JP2017170898A - インクジェット印刷をする方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル（２３）によって枚葉紙（３）上にインクジェット印刷をする方法が提供される。
【解決手段】
本発明の方法において、枚葉紙（３）は胴（１）の上で搬送される。ここで、計算機（６）によるノズル（２３）の駆動制御時に、バンディング欠陥が補償され、計算機（６）によって、胴（１）の熱的な特性を考慮してノズル（２３）が駆動制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズルによって枚葉紙上にインクジェット印刷をする方法に関する。

インクジェット印刷では、いわゆるバンディング欠陥として、印刷画像において目に見える外乱が生じることがある。バンディング欠陥は、枚葉紙搬送方向において延在する筋または線として、目に見える。バンディング欠陥の原因は、ノズルの機能不全である。

米国特許出願公開第２００２／０１７１６９７号明細書（US 2002/0171697 A1）に、インクジェット印刷機におけるバンディング欠陥を補償する方法が記載されている。

本発明の課題は、ノズルによって枚葉紙上にインクジェット印刷をする方法を提供することである。

上述の課題は、枚葉紙が胴の上で搬送され、計算機によるノズルの駆動制御時に、バンディング欠陥が補償され、この計算機によって、胴の熱的な特性を考慮してノズルが駆動制御される、という特徴を有する、ノズルによって枚葉紙上にインクジェット印刷をする方法によって解決される。

本発明の方法の利点は、ここで、枚葉紙の搬送のために、判型調整可能な胴が使用可能である、ということである。この胴は、枚葉紙を確実に保持する挟み込み式くわえづめを備えている。特に、挟み込み式くわえづめと、真空によって枚葉紙を固定する付加的な吸引溝とを備えた胴が使用可能である。これは、独国特許出願公開第１０３４６７８２号明細書（DE 103 46 782 A1）（対応する特許文献は、欧州特許出願公開第１４１５８０４号明細書（EP 1 415 804 A1）、特開２００４−１４８８２８号公報（JP 2004 148828 A）および米国特許出願公開第２００４／０８４８３７号明細書（US 2004/084837 A1）である）に記載されている。このような理由で、上述した文献に含まれている、この文献において「第２の枚葉紙搬送胴９」と称されている胴に関する記載は、本明細書に取り入れられている（本明細書の一部を構成するものとして上記の特許文献の内容を援用する）。

従属請求項には、本発明の方法の発展形態が挙げられている。この発展形態では、熱的な特性には熱伝導性が含まれ、枚葉紙を支持する、胴の複数の接触面の熱伝導性と、これらの接触面の間に位置する、空気が満たされた空間の熱伝導性と、は局部的に異なる。

別の発展形態では、各枚葉紙は、第１の櫛形セグメントと第２の櫛形セグメントの上で搬送される。ここでこれら２つの櫛形セグメントはそれぞれセグメント歯を有しており、これらのセグメント歯によって、上述した接触面が形成される。ここでは、各枚葉紙の前方部分が第１の櫛形セグメントの上に位置し、同時に、同一の枚葉紙の後方部分が第２の櫛形セグメントの上に位置する。

別の発展形態では、印刷動作に先行する、胴の判型調整時に、一方の櫛形セグメントのセグメント歯が、他方の櫛形セグメントの歯間間隙内へ、空間を形成して、余地を残して押し込まれる。

別の発展形態では、各枚葉紙の前方部分において第１の光学的な測定が実行され、同一の枚葉紙または別の枚葉紙の後方部分において第２の光学的な測定が実行される。

別の発展形態では、ノズルによって、前方部分に第１の測定領域が印刷され、後方部分に第２の測定領域が印刷される。ここで、これら２つの測定領域が同一の枚葉紙上に位置する場合には、この枚葉紙が１枚のテスト印刷枚葉紙であり、第１の測定領域と第２の測定領域とが異なる枚葉紙上に位置する択一的な場合には、これら２枚の枚葉紙がテスト印刷枚葉紙である。換言すれば、前方部分と後方部分とを備えた１枚の枚葉紙を唯一のテスト印刷枚葉紙とするか、または、前方部分と後方部分とを備えた２枚の異なる枚葉紙を２枚のテスト印刷枚葉紙とする。

別の発展形態では、第１の光学的な測定は、空間と一致する、（テスト印刷）枚葉紙上の測定箇所において実行され、第２の光学的な測定は、セグメント歯と一致する、同一の（テスト印刷）枚葉紙上または別の（テスト印刷）枚葉紙上の測定箇所において実行される。

