JP7448358B2 - 液滴の構成比率の設定方法、液体吐出装置、およびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、液滴の構成比率の設定方法、液体吐出装置、および、液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタに関する。

従来から、液体を吐出する液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、例えば、液体としてインクを吐出するインクジェットプリンタなどに設けられている。インクジェットプリンタなどに設けられた液体吐出装置の中には、異なるサイズを有する複数種類の液滴を同時に吐出できる液体吐出装置が存在している。例えば、特許文献１には、サイズの異なる３つ以上のインク滴を形成できる液体吐出装置、および、そのような液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタが開示されている。

上記のようなサイズの異なる複数の液滴を形成できる液体吐出装置では、液体の吐出量に応じて各液滴の構成比率を変更している。例えば、小滴、中滴、大滴の３つのサイズの液滴を吐出する液体吐出装置の場合、液体の吐出量が少ないときには、液滴は小滴だけから構成される。液体の吐出量が多くなると、液滴に中滴が追加される。その際、場合によっては、小滴の量を少なくする場合がある。さらに液体の吐出量が多くなると、液滴に大滴が追加される。その際、場合によっては、小滴または中滴の量を少なくする場合がある。小滴、中滴、および大滴の構成比率は、このように、液滴の吐出量に応じて調整される。

特開２０１７－１５９４６３号公報

上記したようなサイズの異なる複数の液滴を形成できる液体吐出装置では、複数の液滴の構成比率を変更することによって、液体の吐出品質を調整している。例えば、小滴、中滴、大滴の３つのサイズの液滴を吐出する液体吐出装置の場合、吐出される液体が小滴だけから構成されているときには、バンディングの問題が発生しやすい。バンディングは、液滴の分布に筋状のムラが発生する不具合である。また、吐出される液体において大滴の構成比率が高いときには、ダマや粒状性の問題が発生しやすい。ダマは、液滴の密度が高い部分が目立つ液滴の分布のムラである。粒状性の不具合は、液滴の密度が低い部分が目立つ液滴の分布のムラである。液体吐出装置では、このような問題を広い範囲でできるだけ小さくするために、複数の液滴の構成比率が調整されている。

従来、上記したような複数の液滴の構成比率の設定は、構成比率の変更と結果の確認とを繰り返すことによって行われていた。この構成比率の変更および結果の確認は、液体吐出量の広い範囲にわたって問題の少ない液滴の構成比率が発見されるまで繰り返される。そのため、好適な構成比率が設定されるまでに多くの工数と時間とを必要としていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のサイズの液滴を吐出する液体吐出装置において、好適な液滴の構成比率を容易に設定できる液滴の構成比率の設定方法を提供することである。また、そのような方法を実現することができる液体吐出装置を提供することである。さらに、そのような液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタを提供することである。

ここに開示する液滴の構成比率の設定方法は、それぞれ大きさの異なる第１液滴～第ｍ液滴（ｍは、３以上の自然数）を形成可能な液体吐出装置において、前記第１液滴～前記第ｍ液滴の液体量の合計である総液体量に応じた各液滴の構成比率を設定する方法である。前記第１液滴～前記第ｍ液滴の大きさは、前記第１液滴～前記第ｍ液滴の順に大きくなるように設定される。前記第１液滴の構成比率は、前記総液体量が予め定められた第１液体量に達する地点まで増加した後、前記総液体量が予め定められた最大量に達する地点でゼロになるように減少するように設定される。第ｎ液滴（ｎは、２以上ｍ未満の全ての自然数）の構成比率は、第（ｎ－１）液滴の構成比率が最大となる地点から前記第１液滴～前記第ｎ液滴の構成比率の合計が予め定められた最大値に達する地点まで増加した後、前記総液体量が前記最大量に達する地点でゼロになるように減少するように設定される。前記第ｍ液滴の構成比率は、第（ｍ－１）液滴の構成比率が最大となる地点から前記総液体量が前記最大量に達する地点まで増加するように設定される。

