JP6035980B2 - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents
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このような画像形成装置によれは、各モードで補助画像と主画像の層数を変えているので、印刷物の発色性の向上を図ることができる。
このような画像形成装置によれば、印刷物に当たる光の状態にかかわらずに良好な発色性を得ることができる。
このような画像形成装置によれば、第1モードでは補助画像を厚く形成でき、第2モードでは主画像を厚く形成できる。これにより、各モードで形成される印刷物の発色性を向上させることができる。
このような画像形成装置によれば、第2モードの印刷物の発色性をさらに良好にすることができる。
このような画像形成装置によれば、ドット形成後瞬時に硬化させることが可能であるので、被印刷材のインク吸収性に依存することなく厚みのある画像を形成できる。これにより、被印刷材の上に補助画像と主画像を確実に複数の層に重ねて形成できる。
<プリンターの構成について>
以下、図1、図2、図3A、及び図3Bを参照しながら本発明の実施形態のプリンター1について説明する。図1は、プリンター1の構成を示すブロック図である。図2は、プリンター1のヘッド周辺の概略図である。図3A、及び図3Bは、プリンター1の横断面図である。図3Aは図2のA−A断面に相当し、図3Bは図2のB−B断面に相当する。
なお、ヘッド31の構成については、後述する。
図4は、ヘッド31の構成の一例の説明図である。なお、図4はヘッド31を下から(すなわちプラテン14側から)見た図である。図4に示すように、ヘッド31の下面には、シアンインクノズル列Ncと、マゼンダインクノズル列Nmと、イエローインクノズル列Nyと、ブラックインクノズル列Nkと、ホワイトインクノズル列Nwが形成されている。各ノズル列は、各色のUVインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個(例えば180個)備えている。また、図に示すように各ノズル列は、それぞれ移動方向に並ぶように設けられている。以下の説明において、シアンインクのことをCインク、マゼンダインクのことをMインク、イエローインクのことをYインク、ブラックインクのことをKインク、ホワイト(白)インクのことをWインクともいう。さらに、Cインク、Mインク、Yインク、Kインクのことをまとめてカラーインク(第1液体に相当する)ともいい、これらのカラーインクを吐出する各ノズル列をカラーインクノズル列(第1ノズル列に相当する)ともいう。また、これらのカラーインクによって形成される画像のことをカラー画像(主画像に相当する)ともいう。なお、カラーインクには着色剤として染料が用いられている。
印刷物として、被印刷材の一方の面(例えば印刷面:以下正面とする)に光を当てて、正面側で画像を見るものと、被印刷材の他方の面(例えば印刷面の裏面)に光を当てて、正面側で画像を見るもの(例えば、電飾広告用の印刷物など)がある。なお、以下の説明において、正面に当てる光のことを正面光といい、裏面にあてる光のことをバックライトという。
図において被印刷材S(例えば透明フィルム)上には、白色の背景画像Wが形成され、その上にカラー画像Cが重ねて形成されている。なお、プリンター1はUVインクを使用しており、後述するように、ドット形成直後にUV照射を行ってドットを硬化させている。このようにUV照射により瞬時にドットを硬化させることが可能であるので、被印刷材Sのインク吸収性に依存することなく厚みのある画像を形成できることが多い。つまり、被印刷材Sの上に背景画像Wとカラー画像Cを複数の層に重ねて形成することが可能である。
これに対し、図5Bでは、印刷面の裏面側に光源が設けられており、当該光源から被印材Sに向けて光(バックライト)を当てている。この光が被印刷材S及び画像(カラー画像C及び背景画像W)を透過することによって、被印刷材S上の画像が印刷面側の観察者に視認される。
