JP2016083936A - 印刷システムにおけるプリントヘッドのアライメント - Google Patents

Abstract

【課題】印刷システムのプリントヘッドをアライメントするシステム及び方法を提供する。【解決手段】このシステムは、印刷システム中を進行する巻取式印刷媒体のセクションに対する上流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成された第１のセンサと、巻取式印刷媒体の前記セクションに対する下流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成された第２のセンサとを含む。下流プリントヘッドは、巻取式印刷媒体の進行方向において上流プリントヘッドより後ろに配置されている。このシステムはまた、上流プリントヘッドの横方向位置と下流プリントヘッドの横方向位置とに基づいて、下流プリントヘッドを巻取式印刷媒体の前記セクションとアライメントするように構成されたコントローラを含む。【選択図】 図４

Description

本発明は印刷システムの分野に関し、特に、例えば連続紙印刷システムにおけるプリントヘッドのアライメントに関する。

本出願は、２０１３年７月７日に出願された“ALIGNMENT OF PRINTHEADS IN PRINTING SYSTEMS”というタイトルの米国特許出願１３／９３３５８２号に関連付けられ、それをここに援用する。

かなりの印刷需要を有するエンティティは、典型的に、プロダクションプリンタを使用している。プロダクションプリンタは、大量印刷（例えば、毎分１００ページ又はそれ以上）に使用される高速印刷装置である。プロダクションプリンタは、大きいロール上に保管される巻取式印刷媒体に印刷する連続紙プリンタを含む。

プロダクションプリンタは典型的に、印刷システムの処理全体を制御する局在化されたプリントコントローラと、プリントエンジン（“画像化エンジン”又は“マーキングエンジン”として参照されるときもある）とを含んでいる。プリントエンジンは、各アセンブリがプリントヘッドコントローラとプリントヘッド（又はプリントヘッドのアレイ）とを含んだ、１つ以上のプリントヘッドアセンブリを含んでいる。個々のプリントヘッドは、プリントヘッドコントローラによって制御される通りにインクを放出するよう動作する多数の（例えば、何百個の）小さいノズルを含んでいる。巻取式印刷媒体の幅にわたって直列に配置される複数のプリントヘッドからプリントヘッドアレイが形成される。

印刷する間、巻取紙（ウエブ）がノズルの下を素早く通過させられ、ノズルが、画素を形成する間隔で巻取紙上にインクを放出する。巻取紙が一貫してノズルの下に位置付けられることを確保するため、ステアリングシステムが、巻取紙の進行方向に対して横方向に巻取紙をアライメントする。ステアリングシステムは、プリンタが最初に据え付けられるときに校正され得る。しかしながら、巻取紙が名目上アライメントされるときであっても、巻取紙自体の物理特性における揺らぎ（例えば、巻取紙のエッジに沿った小さいミクロンレベルの変動、巻取紙に沿った横方向張力の変動、巻取紙内の繊維の向きなど）が、印刷中に巻取紙に横方向のずれ（シフト）を被らせることがある。個々のずれは小さいもの（例えば、ミクロンオーダー）であり得るとしても、ずれは印刷品質を低下させる。例えば、混色の画素を形成するために複数のプリントヘッドがプリンタによって使用されるとき、巻取紙位置における小さい揺らぎにより、上流のプリントヘッドは巻取紙上の正しい物理的位置をマーキングするようにされながら、下流のプリントヘッドが巻取紙上の誤った物理的位置をマーキングしてしまうことがある。これは、印刷されたジョブにおいて、その画素の最終的な色をゆがめることになる。

ここに記載される実施形態は、巻取式印刷媒体に対する上流のプリントヘッドの横方向位置を求め、１つ以上の下流のプリントヘッドを、この上流のプリントヘッドの横方向位置とアライメントする。これらのシステム及び方法は更に、ジョブを印刷している間に発生する上流のプリントヘッドの横方向位置の揺らぎに対処するように、１つ以上の下流のプリントヘッドを動的にアライメントし得る。

一実施形態は、連続紙印刷システムのプリントヘッドをアライメントするシステムである。当該システムは、印刷システム中を進行する巻取式印刷媒体のセクションに対する上流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成された第１のセンサと、巻取式印刷媒体の前記セクションに対する下流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成された第２のセンサとを含む。下流プリントヘッドは、巻取式印刷媒体の進行方向において上流プリントヘッドより後ろに配置されている。当該方法はまた、上流プリントヘッドの横方向位置と下流プリントヘッドの横方向位置とに基づいて、下流プリントヘッドを巻取式印刷媒体の前記セクションとアライメントするように構成されたコントローラを含む。

その他の例示的な実施形態（例えば、以上の実施形態に関連する方法及びコンピュータ読み取り可能媒体）についても後述する。

以下、図面を参照して、本発明に係る幾つかの実施形態を例として説明する。全ての図を通して、同じ要素又は同じ種類の要素は同一の参照符号で表す。
例示的な連続紙印刷システムを示す図である。 印刷中に図１の印刷システム内で巻取式印刷媒体が横方向にどのように揺れ動き得るかを例示する図である。 複数のカラープレーンを使用する印刷システムにおいて巻取紙の横方向の揺れ動きから生じる例示的な問題を示す図である。 例示的な一実施形態における、プリントヘッドをアライメントする印刷システムを示す図である。 例示的な一実施形態における、プリントヘッドをアライメントしている図４の印刷システムを示す図である。 例示的な一実施形態における巻取式印刷媒体での横ずれに対処する方法を示すフローチャートである。 例示的な一実施形態における、プリントヘッドを動的にアライメントするマルチプリンタ式印刷システムの印刷機を更に示す図である。 例示的な一実施形態における、所望機能を実行するよう、プログラム命令を具現化するコンピュータ読み取り可能媒体を実行するように動作可能な処理システムを示す図である。