また、ここに開示する液体吐出装置は、第１液滴～第ｍ液滴（ｍは、３以上の自然数）を同時に形成可能な吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを制御する制御装置とを備えている。
前記制御装置は、第１登録部と、第２登録部と、第３登録部と、第４登録部と、演算部と、吐出制御部とを備えている。前記第１登録部には、前記第１液滴～前記第ｍ液滴の大きさが登録されている。前記第２登録部には、前記第１液滴～前記第ｍ液滴の構成比率の合計の最大値が登録されている。前記第３登録部には、前記第１液滴～前記第ｍ液滴の液体量の合計である総液体量についての最大量が登録されている。前記第４登録部には、前記総液体量についての第１液体量が登録されている。前記演算部は、前記総液体量に応じた前記第１液滴～前記第ｍ液滴の構成比率を演算する。前記吐出制御部は、前記演算部で演算された前記第１液滴～前記第ｍ液滴の構成比率に基づいて前記第１液滴～前記第ｍ液滴を前記吐出ヘッドから吐出させる。
前記第１液滴～前記第ｍ液滴の大きさは、前記第１液滴～前記第ｍ液滴の順に大きくなるように設定されている。前記演算部によって演算された前記第１液滴の構成比率は、前記総液体量が前記第１液体量に達するまで増加した後、前記総液体量が前記最大量に達する地点でゼロになるように減少するように構成されている。前記演算部によって演算された第ｎ液滴（ｎは、２以上ｍ未満の全ての自然数）の構成比率は、第（ｎ－１）液滴の構成比率が最大となった地点から前記第１液滴～前記第ｎ液滴の構成比率の合計が前記最大値に達する地点まで増加した後、前記総液体量が前記最大量に達する地点でゼロになるように減少するように構成されている。前記演算部によって演算された前記第ｍ液滴の構成比率は、第（ｍ－１）液滴の構成比率が最大となった地点から前記総液体量が前記最大量に達する地点まで増加するように構成されている。

上記液滴の構成比率の設定方法および液体吐出装置によれば、定数としての第１液滴～第ｍ液滴のサイズ、総液体量の最大量、および各液滴の構成比率の合計の最大値と、変数としての第１液体量とを設定すれば、総液体量に応じた各液滴の構成比率が一義的に求まる。また、上記液滴の構成比率の設定方法および液体吐出装置によれば、総液体量が第１液体量以下の領域において液体の吐出品質を好適な品質に調整すれば、総液体量が第１液体量を越える領域においても好適な吐出品質が達成される。よって、設定者は、第１液体量を決定するだけで容易に各液滴の好適な構成比率を設定することができる。

一実施形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。 インクジェットプリンタの主要部を表す正面図である。 吐出ヘッドのノズル近傍の部分断面図である。 Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴を吐出するための駆動信号の一例を示す波形図である。 インクジェットプリンタのブロック図である。 総インク量と各インク滴の構成比率との関係を示すチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置およびそれを備えたインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の斜視図である。図２は、インクジェットプリンタ１０の主要部を表す正面図である。図１および図２において、符号ＬおよびＲは、それぞれ左および右を示している。符号ＦおよびＲｒは、それぞれ前および後を示している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、インクジェットプリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではない。

インクジェットプリンタ１０は、記録媒体５に印刷を行うためのものである。記録媒体５は、インクが吐出される対象物である。記録媒体には、普通紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、PVC）やポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなるものが含まれる。

インクジェットプリンタ１０は、ケーシング２と、ケーシング２内に配置されたガイドレール３とを備えている。ガイドレール３は、左右方向に延びている。ガイドレール３には、インクを吐出する吐出ヘッド１５が設けられたキャリッジ１が係合している。キャリッジ１は、キャリッジ移動機構８によって、ガイドレール３に沿って左右方向（走査方向）に往復移動する。キャリッジ移動機構８は、ガイドレール３の左端側および右端側に配置されたプーリ１９ｂ、１９ａを有している。プーリ１９ａにはキャリッジモータ８ａが連結されている。なお、キャリッジモータ８ａはプーリ１９ｂに連結されていてもよい。プーリ１９ａは、キャリッジモータ８ａによって駆動される。両プーリ１９ａ、１９ｂには、それぞれ無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。プーリ１９ａ，１９ｂが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１が左右方向に移動する。

記録媒体５は、紙送り機構（図示せず）によって、紙送り方向に搬送される。ここでは、紙送り方向は前後方向のことである。ケーシング２内には、記録媒体５を支持するプラテン４が設けられている。プラテン４にはグリットローラ（図示せず）が設けられている。グリットローラの上方にはピンチローラ（図示せず）が設けられている。グリットローラはフィードモータ７（図５参照）に連結されている。グリットローラはフィードモータ７によって駆動され、回転する。グリットローラとピンチローラとの間に記録媒体５が挟まれた状態でグリットローラが回転すると、記録媒体５は前後方向に搬送される。

インクジェットプリンタ１０は、複数のインクカートリッジ１１を備えている。それら複数のインクカートリッジ１１には、色の異なるインクが貯留されている。例えば、インクジェットプリンタ１０は、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ホワイトインクを貯留する５つのインクカートリッジ１１を備えている。

吐出ヘッド１５は、各色のインク毎に設けられている。各色の吐出ヘッド１５とインクカートリッジ１１とは、インク供給路１２により接続されている。インク供給路１２は、インクカートリッジ１１から吐出ヘッド１５へインクを供給するインク流路である。インク供給路１２は、例えば可撓性を有するチューブにより構成されている。インク供給路１２には、送液ポンプ１３が設けられている。ただし、送液ポンプ１３は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。インク供給路１２の一部は、ケーブル類保護案内装置により覆われている。

