印刷装置及印刷方法.pdf

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。

权利要求书
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.  一种印刷方法，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.  一种计算机程序，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。

说明书印刷装置及印刷方法
技术领域
本发明涉及一种印刷装置及印刷方法。
背景技术
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。
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。
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。
专利文献1：日本特开2010-179626号公报
发明内容
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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
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。
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。
附图说明
图1为表示打印机的概要结构的图。
图2为表示存储部中所存储的第一图表的图。
图3为表示存储部中所存储的第二图表的图。
图4为表示第一印刷模式中的总占空比的图。
图5为表示第二印刷模式中的总占空比的图。
图6为表示喷墨打印机的记录方式的图。
图7为表示染料油墨和颜料油墨的物性值比较的图。
图8为表示颜料油墨和染料油墨的特性比较的图。
图9为表示油墨滴的喷落偏差的图。
图10为表示附属点的形成过程的图。
图11为表示油墨滴所受到的力的图。
图12为表示主点和附属点的减速特性的图。
图13为表示附属点的喷落偏差的图。
图14为表示主点的弯曲的图。
图15为表示风纹的评价基准的图。
图16为表示风纹和PG的关系（Clio）的图。
图17为表示油墨滴的飞射状态的图。
图18为表示油墨滴的飞射状态的图。
图19为表示风纹与Vm、Iw的相关性的图。
图20为表示风纹与Vm、Iw及印字模式的关系的图。
图21为表示滑架速度与风纹的关系的图。
图22为表示波形的驱动频率与风纹的关系的图。
图23为表示同时被驱动的喷嘴数与风纹的关系的图。
图24为表示喷嘴的间隔与风纹的关系的图。
图25为表示同时驱动的列的间隔与风纹的关系的图。
图26为表示邻接列的油墨滴的大小与风纹的关系的图。
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。
图28为喷嘴的排列图。
图29为风纹开始位置的附属点喷落偏差（模型图）。
图30为风纹数值分析模拟模型图。
图31为表示风纹数值模拟的初始条件的图。
图32为表示空气流动的边界条件的图。
图33为表示朝向+Y轴方向的空气流动的图。
图34为表示空气流动的速度分布的图。
图35为表示空气流动的速度分布的图。
图36为表示空气流动的速度分布的图。
图37为表示附属点的朝向X轴的喷落偏差的图。
图38为表示附属点的朝向X轴的喷落偏差的图。
图39为PIV系统的结构示意图。
图40为表示PIV系统的计算方法的图。
图41为表示打印机PG部分的空气流动的图。
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
A.实施方式
A1.装置结构
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。
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。
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”。
输送机构300具备介质输送电机（未图示）和输送带（未图示）。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RM。
控制单元100采用如下的结构，即，CPU、ROM、RAM和EEPROM（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EEPROM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。
A2.印刷处理
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。
A）根据第一图表111而决定喷嘴占空比（总占空比）。
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。
C）使油墨的喷出速度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。
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。
