク滴26を吐出するノズル群46が1つ存在する。ここで、「ノズル群」とは、X方向に沿って配置され、且つ、同色のインク滴26を吐出する2つ以上のノズル42の集合である。なお、その他の2色、図示を省略したシアン及びマゼンタについても同じである。
以下、本明細書中において、ノズル群46を構成するすべてのノズル42が網羅する範囲を「ノズル範囲Rn」という。また、ノズル範囲Rnの一部又は全部であって、インク滴26の吐出制御に供されるノズル列(使用ノズル列ともいう)が網羅する範囲を「使用可能範囲Ru」という。使用可能範囲Ruは、吐出デューティの設定や吐出制御用のマスクによって、吐出が行われるノズル42と、吐出が行われないノズル42を含む。
<電気ブロック図>
図5は、図1に示すインクジェット記録装置10の電気ブロック図である。インクジェット記録装置10は、光源ユニット36、37、記録ユニット38、駆動回路40(いずれも図3参照)の他、制御部50、画像入力I/F52、入力部54、出力部56、記憶部58、及び走査駆動部60を含んで構成される。
画像入力I/F52は、シリアルI/F又はパラレルI/Fで構成され、画像情報を示す電気信号(以下、画像信号)を図示しない外部装置から受信する。入力部54は、マウス、キーボード、タッチパネル又はマイクロフォンを含んで構成される。出力部56は、ディスプレイ又はスピーカを含んで構成される。記憶部58は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、具体的にはメモリ装置で構成される。
走査駆動部60は、記録媒体12に対して、記録ユニット38をX方向及びY方向に沿って相対移動させる。この実施形態では、走査駆動部60は、記録ユニット38をY方向に往復移動させるキャリッジ部22(図2)と、記録媒体12をX方向の上流側から下流側にのみ移動させる搬送ローラ18(同図)とから構成される。
制御部50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro-Processing Unit)のプロセッサによって構成されている。制御部50は、記憶部58に格納されたプログラムを読み出し実行することで、信号処理部62及びモード指定部64を含む各機能を実現可能である。
信号処理部62は、画像入力I/F52を介して入力した画像信号に対して所望の画像処理を施すことで、ドットの有無及び配置を示す中間信号(以下、ドット信号)を生成する。その後、信号処理部62は、このドット信号に基づいてインク滴26の吐出制御に供される制御信号、具体的には、記録ヘッド30〜33が備えるアクチュエータの駆動波形信号を最終的に生成する。
モード指定部64は、高速モード(第1記録モード)及び高品質モード(第2記録モード)を含む複数の記録モードのうちいずれか1つを指定する。「高速モード」及び「高品質モード」については後述する。
ヘッド制御部66は、記録ユニット38及び記録媒体12の相対移動の下、記録ユニット38の吐出制御を実行する。具体的には、ヘッド制御部66は、モード指定部64により指定された記録モードに応じて、記録ユニット38を構成するノズル列28からインク滴26を適時に吐出させる。
光源制御部68は、記録媒体12に向けてインク滴26が吐出される間に、光源ユニット36、37の照射制御を実行する。光源ユニット36、37は、光源制御部68の照射制御に従って紫外線を照射することで、インク滴26を硬化させる後処理を実行する。
[インクジェット記録装置10の動作]
この実施形態に係るインクジェット記録装置10は以上のように構成される。続いて、インクジェット記録装置10の動作について、図6〜図15を参照しながら説明する。ここでは、記録モードに応じた使用可能範囲Ruの決定方法を中心に述べる。
先ず、モード指定部64は、作業者による入力部54を介した指示操作、或いは、画像信号に紐付けられたジョブ情報の解析結果に基づいて、複数の記録モードのうちいずれか1つを指定する。複数の記録モードには、高速に画像を得るための「高速モード」及び高品質の画像を得るための「高品質モード」が含まれる。
<高速モード>
図6は、高速モードにおけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。各色のノズル群46のうち、実際に使用するノズル42のサブ集合(つまり、使用ノズル列)を実線で図示する。参照符号80y、80c、80m、80kはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの使用ノズル列に相当する。本図から理解されるように、各色の使用可能範囲Ruはノズル範囲Rn(図4)に一致するので、各色のノズル群46に属するすべてのノズル42が用いられる。
