JP5668316B2 - 調整値の算出方法、プログラム、及び、流体噴射装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
このような調整値の算出方法によれば、媒体とヘッドの相対移動時の速度変動の影響を抑制した調整値を算出することができる。
このような調整値の算出方法によれば、媒体とヘッドの相対移動時の速度変動の影響を抑制した調整値を算出することができる。
このような調整値の算出方法によれば、読み取り易いパターンを形成することができる。
このような調整値の算出方法によれば、読み取り易いパターンを形成することができる。
このような調整値の算出方法によれば、調整値の算出処理を簡略化することができる。
このような調整値の算出方法によれば、調整値の算出処理を簡略化することができる。
このようなプログラムによれば、媒体とヘッドの相対移動時の速度変動の影響を抑制した調整値を算出することができる。
このような流体噴射装置によれば、媒体とヘッドの相対移動時の速度変動の影響を抑制した調整値を算出するためのパターンを形成することができる。
以下、流体噴射装置をインクジェットプリンター(以下、プリンター)とし、プリンターとコンピューターが接続された印刷システムを例に挙げて説明する。
図4Aは、X方向にずれて配置されたノズル列Ma,Yeの噴射タイミングの違いを説明する図である。図中では、X軸ステージ31によるヘッド41(ヘッドユニット40)のX方向への移動速度を「Vc」と示し、ノズルから噴射されるインク滴の速度を「Vm」と示す。ヘッド41のX方向へ移動中にノズルからインク滴が噴射される場合、インク滴は、ヘッド41が移動する側に、媒体Sに対して斜め方向に飛翔する。そのため、ドットを形成する媒体上の目標位置(例えば画素に対応する媒体上の単位領域)とノズルとが対向する前に、ノズルからインク滴を噴射させる必要がある。
<ドット形成位置の調整について>
図5は、ドット形成位置に関する調整値の算出フローである。前述のように、ヘッド41やノズルの特性差、X軸ステージ31の機械誤差が原因で、設計上の噴射タイミングでノズルからインクを噴射しても、目標位置からずれてドットが形成されてしまう場合がある。そこで、プリンター1ごとにドット形成位置に関する調整値を算出する。本実施形態では、プリンター1が有するヘッド41の数が多い。そのため、各ヘッド41に属する8つのノズル列のドット形成位置を揃え、且つ、揃えられた各ヘッド41のドット形成位置を異なるヘッド41間で揃える調整値を算出する処理は実施しない。本実施形態では、各ヘッド41の代表のドット形成位置を揃えるための「ヘッド間調整値(調整値に相当)」を算出する。各ヘッド41の代表のドット形成位置とは、各ヘッド41に属する少なくとも2列以上のノズル列のドット形成位置の平均値である。即ち、ヘッド間調整値は、テストパターンを印刷するヘッド41(検査ヘッド)のX方向における各ドット形成位置を揃えるための調整値に相当する。
図6は、テストパターンを印刷する検査ノズル列を説明する図であり、図7は、テストパターン用紙TSとヘッド41の位置関係を説明する図であり、図8は、テストパターンを説明する図である。調整値算出プログラムは、調整値の算出対象のプリンター1にテストパターンを印刷させる。テストパターンは、図8に示すように、Y方向に沿う「垂直ライン」と、X方向に沿う「水平ライン」と、往路時に形成されるY方向に沿う「往路ライン(実線)」と、復路時に形成されるY方向に沿う「復路ライン(点線)」を有する。なお、プリンター1が有する全てのヘッド41(1)〜41(15)がそれぞれ往路ラインおよび復路ラインを形成する。ゆえに、ヘッド41(1)〜41(15)が検査ヘッドに相当する。
プリンター1がテストパターンを印刷した後、検査者は、テストパターン用紙TSをスキャナーにセットする。その後、スキャナードライバーは、スキャナーにセットされたテストパターンを読み取らせる。そして、調整値算出プログラムは、テストパターンの読取画像をスャナードライバーから取得する。なお、調整値算出プログラムは、テストパターンのうち、第1ヘッド群で印刷されたパターンの読取画像を「第1読取画像」として取得し、第2ヘッド群で印刷されたパターンの読取画像を「第2読取画像」として取得する。
