JP2023136570A - インクジェット記録装置、ヘッド位置決定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】布帛や用紙などの記録媒体に応じて、記録ヘッドの高さ位置を適切に決定することが可能なインクジェット記録装置、及びヘッド位置決定方法を提供する。
【解決手段】記録装置10において、制御部81は、記録媒体Ctの記録面に対して、テストパターンTP1,TP2を印字し(S17-S20)、各テストパターンTP1,TP2を含む前記パターン画像を撮像部19に読み取らせ(S22)、各テストパターンTP1,TP2の間隔DS(パターン間隔DS)を算出し(S23)、そして、前記パターン間隔DSに基づいて前記ヘッド高さHの最適な設定値を決定する(S25)。
【選択図】図7
【解決手段】記録装置10において、制御部81は、記録媒体Ctの記録面に対して、テストパターンTP1,TP2を印字し(S17-S20)、各テストパターンTP1,TP2を含む前記パターン画像を撮像部19に読み取らせ(S22)、各テストパターンTP1,TP2の間隔DS(パターン間隔DS)を算出し(S23)、そして、前記パターン間隔DSに基づいて前記ヘッド高さHの最適な設定値を決定する(S25)。
【選択図】図7
Description
本発明は、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することにより前記記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置、及び前記記録ヘッドの位置を決定するヘッド位置決定方法に関する。
一般に、記録ヘッドのノズルから布帛や用紙などの記録媒体にインクを吐出することにより、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。布地などの布帛に画像をプリントすることは捺染と称されており、捺染を行うインクジェット記録装置は、捺染印刷機あるいは捺染プリンターとも称されている。当該インクジェット記録装置において、厚手の記録媒体が装置にセットされて印刷されると、記録ヘッドのノズル面が記録媒体の表面に接触する場合がある。このため、従来装置として、前記ノズル面と前記記録媒体との距離を決定可能な記録装置が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、前掲した従来装置は、厚みが未知の記録媒体との距離を決定するために、当該記録媒体へのテストパターンの印字処理のみならず、事前に厚みが既知の記録媒体にテストパターンを印字する必要があり、印字作業が煩雑である。
本発明の目的は、布帛や用紙などの記録媒体に応じて、記録ヘッドの高さ位置を適切に決定することが可能なインクジェット記録装置、及びヘッド位置決定方法を提供することにある。
本発明の一の局面に係るインクジェット記録装置は、記録ヘッドと、パターン印字処理部と、撮像部と、算定処理部と、決定処理部と、を備える。前記記録ヘッドは、予め定められた走査方向に移動しつつ記録媒体にインクを吐出する。前記パターン印字処理部は、前記記録媒体の記録面に対して前記記録ヘッドに所定のテストパターンを記録させる。前記撮像部は、前記テストパターンを含む前記記録面の画像を撮像する。前記算定処理部は、前記記録面の画像に基づいて、前記テストパターンと前記記録面上の基準位置との間隔を算定する。前記決定処理部は、前記間隔に基づいて前記記録媒体に応じた前記記録ヘッドの高さ位置を決定する。
本発明の他の局面に係るヘッド位置決定方法は、テストパターン印字工程と、撮像工程と、間隔算定工程と、高さ位置決定工程と、を含む。前記テストパターン印字工程は、予め定められた走査方向に記録ヘッドを移動させつつ前記記録ヘッドからインクを吐出することにより記録媒体の記録面に所定のテストパターンを記録する。前記撮像工程は、前記テストパターンを含む前記記録面の画像を撮像する。前記間隔算定工程は、前記記録面の画像に基づいて、前記テストパターンと前記記録面上の基準位置との間隔を算定する。前記高さ位置決定工程は、前記間隔に基づいて前記記録媒体に応じた前記記録ヘッドの高さ位置を決定する。
本発明によれば、布帛や用紙などの記録媒体に応じて、記録ヘッドの高さ位置を適切に決定することが可能である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
図1乃至図3を参照して、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置10(以下「記録装置10」と略称する。)について説明する。図1は、記録装置10の構造を示す図である。図2は、記録装置10の搬送ユニット12及び記録ユニット14を上方から見た図である。図3は、記録装置10の搬送ユニット12及び記録ユニット14を記録媒体Ctの搬送方向D1の下流側から見た図である。
記録装置10は、入力される画像データに基づいて、不織布や布地などのようなシート状の記録媒体Ct(図3参照)の上面(記録面)にインクを吐出して、記録媒体Ctの繊維をインクで染めることにより、記録媒体Ctに画像を記録する装置である。本実施形態では、記録装置10は、主として捺染印刷に用いられるインクジェット記録装置として説明する。つまり、記録装置10は、所謂、捺染印刷機(捺染プリンター)である。ここで、記録媒体Ctは、本発明の記録媒体の単なる一例であって、不織布や布地などのようなシート状の布帛である。なお、本実施形態においては、例えば、画像が記録される記録媒体の他の例として、厚さの異なる種々の用紙を適用することも可能である。
図1に示すように、記録装置10は、給送ユニット11、搬送ユニット12、排出ユニット13、記録ユニット14、昇降機構15(本発明のヘッド位置調整部の一例)、メンテナンスユニット16、キャップユニット17、操作表示部18(本発明の所定の表示部の一例)、撮像部19(本発明の撮像部の一例)、制御装置80、及びこれらを収容又は支持する本体フレーム21などを備えている。
