JP2017177626A - ヘッドユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、簡易な方法で高画質の画像を形成できるヘッドユニットの製造方法を提供することである。【解決手段】本発明のヘッドユニット200の製造方法は、インクジェットヘッド10を備えるヘッドユニット200の製造方法であって、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1と、当該射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2と、当該スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3と、を有することを特徴とする。【選択図】図5
Description
本発明は、ヘッドユニットの製造方法に関する。
従来、インクジェットヘッドに備えられた複数のノズルからインクの液滴を射出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置が知られており、近年では特に、印刷画像の高画質化が求められている。
印刷画像の高画質化を達成するためには、一般的には、不良なヘッドを検知して取り除く方法や、インクの射出速度のばらつきを抑える補正を行う方法や、誤差拡散法等の画像処理を用いて階調を表現する方法が用いられている。
印刷画像の高画質化を達成するためには、一般的には、不良なヘッドを検知して取り除く方法や、インクの射出速度のばらつきを抑える補正を行う方法や、誤差拡散法等の画像処理を用いて階調を表現する方法が用いられている。
例えば、特許文献1には、被記録体上に着弾したインクの液滴によって形成された所定の周期パターンを撮像する撮像手段と、この周期パターンに対応した電気信号を処理して、インクジェットヘッドのインクの射出精度を検査する手段とを有し、不良なヘッドを検知できるインクジェット記録装置が開示されている。
また、特許文献2には、圧電式アクチュエーターに対して周波数特性検出用駆動信号を印加し、そのときの駆動回路の周波数特性を高速フーリエ変換によって検出し、その周波数特性と逆の周波数特性のハイパスフィルタにインク滴吐出用駆動信号を通し、そのハイパスフィルタ通過成分を本来のインク滴吐出用駆動信号に加えて圧電式アクチュエーターを含む駆動回路に供給することで、アクチュエーター間のばらつきを補正する方法が開示されている。
また、特許文献3には、ある画素がクラスタの一部を構成している場合に、その同一のクラスタを構成する他の画素に対しては画素の誤差を割り振らずに2値化処理を行い、ドット(微画素の集合)のサイズおよび形状の変動を小さくする、誤差拡散法を用いて諧調を表現する方法が開示されている。
しかし、近年のインクジェットヘッドは、印刷画像の高画質化のために多数のノズルを高密度に設ける傾向があり、それらすべてのノズルからのインクの射出について、特許文献1〜3のような方法を用いる場合には、膨大な計算処理が必要となるという問題がある。
また、従来の方法では、インクジェットヘッドをインクジェット記録装置に搭載した後に、例えば、印刷画像等によってヘッドの状態を検査している。そのため、不良なインクジェットヘッドを発見した場合は、新しいインクジェットヘッドに交換した後に再度検査をする必要があり、非効率的であるという問題がある。
また、従来の方法では、インクジェットヘッドをインクジェット記録装置に搭載した後に、例えば、印刷画像等によってヘッドの状態を検査している。そのため、不良なインクジェットヘッドを発見した場合は、新しいインクジェットヘッドに交換した後に再度検査をする必要があり、非効率的であるという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で高画質の画像を形成できるヘッドユニットの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題の解決のために、請求項1に記載の発明は、インクジェットヘッドを備えるヘッドユニットの製造方法であって、
インクジェットヘッドのノズルから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程と、
前記射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程と、
前記スコア値に基づいて、前記ヘッドユニットに搭載するインクジェットヘッドを決める決定工程と、
を有することを特徴とする。
インクジェットヘッドのノズルから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程と、
前記射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程と、
前記スコア値に基づいて、前記ヘッドユニットに搭載するインクジェットヘッドを決める決定工程と、
を有することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記決定工程では、前記スコア値に基づいて、前記インクジェットヘッドで使用するインクの色を決定することを特徴とする。
前記決定工程では、前記スコア値に基づいて、前記インクジェットヘッドで使用するインクの色を決定することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記決定工程では、前記スコア値と、所定の基準スコア値とを比較して、当該所定の基準スコア値を下回った前記スコア値を有するインクジェットヘッドの中から、前記ヘッドユニットに搭載するインクジェットヘッドを選ぶことを特徴とする。
