JPH09193368A

JPH09193368A - インクジェットプリント装置およびインクジェットプリント方法

Info

Publication number: JPH09193368A
Application number: JP8004375A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kuwabara; 伸行桑原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェットプリント方式により、斜面や
曲面等を有する立体物に対して良好にプリントを行う。【解決手段】インクジェットプリントヘッドから立体
物のプリント面までの距離を、各吐出地点毎に測定し、
この吐出地点間の間隔に対する上記測定距離の変位量を
求め、これに基づいてインク吐出量を変化させる。これ
により、例えば斜面や曲面等における傾斜の度合が大き
い区間では吐出インク量を増加してこのインクにより形
成されるドット間にすき間を生じないようにすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ント装置およびインクジェットプリント方法に関し、特
にプリント媒体がシート状のものではなく、斜面あるい
は曲面もしくは凹凸面を含んだプリント媒体に対してプ
リントを行うインクジェットプリント装置およびインク
ジェットプリント方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報処理技術や通信技術の発達に
より、複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等
の情報処理機器、さらにはファクシミリのような通信機
器が広く一般に普及してきている。これに伴い、それら
の機器における情報出力装置の一つとして、インクジェ
ット方式によるプリントヘッドを用いてデジタル画像を
形成するプリント装置が急速に普及している。このよう
なプリント装置においては、インクを吐出するための吐
出口を複数集積したインクジェットプリントヘッドを用
いたもの、あるいは近年のカラー対応化に伴なって、複
数個のインクジェットヘッドを用いたものが多く見られ
る。さらに、このような装置においては、技術の進歩に
よって、吐出口の集積度やカラープリントの際の色再現
性が向上し、印刷や銀塩写真の画質に迫る勢いであり、
さらにより低価格化も進んでいる。

【０００３】一方、簡易なプリント原理とカラー化が容
易な点、また非接触でプリントが行える点に着目して、
インクジェット技術を上記のような情報・通信機器への
利用にとどまらず、他の分野へ応用・展開することにも
関心が高まりつつある。このような応用の例としては、
例えば布帛への捺染、各種の生産工程におけるロット番
号や製造年月日の印刷等が挙げられる。

【０００４】特に非接触式のプリント方法であることか
ら、従来一般的にプリント媒体として使用されていた紙
等のシート状のもの以外に、斜面あるいは曲面もしくは
凹凸を含む物（以下、単に『立体物』と称する）の表面
へのプリントも開発が進められている。このような立体
物へのプリントとしては、例えば特開平５−２９３９５
５号、特開平５−３１８７１５号、特開平６−９１８７
８号などの公報にて開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット方式は液状のインク滴を吐出口から飛翔させ、プリ
ント媒体に着弾させることによってドットを形成するも
のであるため、飛翔インク滴がプリント媒体に着弾する
ときの相対的な方向によって形成されるドットの間隔が
変化し易い。従って、所望の画像を忠実にプリントする
ためには、例えばプリント媒体のプリント面に対してイ
ンク滴の吐出方向を常に垂直なものとし、形成されるド
ットの間隔を均一にすることが好ましい。

【０００６】プリント媒体がシート状である場合には、
インクをプリント面に対して垂直に飛翔させることにつ
いては、通常用いられるプリント装置のようにインクジ
ェットプリントヘッドをある固定された姿勢で走査する
ことによっても可能となるが、プリント媒体が立体物で
ある場合には、インクの吐出方向を斜面や曲面に応じた
方向に調節しなければ上記吐出方向の垂直性は実現でき
ない。そして、この場合には、インクジェットプリント
ヘッドの固定方法や走査方法が複雑となり、実施するた
めには困難さを伴うことになる。

【０００７】また、インクジェットプリントヘッドは、
その吐出口から吐出されるインク滴は、インクジェット
プリントヘッドの製造時に生ずるばらつき等により、実
際には吐出口毎に多少の飛翔方向のずれが存在すること
がある。この場合には、プリント面が曲面等を成す場合
にはプリント結果により悪影響を及ぼすことにもなる。

【０００８】このような課題に対し、上述した各公報に
記載の従来例は、次のような構成を開示している。ま
ず、特開平５−２９３９５５号公報に開示されるもの
は、プリント媒体を３次元的に動作させながらインク吐
出を行うように制御しているものであり、装置としては
比較的大型で、また複雑な制御を必要とする。次に、特
開平５−３１８７１５号公報においては、プリント媒体
たる立体物を異径回転体に限定し、これの軸を中心に回
転できる第１の支持部材とこの軸方向にインクジェット
プリントヘッドを相対移動できる第２の支持部材とを具
え、プリント媒体とインクジェットプリントヘッドとの
対向間隔を可変設定できる設定手段を持つものが記載さ
れている。すなわち、同公報の装置は、プリント媒体に
ついてある程度の形状の制約がある。また、特開平６−
９１８７８号公報では、コンティニュアス式の帯電制御
型インクジェットにおいて、インクジェットプリントヘ
ッドの近傍に、このインクジェットプリントヘッドとプ
リント媒体との間の距離を測定する距離センサを備え、
この距離センサの測定結果に基づいて飛翔するインク滴
の偏向量を制御するものを開示している。

