JP2020146894A - 記録装置 - Google Patents

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Yoshiaki Hagio
賢昭 萩尾
正裕 深澤
Masahiro Fukazawa
正裕 深澤
拓馬 林
Takuma Hayashi
拓馬 林
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Abstract

【課題】複数のノズル列から成る記録ヘッドを使用した記録において、ノズル列の組み合わせの違いによって発生する色むらが抑制された記録装置を提供する。【解決手段】記録装置が備える印刷ヘッド13Lは、第1の液体を吐出する第1のノズル列と、第2の液体を吐出し、第1のノズル列との相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、第2の液体を吐出し、第1のノズル列との相対移動方向における距離が第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列と、を有し、第1のノズル列、第2のノズル列、および第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出するインクを所定の極性に帯電させるインク帯電部80と、印刷ヘッドと対向してロール紙5を支持するプラテン55と、プラテンの所定の位置に設けられ、所定の極性と逆の極性の電位が与えられるプラテン電極90と、を備える。【選択図】図6

Description

本願の発明は、記録ヘッドから吐出する液体によって記録媒体に記録を行う記録装置に関する。
記録装置として、複数のノズルを有する記録ヘッドと被記録物としての記録媒体とを相対移動方向に相対移動させながらノズルからインク滴を吐出する動作と、相対移動方向と交差する搬送方向に記録媒体を搬送する動作とを繰り返すことにより記録を行うシリアルヘッド型のインクジェットプリンターが知られている。シリアルヘッドは、相対移動方向と交差する方向に複数のノズルが並べられたノズル列を有している。
また、記録をより高速に行うため、記録媒体の幅方向の全体に亘って複数のノズルを配置したラインヘッドを有し、ラインヘッドと記録媒体とを記録媒体の搬送方向において相対移動させながら記録を行うラインヘッド型のインクジェットプリンターも知られている。ラインヘッド型のインクジェットプリンターにおいては、記録媒体の搬送方向が記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向となる。ラインヘッドには、搬送方向と交差する記録媒体の幅方向に並べられた複数のノズルを有するヘッドチップを複数組み合わせて配置したものがある。
このようなラインヘッド型のインクジェットプリンターでは、ヘッドチップを記録媒体の幅方向に複数並べる場合、ヘッドチップ間の繋ぎをスムーズにするため、すなわち、ヘッドチップの繋ぎ部分の影響が視認されるような記録にならないようにするために、それぞれのヘッドチップのノズルの一部をオーバーラップさせて配置する。なお、シリアルヘッド型のインクジェットプリンターにおいても、ヘッドチップを記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向と交差する方向に複数並べる場合には、同様に、ヘッドチップ間の繋ぎをスムーズにするため、それぞれのヘッドチップのノズルの一部をオーバーラップさせて配置する。
また、フルカラーのインクジェットプリンターでは、複数色のインクを吐出するため、例えば、シアンC、マゼンタM、イエローY、および、ブラックKの4色のヘッドチップを有するヘッドブロックを用いる。特許文献1には、ヘッド本体として、これら4つのヘッドチップを2行2列に配置したヘッドブロックが開示されている。具体的には、シアンCのノズル列としてのヘッドチップと、イエローYのノズル列としてのヘッドチップが、ノズルの並び方向へ並べられ、隣接する列において、マゼンタMのノズル列としてのヘッドチップと、ブラックKのノズル列としてのヘッドチップとが、ノズルの並び方向へ並べられている。ラインヘッド型のインクジェットプリンターの場合には、このヘッドブロックを複数配列することにより、記録媒体の幅方向の全体に亘って複数のノズルが配置されるようにする。
特開2015−131447号公報
しかしながら、ラインヘッド型のインクジェットプリンターでは、特許文献1に記載のヘッドブロック、すなわち、4つのヘッドチップを2行2列に配置したヘッドブロックを記録媒体の搬送方向と幅方向とに組み合わせて配置した記録ヘッドにおいて、色の異なる複数のノズル列から吐出させたインク滴により2次色を形成する場合、使用するノズル列の並び位置によって、記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向、すなわち記録媒体の搬送方向に沿った筋や色むらが生じてしまう場合があるという課題があった。
具体的には、例えば、2色のインク滴により2次色を形成する場合、一方の色のインクを吐出するヘッドチップに対して、他方の色のインクを吐出するヘッドチップが、そのノズルの一部をオーバーラップさせて2つ配置されている場合、一方の色のインクを吐出するヘッドチップと他方のインクを吐出するヘッドチップとの相対移動方向における距離が2種類となる。つまり、ノズルの並び方向における位置により、使用可能なヘッドチップの組み合わせが異なり、相対移動方向に沿ったライン上において、それぞれのインクを吐出するノズル間の距離が異なる。相対移動方向におけるノズル間の距離が異なると、一方のインク滴が記録媒体に着弾してから他方のインク滴が着弾するまでの時間が異なることになり、その結果、2次色の発色に差異が生じて、相対移動方向に沿う筋や色むらが発生してしまう場合があった。
また、シリアルヘッド型のインクジェットプリンターでも、同様に、特許文献1に記載の、4つのヘッドチップを2行2列に配置したヘッドブロックを記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向と記録媒体の搬送方向とに組み合わせて配置した記録ヘッドにおいて、色の異なる2つのノズル列から吐出させたインク滴により2次色を形成する場合、使用するノズル列の並び位置によって、記録ヘッドと記録媒体との相対移動方向に沿った筋や色むらが生じてしまう場合があるという課題があった。
本願の記録装置は、複数のノズルがノズル列方向に並べられたノズル列を複数有する記録ヘッドを備え、記録媒体と前記記録ヘッドとを前記ノズル列方向と交差する相対移動方向に相対移動させながら、前記複数のノズルから吐出する液体によって前記記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドは、第1の液体を吐出する第1のノズル列と、第2の液体を吐出し、前記第1のノズル列との前記相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、前記第2の液体を吐出し、前記第1のノズル列との前記相対移動方向における距離が前記第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列と、を有し、前記第1のノズル列、前記第2のノズル列、および前記第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出する前記液体を所定の極性に帯電させる液体帯電部と、前記記録ヘッドと対向して前記記録媒体を支持するプラテンと、前記プラテンの所定の位置に設けられ、前記所定の極性と逆の極性の電位が与えられるプラテン電極と、を備えることを特徴とする。
上記の記録装置は、前記液体帯電部が、前記第1のノズル列、前記第2のノズル列、および前記第3のノズル列の内の少なくとも1つが吐出する前記液体に導通する液体帯電部電極を有し、前記液体帯電部電極と前記プラテン電極との間に電圧を印加する電源を備えることが好ましい。
上記の記録装置は、前記プラテン電極が、前記ノズル列方向に延在する線状の電極であることが好ましい。
上記の記録装置は、前記プラテン電極が、前記ノズル列方向に点在するドット状の電極であることが好ましい。
上記の記録装置は、第1の厚みの前記記録媒体への記録における前記電圧が、前記第1の厚みよりも薄い第2の厚みの前記記録媒体への記録における前記電圧よりも大きいことが好ましい。
上記の記録装置は、前記相対移動方向において重なる位置の前記第1のノズル列のノズルと前記第2のノズル列のノズルのそれぞれが前記液体を吐出するタイミングの時間差が、前記相対移動方向において重なる位置の前記第1のノズル列のノズルと前記第3のノズル列のノズルのそれぞれが前記液体を吐出するタイミングの時間差と同じであることが好ましい。
上記の記録装置は、前記所定の極性に帯電し吐出された前記液体の飛翔速度が、帯電していない前記液体の飛翔速度より速いことが好ましい。
実施形態1に係る記録装置の構成を示す正面図である。 実施形態1に係る記録装置の構成を示すブロック図である。 印刷ヘッドの下面から見たノズルの配列の例を示す模式図である。 ヘッドチップの要部断面図である。 プリンタードライバーの基本能の説明図である。 インク帯電部およびプラテン電極の構成を示す概念図である。 プラテン電極の配置を示す平面図である。 実施形態1における実施例1を説明するための概念図である。 実施形態1における実施例2を説明するための概念図である。 変形例1に係るプラテン電極を示す平面図である。 変形例1における実施例を説明するための概念図である。 変形例3に係るプリンターが有する印刷ヘッドの下面から見たノズルの配列の例を示す模式図である。 変形例3におけるプラテン電極の配置を示す平面図である。 変形例3におけるプラテン電極の配置を示す平面図である。