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EEPROM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）。
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）。
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）。
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。
图2所示的灰度值M1（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。
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0%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”。
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0%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”。
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M1（25%）。
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%。即，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。
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。
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）
此外，在未使用小点的第三灰度再现区域中，以下关系成立。
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）
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。
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。
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，即，（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。
B.对于风纹的产生和抑制风纹的产生的考察：
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。
第一章.序言
1-1前序
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。
1-2.喷墨打印机的高画质化和高速化
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。
（1）油墨滴喷出的控制技术
A.使油墨滴微小化；B.油墨滴的调制技术；C.油墨的喷出稳定性；D.油墨的喷出精度。
（2）画质处理技术
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。
（3）油墨关联技术
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。
（4）媒介技术
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。
（5）机械控制技术
A.高精度的头控制机构；B.高精度的送纸技术。
为了实现印刷速度的提高，可以考虑使用以下的技术。
（1）以高频率喷出油墨滴（需要油墨高频率的响应性）。
（2）增加喷嘴数（提高喷嘴的排列密度）。
（3）使油墨滴的喷出量在较宽范围内可变。
（4）减少冲洗的次数。
（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。
（6）减少印刷时的头的扫描次数。
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。
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。
第二章.喷墨打印机的记录方法和油墨喷出特性
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。
2-1.喷墨打印机的记录方法
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。
2-2.喷墨打印机的油墨
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20μm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。
A.可靠性主要因素
为了实施稳定的印刷的油墨物性（粘度、表面张力、润湿性）。
短期、长期放置后也不堵塞的组成。
相对于接触材料的油墨稳定性（头、墨盒以外的部件）。
油墨长期保存性。
B.印刷特性主要因素
良好的发色性、颜色再现范围。
普通纸适应性（速干性、颜色扩散）。
记录物的耐久性（耐光性、耐水性、耐湿性、耐气体性）。
