JP2019162780A - 液体吐出システム、液体吐出装置、および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】解像度を低下させずにヘッド駆動周波数を上げることを可能にする。【解決手段】発明の一実施の形態の液体吐出システムは、吐出周期信号、画像データ、駆動波形に応じて対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが搭載され、前記対象物上を所定の方向に走査するキャリッジと、前記キャリッジの何回の走査によって所定の行の画像を形成するかに応じて、前記吐出周期信号と前記画像データと前記駆動波形を間引きするパターンデータを出力するパターンデータ出力部と、前記パターンデータに基づいて前記吐出周期信号を間引く吐出周期信号生成部とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、液体吐出システム、液体吐出装置、および方法に関する。

従来、インクジェットシリアルプリンタに於いて画像を高解像度の設定で印字する際、元の画像をスキャン毎の画像データに分解するレンダリング処理を行い、複数回のスキャンで画像を完成させる多パス印字の技術がある。この技術では、インクジェット記録ヘッドの駆動周波数に上限があるため、高解像度での印字になるにつれ記録ヘッドのキャリッジスピードが遅くなる。

高速印字を行うために、ドットを間引いてヘッド駆動周波数を上げる技術を開示したものがある。この技術では、インク滴の吐出が連続することのないように印字ドットを間引き、間引き後の印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドの駆動を行う（特許文献１参照）。

しかし、従来技術ではヘッド駆動周波数を上げるために有効なドットまでもが間引かれてしまい、解像度が低下するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、解像度を低下させずにヘッド駆動周波数を上げることが可能な液体吐出システム、液体吐出装置、および方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、発明の一実施の形態の液体吐出システムは、吐出周期信号、画像データ、駆動波形に応じて対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが搭載され、前記対象物上を所定の方向に走査するキャリッジと、前記キャリッジの何回の走査によって所定の行の画像を形成するかに応じて、前記吐出周期信号と前記画像データと前記駆動波形を間引きするパターンデータを出力するパターンデータ出力部と、前記パターンデータに基づいて前記吐出周期信号を間引く吐出周期信号生成部とを有する。

本発明によれば、解像度を低下させずにヘッド駆動周波数を上げることが可能になるという効果を奏する。

図１は、本実施の形態に係る液体吐出システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、シリアル型インクジェット記録装置の全体構成について説明する図である。 図３は、インクヘッドの一例を示す図である。 図４は、キャリッジ内部の構成の一例を示す図である。 図５は、液体吐出システムのシステムブロックの構成の一例を示す図である。 図６は、レンダリング部で行うレンダリング処理の説明図である。 図７は、吐出周期信号生成部が吐出周期信号を生成することについて説明する図である。 図８は、間引き制御部における間引き処理の一例を示す図である。 図９は、キャリッジ制御部の動作の一例を示す図である。 図１０は、分割画像において無効データを間引かない場合と間引く場合の動作の違いを示した比較図である。 図１１は、冷却ファンの制御方法についての説明図である。 図１２は、第２の実施の形態に係る液体吐出装置の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、液体吐出システム、液体吐出装置、および方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。

本願において、「液体を吐出する装置（液体吐出装置）」は、液体吐出ヘッドを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なもの（対象物）に対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手
段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

「液体を吐出する装置」として、例えばインクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像
が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパター
ン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用
紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶
液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装
置などがある。

また、本願の用語における、画像形成、印字、印刷等はいずれも同義語とする。
また、本願の用語における「解像度」は、印刷設定の解像度を指すものとする。

以下、「液体を吐出する装置（液体吐出装置）」の一例としてシリアル型インクジェット記録装置を示す。以下に示すシリアル型インクジェット記録装置においてインクジェット記録ヘッドが「液体吐出ヘッド」に相当する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る液体吐出システムの全体構成の一例を示す図である。図１に示す液体吐出システム１は、ＰＣ１００とシリアル型インクジェット記録装置２００とを含む。ＰＣ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのコンピュータ構成の端末である。ＰＣ１００は、操作部からの起動命令に基づきＣＰＵがＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）の基本ソフトやアプリケーションをＲＡＭに読み出して実行し、実現した各種機能により画像処理を行う。また、ＰＣ１００は、通信インタフェースを通じてシリアル型インクジェット記録装置２００に印刷の実行を指示し、印刷データを出力する。ＰＣ１００における画像処理およびシリアル型インクジェット記録装置２００へ出力する印刷データ等については後述する。