【０００９】しかしながら、上述のいずれかの公知例
を、現在汎用のインクジェットプリンタで主流をなして
いるオンデマンド方式のインクジェットプリント装置に
そのまま適用したとしても、比較的簡易な機構によって
立体物にプリントを実施しようとするには困難さを伴
う。また、機構が複雑となるに伴い、装置も大型とな
り、さらにはコスト高となってしまう問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上述べたいくつかの課
題に鑑みて、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、従来の
曲面に対するインクジェットプリントにおける観点とは
異なる、新たな方向の視点にたち、上記の課題を解決す
るに至った。そして高品位な画像を立体物からなるプリ
ント媒体に表現することが可能となるインクジェットプ
リント装置および方法を発明するに至った。

【００１１】すなわち、本発明の第１の形態は、インク
ジェットプリントヘッドを用い、プリント媒体にインク
を吐出してプリントを行うインクジェットプリント装置
において、前記インクジェットヘッドをプリント媒体に
対して所定方向に走査するためのヘッド走査手段と、該
ヘッド走査手段による走査の間に、当該走査方向におけ
る所定間隔毎に測定されるインクジェットプリントヘッ
ドとプリント媒体との距離の変位量に応じて当該インク
ジェットプリントヘッドのインク吐出量または吐出間隔
を変化させてプリントを行う吐出制御手段と、を具えた
ことを特徴とする。

【００１２】この構成によれば、インクジェットプリン
トヘッドで立体物のプリント媒体に画像形成を行うにあ
たり、所定間隔に対する、インクジェットプリントヘッ
ドの吐出部からプリント媒体の表面までの距離の変位量
を常時認識するようにしているので、この距離に応じた
インクジェットプリントヘッドの駆動方法、すなわちイ
ンクの吐出量やインクの吐出間隔を任意に設定すること
ができる。この結果、プリント媒体の表面の凹凸の如何
に拘わらず、シート状のものに行った場合と同様の品位
の画像出力が得られる。

【００１３】また本発明の第２の形態は、上述の第１の
形態に加えて、前記吐出制御手段は、前記ヘッド走査手
段による前記インクジェットプリントヘッドおよび前記
距離測定手段の往方向の走査において前記距離の測定を
行い、復方向の走査においてインク吐出を行うことを特
徴とする。

【００１４】この本発明の第２の構成によれば、インク
ジェットプリントヘッドを走査させて画像形成を達成さ
せるシリアル型のプリント装置において、このインクジ
ェットプリントヘッドを往復移動させていることに着眼
し、一方のインクジェットプリントヘッドの移動時にイ
ンク吐出を、他方のインクジェットプリントヘッドの移
動時に立体物であるプリント媒体の表面の状態を検知す
るようにしたものである。このような構成では、インク
ジェットプリントヘッドの移動を行う走査手段に対し
て、特別な機構や制御を追加しなくともよく、このため
にコスト高となることもない。

【００１５】さらに、上述の本発明の第１および第２の
形態の具体的なインク吐出の制御としては、前記距離測
定手段の測定結果に基づいて、前記インクジェットプリ
ントヘッドから前記プリント媒体までの距離が相対的に
長いときに、前記インクジェットプリントヘッドからの
インク吐出量を多くするように制御すること、または前
記距離測定手段の測定結果に基づいて、前記インクジェ
ットプリントヘッドからのインク吐出の時間的に異なる
２点間の距離の変位量が所定値を越えたときに、前記２
点間に画素を補完するインク吐出を行うように制御する
ことを特徴とするものである。

【００１６】この中で上記の２点間における変位量が所
定値を越えたか否かを判定する方法は、従来から知られ
ている手法を取り入れることができ、ソフトウエア、ハ
ードウエア、いずれの手法でも判定可能である。この手
法により、インク吐出を行おうとするプリント媒体の表
面における斜面の傾斜度を判断でき、適宜インク吐出方
法を制御することが可能となる。そしてこの判定結果に
よって、ある斜度を有すると判断された場合、第１の発
明及び第２の発明で述べた構成に従ってインクの吐出制
御を行い、適切な画像品位を保つことができる。

【００１７】また、上述の本発明の第１および第２の形
態に加え、前記インクジェットプリント装置は、前記距
離測定手段の測定結果に基づいて、前記インクジェット
プリントヘッドとプリント媒体との距離をほぼ一定に保
つように前記インクジェットプリントヘッドを当該イン
ク吐出方向に変位させるヘッド変位制御手段をさらに具
えたことを特徴とする。

【００１８】ここで、インクジェットプリントヘッドか
らプリント媒体までの距離をほぼ一定に保つようにイン
クジェットプリントヘッドの位置を変位させることは、
従来から知られている周知の技術を利用することが可能
であるが、例えばインクジェットプリントヘッドの装着
部分に歯車を介し、インク噴射の方向に変位可能とする
ことができる。

