(57)【要約】【課題】ラインヘッド式の液体吐出装置においてノズルに不良が発生したときでも印刷品質の悪化を抑制する。【解決手段】ラインヘッド３０を記録用紙の搬送方向と直角方向に振動できるよう振動素子を配置し、印刷が指示されたときには、印刷用データを１ライン単位で分割すると共に分割した印刷用データを振動素子によるラインヘッド３０の振動の周期と振幅が同じで逆位相となるようシフトし、振動素子によりラインヘッド３０を振動させながらインク滴を吐出して印刷を行なう。これにより、ラインヘッド３０の多数のノズルの一部に不良が生じているときでもドット抜けを分散することができ、ドット抜けを目立たなくすることができる。この結果、ノズルの目詰まりに伴う印刷品質の悪化を抑制することができる。【選択図】図５
2009018535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに液体を吐出してドットを形成する液体吐出装置であって、
前記ターゲットを搬送する搬送手段と、
所定サイズのターゲットの幅をカバーするようライン状に複数のノズルが配置されたラインヘッドと、
前記ラインヘッドを前記搬送手段の搬送方向とは異なる方向に振動させる振動手段と、
画像データを受け付けてドットの形成が指示されたとき、前記振動手段による前記ラインヘッドの振動と逆位相の振動をもって前記画像データをシフトし、前記ターゲットを搬送すると共に該搬送されたターゲットに対して前記ラインヘッドの振動を伴って該ラインヘッドの複数のノズルから液体が吐出されてドットが形成されるよう前記搬送手段と前記ラインヘッドと前記振動手段とを制御する制御手段と
を備える液体吐出装置。
【請求項２】
前記振動手段は、前記ターゲットの搬送方向に対して略直角方向に振動するよう形成されてなる請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記振動手段は、前記ラインヘッドの同一のノズルにより記録される搬送方向に隣接するドットが２ドット分以上該搬送方向に対して略直角方向にシフトする振幅をもって振動するよう形成されてなる請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記振動手段は、前記ターゲットを１ドット分だけ搬送するのに要する時間の倍数周期をもって振動するよう形成されてなる請求項２または３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記振動手段は、電歪振動子または磁歪振動子である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
ターゲットを搬送する搬送手段と、所定サイズのターゲットの幅をカバーするようライン状に複数のノズルが配置されたラインヘッドと、該ラインヘッドを前記搬送手段の搬送方向とは異なる方向に振動させる振動手段とを備え、ターゲットに液体を吐出してドットを形成する液体吐出装置の制御方法であって、
画像データを受け付けてドットの形成が指示されたとき、前記振動手段による前記ラインヘッドの振動と逆位相の振動をもって前記画像データをシフトし、前記ターゲットを搬送すると共に該搬送されたターゲットに対して前記ラインヘッドの振動を伴って該ラインヘッドの複数のノズルから液体が吐出されてドットが形成されるよう前記搬送手段と前記ラインヘッドと前記振動手段とを制御する
液体吐出装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６記載の液体吐出装置の制御方法を１又は複数のコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置およびその制御方法並びにこれに用いるプログラムに関し、詳しくは、ターゲットに液体を吐出してドットを形成する液体吐出装置および液体吐出装置の制御方法およびこの液体吐出装置の制御方法を１または複数のコンピュータに実現させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置としては、ヘッドの走査を伴って複数のノズルからインク滴をそれぞれ吐出するシリアルヘッド式の液体吐出装置において、検査対象のノズルからのインク滴の吐出の有無を判定することによりインク滴を吐出できる動作ノズルとインク滴を吐出できない非動作ノズルとを決定し、非動作ノズルが検出されたときには、その非動作ノズルで記録すべきドットを他の動作ノズルを用いて記録するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ノズルの目詰まりが検出されたときに目詰まりしていないノズルで補完印刷することにより、ドット抜けのない高画質な画像の印刷を行なうことができるとしている。