次に、調整値算出プログラムは、各読取画像内の水平ラインを認識し、水平ラインの角度を算出する。なお、説明の簡略のため、スキャナーによる読取画像上の方向を、プリンター1で定める方向(X方向,Y方向)と同じにする。調整値算出プログラムは、水平ライン上の2点のX方向及びY方向の位置に基づき、X方向に対する水平ラインの角度θを算出する。その後、調整値算出プログラムは、水平ラインの角度θに基づいて、各読取画像の傾きを補正する。そうすることで、各ヘッド41によって印刷された往路ライン及び復路ラインをy方向に沿わせることができる。
次に、調整値算出プログラムは、各読取画像の原点Oを基準に、往路ラインのX方向の位置(第1のドット形成位置)を取得する。例えば、第1ヘッド41(1)のOr列の往路ラインのX方向の位置を取得する場合、調整値算出プログラムは、第2読取画像において、原点OからX方向の右側に所定の距離を離れた位置であり、原点OからY方向の下端側に所定の距離を離れた位置の範囲の読取データを取り出す。取り出した読取データの中には、第1ヘッド41(1)のOr列の往路ラインを読み取ったデータが含まれている。そして、調整値算出プログラムは、取り出した読取データの中の濃い読取階調値を示す画素のX方向の位置を、第1ヘッド41(1)のOr列の往路ラインのX方向の位置とする。また、同じ第1ヘッド41(1)のPk列の往路ラインのX方向の位置を取得する場合、調整値算出プログラムは、原点OからX方向の右側に所定の距離よりも更に右側に離れた位置であり、原点OからY方向の下端側に所定の距離を離れた位置の範囲の読取データを取り出す。そして、調整値算出プログラムは、取り出した読取データの中の濃い読取階調値を示す画素のX方向の位置を、第1ヘッド41(1)のPk列の往路ラインのX方向の位置とする。
図9Aは、第1ヘッド41(1)によって形成された往路ラインのX方向の位置を示す図であり、図9Bは、第1ヘッド41(1)の代表位置を示す図である。次に、調整値算出プログラムは、各ヘッド41によって形成された4つの往路ラインのX方向の位置の平均値を、各ヘッド41の代表位置として算出する。例えば、第1ヘッド41(1)のOr列によって形成された往路ラインOr(1)のX方向の位置が「x1」であり、Pk列によって形成された往路ラインPk(1)のX方向の位置が「x2」であり、Cy列によって形成された往路ラインCy(1)のX方向の位置が「x3」であり、Ma列によって形成された往路ラインMa(1)のX方向の位置が「x4」であるとする。この場合、調整値算出プログラムは、以下の算出式によって、第1ヘッド41(1)の代表位置X(1)を算出する。
X(1)=(x1+x2+x3+x4)/4
図10は、第2ヘッド群に属するヘッド41(1)〜41(8)の代表位置を示す図である。本実施形態では、第8ヘッド41(8)を基準のヘッドとし、第8ヘッド41(8)のドット形成位置に他のヘッド41のドット形成位置が揃うように、ヘッド間調整値を算出する。ただし、偶数番号のヘッド41と奇数番号のヘッド41はX方向にずれて配置され、また、テストパターンを印刷する際に同時にインク滴を噴射している。そのため、図8に示すように、偶数番号のヘッド41と奇数番号のヘッド41はX方向の異なる位置を目標位置として往路ラインが形成されたことになる。
ヘッド(i)のずれ量=基準の位置−ヘッド(i)の代表位置
調整値算出プログラムは、このずれ量の大きさ(絶対値)に応じて、ヘッド間調整値(設計上の噴射タイミングからのずらし時間)を変動させる。ここで、読取画像上におけるX方向の右側を正の方向とする。この場合、例えば、第7ヘッドの代表位置X(7)の方が奇数基準位置X(8)−Lhよりも大きくなる。よって、第7ヘッド41(7)のずれ量「(X(8)−Lh)−X(7)」は負の値となる。即ち、あるヘッド41のずれ量が負の値となる場合、そのヘッド41からの噴射タイミングを設計上の噴射タイミングよりも早めるヘッド間調整値が設定される。逆に、あるヘッド41のずれ量が正の値となる場合、そのヘッド41からの噴射タイミングを設計上の噴射タイミングよりも遅くするヘッド間調整値が設定される。
