(57)【要約】【課題】動的誤差は、印刷ヘッドの熱膨張及び収縮を考慮に入れた印刷ヘッドの位置調整によっては補正されない。【解決手段】印刷システムは、第１のロールと、第２のロールと、第１の印刷ヘッドと、プロセス経路に隣接して配置され、プロセス経路のトラック内軸に沿って第１の印刷ヘッドから軸方向に間隔を空けられた第２の印刷ヘッドと、第１のロールに関連する第１のロール誤差（Ｒe）を特定し、第２のロールに関連する第２のＲeを特定し、そして第１のロール誤差及び第２のロール誤差からクロスプロセスのウェブ運動を計算することによってプロセス経路のトラック内軸に沿って移動するウェブのクロスプロセス移動を特徴付け、計算されたクロスプロセスのウェブ運動に基づいて第１の印刷ヘッドのクロスプロセス位置を制御し、計算されたクロスプロセスのウェブ運動に基づいて第２の印刷ヘッドのクロスプロセス位置を制御するプロセッサとを含む。【選択図】図１
2010188723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス経路に沿って配置された第１の円周を有する第１のロールと、
前記プロセス経路に沿って配置された、前記第１の円周とは異なる第２の円周を有する第２のロールと、
前記プロセス経路に隣接して配置された第１の印刷ヘッドと、
前記プロセス経路に隣接して配置され、前記プロセス経路のトラック内軸に沿って前記第１の印刷ヘッドから軸方向に間隔を空けられた第２の印刷ヘッドと、
前記プロセス経路に沿って配置されたセンサと、
内部にコマンド命令が格納されたメモリと、
（ｉ）前記第１のロールに関連する第１のロール誤差（Ｒe）を特定し、（ｉｉ）前記第２のロールに関連する第２のＲeを特定し、（ｉｉｉ）前記第１のロール誤差及び前記第２のロール誤差から前記クロスプロセスのウェブ運動を計算することによって、前記プロセス経路のトラック内軸に沿って移動するウェブのクロスプロセス移動を特徴付け、
前記計算されたクロスプロセスのウェブ運動に基づいて前記第１の印刷ヘッドの前記クロスプロセス位置を制御し、
前記計算されたクロスプロセスのウェブ運動に基づいて前記第２の印刷ヘッドの前記クロスプロセス位置を制御する、
ための前記コマンド命令を実行するように構成されたプロセッサと、
を備えることを特徴とする印刷システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記ウェブ上に第１のマークを形成するように前記第１の印刷ヘッドを制御し、
前記ウェブの第１のクロスプロセス軸の上の前記第１のマークに隣接する位置で前記ウェブ上に第２のマークを形成するように前記第２の印刷ヘッドを制御し、
前記第１のマーク及び前記第２のマークを検出し、
前記クロスプロセスのウェブ位置を計算する際に前記検出された第１のマーク及び前記検出された第２のマークを用いて第１の最小二乗フィッティングを実行する、
ための前記コマンド命令を実行するようにさらに構成されることを特徴とする、請求項１に記載の印刷システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記プロセス経路のトランク内軸に沿った前記第１の印刷ヘッドの前記位置に基づいて前記第１の印刷ヘッドに対するクロスプロセス補正を決定し、
前記プロセス経路のトランク内軸に沿った前記第２の印刷ヘッドの前記位置に基づいて前記第２の印刷ヘッドに対するクロスプロセス補正を決定する、
ための前記コマンド命令を実行するようにさらに構成されることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のロールはレベラロールであり、
前記第２のロールは予熱器ロールである、
ことを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示されるシステム及び方法は、連続ウェブ（巻取紙）基材上に画像を生成する印刷システムに関する。具体的には、開示される実施形態は、このようなシステム内の印刷ヘッドのクロスプロセス制御の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタは、迅速かつ信頼性の高い自動的な画像の複製を提供する。本明細書で用いる「プリンタ」という言葉は、なんらかの目的のための印刷出力機能を実行する、デジタル複写機、ブックマーキング機、ファクシミリ機、多機能機などのような、任意の装置を包含する。プリンタ内で実施し得る印刷の特徴は、フルカラー又は白黒印刷のいずれかを行う機能、及び、画像基材の片面（片面印刷）又は両面（両面印刷）に印刷する機能を含む。
【０００３】
