JP2009137137A - 液体吐出装置、及び、評価用パターン形成方法 - Google Patents

液体吐出装置、及び、評価用パターン形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】媒体の後端部が、上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなるときの、媒体の搬送誤差を適切に補正する。
【解決手段】目標となる目標搬送量に応じて、前記媒体を挟持しながら回転することにより協働して前記媒体を搬送する上流側搬送ローラ及び下流側搬送ローラと前記媒体の前記搬送方向の上流側の端部が、前記上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる直前に形成された直前パターンと、前記端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成された直後パターンと、に基づいて取得された補正値によって、補正された補正後の前記目標搬送量を評価するための評価用パターンを形成する制御部であって、前記端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に、第一評価用パターンを形成し、補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体の前記端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、第二評価用パターンを形成する制御部と、を備える。
【選択図】図30

Description

本発明は、液体吐出装置、及び、評価用パターン形成方法に関する。
液体吐出装置の一つとして、紙や布、フィルムなどの各種媒体に液体(インク)を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。このプリンタは、媒体に液体を吐出する吐出部と、媒体の搬送方向において前記吐出部よりも上流側に位置する一対の上流側搬送ローラと、前記吐出部よりも下流側に位置する一対の下流側搬送ローラを備えている。そして、二つのローラによる目標搬送量に応じた媒体の搬送と、吐出部による液体の吐出を交互に繰り返すことによって、印刷が行われる。
このような液体吐出装置では、媒体を搬送する際に搬送誤差が生じると、媒体上の正しい位置に吐出部が液体を吐出できなくなる。特に、インクジェットプリンタでは、媒体上の正しい位置に液体が吐出しなくなると、印刷された画像に白スジや黒スジが生じ、画質が劣化する恐れがある。そこで、媒体の目標搬送量を補正する方法が提案されている。例えば、搬送中の媒体に複数のパターンを形成して、目標搬送量を補正するための補正値を取得することによって、前記目標搬送量を補正する。
特開平5−96796号公報
上述した二つの搬送ローラは、媒体を挟持しながら回転することにより、協働して媒体を搬送する。ただし、媒体の搬送方向の上流側の端部(以下、後端部とも呼ぶ)が、上流側搬送ローラの挟持部を通過した後は、下流側搬送ローラが単独で媒体を搬送する。ここで、媒体が二つの搬送ローラに挟持されて搬送される際の媒体の搬送態様と、前記後端部が上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる瞬間の媒体の搬送態様が、異なることが知られている。具体的には、前記後端部が前記挟持部に挟持されなくなる瞬間の搬送量が、媒体が二つの搬送ローラに挟持されて搬送されるときの搬送量に比べて、一時的に小さく又は大きくなる。
ところで、媒体が挟持部に挟持されて搬送されるときの搬送態様については、従来媒体にパターンを形成すること等によって、前記搬送態様が把握されており、搬送誤差の補正等が適切に行われていた。一方、前記後端部が前記挟持部に挟持されなくなる瞬間の媒体の搬送態様については、搬送誤差の補正等が適切に行われていなかった。
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、目的とするところは、媒体の後端部が、上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなるときの、媒体の搬送誤差を適切に補正することにある。
前記課題を解決するために、主たる本発明は、
(a)媒体に液体を吐出する吐出部と、
(b)前記媒体の搬送方向において前記吐出部よりも上流側に位置する一対の上流側搬送ローラ、及び、前記吐出部よりも下流側に位置する一対の下流側搬送ローラであって、
目標となる目標搬送量に応じて、前記媒体を挟持しながら回転することにより協働して前記媒体を搬送する上流側搬送ローラ及び下流側搬送ローラと、
(c1)前記媒体の前記搬送方向の上流側の端部が、前記上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる直前に形成された直前パターンと、前記端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成された直後パターンと、に基づいて取得された補正値によって、
補正された補正後の前記目標搬送量を評価するための評価用パターンを形成する制御部であって、
(c2)前記端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に、第一評価用パターンを形成し、
補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体の前記端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、第二評価用パターンを形成する制御部と、
(d)を備えることを特徴とする液体吐出装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。
(a)媒体に液体を吐出する吐出部と、
(b)前記媒体の搬送方向において前記吐出部よりも上流側に位置する一対の上流側搬送ローラ、及び、前記吐出部よりも下流側に位置する一対の下流側搬送ローラであって、
目標となる目標搬送量に応じて、前記媒体を挟持しながら回転することにより協働して前記媒体を搬送する上流側搬送ローラ及び下流側搬送ローラと、
(c1)前記媒体の前記搬送方向の上流側の端部が、前記上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる直前に形成された直前パターンと、前記端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成された直後パターンと、に基づいて取得された補正値によって、
補正された補正後の前記目標搬送量を評価するための評価用パターンを形成する制御部であって、
(c2)前記端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に、第一評価用パターンを形成し、
補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体の前記端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、第二評価用パターンを形成する制御部と、
(d)を備えることを特徴とする液体吐出装置。このような液体吐出装置によれば、媒体の後端部が、上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなるときの、媒体の搬送誤差を適切に補正することが可能となる。
また、かかる液体吐出装置であって、
前記吐出部は、前記液体を吐出するノズルが前記搬送方向に沿って並んだノズル群を有し、前記搬送方向に交差する交差方向に移動する際に前記液体を吐出し、
前記第一評価用パターン及び前記第二評価用パターンは、前記吐出部が前記交差方向に移動する際に、前記ノズル群のうちの複数の前記ノズルから前記液体が吐出されることにより形成された矩形状のパターンであることが望ましい。かかる場合には、補正後の目標搬送量の評価を行いやすい。
また、かかる液体吐出装置であって、
前記制御部は、前記ノズル群のうちの同一の複数のノズルを用いて、前記第一評価用パターン及び前記第二評価用パターンを形成し、
前記第一評価用パターンの形成から前記第二評価用パターンの形成までに前記下流側搬送ローラを回転させる回転量は、前記下流側搬送ローラの一回転の回転量よりも小さいことが望ましい。かかる場合には、二つの評価用パターンを迅速に形成できる。
また、かかる液体吐出装置であって、
前記制御部は、前記ノズル群のうちの前記搬送方向の上流側の複数のノズルを用いて、前記第一評価用パターンを形成し、かつ、前記ノズル群のうちの前記搬送方向の下流側の複数のノズルを用いて、前記第二評価用パターンを形成し、
前記第一評価用パターンの形成から前記第二評価用パターンの形成までに前記下流側搬送ローラを回転させる回転量は、前記下流側搬送ローラの一回転の回転量と同じ大きさであることが望ましい。かかる場合には、下流側搬送ローラの偏心等による搬送誤差の影響を排除できる。
また、かかる液体吐出装置であって、
補正後の前記目標搬送量が適正である場合には、
補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体に形成された前記第一評価用パターンと前記第二評価用パターンが、隣接することが望ましい。かかる場合には、補正後の目標搬送量が適正か否かを判断しやすくなる。
また、(a)目標となる目標搬送量に応じて一対の上流側搬送ローラ及び一対の下流側搬送ローラに挟持されて搬送される媒体の、搬送方向の上流側の端部が、前記上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる直前に形成された直前パターンと、
前記端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成された直後パターンと、に基づいて取得された補正値によって、
補正された補正後の前記目標搬送量を評価するための評価用パターンを形成する評価用パターン形成方法であって、
(b)前記端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に、第一評価用パターンを形成するステップと、
(c)補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体の前記端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、第二評価用パターンを形成するステップと、
(d)を有することを特徴とする評価用パターン形成方法。このような評価用パターン形成方法によれば、媒体の後端部が、上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなるときの、媒体の搬送誤差を適切に補正することが可能となる。
===プリンタの構成===
<インクジェットプリンタの構成について>
図1は、液体吐出装置の一例であるプリンタ1の全体構成のブロック図である。また、図2Aは、プリンタ1の全体構成の概略図である。また、図2Bは、プリンタ1の全体構成の断面図である。以下、プリンタの基本的な構成について説明する。
プリンタ1は、搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40、検出器群50、及びコントローラ60を有する。外部装置であるコンピュータ110から印刷データを受信したプリンタ1は、コントローラ60によって各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40)を制御する。コントローラ60は、コンピュータ110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンタ1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は、検出結果をコントローラ60に出力する。コントローラ60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、媒体(例えば、紙Sなど)を所定の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、給紙ローラ21と、搬送モータ22(PFモータとも言う)と、上流側搬送ローラ23と、プラテン24と、下流側搬送ローラ25とを有する。給紙ローラ21は、紙挿入口に挿入された紙をプリンタ内に給紙するためのローラである。上流側搬送ローラ23は、給紙ローラ21によって給紙された紙Sを印刷可能な領域まで搬送する一対のローラである。この上流側搬送ローラ23は、紙送りローラ23a及び従動ローラ23bにより構成され、紙Sの搬送方向においてプラテン24よりも上流側に位置している。紙送りローラ23aは、搬送モータ22によって駆動される。プラテン24は、印刷中の紙Sを支持する。下流側搬送ローラ25は、紙Sをプリンタの外部に排出する一対のローラである。この下流側搬送ローラ25は、排紙ローラ25a及び従動ローラ25bにより構成され、搬送方向においてプラテン24よりも下流側に位置している。排紙ローラ25aは、紙送りローラ23aと同期して回転する。