記録端Eは、ノズル範囲Rnのうち最も下流側にあるノズル42の位置を示す。また、搬送位置Pn(n=1〜5)は、記録媒体12をX方向に沿って逐次搬送させる場合、nパス目の搬送時において記録端Eに一致する位置を示す。また、記録範囲Qn(n=1〜4)は、nパス目の搬送時にて記録される注目範囲(「単位画像領域」の現在位置)に相当する。
以下、説明の便宜のため、記録端Eを下限値(0%)とする百分率を用いて、使用可能範囲Ruを表現する。「100%」は、ノズル範囲Rnのうち最も上流側にあるノズル42の位置に対応する。「50%」は、記録ヘッド31、32の境界にあるノズル42の位置に対応する。そうすると、高速モードでは、各色の使用可能範囲Ruは「0%〜100%」となる。
図7A〜図7Cは、高速モードにおける「ブラック」のインク滴26の着弾位置をパス毎に示す模式図である。具体的には、図7Aは1パス目の搬送時、図7Bは2パス目の搬送時、図7Cは4パス目の搬送時における累積的な着弾位置にそれぞれ相当する。
64個のセルで構成されるマトリクスは、単位画像領域内におけるインク滴26の着弾状態を示す。具体的には、文字が表記されたセルは「着弾があった位置」に相当し、文字が表記されていないセルは「未だ着弾がない位置」に相当する。
各セル内には、アルファベットの1文字(例えば「A」)及び算用数字の1文字(例えば「1」)を結合した2文字が表記される。前者は記録ヘッド30〜33の属性を示し、参照数字が若い順に、「A」「B」「C」「D」の識別子を付す。後者はインク滴26の吐出タイミングを示し、パスの番号(n)で表現される。例えば、左上のセル「A1」は、1パス目の搬送時にて記録ヘッド30からインク滴26が吐出され、単位画像領域(記録範囲Q1)内の左上位置に着弾したことを模式的に示す。
図7Aに示すように、1パス目の搬送時において、記録ヘッド30〜33は、Y方向に移動しながら、1つのセルおきにインク滴26を順次吐出する。そうすると、記録ヘッド30、31から吐出された16個分のインク滴26は、記録範囲Q1内の格子セルの各位置に着弾する。Y方向に沿った1回の走査が完了した後、記録媒体12は、X方向の下流側に1パス分だけ搬送される。
図7Bに示すように、2パス目の搬送時において、記録ヘッド30〜33は、Y方向に移動しながら、1つのセルおきにインク滴26を順次吐出する。そうすると、記録ヘッド30、31から吐出された16個分のインク滴26は、記録範囲Q2内の格子セルの各位置に着弾する。Y方向に沿った1回の走査が完了した後、記録媒体12は、X方向の下流側に1パス分だけ搬送される。
以下、3パス目の搬送時において、記録ヘッド32、33から吐出されたインク滴26(16個分)は、記録範囲Q3内の格子点の各位置に着弾する。次いで、4パス目の搬送時において、記録ヘッド32、33から吐出されたインク滴26(16個分)は、記録範囲Q4内の格子セルの各位置に着弾する。これにより、64個分のセルがすべて埋まり、単位画像領域(1パス分の幅を有する帯状領域)内の画像が完成する。
図7Cに示すように、マトリクス内には、「A」「B」「C」「D」の4種類の文字を含むセルが均等に配置されている。つまり、単位画像領域内の画像を完成させるため、4つの記録ヘッド30〜33がすべて使用される。このように、使用する記録ヘッド30〜33の個数が増えるとそれだけ高速に画像が得られる。その反面、ノズル42の母集団の増加に伴ってインク滴26の着弾位置の精度が低下する可能性がある。
<高画質モードの第1例>
図8は、高品質モード(第1例)におけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。本図では、図6と同様に、各色のノズル群46のうち使用ノズル列80y、80c、80m、80kのみを実線で図示している。ブラックの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」であり、その他の3色の使用可能範囲Ruはそれぞれ「0%〜50%」である。すなわち、第1例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、記録ヘッド32(33)のノズル列28m、28c、28yが使用される。
ここで、記録端E、搬送位置Pn及び記録範囲Qnの定義は、図6と同様であるため説明を省略する。ただし、1パス当たりの幅(搬送ピッチ)が半分である点が異なる。
