JP4325676B2 - 液体吐出方法、液体吐出装置及びプログラム - Google Patents
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Description
ところで、一般に、ノズル周囲のインクの増粘を防ぐため、印刷する画像とは関係の無いインクを吐出させようとする動作(フラッシング)が行われる。シリアル式プリンタはヘッドが小さく移動可能であるため、印刷エリア外に、フラッシングによるインクのインク回収容器を設けることができる。一方、ラインヘッドプリンタはヘッドが大きく、フラッシングによるインクを回収するには、新たな工夫が必要となる。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
このような液体吐出方法によれば、フラッシングが必要なノズルから画像中に目立たないように液体を吐出されることができる。ノズルが目詰まりを起こさないので、高画質な画像が得られる。また、フラッシングにより液体吐出動作が中断しないため、液体吐出時間を出来る限り短くすることができる。
このような液体吐出方法によれば、ドット径が大きいほど隣接するドットが重なるか、又は、ドット間隔が狭くなり、フラッシングが必要なノズルから不吐出画素に吐出された液体が画像中に目立ちにくくなる。
このような液体吐出方法によれば、フラッシングが必要なノズルが画像中に目立たないように、液体を吐出することができる。元々、フラッシングが必要なノズルに対応付けられる吐出画素は少なく、フラッシングが必要なノズルに対応付けられた吐出画素と隣接する不吐出画素にフラッシングが必要なノズルから液体を吐出することは難しい。
このような液体吐出方法によれば、フラッシングが必要なノズルから吐出画素に対して、確実に正確な量の液体が吐出される。
このような液体吐出方法によれば、全ノズルから確実に正確な量の液体が吐出される。不吐出画素が連続して対応付けられるノズルはノズル付近の液体(インク)が増粘しやすくなるため、フラッシングが必要と判断される。
このような液体吐出方法によれば、例えば、ノズルに対応付けられる画素数によりフラッシングが必要なノズルを決定する場合に(例:前回のフラッシングから第1所定数以上の画素が対応付けられたノズルはフラッシングを必要とする)、対応付けられる画素のうちの吐出画素が少ないノズルはフラッシングが必要と決定されるため、全ノズルから確実に正確な量の液体が吐出される。
このような液体吐出装置によれば、フラッシングが必要なノズルが画像中に目立たないように液体を吐出することができる。フラッシングにより液体吐出動作が中断しないため、液体吐出時間を出来る限り短くすることができる。
このようなプログラムによれば、フラッシングが必要なノズルが画像中に目立たないように、液体を吐出することができる。フラッシングにより液体吐出動作が中断しないため、液体吐出時間を出来る限り短くすることができる。
本実施形態では、インクジェットプリンタと、プリンタドライバを記憶したコンピュータ50が接続されたシステムを液体吐出装置とする。また、インクジェットプリンタの中のラインヘッドプリンタ(プリンタ1)を例に挙げて説明する。
検出器群40には、ロータリー式エンコーダ、紙検出センサ41、および光学センサ等が含まれる。
図3Aは、ヘッドユニット30の下面のヘッド31の配列を示す。図3Bは、各ヘッド31の下面のノズルの配列を示す。ヘッドユニット30は、複数のヘッド31を有する。複数のヘッド31は紙幅方向に千鳥状に配置されている。紙幅方向の左側のヘッド31ほど、かっこ内に若い番号が付されている。
コントローラ10は、コンピュータ50から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
本実施形態のプリンタ1は、ノズルから吐出されるインク量を変化させることで、3種類のドット(大ドット、中ドット、小ドット)を打ち分ける。即ち、プリンタ1は1つの画素に対して、「ドットを形成しない」、又は「小ドット」、「中ドット」、「大ドット」を形成することで、4階調表現を可能とする。なお、「画素」とは、紙S上に仮想的に定められた矩形状の領域を指し、画像を構成する単位要素である。この画素が2次元的に並ぶことにより画像が構成される。
〈フラッシング動作について〉
インク内の水分はノズルのメニスカス(ノズルで露出しているインクの自由表面)から蒸発しやすく、蒸発によりインクの粘度は上昇してしまう(増粘)。インクが増粘すると、ノズルは目詰まりやすくなる。また、ノズルのメニスカス表面から大気が混入すると、インク内に気泡が発生してしまう。ノズルの目詰まりや気泡の混入により、印刷データに基づいてノズルからインクを吐出させようとしても、インクが吐出されなかったり、適正な量のインクが吐出されなかったりするおそれがある。その結果、画像が劣化してしまう。
