JP5987359B2 - 液体吐出装置、印刷制御装置、印刷システム - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を吐出する液体吐出装置、印刷制御装置、印刷システムに関し、特に、バンディング調整が可能な液体吐出装置、印刷制御装置、印刷システムに関する。

バンディング調整は、帯状の主走査方向に延びる所定のマスクパターンを副走査方向に並べて印刷し、それぞれの重なり具合を変化させ、媒体の送り量の補正量を得ている。
従来、このような調整を行うものとして、特許文献１および特許文献２に開示されたものが知られている。
これらにおいては、帯状の主走査方向に延びる調整パッチを、送り量を基準量に対してプラス側とマイナス側に少しずつ振って重なり量を少しずつ変化させつつつなぎ合わせる。そして、境界部分に重なり量の違いに基づく白スジ、黒スジを発生させることで、送り量の最適値を検出している。

特開２０１１−５８７５号公報 特開２００７ー１８２０８０号公報

近年、液体吐出装置のヘッドによっては、吐出周波数によってインク重量が変動する場合がある。例えば、ベタ印刷（吐出デューティー１００％のものをいう）時に対して、ベタ印刷からドットを一つずつ飛ばした１／２の周波数（吐出デューティーは５０％となる）のとき、インク重量が約２０％低減するものがある。インク重量が減ると、ドット径は小さくなる傾向があるため、このような特性を考慮しないままの調整では、最適な送り量とは言えない場合があった。
なお、本明細書において、「デューティー」とは、
・「単位面積当たりの総ピクセル数に対する打ち込み ドット数の比率」
または、
・「媒体の単位面積あたりのドット（インク滴）による被覆率」
をさす。従って、ベタ印刷は、吐出デューティー１００％であるし、全く印刷していない場合は吐出デューティー０％となる。また、フルデューティーとは、吐出デューティー１００％をさす。ドットを吐出可能な全位置に対して、実際に吐出するドットの位置を示すものが、マスクパターンである。

本発明は、吐出周波数にかかわらず、最適な送り量を得られるバンディング調整を行う液体吐出装置、印刷制御装置、印刷システムを提供する。

本発明は、インク滴を吐出する液体吐出装置であって、帯状の主走査方向に延びる所定のマスクパターンを副走査方向に並べて印刷し、それぞれの重なり具合を変化させ、媒体の送り量の補正量を得るものにおいて、互いに重ならない吐出デューティーを減らした複数のマスクパターンを用い、複数パスでオーバーレイ印刷をして一つのマスクパターンを印刷する構成としてある。

上記構成においては、複数パスで複数のマスクパターンをオーバーレイ印刷する。それぞれのマスクパターンは、吐出デューティーを減らし、互いに重ならないようになっている。吐出デューティーを減らしているので、上述した特性を持つヘッドでは、インク重量が減っている。その上で、オーバーレイ印刷では互いに重ならないようになっているため、ドット径が大きくなることはない。このように複数のマスクパターンを印刷しつつも、一つのマスクパターンとして完成させている。

本発明によれば、吐出デューティーに依存してインク重量が減る場合も考慮したマスクパターン（調整パッチ）を提供することができる。そして、かかるマスクパターンを使用して最適な送り量の調整を行うことができる。

液体吐出装置と印刷制御装置（ＰＣ）とからなる印刷システムのブロック図である。 吐出周波数とインク重量の関係を示す図である。 オーバーレイ印刷する前のマスクパターンを示す図である。 オーバーレイ印刷した後のマスクパターンを示す図である。 送り量を変えて印刷した図である。

以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の一実施例にかかる印刷システムを構成する液体吐出装置と印刷制御装置（ＰＣ）とをブロック図により示している。
同図において、インク滴を吐出する液体吐出装置１は、外部のパーソナルコンピューター（ＰＣ）２とインターフェイス３を介して接続されている。インターフェイス３はバス４に接続され、同バス４にはさらにヘッドコントローラー５と、キャリッジモーター６と、ペーパーフィードモーター７とが接続されている。そして、ヘッド８が、当該ヘッドコントローラー５に接続され、制御されるようになっている。

