(57)【要約】【課題】高速な印刷を適切に行う。【解決手段】インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタ１０であって、ノズルから媒体へインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドによるインク滴の吐出を制御する吐出制御部１１６とを備え、吐出制御部１１６は、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部１１８と、駆動信号出力部１１８が駆動信号を出力するタイミングを制御する制御部であり、ノズルの位置におけるインクのメニスカスの振動の周期に対して共振する状態でインクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである共振タイミングで、駆動信号出力部１１８に駆動信号を出力させる駆動タイミング制御部１２０とを有する。【選択図】図１
2014028489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであって、
ノズルから媒体へインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドによるインク滴の吐出を制御する吐出制御部と
を備え、
前記吐出制御部は、
前記インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部と、
前記駆動信号出力部が前記駆動信号を出力するタイミングを制御する制御部であり、前記ノズルの位置におけるインクのメニスカスの振動の周期に対して共振する状態で前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである共振タイミングで、前記駆動信号出力部に前記駆動信号を出力させる駆動タイミング制御部と
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記タイミング制御部は、前記共振タイミングの他に、前記メニスカスの振動の周期に対して共振しない状態で前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出する非共振タイミングでも、前記駆動信号出力部に前記駆動信号を出力させることが可能であり、少なくとも前記共振タイミング及び前記非共振タイミングを含む複数のタイミングからいずれかのタイミングを選択して、選択したタイミングで、前記駆動信号出力部に前記駆動信号を出力させ、
前記共振タイミングで出力される前記駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、前記インクジェットヘッドは、吐出するインク滴により、第１のサイズのドットを形成し、
前記非共振タイミングで出力される前記駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、前記インクジェットヘッドは、吐出するインク滴により、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズのドットを形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
インクのドットを並べて形成することで塗りつぶす領域であるベタ部に対して印刷を行う場合、前記駆動タイミング制御部は、前記駆動信号出力部に、前記共振タイミングで前記駆動信号を出力させ、
予め設定された明度より明るい領域であるハイライト部に対して印刷を行う場合、前記駆動タイミング制御部は、前記駆動信号出力部に、前記非共振タイミングで前記駆動信号を出力させることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記共振タイミングで出力される前記駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、前記インクジェットヘッドは、少なくとも一の方向において隣接して並ぶインクのドットが少なくとも一部においてつながるサイズのドットを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれかにのインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドは、印刷する画像を構成する各画素の位置であるドット位置へ、予め設定された走査方向へ前記媒体に対して相対的に移動しつつ、前記ノズルからインク滴を吐出し、
前記インクジェットヘッドが、前記走査方向へ連続して並ぶ複数のドット位置へ連続してインク滴を吐出する場合、少なくとも２回目以降のインク滴を吐出させる前記駆動信号について、前記駆動タイミング制御部は、前記共振タイミングで、前記駆動信号出力部に前記駆動信号を出力させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドが、前記走査方向へ連続して並ぶ複数のドット位置へ連続してインク滴を吐出する場合、２回目以降のインク滴を吐出させる前記駆動信号について、前記駆動タイミング制御部は、前回のインク滴の吐出後に生じるメニスカスの振動において、最初にメニスカスが吐出側へ動くタイミングでインク滴の吐出をさせる前記駆動信号を、前記駆動信号出力部に出力させることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
前記インクジェットヘッドは、印刷する画像を構成する各画素の位置に対して、インクのドットを形成するか、又は、インクドットドットを形成しないかの２階調の動作で印刷を行う２値ヘッドであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、
ノズルから媒体へインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用い、
前記インクジェットヘッドによるインク滴の吐出を制御する吐出制御を行い、
前記吐出制御において、
前記インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力制御と、
前記駆動信号を出力するタイミングの制御であり、前記ノズルの位置におけるインクのメニスカスの振動の周期に対して共振する状態で前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである共振タイミングで、前記駆動信号を出力させる駆動タイミング制御と
