特許 6985087 インクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法及びそれを用いた装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985087

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】インクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法及びそれを用いた装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20211213BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 201

   B41J2/045

   B41J2/01 401

   B41J2/01 451

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-188392(P2017-188392)

(22)【出願日】2017年9月28日

(65)【公開番号】特開2019-64005(P2019-64005A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2020年6月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(74)【代理人】

【識別番号】100195349

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 信喜

(72)【発明者】

【氏名】野村 星也

(72)【発明者】

【氏名】村松 明寿香

(72)【発明者】

【氏名】奥島 智靖

(72)【発明者】

【氏名】連 国男

【審査官】 大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−００２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２４８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２４２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５６４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４１９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７６７０８２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０１３９１５２４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／０４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の搬送方向に搬送される印刷媒体に対してヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
所定濃度となるインク滴を吐出するための基準電圧に対して、所定ステップで電圧を変位させた駆動電圧を前記ヘッドに与えることにより、前記ヘッドからインク滴を吐出させて、異なる駆動電圧ごとにテストチャートを印刷させる過程と、
前記各テストチャートを読み取って前記テストチャートごとにテストチャート画像を取り込む過程と、
前記各テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定する過程と、
サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記輝度分布に基づき駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴の距離を求める過程と、
前記駆動電圧ごとの距離と、前記取り込む過程において主滴とサテライト滴の距離が接近し１個のインク滴と見なせる最大の距離である距離閾値との関係から、前記距離閾値を満たす駆動電圧として距離基準駆動電圧を求める過程と、
前記各テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求める過程と、
前記駆動電圧ごとのインク滴のサイズと、仕様で決められた濃度が得られる面積であるサイズ閾値との関係から、前記サイズ閾値を満たす駆動電圧としてサイズ基準駆動電圧を求める過程と、
前記距離基準駆動電圧と、前記サイズ基準駆動電圧とを比較して、大きな方を前記基準電圧として補正する過程と、
を備えていることを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項2】

請求項１に記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記サテライト滴の有無を判定する過程は、前記各テストチャート画像について、前記主滴と前記サテライト滴の輝度分布に基づきサテライト滴の特徴点を抽出し、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、
前記距離を求める過程は、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記特徴点に基づいて駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴の距離を求めることを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記サテライト滴の有無を判定する過程は、
前記テストチャート画像における輝度分布の変化点を求め、変化点が３個以上であればサテライト滴があると判定することを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項4】

請求項３に記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記変化点が３個以上の場合には、前記変化点のうち搬送方向の下流側から２個目と３個目との長さを前記距離とすることを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記距離基準駆動電圧を求める過程は、
前記駆動電圧ごとの距離を近似する近似式と、前記距離閾値の直線との交点に対応する電圧値を前記距離基準駆動電圧とすることを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項6】

請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記サイズ基準駆動電圧を求める過程は、
前記駆動電圧ごとのインク滴サイズを近似する近似式と、前記サイズ閾値の直線との交点に対応する電圧値を前記サイズ基準駆動電圧とすることを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記ヘッドは、前記印刷媒体の搬送方向と直交する方向に、インク滴を吐出する複数個のノズルを備え、それらのノズルが同一の駆動部で駆動される場合には、
前記印刷媒体の搬送方向と直交する方向に、全ノズルによる前記テストチャートの輝度を平均化して前記輝度分布を算出することを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項8】

請求項１に記載のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、
前記距離を求める過程は、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記搬送方向及び前記搬送方向に直交する方向について前記輝度分布をとった二次元の輝度分布から前記主滴の形状と前記サテライト滴の形状をそれぞれ解析し、それらに基づいて前記主滴と前記サテライト滴の前記搬送方向における距離を求めることを特徴とするインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法。

【請求項9】

ヘッドから印刷媒体に対してインク滴を吐出して印刷を行うインクジェット印刷装置において、
インク滴を吐出するノズルを備え、印刷媒体にインク滴を吐出して印刷を行うヘッドと、
前記ヘッドと離間して対向した位置にて印刷媒体を搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記ヘッドに基準電圧を印加してインク滴を吐出させるものであって、印刷データに応じて前記基準電圧に対して駆動電圧を変位させて前記印刷媒体に印刷を行うとともに、前記基準電圧に対して所定ステップで電圧を変位させた駆動電圧で前記印刷媒体にテストチャートを印刷させる印刷制御部と、
前記印刷制御部で印刷された各テストチャートを読み取って前記テストチャートごとにテストチャート画像を取り込む画像取り込み部と、
前記各テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記輝度分布に基づいて駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴の距離を求め、前記駆動電圧ごとの距離と、前記画像取り込み部における主滴とサテライト滴の距離が接近し１個のインク滴と見なせる距離閾値との関係から、前記距離閾値を満たす駆動電圧として距離基準駆動電圧を求める距離基準電圧算出部と、
前記テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求め、前記駆動電圧ごとのインク滴のサイズと、仕様で決められた濃度が得られる面積であるサイズ閾値との関係から、前記サイズ閾値を満たす駆動電圧としてサイズ基準駆動電圧を求めるサイズ基準駆動電圧算出部と、
前記距離基準駆動電圧と、前記サイズ基準駆動電圧とを比較して、大きな方を前記基準電圧として補正する比較補正部と、
を備えていることを特徴とするインクジェット印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インク滴を吐出することにより印刷媒体に印刷を行うインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法及びそれを用いた装置に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット印刷装置では、インク滴をヘッドから印刷用紙に吐出させて印刷を行うが、ヘッドに個体差が存在することや、印刷品質の関係上、生産時において仕様を満たす所定の濃度のインク滴を吐出できるように調整を行い、そのときの電圧を基準電圧として設定している。そして、印刷時においては、印刷データの濃度に応じて基準電圧に対して電圧を変位させた駆動電圧をヘッドに与えることで印刷を行っている。