給送ユニット11は、駆動ローラー11Aと、従動ローラー11Bと、駆動ローラー11A及び従動ローラー11Bに掛け渡された環状ベルト11Cとを有する。駆動ローラー11Aと従動ローラー11Bとは、水平方向へ隔てて配置されており、そのため、環状ベルト11Cは水平に延在している。環状ベルト11Cの上面に画像記録対象となる記録媒体Ctがセットされる。駆動ローラー11Aは、ギヤ又はベルトなどの伝達部材を介してモーター(不図示)に連結されている。記録装置10の制御装置80からの制御信号によって前記モーターが駆動制御されることにより、駆動ローラー11Aが図1において反時計回り方向に回転駆動する。これにより、環状ベルト11Cの上面に保持された記録媒体Ctが搬送方向D1へ向けて搬送される。
搬送ユニット12は、給送ユニット11よりも搬送方向D1の下流側に設けられている。搬送ユニット12は、記録媒体Ctを支持するとともに搬送方向D1の下流側へ記録媒体Ctを搬送する。つまり、搬送ユニット12は、記録媒体Ctを支持する支持部として機能し、また、記録媒体Ctを搬送方向D1へ搬送する搬送部としても機能する。
搬送ユニット12は、駆動ローラー12Aと、従動ローラー12Bと、駆動ローラー12A及び従動ローラー12Bに掛け渡された環状ベルト12Cとを有する。搬送ユニット12は、高さ方向において給送ユニット11と同じ位置で水平に配置されている。搬送ユニット12においても、駆動ローラー12Aは、ギヤ又はベルトなどの伝達部材を介してモーター(不図示)に連結されている。制御装置80からの制御信号によって前記モーターが駆動制御されることにより、駆動ローラー12Aが回転駆動する。これにより、環状ベルト12Cの搬送面22(本発明の支持面の一例)に支持された記録媒体Ctが搬送方向D1へ向けて搬送される。ここで、搬送面22は、環状ベルト12Cにおける上側の部分(以下「ベルト上部」という。)12C1の上面である。
本実施形態では、記録媒体Ctの上側の記録面において予め定められた記録領域が記録ユニット14の記録ヘッド26(本発明の記録ヘッドの一例)による記録位置(記録ヘッド26の下方の位置)まで搬送されると、記録媒体Ctの搬送が一時停止される。その後、記録ユニット14が所定の待機位置から走査方向D2(図2参照)へ往復移動される。なお、前記走査方向D2は、記録媒体Ctの前記搬送方向D1に直交する方向である。
記録ユニット14が前記走査方向D2へ往復移動する間に、記録ヘッド26は、ノズル29(図2参照)からインク摘を前記記録領域へ向けて吐出する。これにより、前記記録領域にインクによる画像が記録される。その後、記録媒体Ctにおける次の記録領域を前記記録位置に搬送するために、再び搬送方向D1へ向けて記録媒体Ctが搬送される。そして、前記次の記録領域が前記記録位置に到達すると、再び搬送が一時停止されて、記録ヘッド26によるインクの吐出動作が行われる。つまり、記録媒体Ctは、記録ヘッド26による画像記録が行われるたびに、搬送方向D1へ間欠的に搬送される。記録媒体Ctの間欠搬送動作、及び記録ヘッド26によるインクの吐出動作が繰り返されることにより、記録媒体Ctの記録面に所定の画像が記録される。
記録ユニット14は、前記走査方向D2へ往復移動する間に記録媒体Ctの記録面にインクを吐出することにより、画像を記録面に記録する。記録ユニット14は、搬送ユニット12の上側へ所定の間隔を隔てた位置で、前記走査方向D2へ往復移動可能に支持されている。
記録ユニット14は、キャリッジ141と、キャリッジ141に保持された4つの記録ヘッド26と、キャリッジ141を前記走査方向D2へ往復移動させる駆動力をキャリッジ141に付与するモーター25と、を備える。キャリッジ141は、本体フレーム21に設けられた2本のガイドレール31(図2参照)によって前記走査方向D2へ移動自在に支持されている。キャリッジ141は、ギヤ又はベルトなどの伝達部材を介してモーター25(図5参照)に連結されている。制御装置80からの制御信号によってモーター25が正回転方向又は逆回転方向へ駆動制御されることにより、記録ユニット14が前記走査方向D2へ往復移動する。
記録ヘッド26は、それぞれに対応するインクタンク(不図示)にインクチューブ(不図示)によって接続されている。前記インクタンクに貯留されている4色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)のインクが前記インクチューブによって、対応する色の記録ヘッド26に供給される。なお、本実施形態における記録ヘッド26が、本発明の記録ヘッドの一例である。
記録ヘッド26それぞれの下面は、複数のノズル29が形成されたインク吐出面28である。つまり、記録ヘッド26の下面には、複数のノズル29が形成されたインク吐出面28が設けられている。ノズル29は、搬送方向D1に沿って複数列形成されている。ノズル29は、下部開口を有する。この下部開口は、記録媒体Ctの表面にインク滴を吐出するためのインク吐出口である。
各記録ヘッド26は、制御装置80(図1参照)からの制御信号により制御されることによって、外部コンピューターから受信した画像データに応じて、記録媒体Ctの記録面に向かってノズル29からインク滴を吐出する。これにより、環状ベルト12C上の記録媒体Ctに、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの4色のインクによってカラー画像が記録される。
なお、記録ユニット14は、各色に対応する複数の記録ヘッド26を有する構成に限られず、例えば、全て同色の複数の記録ヘッド26、或いは一つの記録ヘッド26を有し、単色の画像を記録媒体Ctに記録する構成であってもよい。