図２は、シリアル型インクジェット記録装置２００の全体構成について説明する図である。図２には、シリアル型インクジェット記録装置２００の全体構成を模式的に示している。

キャリッジ２０１には各色のインクジェット記録ヘッド（以下、「インクヘッド」と略す）２０２が配置されている。インクヘッド２０２は、モノクロやカラーなどの各色のインク（液体）をインク滴（液滴）として吐出する。図２には一例としてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（黒）の各色のインクを吐出する４色構成のインクヘッドを配置したものを示している。各インクヘッド２０２は、多数の吐出ノズルが配列されたノズル面を有し、各吐出ノズルからインク滴を吐出させる。

キャリッジ２０１は、図２の矢印Ａ方向（主走査方向Ａ）に往復移動可能なようにガイドロッド２０３により支持されている。キャリッジ２０１は、主走査モータ２０４（キャリッジモータ）の駆動により、駆動軸２０５と従動軸２０６とに架け渡したタイミングベルト２０７の走行を受けて主走査方向Ａにスキャン動作として往復移動する。キャリッジ２０１にはエンコーダセンサ２０８が備えられている。主走査方向Ａにおけるキャリッジ２０１の位置は、キャリッジ２０１の移動方向に沿って延在するエンコーダシート（リニアスケール）２０９をエンコーダセンサ２０８が読み取ることにより検出する。

プラテン２２１は、インクヘッド２０２の上記ノズル面に対向する位置に設けられている。記録紙（液体が付着可能なもの）２２２は、プラテン２２１により吸着されながら、記録紙２２２の背面側に隠れている搬送機構により矢印Ｂの方向（副走査方向Ｂ）へ送られる。

従って、図２に示すシリアル型インクジェット記録装置２００は、キャリッジ２０１の主走査方向Ａへのスキャン走査と、記録紙２２２の副走査方向Ｂへの搬送とを交互に繰り返し、その過程で記録紙２２２上にインク滴を吐出することにより、インク滴のドットで構成される画像を記録紙２２２上に形成する。

図３は、インクヘッド２０２の一例を示す図である。図３（ａ）に、インクヘッド２０２のノズル面（ノズルプレートとも言う）の吐出ノズル配列の一例を示し、図３（ｂ）に、インクヘッド２０２の分解図を示している。

図３（ａ）には、ノズル面３１１に千鳥状に配列した吐出ノズル３１２を示している。一例として、２列且つ各列６４個の吐出ノズル３１２を示している。このような多数の吐出ノズル３１２を千鳥状に配列しているものでは高解像度の画像形成にも対応している。

続いて、図３（ｂ）を参照しながらインクヘッド２０２の構成について説明する。なお、図３（ｂ）に示す図は、インクヘッド２０２の要部の構成を分かり易くするために、吐出ノズル３１２、圧力室３２２、リストリクタ３３２、圧電素子３６３などの数を減らして示したものである。

インクヘッド２０２は、ノズルプレート３１１、圧力室プレート３２１、リストリクタプレート３３１、ダイアフラムプレート３４１、剛性プレート３５１、および圧電素子群３６１などを主に有する。

ノズルプレート３１１は、吐出ノズル３１２が形成されたプレートであり、ノズル面を有する。圧力室３２２を形成した圧力室プレート３２１と、共通インク流路３５２と圧力室３２２を連通して圧力室３２２へのインク流量を制御するリストリクタ３３２を形成したリストリクタプレート３３１と、振動板３４２とフィルタ３４３を設けたダイアフラムプレート３４１を順次重ねて位置決めして接合することにより流路板が構成される。この流路板を剛性プレート３５１に接合して、フィルタ３４３を共通インク流路３５２の開口部と対向させる。インク導入パイプ３５３の上側開口端は、剛性プレート３５１の共通インク流路３５２に接続され、インク導入パイプ３５３の下側開口端は、対応色のインクタンクに接続される。

