JPH11300946A - 印刷方法およびこの方法に用いる印刷ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラインタイプ・インクジェット・ヘッドを用
いた装置において、バンディングを軽減させる印刷方
法、およびこの方法に用いる印刷ヘッド装置を提供す
る。 【解決手段】 カウント値Ｍを１に設定する (ステッフ゜S20
1)。そして、値Ｍに従って第Ｍラインの位置に用紙を合
わせる(S202)。次に、移動量を供給する(S203)。この供
給において、ヘッドがセンタ位置にある場合は第２チャ
ンネルを、左側にある場合は第３チャンネルを、右側に
ある場合は第１チャンネルを、最左端チャンネルに設定
する (S204〜S206）。この設定の後、最左端チャンネル
からＮ個分のチャンネルを使用して印刷する(S207)。こ
の第Ｍラインの印刷が終了すると、用紙の全ラインにつ
いて印刷が終了したか否かを判断する(S208)。この判断
において、終了していないと判断した場合は値Ｍに１を
加算して次のラインの印刷処理に移り(S209)、一方、終
了したと判断した場合は印刷処理を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷方法およびこ
の方法に用いる印刷ヘッド装置に関し、より特定的に
は、ラインタイプ・インクジェット・ヘッドの使用によ
り生じるバンディングを軽減させる印刷方法、およびこ
の印刷方法に用いるラインタイプ・インクジェット・ヘ
ッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、文字や画像を印刷用紙等の記録部
材（以下、用紙と称する）に印刷するプリンタ装置に用
いられている印刷方式の一つに、インクジェット方式が
ある。このインクジェット方式とは、印刷ヘッド装置か
らインク滴を噴射させて用紙に付着させる方式である。

【０００３】上記インクジェット方式に用いられる印刷
ヘッド装置としては、主にスキャンタイプ・インクジェ
ット・ヘッドとラインタイプ・インクジェット・ヘッド
の２種類が存在する。

【０００４】図５（ａ）に示すように、スキャンタイプ
・インクジェット・ヘッド１１とは、使用する用紙２０
の幅よりも小さいサイズの印刷ヘッド装置であり、イン
ク滴を噴射する穴（以下、チャンネルという）は、１つ
以上かつ印刷ヘッド装置のサイズ以下の数を有してい
る。従って、印刷の際には、スキャンタイプ・インクジ
ェット・ヘッド１１を水平方向に走査させる必要があ
る。

【０００５】これに対して、図５（ｂ）に示すように、
ラインタイプ・インクジェット・ヘッド１２とは、使用
する用紙２０の幅と同等若しくはそれ以上のサイズの印
刷ヘッド装置であり、チャンネルは、用紙２０の幅の画
素分だけの数を有している。従って、印刷の際には、ラ
インタイプ・インクジェット・ヘッド１２を水平方向に
走査させる必要がなく、印刷ヘッド装置を固定して印刷
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、イン
クジェット方式では、印刷ヘッド装置からインク滴を噴
射して用紙に付着させる。従って、図６（ａ）に示すよ
うに、チャンネル１０ａから噴射するインク滴の大きさ
や噴射方向が一定であれば何ら問題はないのだが、印刷
ヘッド装置１０単品の精度，経時的劣化（例えば、チャ
ンネル１０ａの詰まり）等に起因してインク滴の大きさ
や噴射方向がばらつくと、図６（ｂ）に示すように、印
刷の仕上がりにインクの濃淡が生じてしまうバンディン
グが発生する。すなわち、図６（ｂ）においては、第４
チャンネルと第５チャンネルとの間にスジ（用紙２０の
色である白い線）が発生する。

【０００７】このバンディングを軽減するために、スキ
ャンタイプ・インクジェット・ヘッド１１を用いた装置
においては、図７に示すように、チャンネルの並びに従
って印刷するのではなくインタレースを行って印刷した
り、また、図示はしないが単に（噴射方向のばらつきは
考慮せずに）インク滴の１つ１つを個別に制御して大き
さを揃えて印刷するといったことを行っている。

【０００８】なお、図６および図７においては、チャン
ネル１０ａ数が８個である印刷ヘッド装置１０が、用紙
２０へインク滴を噴射した場合の用紙２０面上のインク
の付着具合の一例を示した図である。また、図７におい
ては、どのチャンネルがどのインクを付着させているか
を同一の番号で示している。