を行うことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタについて、階調印刷（階調印字）を行う構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１には、背景技術として、液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）から大きさの異なる滴、例えば大滴、中滴、小滴を吐出させることができるようにして、大きさの異なるドットを形成できるようにした構成が記載されている。また、特許文献１の例えば［００８０］段落には、大きさの異なるドットを形成するための構成として、液滴の吐出を制御する駆動波形（駆動信号）について、１印刷周期内に各サイズのドットを形成するためのパルスを含む信号を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３４７８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェットプリンタは、媒体（メディア）に対してインクジェットヘッドを移動（走査）させつつ、印刷する画像を構成する各画素の位置であるドット位置へインク滴を吐出する。そして、この動作中、インクジェットの走査方向において隣接するドット位置へインク滴を吐出する時間間隔（最少吐出周期）は、少なくとも、駆動信号の周期以上にする必要がある。そのため、高い解像度の画像を高速に印刷するためには、駆動信号の周期を短くすることが必要である。
【０００５】
しかし、例えば、特許文献１のような方法で階調印刷を行う場合、各サイズのドットに対応するパルスを含む駆動信号を用いるため、駆動信号の周期が長くなる。そして、駆動信号の周期が長くなった場合、その長さに応じて、インクジェットヘッドの走査速度を遅くするか、印刷の解像度を低下させることが必要となる。
【０００６】
そのため、従来の方法で階調印刷を行う場合、高速での印刷を行うことは困難である。一方で、より周期の短い駆動信号を用いた場合、従来知られている方法では、階調表現が不十分になるおそれがある。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるインクジェットプリンタ及び印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来の階調印刷と比べて高速に印刷を行うためには、上記のとおり、より周期の短い駆動信号を用いることが考えられる。より具体的には、例えば、複数サイズ（径）のドット（ＶＤ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｏｔ）に対応するパルスを含む駆動信号ではなく、１種類のサイズ（径）のドットのみ（ＮＤ：Ｎｏｒｍａｌ  Ｄｏｔ）に対応するパルスを含む駆動信号を用いることが考えられる。そこで、本願の発明者は、先ず、このような駆動信号を用いる場合の好ましい構成について、鋭意研究を行った。
【０００８】
インクジェットプリンタにおいては、通常、インクのドットを並べて形成することで領域内を塗りつぶすベタ印刷が可能であることが求められる。そして、高速でのベタ印刷を可能にするためには、大きなサイズのドットを形成可能であることが必要となる。
【０００９】
すなわち、形成されるインクのドットが小さい場合、通常の印刷解像度で印刷を行うだけでは領域内を塗りつぶせないおそれがある。そして、この場合、ベタ印刷を行うためには、より狭い間隔でドットを並べるために、ベタ印刷時の印刷解像度を通常の印刷時よりも高めることが必要となる。しかし、この場合、ベタ印刷に要する時間が増大し、印刷速度が低下することとなる。
【００１０】
一方、形成されるインクのドットが十分に大きい場合、通常の印刷解像度で印刷を行うだけで領域内を塗りつぶせるため、高速にベタ印刷を行うことが可能となる。そのため、１種類のサイズのドットのみに対応するパルスを含む駆動信号を用いる場合、高速に印刷を行うには、この駆動信号に応じて形成されるインクのドットのサイズを十分に大きくすることが必要である。
【００１１】
ここで、駆動信号に応じて形成されるインクのドットのサイズを大きくするためには、例えば、高い電圧の信号を用いること等も考えられる。しかし、駆動信号の電圧を高めた場合、インクジェットヘッドの耐久性に影響が生じることも考えられる。また、使用可能な回路素子が制限され、コスト上昇の要因になるおそれもある。また、パルスの立ち上がり及び立ち下がりに要する時間が長くなるため、駆動信号の周期も長くなる。そのため、より適切な方法でより大きなサイズのドットを形成することが望まれる。
【００１２】
この点について、本願の発明者は更に鋭意研究を行い、インク滴の吐出時にノズル位置に生じるメニスカスの振動に着目をした。そして、メニスカスが振動している状態において、その振動と共振するタイミングで次のインク滴を吐出することで、大きなサイズのドットを適切に形成できることを見出した。これらの知見に基づいて本願の発明者が想到した本発明は、以下の構成を有する。
【００１３】
（構成１）インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであって、ノズルから媒体へインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドによるインク滴の吐出を制御する吐出制御部とを備え、吐出制御部は、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力部と、駆動信号出力部が駆動信号を出力するタイミングを制御する制御部であり、ノズルの位置におけるインクのメニスカスの振動の周期に対して共振する状態でインクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである共振タイミングで、駆動信号出力部に駆動信号を出力させる駆動タイミング制御部とを有する。
【００１４】
駆動タイミング制御部は、共振タイミングの駆動信号として、例えば、振動しているインクのメニスカスが吐出側へ動くタイミングでインク滴の吐出をさせる駆動信号を、駆動信号出力部に出力させる。振動しているインクのメニスカスとは、例えば、前回のインク滴の吐出により振動しているインクのメニスカスである。また、インクのメニスカスが吐出側へ動くタイミングは、前回のインク滴の吐出後、メニスカスが最初に吐出側に動くタイミングであることが好ましい。
