JP2020111037A - 液体吐出装置及び液体の着弾位置ズレを補正する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出部の特性の誤差に起因する液体の着弾位置ズレを補正する技術を提供する。【解決手段】液体吐出装置は、媒体を支持する支持部と、媒体上に液体を吐出する吐出部と、走査方向に沿って吐出部を移動させる走査駆動部と、吐出部と走査駆動部を制御する制御部と、を備える。制御部は、吐出速度テストパターンを形成し、吐出速度テストパターンから検知される液体の吐出速度に関連する吐出速度パラメーターを取得する第１処理と、吐出速度パラメーターから液体の吐出速度を算出し、算出された吐出速度に依存する第１補正成分を算出して、第１補正成分を含む補正値を設定する第２処理と、吐出部を移動させながら吐出部から媒体上に液体を吐出させる際に、補正値を用いて液体の吐出タイミングを補正する第３処理と、を実行可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、液体を媒体上に吐出する液体吐出装置に関し、特に、液体の着弾位置ズレを補正する技術に関するものである。

特許文献１には、印刷ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させて印刷を行う双方向印刷を実行することが可能な印刷装置が開示されている。この印刷装置では、双方向印刷時に往路と復路においてインクの着弾位置ズレが発生する可能性がある。そこで、従来技術では、双方向印刷によって補正用パターンを印刷し、印刷した補正用パターンを濃度検知部で検知し、その検知結果に基づいてインクの吐出タイミングを調整することによって双方向印刷時の着弾位置ズレを補正している。

特開２００９−２８６１４１号公報

インクの着弾位置ズレは、双方向印刷時の吐出タイミングとは異なる他の要因で発生する場合があり、また、単方向印刷でもインクの着弾位置ズレが発生する。着弾位置ズレの要因の一つとして、例えば、印刷ヘッドの特性差によって生じるインクの吐出速度の誤差が挙げられる。しかし、従来は、インクの吐出速度の誤差に起因する着弾位置ズレの補正については十分な検討がなされていないという課題があった。このような課題は、印刷装置に限らず、インク以外の液体を吐出部から吐出する他の種類の液体吐出装置にも共通する課題であった。

本開示の一形態によれば、媒体上に液体を吐出する液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、前記媒体を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記媒体上に前記液体を吐出する吐出部と、走査方向に沿って前記吐出部を移動させる走査駆動部と、前記吐出部と前記走査駆動部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させることによって前記液体の吐出速度を求めるための吐出速度テストパターンを形成し、前記吐出速度テストパターンから検知される前記液体の吐出速度に関連する吐出速度パラメーターを取得する第１処理と、前記吐出速度パラメーターから前記液体の吐出速度を算出し、算出された前記吐出速度に依存する第１補正成分を算出して、前記第１補正成分を含む補正値を設定する第２処理と、前記吐出部を移動させながら前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させる際に、前記補正値を用いて前記液体の吐出タイミングを補正する第３処理と、を実行可能に構成されている。

液体吐出装置の一実施形態としての印刷装置を表す右側面図。 印刷ヘッドの配列を示す平面図。 印刷装置の機能ブロック図。 吐出タイミングの補正値の成分を示す説明図。 第１補正成分を求める処理を示す説明図。 吐出速度テストパターンの一例を示す説明図。 第２補正成分を求める処理を示す説明図。 吐出タイミングの補正を伴う印刷処理の手順を示すフローチャート。 第１処理の詳細手順を示すフローチャート。

A. 装置の構成：
図１は、液体吐出装置の一実施形態としての印刷装置１００の右側面図である。すなわち、図１の紙面の左側が印刷装置１００の正面側に相当し、紙面の右側が背面側に相当する。ｘ軸方向は印刷装置１００の右側面から左側面に向かう方向であり、ｙ軸方向は印刷装置１００の背面から正面に向かう方向であり、ｚ軸方向は鉛直上向きの方向である。ｘ，ｙ，ｚ軸方向は、互いに直交している。他の図におけるｘ，ｙ，ｚ軸方向も図１と同じ方向を示している。

印刷装置１００は、繰出部２０と、搬送部３０と、キャリッジ４０と、洗浄部５０と、巻取部６０と、走査駆動部７０とを備えている。

繰出部２０は、印刷が行われる被印刷媒体ＰのロールＲ１を繰り出す機構である。被印刷媒体Ｐを単に「媒体Ｐ」とも呼ぶ。繰出部２０は、回転軸２１にセットされたロールＲ１から従動ローラー２２，２３を介して媒体Ｐを搬送部３０に繰り出すことが可能に構成されている。媒体Ｐを搬送部３０に繰り出す際、回転軸２１は回転方向Ｄｃに回転する。

搬送部３０は、搬送ベルト３４により媒体Ｐを搬送方向Ｄａに搬送する機構である。本実施形態では、搬送ベルト３４は無端ベルトである。搬送ベルト３４の表面には、媒体Ｐを搬送ベルト３４の支持面３４ｆに貼り付けるための粘着剤層が形成されている。但し、搬送ベルト３４としては、粘着性ベルト以外のベルトを用いてもよく、例えば、静電吸着式のベルトを用いてもよい。搬送ベルト３４の支持面３４ｆは、媒体Ｐを支持する「支持部」に相当する。搬送部３０は、搬送ベルト３４の他に、搬送ベルト３４を方向Ｄｅに移動させる駆動ローラー３１と、従動ローラー３２と、押し付けローラー３５と、ベルト支持部３６とを備えている。駆動ローラー３１は、媒体Ｐを搬送する際に回転方向Ｄｃに回転する。媒体Ｐは、押し付けローラー３５とベルト支持部３６との間において搬送ベルト３４の支持面３４ｆに押し付けられることによって、搬送ベルト３４の表面に貼り付けられる。押し付けローラー３５は、媒体Ｐの同じ場所に一定の時間接触することで接触痕が媒体Ｐにつくことを抑制するため、搬送方向Ｄａに沿って往復移動可能な構成となっている。