【００１９】このように、特に、立体物のプリント媒体
にインクジェット方式で画像形成を行うにあたり、イン
クジェットプリントヘッドの走査とともに、移動するこ
のヘッドからプリント媒体までの距離を測定する距離測
定手段を有しており、さらにこの距離測定手段からの情
報に基づいて、インクジェットプリントヘッドからのイ
ンクの吐出量またはインクの吐出間隔を可変制御するよ
うにしたインクジェットプリントシステムであるため、
従来困難であった立体物に対する画像形成において十分
な画質を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００２１】（実施形態１）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ト装置のプリント機構を模
式的に示す図であり、主にインクジェットプリントヘッ
ドおよびこれを搭載して走査するためのキャリッジの側
面を示している。また、図２は図１に示す装置における
データ処理およびプリントに関する制御のための構成を
示すブロック図である。

【００２２】まず、図１および図２により立体物に対す
るインクジェットプリントの基本的な動作を説明する前
に、比較のため従来の通常のインクジェットプリント装
置により立体物にプリントを行う場合について図１０を
参照して説明する。通常のインクジェットプリント装置
において、シート状のものにプリントを行う場合と比較
し、立体物のプリント媒体にインクを吐出して画像形成
を行う場合に、プリントすべき面に水平な平坦部だけで
はなく、斜面部や曲面部あるいは高低差が存在すること
により、それぞれで吐出されるインクの着弾位置の間隔
が均等とならず、形成されるドットの間隔が不均一であ
り、その結果画像の乱れが生ずることがある。

【００２３】この状態を図１０に模式的に示す。なお、
以下の説明では、立体物の面として斜面を代表するもの
とする。このことは、曲面において比較的微小な範囲と
考えた場合、その範囲を斜面として近似できることか
ら、妥当なことといえる。

【００２４】一定の吐出タイミングでプリントを行った
場合、吐出された各インク滴の着弾点は、図１０に示す
ように、インクの着弾面３０２上で、各着弾インク滴５
０１，５０２，５０３，５０４，５０５の間隔に示すよ
うに、斜面３０２の傾斜角度に応じて間隔が変化してし
まうことになる。これはシート状のもの、すなわち図１
０の破線で示す仮想面３０３に対して垂直な方向にイン
ク滴を吐出し、この面上で着弾インクが適切に配列する
ようにしているためである。つまり図１０に示す間隔ｄ
でインクを吐出した場合に、その吐出方向と垂直な面上
において均一な大きさのドットが等間隔に形成されるよ
うにインクの吐出量およびインクの吐出周期を設定して
いるためである。

【００２５】本実施形態では、このような問題に対処す
るため、斜面部分にプリントする場合には、吐出周期は
そのままで、図１１に示すように各インク滴５０６，５
０７，５０８，５０９，５１０の大きさを増大させるこ
とにより各着弾インク滴の間隔の増大を埋め合せるよう
にする。そしてこの各インク滴の大きさを増大させる際
の割合は、インクジェットプリントヘッドの走査方向に
対する斜面の傾斜角度の関数として定めることができ
る。このことを曲面にプリントする場合を含めて一般的
に言えば画素ピッチｄに対するインクジェットプリント
ヘッドからプリント媒体表面までの距離の変位量の割合
の関数として定めることができる。

【００２６】また、上記図１０の状態に対して、インク
滴の大きさを増大させることのほかに、変形例として各
インク滴間の隙間にさらにインク滴を追加して画素を補
完することも、各着弾インク滴の間隔の増大を埋め合せ
ることができる。例えば、図１２に示すように、インク
の吐出間隔ｄに対してｄ／２の点にもインク滴５１１，
５１２，５１３，５１４を追加するものである。この場
合はインク滴は通常の大きさで行えばよいが、画像信号
に相当する部分以外にもインク滴を吐出させる制御を、
インクジェットプリントヘッドの吐出口先端からプリン
ト媒体表面までの距離の変位量の関数として可変制御す
ることになる。

【００２７】以上述べた制御は、インクジェットプリン
トヘッド３０１の吐出先端からプリント媒体３０２まで
の距離ｅを逐一検知する手段を、インクジェットプリン
トヘッドに並列して設置し、この検知結果に基づいてフ
ィードバック制御を行うものである。

【００２８】続いて本実施例の具体的構成を説明する。

【００２９】図２に示すホストコンピュータ１０１で形
成された画像データはインクジェットプリント装置に送
られ、画像データ処理部１０２に入力される。この画像
データ処理部１０２では、送られてきた画像データに対
し、色変換、マスキング、γ補正等の画像処理を行うと
ともに所定のディザパターンを用いて２値化処理を行
い、インクジェットプリントヘッドのインク吐出を定め
るオン／オフの信号（画像信号）に変換する。続いてこ
の変換された２値の画像信号は画像信号補正部１０３に
入力する。ここでは先にホストコンピュータから送られ
てきた画像データに対し、その画像のエッジ部分や濃度
の程度、あるいはプリント時の走査のつなぎ部分等の検
出を行い、それぞれに対して適切なインク吐出の補正を
行うとともにインク吐出量を、インクジェットプリント
ヘッド・プリント媒体間距離検知部１０５およびＲＡＭ
１０６、ＲＯＭ１０７を内容と参照することにより行
う。これらの過程によって最終的にインクジェットプリ
ントヘッドの各吐出口毎に与える信号（駆動信号）を得
ることができる。この駆動信号は上記画像信号とともに
続いてインクジェットプリントヘッド駆動部１０４に入
力し、ここでＲＡＭ１０８内に格納されているプリント
装置内から得られる情報、すなわち雰囲気温度や湿度、
インクジェットプリントヘッドの履歴、インクの種類や
残量等の情報が加味され、ＲＯＭ１０９内の駆動情報に
基づいてそれぞれに適切なインクジェットプリントヘッ
ドの各吐出口毎に与えるパルス信号に変換される。