キャリッジユニット30は、吐出部の一例であるヘッドを所定の方向(以下、移動方向という)に移動(「走査」とも呼ばれる)させるためのものである。キャリッジユニット30は、キャリッジ31と、キャリッジモータ32(CRモータとも言う)とを有する。キャリッジ31は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモータ32によって駆動される。また、キャリッジ31は、液体の一例であるインクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
ヘッドユニット40は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット40は、複数のノズルを有するヘッド41を備える。このヘッド41はキャリッジ31に設けられているため、キャリッジ31が移動方向に移動すると、ヘッド41も移動方向に移動する。そして、ヘッド41が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン(ラスタライン)が紙に形成される。なお、移動方向は、搬送方向に交差する交差方向に該当する。
検出器群50には、リニア式エンコーダ51、ロータリー式エンコーダ52、紙検出センサ53、および光学センサ54等が含まれる。リニア式エンコーダ51は、キャリッジ31の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダ52は、紙送りローラ23aの回転量を検出する。紙検出センサ53は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサ54は、キャリッジ31に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサ54は、キャリッジ31によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサ54は、状況に応じて、紙の先端(搬送方向下流側の端であり、上端ともいう)・後端(搬送方向上流側の端であり、下端ともいう)も検出できる。
コントローラ60は、プリンタの制御を行うための制御ユニット(制御部)である。コントローラ60は、インターフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、ユニット制御回路64とを有する。インターフェース部61は、外部装置であるコンピュータ110とプリンタ1との間でデータの送受信を行う。CPU62は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリ63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して各ユニットを制御する。
<ノズルについて>
図3は、ヘッド41の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。ヘッド41の下面には、ブラックインクノズル群Kと、シアンインクノズル群Cと、マゼンタインクノズル群Mと、イエローインクノズル群Yが形成されている。各ノズル群は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを90個備えている。
各ノズル群の複数のノズルは、搬送方向に沿って、一定の間隔(ノズルピッチ:k・D)でそれぞれ整列している。ここで、Dは、搬送方向における最小のドットピッチ(つまり、紙Sに形成されるドットの最高解像度での間隔)である。また、kは、1以上の整数である。例えば、ノズルピッチが90dpi(1/90インチ)であって、搬送方向のドットピッチが720dpi(1/720インチ)である場合、k=8である。
各ノズル群のノズルは、下流側のノズルほど小さい数の番号が付されている(♯1〜♯90)。つまり、ノズル♯1は、ノズル♯90よりも搬送方向の下流側に位置している。なお、前述の光学センサ54は、紙搬送方向の位置に関して、一番上流側にあるノズル♯90とほぼ同じ位置にある。
各ノズルには、それぞれインクチャンバー(不図示)と、ピエゾ素子が設けられている。ピエゾ素子の駆動によってインクチャンバーが伸縮・膨張し、ノズルからインク滴が吐出される。
<紙の搬送態様について>
前述した上流側搬送ローラ23及び下流側搬送ローラ25は、ともに、紙Sを挟持しながら回転することにより、紙Sを搬送方向に搬送する。このように二つのローラによって搬送される紙Sの搬送態様について、説明する。
給紙ローラ21によりプリンタ内に給紙された紙は、先ず、紙送りローラ23aと従動ローラ23bの間に挟まれ、上流側搬送ローラ23のみにより搬送方向下流側に搬送される。紙Sが上流側搬送ローラ23に挟持された状態を維持したまま搬送方向に搬送されると、やがて紙Sの先端が排紙ローラ25aと従動ローラ25bの間に挟まれる。すなわち、紙Sが上流側搬送ローラ23及び下流側搬送ローラ25の双方により挟持される。その後、当該双方の協働により、紙Sが更に下流側に搬送される。紙Sが前記双方により挟持された状態で搬送され続けると、やがて、紙Sの後端が上流側搬送ローラ25から離れる。すなわち、紙Sが前記双方のうちの下流側搬送ローラ25のみにより挟持されるようになる。その後、紙Sは下流側搬送ローラ25のみにより下流側へ搬送され続け、最終的にプリンタ外へ排出される。
===搬送誤差===
<紙の搬送量と紙送りローラ23aの回転量の関係について>
図4は、搬送ユニット20の構成の模式図である。
搬送ユニット20は、コントローラ60からの搬送指令に基づいて、上流側搬送ローラ23と下流側搬送ローラ25のうちの少なくとも上流側搬送ローラ23に搬送動作を実行させるために、所定の駆動量にて搬送モータ22を駆動させる。搬送モータ22は、指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。搬送モータ22は、この駆動力を用いて上流側搬送ローラ23(紙送りローラ23a)を回転させる。つまり、搬送モータ22が所定の駆動量を発生すると、紙送りローラ23aは所定の回転量にて回転する。紙送りローラ23aが所定の回転量にて回転すると、紙は所定の搬送量にて搬送される。
紙の搬送量は、紙送りローラ23aの回転量に応じて定まる。本実施形態では、紙送りローラ23aが1回転すると、紙が1インチ搬送されるものとする(つまり、紙送りローラ23aの周長は、1インチである)。このため、紙送りローラ23aが1/4回転すると、紙が1/4インチ搬送される。したがって、紙送りローラ23aの回転量が検出できれば、紙の搬送量も検出可能である。そこで、紙送りローラ23aの回転量を検出するため、ロータリー式エンコーダ52が設けられている。
ロータリー式エンコーダ52は、スケール521と検出部522とを有する。スケール521は、所定の間隔毎に設けられた多数のスリットを有する。このスケール521は、紙送りローラ23aに設けられている。つまり、スケール521は、紙送りローラ23aが回転すると、一緒に回転する。そして、紙送りローラ23aが回転すると、スケール521の各スリットが検出部522を順次通過する。検出部522は、スケール521と対向して設けられており、プリンタ本体側に固定されている。ロータリー式エンコーダ52は、スケール521に設けられたスリットが検出部522を通過する毎に、パルス信号を出力する。紙送りローラ23aの回転量に応じてスケール521に設けられたスリットが順次検出部522を通過するので、ロータリー式エンコーダ52の出力に基づいて、紙送りローラ23aの回転量が検出される。
そして、例えば搬送量1インチで紙を搬送する場合、紙送りローラ23aが1回転したことをロータリー式エンコーダ52が検出するまで、コントローラ60が搬送モータ22を駆動する。このように、コントローラ60は、目標とする搬送量(目標搬送量)に応じた回転量になることをロータリー式エンコーダ52が検出するまで、搬送モータ22を駆動して、紙を目標搬送量にて搬送する。なお、排紙ローラ25aの周長は、紙送りローラ23aと同じ1インチであり、排紙ローラ25aが1回転すると、紙が1インチ搬送される。
ところで、上流側搬送ローラ23と下流側搬送ローラ25のうちの下流側搬送ローラ25のみに搬送動作を実行させる場合には、ロータリー式エンコーダ52を介して、紙送りローラ23aと同期して回転する排紙ローラ25aの回転量を検出する。そして、コントローラ60は、当該回転量が目標搬送量に応じた回転量になるまで、排紙ローラ25aを回転させる。
<搬送誤差について>
ところで、ロータリー式エンコーダ52は、直接的には紙送りローラ23aの回転量を検出するのであって、厳密にいえば、紙Sの搬送量を検出していない。このため、紙送りローラ23aの回転量と紙Sの搬送量が一致しない場合、ロータリー式エンコーダ52は紙Sの搬送量を正確に検出することができず、搬送誤差(検出誤差)が生じる。搬送誤差としては、DC成分の搬送誤差及びAC成分の搬送誤差がある。
DC成分の搬送誤差とは、紙送りローラ23aが1回転したときに生じる所定量の搬送誤差のことである。このDC成分の搬送誤差は、製造誤差等によって紙送りローラ23aの周長が個々のプリンタ毎に異なることが原因と考えられる。つまり、DC成分の搬送誤差は、設計上の紙送りローラ23aの周長と実際の紙送りローラ23aの周長が異なるために生じる搬送誤差である。このDC成分の搬送誤差は、紙送りローラ23aが1回転するときの開始位置に関わらず、一定になる。但し、実際のDC成分の搬送誤差は、紙の摩擦等の影響によって、紙の総搬送量に応じて異なる値になる(後述)。言い換えると、実際のDC成分の搬送誤差は、紙Sと紙送りローラ23a(又は紙Sとヘッド41)との相対位置関係に応じて異なる値になる。
AC成分の搬送誤差とは、搬送時に用いられる紙送りローラ23aの周面の場所に応じた搬送誤差のことである。AC成分の搬送誤差は、搬送時に用いられる紙送りローラ23aの周面の場所に応じて、異なる量になる。つまり、AC成分の搬送誤差は、搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置と搬送量に応じて、異なる量になる。
図5は、AC成分の搬送誤差の説明用グラフである。横軸は、基準となる回転位置からの紙送りローラ23aの回転量である。縦軸は、搬送誤差を示す。このグラフを微分すれば、その回転位置で紙送りローラ23aが搬送しているときに生じる搬送誤差が導き出される。ここでは、基準位置における累積搬送誤差をゼロとし、DC成分の搬送誤差もゼロとしている。紙送りローラ23aが基準位置から1/4回転すると、δ_90の搬送誤差が生じ、紙は1/4インチ+δ_90にて搬送される。但し、紙送りローラ23aが更に1/4回転すると、-δ_90の搬送誤差が生じ、紙は1/4インチ−δ_90にて搬送される。
AC成分の搬送誤差が生じる原因としては、例えば、以下の3つが考えられる。
まず第1に、紙送りローラ23aの形状による影響が考えられる。例えば、紙送りローラ23aが楕円形状や卵型である場合、紙送りローラ23aの周面の場所に応じて、回転中心までの距離が異なっている。そして、回転中心までの距離が長い部分で媒体を搬送する場合、紙送りローラ23aの回転量に対する搬送量が多くなる。一方、回転中心までの距離が短い部分で媒体を搬送する場合、紙送りローラ23aの回転量に対する搬送量が少なくなる。
第2に、紙送りローラ23aの回転軸の偏心が考えられる。この場合も、紙送りローラ23aの周面の場所に応じて、回転中心までの長さが異なっている。このため、たとえ紙送りローラ23aの回転量が同じであっても、紙送りローラ23aの周面の場所に応じて、搬送量が異なることになる。
