JP2015066852A - インクジェットヘッドの補正方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】連射駆動方式による滴量変調が行われるインクジェット記録装置において、グループの単位で駆動電圧を補正する構成とする。印刷の際に実際に使用するドット種振り分け処理を適用して2種類以上の互いに異なる滴量のドットを含んだ補正用チャートを出力し、印刷された補正用チャートの濃度を測定する。電圧補正値を振って補正用チャートを出力し、それぞれの補正用チャートの濃度測定結果に基づいて、目標濃度となる駆動電圧の電圧補正値を求める。インクジェットヘッドを構成している各グループの印刷濃度が同等になるようにグループ毎の電圧補正値が決定される。
【選択図】図8
Description
本実施形態に係るインクジェット記録装置の主要な構成を概説すると次のとおりである。
本実施形態に用いられるインクジェットヘッドの構成例について説明する。図1は本実施形態に用いられるインクジェットヘッドの斜視図である。図1では、インクジェットヘッド10の下方(斜め下方向)からノズル面を見上げた様子が図示されている。このインクジェットヘッド10は、複数個(n個)のヘッドモジュール12−i(i=1,2,…n)を繋ぎ合わせて構成されたラインヘッドである。複数個のヘッドモジュール12−i(i=1,2,…n)は共通のフレーム16に取り付けられて一体化され、バー状のラインヘッド(ヘッドバー)が構成される。フレーム16は、複数個のヘッドモジュール12−i(i=1,2,…n)を固定するための枠体として機能する。
ヘッドモジュール12は、各ノズル28に対応してインク吐出に必要な吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子(例えば、圧電素子や発熱素子)を備えている。ヘッドモジュール12は、制御装置から与えられる駆動信号及び吐出制御信号に従い、オンデマンドで液滴を吐出する。
次に、インクジェットヘッド10のインク吐出動作に適用される連射駆動方式の駆動波形の例について説明する。
圧電駆動方式(ピエゾジェット方式ともいう。)のインクジェットヘッドの場合、1ノズルの吐出機構は、ノズルに連通する圧力室に圧電素子が設けられ、この圧電素子を駆動して圧力室内の液に圧力変動を与え、ノズルから液滴の吐出を行う仕組みとなっている。圧力室内の圧力の振動をそのまま吐出に利用するため、ノズルから液滴を強く打ち出すときは、圧力振動の正弦波に合わせた構成のパルス波形にすることが望ましい。
一記録周期の駆動波形60を構成している複数の吐出駆動パルス(61〜66)及び残響抑制パルス67のうち、後ろから一部のパルスを選択して使用することによって、小滴、中滴、大滴の3種類の滴量を打ち分けることができる。
ここでは、3種類の滴種を打ち分ける例を説明したが、4種類以上の滴量変調を行う場合も同様の方法で波形を定めることができる。最大の滴量を吐出する駆動波形は、それよりも小さい滴量の波形を内包するものとする。つまり、最大滴量の滴種に対応した波形が全滴種の波形を内包したものとなっている。
本実施形態では、予め用意された標準波形に対して、ヘッドモジュール毎に、ある一定の電圧補正倍率を乗算して駆動電圧を補正する。この電圧補正倍率を表す補正係数を「電圧補正値」とする。電圧補正値は、小滴、中滴、大滴の滴量によらず、各滴量に共通の補正係数としてヘッドモジュール毎に定められる。
図8は本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成の要部を示したブロック図である。インクジェット記録装置100は、インクジェットヘッド10と、媒体搬送部102と、画像読取部104と、を備える。
次に、電圧補正値の求め方の具体例について説明する。
インクジェット記録装置100の製造段階や、出荷後にインクジェットヘッド10のバー全体を交換した場合など、インクジェットヘッド10において濃度合わせの基準となる基準ヘッドモジュールが未だ確定していない場合(「基準グループが存在しない場合」に相当)には、まず、ヘッドモジュール間(「グループ間」に相当)の濃度合わせの基準となる基準ヘッドモジュールの電圧補正値を決定する処理を行う。
基準ヘッドモジュール以外の非基準ヘッドモジュールの電圧補正値は、基準ヘッドモジュールの濃度に合わせるように相対的に決定される。
例えば、インクジェットヘッド10を構成している複数個のヘッドモジュールのうち、一部のヘッドモジュールを交換した場合には、当該交換対象に係る交換後の新たなヘッドモジュールを補正対象のヘッドモジュールとし、交換されていないヘッドモジュールに対して濃度を合わせるように、補正対象のヘッドモジュールの電圧補正値が決定される。