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、図面に付記する座標においては、Z軸方向が上下方向、+Z方向が上方向、X軸方向が前後方向、−X方向が前方向、Y軸方向が左右方向、+Y方向が左方向、X−Y平面が水平面としている。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る記録装置としての印刷システム1Lの構成を示す正面図、図2は、同ブロック図である。以下、記録の1形態である画像や文字、記号などの印刷について説明する。記録には、画像や文字、記号などの印刷の他に、記録媒体の所望の位置に液滴を付与することにより行うデジタル情報の記録や、製品の構成材料や造形材料の付与なども含まれる。
印刷システム1Lは、プリンター100L、およびプリンター100Lに接続される画像処理装置110により構成されている。プリンター100Lは、画像処理装置110から受信する印刷データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される記録媒体としての長尺状のロール紙5に所望の画像を印刷するラインヘッド型のインクジェットプリンターである。ロール紙5としては、例えば、上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙、合成紙などを使用することができる。
<画像処理装置の基本構成>
画像処理装置110は、印刷制御部111、入力部112、表示部113、記憶部114などを備え、プリンター100Lに印刷を行わせる印刷ジョブの制御を行う。画像処理装置110は、好適例としてパーソナルコンピューターを用いて構成している。
画像処理装置110が動作するソフトウェアには、印刷する画像データを扱う一般的な画像処理アプリケーションソフトウェアや、プリンター100Lの制御や、プリンター100Lに印刷を実行させるための印刷データを生成するプリンタードライバーソフトウェアが含まれる。以下の説明では、画像処理アプリケーションソフトウェアを単にアプリケーションと言う。また、プリンタードライバーソフトウェアを単にプリンタードライバーと言う。
ここで、画像データとは、テキストデータやフルカラーのイメージデータなども含むRGBのデジタル画像情報である。
印刷制御部111は、CPU115や、ASIC116、DSP117、メモリー118、プリンターインターフェイス部119などを備え、印刷システム1L全体の集中管理を行う。
ここで、CPUは、Central Processing Unit、ASICは、Application Specific Integrated Circuit、DSPは、Digital Signal Processorを意味する。また、プリンターインターフェイス部119は、図面においてI/F119と表記する場合もある。
入力部112は、ヒューマンインターフェイスとして情報入力手段である。具体的には、例えば、キーボードやマウスポインター、あるいは情報入力機器が接続されるポートなどである。
表示部113は、ヒューマンインターフェイスとしての情報表示手段であり、印刷制御部111の制御の基に、入力部112から入力される情報や、プリンター100Lに印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが表示される。
記憶部114は、ハードディスクドライブやメモリーカードなどの書き換え可能な記憶媒体であり、画像処理装置110が動作するソフトウェアとしての印刷制御部111で動作するプログラムや、印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが記憶される。
メモリー118は、CPU115が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、RAM、EEPROMなどの記憶素子によって構成される。ここで、RAMは、Random access memory、EEPROMは、Electrically Erasable Programmable Read-Only Memoryを意味する。
<プリンター100Lの基本構成>
プリンター100Lは、印刷部10L、移動部20L、プリンター制御部30などから構成されている。画像処理装置110から印刷データを受信したプリンター100Lは、印刷データに基づき、プリンター制御部30によって印刷部10L、移動部20Lを制御し、ロール紙5に画像を印刷する。
印刷データは、画像データを、画像処理装置110が備えるアプリケーションおよびプリンタードライバーによってプリンター100Lで印刷できるように変換処理した画像形成用のデータであり、プリンター100Lを制御するコマンドを含んでいる。
印刷部10Lは、ヘッドユニット11L、インク供給部12などから構成されている。
移動部20Lは、供給部51、収納部52、搬送ローラー53、プラテン55などから構成されている。
ヘッドユニット11Lは、液体としての印刷用のインクをインク滴として吐出する複数のノズルを列設したノズル列を複数備える記録ヘッドとしての印刷ヘッド13Lおよびヘッド制御部14Lを備えている。ヘッドユニット11Lに備えられた印刷ヘッド13Lが、プリンター制御部30の制御の下に、プラテン55に支持されるロール紙5にインク滴を吐出することによって、ノズル列に対応する複数のドット列がロール紙5に形成される。移動部20Lにより、ロール紙5を印刷ヘッド13Lに対して相対移動させながらドット列を形成することにより、画像データに基づく所望の画像が印刷される。
なお、本実施形態において、印刷ヘッド13Lとロール紙5とが相対的に移動する相対移動方向は、Y軸方向である。
インク供給部12は、インクタンクおよびインクタンクから印刷ヘッド13Lにインクを供給するインク供給路などを備えている。インク供給路については、図示を省略する。
インクは、シアンC、マゼンタM、イエローYの3色のインクセットにブラックKを加えた4色のインクセットを用いている。インクタンク、インク供給路、および同一インクを吐出するノズルまでのインク供給経路は、インクごとに独立して設けられている。
インク滴を吐出するインクジェット方式には、ピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力発生室に貯留されたインクに、圧電素子としてのピエゾ素子を利用したアクチュエーターにより印刷情報信号に応じた圧力を加え、圧力発生室に連通するノズルからインク滴を噴射し印刷する方式である。
なお、インク滴を吐出する方式は、これに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、印刷媒体上にドット群を形成する他の印刷方式であってもよい。例えば、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し印刷を行うサーマルジェット方式などであってもよい。
移動部20Lは、プリンター制御部30の制御の下に、ロール紙5を印刷ヘッド13Lに対し相対移動させる。
供給部51は、ロール紙5がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、ロール紙5を搬送経路に送り出す。収納部52は、ロール紙5を巻き取るリールを回転可能に支持し、印刷が完了したロール紙5を搬送経路から巻き取る。
搬送ローラー53は、プラテン55の上面においてロール紙5をY軸方向に移動させる駆動ローラーやロール紙5の移動に伴って回転する従動ローラーなどから成り、ロール紙5を供給部51から印刷部10Lの印刷領域を経由し、収納部52に搬送する搬送経路を構成する。印刷領域は、プラテン55の上面で印刷ヘッド13Lがインクを吐出しロール紙5に着弾させる領域である。
プリンター制御部30は、インターフェイス部31、CPU32、メモリー33、駆動制御部34、タッチパネル60などを備え、プリンター100Lの制御を行う。
インターフェイス部31は、画像処理装置110のプリンターインターフェイス部119に接続され、画像処理装置110とプリンター100Lとの間でデータの送受信を行う。
CPU32は、プリンター100L全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー33は、CPU32が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、RAM、EEPROMなどの記憶素子によって構成される。
CPU32は、メモリー33に格納されているプログラム、および画像処理装置110から受信した印刷データに従って、駆動制御部34を介して印刷部10L、移動部20Lを制御する。
タッチパネル60は、プリンター制御部30に対して動作指示情報を入力したり、プリンター制御部30の各種情報処理結果を表示したりすることができるヒューマンインターフェイスとして情報入出力手段である。
駆動制御部34は、CPU32の制御に基づいて動作するファームウェアを含み、印刷部10Lのヘッドユニット11L、インク供給部12、移動部20Lの駆動を制御する。駆動制御部34は、移動制御信号生成回路35、吐出制御信号生成回路36、駆動信号生成回路37、帯電制御回路38などを含む駆動制御回路、これら駆動制御回路を制御するファームウェアを内蔵するROMやフラッシュメモリーなどから構成されている。駆動制御回路を制御するファームウェアを内蔵するROMやフラッシュメモリーについては、図示を省略している。ここで、ROMは、Read-Only Memoryを意味する。