圧電素子支持基板３６２上に圧電素子３６３を多数個配列して構成した圧電素子群３６１を、剛性プレート３５１に設けられている開口部３５４から挿入し、各圧電素子３６３の自由端を振動板３４２に接着固定することにより、インクヘッド２０２が構成される。

圧電素子支持基板３６２には、駆動制御基板３０（図４参照）と接続するための電極パッド３６４が設けられ、駆動制御基板３０と半田付けで電気的に接続される。また、圧電素子支持基板３６２には、駆動制御基板３０からシリアル伝送される画像データ信号の指令値に応じて、圧電素子３６３に駆動波形を印加する圧電素子駆動ＩＣ３６５が搭載される。

なお、圧電素子駆動ＩＣ３６５と各圧電素子３６３とは、銅箔パターン３６６により電気的に接続されている。また、圧電素子接続用電極パッド３６７は、圧電素子３６３と銅箔パターン３６６とを電気的に接続し、且つ、圧電素子３６３と圧電素子支持基板３６２を接着させるためのものである。

このような構成により、インクヘッド２０２では、各吐出ノズル３１２に対応する圧電素子３６３の駆動状態に基づいてインク滴が吐出ノズル３１２から吐出する。駆動状態には、駆動と微駆動の２種類があり、駆動でインク滴を吐出する。なお、吐出動作について、ここでのこれ以上の説明は省略する。

図４は、キャリッジ２０１内部の構成の一例を示す図である。キャリッジ２０１は、駆動制御基板３０と、インクヘッド２０２と、ケーブル２１１と、冷却ファン（冷却ＦＡＮ）２１２などを主に備える。ここで、冷却ファン２１２は「冷却装置」の一例である。

インクヘッド２０２は、駆動制御基板３０からケーブル２１１を通じて送信される駆動波形信号及び画像データ信号の指令値に応じて記録紙２２２にインク滴を吐出する。なお、図４には、２組のインクヘッド２０２の装着例を示しているが、その他のインクヘッド２０２については図示を省略している。また、図４に示すインクヘッド２０２の配置や数は、これらに限定されるものではない。

冷却ファン２１２、ヘッド冷却フィン２１３、および基板冷却フィン２１４は、インクヘッド２０２を駆動する際に発生する熱を冷やすように機能する。

図５は、液体吐出システム１のシステムブロックの構成の一例を示す図である。図５には、主に、ＰＣ基板１０、メインコントローラ基板２０、および駆動制御基板３０間のシステムブロックを示している。ここで、駆動制御基板３０は、キャリッジ２０１に搭載されている基板である。なお、図５に示すメインコントローラ基板２０および駆動制御基板３０に示す各ブロックの搭載位置を、これに限定するものではない。例えば、駆動制御基板３０の一部又は全てをキャリッジ２０１の外部のシリアル型インクジェット記録装置２００本体に搭載してもよい。

ＲＩＰ１１は、例えばＰＣ１００にインストールされているソフトウエアが実行されることにより機能部として実現される。ＲＩＰ１１は、カラープロファイルやユーザーの設定に応じて画像処理を行い、メインコントローラ基板２０に印刷を指令する。レンダリング部１２は、ＲＩＰ１１の機能モジュールであり、印刷設定に応じて印刷画像をスキャン毎の画像データに分解し、間引きパターンの情報を出力する。ここで、レンダリング部１２は「分解処理部」および「パターンデータ出力部」に相当する。間引きパターンの情報は「パターンデータ」に相当する。間引きパターンの情報は以下において「間引きパターン」と称す。

