JP6759727B2 - 印刷装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は印刷装置、プログラムに関する。

印刷媒体を間欠的に搬送して印刷を行う印刷装置にあっては、目標搬送量に対して実際の搬送量がずれ、特に連続体を使用する場合には、ずれが累積されて印刷品質が低下することになる。

従来、印刷開始前に、媒体にマークを形成し、キャリッジに搭載された検知手段でマークを検知して、目標搬送量に対する実際の搬送量のずれ量から搬送量の補正量を算出し、算出した補正量で補正した搬送駆動量で搬送手段を駆動することが知られている（特許文献１）。

また、印刷媒体としてロール状に巻き回したロール体を使用する場合に、ロール体の残量によって搬送負荷が変動することなどから、ロール体残量に応じて搬送量を補正するようにしたものが知られている（特許文献２）。

特許第５２４５９４３公報 特開２００４−７４７０８号公報

しかしながら、印刷開始前に目標搬送量に対する実際の搬送量のずれ量から補正量を算出しても、連続体に印刷する場合には、印刷動作中に、目標搬送量に対する実際の搬送量のずれ量が累積されて印刷品質が低下するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、印刷品質を向上することを防止することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る印刷装置は、
液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
前記液体吐出ヘッドのノズル配列方向に媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記媒体の搬送を制御する搬送制御手段と、
前記媒体に形成されるパターンを検知する複数の検知手段と、を備え、
前記複数の検知手段は、前記媒体の搬送方向にずらして配置され、
前記搬送制御手段は、印刷動作中に、
前記液体吐出ヘッドから前記液体を吐出させて前記媒体に前記パターンを複数形成させ、
前記搬送手段で前記媒体を所定量搬送して前記複数の検知手段で前記複数のパターンを一度に検知させ、
前記複数の検知手段の各検知結果から前記液体を吐出させたノズルの異常判定及び前記媒体の目標位置に対する実際の位置のずれを検出し、検出したずれに応じて前記搬送手段によって前記媒体の位置を補正する補正搬送を行う制御を行う
構成とした。

本発明によれば、印刷品質を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の側面説明図である。 同装置の要部平面説明図である。 パターン検知ユニットの一例の模式的説明図である。 同装置の制御部の概要の説明に供するブロック説明図である。 印刷媒体の搬送すれ検出動作の一例の説明に供する平面説明図である。 パターンセンサとパターン形成用ノズルとの位置関係の説明に供する平面説明図である。 パターセンサによるパターンの検出の説明に供する説明図である。 パターセンサによるパターンの検出例の説明に供する説明図である。 パターセンサによるパターンの検出例の説明に供する説明図である。 補正搬送制御を含む印刷動作の制御の説明に供するフロー図である。 補正搬送動作の制御の詳細の説明に供するフロー図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する平面説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する平面説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する平面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る印刷装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は同装置の側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。

この印刷装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、媒体２に印刷する印刷部（画像形成部）１０１、媒体２を搬送する搬送部１０２、媒体２を収容するロール収納部１０３、媒体２を巻き取るロール巻き取り部１０４などを備えている。

この装置では、メディアとしての媒体２をロール状に巻き回したロール体１を使用する。ロール体１はロール収納部１０３に収納され、搬送ローラ対３１でロール体１から媒体２を引きだして送り出す。

印刷部１０１は、液体を吐出する複数（ここでは５個）の液体吐出ヘッド（以下、「ヘッド」という。）１１ａ〜１１ｅ（区別しないときは「ヘッド１１」という。他の部材も同じ。）がキャリッジ１２に搭載されている。キャリッジ１２は、主走査方向（図１では紙面垂直方向）に往復移動可能にガイド部材１３に保持されている。

ここで、図２に示すように、ヘッド１１は、液体を吐出する複数のノズルを配列したノズル列１１１を例えば２列有し、ノズル配列方向を媒体搬送方向にしてキャリッジ１２に搭載されている。

また、ヘッド１１ａとヘッド１１ｂ〜１１ｅとは媒体搬送方向の位置をずらして、ヘッド１１ａを上流側に配置している。そして、ヘッド１１ａは、例えば、ホワイト（Ｗ）などの背景色の液体を吐出する。ヘッド１１ｂ〜１１ｅは、例えば、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）などの各色の液体を吐出する。ヘッド１１には液体を供給するサブタンクが一体的に備えられる。

キャリッジ１２には、媒体２に形成されるパターンを検知する検知手段であるパターンセンサ１５１（後述）を含むパターン検知ユニット１５が搭載されている。パターン検知ユニット１５は、ヘッド１１ｂ〜１１ｅのノズル列の媒体搬送方向下流側部分の側方に配置されている。

