JP2003175593A - キャリッジの単純なセンサによって測定される、キャリッジ・ガイドに起因する走査軸に沿ったプリントヘッド・プラテン間距離の変動 - Google Patents

キャリッジの単純なセンサによって測定される、キャリッジ・ガイドに起因する走査軸に沿ったプリントヘッド・プラテン間距離の変動

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Miquel Boleda
ミケル・ボレダ
Michel Encrenaz
ミシェル・エンクレナス
James L Mccullough
ジェイムズ・エル・マッカロー
Jorge Castano
ホルヘ・カスターニョ
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    • B41J29/393Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns

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  • Ink Jet (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査移動中にドットの噴射位置を修正する印
刷装置を提供する。 【解決手段】 走査軸(17)に沿ったPPS変動(5
3)が、ペン・キャリッジから印刷媒体位置(15)に
達し(d1)、検出器(21、21´)に戻る(d1)光
ビーム(22、22´、22″)を照射し(20、20
´、20″)、経路長/強度相関(44)を施すことに
よって検出される。検知は、トラックに沿った相対PP
Sプロフィル(53)を求めるため、走査(17)中に
実施される。所定位置に印刷媒体がなければ(図4)、
これによって、機械的欠陥が測定され、印刷媒体の厚さ
を後で演繹して補正することが可能である(42)。印
刷媒体があれば(図5)、調整は省略される。絶対値の
場合、PPS設計ポイントで、各ランプ毎に、複数ラン
プ(20´、20″)センサが校正される(図7)。ペ
ージ幅/ウェブ幅変種も含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、画像(テ
キストを含むことが可能である)のインクリメンタル印
刷のための機械及び手順に関するものであり、とりわ
け、印刷媒体に生成される個々の着色剤のスポットから
こうした画像を作成する走査プリントヘッド機械及び方
法に関するものである。本発明では、異なるプリントヘ
ッド(例えば、カラーが異なる)によって形成されるマ
ークの調整に関して重要な着色剤スポットの位置決めの
わずかな系統誤差が補正される。いくつかの特殊事例で
は、これらの誤差も絶対位置決めに関して重要になる。
【0002】本発明によって解決される課題、さらに
は、本発明自体は、主としてサーマル・インクジェット
印刷に関して論じている。しかし、当業者には明らかな
ように、両方とも、いくつかの他のタイプのインクリメ
ンタル・プリンタにも適用可能である。
【0003】
【従来の技術】(a)位置ずれした走査軸に沿った変動 上述のBoleda氏の特許文献に示されるように、プ
リントヘッド走査軸に沿って再現可能に位置決めを変動
させる不完全なキャリッジ・ガイド機構から、画像位置
決め問題が生じる可能性がある。これらの欠陥の検出及
び測定が、本明細書の焦点である。
【0004】Boleda氏の文献における教示によれ
ば、ガイド・バー、フォロワ、及び、他のコンポーネン
トにおけるわずかな非線形性によって、プリントヘッド
がわずかに回転し、位置決めに誤差が生じることにな
る。また、Boleda氏の文献の示すところによれ
ば、これらの誤差は、テスト・パターンの印刷及び分析
によって検出し、それぞれ、走査経路の異なるセグメン
トに沿ったマーク生成の相対的タイミングを選択的に調
整することによって補償することが可能である。
【0005】Boleda氏の分析では、ヘッド間のア
ライメントに用いられるプリントヘッド・キャリッジに
設けられた、既に搭載済みのライン・センサが用いられ
た。Boleda氏は、さらに、上述の機構の欠陥及び
その結果生じる微細な回転に起因するプリンタ走査軸に
沿って変動するテスト・パターンの拡張及び圧縮の検出
にそのセンサを駆使した。
【0006】検討される種類の、すなわち、PPS現象
に起因する位置ずれは、各カラーの間に生じる可能性が
あり、また、同じカラーの場合には、逆方向の走査中に
形成されるマーク間に生じる可能性があり、さらには、
同じ方向及びカラーの場合であっても、異なる速度の走
査中に形成されるマーク間に生じる可能性がある。誤差
は、これらの効果の組み合わせとして生じる可能性があ
る。
【0007】こうした位置ずれを生じさせる機械的欠陥
によって、さらに、ガイド・ロッド自体の不完全な真直
度、または、公称印刷媒体位置を設定するプラテン等の
不完全な平面度または円筒度、または、ロッドと印刷媒
体位置との間の不完全な平行度が生じる可能性がある。
一般に、ガイド機構自体は、複数部材を備えており、そ
れらの間における不完全な幾何学形状によって、ある向
きの場合もあれば、逆の向きの場合もある、捻れた形状
のエラーを生じる可能性がある。欠陥は、これら全ての
効果の組み合わせとして生じる可能性もある。
【0008】Niikura氏の文献にも、位置決めの
変動が生じる機構上の問題に対する言及があるが、それ
らの変動は、走査軸に対して垂直に生じる。走査軸に沿
った変動に関するその簡単な論述において、Niiku
ra氏が関心を寄せているのは、本明細書においては重
要ではない、別の位置ずれ原因(印刷媒体のカール)だ
けである。従って、Niikura氏は、その走査軸に
沿った変動を補償する内蔵ハードウェアのエラーとの関
連については示唆していない。
【0009】さらに、Niikura氏が走査軸に沿っ
た位置決めの変動を調査した範囲では、こうした変動を
査定するその主たる方法は、電荷結合検出器(「CC
D」)を利用した、極めてコストの高い、事前印刷ハー
ドコピー領域の電子画像の収集、さらに、ハーフトーン
・ドットのサイズまたは間隔を比較する計算集約的処理
に依存している。
【0010】周知の典型的なCCDは、事前印刷ハード
コピー領域の実際の画像を生成する高価な多軸装置であ
り、Niikura氏が収集した画像は、微小な画像細
部の極めて精細な分析を可能にするため、極めて大きく
拡大されている。(走査軸を横切る変動に関する「レー
ザ・センサ」を必要とするNiikura氏の他の教示
は、センサの特徴及びその使用方法論の両方に関して曖
昧であり、おそらくは、干渉方式である。)
【0011】(b)測定方法及びその欠点 Boleda氏は、(また、走査軸に沿った位置決めの
変動の取り扱いにおいて、Niikura氏も)印刷媒
体にあらかじめマーキングされた情報の分析に依存し
た。Boleda氏は、プリンタに既存の単純で、ほぼ
無料の装置を利用し、Niikura氏は、上述のCC
D――相対的に極めてコストが高くつく装置――、及
び、複雑で高度な事後処理も利用した。
【0012】これらそれぞれの先行システムには、それ
ぞれの明確な限界があった。Boleda氏のアプロー
チは、別様であれば印刷されないものを印刷媒体に事前
印刷する必要があり、このため、媒体、インク、及び、
時間が浪費される。走査エラー(しわに起因する)に関
するNiikura氏のアプローチでは、進行中のハー
ドコピーの印刷済み部分を走査することによって、この
欠点を最小限に抑えるが、その分析段階において、高価
なコンポーネント及び大量の計算が必要になる。
【0013】所望されるのは、印刷せず、特殊な装置を
用いず、相当量の信号処理をせずに、一様なプリントヘ
ッド・印刷媒体間距離からの偏差を測定する方法であ
る。これまで、こうした方法は、当該技術に使用された
ことはない。
【0014】(c)工場PPS決定 最初に述べたBoleda氏の特許文献には、テスト・