キャリッジ４０は、印刷ヘッド４４を保持するヘッド保持部４２と、ギャップ調整部４３とを有する。ギャップ調整部４３は、印刷ヘッド４４の表面と媒体Ｐとの間のギャップを調整する機構である。本実施形態では、ギャップ調整部４３はカム機構を使用しており、カムを回転させることでヘッド保持部４２をｚ軸方向に沿って移動させることが可能である。印刷ヘッド４４は、媒体Ｐにインクを吐出することによって印刷を実行する。印刷ヘッド４４の構成例については後述する。

洗浄部５０は、搬送ベルト３４の表面を洗浄する機構である。洗浄部５０は、搬送ベルト３４の表面に接する洗浄ブラシ５３と、洗浄ブラシ５３を洗浄するための洗浄剤が入ったトレイ５４とを有する。洗浄ブラシ５３が回転すると、搬送ベルト３４の表面が洗浄ブラシ５３によって洗浄されるとともに、トレイ５４内において洗浄ブラシ５３自身が洗浄される。

巻取部６０は、印刷後の媒体Ｐを巻き取る機構である。巻取部６０は、従動ローラー６１と、巻取軸６２とを有する。巻取軸６２には巻き取り用の紙管がセットされ、従動ローラー６１を介して搬送部３０から搬送された媒体ＰをロールＲ２として巻き取ることができる。

走査駆動部７０は、キャリッジ４０を走査する機構である。「走査」とは、キャリッジ４０を走査方向Ｄｓ又はその逆方向に移動させることを意味する。走査方向Ｄｓを「往路方向」とも呼び、その逆方向を「復路方向」とも呼ぶ。本実施形態では、走査方向Ｄｓは、ｘ軸方向と逆向きであるが、走査方向Ｄｓをｘ軸方向と同じ向きに定義してもよい。印刷は、キャリッジ４０を往路方向又は復路方向に移動させながら、印刷ヘッド４４からインクを吐出することによって実行される。印刷の際には、キャリッジ４０を移動させながら印刷ヘッド４４からインクを吐出するが、キャリッジ４０の移動中は、搬送部３０は媒体Ｐの搬送を停止させる。換言すれば、印刷の際に、キャリッジ４０の往路又は復路の走査と媒体Ｐの搬送とが交互に行われる。

媒体Ｐとしては、被捺染材を用いることができる。被捺染材とは、捺染の対象となる布帛や、衣服や、その他の服飾製品等のことを言う。布帛には、綿、麻、絹、羊毛等の天然繊維や、ナイロン等の化学繊維、あるいはこれらを混ぜた複合繊維の、織物、編物、不織布等が含まれる。また、衣服や、その他の服飾製品には、縫製後のＴシャツ、ハンカチ、スカーフ、タオル、手提げ袋、布製のバッグ、カーテン、シーツ、ベッドカバー等のファニチャー類の他、縫製前の状態のパーツとして存在する裁断前後の布帛等も含まれる。また、媒体Ｐとして、上記被捺染材の他、普通紙、上質紙、及び光沢紙などのインクジェット印刷用専用紙等を用いることができる。また、媒体Ｐとしては、例えば、インクジェット印刷用に表面処理をしていない（すなわち、インク吸収層を形成していない）プラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているもの、及び紙等の基材上にプラスチックフィルムが接着されているものも用いることができる。このように、媒体Ｐとして多様な材料を使用可能であり、また、媒体Ｐの厚みも広範囲にわたる。印刷装置１００のオペレーターは、ギャップ調整部４３を使用して、印刷ヘッド４４の表面と媒体Ｐとの間のギャップの値を、媒体Ｐに適した適切な値に調整可能である。

図２は、印刷ヘッド４４の配列を示す平面図である。ここでは、説明の都合上、ヘッド保持部４２を上から透視した状態を示している。ヘッド保持部４２は、複数の印刷ヘッド４４ａ〜４４ｄと、カメラユニット４８とを有している。複数の印刷ヘッド４４ａ〜４４ｄの構成は同一なので、互いに区別の必要が無い場合には「印刷ヘッド４４」と呼ぶ。カメラユニット４８は、媒体Ｐ上に形成されたテストパターンを撮影するために使用可能である。

各印刷ヘッド４４は、複数のノズルチップ４６が千鳥配列された構成を有している。「ノズルチップ４６」とは、複数のノズルが形成された焼結体を意味する。複数のノズルチップ４６が組み合わされて１つの印刷ヘッド４４が構成され、複数の印刷ヘッド４４がヘッド保持部４２に組み付けられる。第１の印刷ヘッド４４ａは、４つのノズルチップ４６を組み合わせた集合体であり、２つのノズル列Ｃ１，Ｃ２を有する。第１のノズル列Ｃ１のノズルは白丸で描かれており、第２のノズル列Ｃ２のノズルは黒丸で描かれている。他の印刷ヘッド４４ｂ〜４４ｄも第１の印刷ヘッド４４ａと同様に構成されており、４つの印刷ヘッド４４ａ〜４４ｄの全体で８つのノズル列Ｃ１〜Ｃ８が形成されている。これらの８つのノズル列Ｃ１〜Ｃ８からは、異なる色の８種類のインクを吐出可能である。なお、図２では、１つのノズルチップ４６の１列分のノズルは９個しか描かれていないが、実際には、１列分のノズルの数は数十個から数百個である。１つの印刷ヘッド４４を構成する複数のノズルチップ４６が千鳥状に配列されている理由は、走査方向Ｄｓと垂直な方向に沿って一定のピッチでノズルを配列するためである。１つのノズル列を構成する複数のノズルのうち、走査方向Ｄｓに沿って重なる位置にあるノズルの一部はインクの吐出に使用されないダミーノズルとなる。なお、図２に示す印刷ヘッド４４の構成と配列は一例であり、これ以外の種々の構成や配列を採用可能である。例えば、１つのノズルチップ４６で１つの印刷ヘッド４４を構成するようにしてもよい。また、ヘッド保持部４２に複数の印刷ヘッド４４を設ける必要はなく、１つの印刷ヘッド４４のみを設けるようにしてもよい。

