2023-172149 制御装置、プログラムおよび液滴観測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023172149

(43)【公開日】2023-12-06

(54)【発明の名称】制御装置、プログラムおよび液滴観測方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20231129BHJP

   B41J 29/38 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 451

B41J2/01 401

B41J2/01 207

B41J29/38 350

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022083763

(22)【出願日】2022-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】細見 正嗣

【テーマコード（参考）】

2C056

2C061

【Ｆターム（参考）】

2C056EB06

2C056EB29

2C056EB58

2C056EC07

2C056EC08

2C056EC28

2C056EC42

2C061AP01

2C061AQ05

2C061HK11

2C061HN15

(57)【要約】

【課題】実際の画像を印刷する条件での液滴の飛翔状態を観測する。
【解決手段】液滴観測手段を備える液体吐出装置のノズルの位置ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する吐出制御部を、当該吐出制御部を制御する吐出制御プログラムを介して疑似的に操作する疑似操作部を備え、前記疑似操作部は、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液滴観測手段を備える液体吐出装置のノズルの位置ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する吐出制御部を、当該吐出制御部を制御する吐出制御プログラムを介して疑似的に操作する疑似操作部を備え、
前記疑似操作部は、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施する、
ことを特徴とする制御装置。

【請求項2】

前記疑似操作部は、
前記液体吐出装置のノズルの位置のデータと画像データとに基づいて、前記ノズルの位置ごとに吐出条件を計算する計算処理部と、
前記計算処理部による計算結果に従い、初期条件の設定操作と吐出操作とを実施する実施処理部と、
現在の時刻に条件変更の前記ノズルの位置がある場合、当該ノズルの位置の吐出条件の変更操作を実施する変更処理部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記計算処理部は、前記吐出条件として、前記ノズルの位置ごとに、時間、液滴の吐出／不吐出、液滴の種類のデータを計算する、
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

コンピュータを、
液滴観測手段を備える液体吐出装置のノズルの位置ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する吐出制御部を、当該吐出制御部を制御する吐出制御プログラムを介して疑似的に操作する疑似操作部として機能させ、
前記疑似操作部は、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施する、
ことを特徴とするプログラム。

【請求項5】

液体吐出装置のノズルから吐出された液滴の飛翔状態を観測する液滴観測装置における液滴観測方法であって、
前記液体吐出装置のノズルの位置ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する吐出制御部を、当該吐出制御部を制御する吐出制御プログラムを介して疑似的に操作する疑似操作ステップを含み、
前記疑似操作ステップは、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施する、
ことを特徴とする液滴観測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、プログラムおよび液滴観測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インクジェットヘッドなどのノズルから吐出された液滴の飛翔状態を観測する液滴観測装置が知られている。

【0003】

特許文献１には、液滴の飛翔状態を観測する目的で、液滴を連続的に画像記録し異なる画像の液滴が同一かどうかを認識する技術が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の液滴観測装置によれば、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中にノズルの位置（チャンネル：ｃｈ）によって動的に液滴の種類を変更、または吐出、不吐出の制御を動的に実施することはできない、という問題がある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実際の画像を印刷する条件での液滴の飛翔状態を観測することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液滴観測手段を備える液体吐出装置のノズルの位置ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する吐出制御部を、当該吐出制御部を制御する吐出制御プログラムを介して疑似的に操作する疑似操作部を備え、前記疑似操作部は、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、実際の画像を印刷する条件での液滴の飛翔状態を観測することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態にかかる液滴観測システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、液滴観測装置の概略的な構成を示す図である。

【図3】図３は、液滴の吐出速度と着弾位置の関係の一例を示す図である。

【図4】図４は、ギャップ調整方法で用いるデータを生成する液滴観測装置の制御部の機能構成を示す図である。

【図5】図５は、制御装置のハードウェア構成図である。

【図6】図６は、制御装置の機能構成を示すブロック図である。

【図7】図７は、吐出制御部に対する疑似的操作処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】図８は、チャンネルデータの一例を示す図である。

【図9】図９は、吐出テーブルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照して、制御装置、プログラムおよび液滴観測方法の実施の形態を詳細に説明する。

