JP5078179B2 - Method for adjusting droplet ejection position error, droplet ejection control method, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は打滴位置誤差の調整方法、打滴制御方法、並びに画像形成装置に係り、特に複数のインク吐出口(ノズル)が形成された印字ヘッドから記録媒体上にインクを打滴して画像を形成するインクジェット記録装置に好適な打滴位置誤差の測定方法及びその誤差を是正するための調整方法、打滴制御方法並びにその方法を用いる画像形成装置に関する。 The present invention relates to a droplet ejection position error adjustment method, a droplet ejection control method, and an image forming apparatus, and in particular, ejects ink onto a recording medium from a print head on which a plurality of ink discharge ports (nozzles) are formed. The present invention relates to a droplet ejection position error measuring method suitable for an ink jet recording apparatus that forms the image, an adjustment method for correcting the error, a droplet ejection control method, and an image forming apparatus using the method.
複数のノズルを有する印字ヘッドを備えたインクジェット記録装置(インクジェットプリンター)では、印字ヘッドが所定の取付位置(設計上の理想的な装着位置)に対して傾いて装着されると、所望の位置にドットが形成されず、ドットの記録位置(打滴位置)がずれるという問題がある。 In an ink jet recording apparatus (ink jet printer) equipped with a print head having a plurality of nozzles, when the print head is mounted at an inclination with respect to a predetermined mounting position (ideal mounting position in design), the desired position is obtained. There is a problem that dots are not formed and the dot recording position (droplet ejection position) is shifted.
上記の課題に対して、特許文献1は、印字ヘッドが記録紙搬送方向に対してどの程度傾いているかを判断するために、複数のインク吐出口が並んだ長さ分の線分状パターンを複数本印字し、これら複数本の線分状パターンの印字結果を目視で判断して、印字ヘッドの搭載位置を調整する方法を提案している。
In order to determine the degree to which the print head is inclined with respect to the recording paper conveyance direction,
また、特許文献2は、ヘッドの傾きを調整可能なキャリッジ部の構造を開示しており、テスト記録の結果と、予め定められている傾き補正量との相関から傾きを補正する構成を提案している。
Further,
なお、特許文献1及び2は、何れも記録紙の搬送方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)に印字ヘッドを往復走行させながら画像を記録するシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置を想定した技術内容となっている。
記録ヘッドの傾きによる打滴位置誤差を更に詳細に検討すると、特許文献1及び2に開示されている課題(シリアルスキャン方式のスキャン間のドット位置ずれによる印字線のぎざつき)の他に、特にノズルを高密度化した場合には、以下のような課題がある。
When the droplet ejection position error due to the tilt of the recording head is examined in more detail, in addition to the problems disclosed in
[1] マトリクスヘッドの折り返し部で発生するスジムラ
インクジェット記録装置では、高品質の画像を高速に印字するために、多数のノズルをマトリクス状に2次元配列させた記録ヘッド(いわゆるマトリクスヘッド)が提案されている。このマトリクスヘッドで打滴を行う場合、ヘッドが傾いて装着されていると、記録媒体上に隣接ドットを打滴するノズル間のピッチがずれて、マトリクスの折り返し部でスジムラ(以下、このスジムラを「マトリクス折り返しムラ」と呼ぶ)となることがある。この現象を図13により説明する。
[1] In a streaky inkjet recording device that occurs at the folded portion of a matrix head, a recording head (so-called matrix head) in which a large number of nozzles are two-dimensionally arranged in a matrix is proposed in order to print high-quality images at high speed. Has been. When droplets are ejected with this matrix head, if the head is mounted at an inclination, the pitch between nozzles that eject adjacent dots on the recording medium is shifted, and the unevenness of the matrix (hereinafter referred to as “straight irregularity”) May be referred to as “matrix folding unevenness”). This phenomenon will be described with reference to FIG.
図13はマトリクスヘッドの一部を模式的に示した平面透視図である。図13の左図は、マトリクスヘッドが正常に装着されている場合を示し、右図はマトリクスヘッドが紙面内で反時計回りに回転して取り付けられた場合を示している。図13中、符号210はノズル、符号212は各ノズルに対応する圧力室である。
FIG. 13 is a perspective plan view schematically showing a part of the matrix head. The left figure of FIG. 13 shows the case where the matrix head is normally attached, and the right figure shows the case where the matrix head is attached by rotating counterclockwise within the paper surface. In FIG. 13,
各ノズル210に対応した圧力室212は、それぞれ図示せぬ個別の供給口(不図示)を介してインク供給用の共通流路(不図示)と連通しており、該共通流路から各圧力室212にインクが充填されるようになっている。また、各圧力室212には図示せぬ圧力発生素子(例えば、圧電素子)が設けられており、印字データに応じて圧力発生素子を駆動制御することによってノズル210からインク滴を吐出させることができる。記録媒体を搬送しながら、各ノズル210のインク吐出タイミングを制御することによって、記録媒体上に所望の画像を記録することができる。
The
図13の左図に示したように、マトリクスヘッドが正常に装着されている場合は、記録媒体上に記録されるドットは主走査方向に沿って等間隔で並ぶように整列する。これに対し、図13の右図に示したように、マトリクスヘッドが紙面上で反時計回りに回転して取り付けられたときは、マトリクス配列の折り返し部分のドット間隔が、他と比べて著しく開いている(図中、B1と記載)。したがって、マトリクス配列の折り返し単位でスジムラが発生してしまう。なお、以後の説明において、マトリクス配列における折り返し単位のノズルの集合(図中、Cで示したノズル群)を「ノズルブロック」と呼ぶことにする。 As shown in the left diagram of FIG. 13, when the matrix head is normally mounted, the dots recorded on the recording medium are aligned so as to be arranged at equal intervals along the main scanning direction. On the other hand, as shown in the right diagram of FIG. 13, when the matrix head is mounted by rotating counterclockwise on the paper surface, the dot interval of the folded portion of the matrix arrangement is significantly larger than the others. (Denoted as B1 in the figure). Therefore, uneven stripes occur in the folding unit of the matrix array. In the following description, a set of nozzles in the matrix unit in the matrix arrangement (nozzle group indicated by C in the figure) is referred to as a “nozzle block”.
[2] 短尺ヘッドの繋ぎ部で発生するスジムラ
短尺のヘッドモジュール(短尺ヘッド)を複数本繋いでラインヘッドを形成する場合は、短尺ヘッド間の繋ぎ目の位置がずれると、隣接ドットを打滴するノズルのピッチがずれて、短尺ヘッドの繋ぎ目でスジムラ(以下、このスジムラを「短尺ヘッド繋ぎムラ」と呼ぶ)が発生する。この現象を図14で説明する。
[2] Unevenness generated at the joint of short heads When forming a line head by connecting a plurality of short head modules (short heads), if the joint between the short heads is misaligned, adjacent dots are ejected. As a result, the pitch of the nozzles to be shifted is shifted, and uneven stripes occur at the joints of the short heads (hereinafter, this uneven stripe is referred to as “short head connection unevenness”). This phenomenon will be described with reference to FIG.
図14の上図は、短尺ヘッド221,222が正常に装着されている場合を示しており、このとき記録媒体上に記録されるドットは主走査方向に沿って等間隔で並ぶように整列する。これに対し、下図は短尺ヘッド221,222が互いに離れる方向にずれて(同図において、右側の短尺ヘッドが正常の装着位置よりも右方向にシフトして)取り付けられた場合を示している。このときは、短尺ヘッドの繋ぎ部分のドット間隔が他と比べて著しく開いている(図中B2と記載)。したがって、短尺ヘッドの繋ぎ単位でスジムラが発生
してしまう。
The upper diagram of FIG. 14 shows a case where the
次に、ドットが所望の位置からずれる原因について考える。ドットの位置ずれの原因は、上述のようなヘッドの装着不良による誤差の他に、ノズル固有の誤差がある。ノズル固有の誤差とは、ノズル近傍の汚れ(撥液状態の不均一)や、ノズル部の製造不良によるものであり、これらにより、各々のノズルから吐出される液滴は、所望の方向(通常はノズル面に対して垂直方向)からずれることになる。これらの誤差は、通常、各々のノズルで独立に起こる(すなわち、異ノズル間には相関が無い)と考えられる。 Next, consider the cause of the dot displacement from the desired position. The cause of the positional deviation of the dots is an error inherent to the nozzle in addition to the error due to the mounting failure of the head as described above. The error inherent to the nozzle is due to dirt in the vicinity of the nozzle (non-uniform liquid repellency) or defective manufacturing of the nozzle part, and as a result, the liquid droplets discharged from each nozzle are in the desired direction (usually normal) Will deviate from the direction perpendicular to the nozzle surface. These errors are usually considered to occur independently at each nozzle (ie, there is no correlation between different nozzles).
なお、ノズル固有の誤差には、吐出方向ずれを生まない誤差(例えば、製造段階においてノズルの穴が所望の位置からずれて開けられているといった誤差)もあるが、現在の製造技術ではこのようなことはほとんど起こらず、ノズル固有の誤差は主として吐出方向ずれの誤差である。したがって、以下ではノズル固有の誤差として、ノズル自身の吐出方向ずれの誤差のみを考えることにする。 In addition, the error inherent to the nozzle includes an error that does not cause a deviation in the ejection direction (for example, an error that the nozzle hole has been opened from a desired position in the manufacturing stage). Most of this does not happen, and the error inherent in the nozzle is mainly the error in the ejection direction deviation. Therefore, in the following, only the error in the ejection direction deviation of the nozzle itself will be considered as the nozzle-specific error.
上述した特許文献1及び2は、実際にテストプリントを行うことによって、ヘッドの装着ずれ量を見積もるものであるが、これは上記のヘッドの装着不良による誤差と、ノズル固有の誤差とを分離しておらず、テストパターンによってヘッドの位置調整を精密に行おうとした場合には十分とは言えない。
In
特に、「マトリクス折り返しムラ」や「短尺ヘッド繋ぎムラ」を防ぐために、テストパターンによってヘッドの位置調整を行おうとした場合は、測定すべきドットの位置ずれ量は数μmのオーダーであり、これはノズル固有の位置誤差のオーダーと等しくなる。そのため、測定されるドットの位置ずれ量の値からヘッド位置の調整量(補正量)を正しく評価することが困難である。 In particular, in order to prevent “matrix folding unevenness” and “short head joining unevenness”, when trying to adjust the head position using a test pattern, the amount of dot misalignment to be measured is on the order of several μm. It becomes equal to the order of the position error specific to the nozzle. For this reason, it is difficult to correctly evaluate the adjustment amount (correction amount) of the head position from the value of the measured positional deviation of the dots.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、打滴位置誤差の原因をヘッドの装着不良等によるものと、ノズル固有の誤差(ノズル自身の吐出方向ずれによるもの)とに分離して、より正確な打滴位置の調整(補正)を行うことを可能とする打滴位置誤差の調整方法、打滴制御方法、並びに画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the cause of the droplet ejection position error is divided into that due to defective mounting of the head and the like and an error inherent to the nozzle (due to deviation in the ejection direction of the nozzle itself). It is an object of the present invention to provide a droplet ejection position error adjustment method, droplet ejection control method, and image forming apparatus that enable more accurate droplet ejection position adjustment (correction).
前記目的を達成するために、本発明に係る打滴位置誤差の調整方法は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドと記録媒体を第1の方向に相対移動させながら、前記液体吐出ヘッドから液滴の吐出を行い、前記記録媒体上に液滴を付着させる打滴工程と、前記打滴工程で得られる打滴結果から、前記記録媒体の記録面上での前記第1の方向と垂直な方向である第2の方向の理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を求める打滴位置誤差測定工程と、前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定工程と、前記打滴位置誤差測定工程で求めた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定工程で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離工程と、を含み、前記分離された前記第1及び第2の誤差成分のうち少なくとも前記第1の誤差成分の誤差情報を取得し、この取得した誤差情報に基づいて、前記第1の誤差成分の誤差を是正するように、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置を調整することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the method for adjusting a droplet ejection position error according to the present invention, the liquid ejection head in which a plurality of droplet ejection openings are formed and a recording medium are moved relative to each other in a first direction. performs ejection of a droplet from the ejection head, wherein the droplet deposition step of on a recording medium attaching the droplets, the droplet ejection results obtained with the droplet ejection process, the first on the recording surface of the recording medium a droplet deposition position error measuring step of obtaining a droplet deposition position error amount with respect to an ideal droplet ejection position in the second direction is a direction perpendicular to the direction of the second direction of the droplets discharged from the droplet discharge port From the ejection direction measurement step for measuring the ejection direction and the droplet ejection position error amount obtained in the droplet ejection position error measurement step, information on the ejection direction obtained in the ejection direction measurement step is used . with respect to the direction, the phase of the recording medium and the liquid ejection head An error factor separation step of separating a first error component resulting from a defective placement and a second error component resulting from a defective ejection direction of the droplet ejection port, and the separated first and The liquid ejecting head and the liquid ejection head are configured to acquire error information of at least the first error component of the second error component, and correct the error of the first error component based on the acquired error information. The relative arrangement of the recording medium is adjusted.