オペレーションパネル２３０は、シリアル型インクジェット記録装置２００のユーザインタフェースである。オペレーションパネル２３０は、操作部や表示部を有する。

システム制御部２１は、プリンタシステム全体を制御する。例えば、システム制御部２１は、ＲＩＰ１１から送信される印刷指令に基づいてＲＩＰ１１から印刷情報を受信し、各部を制御して印刷を実行する。本実施の形態では、レンダリング部１２から印刷設定の解像度や、画像データや、間引きパターンなどの情報を受信し、各情報に基づいて各部を制御し、印刷を実行する。

画像データ格納部２２は、レンダリング部１２から送信された画像データを一次的に格納するためのメモリである。

メモリ制御部２３は、画像データ格納部２２に画像データを格納する。また、画像データ格納部２２から画像データを読み込み、その画像データを画像データ間引き制御部（以下、「間引き制御部」と称す）２５に出力する。

吐出周期信号生成部２４は、レンダリング部１２から送信された間引きパターンを設定するレジスタと、解像度を設定するレジスタとを有する。吐出周期信号生成部２４は、各レジスタに設定されている間引きパターンと解像度とに従い、エンコーダセンサ２０８からの出力信号を使用して吐出周期信号を生成し、生成した吐出周期信号を駆動波形生成部３２に出力する。

間引き制御部２５は、メモリ制御部２３から出力される画像データを間引きパターンに応じて間引く。メモリ制御部２３は、吐出周期信号生成部２４による駆動波形生成部３２への吐出周期信号の出力を契機に、画像データ格納部２２から画像データを読み込み、その画像データと、レジスタに設定されている間引きパターンとを間引き制御部２５に出力する。間引き制御部２５は、その間引きパターンで、その間引きパターンと共に出力された画像データを間引く。なお、間引きパターンが間引きなしを示すものである場合、間引き制御部２５は、画像データの間引きを行わない。間引き制御部２５からは、それに応じた画像データ信号がインクヘッド２０２に出力される。画像データ信号は、画像の有効データにおけるインク滴の大きさ（大滴、中滴、小滴など）を指定するマスクデータである。

キャリッジ制御部２６は、レンダリング部１２から送信された間引きパターンを設定するレジスタと、解像度を設定するレジスタとを有する。キャリッジ制御部２６は、各レジスタに設定されている間引きパターンと解像度とに基づき主走査モータ２０４を制御する。キャリッジ２０１の位置は、エンコーダセンサ２０８の出力信号に基づいて算出する。

駆動波形データ格納部３１は、インクヘッド２０２に対応した駆動波形を格納する。

駆動波形生成部３２は、吐出周期信号生成部２４が出力した吐出周期信号の入力を契機に、駆動波形データ格納部３１からリードした駆動波形を駆動波形データとしてＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）３３に出力する。

Ｄ／Ａコンバータ３３は、駆動波形データをアナログ信号に変換する。オペアンプ（電圧増幅部）３４は、Ｄ／Ａコンバータ３３から出力されるアナログ信号を電圧増幅する。電流増幅部３５は、オペアンプ３４から出力される駆動波形電圧を電流増幅し、電流増幅した駆動波形をインクヘッド２０２内の各圧電素子３６３（図３（ｂ）参照）へ供給する。

サーミスタ４１は、インクヘッド２０２の発熱を検知する。冷却ファン制御部３６は、サーミスタ４１が検出した温度に応じて冷却ファン２１２を制御する。

（レンダリング処理）
印刷設定の解像度が１２００ｄｐｉなどのように高い場合、記録紙２２２（図２参照）の紙面上に形成されるインク滴のドット間の距離が短くなるため、隣り合うインク滴が合一する現象が発生する。これを防止するため、隣接するドットを複数スキャンに分けて紙面に形成し、この時間差により隣接するインク滴の乾燥時間を稼ぐことを行う。

