JP5107513B2

JP5107513B2 - 印刷方法および印刷装置

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Publication number: JP5107513B2
Application number: JP2005255980A
Authority: JP
Inventors: 清臣光木; 聖二望月; 正弘中村; 信敏大塚
Original assignee: Seiko Epson Corp; Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Seiko Epson Corp; Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2005-09-05
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2025-09-05
Also published as: JP2007069364A; US20070052744A1; US7407244B2

Description

本発明は、インクジェット方式のヘッドを用いて印刷を行う技術に関する。

複数の吐出口を有するヘッドが設けられ、印刷用紙に対してヘッドを走査しつつ各吐出口からのインクの微小液滴の吐出のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより印刷を行う印刷装置が従来より用いられている。また、このような印刷装置において、走査方向に垂直な方向に印刷用紙の幅に相当する範囲にて多数の吐出口が配列するように複数のヘッドを配置し（すなわち、フルラインヘッドを設け）、ヘッドの印刷用紙に対する一度の走査にて（ワンパスにて）高速に印刷を行うタイプの装置も知られている。

なお、特許文献１では、ヘッドの移動速度が、基準となる速度よりも遅いときに、基準となる速度でヘッドが移動する場合のインクの微小液滴の吐出のタイミングと比較して遅延したタイミングで微小液滴を吐出することにより、高精度な印刷を行う技術が開示されている。また、特許文献２では、外部から入力されて印字バッファに蓄積される描画データ量を監視して複数の印字速度の中から使用可能な印字速度を選択して設定することにより、蓄積される描画データ量に応じた最適な印字速度にて印刷を行う技術が提案されている。
特開２００３−２６６６５１号公報特開２００１−１９１５９１号公報

ところで、インクジェット方式のヘッドでは描画データに基づく駆動信号の入力により、複数の吐出口からのインクの微小液滴の吐出に係る動作が行われるが、一般的に、駆動信号の入力の基本周期（または、駆動周波数）はヘッドの定格の値として定められており、基本周期にて微小液滴の吐出または非描画時の動作（例えば、吐出口から微小液滴が吐出されない程度の微小な振動運動）を行うことにより、ヘッドの各吐出口近傍をほぼ一定の状態として吐出口からのインクの吐出を安定して適切に行うことが実現される。しかしながら、このようなヘッドが設けられる印刷装置において、特許文献１および２のようにヘッドの印刷用紙に対する相対的な移動速度を、基本周期に対応する定常の速度よりも遅くして印刷を行う場合には、基本周期よりも遅い周期にて吐出口からの微小液滴の吐出に係る動作が繰り返されることとなり、その結果、ヘッドの吐出口近傍の状態が変化する等してインクの吐出を安定して適切に行うことができない場合がある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ヘッドに対して定められた基本周期より長い周期にて描画データに基づくインクの吐出を安定して適切に行うことを目的としている。

請求項１に記載の発明は、インクジェット方式のヘッドを用いる印刷方法であって、ａ）複数の吐出口からインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出するヘッドに対して印刷媒体を所定の移動方向へと相対的に移動する工程と、ｂ）前記ａ）工程に並行して、前記印刷媒体が前記ヘッドに対して、前記移動方向に互いに隣接する２つのドット間の最小距離である所定の距離だけ相対的に移動する毎に吐出タイミング信号を生成する工程と、ｃ）描画データに基づく前記複数の吐出口からの微小液滴の吐出に係る動作の駆動信号を前記吐出タイミング信号が生成される毎に前記ヘッドに入力する工程と、ｄ）前記ｂ）工程における一の吐出タイミング信号の生成から次の吐出タイミング信号の生成までの時間である吐出間隔が、前記ヘッドに対して定められた駆動信号の入力の基本周期の２倍以上となる場合に、前記一の吐出タイミング信号および前記次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、非描画時の動作を指示する駆動信号である少なくとも１つの非描画駆動信号を前記ヘッドに入力する工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の印刷方法であって、前記少なくとも１つの非描画駆動信号の個数が前記一の吐出タイミング信号と前記次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔の所定個数前の吐出間隔に基づいて決定される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の印刷方法であって、前記所定個数前の吐出間隔から前記基本周期よりも短い所定の微小時間を減じた後の時間を前記基本周期にて除算した商からさらに１を減じた値が、前記少なくとも１つの非描画駆動信号の個数として決定される。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷方法であって、前記ヘッドが圧電素子を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷方法であって、前記ａ）工程において、前記印刷媒体の前記ヘッドに対する相対的な移動速度が、前記基本周期にて前記吐出タイミング信号が生成される定常速度よりも一時的に遅くされる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷方法であって、前記駆動信号を生成する駆動信号生成部への前記描画データの転送速度が、前記基本周期での前記ヘッドへの前記駆動信号の入力速度よりも遅い場合に、前記印刷媒体の前記ヘッドに対する相対的な移動速度が、前記転送速度に合わせて前記基本周期にて前記吐出タイミング信号が生成される定常速度よりも遅くされる。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の印刷方法であって、少なくとも前記印刷媒体の前記ヘッドに対する相対的な移動の開始直後または停止直前において、前記ｂ）工程ないし前記ｄ）工程が行われる。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の印刷方法であって、前記複数の吐出口が、前記移動方向に垂直な方向に関して印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って並ぶ。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の印刷方法であって、前記印刷媒体がロール紙である。