吐出ヘッド１５は、記録媒体５に向かってインクを吐出し、記録媒体５上にインクのドットを形成するものである。このドットが多数並べられることにより、記録媒体５上に画像などが形成される。吐出ヘッド１５は、記録媒体５と対向する側の面（本実施形態では吐出ヘッド１５の下面）に、インクを吐出するための複数のノズル２５（図３参照）を備えている。

図３は、吐出ヘッド１５の１つのノズル２５近傍における部分断面図である。吐出ヘッド１５は、開口２１ａを有する中空のケース２１と、開口２１ａを塞ぐようにケース２１に取り付けられた振動板２２とを備えている。振動板２２はケース２１と共に、インクが貯留される圧力室２３を区画している。振動板２２は、圧力室２３の一部を仕切っている。振動板２２は、圧力室２３の内側および外側に弾性変形可能なものである。振動板２２は、圧力室２３の容積を増加および減少させるように変形可能に構成されている。振動板２２は、典型的には樹脂フィルムまたは金属箔である。

ケース２１には、インクが流入するインク流入口２４が形成されている。なお、インク流入口２４は圧力室２３とつながっていればよく、インク流入口２４の位置は何ら限定されない。圧力室２３には、インク流入口２４を通じてインクカートリッジ１１からインクが供給され、インクが貯留される。ノズル２５は、ケース２１の下面２１ｂに形成されている。

振動板２２の圧力室２３側と反対側の面には、アクチュエータ２６が当接している。アクチュエータ２６は、ここでは、圧電素子である。アクチュエータ２６の一部は、固定部材２９に固定されている。アクチュエータ２６は、フレキシブルケーブル２７を介して制御装置１００に接続されている。アクチュエータ２６には、フレキシブルケーブル２７を介して信号が供給される。本実施形態において、アクチュエータ２６は、圧電材料と導電層とを交互に積層した積層体である。アクチュエータ２６は、制御装置１００から信号を受けると膨張または収縮し、振動板２２を圧力室２３の外側または内側に弾性変形させるように機能する。ここでは、縦振動モードのピエゾ素子（ＰＺＴ）を採用している。縦振動モードのＰＺＴは、上記積層方向に伸縮自在であり、例えば放電すると収縮し、充電すると伸長するようになっている。ただし、アクチュエータ２６の形式は特に限定されない。

このような構成の吐出ヘッド１５では、例えばアクチュエータ２６の電位を基準電位から下降させることによって、アクチュエータ２６が収縮する。すると、これに追従して振動板２２が初期位置から圧力室２３の外側に弾性変形し、圧力室２３が膨張する。なお、圧力室２３が膨張するとは、振動板２２の変形により圧力室２３の容積が大きくなることをいう。次いで、アクチュエータ２６の電位を上昇させることによって、アクチュエータ２６が積層方向に伸長する。これにより、振動板２２が圧力室２３の内側に弾性変形し、圧力室２３が収縮する。なお、圧力室２３が収縮するとは、振動板２２の変形により圧力室２３の容積が小さくなることをいう。このような圧力室２３の膨張および収縮により、圧力室２３内の圧力が変動する。この圧力室２３内の圧力変動によって、圧力室２３内のインクが加圧され、ノズル２５から吐出される。その後、アクチュエータ２６の電位を基準電位に戻すことにより、振動板２２が初期位置に復帰して、圧力室２３が膨張する。このとき、インク流入口２４から圧力室２３内にインクが流入する。

吐出ヘッド１５は、互いに大きさの異なる複数のインク滴を同時に形成可能に構成されている。ここでは、吐出ヘッド１５は、互いに大きさの異なるＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴を吐出する。吐出ヘッド１５は、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴のインク量の合計（以下、総インク量と呼ぶ）に応じてＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率を変えながらインク滴を吐出する。Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率は、制御装置１００によって指令される。

図４は、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴を吐出するための駆動信号の一例を示す波形図である。図４に示すように、インクジェットプリンタ１０では、駆動周期毎に、５つの駆動パルスＰ１～Ｐ５を含む駆動信号を生成する。Ｌ滴を形成するときには、制御装置１００は、アクチュエータ２６に対し全ての駆動パルスＰ１～Ｐ５を供給する。制御装置１００は、Ｍ滴を形成するときには、アクチュエータ２６に対して３番目の駆動パルスＰ３および５番目の駆動パルスＰ５を供給する。制御装置１００は、Ｓ滴を形成するときには、アクチュエータ２６に対して５番目の駆動パルスＰ５のみを供給する。ただし、図４に示した駆動信号は一例に過ぎず、駆動信号の態様は限定されない。