移動制御信号生成回路35は、印刷データに基づき、CPU32からの指示に従って、移動部20Lを制御する信号を生成する回路である。
吐出制御信号生成回路36は、印刷データに基づき、CPU32からの指示に従って、インクを吐出するノズルの選択、吐出する量の選択、吐出するタイミングの制御などをするためのヘッド制御信号を生成する回路である。
駆動信号生成回路37は、印刷ヘッド13Lが備える圧力発生部72を駆動する駆動波形としての駆動信号COMを生成する回路である。圧力発生部72、駆動信号COMについては後述する。
帯電制御回路38は、印刷データに基づき、CPU32からの指示に従って、液体帯電部としてのインク帯電部80を制御する信号を生成する回路である。インク帯電部80については後述する。
<印刷ヘッド>
図3は、印刷ヘッド13Lの下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図である。
印刷ヘッド13Lは、ブラックK、シアンC、マゼンタM、イエローYの4色のインクを吐出可能なヘッドブロック130を複数備え、ロール紙5の最大幅を超える長さに亘ってそれぞれの色のインクを吐出する複数のノズルが配置されるように構成されている。
ヘッドブロック130は、4色のインクを吐出可能とするため、シアンCのインクを吐出するヘッドチップ131C、マゼンタMのインクを吐出するヘッドチップ131M、イエローYのインクを吐出するヘッドチップ131Y、ブラックKのインクを吐出するヘッドチップ131Kの4つのヘッドチップ131を有している。これら4つのヘッドチップ131は、ヘッドブロック130において、2行2列に配置されている。具体的には、ヘッドチップ131Cとヘッドチップ131YがX軸方向に並べられ、Y軸方向において隣接する列において、ヘッドチップ131Mとヘッドチップ131KがX軸方向に並べられている。
それぞれのヘッドチップ131は、♯1〜♯400の400個のノズル74がX軸方向に沿って一定の間隔で列設されたノズル列により構成されている。
ヘッドチップ131は、例えばシリコンウエハーを基本材料として、半導体プロセスを応用したMEMS製造プロセスによって製造され、1つのヘッドチップ131が有するノズル74は、インク吐出特性が同一の、あるいは極近似する、ノズルグループを構成している。ここで、MEMSは、Micro Electro Mechanical Systemsを意味している。
また、ヘッドブロック130は、それぞれのヘッドチップ131の繋ぎ部分の影響が視認されるような記録にならないようにするために、それぞれのヘッドチップ131のノズルの一部がオーバーラップするように配置されている。具体的には、図3に示すように、ヘッドブロック130は、Y軸方向においては、3列重なるように配置され、また、X軸方向においては、Y軸方向に重なる同色のヘッドチップ131のX軸方向の両端部の2ノズルが、Y軸方向において互いに重なるようにスライドさせた位置において、ロール紙5の幅方向に亘って連なるように配置されている。
ヘッド制御部14Lは、印刷データに基づき、プリンター制御部30によって制御され、印刷ヘッド13Lを駆動する。ヘッド制御部14Lの構成についての説明は省略する。
印刷データは、画像データに基づいて生成されたハーフトーン処理後のマトリクス状に並ぶ画素データが、上述した配置のヘッドブロック130が有するそれぞれのヘッドチップ131のノズルに展開されるラスターライズ処理などにより生成される。ラスターライズ処理を含む印刷データの生成処理については後述する。
プリンター制御部30は、供給部51、搬送ローラー53によって印刷領域に供給されたロール紙5を、搬送ローラー53によってY軸方向移動させながら印刷ヘッド13Lからインク滴を吐出する動作を行うことにより、ロール紙5に所望の画像を印刷する。
図4は、ヘッドチップ131の要部断面図である。1つのノズル74に着目し、その周辺構造を概念的に示している。
ヘッドチップ131は、インクを吐出するノズル74およびノズル74に対応するように設けられた圧力発生部72を備えている。
圧力発生部72は、圧力発生室としてのキャビティ73、振動板71、アクチュエーター77などから構成されている。
キャビティ73は、ノズル74に連通し、内部にインクが充填される。
振動板71は、キャビティ73の天井面を構成しており、振動板71の撓みによりキャビティ73の容積、つまりは内部圧力が増減する。
アクチュエーター77は、ピエゾ素子で構成される圧電薄膜77a、圧電薄膜77aの表裏の一方の面を覆うように設けられた電極77b、圧電薄膜77aの表裏の他方の面を覆うように設けられた電極77cなどによって構成されている。アクチュエーター77は、キャビティ73との間に振動板71を挟むように、振動板71に積層して設けられており、電極77bと電極77cとの間に電圧を印加して圧電薄膜77aを変形させることにより、振動板71を撓ませることができる。
ノズル74はノズルプレート75に形成されている。また、ノズルプレート75と振動板71とによって挟まれるように位置するキャビティ基板76に、キャビティ73およびこれにインク供給口79を介して連通するリザーバ78とが形成されている。リザーバ78は、インク供給路を介してインクタンクに連通している。インクタンクについては、図示を省略している。
このような構成からなる圧力発生部72において、電極77b,77cとの間の電圧レベルを変化させる駆動信号COMを印加することにより、図4に矢印で示すように振動板71を撓み振動させることで、キャビティ73内部の圧力を変化させ、キャビティ73内部のインクを振動させたり、ノズル74からインク滴を吐出させたりすることができる。
以上の構成により、プリンター制御部30は、供給部51、搬送ローラー53によって印刷領域に供給されたロール紙5に対し、印刷ヘッド13Lからインク滴を吐出する動作と、搬送ローラー53により+Y方向にロール紙5を移動させる動作とを繰り返すことにより、ロール紙5に所望の画像を印刷する。
<プリンタードライバーの基本機能>
図5は、プリンタードライバーの基本機能の説明図である。
ロール紙5への印刷は、画像処理装置110からプリンター100Lに印刷データが送信されることにより開始される。印刷データは、プリンタードライバーによって生成される。
以下、印刷データの生成処理について、図5を参照しながら説明する。
プリンタードライバーは、アプリケーションから画像データを受け取り、プリンター100Lが解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンター100Lに出力する。アプリケーションからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、ラスターライズ処理、コマンド付加処理などを行う。
解像度変換処理は、アプリケーションから出力された画像データを、ロール紙5に印刷する際の解像度に変換する処理である。例えば、印刷する際の解像度が720×720dpiに指定されている場合、アプリケーションから受け取ったベクター形式の画像データを720×720dpiの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。解像度変換処理後の画像データの各画素データは、マトリクス状に配置された画素から構成されている。各画素はRGB色空間の例えば256階調の階調値を有している。つまり、解像度変換後の画素データは、対応する画素の階調値を示すものである。
マトリクス状に配置された画素の内の、所定の方向に並ぶ1列分の画素に対応する画素データをラスターデータと言う。なお、ラスターデータに対応する画素が並ぶ所定の方向は、画像を印刷するときの印刷ヘッド13Lとロール紙5との相対移動方向、具体的にはY軸方向と対応している。
色変換処理は、RGBデータをCMYK色系空間のデータに変換する処理である。CMYK色とは、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKであり、CMYK色系空間の画像データは、プリンター100Lが有するインクの色に対応したデータである。従って、例えば、プリンター100LがCMYK色系の8種類のインクを使用する場合には、プリンタードライバーは、RGBデータに基づいて、CMYK色系の8次元空間の画像データを生成する。
この色変換処理は、RGBデータの階調値とCMYK色系データの階調値とを対応づけた色変換ルックアップテーブルに基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色系空間により表される例えば256階調のCMYK色系データである。
ハーフトーン処理は、高階調数のデータ、例えば256階調のデータを、プリンター100Lが形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、256階調を示すデータが、例えば、ドット有り、無しの2階調を示す1ビットデータや、ドット無し、小ドット、中ドット、大ドットの4階調を示す2ビットデータに変換される。具体的には、0〜255の階調値とドット生成率とが対応したドット生成率テーブルから、階調値に対応するドットの生成率を求める。階調値に対応して求められるドットの生成率は、例えば、4階調の場合は、ドット無し、小ドット、中ドット、大ドットのそれぞれの生成率が求められる。得られたそれぞれの生成率において、ディザ法・誤差拡散法などを利用して、ドットが分散して形成されるように画素データが作成される。