レンダリング部１２は、ＲＩＰ１１からの指示に基づき、印刷対象の画像をスキャン毎の画像データに分解するレンダリング処理を行う。

図６は、レンダリング部１２で行うレンダリング処理の説明図である。図６に示す元画像Ｍ１は、高解像度（一例として１２００ｄｐｉとする）の画像の２次元画像イメージである。各ドットｄは、主走査方向Ａにおいて１２００ｄｐｉの間隔で打たれる一つのドットを示している。元画像Ｍ１がベタ画像である場合、各ドットのデータは全て有効データであり、この部分を間引くと画質が低下してしまう。元画像がベタ画像でない場合などのように、有効データの一部が無効データである場合にも同様の効果は得られるが、説明を分かり易くするため、以下では元画像Ｍ１の各ドットのデータを全て有効データとして取り扱う。

レンダリング部１２は、上記レンダリング処理により、図６に示すように元画像Ｍ１をスキャン毎の画像データ（分解画像ｍ１、ｍ２、・・・）に分解する。分解画像ｍ１、ｍ２、・・・の数は、同じ回のスキャンにおいて有効データを何個とばしで打つかに応じて変わる。図６には、原理を分かり易く説明するために、元画像Ｍ１として主走査方向Ａに８ドットのデータを有する構成のものを示している。分解画像ｍ１、ｍ２、・・・については、元画像Ｍ１を主走査方向Ａにスキャンを４回繰り返して（４パスとも言う）で形成する場合の４つの分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４を示している。４つの分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４は、隣接するドットが同じパスで打たれないような組み合わせで分解されたものの一例である。この組み合わせの指定は、ＲＩＰ１１などが行い、レンダリング部１２が選択的に分割を実行する。

各分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４は、それぞれ、同じエリア（ある行の同じエリア）でのスキャンの順番を示すＳＣＡＮ１、ＳＣＡＮ２、ＳＣＡＮ３、ＳＣＡＮ４に対応する画像データである。各分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４中の有効データを示すドットには、何回目のパスで打たれるドットなのか分かるようにするために、説明のためのものとしてスキャン番号「１」、「２」、「３」、「４」を付している。各分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４において、スキャン番号を付していないドットは、レンダリング部１２で付加した無効データでる。この無効データはドットとして打たれることのないデータであり、インクヘッド２０２にはこの期間においてインクが吐出されることがないように微駆動を行わせる信号が出力される。

このように、分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４はインク滴を吐出する有効データとインク滴を吐出しない無効データとによって構成されている。４回のパスにより、分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の各有効データが順に紙面上に形成され、元画像Ｍ１に対応する画像が紙面上に構成されることになる。なお、図６には、紙面上に構成される画像の各ドットが、どの分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４を使用して形成されたものであるか対応関係が分かるように、紙面上に全てが構成される画像も示している。各ドットには、ドットが形成されるスキャン番号を付している。

更に、レンダリング部１２は、分解画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４のそれぞれについて、無効データを付加したレンダリングパターンの間引きパターンを出力する。間引きパターンは、レンダリングパターンの無効データの位置を示すパターンである。本例では、各スキャン（ＳＣＡＮ１、ＳＣＡＮ２、ＳＣＡＮ３、ＳＣＡＮ４）で使用する分割画像の有効データが図６に示す配置をとるため、ＳＣＡＮ１で、ＳＣＡＮ２、ＳＣＡＮ３、ＳＣＡＮ４の各間引きパターンを、それぞれ「０ｘ８８」、「０ｘ２２」、「０ｘ４４」、「０ｘ１１」とする。なお、各間引きパターンは１６進数標記で表している。

レンダリング部１２からは、この間引きパターンと、各分割画像の画像データと、印刷設定の解像度とが、システム制御部２１に送信される。

（吐出周期信号の生成）
図７は、吐出周期信号生成部２４が、レジスタに設定された間引きパターンと解像度とに従い、エンコーダセンサ２０８からの出力信号を使用して吐出周期信号を生成することについて説明する図である。図７には、解像度１２００ｄｐｉで間引きなし（図７（ａ））の場合と、間引きあり（図７（ｂ））の場合との吐出周期信号を示している。図７（ａ）および図７（ｂ）には、リニアスケール２０９と、エンコーダセンサ２０８の出力信号と、吐出周期信号生成部２４が生成する吐出周期信号の一例をタイミングチャートで示している。リニアスケール２０９には、一例としてパターン周期が３００ｄｐｉに対応するものを示している。

