JP2010201731A - Image recorder, method of regulating driving phase in image recorder, and method of outputting position regulation chart in image recorder - Google Patents
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Description
本発明は画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法に関し、詳しくは、位置調整チャートを簡単に作成でき、それに基づいて駆動位相を1画素以内で調整可能な画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus, a driving phase adjustment method in the image recording apparatus, and a position adjustment chart output method in the image recording apparatus. Specifically, the position adjustment chart can be easily created, and the driving phase is within one pixel based thereon. And an output method of a position adjustment chart in the image recording apparatus.
ノズルからインク滴を吐出することにより画像を記録する画像記録装置には、それぞれノズル列を有する複数のヘッドをノズル列方向に沿って千鳥状等に配列することにより、全体として長尺なノズル列を有するヘッドユニットを備えたものがある。また、それぞれノズル列を有する複数のヘッドを並設し、複数のノズル列によって相補的に記録を行うことにより、解像度を向上させたヘッドユニットを備えたものもある。 In an image recording apparatus that records an image by ejecting ink droplets from nozzles, a plurality of heads each having a nozzle array are arranged in a zigzag or the like along the nozzle array direction, thereby forming a long nozzle array as a whole. Some have a head unit having Also, there is a head unit having a resolution improved by arranging a plurality of heads each having a nozzle row in parallel and performing recording complementarily by the plurality of nozzle rows.
このような複数のノズル列を有するヘッドユニットを備えた画像記録装置では、ヘッド間の機構的配置誤差、ヘッド毎の吐出速度誤差などにより、記録媒体に対する相対的搬送方向の位置は、設計値に対して記録媒体上でずれるため、高画質が要求される場合には、各ノズル列毎の位置ずれ量を調べるための位置調整チャートを出力し、これに基づいてノズル列毎の位置合わせ(駆動タイミング調整)を行う必要がある(特許文献1〜3)。
In an image recording apparatus having such a head unit having a plurality of nozzle rows, the position in the relative transport direction relative to the recording medium is set to a design value due to a mechanical arrangement error between the heads, an ejection speed error for each head, and the like. In contrast, when a high image quality is required because the image is displaced on the recording medium, a position adjustment chart for checking the amount of displacement for each nozzle row is output, and based on this, alignment (drive) for each nozzle row is output. Timing adjustment) must be performed (
通常、印刷速度を最大限上げるため、ヘッドの駆動周期がヘッドからインク滴を吐出可能な最高駆動周波数になるように、ヘッドと記録媒体との相対移動速度は設定される。このため、1つのノズルから吐出される1滴のインク滴によって形成される1画素より細かい位置の制御を行う時間的余裕がない。1画素より細かい位置の制御を行うには、駆動周期に余裕が必要であり、また、1画像内の途中にヘッド単位で位相をずらすことが必要であり、更にこの位相をずらしたタイミングに合う調整画像を用意する必要があり、制御回路が複雑化して、出力画像にも制約が発生する問題がある。 Usually, in order to increase the printing speed to the maximum, the relative movement speed between the head and the recording medium is set so that the driving period of the head becomes the maximum driving frequency at which ink droplets can be ejected from the head. For this reason, there is no time margin for controlling the position finer than one pixel formed by one ink droplet ejected from one nozzle. In order to control a position finer than one pixel, it is necessary to have a margin in the driving cycle, and it is necessary to shift the phase in units of heads in the middle of one image, and this timing is matched with the timing of shifting the phase. There is a problem that an adjustment image needs to be prepared, the control circuit becomes complicated, and the output image is also restricted.
また、1画素単位の調整画像を用いて、計測又は目測によって1画素より細かい位置調整を行う方法では、正確な位置調整を行うことができず、高精細な画像を記録することができない。従って、高画質が要求される画像を記録する場合には好ましい方法とはいえない。 Further, in the method of performing position adjustment finer than one pixel by measurement or eye measurement using an adjustment image in units of one pixel, accurate position adjustment cannot be performed and a high-definition image cannot be recorded. Therefore, it is not a preferable method for recording an image that requires high image quality.
一方、1画素よりも細かい位置調整を行うため、複数の位置調整チャートを数回に分けて出力する方法がある。図10〜15は、このように複数の位置調整チャートが必要となる場合の位置調整チャートの出力方法を示している。 On the other hand, in order to perform position adjustment finer than one pixel, there is a method of outputting a plurality of position adjustment charts divided into several times. 10 to 15 show a method for outputting a position adjustment chart when a plurality of position adjustment charts are required in this way.
図10において、ヘッドA、Bはそれぞれ複数のノズルna、nbからなるノズル列を有し、ヘッドAとBとでノズル列方向が共に記録媒体搬送方向と直交する方向となり、ヘッドA、B間に亘るノズルピッチが記録媒体の幅方向で同一となるように配置されたヘッドユニットを構成している。ここでは、ヘッドA、Bを不動とし、記録媒体を一方向に搬送させ、ヘッドA、Bにおける最も小さい駆動周期を100μsecとした場合の位置調整チャートを出力する例を示しており、記録媒体の搬送速度は、通常の入力データによる画像記録時と同一であり、ヘッドの上記駆動周期で印字した場合に、360dpi(70.5μm)で印刷する速度(705mm/sec)としている。ヘッドAとBの駆動位相は同位相である。 In FIG. 10, heads A and B each have a nozzle row composed of a plurality of nozzles na and nb. In both heads A and B, the nozzle row direction is a direction perpendicular to the recording medium conveyance direction. The head unit is configured so that the nozzle pitch over the same is the same in the width direction of the recording medium. In this example, the heads A and B are fixed, the recording medium is conveyed in one direction, and a position adjustment chart is output when the smallest driving cycle in the heads A and B is 100 μsec. The conveyance speed is the same as that at the time of image recording by normal input data, and is set to a speed (705 mm / sec) at which printing is performed at 360 dpi (70.5 μm) when printing is performed with the above driving cycle of the head. The drive phases of the heads A and B are the same phase.
この場合、ヘッドAの各ノズルnaからは所定の間隔毎にインク滴を吐出すると共に、ヘッドBの各ノズルnbからはヘッドAに対して駆動タイミングを段階的にずらせてインク滴を吐出することにより、ノズルnaの列とノズルnbの列との間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組を記録する。しかし、ヘッドBの各ノズルnbから吐出されたインク滴は、記録媒体上で駆動周期単位(360dpi)の位置、すなわち1画素単位の位置にしかドットを配置することができない。 In this case, ink droplets are ejected from the nozzles na of the head A at predetermined intervals, and ink droplets are ejected from the nozzles nb of the head B with the driving timing being shifted stepwise with respect to the head A. Thus, a set of a plurality of recording patterns having different amounts of deviation between the nozzle na row and the nozzle nb row is recorded. However, the ink droplets ejected from each nozzle nb of the head B can arrange dots only at the position of the drive cycle unit (360 dpi), that is, at the position of one pixel unit on the recording medium.
図11はこのような方法によって得られる位置調整チャートの一例を示しているが、このように、ヘッドAによって形成されるラインパターンa1と、ヘッドBによって形成されるラインパターンb1との間にずれがなく、繋がりが最も一直線状に近い記録パターンの組を選択することによってヘッドA、Bの各ノズル列間の位置ずれ量を取得する際、1画素よりも細かい位置ずれが生じている場合には、この位置調整チャートではラインパターンa1とb1との繋がりが一直線状になる記録パターンの組が存在せず、適正な調整を行うことができない。 FIG. 11 shows an example of a position adjustment chart obtained by such a method. As described above, a shift is caused between the line pattern a1 formed by the head A and the line pattern b1 formed by the head B. When the positional deviation amount between the nozzle rows of the heads A and B is acquired by selecting a set of recording patterns whose connection is closest to the straight line, when the positional deviation is smaller than one pixel. In this position adjustment chart, there is no set of recording patterns in which the connection between the line patterns a1 and b1 is a straight line, and appropriate adjustment cannot be performed.