【0010】

図１は、実施の形態にかかる液滴観測システム１の構成を示す図である。図１に示すように、液滴観測システム１は、インクジェットプリンタである液滴観測装置１００と、ＰＣ（Personal Computer）である制御装置２００とを通信ネットワークＮを介して接続する。

【0011】

液滴観測装置１００は、液体吐出装置の実施形態であるプリントヘッド１１１（図２参照）と、観測カメラ１３０（図２参照）と、光源部１５０（図４参照）と、を備える。液滴観測装置１００は、プリントヘッド１１１のノズルからの液滴の吐出、および、プリントヘッド１１１のノズルから吐出された液滴の飛翔状態の観測カメラ１３０（液滴観測手段の一例）による観測等を実施する。より詳細には、液滴観測装置１００は、プリントヘッド１１１のノズルの位置（ｃｈ）ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する。

【0012】

制御装置２００は、液滴観測装置１００のプリントヘッド１１１における液滴の吐出を制御する吐出制御プログラムＰ１を記憶する。制御装置２００は、吐出制御プログラムＰ１に従って、液滴観測装置１００に対して液滴の吐出等の指示を行う。

【0013】

通常、吐出制御プログラムＰ１は、連続吐出の周波数やプリントヘッド１１１のノズルごとに吐出する液滴の種類を指定できるものが多いが、連続吐出の途中で液滴の種類を変更したり、一部のノズルの吐出の開始／停止を切り替えたりする機能を有していないものが多い。

【0014】

そこで、本実施形態の制御装置２００は、さらに、操作プログラムＰ２を記憶する。制御装置２００は、操作プログラムＰ２に従うことにより、吐出制御プログラムＰ１が吐出の途中で液滴の種類を変更したり一部のノズルの吐出開始／停止を切り替えたりする機能を有していなくても、液滴観測装置１００のプリントヘッド１１１に対して連続吐出の途中で液滴の種類を変更したり、一部のノズルの吐出の開始／停止を切り替えたりする機能を発揮する。

【0015】

まず、液滴観測装置１００について説明する。

【0016】

ここで、図２は液滴観測装置１００の概略的な構成を示す図である。図２に示すように、液滴観測装置１００は、画像形成部１１０と、制御部１２０と、観測カメラ１３０と、を備えている。観測カメラ１３０は液滴観測手段の一例である。

【0017】

画像形成部１１０は、液体インクを液滴として吐出する液滴吐出部であるプリントヘッド１１１と、記録媒体に形成された画像を検査する機能を備える画像検査装置１１２と、記録媒体であるシート１１６を搬送する搬送部を構成するアンワインダー１１３およびリワインダー１１５と、画像が形成されたシート１１６を乾燥させる乾燥装置１１４と、を備えている。

【0018】

本実施形態に係る記録媒体であるシート１１６は、連長のシート部材であって、例えば、ロール紙である。なお、本実施形態は、ロール紙を記録媒体の実施形態（シート１１６）として説明する。なお、本発明を適用可能な記録媒体はロール紙に限定されるものではなく、プリントヘッド１１１から吐出される液滴によって画像が形成される素材からなり、液滴の着弾位置を読取ることができるものであればよい。

【0019】

液滴観測装置１００には、画像形成処理におけるプリントヘッド１１１の動作のさせ方によって、複数の方式がある。例えば、記録媒体であるシート１１６を動かし（搬送し）、シート１１６の搬送方向と直交する方向にプリントヘッド１１１を動かしながら、プリントヘッド１１１からシート１１６に対して液体インクを吐出する「シリアルヘッド方式」である。また、シート１１６の幅寸法をカバーするようにプリントヘッド１１１を幅方向に並べて固定し、シート１１６を動かしながら所定の位置のプリントヘッド１１１から所定のタイミングで液滴を吐出する「ラインヘッド方式」である。本実施形態に係る液滴観測装置１００の説明は、「ラインヘッド方式」を例とする。