本実施形態では、後述するインクの吐出タイミングの補正は、印刷ヘッド４４毎に実行される。但し、印刷ヘッド４４毎でなく、ノズルチップ４６毎に吐出タイミングの補正を行うようにしてもよい。本明細書において、液体の吐出タイミングの補正の単位となる物体を「吐出部」と呼ぶ。本実施形態では、個々の印刷ヘッド４４が「吐出部」に相当する。

図３は、本実施形態の印刷装置１００の機能ブロック図である。印刷装置１００は、制御部１１０と、入力装置１２０とを有している。制御部１１０は、記憶部１１２と、プロセッサー１１４と、入出力インターフェース１１６と、制御回路１１８とを備えている。

プロセッサー１１４は、制御回路１１８を介して、図１で説明した各部の制御を実行する。また、プロセッサー１１４は、テストパターン印刷実行部２１０と、補正値算出部２２０と、吐出タイミング補正部２３０の機能を有する。テストパターン印刷実行部２１０は、テストパターンの印刷の実行を制御する。補正値算出部２２０は、インクの吐出タイミングを補正するための補正値の算出を行う。吐出タイミング補正部２３０は、補正値を用いて印刷時のインクの吐出タイミングの補正を行う。これらの各部の機能は、記憶部１１２に格納されたコンピュータープログラムを実行することによって実現される。但し、これらの機能の一部又は全部をハードウェア回路で実現してもよい。

入力装置１２０は、入出力インターフェース１１６に接続されており、制御部１１０に印刷データを供給する。また、印刷装置１００のオペレーターは、入力装置１２０を用いて、インクの吐出タイミングの補正処理の実行を指示したり、補正値の算出に利用するパラメーターを入力したりすることが可能である。

B. 吐出タイミング補正の概要：
図４は、インクの吐出タイミングの補正値の成分を示す説明図である。４つの印刷ヘッド４４ａ〜４４ｄの下方には、吐出タイミングの４つの補正成分δ１〜δ４が示されている。図４に示す符号の意味は以下の通りである。
・δ１〜δ４：第１〜第４補正成分
・Ｐ0：基準となる印刷ヘッド４４ａの取付位置。
・Ｐref：印刷ヘッド４４ｄの正しい取付位置。
・Ｖcr：印刷ヘッド４４の移動速度。
・Ｖm：インク滴ＤＲの吐出速度、すなわち、インク滴ＤＲが空中を飛行する速度。
・ＷＧ：媒体Ｐと印刷ヘッド４４との間の距離であるワークギャップの現実値であり、ＷＧ＝printＷＧ＋errＷＧである。
・errＷＧ：印刷ヘッド４４の取付誤差であるワークギャップ誤差。
・printＷＧ：オペレーターが入力したワークギャップの設定値。
・θ：印刷ヘッド４４の傾き誤差。

図４では４つの印刷ヘッド４４ａ〜４４ｄの下方に４つの補正成分δ１〜δ４が示されているが、これは単なる図示の便宜のためであり、４つの補正成分δ１〜δ４は同一の１つの印刷ヘッド４４に適用しうる。

本実施形態において、吐出タイミングの補正値δtotalは、４つの補正成分δ１〜δ４の和として与えられる。補正値δtotalの単位は、距離である。

第１補正成分δ１は、インク滴ＤＲの吐出速度Ｖmに依存する成分であり、また、ワークギャップの設定値printＷＧと印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrにも依存する。具体的には、第１補正成分δ１は、ワークギャップの設定値printＷＧをインク滴ＤＲの吐出速度Ｖmで除算し、印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrを乗じた値である。この第１補正成分δ１は、移動速度Ｖcrがゼロであると仮定したときのインク滴ＤＲの着弾位置と、移動速度Ｖcrがゼロでないときの着弾位置との差分に相当する。前述したように、印刷時には印刷ヘッド４４を走査方向Ｄｓに移動させながらインクを吐出するので、印刷ヘッド４４の特性の誤差により吐出速度Ｖmが変わると、媒体Ｐ上におけるインクドットの着弾位置がずれてしまう。そこで、本実施形態では、後述するように、各印刷ヘッド４４の吐出速度Ｖmを吐出速度テストパターンから検知する。なお、第１補正成分δ１はワークギャップ誤差errＷＧを考慮しておらず、ワークギャップ誤差errＷＧは第２補正成分δ２で考慮される。

第２補正成分δ２は、ワークギャップ誤差errＷＧに依存する成分であり、また、インク滴ＤＲの吐出速度Ｖmと印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrにも依存する。ワークギャップ誤差errＷＧは、ワークギャップの設定値printＷＧと実際のワークギャップＷＧとの差であり、吐出部としての印刷ヘッド４４と媒体Ｐとが対向する対向方向Ｄopに沿った印刷ヘッド４４の取付誤差に相当する。第２補正成分δ２は、具体的には、ワークギャップ誤差errＷＧをインク滴ＤＲの吐出速度Ｖmで除算し、印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrを乗じた値である。ワークギャップ誤差errＷＧは、個々の印刷ヘッド４４で異なる可能性がある。そこで、本実施形態では、後述するように、各印刷ヘッド４４のワークギャップ誤差errＷＧを取付誤差テストパターンから検知する。なお、上記（１ｂ）式と（１ｃ）式とを比較すれば理解できるように、第２補正成分δ２は第１補正成分δ１に比べてかなり小さな値である。