本実施形態によれば、実際に使用するドット種振り分け処理を適用し、複数種の滴量(滴サイズ)のドットを混ぜ合わせた補正用チャートを印刷して、滴サイズによらず、各滴量に共通の電圧補正値をヘッドモジュール毎に決め、この電圧補正値を用いてヘッドモジュールの単位で駆動電圧を補正するため、複数種の滴量毎に別々の補正値を定める方法と比較して、回路構成の簡易化、小型化が可能である。
中央の「100%」の点が設計上の理想的な滴量であり、駆動電圧を補正した後のヘッドモジュールは、中滴と小滴のそれぞれの滴量について滴量ばらつきがないことが望ましいので、本来の理想は中心点になる。ただし、実際には、補正誤差もあり、図15のように理想の中心点の付近に同心円状に分布するものとなる。補正精度は、概ね±5%であり、小滴のばらつきを見ても±8%の範囲に収まっている。このように、本実施形態によれば、滴量の目標値から大きく外れていない結果となっている。
次に、インクジェット記録装置の構成例について説明する。図19は、インクジェット記録装置100の構成例を示す図である。このインクジェット記録装置100は、描画ドラム370に保持された記録媒体324(以下、「用紙」と呼ぶ場合がある。)にインクジェットヘッド372M,372K,372C,372Yから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成するインクジェット記録装置である。
給紙部312には、枚葉紙である記録媒体324が積層されている。給紙部312の給紙トレイ350から記録媒体324が一枚ずつ処理液付与部314に給紙される。記録媒体324として、枚葉紙(カット紙)を用いているが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
処理液付与部314は、記録媒体324の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部316で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部316は、描画ドラム370、用紙抑えローラ374、及びインクジェットヘッド372M,372K,372C,372Yを備えている。描画ドラム370は、処理液ドラム354と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)371を備える。描画ドラム370の外周面に吸引孔が設けられ、負圧吸引によって記録媒体324はドラム外周面に吸着保持される。描画ドラム370を含む用紙搬送系が媒体搬送部102(図8参照)に相当する。
乾燥部318は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム376、及び溶媒乾燥装置378を備えている。乾燥ドラム376は、処理液ドラム354と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)377を備える。溶媒乾燥装置378は、複数のハロゲンヒータ380と、温風噴出しノズル382とで構成される。乾燥部318で乾燥処理が行われた記録媒体324は、乾燥ドラム376から中間搬送部330を介して定着部320の定着ドラム384へ受け渡される。
定着部320は、定着ドラム384、ハロゲンヒータ386、定着ローラ388、及びインラインセンサ390で構成される。定着ドラム384は、処理液ドラム354と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)385を備える。
排紙部322は、排出トレイ392を備えており、この排出トレイ392と定着部320の定着ドラム384との間に、これらに対接するように渡し胴394、搬送ベルト396、張架ローラ398が設けられている。記録媒体324は、渡し胴394により搬送ベルト396に送られ、排出トレイ392に排出される。搬送ベルト396による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体324は無端状の搬送ベルト396間に渡されたバー(不図示)のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト396の回転によって排出トレイ392の上方に運ばれてくる。