パターンの印刷及び分析を通じて、キャリッジ・ガイド
の真直度を評価することが可能な方法が示されている。
これらの相対的測定値を得るため、走査軸に沿ってずっ
とテスト・パターンを生成することに関するコスト、遅
延、及び、不便さは全く別としても、もう1つの過酷な
先行技術の限界は、経路のどの単一ポイントにおいて
も、PPSの絶対値を得るのが困難であるという点であ
る。
【0015】少なくとも、ある単一ポイントにおけるこ
うした絶対測定値は、信頼に足るPPS校正に必要なデ
ータの補助的な部分である。これまで、プリンタにおけ
る特殊測定取り付け具、または、実際の一次判定を実施
する、プリンタに隣接した特殊治具を配置するだけで、
こうした測定は可能であった。
【0016】この判定が完了すると、さらに、今後の他
のプリンタの正確な測定に備えて、その良好な状態の持
続を確保するため、治具または取り付け具を慎重に取り
外さなければならない。これら工場での装置及び作業に
よって、望ましくない製造コスト及び複雑性の大幅な増
大が生じる。
【0017】(d)機械印刷フォーマット:走査ヘッド
及びページ幅アレイ、及び、同等物上述の文献では、そ
の長さが所望の画像の高さの何分の一かにすぎない比較
的小さいマーキング・ヘッド(「プリントヘッド」)
が、所望の画像領域の幅を横断する走査キャリッジに取
り付けられている。マーキングは、こうした走査中にマ
ーキング・ヘッドを作動させ、帯をなすマークを形成す
ることによって実施され、さらに、印刷媒体を直交方向
に進め、後続する帯の形成に備えて、マーキング・ヘッ
ドに対する印刷媒体の位置決めが施される。
【0018】PPS変動から生じる位置ずれを被るもう
1つのタイプのシステムは、いわゆる、「ページ幅アレ
イ」・プリンタである。このタイプの機械では、マーキ
ング素子アレイ(それぞれ、各カラー毎の)が、画像領
域の全幅にわたって延びており、印刷媒体が直交方向に
進められる間に、このアレイによって、1つのライン全
体が印刷される――この結果、プリンタを通る印刷媒体
の単一パスによって、画像全体(最も一般的な)が形成
されることになる。
【0019】「ページ幅アレイ」という用語は、初期
に、こうしたシステムを利用して、例えば、A4ページ
または8(1/2)×11インチ(215.9×27
9.4mm)のページといった、小さい判型のシートに
印刷が行われたことから生じたものである。同等の工程
は、大きい判型のプリンタにおいても関係があるが、こ
れらは、「ページ幅」と称することはできない――とい
うのも、これら大きい判型の機械の大部分には、ページ
・サイズのシートではなく、ペーパ・ロールが装填され
るためである。
【0020】当然、こうしたページ幅相当装置の場合、
印刷後に、ある長さ分のロールが切り離されると、最終
的には、シートが形成される。PPS変動問題は、ペー
ジ幅アレイ機械(及び、説明したばかりのそれらの大き
い判型の相当物)、並びに、走査ヘッド・プリンタにお
ける主たる問題である。
【0021】(e)結論 機械的欠陥に起因する走査に関して変動する位置ずれを
測定するための比較的面倒で、コストが高く、あるい
は、低速の方式が、均等に優れた、迅速なインクジェッ
ト印刷の実現を依然として妨げている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、以上の問題となるテクノロジ上の態様に有効な改良
を施すことにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、こうし
た改良が取り入れられる。その望ましい実施例として
は、本発明には、個別に利用可能ないくつかの態様また
は様相が存在するが、それらの利点を最適化するには、
一緒に用いることが望ましい。
【0024】その態様または様相のうちの第1のものに
関する望ましい実施例としては、本発明は、個別マーク
から作成することによって、印刷媒体に画像を印刷する
ための装置である。この装置には、媒体を配置するプラ
テンが含まれている。
【0025】付属の請求項のいくつかにおいて、請求項
の主文で、印刷媒体が「こうした媒体」と称されてい
る。付属の装置の請求項において、一般に、「こうし
た」という用語は、請求項に記載されている発明の構成
要素に言及する場合に、請求項に記載されている発明の
状況または環境の一部として序文に導入されている特徴
に遡って参照されるようにするために、請求項の主文に
おいて用いられている(「前記」または「その」の代わ
りに)。この規定の目的は、その特徴が請求項に記載さ
れている構成要素であること、及び、それらが、その状
況の一部をなすことをより明確にかつ強調して指摘する
のに役立て、それによって、本発明をよりしっかりと請
求するためである。
【0026】この装置には、印刷媒体にマーキングを施
す少なくとも1つのプリントヘッドと、プリントヘッド
を保持するキャリッジ、さらに、印刷媒体を横切る走査
移動のため、キャリッジを支持するロッドも含まれてい
る。この装置には、少なくとも部分的にキャリッジに取
り付けられたセンサも含まれており、センサとプラテン
または印刷媒体との相対距離が測定される。
【0027】センサには、それぞれ、走査移動方向にお
ける複数位置のそれぞれにおいて、放射線源からセンサ
までのそれぞれの伝送距離の尺度として、反射放射線の
強度を解釈する第1のプロセッサ部分が含まれている。
それらの距離は、プラテンまたは印刷媒体からの反射を
経て、両者の間にわたっている。
【0028】この装置には、プリントヘッドによるマー
キングを修正するための第2のプロセッサ部分も含まれ
ている。この修正の目的は、走査移動中に、測定距離の
変動を補償することにある。
【0029】上記は、その最も広義のまたは最も一般的
な形式による、本発明の第1の態様または様相に関する
説明または定義である。こうした一般的な表現で述べら
れているが、本発明のこの様相が、当該技術を大きく進
歩させるものであることは明白である。
【0030】すなわち、本発明のこの様相によれば、セ
ンサには、Niikura氏の走査軸改良版におけるよ
うにコストが高くつく画像記録、解像、及び、分析を
(または、そのプリントヘッド軸システムにおけるよう
に「レーザ・センサ」さえ)必要とせず、ただ単に、伝
送距離から直接生じる一般的な強度変動に応答するだけ
でよい。このはるかに基本的な検知モードは、従って、
Boleda氏によって以前に用いられたものと同じで
あるが、安価なライン・センサを用いてそのテスト・パ
ターンの印刷を必要としないで実現することができる。
【0031】従って、本発明の第1の主たる態様によれ
ば、当該技術が大きく進歩することになるが、それにも
かかわらず、その利点を最適に享受するには、本発明
は、いくつかの付加的特徴または特性と連係して実施す
るのが望ましい。すなわち、センサには、さらに、印刷
媒体またはプラテンに向けて放射線を放出する放射線源
と、印刷媒体またはプラテンから反射する放射線源の放
射線を受ける検出器が含まれている。この場合、放出さ
れる放射線は、ほぼインコヒーレントであり、センサ
は、単一チャネル装置である(すなわち、画像形成可能
なマルチチャネル装置ではない)ことがいっそう望まし
い。
【0032】もう1つの望ましい態様では、印刷媒体に
印刷せずに、センサに相対距離を測定するための何らか
の手段が含まれている。もう1つの望ましい態様では、
センサに、ロッドのほぼ全長に沿った複数位置において
相対距離を測定するための何らかの手段が含まれてい
る。これらの手段の性質は、後述する詳細な説明から明
らかになるであろう。
【0033】さらにもう1つの望ましい態様では、修正
手段には、複数位置に関するそれぞれの伝送距離測定値
を記憶するためのメモリと、複数位置に関する伝送距離
測定値を読み出すための第3のプロセッサ部分とが含ま
れている。これらの読み出された距離の値は、第2のプ
ロセッサ部分によって、それぞれ、ロッドに沿った対応
する位置を補償するのに用いられることになる。