このため、この場合は図12に示すようにヘッドBの駆動位相をヘッドAの駆動位相に対して0.5画素ずらした位置調整チャートを別途記録する必要がある。図13はこれによって得られる位置調整チャートを示しており、この位置調整チャートによれば、ヘッドBによって形成されるラインパターンb2は、図11に示すラインパターンb1に対して0.5画素ずれて記録される。 Therefore, in this case, it is necessary to separately record a position adjustment chart in which the driving phase of the head B is shifted by 0.5 pixels with respect to the driving phase of the head A as shown in FIG. FIG. 13 shows a position adjustment chart obtained by this, and according to this position adjustment chart, the line pattern b2 formed by the head B is shifted by 0.5 pixel from the line pattern b1 shown in FIG. To be recorded.
従って、ユーザーは図11に示す位置調整チャートと図13に示す位置調整チャートとの2つの別々の位置調整チャートを比較観察することによって0.5画素単位の位置ずれ量を取得することになり、極めて煩雑な手間と2つの位置調整チャートを出力するだけの時間が必要となり、また、2つの別々の位置調整チャートを比較観察するために間違いが発生し易くなる問題がある。 Therefore, the user obtains a positional deviation amount in units of 0.5 pixels by comparing and observing two separate position adjustment charts of the position adjustment chart shown in FIG. 11 and the position adjustment chart shown in FIG. There is a problem that extremely troublesome labor and time for outputting two position adjustment charts are required, and errors are likely to occur because two separate position adjustment charts are compared and observed.
また、図14は、ヘッドA、Bを、各ノズル列が記録媒体搬送方向と直交する方向に沿い、且つ、記録媒体搬送方向に沿って並置することにより、ヘッドの性能の倍の速度で印字するように構成した場合であり、記録媒体搬送方向に沿う奇数、偶数画素の印字を異なるヘッドA、Bで交互に印字することにより、ヘッド性能の倍の速度で印字可能とした態様である。この場合、ヘッドAの駆動位相とヘッドBの駆動位相とは互いにずれているため、各ヘッドA、Bは、印字解像度の2画素おきに印字することになる。 Further, FIG. 14 shows that the heads A and B are arranged at a speed twice that of the head performance by arranging the nozzle rows along the direction orthogonal to the recording medium conveyance direction and along the recording medium conveyance direction. In this embodiment, odd-numbered and even-numbered pixels along the recording medium conveyance direction are printed alternately by different heads A and B, thereby enabling printing at a speed twice that of the head performance. In this case, since the driving phase of the head A and the driving phase of the head B are deviated from each other, each of the heads A and B prints every two pixels of the printing resolution.
この場合の位置調整チャートは、ヘッドAの各ノズルnaから駆動位相に従って連続してインク滴を吐出することにより2本ずつのラインパターンを記録すると共に、ヘッドBの各ノズルnbからは駆動タイミングを段階的にずらせた1本ずつのラインパターンを記録する。これにより、図15に示すように、ヘッドAによって形成される2本のラインパターンa31、a32と、ヘッドBによって形成される1本のラインパターンb3との組が複数組記録され、ラインパターンa31、a32の間にラインパターンb3が位置する組を好適なものとして選択することになるが、ヘッドA、Bは2画素おきにしか印字できないため、ヘッドAとBとの間に2画素よりも小さい位置ずれが生じている場合、図15の例に示すように、この位置調整チャートだけでは好適な組を選択することができず、別途の位置調整チャートを出力する必要が生ずるものである。 In this case, the position adjustment chart records two line patterns by ejecting ink droplets continuously from each nozzle na of the head A according to the driving phase, and the driving timing from each nozzle nb of the head B. One line pattern shifted in stages is recorded. As a result, as shown in FIG. 15, a plurality of sets of two line patterns a31, a32 formed by the head A and one line pattern b3 formed by the head B are recorded, and the line pattern a31 is recorded. , A32 is selected as a suitable group in which the line pattern b3 is positioned. However, since the heads A and B can print only every two pixels, the heads A and B can be printed more than two pixels. When a small misalignment has occurred, as shown in the example of FIG. 15, a suitable set cannot be selected with this position adjustment chart alone, and a separate position adjustment chart needs to be output.
このような問題は、ノズルからインク滴を吐出して画素を形成するものに限らず、画素を形成するための複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを用い、各記録要素から記録媒体上に記録材を適用することによって画像を記録する画像記録装置に共通の問題である。 Such a problem is not limited to forming pixels by ejecting ink droplets from nozzles, but using a head unit having a plurality of recording element rows in which a plurality of recording elements for forming pixels are arranged in a row, This is a problem common to image recording apparatuses that record images by applying a recording material from each recording element onto a recording medium.
そこで、本発明は、複数の記録要素列間の位置を、複数回の位置調整チャートを記録、出力する必要なく、通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも細かい単位で、特別なハードウェアも必要なく簡単に調整可能な画像記録装置及び画像記録装置における駆動位相の調整方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention eliminates the need to record and output a plurality of position adjustment charts for the positions between a plurality of recording element arrays, and has a special hardware in units finer than the pixel unit at the time of image recording with normal input data. It is an object of the present invention to provide an image recording apparatus that can be easily adjusted without requiring wear and a method for adjusting a drive phase in the image recording apparatus.
また、本発明は、複数の記録要素列間の位置を通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも細かい単位で調整可能とするための位置調整チャートを、特別なハードウェアの必要なく、複数回の位置調整チャートを記録、出力する必要もなく簡単に出力することのできる画像記録装置における位置調整チャートの出力方法を提供することを課題とする。 Further, the present invention provides a position adjustment chart for making it possible to adjust the position between a plurality of recording element rows in units smaller than the pixel unit at the time of image recording with normal input data, without the need for special hardware, It is an object of the present invention to provide a method for outputting a position adjustment chart in an image recording apparatus that can easily output a plurality of position adjustment charts without having to record and output them.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備えると共に、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させながら、前記複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録を行うことにより、前記記録要素列毎のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するチャート記録手段を備え、該チャート記録手段によって得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を調整するようにした画像記録装置であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体との相対移動速度を、通常の入力データによる画像記録時の相対移動速度である第1の相対移動速度と、前記記録要素列位置調整チャート記録時の相対移動速度であって前記第1の相対移動速度よりも遅い第2の相対移動速度とに変更可能な速度変更手段と、
前記記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期よりも短い時間単位で変更可能な駆動制御手段とを有し、
前記チャート記録手段は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体との相対移動速度を前記速度変更手段によって前記第2の相対移動速度に設定し、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期よりも短い時間単位で調整することを特徴とする画像記録装置である。
The invention according to
The relative movement speed between the head unit and the recording medium is expressed by a first relative movement speed that is a relative movement speed at the time of image recording based on normal input data and a relative movement speed at the time of recording the recording element row position adjustment chart. Speed changing means capable of changing to a second relative movement speed slower than the first relative movement speed;
Drive control means capable of changing the drive phase of the recording element row unit in units of time shorter than the recording element drive cycle;
The chart recording means sets the relative movement speed between the head unit and the recording medium to the second relative movement speed by the speed changing means, and moves the head unit and the recording medium relative to each other, A plurality of different shift amounts between the recording element rows are recorded by recording the drive phases of the recording elements in a stepwise manner between the plurality of recording element rows with the driving phase between the recording element rows as the same phase. Recording element row position adjustment chart consisting of a set of recording patterns,
The drive control unit corresponds to a set of recording patterns with the least amount of deviation between the recording element columns among the plurality of recording pattern sets on the recording element column position adjustment chart obtained by the chart recording unit. The image recording apparatus is characterized in that, based on the recording position of each recording element array, the driving phase for each recording element array is adjusted in units of time shorter than the recording element driving cycle.
