JP2005329701A - プリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のヘッドユニット５１が一体的に配設されたプリントヘッドＨを有するインクジェット式のプリント装置において、各ヘッドユニット５１のインク吐出特性を精度よく且つ容易に補正できるようにして、プリント画像の品質を向上する。
【解決手段】 画像の光学濃度を検出する反射型センサＳをプリントヘッドＨと一体に設ける。プリントヘッドＨの主走査方向に濃度の変化するグラデーションパターンと基準濃度パターンとからなるチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３を、各ヘッドユニット５１によりそれぞれ印刷させる。印刷された各パターン画像をセンサＳにより走査し、グラデーションパターンにおいて基準濃度パターンと濃度の一致する位置ｘを特定する。濃度一致位置ｘの基準位置からのずれに基づいてグラデーションパターン画像の濃度偏差を求め、これに応じてヘッドユニット５１によるインクの打ち込み量を補正する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、インクジェット式のプリント装置に関し、特に複数のヘッドユニットを１つのプリントヘッドに一体的に設けたものに好適な画質向上のための対策に係る。

従来より、プリントヘッドを主走査方向に往復走査させながら、インク滴を吐出させるとともに、このインク滴を受けるプリントペーパを前記主走査方向と直交する副走査方向に搬送することによって、画像を形成（印刷）するようにしたインクジェット式のプリント装置は周知である。こうしたプリント装置では、一般に、プリント画像の品質（画質）を向上させながら、プリント速度を高めることが求められており、そのために種々の工夫がなされている。

例えば特許文献１には、プリントペーパを幅方向に往復走査するプリントヘッドの往路と復路とでそれぞれインク滴を吐出させることにより、プリントの高速化を図るとともに、往路で吐出させたインク滴と復路で吐出させたインク滴とがプリントペーパ上でずれないよう、インク滴の吐出タイミングを調整する技術が開示されている。

具体的に、前記文献に記載のものでは、それぞれ大きさの異なるドットによって画像を形成する２つの印刷モードを有するプリント装置において、その各印刷モード毎にそれぞれ最もインクの位置ずれが目立ちやすいパターンのテスト画像を印刷して、目視によりドットの位置ずれを検出し、これに応じて往路及び復路のインクの吐出タイミングを調整するようにしている。
特開２００３−１１２４１４号公報

ところで、上述のような周知のインクジェット式プリント装置においては、一般に、プリントヘッドに多数のインク吐出ノズルを設けることによって、プリント画質やプリント速度を向上することができるが、１つのヘッドにあまり多くのノズルを設けようとすると製造コストが著しく増大することになるので、このことを回避するために、汎用のヘッドユニットを複数個用いて１つのプリントヘッドを構成することが提案されている。

しかし、そのように複数のヘッドユニットを用いる場合には、該各ヘッドユニットの特性差によってプリント画像の品質が低下するという問題がある。すなわち、汎用のヘッドユニットにはそれぞれ個体ばらつきがあり、これをプリント装置に組み込んだ状態では該各ヘッドユニットに供給される電圧等にもばらつきがあるため、１つのプリントヘッドにおいて各ヘッドユニットから吐出されるインク滴の大きさが互いに異なるものとなり、プリントペーパ上に形成されるドットの大きさにもばらつきが生じてしまう。

そうなると、１つの画像の中でも大きめのドットで描かれた部分の濃度は高くなり、反対に小さめのドットで描かれた部分の濃度は低くなるから、画像に濃淡のむらが発生してしまう。加えてカラー印刷の場合は、各色のインク毎に粘性や密度が異なることから、前記のようなインク滴の大きさのばらつきが各色毎に異なるものとなり、濃淡のむらだけでなく色相の変化も生じることになる。

このような画質の低下を防止するために、前記従来例（特許文献１）のもののように１台１台のプリント装置毎にテストパターン（画像）を印刷して、これを目視により検査したり、或いはフラットベッドスキャナ等を用いて画像の濃度を測定し、これに基づいて各ヘッドユニットへの供給電圧等を調整することが考えられる。

しかしながら、一般に目視検査には所要の精度を安定的に確保し難いという問題があり、一方、別途スキャナ等の機器を用いる方法では、そのような機器やその設置環境が必要になって運用性が悪い上に、いずれも非常に手間がかかることから、実用的とは言い難いものである。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のヘッドユニットによって１つのプリントヘッドを構成したインクジェット式のプリント装置のように、プリントヘッドの複数のインク吐出ノズルが複数のノズルグループに分割されている場合に、該各ノズルグループ（ヘッドユニット）毎のインク吐出特性の検出の仕方に工夫を凝らして、各ノズルグループ間のインクの吐出ばらつきを精度よく且つ容易に補正できるようにすることにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、画像の光学濃度を検出するセンサをプリントヘッドと一体に設けて、各ノズルグループによりそれぞれ印刷した調整用画像の濃度検出を自動で行い、さらに、その検出値に応じて自動で各ノズルグループのインク吐出状態を補正するようにした。

より具体的に、請求項１の発明は、複数のインク吐出ノズルが設けられたプリントヘッドを主走査方向に走査しながら、該吐出ノズルによりインク滴を吐出させるとともに、このインク滴を受けて画像ドットの形成されるプリント部材を前記主走査方向と交差する副走査方向に搬送することによって、画像を印刷するようにしたインクジェット式のプリント装置を対象とする。

