JP4473658B2 - プリント装置及びその調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数個のヘッドユニットが一体的に設けられたプリントヘッドを備えたプリント装置、及びそのプリントヘッド上のヘッドユニットの位置を揃えるための調整方法に関する。

従来より、プリントヘッドを主走査方向に往復走査させながら、インク滴を吐出させるとともに、このインク滴を受けるプリントペーパを前記主走査方向と直交する副走査方向に搬送することによって、画像を形成（印刷）するようにしたインクジェット式のプリント装置は周知である。

こうしたプリント装置では、プリントヘッドに多数のインク吐出ノズルを設けることによって、プリント画質やプリント速度を向上することができるが、１つのヘッドにあまり多くのノズルを設けようとすると製造コストが著しく増大することになるので、このことを回避するために、汎用のヘッドユニットを複数個用いて１つのプリントヘッドを構成することが提案されている。

しかし、そのように複数個のヘッドユニットを用いる場合、本来は平行なはずのヘッドユニット同士が少しでも傾いていると、それらの各ヘッドユニットからそれぞれプリント用紙に吹き付けられたインク滴同士が重なって、副走査方向に周期的なむら（バンディング）が発生したり、カラー画像の場合は色ずれを生じるというように、プリント画像の品質が著しく損なわれる虞れがある。

そのような画質の低下を防止するために、通常は、実際に印刷したテスト画像を顕微鏡等によって詳細に観察し、前記のむらや色ずれ等を検出して、ヘッドユニットの取付位置を調整するようにしているが、そのように検出したむらや色ずれからプリントヘッド同士の傾き具合を読み取ることは非常に難しい。そのため、熟練した作業者であっても１回のテストで十分な調整を行うことはできず、テスト印刷、顕微鏡による観察及び調整作業を何度も繰り返し行わなくてはならないため、非常に手間がかかり、実用的とは言い難いものであった。

これに対し、例えば特許文献１には、複数個のヘッドユニットによってそれぞれテストパターンを印刷し、この個々のパターンの位置をそれぞれＣＣＤセンサ等の読取り装置により検出して、その検出位置のずれ量からヘッドユニット間の位置ずれ（傾き）を検出する、という技術が開示されている。しかも、同文献のものでは、プリントヘッドへの各ヘッドユニットの取付位置をモータにより調整する機構を設けており、前記のようにして検出しヘッドユニット同士の傾きがなくなるように調整機構のモータを作動させて、各ヘッドユニットの位置を自動的に修正するようにしている。
特開平５−２３８００４号公報

ところが、前記従来例（特許文献１）の技術は、ヘッドユニットの傾きに相当するテストパターンの位置ずれを直接、ＣＣＤセンサ等により読み取るようにしているので、その位置ずれ、即ちヘッドユニットの傾きが非常に小さいときには、これを読み取れるだけの非常に分解能の高い高価なＣＣＤセンサが必要になり、そのように高価なセンサを専用に装備するとすれば、プリント装置のコストを徒に増大させることになってしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プリントヘッドに複数個のヘッドユニットを一体的に設ける場合に、それらヘッドユニット同士の傾きを検出するためのテストパターンに工夫を凝らして、非常に小さな傾きであっても、あまり高価なセンサを用いることなく検出できるようにすることにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、複数のヘッドユニット同士の僅かな傾きが誇張されて、濃淡の縞模様の傾きとなって現れるような帯状のグラデーションパターンをテスト印刷し、その縞模様の傾斜状態を検出することによって、ヘッドユニット同士の非常に小さな傾きを正確に検出できるようにした。

具体的に、請求項１の発明は、複数個のヘッドユニットが一体的に設けられたプリントヘッドを備え、これによりプリント部材上に画像を印刷するようにしたプリント装置を対象として、それら複数のヘッドユニットのうちのいずれか１つによって、前記プリント部材上に第１のパターンを形成する第１パターン形成手段と、その１つのヘッドユニット以外のいずれか１つのヘッドユニットによって、前記プリント部材上に第２のパターンを形成する第２パターン形成手段と、それら第１パターン及び第２パターンによって形成されるテストパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段による検出結果から前記ヘッドユニット同士の傾きを検出する傾き検出手段と、を備えるものである。

そして、前記第１パターン形成手段は、複数のヘッドユニットのうちのいずれか１つの基準ヘッドユニットによって、プリント部材上に所定方向に延びる帯状の基準ピッチパターンを形成するものとし、第２パターン形成手段は、前記基準ヘッドユニット以外のいずれか１つの対比ヘッドユニットによって、前記基準ピッチパターンに少なくとも一部分が重なるようにして、前記所定方向に略一定の割合でピッチの変化する帯状の変更ピッチパターンを形成するものとし、濃度検出手段は、前記基準ピッチパターン及び変更ピッチパターンが重なって形成された帯状のグラデーションパターンにおける濃度の変化状態を検出するものとし、傾き検出手段は、前記濃度検出手段による検出結果から前記グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜状態を求め、この傾斜状態に基づいて、前記ヘッドユニット同士の傾きを検出するものとする。

前記の構成により、プリントヘッドのヘッドユニットの取付位置を調整するときには、まず、第１及び第２パターン形成手段により該プリント装置の作動制御が行われて、プリント部材上に、基準ヘッドユニットによって所定方向に延びる帯状の基準ピッチパターンが形成されるとともに、対比ヘッドユニットによって、前記基準ピッチパターンと少なくとも一部分が重なるようにして、変更ピッチパターンが形成される。

そのようにピッチの微妙に異なる２つの帯状のパターンを重ねると、両者の画像ドットの重なりが相対的に多い部分では相対的に濃度が低く（濃淡が淡く）なり、一方、画像ドットの重なりが相対的に少ない部分では相対的に濃度が高く（濃淡が濃く）なって、前記所定方向に濃淡の変化する帯状のグラデーションパターンが形成される。

