JP5760529B2 - 液体吐出方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液体吐出方法に関する。
液体吐出装置として、インク(液体の一種)を媒体(例えば紙)に吐出して媒体に画像を印刷するインクジェット式のプリンターが知られている。このようなプリンターにおいて、インクを吐出するノズルが目詰まりしてインクを吐出できなくなることがある。このようにノズルが目詰まりすると形成される画像内にドットの抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。そこで、各ノズルがインクを吐出出来るか否かの検査を自動的に行ない、ノズルの目詰まりが検出された場合は、クリーニングを行うようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−178868号公報
例えば、業務用・産業用のインクジェットプリンターでは、用紙対応性を高め、耐擦性、耐候性を確保するために樹脂を多く含んだインク(レジンインク)を使用している。このインクは一度乾燥凝固すると再溶解しないため、クリーニング等によって詰まったノズルを復帰させることは困難である。このため、ノズルが目詰まりしてしまうと、他のノズルが使用できるのにもかかわらずヘッドを交換しなければならないという問題があった。
そこで、本発明は、ノズルの目詰まりによるヘッド交換を回避することを目的とする。
上記目的を達成するための主たる発明は、
複数種類の液体を種類毎に収容する複数の収容部と対応した複数のノズル列であって、それぞれ、列方向にノズルが並び、対応する収容部から液体が供給される複数のノズル列の各ノズルから液体を吐出させるための吐出動作を行うことと、
前記吐出動作によって各ノズルから液体が吐出されるか否かを検出することと、
或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した場合、前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記或るノズル列とは別のノズル列に対応する収容部に収容することと、
前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記別のノズル列が吐出するように制御することと、
を有し、
前記或るノズル列に対応する収容部には第一の液体を収容し、且つ、前記別のノズル列に対応する収容部には第二の液体を収容しており、
前記或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した場合、前記別のノズル列に対応する収容部に収容する液体を、前記第二の液体から前記第一の液体に変更し、前記第二の液体の色を、前記第二の液体以外の液体の色で代替するか前記第二の液体以外の液体を組み合わせて作成することを特徴とする液体吐出方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
プリンター1の概略断面図である。 プリンター1のブロック図である。 ヘッドの構成を示す概略図である。 8パスで印刷するケースにおいて各パスで形成されるラスタラインを示した模式図である。 ヘッドの移動を説明するための説明模式図である。 プリンタードライバーによる処理の説明図である。 ノズル検査ユニットの説明図である。 本実施形態におけるノズル検査時の処理の流れを示す図である。 ノズル列変更処理の流れを示す図である。 ノズル列変更処理の前後でのノズル列とインク(色)との対応関係を示す図である。 補正値取得処理の流れを示す図である。 補正用パターンCPの説明図である。 指令階調値がSa、Sb、ScのサブパターンCSPについてラスタライン毎の算出濃度を示すグラフである。 図14Aは第iラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。また図14Bは、第jラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。 BRS補正テーブルを示す図である。 第2実施形態におけるノズル列変更処理の流れを示す図である。 第2実施形態におけるノズル列変更処理の前後でのノズル列とインク(色)との対応関係を示す図である。 第3実施形態におけるヘッドの配置を示す図である。 図19A及び図19Bは、第3実施形態で形成される画像の説明図である。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
複数種類の液体を種類毎に収容する複数の収容部と対応した複数のノズル列であって、それぞれ、列方向にノズルが並び対応する収容部から液体が供給される複数のノズル列の各ノズルから液体を吐出させるための吐出動作を行うことと、
前記吐出動作によって各ノズルから液体が吐出されるか否かを検出することと、
或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した場合、前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記或るノズル列とは別のノズル列に対応する収容部に収容することと、
前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記別のノズル列が吐出するように制御することと、
を有することを特徴とする液体吐出方法。
このような液体吐出方法によれば、或るノズル列のノズルが目詰まりしても、別のノズル列を使用して液体を吐出することが可能である。よって、ノズルが目詰まりすることによるヘッド交換を回避することができる。
かかる液体吐出方法であって、前記別のノズル列は予備のノズル列であってもよい。
このような液体吐出方法によれば、ノズル列の変更を簡易に行うことができる。
かかる液体吐出方法であって、前記或るノズル列に対応する収容部には第一の液体を収容し、且つ、前記別のノズル列に対応する収容部には第二の液体を収容しており、前記或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した場合、前記別のノズル列に対応する収容部に収容する液体を、前記第二の液体から前記第一の液体に変更するようにしてもよい。
このような液体吐出方法によれば、複数のノズル列を効率的に使用することができる。
かかる液体吐出方法であって、前記或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した後、前記或るノズル列の各ノズルのうち、前記液体を吐出しないノズル以外のノズルは使用を続けることが望ましい。
このような液体吐出方法によれば、或るノズル列のノズルのうち、液体を吐出しないノズル以外のノズルが目詰まりするのを抑制することができる。
かかる液体吐出方法であって、媒体の所定領域に前記吐出動作を行う毎に、前記或るノズル列と前記別のノズル列を交互に使用するようにしてもよい。また、フラッシングを行う際に、前記或るノズル列を使用するようにしてもよい。これにより、目詰まりを抑制することができる。
かかる液体吐出方法であって、前記複数のノズル列をそれぞれ備えて前記列方向に並んで配置された複数のヘッドであって、各ノズル列に対応する収容部がそれぞれ設けられた複数のヘッドのうちの所定ヘッドにおいて、前記別のノズル列に対応する収容部に収容する液体を、前記第二の液体から前記第一の液体に変更し、且つ、前記所定ヘッドでは前記第二の液体の色を、前記第二の液体以外の液体を組み合わせて作成する場合、前記複数のヘッドを前記列方向と交差する方向に移動しつつ各ヘッドの各ノズル列から液体を吐出するパスと、前記パスの合間に前記複数のヘッドと媒体との前記列方向の相対位置を所定値ずらす改行とを交互に行なうことによって印刷領域に画像を形成する際に、前記印刷領域に対して実行される前記改行による前記所定値の加算値を、各ノズル列の前記列方向の長さよりも大きくすることが望ましい。
このような液体吐出方法によれば、各ヘッドで形成される画像の色の違いを目立ち難くすることができる。
かかる液体吐出方法であって、前記別のノズル列を前記列方向と交差する交差方向に移動しつつ、前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記別のノズル列の各ノズルが吐出することにより媒体の前記交差方向にドットが並ぶドット列を前記列方向に複数形成することと、各ドット列の濃度を検出することと、検出された濃度に基づいて、各ドット列毎の濃度の補正値を算出することと、前記或るノズル列が吐出すべき液体を前記別のノズル列の各ノズルが吐出する際に、前記補正値を適用することとをさらに有することが望ましい。
このような液体吐出方法によれば、使用するノズル列を変更することによる濃度むらの発生を抑えることができる。
以下の実施形態では、液体吐出装置としてラテラル方式のインクジェットプリンター(以下、プリンター1ともいう)を例に挙げて説明する。
===プリンター1の構成例について===