そして、前記プリントヘッドの複数のインク吐出ノズルが、それぞれ少なくとも１つの吐出ノズルからなる複数のノズルグループに分割されている場合に、当該プリントヘッドに配設され、前記プリント部材上に印刷された画像の光学濃度を検出するセンサと、予め設定された調整用画像データに基づいて、前記プリント部材上に各ノズルグループのインク吐出ノズルによってそれぞれ調整用画像を印刷させる調整用画像作成手段と、前記各調整用画像の間の濃度偏差を前記センサからの信号によって求め、この濃度偏差に基づいて、該各調整用画像に対応する各ノズルグループ間のインク吐出量特性の偏差を検出する特性差検出手段と、該特性差検出手段によって検出されたインク吐出量特性の偏差に応じて、この偏差が小さくなるように少なくとも１つのノズルグループによるインク滴の吐出状態を補正するインク吐出状態補正手段と、を備える構成とする。

前記の構成により、プリントヘッドの複数のノズルグループによるインクの吐出状態を揃えるように調整するときには、まず調整用画像作成手段によるプリント装置の作動制御が行われ、予め設定された調整用画像データに基づいて、前記プリントヘッドの各ノズルグループによりそれぞれプリント部材上に調整用画像が印刷される。これとともに、前記プリントヘッドに配設されたセンサにより前記各調整用画像の光学濃度がそれぞれ検出され、この検出濃度の偏差に基づいて、特性差検出手段により該各調整用画像に対応する各ノズルグループ間のインク吐出量特性の偏差が求められる。

そうして求められたインク吐出量特性の偏差に応じて、この偏差が小さくなるように、少なくとも１つのノズルグループにおけるインク滴の吐出状態がインク吐出状態補正手段によって補正される。これにより、各ノズルグループからそれぞれ吐出されるインク滴のプリント部材上への記録密度のばらつきが小さくなり、画像のむらや色相の変化が抑えられる。

つまり、調整用画像の作成から、その濃度の検出結果に基づくノズルグループ間のインク吐出特性差の検出、さらには、その特性差に応じたインク吐出状態の補正までが全て自動で行われるとともに、目視検査のような不安定要因もないことから、複数のノズルグループ間のインク吐出量のばらつきを精度よく且つ容易に補正することができる。これによりプリント品質を向上できる。

そのようにノズルグループ間のインク吐出特性のばらつきを検出して補正できることは、上述したように、プリントヘッドにそれぞれ複数のインク吐出ノズルを有するヘッドユニットが複数個、一体的に設けられていて、その各ヘッドユニットのインク吐出ノズルが各々ノズルグループを構成する場合に特に有効であるから（請求項７の発明）、以下、その場合について具体的に説明する。

すなわち、前記インク吐出状態補正手段によってヘッドユニット（ノズルグループ）におけるインク滴の吐出状態を補正するというのは、例えば、プリント部材上に形成される画像ドットの大きさが変化するように、ヘッドユニットのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴の大きさを調整すればよく（請求項５の発明）、或いは、プリント部材上の単位面積当たりに形成される画像ドットの個数が変化するように、ヘッドユニットのインク吐出ノズルから時間当たりに吐出されるインク滴の数を調整するようにしてもよい（請求項６の発明）。

すなわち、例えばいずれかのヘッドユニットから吐出されるインク滴の大きさがやや小さめで、画像濃度が相対的に低くなるようなインク吐出量特性であれば、このヘッドユニットからのインク滴が大きくなるように補正制御するか、或いは、時間当たりのインク滴の吐出数を増やして、プリント部材上の単位面積当たりの記録密度を高めることにより、画像の濃度を高めることができる。反対に画像濃度の高くなる特性を有するヘッドユニットであれば、インク滴を小さくするか、或いは、インク滴の数を減らせばよい。

上述の如き構成のプリント装置において、前記各ヘッドユニット（ノズルグループ）が、それぞれ異なる色のインク滴を吐出する各色毎のノズル群を複数個、有するものである場合には、前記調整用画像作成手段は、調整用画像を前記各色毎にそれぞれ印刷させるものとするのが好ましい（請求項２の発明）。また、前記各ヘッドユニットが、それぞれ異なる大きさのインク滴をインク吐出ノズルから吐出させて、プリント部材上に互いに異なる大きさの複数種類の画像ドットを形成可能なものである場合には、前記調整用画像作成手段を、前記画像ドットの種類毎にそれぞれ調整用画像を印刷させるものとするのが好ましい（請求項３の発明）。

こうすれば、ヘッドユニットのインク吐出特性を全体として調整するだけでなく、そのうちの各色毎に、また、大きさの異なる画像ドットの種類毎に、よりきめ細かく調整することができるので、プリント画像の品質を一層、向上できる。

また、上述の構成のプリント装置において、前記調整用画像の光学濃度を検出するセンサを、プリントヘッドにおいていずれのヘッドユニット（ノズルグループ）よりもプリント部材の搬送方向前側寄りに配設するとともに、前記特性差検出手段は、前記調整用画像の印刷中にそのための前記プリントヘッドの走査を利用して、前記センサにより調整用画像の光学濃度を検出するものとしてもよい（請求項４の発明）。

