JP2022052500A - 液体吐出装置、及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出異常が生じても高品質での印刷を可能にすること。【解決手段】本発明の一態様に係る液体吐出装置は、副走査方向に配列する複数のノズルから記録媒体に液体を吐出するヘッドユニットと、前記液体に光を照射する照射部と、前記ヘッドユニットとを固定するキャリッジと、前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向に相対移動させる第１駆動部と、前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向と交差する主走査方向に相対移動させる第２駆動部と、前記ヘッドユニットと前記第１駆動部及び前記第２駆動部とを制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記複数のノズルのうちのいずれかに吐出異常が生じているときに、当該吐出異常が生じたノズル以外のノズルで吐出の補完を行う際に、前記補完を行うノズルにおける前記液体の吐出回数を前記吐出異常が生じていないときの吐出回数よりも低減する。【選択図】図１０

Description

本発明は、液体吐出装置、及び液体吐出方法に関する。

ノズルからの不吐出が生じた場合に、ブラックインクを吐出するためのノズル列を構成する第１のノズルからの１回の吐出動作によるインク吐出量をカラーインクを吐出するためのノズル列を構成する第２のノズルからの１回の吐出動作によるインク吐出量よりも少なくするように、例えば、ノズルサイズを変化させて構成する、カラー補完記録方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、カラー画像を印刷する場合には、一般的に、シアン、マゼンタ、イエローのプロセスカラーで印刷を行う。しかしながら、カラー画像を印刷する場合に、補完のためにブラックインクを使用すると、例えばカラー画像の粒状感が悪化し、画像品質が低下するおそれがある。

本発明は、吐出異常が生じても高品質での印刷を可能とすることを課題とする。

本発明の一態様に係る液体吐出装置は、副走査方向に配列する複数のノズルから記録媒体に液体を吐出するヘッドユニットと、前記液体に光を照射する照射部と、前記ヘッドユニットとを固定するキャリッジと、前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向に相対移動させる第１駆動部と、前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向と交差する主走査方向に相対移動させる第２駆動部と、前記ヘッドユニットと前記第１駆動部及び前記第２駆動部とを制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記複数のノズルのうちのいずれかに吐出異常が生じているときに、当該吐出異常が生じたノズル以外のノズルで吐出の補完を行う際に、前記補完を行うノズルにおける前記液体の吐出回数を前記吐出異常が生じていないときの吐出回数よりも低減する。

本発明によれば、吐出異常が生じても高品質での印刷が可能になる。

実施形態に係る画像形成装置の全体構成例を示す斜視図である。 キャリッジの構成例を示す図である。 実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例の図である。 実施形態に係るコントローラユニットの機能構成例の図である。 各種の画像形成シーケンスを示す図である。 比較例の液体吐出方法による描画を説明する図である。 比較例の液体吐出方法においてノズルに吐出異常が生じた状態での描画を説明する図である。 比較例の液体吐出方法による吐出補完方法を説明する図である。 比較例の液体吐出方法による吐出補完方法を説明する図である。 実施形態の記録装置による吐出の補完方法を説明する図である。 補完のための吐出回数の低減率に対する白スジ又はバンディングの視認性の特性を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための液体吐出装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。

また実施形態の説明では、主走査方向をＸ軸方向とし、主走査方向と交差する副走査方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向とする。なお、Ｘ軸方向で矢印が向いている方向をＸ軸正方向、Ｘ軸正方向の反対方向をＸ軸負方向と表記し、Ｙ軸方向で矢印が向いている方向をＹ軸正方向、Ｙ軸正方向の反対方向をＹ軸負方向と表記し、Ｚ軸方向で矢印が向いている方向をＺ軸正方向、Ｚ軸正方向の反対方向をＺ軸負方向と表記する。

実施形態に係る液体吐出装置は、副走査方向に配列する複数のノズルから記録媒体に液体を吐出するヘッドユニットと、液体に光を照射する照射部とヘッドユニットとを固定するキャリッジとを有する。またキャリッジと記録媒体を副走査方向に相対移動させる第１駆動部と、キャリッジと記録媒体を副走査方向と交差する主走査方向に相対移動させる第２駆動部とを有する。さらに、所定のマスクデータに基づいて記録媒体に画像を記録するように、ヘッドユニットと第１及び第２駆動部とを制御する制御部と、を有する。

この液体吐出装置は、キャリッジとともにヘッドユニットが移動する、いわゆるシリアル方式の液体吐出装置である。また液体は、例えば紫外線硬化性の液体である。照射部は、ヘッドユニットが吐出して記録媒体に着弾した液体に、紫外光を照射して硬化させる。