プリンター1の構成例について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、プリンター1の概略断面図である。図2は、プリンター1のブロック図である。図3は、ヘッドの構成を示す概略図である。
なお、以下の説明において、「上下方向」、「左右方向」をいう場合は、図1に矢印で示した方向を基準として示すものとする。また、「前後方向」をいう場合は、図1において紙面に直交する方向を示すものとする。
また、本実施形態においては、プリンター1が画像を記録する媒体としてロール紙2(連続紙)を用いて説明する。
本実施形態に係るプリンター1は、図1及び図2に示すように、搬送ユニット20と、及び、該搬送ユニット20がロール紙2を搬送する搬送経路に沿って、給送ユニット10と、プラテン29と、巻き取りユニット80と、を有し、さらに、ヘッドユニット30と、キャリッジユニット40と、クリーニングユニットと、フラッシングユニット35と、ヒーターユニット70と、ノズル検査ユニット90と、これらのユニット等を制御しプリンター1としての動作を司るコントローラー60と、検出器群50と、を有している。
給送ユニット10は、ロール紙2を搬送ユニット20に給送するものである。この給送ユニット10は、ロール紙2が巻かれ回転可能に支持される巻軸18と、巻軸18から繰り出されたロール紙2を巻き掛けて搬送ユニット20に導くための中継ローラー19と、を有している。
搬送ユニット20は、給送ユニット10により送られたロール紙2を、予め設定された搬送経路に沿って搬送するものである。この搬送ユニット20は、図1に示すように、中継ローラー19に対して水平右方に位置する中継ローラー21と、中継ローラー21から見て右斜め下方に位置する中継ローラー22と、中継ローラー22から見て右斜め上方(ロール紙2が搬送される方向において、プラテン29から見て上流側)に位置する第一搬送ローラー23と、第一搬送ローラー23から見て右方(ロール紙2が搬送される方向において、プラテン29から見て下流側)に位置する第二搬送ローラー24と、第二搬送ローラー24から見て鉛直下方に位置する反転ローラー25と、反転ローラー25から見て右方に位置する中継ローラー26と、中継ローラー26から見て上方に位置する送り出しローラー27と、を有している。
中継ローラー21は、中継ローラー19から送られたロール紙2を、左方から巻き掛けて下方に向かって弛ませるローラーである。
中継ローラー22は、中継ローラー21から送られたロール紙2を、左方から巻き掛けて右斜め上方に向かって搬送するローラーである。
第一搬送ローラー23は、不図示のモーターにより駆動される第一駆動ローラー23aと、該第一駆動ローラー23aに対してロール紙2を挟んで対向するように配置された第一従動ローラー23bとを有している。この第一搬送ローラー23は、下方に弛ませたロール紙2を上方に引き上げ、プラテン29に対向する印刷領域Rへ搬送するローラーである。第一搬送ローラー23は、印刷領域R上のロール紙2の部位に対して画像記録がなされている期間、一時的に搬送を停止させるようになっている(すなわち、後述するように、ヘッド31が、左右方向及び前後方向へ移動しつつ、停止しているロール紙2の当該部位にインクを吐出することにより、当該部位に1ページ分の画像記録が成されることとなる)。なお、コントローラー60の駆動制御により、第一駆動ローラー23aの回転駆動に伴って第一従動ローラー23bが回転することによって、プラテン29上に位置させるロール紙2の搬送量(ロール紙の部位の長さ)が調整される。
搬送ユニット20は、上述したとおり、中継ローラー21、22と第一搬送ローラー23との間に巻き掛けたロール紙2の部位を下方に弛ませて搬送する機構を有している。このロール紙2の弛みは、コントローラー60により、不図示の弛み検出用センサーからの検出信号に基づき監視される。具体的には、中継ローラー21、22と第一搬送ローラー23との間において弛ませたロール紙2の部位を、弛み検出用センサーが検出した場合には、該部位に適切な大きさの張力が与えられていることになるため、搬送ユニット20はロール紙2を弛ませた状態で搬送することが可能となる。一方、弛み検出用センサーが弛ませたロール紙2の部位検出しない場合は、該部位に過剰な大きさの張力が与えられていることになるため、搬送ユニット20によるロール紙2の搬送が一時的に停止され、張力が適切な大きさに調整される。
第二搬送ローラー24は、不図示のモーターにより駆動される第二駆動ローラー24aと、該第二駆動ローラー24aに対してロール紙2を挟んで対向するように配置された第二従動ローラー24bとを有している。この第二搬送ローラー24は、ヘッドユニット30により画像が記録された後のロール紙2の部位を、プラテン29の支持面に沿って水平右方向に搬送した後に鉛直下方に搬送するローラーである。これにより、ロール紙2の搬送方向が転換されることになる。なお、コントローラー60の駆動制御により、第二駆動ローラー24aの回転駆動に伴って第二従動ローラー24bが回転することによって、プラテン29上に位置するロール紙2の部位に対して付与される所定の張力が調整される。
反転ローラー25は、第二搬送ローラー24から送られたロール紙2を、左側上方から巻き掛けて右斜め上方に向かって搬送するローラーである。
中継ローラー26は、反転ローラー25から送られたロール紙2を、左側下方から巻き掛けて上方に向かって搬送するローラーである。
送り出しローラー27は、中継ローラー26から送られたロール紙2を、左側下方から巻き掛けて巻き取りユニット90に送り出すようになっている。
このように、ロール紙2が各ローラーを順次経由して移動することにより、ロール紙2を搬送するための搬送経路が形成されることになる。なお、ロール紙2は、搬送ユニット20により、印刷領域Rと対応した領域単位で間欠的にその搬送経路に沿って搬送される(すなわち、印刷領域R上のロール紙2の部位に1ページ分の画像記録が成される毎に、間欠的な当該搬送が行なわれる)。
ヘッドユニット30は、搬送ユニット20により搬送経路上の印刷領域Rに(プラテン29上に)送り込まれたロール紙2の部位に、液体の一例としてのインクを吐出するためのものである。このヘッドユニット30は、ヘッド31を有している。また、図1に示すように、プリンター1内にはインクカートリッジを着脱可能に装着するためのカートリッジホルダーH1〜H9(収容部に相当する)が設けられている。そして、カートリッジホルダーH1〜H9には、各種類(色)のインクをそれぞれ収容したインクカートリッジがそれぞれ着脱可能に装着されている。言い換えると、カートリッジホルダーH1〜H9には各色のインクが収容されている。なお、カートリッジホルダーH1〜H9は、それぞれ後述するヘッド31の各ノズル列(ノズル列N1〜N9)と対応している。そして、カートリッジホルダーH1〜H9に装着された各インクカートリッジのインクは不図示のインク供給チューブを通じてヘッド31に供給される。ヘッド31は各カートリッジホルダーから供給されたインクを吐出する。本実施形態では、インクとして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、クリア(Op)、マットブラック(Mk)、グリーン(Gr)、オレンジ(Or)、ホワイト(W)等のインクを使用する。なお、以下の説明において、これらのインクのことをそれぞれYインク、Mインク、Cインク、Kインク、Opインク、Mkインク、Grインク、Orインクともいう。もちろん、インクの種類(色数)は適宜設定でき、黒インクだけでモノクロ印刷する構成や、インクを2色としたり、9色以外で3色以上の任意の色数としたりした構成も採用できる。また、保湿液を収容する保湿液カートトリッジをカートリッジホルダーに装着した構成も採用できる。
各インクカートリッジは、これらが装着されるカートリッジホルダーH1〜H9を介してコントローラー60と電気的に接続されている。そしてコントローラー60は、各インクカートリッジに実装された記憶素子(不図示)から、インクの種類(色)や、残量等の情報を読み取ったり、記憶素子に情報を書き込んだりできるようになっている。
図3に示すように、ヘッド31は、その下面に、列方向にノズルが並んだノズル列を複数(本実施形態においては、ノズル列N1〜N9)有している。各ノズル列は、♯1〜♯nからなるn個のノズルを有している。これらの9個のノズル列N1〜N9は、それぞれカートリッジホルダーH1〜H9と対応している。例えば、ノズル列N1がイエロー(Y)の場合、カートリッジホルダーH1にはYインクのインクカートリッジが装着される。そして、そのインクカートリッジのYインクがインク供給チューブ(不図示)を通じてノズル列N1に供給される。各ノズル列の各ノズル♯1〜♯nは、ロール紙2の搬送方向に交差する交差方向(つまり、当該交差方向が前述した列方向である)に直線状に配列されている。各ノズル列は、当該搬送方向に沿って相互に間隔をあけて平行に配置されている。
各ノズル♯1〜♯nには、インク滴を吐出するための駆動素子としてピエゾ素子(不図示)が設けられている。ピエゾ素子は、その両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素子の伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴となって各色の各ノズル♯1〜♯nから吐出される。
