JP4055454B2 - インクジェットプリンタの調整方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドの往路・復路とも記録媒体にインク滴を噴出して画像を形成するインクジェットプリンタに関し、特に記録ヘッドの往路・復路で記録媒体に対する印画位置が異なる場合、印画位置を一致させるように調整を行う方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおいて記録ヘッドから噴出されたインク滴は噴出時の記録ヘッドの主走査方向の速度に応じ慣性により斜めに飛翔し記録媒体上に到達し画像を形成していく。
【0003】
ここで、噴出位置から記録媒体に到達する位置までの主走査方向の飛翔距離は記録ヘッドの主走査方向速度及び記録ヘッドと記録媒体間の距離に比例し、インク滴の噴出速度に逆比例したものとなる。
【0004】
この為、記録ヘッドの主走査方向速度と、記録ヘッドと記録媒体間の距離と、インク滴の噴出速度の全てが等しい時に、主走査方向の同一位置の画像データによって記録ヘッドの往復両方向で噴出されたインク滴による記録媒体上に形成される画像は一致し重なった画像となるが、等しくない場合はずれた画像となってしまう。
【0005】
従来は記録ヘッドの往路・復路で噴出されたインク滴の記録媒体に対する印画位置ずれを確認する方法として、記録媒体の搬送方向に並行に往路・復路とも主走査方向の同位置のデータに基づく1本の線をそれぞれ印画させ、印画した2本の線のずれをルーペで観察し(印画位置が往復とも一致している場合は1本線となり、僅かにずれている場合は太い1本線となり、大きくずれている場合は2本線となる)ずれ量と方向を測定していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ヘッド交換等により印画位置がずれた場合、ユーザーが印画位置の調整をしようとしてもルーペが無いためずれの量を測定できなかったり、有っても僅かな線のずれを目視判断しなければならず、サービスマンでさえ往路・復路でいずれがどれだけずれているかの判断は困難であるという欠点があった。
【0007】
また間違いも多く往路・復路逆に判断してしまい、調整してもずれが直らず再調整しなければならないということが多いといった欠点があった。
【0008】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものである。
即ち、ヘッドの往路・復路での印画位置の主走査方向のずれ量、及びずれ方向の測定を容易にし、その測定値を入力することにより自動的にずれ量が補正されるインクジェットプリンタの調整方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記の構成要素により達成される。即ち、
記録媒体の搬送方向である副走査方向に対し、垂直方向の主走査方向に移動する記録ヘッドから、往復移動の双方でインク滴を噴出して画像を形成するインクジェットプリンタの調整方法において、
前記記録ヘッドの往復移動の往路において複数の第1の印画を所定距離を隔てて行い、復路において往路に印画した複数の第1の印画の画像データに対し、主走査方向にそれぞれ同一の画像データ及び異なる間隔を隔てた複数の画像データによる第2の印画を行うとともに、前記第1の印画の画像データに対する間隔の大きい部分は第2の印画の画像データ同士の間隔を大きくし、前記第1の印画の画像データに対する間隔の小さい部分は第2の印画の画像データ同士の間隔を小さくしたことを特徴とするインクジェットプリンタの調整方法。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明のインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【0012】
先ずインクジェットプリンタの構成について図1を参照して説明する。
