JP6502101B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェットプリンタに関する。
従来より、基材をヘッドユニットに対して移動しつつ、ヘッドユニットの複数の吐出口からインクの微小液滴を基材に向けて吐出することにより、基材上に画像を印刷するインクジェットプリンタが用いられている。例えば、ヘッドユニットでは、それぞれが複数の吐出口を有する複数のヘッドが、基材の移動方向に垂直な幅方向に沿って千鳥状に配置される。これにより、当該ヘッドユニットの下方を通過する基材に対して、幅方向の広範囲に亘って画像が印刷される。また、幅方向に一定のピッチにて配列された吐出口の集合を吐出口列として、各ヘッドにおいて、複数の吐出口列を幅方向に僅かにずらしつつ移動方向に並べることにより、高解像度での画像の印刷が可能となる。
このようなインクジェットプリンタとして、例えば、特許文献1では、並列して配される第1および第2ノズル列を含む第1ノズル群と、並列して配される第3および第4ノズル列を含む第2ノズル群とを備える装置が開示されている。当該装置では、第1ノズル列と第2ノズル列、第2ノズル列と第3ノズル列、第3ノズル列と第4ノズル列のそれぞれの移動方向における距離が等しく、幅方向に関して、隣接するノズルから吐出されるインク滴の着弾時間差が略一定となることにより、スジ状の濃度ムラの発生が防止される。
特開2009−29146号公報
ところで、複数のヘッドを千鳥状に配置する場合、ヘッドとヘッドとの繋ぎ目部分では、ヘッド間の特性(例えば、吐出量)の相違や、ヘッドの取付位置のずれ等により、基材上の印刷画像において不連続な部分や、筋、ムラ等の欠陥が生じ易い。そこで、互いに隣接する2つのヘッドの端部同士が移動方向に重なるように複数のヘッドを配置し、かつ、当該2つのヘッドが重なる幅方向の重複範囲において、画像の印刷に使用する吐出口を、当該2つのヘッドの間で適宜切り替えることが考えられる。しかしながら、重複範囲において、幅方向に隣接する2つのドットが当該2つのヘッドによりそれぞれ形成される場合に、ドット形成のタイミングの差が過度に大きくなると、印刷画像に筋ムラが発生することがある。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、印刷画像中の筋ムラを抑制することを目的としている。
請求項1に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、インクの微小液滴を吐出するヘッドユニットと、基材を前記ヘッドユニットに対して相対的に所定の移動方向に移動する搬送機構とを備え、前記ヘッドユニットが、前記移動方向に交差する方向に一定のピッチにて配列された吐出口を吐出口列として、前記移動方向に並ぶN個(ただし、Nは3以上の整数)の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記移動方向に垂直な幅方向における第1吐出範囲に複数のドットが形成可能な第1吐出ヘッドと、前記第1吐出ヘッドから前記移動方向に離れて配置され、前記移動方向に並ぶN個の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記幅方向における第2吐出範囲に複数のドットが形成可能な第2吐出ヘッドとを備え、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記幅方向に関して、各吐出口列の互いに隣接する2つの吐出口の間に、他の各吐出口列の1つの吐出口が配置されることにより、前記N個の吐出口列にそれぞれ含まれるとともに前記幅方向に関して連続するN個の吐出口の集合である吐出口グループが、前記幅方向に繰り返し設けられ、前記第1吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係が、前記第2吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係と同一であり、前記第1吐出ヘッドの端部と前記第2吐出ヘッドの端部とが前記移動方向に重なることにより、前記第1吐出範囲と前記第2吐出範囲とが部分的に重なる重複範囲が設定され、前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドに含まれる各吐出口グループが、前記第2吐出ヘッドに含まれる一の吐出口グループと前記移動方向に重なり、前記幅方向における前記重複範囲の各位置のドット形成に割り当てられる吐出口を選定吐出口として、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記選定吐出口の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、前記N個の吐出口列のうち他方の吐出ヘッドに近い吐出口列の吐出口が優先的に前記選定吐出口に割り当てられ、前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのうち一方の吐出ヘッドの各吐出口グループにて、他方の吐出ヘッドから離れた吐出口をドット形成に割り当てられない非選定吐出口とする場合に、前記各吐出口グループに対応する前記他方の吐出ヘッドの吐出口グループにて、前記一方の吐出ヘッドに近く、かつ、前記非選定吐出口と同数の吐出口が選定吐出口とされる。
請求項2に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、インクの微小液滴を吐出するヘッドユニットと、基材を前記ヘッドユニットに対して相対的に所定の移動方向に移動する搬送機構とを備え、前記ヘッドユニットが、前記移動方向に交差する方向に一定のピッチにて配列された吐出口を吐出口列として、前記移動方向に並ぶN個(ただし、Nは3以上の整数)の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記移動方向に垂直な幅方向における第1吐出範囲に複数のドットが形成可能な第1吐出ヘッドと、前記第1吐出ヘッドから前記移動方向に離れて配置され、前記移動方向に並ぶN個の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記幅方向における第2吐出範囲に複数のドットが形成可能な第2吐出ヘッドとを備え、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記幅方向