JP6212959B2 - インクジェットヘッドの傾き検査方法、及び、濃度ムラ抑制方法 - Google Patents
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前記インクジェットヘッドは、前記被記録媒体の前記インクジェットヘッドに対する相対移動方向と交差する所定の配列方向に所定間隔で配列された複数の第1ノズルからなる、第1ノズル列と、前記複数の第1ノズルと同じく前記配列方向に前記所定間隔で配列され、且つ、前記複数の第1ノズルに対して前記配列方向にそれぞれずれて配置された複数の第2ノズルからなる、第2ノズル列と、を有するものであり、
前記被記録媒体に、前記第1ノズル列の前記複数の第1ノズルにより前記相対移動方向に沿って延びる複数の第1パターンをそれぞれ形成し、前記第2ノズル列の前記複数の第2ノズルにより、前記相対移動方向に沿って延び、且つ、前記複数の第1パターンに対して前記相対移動方向と直交する方向にずれた複数の第2パターンをそれぞれ形成する、パターン形成ステップと、前記被記録媒体に形成された前記複数の第1パターンのそれぞれを含む複数の第1読取領域と前記複数の第2パターンのそれぞれを含む複数の第2読取領域とをスキャナにより読み取る読み取りステップと、前記読み取りステップで取得した情報から、前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンのそれぞれについての、前記相対移動方向と直交する方向における位置情報を取得するパターン位置取得ステップと、前記パターン位置取得ステップで取得した前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンの位置情報から、前記相対移動方向と直交する方向において隣接する前記第1パターンと前記第2パターンとの間の、前記相対移動方向と直交する方向における間隔の代表値を取得する、パターン間隔取得ステップと、前記パターン間隔取得ステップで取得した前記代表値を用いて、前記インクジェットヘッドの所定の姿勢に対する傾きを検出するヘッド傾き検出ステップと、を備え、前記パターン位置取得ステップにおいて、前記複数の第1読取領域及び前記複数の第2読取領域のそれぞれにおいて輝度が極小値を取る位置を、前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンのそれぞれの前記位置情報として取得することを特徴とするものである。
第3の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第2の発明において、前記ヘッド傾き検出ステップにおいて、前記代表値から前記ずれ量を減算した値を用いて、前記傾きを検出することを特徴とするものである。
第4の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第1〜第3のいずれかの発明において、前記ヘッド傾き検出ステップで検出した前記傾きが閾値以上であるか否かを判断する判定ステップと、前記判定ステップで前記傾きが前記閾値以上と判断された場合に、前記傾きが前記閾値未満となるように前記傾きを調整する傾き調整ステップと、をさらに備えていることを特徴とするものである。
第5の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第1〜第4のいずれかの発明において、前記インクジェットヘッドは、前記複数の第1ノズル及び前記複数の第2ノズルと同じく前記配列方向に前記所定間隔で配列され、且つ、前記複数の第1ノズルに対して前記複数の第2ノズルよりも小さいずれ量で前記配列方向にそれぞれずれて配置された複数の第3ノズルからなる、第3ノズル列をさらに有するものであり、前記パターン間隔取得ステップ及び前記ヘッド傾き検出ステップにおいて、前記第3ノズル列の前記複数の第3ノズルによりそれぞれ形成される前記相対移動方向に沿って延びる複数の第3パターンを用いず、前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンを用いることを特徴とするものである。
第6の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第1〜第5のいずれかの発明において、前記複数の第1ノズル及び前記複数の第2ノズルは、前記配列方向に互いに近接した一対の前記第1ノズルと前記第2ノズルとで構成されるノズル組を複数形成しており、前記パターン間隔取得ステップにおいて、前記複数のノズル組の全てについての前記代表値を取得することを特徴とするものである。
第7の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第1〜第6のいずれかの発明において、前記パターン形成ステップにおいて、前記第1パターンと前記第2パターンとを、前記相対移動方向に位置をずらして形成することを特徴とするものである。
第8の発明のインクジェットヘッドの傾き検査方法は、前記第7の発明において、前記パターン形成ステップにおいて、前記第1パターンと前記第2パターンとを、前記相対移動方向に重ならないように形成することを特徴とするものである。