幾つかのプリンタ、特に超高速又は大量の印刷のために設計されたプリンタは、画像を連続ウェブ印刷基材上に生成する。これらのプリンタ内において、画像基材材料は通常、ビンからプレカット・シートを給紙する代わりに、紙の大きく重いロールから供給され、その上に画像が印刷される。製紙工場のロールは、通常、プレカット・シートより安価な印刷ページ当りの費用で供給され得る。各々のこのようなロールは、定められた幅の紙の印刷基材の非常に大量の（非常に長い）供給をもたらす。連続折り畳み又はコンピュータ用紙のウェブ基材は、基材の縁部にあるスプロケット孔と係合するフィーダを有する幾つかのプリンタ内で使用することができる。
【０００４】
典型的には、ウェブロールの給紙により、ウェブはロールから給紙され、ウェブ上にインクを射出する１つ又はそれ以上の印刷ヘッド組立体を通過し、次にウェブに画像を定着させる１つ又はそれ以上のステーションを通る。印刷ヘッドは、そこに加えられるデジタルデータに従って媒体上にマークを配置するための、少なくとも１つの直線型エジェクタアレイに配置される一組のイジェクタを含む構造体である。印刷ヘッドは、液体インクジェット、固体粒子を媒体上に射出する相変化インクシステムなどの異なる種類のインクジェット技術で使用することができる。
【０００５】
その後、ウェブをチョッパー及び／又はスリッターでカットして、コピーシートを形成することができる。代替的に、印刷されたウェブ出力を、さらに別のオフライン処理のために出力ロール（未カットの）に巻き戻すことができる。費用の利点に加えて、ウェブ・プリンタはまた、給紙の信頼性、即ち、印刷装置を通してのプレカット・シートの高速給紙と比較してプリンタ内部での給紙失敗及び詰まりの割合が少ないという利点を有し得る。
【０００６】
さらに別の利点は、大きいロールからのウェブの給紙では、紙の装填のために必要な休止時間がより短いことである。例えば、５フィート直径の供給ロールから供給されるウェブ紙に印刷するシステムは、典型的には、いかなるオペレータの作業をも必要とせずに約５００フィート毎分（ｆｐｍ）の速度で１時間より長い間連続して印刷することができる。通常、約１００ｆｐｍの速度で印刷するシートを使用するプリンタでは、オペレータが１時間あたり２回から３回、カットシート・フィーダを再装填する必要があり得る。ウェブ印刷は、カットシート印刷のための各シート間に必要であるような画像間のピッチ余白のスキップを必要としないので、連続ウェブ印刷はまた、同じプリンタの処理速度、及びプリンタを通る対応する紙又はプロセス経路の速度に対してより大きい生産性を提供する。
【０００７】
連続ウェブ印刷において所望の高速を達成するため、及び製品印刷に必要なウェブの幅をカバーするために、複数の印刷ヘッドが使用される。プリンタが動作するときに、印刷ヘッドは、変化する熱条件に応じて膨張及び収縮する。従って、特定の印刷ヘッドによってカバーされる幅（印刷ヘッドの「範囲」）は、動作温度によって変化する。同様に、プロセス経路を定めるのに使用されるロールは、温度変化に応じて膨張及び収縮する。ロールの膨張及び収縮は、プロセス経路の位置調整に影響を及ぼす。同様に、紙媒体は、局所温度がプロセス全体を通して変化するにつれて変化する速度で水分が紙から放出されるので膨張及び収縮する。本明細書で用いる「位置調整」は、別に明確に限定されない限り、印刷ヘッドに直接隣接するプロセス経路の幅に沿った印刷ヘッドの位置（クロスプロセス位置）、及びプロセス経路の縁部に垂直な軸に対する印刷ヘッドのクロスプロセス軸の配向として定義される。従って、プロセス経路のトラック内軸に沿って印刷ヘッドの各々を垂直に通過するように設計されるウェブは、斜めの角度で印刷ヘッドを通過する可能性があり、或いは、印刷ヘッドがウェブに対して位置調整不良であるときにクロスプロセス方向にずれる可能性がある。さらに、印刷ヘッドのクロスプロセスの範囲は、他の印刷ヘッドに対して適切に配置されない可能性がある。
【０００８】
印刷ヘッド及びロールの移動の結果として生じる位置調整不良は、プロセス経路のトラック内軸に沿った異なる位置に異なる色の印刷ヘッドを配置することよって悪化する。具体的には、カラーコピーを生成するプリンタは、プリンタ内で使用されるインクの各々の色に対して１つ又はそれ以上の印刷ヘッドを含む可能性がある。異なる色に関連する印刷ヘッドの各々は、１つ又はそれ以上のロール対によって他の印刷ヘッドから分離することができる、プロセス経路のトラック内軸に沿った位置に配置される。各ロール対はプロセス経路に対する媒体の一意的な位置調整をもたらす。従って、印刷ヘッド及びロールの変化は、ウェブがプロセス経路に沿って移動するにつれて、印刷ヘッドのウェブに対する位置調整不良を引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
