JP4492791B2 - インクジェット式プリント装置及び吐出タイミング補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式プリント装置、及びその装置におけるインクの吐出タイミング補正方法に関する。

主走査方向（プリントペーパの幅方向）に往復動するプリントヘッドからそのプリントペーパ上にインクを吐出するインクジェット式プリント装置が知られている。こうしたプリント装置では、往走査時と復走査時との双方でインクを吐出する双方向プリントを行うことによって、プリントの高速化を図ることが行われている（例えば特許文献１参照）。こうした双方向プリントを行うプリント装置では、プリントの高画質化を図る上で、往走査時のインクの着弾位置と復走査時のインクの着弾位置とを主走査方向に一致させる必要がある。そこで、上記特許文献１に開示されたプリント装置では、プリントペーパ上にテストパターンを作成し、そのパターンに基づいて復走査時におけるインクの吐出タイミングの補正を行っている。
特開２００１−１３８５１３号公報

ところで、インクジェット式プリント装置には、上記特許文献１に開示されたプリント装置のように、プリントヘッドの各ノズルから吐出されるインクのドットサイズを可変とするものがある。かかるプリント装置においては、往復走査間のインク着弾位置を一致させるべく、インク吐出タイミングを補正する場合、通常は、基準ドットサイズ（例えば最小のドットサイズ）でテストパターンを作成し、そのテストパターンに基づいて、プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正している。この補正は、通常は、基準ドットサイズ（例えば最小のドットサイズ）に基づいて行われる。

ところが、各ドットサイズのインク滴の吐出速度や吐出量等が相互に異なること等に起因して、基準ドットサイズで作成したテストパターンに基づいてインクの吐出タイミングを補正しても、他のドットサイズのインクの着弾位置が往復走査間でずれる場合がある。

例えば画像データやプリント装置の処理が、プリントの際に基準ドットサイズである最小のドットサイズを使用しない場合（例えば、プリント解像度が低く、大きいドットサイズを用いてプリントする場合）は、最小ドットサイズによって基準補正値を設定して吐出タイミングを補正しても、その他のドットサイズのインク滴のずれが大きいと、画質の低下を招くことになる。

本発明は、か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、互いに異なるドットサイズのインク滴を吐出するプリントヘッドを備えたインクジェット式プリント装置において、吐出タイミングの補正手法を工夫することによって、プリントの更なる高画質化を図ることにある。

本発明のインクジェット式プリント装置は、主走査方向に往復走査しながらインクを吐出するプリントヘッドと、上記プリントヘッドのインク吐出を制御するヘッド制御手段と、上記プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正するためのテストパターンを、プリント部材上に作成するパターン作成手段と、上記パターン作成手段によって作成されたテストパターンから得られるデータに基づいて、上記プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正する補正手段と、を備える。

そして、上記プリントヘッドは、上記主走査方向に直交する副走査方向に並んで配置された複数のヘッドユニットを有し、上記ヘッド制御手段は、上記プリントヘッドから吐出されるインクのドットサイズを２以上に変更させ、上記パターン作成手段は、上記複数のヘッドユニット間の主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＵｎｉテストパターンと、上記各ヘッドユニットにおける往復走査間の主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＢｉテストパターンと、をそれぞれ２以上のドットサイズによって作成し、上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンは、上記プリントヘッドを主走査方向に走査させながら基準タイミングでインクを吐出させて形成した基準ピッチパターンに、上記基準タイミングに対して位相をずらしながらインクを吐出させて形成した可変ピッチパターンを重ね合わせたグラデーションパターンであって、上記Ｕｎｉテストパターンは、上記複数のヘッドユニットのうちの１つである基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、該複数のヘッドユニットのうちの該基準ヘッドユニット以外の各ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに作成され、上記Ｂｉテストパターンは、上記基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、上記複数のヘッドユニットのそれぞれを主走査方向の他方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに作成され、上記補正手段は、上記Ｕｎｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、上記Ｂｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、を２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて行うものである。

上記の構成の場合、パターン作成手段は、２以上のドットサイズによって２以上のテストパターンを作成し、補正手段は、２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて吐出タイミングの補正を行うため、特定の１つのドットサイズによって作成したテストパターンに基づいて、吐出タイミングの補正を行う場合と比較して、インク滴の吐出速度や吐出量等によるインク着弾位置のばらつきが小さくなる。また、テストパターン自体を、２以上のドットサイズによって作成することによって、ドットサイズ毎のインク着弾位置のずれを確実に把握することができる。その結果、吐出タイミングの補正精度をさらに向上させることができる。