【０００９】例えば、上記インタレースを行う装置は、
図７を参照して、第１ラインに関して、まず第６および
第８チャンネル、次に第１，第３，第５および第７チャ
ンネル、最後に第２および第４チャンネルの順でインク
滴を噴射する。また、第２ラインに関して、まず第５お
よび第７チャンネル、次に第２，第４，第６および第８
チャンネル、最後に第１および第３チャンネルの順でイ
ンク滴を噴射する。以後、この動作を繰り返して行う。

【００１０】しかしながら、ラインタイプ・インクジェ
ット・ヘッド１２を用いた装置においては、印刷ヘッド
装置が固定されているため、上述したスキャンタイプ・
インクジェット・ヘッド１１を用いた装置ようなインタ
レース印刷を行うことができない。また、ラインタイプ
・インクジェット・ヘッド１２は、チャンネルの数が膨
大であり（例えば、６００ＤＰＩにおけるＡ３サイズの
長辺（４２０ｍｍ）では、約１００００個のチャンネル
が存在する）、これら１つ１つを個別に制御するのは現
実的に困難である。

【００１１】それ故、本発明の目的は、ラインタイプ・
インクジェット・ヘッドを用いた装置において、バンデ
ィングを軽減させる印刷方法、およびこの印刷方法に用
いるラインタイプ・インクジェット・ヘッド装置を提供
することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、インクジェット方式によるラインタイプの印刷
ヘッド装置を用いて印刷する方法であって、印刷ヘッド
装置は、印刷対象である用紙の紙送り方向に対して垂直
方向の画素の数に、往復運動によって変位する数を加算
した数のチャンネル（インク滴を噴射する穴）を、当該
垂直方向に一直線状に有しており、印刷ヘッド装置を、
チャンネルのいずれかを用いて垂直方向の画素それぞれ
の印刷が可能な範囲の振幅で、垂直方向に連続的に往復
運動させるステップと、予め定めた印刷ヘッド装置の基
準位置においては、予め定めたチャンネルを用い、当該
基準位置以外においては、印刷ヘッド装置の振幅位置に
応じてチャンネルを振幅位置分シフトさせたチャンネル
を用いて印刷するステップとを備え、用紙において紙送
り方向に一列に印刷される画素のそれぞれが、同一のチ
ャンネルを用いて連続して印刷されないように、印刷す
るラインごとに振幅位置に応じたチャンネルを用いて印
刷することを特徴とする。

【００１３】上記のように、第１の発明によれば、往復
運動を用いて印刷ヘッド装置を１つの印刷ラインごとに
移動させると同時に、使用するチャンネルをその振幅位
置に基づいて変化させて印刷を行う。これにより、各チ
ャンネルのインク滴が垂直方向に直線的に印刷されるこ
とがなくなり、バンディングを軽減することができる。

【００１４】第２の発明は、第１の発明において、往復
運動が行う１往復の間に、印刷ヘッド装置の位置の移動
を一定間隔で４回行うことを特徴とする。

【００１５】上記のように、第２の発明は、第１の発明
における印刷ヘッド装置の位置の典型的な移動間隔を特
定したものである。このような間隔で検出を行うことに
より、効果的にバンディングを軽減することができる。

【００１６】第３の発明は、インクジェット方式による
ラインタイプの印刷ヘッド装置であって、印刷対象であ
る用紙の紙送り方向に対して垂直方向の画素数に、往復
運動によって変位する数を加算した数のチャンネル（イ
ンク滴を噴射する穴）を、当該垂直方向に一列に有して
いるラインタイプ・インクジェット・ヘッドと、ライン
タイプ・インクジェット・ヘッドを、垂直方向に連続的
に振動させる振動手段と、振動を用いて、ラインタイプ
インクジェットヘッドが、チャンネルのいずれかを用い
て垂直方向の画素それぞれの印刷が可能な範囲の振幅
で、垂直方向に往復運動するように制御する制御手段と
を備える。

【００１７】上記のように、第３の発明によれば、印刷
ヘッド装置は、印刷する用紙の垂直方向の画素数に往復
運動によって変位する数を加算したチャンネル数を有す
るラインタイプ・インクジェット・ヘッドを、垂直方向
に一定の振幅で往復運動させることができる。従って、
印刷ヘッド装置を第１の発明の印刷方法に用いること
で、各チャンネルのインク滴が垂直方向に直線的に印刷
されることがなくなり、バンディングを軽減することが
できる。