【００３０】次に、インクジェットプリントヘッドに駆
動用パルスが与えられた後に、実際にインクジェットプ
リント装置が動作する機構について、図１を参照して説
明する。

【００３１】プリント開始前、ホームポジションにある
キャリッジ３は、プリント開始命令があると、ステッピ
ングモーター等の駆動源（不図示）からタイミングベル
トを介してキャリッジ走査のための駆動力を得て、キャ
リッジ軸４およびキャリッジ軸５に沿って主走査方向
（図１の紙面に垂直な方向）に移動し、それと同期をと
ってインクジェットプリントヘッド１の個々の吐出口よ
りインクを吐出することにより、立体物であるプリント
媒体８にプリントが行われる。このインクジェットプリ
ントヘッド１は、ブラックインク、シアンインク、マゼ
ンタインク、イエローインクのそれぞれが吐出可能なノ
ズル群をキャリッジ３の上記主走査方向に沿って並列に
配置したものであり、この各色のインクを順に吐出して
プリント媒体８上にドットを形成し、カラーの画像形成
を可能にしている。そしてキャリッジ３の移動がホーム
ポジションと対向する他方の端部まで完了すると、ステ
ッピングモータの回転が逆回転となり、これに伴ってキ
ャリッジ３は元のホームポジションに戻る。一方、キャ
リッジ軸５の両端部は、はすば歯車の形状を有してお
り、リードスクリュー６と噛み合っている。そして、こ
のはすば歯車に不図示の駆動源によって所定角の回転を
させることにより、キャリッジ３を図のｔ方向、すなわ
ち副走査方向に移動させる。以上の動作を繰り返すこと
によって、プリント媒体８への画像形成が完了する。

【００３２】図１において、７はプリント媒体８の表面
からインクジェットプリントヘッド１のインク噴射面と
の間の距離を検知する距離検知センサであり、比較的軽
微な荷重にてプリント媒体８の表面に接触する接触針で
構成されている。この接触針は軽微な荷重であるため、
プリント媒体８の表面を損傷することなく、また、プリ
ント媒体８の凹凸に沿って円滑に上下動し、その上下動
を逐一読み取って電気信号に変換するものである。この
読み取り間隔はインク吐出の周期に同期させている。な
お、上記センサ７は、各プリントヘッドにおいて副走査
方向に配列する複数の吐出口のうち１つの吐出口につい
て設けられるものである。以下で説明する吐出制御にお
いて用いられる距離は、他の対応しない吐出口について
は、上記センサ７により検出された距離で近似したもの
を用いる。しかし、このような構成に限られず、センサ
７を所定の間隔で複数備えるようにしてもよいことは勿
論である。

【００３３】続いて図１のインクジェットプリント装置
を用い、距離検知センサ７によってインクジェットプリ
ントヘッド１からプリント媒体８までの距離を検知しな
がら、プリント動作を実施していく際の動作例について
説明する。

【００３４】図３は、その動作の制御状態を示したもの
である。ここで（Ａ）は主走査方向、すなわちキャリッ
ジの移動方向のうちの１つのラインについて、インクジ
ェットプリントヘッド１のインク吐出口からプリント媒
体８のプリント面までの距離を測定した結果を示し、ま
た、（Ｂ）はこの（Ａ）に示す距離検知の結果に基づい
て画素（ドット形成位置）のピッチに対する距離の変位
量を演算し、その演算結果に基づいて吐出すべきインク
の量の変化を１つの吐出口に関して示したものであり、
さらに、（Ｃ）はこのインク吐出を行ったことによって
プリント媒体８上に着弾した各インクにより形成された
ドットを、図１のｐ方向に見た状態を示す。

【００３５】これらの図から明らかなように、プリント
媒体の表面が斜面をなしている部分では、基準となるイ
ンクの吐出量Ｖ０よりも多くして、そうでない部分では
この基準量Ｖ０とほぼ同一とする。そして、傾斜の度合
が大きい部分程、インク吐出量を多くする。このような
構成により、プリント物において、その表面に形成され
る各ドットの間に隙間を生ずることなく、鮮明で均一な
ものとすることができ、平面にプリントする場合と同様
の画像を得ることが可能となる。