さらに、特定の１つのドットサイズによって作成したテストパターンに基づいて、吐出タイミングの補正を行う場合は、個々のプリントヘッドにおける各ドットサイズのインクの着弾位置のばらつき傾向が異なっていると、プリント装置間のプリント品質にばらつきが生じるが、２以上のドットサイズによって作成したテストパターンに基づいて、吐出タイミングの補正を行うことによって、プリント装置間の機差が小さくなり、プリント品質を平均化することができる。

また、このプリント装置は、そのプリントヘッドに複数のヘッドユニットが副走査方向に並べて配置されているため、プリントの更なる高速化及び高画質化が図られるが、こうしたプリント装置では、各ヘッドユニットにおける往復走査間のインク着弾位置を一致させることは勿論のこと、複数のヘッドユニット間のインク着弾位置を一致させる必要性が生じる。

そこで、パターン作成手段は、複数のヘッドユニット間の主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＵｎｉテストパターンと、各ヘッドユニットにおける往復走査間のインク着弾位置を一致させるためのＢｉテストパターンと、を作成する。このときに、Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンをそれぞれ２以上のドットサイズによって作成し、補正手段は、上記Ｕｎｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、上記Ｂｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、を２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて行う。このことによって、上述したように、インク滴の吐出速度や吐出量等に起因するドットサイズ毎のインク着弾位置のばらつきが小さくなり、プリントの高画質化が図られる。

さらに、パターン作成手段がグラデーションパターンを作成することで、プリントヘッドのインク吐出タイミングの補正精度がさらに高まる。つまり、上記グラデーションパターンは、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら基準タイミングでインクを吐出して形成した基準ピッチパターンに、上記基準タイミングに対して位相をずらしながらインクを吐出して形成した可変ピッチパターンを重ね合わせたものであり、インクの着弾位置が一致した部分は濃淡が淡くなり、インクの着弾位置がずれた部分は濃淡が濃くなる。

上記補正手段は、インクのドットサイズ毎のテストパターンに基づいて各ドットサイズの単独補正値を設定すると共に、プリントする画像データに応じて、上記複数の単独補正値の内から選択した補正値を、上記プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値としてもよい。つまり、例えば単一のドットサイズでプリントを行う場合には、当該ドットサイズに対応する単独補正値を選択して、それを設定補正値とすればよい。これにより、画像データに最適な設定補正値で吐出タイミングが補正される。

また、上記補正手段は、インクのドットサイズ毎のテストパターンに基づいて単独補正値を設定すると共に、設定した複数の単独補正値の平均値を、プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値としてもよい。

さらに、上記補正手段は、各ドットサイズの使用比率及び／又はプリント画質に与える影響の大きさに応じて単独補正値に重み付けをした重み付け平均値を、プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値としてもよい。ここで、各ドットサイズの「使用比率」及び「プリント画質に与える影響の大きさ」は、プリント解像度、使用するインクの種類、プリントする画像データ、画像処理の手法、その他の要因によって決定される。例えば、解像度が低いプリントを行うのであれば、大きいドットサイズの使用比率が高まると共に、小さいドットサイズよりも大きいドットサイズがプリント画質に与える影響の大きくなる。

そして、プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値を、プリント画質に与える影響の大きいドットサイズの単独補正値に重み付けをした重み付け平均値とすることによって、プリント画質に与える影響の大きいドットサイズのインク着弾位置ずれは相対的に小さくなる。このため、プリント品質がさらに高まる。また、各単独補正値を記憶しておき、プリントする画像データに応じて最適化した設定補正値を、その都度設定することも可能になる。

上記プリント装置は、上記プリントヘッドと一体的に主走査方向に走査されかつ、上記パターン作成手段によって作成されたテストパターンから得られるデータを検出する反射型センサをさらに備え、上記反射型センサは、上記グラデーションパターンの濃淡変化を検出し、上記補正手段は、上記反射型センサが検出した濃淡変化に基づいて、プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正する、としてもよい。

