JP2016020039A - 印刷装置の較正方法、印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】階調値の補正によらずに吐出ヘッドの吐出特性に応じた印刷を可能とする。
【解決手段】電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出する吐出ヘッドを複数備えた印刷装置の較正方法であって、上記目的を達成するために、テストパターン毎に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを異ならせて、所定階調値を有するテストパターンを吐出ヘッドに複数形成させる第１工程と、基準量の液体により形成された所定階調値を有する基準パターンの基準光沢度と複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する第２工程とを備える。
【選択図】図９

Description

この発明は、印加された電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出する吐出ヘッドを複数備えた印刷装置を較正する技術に関する。

従来、液体を吐出する吐出ヘッドを備え、吐出ヘッドに電圧信号を印加することで、電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出ヘッドから印刷媒体に吐出して、画像を印刷する印刷装置が知られている。かかる印刷装置では、吐出ヘッドによって液体の吐出特性が異なるために、同じ電圧信号を印加したとしても吐出ヘッドによって吐出する液体の量が異なる場合がある。したがって、良好な画質で印刷を行うためには、吐出ヘッドの吐出特性に応じて印刷を行うことが求められる。

そこで、特許文献１では、吐出ヘッドから液体を吐出してテストパターンを形成し、テストパターンの光沢度を測定した結果に応じて吐出ヘッドを制御する。具体的には、異なる階調値を有する複数のテストパターンを形成し、各テストパターンの光沢度を測定することで、階調値と光沢度との関係を取得する。そして、取得した関係に基づいて印刷時の階調値を補正することで、良好な画質で印刷を行うことを可能としている。

特開２０１１−２１８５７６号公報

ところで、階調値の補正による上記手法は必ずしも簡便ではない。そのため、階調値の補正によらない手法で、吐出ヘッドの吐出特性に応じた印刷を可能とする技術が求められていた。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、階調値の補正によらずに吐出ヘッドの吐出特性に応じた印刷を可能とする技術の提供を目的とする。

本発明にかかる印刷装置の較正方法は、電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出する吐出ヘッドを複数備えた印刷装置の較正方法であって、上記目的を達成するために、テストパターン毎に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを異ならせて、所定階調値を有するテストパターンを吐出ヘッドに複数形成させる第１工程と、基準量の液体により形成された所定階調値を有する基準パターンの基準光沢度と複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する第２工程とを備えることを特徴とする。

本発明にかかる印刷装置は、電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出する吐出ヘッドを複数備えたヘッドユニットと、光沢度計と、複数の吐出ヘッドの較正を実施するためのプログラムが記憶された記憶部と、プログラムを実施可能な制御部と、を備え、制御部がプラグラムを実施することで、テストパターン毎に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを異ならせて、所定階調値を有するテストパターンを吐出ヘッドに複数形成させ、基準量の液体により形成された所定階調値を有する基準パターンの基準光沢度と光沢度計を用いて測定した複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する、ことが可能であることを特徴とする。

このように構成された本発明（印刷装置の較正方法）では、テストパターン毎に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを異ならせて、テストパターンを吐出ヘッドに複数形成させる。これによって、光沢度の異なる複数のテストパターンを得ることができる。ちなみに、複数のテストパターンの光沢度の違いは、吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさおよび階調値の両方の影響を受け得る。ただし、本発明では、複数のテストパターンは同一の階調値（所定階調値）で形成されており、各テストパターンの光沢度の違いからは階調値の影響が排除されている。したがって、複数のテストパターンの光沢度の違いは、概ね電圧信号の大きさによるものとなっており、換言すれば、光沢度と電圧信号の大きさの関係を示すものとなる。その上で、本発明は、基準光沢度と複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する。したがって、適切な量の液体が吐出ヘッドから吐出されるように電圧信号の大きさを調整することができ、階調値の補正によらずに吐出ヘッドの吐出特性に応じた印刷を行うことが可能となっている。

この際、基準量の液体を吐出することで所定階調値を有する基準パターンを形成する第３工程を、第２工程の前に備え、第２工程では、第３工程で形成した基準パターンの基準光沢度と、複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定するように、印刷装置の較正方法を較正しても良い。

また、第２工程では、テストパターンの形成の際に吐出ヘッドに印加した電圧信号の大きさとテストパターンの光沢度とに基づいて電圧信号の大きさと光沢度との関係を算出した結果から求めた基準光沢度に対応する電圧信号の大きさを、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさに設定するように、印刷装置の較正方法を較正しても良い。かかる構成では、電圧信号の大きさと光沢度との関係を算出した結果に基づいて、電圧信号の大きさを高精度に調整することができる。

また、第２工程では、複数のテストパターンのうち基準光沢度に最も近い光沢度を有するテストパターンを形成する際に吐出ヘッドに印加した電圧信号の大きさを、印刷時に吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさに設定するように、印刷装置の較正方法を較正しても良い。かかる構成では、電圧信号の大きさを簡便に設定することができる。