請求項2記載の発明は、前記第2の相対移動速度を、前記第1の相対移動速度の1/N以下(但し、Nは2以上の整数)とすると共に、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、該記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の1/N単位で調整することを特徴とする請求項1記載の画像記録装置である。
The invention according to
The drive control unit corresponds to a set of recording patterns with the least amount of deviation between the recording element columns among the plurality of recording pattern sets on the recording element column position adjustment chart obtained by the chart recording unit. The image recording apparatus according to
請求項3記載の発明は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを1回だけ相対移動させることにより前記通常の入力データによる画像記録及び前記記録要素列位置調整チャートの記録を行うものであることを特徴とする請求項1又は2記載の画像記録装置である。
According to a third aspect of the present invention, image recording by the normal input data and recording of the recording element row position adjustment chart are performed by relatively moving the head unit and the recording medium only once. 3. The image recording apparatus according to
請求項4記載の発明は、複数の前記記録要素列は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体の相対移動方向に沿って複数列配置されており、前記相対移動方向に沿って各記録要素列によって前記記録媒体上に相補的に記録を行うものであることを特徴とする請求項1、2又は3記載の画像記録装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of the recording element rows are arranged along the relative movement direction of the head unit and the recording medium, and the recording element rows are arranged along the relative movement direction. 4. The image recording apparatus according to
請求項5記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整する駆動位相の調整方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させる際の相対移動速度を、通常の入力データによる画像記録時の相対移動速度である第1の相対移動速度よりも遅い第2の相対移動速度となるように前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期よりも短い時間単位で調整することを特徴とする画像記録装置における駆動位相の調整方法である。
The invention according to
The relative movement speed when the head unit and the recording medium are moved relative to each other is a second relative movement speed that is lower than the first relative movement speed that is a relative movement speed at the time of image recording based on normal input data. As described above, while relatively moving the head unit and the recording medium, the drive phase between the plurality of recording element arrays is set to the same phase, and the drive timing of the recording elements is shifted stepwise between the plurality of recording element arrays. Recording a recording element column position adjustment chart consisting of a set of a plurality of recording patterns with different amounts of deviation between the recording element columns,
Based on the recording position of each recording element sequence corresponding to the set of recording patterns with the smallest amount of deviation between the recording element sequences among the plurality of recording pattern sets on the obtained recording element sequence position adjustment chart The drive phase adjustment method in the image recording apparatus is characterized in that the drive phase for each recording element array is adjusted in units of time shorter than the recording element drive cycle.
請求項6記載の発明は、前記第2の相対移動速度を、前記第1の相対移動速度の1/N以下(但し、Nは2以上の整数)とすると共に、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、該記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の1/N単位で調整することを特徴とする請求項5記載の画像記録装置における駆動位相の調整方法である。
In the invention according to
The drive control unit corresponds to a set of recording patterns with the least amount of deviation between the recording element columns among the plurality of recording pattern sets on the recording element column position adjustment chart obtained by the chart recording unit. 6. The drive phase in an image recording apparatus according to
請求項7記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整するための位置調整チャートを出力する方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させる際の相対移動速度を、通常の入力データによる画像記録時の相対移動速度である第1の相対移動速度よりも遅い第2の相対移動速度となるように前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録することを特徴とする画像記録装置における位置調整チャートの出力方法である。
The invention according to
The relative movement speed when the head unit and the recording medium are moved relative to each other is a second relative movement speed that is lower than the first relative movement speed that is a relative movement speed at the time of image recording based on normal input data. As described above, while relatively moving the head unit and the recording medium, the drive phase between the plurality of recording element arrays is set to the same phase, and the drive timing of the recording elements is shifted stepwise between the plurality of recording element arrays. A position adjustment chart output method for an image recording apparatus, wherein the position adjustment chart is a recording element array position adjustment chart composed of a set of a plurality of recording patterns having different amounts of shift between the recording element arrays. .
本発明の画像記録装置及び画像記録装置における駆動位相の調整方法によれば、複数の記録要素列間の位置を、複数回の位置調整チャートを記録、出力する必要なく、通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも細かい単位で、特別なハードウェアも必要なく簡単に調整可能である。 According to the image recording apparatus and the adjustment method of the driving phase in the image recording apparatus of the present invention, it is not necessary to record and output a plurality of position adjustment charts with respect to positions between a plurality of recording element arrays, and images based on normal input data It is a finer unit than the pixel unit at the time of recording, and can be easily adjusted without the need for special hardware.
また、本発明の画像記録装置における位置調整チャートの出力方法によれば、複数の記録要素列間の位置を通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも細かい単位で調整可能とするための位置調整チャートを、特別なハードウェアの必要なく、複数回の位置調整チャートを記録、出力する必要もなく簡単に出力することができる。 Further, according to the output method of the position adjustment chart in the image recording apparatus of the present invention, it is possible to adjust the position between a plurality of recording element rows in units smaller than the pixel unit at the time of image recording by normal input data. The position adjustment chart can be easily output without the need for special hardware and without having to record and output a plurality of position adjustment charts.
本発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットと記録媒体とを、記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させる際、その相対移動速度が通常の入力データによる画像記録時の相対速度(第1の相対移動速度)よりも遅い相対速度(第2の相対移動速度)となるようにヘッドユニットと記録媒体とを相対移動させながら、複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するものである。 According to the present invention, a head unit having a plurality of recording element arrays in which a plurality of recording elements that perform recording on a recording medium are arranged in a row and the recording medium are moved relative to each other at a predetermined angle with respect to the recording element array. At this time, the head unit and the recording medium are set so that the relative movement speed becomes a relative speed (second relative movement speed) slower than the relative speed (first relative movement speed) at the time of image recording based on normal input data. By recording the drive phase of the recording elements in a stepwise manner between the plurality of recording element arrays while performing the relative movement, the driving phases between the recording element arrays are set to the same phase. A recording element row position adjustment chart composed of a set of a plurality of recording patterns having different deviation amounts is recorded.
ヘッドユニットと記録媒体との間の移動は相対的であればよく、ヘッドユニットを不動とし、このヘッドユニットに対して記録媒体を一方向に沿って移動させる態様、記録媒体を不動とし、この記録媒体に対してヘッドユニットを一方向に沿って移動させる態様、ヘッドユニットと記録媒体とを共に移動させる態様のいずれでもよい。 The movement between the head unit and the recording medium is only required to be relative. The head unit is fixed, the recording medium is moved along one direction with respect to the head unit, the recording medium is fixed, and the recording is performed. Either an aspect in which the head unit is moved in one direction relative to the medium or an aspect in which the head unit and the recording medium are moved together may be used.
この中でも、不動のヘッドユニットに対して記録媒体だけを一方向に搬送させるようにすれば、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動を記録媒体の搬送機構を利用することによって容易に達成できる。このような相対移動は、一般にシングルパスタイプの画像記録装置に用いられる。シングルパスタイプの画像記録装置は、ヘッドユニットと記録媒体とを1回だけ相対移動させることにより、通常の入力データによる画像記録及び記録要素列位置調整チャートの記録を行うものである。 Among these, if only the recording medium is conveyed in one direction with respect to the stationary head unit, the relative movement between the head unit and the recording medium can be easily achieved by utilizing the recording medium conveying mechanism. Such relative movement is generally used for a single-pass type image recording apparatus. The single-pass type image recording apparatus performs image recording based on normal input data and recording of a recording element row position adjustment chart by relatively moving the head unit and the recording medium only once.
ヘッドユニットと記録媒体とを共に移動させる態様としては、複数の記録要素列が記録媒体の搬送方向に沿って配置され、記録媒体の幅方向に亘って往復移動することにより画像記録を行うスキャンタイプの画像記録装置がある。記録媒体に対する画像記録は、記録媒体の一方向の間欠的な搬送とヘッドユニットの記録媒体の幅方向に亘る往復移動との協働によって行われる。このようなスキャンタイプの画像記録装置は、一般にスキャン毎に印字開始位相を変更することが容易であるため、スキャン毎に印字位相をずらすことにより、1画像内で1画素よりも細かい位置調整が比較的容易である。これに対し、シングルパスタイプの画像記録装置は、1画像内での1画素よりも細かい位置調整が困難であるため、シングルパスタイプの画像記録装置は本発明において特に好ましい態様である。 As a mode of moving the head unit and the recording medium together, a scanning type in which a plurality of recording element arrays are arranged along the recording medium conveyance direction and performs image recording by reciprocating in the width direction of the recording medium. There is an image recording apparatus. Image recording on the recording medium is performed by cooperation between intermittent conveyance in one direction of the recording medium and reciprocation of the head unit in the width direction of the recording medium. In such a scan type image recording apparatus, since it is generally easy to change the print start phase for each scan, position adjustment finer than one pixel in one image can be performed by shifting the print phase for each scan. It is relatively easy. On the other hand, the single-pass type image recording apparatus is difficult to adjust the position finer than one pixel in one image, and therefore the single-pass type image recording apparatus is a particularly preferable aspect in the present invention.