第３補正成分δ３は、印刷ヘッド４４の傾き誤差θに依存する成分であり、また、ワークギャップＷＧにも依存する。傾き誤差θは、吐出部としての印刷ヘッド４４と媒体Ｐとが対向する対向方向Ｄopに対する印刷ヘッド４４の傾き誤差に相当する。なお、傾き誤差θは、図４に示すような、印刷ヘッド４４におけるｙ軸を回転軸とした傾きに対応するものである。第３補正成分δ３は、具体的には、ワークギャップＷＧにtanθを乗じた値である。なお、上記（１ｄ）式において、実際のワークギャップＷＧ、すなわちワークギャップの現実値、の代わりに、ワークギャップの設定値printＷＧを使用してもよい。この理由は、第３補正成分δ３は第１補正成分δ１に比べて十分に小さいので、第３補正成分δ３に対するワークギャップ誤差errＷＧの寄与分が無視できる程度の大きさだからである。なお、印刷ヘッド４４の傾き誤差θは、例えば、ヘッド保持部４２の組み立て時に測定される。第３補正成分δ３は、通常は第１補正成分δ１に比べてかなり小さな値である。

第４補正成分δ４は、走査方向Ｄｓに沿った印刷ヘッド４４の取付誤差に依存する成分であり、上記（１ｅ）式では「constant」、すなわち定数が設定される。図４の例において、第４の印刷ヘッド４４ｄの正しい取付位置Ｐrefは、基準となる印刷ヘッド４４ａの取付位置Ｐ0を基準として設定されている。但し、第４の印刷ヘッド４４ｄの実際の取付位置は、正しい取付位置Ｐrefからずれており、このズレ量が第４補正成分δ４に相当する。なお、第４補正成分δ４は、例えば、ヘッド保持部４２の組み立て時に測定される。また、第４補正成分δ４は、基準となる印刷ヘッド４４ａに対してはゼロに設定される。第４補正成分δ４は、通常は第１補正成分δ１に比べてかなり小さな値である。

吐出タイミングの補正値δtotalを構成する４つの補正成分δ１〜δ４のうち、第１補正成分δ１が最も大きく、他の補正成分δ２〜δ４は第１補正成分δ１よりも十分に小さい。従って、第２〜第４補正成分δ２〜δ４を使用せずに、第１補正成分δ１のみを使用して補正値δtotalを算出してもよい。しかし、第２〜第４補正成分δ２〜δ４のうちの１つ以上を第１補正成分δ１とともに使用して補正値δtotalを算出すれば、吐出タイミングを更に正確に補正することが可能である。

C. 第１補正成分δ１を求める処理：
図５は、第１補正成分δ１を求める処理を示す説明図である。図５に示す符号の意味は以下の通りである。
・ＴＰvm：吐出速度テストパターン。
・Ｐsub1：吐出速度テストパターンＴＰvmを構成する第１サブパターン。
・Ｐsub2：吐出速度テストパターンＴＰvmを構成する第２サブパターン。
・diffDrift：第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2の間の距離。
・Ｖcr：印刷ヘッド４４の移動速度。
・Ｖm：インク滴ＤＲの吐出速度。
・ＷＧ１，ＷＧ２：媒体Ｐと印刷ヘッド４４との間のワークギャップの現実値。ＷＧ１＝printＷＧ１+errＷＧであり，ＷＧ２＝printＷＧ２+errＷＧである。
・errＷＧ：印刷ヘッド４４の取付誤差であるワークギャップ誤差。
・printＷＧ１，printＷＧ２：オペレーターが入力したワークギャップの設定値。

テストパターン印刷実行部２１０は、まず、ワークギャップＷＧが第１の値ＷＧ１である第１の状態で第１サブパターンＰsub1を形成し、次に、ワークギャップＷＧが第１の値ＷＧ１と異なる第２の値ＷＧ２である第２の状態で第２サブパターンＰsub2を形成する。この際、第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2は、印刷ヘッド４４が走査方向Ｄｓに移動しつつ同一の特定位置Ｐｓに到達したタイミングでインクをそれぞれ吐出することによって形成される。また、第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2を形成するときの印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrも同一である。なお。特定位置Ｐｓは、走査方向Ｄｓにおける特定の位置であることから、「特定の走査方向位置」であるとも言える。

図６は、吐出速度テストパターンＴＰvmの一例を示す説明図である。第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2は、同じインクを用いて、互いに異なる形状を有するように形成される。第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2の間の距離diffDriftは、カメラユニット４８を用いて吐出速度テストパターンＴＰvmの画像を取得し、その画像を補正値算出部２２０が解析することによって検知できる。この代わりに、印刷装置１００のオペレーターが吐出速度テストパターンＴＰvmを観察して距離diffDriftを検知し、検知した距離diffDriftを入力装置１２０で入力するようにしてもよい。後者の場合には、例えば、第２サブパターンＰsub2を形成する際のインクの吐出タイミングを意図的に変更した複数の吐出速度テストパターンＴＰvmを印刷し、それらの複数の吐出速度テストパターンＴＰvmから距離diffDriftを肉眼で検知できるように吐出速度テストパターンＴＰvmを形成してもよい。具体的には、例えば、意図的に吐出タイミングを変更して形成された複数の吐出速度テストパターンＴＰvmの中の１つにモアレが発生し、モアレが発生したときの吐出タイミングの変更量に相当する距離diffDriftを肉眼で検知できるように、各吐出速度テストパターンＴＰvmの隣に距離diffDriftを特定するための値を印刷しておくようにしてもよい。こうすれば、モアレの有無を観察することによって、オペレーターが距離diffDriftを検知できる。なお、第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2の間の距離diffDriftは、吐出速度テストパターンＴＰvmで検知される吐出速度パラメーターに相当する。

