JP2023104774A - 吐出制御装置、インクジェット印刷システム、印刷条件決定方法及びプログラム - Google Patents

吐出制御装置、インクジェット印刷システム、印刷条件決定方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出安定性を実現し得る調整を可能とする、吐出制御装置、インクジェット印刷システム、方法及びプログラムを提供する。【解決手段】１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し（Ｓ１０）、第１印刷条件が適用されるインクジェットヘッドを用いて２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し（Ｓ１２）、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上実施し、２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上用いて、インクジェットヘッドの吐出状態を解析して、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し（Ｓ１４）、印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価する（Ｓ１８）。【選択図】図８

Description

本発明は吐出制御装置、インクジェット印刷システム、印刷条件決定方法及びプログラムに関する。
インクジェットヘッドを用いる印刷装置では、インクジェットヘッドの駆動に適用される駆動波形など、印刷条件の最適化をする必要がある。また、インクジェットヘッドを用いる印刷装置では、駆動電圧の振幅を決める補正値などの印刷条件の調整を実施する必要がある。駆動電圧の振幅とは、パルス電圧における電位差を意味する。
インクジェットヘッドは、内部流路の抵抗等の違いに起因する個体差に応じて、最適な駆動波形が異なることが知られている。また、使用されるインクに応じて、安定した吐出に適した駆動電圧の振幅が異なることが知られている。
例えば、駆動波形及び駆動電圧の振幅は、事前に設計され、事前に飛翔状態及び吐出曲がり量等が評価され、決定される。また、吐出安定性の観点から最適な駆動電圧が決められるのではなく、規定のチャートを用いて印刷画像の濃度を一定に合わせる駆動電圧の振幅の調整がされる場合がある。吐出曲がり量とは吐出位置誤差を意味する。
特許文献１は、印刷結果に基づく印刷条件の補正等が実施されるインクジェット印刷装置が記載される。同文献に記載の装置は、スキャナを用いて印刷画像が読み取られ、読取画像が解析され、解析結果に応じて印刷条件の補正又はインクジェットヘッドのメンテナンスが実施される。
特開２０１２－６０５９６号公報
しかしながら、１種類のみの最適化された駆動波形が保持される場合、インクジェットヘッドごとの吐出状態に応じた調整が困難となり、インクジェットヘッドの吐出安定性が低下するおそれがある。吐出安定性が低下したインクジェットヘッドを用いて連続して、大量の印刷を実施する場合は、印刷画像においてスジが発生するなどの欠陥が生じ得る。
また、駆動電圧について、規定のチャートを用いて印刷画像の濃度を一定に合わせる調整がされる場合、吐出安定性の観点から最適な調整とはならない可能性があり、吐出安定性が低下した状態において、インクジェットヘッドを使用するおそれがある。
大滴、中滴及び小滴といった複数の滴サイズが選択的に使用されるインクジェットヘッドでは、インクジェットヘッドの個体差に応じて、滴サイズの間のサイズ比率が異なる場合があり得る。
そうすると、印刷画像の濃度及びインク液滴の体積をパラメータとして駆動電圧の振幅が最適化されたとしても、吐出安定性の観点では駆動電圧の振幅が最適化されていない場合があり得る。
特許文献１には、不吐出及び吐出曲がり等の吐出異常を検査して、印刷条件の補正又はインクジェットヘッドのメンテナンスが実施されるという記載があるが、連続印刷における吐出状態の経時変化などの継続的な吐出状態の変化という観点には触れていない。同文献に記載の装置では、実際に実施される連続印刷において重要な吐出安定性を保証は困難である。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出安定性を実現し得る調整を可能とする、吐出制御装置、インクジェット印刷システム、印刷条件決定方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
本開示に係る吐出制御装置は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサに実行させるプログラムが記憶される１つ以上のメモリと、を備え、１つ以上のプロセッサは、プログラムの命令を実行して、１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し、第１印刷条件が適用されるインクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いてインクジェットヘッドの吐出状態を解析して、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し、印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価する吐出制御装置である。
本開示に係る吐出制御装置によれば、第１印刷条件が適用される連続印刷において、インクジェットヘッドの吐出状態の２つ以上の測定結果に基づいて導出される印刷条件判定指標であり、インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価する。これにより、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出安定性を実現し得る印刷条件判定指標の導出を可能とする。
インクジェットヘッドは、インクを吐出させる複数のノズルを備える。インクジェットヘッドは、複数のヘッドモジュールを並べた構造を適用し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、２つ以上の測定結果に対して統計処理を実施して、印刷条件判定指標を導出してもよい。
かかる態様によれば、連続印刷におけるインクジェットヘッドについて、継続的な吐出状態の変化を把握し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、連続印刷におけるインクジェットヘッドに具備されるノズルごとの吐出位置誤差の標準偏差を印刷条件判定指標として導出してもよい。
かかる態様によれば、ノズルごとの吐出位置誤差に基づく印刷条件判定指標を導出し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、複数回の連続印刷を実施し、連続印刷ごとに導出された印刷条件判定指標の算術平均を算出し、印刷条件判定指標の算術平均を用いて前記第１印刷条件を評価してもよい。
かかる態様によれば、統計処理として、複数回の連続印刷のそれぞれについて導出された印刷条件判定指標の算術平均の算出を適用し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、複数回の連続印刷において取得されたインクジェットヘッドの吐出状態の測定結果を用いて、印刷条件判定指標を算出してもよい。
かかる態様によれば、複数回の連続印刷における、インクジェットヘッドにおける継続的な吐出状態の変化を把握し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、複数回の連続印刷のそれぞれについて算出された印刷条件判定指標うち、最も悪い印刷条件判定指標を選択し、選択された印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価してもよい。
かかる態様によれば、複数回の連続印刷における、インクジェットヘッドにおける継続的な吐出状態の変化を把握し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、印刷条件判定指標の評価を表すスコアを算出してもよい。
かかる態様によれば、スコアに基づき印刷条件判定指標を評価し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、印刷パラメータとして、駆動波形、駆動電圧の振幅及びインクジェットヘッドに具備されるノズル部における気液界面にかかる圧力の少なくともいずれかを含む第１印刷条件を取得してもよい。
かかる態様によれば、駆動波形、駆動電圧の振幅及びインクジェットヘッドに具備されるノズル部における気液界面にかかる圧力の少なくともいずれかに基づき、第１印刷条件を評価し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出曲がりの変化を表す印刷条件判定指標を導出してもよい。
かかる態様によれば、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出曲がりの変化に基づき、第１印刷条件を評価し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、第１印刷条件を適用して印刷されたテストパターン画像の読み取りを実施し、テストパターン画像の読取データを生成し、読取データを用いて、インクジェットヘッドの吐出状態を測定してもよい。
かかる態様によれば、第１印刷条件を適用して印刷されたテストパターン画像の読取データに基づき、インクジェットヘッドの吐出状態を測定し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、テストパターン画像を印刷する際の第１印刷条件は、吐出異常の発生を促進する駆動波形及び吐出異常の発生を促進する駆動電圧の振幅の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
かかる態様によれば、吐出状態が不安定なインクジェットヘッドにおいて、吐出異常の発生を促進し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、インクジェットヘッドの吐出面に付着したインクミストの定量値を表す印刷条件判定指標を導出してもよい。
かかる態様によれば、インクジェットヘッドの吐出面に付着したインクミストの定量値に基づき、第１印刷条件を評価し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、第１印刷条件の評価結果に基づいて、第１印刷条件に代わる第２印刷条件を決定してもよい。
かかる態様によれば、連続印刷におけるインクジェットヘッドについて、継続的に安定した吐出状態を実現し得る印刷条件を設定し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のメモリは、駆動波形を構成する複数の駆動波形要素が記憶され、１つ以上のプロセッサは、第２印刷条件に含まれる印刷パラメータとして、記憶される複数の駆動波形要素のうち、２つ以上の駆動波形要素を組み合わせた駆動波形を生成してもよい。
かかる態様によれば、駆動波形要素の組み合わせを調整して、継続的に安定した吐出状態を実現し得る印刷条件を導出し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、第２印刷条件を適用して、連続印刷を実施し、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いてインクジェットヘッドの吐出状態を解析して、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標であり、第２印刷条件に対応する印刷条件判定指標を導出し、第２印刷条件に対応する印刷条件判定指標を用いて、第２印刷条件を評価してもよい。