グラデーションパターンの濃淡変化を、主走査方向に走査される反射型センサによって検出することによって、テストパターンのピッチよりも高い解像度で着弾位置のずれを検出することが可能になる。その結果、プリントヘッドのインク吐出タイミングの補正精度がさらに高まる。

また、本発明の吐出タイミング補正方法は、吐出するインクのドットサイズを２以上に変更可能なヘッドユニットが主走査方向に直交する副走査方向に複数並んで配置されたプリントヘッドを、上記主走査方向に往復走査しながらプリント部材上にインクを吐出するインクジェット式記録装置の吐出タイミング補正方法である。

この吐出タイミング補正方法は、上記複数のヘッドユニット間の上記主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＵｎｉテストパターンを作成するＵｎｉテストパターン作成工程と、上記各ヘッドユニットにおける往復走査間の上記主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＢｉテストパターンを作成するＢｉテストパターン作成工程と、上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターン作成工程において作成されたＵｎｉ及びＢｉテストパターンから得られるデータに基づいて、上記各ヘッドユニットのインク吐出タイミングを補正する補正工程と、を含む。

そして、上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターン作成工程はそれぞれ、上記プリントヘッドを主走査方向に走査させながら基準タイミングでインクを吐出させて形成した基準ピッチパターンに、上記基準タイミングに対して位相をずらしながらインクを吐出させて形成した可変ピッチパターンを重ね合わせて、グラデーションパターンで構成された上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンを作成し且つ、２以上のドットサイズによって該Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンを作成する工程であり、上記Ｕｎｉテストパターン作成工程は、上記複数のヘッドユニットのうちの１つである基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、該複数のヘッドユニットのうちの該基準ヘッドユニット以外の各ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに上記Ｕｎｉテストパターンを作成し、上記Ｂｉテストパターン作成工程は、上記基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、上記複数のヘッドユニットのそれぞれを主走査方向の他方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに上記Ｂｉテストパターンを作成し、上記補正工程は、Ｕｎｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、Ｂｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、を２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて行う工程であるものとする。

本発明のインクジェット式プリント装置及び吐出タイミング補正方法によれば、２以上のドットサイズによってテストパターンを作成し、その２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて吐出タイミングの補正を行うことによって、インク滴の吐出速度や吐出量等に起因するドットサイズ毎のインク着弾位置のばらつきが小さくなると共に、テストパターン自体を、２以上のドットサイズによって作成することによって、各ドットサイズのインクの着弾位置のずれ量が確実に把握されるから、吐出タイミングの補正精度を向上させることができる。また、個々のプリントヘッドにおけるドットサイズ毎の着弾位置のばらつきを吸収して、プリント装置間のプリント品質を平均化することもできる。

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型のプリント装置は、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、小サイズのプリントペーパＰを受け止める仕分け部１７と、大サイズのプリントペーパＰ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Ｐを収容するよう構成されている。なお、下側のマガジン収容部Ｂａに収容されたプリントペーパＰの幅は、上側のマガジン収容部Ｂａに収容されたプリントペーパＰよりも大きい（図２を参照）。

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に対してインクを吹き付けて画像を形成するプリントヘッドＨを備えている。

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、ブラック（Ｋ）、ライトブラック（ＬＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）及びイエロー（Ｙ）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Ｐに対して画像データのプリントを行う際には、２つのマガジン収容部Ｂａ，Ｂａのうちいずれか一方に収容されたプリントペーパＰ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、供給されたプリントペーパＰをプリントユニットＵ２によって搬送しながらプリントヘッドＨによって画像データのプリントを行い、その後、プリントされたプリントペーパＰ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。

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Ｐに回転力を付与する支持ローラ２５と、プリントペーパＰ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Ｐ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、プリントヘッドＨを主走査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タヘッド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、プリンタペーパＰをプリンタヘッドＨがプリントを行うことが可能な位置に吸着保持するペーパ保持部Ｄと、そのペーパ保持部Ｄの上流側と下流側とに配置された圧着型のプリント搬送ローラ３１，３１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Ｐ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。そして、プリントユニットＵ２（プリント部Ｂｂ）では、プリントペーパＰに対してプリントを行う際には、所定の間隔を空けて画像のプリントを行うと共に、その隣り合う画像の間の領域に切断マークを形成する。