図9A〜図9Cは、高品質モード(第1例)における「ブラック」のインク滴26の着弾位置をパス毎に示す模式図である。具体的には、図9Aは1パス目の搬送時、図9Bは2パス目の搬送時、図9Cは4パス目の搬送時における累積的な着弾位置にそれぞれ相当する。なお、図示するマトリクスは、図7A〜図7Cと同じ定義であるので、その説明を省略する。
図9Aに示すように、1パス目の搬送時において、記録ヘッド30〜33は、Y方向に移動しながら、1つのセルおきにインク滴26を順次吐出する。そうすると、記録ヘッド30、31から吐出された16個分のインク滴26は、記録範囲Q1内の格子セルの各位置に着弾する。Y方向に沿った1回の走査が完了した後、記録媒体12は、X方向の下流側に1パス分だけ搬送される。
図9Bに示すように、2パス目の搬送時において、記録ヘッド30〜33は、Y方向に移動しながら、1つのセルおきにインク滴26を順次吐出する。そうすると、記録ヘッド30、31から吐出された16個分のインク滴26は、記録範囲Q2内の格子セルの各位置に着弾する。Y方向に沿った1回の走査が完了した後、記録媒体12は、X方向の下流側に1パス分だけ搬送される。
以下、3パス目の搬送時において、記録ヘッド30、31から吐出されたインク滴26(16個分)は、記録範囲Q3内の格子セルの各位置に着弾する。その後、4パス目の搬送時において、記録ヘッド30、31から吐出されたインク滴26(16個分)は、記録範囲Q4内の格子セルの各位置に着弾する。これにより、64個分のセルがすべて埋まり、単位画像領域内の画像が完成する。
図9Cに示すように、マトリクス内には、「A」「B」の2種類の文字を含むセルが均等に配置されている。つまり、単位画像領域内の画像を完成させるため、2つの記録ヘッド30、31のみが使用される。
図10A〜図10Cは、高品質モード(第1例)における「イエロー」のインク滴26の着弾位置をパス毎に示す模式図である。具体的には、図10Aは5パス目の搬送時、図10Bは6パス目の搬送時、図10Cは8パス目の搬送時における累積的な着弾位置にそれぞれ相当する。1〜4パス目の搬送時において、記録範囲Q1〜Q4はいずれも記録ヘッド32、33の位置に重複しないので、インク滴26の着弾が1つもない。
図10Aに示すように、5パス目の搬送時において、記録ヘッド30〜33は、Y方向に移動しながら、1つのセルおきにインク滴26を順次吐出する。そうすると、記録ヘッド32、33から吐出された16個分のインク滴26は、記録範囲Q5内の格子セルの各位置に着弾する。Y方向に沿った1回の走査が完了した後、記録媒体12は、X方向の下流側に1パス分だけ移動される。
図10Bに示すように、6パス目の搬送時において、記録ヘッド30〜33は、Y方向に移動しながら、1つのセルおきにインク滴26を順次吐出する。そうすると、記録ヘッド32、33から吐出された16個分のインク滴26は、記録範囲Q6内の格子セルの各位置に着弾する。Y方向に沿った1回の走査が完了した後、記録媒体12は、X方向の下流側に1パス分だけ移動される。
以下、7パス目の搬送時において、記録ヘッド32、33から吐出されたインク滴26(16個分)は、記録範囲Q7内の格子セルの各位置に着弾する。その後、8パス目の搬送時において、記録ヘッド32、33から吐出されたインク滴26(16個分)は、記録範囲Q8内の格子セルの各位置に着弾する。これにより、64個分のセルがすべて埋まり、単位画像領域内の画像が完成する。
図10Cに示すように、マトリクス内には、「C」「D」の2種類の文字を含むセルが均等に配置されている。つまり、単位画像領域内の画像を完成させるため、2つの記録ヘッド32、33のみが使用される。このように、使用する記録ヘッド30〜33の個数が減るとそれだけ画像が完成するまでの時間が長くなる。その反面、母集団を減らしてノズル42を選定することで、インク滴26の着弾位置の精度が高くなる。
また、記録媒体12上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴26を吐出させるように、各色の使用可能範囲Ruを決定してもよい。ここで、「特定の色順」とは、複数の色のうち、2色又は3色以上の間の関係において予め決定された色順を意味する。第1例では、「ブラック→シアン」、「ブラック→イエロー」、「マゼンタ→シアン」、「マゼンタ→イエロー」の色順で必ず吐出される点に留意する。
このように、ヘッド制御部66は、高品質モードが指定された場合、吐出可能なすべての色(CMYK)にてノズル使用数が同じである使用可能範囲Ruを決定し、記録ユニット38の吐出制御を実行してもよい。