第3に、紙送りローラ23aの回転軸と、ロータリー式エンコーダ52のスケール521の中心との不一致が考えられる。この場合、スケール521が偏心して回転することになる。この結果、検出部522が検出するスケール521の場所に応じて、検出されたパルス信号に対する紙送りローラ23aの回転量が異なることになる。例えば、検出されるスケール521の場所が紙送りローラ23aの回転軸から離れている場合、検出されたパルス信号に対する紙送りローラ23aの回転量が少なくなるため、搬送量が少なくなる。一方、検出されるスケール521の場所が紙送りローラ23aの回転軸から近い場合、検出されたパルス信号に対する紙送りローラ23aの回転量が多くなるため、搬送量が多くなる。
上記の原因のため、AC成分の搬送誤差は、図5に示す通り、ほぼサインカーブになる。
上記においては、紙送りローラ23a(上流側搬送ローラ23)が紙を搬送する際のAC成分の搬送誤差及びDC成分の搬送誤差について説明したが、紙の後端が上流側搬送ローラ23の挟持部を通過した後に排紙ローラ25a(下流側搬送ローラ25)が紙を搬送する際にも、AC成分の搬送誤差及びDC成分の搬送誤差が生じ得る。
さらに、搬送誤差としては、上述したDC成分の搬送誤差及びAC成分の搬送誤差以外に、紙Sの後端のローラ抜けの搬送誤差がある。ローラ抜けの搬送誤差とは、紙Sの後端が上流側搬送ローラ23の挟持部(紙送りローラ23aと従動ローラ23bが接触する部分)を抜ける瞬間に生じる搬送誤差である。
紙Sが上流側搬送ローラ23及び下流側搬送ローラ25の双方に挟持された状態で搬送される際には、紙Sの姿勢が安定している。これに対して、前記双方に挟持されていた紙Sの後端が上流側搬送ローラ23の挟持部を抜ける際には、前記紙Sが下流側搬送ローラ25のみに挟持されるため、紙Sの姿勢が急変する。ここで、紙Sの姿勢が急変する態様として、例えば、挟持部から抜けた紙Sの後端側が一時的に回転中の紙送りローラ23aに巻き付いてしまうことがある(理想的な搬送状態では、前記後端部がローラに巻き付かない)。その後、当該紙Sの後端側は下流側搬送ローラ23によって搬送されて紙送りローラ23aから離れるが、紙Sの後端側が紙送りローラ23aに巻き付いたことによって紙Sの搬送量が小さくなるために、搬送誤差が生じることとなる。このように、紙Sの後端が上流側搬送ローラ23の挟持部を抜ける際に、紙Sの姿勢が急変することに起因して、ローラ抜けの搬送誤差が生じる。そして、ローラ抜けの搬送誤差は、瞬間的に大きく発生する搬送誤差である。
<本実施形態で補正する搬送誤差>
図6は、101.6mm×152.4mm(4インチ×6インチ)の大きさの紙を搬送する際に生じる搬送誤差のグラフ(概念図)である。グラフの横軸は、紙の総搬送量を示している。グラフの縦軸は、搬送誤差を示している。図中の点線は、DC成分の搬送誤差のグラフである。図中の実線の値(トータルの搬送誤差)から図中の点線の値(DC成分の搬送誤差)を引けば、AC成分の搬送誤差が求められる。AC成分の搬送誤差は、紙の総搬送量に関わらず、ほぼサインカーブになる。一方、点線で示されるDC成分の搬送誤差は、紙の摩擦等の影響によって、紙の総搬送量に応じて異なる値になる。
既に説明したように、AC成分の搬送誤差は、紙送りローラ23aの周面の場所に応じて異なる。このため、たとえ同じ紙を搬送する場合であっても、搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置が異なれば、AC成分の搬送誤差が異なるため、トータルの搬送誤差(グラフの実線で示す搬送誤差)は異なることになる。これに対し、DC成分の搬送誤差はAC成分の搬送誤差とは異なり紙送りローラ23aの周面の場所とは無関係なので、たとえ搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置が異なっていても、紙送りローラ23aが1回転したときに生じる搬送誤差(DC成分の搬送誤差)は同じになる。
また、AC成分の搬送誤差を補正しようとする場合、コントローラ60は、紙送りローラ23aの回転位置を検出する必要がある。しかし、紙送りローラ23aの回転位置を検出するためには、ロータリー式エンコーダ52に原点センサを更に用意する必要があり、コストアップとなる。そこで、以下に示す本実施形態の搬送量の補正では、DC成分の搬送誤差を補正することにしている。
一方、DC成分の搬送誤差は、紙の総搬送量(言い換えると、紙Sと紙送りローラ23aとの相対位置関係)に応じて異なる値になる(図6の点線参照)。このため、より多くの補正値を搬送方向の位置に応じて用意できれば、きめ細かく搬送誤差を補正することができる。そこで、本実施形態では、紙送りローラ23aの1回転分に相当する1インチの範囲ごとではなく、1/8インチの範囲ごとに、DC成分の搬送誤差を補正するための補正値を用意している。
さらに、本実施形態においては、ローラ抜けの搬送誤差を補正するための補正値も用意している。これは、前述したようにローラ抜けの搬送誤差は瞬間的に大きく発生する搬送誤差であることに起因して、DC成分の搬送誤差を補正するための補正値によっては、ローラ抜けの搬送誤差を適切に補正できないためである。
===概略説明===
図7は、搬送量を補正するための補正値を決定するまでのフロー図である。図8A〜図8Cは、補正値を決定するまでの様子の説明図である。これらの処理は、プリンタ製造工場の検査工程において行われる。この処理に先立って、検査者は、組み立て完了後のプリンタ1を工場内のコンピュータ110に接続する。工場内のコンピュータ110には、スキャナ150も接続されており、プリンタドライバ、スキャナドライバ及び補正値取得プログラムが予めインストールされている。
まず、プリンタドライバが印刷データをプリンタ1に送信し、プリンタ1が媒体であるテストシートTSに測定用パターンを印刷する(S101、図8A)。次に、検査者はテストシートTSをスキャナ150にセットし、スキャナドライバがスキャナ150に測定用パターンを読み取らせ、画像データを取得する(S102、図8B)。なお、スキャナ150にはテストシートTSとともに基準シートがセットされており、基準シートに描画されている基準パターンも一緒に読み取られる。
そして、補正値取得プログラムは、取得した画像データを解析し、補正値を算出する(S103)。そして、補正値取得プログラムは、補正データをプリンタ1に送信し、プリンタ1のメモリ63に補正値を記憶させる(図8C)。プリンタに記憶される補正値は、個々のプリンタの搬送特性を反映したものになる。
補正値を記憶したプリンタは、梱包されてユーザの下に届けられる。ユーザがプリンタで画像を印刷する際に、プリンタは、補正値に基づいて紙を搬送し、紙に画像を印刷する。
===測定用パターンの印刷(S101)===
まず、測定用パターンの印刷について説明する。通常の印刷と同様に、プリンタ1は、移動中のノズルからインクを吐出してドットを形成するドット形成処理と、紙を搬送方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返し、測定用パターンを紙に印刷する。なお、以下の説明では、ドット形成処理のことを「パス」と呼び、n回目のドット形成処理のことを「パスn」と呼ぶ。
図9は、測定用パターンの印刷の様子の説明図である。測定用パターンの印刷されるテストシートTSの大きさは、101.6mm×152.4mm(4インチ×6インチ)である。
図中の右側には、テストシートTSに印刷される測定用パターンが示されている。図中の左側の長方形は、各パスにおけるヘッド41の位置(テストシートTSに対する相対位置)が示されている。説明の都合上、ヘッド41がテストシートTSに対して移動しているように描かれているが、同図はヘッドとテストシートTSとの相対的な位置関係を示すものであって、実際にはテストシートTSが搬送方向に間欠的に搬送されている。
テストシートTSが搬送され続けると、テストシートTSの下端が上流側搬送ローラ23(紙送りローラ23aと従動ローラ23b)を通過する。テストシートTSの下端が上流側搬送ローラ23(具体的には、上流側搬送ローラ23の挟持部)を通過する時に最上流ノズル♯90と対向するテストシートTSの位置が、「NIPライン」として図中に点線で示されている。つまり、図中においてヘッド41がNIPラインよりも上にあるパスでは、紙送りローラ23aと従動ローラ23bの間でテストシートTSが挟まれた状態(「NIP状態」とも言う)で、印刷が行われる。また、図中において、ヘッド41がNIPラインよりも下にあるパスでは、紙送りローラ23aと従動ローラ23bの間にテストシートTSがない状態(排紙ローラ25aと従動ローラ25bだけでテストシートTSを搬送する状態であり「非NIP状態」とも言う)で、印刷が行われる。
測定用パターンは、識別コードと、複数のラインとから構成される。
識別コードは、個々のプリンタ1をそれぞれ識別するための個体識別用の記号である。この識別コードは、S102において測定用パターンが読み取られるときに一緒に読み取られ、OCRによる文字認識によって、コンピュータ110に識別される。
各ラインは、いずれも移動方向に沿って形成された罫線である。NIPラインよりも上端側には、多数のラインが形成される。NIPラインよりも上端側の複数のラインについて、上端側から順にi番目のラインのことを「Li」と呼び、最もNIPラインに近いライン(NIPラインよりも上端側の複数のラインのうちの最も下端側に位置するライン)のことをLa1と呼ぶ。また、NIPラインよりも下端側には、2つのラインが形成される。NIPラインよりも下端側の2つのラインのうち、上端側のラインをLb1と呼び、下端側のライン(一番下のライン)をLb2と呼ぶ。特定のラインは、他のラインよりも長く形成されている。例えば、ラインL1、ラインL30及びラインLb2は、他のラインと比べて、長く形成されている。これらのラインは、以下のようにして形成される。
まず、テストシートTSが所定の印刷開始位置まで搬送された後、パス1において、ノズル♯90のみからインク滴が吐出され、ラインL1が形成される。パス1の後、コントローラ60は、紙送りローラ23aを1/8回転させて、テストシートTSを約1/8インチだけ搬送する。搬送後、パス2において、ノズル♯90のみからインク滴が吐出され、ラインL2が形成される。以下、同様の動作が繰り返し行われ、約1/8インチ間隔でラインL1〜ラインL38が形成される。このように、NIPラインよりも上端側にあるラインL1〜ラインL38は、ノズル♯1〜ノズル♯90のうちの最上流ノズル♯90により形成される。これにより、NIP状態で、できる限り多くのラインをテストシートTSに形成することができる。なお、ラインL1〜ラインL38はノズル♯90のみによって形成されるが、識別コードを印刷するパスでは、識別コードを印刷する際に、ノズル♯90以外のノズルも用いられる。
また、テストシートTSの下端が上流側搬送ローラ23(紙送りローラ23aと従動ローラ23b)を通過する直前に、パスn−1において、ノズル♯90のみからインク滴が吐出され、ラインLa1が形成される。なお、本実施例においては、ラインLa1が、テストシートTSの後端部(テストシートTSの搬送方向上流側の端部)が上流側搬送ローラ23の挟持部に挟持されているときに形成されるように、設定されている。なお、後端部とは、テストシートTSの後端とその周辺部を含む部分を指す。
パスn−1の後、コントローラ60は、排紙ローラ25aを1/6回転させて(後述するように、当該回転の途中でNIP状態から非NIP状態への移行が行われるため、当該途中で上流側搬送ローラ23及び下流側搬送ローラ25のうちの下流側搬送ローラ25のみによる紙搬送となる)、テストシートTSを約1/6インチだけ搬送する。そして、テストシートTSの後端部が上流側搬送ローラ23を通過した後、パスnにおいて、前記後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部に挟持されていないテストシートTSに対して、ノズル♯90のみからインク滴が吐出され、ラインLb1が形成される。
つまり、パスn−1では、NIP状態で印刷が行われてラインLa1が形成され、パスnでは、非NIP状態で印刷が行われてラインLb1が形成される。そして、こうなるように、パスn−1とパスnのドット形成処理タイミングが設定されている。本実施例においては、ラインLa1の形成からラインLb1の形成までに下流側搬送ローラ25を回転させる回転量は、ラインL1〜ラインL38を形成する際の上流側搬送ローラ23の一回の回転量(すなわち、1/8インチ)よりも大きく、かつ、下流側搬送ローラ25の一回転の回転量(すなわち、1インチ)よりも小さい。