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Ｐ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Ｐをプリントする際には、プリントペーパＰ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Ｐ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Ｐ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Ｐ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。そして、カッターユニットＵ４では、切断を行う際には、カット位置センサ４１の検出結果に基づき切断マークを基準にして隣り合う画像の間隔よりも僅かに広い間隔になるようその領域を取り除くことにより、縁なしプリントでは画像の周囲に余白を残さないように切断作動が行われる。

図３に示すように、反転ユニットＵ５は、プリンタペーパＰを圧着する圧着型の反転ローラ４３と、その反転ローラ４３を正・逆回転させる搬送駆動機構（図示せず）と、この一対の反転ローラ４３をローラの軸芯周りに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によって先端側から送り込まれたプリントペーパＰ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の矢印で示すように反転ユニットＵ５を軸芯周りに９０度回転させ、それから、反転ローラ４３を逆回転させることによりプリントペーパＰをその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を搬送するための複数の圧着型搬出ローラ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を横送りベルト１６及びラック板１８のうちいずれか一方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３，４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段に取り付けられている。便宜上、３段に備えられるヘッドユニット５１のうち、上段（プリントペーパＰの搬送方向前側）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、下段（プリントペーパＰの搬送方向後側）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は全て同一構成のものであり、各ヘッドユニット５１は、図４に示すように、ブラック（Ｋ）、ライトブラック（ＬＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）及びイエロー（Ｙ）のインクを吐出する７つのノズルアレイ５４から構成されている。各ノズルアレイ５４には、インク吐出ノズルが、プリントヘッドＨの走査方向である主走査方向と直交する副走査方向に列状に配設されている。こうして、各ヘッドユニット５１は、単体でカラー画像を形成可能な構成とされている。また、各ヘッドユニット５１の各インク吐出ノズル毎に、ノズルからインクを吐出するための圧電素子（図示省略）が設けられており、この圧電素子の駆動動作を変えることによって、インクのドットサイズを可変としている。本実施形態では、インクのドットサイズを、大ドット、中ドット及び小ドットの３段階に調節することができる。

また、上記プリントヘッドＨにおけるプリントペーパＰの搬送方向前側位置には、反射型センサ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Ｐ上に作成されたテストパターン（グラデーションパターン）の濃淡を検出する。

［制御系］
プリント装置の制御系は、図５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ソフトウェアから成る、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ソフトウェアから成る、プリント制御手段６９、パターン作成手段７１及び補正手段７２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、上記プリンタヘッドＨを主走査方向に往復移動させるための駆動ベルト３０を駆動させると共に、各圧電素子に所定波形の電圧を供給することによってプリントヘッドＨの制御を行うものである。プリント制御手段６９は、受付ブロックＡから送られる画像データに基づきプリントペーパＰに対して画像データのプリントを行う際の制御を行うためのものであり、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の内の何れのヘッドユニット５１にて画像形成させるかの割り振り、及びそのときの各ノズルから吐出するインクのドットサイズの設定をも行う。

パターン作成手段７１は、プリントペーパＰ上にテストパターンを作成するためのものである。補正手段７２は、作成したテストパターンから得られるデータに基づいて各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングを補正するためのものである。

［吐出タイミング補正］
次に、各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングの補正について説明する。本プリント装置は、そのプリントヘッドＨに第１〜第３の複数のヘッドユニット５１ａ〜５１ｃを備えていると共に、往走査時と復走査時との双方においてインクを吐出する双方向プリントを行う。このため、第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃの内、第３ヘッドユニット５１ｃを基準ヘッドユニットとして、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂ（調整ヘッドユニット）の往走査及び復走査の吐出タイミングの補正と、第３ヘッドユニット５１ｃの復走査の吐出タイミングの補正とが行われる。尚、本プリント装置では、ヘッドユニット５１単位で吐出タイミングの補正が行われ、各ヘッドユニット５１のノズルアレイ５４単位では補正を行わない。

インク吐出タイミングの補正処理は、図６に示すフローチャートに従って行われる。先ずステップＳ１においてマガジンが選択されれば、反射型センサＳの感度校正が実行される（ステップＳ２）。そのセンサＳの感度校正が正常に終了すれば（ステップＳ３）、プリントペーパＰ上にテストパターンが作成されると共に、反射型センサＳによって、作成されたテストパターンの濃淡変化が検出される（ステップＳ４）。