また、第8ヘッド41(8)の代表位置を基準の位置としているため、第8ヘッド41(8)の代表位置が印刷データの示す媒体上の目標位置からずれる場合、媒体における印刷画像のX方向の位置がずれてしまう。この場合、第8ヘッド41(8)の代表位置と印刷データの示す目標位置とのずれに応じて、X方向における印刷開始位置を調整してもよい。
次に、調整値算出プログラムは、往路ラインのX方向の位置を算出した時と同様に、復路ラインのX方向の位置(第2のドット形成位置)を算出する。例えば、第1ヘッド41(1)のOr列の復路ラインのX方向の位置を取得する場合、調整値算出プログラムは、第2読取画像の中から、第1ヘッド41(1)のOr列の復路ラインを読み取ったデータが含まれる範囲の読取データを取り出す。そして、調整値算出プログラムは、取り出した読取データの中の濃い読取階調値を示す画素のX方向の位置を、第1ヘッド41(1)のOr列の復路ラインのX方向の位置とする。
次に、調整値算出プログラムは、各ヘッド41によって形成された4つの復路ラインのX方向の位置の平均値を、各ヘッド41の復路の代表位置として算出する。例えば、第1ヘッド41(1)の4つの検査ノズル列(Or列,Pk列,Cy列,Ma列)によってそれぞれ形成された復路ラインのX方向の位置が「x5,x6,x7,x8」であったとする。この場合、第1ヘッド41の復路の代表位置X’(1)は、式「(x5+x6+x7+x8)/4」によって算出される。調整値算出プログラムは、他のヘッド41に関しても同様に、復路の代表位置を算出する。
次に、調整値算出プログラムは、各ヘッド41の往路の代表位置と復路の代表位置を揃えるための往復調整値を算出する。そのために、調整値算出プログラムは、ヘッド41ごとに、往路の代表位置と復路の代表位置との差を算出する。例えば、第1ヘッド41(1)の往路の代表位置がX(1)であり、復路の代表位置がX’(1)であり、往路の代表位置X(1)に対して復路の代表位置X’(1)がX方向の右側にずれているとする。また、本実施形態では、往路の代表位置と復路の代表位置を揃えるために、往路の噴射タイミングは調整せずに、復路の噴射タイミングを調整する。この場合、調整値算出プログラムは、往路の代表位置X(1)と復路の代表位置X’(1)の差の長さ(X(1)−X’(1))だけ、復路の噴射タイミングを遅くする。この遅くする時間が第1ヘッド41(1)の往復調整値である。逆に、往路の代表位置に対して復路の代表位置がX方向の左側にずれている場合、復路の代表位置を右側にずらすために、復路の噴射タイミングを早くする。
調整値算出プログラムは、最後に、基準のヘッドである第8ヘッド41(8)以外の14個のヘッド41の「ヘッド間調整値」と、15個の全てのヘッド41の「往復調整値」を、調整値算出対象のプリンター1のメモリー13(記憶部)に記憶させる。こうして、ヘッド間調整値および往復調整値を記憶したプリンター1は工場から出荷される。なお、調整値算出プログラムが、ヘッド間調整値および往復調整値をプリンター1のメモリー13に記憶させるに限らず、調整値算出プログラムが算出したヘッド間調整値および往復調整値を検査者がプリンター1のメモリー13に記憶させても良い。
図11Aから図11Cは、本実施形態のドット形成位置の調整をまとめた図である。図11Aは、X方向における同じ目標位置に対して設計上の噴射タイミングで形成されたラインの例を示す図である。図中には、第7ヘッド41(7)に属する8つのノズル列によって、往路と復路でそれぞれ形成された往路ライン群および復路ライン群と、第8ヘッド41(8)に属する8つのノズル列によって往路と復路でそれぞれ形成された往路ライン群および復路ライン群とを示す。ノズル列の特性差により、各ヘッド41の往路ラインはX方向にずれ、また、各ヘッド41の復路ラインもX方向にずれている。また、目標位置に対する実際のドット形成位置のずれやX軸ステージ31の往復の特性差により、各ヘッド41の往路ライン群と復路ライン群もX方向にずれている。また、ヘッド41の特性差やヘッド41の取り付け誤差により、第7ヘッドの往路ライン群(又は復路ライン群)と第8ヘッドの往路ライン群(又は復路ライン群)もX方向にずれている。