なお、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動時に、記録要素列の長さ方向と記録媒体の搬送方向とが互いになす角度は一定であればよいが、一般には直交させることが好ましい。 Note that the angle formed by the length direction of the recording element row and the conveyance direction of the recording medium during the relative movement between the head unit and the recording medium may be constant, but it is generally preferable that they be orthogonal.
ヘッドユニットと記録媒体との間の相対移動速度は、通常時は、通常の入力データによる画像記録を行うための第1の相対移動速度に設定されるが、記録要素列位置調整チャートの記録時に第2の相対移動速度に設定変更される。この設定変更は、ユーザーによる記録要素列位置調整チャート記録モードへの切り替え操作によって、又は、画像記録装置内部の制御装置による制御又はPC(パーソナルコンピュータ)による制御等による自動操作によって行われる。 The relative movement speed between the head unit and the recording medium is normally set to the first relative movement speed for performing image recording with normal input data, but at the time of recording the recording element row position adjustment chart The setting is changed to the second relative movement speed. This setting change is performed by a switching operation to the recording element row position adjustment chart recording mode by the user, or by an automatic operation such as control by a control device inside the image recording apparatus or control by a PC (personal computer).
本発明において、記録要素列位置調整チャートの記録時、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動速度を第2の相対移動速度に設定し、複数の記録要素列間の駆動位相は同位相で、複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録する。 In the present invention, when recording the recording element row position adjustment chart, the relative movement speed between the head unit and the recording medium is set to the second relative movement speed, and the drive phase between the plurality of printing element rows is the same phase, By recording the recording element drive timings in a stepwise manner between the recording element arrays, a recording element array position adjustment chart comprising a set of a plurality of recording patterns having different displacement amounts between the recording element arrays is recorded.
これにより、各記録要素列によって記録媒体に記録可能な印字解像度は、通常の入力データによる画像記録時と同じ駆動周期であっても、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動速度が遅くなる分、通常の入力データによる画像記録時よりも高くなる。従って、通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも細かい画素単位の位置に各記録要素によって印字することが可能となり、1回の出力、すなわちヘッドユニットと記録媒体とを1度だけ相対移動させて記録を行うことで、通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも細かい画素単位の記録要素列位置調整チャートを簡単に作成可能となり、複数回の記録及び出力を繰り返す必要はなくなる。 As a result, the print resolution that can be recorded on the recording medium by each recording element array is that the relative movement speed between the head unit and the recording medium becomes slow even in the same drive cycle as that during image recording with normal input data. It becomes higher than when recording images with normal input data. Therefore, it is possible to print by each recording element at a position of a pixel unit finer than the pixel unit at the time of image recording by the normal input data, and the head unit and the recording medium are moved relative to each other only once. By performing the recording, it is possible to easily create a recording element row position adjustment chart with a pixel unit smaller than the pixel unit at the time of image recording with normal input data, and there is no need to repeat recording and output a plurality of times.
なお、本発明において1画素とは、1つの記録要素から記録媒体上に適用される1つの記録材料滴によって形成される単位である。 In the present invention, one pixel is a unit formed by one recording material droplet applied on a recording medium from one recording element.
また、本発明において記録要素の駆動とは、記録要素から1つの記録材料滴を記録媒体に適用して1画素を形成することである。 In the present invention, the driving of the recording element is to form one pixel by applying one recording material droplet from the recording element to the recording medium.
複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録する際、複数の記録要素列のうち、いずれか1つの記録要素列を基準列とし、この基準列の各記録要素の駆動タイミングを一定のタイミングとすることが好ましい。これにより、この基準列の各記録要素の駆動タイミングに対し、他の記録要素列の各記録要素の駆動タイミングだけを段階的にずらすことで、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組の記録が簡単となる。 When recording is performed by staggering the recording element drive timing among a plurality of recording element sequences, one of the plurality of recording element sequences is used as a reference column, and each recording element of the reference sequence is It is preferable that the drive timing is a fixed timing. As a result, a plurality of recording patterns with different amounts of deviation between the recording element arrays can be obtained by gradually shifting only the driving timings of the recording elements in the other recording element arrays with respect to the driving timings of the recording elements in the reference array. It becomes easy to record the set.
画像記録装置における駆動位相の調整は、このようにして作成された記録要素列位置調整チャートを用い、その記録要素列位置調整チャート上に記録された複数の記録パターンの組の中で、記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期よりも短い時間単位で調整することによって行う。 The adjustment of the driving phase in the image recording apparatus uses the recording element row position adjustment chart created in this way, and the recording elements are recorded in the set of a plurality of recording patterns recorded on the recording element row position adjustment chart. This is performed by adjusting the drive phase for each print element row in units of time shorter than the print element drive cycle based on the print position of each print element row corresponding to the set of print patterns with the smallest amount of deviation between the rows.
本発明における画像記録装置は、記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期よりも短い時間単位で変更可能な駆動制御手段を有している。 The image recording apparatus according to the present invention includes drive control means that can change the drive phase of each recording element array in units of time shorter than the recording element driving cycle.
ここで、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期よりも短い時間単位で調整を行うとは、記録要素を駆動可能な間隔時間(単位μsec)よりも短い時間を単位として、記録要素列毎の駆動位相を調整することである。駆動位相の調整は、好ましくは、基準列に対する他の記録要素列の駆動位相を調整することである。 Here, adjusting the drive phase for each printing element row in units of time shorter than the printing element driving cycle means that the printing element row is set in units of time shorter than the interval time (unit μsec) capable of driving the printing element. The drive phase is adjusted every time. The adjustment of the drive phase is preferably to adjust the drive phase of another recording element array with respect to the reference array.
記録要素駆動周期は、所望の周期とすることができるが、一般には記録要素の駆動可能な最小の周期に設定される。 The recording element driving cycle can be a desired cycle, but is generally set to the minimum cycle in which the recording element can be driven.
ずれ量が最も少ない記録パターンの組の選定及び駆動位相の調整作業は、ユーザーが記録要素列位置調整チャート上の各記録パターンの組を目視により確認し、それに対応する入力操作を各記録要素を駆動させる駆動制御部に対して実行することによって行うことができ、また、記録要素列位置調整チャートをスキャンしたデータを画像処理することによって自動的に行うこともできる。 In selecting the recording pattern set with the smallest deviation and adjusting the drive phase, the user visually confirms each recording pattern set on the recording element row position adjustment chart, and inputs the corresponding input operation to each recording element. It can be performed by executing the drive control unit to be driven, or can be automatically performed by performing image processing on data obtained by scanning the recording element row position adjustment chart.
本発明において、第2の相対移動速度を第1の相対移動速度の1/N以下(但し、Nは2以上の整数)とすれば、通常の入力データによる画像記録時の画素単位の1/N以下の画素単位の位置に印字することができる。これにより記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の1/N単位という短い時間単位で設定することができるようになる。Nを2、3、4・・・としていくことにより、印字可能解像度をより高くしていくことができ、よりきめ細かな調整を可能とすることができる。Nの上限は特に限定されないが、ヘッドユニットが備える各ヘッドの解像度の限界に応じて適宜決められる。 In the present invention, if the second relative movement speed is 1 / N or less (where N is an integer of 2 or more) of the first relative movement speed, 1 / N of the pixel unit at the time of image recording with normal input data. It is possible to print at positions of N or less pixel units. As a result, the drive phase for each print element array can be set in a short time unit of 1 / N unit of the print element drive cycle. By setting N to 2, 3, 4,..., The printable resolution can be increased, and finer adjustment can be made. The upper limit of N is not particularly limited, but is determined as appropriate according to the resolution limit of each head provided in the head unit.