図5A、図5Bでは、背景画像Wとカラー画像Cをそれぞれ1層形成していたが、画像の重ね数(層数)を増やすことで、印刷物(より具体的にはカラー画像C)の発色性を向上させることができる。例えば、背景画像Wを2層に重ねて印刷し、その上にカラー画像Cを形成すると、正面光で画像を見る場合では、背景の白色が厚くなることによって、カラー画像Cの発色性が良好になる。しかしながら、その画像を図5Bのようにバックライトで見ると、バックライトの光が2層の背景画像W(光の透過率の低いWインク)によって遮られて光の透過量(光量)が低下し、カラー画像Cの発色性が悪化してしまう。特にWインクには光の透過率の低い顔料が用いられているので、背景画像Wが厚くなるとカラー画像Cの発色性の悪化が顕著になる。
このようにカラー画像Cと背景画像Wを重ねて形成する場合、印刷物に当たる光の状態で発色性が損なわれるおそれがある。
そこで、以下に示すようにプリンター1では、正面光で見る画像を印刷する第1モードと、バックライトで見る画像を印刷する第2モードの2つの印刷モードを行うようにしている。そして、第1モードと第2モードにおいて、カラー画像Cと背景画像Wの重ね数(層数)を変えることで、各モードの印刷物の発色性の向上を図っている。なお、第1実施形態では被印刷材S上に背景画像Wとカラー画像Cを合わせて3層形成する。
<第1モードの印刷処理>
まず、第1モードの印刷処理について説明する。
図6は、第1実施形態における第1モードの印刷処理を行う際のノズル群の設定についての説明図である。図では説明の都合上、ヘッド31の各ノズル列を直線で示している。第1モードの印刷を行う際、コントローラー60は、図のようにヘッド31の各ノズル列をそれぞれ均等に3分割(すなわち3等分)して使用する。3分割されたノズルの群を搬送方向上流側から順にノズル群X1、ノズル群X2、ノズル群X3とする。例えば、各ノズル列のノズル数が180個の場合、ノズル群X1はノズル番号#121〜#180、ノズル群X2はノズル番号#61〜#120、ノズル群X3はノズル番号#1〜#60となる。
また、図6において各ノズル列のうち第1モードの印刷で使用するノズル群を丸で囲んで示している。例えば、ホワイトインクノズル列Nwではノズル群X1とノズル群X2を使用する。また、カラーインクノズル列ではノズル群X3を使用する。
まず、コントローラー60は、パスn(例えば往路のパス)では、キャリッジ21を移動方向(往路方向)に移動させつつ、ヘッド31の各ノズルからインクを吐出させる。このとき、コントローラー60は、図6で示したように、ヘッド31のホワイトインクノズル列Nwのノズル群X1、ノズル群X2のノズルからWインクを吐出させる。また、ヘッド31のカラーインクノズル列(Nc、Nm、Ny、Nk)のノズル群X3からそれぞれカラーインクを吐出させる。これにより、ノズル群X1と対向する位置の被印刷材S上には、ホワイトインクノズル列NwからWインクが吐出されて、図7Aに示すように背景画像Wが形成される。また、コントローラー60は、移動方向上流側の照射部42aからUVを照射させる。これにより被印刷材Sに形成された背景画像Wは直ちに硬化する。
次に、第2モードの印刷処理について説明する。
図8は、第1実施形態における第2モードの印刷処理を行う際のノズル群の設定についての説明図である。第2モードの印刷を行う際にも、コントローラー60は、第1モードの場合と同様に、ヘッド31の各ノズル列を3等分して使用する。ただし、使用するノズル群が第1モード印刷の場合(図6)と異なる。例えば、ホワイトインクノズル列Nwではノズル群X1のみを使用する。また、カラーインクノズル列ではノズル群X2とノズル群X3を使用する。
コントローラー60は、キャリッジ21を移動方向(復路方向)に移動させつつヘッド31のノズルからUVインクを吐出させる。このとき、コントローラー60は、パスnのときと同様に、ヘッド31のホワイトインクノズル列Nwのノズル群X1のノズルからWインクを吐出させる。また、ヘッド31のカラーインクノズル列(Nc、Nm、Ny、Nk)のノズル群X2及びノズル群X3からそれぞれカラーインクを吐出させる。これにより、図9Aの背景画像W上に、カラーインクノズル列の各ノズル群X2からカラーインクが吐出されて、図9Bに示すように背景画像Wの上にカラー画像Cが重ねて形成される。
パス(n+1)の後、コントローラー60は被印刷材Sをノズル列長さの1/3(すなわち各ノズル群の長さ)の搬送量で搬送方向下流側に搬送させる(搬送動作)。被印刷材Sは搬送方向下流側にノズル列長さの1/3移動するので、図9Bの背景画像Wとカラー画像Cは、この搬送動作でノズル群X3と対向する位置に搬送される。