そして、前記基準ヘッドユニットと対比ヘッドユニットとがすこしでも傾いていると、前記グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様がパターンの幅方向に対して傾斜し、その傾斜量が前記２つのヘッドユニット同士の傾きに比例するとともに、そのヘッドユニット同士の僅かな傾きが誇張されて、濃淡の縞模様の大きな傾きとなって現れることになる。

そのため、前記グラデーションパターンにおける濃度の変化状態を濃度検出手段により検出し、この検出結果から前記濃淡の縞模様の傾斜状態を求めて、これに基づいて、傾き検出手段により前記ヘッドユニット同士の傾きを検出するようにすれば、このヘッドユニット同士の傾きが非常に小さい場合でも、その傾きを、高価なセンサを必要とせずに十分な精度で検出することができる。こうして検出した傾きに基づいて、当該ヘッドユニット同士の位置を正確に揃えることができる。

また、好ましくは、前記濃度検出手段は、プリント部材上の画像の光学濃度を検出する濃度センサからの信号に基づいて、グラデーションパターンにおける濃度極大又は極小のいずれかの縞模様の両端位置をそれぞれ検出するものとし、前記傾き検出手段は、前記濃度検出手段により検出された縞模様の両端位置間のずれに基づいて、ヘッドユニット同士の傾きを検出するものとすればよい（請求項２の発明）。

こうすれば、グラデーションパターンにおいて最も視認性の高い濃度極大又は極小のいずれかの縞模様の傾斜状態を安価な濃度センサからの信号に基づいて検出することができ、これにより、前記請求項１の発明の作用を十分に得ることができる。

より具体的には、前記基準ピッチパターンは、互いに平行な複数の線分が略一定のピッチで所定方向に並んだものとすればよく、また、変更ピッチパターンは、前記線分のピッチが前記所定方向に略一定の割合で変化しているものとすればよい（請求項３の発明）。

そのようなパターンを形成する具体的な方法としては、前記プリントヘッドが所定の主走査方向に往復走査されるものであって、その各ヘッドユニット毎に、それぞれ、プリント部材上に画像ドットを形成するためのドット形成要素が少なくとも前記主走査方向と直交する副走査方向に並んで複数、設けられている場合に、前記第１パターン形成手段を、前記プリントヘッドを走査する際に、基準ヘッドユニットにおいて少なくとも副走査方向に並ぶドット形成要素を所定の基準タイミングで作動させることにより、基準ピッチパターンを形成するものとすればよく、一方、第２パターン形成手段は、前記プリントヘッドを走査する際に、対比ヘッドユニットにおいて少なくとも副走査方向に並ぶドット形成要素を、前記基準タイミングに対して位相をずらしながら作動させることにより、変更ピッチパターンを形成するものとすればよい（請求項４の発明）。

上述の如きプリント装置において、前記傾き検出手段によって検出したヘッドユニット同士の傾きを表示する表示手段をさらに備えることが好ましい（請求項５の発明）。こうすれば、表示される傾きに応じてヘッドユニットの位置調整が極めて容易に行える。なお、従来例（特許文献１）のようにヘッドユニットの取付位置をモータ等により調整する機構を設けて、前記のようにして傾き検出手段により検出したヘッドユニット同士の傾きがなくなるように、該各ヘッドユニットの位置を自動的に修正するようにしてもよい。

次に本願の請求項６の発明は、複数個のヘッドユニットが一体的に設けられたプリントヘッドを備え、これによりプリント部材上に画像を印刷するようにしたプリント装置において、前記プリントヘッド上のヘッドユニットの位置を揃えるための調整方法である。

そして、前記複数のヘッドユニットのうちのいずれか１つによって、前記プリント部材上に第１のパターンを形成する第１パターン形成工程と、前記１つのヘッドユニット以外のいずれか１つのヘッドユニットによって、前記プリント部材上に第２のパターンを形成する第２パターン形成工程と、前記第１パターン及び第２パターンによって形成されたテストパターンの濃度を濃度センサによって検出する濃度検出工程と、該濃度検出工程での検出結果から前記ヘッドユニット同士の傾きを検出する傾き検出工程と、該傾き検出工程で検出したヘッドユニット間の傾きに基づいて、この傾きがなくなるようにヘッドユニットのプリントヘッド上の位置を調整する調整工程と、を備えるものとする。

そして、前記第１パターン形成工程では、複数のヘッドユニットのうちのいずれか１つの基準ヘッドユニットによって、プリント部材上に所定方向に延びる帯状の基準ピッチパターンを形成し、第２パターン形成工程では、前記基準ヘッドユニット以外のいずれか１つの対比ヘッドユニットによって、前記基準ピッチパターンに少なくとも一部分が重なるようにして、前記所定方向に略一定の割合でピッチの変化する帯状の変更ピッチパターンを形成し、濃度変化検出工程では、前記基準ピッチパターン及び変更ピッチパターンが重なって形成された帯状のグラデーションパターンにおける濃度の変化状態を検出し、傾き検出工程では、前記濃度変化検出工程での検出結果から前記グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜状態を求め、この傾斜状態に基づいて、前記ヘッドユニット間の傾きを検出する。

前記請求項６の発明によれば、上述した請求項１の発明と同様の作用が得られるものである。

以上、説明したように、本発明に係るプリント装置及びその調整方法によると、プリントヘッドに複数個のヘッドユニットを一体的に設ける場合に、それら各ヘッドユニット同士の僅かな傾きが誇張されて、濃淡の縞模様の大きな傾斜となって現れるようなグラデーションパターンをテスト印刷し、このグラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜量をセンサ等により検出することで、あまり高価なセンサを必要とせずに、ヘッドユニット同士の非常に小さな傾きを正確に検出することができ、これにより、プリント装置のコストを徒に増大させることなく、複数個のヘッドユニット同士の位置を比較的容易に且つ正確に揃えることができ、もって印刷画像の品質を非常に高いものとすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

［全体構成］
図１に示すように、本発明の実施形態に係るインクジェット式のプリント装置は、画像データの取得及びオーダ情報の取得を行い必要な補正処理等を行う受付ブロックＡと、その受付ブロックＡから通信ケーブル１を介して伝送される画像データをオーダ情報に基づきプリントペーパＰ（プリント部材）に対して印刷を行うプリントブロックＢとを備えている。