【0034】さらにもう1つの望ましい態様では、第2
のプロセッサ部分は、ロッドに沿ったキャリッジの位置
または速度、あるいは、その両方を報告するエンコーダ
からの信号に修正を加えて、距離変動を補償するための
プロセッサ部分、ロッドに沿ったキャリッジの位置また
は速度、あるいは、その両方を制御して、距離変動を補
償するためのプロセッサ部分、プリントヘッドによるマ
ーキングの始動タイミングを制御して、距離変動を補償
するためのプロセッサ部分、プリントヘッドから印刷媒
体に向かうマーキングの伝播速度を制御して、距離変動
を補償するためのプロセッサ部分、画像データにおける
位置指定を調整して、距離変動を補償するためのプロセ
ッサ部分、画像データにおける色平面間の位置関係を調
整して、距離変動を補償するためのプロセッサ部分、ま
たは、画像データのピクセル構造を修正して、距離変動
を補償するためのプロセッサ部分のうちの、任意の1つ
(以上)である。
【0035】その第2の主たる独立した様相または態様
に関する望ましい実施例において、本発明は、プリンタ
の動作を補償する方法である。プリンタは、印刷媒体位
置に隣接して走査キャリッジに支持されたプリントヘッ
ドを備えている。
【0036】この方法には、ほぼインコヒーレントな光
によって動作する単一チャネル光センサを利用して、ほ
ぼ印刷媒体位置における表面を走査するステップが含ま
れている。この方法には、また、センサからの信号を用
いて、走査経路に沿ったプリントヘッド・印刷媒体間の
間隔(PPS;printhead-to-printing-medium spacin
g)プロフィルを計算するステップも含まれている。
【0037】この計算には、既知の相関関数が用いられ
る。この方法には、計算されたPPSプロフィルに基づ
いて、プリントヘッドのマーキング位置を調整するステ
ップも含まれている。
【0038】上記は、その最も広義のまたは最も一般的
な形式による、本発明の第2の態様または様相に関する
説明または定義を表すものと言える。こうした一般的な
表現で述べられているが、本発明のこの様相が、当該技
術を大きく進歩させるものであることは明白である。
【0039】すなわち、本発明のこの様相に組み込まれ
ているのは、明らかに、単一チャネル・センサだけであ
って、走査軸に沿ったPPS変動の分析のため、Nii
kura氏によって用いられたCCDのようなマルチピ
クセル装置は組み込まれていない。(さらに、本発明の
この態様は、明らかに、インコヒーレントな光で動作し
ており、プリントヘッド軸に沿った測定のため、Nii
kura氏によって提案されたようなレーザ装置を必要
としない。)従って、本発明のこの態様は、光学ハード
ウェアがはるかに経済的である――また、光学ハードウ
ェアを用いてがそのジョブを実施した後の、データ処理
の労力が全く取るに足らないものであることも表してい
る。
【0040】従って、本発明の第2の主たる態様によれ
ば、当該技術が大きく進歩することになるが、それにも
かかわらず、その利点を最適に享受するには、本発明
は、いくつかの付加的特徴または特性と連係して実施す
るのが望ましい。すなわち、この方法には、さらに、プ
リンタに印刷されていない、すなわち、空白の印刷媒体
を装填するステップが含まれるのが望ましく、表面走査
ステップに印刷されていない空白の印刷媒体の走査が含
まれる。
【0041】第3の主たる独立した様相または態様に関
する望ましい実施例において、本発明は、プリンタを校
正する方法である。プリンタは、印刷媒体位置に隣接し
て、走査キャリッジに支持されたプリントヘッドと、印
刷媒体位置に対して幾何学的に不完全な部分を生じやす
いキャリッジ支持及びガイド・ロッドを備えている。
【0042】この方法では、キャリッジから印刷媒体位
置に向けて放射線が投射され、ロッドに沿ったキャリッ
ジの複数位置からキャリッジに向かって反射されるステ
ップが含まれている。この方法には、また、キャリッジ
の複数位置において受ける反射放射線の強度変動を測定
するステップも含まれている。
【0043】もう1つの含まれるステップでは、強度変
動が、キャリッジから印刷媒体位置に向かい、キャリッ
ジに戻ってくる距離を通して、放射線の進行中における
減衰に直接起因するものと解釈される。さらにもう1つ
のステップでは、不完全な部分を補償するのに用いるた
め、解釈された強度変動情報が保持される。
【0044】上記は、その最も広義のまたは最も一般的
な形式による本発明の第3の態様または様相に関する説
明または定義を表すものと言える。こうした一般的な表
現で述べられているが、本発明のこの様相が、当該技術
を大きく進歩させるものであることは明白である。
【0045】すなわち、本発明のこの様相は、第1の装
置、様相と密接な関係にある。従って、この形態の本発
明は、その第1の様相の利点を共有する。
【0046】従って、本発明の第3の主たる態様によれ
ば、当該技術が大きく進歩することになるが、それにも
かかわらず、その利点を最適に享受するには、本発明
は、いくつかの付加的特徴または特性と連係して実施す
るのが望ましい。すなわち、投射ステップに、印刷媒体
位置に配置された印刷媒体に放射線を投射するステップ
が含まれ、測定ステップに、印刷媒体から反射する放射
線を受けるステップが含まれるのが望ましい――減衰
は、反射における放射線の散乱、及び、進行中における
放射線の発散に起因するものであるが。
【0047】この望ましいステップが実行される場合、
さらに、次いで望ましいのは、放射線を投射し、受ける
間、印刷媒体にほとんど何も印刷されず――従って、印
刷媒体がほぼ空白の印刷媒体ということである。
【0048】さらに、説明中の第3の主たる態様に関し
て基本的に望ましいのは、投射ステップに、ほぼ印刷媒
体位置に配置されたプラテンに放射線を投射するステッ
プが含まれ、測定ステップに、プラテンから反射する放
射線を受けるステップが含まれることである。この場
合、さらに望ましいのは、解釈ステップに、プラテンに
存在しない印刷媒体の厚さを距離に見込むステップが含
まれることである。
【0049】やはり第3の主たる態様に関してさらに望
ましいのは、解釈ステップに、あらかじめ決定された相
関関数を参照するステップが含まれることである。とり
わけ、それは、強度変動情報とプリントヘッド・印刷媒
体間距離との関係である。
【0050】その第4の独立した主たる様相及び態様に
関する望ましい実施例において、本発明は、複数ランプ
・センサを利用して、インクリメンタル・プリンタにお
けるプリントヘッド・印刷媒体間の間隔(PPS)を求
める方法である。この方法には、プリンタにおけるPP
Sの設計値を定義するステップが含まれる。
【0051】この方法には、それぞれ、設計PPS値に
おいて、複数ランプのそれぞれによって、センサを校正
するステップと、校正センサをプリンタに取り付けるス
テップが含まれている。
【0052】もう1つのステップでは、それぞれ、複数
のランプによって、センサを作動させる。このステップ
は、対応する1対のランプによってPPS測定値間の少
なくとも1つの差を表したセンサ出力信号が生じるよう
に実施される。
【0053】さらにもう1つのステップでは、少なくと
も1つの信号差が設計PPS値からのPPS変位と解釈
される。このステップは、プリンタにおける実際のPP
Sを求める働きをする。
【0054】上記は、その最も広義のまたは最も一般的
な形式による、本発明の第4の態様または様相に関する
説明または定義を表すものと言える。こうした一般的な
表現で述べられているが、本発明のこの様相が、当該技
術を大きく進歩させるものであることは明白である。
【0055】すなわち、この態様では、既述のコストが
高く、厄介な、あるいは、不正確な工場校正が取り扱わ
れる。本発明のこの様相を利用すると、正確な絶対PP
S測定が――迅速に、容易に、かつ、自動的に――可能
になり、所望の場合には、簡単に、走査軸全体にわたる
測定に拡張される。
【0056】プリンタに特殊な測定治具または取り付け