印刷ヘッドの熱膨張及び収縮によって引き起こされる変化（静的位置調整誤差）を考慮に入れた印刷ヘッドの位置調整は既知のものである。静的位置調整誤差の補正は、ウェブ上に生成される画像の明瞭さを増加させる。しかしながら、得ることができる明瞭さは、印刷システムの動作中に現れる動的位置調整誤差の導入によって制限される。これらの動的誤差は、印刷ヘッドの熱膨張及び収縮を考慮に入れた印刷ヘッドの位置調整によっては補正されない。従って、動的誤差を減少させる印刷システムのための位置調整手順が有益となる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態によると、印刷システムは、プロセス経路に沿って配置された第１の円周を有する第１のロールと、プロセス経路に沿って配置された第１の円周とは異なる第２の円周を有する第２のロールと、プロセス経路に隣接して配置された第１の印刷ヘッドと、プロセス経路に隣接して配置され、プロセス経路のトラック内軸に沿って第１の印刷ヘッドから軸方向に間隔を空けられた第２の印刷ヘッドと、プロセス経路に沿って配置されたセンサと、内部にコマンド命令が格納されたメモリと、（ｉ）第１のロールに関連する第１のロール誤差（Ｒe）を特定し、（ｉｉ）第２のロールに関連する第２のＲeを特定し、そして（ｉｉｉ）第１のロール誤差及び第２のロール誤差からクロスプロセスのウェブ運動を計算することによってプロセス経路のトラック内軸に沿って移動するウェブのクロスプロセス移動を特徴付け、計算されたクロスプロセスのウェブ運動に基づいて第１の印刷ヘッドのクロスプロセス位置を制御し、計算されたクロスプロセスのウェブ運動に基づいて第２の印刷ヘッドのクロスプロセス位置を制御するためのコマンド命令を実行するように構成されたプロセッサとを含む。
【００１１】
さらに別の実施形態において、複数の印刷ヘッドを制御する方法は、プロセス経路に沿って移動するウェブ上の位置決めパターン内の第１のマークの位置に関連する第１のクロスプロセス誤差を特定し、位置決めパターン内の第２のマークの位置に関連する第２のクロスプロセス誤差を特定し、プロセス経路に沿って配置された第１のロールに関連する第１のロール周波数を特定し、プロセス経路に沿って配置された第２のロールに関連する第２のロール周波数を特定し、第１のロール周波数、第２のロール周波数、第１のクロスプロセス誤差、及び第２のクロスプロセス誤差を用いて第１の最小二乗フィッティング解析を実行して第１のロールに関連する第１のロールの誤差（Ｒe）及び第２のロールに関連する第２のロールの誤差（Ｒe）に基づいて補償信号を特定し、そして、特定された補償信号に基づいて第１の印刷ヘッド及び第２の印刷ヘッドのクロスプロセス位置を制御するステップを含み、ここで第１の印刷ヘッドは、プロセス経路のトラック内軸に沿って第２の印刷ヘッドから軸方向に間隔を空けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】１２個のプリントモジュールを有する連続ウェブ印刷システムの概略図、及びプリント・サブモジュール内部に配置される印刷ヘッド及び印刷ヘッド内部のノズルを示す拡大概略図を示す。
【図２】位置決めパターンの生成及び検出を制御し、印刷ヘッドのクロスプロセス位置を制御して動的誤差を減少させるための、図１のシステムと共に用いることができる制御システムの概略図を示す。
【図３】静的及び動的クロスプロセス誤差を減少させるための、図２の制御システムによって実行することができる制御手順のフロー図を示す。
【図４】システムによる動的誤差の特徴付け、システムによる動的誤差の補正、及び誤差が制御プロセスに導入されるときのシステムの制御におけるロバスト性、を示す図１のシステムのモデルからの出力を示す。
【図５】ロールに関連する周波数の推定における誤差の関数としての図３の手順の最大補償誤差のプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に図１を参照すると、連続ウェブ・プリンタシステム１００は、６個の印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２を含む。印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２は、ロール１１６によって部分的に定められるプロセス経路１１４のトラック内軸に沿って連続的に配置される。プロセス経路１１４はさらに、上部ロール１１８、レベラロール１２０及び予熱器ロール１２２によって定められる。ブラシクリーナ１２４及び接触ロール１２６はプロセス経路１１４の一方の端部に配置される。ウェブ上画像アレイ（ＩＯＷＡ）センサ１２８、ヒータ１３０及びスプレッダ１３２はプロセス経路１１４の反対側の端部に配置される。
【００１４】