［受付ブロック］
受付ブロックＡは、ワゴン型のフレーム５の上部に設けられた受付装置６と、表示画面がタッチパネル７によって構成されている液晶型のディスプレイ８と、フレーム５の上下方向の中間位置に設けられたフラットベッドスキャナＦＳとを備えている。受付装置６の前面部には、フラッシュメモリから成る記録媒体Ｍｓに保存された画像データを読み出すための半導体ドライブ９と、ＣＤ−ＲやＤＶＤ等のディスク型の記録媒体Ｍｄに保存された画像データを読み出すためのディスクドライブ１０とが配設されている。

フラットベッドスキャナＦＳは、透明ガラス製のスキャニングテーブル１３とそのスキャニングテーブル１３の下側に配置されたスキャニングヘッド１４とを有する本体部１１と、その本体部１１に開閉自在に取り付けられたプラテンカバー１２とを備えている。スキャニングヘッド１４は主走査方向に配設された複数の光電変換素子（例えば、ＣＣＤ等）と光源とを備えていて、主走査方向と直交する副走査方向に移動することによりスキャニングテーブル１３に載せられたスキャニング対象物の画像をＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の三原色に色分解した画像データとして取り込むように構成されている。

［プリントブロック］
図１及び図２に示すように、プリントブロックＢは、筐体１５と、その筐体１５の下部に配置された２つのマガジン収容部Ｂａ，Ｂａと、筐体１５の上部に配置され且つプリントペーパＰに対して画像データの記録を行うプリント部Ｂｂと、筐体１５の側部に配置されたインク貯留部Ｂｃとを備えている。筐体１５の上面部には、横送りベルト１６によって送り出された、小サイズの印刷済みプリントペーパＰ_Ｓを受け止める仕分け部１７と、大サイズの印刷済みプリントペーパＰ_Ｌを受け止めるラック板１８とが配設されている。

マガジン収容部Ｂａは、前壁体１５Ａのスライド移動に伴いスライド移動するドロワー２０を備えていて、そのドロワー２０にペーパマガジン２１によって保持されたロール状のプリントペーパＰ１，Ｐ２を収容するよう構成されている。図２に示すように、下側のマガジン収容部Ｂａには相対的に幅の広いプリントペーパＰ１が１つ収容され、一方、上側のマガジン収容部Ｂａには、前記広幅のプリントペーパＰ１の半分以下の幅のプリントペーパＰ２が幅方向に並んで２つ収容されている。

プリント部Ｂｂは、壁体１５Ｂ内に設けられ且つプリントペーパＰに対して微小なインク滴を吹き付けて画像を印刷するためのプリントヘッドＨを備えている。このプリントヘッドＨの構造については後述するが、吹き付けられたインク滴はそれぞれプリントペーパＰ上に微小な画像ドットを形成し、このドットの集合として画像が構成される。

インク貯留部Ｂｃは、壁体１５Ｃ内に挿抜可能に収容され且つ色相が互いに異なる７つのインクカートリッジ２３，…を備えている。これらのインクカートリッジ２３，…は、挿抜することにより新しいインクカートリッジ２３に交換することができる。これらのインクカートリッジ２３，…には夫々、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、バイオレット（Ｖ）及びクリア（ＣＬ：透明インク）のインクが封入されている。なお、壁体１５Ｃは、鉛直方向に延びる軸芯周りに揺動開閉自在に構成されている。

［ペーパ搬送機構］
図３に示すように、ペーパ搬送機構は、供給ユニットＵ１、プリントユニットＵ２、ループ形成ユニットＵ３、カッターユニットＵ４、反転ユニットＵ５及び排出ユニットＵ６を備えている。そして、ペーパ搬送機構では、プリントペーパＰ１，Ｐ２に画像を印刷するときには、２つのマガジン収容部Ｂａ，Ｂａのうちいずれか一方のプリントペーパＰ１，Ｐ２を供給ユニットＵ１によってプリント部Ｂｂに対して供給し、それから、供給されるプリントペーパＰ１，Ｐ２をプリントユニットＵ２において搬送しながら、プリントヘッドＨによりインクを吹き付けて画像を印刷し、その後、プリントペーパＰ１，Ｐ２をループ形成ユニットＵ３からカッターユニットＵ４に送ってプリントサイズに切断した後、反転ユニットＵ５及び排出ユニットＵ６によって横送りベルト１６又はラック板１８に対して送り出すようになっている。

以下、広幅のプリントペーパＰ１について具体的に説明すると、供給ユニットＵ１は、ペーパマガジン２１に収容されたプリントペーパＰ１に回転力を付与する支持ローラ２５と、プリントペーパＰ１をペーパマガジン２１からプリントユニットＵ２に搬送するための圧着型の供給ローラ２６と、その供給ローラ２６によって搬送されるプリントペーパＰ１を案内するガイド部材（図示せず）とを備えている。支持ローラ２５と供給ローラ２６とは供給搬送用の電動モータによって駆動される。

プリントユニットＵ２は、図４及び図７にも示すように、プリントヘッドＨを主走査方向Ｘ（ペーパ搬送方向に直交するペーパ幅方向）に案内するガイドレール２８と、プーリ２９に巻かれ且つプリントヘッドＨをガイドレール２８に沿って往復移動させるための駆動ベルト３０と、プリントペーパＰ１をプリントヘッドＨによる画像の印刷が可能な位置に吸着保持するペーパ保持部Ｄ（図４，７には示さず）と、そのペーパ保持部Ｄの上下両側にそれぞれ配設された圧着型のプリント搬送ローラ３１ａ，…３１ｂ，…とを備えている。ペーパ保持部Ｄは、厚み方向に複数の孔が形成された案内プレート３２と、筐体３３内に設けられ且つプリントペーパＰ１に対して案内プレート３２の孔を介して負圧を与えるためのファン３４とを備えている。