このような液体吐出装置では、主走査方向の打ち分け回数をパスと称する。具体的には主走査方向の打ち分け回数が１回であれば１パスと称し、２回であれば２パスと称する。

また、記録媒体には、普通紙又は光沢紙等の用紙、或いはフィルム等がある。またマスクデータとは、記録媒体への記録を許容する有効画素を指定するためのデータをいう。なお、このマスクは、有効画素と無効画素とを二次元に配置した処理上のマスクデータであり、マスク部材ではない。間引き画像とは、マスクデータに基づき、記録媒体に記録された画像をいう。

以下、用紙に紫外線硬化性のインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置を、液体吐出装置の一例として実施形態を説明する。ここで、用紙は記録媒体の一例であり、インクは液体の一例である。

なお、以下では、説明を簡単にするために、インクジェット記録装置を単に記録装置と略称する。

また、実施形態の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷は何れも同義語とする。さらに、液体は、液体吐出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。

記録ヘッドとは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

［実施形態］
＜記録装置１０の全体構成例＞
まず図１を参照して、実施形態に係る記録装置１０の全体構成を説明する。

図１は、記録装置１０の全体構成の一例を示す斜視図である。図１に示すように、記録装置１０は、用紙１０１を載置するプラテン１５と、左右の側板１８ａ及び１８ｂと、ガイドロッド１９と、ガイドレール２９と、キャリッジ２００とを有する。

キャリッジ２００は、左右の側板１８ａ，１８ｂに架け渡されたガイドロッド１９に支持されてＸ軸方向（主走査方向）に移動可能である。これにより、用紙１０１とキャリッジ２００を主走査方向に相対移動させることができる。また図示を省略する昇降機構によってＺ軸方向（上下方向）にも移動可能である。

さらにキャリッジ２００、ガイドロッド１９及び側板１８ａ，１８ｂは、一体となってプラテン１５の下部に設けられたガイドレール２９に沿ってＹ軸方向（副走査方向）にも移動可能である。これにより、用紙１０１とキャリッジ２００を副走査方向に相対移動させることができる。

なお、図１では、主走査方向及び副走査方向の両方にキャリッジ２００が移動可能な構成例を示したが、ヘッドユニット３００と用紙１０１を主走査方向及び副走査方向にそれぞれ相対移動させることができれば、これに限定されるものではない。例えば、キャリッジ２００を主走査方向に移動させ、用紙１０１を副走査方向に移動させる構成であってもよいし、また用紙１０１を主走査方向及び副走査方向に移動させる構成であってもよい。

＜キャリッジ２００の構成例＞
次に図２を参照して、キャリッジ２００の構成を説明する。図２は、キャリッジの構成の一例を説明するである。図２は、図１のキャリッジ２００をＺ軸負方向側から視た図である。

キャリッジ２００は、Ｚ軸負方向側が開放された箱状部材である。図２に示すように、キャリッジ２００は箱状部材の内部に、ヘッドユニット３００と、照射ユニット４００ａ及び４００ｂとを固定する。キャリッジ２００は、ヘッドユニット３００と、照射ユニット４００ａ及び４００ｂを、キャリッジ２００のＺ軸負方向側に配置される用紙に対向するように固定する。

ヘッドユニット３００は、副走査方向に配置された記録ヘッド群３００Ｋ、３００Ｃ、３００Ｍ及び３００Ｙを有する。

これらのうち、記録ヘッド群３００Ｋは、記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ及び３０３Ｋを含んでいる。記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ及び３０３Ｋのそれぞれは、圧力発生部としての圧電素子を有し、駆動信号に応じて収縮し、収縮に伴う圧力変化によって、ブラック（Ｋ）のインクを吐出することができる。

キャリッジ２００は、記録ヘッド３０１Ｋ及び３０３Ｋに対し、記録ヘッド３０２Ｋを主走査方向にわずかにずらし、且つ副走査方向にオーバーラップするように配置する。このような配置を千鳥状の配置と称する。つまり、キャリッジ２００は、記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ及び３０３Ｋを千鳥状に配置する。

記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ及び３０３Ｋのそれぞれは、副走査方向に配列する複数のノズルを有し、各ノズルを通してインクをＺ軸負方向側に吐出する。キャリッジ２００に固定されたヘッドユニット３００は、キャリッジ２００のＺ軸負方向側に配置される用紙に、記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ及び３０３Ｋからインクを吐出できる。記録ヘッドを千鳥状に配置することで、副走査方向における記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ及び３０３Ｋ間でのノズルの欠落を防いでいる。

記録ヘッド群３００Ｃ、３００Ｍ及び３００Ｙも、色が異なる点を除いて記録ヘッド群３００Ｋと同様の構成及び機能であるため、重複する説明を省略する。

キャリッジ２００は、キャリッジ２００内のＸ軸負方向側に照射ユニット４００ａを固定し、キャリッジ２００内のＸ軸正方向側に照射ユニット４００ｂを固定する。照射ユニット４００ａ及び４００ｂのそれぞれは、ヘッドユニット３００が吐出して用紙に着弾したインクに紫外光を照射する照射部の一例である。例えばＵＶ（Ultra Violet）ランプで照射ユニット４００ａ及び４００ｂを構成できる。紫外線硬化性のインクは、用紙上に着弾した後、紫外光を照射されることで、硬化し、固化して用紙に付着することができる。