この実施形態における各々の印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２は、異なる色のインクを供給する。その他の全ての点においては、印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２は実質的に同一である。従って、印刷モジュール１０２のみをさらに詳細に説明するが、その説明はさらに印刷モジュール１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２にも当てはまる。
【００１５】
印刷モジュール１０２は、２個の印刷サブモジュール１４０及び１４２を含む。印刷サブモジュール１４０は、２個の印刷ユニット１４４及び１４６を含み、印刷サブモジュール１４２は２個の印刷ユニット１４８及び１５０を含む。印刷ユニット１４４及び１４８は各々４個の印刷ヘッド１５２を含み、一方印刷ユニット１４６及び１５０は各々３個の印刷ヘッド１５２を含む。従って、印刷サブモジュール１４０及び１４２の各々は、７個のオフセット印刷ヘッド１５２を含む。印刷ヘッド１５２は、以下により完全に論じる制御コンポーネントの位置決めのための空間を与えるようにオフセットされる。複数の印刷ヘッド１５２の使用により、個々の印刷ヘッド１５２より遥かに幅が広いウェブ１５４上に画像を印刷することが可能になる。例えば、各々が３インチ幅の７個の印刷ヘッド１５２を用いて、２１インチ幅のウェブ１５４上に２０．５インチの画像を生成することができる。明らかに、例示的な印刷モジュール１０２の印刷幅は、各々２個の印刷サブモジュールに印刷ヘッドを加えるか又は削除することによって、増加又は減少させることができる。
【００１６】
この実施形態における印刷ヘッド１５２の各々は、１６列のノズル１５６を含む。ノズル１５６の各々は、ウェブ１５４上にインクのスポットを噴射するにように個々に制御される。１つの実施形態におけるノズル１５６のマトリックスは、プロセス経路１１４のクロスプロセス方向において１インチ当たり３００ノズルの密度を与える。従って、各々の印刷ヘッド１５２は、１インチ当たり３００インク・スポット（ＳＰＩ）のスポット密度を有する画像を生成する。
【００１７】
印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２の各々に対する、サブモジュール１４０及び１４２のような２個のサブモジュールの付設により、解像度が向上する。具体的には、サブモジュール１４２内の印刷ヘッド１５２は、サブモジュール１４０内の印刷ヘッド１５２に対して、６００ＳＰＩをもたらすように構成された印刷ヘッド内のスポット又は画素の幅に対応する距離だけ、プロセス経路１１４のクロスプロセス方向にオフセットされる。ノズル１５２によって生成される噴射の結果として生じるインタレースは、６００ＳＰＩの解像度を有する画像を生成する。同様に、この方法を用いると、さらに向上した印刷解像度を、より高いノズル密度の単一印刷ヘッドを用いることによって達成できる。
【００１８】
印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２のプロセス経路１１４に対する位置調整は、図２に示す制御システム１６０によって制御される（図２には印刷モジュール１０２のみを示す）。制御システム１６０は、画像位置決め及び色制御（ＩＲＣＣ）ボード１６２、及びメモリ１６４を含む。ＩＲＣＣボード１６２はＩＯＷＡセンサ１２８及び速度センサ１６６に接続され、この速度センサ１６６はウェブ１５４がプロセス経路１１４に沿って移動する速度を検出する。ＩＲＣＣボード１６２は、さらに、ノズル１５６の噴射を制御するために印刷ヘッド１５２の各々並びにヘッド位置及びロール・ボード１６８に接続される。
【００１９】
ＩＯＷＡセンサ１２８は、全幅の画像接触センサであり、ウェブ１５４がＩＯＷＡセンサ１２８の下を通過する際にウェブ１５４上のインクをモニタする。ウェブ１５４上にインクが存在するとき、ウェブ１５４からの光反射は少なく、ウェブ１５４上にインクがないときは、反射光の量は多い。インクのパターンがＩＲＣＣボード１６２の制御下で１つ又はそれ以上の印刷ヘッド１５２によって印刷されるとき、ＩＯＷＡセンサ１２８を用いて印刷されたマークを検知し、センサの出力をＩＲＣＣボード１６２に供給することができる。
【００２０】
従って、ＩＲＣＣボード１６２はノズル１５６を制御して位置決めマークを生成するように構成され、その位置決めマークは次にＩＯＷＡセンサ１２８によって検知される。ＩＲＣＣボード１６２は、印刷された位置決めマークの検知された位置を用いて、印刷モジュール１４４、１４６、１４８及び１５０のノズル１５６のクロスプロセス位置を決定する（印刷モジュール１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２内部のノズル１５６と共に）。相対的位置に基づいて、ＩＲＣＣボード１６２は、印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０のクロスプロセス位置及びロールの補正を決定する。
