JP5794099B2 - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents
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Description
このような印刷装置によれば、ラインヘッドタイプの印刷装置において、印刷される画像の画質を向上させることができる。
このような印刷装置によれば、バンド間の光沢差が規定値以下、または、最小となる時のドットサイズを選択して画像を印刷することにより、光沢差の小さい良好な画質の画像が印刷できる。
このような印刷装置によれば、バンド間の光沢差が規定値以下、または、最小となる時のドットサイズを選択して画像を印刷することにより、光沢差の小さい良好な画質の画像が印刷できる。
このような印刷装置によれば、バンド間の光沢差に加えて粒状性を考慮することによって、より高画質な画像が印刷できる。
このような印刷装置によれば、画像を印刷するカラーインクの噴出量に応じてクリアインクの噴出量をコントロールすることにより、所望の大きさの光沢度を有する画像が印刷できるようになる。これにより、より高画質な画像が印刷できる。
このような印刷装置によれば、UV照射の制御によってドットの硬化をコントロールできるので、ドット同士のブリードを抑制して、良好な画質の画像を形成することができる。また、インク受容層を持たずインク吸収性の無い媒体に対しても印刷を行うことができる。
本実施形態において用いられる印刷装置の形態として、ラインプリンター(プリンター1)を例に挙げて説明する。
プリンター1は、紙、布、フィルムシート等の媒体に向けて、インク等の液体を噴出することで画像を記録する印刷装置である。プリンター1は、インクジェット方式のプリンターであるが、かかるインクジェット方式プリンターは、インクを噴出して印刷可能な印刷装置であれば、いかなる噴出方法を採用した装置でも良い。
プリンター1は、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。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、表示装置にユーザーインターフェースを表示させ、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(コンピューターが読み取り可能な記録媒体)に記録されている。また、プリンタードライバーはインターネットを介してコンピューター110に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。
図2に、本実施形態のプリンター1の構成を表した概略側面図を示す。
搬送ユニット20は、媒体を所定の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、搬送方向上流側の搬送ローラー23A及び搬送方向下流側の搬送ローラー23Bと、ベルト24とを有する(図2)。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側搬送ローラー23A及び下流側搬送ローラー23Bが回転し、ベルト24が回転する。媒体供給ローラー(不図示)によって供給された媒体は、ベルト24によって印刷可能な領域(後述するヘッドユニット30と対向する領域)まで搬送される。印刷可能な領域を通過した媒体はベルト24によって外部へ排出される。なお、搬送中の媒体はベルト24に静電吸着又はバキューム吸着されている。
ヘッドユニット30は、媒体にUVインクを噴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カラー(KCMY)及びクリア(CL)の各色インクを噴出することによってインクドットを形成し、媒体上に画像を印刷する。本実施形態のプリンター1はラインプリンターであり、ヘッドユニット30の各ヘッドは媒体幅分のドットを一度に形成することができる。
照射ユニット40は、媒体に着弾したUVインクドットに向けて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、照射部41を備えている。
検出器群50には、ロータリー式エンコーダー(不図示)や、媒体検出センサー(不図示)などが含まれる。ロータリー式エンコーダーは上流側搬送ローラー23Aや下流側搬送ローラー23Bの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダー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。媒体検出センサーは媒体供給中の媒体の先端の位置を検出する。
コントローラー60は、プリンター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、インターフェース部61と、CPU62と、メモリー63と、ユニット制御回路64とを有する。