第1の相対移動速度データと第2の相対移動速度データは、画像記録装置内部の制御装置内又はPC内に予め設定される。第1の相対移動速度と第2の相対移動速度との間の変更は、例えば、ヘッドユニット又は記録媒体を移動させるために用いられるモータの単位時間当たりの回転数を切り替え制御することにより行うことができる。 The first relative movement speed data and the second relative movement speed data are set in advance in the control device inside the image recording apparatus or in the PC. The change between the first relative movement speed and the second relative movement speed is performed, for example, by switching and controlling the number of revolutions per unit time of a motor used to move the head unit or the recording medium. Can do.
第2の相対移動速度を第1の相対移動速度の1/N以下とする際のデータは、駆動制御部内に予め設定しておくことができる。このデータは、例えばN=2、3、4等というように複数記憶され、そのうちのいずれか1つのデータ(例えばN=2)を読み出して設定しておくことができ、必要に応じて、例えばユーザーの設定操作又は自動制御によってNの設定値を、記憶された他の値(例えばN=3)に変更可能とすることもできる。 Data for setting the second relative movement speed to 1 / N or less of the first relative movement speed can be set in advance in the drive control unit. A plurality of such data is stored, for example, N = 2, 3, 4, etc., and any one of the data (for example, N = 2) can be read and set, and if necessary, for example, It is also possible to change the set value of N to another stored value (for example, N = 3) by a user setting operation or automatic control.
記録要素は、記録媒体に対して相対移動することによって該記録媒体上に記録材料滴を適用させ、画素を形成して画像を記録できるものであればよいが、好ましくは記録材料として各種の液体(インク)を使用し、記録媒体上に向けて液滴として吐出させ、着弾させることによって各種の画像を記録するプリントヘッドのノズルである。このようなプリントヘッドを備えた画像記録装置は、写真、文字、図柄等の通常の画像の記録の他、例えば半導体基板の配線パターンや液晶表示装置におけるカラーフィルターの画素パターンの描画等といった産業用途にも広く利用される。 The recording element may be any element as long as it can record an image by forming a pixel by applying a recording material droplet onto the recording medium by moving relative to the recording medium. It is a nozzle of a print head that records various images by using (ink), ejecting it as droplets onto a recording medium, and landing. The image recording apparatus provided with such a print head is used for industrial applications such as drawing of a normal pattern such as a photograph, a character, a pattern, etc., for example, drawing a wiring pattern of a semiconductor substrate or a pixel pattern of a color filter in a liquid crystal display device. Also widely used.
このような記録要素が列状に配置されることによって構成される記録要素列の数は複数列、すなわち2列以上であればよい。このような記録要素列は、例えばプリントヘッドの場合、複数のノズルが一方向に沿って配列されたノズル列として構成される。このようなノズル列は、本発明において、1つのプリントヘッドに1列だけ設けられ、そのプリントヘッドが複数平行に配列されることによって複数のノズル列を備えたヘッドユニットを構成したものであってもよいし、1つのプリントヘッドに複数平行に配列され、そのようなプリントヘッドが1又は2以上が平行に配列されることによってヘッドユニットを構成したものであってもよい。いずれの場合も、それら複数のノズル列間の位置調整を行う場合に本発明を適用することができる。 The number of recording element rows configured by arranging such recording elements in a row may be a plurality of rows, that is, two or more rows. For example, in the case of a print head, such a printing element row is configured as a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged along one direction. In the present invention, such a nozzle row is provided in a single print head, and a head unit having a plurality of nozzle rows is configured by arranging a plurality of print heads in parallel. Alternatively, a plurality of the print heads may be arranged in parallel, and one or two or more of such print heads may be arranged in parallel to constitute a head unit. In either case, the present invention can be applied when adjusting the position between the plurality of nozzle rows.
本発明において、複数の記録要素列の配列態様は、その記録要素列の配列方向に沿うように配置され、各記録要素の配列ピッチが、複数の記録要素列間で等ピッチとなるように配置されたものであってもよいし、記録媒体との相対移動方向に沿って平行に複数列配置されることにより、記録媒体上の相対移動方向に沿って各記録要素列によって相補的に記録を行うものであってもよく、それら複数の記録要素列間で位置調整が必要となる様々な配列態様とすることができる。 In the present invention, the arrangement mode of the plurality of recording element arrays is arranged along the arrangement direction of the recording element arrays, and the arrangement pitch of each recording element is arranged at an equal pitch between the plurality of recording element arrays. Or a plurality of rows arranged in parallel along the direction of relative movement with respect to the recording medium, so that recording can be performed complementarily by each of the recording element rows along the direction of relative movement on the recording medium. The arrangement may be performed, and various arrangement modes that require position adjustment between the plurality of recording element arrays can be employed.
なお、相補的に記録を行うとは、1つの記録要素列によって記録される記録媒体との相対移動方向に沿う画素間を、他の記録要素列によって記録される画素が埋めるように記録を行うことをいう。 Note that “complementary recording” means that recording is performed such that the pixels recorded by the other recording element arrays fill the space along the relative movement direction with the recording medium recorded by one recording element array. That means.
記録要素列位置調整チャートの記録パターンは、記録要素列を構成する全ての記録要素を用いてラインパターンを記録するものとすることができるが、記録要素列間のずれ量を確認可能であれば、必ずしも1つの記録要素列を構成する全ての記録要素を用いて記録するものに限らない。例えば1つの記録要素列を構成する記録要素のうちの半分の記録要素のみを使用して記録するようにしてもよい。 The recording pattern of the recording element column position adjustment chart can be recorded as a line pattern using all the recording elements constituting the recording element column. However, the recording is not necessarily performed by using all the recording elements constituting one recording element row. For example, recording may be performed using only half of the recording elements constituting one recording element row.
以下、プリントヘッドの各ノズルからインク滴を吐出することによって画像を記録(印刷)する画像記録装置の例を用いて本発明の実施の形態を具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below using an example of an image recording apparatus that records (prints) an image by ejecting ink droplets from each nozzle of a print head.