紫外線硬化性のインクには、例えばメタクリレート系モノマーを含むインク等を使用できる。メタクリレート系モノマーは皮膚感さ性が比較的弱く、また硬化収縮の度合いが大きいという特性がある。

なお、本実施形態では、ヘッドユニット３００における記録ヘッド群３００Ｋ、３００Ｃ、３００Ｍ及び３００Ｙは、それぞれ３つの記録ヘッドを副走査方向に配置する構成を例示するが、記録ヘッドの個数は３つに限定されるものではない。例えば、ヘッドユニット３００は、２つ又は４つ以上の記録ヘッドを副走査方向に配置することもできる。

またヘッドユニット３００は、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの色のインクだけでなく、他の色のインクを吐出する記録ヘッド群を備えてもよい。他の色のインクは、透明なクリアインクも含む。

＜記録装置１０のハードウェア構成例＞
次に図３を参照して、記録装置１０のハードウェア構成を説明する。図３は、記録装置１０のハードウェア構成の一例を説明するブロック図である。

図３に示すように、記録装置１０は、コントローラユニット３と、検知群４と、搬送ユニット１００と、キャリッジ２００と、ヘッドユニット３００と、照射ユニット４００と、メンテナンスユニット５００とを有する。

これらのうち、コントローラユニット３は、ユニット制御回路３１と、メモリ３２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３と、Ｉ／Ｆ（Interface）３４とを有する。ここで、図３に破線で囲って示したように、コントローラユニット３と照射ユニット４００とを含み、用紙１０１上のインクに紫外光を照射し、硬化させる照射ユニットを構成する。

Ｉ／Ｆ３４は、記録装置１０と外部装置であるＰＣ（Personal Computer）２と接続するためのインタフェースである。記録装置１０とＰＣ２との接続形態はどのようなものであってもよく、ネットワークを介した接続や通信ケーブルで両者を直接接続する形態等で接続できる。

ＣＰＵ３３は、メモリ３２を作業領域に用いて、記録装置１０の各ユニットを、ユニット制御回路３１を介して制御する。具体的には、ＣＰＵ３３は、ＰＣ２から受信する画像データ及び検知群４により検知されたデータに基づいて、各ユニットを制御し、用紙１０１上に画像を記録する。

検知群４は、キャリッジ２００の主走査方向の位置を検知するエンコーダセンサ等の記録装置１０に備えられている各種センサである。

ＰＣ２はプリンタドライバがインストールしている。プリンタドライバは、記録装置１０に送信するための画像データを生成する。画像データは、記録装置１０のキャリッジ２００等を動作させるコマンドデータと、記録対象とする画像に関する画素データとを含んでいる。

搬送ユニット１００は、用紙１０１を搬送させるための搬送機構を備えるユニットである。メンテナンスユニット５００は、ヘッドユニット３００に含まれる各記録ヘッドの吐出機能の維持回復機構を有する。維持回復機構は、記録装置１０が記録を行わない期間に記録ヘッドのノズルを乾燥から保護するためにノズル面を覆うためのキャップを含む。

このキャップは、純粋にノズル面を覆い、乾燥から保護するためだけの機能を備えた保湿キャップと、保湿キャップの機能に加え、吸引ポンプに接続し、記録ヘッドから増粘したインクを吸引する吸引キャップの２種類を含んでいる。

＜記録動作例＞
次に、図３を引き続き参照して、記録装置１０による記録媒体への画像記録動作について説明する。

まず、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３からの駆動信号に基づいて、副走査方向に移動し、画像を記録するための初期位置に停止する。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３からの駆動信号に基づく昇降機構の駆動により、ヘッドユニット３００によるインクの吐出に適した高さに移動する。この高さは、例えば用紙と記録ヘッドのノズルとの間のギャップが１ｍｍになる高さ等である。ヘッドユニット３００の高さを検出する高さセンサの検出信号に基づき、昇降機構を駆動制御すると好適である。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３からの駆動信号に基づいて、主走査方向に往復移動し、この往復移動の際に、ヘッドユニット３００は、ＣＰＵ３３からの駆動信号に基づきインクを吐出する。これにより、記録装置１０は、用紙上に主走査方向への１走査分の画像を記録する。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３からの駆動信号に基づいて、副走査方向に１走査分移動する。

以下、記録装置１０は、記録媒体への画像の記録が完了するまで、１走査分の画像を記録する主走査方向への相対移動と、キャリッジ２００を副走査方向に１走査分移動させる副走査方向への相対移動とを交互に行う。

そして、用紙への画像の記録が完了すると、インクが平滑化される時間が経過するまで待機し、経過後に照射ユニット４００から紫外光を照射し、用紙上のインクを硬化させて、用紙にインクを付着させて画像を定着する。