請求項１０に記載の発明は、インクジェット方式の印刷装置であって、複数の吐出口を有し、描画データに基づく駆動信号の入力により、前記複数の吐出口から印刷媒体へのインクの微小液滴の吐出に係る動作を行うヘッドと、前記ヘッドに対して前記印刷媒体を所定の移動方向へと相対的に移動する移動機構と、前記印刷媒体が前記ヘッドに対して、前記移動方向に互いに隣接する２つのドット間の最小距離である所定の距離だけ相対的に移動する毎に吐出タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、前記駆動信号を前記吐出タイミング信号が生成される毎に前記ヘッドに入力する駆動信号生成部とを備え、前記駆動信号生成部が、一の吐出タイミング信号の生成から次の吐出タイミング信号の生成までの時間である吐出間隔が、前記ヘッドに対して定められた駆動信号の入力の基本周期の２倍以上となる場合に、前記一の吐出タイミング信号および前記次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、非描画時の動作を指示する駆動信号である少なくとも１つの非描画駆動信号を前記ヘッドに入力する。

本発明によれば、ヘッドに対して定められた駆動信号の入力の基本周期の２倍以上の周期にて描画データに基づくインクの吐出を安定して適切に行うことができる。

また、請求項２および３の発明では、吐出間隔を簡便に推測して非描画駆動信号の個数を容易に決定することができ、請求項５の発明では、印刷媒体のヘッドに対する相対的な移動速度が定常速度よりも遅い場合でも、高精度な印刷を安定して行うことができる。

また、請求項６の発明では、印刷媒体のヘッドに対する相対的な移動速度を描画データの転送速度に合わせて定常速度よりも遅くしつつ、高精度な印刷を安定して行うことができ、請求項７の発明では、印刷媒体のヘッドに対する相対的な移動の開始直後または停止直前においても、高精度な印刷を安定して行うことができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係るインクジェット方式の印刷装置１の構成を示す図である。印刷装置１は、印刷装置１の本体１０および本体１０に接続されるコンピュータ５を備える。本体１０は、インクの微小液滴を印刷用紙９に向けて吐出する吐出部２、吐出部２の下方にて図１中のＹ方向へと印刷用紙９を移動する紙送り機構３、並びに、吐出部２および紙送り機構３に接続される本体制御部４を備える。

紙送り機構３は、図示省略のモータに接続された２つのベルトローラ３１、および、２つのベルトローラ３１の間に掛けられたベルト３２を有する。印刷用紙９は所定の幅の連続紙であるロール紙とされ、（＋Ｙ）側のベルトローラ３１の上方に設けられたローラ３３を介してベルト３２上へと導かれて保持され、ベルト３２と共に吐出部２の下方を通過して（−Ｙ）側へと移動する。また、紙送り機構３のベルトローラ３１にはエンコーダ（図３参照）が設けられる。なお、紙送り機構３では、環状のベルト３２の内側において吐出部２に対向する位置に吸引部を設け、ベルト３２に微小な吸引孔を形成することにより、ベルト３２上において印刷用紙９が吸引吸着により保持されてもよい。

吐出部２には、複数のヘッド２１１を有するヘッドユニット２１が設けられる。複数のヘッド２１１のそれぞれはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのいずれかの色のインクを吐出し、Ｙ方向に配列される。図２は１つのヘッド２１１を示す底面図であり、図２では印刷用紙９の吐出部２に対する移動方向（すなわち、Ｙ方向）を縦向きに図示している。各ヘッド２１１の底面には、複数の吐出口２１２が印刷用紙９の移動方向に垂直かつ印刷用紙９に沿う方向（図１中のＸ方向であり、印刷用紙９の幅に対応する方向であるため、以下、「幅方向」という。）に配列形成される。ヘッド２１１には各吐出口２１２に対して圧電素子が設けられており、圧電素子を駆動することにより各吐出口２１２からインクの微小液滴が印刷用紙９に向けて吐出される。実際には、複数の吐出口２１２は幅方向に関して印刷用紙９上の印刷領域の幅全体に亘って並んでおり、印刷装置１ではワンパスにて高速な印刷が可能とされる。なお、ヘッドユニット２１において複数のヘッドがＹ方向に配列されることにより、それぞれが一の色のインクを吐出する複数の吐出口が幅方向に関して印刷用紙９上の印刷領域の幅全体に亘って並べられてもよい。

また、図１の吐出部２は、ヘッドユニット２１を幅方向に移動するヘッド移動機構２２を備える。ヘッド移動機構２２には幅方向に細長い環状に設けられたタイミングベルト２２２が設けられ、モータ２２１がタイミングベルト２２２を循環移動することにより、ヘッドユニット２１が幅方向に滑らかに移動する。印刷装置１における非印刷時には、ヘッド移動機構２２はヘッドユニット２１を所定の退避位置へと配置し、退避位置においてヘッドユニット２１の各ヘッド２１１の複数の吐出口２１２が蓋部材にて閉塞され、吐出口２１２近傍のインクが乾燥して吐出口２１２が詰まることが防止される。

図３は本体制御部４の構成を示すブロック図である。本体制御部４は、ヘッド移動機構２２および紙送り機構３の駆動制御を行う駆動機構制御部４１、紙送り機構３のエンコーダ３４からのエンコーダ信号が入力されるとともにヘッド２１１の吐出口２１２からの微小液滴の吐出のタイミングを制御するタイミング制御部４２、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してコンピュータ５に接続されるとともにヘッド２１１に微小液滴の吐出に係る動作を指示する信号を入力する駆動信号生成部４３、および、本体制御部４の全体制御を担う全体制御部４４を備える。なお、図３では図示の便宜上１つのヘッド２１１のみを示しているが、実際には、駆動信号生成部４３から複数のヘッド２１１に信号が入力される。以下、１つのヘッド２１１に着目して説明を行うが、他のヘッド２１１においても同様である。

駆動信号生成部４３は、ヘッド２１１に対して定められた基本となる波形信号（以下、「基本駆動信号」という。）を生成する基本駆動信号生成部４３１、ヘッド２１１に接続されるヘッド制御部４３２、および、コンピュータ５から入力される描画データに基づいてヘッド２１１用の描画信号を生成する描画信号生成部４３３を有する。