【0020】

プリントヘッド１１１は、シート１１６の移動方向（搬送方向）と直交する方向（シート１１６の幅方向）においてブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のそれぞれの色の液体インクを吐出するノズルが配列されて液体途吐出部を構成する。プリントヘッド１１１が備える所定のノズルが所定のタイミングで液体インクを液滴として吐出する動作は、制御装置２００から出力される制御信号に基づいて制御部１２０によって制御される。プリントヘッド１１１は、例えば、ブラックのインクを吐出するプリントヘッド１１１ａ、シアンのインクを吐出するプリントヘッド１１１ｂ、マゼンダのインクを吐出するプリントヘッド１１１ｃ、イエローのインクを吐出するプリントヘッド１１１ｄを含んでいる。

【0021】

プリントヘッド１１１は、シート１１６の幅方向に配列された状態で固定されていて、シート１１６は、搬送機構によってプリントヘッド１１１に対して図２中の矢印Ａ方向に移動する。これらプリントヘッド１１１の移動とシート１１６の移動を行いながら、制御部１２０が制御装置２００から出力される制御信号に基づいて所定のタイミングでプリントヘッド１１１への吐出動作を実行するように制御する。これによって、シート１１６の画像形成面において画像が形成される。なお、シート１１６は、プリントヘッド１１１の直下を通過するように搬送される。

【0022】

また、プリントヘッド１１１は、制御部１２０からの制御信号（Ｔ２）に応じて、液滴吐出方向におけるシート１１６との乖離量を調整する機構を備える。したがって、プリントヘッド１１１は、制御部１２０からの制御信号（Ｔ２）によって、図２におけるＺ軸方向において、位置を可変することができる。これによって、後述するギャップを調整する。

【0023】

アンワインダー１１３およびリワインダー１１５は、制御部１２０からの制御信号（Ｔ２）によって動作をし、シート１１６を所定の速度で搬送する。アンワインダー１１３およびリワインダー１１５の動作は制御部１２０によって同期するように制御される。

【0024】

プリントヘッド１１１よりも搬送方向下流側には乾燥装置１１４が配置されている。乾燥装置１１４は、シート１１６に形成された画像を乾燥させて定着させる。

【0025】

乾燥装置１１４によってシート１１６に定着した画像は、画像検査装置１１２によって検査される。画像検査装置１１２は、例えば、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）を用いた画像読取装置である観測カメラ１３０によって構成される。観測カメラ１３０は、シート１１６の幅方向（主走査方方向）の長さ（幅）をカバーするように、複数のＣＩＳが配列されている。この複数のＣＩＳの直下を、画像形成処理を経たシート１１６が搬送される。これによって、当該シート１１６に形成されている画像が、ＣＩＳによって読み取られる。このＣＩＳが読み取った画像に基づいて、検査用画像データが生成される。そして、検査用画像データは、画像検査装置１１２から制御部１２０に送信される。図２では、画像検査装置１１２から制御部１２０に送信される検査用画像データを示すデータ信号を符号Ｔ１で示している。

【0026】

制御部１２０は、液滴観測装置１００の動作全体を制御するためのハードウェアを備え、このハードウェアと協働して、後述する制御を実行するソフトウェアによって後述する各種の処理機能を提供する。制御部１２０は、画像検査装置１１２からの信号（Ｔ１）によって検査用画像データを受信し、この検査用画像データを解析することによって、プリントヘッド１１１とシート１１６とのギャップを推定するための、液滴間の距離を検出する。

【0027】

また、制御部１２０は、液滴間の距離から、液滴同士の飛翔時間の差（飛翔時間差）を算出する処理を実行し、予め記憶しているプロファイルデータに基づいて、プリントヘッド１１１とシート１１６のギャップを推定する。また、制御部１２０は、推定したギャップに基づいて、プリントヘッド１１１の位置を調整する制御信号（Ｔ２）をプリントヘッド１１１に出力し、ギャップを調整する動作を制御する。