図面及び以下の説明は、本発明の特定の例示実施形態を示すものである。故に、認識されるように、ここには明示あるいは図示されていないが本発明の原理を具現化するものであり且つ本発明の範囲に含まれる様々な構成が、当業者によって考案され得るであろう。また、ここに記載される如何なる例も、本発明の原理を理解する上で助けとなることを意図したものであり、そのような具体的に記載される例及び条件に限定するものとして解釈されるべきでない。従って、本発明は、以下に記載される特定の実施形態又は例に限定されるものではなく、請求項及びそれに均等なものによってのみ限定されるものである。

図１は、例示的な連続紙印刷システム１００を示している。印刷システム１００は、巻取式の連続フォーム印刷媒体１２０（例えば、紙）の上にインクを塗布することができるプロダクションプリンタ１１０を含んでいる。ここで使用されるとき、用語“インク”は、何らかの好適なマーキング液（例えば、水性インク、油性塗料など）を意味するように使用される。プリンタ１１０は、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びキー（Ｋ）ブラックインクなどの色付きインクを塗布するインクジェットプリンタを有し得る。１つ以上のローラ１３０が、巻取紙１２０が印刷システム１００中を進行するときに巻取紙１２０を位置付けて引っ張る。

図２は、印刷中に図１の例示的な印刷システム１００内で巻取式印刷媒体が横方向にどのようにずれ得るかを示している。例えば、図２の２１０の部分は、ローラが巻取式印刷媒体に横ずれを与え得ることを示している。ここで使用されるとき、横ずれは、巻取紙の面内での、巻取紙の進行方向に直交した（すなわち、巻取紙の長さに直交し、巻取紙の幅に平行な）位置変化である。

２１０の部分に示すように、ローラを通って進行する前、（図２に示す巻取紙の進行方向に対する）巻取紙の中心線の横方向位置は、破線の基準線の下方にある。ローラを通って進行した後、中心線は基準線の上方にある。また、印刷システム１００自体によって与えられる横ずれの程度は、印刷システム１００が動作している間に振幅及び向きにおいて揺れ動き得る。要するに、まさに巻取紙を駆動する動作によって、巻取紙が横方向に行ったり来たり揺れ動かされ得る。静的な調節は、印刷中に発生するこのような揺れ動く横ずれを補償しない。

図２は、２２０の部分で、巻取紙それ自体も横方向の揺れ動きに寄与し得ることを示している。２２０の部分は、巻取紙が平坦でないエッジを持ち得ることを示している。例えば、一部の巻取式印刷媒体は、最初にブレードで切断される。長い切断が行われているとき、ブレード自体が、特定の周波数で非常に小さい量（例えば、数ミクロン）だけ横方向に行ったり来たり揺れ動くことがある。これが、ひいては、平坦でないエッジを巻取紙に与える。多数のプリントヘッドが印刷の間に同じ絶対位置を維持するので、紙のエッジそれ自体が変動するときには、紙のエッジに対する印刷されるマークの距離が変動することになる。

図３は、互いに物理的に分離された複数のカラープレーンを使用する印刷システムにおいて巻取紙の横方向の揺れ動きから生じる例示的な問題を示す図である。この場合、各プリントヘッドアレイ３１０が、シアン、マゼンタ、イエロー、及びキーブラックのうちの１つのカラープレーンとして作用する。図３において、基準線３２０及び３３０によって指し示すように、各プリントヘッドアレイ３１０は、それと同等なものに対して同じ絶対横方向位置に揃えられている。プリントヘッドがこのようにアライメントされるとき、それらは全て、互いに対して同じ絶対横方向位置をマーキングすることになる。しかしながら、巻取紙１２０の位置がプリントヘッド間で揺らぐので、部分３４０によって示すように、各プリントヘッドアレイ３１０によってマーキングされるインクが巻取紙１２０上の異なる横方向位置に現れる。故に、複数のプリントヘッド３１０の各々が同じ絶対横方向位置にマーキングしていても、カラープレーン分離が起こる。この問題は特に好ましくない。何故なら、ページ上の単一の画素の色は、多くの場合、複数のプリントヘッドアレイによって異なる位置で塗布される複数の色のマーキング液によって定められるからである。故に、巻取紙上で或るカラープレーンが他のカラープレーンに対してミスアライメントされる場合、個々の画素の色が不正確になって、印刷品質の非常に目立つ低下をもたらし得る。

プリントヘッドのアライメントに伴うこれらの問題を解決するため、図４は、例示的な一実施形態における、プリントヘッドをアライメントする印刷システム４００を示している。印刷システム４００は、巻取式印刷媒体をマーキングするように動作可能なシステム、コンポーネント、又は装置を有する。印刷システム４００は、プリントヘッド４３０の横方向位置を調節するように増強されている。これらの調節は、プリントヘッド４３０を巻取紙４８０におけるプリントヘッド４２０の横方向位置と揃えるために行われる。例えば、プリントヘッド４２０が、巻取紙４８０に対して或る横方向位置にある巻取紙４８０のセクションをマーキングする場合、コントローラ４５０が、プリントヘッド４３０を、そのセクションがプリントヘッド４３０に到達するときに同じ横方向位置で巻取紙４８０の同じセクションをマーキングするようにアライメントし得る。ここでは、進行する巻取紙のセクションはプリントヘッド４３０に到達する前にプリントヘッド４２０に到達するので、プリントヘッド４２０はプリントヘッド４３０の“上流”であると見なされ、プリントヘッド４３０はプリントヘッド４２０の“下流”であると見なされる。また、ここで使用されるとき、巻取紙の“セクション”は、巻取紙の幅を横切って延在する巻取紙の部分であり、巻取紙の進行方向には限られた長さを有する。例えば、巻取紙のセクションは、１ページ、ページの単一ラインの画素、複数の印刷ページ、等々を有し得る。