【特許文献１】ＷＯ  ００／３８９２７  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述したヘッドの走査を伴うシリアルヘッド式の液体吐出装置の他に、記録用紙の幅に対応する数のノズルをライン状に配置してラインヘッドを構成しヘッドの走査を伴わずに記録用紙への幅方向の記録を一度に行なうラインヘッド式の液体吐出装置も提案されている。このラインヘッド式の液体吐出装置では、ヘッドの走査を伴わないことから、ライン状に配置された多数のノズルの一部に目詰まりが生じても目詰まりが生じていない他の正常なノズルで補完印刷を行なうことはできない。したがって、こうしたラインヘッド式の液体吐出装置では、ノズルの目詰まりに対する新たな対策が必要となる。
【０００４】
本発明の液体吐出装置その制御方法並びにこれに用いるプログラムは、ラインヘッド式の液体吐出装置において不良ノズルが生じてもより品質の高いドットの形成を行なえるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の液体吐出装置その制御方法並びにこれに用いるプログラムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、
ターゲットに液体を吐出してドットを形成する液体吐出装置であって、
前記ターゲットを搬送する搬送手段と、
所定サイズのターゲットの幅をカバーするようライン状に複数のノズルが配置されたラインヘッドと、
前記ラインヘッドを前記搬送手段の搬送方向とは異なる方向に振動させる振動手段と、
画像データを受け付けてドットの形成が指示されたとき、前記振動手段による前記ラインヘッドの振動と逆位相の振動をもって前記画像データをシフトし、前記ターゲットを搬送すると共に該搬送されたターゲットに対して前記ラインヘッドの振動を伴って該ラインヘッドの複数のノズルから液体が吐出されてドットが形成されるよう前記搬送手段と前記ラインヘッドと前記振動手段とを制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の液体吐出装置では、ラインヘッドをターゲットの搬送方向とは異なる方向に振動させる振動手段を備えて装置を構成し、画像データを受け付けてドットの形成が指示されたとき、振動手段によるラインヘッドの振動と逆位相の振動をもって画像データをシフトし、ターゲットを搬送すると共に搬送されたターゲットに対してラインヘッドの振動を伴ってラインヘッドの複数のノズルから液体が吐出されてドットが形成されるよう搬送手段とラインヘッドと振動手段とを制御する。したがって、ターゲットの搬送方向に線状にドットが形成されない部分が発生したりドットが不揃いとなる部分が発生するのを抑制することができ、より高画質なドットの形成を行なうことができる。ここで、「ラインヘッドの振動と逆位相の振動」には、ラインヘッド自体の振動と逆位相の振動とするものが含まれる他、ラインヘッドのノズルから吐出される液体の着弾位置を見込んだ振動と逆位相の振動とするものも含まれる。
【０００８】
こうした本発明の液体吐出装置において、前記振動手段は、前記ターゲットの搬送方向に対して略直角方向に振動するよう形成されてなるものとすることもできる。この態様の本発明の液体吐出装置において、前記振動手段は、前記ラインヘッドの同一のノズルにより記録される搬送方向に隣接するドットが２ドット分以上該搬送方向に対して略直角方向にシフトする振幅をもって振動するよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、不良ドットをより分散させることができ、より高画質なドットの形成を行なうことができる。
【０００９】
さらに、本発明の液体吐出装置において、前記振動手段は、前記ターゲットを１ドット分だけ搬送するのに要する時間の倍数周期をもって振動するよう形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、より高画質なドットの形成を行なうことができる。
【００１０】
また、本発明の液体吐出装置において、前記振動手段は、電歪振動子または磁歪振動子であるものとすることもできる。
【００１１】
本発明の液体吐出装置の制御方法は、
ターゲットを搬送する搬送手段と、所定サイズのターゲットの幅をカバーするようライン状に複数のノズルが配置されたラインヘッドと、該ラインヘッドを前記搬送手段の搬送方向とは異なる方向に振動させる振動手段とを備え、ターゲットに液体を吐出してドットを形成する液体吐出装置の制御方法であって、