【００１８】第４の発明は、第３の発明において、振動
手段は、超音波振動子であることを特徴とする。

【００１９】第５の発明は、第３の発明において、振動
手段は、ピエゾ素子であることを特徴とする。

【００２０】上記のように、第４および第５の発明は、
第３の発明における振動手段の典型的な構成を特定した
ものである。特に、第５の発明におけるピエゾ素子は、
デジタル的なＯＮ／ＯＦＦ制御が可能であり、より安定
した印刷が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る印刷方法に用いるラインタイプ・インクジェット・ヘ
ッド装置の主要な構成部分を示す斜視図である。図１に
おいて、本実施形態に係る印刷方法に用いるラインタイ
プ・インクジェット・ヘッド装置は、外箱１と、インク
ジェット・ヘッド２と、超音波振動子３と、コイルバネ
４と、リニアガイド５とを備える。

【００２２】外箱１は、インクジェット・ヘッド２，超
音波振動子３，コイルバネ４およびリニアガイド５を格
納する。インクジェット・ヘッド２は、ラインタイプの
ヘッドであって、印刷対象である用紙の幅と同等または
それ以上のサイズを有し、インク滴を噴射するチャンネ
ル２ａは、用紙幅の画素数分に移動量分（後述する）を
加算した数を有している。超音波振動子３は、外部から
の電気的信号により超音波振動を行う振動子である。コ
イルバネ４は、バネ部材がコイル形状に巻かれたバネで
ある。リニアガイド５は、インクジェット・ヘッド２を
用紙送り方向に対して垂直方向に安定的な振動をさせる
ためのガイドである。

【００２３】インクジェット・ヘッド２の（チャンネル
２ａを有する面を正面とした場合の）一方の側面には、
超音波振動子３が固着されており、他方の側面には、ダ
ンパー２ｂが形成されている。超音波振動子３は、外部
から与えられる電気的信号により自ら超音波振動を行
い、この振動をインクジェット・ヘッド２に伝える。コ
イルバネ４は、一方端が外箱１に固定されており、他方
端の開口部分からはダンパー２ｂ部分が挿入される。イ
ンクジェット・ヘッド２は、ダンパー２ｂ部分を覆うコ
イルバネ４の伸縮動作およびリニアガイド５を利用し
て、超音波振動子３から与えられる振動によって一定の
振幅で往復運動を行う。なお、図１には示さないが、ラ
インタイプ・インクジェット・ヘッド装置における他の
構成として、インクジェット・ヘッド２には、インクを
供給する部分が存在し、超音波振動子３には、電気的信
号を伝える配線等が存在する。

【００２４】次に、図２を参照して、上記ラインタイプ
・インクジェット・ヘッド装置を用いて行う印刷方法に
ついて説明する。図２は、図１のラインタイプ・インク
ジェット・ヘッド装置を搭載した印刷装置（図示せず）
が行う制御を示すフローチャートである。

【００２５】なお、以下の説明においては、インクジェ
ット・ヘッド２は、超音波振動子３から与えられる振動
によって左右に１個のチャンネル分の移動量で往復運動
をするものとする。この場合、インクジェット・ヘッド
２に設けるチャンネル２ａの個数は、用紙幅の画素数分
のチャンネル数Ｎに、上記移動量である左右に１個のチ
ャンネル分、すなわち、２個のチャンネルを加算した
（Ｎ＋２）個となる。また、往復運動の中央位置をセン
タ位置という。さらに、移動量に対応したヘッドの位置
を振幅位置ともいう。

【００２６】図２を参照して、まず初期設定として、印
刷装置は、インクジェット・ヘッド２をセンタ位置に移
動するとともに、印刷ライン数をカウントする値Ｍを
「１」に設定する（ステップＳ２０１）。そして、印刷
装置は、値Ｍ（初期設定後は、１である）に従って用紙
送りを行い、第Ｍライン（初期設定後は、第１ラインで
ある）の位置に用紙を合わせる（ステップＳ２０２）。

【００２７】用紙の位置を合わすと、印刷装置は、次に
インクジェット・ヘッド２に移動量を供給する（ステッ
プＳ２０３）。このステップＳ２０３の移動量の供給に
おいて、インクジェット・ヘッド２がセンタ位置にある
（移動していない）場合は、印刷装置は、第２チャンネ
ルを最左端チャンネルに設定する（ステップＳ２０
５）。一方、上記ステップＳ２０３の移動量の供給にお
いて、インクジェット・ヘッド２が左側に移動している
場合は、印刷装置は、第３チャンネルを最左端チャンネ
ルに設定する（ステップＳ２０４）。また、上記ステッ
プＳ２０３の移動量の供給において、インクジェット・
ヘッド２が右側に移動している場合は、印刷装置は、第
１チャンネルを最左端チャンネルに設定する（ステップ
Ｓ２０６）。