こうすれば、プリント部材に各ヘッドユニット毎の調整用画像をそれぞれ印刷するのと略同時に、それら各調整用画像間の光学濃度差を検出することができるので、ヘッドユニットのインク吐出状態の調整に要する時間を短縮することができる。

以上、説明したように、本発明に係るプリント装置によると、例えば複数のヘッドユニットによって１つのプリントヘッドを構成したもののように、該プリントヘッドのインク吐出ノズルが複数のノズルグループに分割されているインクジェット式のプリント装置において、該各ノズルグループ毎に調整用画像を作成し、その画像間の濃度差を自動で検出して各ノズルグループ間のインク吐出特性差を求め、さらに、その特性差に応じてインクの吐出状態を自動で補正するようにしたので、複数のノズルグループ間のインク吐出量のばらつきを極めて容易に解消することができ、これによりプリント品質を向上できる。その際に、目視検査のような検出精度のばらつきがないことから、所要の精度を安定的に確保することができる。

さらに、前記各ノズルグループの各色毎、各ドットサイズ毎にインク吐出ばらつきを求めて、インクの吐出状態を補正するようにすれば、きめ細かな調整によってプリント品質を一層、向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

［全体構成］
図１に示すように、本発明の実施形態に係るインクジェット型のプリント装置は、画像データの取得及びオーダ情報の取得を行い必要な補正処理等を行う受付ブロックＡと、その受付ブロックＡから通信ケーブル１を介して伝送される画像データをオーダ情報に基づきプリントペーパＰに対して印刷を行うプリントブロックＢとを備えている。

［受付ブロック］
受付ブロックＡは、ワゴン型のフレーム５の上部に設けられた受付装置６と、表示画面がタッチパネル７によって構成されている液晶型のディスプレイ８と、フレーム５の上下方向の中間位置に設けられたフラットベッドスキャナＦＳとを備えている。受付装置６の前面部には、フラッシュメモリから成る記録媒体Ｍｓに保存された画像データを読み出すための半導体ドライブ９と、ＣＤ−ＲやＤＶＤ等のディスク型の記録媒体Ｍｄに保存された画像データを読み出すためのディスクドライブ１０とが配設されている。

フラットベッドスキャナＦＳは、透明ガラス製のスキャニングデーブル１３とそのスキャニングテーブル１３の下側に配置されたスキャニングヘッド１４とを有する本体部１１と、その本体部１１に開閉自在に取り付けられたプラテンカバー１２とを備えている。スキャニングヘッド１４は主走査方向に配設された複数の光電変換素子（例えば、ＣＣＤ等）と光源とを備えていて、主走査方向と直交する副走査方向に移動することによりスキャニングテーブル１３に載せられたスキャニング対象物の画像をＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の三原色に色分解した画像データとして取り込むように構成されている。

［プリントブロック］
図１及び図２に示すように、プリントブロックＢは、筐体１５と、その筐体１５の下部に配置された２つのマガジン収容部Ｂａ，Ｂａと、筐体１５の上部に配置され且つプリントペーパＰに対して画像データの記録を行うプリント部Ｂｂと、筐体１５の側部に配置されたインク貯留部Ｂｃとを備えている。筐体１５の上面部には、横送りベルト１６によって送り出された、小サイズのプリントペーパＰを受け止める仕分け部１７と、大サイズのプリントペーパＰを受け止めるラック板１８とが配設されている。

マガジン収容部Ｂａは、前壁体１５Ａのスライド移動に伴いスライド移動するドロワー２０を備えていて、そのドロワー２０にペーパマガジン２１によって保持されたロール状のプリントペーパＰを収容するよう構成されている。なお、下側のマガジン収容部Ｂａに収容されたプリントペーパＰの幅は、上側のマガジン収容部Ｂａに収容されたプリントペーパＰよりも大きい（図２を参照）。

プリント部Ｂｂは、壁体１５Ｂ内に設けられ且つプリントペーパＰに対して微小なインク滴を吹き付けて画像を印刷するためのプリントヘッドＨを備えている。このプリントヘッドＨの構造については後述するが、吹き付けられたインク滴はそれぞれプリントペーパＰ上に微小な画像ドットを形成し、このドットの集合として画像が構成される。

インク貯留部Ｂｃは、壁体１５Ｃ内に挿抜可能に収容され且つ色相が互いに異なる７つのインクカートリッジ２３，…を備えている。これらのインクカートリッジ２３，…は、挿抜することにより新しいインクカートリッジ２３に交換することができる。これらのインクカートリッジ２３，…には夫々、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、バイオレット（Ｖ）及びクリア（ＣＬ：透明インク）のインクが封入されている。なお、壁体１５Ｃは、鉛直方向に延びる軸芯周りに揺動開閉自在に構成されている。

［ペーパ搬送機構］
図３に示すように、ペーパ搬送機構は、供給ユニットＵ１、プリントユニットＵ２、ループ形成ユニットＵ３、カッターユニットＵ４、反転ユニットＵ５及び排出ユニットＵ６を備えている。そして、ペーパ搬送機構では、プリントペーパＰに対して画像データのプリントを行う際には、２つのマガジン収容部Ｂａ，Ｂａのうちいずれか一方に収容されたプリントペーパＰを供給ユニットＵ１によってプリント部Ｂｂに対して供給し、それから、供給されたプリントペーパＰをプリントユニットＵ２によって搬送しながらプリントヘッドＨによって画像データのプリントを行い、その後、プリントされたプリントペーパＰをループ形成ユニットＵ３からカッターユニットＵ４に送ってプリントサイズに切断した後、反転ユニットＵ５及び排出ユニットＵ６によって横送りベルト１６又はラック板１８に対して送り出す。