前記被記録媒体の前記複数の第1パターンと前記複数の第2パターンのそれぞれについての濃度情報を取得する濃度取得ステップと、前記濃度取得ステップで取得された前記濃度情報に基づいて、前記インクジェットヘッドに前記被記録媒体への画像の記録を行わせるための記録制御データを補正するデータ補正ステップと、を行うことを特徴とするものである。
前記濃度取得ステップにおいて、前記複数の小吐出量第1パターンと前記複数の小吐出量第2パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、小吐出量濃度情報を取得し、前記複数の大吐出量第1パターンと前記複数の大吐出量第2パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、大吐出量濃度情報を取得することを特徴とするものである。
図1に示すように、プリンタ1は、プラテン2、インクジェットヘッド3、搬送機構4、及び、制御装置5等を備えている。尚、図1における上下方向をプリンタ1の前後方向、図1における左右方向をプリンタ1の左右方向、図1の紙面垂直方向をプリンタ1の上下方向(紙面手前側が上方)と定義し、以下では、前後、左右、上下といった方向語を適宜用いて説明する。
Memory)21、RAM(Random Access Memory)22、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)23等を備えている。また、制御装置5には、インクジェットヘッド3、供給ローラ16と排出ローラ17を駆動する搬送モータ18、操作パネル19等が接続されている。また、制御装置5には、外部装置であるPC30が接続される。尚、PC30には、記録用紙100に記録された文字、画像、あるいは、各種パターン等を読み取るスキャナ31を接続可能である。
図3は、インクジェットヘッドの傾き調整工程を示すフローチャートである。尚、図3のSi(i=1,2,3・・・)は、ステップ番号である。図3に示すインクジェットヘッド3の傾き調整は、例えば、プリンタ1を製造する工場において行う。あるいは、出荷されたプリンタ1をユーザが一定期間使用した後、インクジェットヘッド3の交換等のメンテナンスがなされた場合などに、サービスマンによって行われる場合も考えられうる。図3に示すように、ヘッド調整工程は、ヘッド傾き検査ステップ(S1)と、判定ステップ(S2)と、傾き調整ステップ(S3)と、とを含んでいる。
ヘッド傾き検査ステップでは、インクジェットヘッド3の正規姿勢に対する傾きを検出する。図4は、ヘッド傾き検査ステップのフローチャートである。図4に示すように、ヘッド傾き検査ステップは、パターン形成ステップ(S11)と、読み取りステップ(S12)と、パターン位置取得ステップ(S13)と、パターン間隔取得ステップ(S14)と、ヘッド傾き検出ステップ(S15)とを含む。
S11のパターン形成ステップでは、まず、傾き調整作業を行う作業者が、PC30や操作パネル19からプリンタ1に対して、ヘッド調整用パターン40を記録用紙100に記録させる指令を入力する。すると、プリンタ1の制御装置5は、インクジェットヘッド3と搬送モータ18を制御して、記録用紙100にヘッド調整用パターン40を形成させる。
次に、記録用紙100をスキャナ31(図2参照)にセットし、ヘッド調整用パターン40をスキャナ31で読み取る(S12)。図示は省略するが、スキャナ31は、所定方向に直線的に移動するイメージセンサを有し、このイメージセンサを原稿台に対して走査させることにより、原稿台に載置された原稿の画像等を読み取る。
記録用紙100の、線状パターン41a〜41dが形成されている領域では輝度が低くなる。即ち、図8、図9に示すような、前記の読み取りステップで取得した輝度情報において、輝度が極小値を取る位置が、線状パターン41が形成されている位置を示す。そこで、上記輝度情報の極小値の位置から、4種類の線状パターン41a〜41dについての、用紙幅方向の位置を取得する(S13)。尚、これら線状パターン41の位置情報の取得は、PC30により輝度情報を分析することによって行うことができる。
図10は、インクジェットヘッドが傾いているときの、2つのノズルの間隔の変化について説明する図である。図10には、一例として、ノズル列11aのノズル10aと、ノズル列11dのノズル10dの、2つのノズル10が示されている。この図10において、インクジェットヘッド3が正規姿勢に対して反時計回りに角度θ傾いたときに、ノズル10dが、実線で示す本来の位置に対して、二点鎖線の位置にずれるとする。このとき、ノズル10aとノズル10dの、用紙幅方向における離間距離は、Δdだけ大きくなる。
Δd = B × sin(θ) + A × cos(θ) - A ・・・・・・(1)
上式(1)において、AとBは、ノズル10aとノズル10dの配置によって必然的に定まる既知量である。従って、前記離間距離の変化量Δdを取得することができれば、インクジェットヘッド3の傾き角度θを求めることができる。尚、図6及び図8とは逆に、インクジェットヘッド3が時計回りに角度θだけ傾いた場合は、2つのノズル10a,10dの用紙幅方向における離間距離が小さくなることから、Δdはマイナスの値となる。