＜コントローラユニット３の機能構成例＞
次に、記録装置１０の備えるコントローラユニット３の機能構成について説明する。図４は、コントローラユニット３の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、コントローラユニット３は、画像処理部１２と、制御部３０とを有する。また画像処理部１２は、データ受理部１２１と、データ生成部１２２と、データ出力部１２３とを有する。

データ受理部１２１は、ＰＣ２から画像データを受理する。画像データは、記録する画像の形状や色等の情報である。データ生成部１２２は、データ受理部１２１で受理した画像データについて、ＣＭＹＫ変換処理や減階調処理、画像変換処理等の所定のデータ処理を行い、画像データに基づき、用紙１０１に記録するための記録データを生成する。データ出力部１２３は、生成された記録データを制御部３０に出力する。

また、制御部３０は、記録部１４と、記録モード受理部２１と、照射駆動部２２と、第１駆動部２３と、第２駆動部２４と、記録制御部２８とを有する。

記録部１４は、記録制御部２８によって制御された記録データを基に、ヘッドユニット３００にインクを吐出させるヘッド駆動部である。記録モード受理部２１は、記録モードに関する情報を受理する。

第１駆動部２３は、キャリッジ２００を副走査方向へ移動させ、キャリッジ２００と用紙を副走査方向に相対移動させる。また第２駆動部２４は、キャリッジ２００を主走査方向へ移動させ、キャリッジ２００と用紙を主走査方向に相対移動させる。

記録制御部２８は、所定のマスクデータに基づいて、用紙に画像を記録するように、記録部１４、第１駆動部２３及び第２駆動部２４を制御する。

具体的には、記録制御部２８は、画像処理部１２から記録データを受け付け、受け付けた記録データに応じて、ヘッドユニット３００における各記録ヘッドから記録データの各画素に対応するインクを吐出するように、記録部１４、第１駆動部２３、第２駆動部２４及び照射駆動部２２を制御する。

また記録制御部２８は、マスク設定部２８１と、マスク記憶部２８２と、マスク処理部２８３とを有する。

これらのうち、マスク設定部２８１は、マスクデータを所定の状態に設定し、メモリ３２等により実現されるマスク記憶部２８２に記憶させる。マスク設定部２８１は、例えば記録装置１０の管理者又はユーザがＰＣ２のマウスやキーボード等の入力インタフェースを介して所定の状態に生成又は編集したマスクデータを、Ｉ／Ｆ３４を介して入力し、マスク記憶部２８２に記憶させる。なお、マスクデータについては、別途図６を参照して詳述する。

マスク処理部２８３は、マスク記憶部２８２を参照してマスクデータを取得し、マスク処理を実行する。ここで、マスク処理とは、用紙への記録を許容する有効画素を指定するためのマスクデータを用いて、記録対象の画像データとマスクとの論理積により、記録対象の画像データから有効画素のみを抽出した間引き画像データを生成する処理をいう。

記録データに含まれる画素のうち、有効画素に該当する画素は用紙にドットが記録される画素であり、有効画素に該当しない無効画素は用紙にドットが記録されない画素である。従って、記録装置１０は、マスク処理により、記録データのうちの所定の画素が無効化されて間引かれた間引き画像データを取得することができる。

記録装置１０は、この間引き画像データに基づいてヘッドユニット３００にインクを吐出させることで、元の画像のうちの無効画素に対応する部分が間引かれた画像である間引き画像を用紙に記録する。

記録装置１０は、主走査方向及び副走査方向への相対移動をそれぞれ複数回実行しながら無効画素を相互に補完するように用紙に間引き画像を記録し、記録された複数の間引き画像を合成することで、用紙に画像を記録できる。

＜各種の記録シーケンス＞
次に図５を参照して、記録装置１０による記録のシーケンスについて説明する。図５は、各種の記録シーケンスを説明する図である。

データ生成部１２２（図４参照）は、画像変換処理として、記録幅と記録順序とヘッドユニットの各記録ヘッドの構成に合わせて、１度の主走査方向へのヘッドユニットの走査で記録する画像ごとに、画像データを記録データに変換する。

図５（ａ）～（ｈ）に示す複数のマス目うちの１つのマス目が、記録データの１ドットを表している。また、マス目内部の数字はヘッドユニットの走査順を表している。記録装置１０は、主走査方向及び副走査方向にキャリッジを移動させながら、図５に示す順序でヘッドユニットによる吐出を行うことで、用紙に画像を記録する。

ここで、主走査方向の打ち分け回数をパスと称する。具体的には主走査方向の打ち分け回数が１回であれば１パスと称し、２回であれば２パスと称する。

また、副走査方向の打ち分け回数を、インターレースと称する。具体的には、副走査方向の打ち分け回数が１回であれば１／１インターレースと称し、２回であれば１／２インターレースと称する。

