JP4042123B2 - Image forming apparatus and droplet ejection control method - Google Patents
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Description
本発明は画像形成装置並びに打滴制御方法に係り、特に被記録媒体上に形成されたドットにより画像を形成する画像形成装置における記録制御技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a droplet ejection control method, and more particularly to a recording control technique in an image forming apparatus that forms an image with dots formed on a recording medium.
近年、デジタルスチルカメラにより撮影された画像などを印刷記録する記録装置としてインクジェット記録装置(インクジェットプリンター)が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに複数の記録素子(ノズル)を備え、この記録素子からインクの液滴を被記録媒体に吐出しながら記録ヘッドを走査させ、被記録媒体上に画像を1ライン分記録すると被記録媒体を1ライン分搬送し、この工程を繰り返すことにより記録紙上に画像を形成するものである。 In recent years, inkjet recording apparatuses (inkjet printers) have become widespread as recording apparatuses that print and record images taken by digital still cameras. An ink jet recording apparatus includes a plurality of recording elements (nozzles) in a head, and scans the recording head while ejecting ink droplets from the recording elements onto the recording medium to record an image for one line on the recording medium. The recording medium is conveyed by one line, and this process is repeated to form an image on the recording paper.
インクジェットプリンターには、単尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを被記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うものや、被記録媒体の1辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いるものがある。ラインヘッドを用いたものでは、記録素子の配列方向と直交する方向に被記録媒体を走査させることで被記録媒体の全面に画像記録を行うことができる。ラインヘッドを用いたプリンターでは短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となり、また、キャリッジの移動と被記録媒体との複雑な走査制御が不要になる。また、被記録媒体だけが移動するのでシリアルヘッドを用いたプリンターに比べて記録速度の高速化が実現できる。 Ink jet printers use a single serial head and perform recording while scanning the head in the width direction of the recording medium, and recording elements are arranged corresponding to the entire area of one side of the recording medium. Some use a line head. In the case of using a line head, image recording can be performed on the entire surface of the recording medium by scanning the recording medium in a direction orthogonal to the arrangement direction of the recording elements. A printer using a line head does not require a transport system such as a carriage that scans a short head, and does not require complicated scanning control between the carriage movement and the recording medium. In addition, since only the recording medium moves, the recording speed can be increased as compared with a printer using a serial head.
インクジェットプリンターでは、記録素子(ノズル)から吐出されたインクによって形成されるドットを組み合わせることにより1つの画像が表現されている。これらドットのサイズを小さくし、1画像あたりの画素数を多くすることによって高画質が実現されている。ドットのサイズを小さくすることはインクの吐出量を少なくすることによって実現できるので、インクの吐出量を細かく正確に制御する必要がある。また、隣り合うドットが所定の打滴位置に打滴されるように、被記録媒体と記録ヘッドとの相対速度とインクの吐出タイミングが制御される。 In an inkjet printer, one image is expressed by combining dots formed by ink ejected from a recording element (nozzle). High image quality is achieved by reducing the size of these dots and increasing the number of pixels per image. Since the dot size can be reduced by reducing the ink discharge amount, it is necessary to control the ink discharge amount finely and accurately. Further, the relative speed between the recording medium and the recording head and the ink ejection timing are controlled so that adjacent dots are ejected at a predetermined droplet ejection position.
特許文献1に開示されたインクジェット記録装置は、インクの吸収特性、インクの浸透特性、インク(ドット)の密度、インクの体積、インクの蒸発特性、環境温度から、画像乱れを起こさない時間を算出する技術が提案されている。即ち、上述したパラメータからインクの乾燥時間等を推定し、記録と記録との間隔を調整する。 The ink jet recording apparatus disclosed in Patent Document 1 calculates the time during which no image distortion occurs from the ink absorption characteristics, ink penetration characteristics, ink (dot) density, ink volume, ink evaporation characteristics, and environmental temperature. Techniques to do this have been proposed. That is, the ink drying time and the like are estimated from the parameters described above, and the interval between recordings is adjusted.
また、特許文献2に記載されたインクジェットプリンター用の記録ヘッドを製造する方法及び印刷方法は、インクの乾燥時間を考慮してノズル間の距離を決めて印字ヘッドを製造する方法と、該印字ヘッドを用いた印字方法が提案されている。
しかしながら、複数のドットを重ねて被記録媒体上に着弾させると、インク液滴が混合し、本来のドット形状である円形状が崩れてしまい、所望の画像を形成させることが困難であった。 However, when a plurality of dots are overlapped and landed on the recording medium, the ink droplets are mixed and the original circular shape of the dot shape collapses, making it difficult to form a desired image.
特許文献1に開示されたインクジェット記録装置では、画像乱れを起こさない時間をパラメータごとに求めているが、種々のドット配列パターンに対して画像乱れを起こさない時間を求めることは非常に困難である。また、1つの画像内にドット間ピッチ及びドット径が異なる混在パターンを形成する場合の記録方法が十分に開示されていない。 In the ink jet recording apparatus disclosed in Patent Document 1, the time during which no image disturbance occurs is obtained for each parameter, but it is very difficult to obtain the time during which image disturbance does not occur for various dot arrangement patterns. . Also, a recording method for forming mixed patterns with different dot pitches and dot diameters in one image is not sufficiently disclosed.
特許文献2に記載されたインクジェットプリンター用の記録ヘッドを製造する方法及び印刷方法では、第1のドットの乾燥時間が経過した後に第2のドットを着弾させることは開示されているが、用紙表面のドットが完全に乾燥するまで隣接ドットを着弾させることができず、印字の際に非常に時間を要してしまう。また、1つの条件に基づいた乾燥時間を想定してノズル間の距離を決め、これを固定値としているので、インクや用紙が変わった場合には対応できない。
In the method and the printing method for manufacturing a recording head for an ink jet printer described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ドットが重なることによる画像乱れを防止すると共に、記録時間がかからない画像形成装置及び打滴制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a droplet ejection control method that prevent image disturbance due to overlapping dots and that do not require recording time.
前記目的を達成するために請求項1に係る発明は、被記録媒体に液滴を打滴する記録ヘッドと、前記被記録媒体と前記記録ヘッドとを前記被記録媒体と相対移動させる搬送手段と、ドットサイズとドット配置を実現する印字制御信号に基づいて前記記録ヘッドからの打滴を制御する打滴制御手段と、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記被記録媒体に打滴される第1の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD1a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1の液滴により形成される直径D1aの第1のドットと重なるように隣接する第2のドットを形成するように前記被記録媒体に打滴される第2の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD2a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1のドットと前記第2のドットとの中心間間隔をPt、前記第1の液滴が前記被記録媒体に浸透または固化することにより前記被記録媒体表面上で前記直径D1aよりも小さくなった前記第1の液滴の直径D1bとするとき、前記印字制御信号から前記直径D2a及び前記中心間距離Ptの情報を得て、次式D1b<2×Pt−D2aを満足する直径D1bを求める打滴条件算出手段と、液滴サイズの時間変化が記憶されたドット径演算記憶部と、前記ドット径演算記憶部に記憶された液滴サイズの時間変化に基づいて、前記第1の液滴が前記直径D1aから前記直径D1bになるまでの液滴径変化時間を求める液滴径変化時間算出手段と、を備え、前記打滴制御手段は、前記液滴径変化時間算出手段によって算出された液滴径変化時間に基づいて、前記の不等式を満足する直径D1bとなった直後に前記第2の液滴を着弾させるように、前記第2の液滴の打滴タイミングを制御することを特徴としている。 Invention, a recording head for jetting droplets onto a recording medium, before Symbol recording medium and the recording head and the conveying means for moving the recording medium relative according to claim 1 in order to achieve the object And droplet ejection control means for controlling droplet ejection from the recording head based on a print control signal that realizes dot size and dot arrangement; and calculated based on the print control signal and ejected onto the recording medium. The diameter of the first droplet on the surface of the recording medium upon landing of the recording medium is calculated based on D1a, the print control signal, and the diameter D1a of the first droplet formed by the first droplet is calculated . the diameter at the recording medium surface at the time of the recording medium landing of the second droplet to be ejected to the recording medium so as to form a second adjacent dots to overlap the first dot D2a, based on the print control signal The distance between centers of the first dot and the second dot is calculated as Pt, and the diameter of the first droplet on the surface of the recording medium is determined by penetration or solidification of the first droplet into the recording medium. When the diameter D1b of the first droplet is smaller than D1a , information on the diameter D2a and the center-to-center distance Pt is obtained from the print control signal, and the following formula D1b <2 × Pt−D2a is satisfied. The droplet ejection condition calculating means for obtaining the diameter D1b to be performed, the dot diameter calculation storage unit storing the time variation of the droplet size, and the time variation of the droplet size stored in the dot diameter calculation storage unit, Droplet diameter change time calculating means for obtaining a droplet diameter change time until the first droplet reaches the diameter D1b from the diameter D1a, and the droplet ejection control means calculates the droplet diameter change time. Based on the droplet diameter change time calculated by the means So as to land the second droplet immediately after a diameter D1b satisfying the inequality is characterized by controlling the droplet ejection timing of the second droplet.