染料油墨和颜料油墨的物性比较：
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。
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。
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。
2-3.喷墨打印机的记录媒介
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。
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。
A.能够形成较高的正圆性的点形状。
B.油墨吸收性较高，根据油墨的吸收量而使OD值的宽度较大地发生变化。
C.不产生扩散或底色不均凝结不均的油墨吸收速度。
D.发出照片的色调的光泽感。
E.高精度的输送性。
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。
2-4.喷墨打印机的油墨喷出特性
在喷墨记录中，油墨滴在打印机头喷嘴直径约20μm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。
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。
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。
2-4-1.油墨滴的喷出和喷落
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。
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。
到喷落为止的时间T通过以下的式（2-1）而被表示。
数学式1
P=PGVm---(2-1)]]>
其中，T为到喷落为止的时间。
油墨的喷出位置和喷落位置的偏差通过以下的数学式（2-2）而被表示。
数学式2
Δl＝Vcr×T (2-2)
其中，Δl为油墨的喷出位置和喷落位置的偏差。
在此，当考虑在列内和列间的油墨滴的飞射速度的差时，油墨滴的相对喷落偏差通过以下的数学式（2-3）而被表示。
数学式3
Δl′=Vcr×PG×(1Vma-1Vmb)---(2-3)]]>
Δlˊ为油墨滴的相对喷落偏差；Vma为油墨滴a的飞射速度；Vmb为油墨滴b的飞射速度。
油墨滴的喷落偏差显然会给画质带来较大的影响，但是，根据以上的算式，对相对喷落偏差影响最大的参数为油墨滴的飞射速度差。此外，可知油墨滴的喷落偏差还依赖于滑架速度、PG。
为了避免油墨滴的向滑架移动方向的喷落偏差，理论上认为下述的方法是有效的。
A.减小列内、列间的Vm差异。
B.减小PG。
C.加快油墨的喷出速度。
D.放慢滑架速度。
但是，在以上的对策中，对于C，当加快油墨的喷出速度时，油墨的飞射状态容易变得不稳定，从而须要考虑Vm和喷出稳定性之间的平衡。对于D，将导致印字速度的降低。采取对策A和B被认为最有效。
油墨滴在从喷嘴喷出后，被分成主点和附属点，从而受到空气粘性阻力，而在减速的同时喷落，在下文中将详细地说明。
2-4-2.附属点的形成和附属点形成的风险
当从打印机头的喷嘴喷出的油墨形成油墨滴时，表示出如图解2-2（图10）所示的过程。喷出的油墨柱的中间变细的部分通过表面张力而随着距喷嘴的距离的逐渐增大从而使振幅逐渐变大，当达到某个位置时形成油墨滴。此时，将导致不必要的小径粒子产生，该小径粒子被称为附属点。
附属点是损坏印刷品质的物质，其产生与油墨粘度有关。当油墨的粘度较低时，油墨的喷出速度变快且容易产生附属点。相反，当油墨粘度较高时，虽然能够抑制附属点的产生，但是会使油墨的喷出速度变慢。为了满足印字特性，需要确保某种程度以上的油墨喷出速度，因此，可以认为，很难避免附属点的产生。
附属点给画质带来如下所示的影响。
A.附属点不喷落在本来设想的喷落位置上而在媒介上形成如风纹那样的图案。
B.附属点成为墨雾，不喷落在媒介上而浮游在机器内，从而引起机器内污染等的问题。
C.由于附属点不喷落在媒介上，因此无法获得如设计那样的油墨重量，因此无法全部填满，并且还影响OD值。
2-4-3.油墨滴的运动
（A）空气阻力
油墨滴在被喷出后将受到空气阻力。空气阻力中包括粘性阻力（与油墨滴的速度成比例）和惯性阻力（与油墨的速度的平方成比例）。可以认为，粘性阻力对于速度较慢的物体有效，惯性阻力对于速度较快的物体有效。对于在正在飞射的油墨滴中哪个参数占支配地位进行了研究。
粘性阻力通过下述的数学式（2-4）而表示，惯性阻力通过下述的数学式（2-5）而表示。（将油墨滴设定为球体。）
数学式4
F1＝6πηrVm (2-4)其中，F1为粘性阻力。
η为空气的粘性系数(η＝1.82×10-4(g/cm3.s))；r为油墨滴的半径；Vm为油墨滴的速度。
数学式5
F2=π4ρr2Vm2---(2-5)]]>
其中，F2为，惯性阻力；ρ为空气的密度(η＝1.82×10-4(g/cm3.s))。
对于以上的数学式，由于当设定为Vm=800（cm/s）、油墨重量为3ng、油墨密度为1.06（g/cm3）时，F1＞＞F2，因此可知对于油墨滴的空气阻力而言，粘性阻力成为支配性阻力。
此外，该倾向在油墨滴的半径越小速度越慢时越变得显著。
（B）油墨的飞射速度
图解2-3（图11）为表示油墨滴所承受的力的图。