Pは記録媒体(以下記録媒体を単に記録紙と記す)で、その表面に文字や画像が形成される。
【0013】
101と103はそれぞれが1対の搬送ローラで、記録紙Pを狭持しながら搬送する。そして搬送ローラ101と103は軸102と軸104と軸受け(図示なし)を介してインクジェットプリンタ100の側板(図示なし)に回転自在に配設されている。
【0014】
一方の搬送ローラ101の軸102の一端には直接又は図示しない減速手段を介し搬送ローラ101の駆動手段であるモータMが連結され、モータMにより記録紙Pを図示Y方向(副走査方向)に搬送する。
【0015】
また該モータMが連結された軸102と軸104にはそれぞれプーリ101aとプーリ101aより僅かに直径の小さなプーリ104aとが固定され、プーリ101aと104a間にベルト105が懸架されている。
【0016】
これにより両搬送ローラ間の記録紙Pは緊張状態で搬送され、後述するインク噴出口と記録紙Pとの間隙寸法を安定に維持している。
【0017】
またモータMの駆動軸或いは搬送ローラ101の軸102には記録紙Pの搬送距離換算で1μm/1パルス程度の分解能を有するロータリエンコーダ135が配設されている。ここでロータリエンコーダ135は回転量を上記分解能で測定できるものであれば良く、均等に目盛りを付けた円盤と目盛りを検知するセンサの組み合わせ等であっても良い。そしてその出力が制御手段Cに入力され、副走査方向(Y方向)の記録紙Pの搬送制御やモータのPID制御(加減速制御、速度制御)のために用いられる。
【0018】
108は記録ヘッド搭載部であるところのキャリッジで、上方にインク貯蔵器108aを載置し、記録紙Pと対向する面にインク滴が噴出する噴出口を記録紙搬送方向に多数並設する記録ヘッド108bを有している。
【0019】
又、キャリッジ108は記録紙Pの搬送方向に対して垂直方向(主走査方向、図示X方向)に移動出来るように、案内部材109に摺動可能に設けられるとともに、プーリ112とプーリ113間に懸架した無端状のベルト111の一部に固定されている。
【0020】
そして、モータM1がプーリ112に直接又は図示しない減速手段を介して接続され、ベルト111を駆動することによりキャリッジ108を移動させる。
【0021】
1対の案内部材109はキャリッジ108の案内部材貫通穴の間隔と同じ間隔でインクジェットプリンタ100の側板(図示なし)に固定され、キャリッジ108を対向する記録紙Pと平行に正確に案内しながら移動させる。
【0022】
120はリニアエンコーダ板で、透明なガラスやPET板等より成り、キャリッジ108のX方向の移動量と移動方向を測定するための目盛120aがX方向に360dpi(ドット/インチ、但し1インチは2.54cmとする)程度の密度で均等に付されている。
【0023】
121は検出ヘッドで、キャリッジ108に固定され、キャリッジと共に移動しながらリニアエンコーダ板120の目盛120aを検知し、その出力が制御手段Cに入力され、主走査時におけるインク滴の噴出制御のために用いられる。
【0024】
そして、リニアエンコーダ板120と検出ヘッド121とでキャリッジ移動量検知手段を構成する。
【0025】
ここで、上記リニアエンコーダ板とその検出ヘッドは上述した透過型光学系のものでも、或いは反射型光学系のものでも、磁気を利用したものでも良い。
【0026】
130はエンコーダ円盤で、透明なガラス板等より成り、モータM1の回転量と回転方向を測定するための目盛130aが放射状に且つ均等に付されている。
【0027】
131はセンサで、インクジェットプリンタ100に配設された図示しない固定板に固定され、エンコーダ円盤130の目盛130aを検知し、その出力が制御手段Cに入力され、主走査方向のキャリッジ位置制御やモータのPID制御(加減速制御、速度制御)のために用いられる。
【0028】
そして、エンコーダ円盤130とセンサ131とでモータM1の回転量検知手段を構成する。
【0029】