図５から理解できるように、距離diffDriftは次式で与えられる。

上記（２）式を変形すると、吐出速度Ｖmは次式で算出できる。

この吐出速度Ｖmを使用すると、上述した（１ｂ）式に従って第１補正成分δ１を算出できる。なお、（１ｂ）式におけるワークギャップの設定値printＷＧと移動速度Ｖcrは、補正値δtotalを用いて吐出タイミングの補正を行いながら印刷を実行する際の値である。

なお、インクの吐出速度Ｖmは、インク滴ＤＲの大きさに依存する。印刷ヘッド４４がサイズの異なる複数のインク滴を吐出可能な場合には、代表的な１つのサイズのインク滴を用いて吐出速度Ｖmが決定される。吐出速度テストパターンＴＰvmの認識のし易さの観点からは、最大サイズのインク滴を代表的なインク滴として使用することが好ましい。他のサイズのインク滴の吐出速度は、代表的なインク滴の吐出速度Ｖmから、予め定められた吐出速度の関係を利用して推定することができる。但し、インク滴のサイズ毎に吐出速度を求めることなく、代表的なインク滴の吐出速度Ｖmを他のサイズのインク滴に適用してもよい。

以上のように、本実施形態では、吐出速度テストパターンＴＰvmから吐出速度パラメーターとしての距離diffDriftを検知し、その距離diffDriftから液体の吐出速度Ｖmを算出し、その吐出速度Ｖmに依存する第１補正成分δ１を含む補正値δtotalを設定する。従って、吐出速度Ｖmの誤差に起因する着弾位置ズレを補正することができる。

D. 第２補正成分δ２を求める処理：
図７は、第２補正成分δ２を求める処理を示す説明図である。図７に示す符号の意味は以下の通りである。
・ＴＰerr：取付誤差テストパターン。
・Ｐfw：取付誤差テストパターンＴＰerrを構成する往路サブパターン。
・Ｐbw：取付誤差テストパターンＴＰerrを構成する復路サブパターン。
・diffBiD：往路サブパターンＰfwと復路サブパターンＰbwの間の距離。
・Ｖcr：印刷ヘッド４４の移動速度。
・Ｖm：インク滴ＤＲの吐出速度。
・ＷＧ：媒体Ｐと印刷ヘッド４４との間のワークギャップの現実値であり、ＷＧ＝printＷＧ+errＷＧである。
・errＷＧ：印刷ヘッド４４の取付誤差であるワークギャップ誤差。
・printＷＧ：オペレーターが入力したワークギャップの設定値。

テストパターン印刷実行部２１０は、まず、印刷ヘッド４４を走査の往路方向に移動させながら往路サブパターンＰfwを形成し、次に、印刷ヘッド４４を走査の復路方向に移動させながら復路サブパターンＰbwを形成する。この際、往路サブパターンＰfwと復路サブパターンＰbwは、印刷ヘッド４４が走査方向Ｄｓの同一の特定位置Ｐｓに到達したタイミングでインクをそれぞれ吐出することによって形成される。また、往路サブパターンＰfwと復路サブパターンＰbwを形成するときのワークギャップＷＧは同一である。本実施形態では、往路サブパターンＰfwと復路サブパターンＰbwを形成するときの印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrは同一であるが、印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrを往路と復路で変更してもよい。

往路サブパターンＰfw及び復路サブパターンＰbwとしては、吐出速度テストパターンＴＰvmの第１サブパターンＰsub1及び第２サブパターンＰsub2と同様の形状のパターンを使用可能である。往路サブパターンＰfw及び復路サブパターンＰbwの間の距離diffBiDは、カメラユニット４８を用いて取付誤差テストパターンＴＰerrの画像を取得し、その画像を補正値算出部２２０が解析することによって検知できる。この代わりに、印刷装置１００のオペレーターが取付誤差テストパターンＴＰerrを観察して距離diffBiDを検知し、検知した距離diffBiDを入力装置１２０を用いて入力するようにしてもよい。なお、往路サブパターンＰfwと復路サブパターンＰbwの間の距離diffBiDは、取付誤差テストパターンＴＰerrで検知される取付誤差パラメーターに相当する。

図７から理解できるように、距離diffBiDは次式で与えられる。

上記（４）式を変形すると、ワークギャップ誤差errＷＧは次式で算出できる。

このワークギャップ誤差errＷＧと吐出速度Ｖmとを使用すると、上述した（１ｃ）式に従って第２補正成分δ２を算出できる。なお、（１ｃ）式におけるワークギャップＷＧと移動速度Ｖcrは、補正値δtotalを用いて吐出タイミングの補正を行いながら印刷を実行する際の値である。

以上のように、本実施形態では、取付誤差テストパターンＴＰerrから取付誤差パラメーターとしての距離diffBiDを検知し、その距離diffBiDと吐出速度Ｖmから印刷ヘッド４４の取付誤差であるワークギャップ誤差errＷＧを算出し、そのワークギャップ誤差errＷＧに依存する第２補正成分δ２を含む補正値δtotalを設定する。従って、ワークギャップ誤差errＷＧに起因する着弾位置ズレを補正することができる。