【００３６】インク吐出量の決定は、図２における画像
信号補正部１０３において行われるが、その決定の過程
を図４および図５を参照して説明する。

【００３７】図４のフローチャートを参照すると、ステ
ップＳ１０３０でプリント開始命令を検知するとまずス
テップＳ１０３１で、予め標準値としてＲＯＭ１０７内
に格納されている、インクジェットプリントヘッドとプ
リント媒体間での距離変化によってインク吐出量を変更
しなくてもよい値ｅ_s とそのときの基準のインク吐出量
Ｖ₀ をそれぞれＲＡＭ１０６にセットする。そして次の
ステップＳ１０３２において、後に説明を加えるインク
噴射量の変化率ｍの初期値を１としてセットする。次い
でステップＳ１０３２に進み、その時点でインクジェッ
トプリントヘッド・プリント媒体間距離検知部１０５よ
り送られてくるデータを、インクジェットプリントヘッ
ドとプリント媒体の基準距離ｅ₀ としてＲＡＭ１０６に
セットし、続いてステップＳ１０３３で、次に検知部１
０５から送られて来るデータをインクジェットプリント
ヘッドとプリント媒体間の距離ｅとしてＲＡＭ１０６に
セットする。次のステップＳ１０３４ではインク吐出量
の変化率ｍの初期値を１にセットする。そしてステップ
Ｓ１０３５において前述のｅ₀ とｅとの差の絶対値、す
なわち画素ピッチに対する距離の変位量の絶対値を演算
し、それと基準のｅ_s との大小関係を判断する。この結
果、｜ｅ−ｅ₀ ｜がｅ_s よりも大きければステップＳ１
０４１に分岐し、そうでなければステップＳ１０３６へ
と進む。

【００３８】ステップＳ１０３６では、現在のｅの値
を、次の画素（吐出タイミング）のインクジェットプリ
ントヘッドとプリント媒体間の基準距離ｅ₀ としてリセ
ットする。その後ステップＳ１０３７にてインク吐出量
の設定を行う。この部分では先に設定してある基準のイ
ンク噴射量Ｖ₀ に対する変化率ｍとによって、そのドッ
トに対するインク吐出量Ｖとして設定し、インクジェッ
トプリントヘッド駆動部の信号となる。そして、ステッ
プＳ１０３８でインク吐出を行う。

【００３９】そしてステップＳ１０３９において、１ラ
イン分のプリントを終了したか否かを判定し、１ライン
分のプリントが終了していない場合は、次の画素に対す
るプリントを行うべくステップＳ１０３３へ戻り、１ラ
インが終了した場合はデータが終了（ステップＳ１０４
０）するまで、順次１ライン毎にプリントを行う。

【００４０】一方、ステップＳ１０３５の判断で｜ｅ−
ｅ₀ ｜が基準値ｅ_s よりも大きいと判断したときは、ス
テップＳ１０４１で距離の変位量｜ｅ−ｅ₀ ｜のｅ_s に
対する比を求め、次いでステップＳ１０４１で、この比
に基づきＲＯＭ１０７内にて設定されているテーブルと
参照することにより、適切なｍの値を求めた後、ステッ
プＳ１０３６，Ｓ１０３７へと進んで上述と同様にイン
ク吐出射量を適切に定める。

【００４１】図５は、上記テーブルの内容を模式的に示
す図であり、同図に示すように比ｅ_t の範囲に応じてｍ
の値が定められている。すなわち、各吐出タイミング毎
（各画素毎）に、直前の吐出時におけるインクジェット
プリントヘッドとプリント媒体との距離ｅ₀ に対する変
位量が大きくなる程、インク吐出量を増加させるため、
ｍの値を大きく設定する。

【００４２】なお、本発明の第１実施形態に関し、図４
に示す処理はソフトウェアで行うものとしたが、これを
ハードウェア構成としてより処理速度を向上させること
もできる。

【００４３】また、本実施形態の変形例として上述した
ドット補完のための処理としては、例えば上記ｍの値に
応じて補完に要するドットの数（吐出回数）を設定し、
これに基づき所定の吐出間隔を分割した吐出タイミング
で吐出を行うよう制御することができる。

【００４４】なお、上述したインクの吐出量を可変とす
る手法としては、従来から知られている各種の方法が適
用できる。例えばインク吐出に圧電素子を用いている場
合には、その圧電素子に印加する電圧を変化させてイン
クの吐出圧力を直接変化させて吐出量を変更させる方法
があり、また、インク吐出に熱を利用する場合には、ノ
ズル内に設けられている発熱体に印加する電圧パルスを
複数として先行するパルスを変化させたり、大小２種類
以上の発熱体を同一ノズル内に設けて適宜使い分けたり
する方式が挙げられる。これらは、使用するシステムに
合わせ、好ましい方式を選択すればよい。

【００４５】以上のような構成で駆動制御を行うことに
より、簡易な装置構成で、処理に余分な時間を費やすこ
となく、従来シート状のものにおいて得られた画像と同
様の品位の画像を、立体物においても得ることが可能と
なる。

【００４６】（実施形態２）図６は、図１に示すインク
ジェットプリント装置を利用して立体物のプリント媒体
にプリントを行う際の別の実施態様に係るデータ処理構
成を示すブロック図である。