この実施形態において、印刷システム４００は、プリントヘッド４２０及び４３０を用いて巻取紙４８０上にインクをマーキングするプリンタ４１０を含んでいる。印刷システム４００はまた、プリントヘッドアライメントシステム４６０（破線によって指し示されている）を含んでおり、これは、コントローラ４５０と、センサ４２２及び４３２と、プリントヘッド４３０の位置調整システム４３４とで構成されている。センサ４２２は、巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０の横方向位置を検出し、センサ４３２は、巻取紙４８０に対するプリントヘッド４３０の横方向位置を検出する。そして、コントローラ４５０が、巻取紙４８０上で変化するプリントヘッド４２０の位置を補償するように（例えば、印刷中に）プリントヘッド４３０の横方向位置を調節する。プリントヘッド４２０がプリンタ４１０内の固定位置に維持される実施形態であっても、巻取紙４８０及びそれを位置付けるローラにおいて自然に生じる動的な変動に起因して、プリントヘッド４２０の横方向位置は巻取紙４８０に対して変化し得る。

センサ４２２及び４３２は、巻取紙４８０に対するプリントヘッドの位置シフトを検出するように動作可能なシステム、コンポーネント、又は装置を有する。例えば、センサは、レーザ式、空気圧式、光電式、超音波式、赤外線式、光学式、又はその他の好適タイプのセンシングデバイスを有し得る。また、各センサは、それが対応するプリントヘッドの上流（例えば、１フィート未満だけ上流）に配置され得る。この実施形態において、各センサは、巻取紙の物理的なエッジの位置を検出する。他の一実施形態において、センサは、プリントヘッドによって巻取紙上に作成されたマークの位置を検出するために、それらが対応するプリントヘッドの下流に配置される。そして、これらの測定結果を用いて、巻取紙４８０のセクションに対する各プリントヘッドの横方向位置を、それらのセクションがプリントヘッド間を進行するときに決定し得る。

コントローラ４５０は、センサ４２２によって検出される巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０の横方向位置の変化に基づいて、プリントヘッド４３０の位置を制御するように動作可能なシステム、コンポーネント、又は装置を有する。例えば、コントローラ４５０は、プリントヘッド４２０の横方向位置の変化に対処するようにプリントヘッド４３０を物理的に移動させるよう、位置調整装置４３４（例えば、リニアアクチュエータ）に指示し得る。コントローラ４５０は、例えば、カスタム回路として、プログラム命令を実行するプロセッサとして、等々で実装され得る。コントローラ４５０は、所望に応じて、プリンタ４１０に統合されてもよいし、プリンタ４１０と別個にされてもよい。位置調整装置４３４は、リニアアクチュエータ、自身を固定レールに沿って駆動することによって自身を位置付け直す可動プリントヘッドアセンブリ、又は、プリントヘッド４３０を移動させることが可能なその他の好適システムを有し得る。

図４に示すように、プリントヘッド４２０によって作成されるマーク４４０は、巻取紙４８０上のそれらの意図される位置から、幾らかの量Δ１だけ逸脱し得る。その一方で、プリントヘッド４３０は異なる量Δ２だけ逸脱することがあり、これらの量は、印刷が続くにつれ、巻取紙４８０における揺れ動きによって絶えず変化し得る。故に、プリントヘッド４２０とプリントヘッド４３０との間の横方向位置の差が絶えず変化し得る。

図５は、例示的な一実施形態における、プリントヘッドをアライメントしている図４の印刷システム４００を示す更なる図５００である。具体的には、図５は、巻取紙４８０のセクションに対するプリントヘッド４２０の横方向位置と揃う／一致するようにプリントヘッド４３０が移動されている状況を例示している。図５に示すように、プリントヘッド４３０は、その中心線（点線によって指し示される）が、ページ上で、プリントヘッド４２０が巻取紙４８０のそのセクションをマーキングしたときにプリントヘッド４２０の中心線によって占められたのと同じ位置に揃えられるように移動されている。

印刷システム４００の動作の例示的な詳細を、図６に関して説明する。この実施形態では、プリンタ４１０が印刷を始めており、印刷中に巻取紙４８０がプリントヘッド４２０及び４３０の下に駆動されていると仮定する。さらに、巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０の横方向位置が、当該巻取紙が駆動されることによって行ったり来たりシフトしていると仮定する。

図６は、例示的な一実施形態における巻取式印刷媒体での横ずれに対処する方法６００を示すフローチャートである。方法６００のステップを、図４の印刷システム４００を参照して説明するが、当業者が理解するように、方法６００は他のシステムで実行されてもよい。ここに記載されるフローチャートのステップは、包括的なものではなく、示されていないその他のステップを含み得る。ここに記載されるステップはまた、他の順序で実行されてもよい。

この実施形態において、センサ４２２及び４３２が継続的に、巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０及び４３０の横方向位置を測定する。具体的には、センサ４２２は、プリントヘッド４２０の近傍で巻取紙４８０のエッジまでの距離を測定し、センサ４３２は、プリントヘッド４３０の近傍で巻取紙４８０のエッジまでの距離を測定する。ステップ６０２にて、コントローラ４５０が、プリントヘッド４２０を通り過ぎる巻取紙４８０のセクションに対するプリントヘッド４２０の横方向位置を検出するよう、センサ４２２を動作させる。同様に、ステップ６０４にて、コントローラ４５０が、プリントヘッド４３０を通り過ぎる巻取紙４８０のセクションに対するプリントヘッド４３０の横方向位置を検出するよう、センサ４３２を動作させる。コントローラ４５０は更に、センサデータ（例えば、エッジ位置を指し示す）を処理して、巻取紙４８０の或るセクションでの巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０の横方向位置を決定し得る。巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０の横方向位置を決定することは、センサ４２２からの入力を分析して、例えば巻取紙４８０上での理想的な（例えば、中心の）マーキング位置などの、巻取紙４８０に対するデフォルト横方向位置からのプリントヘッド４２０のオフセット（Δ１）の量を決定することを含み得る。

