WO2024237173A1 - インクジェットプリンタの調整方法、プログラム、及び印刷システム - Google Patents

インクジェットプリンタの調整方法、プログラム、及び印刷システム Download PDF

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head
inkjet
adjustment
main scanning
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渉 日置
悠太郎 田中
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Mimaki Engineering Co Ltd
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    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J25/304Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface
    • B41J25/308Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface with print gap adjustment mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to an adjustment method, program, and printing system for an inkjet printer.
  • the volume of ink can be adjusted by changing the voltage of the drive signal supplied to each nozzle of each inkjet head. For example, one possible method would be to measure the volume of ink using a mass meter and then adjust the voltage of the drive signal.
  • Inkjet heads usually have many nozzles. Inkjet printers may also use multiple inkjet heads. Adjusting the discharge of multiple nozzles in multiple inkjet heads using conventional methods would require an extremely large amount of time and effort. It is also possible that the results of the adjustments will vary depending on the operator performing the adjustments. For this reason, there has been a demand for easier and more appropriate adjustments to inkjet printers. Therefore, an object of the present invention is to provide an adjustment method, program, and printing system for an inkjet printer that can solve the above problems.
  • the inventors of the present application have considered making adjustments to the inkjet head by focusing on the ejection direction speed, which is the speed in the vertical direction from the inkjet head to the medium.
  • the inventors of the present application have also noted that, with regard to the ink ejection direction speed, the ink landing position in the direction in which the inkjet head moves (main scanning direction) during main scanning operation of the inkjet head changes depending on the ejection direction speed. They have also considered checking the state of the nozzle by ejecting ink from the inkjet head at multiple different heights and measuring the distance between the landing positions caused by the difference in height. Then, by actually conducting various experiments, they have found that it is possible to check the state of the nozzle using this method, and that the confirmation results can be used to easily and appropriately adjust the inkjet printer.
  • the present invention provides an inkjet printer adjustment method for adjusting an inkjet printer, comprising a pattern printing step of causing the inkjet printer to print a predetermined test pattern on a medium, an analysis step of analyzing the results of reading the test pattern printed on the medium, and an adjustment step of making adjustments to reflect the results of the analysis in the analysis step in the operation of the inkjet printer.
  • the inkjet printer comprises an inkjet head that ejects ink, a main scanning drive unit that causes the inkjet head to perform a main scanning operation to eject ink while moving in a main scanning direction perpendicular to the vertical direction, and a head position adjustment unit that changes the height of the inkjet head in the vertical direction.
  • the head position adjustment unit changes the height of the inkjet head in multiple steps, thereby changing the head gap, which is the distance between the surface of the medium and the nozzle surface at the bottom of the inkjet head, in multiple steps, and causes the inkjet printer to print the test pattern.
  • the analysis step the amount of change in the ink landing position in the main scanning direction caused by the difference in the head gap is detected based on the test pattern, and in the adjustment step, adjustments are made based on the amount of change in the landing position.
  • the state of the inkjet printer can be properly detected based on the amount of change in the ink landing position in the main scanning direction detected using the test pattern.
  • appropriate adjustments can be made to the inkjet printer based on the detection results.
  • the test pattern is an example of a pattern in which ink is ejected from the inkjet head from different heights.
  • the head position adjustment unit changes the height of the inkjet head between at least one of the multiple main scanning operations performed to print the test pattern, thereby making the height of the inkjet head different when the main scanning operations before and after that are performed.
  • the inkjet printer adjustment method may further include a pattern reading step of generating a pattern image that is an image showing the test pattern.
  • the pattern reading step the pattern image is generated by reading with a scanner the medium on which the test pattern was printed in the pattern printing step.
  • the analysis step the pattern image is analyzed by a computer, thereby analyzing the results of reading the test pattern. With this configuration, the pattern can be read and analyzed appropriately. Even if the inkjet printer does not have a function for reading test patterns, the test pattern can be read appropriately using, for example, a commercially available scanner.
  • the operations in the pattern reading stage and the analysis stage are performed automatically using a computer. It is also conceivable that the operations in the adjustment stage are also performed automatically using a computer.
  • By automatically reading and analyzing the test pattern it is possible to easily and appropriately adjust the inkjet printer by having the inkjet printer print a test pattern in a normal printing environment in which the inkjet printer is used, even after the inkjet printer has been shipped.
  • Furthermore, by performing analysis using image processing on a computer in the analysis stage and adjusting the inkjet printer based on the results it is possible to prevent differences in the adjustment results due to personal differences between the workers performing the adjustments. This also makes it possible to appropriately prevent individual differences in the print quality of inkjet printers from occurring. Therefore, with this configuration, it is possible to adjust the inkjet printer with high precision.
  • the inkjet printer of this configuration may further include a sub-scanning driver.
  • the sub-scanning driver is a driver that moves the inkjet head in the sub-scanning direction relative to the medium.
  • the sub-scanning direction is a direction perpendicular to the main scanning direction and the vertical direction.
  • a pattern including a gap change pattern that is a pattern drawn by changing the head gap in multiple stages may be used.
  • a pattern including a first pattern and a second pattern drawn by shifting the positions in the sub-scanning direction from each other may be used.
  • the first pattern a pattern drawn by ink ejected from the inkjet head when the inkjet head moving in the main scanning operation reaches a predetermined position in the main scanning direction with the head gap set to a first distance may be used.
  • the second pattern a pattern drawn by ink ejected from the inkjet head when the inkjet head moving in the main scanning operation reaches the above-mentioned predetermined position with the head gap set to a second distance different from the first distance may be used.
  • the analysis stage the amount of positional deviation in the main scanning direction of the first pattern and the second pattern is detected.
  • the adjustment stage adjustments are made based on this amount of misalignment. With this configuration, it is possible to properly detect the amount of change in the ink landing position in the main scanning direction that occurs due to differences in the head gap. This also makes it possible to properly adjust the inkjet printer.
  • the change in the ink landing position in the main scanning direction caused by the difference in the head gap reflects the difference in the ejection direction speed.
  • the ejection direction speed also changes according to the ink volume (volume of the ink droplets).
  • the amount of change in the landing position detected in the analysis stage corresponds to the ink volume. Therefore, in the adjustment stage, it is possible to make an adjustment to change the volume of ink ejected from the nozzle based on the results of the analysis in the analysis stage.
  • the adjustment stage it is possible to make an adjustment to change the voltage of the drive signal supplied to the inkjet head, for example.
  • the inkjet printer further includes a drive signal output unit that outputs a drive signal that drives the inkjet head. In the adjustment stage, the voltage of the drive signal supplied to the inkjet head is adjusted based on the amount of change in the landing position. With this configuration, it is possible to appropriately adjust the inkjet printer.
  • the amount of misalignment between the first and second patterns in the main scanning direction is detected.
  • the adjustment stage the voltage of the drive signal is changed according to the result of comparing the misalignment with a preset reference amount. With this configuration, the drive signal can be adjusted appropriately.
  • the reference amount a value corresponding to the amount of misalignment that should be detected when the ink volume is appropriate can be used.
  • the misalignment amount corresponding to the reference amount is the distance between the reference position of the first pattern and the reference position of the second pattern when the ink volume is appropriate. This distance can also be considered as a target distance to be targeted in the adjustment stage.
  • an adjustment value or correction value for adjusting the amount of misalignment between the first and second patterns to the target distance is calculated, and this is reflected in the control of the inkjet printer, thereby adjusting the inkjet printer.
  • the inkjet head has multiple nozzles.
  • the drive signal output unit supplies a drive signal to the inkjet head for each nozzle.
  • the gap change pattern in the test pattern includes a first pattern and a second pattern that can detect the above-mentioned amount of deviation for each nozzle. Then, in the analysis stage, the above-mentioned amount of deviation is detected for each nozzle based on such a test pattern. Furthermore, in the adjustment stage, the voltage of the drive signal for each nozzle is adjusted based on the above-mentioned amount of deviation for each nozzle. With this configuration, it is possible to appropriately adjust the drive signal for each nozzle.
  • the adjustment stage it is also conceivable to make adjustments other than to the voltage of the drive signal.
  • the head gap changes depending on the thickness of the medium. Therefore, in the analysis stage, it is possible to detect the thickness of the medium based on the change in the landing position. Then, in the adjustment stage, it is possible to make adjustments based on the thickness of the medium. Even with this configuration, it is possible to appropriately adjust the inkjet printer. As an adjustment based on the thickness of the medium, it is possible to adjust the height of the inkjet head. Furthermore, when using a test pattern including the gap change pattern described above, it is also possible to further detect at least one of the mist formation of ink ejected by the inkjet head and the deflection of the ink flight based on the first pattern and the second pattern in the analysis stage. With this configuration, it is possible to appropriately obtain a variety of information based on one test pattern.
  • the present invention allows inkjet printers to be adjusted easily and appropriately.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a printing system 10 that executes a method for adjusting an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1A shows an example of the configuration of the main parts of the printing system 10.
  • Fig. 1B shows an example of the configuration of the main parts of a printing device 12.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating a specific configuration of the head unit 102.
  • Fig. 2A shows an example of the configuration of the head unit 102.
  • Fig. 2B shows an example of the configuration of an inkjet head 202 in the head unit 102.
  • FIG. 2 illustrates an example of a configuration of an image analysis tool.
  • 4A and 4B are diagrams illustrating an example of an analysis performed by the image analyzer 16.
  • Fig. 1A shows an example of the configuration of the main parts of the printing system 10.
  • Fig. 1B shows an example of the configuration of the main parts of a printing device 12.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating
  • FIG. 4A shows a simplified diagram of the relationship between the ink ejection speed in the ejection direction and the landing position.
  • Fig. 4B shows an example of printing conditions when printing an adjustment pattern.
  • 5A is a diagram for explaining an example of an adjustment pattern used in this example.
  • Fig. 5A shows an example of an arrangement of ink dots 402 formed in one main scanning operation for a gap change pattern 410 printed as at least a part of the adjustment pattern.
  • Fig. 5B shows an example of the configuration of the gap change pattern 410.
  • 4 is a flowchart showing an example of the operation of the printing system 10.
  • 10 is a flowchart showing an example of an operation for calculating a correction value.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a printing system 10 that executes a method for adjusting an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1(a) shows an example of the configuration of the main parts of the printing system 10. Except for the points described below, the printing system 10 may have the same or similar features as a known printing system. For example, in addition to the configuration shown in the figure, the printing system 10 may further have the same or similar configuration as a known printing system.
  • the printing system 10 of this example is a printing system that performs printing using an inkjet method, and includes a printing device 12, a scanner 14, an image analysis device 16, and a print control unit 18.
  • the printing device 12 is an inkjet printer that performs printing in the printing system 10.
  • the printing device 12 of this example also has multiple inkjet heads, and prints an adjustment pattern, which is a pre-set test pattern, on the medium to be printed when adjusting the printing device 12.
  • the configuration of the printing device 12 will be explained in more detail later.
  • the scanner 14 is an image reading device that reads an image printed on a medium by the printing device 12.
  • the scanner 14 in this example reads the adjustment pattern printed on the medium when adjusting the printing device 12.
  • the scanner 14 By reading the adjustment pattern using the scanner 14, the adjustment pattern can be easily and appropriately read without the printing device 12 having a special configuration for reading images.
  • the scanner 14 it is also possible to easily and appropriately read images at high resolution.
  • a scanner that is connected to a computer and reads images according to the control of the computer can be used.
  • a scanner 14 for example, a scanner whose maximum readable document size is A4 size or less can be suitably used.
  • a scanner with a reading resolution of 2400 dpi or more (for example, about 2400 to 4800 dpi, preferably about 2400 to 3000 dpi).
  • the adjustment pattern can be properly read using a commercially available inexpensive PC scanner or the like.
  • a general-purpose PC or the like can be suitably used as the computer to which the scanner 14 is connected.
  • the image analyzer 16 is used as this computer.
  • the image analysis device 16 is a computer that performs image analysis on a pattern image that is an image showing an adjustment pattern, and performs image processing on a pattern image that is generated by reading the adjustment pattern with the scanner 14. In addition, the image analysis device 16 thereby calculates correction values used to control the operation of the printing device 12, and calculates numerical values that indicate the state of the inkjet head of the printing device 12, etc.
  • the image analysis device 16 in this example is a computer such as a PC, and calculates numerical values such as a predetermined correction value based on the adjustment pattern according to an image analysis tool that is a program that causes the computer to function as an image analysis device. The image analysis device 16 also supplies the calculated correction value to the print control unit 18.
  • the image analysis device 16 in this example generates an analysis result file that is a file that indicates the analysis result as an analysis report that indicates the result of the analysis in the image processing.
  • the numerical values calculated by the image analysis device 16 and the operation of the image analysis device 16 will be explained in more detail later.
  • the print control unit 18 is a computer (control PC) that controls the operation of the printing device 12, and controls the operation of the printing device 12 according to a program.
  • the print control unit 18 manages a database 20 that stores control setting values, and controls the operation of the printing device 12 based on the control setting values stored in the database 20.
  • the control setting values are an example of setting values for controlling the operation of the printing device 12.
  • the database 20 in this example is an example of a setting value storage unit that stores control setting values, and is configured as part of the print control unit 18.
  • the control setting values stored in the database 20 are stored in the storage device (HDD or SSD, etc.) of the print control unit 18.
  • the database 20 in this example stores multiple types of control setting values, each of which is associated with a different operation in the printing device 12.
  • the database 20 may be placed outside the print control unit 18.
  • the print control unit 18 in this example stores the above correction values received from the image analysis device 16 in the database 20 as at least a part of the control setting values. This also allows the print control unit 18 to control the operation of the printing device 12 using the correction values calculated by the image analysis device 16. With this configuration, it is possible to appropriately adjust the operation of the printing device 12 based on the correction values calculated based on the adjustment pattern.
  • FIG. 1B shows an example of the configuration of the main parts of the printing device 12. Except for the points described above and below, the printing device 12 may have the same or similar features as known printing devices. For example, the printing device 12 may further have the same or similar configuration as known printing devices in addition to the configuration shown in the figure.
  • the printing device 12 in this example has a head unit 102, a base unit 104, a Y bar unit 106, a main scanning drive unit 112, a sub-scanning drive unit 114, a drive signal output unit 116, a head position adjustment unit 118, and a control unit 120.
  • the head unit 102 is a part that ejects ink onto the medium 50 to be printed.
  • the head unit 102 in this example has multiple inkjet heads, and ejects ink from each inkjet head to an ejection position on the medium 50 that is set according to the printing resolution.
  • Each inkjet head ejects ink to at least some of the ejection positions that are selected according to the image to be printed from among the ejection positions that are set according to the printing resolution.
  • the specific configuration of the head unit 102 will be described in more detail later.
  • the base 104 is a platform-like member that holds the medium 50 in a position facing the head unit 102.
  • the base 104 in this example is a flatbed type platform, and as shown in the figure, the entire medium 50 is placed on the top surface, thereby holding the medium 50 facing the head unit 102.
  • the Y bar unit 106 is a member that extends in the width direction of the medium 50 at a position facing the base 104 across the medium 50, and holds the head unit 102 in a position facing the medium 50.
  • the width direction of the medium 50 in this example is a direction parallel to the main scanning direction (Y direction in the figure) that is preset in the printing device 12.
  • the main scanning direction is a direction perpendicular to the vertical direction.
  • the Y bar unit 106 also includes a guide rail or the like that guides the movement of the head unit 102 in the main scanning direction, and guides the movement of the head unit 102 in the main scanning direction during main scanning operation.
  • the main scanning operation is an example of an operation in which the head unit 102 ejects ink while moving relative to the medium 50 in the main scanning direction.
  • the main scanning drive unit 112 is a drive unit that causes the head unit 102 to perform a main scanning operation.
  • the main scanning drive unit 112 moves the head unit 102 along the Y bar portion 106 while causing each inkjet head of the head unit 102 to eject ink, thereby causing the head unit 102 to perform a main scanning operation.
  • the main scanning drive unit 112 supplies the drive signal received from the drive signal output unit 116 to the inkjet heads in accordance with the control of the control unit 120, and ejects ink from each nozzle of each inkjet head according to the image to be printed.
  • the drive signal is an example of a signal that causes each of the multiple inkjet heads to eject ink.
  • the drive signal can also be considered as a signal for driving a drive element (such as a piezo element) that ejects ink from the nozzle of the inkjet head.
  • the sub-scanning drive unit 114 is a drive unit that causes the head unit 102 to perform a sub-scanning operation.
  • the sub-scanning operation is an example of an operation that moves the head unit 10 relative to the medium 50 in a sub-scanning direction (X direction in the figure) perpendicular to the main scanning direction and the vertical direction.
  • the sub-scanning operation can also be considered as an operation that changes the position of the medium 50 facing the head unit 102 during the main scanning operation.
  • the sub-scanning drive unit 114 changes the area on the medium 50 from which ink is ejected in the next main scanning operation by causing the head unit 102 to perform a sub-scanning operation between main scanning operations.
  • the head unit 102 can appropriately perform a main scanning operation for each position on the medium 50.
  • the sub-scanning drive unit 114 in this example causes the head unit 102 to perform a sub-scanning operation by moving the Y bar unit 106 together with the head unit 102 by a predetermined sub-scanning movement amount with respect to the base unit 104, whose position is fixed, according to the control of the control unit 120.
  • the sub-scanning movement amount is an example of the amount of movement of multiple inkjets relative to the medium 50 during a sub-scanning operation.
  • the drive signal output unit 116 is an output unit that supplies drive signals for driving the inkjet heads to the multiple inkjet heads of the head unit 102.
  • the drive signal output unit 116 supplies drive signals to the drive elements of each inkjet head via the main scanning drive unit 112, thereby causing ink to be ejected from the nozzles of each inkjet head.
  • This also causes the drive signal output unit 116 to supply drive signals to each of the multiple nozzles in the inkjet head.
  • Supplying a drive signal to each nozzle can also be thought of as being able to adjust the drive signal individually for each nozzle.
  • One example of adjusting the drive signal is adjusting the voltage of the drive signal. Adjusting the voltage of the drive signal can also be thought of as adjusting the voltage at least at some of the timings of the drive signal.
  • the head position adjustment unit 118 is an adjustment unit that changes the height of the inkjet head in the vertical direction.
  • the head position adjustment unit 118 changes the height of at least a part of the Y bar portion 106, thereby moving the head portion 102 in the vertical direction and changing the height of the inkjet head.
