JP6035827B2 - 画像形成装置、及び、画像形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置、及び、画像形成方法に関する。
画像形成装置として、インク(液体の一種)をヘッドから吐出して媒体(例えば紙)に画像を形成するインクジェット式のプリンターが知られている。また、このようなプリンターとして、媒体の搬送方向と交差する方向に複数のノズルが並ぶノズル列を搬送方向に複数配置して、媒体を搬送方向に搬送しつつ、各ノズル列からインクを吐出することで媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。
特開2007-68202号公報
上述した画像形成装置において、例えば、長尺状の媒体を用いて、媒体に同じ画像(例えばラベル)を繰り返し形成する場合がある。この場合、上記画像の画像データを用いてそのまま印刷を行うと、媒体に形成される複数の画像の間にノズル列間距離に応じた隙間が形成される(媒体が無駄に消費されてしまう)という問題があった。
そこで、本発明は、媒体の消費量の低減を図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、
第1液体を吐出するノズルが所定方向に複数並んだ第1ノズル列と、
第2液体を吐出するノズルが前記所定方向に複数並んだ第2ノズル列であって、前記第1ノズル列とは前記所定方向と交差する交差方向に所定距離離れた第2ノズル列と、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、駆動信号によって振動することで対応するノズルからインクを吐出させる複数の駆動素子と、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列と、媒体とを前記交差方向に相対的に移動させつつ、前記駆動信号を前記複数の駆動素子に選択的に印加して、前記第1ノズル列の各ノズルから前記第1液体を吐出させ、且つ、前記第2ノズル列の各ノズルから前記第2液体を吐出させるドット形成動作を行なう制御部と、
を備え、前記媒体の前記交差方向に画像を複数形成する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記画像の画像データにおける後方の前記所定距離分のデータを前方にシフトさせたシフトデータを生成し、当該シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し実行する、ことを特徴とする画像形成装置である。
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の全体構成のブロック図である。 印刷領域周辺の概略図である。 各ヘッドのノズル配置の一例の説明図である。 ヘッドの構造を説明する図である。 駆動信号COMの波形の説明図である。 本実施形態のプリンター1による印刷処理のフロー図である。 画像形成の様子を示す模式図である。 比較例における画像データの説明図である。 比較例における画像形成の様子の説明図である。 比較例において紙Sに形成された画像の説明図である。 本実施形態で使用する画像データの説明図である。 本実施形態における画像形成の様子の説明図である。 本実施形態で紙Sに形成された画像の説明図である。 第2実施形態で生成される画像データの説明図である。 第2実施形態の画像形成の様子を示す説明図である。 第2実施形態で紙Sに形成された画像の説明図である。 第3実施形態で形成する画像の画像データの説明図である。 第3実施形態で使用する画像データの説明図である。 第3実施形態による画像形成の様子の説明図である。 第3実施形態で紙Sに形成された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。
第1液体を吐出するノズルが所定方向に複数並んだ第1ノズル列と、
第2液体を吐出するノズルが前記所定方向に複数並んだ第2ノズル列であって、前記第1ノズル列とは前記所定方向と交差する交差方向に所定距離離れた第2ノズル列と、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、駆動信号によって振動することで対応するノズルからインクを吐出させる複数の駆動素子と、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列と、媒体とを前記交差方向に相対的に移動させつつ、前記駆動信号を前記複数の駆動素子に選択的に印加して、前記第1ノズル列の各ノズルから前記第1液体を吐出させ、且つ、前記第2ノズル列の各ノズルから前記第2液体を吐出させるドット形成動作を行なう制御部と、
を備え、前記媒体の前記交差方向に画像を複数形成する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記画像の画像データにおける後方の前記所定距離分のデータを前方にシフトさせたシフトデータを生成し、当該シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し実行する、ことを特徴とする画像形成装置が明らかとなる。
このような画像形成装置によれば、媒体に画像を複数形成する際に、画像を隙間無く形成することが可能である。よって、媒体の消費量の低減を図ることができる。
かかる画像形成装置であって、前記制御部は、前記画像データに基づいて、印刷開始時に使用する第1データ、及び、印刷終了時に使用する第2データをさらに生成し、
前記第1データを用いて前記ドット形成動作を行った後、前記シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し行ない、その後前記第2データを用いて前記ドット形成動作を行うことが望ましい。
このような画像形成装置によれば、さらに媒体の消費量の低減を図ることができる。
かかる画像形成装置であって、前記画像データは、前記画像の裁断位置を示すマークを含んでいてもよい。
このような画像形成装置によれば、媒体に形成される複数の画像を画像毎に裁断することができる。
かかる画像形成装置であって、前記シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し行うことにより、前記交差方向の一方側端及び他方側端に前記画像の一部である部分画像が形成され、