図４は、基本駆動信号を示す図である。基本駆動信号は、例えば時間的な長さＴ１が１００マイクロ秒以下とされる所定の形状の波形信号であり、ヘッド２１１に対して予め定められるものである。駆動信号生成部４３における基本的な処理では、ヘッド制御部４３２においてヘッド２１１の複数の吐出口２１２のそれぞれに対して設けられるレジスタに、描画信号生成部４３３により描画データに基づいて微小液滴の吐出の要否を指示する値が入力され、この状態において、基本駆動信号生成部４３１からヘッド制御部４３２に図４の基本駆動信号が入力される。ヘッド制御部４３２では、各吐出口２１２に対してレジスタの値に応じて基本駆動信号が修正され、描画データに基づく修正後の信号の複数の吐出口２１２に対する集合（以下、単に「駆動信号」という。）がヘッド２１１へと入力される。これにより、対応するレジスタに微小液滴の吐出動作（描画）を指示する値が入力されていた吐出口２１２では微小液滴の吐出が行われ、非描画を指示する値が入力されていた吐出口２１２では非描画時の動作（例えば、吐出口２１２から微小液滴が吐出されない程度の微小な振動運動）が行われる。すなわち、ヘッド２１１の複数の吐出口２１２では、駆動信号生成部４３からの描画データに基づく駆動信号の入力により、微小液滴の吐出または非描画時の動作のいずれかの微小液滴の吐出に係る動作が行われる。なお、タイミング制御部４２の各構成の機能については、以下の印刷動作の説明において詳述する。

ここで、一般的なインクジェット方式のヘッドでは、高精度な印刷を実現するための定格の値として駆動信号の入力の周期（以下、定格の周期を「基本周期」という。）が定められており、印刷装置１におけるヘッド２１１では、基本周期は例えば１００マイクロ秒±５パーセント（％）以内とされる（すなわち、定格の駆動周波数が１０キロヘルツ（ＫＨｚ）±５％以内とされる）。したがって、印刷装置１が印刷用紙９上に印刷を行う基本的な動作では、所定の定常速度にて印刷用紙９がヘッド２１１に対して連続的に移動しつつ、ヘッド２１１に基本周期にて駆動信号が入力されて複数の吐出口２１２から印刷用紙９への微小液滴の吐出に係る動作が行われ、印刷用紙９上に所定の解像度（印刷用紙９の移動方向および幅方向のそれぞれにおける、単位距離当たりのドット数であり、例えば、ｄｐｉ（dot per inch）にて表される。）にて画像が印刷される。換言すれば、定常速度にて連続的に移動する印刷用紙９が、ヘッド２１１に対して移動方向の解像度から導かれる距離（この解像度での印刷後の画像において、印刷用紙９の移動方向に互いに隣接する２つのドット間の最小距離であり、以下、「基準距離」という。）だけ移動する毎に、複数の吐出口２１２から微小液滴の吐出に係る動作が行われる。

実際には、印刷装置１では、印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動速度が一時的に定常速度よりも遅くされた状態においても、印刷用紙９上に画像が印刷される。以下、印刷装置１が印刷用紙９上に印刷を行う際の動作について図５を参照しながら説明を行う。

印刷装置１では、まず、図３の駆動機構制御部４１がヘッド移動機構２２を駆動することにより図１のヘッドユニット２１が退避位置からＸ方向の所定の基準位置へと移動する。続いて、紙送り機構３を駆動することにより印刷用紙９の移動が開始され（ステップＳ１１）、印刷用紙９の移動速度が定常速度の１／ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）倍にて一定とされる。本実施の形態では値ｎは４とされ、操作者によりコンピュータ５の入力部を介して値ｎが本体制御部４に入力されてタイミング制御部４２および駆動信号生成部４３に予め設定される。また、以下に説明する印刷用紙９の移動速度が定常速度の１／ｎ倍での印刷を１／ｎ倍速印刷と呼ぶ。

タイミング制御部４２のタイミング信号生成部４２１では、エンコーダ３４からの出力に基づいて印刷用紙９の移動速度が定常速度の１／４倍にて一定となっていることが確認されると、吐出タイミング信号が生成され（ステップＳ１２）、駆動信号生成部４３へと出力される。

図６は、１／４倍速印刷時における本体制御部４の各構成にて生成される信号を示す図である。本体制御部４において、描画信号生成部４３３にはコンピュータ５から印刷用紙９上に描画すべき画像を示す描画データが順次入力されており、図６の最も上の段に実線にて示す吐出タイミング信号の生成に同期して、ヘッド２１１の複数の吐出口２１２からの最初の微小液滴の吐出の要否を示す描画信号（描画データが示す画像の１ライン分に相当する描画信号）がヘッド制御部４３２へと出力される。なお、図６の最も下の段に示す描画信号では、内部に「Ｐ」を記すブロックにて描画データに基づく描画信号が描画信号生成部４３３からヘッド制御部４３２へと出力されていることを示している（後述の図７、図９および図１１において同様）。

補助パルス信号生成部４２２では、吐出タイミング信号の生成後、基本周期（図６中において、符号Ｃ１を付す時間）だけ経過すると、図６の上から２段目に示すように、補助パルス信号が生成される。すなわち、補助パルス信号は吐出タイミング信号の生成から基本周期だけ遅延して生成され、駆動信号生成部４３に出力される。基本駆動信号生成部４３１では、補助パルス信号の入力に同期して、図６の上から３段目に示すように基本駆動信号が生成されてヘッド制御部４３２へと出力され、ヘッド制御部４３２により、入力済みの（吐出タイミング信号に同期して入力された）描画信号に基づいて複数の吐出口２１２に対する駆動信号が生成され、ヘッド２１１へと入力される（ステップＳ１３）。このように、吐出タイミング信号の生成により描画データに基づく描画信号が入力され、吐出タイミング信号の生成から基本周期Ｃ１だけ遅延して基本駆動信号が入力されることにより、ヘッド制御部４３２が複数の吐出口２１２に描画データに基づく微小液滴の吐出に係る動作（すなわち、微小液滴の吐出または非描画時の動作）を行わせる。