また、第２工程では、光沢度計で測定したテストパターンの光沢度と基準光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印刷する電圧信号の大きさを設定するように、印刷装置の較正方法を較正しても良い。あるいは、第２工程では、基準量の液体で形成された所定階調値を有する基準パターンの基準光沢度と、テストパターンの光沢度とを目視によって比較した結果に基づいて、印刷時に吐出ヘッドに印加する電気信号の大きさを設定するように、印刷装置の較正方法を較正しても良い。

また、所定階調値は、テストパターンを形成する基材の種類および液体の種類の少なくとも１つに応じて設定されているように、印刷装置の較正方法を較正しても良い。これによって、基材の種類あるいは液体の種類によらず、電圧信号の大きさの違いをテストパターンの光沢度の違いに的確に反映させることができ、電圧信号の大きさを高精度に調整することができる。

また、本発明のように光沢度に応じて吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定し、吐出ヘッドから吐出する液体の量を調整する構成は、液体の色を選ばずに適用することができる。したがって、液体は透明である場合についても、本発明を好適に用いることができる。

また、上記の印刷装置においては、制御部は、プログラムを所定のタイミングで実施しても良い。

本発明の較正方法の対象となるプリンターの構成を示す正面図。 図１に示すプリンターが備える電気的構成を示すブロック図。 ヘッドユニットの構成の一例を模式的に示す底面図。 吐出ヘッドに印加する電圧信号の波形を示すグラフ。 電圧信号の最大電位差とインクの吐出量との関係を示すグラフ。 光沢度と階調値との関係を示すグラフ。 所定階調値におけるインクの吐出量と光沢度との関係を示すグラフ。 所定階調値における電圧信号の最大電位差と光沢度との関係を示すグラフ。 吐出ヘッドの較正方法の一例を示すフローチャート。 図９のステップＳ１１０、Ｓ１１１の演算処理の内容を示すグラフ。

図１は、本発明の較正方法の対象となるプリンターの構成の一例を模式的に示す正面図である。図１に示すように、プリンター１では、その両端が繰出軸２０および巻取軸４０にロール状に巻き付けられた１枚のシートＳ（ウェブ）が搬送経路Ｐcに沿って張架されており、シートＳは、繰出軸２０から巻取軸４０へ向かう搬送方向Ｄsへ搬送されつつ、画像記録を受ける。シートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)フィルム、ＰＰ(polypropylene)フィルム等がある。概略的には、プリンター１は、繰出軸２０からシートＳを繰り出す繰出部２（繰出領域）と、繰出部２から繰り出されたシートＳに画像を記録するプロセス部３（プロセス領域）と、プロセス部３で画像の記録されたシートＳを巻取軸４０に巻き取る巻取部４（巻取領域）を備える。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。

繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１とを有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１の時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。ちなみに、シートＳは、繰出軸２０に着脱可能な芯管２２を介して繰出軸２０に巻き付けられている。したがって、繰出軸２０のシートＳが使い切られた際には、ロール状のシートＳが巻き付けられた新たな芯管２２を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０のシートＳを取り換えることが可能となっている。

プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳを回転ドラム３０で支持しつつ、回転ドラム３０の外周面に沿って配置された各機能部５１、５２、６１、６２、６３により処理を適宜行って、シートＳに画像を記録するものである。このプロセス部３では、回転ドラム３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳが回転ドラム３０に支持されて、画像記録を受ける。

前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図１の時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１nが設けられている。このニップローラー３１nは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

回転ドラム３０は図示を省略する支持機構により搬送方向Ｄsおよびその逆方向の両方向に回転可能に支持された、例えば４００[mm]の直径を有する円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳを裏面側から巻き掛ける。この回転ドラム３０は、シートＳとの間の摩擦力を受けてシートＳの搬送方向Ｄsに従動回転しつつ、シートＳを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部３では、回転ドラム３０への巻き掛け部の両側でシートＳを折り返す従動ローラー３３、３４が設けられている。これらのうち従動ローラー３３は、前駆動ローラー３１と回転ドラム３０の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。一方、従動ローラー３４は、回転ドラム３０と後駆動ローラー３２の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。このように、回転ドラム３０に対して搬送方向Ｄsの上・下流側それぞれでシートＳを折り返すことで、回転ドラム３０へのシートＳの巻き掛け部を長く確保することができる。

後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、回転ドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図１の時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２nが設けられている。このニップローラー３２nは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、回転ドラム３０の外周面に支持される。そして、プロセス部３では、回転ドラム３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を記録するために、互いに異なる色に対応した複数のヘッドユニット５１が設けられている。具体的には、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応する４個のヘッドユニット５１が、この色順で搬送方向Ｄsに並ぶ。各ヘッドユニット５１は、回転ドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、対応する色のインク（有色インク）をノズルからインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Ｄsへ搬送されるシートＳに対して各ヘッドユニット５１がインクを吐出することで、シートＳの表面にカラー画像が形成される。