即ち、先に被記録媒体上に着弾した第1の液滴が被記録媒体へ完全に保持されるまで待たずに第2の液滴を被記録媒体上に着弾させても、被記録媒体表面で第1の液滴と第2の液滴の混合が起こらない。したがって、印字速度を落とすことなく、第1の液滴と第2の液滴との混合によるにじみを防止でき、所望のドット形状を得ることができる。 That is, even if the second droplet is landed on the recording medium without waiting until the first droplet landed on the recording medium is completely held on the recording medium, the surface of the recording medium Thus, mixing of the first droplet and the second droplet does not occur. Therefore, it is possible to prevent bleeding due to the mixing of the first droplet and the second droplet without reducing the printing speed, and a desired dot shape can be obtained.
例えば、液滴が被記録媒体へ浸透が進行する過程では、被記録媒体表面の液滴は外側(外周部)から内側に向かって小さくなる。なお、被記録媒体へ着弾したときの液滴サイズと形成されるドットのサイズは略同一である。 For example, in the process in which droplets penetrate into the recording medium, the droplets on the surface of the recording medium become smaller from the outside (outer periphery) toward the inside. The droplet size when landing on the recording medium is substantially the same as the size of the dots formed.
第1のドットと第2のドットとの間隔(ドットピッチ間隔)Ptは、記録ヘッドから正常に吐出 (記録)された液滴の間隔と略同一である。 The interval (dot pitch interval) Pt between the first dot and the second dot is substantially the same as the interval between the droplets normally ejected (recorded) from the recording head.
また、第1の液滴の浸透、固化等が完全に終了するとD1b=0になるので、第1のインク滴が完全に浸透しない状態は、D1b>0を満足する。 In addition, D1b = 0 when the first droplet has completely penetrated, solidified, etc., so that the state where the first ink droplet does not completely penetrate satisfies D1b> 0.
第1のドットと第2のドットとが重なる場合には、第1のドットの半径(D1a/2)と第2のドットの半径(D2a/2)との合計が、第1のドットと第2のドットとの間隔Ptよりも大きくなる場合であり、これは、Pt <(D1a/2)+(D2a/2)の関係を満足する。 When the first dot and the second dot overlap, the sum of the radius of the first dot (D1a / 2) and the radius of the second dot (D2a / 2) is the first dot and the second dot. This is a case where the distance Pt is larger than the distance Pt between the two dots, and this satisfies the relationship Pt <(D1a / 2) + (D2a / 2).
記録ヘッドは、搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向に使用する被記録媒体の印字可能領域の全域にわたってインク吐出孔などの記録素子が配置されているフルライン型の
記録ヘッドでもよいし、短尺の記録ヘッドを搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向に移動しながらインク滴を吐出させるシリアル型 (シャトルスキャン型)記録ヘッドでもよい。
The recording head may be a full-line type recording head in which recording elements such as ink ejection holes are arranged over the entire printable area of the recording medium used in a direction substantially perpendicular to the relative conveying direction of the conveying means, A serial type (shuttle scan type) recording head that ejects ink droplets while moving a short recording head in a direction substantially orthogonal to the relative conveying direction of the conveying means may be used.
被記録媒体は、記録ヘッドによって印字を受ける媒体(被画像形成媒体)であり、具体的には連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。 A recording medium is a medium (image forming medium) that receives printing by a recording head. Specifically, a continuous sheet, a cut sheet, a sealing sheet, a resin sheet such as an OHP sheet, a film, a cloth, and other materials and shapes are used. Regardless, it includes various media.
被記録媒体と記録ヘッドとを相対移動させる態様は、固定された記録ヘッドに対して被記録媒体を移動させてもよいし、被記録媒体を固定させて記録ヘッドを移動させてもよい。また、被記録媒体と記録ヘッドとを両方とも移動させてもよい。被記録媒体の搬送手段には搬送ベルトや搬送ドラム等が適用される。 As a mode in which the recording medium and the recording head are relatively moved, the recording medium may be moved relative to the fixed recording head, or the recording medium may be fixed and the recording head may be moved. Further, both the recording medium and the recording head may be moved. A conveying belt, a conveying drum, or the like is applied to the recording medium conveying means.
また、第2の液滴を打滴することができる第1の液滴の条件を求める打滴条件算出手段と、該第1の液滴がこの条件を満足するまでの時間を求める液滴径変化時間算出手段を備えたので、装置内において打滴インターバルを求めることができる。 Further , a droplet ejection condition calculating means for obtaining a condition of the first droplet that can eject the second droplet, and a droplet diameter for obtaining a time until the first droplet satisfies the condition. Since the change time calculation means is provided, the droplet ejection interval can be obtained in the apparatus.
請求項2に示すように、請求項1に記載された発明において、液滴径変化時間算出手段は、1つの画像内に前記ドット間隔、前記第1ドットの直径、前記第2のドットの直径の組み合わせを複数有する混在パターンを形成する場合、前記液滴径変化時間を複数算出し、前記打滴制御手段は、算出された複数の前記液滴径変化時間の最大値を代表値として当該画像の記録タイミングを制御することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the invention described in the first aspect , the droplet diameter change time calculating means includes the dot interval, the diameter of the first dot, the diameter of the second dot in one image. In the case of forming a mixed pattern having a plurality of combinations, the droplet diameter change times are calculated a plurality of times, and the droplet ejection control means uses the calculated maximum value of the plurality of droplet diameter change times as a representative value for the image. The recording timing is controlled.
かかる態様によれば、ドット間隔(ドットピッチ)、各ドットの直径が異なるような混在パターンを含む画像にも対応可能であり、画像ごとに打滴タイミングを最適化することができる。 According to this aspect, it is possible to deal with an image including a mixed pattern in which the dot interval (dot pitch) and the diameter of each dot are different, and the droplet ejection timing can be optimized for each image.
混在パターンには、ドット間隔が複数あるもの、ドット直径が複数あるもの、及びドット間隔、ドット直径とも複数あるものがあり、何れにも対応可能である。 The mixed pattern includes a plurality of dot intervals, a plurality of dot diameters, and a plurality of dot intervals and dot diameters.
代表値には、最大値、最小値、平均値、最も使用頻度が高い値などがあり、画像品質や記録制御に応じて適宜使い分けてもよい。該代表値は1画像に1つでもよいし、1画像に複数求められてもよい。 The representative value includes a maximum value, a minimum value, an average value, a value that is used most frequently, and the like, and may be appropriately used according to image quality and recording control. One representative value may be obtained per image, or a plurality of representative values may be obtained per image.
また、前記液滴径変化時間の代表値は、少なくとも前記液滴径変化時間算出手段において算出された複数の前記液滴径変化時間の最大値以上の値を含んでいる態様も好ましい。 Also, it is preferable that the representative value of the droplet diameter change time includes at least a value equal to or greater than the maximum value of the plurality of droplet diameter change times calculated by the droplet diameter change time calculation unit.
かかる態様によれば、最も液滴径変化時間が長いパターンに合わせて当該画像内の打滴タイミングの制御が行なわれるので、ドットの滲みを確実に防止でき、制御系もシンプルな制御となり制御系の負担が低減する。 According to this aspect, since the droplet ejection timing in the image is controlled in accordance with the pattern having the longest droplet diameter change time, it is possible to surely prevent dot bleeding and the control system becomes simple control. Reduces the burden of
液滴径変化時間は、各パターンから求められた最大値でもよいし、安全を見越して該最大値にマージンを加えた時間でもよい。但し、液滴径変化時間は液滴の浸透或いは固化が完全に終了する時間未満である。 The droplet diameter change time may be a maximum value obtained from each pattern, or may be a time obtained by adding a margin to the maximum value in anticipation of safety. However, the droplet diameter change time is less than the time when the penetration or solidification of the droplet is completely completed.
また、前記打滴制御手段は、1画像内は1つの打滴インターバルにより打滴タイミングを制御する態様も好ましい。かかる態様によれば、1画像内は1つの打滴インターバルにより打滴制御が行われるので、画像ごとに打滴インターバルを持つことができる。 The front Kidashizuku control means, the first image is also preferable embodiment to control the droplet ejection timing by one droplet ejection interval. According to this aspect, since droplet ejection control is performed with one droplet ejection interval in one image, it is possible to have a droplet ejection interval for each image.
また、請求項3に示すように請求項1記載の発明において、液種類情報及び前記被記録媒体種類情報が含まれる情報を提供する情報提供手段を備え、前記液滴径変化時間算出手段は、前記情報提供手段によって提供される情報に含まれる前記液種類情報及び前記被記録媒体種類の組み合わせにおける被記録媒体への着弾時からの経過時間と前記被記録媒体表面の前記液の直径との関係に基づいて前記液滴径変化時間を算出することを特徴としている。 Further, in the invention according to the first aspect as shown in claim 3, comprising an information providing means for providing information including liquid type information and the recording medium type information, the droplet diameter change time calculating means , An elapsed time from landing on the recording medium in a combination of the liquid type information and the recording medium type included in the information provided by the information providing means, and a diameter of the liquid on the surface of the recording medium The droplet diameter change time is calculated based on the relationship .
即ち、液の種類や被記録媒体(記録用紙)の種類が変わっても、最適な打滴タイミングにより記録(画像形成)が行なわれるので、印字速度が速いだけでなく所望のドット形状を得ることができる。 That is, even if the type of liquid or the type of recording medium (recording paper) changes, recording (image formation) is performed at the optimum droplet ejection timing, so that not only the printing speed is high but also a desired dot shape is obtained. Can do.