ＰＣ２では、オペレーティングシステムが稼働しており、その一部機能としてプリンタードライバー２ａが組み込まれている。このプリンタードライバー２ａはアプリケーションから出力される印刷元データに基づいて液体吐出装置１による印刷を制御するための印刷データを生成して出力する。この印刷データは、ヘッド８の各ノズルをオンオフさせてインクを吐出させるためのラスターデータに加え、キャリッジモーター６によるヘッド８の主走査方向への移動やペーパーフィードモーター７による媒体の副走査方向への送り量を制御する制御データも含んでいる。

図２は、吐出周波数とインク重量の関係を示す図である。同図に示すグラフによると、吐出周波数がＸｋＨｚ（キロヘルツ）のときはインク重量が０．８Ｙｎｇ（ナノグラム）であるのに対し、吐出周波数が２倍となった２ＸｋＨｚ（キロヘルツ）のときはインク重量がＹｎｇ（ナノグラム）と変化している。この場合、２ＸｋＨｚはフルデューティーである。
従って、吐出デューティーがフルデューティーのときの１／２のときにはインク重量比で２０％減っている。

図３は、オーバーレイ印刷する前のマスクパターンを示す図である。理解の便宜のために黒丸と白丸とで表示しているが、実際にはそれぞれが１ドットである。
このようなマスクパターンを生成するのはパーソナルコンピューター（ＰＣ）２におけるプリンタードライバー２ａが相当する。プリンタードライバー２ａは印刷元データに基づいて印刷データを生成する機能に加え、ユーティリティなどの付属的な機能を有している。その一機能として、バンディング調整を含み、以下のようなパッチを所定の媒体送り量として印刷用紙上に印刷させる。また、ユーザからのフィードバックを得て、最適な補正値を得て、以後の印刷での媒体送り（ペーパーフィードモーター７への送り量の制御）に反映させる。

Ｉは、帯状の主走査方向に延びる所定のマスクパターンのうち、上パターンとなる部分の下端側を示している。図面上、上の４ラスター相当分は長く、下の３ラスター相当分は短いというように、長さを変えて描画しているが、実際には主走査方向への長さは一致している。長い方の上４ラスター相当分は、１パスで印刷し、短い方の下３ラスター相当分は、ＩとIIとの２パスでオーバーレイ印刷されることになる。
１パスで印刷する４ラスター相当分は、上述したように吐出デューティーが１００％で、吐出周波数は最大（２ＸｋＨｚ）となり、インク重量も大きい（Ｙｎｇ）。これに対して、２パスで印刷する３ラスター相当分については、吐出デューティーが５０％で、吐出周波数は半分（ＸｋＨｚ）となり、インク重量は２０％減（０．８Ｙｎｇ）となる。
上パターンの下端側では、下の２ラスターは、市松模様状にドットを配置して１／２の吐出デューティーとしたマスクパターンであり、上の１ラスターは、ドット無しとドット有りとを２ドットずつ連続させ、黒バンの視認性を上げるようにしたマスクパターンである。

IIのマスクパターンは、Ｉのマスクパターンに対して部分的オーバーレイ印刷で重ね打ちされるマスクパターンである。この場合、紙送りせずに２パス目に印刷する。IIのマスクパターンはＩのマスクパターンの反転パターンであり、吐出デューティーはフルデューティーの１／２、吐出周波数も１／２となっているので、インク重量は２０％減（０．８Ｙｎｇ）となる。

この３ラスターの部分において、２ラスターの市松模様部分と、１ラスターの残り分とではドットの並び方を変化させているが、このような態様が、吐出デューティーを維持してラスターごとにドットの並び方を変化させることに相当する。また、上パターンにおける上側は並べて印刷される際の重ならない側に相当し、この側にドットが連続するマスクパターンとしている。
本実施形態では、オーバーレイ印刷は２パス印刷を前提としており、互いに重ならない互いに反転パターンとしたマスクパターンとすることで、２パスでフルデューティーのマスクパターンとしている。その一例として、マスクパターンは、市松模様状としている。