140はHP(ホームポジション)センサで、キャリッジ108が図上で右端部のホームポジションに位置している場合キャリッジ108を検知し、その出力を制御手段Cに出力する。
【0030】
次に図1を参照してインクジェットプリンタの動作について制御手段が行う制御の概要を説明する。
【0031】
制御手段Cはオペレータのプリント起動操作を取り込み、プリンタで通常行われる制御により図示しないロール紙元巻或いは給紙カセット内より記録紙Pを搬送ローラ101まで給紙・搬送させる。
【0032】
そして記録紙先端位置と画像の先端位置を合わせるため、記録ヘッド108bに対して正確な所定位置で記録紙Pを停止させる。
【0033】
この時記録紙Pは搬送ローラ101と103間のキャリッジの反対側に配設された図示しないサクションボックスに吸引され、浮き上がりやばたつき等がない状態で安定して搬送される。
【0034】
そして、モータMを駆動し搬送ローラ101と103により記録紙をY方向に搬送し、ロータリエンコーダ135の出力パルスから記録紙Pの搬送量を演算し、所定搬送量(例えば記録ヘッド108bが1スキャンして印画される副走査方向長さ)搬送させ、停止させ、所謂副走査を行う。
【0035】
次いで、モータM1は直接又は図示しない減速手段を介してプーリ112及びベルト111を駆動し、ベルト111に固定されたキャリッジ108が案内部材109に案内され主走査方向(左右)に移動し、所謂主走査を行う。
【0036】
本明細書中では主走査方向において、記録ヘッド108b(キャリッジ108)がHPセンサ140に近づく方向への動作方向を往路と記し、遠ざかる動作方向を復路と記す。
【0037】
そして、制御手段Cはエンコーダ円盤130とセンサ131より成るモータM1の回転量検知手段の出力により記録紙側端からキャリッジ108までの距離を演算し、またロータリエンコーダ135出力及びセンサ136出力により記録紙先端からキャリッジ108までの距離を演算し、以上により記録紙位置に対するキャリッジ位置を演算・把握し、この記録紙位置に対するキャリッジ位置情報に基づいて対応する画像信号が読み出され、画像信号に応じた位置のインク噴出口からインク滴を噴出させて、記録紙P上に画像を形成していく。
【0038】
以上のように、副走査と主走査を繰り返し行うことにより記録紙上の所定の位置に所定の画像が形成され、更に画像が形成された記録紙Pは図示しない排出ローラで外部に排紙される。
【0039】
またロール紙の場合は画像形成完了後に所定位置を図示しないカッターで切断し、シート状となった画像形成済みの記録紙を排出ローラで外部に排紙し、残ったロール紙はモータMによりその先端がセンサ136より僅か上流の所定位置に戻される。
【0040】
図2は本発明のインクジェットプリンタのブロック図である。
図3は印画位置ずれの調整方法に係る、出力された印画から記録ヘッドの往路・復路における印画位置ずれ量を読み取る手作業の読み取り方式についての(往路・復路で主走査方向の印画ずれがない場合)説明図である。
【0041】
図2を参照して本発明のインクジェットプリンタの制御の構成について説明する。
【0042】
Oはオペレータがプリント起動操作や印画位置調整機能の起動操作を行うタッチパネル等からなる表示機能を持つ入力手段で、操作内容が制御手段Cに入力され、制御手段Cから操作に必要な情報のデータが入力され表示される。
【0043】
Sは画像読み込み手段で印刷物等の画像を読み込み、画像データを制御手段Cに入力する。
【0044】
Iは信号授受手段で、図示しないプリンタ外部のパーソナルコンピュータやインターネットを介し情報の授受を行うインターフェース機能を持つ。
【0045】
Dは画像出力手段で記録紙Pにインクジェット方式の画像形成を行う。
Meは記憶手段で、画像読み込み手段Sで読み込んだ画像データや信号授受手段Iから取得した画像データの記憶、及び後述する印画位置の調整チャートデータ、及びこの印画位置の調整チャートデータを印画するプログラムを記憶している。