  • the head position adjustment unit 118 changes the height of the inkjet head in accordance with the thickness of the medium 50.
  • the head position adjustment unit 118 in this example changes the height of the inkjet head during the operation of printing the adjustment pattern.
  • the head position adjustment unit 118 changes the height of the inkjet head between at least one of the multiple main scanning operations performed to print the adjustment pattern, thereby making the height of the inkjet head different when the main scanning operation before and after that is performed.
  • the operation of changing the height of the inkjet head when printing the adjustment pattern will be explained in more detail later.
  • the control unit 120 is a part including the CPU of the printing device 12, and controls the operation of each part of the printing device 12 according to a program such as firmware of the printing device 12.
  • the control unit 120 can also be considered as a configuration corresponding to a control unit in the printing device 12.
  • the control unit 120 in this example controls the operation of each part of the printing device 12 based on the control setting values stored in the database 20. As a result, the control unit 120 operates each part of the printing device 12 based on the control setting values.
  • the control unit 120 controls the operation of the main scanning drive unit 112, for example, based on the control setting values stored in the database 20. As a result, the main scanning drive unit 112 causes the head unit 102 to perform a main scanning operation based on the control setting values.
  • the head unit 102 can perform a main scanning operation with higher accuracy.
  • the control unit 120 also adjusts the amount of sub-scanning movement in the sub-scanning operation based on the correction value stored in the database 20 as the control setting value. This allows the head unit 102 to perform the sub-scanning operation with higher accuracy.
  • the control unit 120 in this example also changes the voltage of the drive signal supplied to each nozzle of the inkjet head based on the correction value stored in the database 20 as the control setting value. It is possible to use a correction value other than the correction value for the other adjustments described above as the correction value for adjusting the voltage of the drive signal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the specific configuration of the head unit 102.
  • FIG. 2(a) shows an example of the configuration of the head unit 102.
  • FIG. 2(b) shows an example of the configuration of the inkjet head 202.
  • the head unit 102 in this example has a carriage 200 and multiple inkjet heads 202.
  • the carriage 200 is a holding member that holds the multiple inkjet heads 202, and holds the multiple inkjet heads 202, which are distinguished in the figure by the reference characters 202a1 to d4, facing the base unit 104 (see FIG. 1). Holding the inkjet heads 202 facing the base unit 104 can be considered as holding the inkjet heads 202 so that ink is ejected toward the medium on the base unit 104.
  • the carriage 200 of this example holds the inkjet heads 202 in a configuration in which the inkjet heads 202 are arranged in a staggered arrangement in the sub-scanning direction, and the rows are arranged in the main scanning direction.
  • four inkjet heads 202 shown as inkjet heads 202a1-a4 form a first row in a staggered arrangement.
  • Four inkjet heads 202 shown as inkjet heads 202b1-b4 form a second row in a staggered arrangement.
  • Four inkjet heads 202 shown as inkjet heads 202c1-c4 form a third row in a staggered arrangement.
  • inkjet heads 202 shown as inkjet heads 202d1-d4 form a fourth row in a staggered arrangement.
  • Arranging the inkjet heads 202 in a staggered arrangement can be considered as arranging the inkjet heads 202 in the sub-scanning direction with their positions shifted in the main scanning direction.
  • the inkjet heads 202 may be arranged in the sub-scanning direction so that they overlap in part in the sub-scanning direction.
  • the four inkjet heads 202 arranged in a staggered arrangement are arranged in the sub-scanning direction so that adjacent inkjet heads 202 overlap in part in the sub-scanning direction while alternately shifting their positions in the main scanning direction, as shown in the figure, for example.
  • the inkjet heads 202 arranged in a staggered arrangement can be used as one large virtual inkjet head. More specifically, the nozzles of the inkjet heads 202 arranged in a staggered arrangement can be combined to form one virtual nozzle row. As shown in the figure, the first to fourth rows of the inkjet heads 202 in this example are aligned in the main scanning direction with their positions in the sub-scanning direction aligned. In this case, it can be considered that the virtual nozzle rows corresponding to each staggered arrangement are aligned in the main scanning direction.
  • the inkjet heads 202 arranged in each staggered arrangement eject ink of the same color, and the inkjet heads 202 arranged in different staggered arrangements eject ink of different colors.
  • the carriage 200 holds the inkjet heads 202 divided into the first to fourth rows as in this example, it is possible that the inkjet heads 202 in each of the first to fourth rows eject ink of each process color.
  • Each process color is a basic color in the subtractive color mixing method of color expression.
  • inks of each process color inks of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) can be used. By using such inks, high quality color printing can be performed.
  • some of the inkjet heads 202 arranged in a staggered arrangement may eject ink of a different color from the other inkjet heads 202 in the same staggered arrangement.
  • the head unit 102 can eject ink of more colors. It is also possible to eject ink of the same color from multiple inkjet heads 202 arranged in a staggered arrangement.
  • the number and arrangement of the inkjet heads 202 are not limited to the example shown in FIG. 2(a) and can be modified in various ways.
  • the head unit 102 may further have other configurations in accordance with the ink ejected from the inkjet heads 202.
  • the head unit 102 may further have an ultraviolet light source, etc.
  • the inkjet head 202 of this example has multiple nozzle rows 212, as shown in FIG. 2B, for example.
  • the nozzle rows 212 are rows in which multiple nozzles are arranged with their positions shifted in a predetermined nozzle row direction.
  • the nozzle row direction in this example is parallel to the sub-scanning direction.
  • the multiple nozzles in each nozzle row 212 are aligned in the main scanning direction at a constant nozzle interval.
  • the multiple nozzle rows 212 are aligned in the main scanning direction with their positions in the sub-scanning direction slightly shifted. For example, it is possible to shift the positions in the sub-scanning direction between the nozzle rows 212 by a distance less than the nozzle interval in one nozzle row 212.
  • the distance between nozzles in one inkjet head 202 in the sub-scanning direction (the minimum distance between nozzles in the sub-scanning direction in the inkjet head 202) can be made shorter than the nozzle interval in one nozzle row 212. This makes it possible to perform high-resolution printing at high speed.
  • FIG. 2(b) shows a simplified example of the configuration of the inkjet head 202 when the number of nozzle rows 212 in one inkjet head 202 is four.
  • the number of nozzle rows 212 in one inkjet head 202 may be other than four.
  • the image analysis device 16 in this example calculates numerical values such as predetermined correction values based on the adjustment pattern in accordance with the image analysis tool.
  • the image analysis tool a program with the configuration shown in Figure 3 is used.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of an image analysis tool.
  • the image analysis tool in this example is a program executed in the image analysis device 16 (see FIG. 1), and is composed of multiple modules.
  • the image analysis tool also has the following multiple modules: an analysis tool main body 302, a pattern analysis library 304, multiple adjustment item libraries 306, and a report creation library 308.
  • the analysis tool main body 302 is a module that serves as the tool main body that controls the entire image analysis tool.
  • the analysis tool main body 302 in this example is a file in executable file format (e.g., an exe format file), and performs data input/output processing (I/O processing) for the image analysis tool, and manages data input/output processing between modules in the image analysis tool.
  • executable file format e.g., an exe format file
  • the analysis tool main body 302 in this example displays a user interface (UI) on the monitor of the image analysis device 16, for example, and reads the pattern image and model parameters by the user selecting a file.
  • the pattern image is an image generated by reading the adjustment pattern printed on a medium with the scanner 14 (see FIG. 1).
  • the pattern image is stored, for example, in the storage device of the image analysis device 16, and is read into the image analysis tool by the user selecting it in the above user interface.
  • the pattern image read into the image analysis tool is an example of an analysis image to be analyzed.
  • the model parameters are parameters that are set according to the model of the printing device 12 (see FIG. 1) used to print the adjustment pattern.
  • model parameters for example, parameters indicating the arrangement of the inkjet head in the head unit 102 (see FIG. 2) and the configuration of the inkjet head can be used.
  • a parameter indicating the arrangement of inkjet heads it is possible to use a parameter indicating the number of inkjet heads or the number of inkjet heads arranged in a staggered arrangement.
  • the image analysis device 16 in this example outputs correction value data and an analysis report as the output of the operation performed according to the image analysis tool.
  • the image analysis device 16 outputs a file indicating the correction value calculated by the image analysis device 16 as the correction value data.
  • the analysis report it outputs an analysis result file indicating the analysis result.
  • the correction value data can be considered as a file for feeding back the correction value to the printing device 12.
  • the image analysis device 16 outputs the correction value data by generating a file indicating the correction value in a predetermined format.
  • a program e.g., an adjustment tool
  • that manages the information stored in the database 20 is executed by the image analysis device 16 or another computer, thereby storing the correction value in the database 20.
  • the correction value may be directly stored in the database 20 during the operation of the image analysis device 16 performed according to the image analysis tool.
  • the analysis result file for example, a file in PDF format or a spreadsheet file format can be used.
  • the analysis report output by the analysis result file can be considered as a report in which the adjustment level in the printing device 12 is quantified and summarized in a format that is easy for people to read. Additionally, the analysis report may be used for evidence management at the adjustment level.
  • the pattern analysis library 304, the multiple adjustment item libraries 306, and the report creation library 308 are modules that function as libraries.
  • dynamic link library format (DLL format) files are used as modules for these libraries.
  • the pattern analysis library 304 is a library for interpreting a pattern image, and calls a necessary module from the multiple adjustment item libraries 306 based on the result of interpreting the pattern image.
  • the pattern analysis library 304 causes the multiple adjustment item libraries 306 to perform various analyses on the pattern image.
  • Each of the multiple adjustment item libraries 306 is a library that performs analysis on various items (adjustment items) that are the subject of analysis by the image analysis tool.
  • Each of the multiple adjustment item libraries 306 in this example is a library for a different item, and is called from the pattern analysis library 304 as necessary to execute processing related to the corresponding item.
  • the image analysis tool in this example is configured to be able to add a necessary adjustment item library 306, for example, when the number of items to be analyzed increases later.
  • the multiple adjustment item libraries 306 in this example use libraries for head tilt analysis, head front-rear analysis, head stagger analysis, head voltage analysis, dot position analysis, and feed analysis.
  • the head tilt analysis adjustment item library 306 analyzes the mounting angle of the inkjet head 202 (see FIG. 2) relative to the carriage 200 (see FIG. 2).
  • the mounting angle of the inkjet head 202 can also be considered as the angle at which the longitudinal direction of the inkjet head 202 deviates from a predetermined correct orientation.
  • the head front-rear analysis adjustment item library 306 analyzes the position in the front-rear direction, i.e., the sub-scanning direction, of each inkjet head 202 held on the carriage 200.
  • the head stagger analysis adjustment item library 306 analyzes the positional relationship in the front-rear direction between adjacent inkjet heads 202 for multiple inkjet heads 202 arranged in a staggered arrangement.
  • the head voltage analysis adjustment item library 306 analyzes the voltage of the drive signal supplied to each inkjet head 202.
  • the adjustment item library 306 for dot position analysis analyzes the positions of dots formed by ink ejected from the nozzles of each inkjet head 202.
  • the adjustment item library 306 for feed analysis analyzes the amount of sub-scan movement during sub-scan operation.
  • the report creation library 308 generates an analysis result file based on the results of the analysis performed in the multiple adjustment item libraries 306.
  • the report creation library 308 receives the results of the analysis in each adjustment item library 306 via the analysis tool main body 302 and the pattern analysis library 304.
  • the report creation library 308 outputs the analysis result file via the analysis tool main body 302.
  • the image analysis device 16 in this example outputs correction value data to store the correction value in the database 20.
  • the image analysis device 16 calculates a correction value according to at least some of the analysis results of the multiple adjustment item libraries 306.
  • the analysis tool main body 302 receives the correction value from the adjustment item library 306 via the pattern analysis library 304, and outputs correction value data indicating the received correction value.
  • head tilt analysis, head front/back analysis, and head stagger analysis are analyses related to mechanical adjustments (mechanical adjustments).
  • head voltage analysis, dot position analysis, and feed analysis are analyses related to adjustments of printing operations other than mechanical adjustments (print adjustments).
  • correction values are calculated using the adjustment item library 306 for dot position analysis and the adjustment item library 306 for feed analysis, among the adjustment item libraries 306 related to print adjustments.
  • the results of the analysis using the adjustment item library 306 that does not calculate correction values are reflected in the analysis result file.
  • the results of the analysis using all adjustment item libraries 306, including the results of the analysis using the adjustment item library 306 that calculates correction values are reflected in the analysis result file.
  • the image analysis device 16 uses the items shown in FIG. 4, for example, to analyze the state of the printing device 12 based on the positions of the ink dots formed when printing the adjustment pattern. Furthermore, based on the analysis results, a correction value used to adjust the printing device 12 is calculated.
  • FIG. 4 is a diagram explaining an example of an analysis performed by the image analysis device 16, and shows an example of the relationship between the state of the printing device 12 related to this analysis and the ink landing position, in relation to an example of an analysis performed by the adjustment item library 306 for dot position analysis.
  • FIG. 4(a) shows a simplified diagram of the relationship between the ink ejection directional speed and the ink landing position.
  • the inkjet head 202 of the printing device 12 of this example ejects ink while moving in the main scanning direction by the main scanning operation.
  • the speed of the ink (ink droplets) ejected from the inkjet head 202 is a composite component of a vertical component (ejection direction) from the inkjet head 202 toward the medium 50 and a component corresponding to the scan speed, which is the moving speed of the inkjet head 202 during the main scanning operation.
  • the ink between the inkjet head 202 and the medium 50 gradually approaches the medium 50 while moving in the main scanning direction.
  • the flight distance can be considered to change according to the ejection direction speed.
  • the ejection direction speed can also be considered as the vertical speed from the inkjet head 202 toward the medium 50.
  • the main scanning direction component of the speed of the ink droplet immediately after it is ejected from the nozzle of the inkjet head 202 corresponds to the scan speed.
  • the ejection direction speed is a value determined according to the ink volume (volume of the ink droplet).
  • the main scanning direction component is a constant value regardless of the nozzle characteristics.
  • the ink volume usually varies depending on the variation in the nozzle characteristics. Therefore, the ejection direction speed varies according to the nozzle characteristics.
  • the direction of movement of the ink flying between the inkjet head 202 and the medium 50 varies according to the ejection direction speed.
  • the flight distance varies according to the ejection direction speed. If the ejection direction speed is relatively small, the flight distance becomes relatively large. If the ejection direction speed is relatively large, the flight distance becomes relatively small.
  • the speed of the ink during flight gradually changes due to the influence of air resistance, gravity, etc. Therefore, it is considered that the relationship between the ejection direction speed and the flight distance is more complicated than the relationship shown in FIG. 4(a).
  • the effective ejection direction speed of the ink during flight is determined according to the volume of the ink.
  • the relationship between the effective ejection direction speed and the flight distance can be considered in the same way as above. In this case, based on the correlation between the ink volume and the effective ejection direction speed, if the ink volume is relatively small, the flight distance is relatively large.
  • the flight distance is not measured directly, but rather, a factor corresponding to the difference in flight distance is detected based on the amount of change in landing position (amount of change in the main scanning direction) that occurs when the ejection conditions are made different. Then, by changing the voltage of the drive signal based on this detection result, the ink volume is changed and adjustments are made to the printing device 12. Also, in this example, for example, as shown in FIG. 4(b), the height of the inkjet head 202 is made to differ in multiple steps when printing the adjustment pattern.
  • FIG. 4B is a diagram showing an example of printing conditions when printing an adjustment pattern, and shows an example of how to print an adjustment pattern to be analyzed by the image analyzer 16.
  • the height of the inkjet head 202 can be changed by the head position adjustment unit 118 (see FIG. 1).
  • the head gap which is the distance between the surface of the medium 50 and the nozzle surface at the bottom of the inkjet head 202, can be changed in multiple stages.
  • the flight distance also changes. The amount of change in this flight distance can be considered to reflect the difference in the ejection direction speed.
  • the amount of change in the flight distance can also be considered to be determined according to the volume of the ink.
  • the inventor of the present application confirmed that the amount of change in the flight distance caused by changing the head gap can be associated with the volume of the ink by actually conducting various experiments, etc.
  • the diagram on the left side of FIG. 4(b) shows a simplified view of the change in flight distance when the ink volume is appropriate.
  • the flight distance becomes distance L1.
  • Gap 2 the flight distance becomes distance L2.
  • the amount of change ⁇ L in flight distance caused by changing the height of the inkjet head 202 is equal to the difference between distance L1 and distance L2 (L1-L2). This amount of change ⁇ L corresponds to the appropriate ink volume.
  • the inkjet head 202 of this example ejects ink from the nozzles in response to the drive signal supplied from the drive signal output unit 116 (see FIG. 1).
  • the volume of ink ejected from the nozzles can be changed by changing the voltage of the drive signal. For example, if the volume of ink is not appropriate, it is possible to change the voltage of the drive signal so as to bring the ink volume closer to the appropriate volume.
  • the ink can be brought closer to the appropriate volume.
  • the image analysis device 16 of this example calculates numerical values such as correction values based on the adjustment pattern printed on the medium 50.
  • the image analysis device 16 calculates a correction value for changing the voltage of the drive signal based on the adjustment pattern including a pattern for measuring the change amount ⁇ Lm of the flight distance.
  • the image analysis device 16 or the print control unit 18 stores this correction value in the database 20 (see FIG. 1), for example, to adjust the printing device 12. More specifically, the change amount ⁇ L of the flight distance when the ink volume is appropriate is set as a target value (target distance), and the voltage of the drive signal is changed so that the change amount ⁇ Lm of the measured flight distance approaches the target distance.
  • the image analysis device 16 of this example calculates a correction value for changing the voltage of the drive signal in this way based on the adjustment pattern.
  • Approaching the change amount ⁇ Lm of the flight distance to the target distance can be considered as setting the difference between ⁇ Lm and the target distance to a value within a predetermined tolerance range.
  • the image analysis device 16 calculates a correction value for changing the voltage of the drive signal based on a previously prepared relationship between the amount of voltage change and the amount of change in flight distance.
  • a parameter indicating the amount of change in flight distance caused by a voltage change per unit voltage (e.g., 1 V) of the drive signal can be used.
  • the amount of change in flight distance caused by a voltage change per unit voltage the amount by which the change in measured flight distance ⁇ Lm changes per unit voltage can be used.