<高画質モードの第2例>
図11は、高品質モード(第2例)におけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。ブラックの使用可能範囲Ruは「62.5%〜100%」であり、その他の3色の使用可能範囲Ruはそれぞれ「0%〜75%」である。すなわち、第2例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、28m、28c、28y、記録ヘッド32(33)のノズル列28m、28c、28yが使用される。
このように、ヘッド制御部66は、高品質モードが指定された場合、吐出可能なすべての色(CMYK)のうち少なくとも1色(K)にてノズル使用数が異なる使用可能範囲Ruを決定し、記録ユニット38の吐出制御を実行してもよい。
<高画質モードの第3例>
図12は、高品質モード(第3例)におけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。ブラックの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」であり、マゼンタの使用可能範囲Ruは「25%〜75%」であり、その他の2色の使用可能範囲Ruはそれぞれ「0%〜50%」である。すなわち、第3例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、28m、記録ヘッド32(33)のノズル列28m、28c、28yが使用される。
<高画質モードの第4例>
図13は、高品質モード(第4例)におけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。ブラックの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」であり、マゼンタの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」である。また、シアンの使用可能範囲Ruは「0%〜50%」であり、イエローの使用可能範囲Ruは「0%〜50%」である。すなわち、第4例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、28m、記録ヘッド32(33)のノズル列28c、28yが使用される。
<高画質モードの第5例>
図14は、高品質モード(第5例)におけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。ブラックの使用可能範囲Ruは「62.5%〜100%」であり、マゼンタの使用可能範囲Ruは「50%〜87.5%」である。また、シアンの使用可能範囲Ruは「12.5%〜50%」であり、イエローの使用可能範囲Ruは「0%〜37.5%」である。すなわち、第5例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、28m、記録ヘッド32(33)のノズル列28c、28yが使用される。
このように、ヘッド制御部66は、高品質モードが指定された場合、少なくとも1つの他の色よりも明度が高い色(例えばイエロー)に対してX方向の最も下流側に位置する使用可能範囲Ruを決定することで、このインク滴26を最後に吐出させてもよい。記録媒体12上にドットを積層して画像を形成する場合、明度が相対的に高い色のドットが画像の最上層に配置される。換言すれば、視認性が相対的に高い他色のドットを画像の最上層から離れた位置に配置することで、視認性の高いインクによるノイズ・粒状性が目立ち難くなり、高品質の画像が得られる。
<高画質モードの第6例>
図15は、高品質モード(第6例)におけるノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。ブラックの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」であり、マゼンタの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」である。また、シアンの使用可能範囲Ruは「25%〜75%」であり、イエローの使用可能範囲Ruは「0%〜75%」である。すなわち、第6例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、28m、28c、28y、記録ヘッド32(33)のノズル列28c、28yが使用される。
