JP7333256B2

JP7333256B2 - インクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法

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Publication number: JP7333256B2
Application number: JP2019222085A
Authority: JP
Inventors: 友則安田; 敬二將野
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
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Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2023-08-24
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Description

本発明は、インク滴を吐出するヘッドを備えた印刷ヘッドと印刷媒体とを相対移動させることにより、印刷媒体に対して印刷を行うインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法に関する。

従来、この種の方法として、複数個のヘッドを備えた印刷ヘッドに対して印刷用紙を搬送させつつ、各ヘッドからインク滴を吐出させてヘッド位置調整チャートを印刷させ、このヘッド位置調整チャートに基づいて印刷ヘッドにおけるヘッドの位置調整を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

この方法では、ヘッド位置調整チャートを印刷させた後、ヘッドごとの線分の傾きに応じて、印刷ヘッドにおける印刷用紙に平行な平面上での各ヘッドの位置ズレ及び傾きを検出している。

特開２０１３－１５９０４０号公報（図９）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の方法は、印刷用紙に平行な平面上における各ヘッドの位置ズレ及び傾きを検出できるものの、印刷ヘッドにおける各ヘッドの高さ方向（印刷用紙に平行な平面に垂直な方向）における傾きを検出することはできない。

なお、インクジェット印刷装置は、印刷ヘッドに対して印刷用紙を搬送させながらインク滴を吐出する関係上、ヘッドが高さ方向に傾斜していると、印刷用紙の搬送速度を速くするにつれて、印刷用紙の幅方向に印刷した直線が搬送方向へ傾斜する度合いが大きくなる。一般的に、印刷のスループットを向上させるには、搬送速度を速くすることが行われるので、搬送速度を速くするにつれて印刷品質が低下する原因となるヘッドの高さ方向への傾きを検出することは重要である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、速度を変えて線分を印刷するだけで、ヘッドの高さ方向の傾きを検出できるインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、インク滴を吐出するヘッドを備えた印刷ヘッドと印刷媒体とを相対移動させながら印刷を行うインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法において、前記印刷ヘッドと前記印刷媒体とを第１の速度で相対移動させた状態で、前記相対移動方向と直交する方向に第１の線分を印刷させる工程と、前記第１の速度より速い第２の速度で前記印刷ヘッドと前記印刷媒体とを相対移動させた状態で、前記相対移動方向と直交する方向に第２の線分を印刷させる工程と、前記相対移動方向と直交する方向における前記第２の線分の傾きが前記第１の線分の傾きより大きい場合には、前記ヘッドに高さ方向の傾きがあると判断する工程と、を備え、前記ヘッドとは異なるヘッドであって、高さ傾きがない状態で前記印刷ヘッドに取り付けられたヘッドを基準ヘッドとし、前記第１の線分を印刷させる工程の前及び前記第２の線分を印刷させる工程の前に、前記基準ヘッドによって前記相対移動方向とは直交する方向に基準線分を前記印刷媒体に印刷する工程を実施し、前記第１の線分及び前記第２の線分は、それぞれ前記基準線分に近接して印刷されることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、印刷ヘッドのヘッドが高さ方向の傾きを有する場合には、相対移動方向と直交する方向においてヘッドと印刷媒体との間隔が一方から他方に向かって次第に大きくなる。そのため、相対移動速度を速くすると、ヘッドと印刷媒体との間隔が大きいほど、第２の線分の傾きが大きく印刷される。したがって、相対移動方向と直交する方向における第２の線分の傾きが第１の線分の傾きより大きい場合には、ヘッドに高さ方向の傾きがあることを表す。その結果、速度を変えて線分を印刷するだけで、ヘッドの高さ方向の傾きがあるか否かを検出できる。また、相対移動方向と直交する方向に傾きがない基準線分が基準ヘッドによって印刷されるので、この基準線分に近接して第１の線分及び第２の線分を印刷すると、それぞれの傾きを容易に検出できる。

また、本発明において、前記第１の線分を印刷させる工程の後、前記第２の線分を印刷させる工程の前に、前記相対移動方向と直交する方向における前記第１の線分の傾きが第１の閾値以上の傾きを有するか否かを判定する工程と、前記第１の線分の傾きが第１の閾値以上の傾きを有する場合には、前記ヘッドについて前記相対移動方向における傾きをなくすように調整する工程と、を実施することが好ましい（請求項２）。

ヘッドが印刷ヘッドに対して、高さ方向ではなく、相対移動方向及び相対移動方向と直交する方向とを含む平面上において相対移動方向に傾いた状態で取り付けられている場合には、第１の線分及び第２の線分がその平面上において相対移動方向と直交する方向に対して相対移動方向に傾いて印刷される。この傾きは、速度を変えても変わらないが、第１の線分と第２の線分の傾きに含まれるので、これらの比較がしづらくなる。そこで、第１の線分を印刷した後、第１の線分の傾きが第１の閾値以上である場合には、そのヘッドについて、相対移動方向と直交する方向に対する傾きをなくすように調整してから、第２の線分を印刷させる。したがって、相対移動方向と直交する方向に対する傾きをなくした状態にできるので、第２の線分の傾きの比較が容易にかつ正確にできる。