【００１５】
このように構成した場合、駆動信号として、例えば、複数サイズのドットに対応するパルスを含む駆動信号ではなく、インクジェットヘッドに１回の吐出をさせる駆動信号（例えば、１種類のサイズのドットのみに対応するパルスを含む駆動信号）を用いることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、高速な印刷を適切に行うことが可能になる。
【００１６】
また、このように構成した場合、メニスカスの振動との共振の結果、インクジェットヘッドは、共振していない場合と比べて容量の大きなインク滴を吐出する。また、その結果、形成されるインクのドットも大きくなる。そのため、このように構成すれば、更に、ベタ印刷を高速かつ適切に行うことができる。
【００１７】
（構成２）タイミング制御部は、共振タイミングの他に、メニスカスの振動の周期に対して共振しない状態でインクジェットヘッドがインク滴を吐出する非共振タイミングでも、駆動信号出力部に駆動信号を出力させることが可能であり、少なくとも共振タイミング及び非共振タイミングを含む複数のタイミングからいずれかのタイミングを選択して、選択したタイミングで、駆動信号出力部に駆動信号を出力させ、共振タイミングで出力される駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、インクジェットヘッドは、吐出するインク滴により、第１のサイズのドットを形成し、非共振タイミングで出力される駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、インクジェットヘッドは、吐出するインク滴により、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのドットを形成する。
【００１８】
１種類のサイズのドットのみを用いて印刷を行う場合において、ベタ印刷時の印刷速度を確保することを考えてドットのサイズを設定すると、サイズの大きなドット（大玉）にドットサイズが固定されることとなる。しかし、大玉のドットのみを用いて印刷を行う場合、明度の高い領域であるライト部（ハイライト部等）において、十分な階調表現ができない場合がある。
【００１９】
この問題に対しては、例えば、大玉、中玉、小玉等の複数のサイズのドットを印刷領域の明度に応じて打ち分けることも考えられる。しかし、この場合、従来の方法では、上記のように、複数サイズのドットに対応するパルスを含む駆動信号を用いることが必要となるため、印刷速度が低下するという問題が生じる。
【００２０】
これに対し、本願の発明者は、更に鋭意研究を行い、共振タイミングでのインクのドットを形成する場合と同じ駆動信号を用い、メニスカスの振動の周期と共振しない状態で駆動信号を出力させることにより、共振タイミングでの吐出時よりも小さなサイズのドットを形成できることを見出した。すなわち、複数サイズのドットに対応するパルスを含む駆動信号を用いるのではなく、共振タイミングにより形成される第１のサイズのドットのみに対応するパルスを含む駆動信号をそのまま用い、かつ、非共振タイミングで駆動信号を出力することで、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのドットの形成が可能となることを見出した。
【００２１】
このように構成した場合、周期の長い駆動信号を用いる必要がないため、例えば、高速に印刷を行うことが可能になる。また、第１のサイズの他に第２のサイズのインクのドットが形成可能になるため、より良好な階調表現を実現できる。従って、このように構成すれば、例えば、高速な印刷と、良好な階調表現とを、適切に両立できる。
【００２２】
（構成３）インクのドットを並べて形成することで塗りつぶす領域であるベタ部に対して印刷を行う場合、駆動タイミング制御部は、駆動信号出力部に、共振タイミングで駆動信号を出力させ、予め設定された明度より明るい領域であるハイライト部に対して印刷を行う場合、駆動タイミング制御部は、駆動信号出力部に、非共振タイミングで駆動信号を出力させる。
【００２３】
このように構成した場合、サイズの大きい第１のサイズのインクのドットを用いることにより、ベタ部の印刷を高速かつ適切に行うことができる。また、サイズの小さい第２のサイズのインクのドットを用いることにより、ハイライト部の階調表現をより良好にできる。そのため、このように構成すれば、例えば、高速な印刷と、良好な階調表現とを、適切に両立できる。
【００２４】
（構成４）共振タイミングで出力される駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、インクジェットヘッドは、少なくとも一の方向において隣接して並ぶインクのドットが少なくとも一部においてつながるサイズのドットを形成する。隣接して並ぶドットは、例えば媒体上で一体化してもよい。このように構成すれば、例えば、ベタ印刷をより適切に行うことができる。
【００２５】
（構成５）インクジェットヘッドは、印刷する画像を構成する各画素の位置であるドット位置へ、予め設定された走査方向へ媒体に対して相対的に移動しつつ、ノズルからインク滴を吐出し、インクジェットヘッドが、走査方向へ連続して並ぶ複数のドット位置へ連続してインク滴を吐出する場合、少なくとも２回目以降のインク滴を吐出させる駆動信号について、駆動タイミング制御部は、共振タイミングで、駆動信号出力部に駆動信号を出力させる。このように構成すれば、共振タイミングでの駆動信号の出力を、より適切に行うことができる。
【００２６】
（構成６）インクジェットヘッドが、走査方向へ連続して並ぶ複数のドット位置へ連続してインク滴を吐出する場合、２回目以降のインク滴を吐出させる駆動信号について、駆動タイミング制御部は、前回のインク滴の吐出後に生じるメニスカスの振動において、最初にメニスカスが吐出側へ動くタイミングでインク滴の吐出をさせる駆動信号を、駆動信号出力部に出力させる。
【００２７】
このように構成した場合、前回の吐出により生じたメニスカスの振動の振幅が大きい状態で、次のインク滴を吐出できる。そのため、このように構成すれば、例えば、共振タイミングでのインク滴の吐出により、容量の大きなインク滴をより適切に吐出できる。