かかる態様によれば、印刷条件を逐次変更して、最良の印刷条件を導出し得る。
他の態様に係る吐出制御装置において、１つ以上のプロセッサは、第１印刷条件を適用して導出された印刷条件判定指標と、第２印刷条件を適用して導出された印刷条件判定指標とを比較して、良好な印刷条件判定指標に対応する印刷条件を連続印刷に適用される印刷条件として決定してもよい。
かかる態様によれば、動的に印刷条件を変更しながら、良好な印刷条件を導出し得る。
本開示に係るインクジェット印刷システムは、インクを吐出させるインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドのインク吐出を制御する吐出制御装置と、を備えたインクジェット印刷システムであって、吐出制御装置は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサに実行させるプログラムが記憶される１つ以上のメモリと、を備え、１つ以上のプロセッサは、プログラムの命令を実行して、１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し、インクジェットヘッドに対して第１印刷条件を適用して、インクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いてインクジェットヘッドの吐出状態を解析して、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し、印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価するインクジェット印刷システムである。
本開示に係るインクジェット印刷システムによれば、本開示に係る吐出制御装置と同様の作用効果を得ることが可能である。他の態様に係る吐出制御装置の構成要件は、他の態様に係るインクジェット印刷システムの構成要件へ適用し得る。
本開示に係る印刷条件決定方法は、コンピュータが、インクジェットヘッドが適用される印刷における１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し、インクジェットヘッドに対して第１印刷条件を適用して、インクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いてインクジェットヘッドの吐出状態を解析して、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し、印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価する印刷条件決定方法である。
本開示に係る印刷条件決定方法によれば、本開示に係る吐出制御装置と同様の作用効果を得ることが可能である。他の態様に係る吐出制御装置の構成要件は、他の態様に係る印刷条件決定方法の構成要件へ適用し得る。
本開示に係るプログラムは、コンピュータに、インクジェットヘッドが適用される印刷における１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得する機能、インクジェットヘッドに対して第１印刷条件を適用して、インクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施する機能、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施する機能、２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いてインクジェットヘッドの吐出状態を解析して、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出する機能、及び印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価する機能を実現させるプログラムである。
本開示に係るプログラムによれば、本開示に係る吐出制御装置と同様の作用効果を得ることが可能である。他の態様に係る吐出制御装置の構成要件は、他の態様に係るプログラムの構成要件へ適用し得る。
本発明によれば、第１印刷条件が適用される連続印刷において、インクジェットヘッドの吐出状態の２つ以上の測定結果に基づいて導出される印刷条件判定指標であり、インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を用いて第１印刷条件を評価する。これにより、連続印刷におけるインクジェットヘッドの吐出安定性を実現し得る印刷条件判定指標の導出を可能とする。
図１は第１実施形態に係るインクジェット印刷システムの全体構成図である。 図２はインクジェットの構成例を示す斜視図である。 図３はヘッドモジュールの斜視図であり部分断面図を含む図である。 図４はヘッドモジュールの内部構造を示す断面図である。 図５は図１に示すインクジェット印刷システムの電気的構成を示す機能ブロック図である。 図６は図５に示すジェッティング条件設定部の機能ブロック図である。 図７は図５及び図６に示す電気的構成のハードウェアの構成例を示すブロック図である。 図８は第１実施形態に係るジェッティング条件決定方法の手順を示すフローチャートである。 図９はテストパターン画像の具体例を示す印刷画像の模式図である。 図１０はテストパターン画像の変形例を示すテストパターン画像の模式図である。 図１１はノズルごとの吐出曲がり量を示すグラフである。 図１２は吐出状態が安定しているノズルにおける印刷媒体に対する吐出曲がり量を示すグラフである。 図１３は不安定な吐出状態のノズルにおける印刷枚数に対する吐出曲がり量を示すグラフである。 図１４はマルチパルス駆動波形の模式図である。 図１５は高速カメラを用いて撮影されたノズル面の撮影画像である。 図１６は図１５に示すノズル面の撮影画像からノズル形成領域をトリミングしたトリミング画像である。 図１７は図１６に示すトリミング画像に対して二値化処理を実施して得られた二値化画像である。 図１８は波形要素の間の時間間隔とインク液滴の速度との関係を示すグラフである。
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は適宜省略する。
［第１実施形態に係るインクジェット印刷システム］
〔全体構成〕
図１は第１実施形態に係るインクジェット印刷システムの全体構成図である。同図に示す矢印線は、インクジェット印刷システム１０に具備される各装置におけるフィルム基材１の搬送方向である基材搬送方向を模式的に示す。
装置ごとの実際の基材搬送方向は、フィルム基材１が進行する方向であり、フィルム基材１の進行方向に沿う方向である。すなわち、図１に示す矢印線は、インクジェット印刷システム１０において、給紙装置１２、プレコート装置１４、ジェッティング装置１６、乾燥装置１８及び検査装置２０の順にフィルム基材１が走行することを示す。
インクジェット印刷システム１０は、シングルパス方式が適用される印刷システムであり、水性カラーインクを用いて、フィルム基材１へカラー画像を印刷する。フィルム基材１は、軟包装に用いられる透明の媒体であり、非浸透媒体である。
フィルム基材１の例として、ＯＮＹ（Oriented Nylon）、ＯＰＰ（Oriented PolyPropylene）及びＰＥＴ（polyEthylene Terephthalate）などが挙げられる。インクジェット印刷システム１０は、フィルム基材１に対して印刷面１Ａとは反対側の基材支持面１Ｂから視認される裏刷りの印刷物を作成する。インクジェット印刷システム１０は、印刷面１Ａから視認される表刷りの印刷物の作成も可能である。
非浸透とは、後述する水性プライマー及び水性インクに対して非浸透性を有することをいう。軟包装とは、包装される物品の形状により変形する材料による包装をいう。透明とは、可視光の透過率が３０％以上１００％以下であることをいい、好ましくは７０％以上１００％以下であることをいう。
インクジェット印刷システム１０は、給紙装置１２、プレコート装置１４、ジェッティング装置１６、乾燥装置１８、検査装置２０、回収装置２２及び搬送装置２４を備える。以下、各部について詳細に説明する。
〔給紙装置〕
インクジェット印刷システム１０は、ロールトゥロール方式の搬送方式が適用される。給紙装置１２は、画像が印刷される前のフィルム基材１が巻かれた送り出しロールを備える。送り出しロールは、回転自在に支持されたリールを備える。
給紙装置１２は、フィルム基材１の印刷面１Ａに対して改質処理を施すコロナ処理装置を備え得る。改質処理がされたフィルム基材１の印刷面１Ａは、水性プライマーと水性インクとの水性混合物に適した表面自由エネルギーを有し、水性混合物に適した濡れ性を確保し得る。フィルム基材１は、プレコート装置１４へ搬送される。
〔プレコート装置〕
プレコート装置１４は、基材搬送方向における給紙装置１２の下流側の位置であり、ジェッティング装置１６の上流側の位置に配置される。プレコート装置１４は、フィルム基材１の印刷面１Ａへプレコート液を塗布する。
プレコート装置１４は、プレコート乾燥装置を備え得る。プレコート乾燥装置は、フィルム基材１へ塗布されたプレコート液を乾燥させる。プレコート液は、水性プライマー液など、水性インクを不溶化又は増粘させる成分を含有する液体を適用し得る。プレコート液が塗布され、プレコート液を乾燥させたフィルム基材１はジェッティング装置１６へ搬送される。
〔ジェッティング装置〕
ジェッティング装置１６は、インクジェットヘッド３０Ｋ、インクジェットヘッド３０Ｃ、インクジェットヘッド３０Ｍ、インクジェットヘッド３０Ｙ及びインクジェットヘッド３０Ｗを備える。
インクジェットヘッド３０Ｋ、インクジェットヘッド３０Ｃ、インクジェットヘッド３０Ｍ、インクジェットヘッド３０Ｙ及びインクジェットヘッド３０Ｗのそれぞれは、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びホワイトインクを吐出させる。以下、インクジェットヘッド３０Ｋ等を区別する必要がない場合は、インクジェットヘッド３０と記載する。
インクジェットヘッド３０は、基材幅方向について、フィルム基材１の全長に渡って複数のノズルが配置されるライン型ヘッドが適用される。なお、インクジェットヘッド３０は、シリアル型ヘッドを適用してもよい。基材幅方向は、基材搬送方向と直交する方向であり、フィルム基材１の印刷面に平行となる方向である。
インクジェットヘッド３０から吐出させる水性インクは、水に対して可溶な溶媒に顔料等の色材を溶解又は分散させたインクをいう。水性インクの顔料は、有機系の顔料が用いられる。水性インクの粘度は、０．５センチポアズ以上５．０センチポアズ以下である。
インクジェットヘッド３０は、搬送装置２４を用いて搬送されるフィルム基材１の印刷面１Ａに対してカラーインクを吐出させ、フィルム基材１にカラー画像を印刷する。ホワイトインクは、フィルム基材１へ白色背景画像を形成する。なお、水性ホワイトインクを吐出させるインクジェットヘッド３０Ｗを複数備えてもよい。
インクジェットヘッド３０は、インクを吐出させるノズル面がフィルム基材１の搬送経路である基材搬送経路の基材搬送面に対向する位置及び向きとなる、配置及び姿勢が適用される。インクジェットヘッド３０は、基材搬送方向に沿って等間隔に配置される。
図１には４色のカラーの水性インクが適用される態様を示したが、インク色はブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの四色に限定されない。例えば、ライトマゼンタ及びライトシアン等の淡色インクが適用される態様、グリーン、オレンジ、バイオレット、クリア及びメタリック等の特色インクが適用される態様を適用可能である。また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も、図１に示す例に限定されない。