図７（ａ）に示す間引きパターン無しでは、吐出周期信号生成部２４は、１２００ｄｐｉの吐出周期信号を生成するために、エンコーダセンサ２０８の出力信号から図７（ａ）に示す吐出周期信号を生成している。インクヘッド２０２は、各立ち上がりのタイミングで吐出のための駆動（大滴を吐出する駆動や、微駆動等）を行う。

図７（ｂ）に示す間引きパターン（「０ｘ８８」、「０ｘ２２」、「０ｘ４４」、「０ｘ１１」）のものでは、間引き制御部２５から、各間引きパターンに応じて各分割画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４から無効データを間引いた画像データが出力されるため、吐出周期信号生成部２４は、それぞれの間引きパターンに応じた吐出周期信号を生成する。図７（ｂ）において、実線と破線とを組み合わせた吐出周期信号が図７（ａ）に示す吐出周期信号である。実線のみで示される吐出周期信号は、それぞれの間引きパターンに応じて間引きを行った後の吐出周期信号である。このように、吐出周期信号を間引き、スキャン毎に吐出タイミングをずらすことにより、各スキャン時に有効データにおいてのみ駆動させる。

（間引き処理）
メモリ制御部２３は、吐出周期信号生成部２４が生成した吐出周期信号の出力を契機とし、画像データ格納部２２からスキャン毎に分解された画像データをそれぞれの吐出周期信号の出力タイミングでリードし、吐出周期信号を生成した間引きパターンと共に間引き制御部２５に受け渡す。

図８は、間引き制御部２５における間引き処理の一例を示す図である。図８（ａ）に示すようにレンダリング後の画像データは、本例では主走査方向Ｘの８ドットを４パス（ＳＣＡＮ１、ＳＣＡＮ２、ＳＣＡＮ３、ＳＣＡＮ４）で完成させるレンダリングパターンである。このため、各間引きパターンを「０ｘ８８」、「０ｘ２２」、「０ｘ４４」、「０ｘ１１」と表している。間引き制御部２５では、画像データ格納部２２から順次所定のタイミングで読み出された画像データ（分割画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４）を対象に、それぞれの間引きパターンに従って無効データ（付加された無効データ）を周期的に間引く。図８（ａ）において破線で示すドットは、データが間引かれたドットを示している。

具体的に、間引き制御部２５は、図８（ａ）に示すように、それぞれの間引きパターンに基づいてレンダリング後の画像データを間引く。間引きパターンは、この例では、分割画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４において３／４の無効データを間引く設定のものであるため、レンダリング部１２で付加された無効データが全てここで間引かれ、元画像Ｍ１を構成する有効データが残ることになる。

ここで、その他の間引きパターンによる間引き処理について説明する。図８（ａ）は、レンダリング部１２が分割画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４において３／４の無効データを間引く間引きパターンを一例として示したものであるが、間引きパターンは、これに限らない。レンダリング部１２が無効データを間引くパターンであれば、その他の間引きパターン、２／４や１／４であってもよい。例えば、印刷設定の解像度や作像のシーケンスなどにより、その他の最適なパターンを出力してよい。

図８（ｂ）は、８ドットを２パス（ＳＣＡＮ１、ＳＣＡＮ２）で完成させる場合の間引きの例である。図８（ｂ）においては、各間引きパターンは「０ｘＡＡ」、「０ｘ５５」で示される。図８（ｂ）に示すように、２パスの場合、ドットを一つとばしに設定し、２回のスキャンで画像を構成する。間引きは、各パスの間引きパターンに従って行われ、図８（ｂ）に破線で示すドットのように無効データが間引かれる。

