印刷装置及印刷方法

印刷装置及印刷方法
【专利摘要】本发明提供一种印刷装置及印刷方法,在印刷装置上不另外设置部件的条件下抑制印刷图像上产生风纹的情况。其具备能在印刷介质上形成包含第一点和第二点在内的大小不同的多个点的头单元,且具备:具有包含使用第一点不使用第二点的第一印刷模式第一灰度再现区域和使用第一点和第二点的第一印刷模式第二灰度再现区域的多个灰度再现区域的第一印刷模式;具有包含使用第一点不使用第二点的第二印刷模式第一灰度再现区域和使用第一点和第二点的第二印刷模式第二灰度再现区域的多个灰度再现区域的第二印刷模式,第一点比第二点小,第一印刷模式印刷速度比第二印刷模式印刷速度慢,第一印刷模式第一灰度再现区域比第二印刷模式第一灰度再现区域宽阔。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种印刷装置及印刷方法。 印刷装置及印刷方法

【背景技术】
[0002] 已知一种通过从多个喷嘴喷出油墨从而进行印刷的喷墨打印机。在喷墨打印机 中，通过使具备喷出油墨的多个喷嘴的印刷头和印刷介质相对地进行移动从而进行印刷。
[0003] 在喷墨打印机中，例如，由于搭载有具备由多个喷嘴构成的喷嘴列的印刷头的滑 架与印刷介质相对地进行移动，因而有时在印刷头与印刷介质之间会产生气流的紊乱，所 述印刷头。当由于这种气流的紊乱而使油墨滴喷落在从印刷介质上的预期的位置偏离了的 位置上时，有时会在所印刷的图像（印刷图像）上产生例如"风纹"这样的浓度不均等。关于 上述问题，在专利文献1中公开了具备如下的喷墨记录头的记录装置，所述喷墨记录头具 有：滑架，其在记录介质的上方进行移动；多个喷出口，其被排列在滑架的底面上，且在滑 架移动时喷出液体；可动部件，其被设置在滑架的移动方向的前方，且在滑架移动时产生朝 向滑架的移动方向的前方的气流。
[0004] 在专利文献1所记载的技术中，通过设置产生朝向滑架的移动方向前方的气流的 可动部件，从而能够在不依赖于滑架的移动速度的条件下阻止向喷出口与记录介质之间流 入的气流。由此，能够稳定地产生用于减少风纹的气流。但是，当在印刷装置上另外设置这 种可动部件时，会存在印刷装置的结构变复杂的问题、或印刷装置的制造成本增加的问题。 此外，为了高速地印刷高分辨率的图像，例如实施如下对策，即，增加为了印刷预定的范围 而使用的喷嘴的数量、使油墨的喷出频率高速化、使头单元与印刷介质之间的相对的移动 速度高速化等。但是，即使实施这些对策，有时也会在头单元周围产生气流，或从头单元产 生朝向印刷介质的气流等，从而产生风纹。而且，有时即使在印刷装置上设置可动部件，也 难以减少由于这样的各种因素而产生的风纹。此外，在能够减少风纹的印刷装置中，还希望 低成本化、省资源化、制造的简单化、使用方便性的提高等。
[0005] 专利文献1 :日本特开2010-179626号公报


【发明内容】

[0006] 本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，并且能够作为以下的方式 或者应用例而实现。
[0007] (1)根据本发明的一个方式，能够提供一种具备利用油墨而能够在印刷介质上形 成包含第一点和第二点在内的大小不同的多个点的头单元的印刷装置。该方式的印刷装置 具有第一印刷模式和第二印刷模式，所述第一印刷模式具有包含第一印刷模式第一灰度再 现区域和第一印刷模式第二灰度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第一印刷 模式第一灰度再现区域使用所述第一点而不使用所述第二点，所述第一印刷模式第二灰度 再现区域使用所述第一点和所述第二点，所述第二印刷模式具有包含第二印刷模式第一灰 度再现区域和第二印刷模式第二灰度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第二 印刷模式第一灰度再现区域使用所述第一点而不使用所述第二点，所述第二印刷模式第二 灰度再现区域使用所述第一点和所述第二点；所述第一点与所述第二点相比而较小；所述 第一印刷模式的印刷速度与所述第二印刷模式的印刷速度相比而较慢；所述第一印刷模式 第一灰度再现区域与所述第二印刷模式第一灰度再现区域相比而较宽阔。根据该方式的印 刷装置，在第一印刷模式下以与第二印刷模式相比而较慢的印刷速度来实施印刷，另外，不 使用第二点而使用第一点而再现的灰度较宽阔。因此，在第一印刷模式下，实施了高画质的 印刷。此外，虽然一般情况下当印刷速度较快时，风纹存在变得显著的倾向，但是在与第一 印刷模式相比印刷速度较快的第二印刷模式下，使用第一点而不使用第二点的第一灰度再 现区域较窄小。即，在第二印刷模式下，代替使用较小尺寸的第一点，而使用了较大尺寸的 第二点。由此，能够抑制产生风纹的情况。