前記制御部は、前記部分画像を形成する際にクリッピング処理を行なって前記マークを形成させないことが望ましい。
このような画像形成装置によれば、部分画像が良品として裁断されないようにすることができる。
また、第1液体を吐出するノズルが所定方向に複数並んだ第1ノズル列と、第2液体を吐出するノズルが前記所定方向に複数並んだ第2ノズル列であって、前記第1ノズル列とは前記所定方向と交差する交差方向に所定距離離れた第2ノズル列と、前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、駆動信号によって振動することで対応するノズルからインクを吐出させる複数の駆動素子と、を備えた画像形成装置によって前記媒体の前記交差方向に画像を複数形成する画像形成方法であって、
前記画像の画像データにおける後方の前記所定距離分のデータを前方にシフトさせたシフトデータを生成することと、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列と、媒体とを前記交差方向に相対的に移動させることと、
前記シフトデータを用いて前記駆動信号を前記複数の駆動素子に選択的に印加して、前記第1ノズル列の各ノズルから前記第1液体を吐出させ、且つ、前記第2ノズル列の各ノズルから前記第2液体を吐出させることと、
を有することを特徴とする画像形成方法が明らかとなる。
以下の実施形態では、画像形成装置として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。
===第1実施形態===
≪プリンターの構成について≫
図1は、プリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2は、印刷領域周辺の概略図である。
プリンター1は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置であり、外部装置であるコンピューター110と通信可能に接続されている。なお、本実施形態のプリンター1は、後述するように長尺状の媒体(紙S)に同じ画像(ラベル)を複数印刷する。紙Sは、一方が被印刷面であり他方が粘着面であるシール部材と、シール部材の粘着面を覆う台紙とから構成されている。シール部材は、透明、半透明、不透明な部材のいずれであってもよい。
コンピューター110にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置(不図示)にユーザーインターフェイスを表示させ、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を印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクFDやCD−ROMなどの記録媒体(コンピューター読み取り可能な記録媒体)に記録されている。または、インターネットを介してコンピューター110にプリンタードライバーをダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。
そして、コンピューター110は、プリンター1に画像を印刷させるため、印刷させる画像の画像データを含む印刷データをプリンター1に出力する。
本実施形態のプリンター1は、液体の一例として、紫外線(以下、UV)の照射によって硬化する紫外線硬化型インク(以下、UVインク)を吐出することによって媒体に画像を印刷する装置である。UVインクは、紫外線硬化樹脂を含むインクであり、UVの照射を受けると紫外線硬化樹脂において光重合反応が起こることにより硬化する。なお、本実施形態のプリンター1は、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの4色のUVインク(カラーインク)を用いて画像を印刷する。
プリンター1は、搬送ユニット20、ヘッドユニット30、照射ユニット40、検出器群50、及びコントローラー60を有する。外部装置であるコンピューター110から印刷データを受信したプリンター1は、コントローラー60によって各ユニット(搬送ユニット20、ヘッドユニット30、照射ユニット40)を制御して、印刷データに従って媒体に画像を印刷する。コントローラー60は、コンピューター110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は、検出結果をコントローラー60に出力する。コントローラー60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、媒体(例えば、紙Sなど)を搬送方向に搬送させるためのものである。なお、本実施形態において搬送方向はヘッドユニット30のノズル列の各ノズルが並ぶ方向(ノズル列方向)と交差する方向である。つまり、搬送方向は交差方向に相当する。この搬送ユニット20は、上流側搬送ローラー21A、下流側搬送ローラー21B、及び、搬送ドラム22を有する。
上流側搬送ローラー21Aは、搬送ドラム22に対して図中左下の位置に設けられている。また、下流側搬送ローラー21Bは、搬送ドラム22よりも重力方向の下方向に、搬送ドラム22から離れて設けられている。上流側搬送ローラー21A及び下流側搬送ローラー21Bが回転することによって、媒体が搬送されるとともに搬送ドラム22が回転する。
搬送ドラム22は、円筒形状の搬送部材であり、ロール状に巻かれた長尺の紙Sを周面にて搬送する。図2に示すように、搬送ドラム22の半径Rは、各搬送ローラー(上流側搬送ローラー21A、下流側搬送ローラー21B)の半径rよりも大きい。
なお、紙Sは上流側の給紙ロール(不図示)から供給され、下流側の巻き取りローラー(不図示)によって巻き取られる。また、紙Sは所定の張力で搬送ドラム22に密着するように搬送される。
ヘッドユニット30は、媒体にUVインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット30は、搬送中の媒体に対して各ヘッドからインクを吐出することによって、媒体にドットを形成し、画像を媒体に印刷する。また、プリンター1では、UVインクとして、画像を形成するための4色のカラーインクを用いる。図2に示すように、搬送方向の上流側から順に、ブラックのUVインクを吐出するブラックインクヘッドK、シアンのUVインクを吐出するシアンインクヘッドC、マゼンダのUVインクを吐出するマゼンダインクヘッドM、イエローのUVインクを吐出するイエローインクヘッドYの各ヘッドが、搬送ドラム22の周面と対向するように設けられている。なお、ヘッドユニット30の構成の詳細については、後で説明する。