本発明に係る打滴制御方法は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドと記録媒体を第1の方向に相対移動させながら、前記液体吐出ヘッドから液滴の吐出を行い、前記記録媒体上に液滴を付着させる打滴工程と、前記打滴工程で得られる打滴結果から、前記記録媒体の記録面上での前記第1の方向と垂直な方向である第2の方向の理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を求める打滴位置誤差測定工程と、前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定工程と、前記打滴位置誤差測定工程で求めた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定工程で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離工程と、を含み、前記分離された前記第2の誤差成分の誤差情報を取得し、この取得した誤差情報に基づいて、前記第2の誤差成分の誤差に起因する記録画像上のスジムラの視認性を低減するように、前記液体吐出ヘッドによる打滴を制御することを特徴とする。 Droplet ejection control method according to the present invention, while relatively moving the recording medium with a plurality of droplet ejection ports liquid discharge head is formed in a first direction, performs discharge of liquid droplets from the liquid ejection head, wherein A droplet ejection process for attaching droplets on the recording medium, and a second direction that is a direction perpendicular to the first direction on the recording surface of the recording medium based on the droplet ejection result obtained in the droplet ejection process A droplet ejection position error measuring step for obtaining a droplet ejection position error amount with respect to the ideal droplet ejection position, and a discharge direction measuring step for measuring the ejection direction in the second direction of the droplets ejected from the droplet ejection port; The liquid ejection head and the recording medium with respect to the second direction using the ejection direction error information obtained in the ejection direction measurement step from the droplet ejection position error amount obtained in the droplet ejection position error measurement step First error component due to relative placement failure of And an error factor separation step for separating the second error component due to the ejection direction defect of the droplet ejection port, and obtaining error information of the separated second error component The droplet ejection by the liquid ejection head is controlled based on error information so as to reduce the visibility of uneven stripes on the recorded image caused by the error of the second error component.
本発明に係る画像形成装置は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体を第1の方向に相対移動させながら、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させ、前記記録媒体上に液滴を付着させる制御を行う打滴制御手段と、前記記録媒体上に記録されたドットの位置を読み取り、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する打滴位置誤差測定手段と、前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定手段と、前記打滴位置誤差測定手段で得られた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定手段で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離手段と、前記誤差要因分離手段で分離された前記第1の誤差成分の誤差情報に基づいて、前記第1の誤差成分の誤差を是正するために必要な、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置の調整量を算出する調整量算出手段と、前記調整量算出手段で算出された調整量にしたがって前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置を調整するための位置調整手段と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a liquid discharge head in which a plurality of liquid droplet discharge ports are formed, and droplets from the liquid discharge head while relatively moving the liquid discharge head and the recording medium in a first direction. for discharge was, the the droplet ejection control means for controlling the deposition of liquid droplets on a recording medium, reads the position of the dots printed on the recording medium, ideal droplet deposition position on the recording surface of the recording medium A droplet ejection position error measuring unit that measures a droplet ejection position error amount, a discharge direction measuring unit that measures a discharge direction of the second direction of a droplet ejected from the droplet ejection port, and the droplet ejection position error Relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium with respect to the second direction by using information on the ejection direction obtained by the ejection direction measurement unit from the droplet ejection position error amount obtained by the measurement unit First due to defects Based on the error factor separation means for separating the difference component and the second error component due to the ejection direction defect of the droplet ejection port, and the error information of the first error component separated by the error factor separation means. The adjustment amount calculation means for calculating the adjustment amount of the relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium, which is necessary for correcting the error of the first error component, and the adjustment amount calculation means. And a position adjusting means for adjusting the relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium according to the adjustment amount.
本発明の他の態様に係る画像形成装置は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと記録媒体を第1の方向に相対移動させながら、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させ、前記記録媒体上に液滴を付着させる制御を行う打滴制御手段と、前記記録媒体上に記録されたドットの位置を読み取り、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する打滴位置誤差測定手段と、前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定手段と、前記打滴位置誤差測定手段で得られた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定手段で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離手段と、前記誤差要因分離手段で分離された前記第2の誤差成分の誤差情報に基づいて、前記第2の誤差成分の誤差に起因する記録画像上のスジムラの視認性を低減するように、前記液体吐出ヘッドによる打滴配置を決定する打滴配置決定手段と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes a liquid discharge head having a plurality of droplet discharge ports, and the liquid discharge head while relatively moving the liquid discharge head and the recording medium in a first direction. by ejecting droplets from the a droplet ejection control means for controlling the deposition of liquid droplets on a recording medium, it reads the position of the dots printed on the recording medium, ideal on the recording surface of the recording medium A droplet ejection position error measuring unit that measures a droplet ejection position error amount with respect to a droplet ejection position, a discharge direction measuring unit that measures a discharge direction of the second direction of a droplet discharged from the droplet discharge port, The liquid ejection head and the recording medium with respect to the second direction using the ejection direction error information obtained by the ejection direction measurement means from the droplet ejection position error amount obtained by the droplet ejection position error measurement means Due to poor relative placement of Error factor separating means for separating the first error component and the second error component resulting from the defective ejection direction of the droplet discharge port, and the second error component separated by the error factor separating means. Droplet placement determining means for determining the droplet placement by the liquid ejection head based on error information so as to reduce the visibility of uneven stripes on the recorded image due to the error of the second error component. It is characterized by having.
また、本明細書は下記の発明も開示する。 The present specification also discloses the following invention.
発明1に係る打滴位置誤差の測定方法は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドから液滴の吐出を行い、記録媒体上に液滴を付着させる打滴工程と、前記打滴工程で得られる打滴結果から、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する打滴位置誤差測定工程と、前記測定した前記打滴位置誤差量から、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離工程と、を含み、前記第1及び第2の誤差成分のうち少なくとも一方の誤差情報を取得することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a droplet ejection position error measuring method in which a droplet is ejected from a liquid ejection head in which a plurality of droplet ejection ports are formed, and the droplet is deposited on a recording medium. From the droplet ejection results obtained in the droplet ejection process, the droplet ejection position error measurement step for measuring the droplet ejection position error amount relative to the ideal droplet ejection position on the recording surface of the recording medium, and the measured droplet ejection position error amount An error factor separation step for separating a first error component caused by a relative arrangement failure between the liquid discharge head and the recording medium and a second error component caused by a discharge direction failure of the droplet discharge port; And error information of at least one of the first and second error components is acquired.
本発明によれば、記録媒体上への打滴結果から記録媒体上における実際の打滴位置を把握して理想打滴位置からの誤差(打滴位置誤差)を特定する。このとき測定される誤差には、ヘッドと記録媒体の相対的な配置不良に起因する第1の誤差成分と、ノズル(液滴吐出口)固有の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とが含まれている。したがって、条件の異なる複数の測定や検出等を行い、これらの情報を組み合わせることで第1の誤差成分と、第2の誤差成分とを分離し、それぞれの要因による誤差を評価することができる。 According to the present invention, the actual droplet ejection position on the recording medium is grasped from the droplet ejection result on the recording medium, and an error (droplet ejection position error) from the ideal droplet ejection position is specified. The error measured at this time includes a first error component caused by a relative disposition of the head and the recording medium, and a second error component caused by a defective ejection direction unique to the nozzle (droplet ejection port). It is included. Therefore, it is possible to separate a first error component and a second error component by performing a plurality of measurements, detections, and the like under different conditions, and combining these pieces of information, and to evaluate an error due to each factor.
こうして得られる要因別の誤差の値を用いることにより、ヘッドと記録媒体の相対的な配置不良を是正するための調整や、吐出方向不良による画質低下を抑制する補正などを効果的に行うことが可能になる。 By using the error value for each factor obtained in this way, it is possible to effectively perform adjustment for correcting the relative disposition of the head and the recording medium, and correction for suppressing deterioration in image quality due to defective ejection direction. It becomes possible.
液体吐出ヘッドと記録媒体の相対的配置不良には、例えば、ヘッドの取り付け位置不良(装着不良)、記録媒体搬送系の搬送不良(搬送装置の設置不良)による斜行・蛇行などの態様がある。 Examples of the relative arrangement failure between the liquid discharge head and the recording medium include, for example, a head mounting position failure (mounting failure), a skew / meandering due to a transfer failure of the recording medium transfer system (transfer device improper installation), and the like. .
打滴位置誤差の測定には、テストプリント(又は実技プリント)の印字結果を撮像するためのイメージセンサ(ラインセンサ又はエリアセンサなどの撮像素子)を具備する印字検出手段(例えば、CCDスキャナー)を用いることができる。印字検出手段にてテストパターンを読み取り、得られた画像信号を解析(処理)して、理想打滴位置からのずれ量を求めることができる。 For the measurement of the droplet ejection position error, a print detection means (for example, a CCD scanner) having an image sensor (an image sensor such as a line sensor or an area sensor) for imaging the print result of the test print (or practical print) is used. Can be used. The test pattern is read by the print detection means, and the obtained image signal is analyzed (processed) to obtain the amount of deviation from the ideal droplet ejection position.
測定時の記録媒体は、にじみの程度が弱い媒体(例えば多孔質の受像層を有する媒体、インクジェット専用写真用紙など)とすることが好ましい。このような、媒体を用いることで、きれいなドット形状が媒体上で再現されるため、位置誤差の測定精度が上がる。 The recording medium at the time of measurement is preferably a medium with a low degree of bleeding (for example, a medium having a porous image receiving layer, an inkjet-dedicated photographic paper, etc.). By using such a medium, a clean dot shape is reproduced on the medium, so that the measurement accuracy of the position error increases.
或いはまた、記録媒体を保持・搬送するための搬送ベルト自体を媒体として兼用する態様も可能である。すなわち、テストパターンを搬送ベルト上に直接プリントする態様も可能である。この場合、無駄な媒体が消費されないという利点があることに加え、次のような利点もある。 Alternatively, a mode in which the conveyance belt itself for holding and conveying the recording medium is also used as the medium is possible. That is, a mode in which the test pattern is directly printed on the conveyance belt is also possible. In this case, in addition to the advantage that a useless medium is not consumed, there are also the following advantages.
搬送ベルト上にテストパターンをプリントする態様は、打滴の飛翔距離が最も長くなるため、斜め飛翔による打滴位置ずれ量も大きくなる(搬送ベルト上にテスト印刷用の媒体を載せる場合、媒体の厚み分だけ飛翔距離は短くなるので、何も載せない搬送ベルト上にプリントする場合に、吐出面−媒体間距離は最大となる)。したがって、印字検出部での打滴位置誤差の測定が容易となる。また、装置の所定位置に印字検出手段を取り付けた構成の場合、当該印字検出手段のセンサによる観察距離が固定値(センサ−ベルト間距離が固定値)になるため、印字検出手段における光学式センサの焦点深度は浅くてよい。 In the mode of printing the test pattern on the conveyance belt, the droplet ejection distance is the longest, and hence the amount of droplet ejection position deviation due to oblique flight is large (when a test printing medium is placed on the conveyance belt, Since the flight distance is shortened by the thickness, the distance between the ejection surface and the medium is maximized when printing on a transport belt on which nothing is placed. Therefore, it is easy to measure the droplet ejection position error in the print detection unit. In the case where the print detection means is mounted at a predetermined position of the apparatus, the observation distance by the sensor of the print detection means is a fixed value (the distance between the sensor and the belt is a fixed value). The depth of focus may be shallow.
