JP2006069028A - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一群のノズルが印刷幅と同じ長さに亘って配列された少なくとも1つのラインヘッドを用い、インクジェット方式により被記録媒体に画像パターンを印刷する印刷装置として、(a)被記録媒体の搬送機構と、(b)ラインヘッドに対して搬送経路の下流側、かつ、搬送経路に対してラインヘッドの反対側に配置され、被記録媒体上の画像パターンを読み取る画像読取部と、(c)透明フィルム又はバックプリントフィルムに対するテストパターンの印刷時、画像読取部により透過的に読み出されるテストパターン像の検出結果に基づいて、不良ノズルの存在位置を検出する不良ノズル検出部とを有するものを提案する。
【選択図】図2
Description
しかし、紙送り方向と直行する方向に印刷ヘッドを何度も往復させる印刷方式は、レーザープリンタに比べて印刷時間が長くなる傾向がある。特に、写真画像の印刷時には、印刷品質を高めるほどこの傾向が顕著である。
このため、インクジェット方式の利点である高い印刷品質を保ったまま、印刷速度を高速化できる印刷技術の開発が急がれている。
この高速化技術の一つとして、近年、ラインヘッドに対する期待が高まっている。ラインヘッドとは、印刷用紙の横幅と同じ長さに亘ってノズルを配列した印刷ヘッドをいう。
ラインヘッドは、文字通り1ライン分の画像を一度に記録することができ、シリアルヘッド型の印刷方式に比して格段に短い時間で画像を印刷することが可能である。
なお、現在の製造技術では、印刷幅の全域をカバーできる大きさで半導体チップを形成することができない。すなわち、印刷幅の全域を1個の半導体チップでカバーすることはできない。
このため、実際には、実用的サイズで製造した半導体チップを印刷幅の全域をカバーする個数だけ並べてラインヘッドを製造する手法が採用されている。
これらの要因は、インクの吐出曲がり、不吐出、液量バラツキなどの不具合を発生させ、印刷品位を損ねる原因となる。例えば、印刷した画像に縦方向の濃度ムラ、白スジなどを発生させる原因となる。
また、カラー印刷用として複数のラインヘッドを搭載する印刷ヘッドは、ノズルの総数が数万個にも及ぶ。従って、ラインヘッドの数に比例して、全てのノズルを正常な状態に保つことが難しくなる。
そこで、吐出不良の存在を前提として、印刷不良が目立ち難い印刷方法や不良ノズルを積極的に検出する技術が検討されている。
また、検出デバイスは搬送経路の影響を極力排除する上でノズル近辺に配置することが望まれるが、その一方でインクによる汚れを考慮する必要があった。
すなわち、一群のノズルが印刷幅と同じ長さに亘って配列された少なくとも1つのラインヘッドを用い、インクジェット方式により被記録媒体に画像パターンを印刷する印刷装置として、(a)被記録媒体の搬送機構と、(b)ラインヘッドに対して搬送経路の下流側、かつ、搬送経路に対してラインヘッドの反対側に配置され、被記録媒体上の画像パターンを読み取る画像読取部と、(c)透明フィルム又はバックプリントフィルムに対するテストパターンの印刷時、前記画像読取部により透過的に読み出されるテストパターンの検出結果に基づいて、不良ノズルの存在位置を検出する不良ノズル検出部とを有するものを提案する。
この際、被記録媒体であるフィルム表面は平坦である。従って、フィルムを通して観察されるインク表面(フィルムと接している側)も平坦とみなすことができる。結果的に、画像パターンの読み取り精度を一段と高めることができる。
また、画像読取部は、被記録媒体の裏側に位置するため、インクによる汚れの心配がない。結果的に、画像読取部をラインヘッドの取付位置に近づけることができる。このため、搬送経路中における位置関係のズレ極力排除することができる。
更に、印刷装置は、テストパターンを発生するテストパターン発生部を有することが望ましい。テストパターン発生部を印刷装置に搭載することにより、テストパターンを外部から入力しなくとも、不良ノズルの検出処理を実行できる。
また、画像読取部テストパターン像の読み取り領域を、ラインヘッドの最後列と、その搬送経路上の下流に位置する記録媒体の案内ローラーとの間に設定するのが望ましい。ラインヘッドが1つの場合でも複数の場合でも同じである。