[0008] (2)在上述方式的印刷装置中可以设定为，所述第一印刷模式具有不使用所述第 一点而使用所述第二点的第一印刷模式第三灰度再现区域，所述第二印刷模式具有不使用 所述第一点而使用所述第二点的第二印刷模式第三灰度再现区域，所述第一印刷模式第三 灰度再现区域与所述第二印刷模式第三灰度再现区域相比而较窄小。根据该方式的印刷装 置，在第一印刷模式下，能够实施使不使用第一点而再现的灰度区域变窄小的印刷。此外， 在第二印刷模式下，由于代替使用小尺寸的第一点，而使用了大尺寸的第二点，因此被用于 点的记录的喷嘴的数量(喷嘴密度）降低。由此，由于能够减少伴随着点朝向印刷介质的记 录而产生气流的情况，因此能够抑制在印刷图像上产生风纹的情况。
[0009] (3)在上述方式的印刷装置中可以设定为，所述第一印刷模式下的所述印刷介质 和所述头单元之间的距离，与所述第二印刷模式下的所述印刷介质和所述头单元之间的距 离相比而较窄。根据发明人们的实验，存在如下倾向，即，印刷介质与头单元之间的距离变 得越大，则风纹变得越显著的倾向。但是，根据该方式的印刷装置，在第一印刷模式下，由于 印刷介质与头单元之间的距离较窄，因此能够抑制在印刷图像上产生风纹的情况。
[0010] (4)在上述方式的印刷装置中可以设定为，所述第一印刷模式下的所述第一点的 喷出速度与所述第二印刷模式下的所述第一点的喷出速度相比而较慢。根据发明人们的实 验而存在如下倾向，即，点的喷出速度变得越快，则风纹变得越显著的倾向。但是，根据该方 式的印刷装置，由于在第一印刷模式下喷出速度较慢，因此能够抑制在印刷图像上产生风 纹的情况。
[0011] (5)在上述方式的印刷装置中可以设定为，所述第一印刷模式下的所述印刷介质 和所述头单元之间的每单位时间内的最大相对移动速度，与所述第二印刷模式下的所述印 刷介质和所述头单元之间的每单位时间内的最大相对移动速度相比而较慢。根据发明人们 的实验而存在如下倾向，即，印刷介质和头单元之间的每单位时间内的最大相对移动速度 变得越快，则风纹变得越显著的倾向。但是，根据该方式的印刷装置，在第一印刷模式下，由 于印刷介质和头单元之间的每单位时间内的最大相对移动速度较慢，因此能够抑制在印刷 图像上产生风纹的情况。
[0012] (6)在上述方式的印刷装置中可以设定为，所述第一印刷模式下的从所述头单元 喷出所述油墨的喷出频率与所述第二印刷模式下的从所述头单元喷出所述油墨的喷出频 率相比而较低。根据发明人们的实验而存在如下倾向，即，点的喷出频率越高，则风纹变得 越显著的倾向。但是，根据该方式的印刷装置，在第一印刷模式下，由于油墨的喷出频率较 低，因此能够抑制在印刷图像上产生风纹的情况。
[0013] 上述的本发明的各个方式所具有的多个构成要素并非全部是必须的，为了解决上 述课题的一部分或者全部，或者为了达成本说明书中所记载的效果的一部分或者全部，可 以对所述多个构成要素的一部分的构成要素适当地进行变更、删除、与新的其他构成要素 的替换、限定内容的一部分的删除。此外，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者为了 达成被记载于本说明书中的效果的一部分或者全部，还能够将被包含于上述的本发明的一 个方式中的技术特征的一部分或者全部，与被包含于上述的本发明的其他方式中的技术特 征的一部分或者全部进行组合，从而形成为本发明的独立的一个方式。
[0014] 本发明还能够以印刷装置以外的各种方式实现。例如，能够以印刷方法与印刷装 置的制造方法、印刷装置的控制方法、用于实现这些方法、装置或者系统的功能的计算机程 序、记录了该计算机程序的记录介质等的方式实现。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1为表示打印机的概要结构的图。
[0016] 图2为表示存储部中所存储的第一图表的图。
[0017] 图3为表示存储部中所存储的第二图表的图。