また、描画信号生成部４３３では、基本駆動信号生成部４３１における上記動作に並行して、補助パルス信号の入力により全ての吐出口２１２に対して非描画を指示する描画信号（１ライン分の空白を示すダミーデータに対応する信号）が生成され、ヘッド制御部４３２へと出力される。なお、図６の最も下の段では、内部に「Ｗ」を記すブロックにて非描画を指示する描画信号が描画信号生成部４３３からヘッド制御部４３２へと出力されていることを示している（後述の図９および図１１において同様）。

補助パルス信号生成部４２２では、１番目の補助パルス信号の生成後、基本周期Ｃ１の時間だけ経過すると、２番目の補助パルス信号が生成される。続いて、基本駆動信号生成部４３１において、２番目の補助パルス信号の入力により基本駆動信号が生成されてヘッド制御部４３２へと出力され、ヘッド制御部４３２により、複数の吐出口２１２に対して非描画時の動作を指示する駆動信号である非描画駆動信号がヘッド２１１に入力される。これにより、ヘッド２１１の複数の吐出口２１２のそれぞれでは非描画時の動作が行われる。また、２番目の補助パルス信号の入力に同期して、全ての吐出口２１２に対して非描画を指示する描画信号が描画信号生成部４３３からヘッド制御部４３２に入力される。

補助パルス信号生成部４２２では、さらに、２番目の補助パルス信号の生成後、基本周期Ｃ１の時間だけ経過すると、３番目の補助パルス信号が生成され、ヘッド制御部４３２からの非描画駆動信号の入力によりヘッド２１１の複数の吐出口２１２のそれぞれでは非描画時の動作が行われ、その一方で、全ての吐出口２１２に対して非描画を指示する描画信号がヘッド制御部４３２へと入力される。そして、３番目の補助パルス信号の生成後、基本周期Ｃ１だけ経過すると、４番目の補助パルス信号が生成され、ヘッド制御部４３２からの非描画駆動信号の入力によりヘッド２１１の複数の吐出口２１２のそれぞれでは非描画時の動作が行われる。このとき、描画信号生成部４３３では、４番目の補助パルス信号に同期した非描画を指示する描画信号の出力は行われない。

このように、補助パルス信号生成部４２２では、吐出タイミング信号の生成後、基本周期Ｃ１にてｎ個（４個）の補助パルス信号が順次生成される。そして、補助パルス信号が生成される毎に基本駆動信号生成部４３１が基本駆動信号をヘッド制御部４３２に出力し、描画信号生成部４３３が非描画を指示する描画信号をヘッド制御部４３２に出力する（ただし、ｎ番目の補助パルス信号の入力時を除く）。これにより、２ないし４番目の補助パルス信号のそれぞれが生成される際に非描画駆動信号がヘッド２１１に入力され、複数の吐出口２１２のそれぞれにて非描画時の動作が行われる（ステップＳ１４）。

実際には、補助パルス信号生成部４２２における４番目の補助パルス信号の生成とほぼ同時に、タイミング信号生成部４２１においてエンコーダ３４からの出力に基づいて直前の吐出タイミング信号の生成時の位置から印刷用紙９が基準距離だけ移動したことが検出されて、図６の最も上の段に破線にて示す次の吐出タイミング信号が生成される（ステップＳ１５，Ｓ１２）。これにより、描画データに基づく描画信号がヘッド制御部４３２へと入力される。続いて、その後の１番目の補助パルス信号の生成により基本駆動信号がヘッド制御部４３２へと入力され、複数の吐出口２１２に対する駆動信号がヘッド２１１へと入力される（ステップＳ１３）。また、２ないし４番目の補助パルス信号のそれぞれが生成される際には、非描画駆動信号がヘッド２１１に入力されて複数の吐出口２１２のそれぞれにて非描画時の動作が行われる（ステップＳ１４）。

印刷装置１では、上記ステップＳ１２〜Ｓ１４の動作が繰り返されることにより（ステップＳ１５）、定常速度の１／ｎ倍にて移動する印刷用紙９がヘッド２１１に対して基準距離だけ移動する毎に吐出タイミング信号が生成され（ステップＳ１２）、描画データに基づく微小液滴の吐出に係る動作の駆動信号が吐出タイミング信号が生成される毎に（正確には、各吐出タイミング信号の生成から基本周期Ｃ１だけ経過した後に）ヘッド２１１に入力される（ステップＳ１３）。そして、一の吐出タイミング信号に対応する駆動信号と、次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号との間において、３個（（ｎ−１）個）の非描画駆動信号がヘッド２１１に入力される（ステップＳ１４）。これにより、一の吐出タイミング信号に対応する描画データに基づくインクの吐出（描画データに基づいて実際にはインクを吐出しない場合も含む。）から、次の吐出タイミング信号に対応する描画データに基づくインクの吐出までの周期を、ヘッド２１１に対して定められた駆動信号の入力の基本周期の４倍としつつ、ヘッド２１１において基本周期にて微小液滴の吐出に係る動作を行わせて、高精度な１／４倍速印刷が安定して行われる。

１／４倍速にて印刷された印刷用紙９上の画像の品質が操作者により確認され（いわゆる、印字品質チェック）、品質が許容範囲内にあると判断される場合には、操作者がコンピュータ５を介して本体制御部４に入力を行うことにより、１／４倍速印刷が終了されて印刷用紙９の移動速度が定常速度に変更され（ステップＳ１５，Ｓ１６）、定常速度における印刷（すなわち、１倍速印刷）が行われる。なお、印刷装置１では、印刷用紙９の移動速度は定常速度まで速やかに加速されるが、移動速度が定常速度となるまでの間に必要に応じて後述する加速時での印刷動作が行われてもよい。