【００２１】
ＩＲＣＣボード１６２は、補正に関連するデータをヘッド位置及びロール・ボード１６８に送り、次にロール・ボード１６８が印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０のクロスプロセス位置を制御する。印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０の位置は、１ミクロン刻みで関連する印刷ユニット１４４、１４６、１４８又は１５０の位置を変化させるように構成されたステッパモータを使用して個々に制御することができる。代替的に、圧電モータを用いて、モータの方向を変化させるときのバックラッシュの電位を減少させることができる。
【００２２】
制御システム１６０は、モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１１２内の印刷ユニットを、ウェブ１５４に対して且つ他の印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２に対して、位置調整して静的誤差を許容レベルまで減少させるのに十分に正確である。この位置調整は、６００ＳＰＩの解像度を実現するようにノズル１５６の適切なインタレースをもたらす。しかしながら、連続ウェブ・プリンタシステム１００の高速動作は動的誤差を導入し、この動的誤差がインタレースされたノズル１５６の間に必要なクロスプロセス間隔を超える。具体的には、６００ＳＰＩの解像度は、４２ミクロン未満の正確度によるノズル１５６のクロスプロセス位置の制御を必要とする。しかしながら、連続ウェブ・プリンタシステム１００のような連続ウェブ・プリンタシステムは、４２ミクロンより大きいクロスプロセス方向の運動を示す可能性がある。
【００２３】
本発明者は、クロスプロセス方向におけるウェブ１５４の移動が、印刷ユニットの間の動的位置調整誤差に対する重要な要因であることを発見した。本発明者はさらに、プロセス経路を定めるのに用いられるロールの製造公差が、クロスプロセス方向におけるウェブ１５４の移動に対する主要な要因であることを発見した。この結論は、プロセス経路１１４の移動方向に平行な破線の長いテストパターンを印刷することによって検証した。次に、ＩＯＷＡセンサ１２８を用いて、ウェブ１５４上のテストパターンの位置を特定した。
【００２４】
観測結果により、印刷ヘッド１５２の各々によって生成されたテストパターンが規則的で周期的な誤差を示すこと、並びに、各々の印刷ヘッドの誤差が、異なる印刷ユニット（例えば、印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０）に配置された印刷ヘッド１５２に対して異なるように同期させたにもかかわらず、ほぼ同じ大きさ及び周波数の誤差であることが確認された。観側された誤差のフーリエ変換は空間周波数で起る明瞭なピークを示し、その空間周波数は、プロセス経路１１４を定めるのに用いられるロール、例えば、ロール１１６、上部ロール１１８、レベラロール１２０及び予熱器ロール１２２の円周に対応するように決定された。
【００２５】
印刷動作中に信頼できるフーリエ変換結果を得るのに十分なデータを取得することは問題をはらむ。初めの問題として、ウェブ１５４は高速でプロセス経路１１４に沿って移動する。１つの実施形態において、ウェブ１５４は７０インチ毎秒（ｉｐｓ）の速度で移動する。従って、過大な量の材料が所望量のデータを収集するのに浪費される。さらに、ウェブ１５４の速度、ロールの物理的特性などを含む、システム１００の動作特性の変化は、動的誤差の意味のある補正を可能にするのに十分な瞬時性で検出及び補正することができない速度で動的誤差を変化させる。しかしながら、動的誤差はプロセス経路１１４を定めるロールに主に関連することが発見されたので、動的誤差を補償するための印刷ユニット位置の制御は、少量のデータサンプルを用いて迅速に実行することができる。
【００２６】
１つの実施形態において、メモリ１６４は、ＩＲＣＣボード１６２によって実行されるとき、動的誤差を補正するのに用いることができる図３に示す位置調整手順１８０を実行するコマンド命令を用いてプログラムされる。位置調整手順１８０は、プリンタシステム１００が通電され、ＩＲＣＣボード１６２がウェブ１５４上に位置合わせパターンを印刷するようにノズル１５６を制御するときに開始する。より具体的には、ウェブ１５４が印刷モジュール１０２、１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２の各々を通過する際に、ウェブ１５４がそれぞれの印刷モジュールの各々を通過するブランク部分の上に一連のダッシュが印刷される。位置合わせパターンは、システム１００内の各印刷ユニットからのマークを含むことができる。