具を装着する(さらに、除去する)必要がない。従っ
て、本発明のこの様相によれば、当該技術における前述
の重大な問題が解決される。
【0057】従って、本発明の第4の主たる態様によれ
ば、当該技術が大きく進歩することになるが、それにも
かかわらず、その利点を最適に享受するには、本発明
は、いくつかの付加的特徴または特性と連係して実施す
るのが望ましい。すなわち、作動ステップには、交互に
なった1対のランプを備えるセンサを利用して、少なく
とも1つの差を表したa.c.信号出力を生じさせるス
テップが含まれる。
【0058】もう1つ、基本的に望ましくは、作動ステ
ップに、さらに、交互になったもう1対のランプを備え
るセンサを利用して、――もう1つの差を表した他の
a.c.信号出力を生じさせるステップが含まれること
であり――解釈ステップに、差の平均を計算するステッ
プが含まれることである。明らかに、この平均は、単純
な算術平均である必要はなく、従って、例えば、この計
算には、各差に関連した信号ノイズと逆になるように差
の重み付けを施すステップを含むこともできるし、ある
いは、重み付けされた差の二乗平均平方根として平均を
求めるステップを含むことも可能であり、あるいは、同
等に、2対以上のランプを同様に動作させ、それぞれの
a.c.信号を同等の迅速かつ単純なやり方で組合わせ
て、より信頼に足る、または、より正確な総合値を得る
ことも可能である。
【0059】その第5の独立した主たる様相及び態様に
関する望ましい実施例において、本発明は、個々のマー
クから作成することによって、印刷媒体上に画像を印刷
するための装置である。この装置には、媒体を配置する
プラテン、及び、印刷媒体にマーキングを施す印刷素子
アレイも含まれており、アレイの長さは、少なくとも画
像の幅と同じである。
【0060】アレイの長さ方向に対してほぼ直角な、印
刷媒体とアレイの相対移動を生じさせる送り機構も含ま
れている。この装置には、さらに、アレイに沿って縦方
向に走査するキャリッジも含まれている。
【0061】さらに、この装置には、センサも含まれて
いる。センサは、少なくとも部分的にキャリッジに取り
付けられており、センサとプラテンまたは印刷媒体との
相対距離を測定する。
【0062】センサには、それぞれ、走査移動方向に沿
った複数位置のそれぞれから反射する放射線の強度をそ
れぞれの伝送距離の尺度と解釈する第1のプロセッサ部
分が含まれている。これらは、プラテンまたは印刷媒体
からの反射を経た、放射線源からセンサまでの距離であ
る。
【0063】また、アレイによるマーキングを修正する
第2のプロセッサ部分も含まれている。これらの部分
は、マーキングに修正を加えて、アレイの全長に沿った
測定距離の変動を補償する。
【0064】上記は、その最も広義のまたは最も一般的
な形式による、本発明の第5の態様または様相に関する
説明または定義を表すものである。こうした一般的な表
現で述べられているが、本発明のこの様相が、当該技術
を大きく進歩させるものであることは明白である。
【0065】すなわち、本発明のこの態様によれば、ペ
ージ幅アレイ装置――または、ページのない大きい判型
システムの同等物――に関するPPSによる問題が解決
される。本発明のこの態様に基づくことにより、位置ず
れ及び他のPPSによる変動の症状を制御下に置くのが
容易になる。
【0066】従って、本発明の第5の主たる態様によれ
ば、当該技術が大きく進歩することになるが、それにも
かかわらず、その利点を最適に享受するには、本発明
は、いくつかの付加的特徴または特性と連係して実施す
るのが望ましい。すなわち、キャリッジは、アレイでは
なく、センサまたはその部分だけを支持するのが望まし
い。
【0067】本発明の以上の動作原理及び利点について
は、付属の図面に関連した以下の詳細な説明を検討すれ
ば、より完全な理解が得られるであろう。
【0068】
【発明の実施の形態】1.P.P.S.とマーク位置決
めの関係 本発明の望ましい実施態様によれば、診断パターンを印
刷することなく、走査軸に沿ったプリントヘッド・印刷
媒体間の間隔(PPS;printhead-to-printin-medium
spacing)の変動を補償することが可能になる。前述の
特許文献には、インクジェット式印刷出力の品質が、用
紙または他の印刷媒体に付着するインク小滴の位置によ
ってプリンタの制御の正確度がどれほど影響されるもの
かが示されている。
【0069】ここでは、この関係について簡単に再考し
ておくことにする。現在のインクジェット・プリンタに
おいては、マーカまたは「プリントヘッド」17(図
1)は、速度v2で、走査移動方向に対して垂直にイン
ク小滴を噴射している間(名目上、位置x0から)、速
度v1で走査軸に沿って前進する。しかし、噴射速度
は、無限というわけではなく、印刷媒体の表面14´ま
での距離D(またはPPS)は0を超えるので、インク
小滴が、吹き付けられる媒体の同じポイントx1にぶつ
かることはない。
【0070】代わりに、インク小滴は、マーカと同じ前
進速度v1の噴射室内におけるインクの初期前進運動に
起因する前進運動量を有している。分かりやすくするた
め、副次的効果、とりわけ、印刷媒体の表面14´まで
の経路に沿ったインク小滴と空気との空気力学相互作用
を無視すると、インク小滴は、角度付き経路(表面14
´に向かう前方かつ下方への)に沿って、合成速度vR
を示す。
【0071】単一インク小滴の付着位置は、下記の関係
式から導き出すことが可能である: x=x0+D・v1/v2 また、噴射位置と付着位置とのオフセット△xは、 △x=x−x0=D・v1/v2 従って、走査速度がv1で、固定噴射速度がv2の、ある
特定のマーカの場合、付着位置は、マーカとシートとの
距離DまたはPPSによって――また、「速度オフセッ
ト比」(VOR)と呼ぶことが可能な、速度比v1/v2
によっても左右される。
【0072】PPSの無制御の変動dDに呼応して生じ
るわずかな位置ずれの大きさd(△x)の推定値は、従
って次の通りである: d(△x)=d(x−x0)=dD・v1/v2 従って、位置ずれの大きさを求める場合、VORは、P
PS変動dDに対する一種のスケーリング因子の働きを
する。好ましくない動作条件下――急速な走査(高
1)及び比較的緩慢な噴射(低v2)――では、VOR
が高くなって、PPS変動を大きく増幅し、また、この
逆にもなる。
【0073】空気力学的副次的効果及び他の副次的効果
を考慮すると、計算による位置誤差の大きさが、異なる
ことになる。しかし、一般に、誤差は、PPS及びVO
Rの増加関数である。
【0074】本発明の優れた第2の主たる態様では、上
記の説明において列挙された他の多くの画像形成プロセ
ス・パラメータと同様に、速度v1、v2は、両方とも制
御を受けることになる。これらの制御可能な変動性は、
全て、PPS距離dの比較的制御しにくい変動性を補償
するのに利用することが可能である。
【0075】典型的な走査速度v1は、ほぼ0.4〜
1.3m/sec(15〜50ips)である。これ
は、いわゆる「ページ幅」装置及び同等装置、並びに、
走査キャリッジ・システムの相対速度にあてはまる。
【0076】典型的なインクジェット・プリンタの噴射
速度v2は、10〜15m/sec(400〜600i
ps)であり、従って、v1/v2は、極めて大まかに1
/40〜1/8の範囲である。ペン・印刷媒体間の間隔
PPS自体は、一般に、D=1.1〜1.6mmであ
り、本明細書において検討されているPPS変動は、d
D=0.3〜0.5mmである。
【0077】こうした変動dDに起因する位置決め誤差
は、従って、最悪の高VOR(高走査速度/低インク小
滴噴射速度)の場合におけるd(△x)=dD・v1
2=0.5mm・1/8=0.063mm、ないし、
最良の低VORの場合における0.5mm・1/40=
0.013mmといった値になる。これらの値は、双方
向印刷における逆方向の走査間における位置ずれの場
合、それぞれ、倍加されて、約0.13mmないし0.