具体的に説明すると、供給ユニットＵ１は、ペーパマガジン２１に収容されたプリントペーパＰに回転力を付与する支持ローラ２５と、プリントペーパＰをペーパマガジン２１からプリントユニットＵ２に搬送するための圧着型の供給ローラ２６と、その供給ローラ２６によって搬送されるプリントペーパＰを案内するガイド部材（図示せず）とを備えている。支持ローラ２５と供給ローラ２６とは供給搬送用の電動モータによって駆動される。

プリントユニットＵ２は、プリントヘッドＨを主走査方向に案内するガイドレール２８と、プーリ２９に巻かれ且つプリンタヘッドＨをガイドレール２８に沿って往復移動させるための駆動ベルト３０と、プリンタペーパＰをプリンタヘッドＨがプリントを行うことが可能な位置に吸着保持するペーパ保持部Ｄと、そのペーパ保持部Ｄの上流側と下流側とに配置された圧着型のプリント搬送ローラ３１，３１とを備えている。ペーパ保持部Ｄは、厚み方向に複数の孔が形成された案内プレート３２と、筐体３３内に設けられ且つプリントペーパＰに対して案内プレート３２の孔を介して負圧を与えるためのファン３４とを備えている。

そして、プリントユニットＵ２（プリント部Ｂｂ）では、プリントペーパＰに対してプリントを行う際には、プリントペーパＰの幅方向に互いに所定の間隔を開けて画像のプリントを行うと共に、その隣り合う画像の間の領域に切断マークを形成する。

図３に示すように、ループ形成ユニットＵ３は、下流側のプリント搬送ローラ３１の下流側に配置されたガイド板３６と、そのガイド板３６によって案内されたプリントペーパＰを搬送するための圧着型の中間ローラ３７とを備えている。ガイド板３６は、ほぼ水平方向に延びる水平姿勢（図３の一点鎖線）と鉛直方向に延びる開放姿勢（図３の実線）とに切換自在に構成されている。そして、ループ形成ユニットＵ３では、長尺のプリントペーパＰをプリントする際には、プリントペーパＰの先端部を水平姿勢のガイド板３６を介して中間ローラ３７に受け渡した後、中間ローラ３７によるプリントペーパＰの搬送を停止し、それから、ガイド板３６を水平姿勢から開放姿勢に切り換え、プリントペーパＰを垂れ下がった状態にしてループを形成する。

カッターユニットＵ４は、固定刃３９と、可動刃４０と、反射型のセンサを有するカット位置センサ４１と、プリントペーパＰを送り出すための圧着型の送り出しローラ４２とを備えている。そして、カッターユニットＵ４でプリントペーパＰを切断する際には、カット位置センサ４１の検出結果に基づき、前記の如くプリントユニットＵ２において形成された切断マークを基準として、プリントペーパＰの幅方向に隣り合う画像同士の間隔よりも僅かに広い間隔となるように、その画像間の領域を取ることにより、縁なしプリントでも画像の周囲に余白を残さないように切断することができる。

図３に示すように、反転ユニットＵ５は、プリンタペーパＰを圧着する圧着型の反転ローラ４３と、その反転ローラ４３を正・逆回転させる搬送駆動機構（図示せず）と、この一対の反転ローラ４３をローラの軸芯周りに９０度回転させる反転機構とを備えている。そして、反転ユニットＵ５では、カッターユニットＵ４によって先端側から送り込まれたプリントペーパＰを、その後端部が反転ローラ４３の位置まで来るように該反転ローラ４３によって搬送した後、図３の矢印で示すように反転ユニットＵ５を軸芯周りに９０度回転させ、それから、反転ローラ４３を逆回転させることによりプリントペーパＰをその後端部から排出ユニットＵ６に送り出す。

排出ユニットＵ６は、プリントペーパＰを搬送するための複数の圧着型排出ローラ４４，…と、それら搬出ローラ４４，…によって搬送されたプリントペーパＰを横送りベルト１６及びラック板１８のうちいずれか一方に送り出すための経路切換機構（図示せず）とを備えている。

［プリントヘッド］
図３，４に示すように、プリントヘッドＨは、その底部側に多数のインク吐出ノズルを配列して備えたヘッドユニット５１が３段に取り付けられている。便宜上、３段に備えられるヘッドユニット５１のうち、下流側（プリントペーパＰの搬送方向前側）即ち図の上段に位置するものを第１ヘッドユニット５１ａ、中段のものを第２ヘッドユニット５１ｂと称し、また、上流側（プリントペーパＰの搬送方向後側）即ち下段に位置するものを第３ヘッドユニット５１ｃと称する。

本実施の形態では、ヘッドユニット５１は全て同じ仕様のものであり、各ヘッドユニット５１は、図４に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、バイオレット（Ｖ）及びクリア（ＣＬ）の各色のインク滴をそれぞれ吐出する７つのノズルアレイ５４（ノズル群）から構成されている。各ノズルアレイ５４には、インク吐出ノズルが、プリントヘッドＨの走査方向である主走査方向と直交する副走査方向に列状に配設されている。こうして、各ヘッドユニット５１は、単体でカラー画像を形成可能な構成とされている。