[0018] 图4为表示第一印刷模式中的总占空比的图。
[0019] 图5为表示第二印刷模式中的总占空比的图。
[0020] 图6为表示喷墨打印机的记录方式的图。
[0021] 图7为表示染料油墨和颜料油墨的物性值比较的图。
[0022] 图8为表示颜料油墨和染料油墨的特性比较的图。
[0023] 图9为表示油墨滴的喷落偏差的图。
[0024] 图10为表示附属点的形成过程的图。
[0025] 图11为表示油墨滴所受到的力的图。
[0026] 图12为表示主点和附属点的减速特性的图。
[0027] 图13为表示附属点的喷落偏差的图。
[0028] 图14为表示主点的弯曲的图。
[0029] 图15为表示风纹的评价基准的图。
[0030] 图16为表不风纹和PG的关系（Clio)的图。
[0031] 图17为表示油墨滴的飞射状态的图。
[0032] 图18为表示油墨滴的飞射状态的图。
[0033] 图19为表示风纹与Vm、Iw的相关性的图。
[0034] 图20为表示风纹与Vm、Iw及印字模式的关系的图。
[0035] 图21为表示滑架速度与风纹的关系的图。
[0036] 图22为表示波形的驱动频率与风纹的关系的图。
[0037] 图23为表示同时被驱动的喷嘴数与风纹的关系的图。
[0038] 图24为表示喷嘴的间隔与风纹的关系的图。
[0039] 图25为表示同时驱动的列的间隔与风纹的关系的图。
[0040] 图26为表示邻接列的油墨滴的大小与风纹的关系的图。
[0041] 图27为表示油墨滴（附属点）的飞射状态的比较（VSD1S，B列）（左：邻接的A列不 驱动；右：邻接的A列VSD1L)的图。
[0042] 图28为喷嘴的排列图。
[0043] 图29为风纹开始位置的附属点喷落偏差(模型图）。
[0044] 图30为风纹数值分析模拟模型图。
[0045] 图31为表示风纹数值模拟的初始条件的图。
[0046] 图32为表不空气流动的边界条件的图。
[0047] 图33为表示朝向+Y轴方向的空气流动的图。
[0048] 图34为表示空气流动的速度分布的图。
[0049] 图35为表示空气流动的速度分布的图。
[0050] 图36为表示空气流动的速度分布的图。
[0051] 图37为表示附属点的朝向X轴的喷落偏差的图。
[0052] 图38为表示附属点的朝向X轴的喷落偏差的图。
[0053] 图39为PIV系统的结构示意图。
[0054] 图40为表示PIV系统的计算方法的图。
[0055] 图41为表示打印机PG部分的空气流动的图。
[0056] 图42为表示风纹现象的抑制对策和其实现性的图。

【具体实施方式】
[0057] A.实施方式
[0058] A1.装置结构
[0059] 图1为表示作为本发明的一个实施方式中的印刷装置的打印机10的简要结构的 图。本实施方式的打印机10为不伴随印刷头的主扫描而实施印刷的所谓的行式头型打印 机。打印机10具备控制单元100和头单元200和输送机构300。本实施方式的打印机10 能够通过第一印刷模式和第二印刷模式进行印刷，其中，所述第一印刷模式为以比较慢的 印刷速度实施高画质印刷的模式，所述第二印刷模式为以比较快的速度实施印刷的模式。
[0060] 头单元200具备多个喷嘴单元210。喷嘴单元210以横跨最大印刷宽度而使邻接 的喷嘴彼此的间隔成为固定间隔的方式被配置成交错状。喷嘴单元210具备多个喷嘴。多 个喷嘴构成喷嘴列，所述喷嘴列在与印刷介质RM的输送方向y交叉的介质宽度方向X上被 排列成交错状。构成各喷嘴列的多个喷嘴不需要沿着喷嘴列方向被并列配置成交错状，例 如可以沿着喷嘴列方向被并列配置在一条直线上。
[0061] 喷嘴喷出被收纳于与头单元200连接的墨盒(未图示)中的油墨。喷嘴单元210在 连通至喷嘴为止的内部的油墨通道中设置有压电元件。压电元件根据被施加在压电元件上 的电压而对从各喷嘴喷出的油墨滴的量进行控制。通过以这种方式变更每一次喷出时的油 墨滴的量，从而使打印机10能够在印刷介质RM上形成不同种尺寸的点。在本实施方式中， 打印机10能够形成小点、中点、大点的三种尺寸的点。小点相当于本申请的"第一点"，中点 相当于本申请的"第二点"。
[0062] 输送机构300具备介质输送电机(未图不)和输送带(未图不)。介质输送电机驱动 输送带。输送带通过由介质输送电机实施的驱动,从而在头单元200的最大印刷宽度内从 上游侧向下游侧输送印刷介质冊。