【００４７】一般にオンデマンド型のプリントヘッドを
用いるインクジェットプリント装置の場合、プリントヘ
ッドの走査を主走査方向に行ういわゆるシリアル型のも
のが多いが、その主走査方向における往復移動では、プ
リント媒体上での着弾精度、すなわち画像品位を良好に
保つために一方の走査方向でのみプリント動作を行うこ
とが一般的である。つまり、上述の往復移動のうち、往
路と復路とのそれぞれで、同一のインク着弾位置に対す
る微妙なずれを生ずることがあるため、この精度を上げ
るためには複雑な機構とコストが必要となることに起因
している。このインク着弾位置に対する微妙なずれは、
往復移動時の方向の切り替えを行う際に、走査手段の駆
動源を減速・逆回転・加速させることが必要であるが、
これらの際に生ずるものである。一方、インク吐出をイ
ンクジェットプリントヘッドの走査手段の一方向のみと
すれば、上記のずれは起こりにくく、画像品位を損なう
ことは少ない。

【００４８】従って、このような一走査方向時のみにイ
ンク吐出を行う機構であれば、もう一方のインクジェッ
トプリントヘッドの移動の際には、インク吐出は行わ
ず、単にインクジェットプリントヘッドを元の基準位置
に戻すのみである。すなわち従来のプリント装置におい
ては、インクジェットプリントヘッドを基準位置として
のホームポジションから移動させながらインク吐出を行
い、一走査分のインク吐出を終了すると、次に、このイ
ンクジェットプリントヘッドを基準位置に戻す。これら
のインクジェットプリントヘッドの移動方向を、前者を
往路、その反対の移動方向を復路と呼ぶことにすると、
この往復移動を繰り返すことにより往路時でインク吐
出、その後、復路に切り替わる直前、あるいは復路と同
時、または復路の終了した後に、プリント媒体を所定量
だけ副走査方向に移動させ、移動方向が復路に切り替わ
ったときにはインクジェットプリントヘッドをホームポ
ジションに移動させ、順次プリントを完成させていく。

【００４９】これに対し、本実施形態では、図１に示す
るキャリッジ３がホームポジションから対向する他方の
端部まで移動する、いわゆる往路においては、インク吐
出を行わず、距離検知センサ７によってプリント媒体８
の表面からインクジェットプリントヘッド１のインク吐
出面までの間の距離の測定を行い、それらの測定結果は
順次メモリ内に記憶させていく。この測定はプリントの
際の走査方向における解像度とほぼ同一の解像度で測定
点を設けて行うが、ここではプリント画像の解像度を３
６０ｄｐｉとし、プリント媒体８の表面からインクジェ
ットプリントヘッド１のインク吐出面までの間の距離の
測定間隔も、同一の３６０ｄｐｉ相当の距離（７０．５
μｍ）としている。この測定結果はキャリッジ３の進行
とともに順次ＲＡＭ１１０内に格納されていく。この動
作を行いながら、キャリッジ３が端部まで進んだところ
で、実施形態１と同様にステッピングモータの回転を逆
回転とし、その後キャリッジ３をホームポジション方
向、すなわち復路に移動させるとともにインク吐出を行
わせてプリントを実施する。このプリントが終了した時
点で、はすば歯車部分とリードスクリュー６との組み合
わせによりキャリッジ３を図１のｔ方向（副走査方向）
に移動させることで１回の走査によるプリントが完了す
る。

【００５０】この往復走査におけるプリントの動作を図
７のフローチャートを用いて説明する。

【００５１】プリント開始命令が出たところで、まずス
テップＳ１１１１へと進んで、主走査方向のライン数ｎ
の初期値を０とおく。続いてステップＳ１１１２で、キ
ャリッジ３をホームポジションより往路方向に移動させ
る。そのキャリッジ３の移動と同期させて、ステップＳ
１１１３では、主走査方向のライン数ｎを１だけ増加さ
せた後にステップＳ１１１４へ移り、その地点における
インクジェットプリントヘッド・プリント媒体間の距離
を、図１に示す距離検知センサ７によって測定し、その
値をｅ（ｎ）としてセットする。そしてステップＳ１１
１５に進み、現在のｎが主走査方向でのラインの最後か
否かを判定し、最後でなければステップ１１１３に戻
り、上述したｅ（ｎ）のセットを繰り返す。一方、現在
のｎがラインの最後であればステップＳ１１１５へと進
み、キャリッジ３の移動を停止させる。その後ステップ
Ｓ１１１７にて、前述の実施形態１と同様にして主走査
方向の各ラインに対応するインク吐出量をＶ（ｎ）とし
て決定、次のステップＳ１１１８でＲＡＭ１０６に格納
する。その後、ステップＳ１１１９で、キャリッジ３を
復路方向に移動させるとともにステップＳ１１２０とし
て、上述のようにして決定したデータＶ（ｎ）に基づい
てインクを吐出しプリントを行う。

【００５２】このような構成によれば、従来はキャリッ
ジの一方の走査方向でプリントし、その後プリントをせ
ずに（インクの吐出を行わずに）キャリッジを戻し、次
の実際のプリントを前回と同一の走査方向で行う方法に
対し、プリントに要する時間を増大させることなく、し
かも画素ピッチに対するインクジェットプリントヘッド
・プリント媒体間の距離の変位量に応じて、インク噴射
量の制御も可能となるので、立体物に対して、実施形態
１と同様に十分に高品位の画像形成を達成することがで
きる。