【0028】

なお、図２では、本実施形態に係る液滴観測装置１００として、画像検査装置１１２を内部に備える構成を例示している。しかし、液滴観測装置１００の実施形態として、本発明を適用可能な構成は、これに限定はされない。例えば、液滴観測装置１００から排出されたシート１１６の画像形成面を読み取る画像読取装置である観測カメラ１３０を別体で設ける構成でもよい。この場合、当該画像読取装置である観測カメラ１３０から検査用画像データを受け取るようにすればよい。

【0029】

次に、ギャップ調整方法の前提について説明する。まず、ギャップ調整方法で用いるギャップの推定の前提となる「着弾する位置の相対的な関係（液滴の位置関係）」について説明をする。図３は、記録媒体であるシート１１６に対してプリントヘッド１１１から吐出された液滴１１１１が着弾した様子の一例を示している。図３中の矢印は、シート１１６の搬送方向を例示しているので、シート１１６は当該矢印方向に対して搬送速度Ｖｐで移動していると仮定する。プリントヘッド１１１は、複数のノズル（液滴吐出口）を備えている。

【0030】

図３（ａ）は、同一のノズルから所定の時間間隔を設けて２回の吐出動作を実行した様子を示している。１回目の吐出動作が行われてから２回目の吐出動作が行われるまでの「時間」を「吐出時間差」とする。同一のノズルからの吐出動作は、理想状態では同じ動作であるから、いずれのノズルから吐出された液滴であっても、ノズルから吐出されてからシート１１６に着弾するまでの時間（「飛翔時間」とする。）は、理想状態では同じ時間になる。

【0031】

１回目の吐出動作と２回目の吐出動作の間に、シート１１６は搬送速度Ｖｐで副走査方向に移動している。したがって、理想状態では、吐出時間差に相当する距離だけシート１１６は移動し、１回目の吐出動作に係る液滴と、２回目の吐出動作に係る液滴の、シート１１６の搬送方向における距離はシート１１６の移動距離と同じになる。

【0032】

言い換えると、図３（ａ）に示すように、各液滴の着弾位置は、搬送方向において異なる位置になり、液滴１１１１ａおよび液滴１１１１ｂのように異なる位置に着弾する。なお、本実施形態は、同一ノズルからの吐出動作に吐出時間差を設けることに限定されるものではなく、異なるノズルから図３（ａ）の例示のように着弾させることができれば、異なるノズルの吐出動作であっても、以下において説明するギャップ調整方法は同様である。

【0033】

図３（ｂ）は、図３（ａ）中の領域Ｂを拡大した図である。シート１１６の搬送速度Ｖｐは既知の数値である。また、ノズルからの液滴１１１１ａおよび液滴１１１１ｂの吐出速度は理想状態では同一であるから、液滴１１１１ａおよび液滴１１１１ｂの飛翔時間は同じである。したがって、液滴１１１１ａおよび液滴１１１１ｂのシート１１６上の距離を搬送速度Ｖｐで除算して得られる時間は、吐出時間差と等しくなるはずである。

【0034】

すなわち、先に着弾した第一の液滴である液滴１１１１ａと、後に着弾した第二の液滴である液滴１１１１ｂの搬送方向の距離（Ｘ）を検出し、この距離と搬送速度Ｖｐとの基づいて得られる時間（着弾時間差）は、液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂの吐出時間差は、同じになるはずである。

【0035】

搬送速度Ｖｐと、搬送速度Ｖｐに応じて生ずる液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂの搬送方向の距離と、液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂの着弾時間の差の関係は、以下の式１によって表すことができる。

【0036】

【数1】

【0037】

なお、式１において、「Δｔ」は液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂの着弾時間差である。「ΔＸ」は、液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂの搬送方向軸上の距離である。「Ｖｐ」は、シート１１６の副走査方向における搬送の速度である。

【0038】

しかしながら、プリントヘッド１１１が備えるどのノズルであっても、毎回の吐出動作が全く同一になることはなく、液滴の飛翔速度は若干揺らぐことになる。したがって、制御部１２０が所定の吐出時間差をもって液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂを吐出させたとしても、式１において算出される着弾間差「Δｔ」と、吐出時間差（ｔｄ）は同じにならず、飛翔時間差Δｔｆ分だけずれることになる。以上に基づけば、少なくとも「液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂ」の搬送方向軸上の距離である。「ΔＸ」を検出すれば、これら２つの液滴に係る着弾時間差「Δｔ」が求まり、その「Δｔ」は飛翔時間差「Δｔｆ」に影響されることになる。