また、ヘッドユニット５１は、供給される電圧が変更されることにより、インク吐出ノズルから吐出されるインク滴の大きさが変化するように構成されており、基本的には、供給電圧が３段階に変更されて、大、中、小のそれぞれ異なる大きさのインク滴を吐出するようになっている。こうして吐出されてプリントペーパＰに吹き付けられたインク滴は、その大きさに対応して大、中、小の３種類の画像ドットを形成する。

さらに、前記プリントヘッドＨにおけるプリントペーパＰの搬送方向前側位置には、光源からプリントペーパＰの画像に向かって照射された光の反射光を受光し、その受光量に基づいて画像の光学濃度を検出するための反射型のセンサＳが取り付けられている。このセンサＳはプリントヘッドＨと共に、主走査方向に往復走査して、後述するように、プリントペーパＰ上に印刷されたチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３（調整用画像）の濃度を検出する。

［制御系］
プリント装置の制御系は、図５に示すように構成されている。つまり、受付ブロックＡの受付装置６は、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）と、データバスを介してそのＣＰＵとの間で情報を送受信する、タッチパネル７、ディスプレイ８、半導体ドライブ９、ディスクドライブ１０、半導体メモリＲＡＭ／ＲＯＭ、ハードディスクＨＤ及び通信インタフェース６１とを備えている。受付装置６は、ＣＰＵの処理を実現するためのソフトウェアからなる、オペレーションシステム６２、画像処理システム６３及びプリンタドライバ６４をさらに備えている。また、受付装置６は、フラットベッドスキャナＦＳとの間で情報を送受信する入出力系を構成し、さらに、通信インタフェース６１を介してプリントブロックとの間で情報を送受信する信号系を構成している。

プリントブロックＢは、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）と、データバスを介してそのＣＰＵとの間で情報を相互に送受信する、搬送制御部６６、ヘッド制御部６７、半導体メモリＲＡＭ／ＲＯＭ、反射型センサＳ、カット位置センサ４１、インク貯留部Ｂｃにインクカートリッジ２３が存在するか否かを判別する着脱センサ６５及び通信インタフェース６８とを備えている。プリントブロックＢは、ＣＰＵの処理を実現するためのソフトウェアからなる、プリント制御部６９、調整用画像作成部７１、特性差検出部７２及びプリント制御補正部７３（インク吐出状態補正手段）をさらに備えている。

搬送制御部６６は、ペーパ搬送機構の各ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６夫々の制御を行うためのものである。ヘッド制御部６７はプリントヘッドＨの作動制御を行うものである。プリント制御部６９は、受付ブロックＡから送られる画像データに基づいて、前記ヘッド制御部６７と協働してプリントペーパＰに画像を印刷する際の制御を行うものであり、例えば、画像データにおけるいずれの部分を第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃのいずれにて画像形成させるかの割り振りを行う。

また、調整用画像作成部７１、特性差検出部７２及びプリント制御補正部７３は、以下に詳述するインク吐出状態の補正を行うためのものであり、調整用画像作成部７１は、予め設定された調整用画像データに基づいて、第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃによりそれぞれチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３を印刷させる。特性差検出部７２は、該各チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３の間の濃度差を反射型センサＳによって検出し、その検出濃度差に基づいて、第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃの間のインク滴の大きさのばらつき、即ちインク吐出特性の偏差を求める。そして、その偏差が小さくなるように、プリント制御補正部７３が、第１、第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂのインク吐出状態（例えば打ち込み量）を第３ヘッドユニット５１ｃに揃えるように補正する。

［インク吐出状態の補正］
次に、インク吐出状態の補正について図６〜８を参照して具体的に説明する。図６は、プリントペーパＰに印刷された各ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ毎のチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３を示し、この実施形態では、該各チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３は、いずれもインクの色相及びドットサイズによって区分された１８個のエリアからなる。

詳しくは、各チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３は、それぞれプリントペーパＰの幅方向（図の左右方向）に長い長方形状とされ、それが該プリントペーパＰの長手方向（図の上下方向）に６等分されて、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）及びバイオレット（Ｖ）の各色に塗られた６つの帯状の領域に分かれている。尚、クリア（ＣＬ）についてはチェックしないので、領域は設けない。

さらに、それら６つの帯状の領域がそれぞれペーパ幅方向に３等分されて、大ドットにより描かれたエリア（−Ｌ：図の左側エリア）と、小ドットにより描かれたエリア（−Ｓ：図の右側エリア）と、中ドットにより描かれたエリア（−Ｍ）とに分かれていて、互いに色相及びドットサイズのいずれかが異なる１８個のエリアが形成されている。

また、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂに対応するチェックパターンＣＰ１，ＣＰ２においては、前記各エリアが、それぞれ、図の左側から右側に向かってペーパ幅方向（プリントヘッドの主走査方向）に徐々に濃度の低下する濃淡のグラデーションパターンからなり、図７に示すように、最も濃い図の左端部の濃度が或る設定値（図の例では３０％）になる一方、最も薄い図の右端部の濃度が別の設定値（図の例では１０％）になり、その間では、同図に実線のグラフで示すように、濃度が位置の変化に応じて直線的に変化している。