制御装置１００は、紙送り機構のフィードモータ７と、キャリッジ移動機構８のキャリッジモータ８ａと、送液ポンプ１３と、吐出ヘッド１５とに対して、電気的に接続されている。制御装置１００は、これらの動作を制御する。制御装置１００は、典型的にはコンピュータである。制御装置１００は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。制御装置１００は、操作パネル１５０（図１参照）に接続されている。操作パネル１５０は、ユーザーがインクジェットプリンタ１０の状態を確認したり、各種設定を行ったりするためのパネルである。図示は省略するが、操作パネル１５０は、操作画面を表示するディスプレイと、入力キーとを備えている。

図５は、インクジェットプリンタ１０のブロック図である。図５に示すように、制御装置１００は、構成比率設定部１１０と、吐出制御部１２０とを備えている。構成比率設定部１１０は、第１登録部１１１と、第２登録部１１２と、第３登録部１１３と、第４登録部１１４と、入力部１１５と、演算部１１６とを備えている。制御装置１００は、その他の処理部を備えていてもよいが、ここでは、図示および説明を省略する。

第１登録部１１１には、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の大きさが登録されている。Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の大きさは、この順に大きくなるように設定されている。第１登録部１１１に登録されているＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の大きさは、ここでは、吐出ヘッド１５から吐出されるＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の標準的な重量である。Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の標準的な重量は、例えば、吐出されたＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の重量を実際に測定して求められる。第１登録部１１１に登録されているＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の大きさは、演算部１１６において、総インク量に応じたＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率を設定するための定数として使用される。

第２登録部１１２には、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率の合計の最大値が登録されている。インク滴の構成比率は、単位面積当たりに吐出されるインク滴の数に対応する。本実施形態では、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率の合計の最大値を１００％と定めている。ただし、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率の基準（１００％）をどこに設定するかは任意であり、例えば、最大値が１００％を超えるように、または１００％を下回るように基準（１００％）を定めてもよい。Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率の合計は、上記最大値以下となるように設定される。上記最大値に対応するインク滴の数は、ここでは、吐出ヘッド１５が単位面積当たりに吐出可能な最大のインク滴の数に設定されている。マルチパス印刷の場合には、１回のパスで単位面積当たりに吐出可能な最大のインク滴の数にパス数を乗じた数が上記最大値に対応する。

第３登録部１１３には、総インク量の最大量が登録されている。本実施形態では、総インク量の最大量は、Ｌ滴の構成比率が最大値（１００％）のときのインク量に設定されている。言い換えれば、総インク量の最大量は、すべてのノズル２５がＬ滴を吐出したときのインク量に設定されている。総インク量が最大量のときのＳ滴およびＭ滴のインク量は、ともに０％である。上記総インク量の最大量は、印刷の最大濃度に対応している。総インク量は、上記最大量を１００％とする比率として表される。総インク量は、印刷の最大濃度に対する相対濃度に対応している。

第４登録部１１４には、総インク量についての第１インク量が登録されている。詳しくは後述するが、総インク量が少ない領域において、総インク量が第１インク量未満の場合には、吐出インクは、Ｓ滴だけによって構成される。総インク量が第１インク量以上となると、吐出インクの構成にはＭ滴が追加され、Ｓ滴の構成比率は低下を開始する。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０は、ユーザーが第１インク量を変更可能なように構成されている。制御装置１００は、第１インク量を入力可能に構成された入力部１１５を備えている。入力部１１５は、例えば、インクジェットプリンタ１０の操作パネル１５０に、第１インク量を入力するための操作画面を表示する。第４登録部１１４は、入力部１１５で入力された第１インク量を登録するように構成されている。第１インク量の決定方法については後述する。

演算部１１６は、総インク量に応じたＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率を演算する。演算部１１６は、ここでは、総インク量が０％～１００％のときのＳ滴の構成比率、Ｍ滴の構成比率、およびＬ滴の構成比率を連続的に演算する。

詳しくは後述するが、演算部１１６は、Ｓ滴の構成比率を、総インク量が第１インク量に達するまでは増加するように設定する。演算部１１６によって演算されたＳ滴の構成比率は、総インク量が第１インク量となる地点において最大となる。演算部１１６によって演算されるＳ滴の構成比率は、最大となった後、総インク量が増加するのに従って減少する。詳しくは、Ｓ滴の構成比率は、総インク量が最大量（１００％）に達する地点でゼロになるように減少する。