E. 処理手順：
図８は、吐出タイミングの補正を伴う印刷処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１００では、オペレーターによるキャリブレーションの開始命令に応じて、第１処理が実行される。「キャリブレーション」とは、補正値δtotalを求めるためのパラメーターを取得する処理を意味する。第１処理は、テストパターン印刷実行部２１０がテストパターンを形成し、テストパターンから検知されたパラメーターを補正値算出部２２０が取得する処理である。

図９は、図８のステップＳ１００における第１処理の詳細手順を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、図５で説明した吐出速度テストパターンＴＰvmが形成される。ステップＳ１２０では、吐出速度テストパターンＴＰvmから吐出速度パラメーターが検知されて、補正値算出部２２０によって取得される。上述したように、本実施形態では、吐出速度パラメーターは、第１サブパターンＰsub1と第２サブパターンＰsub2の間の距離diffDriftである。ステップＳ１３０では、図７で説明した取付誤差テストパターンＴＰerrが形成される。ステップＳ１４０では、取付誤差テストパターンＴＰerrから取付誤差パラメーターが検知されて、補正値算出部２２０によって取得される。上述したように、本実施形態では、取付誤差パラメーターは、往路サブパターンＰfwと復路サブパターンＰbwの間の距離diffBiDである。なお、第２補正成分δ２を含まない補正値δtotalを使用して吐出タイミングの補正を行う場合には、ステップＳ１３０，Ｓ１４０は省略可能である。

第１処理が終了すると、ステップＳ２００に進み、第２処理が実行される。第２処理では、第１処理で取得したパラメーターを使用して、補正値算出部２２０が吐出タイミングの補正値δtotalを設定する。この際、まず、上述した（３）式でインクの吐出速度Ｖmが算出され、上述した（５）式でワークギャップ誤差errＷＧが算出される。補正値δtotalは、上述した（１ａ）〜（１ｅ）式で与えられる。但し、上述したように、第２〜第４補正成分δ２〜δ４の一部又は全部を省略可能である。すなわち、第２処理では、少なくとも第１補正成分δ１を含むように補正値δtotalが設定される。補正値δtotalの算出において、ワークギャップの設定値printＷＧと印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrは、オペレーターに指定される印刷時の値が使用される。「印刷時」とは、後述する第３処理の実行時を意味する。なお、第２処理において、印刷時のワークギャップの設定値printＷＧと印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrが指定されていない場合には、これらの値は変数として設定しておいてもよい。この場合には、第３処理の開始時に、補正値δtotalの値が算出される。

第２処理が終了し、オペレーターから印刷開始の指示が入力されるとすると、ステップＳ３００に進み、第３処理が実行される。第３処理では、制御部１１０は、補正値δtotalを使用してインクの吐出タイミングを補正しながら印刷を実行する。すなわち、印刷ヘッド４４を移動させながら印刷ヘッド４４から媒体Ｐ上にインクを吐出させる際に、吐出タイミング補正部２３０が補正値δtotalを用いてインクの吐出タイミングを補正する。

なお、上記（１ａ）〜（１ｅ）で与えられる補正値δtotalは、距離の単位で表現されている。走査駆動部７０がエンコーダーを用いてキャリッジ４０の走査方向Ｄｓの位置を検出し、そのエンコーダー信号に同期してインク滴の吐出制御を行う場合には、補正値δtotalそのものを用いて吐出タイミングの補正を行うことができる。一方、走査の経過時間に応じてインク滴の吐出制御を行う場合には、補正値δtotalを印刷ヘッド４４の移動速度Ｖcrで除した値δtotal／Ｖcrを時間補正値として用いて吐出タイミングの補正を行うことができる。

以上のように、本実施形態では、吐出速度テストパターンＴＰvmで検知される吐出速度パラメーターからインクの吐出速度Ｖmを算出し、その吐出速度Ｖmに依存する第１補正成分δ１を含む補正値δtotalを設定してインクの吐出タイミングを補正するので、吐出速度Ｖmの誤差に起因する着弾位置ズレを補正することができる。

なお、上述した実施形態では、液体吐出装置としてインクを吐出する印刷装置１００を用いていたが、本開示は、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置として実現することも可能である。

F. 他の実施形態
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態（aspect）によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の第１の形態によれば、媒体上に液体を吐出する液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、前記媒体を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記媒体上に前記液体を吐出する吐出部と、走査方向に沿って前記吐出部を移動させる走査駆動部と、前記吐出部と前記走査駆動部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させることによって前記液体の吐出速度を求めるための吐出速度テストパターンを形成し、前記吐出速度テストパターンから検知される前記液体の吐出速度に関連する吐出速度パラメーターを取得する第１処理と、前記吐出速度パラメーターから前記液体の吐出速度を算出し、算出された前記吐出速度に依存する第１補正成分を算出して、前記第１補正成分を含む補正値を設定する第２処理と、前記吐出部を移動させながら前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させる際に、前記補正値を用いて前記液体の吐出タイミングを補正する第３処理と、を実行可能に構成されている。
この液体吐出装置によれば、吐出速度テストパターンで検知される吐出速度パラメーターから液体の吐出速度を算出し、その吐出速度に依存する第１補正成分を含む補正値を設定して吐出タイミングを補正するので、吐出速度の誤差に起因する着弾位置ズレを補正することができる。

（２）上記液体吐出装置は、更に、前記支持部に支持された前記媒体と前記吐出部との間の距離であるワークギャップを調整可能なギャップ調整部を備え、前記制御部は、前記第１処理において、前記ワークギャップが第１の値である状態で前記吐出部を走査方向に移動させながら、前記吐出部が特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって第１サブパターンを形成し、前記ワークギャップが前記第１の値と異なる第２の値である状態で前記吐出部を前記走査方向に移動させながら、前記吐出部が前記特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって第２サブパターンを形成して、前記第１サブパターンと前記第２サブパターンとを含む前記吐出速度テストパターンを形成するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、ワークギャップが第１の値と第２の値である状態で液体をそれぞれ吐出することによって、液体の吐出速度を求めるための吐出速度テストパターンを形成できる。