また、画像の記録が終了する回数を打ち分け回数Ｎ（Ｎは自然数）と称する。具体的には、図５（ｂ）に示す１パス１／１インターレースであれば、Ｎ＝１である。また、図５（ｃ）に示す２パス１／１インターレース又は図５（ｄ）に示す１パス１／２インターレースであれば、Ｎ＝２である。

また、図５（ｅ）に示す２パス１／２インターレースであれば、Ｎ＝４である。図５（ｆ）に示す４パス１／２インターレース又は図５（ｇ）に示す２パス１／４インターレースであれば、Ｎ＝８である。図５（ｈ）に示す４パス１／４インターレースであれば、Ｎ＝１６である。

なお、図５（ｂ）、図５（ｄ）に示す１パスのシーケンスを１パス記録モード、図５（ｃ）、図５（ｅ）、図５（ｆ）、図５（ｇ）、図５（ｈ）に示す複数のパスのシーケンスをマルチパス記録モードと称する。

記録装置１０は、ヘッドユニットが一度に液体を吐出可能な長さ以下の長さ（長さＬ１）を副走査方向の長さとした場合の対象領域ＰＡに対して、キャリッジ２００を副走査方向に搬送しながらキャリッジ２００をＮ回主走査方向に走査して、対象領域ＰＡ内にインクを吐出する。

なお、記録装置１０は、初期設定で、１パス記録モード、マルチパス記録モード又はインターレース記録モード等の記録モードの指定と、マルチパス記録モードにおけるマルチパス数又はインターレース記録モードにおけるインターレース数等の記録条件の指定を行う。記録装置１０は、指定した記録モード及び記録条件をメモリ３２等に記憶させる。

＜吐出量の補完制御＞
記録装置１０は、記録ヘッド群３００Ｋ、３００Ｃ、３００Ｍ及び３００Ｙを備えたキャリッジ２００を主走査方向に複数回スキャン(パス)させるシリアル型のインクジェット記録装置であり、実施形態の液体吐出装置の一例である。ここで、図６乃至図９を用いて比較例の吐出量の補完制御と問題点について説明する。なお、比較例の記録装置は、実施形態の記録装置１０と同様に、記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ、及び３０３Ｋ、記録ヘッド３０１Ｃ、３０２Ｃ、及び３０３Ｃ、記録ヘッド３０１Ｍ、３０２Ｍ、及び３０３Ｍ、記録ヘッド３０１Ｙ、３０２Ｙ、及び３０３Ｙを用いてインクの吐出を行うものとして説明する。

図６は、比較例の液体吐出方法による描画を説明する図である。図６（Ａ）には、記録ヘッド３１０に含まれるノズル３１１を示す。記録ヘッド３１０は、記録ヘッド３０１Ｋ、３０２Ｋ、及び３０３Ｋ、記録ヘッド３０１Ｃ、３０２Ｃ、及び３０３Ｃ、記録ヘッド３０１Ｍ、３０２Ｍ、及び３０３Ｍ、記録ヘッド３０１Ｙ、３０２Ｙ、及び３０３Ｙを区別せずに示したものである。すなわち、記録ヘッド３１０は、記録ヘッド３０１Ｋ～３０３Ｋ、３０１Ｃ～３０３Ｃ、３０１～３０３Ｍ、３０１Ｙ～３０３Ｙのうちの少なくともいずれか１つになりうるものとして説明する。

また、一例として、記録ヘッド３１０は、１２個のノズル３１１を含むものとして説明する。１２個のノズル３１１は、副走査方向に配列されている。１２個のノズル３１１については、図中における上側から下側にかけて、１番目のノズルから１２番目のノズルと称して区別する。１２個のノズル３１１が１回の吐出によって吐出するインクの量は、吐出異常が生じていない正常な状態では、すべて等しいこととする。なお、吐出異常とは、例えばノズル３１１にインクの詰まり等が発生して、正常な液量を吐出できないことをいう。このような吐出異常については、例えば、吐出異常の有無を確認するための専用の描画パターンを印刷し、目視で確認することによって吐出異常の発生を発見することができる。また、吐出異常を検出する検出装置を用いて吐出異常の発生を発見してもよい。

図６（Ｂ）には、１パス目、２パス目、３パス目に描画が行われる４×４の１６個のピクセルを示す。実際にはＡ４サイズの用紙１０１に印刷する場合の解像度は、例えば９６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、又は６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ等であるので、図６（Ｂ）に示す１６個のピクセルは、その一部分である。ここでは、１６個のピクセルのすべてにドットを着弾させる場合について説明する。

以下では、１パス目における吐出で着弾するドットを斜線のハッチングを付した円で示す。また、２パス目における吐出で着弾するドットを縦線のハッチングを付した円で示す。また、３パス目における吐出で着弾するドットを横線のハッチングを付した円で示す。