（削除）

また、本発明において、前記基準線分は、前記基準ヘッドが備える複数個のノズルのうち、前記相対移動方向と直交する方向における両端側に位置する複数個のノズルだけで印刷されることが好ましい（請求項３）。

相対移動方向と直交する方向におけるヘッドの両端側に相当する位置にだけ基準線分が印刷される。基準線分に対する第１の線分及び第２の線分の傾きを比較することができつつも、ヘッドの傾き検出にあたりインクの消費を抑制できる。

また、本発明において、前記基準線分は、前記相対移動方向に第１の間隔を空けて二本印刷されてなる第１の基準線分群と、前記第１の間隔よりも広い第２の間隔を空けて二本印刷されてなる第２の基準線分群とを備え、前記第１の線分及び前記第２の線分は、前記第１の間隔及び前記第２の間隔に印刷され、前記第２の間隔は、前記第１の線分及び前記第２の線分と前記第１の基準線分群との位置関係が目視できる間隔であり、前記第１の間隔は、前記第１の線分及び前記第２の線分と前記第２の基準線分群との位置関係が拡大手段によって目視できる間隔であることが好ましい（請求項４）。

印刷ヘッドを構成するヘッドが複数個である場合には、ヘッドごとに高さ方向の傾きを検出する必要がある。第２の基準線分群は目視で高さ方向の傾きがあるか否かをおおよそ知ることができるので、どのヘッドに高さ方向の傾きがあるのかをおおまかに判断できる。したがって、見当を付けたヘッドについてだけ、第１の基準線分群を拡大手段で確認すればよいので、印刷ヘッドが複数個のヘッドで構成されている場合に効率よく高さ方向の傾きを検出できる。

また、本発明において、前記印刷媒体は、前記相対移動方向と直交する方向への罫線入りであることが好ましい（請求項５）。

罫線入りの印刷媒体であれば、その罫線を基準として第１の線分及び第２の線分の傾きを容易に検出できる。したがって、余分な線分を印刷する必要もなく、インクの消費を抑制できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法によれば、印刷ヘッドのヘッドが高さ方向の傾きを有する場合には、相対移動方向と直交する方向においてヘッドと印刷媒体との間隔が一方から他方に向かって次第に大きくなる。そのため、相対移動速度を速くすると、ヘッドと印刷媒体との間隔が大きいほど、第２の線分の傾きが大きく印刷される。したがって、相対移動方向と直交する方向における第２の線分の傾きが第１の線分の傾きより大きい場合には、ヘッドに高さ方向の傾きがあることを表す。その結果、速度を変えて線分を印刷するだけで、ヘッドの高さ方向の傾きがあるか否かを検出できる。また、相対移動方向と直交する方向に傾きがない基準線分が基準ヘッドによって印刷されるので、この基準線分に近接して第１の線分及び第２の線分を印刷すると、それぞれの傾きを容易に検出できる。

実施例に係るインクジェット印刷システムの全体を示す概略構成図である。印刷ユニットの模式的な概略構成を示した平面図ベースプレートに１つのヘッドモジュールだけを取り付けた状態を示す印刷ヘッドの斜視図である。ヘッドモジュール単体を上方から見た斜視図である。ヘッドモジュール単体を下方から見た斜視図である。ヘッドと連続紙との位置関係の説明に供する斜視図である。（ａ）は、ヘッドがＹ軸に対して傾きがない場合の印刷結果を示し、（ｂ）は、ヘッドがＹ軸に対して傾きを有する場合の印刷結果を示す図である。ヘッドがＺ軸に対して傾きがある場合を説明する図である。ヘッドが高さ方向Ｚに対して傾いている場合における印刷結果を示し、（ａ）は連続紙を低速で搬送した場合であり、（ｂ）は、連続紙を高速で搬送した場合を示す。高さ方向Ｚにヘッドの傾きがある場合における線分のズレ量を搬送速度と傾き量ごとに計算した結果を示す表である。ヘッドの高さ方向Ｚの傾きを調整すべき調整量の説明に供する図である。テストチャートの一例を示す図である。高さ方向Ｚの傾き検出チャートの一例を示す図である。高さ方向の傾き検出調整処理を示すフローチャートである。検出用チャートの変形例１を示す図である。検出用チャートの変形例２を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係るインクジェット印刷システムの全体を示す概略構成図である。

実施例に係るインクジェット印刷システム１は、インクジェット印刷装置３と、給紙部５と、排紙部７とを備えている。

インクジェット印刷装置３は、長尺の連続紙ＷＰに対して印刷を行う。給紙部５は、連続紙ＷＰのロールを水平軸周りに回転可能に保持し、連続紙ＷＰのロールから連続紙ＷＰを搬送方向Ｘに巻き出してインクジェット印刷装置３に対して供給する。排紙部７は、インクジェット印刷装置３で印刷された連続紙ＷＰを水平軸周りに巻き取る。連続紙ＷＰの供給側を上流とし、連続紙ＷＰの排紙側を下流とすると、給紙部５はインクジェット印刷装置３の上流側に配置され、排紙部７はインクジェット印刷装置３の下流側に配置されている。