また、演算部１１６は、Ｍ滴の構成比率を、Ｓ滴の構成比率が最大となった地点（総インク量が第１インク量となった地点）から増加させる。演算部１１６は、Ｓ滴とＭ滴の構成比率の合計が最大値（１００％）に達するまではＭ滴の構成比率が増加するように、Ｍ滴の構成比率を設定する。Ｓ滴とＭ滴の構成比率の合計が最大値（１００％）となった地点で、Ｍ滴の構成比率は最大となる。演算部１１６によって演算されるＭ滴の構成比率は、最大となった後、総インク量が増加するのに従って減少する。詳しくは、Ｍ滴の構成比率は、総インク量が最大量（１００％）に達する地点でゼロになるように減少する。これについても、詳細は後述する。

演算部１１６は、Ｌ滴の構成比率を、Ｍ滴の構成比率が最大となった時点から増加するように設定する。演算部１１６が演算するＬ滴の構成比率は、総インク量が最大量（１００％）に達するまで増加する。そこで、総インク量１００％の地点では、吐出インクはＬ滴のみから構成され、かつ、Ｌ滴は吐出可能な最大密度で吐出される。これについても、詳細は後述する。

吐出制御部１２０は、演算部１１６で演算されたＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率に基づいて、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴を吐出ヘッド１５から吐出させる。

以下では、演算部１１６によって、総インク量に応じたＳ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率が設定される手順について説明する。本実施形態のように、サイズの異なる複数のインク滴を形成できる液体吐出装置では、複数のインク滴の構成比率を変更することによって、印刷画質が調整される。図６は、総インク量と各インク滴の構成比率との関係を示すチャートである。図６の横軸は、総インク量Ｑｉである。総インク量Ｑｉの最大量Ｑｍａｘは、図６の横軸の１００％である。図６の縦軸は、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の構成比率である。Ｓ滴の構成比率は、Ｒｓで示されている。Ｍ滴の構成比率は、Ｒｍで示されている。Ｌ滴の構成比率は、Ｒｌで示されている。インク滴の構成比率の最大値Ｒｍａｘは、図６の縦軸の１００％である。Ｓ滴の構成比率Ｒｓ、Ｍ滴の構成比率Ｒｍ、およびＬ滴の構成比率Ｒｌの合計は、１００％以下となるように設定される。以下、総インク量Ｑｉを０％から１００％まで次第に増加させていく想定で説明を行う。

演算部１１６によって演算されるＳ滴の構成比率Ｒｓ、Ｍ滴の構成比率Ｒｍ、およびＬ滴の構成比率Ｒｌは、図６に示すように、総インク量Ｑｉが「０％」のとき、いずれも「０％」である。この状態から総インク量Ｑｉを増加させると、Ｓ滴の構成比率Ｒｓが０％から増加する。Ｍ滴の構成比率ＲｍおよびＬ滴の構成比率Ｒｌは、この時点では増加しない。図６に示すように、Ｓ滴の構成比率Ｒｓは、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１に達するまで直線的に増加する。言い換えれば、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１に達する地点までは、総インク量Ｑｉは、Ｓ滴の構成比率Ｒｓを増加させることによって増加する。

第１インク量Ｑ１は、第４登録部１１４に予め登録されているが、ユーザーが変更可能である。ユーザーは、所望の印刷品質に合わせて第１インク量Ｑ１を変更することができる。演算部１１６における演算で使用されるパラメータのうち、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の大きさ、総インク量Ｑｉの最大量Ｑｍａｘ、および各液滴の構成比率の合計の最大値Ｒｍａｘは定数である。第１インク量Ｑ１は、ユーザーが変更可能な変数である。

第１インク量Ｑ１は、例えば、印刷された画像に現れるバンディングおよび粒状性の程度を基準に決定される。バンディングは、インク滴が着弾したインクドットの分布に筋状のムラが発生する不具合である。バンディングによる筋は、一般的に、キャリッジ１の走査方向（ここでは、左右方向）に平行に現れる。バンディングは、インク滴の種類が少ないとき、とりわけ１つの種類のインク滴だけを使用するときに発生しやすい。また、バンディングは、総インク量Ｑｉが大きい（印刷濃度が濃い）方が目立ちやすい。よって、総インク量が０％～第１インク量Ｑ１までの領域では、バンディングが発生しやすく、バンディングの程度は、総インク量Ｑｉが大きいほど悪い傾向にある。そこで、第１インク量Ｑ１は、バンディングが許容可能な範囲に収まるような総インク量Ｑｉ以下に設定される。また、粒状性の不具合は、インクドットの密度が低い部分が目立つ吐出ムラである。粒状性の不具合が発生した部分は、他の部分に比べて画像が粗く見える。第１インク量Ｑ１は、バンディングと粒状性とのバランスを取って設定される。このように第１インク量Ｑ１が設定されることで、総インク量が０％～第１インク量Ｑ１までの領域におけるバンディングおよび粒状性のいずれもが許容範囲内のものとなる。