に関して、各吐出口列の互いに隣接する2つの吐出口の間に、他の各吐出口列の1つの吐出口が配置されることにより、前記N個の吐出口列にそれぞれ含まれるとともに前記幅方向に関して連続するN個の吐出口の集合である吐出口グループが、前記幅方向に繰り返し設けられ、前記第1吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係が、前記第2吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係と同一であり、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記吐出口グループが、それぞれが前記幅方向に関して連続する2以上の吐出口の集合である複数のサブグループを含み、前記複数のサブグループにおいて、吐出口の相対位置関係が同一であり、前記第1吐出ヘッドの端部と前記第2吐出ヘッドの端部とが前記移動方向に重なることにより、前記第1吐出範囲と前記第2吐出範囲とが部分的に重なる重複範囲が設定され、前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドに含まれる各サブグループが、前記第2吐出ヘッドに含まれる一のサブグループと前記移動方向に重なり、前記幅方向における前記重複範囲の各位置のドット形成に割り当てられる吐出口を選定吐出口として、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記選定吐出口の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、前記N個の吐出口列のうち他方の吐出ヘッドに近い吐出口列の吐出口が優先的に前記選定吐出口に割り当てられ、前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのうち一方の吐出ヘッドの各サブグループにて、他方の吐出ヘッドから離れた吐出口をドット形成に割り当てられない非選定吐出口とする場合に、前記各サブグループに対応する前記他方の吐出ヘッドのサブグループにて、前記一方の吐出ヘッドに近く、かつ、前記非選定吐出口と同数の吐出口が選定吐出口とされる。
請求項3に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、インクの微小液滴を吐出するヘッドユニットと、基材を前記ヘッドユニットに対して相対的に所定の移動方向に移動する搬送機構とを備え、前記ヘッドユニットが、前記移動方向に交差する方向に一定のピッチにて配列された吐出口を吐出口列として、前記移動方向に並ぶ3以上の吐出口列を有し、前記3以上の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記移動方向に垂直な幅方向における第1吐出範囲に複数のドットが形成可能な第1吐出ヘッドと、前記第1吐出ヘッドから前記移動方向に離れて配置され、前記移動方向に並ぶ3以上の吐出口列を有し、前記3以上の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記幅方向における第2吐出範囲に複数のドットが形成可能な第2吐出ヘッドとを備え、前記第1吐出ヘッドの端部と前記第2吐出ヘッドの端部とが前記移動方向に重なることにより、前記第1吐出範囲と前記第2吐出範囲とが部分的に重なる重複範囲が設定され、前記幅方向における前記重複範囲の各位置のドット形成に割り当てられる吐出口を選定吐出口として、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記選定吐出口の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、前記3以上の吐出口列のうち他方の吐出ヘッドに近い吐出口列の吐出口が優先的に前記選定吐出口に割り当てられる(ただし、前記ヘッドユニットにおいて、前記第1吐出ヘッドと前記第2吐出ヘッドとに対し直列かつ順番にインクを供給するように、曲がり角を有するインク流路が設けられるものを除く。)
本発明によれば、重複範囲において幅方向に互いに隣接して形成される2つのドットに関して、ドット形成のタイミングの差が過度に大きくなることを防止または抑制することができ、当該タイミングの差に起因する印刷画像中の筋ムラを抑制することができる。
インクジェットプリンタの構成を示す図である。 ヘッドユニットを示す平面図である。 ヘッドユニットを示す正面図である。 ヘッドアッセンブリを示す底面図である。 ヘッドアッセンブリを示す正面図である。 吐出ヘッドを示す底面図である。 2つの吐出ヘッドの端部近傍を示す底面図である。 比較例のヘッドアッセンブリを示す図である。 ヘッドアッセンブリの他の例を示す図である。 ヘッドアッセンブリの他の例を示す図である。
図1は本発明の一の実施の形態に係るインクジェットプリンタ1の構成を示す図である。インクジェットプリンタ1は、連続紙等である連続シート状の基材9に向けてインクの微小液滴を吐出することにより、基材9上に画像を印刷(記録)する装置である。図1では、互いに垂直な2つの水平方向をX方向およびY方向として示し、X方向およびY方向に垂直な上下方向をZ方向として示している。図1中のX方向およびY方向は必ずしも水平方向である必要はなく、同様に、Z方向も必ずしも上下方向である必要はない。すなわち、図1中の上側および下側は、必ずしも、重力方向の上側および下側に一致する必要はない。
インクジェットプリンタ1は、搬送機構2と、ヘッドユニット4と、制御部8とを備える。搬送機構2は、シート状の基材9を移動する。ヘッドユニット4は、搬送機構2による移動途上の基材9に向けて紫外線硬化性インクの微小液滴を吐出する。制御部8は、搬送機構2およびヘッドユニット4を制御する。
搬送機構2は、それぞれが図1中のX方向に長い複数のローラ21を有する。最も(−Y)側に配置されたローラ21の近傍には、ロール状の基材9(供給ロール)を保持する供給部31が設けられる。最も(+Y)側に配置されたローラ21の近傍には、ロール状の基材9(巻取ロール)を保持する巻取部32が設けられる。インクジェットプリンタ1では、搬送機構2の複数のローラ21の一部が、X方向に平行な軸を中心として一定の回転速度にて回転することにより、供給部31から巻取部32に至る所定の移動経路に沿って基材9が一定速度にて移動する。
