JP2011126202A - 記録位置補正装置、及び記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送面50を搬送される記録媒体Pに対して液体を噴射するヘッドユニット10,20と、搬送される記録媒体Pの位置を検出する検出部S1〜S8と、検出部S1〜S8によって検出された記録媒体Pの位置に基づいて、記録媒体Pの搬送状態を示す搬送情報を算出する搬送情報算出部91とを備える。そして、搬送情報に基づいて、ヘッドユニット10,20を搬送面50と平行な方向に移動させる制御部90とを備える。
【選択図】図2
Description
例えば、下記の特許文献1に記載されているインクジェットプリンターでは、搬送速度が一定でない印刷媒体の領域でも正確な位置に液滴を着弾させるために、印刷媒体の搬送速度を検出して吐出タイミングを補正するようにしている。
また、下記の特許文献2に記載されているインクジェットプリンターでは、ラインヘッドのアライメント不良による斜めライン等の印刷不良を防止するために、ラインヘッドのアライメント調整を自動的に高精度で行えるようしている。
さらに、印刷媒体が斜めの搬送方向で搬送されたときや、本来搬送される位置とずれて搬送されたときにも対応できない。このように、印刷媒体とヘッドユニットとの相対位置が一定でない場合、印刷媒体の意図した部分に画像を形成することができなくなる。
また、上記の特許文献2の場合は、インクジェットプリンターのラインヘッドのアライメント方法に関する提案であり、上記した特許文献1の場合と同様に、印刷中における印刷媒体とヘッドユニットとの相対位置の変化に対して対応することができない。
[適用例1]
本適用例に係る記録位置補正装置は、搬送面を搬送される記録媒体に対して液体を噴射するヘッドユニットを移動させ、噴射される液体の前記記録媒体における記録位置を補正する記録位置補正装置であって、前記搬送面を搬送される前記記録媒体の位置を検出する検出手段と、前記ヘッドユニットを前記搬送面と平行な方向に移動させる移動手段と、前記ヘッドユニットを前記搬送面と垂直な方向の軸回りに回転させる回転手段と、前記検出手段によって検出された前記記録媒体の位置に基づいて、前記記録媒体の搬送状態を示す搬送情報を算出する搬送情報算出手段と、前記搬送情報に基づいて、前記記録媒体と前記ヘッドユニットとの相対位置を一定にさせる前記ヘッドユニットの前記搬送面と平行な方向への移動量及び前記ヘッドユニットの前記搬送面と垂直方向の軸回りの回転量を算出する移動量算出手段と、前記移動量及び前記回転量に基づいて、前記移動手段及び前記回転手段を制御することにより、前記ヘッドユニットを移動させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記回転量の絶対値が設定値以下である場合には、前記回転手段の制御を行わず、前記移動手段の制御のみを行うことを特徴とする。
記録媒体の搬送状態を示す搬送情報に基づいてヘッドユニットを移動させることから、搬送中の記録媒体とヘッドユニットとの相対位置が一定でない場合に、搬送情報に応じてヘッドユニットを移動させてこれらの相対位置を一定にさせることができる。この結果、ヘッドユニットから記録媒体の意図した部分に画像を形成することが可能になる。
上記適用例に係る記録位置補正装置において、前記搬送情報は、前記記録媒体の幅方向における所定の基準位置からの位置ずれ量を含み、前記移動量算出手段は、前記位置ずれ量に基づいて、前記ヘッドユニットの前記搬送面と平行な向への移動量を算出することが望ましい。
この記録位置補正装置によれば、制御手段は、搬送情報に含まれる記録媒体の幅方向における位置ずれ量に基づいてヘッドユニットを移動させることができる。これにより、記録媒体に所定の基準位置からの位置ずれが発生したときに、この位置ずれをヘッドユニットの移動によって相殺することができる。
上記適用例に係る記録位置補正装置において、前記搬送情報は、前記記録媒体の斜行量を含み、前記移動量算出手段は、前記斜行量に基づいて、前記ヘッドユニットの前記搬送面と垂直方向の軸回りの回転量を算出することが望ましい。
この記録位置補正装置によれば、制御手段は、搬送情報に含まれる斜行量に基づいてヘッドユニットを搬送面と垂直な方向の軸回りに回転させることができる。これにより、記録媒体に斜行が発生したときに、斜行をヘッドユニットの回転によって相殺することができる。
上記適用例に係る記録位置補正装置において、前記制御手段は、前記斜行量に基づいて、前記ヘッドユニットが前記記録媒体の幅方向端部と直交するように前記ヘッドユニットを回転させることが望ましい。