照射ユニット40は、媒体に着弾したUVインクに向けてUVを照射するものである。媒体上に形成されたドットは、照射ユニット40からのUVの照射を受けることにより、硬化する。本実施形態の照射ユニット40は、仮硬化用照射部42a〜42d、及び本硬化用照射部44を備えている。
仮硬化用照射部42a〜42dは、媒体に形成されたドットを仮硬化させるためのUVを照射する。仮硬化用照射部42aは、ブラックインクヘッドKの搬送方向下流側に設けられており、仮硬化用照射部42bは、シアンインクヘッドCの搬送方向下流側に設けられている。また、仮硬化用照射部42cは、マゼンダインクヘッドMの搬送方向下流側に設けられており、仮硬化用照射部42dは、イエローインクヘッドYの搬送方向下流側に設けられている。
これらの仮硬化用照射部42a〜42dの媒体幅方向の長さは媒体幅以上であり、各ヘッドによって媒体に形成されたドットに仮硬化のためのUV光を照射することができる。本実施形態において、仮硬化とは、インク間の滲みやドットの広がりを抑制するためにUVを照射する処理のことである。本実施形態の仮硬化用照射部42a〜42dは、UV照射の光源として発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を備えている。LEDは入力電流の大きさを制御することによって、照射強度を容易に変更することが可能である。
本硬化用照射部44は、各ヘッドによって媒体に形成されたドットを本硬化させるためのUVを照射するものであり、仮硬化用照射部42a〜42dのうち最も搬送方向下流側の仮硬化用照射部42dよりも搬送方向下流側に配置されている。
本実施形態の本硬化用照射部44は、UV照射の光源として、ランプ(メタルハライドランプ、水銀ランプなど)を備えており、本硬化用照射部44の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。そして、本硬化用照射部44は、ドットの形成及び仮硬化が行われた紙Sの印刷面に向けて、本硬化のためのUVを照射する。本実施形態において、本硬化とは、ドットを完全に硬化させるためにUVを照射する処理のことである。
検出器群50には、ロータリー式エンコーダ(不図示)、紙検出センサ(不図示)などが含まれる。ロータリー式エンコーダは、上流側搬送ローラー21Aや下流側搬送ローラー21Bの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダの検出結果に基づいて、媒体の搬送量を検出することができる。
コントローラー60は、プリンター1の制御を行うための制御ユニット(制御部)である。コントローラー60は、インターフェイス部61と、CPU62と、メモリー63と、ユニット制御回路64とを有する。インターフェイス部61は、外部装置であるコンピューター110とプリンター1との間でデータの送受信を行う。CPU62は、プリンター全体の制御を行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り、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリー63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して各ユニットを制御する。
≪ヘッドの構成について≫
本実施形態のプリンター1は、前述したように4つのカラーインク用ヘッド(ブラックインクヘッドK、シアンインクヘッドC、マゼンダインクヘッドM、イエローインクヘッドY)を備えている。これらの各ヘッドは、画像を印刷するためのUVインク(カラーインク)をインク色毎に吐出する。なお、以下の説明において、UVインクのことを単にインクともいう。
図3は、各ヘッドのノズル配置の一例の説明図である。プリンター1において、ブラックインクヘッドK、シアンインクヘッドC、マゼンダインクヘッドM、イエローインクヘッドYは全て同じ構成になっている。図では、その4つのヘッドのうちの一つを示している。
プリンター1の各ヘッドの紙幅方向の長さは、印刷対象となる媒体の最大幅よりも長くなっており、媒体幅分のドットを一度に形成することができる。また、各ヘッドの複数のノズルは、ノズル列方向(紙幅方向)に沿って、600dpi(1/600インチ)の間隔(ノズルピッチ)で並んだノズル列を構成している。これにより、ノズル列方向について600dpiの解像度でカラードットを形成可能になっている。また、搬送方向の解像度は、ノズルからのインクの吐出タイミングや搬送速度によって調整することができる。本実施形態では、搬送方向についても600dpiの解像度でドットを形成することとする。
図4は、ヘッドの構造の一例を説明する図である。図には、ヘッドのノズルNz、ピエゾ素子PZT、インク供給路302、ノズル連通路304、及び、弾性板306が示されている。なお、ピエゾ素子PZTは駆動素子に相当する。
インク供給路302には、不図示のインクタンクからインクが供給される。そして、これらのインクは、インク供給路302を介してノズル連通路304に供給される。ピエゾ素子PZTには、後述する駆動信号COMの駆動パルスが印加される。駆動パルスが印加されると、駆動パルスの信号に従ってピエゾ素子PZTが伸縮し、弾性板306を振動させる。そして、駆動パルスの振幅に対応する量のインク滴がノズルNzから吐出されるようになっている。
図5は、駆動信号COMの波形の一例を示す説明図である。本実施形態の駆動信号COMは、周期Tごとに繰り返し生成される。なお、周期Tは、紙Sが1画素領域分搬送される間の期間に対応する。例えば、搬送方向の印刷解像度を600dpiとした場合、周期Tは、紙Sが1/600インチ搬送されるための期間に相当する(以下の説明において周期Tのことを吐出周期ともいう)。駆動信号COMは、各周期Tにノズルからインクを吐出させるための駆動パルスPSを有している。この駆動パルスPSは、インク吐出用のパルスであり、その電圧振幅はVhである。この振幅Vhを大きくすると、大きなサイズのインク滴が吐出されることになり、振幅Vhを小さくすると小さなサイズのインク滴が吐出されることになる。