[0063] 控制单元100采用如下的结构，S卩，CPU、ROM、RAM和EEPR0M (全部未图示）通过总 线而被相互连接在一起。控制单元100通过在RAM中展开并执行被存储于ROM或EEPR0M 中的程序，从而对例如输送机构300或头单元200等的打印机10的各部的动作进行控制。 此外，控制单元100也作为图像取得部102、转换部104、形成部108而发挥功能。对于上述 各个功能部所实施的处理在下文中进行说明。另外，可以通过使控制单元100中所设置的 电气电路按照其电路结构而进行动作，从而实现CPU所实现的功能的至少一部分。
[0064] A2.印刷处理
[0065] 当由使用者指定了第一印刷模式时，控制单元100通过执行以下的（A)?（E)而 实施印刷。
[0066] A)根据第一图表111而决定喷嘴占空比（总占空比)。
[0067] B)使印刷介质RM与头单元200之间的距离与第二印刷模式相比而较窄。
[0068] C)使油墨的喷出速度与第二印刷模式相比而较慢。
[0069] D)使头单元200与印刷介质RM间的每单位时间内的最大的相对移动速度与第二 印刷模式相比而较慢。
[0070] E)使从头单元200喷出油墨的喷出频率与第二印刷模式相比而较低。
[0071] 具体而言，印刷处理按照以下的顺序实施。在印刷处理开始时，使用者指定与印刷 速度相对应的印刷模式(步骤S10)。在本实施方式中，使用者能够指定第一印刷模式及第二 印刷模式中的任意一个印刷模式。第二印刷模式为，以与第一印刷模式相比较快的速度实 施印刷的模式。例如，如果使用者重视印刷速度则可以指定第二印刷模式，如果使用者重视 分辨率则可以指定第一印刷模式。
[0072] 当由使用者指定印刷模式时，作为图像取得部102的处理，CPU从与打印机10连 接的个人计算机(未图示）或被插入到打印机10中的存储卡(未图示）等中取得RGB (红绿 蓝）形式的图像数据(步骤S20)。当取得图像数据时，作为转换部104的处理，CPU利用被 设置在EEPR0M中的颜色转换一览表(未图示)，而将RGB形式的图像数据转换为，表示在打 印机10中使用的蓝绿色C、品红色M、黄色Y、黑色K的各种颜色的灰度值的多灰度数据(步 骤 S30)。
[0073] 接下来，作为转换部104的处理，CPU根据所选择的印刷模式而从存储部110的 内部选择图表(步骤S40)。转换部104在第一印刷模式被选择时选择第一图表111 (步骤 S50)，在第二印刷模式被选择时选择第二图表112 (步骤S60)。对于各个图表111、112,在 下文中进行说明。作为转换部104的处理，CPU根据被选择的图表而将被转换为多灰度数 据后的图像数据转换为，小点、中点和大点的开启/关闭数据(步骤S70)。
[0074] 接下来，作为形成部108的处理，CPU实施隔行扫描处理(步骤S80)。当实施隔行 扫描处理时，作为形成部108的处理，CPU对介质输送电机、印刷头210等进行控制，以通过 从印刷头210的喷嘴喷出油墨而执行印刷(步骤S90)。此外，控制单元100根据被选择的印 刷模式而对输送机构300与头单元200等的动作进行控制，并执行上述的（B)?（E)。
[0075] 图2为表示在本实施方式中被存储于存储部110中的第一图表111的图。图3为 表示在本实施方式中被存储于存储部110中的第二图表112的图。各个图表为，将横轴设 定为图像数据的灰度值，且纵轴表示为了再现该灰度值而被使用的喷嘴的使用比例（喷嘴 占空比)的图表。另外，在本实施方式中，通过使用了单个或者多个小点、和与小点相比较大 的中点、和与中点相比较大的大点的面积灰度法，从而再现了图像数据的灰度值。本申请中 的灰度值是指表现出值越小则越淡而值越大则越浓的颜色的值，例如，当在黑色油墨中灰 度值为0时，通过使用了黑色油墨的面积灰度而再现的颜色为白色，当在黑色油墨中灰度 值为100时，通过使用了黑色油墨的面积灰度而再现的颜色为黑色，当在黑色油墨中灰度 值为50 (最大值100)时，通过使用了黑色油墨的面积灰度而再现的颜色为灰色。本申请中 的喷嘴占空比是指，将再现灰度值100时所使用的喷嘴数设定为分母，将在欲再现的灰度 中使用的喷嘴数设定为分子而表示的值。图2及图3中的曲线SD表示小点的占空比，曲线 MD表示中点的占空比，曲线LD表示大点的占空比。