ちなみに、インクとしては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、プロセス部３では、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶ照射器６１、６２が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。複数のヘッドユニット５１の各間には、仮硬化用のＵＶ照射器６１が配置されている。つまり、ＵＶ照射器６１は弱い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がり方が紫外線を照射しない場合に比べて十分に遅くなる程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを本硬化させるものではない。一方、複数のヘッドユニット５１に対して搬送方向Ｄsの下流側には、本硬化用のＵＶ照射器６２が設けられている。つまり、ＵＶ照射器６２は、ＵＶ照射器６１より強い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がりが停止する程度に硬化（本硬化）させるものである。

このように、複数のヘッドユニット５１の各間に配置されたＵＶ照射器６１が、搬送方向Ｄsの上流側のヘッドユニット５１からシートＳに吐出された有色インクを仮硬化させる。したがって、一のヘッドユニット５１がシートＳに吐出したインクは、搬送方向Ｄsの下流側で一のヘッドユニット５１に隣り合うヘッドユニット５１に到るまでに仮硬化される。これによって、異なる色の有色インクが混ざり合うといった混色の発生が抑制される。こうして混色が抑制された状態で、複数のヘッドユニット５１は互いに異なる色の有色インクを吐出して、シートＳにカラー画像を形成する。さらに、複数のヘッドユニット５１より搬送方向Ｄsの下流側では、本硬化用のＵＶ照射器６２が設けられている。そのため、複数のヘッドユニット５１により形成されたカラー画像は、ＵＶ照射器６２により本硬化されてシートＳに定着する。

さらに、ＵＶ照射器６２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、ヘッドユニット５２が設けられている。このヘッドユニット５２は、回転ドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、透明のＵＶインクをノズルからインクジェット方式でシートＳの表面に吐出する。つまり、４色分のヘッドユニット５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。この透明インクは、カラー画像の全面に吐出されて、光沢感あるいはマット感といった質感をカラー画像に与える。また、ヘッドユニット５２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、ＵＶ照射器６３が設けられている。このＵＶ照射器６３は強い紫外線を照射することで、ヘッドユニット５２が吐出した透明インクを本硬化させるものである。これによって、透明インクをシートＳ表面に定着させることができる。

このように、プロセス部３では、回転ドラム３０の外周部に巻き掛けられるシートＳに対して、インクの吐出および硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートＳが、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。

巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２の間でシートＳを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図１の時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきたシートＳが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、シートＳは、巻取軸４０に着脱可能な芯管４２を介して巻取軸４０に巻き取られる。したがって、巻取軸４０に巻き取られたシートＳが満杯になった際には、芯管４２ごとシートＳを取り外すことが可能となっている。

以上がプリンター１の装置構成の概要である。続いて、プリンター１の各部を制御する電気的構成について説明を行なう。図２は、図１に示すプリンターが備える電気的構成の一例を模式的に示すブロック図である。プリンター１では、コンピューターで構成されたプリンター制御部１００が設けられている。そして、ヘッドユニット、ＵＶ照射器およびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部１００によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部１００の制御の詳細は次のとおりである。

プリンター制御部１００は、図１を用いて詳述したシートＳの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸２０、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２および巻取軸４０それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部１００はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートＳの搬送を制御する。このシートＳの搬送制御の詳細は次のとおりである。

プリンター制御部１００は、繰出軸２０を駆動する繰出モーターＭ20を回転させて、繰出軸２０から前駆動ローラー３１にシートＳを供給する。この際、プリンター制御部１００は、繰出モーターＭ20のトルクを制御して、繰出軸２０から前駆動ローラー３１までのシートＳのテンション（繰出テンションＴa）を調整する。つまり、繰出軸２０と前駆動ローラー３１の間に配置された従動ローラー２１には、繰出テンションＴaの大きさを検出するテンションセンサーＳ21が取り付けられている。このテンションセンサーＳ21は、例えばシートＳから受ける力の大きさを検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部１００は、テンションセンサーＳ21の検出結果（検出値）に基づいて、繰出モーターＭ20のトルクをフィードバック制御して、シートＳの繰出テンションＴaを調整する。

プリンター制御部１００は、前駆動ローラー３１を駆動する前駆動モーターＭ31と、後駆動ローラー３２を駆動する後駆動モーターＭ32とを回転させる。これによって、繰出部２から繰り出されたシートＳがプロセス部３を通過する。この際、前駆動モーターＭ31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターＭ32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部１００は、前駆動モーターＭ31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターＭ31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートＳは、前駆動ローラー３１によって一定速度で搬送される。

また、プリンター制御部１００は、後駆動モーターＭ32のトルクを制御して、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２までのシートＳのテンション（プロセステンションＴb）を調整する。つまり、回転ドラム３０と後駆動ローラー３２の間に配置された従動ローラー３４には、プロセステンションＴbの大きさを検出するテンションセンサーＳ34が取り付けられている。このテンションセンサーＳ34は、例えばシートＳから受ける力の大きさを検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部１００は、テンションセンサーＳ34の検出結果（検出値）に基づいて、後駆動モーターＭ32のトルクをフィードバック制御して、シートＳのプロセステンションＴbを調整する。