第１インク量Ｑ１が設定されると、総インク量Ｑｉに応じたＳ滴の構成比率Ｒｓ、Ｍ滴の構成比率Ｒｍ、およびＬ滴の構成比率Ｒｌは、一義的に算出される。図６に示すように、Ｓ滴の構成比率Ｒｓは、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１の地点から減少を開始する。Ｓ滴の構成比率Ｒｓは、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１のときに最大値Ｒｓｍａｘとなる。Ｓ滴の構成比率Ｒｓは、そこから、総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘとなる地点（総インク量Ｑｉが１００％となる地点）においてゼロになるように減少を開始する。図６に示すように、Ｓ滴の構成比率Ｒｓは、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１から最大量Ｑｍａｘに増加するまでの間に、最大値Ｒｓｍａｘからゼロまで直線的に減少する。

Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１となった地点から増加を開始する。Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１の地点ではゼロである。Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、そこから、総インク量Ｑｉの増加に伴って増加する。このとき、Ｓ滴とＭ滴との合計のインク量は、総インク量Ｑｉに等しい。図６に示すように、総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２に達するまでの領域では、Ｓ滴の構成比率Ｒｓは減少を続け、Ｍ滴の構成比率Ｒｍは増加を続ける。Ｓ滴の構成比率Ｒｓが直線的に減少するため、Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、直線的に増加する。

総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２に達したとき、Ｓ滴の構成比率ＲｓとＭ滴の構成比率Ｒｍとの合計は、最大値Ｒｍａｘ（１００％）となる。同時に、Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、最大値Ｒｍｍａｘとなる。総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２のとき、Ｍ滴の構成比率Ｒｍｍａｘと、Ｓ滴の構成比率Ｒｓ２の合計は、１００％である。Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、そこから、総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘとなる地点においてゼロとなるように減少を開始する。図６に示すように、Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２から最大量Ｑｍａｘに増加するまでの間に、最大値Ｒｍｍａｘからゼロまで直線的に減少する。

Ｌ滴の構成比率Ｒｌは、総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２となった地点から増加を開始する。Ｌ滴の構成比率Ｒｌは、総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２の地点ではゼロである。Ｌ滴の構成比率Ｒｌは、そこから、総インク量Ｑｉの増加に伴って増加する。このとき、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の合計のインク量は、総インク量Ｑｉに等しい。図６に示すように、総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘに達するまで、Ｓ滴の構成比率ＲｓおよびＭ滴の構成比率Ｒｍは減少を続け、Ｌ滴の構成比率Ｒｌは増加を続ける。Ｓ滴の構成比率ＲｓおよびＭ滴の構成比率Ｒｍが直線的に減少するため、Ｌ滴の構成比率Ｒｌは、直線的に増加する。Ｌ滴の構成比率Ｒｌは、総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘ（１００％）に達した地点で、最大値Ｒｌｍａｘとなる。Ｒｌｍａｘは、ここでは、１００％である。このとき、Ｓ滴の構成比率ＲｓおよびＭ滴の構成比率Ｒｍは、ともに０％となる。総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘの地点では、吐出インクはＬ滴のみから構成され、かつ、Ｌ滴は吐出ヘッド１５が吐出可能な最大密度で吐出される。

このように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０では、第１インク量Ｑ１を設定するだけで、総インク量Ｑｉに応じた各インク滴の構成比率が算出される。従来、複数のインク滴の構成比率の設定は、構成比率の変更と結果の確認とを繰り返すことによって行われていた。この構成比率の変更および結果の確認は、総インク量の広い範囲にわたって問題の少ない構成比率が発見されるまで繰り返し行われるため、多くの工数と時間とを必要としていた。それに対し、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０では、第１インク量Ｑ１を設定するだけで、総インク量Ｑｉに応じた各インク滴の構成比率が算出される。そのため、各インク滴の構成比率の設定に係る工数および時間を大幅に節約できる。

図６に示すようなＳ滴の構成比率Ｒｓ、Ｍ滴の構成比率Ｒｍ、およびＬ滴の構成比率Ｒｌの設定によれば、次の（１）～（３）の理由で、印刷画質を改善することができる。

（１）図６に示すチャートにおいて、バンディングが特に発生しやすい領域は、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１以下である領域である。この領域では、Ｓ滴だけが吐出されるため、バンディングが発生しやすい。しかし、この領域では、バンディングが許容範囲内であることが確認されている。よって、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１以下の領域では、問題となるほどのバンディングは発生しない。また、この領域では、粒状性も許容範囲内であることが確認されている。