なお、上述した連続紙ＷＰが本願発明における「印刷媒体」に相当する。

インクジェット印刷装置３は、給紙部５からの連続紙ＷＰを取り込むための第１の駆動ローラＭ１を上流側に備えている。第１の駆動ローラＭ１によって給紙部５から巻き出された連続紙ＷＰは、回転自在の搬送ローラ１１等に沿って搬送方向Ｘの下流側に配置されている排紙部７に向かって搬送される。

第１の駆動ローラＭ１の下流側には、エッジ位置制御部１５が配置されている。エッジ位置制御部１５は、連続紙ＷＰが搬送方向Ｘと直交する方向へ蛇行すると自動で調整し、連続紙ＷＰが正しい位置に搬送されるように制御する。

エッジ位置制御部１５の下流側には、第２の駆動ローラＭ２が配置されている。第２の駆動ローラＭ２により下流側へ送られた連続紙ＷＰは、搬送経路に沿った、印刷を行うための印刷領域に、第２の駆動ローラＭ２の下流側に配置された搬送ローラ１１によって搬送方向が変えられる。この搬送ローラ１１は、図示しないロータリエンコーダが取り付けられている。印刷領域の上方には、印刷ユニット１９が配置されている。印刷ユニット１９は、例えば、４個のインクジェット式の印刷ヘッド２１～２４で構成されている。例えば、最上流の印刷ヘッド２１は、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出し、次の印刷ヘッド２２は、シアン（Ｃ）のインク滴を吐出し、次の印刷ヘッド２３は、マゼンタ（Ｍ）のインク滴を吐出し、次の印刷ヘッド２４は、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する。各印刷ヘッド２１～２４は、搬送方向Ｘにおいて所定の間隔だけ離間して配置されるように印刷ユニット１９の印刷ヘッド保持部（不図示）に取り付けられている。

印刷領域にて印刷された連続紙ＷＰは、下流側の搬送ローラ１１によって方向が変えられる。その位置には、第３の駆動ローラＭ３が配置されている。第３の駆動ローラＭ３は、大きな巻付角で連続紙ＷＰを巻き付け、連続紙ＷＰに当接して連続紙ＷＰのインク滴を乾燥させる。この第３の駆動ローラＭ３は、ヒータを内蔵しており、ヒートドラムとも呼ばれる。

第３の駆動ローラＭ３によって乾燥された連続紙ＷＰは、複数個の搬送ローラ１１によって方向を変えられながら、第４の駆動ローラＭ４によって排紙部７に送られる。第４の駆動ローラＭ４の上流側には、検査部２７が配置されている。検査部２７は、印刷ユニット１９によって印刷された連続紙ＷＰを検査する。排紙部７は、検査部２７検査された連続紙ＷＰをロール状に巻き取る。

上述した第１の駆動ローラＭ１と、第２の駆動ローラＭ２と、第４の駆動ローラＭ４は、個別にニップローラ２９が回転可能に取り付けられている。連続紙ＷＰへの搬送力は、ニップローラ２９によって、各駆動ローラとの間に連続紙ＷＰが挟持されることで付与される。ニップローラ２９による押圧力は、例えば、エアシリンダ（不図示）で付与される。ニップローラ２９は、例えば、ゴムなどの弾性体で構成されている。

上述したインクジェット印刷装置３と、給紙部５と、排紙部７とは、主制御部３１によって統括的に制御される。主制御部３１には、後述するテストチャートの印刷や、連続紙ＷＰの搬送速度や印刷時のテンションなどを含む印刷条件を指示するために操作される操作部３３が接続されている。

ここで、図２を参照する。なお、図２は、印刷ユニット１９の模式的な概略構成を示した平面図である。

印刷ユニット１９は、印刷ヘッド２１～２４を上流から下流に向かってその順に配置されている。各印刷ヘッド２１～２４は、複数個のヘッド３５を搬送方向Ｘと直交する連続紙ＷＰの幅方向Ｙに向かって一列にベースプレート２５に配置されている。また、一列に配置された複数個のヘッド３５から搬送方向Ｘに所定距離だけ離れた位置には、各ヘッド３５を搬送方向Ｘから見た際に、ヘッド３５同士における間に１個のヘッド３５が配置され、それが幅方向Ｙに一列になるように複数個のヘッド３５が配置されている。換言すると、印刷ヘッド２１～２４は、それぞれ、いわゆる千鳥配置された複数個のヘッド３５で構成されている。各ヘッド３５は、連続紙ＷＰの上面に対向する下面であって、幅方向Ｘに沿って、インク滴を吐出する複数個のノズル３７を備えている。

