JP4946389B2 - 吐出タイミング決定方法及び液滴吐出方法 - Google Patents
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<プリンタ概略>
図1は、本発明の吐出タイミング決定方法の対象となるインクジェットヘッドが設置されたインクジェットプリンタ1(プリンタ1)を示す図である。図1にはプリンタ1の内部を上面から見た際の様子が示されている。
<ヘッドユニット>
ヘッドユニット8について説明する。図2は、ヘッドユニット8において、ヘッドホルダ9からバッファタンク48及びヒートシンク60が取り外された状態を示している。
<ヘッド本体等>
インクジェットヘッド30について説明する。図4は、インクジェットヘッド30の分解斜視図である。インクジェットヘッド30は、ヘッド本体25、補強フレーム91及び保護フレーム92を有している。図4には、ヘッド本体25、補強フレーム91及び保護フレーム92が示されている。
<インク流路>
図5(a)及び(b)はそれぞれ流路ユニット27の下面図及び上面図である。流路ユニット27の下面は、上述のとおり複数のノズル28が形成されたノズル面25aである。図5(a)に示されているように、ノズル28は、流路ユニット27の長手方向に沿って千鳥状に配列され、これによって5列のノズル列58が形成されている。流路ユニット27の内部には、ノズル列58に沿って延在する5本の共通インク室99a〜99eが形成されている。共通インク室99a〜99eは、流路ユニット27の厚み方向についていずれのノズル28とも重ならない領域に、ノズル列58を避けるように形成されている。流路ユニット27の内部には、さらに、共通インク室99a〜99eからノズル28のそれぞれに連通する個別のインク流路が形成されている。そして、このような個別のインク流路を通じて共通インク室99a〜99eに充填されたインクがノズル28のそれぞれに供給される。
図6に示されているように、流路ユニット27は複数のプレートが積層した積層体である。各プレートには共通インク室99eやノズル28、インク流路を構成する複数の流路孔が形成されている。これらの流路孔が互いに連通して共通インク室99eやインク流路を形成するように各プレートを積層することによって流路ユニット27が形成されている。これらのプレートは金属材料又はポリイミド樹脂等からなる。
ダンパプレート103におけるスペーサプレート102側の面には、ダンパ溝103eが形成されている。ダンパ溝103の、流路ユニット27の短手方向に沿った縦断面は、凹部形状を有する溝状に形成されており、共通インク室99eと同じ平面形状・サイズを有している。なお、共通インク室99a〜99eのそれぞれに対向する位置には、同一の平面形状及びサイズを有するダンパ溝103a〜103eが形成されている(ダンパ溝103a〜103dは図示されていない)。
<ノズルとインク色との関係>
本実施形態のインクジェットヘッド30は、多色のインクを吐出する。図7は、ノズルプレート101に形成された各ノズル列58と吐出されるインクの色との関係を示す図である。上記の通りノズルプレート101には5列のノズル列58が形成されている。そして、同じノズル列58に属するノズル28からは同色のインクが吐出される。例えば、ノズルプレート101の短手方向一端側のノズル列58Mからはマゼンタのインクが吐出される。そして、ノズル列58C、58Y、58Bkからは、それぞれ、シアン、イエロー、ブラックのインクが吐出される。
<圧電アクチュエータ>
以下は圧電アクチュエータ21についての説明である。図8は圧電アクチュエータ21の分解斜視図である。
<吐出電圧パルス>
図9は、圧電アクチュエータ21の個別電極37と共通電極38との間にインク吐出の際に印加される吐出電圧パルスを示している。図9(a)に示されているのは圧電アクチュエータ21を用いていわゆる引き打ち方式でインクを吐出する際の最も基本的な吐出電圧パルスの波形である。この吐出電圧パルスの印加によって以下のようにインクがノズル28から吐出される。
<吐出タイミングと吐出速さ>
ところで、上述のように、2つのノズル28から同時にインクを吐出させる場合と各ノズル28から単独でインクを吐出させる場合とでインクの吐出特性に違いが生じることがある。なお、本明細書において「単独でインクを吐出させる」とは、他のノズル28からのインク吐出の影響を受けないほど十分に他のインク吐出のタイミングと離れたタイミングで1つのノズル28からインクを吐出させること、あるいは、他のノズル列58からのインク吐出の影響を受けないほど十分に他のノズル列58からのインク吐出のタイミングと離れたタイミングで1本のノズル列58からインクを吐出させることをいう。
<吐出タイミングの決定方法>
以下は、上記の事実に基づいて行われる最適な吐出タイミングの決定方法についての説明である。図12は吐出タイミング決定の全体の流れを示すフローチャートである。
xの対数はxについて単純増加であるので、抽出されたばらつきの合計が大きいほど推測SN比は小さくなる。したがって、上記の数式より、推測SN比が大きい場合とは、吐出速さのばらつきが小さい場合に相当する。
<変形例>