ラスターライズ処理は、マトリクス状に並ぶ上述の1ビットや2ビットの画素データを、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。ラスターライズ処理が完了すると、印刷画像を構成する各ラスターラインを形成する実際のノズルが割り付けられる。
コマンド付加処理は、ラスターライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば、プラテン55の上面におけるロール紙5のY軸方向への移動量や速度などである。
プリンタードライバーによる前記一連の処理は、CPU115の制御の元にASIC116およびDSP117によって行われ、印刷データ送信処理では、前記一連の処理で生成された印刷データが、プリンターインターフェイス部119を介してプリンター100Lに送信される。
以上説明した印刷システム1Lの基本構成による記録では、色の異なる複数のヘッドチップ131から吐出させたインク滴により2次色を形成する場合に、印刷ヘッド13Lとロール紙5との相対移動方向、すなわちロール紙5の搬送方向に沿った筋や色むらが生じてしまう場合があった。
ロール紙5の搬送方向に沿った筋や色むらが生じる原因を具体的に説明すると、使用するヘッドチップ131の並び位置によって、印刷ヘッド13Lとロール紙5との相対移動方向において、2次色を形成するための一方の色のインクを吐出するヘッドチップ131の位置に対して、他方の色のインクを吐出するヘッドチップ131の位置が異なる箇所が存在するためである。例えば、シアンCとイエローYとで色を構成する場合、図3に示すように、Y軸方向におけるヘッドチップ131Cとヘッドチップ131Yとの距離がL1の領域とL1より大きなL2の領域と2種類存在する。その結果、一方のインク滴、例えばシアンCのインク滴が記録媒体に着弾してから、他方のインク滴、例えばイエローYのインク滴が着弾するまでの時間が異なることになり、ロール紙5に対するインクの浸透速度や、インクの乾燥速度などの影響により、2次色の発色に差異が生じて、相対移動方向に沿う筋や色むらが発生してしまうのである。
これに対して、本実施形態の印刷システム1Lは、ヘッドチップ131から吐出するインクを所定の極性に帯電させるインク帯電部80と、プラテン55の所定の位置に設けられ、帯電したインクの極性と逆の極性の電位が与えられるプラテン電極90とを備え、帯電したインク滴とプラテン電極90との間に働く静電力により、インク滴が着弾する位置を制御することによって、使用するヘッドチップ131の並び位置により発生する着弾の時間差を抑制し、印刷における筋や色むらが発生することを抑制している。
以下に具体的に説明する。
図6は、インク帯電部80およびプラテン電極90の構成を示す概念図である。また、図7は、プラテン電極90の配置を示す平面図である。
インク帯電部80は、電源回路81および液体帯電部電極としてのインク帯電部電極82を備えている。
電源回路81は、インク帯電部電極82とプラテン電極90との間に電圧Viを印加する回路であり、接地電位GNDとの間に電圧Viを発生する電源83を備えている。電源83は、帯電制御回路38の制御により、その発生電圧を変更することができる。また、電源回路81は、帯電制御回路38の制御により、電源83が発生する電圧Vi、あるいは接地電位GNDを、選択的に所定のプラテン電極90、あるいは所定のインク帯電部電極82に接続し、それぞれに対応する電位を与えるスイッチ回路を備えている。なお、スイッチ回路については、帯電制御回路38の制御によりオンオフするリレーなどを用いれば良く、図示および詳細説明を省略する。
インク帯電部電極82は、キャビティ73に収容されるインクに電源回路81が設定する電位を与えるためのインクに導通する電極である。インク帯電部電極82は、インク色ごとに独立して設けられており、同色のインクが同電位になるように設けられている。つまり、電源回路81から選択的に与えられる電位は、インク色ごとに独立している。
プラテン電極90は、図7に示すように、プラテン55の全幅に亘りX軸方向に延在する線状の電極であり、プラテン55のロール紙5を支持する面内において、印刷ヘッド13Lに対向する位置に、複数、図7に示す例では5本、設けられている。個々のプラテン電極90には、電源回路81から選択的に電位が与えられる。なお、線状の電極とするプラテン電極90の電極幅は、例えば、ロール紙5に着弾するインク滴が形成する最小ドットの直径と同じ長さである。
このように構成することにより、例えば、接地電位GNDが与えられた特定のプラテン電極90に対して、ヘッドチップ131Yのキャビティ73に収容されるイエローYのインクにプラス電位の電圧Viが与えられると、ノズル74付近のイエローYのインクおよびノズル74から吐出するプラスに帯電したイエローYのインク滴と、接地電位GNDのプラテン電極90との間に電界が形成される。ノズル74から吐出するプラスに帯電したイエローYのインク滴は、この電界の中で、静電力により、接地電位GNDのプラテン電極90に引き付けられるように飛翔する。
なお、この場合、電源83が発生する電圧Viは、形成される電界の静電力によってノズル74からインクが引き出される所謂静電スプレー現象が生ずるほどに高い電圧であってはならない。
(実施例1)
図8は、本実施形態における実施例1を説明するための概念図である。図8は、プラテン55をその上面から平面視し、インク滴が着弾する位置を制御する様子を示している。
また、分かり易くするため、ヘッドチップ131がインク滴を吐出した位置と、そのインク滴が着弾する位置とが同じ位置になるように示している。つまり、インク滴の飛翔時間においてロール紙5が移動する距離については無視した図示をしている。また、図において、白丸印はインク滴を吐出していないノズル74を示し、網掛けの丸印はインク滴の着弾位置を示し、破線の丸印は吐出したインク滴がその位置に着弾せず、矢印で示す方向の網掛けの丸印の位置に着弾することを示している。網掛けの丸印の位置に着弾したインク滴は、ロール紙5の表面において浸透するなどして広がり、ドットが形成される。
例えば、1つのヘッドチップ131Cから吐出されるシアンCのインクと、距離L1の位置のヘッドチップ131Y1の一部から吐出されるイエローY1のインクと、距離L2の位置のヘッドチップ131Y2の一部から吐出されるイエローY2のインクとで2次色を形成する場合に、従来では、距離L1と距離L2に対応させてイエローYのインクの吐出タイミングに差異を設け、先に着弾したシアンCのインクによるドット形成位置にそれぞれが着弾するようにしていた。具体的には、従来、+Y方向に搬送されるロール紙5に対して、
1.まず、タイミングt0にてヘッドチップ131CからシアンCのインクを吐出し、
2.次に、シアンCのインクが着弾した位置が、距離L1移動したタイミングt1にて、ヘッドチップ131Y1がイエローY1のインクを吐出し、
3.次に、シアンCのインクが着弾した位置が、距離L2移動したタイミングt2にて、ヘッドチップ131Y2がイエローY2のインクを吐出していた。
これに対して、本実施例では、
1.まず、ヘッドチップ131Y1およびヘッドチップ131Y2が吐出するイエローYのインク、すなわち、イエローY1のインクおよびイエローY2のインクにプラス電位の電圧Viを与え、吐出されるイエローYのインク滴がプラスに帯電するようにし、
2.また、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L1と距離L2の中間の距離L1.5の位置のプラテン電極90に接地電位GNDを与え、
3.次に、タイミングt0にてヘッドチップ131CからシアンCのインクを吐出し、
4.次に、シアンCのインクが着弾した位置が、距離L1.5移動したタイミングt1.5にて、ヘッドチップ131Y1がイエローY1のインクを吐出し、同時に、ヘッドチップ131Y2がイエローY2のインクを吐出する。
つまり、相対移動方向において重なる位置のヘッドチップ131Cのノズル74とヘッドチップ131Y1のノズル74のそれぞれがインクを吐出するタイミングの時間差が、相対移動方向において重なる位置のヘッドチップ131Cのノズル74とヘッドチップ131Y2のノズル74のそれぞれがインクを吐出するタイミングの時間差と同じである。
ここで、プラテン電極90が設けられる距離L1.5の位置とは、従来の方法において、ヘッドチップ131Y1が吐出するイエローY1のインクが着弾する位置と、ヘッドチップ131Y2が吐出するイエローY2のインクが着弾する位置との中間位置である。
本実施例の場合、プラスに帯電したイエローY1のインクおよびイエローY2のインクは、静電力によりプラテン電極90の方向に引き付けられ、共に、Y軸方向における距離L1.5の位置、あるいはその近傍の位置に着弾する。Y軸方向において、タイミングt1.5における距離L1.5の位置は、シアンCのインクが着弾している位置である。すなわち、ヘッドチップ131Cから吐出されるシアンCのインクと、距離L1の位置のヘッドチップ131Y1の一部から吐出されるイエローY1のインクと、距離L2の位置のヘッドチップ131Y2の一部から吐出されるイエローY2のインクとで2次色を形成する場合であっても、シアンCのインクに対して、イエローY1のインクと、イエローY2のインクとが同時に吐出されるため、着弾の時間差に起因して2次色の発色に差異が生じることが無くなる。
本実施例においては、第1距離が距離L1であり、第1距離よりも長い第2距離が距離L2である。