（２）図６に示すチャートにおいて、Ｓ滴は、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１となった地点以降は構成比率を減少させながらも、総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘに達するまで吐出され続ける。Ｍ滴も同様に、総インク量Ｑｉが第２インク量Ｑ２となった地点以降は構成比率を減少させながらも、総インク量Ｑｉが最大量Ｑｍａｘに達するまで吐出され続ける。従って、吐出インクを構成するインク滴の種類は、総インク量Ｑｉの増加に伴って増加する。バンディングは、インク滴の種類が少ないとき、とりわけ１つの種類のインク滴だけを使用するときに発生しやすい。そこで、かかるインク滴の構成比率の設定によれば、総インク量Ｑｉが第１インク量Ｑ１以上の領域におけるバンディングを抑制することができる。また、バンディングは、総インク量Ｑｉが大きい方が目立ちやすいが、かかるインク滴の構成比率の設定によれば、吐出インクを構成するインク滴の種類が総インク量Ｑｉの増加に伴って増加するため、バンディングをさらに抑制することができる。

（３）図６に示すチャートにおいて、Ｍ滴の構成比率Ｒｍは、Ｓ滴の構成比率Ｒｓとの合計が最大値Ｒｍａｘ（１００％）となるまで増加する。Ｌ滴は、この時点から吐出が開始される。即ち、Ｌ滴を追加することなく総インク量Ｑｉを実現可能な範囲では、Ｓ滴およびＭ滴が吐出され、Ｌ滴は吐出されない。Ｌ滴の吐出開始は、他の条件が許す限りにおいて最も遅く設定されている。

インクの吐出においては、吐出インクに占めるＬ滴の構成比率Ｒｌが高い場合にダマや粒状性の問題が発生しやすい。ダマは、インクドットの密度が高い部分が目立つ吐出ムラである。ダマが発生した部分は、白色の粒子状に見える。前述したように、粒状性の不具合は、インクドットの密度が低い部分が目立つ吐出ムラである。ダマや粒状性の問題は、総インク量Ｑｉが大きい領域では、Ｓ滴の構成比率ＲｓおよびＭ滴の構成比率Ｒｍが小さく、Ｌ滴の構成比率Ｒｌが大きいと発生しやすい。

本実施形態に係る各インク滴の構成比率の設定によれば、Ｌ滴の吐出開始は、他の条件が許す限りにおいて最も遅く設定されている。そこで、Ｌ滴が吐出されず、従ってダマや粒状性の問題が起こりにくい領域が広い。また、Ｌ滴が吐出され、ダマや粒状性の問題が起こりやすい領域が狭い。よって、ダマや粒状性の問題を抑制することができる。

上記（１）～（３）に示したように、本実施形態に係るインク滴の構成比率の設定方法によれば、総インク量Ｑｉの広い範囲において問題の少ないインク滴の構成比率を容易に設定することができる。

さらに、本実施形態では、総インク量Ｑｉの最大量Ｑｍａｘは、Ｌ滴の構成比率Ｒｌが最大値Ｒｍａｘ（１００％）のときのインク量に設定されている。かかる設定によれば、総インク量Ｑｉの最大量Ｑｍａｘは、吐出ヘッド１５が吐出可能な最大インク量に一致する。例えば、総インク量Ｑｉの最大量Ｑｍａｘにおいて一部のノズル２５からＳ滴またはＭ滴が吐出されるように設定されていると、総インク量Ｑｉの最大量Ｑｍａｘは、吐出ヘッド１５が吐出可能な最大インク量よりも小さくなる。言い換えれば、このような設定では、吐出ヘッド１５の能力を最大限に発揮させることができない。しかし、本実施形態に係るインク滴の構成比率の設定方法によれば、吐出ヘッド１５の能力を最大限に発揮させることができる。

また、本実施形態では、第１インク量Ｑ１は、ユーザーが設定変更可能に構成されている。かかる構成によれば、ユーザーは、自ら、しかも容易に印刷画質を調整することができる。例えば、低濃度域のバンディングを抑え、高濃度域のダマや粒状性を若干許容するようなインク滴の構成比率にしたい場合には、ユーザーは、第１インク量Ｑ１を小さく変更することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