前述の実施形態では、各ヘッド41に属するノズル列のドット形成位置の平均値を各ヘッド41の代表位置とし、各ヘッド41の代表位置を揃えるヘッド間調整値を算出しているが、これに限らない。例えば、各ヘッド41に属する1つのノズル列のドット形成位置を各ヘッド41の代表位置とし、各ヘッド41の代表位置を揃えるヘッド間調整値を算出してもよい。
また、前述の実施形態では、ヘッド間調整値を算出するためのテストパターンと、往復調整値を算出するためのテストパターンを共通化して、1つのテストパターン内に往路ラインと復路ラインを印刷しているが、これに限らない。各ヘッド41のドット形成位置のずれを調整するために、図15に示すように、往路ラインだけを印刷するテストパターンであってもよい。このようなテストパターンを印刷する場合には、ヘッドユニット40がX方向の右側に1回移動することで(1パスで・1回の画像形成動作で)、テストパターンが完成する。
上記の各実施形態は、主としてインクジェットプリンターを有する印刷システムについて記載されているが、調整値の算出方法等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、印刷領域に搬送された連続用紙に対して、ヘッドユニット40を媒体搬送方向に移動しながら画像を形成する動作と、ヘッドユニット40を紙幅方向に移動する動作と、を繰り返して画像を形成し、その後、未だ印刷されていない媒体部分を印刷領域に搬送するプリンターを例に挙げているがこれに限らない。例えば、ノズル列方向に並ぶ複数のヘッドをノズル列方向と交差する移動方向に移動しながら単票紙に画像を形成する動作と、ヘッドに対して単票紙をノズル列方向に搬送する動作と、を繰り返すプリンターでもよい。また、ノズル列方向に複数のヘッド41が並んで固定されたヘッドユニット40の下に媒体を通して、ヘッドユニット40と媒体が対向する際に画像を形成するプリンター(所謂ラインプリンター)であっても良い。このようなプリンターにおいても、各ヘッドから同時にインク滴を噴射したテストパターンに基づいて調整値を算出することで、媒体を搬送する搬送ユニットの速度変動の影響を排除した調整値を算出することができる。
12 CPU、13 メモリー、14 ユニット制御回路、
20 搬送ユニット、21 搬送ローラー、
30 駆動ユニット、31 X軸ステージ、32 Y軸ステージ、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、
50 検出器群、60 コンピューター
Claims (8)
- 媒体に流体を噴射するノズルが所定方向に並んだノズル列をそれぞれ有する複数のヘッドが前記所定方向の異なる位置に前記所定方向と交差する方向にずれて配置された流体噴射装置の調整値の算出方法であって、
前記媒体に対する前記複数のヘッドの相対位置を前記交差する方向に移動させながら、前記複数のヘッドの中の少なくとも2つ以上の前記ヘッドである検査ヘッドであり、前記交差する方向にずれて配置された前記ヘッドが含まれる全ての検査ヘッドの前記ノズル列から同時に流体を噴射させることによって、パターンを形成することと、
前記検査ヘッドの前記交差する方向における各ドット形成位置を揃えるために、前記検査ヘッドによって前記パターンに形成される各ドットの前記交差する方向の位置に基づいて、各前記検査ヘッドからの流体の噴射タイミングを調整する調整値を算出することと、
を有することを特徴とする調整値の算出方法。 - 請求項1に記載の調整値の算出方法であって、
各前記ヘッドは、前記交差する方向にずれて配置された複数の前記ノズル列を有し、
前記検査ヘッドに属する少なくとも2つ以上の前記ノズル列である検査ノズル列から同時に流体を噴射させることによって、前記パターンを形成する、
調整値の算出方法。 - 請求項2に記載の調整値の算出方法であって、
前記ヘッドが有する各前記ノズル列に割り当てられる流体の色の濃度に基づいて、前記検査ヘッドが有する複数の前記ノズル列の中から前記検査ノズル列を選択する、
調整値の算出方法。 - 請求項2または請求項3に記載の調整値の算出方法であって、
前記パターンが形成される前記媒体の種類に基づいて、前記検査ヘッドが有する複数の前記ノズル列の中から前記検査ノズル列を選択する、