【0003】

しかしながら、いくら事前に調整を施しても、ヘッドを装置に搭載すると、ヘッドを駆動する基板の電気的特性や、ヘッドの微小な位置ずれに起因して、インク滴の吐出不良が生じることがある。この場合の吐出不良には、インク滴が、主滴と、これに続くサテライト滴とから構成される液滴となるものがあり、主滴とサテライト滴との距離が長くなり過ぎると、印刷品質が低下する。

【0004】

そこで、従来のインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法は、次のように実施されている。まず、印刷用紙にテストチャートを印刷し、そのテストチャートを読み取って基準電圧の補正を行う。具体的には、主滴とサテライト滴とを含む液滴画像を取得し、その液滴画像の長さを求め、その長さと、理想的な液滴画像の長さとの差分を求める。そして、その差分が小さくなるように基準電圧を補正する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−２６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の方法は、サテライト滴が微小な大きさであるので、スキャナの解像度が低いと主滴とサテライト滴とを正確に区別できない。したがって、比較的高価な高解像度のスキャナを用いなければ、主滴からサテライト滴までの距離を正確に測定できず、電圧補正の精度を向上できないという問題がある。

【0007】

さらに、サテライト滴がなくなる、あるいはサテライト滴が主滴に極力近くなるように補正することになるので、主滴が小さくなり過ぎてインク滴の濃度が仕様を満たさなくなる恐れがある。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、テストチャート画像の輝度分布に基づいてサテライト滴の特徴点を抽出することにより、比較的低解像度のスキャナを用いつつも電圧補正の精度を向上できるとともに、インク滴のサイズを考慮することにより、インク滴の濃度が仕様を満たすことができるインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法及びそれを用いた装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、所定の搬送方向に搬送される印刷媒体に対してヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法において、所定濃度となるインク滴を吐出するための基準電圧に対して、所定ステップで電圧を変位させた駆動電圧を前記ヘッドに与えることにより、前記ヘッドからインク滴を吐出させて、異なる駆動電圧ごとにテストチャートを印刷させる過程と、前記各テストチャートを読み取って前記テストチャートごとにテストチャート画像を取り込む過程と、前記各テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定する過程と、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記輝度分布に基づき駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴の距離を求める過程と、前記駆動電圧ごとの距離と、前記取り込む過程において主滴とサテライト滴の距離が接近し１個のインク滴と見なせる最大の距離である距離閾値との関係から、前記距離閾値を満たす駆動電圧として距離基準駆動電圧を求める過程と、前記各テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求める過程と、前記駆動電圧ごとのインク滴のサイズと、仕様で決められた濃度が得られる面積であるサイズ閾値との関係から、前記サイズ閾値を満たす駆動電圧としてサイズ基準駆動電圧を求める過程と、前記距離基準駆動電圧と、前記サイズ基準駆動電圧とを比較して、大きな方を前記基準電圧として補正する過程と、を備えていることを特徴とするものである。

【0010】

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づいて駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、サテライト滴が存在する駆動電圧のテストチャートについて、駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴との距離を求め、駆動電圧ごとの距離と距離閾値との関係から、距離閾値を満たす距離基準駆動電圧を求める。また、異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求め、駆動電圧ごとのインク滴のサイズとサイズ閾値との関係から、サイズ閾値を満たすサイズ基準駆動電圧を求める。そして、距離基準駆動電圧と、サイズ基準駆動電圧とを比較して大きな方で元の基準電圧を置き換える。テストチャート画像の輝度分布に基づいてサテライト滴の特徴点を抽出してサテライト滴の距離を求めるので、比較的低解像度の画像取り込み部であっても電圧補正の精度を向上できる。また、距離基準駆動電圧とサイズ基準駆動電圧のうち大きな方で元の基準電圧を置き換えるので、基準電圧は、距離閾値とサイズ閾値とをともに満たす駆動電圧となる。したがって、印刷品質を低下させずにインク滴の濃度の仕様を満たすことができる。

【0011】

また、本発明において、前記サテライト滴の有無を判定する過程は、前記各テストチャート画像について、前記主滴と前記サテライト滴の輝度分布に基づきサテライト滴の特徴点を抽出し、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、前記距離を求める過程は、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記特徴点に基づいて駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴の距離を求めることが好ましい（請求項２）。

【0012】

サテライト滴の有無及び主滴とサテライト滴の距離を、サテライト滴の特徴点に基づいて判定するので、テストチャート画像の解像度が低くても精度よく有無及び距離を求められる。