この区間は、ラインヘッドに近く、しかも印刷後の被記録媒体の搬送が比較的安定している領域である。従って、各インク滴に対応するノズル位置の特定精度を向上できる。
また、ヘッドキャップのうち印刷面との対向面は、テストパターン像の読み取り用の照明光を高反射率で反射する色に着色するか、高反射率の素材で形成するのが望ましい。これにより、テストパターン像と被記録媒体の透明部分とのコントラストを一段と高めて、各ノズルに対応するドット位置の検出精度を高めることができる。
また、この検出技術とインク滴の吐出制御技術とを組み合わせれば、不良ノズルによるインク滴の吐出を停止して周辺又は他のラインヘッドによる補間処理により、印刷品質を積極的に向上させることができる。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
まず、ラインヘッドを搭載した印刷ヘッドの構成例を簡単に説明する。この印刷ヘッドは、印刷装置本体に対して着脱自在であるものとする。また、インクカートリッジも、印刷ヘッド本体に対して着脱できる場合について説明する。
図1に、印刷ヘッド1のノズル面を示す。この印刷ヘッド1の場合、2つのラインヘッド3A、3Bが印刷用紙(被記録媒体)の移動方向に並んで配置されている。個々のラインヘッドには、ノズル5が規定のピッチで配置されている。
また、印刷ヘッド1には、インクを装填したインクカートリッジを着脱するためのスロットが形成されている。各スロットの底部には、インクを対応するラインヘッドに導くための開口が形成されている。開口は、流路を通じて対応するラインヘッドの各ノズル(液室)と接続されている。従って、インクは、インクカートリッジから開口及び流路を通じてノズルに供給される
図2に、実施例に係る印刷装置のうち印刷ヘッド周辺の機構例を示す。
図2は、印刷ヘッドの直下を一方向(図中、矢印Aの方向)に搬送される印刷用紙(被記録媒体)11に、黒(K)インクで画像パターン(文字、グラフィックを含む。)を印刷する印刷装置の機構例を表している。
実施例の場合、2つのインクカートリッジには、同じ濃度の黒(K)インクが充填されている。
図2は、搬送機構と画像パターンの読み取り機構を表している。このうち搬送機構には、紙送りローラー13、圧着ローラー15、紙送りベルト17、ベルト駆動ローラー19、21、紙押さえローラー23が対応する。また、読み取り機構には、ヘッドキャップ25、光源27、ミラー29、31、レンズ33、撮像素子35が対応する。
この際、圧着ローラー15と搬送ベルト17(ベルト駆動ローラー19)は印刷用紙11を両側から挟み付け、一定速度で搬送する。また、紙押さえローラー23は、ラインヘッド1の排紙側にあって、印刷用紙11の印刷面を押さえつけ、搬送中の印刷面の反りや変動を抑制する。
これらの機構により印刷用紙の搬送が安定し、斜行や皺の発生による印刷品質の低下が防止される。なお、印刷後も、排紙が完了するまでは、紙送りベルト19によって印刷用紙11の搬送動作が継続する。
本実施例では、ヘッドキャップ25の待避位置を画像の読み取り領域に活用する。すなわち、透明フィルム又はバックプリントフィルムの印刷面に印刷されたテストパターンを、印刷面の裏側からリアルタイムで読み取る手法を採用する。
ここで、透明フィルムは、フィルムの一面から他面を透かして観察可能な被記録媒体をいう。また、バックプリントフィルムは、裏面側から鏡像として記録された画像パターンを表面側から観察できる被記録媒体である。従って、バックプリントフィルムの使用時には、裏面に当たる記録面が印刷ヘッド1と対面するように給紙する。
また、ヘッドキャップ25の表面色は、照明光を高反射率で反射できる色であれば良いい。また、ヘッドキャップ25の表面色は、照明光を高い反射率で反射できる素材であれば良い。いずれの場合も、テストパターンとその背景部分とのコントラストを強調することができる。
図3に、光学的経路の等価図を示す。ここで、2つのミラー29、31を利用する理由は、限られた実装空間を有効利用するためである。すなわち、2つのミラー29、31で照明光を反射させることにより、テストパターン像が対物レンズを経て撮像素子35に結像するのに必要な光学長を確保するためである。