以上は、本発明の好適な実施の形態であるが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく課題を解決するための手段に記載された内容の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
21 圧電アクチュエータ
21 圧電アクチュエータ
25 ヘッド本体
27 流路ユニット
28 ノズル
30 インクジェットヘッド
58Bk,58C,58M,58Y ノズル列
Claims (16)
- 吐出タイミングを決定する対象となる3つ以上のノズル群である対象ノズル群を有する液滴吐出ヘッドにおいて、前記対象ノズル群のそれぞれにおける印字周期内の液滴の吐出タイミングを決定する方法であって、
前記対象ノズル群から任意に選択した2つのノズル群である選択ノズル群における吐出タイミングの所定のタイミングに対するずれ時間の組み合わせからなる複数の第1のずれ時間の組み合わせに関して、液滴の吐出速さのばらつきである第1吐出ばらつきを前記第1のずれ時間の組み合わせ毎に導出する導出工程を、前記選択ノズル群として選択するノズル群の組み合わせを変更しつつ複数回行う第1工程と、
前記所定のタイミングに対する前記対象ノズル群における吐出タイミングのずれ時間の組み合わせからなる複数の第2のずれ時間の組み合わせに関して、液滴の吐出速さのばらつきである第2吐出ばらつきを、前記第2のずれ時間の組み合わせ毎に導出する第2工程と、
前記第2工程で導出した前記第2吐出ばらつきのうち、閾値よりも低い前記第2吐出ばらつきに対応する前記第2のずれ時間の組み合わせを決定する第3工程と、を備え、
前記第2工程においては、前記第2のずれ時間の組み合わせに含まれる全ての前記第1のずれ時間の組み合わせに対応する前記第1吐出ばらつきの和を、前記第2吐出ばらつきとして算出し、
前記導出工程は、
前記対象ノズル群の中から第1ノズル群と第2ノズル群とを前記選択ノズル群として選択する選択工程と、
前記選択工程により選択された第1ノズル群の吐出速さと第2ノズル群の吐出速さとの測定を、前記第1のずれ時間の組み合わせを変更しつつ、複数回行う吐出工程と、
前記吐出工程において測定した前記第1ノズル群の吐出速さと基準値との差に基づいて前記第1ノズル群の吐出速さのばらつきを算出し、前記吐出工程において測定した前記第2ノズル群の吐出速さと前記基準値との差に基づいて前記第2ノズル群の吐出速さのばらつきを算出し、算出した前記第1ノズル群の吐出速さのばらつきと前記第2ノズル群の吐出速さのばらつきを前記第1吐出ばらつきとする第1吐出ばらつき算出工程と、を備えることを特徴とする吐出タイミング決定方法。 - 前記第1工程において、前記対象ノズル群に属するそれぞれのノズル群が、一回以上は前記選択ノズル群に属するように、前記選択ノズル群に属するノズル群を変更しつつ前記導出工程を複数回行うことを特徴とする請求項2に記載の吐出タイミング決定方法。
- 前記対象ノズル群から抽出される2つの前記ノズル群からなる組み合わせのそれぞれが1回以上は前記選択ノズル群に属するように、前記選択ノズル群に属するノズル群を変更しつつ前記導出工程を複数回行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の吐出タイミング決定方法。
- 前記選択ノズル群に含まれるノズル群の数を変更せず前記選択ノズル群に属するノズル群を変更して前記導出工程を複数回行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。
- 前記対象ノズル群に属する全てのノズル群から同時にインクを吐出させる同時吐出工程と、
前記同時吐出工程において吐出される液滴の吐出速さをノズル群ごとに測定する同時測定工程と、
前記同時測定工程において測定された液滴の吐出速さに基づいて、ノズル群のそれぞれにおける吐出速さのばらつきを算出する同時ばらつき算出工程とをさらに備え、
前記第3工程において、前記同時ばらつき算出工程において算出された前記吐出速さのばらつきを前記対象ノズル群に属する全てのノズル群に関して加算した和を閾値として、閾値よりも低い前記第2吐出ばらつきに対応する前記第2のずれ時間の組み合わせを決定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。 - 前記液滴吐出ヘッドは、平行に配列された複数のノズル列が形成されたノズル面を有し、前記各ノズル列は前記複数のノズルを含み、
前記複数のノズル群が前記複数のノズル列であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。 - 前記液滴吐出ヘッドから吐出する液滴は黒色を含む複数の色のインク液滴を含み、前記吐出工程において、同じ前記ノズル列に含まれるノズルからは同じ色のインク液滴を吐出し、且つ、異なる前記ノズル列に含まれるノズルからは異なる色のインク液滴を吐出することを特徴とする請求項6に記載の吐出タイミング決定方法。
- 前記液滴吐出ヘッドから吐出する液滴は黒色を含む複数の色のインク液滴を含み、前記黒色のインク液滴を吐出するノズル列を前記選択ノズル群に含まないように前記導出工程を行い、