上記のようにして、2種類の線状パターン41a,41dの間隔の代表値drを取得したら、先に述べた式(1)において、Δd=dr−Aとして、インクジェットヘッド3の正規姿勢に対する傾き角度θを求める。尚、角度θが正となる場合は、図10のように、インクジェットヘッド3が正規姿勢に対して反時計回りの方向に傾いていることを示し、角度θが負となる場合は時計回りの方向に傾いていることを示す。尚、この傾き検出ステップも、前記間隔の代表値drの取得に続けて、PC30により行わせることができる。
図3に戻り、S1のヘッド傾き検査ステップにおいて検出されたインクジェットヘッド3の傾き角度θが、所定角度未満である場合は(S2:No)、インクジェットヘッド3の傾きを調整する必要はないと判断する。一方、傾き角度θが、所定角度以上である場合は(S2:Yes)、次の傾き調整ステップ(S3)を行う。
インクジェットヘッド3が正規姿勢に対して傾いていると、その傾きに応じて、記録用紙100上における、4つのノズル10a〜10dからそれぞれ吐出されたインクの着弾位置が用紙幅方向にずれるため、記録用紙100に画像等を記録したときの印字品質が低下する。そこで、S3の傾き調整ステップにおいて、インクジェットヘッド3の正規姿勢に対する傾きが小さくなるように、図1に示す2つの傾き調整部13a,13bを用いて、インクジェットヘッド3の傾きを調整する。即ち、インクジェットヘッド3が反時計回りの方向に傾いている場合は、2つの傾き調整部13a,13bにより、インクジェットヘッド3を時計回りの方向に回転させる。逆に、インクジェットヘッド3が時計回りの方向に傾いている場合は、インクジェットヘッド3を反時計回りの方向に回転させる。
次に、ヘッド調整用パターン40の輝度情報を用いた、記録用紙100に記録される画像の濃度ムラ抑制について説明する。インクジェットヘッド3の複数のノズル10の間で、インクの吐出量にばらつきがある場合には、そのばらつきに起因して、記録用紙100に記録した画像に濃度ムラが生じる。そこで、この濃度ムラを抑制するために、前記の吐出量のばらつきを予め把握し、そのばらつきに応じて、インクジェットヘッド3に画像を記録させるための記録制御データを補正する。
図8に示すような、インクジェットヘッド3がほぼ正規姿勢にある状態で形成された、ヘッド調整用パターン40の輝度情報から、複数の線状パターン41のそれぞれについての濃度情報を取得する。先に少し触れたように、図8(a)〜(d)において、輝度が極小値を取るときの、その輝度値が各線状パターン41の濃度を示す。例えば、図8(a)の輝度情報において、左から3番目の極小位置における輝度値L3が、図5において左から3番目に位置する線状パターン41aの濃度を示す。各線状パターン41の輝度値が低いほど(濃度が高いほど)、その線状パターン41を形成するノズル10のインク吐出量が多いということになる。上記のようにして、インクジェットヘッド3の複数のノズル10の全てについて、線状パターン41の濃度情報、即ち、インク吐出量に関する情報を取得する。尚、この濃度情報の取得は、ヘッド調整用パターン40の輝度情報が記憶されているPC30にて行うことができる。
プリンタ1が実際に画像を記録する際に、プリンタ1の制御装置5は、上記の複数の線状パターン41の濃度情報に基づいて、記録制御データを、画像の濃度ムラが抑制されるように補正する。このように、ヘッド調整用パターン40の複数の線状パターン41の濃度情報を、インク吐出量のばらつきに関する情報として使用することにより、濃度ムラ抑制のために、複数のノズル10のインク吐出量ばらつきを検出するためのパターンを、別に形成する手間が省ける。
5 制御装置
10a,10b,10c,10d ノズル
11a,11b,11c,11d ノズル列
31 スキャナ
40 ヘッド調整用パターン
41a,41b,41c,41d 線状パターン
51 大吐出量線状パターン
52 中吐出量線状パターン
53 小吐出量線状パターン
100 記録用紙
Claims (10)
- 相対的に移動する被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドの、前記被記録媒体と平行な平面内における傾きを検査する方法であって、
前記インクジェットヘッドは、
前記被記録媒体の前記インクジェットヘッドに対する相対移動方向と交差する所定の配列方向に所定間隔で配列された複数の第1ノズルからなる、第1ノズル列と、
前記複数の第1ノズルと同じく前記配列方向に前記所定間隔で配列され、且つ、前記複数の第1ノズルに対して前記配列方向にそれぞれずれて配置された複数の第2ノズルからなる、第2ノズル列と、を有するものであり、
前記被記録媒体に、前記第1ノズル列の前記複数の第1ノズルにより前記相対移動方向に沿って延びる複数の第1パターンをそれぞれ形成し、前記第2ノズル列の前記複数の第2ノズルにより、前記相対移動方向に沿って延び、且つ、前記複数の第1パターンに対して前記相対移動方向と直交する方向にずれた複数の第2パターンをそれぞれ形成する、パターン形成ステップと、
前記被記録媒体に形成された前記複数の第1パターンのそれぞれを含む複数の第1読取領域と前記複数の第2パターンのそれぞれを含む複数の第2読取領域とをスキャナにより読み取る読み取りステップと、
前記読み取りステップで取得した情報から、前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンのそれぞれについての、前記相対移動方向と直交する方向における位置情報を取得するパターン位置取得ステップと、