図７は、１倍速印刷時における本体制御部４の各構成にて生成される信号を示す図である。１倍速印刷時には、図７中の最も上の段に示すように、基本周期Ｃ１にて吐出タイミング信号が生成され（ステップＳ１７）、図７の最も下の段に示すように、吐出タイミング信号の生成により描画データに基づく描画信号が描画信号生成部４３３からヘッド制御部４３２に入力される。そして、図７の上から２段目に示すように吐出タイミング信号の生成から基本周期Ｃ１だけ遅延して１個の補助パルス信号が生成されることにより、図７の上から３段目に示すように基本駆動信号が基本駆動信号生成部４３１からヘッド制御部４３２に入力され、ヘッド制御部４３２により複数の吐出口２１２に対する駆動信号がヘッド２１１へと入力される（ステップＳ１８）。印刷装置１では、基本周期Ｃ１にて上記ステップＳ１７，Ｓ１８が繰り返されることにより（ステップＳ１９）、定常速度にて移動する印刷用紙９に対して描画データに基づくインクの吐出が基本周期Ｃ１にて行われる。そして、描画データが示す画像の全体が印刷用紙９上に印刷されると（ステップＳ１９）、印刷用紙９の移動が停止され、印刷装置１における印刷動作が終了する（ステップＳ２０）。

以上に説明したように、図１の印刷装置１では、印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動速度が一時的に定常速度の１／ｎ倍とされて、一の吐出タイミング信号の生成から次の吐出タイミング信号の生成までの間である吐出間隔が基本周期のｎ倍となる場合に、一の吐出タイミング信号および次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、非描画時の動作を指示する駆動信号である非描画駆動信号がヘッド２１１に入力される。これにより、駆動信号の基本周期のｎ倍の周期にて描画データに基づくインクの吐出を安定して適切に行うことができ、その結果、印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動速度が、基本周期にて吐出タイミング信号が生成される定常速度よりも一時的に遅くされる場合でも、定常速度における１倍速印刷時と同じ解像度にて高精度な印刷を安定して行うことが実現される。

次に、印刷装置１における他の動作例について述べる。図８は印刷装置１が印刷用紙９上に印刷を行う動作の流れの他の例を示す図である。なお、図８のステップＳ２２〜Ｓ２７は図５のステップＳ１２〜Ｓ１５およびステップＳ１７〜Ｓ１９のそれぞれを一般化したものと捉えることもできる。

印刷装置１における他の動作例では、ヘッドユニット２１が基準位置に位置する状態にて紙送り機構３を駆動することにより印刷用紙９の移動が開始され（ステップＳ２１）、印刷用紙９の移動速度が緩やかに漸次増大される（すなわち、移動速度がスローアップされる。）。印刷用紙９の移動速度が定常速度よりも十分に遅い印刷用紙９の移動開始直後において、タイミング信号生成部４２１ではエンコーダ３４からの出力に基づいて、印刷用紙９が移動開始時の位置から基準距離だけ移動したことが特定されると、吐出タイミング信号が生成される（ステップＳ２２）。印刷装置１では、図８の印刷動作の最初のステップＳ２３〜Ｓ２６はスキップされ、ステップＳ２２へと戻って（ステップＳ２７）、直前の吐出タイミング信号の生成後、印刷用紙９が基準距離だけ移動すると、２回目の吐出タイミング信号の生成が行われる（ステップＳ２２）。

図９は、吐出タイミング信号の生成に応じて本体制御部４の各構成にて生成される信号を示す図である。図９の最も上の段に実線にて示すように２回目の吐出タイミング信号が生成されると、図９の最も下の段に示すように描画信号生成部４３３により複数の吐出口２１２に対するものであって、描画データに基づく最初の描画信号がヘッド制御部４３２に入力される。

ヘッド制御部４３２への描画信号の入力に並行して、全体制御部４４では１回目の吐出タイミング信号と２回目の吐出タイミング信号との間の吐出間隔から、例えば基本周期の０．２倍の微小時間を減じた後の時間を基本周期で除算した商が補助パルス信号の個数として決定され、タイミング制御部４２および駆動信号生成部４３に出力される（ステップＳ２３）。ここでは、説明の便宜上、補助パルス信号の個数が４として決定されたものとするが、実際には１回目の吐出タイミング信号と２回目の吐出タイミング信号との間の吐出間隔に基づいて決定される補助パルス信号の個数は４よりも十分に大きな値となる。なお、後述するようにステップＳ２３における処理は実質的には非描画駆動信号の個数を決定する処理となっている。また、前述の図５の印刷動作では、非描画駆動信号（補助パルス信号）の個数は予め設定されるため、ステップＳ２３に相当する処理は省略されているが、図５の動作例においても微小時間を０としてステップＳ２３と同様の処理が行われてもよい。

補助パルス信号生成部４２２では、２回目の吐出タイミング信号の生成後、図９の上から２段目に示すように基本周期Ｃ１にて４個の補助パルス信号が順次生成される。基本駆動信号生成部４３１では、２回目の吐出タイミング信号の生成から基本周期Ｃ１だけ遅延して生成される１番目の補助パルス信号の入力により、図９の上から３段目に示すように基本駆動信号が生成されてヘッド制御部４３２へと出力され、ヘッド制御部４３２により複数の吐出口２１２に対する駆動信号がヘッド２１１に入力される（ステップＳ２４）。このとき、描画信号生成部４３３では、図９の最も下の段に示すように全ての吐出口２１２に対して非描画を指示する描画信号がヘッド制御部４３２へと出力される。