図1は、画像記録装置の全体構成を示す概略図であり、図中、1はヘッドユニットであり、ヘッドユニット1は、複数(ここでは2つ)のプリントヘッド10A、10Bと、各プリントヘッド10A、10Bにインクを供給するインクタンク11と、各プリントヘッド10A、10Bの駆動を制御する駆動制御部12とを有している。このプリントヘッド10A、10Bは、ここでは、下面にそれぞれ複数の記録要素であるノズル(図示せず)を列状に配置したノズル列を1列ずつ有しているものとする。13は記録媒体の搬送位置を検出するロータリーエンコーダである。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of an image recording apparatus, in which 1 is a head unit, and the
2は記録媒体搬送部であり、記録媒体搬送部2は、紙、プラスチックシート、布帛等の記録媒体20がロール21に巻回されている。ロール21に巻回されている記録媒体20は、複数のローラ24a〜24eを介して、搬送モータ23の駆動により回転する巻き取りロール22に巻き取られることにより、図中の矢印方向に搬送されるようになっている。記録媒体20の表面は、ローラ24dとローラ24eとの間において平坦面とされ、その表面側に所定距離をおいてヘッドユニット1の各プリントヘッド10A、10Bのノズル面が対向するように配置されている。
なお、各プリントヘッド10A、10Bは、各々のノズル列方向が記録媒体20の搬送方向と直交する方向、且つ、互いに平行となり、プリントヘッド10Aと10Bとの間でノズルピッチが同一ピッチとなるようにノズル列方向に互いにずれた位置となるように位置不動に配置されており、記録媒体20側をヘッドユニット1に対して一方向に1パスで搬送させることにより、プリントヘッド10Aのノズル列による記録幅とプリントヘッド10Bのノズル列による記録幅とを合わせた記録幅で、記録媒体20に入力データに対応する画像を記録するようになっている。
The print heads 10A and 10B have their nozzle row directions orthogonal to the conveyance direction of the
3はPC(パーソナルコンピュータ)であり、ヘッドユニット1の駆動制御部12と信号ケーブルで接続されており、該駆動制御部12に対して制御信号を送信する。
A PC (personal computer) 3 is connected to the
また、本発明では、搬送モータ23は、このPC3からの制御信号により制御されることで、記録媒体20の各プリントヘッド10A、10Bに対する搬送速度(相対移動速度)を、通常の入力データによる画像記録時の第1の搬送速度と該第1の搬送速度よりも遅い第2の搬送速度とに変更可能とされている。
In the present invention, the
図2は駆動制御部12の詳細を示す構成図であり、駆動制御部12は、駆動周期作成部121と位相制御部122と全体制御部123とを有している。14は駆動開始の基準となる記録媒体20上のトリガマークを検知するためのトリガマーク検知センサであり、トリガマークの検知によって位相制御部122に対して検知信号を出力する。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating details of the
駆動周期作成部121は、記録媒体20の位置検出を行うロータリーエンコーダ13から出力されるパルス信号に基づいて、該パルス信号に対して分周、逓倍等の処理を行うことにより、所望の印字解像度の駆動周期信号を作成し、位相制御部122に出力する。
Based on the pulse signal output from the
この駆動周期作成部121は、通常の入力データによる画像記録時の駆動周期を作成する通常印刷周期作成部1211と、後述する位置調整チャート出力時の駆動周期を作成する調整チャート周期作成部1212と、位相制御部122への出力を通常印刷周期作成部1211からの出力とするか調整チャート周期作成部1212からの出力とするかを選択的に切り替える出力切替部1213とを有しており、通常の入力データによる画像印刷を行うか複数のノズル列間の位置を調整するために利用される後述する位置調整チャートの出力を行うかによって、出力切替部1213によっていずれかに切り替えるようになっている。
The drive
位相制御部122は、駆動周期作成部121から送信された駆動周期信号により各プリントヘッド10A、10Bのノズル列の駆動位相を制御する。この駆動位相は、プリントヘッド10A、10Bのノズル列単位で、駆動周期よりも短い時間単位で個別に設定変更可能であり、PC3から送られる入力データに基づいて、駆動位相に従った駆動タイミング信号を生成し、各プリントヘッド10A、10Bの各ノズルを選択的に駆動して、所定速度で搬送される記録媒体20に向けてインクを吐出することにより所望の画像の印刷または位置調整チャートの記録を行う。
The
この位相制御部122は、各プリントヘッド10A、10Bに対応して、通常の入力データによる画像印刷時の位相を作成する通常印刷位相作成部1221A、1221Bと、後述する位置調整チャート出力時の位相を作成する調整チャート位相作成部1222A、1222Bと、各プリントヘッド10A、10Bに出力する駆動位相を通常印刷位相作成部1221A、1221Bからの駆動位相とするか調整チャート位相作成部1222A、1222Bからの駆動位相とするかを選択的に切り替える出力切替部1223とを有している。
The
全体制御部123は、PC3からの指令により通常印刷か位置調整チャート印刷かを判断し、各出力切替部1213、1223における切り替え動作や各部へのデータ設定等の制御を行う。
The
図3は、通常の入力データによる画像印刷時の駆動制御部12の要部を示している。
FIG. 3 shows a main part of the
通常の入力データによる画像印刷時、駆動周期作成部121からの出力は通常印刷周期作成部1211となり、位相制御部122からの出力は各プリントヘッド10A、10Bに対応する通常印刷位相作成部1221A、1221Bとなるように、それぞれ全体制御部123の制御によって出力切替部1213、1223において切り替えられており、ロータリーエンコーダ13からのパルス信号に対して分周、逓倍等の処理を行うことによって通常印刷周期信号を作成し、位相制御部122に出力する。位相制御部122では、駆動周期作成部121から出力された通常印刷周期信号により各プリントヘッド10A、10Bのノズル列の駆動位相を作成し、各プリントヘッド10A、10Bにそれぞれ駆動タイミング信号を出力する。
When printing an image with normal input data, the output from the drive
この駆動タイミング信号は、後述する位置調整チャートによって選択された結果により、ユーザー等によってPC3から入力された値が反映され、プリントヘッド10A、10Bのノズル列単位で、駆動周期よりも短い時間単位で、駆動位相が設定変更される。図3では、ロータリーエンコーダ13から入力される200μsec(180dpi)の周期信号を、駆動周期作成部121において2逓倍処理することで100μsec(360dpi)の駆動周期を作成し、通常の入力データによる画像印刷時に、記録媒体20に対して360dpiで印刷するものとされ、ユーザー等によってPC3から入力された値が反映されることで互いの駆動位相を半画素(50μsec、720dpi)ずらした状態を示している。
The drive timing signal reflects the value input from the
このように駆動位相をずらす場合、複数のノズル列のうちの1つを基準列として扱い、その他のノズル列を基準列に対して画素をずらすようにして行う。ここではプリントヘッド10Aのノズル列を基準列としている。
When the drive phase is shifted in this way, one of the plurality of nozzle rows is treated as a reference row, and the other nozzle rows are shifted in pixels with respect to the reference row. Here, the nozzle row of the
次に、かかる画像記録装置において位置調整チャートを出力する方法について説明する。 Next, a method for outputting the position adjustment chart in the image recording apparatus will be described.
図4は、位置調整チャート出力時の駆動制御部12の要部を示している。
FIG. 4 shows a main part of the
駆動周期作成部121では調整チャート周期作成部1212、位相制御部122では各プリントヘッド10A、10Bに対応する調整チャート位相作成部1222A、1222Bが、それぞれ全体制御部123の制御によって出力切替部1213、1223において切り替えられており、ロータリーエンコーダ13からのパルス信号に対して分周、逓倍等の処理を行うことによって調整チャート周期信号を作成し、位相制御部122に出力する。位相制御部122では、駆動周期作成部121から出力された調整チャート周期信号により各プリントヘッド10A、10Bのノズル列の駆動位相を作成し、各駆動位相を同位相として、各プリントヘッド10A、10Bにそれぞれ駆動タイミング信号を出力する。
In the drive
図5は位置調整チャートの出力方法を説明する説明図、図6はその出力方法によって出力された位置調整チャートを示している。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the output method of the position adjustment chart, and FIG. 6 shows the position adjustment chart output by the output method.