この記録位置補正装置によれば、制御手段は、ヘッドユニットを記録媒体の幅方向端部と直交するように回転させることができる。これにより、記録媒体に斜行が発生したときでもヘッドユニットは記録媒体と正しく向き合って液体を噴射することができる。
本適用例に係る記録装置は、上記の記録位置補正装置を備えて記録媒体に記録を行うことを特徴とする。
この記録装置によれば、搬送中の記録媒体とヘッドユニットとの相対位置が一定でない場合に、記録媒体とヘッドユニットとの相対位置を記録位置補正装置によって一定にさせて、記録媒体の意図した部分に画像を形成して記録を行うことが可能になる。
以下、記録位置補正装置を備えて記録媒体に記録を行う記録装置の一例として、インク等の液体を噴射(吐出)して用紙等の記録媒体に画像等を印刷する第1実施形態に係るインクジェットプリンターについて説明する。ここでのインクジェットプリンターは、用紙搬送方向と交差する方向に複数のインクジェットヘッド(吐出ヘッド)が配列された2つのヘッドユニットを備えており、いわゆる1パスでの印刷が可能なラインヘッド型インクジェットプリンターである。
図3は、各吐出ヘッド11の配列の説明図であり、ヘッドユニット10,20を下方から見た図である。同図に示すように、搬送面50に対向する各吐出ヘッド11の面(ノズル面)には、インク滴を吐出する多数のノズルが形成されている。具体的に、各ノズル面には、搬送幅方向Yに沿って配列された複数のノズルからなるノズル列が、搬送方向Xに離間して4列形成されている。これら4つのノズル列は、それぞれ異なる色のインクを吐出可能になっており、本実施形態では、搬送方向Xの上流側から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクを吐出する。また、各吐出ヘッド11は、搬送幅方向Y端部のノズルが、搬送方向X又はその反対方向に離間する隣の吐出ヘッド11の搬送幅方向Y端部のノズルと搬送方向Xに重合するように配設されている。そして、色毎、即ちノズル列毎に、必要箇所のノズルから必要量のインク滴を同時に吐出することにより、用紙P上に微小なインクドットを形成する。インクジェットプリンター100は、用紙Pを搬送方向Xに搬送させながらこの動作を繰り返す。そして、1パスで、即ち用紙Pを搬送方向Xに送るだけで、ヘッドユニット10,20の搬送幅方向Y両端のノズル間距離に相当する幅の画像を印刷することができる。
図4(b)は、ヘッドユニット10が基準位置からθ回転軸13を中心にして時計回りにθaの角度だけ回転した例を示している。これは、制御部90の制御に基づいて、θ軸モーター15を駆動して、ヘッドパネル12をθ回転軸13を中心にして時計回りにθaの角度だけ回転させた結果となる。
図5(a)は、Y軸カム16の回転に応じてヘッドユニット10が基準位置からヘッドユニット10の長手方向にYaだけ移動した例を示している。図5(b)は、θ軸カム17の回転に応じてヘッドユニット10が基準位置からθ回転軸13を中心にして時計回りにθaの角度だけ回転した例を示している。図5(c)は、Y軸カム16の回転に応じてヘッドユニット10が基準位置からヘッドユニット10の長手方向にYaだけ移動し、θ軸カム17の回転に応じてヘッドユニット10が基準位置からθ回転軸13を中心にして時計回りにθaの角度だけ回転した例を示している。
図1及び図2に戻って、ヘッドユニット10を挟んで搬送方向Xの上流側には2つのエッジセンサーS1,S2、下流側には2つのエッジセンサーS3,S4が配設されている。また、ヘッドユニット20を挟んで搬送方向Xの上流側には2つのエッジセンサーS5,S6、下流側には2つのエッジセンサーS7,S8が配設されている。これらのエッジセンサーS1〜S8は、用紙Pの幅方向端部の位置を検出する検出部としてのセンサーであり、例えば、発光素子と受光素子が搬送面50方向を向いた構造となる反射型のイメージセンサーである。各エッジセンサーS1〜S8は、発光素子からの光を搬送面50方向に照射して、反射光を複数の受光素子で受けることによって搬送面50上における用紙Pの幅方向端部の位置を検出することができる。本実施形態では、エッジセンサーS1〜S8として例えばCCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサー等を用いる。
図2に示す制御部90は、図示しないCPU,ROM,RAM等を備え、インクジェットプリンター100における各部及び各機構等の全体を制御する。制御部90には、搬送面50上における用紙Pの搬送状態を示す搬送情報を算出する搬送情報算出部91が含まれる。この搬送情報には、用紙Pの位置ずれ量及び斜行量が含まれる。