パス(n+2)の後、コントローラー60は被印刷材Sをノズル列長さの1/3(すなわち各ノズル群の長さ)の搬送量で搬送方向下流側に搬送させる(搬送動作)。この搬送動作によって、図9Cの画像は、印刷領域外(ヘッド31よりも搬送方向下流側)に搬送される。また、印刷領域の搬送方向上流側には、まだ画像の形成されていない被印刷材Sが搬送される。
図10Aは、第1実施形態の第1モードで印刷された印刷物の説明図であり、図10Bは、第1実施形態の第2モードで印刷された印刷物の説明図である。
第1モードの印刷処理で印刷された印刷物は、図10Aに示すように、被印刷材S上に2層の背景画像Wと、1層のカラー画像Cが重ねて形成されている。この印刷物に正面光を当てると、背景画像Wが厚く印刷されているので、カラー画像Cの発色性が良好になり、カラー画像Cが見やすくなる。
一方、第2モードの印刷処理で印刷された印刷物は、図10Bに示すように、被印刷材S上に1層の背景画像Wと、2層のカラー画像Cが重ねて形成されている。つまり、第1モードの印刷物よりも背景画像Wが薄くなっている。この印刷物にバックライトを当てると、第1モードの印刷物にバックライトを当てる場合と比べて、光が透過しやすく、また、カラー画像Cが2層に形成されているのでカラー画像Cの発色性が良好になる。
第2実施形態では、ヘッド31の各ノズルの分割数が第1実施形態と異なる。なお、プリンター1の構成などは第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
図11Aは、第2実施形態における第1モードのノズル群の設定と印刷物の説明図であり、図11Bは、第2実施形態における第2モードのノズル群の設定と印刷物の説明図である。なお、図11A、図11Bにおいて、上側の図は、各モードでのノズル群の設定を示しており、下側の図は、各モードの印刷によって形成された印刷物を示している。
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。
前述の実施形態では、装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。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、液体気化装置、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、前述した実施形態と同様の技術を適用しても良い。
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。
前述の実施形態は、紫外線(UV)の照射を受けることによって硬化するインク(UVインク)をノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではなく、UV以外の他の光(例えば可視光線など)の照射を受けることによって硬化する液体をノズルから吐出しても良い。この場合、各照射部から、その液体を硬化させるための光(可視光線など)を照射するようにすればよい。
また、前述の実施形態ではカラーインクはCMYKの4色であったが、これ以外の色(例えばライトシアン、ライトマゼンダ)のインクを用いるようにしてもよい。
前述した実施形態では、キャリッジ21における移動方向の両端にそれぞれUVの照射部(42a、42b)を設けていた。そして、双方向印刷におけるキャリッジ21の移動する方向(移動方向)に応じて使用する照射部を切り替えていたが、これには限られない。例えば、キャリッジ21の片側端に照射部を設けて単方向印刷を行うようにしてもよい。この場合、ドットを形成するパスの際にヘッドよりも移動方向の上流側に位置するように照射部を設ければよい。こうすることで、ドット形成後に直ちにUV照射を行うことができる。ただし、前述した実施形態のように、キャリッジ21に照射部42a、42bを設け、キャリッジ21の移動方向に応じて使用する照射部を変更するとパス数を減らすことができ、印刷速度を速くすることができる。
前述した実施形態では、プリンター1が液体吐出装置に相当し、プリンター1のコントローラー60(制御部)が画像を形成する際のドット形成動作及び搬送動作等の制御を行っていたが、これには限られない。例えば、プリンター1とコンピューター110とから構成される装置(システム)で液体吐出装置を構成してもよい。この場合、コンピューター110が制御部であってもよい。あるいは、プリンター1のコントローラー60とコンピューター110とで制御部を構成してもよい。