調整値の算出方法。 - 請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の調整値の算出方法であって、
各前記検査ノズル列によって前記パターンに形成されるドットの前記交差する方向の位置であるドット形成位置を取得し、
各前記検査ヘッドに属する前記検査ノズル列の前記ドット形成位置の平均値を、各前記検査ヘッドの代表位置として算出し、
前記交差する方向における各前記検査ヘッドの前記代表位置が揃うように、各前記検査ヘッドからの流体の噴射タイミングを調整する前記調整値を算出する、
調整値の算出方法。 - 請求項5に記載の調整値の算出方法であって、
前記媒体に対する前記複数のヘッドの相対位置を前記交差する方向の一の方向に移動させる往路時に、前記検査ノズル列によって形成するドットが前記交差する方向における所定の位置に形成されるように前記検査ノズル列から同時に流体を噴射させ、且つ、前記媒体に対する前記複数のヘッドの相対位置を前記交差する方向の他の方向に移動させる復路時に、前記検査ノズル列によって形成するドットが前記所定の位置に形成されるように前記検査ノズル列から同時に流体を噴射させることによって、前記パターンを形成し、
前記往路時に各前記検査ノズル列によって前記パターンに形成されるドットの前記交差する方向の位置である第1のドット形成位置を取得し、
各前記検査ヘッドに属する前記検査ノズル列の前記第1のドット形成位置の平均値を、各前記検査ヘッドの第1の代表位置として算出し、
前記復路時に各前記検査ノズル列によって前記パターンに形成されるドットの前記交差する方向の位置である第2のドット形成位置を取得し、
各前記検査ヘッドに属する前記検査ノズル列の前記第2のドット形成位置の平均値を、各前記検査ヘッドの第2の代表位置として算出し、
各前記検査ヘッドの前記第1の代表位置と前記第2の代表位置とが揃うように、前記往路時と前記復路時のうちの少なくとも一方の時の各前記検査ヘッドからの流体の噴射タイミングを調整する他の調整値を算出する、
調整値の算出方法。 - 媒体に流体を噴射するノズルが所定方向に並んだノズル列をそれぞれ有する複数のヘッドが前記所定方向の異なる位置に前記所定方向と交差する方向にずれて配置された流体噴射装置の調整値を、コンピューターに作成させるためのプログラムであって、
前記媒体に対する前記複数のヘッドの相対位置を前記交差する方向に移動させながら、前記複数のヘッドの中の少なくとも2つ以上の前記ヘッドである検査ヘッドであり、前記交差する方向にずれて配置された前記ヘッドが含まれる全ての検査ヘッドの前記ノズル列から同時に流体を噴射させることによって、パターンを形成することと、
前記検査ヘッドの前記交差する方向における各ドット形成位置を揃えるために、前記検査ヘッドによって前記パターンに形成される各ドットの前記交差する方向の位置に基づいて、各前記検査ヘッドからの流体の噴射タイミングを調整する調整値を算出することと、
をコンピューターに実行させるためのプログラム。 - 媒体に流体を噴射するノズルが所定方向に並んだノズル列をそれぞれ有する複数のヘッドであって、前記所定方向の異なる位置に前記所定方向と交差する方向にずれて配置された複数のヘッドと、
前記媒体に対する前記複数のヘッドの相対位置を前記所定方向と交差する方向に移動させる移動機構と、
各前記ヘッドの前記交差する方向におけるドット形成位置を調整するための調整値を記憶する記憶部と、
前記移動機構によって前記媒体に対する前記複数のヘッドの相対位置を前記交差する方向に移動させながら、前記ノズルから流体を噴射させる画像形成動作を制御する制御部であって、
前記調整値を算出するために、
前記画像形成動作において、前記複数のヘッドの中の少なくとも2つ以上の前記ヘッドである検査ヘッドであり、前記交差する方向にずれて配置された前記ヘッドが含まれる全ての検査ヘッドの前記ノズル列から同時に流体を噴射させることによって、パターンを形成する制御部と、
を有することを特徴とする流体噴射装置。
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