図3に示すように、記録ヘッド26のインク吐出面28と、環状ベルト12Cの搬送面22との間には、高さ方向に隙間Tが設けられている。つまり、インク吐出面28と搬送面22との間に前記隙間Tが形成されるように、搬送面22からの記録ヘッド26のインク吐出面28のヘッド高さH(記録ヘッド26の高さ位置)が定められている。言い換えると、前記ヘッド高さHは、搬送面22からインク吐出面28までの高さ方向の距離である。
前記隙間Tは、搬送面22上の記録媒体Ctの記録面がインク吐出面28に接触せずに搬送方向D1へ記録媒体Ctを搬送可能な間隔であり、例えば、記録媒体Ctの厚さに所定の設計間隔t0(例えば1mm)を加えた距離である。前記設計間隔t0は、予め定められた基準レベル以上の画像品質を確保するための最適値である。つまり、最適な前記ヘッド高さHは、記録媒体Ctの厚さに前記設計間隔t0を加えた距離であり、記録ヘッド26の最適な高さ位置は、搬送面22から前記距離を上方へ隔てた位置である。
仮に、画像記録対象である記録媒体Ctの厚みが変わると、インク吐出面28と前記記録面との離間距離t1(図3参照)も変わり、前記離間距離t1が前記設計間隔t0から外れる。つまり、前記ヘッド高さHが、前記基準レベル以上の画像品質を確保できる最適値から外れる。この場合、記録画像の品質が低下することになる。
例えば、図4Aに示すように、前記間隔Tに対して記録媒体Ctの厚みが小さすぎると、前記離間距離t1が前記設計間隔t0よりも大きくなる。この場合、記録ユニット14の走査中にインク滴が吐出されて、そのインク滴が記録面に到達するまでの距離が長くなる。このため、記録ユニット14が前記走査方向D2のうちの一方の移動方向D21へ移動する場合、インク滴の着弾位置P1が前記設計間隔t0のときの基準着弾位置P0から前記移動方向D21に距離Δdずれる。このようなずれ(Δd)は、記録ユニット14が他方の移動方向D22へ移動する場合にも同様に生じる。この場合、記録画像がぼやけたり不鮮明となり、画像品質が低下する。
また、例えば、図4Bに示すように、前記間隔Tに対して記録媒体Ctの厚みが大きすぎると、前記離間距離t1が前記設計間隔t0よりも小さくなる。この場合、インク吐出面28と記録媒体Ctの記録面との隙間が小さくなりすぎて、インク吐出面28が前記記録面に接触するおそれがある。この場合、接触による画像擦れが生じ、画像品質が低下する。
したがって、本実施形態の記録装置10には、昇降機構15が設けられており、後述するように、前記隙間Tの距離、すなわち、記録媒体Ctに対する記録ヘッド26の相対位置を昇降機構15によって調整可能に構成されている。
図1に示すように、撮像部19は、環状ベルト12Cの搬送面22の上側に設けられている。詳細には、撮像部19は、搬送面22の上側において、記録ユニット14よりも搬送方向D1の下流側に設けられている。撮像部19は、搬送面22上の記録媒体Ctの記録面の画像を読み取る装置であり、例えば、前記走査方向D2に複数の撮像素子が配置されたCIS(Contact Image Sensor)である。撮像部19は、光源から記録媒体Ctの記録面に出射されて前記記録面から反射した反射光を撮像素子によって受光することにより、光の強度に応じた濃度の画像データを生成する。
本実施形態では、撮像部19は、搬送方向D1へ移動される記録媒体Ctの記録面における幅方向全域の画像を読み取る。記録ヘッド26によって記録媒体Ctの記録面に後述のテストパターンが記録された場合、撮像部19は、制御装置80からの制御信号に基づいて、前記テストパターンを含む記録面上の画像を読み取る。読み取られた画像のデータは、制御装置80によって、RAM83(図5参照)又は記憶装置84(図5参照)などに記憶される。
図1に示すように、排出ユニット13は、搬送ユニット12よりも搬送方向D1の下流側に設けられている。排出ユニット13は、駆動ローラー13Aと、従動ローラー13Bと、駆動ローラー13A及び従動ローラー13Bに掛け渡された環状ベルト12Cとを有する。排出ユニット13においても、駆動ローラー13Aは、ギヤ又はベルトなどの伝達部材を介してモーター(不図示)に連結されている。制御装置80からの制御信号によって前記モーターが駆動制御されることにより、駆動ローラー13Aが回転駆動する。これにより、環状ベルト13Cの上面に保持された記録媒体Ctが搬送方向D1へ向けて搬送される。
本実施形態では、記録媒体Ctが記録ユニット14の記録ヘッド26によって記録可能な位置にある場合、排出ユニット13は、搬送ユニット12と同期して間欠駆動する。そして、記録媒体Ctが排出ユニット13に完全に移ると、排出ユニット13が連続駆動されて、記録媒体Ctが排出口24から外部へ排出される。排出口24の外側には排出トレイ23が設けられており、排出された記録媒体Ctは排出トレイ23に保持される。なお、記録媒体Ctに付着したインクは、排出ユニット13を通過する間に自然乾燥する。
搬送ユニット12の下方には、昇降機構15が設けられている。昇降機構15は、搬送ユニット12を昇降させて、記録媒体Ctの搬送面22に対する記録ヘッド26の相対位置を変更することにより、記録ヘッド26の前記ヘッド高さH(隙間Tの距離)を調整する。昇降機構15は、搬送ユニット12を支持するリフト板15Aと、リフト板15Aに取り付けられたリンクアーム15Bと、リンクアーム15Bを上下に移動可能に支持する本体部15Cと、リンクアーム15Bに駆動力を付与するモーター32と、により構成されている。なお、昇降機構15はこのような構成のものに限られず、モーター32の駆動力により搬送ユニット12を昇降可能な機構であれば如何なる構成のものでも適用可能である。
モーター32にはロータリーエンコーダーなどの回転位置センサが設けられている。制御部81は、ロータリーエンコーダーの出力値に基づいてリフト板15Aの昇降位置やリフト板15Aの上昇量又は下降量を制御することが可能である。また、制御部81は、ロータリーエンコーダーの出力値に基づいて、記録ヘッド26の相対位置も制御することができる。また、制御部81は、ユーザーによって操作表示部18から前記ヘッド高さHに関する設定値が入力された場合に、前記設定値が示す位置となるように昇降機構15を駆動制御することが可能である。