また、ヘッド31は、後述するように、前記搬送方向(すなわち、前記左右方向)と前記列方向(すなわち、前記前後方向)に往復移動することができるようになっている。
キャリッジユニット40は、ヘッド31を移動させるためのものである。このキャリッジユニット40は、搬送方向(左右方向)に延びるキャリッジガイドレール41と(図1に二点鎖線で示す)、キャリッジガイドレール41に沿って搬送方向(左右方向)へ往復移動可能に支持されたキャリッジ42と、不図示のモーターとを有する。
キャリッジ42は、不図示のモーターの駆動により、ヘッド31と一体となって搬送方向(左右方向)へ移動するよう構成されている。また、キャリッジ42には、列方向(前後方向)に延びる不図示のヘッドガイドレールが設けられており、ヘッド31は、前記モーターの駆動により、当該ヘッドガイドレールに沿って列方向(前後方向)へ移動するよう構成されている。
クリーニングユニット(不図示)は、ヘッド31をクリーニングするためのものである。このクリーニングユニットは、ホームポジション(以下、HPと呼ぶ。図1参照)に設けられており、キャップと、吸引ポンプ等とを有している。ヘッド31(キャリッジ42)が搬送方向(左右方向)に移動してHPに位置すると、ヘッド31の下面(ノズル面)に不図示のキャップが密着するようになっている。このようにキャップが密着した状態で吸引ポンプが作動すると、ヘッド31内のインクが、増粘したインクや紙粉と共に吸引される。このようにして、目詰まりしたノズルが不吐出状態から回復することによってヘッドのクリーニングが完了する。
また、搬送方向(左右方向)におけるHPとプラテン29との間には、フラッシングユニット35が設けられており、ヘッド31(キャリッジ42)が搬送方向(左右方向)に移動してフラッシングユニット35に対向する位置に位置すると、ヘッド31は前記ノズル列に属する各ノズルからインクを吐出してフラッシングを行なうフラッシング動作を実行する。
プラテン29は、搬送経路上の印刷領域Rに位置するロール紙2の部位を支持するとともに、該部位を加熱するものである。このプラテン29は、図1に示すように、搬送経路上の印刷領域Rに対応させて設けられ、かつ、第一搬送ローラー23と第二搬送ローラー24との間の搬送経路に沿った領域に配置されている。そして、プラテン29は、ヒーターユニット70が発生させた熱の供給を受けることにより、ロール紙2の該部位を加熱することができる。
ヒーターユニット70は、ロール紙2を加熱するためのものであり、不図示のヒーターを有している。このヒーターは、ニクロム線を有しており、当該ニクロム線をプラテン29内部に、プラテン29の支持面から一定距離となるように配置させて構成されている。このため、ヒーターは、通電されることによってニクロム線自体が発熱し、プラテン29の支持面上に位置するロール紙2の部位に熱を伝導させることができる。このヒーターは、プラテン29の全域にニクロム線を内蔵させて構成されているため、プラテン29上のロール紙2の部位に対して熱を均一に伝導することができる。本実施形態において、プラテン上のロール紙2の部位の温度が45℃となるように、該ロール紙2の部位を均一に加熱する。これにより、該ロール紙2の部位に着弾されたインクを乾燥させることができる。
巻き取りユニット80は、搬送ユニット20により送られたロール紙2(画像記録済みのロール紙)を巻き取るためのものである。この巻き取りユニット80は、送り出しローラー27から送られたロール紙2を、左側上方から巻き掛けて右斜め下方へ搬送するための中継ローラー81と、回転可能に支持され中継ローラー81から送られたロール紙2を巻き取る巻き取り駆動軸82と、を有している。
ノズル検査ユニット90は、ヘッド31のノズル列の各ノズルからインクが吐出されるか否かを自動的に検出するためのものである。
なお、ノズル検査ユニット90の詳細については後述する。
コントローラー60は、プリンター1の制御を行なうための制御ユニットである。このコントローラー60は、図2に示すように、インターフェース部61と、CPU62と、メモリー63と、ユニット制御回路64と、を有している。インターフェース部61は、外部装置であるホストコンピューター110とプリンター1との間でデータの送受信を行なうためのものである。なお、プリンター1がホストコンピューター110から受信するデータとしては、印刷データや、コマンドデータなどがある。
CPU62は、プリンター1全体の制御を行なうための演算処理装置である。メモリー63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。CPU62は、メモリー63に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路64により各ユニットを制御する。
検出器群50は、プリンター1内の状況を監視するものであり、例えば、搬送ローラーに取り付けられて媒体の搬送などの制御に利用されるロータリー式エンコーダー、搬送される媒体の有無を検出する用紙検出センサー、キャリッジ42(又はヘッド31)の搬送方向(左右方向)の位置を検出するためのリニア式エンコーダーなどがある。
===プリンター1の動作例について===
上述した通り、本実施の形態に係るプリンター1には、列方向(前後方向)にノズルが並んだノズル列を有するヘッド31が設けられている。そして、コントローラー60が、当該ヘッド31を搬送方向(左右方向)に移動させながら、ノズルからインクを吐出させ、搬送方向(左右方向)に沿ったラスタラインを形成することにより、印刷領域R上のロール紙2の部位に1ページ分の画像記録を行なう。
ここで、本実施の形態に係るコントローラー60は、複数パス(6パス、8パス、16パス等)の印刷を実行する。すなわち、列方向における画像の解像度を高くするために、パス毎に列方向におけるヘッド31の位置を少しずつ変えて印刷を行なう。また、画像形成方法としては、例えば、公知のインターレース(マイクロウィーブ)印刷が実行される。
これについて、図4を用いてより具体的に説明する。図4は、8パスで印刷するケースにおいて各パスで形成されるラスタラインを示した模式図である。
図4の左側にはヘッド31のノズル列(ノズル)が表されており、当該ヘッド31(ノズル列)が搬送方向に移動しながらノズルからインクが吐出されることにより、ラスタラインが形成される。図に表されているヘッド31(ノズル列)の列方向における位置は、1パス目のときの位置であり、かかる位置を維持したままヘッド31(ノズル列)が搬送方向に移動すると、1パス目の印刷が実行され、図に表された3つのラスタライン(右端にパス1と書かれているラスタラインL1)が形成される。
そして、次に、ヘッド31(ノズル列)が列方向に移動して、移動後の位置を維持したままヘッド31(ノズル列)が搬送方向に移動すると、2パス目の印刷が実行され、図に表された2つのラスタライン(右端にパス2と書かれているラスタラインL2)が形成される。なお、インターレース(マイクロウィーブ)印刷が採用されているため、前記ラスタラインL1に隣接するラスタラインL2は、ラスタラインL1を形成するインクが吐出されたノズルとは異なるノズルから吐出されたインクにより形成されることとなる。そのため、ヘッド31(ノズル列)の列方向への移動距離は、ノズル間距離(例えば、1/180インチ)の1/8分(1/180×1/8=1/1440インチ)ではなく、これより大きな距離(以下では、この距離を距離dとする)となる。
以下、同様の動作が行なわれることにより、3〜8パス目の印刷が実行されて、図に表された残りのラスタライン(右端にパス3〜8と書かれているラスタラインL3〜L8)が形成される。このように、8パスでラスタラインが形成されることにより、列方向における画像の解像度を8倍(=1440÷180)の解像度とすることが可能となる。
なお、本実施の形態においては、所謂双方向印刷が行なわれる。すなわち、1パス、3パス、5パス、7パス目の印刷が行なわれるときのヘッド31(ノズル列)の移動方向と2パス、4パス、6パス、8パス目の印刷が行なわれるときのヘッド31(ノズル列)の移動方向は互いに逆方向となる(後に、詳述する)。
以下では、プリンター1の動作例としてプリンター1の画像記録動作(換言すれば、インク吐出動作)を説明するが、上述した8パスで印刷する図4のケースを例に挙げて説明する(以下の説明で、図4も随時参照する)。また、説明を分かり易くするために、ノズル列の数は(複数個ではなく)1つであることとして、説明を行なう。また、本実施の形態においては、後述するように、画像記録動作の合間にフラッシング動作が行なわれる。
<プリンター1の画像記録動作例及びフラッシング動作例について>
ここでは、プリンター1の画像記録動作例及び当該画像記録動作の合間に実行されるフラッシング動作例について、図4、図5を用いて説明する。図5は、ヘッド31の移動を説明するための説明模式図である。画像記録動作及びフラッシング動作を説明する前に、先ず、図5(の見方)について説明する。
