JP4727944B2 - 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２０００−２９６６０９号公報

ところで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、基準インク（例えばブラックインク）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。ところが、カラープリントを行うプリントヘッドは、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有しており、各色のインクの物性（例えば粘度）が相互に異なること等に起因して、基準インク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、他の色のインクの着弾位置が往復走査間でずれる場合がある。

これに対し、上記特許文献１に開示されたプリント装置は、基準インクによって作成したテストパターンに基づく補正値を基準補正値とし、基準インクに対する他のインクの着弾位置のずれを相対補正値として、これら基準補正値と相対補正値とに基づいてインク吐出タイミングの補正を行っている。

しかしながら、基準補正値と相対補正値とに基づいてインク吐出タイミングの補正を行っても、あまり画質が向上しない場合もある。

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インクを必要としない場合であり、例えばブラックインクの代わりに、マゼンダ、シアン、イエローのインクによって黒色を発色させるシステムでは、ブラックインク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、その他の色のインクのずれが大きいと、画質の低下を招くことになる。従って、上記特許文献１に開示されている吐出タイミングの補正手法には、高画質化を図る上で改善の余地がある。

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、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有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、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有しかつ、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、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とを備える。

そして、上記パターン作成手段は、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テストパターンを２色以上のインクによって作成し、上記補正手段は、上記インク吐出タイミングの補正を２色以上のインク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い、上記パターン作成手段は、上記各色のテストパターンとして、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、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを、上記基準タイミングに対して位相をずらしながら吐出し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を作成し、上記反射型センサは、上記各グラデーションパターンの、上記位相に対する濃淡変化を検出し、上記補正手段は、上記反射型センサが検出した各グラデーションパターンの濃淡変化と位相との関係に基づいてインク吐出タイミングを補正する。

この構成によると、パターン作成手段は、２色以上のインクによって２以上のテストパターンを作成し、補正手段は、２色以上のインク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つのインク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、ノズル列の相違やインク物性の相違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色以上のインクによって作成することによって、色毎のインクの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つのインク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色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色以上のインク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。

加えて、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、各ヘッドユニット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。こうした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、各ヘッドユニットのインク吐出タイミングの補正精度がさらに高まる。

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、該各ヘッドユニットは互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有し、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色以上のインクによって作成し、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色以上のインク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い、上記各色の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しながらインクを吐出して形成した上記基準ピッチパターンに対し、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを吐出して形成した上記可変ピッチパターンを、重ねるように組み合わせることによって作成される、としてもよい。

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の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の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色以上のインクによって作成し、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色以上のインク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、ノズル列の相違やインク物性の相違等に起因する色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。

上記補正手段は、インク色毎のテストパターンに基づいて単色補正値を設定すると共に、設定した複数の単色補正値の平均値を、各ヘッドユニットの吐出タイミングの設定補正値としてもよい。

また、上記補正手段は、プリント画質に与える影響の大きいインク色の単色補正値に重み付けをした重み付け平均値を、各ヘッドユニットの吐出タイミングの設定補正値としてもよい。ここで、「プリント画質に与える影響の大きいインク色」は、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。例えばイエロー、マゼンダ、シアンインクによって黒色を発色させる処理を行うのであれば、ブラックインクよりも、マゼンダ及びシアンがプリント画質に与える影響の大きい色となる。

そして、各ヘッドユニット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インク色の単色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インク色の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、各単色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。

上記パターン作成手段は、上記各色のテストパターンを同じプリント部材上に同時に作成してもよい。

本発明の吐出タイミング補正方法は、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有するプリントヘッドを、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。

上記吐出タイミング補正方法は、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テストパターンを作成するテストパターン作成工程と、上記テストパターン作成工程において作成されたテストパターンに基づいて、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工程と、を含む。

そして、上記テストパターン作成工程は、２色以上のインクによってテストパターンを作成する工程であって、上記各色のテストパターンは、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対し、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを、上記基準タイミングに対して位相をずらしながら吐出して形成した可変ピッチパターンを、重ねるように組み合わせたグラデーションパターンであり、上記補正工程は、上記インク吐出タイミングの補正を、２色以上のインクによって作成した各グラデーションパターンの上記位相に対する濃淡変化を検出し、その各パターンの濃淡変化と位相との関係に基づいて行う工程である。

また、本発明の他の吐出タイミング補正方法は、互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有する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、２色以上のインクによってＵｎｉ及びＢｉテストパターンを作成する工程であって、上記各色の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対し、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを、上記基準タイミングに対して位相をずらしながら吐出して形成した可変ピッチパターンを、重ねるように組み合わせたグラデーションパターンであり、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色以上のインクによって作成した各グラデーションパターンの上記位相に対する濃淡変化を検出し、その各パターンの濃淡変化と位相との関係に基づいて行う工程である。

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色以上のインクによってテストパターンを作成し、その２色以上のインク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、ノズル列の相違やインク物性の相違等に起因する色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色以上のインクによって作成することによって、各色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色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、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はプリントヘッドＨの制御を行うためのものである。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、図８に示すように、プリントペーパＰの右側位置と左側位置とのそれぞれに、合計２０のテストパターンが、副走査方向に並んで形成される。