インターフェース部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1の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等の記憶素子によって構成される。そして、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を介して搬送ユニット20等の各ユニットを制御する。
プリンター1による画像印刷動作について簡単に説明する。
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、まず、搬送ユニット20によって媒体供給ローラー(不図示)を回転させ、印刷すべき媒体をベルト24上に送る。媒体はベルト24上を一定速度で停まることなく搬送され、ヘッドユニット30、照射ユニット40の各ユニットを通過する。
最後に、コントローラー60は、画像の印刷が終了した媒体を媒体排出する。
図4に、駆動信号COMについて説明する図を示す。図に示すように、駆動信号COMは、ラッチ信号LATの立ち上がりタイミングを区切りとした期間Tを1つの単位として生成される。なお、ラッチ信号は他の信号の開始・終了等の目印となる信号である。期間Tには、ラッチ信号LAT又はチェンジ信号CHの立ち上がりタイミングによって区切られる区間T1〜T4が含まれる。また、区間T1〜T4には後述する駆動パルスがそれぞれ含まれる。繰り返し周期である期間Tは、媒体に対してノズルが1画素分移動する間の期間に対応する。例えば、印刷解像度が720dpiの場合、期間Tは、媒体が1/720インチ搬送される期間に相当する。そして、各画素について形成されるインクドットを表すデータである画素データSIに基づいて、期間Tに含まれる各区間の駆動パルスPS1〜PS4をピエゾ素子に印加することによって、ノズルから噴出されるインクの量を調節し、複数階調からなる画像の表現を可能としている。
。
次に、プリンター1で印刷される画像について説明する。前述のように、プリンター1では、A〜Hの8つのヘッド組に対応するバンドA〜HにそれぞれUVインクドットを形成することで画像を印刷する。印刷の際には、原画像のデータから印刷データ(画素データ)を生成し、該印刷データ(画素データ)により指定される画素に所定の大きさのインクドットを打ち込むことにより、画像を形成する。したがって、インクドットが印刷データで指定された位置(画素)に正確に形成されれば、良好な画質の画像が得られる。しかし、インクドットが印刷データで指定された位置(画素)からずれた位置に形成される場合、形成される画像の画質は悪化する。
第1実施形態では、前述のような印刷画像の画質悪化を抑制するために、バンド毎の光沢差を補正して、画像全体にわたって光沢度の差が少ない良好な画質の画像を印刷する。具体的には、駆動信号COMのパルス振幅Vhの大きさ(図5参照)を調整することによって、媒体上に形成されるドットのドット径を変更する。ドットの大きさが変わると媒体の所定の領域中に形成されるドットの割合を示す被覆率やドット同士の重なり方が変化するため、画像表面における反射光の散乱の度合いが変わり、それに応じてバンド間の光沢差も変化する。
プリンター1を用いた印刷において、各バンド間に発生する光沢差が或る値(規定値)以下、若しくは光沢差が最小となるようにして印刷を行うための動作の概要について説明する。
検査工程では、複数のパッチからなるテストパターンを印刷して光沢度を測定し、その結果に基づいて各ヘッドから噴出するべきインクドットの大きさ(ドット径)を規定するパルス振幅Vhを決定する。このVhは印刷時において、ヘッドユニット40の全てのヘッドに共通して用いられる。図8に検査工程のフローを表す図を示す。検査工程はS101〜S105の処理を実行することによって行なわれる。
(式1)において、Gmnはパッチm−nから測定された光沢度を表し、Gnaveは各バンドにおける第n番目のパッチの光沢度の平均を表す。
そして、バンドA〜Hについて求められたΔGAn〜ΔGHnのうちの最大値ΔGn(max)と、最小値ΔGn(min)との差が、第n番目のパッチの光沢差ΔGnとして算出される。
印刷工程では、ユーザーのもとでプリンター1を用いて実際に画像を印刷する。その際、検査工程で決定されたドット径となるようなパルス波形の振幅Vhを有する駆動信号COMを用いて印刷が行われる。
第1実施形態では、検査工程において、異なるドット径を有するドットにてヘッド組毎に形成される複数のパッチをバンド毎に有するテストパターンを印刷し、該テストパターンの光沢度を測定した結果に基づいて各バンド間におけるパッチ同士の光沢差を求める。該光沢差は、複数のパッチのうち、同じドット径のドットにてバンド毎にそれぞれ形成されたパッチ同士の光沢度の違いを表すものである。そして、バンド間の光沢差が規定値以下、または、最小となる時のドット径が印刷に用いるドット径として選択され、メモリー等に記憶される。その後、印刷工程において、該決定されたドット径となるように、各ヘッド組からそれぞれインクが噴出される。
これにより、印刷装置1のようなラインヘッドタイプの印刷装置において、バンド間における光沢度の差が目立ちにくい、良好な画質の画像を印刷することができる。