【0039】

なお、本実施形態の説明では、各液滴がシート１１６に着弾したときの形状が真円であるものと仮定し、各液滴の距離を各円の中心の距離としている。

【0040】

各液滴の距離である「ΔＸ」は、液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂのシート１１６上の着弾位置を二次元座標系で特定するならば、その座標における副走査方向（搬送方向）の軸上の座標成分の差に相当する。例えば、シート１１６の搬送方向の軸をＸ軸とし、搬送方向に直交する方向であってシート１１６の面方向である主走査方向の軸をＹ軸とする。この場合、液滴１１１１ａの座標ｐ１がｐ１（ｘ１，ｙ１）、液滴１１１１ｂの座標ｐ２がｐ２（ｘ２，ｙ２）で表すことができる。これらを前提にすれば、「ΔＸ」は、以下の式２によって表すことができる。

【0041】

【数2】

【0042】

式１および式２から明らかなように、２つの液滴の位置関係を検出することができれば液滴１１１１ａと液滴１１１１ｂの着弾時間の差である「Δｔ」を算出することができる。このΔｔは、プリントヘッド１１１とシート１１６とのギャップと相関する。したがって、２つの液滴の位置関係を検出することで、プリントヘッド１１１とシート１１６とのギャップを推定することができる。

【0043】

図４は、ギャップ調整方法で用いるデータを生成する液滴観測装置１００の制御部１２０の機能構成を示す図である。

【0044】

上記のように、２つの液滴の位置関係からプリントヘッド１１１とシート１１６とのギャップを推定するためには、液滴の飛翔速度差とギャップとの相関に関するプロファイルを事前に把握する必要がある。図４は、本実施形態に係る制御部１２０において用いられる、「液滴飛翔時間」と「プリントヘッド１１１とシート１１６の距離（ギャップ）」との「関係性プロファイルデータ」を取得するための液滴観測装置１００の制御部１２０の例を示している。

【0045】

図４に示す液滴観測装置１００の制御部１２０は、観測制御部１２１と、吐出制御部１２２と、光源駆動部１２３と、を備えている。なお、関係性プロファイルデータを取得するために用いる装置の構成は、これに限定されるものではない。

【0046】

観測制御部１２１は、液滴観測装置１００の動作を制御し、関係性プロファイルデータを生成して、記憶する。また、観測制御部１２１において記憶された関係性プロファイルデータは、液滴吐出装置であるインクジェットプリンタ１００の制御部１２０に移動して記憶させることができるデータである。

【0047】

吐出制御部１２２は、観測制御部１２１からの制御信号に基づいてプリントヘッド１１１の吐出動作を制御する。より詳しくは、吐出制御部１２２は、観測制御部１２１からの制御信号に基づいてノズル駆動信号を生成して、プリントヘッド１１１と光源駆動部１２３に対し出力する。

【0048】

光源駆動部１２３は、吐出制御部１２２が出力するノズル駆動信号に同期して、光源部１５０を所定のタイミングで点灯するように、光源部１５０の動作を制御する。

【0049】

プリントヘッド１１１は、複数のノズルを備えていて、吐出制御部１２２からのノズル駆動信号に基づいて、各ノズルから液体を液滴として吐出する。

【0050】

光源部１５０は、光源駆動部１２３の制御に基づいて、所定のタイミングで点灯し、プリントヘッド１１１から吐出された液滴Ｌに光を当てる。

【0051】

観測カメラ１３０は、プリントヘッド１１１から吐出された液滴Ｌを撮影し、取得した画像データを観測制御部１２１に送信する。

【0052】

次に、液滴観測装置１００の制御部１２０の動作の流れについて説明する。

【0053】

まず、観測制御部１２１が、制御装置２００から出力される制御信号に基づいて所定のタイミングにおいて、吐出制御部１２２に対して動作開始の指示をする。すると、吐出制御部１２２がノズル駆動信号を生成して、プリントヘッド１１１と光源駆動部１２３にノズル駆動信号を出力する。これによって、プリントヘッド１１１は、ノズル駆動信号に基づいて液滴Ｌを吐出する。このとき、光源駆動部１２３は、ノズル駆動信号に同期して発光波形を光源部１５０に対して出力する。したがって、光源駆動部１２３は、液滴Ｌの吐出に同期して光源部１５０を点灯させる。