因みに、この画像読み取り機構は、不透明用紙に印刷された画像パターンの読み取りにも使用できる。この場合には、読み取り対象とする画像パターンに照明光が当たるように、印刷時とは表裏が反対になるように用紙をセットする。
なお、不透明用紙の画像パターンを読み取る場合、照明光は不透明用紙の表面で反射される。この場合、ヘッドキャップ25は、画像の読み取りには寄与しない。
図4に、実施例に係る印刷装置の機能構成例を示す。この印刷装置は、主に3つの機能部で構成される。画像印刷部41と、画像読取部43と、印刷不良補正部45の3つである。
以下、これら機能部を構成する処理内容を順に説明する。
画像印刷部41は、入力画像バッファ41A、輝度・濃度変換部41B、ガンマ補正部41C、ハーフトーニング部41D、不良ノズル補正部41E、バッファメモリ41F、ヘッドノズル駆動部41Gで構成される。
入力画像バッファ41Aは、文字、画像その他の印刷データを一時的に保持する記憶デバイスである。例えば、半導体メモリやハードディスクが用いられる。この実施例では、印刷データとして輝度データが入力される場合を想定する。すなわち、モノクロ印刷時を想定する。
ガンマ補正部41Cは、濃度データを印刷特性に応じて変換する処理デバイスである。ここでの印刷特性は、濃度データと再現濃度値との対応関係である。
一般に、複数滴のインクを限られた領域に重ね打ちする場合、形成されるドットパターンの濃度は飽和する傾向がある。
また、インク滴によって形成されるドットパターンは、正方形状ではなく概ね円形になる傾向がある。このため、ドットパターンを縦方向と横方向に連続して形成すると、ドット径が小さければ印刷用紙の地色が残る一方で、ドット径が大きければ隣接ドットとの間でドットパターンが重複する部分が発生する。
この曲線を印刷のガンマと呼ぶ。図5に、印刷ガンマ曲線の概略を示す。
ガンマ補正部41BCは、この印刷ガンマ曲線に対して逆特性の曲線を用い、印刷再現時の濃度変化が直線的になるように補正する。
ハーフトーニング部41Dは、ガンマ補正後の濃度データをインク滴の吐出の有無及びインク滴数を示すノズル駆動データに変換する処理デバイスである。
通常、1つのインク滴の濃度は同じか、多くても数階調の表現が可能なだけである。従って、1つのインク滴によって、入力値に対応した任意階調の濃度を表現することはできない。
そこで、ハーフトーニング部41Dは、濃度データを階調の表現に適したインク滴数に変換するだけでなく、濃度情報をドットパターンの密度情報に変換する。ハーフトーニング処理には幾つかの方法が知られている。なお、この実施例では、誤差拡散法を使用する。
このように、不良ノズル補正部41Eは、使用可能なインクシステムやインク滴の吐出方式に応じてインク滴の割り当てを実行する。
図6に、不良ノズル補正部41Eの構成例を示す。この不良ノズル補正部41Eは、不良ノズル記憶部41E1と、ノズル位置判定部41E2と、割当変更部41E3とで実現する。
記憶デバイスには、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)やリードオンリメモリ(ROM)その他の半導体メモリがある。この他、磁気記録媒体、光記録媒体等がある。
これらの情報は、テストパターンの印刷後に印刷不良補正部45から自動的に設定される。
なお、製品出荷時に判明している情報は、メーカーやベンダーにより事前に設定される。
割当変更部41E3は、ノズル駆動データの割り当て先となるノズルが不良ノズル記憶部41E1に記憶されている位置情報と一致する場合、当該ノズル駆動データを、同色かつ同濃度のインク滴を吐出可能な他のラインヘッドの同位置のノズルに割り当てる機能を実現する信号処理部である。
図7及び図8に、この割当て機能の適用例を示す。図中、○印は、個々のインク滴(ドット)を表すものとする。また、○印の中の数字は、当該インク滴を吐出したラインヘッドの識別番号を表すものとする。従って、この例の場合、数字“1”は第1ラインヘッドN1を意味し、数字“2”は第2ラインヘッドN2を意味する。