[0076] 图2所示的灰度值Ml (25%)为在使用第一图表111的第一印刷模式中开始使用 中点的灰度值，灰度值L1 (50%)为开始使用大点的灰度值。图3所示的灰度值M2 (10%) 为在使用第二图表112的第二印刷模式中开始使用中点的灰度值，灰度值L2 (45%)为开始 使用大点的灰度值。
[0077] 另外，如图2所示，在使用第一图表111的第一印刷模式中，到灰度值25%为止，使 用小点，而未使用中点。该灰度值从〇%至25%为止，相当于本申请中的"第一印刷模式第 一灰度再现区域"。此外，从灰度值25%至灰度值50%为止，使用了小点和中点。该灰度值 从25%至50%为止，相当于本申请中的"第一印刷模式第二灰度再现区域"。此外，从灰度值 50%至灰度值75%为止，使用了中点和大点，而未使用小点。从灰度值50%至灰度值75%为 止，相当于本申请中的"第一印刷模式第三灰度再现区域"。
[0078] 同样，如图3所示，在使用第二图表112的第二印刷模式中，到灰度值10%为止，使 用了小点，而未使用中点。该灰度值从〇%至10%为止，相当于本申请的"第二印刷模式第一 灰度再现区域"。此外，从灰度值10%至灰度值45%为止，使用了小点和中点。该灰度值从 10%至45%为止，相当于本申请的"第二印刷模式第二灰度再现区域"。此外，从灰度值45% 至灰度值75%为止，使用了中点和大点，而未使用小点。从灰度值45%至灰度值75%为止， 相当于本申请的"第二印刷模式第三灰度再现区域"。
[0079] 当比较图2和图3时，第二图表112中的灰度值L2 (45%)低于第一图表111中的 灰度值L1 (50%)。此外，在第二图表112中开始使用中点的灰度值M2 (10%)低于在第一图 表111中开始使用中点的灰度值Ml (25%)。
[0080] 另外，第一图表111中的小点的占空比的峰值SP1为大约100%，相对于此，第二图 表112中的小点的占空比的峰值SP2为大约40%。此外，第一图表111中的中点的占空比的 峰值MP1为大约100%，相对于此，第二图表112中的中点的占空比的峰值MP2为大约40%。 艮P，第二图表112中的小点的占空比的峰值SP2低于第一图表111中的小点的占空比的峰 值SP1。此外，第二图表112中的中点的占空比的峰值MP2低于第一图表111中的中点的占 空比的峰值MP1。因此，当以每个单位面积对小点被记录得最多的灰度值进行比较时，在第 二印刷模式中，与第一印刷模式相比小点被记录得较少。此外，当以每个单位面积对中点被 记录得最多的灰度值进行比较时，在第二印刷模式中，与第一印刷模式相比中点被记录得 较少。
[0081] 当比较图2和图3时，在仅使用小点的第一灰度再现区域中，以下关系成立。
[0082] 第一印刷模式第一灰度再现区域>第二印刷模式第一灰度再现区域…（1)
[0083] 此外，在未使用小点的第三灰度再现区域中，以下关系成立。
[0084] 第一印刷模式第三灰度再现区域<第二印刷模式第三灰度再现区域…（2)
[0085] 图4为表示使用了第一图表111的第一印刷模式下的、灰度值和将小点和中点以 及大点的喷嘴占空比合并在一起的合计的喷嘴占空比的图。图5为表示使用了第二图表 112的第二印刷模式下的、灰度值和合计的占空比的图。当比较图4和图5时可知，在印刷速 度与第一印刷模式相比而较快的第二印刷模式中，实施使合计的喷嘴占空比降低的印刷。 [0086] 本实施方式的打印机在实施比较高速的印刷的第二印刷模式中，在与实施低速的 印刷的第一印刷模式相比而较低的灰度值的情况下，代替小点而开始记录中点，并代替中 点而开始记录大点。此外，在第二印刷模式中，与第一印刷模式相比，小点的占空比的最大 值和中点的占空比的最大值被限制得较低。因此，尽管在实施比较高速的印刷的第二印刷 模式下，但由于总占空比将降低，因此也能够抑制在印刷图像中产生风纹的情况。
[0087] 此外，本实施方式的打印机在第一印刷模式中，还以如下方式进行控制，8卩，（B)使 印刷介质RM和头单元200之间的距离与第二印刷模式相比而较窄，（C)将油墨的喷出速度 控制为，与第二印刷模式相比而较慢，（D)使头单元200与印刷介质RM间的每单位时间内 的最大的相对移动速度与第二印刷模式相比而较慢，（E)使从头单元200喷出油墨的喷出 频率与第二印刷模式相比而较低。通过这些（B)?（E)的控制，能够抑制在印刷图像中产 生风纹的情况。因此，能够实施高品质的印刷。另外，关于通过（B)?（E)的控制而能够抑 制在印刷图像中产生风纹的情况的理由，将通过以下的实验和考察而明确。