コントローラー60は、印刷データに含まれる画素データに基づいて、周期Tごとに駆動パルスPSを各ピエゾ素子PZTに選択的に印加することによって、1つの画素領域内にドットを形成させたり、ドットを形成させなかったりする。なお、本実施形態では、各ヘッド(各ノズル列)の各ピエゾ素子PZTには同じ駆動信号COMが共通に印加されるようになっている。つまり、周期Tにおいて各ヘッド(ノズル列)のノズルから同じタイミングでインクが吐出される。
≪印刷処理について≫
プリンター1が印刷を開始する際には、予め紙Sが搬送ドラム22の周面に沿わされた状態で、上流側搬送ローラー21A、下流側搬送ローラー21Bにて支持されている。
プリンター1がコンピューター110から印刷データを受信すると、コントローラー60は、不図示の搬送モーターを一定速度で回転させる。これにより、上流側搬送ローラー21A及び下流側搬送ローラー21Bが図2の矢印方向に一定速度で回転する。また、この回転によって、搬送ドラム22が矢印方向(搬送方向)に回転する。搬送ドラム22の周面に沿わされて上流側搬送ローラー21A及び下流側搬送ローラー21Bにて支持された紙Sは、搬送ドラム22の回転に応じて搬送方向に搬送される。なお、搬送中の紙Sは、搬送ドラム22に静電吸着又はバキューム吸着されている。本実施形態では、各ヘッドの位置が固定されているので、紙Sを搬送方向に搬送させることで、各ヘッドと紙Sとが搬送方向(交差方向)に相対的に移動することになる。
コントローラー60は、紙Sが搬送ドラム22の周面上で搬送されている間に、コンピューター110から受信した画像データに基づき、ヘッドユニット30の各ヘッドのノズルからインクを断続的に吐出させる(ドット形成動作)。また、コントローラー60は、照射ユニット40の各照射部からUVを照射させて媒体に形成されたドットを硬化させる。
図6は、本実施形態のプリンター1による印刷処理のフロー図である。
まず、紙SがブラックインクヘッドKの下を通る際に、ブラックインクヘッドKからブラックインクを吐出させてブラックを印刷する(S101)。そして、ブラックの印刷後、仮硬化用照射部42aからUVを照射させてブラックインクで形成されたドットの仮硬化を行う(S102)。
次に、コントローラー60は、紙SがシアンインクヘッドCの下を通る際に、シアンインクヘッドCからシアンインクを吐出させてシアンを印刷する(S103)。そして、その印刷後、仮硬化用照射部42bからUVを照射させてシアンインクで形成されたドットの仮硬化を行う(S104)。
同様に、コントローラー60は、マゼンダインクヘッドMからマゼンダインクを吐出させてマゼンダを印刷し(S105)、仮硬化用照射部42cからUVを照射させてマゼンダインクで形成されたドットの仮硬化を行う(S106)。また、イエローインクヘッドYからイエローインクを吐出させてイエローを印刷し(S107)、仮硬化用部照射部42dからUVを照射させ、イエローインクで形成されたドットの仮硬化を行う(S108)。
最後に、コントローラー60は、本硬化用照射部44からUVを照射させて紙S上の各ドットの本硬化を行う(S109)。これにより、紙Sに形成された各ドットが完全に硬化される。
≪画像の形成について≫
本実施形態のプリンター1は、長尺状の媒体(紙S)を搬送方向に搬送しつつ各ヘッドからインクを吐出することによって、紙Sの搬送方向に同じ画像(ラベル)を繰り返し形成する。また、前述したように紙Sは、一方が被印刷面であり他方が粘着面であるシール部材と、シール部材の粘着面を覆う台紙とから構成されている。
図7は、画像形成の様子を示す模式図である。図では説明の簡略化のため、ノズル列を2つ(ノズル列N1、N2とする)としている。なお、ノズル列N1とノズル列N2は異なる色のインクを吐出する。また、ヘッドHは、この2つのノズル列N1、N2を有する仮想的なヘッドである。コントローラー60は、長尺状の紙SとヘッドH(ノズル列N1、N2)とを相対的に移動させつつ、ノズル列N1及びノズル列N2からインクを吐出させて紙Sに画像を多数印刷することとする。なお、図2のプリンター1では、紙Sは円筒ドラム22の周面に沿って搬送されているが、ここでは、説明の簡略化のため紙Sは水平面上にて(図において右側から左側に)搬送されることとする。また、以下の説明では、UV照射及びUV照射による硬化(仮硬化、本硬化)の説明を省略する。
ノズル列N1は、図7において丸印で示すように、紙幅方向に沿って設けられている。ノズル列N2は、図7において三角印で示すように、ノズル列N1よりも搬送方向の上流側において紙幅方向に沿って設けられている。この2つのノズル列(ノズル列N1とノズル列N2)は搬送方向について距離d離れて設けられている。なお、本実施形態において、距離dは3ノズル分(紙S上の3画素分、言い換えると周期Tの3つ分)に相当する。また、説明の簡略化のため、ノズル列N1、N2のノズル数をそれぞれ3つとしており、図7のノズルの記号の中に数字で示すように紙幅方向の一端側のノズルから順に第1ノズル、第2ノズル、第3ノズルとよぶ。
また、以下の説明では、紙Sの位置が固定である(移動しない)こととし、ヘッドH(ノズル列N1、N2)が図の点線の矢印方向(搬送方向と逆方向)に移動しつつ、各ノズル列からインクを吐出することとする。なお、実際には、ヘッドH(ノズル列N1、N2)は搬送経路上に固定されており、紙Sが搬送方向(図の右から左)に搬送されている。
<比較例>
まず、比較例について説明する。
図8は、比較例における画像データDの説明図である。図に示す画像データDにおいて黒色の丸印はノズル列N2からインクを吐出するデータを示し、黒色の三角印はノズル列N1からインクを吐出するデータを示している。また、この画像データDのデータD〜Dは、吐出周期ごとのインクの吐出データを示している。例えば、データDは或る吐出周期においてノズル列N2の第1ノズルからインクを吐出するデータであり、データDは、次の吐出周期においてノズル列N2の全ノズルからインクを吐出するデータであることを示している。この画像データDの先端であるデータD側を前方側(搬送方向下流側に対応)とよび、後端であるデータD側を後方側(搬送方向上流側に対応)とよぶ。
