JP2023003653A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷濃度の低下を抑えつつ、印刷画像の濃度ムラを軽減できるインクジェット印刷装置を提供する。
【解決手段】制御部は、インクジェットヘッド１１の中央領域Ｅｃの各ノズル１２を用いた印刷による最低の印刷濃度を目標濃度として、中央領域Ｅｃの各ノズル１２を用いた印刷による印刷濃度が目標濃度となり、重複領域Ｆにおいては、重複する一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズルおよび他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズル１２を用いた印刷による印刷濃度が目標濃度となるよう濃度調整を行う。制御部は、濃度調整して印刷を行う際、重複領域Ｆにおいては、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２とを用いて１つの画素を形成するよう制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェット印刷装置に関する。

インクジェットヘッドの端部は放熱性が高いため、中央部よりもインクの温度が低下しやすい。インクの温度が低下すると、インクの粘度が高くなり、ノズルの流路抵抗が大きくなるため、インクの吐出量が減少する。このため、インクジェットヘッドの端部のノズルによる印刷濃度が、中央部のノズルによる印刷濃度よりも低下することがある。この結果、印刷画像に濃度ムラが生じることがある。

印刷画像の濃度ムラを軽減する技術として、特許文献１には、インクジェットヘッドで印刷される画像の最も薄い部分に、他の画像の濃度が合うように補正する技術が開示されている。

特開２００２－２１１０１１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、インクジェットヘッドの端部のインクの温度が中央部のインクの温度より低下している場合、中央部による印刷濃度を端部による印刷濃度まで低下させてしまう。このため、印刷画像全体の大幅な濃度低下が生じる。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、印刷濃度の低下を抑えつつ、印刷画像の濃度ムラを軽減できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のインクジェット印刷装置は、主走査方向に沿って配置された複数のノズルをそれぞれ有し、主走査方向に直交する方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、前記複数のインクジェットヘッドを制御する制御部とを備え、前記複数のインクジェットヘッドは、主走査方向に互いに隣接する２つのインクジェットヘッドのうちの一方のインクジェットヘッドの主走査方向における一方側の端領域と、他方のインクジェットヘッドの主走査方向における他方側の端領域とが主走査方向において重複し、重複領域において一方のインクジェットヘッドと他方のインクジェットヘッドとで主走査方向における前記ノズルの位置が一致するように、主走査方向に沿って千鳥状に配置されており、前記制御部は、前記インクジェットヘッドの前記端領域を除いた領域である中央領域の各ノズルを用いた印刷による最低の印刷濃度を目標濃度として、前記中央領域の各ノズルを用いた印刷による印刷濃度が前記目標濃度となり、前記重複領域においては、一方のインクジェットヘッドの前記端領域の各ノズルおよび他方のインクジェットヘッドの前記端領域の各ノズルを用いた印刷による印刷濃度が前記目標濃度となるよう濃度調整を行い、印刷を行う際、前記重複領域においては、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッドの端領域の前記ノズルと他方のインクジェットヘッドの端領域の前記ノズルとを用いて１つの画素を形成するよう制御することを特徴とする。

本発明のインクジェット印刷装置によれば、印刷濃度の低下を抑えつつ、印刷画像の濃度ムラを軽減できる。

実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の搬送部およびインクジェットヘッドの平面図である。 ヘッドユニットの部分拡大図である。 補正係数の説明図である。 中央領域および重複領域におけるドロップ数の補正による印刷濃度の変化を示す図である。 重複領域にない端領域、中央領域、および重複領域におけるドロップ数の補正による印刷濃度の変化を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の搬送部およびインクジェットヘッドの平面図である。図３は、ヘッドユニットの部分拡大図である。なお、以下の説明において、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。また、図１の紙面に直交する方向を前後方向とし、紙面表方向を前方とする。

図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、搬送部２と、ヘッドユニット３Ａ～３Ｄと、制御部４とを備える。なお、ヘッドユニット３Ａ，３Ｂ等の符号におけるアルファベットの添え字を省略して総括的に表記することがある。