【0013】

また、本発明において、前記サテライト滴の有無を判定する過程は、前記テストチャート画像における輝度分布の変化点を求め、変化点が３個以上であればサテライト滴があると判定することが好ましい（請求項３）。

【0014】

主滴の前後部分と、サテライト滴の前部分で輝度分布の変化点が生じるので、変化点の個数を計数するだけで、容易にサテライト滴があると判定できる。

【0015】

また、本発明において、前記変化点が３個以上の場合には、前記変化点のうち搬送方向の下流側から２個目と３個目との長さを前記距離とすることが好ましい（請求項４）。

【0016】

変化点の内下流側から２個目と３個目の長さを、主滴とサテライト滴の距離とすることで、比較的低解像度の画像取り込み部であってもほぼ正確に主滴とサテライト滴との間の距離を求めることができる。

【0017】

また、本発明において、前記距離基準駆動電圧を求める過程は、前記駆動電圧ごとの距離を近似する近似式と、前記距離閾値の直線との交点に対応する電圧値を前記距離基準駆動電圧とすることが好ましい（請求項５）。

【0018】

駆動電圧ごとの離散的な距離を近似する近似式を求めることにより、近似式と距離閾値の直線との交点を求めることで、容易に距離基準駆動電圧を求めることができる。

【0019】

また、本発明において、前記サイズ基準駆動電圧を求める過程は、前記駆動電圧ごとのインク滴サイズを近似する近似式と、前記サイズ閾値の直線との交点に対応する電圧値を前記サイズ基準駆動電圧とすることが好ましい（請求項６）。

【0020】

駆動電圧ごとの離散的なインク滴サイズを近似する近似式を求めることにより、近似式とサイズ閾値の直線との交点を求めることで、容易にサイズ基準駆動電圧を求めることができる。

【0021】

また、本発明において、前記ヘッドは、前記印刷媒体の搬送方向と直交する方向に、インク滴を吐出する複数個のノズルを備え、それらのノズルが同一の駆動部で駆動される場合には、前記印刷媒体の搬送方向と直交する方向に、全ノズルによる前記テストチャートの輝度を平均化して前記輝度分布を算出することが好ましい（請求項７）。

【0022】

複数個のノズルを備え、それらのノズルが同一の駆動部で駆動される場合には、全ノズルによるテストチャートの輝度を搬送方向と直交する方向に平均化して輝度分布を求めることにより、ノズルごとのバラツキを考慮して適切に補正できる。

【0023】

また、本発明において、前記距離を求める過程は、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記搬送方向及び前記搬送方向に直交する方向について前記輝度分布をとった二次元の輝度分布から前記主滴の形状と前記サテライト滴の形状をそれぞれ解析し、それらに基づいて前記主滴と前記サテライト滴の前記搬送方向における距離を求めることが好ましい（請求項８）。

【0024】

二次元の輝度分布に基づき主滴とサテライト滴の距離を求めるので、特徴点を抽出するよりも比較的軽い処理負荷でその距離を求められる。

【0025】

また、請求項９に記載の発明は、ヘッドから印刷媒体に対してインク滴を吐出して印刷を行うインクジェット印刷装置において、インク滴を吐出するノズルを備え、印刷媒体にインク滴を吐出して印刷を行うヘッドと、前記ヘッドと離間して対向した位置にて印刷媒体を搬送方向に搬送する搬送手段と、前記ヘッドに基準電圧を印加してインク滴を吐出させるものであって、印刷データに応じて前記基準電圧に対して駆動電圧を変位させて前記印刷媒体に印刷を行うとともに、前記基準電圧に対して所定ステップで電圧を変位させた駆動電圧で前記印刷媒体にテストチャートを印刷させる印刷制御部と、前記印刷制御部で印刷された各テストチャートを読み取って前記テストチャートごとにテストチャート画像を取り込む画像取り込み部と、前記各テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、サテライト滴が存在する駆動電圧の前記テストチャート画像について、前記輝度分布に基づいて駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴の距離を求め、前記駆動電圧ごとの距離と、前記画像取り込み部における主滴とサテライト滴の距離が接近し１個のインク滴と見なせる距離閾値との関係から、前記距離閾値を満たす駆動電圧として距離基準駆動電圧を求める距離基準電圧算出部と、前記テストチャート画像について、主滴とサテライト滴の輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求め、前記駆動電圧ごとのインク滴のサイズと、仕様で決められた濃度が得られる面積であるサイズ閾値との関係から、前記サイズ閾値を満たす駆動電圧としてサイズ基準駆動電圧を求めるサイズ基準駆動電圧算出部と、前記距離基準駆動電圧と、前記サイズ基準駆動電圧とを比較して、大きな方を前記基準電圧として補正する比較補正部と、を備えていることを特徴とするものである。