【００２８】
また、この場合、共振タイミングによりインク滴を吐出可能な最小の周期でインク滴を吐出することになる。そのため、このように構成すれば、例えば、より短い周期の駆動信号を用いることが可能になる。また、これにより、印刷速度をより適切に向上させることができる。
【００２９】
（構成７）インクジェットヘッドは、印刷する画像を構成する各画素の位置に対して、インクのドットを形成するか、又は、インクドットドットを形成しないかの２階調の動作で印刷を行う２値ヘッドである。このように構成すれば、例えば、高速での印刷を適切に行うことができる。
【００３０】
（構成８）インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、ノズルから媒体へインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用い、インクジェットヘッドによるインク滴の吐出を制御する吐出制御を行い、吐出制御において、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する駆動信号出力制御と、駆動信号を出力するタイミングの制御であり、ノズルの位置におけるインクのメニスカスの振動の周期に対して共振する状態でインクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである共振タイミングで、駆動信号を出力させる駆動タイミング制御とを行う。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、例えば、高速な印刷を適切に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、インクジェットプリンタ１０の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、制御部１０４の詳細な構成の一例を示す。
【図２】駆動信号及びインク滴の吐出のタイミングの一例を示す図である。図２（ａ）は、本例において用いる駆動信号の一例を示す。図２（ｂ）は、インク滴の吐出のタイミングの一例を示す図である。
【図３】本例において形成されるインクのドットの並びの一例を示す図である。図３（ａ）は、連続吐出時におけるドットの並びの一例を示す。図３（ｂ）は、離散吐出時におけるドットの並びの一例を示す。図３（ｃ）は、様々な集合ドットの構成の一例を示す。
【図４】本例により得られる効果について、更に詳しく説明する図である。図４（ａ）は、本例と異なる構成で印刷を行う場合について説明をする図であり、複数種類のサイズのドットを用いる場合の駆動信号の一例を示す。図４（ｂ）は、この駆動信号に応じて形成されるインクのドットの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。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の一例を示す。図１（ａ）は、インクジェットプリンタ１０の構成の一例を示す。
【００３４】
本例において、インクジェットプリンタ１０は、媒体（メディア）５０に対してインクジェット方式で印刷を行う印刷装置であり、ヘッド部１０２、複数のローラ１０６、主走査駆動部１０８、及び制御部１０４を備える。
【００３５】
ヘッド部１０２は、複数のインクジェットヘッドを有する部分である。本例において、ヘッド部１０２は、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、及びＫ（ブラック）の各色のインクジェットヘッド２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｙ、２０２ｋを有しており、これらのインクジェットヘッドにより、カラー印刷を行う。
【００３６】
複数のローラ１０６は、予め設定された搬送方向へ媒体５０を搬送するローラである。本例において、複数のローラ１０６は、副走査駆動部の一例であり、搬送方向へ媒体５０を搬送することにより、ヘッド部１０２を、媒体５０に対して相対的に、所定の副走査方向へ移動させる。主走査駆動部１０８は、ガイドレール及びモータ等から構成されている駆動部であり、媒体５０の被印刷面と平行な面内で副走査方向と直交する主走査方向への走査（主走査、スキャン）をヘッド部１０２に行わせる。
【００３７】
制御部１０４は、インクジェットプリンタ１０による印刷動作を制御する部分である。本例において、制御部１０４は、例えば、複数のローラ１０６及び主走査駆動部１０８の動作を制御することにより、媒体５０上の主走査方向及び副走査方向へヘッド部１０２を移動させる。また、本例において、制御部１０４は、主走査駆動部１０８を介してヘッド部１０２を制御することにより、主走査方向へ移動するヘッド部１０２の各インクジェットヘッドから、インク滴を吐出させる。これにより、主走査時において、ヘッド部１０２における各インクジェットヘッドは、予め設定された走査方向へ移動しつつ、媒体５０上の各位置において、印刷する画像に応じて、インク滴を吐出する。
【００３８】
ここで、本例において用いる各色のインクジェットヘッド２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｙ、２０２ｋについて、詳しく説明する。本例において、これらの各インクジェットヘッドは、副走査方向へ並ぶ複数のノズル列を有する。また、各インクジェットヘッドは、主走査方向に並んでおり、主走査時において、同じ速度で移動しつつ、ノズル列を構成するノズルから、インク滴を吐出する。
【００３９】
また、本例において、各色のインクジェットヘッド２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｙ、２０２ｋは、２階調の動作で印刷を行う２値ヘッドである。２値ヘッドとは、例えば、印刷する画像を構成する各画素の位置に対して、インクのドットを形成するか、又は、インクドットドットを形成しないかの２階調の動作で印刷を行うインクジェットヘッドである。２値ヘッドは、媒体５０へのインク滴の吐出により媒体５０上に形成するインクのドットのサイズが１種類（Ｎｏｒｍａｌ  Ｄｏｔ）のインクジェットヘッド（ＮＤヘッド）であってよい。この場合、インク滴の吐出により媒体５０上に形成するインクのドットのサイズが１種類とは、例えば、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号（駆動波形）として、複数サイズのドットに対応するパルスを含む信号ではなく、一定の吐出条件下において１種類のサイズのドットを形成するための波形の信号を用いることである。本例において用いる駆動信号と、インク滴の吐出との関係については、後に、更に詳しく説明をする。