搬送部１０２は、印刷部１０１の媒体搬送方向（矢印Ａ方向：ヘッド１１のノズル配列方向）上流側に、搬送手段である搬送ローラ２１及び対向ローラ２２が配置され、媒体２を挟んで搬送する。また、印刷部１０１に対向して媒体２を案内するプラテン部材２５が配置されている。

ロール巻取り部１０４は、媒体２を巻き取る巻取りロール４１を備えている。

そして、媒体２の搬送方向に沿ってプリヒータ５１、プリントヒータ５２、ポストヒータ５３をそれぞれ配置している。

プリヒータ５１は、印刷部１０１による印刷領域の手前で媒体２を加熱するヒータである。プリントヒータ５２は、印刷部１０１による印刷領域で媒体２を加熱する加熱手段としてのヒータである。ポストヒータ５３は、印刷部１０１による印刷がされた後の媒体２を加熱する加熱手段としてのヒータである。プリヒータ５１とプリントヒータ５２、ポストヒータ５３には、セラミックやニクロム線を用いた電熱ヒータ等を使用できる。

また、ポストヒータ５３の下流側に、媒体２に温風を吹き付ける温風ファン５４が設けられている。温風ファン５４により、印刷面の液体に直接温風を当てることによって雰囲気の湿度を下げて完全に乾燥させる。

これらのヒータ５１〜５３及び温風ファン５４が搭載されていることで、塩化ビニル、ＰＥＴ、アクリルなどの液体がしみ込まない非浸透の媒体にも印刷が可能である。非浸透の媒体に対しては、溶剤系液体、樹脂成分の多い水性レジン液体などを使用することで良好な定着性が得られる。

次に、パターン検知ユニットの一例について図３を参照して説明する。図３はパターン検知ユニットの模式的説明図である。

パターン検知ユニット１５は、媒体２の表面に形成されるパターン３００を検知する２次元センサからなる検知手段であるパターンセンサ１５１と、媒体２のパターンセンサ１５１による読み取り領域（検知領域）２００を照射する光源１５２とを備えている。

なお、ここでは、検知手段として２次元センサ（面センサ）を使用しているが、ラインセンサであってもよい。ただし、２次元センサを使用することで、目標位置に対する実際の位置のずれ方向を容易に検出できる。

次に、この装置の制御部の概要について図４のブロック説明図を参照して説明する。

制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１に本発明に係わる制御を含む制御を実行させるための本発明に係るプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、印刷データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを含む主制御部５００Ａを備えている。

制御部５００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）５０４を備えている。また、制御部５００は、画像データに対する各種信号処理等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５を備えている。

制御部５００は、外部のホスト装置６００から印刷データを受信するときに使用するデータ及び信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を備えている。

制御部５００は、パターンセンサ１５１の検知信号、その他各種センサの検知信号を取り込むためのＩ／Ｏ５０７を備えている。

制御部５００は、ヘッド１１を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８を備えている。

制御部５００は、キャリッジ１２を主走査方向に移動させる主走査モータ５５０を駆動するモータ駆動部５１０と、搬送ローラ２１を回転駆動する搬送モータ５５１を駆動するモータ駆動部５１１を備えている。

制御部５００は、温風ファン５４を駆動するファン駆動部５１２と、ヒータ５１〜５３を駆動するヒータ駆動部５１３を備えている。

制御部５００は、ロール収納部１０３のロール体１からの媒体２の繰り出しを行う繰り出しモータ５５２を駆動するモータ駆動部５１４と、ロール巻き取り部１０４の巻取りロール４１への巻取りを行う巻き取りモータ５５３を駆動するモータ駆動部５１５を備えている。

制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５２２が接続されている。

制御部５００は、搬送制御手段を兼ねており、搬送部１０２（搬送ローラ２１）による媒体２の間欠搬送を制御し、印刷動作中に、ヘッド１１から液体を吐出させて媒体２にパターン３００を形成させ、搬送部１０２で媒体２を搬送させてパターンセンサ１５１でパターン３００を検知させ、検知結果から媒体２の目標位置に対する実際の位置のずれを検出し、検出したずれに応じて媒体３の位置を補正する搬送（補正搬送）を制御する。この制御は、ＲＯＭ５０２に格納された本発明に係るプログラムに従ってＣＰＵ５０１が処理を実行することで行われる。

次に、媒体の搬送ずれ検出動作の一例について図５を参照して説明する。図５は同説明に供する平面説明図である。

この装置では、印刷動作中に、媒体２を所定量搬送するときに、媒体２の目標位置に対する実際の位置のずれを検出する搬送ずれ検出動作を行い、検出結果に応じて媒体２の位置を補正する補正搬送制御を行う。