このステップＳ４においては、第３ヘッドユニット５１ｃの往走査時のインク着弾位置に対して、第１及び第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂの往走査時のインク着弾位置を一致させるためのＵｎｉテストパターンと、第３ヘッドユニット５１ｃの往走査時のインク着弾位置に対して、第１〜第３ヘッドユニット５１ａ〜５１ｃの復走査時のインク着弾位置を一致させるためのＢｉテストパターンと、の２種類が作成される。

Ｕｎｉテストパターン及びＢｉテストパターンは共に、グラデーションパターンからなり、このグラデーションパターンは以下のようにして作成される。すなわち、図７に示すように、先ず、プリントヘッドＨを往走査しながら、基準ヘッドユニットである第３ヘッドユニット５１ｃから、基準タイミングでインクを吐出して基準ピッチパターン５２を形成する。この基準ピッチパターン５２は、略等しいピッチのパターンである。

そうして、Ｕｎｉテストパターンを作成する場合は、上記プリントヘッドＨを同じく往走査しながら、調整ヘッドユニットである第１又は第２ヘッドユニット５１ａ，５１ｂから、基準タイミングに対して位相を＋αから−αに連続的に（又は段階的に）変化させながらインクを吐出する。このことによって、上記基準ピッチパターン５２に可変ピッチパターン５３を重ね合わせる。

一方、Ｂｉテストパターンを作成する場合は、上記プリントヘッドＨを復走査しながら、第１、第２又は第３ヘッドユニット５１ａ，５１ｂ，５１ｃから、基準タイミングに対して位相を−αから＋αに連続的に（又は段階的に）変化させながらインクを吐出する。このことによって、上記基準ピッチパターン５２に可変ピッチパターン５３を重ね合わせる。

こうして基準ピッチパターン５２と可変ピッチパターン５３とを重ね合わせることによって、主走査方向に延びるグラデーションパターンが作成される。尚、図７では理解容易のために、基準ピッチパターン５２と可変ピッチパターン５３とを副走査方向にずらしているが、両ピッチパターン５２，５３は、副走査方向に同じ位置に形成すればよい。

このグラデーションパターンでは、インク着弾位置（プリント位置）が一致している部分、つまりグラデーションパターンの中央部分は濃淡が淡くなり、インク着弾位置（プリント位置）がずれている部分、つまりグラデーションパターンの両端部分は濃淡が濃くなる。このため、反射型センサＳによってグラデーションパターンの濃淡を主走査方向に検出することによって、図７の下図に示すように、位相に対する濃淡変化の曲線が得られる。

ここで、理想的な場合、言い換えるとインク吐出タイミングの補正値が０の場合は、位相０の位置（グラデーションパターンの主走査方向中央位置）において濃淡が最も淡くなる。これに対し、濃淡変化曲線において濃淡の最も淡い位置が、位相０の位置に対してずれているときは、インクの着弾位置を一致させるために、そのずれ量Δに相当する分だけ吐出タイミングを補正する必要がある。つまり、グラデーションパターンから上記ずれ量Δを検出することによって、吐出タイミングの補正値を得ることができる。

上記のステップＳ４では、ＵｎｉテストパターンとＢｉテストパターンとを、同じプリントペーパＰ上に同時に作成する。

具体的には、特定の１色、例えばブラックインクを選択して、各ヘッドユニット５１のブラックインクについてテストパターンを作成する。テストパターンには、第３ヘッドユニット５１ｃの往走査時に小ドットによって作成した基準ピッチパターンに、
（１）第１ヘッドユニット５１ａの往走査時に小ドットによって作成した可変ピッチパターンを重ね合わせた第１のＵｎｉ（小）微調整パターン
（２）その復走査時に小ドットによって作成した可変ピッチパターンを重ね合わせた第１のＢｉ（小）微調整パターン
（３）第２ヘッドユニット５１ｂの往走査時に小ドットによって作成した可変ピッチパターンを重ね合わせた第２のＵｎｉ（小）微調整パターン
（４）その復走査時に小ドットによって作成した可変ピッチパターンを重ね合わせた第２のＢｉ（小）微調整パターン
（５）第３ヘッドユニット５１ｃの往走査時に小ドットによって作成した可変ピッチパターンを重ね合わせた第３のＵｎｉ（小）微調整パターン
（６）その復走査時に小ドットによって作成した可変ピッチパターンを重ね合わせた第３のＢｉ（小）微調整パターン
の６つのテストパターンが含まれる。