当将牛顿的运动公式适用于油墨滴的运动上时，能够获得下述式（2-6）。
数学式6
F=mdvdt=mg-6πηrVm---(2-6)]]>
在此，当以如下的方式定义K时，能够获得下述数学式（2-7）、（2-8）。
数学式7
dvdt=g-KmVm---(2-7)]]>
（其中，设定为K=6πηr。）
数学式8
1(mkg-vm)dv=Kmdt---(2-8)]]>
对该式（2-8）进行积分，于是获得以下的式（2-9）、（2-10）。
数学式9
ln(mKg-Vm)=-Kmt+C---(2-9)]]>
其中C为积分常数。
数学式10
Vm=mgK+exp(-Kmt+C)---(2-10)]]>
当对t=0时的油墨滴的初速度进行定义时，成为下述式（2-11）。利用式（2-11），可知喷出时间和油墨的飞射速度之间的关系。
数学式11
Vm=mgK+(Vmo-mgK)exp(-Kmt)---(2-11)]]>
（其中，当t=0时，油墨滴的初始速度为Vm0）
2-4-4.主点和附属点的减速
油墨滴在被喷出后，被分成附属点和主点而在分别减速的同时喷落在媒介上。图解2-4（图12）为通过Clio的VSD3M模式来表示主点和附属点的减速特性的坐标图。
为了进行风纹模拟实验，须要掌握主点和附属点之间的重量关系。由于与油墨滴的速度变化率和重量成比例关系，因此能够计算附属点和主点的重量。
速度的变化率和重量的关系通过以下的式（2-12）而被表示。
数学式12
Mm-23:Ms-23=dVm:dVs---(2-12)]]>
其中，油墨滴的半径r和油墨重量m之间的关系为
使主点和附属点的速度变化率成为dVm和dVs。
在此，主点和附属点的重量的合计M通过以下的式（2-13）而被表示。
数学式13
M＝Mm+Ms (2-13)
对（2-12）式进行改写，于是通过以下的式（2-14）、（2-15）而被表示。
数学式14
Mm=(dVm-2/3dVm-2/3+dVs-2/3)M---(2-14)]]>
数学式15
Ms=(dVs-2/3dVm-2/3+dVs-2/3)M---(2-15)]]>
利用从实验值中获得的dVm和dVs能够进行主点和附属点的重量计算。
2-4-5.油墨滴的飞射状态和雷诺数（Re）之间的关系
当从流体力学的观点研究油墨滴的飞射时，可以认为，从喷嘴喷出的油墨滴的流体的性质由欲喷出油墨的惯性力和阻止油墨的喷出的粘性力之间的关系决定。在流体力学中通过雷诺数（Re）而表示惯性力和粘性力之比。可以通过Re来研究油墨滴的流体的性质。此外，也可以在说明空气的流动、流场中的漩涡的形成等的问题时使用。
雷诺数（Re）通过以下的式（2-16）而被表示。
数学式16

其中，rn为喷嘴直径；ρ为油墨密度；η为油墨粘度。
当考虑常数时，可知雷诺数（Re）通过以下的式（2-17）而被表示。
数学式17
Re∝Vm (2-17)
其中，rn、ρ、η为依赖于头和油墨的物性的常数。
2-5.墨雾的形成条件及风纹与墨雾之间的关系
可以认为，墨雾通过以下所述的原因而形成。
A.当进行无边框印刷时，油墨滴无法喷落在纸上而成为墨雾。
B.当进行清洗时，油墨滴无法喷落在盖上而成为墨雾。
C.在某种驱动条件下形成直径较小的附属点、子附属点，受到通过滑架的移动而引起的空气流动的影响而无法喷落在纸上，从而作为墨雾而浮游在打印机机器内。
通过墨雾在机器内的浮游，能够带来以下的风险。
A.污染机器内部。
B.污染编码器而无法读取滑架的位置的问题。
C.墨雾喷落在导纸板内等，从而引起油墨的背面粘印。
由于墨雾问题和风纹问题一样，风的流动成为支配性的要素，因此查明打印机内的空气流动的变化是优先的课题。
在此，当利用斯托克斯公式而对附属点成为浮游的条件进行了分析的、附属点的重量和空气的粘性阻力变得相同时，被认为朝向媒介上方的加速度成为0且附属点成为浮游。对于这些现象，如数学式（2-18）～（2-20）所表示。
数学式18
mg＝6πηrVm (2-18)
数学式19
mg=mρρg=43πr3ρ=6πrηVm---(2-19)]]>
数学式20
43πr2ρ=6πηVm---(2-20)]]>
由于6πη为常数，因此从（2-20）式可知根据r和Vm而决定油墨滴成为浮游的条件。当Vm和油墨滴的半径变小时容易形成墨雾。此外，由于以上的数学式还适用于粒子直径较小的附属点在流场中的情况，因此，可以认为，附属点在半径越小Vm越慢时则越容易受到空气的流动的影响，越有可能造成喷落偏差。
第三章.风纹现象的概论和定性的分析
本章提取影响风纹的参数，定性地进行分析，并从分析结果中对风纹现象的形成条件进行研究。
3-1.风纹现象的概要
3-1-1.风纹的含义
虽然风纹的本来的意思是指风吹在砂的上面而形成的图案，但是在喷墨打印机的领域中意味着通过打印机的滑架的移动而使头周边的空气的流动发生变化，从而改变从打印机头喷出来的油墨滴（附属点）的飞射轨迹，而在媒介上形成特殊的图案。
3-1-2.风纹的风险
关于风纹和画质的关系，由于在通过了驱动器的印字中占空比比较高的部位几乎全部填满，因此，在很多情况下，给画质带来的影响较少。但是，有时PPI/Bix类油墨等难以扩散在媒介上，且头的喷出重量在边缘处也较少，并且有时当进行高速的草图印字、增大PG而进行印字时通过肉眼能够看见风纹图案。
3-1-3.表面的风纹图案
A.由附属点的喷落偏差而引起的风纹
如图解3-1（图13）所示，附属点喷落在由主点构成的线之间，从而形成风纹的图案。
B.由被构成为主点的线的弯曲而引起的风纹
如图解3-2（图14）所示，通过使由主点构成的线弯曲从而形成了风纹。