【0026】

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、搬送手段で印刷媒体を搬送させつつヘッドからインク滴を吐出させて、印刷制御部によって基準電圧に対して駆動電圧を変位させてテストチャートを印刷させる。画像取り込み部で取り込んだ異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づいて駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、サテライト滴が存在する駆動電圧のテストチャートについて、駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴との距離を求め、駆動電圧ごとの距離と距離閾値との関係から、距離基準電圧算出部が距離閾値を満たす距離基準駆動電圧を求める。また、異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求め、駆動電圧ごとのインク滴のサイズとサイズ閾値との関係から、サイズ基準駆動電圧算出部がサイズ閾値を満たすサイズ基準駆動電圧を求める。そして、比較補正部は、距離基準駆動電圧と、サイズ基準駆動電圧とを比較して大きな方で元の基準電圧を置き換える。テストチャート画像の輝度分布に基づいてサテライト滴の特徴点を抽出してサテライト滴の距離を求めるので、比較的低解像度の画像取り込み部であっても電圧補正の精度を向上できる。また、距離基準駆動電圧とサイズ基準駆動電圧のうち大きな方で元の基準電圧を置き換えるので、基準電圧は、距離閾値とサイズ閾値とをともに満たす駆動電圧となる。したがって、印刷品質を低下させずにインク滴の濃度の仕様を満たすことができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明に係るインクジェット印刷装置のヘッド電圧補正方法によれば、異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づいて駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、サテライト滴が存在する駆動電圧のテストチャートについて、駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴との距離を求め、駆動電圧ごとの距離と距離閾値との関係から、距離閾値を満たす距離基準駆動電圧を求める。また、異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求め、駆動電圧ごとのインク滴のサイズとサイズ閾値との関係から、サイズ閾値を満たすサイズ基準駆動電圧を求める。そして、距離基準駆動電圧と、サイズ基準駆動電圧とを比較して大きな方で元の基準電圧を置き換える。テストチャート画像の輝度分布に基づいてサテライト滴の特徴点を抽出してサテライト滴の距離を求めるので、比較的低解像度の画像取り込み部であっても電圧補正の精度を向上できる。また、距離基準駆動電圧とサイズ基準駆動電圧のうち大きな方で元の基準電圧を置き換えるので、基準電圧は、距離閾値とサイズ閾値とをともに満たす駆動電圧となる。したがって、印刷品質を低下させずにインク滴の濃度の仕様を満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施例に係るインクジェット印刷システムの全体を示す概略構成図である。

【図2】印刷ヘッド及びテストチャートを印刷した連続紙の平面図である。

【図3】インク滴の取り込み後の輝度値を示すグラフである。

【図4】駆動電圧を変位させた場合のインク滴の変化を示す模式図である。

【図5】ヘッド電圧補正の処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】主滴とサテライト滴との距離と駆動電圧の関係を示すグラフである。

【図7】インク滴サイズと駆動電圧の関係を示すグラフである。

【図8】輝度値を平均化する処理の説明に供する図である。

【図9】インク滴の輝度分布における異常度を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例に係るインクジェット印刷システムの全体を示す概略構成図であり、図２は、印刷ヘッド及びテストチャートを印刷した連続紙の平面図である。

【0030】

本実施例に係るインクジェット印刷システムは、給紙部１と、インクジェット印刷装置３と、排紙部５とを備えている。

【0031】

給紙部１は、ロール状の連続紙ＷＰを水平軸周りに回転可能に保持し、インクジェット印刷装置３に対して連続紙ＷＰを巻き出して供給する。インクジェット印刷装置３は、連続紙に対して印刷を行う。排紙部５は、インクジェット印刷装置３で印刷された連続紙ＷＰを水平軸周りに巻き取る。連続紙ＷＰの供給側を上流とし、連続紙ＷＰの排紙側を下流とすると、給紙部１はインクジェット印刷装置３の上流側に配置され、排紙部５はインクジェット印刷装置３の下流側に配置されている。

【0032】

インクジェット印刷装置３は、給紙部１からの連続紙ＷＰを取り込むための駆動ローラ７を上流側に備えている。駆動ローラ７によって給紙部１から巻き出された連続紙ＷＰは、複数個の搬送ローラ９に沿って下流側の排紙部５に向かって搬送される。最下流の搬送ローラ９と排紙部５との間には、駆動ローラ１１が配置されている。この駆動ローラ１１は、搬送ローラ９上を搬送されている連続紙ＷＰを排紙部５に向かって送り出す。

【0033】

インクジェット印刷装置３は、駆動ローラ７と駆動ローラ１１との間に、印刷ユニット１３と、乾燥部１５と、スキャン部１７とを上流側からその順で備えている。乾燥部１５は、印刷ユニット１３によって印刷された部分の乾燥を行う。スキャン部１７は、印刷された部分に汚れや抜け等がないかを検査するためや、後述する基準電圧を補正するために画像やテストチャートの画像取り込みを行う。

【0034】

印刷ユニット１３は、インク滴を吐出するヘッド１９を備えている。印刷ユニット１３は、連続紙ＷＰの搬送方向に沿って複数個配置されているのが一般的である。例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）について個別に４個の印刷ユニット１３を備えている。しかし、本実施例においては、発明の理解を容易にするために、１個の印刷ユニット１３だけを備えているものとして説明する。また、印刷ユニット１３は、連続紙ＷＰの幅方向（紙面の奥手前方向）における印刷領域を移動することなく印刷できるだけの複数個のノズルを備えた１つのヘッド１９を備えている。つまり、本実施例におけるインクジェット印刷装置３は、ヘッド１９が連続紙ＷＰの搬送方向に直交する方向に主走査のために移動することがなく、位置固定のままで連続紙ＷＰを副走査方向に送りながら連続紙ＷＰに対して印刷を行う。なお、このような構成は、１パス機と呼ばれる。ここでは、印刷ユニット１３が一つのヘッド１９を備えている構成を例に説明するが、印刷ユニット１３が複数個のヘッド１９から構成されていてもよい。