昇降機構15は、搬送ユニット12を下方から支持しており、搬送ユニット12を記録ヘッド26に対して上下に昇降させる。即ち、昇降機構15は、搬送ユニット12を記録ヘッド26に相対的に移動させることにより、搬送ユニット12と記録ヘッド26とを離間又は接近させる。具体的には、昇降機構15は、記録ユニット14による印刷が可能な記録位置(図1に実線で示す位置)と、前記記録位置から下方へ所定距離を隔てたメンテナンス位置(図1に破線で示す位置)との間で搬送ユニット12を移動させる。
また、昇降機構15は、制御装置80からの制御信号によりモーター32が駆動制御される。これにより、昇降機構15は、前記搬送面22と記録ヘッド26のインク吐出面28との間隔を調整して、前記記録位置が適切な位置となるように調整する。
排出ユニット13の下方にはメンテナンスユニット16及びキャップユニット17が配置されている。メンテナンスユニット16は、インク吐出面28を拭き取ってインク吐出面28の洗浄を行うワイピング動作を行うものである。メンテナンスユニット16によるワイピング動作を実行される場合、搬送ユニット12が前記メンテナンス位置に配置される。この状態で、メンテナンスユニット16が記録ユニット14の下方の位置に移動される。
キャップユニット17は、記録ヘッド26のインク吐出面28(図2参照)をキャッピングする際に記録ユニット14の下方に移動される。そして、キャップユニット17は、記録ユニット14の下方から上方に移動することで、記録ヘッド26の下面のインク吐出面28を被覆して、インク吐出面28を乾燥から保護する。
図5は、記録装置10の構成を示すブロック図である。図5に示すように、制御装置80は、制御部81、ROM82、RAM83、記憶装置84などを備える。また、制御装置80は、入力又は出力する信号を所定の形式の信号に変換する信号インターフェイスや、他装置との間でデータ通信を行う通信装置なども備える。制御装置80は、記録装置10を構成する各構成要素と電気的に接続されており、外部から入力される画像データに基づいて記録装置10の各構成要素を制御して、画像記録処理を実行する。また、制御装置80は、各種のデータ処理や、後述するヘッド高さ調整処理などを実行する。
記憶装置84は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。記憶装置84は、本発明の所定の記憶部の一例である。記憶装置84は、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスクドライブである。記憶装置84には、制御部81により実行される所定の制御プログラムや、制御部81により実行される各種処理に用いられる各種のデータなどが格納されている。また、記憶装置84には、記録媒体Ctの種類を示す識別情報と、その記録媒体Ctに画像記録が行われる場合の最適な前記ヘッド高さHとが対応付けられた状態で記憶される。
なお、本発明の記憶部は、制御装置80に設けられた記憶装置84に限られない。例えば、前記通信装置によって制御部81とネットワークを通じて接続された外部記憶装置であってもよい。この場合、制御部81は、ネットワークを介して前記外部記憶装置と通信することにより、前記外部記憶装置にデータを格納したり、前記外部記憶装置からデータを取り出す処理を行う。
操作表示部18は、記録装置10を使用するユーザーの操作を受け付ける操作部を含む。前記操作部は、例えば、操作ボタンおよびタッチパネルなどである。例えば、後述のヘッド高さ調整処理を実行させるための実行指示や、当該処理に必要な情報やデータを特定するための入力操作などを受け付ける。つまり、前記操作部は、前記実行指示を入力するための実行キーや、前記入力操作を行うための各種の入力キー、処理を中断させるためのキャンセルキーなどを備える。また、操作表示部18は、各種の情報を表示するための表示部を含む。前記表示部は、例えば、液晶表示ユニットなどのパネル表示装置である。
制御部81は、CPUなどの演算機器を有する。制御部81は、コンピュータープログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーである。制御部81は、外部から入力される画像データに基づいて記録装置10の各構成要素を統括的に制御することにより、前記画像データに対応する画像を記録媒体Ctの記録面に記録させる。また、制御部81は、図5に示すフローチャートの手順に従って後述のヘッド高さ調整処理を実行する。
ROM82は不揮発性の記憶装置であり、RAM83はコンピューター読み取り可能な揮発性の記憶装置である。ROM82には、所定の制御プログラムや、後述のヘッド高さ調整処理を実行するためのプログラムなどが記憶されている。RAM83は、制御部81が実行する各種の処理の一時記憶メモリとして使用される。RAM83は、制御部81の前記CPUが実行する前記コンピュータープログラムおよび制御部81の前記CPUが各種の処理を実行する過程で出力および参照するデータを一次記憶する。なお、RAM83が本発明の所定の記憶部として用いられてもよい。
制御部81は、前記コンピュータープログラムを実行することにより実現される複数の処理部を含む。具体的には、制御部81は、パターン印字処理部811、算定処理部812、決定処理部813、記憶処理部814(本発明の記憶処理部の一例)、表示処理部815(本発明の出力処理部の一例)、位置調整処理部816などを含む。これらの各処理部は、制御部81によって実現されるものに限られず、例えば、複数のプロセッサーによって実現されるものであってもよい。また、各処理部は、制御部81によって実現される処理部に限られず、たとえば、各処理部の機能を実現可能な電子回路で構成されてもよい。