（３）上記液体吐出装置において、前記制御部は、前記走査方向における前記第１サブパターンと前記第２サブパターンとの間の距離を前記吐出速度パラメーターとして取得するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、第１サブパターンと第２サブパターンとの間の距離は液体の吐出速度に依存するので、その距離から吐出速度を算出することできる。

（４）上記液体吐出装置において、前記第１補正成分は、前記吐出速度と、前記第３処理における前記ワークギャップの設定値と、前記第３処理における前記吐出部の移動速度と、に依存する成分であるものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、液体の吐出速度とワークギャップの設定値と吐出部の移動速度とに依存する液体の着弾位置ズレを、第１補正成分で補正できる。

（５）上記液体吐出装置において、前記制御部は、（ｉ）前記第１処理において、前記吐出部と前記媒体とが対向する対向方向に沿った取付位置に関する前記吐出部の取付誤差を求めるための取付誤差テストパターンを形成して、前記取付誤差テストパターンから検知される前記吐出部の取付誤差に関連する取付誤差パラメーターを取得し、（ｉｉ）前記第２処理において、前記取付誤差パラメーターと前記吐出速度から前記吐出部の取付誤差を算出し、算出された前記取付誤差に依存する第２補正成分を算出して、前記第２補正成分を含む前記補正値を設定するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、液体の吐出速度のみでなく、吐出部の取付誤差も考慮して補正値を設定するので、液体の着弾位置ズレをより正しく補正できる。

（６）上記液体吐出装置において、前記制御部は、前記第１処理において、前記支持部に支持された前記媒体と前記吐出部との間の距離であるワークギャップが特定の値である状態で前記吐出部を走査の往路方向に移動させながら、前記吐出部が特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって往路サブパターンを形成し、前記ワークギャップが前記特定の値である状態で前記吐出部を走査の復路方向に移動させながら、前記吐出部が前記特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって復路サブパターンを形成して、前記往路サブパターンと前記復路サブパターンとを含む前記取付誤差テストパターンを形成するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、往路と復路で吐出部を移動させながら液体をそれぞれ吐出することによって、走査方向における吐出部の取付誤差を求めるための取付誤差テストパターンを媒体上に形成できる。

（７）上記液体吐出装置において、前記制御部は、前記走査方向における前記往路サブパターンと前記復路サブパターンとの間の距離を前記取付誤差パラメーターとして取得するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、往路サブパターンと復路サブパターンとの間の距離は、走査方向における吐出部の取付誤差に依存するので、その距離から吐出速度を算出することできる。

（８）上記液体吐出装置において、前記第２補正成分は、前記吐出速度と、前記吐出部の前記取付誤差と、前記第３処理における前記吐出部の移動速度と、に依存する成分であるものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、液体の吐出速度と吐出部の取付誤差と吐出部の移動速度とに依存する液体の着弾位置ズレを、第２補正成分で補正できる。

（９）上記液体吐出装置において、前記制御部は、前記第２処理において、前記吐出部と前記媒体とが対向する対向方向に対する前記吐出部の傾き誤差と、前記第３処理における前記媒体と前記吐出部との間の距離であるワークギャップの現実値又は設定値と、に依存する第３補正成分を算出して、前記第３補正成分を含む前記補正値を設定するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、液体の吐出速度のみでなく、吐出部の傾き誤差も考慮して補正値を設定するので、液体の着弾位置ズレをより正しく補正できる。

（１０）上記液体吐出装置において、前記液体吐出装置は、前記吐出部を複数有しており、前記制御部は、各吐出部について前記補正値を設定するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、複数の吐出部のそれぞれについて補正値を設定するので、複数の吐出部同士の着弾位置ズレを補正できる。

（１１）上記液体吐出装置において、前記制御部は、前記複数の吐出部の前記走査方向に沿った取付誤差に依存する第４補正成分を含むように前記補正値を設定するものとしてもよい。
この液体吐出装置によれば、液体の吐出速度のみでなく、走査方向に沿った吐出部の取付誤差も考慮して補正値を設定するので、液体の着弾位置ズレをより正しく補正できる。

（１２）本開示の第２の形態によれば、支持部に支持された媒体上に吐出部から液体を吐出する際に発生する前記液体の着弾位置ズレを補正する方法が提供される。この方法は、（ａ）前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させることによって前記液体の吐出速度を求めるための吐出速度テストパターンを形成し、前記吐出速度テストパターンから検出される前記液体の吐出速度に関連する吐出速度パラメーターを取得する工程と、（ｂ）前記吐出速度パラメーターから前記液体の吐出速度を算出し、算出された前記吐出速度に依存する第１補正成分を算出して、前記第１補正成分を含む補正値を設定する工程と、（ｃ）前記吐出部を移動させながら前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させる際に、前記補正値を用いて前記液体の吐出タイミングを補正する工程と、を備える。
この方法によれば、吐出速度テストパターンで検知される吐出速度パラメーターから液体の吐出速度を算出し、その吐出速度に依存する第１補正成分を含む補正値を設定して吐出タイミングを補正するので、吐出速度の誤差に起因する着弾位置ズレを補正することができる。