搬送ローラ３１ａ，…３１ｂ，…は、いずれも、プリントペーパＰ１の巻き着けられる相対的に大径のローラと、この大径ローラに対してプリントペーパＰ１を押し当てるように並設された複数の小径ローラとが組み合わされたもので、搬送経路の下流側（プリントペーパＰ１の搬送方向前側）即ち図の上側に位置するものでは、１つの大径ローラと３つの小径ローラとからなるローラ組がペーパ幅方向（左右）に並んで一対、配設され、同様に、搬送経路の上流側（搬送方向後側）即ち図の下側に位置するものでは、１つの大径ローラと２つの小径ローラとからなるローラ組が左右一対、配設されている。

そして、前記搬送ローラ３１ａ，…３１ｂ，…は、例えばステッピングモータ等の電動モータにより略一定のピッチで回転駆動されて、プリントペーパＰ１をペーパ保持部Ｄの案内プレート３２上で、プリントヘッドＨによる主走査方向Ｘへの往復走査と同期して、副走査方向Ｙに略一定の送り量で断続的に搬送する。この際、プリントペーパＰ１の幅方向両側にそれぞれ配置されたローラ３１ａ，…３１ｂ，…はいずれも同位相で回転され、これにより広幅のプリントペーパＰ１が前記副走査方向Ｙに真っ直ぐに搬送されるようになっている。

なお、図示しないが、相対的に幅の狭いプリントペーパＰ２，Ｐ２の搬送時には、前記した広幅のプリントペーパＰ１の場合とは異なり、左右の各搬送ローラ３１ａ，…３１ｂ，…がそれぞれプリントペーパＰ２，Ｐ２を搬送することになる。この場合には、左右の各搬送ローラ３１ａ，…３１ｂ，…が同位相で回転されることによりそれぞれ搬送される左右のプリントペーパＰ２，Ｐ２が、ペーパ保持部Ｄの案内プレート３２上を真っ直ぐに左右対称の位置で搬送される。

図３に示すように、ループ形成ユニットＵ３は、下流側のプリント搬送ローラ３１の下流側に配置されたガイド板３６と、そのガイド板３６によって案内されたプリントペーパＰ１，Ｐ２を搬送するための圧着型の中間ローラ３７とを備えている。ガイド板３６は、ほぼ水平方向に延びる水平姿勢（図３の一点鎖線）と鉛直方向に延びる開放姿勢（図３の実線）とに切換自在に構成されている。そして、ループ形成ユニットＵ３では、長尺のプリントペーパＰ１，Ｐ２をプリントする際には、該プリントペーパＰ１，Ｐ２の先端部を水平姿勢のガイド板３６を介して中間ローラ３７に受け渡した後、中間ローラ３７によるプリントペーパＰ１，Ｐ２の搬送を停止し、それからガイド板３６を水平姿勢から開放姿勢に切り換え、プリントペーパＰ１，Ｐ２を垂れ下がった状態にしてループを形成する。

カッターユニットＵ４は、固定刃３９と、可動刃４０と、反射型のセンサを有するカット位置センサ４１と、プリントペーパＰ１，Ｐ２を送り出すための圧着型の送り出しローラ４２とを備えている。このカッターユニットＵ４で広幅のプリントペーパＰ１を切断する際には、カット位置センサ４１の検出結果に基づき、前記プリントユニットＵ２において形成された切断マークを基準として、プリントペーパＰ１の幅方向に隣り合う画像同士の間隔よりも僅かに広い間隔となるように、その画像間の領域を取ることにより、縁なしプリントでも画像の周囲に余白を残さないように切断することができる。

図３に示すように、反転ユニットＵ５は、プリントペーパＰ１，Ｐ２を圧着する一対の反転ローラ４３と、この反転ローラ４３を正・逆回転させる搬送駆動機構（図示せず）と、その反転ローラ４３を所定の軸芯周りに９０度回転させる反転機構とを備えている。そして、反転ユニットＵ５では、カッターユニットＵ４によって切断されて先端側から送り込まれたプリントペーパＰ_Ｌ，Ｐ_Ｓ（それぞれプリントペーパＰ１，Ｐ２に対応）を、その後端部が反転ローラ４３の位置まで来るように該反転ローラ４３によって搬送した後、図３に矢印で示すように反転ローラ４３を軸芯周りに９０度回転させ、それから、反転ローラ４３を逆回転させる。こうして、プリントペーパＰ_Ｌ，Ｐ_Ｓをそれぞれ後端部から排出ユニットＵ６に送り出す。

排出ユニットＵ６は、プリントペーパＰ_Ｌ，Ｐ_Ｓを搬送するための複数の圧着型排出ローラ４４，…と、それら搬出ローラ４４，…によって搬送されたプリントペーパＰ_Ｌ，Ｐ_Ｓをそれぞれ横送りラック板１８及びベルト１６に送り出すための経路切換機構（図示せず）とを備えている。

［プリントヘッド］
図３，５に示すように、プリントヘッドＨは、その底部側に多数のインク吐出ノズル（ドット形成要素）を配列して備えたヘッドユニット５１が３段に取り付けられたものであり、便宜上、３段に備えられるヘッドユニット５１のうち、搬送経路の下流側、即ち図の上段のものを第１ヘッドユニット５１ａ、中段のものを第２ヘッドユニット５１ｂと称し、また、下段（搬送経路上流側）のものを第３ヘッドユニット５１ｃと称する。

本実施の形態では、ヘッドユニット５１は全て同じ仕様のものであり、各ヘッドユニット５１は、図５に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、バイオレット（Ｖ）及びクリア（ＣＬ）の各色のインクをそれぞれ吐出する７つのノズルアレイ５４を備えている。これら各ノズルアレイ５４は、それぞれ、インク吐出ノズルがプリントヘッドＨにおいて主走査方向Ｘに直交する副走査方向Ｙに列状に配設されたものである。

また、前記プリントヘッドＨにおけるプリントペーパＰ１，Ｐ２の搬送方向前側部には、光源からプリントペーパＰ１，Ｐ２上の画像に向かって照射された光の反射光を受光し、その受光量に基づいて画像の光学濃度を検出するための反射型のセンサＳが取り付けられている。このセンサＳは、プリントヘッドＨと共に主走査方向に往復走査して、後述するように、プリントペーパＰ１，Ｐ２上に印刷された調整用画像であるグラデーションパターンの濃淡の変化を検出するためのものである。