例えば、上記した実施形態では、インク滴の種類は、Ｓ滴、Ｍ滴、およびＬ滴の３種類であった。しかし、インク滴の種類は、４種類以上であってもよい。上記した実施形態における各インク滴の構成比率の演算方法は、以下のように拡張することができる。即ち、それぞれ大きさの異なる第１インク滴～第ｍインク滴（ｍは、３以上の自然数）を形成可能な液体吐出装置において各インク滴の構成比率を設定する場合、第１インク滴の構成比率は、総インク量が予め定められた第１インク量に達する地点まで増加した後、総インク量が予め定められた最大量に達する地点でゼロになるように減少するように設定される。また、第ｎインク滴（ｎは、２以上ｍ未満の全ての自然数）の構成比率は、第（ｎ－１）液滴の構成比率が最大となる地点から第１インク滴～第ｎインク滴の構成比率の合計が予め定められた最大値に達する地点まで増加した後、総インク量が最大量に達する地点でゼロになるように減少するように設定される。第ｍインク滴の構成比率は、第（ｍ－１）液滴の構成比率が最大となる地点から総インク量が最大量に達する地点まで増加するように設定される。かかるインク滴の構成比率の設定方法によれば、インク滴の種類が３種類以上の場合に、上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、上記した実施形態では、インクジェットプリンタ１０によってインク滴の構成比率が設定されたが、そうでなくてもよい。上記したインク滴の構成比率の演算は、インクジェットプリンタ１０の設定者によってインクジェットプリンタ１０の外部で行われてもよい。インクジェットプリンタ１０には、その演算結果が登録されるだけでもよい。従って、インクジェットプリンタ１０は、演算部や、ユーザーが第１インク量Ｑ１を入力する入力部を備えなくてもよい。かかる方法によっても、上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。

上記した実施形態では、液体はインクであったが、これには限定されない。液体吐出装置が吐出する液体は、例えば樹脂材料や、溶質と溶媒とを含む各種液状組成物（例えば洗浄液）などであってもよい。

上記した実施形態では、アクチュエータは縦振動モードの圧電素子であったが、これには限定されない。アクチュエータは横振動モードの圧電素子であってもよい。また、アクチュエータは、圧電素子に限らず、例えば磁歪素子等であってもよい。

上記した実施形態では、液体吐出装置は、インクジェットプリンタに搭載される吐出ヘッドおよびその制御装置であったが、これには限定されない。液体吐出装置は、例えば、インクジェット方式を採用する種々の製造装置や、マイクロピペットなどの計測器具などに搭載することができ、各種用途で使用可能である。

１０ インクジェットプリンタ
１５ 吐出ヘッド
１００ 制御装置
１１１ 第１登録部
１１２ 第２登録部
１１３ 第３登録部
１１４ 第４登録部
１１５ 入力部
１１６ 演算部
１２０ 吐出制御部
Ｑｉ 総インク量（総液体量）
Ｑｍａｘ 総インク量の最大量（総液体量の最大量）
Ｑ１ 第１インク量（第１液体量）
Ｒｓ Ｓ滴の構成比率（第１液滴の構成比率）
Ｒｍ Ｍ滴の構成比率（第２液滴の構成比率）
Ｒｌ Ｌ滴の構成比率（第３液滴の構成比率）
Ｒｍａｘ 構成比率の合計の最大値

Claims (4)

1. 第１液滴～第３液滴を同時に形成可能な吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記第１液滴～前記第３液滴の大きさが登録された第１登録部と、
   前記第１液滴～前記第３液滴の構成比率の合計の最大値が登録された第２登録部と、
   前記第１液滴～前記第３液滴の液体量の合計である総液体量についての最大量が登録された第３登録部と、
   前記総液体量についての第１液体量を設定可能に構成された第４登録部と、
   前記総液体量に応じた前記第１液滴～前記第３液滴の構成比率を演算する演算部と、
   前記演算部で演算された前記第１液滴～前記第３液滴の構成比率に基づいて前記第１液滴～前記第３液滴を前記吐出ヘッドから吐出させる吐出制御部と、
   を備え、
   前記第１液滴～前記第３液滴の大きさは、前記第１液滴～前記第３液滴の順に大きくなるように設定され、
   前記演算部によって演算された前記第１液滴の構成比率は、前記総液体量が前記第１液体量に達するまで直線的に増加した後、前記総液体量が前記最大量に達する地点でゼロになるように直線的に減少するように構成され、
   前記演算部によって演算された前記第２液滴の構成比率は、前記第１液滴の構成比率が最大となった地点から前記第１液滴および前記第２液滴の構成比率の合計が前記最大値に達する地点まで直線的に増加した後、前記総液体量が前記最大量に達する地点でゼロになるように直線的に減少するように構成され、
   前記演算部によって演算された前記第３液滴の構成比率は、前記第２液滴の構成比率が最大となった地点から前記総液体量が前記最大量に達する地点まで直線的に増加するように構成されており、
   前記演算部は、前記第１液体量が設定されると、前記第１液滴、前記第２液滴、および前記第３液滴の構成比率を算出するように構成されている、
   液体吐出装置。
2. 前記総液体量の前記最大量は、前記第３液滴の構成比率が前記最大値のときの液体量に設定されている、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御装置は、前記第１液体量を入力可能に構成された入力部を備え、
   前記第４登録部には、前記入力部で入力された前記第１液体量が設定される、
   請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 請求項１～３のいずれか一つに記載の液体吐出装置を備え、
   前記吐出ヘッドから吐出される液体は、インクである、
   インクジェットプリンタ。

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