前記決定工程では、前記スコア値と、所定の基準スコア値とを比較して、当該所定の基準スコア値を下回った前記スコア値を有するインクジェットヘッドの中から、前記ヘッドユニットに搭載するインクジェットヘッドを選ぶことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記射出速度データの数が2のn乗個であることを特徴とする。
前記射出速度データの数が2のn乗個であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記インクジェットヘッドの前記ノズルの数が、2のn乗個であることを特徴とする。
前記インクジェットヘッドの前記ノズルの数が、2のn乗個であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記インクジェットヘッドには、前記ノズルに連通する圧力室内部に圧力変化を生じさせることで、前記ノズルからインクを射出させる圧電素子を有し、
前記取得工程では、前記圧電素子の電気容量に基づいて前記射出速度データを取得することを特徴とする。
前記インクジェットヘッドには、前記ノズルに連通する圧力室内部に圧力変化を生じさせることで、前記ノズルからインクを射出させる圧電素子を有し、
前記取得工程では、前記圧電素子の電気容量に基づいて前記射出速度データを取得することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記インクジェットヘッドは、複数のノズル列を有し、
前記算出工程では、前記ノズル列ごとに前記スコア値を算出することを特徴とする。
前記インクジェットヘッドは、複数のノズル列を有し、
前記算出工程では、前記ノズル列ごとに前記スコア値を算出することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法において、
前記算出工程では、前記取得工程において得られた前記射出速度データの数が2のn乗個でない場合、当該射出速度データの数を2のn乗個となるように増減させた後、前記スコア値を算出することを特徴とする。
前記算出工程では、前記取得工程において得られた前記射出速度データの数が2のn乗個でない場合、当該射出速度データの数を2のn乗個となるように増減させた後、前記スコア値を算出することを特徴とする。
本発明によれば、簡易な方法で高画質の画像を形成できるヘッドユニットの製造方法を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。また、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[インクジェット記録装置の概略]
インクジェット記録装置100は、プラテン101、搬送ローラー102、及びラインヘッド103,104,105,106等を備える(図1)。
また、以下の説明では、図1に示すとおり、記録媒体Rの搬送方向を前後方向、記録媒体Rの搬送面において当該搬送方向に直交する幅方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向に垂直な方向を上下方向(インクの射出方向)として説明する。
インクジェット記録装置100は、プラテン101、搬送ローラー102、及びラインヘッド103,104,105,106等を備える(図1)。
また、以下の説明では、図1に示すとおり、記録媒体Rの搬送方向を前後方向、記録媒体Rの搬送面において当該搬送方向に直交する幅方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向に垂直な方向を上下方向(インクの射出方向)として説明する。
プラテン101は、上面に記録媒体Rを支持しており、搬送ローラー102が駆動されると、記録媒体Rを搬送方向(前後方向)に搬送する。
ラインヘッド103,104,105,106は、記録媒体Rの搬送方向(前後方向)の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向(左右方向)に並列して設けられている。そして、ラインヘッド103,104,105,106の内部には、それぞれ、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクを射出するインクジェットヘッド10が備えられたヘッドユニット200が備えられている。
ラインヘッド103,104,105,106は、記録媒体Rの搬送方向(前後方向)の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向(左右方向)に並列して設けられている。そして、ラインヘッド103,104,105,106の内部には、それぞれ、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクを射出するインクジェットヘッド10が備えられたヘッドユニット200が備えられている。
[ヘッドユニット]
ヘッドユニット200は、開口部を有する取付部材201に、少なくとも1つのインクジェットヘッド10が、当該開口部からヘッドチップ20が露出するように取り付けられている(図2)。ヘッドユニット200は、例えば、複数のインクジェットヘッド10が、左右方向に2列平行となるように設けられており、全体として千鳥格子状の配置となる位置関係で取り付けられている。
ヘッドユニット200は、開口部を有する取付部材201に、少なくとも1つのインクジェットヘッド10が、当該開口部からヘッドチップ20が露出するように取り付けられている(図2)。ヘッドユニット200は、例えば、複数のインクジェットヘッド10が、左右方向に2列平行となるように設けられており、全体として千鳥格子状の配置となる位置関係で取り付けられている。