該情報には、インクの種類、被記録媒体の種類の他に、温度、湿度等の環境条件、インクの浸透速度に影響を与え得る要因が含まれていてもよい。これらの条件をデータテーブル化して、液滴径変化時間を求める際に該データテーブルを参照するように構成する態様が好ましい。 In addition to the type of ink and the type of recording medium, the information may include factors that may affect environmental conditions such as temperature and humidity and the ink penetration rate. It is preferable that these conditions are converted into a data table and the data table is referred to when the droplet diameter change time is obtained.
また、前記液滴変化時間算出手段は、前記搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向のドットピッチ及び前記搬送手段の相対搬送方向のドットピッチから、前記搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向における第1の液滴径変化時間及び前記搬送手段の相対搬送方向における第2の液滴径変化時間を求め、前記打滴制御手段は、前記第1の液滴径変化時間及び前記第2の液滴径変化時間をそれぞれ前記搬送手段の相対搬送方向に略直交する方向の打滴インターバル及び前記搬送手段の相対搬送方向である副走査方向の打滴インターバルとして、打滴タイミングを制御する態様も好ましい。 Further, the droplet change time calculating means is substantially orthogonal to the relative transport direction of the transport means from the dot pitch in the direction substantially orthogonal to the relative transport direction of the transport means and the dot pitch in the relative transport direction of the transport means. The first droplet diameter change time in the direction and the second droplet diameter change time in the relative transport direction of the transport means are obtained, and the droplet ejection control means determines the first droplet diameter change time and the second The droplet ejection timing is controlled by using the droplet diameter change time of each of the droplets as a droplet ejection interval in a direction substantially perpendicular to the relative conveyance direction of the conveyance unit and a droplet ejection interval in the sub-scanning direction which is the relative conveyance direction of the conveyance unit. Is also preferable.
かかる態様によれば、前記搬送手段の相対搬送に略直交する方向(主走査方向)と前記搬送手段の相対搬送方向 (副走査方向)との打滴タイミングをそれぞれ制御可能である。 According to this aspect, it is possible to control the droplet ejection timing in the direction (main scanning direction) substantially orthogonal to the relative conveyance of the conveyance unit and the relative conveyance direction (sub-scanning direction) of the conveyance unit.
また、請求項4に示すように請求項1、2又は3記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配列されたラインヘッドであることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first , second or third aspect of the invention, the recording head is a line head in which a plurality of nozzles are arranged over a length corresponding to the entire width of the recording medium. It is characterized by.
ラインヘッドは、該ヘッドの長手方向について複数のヘッドに分割されている分割ヘッドでもよい。また、該ヘッドには、ノズル列を1列備えてもよいし、複数のノズル列を備えてもよい。 The line head may be a divided head that is divided into a plurality of heads in the longitudinal direction of the head. Further, the head may include one nozzle row or a plurality of nozzle rows.
また、請求項5に示すように請求項4記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向に沿って形成されるドットのうち奇数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第1のノズル列と、偶数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第2のノズル列と、を有し、前記搬送手段の相対搬送方向の打滴制御に応じて前記第1のノズル列と前記第2のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect , the recording head forms odd-numbered dots among dots formed along a direction substantially perpendicular to the relative transport direction of the transport means. A first nozzle row having nozzles for ejecting liquid droplets and a second nozzle row having nozzles for ejecting liquid droplets that form even-numbered dots, and a relative transport direction of the transport means It is characterized by comprising an interval varying means for varying the interval between the first nozzle row and the second nozzle row in accordance with the droplet ejection control.
即ち、ラインヘッドにおいて、被記録媒体に略直交する方向の記録タイミングを効率よく制御可能である。 That is, in the line head, the recording timing in the direction substantially orthogonal to the recording medium can be controlled efficiently.
また、請求項6に示すように請求項1、2又は3記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の全幅よりも短い長さにわたって複数の前記ノズルが配列され、前記ノズルの配列方向に沿って前記記録ヘッドと前記被記録媒体とを相対移動させる移動手段を備えたシリアルヘッドであることを特徴としている。
Further, as shown in
また、請求項7に示すように請求項6記載の発明において、前記記録ヘッドは、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向に沿って形成されるドットのうち奇数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第1のノズル列と、偶数番目のドットを形成する液滴を打滴するノズルを有する第2のノズル列と、を有し、前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向の打滴制御に応じて前記第1のノズル列と前記第2のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to the sixth aspect , the recording head forms odd-numbered dots among dots formed along a direction substantially orthogonal to the relative transport direction of the transport means. A first nozzle row having nozzles for ejecting liquid droplets and a second nozzle row having nozzles for ejecting liquid droplets that form even-numbered dots, and a relative transport direction of the transport means And an interval varying means for varying the interval between the first nozzle row and the second nozzle row in accordance with droplet ejection control in a direction substantially orthogonal to the first nozzle row.
即ち、搬送速度や記録周波数を変えることなく、被記録媒体と略直交する方向の記録タイミングを制御することが可能である。 That is, it is possible to control the recording timing in the direction substantially orthogonal to the recording medium without changing the conveyance speed and the recording frequency.
また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項8に係る発明は、記録ヘッドから被記録媒体に液滴を打滴する打滴工程と、前記被記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させる搬送工程と、ドットサイズとドット配置を実現する印字制御信号に基づいて前記打滴工程の打滴を制御する打滴制御工程と、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記被記録媒体に打滴される第1の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD1a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1の液滴により形成される直径D1aの第1のドットと重なるように隣接する第2のドットを形成するように前記被記録媒体に打滴される第2の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD2a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1のドットと前記第2のドットとの中心間間隔をPt、前記第1の液滴が前記被記録媒体に着弾してから時間が経過して、前記第1の液滴が前記被記録媒体に浸透または固化することにより前記被記録媒体表面上で前記直径D1aよりも小さくなった前記第1の液滴の直径D1bとするとき、前記印字制御信号から前記直径D2a及び前記中心間距離Ptの情報を得て、次式D1b<2×Pt−D2aを満足する直径D1bを求める打滴条件算出工程と、使用する液体の液滴サイズの時間変化に関する情報をデータテーブル化して予めドット径演算記憶部に記憶する記憶工程と、前記ドット径演算記憶部に記憶された液滴サイズの時間変化に基づいて、前記第1の液滴が前記直径D1aから前記直径D1bになるまでの液滴径変化時間を求める液滴径変化時間算出工程と、を含み、前記打滴制御工程は、前記液滴径変化時間算出工程によって算出された液滴径変化時間に基づいて、前記の不等式を満足する直径D1bとなった直後に前記第2の液滴を着弾させるように前記第2の液滴の打滴タイミングを制御することを特徴としている。前記被記録媒体に第1の液滴により第1のドットを形成する第1のドット形成工程と、前記第1の液滴を打滴した後に、前記第1のドットと重なる第2のドットを形成する第2の液滴を打滴する第2のドット打滴工程と、を含む態様も好ましい。
The present invention also provides a method invention for achieving the above object. That is, the invention according to
上記各工程を実現するソフトウエア(プログラム)を構成し、CPU (中央演算装置)等の制御手段を用いて該プログラムを実行可能である。更に、該プログラムを記録媒体に記憶することも可能である。 Software (program) for realizing the above steps can be configured, and the program can be executed using a control means such as a CPU (central processing unit). Furthermore, the program can be stored in a recording medium.
本発明によれば、先に打滴される第1の液滴が被記録媒体に完全に保持されるまで待たずに、第2の液滴を着弾させても、被記録媒体上で第1の液滴と第2の液滴とが混合しないので、所望のドット形状を得ることができる。また、第1の液滴が被記録媒体に完全に保持されるまで待たずに第2の液滴を打滴することができるので、印字速度が速い。 According to the present invention, even without waiting for the first droplet which is ejected first is completely retained in the recording medium, are landed the second droplet, the on the recording medium 1 Since the liquid droplets and the second liquid droplets are not mixed, a desired dot shape can be obtained. Further, since the first liquid droplets can eject droplets of the second liquid droplet without waiting until it is fully retained in the recording medium, the printing speed is high.
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置10は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド12K,12C,12M,12Yを有する印字部12と、各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部14と、記録紙16を供給する給紙部18と、記録紙16のカールを除去するデカール処理部20と、前記印字部12のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙16の平面性を保持しながら記録紙16を搬送する吸着ベルト搬送部22と、印字部12による印字結果を読み取る印字検出部24と、印画済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部26と、を備えている。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
図1では、給紙部18の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
In FIG. 1, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。 When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Therefore, it is preferable to automatically determine the type of paper to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the type of paper.