3-1-4.查明风纹现象的形成原因的课题
为什么形成了风纹，当从现象考虑时，通过滑架的移动而使空气流入纸和头之间（PG），从喷嘴喷出来的附属点受到该空气的流动的影响而喷落在被构成为主点的线之间，从而构成了风纹图案。
但是，可以认为，上述的解释并不充分，且存在以下的课题。通过实验分析和数值模拟而对以下的课题进行说明。
A.由于由滑架的移动而引起的空气的流动吹在头的主扫描方向上，且附属点的喷落偏差在其垂直方向，因此是否存在其他的空气流动，只要未形成漩涡，则无法说明风纹现象。须要证明存在朝向附属点的喷落偏差方向的空气流动。
B.须要进行证明，形成主点弯曲的理由是和附属点的喷落偏差相同还是有其他的原因，。
C.形成了风纹的原因是否仅是由于空气的流动而造成的，与油墨喷出特性之间的关系是何种关系。
3-2.影响风纹的参数的定性分析
为了查明形成风纹的原因，最容易理解的方法为从现象入手，挑选影响风纹的参数，并且定性地分析对于风纹给予了何种影响。通过改变影响风纹的参数的值而进行实验，可知由参数的变化而引起的风纹的影响。根据影响风纹的参数给予空气的流动的影响的推测结果，能够对风纹和空气流动之间的关系进行调查。
为了定性地评价风纹图案，如表3-1（图15）所示，制作了风纹的评价标准。
3-2-1.PG和风纹的关系
如表3-2（图16）所示，随着PG的增加，风纹现象有变得显著的倾向。从该结果中可以认为，通过减小PG，能够使附属点在更短的时间内喷落在媒介上，并且减少从空气的流动受到的影响，且还减小喷落偏差。虽然还依赖于印刷装置的种类、Vm等的要素，但是如果PG成为了固定值以下，则无法目视出附属点的喷落偏差，且无法看到风纹现象。但是，为了解决风纹问题，减小PG的方法是有效的，可是由于还存在引起纸磨伤等的问题的风险，因此须要考虑两者的平衡。
3-2-2.油墨的喷出速度、重量、印字模式和风纹的关系
当对风纹和油墨的喷出速度Vm之间的关系进行考虑时，虽然能够导出如下的结论，即，如果Vm较快，则从喷出至喷落为止所具有的时间变短，受到空气的流动的影响变少，从而难以产生风纹，但是实际的结果与此正相反。成为如下的结果，即，当油墨速度变快时风纹变得显著。此外，从印字实验和实验台上的油墨飞射实验中可知，风纹现象并不单纯依赖于油墨的喷出速度，其还与驱动波形的模式、油墨重量有关。
图解3-3（图17）和图解3-4（图18）为表示油墨滴的飞射状态的照片。当对两个照片的附属点的飞射状态进行比较时，油墨滴的喷出速度Vm大的一方的附属点发生变形。可知油墨的喷出速度较大地影响了附属点的飞射状态。
图解3-5（图19）为表示风纹和Vm、Iw的相关性（Clio-VSD3）的图。表3-3（图20）为表示了风纹和油墨喷出速度、油墨重量、印字模式的关系的表。可知产生风纹的Vm条件根据印字模式、油墨重量而不同。
3-2-3.滑架速度和风纹的关系
由滑架的移动而引起的空气的流动被认为是形成风纹图案的第一条件。此外，还已知，该滑架速度根据印字模式而不同。
对于滑架速度和风纹之间的关系进行调查，并在表3-4（图21）中表示了调查的结果。由于进行了不同的印字模式下的比较，因此不能笼统地说当滑架速度变快时显著地出现风纹，但是，事实上，当喷出相同的油墨重量时，在滑架速度较快的印字模式下容易出现风纹。
3-2-4.印字占空比和风纹的关系
A.波形的驱动频率和风纹的关系
如表3-5（图22）所示，由于降低驱动频率，而无法再看到风纹现象。从该结果中可知风纹现象依赖于驱动频率。
B.驱动喷嘴数和风纹的关系
从表3-6（图23）中可知，为形成风纹现象，当同时驱动的喷嘴数不达到固定的数量（在本实验中为30个喷嘴）时不会形成风纹图案。由于认为风纹的形成是通过空气的流动而产生的现象，因此能够从本实验结果中推测出，油墨滴周边的空气流动（油墨喷出方向）根据同时喷出的油墨滴的数量而有所不同。
此外，如表3-7（图24）所示，可知当扩大驱动的喷嘴的间隔时将无法再看到风纹现象。而且，95%的含义为，在180个喷嘴中使用180×95%=171个喷嘴而进行实验的意思，未被使用的喷嘴为#1、#21、#41……#161（使间隔均等）。
从表3-7（图24）的结果中能够进行如下推测。由于在列内存在未驱动的喷嘴，因此喷嘴的间隔以固定的间隔而变宽，且空气的流动向间隔较宽的部位集中，并且，被认为是形成风纹图案的主要因素的、穿过驱动喷嘴之间的风变少，从而未组成风纹。因此，可知当在列内同时驱动的喷嘴的间隔变宽时，存在难以组成风纹的倾向。
3-2-5.同时驱动两列喷嘴对风纹的影响
近年来，为了获得高分辨率和高印字速度，通过同时驱动两列喷嘴而实施印刷的印刷装置增多。对同时驱动两列时和仅驱动一列时的风纹图案进行了比较，可知，当同时驱动两列时，风纹现象变得显著。从该结果中可知，通过驱动某列而使油墨滴喷出从而给其他列的油墨滴的飞射状态带来了影响。在该影响中，对于被驱动的列与邻接列之间的距离、喷出的油墨滴的点 的大小的关系进行了调查。通过表3-8（图25）和3-9（图26）而表示了该结果。由此，当两列同时喷出油墨时，根据驱动条件而使风纹现象的显著性发生变化。尤其在使同时驱动的喷嘴列的间隔变窄时、邻接喷出的油墨的点的大小较大时，风纹现象有变得显著的倾向。在此，尤其关关注的是，当喷出B列大点时，关于其邻接的A列的风纹图案，能够观察到不仅附属点有喷落偏差而且主点也弯曲的图案。