また、以下では、１６個のピクセルのうち副走査方向が等しい４つのピクセルは行を構築し、１６個のピクセルのうち主走査方向が等しい４つのピクセルは列を構築するものとして説明する。すなわち、図６（Ｂ）に示す１パス目から３パス目の各々における１６個のピクセルは、４行、４列分である。行は主走査方向に延在し、列は副走査方向に延在する。また、４行を区別する際には、図中における上側から下側にかけて、１行目から４行目と称す。４列を区別する際には、図中における左側から右側にかけて、１列目から４列目と称す。

ここでは、記録ヘッド３１０は、副走査方向に４行ずつで改行して用紙１０１に対して主走査方向に移動しながらインクを吐出することによって、１パス目から３パス目の描画を行い、図６（Ｂ）に示す１パス目から３パス目の描画を行うこととして説明する。

図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）に示す１パス目から３パス目の描画を合成した描画結果を示す。１パス目から３パス目の描画によって、実際には４×４の１６個のピクセルには図６（Ｃ）に示すようにドットが着弾する。図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）にドットによって実際に得られる印刷結果のイメージを示す。

いずれのノズル３１１にも吐出異常が生じていない正常な状態では、図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように描画が行われ、図６（Ｄ）に示すように正常な印刷結果が得られる。なお、これは、実施形態の記録装置１０においても同様である。

図７は、比較例の液体吐出方法においてノズル３１１に吐出異常が生じた状態での描画を説明する図である。図７（Ａ）では、１２個のノズル３１１の２番目のノズル３１１に吐出異常が生じている。このため、２番目のノズル３１１に×印を記す。この状態では、２番目のノズル３１１からは吐出が行われないため、図７（Ａ）の１パス目の２行目の１列目と４列目にはドットが着弾していない。また、２パス目及び３パス目は、図６（Ｂ）と同様に正常な状態でドットが着弾する。

この結果、１パス目から３パス目の描画を合成した描画結果は、図７（Ｃ）のように２行目の１列目と４列目にはドットが着弾していない状態になり、図７（Ｄ）に示すように、２行目の１列目と４列目のピクセルに描画が行われていない印刷結果となる。このような着弾の抜け（又はピクセルの描画の抜け）は、用紙１０１の地肌が見えて白スジとなって現れるため、画像品質の低下に繋がる。白スジは、ドットの連続的な抜けによって用紙１０１の地肌が連続的に白いスジとして現れるものである。

図８は、比較例の液体吐出方法による吐出補完方法を説明する図である。比較例の液体吐出方法では、図８（Ａ）に示すように（図７（Ａ）と同様に）２番目のノズル３１１で吐出異常が生じた場合に、記録ヘッド３１０は、２番目のノズル３１１からは吐出を行わずに、１パス目における２番目のノズル３１１と同じ２行目のピクセルについて２パス目及び３パス目でそれぞれ描画を行う６番目及び１０番目のノズル３１１から２行目の１列目と４列目のピクセルに吐出することで補完を行う。

このため、２パス目において２行目の１列目のピクセルに吐出し、３パス目において２行目の４列目のピクセルに吐出するように吐出を補完することで、図８（Ｃ）に示すように、すべてのピクセルにドットを着弾した描画結果を得る。印刷結果は、図８（Ｄ）に示すようになり、図６（Ｄ）に示す正常な場合の印刷結果と殆ど変わらない印刷結果が得られる。図８（Ｄ）に示す印刷結果には、白スジは現れない。

図９は、比較例の液体吐出方法による吐出補完方法を説明する図である。図９では、２番目と６番目のノズル３１１で吐出異常が生じている。２番目と６番目のノズル３１１は、１パス目と２パス目において、ともに２行目のピクセルに対して吐出を行うノズルである。すなわち、２番目と６番目のノズル３１１は、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズルである。

２番目と６番目のノズル３１１に吐出異常が生じた場合に、記録ヘッド３１０は、２番目と６番目のノズル３１１からは吐出を行わずに、１パス目における２番目のノズル３１１、及び、２パス目における６番目のノズル３１１と同じ２行目のピクセルについて３パス目で描画を行う１０番目のノズル３１１から２行目の１列目と４列目のピクセルに吐出することで補完を行う。

このため、３パス目において２行目の１列目と４列目のピクセルに追加的に吐出するように吐出を補完することで、図９（Ｃ）に示すように、すべてのピクセルにドットを着弾した描画結果を得る。

しかしながら、３パス目で２行目について連続して隣り合う４つのピクセルに吐出を行っており、着弾したインクが十分に乾かない状態で隣のピクセルに繰り返し連続して着弾する状態が続くため、隣同士のドットが繋がるバンディングという現象が生じ得る。バンディングが生じると、印刷結果には、図９（Ｄ）に示すようにドットが帯状に繋がったスジが現れ、画像品質が低下する。なお、ここでは４つの連続したピクセルについて同一パスで吐出を行うとバンディングが生じるものとして説明するが、実際にバンディングが生じるのは、一例として数１０ピクセル（数１０ドット）が繋がった場合である。