【００４０】
図１（ｂ）は、制御部１０４の詳細な構成の一例を示す。本例において、制御部１０４は、印刷画像処理部１１２、走査制御部１１４、及び吐出制御部１１６を有する。尚、制御部１０４の各部又は一部の機能は、例えばインクジェットプリンタ１０のファームウェアに基づき、ＣＰＵ等により実現されてもよい。また、制御部１０４の構成のうち、一部の構成（例えば、吐出制御部１１６の一部等）は、例えばガイドレール内等の、ヘッド部１０２により近い位置に設けられてもよい。
【００４１】
印刷画像処理部１１２は、印刷する画像に対し、インクジェットプリンタ１０の構成に応じた画像処理を行う処理部である。印刷画像処理部１１２は、例えば、印刷すべき画像のデータを外部のホストＰＣから受け取り、例えばユーザにより設定された印刷条件に合わせて、必要な画像処理を行う。また、この場合、印刷画像処理部１１２は、例えば、ヘッド部１０２におけるインクジェットヘッド２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｙ、２０２ｋの構成に合わせて、ＲＩＰ処理等の画像形成処理を更に行ってもよい。また、画像形成処理後のデータをホストＰＣから受け取り、その後に必要な画像処理のみを行ってもよい。
【００４２】
また、本例において、印刷画像処理部１１２は、印刷する画像について、予め設定された明度より明るい領域であるハイライト部を識別する処理を行う。そして、例えば画像形成処理において、ハイライト部内で主走査方向において連続してインクのドットが形成されないように、画像処理を行う。主走査方向において連続してインクのドットが形成されないとは、例えば、主走査方向において隣接するドット位置に並んでインクのドットが形成されないことである。また、ドット位置とは、印刷する画像を構成する各画素の位置である。
【００４３】
尚、印刷画像処理部１１２は、例えば、このような画像処理を行った後のデータを、ホストＰＣから受け取ってもよい。また、ハイライト部に対するインク滴の吐出については、後に更に詳しく説明をする。
【００４４】
走査制御部１１４は、媒体５０に対して相対的にヘッド部１０２を移動させる走査の制御を行う。本例において、制御部１０４は、例えば、複数のローラ１０６及び主走査駆動部１０８の動作を制御することにより、媒体５０上の主走査方向及び副走査方向へ、ヘッド部１０２を移動させる。
【００４５】
吐出制御部１１６は、各インクジェットヘッドによるインク滴の吐出の制御を行う。本例において、吐出制御部１１６は、駆動信号出力部１１８及び駆動タイミング制御部１２０を有する。駆動信号出力部１１８は、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させる駆動信号を出力する信号出力部である。本例において、駆動信号出力部１１８は、主走査時にヘッド部１０２の各インクジェットヘッドへ駆動信号を出力することにより、各インクジェットヘッドのノズルから、インク滴を吐出させる。
【００４６】
駆動タイミング制御部１２０は、吐出制御部１１６による駆動信号の出力のタイミングを制御する。本例において、駆動タイミング制御部１２０は、ヘッド部１０２の主走査時において、走査制御部１１４による制御に合わせて駆動信号出力部１１８に駆動信号を出力させることにより、各インクジェットヘッドに、媒体５０上の各位置へ、インク滴を吐出させる。
【００４７】
尚、主走査時において、駆動タイミング制御部１２０は、例えば、印刷画像処理部１１２による画像処理後のデータに基づき、各インクジェットヘッドのノズル列の中から、インク滴を吐出すべきノズルを選択する。そして、駆動信号出力部１１８が出力する駆動信号を、選択したノズルに受け取らせる。これにより、駆動タイミング制御部１２０は、印刷する画像に応じたタイミングで、各インクジェットヘッドに、インク滴を吐出させる。
【００４８】
続いて、駆動信号と、インク滴の吐出との関係について更に詳しく説明をする。図２は、駆動信号及びインク滴の吐出のタイミングの一例を示す。図２（ａ）は、本例において用いる駆動信号の一例を示す。
【００４９】
図において、波形ＶＣＯＭは、インク滴を吐出するノズルへ供給される駆動信号の波形を示す。駆動信号がノズルへ供給されるとは、例えば、ノズルからインク滴を吐出させる駆動素子（ピエゾ素子又は加熱素子等）に駆動信号が供給されることである。また、本例において、駆動信号の波形ＶＣＯＭは、所定の正電圧（例えば１４〜１６Ｖ程度）の状態と、この正電圧と比べて電圧が低下する複数の谷３０２、３０４、３０６の状態とを含む信号である。
【００５０】
谷３０２は、インクジェットヘッドにインク滴を吐出させるための電圧変動の部分である。本例において、制御部１０４は、谷３０２において、先ず、電圧を、１Ｖ程度以下にまで一旦低下させる。これにより、ノズル位置のメニスカス等のインクを吐出方向と反対側へ一旦引き込む。また、その後、駆動信号の電圧を所定の正電圧に戻すことにより、インクを吐出方向へ押しだし、ノズルから媒体へインク滴を吐出させる。
【００５１】
谷３０４は、インクの振動を調整することでメニスカスの乾燥を防止させるための電圧変動の部分である。本例において、制御部１０４は、谷３０４において、電圧を、一旦、３〜５Ｖ程度低下させる。また、谷３０６は、インクの振動を抑えるための電圧変動の部分である。本例において、制御部１０４は、谷３０６において、電圧を、一旦、６〜９Ｖ程度低下させる。
【００５２】
本例によれば、例えば、谷３０２に対応する電圧変動により、インク滴を適切に吐出させることができる。また、その後谷３０６に対応する電圧変動によりインクの振動を抑えることにより、例えば、次回のインク滴の吐出をより安定して行うことが可能になる。
【００５３】
尚、本例においては、谷３０６の深さを、インクの振動を完全には抑えず、次の画素の位置へインク滴を吐出するタイミングにおいても一定の振動が残るようにしている。また、インク滴の吐出により生じるインクの振動の大きさによっては、例えば図中に破線で示すように、谷３０６による電圧変動を省略してもよい。
【００５４】