このグラデーションパターンは、例えばインク滴の打ち込み量、即ちヘッドユニット５１ａ〜５１ｃが単位走査距離当たり（単位時間当たり）に吐出するインク滴の数を徐々に変更することによって、ペーパＰ上の単位面積当たりに形成される画像ドットの数をペーパ幅方向に徐々に変化させ、これによりインクの記録密度を変化させて、画像の濃度を変更したものである。

一方、第３ヘッドユニット５１ｃに対応するチェックパターンＣＰ３においては、各エリアの濃度はいずれも略一定であり、その濃度は、前記チェックパターンＣＰ１，ＣＰ２の対応する各エリアのグラデーションパターンにおける２つの設定値の中央値（図の例では２０％）とされている。この略一定の濃度値が、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂのインク滴の大きさのばらつきを補正する際の基準となり、その意味で、チェックパターンＣＰ３は基準濃度パターンである。

そして、前記調整用画像の基となるデータにおいては、グラデーションパターンの中央の基準位置（ｘ＝０：設定位置）の濃度が前記基準濃度とされているので、仮に第１ヘッドユニット５１ａの特性（供給される電圧と吐出するインク滴の大きさとの関係）が第３ヘッドユニット５１ｃと同じであれば、それらに対応する２つのチェックパターンＣＰ１，ＣＰ３を対比したとき、印刷されたグラデーションパターンの中央部の基準位置の濃度が基準濃度と一致し、図７に模式的に示すように、グラデーションパターンの濃度変化を表す実線のグラフは、前記基準位置において基準濃度を表す一点鎖線と交差することになる。

これに対し、例えば第１ヘッドユニット５１ａが、第３ヘッドユニット５１ｃに比べてインク滴の大きさが小さいという特性を持っていると、その分、グラデーションパターン全体が淡くなって基準濃度パターンとの間に濃度偏差が生じる。すなわち、図７に破線で示すようにグラデーションパターンのグラフが濃度偏差の分だけ図の上側にシフトし、この濃度偏差の大きさに比例して、破線のグラフと基準濃度の一点鎖線とが交差する位置（濃度一致位置）は、基準位置よりもマイナス側（図の左側）にずれることになる。

従って、プリントペーパＰに印刷したチェックパターンＣＰ１，ＣＰ３の互いに対応する各エリアをそれぞれ反射型センサＳにより走査し、チェックパターンＣＰ１のエリアのグラデーションパターンにおいてチェックパターンＣＰ３の基準濃度値と濃度が一致するペーパ幅方向の位置ｘを検出すれば、この検出位置ｘ（濃度一致位置）の基準位置からのずれ量Δｘによって、２つのパターンＣＰ１，ＣＰ３の間の濃度偏差の大きさが正確に求まり、この濃度偏差の大きさが、第１ヘッドユニット５１ａから吐出されるインク滴の大きさのばらつきを表すものとなる。

より具体的に説明すると、図７に破線で示す例では、検出した濃度一致位置ｘ＝−ｘ1であり、このときの位置ずれ量Δｘの大きさは絶対値｜−ｘ1｜＝ｘ１である。そして、このときの濃度の低下割合（濃度偏差）は、 −（ｘ1／ｘ0）×１０％ となり、これがそのままインク滴の大きさのばらつき（インク滴の重量ばらつきであり、以下、インク重量差ともいう）となる。このように濃度の偏差を位置のずれに変換して求めることによって、単純に２つの画像の濃度を比較するのに比べて正確に濃度偏差を検出することができ、これにより、ヘッドユニットＨの特性差に起因するインク滴の重量ばらつきを正確に求めることができる。

こうしてインク滴の重量ばらつき、即ち前記の例ではインク滴の重量の低下割合が定量的に求まれば、これに応じて第１ヘッドユニット５１ａへの供給電圧を高くなるように補正したり、或いは該第１ヘッドユニット５１ａによるインク滴の打ち込み量を増大補正したりすることで、プリントペーパＰ上へのインクの記録密度を高くして、これによりヘッドユニットの特性ばらつきに起因する画像濃度の低下を概ね打ち消すことができる。

以下に、プリントヘッドＨの第１、第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂによるインク滴の吐出状態を、第３ヘッドユニット５１ｃとの間のインク重量差（インク吐出特性差）に応じて補正する手順を、図８のフローチャートに従って説明する。

まずスタート後のステップＳ１においてマガジンが選択されれば、反射型センサＳの感度校正が実行される（ステップＳ２）。そのセンサＳの感度校正が正常に終了すれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、プリントペーパＰにチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３がそれぞれ印刷されるとともに、反射型センサＳによって、印刷されたチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３がそれぞれ走査される（ステップＳ４）。

すなわち、チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３における各色、各ドットサイズ毎のエリアがそれぞれ反射型センサＳによって走査されるのであるが、この実施形態では、チェックパターンＣＰ１，ＣＰ２の各エリアにおいて、グラデーションパターンの濃度がプリントヘッドＨの主走査方向に変化しているので、このパターンの濃度をプリントヘッドＨにより検出するには１回の走査で済み、検出に要する時間は非常に短くなる。