【００２７】
位置合わせパターンを有するウェブ１５４の部分がＩＯＷＡセンサ１２８に接近すると、ＩＯＷＡセンサ１２８が通電される。ＩＯＷＡセンサ１２８の通電のタイミングは、速度センサ１６６によって検知されるウェブ１５４の速度、及び印刷ヘッド１５２とＩＯＷＡセンサ１２８との間のプロセス経路１１４の長さの知識に基づくようにすることができる。
【００２８】
位置合わせパターンがＩＯＷＡセンサ１２８を通過する際に、位置合わせパターンはＩＯＷＡセンサ１２８によって検出され（ブロック１８４）、検出された位置合わせパターンを示すデータはＩＲＣＣボード１６２に伝達される。ＩＲＣＣボード１６２は、位置合わせパターンに関連するデータを処理して、位置合わせパターンを生成するのに使用されたノズル１５６を特定する。ＩＲＣＣボード１６２はさらに、位置合わせパターンに関連するデータを用いて、所望の基準に対するそれぞれの印刷ユニットのクロスプロセス位置及びロールを特定する。次に、特定されたクロスプロセス位置と、基準に対する所望のクロスプロセス位置との間の誤差は、静的誤差の寄与と動的誤差の寄与とに分離される（ブロック１８６）。例えば、印刷ユニット１４４のような、印刷ユニット内の全ての印刷ヘッド１５２が全く同じにずれる場合、誤差は動的誤差である可能性が高い。
【００２９】
静的誤差の抽出（ブロック１８６）後に残る誤差は、動的誤差である。ＩＲＣＣボード１６２は、動的誤差を分析してウェブ１５４のクロスプロセス移動に寄与する振動の振幅及び位相を特定する（ブロック１８８）。分析は、プロセス経路１１４を定めるロールに関連する周波数を特定することによって開始する。所与の円周のロールに関する時間周波数は、ウェブ１５４の速度をロールの円周で割ることにより得られる。代替的に、プロセス経路のセグメントの長さをロールの円周で割ることによって空間周波数を用いることができる。プロセス１８０に用いられる周波数は、メモリ１６４内に予めプログラムすることができる。
【００３０】
観測された動的誤差の、既知の周波数を用いた非線形最小二乗フィッティングは、各周波数の振幅及び位相を与える。この分析は、共通の円周を有するロールの各組に関するロール誤差（Ｒe）を与え、所与のロールの大きさに対するＲeは、以下のように定義される。
【数１】
2010188723.tif 000003
式中、
Ｒeは所与の円周の全てのロールに対する総合ロール誤差であり、
Ａはクロスプロセス誤差の計算された振幅であり、
ｘはプロセス方向における紙に沿った位置であり、
Ｄはロールに関連する動的誤差の所定の周期を与えるロールの直径であり、
φは、ウェブ１５４に書き込む特定の印刷ヘッド１５２の位置と、書き込まれた画像がＩＯＷＡセンサ１２８によって検知されるときの特定の印刷ヘッドの位置との間の位相差である。
【００３１】
各々のロール円周に対する総合Ｒeは、ウェブ１５４がウェブ上にマークを作ることのできる印刷ユニットの下を通過するたびに測定することができる。典型的には、軸方向にずれたサンプル点（即ち、印刷モジュール、印刷サブモジュール又は印刷ユニット）の数が、ウェブ１５４のクロスプロセス移動を生ずるロール円周の数を超える限り、Ｒeは各々のロール円周に対して生成することができる。軸方向にずれたサンプル点のロール円周に対する比が増加するにつれて、振幅及び位相計算のロバスト性が増加する。
【００３２】
ＩＲＣＣボード１６２は、ヘッド位置ボード１６８を通して印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０を制御して、ブロック１８６で抽出された静的誤差を補正する（ブロック１９０）。ＩＲＣＣボード１６２はさらに、動的補正をヘッド位置ボード１６８に送り、ヘッド位置ボード１６８はさらに、動的補正に基づいて印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０のクロスプロセス位置を制御する（ブロック１９２）。代替の実施形態において、制御は印刷サブモジュール又は印刷モジュールに基づいて実施することができる。
【００３３】
動的補正は、プロセス経路１１４に沿った印刷ユニットの位置によって決定された位相を有する全てのロール円周に対してブロック１８８で決定された重ね合わせのロール誤差を反映する。従って、ヘッド位置ボード１６８は、動的補正に基づく共通の補償信号を用いて印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０の各々のクロスプロセス位置を制御するが、所与の時間での信号の値は、特定の印刷ユニット１４４、１４６、１４８又は１５０に特有のものとなる。従って、印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０のクロスプロセス位置は、それぞれの印刷ユニット１４４、１４６、１４８又は１５０に隣接するウェブ１５４のクロスプロセス移動を模倣するように制御されて、動的誤差を減少させる。