プリンター制御部１００は、巻取軸４０を駆動する巻取モーターＭ40を回転させて、後駆動ローラー３２が搬送するシートＳを巻取軸４０に巻き取る。この際、プリンター制御部１００は、巻取モーターＭ40のトルクを制御して、後駆動ローラー３２から巻取軸４０までのシートＳのテンション（巻取テンションＴc）を調整する。つまり、後駆動ローラー３２と巻取軸４０の間に配置された従動ローラー４１には、巻取テンションＴcを検出するテンションセンサーＳ41が取り付けられている。このテンションセンサーＳ41は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部１００は、テンションセンサーＳ41の検出結果に基づいて、巻取モーターＭ40のトルクをフィードバック制御して、シートＳの巻取テンションＴcを調整する。

また、プリンター制御部１００は、シートＳの搬送制御以外に、各種の制御を実行する。つまり、ＵＶ照射器６１、６２、６３の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部１００によって制御される。また、プリンター１はタッチスクリーンパネル８（ユーザーインターフェース）を備えており、プリンター制御部１００は、ユーザーインターフェース８との間の入出力の制御を行う。したがって、ユーザーは、タッチスクリーンパネル８にタッチすることで指令やデータをプリンター制御部１００に入力したり、タッチスクリーンパネル８の表示を見ることでプリンター制御部１００が示す情報を確認したりすることができる。

さらに、プリンター制御部１００は、カラー画像を形成する各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングを、シートＳの搬送に応じて制御する。具体的には、このインク吐出タイミングの制御は、回転ドラム３０の回転軸に取り付けられて、回転ドラム３０の回転位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力（検出値）に基づいて実行される。つまり、回転ドラム３０はシートＳの搬送に伴って従動回転するため、回転ドラム３０の回転位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力を参照すれば、シートＳの搬送位置を把握することができる。そこで、プリンター制御部１００は、ドラムエンコーダーＥ30の出力からｐｔｓ(print timing signal)信号を生成し、このｐｔｓ信号に基づいて各ヘッドユニット５１のインク吐出タイミングを制御することで、各ヘッドユニット５１が吐出したインクを搬送されるシートＳの目標位置に着弾させて、カラー画像を形成する。ヘッドユニット５２が透明インクを吐出するタイミングも、同様にドラムエンコーダーＥ30の出力に基づいてプリンター制御部１００により制御される。これによって、複数のヘッドユニット５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクを的確に吐出することができる。

また、プリンター制御部１００は、ヘッドユニット５１、５２が有する吐出ヘッド５００（図３）に印加する電圧信号ＶＳ（図４）の波形を調整することで、各ヘッドユニット５１、５２から吐出するインクの量を制御する。ここで、図３は、ヘッドユニットの構成の一例を模式的に示す底面図である。図４は、吐出ヘッドに印加する電圧信号の波形の一例を模式的に示すグラフであり、横軸が時間ｔに対応し、縦軸が電位Ｖに対応する。

図３に示すように、ヘッドユニット５１、５２は、長手方向に千鳥状に配列された複数の吐出ヘッド５００を有し、各吐出ヘッド５００には、シートＳへ向けて開口する複数のノズル５０１が長手方向に並ぶ。各吐出ヘッド５００は、特開２０１１−２１８５７６号公報と同様に、印加された電圧信号（駆動信号）によってピエゾ素子（圧電素子）を駆動してインクをノズル５０１から吐出するピエゾ方式のものである。そして、プリンター制御部１００は、時間ｔの経過とともに電位Ｖが基準電位Ｖｏから最高電位Ｖｘまで上昇した後に最低電位Ｖｎまで下降して再び基準電位Ｖｏに戻る波形を有する電圧信号ＶＳを、各吐出ヘッド５００（のピエゾ素子）に印加する。これによって、各吐出ヘッド５００からは、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈ（振幅）に応じた量のインクが吐出される（Ｖｈ＝Ｖｘ−Ｖｎ）。

この際、プリンター制御部１００は、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを調整することで、各吐出ヘッド５００から吐出するインクの量を制御する。具体的には、プリンター制御部１００は、吐出ヘッド５００毎に調整された最大電位差Ｖｈを保存する記憶部１１０を有しており、各吐出ヘッド５００に対して対応する最大電位差Ｖｈの電圧信号ＶＳを印加する。このように各吐出ヘッド５００に対して対応する最大電位差Ｖｈの電圧信号ＶＳを印加するのは、吐出ヘッド５００毎に液体の吐出特性が異なるため、同じ電圧信号を印加したとしても吐出ヘッドによって吐出する液体の量が異なる場合があるためである。そこで、吐出ヘッド５００毎に適切な最大電位差Ｖｈの電圧信号ＶＳを印加することで、各吐出ヘッド５００から吐出されるインクの吐出量が等しくなるようにしている。