ジェッティング装置１６は、スキャナ３２を備える。スキャナ３２は、フィルム基材１の印刷面に印刷されたテストパターン画像を撮像し、撮像画像を電気信号に変換する撮像デバイスを備える。
撮像デバイスの例として、ＣＣＤイメージセンサ及びカラーＣＭＯＳイメージセンサが挙げられる。なお、ＣＣＤはCharge Coupled Deviceの省略語である。また、ＣＭＯＳはComplementary Metal Oxide Semiconductorの省略語である。
スキャナ３２から出力される撮像データは、スキャンデータ解析部へ送信される。スキャンデータ解析部はテストパターンの撮像データに基づき、不吐ノズル等の異常ノズルの特定等を実施する。フィルム基材１は、乾燥装置１８へ搬送される。なお、実施形態に記載のテストパターン画像の撮像は、テストパターン画像の読み取りの一例である。
〔乾燥装置〕
乾燥装置１８は、基材搬送方向におけるジェッティング装置１６の下流側の位置であり、基材搬送方向における検査装置２０の上流側の位置に配置される。乾燥装置１８は、フィルム基材１の印刷面１Ａへ付着した水性インクを乾燥させる乾燥モジュールを備える。水性インクを乾燥させたフィルム基材１は、検査装置２０へ搬送される。
〔検査装置〕
検査装置２０は、基材搬送方向における乾燥装置１８の下流側の位置であり、基材搬送方向における回収装置２２の上流側の位置に配置される。検査装置２０は、フィルム基材１へ印刷された画像の欠陥の有無を検査する。
検査装置２０は、フィルム基材１へ印刷された画像を撮像する撮像装置及びフィルム基材１へ照明光を照射する照明装置を備える。印刷画像の撮像データは、印刷画像の欠陥の有無の判定に用いられる。印刷画像の検査が実施されたフィルム基材１は、回収装置２２へ搬送される。
〔回収装置〕
回収装置２２は、画像が印刷されたフィルム基材１を回収する。具体的には、画像が印刷されたフィルム基材１は、巻き取りロールへ巻き取られる。回収装置２２は、フィルム基材１を印刷画像ごとに裁断し、枚葉形態の印刷物としてもよい。テストパターン画像は、フィルム基材１を印刷画像ごとに裁断する際に、フィルム基材１から切り離されてもよい。
〔搬送装置〕
搬送装置２４は、ロールトゥロール方式が適用される。搬送装置２４は、給紙装置１２から回収装置２２まで、給紙装置１２、プレコート装置１４、ジェッティング装置１６、乾燥装置１８、検査装置２０及び回収装置２２の順に、基材搬送方向について基材搬送経路に沿ってフィルム基材１を搬送する。給紙装置１２及び回収装置２２は、搬送装置２４に含まれてもよい。
搬送装置２４は、複数のパスローラ３４を備える。パスローラ３４は、給紙装置１２、プレコート装置１４、ジェッティング装置１６、乾燥装置１８、検査装置２０及び回収装置２２のそれぞれに、１つ以上配置される。
搬送装置２４は、給紙装置１２、プレコート装置１４、ジェッティング装置１６、乾燥装置１８、検査装置２０及び回収装置２２のそれぞれに１つ以上配置されるテンションピックアップ３６を備える。テンションピックアップ３６は、フィルム基材１へ付与されるテンションを検出する。テンションピックアップ３６の検出信号は、搬送制御部へ送られる。なお、搬送制御部は符号１０２を用いて図５に図示する。図１では、ジェッティング装置１６に具備されるテンションピックアップ３６を図示し、給紙装置１２等に具備されるテンションピックアップ３６の図示を省略する。
本実施形態では、連続体のロールトゥロール方式が適用される搬送装置２４を例示したが、搬送装置２４は、ストッカーから枚葉体を１枚ずつ取り出して搬送する方式を適用してもよい。
また、搬送装置２４は、複数のパスローラ３４に代わり、搬送ベルト及び搬送ドラム等の搬送機構が具備されてもよい。更に、搬送装置２４は、複数のパスローラ３４が具備される態様と、搬送ベルト等が具備される態様とを組み合わせてもよい。
フィルム基材１は、透明基材に限定されない。フィルム基材１は、可視光の透過率が３０パーセント未満の不透明基材を適用してもよい。フィルム基材１に代わり、紙、布及びフィルム状の金属基材等の基材が用いられてもよい。
［インクジェットヘッドの構成例］
図２はインクジェットの構成例を示す斜視図である。同図に示すインクジェットヘッド３０は、長手方向に沿って複数のヘッドモジュール４０をつなぎ合わせた構造を有する。複数のヘッドモジュール４０は、支持フレーム４２を用いて一体的に支持される。
各ヘッドモジュール４０は、２本のフレキシブル基板４４が接続される。フレキシブル基板４４は、ヘッドモジュール４０に具備される吐出素子へ供給される駆動電圧を伝送する電気配線が形成される。
ヘッドモジュール４０は、ノズル面４６に複数のノズル開口が形成される。ノズル面４６はインクに対する撥液性を有する撥液膜が形成される。複数のノズル開口の配置はマトリクス配置等の任意の配置を適用し得る。ノズル開口は、符号８０を付して図４に図示する。
図３はヘッドモジュールの斜視図であり部分断面図を含む図である。ヘッドモジュール４０は、ノズルプレート４８が有するノズル面４６と反対側である図３における上面の側に、インク供給室５０とインク循環室５２等からなるインク供給ユニットを有している。
インク供給室５０は、供給側個別流路５４を介して、インクタンクへ接続される。インク循環室５２は、回収側個別流路５６を介してインクタンクへ接続される。なお、インクタンクの図示を省略する。
図４はヘッドモジュールの内部構造を示す断面図である。ヘッドモジュール４０は、インク供給路６０、個別供給路６２、圧力室６４、ノズル連通路６６、循環個別流路６８、循環共通流路７０、圧電素子７２及び振動板７４を備える。
インク供給路６０、個別供給路６２、圧力室６４、ノズル連通路６６、循環個別流路６８及び循環共通流路７０は、流路構造体７６に形成される。ノズル部７８は、ノズル開口８０及びノズル連通路６６が含まれる。ノズル連通路６６は、吐出素子を構成する流路であり、ノズル開口８０と連通する流路に対応する。
個別供給路６２は圧力室６４とインク供給路６０とを繋ぐ流路である。ノズル連通路６６は圧力室６４とノズル開口８０とを繋ぐ流路である。循環個別流路６８はノズル連通路６６と循環共通流路７０とを繋ぐ流路である。
流路構造体７６の上には振動板７４が配置される。振動板７４の上には接着層８２を介して圧電素子７２が配置される。圧電素子７２は下部電極８４、圧電体層８６及び上部電極８８の積層構造を有している。なお、下部電極８４は共通電極と呼ばれることがあり、上部電極８８は個別電極と呼ばれることがある。
上部電極８８は、各圧力室６４の形状に対応してパターニングされた個別電極であり、圧力室６４のそれぞれに圧電素子７２が具備される。圧電素子７２は吐出素子を構成するエネルギー発生素子に対応する。
インク供給路６０は、図３に示すインク供給室５０と連通する。インク供給路６０から個別供給路６２を介して圧力室６４へインクが供給される。印刷画像の元データに応じて、動作対象の圧電素子７２の上部電極８８に駆動電圧が印加され、圧電素子７２及び振動板７４が変形して圧力室６４の容積が変化する。ヘッドモジュール４０は、圧力室６４の容積が変化に伴う圧力変化に応じて、ノズル連通路６６を介してノズル開口８０からインク液滴を吐出させる。
ノズル開口８０のそれぞれに対応する圧力室６４は、平面形状が概略正方形であり、対角線上の両隅部の一方にノズル開口８０への流出口が配置され、他方にインクの流入口である個別供給路６２が配置される。圧力室の形状は、正方形に限定されない。圧力室の平面形状は、菱形、長方形などの四角形、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
ノズル連通路６６は、循環出口９０が形成される。ノズル連通路６６は循環出口９０を介して循環個別流路６８と連通される。ノズル部７８へ保持されるインクのうち、吐出に使用されないインクは循環個別流路６８を介して循環共通流路７０へ回収される。
循環共通流路７０は、図３に示すインク循環室５２と連通する。循環個別流路６８を経由して、循環共通流路７０へインクが回収される。これにより、非吐出期間におけるノズル部７８に保持されるインクの増粘が防止される。
図４には、複数のノズル部７８のそれぞれに対応して個別に分離した構造を有する圧電素子７２が例示されている。もちろん、複数のノズル部７８に対して一体に圧電体層８６が形成され、複数のノズル部７８のそれぞれに対応して個別電極が形成され、ノズル部７８ごとに活性領域が形成される構造が適用されてもよい。
ノズル面４６におけるノズル開口８０の配置は２次元配置が適用される。２次元配置の例として、マトリクス配置が挙げられる。ノズル開口８０の配置はマトリクスに限定されず、１列配置及び２列のジグザク配置等を適用し得る。なお、ノズル面４６におけるノズル開口８０の配置の図示を省略する。ノズル面４６には、撥水膜が形成されてもよい。
図４には、エネルギー発生素子として圧電素子７２を備えるヘッドモジュール４０を図示したが、エネルギー発生素子としてヒータを適用してもよい。ヒータを備えるインクジェットヘッド３０は、インクの膜沸騰現象を利用して、ノズル開口８０からインク液滴を吐出させる。
［インクジェット印刷システムの電気的構成］
図５は図１に示すインクジェット印刷システムの電気的構成を示す機能ブロック図である。インクジェット印刷システム１０は、システム制御部１００を備える。システム制御部１００は、インクジェット印刷システム１０の全体動作を統括的に制御する。システム制御部１００は、各種の制御部へ指令信号を送信する。
インクジェット印刷システム１０は、メモリ１３０を備える。メモリ１３０は、インクジェット印刷システム１０に適用される各種の情報が記憶される。また、メモリ１３０は、インクジェット印刷システム１０に適用される各種のプログラムが記憶される。
システム制御部１００は、メモリ１３０へのデータの記憶及びメモリ１３０からのデータ及びプログラムの読み出しを制御するメモリコントローラとして機能する。メモリ１３０は、複数のデバイスを含む構成を適用してもよいし、１つのデバイスが複数の領域に分割された構成を適用してもよい。
インクジェット印刷システム１０は、搬送制御部１０２、プレコート制御部１０４、ジェッティング制御部１０６、乾燥制御部１０８、検査制御部１１０及びスキャン制御部１１２を備える。
搬送制御部１０２は、システム制御部１００から送信される指令信号に基づき、搬送条件を設定し、設定された搬送条件に基づき搬送装置２４の動作を制御する。例えば、搬送制御部１０２は、搬送装置２４へ適用される搬送条件を適用して、搬送装置２４に具備される駆動ローラ等と連結されるモータの動作を制御する。
プレコート制御部１０４は、システム制御部１００から送信される指令信号に基づきプレコート処理の処理条件を設定し、設定された処理条件に基づきプレコート装置１４の動作を制御する。
ジェッティング制御部１０６は、システム制御部１００から送信される指令信号に基づきジェッティング装置１６の動作を制御する。すなわち、ジェッティング制御部１０６は、インクジェットヘッド３０のインク吐出を制御する。
ジェッティング制御部１０６は、駆動電圧生成部及び駆動電圧出力部を備える。駆動電圧生成部は、予め生成され、記憶される駆動波形を読み出し、インクジェットヘッド３０へ供給される駆動電圧を生成する。駆動波形の記憶はメモリ１３０を適用し得る。
駆動電圧出力部は、ジェッティング装置１６へ供給される駆動電圧を出力する。駆動電圧出力部は、デジタル形式の駆動波形をアナログ形式に変換するＡＤ変換部及び電力増幅部を備える。駆動電圧出力部は、規定の吐出周期を適用し、ノズルごとに選択的に駆動電圧を出力する。
乾燥制御部１０８は、システム制御部１００から送信される指令信号に基づき、乾燥装置１８に適用される乾燥処理の処理条件を設定し、設定された処理条件に基づき乾燥装置１８の動作を制御する。