［制御系］
プリント装置の制御系は、図６に示すように構成されている。つまり、受付ブロックＡの受付装置６は、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）と、データバスを介してそのＣＰＵとの間で情報を送受信する、タッチパネル７、ディスプレイ８、半導体ドライブ９、ディスクドライブ１０、半導体メモリＲＡＭ／ＲＯＭ、ハードディスクＨＤ及び通信インタフェース６１とを備えている。受付装置６は、ＣＰＵの処理を実現するためのソフトウェアからなる、オペレーションシステム６２、画像処理システム６３及びプリンタドライバ６４をさらに備えている。また、受付装置６は、フラットベッドスキャナＦＳとの間で情報を送受信する入出力系を構成し、さらに、通信インタフェース６１を介してプリントブロックとの間で情報を送受信する信号系を構成している。

プリントブロックＢは、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）と、データバスを介してそのＣＰＵとの間で情報を相互に送受信する、搬送制御部６６、ヘッド制御部６７、半導体メモリＲＡＭ／ＲＯＭ、反射型センサＳ、カット位置センサ４１、インク貯留部Ｂｃにインクカートリッジ２３が存在するか否かを判別する着脱センサ６５及び通信インタフェース６８とを備えている。プリントブロックＢは、ＣＰＵの処理を実現するためのソフトウェアからなる、プリント制御部６９、調整用画像作成部７１、濃度変化検出部７２、傾き検出部７３及び検出値表示部７４をさらに備えている。

搬送制御部６６は、ペーパ搬送機構の各ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６夫々の制御を行うためのものである。ヘッド制御部６７はプリントヘッドＨの作動制御を行うものである。プリント制御部６９は、受付ブロックＡから送られる画像データに基づいて、前記ヘッド制御部６７と協働してプリントペーパＰ１，Ｐ２に画像を印刷する際の制御を行うものであり、例えば、画像データにおけるいずれの部分を第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃのいずれにて画像形成させるかの割り振りを行う。

また、調整用画像作成部７１、濃度変化検出部７２及び傾き検出部７３は、以下に詳述するように、プリント装置の出荷時等にプリントヘッドＨに組み付けられている第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ同士の傾き（図５に示すようにプリントヘッドＨの底部を平面視で見たときの傾き）をチェックするためのテストを行うものである。

すなわち、この実施形態のようにプリントヘッドＨに複数個（この実施形態では３個）のヘッドユニット５１ａ〜５１ｃを一体的に組み付けた場合、本来は平行なはずのそれらヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ同士が少しでも傾いていると、該各ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃからそれぞれプリントペーパＰ１に吹き付けられたインク滴同士が重なって、副走査方向Ｙに周期的なむら（バンディング）が発生したり、カラー印刷の場合は色ずれを生じるというように、プリント画像の品質が著しく損なわれる虞れがある。

そのような画質の低下を防止するために、この実施形態のプリント装置では、出荷時等に調整用のグラデーションパターンＧＰをテスト印刷し、この印刷されたパターン画像の濃淡の変化状態を反射型センサＳにより検出して、これにより第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ同士の傾きを定量的に検出できるようにしている。こうすることで、その検出結果に応じて該各ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃの取付位置を正確に調整することができる。

［ヘッドユニット同士の傾きの検出］
具体的な構成として、まず、調整用画像作成部７１は、予め設定された調整用画像データに基づいてプリントヘッドＨの作動を制御して、図７や図８に模式的に示すように、プリントペーパＰ１，Ｐ２上にその幅方向に延びるグラデーションパターンＧＰを形成するものである。このグラデーションパターンＧＰは、前記３つのヘッドユニット５１ａ〜５１ｃのうちのいずれか２つによってそれぞれ形成された基準ピッチパターンＳＰ及び変更ピッチパターンＶＰが重なったものであり、それらヘッドユニット同士の僅かな傾きが誇張されて、濃淡の縞模様の傾きとなって現れている。

すなわち、例えば第３ヘッドユニット５１ｃを基準として、これに対する第１ヘッドユニット５１ａの傾きを検出する場合には、図７に広幅のプリントペーパＰ１について示すように、プリントヘッドＨをガイドレール２８に沿って往復移動（走査）しながら、まずペーパ搬送方向上流側に位置する第３ヘッドユニット５１ｃ（基準ヘッドユニット）によって、主走査方向Ｘに長い基準ピッチパターンＳＰ（同図に仮想線で示す）を形成する。

詳しくは、前記第３ヘッドユニット５１ｃの例えばブラック（Ｋ）のノズルアレイ５４から、吐出間隔を略一定とした所定の基準タイミングでインクを吐出させることにより、図８に白抜きの棒で模式的に示すように、副走査方向Ｙに延びる多数の縦罫線（線分）を、主走査方向Ｘに略一定の間隔（ピッチ）を空けて形成し、これにより、全体として主走査方向Ｘに延びる帯状の基準ピッチパターンＳＰを形成する。

続いてプリントペーパＰ１を搬送して、前記基準ピッチパターンＳＰを下流側の第１ヘッドユニット５１ａ（対比ヘッドユニット）に対応する位置に移動させて、前記と同様にプリントヘッドＨを走査する。このときには、図８に示すように基準タイミングに対して位相を＋αから−αまで連続的に（又は段階的に）変化させながら、前記第１ヘッドユニット５１ａのブラック（Ｋ）のノズルアレイ５４からインクを吐出させることにより、同図８に斜線を入れて示すように、主走査方向Ｘに略一定の割合でピッチの変化する多数の縦罫線からなる変更ピッチパターンＶＰを、前記基準ピッチパターンＳＰに重なるようにして形成する。

尚、前記図８においては理解容易のために、基準ピッチパターンＳＰの縦罫線を白抜きで示し、一方、変更ピッチパターンＶＰの縦罫線には斜線を入れて示しているが、両ピッチパターンＳＰ，ＶＰは、いずれも黒インクの大ドットで塗りつぶして形成すればよい。