別の発展形態では、第１の光学的な測定と第２の光学的な測定とに基づいて、計算機において、ノズルを駆動制御するための値が計算され、この値に基づいて、ノズルが、この計算機によって駆動制御される。

別の発展形態では、ノズルを駆動制御するための値の計算時に、計算機において、平均値形成が行われる。

別の発展形態では、バンディング欠陥の補償時に、熱的な特性を考慮することによって、過度の補償および／または補償不足が阻止される。

本発明の方法の別の有利な発展形態は、実施例の後続の説明およびこれに属する図面から明らかになる。

インクジェット印刷用のデジタル印刷機 図１に示されたデジタル印刷機の枚葉紙搬送胴 図２に示された枚葉紙搬送胴の温度プロファイルのダイヤグラム 図１に示されたデジタル印刷機において印刷された、測定領域を備えたテスト印刷枚葉紙 図３に示された温度プロファイルを考慮した、バンディング欠陥の補償方法のためのプログラムフローチャート

図１は、胴１を有する印刷機を示している。この胴は、挟み込むことによって枚葉紙３を保持するくわえづめ２を有している。胴１によって、枚葉紙３は、ノズル２３によるインクジェット印刷のために、印刷ヘッド４を通過して搬送される。この印刷ヘッド４は、枚葉紙３を印刷するために、胴１に向けられている。枚葉紙３上の光学的な測定を行う測定機器５は、測定結果を、印刷ヘッド４のノズル２３を駆動制御する電子計算機６に伝える。

図２は、胴１を詳細に示している。胴１は、セグメント歯８を備えた第１の櫛形セグメント７と、セグメント歯１０を備えた第２の櫛形セグメント９と、を有する。枚葉紙判型調整のために、櫛形セグメント７、９を多かれ少なかれ、相互に噛み合う方向に押し込むことが可能である。セグメント歯８、１０は、空間１１を画定する。この空間１１の大きさは、判型調整によって変わる。胴１は、独国特許出願公開第１０３４６７８２号明細書（DE 103 46 782 A1）に記載されている枚葉紙搬送胴に相当し、この文献は本明細書に取り入れられている。

胴１による搬送時に櫛形セグメント７、９上に位置する枚葉紙３は、セグメント歯８、１０の領域において胴１と物理的に接触しており、かつ、空間１１の領域では胴１と物理的に接触していない。従って、胴１と枚葉紙３との間の熱の移行は、セグメント歯８、１０の領域と空間１１の領域とで異なっている。

図３の下方には、櫛形セグメント７、９の噛み合いによって、３つのゾーン１、２、３が生じることがパターンで示されている。中央のゾーン３では、第１の櫛形セグメント７のセグメント歯８が、第２の櫛形セグメント９のセグメント歯１０と重畳している。胴回転方向において、ゾーン３の前方に、ゾーン１が位置し、このゾーン１では、胴回転軸に対して平行に見て、第１の櫛形セグメント７のセグメント歯８と、これらのセグメント歯８の間に位置する空間１１と、が交互に位置している。中央のゾーン３の後方に位置するゾーン２では、第２の櫛形セグメント９のセグメント歯１０と、これらのセグメント歯１０の間に位置する空間１１と、が交互に位置している。胴回転方向で見て、第１の櫛形セグメント７の空間１１と、第２の櫛形セグメント９のセグメント歯１０と、は一直線上に位置しており、第２の櫛形セグメント９の空間１１と、第１の櫛形セグメント７のセグメント歯８と、は一直線上に位置している。中央のゾーン３には、空間１１は存在しておらず、胴回転軸に対して平行に見て、セグメント歯８とセグメント歯１０とが交互になっている。