さらに、パスnにおいて、ノズル♯90のみからインク滴が吐出され、ラインLb1が形成された後、コントローラ60は、排紙ローラ25aを回転させて、テストシートTSを約1インチだけ搬送する。搬送後、パスn+1において、ノズル♯3のみからインク滴が吐出され、ラインLb2が形成される。仮にノズル♯1が用いられると、ラインLb1とラインLb2との間隔が非常に狭くなり(約1/90インチ)、後でラインLb1とラインLb2との間隔を測定する際に、測定しにくくなる。このため、本実施形態では、ノズル♯1よりも搬送方向上流側にあるノズル♯3を用いてラインLb2を形成することにより、ラインLb1とラインLb2との間隔を広げて、測定し易くしている。
ところで、テストシートTSの搬送が理想的に行われた場合、ラインL1〜ラインL38におけるライン同士の間隔は、ちょうど1/8インチになるはずである。しかし、搬送誤差があると、ライン間隔は1/8インチにならない。仮に理想的な搬送量よりも多くテストシートTSが搬送されると、ライン間隔は広がる。逆に、理想的な搬送量よりも少なくテストシートTSが搬送されると、ライン間隔が狭まる。つまり、ある2つのラインの間隔は、一方のラインが形成されるパスと他方のラインが形成されるパスとの間に行われる搬送処理での搬送誤差を反映している。このため、2つのラインの間隔を測定すれば、一方のラインが形成されるパスと他方のラインが形成されるパスとの間に行われる搬送処理での搬送誤差を測定することが可能になる。
同様に、ラインLa1とラインLb1との間隔は、テストシートTSの搬送が理想的に行われた場合、ちょうど1/6インチになるはずである。しかし、搬送誤差があると、ライン間隔は1/6インチにならない。このため、ラインLa1とラインLb1の間隔は、NIP状態から非NIP状態へ移行するときの搬送処理での搬送誤差を反映していると考えられる。そのため、ラインLa1とラインLb1との間隔を測定すれば、NIP状態から非NIP状態へ移行するときの搬送処理での搬送誤差を測定することが可能になる。すなわち、ラインLa1とラインLb1は、テストシートTSの後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部に挟持されているテストシートTSが、前記後端部が前記挟持部よりも搬送方向の下流側に位置するように搬送されるときの、テストシートTSの搬送誤差(ローラ抜けの搬送誤差)を補正するためのパターンである。
また、ラインLb1とラインLb2との間隔は、テストシートTSの搬送が理想的に行われた場合(正確には、更にノズル♯90とノズル♯3のインクの吐出が同じである場合)、ちょうど3/90インチになるはずである。しかし、搬送誤差があると、ライン間隔は3/90インチにならない。このため、ラインLb1とラインLb2の間隔は、非NIP状態における搬送処理での搬送誤差を反映していると考えられる。このため、ラインLb1とラインLb2との間隔を測定すれば、非NIP状態における搬送処理での搬送誤差を測定することが可能になる。
なお、本実施例においては、ラインLa1が直前パターンに該当し、ラインLb1が直後パターンに該当する。
===パターンの読み取り(S102)===
<スキャナの構成>
まず、測定用パターンの読み取りに用いられるスキャナ150の構成について説明する。
図10Aは、スキャナ150の縦断面図である。図10Bは、上蓋151を外した状態のスキャナ150の上面図である。
スキャナ150は、上蓋151と、原稿5が置かれる原稿台ガラス152と、この原稿台ガラス152を介して原稿5と対面しつつ副走査方向に移動する読取キャリッジ153と、読取キャリッジ153を副走査方向に案内する案内部154と、読取キャリッジ153を移動させるための移動機構155と、スキャナ150内の各部を制御するスキャナコントローラ(不図示)とを備えている。読取キャリッジ153には、原稿5に光を照射する露光ランプ157と、主走査方向(図10Aにおいて紙面に垂直な方向)のラインの像を検出するラインセンサ158と、原稿5からの反射光をラインセンサ158へ導くための光学系159とが設けられている。図中の読取キャリッジ153の内部の破線は、光の軌跡を示している。
原稿5の画像を読み取るとき、操作者は、上蓋151を開いて原稿5を原稿台ガラス152に置き、上蓋151を閉じる。そして、スキャナコントローラが、露光ランプ157を発光させた状態で読取キャリッジ153を副走査方向に沿って移動させ、ラインセンサ158により原稿5の表面の画像を読み取る。スキャナコントローラは、読み取った画像データをコンピュータ110のスキャナドライバへ送信し、これにより、コンピュータ110は、原稿5の画像データを取得する。
<読み取り位置精度>
後述するように、本実施形態ではスキャナ150は、テストシートTSの測定用パターンと基準シートの基準パターンとを、720dpi(主走査方向)×720dpi(副走査方向)の解像度で読み取る。このため、以下の説明では、720×720dpiの解像度で画像を読み取ることを前提にして説明を行う。
図11は、スキャナの読み取り位置の誤差のグラフである。グラフの横軸は、読み取り位置(理論値)を示している(すなわち、グラフの横軸は、読取キャリッジ153の位置(理論値)を示している)。グラフの縦軸は、読み取り位置の誤差(読み取り位置の理論値と実際の読み取り位置との差)を示している。例えば、読取キャリッジ153を1インチ(=25.4mm)移動させると、約60μmの誤差が生じることになる。
仮に、読み取り位置の理論値と実際の読み取り位置が一致していれば、基準位置(読み取り位置がゼロの位置)を示す画素から副走査方向に720画素離れた画素は、基準位置からちょうど1インチ離れた位置の画像を示すはずである。しかし、グラフに示すような読み取り位置の誤差が生じた場合、基準位置を示す画素から副走査方向に720画素離れた画素は、基準位置から1インチ離れた位置よりも60μmだけ更に離れた位置の画像を示すことになる。
また、仮に、グラフの傾きがゼロであれば、1/720インチ毎に等間隔に、画像が読み取られるはずである。しかし、グラフの傾きがプラスの位置では、1/720インチよりも長い間隔で画像が読み取られることになる。また、グラフの傾きがマイナスの位置では、1/720インチよりも短い間隔で画像が読み取られることになる。
この結果、仮に測定用パターンのラインが等間隔に形成されたとしても、読み取り位置の誤差がある状態では、画像データ上のラインの画像が等間隔にならない。このように、読み取り位置の誤差がある状態では、測定用パターンを単に読み取っただけでは、ラインの位置を正確に計測することができない。
そこで、本実施形態では、テストシートTSをセットして測定用パターンをスキャナに読み取らせる際に、基準シートをセットして基準パターンも読み取らせている。
<測定用パターンと基準パターンの読み取り>
図12Aは、基準シートSSの説明図である。図12Bは、原稿台ガラス152にテストシートTSと基準シートSSをセットした様子の説明図である。
基準シートSSの大きさは10mm×300mmであり、基準シートSSは長細い形をしている。基準シートSSには、基準パターンとして36dpi間隔にて多数のラインが形成されている。基準シートSSは繰り返し使用されるため、紙ではなく、PETフィルムから構成される。また、基準パターンは、レーザー加工により、高精度に形成されている。
不図示の治具を用いることによって、テストシートTS及び基準シートSSは、原稿台ガラス152上の所定の位置にセットされる。基準シートSSは、長辺がスキャナ150の副走査方向に平行になるように、すなわち基準シートSSの各ラインがスキャナ150の主走査方向に平行になるように、原稿台ガラス152上にセットされる。この基準シートSSの横に、テストシートTSがセットされる。テストシートTSは、長辺がスキャナ150の副走査方向に平行になるように、すなわち測定用パターンの各ラインが主走査方向に平行になるように、原稿台ガラス152上にセットされる。
このようにテストシートTSと基準シートSSをセットした状態で、スキャナ150は、測定用パターンと基準パターンを読み取る。このとき、読み取り位置の誤差の影響のため、読取結果における測定用パターンの画像は実際の測定用パターンと比べて歪んだ画像になる。同様に、基準パターンの画像も実際の基準パターンと比べて歪んだ画像になる。
なお、読取結果における測定用パターンの画像は、読み取り位置の誤差の影響だけではなく、プリンタ1の搬送誤差の影響も受けている。一方、基準パターンはプリンタの搬送誤差とは何も関わりなく等間隔にて形成されているので、基準パターンの画像は、スキャナ150の読み取り位置の誤差の影響を受けているが、プリンタ1の搬送誤差の影響は受けていない。
そこで、補正値取得プログラムは、測定用パターンの画像に基づいて補正値を算出する際に、基準パターンの画像に基づいて、測定用パターンの画像における読み取り位置の誤差の影響をキャンセルさせる。
===補正値の算出(S103)===
補正値の算出の説明の前に、スキャナ150から取得した画像データについて説明する。画像データは、複数の画素データから構成されている。各画素データは、対応する画素の階調値を示している。スキャナの読み取り誤差を無視すれば、各画素は1/720インチ×1/720インチの大きさに相当する。このような画素を最小構成単位として画像(ディジタル画像)が構成されており、画像データは、このような画像を示すデータになっている。
図13は、S103における補正値算出処理のフロー図である。コンピュータ110は、補正値取得プログラムに従って、各処理を実行する。つまり、補正値取得プログラムは、各処理をコンピュータ110に実行させるためのコードを有する。
<画像の分割(S131)>
まず、コンピュータ110は、スキャナ150から取得した画像データの示す画像を2つに分割する(S131)。
図14は、画像の分割(S131)の説明図である。図中の左側には、スキャナから取得した画像データの示す画像が描かれている。図中の右側には、分割された画像が描かれている。以下の説明において、図中の左右方向(水平方向)をx方向と呼び、図中の上下方向(垂直方向)をy方向と呼ぶ。基準パターンの画像における各ラインはx方向にほぼ平行であり、測定用パターンの画像における各ラインもx方向にほぼ平行である。
コンピュータ110は、読取結果の画像から所定の範囲の画像を取り出すことによって、画像を2つに分割する。読取結果の画像が2つに分割されることにより、一方の画像が基準パターンの画像を示し、他方の画像が測定用パターンの画像を示すことになる。このように分割する理由は、基準シートSSとテストシートTSがそれぞれ別々に傾いてスキャナ150にセットされるおそれがあるので、それぞれ別々に傾き補正(S133)をするためである。
<各画像の傾きの検出(S132)>
次に、コンピュータ110は、画像の傾きを検出する(S132)。
図15Aは、測定用パターンの画像の傾きを検出する様子の説明図である。コンピュータ110は、画像データの中から、左からKX2番目の画素であって、上からKY1番目からJY個の画素を取り出す。同様に、コンピュータ110は、画像データの中から、左からKX3番目の画素であって、上からKY1番目からJY個の画素を取り出す。なお、取り出される画素の中にラインL1を示す画素が含まれるように、パラメータKX2、KX3、KY1及びJYが設定されている。
図15Bは、取り出された画素の階調値のグラフである。横軸は、画素の位置(Y座標)を示している。縦軸は、画素の階調値を示している。コンピュータ110は、取り出されたJY個の画素の画素データに基づいて、重心位置KY2、KY3をそれぞれ求める。
そして、コンピュータ110は、次式によりラインL1の傾きθを算出する。
θ=tan−1{(KY2−KY3)/(KX2−KX3)}
なお、コンピュータ110は、測定用パターンの画像の傾きだけでなく、基準パターンの画像の傾きも検出する。基準パターンの画像の傾きの検出方法は、上記の方法とほぼ同様であるので、説明を省略する。
<各画像の傾きの補正(S133)>
次に、コンピュータ110は、S132において検出した傾きθに基づいて、画像を回転処理し、画像の傾きを補正する(S133)。測定用パターンの画像は、測定用パターンの画像の傾き結果に基づいて回転補正され、基準パターンの画像は、基準パターンの画像の傾き結果に基づいて回転補正される。
画像の回転処理のアルゴリズムには、バイリニア法が用いられる。このアルゴリズムは良く知られているので、説明は省略する。
<印刷時の傾きの検出(S134)>
次に、コンピュータ110は、測定用パターンの印刷時の傾き(スキュー)を検出する(S134)。測定用パターンを印刷するときにテストシートの下端が上流側搬送ローラ23を通過すると、テストシートの下端がヘッド41に接触し、テストシートが動くことがある。このようなことが起こると、その測定用パターンにより算出された補正値が不適切なものになる。そこで、測定用パターンの印刷時の傾きを検出することにより、テストシートの下端がヘッド41に接触したか否かを検出し、接触した場合にはエラーとする。