ところで、明度が最も高いイエローのインク滴26を連続して吐出しても、着弾干渉に起因するバンディング(副走査筋むら)が視認され難い傾向がある。そこで、インク滴26が着弾した後、光源ユニット36、37の照射時間が双方向走査の往路と復路で異なる場合には、記録範囲Q1〜Q6で発生した光縞を抑制させるため、他色との範囲重複がなく、着弾が最後となる記録範囲を含む「0%〜25%」(記録範囲Q7、Q8)において吐出デューティを略一定とする。吐出デューティを略一定とすることで、画像の最表面の状態を均一にでき、異なるパス間で生じ得る光縞を低減することができる。
なお、吐出デューティを略一定とすることで、画像上にバンディングが発生し易くなる。そこで、バンディングが視認され難いイエローを用いることで、バンディングの視認性を抑制可能である。その結果、画像上でのバンディングを抑制しつつ、異なるパス間での光縞を低減することができる。
[インクジェット記録装置10による効果]
以上のように、インクジェット記録装置10は、記録媒体12に対してY方向に沿って往復移動可能であり、インク滴26を吐出する複数のノズル列28を含んで構成される記録ユニット38と、X方向に沿って記録ユニット38及び記録媒体12を相対移動させる搬送ローラ18と、搬送ローラ18による記録ユニット38及び記録媒体12の相対移動の下、記録ユニット38の吐出制御を実行するヘッド制御部66と、「高速モード」及び「高品質モード」を含む複数の記録モードのうちいずれか1つを指定するモード指定部64を備える。そして、記録ユニット38は、少なくとも2色のインク滴26を吐出する少なくとも2つのノズル群46を含んで構成される。
ヘッド制御部66は、モード指定部64により「高速モード」が指定された場合、各色のノズル群46に属するすべてのノズル42を使用可能範囲Ruとして用いて吐出制御を実行する。一方、ヘッド制御部66は、「高品質モード」が指定された場合、ノズル群46が構成するノズル範囲Rnの一部である使用可能範囲Ruを色毎に決定し、使用可能範囲Ruに属するノズル42のみを用いて吐出制御を実行することで、記録媒体12上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴26を吐出させる。
また、このインクジェット記録方法は、インクジェット記録装置10を用いて、[1]モード指定部64による指定ステップ、[2]ヘッド制御部66による制御ステップ、を実行する。
このように構成したので、「高速モード」が指定された場合、記録ユニット38をY方向に沿って1回移動させる際、吐出するインク滴26の総数が最大になる。つまり、最多数のノズル42を使用する「高速モード」を指定することで、所望の画像が高速に形成される。
一方、「高品質モード」が指定された場合、同色間におけるノズル42の母集団及び他色間におけるX方向の位置関係を同時に考慮した設計が可能である。つまり、一部のノズル42を使用する「高品質モード」を指定することで、同色間及び異色間における微視的な物理現象を考慮した高品質の画像が形成される。
これらにより、ノズル列28の構成を変更するための作業を必要とせずに、「高速モード」或いは「高品質モード」を選択的に実行できる。
また、記録ユニット38は、Y方向の位置が異なる少なくとも3つのノズル群46を含んで構成される。少なくとも3つのノズル群46のうち、少なくとも2つのノズル群46は共通する色のインク滴26を吐出する。Y方向に関して最も離れたノズル群46がなす2本の線分間の中心線Cを基準として、中心線Cに最も近いノズル群46は、少なくとも1つの他の色よりも明度が低い色(例えばブラック)のインク滴26を吐出し、最も離れた2つのノズル群46は、少なくとも1つの他の色よりも明度が高い色(例えばイエロー)のインク滴26を吐出してもよい。このように各ノズル群46を配置することで、記録媒体12上の任意の位置にて明度が相対的に低い色のインク滴26が最後に吐出されるのを抑制できる。その結果、視認性が相対的に高い色のドットが画像の最上層に配置され難くなり、その分だけ画像のノイズ・粒状性が低減される。
また、記録ユニット38は、複数の記録ヘッド30〜33をX方向に沿って配置して構成され、記録ヘッド30、32(或いは、記録ヘッド31、33)は、ノズル群46を構成するノズル列28を有すると共に、共通する少なくとも2色のインク滴26を吐出するノズル列28が、Y方向に沿って共通する色順で配置されてもよい。複数の記録ヘッド30、32(或いは、記録ヘッド31、33)をX方向に沿って配置することで、個々の記録ヘッド30〜33に設けるノズル42の個数が少なくて済み、その結果、記録ヘッド30〜33の生産性(例えば歩留まり)が向上する。