搬送部２は、印刷媒体である用紙Ｐを搬送する。

ヘッドユニット３Ａ～３Ｄは、搬送部２により搬送される用紙Ｐにインクを吐出して画像を印刷する。ヘッドユニット３Ａ～３Ｄは、搬送部２の上方において、用紙Ｐの搬送方向である副走査方向（左右方向）に沿って所定間隔を空けて並列配置されている。ヘッドユニット３Ａ～３Ｄは、それぞれ異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。ヘッドユニット３Ａ～３Ｄは、吐出するインクの色が異なる以外は、同様の構成を有する。

ヘッドユニット３は、図２に示すように、インクジェットヘッド１１Ａ～１１Ｆを有する。インクジェットヘッド１１は、図３に示すように、搬送部２に対向するノズル面１１ａに開口する、インクを吐出する複数のノズル１２を有する。ノズル１２は、主走査方向（前後方向）に沿って、所定のピッチで配置されている。

インクジェットヘッド１１は、１つのノズル１２から１つの画素に対して複数のインク滴を吐出可能なマルチドロップ方式のものであり、インク滴の数（ドロップ数）により濃度を表現する階調印刷を行う。

ヘッドユニット３において、インクジェットヘッド１１Ａ～１１Ｆは、主走査方向に沿って千鳥状に配置されている。具体的には、インクジェットヘッド１１Ａ～１１Ｆは、主走査方向に配列され、かつ、１つおきに副走査方向における位置をずらして配置されている。ここで、各インクジェットヘッド１１は、主走査方向に隣接するインクジェットヘッド１１どうしが主走査方向において一部が重複するように配置されている。

具体的には、インクジェットヘッド１１Ａ～１１Ｆは、主走査方向に互いに隣接する２つのインクジェットヘッド１１のうちの一方のインクジェットヘッド１１の前側（一方側に相当）の端領域Ｅｈと、他方のインクジェットヘッド１１の後側（他方側に相当）の端領域Ｅｈとが主走査方向において重複するように配置されている。例えば、インクジェットヘッド１１Ｂの前側の端領域Ｅｈとインクジェットヘッド１１Ａの後側の端領域Ｅｈとが主走査方向において重複している。また、インクジェットヘッド１１Ｃの前側の端領域Ｅｈとインクジェットヘッド１１Ｂの後側の端領域Ｅｈとが主走査方向において重複している。

端領域Ｅｈは、主走査方向における端のノズル１２を含む所定幅の領域である。端領域Ｅｈは、インクジェットヘッド１１の前側の端部と後側の端部とに設けられている。主走査方向において２つのインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈどうしが重複する部分である重複領域Ｆにおいて、重複する一方のインクジェットヘッド１１と他方のインクジェットヘッド１１とで主走査方向におけるノズル１２の位置が一致している。

制御部４は、インクジェット印刷装置１全体の動作を制御する。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

制御部４は、インクジェットヘッド１１の中央領域Ｅｃの各ノズル１２を用いた印刷による最低の印刷濃度を目標濃度Ｄｔとして、中央領域Ｅｃの各ノズル１２を用いた印刷による印刷濃度が目標濃度Ｄｔとなり、重複領域Ｆにおいては、重複する一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズルおよび他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズル１２を用いた印刷による印刷濃度が目標濃度Ｄｔとなるよう濃度調整を行う。ここで、インクジェットヘッド１１の中央領域Ｅｃは、端領域Ｅｈを除いた領域である。

制御部４は、濃度調整して印刷を行う際、重複領域Ｆにおいては、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２とを用いて１つの画素を形成するよう制御する。すなわち、制御部４は、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２との組み合わせを１つのノズル１２とみなして、各画素の形成を行う。

次に、インクジェット印刷装置１における濃度調整としての補正係数算出処理について説明する。

インクジェット印刷装置１における補正係数算出処理は、ヘッドユニット３ごとに行われる。ここでは、１つのヘッドユニット３に対応する補正係数算出処理を説明する。

まず、制御部４は、搬送部２により用紙Ｐを搬送させつつ、ヘッドユニット３の各インクジェットヘッド１１の各ノズル１２を用いて、各インクジェットヘッド１１で同一のべた画像を印刷するよう制御する。

用紙Ｐに印刷されたべた画像は、インクジェット印刷装置１に設けられたスキャナ（図示せず）または外部のスキャナにより読み取られる。制御部４は、スキャナがべた画像を読み取って生成した読取データを取得する。制御部４は、読取データを解析し、べた画像の印刷濃度を取得する。