【0035】

駆動ローラ７，１１、印刷ユニット１３、乾燥部１５、スキャン部１７は、制御部２１によって統括的に制御される。制御部２１は、ＣＰＵやメモリなどを備えており、連続紙ＷＰに印刷するための画像情報などを含む印刷データを外部から受信する。また、制御部２１は、記憶部２３を参照するとともに、印刷データに応じた駆動電圧を駆動部２５に出力することで、印刷ユニット１３による印刷を行う。このとき制御部２１は、印刷速度や印刷ユニット１３におけるインク滴の吐出速度等に応じて駆動ローラ７，１１の駆動速度を操作する。駆動部２５は、印刷ユニット１３のヘッド１９に対応して設けられている。したがって、本実施例では、印刷ユニット１３のヘッド１９が一つなので、駆動部２５は一つである。

【0036】

記憶部２３は、例えば、装置の出荷前に行われるヘッド１９単体の調整段階において設定された基準電圧を予め記憶している。ここでいう基準電圧は、ヘッド１９によって印刷を行う際に、インク滴の濃度が仕様で決められた所定濃度となるように駆動部２５に与えられる駆動電圧である。また、詳細は後述するが、インクジェット印刷装置１の印刷ユニット１３にヘッド１９を取り付けた状態でテストチャートを印刷し、このテストチャートから得られた駆動電圧で記憶部２３の基準電圧が更新されて補正される。

【0037】

駆動部２５は、制御部２１から与えられる駆動電圧に応じてヘッド１９を操作する。例えば、ヘッド１９は電圧を印加されることでその大きさに応じて伸縮する圧電素子を備え、圧電素子に対して駆動電圧を付与する。駆動部２５は、ヘッド１９と対になって設けられている。ここでは一つのヘッド１９なので、駆動部２５も一つである。

【0038】

スキャン部１７は、例えば、比較的低解像度のスキャナを内蔵している。その解像度は、例えば、１２００ｄｐｉである。スキャン部１７で取り込まれた画像データは、画像処理部２７に与えられる。詳細を後述するヘッド電圧補正処理においては、読み取ったテストチャートをテストチャート画像として取り込む。

【0039】

画像処理部２７は、製品の印刷時には、連続紙ＷＰに印刷された画像の不良箇所を検出するための画像処理を行う。また、後述するヘッド電圧補正処理時には、テストチャート画像を対象にして、インク滴のうち主滴とサテライト滴との距離を駆動電圧ごとに求めたり、インク滴のサイズを駆動電圧ごとに求めるたりするために必要な画像処理などを行ったりする。

【0040】

算出部２９は、画像処理部２７での処理結果に基づいて、サテライト滴の有無を判定するとともに、主滴とサテライト滴との距離を駆動電圧ごとに算出し、距離の近似式を求め、近似式と距離閾値の直線との交点となる駆動電圧（距離基準駆動電圧）を求める。また、算出部２９は、インク滴のサイズを駆動電圧ごとに算出し、サイズの近似式を求め、近似式とサイズ閾値の直線との交点となる駆動電圧（サイズ基準駆動電圧）を求める。なお、距離閾値とサイズ閾値とは、算出部２９の内部に予め記憶されている。求められた距離基準駆動電圧とサイズ基準駆動電圧とは、制御部２１に与えられる。

【0041】

ここでいう距離閾値とは、スキャン部１７で取り込んだ際に主滴とサテライト滴との距離が接近し１個のインク滴と見なすことができる距離のうち最大の距離をいう。換言すると、主滴とサテライト滴とを識別できなくなる最大距離である。本実施例においては、仕様上の濃度を満たすインク滴のサイズにおける主滴の直径の半分、より正確には、搬送方向における主滴の直径の半分を距離閾値としている。また、ここでいうサイズ閾値とは、インクジェット印刷装置１における仕様で決められた最低限の濃度を得られるインク滴の面積に相当するインク滴のサイズである。

【0042】

制御部２１は、上記のようにして求められた距離基準駆動電圧とサイズ基準駆動電圧とを比較する。その結果、大きな駆動電圧の方で、予め設定されている基準電圧を置き換えることで補正する。

【0043】

なお、上述した駆動ローラ７，１１が本発明における「搬送手段」に相当し、制御部２１が本発明における「印刷制御部」に相当し、スキャン部１７が本発明における「画像取り込み部」に相当する。また、上述した画像処理部２７及び算出部２９が本発明における「距離基準電圧算出部」及び「サイズ基準駆動電圧算出部」に相当し、制御部２１が本発明における「比較補正部」に相当する。