つまり、同じ電圧信号を印加した時に吐出ヘッド５００毎に吐出される液体の量が異なると、色ムラが生じて所望の画質の画像を得ることができなかったり、インクの吐出量が画像の光沢度に影響するために、インクの吐出量が不適切であると所望の光沢度の画像が得られなかったりする。そこで、本発明では、吐出ヘッド５００毎に適切な最大電位差Ｖｈの電圧信号ＶＳを印加することで、各吐出ヘッド５００から吐出されるインクの吐出量が等しくなるようにしている。ここで、最大電位差Ｖｈ、インクの吐出量および光沢度の関係について、図５〜図８を用いて詳述しておく。

図５は、電圧信号の最大電位差とインクの吐出量との関係の一例を示すグラフであり、横軸が最大電位差Ｖｈに対応し、縦軸がインクの吐出量Ｉｗに対応する。図６は、光沢度と階調値との関係の一例を示すグラフであり、横軸が階調値（換言すれば、Ｄｕｔｙ）に対応し、縦軸が光沢度に対応する。図７は、所定階調値（２１％）におけるインクの吐出量と光沢度との関係の一例を示すグラフであり、横軸がインクの吐出量Ｉｗに対応し、縦軸が光沢度に対応する。図８は、所定階調値（２１％）における電圧信号の最大電位差と光沢度との関係の一例を示すグラフであり、横軸が最大電位差Ｖｈに対応し、縦軸が光沢度に対応する。

図５に示すように、最大電位差Ｖｈの増大に伴って、吐出ヘッド５００からのインクの吐出量Ｉｗはリニアに増大する。ここで、図５の吐出特性を有する吐出ヘッド５００によって階調値を変化させながら画像を形成した場合、階調値に対する光沢度の変化を示す曲線は図６に表すようになる。なお、図６では、吐出ヘッド５００からのインクの吐出量Ｉｗが１９．３［ｎｇ］、２２．９［ｎｇ］、２６．０［ｎｇ］の各場合について当該曲線が示されている。

図６に示すように、低階調範囲（１５％以下）では、階調値の増大に伴って光沢度は減少する。つまり、低階調範囲の画像は、それぞれドーム型の形状を有した複数のインクドットが大きな間隔を空けて並んだ構成を有する。インクドット表面がドーム型であり且つ低密度であるためにインクドット表面で反射された光は光沢度に寄与せずに、シートＳ表面で正反射された光が主に光沢度に寄与する。そのため、低階調範囲では、階調値の増大に伴ってシートＳ表面の面積率が減少し、光沢度が減少する。

中階調範囲（１５％〜３０％）では、階調値の増大に伴って光沢度が増大する。つまり、中階調範囲では、隣接するインクドットが相互に接続し始めて、複数のインクドットから成る画像の表面が全体として平坦化し始める。そして、平坦化されたインク表面で正反射された光が光沢度に寄与し始める。そのため、中階調範囲では、階調値の増大に伴って平坦化されたインク表面の面積率が増加して、光沢度が増大する。さらに、高階調範囲（３０％以上）では、階調値の増大に伴ってインク表面が平坦化する余地が無くなるために、階調値の変化に対する光沢度の変化は飽和する。

ここで、図６においてインクの吐出量Ｉｗによる光沢度の違いに注目すると、中階調範囲ではインクの吐出量Ｉｗの増加に伴って光沢度が増加する。例えば階調値２１％の場合には、図７に示すようにインクの吐出量Ｉｗの増加に対して光沢度はリニアに増大し、その結果、図８に示すように最大電位差Ｖｈの増加に対して光沢度はリニアに増大する。そして、このように最大電位差Ｖｈの増大に対して光沢度が変化するといった性質を利用して、所望の光沢度が得られる最大電位差Ｖｈを各吐出ヘッド５００について設定する吐出ヘッド５００の較正動作を実行することができる。

図９は、吐出ヘッドの較正方法の一例を示すフローチャートである。ちなみに、図９のフローチャートによる較正は、各ヘッドユニット５１、５２の各吐出ヘッド５００に対して実行可能であるが、ここでは特に透明インク用のヘッドユニット５２の吐出ヘッド５００に対して実行する場合について説明する。

ステップＳ１０１では、サービスマン（ユーザー）がタッチスクリーンパネル８を介してプリンター制御部１００に、較正プログラムＰＧを開始するように指令を入力し、この指令を受けたプリンター制御部１００が記憶部１１０に保存された較正プログラムＰＧ（図２）を開始する。すなわち、ステップＳ１０２では、搬送方向ＤsへのシートＳの定速搬送を開始し、ステップＳ１０３では、テストパターンの形成個数をカウントするカウント値Ｎを「１」に設定する（Ｎは１以上の整数）。ステップＳ１０４では、各吐出ヘッド５００の最大電位差Ｖｈに電位差Ｖ（Ｎ）を設定する。ここで、電位差Ｖ（Ｎ）は、カウント値Ｎのインクリメントに伴って所定幅ΔＶ（＞０）ずつ増大する値であり、Ｖ（Ｎ＋１）＝Ｖ（Ｎ）＋ΔＶの関係が満たされる。