ステップ６０６にて、コントローラ４５０が、プリントヘッド４２０の横方向位置及びプリントヘッド４３０の横方向位置に基づいて、プリントヘッド４３０を巻取紙の上記セクションとアライメントする。故に、巻取紙の所与のセクションに関し、コントローラ４５０は、巻取紙のそのセクションがプリントヘッド４３０に到達する時までに、プリントヘッド４３０をそのセクションに関するプリントヘッド４２０の横方向位置にアライメントし得る。一実施形態において、このプロセスは、巻取紙のそのセクションがプリントヘッド４３０に到達する前にプリントヘッド４３０のオフセット（Δ２）を決定するために、センサ４３２からの距離測定を取得することを含む。コントローラ４５０が、プリントヘッド４３０を巻取紙のそのセクションとアライメントするためにプリントヘッド４３０を移動させる調節量を、その現在の横方向位置から決定し、巻取紙のそのセクションがプリントヘッド４３０に到達するときまでにプリントヘッド４３０の横方向位置を調節するように位置調整装置４３４に指示する。斯くして、コントローラ４５０は、巻取紙４８０の個々のセクションに対して、プリントヘッド４２０とプリントヘッド４３０との間の横方向位置の差に対処する。故に、コントローラ４５０が、巻取紙の或るセクションに関してプリントヘッド４２０が一方向に５０ミクロンだけシフトされていると決定した場合、コントローラ４５０は、巻取紙４８０のそのセクションがプリントヘッド４３０に到達するときにプリントヘッド４３０が巻取紙４８０に対して５０ミクロンだけ上向きにシフトされることになるよう、位置調整装置４３４にプリントヘッド４３０を移動させるように指示し得る。

コントローラ４５０はまた、例えば、センサ４２２とプリントヘッド４３０との間の距離、センサ４３２とプリントヘッド４３０との間の距離、プリントヘッド４２０とプリントヘッド４３０との間の距離などの、距離及び／又は速さの指標に基づいて、その調節の時間を決め得る。巻取紙４８０の速さが分かっているとき、プリントヘッド４３０への調節の時間が適切に決められることを確保するために、プリンタ４１０のコンポーネント間の時間差が決定され得る。例えば、センサ４２２がプリントヘッド４３０よりも１．５秒だけ上流に位置している場合、コントローラ４５０は、時間差を実装して（例えば、プリントヘッド４３０を駆動するアクチュエータに関する入力遅延を実装することによって）、プリントヘッド４３０がその新たな位置に１．５秒後に移動完了していることを確実にし得る。

方法６００は、巻取紙４８０がプリントヘッド４２０とプリントヘッド４３０との間でずれることに対処するので、従来技術に対する実質的な利益を提供する。具体的には、プリンタ４１０内でのプリントヘッド４２０及び４３０の絶対的な横方向位置を考えることに代えて、方法６００は、（予測不可能に揺れ動き得る）巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０及び４３０の横方向位置を決定する。これは、プリントヘッド４３０が巻取紙４８０上でプリントヘッド４２０と同じ相対的な横方向位置へと正確に位置変更されることを可能にし、双方のプリントヘッドが、それぞれが印刷するときに、巻取紙に対して同じようにアライメントされることを確保する。これらの技術は、ミスアライメントされたカラープレーンに由来する問題を実質的に排除する。何故なら、これらの技術を用いることで、複数色のマーキング材が巻取紙上にディスペンスされるときにアライメントされて画素位置で結合色を作り出すことが確保され得るからである。

方法６００は、巻取紙４８０に対するプリントヘッド４２０の横ずれが一貫して特定されて対処されるよう、印刷中に反復的／継続的に繰り返され得る。これは、巻取紙の横方向の動きが予測不可能であるときであっても、印刷システム４００が印刷中に巻取紙における横方向の動きに動的に対処することを可能にする。プリントヘッドを巻取紙に対して、より良く位置付けることは、より高い印刷品質を保証し、また、複数色のインクを使用するシステムにおいて、印刷される色が印刷媒体上に正確にマーキングされることを確保する助けともなる。

更なる一実施形態において、コントローラ４５０は、ストリームを成す一連の横方向位置を指し示す入力を各センサから受信し、巻取紙の位置のずれを正すことを試みる前に１つ以上の入力ストリームにローパスフィルタを適用し得る。ローパスフィルタ（例えば、５ヘルツ（Ｈｚ）レンジ）は、プリントヘッド４３０を位置変更／アライメントするときにコントローラ４５０が高周波雑音に応答してしまうことを防止する助けとなり得る。

他の一実施形態において、コントローラ４５０は、プリントヘッド４３０が位置変更されるときのプリントヘッド４３０の加速度制限を特定し得る。そして、コントローラ４５０は、定められた制限をプリントヘッド４３０が超えないようにする。プリントヘッド４３０が移動されるときに、それが過度にすばやく加速される場合、プリントヘッド４３０の元の運動量が、プリントヘッド４３０に、それに意図される最終位置を通り過ぎさせ得る。これが、ひいては、プリントヘッド４３０がその狙い位置を通り過ぎるときのプリントヘッド４３０における位置調整誤差を生じさせ得る。

他の一実施形態において、コントローラ４５０は、プリントヘッド４３０が位置変更されるときのプリントヘッド４３０の速度に関する制限を特定し得る。そして、コントローラ４５０は、定められた速度制限をプリントヘッド４３０が超えないようにする。これは、例えば、以下のような実施形態、すなわち、各々が巻取紙の進行方向に関して互いから上流／下流に位置する複数行のノズルでプリントヘッド４３０が構成される実施形態において有益となり得る。印刷後において、それらの行のノズルからのインクは均等に分布されているべきである。しかしながら、プリントヘッド全体が巻取紙を横切って横方向に過度に速く移動される場合、プリントヘッドの各行が、意図したものとは異なる位置に印刷することがある。要するに、プリントヘッドの速度がかなりのものであって、プリントヘッドが位置変更されながら印刷するとき、各行が、巻取紙上の意図したものとは異なる横方向位置をマーキングしてしまい得る。プリントヘッドの速度制限はこの問題を解決する。