基材9の移動経路においてヘッドユニット4と上下方向に対向する位置には、基材案内部34が設けられる。基材案内部34は、曲面341(以下、「案内面341」という。)を上面として有する。案内面341は、X方向に平行な仮想軸を中心とする円筒面の一部である。当該仮想軸は、ヘッドユニット4の真下((−Z)側)に配置される。ヘッドユニット4の下方において、滑らかな案内面341に沿って基材9が移動する。このように、ヘッドユニット4に対向する位置において、基材9の移動経路がヘッドユニット4に向かって凸となるように湾曲し、基材9が案内面341に沿って伸ばされる。ヘッドユニット4に対向する位置では、基材9は、案内面341に沿っておよそ(+Y)方向に向かう移動方向に、ヘッドユニット4に対して相対的に移動する。
基材9の移動経路において供給部31と基材案内部34との間には、基材9の蛇行を補正する蛇行補正部33が設けられ、基材案内部34と巻取部32との間には、インク硬化用の光(本実施の形態では、紫外線)を出射する硬化部35が設けられる。なお、インクジェットプリンタ1では、基材9に所定の前処理を行う前処理部等が設けられてもよい。
図2はヘッドユニット4を示す平面図であり、図3はヘッドユニット4を示す正面図である。ヘッドユニット4は、それぞれがX方向に長い複数のヘッドアッセンブリ42と、複数のヘッドアッセンブリ42を支持するベース41とを備える。複数のヘッドアッセンブリ42は、およそY方向に沿って(正確には、上述の移動方向に沿って)配列される。各ヘッドアッセンブリ42から、基材9に向けてインクの微小液滴が吐出される。
本実施の形態では、4個のヘッドアッセンブリ42が、ベース41に取り付けられる。ヘッドユニット4では、(−Y)側から順に、それぞれK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)のインクを吐出するヘッドアッセンブリ42が配列される。ベース41には、白色や所定の特色のインクを吐出するヘッドアッセンブリ42が取り付けられてもよい。また、ヘッドアッセンブリ42から、クリアインク等の他の種類のインクが吐出されてもよい。
ベース41には、ヘッドアッセンブリ42に加えて、基材9に向けて光を出射する出射部アッセンブリが取り付けられてもよい。出射部アッセンブリから基材9上に光(紫外線)が照射されることにより、基材9上に吐出されたインクが仮硬化(プリキュア)する。ベース41には、ヘッドアッセンブリ42と出射部アッセンブリとを合わせて、最大8個のアッセンブリが取付可能である。ベース41に取り付けられるアッセンブリの数、種類および取付位置は、適宜変更されてよい。また、ベース41に取付可能なアッセンブリの最大数は、8個には限定されない。
図4はヘッドアッセンブリ42を示す底面図であり、図5はヘッドアッセンブリ42を示す正面図である。以下、一の色のインクを吐出するヘッドアッセンブリ42に着目するが、他のヘッドアッセンブリ42も同様の構成を有する。ヘッドアッセンブリ42は、その長手方向(X方向)に平行な軸を中心として僅かな回転角だけ傾斜した姿勢にてベース41に固定されるため、厳密には図4の横方向は図2の横方向とは一致せず、図5の縦方向および横方向も図3の縦方向および横方向とは一致しない。図4および図5の横方向は、ヘッドアッセンブリ42の下方を移動する基材9の移動方向におよそ対応する。
ヘッドアッセンブリ42は、X方向に長い略直方体であるヘッド固定ブロック422と、それぞれがX方向に長い複数の吐出ヘッド421とを有する。本実施の形態では、4個の吐出ヘッド421が、ヘッド固定ブロック422に取り付けられる。ヘッド固定ブロック422は、複数の吐出ヘッド421を保持するヘッド保持部である。複数の吐出ヘッド421は、ヘッド固定ブロック422に取り付けられることにより、互いに対する相対位置が固定される。また、複数の吐出ヘッド421のヘッド固定ブロック422に対する相対的な位置も固定される。
ヘッド固定ブロック422は、例えば、ステンレス鋼等の金属にて形成される。ヘッド固定ブロック422には、複数の貫通孔424が長手方向に沿って千鳥状に配列形成される。複数の吐出ヘッド421は、その下端部(すなわち、(−Z)側の端部)を複数の貫通孔424にそれぞれ挿入した状態で、ヘッド固定ブロック422に固定される。これにより、複数の吐出ヘッド421が、ヘッド固定ブロック422上にて千鳥状に配列される。各吐出ヘッド421の長手方向(X方向)の両端部は、ヘッド固定ブロック422の上面にねじ等により固定される。
ヘッドユニット4では、各ヘッドアッセンブリ42における複数の吐出ヘッド421のヘッド下面が、案内面341上の基材9の主面に略平行となる。換言すれば、各吐出ヘッド421が、基材9に対して直立する。そして、各吐出ヘッド421の吐出口から基材9の主面に向かって、およそ垂直にインクの微小液滴が吐出される。基材9に対する画像の印刷が行われる際には、図示省略のヘッド昇降機構により、ヘッドユニット4が案内面341に向かって下降し、各吐出ヘッド421のヘッド下面が基材9の主面に近接する。
図6は、一の吐出ヘッド421を示す底面図である。本実施の形態では、ヘッドアッセンブリ42に含まれる複数の吐出ヘッド421の構造は同じである。吐出ヘッド421は、上述の移動方向(図6の縦方向)に一定の間隔にて並ぶ複数の(図6では、8個の)吐出口列425を有する。吐出ヘッド421に含まれる吐出口列425の個数は3以上であり、以下の説明では、吐出ヘッド421がN個(ただし、Nは3以上の整数)の吐出口列425を含むものとする。
各吐出口列425は、所定の配列方向に一定の吐出口ピッチPにて配列された複数の吐出口426の集合である。図6では、吐出口列425における吐出口426の配列方向がX方向に平行であるが、後述するように、当該配列方向はX方向に対して傾斜してもよい。移動方向に垂直なX方向(以下、「幅方向」という。)に関して、複数の吐出口列425の位置は互いに僅かに異なる。詳細には、吐出口ピッチPをNで割って得た距離(P/N)ずつ、N個の吐出口列425が幅方向に相互にずれて配置される。したがって、幅方向に関して、各吐出口列425の互いに隣接する2つの吐出口426の間に、他の各吐出口列425の1つの吐出口426が配置される。これにより、吐出ヘッド421では、N個の吐出口列425にそれぞれ含まれるとともに幅方向に関して連続するN個の吐出口426の集合である吐出口グループ427が、幅方向に繰り返し設けられる。図6では、一部の吐出口グループ427を二点鎖線の矩形にて囲んでいる(後述の図7ないし図10において同様)。吐出ヘッド421の全体では、幅方向に関して、一定のピッチにて多数の吐出口426が配列される。吐出ヘッド421では、これらの吐出口426の幅方向における配列範囲R(以下、「吐出範囲R」という。)の全体に亘って、多数のドットが一定のピッチにて形成可能である。