【0046】
Cは制御手段で、上記各手段の制御を行う。
記録ヘッドの往路・復路における印画位置ずれの調整方法に係る、手作業の読み取り方式に用いる図3に示した調整用チャートを以下単に調整チャートと記す。
【0047】
図2、3を参照して調整チャートについて説明する。
図3において調整チャートは領域Aと領域Bと枠Cに大別され、領域Aはチャート名称と往路・復路における印画位置ずれ量値、及び作業指示や方法を示す領域で、領域Aの内容及び枠Cは記録ヘッドの往路・復路共にインクを噴出させ印画する。
【0048】
ここで印画位置がずれていても文字や線が鮮明に印画されるように記録ヘッドの往路、または復路のいずれかのみでインクを噴出させて印画するようにしても良い。
【0049】
また領域Bはずれ量把握領域で、領域Aに示された印画位置ずれ量値に対応し、主走査方向の往路・復路同一位置データで印画した1対の直線及び、主走査方向の往路・復路で印画位置データをずらして印画した複数の1対の直線より成る。
【0050】
次に図3に示した調整チャートを印画する具体的な方法について説明する。
オペレータによる操作パネルOの図示しない操作スイッチの操作等により印画位置調整の起動操作が行われると、制御手段Cはその起動操作を認識する。
【0051】
これにより制御手段Cは、記憶手段Meに予め記憶させてある図3に示す調整チャートの領域A内容と枠Cの画像データ、そして領域Bの9対の直線の画像データ、及び調整チャートを印画するプログラムを読み出し、下記の制御を行う。
【0052】
制御手段Cは調整チャートを印画するプログラムに従い領域A及び枠Cの画像データを読み出し、この画像データを記録ヘッドの往路または復路または往復路でインクを噴出し領域A及び枠Cの画像を形成する。
【0053】
次いで制御手段Cは、領域Aに印画された印画位置ずれ量値、例えば−4dot〜+4dot/計9箇所に対応する領域B内のそれぞれの位置に、記録紙搬送方向と並行したそれぞれ主走査方向所定幅、所定の長さの直線b1a〜b9aの画像データを読み出し、この画像データに基づき図1の記録ヘッド108bで往路のみインクを噴出して9本の直線b1a〜b9aを順次印画する。
【0054】
ここで、上記「主走査方向所定幅、所定の長さの直線」の幅及び長さは、往路・復路で印画された1対の近接した2本の線が離れているか一致しているかを明瞭に目視判別できるような幅と長さが好ましい。
【0055】
ここで、上述した直線の太さ、長さ、また下記の図形の形状は1対の直線または図形が離れているか一致しているかを明瞭に目視判別できれば良い。
【0056】
従って、好ましくは上述した直線が良いが、記録紙の搬送方向に並行した直線部を持っている単純な形状の図形でも良く、例えば+、□、△等の図形でも良い。この場合の図形の高さ、線の太さも直線の場合と同一とし、この場合は例えば1対の□と□との間隙の有無で直線の場合の直線が離れているか一致しているかの判断をする。
【0057】
また、線状でなくともその一辺が搬送方向に並行した直線状の縁となっていれば、例えば■や▲のように塗りつぶされた面積を持った図形でも良い。この場合の図形の高さは直線の場合と同一とし、この場合は例えば1対の■と■との間隙の有無で、直線の場合の直線が離れているか一致しているかの判断をする。
【0058】
図6は直線のドット構成概念図である。
ここで、チャートのB領域の直線の印画方法について図3、6を参照して説明する。図6において、例えば往路・復路での印画位置ずれ量0dotの通常の直線は、「直線」で図示するように、○で示した往路に印画するドットと●で示した復路に印画するドットとの両者が交互に副走査方向に重なった状態で形成される。
【0059】
また、調整チャートの例えばA領域のずれ量4dot(図3のA領域)に対する印画は、往路に印画する位置データに対し4ドット分主走査方向にずらした位置データで復路を印画する。このため、記録ヘッドの往路と復路の印画位置ずれがない場合は、「4dot差」に図示したように、○で示す往路に印画したb1aに対し、●で示す復路で印画したb1bが、記録紙上で主走査方向に4ドット分ずれた状態で印画される。