【００２８】上記ステップＳ２０４〜Ｓ２０６のいずれ
かにおいて最左端チャンネルを設定すると、印刷装置
は、この設定した最左端チャンネルからＮ個分のチャン
ネルを使用して対応するインク滴を用紙に噴射する（ス
テップＳ２０７）。このステップＳ２０７の処理におい
て第Ｍラインに印刷が終了すると、印刷装置は、用紙の
全ラインについて印刷が終了したか否かを判断する（ス
テップＳ２０８）。

【００２９】上記ステップＳ２０８の判断において、用
紙の全ラインについて印刷が終了していないと判断した
場合、印刷装置は、値Ｍに「１」を加算して（ステップ
Ｓ２０９）、次のラインの印刷処理を行うべくステップ
Ｓ２０２に戻る。一方、上記ステップＳ２０８の判断に
おいて、用紙の全ラインについて印刷が終了したと判断
した場合、印刷装置は、当該印刷処理を終了する。

【００３０】ここで、超音波振動子３の振動周波数は、
ＳＩＮ波形を描くため（図３を参照）、インクジェット
・ヘッド２には加速度が働く。従って、実際には、この
加速度を考慮して、インクジェット・ヘッド２のインク
滴の噴射タイミングをＳＩＮ波形の頂点より手前で同期
させる制御が必要となる。図２においては、振動周波数
の１周期でステップＳ２０３の判断を４回行うように制
御すればよい。

【００３１】さらに、上述した制御を図３を参照して具
体的に説明する。図３は、インクジェット・ヘッド２の
第２チャンネル〜第９チャンネルに、図６（ｂ）と同様
のばらつきが発生した場合に、本実施形態に係る印刷方
法によるインクジェットヘッド２の動作と、用紙２０面
上のインクの付着具合の一例を示す図である。なお、図
３においては、図６（ｂ）との対比により本発明の有用
な効果が理解できるように、便宜上１０（＝８＋２）個
のチャンネル２ａを有するインクジェット・ヘッド２を
一例に挙げている。

【００３２】図３を参照して、印刷開始時、インクジェ
ット・ヘッド２は、センタ位置において、第１ラインの
印刷を第２〜第９チャンネルを使用して行う（網掛け部
分で示す。以下同じ）。次に、インクジェット・ヘッド
２は、超音波振動子３の振動によりが右側へ１個のチャ
ンネル分移動したときに、第２ラインの印刷を第１〜第
８チャンネルを使用して行う。次に、インクジェット・
ヘッド２は、センタ位置に戻ってきたときに、第３ライ
ンの印刷を第２〜第９チャンネルを使用して行う。次
に、インクジェット・ヘッド２は、超音波振動子３の振
動により左側へ１個のチャンネル分移動したときに、第
４ラインの印刷を第３〜第１０チャンネルを使用して行
う。そして、インクジェット・ヘッド２は、再びセンタ
位置に戻ってきたときに、第５ラインの印刷を第２〜第
９チャンネルを使用して行う。以下、インクジェット・
ヘッド２は、この印刷処理を繰り返して行う。

【００３３】なお、インクジェット・ヘッド２の移動量
は、上記の説明のように左右に１個のチャンネル分に限
らず、他の移動量を用いてももちろん構わない。また、
印刷開始（すなわち、第１ラインの印刷）をセンタ位置
において行うように記載したが、これに限らず他の位置
から印刷を開始しても構わない。

【００３４】以上のように、本発明の一実施形態に係る
印刷方法は、往復運動を用いてインクジェット・ヘッド
２を１つの印刷ラインごとに移動させると同時に、使用
するチャンネルをその移動量に基づいて変化させる。こ
れにより、各チャンネル２ａのインク滴が垂直方向に直
線的に印刷されることがなくなり、バンディングを軽減
することができる。

【００３５】また、本発明の一実施形態に係る印刷方法
に用いるラインタイプ・インクジェット・ヘッド装置に
おいて、インクジェット・ヘッド２を振動させる素子と
して超音波振動子３を用いが、この他にピエゾ素子等も
用いることができる。ピエゾ素子は、周知のように外部
から与えられる電気信号の電気的変位を機械的変位に変
換する素子であり、デジタル的なＯＮ／ＯＦＦ制御が可
能である（図４を参照）。従って、ピエゾ素子を用いる
ことで超音波振動子３において生じる加速度の影響をな
くすことができ、安定したインクジェット・ヘッド２の
移動位置での印刷（インク滴の噴射）が可能となる。