ノズル面−媒体間距離の測定には、例えば、パルスレーザによって距離測定を行う測距手段を用いることができる。また、媒体の厚み情報をユーザーインターフェースから与えてもよい。 For the measurement of the distance between the nozzle surface and the medium, for example, a distance measuring unit that performs distance measurement using a pulse laser can be used. Further, the thickness information of the medium may be given from the user interface.
発明2は、発明1に係る打滴位置誤差の測定方法の一態様であり、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドの吐出面から第1の距離にある第1の記録媒体に対して前記液体吐出ヘッドから液滴の吐出を行い、前記第1の記録媒体上に液滴を付着させる第1の打滴工程と、前記第1の打滴工程で得られる打滴結果から、前記第1の記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する第1の打滴位置誤差量を測定する第1の打滴位置誤差測定工程と、前記吐出面から前記第1の距離とは異なる第2の距離にある第2の記録媒体に対して前記液体吐出ヘッドから液滴の吐出を行い、前記第2の記録媒体上に液滴を付着させる第2の打滴工程と、前記第2の打滴工程で得られる打滴結果から、前記第2の記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する第2の打滴位置誤差量を測定する第2の記録位置誤差測定工程と、前記第1及び第2の記録位置誤差測定工程で測定した前記第1及び第2の打滴位置誤差量から、前記液体吐出ヘッドと前記第1及び第2の記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する演算を行う誤差要因分離工程と、を含み、前記第1及び第2の誤差成分のうち少なくとも一方の誤差情報を取得することを特徴とする。 A second aspect of the present invention is an aspect of the method for measuring a droplet ejection position error according to the first aspect of the invention, and the first recording medium located at the first distance from the ejection surface of the liquid ejection head in which a plurality of droplet ejection openings are formed. On the other hand, from the first droplet ejection step of ejecting droplets from the liquid ejection head and depositing the droplets on the first recording medium, and the droplet ejection results obtained in the first droplet ejection step, What is the first droplet ejection position error measurement step for measuring the first droplet ejection position error amount with respect to the ideal droplet ejection position on the recording surface of the first recording medium, and the first distance from the ejection surface? A second droplet ejecting step of ejecting droplets from the liquid ejection head to a second recording medium at a different second distance, and depositing the droplets on the second recording medium; From the droplet ejection results obtained in the droplet ejection process of No. 2, the ideal droplet ejection position on the recording surface of the second recording medium From the second recording position error measurement step for measuring the second droplet ejection position error amount, and the first and second droplet ejection position error amounts measured in the first and second recording position error measurement steps, An operation for separating a first error component caused by a relative arrangement failure between the liquid discharge head and the first and second recording media, and a second error component caused by a discharge direction failure of the droplet discharge port. An error factor separation step of performing at least one of the first and second error components, and acquiring error information of at least one of the first and second error components.
液体吐出ヘッドの吐出面と記録面の距離を変えて複数回の打滴を行うことにより、その打滴結果から誤差要因を容易に分離することができる。 By performing droplet ejection a plurality of times while changing the distance between the ejection surface of the liquid ejection head and the recording surface, the error factor can be easily separated from the droplet ejection results.
発明3は、発明1に係る打滴位置誤差の測定方法の一態様であり、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドから液滴の吐出を行い、記録媒体上に液滴を付着させる打滴工程と、前記打滴工程で得られる打滴結果から、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を求める打滴位置誤差測定工程と、前記液滴吐出口から吐出される液滴の吐出方向を測定する吐出方向測定工程と、打滴位置誤差測定工程で求めた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定工程で得られる吐出方向の情報を利用して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離工程と、を含み、前記第1及び第2の誤差成分のうち少なくとも一方の誤差情報を取得することを特徴とする。
Invention 3 is an aspect of a method for measuring a droplet ejection position error according to
発明3に係る発明によれば、記録媒体上への打滴結果から記録媒体上における実際の打滴位置を把握して理想打滴位置からの誤差(打滴位置誤差)を特定する。このとき測定される誤差には、ヘッドと記録媒体の相対的な配置不良に起因する第1の誤差成分と、ノズル(液滴吐出口)固有の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とが含まれている。液滴吐出口から液滴が吐出されるときの様子を観測するなどして、液滴の吐出方向(飛翔方向)を把握することで、その吐出角度から液滴吐出口の吐出方向不良に起因する打滴位置誤差(第2の誤差成分)を特定することができる。したがって、この第2の誤差成分の情報と、打滴結果から測定される打滴位置誤差(理想打滴位置に対する誤差)の情報とに基づいて、液体吐出ヘッドと記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分を特定することができる。 According to the third aspect of the present invention, the actual droplet ejection position on the recording medium is grasped from the droplet ejection result on the recording medium, and an error (droplet ejection position error) from the ideal droplet ejection position is specified. The error measured at this time includes a first error component caused by a relative disposition of the head and the recording medium, and a second error component caused by a defective ejection direction unique to the nozzle (droplet ejection port). It is included. By observing the state of droplets being ejected from the droplet ejection port, etc., by grasping the droplet ejection direction (flying direction), it is due to the ejection direction defect of the droplet ejection port from the ejection angle A droplet ejection position error (second error component) can be specified. Therefore, based on the information on the second error component and the information on the droplet deposition position error (error with respect to the ideal droplet deposition position) measured from the droplet ejection result, the relative disposition of the liquid ejection head and the recording medium is caused. The resulting first error component can be identified.
発明4に係る発明は、前記目的を達成するための打滴位置誤差の調整方法を提供する。すなわち、発明4に係る打滴位置誤差の調整方法は、発明1乃至3の何れか1項に記載の記録位置誤差の測定方法にしたがって、前記第1の誤差成分の誤差情報を取得し、この取得した誤差情報に基づいて、前記第1の誤差成分の誤差を是正するように、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置を調整することを特徴とする。
The invention which concerns on invention 4 provides the adjustment method of the droplet deposition position error for achieving the said objective. That is, the droplet ejection position error adjustment method according to the invention 4 obtains error information of the first error component according to the recording position error measurement method according to any one of the
例えば、ヘッドの装着不良に対しては、ヘッド装着位置の調整を行い、記録媒体搬送系の搬送不良に対しては、搬送装置の位置調整などを行う。これにより、相対的配置不良による誤差を適切に是正することができる。 For example, the head mounting position is adjusted for poor head mounting, and the position of the transport device is adjusted for transport failure in the recording medium transport system. Thereby, the error due to the relative arrangement failure can be corrected appropriately.
発明5に係る発明は、前記目的を達成する打滴制御方法を提供する。すなわち、発明5に係る打滴制御方法は、発明1乃至3の何れか1項に記載の打滴位置誤差の測定方法にしたがって、前記第2の誤差成分の誤差情報を取得し、この取得した誤差情報に基づいて、前記第2の誤差成分の誤差に起因する記録画像上のスジムラの視認性を低減するように、前記液体吐出ヘッドによる打滴を制御することを特徴とする。
The invention which concerns on the
吐出方向不良に起因する打滴位置誤差の成分(第2の誤差成分)を正しく把握するとともに、かかる要因から生じるスジムラの発生を抑える観点から打滴配置(ドット配置)を補正することにより、高品位の画像形成を実現できる。 By correctly grasping the component of the droplet ejection position error (second error component) caused by defective ejection direction and correcting the droplet ejection arrangement (dot arrangement) from the viewpoint of suppressing the occurrence of unevenness caused by such factors, Quality image formation can be realized.
例えば、第2の誤差成分の情報に基づいて、当該第2の誤差成分に起因するスジムラの発生を抑える観点から画像データの補正を行い、補正後のデータに対して中間階調処理(ハーフトーニング処理)を行って打滴配置(ドット配置)データを得る。そして、この打滴配置データに従って液体吐出ヘッドによる打滴を制御することで、良好な画像形成が可能である。 For example, based on the information on the second error component, the image data is corrected from the viewpoint of suppressing the occurrence of unevenness due to the second error component, and halftone processing (halftoning is performed on the corrected data. Process) to obtain droplet placement (dot placement) data. Further, by controlling droplet ejection by the liquid ejection head according to the droplet ejection arrangement data, good image formation is possible.
発明6に係る発明は、前記目的を達成する画像形成装置を提供する。すなわち、発明6に係る画像形成装置は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させ、記録媒体上に液滴を付着させる制御を行う打滴制御手段と、前記記録媒体上に記録されたドットの位置を読み取り、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する打滴位置誤差測定手段と、前記打滴位置誤差測定手段で得られた前記打滴位置誤差量から、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離手段と、前記誤差要因分離手段で分離された前記第1の誤差成分の誤差情報に基づいて、前記第1の誤差成分の誤差を是正するために必要な、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置の調整量を算出する調整量算出手段と、前記調整量算出手段で算出された調整量にしたがって前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置を調整するための位置調整手段と、を備えたことを特徴とする。 The invention according to a sixth aspect provides an image forming apparatus that achieves the above object. That is, an image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention performs a control for controlling a liquid discharge head in which a plurality of liquid droplet discharge ports are formed and a liquid droplet to be discharged from the liquid discharge head and attached to a recording medium. A droplet control unit, a droplet ejection position error measurement unit that reads a position of a dot recorded on the recording medium, and measures a droplet ejection position error amount with respect to an ideal droplet ejection position on the recording surface of the recording medium; From the droplet ejection position error amount obtained by the droplet ejection position error measuring means, the first error component caused by the relative disposition of the liquid ejection head and the recording medium and the ejection direction defect of the droplet ejection port are determined. Based on the error information of the first error component separated by the error factor separation means and error factor separation means for separating the second error component caused by the error, the error of the first error component is corrected. Necessary for the liquid discharge Adjustment amount calculating means for calculating the adjustment amount of the relative arrangement of the print head and the recording medium, and adjusting the relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium according to the adjustment amount calculated by the adjustment amount calculation means. And a position adjusting means.
また、発明7に係る画像形成装置は、複数の液滴吐出口が形成された液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させ、記録媒体上に液滴を付着させる制御を行う打滴制御手段と、前記記録媒体上に記録されたドットの位置を読み取り、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する記録位置誤差測定手段と、前記打滴位置誤差測定手段で得られた前記打滴位置誤差量から、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離手段と、前記誤差要因分離手段で分離された前記第2の誤差成分の誤差情報に基づいて、前記第2の誤差成分の誤差に起因する記録画像上のスジムラの視認性を低減するように、前記液体吐出ヘッドによる打滴配置を
決定する打滴配置決定手段と、を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to a seventh aspect of the invention includes a liquid discharge head in which a plurality of liquid droplet discharge ports are formed, and a control for discharging droplets from the liquid discharge head and attaching the droplets onto a recording medium. A droplet control unit; a recording position error measuring unit that reads a position of a dot recorded on the recording medium and measures an amount of droplet ejection position error with respect to an ideal droplet ejection position on the recording surface of the recording medium; From the droplet ejection position error amount obtained by the droplet position error measuring means, the first error component caused by the relative disposition of the liquid ejection head and the recording medium, and the ejection direction defect of the droplet ejection port Error factor separation means for separating the second error component to be recorded, and recording caused by the error of the second error component based on the error information of the second error component separated by the error factor separation means Visibility of stripes on images As reduced, characterized in that and a droplet deposition arrangement determining means for determining the droplet deposition arrangement according to the liquid ejection head.
発明8に係る発明は、発明6又は7記載の画像形成装置の一態様であり、前記液滴吐出口から吐出される液滴の吐出方向を測定する吐出方向測定手段を有し、前記誤差要因分離手段は、前記記録位置誤差測定手段で測定した前記記録位置誤差量から、前記吐出方向測定手段で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第1の誤差成分と、前記第2の誤差成分とを分離する演算を行うことを特徴とする。 An invention according to an eighth aspect is an aspect of the image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, and includes a discharge direction measuring unit that measures a discharge direction of a droplet discharged from the droplet discharge port, and the error factor The separating means uses the information on the ejection direction obtained by the ejection direction measuring means from the recording position error amount measured by the recording position error measuring means, and uses the first error component and the second error. An operation for separating the components is performed.