検査制御部１１０は、システム制御部１００から送信される指令信号に基づき、検査装置２０へ適用される検査条件を設定し、設定された検査条件に基づき、検査装置２０の動作を制御する。
スキャン制御部１１２は、スキャナ３２に対して、スキャン解像度及びスキャン周期等のスキャン条件を設定し、スキャナ３２の動作を制御する。スキャン制御部１１２は、スキャナ３２から送信されるスキャンデータを取得し、スキャンデータを記憶する。スキャンデータの記憶はメモリ１３０を適用し得る。
インクジェット印刷システム１０は、画像データ処理部１２０を備える。画像データ処理部１２０は、入力インターフェースを介してホストコンピュータ等の外部装置から、ＰＤＦ形式等の印刷画像の元データを取得し、印刷画像の元データに対して、色分解処理、色変換処理、各処理の補正処理及びハーフトーン処理を実施して、画像データに基づくハーフトーンデータを生成する。ジェッティング制御部１０６は、ハーフトーンデータに基づいて、ノズルごとの駆動電圧をジェッティング装置１６へ出力する。
インクジェット印刷システム１０は、スキャンデータ解析部１２２及び吐出検出部１２４を備える。スキャンデータ解析部１２２は、スキャン制御部１１２を介して取得したスキャンデータを解析し、インクジェットヘッド３０に具備されるノズルごと吐出位置を導出する。
吐出検出部１２４は、スキャンデータ解析部１２２の解析結果に基づき、インクジェットヘッド３０ごと及びノズルごとに吐出の有無、吐出曲がりの発生の有無及びインク吐出量の異常発生の有無を検出する。
インクジェット印刷システム１０は、ジェッティング条件設定部１２６を備える。ジェッティング条件設定部１２６は、システム制御部１００から送信される指令信号に基づきジェッティング装置１６に適用されるジェッティング条件を設定する。
ジェッティング条件は、インクジェットヘッド３０に供給される駆動電圧の振幅、駆動波形及び背圧等が含まれ得る。背圧とは、インクジェットヘッド３０に具備されるノズル部におけるメニスカスへ付与される圧力である。ノズル部における気液界面は、ノズル部におけるメニスカスと称される。
ジェッティング条件設定部１２６は、ジェッティング条件を記憶する。ジェッティング条件の記憶は、メモリ１３０を適用し得る。なお、ジェッティング条件及びジェッティング条件の設定の詳細は後述する。
なお、実施形態に記載のジェッティング条件は印刷条件の一例である。実施形態に記載の駆動電圧の振幅、駆動波形及び背圧等は、印刷パラメータの一例である。
インクジェット印刷システム１０は、センサ１３２を備える。システム制御部１００は、センサ１３２から送信されるセンサ信号を取得し、センサ信号に基づく指令信号を各種の制御部へ送信する。図５に示すセンサ１３２は、図１に示すインクジェット印刷システムの各部に具備される位置検出センサ及び温度センサ等が含まれる。
図６は図５に示すジェッティング条件設定部の機能ブロック図である。ジェッティング条件設定部１２６は、スキャンデータ取得部１４０及び指標算出部１４２を備える。スキャンデータ取得部１４０は、スキャンデータ解析部１２２からスキャンデータの解析結果を取得する。具体的には、スキャンデータ取得部１４０は、インクジェットヘッド３０ごと及びノズルごとの吐出位置誤差を表す吐出曲がり量を取得する。なお、実施形態に記載スキャンデータは、テストパターン画像の読取データの一例である。
指標算出部１４２は、インクジェットヘッド３０ごと及びノズルごとの吐出曲がり量を用いて、連続印刷におけるインクジェットヘッド３０ごと及びノズルごとの吐出安定性を表すジェッティング条件判定指標を算出する。
ジェッティング条件判定指標は、ノズルごとの吐出曲がり量のばらつきを表す吐出曲がり量の標準偏差σｔを適用し得る。吐出曲がり量の標準偏差σｔは、以下の手順を適用して算出し得る。
テストパターン画像の印刷が実施されるごとに、各ノズルの吐出位置が測定され、各ノズルの吐出位置の誤差が測定され、各ノズルの吐出曲がり量が導出される。連続印刷の実施中において、ノズルごとの吐出曲がり量が複数回にわたり測定され、複数回のノズルごとの吐出曲がり量が統計処理され、ジェッティング条件判定指標として吐出曲がり量の標準偏差σｔが算出される。
吐出曲がり量の標準偏差σｔは、ジェッティング条件と関連付けされ、記憶される。ジェッティング条件と関連付けされた吐出曲がり量の標準偏差σｔの記憶は、図５に示すメモリ１３０が適用される。
ジェッティング条件設定部１２６は、ジェッティング条件取得部１４４、ジェッティング条件決定部１４６及びジェッティング条件出力部１４８を備える。ジェッティング条件取得部１４４は、ジェッティング条件判定指標を算出する際のジェッティング条件を取得する。ジェッティング条件決定部１４６は、指標算出部１４２を用いて算出された吐出曲がり量の標準偏差σｔをジェッティング条件ごとに評価し、評価結果に基づき、インクジェットヘッド３０ごとの最適なジェッティング条件を決定する。ジェッティング条件として、駆動波形及び駆動電圧の振幅が挙げられる。
ジェッティング条件設定部１２６は、ジェッティング条件出力部１４８を介して、インクジェットヘッド３０ごとの最適なジェッティング条件を出力する。また、ジェッティング条件設定部１２６は、決定されたジェッティング条件をジェッティング条件記憶部１３０Ａへ記憶する。ジェッティング条件設定部１２６は、ジェッティング条件を決定する際に、ジェッティング条件記憶部１３０Ａからスキャンデータに対応するジェッティング条件を読み出す。ジェッティング条件記憶部１３０Ａは、図５に示すメモリ１３０に含まれ得る。
図７は図５及び図６に示す電気的構成のハードウェアの構成例を示すブロック図である。インクジェット印刷システム１０に具備される制御装置２００は、プロセッサ２０２、非一時的な有体物であるコンピュータ可読媒体２０４、通信インターフェース２０６及び入出力インターフェース２０８を備える。
制御装置２００は、コンピュータが適用される。コンピュータの形態は、サーバであってもよいし、パーソナルコンピュータであってもよく、ワークステーションであってもよく、また、タブレット端末などであってもよい。コンピュータは仮想コンピュータであってもよい。
プロセッサ２０２はＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。プロセッサ２０２はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含んでもよい。プロセッサ２０２は、バス２１０を介してコンピュータ可読媒体２０４、通信インターフェース２０６及び入出力インターフェース２０８と接続される。入力装置２１４及びディスプレイ装置２１６は入出力インターフェース２０８を介してバス２１０に接続される。
コンピュータ可読媒体２０４は、主記憶装置であるメモリ及び補助記憶装置であるストレージを含む。コンピュータ可読媒体２０４は、半導体メモリ、ハードディスク装置及びソリッドステートドライブ装置等を適用し得る。コンピュータ可読媒体２０４は、複数のデバイスの任意の組み合わせを適用し得る。
なお、ハードディスク装置は、英語表記のHard Disk Driveの省略語であるＨＤＤと称され得る。ソリッドステートドライブ装置は、英語表記のSolid State Driveの省略語であるＳＳＤと称され得る。
制御装置２００は、通信インターフェース２０６を介してネットワークへ接続され、外部装置と通信可能に接続される。ネットワークは、ＬＡＮ（Local Area Network）等を適用し得る。なお、ネットワークの図示は省略する。
コンピュータ可読媒体２０４は、搬送制御プログラム２２０及びプレコート制御プログラム２２２が記憶される。搬送制御プログラム２２０は、図２に示す搬送装置２４に適用される搬送制御に対応する。プレコート制御プログラム２２２は、プレコート装置１４に適用されるプレコート制御に対応する。
コンピュータ可読媒体２０４は、画像データ処理プログラム２２４及びジェッティング制御プログラム２２６が記憶される。画像データ処理プログラム２２４は、画像データ処理部１２０に適用される画像処理に対応する。ジェッティング制御プログラム２２６は、ジェッティング制御部１０６へ適用されるジェッティング制御に対応する。
コンピュータ可読媒体２０４は、乾燥制御プログラム２２８及び検査制御プログラム２３０が記憶される。乾燥制御プログラム２２８は、乾燥制御部１０８へ適用される乾燥制御に対応する。検査制御プログラム２３０は、検査制御部１１０へ適用される検査に対応する。
コンピュータ可読媒体２０４は、スキャン制御プログラム２３２、スキャンデータ解析プログラム２３４及び吐出検出プログラム２３６が記憶される。スキャン制御プログラム２３２は、スキャン制御部１１２へ適用されるスキャナ３２の制御に対応する。スキャンデータ解析プログラム２３４は、スキャンデータ解析部１２２へ適用されるスキャンデータの解析処理に対応する。吐出検出プログラム２３６は、吐出検出部１２４へ適用される吐出検査に対応する。
コンピュータ可読媒体２０４は、ジェッティング条件設定プログラム２３８が記憶される。ジェッティング条件設定プログラム２３８は、ジェッティング条件設定部１２６へ適用されるジェッティング条件の設定処理に対応する。
ジェッティング条件設定プログラム２３８は、指標算出プログラム及びジェッティング条件決定プログラムを含み得る。なお、指標算出プログラム及びジェッティング条件決定プログラムの図示を省略する。
コンピュータ可読媒体２０４へ記憶される各種のプログラムは、１つ以上の命令が含まれる。コンピュータ可読媒体２０４は、各種のデータ及び各種のパラメータ等が記憶される。なお、図２に示すメモリ１３０は、図３に示すコンピュータ可読媒体２０４に含まれる。
インクジェット印刷システム１０は、プロセッサ２０２がコンピュータ可読媒体２０４へ記憶される各種のプログラムを実行し、インクジェット印刷システム１０における各種の機能を実現する。なお、プログラムという用語はソフトウェアという用語と同義である。
制御装置２００は、通信インターフェース２０６を介して外部装置とのデータ通信を実施する。通信インターフェース２０６は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの各種の規格を適用し得る。通信インターフェース２０６の通信形態は、有線通信及び無線通信のいずれを適用してもよい。
制御装置２００は、入出力インターフェース２０８を介して、入力装置２１４及びディスプレイ装置２１６が接続される。入力装置２１４はキーボード及びマウス等の入力デバイスが適用される。ディスプレイ装置２１６は、制御装置２００に適用される各種の情報が表示される。
ディスプレイ装置２１６は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ及びプロジェクタ等を適用し得る。ディスプレイ装置２１６は、複数のデバイスの任意の組み合わせを適用し得る。なお、有機ＥＬディスプレイのＥＬは、Electro-Luminescenceの省略語である。
ここで、プロセッサ２０２のハードウェア的な構造例として、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）が挙げられる。ＣＰＵは、プログラムを実行して各種の機能部として作用する汎用的なプロセッサである。ＧＰＵは、画像処理に特化したプロセッサである。
ＰＬＤは、デバイスを製造した後に電気回路の構成を変更可能なプロセッサである。ＰＬＤの例として、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。ＡＳＩＣは、特定の処理を実行させるために専用に設計された専用電気回路を備えるプロセッサである。