既述のように、図4に示すヘッドアッセンブリ42では、複数の吐出ヘッド421が、幅方向に沿って千鳥状に配列される。吐出ヘッド421の幅方向の各端部(ただし、幅方向における最外の吐出ヘッド421の外側の端部を除く。)は、当該端部に隣接する他の吐出ヘッド421の端部と移動方向に重なる。したがって、幅方向に関して、ヘッド固定ブロック422の一端近傍から他端近傍に至る範囲の全体に亘って多数の吐出口426が配置される。ヘッドアッセンブリ42では、全ての吐出ヘッド421における吐出口426の配列は同じである。
図7は、端部が移動方向に重なる2つの吐出ヘッド421a,421bの当該端部近傍を示す底面図である。図7では、当該2つの吐出ヘッド421a,421bの下方に、後述の切替マスクパターン7a,7bを示している(後述の図8において同様)。端部が移動方向に重なる2つの吐出ヘッド421の他の組合せにおける当該端部近傍も図7と同様である。以下の説明では、図7中の上側の吐出ヘッド421aを「第1吐出ヘッド421a」と呼び、第1吐出ヘッド421aから移動方向に離れて配置される下側の吐出ヘッド421bを「第2吐出ヘッド421b」と呼ぶ。第1吐出ヘッド421aおよび第2吐出ヘッド421bは共にN個の吐出口列425を有する。
既述のように、図7中にて二点鎖線の矩形にて囲むN個の吐出口426の集合が1つの吐出口グループ427である。各吐出ヘッド421a,421bにおける全ての吐出口グループ427において、当該N個の吐出口426の相対位置関係が同一である。ここで、吐出口グループ427における吐出口426の相対位置関係とは、吐出口グループ427において特定の(例えば、最も(−X)側の)吐出口426を基準とした他の吐出口426の相対位置の組合せである。また、第1吐出ヘッド421aの吐出口グループ427における吐出口426の相対位置関係と、第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427における吐出口426の相対位置関係とが同一である。
ヘッドアッセンブリ42では、第1吐出ヘッド421aのN個の吐出口列425に含まれる複数の吐出口426により、幅方向における第1吐出範囲Raに複数のドットが形成可能である。また、第2吐出ヘッド421bのN個の吐出口列425に含まれる複数の吐出口426により、幅方向における第2吐出範囲Rbに複数のドットが形成可能である。さらに、第1吐出範囲Raと第2吐出範囲Rbとが部分的に重なる重複範囲Wが設定される。重複範囲Wでは、第1吐出ヘッド421aに含まれる各吐出口グループ427の全体が、第2吐出ヘッド421bに含まれる一の吐出口グループ427の全体と移動方向に重なる。すなわち、重複範囲Wに位置する第1吐出ヘッド421aの各吐出口グループ427が、第2吐出ヘッド421bの一の吐出口グループ427と、幅方向に関して同じ位置に配置される。したがって、幅方向に関して、重複範囲Wにてドットが形成される各位置には、原則として、第1吐出ヘッド421aおよび第2吐出ヘッド421bにそれぞれ含まれる2つの吐出口426(以下、「重複吐出口対」という。)が配置される。
インクジェットプリンタ1における後述の画像印刷処理では、制御部8(図1参照)が、予め記憶された切替マスクパターン7a,7bを参照することにより、画像の印刷に使用する吐出口426を特定する。図7では、切替マスクパターン7aの黒いパターン要素が、第1吐出ヘッド421aにおいて画像の印刷に使用する吐出口426の幅方向の位置を示し、切替マスクパターン7bの黒いパターン要素が、第2吐出ヘッド421bにおいて画像の印刷に使用する吐出口426の幅方向の位置を示す。
各吐出範囲Ra,Rbにおいて、いずれの重複範囲Wにも含まれない範囲(以下、「非重複範囲」という。)に配置される吐出口426は、原則全て、画像の印刷に使用される。図7では、画像の印刷に使用される吐出口426を黒い丸にて示し、画像の印刷に使用されない吐出口426を白い丸にて示している(後述の図8ないし図10において同様)。
一方、重複範囲Wでは、重複吐出口対の2つの吐出口426のうち、一方の吐出口426のみが画像の印刷に使用され、他方の吐出口426は使用されない。画像の印刷に使用する吐出口426は、基材9上に印刷すべき画像データに従って、ドットの形成のON/OFFが制御される吐出口426であり、画像データに従ってドットを形成しないものを含む。以下、重複吐出口対において、画像の印刷に使用される、すなわち、ドット形成に割り当てられる吐出口426を「選定吐出口」といい、ドット形成に割り当てられない吐出口426を「非選定吐出口」という。
また、重複範囲Wでは、第1吐出ヘッド421aおよび第2吐出ヘッド421bのそれぞれにおいて、選定吐出口426の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少する。選定吐出口426の密度は、幅方向における単位長さ当たりの選定吐出口426の個数であり、例えば、吐出口グループ427に含まれる選定吐出口426の個数である。図7の第1吐出ヘッド421aでは、(−X)側に位置する吐出口グループ427ほど選定吐出口426の個数が少ない。また、第2吐出ヘッド421bでは、(+X)側に位置する吐出口グループ427ほど選定吐出口426の個数が少ない。
さらに、重複範囲Wでは、第1吐出ヘッド421aに含まれるN個の吐出口列425のうち第2吐出ヘッド421bにより近い吐出口列425の吐出口426が優先的に選定吐出口426に割り当てられる。また、第2吐出ヘッド421bに含まれるN個の吐出口列425のうち第1吐出ヘッド421aにより近い吐出口列425の吐出口426が優先的に選定吐出口426に割り当てられる。言い換えると、各吐出ヘッド421a,421bでは、N個の吐出口列425のうち他方の吐出ヘッド421a,421bからより離れた吐出口列425の吐出口426が優先的に非選定吐出口426に割り当てられる。