前記パターン位置取得ステップで取得した前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンの位置情報から、前記相対移動方向と直交する方向において隣接する前記第1パターンと前記第2パターンとの間の、前記相対移動方向と直交する方向における間隔の代表値を取得する、パターン間隔取得ステップと、
前記パターン間隔取得ステップで取得した前記代表値を用いて、前記インクジェットヘッドの所定の姿勢に対する傾きを検出するヘッド傾き検出ステップと、を備え、
前記パターン位置取得ステップにおいて、前記複数の第1読取領域及び前記複数の第2読取領域のそれぞれにおいて輝度が極小値を取る位置を、前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンのそれぞれの前記位置情報として取得することを特徴とするインクジェットヘッドの傾き検査方法。 - 前記ヘッド傾き検出ステップにおいて、前記代表値と、前記複数の第1ノズルに対する前記複数の第2ノズルの前記配列方向のずれ量とを用いて、前記傾きを検出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ヘッドの傾き検査方法。
- 前記ヘッド傾き検出ステップにおいて、前記代表値から前記ずれ量を減算した値を用いて、前記傾きを検出することを特徴とする請求項2に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。
- 前記ヘッド傾き検出ステップで検出した前記傾きが閾値以上であるか否かを判断する判定ステップと、
前記判定ステップで前記傾きが前記閾値以上と判断された場合に、前記傾きが前記閾値未満となるように前記傾きを調整する傾き調整ステップと、をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。 - 前記インクジェットヘッドは、前記複数の第1ノズル及び前記複数の第2ノズルと同じく前記配列方向に前記所定間隔で配列され、且つ、前記複数の第1ノズルに対して前記複数の第2ノズルよりも小さいずれ量で前記配列方向にそれぞれずれて配置された複数の第3ノズルからなる、第3ノズル列をさらに有するものであり、
前記パターン間隔取得ステップ及び前記ヘッド傾き検出ステップにおいて、前記第3ノズル列の前記複数の第3ノズルによりそれぞれ形成される前記相対移動方向に沿って延びる複数の第3パターンを用いず、前記複数の第1パターン及び前記複数の第2パターンを用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。 - 前記複数の第1ノズル及び前記複数の第2ノズルは、前記配列方向に互いに近接した一対の前記第1ノズルと前記第2ノズルとで構成されるノズル組を複数形成しており、
前記パターン間隔取得ステップにおいて、前記複数のノズル組の全てについての前記代表値を取得することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。 - 前記パターン形成ステップにおいて、前記第1パターンと前記第2パターンとを、前記相対移動方向に位置をずらして形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。
- 前記パターン形成ステップにおいて、前記第1パターンと前記第2パターンとを、前記相対移動方向に重ならないように形成することを特徴とする請求項7に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの傾き検査方法によって検査されるインクジェットヘッドによって前記被記録媒体に記録される、画像の濃度ムラを抑制する方法であって、
前記被記録媒体に形成された前記複数の第1パターンと前記複数の第2パターンのそれぞれについての濃度情報を取得する濃度取得ステップと、
前記濃度取得ステップで取得された前記濃度情報に基づいて、前記インクジェットヘッドに前記被記録媒体への画像の記録を行わせるための記録制御データを補正するデータ補正ステップと、
を行うことを特徴とする濃度ムラ抑制方法。 - 前記パターン形成ステップにおいて、
前記複数の第1ノズルと前記複数の第2ノズルのそれぞれについて、インク吐出量を所定の第1の吐出量に設定して、前記被記録媒体に、複数の小吐出量第1パターンと複数の小吐出量第2パターンを形成し、
前記複数の第1ノズルと前記複数の第2ノズルのそれぞれについて、インク吐出量を前記第1の吐出量よりも大きい第2の吐出量に設定して、前記被記録媒体に、複数の大吐出量第1パターンと複数の大吐出量第2パターンを形成し、
前記濃度取得ステップにおいて、
前記複数の小吐出量第1パターンと前記複数の小吐出量第2パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、小吐出量濃度情報を取得し、
前記複数の大吐出量第1パターンと前記複数の大吐出量第2パターンのそれぞれについての前記濃度情報である、大吐出量濃度情報を取得することを特徴とする請求項9に記載の濃度ムラ抑制方法。
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