媒体２の搬送ずれ検出動作では、図５（ａ）に示すように、ヘッド１１の所定のノズルを使用して媒体２の主走査方向の端部領域２ａに、主走査方向に沿ってライン状のパターン３００を印刷（形成）する。

なお、パターン３００を形成する領域は、媒体２の端部領域に限定されるものではない。ただし、媒体２の端部や印刷画像領域の端部など、キャリッジ１２の走査方向が切り替わる領域にパターンを印刷して検出動作を実施することで、印刷動作に影響を与えることなく、搬送位置を補正することができ、また、印刷物への影響も最小限に抑えられる。

そして、パターンセンサ１５１がパターン３００を検知可能な主走査方向位置にある状態でキャリッジ１２を停止する。

その後、図５（ｂ）に示すように、媒体２を所定量搬送する。これにより、パターン３００がパターンセンサ１５１による検知領域２００に移動するので、パターンセンサ１５１でパターン３００を検知して、目標位置に対する実際の位置のずれを検出する。

つまり、搬送モータ５５１に対して媒体２の目標搬送量に相当する搬送ローラ２１の回転駆動量だけ搬送ローラ２１を回転させる駆動信号を与えても、媒体２の実際の搬送量と目標搬送量との間には駆動伝達系の誤差などでずれが発生する。

そこで、媒体２を所定量搬送するときの目標位置に対する実際の位置のずれを検出する。そして、検出したずれに応じて、実際の位置が目標位置に到達していなければ媒体２を更に送り、実際の位置が目標位置を越えていれば媒体２を戻す搬送制御を行うことで、実際の位置が目標位置（許容範囲を含む。）に収まるようにする。

次に、パターンセンサとパターン形成用ノズルとの位置関係について図６を参照して説明する。図６は同説明に供する平面説明図である。

パターンセンサ１５１による検知領域２００の基準位置Ｐ１に対して所定量Ｌ１だけ搬送方向上流側に位置するノズルＮ１を使用してパターン３００を形成する。

この場合、所定量Ｌ１は、印刷のモードによって予め設定されたものであり、印刷モードによってパターン３００を形成するノズルＮ１は変更される。

これにより、パターン３００を形成し、搬送部１０２で所定量媒体２を搬送することで、パターン３００がパターンセンサ１５１による検知領域２００内に到達する。

そこで、パターンセンサ１５１によってパターン３００を検知し、検知したパターン３００の位置と基準位置（検出領域中央位置）Ｐ１の位置関係により、実際の位置が目標位置に対してどの程度ずれているのかを検出することができる。

次に、パターセンサによるパターンの検知例について図７ないし図９を参照して説明する。図７ないし図９は同説明に供する説明図である。

ここでは、図７に示すように、パターンセンサ１５１による検知領域２００の媒体搬送方向の中央位置を基準位置Ｐ１とする。そして、基準位置Ｐ１に対して媒体搬送方向上流方向に（−ΔＳ）のずれた範囲及び媒体搬送方向下流方向に（＋ΔＳ）のずれた範囲内は、搬送ずれ許容範囲（正常範囲）Ａ２として、補正搬送を行わない範囲とする。

この正常範囲Ａ２よりも媒体搬送方向上流側の領域は搬送不足範囲Ａ１となり、正常範囲Ａ２よりも媒体搬送方向下流側の領域は搬送過剰範囲Ａ３となる。

図８（ａ）は、パターン３００が正常範囲Ａ２内で検知されたときの例である。このときには上記のように補正搬送を行わない。

図８（ｂ）は、パターン３００の一部が搬送不足範囲Ａ１内で検知されたときの例である。このときには、キャリッジ１２の位置を固定したまま、補正搬送を行い、パターン３００を再検出する。

図８（ｃ）は、パターン３００全体が搬送不足範囲Ａ１内で検知されたときの例である。このときには、キャリッジ１２の位置を固定したまま、補正搬送を行い、パターン３００を再検出する。ここでの、補正量は、図８（ｂ）の場合の補正量よりも大きくする。

図９（ａ）は、パターン３００の一部が搬送過剰範囲Ａ３内で検知されたときの例である。このときには、キャリッジ１２の位置を固定したまま、補正搬送を行い、パターン３００を再検出する。

図９（ｂ）は、パターン３００全体が搬送過剰範囲Ａ３内で検知されたときの例である。このときには、キャリッジ１２の位置を固定したまま、補正搬送を行い、パターン３００を再検出する。ここでの、補正量は、図９（ａ）の場合の補正量よりも大きくする。