【００５３】（実施形態３）図８は、図１に示すインク
ジェットプリント装置に、インクジェットプリントヘッ
ドのインク吐出口からプリント媒体の表面までの距離を
ほぼ一定とするような機構を、さらに付加した例を示し
ている。ここで１１はインクジェットプリントヘッド、
１２はインクタンク、１３はキャリッジ、１４はキャリ
ッジ軸、１５は両端に、はすば歯車を刻んだキャリッジ
軸、１６はリードスクリュー、１７は距離検知センサ、
１８はプリント媒体を示し、各構成および各機能は、図
１における参照符号１から８で示される要素と同様であ
るので、ここではこれらの説明を省略する。この図８に
示す実施形態では、インクジェットプリントヘッド１１
およびインクタンク１２の結合した状態で、ｐ方向また
は−ｐ方向に移動可能な機構を持たせるために、さらに
歯車１９を設けており、この歯車１９に噛み合うように
インクジェットプリントヘッド１１の該当部分にも歯を
形成してある。また、この機構は、距離検知センサ１７
の出力結果に連動して、歯車１９および歯車２０を回転
可能に組み込んであり、適宜インクジェットプリントヘ
ッドをｐ方向および−ｐ方向に自在に移動できるように
なっている。

【００５４】このような機構を付加することによって、
実施形態１および実施形態２で述べた制御に加え、さら
にインクジェットプリントヘッド１１とプリント媒体１
８との間の距離を、プリントの動作に伴って一定に維持
することができる。その結果インク吐出時におけるイン
クの吐出方向のばらつきによる、プリント媒体上のイン
ク着弾地点のずれから生ずる画像の乱れの影響を受けに
くくすることができ、さらに高品位な画像形成が可能と
なる。

【００５５】（実施形態４）上記実施形態３で説明した
機構に対し、本実施形態はインクジェットプリントヘッ
ド１１およびインクタンク１２の結合体のｐ方向および
−ｐ方向の移動が、その装置内の可動範囲を越えた場合
に、さらにインク吐出量の制御範囲を広げることも可能
とするものである。この形態の場合には、プリント面が
極端に傾斜しているような場合に、これまでの実施形態
で対応できないものについても十分に画像形成を達成さ
せるものであり、具体的には、図５に示すテーブルにお
いて、ｍの値を８まで設定可能とするものである。

【００５６】（実施形態５）図９は、実施形態１で説明
したインクジェットプリント装置において、図３に示し
たように各インク吐出地点でインクの吐出量を変化させ
る制御を行わず、その代わりにプリント媒体のプリント
面が斜面をなしている場合に、その斜度が所定値以上を
示す際に、すなわちインク吐出地点で距離差（インクジ
ェットプリントヘッド・プリント媒体間の距離差）が所
定値を越えた際に、そのインク吐出地点間でドットの補
完を追加したものである。

【００５７】なお、図９では、この補完したドットを白
抜きの丸印、本来のドットを黒塗りの丸印で示してい
る。さらに、前述したインクジェットプリントヘッド・
プリント媒体間の距離差の所定値を２ｍｍと設定してい
る。このようなインクジェットプリントヘッドの駆動制
御を行った場合でも、プリント面が斜面であった際にド
ット間に隙間が生ずることはなく、正常な画像を形成す
ることが可能となる。

【００５８】なお、この動作にさらにインク吐出量の可
変制御を併用しても、より大きな効果を生み出すことは
いうまでもない。加えて実施形態２および実施形態３で
述べた機構を同時に取り入れることも有効な手法であ
る。

【００５９】また、以上述べた実施形態においては、全
て立体物に対する画像形成を例として説明したが、この
システムをシート状のプリント媒体に適用しても、何ら
問題の発生するものではないことは明らかである。

【００６０】（実施形態６）実施形態１および実施形態
２では、いずれもインクジェットプリントヘッドの吐出
口からプリント媒体表面までの距離を検知した後、所定
の画素間隔を２地点としその間の距離差でインク吐出量
を可変制御するものとした。これ以外に、この２地点間
をより広いものとし、その間の距離差に基づいて、イン
ク吐出量の可変制御も可能である。このような構成をと
る場合には、プリント媒体のプリント面が比較的滑らか
であるときに有効であり、インクジェットプリントヘッ
ドの吐出口からプリント媒体表面までの距離を検知する
間隔を粗くすることが可能となる。たとえば画像の解像
度が３６０ｄｐｉであっても、上記検知間隔はその半分
の１８０ｄｐｉ相当（１４１μｍ）とすることもでき
る。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェ
ットプリントシステムによれば、プリント媒体の対象と
している立体物に対して、その表面の斜面や曲面あるい
は凹凸状態を常に検知し、その検知結果に基づいてイン
クの吐出量の可変制御や、インクの吐出タイミングの制
御、またはインクジェットプリントヘッド・プリント媒
体間の距離の一定保持制御等を行っているので、従来も
っぱらシート形状をもったプリント媒体にしか得られな
かった高精細の画像を、立体物にも同様に得ることが可
能となった。なおこの発明は、インクジェットプリント
ヘッドとして、吐出口が１個のものでも複数のものであ
っても同様に適用できるものである。

【００６２】さらにこれらのことは、インクジェット方
式の適用範囲を広げることにもなり、各種の少量多品種
印刷にも貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリ
ント装置およびプリント媒体を模式的に示す図である。