更なる他の一実施形態において、印刷システムには、“バックラッシュ”として知られる或る量の機械的な遊びが存在し得る。バックラッシュは、プリントヘッドを特定の距離に駆動するようにアクチュエータ／モータが命令されるときに、絶対的な位置の誤差を導入する。この影響は、プリントヘッドの運動の向きを変えるようにアクチュエータ／モータが命令されるときに増幅され得る。例えば、動いているプリントヘッドを反対方向に３５ミクロン駆動するようにリニアアクチュエータが命令される場合、機械的な撓み／変形の問題、滑りの問題、及びクリアランスの相違により、プリントヘッドが意図した向きに２０ミクロンのみ移動されることが生じ得る。

コントローラ４５０は、駆動命令（例えば、“プリントヘッドを３５ミクロン移動させる”）と実際のプリントヘッドの動きとの間の既知の相関に基づいて、バックラッシュを補償し得る。例えば、バックラッシュは、測定データ上で使用される回帰技術に基づいてそのプリンタに関して見出される式を用いて予測可能であるように発生し得る。更なる一例において、バックラッシュの量が個々に測定され、メモリに格納され、そして補償される。バックラッシュの量は、１つのテーブル（表）が向き変化が存在しないときに発生するバックラッシュを記述し、他の１つのテーブルが向き変化が存在するときに発生するバックラッシュを記述するような、複数のテーブルに格納され得る。バックラッシュテーブルは、例えば、各々が駆動命令とプリントヘッドによって進行された実際の距離との間の関係を指し示す一連のエントリを含み得る。これらのテーブルを用いることで、コントローラ４５０は、プリントヘッドを特定の距離だけ移動させるようにリニアアクチュエータ／モータに指示する入力と、下流のプリントヘッドの実際の動きとの間の相違を決定することができる。そして、コントローラ４５０は、これら相違に基づいてリニアアクチュエータへの入力を調節することができる。

更なる一実施形態において、コントローラ４５０は、印刷システム４００の共鳴周波数を特定する。印刷システム４００の共鳴周波数は、印刷中に印刷システム４００内で自然に発生する振動を増幅する運動の周波数である。印刷システム４００における共鳴振動は、そのコンポーネントにダメージを生じさせ得る。この共鳴周波数は、印刷動作中の印刷システム４００の実測に基づいて決定されることができ、あるいは、所定の値であってもよい。

コントローラ４５０が（例えば、メモリに格納された値を調べることによって）印刷システム４００の共鳴周波数を決定した後、コントローラ４５０は、１つ以上のプリントヘッドを行ったり来たり移動させるときに印刷システム４００の共鳴振動を増大させないような措置を取り得る。この目的のため、コントローラ４５０は、共鳴周波数で起こる印刷システム４００の振動を測定する（及び、故に、補正を試みる）ことを止めるために、センサ４３２からの入力に帯域阻止フィルタを適用し得る。これは望ましいものとなり得る。というのは、共鳴周波数での巻取紙の動きに関して補正を行うことは、一部のケースで、印刷システム４００での振動を増大させてそれを損傷し得るからである。しかしながら、一部の実施形態において、帯域阻止フィルタは適用されず、すなわち、印刷システムの固有周波数での振動の補正が適用され得る。

更なる一実施形態において、複数のプリントヘッド（各々にセンサが付随する）が、上流のプリントヘッドの決定された横方向位置に基づいてアライメントされる。これは更には、同じ巻取紙上に印刷する完全に異なるプリンタ内のプリントヘッドを含んでいてもよい。下流のプリントヘッドの各々が、例えば、印刷システム内の最も近い上流プリントヘッド、又は印刷システム内の最も上流のプリントヘッドなどに基づいて、自身の横方向位置を調節し得る。更なる一実施形態において、印刷システムの各プリントヘッドは、各カラープレーンが他のカラープレーンの上流／下流である全体のカラープレーンの一部である。

更なる実施形態において、各プリントヘッドは、そのプリントヘッドに対して既知の横方向位置に配置して、その他のプリントヘッドによる参照のための１つ以上のガターマークを作成し得る。これらのマークの位置は、上流プリンタの横方向位置を決定するためにセンサによって検出され得る。それに代えて、例えば裸眼では見えない紫外線ガターマーク又は熱的なガターマークなどのガターマークを、独立したシステムが適用してもよい。

例
以下の例においては、印刷中に巻取式印刷媒体に対してプリントヘッド位置を調節する印刷システムに関して、更なるプロセス、システム及び方法を説明する。

図７は、巻取式印刷媒体７８０における横ずれに対処する更なる例示の印刷システムを示すブロック図７００である。この実施形態において、印刷システムは、入ってくるジョブを印刷するのに使用される２つのインクジェットプリンタを含んでいる。各プリンタが２つのプリントヘッドアレイを含み、各プリントヘッドアレイが、巻取式印刷媒体７８０上に異なる色のインクをマーキングするカラープレーンとして使用される。上流プリンタ７１０がブラック（Ｋ）及びマゼンタ（Ｍ）のインクを巻取紙７８０上にマーキングし、下流プリンタ（図示せず）がシアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）のインクを巻取紙７８０上にマーキングする。