（キャリッジ制御）
図９は、キャリッジ制御部２６の動作の一例を示す図である。キャリッジ制御部２６は、図９に示す速度対応表から、解像度と間引きパターンとに対応するキャリッジ速度を選択し、キャリッジ２０１の速度を切り替える。図９に示すように、高解像度であっても、間引きなしの場合に比べ間引きありでは、キャリッジ２０１の速度が上がることになる。例えば、解像度１２００ｄｐｉの画像形成を間引き無しで行うと、キャリッジ２０１の速度は２００ｍｍ／ｓにしかならないが、１／２間引き（図８（ｂ）に対応）で行うと、速度が４００ｍｍ／ｓと上がり、３／４間引き（図８（ａ）に対応）で行うと、速度が８００ｍｍ／ｓにもなる。つまり、高解像度において高速印刷が可能となり、さらに有効データは間引かないので画質の低下も抑止することができる。これは、解像度６００ｄｐｉにおいても同様のことが言える。

図１０は、分割画像ｍ１、ｍ２、・・・において無効データを間引かない場合と間引く場合の動作の違いを隣り合わせで並べて示した比較図である。なお、図１０において「微」で示す期間は、無効データの微駆動期間を示している。「大」は大滴を吐出する駆動時間を示している。

図１０において、間引きなしの場合、１回の吐出当たり、４回の駆動が必要になるため、キャリッジ２０１が低速になる。間引き有りの場合、無効データの微駆動時間を省略することができるので、その省略時間に応じてキャリッジ２０１がより高速に動作する。

一般に、キャリッジの速度を上げるためには、インクヘッドの最大駆動周波数を向上させる必要があり、技術的難易度が高く、コストアップにも繋がる。しかし、本実施の形態では、分割画像の無効データを間引き、これに合わせて吐出周期信号の駆動回数を減らすため、１回の吐出当たり、１回の駆動で済むことになり、インクヘッドの最大駆動周波数を向上することなく、キャリッジの速度を従来方式に比べ高速（本例では４倍）にすることが可能になる。従って、生産性も高まる。

以上により、本実施の形態においては、解像度を低下させずにヘッド駆動周波数を上げることが可能になるという効果を奏する。

図１１は、冷却ファン２１２の制御方法についての説明図である。図１１のグラフに示すように、キャリッジ２０１の発熱量は駆動周波数の増加と共に高くなる。インクヘッド２０２と駆動制御基板３０は，駆動周期が高くなる程発熱量が多くなることが知られている。これは、時間当たりに流れる電流が増加するためである。そこで、駆動周期をそのままにすることを考える。

高速化せずに同じ速度に維持する構成において、同様の間引きを行えば、駆動周波数が下がり、発熱量を下げることが可能になる。発熱量が下がると装置の小型化が可能になる。一般的に、インクヘッドと駆動制御基板には、ヘッド冷却フィン２１３や基板冷却フィン２１４などの放熱用のフィン（図４参照）が設けられている。さらに、冷却ファン２１２によりフィンを冷やしている。これらは、発熱量が多い程、大型化しコストアップに繋がっている。

図１１に示す表には、間引きパターンと冷却ファンの消費電力との関係を示している。図１１に示すように、本実施の形態において示す間引きを取り入れれば、発熱量を低く抑えることが可能になるので、冷却ファンの消費電力が抑えられる。また、フィンなどの小型化、部品コストの削減なども可能になる。

また、冷却ファン制御部３６が間引きパターンに応じて冷却ファン２１２の駆動を切り替えることで図１１の表に示すような消費電力を削減することも可能になる。

本実施の形態においては主走査方向への複数回のスキャンで画像を形成する例を示したが、これは原理説明のための例であり、主走査と副走査のうちの一つまたはこれらの組み合わせにより画像を形成するあらゆるスキャン方式に採用してよい。

（第２の実施の形態）
図１２は、第２の実施の形態に係る液体吐出装置の一例を示す図である。図１２には、液体吐出装置の一例のシリアル型インクジェット記録装置２００のシステム構成を示している。図１２において、図５と異なる点は、ＲＩＰ１１とレンダリング部１２とがメインコントローラ基板２０に搭載されていることである。つまり、図１２に示すシリアル型インクジェット記録装置２００は、装置内で印刷画像のレンダリング処理等を行うことができる。その他の各部の機能や、信号の流れなどについては、第１の実施の形態と略同様であるため、これ以上の説明は省略する。第２の実施の形態に係る液体吐出装置においても第１の実施の形態にかかる液体吐出システムにおける効果と同等の効果が得られる。