[変形例]
続いて、本実施形態に係るインクジェット記録装置10の変形例について、図16及び図17を参照しながら説明する。なお、本実施形態と同様の構成要素については、同一の参照符号を付すると共にその説明を省略する。
図16は、変形例に係る記録ユニット90の概略平面透視図である。記録ユニット90は、ノズル列28を有する2つの記録ヘッド92、93と、記録ヘッド92、93を保持するヘッドホルダ34とから構成される。記録ヘッド92、93には、Y方向に沿って端から順に、4つのノズル列28y、28c、28m、28kが配置されている。
図17は、図16の記録ユニット90を用いた高品質モードにおける、ノズル42の使用可能範囲Ruを示す説明図である。ブラックの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」であり、マゼンタの使用可能範囲Ruは「50%〜100%」である。また、シアンの使用可能範囲Ruは「0%〜50%」であり、イエローの使用可能範囲Ruは「0%〜50%」である。すなわち、この変形例では、記録ヘッド30(31)のノズル列28k、28m、記録ヘッド32(33)のノズル列28c、28yが使用される。
このように、記録ヘッド30〜33の構成とは異なる記録ヘッド92、93を採用しても、上記の実施形態(図3の記録ユニット38)と同様に、特定の色順、「ブラック→シアン」、「ブラック→イエロー」、「マゼンタ→シアン」、「マゼンタ→イエロー」の色順で必ず吐出され、ノイズ・粒状性が低減された高品質の画像が得られる。
[備考]
なお、この発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
例えば、インク滴26の色数又は色の組み合わせは、プロセスカラー(CMYK)の4色に限られない。具体的には、W(ホワイト)、CL(クリア)の他、プロセスカラー(CMYK)の同系色、或いは、ゴールド・シルバー・オレンジ・バイオレット等のスポットカラーを適宜組み合わせてもよい。
10‥インクジェット記録装置 12‥記録媒体
14‥装置本体 16‥巻取装置
18‥搬送ローラ(移動機構) 20‥プラテン
22‥キャリッジ部 24‥ガイドレール
26‥インク滴 28(c/m/y/k)‥ノズル列
30〜33、92、93‥記録ヘッド 34‥ヘッドホルダ
36、37‥光源ユニット 38、90‥記録ユニット
40‥駆動回路 42‥ノズル
44‥ノズル行列 46‥ノズル群
46‥ノズル群 50‥制御部
60‥走査駆動部 62‥信号処理部
64‥モード指定部 66‥ヘッド制御部
68‥光源制御部 80(c/m/y/k)‥使用ノズル列
P1〜P9‥搬送位置 Q1〜Q8‥記録範囲
Rn‥ノズル範囲 Ru‥使用可能範囲

Claims (10)

  1. 記録媒体に対して主走査方向に沿って往復移動可能であり、インク滴を吐出する複数のノズルを含んで構成される記録ユニットと、
    前記主走査方向に交わる方向である副走査方向に沿って前記記録ユニット及び前記記録媒体を相対移動させる移動機構と、
    前記移動機構による前記記録ユニット及び前記記録媒体の相対移動の下、前記記録ユニットの吐出制御を実行するヘッド制御部と、
    第1記録モード及び第2記録モードを含む、前記吐出制御が異なる複数の記録モードのうちいずれか1つを指定するモード指定部と
    を備え、
    前記副走査方向に沿って配置され、同色のインク滴を吐出する2つ以上のノズルの集合を1つのノズル群と定義するとき、前記記録ユニットは、少なくとも2色のインク滴を吐出する少なくとも2つの前記ノズル群を含んで構成され、
    前記ヘッド制御部は、
    前記モード指定部により前記第1記録モードが指定された場合、各色の前記ノズル群に属するすべてのノズルを使用可能範囲として用いて前記吐出制御を実行し、
    前記モード指定部により前記第2記録モードが指定された場合、前記ノズル群が構成するノズル範囲の一部である使用可能範囲を色毎に決定し、前記使用可能範囲に属するノズルのみを用いて前記吐出制御を実行することで、前記記録媒体上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴を吐出させる
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記記録ユニットは、明度が異なる少なくとも2色のインク滴を吐出する少なくとも2つの前記ノズル群を含んで構成され、