【0054】

観測カメラ１３０（液滴観測手段の一例）は、光源部１５０からの光を受けた液滴Ｌの影を、液滴Ｌの飛翔方向に対する垂直方向から撮影する。観測カメラ１３０が撮影した画像は、観測制御部１２１に順次送られる。光源駆動部１２３の発光波形に対してディレイをかけることによって、任意のタイミングにおける液滴Ｌの飛翔状態の画像を撮影することができる。

【0055】

観測制御部１２１において、種々の駆動信号を生成するように吐出制御部１２２の動作を制御すれば、プリントヘッド１１１から吐出される各液滴の吐出速度に基づく液滴Ｌの飛翔速度と、この飛翔速度に対応する液滴Ｌの位置との相関を示すデータを取得することができる。

【0056】

次に、制御装置２００について説明する。

【0057】

ここで、図５は制御装置２００のハードウェア構成図である。図５に示されているように、制御装置２００は、コンピュータによって構築されており、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）コントローラ５０５、ディスプレイ５０６、外部機器接続Ｉ／Ｆ（Interface）５０８、ネットワークＩ／Ｆ５０９、データバス５１０、キーボード５１１、ポインティングデバイス５１２、ＤＶＤ－ＲＷ（Digital Versatile Disc Rewritable）ドライブ５１４、メディアＩ／Ｆ５１６を備えている。

【0058】

これらのうち、ＣＰＵ５０１は、制御装置２００全体の動作を制御する。ＲＯＭ５０２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ５０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。ＨＤ５０４は、プログラム（吐出制御プログラムＰ１、操作プログラムＰ２）等の各種データを記憶する。ＨＤＤコントローラ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってＨＤ５０４に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。

【0059】

ディスプレイ５０６は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、又は画像などの各種情報を表示する。外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやプリンタ等である。ネットワークＩ／Ｆ５０９は、通信ネットワークＮを利用してデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン５１０は、図５に示されているＣＰＵ５０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

【0060】

また、キーボード５１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えた入力手段の一種である。ポインティングデバイス５１２は、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動などを行う入力手段の一種である。ＤＶＤ－ＲＷドライブ５１４は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＷ５１３に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。なお、ＤＶＤ－ＲＷに限らず、ＤＶＤ－Ｒ等であってもよい。メディアＩ／Ｆ５１６は、フラッシュメモリ等の記録メディア５１５に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。

【0061】

続いて、制御装置２００のＣＰＵ５０１がＨＤ５０４に記憶されたプログラム（操作プログラムＰ２）に従って動作することにより発揮する機能について説明する。

【0062】

ここで、図６は制御装置２００の機能構成を示すブロック図である。図６に示すように、制御装置２００は、疑似操作部２１０を備える。

【0063】

疑似操作部２１０は、プリントヘッド１１１のノズルの位置（ｃｈ）ごとの液滴の吐出／不吐出および液滴の種類の設定に基づいて液滴の吐出を実施する液滴観測装置１００の吐出制御部１２２を、当該吐出制御部１２２を制御する吐出制御プログラムＰ１を介して疑似的に操作する。具体的には、疑似操作部２１０は、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施する。

【0064】

より詳細には、図６に示すように、疑似操作部２１０は、計算処理部２１１と、実施処理部２１２と、変更処理部２１３と、を備える。

【0065】

計算処理部２１１は、プリントヘッド１１１のノズルの位置のデータと画像データとに基づいて、ノズルの位置ごとに時間、液滴の吐出／不吐出、液滴の種類のデータを計算する。