既述のように、図7の例では、第1吐出ヘッド421aの吐出口グループ427と第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427とが幅方向の同じ位置に配置され、かつ、両吐出口グループ427における吐出口426の相対位置関係が同じである。したがって、第1吐出ヘッド421aの吐出口グループ427にて第2吐出ヘッド421bから離れた吐出口426を非選定吐出口426とする場合には、第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427にて第1吐出ヘッド421aに近い吐出口426が選定吐出口426となる。同様に、第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427にて第1吐出ヘッド421aから離れた吐出口426を非選定吐出口426とする場合には、第1吐出ヘッド421aの吐出口グループ427にて第2吐出ヘッド421bに近い吐出口426が選定吐出口426となる。
図7のヘッドアッセンブリ42では、吐出ヘッド421a,421bの各吐出口グループ427に対して定められた選定吐出口426の個数をα(ただし、αはN以下である。)として、当該吐出口グループ427に含まれるN個の吐出口426のうち、他方の吐出ヘッド421a,421bに最も近いα個の吐出口426が選定吐出口426となる。既述のように、非重複範囲から離れた吐出口グループ427ほど、αは小さくなる。
図1に示すインクジェットプリンタ1における画像の印刷では、供給部31から基材9の連続する部位が順次引き出され、各部位(以下、「対象部位」という。)は、蛇行補正部33を経由して基材案内部34へと到達する。基材案内部34において、対象部位は、案内面341に接触しつつ移動方向に沿って移動し、基材案内部34に対向するヘッドユニット4により、対象部位に対して画像が印刷される。具体的には、K、C、M、Yのインクを吐出する4個のヘッドアッセンブリ42により、対象部位にK、C、M、Yのカラー画像が印刷される。その後、対象部位は硬化部35へと移動し、インクの硬化が行われる。そして、巻取部32にて対象部位が巻き取られ、対象部位に対する印刷が完了する。
各ヘッドアッセンブリ42では、基材9の画像印刷領域の幅方向の全体に亘って吐出口426(図7参照)が配列される。インクジェットプリンタ1では、制御部8により搬送機構2とヘッドユニット4とが制御されることにより、基材9がヘッドユニット4の下方を1回通過するのみで、基材9に対する画像の印刷が完了する。換言すれば、基材9が、ヘッドユニット4に対して1回だけ移動方向に相対的に移動することにより、基材9に画像が印刷される。このように、インクジェットプリンタ1では、いわゆるシングルパス印刷が実現されるため、短時間にて画像の記録を完了することができる。
図8は、比較例のヘッドアッセンブリ92の一部を示す図であり、端部が移動方向に重なる2つの吐出ヘッド921a,921bの当該端部近傍を示す底面図である。比較例のヘッドアッセンブリ92における吐出ヘッド921a,921bおよび吐出口926の配置は、図7のヘッドアッセンブリ42と同じである。また、各吐出ヘッド921a,921bの重複範囲Wにおける選定吐出口926の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少するが、比較例のヘッドアッセンブリ92では、選定吐出口926が、その吐出口列925の位置に依存することなく、ランダムに決定される。
ここで、幅方向に互いに隣接する2つのドットを形成する2つの吐出口の間の移動方向における中心間距離を「吐出口間隔」と呼び、各吐出口グループにおける最大の吐出口間隔(吐出口間隔に係る2つの吐出口のうち少なくとも一方の吐出口が当該吐出口グループに含まれていればよい。)を「グループ最大吐出口間隔」と呼ぶ。比較例のヘッドアッセンブリ92では、符号A1を付す矢印にて示すように、非重複範囲に配置される複数の吐出口グループ927におけるグループ最大吐出口間隔は一定である(図7のヘッドアッセンブリ42において同様)。
一方、符号B2を付す矢印にて示すように、重複範囲Wに配置される複数の吐出口グループ927におけるグループ最大吐出口間隔は、ばらついており、非重複範囲におけるグループ最大吐出口間隔A1よりも大幅に大きいグループ最大吐出口間隔B2となる吐出口グループ927も存在する。したがって、重複範囲Wにおいて、幅方向に互いに隣接する2つのドットの形成におけるタイミングの差が過度に大きくなる部分が生じ、当該部分においてインクの広がりや、基材9への浸透具合が他の部分と相違し、印刷画像に筋ムラが生じてしまう。複数色のインクを吐出するインクジェットプリンタでは、インク間の相互作用により、このような筋ムラが強調されることもある。
これに対し、図7の例では、符号B1を付す矢印にて示すように、重複範囲Wに配置される複数の吐出口グループ427におけるグループ最大吐出口間隔が一定であり、当該グループ最大吐出口間隔B1と、非重複範囲におけるグループ最大吐出口間隔A1との差も僅かである。したがって、インクジェットプリンタ1において印刷される画像では、幅方向に互いに隣接する2つのドットの形成におけるタイミングの差が過度に大きくなる部分が生じない。実際には、重複範囲Wにおけるグループ最大吐出口間隔B1は、図7のヘッドアッセンブリ42において考え得る最小となる。好ましくは、非重複範囲におけるグループ最大吐出口間隔A1と重複範囲Wにおけるグループ最大吐出口間隔B1との差が小さくなるように、第1吐出ヘッド421aと第2吐出ヘッド421bとの間の移動方向の距離が決定される。
以上に説明したように、インクジェットプリンタ1では、第1吐出ヘッド421aの端部と第2吐出ヘッド421bの端部とが移動方向に重なることにより、第1吐出範囲Raと第2吐出範囲Rbとが部分的に重なる重複範囲Wが設定される。したがって、基材9上の重複範囲Wに対応する領域において、第1吐出ヘッド421aからのインクによる画像と、第2吐出ヘッド421bからのインクによる画像とが混在し、吐出ヘッド間の機械的特性の差等に起因する印刷画像の濃度変化が、印刷画像の観察者に認識されることを抑制することができる。また、第1吐出ヘッド421aおよび第2吐出ヘッド421bのそれぞれにおいて、重複範囲Wの各位置のドット形成に割り当てられる選定吐出口426の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少する。その結果、重複範囲Wにおける上述の濃度変化が徐々に生じることとなり、印刷画像の観察者に濃度変化が認識されることをさらに抑制することができる。