べた画像の印刷濃度は、主走査方向において図４に示すように変化する。具体的には、各インクジェットヘッド１１において、中央から両端に向かって印刷濃度が低下していく。インクジェットヘッド１１は、中央から端へ向かうほどインクの温度が低下しやすく、インクの吐出量が減少するからである。重複領域Ｆにおいては、重複する一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズルおよび他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズル１２をすべて用いて印刷するので、他の領域より印刷濃度が高くなる。

次いで、制御部４は、中央領域Ｅｃにより印刷された領域の印刷濃度の最低値を目標濃度Ｄｔに設定する。

そして、制御部４は、中央領域Ｅｃおよび重複領域Ｆにおける各ノズル１２の位置（主走査位置）における補正係数Ｋを、下記の式（１）により算出する。

Ｋ＝Ｄｔ／Ｄｐ …（１）
ここで、Ｄｐは、主走査方向における各ノズル１２の位置におけるべた画像の印刷濃度である。

また、制御部４は、重複領域Ｆにない端領域Ｅｈの各ノズル１２の位置における補正係数Ｋ＝１とする。具体的には、インクジェットヘッド１１Ａの前側の端領域Ｅｈおよびインクジェットヘッド１１Ｆの後側の端領域Ｅｈの各ノズル１２の位置における補正係数Ｋ＝１とする。

これにより、図４に示すような補正係数Ｋが算出される。

印刷画像データ（吐出データ）に基づく印刷を行う際には、制御部４は、印刷画像データにおける各画素のドロップ数に、当該画素を形成するノズル１２の位置の補正係数Ｋを乗算して補正後のドロップ数を算出する。

中央領域Ｅｃの各ノズル１２および重複領域Ｆにない端領域Ｅｈの各ノズル１２については、制御部４は、当該ノズル１２で形成する画素の補正後のドロップ数の吐出を行うよう制御する。

これにより、中央領域Ｅｃについては、各ノズル１２におけるドロップ数を減らす補正が行われる。重複領域Ｆにない端領域Ｅｈについては、前述のように補正係数Ｋ＝１であるため、ドロップ数の補正は行われない。

重複領域Ｆについては、制御部４は、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２との組み合わせを１つのノズル１２とみなして、それぞれの組み合わせで形成する画素の補正後のドロップ数を、一方のインクジェットヘッド１１のノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１のノズル１２とに振り分ける。すなわち、重複する一方のインクジェットヘッド１１と他方のインクジェットヘッド１１とによるドロップ数が補正される。そして、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２とを用いて１つの画素が形成される。

上記のようなドロップ数の補正を行って印刷を行うことで、上述の補正係数算出処理に用いたべた画像を印刷する場合では、中央領域Ｅｃおよび重複領域Ｆにおいては、図５、図６に示すように、印刷濃度が目標濃度Ｄｔとなる。ここで、重複領域Ｆでは、重複する一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズルおよび他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズル１２を用いて印刷することで、目標濃度Ｄｔまで印刷濃度を高めることができる。これにより、中央領域Ｅｃおよび重複領域Ｆによる印刷画像の濃度ムラが軽減される。

また、インクジェットヘッド１１全体における最低濃度（端領域Ｅｈにおける最低濃度）を目標濃度とした場合に比べて、中央領域Ｅｃにおける最低濃度と端領域Ｅｈにおける最低濃度との差分だけ、濃度低下が抑えられる。

重複領域Ｆにない端領域Ｅｈについては、前述のようにドロップ数の補正が行われないため、図６に示すように、印刷濃度は変化しない。しかし、用紙サイズによって、重複領域Ｆにない端領域Ｅｈのノズル１２は使用されないことがあるため、重複領域Ｆにない端領域Ｅｈのノズル１２の使用頻度は低く、不利益は小さい。例えば、重複領域Ｆにない端領域Ｅｈが用紙Ｐの最大定型サイズの外側に配置されるように各インクジェットヘッド１１を配置すれば、重複領域Ｆにない端領域Ｅｈのノズル１２の使用頻度は低く抑えられ、不利益を小さく抑えることができる。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、制御部４は、インクジェットヘッド１１の中央領域Ｅｃの各ノズル１２を用いた印刷による最低の印刷濃度を目標濃度Ｄｔとして、中央領域Ｅｃの各ノズル１２を用いた印刷による印刷濃度が目標濃度Ｄｔとなり、重複領域Ｆにおいては、重複する一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズルおよび他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈの各ノズル１２を用いた印刷による印刷濃度が目標濃度Ｄｔとなるよう濃度調整を行う。そして、制御部４は、濃度調整して印刷を行う際、重複領域Ｆにおいては、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２と他方のインクジェットヘッド１１の端領域Ｅｈのノズル１２とを用いて１つの画素を形成するよう制御する。これにより、中央領域Ｅｃおよび重複領域Ｆによる印刷画像の濃度ムラが軽減される。また、インクジェットヘッド１１全体における最低濃度（端領域Ｅｈにおける最低濃度）を目標濃度とした場合に比べて、中央領域Ｅｃにおける最低濃度と端領域Ｅｈにおける最低濃度との差分だけ、濃度低下が抑えられる。したがって、インクジェット印刷装置１によれば、印刷濃度の低下を抑えつつ、印刷画像の濃度ムラを軽減できる。