[0088] B.对于风纹的产生和抑制风纹的产生的考察：
[0089] 本发明人们对于风纹的产生和抑制风纹的产生，实施了如后文所述的实验和考 察。结果发现，通过采取如上所述的结构，能够抑制风纹的产生。
[0090] 第一章·序言
[0091] 1-1 前序
[0092] 近年来，随着数码照相机的普及，在家中输出照片的使用者急速地增加，且与照片 画质相对应的喷墨打印机的市场也越来越扩大。在家里也能够简单地获得堪比卤化银照片 的画质。与此同时，喷墨打印机从单纯的计算机的周边设备变成了为了构建家庭照片系统 而必不可少的输出设备。
[0093] 1-2.喷墨打印机的高画质化和高速化
[0094] 为了实现喷墨打印机的高画质化，希望提高各种打印机要素技术的水平。其中，以 下的要素技术尤为重要。
[0095] (1)油墨滴喷出的控制技术
[0096] A.使油墨滴微小化；B.油墨滴的调制技术；C.油墨的嗔出稳定性；D.油墨的嗔出 精度。
[0097] (2)画质处理技术
[0098] A.图像的粒状感的降低；B.较宽范围、较忠实的颜色再现；C.半色调技术。
[0099] (3)油墨关联技术
[0100] A.为了能够稳定喷出的物性(粘弹性、粘度、表面张力、润湿性);B.油墨的可靠性、 耐光性、耐水性、耐候性、保存性；C.油墨的发色性、颜色再现范围。
[0101] (4)媒介技术
[0102] A.与照片画质相对应的纸张；B.对于油墨的容纳性、定影性、速干性、浸透性； C.媒介的保存性。
[0103] (5)机械控制技术
[0104] A.高精度的头控制机构；B.高精度的送纸技术。
[0105] 为了实现印刷速度的提高，可以考虑使用以下的技术。
[0106] (1)以高频率喷出油墨滴(需要油墨高频率的响应性)。
[0107] (2)增加喷嘴数(提高喷嘴的排列密度)。
[0108] (3)使油墨滴的喷出量在较宽范围内可变。
[0109] (4)减少冲洗的次数。
[0110] (5)即使在滑架的加减速区域也进行印字，或者减少滑架的加减速区域。
[0111] (6)减少印刷时的头的扫描次数。
[0112] 为了实现高速度印刷而进行了各种技术革新。虽然通过这些技术的普及而提高了 印刷速度，但是与此同时也带来了新的课题。风纹问题是其中的一个问题。从后述的第三 章可知如下情况，即，通过投入以更高频率喷出油墨滴、使喷嘴高密度化、以较少的循环数 印刷图像等的技术而使风纹现象放大的情况。风纹有可能给画质带来较大损坏。希望有在 发展高速印字的同时能够抑制风纹现象等的改善。
[0113] 首先，抽取影响风纹的参数，并对与风纹的关系进行定性分析，建立与风纹相关的 假设，与此同时还进行数值模拟，并且从实验和模拟的结果中找出风纹的发生条件，并在阐 明产生风纹的机构的同时对于能够改善风纹现象的对策进行考察。
[0114] 第二章.喷墨打印机的记录方法和油墨喷出特性
[0115] 本章对喷墨打印机的记录方法、油墨、媒介及油墨的喷出特性进行说明。
[0116] 2-1.喷墨打印机的记录方法
[0117] 喷墨的记录方法为，从较细的喷嘴喷出油墨滴，并使之直接附着在被印刷体上的 方式。该记录方法通过表2-1 (图6)而被表示。可以分为如下方式，连续地喷出油墨滴并 通过电场而仅对必要的油墨的运动进行控制而将其引导至预定的记录体上的连续方式；仅 在印字所需时喷出油墨的请求方式。现在市场上销售的家庭用喷墨打印机基本上都是请求 方式，其中，通过压电的变形而喷出液滴的电气-机械转换式和通过由于热量而产生气泡 的发生而实施的电气-热量转换方式为主流。使用了压电元件的喷墨头能够良好地控制弯 液面与油墨滴，且油墨选择的自由度较高。
[0118] 2-2.喷墨打印机的油墨
[0119] 现在，在用于家庭中的喷墨打印机的油墨中，存在水溶性的染料油墨和颜料油墨。 由于喷墨油墨必须从直径20 μ m左右的较小的喷嘴中以油墨滴的方式瞬时地喷出，因此需 要各种必要条件。此外，在喷墨记录的高画质化技术中，油墨是决定最终特性的重要的要 素。喷墨记录用油墨所要求的特性可以例举以下的主要因素。
[0120] A.可靠性主要因素
[0121] 为了实施稳定的印刷的油墨物性(粘度、表面张力、润湿性)。
[0122] 短期、长期放置后也不堵塞的组成。
[0123] 相对于接触材料的油墨稳定性(头、墨盒以外的部件)。