図20は、インクジェット記録装置100のシステム構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置100は、通信インターフェース470、システムコントローラ472、プリント制御部474、画像バッファメモリ476、ヘッドドライバ478、モータドライバ480、ヒータドライバ482、処理液付与制御部484、乾燥制御部486、定着制御部488、メモリ490、ROM492、エンコーダ494等を備えている。
インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、圧電素子に限らない。圧電素子の他、静電アクチュエータ、サーマル方式(ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(吐出エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
「記録媒体」には、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々なシート体を用いることができる。
上述の実施形態では交換可能なヘッドモジュールの単位でノズルがグループ分けされている例を述べたが、グループ分けの単位は必ずしも交換可能な単位と一致していなくてもよい。例えば、交換可能なヘッドモジュールの内部が、さらに複数のノズルグループに分けられており、そのノズルグループの単位で駆動電圧を補正する態様も可能である。
上述の実施形態で説明した補正機能を実現するためのチャート出力機能や、電圧補正値を求める演算処理機能をコンピュータによって実現させるためのプログラムをCD−ROMや磁気ディスクその他のコンピュータ可読媒体(有体物たる非一時的な情報記憶媒体)に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを提供することが可能である。このような情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。
Claims (13)
- 複数のグループに分けられた複数のノズルを有するインクジェットヘッドにおける前記グループ間の吐出特性差を補正するためのインクジェットヘッドの補正方法であって、
前記インクジェットヘッドの前記ノズルに対応して設けられている吐出エネルギー発生素子に印加する一記録周期内の吐出駆動パルス数を変更することにより、複数種の滴量の液滴を吐出させる連射駆動方式による滴量変調が行われ、かつ、前記グループの単位で駆動電圧を補正する電圧補正部を備えたインクジェット記録装置を用い、
印刷の際に実際に使用するドット種振り分け処理を適用して2種類以上の互いに異なる滴量のドットを含んだ補正用チャートのドットデータを生成する補正用チャート生成工程と、
前記インクジェットヘッドによって前記補正用チャートを記録媒体に記録する補正用チャート出力工程と、
前記記録媒体に記録された前記補正用チャートの濃度を測定する濃度測定工程と、
前記測定によって得られた前記補正用チャートの濃度に基づいて、前記グループを単位とするグループ別の駆動電圧の電圧補正値を求める電圧補正値算出工程と、
を含み、
前記電圧補正値算出工程で求めた電圧補正値を前記電圧補正部に適用して前記グループの単位で駆動電圧を補正するインクジェットヘッドの補正方法。 - 前記インクジェットヘッドを構成している前記グループのそれぞれの印刷濃度が同等になるグループ別の前記電圧補正値が求められる請求項1に記載のインクジェットヘッドの補正方法。
- 前記複数のグループのうち、基準となる基準グループの印刷濃度を基準にして、他のグループの印刷濃度が前記基準の印刷濃度と同等になるグループ別の前記電圧補正値が求められる請求項2に記載のインクジェットヘッドの補正方法。
- 前記基準グループが存在しない場合に、指定された1種類の滴量のドットによる濃度チャートを出力する工程と、
前記出力された濃度チャートの濃度を測定する工程と、
前記測定された濃度チャートの濃度から、基準にする特定のグループについて、前記1種類の滴量が予め定められた標準滴量になる電圧補正値を求める工程と、
を含む請求項3に記載のインクジェットヘッドの補正方法。 - 前記補正用チャート出力工程は、
前記グループの単位で電圧補正値を複数段階に振って前記補正用チャートの出力を複数回行うものであって、第1の電圧補正値を適用した駆動電圧により前記補正用チャートを記録する第1の補正用チャート出力工程と、
前記第1の電圧補正値とは異なる第2の電圧補正値を適用した駆動電圧により前記補正用チャートを記録する第2の補正用チャート出力工程と、を含み、
前記濃度測定工程は、前記第1の補正用チャート出力工程で出力された補正用チャートの濃度を測定する第1の濃度測定工程と、