発明6乃至8に係る画像形成装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するノズル及び吐出圧を発生させる圧力発生手段(圧電素子や加熱素子など)を含む液滴吐出素子を複数配列させた液滴吐出素子列を有する液体吐出ヘッド(記録ヘッド)と、画像データから生成された打滴配置データに基づいて記録ヘッドからの液滴の吐出を制御する吐出制御手段とを備え、前記ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成する。 An ink jet recording apparatus as one aspect of an image forming apparatus according to inventions 6 to 8 includes a nozzle for discharging ink droplets for forming dots and a pressure generating means (such as a piezoelectric element or a heating element) for generating discharge pressure. A liquid ejection head (recording head) having a liquid droplet ejection element array in which a plurality of liquid droplet ejection elements are arranged, and droplet ejection from the recording head based on droplet ejection arrangement data generated from image data An ejection control means, and an image is formed on a recording medium by droplets ejected from the nozzle.
記録ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルを配列させたフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。 As a configuration example of the recording head, a full line type head in which a plurality of nozzles are arranged over a length corresponding to the entire width of the recording medium can be used. In this case, a combination of a plurality of relatively short recording head modules having nozzle rows that are less than the length corresponding to the entire width of the recording medium, and connecting them together, the nozzle having a length corresponding to the entire width of the recording medium as a whole. There is an aspect that constitutes a column.
フルライン型のヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向(相対的搬送方向)と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。 A full-line type head is usually arranged along a direction perpendicular to the relative feeding direction (relative conveyance direction) of the recording medium, but has a certain angle with respect to the direction perpendicular to the conveyance direction. There may be a mode in which the recording head is arranged along the oblique direction.
「記録媒体」は、液体吐出ヘッド(記録ヘッド)から吐出される液が付着する媒体であり、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける。すなわち、「記録媒体」は、印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るものであり、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。 The “recording medium” is a medium to which liquid ejected from a liquid ejection head (recording head) adheres, and receives an image recording by the action of the recording head. That is, the “recording medium” can be called a printing medium, an image forming medium, a recording medium, an image receiving medium, an ejected medium, and the like, a continuous sheet, a cut sheet, a seal sheet, a resin sheet such as an OHP sheet, Various media are included regardless of the material and shape, such as a printed board on which a film, cloth, wiring pattern, or the like is formed, an intermediate transfer medium, and the like.
「搬送手段」は、停止した(固定された)記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。 “Conveyance means” means a mode in which the recording medium is transported to a stopped (fixed) recording head, a mode in which the recording head is moved relative to the stopped recording medium, or a movement of both the recording head and the recording medium Any of the embodiments are included.
インクジェットヘッドによって、カラー画像を形成する場合は、複数色のインク(記録液)の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、1つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。 When a color image is formed by an inkjet head, a recording head may be arranged for each color of a plurality of colors (recording liquids), or a configuration in which a plurality of colors of ink can be discharged from one recording head may be adopted. .
また、本発明は、上記のフルライン型のヘッドに限らず、シャトルスキャン方式の記録ヘッド(記録媒体の搬送方向に略直交する方向に往復移動しながら打滴を行う記録ヘッド)についても適用可能である。 The present invention is not limited to the full-line head described above, but can also be applied to shuttle scan type recording heads (recording heads that perform droplet ejection while reciprocating in a direction substantially perpendicular to the recording medium conveyance direction). It is.
本発明によれば、液体吐出ヘッドと記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離して、各要因に対応する誤差情報を取得することができる。これにより、適切な装置調整及び打滴制御を実現でき、高品位な画像形成が可能となる。 According to the present invention, the first error component due to the relative disposition of the liquid discharge head and the recording medium is separated from the second error component due to the discharge direction defect of the droplet discharge port, Error information corresponding to the factor can be acquired. As a result, appropriate apparatus adjustment and droplet ejection control can be realized, and high-quality image formation can be achieved.
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔測定の原理〕
初めに、本発明の実施形態による打滴位置誤差の測定の原理について説明する。以下の説明において、記録媒体上に記録されるドットの主走査方向理想位置をX0、実際の位置をXとする。また、ヘッド装着不良による誤差をδXH、ノズル自身の吐出方向ずれによる誤差をδXDとして、次式の関係を前提とする。
[Principle of measurement]
First, the principle of measurement of the droplet deposition position error according to the embodiment of the present invention will be described. In the following description, the ideal position in the main scanning direction of dots recorded on the recording medium is X0, and the actual position is X. Further, assuming that the error due to head mounting failure is δXH, and the error due to deviation in the ejection direction of the nozzle itself is δXD, the following equation is assumed.
X=X0+δXH+δXD …[式1]
計算の便宜上、△X=X−X0 とする。
X = X0 + .delta.XH + .delta.XD [Formula 1]
For convenience of calculation, ΔX = X−X0.
測定の手順として、まず、所定のテストパターンを印字する。印字すべきテストパターンは、各ノズルから1つのドットでも良いが、上述のように主走査方向の位置誤差を問題にしているので、各ノズルから連続吐出をして副走査方向に平行なドット列(ライン)を形成してもよい。 As a measurement procedure, first, a predetermined test pattern is printed. The test pattern to be printed may be one dot from each nozzle. However, since the position error in the main scanning direction is a problem as described above, a dot row parallel to the sub-scanning direction by continuous ejection from each nozzle. (Line) may be formed.
次に、テストパターンで打滴されたドットの位置Xをスキャナーなどの画像読取装置で測定する。各ノズルから吐出される液滴の理想の打滴位置(「理想打滴位置」に相当)X0と、誤差△Xとの関係を示すグラフの例を図1及び図2に示す。 Next, the position X of the dot ejected with the test pattern is measured by an image reading device such as a scanner. Examples of graphs showing the relationship between the ideal droplet ejection position (corresponding to the “ideal droplet ejection position”) X0 of the droplets ejected from each nozzle and the error ΔX are shown in FIGS.
図1は、マトリクスヘッドにおいて、2つのノズルブロック(各々のノズルブロックは49個のノズルを持つ)が、0.02度傾いたときの△Xを算出したものである。もし、ノズル自身の吐出方向ずれがなければ、△Xはノズルブロックごとに一定の傾きをもった直線になる(図1(a))。しかしながら、実際はノズル自身の吐出方向ずれがあり、δXDが各ノズル毎に異なるため、△Xは図1(b)のようになる。図1(b)に示すような、△Xの結果から、正確なヘッドの調整量を算出することは困難である。 FIG. 1 shows ΔX calculated when two nozzle blocks (each nozzle block has 49 nozzles) are tilted by 0.02 degrees in the matrix head. If there is no deviation in the ejection direction of the nozzle itself, ΔX becomes a straight line having a certain inclination for each nozzle block (FIG. 1A). However, in actuality, there is a deviation in the ejection direction of the nozzle itself, and δXD is different for each nozzle, so ΔX is as shown in FIG. It is difficult to calculate an accurate head adjustment amount from the result of ΔX as shown in FIG.
また、図2は、複数の短尺ヘッド(ここでは、短尺ヘッド1と短尺ヘッド2)を繋いで構成されるラインヘッドにおいて、短尺ヘッド1が理想位置から主走査方向に+4μmずれて装着され、短尺ヘッド2が主走査方向方向に−2.5μmずれて装着されているときの△Xを算出したものである。
FIG. 2 shows a line head constituted by connecting a plurality of short heads (here, the
もし、ノズル自身の吐出方向ずれがなければ、△Xは短尺ヘッドごとに一定の値をもつ(図2(a))。しかしながら、実際はノズル自身の吐出方向ずれがあり、δXDが各ノズル毎に異なるため、△Xは図2(b)のようになり、この場合も正確なヘッドの調整量を算出することは困難である。 If there is no deviation in the ejection direction of the nozzle itself, ΔX has a constant value for each short head (FIG. 2A). However, since there is actually a deviation in the ejection direction of the nozzle itself and δXD is different for each nozzle, ΔX is as shown in FIG. 2B. In this case as well, it is difficult to calculate an accurate head adjustment amount. is there.
そこで、本実施形態においては、誤差△XからδXDとδXHとを分離する処理を行う。以下、δXDとδXHと算出する方法の例を説明する。 Therefore, in the present embodiment, processing for separating δXD and δXH from the error ΔX is performed. Hereinafter, an example of a method for calculating δXD and δXH will be described.
〔算出方法1〕 ノズルから記録媒体までの距離を、上記の(1回目の)テストパターン打滴時に対してk倍(ただし、k>0かつk≠1)の位置にしてテストパターン(2回目)を打滴する。この2回目のテストパターンで打滴されたドットの位置X’をスキャナーなどの画像読取装置で測定する。このときのドットの位置X’は、次式となる。 [Calculation method 1] The test pattern (second time) is set so that the distance from the nozzle to the recording medium is k times (where k> 0 and k ≠ 1) as compared with the above (first time) test pattern ejection. ). The position X ′ of the dots ejected by the second test pattern is measured by an image reading device such as a scanner. The dot position X ′ at this time is represented by the following equation.
X’=X0+δXH+k×δXD …[式2]
つまり、ヘッドの装着不良による誤差δXHは変わらないが、吐出方向ずれによる誤差は、k倍になる。
X ′ = X0 + δXH + k × δXD [Formula 2]
That is, the error δXH due to the head mounting failure does not change, but the error due to the ejection direction deviation becomes k times.
上記の[式1]、[式2]より、δXH,δXDを求め、導出されたδXHに基づいて、ヘッドの回転角度又は繋ぎ部のシフト量(すなわち、ヘッドの調整量)を算出する。 ΔXH and δXD are obtained from the above [Expression 1] and [Expression 2], and the rotation angle of the head or the shift amount of the joint portion (that is, the adjustment amount of the head) is calculated based on the derived δXH.
このようにして求めた調整量の値にしたがって、ヘッドの位置を調整する。ヘッドの位置を調整するための手段としては、例えば、マトリクスヘッドの場合、回転移動機構を備える。また、短尺ヘッドを繋いだ構成の場合、短尺ヘッド間の距離を可変するヘッド間距離移動機構を備える。 The head position is adjusted according to the value of the adjustment amount thus obtained. As a means for adjusting the position of the head, for example, in the case of a matrix head, a rotational movement mechanism is provided. In the case of a configuration in which short heads are connected, an inter-head distance moving mechanism that varies the distance between the short heads is provided.
これら移動機構の具体的な構造については、特に限定されず、目的の可動機能を果たす公知の構成を適用できる。なお、マトリクス配列の短尺ヘッドを繋いで構成されるラインヘッドの場合には、回転移動機構と、短尺ヘッド間の距離を可変する移動機構の両方を具備する構成が好ましい。この場合、まず短尺ヘッド間の位置(シフト量)を調整してから、回転を調整することが好ましい調整手順である。 The specific structure of these moving mechanisms is not particularly limited, and a known configuration that achieves a target movable function can be applied. In the case of a line head configured by connecting short heads in a matrix arrangement, a configuration including both a rotational movement mechanism and a movement mechanism that varies the distance between the short heads is preferable. In this case, it is a preferable adjustment procedure to adjust the rotation after first adjusting the position (shift amount) between the short heads.
〔算出方法2〕 δXDは吐出角度のずれによるものであるため、吐出の状態を高速度カメラ等で撮影し、その画像を解析することで、吐出角度のずれ量を算出する。この算出された値(吐出角度のずれ量)と、ノズルから記録媒体までの距離とから、δXDを算出し、このδXDと上記の[式1]より、δXHを算出することができる。 [Calculation Method 2] Since δXD is due to the displacement of the discharge angle, the discharge state is photographed with a high-speed camera or the like, and the image is analyzed to calculate the displacement amount of the discharge angle. From this calculated value (displacement amount of the discharge angle) and the distance from the nozzle to the recording medium, δXD can be calculated, and δXH can be calculated from this δXD and the above [Equation 1].
次に、吐出方向ずれによる誤差δXDの補正方法の例を説明する。 Next, an example of a correction method for the error δXD due to the ejection direction deviation will be described.
各々のノズル固有の誤差δXDについて考える。特に主走査方向に飛翔方向ずれがあると、副走査方向に平行なスジムラを発生させ、大きな画質劣化要因になる。以下では、各々のノズルの打滴率を変化させることで、このスジムラを防ぐ方法について述べる。以下にその例を示す。 Consider the error δXD specific to each nozzle. In particular, if there is a deviation in the flight direction in the main scanning direction, stripes parallel to the sub-scanning direction are generated, which causes a significant deterioration in image quality. In the following, a method for preventing this unevenness by changing the droplet ejection rate of each nozzle will be described. An example is shown below.