以下、プリンタ1が休止状態となったときにノズル面をキャップにより封止する例を示す。図5Aは、非印刷エリアにキャップ60を設けた図である。非印刷エリアとは、紙Sが印刷されるエリア(印刷エリア)以外の区域のことである。プリンタの休止時にヘッドユニットはキャップ60の上部に移動する。そして、キャップ60によりノズル面を封止する。そして、印刷を再開するときには、キャップ60に向けて、各ノズルがフラッシングを行う。そうすることで、休止時にメニスカス付近に増粘したインクを吐出することができ、印刷開始時にも確実にインクが吐出される。また、非印刷エリアにおいてキャップ60に向けてインクが吐出されるため、媒体Sや搬送ベルト22を汚すことなく、フラッシングが行われる。即ち、キャップ60はインク回収容器の役割も果たす。
比較例では、印刷中にあまりインクが吐出されないノズルがインク吐出時に確実にインクが吐出されるように、定期的に全ノズルに対してフラッシングを行うとする。例えば、紙Sが半分搬送されたら1回フラッシングを行ったり、3ページの印刷が終了したら1回フラッシングを行ったりするように、予めフラッシングを行うタイミングを設定しておく。
本実施形態では、印刷中のフラッシング時間を短縮させるため、印刷中にはキャップを用いたフラッシングを行わないとする。但し、キャップを用いない場合、フラッシング時にノズルからむやみにインクを吐出させると、搬送ベルト22等を汚してしまう。そこで、本実施形態では、フラッシングが必要なノズルから、印刷中の紙Sに向けて、画像形成とは関係の無いインクを吐出させる。フラッシングが必要なノズルとは、画像形成のためにインクが吐出される回数が少ないノズルであるため、画像形成とは関係の無いインクを目詰まり防止のために紙S上に吐出させる(詳細は後述)。
図6は、中間印刷データ作成処理のフロー図である。プリンタドライバは、まず、ユーザーが印刷を行いたい画像の画像データをアプリケーションソフトから受信する。
図7Aは、中間印刷データに基づいて、ドットが形成される様子を示す図である。図7Bは、形成されるドットの大きさを示す図である。プリンタ1は多数のノズルを有するが、説明の簡略のため、図中では5個のノズルのみを示す。また、画像1ページ中の紙幅方向の画素数を5個とし、搬送方向の画素数を10個とする。そして、プリンタ1はフチ有り印刷を行うとする。フチ有り印刷では、印刷用紙よりも印刷される画像の方が小さく、紙の端には余白が形成される。また、画素の場所を特定するため、紙幅方向に沿った画素列を「行」で、搬送方向に沿った画素列を「列」で表す。搬送方向の下流側(紙の先端側)の行ほど若い番号が付され、紙幅方向の左側の列ほど若い番号が付されている。なお、下流側の画素ほど先にノズルと対向する。即ち、下流側の画素ほど、ノズル#iと先に対向し、ドットが形成される場合には、先にドットが形成される。
図9は、プリンタドライバがフラッシング用画素を決定して最終印刷データを作成するフローである。プリンタドライバは、中間印刷データを基に、ノズルごとに、フラッシングが必要か否かを確認し、フラッシングを行うタイミングを決定する。例えば、図7Aでは、プリンタドライバは一番左側のノズル#1(i=1)から順にフラッシングが必要か否かを確認するとする(S101)。
本実施形態ではプリンタドライバは不吐出画素が5個連続した場合に(説明の簡略のため、基準となる不吐出画素の連続数を5個と少なくしているが、5個は一例であって、ノズルが増粘を起こす可能性のある不吐出期間を試験などによって見出して設定すればよい)、連続する5個の不吐出画素のうちのいずれかの画素にフラッシングドットを形成しているがこれに限らない。例えば、以下の改良例であってもよい。
前述の実施形態では、プリンタドライバは、画像データ(中間印刷データ)の各画素が不吐出画素であるか否かを確認し、フラッシングが必要なノズルを決定している。これに対して、第2実施形態では、ノズル#iによるドットの形成数に関わらず、前回のフラッシングからノズル#iの下を紙S上の一定数の画素が通り過ぎたら、ノズル#iにフラッシングさせるとする。即ち、第2実施形態では、ノズル#iに対応付けられた画素数により、ノズル#iにフラッシングさせる。また、ノズル#iの下を紙S上の一定数の画素が通り過ぎていなくとも、ノズル#iにより形成されるドット数が少なければ、ノズル#iにフラッシングさせる。なお、前述の実施形態と同様に、プリンタドライバが中間印刷データに基づいて、フラッシングの必要なノズルを決定する。