インクジェットヘッド10の取付部材201への取り付けは、例えば、インクジェットヘッド10の保持基板30に設けられた突き当て部31を、取付部材201に設けられた被突き当て部202に突き当てることによって行われる。また、ヘッドユニット200は、突き当て部31を押し付ける方向に付勢する付勢手段としての弾性部材203を備えており、弾性部材203によってインクジェットヘッド10を突き当て方向に押し付けて、取付部材201に安定して固定できるようになっている。
[インクジェットヘッドの構成]
インクジェットヘッド10は、ヘッドチップ20、保持基板30、共通インク室40等を備えている(図3、図4)。
インクジェットヘッド10は、ヘッドチップ20、保持基板30、共通インク室40等を備えている(図3、図4)。
ヘッドチップ20は、上下方向に複数の基板が積層されて構成されており、最下層の基板には、インクを射出する多数のノズルNが高密度に設けられている。また、ヘッドチップ20の内部には、各ノズルNに対応して、インクを貯留する圧力室21及び圧電素子22が設けられている。また、これらの圧力室21に対応して、ヘッドチップ20の最上面にはインク供給孔が設けられており(図示省略)、そのインク供給孔を通して、共通インク室40から圧力室21にインクが供給される。そして、圧電素子22の変位によって、圧力室21内部に充填されたインクが加圧され、圧力室21に連通するノズルNからインクの液滴が射出される。
また、ヘッドチップ20の上面には、圧電素子22に給電するための貫通電極23を介した配線24が設けられており、その配線24はヘッドチップ20の上部の左右方向両端部において接続部材50に接続されている。接続部材50は、フレキシブルプリント基板等からなる配線部材であり、駆動部51に接続されている。そして、駆動部51から、その接続部材50を介して圧電素子22に電気が供給されると、圧電素子22が変位するようになっている。
保持基板30は、ヘッドチップ20の上側に接合されており、共通インク室40を保持している。また、保持基板30は位置基準基板としての機能も有しており、保持基板30の前後左右方向の外形部には、例えば、左右方向に沿って二箇所及び前後方向に沿って一箇所の計三箇所に突き当て部31が設けられている(図3)。
突き当て部31は、ヘッドユニット200の取付部材201に設けられた被突き当て部202に突き当てられることによって、保持基板30を所定の位置に精確に位置決めすることができる(図2)。また、被突き当て部202に対して三箇所で固定できるため、突き当て固定された後に位置ずれし難くなっている。
突き当て部31は、ヘッドユニット200の取付部材201に設けられた被突き当て部202に突き当てられることによって、保持基板30を所定の位置に精確に位置決めすることができる(図2)。また、被突き当て部202に対して三箇所で固定できるため、突き当て固定された後に位置ずれし難くなっている。
共通インク室40は、ヘッドチップ20の上部に位置し、ヘッドチップ20内の圧力室21に供給するインクを貯留している。また、共通インク室40にインクを供給するインク供給部41と、共通インク室40のインクを排出するインク排出部42が設けられている(図3)。
[ヘッドユニットの製造工程]
本実施形態のヘッドユニット200の製造工程は、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1と、当該射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2と、当該スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3と、当該インクジェットヘッド10をヘッドユニット200に取り付ける取付工程S4と、を有する(図5)。
本実施形態のヘッドユニット200の製造工程は、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1と、当該射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2と、当該スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3と、当該インクジェットヘッド10をヘッドユニット200に取り付ける取付工程S4と、を有する(図5)。
これらの工程を有するヘッドユニット200の製造方法では、複雑な画像処理等を必要とすることなく、色ムラを発生させにくいインクジェットヘッド10によってヘッドユニット200を製造することができるため、簡易な方法で高画質の画像を形成できる。また、ヘッドユニット200に搭載する前に、色ムラを起こしにくいインクジェットヘッド10を選択できるという利点もある。
(取得工程S1)
まず、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1について説明する。
取得工程S1は、インクの射出速度を検出できれば方法は限られない。具体例としては、例えば、インクジェット液滴観察用ストロボスコープ(JetScope、(株)マイクロジェット社製)を用いてノズルNから空中に放出されたインク滴の飛翔状態を観測し、インクジェット液滴自動測定システム(JetMeasure、(株)マイクロジェット社製)を用いて、インク滴の射出速度を計算することができる。