領域47に、不吐出を原因とするスジが認められる。他方、図7(B)は、第1ラインヘッドN1の不良ノズルを割当て先とするノズル駆動データを、第2ラインヘッドN2のノズルに割り当てた場合の印刷結果を表している。
すなわち、第2ラインヘッドN2の同位置のノズルでインク滴を代行吐出する場合の印刷結果を表している。領域47に示すように、第2ラインヘッドN2による代行吐出により、印刷面に現れていたスジが無くなっている。
一方、図8は、ノズル駆動データの割り当て先を2つのラインヘッド間で交互に切り替える印刷モードについて表している。なお、このラインヘッドの切り替えは、被記録対象の印刷方向とノズルの配列方向のそれぞれについて行われる。
図8(A)は、第1ラインヘッドN1のうち領域49に対応する位置のノズルに不吐出が認められる場合と、第2ラインヘッドN2のうち領域51に対応する位置のノズルに不吐出が認められる場合とについて表している。
また、第2ラインヘッドN2のうち領域51に対応する位置のノズルを割り当て先とするノズル駆動データを、第1ラインヘッドN1のノズルに割り当てた場合の印刷結果を表している。
いずれも、不良ノズルに割り当てられるノズル駆動データを他のラインヘッドの正常なノズルに割り当てている。従って、単にスジが消えるだけでなく、正確な位置に正確な階調でインク滴を着弾させることができる。
なお、より詳細な補間技術については、本願出願人による特願2004−035022号に開示されている。
なお、テストパターンの印刷時(テスト印刷時)には、このバッファメモリ41Fにテストパターン用のノズル駆動データが書き込まれる。この実施例の場合、テストパターン用のノズル駆動データは、印刷不良補正部45から与えられるものとする。もっとも、印刷データとして外部の画像処理装置(コンピュータその他の電視機器)から与えることもできる。
ヘッドノズル駆動部41Gは、ノズル駆動データに応じてインク滴の吐出・不吐出を制御する処理デバイスである。なお、ヘッドノズル駆動部41Gは、ラインヘッド間の装着位置の隔たりから生じる吐出位相のズレも補正する。
図9に、画像読取部43の実施例を示す。この画像読取部43は、光源43A、光源制御部43B、電荷結合素子43C、増幅器43D、A/D変換器43E、シェーディング補正部43F、ガンマ補正部43G、バッファメモリ43Hで構成されている。
光源43Aには、蛍光灯、キセノンランプ等が使用される。光源43Aから射出された照明光は、ヘッドキャップ25又はテストパターンで反射された後、電荷結合素子35に結像される。
電荷結合素子35には、ラインセンサーを使用する。なお、ラインセンサーの解像度は、読み込んだ画素の補間処理を不要とする意味でも印刷ヘッド1のノズルピッチから定まる解像度の整数倍とすることが望ましい。
シェーディングとは、原稿を照らす照明光の光量ムラが原因となって読み取り信号レベルに生じる不均等のことである。なお、シェーディングには、光源周りの機構的構造による反射光の出方も影響する。
例えば、光源として用いた蛍光灯が管の中央で光が最も強く端にいくほど弱まっていくような傾向があるとすると、その状態で白い紙を読み込んだ場合は紙の中央が最も明るく両脇にいくに従って薄暗くなり、一面に均一な輝度が得られない現象が起こる。
この結果、原稿の読み始めと読み終わり直前とでは無視できない程の光量変化になる。ことため、画像パターンの読み取りを開始する際には、蓄熱のために前もって光源をオンする。光源制御部43Bがこのオン動作を制御する。前もって光源をオンすることで、読取り動作の間の光量を安定させることができる。
図10に、入力光量と出力電圧との関係を示す。このガンマ特性のため、撮像した画像をそのままモニターに映し出した場合は全体的に暗い不自然な階調になってしまう。従って、この印刷装置では、A/D変換後の画像データを電荷結合素子43Cのガンマ曲線とは逆の特性曲線によって変換する。
ガンマ補正部43Gによる補正処理により、画像階調の歪みを相殺することができる。ガンマ補正後の画像データは、不良ノズル(不吐出、吐出曲がり、吐出不足)の検出のためバッファメモリ43Hに保存される。
印刷不良補正部45は、ノズル位置キャリブレーション部45A、不良ノズル検出部45B、テストパターン生成部45Cで構成されている。