給紙部18から送り出される記録紙16はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部20においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム30で記録紙16に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
The
ロール紙を使用する装置構成の場合、図1のように、裁断用のカッター(第1のカッター)28が設けられており、該カッター28によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター28は、記録紙16の搬送路幅以上の長さを有する固定刃28Aと、該固定刃28Aに沿って移動する丸刃28Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃28Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃28Bが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター28は不要である。
In the case of an apparatus configuration that uses roll paper, a cutter (first cutter) 28 is provided as shown in FIG. 1, and the roll paper is cut into a desired size by the
デカール処理後、カットされた記録紙16は、吸着ベルト搬送部22へと送られる。吸着ベルト搬送部22は、ローラ31、32間に無端状のベルト33が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。
After the decurling process, the
ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔(不図示)が形成されている。図1に示したとおり、ローラ31、32間に掛け渡されたベルト33の内側において印字部12のノズル面及び印字検出部24のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ34が設けられており、この吸着チャンバ34をファン35で吸引して負圧にすることによってベルト33上の記録紙16が吸着保持される。
The
ベルト33が巻かれているローラ31、32の少なくとも一方にモータ(図1中不図示,図6中符号88として記載)の動力が伝達されることにより、ベルト33は図1上の時計回り方向に駆動され、ベルト33上に保持された記録紙16は図1の左から右へと搬送される。
When the power of a motor (not shown in FIG. 1, described as
縁無しプリント等を印字するとベルト33上にもインクが付着するので、ベルト33の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部36が設けられている。ベルト清掃部36の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
Since ink adheres to the
なお、吸着ベルト搬送部22に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
Although a mode using a roller / nip conveyance mechanism instead of the suction
吸着ベルト搬送部22により形成される用紙搬送路上において印字部12の上流側には、加熱ファン40が設けられている。加熱ファン40は、印字前の記録紙16に加熱空気を吹き付け、記録紙16を加熱する。印字直前に記録紙16を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
A
印字部12は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向(主走査方向)に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている(図2参照)。詳細な構造例は後述するが、各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yは、図2に示したように、本インクジェット記録装置10が対象とする最大サイズの記録紙16の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口(ノズル)が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
The
記録紙16の送り方向(以下、紙搬送方向という。)に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に各色インクに対応した印字ヘッド12K,12C,12M,12Yが配置されている。記録紙16を搬送しつつ各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙16上にカラー画像を形成し得る。
A
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部12によれば、副走査方向について記録紙16と印字部12を相対的に移動させる動作を一回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙16の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
Thus, according to the
なお、本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。 In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink and dark ink are added as necessary. May be. For example, it is possible to add a print head that discharges light ink such as light cyan and light magenta.
図1に示したように、インク貯蔵/装填部14は、各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yと連通されている。また、インク貯蔵/装填部14は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
As shown in FIG. 1, the ink storage /
印字検出部24は、印字部12の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
The
本例の印字検出部24は、少なくとも各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yによるインク吐出幅(画像記録幅)よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤(R)の色フィルタが設けられた光電変換素子(画素)がライン状に配列されたRセンサ列と、緑(G)の色フィルタが設けられたGセンサ列と、青(B)の色フィルタが設けられたBセンサ列と、からなる色分解ラインCCDセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
The
印字検出部24は、各色の印字ヘッド12K,12C,12M,12Yにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。また、印字検出部24には、打滴されたドットに光を照射させる光源を備えている。
The
印字検出部24の後段には、後乾燥部42が設けられている。後乾燥部42は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
A
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。 When printing on porous paper with dye-based ink, the weather resistance of the image is improved by preventing contact with ozone or other things that cause dye molecules to break by blocking the paper holes by pressurization. There is an effect to.
後乾燥部42の後段には、加熱・加圧部44が設けられている。加熱・加圧部44は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ45で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
A heating /
こうして生成されたプリント物は排紙部26から排出される。なお、大きめの用紙に本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)48によってテスト印字の部分を切り離す。カッター48は、排紙部26の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター48の構造は前述した第1のカッター28と同様であり、固定刃48Aと丸刃48Bとから構成される。
The printed matter generated in this manner is outputted from the
また、図1には示さないが、本画像の排出部26Aには、オーダ別に画像を集積するソーターが設けられる。
Although not shown in FIG. 1, the
次に、印字ヘッド50の構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド12K,12C,12M,12Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によって印字ヘッドを示すものとする。
Next, the structure of the
図3(a) は印字ヘッド50の構造例を示す平面透視図であり、図3(b) はその一部の拡大図である。また、図3(c) は印字ヘッド50の他の構造例を示す平面透視図、図4はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図(図3(b) 中の4−4線に沿う断面図)である。
FIG. 3 (a) is a plan perspective view showing an example of the structure of the
本例の印字ヘッド50は、印字ヘッド50A及び印字ヘッド50Bを有し、印字ヘッド50A及び印字ヘッド50Bは記録紙搬送方向に沿って相対的に移動可能に構成され、各印字ヘッドの間隔(記録紙搬送方向のノズルピッチ)を可変させることができる。
The
例えば、印字ヘッド50Aには、モータ、ボールネジやスライドレール等の搬送機構、ガイド部材を含んだ不図示のヘッド移動機構を備え、固定された第2の印字ヘッドに対して、印字ヘッド50Aを移動させる態様や、印字ヘッド50A及び印字ヘッド50Bの両方に前述したヘッド移動機構を備え、それぞれを移動可能に構成する態様がある。もちろん、印字ヘッド50Aを固定し、印字ヘッド50Bを移動させてもよい。
For example, the
また、図3(a) に示すように、印字ヘッド50A及び印字ヘッド50Bには、記録紙搬送方向と略直交する方向に沿って複数のノズルが1列配列されている。印字ヘッド50Aに設けられたノズル51Aの間隔(ノズルピッチ)と印字ヘッド50Bに設けられたノズル51Bのノズルピッチとは同一である。
Further, as shown in FIG. 3A, the
更に、印字ヘッド50A内において隣り合うノズル51Aの略中間位置に、第2の印字ヘッド内のノズル51Bが位置するように、印字ヘッド50Aと第2の印字ヘッドの記録紙搬送方向と略直交する方向の位置が決められている。
Furthermore, the
言い換えると、第1の印字ヘッド内のノズル51Aと印字ヘッド50B内のノズル51Bとは、1/2ピッチずれた千鳥配置になっており、記録紙搬送方向に略直交する方向には各印字ヘッド50内のノズルピッチの1/2ピッチで直線状に配列されているものと等価である。
In other words, the
なお、本例では、印字ヘッド50A及び印字ヘッド50Bには、ノズル列が一列設けられた態様を例示したが、ノズルが2次元にマトリクス状に配列されていてもよい。
In this example, the
ここで、便宜上、記録紙搬送方向を副走査方向、記録紙搬送方向と略直交する方向を主走査方向と記載することがある。 Here, for convenience, the recording paper conveyance direction is sometimes referred to as a sub-scanning direction, and the direction substantially orthogonal to the recording paper conveyance direction is sometimes referred to as a main scanning direction.
更に、図3(c) に示すように、短尺の2次元に配列されたヘッド50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。 Further, as shown in FIG. 3 (c), short two-dimensionally arranged heads 50 'may be arranged in a staggered manner and connected to form a length corresponding to the entire width of the print medium.
各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル51と供給口54が設けられている。各圧力室52は供給口54を介して共通流路55と連通されている。
The
圧力室52の天面を構成している加圧板56には個別電極57を備えたアクチュエータ58が接合されており、個別電極57に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ58が変形してノズル51からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。
An
なお、用紙(記録紙16)の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向(用紙の搬送方向と直交する方向)に1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインを印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。 When the nozzles are driven by a full line head having a nozzle row corresponding to the entire width of the paper (recording paper 16), (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzles are divided into blocks, and each block is sequentially driven from one side to the other. One row of dots is formed in the paper width direction (direction perpendicular to the paper conveyance direction). Nozzle driving that prints a line or a line composed of a plurality of rows of dots is defined as main scanning.
図3(a) に示すようなマトリクス状に配置されたノズル51を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル51A、51B、51A、…、のように、記録紙16の搬送速度に応じてノズル51A及びノズル51Bを異なるタイミングで駆動することで記録紙16の幅方向に1ラインを印字する。
When driving the
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインの印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。 On the other hand, the sub-scan is defined as the above-described full-line head and the paper are moved relative to each other to repeatedly print a line composed of one row of dots or a line composed of a plurality of rows of dots formed by the above-described main scan. To do.
なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子(圧電素子)に代表されるアクチュエータ58の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されている。本発明の実施に際して、アクチュエータ58にはピエゾ素子以外の他のアクチュエータを適用できる。
In the implementation of the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example. In the present embodiment, a method of ejecting ink droplets by deformation of an
図5はインクジェット記録装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the
インク供給タンク60はインクを供給するための基タンクであり、図1で説明したインク貯蔵/装填部14に設置される。インク供給タンク60の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図5のインク供給タンク60は、先に記載した図1のインク貯蔵/装填部14と等価のものである。
The
図5に示したように、インク供給タンク60と印字ヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ62が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。
As shown in FIG. 5, a
なお、図5には示さないが、印字ヘッド50の近傍又は印字ヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパ効果及びリフィルを改善する機能を有する。
Although not shown in FIG. 5, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the
また、インクジェット記録装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル51近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ64と、ノズル51面の清掃手段としてのクリーニングブレード66とが設けられている。
Further, the
これらキャップ64及びクリーニングブレード66を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。
The maintenance unit including the
キャップ64は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ64を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド50に密着させることにより、ノズル51面(インク吐出面)をキャップ64で覆う。
The
印字中又は待機中において、特定のノズル51の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ58が動作してもノズル51からインクを吐出できなくなってしまう。
During printing or standby, if the frequency of use of a
このような状態になる前に(アクチュエータ58の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で)アクチュエータ58を動作させ、その劣化インク(粘度が上昇したノズル近傍のインク)を排出すべくキャップ64(インク受け)に向かって予備吐出(パージ、空吐出、つば吐き)が行われる。
Before such a state is reached (within the range of the viscosity that can be discharged by the operation of the actuator 58), the
また、印字ヘッド50内のインク(圧力室52内)に気泡が混入した場合、アクチュエータ58が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド50にキャップ64を当て、吸引ポンプ67で圧力室52内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。
Further, when air bubbles are mixed into the ink in the print head 50 (in the pressure chamber 52), the ink cannot be ejected from the nozzle even if the
この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室52内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
In this suction operation, the deteriorated ink with increased viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head or when the ink is used after being stopped for a long time. Since the suction operation is performed on the entire ink in the
クリーニングブレード66は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構(ワイパー)により印字ヘッド50のインク吐出面(ノズル板表面)に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード66をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル51内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
The
図6はインクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース70、システムコントローラ72、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、ヘッドドライバ84等を備えている。
FIG. 6 is a principal block diagram showing the system configuration of the
通信インターフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェース70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦画像メモリ74に記憶される。画像メモリ74は、通信インターフェース70を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ72を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
The
システムコントローラ72は、通信インターフェース70、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ86との間の通信制御、画像メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ88やヒータ89を制御する制御信号を生成する。
The
モータドライバ76は、システムコントローラ72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ78は、システムコントローラ72からの指示にしたがって後乾燥部42等のヒータ89を駆動するドライバである。
The
プリント制御部80は、システムコントローラ72の制御に従い、画像メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号(印字データ)をヘッドドライバ84に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ84を介して印字ヘッド50のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
The
プリント制御部80には画像バッファメモリ82が備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ82に一時的に格納される。なお、図6において画像バッファメモリ82はプリント制御部80に付随する態様で示されているが、画像メモリ74と兼用することも可能である。また、プリント制御部80とシステムコントローラ72とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。
The
ヘッドドライバ84はプリント制御部80から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド12K,12C,12M,12Yのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ84にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
〔打滴タイミングの制御〕
図7乃至図12を用いて、本インクジェット記録装置10の打滴タイミングの制御(打滴制御)を説明する。インクジェット記録装置10では、記録紙16上に形成されるドットが重なり合う場合に、先に打滴されたインク滴100が記録紙16に浸透が終了する前に次に打滴されるインク滴110(図9に図示)の打滴を行うように打滴(記録)タイミングが制御される。
The
(Control of droplet ejection timing)
The droplet ejection timing control (droplet ejection control) of the
図7には、先に打滴されたインク滴100が示されている。インク滴100の記録紙16表面上の液滴直径はD1aである。
FIG. 7 shows the
染料系インクを浸透系の記録紙16(記録媒体)に打滴すると、記録紙16の表面に着弾したインク滴100は、時間の経過と共に記録紙16の受像層 (不図示)内に浸透し、その浸透はインク滴100の外側から内側に向かって完了するのでインク滴の直径は中心に向かって徐々に小さくなる。
When the dye-based ink is ejected onto the penetrating recording paper 16 (recording medium), the
所定の時間Tが経過すると、記録紙16表面の溶媒がなくなり、インク滴100は記録紙16に完全に浸透される。ここで、所定の大きさ(本実施形態では、着弾時のインク滴直径と同じ直径)を有するドットが形成される。この時間Tを完全浸透時間とする。
When the predetermined time T elapses, the solvent on the surface of the
図8は、図7中8−8線に沿う断面図であり、記録紙16にインク滴100が着弾した直後の状態を示している。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 7, and shows a state immediately after the
図9には、インク滴100が記録紙16に着弾した後、完全浸透時間T未満の所定の時間が経過して記録紙16表面のインク滴100の直径がD1bになった状態を示している。
FIG. 9 shows a state in which, after the
なお、図9中破線で示した円は、インク滴100によって形成されるドット102を示し、その大きさはインク滴100が記録紙16に着弾したときのインク滴の大きさとほぼ同一である。即ち、インク滴100により直径D1aのドット102が形成される。
A circle indicated by a broken line in FIG. 9 indicates the
また、図9には直径D2aのインク滴110を打滴して、ドット102との間隔(ドットピッチ間隔)Pt で、ドット直径D2aであるドット112を形成させる様子を示している。
FIG. 9 shows a state in which an
先に打滴されたインク滴100が記録紙16に着弾してからの時間δTが経過した後の直径D1bと、記録紙16に着弾したときのインク滴110の直径D2a、インク滴100とインク滴110との間隔(インク滴100及びインク滴110より形成されるドットのピッチに相当)Ptの関係が次式〔数1〕を満たす場合には、記録紙16の表面においてインク滴100とインク滴110とは混合しないので、インク滴100及びインク滴110から形成されるドット102及びドット112(図9ではインク滴110と同じ大きさで同じ位置に形成)の形状が崩れない。したがって、所望のドット形状を得ることができる。
The diameter D1b after the time δT has elapsed since the previously deposited
〔数1〕
D1b<2×Pt −D2a
ここで、ドット102とドット112とが重なる条件は、Pt <(D1a/2)+(D2a/2)で表される。言い換えると、ドット102とドット112とが重なる条件は、ドット102の半径とドット112の半径との合計がドットピッチPt より大きい場合である。
[Equation 1]
D1b <2 × Pt -D2a
Here, the condition in which the
図9に示したドット102は、インク滴100が記録紙16に浸透していない領域(インク滴100として示されている領域)と、インク滴100の記録紙16への浸透が終了し、記録紙16の受像層内部にインク色素(溶質)が保持されている領域(破線で示されたドット102の領域からインク滴100として示した領域を除いた領域)と、が存在し、上述した2つの領域のうち、インク滴100の記録紙16への浸透が終了した領域には、他のインク滴110を着弾させることができる。
The
図10はインク滴100及びインク滴110の断面を示す断面図(図8に相当)である。インク滴110が記録紙16へ浸透する際に、ドット102とインク滴110が重なる部分では、記録紙16の受像層内においてインク滴100とインク滴110との混合が発生しても、インク滴100は既に受像層内に浸透しておりインク色素(溶質)が受像層内で保持されているので、受像層内部でのドット102の形状はほとんど変化することがない。
FIG. 10 is a cross-sectional view (corresponding to FIG. 8) showing a cross section of the
インク滴110が記録紙16へ着弾してから前述した完全浸透時間Tが経過すると、インク滴110の記録紙16への浸透が終了し、図11に示すように、直径D1aのドット102と直径D2aのドット112が形成される。
When the above-described complete penetration time T elapses after the
図12は、図11に示したドット102及びドット112の断面を示す断面図である。
12 is a cross-sectional view showing a cross section of the
したがって、2つのドットが重なる場合に、先に打滴されたインク滴の浸透が終了する完全浸透時間Tを待たずに(D1b>0の状態において)、次のインクを打滴することができる。 Therefore, when two dots overlap, the next ink can be ejected without waiting for the complete permeation time T for the permeation of the previously ejected ink droplet to finish (in the state of D1b> 0). .
即ち、先に着弾したインク滴100と次に着弾するインク滴110との間隔Pt 、インク滴110の着弾時の直径D2a、からインク滴110着弾時に〔数1〕を満足するインク滴100の直径D1bを求め、求められたインク滴100の直径D1bと、インク滴100の着弾時の直径D1aと、から浸透時間δTが求められる。このように求められた浸透時間δTを打滴インターバルとしてインク滴100とインク滴110との打滴タイミングが制御される。
That is, the diameter P1 of the
なお、上述した実施形態では、浸透系の記録紙16の受像層内に浸透によりインク色素が保持される染料系インクについて説明したが、本発明は非浸透系の記録紙16にインク色素の多くが記録紙16表面で固化する顔料系インクまたは、紫外線硬化型インク(UV硬化型インク)にも適用可能である。
In the above-described embodiment, the dye-based ink in which the ink coloring matter is retained by the permeation in the image receiving layer of the penetrating
インク色素の分子構造が大きく、溶媒に溶解しないで溶媒中に混合される(顔料系の多くはこのタイプ)インクの場合、記録紙16の表面にインク滴が着弾すると溶媒が受像層内へ浸透し、色素は一部受像層内部へ浸透するものがあるものの、色素の多くは用紙表面上で固化する。また、UV硬化型インクの場合にも、記録紙16の表面に着弾したインク滴は紫外線を照射されることでその大半は記録紙16の表面で固化(硬化)する。
In the case of ink that has a large molecular structure of the ink dye and is mixed in the solvent without dissolving in the solvent (many pigment types are this type), when the ink droplets land on the surface of the
その際、着弾した記録紙16上のインクのうち液滴として存在する部分は、固化(硬化)の進行に伴い、外側から内側に向かって小さくなっていく。したがって、記録紙16表面上のインク滴どうしの混合を防止するために、本発明を適用可能である。
At that time, the portion of the ink on the
図13は、上述した打滴制御を実行させる打滴制御部200の詳細を示すブロック図である。なお、該打滴制御部200は図6に示したシステム(プリント制御部80)に含まれている。
FIG. 13 is a block diagram illustrating details of the droplet
図6に示したホストコンピュータ86から画像データ202を取得すると、ドットデータ生成部210において、RGBデータからCMYデータへの変換、濃淡インクの振り分け、CMYKドットデータの生成が行なわれる。
When the
次に、不等式演算部212において、2つのドット(例えば、図11に示したインク滴100及びインク滴110)のピッチPt 、後に打滴されるインク滴(図11のインク滴110)の直径D2aから、先に打滴されたインク滴 (図11のインク滴100)の直径がD1b求められる。
Next, in the
一方、ドット径演算・記憶部214に記憶されている使用するインク滴サイズの時間変化に関する情報が参照され、タイミング演算部216において、先に打滴されるドットを形成するインク滴における着弾時の液滴直径D1aから前述したD1bになるまでの浸透時間δT(打滴インターバル)が求められる。更に、該浸透時間δTから副走査方向のタイミング制御パラメータ(記録紙搬送速度等)、主走査方向のタイミング制御パラメータ(印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの間隔L等)が決定される。
On the other hand, the information regarding the time change of the ink droplet size to be used stored in the dot diameter calculation /
なお、ドット径が異なるドットが存在する混在パターンでは、代表値演算部217において、該混在パターンにおける該浸透時間δTの代表値及び、副走査方向のタイミング制御パラメータ(記録紙搬送速度等)、主走査方向のタイミング制御パラメータ(印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの間隔L等)の代表値が求められる。
Note that in a mixed pattern in which dots having different dot diameters exist, the representative
この代表値には、浸透時間δT、主走査方向の制御パラメータ、副走査方向の制御パラメータの最大値を適用してもよいし、最小値、平均値、最も頻度が高い値などを適宜適用可能である。 For this representative value, the penetration time δT, the control parameter in the main scanning direction, the maximum value of the control parameter in the sub-scanning direction may be applied, or the minimum value, the average value, the most frequently used value, etc. can be applied as appropriate. It is.