図3は、ノズルピッチ(密度)を1200npi(ノズル・パー・インチ)とした場合の打滴配置の模式図である。なお、ノズルはマトリクス構造で配列されていてもよいが、本例では模式的に、ノズルを図示のように一列の配列として示した。 FIG. 3 is a schematic diagram of the droplet ejection arrangement when the nozzle pitch (density) is 1200 npi (nozzle per inch). The nozzles may be arranged in a matrix structure, but in this example, the nozzles are schematically shown as an array in a row as illustrated.
図3(a)では、ノズルnz3 , nz4 が吐出方向ずれをもち、記録面上で主走査方向にそれぞれ−5μm、+5μmの打滴位置誤差(着弾位置ずれ)を持っているものとする(ただし、図において右方向を正とした)。このため、ノズルnz3 , nz4 の間に白スジが入っている(図中のBで示す領域)。 In FIG. 3A, the nozzles nz3 and nz4 have deviations in the ejection direction and have droplet ejection position errors (landing position deviations) of −5 μm and +5 μm in the main scanning direction on the recording surface, respectively (however, In the figure, the right direction is positive). For this reason, white stripes are present between the nozzles nz3 and nz4 (area indicated by B in the figure).
この白スジを補正したものが図3(b)である。すなわち、ノズルnz3 , nz4 の間に発生する白スジ(図3(a)の符号Bで示す領域)の視認性を下げるために、図3(b)では、ノズルnz3 , nz4 から吐出されるドットを1つずつ増やしていると同時に、その隣のノズルnz2 , nz5 からのドットを1つずつ減らしている。同図において、符号α1,α2で示したドットが追加したドットであり、符号β1,β2で示した白抜きのドット円が減らした(記録を省略した)ドットを表している。 FIG. 3B shows the corrected white stripe. That is, in order to reduce the visibility of white stripes generated between the nozzles nz3 and nz4 (the region indicated by the symbol B in FIG. 3A), the dots ejected from the nozzles nz3 and nz4 in FIG. Are increased one by one and at the same time, the dots from the adjacent nozzles nz2 and nz5 are decreased one by one. In the figure, dots indicated by symbols α1 and α2 are added dots, and white dot circles indicated by symbols β1 and β2 are reduced (recording is omitted).
このように打滴配置を補正することで、濃度平均値を維持しつつ、白スジの視認性を下げることができる。 By correcting the droplet placement in this way, it is possible to reduce the visibility of white stripes while maintaining the average density value.
本発明の実施に際して、打滴位置誤差の情報を利用した打滴配置の補正処理の方法は、上記の例に限定されず、公知の手法を含めて、多様な方法を用いることが可能である。 In carrying out the present invention, the method for correcting the droplet placement using the information on the droplet deposition position error is not limited to the above example, and various methods including known methods can be used. .
〔インクジェット記録装置の構成〕
次に、本発明に係る画像形成装置の具体例としてのインクジェット記録装置について説明する。
[Configuration of inkjet recording apparatus]
Next, an ink jet recording apparatus as a specific example of the image forming apparatus according to the present invention will be described.
図4は、本発明に係る画像形成装置の第1の実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置110は、黒(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド(以下、ヘッドという。)112K,112C,112M,112Yを有する印字部112と、各ヘッド112K,112C,112M,112Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部114と、記録媒体たる記録紙116を供給する給紙部118と、記録紙116のカールを除去するデカール処理部120と、前記印字部112のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙116の平面性を保持しながら記録紙116を搬送するベルト搬送部122と、記録面までの距離を測定する距離測定部123と、印字部112による印字結果を読み取る印字検出部124と、記録済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部126とを備えている。
FIG. 4 is an overall configuration diagram of the ink jet recording apparatus showing the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the ink
インク貯蔵/装填部114は、各ヘッド112K,112C,112M,112Yに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド112K,112C,112M,112Yと連通されている。また、インク貯蔵/装填部114は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
The ink storage /
図4では、給紙部118の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
In FIG. 4, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the
複数種類の記録媒体(メディア)を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類(メディア種)を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。 When a plurality of types of recording media (media) can be used, an information recording body such as a barcode or a wireless tag that records media type information is attached to a magazine, and information on the information recording body is read by a predetermined reader. It is preferable to automatically determine the type of recording medium to be used (media type) and to perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the media type.
給紙部118から送り出される記録紙116はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部120においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム130で記録紙116に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
The
ロール紙を使用する装置構成の場合、図4のように、裁断用のカッター(第1のカッター)128が設けられており、該カッター128によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター128は不要である。
In the case of an apparatus configuration using roll paper, a cutter (first cutter) 128 is provided as shown in FIG. 4, and the roll paper is cut into a desired size by the
デカール処理後、カットされた記録紙116は、ベルト搬送部122へと送られる。ベルト搬送部122は、ローラ131、132間に無端状のベルト(搬送ベルトに相当)133が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部112のノズル面及び印字検出部124のセンサ面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。
After the decurling process, the
ベルト133は、記録紙116の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴(不図示)が形成されている。また、打滴位置ずれ量を測定するためのテストパターンをベルト133上に直接記録する構成の場合には、当該ベルト133にテストパターン印字用の領域が設けられる。
The
図4に示したとおり、ローラ131、132間に掛け渡されたベルト133の内側において印字部112のノズル面及び印字検出部124のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ134が設けられており、この吸着チャンバ134をファン135で吸引して負圧にすることによって記録紙116がベルト133上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。
As shown in FIG. 4, an
ベルト133が巻かれているローラ131、132の少なくとも一方にモータ(図9中符号188)の動力が伝達されることにより、ベルト133は図4上の時計回り方向に駆動され、ベルト133上に保持された記録紙116は図4の左から右へと搬送される。
When the power of the motor (
打滴位置ずれ量を測定するためのテストパターンをベルト133上の所定領域(テストパターン印字領域)に印字したり、縁無しプリント等を印字したりするとベルト133上にもインクが付着するので、ベルト133のクリーニング手段として、印字領域以外の所定位置にベルト清掃部136が設けられている。
When a test pattern for measuring the amount of droplet ejection position deviation is printed on a predetermined area (test pattern printing area) on the
図4の例では、印字検出部124の後段において、且つ搬送用ローラ137の手前にベルト清掃部136が配置されている。ベルト清掃部136の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
In the example of FIG. 4, a
なお、ベルト搬送部122に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
Although a mode using a roller / nip conveyance mechanism in place of the
ベルト搬送部122により形成される用紙搬送路上において印字部112の上流側には、加熱ファン140が設けられている。加熱ファン140は、印字前の記録紙116に加熱空気を吹き付け、記録紙116を加熱する。印字直前に記録紙116を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
A
印字部112の各ヘッド112K,112C,112M,112Yは、当該インクジェット記録装置110が対象とする記録紙116の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている(図5参照)。
Each of the
ヘッド112K,112C,112M,112Yは、記録紙116の送り方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色順に配置され、それぞれのヘッド112K,112C,112M,112Yが記録紙116の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
The
ベルト搬送部122により記録紙116を搬送しつつ各ヘッド112K,112C,112M,112Yからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙116上にカラー画像を形成し得る。
A color image can be formed on the
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド112K,112C,112M,112Yを色別に設ける構成によれば、紙送り方向(副走査方向)について記録紙116と印字部112を相対的に移動させる動作を1回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙116の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
As described above, according to the configuration in which the full-line heads 112K, 112C, 112M, and 112Y having nozzle rows that cover the entire width of the paper are provided for each color, the
本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。 In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink jet head that discharges light ink such as light cyan and light magenta. Also, the arrangement order of the color heads is not particularly limited.
図4に示した距離測定部123は、パルスレーザによって記録面までの距離を測定する手段であり、その測定結果からヘッド112K,112C,112M,112Yのノズル面と記録面間の距離情報を得る。吐出面と記録面間の距離を特定する手段(距離特定手段)としては、実際にその距離を測定する測定手段を用いてもよいし、使用される記録媒体の厚みの情報を獲得する手段を用いてもよい。なお、記録媒体の厚みの情報を獲得する手段としては、実際に厚みを測定する手段の他、ユーザーインターフェースを利用して厚み情報を入力する態様、記録媒体を収容している容器(マガジン、カセットなど)に付した情報記録部から読み取る態様などがあり得る。
The
ノズル面と記録面間の距離を可変する手段としては、記録媒体(記録紙116)の有り/無し、又は、厚みの異なる記録媒体(記録紙116)の利用の他、ヘッド112K,112C,112M,112Yをベルト搬送部122の媒体支持面122Aに対して接近させたり、遠ざけたりするヘッド移動手段(図4の場合、ヘッド112K,112C,112M,112Yを上下動させる移動手段)を設ける態様、或いは、ヘッド112K,112C,112M,112Yのノズル面に対して、ベルト搬送部122の媒体支持面122Aを接近させたり、遠ざけたりするようにベルト搬送部122を移動させるベルト搬送部移動手段(図4の場合、ベルト搬送部122を上下動させる移動手段)を設ける態様、若しくはこれらの適宜の組合せがある。
Means for varying the distance between the nozzle surface and the recording surface include the presence or absence of a recording medium (recording paper 116) or the use of a recording medium (recording paper 116) having a different thickness, as well as the
印字検出部124は、印字部112の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ(ラインセンサ又はエリアセンサ)を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや打滴位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。各色のヘッド112K,112C,112M,112Yにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部124により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置(打滴位置)の測定などで構成される。
The
印字部112によって記録が行われたプリント物は排紙部126から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置110では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部126A、126Bへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)148によってテスト印字の部分を切り離す。また、図4には示さないが、本画像の排出部126Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
The printed matter recorded by the
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド112K,112C,112M,112Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号150によってヘッドを示すものとする。
[Head structure]
Next, the structure of the head will be described. Since the structures of the
図6(a) はヘッド150の構造例を示す平面透視図であり、図6(b) はその一部の拡大図である。また、図6(c) はヘッド150の他の構造例を示す平面透視図、図7は1チャンネル分の液滴吐出素子(1つのノズル151に対応したインク室ユニット)の立体的構成を示す断面図(図6(a) 中の7−7線に沿う断面図)である。
6A is a plan perspective view showing an example of the structure of the
記録紙116上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド150におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド150は、図6(a),(b) に示したように、インク吐出口であるノズル151と、各ノズル151に対応する圧力室152等からなる複数のインク室ユニット(液滴吐出素子)153を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。
In order to increase the dot pitch printed on the
記録紙116の送り方向と略直交する方向に記録紙116の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図6(a) の構成に代えて、図6(c) に示すように、複数のノズル151が2次元に配列された短尺のヘッドモジュール150’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙116の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
The configuration in which one or more nozzle rows are formed over a length corresponding to the entire width of the
各ノズル151に対応して設けられている圧力室152は、その平面形状が概略正方形となっており(図6(a),(b) 参照)、対角線上の両隅部の一方にノズル151への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口(供給口)154が設けられている。なお、圧力室152の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形(菱形、長方形など)、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
The
図7に示したように、各圧力室152は供給口154を介して共通流路155と連通されている。共通流路155はインク供給源たるインクタンク(不図示)と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路155を介して各圧力室152に分配供給される。
As shown in FIG. 7, each
圧力室152の一部の面(図7において天面)を構成している加圧板(共通電極と兼用される振動板)156には個別電極157を備えたアクチュエータ158が接合されている。個別電極157と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ158が変形して圧力室152の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル151からインクが吐出される。なお、アクチュエータ158には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ158の変位が元に戻る際に、共通流路155から供給口154を通って新しいインクが圧力室152に再充填される。
An
また、吐出安定性並びに吐出面(ノズル面150A)のクリーニング性を向上させる等の観点から、ヘッド150のノズル面150Aには撥液層159が設けられている。ノズル面150Aに撥液性を付与する方法(撥液処理方法)は、特に限定されず、例えば、フッ素系の撥液材を塗布する方法や、フッ素系高分子粒子(PTFE)等の撥液材を真空中で蒸着し表面に薄層を形成する方法等がある。
In addition, a
入力画像から生成さる打滴配置データに応じて各ノズル151に対応したアクチュエータ158の駆動を制御することにより、ノズル151からインク滴を吐出させることができる。図4で説明したように、記録媒体たる記録紙116を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル151のインク吐出タイミングを制御する
ことによって、記録紙116上に所望の画像を記録することができる。
By controlling the driving of the
上述した構造を有するインク室ユニット153を図8に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
As shown in FIG. 8, the
すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット153を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPはd× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル151が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
That is, with a structure in which a plurality of
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向(用紙の搬送方向と直交する方向)に1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。 When driving a nozzle with a full line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire printable width, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzles are divided into blocks, and the nozzles are sequentially driven from one side to the other for each block, etc., and one line (1 in the width direction of the paper (direction perpendicular to the paper conveyance direction)) Driving a nozzle that prints a line of dots in a row or a line consisting of dots in a plurality of rows is defined as main scanning.