また、図２（ａ）においては、駆動信号の波形ＶＣＯＭの他に、ＭＮ＿ＬＡＴ、Ｄ＿ＬＡＴ、ＡＮ０〜ＡＮ３の各信号の波形を示している。このうち、ＭＮ＿ＬＡＴは、駆動信号の波形ＶＣＯＭを生成するための制御信号である。Ｄ＿ＬＡＴは、駆動信号が供給されている期間を示す制御信号である。
【００５５】
また、ＡＮ０〜ＡＮ３は、ノズル列においてインク滴を吐出すべきノズルを指定する制御信号である。本例において、制御部１０４は、印刷する画像に応じて、インク滴を吐出すべきノズルを、ＡＮ０〜ＡＮ１により指定する。そして、指定したノズルに駆動信号を供給することにより、これらのノズルからインク滴を吐出させる。また、指定しなかったノズルには、駆動信号を供給しないことにより、インク滴を吐出させない。このようにすれば、例えば、媒体上において、印刷する画像に応じて、各位置にインク滴を適切に吐出できる。
【００５６】
図２（ｂ）は、インク滴の吐出のタイミングの一例を示す図であり、インク吐出のタイミングと、インクのメニスカスの振動周期との関係の一例を示す。図において、実線で示した曲線は、インク滴を１回吐出した後、次のインク滴を吐出しない場合に生じるメニスカスの振動の様子の一例を示す。また、破線は、インク滴を１回吐出した後、主走査方向へ連続して並ぶ画素の位置へ連続してインク滴を吐出する場合に生じるメニスカスの振動の様子の一例を示す。
【００５７】
実線で示した場合において、インクのメニスカスは、駆動信号の波形ＶＣＯＭの谷３０２において電圧が低下するタイミングで、吐出方向と反対側へ一旦引き込まれる。そのため、このタイミングにおいて、メニスカスの変位は、吐出方向と反対側へ大きく動く。また、その後、駆動信号の波形ＶＣＯＭの谷３０２において電圧が上昇するタイミングで、メニスカスは吐出側へ大きく動く。そして、吐出側へ最も変位するタイミングＴ１において、インクジェットヘッドは、ノズルから、インク滴を吐出する。
【００５８】
また、インク滴の吐出後、メニスカスは、しばらくの間、徐々に振幅を小さくしながら、一定の周期で振動する。この周期は、例えばノズルや、ノズル前段のインク室の構造等によって決まる固有の周期である。また、図示した場合において、メニスカスの振動は、タイミングＴ２、Ｔ２、Ｔ４にボトムピークが来る周期を有している。
【００５９】
一方、本例において、主走査方向へ連続して並ぶ画素の位置へ連続してインク滴を吐出する場合、前回のインク滴の吐出によりメニスカスが振動している間に次のインク滴を吐出することになる。そのため、メニスカスの振動の周期と、インクを吐出する時間間隔との関係が重要になる。
【００６０】
そして、本例において、駆動タイミング制御部１２０は、駆動信号出力部１１８に、共振タイミングで駆動信号を出力させる。共振タイミングとは、例えば、ノズルの位置におけるインクのメニスカスの振動の周期に対して共振する状態でインクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである。また、共振タイミングで駆動信号を出力させるとは、例えば、振動しているインクのメニスカスが吐出側へ動くタイミングでインクジェットヘッドにインク滴を吐出させるように、駆動信号を出力させることである。これにより、例えば、主走査方向へ連続して並ぶ複数のドット位置へインクジェットヘッドが連続してインク滴を吐出する場合（以下、連続吐出時という）、２回目以降のインク滴を吐出させる駆動信号について、駆動タイミング制御部１２０は、共振タイミングで、駆動信号出力部１１８に駆動信号を出力させる。
【００６１】
ここで、本例において、振動しているインクのメニスカスが吐出側へ動くタイミングは、前回のインク滴の吐出後、メニスカスが最初に吐出側に動くタイミングである。このように構成すれば、例えば、振動を繰り返して振幅が小さくなる前に、次のインク滴を吐出させることができる。また、これにより、共振の状態をより適切に実現できる。
【００６２】
また、この場合、図中に実線で示した振動のボトムピークのタイミングＴ２、Ｔ３、Ｔ４のそれぞれが２回目以降の各回の吐出のタイミングとなる。そのため、図中に破線で示した振動の場合、これらのタイミングの直前において、駆動信号の谷３０２における電圧変動に応じて、メニスカスは、吐出方向と反対側へ一旦引き込まれる。そして、その後、吐出方向へ大きく動く。
【００６３】
また、この場合、前回のインク滴の吐出により生じたメニスカスの振動の周期と、駆動信号の谷３０２により生じるメニスカスの動きとが同期して共振状態となるため、メニスカスが引き込まれる際の変位量、及び吐出時の変位量は、ともに、共振していない場合に相当する１回目の吐出時よりも大きくなる。そして、その結果、吐出されるインク滴の容量は、１回目の吐出時よりも大きくなる。また、形成されるインクのドットも大きくなる。
【００６４】
このように、本例によれば、メニスカスの振動と、インク滴の吐出タイミングとを同期させ、共振状態とすることにより、メニスカスの振動の振幅が大きい状態でインク滴を吐出できる。また、これにより、容量の大きなインク滴を適切に吐出できる。
【００６５】
また、この場合、共振タイミングによりインク滴を吐出可能な最小の周期 でインク滴を吐出することになる。そのため、本例によれば、例えば、短い周期の駆動信号を用いることが可能になる。また、これにより、印刷速度をより適切に向上させることができる。
【００６６】
ここで、上記において説明をしたとおり、連続吐出時において、駆動信号出力部１１８は、２回目以降のインク滴を、共振タイミングの駆動信号に応じて吐出する。しかし、１回目の吐出以前にはメニスカスが振動していないため、１回目の吐出時の駆動信号は、共振タイミングの駆動信号にならない。
【００６７】
そのため、本例において、駆動タイミング制御部１２０は、共振タイミングの他に、非共振タイミングでも、駆動信号出力部１１８に駆動信号を出力させることが可能であると言える。この場合、非共振タイミングとは、メニスカスの振動の周期に対して共振しない状態でインクジェットヘッドがインク滴を吐出するタイミングである。
【００６８】
また、実用上、非共振タイミングは、連続吐出時の２回目以降の吐出以外の場合の吐出のタイミングであってよい。すなわち、主走査時において、直前のドット位置へインク滴を吐出した場合、次のドット位置へのインク滴の吐出は、自動的に、共振タイミングでの吐出となる。また、直前のドット位置へインク滴を吐出しなかった場合、次のドット位置へのインク滴の吐出は、自動的に、非共振タイミングでの吐出となる。