画像データを受け付けてドットの形成が指示されたとき、前記振動手段による前記ラインヘッドの振動と逆位相の振動をもって前記画像データをシフトし、前記ターゲットを搬送すると共に該搬送されたターゲットに対して前記ラインヘッドの振動を伴って該ラインヘッドの複数のノズルから液体が吐出されてドットが形成されるよう前記搬送手段と前記ラインヘッドと前記振動手段とを制御する
ことを特徴とする。
【００１２】
この本発明の液体吐出装置の制御方法によれば、ラインヘッドをターゲットの搬送方向とは異なる方向に振動させる振動手段を備えて装置を構成し、画像データを受け付けてドットの形成が指示されたとき、振動手段によるラインヘッドの振動と逆位相の振動をもって画像データをシフトし、ターゲットを搬送すると共に搬送されたターゲットに対してラインヘッドの振動を伴ってラインヘッドの複数のノズルから液体が吐出されてドットが形成されるよう搬送手段とラインヘッドと振動手段とを制御する。したがって、ターゲットの搬送方向に線状にドットが形成されない部分が発生したりドットが不揃いとなる部分が発生するのを抑制することができ、より高画質なドットの形成を行なうことができる。
【００１３】
本発明のプログラムは、上述した液体吐出装置の制御方法の各ステップを１又は複数のコンピュータに実現させるためのものである。このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていてもよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータから別のコンピュータへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよい。このプログラムを一つのコンピュータに実行させるか又は複数のコンピュータに各ステップを分担して実行させれば、上述した液体吐出装置の制御方法の各ステップが実行されるため、該制御方法と同様の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態としての液体吐出装置２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、液体吐出装置２０が備えるラインヘッド３０の外観を示す外観図である。本実施形態の液体吐出装置２０は、図１に示すように、記録用紙をプラテン２２上に搬送する搬送ローラ２４と、搬送ローラ２４を回転駆動するステップモータ２６と、ガイドレール３８により記録用紙の搬送方向に対して直角方向に移動可能に取り付けられ搬送された記録用紙にインク滴を吐出するラインヘッド３０と、記録用紙の搬送方向に対して直角方向にラインヘッド３０を振動させる振動素子４０と、装置全体をコントロールするコントローラ５０とを備える。
【００１６】
ラインヘッド３０は、図２に示すように、多数（ｎ個）のノズルが所定の用紙サイズ（例えばＡ４サイズやＡ３サイズなど）の記録用紙の幅の分だけライン状に形成されたものとして構成されている。ラインヘッド３０の上部には、溶媒としての水に着色剤としての染料または顔料を含有したシアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ３２が配置されており、インクカードリッジ３２から供給される各色インクを対応するノズルから吐出できるようになっている。なお、ラインヘッド３０からインク滴を吐出させる手法としては、圧電素子（ピエゾ素子）に電圧を作用させることによりこの圧電素子を変形させてインク滴を吐出するピエゾ方式やヒータなどの発熱抵抗体に電圧を作用させてインクを過熱させることにより気泡を発生させこの気泡によりインクを加圧してインク滴を吐出するサーマルインクジェット方式などを用いることができる。
【００１７】
振動素子４０は、例えば、ＰＺＴなどの圧電素子（電歪振動子）により形成されており、ケース２９に固定されると共にラインヘッド３０の側面に取り付けられている。したがって、振動素子４０を振動させることにより、ラインヘッド３０をガイドレール３８に沿って記録用紙の搬送方向に対して直角方向に振動させることができる。なお、振動素子４０は、搬送ローラ２４による１ドットピッチ分の紙送りに要する時間に対して２倍の周期（例えば、１０ｋＨｚなど）で且つ２ドットピッチの振幅でラインヘッド３０を振動させるよう調整されている。
【００１８】