また、上記６つのテストパターンを、小ドットに代えて中ドットによって作成した６つのテストパターン（第１〜第３のＵｎｉ（中）及びＢｉ（中）微調整パターン）と、大ドットによって作成した６つのテストパターン（第１〜第３のＵｎｉ（大）及びＢｉ（大）微調整パターン）と、が含まれる。

尚、このように各Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンを、同じプリントペーパＰに同時に作成することによって、パターン作成の条件が互いに一致する。その結果、各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングの補正精度を高めることができる。また、プリントペーパＰの節約に寄与すると共に、パターン作成時間が短縮する。

そして、上記ステップＳ４では、テストパターンの作成中及び／又は作成後に、反射型センサＳを主走査方向に走査して、各Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンの主走査方向に対する濃淡変化を検出する。

各テストパターンの濃淡変化を検出すれば、上述したように、その各テストパターンにおいて濃淡の最も淡い位置を特定し、それによって、テストパターン毎にずれ量Δを特定する。そうして、そのテストパターンのずれ量Δに基づいて、第１ヘッドユニット５１ａの往走査時及び復走査時のインク吐出タイミング、第２ヘッドユニット５１ｂの往走査時及び復走査時のインク吐出タイミング、及び第３ヘッドユニット５１ｃの復走査時のインク吐出タイミングを補正する（ステップＳ５）。ここで、本装置では、ブラックインクについて特定したずれ量Δを他の色にも適用してインク吐出タイミングを補正している。

ここで、インク吐出タイミングの補正値は、小ドット、中ドット及び大ドットのドットサイズで作成したテストパターンそれぞれにおけるずれ量Δから、補正値（単独補正値）を決定すると共に、その複数の単独補正値の平均値を、各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングの補正値（設定補正値）とする。このときに、各ドットサイズの使用比率及び／又はプリント画質に与える影響の大きさに応じて単独補正値に重み付けをした重み付け平均値を、設定補正値としてもよい。各ドットサイズの使用比率及びプリント画質に与える影響の大きさは、プリント解像度、使用するインクの種類、プリントする画像データ、画像処理の手法、その他の要因によって決定される。例えば、プリントする画像において塗りつぶす部分が多い場合には、大ドットの使用比率が高いため、大ドットの単独補正値の重み付けを重くして設定補正値を設定する。

また、インク吐出タイミングの補正値は、小ドット、中ドット及び大ドットのドットサイズで作成したテストパターンそれぞれにおけるずれ量Δから補正値（単独補正値）を決定すると共に、プリントする画像データに応じて、上記複数の単独補正値の内から選択した補正値を各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングの補正値（設定補正値）とすることもできる。すなわち、プリントする画像データによっては、所定のドットサイズのみでプリントする場合があり、かかる場合には、該所定サイズのドットサイズについての単独補正値を各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングの設定補正値とする。

尚、第３のＵｎｉ（小，中，大）微調整パターンから得られるデータは、補正値の決定には利用しない。そのため、このテストパターンは省略してもよい。

このように、インク吐出タイミングの補正値を、２以上のドットサイズで作成したテストパターンに基づいて決定することによってプリントの高画質化が図られる。

つまり、ドットサイズ間のインク滴の吐出条件が相違すること等によって、特定の１つのインク着弾位置を一致させても他のドットサイズのインク着弾位置がずれる場合がある。そこで、本装置では、２以上のドットサイズでテストパターンを作成し、その作成したテストパターンそれぞれから得られるデータ（ずれ量Δ）に基づいて単独補正値を決定する。そうしてその単独補正値の平均値を、ヘッドユニット５１の設定補正値とすることにより、各ドットサイズのインク着弾位置のずれを小さくすることができる。その結果、プリントの高画質化を図ることができる。特に、各ドットサイズの使用比率及び／又はプリント画質に与える影響の大きさに応じて単独補正値に重み付けをした上で、ヘッドユニットの設定補正値を決定することによって、使用比率の高い及び／又は、プリント画質に与える影響の大きいドットサイズの着弾位置のずれは相対的に小さくなるため、プリントの品質を大幅に向上させることができる。