印刷装置１では、補助パルス信号が生成される毎に基本駆動信号生成部４３１が基本駆動信号をヘッド制御部４３２に出力するとともに、描画信号生成部４３３が非描画を指示する描画信号をヘッド制御部４３２に出力する（ただし、最終の補助パルス信号の生成時を除く。）。これにより、２ないし４番目の補助パルス信号のそれぞれが生成される際に非描画駆動信号がヘッド２１１に入力され、複数の吐出口２１２のそれぞれにて非描画時の動作が行われる（ステップＳ２５，Ｓ２６）。

そして、印刷用紙９が２回目の吐出タイミング信号の生成時から基準距離だけ移動すると、図９の最も上の段に破線にて示す３回目の吐出タイミング信号が生成される（ステップＳ２７，Ｓ２２）。図９の例では、２回目の吐出タイミング信号に基づく４番目の補助パルス信号が生成された後、基本周期Ｃ１の０．８倍の時間の経過後に、３回目の吐出タイミング信号が生成され、２回目の吐出タイミング信号の生成から３回目の吐出タイミング信号の生成までの時間である吐出間隔は基本周期Ｃ１の４．８倍となっている。

印刷装置１では、３回目の吐出タイミング信号の生成により、描画信号生成部４３３からヘッド制御部４３２へと描画データに基づく描画信号が出力されるとともに、全体制御部４４において、２回目の吐出タイミング信号と３回目の吐出タイミング信号との間の吐出間隔から補助パルス信号の個数が決定される（ステップＳ２３）。そして、この吐出タイミング信号の生成後、基本周期Ｃ１だけ経過した後に１番目の補助パルス信号が生成され、これにより、ヘッド２１１に駆動信号が入力される（ステップＳ２４）。

ここで、２回目の吐出タイミング信号および３回目の吐出タイミング信号にそれぞれ対応する２つの駆動信号の間においてヘッド２１１に入力される非描画駆動信号の個数は、２回目の吐出タイミング信号の生成時に求められる補助パルス信号の個数から１を減じた値となっている。したがって、２回目の吐出タイミング信号の生成時のステップＳ２３において補助パルス信号の個数を決定する処理は、実質的には非描画駆動信号の個数を決定する処理であるといえる。このように、２回目の吐出タイミング信号と次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔の１つ前の吐出間隔（すなわち、１回目の吐出タイミング信号と２回目の吐出タイミング信号との間の吐出間隔）から、基本周期よりも短い微小時間を減じた後の時間を基本周期にて除算した商からさらに１を減じた値が非描画駆動信号の個数とされることにより、印刷用紙９の移動速度が大きく変化する印刷用紙９の移動開始直後において、駆動信号および非描画駆動信号を合わせた長さが吐出間隔よりも長くなって、駆動信号が途中で欠けてしまうことが防止される。

このとき、２回目の吐出タイミング信号に対する４番目の補助パルス信号の生成によりヘッド２１１に入力される非描画駆動信号と３回目の吐出タイミング信号に対する１番目の補助パルス信号の生成によりヘッド２１１に入力される駆動信号との間の間隔は、基本周期以上（ここでは、基本周期Ｃ１の１．８倍）となるが、このような間隔は部分的に生じるのみであるため問題とはならない。その後、２番目以降の補助パルス信号のそれぞれが生成される際に非描画駆動信号がヘッド２１１に入力され、複数の吐出口２１２のそれぞれにて非描画時の動作が行われる（ステップＳ２５，Ｓ２６）。

印刷装置１では、印刷用紙９の移動速度が漸次増大されつつ上記ステップＳ２２〜Ｓ２６が繰り返される（ステップＳ２７）。したがって、一の吐出タイミング信号と次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔は図１０に示すように漸次減少し、２回目以降のある吐出タイミング信号とこの吐出タイミング信号の次の吐出タイミング信号との間では、図１１に示すように、例えば吐出間隔が基本周期Ｃ１の４．２倍となる。また、吐出間隔が基本周期の２倍近傍になると、ステップＳ２３にて決定される補助パルス信号の個数が１個となり、吐出タイミング信号の生成後、１つの補助パルス信号のみが生成されて駆動信号がヘッド２１１に入力される（ステップＳ２４）。この場合、非描画駆動信号の個数が０とされ、ステップＳ２６における非描画駆動信号のヘッド２１１への入力は行われない（ステップＳ２５）。そして、印刷用紙９の移動速度が定常速度まで到達すると、その後、移動速度が一定とされ、吐出間隔も基本周期と同じ長さにて一定となり、この状態において上記ステップＳ２２〜Ｓ２６が繰り返される（ステップＳ２７）。なお、印刷用紙９の移動速度が定常速度とされる間における印刷動作は、実際には上記の１倍速印刷時（図５：ステップＳ１７〜Ｓ１９）と同様となる。

描画データが示す画像の大部分が印刷用紙９上に印刷されると、印刷用紙９の移動速度が漸次低減される（すなわち、移動速度がスローダウンされる。）。印刷装置１では、ステップＳ２２における吐出タイミング信号の生成により特定される直前の吐出間隔が基本周期の２倍の値に微小時間を加算した時間以上になると、全体制御部４４にて補助パルス信号の個数が２個以上として決定される（ステップＳ２３）。続いて、補助パルス信号が生成されて駆動信号がヘッド２１１に入力され（ステップＳ２４）、その後、残りの補助パルス信号が生成される毎に非描画駆動信号がヘッド２１１に入力される（ステップＳ２５，Ｓ２６）。

このようにして印刷装置１では、印刷用紙９の移動の停止直前においても上記ステップＳ２２〜Ｓ２６が繰り返され（ステップＳ２７）、描画データが示す画像の全体が印刷用紙９上に印刷されるのとほぼ同時に、印刷用紙９の移動が停止される（ステップＳ２８）。