上記のように相互にピッチの微妙に異なる２つの帯状のパターンＳＰ，ＶＰを重ね合わせると、それら両パターンＳＰ，ＶＰの位相が一致していて、両者をそれぞれ構成する縦罫線の重なりが相対的に多くなる（両者の画像ドットが相対的に多く重なる）中央部分では相対的に濃度が低く（淡く）なり、そこから主走査方向Ｘの左右両側に向かって縦罫線の重なりが相対的に少なくなるに連れて、徐々に濃度が高く（濃く）なっていき、主走査方向Ｘに延びる帯状のグラデーションパターンＧＰが作成される。

従って、反射型センサＳにより前記グラデーションパターンＧＰの濃淡の変化を主走査方向Ｘについて検出すれば、図８の下側に実線及び破線でそれぞれ示すように、２つのパターンＳＰ，ＶＰの位相差に対する濃淡変化のグラフが得られる。ここで、図示の実線のグラフは、帯状のグラデーションパターンの幅方向一端側（図の下端側）における濃淡の変化を示すものであり、一方、破線のグラブは他端側（図の上端側）における濃淡の変化を示すものである。

すなわち、仮に、前記基準ピッチパターンＳＰを形成する第３ヘッドユニット５１ｃと、変更ピッチパターンＶＰを形成する第１ヘッドユニット５１ａとが平行であれば、図示はしないが、２つのパターンＳＰ，ＶＰは平行に重なり、それら各パターンＳＰ，ＶＰの縦罫線同士も平行になる。このため、グラデーションパターンＧＰの濃淡の縞模様はパターン幅方向に真直に延びるものとなり、その幅方向両端側における濃淡の変化状態は互いに一致する。また、グラデーションパターンの濃淡の縞模様は、２つのパターンＳＰ，ＶＰの縦罫線同士が最もよく重なる図示の位相差０の位置の付近で、最も淡くなる（縞模様の濃度が極小となる）。

これに対し、前記２つのヘッドユニット５１ａ，５１ｃ同士が傾いていると、その分、前記２つのパターンＳＰ，ＶＰ同士が傾いて重なることになるので、図８に示すように、それら各パターンＳＰ，ＶＰの縦罫線同士も傾いて重なる。このため、グラデーションパターンＧＰの濃淡の縞模様はパターン幅方向に対して傾斜して延びるものとなり（図では縞模様の上側が右側に傾いている）、その幅方向両端側における濃淡の変化状態が、図示の実線及び破線のグラフのように互いにずれることになる。

そのようなグラデーションパターンＧＰにおける縞模様の傾斜量は、前記２つのヘッドユニット５１ａ，５１ｃ同士の傾きを誇張したものとなるので、例えば、図示の如く、グラデーションパターンＧＰの幅方向両端側における濃淡変化のグラフ（実線及び破線）からそれぞれ濃度の最淡位置を求めて、この両者の間のずれ量Δ（縞模様の傾斜状態に相当する）を検出すれば、２つのヘッドユニット５１ａ，５１ｃ同士の傾きが非常に小さくても、これを正確に求めることができる。

そこで、濃度変化検出部７２は、プリントヘッドＨと一体のセンサＳによりプリントペーパＰ１上のグラデーションパターンＧＰを走査し、そのセンサＳからの信号に基づいて当該グラデーションパターンＧＰの幅方向両端側における濃度の最淡位置（主走査方向Ｘの位置）をそれぞれ検出する。

そうして検出したパターン両端側における濃度最淡位置が互いにずれているとき、即ち、グラデーションパターンＧＰの縞模様が傾斜しているときには、それら濃度最淡位置間のずれ量Δに基づいて、傾き検出部７３により第１及び第３ヘッドユニット５１ａ，５１ｃ間の傾きが定量的に求められて、これが検出値表示部７４によりディスプレイ８等に表示される。

以下に、ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ同士の傾きを定量的に検出するための具体的な手順を図９のフローチャートに基づいて説明すると、まず、スタート後のステップＳ１でプリント装置の２つのマガジン収容部Ｂａ，Ｂａのうちのいずれか一方が選択されれば（以下、広幅のプリントペーパＰ１が収容されている下側のマガジン収容部Ｂａが選択された場合について説明する）、ステップ２に進んで反射型センサＳの感度校正を実行する。

前記センサＳの感度校正が正常に終了すれば（ステップＳ３でＹＥＳ）ステップＳ４に進んで、プリントペーパＰ１にグラデーションパターンＧＰ（調整用パターン）を印刷するとともに、そのグラデーションパターンＧＰをセンサＳにより走査して、上述の如く主走査方向Ｘの濃度の変化状態を検出する。

その際、１回のテストで第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂの第３ヘッドユニット５１ｃに対する傾きを検出するために、グラデーションパターンＧＰを２つ形成する。すなわち、例えば、まず第３ヘッドユニット５１ｃにより基準ピッチパターンＳＰを形成し、プリントペーパＰ１を搬送して、前記基準ピッチパターンＳＰを第２ヘッドユニット５１ｂ（対比ヘッドユニット）に対応する位置に移動させて、この第２ヘッドユニット５１ｂにより変更ピッチパターンＶＰを形成することで、当該第２ヘッドユニット５１ｂの傾きを検出するためのグラデーションパターンＧＰを形成する。

また、前記第２ヘッドユニット５１ｂによる変更ピッチパターンＶＰの形成と同時に、前記第３ヘッドユニット５１ｃにより２つ目の基準ピッチパターンＳＰを形成し、その後、プリントペーパＰ１を搬送して、前記２つ目の基準ピッチパターンＳＰを第１ヘッドユニット５１ｂ（対比ヘッドユニット）に対応する位置に移動させて、この第１ヘッドユニット５１ａにより変更ピッチパターンＶＰを形成することで、当該第１ヘッドユニット５１ａの傾きを検出するためのグラデーションパターンＧＰを形成する。