テストパターン像を読み取って不良ノズルを検出するには、まず始めにドットが電荷結合素子43Cにおいてどのように読み込まれるかを明確にしておく必要がある。すなわち、何番目のノズルで打ったドットは、電荷結合素子43Cの何番目の受光素子で認識されるかを明確にしておく必要がある。これをキャリブレーションという。
図11に、実施例において使用するテストパターン例の一部分を示す。なお、テストパターンは、テストパターン生成部45Cが生成する。
テストパターンは、不良ノズル検出領域61、キャリブレーション領域63、65でなる。不良ノズル検出領域61は、被記録媒体の移動方向に一定幅を有するドットパターンをラインヘッドの全ノズル幅に亘って印刷する領域である。図11の場合、一定幅は“8”である。
キャリブレーション領域63、65は、被記録媒体の移動方向に一定幅を有するドットパターンをノズルの並び方向に一定間隔で印刷する領域である。図11の場合、一定間隔は“10”ノズルである。なお、キャリブレーション領域63、65は、不良ノズル検出領域61の両側(被記録媒体の移動方向について前後)に配置される。
2度のキャリブレーション結果が一致する場合、対応関係のズレはないことを意味する。一方、2度のキャリブレーション結果が一致しない場合、対応関係にズレがあることを意味する。
対応関係のズレが確認された場合、ノズル位置キャリブレーション部45Aは、画素位置とノズル番号との対応関係を修正する。
この場合、キャリブレーション用のライン間でノズル番号は10個変化するのに対し、画素番号は20個変化することが分かる。
なお、不良ノズル検出領域61の検出結果は、不良ノズル検出部45Bに与えられる。すなわち、不良ノズル検出部45Bが、印刷不良の有無及びその画素位置を検出する。
図13に、テストパターンの印刷結果に不良が認められる場合の電荷結合素子43Cの出力例を示す。図13(A)の場合も、○印は、個々のインク滴で形成されたドットを表している。また、○印の大きさは、ドットの大きさを表している。
図13(B)は、印刷結果を電荷結合素子43Cで読み取った場合の出力パターンである。ドットの存在しない部分又はドット径が小さい部分では、ノズルキャップ25で照明光が高効率で反射される影響で出力レベルが正常な領域に対して大きくなることが分かる。
これらの出力レベルが不良ノズル検出部45Bへと入力される。もっとも、実際の出力パターンは、図13のような理想的な出力パターンとはならない。
そこで、発明者は、順次注目する1画素目から吐出不良か否かを確実に判定できる方法を提案する。すなわち、出力レベルの絶対値ではなく、近隣画素の値との比較により判定する手法を提案する。
不良ノズル検出部45Bは、注目する列の均等加重平均値(AvC)とその左右に位置する2つのドットブロックについての均等加重平均値(AvL、AvR)との比較により、印刷不良か否かを判定する。
さてこの場合、注目する列の左側のドットブロックに対応する均等加重平均値AvLは、4列×4行の計16ドットに対する出力レベルの総和を16で除算することにより与えられる。
また、注目する列に対応する均等加重平均値AvCは、1列×4行の計4ドットに対する出力レベルの総和を4で除算することにより与えられる。
また、注目する列の右側のドットブロックに対応する均等加重平均値AvRは、4列×4行の計16ドットに対する出力レベルの総和を16で除算することにより与えられる。
なお、不良ノズル検出部45Bは、正確な位置検出のため、注目する列の平均値と左右両側のドットブロックの平均値との差分をそれぞれ計算する。左側の平均値との差分をdLとし、右側の平均値との差分をdRとする。
(1)パターン1
図16に示すパターン1は、もっとも理想的な場合である。すなわち、受光セルに対応付けた画素番号とノズル番号(ドット番号)とが一致する場合である。この場合、不良ノズル検出部45Bは、高出力位置の画素番号Pを不良ノズル番号xとして出力する。
図17に示すパターン2は、電荷結合素子43Cの画素番号とノズル番号(ドット番号)との間に位相ズレがある場合の一例である。勿論、位相ズレが生じないように画像読取部43は取り付けられている。しかし、部品や機構の組み立て精度、温度変化による変形等により、印刷結果としてのドットと受光セルとの位相関係は変動する可能性がある。そのような場合の一例である。