１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサで構成されてもよい。各種のプロセッサの組み合わせの例として、１つ以上のＦＰＧＡと１つ以上のＣＰＵとの組み合わせ、１つ以上のＦＰＧＡと１つ以上のＧＰＵとの組み合わせが挙げられる。各種のプロセッサの組み合わせの他の例として、１つ以上のＣＰＵと１つ以上のＧＰＵとの組み合わせが挙げられる。
１つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成してもよい。１つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成する例として、クライアント又はサーバ等のコンピュータに代表される、ＳｏＣ（System On a Chip）などの１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せを適用して１つのプロセッサを構成し、このプロセッサを複数の機能部として作用させる態様が挙げられる。
１つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成する他の例として、１つのＩＣチップを用いて、複数の機能部を含むシステム全体の機能を実現するプロセッサを使用する態様が挙げられる。なお、ＩＣはIntegrated Circuitの省略語である。
このように、各種の機能部は、ハードウェア的な構造として、上記した各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。更に、上記した各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
コンピュータ可読媒体２０４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体素子を含み得る。コンピュータ可読媒体２０４は、ハードディスク等の磁気記憶媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体２０４は、複数の種類の記憶媒体を具備し得る。
［第１実施形態に係るジェッティング条件決定方法の手順］
図８は第１実施形態に係るジェッティング条件決定方法の手順を示すフローチャートである。ジェッティング条件決定方法の各工程は、コンピュータが適用されるインクジェット印刷システム１０を構成する各種の処理部を用いて実行される。
図８に手順を示すジェッティング条件決定方法は、予め規定される複数のジェッティング条件について、連続印刷における吐出曲がりのばらつきを表す吐出曲がりの標準偏差σｔを算出し、吐出曲がりの標準偏差σｔが最小となる駆動波形及び駆動電圧の振幅を最適ジェッティング条件として決定する。
ジェッティング条件設定工程Ｓ１０では、図５に示すジェッティング条件設定部１２６を用いて、連続印刷に適用されるジェッティング条件が設定される。例えば、インクジェット印刷システム１０に予め設定されている初期条件が設定されることとする。ジェッティング条件設定工程Ｓ１０の後に、連続印刷工程Ｓ１２へ進む。
なお、実施形態に記載のジェッティング条件設定工程Ｓ１０において、評価対象として設定されるジェッティング条件は、第１印刷条件の一例である。
連続印刷工程Ｓ１２では、ジェッティング制御部１０６を複数枚の連続印刷が実施され、スキャナ３２を用いて、１枚ごとに印刷されるテストパターン画像のスキャンデータが取得される。なお、テストパターン画像は符号３０４を付して図９に図示する。
連続媒体における１枚とは、枚葉媒体における１枚に対応する連続媒体における領域を意味する。１枚に１つの印刷画像が印刷されてもよいし、１枚に複数の印刷画像が印刷されてもよい。
連続印刷とは、複数枚の印刷が実施される１つの印刷ジョブを適用し得る。印刷ジョブは、同一の元画像データのみが用いられてもよいし、複数の異なる元画像データが用いられてもよい。連続印刷は、連続して実施される複数の印刷ジョブが適用されてもよい。
なお、実施形態に記載の複数枚の連続印刷は、２以上の印刷数が適用される連続印刷の一例である。
連続印刷工程Ｓ１２の実行中に指標算出工程Ｓ１４が実行される。指標算出工程Ｓ１４では、図６に示す指標算出部１４２は、連続印刷の際に逐次取得されるスキャンデータ解析部１２２を用いて導出されたノズルごとの吐出曲がり量から、連続印刷における吐出曲がり量のばらつきを表す吐出曲がり量の標準偏差σｔを、インクジェットヘッド３０ごと及びノズルごとに算出する。
インクジェットヘッド３０ごと及びノズルごとの吐出曲がり量の標準偏差σｔは、ジェッティング条件判定指標としてジェッティング条件と関連付けされ、記憶される。なお、実施形態に記載の連続印刷の際に逐次取得されるスキャンデータに基づく吐出曲がり量の測定は、２回以上のインクジェットヘッドの吐出状態の測定の一例である。実施形態に記載の連続印刷における吐出曲がり量のばらつきを表す吐出曲がり量の標準偏差σｔは、インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標の一例である。
指標算出工程Ｓ１４おいてジェッティング条件判定指標が算出されると、ジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６が実行される。ジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６では、ジェッティング条件設定部１２６は、評価対象の他のジェッティング条件の有無を判定する。
ジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６において、ジェッティング条件設定部１２６が評価対象の他のジェッティング条件があると判定する場合はＹｅｓ判定となる。Ｙｅｓ判定の場合は、ジェッティング条件設定工程Ｓ１０へ進む。ジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６においてＮｏ判定となるまで、ジェッティング条件設定工程Ｓ１０からジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６までの各工程を繰り返し実行し、評価対象の全てのジェッティング条件について、ジェッティング条件判定指標を算出する。
一方、ジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６において、ジェッティング条件設定部１２６が、評価対象の全てのジェッティング条件についてジェッティング条件判定指標が算出されたと判定する場合はＮｏ判定となる。Ｎｏ判定の場合は、ジェッティング条件決定工程Ｓ１８へ進む。
図８には、連続印刷工程Ｓ１２において、指標算出工程Ｓ１４及びジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６が実施される態様を例示したが、指標算出工程Ｓ１４及びジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６は、連続印刷の切り替えタイミングなど、連続印刷の間に実施されてもよい。
ジェッティング条件決定工程Ｓ１８では、ジェッティング条件決定部１４６は、ジェッティング条件判定指標である吐出曲がり量の標準偏差σｔが最小となるジェッティング条件をインクジェットヘッド３０ごとに決定する。
すなわち、ジェッティング条件決定工程Ｓ１８において、複数のジェッティング条件のそれぞれについて算出されたジェッティング条件判定指標が最もよいジェッティング条件が、連続印刷におけるジェッティング条件として、インクジェットヘッド３０ごとに決定される。
ジェッティング条件決定工程Ｓ１８の後に、連続印刷終了判定工程Ｓ２０へ進む。なお、連続印刷におけるジェッティング条件として決定される、ジェッティング条件判定指標が最もよいジェッティング条件は、第２印刷条件の一例である。
連続印刷終了判定工程Ｓ２０では、ジェッティング制御部１０６は、連続印刷を継続させるか否かを判定する。連続印刷終了判定工程Ｓ２０において、ジェッティング制御部１０６が連続印刷を継続させると判定する場合はＹｅｓ判定となる。Ｙｅｓ判定の場合はジェッティング条件設定工程Ｓ１０へ進み、連続印刷終了判定工程Ｓ２０においてＮｏ判定となるまで、ジェッティング条件設定工程Ｓ１０から連続印刷終了判定工程Ｓ２０までの各工程を繰り返し実行する。
一方、連続印刷終了判定工程Ｓ２０において、ジェッティング制御部１０６が連続印刷を終了させると判定する場合はＮｏ判定となる。Ｎｏ判定の場合は、ジェッティング条件決定方法の手順は終了される。
連続印刷におけるジェッティング条件の変更は、連続印刷中に実施されてもよいし、連続印刷の切り替え及び連続印刷の一時停止など、インクジェットヘッド３０の休止期間に実施されてもよい。
本実施形態では、インクジェットヘッド３０ごとに、ジェッティング条件判定指標に基づきジェッティング条件を決定する態様を例示したが、複数のヘッドモジュール４０を備えるインクジェットヘッド３０では、ヘッドモジュール４０ごとにジェッティング条件を決定し得る。更に、ノズルごと及び複数のノズルを含むノズルブロックごとにジェッティング条件を決定してもよい。
［テストパターン画像の具体例］
図９はテストパターン画像の具体例を示す印刷媒体の模式図である。同図に示す印刷媒体３００は、図１に示すフィルム基材１に印刷される複数の印刷画像の任意の１つを、１枚の枚葉媒体として図示した。
印刷媒体３００の先端領域３０２には、ラダーパターン又は１オンＮオフパターン等と称されるテストパターン画像３０４が印刷される。印刷媒体３００の先端領域３０２とは、印刷画像３０６が印刷されない領域であり、印刷画像３０６よりも印刷媒体３００の先端３０８の側の領域である。
図９の中央部には、図９の下部に図示される印刷媒体３００へ印刷されるテストパターン画像３０４を拡大して図示する。また、図９の上部には、図９の中央部に図示されるテストパターン画像３０４の一部を拡大して図示する。
テストパターン画像３０４は、全てのノズル用いて印刷される。全てのノズルのうち、吐出状態が正常な範囲のノズルは、規定の位置にパターン要素３１０を印刷する。一方、インク吐出が不能となる不吐出ノズルはパターン要素３１０の印刷ができず、不吐出ノズルに対応する位置には、パターン要素３１０が印刷されない。
テストパターン画像３０４を構成する一部のパターン要素３１０が拡大して図示される円３１２の中には、一点鎖線を用いて不吐出ノズルに対応するパターン要素３１０Ａであり、印刷されないパターン要素３１０Ａを模式的に図示する。
印刷されるパターン要素３１０は、ノズルごとの吐出状態に応じた規定の位置に対する誤差が含まれ得る。規定の位置に対する誤差が相対的に大きいノズルである、ばらつきが大きいノズルは、突発的に吐出曲がりが大きくなることがあり、吐出安定性が低いノズルとして特定し得る。このようにして、ノズルごとの吐出曲がり量を算出し、ノズルごとの吐出曲がり量のばらつきを算出し、ノズルごとの吐出曲がり量のばらつきに基づきノズルごとの吐出安定性を評価し得る。
テストパターン画像３０４は、連続印刷がされる全ての印刷媒体３００へ印刷されてもよいし、２枚ごと、１０枚ごとのように、複数枚の印刷媒体３００について１枚の印刷媒体３００に印刷されてもよい。
図１０はテストパターン画像の変形例を示すテストパターン画像の模式図である。同図に示す印刷媒体３００は、先端領域３０２に第１テストパターン画像３０４Ａが印刷され、中間余白領域３０３に第２テストパターン画像３０４Ｂが印刷され、後端領域３０５に第３テストパターン画像３０４Ｃが印刷される。
中間余白領域３０３は、印刷画像３０６と印刷画像３０６との中間の余白領域である。印刷媒体３００の後端領域３０５とは、印刷画像３０６が印刷されない領域であり、印刷画像３０６よりも印刷媒体３００の後端３０９の側の領域である。
インクジェットヘッド３０の吐出状態を評価する回数が相対的に多くなる場合、印刷枚数の相体的な増加及び工程の実施期間の相体的な増加が生じ、処理の負荷が増加し得る。そこで、ジェッティング条件の最適化において、１枚の印刷媒体３００に対して複数のテストパターン画像３０４が印刷され、１枚の印刷媒体３００を用いて複数回のジェッティング条件判定指標の算出を可能とする。これにより、処理の負荷の増加を抑制し得る。