ステップＳ１０５では、最大電位差Ｖ（Ｎ）の電圧信号ＶＳを各吐出ヘッド５００に印加することで、最大電位差Ｖ（Ｎ）に応じた量のインクを各吐出ヘッド５００からシートＳに吐出させて、吐出ヘッド５００毎にテストパターンを形成する。具体的には、記憶部１１０に保存されたテスト用画像データＤＩ（ビットマップデータ）に応じて、電圧信号ＶＳを吐出ヘッド５００に印加する。これによって、テスト用画像データＤＩが示すドット位置に吐出ヘッド５００からインクが吐出されて、テストパターンがシートＳに形成される。このテスト用画像データＤＩは、中階調範囲にある所定階調値（例えば、２１％）に対応するものであり、各吐出ヘッド５００は、同一のテスト用画像データＤＩ（すなわち、同一の階調値）に対応する画像をシートＳに形成する。

ステップＳ１０６では、カウント値Ｎが最大カウント値Ｎmax（例えば「１０」）に到達したか否かが判断される。そして、カウント値Ｎが最大カウント値Ｎmax以下である場合（ステップＳ１０６で「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ１０７でカウント値ＮをインクリメントしてからステップＳ１０４に戻る。これによって、互いに異なる最大電位差Ｖｈに対応する複数（Ｎmax）個のテストパターンが吐出ヘッド５００毎に形成される。このようにステップＳ１０４〜Ｓ１０７では、テストパターン毎に吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを異ならせて、所定階調値を有するテストパターンを吐出ヘッド５００に複数形成させる。

一方、カウント値Ｎが最大カウント値Ｎmaxに到達すると（ステップＳ１０６で「ＹＥＳ」）、シートＳの搬送を停止し（ステップＳ１０８）、プリンター制御部１００は、ステップＳ１０９でのサービスマンからの入力を待つ。ステップＳ１０９では、サービスマンが吐出ヘッド５００毎に各テストパターンの光沢度を光沢度計で測定し、タッチスクリーンパネル８を介してプリンター制御部１００に測定結果を入力する。サービスマンによる測定結果の入力が終了すると、プリンター制御部１００は、吐出ヘッド５００毎に最大電位差Ｖｈと光沢度の関係を算出し（ステップＳ１１０）、吐出ヘッド５００毎に印刷時の最大電位差Ｖｈを決定して記憶部１１０に設定する。

図１０は、図９のステップＳ１１０、Ｓ１１１の演算処理の内容を模式的に示すグラフであり、横軸は最大電位差Ｖｈに対応し、縦軸は光沢度Ｇに対応する。ステップＳ１１０では、プリンター制御部１００は、最大電位差Ｖｈと当該最大電位差Ｖｈで形成されたテストパターンの光沢度の対応関係に基づいて、最大電位差Ｖｈと光沢度Ｇとの関係を示す特性直線Ｃa、Ｃbを、例えば最小二乗法等を用いて算出する。なお、図１０では、２個の吐出ヘッド５００の特性直線Ｃa、Ｃbが代表して示されているが、特性直線Ｃa、Ｃbは吐出ヘッド５００毎に算出される。

ステップＳ１１１では、特性直線Ｃa、Ｃbが示す対応関係において基準光沢度Ｇｒに対応する電位差を、吐出ヘッド５００毎に算出して記憶部１１０に最大電位差Ｖｈとして設定する。例えば、特性直線Ｃａを有する吐出ヘッド５００については電位差Ｖarが最大電位差Ｖｈとして記憶部１１０に設定され、特性直線Ｃbを有する吐出ヘッド５００については電位差Ｖbrが最大電位差Ｖｈとして記憶部１１０に設定される。なお、基準光沢度Ｇrは、基準量のインクにより形成された所定階調値（テスト用画像データＤＩの階調値と同一）を有する基準パターンの光沢度であり、予め求められて記憶部１１０に保存されている。

こうして、各吐出ヘッド５００について最大電位差Ｖｈの設定が完了すると、プリンター制御部１００は、較正プログラムＰＧを終了する（ステップＳ１１２）。これによって、図９に示したフローチャートが終了する。そして、その後の印刷の際には、ステップＳ１１１で設定された最大電位差Ｖｈを有する電圧信号ＶＳが各吐出ヘッド５００に印加されて、各吐出ヘッド５００から適切な量のインクが吐出されることとなる。