パターン印字処理部811は、記録媒体Ctの記録面に対して記録ヘッド26に所定のテストパターンを記録させる処理を行う。例えば、厚さ情報が記録装置10に登録されていない記録媒体Ctに画像を記録させる場合、ユーザーは、記録装置10の操作表示部18を操作して、記録媒体Ctの識別情報(例えば、媒体の名称など)を入力する。その後、ゆーざーは、後述のヘッド高さ調整処理を実行するための実行キーを押し操作して、記録装置10に前記ヘッド高さ調整処理を開始させる。この場合、制御部81は、昇降機構15を駆動制御して、前記ヘッド高さHが、予め定められた規定高さH1となるように搬送ユニット12を移動させる。ここで、前記規定高さH1は、厚みが未知の記録媒体Ctが搬送面22を搬送されても、インク吐出面28に記録媒体Ctの記録面が接触しない十分な前記隙間Tを確保した位置であればよい。その後、パターン印字処理部811は、記録装置10にセットされた記録媒体Ctに対して前記テストパターンを記録する処理を行う。
ここで、前記テストパターンは、記録媒体Ctの搬送方向D1に長い線状の画像である。なお、前記テストパターンは、撮像部19によって撮像された画像データ上で前記テストパターンの記録位置を制御部81が判定可能な形状であればいかなる形状であってもよく、矩形状、ドット形状などであってもよい。
本実施形態では、パターン印字処理部811は、第1のテストパターンTP1を印字させる第1印字処理と、第2のテストパターンTP2を印字させる第2印字処理と、を実行する。前記第1印字処理は、前記走査方向D2のうちの第1向きD21へ記録ヘッド26を移動させて、その移動中に記録媒体Ctの記録面へ向けてインク滴を吐出することにより、前記第1のテストパターンTP1(図6参照)を記録面に印字させる処理である。また、前記第2印字処理は、第2向きD22へ記録ヘッド26を移動させて、その移動中に記録媒体Ctの記録面へ向けてインク滴を吐出することにより、前記第2のテストパターンPt2(図6参照)を記録面に印字させる処理である。前記第2向きは、前記走査方向D2のうちの第1向きD21とは反対の向きである。前記第2のテストパターンTP2が印字される位置は、本発明の基準位置の一例である。
記録ヘッド26が走査方向D2に沿って往路移動(第1向きD21への移動)と復路移動(第2向きD22への移動)を行う場合に、各移動それぞれの移動過程において、パターン印字処理部811は、各テストパターンTP1,TP2を記録面に印字させる。具体的には、パターン印字処理部811は、記録ヘッド26が予め定められた規定位置P10に到達したときに、前記記録面へ向けてインク滴を吐出させることにより、各テストパターンTP1,TP2を記録面に印字させる。
ここで、図6に示すように、前記規定位置P10は、記録媒体Ctの記録面において予め定められた位置であり、走査方向D2における特定の位置である。本実施形態では、前記規定位置P10は、記録媒体Ctの記録面において走査方向D2の中央の位置である。つまり、前記規定位置P10は、記録媒体Ctの幅方向の中央位置である。
記録ヘッド26が第1向きD21へ移動する過程で、記録ヘッド26が前記規定位置P10に到達すると、前記記録面へ向けてインク滴が吐出されて、テストパターンTP1が記録面に印字される。また、記録ヘッド26が第2向きD22へ移動する過程で、記録ヘッド26が前記規定位置P10に到達すると、前記記録面へ向けてインク滴が吐出されて、テストパターンTP2が記録面に印字される。なお、記録ヘッド26が前記規定位置P10に到達したことは、モーター25に設けられたロータリーエンコーダーなどの検出信号に基づいて制御部81が判定可能である。
第1向きD21へ移動する過程で吐出されるインク滴は、記録ヘッド26の移動方向D21へ傾斜した方向へ出射し、記録面に着弾する。また、第2向きD22へ移動する過程で吐出されるインク滴は、記録ヘッド26の移動方向D22へ傾斜した方向へ出射し、記録面に着弾する。したがって、各テストパターンTP1,TP2は、前記規定位置P10を間に挟むようにして走査方向D2へ所定間隔DS(以下「パターン間隔DS」という。)を隔てた位置に記録される。
記録媒体Ctの記録面に前記テストパターンが印字されると、撮像部19によって、そのテストパターンTP1,TP2を含む画像(以下「パターン画像」という。)が読み取られる。
算定処理部812は、撮像部19によって読み取られた前記パターン画像に基づいて、前記パターン画像に含まれる前記第1のテストパターンTP1と前記第2のテストパターンTP2との前記パターン間隔DSを算定する処理を行う。前記パターン間隔DSは、各テストパターンTP1,TP2それぞれのセンター位置間の距離である。前記パターン間隔DSは、前記パターン画像における各テストパターン間の画素数と、撮像部19の読取解像度(例えば、1インチあたりの画素数)とに基づいて算出可能である。
決定処理部813は、前記パターン間隔DSに基づいて、記録媒体Ctに応じた記録ヘッド26の前記ヘッド高さH(記録ヘッド26の高さ位置)を決定する処理を行う。前記ヘッド高さHは、テストパターンが印字された記録媒体Ctが搬送面22を搬送される場合に、インク吐出面28と記録媒体Ctの記録面との離間距離t1(図3及び図4A参照)が前記設計間隔t0(図4A参照)となるような前記隙間Tの間隔である。
ここで、離間距離t1が前記設計間隔t0となるように前記ヘッド高さHを調整したうえで、厚さが既知の基準記録媒体に対してテストパターンTP1,TP2を印字した時の各パターンの間隔をDS0とする。この場合、前記間隔DS0と、前記パターン間隔DSと、前記設計間隔t0と、前記離間距離t1(インク吐出面28と前記記録面との距離)との間には、DS0:DS=t0:t1の比例関係を有する。ここで、前記間隔DS0は、前記基準記録媒体に印字されたテストパターンTP1,TP2を含む前記パターン画像に基づいて、制御部81によって予め算定されたものである。
そして、前記比例関係から、前記離間距離t1は、以下の式(1)で表すことができる。
t1=(DS・t0)/DS0 ・・・(1)
ここで、前記ヘッド位置調整処理が行われる場合に予め設定された前記規定高さH1(隙間Tの距離)を用いると、記録媒体Ctの厚さkは、以下の式(2)で表すことができる。