特に、図8に示すようなマトリクス状に配置されたノズル151を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル151-11 、151-12 、151-13 、151-14 、151-15 、151-16 を1つのブロックとし(他にはノズル151-21 、…、151-26 を1つのブロック、ノズル151-31 、…、151-36 を1つのブロック、…として)、記録紙116の搬送速度に応じてノズル151-11 、151-12 、…、151-16 を順次駆動することで記録紙116の幅方向に1ラインを印字する。
In particular, when driving the
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。 On the other hand, by relatively moving the above-mentioned full line head and the paper, printing of one line (a line formed by one line of dots or a line composed of a plurality of lines) formed by the above-described main scanning is repeatedly performed. This is defined as sub-scanning.
そして、上述の主走査によって記録される1ライン(或いは帯状領域の長手方向)の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙116の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
The direction indicated by one line (or the longitudinal direction of the belt-like region) recorded by the main scanning is referred to as a main scanning direction, and the direction in which the sub scanning is performed is referred to as a sub scanning direction. In other words, in the present embodiment, the conveyance direction of the
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子(圧電素子)に代表されるアクチュエータ158の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
In implementing the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example. In this embodiment, a method of ejecting ink droplets by deformation of an
〔制御系の説明〕
図9は、インクジェット記録装置110のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置110は、通信インターフェース170、システムコントローラ172、ノズル面−媒体間距離情報取得部173、画像メモリ174、ROM175、モータドライバ176、ヒータドライバ178、プリント制御部180、画像バッファメモリ182、ヘッドドライバ184、ヘッド位置調整機構185等を備え
ている。
[Explanation of control system]
FIG. 9 is a block diagram showing a system configuration of the
通信インターフェース170は、ホストコンピュータ186から送られてくる画像データを受信する画像入力手段として機能するインターフェース部(画像入力部)である。通信インターフェース170にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。
The
ホストコンピュータ186から送出された画像データは通信インターフェース170を介してインクジェット記録装置110に取り込まれ、一旦画像メモリ174に記憶される。画像メモリ174は、通信インターフェース170を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ172を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ174は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
Image data sent from the
システムコントローラ172は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置110の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ172は、通信インターフェース170、画像メモリ174、モータドライバ176、ヒータドライバ178等の各部を制御し、ホストコンピュータ186との間の通信制御、画像メモリ174及びROM175の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ188やヒータ189を制御する制御信号を生成する。
The
また、システムコントローラ172は、ノズル面−媒体間距離情報取得部173から得た距離情報と印字検出部124から読み込んだテストパターンの読取データから打滴位置誤差のデータを生成する演算処理を行う打滴誤差測定演算部172Aと、測定された位置誤差のノズル固有の吐出方向ずれに起因する誤差成分の情報(δXD)から濃度補正係数を算出する濃度補正係数算出部172Bと、測定され位置誤差のヘッド装着ずれに起因する誤差成分の情報(δXH)からヘッドの調整量を算出するヘッド調整量算出部172Cとを含んで構成される。なお、打滴誤差測定演算部172A、濃度補正係数算出部172B及びヘッド調整量算出部172Cの処理機能はASICやソフトウエア又は適宜の組合せによって実現可能である。
Further, the
濃度補正係数算出部172Bでは、各ノズルについてそれぞれのδXDから濃度補正係数が算出される。濃度補正係数算出部172Bにおいて求められた濃度補正係数のデータは、濃度補正係数記憶部190に記憶される。
The density correction
また、ヘッド調整量算出部172Cで求められたヘッド調整量の値にしたがって、ヘッド位置調整機構185を動かしてヘッド装着位置を調節する。ヘッド位置調整機構185は、モータ等に代表される電動の駆動手段を用いて自動的に制御される構成でもよいし、ヘッド調整量算出部172Cで求められたヘッド調整量の値を不図示のディスプレイ等に表示させ、これを基にオペレーターが手動によりヘッド位置調整機構185を操作してヘッド装着位置を調節する構成も可能である。
Further, the head mounting position is adjusted by moving the head
濃度補正係数算出部172BにおいてδXDの値から濃度補正係数を求める方法、並びに、ヘッド調整量算出部172CにおいてδXHの値からヘッド調整量を求める方法については、所定のアルゴリズムによる演算式(相関を示す関数など)を用いてもよいし、ルックアップテーブルなどを用いてもよい。
A method for obtaining the density correction coefficient from the value of δXD in the density correction
ノズル面−媒体間距離情報取得部173は、図4で説明した距離測定部123、或いは、ユーザーが記録媒体(記録紙116)の厚み情報を入力するためのユーザーインターフェースなどの態様を含む。
The nozzle surface-medium distance
ROM175には、システムコントローラ172のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ(例えば、打滴位置誤差測定用のテストパターンのデータ、打滴位置ずれ量の演算に必要な演算式、ルックアップテーブル)などが格納されている。ROM175は、書換不能な記憶手段であってもよいが、打滴位置の誤差情報を更新する場合は、EEPROMのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。また、このROM175の記憶領域を活用することで、ROM175を濃度補正係数記憶部190として兼用する構成も可能である。
The
画像メモリ174は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。
The
モータドライバ176は、システムコントローラ172からの指示に従って搬送系のモータ188を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ178は、システムコントローラ172からの指示に従って後乾燥部等のヒータ189を駆動するドライバである。
The
プリント制御部180は、システムコントローラ172の制御に従い、画像メモリ174内の画像データ(多値の入力画像のデータ) から打滴制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ184に供給してヘッド150の吐出駆動を制御する吐出制御手段として機能する。
In accordance with the control of the
すなわち、プリント制御部180は、濃度データ生成部180Aと、補正処理部180Bと、インク吐出データ生成部180Cと、駆動波形生成部180Dとを含んで構成される。これら各機能ブロック(180A〜D)は、ASICやソフトウエア又は適宜の組合せによって実現可能である。
That is, the print control unit 180 includes a density
濃度データ生成部180Aは、入力画像のデータからインク色別の濃度データを生成する信号処理手段であり、濃度変換処理(UCR処理や色変換を含む)及び必要な場合には画素数変換処理を行う。
The density
補正処理部180Bは、濃度補正係数記憶部190に格納されている濃度補正係数を用いて濃度補正の演算を行う処理手段である。
The
インク吐出データ生成部180Cは、補正処理部180Bで生成された補正後の濃度データから2値(又は多値)の打滴配置データ(ドットデータ)に変換するハーフトーニング処理(中間階調処理)手段を含む信号処理手段である。
The ink ejection
ここで、プリント制御部180における画像処理フローを説明する。入力画像のデータ形態は、特に限定されないが、例えば、24bitのRGBデータとする。この入力画像に対して、ルックアップテーブルによる濃度変換処理を行い、プリンタの持つインク色に対応した濃度データD(i,j)に変換する。なお、(i,j)は画素の位置を表し、各画素について濃度データが割り当てられる。 Here, an image processing flow in the print control unit 180 will be described. The data format of the input image is not particularly limited, and is, for example, 24-bit RGB data. The input image is subjected to density conversion processing using a lookup table, and converted to density data D (i, j) corresponding to the ink color of the printer. Note that (i, j) represents the position of the pixel, and density data is assigned to each pixel.
本例では、入力画像の解像度とプリンタの解像度(ノズル解像度)は一致しているものとする。なお、両者が一致しない場合は、プリンタ解像度に合わせて、入力画像について画素数変換の処理が行われる。 In this example, it is assumed that the resolution of the input image matches the resolution of the printer (nozzle resolution). If they do not match, pixel number conversion processing is performed on the input image in accordance with the printer resolution.
濃度変換処理は一般的な処理であり、下色除去(UCR: Undercolor Removal)処理、或いはライトインク(同色系の淡インク)を使用するシステムの場合におけるライトインクへの分配処理などが含まれる。 The density conversion process is a general process, and includes an undercolor removal (UCR) process or a process of distributing to light ink in a system using light ink (same color light ink).
例えば、C(シアン)M(マゼンタ)Y(イエロー)の3色インクの構成の場合には、CMYの濃度データD(i,j)に変換される。或いはまた、上記3色に加えてK(黒),LC(ライトシアン),LM(ライトマゼンタ)などの他のインクを含むシステムの場合は、そのインク色を含む濃度データD(i,j)に変換される。 For example, in the case of a three-color ink configuration of C (cyan), M (magenta), and Y (yellow), it is converted into CMY density data D (i, j). Alternatively, in the case of a system including other inks such as K (black), LC (light cyan), and LM (light magenta) in addition to the above three colors, the density data D (i, j) including the ink color is included. Converted.
上記の濃度データD(i,j)の生成処理は、図9に示した濃度データ生成部180Aにおいて行われる。
The density data D (i, j) generation process is performed in the density
補正処理部180Bは、上記の濃度変換処理を経て得られた濃度データD(i,j)に対して補正処理を行う。ここでは、対応するノズルに応じた濃度補正係数(打滴率補正係数)diを濃度データD(i,j)に乗ずる演算が行われる。
The
すなわち、ノズルnziの位置(主走査方向位置)iと副走査方向位置jによって画像上の画素位置(i,j)が特定され、各画素について濃度データD(i,j)が与えられる。今、図3の符号Bで示した白スジ(スジムラ)の発生箇所に対して、近隣の画素列の打滴を受け持つノズルについて補正処理を行う場合、補正後の濃度データD’(i,j)は次式、
D’(i,j)=D(i,j)+di×D(i,j)
で計算される。こうして、補正済みの濃度データD’(i,j)が得られる。
That is, the pixel position (i, j) on the image is specified by the position (main scanning direction position) i and the sub-scanning direction position j of the nozzle nzi, and density data D (i, j) is given for each pixel. When correction processing is performed for a nozzle that is responsible for droplet ejection in a neighboring pixel row at a white streak (straight line) occurrence position indicated by reference character B in FIG. 3, corrected density data D ′ (i, j ) Is:
D ′ (i, j) = D (i, j) + di × D (i, j)
Calculated by In this way, corrected density data D ′ (i, j) is obtained.
上記の計算式によって補正済みのD’(i,j)を生成する処理は、図9の補正処理部180Bにおいて行われる。
The process of generating D ′ (i, j) corrected by the above calculation formula is performed in the
その後、上記の補正済みの濃度データD’(i,j)からハーフトーニング処理を行うこと
によって、ドットのオン/オフ信号(2値データ)、または、ドットサイズ変調を含む場合はサイズの種類(ドットサイズの選択)を含んだ多値データに変換される。ハーフトーニングの手法は特に限定されず、誤差拡散法やディザ法など周知の2値(多値)化手法を用いることができる。
Thereafter, by performing halftoning processing from the corrected density data D ′ (i, j), a dot type on / off signal (binary data) or a size type (when dot size modulation is included) Converted to multi-value data including dot size selection). The method of halftoning is not particularly limited, and a known binary (multi-value) method such as an error diffusion method or a dither method can be used.