さらに、III のマスクパターンは、Ｉのマスクパターンを上下に反転させたものとなる。上の３ラスターは部分的オーバーレイ印刷で重ね打ちされるマスクパターンであり、下の４ラスターは１パスで印刷されるフルデューティーの部分である。
このマスクパターンは、帯状の主走査方向に延びる所定のマスクパターンのうち、下パターンとなる部分の上端側である。
Ｉのマスクパターンの上下の反転パターンであるため、上の２ラスターは、市松様にドットを配置して１／２の吐出デューティーとしたマスクパターンであり、下の１ラスターは、ドット無しとドット有りとを２ドットずつ連続させ、黒バンの視認性を上げるようにしたマスクパターンである。

また、IVのマスクパターンは、IIのマスクパターンに対して部分的オーバーレイ印刷で重ね打ちされるマスクパターンであり、紙送りせずに２パス目に印刷される。IVのマスクパターンはIII のマスクパターンの反転パターンであるため、吐出デューティーはフルデューティーの１／２、吐出周波数も１／２となり、インク重量は２０％減（０．８Ｙｎｇ）となる。

このように、ＩとIIのマスクパターンの下端の３ラスターを印刷し、また、III とIVのマスクパターンの上端の３ラスターを印刷することは、互いに重ならない吐出デューティーを減らした複数のマスクパターンを用い、複数パスでオーバーレイ印刷をして一つのマスクパターンを印刷することに相当する。また、ＩとIII のマスクパターンは、ラスター単位で、一部においてフルデューティーのマスクパターンを有しているといえる。

一方、上パターンにおける下端側と、下パターンにおける上端側とに、上述した部分的オーバーレイ印刷をするということは、マスクパターンが並べて印刷される際の重なる側の複数のラスターの範囲で、オーバーレイ印刷されることに相違ない。

図４は、オーバーレイ印刷した後のマスクパターンを示す図である。同図は、上パターンにおけるフルデューティー部分を１パスで印刷した後、ＩとIIのマスクパターンをオーバーレイ印刷した上で、さらに、本来適正となる送り量で媒体を搬送させた後、下パターンとなるIII とIVのマスクパターンをオーバーレイ印刷した上で、下パターンにおけるフルデューティー部分を１パスで印刷した状態を示している。
図において、Ａで示している部分は上パターンの下端部と下パターンの上端部とが接する部位である。これらの部分的オーバーレイ印刷をした部分では、他のフルデューティーでの印刷部分と比較して、約１／２の吐出周波数で２パスに分けて印刷されているため、ヘッド８の周波数特性によるインク重量の低減が発生している。インク重量の低減はドット径の低減を経て線幅細りとなって現れるので、結果的には、部分的オーバーレイ印刷をした部分は白バンディングとして見えがちになる。
このため、敢えてこのような部分を上パターンと下パターンとが接する部分に印刷した上で最適な送り量を得るように調整する。

図５は、送り量を変えて印刷した図である。
同図には一枚の印刷用紙（媒体）上に上から下まで９つのパッチ対を印刷し、上からそれぞれパッチ番号１〜９を付与している。各パッチ対は、図３や図４に示す上パターンと下パターンとが、本来なら下端と上端とが密接する送り量に加え、所定の補正値δ加えて印刷したものである。ここで補正値δ自体は、パッチ番号１〜９において、ー４〜＋４まで１刻みに増加したものを付与するようになっている。

同図は何らの補正も必要でない理想状態を示しており、パッチ番号＝５のとき、補正値δ＝０を付与したときに、接続端部分で白スジも黒スジも発生していない。
むろん、このようなパッチ番号１〜９のパッチ対を印刷することが、帯状の主走査方向に延びる所定のマスクパターンを副走査方向に並べて印刷し、それぞれの重なり具合を変化させた状態である。そして、肉眼で白スジも黒スジも発生しないパッチを選択することでそれに対応している補正値δを得る作業が、最適な媒体の送り量の補正量を得るという作業に相当する。