以上に説明したように、印刷装置１の他の動作例では、印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動の開始直後および停止直前において、一の吐出タイミング信号と次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔が駆動信号の基本周期の２倍の値に微小時間を加算した時間以上となると推測される場合に、一の吐出タイミング信号および次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、非描画駆動信号をヘッド２１１に入力する処理が行われる。これにより、印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動の開始直後および停止直前において、１倍速印刷時と同様の解像度にて高精度な印刷を安定して行うことが実現され、その結果、印刷用紙９の損紙の発生の抑制および印刷時間の短縮を図ることが可能となる。

また、印刷装置１では、一の吐出タイミング信号および次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間における非描画駆動信号の個数が、一の吐出タイミング信号と次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔の１つ前の吐出間隔に基づいて決定される。これにより、吐出間隔を簡便に推測して非描画駆動信号の個数を容易に決定することができる。

なお、１／ｎ倍速印刷が行われる図５の動作においても、印刷用紙９の移動の開始直後における移動速度の加速時、定常速度の１／ｎ倍の速度から定常速度への移動速度の加速時、または、印刷用紙９の移動の停止直前における移動速度の減速時に、一の吐出タイミング信号および次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間における非描画駆動信号の個数を決定しつつ、非描画駆動信号を挿入する上記処理が行われてもよい。

また、印刷装置１の上記動作例では、印刷動作に並行してコンピュータ５から描画信号生成部４３３に描画データが入力されるが、印刷装置１における１倍速印刷時において、コンピュータ５から描画信号生成部４３３への描画データの転送速度が、ヘッド制御部４３２からヘッド２１１への基本周期での駆動信号の入力速度よりも遅い場合には（すなわち、画像の１ライン分に相当するデータの描画信号生成部４３３への転送に要する時間が基本周期よりも長い場合には）、印刷途上において、ある吐出タイミング信号に対応する描画データの部分が描画信号生成部４３３に未入力であることにより、この吐出タイミング信号に応じてヘッド２１１に入力されるべき駆動信号をヘッド２１１に入力することができなくなる場合がある。

このような場合であっても、印刷装置１では、印刷動作を継続しつつ印刷用紙９の移動速度が、基本周期にて吐出タイミング信号が生成される定常速度からスローダウンされて定常速度の１／ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）倍とされる。実際には、ある吐出タイミング信号の生成時に、描画データの対応する部分の描画信号生成部４３３への入力が完了しているように、描画データの転送速度に合わせた値ｎが全体制御部４４における所定の演算により決定される。その結果、印刷装置１では、印刷用紙９の移動速度を描画データの転送速度に合わせて定常速度よりも遅くしつつ、高精度な印刷を安定して行うことができる。なお、印刷途上において描画データの転送速度が上昇した場合には、印刷動作を継続しつつ印刷用紙９の移動速度が定常速度（または、定常速度の１／ｍ倍（ただし、ｍはｎより小さい２以上の整数）までスローアップされて、より高速に印刷が行われる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記実施の形態では、定格の基本周期が予め定められたヘッド２１１が用いられるが、印刷装置１では基本周期が定格の値として定められていないヘッドが用いられる場合であっても、印刷用紙９を一定の速度にて移動して印刷を行う場合の駆動信号の周期を基本周期と捉えて、吐出間隔が基本周期よりも十分に長いときに、少なくとも１つの非描画駆動信号をヘッドに入力して非描画時の動作をヘッドに行わせることにより、非描画駆動信号を用いない場合に比べてインクを安定して吐出することが可能となるといえる。

また、図８の動作例では、非描画駆動信号の個数が実質的に決定される際に、微小時間が考慮されるが、駆動信号および非描画駆動信号を合わせた長さが吐出間隔よりも長くなることを防止するという観点では、印刷用紙９の移動速度の減速時には、必ずしも微小時間が考慮される必要はなく、この場合、吐出間隔が基本周期の２倍以上となると推測される場合に、非描画駆動信号の個数が１以上として決定される。

以上のように、印刷装置１では、一の吐出タイミング信号の生成から次の吐出タイミング信号の生成までの間である吐出間隔が、ヘッド２１１に対して定められた駆動信号の入力の基本周期の２倍以上となる場合に、一の吐出タイミング信号および次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、少なくとも１つの非描画駆動信号がヘッド２１１に入力されることが重要であり、これにより、駆動信号の基本周期の２倍以上の周期にて描画データに基づくインクの吐出を安定して適切に行うことが実現される。

上記実施の形態では、印刷用紙９の移動の開始直後および停止直前において、吐出タイミング信号の生成、駆動信号のヘッド２１１への入力、並びに、必要に応じて非描画駆動信号のヘッド２１１への入力が行われるが、少なくとも印刷用紙９のヘッド２１１に対する移動の開始直後または停止直前においてこれらの処理が行われることにより、印刷用紙９の損紙の発生が抑制される。

印刷装置１では、一の吐出タイミング信号および次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間における非描画駆動信号の個数が、一の吐出タイミング信号と次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔に近似する１つ前の吐出間隔に基づいて決定されるが、吐出間隔は極めて短い時間であり、印刷用紙９の移動速度も通常、急激には変化しないため、非描画駆動信号の個数は２つ前や３つ前の吐出間隔に基づいて決定されてもよい。すなわち、非描画駆動信号の個数は、対応する吐出間隔の所定個数前の吐出間隔に基づいて決定されてよく、これにより、吐出間隔を簡便に推測して非描画駆動信号の個数を容易に決定することが可能となる。

タイミング信号生成部４２１における吐出タイミング信号の生成は、必ずしもエンコーダ３４からの出力に基づくものである必要はなく、例えば、紙送り機構３による印刷用紙９の移動距離が本体制御部４の内部のクロック信号に合わせて駆動機構制御部４１により制御される場合には、タイミング信号生成部４２１における吐出タイミング信号がクロック信号を計数することにより生成されてもよい。この場合であっても、印刷用紙９が所定の距離だけ移動する毎に吐出タイミング信号を生成することが可能である。