このようにして得られた2値(多値)信号に基づいて各ノズルのインク吐出(打滴)データが生成される。上記のハーフトーニング処理を含むインク吐出データの生成処理は、図9のインク吐出データ生成部180Cにおいて行われる。
Ink ejection (droplet ejection) data for each nozzle is generated based on the binary (multilevel) signal thus obtained. The ink ejection data generation process including the halftoning process is performed in the ink ejection
インク吐出データ生成部180Cにて生成されたインク吐出データはヘッドドライバ184に与えられ、ヘッド150のインク吐出動作が制御される。
The ink discharge data generated by the ink discharge
駆動波形生成部180Dは、ヘッド150の各ノズル151に対応したアクチュエータ158(図7参照)を駆動するための駆動信号波形を生成する手段であり、該駆動波形生成部180Dにて生成された信号(駆動波形)は、ヘッドドライバ184に供給される。なお、駆動波形生成部180Dから出力される信号は、デジタル波形データであってもよいし、アナログ電圧信号であってもよい。
The drive
図9に示したように、プリント制御部180には画像バッファメモリ182が備えられており、プリント制御部180における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ182に一時的に格納される。なお、図9において画像バッファメモリ182はプリント制御部180に付随する態様で示されているが、画像メモリ174と兼用することも可能である。また、プリント制御部180とシステムコントローラ172とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
As shown in FIG. 9, the print control unit 180 includes an
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース170を介して外部から入力され、画像メモリ174に蓄えられる。この段階では、例えば、RGBの多値の画像データが画像メモリ174に記憶される。
An outline of the flow of processing from image input to print output is as follows. Image data to be printed is input from the outside via the
インクジェット記録装置110では、インク(色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調(画像の濃淡)をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ174に蓄えられた元画像(RGB)のデータは、システムコントローラ172を介してプリント制御部180に送られ、該プリント制御部180の濃度データ生成部180A、補正処理部180B、インク吐出データ生成部180Cを経てインク色ごとのドットデータに変換される。
In the ink
すなわち、プリント制御部180は、入力されたRGB画像データをK,C,M,Yの4色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部180で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ182に蓄えられる。この色別ドットデータは、ヘッド150のノズルからインクを吐出するためのCMYK打滴配置データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。
That is, the print control unit 180 performs a process of converting the input RGB image data into dot data of four colors K, C, M, and Y. Thus, the dot data generated by the print control unit 180 is stored in the
ヘッドドライバ184は、プリント制御部180から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド150の各ノズル151に対応するアクチュエータ158を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ184にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
The
こうして、ヘッドドライバ184から出力された駆動信号がヘッド150に加えられることによって、該当するノズル151からインクが吐出される。記録紙116の搬送速度に同期してヘッド150からのインク吐出を制御することにより、記録紙116上に画像が形成される。
In this way, when the drive signal output from the
上記のように、プリント制御部180における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ184を介して各ノズルからのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。また、本例では、ハーフトーニング処理(中間階調処理)の前段階で、打滴位置誤差を考慮した画像データの補正を行うようにしているため、打滴位置誤差に起因するスジムラを精度よく補正することができる。
As described above, based on the ink discharge data and the drive signal waveform generated through the required signal processing in the print control unit 180, control of the discharge amount and discharge timing of the ink droplets from each nozzle through the
印字検出部124は、図4で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙116に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況(吐出の有無、打滴の打滴位置ばらつき、光学濃度など)を検出し、その検出結果をプリント制御部180及びシステムコントローラ172に提供する。
As described with reference to FIG. 4, the
プリント制御部180は、必要に応じて印字検出部124から得られる情報に基づいてヘッド150に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作(ノズル回復動作)を実施する制御を行う。
The print control unit 180 performs various corrections on the
本例の場合、システムコントローラ172とプリント制御部180の組合せが「打滴制御手段」に相当し、印字検出部124と打滴誤差測定演算部172Aの組合せが「打滴位置誤差測定手段」に相当する。また、本例の打滴誤差測定演算部172Aは「誤差要因分離手段」としての機能を内包している。また、ヘッド調整量算出部172Cが「調整量算出手段」に相当しており、ヘッド位置調整機構185が「位置調整手段」に相当している。
In this example, the combination of the
図10は、本実施形態によるインクジェット記録装置110における打滴位置誤差の測定時の制御手順を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a control procedure when measuring the droplet deposition position error in the
図示の打滴位置誤差の測定フローの開始タイミングは特に限定されず、装置の製造時、ヘッド交換時、メンテナンス時、装置起動時、累積稼働時間の管理に基づく所定のタイミング、或いは、オペレーターによる随時の指定タイミングなど、多様な場合があり得る。 The start timing of the measurement flow of the droplet ejection position error shown in the figure is not particularly limited. At the time of manufacturing the device, at the time of head replacement, at the time of maintenance, at the time of startup of the device, the predetermined timing based on the management of the accumulated operating time, or at any time by the operator There may be various cases such as the designated timing.
打滴位置誤差の測定フローがスタートすると(ステップS10)、まず、ノズル面と媒体間の距離を第1の距離(Y1)に設定し(ステップS12)、所定のテストパターンの印字を実行する(ステップS14)。このステップS14によるテストパターンの印字工程(1回目)が発明1でいう「打滴工程」或いは発明2でいう「第1の打滴工程」に相当する。
When the droplet deposition position error measurement flow is started (step S10), first, the distance between the nozzle surface and the medium is set to the first distance (Y1) (step S12), and printing of a predetermined test pattern is executed (step S12). Step S14). The test pattern printing process (first time) in step S14 corresponds to the “droplet deposition process” in
その後、ステップS14によるテストパターンの打滴結果を読み取り、理想位置からの誤差量(△X1=X−X0)を測定する(ステップS16)。このステップS16による誤差量の測定工程(1回目)が発明1でいう「打滴位置誤差測定工程」或いは発明2でいう「第1の打滴位置誤差測定工程」に相当し、誤差量(△X1)が発明1でいう「打滴位置誤差量」或いは発明2でいう「第1の打滴位置誤差量」に相当する。
Thereafter, the droplet ejection result of the test pattern in step S14 is read, and the error amount (ΔX1 = X−X0) from the ideal position is measured (step S16). The error amount measurement process (first time) in step S16 corresponds to the “droplet position error measurement step” in
なお、ステップS12における第1の距離(Y1)の情報とステップS16で得た誤差
量(△X1)の情報は、メモリ等の記憶手段に記憶される。
The information on the first distance (Y1) in step S12 and the information on the error amount (ΔX1) obtained in step S16 are stored in storage means such as a memory.
続いて、ノズル面と媒体間の距離を第2の距離(Y2)に変更する(ステップS18)。このとき、第2の距離(Y2)は、第1の距離(Y1)のk倍とする(Y2=k×Y1)。 Subsequently, the distance between the nozzle surface and the medium is changed to the second distance (Y2) (step S18). At this time, the second distance (Y2) is k times the first distance (Y1) (Y2 = k × Y1).
そして、この第2の距離(Y2)において、所定のテストパターン(ステップS14と同一の駆動制御によるテストパターン)の印字を行う(ステップS20)。このステップS20によるテストパターンの印字工程(2回目)が発明1でいう「打滴工程」或いは発明2でいう「第2の打滴工程」に相当する。
Then, at the second distance (Y2), a predetermined test pattern (a test pattern by the same drive control as in step S14) is printed (step S20). The test pattern printing process (second time) in step S20 corresponds to the “droplet deposition process” in
その後、ステップS20によるテストパターンの打滴結果を読み取り、理想位置からの誤差量(△X2=X'−X0)を測定する(ステップS22)。このステップS22による誤差量の測定工程(2回目)が発明1でいう「打滴位置誤差測定工程」或いは発明2でいう「第2の打滴位置誤差測定工程」に相当し、誤差量(△X2)が発明1でいう「打滴位置誤差量」或いは発明2でいう「第2の打滴位置誤差量」に相当する。
Thereafter, the droplet ejection result of the test pattern in step S20 is read, and the error amount (ΔX2 = X′−X0) from the ideal position is measured (step S22). The error amount measuring step (second time) in step S22 corresponds to the “droplet position error measuring step” in
なお、ステップS18における第2の距離(Y2)の情報とステップS22で得た誤差量(△X2)の情報は、メモリ等の記憶手段に記憶される。 The information on the second distance (Y2) in step S18 and the information on the error amount (ΔX2) obtained in step S22 are stored in storage means such as a memory.
次いで、上記のステップS16及びステップS22で得た誤差量の情報(△X1,△X2)から、[式1],[式2]の方程式を解いてδXHとδXDを算出する(ステップS24)。このステップS24による演算工程が「誤差要因分離工程」に相当する。 Next, from the error amount information (ΔX1, ΔX2) obtained in steps S16 and S22, equations [Expression 1] and [Expression 2] are solved to calculate δXH and δXD (step S24). The calculation process in step S24 corresponds to an “error factor separation process”.
そして、ステップS24で得られたδXHからヘッド調整量を求め(ステップS26)、測定処理を終了する(ステップS28)。 Then, the head adjustment amount is obtained from δXH obtained in step S24 (step S26), and the measurement process is terminated (step S28).
上記の測定フローによって得られたヘッド調整量にしたがって、ヘッド位置の調整が行われる。また、上記の測定フローによって得られたδXDの情報を利用して、濃度補正係数が決定される。 The head position is adjusted according to the head adjustment amount obtained by the above measurement flow. Further, the density correction coefficient is determined using the information of δXD obtained by the above measurement flow.
なお、本実施形態では、δXHとδXDの両方を求めているが、何れか一方の値のみを算出し、ヘッド装着位置の調整、或いは、打滴配置の補正の何れか一方を実施するという態様も可能である。 In this embodiment, both δXH and δXD are obtained. However, only one of the values is calculated, and either the head mounting position adjustment or the droplet ejection arrangement correction is performed. Is also possible.
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図11は本発明の第2の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図11において、図9に示した構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an ink jet recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same or similar elements as those shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図11に示したインクジェット記録装置110’は、既述した〔測定原理〕の説明中で述べた〔算出方法2〕を実施する形態の構成例である。
The ink
すなわち、図11に示したインクジェット記録装置110’は、ヘッド150の各ノズルからの吐出状態を撮影する手段として、高速度カメラ194を設備えている。また、この高速度カメラ194から得られる画像信号を解析して、液滴の吐出角度等を算出する信号処理を行う手段として、システムコントローラ172内に画像解析部172Dが設けられている。
That is, the ink
高速度カメラ194は、インクジェットによる液滴の飛翔を撮影するという目的から、例えば、100,000コマ/秒程度の撮影速度のものが用いられる。画像解析部172Dは、ソフトウエアで実現してもよいし、専用の画像処理ICで構成されてもよい。画像解析部172Dで求めた吐出角度の情報とノズル面−媒体間距離の情報からδXDが算出され、このδXDと上記の[式1]より、δXHが算出される。
The high-
図11に例示した構成の場合、高速度カメラ194と画像解析部172Dの組合せが「吐出方向測定手段」に相当し、画像解析部172Dと打滴誤差測定演算部172Aの組合せが「誤差要因分離手段」に相当している。
In the case of the configuration illustrated in FIG. 11, the combination of the high-
図12は、図11に示したインクジェット記録装置110’における打滴位置誤差の測定時の制御手順を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a control procedure when measuring the droplet ejection position error in the
図示の打滴位置誤差の測定フローの開始タイミングは特に限定されず、装置の製造時、ヘッド交換時、メンテナンス時、装置起動時、累積稼働時間の管理に基づく所定のタイミング、或いは、オペレーターによる随時の指定タイミングなど、多様な場合があり得る。 The start timing of the measurement flow of the droplet ejection position error shown in the figure is not particularly limited. At the time of manufacturing the device, at the time of head replacement, at the time of maintenance, at the time of startup of the device, the predetermined timing based on the management of the accumulated operating time, or at any time by the operator There may be various cases such as the designated timing.
打滴位置誤差の測定フローがスタートすると(ステップS30)、まず、ノズル面と媒体間の距離を所定の距離(例えば、Y1)に設定し(ステップS32)、所定のテストパターンの印字を実行する(ステップS34)。このステップS34によるテストパターンの印字工程が発明1或いは発明3でいう「打滴工程」に相当する。 When the measurement flow of the droplet ejection position error starts (step S30), first, the distance between the nozzle surface and the medium is set to a predetermined distance (for example, Y1) (step S32), and a predetermined test pattern is printed. (Step S34). The test pattern printing process in step S34 corresponds to the “droplet ejection process” in the first or third aspect.