  • the amount of change in flight distance caused by a voltage change per unit voltage of the drive signal is defined as A
  • the voltage adjustment amount dV can be calculated by the above. It is considered that the parameter A differs depending on the type and color of the ink. Therefore, it is considered that a value determined in advance according to the type and color of the ink is used as the parameter A. It is also considered that the change amount ⁇ Lm of the measured flying distance is expressed as the absolute value of the distance as
  • -100)/20 +0.5V As a result, the voltage adjustment value after adjustment corresponding to the new correction value becomes +1.5 V according to the calculation formula 2.
  • FIG. 5 is a diagram explaining an example of an adjustment pattern used in this example.
  • FIG. 5(a) shows an example of the arrangement of ink dots 402 formed in one main scanning operation when printing a gap change pattern 410 that is printed as at least a part of the adjustment pattern to perform the adjustment explained using FIG. 4.
  • FIG. 5(b) shows an example of the configuration of the gap change pattern 410.
  • the printing device 12 (see FIG. 1) of this example prints the gap change pattern 410 by performing multiple main scanning operations. Then, by changing the height of the inkjet head 202 (see FIG. 2) between at least one of the multiple main scanning operations for printing the gap change pattern 410, the height of the inkjet head 202 is made different when the main scanning operation is performed before and after that. In each main scanning operation, the printing device 12 ejects ink at a predetermined interval during the main scanning operation using the nozzle to be adjusted in the inkjet head 202, thereby forming an array of ink dots 402 aligned in the main scanning direction on the medium, for example, as shown in FIG. 5A.
  • the multiple dots 402 aligned in the main scanning direction with their positions aligned in the sub-scanning direction are formed by the same nozzle.
  • the printing device 12 also performs a sub-scanning operation between main scanning operations, for example, as in normal printing.
  • a sub-scanning operation between main scanning operations for example, as in normal printing.
  • the dots 402 are formed by the same nozzle, their positions in the sub-scanning direction will be shifted if they are formed by different main scanning operations. Therefore, for dots 402 formed by the same nozzle through multiple main scanning operations with different head gaps, it is possible to identify in which main scanning operation the dots 402 were formed, based on the position of the dots 402 in the sub-scanning direction.
  • the gap change pattern 410 of this example includes a first pattern 412 and a second pattern 414 that are drawn with their positions shifted from each other in the sub-scanning direction, as shown in FIG. 5B.
  • the ink dots 402 included in the first pattern 412 are shown as white circles, and the dots 402 included in the second pattern 414 are shown with a cross-hatched pattern.
  • the first pattern 412 of this example is a pattern drawn with the head gap set to a first distance.
  • the second pattern 414 is a pattern drawn with the head gap set to a second distance different from the first distance.
  • the first pattern 412 is a pattern drawn by ink ejected from the inkjet head 202 when the inkjet head 202 moving in the main scanning operation reaches a predetermined position in the main scanning direction.
  • the printing device 12 selects at least some of the nozzles of the inkjet head 202 as nozzles to be adjusted, and ejects ink from the selected nozzles to form a plurality of ink dots 402 constituting the first pattern 412 on the medium.
  • the second pattern 414 is a pattern drawn by ink ejected by the inkjet head 202 at the same timing as the first pattern 412 in a main scanning operation in which the head gap is different from that when the first pattern 412 is drawn.
  • the ink dots 402 formed when the second pattern 414 is drawn will have the same position in the main scanning direction as the dots 402 of the first pattern 412 if the head gap is set to the above-mentioned first distance.
  • the second pattern 414 can also be considered as a pattern in which the position in the main scanning direction at which ink is ejected during the main scanning operation is the same as that when the first pattern 412 was drawn.
  • the second pattern 414 can also be considered as a pattern drawn by ink ejected at the timing when the inkjet head 202 moving in the main scanning direction reaches the above-mentioned predetermined position when the first pattern 412 was drawn.
  • the position where the ink lands differs between the first pattern 412 and the second pattern 414 due to the difference in the head gap.
  • a misalignment occurs in the main scanning direction between the first pattern 412 and the second pattern 414.
  • the change in flight distance ⁇ Lm can be measured by measuring the difference between the position in the main scanning direction of the first pattern 412 and the position in the main scanning direction of the second pattern 414.
  • the measured change in flight distance ⁇ Lm is equal to the change in flight distance ⁇ L when the ink volume is appropriate.
  • the gap change pattern 410 is actually drawn, the ink volume differs for each nozzle due to variations in nozzle characteristics, etc., so the first pattern 412 and the second pattern 414 are deviated in a manner that reflects the ink volume corresponding to each nozzle.
  • the first pattern 412 and the second pattern 414 in the gap change pattern 410 can be considered to be patterns that allow the change in flight distance ⁇ Lm to be detected for each nozzle.
  • the change in flight distance ⁇ Lm can be properly measured for each nozzle to be adjusted. This also allows proper individual adjustments to be made to each nozzle of the inkjet head 202 when adjusting the drive signal using the gap change pattern 410.
  • the arrangement of the dots 402 in the first pattern 412 and the second pattern 414 is formed so that the positions in the sub-scanning direction of the arrangement of the dots 402 in the first pattern 412 do not overlap with the positions in the sub-scanning direction of the arrangement of the dots 402 in the second pattern 414, as shown in FIG. 5(b), for example.
  • this configuration it is possible to more easily and appropriately distinguish the arrangement of the dots 402 in the first pattern 412 from the arrangement of the dots 402 in the second pattern 414.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the printing system 10.
  • the printing device 12 is made to print an adjustment pattern on a medium (S102).
  • the operation of step S102 in this example is an example of the operation of the pattern printing stage.
  • the pattern printing stage is a stage in which the printing device 12 is made to print a predetermined test pattern on a medium.
  • the printing device 12 prints an adjustment pattern in response to an instruction from the printing control unit 18.
  • the printing control unit 18 makes the printing device 12 print an adjustment pattern dynamically generated in accordance with the configuration of the printing device 12.
  • an adjustment pattern generated in accordance with the adjustment item to be executed can be used.
  • the printing control unit 18 makes the printing device 12 print an adjustment pattern including a pattern corresponding to the adjustment item to be executed in accordance with the adjustment item to be executed.
  • the print control unit 18 when adjusting the voltage of the drive signal, causes the printing device 12 to print an adjustment pattern including a gap change pattern 410.
  • the print control unit 18 causes the printing device 12 to perform multiple main scanning operations with different head gaps. In other words, the print control unit 18 causes the printing device 12 to print an adjustment pattern that is drawn with the head gap changed in multiple stages. It is also conceivable that the printing system 10 may simultaneously adjust multiple adjustment items. In this case, the print control unit 18 causes the printing device 12 to print an adjustment pattern that includes multiple types of patterns corresponding to multiple adjustment items.
  • the printing device 12 prints the adjustment pattern on the medium within a printing range of A4 size or smaller.
  • a commercially available inexpensive PC scanner or the like can be used as the scanner 14.
  • the printing device 12 in this example prints the adjustment pattern on a medium of A4 size or smaller, which is smaller than the maximum size medium that can be held by the stand 104. More specifically, in step S102 in this example, the printing device 12 prints the adjustment pattern on the A4 size medium.
  • Such an operation can also be thought of as an operation of printing the adjustment pattern within a printing range narrower than the printable range of the printing device 12.
  • the size of the adjustment pattern is, for example, A3 size or larger, it is possible that the size of the file generated by reading the image with the scanner 14 will be extremely large. For this reason, it is preferable to set the range for printing the adjustment pattern to A4 size or smaller.
  • the range for printing the adjustment pattern may be set to A4 size or smaller.
  • the print control unit 18 causes the printing device 12 to print the adjustment pattern on each of the multiple media. In this case, the pattern printed on each medium is a part of the adjustment pattern. With this configuration, even if all of the necessary patterns cannot be printed on one A4 size medium, it is possible to have the printing device 12 print all of the necessary patterns on multiple media.
  • step S104 the medium on which the adjustment pattern is printed is read by the scanner 14 to generate a pattern image showing the adjustment pattern (S104), and the image analyzer 16 analyzes the pattern image (S106).
  • the operation of step S104 in this example is an example of an operation in the pattern reading stage.
  • the reading of the image by the scanner 14 in step S104 can be performed in the same manner as or similar to a known method of reading an image by the scanner 14.
  • the operation of step S106 in this example is an example of an operation in the analysis stage.
  • the analysis stage is a stage in which the results of reading the test pattern printed on the medium are analyzed.
  • step S106 in this example the image analyzer 16 performs predetermined image processing and calculations, etc., as an analysis of the pattern image.
  • the image analyzer 16 calculates correction values used to control the operation of the printer 12 and calculates numerical values indicating the state of the inkjet head in the printer 12.
  • the operation of step S106 in this example is also an example of an operation in which a computer performs an analysis process.
  • the analysis stage can be considered as a stage in which the computer analyzes the pattern image, thereby analyzing the results of reading the test pattern.
  • the image analysis device 16 or the print control unit 18 or the like updates the control setting value stored in the database 20 based on the correction value (S108).
  • the operation of step S108 in this example is an example of the operation of the setting value update stage and the adjustment stage.
  • the setting value update stage is a stage in which at least a part of the control setting value is updated based on the result of the analysis in the analysis stage.
  • the adjustment stage can also be considered as a stage in which adjustments are made to reflect the result of the analysis in the analysis stage in the operation of the printing device 12.
  • the operation of updating at least a part of the control setting value is an example of an adjustment operation for the printing device 12.
  • step S108 in this example the image analysis device 16 outputs the correction value data and the analysis result file based on the result of the analysis in step S106. Then, as described above, the image analysis device 16 or the print control unit 18 or the like executes a program that manages the information stored in the database 20, thereby storing the correction value in the database 20 based on the correction value data.
  • step S108 of this example the control setting value for adjusting the voltage of the drive signal corresponding to each nozzle of the inkjet head is changed based on the results of the analysis in the analysis stage. This causes the results of the analysis in the analysis stage to be reflected in the operation of the printing device 12.
  • the adjustment pattern is read by the scanner 14, and predetermined image processing and calculations are performed by the image analysis device 16, so that the correction values used to adjust the printing device 12 can be calculated appropriately.
  • the calculated correction values can be stored in the database 20, so that the printing device 12 can be adjusted easily and appropriately.
  • the printing control unit 18 causes the printing device 12 to execute a printing operation based on the updated control setting values (S110).
  • the printing operation that the printing device 12 executes in step S110 is an example of a printing operation for producing a desired printed matter. According to this example, adjustments can be made appropriately to the printing device 12. Furthermore, after making the necessary adjustments to the printing device 12, the printing device 12 can properly produce a printed matter.
  • the reading and analysis of the test pattern and the adjustment based on the analysis result can be performed automatically by the image analysis device 16, etc., without the need for the subjective judgment of the operator.
  • the reading result of the test pattern is analyzed by image processing in the image analysis device 16, and the printing device 12 is adjusted based on the result, so that it is possible to prevent differences in the adjustment results due to the individual differences of the operator performing the adjustment.
  • This also makes it possible to prevent differences in the print image quality of each printing device 12 from occurring for each individual printing device 12.
  • the occurrence of differences in image quality for each individual printing device 12 means that differences in print results occur between printing devices 12 of the same configuration.
  • the occurrence of differences in print results between printing devices 12 of the same configuration means that differences in the ink capacity (ejection amount) occur between multiple printing devices 12 using the same product inkjet head 202 and ink, due to the influence of individual differences in each inkjet head 202, resulting in differences in the color of the printed matter.
  • adjustments to the printing device 12 can be easily and appropriately performed even when the printing device 12 has a large number of inkjet heads 202 or a large number of nozzles in the inkjet heads 202.
  • some of the work may be performed by an operator. In this case, it can be considered that the adjustment work can be semi-automated by image processing using the image analysis device 16. Also, in this case, by semi-automating the adjustment work, the time required for adjustments and the burden on the operator can be reduced.
  • adjustments to the printing device 12 are made when the printing device 12 is manufactured.
  • the printing device 12 can be made to print a test pattern in the normal printing environment in which the printing device 12 is used, and the printing device 12 can be easily and appropriately adjusted.
  • the test pattern can be appropriately read using, for example, a commercially available scanner 14. It is conceivable that such post-shipment adjustments can be made by maintenance personnel dispatched from the mechanism of the printing device 12 at the base where the printing device 12 is used. It is also conceivable that the post-shipment adjustments can be made by the user who owns the printing device 12 himself.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the operation for calculating the correction value in step S106, and shows an example of the operation for calculating the correction value when adjusting the voltage of the drive signal as described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the image analyzer 16 detects the amount of misalignment of the positions of the first pattern 412 and the second pattern 414 in the gap change pattern 410 in the main scanning direction by analyzing the pattern image generated by reading the adjustment pattern including the gap change pattern 410 with the scanner 14 (S202). As can be understood from the matters described with reference to FIGS.
  • this misalignment in this example corresponds to the amount of change in the ink landing position in the main scanning direction caused by the difference in the head gap.
  • this amount of change corresponds to the measured value of the change in the flying distance ⁇ Lm caused according to the difference in the head gap. Therefore, detecting the amount of misalignment of the positions of the first pattern 412 and the second pattern 414 in the main scanning direction corresponds to analyzing the difference in the ink landing position caused by the difference in the head gap.
  • the first pattern 412 and the second pattern 414 in the gap change pattern 410 in this example are patterns that can detect the change in flight distance ⁇ Lm for each nozzle. Therefore, in step S202 in this example, the image analyzer 16 measures the change in flight distance ⁇ Lm for each nozzle by detecting the positional deviation in the main scanning direction of the first pattern 412 and the second pattern 414 for each nozzle to be adjusted in the inkjet head 202. Detecting the positional deviation in the main scanning direction of the first pattern 412 and the second pattern 414 for each nozzle means detecting the positional deviation in the main scanning direction for each position corresponding to each nozzle in the first pattern 412 and the second pattern 414.
  • the change in flight distance ⁇ Lm in this example corresponds to the volume of ink.
  • the volume of ink ejected from the nozzle of the inkjet head 202 can be adjusted by changing the voltage of the drive signal.
  • the ink volume can be adjusted by changing the voltage of the drive signal based on the amount of change in flight distance ⁇ Lm. Therefore, in the following operation, the image analysis device 16 of this example calculates a correction value for adjusting the voltage of the drive signal based on the amount of change in flight distance ⁇ Lm.
  • the image analyzer 16 checks whether the change in flight distance ⁇ Lm for each nozzle measured in step S202 is equal to a preset target distance ⁇ L (S204). If the change in flight distance ⁇ Lm is equal to the target distance ⁇ L, this means that the difference between the two is within a predetermined tolerance. If the change in flight distance ⁇ Lm and the target distance ⁇ L are equal for all nozzles to be adjusted (S204, Yes), it determines that no adjustment to the voltage of the drive signal is necessary, and ends the adjustment operation without calculating a new correction value. Then, the process proceeds to step S110, and the printer 12 is caused to perform a printing operation. In other words, the operation of step S108 in the flowchart shown in FIG. 6 is omitted.
  • step S204 if it is determined that the flight distance change amount ⁇ Lm and the target distance ⁇ L are not equal for any nozzle (S204, No), the image analysis device 16 calculates the voltage adjustment amount dV for each nozzle based on the flight distance change amount ⁇ Lm measured for that nozzle for all nozzles determined to be unequal (S206). The image analysis device 16 calculates the voltage adjustment amount dV according to the calculation formula 1 described using FIG. 4. Furthermore, the image analysis device 16 calculates a voltage adjustment value adjusted according to the calculated voltage adjustment amount dV according to the calculation formula 2 described using FIG. 4 as a correction value corresponding to the flight distance change amount ⁇ Lm for each nozzle (S208).
  • the image analysis device 16 in this example further checks the completion of the adjustment after calculating the correction value in step S208 (S210).
  • the gap change pattern 410 is printed by the printing device 12 using the adjusted correction value, and it is confirmed that the measured flight distance change amount ⁇ Lm and the target distance ⁇ L are equal for all nozzles to be adjusted.
  • the user may check whether there is a problem with the result displayed by the image analysis tool, thereby checking the completion of the adjustment.
  • step S210 determines whether the adjustment is not complete. If it is determined in step S210 that the adjustment is not complete, the process returns to step S206 and the subsequent operations are repeated. With this configuration, the correction value for adjusting the ink volume can be calculated with higher accuracy. Also, if it is determined in step S210 that the adjustment is not complete, it can be corrected so that a correct adjustment result is obtained. Also, if it is determined in step S210 that the adjustment is complete, the operation in step S106 ends and the process proceeds to step S108. In step S108, the image analysis device 16 outputs the correction value data and the analysis result file based on the correction value calculated in the above operation.
  • step S108 the image analyzer 16 or the print controller 18, etc., adjusts the voltage of the drive signal supplied to the inkjet head 202 based on the change in the landing position by reflecting the correction value calculated in step S106 in the database 20.
  • the correction value for each nozzle is reflected in the database 20 for the drive signal for each nozzle, and the voltage is adjusted based on the deviation for each nozzle.
  • the drive signal for each nozzle can be appropriately adjusted.
  • the state of the printing device 12 can be appropriately detected with respect to the volume of ink ejected from the nozzles of the inkjet head 202 based on the change in the landing position of the ink in the main scanning direction detected using the adjustment pattern. Also, based on the detection result, appropriate adjustments can be made to the printing device 12.
  • the adjustment pattern used in this example is an example of a pattern in which ink is ejected from the inkjet head 202 from different heights.
  • the operation of step S106 detects the amount of change in the ink landing position in the main scanning direction by measuring the distance in the main scanning direction between two ink dots formed by the landing of ink ejected from two different heights.
  • the operation of step S108 based on the results calculated in step S106 can be considered to be an operation of making an adjustment based on the amount of change in the landing position.
  • the operation of step S108 can also be considered to be an operation of making an adjustment to change the volume of ink ejected from the nozzle based on the results of the analysis in step S106.
  • the image analysis device 16 of this example calculates the correction value according to the above calculation formulas 1 and 2.
  • This correction value is a value calculated based on the result of comparing the measured flight distance change amount ⁇ Lm with the target distance ⁇ L.
  • the measured flight distance change amount ⁇ Lm corresponds to the positional deviation amount in the main scanning direction of the first pattern 412 and the second pattern 414 in the gap change pattern 410 included in the adjustment pattern.