図16は、測定用パターンの印刷時の傾きの検出の様子の説明図である。まず、コンピュータ110は、ラインL1(一番上のライン)とラインLb2(一番下のライン、下端が搬送ローラを通過した後に形成されるライン)における左側の間隔YLと、右側の間隔YRとを検出する。そして、コンピュータ110は、間隔YLと間隔YRの差を算出し、この差が所定範囲内であれば次の処理(S135)へ進み、この差が所定範囲外であればエラーとする。
<余白量の算出(S135)>
次に、コンピュータ110は、余白量を算出する(S135)。
図17は、余白量Xの説明図である。図中の実線の四角形(外側の四角形)は、S133の回転補正後の画像を示している。図中の点線の四角形(内側の斜めの四角形)は、回転補正前の画像を示している。回転補正後の画像を長方形状にするため、S133の回転補正処理が行われる際に、回転後の画像の四隅に直角三角形状の余白が付加される。
仮に基準シートSSの傾きとテストシートTSの傾きとが異なると、付加される余白量が異なることになり、回転補正(S133)の前後において、基準パターンに対する測定用パターンのラインの位置が相対的にずれることになる。そこで、コンピュータ110は、次式により余白量Xを求め、S136において算出されるライン位置から余白量Xを差し引くことによって、基準パターンに対する測定用パターンのラインの位置のずれを防止する。
X=(w cosθ−W´/2)×tanθ
<スキャナ座標系でのライン位置の算出(S136)>
次に、コンピュータ110は、スキャナ座標系での基準パターンのラインの位置及び測定用パターンのラインの位置をそれぞれ算出する(S136)。
スキャナ座標系とは、1画素の大きさを1/720×1/720インチとしたときの座標系である。スキャナ150には読み取り位置の誤差があり、読み取り位置の誤差を考慮すると、各画素データの対応する実際の領域は厳密には1/720インチ×1/720インチにはならないが、スキャナ座標系では、各画素データの対応する領域(画素)の大きさを1/720×1/720インチとする。また、各画像における左上の画素の位置を、スキャナ座標系の原点とする。
図18Aは、ラインの位置を算出する際に用いられる画像の範囲の説明図である。図中の点線で示す範囲の画像の画像データが、ラインの位置を算出する際に用いられる。図18Bは、ラインの位置の算出の説明図である。横軸は、画素のy方向の位置(スキャナ座標系)を示している。縦軸は、画素の階調値(x方向に並ぶ画素の階調値の平均値)を示している。
コンピュータ110は、階調値のピーク値の位置を求め、この位置を中心とする所定の範囲を演算範囲とする。そして、この演算範囲の画素の画素データに基づいて、階調値の重心位置を算出し、この重心位置をラインの位置とする。
図19は、算出されたラインの位置の説明図である(なお、図中に示す位置は、所定の演算が施されて無次元化されている)。基準パターンは等間隔のラインから構成されているにもかかわらず、基準パターンの各ラインの重心位置に注目すると、算出された各ラインの位置は、等間隔にはなっていない。これは、スキャナ150の読み取り位置の誤差の影響と考えられる。
<測定用パターンの各ラインの絶対位置の算出(S137)>
次に、コンピュータ110は、測定用パターンのラインの絶対位置をそれぞれ算出する(S137)。
図20は、測定用パターンのi番目のラインの絶対位置の算出の説明図である。ここでは、測定用パターンのi番目のラインは、基準パターンのj−1番目のラインと、基準パターンのj番目のラインとの間に位置する。以下の説明では、測定用パターンのi番目のラインの位置(スキャナ座標系)を「S(i)」と呼び、基準パターンのj番目のラインの位置(スキャナ座標系)を「K(j)」と呼ぶ。また、基準パターンのj−1番目のラインとj番目のラインとの間隔(y方向の間隔)を「L」と呼び、基準パターンのj−1番目のラインと測定用パターンのi番目のラインとの間隔(y方向の間隔)を「L(i)」と呼ぶ。
まず、コンピュータ110は、次式に基づいて、間隔Lに対する間隔L(i)の比率Hを算出する。
H=L(i)/L
={S(i)−K(j−1)}/{K(j)−K(j−1)}
ところで、実際の基準シートSS上の基準パターンは等間隔であるので、基準パターンの1番目のラインの絶対位置をゼロとすれば、基準パターンの任意のラインの位置を算出できる。例えば、基準パターンの2番目のラインの絶対位置は1/36インチである。そこで、基準パターンのj番目のラインの絶対位置を「J(j)」とし、測定用パターンのi番目のラインの絶対位置を「R(i)」とすると、次式のようにしてR(i)を算出できる。
R(i)={J(j)−J(j−1)}×H+J(j−1)
ここで、図19における測定用パターンの1番目のラインの絶対位置の算出の具体的な手順について説明する。まず、コンピュータ110は、S(1)の値(373.768667)に基づいて、測定用パターンの1番目のラインが、基準パターンの2番目のラインと3番目のラインの間に位置していることを検出する。次に、コンピュータ110は、比率Hが0.40143008(=(373.7686667-309.613250)/(469.430413-309.613250))であることを算出する。次に、コンピュータ110は、測定用パターンの1番目のラインの絶対位置R(1)が0.98878678ミリ(=0.038928613インチ={1/36インチ}×0.40143008+1/36インチ)であることを算出する。
このようにして、コンピュータ110は、測定用パターンの各ラインの絶対位置を算出する。
<補正値の算出(S138)>
次に、コンピュータ110は、測定用パターンを形成する際に行われた複数回の搬送動作に対応する補正値をそれぞれ算出する(S138)。各補正値は、理論上のライン間隔と実際のライン間隔との差に基づいて、算出される。
パスiとパスi+1との間で行われた搬送動作の補正値C(i)は、「3.175mm」(1/8インチ、すなわちラインLiとラインLi+1との理論上の間隔)から「R(i+1)−R(i)」(ラインLi+1の絶対位置とラインLiの実際の間隔)を引いた値になる。例えば、パス1とパス2との間で行われた搬送動作の補正値C(1)は、3.175mm−{R(2)−R(1)}となる。コンピュータ110は、このようにして補正値C(1)〜補正値C(37)を算出する。
また、パスn−1とパスnとの間で行われた搬送動作の補正値Cb1は、「4.23mm」(1/6インチ、すなわちラインLa1とラインLb1との理論上の間隔)からラインLb1の絶対位置とラインLa1の実際の間隔を引いた値になる。コンピュータ110は、このようにして補正値Cb1を算出する。
また、パスnとパスn+1との間で行われた搬送動作の補正値Cb2は、「0.847mm」(3/90インチ、すなわちラインLb1とラインLb2との理論上の間隔)からラインLb2の絶対位置とラインLb1の実際の間隔を引いた値になる。コンピュータ110は、このようにして補正値Cb2を算出する。
図21は、補正値C(i)等の対応する範囲の説明図である。もし仮に、測定用パターンを印刷するときのパス1とパス2との間の搬送動作の際に、当初の目標搬送量から補正値C(1)を引いた値を目標にすれば、実際の搬送量がちょうど1/8インチ(=3.175mm)になったはずである。同様に、もし仮に、測定用パターンを印刷するときのパスn−1とパスnとの間の搬送動作の際に、当初の目標搬送量から補正値Cb1を引いた値を目標にすれば、実際の搬送量がちょうど1/6インチになったはずである。また、もし仮に、測定用パターンを印刷するときのパスnとパスn+1との間の搬送動作の際に、当初の目標搬送量から補正値Cb2を引いた値を目標にすれば、実際の搬送量がちょうど1インチになったはずである。
<補正値の平均化(S139)>
ところで、本実施形態のロータリー式エンコーダ52は原点センサを備えていないので、コントローラ60は、紙送りローラ23aの回転量は検出できるが、紙送りローラ23aの回転位置までは検出していない。このため、搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置をプリンタ1は保証することができない。つまり、印刷する度に、搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置が異なるおそれがある。一方、測定用パターンにおける隣接する2つの罫線の間隔は、1/8インチにて搬送するときのDC成分の搬送誤差の影響だけではなく、AC成分の搬送誤差の影響も受けている。
従って、目標搬送量を補正する際に、測定用パターンにおける隣接する2つの罫線の間隔に基づいて算出された補正値をそのまま適用してしまうと、AC成分の搬送誤差の影響のため、搬送量が正しく補正されないおそれがある。例えば、測定用パターンの印刷時と同じようにパス1とパス2との間で1/8インチの搬送量の搬送動作を行う場合であっても、搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置が測定用パターンの印刷時と異なるのであれば、目標搬送量を補正値C(1)で補正しても、搬送量は正しく補正されない。もし、搬送開始時の紙送りローラ23aの回転位置が測定用パターンの印刷時と比べて180度異なっていると、AC成分の搬送誤差の影響のため、搬送量は正しく補正されないどころか、むしろ搬送誤差が悪化することもあり得る。
そこで、本実施形態では、DC成分の搬送誤差だけを補正するようにするため、次式のように8個の補正値C(i)を平均化することによって、DC成分の搬送誤差を補正するための補正値Ca(i)を算出している。
Ca(i)={C(i−3)+C(i−2)+C(i−1)+C(i)+C(i+1)
+C(i+2)+C(i+3)+C(i+4)}/8
ここで、DC成分の搬送誤差を補正するための補正値Ca(i)を上式によって算出できる理由を説明する。
前述した通り、パスiとパスi+1との間で行われた搬送動作の補正値C(i)は、「3.175mm」(1/8インチ、すなわちラインLiとラインLi+1との理論上の間隔)から「R(i+1)−R(i)」(ラインLi+1の絶対位置とラインLiの実際の間隔)を引いた値になる。そうすると、補正値Ca(i)を算出するための上式は、次式のような意味になる。
Ca(i)=[25.4mm−{R(i+5)−R(i−3)}]/8
つまり、補正値Ca(i)は、理論上1インチ離れるべき2つのライン(ラインLi+5とラインLi−3)の間隔と1インチ(紙送りローラ23aの1回転分の搬送量)との差を8で割った値である。このため、補正値Ca(i)は、紙Sを1インチ(紙送りローラ23aの1回転分の搬送量)にて搬送したときに生じる搬送誤差の1/8を補正する値になる。そして、紙Sを1インチにて搬送したときに生じる搬送誤差は、DC成分の搬送誤差であり、この搬送誤差の中にはAC成分の搬送誤差は含まれない。
ゆえに、8個の補正値Cを平均化して算出される補正値Ca(i)は、AC成分の搬送誤差の影響を受けず、DC成分の搬送誤差を反映した値になる。
図22は、測定用パターンのラインL1〜L38と補正値Ca(i)との関係の説明図である。図に示すように、補正値Ca(i)は、ラインLi+5とラインLi−3の間隔に応じた値になる。例えば、補正値Ca(4)は、ラインL9とラインL1の間隔に応じた値になる。また、測定用パターンのラインは、ほぼ1/8インチ毎に形成されているため、補正値Ca(i)は、1/8インチ毎に算出することができる。このため、各補正値Ca(i)は、理論上1インチ離れるべき2つのラインの間隔に応じた値になるにも関わらず、各補正値Ca(i)の適用範囲を1/8インチにすることができる。つまり、本実施形態では、DC成分の搬送誤差を補正するための補正値を、紙送りローラ23aの1回転分に相当する1インチの範囲毎ではなく、1/8インチの範囲毎に設定することができる。これにより、総搬送量に応じて変化するDC成分の搬送誤差(図6の点線を参照)を、きめ細かく補正することができる。
なお、パス4とパス5との間で行われる搬送動作の補正値Ca(4)は、補正値C(1)〜C(8)の総和を8で割った値(補正値C(1)〜C(8)の平均値)として算出される。言い換えると、補正値Ca(4)は、パス1で形成されるラインL1と、ラインL1を形成してから1インチ搬送した後のパス9で形成されるラインL9との間隔に応じた値になる。
なお、補正値Ca(1)〜補正値Ca(3)については、補正値Ca(i)の算出式においてC(i−3)の値が存在しないため、Ca(4)と同じ値が用いられる。また、同様に、補正値Ca(34)、Ca(35)、Ca(36)、及び、Ca(37)については、補正値Ca(i)の算出式においてC(i+1)、C(i+2)、C(i+3)、及び、C(i+4)の全てが存在しないため、Ca(33)と同じ値が用いられる。