[0124] 油墨长期保存性。
[0125] B.印刷特性主要因素
[0126] 良好的发色性、颜色再现范围。
[0127] 普通纸适应性(速干性、颜色扩散)。
[0128] 记录物的耐久性(耐光性、耐水性、耐湿性、耐气体性)。
[0129] 染料油墨和颜料油墨的物性比较：
[0130] 表2-2 (图7)为对染料油墨和颜料油墨的物性值进行比较的表。可知关于染料油 墨、颜料油墨的粘度、表面张力等的物性值，差别不大。表2-3 (图8)为对颜料油墨和染料 油墨的特性进行比较的表。
[0131] 一直以来，喷墨打印机的色料主要使用了染料油墨。其理由是因为染料油墨比较 容易确保可靠性且发色性优异等。另一方面，最近还开发了颜料类油墨，其从耐光性、印刷 适应性、保存性等方面备受关注。颜料油墨不溶于介质。作为色料的颜料分子以粒子的形 式分散在油墨中。与可溶于介质的染料有所不同，以粒子的形式而存在的颜料并非全部分 子均处于相同的环境。因此，吸收光谱成为宽峰，印刷物的透明性与染料油墨进行比较时也 变得较低。此外，由于与发色有关的只不过是粒子表面的一部分的颜料，因此即使存在于油 墨中的颜料被光破坏，存在于这一层下的颜料也发色，外观上也不引起褪色，从而发挥了优 异的耐光性。
[0132] 对于喷墨油墨，在充分理解了染料、颜料的特征的基础上克服各种课题，并且逐渐 进行了高色度、高发色且耐光性、耐湿性等的保存性良好的色料的开发。
[0133] 2-3.喷墨打印机的记录媒介
[0134] 在喷墨记录中，为了实现高画质化，记录媒介为非常重要的要素。近年来，为了获 得高画质图像，使用了被实施了涂覆的专用纸。此时，油墨被限制涂覆层内，从而能够获得 抑制了洇散的高精度的图像。
[0135] 为了实现高画质，希望在喷墨记录媒介中具有以下所述的特性。
[0136] A.能够形成较高的正圆性的点形状。
[0137] B.油墨吸收性较高，根据油墨的吸收量而使0D值的宽度较大地发生变化。
[0138] C.不产生扩散或底色不均凝结不均的油墨吸收速度。
[0139] D.发出照片的色调的光泽感。
[0140] E.高精度的输送性。
[0141] 虽然通过使用专用纸，能够获得高画质的图像，但是与普通纸相比点的直径较小， 因此，可以认为，与普通纸相比，由附属点的喷落偏差而引起的风纹也会更加显著地出现。
[0142] 2-4.喷墨打印机的油墨喷出特性
[0143] 在喷墨记录中，油墨滴在打印机头喷嘴直径约20 μ m的微细区域中以0. 2ms以下 的时标而形成。所形成的油墨滴的形状将给印字品质带来影响。
[0144] 如表2_2(图7)所示，喷墨油墨的粘度为3?4mpa. s左右，表面张力为20?40mN/ m左右。油墨滴的形成过程为极短时间，因此为了查明油墨的喷出特性，油墨的时标的较短 的动态性质变得非常重要。虽然一般如喷墨油墨那样的低粘度液体可以被当作牛顿流体， 但是，根据在高速现象中无法忽视相对应的时标的动态粘弹性的影响的、从喷嘴喷出的动 作方式，可以认为，油墨的伸张粘度也有关系。
[0145] 本章在如上所述的头特性、油墨的物性的基础上，详细地对从喷嘴喷出的油墨滴 的运动、附属点的形成、受力的变化进行研究，并设定为进行数值模拟时的基础数据。
[0146] 2-4-1.油墨滴的喷出和喷落
[0147] 喷墨打印机在离纸面约1?2mm处（PG)在使搭载了头的滑架以固定的速度左右 (主扫描方向上)移动的同时喷出油墨滴从而实施印刷。因此，如图解2-1 (图9)所示，油墨 滴喷落在从喷出的地点向滑架移动方向稍微偏离了的纸面上。
[0148] 在此，对于油墨滴的向滑架移动方向的喷落偏差，利用以下的数学式来进行研究。
[0149] 到喷落为止的时间T通过以下的式（2-1)而被表示。
[0150] 数学式1
[0151]

【权利要求】
1. 一种印刷装置，其具备头单元，所述头单元利用油墨而能够在印刷介质上形成包含 第一点和第二点在内的大小不同的多个点，其中， 所述印刷装置具有第一印刷模式和第二印刷模式， 所述第一印刷模式具有包含第一印刷模式第一灰度再现区域和第一印刷模式第二灰 度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第一印刷模式第一灰度再现区域使用所 述第一点而不使用所述第二点，所述第一印刷模式第二灰度再现区域使用所述第一点和所 述第二点， 所述第二印刷模式具有包含第二印刷模式第一灰度再现区域和第二印刷模式第二灰 度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第二印刷模式第一灰度再现区域使用所 述第一点而不使用所述第二点，所述第二印刷模式第二灰度再现区域使用所述第一点和所 述第二点， 所述第一点与所述第二点相比而较小， 所述第一印刷模式的印刷速度与所述第二印刷模式的印刷速度相比而较慢， 所述第一印刷模式第一灰度再现区域与所述第二印刷模式第一灰度再现区域相比而 较宽阔。