コントローラ５０は、図１に示すように、ＣＰＵ５２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に、各種処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ５８と、外部機器と情報のやり取りを行なうインタフェース（Ｉ／Ｆ）５９と、図示しない入出力ポートとを備える。ＲＡＭ５６には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファ領域には、ユーザＰＣ１０からインタフェース（Ｉ／Ｆ）５９を介して受信した印刷用データを記憶することができるようになっている。コントローラ５０には、操作パネル３９からの各種操作信号などが入力ポートを介して入力されており、コントローラ５０からは、ラインヘッド３０への駆動信号やステップモータ２６への駆動信号，操作パネル３９への出力信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、操作パネル３９は、ユーザからの各種の指示を入力すると共に状態を表示出力するためのデバイスであり、図示しないが各種の指示に対応する文字，図形または記号が表示されるディスプレイやユーザが各種操作を行なうためのボタン類が設けられている。
【００１９】
次に、こうして構成された本実施形態の液体吐出装置２０の動作について説明する。図４は、コントローラ５０のＣＰＵ５２により実行される印刷処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ユーザＰＣ１０などから送られＲＡＭ５６に形成された印刷バッファ領域に印刷用データが格納されているときに実行される。
【００２０】
印刷処理ルーチンが実行されると、コントローラ５０のＣＰＵ５２は、まず、ＲＡＭ５６の印刷用バッファ領域に格納されている印刷用データを１ライン単位で分割し（ステップＳ１００）、１ライン単位で分割した印刷用データをシフトし（ステップＳ１１０）、振動素子４０によりラインヘッド３０を記録用紙の搬送方向と直角方向に振動させると共に（ステップＳ１２０）、ラインヘッド３０を駆動して１ライン印刷を行なう（ステップＳ１３０）。ここで、印刷用データをシフトする処理は、振動素子４０によるラインヘッド３０（同一のノズルで吐出されるインク滴の着弾位置）の周期と振幅が同じで逆位相となるよう印刷用データを１ライン毎にシフトする処理となる。これにより、振動素子４０によってラインヘッド３０を振動させるものとしても印刷される画像はその影響を受けることはない。続いて、印刷が完了したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。いま、印刷を開始した直後を考えているから、ステップＳ１４０では、否定的な判定がなされ、１画素分だけ紙送りを行なうと共に（ステップＳ１５０）、ラインヘッド３０を駆動する制御を繰り返す（ステップＳ１３０）。なお、この処理に代えて、記録用紙にドットが所定の解像度（例えば、３６０ｄｐｉの解像度）で形成されるよう記録用紙を一定速度で連続的に紙送りすると共にインク滴が吐出されるようラインヘッド３０を駆動するものとしてもよいことは勿論である。ステップＳ１４０で印刷が完了したと判定されると、ラインヘッド３０の振動を停止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
【００２１】
図４に、ラインヘッド３０の多数のノズルの一部に不良が生じているときにラインヘッド３０を振動させずに印刷を行なった際の印刷結果の一例を示し、図５に、ラインヘッド３０の多数のノズルの一部に不良が生じているときにラインヘッド３０を振動させて印刷を行なった際の印刷結果の一例を示す。なお、図中の丸はドットの記録位置を示し、図中の丸の中の数字はラインヘッド３０に形成されたノズルを識別する識別番号を示す。したがって、丸の中の数字が同一のときには同一のノズルからインク滴が吐出されたものであることを示す。５番ノズルに目詰まりが生じたとき、図４に示すように、ラインヘッド３０に振動を与えないで印刷を行なったときには、ドット抜けが搬送方向に連結したいわゆるライン抜けが生じていることがわかる。一方、図５に示すように、ラインヘッド３０に振動を与えながら印刷を行なったときには、ドット抜けは分散され、ドット抜けは目立たなくなることがわかる。
【００２２】
以上説明した本実施形態の液体吐出装置２０によれば、ラインヘッド３０を記録用紙の搬送方向と直角方向に振動させる振動素子４０を配置し、印刷が指示されたときには、印刷用データを１ライン単位で分割すると共に分割した印刷用データを振動素子４０の周期と振幅が同じで逆位相となるようシフトし、振動素子４０によりラインヘッド３０を振動させながらインク滴を吐出して印刷を行なうから、ラインヘッド３０の多数のノズルの一部に不良が生じているときでもドット抜けを分散することができ、ドット抜けを目立たなくすることができる。この結果、ノズルの目詰まりに伴う印刷品質の悪化を抑制することができる。また、振動素子４０を用いてラインヘッド３０を振動させるから、インクカートリッジ３２内に気泡を成長させることなく効果的に排出することができる。
【００２３】