コンピュータ110は、このようにして補正値Ca(1)〜補正値Ca(37)を算出する。これにより、DC成分の搬送誤差を補正するための補正値が、1/8インチの範囲ごとに求められる。
ところで、上記においては、パスiとパスi+1(i=1〜37)との間の搬送動作の補正値Ca(i)(平均化により導出されたもの)と、パスn−1とパスnとの間の搬送動作の補正値Cb1と、パスnとパスn+1との間の搬送動作の補正値Cb2と、については説明したが、パス38(i=37のときのパスi+1)とパスn−1との間の搬送動作の補正値については、言及しなかった。ここで、当該補正値について説明する。
当該パス38とパスn−1との間の搬送動作の補正値(当該補正値を補正値Ccとする)については、Ca(37)と同じ値が用いられる。但し、ライン37とライン38との理論上の間隔(前述したとおり、1/8インチ)とライン38とラインLa1との理論上の間隔(pインチとする)は異なるので、このことを考慮して、Ccは次式により算出される。
Cc=Ca(37)×(p/(1/8))
===補正値の記憶(S104)===
次に、コンピュータ110は、補正値をプリンタ1のメモリ63に記憶する(S104)。
図23は、補正値Ca(i)、Cc、Cb1、Cb2の対応する範囲の説明図である。図24は、メモリ63に記憶されるテーブルの説明図である。
本実施の形態において、メモリ63に記憶される補正値は、NIP状態における補正値Ca(1)〜Ca(37)、補正値Ccと、NIP状態から非NIP状態への移行における補正値Cb1と、非NIP状態における補正値Cb2である。また、各補正値を適用する範囲を示すための境界位置情報も、各補正値に関連付けられてメモリ63に記憶される。
補正値Ca(i)に関連付けられる境界位置情報は、本実施の形態においては、測定用パターンのラインLi+1に相当する位置(理論上の位置)を示す情報であり、この境界位置情報は、補正値Ca(i)を適用する範囲の下端側の境界を示している。なお、上端側の境界は、補正値Ca(i−1)に関連付けられる境界位置情報から求めることができる。従って、例えば補正値Ca(4)の適用範囲は、紙Sに対してラインL4の位置とラインL5の位置の間(にノズル♯90が位置する)の範囲となる。
同様に、補正値Ccに関連付けられる境界位置情報は、本実施の形態においては、測定用パターンのラインLa1に相当する位置(理論上の位置)を示す情報であり、この境界位置情報は、補正値Ccを適用する範囲の下端側の境界を示している。なお、上端側の境界は、補正値Ca(37)に関連付けられる境界位置情報から求めることができる。従って、補正値Ccの適用範囲は、紙Sに対してラインL38の位置とラインLa1の位置の間(にノズル♯90が位置する)の範囲となる。
また、補正値Cb1に関連付けられる境界位置情報は、本実施の形態においては、測定用パターンのラインLb1に相当する位置(理論上の位置)を示す情報であり、この境界位置情報は、補正値Cb1を適用する範囲の下端側の境界を示している。なお、上端側の境界は、補正値Ccに関連付けられる境界位置情報から求めることができる。従って、補正値Cb1の適用範囲は、紙Sに対してラインLa1の位置とラインLb1の位置の間(にノズル♯90が位置する)の範囲となる。
なお、ラインLb1よりも下端側にノズル♯90が位置する場合には、必ず、補正値Cb2が適用されることとなるため、補正値Cb2には境界位置情報(下端側の境界)を関連付けなくても良い。
プリンタ製造工場では、製造されるプリンタ毎に、各プリンタの個体の特徴を反映したテーブルがメモリ63に記憶される。そして、このテーブルを記憶したプリンタは、梱包されて出荷される。
===補正値Ca(i)、Cb1、Cb2、Ccを用いた搬送動作===
補正値Ca(i)、Cb1、Cb2、Ccがメモリ63に記憶されると、印刷が行われる際にコントローラ60は、メモリ63からテーブルを読み出し、目標搬送量を補正値に基づいて補正し、補正された目標搬送量に基づいて搬送動作を行う。この搬送動作は、プリンタを購入したユーザの下で印刷が行われるときだけでなく、後述する確認用パターンを印刷するときにも、適用される。
図25は、第1のケースでの補正値の説明図である。図25の上図に示すように、第1のケースでは、搬送動作前のノズル♯90の位置(紙に対する相対位置)が補正値Ca(i)の適用範囲の上端側の境界位置と一致し、搬送動作後のノズル♯90の位置が補正値Ca(i)の適用範囲の下端側の境界位置と一致している。このような場合、コントローラ60は、補正値をCa(i)とし、当初の目標搬送量Fから補正値Ca(i)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
また、補正値Cb1、Cb2、Ccにも同様の考え方が適用できる。例えば、図25の下図に示すように、搬送動作前のノズル♯90の位置(紙に対する相対位置)が補正値Cb1の適用範囲の上端側の境界位置と一致し、搬送動作後のノズル♯90の位置が補正値Cb1の適用範囲の下端側の境界位置と一致している場合には、コントローラ60は、補正値をCb1とし、当初の目標搬送量Fから補正値Cb1を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
図26は、第2のケースでの補正値の説明図である。図26の上図に示すように、第2のケースでは、搬送動作前後のノズル♯90の位置が、ともに補正値Ca(i)の適用範囲内にある。このような場合、コントローラ60は、当初の目標搬送量Fと適用範囲の搬送方向長さLとの比F/LをCa(i)で掛けた値を補正値にする。そして、コントローラ60は、当初の目標搬送量Fから補正値Ca(i)×(F/L)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
また、補正値Cb1、Cb2、Ccにも同様の考え方が適用できる。例えば、図26の下図に示すように、搬送動作前後のノズル♯90の位置が、ともに補正値Cb1の適用範囲内にある場合には、コントローラ60は、補正値をCb1×(F/L2)とし、当初の目標搬送量Fから補正値Cb1×(F/L2)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
図27は、第3のケースでの補正値の説明図である。図27の上図に示すように、第3のケースでは、搬送動作前のノズル♯90の位置が補正値Ca(i)の適用範囲内にあり、搬送動作後のノズル♯90の位置が補正値Ca(i+1)の適用範囲内にある。ここで、目標搬送量Fのうちの補正値Ca(i)の適用範囲内での搬送量をF1とし、補正値Ca(i+1)の適用範囲内での搬送量をF2とする。このような場合、コントローラ60は、Ca(i)をF1/Lで掛けた値と、Ca(i+1)をF2/Lで掛けた値との和を補正値とする。そして、コントローラ60は、当初の目標搬送量Fから補正値Ca(i)×(F1/L)+Ca(i+1)×(F2/L)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
また、補正値Cb1、Cb2、Ccにも同様の考え方が適用できる。例えば、図27の中央図に示すように、搬送動作前のノズル♯90の位置が補正値Ccの適用範囲内にあり、搬送動作後のノズル♯90の位置が補正値Cb1の適用範囲内にある場合には、コントローラ60は、補正値をCc×(F1/L3)+Cb1×(F2/L2)とし、当初の目標搬送量Fから補正値Cc×(F1/L3)+Cb1×(F2/L2)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
また、図27の下図に示すように、搬送動作前のノズル♯90の位置が補正値Cb1の適用範囲内にあり、搬送動作後のノズル♯90の位置が補正値Cb2の適用範囲内にある場合には、コントローラ60は、補正値をCb1×(F1/L2)+Cb2×(F2/L4)とし、当初の目標搬送量Fから補正値Cb1×(F1/L2)+Cb2×(F2/L4)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。なお、L4は、パスnとパスn+1との間で行われた搬送動作の際の理論上の搬送量、すなわち、1インチに設定される。
図28は、第4のケースでの補正値の説明図である。図28の上図に示すように、第4のケースでは、補正値Ca(i+1)の適用範囲を通過するように紙が搬送される。このような場合、コントローラ60は、Ca(i)をF1/Lで掛けた値と、Ca(i+1)と、Ca(i+2)をF2/Lで掛けた値との和を補正値にする。そして、コントローラ60は、当初の目標搬送量Fから補正値Ca(i)×(F1/L)+Ca(i+1)+Ca(i+2)×(F2/L)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。
また、補正値Cb1、Cb2、Ccにも同様の考え方が適用できる。例えば、図28の下図に示すように、搬送動作前のノズル♯90の位置が補正値Ccの適用範囲内にあり、補正値Cb1の適用範囲を通過するように紙が搬送される場合には、コントローラ60は、補正値をCc×(F1/L3)+Cb1+Cb2×(F2/L4)とし、当初の目標搬送量Fから補正値Cc×(F1/L3)+Cb1+Cb2×(F2/L4)を加えた値を目標にして搬送モータ22を駆動して、紙を搬送する。なお、L4は、パスnとパスn+1との間で行われた搬送動作の際の理論上の搬送量、すなわち、1インチに設定される。
このように、コントローラ60が当初の目標搬送量Fを補正して、補正後の目標搬送量に基づいて搬送ユニット20を制御すると、実際の搬送量が当初の目標搬送量Fになるように補正され、搬送誤差が補正される。
===搬送量補正の評価処理===
上述のようにして求められた補正値Ca(i)、Cb1、Cb2、Ccを利用して搬送誤差を補正した搬送を行ったとしても、この搬送量の補正がどの程度精度の良い搬送を行わせているのかを評価する必要がある。ここでは、補正値決定処理を完了した後に、搬送量補正の評価処理が行われる。
図29は、搬送量補正の評価処理のフローチャートである。この搬送量補正の評価処理も、プリンタ製造工場の検査工程において行われる。以下、このフローチャートを用いて説明を行う。
<確認用パターンの印刷(S201)>
図30は、搬送量補正の評価処理において使用される確認用パターンP1〜P4を示す図である。まず、求められた補正値を使用しつつ搬送量の補正を行ってテストシートTS´上に図に示すような確認用パターンの印刷を行う(S201)。ここでは、テストシートTS´として、4×6判の用紙が使用される。また、確認用パターンP1〜P4の印刷時における用紙の搬送では、補正値Ca(i)、Cb1、Cb2、Ccを用いた搬送動作の項で説明したような方法で搬送量の補正が行われ、搬送が行われる。また、各確認用パターンP1〜P4の印刷時には、ブラックKのノズルのみが使用されるものとする。
図30に示すように、確認用パターンP1〜P3は、矩形状のパターンAとパターンBによって構成され、確認用パターンP4は、矩形状のパターンCとパターンDとパターンEによって構成されている。なお、パターンCが第一評価用パターンに該当し、パターンDが第二評価用パターンに該当する。
まず、テストシートTS´が所定の印刷開始位置まで搬送された後、パス1において、図31Aに示すように、ノズル#61〜ノズル#90からインク滴が吐出され、確認用パターンP1のパターンAが形成される。図31Aは、パターンAとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
パス1の後、コントローラ60は、上流側搬送ローラ23を1回転させてテストシートTS´を約1インチだけ搬送する。搬送後、パス2において、図31Bに示すように、ノズル#1〜ノズル#30からインク滴が吐出され、確認用パターンP1のパターンBが形成される。図31Bは、パターンBとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。また、パス2において、ノズル#61〜ノズル#90からインク滴が吐出され、確認用パターンP2のパターンAも形成される(図31A)。
ところで、パス1とパス2の間の搬送量が上流側搬送ローラ23の1回転の回転量と同じ大きさであるので、この搬送がされたときにAC成分の搬送誤差の影響を受けず、DC成分の搬送誤差の影響を受け得る。そして、補正値Ca(DC成分の搬送誤差を補正する補正値)による補正後の目標搬送量が適正であれば、DC成分の搬送誤差が適切に補正され、パス1とパス2の間の実際の搬送量が1インチとなる。