  • the target distance ⁇ L corresponds to a preset reference amount. Therefore, the correction value calculated in step S106 is a value corresponding to the result of comparing such a reference amount with the deviation amount.
  • this reference amount is the deviation amount that should be detected when the ink volume is appropriate. Also, such a deviation amount can be considered as a distance corresponding to the case where the ink volume is appropriate with respect to the distance between the reference position of the first pattern 412 and the reference position of the second pattern 414.
  • the operation of step S108 can also be considered as an operation that adjusts the printing device 12 by reflecting the adjustment values, correction values, etc. calculated in response to the target distance in the control of the printing device 12.
  • the image analysis device 16 in this example calculates correction values and performs other operations based on a pattern image generated by reading the adjustment pattern with the scanner 14. Therefore, according to this example, even if the printing device 12 does not have a camera or colorimeter for reading the print result, the voltage of the drive signal can be adjusted.
  • an inexpensive PC scanner or the like can be used as the scanner 14. Therefore, the voltage of the drive signal can be appropriately adjusted in the environment in which the printing device 12 is used, not only in a factory where the printing device 12 is manufactured, but also at a site where the printing device 12 is used. As a result, even if a discrepancy occurs in the ink capacity due to aging of the printing device 12, adjustments to the printing device 12 can be easily and appropriately performed.
  • the voltage of the drive signal is adjusted as an adjustment to the printing device 12.
  • the volume of ink ejected from the nozzles of the inkjet head 202 is changed. This is based on the fact that there is a fixed relationship between the volume of ink ejected and the ejection directional speed. In other words, it is based on the fact that there is a monotonically increasing relationship between the ink volume and the effective ejection directional speed of the ink during flight.
  • the head gap When measuring the change in flight distance ⁇ Lm, it is desirable to vary the head gap by about 1 mm (0.5 to 2 mm). More specifically, it is conceivable to vary the head gap between two distances, about 1.5 mm and 2.5 mm, and measure the change in flight distance ⁇ Lm. It is also desirable to set the target distance to about 100 ⁇ (about 90 to 140 ⁇ m). It is desirable to set the voltage of the drive signal to a fluctuation range of about -3 V to +3 V from the standard voltage. It is also conceivable that a 1 V change in the voltage of the drive signal will cause a change in the change in flight distance ⁇ Lm of about 10 to 50 ⁇ m (preferably about 15 to 40 ⁇ m). This change corresponds to parameter A in the above formula 1.
  • the gap change pattern 410 when using an adjustment pattern including the gap change pattern 410, it is also possible to adjust other than the voltage of the drive signal based on the measured flight distance change amount ⁇ Lm.
  • the flight distance change amount ⁇ Lm corresponding to any nozzle differs from the target distance ⁇ L, the volume of ink ejected from that nozzle is not the appropriate amount.
  • image processing taking into account the difference between the flight distance change amount ⁇ Lm and the target distance ⁇ L.
  • the flight distance of the ink between the inkjet head 202 and the medium varies depending on the head gap.
  • the head gap varies depending on the thickness of the medium.
  • the amount of change in the landing position of the ink in the main scanning direction which is measured as the amount of change in the flight distance ⁇ Lm, also varies depending on the thickness of the medium.
  • the height of the inkjet head 202 is set to a predetermined known height, and the amount of change in the flight distance ⁇ Lm is measured using a nozzle with an appropriate ink volume. Then, based on the above data, the head gap corresponding to the amount of change in the flight distance ⁇ Lm measured is obtained. Also, the thickness of the medium is calculated based on the obtained head gap and the height of the inkjet head 202. With this configuration, the thickness of the medium can be detected when the thickness of the medium is unknown. In addition, adjustments can be made to the printing device 12 based on the detected thickness of the medium. More specifically, adjustments based on the thickness of the medium can include adjusting the height of the inkjet head 202, etc.
  • the gap-changing pattern 410 including the first pattern 412 and the second pattern 414 it is also possible to detect matters other than the change amount ⁇ in flight distance. More specifically, when the gap-changing pattern 410 is used, in addition to the change amount ⁇ in flight distance, it is also possible to detect changes in the way ink lands that occur in response to changes in the head gap. As an analysis based on the gap-changing pattern 410, for example, it is also possible to further detect at least one of the mist formation of ink ejected by the inkjet head 202 and the deflection of the ink flight based on the first pattern 412 and the second pattern 414 in the gap-changing pattern 410. With this configuration, it is possible to obtain more diverse information based on a single test pattern.
  • the printing system 10 and the printing device 12 can also be modified in various other ways.
  • the above mainly describes the configuration and operation of using the scanner 14 to read the adjustment pattern printed on the medium by the printing device 12. This allows the adjustment pattern to be read easily and appropriately without the printing device 12 having a special configuration for reading images. It also becomes possible to use a commercially available inexpensive PC scanner.
  • the printing device 12 in this example is an inkjet printer.
  • the printing device 12 is an example of a configuration that draws a two-dimensional (2D) image by ejecting ink onto a medium.
  • a 3D printer (3D printing device) that creates a three-dimensional object may be used as the printing device 12.
  • the present invention can be suitably used, for example, as an adjustment method for an inkjet printer.

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Abstract

インクジェットプリンタの調整を容易かつ適切に行う。 インクジェットプリンタである印刷装置12に対する調整を行う調整方法であって、テストパターンを印刷装置12に印刷させるパターン印刷段階と、テストパターンの読み取り結果に対する解析を行う解析段階と、解析段階での解析の結果を印刷装置12の動作に反映させる調整を行う調整段階とを備え、印刷装置12は、インクジェットヘッドと、主走査駆動部112と、ヘッド位置調整部118とを備え、パターン印刷段階において、ヘッドギャップを複数段階で異ならせて、印刷装置12にテストパターンを印刷させ、解析段階において、テストパターンに基づき、ヘッドギャップの違いによって生じる主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を検知し、調整段階において、着弾位置の変化量に基づく調整を行う。

Description

インクジェットプリンタの調整方法、プログラム、及び印刷システム
 本発明は、インクジェットプリンタの調整方法、プログラム、及び印刷システムに関する。
 近年、インクジェットヘッドを用いて印刷を行う印刷装置であるインクジェットプリンタが広く用いられている。また、従来、インクジェットヘッドに対する検査を行う様々な方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000-62158号公報
 インクジェットプリンタを使って正常な画質で印刷を行うためには、インクジェットヘッドのノズルからインクを正確に吐出する必要がある。そして、ノズルからインクを正確に吐出するためには、ノズルから吐出されるインクの容量(吐出量、ドットボリューム)を適正な量にすること等が必要になる。インクの容量は、各インクジェットヘッドの各ノズルに対して供給する駆動信号の電圧を変更することで調整できる。例えば、質量計を使用した方法でインクの容量を測定して、駆動信号の電圧を調整すること等が考えられる。
 インクジェットヘッドは、通常、多数のノズルを有する。また、インクジェットプリンタでは、複数のインクジェットヘッドを用いる場合もある。複数のインクジェットヘッドが有する多数のノズルに対し、従来の方法で吐出の調整を行おうとすると、極めて多くの手間や時間を要することになる。また、調整を行う作業者の違いによって調整の結果にバラツキが生じやすくなることも考えられる。そのため、従来、インクジェットプリンタに対する調整をより容易かつ適切に行うことが望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるインクジェットプリンタの調整方法、プログラム、及び印刷システムを提供することを目的とする。
 本願の発明者は、インクジェットヘッドに対する調整に関し、インクジェットヘッドから媒体へ向かう鉛直方向の速度である吐出方向速度に着目して、調整を行うことを考えた。また、本願の発明者は、インクの吐出方向速度に関し、インクジェットヘッドの主走査動作時にインクジェットヘッドが移動する方向(主走査方向)でのインクの着弾位置が、吐出方向速度に応じて変化することに着目した。また、インクジェットヘッドの高さを複数段階で異ならせてインクジェットヘッドにインクを吐出させ、高さの違いによって生じる着弾位置間の距離を測定することで、ノズルの状態を確認することを考えた。そして、実際に様々な実験等を行うことで、このような方法でノズルの状態を確認できることや、確認結果を利用して、インクジェットプリンタに対する調整を容易かつ適切に行い得ることを見出した。
 また、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、上記の効果を得るための構成を見出し、本発明に至った。上記の課題を解決するために、本発明は、インクジェットプリンタに対する調整を行うインクジェットプリンタの調整方法であって、媒体に対して所定のテストパターンを前記インクジェットプリンタに印刷させるパターン印刷段階と、前記媒体に印刷された前記テストパターンの読み取り結果に対する解析を行う解析段階と、前記解析段階での解析の結果を前記インクジェットプリンタの動作に反映させる調整を行う調整段階とを備え、前記インクジェットプリンタは、インクを吐出するインクジェットヘッドと、鉛直方向と直交する主走査方向へ移動しつつインクを吐出する主走査動作を前記インクジェットヘッドに行わせる主走査駆動部と、鉛直方向における前記インクジェットヘッドの高さを変化させるヘッド位置調整部とを備え、前記パターン印刷段階において、前記ヘッド位置調整部によって前記インクジェットヘッドの高さを複数段階で異ならせることで、前記媒体の表面と前記インクジェットヘッドの下部のノズル面との間の距離であるヘッドギャップを複数段階で異ならせて、前記インクジェットプリンタに前記テストパターンを印刷させ、前記解析段階において、前記テストパターンに基づき、前記ヘッドギャップの違いによって生じる前記主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を検知し、前記調整段階において、前記着弾位置の変化量に基づく調整を行うことを特徴とする。
 このように構成した場合、テストパターンを用いて検知される主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量に基づき、インクジェットプリンタの状態を適切に検知できる。また、検知した結果に基づき、インクジェットプリンタに対する調整を適切に行うことができる。テストパターンは、互いに異なる高さからインクジェットヘッドにインクを吐出させたパターンの一例である。
 この構成において、ヘッド位置調整部は、テストパターンを印刷するために行う複数回の主走査動作のうち、少なくともいずれかの主走査動作の合間にインクジェットヘッドの高さを変化させることで、その前後の主走査動作の実行時におけるインクジェットヘッドの高さを異ならせる。また、インクジェットプリンタの調整方法は、テストパターンを示す画像であるパターン画像を生成するパターン読取段階を更に備えてもよい。この場合、パターン読取段階では、パターン印刷段階でテストパターンが印刷された媒体をスキャナで読み取ることでパターン画像を生成する。また、解析段階では、パターン画像に対する解析をコンピュータで行うことで、テストパターンの読み取り結果に対する解析を行う。このように構成すれば、パターンの読み取り及び解析を適切に行うことができる。また、テストパターンを読み取る機能をインクジェットプリンタが有していなくても、例えば市販のスキャナ等を用いて、テストパターンの読み取りを適切に行うことができる。
 この構成において、パターン読取段階及び解析段階の動作を、コンピュータを用いて自動的に行うことが考えられる。また、調整段階の動作についても、コンピュータを用いて自動的に行うことが考えられる。テストパターンの読み取りや解析等を自動的に行うことで、インクジェットプリンタの出荷後等であっても、インクジェットプリンタを使用している通常の印刷環境等でインクジェットプリンタにテストパターンを印刷させて、インクジェットプリンタの調整を容易かつ適切に行うことができる。また、解析段階において、コンピュータでの画像処理によって解析を行い、その結果に基づいてインクジェットプリンタに対する調整を行うことで、調整を行う作業者の個人差等によって調整の結果に差がでることを防止すること等も可能になる。また、これにより、インクジェットプリンタの印刷画質に個体差が生じることを適切に防止することができる。そのため、このように構成すれば、インクジェットプリンタに対する調整を高い精度で行うことができる。