図１０は、１枚の印刷媒体３００に対して複数の印刷画像３０６が印刷される場合における例を示す。例えば、連続印刷において、１００枚ごとの印刷の後に１枚の印刷媒体３００に対してテストパターン画像３０４の印刷を実施する調整モードを実施し得る。調整モードでは、１枚の印刷媒体３００の全面に複数のテストパターン画像３０４を印刷してもよい。
［ジェッティング条件判定指標算出の詳細な説明］
図１１はノズルごとの吐出曲がり量を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸はノズル番号であり、縦軸は吐出曲がり量のばらつきを表す標準偏差である。ノズル番号は、マトリクス配置が適用され配置される複数のノズルを、インクジェットヘッド３０の長手方向に投影して、同方向に沿って１列に並べた投影ノズル列において、一方の端のノズルを１番として、順に付された番号である。図１１にはノズル数が９００の場合を例示する。
図１１に示すグラフの縦軸は、ノズルごとの吐出曲がり量の標準偏差を正規化した値である。ノズルごとの吐出曲がり量の標準偏差は、連続印刷においてテストパターン画像３０４のスキャンデータの取得ごとに得られた値がプロットされている。プロットが密集しているノズルは、吐出安定性が相対的に高いノズルであり、離散位置のプロットを有するノズルは、吐出安定性が相対的に低いノズルである。このようにして、ノズルごとの吐出安定性を把握し得る。
図１２は吐出状態が安定しているノズルにおける印刷枚数に対する吐出曲がり量を示すグラフである。図１３は不安定な吐出状態のノズルにおける印刷枚数に対する吐出曲がり量を示すグラフである。
図１２には、図１１に示す複数のノズルのうち、吐出状態が安定している任意の１ノズルについての吐出曲がり量を示す。図１３には、図１１に示す複数のノズルのうち、吐出状態が不安定な任意の１ノズルについての吐出曲がり量を示す。図１２及び図１３に示すグラフの横軸は印刷回数であり、縦軸は吐出曲がり量である。吐出曲がり量は、吐出位置の規定位置から誤差の絶対値を正規化した値であり、規定の基準値を１とする基準値に対する比率として示す。
図１２に吐出曲がり量を示すノズルは、連続印刷中において吐出状態が常に安定しているのに対して、図１３に吐出曲がり量を示すノズルは、印刷枚数が１５０枚目あたりにおいて、相対的に大きい吐出曲がりが発生している。
図１２及び図１３に示す吐出曲がり量に対して標準偏差を算出すると、図１２に吐出曲がり量を示すノズルは相対的に標準偏差が小さく、図１３に吐出曲がり量を示すノズルは相対的に標準偏差が大きい。
すなわち、吐出曲がり量の標準偏差が相対的に大きいノズルは、吐出曲がり量のばらつきが相対的に大きく、吐出状態が不安定と判断し得る。一方、吐出曲がり量の標準偏差が相対的に小さいノズルは、吐出曲がり量のばらつきが相対的に小さく、吐出状態が安定していると判断し得る。
本実施形態では、統計処理の一例として、１回の連続印刷におけるノズルごとの吐出曲がり量の標準偏差を例示したが、標準偏差に代わり分散を適用してもよい。また、複数の連続印刷における統計処理の結果を更に統計処理して指標を算出してもよい。
例えば、複数回の連続印刷のそれぞれにおける吐出曲がり量を記憶しておき、複数回の連続印刷の全ての吐出曲がり量について標準偏差を算出してもよい。また、複数回の連続印刷について、連続印刷ごとの標準偏差を記憶しておき、複数回の連続印刷について、標準偏差の算術平均を算出してもよい。更に、複数回の連続印刷について、連続印刷ごとに標準偏差を記憶しておき、標準偏差の最大値を指標としてもよい。
［マルチパルス駆動波形の具体例］
図１４はマルチパルス駆動波形の模式図である。同図にはグラフ形式を適用して駆動波形を模式的に図示する。同図に示すグラフの横軸は時間であり、時間の単位はマイクロ秒である。縦軸は電圧であり、単位はボルトである。
図１４には、第１波形要素４０２、第２波形要素４０４、第３波形要素４０６、第４波形要素４０８及び第５波形要素４１０を含むマルチパルス駆動波形４００を例示する。駆動電圧は、第１波形要素４０２から第５波形要素４１０までの１つ以上の波形要素が適用される。
例えば、液滴の体積が小さい順に小滴、中滴及び大滴という３種類のサイズが異なる液滴が使用される場合に、小滴には第１波形要素４０２が選択され、中滴には第１波形要素４０２及び第２波形要素４０４が選択されてもよい。また、大滴には第１波形要素４０２から第５波形要素４１０までが選択されてもよい。液滴のサイズとは液滴の体積を意味する。
ジェッティング条件が最適化において、波形要素の変更及び波形要素の組み合わせの変更を実施し得る。例えば、小滴を吐出させる場合に、第１波形要素４０２に代わり第２波形要素４０４が選択されてもよい。
また、中滴を吐出させる場合に、第１波形要素４０２と第２波形要素４０４との組み合わせに代わり、第３波形要素４０６と第４波形要素４０８との組み合わせが選択されてもよい。
更に、大滴を吐出させる場合に、第１波形要素４０２から第５波形要素４１０までの組み合わせから第１波形要素４０２を削除して、第２波形要素４０４から第５波形要素４１０までの組み合わせが選択されてもよい。なお、実施形態に記載の第１波形要素４０２等は、駆動波形要素の一例である。
［第１実施形態の作用効果］
第１実施形態に係る印刷システム及びジェッティング条件決定方法によれば、以下の作用効果を得ることが可能である。
〔１〕
連続印刷においてインクジェットヘッド３０に具備されるノズルごとの吐出状態を測定し、測定結果を統計処理して連続印刷における吐出状態の安定性を表すジェッティング条件判定指標が算出され、ジェッティング条件判定指標が評価される。予め規定される複数のジェッティング条件のそれぞれについて、ジェッティング条件判定指標が算出され、それぞれのジェッティング条件判定指標が評価される。ジェッティング条件判定指標の評価結果が良好なジェッティング条件が連続印刷に適用されるジェッティング条件として決定される。これにより、連続印刷におけるインクジェットヘッド３０の良好な吐出安定性が確保される。
〔２〕
連続印刷におけるインクジェットヘッド３０のノズルごとの吐出曲がり量を統計処理して、吐出曲がり量のばらつきを表す吐出曲がり量の標準偏差σｔを、ジェッティング条件判定指標として算出する。これにより、ノズルごとの吐出曲がり量のばらつきに基づき、ジェッティング条件を評価し得る。
〔３〕
ジェッティング条件は、駆動波形、駆動電圧及び背圧の少なくともいずれかが含まれる。これにより、連続印刷におけるインクジェットヘッド３０の良好な吐出安定性が得られる駆動電圧等を決定し得る。
〔４〕
複数の波形要素から構成されるマルチパルス駆動波形では、波形要素の組み合わせが異なる複数のジェッティング条件について、ジェッティング条件判定指標が算出され、ジェッティング条件判定指標が評価される。これによし、最適な波形要素の組み合わせを有するマルチパルス駆動波形を、ジェッティング条件として規定し得る。
［第２実施形態に係るジェッティング条件決定方法］
第２実施形態に係るジェッティング条件決定方法では、予め規定される複数のジェッティング条件を順に評価する際のシーケンス数の削減を図り、ジェッティング条件の評価の効率化を目的とする。
第２実施形態に係るジェッティング条件決定方法には、ハードウェア構成として、第１実施形態に係るインクジェット印刷システム１０が適用される。ここでは、ハードウェアの説明を省略する。
図８に示すジェッティング条件設定工程Ｓ１０から指標算出工程Ｓ１４までの各工程が実行される。ジェッティング条件変更判定工程Ｓ１６では、指標算出工程Ｓ１４において算出されたジェッティング条件から、次の評価対象のジェッティング条件が動的に生成される。
例えば、駆動波形Ａ１が初期の駆動波形として設定され、ジェッティング条件判定指標Ｂ１が算出される。ジェッティング条件判定指標Ｂ１が良好な結果を表す場合は、駆動波形と類似した駆動波形Ａ２についてジェッティング条件判定指標Ｂ２が算出される。
ジェッティング条件判定指標Ｂ１の評価と、ジェッティング条件判定指標Ｂ２の評価とが比較され、ジェッティング条件判定指標Ｂ２の評価に対して、ジェッティング条件判定指標Ｂ１の評価が良好な結果を表す場合は、駆動波形Ａ１をジェッティング条件として決定する。
ジェッティング条件判定指標Ｂ１の評価に対して、ジェッティング条件判定指標Ｂ２の評価が良好な結果を表す場合は、駆動波形Ａ２と類似した駆動波形Ａ３について、ジェッティング条件判定指標Ｂ３が算出され、ジェッティング条件判定指標Ｂ２の評価と、ジェッティング条件判定指標Ｂ３の評価とが比較される。このようにして、最良の駆動波形を含むジェッティング条件が導出される。
一方、駆動波形Ａ１に対応するジェッティング条件判定指標Ｂ１の評価が著しく良好でない場合は、駆動波形Ａ１と非類似の駆動波形Ａ４について、ジェッティング条件判定指標Ｂ４が算出され、評価される。ジェッティング条件判定指標Ｂ４の評価が良好な結果を表す場合は、駆動波形Ａ４と類似した駆動波形Ａ５について、ジェッティング条件判定指標Ｂ５が算出され、ジェッティング条件判定指標Ｂ４の評価と、ジェッティング条件判定指標Ｂ５の評価とが比較される。このようにして、最良の駆動波形を導出し得る。
駆動電圧の振幅についても、駆動波形と同様の手順を採用し得る。例えば、初期の駆動電圧の振幅を１００パーセントとして、ジェッティング条件判定指標が算出され、評価される。駆動電圧の振幅を１０５パーセントとして、ジェッティング条件判定指標が算出され、評価される。両者を比較して、駆動電圧の振幅が１０５パーセントの場合のジェッティング条件判定指標の評価が良好な結果を表す場合は、駆動電圧の振幅が１１０パーセントの場合のジェッティング条件判定指標が算出され、評価される。このようにして、予め規定されるジェッティング条件について、最良の評価結果が得られるジェッティング条件を動的に導出し得る。
［第２実施形態の作用効果］
第２実施形態に係るジェッティング条件決定方法によれば、予め決められた複数のジェッティング条件を網羅的に評価する場合と比較して、シーケンス数を少なくすることが可能となる。
［第３実施形態に係るジェッティング条件決定方法］
第３実施形態に係るジェッティング条件決定方法は、ノズルごとの吐出曲がり量の測定に適用されるテストパターン画像を工夫して、ジェッティング条件ごとのジェッティング条件判定指標を強調し、良好でないジェッティング条件のあぶり出しを図る。
第３実施形態に係るジェッティング条件決定方法には、ハードウェア構成として、第１実施形態に係るインクジェット印刷システム１０が適用される。ここでは、ハードウェアの説明を省略する。
例えば、図９に示すテストパターン画像３０４を、高濃度印刷が実施される印刷画像３０６の直前及び直後に印刷する。他の例では、テストパターン画像３０４のパターン要素３１０の長さを相対的に長くする。例えば、元々のパターン要素３１０の長さが０．６５ミリメートルの場合に、実際のパターン要素３１０の長さを１．０ミリメートルとする。
これにより、吐出状態が不安定なノズルは吐出異常が発生する確率が高くなり、吐出状態が不安定なノズルにおいて吐出異常であるか否かの判定が容易なる。なお、実施形態に記載の吐出状態が不安定なノズルの吐出異常が発生する確率が高くなる駆動波形は、吐出異常の発生を促進する駆動波形の一例である。また、吐出状態が不安定なノズルの吐出異常が発生する確率が高くなる駆動電圧の振幅は、吐出異常の発生を促進する駆動電圧の振幅の一例である。
［第４実施形態に係るジェッティング条件決定方法］
第４実施形態に係るジェッティング条件決定方法では、ジェッティング条件判定指標として、連続印刷におけるノズル面へ付着するインクミスト量を適用する。連続印刷を実施すると、インクジェットヘッド３０のノズル面４６へインクミストが付着する。ノズル面４６へ付着したインクミストは、インクジェットヘッド３０の吐出状態の悪化の原因となり得る。