【0060】
またこの場合、例えば記録ヘッドの往路と復路の印画位置ずれが反対方向に4ドット分ある時は、記録紙上に往路と復路が同一位置に印画され図示「直線」のような状態に印画される。そして、このずれ量が補正時の復路の印画開始位置の補正量となる。
【0061】
左側に図示した「ノズル位置」は往路・復路における副走査方向の記録ヘッド(ノズル)位置を示している。
【0062】
往路・復路のデータは副走査方向に不連続となるが、見かけ上は直線となる。
直線b1a〜b9aは往路のみ印画されるデータで形成され、直線b1b〜b9bは復路のみ印画されるデータで形成される。
【0063】
これにより、領域Aに示された印画位置ずれ量に対応した印画位置ずれ量を持つ直線b1a〜b9aと直線b1b〜b9bのそれぞれが対となり領域Bに図3の如く印画される。
【0064】
図3の調整チャートのA領域の往路・復路における印画位置ずれ量値、及び領域Bの各1対の直線は、明確にずれ量を1ドット単位で把握できるように、ずれが発生する可能性があると思われるずれ量範囲を往路方向のずれ量から復路方向のずれ量まで(図示の−dot〜+dot)連続して図3のように1ドットづつ変化(等間隔)させ印画するのが良い。
【0065】
また、より広範囲に印画位置ずれを確認したい場合は等間隔でなくとも良く、例えば−13、−9、−6、−4、−3、−2、−1、0、+1、+2、+3、+4、+6、+9、+13ドットといったように、ズレ量の大きい部分は間隔も大きく、ズレ量が少ない部分は間隔を小さくしても良く、広い範囲の調整チャートで概要を把握し狭い範囲の調整チャートでドット単位の確認ができるように広い範囲の調整チャートと狭い範囲の調整チャートとをスイッチ等で切り替えられるようにしても良い。
【0066】
ここで、ズレ量が少ない部分の間隔は1ドット〜5ドットが良く、好ましくは1ドットが良い。また、ズレ量が多い部分の間隔は1ドット〜10ドットが良く、好ましくは1ドット〜5ドットが良い。
【0067】
ここで、図3に示したように直線b1a〜b9aと直線b1b〜b9bの直線や図形の線の種類は例えば往路で印画する線を実線、復路で印画する線を破線というように線のパターンや、上述した塗りつぶされた面積を持った図形の場合は図柄を変えることが望ましい。
【0068】
また、上述した往路と復路の印画位置のずらし方は相対的に往路と復路で所定量のずれを作ればよいので、好ましくは説明したように往路を基準に復路をずらすか、復路を基準にして往路をずらすのが良いが、両者をずらしても良い。
【0069】
図3は記録ヘッドの往路に印画する場合の印画位置と復路に印画する場合の印画位置が同一位置となる場合の画像を示し、図4は記録ヘッドの往路に印画する印画位置に比べ復路に印画する場合の印画位置がHPセンサ140と反対側(−側)に1ドット分ずれている場合の画像を示し、図5は記録ヘッドの往路に印画する場合の印画位置に比べ復路に印画する場合の印画位置がHPセンサ140側(+側)に2ドット分ずれている場合の画像を示している。
【0070】
以下に、本発明に係る記録ヘッドの往路の印画位置と復路の印画位置とのずれ量が制御手段Cに入力されたとき、制御手段Cが入力された往路・復路の印画位置のずれ量に基づき記録ヘッドの往路或いは復路のいずれかのインク滴の噴出時期をずらす制御方法について説明する。
【0071】
制御手段Cは、図2の画像読み込み手段Sや信号授受手段Iから入力され、記憶手段Meに記憶した画像データを読み込み、必要により読み込んだ画像データに対し色補正、濃度補正、拡大・縮小等の処理を行い出力画像データを作成する。
【0072】
また、記録ヘッド交換完了時等にオペレータが行った、「往路に印画した記録媒体上の印画位置と復路に印画した記録媒体上の印画位置との主走査方向のずれ量」であるところの、調整チャートのB領域の記録ヘッドの往路と復路に印画した1対の2本の直線が1本に見える位置のA領域の印画位置ずれ量値が図2の操作パネルOから入力されると、制御手段Cはこのずれ量(例えば−2ドット)を読み取る。