【００６９】
そのため、本例において、駆動タイミング制御部１２０は、各ドット位置へのインク滴の吐出に対して、その直前のドット位置へのインク滴の吐出の有無に応じて、共振タイミング及び非共振タイミングのいずれかを、自動的に選択する。また、この選択を、例えば、印刷画像処理部１１２から受け取るデータに基づき、インク滴を吐出するドット位置の並びに応じて行う。
【００７０】
より具体的には、例えば、主走査時において、直前のドット位置へのインク滴の吐出を行わなかった場合、駆動タイミング制御部１２０は、非共振タイミングを選択する。これにより、連続吐出時以外、又は連続吐出時の１回目の吐出を行う場合に、駆動タイミング制御部１２０は、非共振タイミングを選択する。また、連続吐出時の２回目以降の吐出の場合、駆動タイミング制御部１２０は、共振タイミングを選択する。そして、駆動信号出力部１１８は、選択したタイミングで、駆動信号出力部１１８に駆動信号を出力させる。
【００７１】
また、上記においても説明をしたように、本例において、共振タイミングの駆動信号に応じて吐出されるインク滴の容量は、非共振タイミングの駆動信号に応じて吐出されるインク滴の容量よりも大きい。これにより、例えば、共振タイミングの駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、インクジェットヘッドは、吐出するインク滴により、第１のサイズのドットを形成する。また、非共振タイミングの駆動信号に応じてインク滴を吐出する場合、インクジェットヘッドは、吐出するインク滴により、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのドットを形成する。そのため、本例によれば、例えば、１種類の駆動信号により、第１のサイズ、及び第２のサイズの複数種類のインクのドットを形成することが可能になる。
【００７２】
尚、上記のとおり、本例においては、実際の時間では同じタイミングで出力される駆動信号について、形成されるインクのドットの並び方に応じて、共振タイミングと非共振タイミングとを区別している。しかし、本発明の変形例においては、例えば、実際の時間において出力のタイミングを異ならせることにより、共振タイミングと非共振タイミングとを区別してもよい。この場合、駆動タイミング制御部１２０は、例えば、印刷画像処理部１１２から受け取るデータに基づき、インク滴を吐出するドット位置毎に、共振タイミング又は非共振タイミングを選択する。そして、選択に応じて、駆動信号の出力タイミングを異ならせる。
【００７３】
続いて、本例において形成されるインクのドットの様子について説明をする。図３は、本例において形成されるインクのドットの並びの一例を示す。図３（ａ）は、連続吐出時におけるドットの並びの一例を示す。また、図３（ｂ）は、主走査方向において隣接するドット位置へ連続してインク滴を吐出しない場合（以下、離散吐出時という）におけるドットの並びの一例を示す。
【００７４】
図２に関連して説明をしたように、連続吐出時において、１回目の吐出は、非共振タイミングでの吐出となる。そのため、この場合、小さいサイズ（第２のサイズ）のドット４０６が形成される。一方、２回目以降の吐出は、共振タイミングでの吐出となる。そのため、この場合、非共振タイミングでのドット４０６よりも大きいサイズ（第１のサイズ）のドット４０２が形成される。その結果、連続吐出時において、主走査方向におけるドットの並びは、１個の小さなドット４０６の後に連続して大きなドット４０２が並ぶ構成となる。
【００７５】
一方、離散吐出時においては、必ず、直前のドット位置へのインク滴の吐出を行わなかった状態になる。そのため、この場合、連続吐出時の１回目の吐出と同じサイズのドット４０６が形成される。その結果、離散吐出時において、主走査方向におけるドットの並びは、小さなドット４０６が１ドット分以上の隙間４０８を開けて並ぶ構成となる。
【００７６】
ここで、インクジェットプリンタによる印刷では、インクのドットを並べて形成することで塗りつぶす領域であるベタ部、及び、予め設定された明度より明るい領域ハイライト部の両方に対して、高速かつ適切な印刷を行うことが望まれる。そして、ベタ部に対して印刷を行う場合、必要な濃度を確保して高速に領域を塗りつぶすことが可能になるように、より大きなサイズのドットを形成することが好ましい。
【００７７】
これに対し、本例においては、共振タイミングの駆動信号により形成されるドット４０２を用いることで、大きなサイズのドットを適切に形成できる。ドット４０２は、例えば、主走査方向において隣接して並ぶドットと少なくとも一部においてつながるサイズのドットであってよい。また、隣接して並ぶドット４０２は、例えば媒体上で滲んで一体化してもよい。このような構成により、本例によれば、ベタ部の印刷を高速かつ適切に行うことが可能になる。
【００７８】
一方、ハイライト部に対して印刷を行う場合、十分な階調表現を実現するためには、少なくとも一定サイズよりも小さなサイズのドットを形成することが好ましい。そのため、ベタ部の印刷時に好ましい大玉のドットを用いた場合、ハイライト部での良好な階調表現が困難になるおそれがある。
【００７９】
これに対し、本例においては、ハイライト部の印刷時に用いるドットとして、サイズのより小さな非共振時のドット４０６を用いることができる。そのため、本例によれば、ハイライト部において、良好な階調表現を実現できる。また、これにより、ハイライト部に対しても、高速かつ適切な印刷を行うことができる。
【００８０】
以上のように、本例によれば、ベタ部及びハイライト部のいずれに対しても、高速かつ適切な印刷を行うことができる。また、サイズの異なるドット４０２及びドット４０６が使用可能であるため、ベタ部及びハイライト部以外の中間調の領域に対しても、高速かつ適切な印刷が可能である。そのため、本例によれば、例えば、高速な印刷と、良好な階調表現とを、適切に両立できる。
【００８１】
また、本例においては、例えば、隣接するドットと媒体上で滲んで一体化するサイズのドット４０２を用いることにより、様々なサイズの集合ドットを形成することも可能になる。図３（ｃ）は、様々な集合ドットの構成の一例を示す。
【００８２】