この方法では、駆動条件を変えずに、ストロボ光源の発光タイミング(ディレイタイム)を調整することができるため、例えば、ディレイタイムt=t1におけるインク滴の観察画面上の座標(X1,Y1)と、ディレイタイムt=t2におけるインク滴の観察画面上の座標(X2,Y2)によって、以下式(1)によって射出速度vを算出することができる。
まず、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1について説明する。
取得工程S1は、インクの射出速度を検出できれば方法は限られない。具体例としては、例えば、インクジェット液滴観察用ストロボスコープ(JetScope、(株)マイクロジェット社製)を用いてノズルNから空中に放出されたインク滴の飛翔状態を観測し、インクジェット液滴自動測定システム(JetMeasure、(株)マイクロジェット社製)を用いて、インク滴の射出速度を計算することができる。
この方法では、駆動条件を変えずに、ストロボ光源の発光タイミング(ディレイタイム)を調整することができるため、例えば、ディレイタイムt=t1におけるインク滴の観察画面上の座標(X1,Y1)と、ディレイタイムt=t2におけるインク滴の観察画面上の座標(X2,Y2)によって、以下式(1)によって射出速度vを算出することができる。
そして、全てのノズルNについて、射出速度vを求めることで、インクジェットヘッド10の全ノズルNの射出速度データを取得することができる。
射出速度データを取得した結果の例を示す折れ線グラフのイメージ図を、図6A〜図6Eに示す。図6A〜図6Eはそれぞれ、512個のノズルNが左右方向に一列に並んでいる場合における射出速度データのグラフの例を示しており、ノズル番号は、左側から数えて何番目のノズルNであるかを示している。図6Aは、ノズルN間でほとんど射出速度に差異がない場合の射出速度データの例を示しており、理想的なインクジェットヘッド10である。そして、図6A、図6B、図6C、図6D、図6Eの順に、徐々に射出速度のムラを大きくした場合の例を示している。
なお、図6A〜図6Eの例では、縦軸の具体的な速度の値は省略して記載しているが、後続の工程においては、図6A〜図6Eについて適宜の数値例を代入することによって、スコア値等を算出する方法を説明している。
なお、図6A〜図6Eの例では、縦軸の具体的な速度の値は省略して記載しているが、後続の工程においては、図6A〜図6Eについて適宜の数値例を代入することによって、スコア値等を算出する方法を説明している。
(算出工程S2)
次に、射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2について説明する。
次に、射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2について説明する。
まず、算出工程S2のうち、離散フーリエ変換を行う工程について説明する。
インクジェットヘッド10の左からx番目のノズルからのインクの射出速度データをv(x)としたとき、ある空間周波数ωに対する離散フーリエ変換の複素振幅を|F(ω)|は、以下の式(2)を用いて計算することができる。なお、式(2)中のNは、ノズル数を表しており、以下の計算式(2)ではN=512として、計算している。
インクジェットヘッド10の左からx番目のノズルからのインクの射出速度データをv(x)としたとき、ある空間周波数ωに対する離散フーリエ変換の複素振幅を|F(ω)|は、以下の式(2)を用いて計算することができる。なお、式(2)中のNは、ノズル数を表しており、以下の計算式(2)ではN=512として、計算している。
また、計算を高速化するために高速フーリエ変換(FFT)を用いるならば、空間周波数をω(k)としたとき、ω(k)=2πk/N[N=512、k=0,1,2,3…]とすることで、高速フーリエ変換(FFT)の適用が可能となる。
このとき、空間周波数ω(k)を実際の空間距離λ(k)に変換する場合は、隣接するノズル間の空間距離をpとして、λ(k)=(p×N)/(k×2)として求めることができる。
このとき、空間周波数ω(k)を実際の空間距離λ(k)に変換する場合は、隣接するノズル間の空間距離をpとして、λ(k)=(p×N)/(k×2)として求めることができる。
また、計算時間の短縮の観点から、高速フーリエ変換を行うことが望ましいため、高速フーリエ変換をそのまま用いることができように、射出速度データの数が2のn乗個であることが好ましい。ここで、本明細書において、nは自然数を表し、7以上の整数であることが好ましい。
また、射出速度データの総数を2のn乗個とするために、インクジェットヘッド10のノズルNの数を2のn乗個とすることが好ましい。
また、取得工程S1において得られた射出速度データの数が2のn乗個でない場合、射出速度データの数を2の乗個となるように増減させた後、スコア値を算出してもよい。具体的には、射出速度データの数が2のn乗個より多い場合には、2のn乗個のデータを選択してスコア値を算出することとしてもよい。また、一方で、射出速度データの数が2のn乗個より少ない場合には、適当な数の0データを付加すること等によって、射出速度データの数を2のn乗個にしてからスコア値を算出することとしてもよい。
また、射出速度データの総数を2のn乗個とするために、インクジェットヘッド10のノズルNの数を2のn乗個とすることが好ましい。
また、取得工程S1において得られた射出速度データの数が2のn乗個でない場合、射出速度データの数を2の乗個となるように増減させた後、スコア値を算出してもよい。具体的には、射出速度データの数が2のn乗個より多い場合には、2のn乗個のデータを選択してスコア値を算出することとしてもよい。また、一方で、射出速度データの数が2のn乗個より少ない場合には、適当な数の0データを付加すること等によって、射出速度データの数を2のn乗個にしてからスコア値を算出することとしてもよい。