前述の実施形態では、ノズル#iに対応付けられた画素中に不吐出画素が連続した場合に、大ドットが形成される画素と隣接する不吐出画素にフラッシングドットを形成していた。また、前述の実施形態では、ノズル#iとは異なるノズルにより形成される大ドットの隣にフラッシングドットが形成される。これに対して、第3実施形態では、ノズル#iにより大ドット(又は中ドット)が形成される画素の直前の画素であり、ノズル#iに対応付けられている不吐出画素(下流側の画素)に、ノズル#iによりフラッシングドットを形成させる。
上記の各実施形態は、主としてインクジェット方式のプリンタを有する印刷システムについて記載されているが、印刷中のフラッシング方法等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態ではコンピュータ50内のプリンタドライバが、フラッシングドットが形成されるように印刷データを作成していたが、プリンタ1側のCPU12がプリンタドライバの役割を担ってもよい。この場合には、プリンタ1単体が液体吐出装置となる。
前述の実施形態では、液体吐出方法を実施する液体吐出装置(一部)としてインクジェットプリンタを例示していたが、これに限らない。液体吐出装置であれば、プリンタ(印刷装置)ではなく、様々な工業用装置に適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルター製造装置や有機ELディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへDNAを溶かした溶液を塗布してDNAチップを製造するDNAチップ製造装置、回路基板製造装置等であっても、本件発明を適用することができる。
また、前述の実施形態のプリンタは、駆動素子(ピエゾ素子)に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより液体を吐出しているが、これに限らない。例えば、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって液体を吐出させるプリンタでもよい。
前述の実施形態では、印刷休止時のヘッドの封止のためにキャップを設けていたが、これに限らない。例えば、キャップがなくとも、印刷中に印刷用紙に向けてインクを吐出すれば、ノズルが目詰まりを起こすことはない。その結果、プリンタの構造を簡素化し、小型化することができる。但し、印刷休止中からのノズルの復旧のために、印刷の開始時に紙Sのフチにインクを吐出する等の工夫が必要となる。
また、前述の実施形態では、印刷中にキャップを用いたフラッシングを行わないとあるが、これに限らない。例えば、隣接する画素の大ドットまたは中ドットが形成されない場合には、キャップを用いてフラッシングを行うとしてもよい。その結果、フチや余白等にフラッシングドットを形成する必要がないため、高画質の画像を印刷することができる。また、印刷中にキャップを用いて高画質な画像を印刷するか、印刷中にキャップを用いずに、早く印刷するかをユーザーに選択させてもよい。
前述の実施形態ではキャップを、非印刷エリアにキャップを設けたり(図5A)、ベルトに孔を開けたりする(図5B)方法等を例に挙げたがこれに限らない。例えば、搬送ベルトと対向する位置にキャップを設け、ヘッドユニットを回転させるようにしてもよい。
前述の実施形態では、ラインヘッドプリンタを例に挙げて、印刷中のフラッシング方法について説明しているが、これに限らない。例えば、紙を搬送方向に移動させる搬送動作と、1つのヘッドが搬送方向と交差する移動方向に移動しながらドットを形成する動作(パス)と、を交互に繰り返しながら画像を形成するシリアル式プリンタでもよい。
シリアル式プリンタの場合、1つのラスタライン(移動方向に沿ったドット列)を複数のノズルにより形成する印刷方式(オーバーラップ印刷)が用いられることがある。図14は、オーバーラップ印刷の説明図である。例えば、パス1においてノズル#4により1行目の奇数列(1、3、5…列)の画素にドットが形成され、パス2において、ノズル#1により1行目の偶数列(2、4、6…列)の画素にドットが形成され、1行目のラスタラインが完成する。
例えば、2行目の奇数列にドットが形成されないとする。この場合、2行目の奇数列に対応付けられたノズル#5は目詰まりを起こすおそれがあるため、2行目の奇数列のいずれかにフラッシングドットを形成する必要がある。つまり、前述のラインヘッドプリンタでは、搬送方向に並ぶ画素が5個連続している場合に、ノズルにフラッシングさせていたが(図7A)、シリアル式プリンタによるオーバーラップ印刷では、移動方向に並ぶ画素が連続して不吐出画素でなくとも、各ノズルに対応付けられた画素が連続して不吐出画素であれば、フラッシングドットを形成する必要がある。