また、図8に示すように、データDには、トンボマーク(+)が含まれている。トンボマークとは、画像の印刷後にカット(裁断)する位置を決めるための印のことである。このトンボマークを基準にして1画像(画像データDに対応する画像)分のシール部材がカット(ハーフカット)される。そして、画像のカットを行った後、紙Sのシール部材を剥がすことで、カットされた画像のみが台紙上に残る。すなわち、印刷した画像にトンボマークが無いと、その部分はカットされず、印刷後に剥がされてしまう(良品として残らない)ことになる。
この比較例では、コントローラー60は、図8に示す画像データDを用いて、紙Sに画像を複数形成する。図9は、比較例における画像形成の様子の説明図である。
ここでは、ノズル列N2に画像データDの先端(データD)が対応している状態から印刷を開始することとする。コントローラー60は、最初の吐出周期(1周期目)には、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N2の第1ノズルからインクを吐出させる。これにより、ノズル列N2の第1ノズルにより紙S上にドットが形成される。
次の吐出周期(2周期目)には、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N2にはデータDが対応する。そして2周期目には、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N2の全ノズルからインクを吐出させる。これにより、1周期目でノズル列N2によって形成されたドットよりも右側(搬送方向上流側)にドットが形成される。
次の吐出周期(3周期目)においても、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N2にはデータDが対応する。この3周期目には、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N2の第2ノズルからインクを吐出させる。これにより、2周期目でノズル列N2によって形成されたドットよりも右側にドットが形成される。また、図9では図示していないが、3周期目においてトンボマークも形成される。
次の吐出周期(4周期目)では、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。ただし、データDにはノズル列N2からインクを吐出するデータはないので、ノズル列N2からインクの吐出は行われない。また、データDにはノズル列N1からインクを吐出するデータはないので、ノズル列N1からのインクの吐出は行われない。同様に5〜7周期目においても、各ノズル列からインクの吐出は行われない。
その後、8周期目においてノズル列N1にデータDが対応するようになる。よって、8周期目では、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N1の第1ノズルと第3ノズルからインクを吐出させる。次の吐出周期(9周期目)においても、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N1にはデータDが対応する。9周期目では、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N1の第2ノズルと第3ノズルからインクを吐出させる
次の吐出周期(10周期目)においても、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N1にはデータDが対応する。ただし、データDはインクを吐出しないデータであるので、インクの吐出が行われない。以上により画像データDによる紙Sへの1つの画像の形成が完了する。そして、次の吐出周期(11周期目)では、コントローラー60は、1周期目と同様にデータDに基づいて、ノズル列N2のノズルからインクを吐出する。以下同様の動作を繰り返し行う。これからわかるように、この比較例では、データDによる画像の形成には10周期分のドット形成動作が必要である。
図10は、比較例において紙Sに形成された画像の説明図である。なお、図10において、黒の丸印はノズル列N2から吐出されたインクによって形成されたドットを示し、黒の三角印はノズル列N1から吐出されたインクによって形成されたドットを示している
図のように画像データDと同じ画像Lが紙Sの搬送方向に沿って複数(L(1)、L(2)、L(3)、L(4)・・・)形成されている。しかし、この比較例の場合、図10に示すように、各画像Lの間にノズル列間距離dに応じた隙間(スペース)が形成されてしまう。このため、紙Sのうち廃棄部分(ヤレ紙)が増加し、紙Sを効率的に使用することができない(紙Sの消費量が増える)。
そこで、本実施形態では、複数の画像Lを紙Sの搬送方向に隙間無く形成することにより、紙Sの消費量の低減を図っている。
<本実施形態>
図11は、本実施形態で使用する画像データDAの説明図である。なお、本実施形態で形成する画像は比較例の画像L(図10参照)と同じであるが、使用する画像データが比較例の画像データDと異なる。本実施形態の画像データDAは、図11に示すように比較例の画像データDの後方の3画素分(すなわち距離d分)のデータ(D〜D)を前方にシフトしたものである。例えば、画像データDAのデータDは、画像データDのデータDと対応しており、ノズル列N1の第1ノズルと第3ノズルからインクを吐出するデータである。また、例えば画像データDAのデータDは、画像データDのデータDと対応しており、ノズル列N2の第1ノズルからインクを吐出するデータである。また、画像データD(図8)ではトンボマークの位置がデータDであったが、画像データDAでは、トンボマークの位置がデータDになっている。
コントローラー60は、コンピューター110から図8の画像データDを受信すると、画像データDの後方の3画素分(距離d分)のデータを前方にシフトさせて図11に示す画像データDAを生成し、例えばメモリー63に記憶させる。そして、紙Sに画像Lを複数形成する際には、メモリー63に記憶した画像データDAを繰り返し読み出して印刷を行う。
図12は、本実施形態における画像形成の様子の説明図である。