 また、この構成のインクジェットプリンタは、副走査駆動部を更に備えてもよい。副走査駆動部は、媒体に対して相対的に副走査方向へインクジェットヘッドを移動させる駆動部である。副走査方向は、主走査方向及び鉛直方向と直交する方向である。また、テストパターンとしては、ヘッドギャップを複数段階で異ならせて描かれるパターンであるギャップ変更パターンを含むパターンを用いることが考えられる。ギャップ変更パターンとしては、副走査方向における位置を互いにずらして描かれる第1パターン及び第2パターンを含むパターンを用いることが考えられる。第1パターンとしては、ヘッドギャップを第1の距離にして、主走査動作において移動しているインクジェットヘッドが主走査方向における所定の位置に来たタイミングでインクジェットヘッドが吐出するインクによって描かれるパターンを用いることが考えられる。第2パターンとしては、ヘッドギャップを第1の距離と異なる第2の距離にして、主走査動作において移動しているインクジェットヘッドが上記の所定の位置に来たタイミングでインクジェットヘッドが吐出するインクによって描かれるパターンを用いることが考えられる。この場合、解析段階では、第1パターン及び第2パターンの主走査方向における位置のズレ量を検知する。そして、調整段階では、このズレ量に基づく調整を行う。このように構成すれば、ヘッドギャップの違いによって生じる主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を適切に検知することができる。また、これにより、インクジェットプリンタに対する調整を適切に行うことができる。
 また、この構成において、ヘッドギャップの違いによって生じる主走査方向におけるインクの着弾位置の変化は、吐出方向速度の違いを反映している。また、吐出方向速度は、インクの容量(インクの液滴の容量)に応じて変化する。そして、解析段階で検知する着弾位置の変化量は、インクの容量に対応する。そのため、調整段階では、解析段階での解析の結果に基づき、ノズルから吐出されるインクの容量を変化させる調整を行うことが考えられる。また、調整段階において、例えば、インクジェットヘッドに供給する駆動信号の電圧を変化させる調整を行うこと等が考えられる。この場合、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドを駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力部を更に備える。そして、調整段階では、着弾位置の変化量に基づき、インクジェットヘッドに供給される駆動信号の電圧を調整する。このように構成すれば、インクジェットプリンタに対する調整を適切に行うことができる。
 また、ギャップ変更パターンを含むテストパターンを用いる場合、上述のように、解析段階では、第1パターン及び第2パターンの主走査方向における位置のズレ量を検知する。そして、調整段階では、予め設定された基準量とズレ量とを比較した結果に応じて、駆動信号の電圧を変化させる。このように構成すれば、駆動信号の調整を適切に行うことができる。また、上記の基準量としては、インクの容量が適正である場合に検知されるべきズレ量に対応する値等を用いることが考えられる。基準量に対応するズレ量とは、インクの容量が適正な場合の、第1パターンの基準位置と第2パターンの基準位置との間の距離である。また、この距離は、調整段階の調整において目標とすべきターゲット距離等と考えることもできる。調整段階では、第1パターンと第2パターンとのズレ量をターゲット距離に合わせるための調整値や補正値等を算出し、インクジェットプリンタに対する制御に反映させることで、インクジェットプリンタに対する調整を行うことが考えられる。
 また、駆動信号の調整は、インクジェットヘッドにおけるノズル毎に個別に行うことが好ましい。インクジェットヘッドは、複数のノズルを有する。駆動信号出力部は、インクジェットヘッドに対し、ノズル毎に、駆動信号を供給する。また、テストパターンにおけるギャップ変更パターンは、ノズル毎の上記のズレ量を検知できる第1パターン及び第2パターンを含む。そして、解析段階では、このようなテストパターンに基づき、ノズル毎に、上記のズレ量を検知する。また、調整段階では、ノズル毎の駆動信号に対し、ノズル毎の上記のズレ量に基づき、電圧の調整を行う。このように構成すれば、ノズル毎の駆動信号の調整を適切に行うことができる。
 また、調整段階では、駆動信号の電圧以外の調整を行うこと等も考えられる。例えば、インクジェットプリンタにおいて印刷をしようとしている画像に対し、解析段階の解析結果に基づく画像処理を行うことで、インクジェットプリンタに対する調整を行うことが考えられる。例えば、印刷すべき画像としてインクジェットプリンタへ供給される印刷画像に対し、解析段階で検知される着弾位置の変化量に基づき、画像処理を行うことが考えられる。このように構成した場合も、解析段階での解析の結果に基づき、インクジェットプリンタに対する調整を適切に行うことができる。また、解析段階において、インクの容量について、基準の容量とのズレ量を検知し、このズレ量に応じて生じる画質の変化を軽減するように、印刷画像に対する画像処理を行うこと等が考えられる。
 また、この構成において、ヘッドギャップは、媒体の厚さに応じて変化すると考えることもできる。そのため、解析段階では、上記の着弾位置の変化量に基づき、媒体の厚さを検知すること等も考えられる。そして、調整段階では、媒体の厚さに基づく調整を行うことが考えられる。このように構成した場合も、インクジェットプリンタに対する調整を適切に行うことができる。また、媒体の厚さに基づく調整としては、インクジェットヘッドの高さの調整等を行うことが考えられる。また、上記において説明をしたギャップ変更パターンを含むテストパターンを用いる場合、解析段階において、第1パターン及び第2パターンに基づき、インクジェットヘッドが吐出するインクのミスト化、及び、インクの飛行曲がりの少なくともいずれかを更に検知すること等も考えられる。このように構成すれば、一つのテストパターンに基づき、多様な情報を適切に得ることができる。
 また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有するプログラムや印刷システムを用いること等も考えられる。これらの場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
 本発明によれば、インクジェットプリンタの調整を容易かつ適切に行うことができる。
本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの調整方法を実行する印刷システム10について説明をする図である。図1(a)は、印刷システム10の要部の構成の一例を示す。図1(b)は、印刷装置12の要部の構成の一例を示す。 ヘッド部102の具体的な構成について説明をする図である。図2(a)は、ヘッド部102の構成の一例を示す。図2(b)は、ヘッド部102におけるインクジェットヘッド202の構成の一例を示す。 画像解析ツールの構成の一例を示す図である。 画像解析装置16において実行する解析の一例について説明をする図である。図4(a)は、インクの吐出方向速度と着弾位置との関係を簡略化して示す。図4(b)は、調整パターンの印刷時における印刷の条件の一例を示す。 本例において用いる調整パターンの例について説明をする図である。図5(a)は、調整パターンの少なくとも一部として印刷するギャップ変更パターン410に関し、1回の主走査動作で形成するインクのドット402の並びの一例を示す。図5(b)は、ギャップ変更パターン410の構成の一例を示す。 印刷システム10の動作の一例を示すフローチャートである。 補正値の算出を行う動作の一例を示すフローチャートである。
 以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの調整方法を実行する印刷システム10について説明をする図である。図1(a)は、印刷システム10の要部の構成の一例を示す。以下に説明をする点を除き、印刷システム10は、公知の印刷システムと同一又は同様の特徴を有してよい。例えば、印刷システム10は、図示した構成以外に、公知の印刷システムと同一又は同様の構成を更に有してよい。
 本例の印刷システム10は、インクジェット方式で印刷を行う印刷システムであり、印刷装置12、スキャナ14、画像解析装置16、及び印刷制御部18を備える。印刷装置12は、印刷システム10において印刷を実行するインクジェットプリンタである。また、本例の印刷装置12は、複数のインクジェットヘッドを有しており、印刷装置12の調整時に印刷対象の媒体(メディア)に対して、予め設定されたテストパターンである調整パターンを印刷する。印刷装置12の構成については、後に更に詳しく説明をする。
 スキャナ14は、印刷装置12によって媒体に印刷された画像を読み取る画像読取装置である。本例のスキャナ14は、印刷装置12の調整時に媒体に印刷された調整パターンを読み取る。スキャナ14を用いて調整パターンを読み取ることで、画像を読み取るための特別な構成等を印刷装置12に持たせることなく、容易かつ適切に調整パターンの読み取りを行うことができる。また、スキャナ14を用いることで、高解像度での画像の読み取りを容易かつ適切に行うことも可能になる。スキャナ14としては、フルカラーでの画像の読み取りが可能なカラースキャナを用いることが好ましい。また、スキャナ14としては、例えば、コンピュータに接続されて、そのコンピュータの制御に従って画像の読み取りを行うスキャナを用いることが考えられる。このようなスキャナ14としては、例えば、読み取り可能な最大の原稿サイズがA4サイズ以下のスキャナ等を好適に用いることができる。この場合、読み取りの解像度が2400dpi以上(例えば、2400~4800dpi程度、好ましくは、2400~3000dpi程度)のスキャナを用いることが好ましい。このように構成すれば、市販の安価なPC用スキャナ等を用いて、調整用パターンの読み取りを適切に実行することができる。スキャナ14を接続するコンピュータとしては、汎用のPC等を好適に用いることができる。本例においては、このコンピュータとして画像解析装置16を用いる。
 画像解析装置16は、調整パターンを示す画像であるパターン画像に対する画像解析を行うコンピュータであり、スキャナ14での調整パターンの読み取りによって生成されるパターン画像に対する画像処理を行う。また、これにより、画像解析装置16は、印刷装置12の動作の制御に用いる補正値の算出や、印刷装置12のインクジェットヘッドの状態を示す数値の算出等を行う。本例の画像解析装置16は、例えばPC等のコンピュータであり、コンピュータを画像解析装置として機能させるプログラムである画像解析ツールに従って、調整パターンに基づき、所定の補正値等の数値を算出する。また、画像解析装置16は、算出した補正値を印刷制御部18に供給する。更に、本例の画像解析装置16は、画像処理での解析の結果を示す解析レポートとして、解析結果を示すファイルである解析結果ファイルを生成する。画像解析装置16において算出する数値や画像解析装置16の動作等については、後に更に詳しく説明をする。
 印刷制御部18は、印刷装置12の動作を制御するコンピュータ(制御PC)であり、プログラムに従い印刷装置12の動作を制御する。印刷制御部18は、制御設定値を記憶するデータベース20を管理し、データベース20が記憶している制御設定値に基づき、印刷装置12の動作を制御する。制御設定値は、印刷装置12の動作を制御するための設定値の一例である。また、本例のデータベース20は、制御設定値を記憶する設定値記憶部の一例であり、印刷制御部18の一部として構成される。データベース20が記憶する制御設定値は、印刷制御部18の記憶装置(HDD又はSSD等)に格納される。また、本例のデータベース20は、印刷装置12における互いに異なる動作にそれぞれが対応付けられた複数種類の制御設定値を記憶している。印刷制御部18及びデータベース20の変形例においては、データベース20は、印刷制御部18の外部に置かれてもよい。また、本例の印刷制御部18は、画像解析装置16から受け取る上記の補正値について、制御設定値の少なくとも一部として、データベース20に記憶させる。また、これにより、印刷制御部18は、画像解析装置16によって算出される補正値を利用して、印刷装置12の動作を制御する。このように構成すれば、調整パターンに基づいて算出される補正値に基づき、印刷装置12の動作の調整を適切に行うことができる。
 続いて、本例における印刷装置12の構成について、更に詳しく説明をする。図1(b)は、印刷装置12の要部の構成の一例を示す。上記及び以下に説明をする点を除き、印刷装置12は、公知の印刷装置と同一又は同様の特徴を有してよい。例えば、印刷装置12は、図示した構成以外に、公知の印刷装置と同一又は同様の構成を更に有してよい。本例の印刷装置12は、ヘッド部102、台部104、Yバー部106、主走査駆動部112、副走査駆動部114、駆動信号出力部116、ヘッド位置調整部118、及び制御部120を有する。ヘッド部102は、印刷対象の媒体50に対してインクを吐出する部分である。また、本例のヘッド部102は、複数のインクジェットヘッドを有し、印刷の解像度に応じて設定される媒体50上の吐出位置に対し、それぞれのインクジェットヘッドから、インクを吐出する。それぞれのインクジェットヘッドは、印刷の解像度に応じて設定される吐出位置のうち、印刷すべき画像に応じて選択される少なくとも一部の吐出位置へ、インクを吐出する。ヘッド部102の具体的な構成については、後に更に詳しく説明をする。
 台部104は、ヘッド部102と対向する位置に媒体50を保持する台状部材である。本例の台部104は、フラットベッド型の台であり、図中に示すように、上面に媒体50の全体が載せられることで、媒体50をヘッド部102と対向させて保持する。Yバー部106は、媒体50を挟んで台部104と対向する位置において媒体50の幅方向に延びる部材であり、媒体50と対向する位置にヘッド部102を保持する。本例の媒体50の幅方向は、印刷装置12において予め設定された主走査方向(図中のY方向)と平行な方向である。主走査方向は、鉛直方向と直交する方向である。また、Yバー部106は、例えば主走査方向へのヘッド部102の移動をガイドするガイドレール等を含み、主走査動作時にヘッド部102の主走査方向への移動をガイドする。主走査動作は、ヘッド部102が媒体50に対して主走査方向へ相対的に移動しつつインクを吐出する動作の一例である。
 主走査駆動部112は、ヘッド部102に主走査動作を行わせる駆動部である。本例の主走査駆動部112は、Yバー部106に沿ってヘッド部102を移動させつつ、ヘッド部102の各インクジェットヘッドにインクを吐出させることで、ヘッド部102に主走査動作を行わせる。主走査駆動部112は、制御部120の制御に従って、駆動信号出力部116から受け取った駆動信号をインクジェットヘッドに供給し、印刷すべき画像に応じて、各インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出する。駆動信号は、複数のインクジェットヘッドのそれぞれにインクを吐出させる信号の一例である。また、駆動信号については、インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出させる駆動素子(ピエゾ素子等)を駆動するための信号と考えることもできる。
 副走査駆動部114は、ヘッド部102に副走査動作を行わせる駆動部である。副走査動作は、ヘッド部10を、主走査方向及び鉛直方向と直交する副走査方向(図中のX方向)へ媒体50に対して相対的に移動させる動作の一例である。また、副走査動作は、主走査動作時にヘッド部102に対向する媒体50の位置を変更する動作と考えることもできる。副走査駆動部114は、主走査動作の合間にヘッド部102に副走査動作を行わせることで、媒体50における、次の回の主走査動作でインクが吐出される領域を変更する。このように構成すれば、媒体50の各位置に対する主走査動作をヘッド部102に適切に行わせることができる。また、本例の副走査駆動部114は、位置が固定されている台部104に対し、制御部120の制御に従って、所定の副走査移動量だけヘッド部102と共にYバー部106を移動させることで、ヘッド部102に副走査動作を行わせる。副走査移動量は、副走査動作において媒体50に対して相対的に複数のインクジェットが移動する移動量の一例である。
 駆動信号出力部116は、インクジェットヘッドを駆動する駆動信号をヘッド部102の複数のインクジェットヘッドに供給する出力部である。本例の駆動信号出力部116は、主走査駆動部112を介して各インクジェットヘッドの駆動素子へ駆動信号を供給することで、各インクジェットヘッドにおけるノズルからインクを吐出させる。また、これにより、駆動信号出力部116は、インクジェットヘッドにおける複数のノズルに対し、ノズル毎に、駆動信号を供給する。ノズル毎に駆動信号を供給することは、ノズル毎に個別に駆動信号の調整を行えることと考えることもできる。駆動信号の調整の例としては、駆動信号の電圧を調整することが考えられる。駆動信号の電圧を調整することは、駆動信号における少なくとも一部のタイミングでの電圧を調整することと考えることもできる。
 ヘッド位置調整部118は、鉛直方向におけるインクジェットヘッドの高さを変化させる調整部である。本例のヘッド位置調整部118は、Yバー部106の少なくとも一部の高さを変化させることで、鉛直方向へヘッド部102を移動させて、インクジェットヘッドの高さを変化させる。ヘッド位置調整部118は、媒体50の厚みに合わせて、インクジェットヘッドの高さを変化させる。また、本例のヘッド位置調整部118は、調整パターンを印刷する動作の中で、インクジェットヘッドの高さを変化させる。ヘッド位置調整部118は、調整パターンを印刷するために行う複数回の主走査動作のうち、少なくともいずれかの主走査動作の合間にインクジェットヘッドの高さを変化させることで、その前後の主走査動作の実行時におけるインクジェットヘッドの高さを異ならせる。調整パターンの印刷時にインクジェットヘッドの高さを変化させる動作については、後に更に詳しく説明をする。
 制御部120は、印刷装置12のCPUを含む部分であり、印刷装置12のファームウェア等のプログラムに従って、印刷装置12の各部の動作を制御する。制御部120は、印刷装置12における制御ユニットに対応する構成等と考えることもできる。また、本例の制御部120は、データベース20に記憶されている制御設定値に基づき、印刷装置12の各部の動作を制御する。また、これにより、制御部120は、印刷装置12の各部を制御設定値に基づいて動作させる。制御部120は、例えば、データベース20に記憶されている制御設定値に基づき、主走査駆動部112の動作を制御する。また、これにより主走査駆動部112は、制御設定値に基づき、ヘッド部102に主走査動作を行わせる。この場合、制御設定値としてデータベース20が記憶している補正値に基づき、それぞれのインクジェットヘッドにインクを吐出させるタイミングの調整を行うことが考えられる。このように構成すれば、より高い精度でヘッド部102に主走査動作を行わせることができる。また、制御部120は、更に、制御設定値としてデータベース20が記憶している補正値に基づき、副走査動作における副走査移動量の調整を行う。これにより、ヘッド部102に副走査動作をより高い精度で行わせることができる。この場合、副走査移動量の調整用の補正値として、インクジェットヘッドにインクを吐出させるタイミングの調整用の補正値とは別の補正値を用いることが考えられる。また、本例の制御部120は、更に、制御設定値としてデータベース20が記憶している補正値に基づき、インクジェットヘッドの各ノズルに対して供給される駆動信号の電圧を変化させる。駆動信号の電圧の調整用の補正値としては、上記の他の調整用の補正値とは別の補正値を用いることが考えられる。
 続いて、印刷装置12におけるヘッド部102の構成について、更に詳しく説明をする。図2は、ヘッド部102の具体的な構成について説明をする図である。図2(a)は、ヘッド部102の構成の一例を示す。図2(b)は、インクジェットヘッド202の構成の一例を示す。本例のヘッド部102は、キャリッジ200及び複数のインクジェットヘッド202を有している。キャリッジ200は、複数のインクジェットヘッド202を保持する保持部材であり、図中に符号202a1~d4として区別して示すような複数のインクジェットヘッド202を、台部104(図1参照)に対向させて保持する。台部104と対向させてインクジェットヘッド202を保持することは、台部104上の媒体へ向けてインクが吐出されるようにインクジェットヘッド202を保持することと考えることができる。
 また、本例のキャリッジ200は、複数のインクジェットヘッド202が副走査方向にスタガ配置で並べられた列が、主走査方向へ複数列並べられた構成で、複数のインクジェットヘッド202を保持する。図示した構成においては、インクジェットヘッド202a1~a4として示す4個のインクジェットヘッド202が、スタガ配列で並ぶ第1の列になっている。また、インクジェットヘッド202b1~b4として示す4個のインクジェットヘッド202が、スタガ配列で並ぶ第2の列になっている。インクジェットヘッド202c1~c4として示す4個のインクジェットヘッド202が、スタガ配列で並ぶ第3の列になっている。インクジェットヘッド202d1~d4として示す4個のインクジェットヘッド202が、スタガ配列で並ぶ第4の列になっている。複数のインクジェットヘッド202がスタガ配列で並べられることは、主走査方向における位置をずらした複数のインクジェットヘッド202が副走査方向へ並べられることと考えることができる。複数のインクジェットヘッド202は、副走査方向において一部が重なるように、副走査方向へ並べられてもよい。本例のスタガ配列で並ぶ4個のインクジェットヘッド202は、例えば図中に示すように、主走査方向における位置を交互にずらしつつ、隣接するインクジェットヘッド202の間で副走査方向において一部が重なるように、副走査方向へ並べられている。