ここで、本実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態では、搬送ローラ２４が「搬送手段」に相当し、ラインヘッド３０が「ラインヘッド」に相当し、振動素子４０が「振動手段」に相当し、図３の印刷処理ルーチンを実行するコントローラ５０が「制御手段」に相当する。
【００２４】
本実施形態の液体吐出装置２０では、振動素子４０を、搬送ローラ２４による１ドットピッチ分の紙送りに要する時間に対して２倍の周期で且つ２ドットピッチの振幅でラインヘッド３０を振動させるよう調整するものとしたが、これに限定されるものではなく、ラインヘッド３０を振動させる周期と振幅を如何なるものとするものとしてもよい。ただし、印刷品質をより良好なものとするためには、ラインヘッド３０を１ドットピッチ分の紙送りに要する時間に対して倍数の周期で倍数のドットピッチの振幅とすることが望ましい。
【００２５】
本実施形態の液体吐出装置２０では、振動素子４０とガイドレール３８とによりラインヘッド３０を記録用紙の搬送方向に対して直角方向に振動させるものとしたが、記録用紙の搬送方向とは異なる方向であれば如何なる方向に振動させるものとしても構わない。
【００２６】
本実施形態の液体吐出装置２０では、振動素子４０としてＰＺＴなどの圧電素子（電歪振動子）を用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、ラインヘッド３０を振動させることができるものであれば、ニッケル、鉄、フェライト等の磁歪振動子などを用いるものとしてもよい。
【００２７】
本実施形態の液体吐出装置２０では、ラインヘッド３０を所定サイズの記録用紙の幅の分だけ一本のラインとなるよう多数のノズルを配置して構成するものとしたが、図６の変形例に示すように、比較的少数のノズルを記録用紙の幅方向に配置してなる複数のヘッド１３０ａ〜１３０ｅを千鳥状に配置することによりラインヘッド１３０を構成するものとしてもよい。この場合、前段のラインヘッド１３０ａ，１３０ｃ，１３０ｅのノズルと後段のラインヘッド１３０ｂ，１３０ｄの対応するノズルとのピッチ分だけ記録用紙が紙送りされるのに要する時間がラインヘッド１３０の周期の倍数となるよう振動素子４０を調整するものとすればよい。
【００２８】
本実施形態では、液体吐出装置２０の形態として説明したが、こうした液体吐出装置の制御方法の形態とするものとしてもよいし、液体吐出装置の制御方法の各ステップを実行するプログラムの形態とするものとしても構わない。
【００２９】
上述した実施形態では、本発明の流体吐出装置２０をインクジェットプリンタに具体化した例を示したが、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する流体吐出装置に具体化してもよいし、流体として吐出可能な固体を吐出する流体吐出装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ及びカラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を吐出する粉体吐出式記録装置としてもよい。
【００３０】
なお、本発明は本実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態としての液体吐出装置２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】液体吐出装置２０が備えるラインヘッド３０の外観を示す外観図。
【図３】印刷処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図４】ラインヘッド３０を振動させずに印刷した際の結果を示す説明図。
【図５】ラインヘッド３０を振動させて印刷した際の結果を示す説明図。
【図６】変形例のラインヘッド１３０の外観を示す外観図。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ユーザＰＣ、２０  液体吐出装置、２２  プラテン、２４  搬送ローラ、２６  ステップモータ、２９  ケース、３０，１３０  ラインヘッド、３２  インクカートリッジ、３８  ガイドレール、３９  操作パネル、４０  振動素子、５０  コントローラ、５２  ＣＰＵ、５４  ＲＯＭ、５６  ＲＡＭ、５８  フラッシュメモリ、５９  インタフェース（Ｉ／Ｆ）。
【図１】
2009018535.tif 000003
【図２】
2009018535.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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