【００３４】
特定の実施形態によると、ＩＲＣＣボード１６２とヘッド位置ボード１６８との間の通信インターフェースによって導入される、ＩＲＣＣボード１６２からのデータの伝達とヘッド位置ボード１６８によるデータの受信との間の遅延は、Ｒeデータの伝達に容認できない遅延をもたらす可能性がある。伝達遅延を減少させるために、ＩＥＥ１３９４（ファイヤワイヤ）接続をＩＲＣＣボード１６２とヘッド位置ボード１６８との間に設けることができる。
【００３５】
一旦、印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０がヘッド位置ボード１６８によってウェブ１５４のクロスプロセス移動を模倣するように制御されると、印刷ジョブが開始する（ブロック１９４）。印刷ジョブが実行されるとき、文書間ゾーン（ＩＤＺ）がウェブ１５４内に形成される次の画像間に生成される。典型的には空白のままであるＩＤＺは、手順１８０において印刷ジョブの間に付加的な位置合わせパターンを印刷するのに用いられる（ブロック１９６）。次に、各々のＩＤＺの位置合わせパターンがＩＯＷＡセンサ１２８によって捕捉される（ブロック１９８）。
【００３６】
ＩＲＣＣボード１６２は、ＩＤＺ位置合わせパターンに関連するデータを用いて、実質的に上述と同じように、修正された静的誤差の寄与（ブロック２００）及び修正された動的誤差の寄与（ブロック２０２）を特定する。しかしながら、１つの違いは、ＩＤＺ位置合わせパターンを生成するのに用いた印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０が以前に計算された動的誤差に基づいて制御されるという事実から生じる。動的誤差の寄与の振幅及び位相が以前の測定値と比較してずれた場合には、その電流値は測定された振幅及び位相を用いて計算することができ、補償信号は次式を用いてヘッドに書き込むことができる。
【数２】
2010188723.tif 000004
2010188723.tif 000005
式中、
ａcはクロスプロセスの動的誤差に応じたヘッドの補償運動の振幅であり、
φcはヘッドの補償運動の位相であり、
ａmは補償信号が紙の運動誤差のバランスをとらないときに生じる測定された残余誤差の振幅であり、
φmは測定された残余誤差の位相であり、
ａpは、紙が対応する印刷ヘッドの下を通過した時点での紙の運動の振幅であり、
φmは紙の運動の位相である。
【００３７】
次に、ＩＲＣＣボード１６２は、ヘッド位置ボード１６８を通して印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０を制御してブロック２０２で抽出された静的誤差を補正し（ブロック２０４）、修正された動的補正をヘッド位置ボード１６８に送り、ヘッド位置ボード１６８はさらに、動的補正に基づいて印刷ユニット１４４、１４６、１４８及び１５０のクロスプロセス位置を制御する（ブロック２０６）。追加の画像が印刷ジョブ内で印刷される場合には（ブロック２０８）、手順１８０はブロック１９６に戻り、別のＩＤＺ位置合わせパターンが印刷される。その他の場合には、手順１８０は終了する（ブロック２１０）。
【００３８】
位置調整手順１８０は、連続ウェブ・プリンタシステム１００をモデリングすることによって検証した。モデルにおいて、印刷モジュール１０６と１０８との間の距離は５００ミリメートル（ｍｍ）に設定し、一方、モジュールの残りの対の各々における印刷ユニット間の距離は１０６．３８ｍｍに設定した。印刷モジュール１１２とＩＯＷＡセンサ１２８との間の距離は８００ｍｍに設定した。従って、印刷ユニット１４４とＩＯＷＡセンサ１２８との間のプロセス経路１１４の長さは、３６４０．３６ｍｍであった。
【００３９】
ロール１１６、上部ロール１１８、並びに、レベラロール１２０及び予熱器ロール１２２の両方の円周は、それぞれ３４０ｍｍ、４２０ｍｍ、及び５５０ｍｍに設定した。ロール１１６は４０ミクロンの振幅を有する小さい円周ロール振動を生成するようにモデル化し、上部ロール１１８は６０ミクロンの振幅を有する中間の円周ロール振動を生成するようにモデル化し、そしてレベラロール１２０及び予熱器ロール１２２は２０ミクロンの振幅を有する大きい円周ロール振動を生成するようにモデル化した。ＩＯＷＡセンサ１２８に対する小、中及び大の円周ロール振動の位相は、それぞれ−４５°、１２０°及び１５°に設定した。
【００４０】