k=H1-t1=H1-(DS・t0)/DS0 ・・・(2)
したがって、記録媒体Ctに応じた記録ヘッド26の前記ヘッド高さHの最適値は、以下の式(3)に示す関係式により導かれる。
H=k+t0=H1-(DS・t0)/DS0+t0 ・・・(3)
本実施形態では、前記関係式、及び当該関係式を導く各情報が記憶装置84に格納されており、決定処理部813は、記憶装置84内の前記関係式、各情報、及び算定処理部812により算出された前記パターン間隔DSを用いて、適切な前記ヘッド高さHを算出する。
記憶処理部814は、ユーザーによって操作表示部18から入力された記録媒体Ctの前記識別情報(例えば、媒体の名称など)と、決定処理部813によって決定された前記ヘッド高さHとを対応付けて記憶装置84に記憶する処理を行う。
表示処理部815は、決定処理部813によって決定された前記ヘッド高さHを出力する処理を行う。出力先は、例えば、記録装置10にネットワーク接続された外部装置、或いは、操作表示部18の表示部である。前記外部装置は、例えば、記録装置10を使用するユーザーが所持する端末装置又は情報処理装置である。また、表示処理部815は、記憶装置84から前記識別情報及び前記ヘッド高さHを読み出して、操作表示部18の表示部に表示する処理を行う。
位置調整処理部816は、記録ヘッド26が決定処理部813によって決定された前記ヘッド高さHに配置されるように、搬送面22に対する記録ヘッド26の相対位置を昇降機構15に調整させる処理を行う。
このように本実施形態に係る記録装置10が構成されているため、厚みが未知の記録媒体Ctに対して画像記録処理が行われる場合であっても、画像品質を前記基準レベル以上に確保可能な記録ヘッド26の前記ヘッド高さHの設定値(最適な設定値)を決定することができる。また、決定された前記設定値に基づいて、記録ヘッド26の高さ方向の位置を自動的に調整することが可能である。
以下、図7のフローチャートを参照して、制御部81によって実行されるヘッド高さ調整処理、及びヘッド高さ調整方法について説明する。ここで、図7は、記録装置10の制御部81によって実行されるヘッド高さ調整処理の手順の一例を示すフローチャートである。図7におけるS11、S12、…は処理手順(ステップ)の番号を表している。
なお、以下の説明では、厚さ情報が記録装置10に登録されていない記録媒体Ctに画像を記録させる前に、ユーザーが操作表示部18を操作することによって、記録装置10の動作モードが、通常印字モードから記録ヘッド26のヘッド高さHを調整するための調整モードに変更されているものとする。
まず、ステップS11において、制御部81は、前記調整モードにおいて、新規の記録媒体Ctの情報が入力されたかどうかを判定する。例えば、ユーザーは、厚さ情報が記録装置10に登録されていない記録媒体Ctの情報として、その識別情報(記録媒体の名前など)を操作表示部18から入力する。制御部81は、前記識別情報が入力されると、その識別情報を記録装置10に登録する。具体的には、記憶装置84内に格納されている記録媒体Ctの登録データに新たな記録媒体Ctの情報として前記識別情報を登録する。
その後、ステップS12において、制御部81は、新規の記録媒体Ctに対応するヘッド高さHの設定値(高さ設定値)が入力されたかどうかを判定する。例えば、ユーザーは、新規の記録媒体Ctに対応するヘッド高さHの仮の設定値として任意の高さ設定値を操作表示部18から入力することができる。制御部81は、前記高さ設定値が入力されると、ステップS11で登録した前記識別情報に対応付けて当該高さ設定値を前記登録データに登録する。
次のステップS13では、制御部81は、昇降機構15を駆動制御して、記録ヘッド26の前記ヘッド高さHが、ステップS12で入力された前記高さ設定値が示す位置になるように、搬送ユニット12を昇降させる。つまり、制御部81は、昇降機構15を駆動制御して、前記ヘッド高さHが前記高さ設定値となるように前記隙間Tの間隔を調整する。その後、処理はステップS15に進む。
一方、ステップS12において前記高さ設定値が入力されなかった場合は、制御部81は、記憶装置84などに予め記憶されている前記規定高さH1を読み出し、昇降機構15を駆動制御して、記録ヘッド26の前記ヘッド高さHが前記規定高さH1になるように、搬送ユニット12を昇降させる(S14)。その後、処理はステップS15に進む。
ステップS15では、前記ヘッド高さHを調整するための調整指示が入力されたかどうかを判定する。ユーザーが操作表示部18を操作することにより実行指示を入力すると、制御部81は、その実行指示の入力信号を受けて、前記調整指示が入力されたことを判定する。
前記調整指示が入力されると、制御部81は、給送ユニット11の上面にセットされている記録媒体Ctを記録ヘッド26の下方の記録位置まで搬送させる(S16)。その後、制御部81は、前記記録位置で一時停止された記録媒体Ctの記録面に対して、前記テストパターンを印字する処理(S17-S20)を行う。なお、当該処理は、パターン印字処理部811(図5参照)によって実行される処理である。
具体的には、まず、制御部81は、所定の待機位置から記録ヘッド26を第1向きD21へ向けて移動させる(S17)。そして、記録ヘッド26が前記規定位置P10に到達すると、制御部81は、記録ヘッド26にインク滴を記録媒体Ctの記録面へ向けて吐出することにより、前記記録面に第1のテストパターンTP1を印字させる(S18)。また、制御部81は、第1向きD21側の端部から折り返して第2向きD22へ向けて記録ヘッド26を移動させる(S19)。そして、記録ヘッド26が再び前記規定位置P10に到達すると、制御部81は、記録ヘッド26にインク滴を記録媒体Ctの記録面へ向けて吐出することにより、前記記録面に第2のテストパターンTP2を印字させる(S20)。なお、ステップS17-S20は、本発明のテストパターン印字工程の一例である。