パス2の後、コントローラ60は、上流側搬送ローラ23を1回転させてテストシートTS´を約1インチだけ搬送する。搬送後、パス3において、ノズル#1〜ノズル#30からインク滴が吐出され確認用パターンP2のパターンBが形成され(図31B)、ノズル#61〜ノズル#90からインク滴が吐出され確認用パターンP3のパターンAが形成される(図31A)。
パス3の後、コントローラ60は、上流側搬送ローラ23を1回転させてテストシートTS´を約1インチだけ搬送する。搬送後、パス4において、ノズル#1〜ノズル#30からインク滴が吐出され確認用パターンP3のパターンBが形成される(図31B)。
パス4の後、コントローラ60は、上流側搬送ローラ23を回転させてテストシートTS´を所定量だけ搬送する。搬送後、パス5において、図32Aに示すように、ノズル#76〜ノズル#90からインク滴が吐出され確認用パターンP4のパターンCが形成される。図32Aは、パターンCとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
なお、上述したパス1〜パス5の間におけるテストシートTS´の搬送の際に、テストシートTS´は、上流側搬送ローラ23及び下流側搬送ローラ25の挟持部に挟持されている。
パス5の後、コントローラ60は、上流側搬送ローラ23と下流側搬送ローラ25を回転させてテストシートTS´を約15/90(=1/6)インチだけ搬送する。搬送後、パス6において、図32Bに示すように、ノズル#76〜ノズル#90からインク滴が吐出されパターンDが形成される。すなわち、パターンCとパターンDは、同一の複数のノズルによって形成される。図32Bは、パターンDとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
ところで、パス5とパス6の間の搬送量は、パス1〜パス4における一回の搬送量(1インチ)よりも小さくなっている。そして、パス5とパス6の間の搬送の際に、テストシートTS´の後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部を抜ける。このため、パターンCは、テストシートTS´の後端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に形成され、パターンDは、前記後端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成されたこととなる。
また、パス5とパス6の間の搬送の際に、ローラ抜けの搬送誤差の影響を受け得る。ここで、補正値Cb1(ローラ抜けの搬送誤差を補正する補正値)による補正後の目標搬送量が適正であれば、ローラ抜けの搬送誤差が適切に補正され、パス5とパス6の間の実際の搬送量が、1/6インチとなる。
パス6の後、コントローラ60は、下流側搬送ローラ25を1回転させてテストシートTS´を約1インチだけ搬送する。そして、補正値Cb2による補正後の目標搬送量が適正であれば、この搬送における実際の搬送量は、1インチとなる。搬送後、パス7において、図32Cに示すように、ノズル#1〜ノズル#15からインク滴が吐出されパターンEが形成される。図32Cは、パターンEとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
これにより、確認用パターンの印刷が終了する。なお、上記において、パターンA〜パターンEは、それぞれ1回のパスで形成されることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、高解像度なパターンを形成するために、パターンA〜パターンEは複数のパス(例えば、4回のパス)で形成されることとしてもよい(いわゆるインターレース印刷)。
<補正結果の評価(S202)>
このようにして確認用パターンの印刷が完了すると、この確認用パターンに基づいて補正結果の評価が行われる(S202)。ここで、補正結果の評価は、確認用パターンP1〜P4を構成するパターンの重なり具合によって判定される。そして、各確定用パターンについての評価は同様であるので、以下においては、確認用パターンP4のパターンCとパターンDを例に挙げて説明する。
図33A〜図33Cは、パターンCとパターンDの重なり具合によって判定される搬送量の適正さを説明するための図である。パターンCとパターンDを一組のパターンとして見た場合、形成される順序としてはパターンCの方が先に形成され、その後に搬送が行われ、パターンDが形成されている。よって、パターンCとパターンDとの間隔、すなわち矩形状のパターンCとパターンDの重なり具合を観察することで、パターンCが形成されてからパターンDが形成されるまでの間における搬送量が適正量かどうかを判定することができる。
図33Aにおいて、パターンCとパターンDとの間に白スジ及び黒スジが発生していない。これは、パターンCが形成されてからパターンDが形成されるまでの間における搬送量が正確に1/6インチであったために、パターンCとパターンDとが正確に並ぶ(隣接する)ように形成されたためである。この場合、適正な量の搬送が行われた(補正後の目標搬送量が適正であった)と判定することができる。
図33Bにおいて、パターンCとパターンDとの間に白スジが発生している。これは、パターンCが形成されてからパターンDが形成されるまでの間における搬送量が1/6インチよりも大きく、パターンCとパターンDとが離れて形成されたためである。このとき、実際の搬送量が適正な搬送量よりも小さい(補正後の目標搬送量が不適正であった)と判定することができる。
図33Cにおいて、パターンCとパターンDとの間に黒スジが発生している。これは、パターンCが形成されてからパターンDが形成されるまでの間における搬送量が1/6インチよりも小さく、パターンの一部(図33Cにおいて黒く塗られている箇所)が重なるように形成されてしまったためである。このとき、実際の搬送量が適正な搬送量よりも大きい(補正後の目標搬送量が不適正であった)と判定することができる。
このようにすることで、補正値Cb1を用いて目標搬送量の補正を行って媒体の搬送を行ったときの補正結果を評価することができる。
同様に、パターンDとパターンEの重なり具合を確認することにより、補正値Cb2を用いて目標搬送量の補正を行って媒体の搬送を行ったときの補正結果を評価することができる。また、確認用パターンP1〜P3のパターンAとパターンBの重なり具合を確認することにより、補正値Caを用いて目標搬送量の補正を行って媒体の搬送を行ったときの補正結果を評価することができる。
そして、搬送量補正の評価結果、補正が適正であればプリンタ1は出荷されることとなる。一方、補正が不適正であれば、再度補正値を取得したり、プリンタ1を出荷しないこととなる。
なお、上述において、2つのパターン(例えば、パターンCとパターンD)との重なり具合を目視により確認することとしたが、テストシートTS´をスキャナで読み取り、パターンCとパターンDとが重なっている面積を算出したり、パターンCとパターンDが離れている距離を算出することで、搬送量補正を評価することもできる。
===本実施形態に係るプリンタ1の有効性について===
上述したプリンタ1においては、図30に示すように、テストシートTS´の後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部に挟持されなくなる直前に、補正値Cb1による補正後の目標搬送量を評価するための確認用パターンP4のパターンC(第一評価用パターン)が形成される。また、補正値Cb1による補正後の目標搬送量に応じて搬送されたテストシートTS´の後端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、前記確認用パターンP4のパターンD(第二評価用パターン)が形成される。これにより、テストシートTSの後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部に挟持されなくなるときのテストシートTSの搬送誤差(ローラ抜けの搬送誤差)を適切に補正することが可能となる。かかる点について、以下において詳細に説明する。
図34A〜図34Cは、テストシートTSの搬送状態を説明するための図である。上流側搬送ローラ23及び下流側搬送ローラ25は、テストシートTSを挟持しながら回転することにより、協働してテストシートTSを搬送する(図34A)。ただし、テストシートTSの後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部(図34A等で符号23cで示す部分)を通過した後は、下流側搬送ローラ25が単独でテストシートTSを搬送する(図34B、34C)。ここで、テストシートTSが二つの搬送ローラに挟持されて搬送される際のテストシートTSの搬送態様と、テストシートTSが上流側搬送ローラ23の挟持部23cに挟持されなくなる瞬間のテストシートTSの搬送態様が、異なることが知られている。すなわち、テストシートTSが挟持部23cに挟持されなくなる瞬間の搬送量が、テストシートTSが二つの搬送ローラに挟持されて搬送されるときの搬送量に比べて、一時的に小さく又は大きくなる。
ところで、テストシートTSが上流側搬送ローラ23の挟持部23cに挟持されて搬送されるときの搬送誤差については、従来テストシートTSにパターンを形成することによって、前記搬送誤差の補正値を取得していた。一方、テストシートTSが前記挟持部23cに挟持されなくなる瞬間のテストシートTSの搬送誤差については、当該搬送誤差を補正するためのパターンの形成が行われず、前記搬送誤差が適切に補正されていなかった。
これに対して、本実施の形態においては、まず、図9に示すように、ラインLa1とラインLb1を形成することによって、ローラ抜けの搬送誤差を補正するための補正値Cb1(図23)を取得している。そして、この補正値Cb1に基づいて目標搬送量を補正することにより、ローラ抜けの搬送誤差を補正することができる。
さらに、本実施の形態においては、補正値Cb1による補正後の目標搬送量を評価するために、パターンCとパターンDを形成している。かかる場合には、例えばパターンCとパターンDの重なり具合によって、補正後の目標搬送量が適正かどうかを判断できる(図33A〜図33C参照)。これにより、補正後の目標搬送量が適正である場合には、補正値Cb1によるローラ抜けの搬送誤差の補正が適切なものとなる。また、補正後の目標搬送量が不適正である場合でも、例えば再度補正値Cb1を取得することで、適正な目標搬送量に補正でき、この結果、補正値Cb1によるローラ抜けの搬送誤差の適切なものとなる。
以上から、本実施の形態に係るプリンタ1によれば、テストシートTSの後端部が上流側搬送ローラ23の挟持部23cに挟持されなくなるときの、ローラ抜けの搬送誤差を適切に補正することが可能となる。
さらに、図32Aと図32Bに示すように、パターンC(第一評価用パターン)及びパターンD(第二評価用パターン)は、ヘッド41が移動方向に移動する際に、ノズル#76〜ノズル#90からインクが吐出されることにより形成された矩形状のパターンであることとした。このようにパターンCとパターンDが矩形状でパターンである場合には、目視で評価する際に2つのパターンの重なり具合等を識別しやすいため、補正後の目標搬送量の評価を行いやすい。
さらに、図32Aと図32Bに示すように、コントローラ60は、ノズル#76〜ノズル#90(同一の複数のノズル)を用いてパターンC及びパターンDを形成し、パターンCの形成からパターンDの形成までに下流側搬送ローラ25を回転させる回転量(1/6インチ)、すなわち、搬送量は、下流側搬送ローラ25の一回転の回転量(1インチ)よりも小さいこととした。かかる場合には、パターンCとパターンDの形成間のテストシートTS´の搬送量が小さくなるため、補正後の目標搬送量を評価するためのパターンC及びパターンDを迅速に形成できる。
さらに、図33Aに示すように、補正後の目標搬送量が適正である場合には、補正後の目標搬送量に応じて搬送されたテストシートTS´に形成されたパターンCとパターンDが、隣接することとした。かかる場合には、補正後の目標搬送量が不適正である場合には、パターンCとパターンDが重なったり(図33C)、パターンCとパターンDが離れる(図33B)こととなるため、補正後の目標搬送量が適正か否かを判断しやすくなる。
===確認用パターンP4の印刷(第二実施形態)===