ジョブが印刷されている間、巻取紙７８０は毎秒８リニアフィートの速さで印刷システム中を進行し、個々のカラープレーン間でも、巻取紙７８０の横方向位置が行ったり来たり揺らぐ。印刷システムは、巻取紙７８０にてＫカラープレーンに関して検出された横方向位置に一致するようにＣ、Ｍ及びＹのカラープレーンをアライメントする。具体的には、約０．１−２ヘルツ（Ｈｚ）のレートで発生する約５ミクロンと数百ミクロンとの間の横方向位置の誤差を補償するように、コントローラ７５０がＣ、Ｍ及びＹのカラープレーンを移動させる。様々なプリントヘッドアレイによって行われる補正を校正するため、最も離れたプリントヘッドアレイ７２０（ここでは、ブラック（Ｋ）カラープレーンを担うプリントヘッドアレイ）の横方向位置が、レーザ・スルービーム・センサ７２２によって検出される。プリントヘッドアレイ７２０はプリンタ７１０内で固定されるが、巻取紙７８０が印刷中に横方向に動くので、巻取紙７８０のエッジに対するプリントヘッドアレイ７２０の横方向位置が時間とともに変化する。

センサ７２２及び７３２が、巻取紙７８０に対するプリントヘッド７２０及び７３０の横方向位置を継続的に測定する。この実施形態において、センサ７２２は、巻取紙７８０のエッジまでの距離を測定する。この測定される距離はｄ１＋ｄ２に等しい。ここで使用されるとき、ｄ１は、巻取紙７８０に対してプリントヘッドアレイ７２０が横方向に完璧に位置付けられるときに期待される巻取紙７８０のエッジまでの距離に相当する。その一方で、ｄ２は、プリントヘッドアレイ７２０の巻取紙７８０に対する期待位置からの横方向の逸脱量を指し示すオフセット値に相当する。プリントヘッドアレイ７２０が固定されるとき、又はセンサ７２２に対するプリントヘッドアレイ７２０の絶対位置が別の方法で既知であるとき、ｄ１は既知の値となり、すなわち、ｄ２が決定されるとし得る。

センサ７３２も、巻取紙７８０のエッジまでの距離を測定する。この測定される距離はｄ３＋ｄ４に等しい。ここで使用されるとき、ｄ３は、プリンタ７１０内でのプリントヘッドアレイ７３０の現在の絶対位置に基づいて完璧にアライメントされた巻取紙７８０のエッジまでの期待される距離に相当する。その一方で、ｄ４は、ｄ３からのプリントヘッドアレイ７３０の横方向の逸脱量を指し示すオフセット値に相当する。センサ７３２に対するプリントヘッドアレイ７３０の絶対位置が既知であるとき、ｄ３は既知の値となり、すなわち、ｄ４が決定されるとし得る。

コントローラ７５０はまた、巻取紙７８０が進行する速度を指し示す入力を受信する。この入力は、例えば、プリンタ７１０からもたらされ、あるいはプリンタ７１０とは物理的に別個のエンコーダ装置からもたらされ得る。この速度、及び印刷システムの様々なセンサとプリントヘッドアレイとの間の既知の距離とに基づき、コントローラ７５０は、巻取紙のセクションがセンサ７２２からプリントヘッドアレイ７２０まで進行する時間Ｔ１と、巻取紙のそのセクションがプリントヘッドアレイ７２０からセンサ７３２まで進行する時間Ｔ２と、巻取紙のそのセクションがセンサ７３２からプリントヘッドアレイ７３０まで進行する時間Ｔ３とを決定する。この情報と、計算された上述のオフセットとに基づいて、コントローラ７５０は、巻取紙の所与のセクションに関してプリントヘッドアレイ７３０のオフセットがプリントヘッドアレイ７２０のオフセットと一致することを確保するよう、プリントヘッドアレイ７３０への“時間差”調節を実行する。

具体的には、コントローラ７５０は、センサ７２２での値ｄ２を計算すると、測定した巻取紙のセクションがプリントヘッド７３０に到達するのに要する時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を決定する。これが、検出されたオフセットに一致するようにプリントヘッド７３０がアライメントされるべき時間である。時間Ｔ１＋Ｔ２に達したとき、そのセクションはセンサ７３２に到達しており、プリントヘッドアレイ７３０の現在のオフセットｄ４が、上述のようにコントローラ７５０によって決定される。そして、期間Ｔ３で、プリントヘッドアレイ７３０をプリントヘッドアレイ７２０で見出されたオフセットにアライメントするために、プリントヘッドアレイ７３０を距離（ｄ４−ｄ２）だけ駆動するよう、コントローラ７５０がリニアアクチュエータ（シャフト７３４及びモータ７３６を含む）に指示する。すなわち、プリントヘッドアレイ７３０が、プリントヘッドアレイ７２０のオフセットと一致するよう、量Δ１＋Δ２だけ横方向位置をシフトされる。下流のプリンタ（図示せず）内のカラープレーンの各々が、同様のシステムを用いて、自身をプリントヘッドアレイ７２０に横方向アライメントする。

ここに開示された実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの様々な組み合わせの形態をとり得る。特定の一実施形態において、ソフトウェアを用いて、コントローラ４２０の処理システムが、ここに開示された様々な処理を実行するように導かれる。図８は、例示的な一実施形態における、所望機能を実行するよう、プログラム命令を具現化するコンピュータ読み取り可能媒体を実行するように動作可能な処理システム８００を示している。処理システム８００は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体１２１２上に具体的に具現化されたプログラム命令を実行することによって、上述の処理を実行するように動作可能である。これに関連し、本発明の実施形態は、コンピュータ又はその他の命令実行システムにより使用されるプログラムコードを提供するコンピュータ読み取り可能媒体８１２を介してアクセス可能なコンピュータプログラムの形態をとることができる。この記載の目的では、コンピュータ読み取り可能記憶媒体８１２は、コンピュータにより使用されるプログラムを格納あるいは記憶することが可能な如何なるものであってもよい。