さらに、制御部90には、搬送情報算出部91によって算出された位置ずれ量及び斜行量に基づいて、各ヘッドユニット10,20について長手方向への移動量と、θ回転軸13を中心にした回転量とを算出する移動量算出部92が含まれる。
上記したエッジセンサーS1〜S8、Y軸モーター14、θ軸モーター15、搬送情報算出部91及び移動量算出部92を含む制御部90等は記録位置補正装置を構成して、用紙Pの搬送状態に応じて用紙Pへの印刷を補正する機能を有する。
図6は、印刷時における記録位置補正装置の動作を示すフローチャートである。同図に示す動作は、印刷対象となる用紙Pが搬送面50上に搬送されたときに開始される。なお、ここでは、ヘッドユニット10における動作について説明するが、ヘッドユニット20についても同様に適用することができる。
ステップS10では、制御部90は、ヘッドユニット10の上流側に配設されたエッジセンサーS1,S2において用紙Pの幅方向端部を検出したか否かを判定する。
エッジセンサーS1,S2の両センサーが共に用紙Pの幅方向端部を検出した場合は、次のステップS20へ進む。
ステップS20では、制御部90は、搬送情報算出部91により、ステップS10における上流側のエッジセンサーS1,S2の検出結果に基づいて、用紙Pの位置ずれ量及び斜行量を算出する。具体的には、エッジセンサーS1,S2のそれぞれによって検出された用紙Pの幅方向端部の位置に基づいて、用紙Pの位置ずれ量及び斜行量を算出する。
ステップS40では、制御部90は、移動量算出部92により、ステップS20において算出された位置ずれ量に基づいて、ヘッドユニット10の移動量を算出する。
ステップS50では、制御部90は、ステップS30において算出されたヘッドユニット10の回転量の絶対値が設定値より小さいか否かを判定する。ここでの設定値は、回転補正を行うことによる印刷画像の画質の向上効果より、回転補正を行ったときに発生する振動による印刷画像の画質の低下効果が大きくなるか否かを判断するための閾値である。
図7では、ヘッドユニット10の端部ノズルからインク滴を吐出した場合に、このインク滴が、端部ノズルから直前に吐出されたインク滴によるインクドットと当該インクドットから搬送方向Xと反対方向に1ドットピッチ離れた位置との間の領域に着弾する状況にある。端部ノズルとは、θ回転軸13から最も離れた位置に形成されている一のノズルである。1ドットピッチとは、搬送方向Xにおいて隣接するノズル間のピッチである。このため、このまま端部ノズルからインク滴を吐出しても直前に吐出したインク滴とは重ならない。これゆえ、ヘッドユニット10に対して回転補正を行っても、印刷画像の画質の向上効果は小さく、かえって回転補正を行ったときに発生する振動によって印刷画像の画質が低下してしまう可能性がある。このため、本実施形態では、設定値として、端部ノズルからインク滴を吐出した場合に当該インク滴の着弾が予想される位置が前記領域内にあると判断可能な回転量の最大値を利用する。具体的には、インク滴の着弾が予想される位置と前記領域の搬送方向X側の端部との間の距離、及びインク滴の着弾が予想される位置と前記領域の搬送方向Xの反対方向側の端部との距離のうち短いほうの距離を、θ回転軸13と端部ノズルとの間の距離で除算し、除算して得られた除算結果の逆正接(アークタンジェント)によって得られる回転量を利用可能である。
ここで、算出された移動量が0であり回転量の絶対値が設定値より小さい場合、即ち、用紙Pについて位置ずれ及び斜行のいずれも発生していない場合、又は用紙Pについて位置ずれが発生しないで僅かな斜行のみ発生している場合、ヘッドユニット10に対して、移動補正及び回転補正のいずれも行われずにそのままの状態になる。
一方、移動量が0であり回転量の絶対値が設定値以上であった場合、即ち、用紙Pについて位置ずれが発生しないで斜行のみ発生している場合、例えば図4(b)のように、ヘッドユニット10に対して、θ回転軸13回りに回転補正のみ行われる。これにより、用紙Pとヘッドユニット10との位置ずれのない状態を保持し、ヘッドユニット10を回転し、用紙Pの用紙幅方向yとヘッドユニット10との傾きを相殺する。
ところで、このようなインクジェットプリンターにおいては、ヘッドユニット10に対して移動補正や回転補正を行うと、Y軸モーター14やθ軸モーター15によってヘッドユニット10に振動が発生する。それゆえ、この振動により、ヘッドユニット10が吐出するインクの用紙Pにおける記録位置がずれ、印刷画像の画質が低下する可能性がある。