第1実施形態の方法によれば、バンド間の光沢差に着目し、ドット径が所定の大きさになるように駆動信号COMを調整することによって該光沢差をなるべく小さくして、印刷される画像の画質を向上させることができる。しかし、バンド間の光沢差のみに着目してドット径を決定すると、光沢差については目立たなくすることができても、画像の粒状性が悪化する場合がある。粒状性とは、画像全体のざらつきの程度を表すものであり、例えば、媒体上に形成されるインクドット(粒子)が大きすぎると個々の粒子が目立ち、画像がざらついたような印象を与える。したがって、印刷装置1を用いて印刷を行う際に、バンド間の光沢差が小さくなったとしても粒状性が悪ければ、印刷される画像の画質は悪化する。
そこで、第2実施形態では、バンド間の光沢差に加えて、画像の粒状性を考慮することによって、より高画質な画像を印刷する。
粒状性の程度を評価する概念として、粒状度がある。本実施形態では「RMS粒状度」を用いて画像の粒状性評価を行なう。
RMS粒状度は、画像濃度のバラツキを二乗平均の平方根(root-mean-square)で表すものであり、下記の式2によって算出される。
式2でDiは画像中の或る場所における濃度データ(第i番目の濃度データ)を表し、nは濃度データの個数を表す。また、Daveはn個の濃度データの平均値を表す。
第2実施形態では、検査工程において最適なドット径のドットを形成するためのパルス振幅Vhを決定するまでの処理が第1実施形態と異なる。印刷装置の構成、及び、印刷工程における各種処理については第1実施形態と同様である。
図12に第2実施形態における検査工程のフローを表す図を示す。S121〜S123、及びS127の工程は第1実施形態の対応する各工程(S101〜S103、S105)と同様であり、S124〜S126工程が第1実施形態とは異なる。以下、異なる点について説明する。
また、本実施形態における粒状性の評価指標として、RMS粒状度以外の他の指標を用いて粒状性を評価してもよい。
第2実施形態では、光沢差に加えて粒状性を考慮することによってドット径を決定して、当該ドット径を用いて印刷を行う。
具体的には、第1実施形態と同様のテストパターンについて各パッチの濃度を測定した結果に基づいて、複数のパッチのうち、同じドット径を有するドットにてヘッド組毎に形成されたパッチ同士の粒状性を表すRMS粒状度を算出する。そして、該RMS粒状度が所定の閾値以下となるときのドット径で、かつ、光沢差が規定値以下または最小となるときのドット径を実際の印刷時におけるドット径として採用する。
これにより、バンド間の光沢差が小さく、さらに粒状性も良好な画像を形成することが可能となり、より高画質な印刷を実現できる。
第3実施形態では、前述の各実施形態のようにドット径を調整した上で、さらに、カラーインク及びクリアインクの単位面積あたりの噴出量(インクDuty)を変更することで画像の光沢度を調整する。
テストパターンが印刷された後、前述の光沢度計を用いて各パッチについてそれぞれ光沢度の測定が行われる(S132)。
求められた関係は、メモリー63に保存される(S134)。
第3実施形態では、カラーインクの単位領域あたりの噴出量(カラーDuty)に応じて、クリアインクの単位領域あたりの噴出量(クリアDuty)を変更することで、ヘッド組毎(バンド毎)に所定の光沢度を有する画像を形成する。すなわち、クリアDutyを調整することによって、画像の光沢度を整える。
画像の光沢度の大きさを自由にコントロールすることができるようになるため、バンド間における光沢差が目立ちにくくなり、より高画質な印刷が実現できる。
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。
前述の各実施形態では、印刷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、三次元造型機、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印刷装置に、本実施形態と同様の技術を適用してもよい。
前述の実施形態では、KCMYの4色、及び、クリアインクを使用して画像を形成する例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、ライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイト等、KCMY、及びCL以外の色のインクを用いて画像の記録を行ってもよい。
また、ヘッド部のノズル列の配列順も任意である。例えば、KとCのノズル列の順番が入れ替わっていてもよいし、Kインクのノズル列数が他のインクのノズル列数より多い構成などであってもよい。
前述の各実施形態では、液体を噴出させるための動作を行う素子としてピエゾ素子PZTを例示したが、他の素子であってもよい。例えば、発熱素子や静電アクチュエーターを用いてもよい。
前述の各実施形態では、印刷に用いる液体(インク)として、UV等の光の照射を受けることによって硬化するインク(例えばUVインク)を用いた例について説明されていたが、印刷に用いるインクはこのようなUVインクには限られない。例えば、媒体に浸透することにより定着する一般的な水性インクや、媒体上で溶媒が蒸発することで定着する溶剤系インク等、他のインクを用いた印刷装置にも適用可能である。
20 搬送ユニット、23A 上流側搬送ローラー、23B 下流側搬送ローラー、
24 ベルト、