なお、上述した実施の形態では、インクジェットヘッド１１がマルチドロップ方式のものであるとしたが、これに限らず、例えば、ノズルから吐出するインク滴の大きさによりインク吐出量を変調する方式のものであってもよい。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
主走査方向に沿って配置された複数のノズルをそれぞれ有し、主走査方向に直交する方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、
前記複数のインクジェットヘッドを制御する制御部とを備え、
前記複数のインクジェットヘッドは、主走査方向に互いに隣接する２つのインクジェットヘッドのうちの一方のインクジェットヘッドの主走査方向における一方側の端領域と、他方のインクジェットヘッドの主走査方向における他方側の端領域とが主走査方向において重複し、重複領域において一方のインクジェットヘッドと他方のインクジェットヘッドとで主走査方向における前記ノズルの位置が一致するように、主走査方向に沿って千鳥状に配置されており、
前記制御部は、
前記インクジェットヘッドの前記端領域を除いた領域である中央領域の各ノズルを用いた印刷による最低の印刷濃度を目標濃度として、前記中央領域の各ノズルを用いた印刷による印刷濃度が前記目標濃度となり、
前記重複領域においては、一方のインクジェットヘッドの前記端領域の各ノズルおよび他方のインクジェットヘッドの前記端領域の各ノズルを用いた印刷による印刷濃度が前記目標濃度となるよう濃度調整を行い、
印刷を行う際、前記重複領域においては、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッドの端領域の前記ノズルと他方のインクジェットヘッドの端領域の前記ノズルとを用いて１つの画素を形成するよう制御することを特徴とするインクジェット印刷装置。

１ インクジェット印刷装置
２ 搬送部
３，３Ａ～３Ｄ ヘッドユニット
４ 制御部
１１，１１Ａ～１１Ｆ インクジェットヘッド
１２ ノズル
Ｅｃ 中央領域
Ｅｈ 端領域
Ｆ 重複領域

Claims (1)

1. 主走査方向に沿って配置された複数のノズルをそれぞれ有し、主走査方向に直交する方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、
   前記複数のインクジェットヘッドを制御する制御部とを備え、
   前記複数のインクジェットヘッドは、主走査方向に互いに隣接する２つのインクジェットヘッドのうちの一方のインクジェットヘッドの主走査方向における一方側の端領域と、他方のインクジェットヘッドの主走査方向における他方側の端領域とが主走査方向において重複し、重複領域において一方のインクジェットヘッドと他方のインクジェットヘッドとで主走査方向における前記ノズルの位置が一致するように、主走査方向に沿って千鳥状に配置されており、
   前記制御部は、
   前記インクジェットヘッドの前記端領域を除いた領域である中央領域の各ノズルを用いた印刷による最低の印刷濃度を目標濃度として、前記中央領域の各ノズルを用いた印刷による印刷濃度が前記目標濃度となり、
   前記重複領域においては、一方のインクジェットヘッドの前記端領域の各ノズルおよび他方のインクジェットヘッドの前記端領域の各ノズルを用いた印刷による印刷濃度が前記目標濃度となるよう濃度調整を行い、
   印刷を行う際、前記重複領域においては、主走査方向において同じ位置にある一方のインクジェットヘッドの端領域の前記ノズルと他方のインクジェットヘッドの端領域の前記ノズルとを用いて１つの画素を形成するよう制御することを特徴とするインクジェット印刷装置。

Images