また、その反射型センサＳによる走査は、チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３の印刷のためのプリントヘッドＨの走査を利用して、これと同時に実行することができる。こうすれば、チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３の印刷が終了するのと略同時に、それらの濃度を検出することができる。但し、一旦、全てのチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３を印刷した後にプリントペーパＰを巻き戻して、その後、もう一度、プリントペーパＰを搬送しながら走査するようにしてもよい。

前記ステップＳ４に続いて、ステップＳ５では、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂのそれぞれについて、各エリア毎に、即ちイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）及びバイオレット（Ｖ）の各色につき、また、その各々について大、中、小の各ドットサイズ毎に、基準濃度と濃度の一致するペーパ幅方向の位置ｘを特定し、この濃度一致位置ｘの基準位置からのずれΔｘに基づいて、上述したように各色、各ドットサイズ毎のインク滴の大きさのばらつき（インク重量差）を求める。

そして、続くステップＳ６において、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂのそれぞれで各色、各ドットサイズ毎に各々インク重量差に応じてインク打ち込み量の補正値を設定し、これをプリント制御部６９による画像データ印刷のための制御マップに各色、各ドットサイズ毎に登録して、しかる後に制御終了となる（エンド）。こうして、印刷に使用する７種類のインクのうち、クリア（ＣＲ）を除いた６色のそれぞれについて、また、大、中、小の各ドットサイズ毎に、きめ細かく各ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ間のインク滴の重量ばらつきを検出して、これが小さくなるようにインクの吐出状態を補正することにより、プリント画像の品質を非常に高くすることができる。

前記図８に示すフローのステップＳ４において、プリントペーパＰにチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３をそれぞれ第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃによって印刷させる手順が、調整用画像作成部７１によって実行される調整用画像作成工程である。

また、そのステップＳ４において、反射型センサＳにより前記チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３をそれぞれ走査し、続くステップＳ５において対応するエリアの濃度一致位置ｘのずれ量Δｘ（濃度偏差に対応）を求める手順が、特性差検出部７２によって実行される濃度偏差検出工程であり、同じステップＳ５において前記ずれ量Δｘからヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ間のインク重量差（吐出量特性の偏差）を求める手順が、同じく特性差検出部７２によって実行される特性差検出工程である。

さらに、前記フローのステップＳ６において第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂによるインクの打ち込み量を補正する手順が、プリント制御補正部７３によって実行されるインク吐出状態補正工程である。

したがって、この実施形態のプリント装置によると、複数のヘッドユニット５１ａ〜５１ｃにより１つのプリントヘッドＨを構成したインクジェット式のプリント装置において、それらヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ間のインクの吐出ばらつきを補正するときには、所定の操作を行うだけで、予め設定したチェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３が個々のヘッドユニット５１ａ〜５１ｃによりそれぞれプリントペーパＰに印刷され、それらの間の濃度偏差がプリントヘッドＨと一体のセンサＳにより自動で検出されて、これに応じて第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂによるインクの打ち込み量が自動で補正される。

すなわち、チェックパターンＣＰ１，ＣＰ２を、濃度の偏差が位置のずれとして現れるグラデーションパターンとして、その濃度の偏差をセンサＳにより正確に検出できるようにしたので、この濃度偏差に基づいてヘッドユニット５１ａ，５１ｂのインク吐出特性を正確に検出することができ、これにより、該ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ間のインクの吐出ばらつきを精度よく補正することができる。

こうして、１つのプリントヘッドＨに組み込まれた複数のヘッドユニット５１ａ〜５１ｃのインク吐出特性を概ね一致させることができ、それらの間のインクの吐出ばらつきがなくなることで、プリント品質が向上する。

しかも、チェックパターンＣＰ１〜ＣＰ３の印刷からその濃度検出に基づくヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ間のインクの吐出ばらつきの検出、さらには、これに応じたインク打ち込み量の補正までが全自動で行われることから、全く手間がかからず、極めて容易であるとともに、目視検査のような検出精度のばらつきがないことから、所要の精度を安定的に確保することができる。

加えて、この実施形態では、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂのインク吐出特性を全体として調整するのではなく、各色・各ドットサイズ毎にきめ細かく調整するようにしているので、プリント品質を非常に高くすることができるものである。

尚、本発明の構成は、前記実施形態の構成に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形態で実施することができる。すなわち、例えば、前記実施形態では、調整用画像であるチェックパターンＣＰ１，ＣＰ２のグラデーションパターンをプリントペーパＰの幅方向に濃度の変化するものとしているが、これに限るものではなく、チェックパターンＣＰ１，ＣＰ２は種々のパターンとすることができる。

また、前記実施形態では、インクの各色毎に、さらに大、中、小の各ドットサイズ毎に濃度偏差を求めて、補正を行うようにしているが、これに限るものではなく、例えば、ドットサイズは考慮せずに各色毎に濃度偏差の検出及び補正を行うようにしてもよいし、ヘッドユニット５１全体で平均的な補正を行うようにしてもよい。

前記実施形態では反射型のセンサＳをプリントヘッドＨにおけるプリントペーパＰの搬送方向前側位置に、即ち、該プリントヘッドＨにおいていずれのヘッドユニット５１よりもプリントペーパＰの搬送方向前側寄りに配設しているが、これに限らず、プリントペーパＰ上に印刷された画像の濃度を検出可能であれば、プリントヘッドＨの何処に配設してもよい。また、センサＳが反射型に限らないことは勿論である。