図１５は高速カメラを用いて撮影されたノズル面の撮影画像である。同図には、図２に図示するノズル面４６の一部を拡大して図示する。図１５に示す撮影画像４４０には、ノズル面４６のノズル形成領域４６Ａに大量のインクミストＩｍが付着している様子が映し出されている。
図１６は図１５に示すノズル面の撮影画像からノズル形成領域をトリミングしたトリミング画像である。図１６に示すトリミング画像４４２は、図１５に示す撮影画像４４０に対して領域抽出処理を実施して生成される。領域抽出処理は公知の画像処理技術を適用し得る。
図１７は図１６に示すトリミング画像に対して二値化処理を実施して得られた二値化画像である。図１７に示す二値化画像４４４において白領域４４６に含まれる画素の画素数をカウントし、白領域４４６の画素数のカウント値から、インクミストＩｍが付着する面積を算出し得る。このようにして、ノズル面４６の撮影画像４４０から、ノズル面４６へ付着したインクミストＩｍを定量化でき、定量化されたインクミストＩｍはジェッティング条件判定指標とし得る。
ノズル面４６へ付着したインクミストＩｍに関連するジェッティング条件判定指標として、ノズル面４６へ付着したインクミストＩｍの体積、連続印刷中におけるインクミストＩｍの増減を表すインクミストＩｍの体積の傾きを採用し得る。
また、複数の印刷ジョブ間において、ノズル面４６への付着するインクミストＩｍの体積の合計、最大値及び標準偏差等は、ジェッティング条件判定指標として採用し得る。更に、これらの任意の組み合わせをジェッティング条件判定指標として採用し得る。
更にまた、第１実施形態等においてジェッティング条件判定指標とした吐出曲がり量の標準偏差σｔと、ノズル面４６への付着するインクミストＩｍとを組み合わせてもよい。例えば、複数のジェッティング条件判定指標を組み合わせる際に、複数のジェッティング条件判定指標のそれぞれに対して重みを規定しておき、複数のジェッティング条件判定指標のそれぞれに対して重みを乗じて加算してもよい。
ノズル面４６の撮影は、インクジェットヘッド３０の移動経路に配置される高速カメラを適用し得る。インクジェットヘッド３０の移動に代わり、固定配置されるインクジェットヘッド３０に対して、高速カメラを移動させてもよい。
なお、実施形態に記載のノズル面４６は、吐出面の一例である。実施形態に記載のインクミストＩｍが付着する面積、ノズル面４６へ付着したインクミストＩｍの体積及びインクミストＩｍの体積の傾きは、インクミストの定量値の一例である。
［第５実施形態に係るジェッティング条件決定方法］
第５実施形態に係るジェッティング条件決定方法では、複数の波形要素を選択的に組み合わせて、駆動波形を動的に生成する。第５実施形態に係るジェッティング条件決定方法には、ハードウェア構成として、第１実施形態に係るインクジェット印刷システム１０が適用される。ここでは、ハードウェアの説明を省略する。
〔課題の明確化〕
インクジェットヘッドが用いられるインクジェット印刷システムでは、インクジェットヘッドを駆動させる駆動電圧が有する駆動波形が最適化され、安定したインクジェットヘッドの吐出が実現され、高品質の印刷画像が生成される。
しかし、インクの種類、インクジェットヘッドの使用状況及びインクジェットヘッドの個体差等に起因して、最適な駆動波形が異なることが知られている。インクジェットヘッドの使用状況の例として、インクジェットヘッドの設置環境及びインクジェットヘッドの背圧の設定等が挙げられる。インクジェットヘッドの個体差の例として、インク流路の流路抵抗の違い及びインクジェットヘッドの機械的構成要素の機械的誤差等が挙げられる。
既述のとおり、１種類のみの最適化された駆動波形が保持される場合、インクジェットヘッドごとの吐出状態に応じた調整が困難である。これにより、ジェッティング条件及びインク等が変更されるたびに、ノウハウが必要となり、また、ジェッティング条件等の評価に対して相対的に多くに時間が費やされる。
例えば、図１４に示す複数の波形要素を組み合わせたマルチパルス駆動波形では、波形要素の組み合わせの種類は波形要素の数の制限を受ける。また、調整が可能なパラメータは、パルス幅、振幅及びスロープの傾き等に制限される。更に、パルス幅及びスロープの傾きは、効率的なインク吐出を実現するインクジェットヘッドの共振周期の制限を受ける。
更にまた、試行錯誤を繰り返してジェッティング条件の評価を実施する場合、最適なジェッティング条件が見つけられないおそれ及び局所的なジェッティング条件の最適化に陥るおそれがあり得る。
〔具体的な実施形態〕
マルチパルス駆動波形の波形要素となる単一パルスの駆動波形を、事前に複数準備する。例えば、図１４に示す第１波形要素４０２から第５波形要素４１０までのそれぞれを単一パルスの駆動波形として生成する。
組み合わせるパルス数を指定し、指定された数の波形要素を有するマルチパルス駆動波形を全て生成する。マルチパルス駆動波形ごとにジェッティング条件判定指標を算出して、評価し、評価結果が最良なジェッティング条件判定指標に対応するジェッティング条件を決定する。
例えば、複数のマルチパルス駆動波形を準備し、マルチパルス駆動波形ごとに評価スコアを算出する。評価スコアに応じてマルチパルス駆動波形を調整し、次の候補となるマルチパルス駆動波形を生成する。この手順が繰り返されマルチパルス駆動波形が最適化される。
マルチパルス駆動波形の最適化は、学習済みの学習モデルを適用して実施してもよい。例えば、複数のマルチパルス駆動波形と、マルチパルス駆動波形ごとの評価スコアとの組み合わせを学習データとして学習した学習済みの学習モデルを生成し、学習済みの学習モデルを用いて、マルチパルス駆動波形の最適化を実施し得る。
学習モデルは、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）と称される、畳み込みニューラルネットワークなどの深層学習モデルを適用し得る。
複数の波形要素を組み合わせる際に、それぞれの波形要素の間の時間間隔を規定する必要がある。波形要素の間の時間間隔は、インク液滴の速度が極大値となる波形要素の間の時間間隔を採用し得る。これにより、効率のよいインク吐出が可能となる。
図１８は波形要素の間の時間間隔とインク液滴の速度との関係を示すグラフである。図１８に示すグラフの横軸は波形要素の間の時間間隔であり、単位はマイクロ秒である。同図にはKEEP TIME[μs]と記載される。また、図１８に示すグラフの縦軸はインク液滴の速度であり、単位はメートル毎秒である。同図には吐出速度V[ｍ/s]と記載される。
複数の波形要素の間の時間間隔についてインク液滴の速度を測定し、図１８に示すグラフを作成する。インク液滴の速度は、高速カメラを用いてインク液滴を撮影し、インク液滴の撮影データからインク液滴の速度を導出し得る。同一の波形要素の間の時間間隔について複数回のインク液滴の撮影を実施して、算術平均及び最大値等の代表値をインク液滴の速度としてもよい。
複数の波形要素の間の時間間隔ごとのインク液滴の速度から、図１８に示すグラフを作成し、インク液滴の速度が極大値４６０となる波形要素の間の時間間隔ｔＩＮＴ１及びインク液滴の速度が極大値となる波形要素の間の時間間隔ｔＩＮＴ２を波形要素の間の時間間隔Ｔｃとして決定し得る。
インク液滴の速度の極大値は、実機を用いる測定以外の手法を用いて導出し得る。例えば、シミュレーション等を用いて事前に規定してもよい。マルチパルス駆動波形の最適化と同様に、波形要素の間の時間間隔の導出についても学習済みの学習モデルを適用してもよい。
図１８に示すグラフの縦軸は、インク液滴の速度に代わりインク液滴の体積を適用してもよい。実機を用いるインク液滴の体積の測定方法として、インクジェットヘッドのインク消費量を採用し得る。
［第５実施形態の作用効果］
第５実施形態に係るジェッティング条件決定方法によれば、様々なインク及び様々なジェッティング条件等に対して、自動的に、かつ、網羅的に最適な駆動波形を作成することができる。これにより、駆動波形の作成におけるノウハウが不要となり、幅広い範囲のユーザに対して、インクジェット印刷システム及びインクジェットヘッドを提供し得る。
また、インクジェット印刷システム及びインクジェットヘッドの開発の観点においても、効率的であり、かつ、確実な開発が可能となる。
なお、第１実施形態に係るジェッティング条件決定方法から第５実施形態に係るジェッティング条件決定方法までのそれぞれは、印刷条件決定方法の一例である。
［各実施形態の組み合わせ］
上記した第１実施形態から第５実施形態までの各実施形態は、適宜、組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態に対して、第３実施形態に係るテストパターン画像の工夫を適用してもよい。
［吐出制御装置への適用例］
第１実施形態から第５実施形態に適用されるインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッドのインク吐出を制御する吐出制御装置が具備される。例えば、図５に示すシステム制御部１００、ジェッティング制御部１０６、スキャンデータ解析部１２２、吐出検出部１２４、ジェッティング条件設定部１２６及びメモリ１３０を備える吐出制御装置を構成し得る。
吐出制御装置は、コンピュータが適用される。吐出制御装置は、図７に示すジェッティング制御プログラム２２６及びジェッティング条件設定プログラム２３８等の各種のプログラムを実行して、吐出制御装置の各種の機能を実現する。
吐出制御装置の各処理部は、各種のプログラムを実行して、図８に手順を示すジェッティング条件決定方法に含まれる各工程を実行する。
［用語について］
印刷装置という用語は、印刷機、プリンタ、印字装置、画像記録装置、画像形成装置、画像出力装置及び描画装置等の用語と同義である。画像は広義に解釈するものとし、カラー画像、白黒画像、単一色画像、グラデーション画像及び均一濃度画像等も含まれる。
印刷という用語は、画像の記録、画像の形成、印字、描画及びプリント等の用語の概念を含む。装置という用語は、システムの概念を含み得る。
画像は、写真画像に限らず、図柄、文字、記号、線画、モザイクパターン、色の塗り分け模様及びその他の各種パターン等、並びにこれらの適宜の組み合わせを含む包括的な用語として用いる。また、画像という用語は、画像を表す画像信号及び画像データの意味を含み得る。
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。また、実施形態、変形例及び応用例は適宜組み合わせて実施してもよい。
１ フィルム基材
１Ａ 印刷面
１Ｂ 基材支持面
１０ インクジェット印刷システム
１２ 給紙装置
１４ プレコート装置
１６ ジェッティング装置
１８ 乾燥装置
２０ 検査装置
２２ 回収装置
２４ 搬送装置
３０ インクジェットヘッド
３０Ｃ インクジェットヘッド
３０Ｋ インクジェットヘッド
３０Ｍ インクジェットヘッド
３０Ｗ インクジェットヘッド
３０Ｙ インクジェットヘッド
３２ スキャナ
３４ パスローラ
３６ テンションピックアップ
４０ ヘッドモジュール
４２ 支持フレーム
４４ フレキシブル基板
４６ ノズル面
４６Ａ ノズル形成領域
４８ ノズルプレート
５０ インク供給室
５２ インク循環室
５４ 供給側個別流路
５６ 回収側個別流路
６０ インク供給路
６２ 個別供給路
６４ 圧力室
６６ ノズル連通路
６８ 循環個別流路
７０ 循環共通流路
７２ 圧電素子
７４ 振動板
７６ 流路構造体
７８ ノズル部
８０ ノズル開口
８２ 接着層
８４ 下部電極
８６ 圧電体層
８８ 上部電極
９０ 循環出口
１００ システム制御部
１０２ 搬送制御部
１０４ プレコート制御部
１０６ ジェッティング制御部
１０８ 乾燥制御部
１１０ 検査制御部
１１２ スキャン制御部
１２０ 画像データ処理部
１２２ スキャンデータ解析部