【0066】

実施処理部２１２は、計算処理部２１１による計算結果に従い、初期条件の設定操作と吐出操作とを実施する。

【0067】

変更処理部２１３は、現在の時刻に条件変更のノズルの位置がある場合、当該ノズルの位置の吐出条件の変更操作を実施する。

【0068】

続いて、制御装置２００における液滴観測装置１００の吐出制御部１２２に対する疑似的操作処理の流れについて説明する。

【0069】

ここで、図７は吐出制御部１２２に対する疑似的操作処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、計算処理部２１１は、まず、画像データの入力を行う（ステップＳ１）。これは、実印刷における吐出と同じタイミング、同じ液滴で、液滴観測装置１００でも吐出を行うため、実印刷における画像データの吐出情報を得るためである。画像データには、横と縦の位置ごとにどの滴種で吐出するべきかが記録されている。

【0070】

次に、計算処理部２１１は、プリントヘッド１１１の各ノズルのチャンネルデータ（ｃｈデータ）を読み込む（ステップＳ２）。

【0071】

ここで、図８はチャンネルデータ（ｃｈデータ）の一例を示す図である。図８は、プリントヘッド１１１の各ノズルの横及び縦の相対位置を示すデータがあらかじめ保存されたテーブルである。図８に示す例によると、ｃｈ１のノズルは、横方向が相対的に“８００”の位置にあり、縦方向は相対的に“０”の位置にある。同様に、図８に示す例によると、ｃｈ２のノズルは、横方向が相対的に“７９９”の位置にあり、縦方向は相対的に“１６”の位置にある。本テーブルは使用するプリントヘッド１１１ごとにあらかじめ決められた情報であり、プログラム実行前にすでにテーブルとして保存されている。

【0072】

次に、計算処理部２１１は、入力した画像データとｃｈデータとから、各ノズルがどの時刻にどの滴種を吐出するべきかを算出して、吐出テーブルとして保存する（ステップＳ３）。すなわち、計算処理部２１１は、入力した画像データとｃｈデータとから、プリントヘッド１１１のノズルの位置のデータと画像データとに基づいて、ノズルの位置ごとに時間、液滴の吐出／不吐出、液滴の種類のデータを計算する。より詳細には、計算処理部２１１は、画像データから縦、横のどの位置がどの時刻にどの滴種を吐出するべきかを得て、ｃｈデータからどのノズルがどの横位置にあるか、また縦の相対位置から吐出タイミングをどのくらいずらす必要があるかを得る。

【0073】

ここで、図９は吐出テーブルの一例を示す図である。図９は、プリントヘッド１１１の各ノズルがどの時刻にどの液滴の種類（滴種）を吐出するべきかを示すデータがあらかじめ保存されたテーブルである。図９に示す吐出テーブルにより、プリントヘッド１１１のノズルごとに、どの時刻にどの滴種で吐出を開始／停止するべきかが分かる。図９に示す例によると、ｃｈ１のノズルは、時刻“１０”から滴種“１”で吐出を開始し、時刻“３０”で滴種“２”に変更すればよい。また、図９に示す例によると、ｃｈ２のノズルは、時刻“２６”に滴種“３”で吐出を開始し、時刻“４６”で吐出を停止すればよい。

【0074】

次に、実施処理部２１２は、計算処理部２１１による計算結果に従い、初期条件の設定操作をし、吐出を開始する（ステップＳ４）。初期条件は、時刻“１”における各ノズルの吐出状態を吐出テーブルを参照すればよい。実施処理部２１２は、吐出制御プログラムＰ１を操作し、各ノズルの吐出状態を設定したうえで吐出開始の操作を実施する。なお、吐出を開始すると、実施処理部２１２は、タイマに従い時刻を増加させていく。

【0075】

変更処理部２１３は、時刻が増加するたびに現在の時刻と吐出テーブルのノズルごとの時刻とを比較する（ステップＳ５）。

【0076】

変更処理部２１３は、現在の時刻に条件変更のノズルがある場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、吐出制御プログラムＰ１を操作して該当するノズルの吐出条件（例えば、滴種）を吐出テーブルに従い変更する（ステップＳ６）。