また、第1の液体がシアンCのインクであり、第1の液体を吐出する第1のノズル列がヘッドチップ131Cである。
また、第2の液体がイエローYのインク、つまり、イエローY1のインクおよびイエローY2のインクであり、第2の液体を吐出する第2のノズル列がヘッドチップ131Y1である。
また、第2の液体を吐出する第3のノズル列がヘッドチップ131Y2である。
すなわち、本実施形態の印刷システム1Lは、複数のノズル74がノズル列方向に並べられたヘッドチップ131を複数有する印刷ヘッド13Lを備え、ロール紙5と印刷ヘッド13Lとをノズル列方向と交差する相対移動方向に相対移動させながら、複数のノズル74から吐出するインクによってロール紙5に印刷を行う印刷システム1Lである。
また、印刷システム1Lが備える印刷ヘッド13Lは、第1の液体としてのシアンCのインクを吐出する第1のノズル列としてのヘッドチップ131Cと、第2の液体としてのイエローYのインクを吐出し、ヘッドチップ131Cとの相対移動方向における距離が距離L1の位置に設けられた第2のノズル列としてのヘッドチップ131Y1と、イエローYのインクを吐出し、ヘッドチップ131Cとの相対移動方向における距離が距離L1よりも長い距離L2の位置に設けられた第3のノズル列としてのヘッドチップ131Y2と、を有している。
また、ヘッドチップ131C、ヘッドチップ131Y1、およびヘッドチップ131Y2の内の少なくとも1つとして、ヘッドチップ131Y1およびヘッドチップ131Y2から吐出するイエローYのインクを所定の極性としてのプラス極性に帯電させるインク帯電部80と、印刷ヘッド13Lと対向してロール紙5を支持するプラテン55と、プラテン55の所定の位置としての距離L1.5の位置に設けられ、所定の極性と逆の極性の電位として接地電位GNDが与えられるプラテン電極90とを備えている。
なお、インク帯電部電極82は、インク色ごとに独立して設けられており、同色のインクは同電位になるように設けられていると説明したが、上記のように、全てのヘッドチップ131のインクを帯電させる必要はないため、インク帯電部電極82は、必ずしも全てのヘッドチップ131に対して設けられている必要は無く、必要なヘッドチップ131にのみ設ける構成であっても良い。
また、ヘッドチップ131C、ヘッドチップ131Y1、およびヘッドチップ131Y2の内の少なくとも1つとして、ヘッドチップ131Y1およびヘッドチップ131Y2から吐出するイエローYのインクを所定の極性としてのプラス極性に帯電させると説明しているように、ヘッドチップ131C、ヘッドチップ131Y1、およびヘッドチップ131Y2の全てのヘッドチップ131から吐出するインクを所定の極性としてのプラス極性に帯電させても良い。但し、タイミングt0にてヘッドチップ131CからシアンCのインクを吐出する際に、距離L1.5の位置に設けられるプラテン電極90の影響を受けないようにする必要がある。例えば、タイミングt0においては、プラテン電極90に接地電位GNDを与えない、あるいは、タイミングt0においてシアンCのインクを吐出する位置に更にプラテン電極90を設けて置き、そのプラテン電極90に接地電位GNDを与えるようにしても良い。
(実施例2)
図9は、本実施形態における実施例2を説明するための概念図である。図9は、図8と同様に、プラテン55をその上面から平面視し、インク滴が着弾する位置を制御する様子を示している。
実施例2は、実施例1と同様に、1つのヘッドチップ131Cから吐出されるシアンCのインクと、距離L1の位置のヘッドチップ131Y1の一部から吐出されるイエローY1のインクと、距離L2の位置のヘッドチップ131Y2の一部から吐出されるイエローY2のインクとで2次色を形成する場合の例である。実施例1に対して、インクをプラス極性に帯電させるヘッドチップ131と、接地電位GNDを与えるプラテン電極90の位置が異なる。
具体的には、図9に示すように、接地電位GNDを与えるプラテン電極90は、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L1のヘッドチップ131Y1が吐出するイエローY1のインクが着弾する位置に設けられている。
また、インク帯電部80は、ヘッドチップ131C、ヘッドチップ131Y1、およびヘッドチップ131Y2の内の少なくとも1つとして、ヘッドチップ131Y1、およびヘッドチップ131Y2の内の少なくともヘッドチップ131Y2から吐出するイエローYのインクを所定の極性としてのプラス極性に帯電させる。本実施形態では、インク帯電部電極82が、インク色ごとに独立し、同色のインクは同電位になるように設けられているため、ヘッドチップ131Y1およびヘッドチップ131Y2の両方から吐出するイエローYのインクがプラス極性に帯電する。
つまり、
1.まず、ヘッドチップ131Y2が吐出するイエローYのインク、すなわち、イエローY2のインクにプラス電位の電圧Viを与え、吐出されるイエローY2のインク滴がプラスに帯電するようにし、
2.また、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L1の位置のプラテン電極90に接地電位GNDを与え、
3.次に、タイミングt0にてヘッドチップ131CからシアンCのインクを吐出し、
4.次に、シアンCのインクが着弾した位置が、距離L1移動したタイミングt1にて、ヘッドチップ131Y1がイエローY1のインクを吐出し、同時に、ヘッドチップ131Y2がイエローY2のインクを吐出する。
つまり、相対移動方向において重なる位置のヘッドチップ131Cのノズル74とヘッドチップ131Y1のノズル74のそれぞれがインクを吐出するタイミングの時間差が、相対移動方向において重なる位置のヘッドチップ131Cのノズル74とヘッドチップ131Y2のノズル74のそれぞれがインクを吐出するタイミングの時間差と同じである。
本実施例の場合、プラスに帯電したイエローY2のインクは、静電力によりプラテン電極90の方向に引き付けられ、Y軸方向における距離L1の位置、あるいはその近傍の位置に着弾する。Y軸方向において、タイミングt1における距離L1の位置は、シアンCのインクが着弾している位置である。すなわち、ヘッドチップ131Cから吐出されるシアンCのインクと、距離L1の位置のヘッドチップ131Y1の一部から吐出されるイエローY1のインクと、距離L2の位置のヘッドチップ131Y2の一部から吐出されるイエローY2のインクとで2次色を形成する場合であっても、シアンCのインクに対して、イエローY1のインクと、イエローY2のインクとが同時に吐出されるため、着弾の時間差に起因して2次色の発色に差異が生じることが抑制される。
なお、上述した実施例1、実施例2では、プラスに帯電したイエローYのインク滴は、静電力により接地電位GNDの電位が与えられたプラテン電極90の方向に引き付けられると説明したが、プラスに帯電したイエローYのインク滴は、平面視において、接地電位GNDの電位が与えられたプラテン電極90の位置に着弾することが望ましい。換言すると、電源回路81の制御において、目標とするプラテン電極90の位置に着弾するに必要充分な静電力が発揮される電圧Viが出力される必要がある。
また、静電力は、電圧Viによってもたらされる電界の強度に比例するため、ロール紙5の厚みに対応して、印刷ヘッド13Lの下面に位置するノズル74の先端とプラテン55との距離を変えた場合には、その距離に応じ必要な電界強度が得られる電圧Viの設定が必要である。
また、ノズル74とプラテン55との距離を変更する必要が無い場合には、厚みが厚いロール紙5ほど、吐出されたインク滴が飛翔する距離が短くなり、帯電したインク滴とプラテン電極90との間に働く静電力によって制御される着弾位置の変化量が小さくなってしまう。
そこで、本実施形態では、ロール紙5の厚みが厚いほど、電圧Viが高くなるようにしている。すなわち、第1の厚みのロール紙5への印刷における電圧Viは、第1の厚みよりも薄い第2の厚みのロール紙5への印刷における電圧Viよりも大きくなるようにしている。
(実施例3)
実施例2では、接地電位GNDを与えるプラテン電極90を、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L1のヘッドチップ131Y1が吐出するイエローY1のインクが着弾する位置に設け、タイミングt1にてヘッドチップ131Y1がイエローY1のインクを吐出し、同時に、ヘッドチップ131Y2がイエローY2のインクを吐出すると説明した。これに対し、同様の考え方によって、以下に示す実施例3の構成であっても良い。なお、実施例3を示す図示は省略する。
実施例3では、接地電位GNDを与えるプラテン電極90を、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L2のヘッドチップ131Y2が吐出するイエローY2のインクが着弾する位置に設け、タイミングt2にてヘッドチップ131Y1がイエローY1のインクを吐出し、同時に、ヘッドチップ131Y2がイエローY2のインクを吐出する。その際、ヘッドチップ131Y1が吐出するイエローY1のインクにプラス電位の電圧Viを与え、吐出されるイエローY1のインク滴がプラスに帯電するようにし、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L2の位置のプラテン電極90に接地電位GNDを与えておく。