本実施形態では、オーバーレイ印刷は２パス印刷を前提としていたが、３パスで印刷してさらに吐出デューティーを下げることも可能である。ヘッド８の吐出周波数依存特性に応じて最低となる吐出周波数をみつけ、その吐出周波数とすることで最もインク重量が低減する際の線細りを再現すればよい。そのためには、２パス以上でオーバーレイ印刷する必要が生じることもある。
なお、上述した実施例では、ラスタデータの生成をプリンタードライバー２ａが行っているが、同等の機能を液体吐出装置１の内部で行うことも可能である。また、インターネットにおけるクラウドに変換プログラムを設けるようにしてもよい。
上述した実施形態では、部分的オーバーレイ印刷を上パターンと下パターンとが接する側に印刷しているが、これらを単独で端部以外に設けても良い。このような位置に印刷にすると、単に線細りの影響が出ている部分を単独に観察することが可能となる。一方、端部に設ければバンディングへの影響を考慮できるほか、上パターンと下パターンの両方のオーバーレイ印刷部分が接するので、線細りの影響が認識しやすくなる。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

１…液体吐出装置、２…パーソナルコンピューター（ＰＣ）、２ａ…プリンタードライバー、３…インターフェイス、４…バス、５…ヘッドコントローラー、６…キャリッジモーター、７…ペーパーフィードモーター、８…ヘッド。

Claims (6)

1. インク滴を吐出する液体吐出装置であって、帯状の主走査方向に延びる所定の調整パッ
   チを副走査方向に並べて印刷し、それぞれの重なり具合を変化させ、媒体の送り量の補正
   量を得るものにおいて、
   上記調整パッチは、ラスター単位で、一部においてフルデューティーのマスクパターン
   を用いて印刷をして、また一部において互いに重ならずデューティーが略半分である複数
   のマスクパターンを用い、複数パスでオーバーレイ印刷をして、一つの上記調整パッチを
   印刷することを特徴とする液体吐出装置。
2. 上記オーバーレイ印刷に用いる上記複数のマスクパターンでは、吐出デューティーを維
   持してラスターごとにドットの並び方を変化させることを特徴とする請求項１に記載の液
   体吐出装置。
3. 上記オーバーレイ印刷に用いる上記複数のマスクパターンのうち、上記調整パッチが並
   べて印刷される際の重ならないラスターではドットが連続するマスクパターンを用いるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 上記複数のマスクパターンは、互いに反転パターンとして２パスでフルデューティーの
   マスクパターンとすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の液体吐出
   装置。
5. インク滴を吐出する液体吐出装置で、帯状の主走査方向に延びる所定の調整パッチを副
   走査方向に並べて印刷し、それぞれの重なり具合を変化させ、媒体の送り量の補正量を得
   る印刷制御装置において、
   上記調整パッチは、ラスター単位で、一部においてフルデューティーのマスクパターン
   を用いて印刷をして、また一部において互いに重ならずデューティーが略半分である複数
   のマスクパターンを用い、複数パスでオーバーレイ印刷をして一つの調整パッチを上記液
   体吐出装置にて印刷させることを特徴とする印刷制御装置。
6. インク滴を吐出する液体吐出装置に対し、印刷制御装置により、帯状の主走査方向に延
   びる所定の調整パッチを副走査方向に並べて印刷し、それぞれの重なり具合を変化させ、
   媒体の送り量の補正量を得る印刷システムであって、
   上記調整パッチは、ラスター単位で、一部においてフルデューティーのマスクパターン
   を用いて印刷をして、また一部において互いに重ならずデューティーが略半分である複数
   のマスクパターンを用い、複数パスでオーバーレイ印刷をして一つの調整パッチを上記液
   体吐出装置にて印刷させることを特徴とする印刷システム。