【００３６】なお、上記ピエゾ素子による機械的変位量
が小さい場合には、てこ等を用いたアクチュエータ機構
を介して最終的に変位量を増幅させてやればよい。例え
ば、１μｍであるピエゾ素子の機械的変位量から１０μ
ｍの変位量を得たい場合には、てこ比が１：１０のアク
チュエータ機構を介して１０μｍの変位量まで増幅して
やればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る印刷方法に用いるラ
インタイプ・インクジェット・ヘッド装置の主要な構成
部分を示す斜視図である。

【図２】図１のラインタイプ・インクジェット・ヘッド
装置を搭載した印刷装置が行う制御を示すフローチャー
トである。

【図３】本発明の一実施形態に係る印刷方法によるイン
クジェット・ヘッド２の動作と、用紙２０面上のインク
の付着具合の一例を示す図である。

【図４】図１の超音波振動子３をピエゾ素子に代えた場
合のインクジェット・ヘッド２の動作を示す図である。

【図５】スキャンタイプ・インクジェット・ヘッド１１
とラインタイプ・インクジェット・ヘッド１２との相違
を説明する図である。

【図６】バンディングが発生した場合と発生していない
場合とで、用紙２０面上のインクの付着具合の違いの一
例を示した図である。

【図７】従来のスキャンタイプ・インクジェット・ヘッ
ドにおいて、バンディング対応を行った場合の用紙２０
面上のインクの付着具合の一例を示した図である。

【符号の説明】

１…外箱 ２…インクジェット・ヘッド ２ａ，１０ａ…チャンネル（噴射穴） ２ｂ…ダンパー ３…超音波振動子 ４…コイルバネ ５…リニアガイド １０…印刷ヘッド １１…スキャンタイプ・インクジェット・ヘッド １２…ラインタイプ・インクジェット・ヘッド ２０…用紙

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット方式によるラインタイプ
   の印刷ヘッド装置を用いて印刷する方法であって、 前記印刷ヘッド装置は、印刷対象である用紙の紙送り方
   向に対して垂直方向の画素の数に、往復運動によって変
   位する数を加算した数のチャンネル（インク滴を噴射す
   る穴）を、当該垂直方向に一直線状に有しており、 前記印刷ヘッド装置を、前記チャンネルのいずれかを用
   いて前記垂直方向の画素それぞれの印刷が可能な範囲の
   振幅で、前記垂直方向に連続的に前記往復運動させるス
   テップと、 予め定めた前記印刷ヘッド装置の基準位置においては、
   予め定めた前記チャンネルを用い、当該基準位置以外に
   おいては、前記印刷ヘッド装置の振幅位置に応じて前記
   チャンネルを振幅位置分シフトさせたチャンネルを用い
   て印刷するステップとを備え、 前記用紙において前記紙送り方向に一列に印刷される画
   素のそれぞれが、同一の前記チャンネルを用いて連続し
   て印刷されないように、印刷するラインごとに振幅位置
   に応じた前記チャンネルを用いて印刷することを特徴と
   する、印刷方法。
2. 【請求項２】 前記往復運動が行う１往復の間に、前記
   印刷ヘッド装置の位置の移動を一定間隔で４回行うこと
   を特徴とする、請求項１に記載の印刷方法。
3. 【請求項３】 インクジェット方式によるラインタイプ
   の印刷ヘッド装置であって、 印刷対象である用紙の紙送り方向に対して垂直方向の画
   素数に、往復運動によって変位する数を加算した数のチ
   ャンネル（インク滴を噴射する穴）を、当該垂直方向に
   一列に有しているラインタイプ・インクジェット・ヘッ
   ドと、 前記ラインタイプ・インクジェット・ヘッドを、前記垂
   直方向に連続的に振動させる振動手段と、 前記振動を用いて、前記ラインタイプインクジェットヘ
   ッドが、前記チャンネルのいずれかを用いて前記垂直方
   向の画素それぞれの印刷が可能な範囲の振幅で、前記垂
   直方向に往復運動するように制御する制御手段とを備え
   る、印刷ヘッド装置。
4. 【請求項４】 前記振動手段は、超音波振動子であるこ
   とを特徴とする、請求項３に記載の印刷ヘッド装置。
5. 【請求項５】 前記振動手段は、ピエゾ素子であること
   を特徴とする、請求項３に記載の印刷ヘッド装置。