コンピュータ読み取り可能記憶媒体８１２は、電子装置、磁気装置、光学装置、電磁気装置、赤外線装置、又は半導体装置とし得る。コンピュータ読み取り可能記憶媒体８１２の例は、ソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブル（取り外し可能）コンピュータディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、固定磁気ディスク、及び光ディスクを含む。光ディスクの現行例は、コンパクトディスク型読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−リード／ライト（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、及びＤＶＤを含む。

プログラムコードの格納及び／又は実行に適した処理システム８００は、プログラム・データメモリ８０４にシステムバス８５０を介して結合された少なくとも１つのプロセッサ８０２を含む。プログラム・データメモリ８０４は、プログラムコードの実際の実行中に使用されるローカルメモリと、大容量ストレージと、実行中にプログラムコード及び／又はデータが大容量ストレージから取り出される回数を削減するために少なくとも一部のプログラムコード及び／又はデータの一時記憶を提供するキャッシュメモリとを含み得る。

入力／出力装置すなわちＩ／Ｏ装置８０６（以下に限られないが、キーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などを含む）が、直接的に、あるいはＩ／Ｏコントローラを介在して、の何れかで結合され得る。私的ネットワーク又は公共ネットワークを介在して処理システム８００をその他のデータ処理システム又はストレージ装置に結合することを可能にするよう、ネットワークアダプタインタフェース８０８もシステムに統合され得る。現在利用可能なネットワークインタフェースアダプタ又はホストインタフェースアダプタの種類をほんの幾つか挙げれば、モデム、ケーブルモデム、ＩＢＭチャネルアタッチメント、ＳＣＳＩ、ファイバチャネル、及びイーサネット（登録商標）カードがある。プロセッサ８０２によって生成された提示データの提示のための、例えば印刷システム及びスクリーンなどの１つ以上の表示装置へのインタフェース接続のために、表示装置インタフェース８１０がシステムに統合されてもよい。

ここでは具体的な実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれらの具体的な実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、以下の請求項及びそれに均等なものによって定められるものである。

４００ 印刷システム
４１０ プリンタ
４２０、４３０ プリントヘッド
４２２、４３２ センサ
４３４ 位置調整装置
４４０ マーク
４５０ コントローラ
４６０ プリントヘッドアライメントシステム
４８０ 巻取紙（巻取式印刷媒体）
７００ 印刷システム
７１０ プリンタ
７２０、７３０ プリントヘッドアレイ
７２２、７３２ センサ
７３４ シャフト
７３６ モータ
７５０ コントローラ
７８０ 巻取紙（巻取式印刷媒体）
８００ 処理システム
８０２ プロセッサ
８０４ プログラム・データメモリ
８０６ Ｉ／Ｏ装置
８０８ ネットワークインタフェース
８１０ 表示装置インタフェース
８１２ 記憶媒体
８５０ システムバス

Claims (30)