ステップS90では、制御部90は、搬送情報算出部91により、ヘッドユニット10の下流側に配設されたエッジセンサーS3,S4の検出結果に基づいて、用紙Pの位置ずれ量及び斜行量を算出する。具体的には、エッジセンサーS3,S4のそれぞれによって検出された用紙Pの幅方向端部の位置に基づいて、用紙Pの位置ずれ量及び斜行量を算出する。なお、ここでの位置ずれ量及び斜行量の算出の際に、エッジセンサーS3,S4の検出結果に加えて、エッジセンサーS1,S2の検出結果を利用するようにしても良い。
ステップS110では、制御部90は、移動量算出部92により、ステップS90において算出された位置ずれ量に基づいて、ヘッドユニット10の移動量を算出する。
ステップS120では、制御部90は、ステップS100において算出されたヘッドユニット10の回転量の絶対値が設定値より小さいか否かを判定する。ここでの設定値は、ステップS50の設定値と同様に設定可能である。
吐出時間が経過した場合は、次のステップS160へ進み、制御部90は、印刷対象となる全ての用紙Pの印刷が終了したか否かを判定する。全ての用紙Pの印刷が終了した場合は印刷処理を終了する。印刷対象となる用紙Pが残っている場合は、ステップS10に戻って次の用紙Pの幅方向端部の検出の判定を行う。
なお、ステップS150において、吐出時間が経過したか否かの判定に替えて、用紙P1枚分の終端を検出するセンサーを設けることにより、用紙P1枚分の印刷が終了したか否かを判定するようにしても良い。
つまり、印刷に伴い搬送される用紙Pの幅方向端部の位置をリアルタイムに検出し、検出した位置に応じてヘッドユニット10の回転量及び設定値をリアルタイムに算出する。そして、算出された回転量の絶対値が設定値以上である場合には、ヘッドユニット10に対してリアルタイムに移動補正や回転補正を行う。一方、算出された回転量の絶対値が設定値より小さい場合には、ヘッドユニット10に対してリアルタイムに移動補正のみを行う。これにより、印刷中に用紙Pとヘッドユニット10との位置関係を常に正しく一定に保つことができ、また、回転補正を行ったときに発生する振動により、回転補正を行わないときよりも、印刷画像の画質が低下することを防止できるようになる。
以上説明したように、本実施形態のインクジェットプリンター100によれば、以下の効果を得ることができる。
また、各ヘッドユニット10,20の手前で用紙Pの位置や姿勢等を直す必要がなくなることから、用紙Pに対しての斜行補正や先端位置合せの機構が不要となる。これにより、インクジェットプリンター100のコストダウンの効果を得ることができる。
また、ヘッドユニット10の回転量を計算した後に、ヘッドユニット10の移動量を計算を行うことから、これらの計算を単純化することができ、計算時間を短縮できる。これにより、制御間隔を短縮でき、用紙Pの動きにヘッドユニット10をより適切に追従させることができ、移動補正や回転補正をより高精度に行うことができる。
上記実施形態では、図6のステップS30〜S70、S90〜S140に示すように、ヘッドユニット10の回転量および移動量の両方を計算した後に、ヘッドユニット10に対して移動補正や回転補正を行う構成とした。しかし、これに限られず、例えば図9のステップS170〜S210、S220〜S260に示すように、ヘッドユニット10の回転量を計算した後に、ヘッドユニット10に対して回転補正を開始し、この回転補正中に、ヘッドユニット10の移動量の計算も行う構成であっても良い。
次に、第2実施形態に係るインクジェットプリンター200について説明する。ここで、第1実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第1実施形態に係るインクジェットプリンター100と、第2実施形態に係るインクジェットプリンター200とは、ヘッドユニット10,20の移動及び回転に係る機構及び動作と、用紙Pの位置を検出するセンサーの配置とが異なる。図10は第2実施形態に係るインクジェットプリンター200の概略を模式的に示す平面図である。図11は、第2実施形態に係るヘッドユニット10の移動及び回転に係る機構と動作の説明図である。なお、ここでは、ヘッドユニット10について説明するが、ヘッドユニット20についても同様に適用することができる。
搬送情報算出部91は、搬送面50を搬送される用紙Pが各識別センサーS11〜S18を通過するときに検出されたマーク等の識別の位置に基づいて、各吐出ヘッド11の下位置における用紙Pの位置ずれ量及び斜行量を算出する。
制御部90は、移動量算出部92によって算出された各吐出ヘッド11毎の移動量と回転量とに基づいて、各吐出ヘッド11のそれぞれについて移動補正や回転補正を行う。