フーリエ変換後のデータの折れ線グラフを示した例を、図7A〜Eに示す。図7A〜Eは、それぞれ、図6A〜Eの射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって、周波数k(Hz)に対する複素振幅|F(k)|(無次元)を求めたものである。
次に、算出工程S2のうち、スコア値を算出する工程について説明する。
ここで、一例として、ノズル数N=512個、解像度180npi、隣接ノズル間隔p=0.141mmであるとした場合のスコア値の算出方法について、具体例を用いて説明する。
一般に人間の目で印刷物を見る条件においては、1.0〜7.2mm前後の空間距離において、色ムラを視覚的に認識しやすい。ここで、上述した空間距離λ(k)=(p×N)/(k×2)を用いると、k=5に対するλ(k)=7.2mmであり、k=35に対するλ(k)=1.0mmである。そのため、本実施形態のスコア値の算出の一例では、以下の式(3)のように、空間距離λが1.0〜7.2mmである場合に対応する、k=5からk=35までに相当する|F(k)|の振幅の総和をとり、この総和をスコア値S(無次元)として算出している。
ここで、一例として、ノズル数N=512個、解像度180npi、隣接ノズル間隔p=0.141mmであるとした場合のスコア値の算出方法について、具体例を用いて説明する。
一般に人間の目で印刷物を見る条件においては、1.0〜7.2mm前後の空間距離において、色ムラを視覚的に認識しやすい。ここで、上述した空間距離λ(k)=(p×N)/(k×2)を用いると、k=5に対するλ(k)=7.2mmであり、k=35に対するλ(k)=1.0mmである。そのため、本実施形態のスコア値の算出の一例では、以下の式(3)のように、空間距離λが1.0〜7.2mmである場合に対応する、k=5からk=35までに相当する|F(k)|の振幅の総和をとり、この総和をスコア値S(無次元)として算出している。
ここで、例えば、上述した条件で、図7A〜Eについてスコア値を算出すると、図7Aのスコア値は0.28、図7Bのスコア値は0.46、図7Cのスコア値は0.55、図7Dのスコア値は0.71、図7Eのスコア値は0.98であった。
なお、空間距離λが1.0〜7.2mmである場合に対応するk=5からk=35までについて、この範囲に相当する|F(k)|の振幅の総和をスコア値としたが、後述する決定工程S3において、スコア値に基づいてインクジェットヘッド10を適切に決めることができれば、適宜の変更は可能である。
また、上記の説明では、説明の便宜のため、512個のノズルNが左右方向に一列に並んでいる場合の例を説明したが、複数のノズル列を有する場合には、ノズル列ごとにスコア値を算出し、それらの和によってインクジェットヘッド10のスコア値を算出してもよい。
(決定工程S3)
次に、スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3について説明する。
次に、スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3について説明する。
決定工程S3では、算出工程S2によって得たスコア値に基づいて、インクジェットヘッド10で使用するインクの色を決定する。具体的には、算出工程S2によって得たスコア値と、所定の基準スコア値とを比較して、当該所定の基準スコア値を下回ったスコア値を有するインクジェットヘッドの中から、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を選ぶ。
ここで、所定の基準スコア値とは、ある色のインクを使用することができるスコア値の境界値のことであり、色ごとに後述する視覚評価等によって予め定められた値である。
ここで、インクの色の決定方法としては、例えば、予め視覚評価によって決めた所定の基準スコア値について、以下のようなスコア表を作成しておき、そのスコア表に基づいて色の振り分けを行うことが好ましい。以下に、スコア表の一例を示す。
ここで、所定の基準スコア値とは、ある色のインクを使用することができるスコア値の境界値のことであり、色ごとに後述する視覚評価等によって予め定められた値である。
ここで、インクの色の決定方法としては、例えば、予め視覚評価によって決めた所定の基準スコア値について、以下のようなスコア表を作成しておき、そのスコア表に基づいて色の振り分けを行うことが好ましい。以下に、スコア表の一例を示す。
表1に示すスコア表は、あるスコア値を有するインクジェットヘッド10が、ブラック、マゼンタ、シアン及びイエローのうちどの色に使用できるかを示している。このスコア表における○、△、×の基準は、視覚評価によって、各色における色ムラを感じにくいスコア値を評価することによって決定している。視覚評価は、例えば、フォトマット紙(EPSON社製)の72mm×100mmの範囲に各色のベタ画像を印刷した後、当該ベタ画像を目元から50cmに置いて20人に対して視覚評価を行い、色ムラなしと感じた人の割合が90%以上の場合を○、色ムラなしと感じた人の割合が80%以上90%未満の場合を△、色ムラなしと感じた人の割合が80%未満の場合を×として、基準となるスコア値を決定している。
また、表1のスコア表からもわかるように、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順に、色ムラなしと感じるスコア値の範囲が異なっている。これは、人間の目は、波長ごとに光を感じ取る強さの度合が異なるため、色ムラの感じやすさも異なるためである。