１２４ 吐出検出部
１２６ ジェッティング条件設定部
１３０ メモリ
１３０Ａ ジェッティング条件記憶部
１３２ センサ
１４０ スキャンデータ取得部
１４２ 指標算出部
１４４ ジェッティング条件取得部
１４６ ジェッティング条件決定部
１４８ ジェッティング条件出力部
２００ 制御装置
２０２ プロセッサ
２０４ コンピュータ可読媒体
２０６ 通信インターフェース
２０８ 入出力インターフェース
２１０ バス
２１４ 入力装置
２１６ ディスプレイ装置
２２０ 搬送制御プログラム
２２２ プレコート制御プログラム
２２４ 画像データ処理プログラム
２２６ ジェッティング制御プログラム
２２８ 乾燥制御プログラム
２３０ 検査制御プログラム
２３２ スキャン制御プログラム
２３４ スキャンデータ解析プログラム
２３６ 吐出検出プログラム
２３８ ジェッティング条件設定プログラム
３００ 印刷媒体
３０２ 先端領域
３０４ テストパターン画像
３０４Ａ 第１テストパターン画像
３０４Ｂ 第２テストパターン画像
３０４Ｃ 第３テストパターン画像
３０５ 後端領域
３０６ 印刷画像
３０８ 先端
３０９ 後端
３１０ パターン要素
３１０Ａ パターン要素
３１２ 円
４００ マルチパルス駆動波形
４０２ 第１波形要素
４０４ 第２波形要素
４０６ 第３波形要素
４０８ 第４波形要素
４１０ 第５波形要素
４４０ 撮影画像
４４２ トリミング画像
４４４ 二値化画像
４４６ 白領域
４６０ 第１極大値
４６２ 第２極大値
ステップＳ１０からステップＳ２０の各工程 ジェッティング条件決定方法の各工程

Claims (19)

  1. １つ以上のプロセッサと、
    前記１つ以上のプロセッサに実行させるプログラムが記憶される１つ以上のメモリと、
    を備え、
    前記１つ以上のプロセッサは、前記プログラムの命令を実行して、
    １つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し、
    前記第１印刷条件が適用されるインクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し、
    前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、
    前記２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いて前記インクジェットヘッドの吐出状態を解析して、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し、
    前記印刷条件判定指標を用いて前記第１印刷条件を評価する吐出制御装置。
  2. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記２つ以上の測定結果に対して統計処理を実施して、前記印刷条件判定指標を導出する請求項１に記載の吐出制御装置。
  3. 前記１つ以上のプロセッサは、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドに具備されるノズルごとの吐出位置誤差の標準偏差を前記印刷条件判定指標として導出する請求項２に記載の吐出制御装置。
  4. 前記１つ以上のプロセッサは、複数回の前記連続印刷を実施し、
    前記連続印刷ごとに導出された前記印刷条件判定指標の算術平均を算出し、
    前記印刷条件判定指標の算術平均を用いて前記第１印刷条件を評価する請求項２に記載の吐出制御装置。
  5. 前記１つ以上のプロセッサは、複数回の前記連続印刷において取得された前記インクジェットヘッドの吐出状態の測定結果を用いて、前記印刷条件判定指標を算出する請求項２に記載の吐出制御装置。
  6. 前記１つ以上のプロセッサは、
    複数回の前記連続印刷のそれぞれについて算出された前記印刷条件判定指標うち、最も悪い前記印刷条件判定指標を選択し、
    前記選択された前記印刷条件判定指標を用いて前記第１印刷条件を評価する請求項２に記載の吐出制御装置。
  7. 前記１つ以上のプロセッサは、前記印刷条件判定指標の評価を表すスコアを算出する請求項１から６のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  8. 前記１つ以上のプロセッサは、前記印刷パラメータとして、駆動波形、駆動電圧の振幅及び前記インクジェットヘッドに具備されるノズル部における気液界面にかかる圧力の少なくともいずれかを含む前記第１印刷条件を取得する請求項１から７のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  9. 前記１つ以上のプロセッサは、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出曲がりの変化を表す前記印刷条件判定指標を導出する請求項１から８のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  10. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記第１印刷条件を適用して印刷されたテストパターン画像の読み取りを実施し、前記テストパターン画像の読取データを生成し、
    前記読取データを用いて、前記インクジェットヘッドの吐出状態を測定する請求項１から９のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  11. 前記テストパターン画像を印刷する際の前記第１印刷条件は、吐出異常の発生を促進する駆動波形及び吐出異常の発生を促進する駆動電圧の振幅の少なくともいずれかを含む請求項１０に記載の吐出制御装置。
  12. 前記１つ以上のプロセッサは、前記インクジェットヘッドの吐出面に付着したインクミストの定量値を表す前記印刷条件判定指標を導出する請求項１から１１のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  13. 前記１つ以上のプロセッサは、前記第１印刷条件の評価結果に基づいて、前記第１印刷条件に代わる第２印刷条件を決定する請求項１から１２のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  14. 前記１つ以上のメモリは、駆動波形を構成する複数の駆動波形要素が記憶され、
    前記１つ以上のプロセッサは、前記第２印刷条件に含まれる前記印刷パラメータとして、前記記憶される複数の駆動波形要素のうち、２つ以上の前記駆動波形要素を組み合わせた駆動波形を生成する請求項１３に記載の吐出制御装置。
  15. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記第２印刷条件を適用して、前記連続印刷を実施し、
    前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、
    前記２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いて前記インクジェットヘッドの吐出状態を解析して、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標であり、前記第２印刷条件に対応する印刷条件判定指標を導出し、
    前記第２印刷条件に対応する印刷条件判定指標を用いて、前記第２印刷条件を評価する請求項１３又は１４に記載の吐出制御装置。
  16. 前記１つ以上のプロセッサは、前記第１印刷条件を適用して導出された印刷条件判定指標と、前記第２印刷条件を適用して導出された印刷条件判定指標とを比較して、良好な印刷条件判定指標に対応する印刷条件を前記連続印刷に適用される印刷条件として決定する請求項１３から１５のいずれか一項に記載の吐出制御装置。
  17. インクを吐出させるインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドのインク吐出を制御する吐出制御装置と、
    を備えたインクジェット印刷システムであって、
    前記吐出制御装置は、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記１つ以上のプロセッサに実行させるプログラムが記憶される１つ以上のメモリと、
    を備え、
    前記１つ以上のプロセッサは、前記プログラムの命令を実行して、
    １つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し、
    前記インクジェットヘッドに対して第１印刷条件を適用して、前記インクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し、
    前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、
    前記２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いて前記インクジェットヘッドの吐出状態を解析して、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し、
    前記印刷条件判定指標を用いて前記第１印刷条件を評価するインクジェット印刷システム。
  18. コンピュータが、
    インクジェットヘッドが適用される印刷における１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得し、
    前記インクジェットヘッドに対して第１印刷条件を適用して、前記インクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施し、
    前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施し、
    前記２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いて前記インクジェットヘッドの吐出状態を解析して、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出し、
    前記印刷条件判定指標を用いて前記第１印刷条件を評価する印刷条件決定方法。
  19. コンピュータに、
    インクジェットヘッドが適用される印刷における１つ以上の印刷パラメータを含む第１印刷条件を取得する機能、
    前記インクジェットヘッドに対して第１印刷条件を適用して、前記インクジェットヘッドを用いて、２以上の印刷数が適用される連続印刷を実施する機能、
    前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の測定を２回以上、実施する機能、
    前記２回以上の測定のそれぞれにおいて取得された測定結果を２つ以上、用いて前記インクジェットヘッドの吐出状態を解析して、前記連続印刷における前記インクジェットヘッドの吐出状態の連続的な変化を表す印刷条件判定指標を導出する機能、及び
    前記印刷条件判定指標を用いて前記第１印刷条件を評価する機能を実現させるプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116931534A (zh) * 2023-09-19 2023-10-24 深圳市俱进纸品包装有限公司 基于物联网的刺绣产品生产控制方法及系统
CN116931534B (zh) * 2023-09-19 2023-12-01 深圳市俱进纸品包装有限公司 基于物联网的刺绣产品生产控制方法及系统

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