本実施形態では、ノズル列N1に画像データDAのデータDが対応し、ノズル列N2にデータDが対応した状態から印刷を開始する。コントローラー60は、最初の吐出周期(1周期目)には、画像データDAのデータDに基づいて、ノズル列N1の第1ノズルと第3ノズルからインクを吐出させる。同時に、コントローラー60は、画像データDAのデータDに基づいて、ノズル列N2の第1ノズルからインクを吐出させる。
次の吐出周期(2周期目)には、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側(搬送方向上流側)に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。そして2周期目には、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N1の第2ノズルと第3ノズルからインクを吐出させる。また同時に、コントローラー60は、データDに基づいて、ノズル列N2の全ノズルからインクを吐出させる。これにより、1周期目で各ノズル列によって紙Sに形成されたドットよりも右側の画素に、それぞれドットが形成される。
次の吐出周期(3周期目)においても、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側(搬送方向上流側)に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。そして3周期目には、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N2の第2ノズルからインクを吐出させる。なお、データDにはインクを吐出させるデータがないのでノズル列N1からはインクが吐出されない。また、図12では図示していないが、3周期目においてトンボマークも形成される。
次の吐出周期(4周期目)では、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。すなわち、1周期目でノズル列N2と対向していた紙S上の画素がノズル列N1と対向することになる。ただし、この吐出周期では、インクの吐出は行われない。
次の吐出周期(5周期目)では、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2には次の画像データDAの先端(データD)が対応する。ここでもノズル列N1とノズル列N2からインクの吐出は行われない。同様に6周期目と7周期目にもノズル列N1とノズル列N2からインクの吐出は行われない。以上の7周期で画像データDAを用いた1回分の印刷が終了する。そして、8周期目には、1周期目と同様にドット形成が行われる。すなわち、8周期目には、コントローラー60は、1周期目と同様に、画像データDAのデータDに基づいて、ノズル列N1の第1ノズルと第3ノズルからインクを吐出させ、同時に、データDに基づいて、ノズル列N2の第1ノズルからインクを吐出させる。以下、同じ動作を繰り返し行う。
図13は、本実施形態において紙Sに形成された画像の説明図である。本実施形態では、図に示すように、比較例と同じ画像Lが紙Sの搬送方向に沿って複数(n個)隙間無く形成されている。ただし、本実施形態では、画像L(1)よりも左側(搬送方向の下流側)に図のように画像Lの一部である不完全な画像(部分画像に相当)が形成されてしまう。同様に画像L(n)よりも右側(搬送方向の上流側)にも不完全な画像(部分画像)が形成されてしまう。しかしながら、各画像Lの間に隙間(スペース)が形成されていた比較例の印刷物と比べると、本実施形態では各画像L間に隙間が形成されないので、効率的に多数の画像Lを形成することができる。よって紙Sの消費量の低減を図ることができる。なお、本実施形態において、コントローラー60は、この画像L(n)よりも右側の画像(部分画像)を形成する際に、トンボマーク(+)が形成されないようにクリッピング処理を行っている。これにより、不完全な画像が良品としてカットされないようにすることができる。
以上、説明したように、本実施形態のヘッドHは、紙幅方向にノズルが並ぶノズル列N1と、紙幅方向にノズルが並び、ノズル列N1とは搬送方向に距離d離れたノズル列N2と、ノズル列N1びノズル列N2の各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、駆動信号COMによって振動することで対応するノズルからインクを吐出させる複数のピエゾ素子PZTを備えている。そして、コントローラー60は、ノズル列N1及びノズル列N2と、紙Sとを搬送方向に相対的に移動させつつ、駆動信号COMを複数のピエゾ素子PZTに選択的に印加して、ノズル列N1とノズル列N2の各ノズルからインクを吐出させる(ドット形成動作)。
以上の構成において、コントローラー60は、画像Lの画像データDにおける後方の距離d分のデータを前方にシフトさせた画像データDAを生成し、当該画像データDAを用いてドット形成動作を繰り返し実行し、紙Sの搬送方向に画像Lを複数形成させている。
こうすることにより、紙Sの搬送方向に画像Lを複数隙間無く形成することができ、画像データDをそのまま用いる比較例の場合と比べて、紙Sの消費量の低減を図ることができる。
===第2実施形態===
前述した実施形態では、図13に示すように紙Sに画像Lを繰り返し形成する際に搬送方向の下流側端(左端)と上流側端(右端)に不完全な画像が形成されていた。第2実施形態では、画像データDから画像データDA以外のデータをさらに生成して用いることにより、不完全な画像を形成しないようにしている。なお、第2実施形態においてノズル列などの構成は、第1実施形態と同じであるので説明を省略する。
図14は、第2実施形態で生成される画像データの説明図である。第2実施形態のコントローラー60は、画像データDに基づいて、第1実施形態と同じ画像データDAに加えて、さらに印刷開始時に使用する画像データDB(第1データに相当)、印刷終了時に使用する画像データDC(第2データに相当)を生成する。なお、図に示すように画像データDB及び画像データDCは、画像データDAの一部分のデータである。
図15は、第2実施形態の画像形成の様子を示す説明図である。第2実施形態では、印刷開始時に図14に示す画像データDBを用いたドット形成動作(先端処理とよぶ)を行う。