図３の上方には、ダイヤグラムが示されており、このダイヤグラムの横軸は、枚葉紙搬送方向に対して垂直に測定されるべき座標ｘを示しており、このダイヤグラムの縦軸は、櫛形セグメント７、９上に位置している枚葉紙３の温度を示している。実線で示されている曲線は、ゾーン１での温度経過を表しており、破線で示されている曲線は、ゾーン２での温度経過を表している。温度Ｔ_{Ｚｏｎｅ１}は、極大値を第１の櫛形セグメント７の空間１１の領域において有しており、極小値をセグメント歯８の領域において有している。これは、このダイヤグラムと、その下に位置するパターンと、を比較すると明らかである。温度Ｔ_{Ｚｏｎｅ２}は、極大値を第２の櫛形セグメント９の空間１１の領域において有しており、極小値をセグメント歯１０の領域において有している。これに従って、温度プロファイルＴ_{Ｚｏｎｅ１}、Ｔ_{Ｚｏｎｅ２}は、互いに逆になっている。各測定箇所ｘに対して、平均温度Ｔ_ｍが計算され得る。この平均温度Ｔ_ｍは、温度Ｔ_{Ｚｏｎｅ１}と温度Ｔ_{Ｚｏｎｅ２}との合計を２で割ったものである。すなわち、Ｔ_ｍ＝０．５×（Ｔ_{Ｚｏｎｅ１}＋Ｔ_{Ｚｏｎｅ２}）である。ゾーン１における温度Ｔ_{Ｚｏｎｅ１}と、この平均温度Ｔ_ｍとの間の第１の温度差は、ΔＴ_１＝Ｔ_{Ｚｏｎｅ１}−Ｔ_ｍである。ゾーン２における温度Ｔ_{Ｚｏｎｅ２}と、この平均温度Ｔ_ｍと、の間の第２の温度差は、ΔＴ_２＝Ｔ_{Ｚｏｎｅ２}−Ｔ_ｍである。ΔＴ_１＋ΔＴ_２＝０が成り立つ。

図４は、印刷機において印刷された枚葉紙３を示している。これは、テスト印刷である。第１の測定領域２１は、枚葉紙搬送方向１２に関して前方の枚葉紙半部にあり、第２の測定領域２２は、後方の枚葉紙半部にある。第１の測定領域２１は、ゾーン１（図３を参照）と一致する枚葉紙部分に位置し、第２の測定領域２２は、ゾーン２（図３を参照）と一致する枚葉紙部分に位置する。測定領域２１、２２はそれぞれ、印刷画像の全幅にわたって延在している。各測定領域２１、２２は、相互に平行に延在し、かつ、相互に光学濃度、色濃度または網点面積率に関して段階状になっている複数の筋を含んでいる。測定領域２１、２２は、印刷ヘッド４によって、インクジェット印刷において、枚葉紙３上に印刷され、測定機器５によって、測定技術を用いて検出される。測定機器５はカメラであってよく、測定領域２１、２２における光学的な色濃度を測定し得る。

図示されたテスト印刷枚葉紙では、２つの測定領域２１、２２が、同一の枚葉紙３上に位置している。択一的に、第１のテスト印刷枚葉紙に第１の測定領域２１だけを印刷し、第２のテスト印刷枚葉紙に第２の測定領域２２だけを印刷することが可能である。これら２枚のテスト印刷枚葉紙は順次、デジタル式印刷ヘッド４によって印刷され、測定機器５によって測定技術を用いて検出されるだろう。

使用されているテスト印刷枚葉紙が１枚であるか、２枚であるかに係わらず、いわゆるバンディング欠陥を補償することを可能にするためにバンディング欠陥を検出するという目的が、これによって追求される。バンディング欠陥は、枚葉紙搬送方向１２と平行に延在し、印刷ヘッド４のノズル毎に異なるインク滴量が原因で生じる、印刷画像において目に見える筋または線である。例えば、部分的に詰まっているために、このノズルのインク滴量が、別のノズルのインク滴量と異なってしまうことがある。このバンディング欠陥は測定機器５によって検出され、計算機６に伝えられる。これに基づいて、計算機６は、印刷ヘッド４を駆動制御するためのデータを、このバンディング欠陥が補償されるように計算する。例えば、計算機６は印刷ヘッド４を、次のように駆動制御することができる。すなわち、減ってしまった１インク滴あたりの量を補償して、吐出されるインク総量を一定に保つために、部分的に詰まっているノズルが、より多い数のインク滴を吐出するように駆動制御することができる。

本発明では、温度差ΔＴ_１およびΔＴ_２を考慮しないバンディング欠陥の補償が、ゾーン１に一致する枚葉紙部分において補償不足をもたらし、ゾーン２に一致する枚葉紙部分において過度の補償をもたらすだろう、ということが認識されている。ΔＬａｂ_１およびΔＬａｂ_２は、Ｌａｂ色空間において測定される色の偏差を表している。ゾーン１に一致する枚葉紙部分においては、温度を考慮しなければ、色の偏差ΔＬａｂ_１＝０になり、ゾーン２に一致する枚葉紙部分においては、色の偏差ΔＬａｂ_２＝ａ×（ΔＴ_２−ΔＴ_１）＝２ａ×ΔＴ_２になるだろう。