図5には、印刷処理(すなわち、画像記録やフラッシングに係る一連の処理)が行なわれている間に、ヘッド31がどのように移動するかが示されている。ヘッド31は、便宜上、丸印で表され(図には、大きな丸と小さな丸があるが、双方の区別に意味は無い)、ヘッド31の移動が矢印で表されている。ここで、図中左右方向に向いた矢印は、搬送方向におけるヘッド31の移動を表し、上下方向に向いた矢印は、列方向におけるヘッド31の移動を表している。また、各矢印には、S1〜S21の符号が付けられているが、これは、以降の印刷処理の説明で用いられるステップ番号である。
また、パス1乃至パス8が付されているステップ番号があるが、これらのステップ番号はインクが吐出されることにより画像記録動作が実行されるステップを表している。
また、フラッシング位置に位置する丸印の中に、白丸印と黒丸印が存在するが、黒丸印はフラッシング動作が行なわれることを意味している(逆に、白丸印はフラッシングが行なわれないことを意味している)。黒丸印には、S6、S11、S16の符号が付けられているが、これは、以降の印刷処理の説明で用いられるステップ番号である。
以下、図4、図5を参照しつつ、印刷処理について説明する。なお、当該印刷処理は、主としてコントローラー60により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー63に格納されたプログラムをCPU62が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明する各種の動作を行なうためのコードから構成されている。
前述した間欠的なロール紙2の搬送が行なわれてロール紙2が停止すると、印刷領域R上のロール紙2の部位に1ページ分の画像記録を行なうための印刷処理が開始される。
先ず、コントローラー60は、ヘッド31をHP位置から往方向(ロール紙2が搬送される方向において、上流側から下流側へ向かう方向)へ移動させる(ステップS1)。
やがて、ヘッド31が前述したフラッシング位置を通過すると(このときに、フラッシング動作は実行されない)、コントローラー60は、ヘッド31の往方向への移動を継続しつつ、ヘッド31にインクを吐出させて、1パス目の印刷を実行する(ステップS2)。そして、このことにより、図4に示されたラスタラインL1(パス1のラスタライン)が形成される。
ヘッド31が第一折り返し位置へ至ると、コントローラー60は、ヘッド31を列方向へ移動させる(ステップS3)。本実施の形態においては、前記距離dだけヘッド31を移動させる。
その後、コントローラー60は、ヘッド31を復方向(ロール紙2が搬送される方向において、下流側から上流側へ向かう方向)へ移動させながら、ヘッド31にインクを吐出させて、2パス目の印刷を実行する(ステップS4)。そして、このことにより、図4に示されたラスタラインL2(パス2のラスタライン)が形成される。
ヘッド31がフラッシング位置(この位置は、第二折り返し位置でもある)へ至ると、コントローラー60は、ヘッド31を列方向へ移動させる(ステップS5)。本実施の形態においては、前記距離dだけヘッド31を移動させる。
そして、移動が完了すると、コントローラー60は、ノズル列に属する各ノズルからインクを吐出してフラッシングを行なうフラッシング動作(第一フラッシング動作とする)をヘッド31に実行させる(ステップS6)。
次に、コントローラー60は、ステップS2乃至ステップS6の処理と同じ処理をさらに二度行なう(ステップS7乃至ステップS11、ステップS12乃至ステップS16)。一度目の処理において、3パス目の印刷(ステップS7)により図4に示されたラスタラインL3(パス3のラスタライン)が、4パス目の印刷(ステップS9)により図4に示されたラスタラインL4(パス4のラスタライン)が、それぞれ形成される。また、フラッシング動作(第二フラッシング動作、ステップS11)も実行される。
また、二度目の処理により、5パス目の印刷(ステップS12)により図4に示されたラスタラインL5(パス5のラスタライン)が、6パス目の印刷(ステップS14)により図4に示されたラスタラインL6(パス6のラスタライン)が、それぞれ形成される。また、フラッシング動作(第三フラッシング動作、ステップS16)も実行される。
次に、コントローラー60は、最後の2つのパスの印刷を実行する。すなわち、コントローラー60は、ヘッド31を往方向へ移動させながら、ヘッド31にインクを吐出させて、7パス目の印刷を実行する(ステップS17)。そして、このことにより、図4に示されたラスタラインL7(パス7のラスタライン)が形成される。ヘッド31が第一折り返し位置へ至ると、コントローラー60は、ヘッド31を列方向へ移動させる(ステップS18)。本実施の形態においては、前記距離dだけヘッド31を移動させる。その後、コントローラー60は、ヘッド31を復方向へ移動させながら、ヘッド31にインクを吐出させて、8パス目の印刷を実行する(ステップS19)。そして、このことにより、図4に示されたラスタラインL8(パス8のラスタライン)が形成される。
ヘッド31がフラッシング位置へ至ると(このときに、フラッシング動作は実行されない)、コントローラー60は、ヘッド31の列方向における位置を元に戻す(ステップS20)。すなわち、ステップS3、S5、S8、S10、S13、S15、S18でヘッド31が移動した方向とは逆方向に、距離7dだけヘッド31を移動させる。
そして、コントローラー60は、ヘッド31をフラッシング位置からHP位置へ移動させることにより(ステップS21)、1ページ分の画像記録を行なうための印刷処理を終了させる。
===プリンタードライバーによる処理の概要===
上記の印刷処理は、前述したように、プリンター1に接続されたホストコンピューター110から印刷データが送信されることにより開始する。当該印刷データは、プリンタードライバーによる処理により作成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図6を参照しながら説明する。図6は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。
プリンタードライバーは、アプリケーションプログラムから画像データを受け取り、プリンター1が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンターに出力する。アプリケーションプログラムからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理・ラスタライズ処理・コマンド付加処理などを行う。
解像度変換処理は、アプリケーションプログラムから出力された画像データ(テキストデータ、イメージデータなど)を、紙に印刷する際の解像度(印刷解像度)に変換する処理である。例えば、印刷解像度が720×720dpiに指定されている場合、アプリケーションプログラムから受け取ったベクター形式の画像データを720×720dpiの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、RGB色空間により表される多階調(例えば256階調)のRGBデータである。この階調値は、RGB画像データに基づいて定められるものである。
色変換処理は、RGBデータをCMYK系色空間のデータに変換する処理である。なお、CMYK系色空間は、プリンター1で使用するインク(色)に対応した色空間である。言い換えると、プリンタードライバーは、RGBデータに基づいて、CMYK系平面の画像データを作成する。例えば、使用するインクがCMYKの4色の場合、CMYK平面の画像データを作成する。
この色変換処理は、RGBデータの階調値と使用するインクに応じたCMYK系データの階調値とを対応づけたテーブルに基づいて行われる。このテーブルのことを色変換ルックアップテーブル(LUT)という。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK系色空間により表される256階調のデータである。
ハーフトーン処理は、高階調数のデータを、プリンターが形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、256階調を示すデータが、2階調を示す1ビットデータや4階調を示す2ビットデータに変換される。ハーフトーン処理後の画像データでは、画素ごとに1ビット又は2ビットの画素データが対応しており、この画素データは各画素でのドットの形成状況(ドットの有無、ドットの大きさ)を示すデータになる。例えば2ビット(4階調)の場合、ドット階調値[00]に対応するドットなし、ドット階調値[01]に対応する小ドットの形成、ドット階調値[10]に対応する中ドットの形成、及び、ドット階調値[11]に対応する大ドットの形成のように4段階に変換される。その後、各ドットのサイズについてドット作成率が決められた上で、ディザ法・γ補正・誤差拡散法等を利用して、プリンター1がドットを分散して形成するように画素データが作成される。
ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データを、プリンター1に転送すべきデータ順に、画素データごとに並べ替える。例えば、各ヘッドのノズルの並び順に応じて、画素データを並べ替える。
コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドを示すデータを付加する処理である。コマンドとしては、例えば、搬送コマンド、吸着コマンド、キャリッジ移動コマンドなどがある。
これらの処理を経て作成された印刷データは、プリンタードライバーによりプリンター1に送信される。
なお、図5に示すように、ホストコンピューター110は、LUT記憶部120を有している。LUT記憶部120には、RGB色空間からCMYK系色空間への色変換処理に用いる色変換LUTが記憶される。前述したように、この色変換LUTは、ある色空間のデータと、別の色空間のデータとの対応関係を複数の格子点について定義したテーブルのことである。本実施形態では、使用されるインクの種類(色)の組み合わせに応じて、予め複数の色変換LUTが作成されており、これらの色変換LUTがLUT記憶部120に記憶されている。
===ノズル検査ユニットについて===
<ノズル検査ユニットの構成>
図7は、ノズル検査ユニット90の一例を示す説明図である。ノズル検査ユニット90は、検出用電極91と、高圧電源ユニット92と、第一制限抵抗93と、第二制限抵抗94と、検出用コンデンサ95と、増幅器96と、検出制御部97と、平滑コンデンサ98と、電圧検出部99とを有する。なお、ヘッド31のノズルプレート311は、グランドに接続されてグランド電位になっており、ノズル検査ユニット90の一部として機能する。
検出用電極91は、金属ワイヤで蜘蛛の巣状に形成されている。この検出用電極91を高電位にすると、蜘蛛の巣状の金属ワイヤの領域だけでなく、広い範囲で高電位になる。
高圧電源ユニット92は、検出用電極91を所定電位にする電源である。本実施形態の高圧電源ユニットは、600V〜1000V程度の直流電源によって構成される。
第一制限抵抗93及び第二制限抵抗94は、高圧電源ユニット92と検出用電極91との間に配置され、高圧電源ユニット92と検出用電極91との間に流れる電流を制御する。本実施形態の第一制限抵抗93及び第二制限抵抗94は、ともに1.6MΩの抵抗値である。
検出用コンデンサ95は、検出用電極91の電位変化成分を抽出するための素子である。検出用コンデンサ95の一端は検出用電極91に接続され、他端は増幅器96に接続されている。検出用コンデンサ95により、検出用電極91のバイアス成分(直流成分)を除去している。本実施形態の検出用コンデンサ95は、4700pFの容量である。
増幅器96は、検出用コンデンサ95の他端側の信号を増幅する。本実施形態の増幅器96は、4000倍の増幅率である。これにより、増幅器96から3V程度で電位が変化する検出信号を取得できる。
検出制御部97は、ノズル検査ユニット90を制御するとともに、増幅器96の出力する検出信号に基づいて各ノズルの目詰まりの有無を判定する。
平滑コンデンサ98は、電位の急激な変化を抑制する。平滑コンデンサ98の一端は第一制限抵抗94及び第二制限抵抗95に接続され、他端はグランドに接続されている。本実施形態の平滑コンデンサ98の容量は、0.1μFの容量である。
電圧検出部99は、検出用電極91が所定の電圧になっているか否かを検出する。電圧検出部99は、分圧回路を構成する第1抵抗99a及び第2抵抗99bを有する。第1抵抗99aと第2抵抗99bは直列に接続されており、第1抵抗99aの一端は検出用電極91と同じ電位になっており、第2抵抗99bはグランドに接続されている。第1抵抗99aと第2抵抗99bとの間の電位をコントローラー60が検出することによって、検出用電極91が所定の電圧になっているか否かを検出できる。本実施形態の第1抵抗99aは6MΩの抵抗値であり、第2抵抗99bは33kΩの抵抗値である。
<ノズル検査ユニットの動作について>
ノズルプレート311に形成されたノズルからインクが吐出されると、検出用電極91の電位が変化し、この電位変化を検出用コンデンサ95及び増幅器96が検出し、検出信号が検出制御部97に出力される。ノズルに目詰まりがあると、インクが吐出されないため、検出用電極91の電位は変化せず、検出信号に電圧変化は現れないことになる。
この電圧変化の違いを検出することにより、ノズルからインクが吐出されたか否かを判別することが可能となる。
なお、本実施形態では検出用電極91の電圧変化を検出することによって、ノズル検査を行うようにしているが、ノズル検査の方法はこれには限られず、他の方法で行ってもよい。また、以下の説明において、目詰まり等によってインクを吐出しないノズルのことを不吐出ノズルともいう。
===ノズル検査時の処理について===
図8は、本実施形態におけるノズル検査時の処理の流れを示す図である。
まず、コントローラー60は、予め定められたタイミングで、ノズル検査ユニット90にヘッド31の各ノズル列のノズルのノズル検査(以下、ノズルチェックともいう)を実行させる(S001)。このタイミングとしては、例えば、プリンター1の電源投入時、印刷開始時、一定期間毎など適宜定められる。
そして、コントローラー60は、ノズル検査ユニット90によるノズルチェックの検査結果からヘッド31の各ノズル列に不吐出ノズルが有るか否かを判断する(S002)。ノズルチェックの結果、不吐出ノズルが無ければ(S002でNO)、ノズル検査の処理を終了する。
ノズルチェックの結果、不吐出ノズルが有る場合(S002でYES)、実行したノズルチェックが1回目であれば(S003でYES)不図示のクリーニングユニットにヘッド31のクリーニングを行わせる(S004)。そして、ステップS001に戻り、再度ノズルチェックを実行する。
ステップS003の判断において、ノズルチェックが1回目でない場合(S003でNO)、コントローラー60は、クリーニングによる回復は困難であると判断し、ノズル列変更処理を実行する(S005)。
図9は、ノズル列変更処理の流れを示す図である。また、図10は、ノズル列変更処理の前後でのノズル列とインク(色)との対応関係を示す図である。
図10に示すように、ノズル列変更処理前では、ノズル列N1〜N8に対応するインク(色)として、それぞれイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、クリア(Op)、ホワイト(W)、グリーン(Gr)、オレンジ(Or)が設定されている。つまり、これらに体操するカートリッジホルダーH1〜H8には対応するインクのインクカートリッジが装着されている。例えば、カートリッジホルダーH1にはYインクのインクカートリッジが装着されている。また、ノズル列N9は予備のノズル列になっており、カートリッジホルダーH9には、インクカートリッジが装着されていない。なお、カートリッジホルダーH9に、例えば、保湿液を収容する保湿液カートリッジが装着されていてもよい。
以下、ノズル検査でノズル列N6(W)のノズルに目詰まりが検出された場合の処理について説明する。まず、予備のノズル列(本実施形態ではノズル列N9)に対応するインク流路の洗浄を行なう(S011)。ここで、ノズル列N9を全く使用してない場合はこのインク流路の洗浄を省略してもよい。そして、コントローラー60は、ユーザーに対してインクカートリッジを取り替えるように指示する(S012)。例えば、ホストコンピューター110のディスプレイに、カートリッジの取り替えを指示する画面を表示させる。より具体的には、Wインクのインクカートリッジを、ノズル列N6に対応するカートリッジホルダーH6から、予備のノズル列N9に対応するカートリッジホルダーH9に移し替えるように指示する画面を表示させる。コントローラー60は、カートリッジホルダーH9に装着されたインクカートリッジの記憶素子の情報を読み取ることによりインクカートリッジが取り替えられたか否かを判断する(S013)。そして、コントローラー60は、インクカートリッジが取り替えられたと判断すると(S013でYES)各ノズル列と、吐出するインクとの対応関係を変更する(S014)。本実施形態では、ノズル列N6が吐出すべきWインクを、ノズル列N9が吐出するように、インクとノズル列との対応関係(吐出位置やタイミングなど)を変更する。
なお、このようにノズル列を変更すると、各ノズル列のノズルの吐出特性が異なるため、濃度むらが生じるおそれがある。そこで、コントローラー60は、ノズル列対応変更の後、補正値取得処理を実行する(S015)。以下、補正値取得処理の概略について説明する。
<補正値取得処理について>
図11は、補正値取得処理の流れを示す図である。なお、本実施形態のように多色印刷が可能なプリンター1を対象とする場合、各インク色についての補正値取得処理は同様の手順により実施される。以下の説明では、一のインク色(例えば、イエロー)についての補正値取得処理について説明する。
先ず、ホストコンピューター110が補正用パターンの印刷データをプリンター1に送信し、プリンター1が補正用パターンCPを媒体に形成する(S021)。この補正用パターンCPは、図12に示すように、5種類の濃度のサブパターンCSPで形成される。なお、図12は補正用パターンCPの説明図である。