【0044】

ヘッド電圧補正処理に用いるテストチャートＴＣは、例えば、図２に示すようなものである。例示したテストチャートＴＣは、例えば、ヘッド１９の駆動電圧を基準電圧に対して所定のステップで変位させて印刷することで得られる。具体的には、制御部２１は、記憶部２３の基準電圧を読み出し、その基準電圧と、その基準電圧に対して２％ステップで電圧を減じて駆動電圧として駆動部２５に付与する。つまり、駆動電圧＝基準電圧（０％）と、駆動電圧＝基準電圧−２％と、駆動電圧＝基準電圧−４％、駆動電圧＝基準電圧−６％、駆動電圧＝基準電圧−８％ごとに印刷された直線的なチャートからなる。直線的なチャートの一つ一つは、一部拡大図に示すように、インクジェット印刷装置１における小滴、中滴、大滴などのうちのいずれかの大きさを印刷するためのドットで形成される。理想的には、インク滴が主滴だけで構成されるが、主滴に続いて小さなインク滴が吐出される関係上、主滴Ｄ１の上流側にサテライト滴Ｄ２が生じる。

【0045】

ここで、図３を参照する。なお、図３は、インク滴の取り込み後の輝度値を示すグラフである。

【0046】

図３（ａ）は、主滴Ｄ１とサテライト滴Ｄ２とからなるインク滴を比較的低解像度のスキャン部１７でスキャンした画像を示す。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）の画像から得られた輝度値のグラフである。高解像度のスキャナであれば、図３（ｃ）の画像のように主滴Ｄ１とサテライト滴Ｄ２とが明確に識別可能であるものの、本実施例装置における低解像度仕様のスキャン部１７では、図３（ｂ）のように、搬送方向における距離に応じた輝度値のグラフからでは、主滴Ｄ１とサテライト滴Ｄ２とを明確に区別することは困難であることがわかる。

【0047】

次に、図４を参照する。なお、図４は、駆動電圧を変位させた場合のインク滴の変化を示す模式図である。

【0048】

図４（ａ）は、駆動電圧を基準電圧として打滴されたインク滴を示し、図４（ｂ）は、駆動電圧を基準電圧−２％とした場合のインク滴を示し、図４（ｃ）は、駆動電圧を基準電圧−４％とし、図４（ｄ）は、駆動電圧を基準電圧−６％とした場合を示す。これらの模式図から、駆動電圧を小さくしていくと、主滴Ｄ１とサテライト滴Ｄ２との距離が短くなっていき、ついにはサテライト滴Ｄ２がなくなって印刷品質的には最も優れたインク滴を吐出可能であることがわかる。しかしながら、搬送方向における長さに着目すると、駆動電圧が低くなるにつれて、主滴Ｄ１の長さがＬ_０＞Ｌ_−２＞Ｌ_−４＞Ｌ_−６となって、次第に短くなることがわかる。これらのことから、印刷品質の関係上、単に、サテライト滴Ｄ２がないインク滴としたり、主滴Ｄ１とサテライト滴Ｄ２との距離が短いインク滴としたりすると、インク滴のサイズが小さくなり過ぎて、インクジェット印刷装置１のインク滴の濃度が仕様を満たさなくなる恐れがあることがわかる。

【0049】

次に、図５〜図７を参照して、ヘッド電圧補正処理について詳細に説明する。なお、図５は、ヘッド電圧補正の処理の流れを示すフローチャートであり、図６は、主滴とサテライト滴との距離と駆動電圧の関係を示すグラフであり、図７は、インク滴サイズと駆動電圧の関係を示すグラフである。

【0050】

なお、図示しない設定部がオペレータによって操作され、基準電圧に対して変位させる電圧のステップ値及びステップ数が予め入力され、記憶部２３に記憶されている。本実施例では、例えば、−２％の幅及び５であるとする。なお、この変位幅は、−１％や−３％であってもよく、ヘッド１９や駆動部２５の特性に応じて設定すればよい。また、ヘッド１３単体での調整時に取得された基準電圧Ｖ_ｒｅｆも記憶部２３に予め記憶されている。

【0051】

ステップＳ１
制御部２１は、記憶部２３を参照し、基準電圧Ｖ_ｒｅｆと、駆動電圧を変位させるステップ値及びステップ数とを読み出して設定する。

【0052】

ステップＳ２
制御部２１は、基準電圧Ｖ_ｒｅｆに対して所定ステップで電圧を変位させた駆動電圧を駆動部２５に与えながら、連続紙ＷＰに上述したようなテストチャートを印刷させる。例えば、ステップ値が−２％であって、絶対値の最大値が−８％である場合には、ｎ＝１〜５の５回の印刷工程を行って５つのテストチャートＴＣを印刷させる。

【0053】

ステップＳ３
制御部２１は、テストチャートＴＣをスキャン部１７で読み取らせてテストチャート画像を取り込ませる。

【0054】

ステップＳ４
画像処理部２７は、例えば、後述する手法を用いて各テストチャート画像を対象に、輝度値に基づいてサテライト滴の有無を判定する。

【0055】

ステップＳ５
画像処理部２７は、テストチャート画像を対象にして、インク滴のうち主滴とサテライト滴との距離を駆動電圧ごとに求める。例えば、各テストチャート画像から求められた駆動電圧ごとの距離を駆動電圧に対応させてプロットすると、図６に示すようになったとする（図６中に太実線で示す）。