30 ヘッドユニット、31〜34 カラーインクヘッド、35 クリアインクヘッド、
40 照射ユニット、41 照射部、
50 検出器群、
60 コントローラー、61 インターフェース部、62 CPU、63 メモリー、
64 ユニット制御回路、
110 コンピューター
Claims (7)
- 搬送方向に搬送される媒体に第1のインクを噴出する第1のヘッドと、前記第1のヘッドと前記搬送方向に並び、前記媒体に第2のインクを噴出する第2のヘッドと、を有するヘッド組を前記搬送方向と交差する方向に複数有するヘッド部を備え、
前記ヘッド組毎にインクが噴出される領域であるバンドに、前記第1のインクによるドット、及び、前記第2のインクによるドットを形成して画像を印刷する印刷装置であって、
異なるドット径を有するドットにて前記ヘッド組毎に複数形成されるパッチを前記バンド毎に有するテストパターンについて光沢度を測定した結果に基づいて、
複数の前記パッチのうち、同じドット径のドットにて前記バンド毎に形成されたパッチ同士の光沢度の違いを表す光沢差を求め、
前記光沢差によって決定されるドット径となるように、
全ての前記ヘッド組に含まれる前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドから噴出される前記第1のインク及び前記第2のインクの量を調節することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
同じドット径を有するドットにて前記ヘッド組毎に形成される複数の前記パッチからそれぞれ測定された光沢度について、隣接する前記バンド間での光沢度の差から前記光沢差を算出し、
算出された前記光沢差が規定値以下、または、最小となるようにドット径を選択し、
選択された前記ドット径となるように、
全ての前記ヘッド組に含まれる前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドから噴出される前記第1のインク及び前記第2のインクの量を調節することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
同じドット径を有するドットにて前記ヘッド組毎に形成される複数の前記パッチからそれぞれ測定された光沢度について、前記光沢度の平均値とそれぞれの光沢度との差に基づいて前記光沢差を算出し、
算出された前記光沢差が規定値以下、または、最小となるようにドット径を選択し、
選択された前記ドット径となるように、
全ての前記ヘッド組に含まれる前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドから噴出される前記第1のインク及び前記第2のインクの量を調節することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記テストパターンについて各パッチの濃度を測定した結果に基づいて、
複数の前記パッチのうち同じドット径を有するドットにて前記ヘッド組毎に形成されたパッチ同士の粒状性を表す粒状度を求め、
前記粒状度が所定の閾値以下となるときのドット径で、
全ての前記ヘッド組に含まれる前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドから噴出される前記第1のインク及び前記第2のインクの量を調節することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記第1のヘッドと前記搬送方向に並び、前記媒体に第3のインクを噴出する第3のヘッドを備え、
前記第1のインクはカラーインクであり、前記第3のインクはクリアインクである場合に、
前記第1のインクの単位領域あたりの噴出量に応じて、
前記第3のインクの単位領域あたりの噴出量を変更することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の印刷装置であって、
光を照射する照射部を備え、
前記インクは前記光の照射を受けることによって硬化するインクであることを特徴とする印刷装置。 - 搬送方向に搬送される媒体に第1のインクを噴出する第1のヘッドと、前記第1のヘッドと前記搬送方向に並び、前記媒体に第2のインクを噴出する第2のヘッドと、を有するヘッド組を前記搬送方向と交差する方向に複数有するヘッド部から、
前記ヘッド組毎にインクが噴出される領域であるバンドに、前記第1のインクによるドット、及び、前記第2のインクによるドットを形成して画像を印刷する印刷方法であって、
異なるドット径を有するドットにて前記ヘッド組毎に複数形成されるパッチを前記バンド毎に有するテストパターンについて光沢度を測定した結果に基づいて、
複数の前記パッチのうち、同じドット径のドットにて前記バンド毎に形成されたパッチ同士の光沢度の違いを表す光沢差を求め、
前記光沢差によって決定されるドット径となるように、
全ての前記ヘッド組に含まれる前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドから噴出される前記第1のインク及び前記第2のインクの量を調節することを特徴とする印刷方法。
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