 また、この場合、スタガ配列で並ぶ複数のインクジェットヘッド202を、仮想的な大きな一つのインクジェットヘッドとして用いることが可能になる。より具体的には、スタガ配列で並ぶ複数のインクジェットヘッド202が有しているノズルを合わせて、仮想的な一つのノズル列を構成することができる。また、図中に示すように、本例のインクジェットヘッド202の第1~第4の列は、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並ぶ。この場合、各スタガ配列に対応する仮想的なノズル列が主走査方向に並んでいると考えることができる。また、それぞれのスタガ配列(一つのスタガ配列)に並ぶ複数のインクジェットヘッド202では、同じ色のインクを吐出し、互いに異なるスタガ配列に並ぶインクジェットヘッド202では、互いに異なる色のインクを吐出することが考えられる。本例のように、第1~第4の列に分けてキャリッジ200が複数のインクジェットヘッド202を保持する場合、第1~第4のそれぞれの列のインクジェットヘッド202によって、プロセスカラーの各色のインクを吐出することが考えられる。プロセスカラーの各色は、減法混色法の色表現における基本色である。プロセスカラーの各色のインクとしては、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、及びK(ブラック)の各色のインクを用いることが考えられる。このようなインクを用いることで、高い品質でのカラー印刷を行うことができる。また、印刷装置12(図1参照)の用途等によっては、一つのスタガ配列に並ぶ複数のインクジェットヘッド202の一部により、同じスタガ配列内の他のインクジェットヘッド202と異なる色のインクを吐出してもよい。このように構成すれば、ヘッド部102がより多くの色のインクを吐出することができる。また、複数のスタガ配列のインクジェットヘッド202により、同じ色のインクを吐出することも考えられる。
 また、ヘッド部102の構成に関し、インクジェットヘッド202の個数や配置は、図2(a)に図示した例に限らず、様々に変更が可能である。また、ヘッド部102は、インクジェットヘッド202から吐出するインクに合わせて、他の構成を更に有してもよい。インクジェットヘッド202から紫外線硬化型のインクを吐出する場合、ヘッド部102は、紫外線光源等を更に有してもよい。
 また、本例のインクジェットヘッド202は、例えば図2(b)に示すように、複数のノズル列212を有する。ノズル列212は、所定のノズル列方向における位置をずらして複数のノズルが並ぶ列である。また、本例のノズル列方向は、副走査方向と平行な方向である。各ノズル列212の複数のノズルは、主走査方向における位置を揃えて、一定のノズル間隔で副走査方向へ並んでいる。また、複数のノズル列212は、副走査方向における位置を僅かにずらして、主走査方向に並べられる。例えば、一つのノズル列212におけるノズル間隔未満の距離だけ、ノズル列212間での副走査方向における位置をずらすことが考えられる。このように構成すれば、一つのインクジェットヘッド202における副走査方向でのノズル間の距離(インクジェットヘッド202内での副走査方向におけるノズル間の最小距離)を、一つのノズル列212におけるノズル間隔よりも短い距離にすることができる。これにより、高解像度の印刷を高速に行うことが可能になる。
 尚、図2(b)においては、一つのインクジェットヘッド202におけるノズル列212の数が4列の場合について、インクジェットヘッド202の構成の例を簡略化して図示している。一つのインクジェットヘッド202におけるノズル列212の数は、4列以外であってもよい。また、高解像度の印刷を高速かつ適切に行うことを考えた場合、一つのインクジェットヘッド202におけるノズル列212の数について、4列以上(例えば、4~6列程度)にすることが好ましい。
 続いて、画像解析装置16において実行する画像処理の動作等について、更に詳しく説明をする。上述のように、本例の画像解析装置16は、画像解析ツールに従って、調整パターンに基づき、所定の補正値等の数値の算出を行う。画像解析ツールとしては、図3に示す構成のプログラムを用いる。
 図3は、画像解析ツールの構成の一例を示す。本例の画像解析ツールは、画像解析装置16(図1参照)において実行されるプログラムであり、複数のモジュールによって構成されている。また、画像解析ツールは、複数のモジュールとして、解析ツール本体302、パターン解析ライブラリ304、複数の調整項目ライブラリ306、及びレポート作成ライブラリ308を有する。解析ツール本体302は、画像解析ツールの全体を制御するツール本体となるモジュールである。また、本例の解析ツール本体302は、実行ファイル形式のファイル(例えば、exe形式のファイル)であり、画像解析ツールに対するデータの入出力処理(I/O処理)や、画像解析ツールにおけるモジュール間でのデータの入出力処理の管理等を行う。
 本例の解析ツール本体302は、例えば画像解析装置16のモニタにユーザインターフェイス(UI)を表示し、ユーザによるファイルの選択により、パターン画像及び機種パラメータの読み込みを行う。上述のように、パターン画像は、媒体に印刷された調整パターンをスキャナ14(図1参照)で読み取ることで生成される画像である。パターン画像は、例えば画像解析装置16の記憶装置に記憶されており、上記のユーザインターフェイスでユーザに選択されることで、画像解析ツールに読み込まれる。画像解析ツールに読み込まれるパターン画像は、解析の対象となる解析画像の一例である。また、機種パラメータは、調整パターンの印刷に用いた印刷装置12(図1参照)の機種に応じて設定されるパラメータである。このような機種パラメータを用いることで、印刷装置12の機種に合わせた解析を画像解析ツールに行わせることができる。また、これにより、複数種類の機種の印刷装置に対して共通の画像解析ツールを用いることが可能になる。機種パラメータとしては、例えば、ヘッド部102(図2参照)におけるインクジェットヘッドの配置やインクジェットヘッドの構成等を示すパラメータを用いることが考えられる。インクジェットヘッドの配置を示すパラメータとしては、インクジェットヘッドの個数やスタガ配置での配置数を示すパラメータを用いることが考えられる。
 また、本例の画像解析装置16は、画像解析ツールに従って実行する動作の出力として、補正値データ及び解析レポートを出力する。画像解析装置16は、補正値データとして、画像解析装置16が算出した補正値を示すファイルを出力する。また、解析レポートとして、解析結果を示す解析結果ファイルを出力する。補正値データは、補正値を印刷装置12にフィードバックするためのファイル等と考えることもできる。画像解析装置16は、所定の書式で補正値を示すファイルを生成することで、補正値データを出力する。また、例えばデータベース20が記憶する情報を管理するプログラム(例えばアジャストツール)を画像解析装置16又は他のコンピュータで実行することで、補正値をデータベース20に記憶させる。また、補正値は、画像解析ツールに従って実行する画像解析装置16の動作の中で、直接、データベース20に記憶させてもよい。解析結果ファイルとしては、例えばpdf形式や表計算用ファイル形式のファイルを用いることが考えられる。また、解析結果ファイルによって出力する解析レポートは、印刷装置12における調整レベルを数値化して、人が見やすい形式にまとめたレポートと考えることができる。また、解析レポートは、調整レベルのエビデンス管理等に用いることが考えられる。
 パターン解析ライブラリ304、複数の調整項目ライブラリ306、及びレポート作成ライブラリ308のそれぞれは、ライブラリとして機能するモジュールである。本例においては、これらのライブラリのモジュールとして、ダイナミックリンクライブラリ形式(DLL形式)のファイルを用いる。また、これらのライブラリのうち、パターン解析ライブラリ304は、パターン画像を解釈するためのライブラリであり、パターン画像を解釈した結果に基づき、複数の調整項目ライブラリ306の中から、必要なモジュールを呼び出す。また、これにより、パターン解析ライブラリ304は、パターン画像に対する様々な解析を複数の調整項目ライブラリ306に行わせる。複数の調整項目ライブラリ306のそれぞれは、画像解析ツールでの解析の対象となる様々な項目(調整項目)に対する解析を行うライブラリである。本例の複数の調整項目ライブラリ306のそれぞれは、互いに異なる項目用のライブラリであり、必要に応じてパターン解析ライブラリ304から呼び出されて、対応する項目に関する処理を実行する。また、本例の画像解析ツールは、例えば解析すべき項目が後に増えた場合等に、必要な調整項目ライブラリ306を追加可能に構成されている。
 本例の複数の調整項目ライブラリ306としては、図中に示すように、ヘッド傾き解析用、ヘッド前後解析用、ヘッドスタガ解析用、ヘッド電圧解析用、ドット位置解析用、及びフィード解析用のライブラリを用いる。ヘッド傾き解析用の調整項目ライブラリ306では、キャリッジ200(図2参照)に対するインクジェットヘッド202(図2参照)の取付角度の解析を行う。インクジェットヘッド202の取付角度は、所定の正しい向きに対してインクジェットヘッド202の長手方向がずれる角度と考えることもできる。ヘッド前後解析用の調整項目ライブラリ306では、キャリッジ200に保持されている各インクジェットヘッド202について、前後方向、つまり副走査方向における位置の解析を行う。ヘッドスタガ解析用の調整項目ライブラリ306では、スタガ配列で並ぶ複数のインクジェットヘッド202について、隣接するインクジェットヘッド202の間での前後方向における位置関係の解析を行う。ヘッド電圧解析用の調整項目ライブラリ306では、各インクジェットヘッド202に供給される駆動信号の電圧の解析を行う。ドット位置解析用の調整項目ライブラリ306では、各インクジェットヘッド202のノズルから吐出されるインクで形成されるドットの位置の解析を行う。また、フィード解析用の調整項目ライブラリ306では、副走査動作での副走査移動量の解析を行う。
 また、レポート作成ライブラリ308では、複数の調整項目ライブラリ306で行った解析の結果に基づき、解析結果ファイルを生成する。レポート作成ライブラリ308は、解析ツール本体302及びパターン解析ライブラリ304を介して、各調整項目ライブラリ306での解析の結果を受け取る。また、レポート作成ライブラリ308は、解析ツール本体302を介して、解析結果ファイルを出力する。また、上述のように、本例の画像解析装置16は、補正値データを出力することで、データベース20に補正値を記憶させる。画像解析装置16は、複数の調整項目ライブラリ306の少なくとも一部の解析結果に合わせて、補正値を算出する。また、解析ツール本体302は、パターン解析ライブラリ304を介して調整項目ライブラリ306から補正値を受け取り、受け取った補正値を示す補正値データを出力する。
 また、本例の複数の調整項目ライブラリ306によって実行する様々な解析のうち、ヘッド傾き解析、ヘッド前後解析、及びヘッドスタガ解析は、機械的な調整(メカ調整)に関する解析である。これに対し、ヘッド電圧解析、ドット位置解析、及びフィード解析は、メカ調整以外の印刷の動作の調整(プリント調整)に関する解析である。そして、本例においては、プリント調整に関する調整項目ライブラリ306のうち、ドット位置解析用の調整項目ライブラリ306、及びフィード解析用の調整項目ライブラリ306によって、補正値の算出を行う。補正値の算出を行わない調整項目ライブラリ306での解析の結果については解析結果ファイルに反映する。また、本例においては、補正値の算出を行う調整項目ライブラリ306での解析の結果も含めて、全ての調整項目ライブラリ306での解析の結果を解析結果ファイルに反映する。
 続いて、調整項目ライブラリ306で実行する解析の例について、更に詳しく説明をする。以下においては、調整項目ライブラリ306で実行する解析の一例として、ドット位置解析用の調整項目ライブラリ306が行う解析の例を説明する。また、この例における画像解析装置16では、例えば図4に示す事項を利用して、調整パターンの印刷時に形成されるインクのドットの位置に基づき、印刷装置12の状態に対する解析を行う。また、解析結果に基づき、印刷装置12の調整に用いる補正値の算出を行う。
 図4は、画像解析装置16において実行する解析の一例について説明をする図であり、ドット位置解析用の調整項目ライブラリ306で行う解析の例に関し、この解析に関連する印刷装置12の状態とインクの着弾位置との関係の例を示す。図4(a)は、インクの吐出方向速度と着弾位置との関係を簡略化して示す。
 上述のように、本例の印刷装置12のインクジェットヘッド202は、主走査動作により、主走査方向へ移動しつつ、インクを吐出する。そして、インクジェットヘッド202から吐出されるインク(インクの液滴)の速度は、インクジェットヘッド202から媒体50へ向かう鉛直方向(吐出方向)の成分と、主走査動作中のインクジェットヘッド202の移動速度であるスキャン速度に対応する成分とを合成した成分になる。また、その結果、インクジェットヘッド202と媒体50との間のインクは、主走査方向へ移動しつつ、徐々に媒体50へ近づくことになる。そして、インクの飛翔中に主走査方向に液滴が移動する距離を飛翔距離と定義し、上記の鉛直方向の成分を吐出方向速度と定義すると、飛翔距離は、吐出方向速度に応じて変化すると考えることができる。吐出方向速度は、インクジェットヘッド202から媒体50へ向かう鉛直方向の速度と考えることもできる。
 インクジェットヘッド202のノズルから吐出された直後のインク液滴の速度における主走査方向の成分は、スキャン速度に対応する値になる。また、吐出方向速度は、インクの容量(インクの液滴の容量、体積)に応じて決まる値になる。そして、主走査方向の成分は、ノズルの特性によらず、一定の値になる。これに対し、インクの容量は、通常、ノズルの特性のバラツキによって変化する。そのため、吐出方向速度は、ノズルの特性に応じて変化する。そして、図4(a)において液滴の移動ベクトルとして簡略化して示すように、インクジェットヘッド202と媒体50との間で飛翔するインクの移動の向きは、吐出方向速度に応じて変化する。また、その結果、飛翔距離が吐出方向速度に応じて変化する。吐出方向速度が相対的に小さい場合、飛翔距離は相対的に大きくなる。また、吐出方向速度が相対的に大きい場合、飛翔距離は相対的に小さくなる。
 ここで、飛翔中のインクの速度は、空気抵抗や重力等の影響により、徐々に変化する。そのため、吐出方向速度と飛翔距離との関係は、図4(a)に示す関係よりも複雑になることが考えられる。しかし、本例の印刷装置12のように、インクジェット方式で印刷を行う構成では、飛翔中のインクの実効的な吐出方向速度はインクの容量に応じて決まると考えることができる。そして、実効的な吐出方向速度と飛翔距離との関係は上記と同様に考えることができる。この場合、インクの容量と実効的な吐出方向速度との相関関係に基づき、インクの容量が相対的に小さい場合、飛翔距離が相対的に大きくなる。また、インクの容量が相対的に大きい場合、飛翔距離は相対的に小さくなる。また、このような相関関係は、インクジェット方式で印刷を行う印刷装置において通常成り立っている関係と考えることができる。また、本例の印刷装置12は、このような相関関係が成立する構成になっていると考えることもできる。
 また、原理的には、飛翔距離を測定することで、インクの容量を算出することもできると考えられる。しかし、通常の印刷装置の構成の場合、飛翔距離を測定することは、難しい。飛翔距離を正しく測定するためには、主走査方向における、インクジェットヘッド202がノズルからインクを吐出した位置と、媒体50上にインクが着弾した位置との間の距離を測定する必要がある。そして、インクを吐出した位置については、主走査動作の制御に用いる座標系の位置として検出することができる。また、インクの着弾位置については、媒体50上に設定する座標系の位置として検出することができる。しかし、この場合、通常、両者の座標系が異なることで、これらの位置の間の距離を高い精度で測定することは、難しい。また、両者の座標の位置を正確に対応付けようとすると、例えば媒体50上の位置を主走査動作の制御に用いる座標系の位置として高い精度で検知すること等が必要になり、印刷装置12のコストが増大する。
 これに対し、本例においては、以下において説明をするように、飛翔距離を直接測定するのではなく、吐出時の条件を互いに異ならせた場合に生じる着弾位置の変化量(主走査方向における変化量)に基づき、飛翔距離の差に対応する事項を検知する。そして、この検知結果に基づいて駆動信号の電圧を変化させることで、インクの容量を変化させて、印刷装置12に対する調整を行う。また、本例においては、例えば図4(b)に示すように、調整パターンの印刷時に、インクジェットヘッド202の高さを複数段階で異ならせる。
 図4(b)は、調整パターンの印刷時における印刷の条件の一例を示す図であり、画像解析装置16の解析対象となる調整パターンの印刷の仕方の一例を示す。上述のように、本例の印刷装置12では、ヘッド位置調整部118(図1参照)によって、インクジェットヘッド202の高さを変化させることができる。ヘッド位置調整部118によってインクジェットヘッド202の高さを複数段階で変化させることで、媒体50の表面とインクジェットヘッド202の下部のノズル面との間の距離であるヘッドギャップを複数段階で変化させることができる。そして、インクジェットヘッド202の高さを変化させることでヘッドギャップが変化すると、飛翔距離も変化することになる。この飛翔距離の変化量は、吐出方向速度の違いを反映していると考えることができる。そして、吐出方向速度がインクの容量に応じて決まることを考えると、飛翔距離の変化量は、インクの容量に応じて決まると考えることもできる。また、本願の発明者は、実際に様々な実験等を行うことで、ヘッドギャップを変化させることで生じる飛翔距離の変化量について、インクの容量との対応付けが可能であることを確認した。
 また、この点に関し、図4(b)の左側の図は、インクの容量が適正な場合の飛翔距離の変化を簡略化して示している。図中にギャップ1と示すように、ヘッドギャップを相対的に大きい所定の距離にすると、飛翔距離は、距離L1になる。また、図中にギャップ2と示すように、ヘッドギャップを相対的に小さい他の所定の距離にすると、飛翔距離は、距離L2になる。また、インクジェットヘッド202の高さを変化させることで生じる飛翔距離の変化量ΔLは、距離L1と距離L2との差(L1-L2)と等しくなる。この変化量ΔLはインクの適正な容量に対応している。
 図4(b)の右側の図は、インクの容量が適正でない場合の飛翔距離の変化量ΔLmの例を示している。インクの容量が適正な容量からずれていると、飛翔距離は、図4(b)の左側の図における距離とは異なる距離に変化する。例えば、右側の図において、ヘッドギャップを左側の図のギャップ1と同じにした場合、飛翔距離は、距離L1とは異なるLm1になる。また、ヘッドギャップを左側の図のギャップ2と同じにした場合、飛翔距離は、距離L2とは異なるLm2になる。その結果、飛翔距離の変化量ΔLm(=Lm1-Lm2)についても、インクの容量が適正な場合の変化量ΔLとは異なる値になる。測定される変化量ΔLmはインクの容量に対応している。
 ここで、上述のように、本例のインクジェットヘッド202は、駆動信号出力部116(図1参照)から供給される駆動信号に応じて、ノズルからインクを吐出する。そして、駆動信号の電圧を変化させることで、ノズルから吐出されるインクの容量を変化させることができる。そのため、例えばインクの容量が適正な容量になっていない場合には、インクの容量を適正な容量に近づけるように、駆動信号の電圧を変化させることが考えられる。そして、測定される変化量ΔLmと、インクの容量が適正な場合の変化量ΔLとの差に基づいて駆動信号の電圧を変化させることで、インクを適正な容量に近づけることができる。
 また、上述のように、本例の画像解析装置16は、媒体50に印刷される調整パターンに基づき、補正値等の数値の算出を行う。そして、インクの容量に関し、画像解析装置16は、飛翔距離の変化量ΔLmを測定するためのパターンを含む調整パターンに基づき、駆動信号の電圧を変化させるための補正値を算出する。また、印刷システム10においては、例えば画像解析装置16又は印刷制御部18(図1参照)等により、この補正値をデータベース20(図1参照)に記憶させることで、印刷装置12に対する調整を行う。また、より具体的には、インクの容量が適正な場合の飛翔距離の変化量ΔLを目標の値(ターゲット距離)として、測定される飛翔距離の変化量ΔLmをターゲット距離に近づけるように、駆動信号の電圧を変化させる。また、本例の画像解析装置16は、調整パターンに基づき、このように駆動信号の電圧を変化させるための補正値を算出する。飛翔距離の変化量ΔLmをターゲット距離に近づけることは、ΔLmとターゲット距離との差を所定の許容範囲内の値にすることと考えることができる。
 また、画像解析装置16は、予め用意した電圧変化量と飛翔距離の変化量との関係に基づき、駆動信号の電圧を変化させるための補正値を算出する。電圧変化量と飛翔距離の変化量との関係としては、駆動信号の単位電圧(例えば、1V)あたりの電圧変化によって生じる飛翔距離の変化量を示すパラメータを用いることが考えられる。単位電圧あたりの電圧変化によって生じる飛翔距離の変化量としては、測定される飛翔距離の変化量ΔLmが単位電圧あたりに変化する量を用いることが考えられる。より具体的には、駆動信号の単位電圧あたりの電圧変化によって生じる飛翔距離の変化量をAとし、駆動信号を変化させる電圧調整量をdVとして、