このパターン2は、吐出不良を示す高出力位置が3つの受光セルに出現する場合である。
なお、図20(A)は、想定する印刷不良パターンである。図20(B)は、ノズルの解像度に対して2倍の解像度を有する受光セルの配列例である。形成されたドットとの位相のずれが確認できる。図20(C)は、受光セルと画素番号との関係を示す。図20(D)は、電荷結合素子43Cの出力例である。また、図20(E)〜(G)は、注目するドットがP−1、P、P+1の場合の均等加重平均値例である。
(i) dL>0
(ii) dR>0
(iii)
dL+dR>k(kは、予め定めた定数)
この(i) と(ii)の条件は、注目列の均等加重平均値AvCが、左右両側のドットブロックの均等加重平均値AvL、AvRより大きいことを要求する条件である。図20の場合であれば、図20(E)と(F)に対応する画素番号P−1とPがこの条件を満たす。
また(iii) の条件は、注目列の均等加重平均値AvCの突出量が大きいことを要求する条件である。しきい値kは印刷条件に応じて適切な値を設定しておく。
図18に示すパターン3も、荷結合素子43Cの画素とドットとの間に位相ズレがある場合の一例である。パターン2は位相が図中右側にズレた状態を表しているが、このパターン3は位相が図中左側にズレた状態を表している。
従って、パターン2と同じ処理の実行により、不良ノズル番号を一意に特定することができる。
(4)パターン4
図19に示すパターン4は、前述した2つのパターン2及び3に比して位相のズレが大きく、吐出不良を示す高出力位置がちょうど2つの受光セルに出現する場合を表している。
このパターン4に、パターン2及び3の検出手法を適用すると、連続する2つのノズルに不良が存在するものとして判断されてしまう。
なお、図21(A)は、想定する印刷不良パターンである。図21(B)は、ノズルの解像度に対して2倍の解像度を有する受光セルの配列例である。形成されたドットとの位相のずれが確認できる。図21(C)は、受光セルと画素番号との関係を示す。図21(D)は、電荷結合素子43Cの出力例である。また、図21(E)〜(H)は、注目するドットがP−1、P、P+1、P+2の場合の均等加重平均値例である。
(i) dL>0
(ii) dR>0
(iii)
dL+dR>k(kは、予め定めた定数)
(iv)
dL+dRが大きい方
このうち(i) 〜(iii) の条件は、パターン2及び3の条件と同一である。従って、追加条件は(iv)である。この条件は、左右両側のドットブロックに対して均等加重平均値と差分がより大きい方を不良ノズルとして特定する条件である。
なお、図21(E)と(F)のように全く同じ出力レベルが得られる場合には、誤判定の可能性がゼロとはならないが、少なくとも誤判定の確率を一段と低減することができる。
以上のように、テストパターンの印刷に透明又は半透明のフィルムを使用し、印刷ヘッド1で印刷された直後のテストパターン像を印刷面の裏側からフィルムを透かして取り込むことで、搬送経路上で発生する位置ズレの影響を最小化できる。この結果、ノズル位置とドット位置のズレを最小化でき、ノズル位置の検出精度を高めることができる。
なお、フィルムを透過した照明光が入射するヘッドキャップ25の表面色を白色とすることにより、テストパターン像のドット部分とその他の部分のコントラストを高くできる。
結果として、ドットの有無やドット径の変化の検出が容易になり、不良箇所の検出精度を高めることができる。
また、画像読取装置を印刷面の裏側に配置できるため、インク滴による汚れを気にする必要が無く、常に良好な状態で画像パターンを取り込むことができる。
また、不良ノズル検出領域61を用いたテストパターン像の検出の前後に2度のキャリブレーション処理を実行することにより、インク滴を吐出するノズル番号と取り込み側の画素番号との関係をより確かなものとできる。
また、実施例では、注目列の均等加重平均値と注目列の左右ドットブロックの均等加重平均値との比較により、注目列に対応するノズルの吐出状態を判定するため、画像取り込み時の環境変動の影響を最小化して、正確な判定を下すことができる。