なお、画像データDBを用いたドット形成の方法は第1実施形態と同じであるので説明を省略する。この先端処理によって、ノズル列N2のみが使用された画像が形成される。8周期以降には、画像データDAを用いて第1実施形態と同様にドット形成動作を繰り返し行う(繰り返し処理とよぶ)。また、印刷終了時には、先端処理と同様に画像データDCを用いたドット形成(後端処理とよぶ)を行う。
図16は、第2実施形態で形成された画像の説明図である。第2実施形態においても紙Sの搬送方向に複数の画像Lが隙間無く形成されている。なお、図16のうち画像L(1)のノズル列N2で形成されたドットは、画像データDBによる先端処理で形成されたものである。また、画像L(1)のうちの右側のドット(ノズル列N1によって形成されたドット)と次の画像L(2)の左側のドット(ノズル列N2によって形成されたドット)は、画像データDAを用いた繰り返し処理で形成されることになる。
このように、第2実施形態では、画像データDに基づいて、繰り返し用の画像データDAと、印刷開始時の画像データDBと印刷終了時の画像データDCを生成し、画像データDBを用いた先端処理、及び、画像データDCを用いた後端処理を行なっている。こうすることにより、紙Sに画像Lを複数形成する際に、不完全な画像が形成されないようにすることができる。よって、紙Sの消費量をさらに低減させることができる。
===第3実施形態===
第3実施形態では、形成する画像およびその画像データが前述の実施形態と異なっている。なお、第3実施形態においてノズル列などの構成は、前述の実施形態と同じであるので説明を省略する。
図17は、第3実施形態で形成する画像の画像データDxの説明図である。図17に示す画像データDxにおいて、黒色の丸印はノズル列N1のノズルからインクを吐出するデータであり、黒色の三角印はノズル列N2のノズルからインクを吐出するデータである。
図18は、第3実施形態で使用する画像データDx´の説明図である。第3実施形態においても、コントローラー60は、画像データDxのうち後方側の距離d分(3画素分)のデータを前方側にシフトさせた画像データDx´を生成し、メモリー63等に記憶させる。そして画像を印刷する際には、コントローラー60は、メモリー63に記憶された画像データDx´を繰り返し読み出して用いる。
図19は、第3実施形態による画像形成の様子の説明図である。
第3実施形態では、ノズル列N1に画像データDx´のデータDが対応し、ノズル列N2にデータDが対応した状態から印刷を開始する。コントローラー60は、最初の吐出周期(1周期目)には、画像データDx´のデータDに基づいて、ノズル列N1の第2ノズルからインクを吐出させる。同時に、コントローラー60は、画像データDx´のデータDに基づいて、ノズル列N2の第2ノズルからインクを吐出させる。
次の吐出周期(2周期目)には、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側(搬送方向上流側)に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。そして2周期目には、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N1の第2ノズルからインクを吐出させる。また同時に、コントローラー60は、データDに基づいて、ノズル列N2の第1ノズルと第3ノズルからインクを吐出させる。これにより、1周期目で各ノズル列によって紙Sに形成されたドットよりも右側に、それぞれドットが形成される。
次の吐出周期(3周期目)においても、ヘッドHが紙Sに対して相対的に右側(搬送方向上流側)に1画素分ずれる。すなわち、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。3周期目には、コントローラー60は、画像データDのデータDに基づいて、ノズル列N1の第3ノズルからインクを吐出させる。なお、データDにはノズル列N2からインクを吐出させるデータがないのでノズル列N2からはインクが吐出されない。
次の吐出周期(4周期目)では、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2にはデータDが対応する。すなわち、1周期目においてノズル列N2と対向していた紙S上の画素がノズル列N1と対向することになる。4周期目には、コントローラー60は、画像データDx´のデータDに基づいて、ノズル列N1の第1ノズルからインクを吐出させる。なお、データDにはノズル列N2からインクを吐出させるデータがないのでノズル列N2からはインクが吐出されない。
次の吐出周期(5周期目)では、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2には次の画像データDx´の先端(データD)が対応する。よって5周期目には、コントローラー60は、画像データDx´のデータDに基づいて、ノズル列N1の第2ノズルからインクを吐出させる。なお、データDにはノズル列N2からインクを吐出させるデータがないのでノズル列N2からはインクが吐出されない。
次の吐出周期(6周期目)では、ノズル列N1にはデータDが対応し、ノズル列N2には次の画像データDx´のデータDが対応する。よって6周期目には、コントローラー60は、画像データDx´のデータDに基づいて、ノズル列N1の第2ノズルからインクを吐出させる。また同時にコントローラー60は、データDに基づいて、ノズル列N1の第1ノズルと第3ノズルからインクを吐出させる。
以下、同様の動作を繰り返し行う。
図20は、第3実施形態で紙Sに形成された画像の説明図である。第3実施形態においても、図17の画像データDxと同じ画像が複数隙間なく形成されている。この場合においても、複数の画像を隙間無く形成できるので、紙Sの消費量を低減させることができる。なお、第3実施形態においても、図20に示すように、搬送方向の下流側端と上流側端に不完全な画像が形成される。よって、第2実施形態と同様に、印刷開始時の画像データと、印刷終了時の画像データをさらに生成して、先端処理及び後端処理を行ない、不完全な画像が形成されないようにしてもよい。
===その他の実施の形態===
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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。
<ノズル列について>