即ち、プリンタの種類や印刷方式により、プリンタドライバは一定方向に並ぶ画素のデータが不吐出画素であるか否かを確認するのではなく、各ノズルが対応付けられた画素を、各ノズルの下を通り過ぎる順に不吐出画素であるか否かを確認する必要がある。また、プリンタの種類や印刷方式により、フラッシングが必要な画素に対応付けられる不吐出画素と隣接する画素の位置は変わってくるが、大ドット(中ドット)が形成される画素と隣接する画素にフラッシングドットを形成すれば、印刷画像中にフラッシングドットが目立ってしまうことを防ぐことができる。
10 コントローラ、11インターフェース部、12 CPU、13 メモリ、
14 ユニット制御回路、
20 搬送ユニット、21 搬送ローラ、22 搬送ベルト、23 給紙ローラ、
30 ヘッドユニット、31 ヘッド、
40 検出器群、41 紙検出センサ、
50 コンピュータ
Claims (7)
- 画像データにより、液体を吐出する画素である吐出画素と液体を吐出しない画素である不吐出画素とを決定することと、
前記画像データにより、フラッシングが必要なノズルを決定することと、
前記フラッシングが必要なノズルに対応付けられた前記不吐出画素に隣接する前記吐出画素の中で、最も大きいドットが形成される前記吐出画素を決定することと、
前記最も大きいドットが形成される前記吐出画素に隣接する前記不吐出画素であって、前記フラッシングが必要なノズルに対応付けられた不吐出画素に、前記フラッシングが必要なノズルから液体を吐出することと、
を有する液体吐出方法。 - 請求項1に記載の液体吐出方法であって、
前記フラッシングが必要なノズルから液体が吐出される前記不吐出画素と隣接する前記吐出画素には、前記フラッシングが必要なノズル以外の前記ノズルが対応付けられている、
液体吐出方法。 - 請求項1に記載の液体吐出方法であって、
前記フラッシングが必要なノズルが前記吐出画素に液体を吐出する直前に、前記フラッシングが必要なノズルから前記不吐出画素に液体が吐出される、
液体吐出方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体吐出方法であって、
連続する複数の前記不吐出画素に対応付けられるノズルが、前記フラッシングが必要なノズルとして決定される、
液体吐出方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の液体吐出方法であって、
ページごとの前記画像データにより、前回のフラッシングから或るページまでの間に、前記ノズルに対応付けられた前記画素の数を加算した総画素数を算出し、
前記総画素数が第1所定数に達した時に、前記ノズルが、前記或るページにおいて、前記フラッシングが必要なノズルとして決定され、
前記総画素数が前記第1所定数よりも少ないが、前記或るページにおいて、前記ノズルに対応付けられた前記吐出画素の数が第2所定数よりも少ない場合には、前記ノズルが、前記フラッシングが必要なノズルとして決定される、
液体吐出方法。 - 媒体に対して液体を吐出する複数のノズルが所定方向に並んだノズル列と、
前記媒体と前記ノズル列とを前記所定方向と交差する方向に相対移動させる移動機構と、
前記媒体と前記ノズル列の前記交差する方向への相対移動中に、画像データにより前記ノズル列から液体を吐出させる制御部と、を有する液体吐出装置であって、
前記制御部は、
前記画像データにより、液体を吐出する画素である吐出画素と液体を吐出しない画素である不吐出画素とを決定し、
前記画像データにより、フラッシングが必要なノズルを決定し、
前記フラッシングが必要なノズルに対応付けられた前記不吐出画素に隣接する前記吐出画素の中で、最も大きいドットが形成される前記吐出画素を決定し、
前記最も大きいドットが形成される前記吐出画素に隣接する前記不吐出画素であって、前記フラッシングが必要なノズルに対応付けられた不吐出画素に、前記フラッシングが必要なノズルから液体を吐出させる、
液体吐出装置。 - 画像データにより、液体を吐出する画素である吐出画素と液体を吐出しない画素である不吐出画素とを決定することと、
前記画像データにより、フラッシングが必要なノズルを決定することと、
前記フラッシングが必要なノズルに対応付けられた前記不吐出画素に隣接する前記吐出画素の中で、最も大きいドットが形成される前記吐出画素を決定することと、
前記最も大きいドットが形成される前記吐出画素に隣接する前記不吐出画素であって、前記フラッシングが必要なノズルに対応付けられた不吐出画素に、前記フラッシングが必要なノズルから液体を吐出することと、
を液体吐出装置に実現させるためのプログラム。
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