ここで、図３～図５を参照して、印刷ヘッド２１～２４の構造について説明する。印刷ヘッド２１～２４は同様な構造であるため、ここではブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する印刷ヘッド２１を例にとって詳細に説明する。なお、図３は、ベースプレート２５に１つのヘッドモジュール４１だけを取り付けた状態を示す印刷ヘッド２１の斜視図であり、図４は、ヘッドモジュール４１単体を上方から見た斜視図であり、図５は、ヘッドモジュール４１単体を下方から見た斜視図である。

印刷ヘッド２１は、複数個のヘッドモジュール４１を取り付け可能なベースプレート２５と、複数個のヘッドモジュール４１とを含む。ベースプレート２５には、Ｙ方向に４列分、Ｘに３行分、計１２個のヘッドモジュール４１を取り付けることができる。１２個のヘッドモジュール４１を取り付けたベースプレート２５を印刷ユニット１９の印刷ヘッド保持部に固定することにより印刷ヘッド２１が印刷ユニット１９に固定される。なお、図３のベースプレート２５の上には１個のヘッドモジュール４１だけを取り付けた状態を示す。

１個のヘッドモジュール４１は、１枚のモジュールベースプレート４３と４個のヘッド３５とを備えている。１枚のモジュールベースプレート４３には、４個の挿入口４５が形成されている。各挿入口４５には、１個のヘッド３５が挿入されている。各ヘッド３５は、モジュールベースプレート４３に対して、搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙにおける位置を調整する調整ピン４７によって位置が微調整可能に取り付けられている。また、各ヘッド３５は、調整ピン４７で調整された搬送方向Ｘ及び幅方向Ｙにおける位置でモジュールベースプレート４３に対して固定ピン４９によって位置が固定されている。なお、高さ方向Ｚの位置調整は、例えば、薄い板状部材（シム(shim)とも呼ばれる）として、薄鋼板をモジュールベースプレート４３とヘッド３５との間に挟み込むことにより行われる。

上記のように構成された各ヘッドモジュール４１は、ベースプレート２５に形成されているモジュール挿入口５１に挿入される。モジュール挿入口５１に挿入された各ヘッドモジュール４１は、ベースプレート２５に立設されている係止ピン５３により、ベースプレート２５に対する位置が固定される。

次に、図６及び図７を参照して、印刷ヘッド２１～２４のうちの一つのヘッド３５における連続紙ＷＰとの位置関係と、その位置関係による直線印刷の変化について説明する。なお、図６は、ヘッド３５と連続紙ＷＰとの位置関係の説明に供する斜視図であり、図７（ａ）は、ヘッド３５がＹ軸に対して傾きがない場合の印刷結果を示し、図７（ｂ）は、ヘッド３５がＹ軸に対して傾きを有する場合の印刷結果を示す図である。

ヘッド３５がＸＹ平面において幅方向Ｙにずれていない状態で、幅方向Ｙに伸びる線分Ｌ１を印刷させる。この場合には、図７（ａ）に示すように、幅方向Ｙに平行に線分Ｌが印刷される。

一方、ヘッド３５がＸＹ平面において幅方向Ｙに角度θの傾きが存在している状態で、幅方向Ｙに伸びる線分Ｌを印刷させる。この場合には、図７（ｂ）に示すように、ＸＹ平面上において幅方向Ｙに傾いた線分Ｌが印刷される。この場合、印刷条件を変えて連続紙ＷＰの搬送速度を変えたとしても、ヘッド３５の幅方向Ｙに対するズレである角度θが不変であれば、線分Ｌの傾きも角度θのままで不変である。

ヘッド３５に幅方向Ｙの傾きが存在している場合には、印刷条件にかかわらず、幅方向Ｙに対する線分Ｌの傾きを求め、その傾きに応じてヘッド３５の幅方向Ｙの傾きを調整すれば、幅方向Ｙにおける線分Ｌの傾きがなくなるように補正できる。

次に、図８及び図９を参照する。なお、図８は、ヘッドがＺ軸に対して傾きがある場合を説明する図であり、図９は、ヘッドが高さ方向Ｚに対して傾いている場合における印刷結果を示し、（ａ）は連続紙ＷＰを低速で搬送した場合であり、（ｂ）は、連続紙ＷＰを高速で搬送した場合を示す。

ここでは、図８に実線で示す、ヘッド３５がＹＺ平面において高さ方向Ｚに傾いていない場合（Ｚ軸に直交している場合であり、幅方向Ｙに対して高さ方向Ｚに傾いていない場合）に対して、図８に二点鎖線で示すように、ヘッド３５がＹＺ平面において高さ方向Ｚに傾いている場合（Ｚ軸に直交していない場合であり、幅方向Ｙに対して高さ方向Ｚに傾いている場合）について説明する。なお、ヘッド３５の下面（インク吐出面）と、連続紙ＷＰの上面との間隔をＤｐ［ｍｍ］とし、ヘッド３５の端部における高さ方向Ｚへの距離を傾き量Ｍと［μｍ］する。

ヘッド３５が高さ方向Ｚに対して傾斜している状態で、連続紙ＷＰの搬送速度Ｖｆを低速として搬送させつつ、幅方向Ｙに伸びる線分Ｌを印刷させる。すると、図９（ａ）に示すように、搬送方向Ｙにほぼ平行な線分Ｌが印刷される。厳密には、搬送方向Ｙに対して傾斜しているが、ここでは印刷品質に問題にならない程度であるので、搬送方向Ｙにほぼ平行であるとする。