本実施形態では、図10の用紙Pが記録媒体を構成する。以下同様に、図10の識別センサーS11〜S18が検出手段を構成する。さらに、図11のY軸モーター14が移動手段を構成する。また、θ軸モーター15が回転手段を構成する。さらに、図10の搬送情報算出部91が搬送情報算出手段を構成する。また、図10の移動量算出部92が移動量算出手段を構成する。さらに、図10の制御部90が制御手段を構成する。
また、各識別センサーS11〜S18が、用紙P上に印刷されたテストパターンを検出することにより、各吐出ヘッド11のオートアライメントが可能になり、インクジェットプリンター200の組立てに係る負荷を削減することが可能になる。
上記実施形態では、図1等に示すように、ヘッドユニット10,20の2つのヘッドユニットに対して共通の1つの搬送部1を設ける構成とした。しかし、これに限られず、例えば図12のインクジェットプリンター300の概略を模式的に示す側断面図に示すように、各ヘッドユニット10,20に対してそれぞれ独立機構とした搬送部1を設けるタンデム型の構成であっても良い。
また、複数の吐出ヘッド11が2つのヘッドユニット10,20で分割されて配列される構成としたが、これに限られず、インクジェットプリンターに1つのヘッドユニットのみを備え、このヘッドユニットに全ての吐出ヘッドが配列される構成としても良い。
Claims (5)
- 搬送面を搬送される記録媒体に対して液体を噴射するヘッドユニットを移動させ、噴射される液体の前記記録媒体における記録位置を補正する記録位置補正装置であって、
前記搬送面を搬送される前記記録媒体の位置を検出する検出手段と、
前記ヘッドユニットを前記搬送面と平行な方向に移動させる移動手段と、
前記ヘッドユニットを前記搬送面と垂直な方向の軸回りに回転させる回転手段と、
前記検出手段によって検出された前記記録媒体の位置に基づいて、前記記録媒体の搬送状態を示す搬送情報を算出する搬送情報算出手段と、
前記搬送情報に基づいて、前記記録媒体と前記ヘッドユニットとの相対位置を一定にさせる前記ヘッドユニットの前記搬送面と平行な方向への移動量及び前記ヘッドユニットの前記搬送面と垂直方向の軸回りの回転量を算出する移動量算出手段と、
前記移動量及び前記回転量に基づいて、前記移動手段及び前記回転手段を制御することにより、前記ヘッドユニットを移動させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記回転量の絶対値が設定値以下である場合には、前記回転手段の制御を行わず、前記移動手段の制御のみを行うことを特徴とする記録位置補正装置。 - 前記搬送情報は、前記記録媒体の幅方向における所定の基準位置からの位置ずれ量を含み、
前記移動量算出手段は、前記位置ずれ量に基づいて、前記ヘッドユニットの前記搬送面と平行な向への移動量を算出することを特徴とする請求項1に記載の記録位置補正装置。 - 前記搬送情報は、前記記録媒体の斜行量を含み、
前記移動量算出手段は、前記斜行量に基づいて、前記ヘッドユニットの前記搬送面と垂直方向の軸回りの回転量を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の記録位置補正装置。 - 前記制御手段は、前記斜行量に基づいて、前記ヘッドユニットが前記記録媒体の幅方向端部と直交するように前記ヘッドユニットを回転させることを特徴とする請求項3に記載の記録位置補正装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の記録位置補正装置を備えて記録媒体に記録を行うことを特徴とする記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009288268A JP2011126202A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 記録位置補正装置、及び記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=44289321
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016104553A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-06-09 | 株式会社リコー | インクジェット記録装置 |
-
2009
- 2009-12-18 JP JP2009288268A patent/JP2011126202A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
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