このようにして求められた浸透時間δT、副走査方向のタイミング制御パラメータ、主走査方向のタイミング制御パラメータに基づいて、ノズル駆動信号生成部218において、各ノズルの駆動信号220が生成される。
Based on the penetration time δT thus obtained, the timing control parameter in the sub-scanning direction, and the timing control parameter in the main scanning direction, the nozzle driving
ここで、インク滴が記録紙16へ浸透する速さは、主としてインクの種類、記録紙16の種類、環境温度、湿度などに依存する。
Here, the speed at which the ink droplet permeates the
ドット径演算・記憶部214ではこれらの情報をデータテーブル化して記憶すると共に、演算により算出された浸透時間δTを求める際のパラメータをタイミング演算部216に提供している。
The dot diameter calculation /
なお、前記直径D1a及び前記直径D2a及びドット間隔Ptより前記直径D1bが予め計算され登録されているデータベースから前記直径D1bのデータを参照して浸透時間δTを求めてもよい。該データベースは、インクジェット記録装置10内部に備えられてもよいし、外部に備えられてもよい。
The penetration time δT may be obtained by referring to the data of the diameter D1b from a database in which the diameter D1b is calculated and registered in advance from the diameter D1a, the diameter D2a, and the dot interval Pt. The database may be provided inside the
例えば、インクカートリッジ装填時にインク種類情報230を読み込み、インク種類情報230を記憶しておき、印字実行時に該インク情報をタイミング演算部216に提供してもよい。同様に、記録紙16を装填時する際に用紙種類情報232を読み込み、これを記憶することも可能である。
For example, the
インク種類情報230及び用紙種類情報はインクカートリッジや用紙トレイ等に取り付けられた無線タグやバーコードから装填時に自動で読み込んでもよいし、オペレータによってキーボードやタッチパネルを介して入力してもよい。
The
図14及び図15を用いて、インク種類及び用紙種類ごとの時間経過によるインク滴直径の変化について説明する。 A change in ink droplet diameter over time for each ink type and paper type will be described with reference to FIGS.
図14はインクA1と用紙B1を用いた場合の時間経過によるインク滴直径の変化を示したグラフ300である。グラフ300中、曲線302は着弾時におけるインク滴の直径が100μmの場合を示し、曲線304及び曲線306はそれぞれ、着弾時におけるインク滴の直径が60μm、30μmの場合を示している。
FIG. 14 is a
例えば、曲線302において、インク滴の直径が着弾時の100μmから40μmになるまでの時間が略3.9msecであることが分かる。一方、曲線304において、イン
ク滴の直径が着弾時の60μmから0μm(即ち、浸透終了)までの時間は7.0msecであり、曲線302を用いて説明した場合とインク滴直径の変化量は同じ60μmであるが、それに要する時間は着弾時のインク滴直径に依存して異なる。
For example, in
したがって、グラフ300では、曲線302、曲線304及び曲線306以外にも、着弾時のインク滴直径ごとに曲線を備えることが好ましい。
Therefore, in the
図15は、3種類のインク及び用紙における、着弾時のインク滴直径が100μmの場合の時間経過によるインク滴直径の変化を示したグラフ320である。グラフ320中、曲線321はインクA1と用紙B1との組み合わせ、曲線322はインクA2と用紙B2との組み合わせ、曲線323はインクA3と用紙B3との組み合わせにおける特性が示されている。
FIG. 15 is a
このように、複数のインク種類と複数の記録用紙材質との組み合わせに対して、着弾したインク滴が、浸透系の記録紙16を用いる場合に記録紙16内の受像層への浸透や、非浸透系の記録紙16を用いる場合に記録紙16表面での固化(硬化)に伴うインク滴サイズ変化に必要な時間(即ち、浸透時間、固化時間、硬化時間δT)を予め実験やシミュレーション等で求めて、ドット径演算・記憶部214に記憶させる。
As described above, when a penetrating
なお、記憶の形態はグラフ(曲線ごとの近似式等による演算式)でもよいが、各曲線をデータテーブル化して記憶させる態様が好ましい。 The storage form may be a graph (an arithmetic expression such as an approximate expression for each curve), but a mode in which each curve is stored in a data table is preferable.
インク種類及び用紙種類以外にも、環境温度や湿度などに応じて、いくつかの条件で代表値を持ち、補完により実際の環境条件に相当するものを推測するようにしてもよい。 In addition to the ink type and the paper type, there may be representative values under some conditions depending on the environmental temperature, humidity, and the like, and it may be estimated by complementation that corresponds to the actual environmental conditions.
更に、記憶されていない種類のインク又は用紙がセットされた場合には、実際に着弾されたインク滴の変化を撮像手段等により撮像して実測し、その都度浸透時間δTを求めてもよい。該撮像手段には、ラインセンサやエリアセンサ等を用いるとよく、図1に示した印字検出部24と兼用可能である。
Furthermore, when ink or paper of a type that is not stored is set, a change in the ink droplet that has actually landed may be imaged by an imaging means or the like and measured, and the penetration time δT may be obtained each time. A line sensor, an area sensor, or the like may be used as the image pickup means, and the image detecting unit can also be used as the
本例では、図16に示すように、必要に応じて記録紙搬送方向(副走査方向)におけるドットピッチPtsと、記録紙搬送方向に略直交する方向(主走査方向)におけるドットピッチPtmを区別して取り扱うことが可能である。これにより、打滴タイミングも[数1]を適用することで得られたD1bから求められるδTに関して主走査方向の打滴インターバルδTm と副走査方向の打滴インターバルδTs とを区別して取り扱うことができる。 In this example, as shown in FIG. 16, the dot pitch Pts in the recording paper conveyance direction (sub-scanning direction) and the dot pitch Ptm in the direction substantially orthogonal to the recording paper conveyance direction (main scanning direction) are divided as necessary. It can be handled separately. As a result, the droplet ejection timing δT obtained from D1b obtained by applying [Equation 1] can also be handled by distinguishing the droplet ejection interval δTm in the main scanning direction and the droplet ejection interval δTs in the sub-scanning direction. .
また、例えば、図16におけるドット250とドット256のように、主走査方向及び副走査方向に共に隣接しない斜めの方向に隣接するドットの打滴タイミングについても、本発明を適用可能である。
Further, for example, the present invention can also be applied to the droplet ejection timing of dots adjacent in an oblique direction that is not adjacent in the main scanning direction and the sub-scanning direction like the
本インクジェット記録装置10では、図3(a) に示すように、副走査方向に沿って並べられた印字ヘッド50A及び印字ヘッド50Bを有し、印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの間隔Lは可変可能である。したがって、印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの間隔Lと記録紙16の搬送速度とを調整して、ラインヘッドにおいて主走査方向に隣り合うドットの打滴インターバルδTm を制御することができる。
As shown in FIG. 3A, the
即ち、印字ヘッド50Aから打滴されるドット250に隣接するドット252を印字ヘッド50Bから打滴する場合、記録紙16の搬送速度Vs と印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの距離Lから、主走査方向の打滴インターバルδTm は、次式〔数2〕によって求められる。
That is, when the
〔数2〕
δTm =L/Vs
一方、副走査方向の打滴インターバルδTs は、記録紙搬送速度Vs と副走査方向の打滴間隔Ptsから次式〔数3〕によって求められる。
[Equation 2]
δTm = L / Vs
On the other hand, the droplet ejection interval δTs in the sub-scanning direction is obtained from the recording paper transport speed Vs and the droplet ejection interval Pts in the sub-scanning direction according to the following equation [Equation 3].
〔数3〕
δTs =Pts/Vs
本例では、フルライン型のラインヘッドについて説明したが、本発明は、シリアルヘッド(シャトルスキャン型ヘッド)にも適用可能である。該シリアルヘッドでは、副走査方向に2列(2列間の列中心間距離:Ls)のノズル列を有し、一方のノズル列ともう一方のノズル列とは千鳥状に半ピッチずらして配置されている。更に、ノズル列の間隔を可変させることができる。
[Equation 3]
δTs = Pts / Vs
In this example, the full-line type line head has been described, but the present invention is also applicable to a serial head (shuttle scan type head). The serial head has two nozzle rows in the sub-scanning direction (distance between column centers: Ls), and one nozzle row and the other nozzle row are arranged in a staggered manner with a half pitch shift. Has been. Furthermore, the interval between the nozzle rows can be varied.