図９（ｃ）は、パターン３００が検知領域２００内で検知されない例である。媒体２の搬送ずれが大きいとき、ジャムの発生、パターン３００を形成できないときなど、何らかの異常が起きている可能性がある。このときには、エラーを通知し、印刷を中断する。

次に、補正搬送制御を含む印刷動作の制御について図１０のフロー図を参照して説明する。

まず、キャリッジ１２の１スキャン分の印刷を行い、キャリッジ１２がパターン印字領域に到達したか否かを判別する。

そして、キャリッジ１２がパターン印字領域に到達したときには、所定のノズルＮ１を使用してパターン３００を印字し、パターンセンサ１５１でパターン３００を検知する位置（検出ポジション）でキャリッジ１２を停止する。

その後、媒体２を所定量搬送し、パターン３００をパターンセンサ１５１で検知する。

そして、パターン３００が正常範囲Ａ２内にあるか否かを判別する。

このとき、パターン３００が正常範囲Ａ２内にないときには、搬送不足範囲Ａ１、搬送過剰範囲Ａ３のいずれにあるかを判別して、判別結果に応じて、媒体２の補正搬送を行う。つまり、パターン３００が搬送不足範囲Ａ１で検知されたときには、媒体２を不足分追加搬送し、パターン３００が搬送過剰範囲Ａ３で検知されたときには、媒体２を過剰分戻し搬送する。

そして、再度、パターンセンサ１５１でパターン３００の検知を行って、パターン３００が正常範囲Ａ２内になるまで、処理を繰り返す。

パターン３００が正常範囲Ａ２内で検知されたときには、印刷終了か否かを判別し、印刷終了でなければ印刷を再開し、次の１スキャン分の印刷を行う処理に戻る。

このように、印刷動作中、１スキャンを印刷する毎に搬送ずれを検出して補正を行うことで、搬送ずれが累積されて印刷品質が低下することを防止できる。

次に、補正搬送動作の制御の詳細について図１１のフロー図を参照して説明する。

まず、パターンセンサ１５１によってパターン３００を検知し、パターン３００の少なくとも一部が検知領域２００内の搬送不足範囲Ａ１又は搬送過剰範囲Ａ３にあるか否かを判別する。

ここで、パターン３００の少なくとも一部が検知領域２００内の搬送不足範囲Ａ１又は搬送過剰範囲Ａ３になければ、パターン３００全体が正常範囲Ａ２内にあるか否かを判別する。

このとき、パターン３００全体が正常範囲Ａ２内にあれば、実際の搬送量が正常であるので補正を行わないで処理を終了する。一方、パターン３００が正常範囲Ａ２内になければ、検知領域２００をはずれているので、異常判定してエラー通知、印刷終了処理を行う。

これに対し、パターン３００の少なくとも一部が検知領域２００内の搬送不足範囲Ａ１又は搬送過剰範囲Ａ３にあれば、まず、パターン３００の少なくとも一部が搬送不足範囲Ａ１にあるか否かを判別する。

そして、パターン３００の少なくとも一部が搬送不足範囲Ａ１にあるときには、パターン３００の少なくとも一部が搬送過剰範囲Ａ３にあるか否かを判別する。

このとき、パターン３００の少なくとも一部が搬送過剰範囲Ａ３にあれば、パターン３００が搬送不足範囲Ａ１と搬送過剰範囲Ａ３にまたがっていることになるので、異常判定を行う。

一方、パターン３００が搬送過剰範囲Ａ３になければ、実際の位置が目標位置に到達していないので、媒体２の補正搬送方向を送り方向に設定する。

そして、補正量決定処理を行う。この補正量決定処理では、パターン３００の一部が正常範囲Ａ２にあるか否かを判別する。このとき、パターン３００の一部が正常範囲Ａ２にあれば、搬送補正量を補正量ａと決定する。これに対し、パターン３００の一部が正常範囲Ａ２になければ、つまり、パターン３００全体が搬送不足範囲Ａ１あれば、搬送補正量を補正量ｂ（ｂ＞ａ）と決定する。その後、決定した補正量分だけ送り方向に媒体２を送る補正搬送を行う。

これに対し、パターン３００の少なくとも一部が搬送不足範囲Ａ１になければ、実際の位置が目標位置を越えているので、媒体２の補正搬送方向を戻し方向に設定する。

そして、上記の補正量決定処理を行い、決定した補正量分だけ戻し方向に媒体２を戻す補正搬送を行う。

次に、本発明の第２実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は同実施形態の説明に供する平面説明図である。