図５は、温度補償を伴うバンディング補償の方法を示している。この方法は、ステップＡ１〜Ｄ１を含んでいる、方法部分Ａ〜Ｄに分割されている。

方法部分Ａは、最初の状況を表している。ステップＡ１では、補償されていない印刷用色データ、Ｌａｂ（ｘ，ｙ）が提供される。

方法部分Ｂは、印刷を含んでおり、さらに、色の偏差の測定を含んでいる。この測定は、枚葉紙搬送方向１２に対して垂直に並んで、枚葉紙３上に位置している種々の測定箇所で行われる。ステップＢ１は、胴１の表面構造によって生じる温度の偏差の流入を含んでいる。ステップＢ２では、色の偏差が、温度の偏差に比例していることが確定される。すなわち、ΔＬａｂ（ΔＴ）＝ａ×ΔＴである。この温度の偏差とこの色値の偏差は、比例定数ａを介して関係している。ステップＢ３は、印刷ヘッド４のノズル同士の相違によって生起される色値の差を含んでいる。これは、ΔＬａｂ（Ｎ）である。ステップＢ４は、ステップＢ２とＢ３とを結びつけることによって生じる、総体的な色値の差を含んでいる。第１の測定領域２１における測定に対しては、ΔＬａｂ_１＝ａ×ΔＴ_１＋ΔＬａｂ（Ｎ）が当てはまり、第２の測定領域２２に対しては、ΔＬａｂ_２＝ａ×ΔＴ_２＋ΔＬａｂ（Ｎ）が当てはまる。

方法部分Ｃは、温度によって生じた偏差の補償時にバンディング欠陥を補償するための、ノズル毎の偏差の計算を含んでいる。この計算は、計算機６が、測定機器５によって供給されたデータに基づいて行う。ステップＣ１は、ノズル毎に生じる相違によって生起される色値の偏差の計算を含んでいる。すなわち、
ΔＬａｂ（Ｎ＿Ｍ）＝０．５×（ΔＬａｂ_１＋ΔＬａｂ_２）＝０．５×［ａ×（ΔＴ_１＋ΔＴ_２）＋２×ΔＬａｂ（Ｎ）］である。ΔＬａｂ（Ｎ＿Ｍ）は、特定のノズル（Ｎ＝Ｎｏｚｚｌｅ）に対して測定された（Ｍ＝Ｍｅａｓｕｒｅｄ）、Ｌａｂ色空間における色値の偏差を表している。ステップＣ２では、温度の偏差が補償される。図３に関連して既に説明したように、ゾーン１における温度差ΔＴ_１は絶対値的に、ゾーン２における温度差ΔＴ_２とちょうど同じであるが、これら２つの温度差の符号は反対である、ということに基づいている。すなわち、ΔＴ_１＋ΔＴ_２＝０である。これは、ステップＣ２に流入する、ステップＣ３の内容である。すなわち、ΔＬａｂ（Ｎ＿Ｍ）＝０．５×（ΔＬａｂ_１＋ΔＬａｂ_２）＝０．５×［２×ΔＬａｂ（Ｎ）］＝ΔＬａｂ（Ｎ）である。

方法部分Ｄは、計算機６によって計算された値によって、印刷ヘッド４が駆動制御され、印刷ヘッド４がこれに相応して印刷を行い、この際にバンディング欠陥を補償する、ということを含んでいる。ステップＤ１は、補償を伴わない、印刷時の色値の偏差に対するデータを含んでいる。すなわち、Ｌａｂ（ｘ，ｙ）−ΔＬａｂ（Ｎ＿Ｍ）である。次に、補償を伴う印刷が、色の偏差、ΔＬａｂ_１＝ａ×ΔＴ_１とΔＬａｂ_２＝ａ×ΔＴ_２とを用いて行われる。空間１１とセグメント歯８、１０との間の熱の移行の差がここでは、もはや、温度補償がされていない場合のように、色値の差を上方もしくは下方へずらす（ΔＬａｂ_１＝０，ΔＬａｂ_２＝ａ×（ΔＴ_２−ΔＴ_１）＝２ａ×ΔＴ_２）ことはない、ということを理解されたい。