主走査方向の打滴インターバルδTm は、印字ヘッドの主走査方向速度(走査速度)Vm と主走査方向のドットピッチPtmとから次式〔数4〕によって求められる。 The droplet ejection interval δTm in the main scanning direction is obtained from the following equation (4) from the main scanning direction speed (scanning speed) Vm of the print head and the dot pitch Ptm in the main scanning direction.
〔数4〕
δTm =Ptm/Vm
上記[数4]を満足するように、ドット250に対してドット252が打滴され、同様にドット254に対してドット256が打滴される。
[Equation 4]
δTm = Ptm / Vm
In order to satisfy the above [Equation 4], a
同様に、副走査方向の打滴インターバルδTs は、記録紙搬送速度Vs とノズル列の副走査方向の間隔Ls とから次式〔数5〕によって求められる。 Similarly, the droplet ejection interval δTs in the sub-scanning direction is obtained by the following equation [Equation 5] from the recording paper transport speed Vs and the interval Ls in the sub-scanning direction of the nozzle row.
〔数5〕
δTs =Ls /Vs
上記〔数5〕を満足するように、ドット250に対してドット254が打滴され、同様にドット252に対してドット256が打滴される。
[Equation 5]
δTs = Ls / Vs
In order to satisfy the above [Equation 5], a
本発明は1枚の画像内でドット間ピッチ、ドット径が異なる混在パターンを形成する場合にも適用可能である。該混在パターンでは、ドット間ピッチ及びドット径のすべての組み合わせにおいてそれぞれ主走査方向の打滴インターバルδTm 、副走査方向の打滴インターバルδTs を求めて、求められた打滴インターバルδTm 、δTsの最大値δTmax-m 、δTmax-s を該画像の打滴インターバル代表値とすると制御動作を簡単にすることができる。 The present invention is also applicable to the case where mixed patterns having different dot pitches and dot diameters are formed in one image. In the mixed pattern, the droplet ejection interval δTm in the main scanning direction and the droplet ejection interval δTs in the sub-scanning direction are obtained for all combinations of the inter-dot pitch and the dot diameter, and the maximum values of the obtained droplet ejection intervals δTm and δTs are obtained. If δTmax-m and δTmax-s are the representative droplet ejection interval values, the control operation can be simplified.
即ち、該画像内で最も打滴インターバルが長いパターンに合わせて該画像の打滴インターバルを設定する。最も滲みの厳しい条件の重なり部分のインク滴の打滴タイミングを基準として、他の領域もその打滴タイミングで統一する。 That is, the droplet ejection interval of the image is set according to the pattern having the longest droplet ejection interval in the image. Based on the ink droplet ejection timing of the overlapping portion with the most severe bleeding condition, the other regions are also unified at the droplet ejection timing.
更に、安全を考慮して、該画像の打滴インターバルを前記最大値δTmax-m 、δTmax-s より大きい値としてもよい。 Further, in consideration of safety, the droplet ejection interval of the image may be larger than the maximum values δTmax-m and δTmax-s.
図17は、上述した打滴タイミング制御の流れを示したフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart showing the flow of the droplet ejection timing control described above.
画像データが入力され印字制御が開始されると(ステップS10)、第1のドット(例えば、図11のドット102)及び第2のドット(例えば、図11のドット112)のドット間ピッチPt と、第2のドットの直径D2aと、から前述した〔数1〕を用いて、第1のドット102を形成するインク滴100の直径D1bが算出される(図17のステップS12)。
When image data is input and printing control is started (step S10), the inter-dot pitch Pt between the first dot (for example, dot 102 in FIG. 11) and the second dot (for example, dot 112 in FIG. 11) The diameter D1b of the
次に、インク種類、用紙種類に応じて(図13に示したドット径演算・記憶部214に記憶されているデータテーブルやグラフ300、グラフ320を参照して)、第1のドットを形成するインク滴 (先に着弾したインク滴) の着弾時の直径D1aとステップS12にて求められたD1bとから、第1のドットと第2のドットとの着弾時間の差となる浸透時間δTを決定する(ステップS14)。
Next, the first dot is formed according to the ink type and the paper type (refer to the data table,
ステップS14に続いて、副走査方向のタイミング制御が実行される。浸透時間δTが求められると、図13に示したタイミング演算部216において上述した〔数3〕により副走査方向速度(記録紙搬送速度)Vs が求められる(ステップS16)。
Subsequent to step S14, timing control in the sub-scanning direction is executed. When the permeation time δT is obtained, the sub-scanning direction speed (recording paper conveyance speed) Vs is obtained by the above-described [Equation 3] in the
続いて、主走査方向のタイミング制御が実行される。上述した〔数2〕により、図3(a)に示した印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの間隔Lが求められ、これに調整される(ステップS18)。
Subsequently, timing control in the main scanning direction is executed. From [Equation 2] described above, the distance L between the
上述したように、副走査方向及び主走査方向のタイミング制御が行なわれ、1つの画像が形成されると、該印字制御は終了する(ステップS20)
なお、印字ヘッド50Aと印字ヘッド50Bとの間隔Lは、余裕を見て少し大き目に設定し、記録紙搬送速度をインク種類、用紙種類に応じて設定変更してもよい。
As described above, timing control in the sub-scanning direction and main-scanning direction is performed, and when one image is formed, the print control ends (step S20).
Note that the interval L between the
本発明の適用範囲は、後に着弾するインク滴により形成されたドットが(図11のドット112)、先に着弾したインク滴により形成されたドット(図11のドット102)の中心より重なる量が少ない範囲であり、これは次式〔数6〕を満足する。 The scope of application of the present invention is that the amount of dots formed by ink droplets landed later (dot 112 in FIG. 11) overlaps the center of the dot formed by previously landed ink droplets (dot 102 in FIG. 11). This is a small range, which satisfies the following equation [Formula 6].
〔数6〕
D2a/2<Pt
上述した打滴制御を実現するプログラム(ソフトウエア)を構成し、インクジェット記録装置10に該プログラムをインストールすることが可能である。また、該プログラムは、記録媒体(磁気記録媒体、光記録媒体等)に記録し、配布したり、該記録媒体を用いた装置にインストールしたりすることもできる。
[Equation 6]
D2a / 2 <Pt
It is possible to configure a program (software) that realizes the droplet ejection control described above and install the program in the
上記の如く構成されたインクジェット記録装置10では、重なり合うドットを形成する場合に、ドット間ピッチPt と後に吐出されるインクの着弾時の液滴の直径D2aから、先に吐出されたインク滴と後に吐出されたインク滴とが、記録紙16の表面で混合しないような、先に吐出されたインク滴の直径D1bを求める。
In the
更に、先に吐出されたインク滴の直径が着弾時の直径D1aからD1bになるまでの浸透時間δTを求め、この浸透時間δTを、先に吐出されるインク滴と、後に吐出されるインク滴との打滴インターバルとする打滴制御を行う。 Further, a permeation time δT until the diameter of the previously ejected ink droplet reaches the landing diameter D1a to D1b is obtained, and this permeation time δT is determined as the ink droplet ejected earlier and the ink droplet ejected later. The droplet ejection control with the droplet ejection interval is performed.
先に打滴されたインク滴の記録紙16への浸透が終了する完全浸透時間Tを待たずに、次の打滴を行うことができ、印字時間を短縮することができる。また、記録紙16表面では、先に打滴されたインク滴と次に打滴されたインク滴とが混合せず、更に、記録紙16の受像層内でも、先に打滴されたインク滴と次に打滴されたインク滴とが混合しないので、ドット径が崩れることなく、所望のドット形状を得ることができる。
The next droplet can be ejected without waiting for the complete permeation time T for the permeation of the previously ejected ink droplets to the
打滴インターバルは、インク種類、用紙種類や温度、湿度等の環境条件に依存するので、これらの条件に応じて算出される。また、打滴インターバルは、主走査方向、副走査方向についてそれぞれ求めることができ、主走査方向及び副走査方向ついてそれぞれ制御可能である。したがって、印字ヘッドにはラインヘッドもシリアルヘッドも適用可能である。 Since the droplet ejection interval depends on environmental conditions such as ink type, paper type, temperature, and humidity, it is calculated according to these conditions. Further, the droplet ejection interval can be obtained for each of the main scanning direction and the sub-scanning direction, and can be controlled for each of the main scanning direction and the sub-scanning direction. Therefore, a line head or a serial head can be applied to the print head.
ドット径、ドット間ピッチが異なる混在パターンでは、各パターンにおいて打滴インターバルを求め、打滴インターバルの最大値を当該画像の打滴インターバルとしてもよいし、安全を考慮して該最大値にマージンを加えた値としてもよい。 In mixed patterns with different dot diameters and inter-dot pitches, the droplet ejection interval is obtained for each pattern, and the maximum droplet ejection interval may be used as the droplet ejection interval of the image. An added value may be used.
上記実施の形態では画像記録装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。被吐出媒体に水、薬液、処理液等の液類を吐出させるディスペンサー、塗布装置などの液吐出装置全般にも本発明を適用することが可能である。 In the above embodiment, an inkjet recording apparatus has been described as an example of an image recording apparatus, but the scope of application of the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to liquid discharge apparatuses such as dispensers and coating apparatuses that discharge liquids such as water, chemicals, and processing liquids onto a medium to be discharged.