具体的には、スコア表のブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順番は、比視感度の大きな順に並んでおり、人間の目では、ブラックが一番濃く感じるため色ムラを感じやすく、イエローが一番薄く感じるため色ムラが感じにくいということを意味している。
なお、各色の比視感度は、例えば、特開2012−35438号公報に記載の方法によって算出することができる。
具体的には、スコア表のブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順番は、比視感度の大きな順に並んでおり、人間の目では、ブラックが一番濃く感じるため色ムラを感じやすく、イエローが一番薄く感じるため色ムラが感じにくいということを意味している。
なお、各色の比視感度は、例えば、特開2012−35438号公報に記載の方法によって算出することができる。
決定工程S3の具体例としては、例えば、各色において、仮に○又は△のインクジェットヘッド10を使用するとした場合、基準スコア値は△と×の境界となるため、各色の基準スコア値は、ブラックは0.5、マゼンタは0.6、シアンは0.8、イエローは1.0となる。つまり、表1において、ブラックは番号1又は2に分類されたインクジェットヘッド10から選んで使用し、マゼンタは番号1〜3に分類されたインクジェットヘッド10から選んで使用し、シアンは番号1〜4に分類されたインクジェットヘッド10から選んで使用し、イエローは番号1〜5に分類されたインクジェットヘッド10から選んで使用する。このように、各色の基準スコア値を下回ったインクジェットヘッド10から選び、インクジェットヘッド10を各色に振り分ける。
なお、表1には、スコア表の一例を示したが、求められる画質によって、色を振り分けるための基準を適宜変更してもよい。例えば、より色ムラがなく高画質であることが求められる場合には、○のみを許容するように色分けを行っても良いし、スコア表の基準となるスコア値をより小さく設定しても良い。
また、算出工程S2では、複数のノズル列を有する場合には、ノズル列ごとにスコア値を算出してもよいこととしたが、例えば、ノズル列ごとに射出可能なインクの色を変更できるインクジェットヘッド10では、そのノズル列ごとに求めたスコア値から、決定工程S3によってノズル列ごとに色を決定することができる。
(取付工程S4)
次に、インクジェットヘッド10をヘッドユニット200に取り付ける取付工程S4を説明する。
取付工程S4は、決定工程S3によって決めたヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を、ヘッドユニット200の取付部材201に固定する工程である。固定する方法は特に限られないが、例えば、インクジェットヘッド10の保持基板30に設けられた突き当て部31を、取付部材201に設けられた被突き当て部202に突き当てて固定し、全体として千鳥格子状の配置となる位置関係で取り付けることでヘッドユニットを製造することが好ましい(図2)。
次に、インクジェットヘッド10をヘッドユニット200に取り付ける取付工程S4を説明する。
取付工程S4は、決定工程S3によって決めたヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を、ヘッドユニット200の取付部材201に固定する工程である。固定する方法は特に限られないが、例えば、インクジェットヘッド10の保持基板30に設けられた突き当て部31を、取付部材201に設けられた被突き当て部202に突き当てて固定し、全体として千鳥格子状の配置となる位置関係で取り付けることでヘッドユニットを製造することが好ましい(図2)。
[変形例]
インクジェットヘッド10ごとに、ノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1では、実際にインクの射出速度を測定して求めたが、この方法に限られず、例えば、ノズルNに対応する圧電素子22の電気容量に基づいて射出速度データを取得することとしても良い。
圧電素子22の電気容量C(x)は、例えば、インピーダンスアナライザー(Agilent Technologies(株)製、4294A)を用いることによって、測定することができる。また、一般に、各圧電素子22に同一の駆動波形を印加した場合、電気容量が大きい圧電素子22のほうが、インクの射出速度が速い傾向があることが知られている。特に、実用的な駆動電圧の限られた範囲においては、ほぼ電気容量とインクの射出速度が比例関係にあることが知られており、測定した電気容量からインクの射出速度を算出することができる。
インクジェットヘッド10ごとに、ノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1では、実際にインクの射出速度を測定して求めたが、この方法に限られず、例えば、ノズルNに対応する圧電素子22の電気容量に基づいて射出速度データを取得することとしても良い。
圧電素子22の電気容量C(x)は、例えば、インピーダンスアナライザー(Agilent Technologies(株)製、4294A)を用いることによって、測定することができる。また、一般に、各圧電素子22に同一の駆動波形を印加した場合、電気容量が大きい圧電素子22のほうが、インクの射出速度が速い傾向があることが知られている。特に、実用的な駆動電圧の限られた範囲においては、ほぼ電気容量とインクの射出速度が比例関係にあることが知られており、測定した電気容量からインクの射出速度を算出することができる。