【0073】
制御手段Cは、読みとったずれ量に基づき主走査方向ドット換算で往路の印画時期に対し復路の印画時期をどれくらい(何ドット分)早めれば、或いは遅らせれば往路・復路で同一位置に印画できるかのずれ量補正値を演算(例えば−2ドットに対し2ドット早める)する。
【0074】
制御手段Cは、読み込んだ出力画像データの印画開始位置を、演算したずれ量補正値に基づいて補正し、補正した印画開始位置に基づき画像形成を行う。
【0075】
ここで、補正は往路、復路のどちら方向で行っても良い。
以上により、記録ヘッドの往路・復路いずれから噴出したインク滴も記録紙上の同じ位置に印画することが可能となる。
【0076】
【発明の効果】
記録ヘッドの交換時等に主走査方向に画像が不鮮明になった時、どの方向にどれくらい印画位置のずれが発生しているかの印画位置ずれ情報の把握が容易且つ正確になり、入力された印画位置ずれ情報に基づき自動的にインクの噴出時期を補正することにより、容易且つ正確に間違うこともなく主走査方向の印画位置ずれを補正した高品質の画像を得る事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットプリンタの構成を示す斜視図である。
【図2】本発明のインクジェットプリンタのブロック図である。
【図3】本発明の印画から記録ヘッドの往路・復路における印画位置ずれ量を読み取る手作業の読み取り方式についての(往路・復路で印画位置ずれがない場合)説明図である。
【図4】本発明の印画から記録ヘッドの往路・復路における印画位置ずれ量を読み取る手作業の読み取り方式についての(往路より復路が−dot側にずれている場合)説明図である。
【図5】本発明の印画から記録ヘッドの往路・復路における印画位置ずれ量を読み取る手作業の読み取り方式についての(往路より復路が+dot側にずれている場合)説明図である。
【図6】直線のドット構成概念図である。
【符号の説明】
100 インクジェットプリンタ
101、103 搬送ローラ
102、104 軸
105、111 ベルト
108 キャリッジ
108b 記録ヘッド
109 案内部材
112、113、101a、104a プーリ
131、136 センサ
135 ロータリエンコーダ
C 制御手段
M、M1 モータ
Me 記憶手段
P 記録紙(記録媒体)
Claims (3)
- 記録媒体の搬送方向である副走査方向に対し、垂直方向の主走査方向に移動する記録ヘッドから、往復移動の双方でインク滴を噴出して画像を形成するインクジェットプリンタの調整方法において、
前記記録ヘッドの往復移動の往路において複数の第1の印画を所定距離を隔てて行い、復路において往路に印画した複数の第1の印画の画像データに対し、主走査方向にそれぞれ同一の画像データ及び異なる間隔を隔てた複数の画像データによる第2の印画を行うとともに、前記第1の印画の画像データに対する間隔の大きい部分は第2の印画の画像データ同士の間隔を大きくし、前記第1の印画の画像データに対する間隔の小さい部分は第2の印画の画像データ同士の間隔を小さくしたことを特徴とするインクジェットプリンタの調整方法。 - 前記第1の印画は副走査方向に並行する所定の長さの直線部を持つ図形で、第2の印画は副走査方向に並行する直線部を持つ第1の印画と同じ形状の図形で、対となった第1及び第2の印画と隣り合う他の対の印画とが交わらない距離を隔てて印画されることを特徴とする請求項1記載のインクジェットプリンタの調整方法。
- 1対の第1の印画と第2の印画の間隔の表示値と、該表示値の間隔を持つ1対の第1の印画と第2の印画とを対応させることを特徴とする請求項1記載のインクジェットプリンタの調整方法。
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