実施形態の記録装置１０は、上述のように異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じた場合に、吐出異常が生じたノズル３１１と同一の行で吐出を行う正常なノズル３１１で吐出の補完を行う際に、正常なノズル３１１における当該行における吐出回数を正常時における吐出回数よりも低減する。

図１０は、実施形態の記録装置１０による吐出の補完方法を説明する図である。図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）には、記録装置１０によって吐出の補完が行われた場合の１パス目から３パス目の描画を合成した描画結果を示す。図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）では、４行×２４列の９６個のピクセルについての描画結果を示す。

上述のような吐出回数の低減は、例えば次のように行う。ここでは、図９（Ａ）に示す状況と同様に、２番目と６番目のノズル３１１で吐出異常が生じていることとして説明を行う。

例えば、図１０（Ａ）には、３パス目で２行目において吐出する回数を正常時（１００％）の５０％に低減した場合の描画結果を示す。吐出する回数は、ドットの打ち込み回数である。２行目のピクセルについては、１つおきにドットが着弾している。換言すれば、２行目のピクセルについては、連続する２ピクセルについて１つずつドットが間引かれている。

また、例えば、図１０（Ｂ）には、３パス目で２行目において吐出する回数を正常時（１００％）の７５％に低減した場合の描画結果を示す。２行目のピクセルについては、３つおきにドットが着弾している。換言すれば、２行目のピクセルについては、連続する４ピクセルについて１つずつドットが間引かれている。

また、例えば、図１０（Ｃ）には、３パス目で２行目において吐出する回数を正常時（１００％）の９０％に低減した場合の描画結果を示す。２行目のピクセルについては、連続する１０ピクセルについて１つずつドットが間引かれている。

このように、ドットを間引くことにより、隣同士のドットが繋がるバンディングを抑制することができる。なお、図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）には、等間隔でドットを間引く形態を示すが、ドットを間引く間隔は不均等であってもよい。

ここで、補完のための吐出回数の低減率の範囲を探るために、次のような実験を行った。補完のための吐出回数は、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じた場合に、補完のために吐出する回数である。補完のための吐出回数の低減率は、正常時における吐出回数を１００％とした場合の低減率である。また、吐出回数を低減する際には、一例としてドットを間引く間隔を等間隔にした。

また、視認性は、人間の目視で白スジ又はバンディングが見えるかどうかを判定した結果である。○は白スジ及びバンディングが見えないことを示し、×は白スジ及びバンディングが見えないことを示し、△は白スジ又はバンディングが薄く見えることを示す。

実験では４パスのシーケンスで評価を行った。「１パス分補完」とは、４パスのうち、１つのパスのノズル３１１で吐出異常が起き、残りの３パスで補完するケースである。「２パス分補完」とは、４パスのうち、２つのパスの同一行についてのノズル３１１で吐出異常が起き、残りの２パスで補完するケースである。「３パス分補完」とは、４パスのうち、３つのパスの同一行についてのノズル３１１で吐出異常が起き、残りの１パスで補完するケースである。

表１より、１パスで補完する「３パス分補完」のケースが、吐出異常が生じたノズル３１１に対応する行において、打ち込みの間隔（ドット同士の間隔）が最も狭く、３パスで補完する「１パス分補完」は、打ち込みの間隔（ドット同士の間隔）に最も余裕があるとわかる。

また、画像の濃度を変化させた実験では、低濃度領域において、打ち込みの間隔（ドット同士の間隔）に余裕があり、高濃度領域においては、打ち込みの間隔（ドット同士の間隔）が狭かった。

ここで、１回のパスで隣接するドットの着弾が生じるのは、「２パス分補完」と「３パス分補完」である。「２パス分補完」の場合は、低減率が１０％と３０％のときにバンディングが見え、低減率が５０％、７０％、９０％のときにバンディング及び白スジは見えず、１００％になると薄い白スジが見えた。このため、低減率が１０％と３０％は×、低減率が５０％、７０％、９０％は○であり、低減率が１００％は△である。

また、「３パス分補完」の場合は、低減率が１０％、３０％、５０％のときにバンディングが見え、低減率が７０％のときに薄いバンディングが見え、低減率が９０％のときにバンディング及び白スジは見えず、１００％になると白スジが見えた。このため、低減率が１０％、３０％、５０％は×、低減率が７０％は△、低減率が９０％は○であり、低減率が１００％は×である。

以上の実験結果のうち、１回のパスで隣接するドットの着弾が生じる「２パス分補完」と「３パス分補完」の結果から、吐出回数の低減率が５０％以上で９０％以下の範囲において、白スジ及びバンディングが見えず、良好な画像品質が得られるといえる。