印刷装置１では、紙送り機構３により印刷用紙９がヘッドユニット２１（ヘッド２１１）に対して移動するが、ヘッドユニット２１が印刷用紙９に対してＹ方向に移動してもよい。すなわち、印刷用紙９のヘッドユニット２１に対する移動は相対的なものであってよい。また、印刷装置１では、多階調のインクの吐出が可能な（例えば、大きさが異なるドットの形成が可能な）ヘッドが用いられてもよい。

上記実施の形態では、印刷媒体としてロール紙が用いられることにより、印刷媒体を効率よく使用して（すなわち、損紙の発生を抑制して）印刷コストを低減することが実現されるが、印刷装置１における印刷媒体はロール紙以外の他の印刷用紙やフィルム等であってもよい。

印刷装置の構成を示す図である。ヘッドを示す底面図である。本体制御部の構成を示すブロック図である。基本駆動信号を示す図である。印刷装置が印刷用紙上に印刷を行う動作の流れを示す図である。本体制御部の各構成にて生成される信号を示す図である。本体制御部の各構成にて生成される信号を示す図である。印刷装置が印刷用紙上に印刷を行う動作の流れの他の例を示す図である。本体制御部の各構成にて生成される信号を示す図である。吐出間隔の変化を示す図である。本体制御部の各構成にて生成される信号を示す図である。

符号の説明

１印刷装置
３紙送り機構
９印刷用紙
４３駆動信号生成部
２１１ヘッド
２１２吐出口
４２１タイミング信号生成部
Ｃ１基本周期
Ｓ１１〜Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ２６ステップ

Claims

インクジェット方式のヘッドを用いる印刷方法であって、
ａ）複数の吐出口からインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出するヘッドに対して印刷媒体を所定の移動方向へと相対的に移動する工程と、
ｂ）前記ａ）工程に並行して、前記印刷媒体が前記ヘッドに対して、前記移動方向に互いに隣接する２つのドット間の最小距離である所定の距離だけ相対的に移動する毎に吐出タイミング信号を生成する工程と、
ｃ）描画データに基づく前記複数の吐出口からの微小液滴の吐出に係る動作の駆動信号を前記吐出タイミング信号が生成される毎に前記ヘッドに入力する工程と、
ｄ）前記ｂ）工程における一の吐出タイミング信号の生成から次の吐出タイミング信号の生成までの時間である吐出間隔が、前記ヘッドに対して定められた駆動信号の入力の基本周期の２倍以上となる場合に、前記一の吐出タイミング信号および前記次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、非描画時の動作を指示する駆動信号である少なくとも１つの非描画駆動信号を前記ヘッドに入力する工程と、
を備えることを特徴とする印刷方法。
請求項１に記載の印刷方法であって、
前記少なくとも１つの非描画駆動信号の個数が前記一の吐出タイミング信号と前記次の吐出タイミング信号との間の吐出間隔の所定個数前の吐出間隔に基づいて決定されることを特徴とする印刷方法。
請求項２に記載の印刷方法であって、
前記所定個数前の吐出間隔から前記基本周期よりも短い所定の微小時間を減じた後の時間を前記基本周期にて除算した商からさらに１を減じた値が、前記少なくとも１つの非描画駆動信号の個数として決定されることを特徴とする印刷方法。
請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷方法であって、
前記ヘッドが圧電素子を有することを特徴とする印刷方法。
請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷方法であって、
前記ａ）工程において、前記印刷媒体の前記ヘッドに対する相対的な移動速度が、前記基本周期にて前記吐出タイミング信号が生成される定常速度よりも一時的に遅くされることを特徴とする印刷方法。
請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷方法であって、
前記駆動信号を生成する駆動信号生成部への前記描画データの転送速度が、前記基本周期での前記ヘッドへの前記駆動信号の入力速度よりも遅い場合に、前記印刷媒体の前記ヘッドに対する相対的な移動速度が、前記転送速度に合わせて前記基本周期にて前記吐出タイミング信号が生成される定常速度よりも遅くされることを特徴とする印刷方法。
請求項１ないし６のいずれかに記載の印刷方法であって、
少なくとも前記印刷媒体の前記ヘッドに対する相対的な移動の開始直後または停止直前において、前記ｂ）工程ないし前記ｄ）工程が行われることを特徴とする印刷方法。
請求項１ないし７のいずれかに記載の印刷方法であって、
前記複数の吐出口が、前記移動方向に垂直な方向に関して印刷媒体上の印刷領域の幅全体に亘って並ぶことを特徴とする印刷方法。
請求項８に記載の印刷方法であって、
前記印刷媒体がロール紙であることを特徴とする印刷方法。
インクジェット方式の印刷装置であって、
複数の吐出口を有し、描画データに基づく駆動信号の入力により、前記複数の吐出口から印刷媒体へのインクの微小液滴の吐出に係る動作を行うヘッドと、
前記ヘッドに対して前記印刷媒体を所定の移動方向へと相対的に移動する移動機構と、
前記印刷媒体が前記ヘッドに対して、前記移動方向に互いに隣接する２つのドット間の最小距離である所定の距離だけ相対的に移動する毎に吐出タイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、
前記駆動信号を前記吐出タイミング信号が生成される毎に前記ヘッドに入力する駆動信号生成部と、
を備え、
前記駆動信号生成部が、一の吐出タイミング信号の生成から次の吐出タイミング信号の生成までの時間である吐出間隔が、前記ヘッドに対して定められた駆動信号の入力の基本周期の２倍以上となる場合に、前記一の吐出タイミング信号および前記次の吐出タイミング信号に対応する駆動信号の間において、非描画時の動作を指示する駆動信号である少なくとも１つの非描画駆動信号を前記ヘッドに入力することを特徴とする印刷装置。