一方、連続紙ＷＰの搬送速度を高速にして搬送させつつ、幅方向Ｙに伸びる線分Ｌを印刷させる。すると、図９（ｂ）に示すように、搬送方向Ｙに平行とはならず、ズレ量Ｌｇのずれを有する線分Ｌとなる。これは、インクジェット方式のヘッド３５であるために生じる現象である。つまり、ヘッド３５が高さ方向Ｚに傾いており、間隔Ｄｐがヘッド３５の両端で異なる。一方、各ノズル３７から吐出されるインク滴の速度（液滴速度Ｖｄ［ｍｐｓ］）は一定であるので、ヘッド３５の両端でインク滴が連続紙ＷＰに着弾するまでの時間に差異が生じる。具体的には、間隔Ｄｐが広い方のヘッド端部に位置するノズル３７は、間隔Ｄｐが狭い方のヘッド端部に位置するノズル３７よりもインク滴が連続紙ＷＰに着弾するまでの時間が長くなる。その結果、線分Ｌが搬送方向Ｙに平行ではなくなり、低速では印刷品質に問題とならなかった線分Ｌが、高速では影響が大きくなって搬送方向Ｙに傾斜して印刷されることになる。つまり、高速での印刷時に印刷品質が低下することになる。

図８の二点鎖線に示すようにヘッド３５が高さ方向Ｚに傾いている場合における線分Ｌのズレ量Ｌｇ［μｍ］は、次の（１）式によって算出することができる。

ズレ量Ｌｇ＝（傾き量Ｍ／液滴速度Ｖｄ）×搬送速度Ｖｆ×１０００ …… （１）

ここで、図１０を参照する。なお、図１０は、高さ方向Ｚにヘッドの傾きがある場合における線分Ｌのズレ量を搬送速度と傾き量ごとに計算した結果を示す表である。

このように、傾き量Ｍが一定であっても、搬送速度Ｖｆが高速になるにつれてズレ量Ｌｇが大きくなっていくのがわかる。また、搬送速度Ｖｆが一定であても、傾き量Ｍが大きくなるにつれてズレ量Ｌｇが大きくなっていくのがわかる。

ここで、図１１を参照する。なお、図１１は、ヘッドの高さ方向Ｚの傾きを調整すべき調整量の説明に供する図である。

上述したように、高さ方向Ｚにヘッド３５の傾きがある場合には、所定の印刷条件で線分Ｌを印刷させた後、ズレ量Ｌｇを求めて線分Ｌの傾きに応じてヘッド３５の傾きを調整すればよい。その調整量は、傾き量Ｍであるので、上記（１）式から次の（２）式のように求められる。

傾き量Ｍ＝（ズレ量Ｌｇ×液滴速度Ｖｄ）／（搬送速度Ｖｆ×１０００） …… （２）

但し、図１１に示すように、傾き量Ｍは、複数個のノズル３７の端部における値である。実際には、ヘッド３５は、ノズル３７が両端部にまで形成されてはいない。したがって、傾き量Ｍで調整すると、調整が不足することになる。そこで、複数個のノズル３７が形成されている幅方向Ｙの長さをＤ１とし、ヘッド３５の幅方向Ｙ長さをＤ２とすると、調整すべき傾き量Ｍ１は、次のように表される。

調整すべき傾き量Ｍ１＝Ｍ×（Ｄ２／Ｄ１） …… （３）

したがって、線分Ｌを印刷した後、幅方向Ｙに対する線分Ｌの傾き量Ｍを測定し、その傾き量Ｍから調整すべき傾き量Ｍ１を算出する。そして、ヘッド３５のモジュールベースプレート４３に対する傾きを調整すべき傾き量Ｍ１で調整する。これにより、ヘッド３５の高さ方向Ｚに対する傾きを補正することができる。

次に、図１２及び図１３を参照する。なお、図１２は、テストチャートの一例を示す図であり、図１３は、高さ方向Ｚの傾き検出チャートの一例を示す図である。

主制御部３１は、各部を操作して図１２に示すようなテストチャートＴＣを連続紙ＷＰに印刷させる。なお、図１２では、説明の理解を容易にするために、３個のヘッド３５だけを用いてテストチャートＴＣを印刷させた例としている。本実施例におけるテストチャートＴＣは、例えば、パッチＰＴと、第１の検出用チャートＤＴ１と、第２の検出用チャートＤＴ２とを備えている。

パッチＰＴは、例えば、ヘッド３５の全ノズル３７からインク滴を吐出させつつ、搬送方向Ｘに所定長さだけ印刷させ、矩形領域をほぼ一定濃度で印刷させる。このとき、ノズル３７の目詰まりを解消させるように、できるだけ大滴のインク滴を吐出させることが好ましい。このパッチＰＴを印刷した後に、第１の検出用チャートＤＴ１及び第２の検出用チャートＤＴ２を印刷するので、第１の検出用チャートＤＴ１及び第２の検出用チャートＤＴ２を目詰まりの影響をなくして高品質で印刷することができる。したがって、傾きの検出を精度良く行うことができる。