プリントヘッド10A、10Bは、ノズル列が記録媒体搬送方向に沿って直交する方向となり、プリントヘッド10Aと10Bとでノズル101a、101bのピッチが等ピッチとなるように、記録媒体搬送方向に沿う位置が互いにずれて配置されている。
The print heads 10A and 10B are positioned along the recording medium conveyance direction so that the nozzle rows are orthogonal to each other along the recording medium conveyance direction, and the
ここで、この画像記録装置は、各プリントヘッド10A、10Bにおける最小の駆動周期が100μsecとされ、通常の入力データによる画像印刷時には、記録媒体20との搬送速度(第1の相対移動速度)が、上記駆動周期で印字した場合に、360dpi(70.5μm)で印刷する速度(705mm/sec)とされているが、位置調整チャートを出力する際、記録媒体20のプリントヘッド10A、10Bに対する搬送速度(第2の相対移動速度)は、上記第1の相対移動速度よりも1/N(Nは2以上の整数)だけ遅い搬送速度に変更し、記録媒体20を搬送させながら、位置調整チャート用の入力データに基づいて各ノズル101a、101bからインク滴を吐出する。
Here, in this image recording apparatus, the minimum driving cycle in each of the
ここでは第2の相対移動速度が第1の相対移動速度に対して1/2である場合(N=2の場合)を表している。従って、ロータリーエンコーダ13からのパルス信号は、図3に示した通常時(200μsec)の倍の400μsecとなっており、駆動周期作成部121では、このパルス信号を4逓倍処理することによって100μsec(720dpi)の駆動周期を作成している。
Here, the case where the second relative movement speed is ½ of the first relative movement speed (when N = 2) is shown. Therefore, the pulse signal from the
また、プリントヘッド10Aの駆動位相とプリントヘッド10Bの駆動位相とは同位相に揃えられており、プリントヘッド10Aのノズル列を基準列とし、この駆動位相に従って一定間隔の駆動タイミングでインク滴を吐出することで、記録媒体20上に一定間隔で平行に配置される複数のラインパターンA1を記録し、プリントヘッド10Bのノズル列はこの駆動位相に従ってプリントヘッド10Aに対して段階的に駆動タイミングをずらせた複数のラインパターンB1を記録する。このとき、各プリントヘッド10A、10Bから吐出可能な印字可能解像度は、記録媒体20の搬送速度が通常の入力データによる画像印刷時の搬送速度の1/2であることにより駆動周期が間に合うため、通常時よりも高くなり、ここでの印字可能解像度は、図3に示した通常時(360dpi)の倍の解像度(720dpi)となる。
Further, the drive phase of the
従って、プリントヘッド10Bのノズル列からは、同じ100μsec周期の吐出であっても、通常時の1/2の0.5画素単位の位置に印字が可能となり、1回の出力で0.5画素単位の位置調整チャートを簡単に作成することが可能となる。このため、1画素(通常の入力データによる画像印刷時の画素単位)よりも細かい位置調整を行うために複数回の出力を繰り返す必要はなく、ユーザーが確認する際にも1回で出力された位置調整チャートを確認するだけで済むため、間違いが発生するおそれを低減できる。
Therefore, even from the nozzle row of the
次に、このような位置調整チャートを用いて各プリントヘッド10A、10Bの駆動位相を調整する方法について説明する。
Next, a method of adjusting the drive phase of each
ユーザーは、出力された位置調整チャートを観察し、0.5画素単位で互いの位置がずれた複数のラインパターンA1、B1の組のうちから、ラインパターンA1とB1との間のずれ量が最も少なく、ラインパターンA1とB1との繋がりが1本の直線状に最も近い組を選択する。図6では、プリントヘッド10AのラインパターンA1に対して+0.5画素ずれて印字されたプリントヘッド10BのラインパターンB1との組において繋がりが1本の直線状に最も近いため、通常の入力データによる画像印刷時に、プリントヘッド10Aの駆動位相よりもプリントヘッド10Bの駆動位相が0.5画素分(50μsec分)遅くなるように、又は、プリントヘッド10Bの駆動位相よりもプリントヘッド10Aの駆動位相が0.5画素分早くなるように調整すればよいことがわかる。
The user observes the output position adjustment chart, and the amount of deviation between the line patterns A1 and B1 is determined from the group of the plurality of line patterns A1 and B1 whose positions are shifted in units of 0.5 pixels. The group that is the least and the connection between the line patterns A1 and B1 is closest to one straight line is selected. In FIG. 6, since the connection with the line pattern B1 of the
この駆動位相の調整作業は、例えば0.5画素分の位置ずれ調整量をユーザー自らPC3を入力操作することによって行うようにしてもよいし、出力された位置調整チャートをPC3に接続されたスキャナ(図示せず)によって読み込み、画像処理によってラインパターンA1とB1との間のずれが最も小さく、繋がりが1本の直線状に最も近い組を自動的に選択し、その組に対応する0.5画素分の位置ずれ調整量を自動設定するようにしてもよい。後者の場合でも、1枚の位置調整チャートを読み込むだけでよいため、ユーザーの操作も簡略化でき、自動読み込み調整制御のためのソフトウェアの開発負荷も軽減できる。
This adjustment of the drive phase may be performed by, for example, the user himself / herself operating the
PC3に取り込まれた位置ずれ調整量は、駆動制御部12内の位相制御部122に送られ、プリントヘッド10A又は10Bの駆動位相を、駆動周期よりも短い時間単位である0.5画素分(50μsec分)早く又は遅くするように調整するための調整量となり、以後、位相制御部122によって制御される各プリントヘッド10A、10Bの駆動位相は0.5画素分(50μsec分)ずれて出力されるようになる。
The misalignment adjustment amount fetched by the
そして、通常の入力データによる画像印刷時は、記録媒体20の搬送速度を第1の相対移動速度に設定し、図3に示したように、通常印刷周期作成部1211及び通常印刷位相作成部1221A、1221Bによって出力される駆動位相に従って、入力データに応じて各プリントヘッド10A、10Bの各ノズル101a、101bを選択的に駆動して記録媒体20に向けてインク滴を吐出し、所望の画像を印刷する。このとき、プリントヘッド10A、10Bは、各ノズル列間の位置ずれが1画素よりも細かく位置調整されて適正化されているため、高画質の画像印刷を行うことができる。
Then, at the time of printing an image with normal input data, the conveyance speed of the
図7は、プリントヘッド10A、10Bを、各ノズル列が記録媒体20の搬送方向と直交する方向に沿い、且つ、記録媒体20の搬送方向に沿って並置することにより、記録媒体20上の相対移動方向に沿って各ノズル列によって相補的に記録を行うことにより、ヘッドの性能の倍の速度で印字するように構成した配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図、図8はその出力方法によって出力された位置調整チャートを示している。
FIG. 7 shows that the print heads 10 </ b> A and 10 </ b> B are arranged side by side along the direction in which each nozzle row is orthogonal to the conveyance direction of the
ここでも、上記同様、第2の相対移動速度を第1の相対移動速度の1/2とした場合を示しており、プリントヘッド10A、10Bの駆動位相を同位相に揃え、各ノズル列間で段階的に駆動タイミングをずらせた複数の記録パターンの組からなる位置調整チャートを記録することで、印字解像度の2画素おき(通常の入力データによる画像印刷時の画素単位)にしか印字できなかった図14、図15に示す従来の方法に比べて倍の解像度である1画素単位での位置調整チャートを1回の出力によって得ることが可能であることがわかる。
Here, similarly to the above, the case where the second relative movement speed is set to ½ of the first relative movement speed is shown, and the drive phases of the
記録媒体20の搬送方向に沿って並置されるプリントヘッド10A、10Bは、図9に示すように、一方のプリントヘッド10Aの各ノズル101aのノズルピッチに対し、他方のプリントヘッド10Bの各ノズル101bのノズルピッチが半ピッチずれるように配置したものであっても同様に適用可能である。このプリントヘッド10A、10Bは、一方のプリントヘッド10Aによるドット間に他方のプリントヘッド10Bによるドットを記録することで、プリントヘッド単体での解像度(360dpi)の倍の解像度(720dpi)の記録を行うものである。従って、プリントヘッド10Aによるインク滴とプリントヘッド10Bによるインク滴の着弾位置は、記録媒体搬送方向に対して同位置となるように調整される必要がある。
As shown in FIG. 9, the
ここでも、第2の相対移動速度を第1の相対移動速度(705/2mm/sec)の1/2とした場合(705/4mm/sec)を示しており、プリントヘッド10A、10Bの駆動位相を同位相に揃え、各ノズル列間で段階的に駆動タイミングをずらせた複数の記録パターンの組からなる位置調整チャートを記録することで、1画素(通常に入力データによる画像印刷時の画素単位)よりも細かい0.5画素単位(1440dpi)の位置調整が可能な位置調整チャートを1回の出力によって得ることができる。
Here, the case where the second relative movement speed is set to ½ of the first relative movement speed (705/2 mm / sec) (705/4 mm / sec) is shown, and the drive phases of the
以上は第2の相対移動速度を第1の相対移動速度の1/2とした場合(N=2の場合)であるが、第2の相対移動速度は第1の相対移動速度の1/3、1/4という具合にNを3以上の整数とし、位置ずれ調整時に、ノズル列毎の駆動位相を駆動周期の1/N単位で設定するようにしてもよく、更に印字可能解像度を高くすることが可能である。 The above is a case where the second relative movement speed is ½ of the first relative movement speed (when N = 2), but the second relative movement speed is 1 / of the first relative movement speed. For example, N may be set to an integer equal to or greater than 3, and the drive phase for each nozzle row may be set in units of 1 / N of the drive period when adjusting the positional deviation, and the printable resolution is further increased. It is possible.