03mmになる。
【0078】24ドット/mm(600dpi)ピクセ
ル・グリッドにおいて、これらの値の意味するところは
重大である。最悪の速度比の場合の誤差は、単一方向印
刷の場合、0.063mm・24ドット/mm=1.6
ピクセルであり、双方向印刷の場合、0.13mm・2
4ドット/mm=3ピクセルになる。
【0079】ガイド・ロッド13の不完全な真直度、公
称印刷媒体位置の不完全な円筒度または平面度、また
は、その媒体位置との不完全な平行度に起因するプリン
トヘッド11の回転、並びに、前述の捻れ効果のため
に、PPS距離Dは、走査経路に沿って変動する。(本
発明に付随して言えば、PPS距離Dは、Niikur
a氏が言及した用紙の変形によっても変動する。)
【0080】距離dのこうした変動のため、アライメン
トに関するBoleda氏の特許文献によって発表され
ているような、任意の単一ポイント・アライメント手順
から演繹することが可能な、付着ポイントx及びそのオ
フセット△xは、一般に、位置の残りの部分に関して正
確ではない。この効果を補償するため、これまで、下記
の左に示す手順に従って、もう1つの校正が実施されて
いる。 関連技術 本発明 1 用紙を装填する 1 用紙を装填する 2 テストパターンを印刷する 3 用紙を再位置決めする 4 パターンを走査する 2 白紙を走査する 5 dプロフィルを演繹する 3 dプロフィルを演繹する
【0081】プロフィルが求められると、この手順で
は、引き続き、その補償がペン位置xの関数として求め
られ、その関数が記憶される。次ぎに、印刷中に、シス
テムによって、全ての位置xについて、噴射位置が動的
に調整される。
【0082】2.印刷測定を伴わない合理化手順 上記表において右側に示されているように、本発明を利
用すれば、簡略化が極めて容易に可能になる。こうした
簡略化は、ステップ2及び3を完全に省略することで始
まり、さらに、走査及び演繹ステップ間においてわずか
な相違がある。
【0083】走査ステップの過程で収集される情報の種
類、及び、情報を利用して距離プロフィルを演繹する方
法が異なっている。明らかに、情報――及び、プロフィ
ルの演繹手順――については、関連技術の手順よりも本
発明のほうが単純かつ高速である。
【0084】もう1つの重要な改良は、白紙の走査(上
記表の右側におけるステップ2)と、他の様々な走査手
順の任意の1つを組み合わせることができるという点で
ある。単なる一例として、こうした他の手順には、前述
のSievert氏の文献に開示のペン間アライメント
走査、あるいは、Soler氏の文献に開示の媒体ポイ
ント・センサ校正走査のような他の白紙走査をさらに含
むことが可能である。
【0085】ルーチン作業において、本発明の単純化さ
れた手順では、PPSとセンサ信号間における既知の相
関関係の手段が必要とされる。こうした相関関数44
(図3及び6)は、ルーチン作業の前に決定し――例え
ば、工場で――、白紙走査からの情報41と共にシステ
ム・メモリ43(図6)に記憶しておくのが最も一般的
である。
【0086】本発明の印刷を伴わない走査手順には、照
明源20(図6)を作動させるステップが含まれる。こ
の照明源は、必ずしもそれらに限らないが、可視、赤
外、または、他の望ましい波長範囲におけるほぼインコ
ヒーレントな電磁放射線を放出するLED、小形白熱電
球等の簡単なランプがよい。
【0087】「インコヒーレント」という用語は、Ni
ikura氏の用語法によって、例えば、干渉計測モー
ドでコヒーレントな放射線を実際に探査するセンサ・シ
ステムが表される範囲内において、Niikura氏が
示唆する「レーザ・センサ」との違いを示すように意図
したものである。所望に応じて、他の伝搬エネルギの形
態に代替させることが可能である。
【0088】放射線源20からの放射線22は、印刷媒
体位置15に送られ、その位置から反射した放射線の一
部25が、単一チャネル検出器21によって途中で捕捉
される。「単一チャネル」という句は、Niikura
氏のCCDのようなマルチチャネル検出器との違いを示
すことを意図したものである。
【0089】放射線22が、放出され、戻され、収集さ
れる間、放射線源20及び検出器21は(通常、校正の
完了後に、マーキングに利用されるプリントヘッドと共
に)、印刷媒体位置15に対してほぼ平行にスライド1
7する機構12、13(図4)によってシフトされる。
原理的には、印刷を伴わない走査手順は、その後用いら
れる印刷媒体の厚さt(図5)に関して、後続の調整4
2(図6)を受ける印刷媒体位置15(図4)に印刷媒
体がなくても実施可能である。
【0090】3.印刷を伴わない測定における光減衰 放射線源20及び検出器21は、複数のプリントヘッド
11(図4及び5)と共に、キャリッジ12に取り付け
られており、キャリッジは、さらに、印刷媒体との位置
に対して平行に延びるガイド・バー――1つのバー13
だけしか示されていない――に沿って動作する。本当
は、直線ガイド・バーは、偏りのない軌跡13″に一致
するが、実際には、ガイド・バーが、こうした直線性か
らのふれ13´を生じ――結果として、本発明における
ような相対的校正手順が必要になる。
【0091】ヘッド11、キャリッジ12、放射線源2
0、及び、検出器21が、一緒にバー13に沿ってシフ
トするにつれて、検出器21は、印刷媒体が所定位置に
なければ、同様に変動する伝送距離d1+d2全体(図
4)と、あるいは、印刷媒体が存在すれば、d3+d
4(図5)と関連する、ほぼ連続して変動する信号53
(図2及び6)を発生する。
【0092】放射線源20からの放射線22は、部分的
に平行化されるか、閉じ込められるが、通例は、うまく
平行化されないし、コヒーレントでもなく、それどころ
か、ただ単に拡大して、ざっと形成される角度θ1で発
散し、大まかな境界を備えたほぼ包絡線状のビームをな
すだけである。これは、距離d1にわたるその下方経路
におけるビームの特性である。
【0093】印刷媒体位置15が、研磨表面14´――
例えば、プラテン14の――によって形成されている場
合、ビーム22の反射は、その表面14´において生じ
る可能性があり、ほぼ鏡面反射になる可能性がある。こ
の場合、戻りビーム25は、最初に投射されたビーム2
2とほぼ同様の発散特性を備える可能性があり、ビーム
包絡線24は、引き続き、前述のもとのビーム22の発
散角θ1に近い大まかに形成される角度θ2で発散するこ
とになる。
【0094】代わりに、プラテン表面14´が、光沢仕
上げされるか、または、ブラシ研磨されただけの場合、
あるいは、別の幾分不連続なまたは粗いものである場合
には、反射は、非鏡面反射になる可能性があり――ある
いは、鏡面反射ではあるが、複数の異なるファセット角
(facet angles)をなす等の可能性がある。こうしたいか
なる場合においても、戻りビーム25は、はるかに大ざ
っぱに形成される可能性があり、一般的に発散してより
広い戻り角θ3になる。
【0095】これは、距離d2にわたるその戻り経路に
おけるビームの特性である。検出器21の有効「視」角
または「視野」角θ4によって――また、それがレンズ
または光強度のあるウィンドウを備えているか否かによ
って、この戻りビーム25の検出器に到達する割合が増
減する可能性がある。
【0096】しかし、途中で捕捉する視覚θ4がいかな
るものであろうとも、概して言えば、検出器21の受光
孔は、プラテン14から反射する全ての光25、24、
26を回収することはできない――回収できる割合は、
距離d2が増すにつれて低下する。従って、呼応して検
出器によって発生する信号は、同様に、戻り距離d2
減少関数である。
【0097】これは、本明細書の「課題を解決するため
の手段」セクションにおいて既述の「減衰」の根本原理
である。印刷媒体の厚さt(図5)に適正な調整を施す
と、光信号25、24、26の回収部分が、キャリッジ
経路17に沿った変動時におけるPPSの尺度の働きを
する。
【0098】減衰メカニズムは、伝送の前進行程d1
戻り行程d2において多少相違があるので、多くの場
合、信号レベルとPPSの相関44(図3)は、原理的
に、単純な線形関数ではないかもしれない――実際、デ
ータには、線形関数からのある程度の逸脱がはっきりと
現れている。しかし、実際上、いずれにせよ、有効な校
正として、まずまず、きちんと再現可能である。
【0099】それどころか、印刷媒体の厚さtに実際に
調整が施されるか否かに関係なく、検出器21からの戻