第１の検出用チャートＤＴ１は、二本の第１の基準線分群ＲＬＧ１及び一本の検出対象線分ＤＬ１から構成されている。

第１の基準線分群ＲＬＧ１は、搬送方向Ｘ及び高さ方向Ｚに対して傾きがないヘッド３５によって印刷される。検出対象線分ＤＬ１は、搬送方向Ｘ及び高さ方向Ｚに対して傾きがあるか否か不明であって、傾き検出の対象となっているヘッド３５によって印刷される。具体的には、第１の基準線分群ＲＬＧ１は、ヘッド３５の中央部のノズル３７を除いた両端側の複数個のノズル３７により第１の基準線分ＲＬ１を印刷し、搬送方向Ｘに第１の間隔Ｗ１だけ離れた位置に、同様にして第１の基準線分ＲＬ１を印刷する。さらに、第１の基準線分Ｌ１同士の間に、第１の基準線分Ｌ１と幅方向Ｙの長さがほぼ同じ長さの検出対象線分ＤＬ１を印刷する。上記の第１の間隔Ｗ１は、具体的には、ノズル３７の搬送方向Ｘにおける列数でいうと、例えば、６ライン分である。

第２の検出用チャートＤＴ２は、二本の第２の基準線ＲＬ２及び一本の検出対象線分ＤＬ２で構成されている。

第２の基準線分ＲＬ２は、搬送方向Ｘ及び高さ方向Ｚに対して傾きがないヘッド３５によって印刷される。検出対象線分ＤＬ２は、搬送方向Ｘ及び高さ方向Ｚに対して傾きがあるか否か不明であって、傾き検出の対象となっているヘッド３５によって印刷される。第２の基準線ＲＬ２は、上述した第１の基準線ＲＬ１と同様に印刷される。つまり、ヘッド３５の中央部のノズル３７を除いた両端側の複数個のノズル３７により第２の基準線分ＲＬ２を印刷し、搬送方向Ｘに第２の間隔Ｗ２だけ離れた位置に、同様にして第２の基準線分ＲＬ２を印刷する。但し、第２の間隔Ｗ２は、上記の所定距離Ｗ１よりも広く設定されている。具体的には、第２の間隔Ｗ２は、例えば、ノズル３７の搬送方向Ｘにおける列数でいうと、例えば、９ライン分である。

上述した第２の間隔Ｗ２は、インクジェット印刷システム１のオペレータなどがルーペなどの拡大手段を用いることなく第２の基準線分群ＲＬＧ２と第２の基準線ＲＬ２とを目視で識別できる間隔である。一方、第１の間隔Ｗ１は、ルーペなどの拡大手段を用いることによって、第１の基準線分群ＲＬＧ１と第１の基準線ＲＬ１とを目視で識別できる間隔である。ここでいう識別できるとは、第１の基準線分群ＲＬＧ１に対して検出対象線分ＤＬ１が傾斜しているか否か、第２の基準線分群ＲＬＧ２に対して検出対象線分ＤＬ２が傾斜しているか否かを判断できるか否かをいう。

上述したような構成のテストチャートＴＣを主制御部３１は、二種類の搬送速度で印刷させる。二種類の搬送速度は、搬送速度Ｖｆ１と搬送速度Ｖｆ２であり、搬送速度Ｖｆ２は搬送速度Ｖｆ１より速く設定されている。例えば、搬送速度Ｖｆ１＝１２０［ｍｐｍ］であり、搬送速度Ｖｆ２＝１８０［ｍｐｍ］である。それぞれの搬送速度で同じテストチャートを印刷させ、ヘッド３５の傾きを検出して補正する。

なお、上述した搬送速度Ｖｆ１で印刷された第１の基準線ＤＬ１及び第２の基準線ＤＬ２が本発明における「第１の線分」に相当し、搬送速度Ｖｆ２で印刷された第１の基準線ＤＬ１及び第２の基準線ＤＬ２が本発明における「第２の線分」に相当する。また、上述した第１の基準線ＲＬ１及び第２の基準線ＲＬ２が本発明における「基準線分」に相当する。

ここで、図１４を参照して、ヘッド３５の傾き検出の具体的な処理について説明する。なお、図１４は、高さ方向の傾き検出調整処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１
操作部３３を操作して、低速の第１の搬送速度（例えば、搬送速度Ｖｆ１＝１２０［ｍｐｍ］）で連続紙ＷＰを搬送させつつ、上述したテストチャートＴＣを印刷させる。