なお、本発明を適用するに当たっては、複数のノズル列間でインク滴の吐出速度、ノズル面と印字面(記録媒体表面)との間の距離、ノズル列間の取り付け角度の誤差があると、記録媒体との相対移動速度の違いで着弾位置が異なってしまうため、複数のノズル列間でこれらの条件を合わせておくことが望ましい。 In applying the present invention, if there are errors in the ejection speed of ink droplets between a plurality of nozzle rows, the distance between the nozzle surface and the print surface (recording medium surface), and the mounting angle between the nozzle rows, Since the landing position differs depending on the relative movement speed with respect to the recording medium, it is desirable to match these conditions among a plurality of nozzle rows.
1:ヘッドユニット
10A、10B:プリントヘッド
11:インクタンク
12:駆動制御部
121:駆動周期作成部
1211:通常印刷周期作成部
1212:調整チャート周期作成部
1213:出力切替部
122:位相制御部
1221A、1221B:通常印刷位相作成部
1222A、1222B:調整チャート位相作成部
1223:出力切替部
123:全体制御部
13:ロータリーエンコーダ
14:トリガマーク検知センサ
2:記録媒体搬送部
20:記録媒体
21:ロール
22:巻き取りロール
23:搬送モータ
24a〜24e:ローラ
3:PC(パーソナルコンピュータ)
A1、A2、A21、A22、B1、B2、B3:ラインパターン
1:
1211: Normal printing cycle creation unit
1212: Adjustment chart cycle creation unit
1213: Output switching unit 122: Phase control unit
1221A, 1221B: Normal printing phase creation unit
1222A, 1222B: Adjustment chart phase creation unit
1223: Output switching unit 123: Overall control unit 13: Rotary encoder 14: Trigger mark detection sensor 2: Recording medium conveyance unit 20: Recording medium 21: Roll 22: Winding roll 23:
A1, A2, A21, A22, B1, B2, B3: Line pattern
Claims (7)
前記ヘッドユニットと前記記録媒体との相対移動速度を、通常の入力データによる画像記録時の相対移動速度である第1の相対移動速度と、前記記録要素列位置調整チャート記録時の相対移動速度であって前記第1の相対移動速度よりも遅い第2の相対移動速度とに変更可能な速度変更手段と、
前記記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期よりも短い時間単位で変更可能な駆動制御手段とを有し、
前記チャート記録手段は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体との相対移動速度を前記速度変更手段によって前記第2の相対移動速度に設定し、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期よりも短い時間単位で調整することを特徴とする画像記録装置。 A head unit having a plurality of recording element arrays in which a plurality of recording elements that perform recording on the recording medium are arranged in a row, and the head unit and the recording medium form a predetermined angle with respect to the recording element array The recording element drive timing is shifted stepwise between the plurality of recording element arrays while performing relative movement, thereby forming a set of a plurality of recording patterns having different displacement amounts for each recording element array. A chart recording means for recording a recording element row position adjustment chart, and a deviation amount between the recording element rows in a set of a plurality of recording patterns on the recording element row position adjustment chart obtained by the chart recording means An image recording apparatus that adjusts the drive phase for each recording element array based on the recording position of each recording element array corresponding to a set of recording patterns with the least number of recording patterns There,
The relative movement speed between the head unit and the recording medium is expressed by a first relative movement speed that is a relative movement speed at the time of image recording based on normal input data and a relative movement speed at the time of recording the recording element row position adjustment chart. Speed changing means capable of changing to a second relative movement speed slower than the first relative movement speed;
Drive control means capable of changing the drive phase of the recording element row unit in units of time shorter than the recording element drive cycle;
The chart recording means sets the relative movement speed between the head unit and the recording medium to the second relative movement speed by the speed changing means, and moves the head unit and the recording medium relative to each other, A plurality of different shift amounts between the recording element rows are recorded by recording the drive phases of the recording elements in a stepwise manner between the plurality of recording element rows with the driving phase between the recording element rows as the same phase. Recording element row position adjustment chart consisting of a set of recording patterns,
The drive control unit corresponds to a set of recording patterns with the least amount of deviation between the recording element columns among the plurality of recording pattern sets on the recording element column position adjustment chart obtained by the chart recording unit. An image recording apparatus comprising: adjusting a driving phase for each recording element array in units of time shorter than the recording element driving period based on a recording position of each recording element array.
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、該記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の1/N単位で調整することを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。 The second relative movement speed is set to 1 / N or less (where N is an integer of 2 or more) of the first relative movement speed,
The drive control unit corresponds to a set of recording patterns with the least amount of deviation between the recording element columns among the plurality of recording pattern sets on the recording element column position adjustment chart obtained by the chart recording unit. 2. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the driving phase for each recording element array is adjusted in units of 1 / N of the recording element driving period based on the recording position of each recording element array.
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させる際の相対移動速度を、通常の入力データによる画像記録時の相対移動速度である第1の相対移動速度よりも遅い第2の相対移動速度となるように前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期よりも短い時間単位で調整することを特徴とする画像記録装置における駆動位相の調整方法。 A head unit having a plurality of recording element arrays in which a plurality of recording elements that perform recording on the recording medium are arranged in a line, the head unit and the recording medium being formed at a predetermined angle with respect to the recording element array A drive phase adjustment method for adjusting a drive phase of the recording unit array unit of the head unit in an image recording apparatus that records an image by relative movement,
The relative movement speed when the head unit and the recording medium are moved relative to each other is a second relative movement speed that is lower than the first relative movement speed that is a relative movement speed at the time of image recording based on normal input data. As described above, while relatively moving the head unit and the recording medium, the drive phase between the plurality of recording element arrays is set to the same phase, and the drive timing of the recording elements is shifted stepwise between the plurality of recording element arrays. Recording a recording element column position adjustment chart consisting of a set of a plurality of recording patterns with different amounts of deviation between the recording element columns,
Based on the recording position of each recording element sequence corresponding to the set of recording patterns with the smallest amount of deviation between the recording element sequences among the plurality of recording pattern sets on the obtained recording element sequence position adjustment chart A method for adjusting a drive phase in an image recording apparatus, wherein the drive phase for each recording element array is adjusted in units of time shorter than the recording element drive cycle.
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、該記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の1/N単位で調整することを特徴とする請求項5記載の画像記録装置における駆動位相の調整方法。 The second relative movement speed is set to 1 / N or less (where N is an integer of 2 or more) of the first relative movement speed,
The drive control unit corresponds to a set of recording patterns with the least amount of deviation between the recording element columns among the plurality of recording pattern sets on the recording element column position adjustment chart obtained by the chart recording unit. 6. The drive phase in an image recording apparatus according to claim 5, wherein the drive phase for each print element row is adjusted in units of 1 / N of the print element drive cycle based on the print position of each print element row to be recorded. Adjustment method.
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させる際の相対移動速度を、通常の入力データによる画像記録時の相対移動速度である第1の相対移動速度よりも遅い第2の相対移動速度となるように前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の駆動位相を同位相として、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録することを特徴とする画像記録装置における位置調整チャートの出力方法。 A head unit having a plurality of recording element arrays in which a plurality of recording elements that perform recording on the recording medium are arranged in a line, the head unit and the recording medium being formed at a predetermined angle with respect to the recording element array A method of outputting a position adjustment chart for adjusting a drive phase of the recording unit array unit of the head unit in an image recording apparatus that records an image by relative movement,
The relative movement speed when the head unit and the recording medium are moved relative to each other is a second relative movement speed that is lower than the first relative movement speed that is a relative movement speed at the time of image recording based on normal input data. As described above, while relatively moving the head unit and the recording medium, the drive phase between the plurality of recording element arrays is set to the same phase, and the drive timing of the recording elements is shifted stepwise between the plurality of recording element arrays. A position adjustment chart output method in an image recording apparatus, wherein a recording element row position adjustment chart composed of a set of a plurality of recording patterns having different shift amounts between the recording element rows is recorded.
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