本実施例の場合、プラスに帯電したイエローY1のインクは、静電力によりプラテン電極90の方向に引き付けられ、Y軸方向における距離L2の位置、あるいはその近傍の位置に着弾する。Y軸方向において、タイミングt2における距離L2の位置は、シアンCのインクが着弾している位置である。従って、上述の実施例と同じ効果を得ることができる。
以上述べたように、本実施形態に係る記録装置によれば、以下の効果を得ることができる。
ノズル74から吐出する所定の極性に帯電したインクは、所定の極性と逆の極性の電位が与えられたプラテン電極90との間の静電力によって、プラテン電極90に引き付けられる。このため、所定の極性に帯電したインクは、逆の極性の電位が与えられたプラテン電極90に対してより近い位置に着弾するようになる。その結果、相対移動方向におけるノズル74位置が異なることによって、吐出のタイミングを制御する場合において、着弾位置の制御が可能となることから、吐出のタイミングを変更することが可能となる。
本実施形態の記録装置が備える印刷ヘッド13Lは、第1の液体を吐出する第1のノズル列と、第2の液体を吐出し、第1のノズル列との相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、第2の液体を吐出し、第1のノズル列との相対移動方向における距離が第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列と、を有している。上述した実施例では、第1の液体としてのシアンCのインクを吐出する第1のノズル列としてのヘッドチップ131Cに対して、第2の液体としてのイエローYのインクを吐出するヘッドチップ131が、相対移動方向における距離が距離L1の位置に設けられた第2のノズル列としてのヘッドチップ131Y1と、相対移動方向における距離が距離L1よりも長い距離L2の位置に設けられた第3のノズル列としてのヘッドチップ131Y2の2種類有る。これに対し、本実施形態の構成によれば、実施例1、実施例2で説明したように、第1のノズル列、第2のノズル列、および第3のノズル列の内の少なくとも1つのノズル列として特定のヘッドチップ131から吐出するインクを所定の極性に帯電させ、所定の位置に設けられたプラテン電極90に所定の極性と逆の極性の電位を与えることにより、距離L1と距離L2との差異を小さくするようにインクの着弾位置の制御を行うことができる。その結果、それに合わせた吐出のタイミングを変更することが可能となり、距離L1と距離L2のそれぞれに対して合わせなければならなかった吐出の時間差を無くす、あるいは、より少なくすることができる。その結果、吐出の時間差に伴う相対移動方向に沿う筋や色むらの発生を抑制することができる。
また、電源83によって、インク帯電部電極82とプラテン電極90との間に電圧Viを印加することにより、インク帯電部電極82が設けられたキャビティ73に収容されるインクを帯電させることができ、また、プラテン電極90を、インクが帯電した極性と逆の極性とすることができる。その結果、帯電したインクが液滴として吐出され、対向するプラテン電極90に引き付けられるようにすることができる。
また、所定の極性に帯電し、吐出されたインク滴のそれぞれは、所定の極性と逆の極性のプラテン電極90に引き付けられ、それぞれの着弾する位置がプラテン電極90の位置に近づく、あるいは、プラテン電極90が位置する同じ位置になる。本実施形態によれば、プラテン電極90がノズル列方向に延在する線状の電極として構成されるため、所定の極性に帯電し、それぞれのノズル74から吐出されたインク滴は、プラテン電極90の方向に対して、偏りなく引き付けられる。また、引き付けられる方向が、ノズル列方向に延在する線状の電極としての線幅の範囲に絞られるため、よりインク滴の着弾位置のばらつきを少なくすることができる。
また、インク帯電部電極82とプラテン電極90との間に印加する電圧Viを大きくするほど、帯電したインク滴とプラテン電極90との間の電界強度が増し、静電力を大きくすることができる。
そのため、厚みが厚いロール紙5において、ロール紙5の厚さに応じてノズル74の先端とプラテン55との距離を大きく取る場合に、厚みが厚いロール紙5ほど印加する電圧Viを大きくすることで、帯電したインク滴とプラテン電極90との間に働く静電力が低下することを抑制することができる。
また、ノズル74とプラテン55との距離を変更しない場合には、厚みが厚いロール紙5ほど印加する電圧Viを大きくすることで、吐出されたインク滴が飛翔する距離が短くなり、着弾位置の変化量が低下してしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、色の異なる複数のヘッドチップ131から吐出させたインク滴により2次色を形成する場合、色の異なるヘッドチップ131間の距離が異なる場合であっても、インク滴が着弾する時間差を無くすことができるため、この時間差に伴う相対移動方向に沿う筋や色むらの発生を無くすことができる。
なお、本願の発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(変形例1)
図10は、変形例1に係るプラテン電極90dを示す平面図である。
実施形態1では、図7に示すように、プラテン電極90は、プラテン55の全幅に亘りX軸方向に延在する線状の電極であると説明したが、プラテン電極90の構成は、このような構成に限定するものではない。例えば、図10に示すプラテン電極90dのように、プラテン55の全幅に亘りX軸方向に点在するドット状の電極であっても良い。図10には、5列のドット列の例を示しているが、5列に限定するものではない。また、マトリクス状に配列されるものであっても良い。ドットのピッチは、ヘッドチップ131が有するノズル74のピッチに等しいか、あるいは、ノズル74のピッチのn分の1のピッチであることが好ましい。ここでnは自然数である。
また、プラテン電極90dの各ドット状の電極には、電源回路81と電気的に接続される配線が設けられ、プラテン電極90と同様に、電源回路81から選択的に電位が与えられる。なお、全てのドット状の電極が電気的に独立接続されている必要は無く、例えば、X軸上に連続して並ぶ複数のドットをグルーピングして接続し、電源回路81からは、グループ毎に選択的に電位が与えられるようにしても良い。
図11は、本変形例における実施例を説明するための概念図である。図11は、図8と同様に、プラテン55をその上面から平面視し、インク滴が着弾する位置を制御する様子を示している。
本実施例も、実施例1と同様に、1つのヘッドチップ131Cから吐出されるシアンCのインクと、距離L1の位置のヘッドチップ131Y1の一部から吐出されるイエローY1のインクと、距離L2の位置のヘッドチップ131Y2の一部から吐出されるイエローY2のインクとで2次色を形成する場合の例である。本実施例では、ヘッドチップ131Cが吐出するシアンCのインクをプラス極性に帯電させる。また、接地電位GNDを与えるプラテン電極90dは、ヘッドチップ131Y2の−Y側で、ヘッドチップ131Y2からの距離が距離L1の位置に設けられている。
本変形例の印刷では、
1.まず、ヘッドチップ131Cが吐出するシアンCのインクにプラス電位の電圧Viを与え、吐出されるシアンCのインク滴がプラスに帯電するようにし、
2.また、プラテン電極90dの各ドット状の電極の内、ヘッドチップ131Cからの距離が距離L2のヘッドチップ131Y2においてイエローYのインクY2を吐出するノズル74とY軸方向において重なる位置のドット状の電極90diに接地電位GNDを与え、
3.次に、タイミングt0にてヘッドチップ131CからシアンCのインクを吐出し、
4.次に、シアンCのインクが着弾した位置が、距離L1移動したタイミングt1にて、ヘッドチップ131Y1がイエローY1のインクを吐出し、同時に、ヘッドチップ131Y2がイエローY2のインクを吐出する。
本変形例の場合、プラスに帯電したシアンCのインクの内、ドット状の電極90diに比較的近い位置のノズル74から吐出されたインク滴は、静電力によりドット状の電極90diの方向に引き付けられ、ドット状の電極90diの位置、あるいはその近傍に着弾する。また、ヘッドチップ131Y1が吐出したイエローY1のインクは、ドット状の電極90diによる静電力を受けずに着弾するシアンCのインクの位置、またはその近傍に着弾し、ヘッドチップ131Y2が吐出したイエローY2のインクは、ドット状の電極90diによる静電力を受けて着弾するシアンCのインクの位置、またはその近傍に着弾する。すなわち、ヘッドチップ131Cから吐出されるシアンCのインクと、距離L1の位置のヘッドチップ131Y1の一部から吐出されるイエローY1のインクと、距離L2の位置のヘッドチップ131Y2の一部から吐出されるイエローY2のインクとで2次色を形成する場合であっても、シアンCのインクに対して、イエローY1のインクと、イエローY2のインクとが同時に吐出されるため、着弾の時間差に起因して2次色の発色に差異が生じることが無くなる。
なお、本変形例の印刷では、シアンCのインクとイエローY1のインクとで2次色を形成する箇所と、シアンCのインクとイエローY2のインクとで2次色を形成する箇所が、距離L1と距離L2の差分だけずれる。また、ドット状の電極90diに比較的近いヘッドチップ131Cのノズル74から吐出されるシアンCのインクが、ドット状の電極90diに引き付けられるため、イエローY1のインクとで2次色を形成するシアンCのインクの一部も、ドット状の電極90diに引き付けられる場合がある。
(変形例2)
実施形態1では、インク帯電部電極82が、インク色ごとに独立し、同色のインクは同電位になるように設けられていると説明したが、インク帯電部電極82がヘッドチップ131毎に独立して設けられ、各ヘッドチップ131に供給されるインクが電気的に接続関係に無いように構成しても良い。