また、２以上のドットサイズでテストパターンを作成し、各テストパターンから得られる各単独補正値を記憶しておくことによって、プリントする画像データに応じて最適化した設定補正値を、その都度設定することも可能になる。

さらに、特定の１つのドットサイズによって補正値を決定する場合は、個々のプリントヘッドＨ（ヘッドユニット５１）における各ドットサイズのインク着弾位置のばらつき傾向が異なっていると、プリント装置（ヘッドユニット５１）間のプリント品質のばらつきが生じるが、２以上のドットサイズによって作成したテストパターンに基づいて各ヘッドユニット５１の補正値を決定することによって、ヘッドユニット５１間、及びプリント装置間でのプリント品質のばらつきが小さくなる。つまり、プリント装置の機差を小さくしてプリント品質を平均化することができる。

尚、Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンは、グラデーションパターンに限るものではなく、その他のパターンとしてもよい。

さらに、本実施形態においては、Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンは、補正精度を高めるために同じプリントペーパＰに同時に作成しているが、同じプリントペーパＰに作成しなくてもよく、また同時に作成しなくてもよい。その場合であっても、プリントの高画質化を図ることができる。

また、上記実施形態では、大ドット、中ドット及び小ドットの３つのサイズにインクのドットサイズを調節可能なヘッドユニット５１を採用しているが、ドットサイズは３段階に限らず、さらに細かく調整可能なヘッドユニットを採用することもできる。かかる場合には、上記実施形態のように全ドットサイズによってテストパターンを作成してもよく、または全ドットサイズの中から選択されたいくつかのドットサイズによってテストパターンを作成してもよい。後者の場合、プリント画質に与える影響の大きいドットサイズを選択することが好ましい。

さらに、上記実施形態は、特定の１つの色（上記実施形態ではブラックインク）についてのみテストパターンを作成して、このテストパターンから得られた補正値を他の色にも適用する構成としている。しかし、特定の１つの色に限らず、各ヘッドユニット５１で吐出する複数の色又は全色（実施形態では７色）についてテストパターンを作成して、それぞれのテストパターンから得られた補正値で吐出タイミングの補正を行ってもよい。その場合、各色毎に単独補正値を設定補正値として採用してもよく、各色の平均値またはプリント画質に与える影響の大きさに基づく重みづけ平均値を設定補正値として採用してもよい。

また、上記実施形態では、プリントヘッドＨに反射型センサＳを設けているが、反射型センサＳを省略することも可能である。その場合、作成したテストパターンの濃淡変化を別途検出すればよい。

さらに、プリントヘッドＨに設けるヘッドユニット５１の数は３つに限るものではない。プリントヘッドＨに１つのヘッドユニット５１を設けてもよい。

また、上記プリントヘッドＨは、所謂ピエゾ方式を採用しているが、これに限らず例えばヒータ方式であってもよい。

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。 吐出タイミング補正処理に係るフローチャートである。 グラデーションパターンの説明図である。

５１ ヘッドユニット
５２ 基準ピッチパターン
５３ 可変ピッチパターン
６７ ヘッド制御部（ヘッド制御手段）
７１ パターン作成手段
７２ 補正手段
Ｈ プリントヘッド
Ｐ プリントペーパ（プリント部材）
Ｓ 反射型センサ

Claims (6)