そのようにして形成したグラデーションパターンは、いずれも、上述したように主走査方向Ｘに濃淡が変化しており、これを検出したセンサＳからの信号出力は、図８に実線及び破線でそれぞれ示すように、各グラデーションパターンＧＰの中央付近で最大となり、その左右両側に向かってそれぞれ徐々に小さくなっている。

そこで、ステップＳ５において、前記各グラデーションパターンＧＰ，ＧＰ毎に、その幅方向両端側においてそれぞれ前記のように変化するセンサ信号出力が最大になる位置、即ちグラデーションパターンＧＰにおける幅方向両端側の各濃度最淡位置を検出し、続くステップＳ６では、前記の検出した各濃度最淡位置間のずれ量Δ（グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜状態）に基づいて、ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ間の傾きを算出する。そして、そうして算出した傾きをディスプレイ８等に表示して、しかる後に制御終了となる（エンド）。

こうして表示される傾きに基づいて、第１ヘッドユニット５１ａ及び第２ヘッドユニット５１ｂの各位置をそれぞれ第３ヘッドユニット５１ｃと平行になるように正確に調整することができる。

前記図９に示すフローのステップＳ４において、プリントペーパＰ１に調整用画像であるグラデーションパターンＧＰを印刷する手順が調整用画像作成部７１に対応しており、この調整用画像作成部７１は、前記プリントペーパＰ１上に第３ヘッドユニット５１ｃにより、主走査方向Ｘに延びる基準ピッチパターンＳＰを２つ形成する第１パターン形成手段と、この基準ピッチパターンＳＰに重なるようにして、第１及び第２ヘッドユニット５１ｂ，５１ｃにより、それぞれ、主走査方向Ｘに略一定の割合でピッチの変化する変更ピッチパターンＶＰを形成する第２パターン形成手段と、を構成している。

また、前記ステップＳ４において、印刷されたグラデーションパターンＧＰをセンサＳにより走査し、ステップＳ５においてグラデーションパターンＧＰの幅方向両端側における濃度最淡位置をそれぞれ検出する手順が、濃度変化検出部７２に対応しており、その検出した濃度最淡位置同士のずれ量Δに基づいて、ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ同士の傾きをを算出するステップＳ６の手順が、傾き検出部７３に対応している。

さらに、そうして算出したヘッドユニット５１ａ〜５１ｃ同士の傾きをディスプレイ８等に表示する前記ステップＳ６の手順が検出値表示部７４に対応している。

したがって、この実施形態のインクジェット式プリント装置においてプリントヘッドＨのヘッドユニット５１の位置を調整するときには、まず、所定の操作を行うだけで、供給ユニットＵ１のペーパマガジン２１から引き出されたプリントペーパＰ１がプリントユニットＵ２に搬送されて、プリントヘッドＨの走査により２つのグラデーションパターンＧＰ，ＧＰが印刷されるとともに、そのプリントヘッドＨに一体に配設されたセンサＳによって各グラデーションパターンＧＰの走査が行われる。

そして、前記センサＳからの信号により、プリントペーパＰ１上に印刷された各グラデーションパターンＧＰにおける幅方向両端側の濃度最淡位置がそれぞれ検出され、その濃度最淡位置同士のずれ量Δ、即ちグラデーションパターンにおける濃度最淡の縞模様の傾斜量に基づいて、第１ヘッドユニット５１ａ又は第２ヘッドユニット５１ｂの第３ヘッドユニット５１ｃに対する傾きが検出される。

その際、前記グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜量は、対比する２つのヘッドユニット５１同士の傾きを誇張したものとなるから、その傾斜量を表す前記濃度最淡位置同士のずれ量ΔをセンサＳからの信号に基づいて検出し、これに基づいてヘッドユニット５１同士の傾きを検出するようにすれば、非常に分解能の高い高価なセンサを用いなくても、ヘッドユニット５１同士の非常に小さな傾きを正確に検出することができる。

そして、そうしてヘッドユニット５１同士の非常に小さな傾きがディスプレイ８等に表示されるので、これに基づいて、プリントヘッドＨの複数個のヘッドユニット５１同士の位置を比較的容易に調整して正確に揃えることができ、もって印刷画像の品質を非常に高いものとすることができる。

なお、本発明の構成は、前記実施形態の構成に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形態で実施することができる。すなわち、例えば、前記実施形態では、調整用のグラデーションパターンＧＰは、プリントヘッドＨの走査方向であるプリントペーパＰ１，Ｐ２の幅方向に直線的に延びるものとしているが、これに限らず、ペーパ搬送方向に交差する方向に延びるものであればよい。

また、前記グラデーションパターンＧＰを構成する変更ピッチパターンＶＰにおいては、ペーパ幅方向に縦罫線の間隔を徐々に変更するようにしているが、これに限らず、縦罫線の幅を徐々に変更するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、まず、搬送経路上流側の第３ヘッドユニット５１ｃによって基準ピッチパターンＳＰを形成し、その後に下流側の第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂによってそれぞれ変更ピッチパターンＶＰを形成するようにしているが、これに限るものではなく、先に変更ピッチパターンＶＰを形成し、その後に下流側のヘッドユニットにより基準ピッチパターンを形成するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、濃度変化検出部７２によってグラデーションパターンＧＰ内の濃度の最淡位置（濃度の極小位置）を検出するようにしているが、これに限らず、濃度の最も高い（濃い）位置（濃度の極大位置）を検出するようにすることもできる。

また、前記実施形態では、プリントヘッドＨに反射型の光学濃度センサＳを配設して、これによりグラデーションパターンＧＰの濃淡の変化状態を検出するようにしているが、これに限らず、センサＳをプリントヘッドＨ以外に配設してもよいし、異なる構造のセンサを用いることもできる。

また、本発明に係るプリント装置は、前記実施形態のようなインクジェット式のものには限定されず、１つのプリントヘッドに複数個のヘッドユニットを取り付けたものであれば、如何なるプリント装置にも適用可能であるし、前記実施形態のようにプリントヘッドＨを主走査方向Ｘに走査しながらプリントペーパＰ１，Ｐ２を副走査方向Ｙに搬送するようにしたものに限らず、例えば、固定したプリント部材上でプリントヘッドＨを主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの両方に走査するようにしたプリント装置にも適用可能である。