さらに、第1吐出ヘッド421aおよび第2吐出ヘッド421bのそれぞれでは、N個の吐出口列425のうち他方の吐出ヘッド421a,421bに近い吐出口列425の吐出口426が優先的に選定吐出口426に割り当てられる。これにより、重複範囲Wにおいて幅方向に互いに隣接して形成される2つのドットに関して、ドット形成のタイミングの差が過度に大きくなることを防止または抑制することができる。その結果、当該タイミングの差に起因する印刷画像中の筋ムラを抑制(低減)することができる。
図7の例では、重複範囲Wにおいて、第1吐出ヘッド421aに含まれる各吐出口グループ427と、第2吐出ヘッド421bに含まれる一の吐出口グループ427とが移動方向に重なるとともに、両吐出口グループ427における吐出口426の相対位置関係が同じである。これにより、各吐出ヘッド421a,421bにおいて、N個の吐出口列425のうち他方の吐出ヘッド421a,421bに近い吐出口列425の吐出口426を優先的に選定吐出口426に割り当てる際に、重複範囲Wにおけるグループ最大吐出口間隔B1をおよそ一定としつつ、グループ最大吐出口間隔B1を比較的小さくすることができる。その結果、ドット形成のタイミングの差をさらに抑制(低減)することができる。
インクジェットプリンタ1の設計によっては、重複範囲Wに位置する第1吐出ヘッド421aの各吐出口グループ427に対して、第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427が幅方向に関して所定距離だけずれた位置に配置されてもよい。例えば、図9のヘッドアッセンブリ42Aでは、吐出ヘッド421a,421bの各吐出口グループ427における8個の吐出口426が、2個のサブグループ428に分けられる。図9では、各サブグループ428に含まれる吐出口426を二点鎖線の矩形にて囲んでいる(後述の図10において同様)。各サブグループ428は、幅方向に関して連続する2以上の吐出口426の集合であり、図9では、サブグループ428は4個の吐出口426の集合である。複数のサブグループ428では、吐出口426の相対位置関係が同一である。なお、図9のヘッドアッセンブリ42Aでは、各吐出ヘッド421a,421bにおける吐出口426の配列は、図7のヘッドアッセンブリ42と同じである。
図9の例では、重複範囲Wに位置する第1吐出ヘッド421aの各吐出口グループ427に対して、幅方向に関して吐出口ピッチPの半分だけずれた位置に、第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427が配置される。これにより、重複範囲Wに配置される第1吐出ヘッド421aの各吐出口グループ427における一方のサブグループ428が、第2吐出ヘッド421bの一の吐出口グループ427に含まれるサブグループ428と移動方向に重なる。また、第1吐出ヘッド421aの当該吐出口グループ427における他方のサブグループ428が、第2吐出ヘッド421bの他の一の吐出口グループ427に含まれるサブグループ428と移動方向に重なる。
ヘッドアッセンブリ42Aでは、重複範囲Wにおいて、第1吐出ヘッド421aの各吐出口グループ427における第2吐出ヘッド421b側の吐出口426、および、第2吐出ヘッド421bの各吐出口グループ427における第1吐出ヘッド421a側の吐出口426が優先的に選定吐出口426となる。既述のように、第1吐出ヘッド421aの各サブグループ428と第2吐出ヘッド421bの一のサブグループ428とが幅方向に関して同じ位置に配置され、かつ、両サブグループ428における吐出口426の相対位置関係が同じである。したがって、一方の吐出ヘッド421a,421bのサブグループ428にて他方の吐出ヘッド421a,421bから離れた吐出口426を非選定吐出口426とする場合には、当該他方の吐出ヘッド421a,421bのサブグループ428にて当該一方の吐出ヘッド421a,421bに近い吐出口426が選定吐出口426となる。これにより、重複範囲Wにおけるグループ最大吐出口間隔B1を比較的小さくすることができ、重複範囲Wにおいて幅方向に互いに隣接して形成される2つのドットに関して、ドット形成のタイミングの差を抑制することができる。その結果、当該タイミングの差に起因する印刷画像中の筋ムラを抑制することができる。
図10は、ヘッドアッセンブリの他の例を示す図である。図10のヘッドアッセンブリ42Bでは、吐出ヘッド421a,421bにおける吐出口426の配列が、図7および図9のヘッドアッセンブリ42,42Aと相違する。一方、各吐出口列425の互いに隣接する2つの吐出口426の間に、他の各吐出口列425の1つの吐出口426が配置される点で図7および図9のヘッドアッセンブリ42,42Aと一致する。したがって、ヘッドアッセンブリ42Bの各吐出ヘッド421a,421bにおいても、8個の吐出口列425にそれぞれ含まれるとともに幅方向に関して連続する8個の吐出口426の集合である吐出口グループ427が、幅方向に繰り返し設けられる。また、ヘッドアッセンブリ42Bでは、吐出ヘッド421a,421bの各吐出口グループ427における8個の吐出口426が、4個のサブグループ428に分けられる。各サブグループ428は、幅方向に関して連続する2個の吐出口426の集合である。全てのサブグループ428における吐出口426の相対位置関係は同一である。
図10の例では、重複範囲Wに位置する第1吐出ヘッド421aの各吐出口グループ427に対して、吐出口ピッチPの(1/4)倍だけ(+X)側にずれた位置に、第2吐出ヘッド421bの吐出口グループ427が配置される。ヘッドアッセンブリ42Bでは、重複範囲Wにおいて、第1吐出ヘッド421aの吐出口グループ427における各サブグループ428(の全体)が、第2吐出ヘッド421bのいずれかのサブグループ428と移動方向に重なる。また、移動方向に重なる2つのサブグループ428における吐出口426の相対位置関係が同じである。したがって、一方の吐出ヘッド421a,421bのサブグループ428にて他方の吐出ヘッド421a,421bから離れた吐出口426を非選定吐出口426とする場合には、当該他方の吐出ヘッド421a,421bのサブグループ428にて当該一方の吐出ヘッド421a,421bに近い吐出口426が選定吐出口426となる。これにより、重複範囲Wにおけるグループ最大吐出口間隔B1を比較的小さくすることができ、重複範囲Wにおいて幅方向に互いに隣接して形成される2つのドットに関して、ドット形成のタイミングの差を抑制することができる。その結果、当該タイミングの差に起因する印刷画像中の筋ムラを抑制することができる。
上記インクジェットプリンタ1では様々な変形が可能である。