ステップＳ２
連続紙ＷＰに印刷されたテストチャートＴＣのうち、第２の検出用チャートＤＴ２を目視して検出対象線分ＤＬ２が第２の基準線分群ＲＬＧ２に傾斜しているものがあるか否かを判断する。そして、傾斜しているものがあれば、その第２の検出用チャートＤＴ２に対応する第１の検出用チャートＤＴ１をルーペなどで拡大観察する。そして、第１の検出用チャートＤＴ１における検出対象線分ＤＬ１について、第１の基準線分群ＲＬＧ１に対する傾き量を測定する。その結果、予め設定されている第１の閾値と、その傾き量とを比較して、第１の閾値よりも大きい場合には、ステップＳ３を実施する。

ステップＳ３
低速の第１の搬送速度で印刷したテストチャートによる傾き量は、ＸＹ平面におけるヘッド３５の幅方向Ｙへの傾きである（図６及び図７を参照）。そこで、そのヘッド３５について、傾き量に応じて調整ピン４７によって搬送方向Ｘにおける位置を調整し、ＸＹ平面におけるヘッド３５の幅方向Ｙへの傾きを解消する。

ステップＳ４
操作部３３を操作して、第１の搬送速度より高速である第２の搬送速度（例えば、搬送速度Ｖｆ２＝１８０［ｍｐｍ］）で連続紙ＷＰを搬送させつつ、上述したテストチャートＴＣを印刷させる。

ステップＳ５
連続紙ＷＰに印刷されたテストチャートＴＣのうち、第２の検出用チャートＤＴ２を目視して検出対象線分ＤＬ２が第２の基準線分群ＲＬＧ２に傾斜しているものがあるか否かを判断する。そして、傾斜しているものがあれば、その第２の検出用チャートＤＴ２に対応する第１の検出用チャートＤＴ１をルーペなどで拡大観察する。そして、第１の検出用チャートＤＴ１における検出対象線分ＤＬ１について、第１の基準線分群ＲＬＧ１に対する傾き量を測定する。その結果、予め設定されている第２の閾値（＞第１の閾値）と、その傾き量とを比較して、第２の閾値よりも大きい場合には、ステップＳ６を実施する。第２の閾値は第１の閾値より大きいので、ステップＳ５の比較が条件を満たす（第２の閾値＞第１の閾値）場合には、第２の搬送速度で印刷された検出対象線分ＤＬ１，ＤＬ２の傾きが、第１の搬送速度で印刷された検出対象線分ＤＬ１，ＤＬ２の傾きよりも大きいことを表す。

ステップＳ６
高速の第２の搬送速度で印刷したテストチャートによる傾き量は、ＹＺ平面におけるヘッド３５の高さ方向Ｚへの傾きである（図８及び図９を参照）。そこで、そのヘッド３５について、図９に示したズレ量Ｌｇを測定し、上記の（２）式から傾き量Ｍを求める。そして、上記の（３）式により調整すべき傾き量Ｍ１を算出した後、調整すべき傾き量Ｍ１に応じて、ヘッド３５の高さ方向Ｚの位置を調整する。具体的には、調整すべき傾き量Ｍ１に応じたシムをヘッド３５とモジュールベースプレート４３との間に挟み込んで高さ方向Ｚの位置を調整する。

本実施例によると、搬送方向Ｘと直交する幅方向Ｙにおける検出対象線分ＤＬ１，ＤＬ２の傾きが、それより遅い搬送速度で印刷された検出対象線分ＤＬ１，ＤＬ２の傾きより大きい場合には、ヘッド３５に高さ方向Ｚの傾きがあることを表す。その結果、搬送速度を変えてテストチャートＴＣ線分を印刷するだけで、ヘッド３５の高さ方向Ｚの傾きがあるか否かを検出できる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、印刷ユニット１９が固定され、連続紙ＷＰが搬送される構成を例にとって説明したが、本実施例はこのような構成に限定されない。つまり、連続紙ＷＰが固定され、印刷ユニット１９が移動する構成であっても適用できる。

（２）上述した実施例では、印刷媒体として連続紙ＷＰを例示しているが、本発明は連続紙ＷＰ以外の印刷媒体であってもよい。印刷媒体としては、例えば、単票紙（枚葉紙）やフィルムなどが挙げられる。

（３）上述した実施例では、テストチャートＴＣに第１の基準線分群ＲＬＧ１及び第２の基準線分群ＲＬＧ２を備えているが、本発明はこれを必須とするものではない。例えば、幅方向Ｙに長軸を有する罫線が搬送方向Ｘに所定間隔で描かれている連続紙ＷＰを用いる場合には、テストチャートＴＣに第１の基準線分群ＲＬＧ１及び第２の基準線分群ＲＬＧ２を描く必要はない。これにより傾き検出の処理においてインクの消費を抑制できる。

（４）上述した実施例では、第１の基準線分群ＲＬＧ１及び第２の基準線分群ＲＬＧ２がヘッド３５の複数個のノズル３７のうち中央部を除く両端側のノズル３７だけで印刷された。しかしながら、本発明は、図１５の検出用チャートの変形例１に示すように、ヘッド３５の複数個のノズル３７の全てを用いて第１の基準線分群ＲＬＧ１及び第２の基準線分群ＲＬＧ２を印刷させるようにしてもよい。