dV=(|ΔLm|-ΔL)/A  (計算式1)
によって、電圧調整量dVを算出することができる。パラメータAは、インクの種類や色によって異なることが考えられる。そのため、パラメータAには、インクの種類や色に合わせて予め決定した値を用いることが考えられる。また、測定される飛翔距離の変化量ΔLmは、上記のように、|ΔLm|として、距離の絶対値を用いることが考えられる。また、このような調整は、駆動信号の電圧を調整するための補正値(制御設定値)である電圧調整値が既に設定されている状態で行うことも考えられる。そして、上記の計算式1で算出される電圧調整量dVについて、下記の計算式2によって、現在の電圧調整値に電圧調整量dVを加算することが考えられる。
(調整後の電圧調整値)=(現在の電圧調整値)+(電圧調整量dV) (計算式2)
 現在の電圧調整値は、調整を行う前の補正値に対応する。また、調整後の電圧調整値は、画像解析装置16において算出する新たな補正値に対応する。また、更に具体的に、現在の電圧調整値=+1.0V、ターゲット距離=100μm、単位電圧を1Vとして、駆動信号の単位電圧あたりの電圧変化によって生じる飛翔距離の変化量A=20μmの場合、測定される飛翔距離の変化量ΔLm=-110μmであれば、電圧調整量dVは、計算式1により、
dV=(|-110|-100)/20=+0.5V
になる。また、その結果、新たな補正値に対応する調整後の電圧調整値は、計算式2により、+1.5Vになる。
 また、本例において、飛翔距離の変化量ΔLmに基づいて駆動信号の電圧の調整を行う場合、印刷装置12に印刷させる調整パターンとして、ヘッドギャップを複数段階で異ならせて描かれるパターンであるギャップ変更パターンを含むパターンを用いる。ギャップ変更パターンとしては、例えば、図5に示すパターンを用いることが考えられる。図5は、本例において用いる調整パターンの例について説明をする図である。図5(a)は、図4を用いて説明をした調整を行うために、調整パターンの少なくとも一部として印刷するギャップ変更パターン410を印刷する際の、1回の主走査動作で形成するインクのドット402の並びの一例を示す。図5(b)は、ギャップ変更パターン410の構成の一例を示す。
 本例の印刷装置12(図1参照)は、複数回の主走査動作を行うことで、ギャップ変更パターン410を印刷する。そして、ギャップ変更パターン410を印刷するための複数回の主走査動作のうち、少なくともいずれかの主走査動作の合間にインクジェットヘッド202(図2参照)の高さを変化させることで、その前後の主走査動作の実行時におけるインクジェットヘッド202の高さを異ならせる。また、各回の主走査動作において、印刷装置12は、インクジェットヘッド202の調整の対象となるノズルにより、主走査動作中に所定の間隔でインクを吐出することで、媒体上に、例えば図5(a)に示すように、主走査方向へ並ぶインクのドット402の並びを形成する。副走査方向における位置を揃えて主走査方向へ並ぶ複数のドット402は同じノズルによって形成される。また、この場合も、印刷装置12は、例えば通常の印刷時と同様に、主走査動作の合間に副走査動作を行う。この場合、同じノズルによって形成されるドット402であっても、異なる回の主走査動作で形成されると、副走査方向における位置がずれることになる。そのため、ヘッドギャップが異なる複数回の主走査動作により、同じノズルによって形成されるドット402について、副走査方向におけるドット402の位置に基づき、いずれの回の主走査動作で形成されたかについて、識別をすることができる。
 また、本例のギャップ変更パターン410は、例えば図5(b)に示すように、副走査方向における位置を互いにずらして描かれる第1パターン412及び第2パターン414を含む。図示の便宜上、図5(b)では、第1パターン412に含まれるインクのドット402を白丸で示し、第2パターン414に含まれるドット402について、網掛け模様を付して示している。また、本例の第1パターン412は、ヘッドギャップを第1の距離にして描かれるパターンである。第2パターン414は、ヘッドギャップを第1の距離とは異なる第2の距離にして描かれるパターンである。この場合、第1パターン412は、主走査動作において移動しているインクジェットヘッド202が主走査方向における所定の位置に来たタイミングでインクジェットヘッド202が吐出するインクによって描かれるパターンである。また、印刷装置12は、インクジェットヘッド202の少なくとも一部のノズルを調整対象のノズルとして選択して、選択したノズルにインクを吐出させることで、第1パターン412を構成する複数のインクのドット402を媒体上に形成する。第2パターン414は、ヘッドギャップを第1パターン412の描画時と異ならせた主走査動作において、第1パターン412と同じタイミングでインクジェットヘッド202が吐出するインクによって描かれるパターンである。第2パターン414の描画時に形成されるインクのドット402は、仮にヘッドギャップを上記の第1の距離にすれば第1パターン412のドット402と主走査方向における位置が同じになる。また、第2パターン414は、主走査動作時にインクを吐出する主走査方向の位置を第1パターン412の描画時と同じにしたパターンと考えることもできる。第2パターン414は、主走査方向に移動しているインクジェットヘッド202が第1パターン412の描画時における上記の所定の位置に来たタイミングで吐出したインクによって描かれたパターンと考えることもできる。
 インクが着弾する位置は、ヘッドギャップの違いの影響により、第1パターン412と第2パターン414とで、差が生じる。その結果、第1パターン412と第2パターン414との間で、主走査方向における位置にズレが生じることになる。図中に破線で示すように、第1パターン412の主走査方向における位置と第2パターン414の主走査方向における位置との差を測定することで、飛翔距離の変化量ΔLmを測定することができる。
 ここで、図5(b)においては、図示の便宜上、インクジェットヘッド202の全ノズルのインク容量が適正な場合の、第1パターン412と第2パターン414とのズレ方の一例を示している。この場合、測定される飛翔距離の変化量ΔLmは、インクの容量が適正な場合の変化量ΔLに等しくなる。しかし、実際にギャップ変更パターン410を描いた際には、ノズル特性のバラツキ等によってインクの容量がノズル毎に異なるため、第1パターン412と第2パターン414とは、個々のノズルに対応するインクの容量を反映したズレ方をする。そのため、飛翔距離の変化量ΔLmの実際の測定時には、主走査方向へ複数のインクのドット402が並ぶドット402の並び毎に、飛翔距離の変化量ΔLmを測定することが考えられる。この場合、ギャップ変更パターン410における第1パターン412及び第2パターン414は、ノズル毎に飛翔距離の変化量ΔLmを検知できるパターンになっていると考えることができる。このように構成すれば、調整対象のノズル毎に、飛翔距離の変化量ΔLmを適切に測定することができる。また、これにより、ギャップ変更パターン410を用いて行う駆動信号の調整において、インクジェットヘッド202のノズル毎に個別の調整を適切に行うことができる。
 また、第1パターン412及び第2パターン414におけるドット402の並びは、例えば図5(b)に示すように、第1パターン412におけるドット402の並びの副走査方向における位置と、第2パターン414におけるドット402の並びの副走査方向における位置とが重ならないように、形成することが好ましい。このように構成すれば、第1パターン412におけるドット402の並びと、第2パターン414におけるドット402の並びとを、より容易かつ適切に区別することができる。
 続いて、印刷システム10において実行する印刷装置12の調整及び印刷の動作について、フローチャートを用いて、更に詳しく説明をする。図6は、印刷システム10の動作の一例を示すフローチャートである。上述のように、印刷システム10の印刷装置12の調整を行う場合、媒体に対して調整パターンを印刷装置12に印刷させる(S102)。本例におけるステップS102の動作は、パターン印刷段階の動作の一例である。パターン印刷段階は、媒体に対して所定のテストパターンを印刷装置12に印刷させる段階である。本例のステップS102において、印刷装置12は、印刷制御部18の指示に応じて、調整パターンを印刷する。印刷制御部18は、印刷装置12の構成に合わせて動的に生成された調整パターンを印刷装置12に印刷させる。このような調整パターンとしては、例えば、実行しようとする調整の項目に合わせて生成された調整パターンを用いることが考えられる。このような調整パターンを用いることで、印刷制御部18は、実行しようとする調整の項目に応じて、その調整の項目に対応するパターンを含む調整パターンを印刷装置12に印刷させる。
 図4及び図5を用いて説明をしたように、駆動信号の電圧の調整を行う場合、印刷制御部18は、印刷装置12に、ギャップ変更パターン410を含む調整パターンを印刷させる。印刷制御部18は、ヘッドギャップを異ならせた複数回の主走査動作を印刷装置12に行わせる。すなわち、ヘッドギャップを複数段階で異ならせて描かれる調整パターンを印刷装置12に印刷させる。また、印刷システム10は、複数の調整項目について同時に調整を行うことも考えられる。この場合、印刷制御部18は、複数の調整項目に対応する複数種類のパターンを含む調整パターンを印刷装置12に印刷させる。
 また、ステップS102の印刷装置12は、媒体に対し、A4サイズ以下の印刷範囲内へ調整パターンを印刷する。このように構成すれば、スキャナ14として、市販の安価なPC用スキャナ等を用いることができる。また、本例の印刷装置12は、台部104で保持可能な最大サイズの媒体よりも小さなA4サイズ以下の媒体に対して、調整パターンを印刷する。より具体的には、本例のステップS102において、印刷装置12は、A4サイズの媒体に対して、調整パターンを印刷する。このような動作は、印刷装置12における印刷可能範囲よりも狭い印刷範囲内に調整パターンを印刷する動作と考えることもできる。
 また、上述のように、スキャナ14としては、読み取りの解像度が2400dpi以上のスキャナを用いることが考えられる。そして、調整パターンのサイズが例えばA3サイズ以上に大きくなると、スキャナ14での画像の読み取りで生成されるファイルのサイズが極めて大きくなることが考えられる。そのため、この点でも、調整パターンを印刷する範囲について、A4サイズ以下にすることが好ましい。また、実行しようとする調整の項目の種類や、項目の数によっては、A4以下のサイズの1枚の媒体に対して必要な調整パターンの全てを印刷することが難しいことも考えられる。このような場合には、必要に応じて、A4サイズ以下の媒体を複数枚用いてもよい。印刷制御部18は、複数の媒体のそれぞれに対し、印刷装置12に調整パターンを印刷させる。この場合、それぞれの媒体に印刷されるパターンは、調整パターンの一部である。このように構成すれば、1枚のA4サイズの媒体では必要な全てのパターンを印刷できない場合にも、複数の媒体に分けて、必要な全てのパターンを印刷装置12に印刷させることができる。
 また、ステップS102において印刷装置12に調整パターンを印刷させた後には、調整パターンが印刷された媒体をスキャナ14で読み取ることで、調整パターンを示すパターン画像を生成し(S104)、画像解析装置16によりパターン画像に対する解析を行う(S106)。本例におけるステップS104の動作は、パターン読取段階の動作の一例である。ステップS104でのスキャナ14による画像の読み取りは、スキャナ14で画像を読み取る公知の方法と同一又は同様に行うことが考えられる。また、本例におけるステップS106の動作は、解析段階の動作の一例である。解析段階は、媒体に印刷されたテストパターンの読み取り結果に対する解析を行う段階である。本例のステップS106において、画像解析装置16は、パターン画像に対する解析として、所定の画像処理及び演算等を実行する。また、これにより、上述のように、画像解析装置16は、印刷装置12の動作の制御に用いる補正値の算出や、印刷装置12におけるインクジェットヘッドの状態を示す数値の算出を行う。また、本例におけるステップS106の動作は、コンピュータに解析処理を行わせる動作の一例でもある。この場合、解析段階とは、パターン画像に対する解析をコンピュータで行うことで、テストパターンの読み取り結果に対する解析を行う段階と考えることができる。
 また、ステップS106において補正値の算出等を行った後には、画像解析装置16又は印刷制御部18等により、補正値に基づき、データベース20に記憶されている制御設定値の更新を行う(S108)。本例におけるステップS108の動作は、設定値更新段階及び調整段階の動作の一例である。設定値更新段階は、解析段階での解析の結果に基づいて制御設定値の少なくとも一部を更新する段階である。また、調整段階は、解析段階での解析の結果を印刷装置12の動作に反映させる調整を行う段階と考えることもできる。制御設定値の少なくとも一部を更新する動作は、印刷装置12に対する調整動作の一例である。本例のステップS108において、画像解析装置16は、ステップS106での解析の結果に基づき、補正値データ及び解析結果ファイルを出力する。そして、上述のように、データベース20が記憶する情報を管理するプログラムを画像解析装置16又は印刷制御部18等で実行することで、補正値データに基づき、補正値をデータベース20に記憶させる。
 本例のステップS108では、解析段階の解析の結果に基づき、インクジェットヘッドの各ノズルに対応する駆動信号の電圧を調整するための制御設定値を変更する。これにより、解析段階での解析の結果を印刷装置12の動作に反映させる。本例によれば、スキャナ14によって調整パターンを読み取り、所定の画像処理及び演算を画像解析装置16で実行することで、印刷装置12の調整に用いる補正値の算出等を適切に行うことができる。また、算出した補正値をデータベース20に記憶させることで、印刷装置12の調整を容易かつ適切に行うことができる。
 また、本例の印刷システム10は、上記のように印刷装置12の調整を行った後、印刷制御部18は、印刷装置12に、更新後の制御設定値に基づき、印刷の動作を実行させる(S110)。ステップS110で印刷装置12に実行させる印刷の動作は、所望の印刷物を作成するための印刷の動作の一例である。本例によれば、印刷装置12に対する調整を適切に行うことができる。また、印刷装置12に対して必要な調整を行った後に、印刷装置12によって印刷物を適切に作成することができる。
 また、上記のように、本例においては、テストパターンの読み取り及び解析や、解析結果に基づく調整について、例えば作業者の主観的な判断等を要することなく、画像解析装置16等により、自動的に行うことができる。テストパターンの読み取り結果に対し、画像解析装置16での画像処理によって解析を行い、その結果に基づいて印刷装置12に対する調整を行うことで、調整を行う作業者の個人差等によって調整の結果に差がでることを防止することも可能になる。また、これにより、印刷装置12毎の印刷画質について、印刷装置12の個体毎に差が生じることを防止することができる。ここでいう、印刷装置12の個体毎の画質に差が生じるとは、同じ構成の印刷装置12の間で印刷結果に差が生じることを意味している。また、同じ構成の印刷装置12の間で印刷結果に差が生じるとは、同じ製品のインクジェットヘッド202及びインクを用いた複数台の印刷装置12の間で、インクジェットヘッド202毎の個体差等の影響でインクの容量(吐出量)に差が生じ、印刷物の色に差が生じることを意味している。更に、本例においては、補正値の算出等を自動的に行うことで、印刷装置12におけるインクジェットヘッド202の数や、インクジェットヘッド202におけるノズルの数が多い場合等にも、印刷装置12に対する調整を容易かつ適切に行うことができる。また、印刷装置12に対する調整を行う調整時には、一部の作業を作業者によって行うことも考えられる。この場合、画像解析装置16を用いた画像処理によって、調整の作業を半自動化できると考えることもできる。また、この場合も、調整の作業を半自動化することで、調整に要する時間の低減や、作業者の負担の軽減をすることができる。
 また、印刷装置12に対する調整を、印刷装置12の製造時に行うことが考えられる。本例においては、上記の動作を自動的又は半自動的に行うことで、印刷装置12の出荷後であっても、印刷装置12を使用している通常の印刷環境で印刷装置12にテストパターンを印刷させて、印刷装置12の調整を容易かつ適切に行うことができる。また、テストパターンを読み取る機能を印刷装置12が有していなくても、例えば市販のスキャナ14を用いて、テストパターンの読み取りを適切に行うことができる。このような出荷後の調整は、印刷装置12を使用している拠点において、印刷装置12のメカから派遣される保守要員によって行うことが考えられる。また、出荷後の調整を、印刷装置12を所有しているユーザ自身によって行うことも考えられる。
 続いて、ステップS106において補正値の算出を行う動作の例について、更に詳しく説明をする。図7は、ステップS106において補正値の算出を行う動作の一例を示すフローチャートであり、図4及び図5を用いて説明をしたように、駆動信号の電圧を調整するにあたって補正値の算出を行う動作の例を示す。画像解析装置16は、ギャップ変更パターン410を含む調整パターンをスキャナ14で読み取ることで生成されるパターン画像を解析することで、ギャップ変更パターン410における第1パターン412及び第2パターン414の主走査方向における位置のズレ量を検知する(S202)。また、図4及び図6を用いて説明をした事項等から理解できるように、本例のこのズレ量は、ヘッドギャップの違いによって生じる主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量に対応する。また、この変化量は、ヘッドギャップの違いに応じて生じる飛翔距離の変化量ΔLmの測定値に対応する。そのため、第1パターン412及び第2パターン414の主走査方向における位置のズレ量を検知することは、ヘッドギャップの違いによって生じるインクの着弾位置の差を解析することに対応する。
 また、上述のように、本例のギャップ変更パターン410における第1パターン412及び第2パターン414は、ノズル毎に飛翔距離の変化量ΔLmを検知できるパターンになっている。そのため、本例のステップS202において、画像解析装置16は、インクジェットヘッド202における調整対象のノズル毎に第1パターン412及び第2パターン414の主走査方向における位置のズレ量を検知することで、ノズル毎に、飛翔距離の変化量ΔLmを測定する。ノズル毎に第1パターン412及び第2パターン414の主走査方向における位置のズレ量を検知することは、第1パターン412及び第2パターン414において個々のノズルに対応する位置毎に、主走査方向における位置のズレ量を検知することを意味している。また、上述のように、本例の飛翔距離の変化量ΔLmは、インクの容量に対応している。また、インクジェットヘッド202のノズルから吐出されるインクの容量は、駆動信号の電圧を変化させることで調整することができる。そして、飛翔距離の変化量ΔLmに基づいて駆動信号の電圧を変化させることで、インクの容量を調整することができる。そこで、本例の画像解析装置16は、以降の動作によって、飛翔距離の変化量ΔLmに基づき、駆動信号の電圧を調整するための補正値の算出を行う。
 画像解析装置16は、ステップS202で測定されたノズル毎の飛翔距離の変化量ΔLmについて、予め設定されたターゲット距離ΔLと等しいか否かの確認を行う(S204)。飛翔距離の変化量ΔLmがターゲット距離ΔLと等しいことは、両者の差が所定の許容範囲内にあるということである。そして、調整対象の全てのノズルについて、飛翔距離の変化量ΔLmとターゲット距離ΔLとが等しくなっている場合(S204、Yes)、駆動信号の電圧に対する調整は不要であると判断して、新たな補正値の算出を行うことなく、調整の動作を終了する。そしてステップS110へ進み、印刷装置12に印刷の動作を実行させる。つまり図6に示すフローチャートにおいてステップS108の動作を省略する。
 また、ステップS204において、いずれかのノズルについて、飛翔距離の変化量ΔLmとターゲット距離ΔLとが等しくないと判断した場合(S204、No)、画像解析装置16は、等しくないと判断した全てのノズルに対し、ノズル毎に、そのノズルに対して測定された飛翔距離の変化量ΔLmに基づき、そのノズルの電圧調整量dVを算出する(S206)。画像解析装置16は、図4を用いて説明をした計算式1に従って、電圧調整量dVを算出する。また、画像解析装置16は、ノズル毎に、飛翔距離の変化量ΔLmに対応する補正値として、図4を用いて説明をした計算式2に従って、算出された電圧調整量dVに応じて調整された電圧調整値を算出する(S208)。
 また、本例の画像解析装置16は、ステップS208で補正値の算出を行った後に、調整の完了の確認を更に行う(S210)。この場合、調整の完了の確認として、ステップS208で算出された補正値を用いることでインクの容量が目標の容量(適正な容量)に変化したか否かを確認することが考えられる。より具体的には、印刷システム10において、調整後の補正値を用いて、ギャップ変更パターン410を印刷装置12に印刷させ、調整対象の全てのノズルに対して、測定される飛翔距離の変化量ΔLmとターゲット距離ΔLとが等しくなっていることを確認する。また、ステップS210において、例えば、画像解析ツールが表示する結果に問題がないかをユーザが確認することで、調整の完了の確認を行ってもよい。そして、ステップS210において、調整が完了していないと判断した場合、ステップS206に戻り、以降の動作を繰り返す。このように構成すれば、インクの容量を調整するための補正値をより高い精度で算出することができる。また、ステップS210において調整が完了していないと判断した場合、正しい調整の結果が得られるように修正することができる。また、ステップS210において、調整が完了したと判断した場合、ステップS106での動作を終了し、ステップS108へ進む。ステップS108において、画像解析装置16は、上記の動作で算出した補正値に基づき、補正値データ及び解析結果ファイルを出力する。