ここでは、キャリッジ１２の主走査方向の両側面にパターンセンサ１５１Ａ、１５１Ｂを備えている。

これにより、媒体２の主走査方向の両端部で、印刷動作中に、それぞれパターン３００Ａ、３００Ｂを形成し、パターンセンサ１５１Ａ、１５１Ｂで検知することができる。したがって、双方向印刷を行う場合でも、キャリッジ１２の１スキャン毎に補正搬送を行うことができ、搬送精度がより向上し、印刷品質に向上を図れる。

次に、本発明の第３実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は同実施形態の説明に供する平面説明図である。

ここでは、キャリッジ１２の主走査方向の一側面に、媒体搬送方向に、パターンセンサ１５１Ａ、１５１Ｂを所要の間隔で備えている。

これにより、一度に複数のパターン３００Ａ、３００Ｂの検知を行うことができ、パターン３００を形成するノズルＮ１、Ｎ２のいずれかの吐出不良による異常判定を回避することができる。

例えば、媒体２の搬送は正常で、パターン３００Ｂを形成するノズルＮ２に吐出不能が発生した場合、パターンセンサ１５１Ａの検知結果は正常範囲、パターンセンサ１５１Ｂの検知結果は検知不可となる。

これらのパターンセンサ１５１Ａ、１５１Ｂの検知結果の組み合わせからノズルＮ２の吐出不能が生じていると判定することができ、メンテナンス動作を行って印刷を継続することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態の説明に供する平面説明図である。

ここでは、検知手段であるパターンセンサ１５１は、キャリッジ１２ではなく、装置本体側の固定位置に配置している。パターン３００の主走査方向における形成位置が定まっていれば、パターンセンサ１５１が移動する必要はない。これにより、キャリッジ１２の小型化を図れる。

この場合、パターンセンサ１５１の基準位置Ｐ１とパターン３００を形成するノズルＮ１との距離Ｌｎは所定量Ｌ１のｎ倍（ｎ＝整数）とする。これにより、ｎスキャン毎にパターンの検知を行うことができる。

１ ロール体
２ 印刷媒体
１１ ヘッド
１２ キャリッジ
１５ パターン検知ユニット
２１ 搬送ローラ
２５ プラテン部材
４１ 巻取りロール
１０１ 印刷部
１０２ 搬送部
１０３ ロール収納部
１０４ ロール巻取り部
１５１、１５１Ａ、１５１Ｂ パターンセンサ（検知手段）
２００ 検知領域
３００ パターン
５００ 制御部

Claims (6)

1. 液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
   前記液体吐出ヘッドのノズル配列方向に媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による前記媒体の搬送を制御する搬送制御手段と、
   前記媒体に形成されるパターンを検知する複数の検知手段と、を備え、
   前記複数の検知手段は、前記媒体の搬送方向にずらして配置され、
   前記搬送制御手段は、印刷動作中に、
   前記液体吐出ヘッドから前記液体を吐出させて前記媒体に前記パターンを複数形成させ、
   前記搬送手段で前記媒体を所定量搬送して前記複数の検知手段で前記複数のパターンを一度に検知させ、
   前記複数の検知手段の各検知結果から前記液体を吐出させたノズルの異常判定及び前記媒体の目標位置に対する実際の位置のずれを検出し、検出したずれに応じて前記搬送手段によって前記媒体の位置を補正する補正搬送を行う制御を行う
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 前記パターンの形成に使用する前記液体吐出ヘッドのノズルは、前記検知手段の基準位置から前記所定量分又は前記所定量の整数倍の距離分離れた位置のノズルである
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記検知手段は、前記キャリッジに搭載されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 前記検知手段は、固定位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
5. 前記検知手段は２次元センサである
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷装置。
6. 液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
   前記液体吐出ヘッドのノズル配列方向に媒体を搬送する搬送手段と、
   前記媒体に形成されるパターンを検知する複数の検知手段と、を備え、前記複数の検知手段は前記媒体の搬送方向にずらして配置された印刷装置の前記搬送手段による前記媒体の搬送を制御する搬送制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
   印刷動作中に、
   前記液体吐出ヘッドから前記液体を吐出させて前記媒体に前記パターンを複数形成させ、
   前記搬送手段で前記媒体を所定量搬送して前記複数の検知手段で前記複数のパターンを一度に検知させ、
   前記複数の検知手段の各検知結果から前記液体を吐出させたノズルの異常判定及び前記媒体の目標位置に対する実際の位置のずれを検出し、検出したずれに応じて前記搬送手段によって前記媒体の位置を補正する補正搬送を行う制御を前記コンピュータに行わせることを特徴とするプログラム。

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