1. 連続紙印刷システムのプリントヘッドアライメントシステムを有する装置であって、
   前記プリントヘッドアライメントシステムは、
   前記印刷システム中を進行する巻取式印刷媒体のセクションに対する上流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成された第１のセンサと、
   前記巻取式印刷媒体の前記セクションに対する下流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成された第２のセンサであり、前記下流プリントヘッドは、前記巻取式印刷媒体の進行方向において前記上流プリントヘッドより後ろに配置されている、第２のセンサと、
   前記上流プリントヘッドの前記横方向位置と前記下流プリントヘッドの前記横方向位置とに基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体の前記セクションとアライメントするように構成されたコントローラと
   を有する、
   装置。
2. 前記コントローラは、巻取式印刷媒体のセクションに対する前記上流プリントヘッドの横方向位置を決定し、いつ前記巻取式印刷媒体の該セクションが前記上流プリントヘッドから前記下流プリントヘッドまで進行することになるかを決定し、且つ、前記巻取式印刷媒体の該セクションが前記下流プリントヘッドに到達する時までに、前記下流プリントヘッドを該横方向位置とアライメントするように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記コントローラは、前記第１のセンサによって検出された横方向位置のストリームを指し示す前記第１のセンサからの入力に、ローパスフィルタを適用し、且つフィルタリングされた前記横方向位置のストリームに基づいて前記下流プリントヘッドをアライメントするように構成される、請求項１に記載の装置。
4. 前記コントローラは、前記上流プリントヘッドと前記下流プリントヘッドとの間の距離に基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすべき時点を特定するように構成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記コントローラは、前記巻取式印刷媒体の速度に基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすべき時点を特定するように構成される、請求項１に記載の装置。
6. 前記コントローラは、前記巻取式印刷媒体のセクションに対する前記上流プリントヘッドの横方向位置に前記下流プリントヘッドを移動させることによって、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体の該セクションとアライメントするように構成される、請求項１に記載の装置。
7. 前記コントローラは、前記下流プリントヘッドをアライメントする間の前記下流プリントヘッドの速度を制限するように構成される、請求項１に記載の装置。
8. 前記コントローラは、前記下流プリントヘッドをアライメントする間の前記下流プリントヘッドの加速度を制限するように構成される、請求項１に記載の装置。
9. 前記第１のセンサは、前記上流プリントヘッドによって前記巻取式印刷媒体上に設けられたマークに基づいて、前記上流プリントヘッドの横方向位置を検出するように構成される、請求項１に記載の装置。
10. リニアアクチュエータが、前記コントローラからの入力に基づいて前記下流プリントヘッドを位置変更し、
    前記コントローラは、前記下流プリントヘッドを或る距離だけ移動させるよう前記リニアアクチュエータに指示する入力と、前記下流プリントヘッドの実際の動きとの間の相違を決定し、且つ該相違に基づいて前記コントローラからの該入力を調整するように構成される、請求項１に記載の装置。
11. 連続紙印刷システム中を進行する巻取式印刷媒体のセクションに対する上流プリントヘッドの横方向位置を検出するステップであり、前記巻取式印刷媒体の進行方向において前記上流プリントヘッドより後ろに下流プリントヘッドが配置されている、ステップと、
    前記巻取式印刷媒体の前記セクションに対する前記下流プリントヘッドの横方向位置を検出するステップと、
    前記上流プリントヘッドの前記横方向位置と前記下流プリントヘッドの前記横方向位置とに基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体の前記セクションとアライメントするステップと、
    を有する方法。
12. 巻取式印刷媒体のセクションに対する前記上流プリントヘッドの横方向位置を決定するステップと、
    いつ前記巻取式印刷媒体の該セクションが前記上流プリントヘッドから前記下流プリントヘッドまで進行することになるかを決定するステップと、
    前記巻取式印刷媒体の該セクションが前記下流プリントヘッドに到達する時までに、前記下流プリントヘッドを該横方向位置とアライメントするステップと、
    を更に有する請求項１１に記載の方法。
13. 前記上流プリントヘッドの検出された横方向位置のストリームを指し示す入力にローパスフィルタを適用するステップと、
    フィルタリングされた前記横方向位置のストリームに基づいて前記下流プリントヘッドをアライメントするステップと、
    を更に有する請求項１１に記載の方法。
14. 前記上流プリントヘッドと前記下流プリントヘッドとの間の距離に基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすべき時点を特定するステップ、
    を更に有する請求項１１に記載の方法。
15. 前記巻取式印刷媒体の速度に基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすべき時点を特定するステップ、
    を更に有する請求項１１に記載の方法。
16. 前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすることは、前記巻取式印刷媒体の該セクションに対する前記上流プリントヘッドの横方向位置に前記下流プリントヘッドを移動させることを有する、請求項１１に記載の方法。
17. 前記下流プリントヘッドをアライメントする間の前記下流プリントヘッドの速度を制限すること、を更に有する請求項１１に記載の方法。
18. 前記下流プリントヘッドをアライメントする間の前記下流プリントヘッドの加速度を制限すること、を更に有する請求項１１に記載の方法。
19. 前記上流プリントヘッドの横方向位置は、前記上流プリントヘッドによって前記巻取式印刷媒体上に設けられたマークによって指し示される、請求項１１に記載の方法。
20. 前記下流プリントヘッドをアライメントすることは、前記下流プリントヘッドを位置変更するための入力をリニアアクチュエータに提供することを有し、当該方法は更に、
    前記下流プリントヘッドを或る距離だけ移動させるよう前記リニアアクチュエータに指示する入力と、前記下流プリントヘッドの実際の動きとの間の相違を決定するステップと、
    前記相違に基づいて該入力を調整するステップと
    を有する、請求項１１に記載の方法。
21. プログラムされた命令を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されるときに、
    連続紙印刷システム中を進行する巻取式印刷媒体のセクションに対する上流プリントヘッドの横方向位置を検出するステップであり、前記巻取式印刷媒体の進行方向において前記上流プリントヘッドより後ろに下流プリントヘッドが配置されている、ステップと、
    前記巻取式印刷媒体の前記セクションに対する前記下流プリントヘッドの横方向位置を検出するステップと、
    前記上流プリントヘッドの前記横方向位置と前記下流プリントヘッドの前記横方向位置とに基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体の前記セクションとアライメントするステップと、
    を有する方法を実行するよう作用する、媒体。
22. 前記方法は更に、
    巻取式印刷媒体のセクションに対する前記上流プリントヘッドの横方向位置を決定するステップと、
    いつ前記巻取式印刷媒体の該セクションが前記上流プリントヘッドから前記下流プリントヘッドまで進行することになるかを決定するステップと、
    前記巻取式印刷媒体の該セクションが前記下流プリントヘッドに到達する時までに、前記下流プリントヘッドを該横方向位置とアライメントするステップと、
    を有する、請求項２１に記載の媒体。
23. 前記方法は更に、
    前記上流プリントヘッドの検出された横方向位置のストリームを指し示す入力にローパスフィルタを適用するステップと、
    フィルタリングされた前記横方向位置のストリームに基づいて前記下流プリントヘッドをアライメントするステップと
    を有する、請求項２１に記載の媒体。
24. 前記方法は更に、
    前記上流プリントヘッドと前記下流プリントヘッドとの間の距離に基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすべき時点を特定するステップ
    を有する、請求項２１に記載の媒体。
25. 前記方法は更に、
    前記巻取式印刷媒体の速度に基づいて、前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすべき時点を特定するステップ
    を有する、請求項２１に記載の媒体。
26. 前記下流プリントヘッドを前記巻取式印刷媒体のセクションとアライメントすることは、前記巻取式印刷媒体の該セクションに対する前記上流プリントヘッドの横方向位置に前記下流プリントヘッドを移動させることを有する、請求項１１に記載の方法。
27. 前記方法は更に、前記下流プリントヘッドをアライメントする間の前記下流プリントヘッドの速度を制限することを有する、請求項２１に記載の媒体。
28. 前記方法は更に、前記下流プリントヘッドをアライメントする間の前記下流プリントヘッドの加速度を制限することを有する、請求項２１に記載の媒体。
29. 前記上流プリントヘッドの横方向位置は、前記上流プリントヘッドによって前記巻取式印刷媒体上に設けられたマークによって指し示される、請求項２１に記載の媒体。
30. 前記下流プリントヘッドをアライメントすることは、前記下流プリントヘッドを位置変更するための入力をリニアアクチュエータに提供することを有し、前記方法は更に、
    前記下流プリントヘッドを或る距離だけ移動させるよう前記リニアアクチュエータに指示する入力と、前記下流プリントヘッドの実際の動きとの間の相違を決定するステップと、
    前記相違に基づいて該入力を調整するステップと
    を有する、請求項２１に記載の媒体。

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