10…インクジェット記録装置、16…記録紙、50,50A,50B…印字ヘッド、51,51A,51B…ノズル、72…システムコントローラ、80…プリント制御部、100,110…インク滴、102,112,250,252,254,256…ドット、200…打滴制御部、212…不等式演算部、214…ドット径演算・記憶部、21
6…タイミング演算部、230…インク種類情報、232…用紙種類情報、D1a,D1b,D2a,D2b…ドット直径、δT…浸透時間
DESCRIPTION OF
6 ... timing calculation unit, 230 ... ink type information, 232 ... paper type information, D1a, D1b, D2a, D2b ... dot diameter, δT ... penetration time
Claims (8)
前記被記録媒体と前記記録ヘッドとを前記被記録媒体と相対移動させる搬送手段と、
ドットサイズとドット配置を実現する印字制御信号に基づいて前記記録ヘッドからの打滴を制御する打滴制御手段と、
前記印字制御信号に基づいて算出され、前記被記録媒体に打滴される第1の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD1a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1の液滴により形成される直径D1aの第1のドットと重なるように隣接する第2のドットを形成するように前記被記録媒体に打滴される第2の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD2a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1のドットと前記第2のドットとの中心間間隔をPt、前記第1の液滴が前記被記録媒体に浸透または固化することにより前記被記録媒体表面上で前記直径D1aよりも小さくなった前記第1の液滴の直径D1bとするとき、前記印字制御信号から前記直径D2a及び前記中心間距離Ptの情報を得て、次式
D1b<2×Pt−D2a
を満足する直径D1bを求める打滴条件算出手段と、
液滴サイズの時間変化が記憶されたドット径演算記憶部と、
前記ドット径演算記憶部に記憶された液滴サイズの時間変化に基づいて、前記第1の液滴が前記直径D1aから前記直径D1bになるまでの液滴径変化時間を求める液滴径変化時間算出手段と、
を備え、
前記打滴制御手段は、前記液滴径変化時間算出手段によって算出された液滴径変化時間に基づいて、前記の不等式を満足する直径D1bとなった直後に前記第2の液滴を着弾させるように、前記第2の液滴の打滴タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。 A recording head for ejecting droplets on a recording medium;
Transport means for moving the recording medium and the recording head relative to the recording medium;
Droplet ejection control means for controlling droplet ejection from the recording head based on a print control signal for realizing dot size and dot arrangement;
The diameter of the first droplet, which is calculated based on the print control signal and is deposited on the recording medium, is D1a on the surface of the recording medium when the recording medium is landed, and is based on the printing control signal. The second droplet that is calculated on the recording medium and is ejected onto the recording medium so as to form a second dot adjacent to the first dot having a diameter D1a formed by the first droplet. D2a is a diameter on the surface of the recording medium at the time of landing of the recording medium, and is calculated based on the print control signal. An interval between centers of the first dot and the second dot is Pt, When the first droplet has a diameter D1b of the first droplet which is smaller than the diameter D1a on the surface of the recording medium by penetrating or solidifying the recording medium, the print control signal is used. The diameter D2a and the center-to-center distance Pt Obtain information, the following equation D1b <2 × Pt-D2a
Droplet ejection condition calculating means for obtaining a diameter D1b satisfying
A dot diameter calculation storage unit in which a change in droplet size with time is stored;
Droplet diameter change time for obtaining the droplet diameter change time until the first droplet changes from the diameter D1a to the diameter D1b based on the time change of the droplet size stored in the dot diameter calculation storage unit A calculation means;
With
The droplet ejection control means causes the second droplet to land immediately after the diameter D1b satisfying the inequality is reached, based on the droplet diameter change time calculated by the droplet diameter change time calculation means. As described above, the image forming apparatus controls the droplet ejection timing of the second droplet.
前記打滴制御手段は、算出された複数の前記液滴径変化時間の最大値を代表値として当該画像の記録タイミングを制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 When the droplet diameter change time calculating unit forms a mixed pattern having a plurality of combinations of the dot interval, the diameter of the first dot, and the diameter of the second dot in one image, the droplet diameter change time Multiple calculations,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the droplet ejection control unit controls the recording timing of the image using the calculated maximum value of the plurality of droplet diameter change times as a representative value.
前記液滴径変化時間算出手段は、前記情報提供手段によって提供される情報に含まれる前記液種類情報及び前記被記録媒体種類の組み合わせにおける被記録媒体への着弾時からの経過時間と前記被記録媒体表面の前記液の直径との関係に基づいて前記液滴径変化時間を算出することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 Comprising information providing means for providing information including liquid type information and recording medium type information;
The droplet diameter change time calculating means includes an elapsed time from landing on the recording medium in the combination of the liquid type information and the recording medium type included in the information provided by the information providing means, and the recording target. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the droplet diameter change time is calculated based on a relationship with a diameter of the liquid on a medium surface.
前記搬送手段の相対搬送方向の打滴制御に応じて前記第1のノズル列と前記第2のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The recording head includes a first nozzle row having nozzles for ejecting droplets that form odd-numbered dots among dots formed along a direction substantially orthogonal to the relative transport direction of the transport unit; A second nozzle row having nozzles for ejecting droplets forming the second dots,
5. The image according to claim 4, further comprising an interval varying unit that varies an interval between the first nozzle row and the second nozzle row in accordance with droplet ejection control in the relative carrying direction of the carrying unit. Forming equipment.
前記搬送手段の相対搬送方向と略直交する方向の打滴制御に応じて前記第1のノズル列と前記第2のノズル列との間隔を可変させる間隔可変手段を備えたことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 The recording head includes a first nozzle row having nozzles for ejecting droplets that form odd-numbered dots among dots formed along a direction substantially orthogonal to the relative transport direction of the transport unit; A second nozzle row having nozzles for ejecting droplets forming the second dots,
An interval varying means is provided for varying the interval between the first nozzle row and the second nozzle row in accordance with droplet ejection control in a direction substantially orthogonal to the relative carrying direction of the carrying means. Item 7. The image forming apparatus according to Item 6.
前記被記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させる搬送工程と、
ドットサイズとドット配置を実現する印字制御信号に基づいて前記打滴工程の打滴を制御する打滴制御工程と、
前記印字制御信号に基づいて算出され、前記被記録媒体に打滴される第1の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD1a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1の液滴により形成される直径D1aの第1のドットと重なるように隣接する第2のドットを形成するように前記被記録媒体に打滴される第2の液滴の前記被記録媒体着弾時における前記被記録媒体表面上での直径をD2a、前記印字制御信号に基づいて算出され、前記第1のドットと前記第2のドットとの中心間間隔をPt、前記第1の液滴が前記被記録媒体に着弾してから時間が経過して、前記第1の液滴が前記被記録媒体に浸透または固化することにより前記被記録媒体表面上で前記直径D1aよりも小さくなった前記第1の液滴の直径D1bとするとき、前記印字制御信号から前記直径D2a及び前記中心間距離Ptの情報を得て、次式
D1b<2×Pt−D2a
を満足する直径D1bを求める打滴条件算出工程と、
使用する液体の液滴サイズの時間変化に関する情報をデータテーブル化して予めドット径演算記憶部に記憶する記憶工程と、
前記ドット径演算記憶部に記憶された液滴サイズの時間変化に基づいて、前記第1の液滴が前記直径D1aから前記直径D1bになるまでの液滴径変化時間を求める液滴径変化時間算出工程と、
を含み、
前記打滴制御工程は、前記液滴径変化時間算出工程によって算出された液滴径変化時間に基づいて、前記の不等式を満足する直径D1bとなった直後に前記第2の液滴を着弾させるように前記第2の液滴の打滴タイミングを制御することを特徴とする打滴制御方法。 A droplet ejection process for ejecting droplets from a recording head to a recording medium;
A conveying step of relatively moving the recording medium and the recording head;
A droplet ejection control process for controlling droplet ejection in the droplet ejection process based on a print control signal for realizing dot size and dot arrangement;
The diameter of the first droplet, which is calculated based on the print control signal and is deposited on the recording medium, is D1a on the surface of the recording medium when the recording medium is landed, and is based on the printing control signal. The second droplet that is calculated on the recording medium and is ejected onto the recording medium so as to form a second dot adjacent to the first dot having a diameter D1a formed by the first droplet. D2a is a diameter on the surface of the recording medium at the time of landing of the recording medium, and is calculated based on the print control signal. An interval between centers of the first dot and the second dot is Pt, As time elapses after the first droplet has landed on the recording medium, the first droplet permeates or solidifies into the recording medium, thereby causing the diameter D1a on the surface of the recording medium. The diameter D1b of the first droplet that has become smaller When the print control signal after obtaining the information of the diameter D2a and the center distance Pt, the following expression D1b <2 × Pt-D2a
A droplet ejection condition calculating step for obtaining a diameter D1b that satisfies the following conditions:
A storage step of storing information on time variation of the liquid droplet size to be used in a data table and storing it in a dot diameter calculation storage unit in advance
Droplet diameter change time for obtaining the droplet diameter change time until the first droplet changes from the diameter D1a to the diameter D1b based on the time change of the droplet size stored in the dot diameter calculation storage unit A calculation process;
Including
In the droplet ejection control step, the second droplet is landed immediately after the diameter D1b satisfying the inequality is reached based on the droplet diameter variation time calculated in the droplet diameter variation time calculation step. As described above, the droplet ejection control method is characterized by controlling the droplet ejection timing of the second droplet.
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