【0077】

変更処理部２１３は、画像データに対応する液滴の吐出が終了した場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、処理を終了する。一方、変更処理部２１３は、画像データに対応する液滴の吐出が終了していない場合（ステップＳ７のＮｏ）、ステップＳ５に戻る。

【0078】

本操作を繰り返すことにより、入力した画像データに従って液滴観測装置１００から吐出を実行させ、画像データを印刷した場合の液滴の飛翔状態を観測することが可能となる。

【0079】

通常、実際に画像を印刷するときは、ノズルの位置（ｃｈ）によって動的に滴種を変更したり、吐出／不吐出を変更したりすることになる。このようにノズルの位置（ｃｈ）によって動的に滴種を変更したり、吐出／不吐出を変更したりすることは、液滴の吐出の状態に影響を与えることがある。動的に滴種を変更する場合は、直前に吐出した滴種によって吐出滴の速度が変動する滴種間のクロストークや、直前の不吐出状態の時間により滴速度や滴体積が変動する現象等が例として挙げられる。吐出制御プログラムＰ１では、ノズルの位置（ｃｈ）ごとに滴種や吐出／不吐出の条件設定を行い、その条件で吐出評価を実施できる。しかしながら、吐出制御プログラムＰ１では、特定のノズル位置（ｃｈ）のノズルに一定の滴種を一定の吐出周期で吐出させる機能を有するが、連続吐出の途中で液滴の種類を動的に変更したり、一部のノズルの吐出の開始／停止を動的に切り替えたりする機能を有していないものが多く、実際に印刷条件での評価ができないことがある。

【0080】

さらに、従来の吐出制御プログラムＰ１は液滴観測装置のメーカが製作したものであり、一般的に吐出制御プログラムＰ１を変更することはできない。このため、購入時の吐出制御プログラムＰ１を変更して、動的に滴種を変えたりすることもできない。

【0081】

この点、このように本実施形態によれば、液滴観測装置１００の吐出制御プログラムＰ１を他の操作プログラムＰ２から疑似的に操作して、実際の画像印刷と同じ条件やタイミングで吐出をさせる。人間による操作ではマイクロ秒単位で吐出制御プログラムＰ１の画面を操作して吐出条件を変更することは不可能であるが、操作プログラムＰ２ではそのような条件でも疑似的に吐出制御プログラムＰ１の画面を制御して吐出条件を変更することが可能である。これにより、液滴の吐出状態を評価する際に、液滴の吐出中に動的に液滴の種類を変更、または液滴の吐出／不吐出の制御を動的に実施することができ、実際の画像を印刷する条件での液滴の飛翔状態を観測することができる。

【0082】

本実施形態の制御装置２００で実行される操作プログラムＰ２は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

【0083】

また、本実施形態の制御装置２００で実行される操作プログラムＰ２を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の制御装置２００で実行される操作プログラムＰ２をインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、本実施形態の制御装置２００で実行される操作プログラムＰ２を、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

【0084】

本実施の形態の制御装置２００で実行される操作プログラムＰ２は、上述した各部（疑似操作部２１０（計算処理部２１１、実施処理部２１２、変更処理部２１３））を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から操作プログラムＰ２を読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、疑似操作部２１０（計算処理部２１１、実施処理部２１２、変更処理部２１３）が主記憶装置上に生成されるようになっている。

【0085】

また、上記で説明した実施形態の各機能（疑似操作部２１０（計算処理部２１１、実施処理部２１２、変更処理部２１３））は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

【0086】

本願において、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体吐出装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0087】

この「液体吐出装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0088】

例えば、「液体吐出装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0089】

また、「液体吐出装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0090】

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0091】

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0092】

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0093】

また、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0094】

また、「液体吐出装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0095】

最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。また、実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0096】

１１１ 液体吐出装置
１２２ 吐出制御部
２００ 制御装置
２１０ 疑似操作部
２１１ 計算処理部
２１２ 実施処理部
２１３ 変更処理部
Ｐ１ 吐出制御プログラム

【先行技術文献】

【特許文献】

【0097】

【特許文献1】特開２００５－２０１８９５号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】