对于上述的结果，从油墨喷出特性和由空气的流动而引起的影响两个方面进行研究。图解3-6（图27）为表示油墨的飞射状态的实验台照片。当喷出A列大点时，看到了其邻接的B列的附属点拉出尾状物的现象。可以想到，当用打印机进行印字时，由于有朝向油墨喷出方向的垂直方向的空气的流动，因此，拉出尾状物的附属点将受到该流动的影响，而形成更小直径的子附属点，且该子附属点成为墨雾而浮游在机器内或者喷落在媒介上，从而形成风纹图案。此外，毫无疑问，当考虑由滑架引起的空气的流动的要素时，通过使A列喷出大点从而给空气的流动带来影响。该影响程度还依赖于喷出来的油墨的点大小、以及与邻接列之间的距离。图解3-7（图28）为喷嘴的排列图。
3-2-6.由Uni-D和Bi-D引起的风纹的影响
在相同的驱动条件下进行Uni-D（一个方向）和Bi-D（双方向）的印字，并对两者的风纹图案进行了比较，但是得知在前进路径和返回路径中能够获得形状不同的图案。关于其原因，可以考虑以下的两点。
A.由于滑架的左右形状不同，因此受到该形状的影响，空气的流动发生变化并形成了在前进路径和返回路径中形状不同的风纹图案。
B.当进行Bi-D印字时，在滑架欲从80位侧朝向内部侧进行移动时，引起如逆流这样的空气的流动，受到该空气的流动的影响而在返回路径中形成了与前进路径不同的风纹图案。
3-2-7.由打开/关闭罩而引起的风纹的影响
在相同的驱动条件下，将打印机的罩设置成打开和关闭并取两张印字样品进行了比较，但是获得了形状不同的风纹图案。这种情况可以被认为是，当打开和关闭罩时，打印机机器内的空气的流动发生变化，且该影响还涉及到PG部分。当接收到该结果而对风纹问题进行研究时，可知不仅须要掌握PG部分的空气流动，最好还要掌握在打印机内空气整体的流动。此外，还能 够得出如下结论，即，通过改变打印机内的部件的形状而使空气的流动发生变化从而能够抑制风纹现象。
3-3.风纹的开始位置
3-3-1.风纹的开始位置
虽然关于风纹现象的开始位置进行了实验，但是风纹的开始位置与印字位置、滑架的移动方向无关，刚开始印字后，风纹还未开始，其是在进行0.5～2cm印字之后产生的。关于该理由，进行了这样的推测。风纹的形成需要向油墨喷出方向的空气流的形成。此外，当该空气流不稳定时不会组成风纹。为了使空气的流动稳定而需要时间。因此，风纹无法在印字刚开始后立即形成，而是在进行了0.5～2cm印字之后形成的。
3-3-2.风纹开始位置处的附属点喷落偏差
为了掌握风纹的开始位置处的空气流动的方向，对附属点的主线之间的喷落偏差进行了调查。图解3-9（图29）为调查的结果。
3-4.形成风纹的条件
通过实际的印字结果和实验台上的油墨飞射状态的观察，总结了形成风纹的条件。风纹的形成不可缺少两个条件。一个是附属点的形成，另一个是引起附属点的喷落偏差的空气的流动。引起附属点的喷落偏差的空气的流动由两个流动而构成。两个流动是指由滑架的移动而引起的流动和由油墨的喷出而引起的流动。
对于影响附属点的形成、空气的流动的参数进行研究。
A.附属点的形成
依赖于油墨的喷出速度、波形、物性（粘度、表面张力）、喷嘴形状等的参数。本实验仅研究了Vm和波形的要素。可知当Vm越快附属点越容易形成，越容易从正圆形发生变形。但是，即使相同的Vm，当波形模式不同时，附属点的形状也发生改变。
B.朝向油墨喷出方向的空气的流动的形成
依赖于喷嘴密度、同时驱动喷嘴数、被喷出的油墨滴的直径。当喷嘴密度越高，同时驱动的喷嘴数越多，油墨的直径越大时，越容易组成朝向油墨喷出方向的空气流动，其效果越显著地显现。
C.由滑架的移动而引起的空气的流动
依赖于滑架速度、滑架的形状。滑架速度越快，该空气流动的效果也变得越强。
第四章.风纹现象的数值分析模拟
本章在对风纹数值模拟结果进行了说明的基础上，对于与实验结果的整合性进行研究。
4-1.风纹现象的数值模拟
4-1-1.风纹数值模拟的目的
本模拟的目的在于，利用流体分体软件“FLOW3D”所具有的MassParticle功能而对油墨滴的流场中的飞射状态的变化、引起附属点的向喷嘴列方向的喷落偏差以及风纹的空气流动的变化进行调查。
4-1-2.风纹数值模拟的概要
A.分析区域
如图解4-1（图30）所示，喷嘴位于分析区域的底面，形成了主点和附属点的位置为从底面远离了0.25mm的位置。主点和附属点朝向Z轴喷出。在分析区域中高度为1.7mm（相当于PG）、深度为1.4mm、宽度为7.0mm。分析用单元被设定为各方向均为20μm的立方体。模拟时间被设定为100ms。
B.分析条件
如表4-1（图31）所示，模拟在四种条件下进行。
C.模拟的边界条件
近前面：由于朝向Y轴方向且与滑架移动速度相对应，因此在0.6m/s的速度下流入固定的空气。
纵深侧面：压力梯度零
左右面：压力梯度零
下表面（喷嘴面）：壁面边界速度零
上表面：壁面边界速度0.6m/s（表现滑架的移动）
图解4-2（图32）为表示空气流动的边界条件的图。
D.物性条件
油墨密度：1.048g/cm3
空气密度：1.225×10-3g/cm3
空气粘性系数：1.781×10-4g/cm·s
E.评价项目
（1）通过将空气流动的流速、方向变化矢量化而进行的评价
（2）主点和附属点的飞射追迹和朝向喷嘴方向的喷落偏差
4-1-3.风纹数值模拟的结果
图解4-3（图33）为朝向+Y轴方向的空气的流动。
图解4-4（图34）、图解4-5（图35）、图解4-6（图36）为在模拟条件II、III、I下表示空气的流动变化的模拟数值分析结果。对于左、中、右图，分别为从X-Z面、Y-Z面、X-Y面的视点观察的空气流动的变化。
A.驱动频率、喷嘴数和滑架移动方向（Y轴方向）空气流动的关系