このように、圧電素子22の電気容量によってインクの射出速度を求めることができれば、各ノズルNから実際にインクを射出させる必要がなく、より簡易な方法でインクの射出速度データを取得することができる。
なお、圧電素子22の電気容量を測定する方法としては、例えば、特開2004−106208号公報に記載されている計算方法によって算出することができる。
なお、圧電素子22の電気容量を測定する方法としては、例えば、特開2004−106208号公報に記載されている計算方法によって算出することができる。
[本発明における技術的効果]
以上、説明した通り、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1と、当該射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2と、当該スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3と、を有する。これによって、複雑な画像処理等を必要とすることなく、色ムラを発生させにくいインクジェットヘッド10によってヘッドユニット200を製造することができるため、簡易な方法で高画質の画像を形成できる。また、ヘッドユニット200に搭載する前に、色ムラを起こしにくいインクジェットヘッド10を選択できるという利点もある。
以上、説明した通り、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、インクジェットヘッド10のノズルNから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程S1と、当該射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程S2と、当該スコア値に基づいて、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める決定工程S3と、を有する。これによって、複雑な画像処理等を必要とすることなく、色ムラを発生させにくいインクジェットヘッド10によってヘッドユニット200を製造することができるため、簡易な方法で高画質の画像を形成できる。また、ヘッドユニット200に搭載する前に、色ムラを起こしにくいインクジェットヘッド10を選択できるという利点もある。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、決定工程S3において、算出工程S2によって得たスコア値に基づいて、インクジェットヘッド10で使用するインクの色を決定することによって、簡易な方法で、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10にどの色を使用するかを決定することができる。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、決定工程S3で、算出工程S2によって得たスコア値と、所定の基準スコア値とを比較して、当該所定の基準スコア値を下回った前記スコア値を有するインクジェットヘッド10の中から、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッドを選ぶ。これによって、定量的で、かつ簡易な方法で、ヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決定し、高画質の画像を形成することができる。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、射出速度データの数が2のn乗個であることにより、スコア値を算出する過程S2で、高速フーリエ変換を用いることができ、計算時間の短縮をすることができる。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、インクジェットヘッド10のノズルNの数が、2のn乗個であることにより、インクの射出速度データの数が2のn乗個となるため、スコア値を算出する過程S2で高速フーリエ変換をそのまま適用することができる。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、取得工程S1において、圧電素子22の電気容量に基づいて射出速度データを取得することにより、インクの射出速度を実測することなく、より簡易な方法でインクの射出速度データを取得することができる。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、算出工程S2で、ノズルN列ごとにスコア値を算出することにより、複数のノズル列を有するインクジェットヘッド10においてもスコア値を算出することができる。また、例えば、ノズル列ごとに異なる色を射出できるインクジェットヘッド10では、ノズル列ごとに求めたスコア値によって使用する色を決定できる。
また、本実施形態のヘッドユニット200の製造方法は、スコア値を算出する工程S1で、射出速度データを取得する工程S1において得られた射出速度データの数が2のn乗個でない場合、当該射出速度データの数を2のn乗個となるように増減させた後、スコア値を算出することにより、射出速度データの数が2n乗個でない場合であっても、高速フーリエ変換を用いて、スコア値を算出することができる。
[その他]
本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、スコア値に基づいてヘッドユニット200に搭載するインクジェットヘッド10を決める工程S3では、ブラック、マゼンタ、シアン及びイエローの4色について色を振り分ける例を示したが、これに限られず、例えば、インクの色は1〜3色でもよく、5色以上であってもよい。