システム１００のモデリングの結果２２０を図４に示す。ここでｘ軸はＴ＝０．０でのＩＯＷＡセンサ１２８によるデータの検知に対する時間を秒単位で示し、ｙ軸はウェブ１５４のクロスプロセス移動に起因するクロスプロセス誤差である。結果２２０は補償信号曲線２２２を含む。補償信号曲線２２２は、各々が上述の３４０ｍｍ、４２０ｍｍ及び５５０ｍｍの円周のうちの１つに関連する３つの周波数を用いて２４個のデータ点２２４xの最小二乗フィッティングを実行することによって得た。
【００４１】
データ点２２４xの各々は、それぞれの印刷ユニットに関連付けられる。データ点２２４1は印刷ユニット１４４によって生成されたマークに関連し、データ点２２４2は印刷ユニット１４６によって生成されたマークに関連し、以下同様である。データ点２２４xは、関連するマークにおいて観測されたクロスプロセス誤差及びマークが生成された時間を反映する。例えば、データ点２２４9は、マークがＩＯＷＡセンサ１２８によって検知される約１．６秒前に印刷モジュール１０６内の関連する印刷ユニットによって生成されたこと、及びこのマークは５０ミクロンのクロスプロセス誤差を提示したことを示す。動的誤差曲線２２２とデータ点２２４xとの間の相関は、手順１８０がウェブ１５４のクロスプロセス移動に起因する動的誤差を正確に特徴づけることを示す。
【００４２】
結果２２０はさらに、補償信号曲線２３０及び正味の誤差曲線２３２を含む。補償信号曲線２３０は、上述の３４０ｍｍ、４２０ｍｍ及び５５０ｍｍの円周に関連する３つの周波数を用いて２４個のデータ点２３４xの最小二乗フィッティングを実行することによって得た。データ点２３４xの各々は、それぞれの印刷ユニットに関連付けられる。システムのロバスト性をテストするために、０．２％の位相誤差を補償信号曲線２３０に導入した。
【００４３】
次に、修正された補償信号曲線２３０を用いて、印刷ユニットのクロスプロセス位置を手順１８０により制御し、印刷ユニットは検証用位置合わせパターンを生成するように制御した。データ点２３６xは、関連する検証用マークにおいて観測されたクロスプロセス誤差及び検証用マークが生成された時間を反映する。補償信号曲線２３０と正味の誤差曲線２３２との間の差は、どの程度クロスプロセス誤差が減少したかを表す。
【００４４】
結果２２０はまた、補償信号曲線２４０及び実際の誤差曲線２４２を含む。補償信号曲線２３０は、上述の３４０ｍｍ、４２０ｍｍ及び５５０ｍｍの円周に関連する３つの周波数を用いて２４個のデータ点２４４xの最小二乗フィッティングを実行することによって得た。データ点２４４xの各々は、それぞれの印刷ユニットに関連付けられる。システムのロバスト性をテストするために、７．０ミクロンの標準偏差を有する測定ノイズを、点２４４xのクロスプロセス位置に導入した。補償信号曲線２４０と実際の誤差曲線２４２との間の差は、ノイズによって導入される誤差が周波数誤差より重要ではないことを示す。
【００４５】
従って、周波数誤差の影響を定量化し、その結果を図５のプロット２５０に示す。プロット２５０は誤差曲線２５２及び誤差曲線２５４を含む。誤差曲線２５２は、周期推定誤差（位相誤差）が０から０．４％まで増加する際の最大補償誤差を示す。誤差曲線２５４は、５．０ミクロンの標準偏差を有するノイズをクロスプロセス位置測定に導入したときの周期推定誤差（位相誤差）が０から０．４％まで増加する際の最大補償誤差を示す。プロット２５０から、２０ミクロン未満の最適動的補償の動的補償は、位相誤差が０．４％又はそれより小さく維持されるときに実現される。
【符号の説明】
【００４６】
１００：連続ウェブ・プリンタシステム
１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２：印刷モジュール
１１４：プロセス経路
１１６：ロール
１１８：上部ロール
１２０：レベラロール
１２２：予熱器ロール
１２４：ブラシクリーナ
１２６：接触ロール
１２８：ウェブ上画像アレイ（ＩＯＷＡ）センサ
１３０：ヒータ
１３２：スプレッダ
１４０、１４２：印刷サブモジュール
１４４、１４６、１４８、１５０：印刷ユニット
１５２：印刷ヘッド
１５４：ウェブ
１５６：ノズル
１６０：制御システム
１６２：画像位置合わせ及び色制御（ＩＲＣＣ）ボード
１６４：メモリ
１６６：速度センサ
１６８：ヘッド位置ボード
１８０：位置調整手順
２２０：結果
２２２、２３０、２４０：補償信号曲線
２２４x、２３４x、２３６x、２４４x：データ点
２３２：正味の誤差曲線
２４２：実際の誤差曲線
２５０：プロット
２５２、２５４：誤差曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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