对于驱动的喷嘴数和空气的流动关系，表现出如下的倾向，即，在一个喷嘴模式和五个喷嘴模式下，朝向+Y轴方向吹过来的风绕过油墨滴而以稳定状态回到油墨滴的后侧。从模拟结果中还可以知道，与一个喷嘴模式相比，五个喷嘴模式的为了返回稳定状态而具有的距离较长（参照图解4-4（图34）右图和4-6（图36）的右图）。
此外，从模拟结果中可知，在五个喷嘴模式的情况下，穿过油墨滴彼此之间的空气的流动较少且影响范围也较小（参照图解4-6（图36）的右图）。
当总结上述的结果时，存在如下倾向，即，由于喷嘴数增加，在油墨滴的后侧欲返回稳定状态的空气的流动的位置和油墨滴之间的距离变远。可知当该距离达到固定的长度时，在油墨滴的后侧，空气的流动变慢，从而产生了能量的不平衡（由空气流动的差而引起的负压）（参照图解4-6（图36）的中图）。
可以认为，当同时驱动的喷嘴数增加时，能量的不平衡的倾向变强，当喷嘴数达到固定程度以上时，朝向Y轴的空气的流动不绕进喷嘴的左右，而穿过喷嘴之间。穿过了喷嘴间的空气流（空气屏效果、详细参照结果B）与由油墨滴的飞射而产生的朝向Z轴方向的空气流碰撞，而使朝向Y轴方向的风的流动的一部分的前进路径发生变化，从而形成朝向X轴方向的空气流。通过该朝向X轴方向的空气流而引起了附属点的朝向X轴的喷落偏差。但是可以认为，该现象还依赖于同时驱动的喷嘴数、喷嘴的间隔、油墨的Vm、油墨的大小。
当根据模拟结果而对风纹分析实验的印字结果进行解释时，当在印字实验中将驱动的喷嘴的间隔设定为两倍时不发生风纹现象，这种情况被认为是，当喷嘴的间隔达到固定长度以上时，空气的流动变为如一个喷嘴模式这样的 流动。此外，从印字实验结果中可知，为了组成风纹，需要同时驱动30喷嘴以上的喷嘴。这意味着，作为空气流穿过喷嘴之间的条件，需要固定数量的喷嘴同时驱动。
B.驱动频率、喷嘴数量和朝向油墨喷出方向的空气流动的关系
当对图解4-4（图34）和图解4-6（图36）的结果进行比较时，两者的实验条件的差仅为油墨滴的喷出频率。图解4-4（图34）为，在条件I下的五个喷嘴4.4KHz，图解4-6（图36）为，在条件III下的五个喷嘴28.8KHz。可知在高频率驱动的条件II下，将在喷出的喷嘴的后侧产生空气流动的速度梯度（图解4-6（图36）中图）。即，产生了空气流动的不平衡。由于在条件II（图解4-5）（图35）下没有看到这种现象，因此可知由于喷嘴数、驱动频率增加，因而该现象变得显著。
在图解4-4（图34）～图解4-6（图36）左图中，表示朝向Z轴的空气流动的变化。可知朝向Z轴方向形成了像空气屏这样的空气的流动。从模拟的结果中可知，像空气屏这样的空气的流动依赖于驱动频率和喷嘴数，且随着驱动频率、喷嘴数的增加而增加。当总结上述的结果时，可以说，通过油墨的反复喷出，而引起均匀流，并且朝向油墨的喷出方向，组成了像空气屏这样的空气的流动。
C.附属点的朝向X轴的喷落偏差
作为风纹的典型的图案，存在附属点在主线间的喷落偏差的现象。模拟实验对附属点的朝向X轴的喷落偏差进行了计算。图解4-7（图37）、4-8（图38）为在条件III和IV下的朝向X轴的喷落偏差结果。
朝向X轴的喷落偏差的条件III和条件IV分别为0.4μm和14μm。其结果成为存在朝向X轴方向（喷嘴排列方向）的空气流动的的证据。此外，从两个条件的结果的比较可知，作为影响朝向X轴的附属点喷落偏差的要素，除了空气的流动以外还与附属点的直径、初始速度有关。该现象能够通过斯托克斯公式（参考第二章、2-18式）而进行说明。
4-2.风纹数值模拟的结果的总结
A.证明了存在被认为由于油墨的重复喷出而引发均匀流的空气屏效果。该效果依赖于喷出油墨的大小、速度、频率。
B.观察了成为风纹的原因的附属点的朝向X轴（喷嘴排列方向）方向的喷落偏差现象。喷落偏差受到附属点的Vm和直径以及同时驱动的喷嘴数、频率的影响。
4-3.关于风纹形成的假说
从实验分析结果和数值模拟的结果中设立与风纹形成有关的假说。
A.附属点的朝向TA方向（喷嘴排列方向）的喷落偏差是由空气的流动引起的。该空气流动从由滑架移动引起的空气流动和由油墨喷出引起的空气的流动的相互作用中产生。
B.关于主点的弯曲现象，在同时驱动邻接的两列喷嘴时，能经常看到该现象。其原因是由于，通过同时驱动邻接的两个喷嘴列，而使油墨重量较低的油墨滴和该附属点的飞射状态变得不稳定，从而变得容易受到空气流动的影响。此外，这里的空气流动的形成与假说A相同。
C.风纹的形成还依赖于头的喷出特性。在形成了高Vm且容易变形的附属点时，以及形成了子附属点时，风纹现象变得显著。
第五章.由PIV系统实施的打印机内部空气的流动的观察
为了查明风纹现象，同时实施了实验的分析和数值模拟。当进行数值模拟时，更准确地设定初始条件是左右结论的重要的要素。因此，打印机内的空气流动、尤其是PG部分的空气流动的观察是不可缺少的。由于打印机的PG部分非常狭窄，因此可以说进行观察是困难的。本实验利用PIV系统而对打印机内的空气流动进行了观察。
可以认为，由PIV系统实施的打印机内的空气流动的可视化不仅对于解决风纹问题有帮助，而且对于解决墨雾在机器内的污染问题也有较大的帮助。本章对PIV系统的原理、使用了PIV系统的实验的中途结果进行说明。
5-1.PIV（Particle Image Velocity：粒子图像测速）系统的概要和原理
PIV（Particle Image Velocity，粒子图像测速法）是一种高精度的速度测量方法，其使用CCD摄像机和脉冲激光而对以微小的时间间隔隔开的两个时刻的粒子图像进行拍摄，并通过分析该粒子图像，而求取粒子群的局部的速度。例如在交叉相关法中，将各个粒子图像分割成被称为相关区域的较小的区域，并通过针对各相关区域而求取两个时刻间的粒子群（亮度值）的 相关峰值，从而能够估计粒子群的移动距离、即速度。通过对于全部的相关区域，执行该作业，从而能够求取拍摄区域整体的速度分布。