その際、左右ドットブロックの均等加重平均値に対する注目列の均等加重平均値の突出量を加味することにより、ノズル番号と画素番号との間に位相差がある場合でも、不良ノズルを正確に検出できる。
(a)前述の実施例では、印刷ヘッドにラインヘッドが2列搭載され、いずれのラインヘッドからも同色かつ同濃度のインク滴が吐出される場合について説明した。しかし、印刷ヘッドの構成及びインクシステムの構成はこれに限らない。
例えば、印刷ヘッドにラインヘッドを3列以上搭載しても良い。また例えば、黒(K)以外のカラーインクを吐出可能としても良い。この場合、黄(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色を2重化するのが望ましい。
(b)前述の実施例では、テストパターンをテストパターン生成部45Cで生成する場合について説明した。この際、テストパターンに対応するノズル駆動データを、テスト印刷のたび生成するのではなく、予め生成しておいたものを用いても良い。すなわち、テストパターン生成部45Cにメモリを設け、メモリ内に保持する構成を採用しても良い。
なお、テストパターンは専用の処理デバイスを用いて生成するのではなく、印刷システムを制御するCPUのソフトウェア処理により生成しても良い。
また例えば、印刷装置内にテストパターン生成部45Cを配置する代わりに、テストパターンに対応するノズル駆動データを記憶したテストパターンメモリを配置し、テスト印刷時に読み出す仕組みを採用しても良い。
もっとも、電荷結合素子43Cの解像度は、ノズルの解像度と同じか有理数倍に設定し、補間処理によって不良ノズルの番号を特定する手法をしても良い。
(d)前述の実施例では、テストパターンを不良ノズル検出領域61とキャリブレーション領域63、65で形成した。しかし、ノズル番号と電荷結合素子43C側の画素番号との位置関係を保証される仕組みが存在する場合には、キャリブレーション領域63、65を不要とすることもできる。
また、キャリブレーション領域を1つだけとすることもできる。この場合、位置関係を事前に特定するため、不良ノズル検出領域61よりも先に印刷されることが望ましい。
(f)前述の実施例では、印刷不良補正部45を印刷装置内に設ける場合について説明した。しかし、当該処理機能の全部又は一部は、印刷装置に対する外付け装置内に搭載しても良い。
例えば外付け装置は、メモリカード型、USBポート付き装置でも良い。また例えば、外付け装置は、コンピュータその他の情報処理装置における機能の1つとして実現しても良い。この場合、対応する処理機能はソフトウェア処理として実現される。
なお、当該機能を実現する実行プログラムは、半導体メモリ、ハードディスク、光学式記憶媒体その他の記憶媒体に格納されて提供されることが望ましい。
図22に、加重平均値の算出例を示す。ここでは、注目列に近いほど重みを小さくする。すなわち、注目列近辺の検出結果が加重平均値に与える影響を小さくする。これは、より全体的な傾向を加重平均値として表現するためである。
図22(A)に重み例を示す。この例の場合、両隣のドット列に対する重みを0.6とし、その外側のドット列に対する重みを1.0とし、さらに外側のドット列に対する重みを1.2としている。
この処理方法の場合、印刷不良部分の近傍付近の情報をノイズとして、より全体的な特徴を抽出することができる。
なお、重み付け例は図22に限らない。また、図22とは反対に、注目列に近いほど大きな重みを付して印刷不良部分の近傍情報を強調しても良い。
図23に、インク滴を偏向吐出できるノズルの構成を示す。図23(A)に破線で示す円形部分がノズル81である。ノズル81の下部に位置する液室底面には2つのヒーター83、85がノズル中心に対して左右対称に配置されている。ここで、ヒーターの並び方向は、ノズルの配列方向と同じである。
発熱量を調整すればズレ量を調整することができ、例えば1つ隣のノズル直下や2つ隣のノズル直下にインク滴を飛ばすこともできる。
なお、偏向吐出技術については、本願出願人により提案されている幾つかの吐出技術を適用することができる。