 ステップS108において、画像解析装置16又は印刷制御部18等は、ステップS106で算出された補正値をデータベース20に反映させることで、上記の着弾位置の変化量に基づき、インクジェットヘッド202に供給される駆動信号の電圧を調整する。また、この場合において、ノズル毎の駆動信号に対し、ノズル毎の補正値をデータベース20に反映させることで、ノズル毎の上記のズレ量に基づき、電圧の調整を行う。このように構成すれば、ノズル毎の駆動信号の調整を適切に行うことができる。このように、本例によれば、調整パターンを用いて検知される主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量に基づき、インクジェットヘッド202のノズルから吐出されるインクの容量に関し、印刷装置12の状態を適切に検知できる。また、検知した結果に基づき、印刷装置12に対する調整を適切に行うことができる。
 また、上記の説明等から理解できるように、本例において用いる調整パターンは、互いに異なる高さからインクジェットヘッド202にインクを吐出させたパターンの一例である。そして、ステップS106の動作は、互いに異なる2種類の高さから吐出されたインクが着弾して形成された2つのインクのドットに対し、主走査方向における距離を測定することで、主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を検知している。また、ステップS106で算出された結果に基づいてステップS108で行う動作は、上記の着弾位置の変化量に基づいて調整を行う動作と考えることができる。また、ステップS108の動作は、ステップS106での解析の結果に基づき、ノズルから吐出されるインクの容量を変化させる調整を行う動作と考えることもできる。
 続いて、上記において説明をした構成に関する補足説明や、変形例の説明等を行う。上記の説明から理解できるように、本例の画像解析装置16は、上記の計算式1、2に従って、補正値の算出を行う。この補正値は、測定された飛翔距離の変化量ΔLmとターゲット距離ΔLとを比較した結果に基づいて算出される値である。また、測定される飛翔距離の変化量ΔLmは、上述のように、調整パターンが含むギャップ変更パターン410における第1パターン412及び第2パターン414の主走査方向における位置のズレ量に対応する。そして、ターゲット距離ΔLは、予め設定された基準量に対応する。そのため、ステップS106で算出さる補正値は、このような基準量とズレ量とを比較した結果に対応する値である。また、この基準量は、インクの容量が適正である場合に検知されるべきズレ量である。また、このようなズレ量は、第1パターン412の基準位置と第2パターン414の基準位置との間の距離に関し、インクの容量が適正な場合に対応する距離と考えることもできる。また、ステップS108の動作は、ターゲット距離に対応して算出される調整値や補正値等を印刷装置12に対する制御に反映させることで、印刷装置12に対する調整を行う動作と考えることもできる。
 また、上述のように、本例の画像解析装置16は、調整パターンをスキャナ14で読み込むことで生成されるパターン画像に基づき、補正値の算出等を行う。そのため、本例によれば、例えば印刷結果に対する読み取りを行うためのカメラや測色器を印刷装置12が備えていない場合でも、駆動信号の電圧を調整することができる。また、上述のように、スキャナ14としては、安価なPC用スキャナ等を用いることが可能である。そのため、例えば印刷装置12の製造を行う工場等に限らず、印刷装置12を使用している現場等でも、印刷装置12を使用している環境のままで、駆動信号の電圧の調整等を適切に行うことができる。また、これにより、印刷装置12の経年劣化等でインクの容量にズレが生じた場合にも、印刷装置12に対する調整を容易かつ適切に行うことができる。
 また、上述のように、本例の印刷システム10では、印刷装置12に対する調整として、駆動信号の電圧の調整を行う。駆動信号の電圧を変化させることで、インクジェットヘッド202のノズルから吐出されるインクの容量を変化させる。これは、吐出されるインクの容量と吐出方向速度との間に一定の関係があることに着目している。すなわち、インクの容量と、飛翔中のインクの実効的な吐出方向速度との間に、単調増加の関係があることに着目している。
 また、飛翔距離の変化量ΔLmの測定時には、ヘッドギャップを異ならせる変化量は、1mm程度(0.5~2mm)にすることが望ましい。より具体的には、ヘッドギャップについて、1.5mm程度及び2.5mm程度の2種類の距離で変化させて、飛翔距離の変化量ΔLmの測定を行うことが考えられる。また、ターゲット距離は、100μ程度(90~140μm程度)にすることが望ましい。駆動信号の電圧は、標準の電圧に対して変化させる電圧の変動幅を-3V~+3V程度にすることが望ましい。また、駆動信号の電圧を1V変化させることで、飛翔距離の変化量ΔLmは、10~50μm程度(好ましくは、15~40μm程度)の変化が生じることが考えられる。この変化量は、上記計算式1のパラメータAに対応する。
 また、ギャップ変更パターン410を含む調整パターンを用いる場合、測定される飛翔距離の変化量ΔLmに基づき、駆動信号の電圧以外の調整を行うことも考えられる。上述のように、いずれかのノズルに対応する飛翔距離の変化量ΔLmと、ターゲット距離ΔLとが相違している場合、そのノズルから吐出されるインクの容量は適正な量になっていない。そして、この場合に、例えば、印刷すべき画像として印刷装置12へ供給される印刷画像(印刷データ)を生成する処理において、飛翔距離の変化量ΔLmと、ターゲット距離ΔLとの差を考慮して、画像処理を行うことが考えられる。また、この場合、例えば、印刷画像の生成時に実行するRIP処理又はその前処理等において、飛翔距離の変化量ΔLmと、ターゲット距離ΔLとの差に基づく補正を行うことが考えられる。より具体的には、いずれかのノズルに対応する飛翔距離の変化量ΔLmと、ターゲット距離ΔLとが相違している場合、媒体上に形成されるインクのドットの位置やサイズにズレが生じることで、印刷される画像の画質に変化(例えば、画像の一部における色調の変化等)が生じることが考えられる。そして、その変化を軽減するように、印刷画像を生成する処理に対してこの差をフィードバックすることが考えられる。このように構成すれば、画像の各位置に吐出されるインクの量を制御して、色の補正を行うができる。このように構成した場合も、印刷装置12に対する調整を適切に行うことができる。
 また、上述のように、インクジェットヘッド202と媒体との間でのインクの飛翔距離は、ヘッドギャップに応じて変化する。そして、インクジェットヘッド202の高さが同じである場合、ヘッドギャップは、媒体の厚さに応じて変化する。また、その結果、飛翔距離の変化量ΔLmとして測定される主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量も、媒体の厚さに応じて変化する。この場合、例えば、主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量に基づき、媒体の厚さを検知することも考えられる。より具体的には、インクの容量が適正な場合の飛翔距離の変化量ΔLmとヘッドギャップとの関係を示すデータを予め準備しておくことが考えられる。また、インクジェットヘッド202の高さを所定の既知の高さに設定し、インクの容量が適正になっているノズルを用いて、飛翔距離の変化量ΔLmを測定する。そして、上記のデータに基づき、測定される飛翔距離の変化量ΔLmに対応するヘッドギャップを求める。また、求めたヘッドギャップと、インクジェットヘッド202との高さに基づき、媒体の厚さを算出する。このように構成すれば、媒体の厚みが不明な場合に、媒体の厚みを検知することができる。また、検知した媒体の厚みに基づき、印刷装置12に対する調整を行うこともできる。より具体的には、媒体の厚さに基づく調整として、インクジェットヘッド202の高さの調整等を行うことが考えられる。
 また、第1パターン412及び第2パターン414を含むギャップ変更パターン410を用いる場合、飛翔距離の変化量Δ以外の事項を検知することもできる。より具体的には、ギャップ変更パターン410を用いる場合、飛翔距離の変化量Δ以外にも、ヘッドギャップの変化に応じて生じるインクの着弾の仕方の変化を検知することができる。ギャップ変更パターン410に基づいて行う解析としては、例えば、ギャップ変更パターン410における第1パターン412及び第2パターン414に基づき、インクジェットヘッド202が吐出するインクのミスト化、及び、インクの飛行曲がりの少なくともいずれかを更に検知すること等も考えられる。このように構成すれば、一つのテストパターンに基づき、より多様な情報を得ることができる。
 また、印刷システム10及び印刷装置12等においては、その他の点においても、様々に変更を行うことができる。上記においては、主に、印刷装置12で媒体に印刷した調整パターンの読み取りについて、スキャナ14を用いる構成及び動作について、説明をした。これにより、画像を読み取るための特別な構成等を印刷装置12に持たせることなく、容易かつ適切に調整パターンの読み取りを行うことができる。また、市販の安価なPC用スキャナ等を用いること等も可能になる。しかし、印刷システム10の変形例においては、スキャナ14以外の画像読み取り装置を用いて、調整パターンの読み取りを行うこと等も考えられる。画像を読み取るための構成を備えている印刷装置12を用いる場合等には、この構成で調整パターンの読み取りを行うこと等も考えられる。また、調整に求められる精度等によっては、調整パターンの読み取りについて、デジタルカメラやスマートフォンのカメラ機能を用いて行うこと等も考えられる。
 また、上記のように、本例の印刷装置12は、インクジェットプリンタである。印刷装置12は、媒体に対してインクを吐出することで2次元(2D)の画像を描く構成の一例である。印刷装置12の変形例においては、印刷装置12として、例えば、立体的な造形物を造形する3Dプリンタ(3D印刷装置)等を用いることも考えられる。この場合、印刷装置12に対する調整を行う場合にのみ印刷対象の媒体を用いて、媒体上に2次元の画像を描く動作を印刷装置12に行わせることが考えられる。このように構成した場合も、印刷装置12の調整を適切に行うことができる。
 本発明は、例えばインクジェットプリンタの調整方法に好適に利用できる。
10・・・印刷システム、102・・・ヘッド部、104・・・台部、106・・・Yバー部、112・・・主走査駆動部、114・・・副走査駆動部、116・・・駆動信号出力部、118・・・ヘッド位置調整部、12・・・印刷装置、120・・・制御部、14・・・スキャナ、16・・・画像解析装置、18・・・印刷制御部、20・・・データベース、200・・・キャリッジ、202・・・インクジェットヘッド、212・・・ノズル列、302・・・解析ツール本体、304・・・パターン解析ライブラリ、306・・・調整項目ライブラリ、308・・・レポート作成ライブラリ、402・・・ドット、410・・・ギャップ変更パターン、412・・・第1パターン、414・・・第2パターン、50・・・媒体

Claims (13)

  1.  インクジェットプリンタの調整方法であって、
     媒体に対して所定のテストパターンを前記インクジェットプリンタに印刷させるパターン印刷段階と、
     前記媒体に印刷された前記テストパターンの読み取り結果に対する解析を行う解析段階と、
     前記解析段階での解析の結果を前記インクジェットプリンタの動作に反映させる調整を行う調整段階と
    を含み、
     前記インクジェットプリンタは、
     インクを吐出するインクジェットヘッドと、
     鉛直方向と直交する主走査方向へ移動しつつインクを吐出する主走査動作を前記インクジェットヘッドに行わせる主走査駆動部と、
     鉛直方向における前記インクジェットヘッドの高さを変化させるヘッド位置調整部と
    を備え、
     前記パターン印刷段階において、前記ヘッド位置調整部によって前記インクジェットヘッドの高さを複数段階で異ならせることで、前記媒体の表面と前記インクジェットヘッドの下部のノズル面との間の距離であるヘッドギャップを複数段階で異ならせて、前記インクジェットプリンタに前記テストパターンを印刷させ、
     前記解析段階において、前記テストパターンに基づき、前記ヘッドギャップの違いによって生じる前記主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を検知し、
     前記調整段階において、前記着弾位置の変化量に基づく調整を行うことを特徴とするインクジェットプリンタの調整方法。
  2.  前記パターン印刷段階で前記テストパターンが印刷された前記媒体をスキャナで読み取ることで前記テストパターンを示す画像であるパターン画像を生成するパターン読取段階を更に備え、
     前記解析段階において、前記パターン画像に対する解析をコンピュータで行うことで、前記テストパターンの読み取り結果に対する解析を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  3.  前記インクジェットプリンタは、前記主走査方向及び鉛直方向と直交する副走査方向へ前記媒体に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる副走査駆動部を更に備え、
     前記テストパターンは、前記ヘッドギャップを複数段階で異ならせて描かれるパターンであるギャップ変更パターンを含み、
     前記ギャップ変更パターンは、
     前記ヘッドギャップを第1の距離にして、前記主走査動作において移動している前記インクジェットヘッドが前記主走査方向における所定の位置に来たタイミングで前記インクジェットヘッドが吐出するインクによって描かれる第1パターンと、
     前記第1パターンとは前記副走査方向における位置をずらして描かれるパターンであり、前記ヘッドギャップを前記第1の距離とは異なる第2の距離にして、前記主走査動作において移動している前記インクジェットヘッドが前記所定の位置に来たタイミングで前記インクジェットヘッドが吐出するインクによって描かれる第2パターンと
    を含み、
     前記解析段階において、前記第1パターン及び前記第2パターンの前記主走査方向における位置のズレ量を検知し、
     前記調整段階において、前記ズレ量に基づく調整を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  4.  前記解析段階において、前記第1パターン及び前記第2パターンに基づき、前記インクジェットヘッドが吐出するインクのミスト化、及び、インクの飛行曲がりの少なくともいずれかを更に検知することを特徴とする請求項3に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  5.  前記インクジェットプリンタは、前記インクジェットヘッドを駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力部を更に備え、
     前記調整段階において、前記着弾位置の変化量に基づき、前記インクジェットヘッドに供給される前記駆動信号の電圧を調整することを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  6.  前記インクジェットプリンタは、前記主走査方向及び鉛直方向と直交する副走査方向へ前記媒体に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる副走査駆動部を更に備え、
     前記テストパターンは、前記ヘッドギャップを複数段階で異ならせて描かれるパターンであるギャップ変更パターンを含み、
     前記ギャップ変更パターンは、
     前記ヘッドギャップを第1の距離にして、前記主走査動作において移動している前記インクジェットヘッドが前記主走査方向における所定の位置に来たタイミングで前記インクジェットヘッドが吐出するインクによって描かれる第1パターンと、
     前記第1パターンと前記副走査方向における位置をずらして描かれるパターンであり、前記ヘッドギャップを前記第1の距離とは異なる第2の距離にして、前記主走査動作において移動している前記インクジェットヘッドが前記所定の位置に来たタイミングで前記インクジェットヘッドが吐出するインクによって描かれる第2パターンと
    を含み、
     前記解析段階において、前記第1パターン及び前記第2パターンの前記主走査方向における位置のズレ量を検知し、
     前記調整段階において、予め設定された基準量と前記ズレ量とを比較した結果に応じて、前記駆動信号の電圧を変化させることを特徴とする請求項5に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  7.  前記インクジェットヘッドは、複数のノズルを有し、
     前記駆動信号出力部は、前記インクジェットヘッドに対し、前記ノズル毎に、前記駆動信号を供給し、
     前記ギャップ変更パターンは、前記ノズル毎の前記ズレ量を検知できる前記第1パターン及び前記第2パターンを含み、
     前記解析段階において、前記ノズル毎に、前記ズレ量を検知し、
     前記調整段階において、前記ノズル毎の前記駆動信号に対し、前記ノズル毎の前記ズレ量に基づき、前記駆動信号の電圧の調整を行うことを特徴とする請求項6に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  8.  前記調整段階において、印刷すべき画像として前記インクジェットプリンタへ供給される印刷画像に対し、前記着弾位置の変化量に基づき、画像処理を行うことで、前記着弾位置の変化量に基づく調整を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  9.  前記解析段階において、前記着弾位置の変化量に基づき、前記媒体の厚さを検知し、
     前記調整段階において、前記媒体の厚さに基づく調整を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタの調整方法。
  10.  コンピュータに画像解析を行わせるプログラムであって、
     インクジェットプリンタによって媒体に印刷された所定のテストパターンの読み取り結果に対する解析処理を前記コンピュータに行わせ、
     前記インクジェットプリンタは、
     インクを吐出するインクジェットヘッドと、
     鉛直方向と直交する主走査方向へ移動しつつインクを吐出する主走査動作を前記インクジェットヘッドに行わせる主走査駆動部と、
     鉛直方向における前記インクジェットヘッドの高さを変化させるヘッド位置調整部と
    を備え、
     前記テストパターンは、前記ヘッド位置調整部によって前記インクジェットヘッドの高さを複数段階で異ならせることで、前記媒体の表面と前記インクジェットヘッドの下部のノズル面との間の距離であるヘッドギャップを複数段階で異ならせて、前記インクジェットプリンタに印刷させたパターンであり、
     前記解析処理において、前記コンピュータに、
     前記テストパターンに基づき、前記ヘッドギャップの違いによって生じる前記主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を検知させ、
     前記着弾位置の変化量に基づき、前記インクジェットプリンタの調整に用いる補正値を算出させることを特徴とするプログラム。
  11.  前記解析処理において、前記テストパターンが印刷された前記媒体をスキャナで読み取ることで生成される画像であるパターン画像に対する解析を前記コンピュータに行わせることで、前記パターン画像に基づき、前記着弾位置の変化量を検知させることを特徴とする請求項10に記載のプログラム。
  12.  インクジェット方式での印刷を行う印刷システムであって、
     インクジェット方式での印刷を行うインクジェットプリンタと、
     前記インクジェットプリンタによって媒体に印刷された所定のテストパターンの読み取り結果に対する解析処理を行う解析装置と、
    を備え、
     前記インクジェットプリンタは、
     インクを吐出するインクジェットヘッドと、
     鉛直方向と直交する主走査方向へ移動しつつインクを吐出する主走査動作を前記インクジェットヘッドに行わせる主走査駆動部と、
     鉛直方向における前記インクジェットヘッドの高さを変化させるヘッド位置調整部と
    を備え、
     前記テストパターンは、前記ヘッド位置調整部によって前記インクジェットヘッドの高さを複数段階で異ならせることで、前記媒体の表面と前記インクジェットヘッドの下部のノズル面との間の距離であるヘッドギャップを複数段階で異ならせて、前記インクジェットプリンタに印刷させたパターンであり、
     前記解析装置は、
     前記テストパターンに基づき、前記ヘッドギャップの違いによって生じる前記主走査方向におけるインクの着弾位置の変化量を検知し、
     前記着弾位置の変化量に基づき、前記インクジェットプリンタの調整に用いる補正値を算出することを特徴とする印刷システム。
  13.  画像の読み取りを行うスキャナを更に備え、
     前記解析装置は、前記テストパターンが印刷された前記媒体を前記スキャナで読み取ることで生成される画像であるパターン画像に対する解析を行うことで、前記パターン画像に基づき、前記着弾位置の変化量を検知することを特徴とする請求項12に記載の印刷システム。
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