【0056】

算出部２９は、これらの各駆動電圧と主滴とサテライト滴の距離との関係から近似式Ｄｎを算出する（図６中に二点鎖線で示す）。例えば、傾きをａ、距離切片をｂ、ステップ数をｎとした場合、線形補間によって近似式は、Ｄｎ＝ａｎ＋ｂで表すことができる。したがって、ｎ＝１は基準電圧Ｖ_ｒｅｆであるので、予め設定されている距離閾値Ｄｃの直線と、図６中に黒丸で示す近似式Ｄｎとの交点の駆動電圧Ｖｄは、ｎ＝（Ｄｃ−ｂ）／ａとすると、次式（１）で表される。算出部２９は、この式（１）によって、距離基準駆動電圧として駆動電圧Ｖｄを算出する。算出された距離基準駆動電圧Ｖｄは、制御部２１に与えられる。

【0057】

Ｖｄ＝Ｖ_ｒｅｆ＋（ｎ−１）×−２％ …… （１）

【0058】

ステップＳ６
画像処理部２７は、テストチャート画像を対象にして、インク滴のサイズを駆動電圧ごとに求める。例えば、各テストチャート画像から求められた駆動電圧ごとのサイズを駆動電圧に対応させてプロットすると、図７に示すようになったとする（図７中に太実線で示す）。

【0059】

算出部２９は、これらの各駆動電圧とサイズとの関係から近似式Ｓｎを算出する（図７中に二点鎖線で示す）。例えば、傾きをｃ，サイズ切片をｄ、ステップ数をｎとした場合、線形補間によって近似式は、Ｓｎ＝ｃｎ＋ｄで表すことができる。したがって、ｎ＝１は基準電圧Ｖ_ｒｅｆであるので、予め設定されているサイズ閾値Ｓｃの直線と、図７中に黒丸で示す近似式Ｓｎとの交点の駆動電圧Ｖｓは、ｎ＝（Ｓｃ−ｄ）／ｃとすると、次式（２）で表される。算出部２９は、この式（２）によってサイズ基準駆動電圧として駆動電圧Ｖｓを算出する。算出されたサイズ基準駆動電圧Ｖｓは、制御部２１に与えられる。

【0060】

Ｖｓ＝Ｖ_ｒｅｆ＋（ｎ−１）×−２％…… （２）

【0061】

ステップＳ７
制御部２１は、距離基準駆動電圧Ｖｄとサイズ基準駆動電圧Ｖｓとを比較して、大きい方の駆動電圧を新たな基準電圧として採用する。つまり、制御部２１は、記憶部２３に新たな基準電圧を記憶部２３に保存して、予め記憶されている基準電圧を新たな基準電圧で置換することで補正する。

【0062】

次に、図８及び図９を参照して、上述したヘッド電圧補正処理における、サテライト滴の有無の判定処理や、主滴とサテライト滴の距離を求める処理の詳細について説明する。なお、図８は、輝度値を平均化する処理の説明に供する図であり、図９は、インク滴の輝度分布における異常度を示すグラフである。

【0063】

上述したステップＳ４では、サテライト滴の有無を判定した。この判定の際には、まず、画像処理部２７は、テストチャート画像のうち、搬送方向と直交する方向において所定個数（ヘッド１９のノズル数）のノズル分のインク滴を含むように、搬送方向と直交する所定長さで複数箇所を切り出す（図８（ａ））。そして、切り出した画像について、搬送方向と直交する方向に輝度値を平均化処理する（図８（ｂ））。次いで、搬送方向の距離に対応して分布する、平均化処理した輝度値に基づいて、例えば以下の記載の手法でサテライト滴の特徴点を抽出し、サテライト滴の有無を判定する。このように搬送方向と直交する方向に平均化処理することにより、ノズルごとのバラツキを考慮して適切にヘッド電圧の補正を行うことができる。

【0064】

なお、このようにして求めた距離に応じた輝度分布について、数倍から数十倍にバイキュービック法で拡大して輝度分布を滑らかにしておくことが好ましい。これにより、後に求める変化点の算出精度を向上でき、サテライト滴の有無の判定精度や、主滴とサテライト滴の距離精度を向上できる。

【0065】

算出部２９は、距離ごとの輝度分布から変化点、換言すると異常度の分布を求めてサテライト滴の有無を判定する。その判定には、例えば、ＡＲモデル（自己回帰モデル）を用いることが好ましい。具体的には、異常度Ａｄ＝（輝度変化の予測値−輝度の実測値）^２とし、Ｙ（ｔ）をｔ画素目の輝度値とした場合、輝度変化の予測値Ｙ（ｔ）＝Ｙ（ｔ−１）×０．５＋Ｙ（ｔ−２）×０．３＋Ｙ（ｔ−３）×０．２となる。

【0066】

輝度分布から上記の異常度Ａｄを求めると、例えば、図９のようになる。なお、ノイズを除去するために移動平均とすることで、精度を向上できる。このときに異常度閾値Ａｔを設定することで、異常度閾値Ａｔより高い異常度Ａｄにおけるピークの個数を算出できる。そして、ピーク個数が２個以内であればサテライト滴なしと判定し、ピーク個数が３個以上であればサテライト有りと判定する。このように輝度分布の変化点の個数を計数するだけで、サテライト滴が存在することを容易に判定できる。