前述した実施形態ではノズル列を3分割する場合と、5分割する場合について説明したがこれ以外の数に分割してもよい。例えば4分割してもよい。この場合、第1モードでのホワイトインクノズル列Nwの使用ノズル群の数が、第2モードでのホワイトインクノズル列Nwの使用ノズル群の数よりも多くなるようにすればよい。例えば、第1モードではホワイトインクノズル列Nwの3個のノズル群と、カラーインクノズル列の1個のノズル群を使用して、被印刷材S上に3層の背景画像Wと1層のカラー画像Cを重ねて形成し、第2モードでは、ホワイトインクノズル列Nwの1個のノズル群と、カラーインクノズル列の3個のノズル群を用いて、被印刷材S上に1層の背景画像Wと3層のカラー画像Cを重ねて形成するようにすればよい。あるいは、第2モードでホワイトインクノズル列Nwの2個のノズル群と、カラーインクノズル列の2個のノズル群を用いて、被印刷材S上に2層の背景画像Wと2層のカラー画像Cを重ねて形成するようにしてもよい。このような場合においても、発色性を向上させることができる。
前述した実施形態では、ノズル列の分割数に応じたバンド幅印刷記録方法について説明したがこれ以外の印刷記録方法であってもよい。例えば分割した範囲内のノズルを使ったインターレース印刷記録方法であってもよい。インターレース印刷とは、形成されるドット間隔(dとする)がノズルピッチDの2倍以上(D=k・dにおいてkが2以上)であって、1回のパスで記録されるラスタラインの間に記録されないラスタラインが挟まれるような印刷方法を意味する。すなわち、インターレース印刷では、ノズルピッチDよりも細かい解像度でカラー画像や背景画像を形成することが可能である。以下に示す例では、kが4であり、1回のパスで形成されるラスタラインの間に3本のラスタラインが挟まれる。なお、ラスタラインとは、前述したように、パスの際に移動方向に移動するノズルから間欠的にインク滴が吐出されて形成される移動方向に並ぶドットライン(ドットの列)のことである。
インターレース印刷の場合、ノズルピッチ幅の連続するラスタラインが完成するためには、k回のパスが必要となる。例えば、180dpiのノズルピッチのノズル列を用いて720dpiのドット間隔にて連続する4つのラスタラインが完成するためには、4回のパスが必要となる。
例えば2層の背景画像Wを形成した後、その上にカラー画像Cを形成する場合には、カラーノズル列のノズル群Z1(ノズル#1〜6)、白ノズル列のノズル群Z2(ノズル#7〜12)及びノズル群Z3(ノズル#13〜18)が用いられる。既に説明したインターレース印刷の条件((1)インクを吐出可能なノズル数N(整数)はkと互いに素の関係にあること、(2)搬送量FはN・dに設定されること)を満たすようにするため、6個のノズルでインターレース印刷を行う場合には、5個のノズルからインクが吐出されると共に、媒体は搬送量5・dにて搬送される。
前述した実施形態では、印刷面側から画像を見る印刷物を形成する場合について説明していたが、例えば透明な被印刷材に画像を形成して印刷面の反対側から画像を見る印刷物を形成するようにしてもよい。例えば、第1実施形態の第1モードの場合、ヘッド31のカラーインクノズル列(Nc、Nm、Ny、Nk)のノズル群X1から、それぞれカラーインクを吐出し、ヘッド31のホワイトインクノズル列Nwのノズル群X2、X3からWインクを吐出すると、被印刷材S上に1層のカラー画像Cが形成され、その上に2層の背景画像Wが形成される。この印刷物の場合、2層の背景画像Wを背景としたカラー画像Cを、透明な被印刷材Sを介して、印刷面の反対面(非印刷面)側から見ることになる。なお、このような印刷物では、正面光は被印刷材の非印刷面に当てられ、バックライトは被印刷材の印刷面に当てられる。
この場合においても、前述の実施形態と同様にカラー画像Cと背景画像Wをそれぞれ重ねて形成することで発色性を向上させることができる。
Claims (6)
- 主画像を形成するための第1液体を吐出するノズルが第1の方向に複数並ぶ第1ノズル列と、前記主画像を補助する補助画像を形成するための第2液体を吐出するノズルが前記第1の方向に複数並ぶ第2ノズル列であって、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記第1ノズル列と並列に設けられた第2ノズル列と、を備えるノズル列群と、