1. 主走査方向に往復走査しながらインクを吐出するプリントヘッドと、
   上記プリントヘッドのインク吐出を制御するヘッド制御手段と、
   上記プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正するためのテストパターンを、プリント部材上に作成するパターン作成手段と、
   上記パターン作成手段によって作成されたテストパターンから得られるデータに基づいて、上記プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正する補正手段と、を備え、
   上記プリントヘッドは、上記主走査方向に直交する副走査方向に並んで配置された複数のヘッドユニットを有し、
   上記ヘッド制御手段は、上記プリントヘッドから吐出されるインクのドットサイズを２以上に変更させ、
   上記パターン作成手段は、上記複数のヘッドユニット間の主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＵｎｉテストパターンと、上記各ヘッドユニットにおける往復走査間の主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＢｉテストパターンと、をそれぞれ２以上のドットサイズによって作成し、
   上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンは、上記プリントヘッドを主走査方向に走査させながら基準タイミングでインクを吐出させて形成した基準ピッチパターンに、上記基準タイミングに対して位相をずらしながらインクを吐出させて形成した可変ピッチパターンを重ね合わせたグラデーションパターンであって、
   上記Ｕｎｉテストパターンは、上記複数のヘッドユニットのうちの１つである基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、該複数のヘッドユニットのうちの該基準ヘッドユニット以外の各ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに作成され、
   上記Ｂｉテストパターンは、上記基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、上記複数のヘッドユニットのそれぞれを主走査方向の他方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに作成され、
   上記補正手段は、上記Ｕｎｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、上記Ｂｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、を２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて行うインクジェット式プリント装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット式プリント装置において、
   上記補正手段は、ドットサイズ毎のテストパターンに基づいて各ドットサイズの単独補正値を設定すると共に、プリントする画像データに応じて、上記複数の単独補正値の内から選択した補正値を、上記プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値とするインクジェット式プリント装置。
3. 請求項１に記載のインクジェット式プリント装置において、
   上記補正手段は、ドットサイズ毎のテストパターンに基づいて各ドットサイズの単独補正値を設定すると共に、設定した複数の単独補正値の平均値を、プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値とするインクジェット式プリント装置。
4. 請求項３に記載のインクジェット式プリント装置において、
   上記補正手段は、各ドットサイズの使用比率及び／又はプリント画質に与える影響の大きさに応じて、上記単独補正値に重み付けをした重み付け平均値を、プリントヘッドの吐出タイミングの設定補正値とするインクジェット式プリント装置。
5. 請求項１に記載のインクジェット式プリント装置において、
   上記プリントヘッドと一体的に主走査方向に走査されかつ、上記パターン作成手段によって作成されたテストパターンから得られるデータを検出する反射型センサをさらに備え、
   上記反射型センサは、上記グラデーションパターンの濃淡変化を検出し、
   上記補正手段は、上記反射型センサが検出した濃淡変化に基づいて、プリントヘッドのインク吐出タイミングを補正するインクジェット式プリント装置。
6. 吐出するインクのドットサイズを２以上に変更可能なヘッドユニットが主走査方向に直交する副走査方向に複数並んで配置されたプリントヘッドを、上記主走査方向に往復走査させながらプリント部材上にインクを吐出するインクジェット式記録装置の吐出タイミング補正方法であって、
   上記複数のヘッドユニット間の上記主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＵｎｉテストパターンを作成するＵｎｉテストパターン作成工程と、
   上記各ヘッドユニットにおける往復走査間の上記主走査方向に対するインク着弾位置を一致させるためのＢｉテストパターンを作成するＢｉテストパターン作成工程と、
   上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターン作成工程において作成されたＵｎｉ及びＢｉテストパターンから得られるデータに基づいて、上記各ヘッドユニットのインク吐出タイミングを補正する補正工程と、を含み、
   上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターン作成工程はそれぞれ、上記プリントヘッドを主走査方向に走査させながら基準タイミングでインクを吐出させて形成した基準ピッチパターンに、上記基準タイミングに対して位相をずらしながらインクを吐出させて形成した可変ピッチパターンを重ね合わせて、グラデーションパターンで構成された上記Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンを作成し且つ、２以上のドットサイズによって該Ｕｎｉ及びＢｉテストパターンを作成する工程であり、
   上記Ｕｎｉテストパターン作成工程は、上記複数のヘッドユニットのうちの１つである基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、該複数のヘッドユニットのうちの該基準ヘッドユニット以外の各ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに上記Ｕｎｉテストパターンを作成し、
   上記Ｂｉテストパターン作成工程は、上記基準ヘッドユニットを主走査方向の一方へ走査させながら作成した上記基準ピッチパターンに、上記複数のヘッドユニットのそれぞれを主走査方向の他方へ走査させながら作成した上記可変ピッチパターンを重ね合わせて、各ヘッドユニットごとに上記Ｂｉテストパターンを作成し、
   上記補正工程は、Ｕｎｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、Ｂｉテストパターンに基づく吐出タイミングの補正と、を２以上のドットサイズによって作成したテストパターンそれぞれから得られるデータに基づいて行う工程である吐出タイミング補正方法。

Images