2. 如权利要求1所述的印刷装置，其中， 所述第一印刷模式具有不使用所述第一点而使用所述第二点的第一印刷模式第三灰 度再现区域， 所述第二印刷模式具有不使用所述第一点而使用所述第二点的第二印刷模式第三灰 度再现区域， 所述第一印刷模式第三灰度再现区域与所述第二印刷模式第三灰度再现区域相比而 较窄小。
3. 如权利要求1或2所述的印刷装置，其中， 所述第一印刷模式下的所述印刷介质与所述头单元之间的距离与所述第二印刷模式 下的所述印刷介质与所述头单元之间的距离相比而较窄。
4. 如权利要求1至3中的任一项所述的印刷装置，其中， 所述第一印刷模式下的所述第一点的喷出速度与所述第二印刷模式下的所述第一点 的喷出速度相比而较慢。
5. 如权利要求1至4中的任一项所述的印刷装置，其中， 所述第一印刷模式下的所述印刷介质和所述头单元之间的每单位时间内的最大相对 移动速度，与所述第二印刷模式下的所述印刷介质和所述头单元之间的每单位时间内的最 大相对移动速度相比而较慢。
6. 如权利要求1至5中的任意一项所述的印刷装置，其中， 所述第一印刷模式下的从所述头单元喷出所述油墨的喷出频率与所述第二印刷模式 下的从所述头单元喷出所述油墨的喷出频率相比而较低。
7. -种印刷方法，其利用油墨而能够在印刷介质上形成包含第一点和第二点在内的大 小不同的多个点， 所述印刷方法具备通过第一印刷模式和第二印刷模式而实施印刷的工序， 所述第一印刷模式具有包含第一印刷模式第一灰度再现区域和第一印刷模式第二灰 度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第一印刷模式第一灰度再现区域使用所 述第一点而不使用所述第二点，所述第一印刷模式第二灰度再现区域使用所述第一点和所 述第二点， 所述第二印刷模式具有包含第二印刷模式第一灰度再现区域和第二印刷模式第二灰 度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第二印刷模式第一灰度再现区域使用所 述第一点而不使用所述第二点，所述第二印刷模式第二灰度再现区域使用所述第一点和所 述第二点， 在实施所述印刷的工序中， 使所述第一点与所述第二点相比而较小， 使所述第一印刷模式的印刷速度与所述第二印刷模式的印刷速度相比而较慢， 使所述第一印刷模式第一灰度再现区域与所述第二印刷模式第一灰度再现区域相比 而较宽阔。
8. -种计算机程序，其为用于利用油墨而在印刷介质上形成包含第一点和第二点在内 的大小不同的多个点的计算机程序， 所述计算机程序使计算机实现如下功能： 通过第一印刷模式和第二印刷模式而实施印刷的印刷功能， 所述第一印刷模式具有包含第一印刷模式第一灰度再现区域和第一印刷模式第二灰 度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第一印刷模式第一灰度再现区域使用所 述第一点而不使用所述第二点，所述第一印刷模式第二灰度再现区域使用所述第一点和所 述第二点， 所述第二印刷模式具有包含第二印刷模式第一灰度再现区域和第二印刷模式第二灰 度再现区域在内的多个灰度再现区域，其中，所述第二印刷模式第一灰度再现区域使用所 述第一点而不使用所述第二点，所述第二印刷模式第二灰度再现区域使用所述第一点和所 述第二点； 使所述第一点与所述第二点相比而较小的功能； 使所述第一印刷模式的印刷速度与所述第二印刷模式的印刷速度相比而较慢的功 能； 使所述第一印刷模式第一灰度再现区域与所述第二印刷模式第一灰度再现区域相比 而较宽阔的功能。
【文档编号】B41J2/01GK104057703SQ201410103584
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】古田达雄 申请人:精工爱普生株式会社