前記ノズル列群を前記第2の方向に移動させつつ各ノズルから液体を吐出して前記被印刷材にドットを形成するドット形成動作と、前記被印刷材及び前記ノズル列群の少なくとも一方を前記第1の方向に移動させる移動動作とを行うことによって前記被印刷材に画像を形成する制御部と、
を備えた画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記画像を形成した面側に光を当てて、前記画像を形成した面側を見るための印刷物を印刷する第1モードと、画像を形成した面側の裏側に光を当てて、前記画像を形成した面側を見るための印刷物を印刷する第2モードとを備え、
前記ドット形成動作を行う際に、前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列をそれぞれN個(Nは3以上の整数)のノズル群に分割し、
第1モードでは、前記N個のうちのA個の前記第2ノズル列のノズル群と、(N−A)個の前記第1ノズル列のノズル群を用いて、前記被印刷材にA層の前記補助画像と(N−A)層の前記主画像を重ねて形成し、第2モードでは、前記N個のうちのB個(A≠B)の前記第2ノズル列のノズル群と、(N−B)個の前記第1ノズル列のノズル群を用いて、前記被印刷材にB層の前記補助画像と(N−B)層の前記主画像を重ねて形成する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記Aの値は、前記Bの値よりも大きい、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1及び2に記載の画像形成装置であって、
前記(N−B)の値は、前記Bの値以上である、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置であって、
前記第1液体は着色剤として染料が用いられ、
前記第2液体は着色剤として顔料が用いられている、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置であって、
前記第1液体及び前記第2液体は光の照射によって硬化する液体であり、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列によって、前記被印刷材に形成されたドットに前記光を照射する照射部を有する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 主画像を形成するための第1液体を吐出するノズルが第1の方向に複数並ぶ第1ノズル列と、前記主画像を補助する補助画像を形成するための第2液体を吐出するノズルが前記第1の方向に複数並ぶ第2ノズル列であって、前記第1の方向と交差する第2の方向に前記第1ノズル列と並列に設けられた第2ノズル列と、を備えるノズル列群を備えた画像形成装置によって前記被印刷材に画像を形成する画像形成方法であって、
前記画像を形成した面側に光を当てて、前記画像を形成した面側を見るための印刷物を印刷する第1モードと、画像を形成した面側の裏側に光を当てて、前記画像を形成した面側を見るための印刷物を印刷する第2モードとを備え、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列をそれぞれN個(Nは3以上の整数)のノズル群に分割する分割工程と、
前記第1ノズル列及び前記第2ノズル列を前記第2の方向に移動させつつ、第1モードでは、前記N個のうちのA個の前記第2ノズル列のノズル群と、(N−A)個の前記第1ノズル列のノズル群を用いて前記被印刷材にドットを形成し、第2モードでは、前記N個のうちのB個(A≠B)の前記第2ノズル列のノズル群と、(N−B)個の前記第1ノズル列のノズル群を用いて前記被印刷材にドットを形成するドット形成工程と、
前記ドット形成工程の合間に前記被印刷材及び前記ノズル列群の少なくとも一方を前記第1の方向に移動させる移動工程と、を有し、
前記第1モードでは、前記被印刷材にA層の前記補助画像と(N−A)層の前記主画像を重ねて形成し、
前記第2モードでは、前記被印刷材にB層の前記補助画像と(N−B)層の前記主画像を重ねて形成することを特徴とする画像形成方法。
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