以上に説明したように本実施形態では、テストパターン毎に吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈ（大きさ）を異ならせて、テストパターンを吐出ヘッド５００に複数形成させる。これによって、光沢度の異なる複数のテストパターンを得ることができる。ちなみに、複数のテストパターンの光沢度の違いは、吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈおよび階調値の両方の影響を受け得る。ただし、本実施形態では、複数のテストパターンは同一の階調値（所定階調値）で形成されており、各テストパターンの光沢度の違いからは階調値の影響が排除されている。したがって、複数のテストパターンの光沢度の違いは、概ね最大電位差Ｖｈによるものとなっており、換言すれば、光沢度と最大電位差Ｖｈの関係を示すものとなる。その上で、本実施形態は、基準光沢度と複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを設定する。したがって、適切な量のインクが吐出ヘッド５００から吐出されるように電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを調整することができ、階調値の補正によらずに吐出ヘッド５００の吐出特性に応じた印刷を行うことが可能となっている。

特に、本実施形態では、画像の色ではなく光沢度に基づいて最大電位差Ｖｈを設定する。したがって、測色できない透明インクについても適切な最大電位差Ｖｈを設定することができるといった利点がある。

特に、ステップＳ１１０では、テストパターンの形成の際に吐出ヘッド５００に印加した電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈとテストパターンの光沢度とに基づいて、最大電位差Ｖｈと光沢度との関係が算出される。そして、ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０での算出結果から求めた、基準光沢度に対応する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈが、印刷時に吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈに設定される。かかる構成では、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈと光沢度との関係を算出した結果に基づいて、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを高精度に調整することができる。

このように本実施形態では、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７が本発明の「第１工程」の一例に相当し、ステップＳ１０９〜Ｓ１１１が本発明の「第２工程」の一例に相当し、プリンター１が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、吐出ヘッド５００が本発明の「吐出ヘッド」の一例に相当し、電圧信号ＶＳが本発明の「電圧信号」の一例に相当し、最大電位差Ｖｈが本発明の「電圧信号の大きさ」の一例に相当し、インクが「液体」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、ステップＳ１０９〜Ｓ１１１の前に、基準量のインクを吐出することで所定階調値を有する基準パターンを形成する工程（第３工程）を別途備え、ステップＳ１１１では、当該工程で形成した基準パターンの光沢度と複数のテストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを設定しても良い。なお、基準パターンの形成は例えば、重量計に載置された媒体に吐出ヘッドからインクを吐出して所定階調値のパターンを形成する処理を、最大電位差Ｖｈを変化させながら複数回実行し、基準量のインクで形成されたと重量計の値から判断できるパターンを基準パターンとすることで実行できる。この際に用いる吐出ヘッドは、プリンター１が備える吐出ヘッド５００である必要はなく、基準パターン形成用に別途準備された吐出ヘッドであっても良い。

また、上記実施形態では、最大電位差Ｖｈと光沢度Ｇとの関係を示す特性直線Ｃa、Ｃbを算出した結果に基づいて、基準光沢度に対応する電位差Ｖar、Ｖbrを印刷時の最大電位差Ｖｈに設定していた（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。しかしながら、複数のテストパターンのうち基準光沢度に最も近い光沢度を有するテストパターンを形成する際に吐出ヘッド５００に印加した電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖ（Ｎ）を、印刷時に吐出ヘッド５００に印加する最大電位差Ｖｈに設定しても良い。かかる構成では、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを簡便に設定することができる。

また、上記実施形態では、テストパターンの光沢度を光沢度計で確認していた。しかしながら、テストパターンの光沢度を目視により確認しても構わない。すなわち、基準パターンの光沢度とテストパターンの光沢度とを目視によって比較した結果に基づいて、印刷時に吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの大きさを設定しても良い。この際、基準パターンのみならず、基準量を含む範囲でインク量を異ならせた複数のパターンを予め形成しておき、これらのパターン（基準パターン）とテストパターンとの光沢度を比較しても良い。これによって、目視であっても、これらの光沢度の比較を高精度に行うことが可能となる。

また、テストパターンや基準パターンが有する所定階調値についても、適宜変更が可能である。ちなみに、この所定階調値は、図６の中階調範囲（１５％〜３０％）のように、インクの吐出量Ｉｗの増加に伴って光沢度が増加する階調範囲にあることが好ましく、さらにはリニアに増加する階調範囲にあることが特に好ましい。ただし、このような階調範囲はシートＳ（基材）やインクの種類に依存する。したがって、所定階調値は、シートＳの種類およびインクの種類の少なくとも１つに応じて設定すると良い。これによって、シートＳの種類あるいはインクの種類によらず、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈの違いをテストパターンの光沢度の違いに的確に反映させることができ、電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを高精度に調整することができる。

また、上記実施形態のように、光沢度に応じて吐出ヘッド５００に印加する電圧信号ＶＳの最大電位差Ｖｈを設定して、吐出ヘッド５００から吐出するインクの量を調整する手法は、インクの色を選ばずに適用することができる。したがって、透明インクを吐出するヘッドユニット５２の吐出ヘッド５００のみならず、カラーインクを吐出するヘッドユニット５１の吐出ヘッド５００に対しても当該手法を適用しても良い。