前記黒色のインク液滴を吐出するノズル列のインク液滴吐出のタイミングを、前記黒色以外の前記複数の色のインク液滴を吐出するノズル列の液滴吐出のタイミングよりも前又は後となるように決定することを特徴とする請求項6に記載の吐出タイミング決定方法。 - 前記各ノズルが前記複数のノズル群のいずれかに属していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。
- 前記液滴吐出ヘッドによる液滴吐出には、前記複数のノズルから吐出される液滴の量が異なる複数のモードがあり、
前記吐出工程において、前記複数のモードのうち最も少ない量の液滴を吐出するモードで前記複数のノズルに液滴を吐出させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。 - 前記液滴吐出ヘッドによる液滴吐出のモードには、前記複数のノズルから吐出される液滴の量が異なる複数のモードがあり、
前記各モードごとに前記導出工程を行い、
前記各モードごとに前記対象ノズル群のそれぞれにおける印字周期内の液滴の吐出タイミングを決定することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。 - 前記液滴吐出ヘッドには4列以上の前記ノズル列が形成されていることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の吐出タイミング決定方法。
- (旧請求項16)
吐出タイミングを決定する対象となる3つ以上のノズル群である対象ノズル群を有する液滴吐出ヘッドにおいて、前記対象ノズル群のそれぞれにおける印字周期内の液滴の吐出タイミングをずらしつつ液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
前記対象ノズル群から任意に選択した2つのノズル群である選択ノズル群における吐出タイミングの所定のタイミングに対するずれ時間の組み合わせからなる複数の第1のずれ時間の組み合わせに関して、液滴の吐出速さのばらつきである第1吐出ばらつきを前記第1のずれ時間の組み合わせ毎に導出する導出工程を、前記選択ノズル群として選択するノズル群の組み合わせを変更しつつ複数回行う第1工程と、
前記所定のタイミングに対する前記対象ノズル群における吐出タイミングのずれ時間の組み合わせからなる複数の第2のずれ時間の組み合わせに関して、液滴の吐出速さのばらつきである第2吐出ばらつきを、前記第2のずれ時間の組み合わせ毎に導出する第2工程と、
前記第2工程で導出した前記第2吐出ばらつきのうち、閾値よりも低い前記第2吐出ばらつきに対応する前記第2のずれ時間の組み合わせを決定する第3工程と、
前記第3工程において決定された吐出タイミングで前記対象ノズル群から液滴を吐出する工程とを備え、
前記第2工程においては、前記第2のずれ時間の組み合わせに含まれる全ての前記第1のずれ時間の組み合わせに対応する前記第1吐出ばらつきの和を、前記第2吐出ばらつきとして算出し、
前記導出工程は、
前記対象ノズル群の中から第1ノズル群と第2ノズル群とを前記選択ノズル群として選択する選択工程と、
前記選択工程により選択された第1ノズル群の吐出速さと第2ノズル群の吐出速さとの測定を、前記第1のずれ時間の組み合わせを変更しつつ、複数回行う吐出工程と、
前記吐出工程において測定した前記第1ノズル群の吐出速さと基準値との差に基づいて前記第1ノズル群の吐出速さのばらつきを算出し、前記吐出工程において測定した前記第2ノズル群の吐出速さと前記基準値との差に基づいて前記第2ノズル群の吐出速さのばらつきを算出し、算出した前記第1ノズル群の吐出速さのばらつきと前記第2ノズル群の吐出速さのばらつきを前記第1吐出ばらつきとする第1吐出ばらつき算出工程と、を備えることを特徴とする液滴吐出方法。 - 前記対象ノズル群に属する全てのノズル群から同時にインクを吐出させる同時吐出工程と、
前記同時吐出工程において吐出される液滴の吐出速さをノズル群ごとに測定する同時測定工程と、
前記同時測定工程において測定された液滴の吐出速さに基づいて、ノズル群のそれぞれにおける吐出速さのばらつきを算出する同時ばらつき算出工程とをさらに備え、
前記第3工程において、前記同時ばらつき算出工程において算出された前記吐出速さのばらつきを前記対象ノズル群に属する全てのノズル群に関して加算した和を閾値として、閾値よりも低い前記第2吐出ばらつきに対応する前記第2のずれ時間の組み合わせを決定することを特徴とする請求項13に記載の液滴吐出方法。 - 前記液滴吐出ヘッドは、平行に配列された複数のノズル列が形成されたノズル面を有し、前記各ノズル列は前記複数のノズルを含み、
前記複数のノズル群が前記複数のノズル列であることを特徴とする請求項13又は14に記載の液滴吐出方法。 - 前記液滴吐出ヘッドから吐出する液滴は黒色を含む複数の色のインク液滴を含み、前記導出工程において、同じ前記ノズル列に含まれるノズルからは同じ色のインク液滴を吐出し、且つ、異なる前記ノズル列に含まれるノズルからは異なる色のインク液滴を吐出することを特徴とする請求項15に記載の液滴吐出方法。
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