り光信号及び結果生じる電子信号は、PPSの尺度であ
る。図4に示唆されているように、発生する信号の有用
な特性の1つは、後で用いられる可能性のある印刷媒体
とは全く無関係であるという点である。
【0100】従って、こうした操作によって、機構1
3、13´、13″による影響だけしか受けない、PP
Sの正確で再現可能なPPSのプロフィルが得られる。
従って、この種の操作は、前述のBoleda氏の特許
文献において提示されたテスト・パターンに基づく方法
に代わって、極めて有効に役立つことが可能である。
【0101】しかし、本発明は、プラテン14からの反
射による戻り信号の取得に制限されるものではない。所
定位置にある印刷媒体16(図5)を用いた走査ステッ
プを実施することによって、いくつかの利点が生じる。
【0102】この場合、戻りビーム特性は、印刷媒体の
厚さ、透光性、機械的特性によって、大きく変動する可
能性がある。例えば、印刷媒体の表面が極めて平滑で、
高密度で、反射率が大きい場合、材料16の大部分に対
するビームの貫通は比較的少ないと思われる。この場
合、システムは、ほとんど図4に関して上述の通りに機
能することが可能である――反射表面が放射線源20及
び検出器21により近く、従って、伝送距離d3、d
4(図5)が、対応する距離d1、d2(図4)に対して
短縮されるという点を除けば。
【0103】つや消し面(matte)仕上げで、おそらくよ
り多孔性の印刷媒体の場合、ビーム22は、材料16の
内部に貫通することが可能であり、印刷媒体の粒子また
は分子によって多くの散乱反射31、32(図5)を生
じることになる可能性がある。多くの光線は、最終的
に、その入射点からかなり遠くで、反射によって印刷媒
体から出射するまでに、多重二次反射33を生じること
になる可能性が高い(材料内において完全に散逸しなけ
れば)。
【0104】多くのこうした事象の結果として、散乱の
激しい印刷媒体からの応答は、はっきりしたビームであ
るよりも、比較的拡散した輝き34の性質が強くなる可
能性がある。こうして戻される検出器21の開孔によっ
て範囲を決め、従って、反射ビーム29´として捕捉す
ることが可能な照射ビームの一部は、距離が増すにつれ
て大きく減衰することになる。おそらく、PPSと強度
の相関は、こうした場合のほうが、上述のほぼ鏡面反射
をする材料(例えば、プラテン14)の場合よりも強く
なる。
【0105】所定位置において印刷媒体が得られても、
あるいは、得られなくても(それぞれ、図5及び4)、
結果生じるデータ53を利用して、PPSまたは機構誤
差、あるいは両方を測定することが可能である。PPS
に関して信号を解釈するには、単純な処理41が必要に
なるだけであり、上述のように適切な場合には、印刷媒
体の厚さの補正42が容易に実施される。現在のデータ
は、メモリ43に入力することが可能であり、所望の場
合には、以前の相関44を同じメモリ装置に取り入れる
ことが可能である。
【0106】画像を印刷すべき場合、プリンタは、通常
通り、入力画像データ36を受信し、周知のように、従
来の予備補正37及びプリント・マスキング38を実施
する。プリントマスキングを施されたデータは、次に、
ステージ47に送られ、メモリ43からまとまったPP
Sデータが検索され45、相対的タイミングを調整し
て、PPS変動が補正される。
【0107】この調整は、前述のいくつかの異なるポイ
ント47A〜Fの任意の1つ以上における印刷システム
の摂動47によって実施することができる。補償ステー
ジ47は、次に、最終印刷装置、とりわけ、プリントヘ
ッド11に調整済みデータを渡して、印刷媒体16にハ
ードコピー画像48のマーキングが施されるようにす
る。
【0108】図4〜6に示すようなシステムにおいて、
厳密に何が「センサ」を構成しているかは、意味論の問
題である。センサは、一般に、従来の電源及びプリアン
プ(不図示)と共に、放射線源20と検出器21を含む
ものと解釈されているが、検出器21からの生データ5
3または関連プリアンプからの生データ53でさえ、P
PS情報とみなされる場合もあれば、みなされない場合
もある。
【0109】従って、PPSセンサは、システムにおけ
る追加ブロック41〜45のいくつかも含めれば、より
完全なものとみなすことが可能になる。この論考は、走
査キャリッジに取り付けられているのが、センサ全体
か、あるいは、センサの単なる一部にすぎないかに関係
がある。
【0110】換言すれば、問題は、センサがキャリッジ
に完全に取り付けられているか、部分的に取り付けられ
ているだけかということになる。付属の請求項のいくつ
かでは、この定義問題に対してどちらでも任意のアプロ
ーチを可能とするために、センサが「少なくとも部分的
に」キャリッジに取り付けられていると説明することに
より、言葉を選んで表現されている。
【0111】従って、センサは、放射線源と検出器、ま
たは、それらにプリアンプを加えたもの、――または、
代わりに、厚さ調整ステージ42等の有無にかかわら
ず、それら全てに解釈ブロック41を加えたものと定義
することが可能である。付属の請求の範囲がある特定の
装置について書かれているか否かを判定する上で、これ
らの定義のどれかが満たされていれば、それらの請求の
範囲は、その装置に関するものと解釈されるように意図
されている。一般に、請求項内におけるさらなる変形で
は、しかるべき場所に配置されている場合もあるが、検
知に用いるため、走査機構に結合されるセンサが必要と
される――上述のBaker氏の文献に教示の色彩計と
同様である。
【0112】4.複数放射線源センサによる絶対P.
P.S. 絶対PPS測定のため、検出器には、それぞれ、おそら
く、印刷媒体または他の反射表面に対して異なる角度で
傾斜した2つ以上の放射線源を設けることが可能であ
る。当然、こうしたシステムは、他のいずれとも同様
に、測定の不正確さに影響されやすいが、その測定は、
相対スケールだけではなく、絶対値として連係させるこ
とが可能であるという意味において「絶対」である。
【0113】絶対表現によるこうした出力値の取得を容
易にするため、各部分検出器、すなわち、一度に1つず
つ検討される複数放射線源のそれぞれによって作動する
検出器は、プリンタのPPS設計ポイントにおいて個別
に校正することが可能である。この「PPS設計ポイン
ト」という語句は、この場合、それに合わせてそのプリ
ンタが設計された、さらに、その動作が公称(一般には
最良)になる、PPSセッティングを表している。
【0114】こうした個別校正後、異なる放射線源で別
個にセンサを作動させて得られた信号レベルの差は、設
計ポイントからのPPS距離の尺度になる。理論的に
は、絶対測定は、1つの放射線源だけの設計ポイントを
校正して実現可能であるが――2つ以上の放射線源を利
用して、信号間の差を測定するほうが、当然より信頼性
の高い方法である。
【0115】放射線源は、それぞれ、ビーム22´、2
2″を放出する――オプションにより印刷媒体(図8に
は示されていない)に対して異なる角度で――2つのL
ED20´、20″とすることが可能である(図8)。
LEDは、前述のように、プリントヘッド(図8には示
されていない)と共に、共通キャリッジ12に取り付け
られる。
【0116】改良理由の一部は、単一放射線源アプロー
チの場合、かなり大きい信号ペデスタルにおける比較的
小さい信号変動の比較的精密な測定が必要になる可能性
がある。2つ以上の信号が得られると、互いに電気的に
差を求めることが可能になる――例えば、同期検出によ
って、あるいは、より単純に、放射線源自体の動作を順
序づけし、a.c.コンポジット信号を形成することに
より行なう。
【0117】そのa.c.コンポジット信号の振幅は、
2つの部分センサの校正において仮定された共通設計ポ
イントからの実際のPPSオフセットを直接的に測定し
たものである。設計ポイントは分かっているため、適
宜、オフセットの簡単な加算または減算によって、現在
のシステムのPPSに関する信頼に足る値が得られる。
【0118】従って、図8の例に戻ると、2つのLED
20´、20″は、例示のように、等振幅で逆位相の方
形波のそれぞれの異なる波形51、52によって推進さ
れる。単一検出器21´は、次に、放出された2つのビ
ーム22´、22″の反射成分間の差を表した単一で小
振幅の光方形波の光信号29△を受信する。検出器21
´は、設計値からオフセットしたPPSに比例する同様