    前記移動機構は、前記副走査方向の上流側から下流側に前記記録ユニット及び前記記録媒体を相対移動させ、
    前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、少なくとも1つの他の色よりも明度が低い色に対して前記副走査方向の最も上流側に位置する前記使用可能範囲を決定する
    ことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記記録ユニットは、前記主走査方向の位置が異なる少なくとも3つの前記ノズル群を含んで構成され、
    少なくとも3つの前記ノズル群のうち、少なくとも2つの前記ノズル群は共通する色のインク滴を吐出し、
    前記主走査方向に関して最も離れたノズル群がなす2本の線分間の中心線を基準として、
    前記中心線に近いノズル群は、少なくとも1つの他の色よりも明度が低い色の前記インク滴を吐出し、
    前記最も離れた2つのノズル群は、少なくとも1つの他の色よりも明度が高い色の前記インク滴を吐出する
    ことを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記記録ユニットは、複数の記録ヘッドを前記副走査方向に沿って配置して構成され、
    各前記記録ヘッドは、前記ノズル群を構成するノズル列を有すると共に、共通する少なくとも2色のインク滴を吐出する前記ノズル列が、前記主走査方向に沿って共通する色順で配置されてなる
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、前記ノズル列の単位で前記使用可能範囲を色毎に決定し、前記吐出制御を実行することを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、前記副走査方向の最も上流側に位置する前記記録ヘッドの前記ノズル列のみを用いて、明度が最も低い色のインク滴を最先に吐出させることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、明度が最も高い色に対して前記副走査方向の最も下流側に位置する前記使用可能範囲を決定することで、明度が最も高い色のインク滴を最後に吐出させる
    ことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、吐出可能なすべての色にてノズル使用可能数が同じである前記使用可能範囲を決定し、前記吐出制御を実行することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  9. 前記ヘッド制御部は、前記第2記録モードが指定された場合、吐出可能なすべての色のうち少なくとも1色にてノズル使用可能数が異なる前記使用可能範囲を決定し、前記吐出制御を実行することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  10. 記録媒体に対して主走査方向に沿って往復移動可能であり、インク滴を吐出する複数のノズルを含んで構成される記録ユニットと、
    前記主走査方向に交わる方向である副走査方向に沿って前記記録ユニット及び前記記録媒体を相対移動させる移動機構と
    を備え、
    前記移動機構による前記記録ユニット及び前記記録媒体の相対移動の下、前記記録ユニットの吐出制御を実行するインクジェット記録装置を用いる方法であって、
    前記副走査方向に沿って配置され、同色のインク滴を吐出する2つ以上のノズルの集合を1つのノズル群と定義するとき、前記記録ユニットは、少なくとも2色のインク滴を吐出する少なくとも2つの前記ノズル群を含んで構成され、
    第1記録モード及び第2記録モードを含む、前記吐出制御が異なる複数の記録モードのうちいずれか1つを指定する指定ステップと、
    前記第1記録モードが指定された場合、各色の前記ノズル群に属するすべてのノズルを使用可能範囲として用いて前記吐出制御を実行し、前記第2記録モードが指定された場合、前記ノズル群が構成するノズル範囲の一部である使用可能範囲を色毎に決定し、前記使用可能範囲に属するノズルのみを用いて前記吐出制御を実行することで、前記記録媒体上の任意の位置にて特定の色順に従ってインク滴を吐出させる制御ステップと
    を備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
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