【0067】

また、算出部２９は、算出したピークの位置から主滴とサテライト滴の距離を算出する。具体的には、搬送方向における下流側から変化点の２個目Ｘ１と３個目Ｘ２のピーク間の距離Ｄを求めることで、比較的低解像度のスキャン部１７であってもほぼ正確に主滴とサテライト滴の距離を求めることができる。なお、輝度分布を得る際にバイキュービック拡大を用いた場合には、その倍率分の換算も行う。例えば、スキャナ部１７の解像度［ｄｐｉ］をＲＥＳＯとし、バイキュービック倍率を４０倍とし、主滴とサテライト滴との距離Ｄｐ［ｐｘｅｌ］＝Ｘ２−Ｘ１とした場合、主滴とサテライト滴の距離Ｄ［μｍ］は、次の（３）で表せる。

【0068】

Ｄ＝Ｄｐ／４０／ＲＥＳＯ×２５．４×１０００ …… （３）

【0069】

なお、主滴とサテライト滴との距離は、上述した輝度分布における変化点に基づく手法の他に、輝度分布を搬送方向だけでなく、搬送方向に直交する方向にも輝度分布をとった二次元の輝度分布から主滴とサテライト滴のそれぞれの形状を解析し、それらに基づいて主滴とサテライト滴との搬送方向における距離を求める手法を採用してもよい。これによると、特徴点を抽出するよりも比較的軽い処理負荷でその距離を求められる。

【0070】

また、上述したインク滴のサイズを求めるには、画像処理部２７が輝度分布を二値化して、その面積を求めてサイズとして扱うことでインク滴のサイズとすればよい。その他に、輝度分布から搬送方向における長さと、搬送方向と直交する方向の長さとからインク滴の直径を求めてこれをインク滴のサイズとしてもよい。ここでいうサイズは、インク滴の長さや面積など、仕様上のインク滴の濃度に関連するものであればよい。

【0071】

本実施例によると、連続紙ＷＰを搬送させつつヘッド１９からインク滴を吐出させて、制御部２１によって基準電圧Ｖ_ｒｅｆに対して駆動電圧を変位させてテストチャートＴＣを印刷させる。スキャン部１７で取り込んだ異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づいてサテライト滴の特徴点を抽出し、駆動電圧ごとにサテライト滴の有無を判定し、サテライト滴が存在する駆動電圧のテストチャートＴＣについて、駆動電圧ごとに主滴とサテライト滴との距離を求め、駆動電圧ごとの距離と距離閾値Ｄｃとの関係から、距離閾値Ｄｃを満たす距離基準駆動電圧Ｖｄを算出部２９が求める。また、異なる駆動電圧ごとのテストチャート画像について、輝度分布に基づき駆動電圧ごとにインク滴のサイズを求め、駆動電圧ごとのインク滴のサイズとサイズ閾値Ｓｃとの関係から、サイズ閾値Ｓｃを満たすサイズ基準駆動電圧Ｖｓを算出部２９が求める。そして、制御部２１は、距離基準駆動電圧Ｖｄと、サイズ基準駆動電圧Ｖｓとを比較して大きな方で元の基準電圧Ｖ_ｒｅｆを置き換える。テストチャート画像の輝度分布に基づいてサテライト滴の特徴点を抽出してサテライト滴の距離を求めるので、比較的低解像度のスキャン部１７部であっても電圧補正の精度を向上できる。また、距離基準駆動電圧Ｖｄとサイズ基準駆動電圧Ｖｓのうち大きな方で元の基準電圧Ｖ_ｒｅｆを置き換えるので、基準電圧は、距離閾値Ｄｃとサイズ閾値Ｓｃとをともに満たす駆動電圧となる。したがって、印刷品質を低下させずにインク滴の濃度の仕様を満たすことができる。

【0072】

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

【0073】

（１）上述した実施例では、インクジェット印刷装置３が連続紙ＷＰを印刷媒体として採用しているが、本発明は印刷媒体が連続紙ＷＰに限定されるものではない。例えば、枚葉用紙であってもよく、また紙でなくプラスティック製のフィルム媒体であってもよい。

【0074】

（２）上述した実施例では、印刷ユニット３が一つのヘッド１９を備え、一つのヘッド１９に対して駆動部２５が一つである構成を例にとって説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、印刷ユニット３が複数個のヘッド１９を備え、それぞれのヘッド１９に駆動部２５を備えている場合には、駆動部２５ごとに上述したヘッド電圧補正処理を行えばよい。また、印刷ユニット３が複数個の場合には、印刷ユニット３のヘッド１９ごとに上述したヘッド電圧補正処理を行えばよい。

【0075】

（３）上述した実施例では、インクジェット印刷装置３の構成を図１に示すようなものとしているが、本発明はこのような構成に限定されない。

【符号の説明】

【0076】

１ … 給紙部
ＷＰ … 連続紙
３ … インクジェット印刷装置
５ … 排紙部
７，１１ … 駆動ローラ
１３ … 印刷ユニット
１７ … スキャン部
１９ … ヘッド
２１ … 制御部
２３ … 記憶部
２５ … 駆動部
２７ … 画像処理部
２９ … 算出部
ＴＣ … テストチャート
Ｄ１ … 主滴
Ｄ２ … サテライト滴
Ｖ_ｒｅｆ … 基準電圧
Ｖｄ，Ｖｓ … 交点の駆動電圧（距離基準駆動電圧、サイズ基準駆動電圧）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】