（５）上述した実施例では、テストチャートＴＣが第１の検出用チャートＤＴ１及び第２の検出用チャートＤＴ２を備えているが、本発明はこのような構成のテストチャートに限定されない。例えば、図１６の検出用チャートの変形例２に示すように、検出用チャートＤＴのような構成としてもよい。つまり、第１の基準線分群ＲＬＧ１と第２の基準線分群ＲＬＧ２とを搬送方向Ｘにおける同じ位置を中心として印刷し、検出対象線分ＤＬ１を一つだけ印刷させる。このような構成であっても、上述した実施例と同様の効果を奏する上、テストチャートＴＣの搬送方向Ｘにおける必要長さを短縮できるので、インク及び連続紙ＷＰを節約できる。

（６）上述した実施例では、装置のオペレータが検出対象線分ＤＬ１，ＤＬ２の傾きを検出しているが、検査部２７によって撮影したテストチャートＴＣを画像処理することによって自動的に傾きを検出する構成としてもよい。

以上のように、本発明は、インクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出に適している。

１ … インクジェット印刷システム
３ … インクジェット印刷装置
５ … 給紙部
７ … 排紙部
ＷＰ … 連続紙
Ｍ１～Ｍ４ … 第１～第４の駆動ローラ
２５ … ベースプレート
３１ … 主制御部
３３ … 操作部
３５ … ヘッド
３７ … ノズル
４１ … ヘッドモジュール
４３ … モジュールベースプレート
４５ … 挿入口
４７ … 調整ピン
４９ … 固定ピン
５１ … モジュール挿入口
５３ … 係止ピン
Ｌ … 線分
Ｍ … 絡む器量
Ｖｆ … 搬送速度
Ｌｇ … ズレ量
Ｖｄ … 液滴速度
Ｍ１ … 調整すべき傾き量
ＴＣ … テストチャート
ＰＴ … パッチ
ＤＴ１ … 第１の検出用チャート
ＤＴ２ … 第２の検出用チャート
ＲＬＧ１ … 第１の基準線分群
ＲＬ１ … 第１の基準線
ＤＬ１ … 検出対象線分
Ｗ１ … 第１の間隔
ＲＬＧ２ … 第２の基準線分群
ＲＬ２ … 第２の基準線
ＤＬ２ … 検出対象線分
Ｗ２ … 第２の間隔

Claims

インク滴を吐出するヘッドを備えた印刷ヘッドと印刷媒体とを相対移動させながら印刷を行うインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法において、
前記印刷ヘッドと前記印刷媒体とを第１の速度で相対移動させた状態で、前記相対移動方向と直交する方向に第１の線分を印刷させる工程と、
前記第１の速度より速い第２の速度で前記印刷ヘッドと前記印刷媒体とを相対移動させた状態で、前記相対移動方向と直交する方向に第２の線分を印刷させる工程と、
前記相対移動方向と直交する方向における前記第２の線分の傾きが前記第１の線分の傾きより大きい場合には、前記ヘッドに高さ方向の傾きがあると判断する工程と、
を備え、
前記ヘッドとは異なるヘッドであって、高さ傾きがない状態で前記印刷ヘッドに取り付けられたヘッドを基準ヘッドとし、
前記第１の線分を印刷させる工程の前及び前記第２の線分を印刷させる工程の前に、前記基準ヘッドによって前記相対移動方向とは直交する方向に基準線分を前記印刷媒体に印刷する工程を実施し、
前記第１の線分及び前記第２の線分は、それぞれ前記基準線分に近接して印刷されることを特徴とするインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法。
請求項１に記載のインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法において、
前記第１の線分を印刷させる工程の後、前記第２の線分を印刷させる工程の前に、
前記相対移動方向と直交する方向における前記第１の線分の傾きが第１の閾値以上の傾きを有するか否かを判定する工程と、
前記第１の線分の傾きが第１の閾値以上の傾きを有する場合には、前記ヘッドについて前記相対移動方向における傾きをなくすように調整する工程と、
を実施することを特徴とするインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法。
請求項１に記載のインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法において、
前記基準線分は、前記基準ヘッドが備える複数個のノズルのうち、前記相対移動方向と直交する方向における両端側に位置する複数個のノズルだけで印刷されることを特徴とするインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法。
請求項１または３に記載のインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法において、
前記基準線分は、前記相対移動方向に第１の間隔を空けて二本印刷されてなる第１の基準線分群と、前記第１の間隔よりも広い第２の間隔を空けて二本印刷されてなる第２の基準線分群とを備え、
前記第１の線分及び前記第２の線分は、前記第１の間隔及び前記第２の間隔に印刷され、
前記第２の間隔は、前記第１の線分及び前記第２の線分と前記第１の基準線分群との位置関係が目視できる間隔であり、前記第１の間隔は、前記第１の線分及び前記第２の線分と前記第２の基準線分群との位置関係が拡大手段によって目視できる間隔であることを特徴とするインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法。
請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法において、
前記印刷媒体は、前記相対移動方向と直交する方向への罫線入りであることを特徴とするインクジェット印刷装置におけるヘッドの高さ傾き検出方法。