上記２０個のテストパターンには、第３ヘッドユニット５１ｃの往走査時にブラックインク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の往走査時にブラックインク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（Ｋ）微調整パターン
（２）その復走査時にブラックインク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（Ｋ）微調整パターン
（３）第２ヘッドユニット５１ｂの往走査時にブラックインク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（Ｋ）微調整パターン
（４）その復走査時にブラックインク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（Ｋ）微調整パターン
（５）第３ヘッドユニット５１ｃの往走査時にブラックインク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（Ｋ）微調整パターン
（６）その復走査時にブラックインク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（Ｋ）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、ブラックインクに代えてマゼンダインクによって作成した６つのテストパターン（第１〜第３のＵｎｉ（Ｍ）及びＢｉ（Ｍ）微調整パターン）と、シアンインクによって作成した６つのテストパターン（第１〜第３のＵｎｉ（Ｃ）及びＢｉ（Ｃ）微調整パターン）と、が含まれる。

さらに、上記の微調整パターンよりもピッチの粗い第１及び第２のＵｎｉ（Ｋ）粗調整パターンが含まれる。

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。このとき、プリントペーパＰの左側位置及び右側位置のうちの一方のテストパターンの濃淡変化を検出してもよいし、左右両方のテストパターンの濃淡変化を検出してそれを平均してもよい。

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、インク吐出タイミングの補正値は、ブラック、マゼンダ及びシアンのインク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（単色補正値）を決定すると共に、その複数の単色補正値の平均値を、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、プリント画質に与える影響の大きい色の単色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。プリント画質に与える影響の大きい色は、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。例えば粒状性に与える影響が大きい色や、プリントに使用する比率の高い色、とすることができる。また、本装置が、イエロー、マゼンダ、シアンインクによって黒色を発色させる処理を行うのであれば、マゼンダ及びシアンがプリント画質に与える影響の大きい色となる。

尚、第１及び第２のＵｎｉ（Ｋ）粗調整パターン、並びに第３のＵｎｉ（Ｋ，Ｍ，Ｃ）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、これら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色以上のインク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、各ヘッドユニット５１のノズルアレイ５４間の公差や、インクの色間の物性が相違すること等によって、特定の１つのインクの着弾位置を一致させても、他の色のインクの着弾位置がずれる場合がある。そこで、２色以上のインク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）に基づいて単色補正値を決定する。そうしてその単色補正値の平均値を、ヘッドユニット５１の設定補正値とすることにより、各色のインクの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、プリント画質に与える影響の大きい色の単色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、プリント画質に与える影響の大きい色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色以上のインク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色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つのインク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）における各色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（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色以上のインク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。

また、上記実施形態では、ブラック、マゼンダ及びシアンインクによってテストパターンを作成しているが、これに限るものではなく、テストパターンを作成するインクは、他の組合せであってもよい。その場合、プリント画質に与える影響の大きい色を選択することが好ましい。また、各ヘッドユニット５１で吐出する全色（実施形態では７色）のインクによってテストパターンを作成してもよい。

さらに、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。

また、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。

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。 テストパターンが作成されたプリントペーパの平面図である。

符号の説明

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
５４ ノズルアレイ（ノズル列）
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 (7)

1. 互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有しかつ、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、
   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とを備え、
   上記パターン作成手段は、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テストパターンを２色以上のインクによって作成し、
   上記補正手段は、上記インク吐出タイミングの補正を２色以上のインク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い、
   上記パターン作成手段は、上記各色のテストパターンとして、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、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを、上記基準タイミングに対して位相をずらしながら吐出し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を作成し、
   上記反射型センサは、上記各グラデーションパターンの、上記位相に対する濃淡変化を検出し、
   上記補正手段は、上記反射型センサが検出した各グラデーションパターンの濃淡変化と位相との関係に基づいて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。
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、該各ヘッドユニットは互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有し、
   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色以上のインクによって作成し、
   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色以上のインク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い、
   上記各色の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しながらインクを吐出して形成した上記基準ピッチパターンに対し、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを吐出して形成した上記可変ピッチパターンを、重ねるように組み合わせることによって作成されるインクジェット式プリント装置。
3. 請求項１又は２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、インク色毎のテストパターンに基づいて単色補正値を設定すると共に、設定した複数の単色補正値の平均値を、各ヘッドユニット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、プリント画質に与える影響の大きいインク色の単色補正値に重み付けをした重み付け平均値を、各ヘッドユニット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１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット式プリント装置において、
   上記パターン作成手段は、上記各色のテストパターンを同じプリント部材上に同時に作成するインクジェット式プリント装置。
6. 互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有するプリントヘッドを、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って、
   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テストパターンを作成するテストパターン作成工程と、
   上記テストパターン作成工程において作成されたテストパターンに基づいて、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工程と、を含み、
   上記テストパターン作成工程は、２色以上のインクによってテストパターンを作成する工程であって、上記各色のテストパターンは、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対し、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを、上記基準タイミングに対して位相をずらしながら吐出して形成した可変ピッチパターンを、重ねるように組み合わせたグラデーションパターンであり、
   上記補正工程は、上記インク吐出タイミングの補正を、２色以上のインクによって作成した各グラデーションパターンの上記位相に対する濃淡変化を検出し、その各パターンの濃淡変化と位相との関係に基づいて行う工程である吐出タイミング補正方法。
7. 互いに異なる色のインクを吐出する複数のノズル列を有する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、２色以上のインクによってＵｎｉ及びＢｉテストパターンを作成する工程であって、上記各色の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対し、上記プリントヘッドを主走査方向に走査しながら当該インクと同色のインクを、上記基準タイミングに対して位相をずらしながら吐出して形成した可変ピッチパターンを、重ねるように組み合わせたグラデーションパターンであり、
   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色以上のインクによって作成した各グラデーションパターンの上記位相に対する濃淡変化を検出し、その各パターンの濃淡変化と位相との関係に基づいて行う工程である吐出タイミング補正方法。

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