隣接するドットと媒体上で滲んで一体化するサイズのドット４０２を用いた場合、本例によれば、例えば、図に示すように、１個の小玉のドット４０６と、０個、１個、又は複数の大玉のドット４０２とを組み合わせることで、様々なサイズの集合ドットを形成することが可能になる。また、これにより、より多彩な階調表現が可能になる。そのため、このように構成すれば、例えば、より良好な階調表現を適切に実現できる。
【００８３】
図４は、本例により得られる効果について、更に詳しく説明する図である。図４（ａ）は、本例と異なる構成で印刷を行う場合について説明をする図であり、複数種類のサイズのドットを用いる場合の駆動信号の一例を示す。図４（ａ）において、図２（ａ）と同じラベルを付した信号は、図２（ａ）における同じラベルの信号と同じ目的で用いられる信号である。また、図４（ｂ）は、この駆動信号に応じて形成されるインクのドットの一例を示す。
【００８４】
図１〜図３を用いて説明をした本例とは異なる構成において、例えば、図４（ｂ）に示すドット４０４Ｓ（小玉）、４０４Ｍ（中玉）、４０４Ｌ（大玉）のような、複数のサイズのドットを印刷領域の明度に応じて打ち分けようとする場合、図４（ａ）に示すような駆動信号（以下、多値の駆動信号という）を用いることが考えられる。この多値の駆動信号は、各サイズのドットにそれぞれ対応する複数のパルスにより構成される信号である。
【００８５】
より具体的に説明すると、例えば、多値の駆動信号の波形ＶＣＯＭは、所定の正電圧の状態と、この正電圧と比べて電圧が低下する複数の谷３０８〜３２２の状態とを含む信号である。また、これらの谷のうち、谷３１０、３１４、３２０は、それぞれ別の１回のインク滴の吐出に対応する電圧変動であり、図２（ａ）に示した駆動信号における谷３０２と同様にして、ノズルから媒体へインク滴を吐出させる。また、その他の谷３０８、３１２、３１４、３１６、３２２は、例えば、図２（ａ）に示した駆動信号における谷３０４、３０６と同様に、インクの振動を制御するための電圧変動である。
【００８６】
以上の構成により、多値の駆動信号を用いる場合、１周期の駆動信号に対して、最大で３回のインク滴の吐出が可能である。また、それぞれの吐出回に対して実際の吐出を行うノズルをＡＮ０〜ＡＮ１により選択することにより、個々のノズルの吐出回数を異ならせ、様々なサイズのインクのドットを形成することが可能となる。
【００８７】
例えば、個々のノズルに対し、谷３１０に対応する１回目の吐出のみを行わせることにより、小サイズのドット４０４Ｓを形成する。また、谷３２０に対応する３回目の吐出のみを行わせることにより、中サイズのドット４０４Ｍを形成する。また、谷３１０及び谷３１４に対応する１回目及び２回目の吐出のみを行わせることにより、大サイズのドット４０４Ｌを形成する。
【００８８】
しかし、印刷動作の主走査時において、所定の解像度で印刷を行うためには、解像度に応じた画素の間隔で、媒体へインク滴を吐出することが必要である。そのため、主走査時におけるインクジェットヘッドの移動は、解像度に応じた画素の間隔を移動する間に駆動信号の１周期が収まる速度で行う必要がある。
【００８９】
これに対し、多値の駆動信号の周期は、複数回の吐出に対応する結果、図２（ａ）に示した駆動信号（以下、図２の駆動信号という）の周期よりも長くなる。。例えば、図２の駆動信号の周期は、約４５ｋＨｚの周波数に対応する周期であり、２２μｓ程度（例えば１８〜２５μｓ程度）である。そして、多値の駆動信号の周期は、約１５ｋＨｚの周波数に対応する周期であり、６７μｓ程度（例えば６０〜７５μｓ程度）であり、図２の駆動信号の周期の３倍程度になっている。
【００９０】
そのため、同じ解像度での印刷を行う場合、多値の駆動信号を用いるのであれば、図２の駆動信号を用いる場合と比べ、主走査時のインクジェットヘッドの移動速度を１／３程度以下にする必要がある。また、その結果、多値の駆動信号を用いる場合、図２の駆動信号を用いる場合と比べ、印刷速度が低下する。このように、多値の駆動信号を用いた場合、良好な階調表現は実現できるものの、印刷速度は低下する。そのため、高速な印刷と、良好な階調表現との両立は困難である。
【００９１】
これに対し、図１〜図３を用いて説明をしたように、本例においては、共振タイミング及び非共振タイミングのそれぞれのタイミングでインク滴を吐出することにより、同じ駆動信号により、小玉のドット４０６及び大玉のドット４０２（図３参照）を形成することが可能である。すなわち、本例によれば、本来は２値の駆動信号である周期の短い駆動信号により、３値（ドットなし／小玉ドット／大玉ドット）の印刷を行うことが可能になる。
【００９２】
また、この場合、周期の長い駆動信号を用いる必要がないため、高速に印刷を行うことが可能になる。そのため、本例によれば、例えば、高速な印刷と、良好な階調表現とを、適切に両立できる。
【００９３】
尚、本例と異なる構成で印刷を行う場合に関し、良好な階調表現を実現するためには、例えば、同一色について、濃インクと淡インク（ライトインク）とを用いることも考えられる。しかし、この場合、インクの種類が増えることにより、インクジェットプリンタの管理や運用の作業が煩雑化するという問題が生じる。これに対し、本例によれば、例えば、同一色で濃度の異なるインクを用いることなく、良好な階調表現実現できる。そのため、本例によれば、例えば、高速な印刷と、良好な階調表現とを、より適切に両立できる。
【００９４】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、例えばインクジェットプリンタに好適に利用できる。
【符号の説明】
【００９６】
１０・・・インクジェットプリンタ、５０・・・媒体、１０２・・・ヘッド部、１０４・・・制御部、１０６・・・ローラ、１０８・・・主走査駆動部、１１２・・・印刷画像処理部、１１４・・・走査制御部、１１６・・・吐出制御部、１１８・・・駆動信号出力部、１２０・・・駆動タイミング制御部、２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｙ、２０２ｋ・・・インクジェットヘッド、３０２・・・谷、３０４・・・谷、３０６・・・谷、３０８・・・谷、３１０・・・谷、３１２・・・谷、３１４・・・谷、３１６・・・谷、３１８・・・谷、３２０・・・谷、３２２・・・谷、４０２・・・ドット、４０４Ｓ、４０４Ｍ、４０４Ｌ・・・ドット、４０６・・・ドット、４０８・・・隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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