前記第2の補正用チャート出力工程で出力された補正用チャートの濃度を測定する第2の濃度測定工程と、を含み、
前記電圧補正値算出工程は、前記第1の濃度測定工程から得られた第1の濃度測定結果と、前記第2の濃度測定工程から得られた第2の濃度測定結果とに基づいて検量線を作成する検量線作成工程と、
前記検量線と目標濃度から前記電圧補正値を決定する工程と、を含む請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの補正方法。 - 前記インクジェットヘッドは、複数個のヘッドモジュールを組み合わせて構成され、
前記グループとしての前記ヘッドモジュール毎に、前記電圧補正値が定められる請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの補正方法。 - 前記補正用チャートの濃度指令値は、前記インクジェット記録装置による最大濃度に対して25%以上75%以下の濃度を指令するものである請求項1から6のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの補正方法。
- 複数のグループに分けられた複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの前記ノズルに対応して設けられている吐出エネルギー発生素子に印加する一記録周期内の吐出駆動パルス数を変更することにより、複数種の滴量の液滴を吐出させる連射駆動方式による滴量変調を行う駆動制御部と、
前記グループの単位で駆動電圧を補正する電圧補正部と、
画像データに対してドット種振り分け処理を行い、前記画像データから前記複数種の滴量によるドットのパターンを表すドットデータを生成するハーフトーン処理部と、
印刷の際に使用するドット種振り分け処理を適用して2種類以上の互いに異なる滴量のドットを含んだ補正用チャートのドットデータを生成させる補正用チャート生成部と、
前記インクジェットヘッドにより前記補正用チャートを記録媒体に記録させる補正用チャート出力制御部と、
前記記録媒体に記録された前記補正用チャートの濃度を測定する濃度測定部と、
前記濃度測定部によって得られた前記補正用チャートの濃度に基づいて、前記グループを単位とするグループ別の駆動電圧の電圧補正値を求める電圧補正値算出部と、
前記電圧補正値算出部で求めた電圧補正値を記憶する電圧補正値記憶部と、
を備えるインクジェット記録装置。 - 前記インクジェットヘッドを構成している前記グループのそれぞれの印刷濃度が同等になるグループ別の前記電圧補正値が求められる請求項8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記複数のグループのうち、基準となる基準グループの印刷濃度を基準にして、他のグループの印刷濃度が前記基準の印刷濃度と同等になるグループ別の前記電圧補正値が求められる請求項9に記載のインクジェット記録装置。
- 前記基準グループが存在しない場合に、指定された1種類の滴量のドットによる濃度チャートを出力させる濃度チャート出力制御部と、
前記1種類の滴量について予め定められた標準滴量と印刷濃度の関係を記述した標準滴量データを記憶しておく標準滴量データ記憶部と、を備え、
前記記録媒体に記録された前記濃度チャートの濃度を測定して得られた濃度測定結果と、前記標準滴量データとに基づいて、基準にする特定のグループについて、前記1種類の滴量が予め定められた標準滴量になる電圧補正値が求められる請求項10に記載のインクジェット記録装置。 - 前記グループの単位で電圧補正値を複数段階に振って前記補正用チャートの出力が複数回行われ、
第1の電圧補正値を適用した駆動電圧により記録された前記補正用チャートの濃度を測定して得られた第1の濃度測定結果と、前記第1の電圧補正値とは異なる第2の電圧補正値を適用した駆動電圧により記録された前記補正用チャートの濃度を測定して得られた第2の濃度測定結果とに基づいて検量線を作成する検量線作成部と、
前記検量線と目標濃度から前記電圧補正値を決定する補正値決定部と、
を備える請求項8から11のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記インクジェットヘッドは、複数個のヘッドモジュールを組み合わせて構成され、
前記グループとしての前記ヘッドモジュール毎に、前記電圧補正値が定められる請求項8から12のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
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