図9および図10の例では、各吐出口グループ427が複数のサブグループ428に分割される、すなわち、各吐出口グループ427が複数のサブグループ428のみから構成される場合について述べたが、吐出口グループ427は、複数のサブグループ428と共に、いずれのサブグループ428にも属さない吐出口426を含んでよい。この場合も、重複範囲Wにおいて、第1吐出ヘッド421aの各サブグループ428と第2吐出ヘッド421bの一のサブグループ428とが幅方向の同じ位置に配置され、かつ、両サブグループ428における吐出口426の相対位置関係が同じであることにより、重複範囲Wにおいて幅方向に互いに隣接して形成される2つのドットに関して、ドット形成のタイミングの差をある程度抑制することができる。ドット形成のタイミングの差をより確実に抑制するには、重複範囲Wにおいて、第1吐出ヘッド421aに含まれる各吐出口グループ427が、第2吐出ヘッド421bに含まれる一の吐出口グループ427と移動方向に重なることが好ましい。
インクジェットプリンタ1の設計によっては、第1吐出ヘッド421aと第2吐出ヘッド421bとの間において、吐出口列425の個数や吐出口426の配列が相違してもよい。この場合であっても、第1吐出ヘッド421aおよび第2吐出ヘッド421bのそれぞれにおいて、選定吐出口426の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、当該吐出ヘッド421a,421bにおける3以上の吐出口列425のうち他方の吐出ヘッド421a,421bに近い吐出口列425の吐出口426が優先的に選定吐出口426に割り当てられることにより、印刷画像中の筋ムラを抑制することが可能である。
また、各吐出ヘッド421a,421bにおける吐出口426の配列方向は、移動方向に交差する方向であるならば、幅方向に対して傾斜してもよい。
上述のように、インクジェットプリンタ1では、幅方向に隣接する2つの吐出ヘッド421a,421bの重複範囲Wにおける印刷画像の品質の低下を防止または抑制することができる。したがって、インクジェットプリンタ1の構造は、重複範囲Wにおける筋ムラが比較的目立ちやすいシングルパス方式のインクジェットプリンタに特に適しているといえる。
インクジェットプリンタ1では、紫外線以外の放射線(例えば、赤外線や電子線)の照射により硬化するインクが用いられてもよい。また、放射線の照射が不要なインクが使用される場合、硬化部35は省略されてもよい。基材案内部34の案内面341は、必ずしも曲面である必要はなく、平面であってもよい。この場合、複数のヘッドアッセンブリ42は、Z方向の同じ位置に配置される。
インクジェットプリンタ1の設計によっては、ヘッドユニット4を移動方向に移動する搬送機構が設けられてもよい。すなわち、搬送機構により、基材9がヘッドユニット4に対して相対的に移動方向に移動すればよい。また、略円筒状のドラムの外周面に基材9が保持され、当該ドラムをヘッドユニット4と対向する位置にて回転させる回転機構が、搬送機構として設けられてもよい。
インクジェットプリンタ1は、枚葉の基材に画像を形成するものであってもよい。例えば、ステージ上に基材を保持するインクジェットプリンタでは、ヘッドユニットがインクを吐出しつつステージに平行な移動方向に連続的に相対移動(主走査)し、基材の端部へと到達した後に、ステージに平行かつ上記移動方向に垂直な幅方向に所定距離だけ相対移動(副走査)し、その後、ヘッドユニットがインクを吐出しつつ直前の主走査とは逆向きに連続的に相対移動する。このようなインクジェットプリンタでは、ヘッドユニットが基材に対して主走査するとともに、主走査が完了する毎に、幅方向に間欠的に副走査することにより、基材に画像が形成される。
インクジェットプリンタ1における印刷の対象物は、紙以外の基材9であってよい。例えば、プラスチック等にて形成される板状またはシート状の基材9に、画像が印刷されてよい。
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
1 インクジェットプリンタ
2 搬送機構
4 ヘッドユニット
9 基材
421,421a,421b 吐出ヘッド
425 吐出口列
426 吐出口
427 吐出口グループ
428 サブグループ
P 吐出口ピッチ
R,Ra,Rb 吐出範囲
W 重複範囲

Claims (3)

  1. インクジェットプリンタであって、
    インクの微小液滴を吐出するヘッドユニットと、
    基材を前記ヘッドユニットに対して相対的に所定の移動方向に移動する搬送機構と、
    を備え、
    前記ヘッドユニットが、
    前記移動方向に交差する方向に一定のピッチにて配列された吐出口を吐出口列として、前記移動方向に並ぶN個(ただし、Nは3以上の整数)の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記移動方向に垂直な幅方向における第1吐出範囲に複数のドットが形成可能な第1吐出ヘッドと、
    前記第1吐出ヘッドから前記移動方向に離れて配置され、前記移動方向に並ぶN個の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記幅方向における第2吐出範囲に複数のドットが形成可能な第2吐出ヘッドと、
    を備え、
    前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記幅方向に関して、各吐出口列の互いに隣接する2つの吐出口の間に、他の各吐出口列の1つの吐出口が配置されることにより、前記N個の吐出口列にそれぞれ含まれるとともに前記幅方向に関して連続するN個の吐出口の集合である吐出口グループが、前記幅方向に繰り返し設けられ、
    前記第1吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係が、前記第2吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係と同一であり、
    前記第1吐出ヘッドの端部と前記第2吐出ヘッドの端部とが前記移動方向に重なることにより、前記第1吐出範囲と前記第2吐出範囲とが部分的に重なる重複範囲が設定され、
    前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドに含まれる各吐出口グループが、前記第2吐出ヘッドに含まれる一の吐出口グループと前記移動方向に重なり、