実施形態1の実施例2では、イエローY1のインクと、イエローY2のインクとは同時に吐出されるが、吐出速度が同じ場合には、図9からも分かるように、ヘッドチップ131Y2から吐出されるイエローY2のインク滴の方が、その飛翔距離が長くなるため、わずかに着弾時間に差異が生ずる。しかしながら、インク帯電部電極82をヘッドチップ131毎に独立して設け、各ヘッドチップ131に供給されるインクが電気的に接続関係に無いように構成することで、ヘッドチップ131Y2から吐出するイエローY2のインクのみをプラス極性に帯電させることができる。つまり、ヘッドチップ131Y2から吐出するイエローY2のインクのみに静電力を働かせるようにすることができる。その結果、ヘッドチップ131Y2から吐出されるイエローY2のインクの飛翔速度を上げることが可能となり、飛翔距離が長くなった結果としての着弾タイミングの遅延を少なくすることができる。
すなわち、本変形例の記録装置は、所定の極性に帯電し吐出されたインクの飛翔速度が、帯電していないインクの飛翔速度より速いことを特徴としている。
なお、所定の極性に帯電し吐出されたインクの飛翔速度を上げる方法としては、静電力にのみ頼るのではなく、その他の方法によっても良い。例えば、飛翔速度を上げる方法としては、インク滴を吐出するためのアクチュエーター77を駆動する駆動信号COMのパルス波高値を高くする方法であっても良い。
いずれにせよ、所定の極性に帯電し吐出されたインクの飛翔速度が、帯電していないインクの飛翔速度より速くすることで、静電力によって着弾位置を制御するに当たり、飛翔距離が延びることによって生じる着弾の時間差を少なくすることができる。
(変形例3)
実施形態1では、記録装置として、ラインヘッド型のインクジェットプリンターを備える印刷システム1Lについて説明したが、記録装置が備えるプリンターは、シリアルヘッド型のインクジェットプリンターであっても良い。
図12は、変形例3に係るプリンターが有する印刷ヘッド13Sの下面から見た、ノズルの配列の例を示す模式図である。
印刷ヘッド13Sは、6つのヘッドブロック130によって構成されている。簡単に説明すると、印刷ヘッド13Sは、印刷ヘッド13Lの内の6つの連なるヘッドブロック130を、下から見て、右に90°回転させたように構成されている。
印刷ヘッド13Sは、X軸方向に延在するガイド軸に沿って往復移動可能なキャリッジに搭載され、移動しながらインク滴を吐出することで、ロール紙5の幅方向の全体に亘ってインク滴が吐出できる。つまり、X軸方向に移動しながら印刷ヘッド13Sからインクを吐出してドットを形成する動作と、Y軸方向にロール紙5を搬送する動作を組み合わせることにより印刷を行う。
なお、本変形例において、印刷ヘッド13Sとロール紙5とが相対的に移動する相対移動方向は、X軸方向である。
本変形例のシリアルヘッド型のインクジェットプリンターを備える記録装置であっても、色の異なる複数のノズル列から吐出させたインク滴により2次色を形成する場合においては、図12に示すように、2次色を形成するための一方の色のインクを吐出するヘッドチップ131の位置に対して、他方の色のインクを吐出するヘッドチップ131の位置が異なる箇所が存在することに起因し、インク滴着弾の時間差により、2次色の発色に差異が生じて、相対移動方向、つまりはX軸方向に沿う筋や色むらが発生してしまう場合がある。
図13は、本変形例におけるプラテン電極90Sの配置を示す平面図である。
プラテン電極90Sは、印刷ヘッド13Sに対向するプラテン55の表面に設けられたY軸方向に延在する線状の電極であり、印刷ヘッド13Sがプラテン55上においてインク滴を吐出可能な印刷領域の全面に亘って等間隔に複数設けられている。プラテン電極90Sのピッチは、ヘッドチップ131が有するノズル74のピッチに等しいか、あるいは、ノズル74のピッチのn分の1のピッチであることが好ましい。
図14は、本変形例におけるプラテン電極90Sdの配置を示す平面図である。
プラテン電極は、プラテン電極90Sのような線状の電極に限定するものではなく、プラテン電極90SdのようにX―Y方向にマトリクス状に点在するドット状の電極であっても良い。
本変形例のような構成によっても、色の異なる複数のノズル列から吐出させたインク滴により2次色を形成する場合において、所定のヘッドチップ131から吐出されるインク滴を所定の極性に帯電させ、所定の位置のプラテン電極90S、あるいはプラテン電極90Sdを帯電したインク滴の極性と逆の極性の電位を与えることで、着弾するインク滴の時間差を少なくする、あるいは時間差を無くすことが可能となり、その結果、着弾の時間差に起因して2次色の発色に差異が生じることが抑制される。
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
本願の記録装置は、複数のノズルがノズル列方向に並べられたノズル列を複数有する記録ヘッドを備え、記録媒体と前記記録ヘッドとを前記ノズル列方向と交差する相対移動方向に相対移動させながら、前記複数のノズルから吐出する液体によって前記記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドは、第1の液体を吐出する第1のノズル列と、第2の液体を吐出し、前記第1のノズル列との前記相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、前記第2の液体を吐出し、前記第1のノズル列との前記相対移動方向における距離が前記第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列と、を有し、前記第1のノズル列、前記第2のノズル列、および前記第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出する前記液体を所定の極性に帯電させる液体帯電部と、前記記録ヘッドと対向して前記記録媒体を支持するプラテンと、前記プラテンの所定の位置に設けられ、前記所定の極性と逆の極性の電位が与えられるプラテン電極と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、ノズルから吐出する所定の極性に帯電した液体は、所定の極性と逆の極性の電位が与えられたプラテン電極との間の静電力によって、プラテン電極に引き付けられる。このため、第1のノズル列、第2のノズル列、および第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出する所定の極性に帯電した液体は、逆の極性の電位が与えられたプラテン電極に対してより近い位置に着弾するようになる。その結果、相対移動方向におけるノズル位置が異なることによって、吐出のタイミングを制御する場合において、着弾位置の制御が可能となることから、吐出のタイミングを変更することが可能となる。
本願の記録装置が備える記録ヘッドは、第1の液体を吐出する第1のノズル列と、第2の液体を吐出し、第1のノズル列との相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、第2の液体を吐出し、第1のノズル列との相対移動方向における距離が第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列と、を有している。つまり、第1の液体を吐出する第1のノズル列に対して、第2の液体を吐出するノズル列が、相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、相対移動方向における距離が第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列の2種類有る。
これに対し、本願の構成によれば、第1のノズル列、第2のノズル列、および第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出する液体を所定の極性に帯電させ、所定の位置に設けられたプラテン電極に所定の極性と逆の極性の電位を与えることにより、第1距離と第2距離との差異を小さくするように液体の着弾位置の制御を行うことができる。その結果、それに合わせた吐出のタイミングを変更することが可能となり、第1距離と第2距離のそれぞれに対して合わせなければならなかった吐出の時間差を、より少なくすることができる。
より具体的には、第1の液体と第2の液体とによって2次色を形成する場合において、例えば、第2のノズル列、および第3のノズル列から吐出される第2の液体をプラスに帯電させ、第2のノズル列から吐出する第2の液体が着弾する位置と第3のノズル列から吐出する第2の液体が着弾する位置との中間にプラテン電極が位置するようにプラテンを構成し、また、それぞれのノズル列からの吐出のタイミングを設定し、プラテン電極にマイナス電位を付与する。こうすることによって、第2のノズル列から吐出する第2の液体と第3のノズル列から吐出する第2の液体のそれぞれがプラテン電極に引き付けられ、それぞれの着弾する位置がプラテン電極の位置に近づく、あるいは、プラテン電極が位置する同じ位置になる。その結果、第1の液体の着弾位置に対して第2の液体を着弾させるまでの時間差をより少なくすることができ、この時間差に伴う相対移動方向に沿う筋や色むらの発生を抑制することができる。
上記の記録装置は、前記液体帯電部が、前記第1のノズル列、前記第2のノズル列、および前記第3のノズル列の内の少なくとも1つが吐出する前記液体に導通する液体帯電部電極を有し、前記液体帯電部電極と前記プラテン電極との間に電圧を印加する電源を備えることが好ましい。