上述した実施形態(第一実施形態)においては、図32Aと図32Bに示すように、確認用パターンP4のパターンC及びパターンDが、それぞれ同一のノズル(ノズル#69〜ノズル#90)で形成されていた。これに対して、第二実施形態においては、パターンCとパターンDが、それぞれ異なるノズルで形成される。以下においては、確認用パターンP4が、どのように形成されるかについて、主に説明する。なお、説明を省く確認用パターンP1〜P3は、第一実施形態と同様に形成される。
まず、第二実施形態においても、第一実施形態と同様にパス5(図30参照)において、図35Aに示すように、搬送方向の上流側のノズル#76〜ノズル#90からインク滴が吐出され確認用パターンP4のパターンCが形成される。図35Aは、パターンCとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
パス5の後、コントローラ60は、上流側搬送ローラ23と下流側搬送ローラ25を回転させてテストシートTS´を約1インチ(下流側搬送ローラ25の1回転の回転量)だけ搬送させる。搬送後、パス6において、図35Bに示すように、搬送方向の下流側のノズル#1〜ノズル#15からインク滴が吐出されパターンDが形成される。すなわち、パターンCとパターンDが、異なる複数のノズルで形成されることとなる。図35Bは、パターンDとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
パス6の後、コントローラ60は、下流側搬送ローラ25を回転させてテストシートTS´を約15/90インチだけ搬送する。搬送後、パス7において、図35Cに示すように、ノズル#1〜ノズル#15からインク滴が吐出されパターンEが形成される。すなわち、パターンDとパターンEは、同一の複数のノズルで形成される。図35Cは、パターンEとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
このようにして、確認用パターンP4の形成が完了する。
上記のように形成されたパターンCとパターンDの重なり具合を見ることによって、補正値Cb1による補正後の目標搬送量が、ローラ抜けの搬送誤差を適切に補正しているか否かを判断できる。また、パターンCとパターンDの形成間の搬送量が1インチであるため、AC成分の搬送誤差(下流側搬送ローラ25の偏心等に起因する搬送誤差)を排除できる。
なお、第二実施形態おいては、確認用パターンP4を形成する前に、プリンタ1は、測定用パターン(図9参照)を形成する際に、ラインLa1とラインLb1の形成間のテストシートTSの搬送量を、パターンCとパターンDの形成間の搬送量と同じ1インチとしている。また、プリンタ1は、ラインLb1とラインLb2の形成間のテストシートTSの搬送量を、パターンDとパターンEの形成間の搬送量と同じ1/6インチとしている。
===その他の実施の形態===
上記の実施形態は、主としてプリンタについて記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体吐出装置、搬送方法、印刷方法、記録方法、液体吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピュータシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体、表示画面、画面表示方法、印刷物の製造方法、等の開示が含まれていることは言うまでもない。
また、一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、プリンタが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
また、ピエゾ素子を利用するものに限られず、例えばサーマルプリンタなどにも適用できる。
プリンタ1の全体構成のブロック図である。 図2Aは、プリンタ1の全体構成の概略図である。また、図2Bは、プリンタ1の全体構成の断面図である。 ノズルの配列を示す説明図である。 搬送ユニット20の構成の説明図である。 AC成分の搬送誤差の説明用グラフである。 紙を搬送する際に生じる搬送誤差のグラフ(概念図)である。 搬送量を補正するための補正値を決定するまでのフロー図である。 図8A〜図8Cは、補正値を決定するまでの様子の説明図である。 測定用パターンの印刷の様子の説明図である。 図10Aは、スキャナ150の縦断面図である。図10Bは、上蓋151を外した状態のスキャナ150の上面図である。 スキャナの読み取り位置の誤差のグラフである。 図12Aは、基準シートSSの説明図である。図12Bは、原稿台ガラス152にテストシートTSと基準シートSSをセットした様子の説明図である。 S103における補正値算出処理のフロー図である。 画像の分割(S131)の説明図である。 図15Aは、測定用パターンの画像の傾きを検出する様子の説明図である。図15Bは、取り出された画素の階調値のグラフである。 測定用パターンの印刷時の傾きの検出の様子の説明図である。 余白量Xの説明図である。 図18Aは、ラインの位置を算出する際に用いられる画像の範囲の説明図である。図18Bは、ラインの位置の算出の説明図である。 算出されたラインの位置の説明図である。 測定用パターンのi番目のラインの絶対位置の算出の説明図である。 補正値C(i)等の対応する範囲の説明図である。 測定用パターンのラインと補正値Ca(i)との関係の説明図である。 補正値Ca(i)、Cc、Cb1、Cb2の対応する範囲の説明図である。 メモリ63に記憶されるテーブルの説明図である。 第1のケースでの補正値の説明図である。 第2のケースでの補正値の説明図である。 第3のケースでの補正値の説明図である。 第4のケースでの補正値の説明図である。 搬送量補正の評価処理のフローチャートである。 確認用パターンP1〜P4を示す図である。 図31AはパターンAとヘッド41のノズルとの関係を、図31BはパターンBとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。 図32A〜図32Cは、パターンとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。 図33A〜図33Cは、パターンCとパターンDの重なり具合によって判定される搬送量の適正さを説明するための図である。 図34A〜図34Cは、テストシートTSの搬送状態を説明するための図である。 図35A〜図35Cは、パターンとヘッド41のノズルとの関係を説明するための図である。
符号の説明
1 プリンタ、110 コンピュータ、20 搬送ユニット、
21 給紙ローラ、22 搬送モータ、23 上流側搬送ローラ、
23a 紙送りローラ、23b 従動ローラ、24 プラテン、
25 下流側搬送ローラ、25a 排紙ローラ、25b 従動ローラ、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、32 キャリッジモータ、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、50 検出器群、
51 リニア式エンコーダ、52 ロータリー式エンコーダ、
521 スケール、522 検出部、53 紙検出センサ、
54 光学センサ、60 コントローラ、61 インターフェース部、
62 CPU、63 メモリ、64 ユニット制御回路、
150 スキャナ、151 上蓋、152 原稿台ガラス、
153 読取キャリッジ、154 案内部、155 移動機構、
157 露光ランプ、158 ラインセンサ、159 光学系、
TS テストシート、SS 基準シート

Claims (6)

  1. (a)媒体に液体を吐出する吐出部と、
    (b)前記媒体の搬送方向において前記吐出部よりも上流側に位置する一対の上流側搬送ローラ、及び、前記吐出部よりも下流側に位置する一対の下流側搬送ローラであって、
    目標となる目標搬送量に応じて、前記媒体を挟持しながら回転することにより協働して前記媒体を搬送する上流側搬送ローラ及び下流側搬送ローラと、
    (c1)前記媒体の前記搬送方向の上流側の端部が、前記上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる直前に形成された直前パターンと、前記端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成された直後パターンと、に基づいて取得された補正値によって、
    補正された補正後の前記目標搬送量を評価するための評価用パターンを形成する制御部であって、
    (c2)前記端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に、第一評価用パターンを形成し、
    補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体の前記端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、第二評価用パターンを形成する制御部と、
    (d)を備えることを特徴とする液体吐出装置。
  2. 請求項1に記載の液体吐出装置であって、
    前記吐出部は、前記液体を吐出するノズルが前記搬送方向に沿って並んだノズル群を有し、前記搬送方向に交差する交差方向に移動する際に前記液体を吐出し、
    前記第一評価用パターン及び前記第二評価用パターンは、前記吐出部が前記交差方向に移動する際に、前記ノズル群のうちの複数の前記ノズルから前記液体が吐出されることにより形成された矩形状のパターンであることを特徴とする液体吐出装置。
  3. 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
    前記制御部は、前記ノズル群のうちの同一の複数のノズルを用いて、前記第一評価用パターン及び前記第二評価用パターンを形成し、
    前記第一評価用パターンの形成から前記第二評価用パターンの形成までに前記下流側搬送ローラを回転させる回転量は、前記下流側搬送ローラの一回転の回転量よりも小さいことを特徴とする液体吐出装置。
  4. 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
    前記制御部は、前記ノズル群のうちの前記搬送方向の上流側の複数のノズルを用いて、前記第一評価用パターンを形成し、かつ、前記ノズル群のうちの前記搬送方向の下流側の複数のノズルを用いて、前記第二評価用パターンを形成し、
    前記第一評価用パターンの形成から前記第二評価用パターンの形成までに前記下流側搬送ローラを回転させる回転量は、前記下流側搬送ローラの一回転の回転量と同じ大きさであることを特徴とする液体吐出装置。
  5. 請求項2〜請求項4のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
    補正後の前記目標搬送量が適正である場合には、
    補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体に形成された前記第一評価用パターンと前記第二評価用パターンが、隣接することを特徴とする液体吐出装置。
  6. (a)目標となる目標搬送量に応じて一対の上流側搬送ローラ及び一対の下流側搬送ローラに挟持されて搬送される媒体の、搬送方向の上流側の端部が、前記上流側搬送ローラの挟持部に挟持されなくなる直前に形成された直前パターンと、
    前記端部が前記挟持部に挟持されなくなった直後に形成された直後パターンと、に基づいて取得された補正値によって、
    補正された補正後の前記目標搬送量を評価するための評価用パターンを形成する評価用パターン形成方法であって、
    (b)前記端部が前記挟持部に挟持されなくなる直前に、第一評価用パターンを形成するステップと、
    (c)補正後の前記目標搬送量に応じて搬送された前記媒体の前記端部が、前記挟持部に挟持されなくなった直後に、第二評価用パターンを形成するステップと、
    (d)を有することを特徴とする評価用パターン形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011161899A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Canon Inc 補正情報決定方法および記録装置
JP2012176564A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Mimaki Engineering Co Ltd インクジェット記録装置

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