また、上記実施形態では、ステップ１０９では、サービスマンが吐出ヘッド５００毎に各テストパターンの光沢度を光沢度計で測定し、タッチスクリーンパネル８を介してプリンター制御部１００に測定結果を入力していた。しかしながら、プリンター１に光沢度計を備えておき、ステップＳ１０９では、光沢時計によって自動で各テストパターンの光沢度を測定して測定結果をプリンター制御部１００に入力するように、較正プログラムＰＧを構成しても良い。また、この場合、吐出ヘッド５００の較正をサービスマンの指示により実行するのではなく、所定のタイミングで自動的に実施するように較正プログラムＰＧを構成しても良い。所定のタイミングとは、例えば１年に１度、プリンター１の電源を入れた際に実施するようにしても良いし、ヘッド交換を行った後、最初にプリンター１の電源を入れたときに実施するようにしても良い。

また、搬送されるシートＳを支持する部材についても、上記回転ドラム３０のような円筒形状のものに限られない。したがって、シートＳを平面で支持するフラット型のプラテンを用いることも可能である。

１…プリンター、１００…プリンター制御部、１１０…記憶部、５１…ヘッドユニット、５２…ヘッドユニット、５００…吐出ヘッド、５０１…ノズル、８…タッチスクリーンパネル、ＤＩ…テスト用画像データ、ＰＧ…較正プログラム、Ｓ…シート、ＶＳ…電圧信号、Ｖｈ…最大電位差、Ｖｎ…最低電位、Ｖｏ…基準電位、Ｖｘ…最高電位

Claims (10)

1. 電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出する吐出ヘッドを複数備えた印刷装置の較正方法において、
   テストパターン毎に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを異ならせて、所定階調値を有する前記テストパターンを前記吐出ヘッドに複数形成させる第１工程と、
   基準量の前記液体により形成された前記所定階調値を有する基準パターンの基準光沢度と複数の前記テストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する第２工程と
   を備える印刷装置の較正方法。
2. 前記基準量の前記液体を吐出することで前記所定階調値を有する前記基準パターンを形成する第３工程を、前記第２工程の前に備え、
   前記第２工程では、前記第３工程で形成した前記基準パターンの前記基準光沢度と、複数の前記テストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する請求項１に記載の印刷装置の較正方法。
3. 前記第２工程では、前記テストパターンの形成の際に前記吐出ヘッドに印加した電圧信号の大きさと前記テストパターンの光沢度とに基づいて電圧信号の大きさと光沢度との関係を算出した結果から求めた前記基準光沢度に対応する電圧信号の大きさを、印刷時に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさに設定する請求項１または２に記載の印刷装置の較正方法。
4. 前記第２工程では、複数の前記テストパターンのうち前記基準光沢度に最も近い光沢度を有する前記テストパターンを形成する際に前記吐出ヘッドに印加した電圧信号の大きさを、印刷時に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさに設定する請求項１または２に記載の印刷装置の較正方法。
5. 前記第２工程では、光沢度計で測定した前記テストパターンの光沢度と前記基準光沢度とに基づいて、印刷時に前記吐出ヘッドに印刷する電圧信号の大きさを設定する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置の較正方法。
6. 前記第２工程では、前記基準量の前記液体で形成された前記所定階調値を有する前記基準パターンの前記基準光沢度と、前記テストパターンの光沢度とを目視によって比較した結果に基づいて、印刷時に前記吐出ヘッドに印加する電気信号の大きさを設定する請求項１、２および４のいずれか一項に記載の印刷装置の較正方法。
7. 前記所定階調値は、前記テストパターンを形成する基材の種類および前記液体の種類の少なくとも１つに応じて設定されている請求項１ないし６のいずれか一項に記載の印刷装置の較正方法。
8. 前記液体は透明である請求項１ないし７のいずれか一項に記載の印刷装置の較正方法。
9. 電圧信号の大きさに応じた量の液体を吐出する吐出ヘッドを複数備えたヘッドユニットと、
   光沢度計と、
   前記複数の吐出ヘッドの較正を実施するためのプログラムが記憶された記憶部と、
   前記プログラムを実施可能な制御部と、
   を備え、
   前記制御部が前記プラグラムを実施することで、
   テストパターン毎に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを異ならせて、所定階調値を有する前記テストパターンを前記吐出ヘッドに複数形成させ、
   基準量の前記液体により形成された前記所定階調値を有する基準パターンの基準光沢度と前記光沢度計を用いて測定した複数の前記テストパターンの光沢度とに基づいて、印刷時に前記吐出ヘッドに印加する電圧信号の大きさを設定する、
   ことが可能である印刷装置。
10. 前記制御部は、前記プログラムを所定のタイミングで実施する請求項９に記載の印刷装置。

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