この構成によれば、電源によって、液体帯電部電極とプラテン電極との間に電圧を印加することにより、第1のノズル列、第2のノズル列、および第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出する液体を帯電させることができ、また、プラテン電極を、液体が帯電した極性と逆の極性とすることができる。その結果、帯電した液体が液滴として吐出され、対向するプラテン電極に引き付けられるようにすることができる。
上記の記録装置は、前記プラテン電極が、前記ノズル列方向に延在する線状の電極であることが好ましい。
この構成によれば、所定の極性に帯電し、吐出された液体のそれぞれは、所定の極性と逆の極性のプラテン電極に引き付けられ、それぞれの着弾する位置がプラテン電極の位置に近づく、あるいは、プラテン電極が位置する同じ位置になる。本願によれば、プラテン電極がノズル列方向に延在する線状の電極として構成されるため、所定の極性に帯電し、それぞれのノズルから吐出された液体は、プラテン電極の方向に対して、偏りなく引き付けられる。また、引き付けられる方向が、ノズル列方向に延在する線状の電極としての線幅の範囲に絞られるため、より液体の着弾位置のばらつきを少なくすることができる。
上記の記録装置は、前記プラテン電極が、前記ノズル列方向に点在するドット状の電極であることが好ましい。
この構成によれば、プラテン電極がノズル列方向に点在するドット状の電極として構成されるため、所定の極性に帯電し、それぞれのノズルから吐出された液体は、全てのドット状のプラテン電極の電位を等しくした場合に、最寄りのドット状のプラテン電極に引き付けられる。また、引き付けられる方向が、ノズル列方向に点在するドット状の電極としての面の範囲に絞られるため、より液体の着弾位置のばらつきを少なくすることができる。
また、プラテン電極が点在するドット状の電極として分離して構成されるため、それぞれの電極に対して異なる電位を与えることができる。その結果、液体の着弾位置を、ノズル列方向に対しても行うことができるようになる。
上記の記録装置は、第1の厚みの前記記録媒体への記録における前記電圧が、前記第1の厚みよりも薄い第2の厚みの前記記録媒体への記録における前記電圧よりも大きいことが好ましい。
この構成によれば、液体を吐出するノズルと記録媒体との距離が変わらないように、記録媒体の厚みに対応させてプラテンの高さを変更する場合には、厚みが厚い記録媒体ほど、ノズルとプラテン電極との距離が大きくなり、吐出された液体が飛翔する空間における電界強度が低下し、帯電した液体とプラテン電極との間に働く静電力が小さくなってしまう。これに対し、液体帯電部電極とプラテン電極との間に印加する電圧を大きくするほど、帯電した液体とプラテン電極との間の電界強度が増し、静電力を大きくすることができるため、厚みが厚い記録媒体ほど印加する電圧を大きくすることで、厚みが厚い記録媒体において、帯電した液体とプラテン電極との間に働く静電力が低下することを抑制することができる。
また、液体を吐出するノズルとプラテンとの距離が変わらない場合には、厚みが厚い記録媒体ほど、吐出された液体が飛翔する距離が短くなり、帯電した液体とプラテン電極との間に働く静電力によって制御される着弾位置の変化量が小さくなってしまう。これに対し、液体帯電部電極とプラテン電極との間に印加する電圧を大きくするほど、帯電した液体とプラテン電極との間の電界強度が増し、静電力を大きくすることができるため、厚みが厚い記録媒体ほど印加する電圧を大きくすることで、厚みが厚い記録媒体において、着弾位置の変化量が低下することを抑制することができる。
上記の記録装置は、前記相対移動方向において重なる位置の前記第1のノズル列のノズルと前記第2のノズル列のノズルのそれぞれが前記液体を吐出するタイミングの時間差が、前記相対移動方向において重なる位置の前記第1のノズル列のノズルと前記第3のノズル列のノズルのそれぞれが前記液体を吐出するタイミングの時間差と同じであることが好ましい。
この構成によれば、例えば、第2のノズル列から吐出する第2の液体と第3のノズル列から吐出する第2の液体のそれぞれがプラテン電極に引き付けられ、それぞれの着弾する位置がプラテン電極の位置に近い、あるいは、プラテン電極が位置する同じ位置になる場合に、相対移動方向において重なる位置の第1のノズル列のノズルと第2のノズル列のノズルのそれぞれが液体を吐出するタイミングの時間差と、相対移動方向において重なる位置の第1のノズル列のノズルと第3のノズル列のノズルのそれぞれが液体を吐出するタイミングの時間差とを同じくすることができる。その結果、第1の液体と第2の液体とによって2次色を形成する場合において、第1の液体の着弾位置に対して第2の液体を着弾させるまでの時間差が無くなるため、この時間差に伴う相対移動方向に沿う筋や色むらの発生を無くすことができる。
上記の記録装置は、前記所定の極性に帯電し吐出された前記液体の飛翔速度が、帯電していない前記液体の飛翔速度より速いことが好ましい。
この構成によれば、帯電し吐出された液体の飛翔距離が長くなることにより、吐出された液体の着弾のタイミングが遅くなる場合において、飛翔速度を速くすることで、着弾のタイミングが遅くなることが抑制される。
1L…印刷システム、5…ロール紙、10L…印刷部、11L…ヘッドユニット、12…インク供給部、13L,13S…印刷ヘッド、14L…ヘッド制御部、20L…移動部、30…プリンター制御部、31…インターフェイス部、32…CPU、33…メモリー、34…駆動制御部、35…移動制御信号生成回路、36…吐出制御信号生成回路、37…駆動信号生成回路、38…帯電制御回路、51…供給部、52…収納部、53…搬送ローラー、55…プラテン、60…タッチパネル、71…振動板、72…圧力発生部、73…キャビティ、74…ノズル、75…ノズルプレート、76…キャビティ基板、77…アクチュエーター、77a…圧電薄膜、77b,77c…電極、78…リザーバ、79…インク供給口、80…インク帯電部、81…電源回路、82…インク帯電部電極、83…電源、90,90S,90Sd,90d…プラテン電極、90di…ドット状の電極、100L…プリンター、110…画像処理装置、111…印刷制御部、112…入力部、113…表示部、114…記憶部、115…CPU、116…ASIC、117…DSP、118…メモリー、119…プリンターインターフェイス部、130…ヘッドブロック、131,131C,131K,131M,131Y…ヘッドチップ。

Claims (7)

  1. 複数のノズルがノズル列方向に並べられたノズル列を複数有する記録ヘッドを備え、記録媒体と前記記録ヘッドとを前記ノズル列方向と交差する相対移動方向に相対移動させながら、前記複数のノズルから吐出する液体によって前記記録媒体に記録を行う記録装置であって、
    前記記録ヘッドは、第1の液体を吐出する第1のノズル列と、第2の液体を吐出し、前記第1のノズル列との前記相対移動方向における距離が第1距離の位置に設けられた第2のノズル列と、前記第2の液体を吐出し、前記第1のノズル列との前記相対移動方向における距離が前記第1距離よりも長い第2距離の位置に設けられた第3のノズル列と、を有し、
    前記第1のノズル列、前記第2のノズル列、および前記第3のノズル列の内の少なくとも1つから吐出する前記液体を所定の極性に帯電させる液体帯電部と、
    前記記録ヘッドと対向して前記記録媒体を支持するプラテンと、
    前記プラテンの所定の位置に設けられ、前記所定の極性と逆の極性の電位が与えられるプラテン電極と、を備えることを特徴とする記録装置。
  2. 前記液体帯電部は、前記第1のノズル列、前記第2のノズル列、および前記第3のノズル列の内の少なくとも1つが吐出する前記液体に導通する液体帯電部電極を有し、
    前記液体帯電部電極と前記プラテン電極との間に電圧を印加する電源を備えることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記プラテン電極が、前記ノズル列方向に延在する線状の電極であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の記録装置。
  4. 前記プラテン電極が、前記ノズル列方向に点在するドット状の電極であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の記録装置。
  5. 第1の厚みの前記記録媒体への記録における前記電圧は、前記第1の厚みよりも薄い第2の厚みの前記記録媒体への記録における前記電圧よりも大きいことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の記録装置。
  6. 前記相対移動方向において重なる位置の前記第1のノズル列のノズルと前記第2のノズル列のノズルのそれぞれが前記液体を吐出するタイミングの時間差が、前記相対移動方向において重なる位置の前記第1のノズル列のノズルと前記第3のノズル列のノズルのそれぞれが前記液体を吐出するタイミングの時間差と同じであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の記録装置。
  7. 前記所定の極性に帯電し吐出された前記液体の飛翔速度が、帯電していない前記液体の飛翔速度より速いことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の記録装置。
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