１０ ＰＣ基板
１１ ＲＩＰ
１２ レンダリング部
２０ メインコントローラ基板
２１ システム制御部
２２ 画像データ格納部
２３ メモリ制御部
２４ 吐出周期信号生成部
２５ 間引き制御部
２６ キャリッジ制御部
３０ 駆動制御基板
３１ 駆動波形データ格納部
３２ 駆動波形生成部
３３ Ｄ／Ａコンバータ
３４ 電圧増幅部
３５ 電流増幅部
３６ 冷却ファン制御部
４１ サーミスタ
１００ ＰＣ
２００ シリアル型インクジェット記録装置
２０１ キャリッジ
２０４ 主走査モータ
２０８ エンコーダセンサ
２１２ 冷却ファン
２３０ オペレーションパネル

特開２０００−１９０４７８号公報

Claims (9)

1. 吐出周期信号、画像データ、駆動波形に応じて対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドが搭載され、前記対象物上を所定の方向に走査するキャリッジと、
   前記キャリッジの何回の走査によって所定の行の画像を形成するかに応じて、前記吐出周期信号と前記画像データと前記駆動波形を間引きするパターンデータを出力するパターンデータ出力部と、
   前記パターンデータに基づいて前記吐出周期信号を間引く吐出周期信号生成部と、
   を有する液体吐出システム。
2. 前記パターンデータに基づいて前記画像データを間引く間引き制御部を有する、
   請求項１に記載の液体吐出システム。
3. 前記キャリッジの複数回の走査で前記所定の行の画像が形成されるように走査毎に前記画像データを分解する分解処理部を有する、
   請求項２に記載の液体吐出システム。
4. 前記パターンデータ出力部は、複数のパターンデータのうちから選択的にパターンデータを出力する、
   請求項１乃至３の内の何れか一項に記載の液体吐出システム。
5. 前記パターンデータに基づいて前記キャリッジの速度を変化させるキャリッジ制御部を有する、
   請求項１乃至４の内の何れか一項に記載の液体吐出システム。
6. 前記パターンデータに基づいて前記キャリッジの冷却装置を制御する冷却制御部を有する、
   請求項１乃至４の内の何れか一項に記載の液体吐出システム。
7. 吐出周期信号、画像データ、駆動波形に応じて対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドが搭載され、前記対象物上を所定の方向に走査するキャリッジと、
   前記キャリッジの何回の走査によって所定の行の画像を形成するかに応じて、前記吐出周期信号と前記画像データと前記駆動波形を間引きするパターンデータを出力するパターンデータ出力部と、
   前記パターンデータに基づいて前記吐出周期信号を間引く吐出周期信号生成部と、
   を有する液体吐出装置。
8. 吐出周期信号、画像データ、駆動波形に応じて対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドが搭載され、前記対象物上を所定の方向に走査するキャリッジと、
   前記キャリッジの何回の走査によって所定の行の画像を形成するかに応じて、前記吐出周期信号と前記画像データと前記駆動波形を間引きするパターンデータを受信する受信部と、
   前記受信部で受信した前記パターンデータに基づいて前記吐出周期信号を間引く吐出周期信号生成部と、
   を有する液体吐出装置。
9. 吐出周期信号、画像データ、駆動波形に応じて対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドがキャリッジに搭載され、対象物上を所定の方向に走査する液体吐出装置における方法であって、
   前記キャリッジの何回の走査によって所定の行の画像を形成するかに応じて、前記吐出周期信号と前記画像データと前記駆動波形を間引きするパターンデータを出力するステップと、
   前記パターンデータに基づいて前記吐出周期信号を間引くステップと、
   を含む方法。

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