【図２】図１に示すインクジェットプリント装置におけ
るデータ処理等の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係るプリント状態を説
明する説明図である。

【図４】上記第１実施形態のプリント動作を説明するフ
ローチャートである。

【図５】上記フローチャートが示す処理で用いられ、プ
リント時のインク吐出量を定めるためのテーブルを模式
的に示す図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係るデータ所定等の構
成を示すブロック図である。

【図７】上記第２実施形態のプリント動作を説明するフ
ローチャートである。

【図８】本発明の第３実施形態に係るインクジェットプ
リント装置およびプリント媒体を模式的に示す図であ
る。

【図９】本発明の第５実施形態のプリント状態を説明す
る図である。

【図１０】立体物に従来の方法でプリントした際のイン
クの着弾状態を説明する図である。

【図１１】立体物に本発明のインクジェットプリント装
置でプリントした際のインクの着弾状態の例を説明する
模式図である。

【図１２】立体物に本発明の他の形態によるインクジェ
ット装置でプリントした際のインクの着弾状態の例を説
明する模式図である。

【符号の説明】

１，１１インクジェットプリントヘッド２，１２インクタンク３，１３キャリッジ４，１４キャリッジ軸５，１５両端にはすば歯車を刻んだキャリッジ軸６，１６リードスクリュー７，１７距離検知センサ８，１８プリント媒体１９，２０歯車５０１，５０２，５０３，５０４，５０５着弾インク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットプリントヘッドを用い、
プリント媒体にインクを吐出してプリントを行うインク
ジェットプリント装置において、前記インクジェットプリントヘッドをプリント媒体に対
して所定方向に走査するためのヘッド走査手段と、該ヘッド走査手段による走査の間に、当該走査方向にお
ける所定間隔毎に測定されるインクジェットプリントヘ
ッドとプリント媒体との距離の変位量に応じて当該イン
クジェットプリントヘッドのインク吐出量または吐出間
隔を変化させてプリントを行う吐出制御手段と、を具えたことを特徴とするインクジェットプリント装
置。
【請求項２】前記インクジェットプリント装置は、前
記ヘッド走査手段による前記走査方向において、前記所
定間隔で前記距離を測定する距離測定手段と、該距離測
定手段による測定結果に基づいて前記所定間隔毎の前記
変位量を求める演算手段とをさらに具えたことを特徴と
する請求項１に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項３】前記吐出制御手段は、前記変位量が大き
い程、インク吐出量を多くし、または吐出間隔を小さく
することを特徴とする請求項１または２に記載のインク
ジェットプリント装置。
【請求項４】前記距離測定手段は前記走査方向に走査
する走査手段を有し、該走査手段による走査の間に前記
距離の測定を行うことを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載のインクジェットプリント装置。
【請求項５】前記距離測定手段が有する走査手段は、
前記ヘッド走査手段からなることを特徴とする請求項４
に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項６】前記吐出制御手段は、前記ヘッド走査手
段による走査とともに前記走査手段による走査を行う間
に、前記インク吐出量または前記吐出間隔を変化させる
ことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の
インクジェットプリント装置。
【請求項７】前記インクジェットプリント装置は、前
記変位量を前記所定間隔毎に記憶する記憶手段をさらに
具え、前記吐出制御手段は該記憶手段が記憶する前記変
位量に応じて前記インク吐出量または前記吐出間隔を変
化させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項８】前記プリント媒体は、斜面およびまたは
曲面を有する立体物であることを特徴とする請求項１な
いし７のいずれかに記載のインクジェットプリント装
置。
【請求項９】前記所定間隔は、前記インクジェットプ
リントヘッドの走査方向における、前記プリント媒体に
おいて形成される画素の間隔であることを特徴とする請
求項１ないし８のいずれかに記載のインクジェットプリ
ント装置。
【請求項１０】前記吐出制御手段は前記変位量が所定
値を越えたときに、吐出間隔を小さくし画素を補完する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の
インクジェットプリント装置。
【請求項１１】前記インクジェットプリント装置は、
前記距離測定手段の測定結果に基づいて、前記インクジ
ェットプリントヘッドとプリント媒体との距離をほぼ一
定に保つように前記インクジェットプリントヘッドを当
該インク吐出方向に変位させるヘッド変位制御手段をさ
らに具えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいず
れかに記載のインクジェットプリント装置。
【請求項１２】前記吐出制御手段は、前記ヘッド走査
手段による前記インクジェットプリントヘッドおよび前
記距離測定手段の往方向の走査において前記距離の測定
を行い、復方向の走査においてインク吐出を行うことを
特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリント装
置。
【請求項１３】インクジェットプリントヘッドを用
い、プリント媒体にインクを吐出してプリントを行うイ
ンクジェットプリント方法において、前記インクジェットプリントヘッドをプリント媒体に対
して所定方向に走査させ、該走査の間に、当該走査方向における所定間隔毎に測定
されるインクジェットプリントヘッドとプリント媒体と
の距離の変位量に応じて当該インクジェットヘッドのイ
ンク吐出量または吐出間隔を変化させてプリントを行
う、各ステップを有したことを特徴とするインクジェットプ
リント方法。