の電子方形波53´(図7及び8)に応答する。
【0119】本発明の前述の実施態様の場合と同様、こ
の実施態様は、走査に基づいて機能し、走査経路全体に
わたって絶対PPS値を求めることが可能である。こう
した測定は、いろんなふうに、とりわけ、製造ラインに
おける高価なPPSツールを必要とせずに――センサが
2つ以上の放射線源を備える場合に限り――、役立つこ
とが可能である。このアプローチによれば、取り付け具
の単純化に加えて、製造工程における時間が節約され、
従って、いっそうコストが低下する。
【0120】5.ページ幅及び同等適用例 これらのプリンタ・タイプの場合、プリントヘッド11
1(図9及び10)は、印刷媒体16を横切って走査す
るのではなく、機械のプラテンまたはベッド114´に
対して固定されている。概念上、ヘッド111は、プラ
テン114´を横切って、両側の印刷媒体ガイドウェイ
131、132間にまたがるブリッジを形成することが
可能である。
【0121】従って、走査プリンタにいくつかの実用上
の利点が欠如している場合には、プリントヘッド111
の全長に沿ってPPS距離をチェックするための走査セ
ンサ120/121を設けなければならない。そうした
利点には、完全な駆動システム及びエンコーダを備えた
既存のキャリッジ、及び、他のタイプの測定のためにキ
ャリッジに設けられた既存のライン・センサなどが含ま
れる。
【0122】それにもかかわらず、本発明によれば、こ
うした走査センサ120/121を追加することが可能
である。走査センサは、多種多様なやり方の任意の1つ
によって、例えば、センサに固定され、駆動プーリ13
4及びアイドラ135に巻き付けられた歯付きエンドレ
ス・ベルト133によって駆動することが可能である。
駆動プーリは、さらに、ステッピング・モータ(または
モータ及び独立したエンコーダ)136によって動かす
ことが可能である。
【0123】一般に、ヘッド111の下方には、通常、
機械に供給される独立した各着色剤毎に1行ずつ、4行
141〜144(図10)以上のインク噴射オリフィス
が形成されている。これらの着色剤は、シアン、マゼン
タ、黄、及び、黒のインク――または、必要に応じて、
3色だけ、または、4色全部に加えて、明るいシアン及
び明るいマゼンタ等――とすることが可能である。
【0124】噴射オリフィスには、供給チャネル、電気
ヒータ、及び、ヒータへの電気噴射パルスを制御するた
めの導体が関係している。ヒータは、印刷を実施するた
め、例えば、マイクロプロセッサ(不図示)のような、
プロセッサによって制御される――本発明によって定義
される、PPS変動に必要なタイミング補償を含む。
【0125】センサ及びその位置決めサブシステムは、
費用が増えることを表すが、少なくとも位置決めは、一
般的な走査プリントヘッド・システムで用いられるもの
よりはるかに劣る精度とすることができる。PPS変動
は、通常、比較的マクロ的現象によって生じるものであ
り、従って、プリントヘッドの動作に必要とされるピク
セル・グリッド寸法よりはるかに粗い。
【0126】一方、高精度に保たねばならないのは、イ
ンク噴射方向におけるセンサとノズル141〜144の
間のアライメント(または、既知のミスアライメントの
既知の補正)である。ヘッド111の噴射面は、等し
く、センサ120/121のガイド・トラックである
か、あるいは、機械設計の固有の特性により、そのトラ
ックと極めて密接な相互関係にあるのが理想である。
【0127】図9に示すように、システムにおけるPP
S補償は、走査ヘッド・システムの場合とほとんど同じ
手順に従って進められる。おそらく、最も重要な1つの
相違点は、PPSの変動がある場合に、位置ずれを発生
する相対速度が、走査ヘッドの横方向速度ではなく、印
刷媒体16(または、固定媒体フラットベッド・システ
ムの場合、その上方のヘッド111)の縦方向速度であ
るという点である。従って、図9のシステムの場合、必
要な噴射の進みまたは遅れに関する正確な量の計算に加
わるのは、印刷媒体16の縦方向の速度である。
【0128】歯車137(一般に、印刷媒体16の下方
にある不図示のローラと協働する)が、印刷媒体16を
縦方向140に駆動する。歯車は、独立したステッピン
グ・モータ139によって共通軸138で駆動される。
(あるいはまた、システムは、ローラだけ、または、歯
車とローラの両方を駆動することも可能である。)
【0129】前述のような真のページ幅アレイ・システ
ムの場合、印刷媒体自体が、通常、図9に実線で表示す
る、あらかじめカットされたシートまたはページ16の
形をなしている。本発明のPPSモニタ機能に関して、
同等の働きをするには、代わりに、ロール117(点線
で示す)から連続ウェブ116として印刷媒体を供給す
ることが必要になる。
【0130】プリントヘッドは、従って、それぞれ、
「ページ幅」または「ウェブ幅」アレイと呼ぶことが可
能である。いずれにせよ、モータ136、139は、―
―ノズル141〜144と同様――印刷及びプリンタの
他の全ての作業の調整を行うため、あらかじめ設定され
たプログラムを実施するプロセッサ(不図示)によって
起動する。
【0131】上述の開示は、単なる例証を意図したもの
であって、本発明の範囲を制限することを意図したもの
ではない――本発明の範囲は、付属の請求の範囲を参照
して判断すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】PPS及び走査移動がいかに相互作用して、マ
ークの位置決めに影響するかを示す、プリンタ・システ
ムの走査軸に沿って縦方向に描かれた、極めて概念的な
立面図である。
【図2】エンコーダ・カウントの65,000のところ
に、そのガイド・バーのバンプを備える典型的な機械に
おいて、本発明の動作時におけるPPS(mm単位)に
対するセンサ信号の応答を実証する機械に記録されたト
レースの再現図である。
【図3】センサ信号とPPSを相互に関連させる、実験
に基づいて決定された相関関数のグラフである。
【図4】図1と同様の立面図であるが、印刷媒体がなく
ても、基本的単一チャネル強度センサが、いかにしてP
PS変動に応答することができるか――放射線源の照度
の相対的減衰を通じて――を明らかにした図である。
【図5】図4と同様の図であるが、印刷媒体が存在する
場合の同じ原理を明らかにした図である。
【図6】PPS測定及び補償に関してプリンタを示すブ
ロック図である。
【図7】本発明の上述の第4の主たる態様に用いられる
二重放射線源センサのグラフである。
【図8】図1、4、及び、5と同様の部分立面図である
が、図7に用いられるような二重放射線源システムに関
するものであり、――前記図に重ねると、2つの放射線
源に関する励起信号、並びに、信号検出器からの差分戻
り信号も示される図である。
【図9】ページ幅アレイまたは同等のウェブ幅アレイ印
刷システムに組み込まれた本発明の極めて大まかな、概
念的な等角図である。
【図10】図9のシステムの一部をなす4色マーキング
・ヘッドの底面図である。
【符号の説明】
11 プリントヘッド 12 キャリッジ 13 ロッド 14 プラテン 16 印刷媒体 20 放射線源 21 検出器 41 第1のプロセッサ部分 43 メモリ 45 第3のプロセッサ部分 47´ 第2のプロセッサ部分 48 マーク
フロントページの続き (72)発明者 ミシェル・エンクレナス スペイン国,バルセロナ,08191 ルビ, カリェ・ペリカノ 45 (72)発明者 ジェイムズ・エル・マッカロー スペイン国,08017 バルセロナ,セー /ネナ・カサス 19−23,5 ベー (72)発明者 ホルヘ・カスターニョ スペイン国,バルセロナ,08190 サン・ クガット・デル・バリェス,マルトレル 8−12 Fターム(参考) 2C056 EB37 EC11 EC33 EC34 HA58 2C480 CB03 CB30 CB34 DB02 EC11

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷媒体(16)を配置するプラテン
    (14)と、 印刷媒体にマーキングする少なくとも1つのプリントヘ
    ッド(11)と、 該プリントヘッドを保持するキャリッジ(12)と、 印刷媒体を横切る走査移動(17)のために、前記キャ
    リッジを支持するロッド(13、13´)と、 前記キャリッジに少なくとも部分的に取り付けられたセ
    ンサ(20、21)であって、該センサと前記プラテン