    前記幅方向における前記重複範囲の各位置のドット形成に割り当てられる吐出口を選定吐出口として、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記選定吐出口の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、前記N個の吐出口列のうち他方の吐出ヘッドに近い吐出口列の吐出口が優先的に前記選定吐出口に割り当てられ
    前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのうち一方の吐出ヘッドの各吐出口グループにて、他方の吐出ヘッドから離れた吐出口をドット形成に割り当てられない非選定吐出口とする場合に、前記各吐出口グループに対応する前記他方の吐出ヘッドの吐出口グループにて、前記一方の吐出ヘッドに近く、かつ、前記非選定吐出口と同数の吐出口が選定吐出口とされることを特徴とするインクジェットプリンタ。
  2. インクジェットプリンタであって、
    インクの微小液滴を吐出するヘッドユニットと、
    基材を前記ヘッドユニットに対して相対的に所定の移動方向に移動する搬送機構と、
    を備え、
    前記ヘッドユニットが、
    前記移動方向に交差する方向に一定のピッチにて配列された吐出口を吐出口列として、前記移動方向に並ぶN個(ただし、Nは3以上の整数)の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記移動方向に垂直な幅方向における第1吐出範囲に複数のドットが形成可能な第1吐出ヘッドと、
    前記第1吐出ヘッドから前記移動方向に離れて配置され、前記移動方向に並ぶN個の吐出口列を有し、前記N個の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記幅方向における第2吐出範囲に複数のドットが形成可能な第2吐出ヘッドと、
    を備え、
    前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記幅方向に関して、各吐出口列の互いに隣接する2つの吐出口の間に、他の各吐出口列の1つの吐出口が配置されることにより、前記N個の吐出口列にそれぞれ含まれるとともに前記幅方向に関して連続するN個の吐出口の集合である吐出口グループが、前記幅方向に繰り返し設けられ、
    前記第1吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係が、前記第2吐出ヘッドの前記吐出口グループにおける吐出口の相対位置関係と同一であり、
    前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記吐出口グループが、それぞれが前記幅方向に関して連続する2以上の吐出口の集合である複数のサブグループを含み、
    前記複数のサブグループにおいて、吐出口の相対位置関係が同一であり、
    前記第1吐出ヘッドの端部と前記第2吐出ヘッドの端部とが前記移動方向に重なることにより、前記第1吐出範囲と前記第2吐出範囲とが部分的に重なる重複範囲が設定され、
    前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドに含まれる各サブグループが、前記第2吐出ヘッドに含まれる一のサブグループと前記移動方向に重なり、
    前記幅方向における前記重複範囲の各位置のドット形成に割り当てられる吐出口を選定吐出口として、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記選定吐出口の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、前記N個の吐出口列のうち他方の吐出ヘッドに近い吐出口列の吐出口が優先的に前記選定吐出口に割り当てられ、
    前記重複範囲において、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのうち一方の吐出ヘッドの各サブグループにて、他方の吐出ヘッドから離れた吐出口をドット形成に割り当てられない非選定吐出口とする場合に、前記各サブグループに対応する前記他方の吐出ヘッドのサブグループにて、前記一方の吐出ヘッドに近く、かつ、前記非選定吐出口と同数の吐出口が選定吐出口とされることを特徴とするインクジェットプリンタ。
  3. インクジェットプリンタであって、
    インクの微小液滴を吐出するヘッドユニットと、
    基材を前記ヘッドユニットに対して相対的に所定の移動方向に移動する搬送機構と、
    を備え、
    前記ヘッドユニットが、
    前記移動方向に交差する方向に一定のピッチにて配列された吐出口を吐出口列として、前記移動方向に並ぶ3以上の吐出口列を有し、前記3以上の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記移動方向に垂直な幅方向における第1吐出範囲に複数のドットが形成可能な第1吐出ヘッドと、
    前記第1吐出ヘッドから前記移動方向に離れて配置され、前記移動方向に並ぶ3以上の吐出口列を有し、前記3以上の吐出口列に含まれる複数の吐出口により、前記幅方向における第2吐出範囲に複数のドットが形成可能な第2吐出ヘッドと、
    を備え、
    前記第1吐出ヘッドの端部と前記第2吐出ヘッドの端部とが前記移動方向に重なることにより、前記第1吐出範囲と前記第2吐出範囲とが部分的に重なる重複範囲が設定され、
    前記幅方向における前記重複範囲の各位置のドット形成に割り当てられる吐出口を選定吐出口として、前記第1吐出ヘッドおよび前記第2吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記選定吐出口の密度が非重複範囲から離れるに従って漸次減少し、かつ、前記3以上の吐出口列のうち他方の吐出ヘッドに近い吐出口列の吐出口が優先的に前記選定吐出口に割り当てられる(ただし、前記ヘッドユニットにおいて、前記第1吐出ヘッドと前記第2吐出ヘッドとに対し直列かつ順番にインクを供給するように、曲がり角を有するインク流路が設けられるものを除く。)ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
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