各テストパターンTP1,TP2が印字されると、制御部81は、記録ヘッド26の動作を停止して、記録媒体Ctを排出する処理を行う(S21)。また、制御部81は、記録媒体Ctの排出過程において、撮像部19に各テストパターンTP1,TP2を含む前記パターン画像を読み取らせる(S22)。その後、制御部81は、前記パターン画像に基づいて、前記テストパターンTP1と前記テストパターンTP2との間隔DS(パターン間隔DS)を算出する(S23)。当該処理は、算定処理部812(図5参照)によって実行される処理である。なお、ステップS22は、本発明の撮像工程の一例である。また、ステップS23は、本発明の間隔算定工程の一例である。
前記パターン間隔DSが算出されると、制御部81は、ステップS24において、前記パターン間隔DSが予め定められた許容範囲内か否かを判定する。ここで、前記許容範囲は、インク吐出面28と記録媒体Ctの記録面との間隔が前記設計間隔t0である場合の前記間隔DS0に所定のマージン(許容量)を加味した数値範囲である。例えば、前記マージンをαとした場合、前記許容範囲は、「DS0-α」から「DS0+α」までの範囲である。
ステップS24において、前記パターン間隔DSが前記許容範囲内であると判定された場合、つまり、前記パターン間隔DSが前記許容範囲の下限値以上、且つ、前記許容範囲の上限値以下であると判定された場合、制御部81は、現在のヘッド高さHを前記登録データに登録する(S28)。その後、一連の処理が終了する。
一方、ステップS24において、前記パターン間隔DSが前記許容範囲外であると判定された場合、つまり、前記パターン間隔DSが前記許容範囲の下限値よりも小さいか、又は、前記許容範囲の上限値よりも大きいと判定された場合、制御部81は、次のステップS25に進み、記録媒体Ctに対応する前記ヘッド高さHの最適な設定値を決定する処理(ヘッド高さ決定処理)を行う。当該処理は、決定処理部813(図5参照)によって実行される処理である。ステップS25の処理は、上述した式(3)で示す関係式を用いて行われる。なお、ステップS25は、本発明の高さ位置決定工程の一例である。
前記ヘッド高さHが決定されると、制御部81は、ステップS26において、決定された前記ヘッド高さHの設定値を操作表示部18に出力して、操作表示部18の表示部に表示させる処理を行う。このとき、制御部81は、記憶装置84から記録媒体Ctの識別情報を読み出し、当該識別情報と前記ヘッド高さHの設定値とを対応付けて前記表示部に表示する。当該処理は、表示処理部815(図5参照)によって実行される処理である。
その後、ステップS27において、制御部81は、昇降機構15を駆動制御して、記録ヘッド26の前記ヘッド高さHが、ステップS25で決定された高さ設定値が示す位置になるように、搬送ユニット12を昇降させる(S27)。つまり、制御部81は、昇降機構15を駆動制御して、前記ヘッド高さHが前記高さ設定値となるように前記隙間Tの間隔を変更する。当該処理は、位置調整処理部816(図5参照)によって実行される処理である。その後、変更後のヘッド高さHの設定値を前記登録データに登録し(S28)、一連の処理が終了する。なお、ステップS28の処理は、記憶処理部814(図5参照)によって実行される処理である。
このように、本実施形態によれば、制御部81によって記録媒体Ctの記録面に対して、テストパターンTP1,TP2が印字され(S17-S20)、各テストパターンTP1,TP2を含む前記パターン画像が撮像部19によって読み取られ、その後、各テストパターンTP1,TP2の間隔DS(パターン間隔DS)が算出され(S23)、そして、前記パターン間隔DSに基づいて前記ヘッド高さHの最適な設定値が決定される(S25)。これにより、厚みが未知の記録媒体Ctに対して画像記録処理が行われる場合であっても、画像記録処理の前の前記調整モードにおいて、画像品質を前記基準レベル以上に確保可能な記録ヘッド26の前記ヘッド高さHの設定値(最適な設定値)を決定することができる。
また、制御部81によって、決定された最適な設定値が示す高さ位置となるように、記録ヘッド26の高さ方向の位置が自動的に調整される。これにより、ユーザーは手動でヘッド高さHを調整する手間を省くことができる。
また、制御部81によって、前記ヘッド高さHに関する最適な設定値が操作表示部18の表示部に表示されるため、ユーザーは、記録媒体Ctに対応した最適はヘッド高さHの設定値を把握することができる。
なお、上述の実施形態では、昇降機構15によって記録ヘッド26の高さ方向の位置が自動的に変更される例について説明したが、例えば、昇降機構15に自動昇降機能が無い場合は、例えば、操作表示部18に表示された前記設定値をユーザーが確認し、その数値を記録ヘッド26のヘッド高さHとして操作表示部18から入力してもよい。この場合、制御部81は、入力された設定値に基づいて、昇降機構15を駆動制御して、記録ヘッド26の前記ヘッド高さHが、入力された設定値が示す位置になるように、搬送ユニット12を昇降させる。
また、上述の実施形態では、記録媒体Ctの記録面に第1のテストパターンTP1及び第2のテストパターンTP2をそれぞれ一つずつ記録する処理例について説明したが、本発明はこの処理例に限られない。例えば、第1のテストパターンTP1と第2のテストパターンTP2を二つ一組として、この組み合わせを記録面に複数記録してもよい。複数組のテストパターンは、記録媒体Ctの記録面において走査方向D2に隔てられた複数の位置それぞれに記録されることが好ましい。この場合、制御部81は、撮像部19が読み取った前記パターン画像から、複数組のテストパターンそれぞれのパターン間隔DSを算出し、各パターン間隔DSの平均値を算出する。そして、制御部81は、その平均値と上述の式(3)に示す前記関係式とを用いて、最適なヘッド高さHを求める。この構成であれば、より高い精度で前記ヘッド高さHの最適値を決定することができる。