如图解5-1（图39）所示，PIV系统由产生片光的激光光源、用于图形化的示踪粒子器、用于拍摄图像的高速照相机、用于计算风向、风速的图像处理软件而构成。
PIV系统具有如下所述的特征。图解5-2（图40）为PIV系统的计算方法。
A.能够测量任意的面的整体的风向、风速。
B.能够测量从低风速至高风速的较宽的区域。
C.测量精度依赖于可视化图像。（还依赖于照相机的时间分解功能、激光的性能）。
D.能够进行二维、三维的测量。
以下的式为计算式。
数学式21
ERPQ=Σi=0,j=0i=n,j=m(Pij-Qij)‾---(2-21)]]>
5-2.由PIV系统实施的打印机机内空气流动的测量
利用PIV系统进行了实验。
图解5-3（图41）为实验结果的一部分，表示了PG部分中的空气流动。如图解5-3（图41）所示，可知在PG部分中，朝向滑架的移动的相反方向，生成了空气的逆流。此外，在PG部分中，空气的流动几乎为稳定流，没有观察到漩涡和紊流。
5-3.由PIV实验的扩展
从PIV系统的实验结果中存在如下的扩展。
A.从由PIV系统实施的实测结果中，将PG部分的空气流动数值化，并作为风纹数值模拟的初始条件而使用。
B.利用PIV系统而对PG部分中的油墨的飞射状态进行观察。
C.比较PIV系统的结果和数值模拟结果，并对风纹模拟的可靠性进行评价。
第六章.结论
6-1.实验分析和数值模拟的结果的总结
通过风纹实验分析和数值模拟而明确了以下的情况。
·影响风纹的参数
A.PG：PG越大，风纹现象变得越显著。
B.Vm：产生风纹的Vm条件根据印字模式、油墨重量而不同。
C.CR速度：CR越快，风纹现象变得越显著。
D.驱动频率：驱动频率越高，风纹现象变得越显著。
E.头的喷嘴间隔：喷嘴间隔越窄，风纹现象变得越显著。
F.同时驱动的喷嘴数：同时驱动的喷嘴数越多，风纹现象变得越显著。
·风纹的产生条件
A.由高速的滑架移动而引起的空气的流动（滑架移动方向）。
B.通过以高占空比、多喷嘴来同时喷出油墨而带来的空气屏效果（PG方向）。
C.油墨滴的飞射状态（由高Vm引起的附属点的不稳定、子附属点的生成）。
6-2.风纹现象的抑制对策
基于上述实验分析结果和数值模拟结果，将被认为对于风纹现象的改善有效的对策总结在表6-1（图42）中。
C.改变例：
上述的实施方式能够如下所述进行各种变形。
C1.改变例1：
在上述的实施方式中，作为转换部104的处理，打印机10的CPU根据印刷模式而参照被存储于打印机10的存储部中的、图2所示的第一图表111、和图3所示的第二图表112，对多灰度数据进行了转换。相对于此，在第一印刷模式及第二印刷模式下，只要被参照的图表为满足以下的关系的图表，则也可以和图2、3所示的图表不同。
在仅使用小点的第一灰度再现区域中，满足以下的关系。
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）
在未使用小点的第三灰度再现区域中，满足以下的关系。
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）
C2.改变例2：
在上述的实施方式中，在第一印刷模式中，实施如下控制，即，（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成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。相对于此，在第一印刷模式中，也可不必全部实施这些控制。
C3.改变例3：
在上述的实施方式中，打印机10通过变更每一次喷出时的油墨滴的量，而在印刷介质RM上形成不同种尺寸的点。相对于此，打印机10可以通过变更喷出的液滴的数量，而在印刷介质RM上形成不同种尺寸的点。即，打印机也可以为，变更向各个像素喷出的液滴的数量的、所谓的进行多元喷射印刷的打印机。
C4.改变例4：
在上述的实施方式中，打印机10为行式头型的喷墨打印机。相对于此，打印机10也可以为，印刷头在沿着印刷介质RM的宽度方向往复移动的同时喷出油墨的、所谓的串行头型的打印机。
C5.改变例5：
在上述的实施方式中，用于从打印机10所具有的印刷头210的喷嘴喷出油墨的油墨的喷出方式是通过压电元件的驱动而实现的。相对于此，油墨喷出方式可以使用热敏方式等的各种方式，所述热敏方式为，利用发热元件而使气泡产生在喷嘴内，并通过该气泡而喷出油墨的方式。
本发明并不限于上述实施方式与改变例，在不脱离该主旨的范围内能够由各种结构来实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者为了达成上述的效果的一部分或者全部，能够适当地对与记载在发明的概要的栏中的各方式中的技术特征相对应的、实施方式、改变例中的技术特征进行替换或组合。此外，如果该技术特性不作为本说明书中所必须的内容进行说明，则能够适当地删除该技术特性。
符号说明
10…打印机；100…控制单元；102…图像取得部；104…转换部；108…形成部；110…存储部；111…第一图表；112…第二图表；200… 头单元；210…印刷头；300…输送机构；RM…印刷介质；y…介质输送方向；x…介质宽度方向；H…中间的灰度值；SP1、SP2…小点的峰值；MP1、MP2…中点的峰值；L1、L2…开始使用大点的灰度值；M1、M2…开始使用中点的灰度值。