(j)前述の実施例では、テストパターンとして図11に示す形状(ベタ塗りパターンと直線パターンの組み合わせ)を採用する場合について説明した。しかし、その他の形状のテストパターンを使用することもできる。
例えば、図26に示す階段状の段差パターン91の集合をテストパターンに使用しても良い。この段差パターン91を構成する線分93の数を一定数に定めれば、段差パターン全体の数と段差パターン内の線分93の数を数えることにより、注目位置に対応するノズル番号を一意に特定することが可能となる。
図27に、印刷不良パターン95がある場合のテストパターンの印刷例を示す。この場合、不良ノズル検出部95Bは、段差パターンの数が11でその先頭から5番目の線分93の印刷が不良であるとして、115番目のノズルの吐出に不良が発生していることを検出する。なお、各吐出不良の検出は、各線分93に対応する出力レベルとしきい値との比較により検出することが可能である。
(j)前述の実施例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される各種の変形例及び応用例も考えられる。
25 ヘッドキャップ
29 光源
29、31 ミラー
35 撮像素子
41 画像印刷部
41E 不良ノズル補正部
41E1 不良ノズル記憶部
41E2 ノズル位置判定部
41E3 割当変更部
43 画像読取部
45 印刷不良補正部
45A ノズル位置キャリブレーション部
45B 不良ノズル検出部
45C テストパターン生成部
Claims (8)
- 一群のノズルが印刷幅と同じ長さに亘って配列された少なくとも1つのラインヘッドを用い、インクジェット方式により被記録媒体に画像パターンを印刷する印刷装置であって、
被記録媒体の搬送機構と、
前記ラインヘッドに対して搬送経路の下流側、かつ、搬送経路に対してラインヘッドの反対側に配置され、被記録媒体上の画像パターンを読み取る画像読取部と、
透明フィルム又はバックプリントフィルムに対するテストパターンの印刷時、前記画像読取部により透過的に読み出されるテストパターン像の検出結果に基づいて、不良ノズルの存在位置を検出する不良ノズル検出部と
を有することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置は、
前記テストパターンと共に印刷されたキャリブレーションパターン像を読み取って、画像読取部上の受光素子とラインヘッド上のノズルとの対応関係のズレを補正するキャリブレーション部
を更に有することを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置において、
前記画像読取部の読み取り解像度は、ラインヘッドの解像度のn倍(nは、2以上の自然数)である
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置において、
前記画像読取部によるテストパターン像の読み取り領域を、ラインヘッドの最後列と、その搬送経路上の下流に位置する被記録媒体の案内ローラーとの間に設定する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置において、
前記画像読取部によるテストパターン像の読み取り領域を、印刷開始後のヘッドキャップの待避位置に設定する
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項5に記載の印刷装置において、
前記ヘッドキャップのうち印刷面との対向面は、テストパターン像の読み取り用の照明光を高反射率で反射する色に着色されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項5に記載の印刷装置において、
前記ヘッドキャップのうち印刷面との対向面は、テストパターン像の読み取り用の照明光を高反射率で反射する素材で形成されている
ことを特徴とする印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置は、
前記テストパターンを発生するテストパターン発生部
を更に有することを特徴とする印刷装置。
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