２０…繰出部、２１…回転軸、２２…従動ローラー、２３…従動ローラー、３０…搬送部、３１…駆動ローラー、３２…従動ローラー、３４…搬送ベルト、３４ｆ…支持面、３５…ローラー、３６…ベルト支持部、４０…キャリッジ、４２…ヘッド保持部、４３…ギャップ調整部、４４，４４ａ〜４４ｄ…印刷ヘッド、４６…ノズルチップ、４８…カメラユニット、５０…洗浄部、５３…洗浄ブラシ、５４…トレイ、６０…巻取部、６１…従動ローラー、６２…巻取軸、７０…走査駆動部、１００…印刷装置、１１０…制御部、１１２…記憶部、１１４…プロセッサー、１１６…入出力インターフェース、１１８…制御回路、１２０…入力装置、２１０…テストパターン印刷実行部、２２０…補正値算出部、２３０…吐出タイミング補正部

Claims (12)

1. 媒体上に液体を吐出する液体吐出装置であって、
   前記媒体を支持する支持部と、
   前記支持部に支持された前記媒体上に前記液体を吐出する吐出部と、
   走査方向に沿って前記吐出部を移動させる走査駆動部と、
   前記吐出部と前記走査駆動部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させることによって前記液体の吐出速度を求めるための吐出速度テストパターンを形成し、前記吐出速度テストパターンから検知される前記液体の吐出速度に関連する吐出速度パラメーターを取得する第１処理と、
   前記吐出速度パラメーターから前記液体の吐出速度を算出し、算出された前記吐出速度に依存する第１補正成分を算出して、前記第１補正成分を含む補正値を設定する第２処理と、
   前記吐出部を移動させながら前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させる際に、前記補正値を用いて前記液体の吐出タイミングを補正する第３処理と、
   を実行可能に構成されている、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、更に、
   前記支持部に支持された前記媒体と前記吐出部との間の距離であるワークギャップを調整可能なギャップ調整部を備え、
   前記制御部は、前記第１処理において、
   前記ワークギャップが第１の値である状態で前記吐出部を走査方向に移動させながら、前記吐出部が特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって第１サブパターンを形成し、
   前記ワークギャップが前記第１の値と異なる第２の値である状態で前記吐出部を前記走査方向に移動させながら、前記吐出部が前記特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって第２サブパターンを形成して、
   前記第１サブパターンと前記第２サブパターンとを含む前記吐出速度テストパターンを形成する、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、前記走査方向における前記第１サブパターンと前記第２サブパターンとの間の距離を前記吐出速度パラメーターとして取得する、液体吐出装置。
4. 請求項２又は３に記載の液体吐出装置であって、
   前記第１補正成分は、前記吐出速度と、前記第３処理における前記ワークギャップの設定値と、前記第３処理における前記吐出部の移動速度と、に依存する成分である、液体吐出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記制御部は、
   （ｉ）前記第１処理において、前記吐出部と前記媒体とが対向する対向方向に沿った取付位置に関する前記吐出部の取付誤差を求めるための取付誤差テストパターンを形成して、前記取付誤差テストパターンから検知される前記吐出部の取付誤差に関連する取付誤差パラメーターを取得し、
   （ｉｉ）前記第２処理において、前記取付誤差パラメーターと前記吐出速度から前記吐出部の取付誤差を算出し、算出された前記取付誤差に依存する第２補正成分を算出して、前記第２補正成分を含む前記補正値を設定する、液体吐出装置。
6. 請求項５に記載の液体吐出装置であって、
   前記制御部は、前記第１処理において、
   前記支持部に支持された前記媒体と前記吐出部との間の距離であるワークギャップが特定の値である状態で前記吐出部を走査の往路方向に移動させながら、前記吐出部が特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって往路サブパターンを形成し、
   前記ワークギャップが前記特定の値である状態で前記吐出部を走査の復路方向に移動させながら、前記吐出部が前記特定の走査方向位置に到達したときに前記吐出部に前記液体を吐出させることによって復路サブパターンを形成して、
   前記往路サブパターンと前記復路サブパターンとを含む前記取付誤差テストパターンを形成する、液体吐出装置。
7. 請求項６に記載の液体吐出装置であって、
   前記制御部は、前記走査方向における前記往路サブパターンと前記復路サブパターンとの間の距離を前記取付誤差パラメーターとして取得する、液体吐出装置。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記第２補正成分は、前記吐出速度と、前記吐出部の前記取付誤差と、前記第３処理における前記吐出部の移動速度と、に依存する成分である、液体吐出装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記制御部は、前記第２処理において、前記吐出部と前記媒体とが対向する対向方向に対する前記吐出部の傾き誤差と、前記第３処理における前記媒体と前記吐出部との間の距離であるワークギャップの現実値又は設定値と、に依存する第３補正成分を算出して、前記第３補正成分を含む前記補正値を設定する、液体吐出装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
    前記液体吐出装置は、前記吐出部を複数有しており、
    前記制御部は、各吐出部について前記補正値を設定する、液体吐出装置。
11. 請求項１０に記載の液体吐出装置であって、
    前記制御部は、前記複数の吐出部の前記走査方向に沿った取付誤差に依存する第４補正成分を含むように前記補正値を設定する、液体吐出装置。
12. 支持部に支持された媒体上に吐出部から液体を吐出する際に発生する前記液体の着弾位置ズレを補正する方法であって、
    （ａ）前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させることによって前記液体の吐出速度を求めるための吐出速度テストパターンを形成し、前記吐出速度テストパターンから検出される前記液体の吐出速度に関連する吐出速度パラメーターを取得する工程と、
    （ｂ）前記吐出速度パラメーターから前記液体の吐出速度を算出し、算出された前記吐出速度に依存する第１補正成分を算出して、前記第１補正成分を含む補正値を設定する工程と、
    （ｃ）前記吐出部を移動させながら前記吐出部から前記媒体上に前記液体を吐出させる際に、前記補正値を用いて前記液体の吐出タイミングを補正する工程と、
    を備える方法。

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