また、ヘッドユニット200には、多数のインクジェットヘッド10が搭載されている態様を図2に示したが、搭載されるインクジェットヘッド10は1つであってもよく、2つ以上であってもよく、数は適宜変更可能である。
また、インクを射出は、圧電素子22の変位によって、圧力室21内部に充填されたインクを加圧することによって行うこととしたが、インクを射出できればその構成は特に限られることはなく、例えば、サーマル(電気熱変換素子)を使用することとしても良い。
10 インクジェットヘッド
21 圧力室
22 圧電素子
100 インクジェット記録装置
200 ヘッドユニット
N ノズル
S1 取得工程
S2 算出工程
S3 決定工程
S4 取付工程
21 圧力室
22 圧電素子
100 インクジェット記録装置
200 ヘッドユニット
N ノズル
S1 取得工程
S2 算出工程
S3 決定工程
S4 取付工程
Claims (8)
- インクジェットヘッドを備えるヘッドユニットの製造方法であって、
インクジェットヘッドのノズルから射出されるインクの射出速度データを取得する取得工程と、
前記射出速度データを入力波形とする離散フーリエ変換によって得られたデータから、スコア値を算出する算出工程と、
前記スコア値に基づいて、前記ヘッドユニットに搭載するインクジェットヘッドを決める決定工程と、
を有することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 - 前記決定工程では、前記スコア値に基づいて、前記インクジェットヘッドで使用するインクの色を決定することを特徴とする請求項1に記載のヘッドユニットの製造方法。
- 前記決定工程では、前記スコア値と、所定の基準スコア値とを比較して、当該所定の基準スコア値を下回った前記スコア値を有するインクジェットヘッドの中から、前記ヘッドユニットに搭載するインクジェットヘッドを選ぶことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドユニットの製造方法。
- 前記射出速度データの数が2のn乗個であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法。
- 前記インクジェットヘッドの前記ノズルの数が、2のn乗個であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法。
- 前記インクジェットヘッドには、前記ノズルに連通する圧力室内部に圧力変化を生じさせることで、前記ノズルからインクを射出させる圧電素子を有し、
前記取得工程では、前記圧電素子の電気容量に基づいて前記射出速度データを取得することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法。 - 前記インクジェットヘッドは、複数のノズル列を有し、
前記算出工程では、前記ノズル列ごとに前記スコア値を算出することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法。 - 前記算出工程では、前記取得工程において得られた前記射出速度データの数が2のn乗個でない場合、当該射出速度データの数を2のn乗個となるように増減させた後、前記スコア値を算出することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のヘッドユニットの製造方法。
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---|---|---|---|
JP2016070104A JP2017177626A (ja) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | ヘッドユニットの製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019180882A1 (ja) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
WO2019215851A1 (ja) | 2018-05-09 | 2019-11-14 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド及び画像形成方法 |
WO2020144850A1 (ja) | 2019-01-11 | 2020-07-16 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェット記録方法 |
EP3725832A1 (en) | 2019-04-16 | 2020-10-21 | Konica Minolta, Inc. | Resin deterioration evaluation test method and resin recycling method |
WO2021019693A1 (ja) | 2019-07-30 | 2021-02-04 | コニカミノルタ株式会社 | ノズルプレート、ノズルプレートの製造方法及びインクジェットヘッド |
WO2022044245A1 (ja) | 2020-08-28 | 2022-03-03 | コニカミノルタ株式会社 | ノズルプレート及びインクジェットヘッド |
-
2016
- 2016-03-31 JP JP2016070104A patent/JP2017177626A/ja active Pending
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