各サブパターンCSPは、帯状パターンであり、搬送方向に沿うラスタラインが列方向に複数並ぶことにより構成される。また、各サブパターンCSPは、それぞれ一定の階調値(指令階調値)の画像データから生成されたものであり、図8に示すように、左のサブパターンCSPから順に濃度が濃くなっている。この各サブパターンCSPに対する指令階調値を左から順にSa、Sb、Sc、Sd、Se(Sa<Sb<Sc<Sd<Se)と表記する。そして、例えば、指令階調値Saにて形成されたサブパターンCSPを、図8に示すように、CSP(1)と表記する。同様に、指令階調値Sb、Sc、Sd、Seにて形成されたサブパターンCSPを、それぞれCSP(2)、CSP(3)、CSP(4)、CSP(5)と表記する。
次に、ホストコンピューター110は、スキャナー(不図示)に補正用パターンCPを読み取らせ、その結果を取得する(S022)。スキャナーは、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)に対応する3つのセンサーを有しており、補正用パターンCPに光を照射し、その反射光を各センサーによって検出する。
次に、ホストコンピューター110は、スキャナーによって取得された読取階調値に基づいて、各サブパターンCSPのラスタラインの濃度を算出する(S023)。以下、読取階調値に基づいて算出された濃度のことを算出濃度ともいう。
図13は、指令階調値がSa、Sb、ScのサブパターンCSPについてラスタライン毎の算出濃度を示すグラフである。図13の横軸は、ラスタラインの位置を示し、縦軸は、算出濃度の大きさを示している。図13に示すように、各サブパターンCSPは、それぞれ同一の指令階調値で形成されたにも関わらずラスタラインに濃淡が生じている。このラスタラインの濃淡差が、印刷画像の濃度むらの原因である。
次に、ホストコンピューター110は、各ラスタラインの濃度補正値Hを算出する(S024)。なお、濃度補正値Hは、指令階調毎に算出される。以下、指令階調Sa、Sb、Sc、Sd、Seについて算出された濃度補正値HのことをそれぞれHa、Hb、Hc、Hd、Heとする。濃度補正値Hの算出手順を説明するために、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)のラスタラインの算出濃度が一定になるように指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順を例に挙げて説明する。当該手順では、例えば、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)における全ラスタラインの算出濃度の平均値Dbtを、指令階調値Sbの目標濃度として定める。図13において、この目標濃度Dbtよりも算出濃度が淡い第iラスタラインでは、指令階調値Sbを濃くする方へ補正すれば良い。一方、目標濃度Dbtよりも算出濃度が濃い第jラスタラインでは、指令階調値Sbを淡くする方へ補正すれば良い。
図14Aは第iラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。また図14Bは、第jラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbを算出する手順についての説明図である。図14A及び図14Bの横軸は指令階調値の大きさを示し、縦軸は算出濃度を示している。
第iラスタラインの指令階調値Sbに対する濃度補正値Hbは、図14Aに示す指令階調値SbのサブパターンCSP(2)における第iラスタラインの算出濃度Db、及び、指令階調値ScのサブパターンCSP(3)における第iラスタラインの算出濃度Dc、に基づいて算出される。より具体的には、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)では、第iラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtよりも小さくなっている。換言すると、第iラスタラインの濃度は平均濃度よりも淡くなっている。仮に、第iラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtと等しくなるように該第iラスタラインを形成したいのであれば、該第iラスタラインに対応する画素データの階調値、すなわち、指令階調値Sbを、図14Aに示すように、第iラスタラインにおける指令階調値及び算出濃度の対応関係(Sb,Db)、(Sc,Dc)から直線近似を用いて、下記式(1)により算出される目標指令階調値Sbtまで補正すればよい。
Sbt=Sb+(Sc−Sb)×{(Dbt−Db)/(Dc−Db)}・・(1)
そして、指令階調値Sbと目標指令階調値Sbtから、下記式(2)により、第iラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hが求められる。
Hb=ΔS/Sb=(Sbt−Sb)/Sb・・(2)
一方、第jラスタラインの指令階調値Sbに対する濃度補正値Hbは、図14Bに示す指令階調値SbのサブパターンCSP(2)における第jラスタラインの算出濃度Db、及び、指令階調値SaのサブパターンCSP(1)における第jラスタラインの算出濃度Da、に基づいて算出される。具体的には、指令階調値SbのサブパターンCSP(2)では、第jラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtよりも大きくなっている。仮に、第jラスタラインの算出濃度Dbが目標濃度Dbtと等しくなるように該第jラスタラインを形成したいのであれば、該第jラスタラインの指令階調値Sbを、図10Bに示すように、第jラスタラインにおける指令階調値及び算出濃度の対応関係(Sa,Da)、(Sb,Db)から直線近似を用いて、下記式(3)により算出される目標指令階調値Sbtまで補正すればよい。
Sbt=Sb+(Sb−Sa)×{(Dbt−Db)/(Db−Da)}・・(3)
そして、上記式(2)により、第jラスタラインについて指令階調値Sbを補正するための濃度補正値Hbが求められる。
以上のようにして、ホストコンピューター110は、ラスタライン毎に、指令階調値Sbに対する濃度補正値Hbを算出する。同様に、指令階調値Sa、Sc、Sd、Seに対する濃度補正値Ha、Hc、Hd、Heを、それぞれラスタライン毎に算出する。また、他のインク色についても、ラスタライン毎に、指令階調値Sa〜Seの各々に対する濃度補正値Ha〜Heを算出する。
その後、ホストコンピューター110は、濃度補正値Hのデータをプリンター1に送信し、プリンター1のメモリー63に記憶させる(S025)。この結果、プリンター1のメモリー63には、ラスタライン毎に5つの指令階調値Sa〜Seの各々に対する濃度補正値Ha〜Heをまとめた補正テーブル(以下、BRS補正テーブルともいう)が作成される。
図15は、メモリー63に記憶されたBRS補正テーブルを示す図である。前述した補正値取得処理をインク色毎に行うことによって、図15に示すように、BRS補正テーブルはインク色別に作成される。この結果、各インク色分のBRS補正テーブルが形成される。このBRS補正テーブルは、プリンター1を用いて画像を印刷する際に、当該画像の画像データを構成する各ラスタラインの階調値を補正するためにプリンタードライバーによって参照される。
そして、印刷を実行する際には、濃度補正値Hによって補正された濃度の画像が印刷されることになる。
例えば、ホストコンピューター110のプリンタードライバーは、各画素データの階調値(以下、補正前の階調値をSinとする)を、その画素データが対応するラスタラインの濃度補正値Hに基づいて補正する(以下、補正後の階調値をSoutとする)。
具体的には、あるラスタラインの階調値Sinが指令階調値Sa、Sb、Sc、Sd、Seの何れかと同じであれば、ホストコンピューター110のメモリーに記憶されている濃度補正値Hをそのまま用いることができる。例えば画素データの階調値Sin=Sbであれば、補正後の階調値Soutは次式によって求められる。
Sout=Sb×(1+Hb)・・・・・(4)
一方、画素データの階調値が指令階調値Sa、Sb、Sc、Sd、Seと異なる場合、その周囲の指令階調値の濃度補正値を用いた補間に基づいて補正値を算出する。例えば指令階調値Sinが指令階調値Sbと指令階調値Scとの間の場合、指令階調値Sbの濃度補正値Hb、及び指令階調値Scの濃度補正値Hcを用いた線形補間により求めた補正値をH´とすると、指令階調値Sinの補正後の階調値Soutは次式によって求められる。
Sout=Sin×(1+H´)・・・・(4)´
こうして、ラスタラインごとに濃度補正処理が行なわれる。