さらに、前記実施形態のプリント装置では、検出されたヘッドユニット５１同士の傾きに応じて、作業者がいずれかのヘッドユニット５１の位置を調整する必要があるが、例えば従来例（特許文献１）のようにヘッドユニットの取付位置をモータ等により調整する機構を設けておき、前記のようにして検出したヘッドユニット５１同士の傾きがなくなるように、該各ヘッドユニット５１の位置を自動的に修正するようにしてもよい。

プリントシステムの全体を示す斜視図である。 プリントブロックの斜視図である。 プリントブロックのプリントペーパの搬送系を示す図である。 プリントユニットの斜視図である。 プリントユニットのプリントヘッドの構成を示す底面図である。 プリントシステムの制御系を示すブロック図である。 グラデーションパターンの形成の説明図である。 グラデーションパターンの説明図である。 ヘッドユニット間の傾き検出処理に係るフローチャートである。

Ｈ プリントヘッド
Ｐ１ プリントペーパ（プリント部材）
ＧＰ グラデーションパターン
ＳＰ 基準ピッチパターン
ＶＰ 変更ピッチパターン
Ｓ 反射型センサ（濃度センサ）
Ｘ 主走査方向（所定方向）
Ｙ 副走査方向
５１ａ〜５１ｃ ヘッドユニット
５４ インク吐出ノズル（ドット形成要素）
７１ 調整用画像作成部（第１及び第２パターン形成手段）
７２ 濃度変化検出部（濃度検出手段）
７３ 傾き検出部（傾き検出手段）
７４ 検出値表示部（表示手段）

Claims (6)

1. 複数個のヘッドユニットが一体的に設けられたプリントヘッドを備え、これによりプリント部材上に画像を印刷するようにしたプリント装置であって、
   前記複数のヘッドユニットのうちのいずれか１つの基準ヘッドユニットによって、前記プリント部材上に所定方向に延びる帯状の基準ピッチパターンを形成する第１パターン形成手段と、
   前記基準ヘッドユニット以外のいずれか１つの対比ヘッドユニットによって、前記基準ピッチパターンに少なくとも一部分が重なるようにして、前記プリント部材上に前記所定方向に略一定の割合でピッチの変化する帯状の変更ピッチパターンを形成する第２パターン形成手段と、
   前記基準ピッチパターン及び変更ピッチパターンが重なって形成された帯状のグラデーションパターンにおける濃度の変化状態を検出する濃度検出手段と、
   前記濃度検出手段による検出結果から前記グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜状態を求め、この傾斜状態に基づいて、前記ヘッドユニット同士の傾きを検出する傾き検出手段と、を備えることを特徴とするプリント装置。
2. 請求項１に記載のプリント装置において、
   濃度検出手段は、プリント部材上の画像の光学濃度を検出する濃度センサからの信号に基づいて、グラデーションパターンにおける濃度極大又は極小のいずれかの縞模様の両端位置を検出するものであり、
   傾き検出手段は、前記濃度検出手段により検出された縞模様の両端位置間のずれに基づいて、前記ヘッドユニット同士の傾きを検出するものであることを特徴とするプリント装置。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載のプリント装置において、
   基準ピッチパターンは、互いに平行な複数の線分が略一定のピッチで所定方向に並んだものであり、
   変更ピッチパターンは、前記線分のピッチが前記所定方向に略一定の割合で変化しているものであることを特徴とするプリント装置。
4. 請求項３に記載のプリント装置において、
   プリントヘッドが所定の主走査方向に往復走査されるものであり、
   前記プリントヘッドの各ヘッドユニットには、それぞれ、プリント部材上に画像ドットを形成するためのドット形成要素が、少なくとも、前記主走査方向と直交する副走査方向に並んで複数、設けられており、
   第１パターン形成手段は、前記プリントヘッドを走査する際に、基準ヘッドユニットにおいて少なくとも副走査方向に並ぶドット形成要素を所定の基準タイミングで作動させることにより、基準ピッチパターンを形成するものであり、
   第２パターン形成手段は、前記プリントヘッドを走査する際に、対比ヘッドユニットにおいて少なくとも副走査方向に並ぶドット形成要素を、前記基準タイミングに対して位相をずらしながら作動させることにより、変更ピッチパターンを形成するものであることを特徴とするプリント装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のプリント装置において、
   傾き検出手段によって検出されたヘッドユニット同士の傾きを表示する表示手段をさらに備えることを特徴とするプリント装置。
6. 複数個のヘッドユニットが一体的に設けられたプリントヘッドを備え、これによりプリント部材上に画像を印刷するようにしたプリント装置において、前記プリントヘッド上のヘッドユニットの位置を揃えるための調整方法であって、
   前記複数のヘッドユニットのうちのいずれか１つの基準ヘッドユニットによって、前記プリント部材上に所定方向に延びる帯状の基準ピッチパターンを形成する第１パターン形成工程と、
   前記１つのヘッドユニット以外のいずれか１つの対比ヘッドユニットによって、前記基準ピッチパターンに少なくとも一部分が重なるようにして、前記プリント部材上に前記所定方向に略一定の割合でピッチの変化する帯状の変更ピッチのパターンを形成する第２パターン形成工程と、
   前記基準ピッチパターン及び変更ピッチパターンが重なって形成された帯状のグラデーションパターンにおける濃度の変化状態を濃度センサによって検出する濃度検出工程と、
   前記濃度検出工程での検出結果から前記グラデーションパターンにおける濃淡の縞模様の傾斜状態を求め、この傾斜状態に基づいて、前記ヘッドユニット同士の傾きを検出する傾き検出工程と、
   前記傾き検出工程で検出したヘッドユニット間の傾きに基づいて、この傾きがなくなるようにヘッドユニットのプリントヘッド上の位置を調整する調整工程と、
   を備えることを特徴とするプリント装置の調整方法。

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