前述した実施形態では、各ノズル列の複数のノズルは直線状に配置されていたがこれには限られない。例えば、複数のノズルが千鳥状に配置されていてもよい。また、前述した実施形態では、各色のノズル列の紙幅方向の長さは、印刷対象の媒体の最大幅よりも長くなっていたが、これには限られない。例えば、インク色ごとに複数のヘッド(ノズル列)が紙幅方向に千鳥状に並んで配置されていてもよい。
<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)に駆動信号COMの電圧(駆動パルスPS)をかけてインクを吐出していた(ピエゾ方式)。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、発熱素子を用いてノズル内に泡を発生させ、その気泡によってインクを吐出させるサーマル方式など、他の方式を用いてもよい。
<画像について>
前述の実施形態では、シール部材と台紙とから構成された紙Sにラベルを形成していたがこれには限られない。例えば、普通紙などに画像(ラベル以外の画像)を繰り返し印刷してもよい。また、前述の実施形態では、印刷後に画像をカットするためのトンボマークを形成したいたが、印刷後にカットしない場合には、トンボマークを形成しなくてもよい。また、前述の実施形態では、説明の簡略化のため2色(2つのノズル列)で画像を形成していたが、3色以上で(3つ以上のノズル列を使用して)画像を形成してもよい。
1 プリンター
20 搬送ユニット
21A 上流側搬送ローラー
21B 下流側搬送ローラー
22 搬送ドラム
23 搬送ローラー
30 ヘッドユニット
31 ヘッド
40 照射ユニット
42a〜42d 仮硬化用照射部
44 本硬化用照射部
50 検出器群
60 コントローラー
61 インターフェイス部
62 CPU
63 メモリー
64 ユニット制御回路
110 コンピューター
302 インク供給路
304 ノズル連通路
306 弾性板

Claims (5)

  1. 第1液体を吐出するノズルが所定方向に複数並んだ第1ノズル列と、
    第2液体を吐出するノズルが前記所定方向に複数並んだ第2ノズル列であって、前記第1ノズル列とは前記所定方向と交差する交差方向に所定距離離れた第2ノズル列と、
    前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、駆動信号によって振動することで対応するノズルからインクを吐出させる複数の駆動素子と、
    前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列と、媒体とを前記交差方向に相対的に移動させつつ、前記駆動信号を前記複数の駆動素子に選択的に印加して、前記第1ノズル列の各ノズルから前記第1液体を吐出させ、且つ、前記第2ノズル列の各ノズルから前記第2液体を吐出させるドット形成動作を行なう制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、同じ画像を前記交差方向に複数形成する場合に、前記画像の画像データにおける後方の前記所定距離分のデータを前記画像データにおける前記所定距離分のデータを除いた残りのデータの前方にシフトさせたシフトデータを生成し、当該シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し行う、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置であって、
    前記制御部は、前記画像データに基づいて、印刷開始時に使用する第1データ、及び、印刷終了時に使用する第2データをさらに生成し、
    前記第1データを用いて前記ドット形成動作を行った後、前記シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し行ない、その後前記第2データを用いて前記ドット形成動作を行う
    ことを特徴とする画形成装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の画像形成装置であって、
    前記画像データは、前記画像の裁断位置を示すマークを含む
    ことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項3に記載の画像形成装置であって、
    前記シフトデータを用いて前記ドット形成動作を繰り返し行うことにより、前記交差方向の一方側端及び他方側端に前記画像の一部である部分画像が形成され、
    前記制御部は、前記部分画像を形成する際にクリッピング処理を行なって前記マークを形成させない、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  5. 第1液体を吐出するノズルが所定方向に複数並んだ第1ノズル列と、第2液体を吐出するノズルが前記所定方向に複数並んだ第2ノズル列であって、前記第1ノズル列とは前記所定方向と交差する交差方向に所定距離離れた第2ノズル列と、前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列の各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、駆動信号によって振動することで対応するノズルからインクを吐出させる複数の駆動素子と、を備えた画像形成装置によって媒体の前記交差方向に同じ画像を複数形成する画像形成方法であって、
    前記画像の画像データにおける後方の前記所定距離分のデータを前記画像データにおける前記所定距離分のデータを除いた残りのデータの前方にシフトさせたシフトデータを生成することと、
    前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列と、前記媒体とを前記交差方向に相対的に移動させることと、
    前記シフトデータを用いて前記駆動信号を前記複数の駆動素子に選択的に印加して、前記第1ノズル列の各ノズルから前記第1液体を吐出させ、且つ、前記第2ノズル列の各ノズルから前記第2液体を吐出させることと、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
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