図１１は、補完のための吐出回数の低減率に対する白スジ又はバンディングの視認性の特性を示す図である。図１１に示す特性は、表１に示す「２パス分補完」と「３パス分補完」の結果から得たものである。

図１１に示すように、低減率が５０％以上で９０％以下の範囲で白スジ及びバンディングは見えないという結果を得た。低減率が５０％を下回るとバンディングは現れないが白スジが現れる傾向があり、特に特に低減率が１０％から３０％の範囲では、白スジが現れる傾向が顕著であった。また、低減率が９０％を超えると、白スジは現れないがバンディングが現れる傾向があった。

以上より、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じた場合に、補完のための吐出回数の低減率は、５０％以上で９０％以下に設定することが好ましいという結果を得た。なお、ここでは一例としてドットを間引く間隔を等間隔にした場合の結果について説明したが、ドットを間引く間隔をランダムに設定した場合にも、５０％以上で９０％以下に設定することが好ましいという結果を得た。

なお、以上では、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じた場合について説明したが、異なるパスにおいて、例えば、行は異なるが列が同一である場合や斜め方向において隣り合うドットが連続するような場合にも、吐出回数を低減することで、白スジ及びバンディングを抑制できることが確認できた。すなわち、白スジ又はバンディングが生じるような吐出異常が生じている場合に、吐出回数を低減することで、白スジ及びバンディングを抑制できることが分かった。

＜記録装置１０の作用効果＞
以上のように、吐出異常生じている場合に、吐出回数を低減することで、白スジ及びバンディングを抑制できる。したがって、吐出異常が生じても高品質での印刷を可能にする液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することができる。実施形態の液体吐出装置は記録装置１０であり、実施形態の液体吐出方法は記録装置１０における吐出の補完方法である。

また、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じた場合に吐出回数を低減することで、白スジ及びバンディングをより効果的に抑制できる。したがって、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じても、白スジ及びバンディングをより効果的に抑制し、高品質での印刷を可能にする液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することができる。

また、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じた場合に吐出回数の低減率５０％以上で９０％以下にするので、白スジ及びバンディングをさらに効果的に抑制できる。したがって、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズル３１１で吐出異常が生じても、白スジ及びバンディングをさらに効果的に抑制し、高品質での印刷を可能にする液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することができる。

また、実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

また、機能ブロック図におけるブロックの分割は一例であり、複数のブロックを一つのブロックとして実現する、一つのブロックを複数に分割する、及び／又は、一部の機能を他のブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数のブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

１０ 記録装置（液体吐出装置の一例）
１２ 画像処理部
１４ 記録部
２２ 照射駆動部
２３ 第１駆動部
２４ 第２駆動部
２８ 記録制御部
３０ 制御部
３０１、３０２、３０２、３１１ 記録ヘッド
３１１ ノズル

特開２００６－１０３０５３号公報

Claims (5)

1. 副走査方向に配列する複数のノズルから記録媒体に液体を吐出するヘッドユニットと、
   前記液体に光を照射する照射部と、前記ヘッドユニットとを固定するキャリッジと、
   前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向に相対移動させる第１駆動部と、
   前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向と交差する主走査方向に相対移動させる第２駆動部と、
   前記ヘッドユニットと前記第１駆動部及び前記第２駆動部とを制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記複数のノズルのうちのいずれかに吐出異常が生じているときに、当該吐出異常が生じたノズル以外のノズルで吐出の補完を行う際に、前記補完を行うノズルにおける前記液体の吐出回数を前記吐出異常が生じていないときの吐出回数よりも低減する、液体吐出装置。
2. 前記制御部は、異なるパスにおいて同一行に吐出する複数のノズルで前記吐出異常が生じているときに、前記吐出の補完を行う際に、当該補完を行うノズルにおける前記液体の吐出回数を前記吐出異常が生じていないときの吐出回数よりも低減する、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御部は、前記補完を行うノズルにおける前記液体の吐出回数を前記吐出異常が生じていないときの吐出回数の５０％～９０％の吐出量に低減する、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記ノズルから１回の吐出によって吐出される前記液体の量は一定である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 副走査方向に配列する複数のノズルを有するヘッドユニットにより記録媒体に液体を吐出する工程と、
   前記液体に光を照射する照射部と前記ヘッドユニットとを固定するキャリッジと、前記記録媒体とを副走査方向に相対移動させる第１移動工程と、
   前記キャリッジと前記記録媒体を前記副走査方向と交差する主走査方向に相対移動させる第２移動工程と、
   前記複数のノズルのうちのいずれかに吐出異常が生じているときに、当該吐出異常が生じたノズル以外のノズルで吐出の補完を行う際に、前記補完を行うノズルにおける前記液体の吐出回数を前記吐出異常が生じていないときの吐出回数よりも低減する、吐出補完工程と
   を行う、液体吐出方法。

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