また、前記実施形態では、プリントブロックＢにソフトウェアからなるプリント制御補正部７３を備えて、濃度偏差に応じて自動でヘッドユニット５１ａ，５１ｂによるインクの打ち込み量を補正するようにしているが、これに限らず、ヘッドユニットＨへの供給電圧（もしくは電流等）を補正して、インク滴の大きさを調整するようにしてもよいし、ヘッドユニットがインクを加熱して吐出させる方式のものであれば、その加熱量を補正するようにしてもよい。

さらに、前記実施形態ではプリントヘッドＨに３つのヘッドユニット５１ａ〜５１ｃを設けているが、その数は３つに限らず、２つであっても４つ以上であってもよく、或いはプリントヘッドＨは、１つのヘッドユニット５１によって構成されるものであってもよい。すなわち、ヘッドユニット５１が１つの場合でも、そのインク吐出ノズルをそれぞれ少なくとも１つの吐出ノズルからなる複数のノズルグループに分割して、この各ノズルグループ毎にインクの吐出作動を行わせて画像を形成することがあり、このような使用状況においては各ノズルグループ毎のインクの吐出ばらつきをなくすことが、画像品質の向上のために効果的だからである。

プリントシステムの全体を示す斜視図である。 プリントブロックの斜視図である。 プリントブロックのプリントペーパの搬送系を示す図である。 プリントユニットの底面図である。 プリントシステムの制御系を示すブロック図である。 チェックパターンが作成されたプリントペーパの平面図である。 グラデーションパターンの説明図である。 インク吐出特性の補正処理に係るフローチャートである。

符号の説明

５１ ヘッドユニット（ノズルグループ）
５４ ノズルアレイ（ノズル群）
７１ 調整用画像作成部（調整用画像作成手段）
７２ 特性差検出部（特性差検出手段）
７３ プリント制御補正部（インク吐出状態補正手段）
Ｈ プリントヘッド
Ｐ プリントペーパ（プリント部材）
Ｓ 反射型センサ（センサ）
ＣＰ１〜ＣＰ３ チェックパターン（調整用画像）

Claims (7)

1. 複数のインク吐出ノズルが設けられたプリントヘッドを主走査方向に走査しながら、該吐出ノズルによりインク滴を吐出させるとともに、このインク滴を受けて画像ドットの形成されるプリント部材を前記主走査方向と交差する副走査方向に搬送することによって、画像を印刷するようにしたインクジェット式のプリント装置であって、
   前記プリントヘッドの複数のインク吐出ノズルが、それぞれ少なくとも１つの吐出ノズルからなる複数のノズルグループに分割されているとともに、該プリントヘッドには、前記プリント部材上に印刷された画像の光学濃度を検出するためのセンサが配設されており、
   予め設定された調整用画像データに基づいて、前記プリント部材上に各ノズルグループのインク吐出ノズルによってそれぞれ調整用画像を印刷させる調整用画像作成手段と、
   前記各調整用画像の間の濃度偏差を前記センサからの信号によって求め、この濃度偏差に基づいて、該各調整用画像に対応する各ノズルグループ間のインク吐出量特性の偏差を検出する特性差検出手段と、
   前記特性差検出手段によって検出されたインク吐出量特性の偏差に応じて、この偏差が小さくなるように少なくとも１つのノズルグループによるインク滴の吐出状態を補正するインク吐出状態補正手段と、を備えることを特徴とするプリント装置。
2. 請求項１に記載のプリント装置において、
   各ノズルグループは、それぞれ異なる色のインク滴を吐出する各色毎のノズル群を複数個、有するものであり、
   調整用画像作成手段は、調整用画像を前記各色毎にそれぞれ印刷させるものであることを特徴とするプリント装置。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載のプリント装置において、
   各ノズルグループは、それぞれ異なる大きさのインク滴をインク吐出ノズルから吐出させて、プリント部材上に互いに異なる大きさの複数種類の画像ドットを形成可能なものであり、
   調整用画像作成手段は、前記画像ドットの種類毎にそれぞれ調整用画像を印刷させるものであることを特徴とするプリント装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のプリント装置において、
   センサは、プリントヘッドにおいていずれのノズルグループよりもプリント部材の搬送方向前側寄りに配設され、
   特性差検出手段は、調整用画像作成手段による調整用画像の印刷中に、そのための前記プリントヘッドの走査を利用して、このプリントヘッドに配設された前記センサにより前記調整用画像の光学濃度を検出するものであることを特徴とするプリント装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のプリント装置において、
   インク吐出状態補正手段は、プリント部材上に形成される画像ドットの大きさが変化するように、ノズルグループのインク吐出ノズルから吐出されるインク滴の大きさを調整するものであることを特徴とするプリント装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のプリント装置において、
   インク吐出状態補正手段は、プリント部材上の単位面積当たりに形成される画像ドットの個数が変化するように、ノズルグループのインク吐出ノズルから時間当たりに吐出されるインク滴の数を調整するものであることを特徴とするプリント装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載のプリント装置において、
   プリントヘッドは、それぞれ複数のインク吐出ノズルを有するヘッドユニットが複数個、一体的に設けられたものであって、その各ヘッドユニットのインク吐出ノズルが各々ノズルグループを構成することを特徴とするプリント装置。
   

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