このテストパターンの印字中に、高速度カメラ194(図11参照)で吐出状態を撮影し、得られる画像データ(液滴の飛翔軌跡を示すデータ)を解析して、吐出角度のずれ量を測定する(図12のステップS36)。このステップS36による工程が発明3でいう「吐出方向測定工程」に相当する。 During printing of this test pattern, the ejection state is photographed by the high-speed camera 194 (see FIG. 11), and the obtained image data (data indicating the flight trajectory of the droplet) is analyzed to measure the deviation amount of the ejection angle. (Step S36 in FIG. 12). The process in step S36 corresponds to the “ejection direction measuring process” referred to in the invention 3.
そして、ステップS36で求めた吐出角度ずれ量の値と、ステップS32から得られるノズル面−媒体間距離の値から、吐出角度ずれに起因する打滴位置誤差の成分δXDを算出する(ステップS38)。 Then, the droplet ejection position error component δXD caused by the ejection angle deviation is calculated from the value of the ejection angle deviation amount obtained in step S36 and the value of the nozzle surface-medium distance obtained from step S32 (step S38). .
また、ステップS34によるテストパターンの打滴結果を読み取り、理想位置からの誤差量(△X=X−X0)を測定する(ステップS40)。このステップS40による誤差量の測定工程(1回目)が発明1或いは発明3でいう「打滴位置誤差測定工程」に相当し、誤差量(△X)が「打滴位置誤差量」に相当する。 Further, the test pattern droplet ejection result in step S34 is read, and the error amount (ΔX = X−X0) from the ideal position is measured (step S40). The error amount measurement step (first time) in step S40 corresponds to the “droplet position error measurement step” in the first or third aspect, and the error amount (ΔX) corresponds to the “droplet position error amount”. .
続いて、ステップS40で得た誤差量の情報(△X)とステップS38で得たδXDの情報から、[式1]を用いてδXHを算出する(ステップS42)。このステップS42による演算工程が「誤差要因分離工程」に相当する。 Subsequently, from the error amount information (ΔX) obtained in step S40 and the information of δXD obtained in step S38, δXH is calculated using [Equation 1] (step S42). The calculation process in step S42 corresponds to an “error factor separation process”.
そして、ステップS42で得られたδXHからヘッド調整量を求め(ステップS44)、測定処理を終了する(ステップS46)。 Then, the head adjustment amount is obtained from δXH obtained in step S42 (step S44), and the measurement process is terminated (step S46).
上記の測定フローによって得られたヘッド調整量にしたがって、ヘッド位置の調整が行われる。また、上記の測定フローによって得られたδXDの情報を利用して、濃度補正係数が決定される。 The head position is adjusted according to the head adjustment amount obtained by the above measurement flow. Further, the density correction coefficient is determined using the information of δXD obtained by the above measurement flow.
〔変形例1〕
図9又は図11で説明した打滴誤差測定演算部172A、濃度補正係数算出部172B、ヘッド調整量算出部172C、画像解析部172D、濃度データ生成部180A、補正処理部180Bが担う処理機能の全て又は一部をホストコンピュータ186側に搭載する態様も可能である。
[Modification 1]
The droplet ejection error
更に、本発明の適用はラインヘッド方式のプリンタに限定されず、シャトルスキャン方式のプリンタに対しても有効に適用できる。 Further, the application of the present invention is not limited to a line head type printer, but can be effectively applied to a shuttle scan type printer.
〔変形例2〕
上述の実施形態では、液体吐出ヘッドと記録媒体の相対的配置不良としてヘッドの装着不良を例示したが、ヘッド装着不良の他、搬送部の設置不良(例えば、正常な装着位置に取り付けられたヘッドに対して、記録媒体搬送用のベルトが斜めに装着された場合)などによって、再現性のある斜行・蛇行が生じる場合の打滴位置誤差についても本発明を適用できる。この場合、ヘッド位置調整機構185に代えて、又はこれと併用して、搬送手段の位置を調整するための手段(機構)が設けられる。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the mounting failure of the head is exemplified as the relative disposition of the liquid ejection head and the recording medium. However, in addition to the head mounting failure, the transport unit is not installed correctly (for example, the head attached at the normal mounting position). On the other hand, the present invention can also be applied to a droplet ejection position error when reproducible skew / meander occurs due to a case where a recording medium transport belt is mounted obliquely). In this case, means (mechanism) for adjusting the position of the conveying means is provided in place of or in combination with the head
110…インクジェット記録装置、112…印字部、112K,112C,112M,112Y…ヘッド、114…インク貯蔵/装填部、116…記録紙(記録媒体)、122…ベルト搬送部(搬送手段)、123…距離測定部、124…印字検出部、150…ヘッド、151…ノズル、152…圧力室、153…インク室ユニット、158…アクチュエータ、172…システムコントローラ、172A…打滴誤差測定演算部、172B…濃度補正係数算出部、172C…ヘッド調整量算出部、172D…画像解析部、173…ノズル面−媒体間距離情報取得部、175…ROM、180…プリント制御部、180A…濃度データ生成部、180B…補正処理部、180C…インク吐出データ生成部、180D…駆動波形生成部、184…ヘッドドライバ、185…ヘッド位置調整機構、194…高速度カメラ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記打滴工程で得られる打滴結果から、前記記録媒体の記録面上での前記第1の方向と垂直な方向である第2の方向の理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を求める打滴位置誤差測定工程と、
前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定工程と、
前記打滴位置誤差測定工程で求めた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定工程で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離工程と、
を含み、前記分離された前記第1及び第2の誤差成分のうち少なくとも前記第1の誤差成分の誤差情報を取得し、この取得した誤差情報に基づいて、前記第1の誤差成分の誤差を是正するように、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置を調整することを特徴とする打滴位置誤差の調整方法。 While a plurality of droplet discharge port that is formed liquid discharge head recording medium are relatively moved in a first direction, it performs discharge of liquid droplets from the liquid ejection head to deposit a droplet on the recording medium hitting A drip process;
From the droplet ejection result obtained in the droplet ejection step, the droplet ejection position error amount with respect to the ideal droplet ejection position in the second direction that is perpendicular to the first direction on the recording surface of the recording medium is obtained. Drop position error measurement process,
A discharge direction measuring step of measuring a discharge direction of the second direction of the droplet discharged from the droplet discharge port;
The liquid ejection head and the recording medium with respect to the second direction using the ejection direction error information obtained in the ejection direction measurement step from the droplet ejection position error amount obtained in the droplet ejection position error measurement step An error factor separation step of separating a first error component caused by a relative arrangement failure of the first and a second error component caused by a defective ejection direction of the droplet ejection port;
Error information of at least the first error component of the separated first and second error components is obtained, and the error of the first error component is calculated based on the obtained error information. A method for adjusting a droplet ejection position error, wherein the relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium is adjusted so as to correct.
前記打滴工程で得られる打滴結果から、前記記録媒体の記録面上での前記第1の方向と垂直な方向である第2の方向の理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を求める打滴位置誤差測定工程と、
前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定工程と、
前記打滴位置誤差測定工程で求めた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定工程で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離工程と、
を含み、前記分離された前記第2の誤差成分の誤差情報を取得し、この取得した誤差情報に基づいて、前記第2の誤差成分の誤差に起因する記録画像上のスジムラの視認性を低減するように、前記液体吐出ヘッドによる打滴を制御することを特徴とする打滴制御方法。 While a plurality of droplet discharge port that is formed liquid discharge head recording medium are relatively moved in a first direction, it performs discharge of liquid droplets from the liquid ejection head to deposit a droplet on the recording medium hitting A drip process;
From the droplet ejection result obtained in the droplet ejection step, the droplet ejection position error amount with respect to the ideal droplet ejection position in the second direction that is perpendicular to the first direction on the recording surface of the recording medium is obtained. Drop position error measurement process,
A discharge direction measuring step of measuring a discharge direction of the second direction of the droplet discharged from the droplet discharge port;
The liquid ejection head and the recording medium with respect to the second direction using the ejection direction error information obtained in the ejection direction measurement step from the droplet ejection position error amount obtained in the droplet ejection position error measurement step An error factor separation step of separating a first error component caused by a relative arrangement failure of the first and a second error component caused by a defective ejection direction of the droplet ejection port;
Error information of the separated second error component is acquired, and the visibility of the stripe unevenness on the recorded image due to the error of the second error component is reduced based on the acquired error information Thus, a droplet ejection control method comprising controlling droplet ejection by the liquid ejection head.
前記液体吐出ヘッドと記録媒体を第1の方向に相対移動させながら、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させ、前記記録媒体上に液滴を付着させる制御を行う打滴制御手段と、
前記記録媒体上に記録されたドットの位置を読み取り、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する打滴位置誤差測定手段と、
前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定手段と、
前記打滴位置誤差測定手段で得られた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定手段で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離手段と、
前記誤差要因分離手段で分離された前記第1の誤差成分の誤差情報に基づいて、前記第1の誤差成分の誤差を是正するために必要な、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置の調整量を算出する調整量算出手段と、
前記調整量算出手段で算出された調整量にしたがって前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置を調整するための位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A liquid discharge head in which a plurality of droplet discharge ports are formed;
While relatively moving the recording medium and the liquid ejection head in the first direction, by ejecting droplets from the liquid ejection head, a droplet ejection control means for controlling the deposition of liquid droplets on the recording medium,
A droplet ejection position error measuring unit that reads a position of a dot recorded on the recording medium and measures a droplet ejection position error amount with respect to an ideal droplet ejection position on the recording surface of the recording medium;
A discharge direction measuring means for measuring a discharge direction of the second direction of the droplet discharged from the droplet discharge port;
From the droplet ejection position error amount obtained by the droplet ejection position error measuring means, the information on the ejection direction obtained by the ejection direction measuring means is used to make the liquid ejection head and the recording in the second direction. Error factor separation means for separating a first error component caused by a poor relative arrangement of the medium and a second error component caused by a defective ejection direction of the droplet ejection port;
Relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium necessary for correcting the error of the first error component based on the error information of the first error component separated by the error factor separation means Adjustment amount calculating means for calculating the adjustment amount of
Position adjusting means for adjusting the relative arrangement of the liquid ejection head and the recording medium in accordance with the adjustment amount calculated by the adjustment amount calculating means;
An image forming apparatus comprising:
前記液体吐出ヘッドと記録媒体を第1の方向に相対移動させながら、前記液体吐出ヘッドから液滴を吐出させ、前記記録媒体上に液滴を付着させる制御を行う打滴制御手段と、
前記記録媒体上に記録されたドットの位置を読み取り、前記記録媒体の記録面上での理想打滴位置に対する打滴位置誤差量を測定する打滴位置誤差測定手段と、
前記液滴吐出口から吐出される液滴の前記第2の方向の吐出方向を測定する吐出方向測定手段と、
前記打滴位置誤差測定手段で得られた前記打滴位置誤差量から、前記吐出方向測定手段で得られる吐出方向の情報を利用して、前記第2の方向に関して、前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体の相対的配置不良に起因する第1の誤差成分と、液滴吐出口の吐出方向不良に起因する第2の誤差成分とを分離する誤差要因分離手段と、
前記誤差要因分離手段で分離された前記第2の誤差成分の誤差情報に基づいて、前記第2の誤差成分の誤差に起因する記録画像上のスジムラの視認性を低減するように、前記液体吐出ヘッドによる打滴配置を決定する打滴配置決定手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A liquid discharge head in which a plurality of droplet discharge ports are formed;
While relatively moving the recording medium and the liquid ejection head in the first direction, by ejecting droplets from the liquid ejection head, a droplet ejection control means for controlling the deposition of liquid droplets on the recording medium,
A droplet ejection position error measuring unit that reads a position of a dot recorded on the recording medium and measures a droplet ejection position error amount with respect to an ideal droplet ejection position on the recording surface of the recording medium;
A discharge direction measuring means for measuring a discharge direction of the second direction of the droplet discharged from the droplet discharge port;
From the droplet ejection position error amount obtained by the droplet ejection position error measuring means, the information on the ejection direction obtained by the ejection direction measuring means is used to make the liquid ejection head and the recording in the second direction. Error factor separation means for separating a first error component caused by a poor relative arrangement of the medium and a second error component caused by a defective ejection direction of the droplet ejection port;
Based on the error information of the second error component separated by the error factor separation means, the liquid ejection is performed so as to reduce the visibility of uneven stripes on the recorded image due to the error of the second error component. Droplet ejection arrangement determining means for determining the droplet ejection arrangement by the head;
An image forming apparatus comprising:
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