    またはこうした媒体との間の相対距離(PPS)を測定
    するセンサ(20、21)と、 前記センサに設けられ、それぞれ、前記走査移動方向に
    おける複数位置(15)のそれぞれにおいて、前記プラ
    テンまたはこうした印刷媒体からの反射を経て、放射線
    源から前記センサまでのそれぞれの伝送距離(d1
    2)の尺度として、反射放射線(22、29)の強度
    を解釈する第1のプロセッサ部分(41)と、 前記プリントヘッドによる前記マーキングを修正して
    (47Aないし47F)、前記走査移動中に、前記測定
    距離の変動(53)を補償する(47)第2のプロセッ
    サ部分(47´)を有する個々のマーク(48)から構
    成することにより、印刷媒体(16)上に画像を印刷す
    るための装置。
  2. 【請求項2】 前記センサには、さらに、 前記プラテン(14)または印刷媒体(16)に向けて
    放射線(22)を放出する放射線源(20)と、 前記プラテンまたは印刷媒体から反射される放射線源の
    放射線(29)を受ける検出器(21)が含まれる請求
    項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記放射線源(20)が、ほぼインコヒ
    ーレントな放射線(22)を放出することと、 前記センサが単一チャネル装置である請求項2に記載の
    装置。
  4. 【請求項4】 前記センサには、前記印刷媒体に印刷す
    ることなく、前記相対距離を測定するための手段(2
    0、21、41〜45)が含まれる請求項1から3のい
    ずれかに記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記センサには、前記ロッドの全長にほ
    ぼ沿った複数位置(15)における相対距離を測定する
    ための手段が含まれることと、 前記第2のプロセッサ部分が、前記複数位置に関するそ
    れぞれの伝送距離(44)の測定値を記憶するメモリ
    (43)と、それぞれ、前記第2のプロセッサ部分が、
    前記ロッドに沿った対応する位置を補償するのに利用す
    るため、前記複数位置に関する前記伝送距離測定値を読
    み出すための第3のプロセッサ部分とを含み、 前記第2のプロセッサ部分が、 前記ロッドに沿った前記キャリッジの位置または速度、
    または、その両方を送信するエンコーダからの信号を修
    正し(47A)、 前記ロッドに沿った前記キャリッジの位置または速度、
    または、その両方を制御し(47B)、 前記プリントヘッドによる前記マーキングの始動タイミ
    ングを制御し(47C)、 前記プリントヘッドからこうした印刷媒体に向かう前記
    マーキングの伝播速度を制御し(47D)、 画像データにおける位置指定を調整し(47E)、 画像データにおける色平面間の位置関係を調整し(47
    F)、 画像データのピクセル構造を修正する(47G)ことに
    よって、 前記距離変動を補償するためのいくつかのプロセッサ部
    分により構成されるグループから選択される請求項1に
    記載の装置。
  6. 【請求項6】 印刷媒体位置(15)に隣接し、走査キ
    ャリッジ(12)に支持されたプリントヘッド(11)
    を備えるプリンタの動作を補償する方法であって、 ほぼインコヒーレントな光で動作する単一チャネル光セ
    ンサ(20、21)を利用して、ほぼこうした印刷媒体
    (16)位置において表面(14´、16´)を走査す
    るステップと、 前記センサから信号(53、45、53´)を加え、既
    知の相関関数(44)を利用して、前記走査方向におけ
    るプリントヘッド・印刷媒体間の間隔(PPS)プロフ
    ィル(53)を計算するステップと、 前記計算されたPPSプロフィルに基づいて、前記プリ
    ントヘッドのマーキング位置を調整する(47)ステッ
    プが含まれているプリンタの動作を補償する方法。
  7. 【請求項7】 前記走査方向における、前記表面(14
    ´、16´)が受ける反射(25、34)放射線(2
    2)の強度変動(53)を測定する(25、21)ステ
    ップと、 前記強度変動を、こうした印刷媒体位置を往復する前記
    放射線の進行(d1、d2)中における減衰に直接起因す
    るものと解釈する(41)ステップと、 不完全な部分の補償に用いるため、前記解釈された強度
    変動情報(53)を保持する(43、44)ステップが
    さらに含まれる請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記走査するステップに、前記印刷媒体
    位置に配置された印刷媒体(16、16´)に前記放射
    線を投射する(22)ステップが含まれることと、 前記測定するステップに、前記印刷媒体から反射した
    (25、34、31)放射線を受ける(25)ステップ
    と、 前記減衰が、前記反射における前記放射線の散乱(31
    〜33)、及び、前記進行中における前記放射線の発散
    (θ1、θ4)に起因するものであることと、 前記解釈するステップに、強度変動情報とプリントヘッ
    ド・印刷媒体間の間隔とのあらかじめ決められた相関関
    数(44)を参照するステップが含まれる請求項7に記
    載の方法。
  9. 【請求項9】 印刷されていない空白の印刷媒体(1
    6、16´)を前記プリンタに装填するステップが含ま
    れることと、前記放射線を投射し、受ける間、こうした
    印刷媒体にはほとんど何も印刷されていないことと、 前記表面を走査する(図5)ステップに、前記印刷され
    ていない空白の印刷媒体(16、16´)の走査がさら
    に含まれる請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記表面を走査するステップ(図4)
    に、ほぼこうした印刷媒体位置に配置されたプラテン
    (14)に前記放射線を投射するステップが含まれるこ
    とと、 前記測定するステップに、前記プラテンから反射される
    前記放射線を受ける(25)ステップが含まれること
    と、 前記解釈するステップに、前記プラテンに存在しない印
    刷媒体の厚さを距離に見込むステップ(42)が含まれ
    る請求項7に記載の方法。
  11. 【請求項11】 複数のランプ(20´、20″)・セ
    ンサを利用することと、さらに、 前記プリンタにおけるPPSの設計値を定義する(図
    7)ステップと、 それぞれ、前記設計PPS値において、前記センサに関
    連した複数ランプ(LED1、LED2)のそれぞれに
    よって、前記センサを校正する(図7)ステップと、 前記校正センサを前記プリンタに取り付けるステップ
    と、 対応する1対の前記ランプによってPPS測定値間の少
    なくとも1つの差を表したセンサ出力信号(29△、5
    3´)が生じるように、前記複数ランプのそれぞれに、
    前記センサを作動させるステップと、 前記少なくとも1つの差信号を前記設計PPS値からの
    PPS変位と解釈し(図7)、前記プリンタにおける実
    際のPPSを求めるステップが含まれる請求項6に記載
    の方法。
  12. 【請求項12】 前記センサを作動させるステップに、 交互になった前記1対のランプ(EXCITATION
    1、EXCITATION2)を備えたセンサを利用し
    て、前記少なくとも1つの差を表したa.c.信号出力
    (29△)を生じさせるステップと、 交互になったもう1対のランプ(EXCITATION
    1、EXCITATION2)を備えたセンサを利用し
    て、もう1つの差を表したもう1つのa.c.信号出力
    (29△)を生じるさせるステップが含まれることと、 前記解釈するステップに、前記差の平均を計算するステ
    ップが含まれることと、 前記計算するステップに、各差に関連した信号ノイズと
    逆の関係になるように前記差の重み付けを施すステップ
    が含まれる請求項11に記載の方法。
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