１ 胴
２ くわえづめ
３ 枚葉紙
４ 印刷ヘッド
５ 測定機器
６ 計算機
７ 第１の櫛形セグメント
８ セグメント歯
９ 第２の櫛形セグメント
１０ セグメント歯
１１ 空間
１２ 枚葉紙搬送方向
２１ 第１の測定領域
２２ 第２の測定領域
２３ ノズル
ａ 比例定数
Ａ〜Ｄ 方法部分
Ａ１〜Ｄ１ ステップ
Ｌａｂ（ｘ，ｙ） 測定箇所ｘ，ｙでのＬａｂ色値
ΔＬａｂ（ΔＴ） 温度によって生じる色値の差
ΔＬａｂ（Ｎ） ノズルによって生じる色値の差
ΔＬａｂ_１ 第１の測定領域におけるＬａｂの色値の差
ΔＬａｂ_２ 第２の測定領域における色値の差
Ｔ 温度
Ｔ_ｍ 平均温度
Ｔ_{Ｚｏｎｅ１} ゾーン１における温度
Ｔ_{Ｚｏｎｅ２} ゾーン２における温度
ΔＴ 温度差
ΔＴ_１ 第１の温度差
ΔＴ_２ 第２の温度差
ｘ 座標（枚葉紙搬送方向に対して垂直）
ｙ 座標（枚葉紙搬送方向）

Claims (10)

1. ノズル（２３）によって枚葉紙（３）上にインクジェット印刷をする方法において、
   前記枚葉紙（３）が胴（１）の上で搬送され、
   計算機（６）による前記ノズル（２３）の駆動制御時に、バンディング欠陥が補償され、
   前記計算機（６）によって、前記胴（１）の熱的な特性を考慮して前記ノズル（２３）が駆動制御される、
   方法。
2. 前記熱的な特性には熱伝導性が含まれ、前記枚葉紙（３）を支持する、前記胴（１）の複数の接触面の熱伝導性と、前記複数の接触面の間に位置する、空気が満たされた空間（１１）の熱伝導性と、は局部的に異なる、
   請求項１記載の方法。
3. 各枚葉紙（３）は、第１の櫛形セグメント（７）および第２の櫛形セグメント（９）の上で搬送され、前記第１および第２の櫛形セグメント（７，９）は、それぞれ、前記接触面であるセグメント歯（８，１０）を有しており、
   各枚葉紙（３）の前方部分は前記第１の櫛形セグメント（７）の上に位置し、同時に、同一の枚葉紙（３）の後方部分は前記第２の櫛形セグメント（９）の上に位置する、
   請求項２記載の方法。
4. 前記印刷動作に先行する、前記胴（１）の判型調整時に、前記櫛形セグメント（７，９）のうち一方の櫛形セグメントの前記セグメント歯（８，１０）が、前記櫛形セグメント（７，９）のうちの他方の櫛形セグメントの歯間間隙内へ、前記空間（１１）を形成して、余地を残して押し込まれる、
   請求項３記載の方法。
5. 前記各枚葉紙（３）の前記前方部分において第１の光学的な測定が実行され、同一の枚葉紙（３）または別の枚葉紙（３）の前記後方部分において第２の光学的な測定が実行される、
   請求項３または４記載の方法。
6. 前記ノズル（２３）によって、前記前方部分に第１の測定領域（２１）が印刷され、前記後方部分に第２の測定領域（２２）が印刷され、
   前記前方部分と前記後方部分とを備えた前記枚葉紙を１枚のテスト印刷枚葉紙とするか、または、前記前方部分と前記後方部分とを備えた２枚の異なる前記枚葉紙（３）を複数枚のテスト印刷枚葉紙とする、
   請求項５記載の方法。
7. 前記空間（１１）と一致する、前記枚葉紙（３）上の測定箇所（ｘ，ｙ）において前記第１の光学的な測定が実行され、かつ、前記セグメント歯（８，１０）と一致する測定箇所（ｘ，ｙ）において前記第２の光学的な測定が実行される、
   請求項５または６記載の方法。
8. 前記第１の光学的な測定と前記第２の光学的な測定とに基づいて、前記計算機（６）において、前記ノズル（２３）を駆動制御するための値が計算され、前記値に基づいて、前記ノズルが、前記計算機（６）によって駆動制御される、
   請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記ノズル（２３）を駆動制御するための前記値の前記計算時に、前記計算機（６）において、平均値形成が行われる、
   請求項８記載の方法。
10. 前記バンディング欠陥の前記補償時に、前記熱的な特性を考慮することによって、過度の補償および／または補償不足が阻止される、
    請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。

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