ノズル列を変更した場合、少なくとも変更したノズル列については、新しいノズル列を使用して上述したような補正値取得処理を行なうようにする。例えば図10のようにWインクを吐出するノズル列をノズル列N6からノズル列N9に変更した場合、ノズル列N9を使用して上述した補正値取得処理を行う。そして、得られた補正値テーブルを、Wインクの新しい補正値テーブルとして設定する。そして、印刷を行う際には、新しい補正値テーブルを適用する。こうすることにより、ノズル列を変更したことによる濃度むらの発生を抑えることができる。
以上説明したように、本実施形態では、ノズルチェックによってノズル列N6に不吐出ノズルの有ることが検出されると、Wインクのインクカートリッジを予備のノズル列N9に対応するカートリッジホルダーH9に移し変えるようにしている。そして、ノズル列N6が吐出すべきWインクを、ノズル列N9が吐出するように吐出タイミング等を制御している。こうすることにより、或るノズル列に不吐出ノズルが検出された場合でも、別のノズル列を用いて印刷を行うことができる。よって、不吐出ノズルが有ることによるヘッド交換を回避することができる。
なお、本実施形態では各色のインクのインクカートリッジを、対応するカートリッジホルダーに装着することとしていたが、これには限られず、例えば、ヘッド31の各ノズル列とそれぞれ対応する収容部を設けて、そこに直接インクを収容するようにしてもよい。そして、不吐出ノズルが検出された場合、収容部のインクを移し変えるようにしてもよい。
<第1実施形態の変形例>
前述の実施形態では、不吐出ノズルがある場合、カートリッジを取り替えて、使用するノズル列を変更していた(元のノズル列を使用していない)。これに対し、この変形例では、元のノズル列(以下、旧ノズル列ともいう)と新しいノズル列(以下、新ノズル列ともいう)の両方を用いて印刷する。例えば、図10においてノズル列N6(旧ノズル列)とノズル列N9(新ノズル列)の双方からWインクを吐出できるようにして、印刷領域R毎に使用するノズル列を切り替える。なお、この場合、旧ノズル列の不吐出ノズルは使用せず、不吐出ノズルと列方向の位置が同じ(ノズルNoが同じ)である新ノズル列のノズルを常に使用するようにする。こうすることにより、旧ノズル列のノズル(不吐出ノズル以外のノズル)の目詰まりを抑制することができる。
或いは、不吐出ノズルについては新ノズル列のノズル(不吐出ノズルと列方向の位置が同じノズル)を使用し、不吐出ノズル以外のノズルは旧ノズル列のノズルを使用するようにしてもよい。また、フラッシングを行う場合のみに旧ノズル列を使用するようにしてもよい。この場合も、同様に旧ノズル列のノズルの目詰まりを抑制できる。
===第2実施形態===
第1実施形態では、予備のノズル列が設けられていのに対し、第2実施形態では、予備のノズル列は設けられていない。つまり、最初から全てのノズル列が使用されるようになっている。なお、第2実施形態において、プリンター1の構成、及び、ノズル列変更処理以外の動作は第1実施形態(図8)と同じである。よって、以下、第2実施形態のノズル変更処理についてのみ説明する。
図16は、第2実施形態におけるノズル変更処理の流れを示す図である。また、図17は、第2実施形態におけるノズル列変更処理の前後でのノズル列とインク(色)との対応関係を示す図である。
図17に示すように、ノズル列変更処理前では、ノズル列N1〜N9に対応するインク(色)として、それぞれイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、クリア(Op)、マットブラック(Mk)、グリーン(Gr)、オレンジ(Or)、ホワイト(W)が設定されている。つまり、カートリッジホルダーH1〜H9には対応するインクのインクカートリッジが装着されている。例えば、カートリッジホルダーH9にはWインクのインクカートリッジが装着されている。
以下、ノズル検査でノズル列N9(W)のノズルに目詰まりが検出された場合の処理について説明する。まず、コントローラー60は、例えば、ホストコンピューター110のディスプレイにノズル検査の結果とノズル選択の画面を表示させて、ユーザーにホワイトの代替のノズル列を指定させる(S031)。この場合、代替のノズル列としては、YMCのノズル列(ノズル列N1〜N3)を選択できないようにし、YMC以外のノズル列(ノズル列N4〜N8)から選択させるようにする。本実施形態では、使用頻度の低いマットブラック(Mk)が選択されることとする。この場合、ユーザーによって、マットブラックのインクカートリッジがカートリッジホルダーH6から取り外される。その後、カートリッジホルダーH6(ノズル列N6)に対応するインク流路の洗浄を行なう(S032)。次に、コントローラー60は、ユーザーにインクカートリッジを変更するように指示する(S033)。具体的には、ホストコンピューター110のディスプレイに、WインクのインクカートリッジをカートリッジホルダーH9からカートリッジホルダーH6に移し替えるように指示する画面を表示させる。コントローラー60は、カートリッジホルダーH6に装着されたインクカートリッジの記憶素子の情報を読み取ることによりインクカートリッジの変更が完了したか否かを判断する(S034)。
インクカートリッジの変更が終了したと判断すると(S034でYES)、コントローラー60は、各ノズル列と吐出するインクとの対応関係を変更する(S035)。第2実施形態では、図17に示すように、Wインクをノズル列N6が吐出するように、インクとノズル列との対応関係を変更する。なお、この場合、Mkインクが使用されなくなるため、コントローラー60は、前述した色変換LUTを、Mkを用いないものに変更する(S036)。この場合、黒を印刷するときには、ノズル列N4のKインクのみが使用される。
その後、コントローラー60は、補正値取得処理を実行する(S037)。補正値取得処理については、第1実施形態と同じであるので説明を省略する。
このように、第2実施形態では、ノズル列N9が吐出すべきWインクを、使用頻度の低いマットブラック(Mk)のノズル列N6が吐出するように変更するようにしている。そして、マットブラック(Mk)はブラック(K)で代替している。よって、予備のノズル列を設けていないので、ノズル列N1〜N9を効率的に使用することができる。
また、本実施形態では、Wインクの変更先として使用頻度の低いMkインクを選択していたが、YMC以外の色であれば、他の色であってもよい。例えば、Grインクを選択して、Grインクを使用しないようにしてもよい。この場合、CインクとYインクを使用することによってグリーンを印刷することが可能である。ただし、Grインクを使用する場合と、使用しない場合(CインクとYインクの混色の場合)でグリーンの色の表現範囲が変わるので、ステップS036において用いる色変換LUTを、Grインクを使用するものから、Grインクを使用しないものに変更することが必要である。同様に、Orインクを使用しないようにして、MインクとYインクを使用してオレンジを印刷するようにしてもよい。さらに、Kインクを使用しないようにして、CインクとMインクとYインクとを使用してブラックを印刷するようにしてもよい。
また、この第2実施形態においても、第1実施形態の変形例と同様に、旧ノズル列もインクが吐出できるようにしておき、新ノズル列と旧ノズル列を共に使用するようにしてもよい。
===第3実施形態===
前述の実施形態では、キャリッジ42に設けられているヘッドの数が1つであったのに対し、第3実施形態では、キャリッジ42に複数(本実施形態では3つ)のヘッドが設けられている。
図18は、第3実施形態におけるヘッドの配置の一例を示す図である。キャリッジ42に3つのヘッド31(ヘッド31A、ヘッド31B、ヘッド31C)が設けられている。これらの各ヘッドの構成は前述の実施形態のヘッド31と同様である。また、ヘッド毎にそれぞれカートリッジホルダーH1〜H9が設けられており、ヘッド毎に各色のインクカートリッジからインクが供給される。なお。第3実施形態では、第2実施形態と同様に9つのノズル列を全て使用することとする。
図19A及び図19Bは、第3実施形態で形成される画像の説明図である。図19Aは、距離d(改行の値)が小さい場合、図19Bは距離dが大きい場合の説明図である。なお、ここでは、説明の簡略化のため2パスで印刷を行うこととしている。図において、点線はパス1で各ヘッドによって印刷される領域(ラスタライン)の列方向端の位置を示し、実線はパス2で各ヘッドによって印刷される領域(ラスタライン)の列方向端の位置を示している。パス1とパス2の間にキャリッジ42(言い換えると各ヘッド)は列方向に距離dだけ移動する。また、図において、斜線部分は2回のパスの際に異なるヘッドで印刷される領域である。
第3実施形態では、図18の3つの各ヘッドのうち、1つのヘッド(例えばヘッド31B)のホワイトインクのノズル列のノズルが目詰まりし、その代替としてグリーンのノズル列が選択されたとする。この場合のノズル列の変更処理は第2実施形態と同様である。これにより、ヘッド31BからはGrインクを吐出できなくなるので、ヘッド31BではグリーンをYインクとCインクを用いて印刷することになる。一方、ヘッド31A、ヘッド31CはグリーンをGrインクで印刷する。
