JP5760529B2 - 液体吐出方法 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、ノズル検査ユニット90の詳細については後述する。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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。
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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (6)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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