また、上述の実施形態では、記録媒体Ctの記録面に二つのテストパターンTP1,TP2を印字する場合の処理例について説明したが、本発明のこのような処理例に限られない。例えば、記録媒体Ctの記録面に第1のテストパターンTP1のみを印字する処理例が考えられる。この場合、記録面における前記規定位置P10に対応する位置(所定位置)を基準位置とすると、制御部81は、その基準位置から第1のテストパターンTP1までの間隔DSを算出し、この間隔DSと上述の式(3)に示す前記関係式とを用いて、最適なヘッド高さHを求める。このような処理例であっても、前記ヘッド高さHの最適値を決定することができる。
80 :制御装置
10 :インクジェット記録装置
14 :記録ユニット
15 :昇降機構
15A :リフト板
15B :リンクアーム
15C :本体部
16 :メンテナンスユニット
17 :キャップユニット
18 :操作表示部
19 :撮像部
21 :本体フレーム
22 :搬送面
23 :排出トレイ
24 :排出口
25 :モーター
26 :記録ヘッド
28 :インク吐出面
29 :ノズル
31 :ガイドレール
32 :モーター
80 :制御装置
81 :制御部
82 :ROM
83 :RAM
84 :記憶装置
141 :キャリッジ
811 :パターン印字処理部
812 :算定処理部
813 :決定処理部
814 :記憶処理部
815 :表示処理部
816 :位置調整処理部
10 :インクジェット記録装置
14 :記録ユニット
15 :昇降機構
15A :リフト板
15B :リンクアーム
15C :本体部
16 :メンテナンスユニット
17 :キャップユニット
18 :操作表示部
19 :撮像部
21 :本体フレーム
22 :搬送面
23 :排出トレイ
24 :排出口
25 :モーター
26 :記録ヘッド
28 :インク吐出面
29 :ノズル
31 :ガイドレール
32 :モーター
80 :制御装置
81 :制御部
82 :ROM
83 :RAM
84 :記憶装置
141 :キャリッジ
811 :パターン印字処理部
812 :算定処理部
813 :決定処理部
814 :記憶処理部
815 :表示処理部
816 :位置調整処理部
Claims (8)
- 予め定められた走査方向に移動しつつ記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録媒体の記録面に対して前記記録ヘッドに所定のテストパターンを記録させるパターン印字処理部と、
前記テストパターンを含む前記記録面の画像を撮像する撮像部と、
前記記録面の画像に基づいて、前記テストパターンと前記記録面上の基準位置との間隔を算定する算定処理部と、
前記間隔に基づいて前記記録媒体に応じた前記記録ヘッドの高さ位置を決定する決定処理部と、を備えるインクジェット記録装置。 - 前記パターン印字処理部は、
前記走査方向のうちの第1向きへ前記記録ヘッドを移動させて前記記録面の所定位置に第1のテストパターンを印字させる第1印字処理と、前記走査方向のうちの前記第1向きとは反対の第2向きへ前記記録ヘッドを移動させて前記記録面の所定位置に前記基準位置としての第2のテストパターンを印字させる第2印字処理と、を実行し、
前記算定処理部は、前記記録面の画像に基づいて前記第1のテストパターンと前記第2のテストパターンとの前記間隔を算定する、請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記パターン印字処理部は、前記記録面において前記走査方向に隔てられた複数の位置それぞれに前記テストパターンを記録し、
前記算定処理部は、前記記録面の画像に含まれる複数の前記テストパターンそれぞれに対応する複数の前記間隔の平均値を算定し、
前記決定処理部は、前記平均値に基づいて前記高さ位置を決定する、請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記決定処理部は、前記間隔と前記高さ位置との関係を示す関係式を用いて前記間隔に対応する前記高さ位置を算出する、請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記決定処理部により決定された前記高さ位置を出力する出力処理部を更に備える、請求項1から4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体の識別情報と前記決定処理部により決定された前記高さ位置とを対応付けて所定の記憶部に記憶する記憶処理部を更に備え、
前記出力処理部は、前記記憶部から前記識別情報及び前記高さ位置を読み出して、所定の表示部に表示する、請求項5に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録媒体の支持面に対する前記記録ヘッドの相対位置を変更して前記高さ位置を調整可能なヘッド位置調整部と、
前記記録ヘッドが前記決定処理部によって決定された前記高さ位置に配置されるように、前記記録ヘッドの前記相対位置を前記ヘッド位置調整部に調整させる位置調整処理部と、を更に備える請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - 予め定められた走査方向に記録ヘッドを移動させつつ前記記録ヘッドからインクを吐出することにより記録媒体の記録面に所定のテストパターンを記録するテストパターン印字工程と、
前記テストパターンを含む前記記録面の画像を撮像する撮像工程と、
前記記録面の画像に基づいて、前記テストパターンと前記記録面上の基準位置との間隔を算定する間隔算定工程と、
前記間隔に基づいて前記記録媒体に応じた前記記録ヘッドの高さ位置を決定する高さ位置決定工程と、を含むヘッド位置決定方法。
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US20230294435A1 (en) | 2023-09-21 |
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