図19Aでは距離dが小さいので、2回のパスにおいて、一つのヘッドのみによって形成される領域が大きく、複数ヘッドによって形成される領域(斜線部分の領域)が小さい。このため、Grインクを用いてグリーンを印刷した領域(図の(Gr)の領域)と、CインクとYインクを用いてグリーンを印刷した領域(図の(C+Y)の領域)との色の違いが目立ちやすい。
これに対し、図19Bでは距離dを大きくしている。図19Aと比べると、複数のヘッドで形成される領域が大きく、一つのヘッドのみで形成された領域が小さくなっている。具体的には、Grインクを用いてグリーンを印刷した部分と、YインクとCインクを用いてグリーンを印刷した部分との重複領域(斜線部分)が、図19Aよりも大きくなっている。また、パス1、パス2ともGrインクを用いてグリーンを印刷した領域(図の(G)で示す領域)と、パス1、パス2ともにCインクとYインクを用いてグリーンを印刷した領域(図の(C+Y)で示す領域)が、図19Aに比べて小さくなっている。よって、図19Aの場合と比べると、各ヘッドで印刷されるグリーンの色の違いが目立ち難くなる。
このように距離d(改行の値)を大きくすることで、3つのヘッドのうちの1つのヘッドのノズル列の代替を行っていても、色の違いを目立ち難くすることができる。なお、本実施形態では、説明の都合上2パスで画像を形成することとしたが、例えば前述したように8パスで印刷領域R(1ページ)の印刷を行う場合、合計の改行値(この場合8パスによる列方向への移動距離7d)が、各ヘッド31の列方向の長さよりも長くなるようにすればよい。こうすることで、各ヘッドで使用するインクが異なることによる変わり目を自然に表現することができる。
また、本実施形態では、ヘッドの数が3つの場合について説明したが、これには限られず、複数であればよい。例えば、2つでもよいし、4つ以上でもよい。これらの場合においても同様の効果が得られる。また、本実施形態ではヘッドが千鳥状に配置されていたが、これには限られない。例えば直線状に複数のヘッドが配置されていてもよい。また、本実施形態では、3つのヘッドのうちの1つ(ヘッド31B)において、Grインクを使用しないようにしていたが、他の色であってもよい。例えば、Orインクを使用しないようにして、MインクとYインクを使用してオレンジを印刷するようにしてもよい。さらに、Kインクを使用しないようにして、CインクとMインクとYインクとを使用してブラックを印刷するようにしてもよい。この場合も同様に、ヘッド間の色の違いを目立ち難くすることができる。
===その他の実施の形態===
上記の実施形態は、主として液体吐出装置について記載されているが、液体吐出方法等の開示も含まれている。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言うまでもない。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。
<液体吐出装置について>
前述の実施形態では、液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体吐出装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体)を吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
また、前述した実施形態ではラテラル式のプリンターについて説明したが、これには限られず、パスと媒体の搬送動作を交互に行うシリアル式のプリンターであってもよい。
<インクについて>
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する液体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)をノズルから吐出しても良い。
<吐出方式について>
前述の実施形態では、圧電素子(ピエゾ素子)を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
<インクの収容について>
前述の実施形態では、各色のインクのインクカートリッジをカートリッジホルダーに装着するようにしていたが、これには限られない。例えば、各ノズル列にそれぞれインクを供給するインク収容部を設け、その収容部に直接インクを収容するようにしてもよい。
1 プリンター、2 ロール紙、10 給送ユニット、18 巻軸、19 中継ローラー、20 搬送ユニット、21 中継ローラー、22 中継ローラー、23 第一搬送ローラー、23a 第一駆動ローラー、23b 第一従動ローラー、24 第二搬送ローラー、24a 第二駆動ローラー、24b 第二従動ローラー、25 反転ローラー、26 中継ローラー、27 送り出しローラー、29 プラテン、30 ヘッドユニット、31 ヘッド、40 キャリッジユニット、41 ガイドレール、42 キャリッジ、50 検出器群、60 コントローラー、61 インターフェース部、62 CPU、63 メモリー、64 ユニット制御回路、70 ヒーターユニット、80 巻き取りユニット、81 中継ローラー、82 巻き取り駆動軸、90 ノズル検査ユニット、91 検出用電極、92 高圧電源ユニット、93 第一制限抵抗、94 第二制限抵抗、95 検出用コンデンサ、96 増幅器、97 検出制御部、98 平滑コンデンサ、99 電圧検出部、110 ホストコンピューター

Claims (6)

  1. 複数種類の液体を種類毎に収容する複数の収容部と対応した複数のノズル列であって、それぞれ、列方向にノズルが並び、対応する収容部から液体が供給される複数のノズル列の各ノズルから液体を吐出させるための吐出動作を行うことと、
    前記吐出動作によって各ノズルから液体が吐出されるか否かを検出することと、
    或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した場合、前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記或るノズル列とは別のノズル列に対応する収容部に収容することと、
    前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記別のノズル列が吐出するように制御することと、
    を有し、
    前記或るノズル列に対応する収容部には第一の液体を収容し、且つ、前記別のノズル列に対応する収容部には第二の液体を収容しており、
    前記或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した場合、前記別のノズル列に対応する収容部に収容する液体を、前記第二の液体から前記第一の液体に変更し、前記第二の液体の色を、前記第二の液体以外の液体の色で代替するか前記第二の液体以外の液体を組み合わせて作成することを特徴とする液体吐出方法。
  2. 請求項1に記載の液体吐出方法であって、
    前記或るノズル列に液体を吐出しないノズルが有ることを検出した後、前記或るノズル列の各ノズルのうち、前記液体を吐出しないノズル以外のノズルは使用を続ける、
    ことを特徴とする液体吐出方法。
  3. 請求項2に記載の液体吐出方法であって、
    媒体の所定領域に前記吐出動作を行う毎に、前記或るノズル列と前記別のノズル列を交互に使用する、
    ことを特徴とする液体吐出方法。
  4. 請求項2に記載の液体吐出方法であって、
    フラッシングを行う際に、前記或るノズル列を使用する、
    ことを特徴とする液体吐出方法。
  5. 請求項1に記載の液体吐出方法であって、
    前記複数のノズル列をそれぞれ備えて前記列方向に並んで配置された複数のヘッドであって、各ノズル列に対応する収容部がそれぞれ設けられた複数のヘッドのうちの所定ヘッドにおいて、前記別のノズル列に対応する収容部に収容する液体を、前記第二の液体から前記第一の液体に変更し、且つ、前記所定ヘッドでは前記第二の液体の色を、前記第二の液体以外の液体を組み合わせて作成する場合、
    前記複数のヘッドを前記列方向と交差する方向に移動しつつ各ヘッドの各ノズル列から液体を吐出するパスと、前記パスの合間に前記複数のヘッドと媒体との前記列方向の相対位置を所定値ずらす改行とを交互に行なうことによって印刷領域に画像を形成する際に、前記印刷領域に対して実行される前記改行による前記所定値の加算値を、各ノズル列の前記列方向の長さよりも大きくする、
    ことを特徴とする液体吐出方法。
  6. 請求項1〜5の何れかに記載の液体吐出方法であって、
    前記別のノズル列を前記列方向と交差する交差方向に移動しつつ、前記或るノズル列が吐出すべき液体を、前記別のノズル列の各ノズルが吐出することにより媒体の前記交差方向にドットが並ぶドット列を前記列方向に複数形成することと、
    各ドット列の濃度を検出することと、
    検出された濃度に基づいて、各ドット列毎の濃度の補正値を算出することと、
    前記或るノズル列が吐出すべき液体を前記別のノズル列の各ノズルが吐出する際に、前記補正値を適用することと
    をさらに有することを特徴とする液体吐出方法。
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