(57)【要約】【課題】プラテンが傾いている場合でも、複雑なカム機構や制御を必要とせずに、印刷濃度のムラの発生を防止する。【解決手段】ギャップ長に対するドライブ時間補正データと、ブロック毎に測定したギャップ長に対するブロック補正データを予め格納し、印刷の際にヘッドが位置するブロックの前記ブロック補正データによりドライブ時間を補正する。或いは、ギャップ長に対するドライブ時間補正データと、印刷可能範囲内の少なくとも２点のギャップ長を測定し傾き情報を記憶しておき、印刷の際に、ヘッド位置と前記傾き情報からギャップ長を算出し、前記ギャップ長に対するドライブ時間補正データを抽出し、ドライブ時間の補正を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷ヘッドとプラテン間のギャップ長により印刷ヘッドドライブ時間を補正する補正データを格納する補正データ格納部を具備し、
前記印刷ヘッドが移動する方向のある位置における前記ギャップ長に対応した前記補正データにより、前記位置での前記印刷ヘッドの印刷ヘッドドライブ時間を補正することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
印刷ヘッド移動範囲を複数ブロックに分割し、ブロック毎に印刷ヘッドドライブ時間を補正することを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
印刷ヘッド移動範囲内の少なくとも異なる２点のギャップ長を測定し、印刷ヘッドの現在位置と前記情報から前記ギャップ長を算出し、当該ギャップ長に対する印刷ヘッドドライブ時間補正データにより印刷ヘッドドライブ時間を補正することを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インパクトプリンタにおいて、プラテンの傾き等により印刷ヘッドとプラテンの間隔にバラツキがあった場合でも、均一な印刷品位を実現する印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の印刷装置では、プラテンの傾きによる印刷ヘッドとプラテン間のギャップ長（以下「ギャップ長」という）の補正を行うために、特開平８−５８１６５に記載されているように、プラテンをカム機構により移動させ印刷ヘッドがプラテンにより押し上げられるポイントを検知することによりギャップ長を測定する測定機構を設け、印字前に、前記測定機構により印刷ヘッドの複数の位置にてギャップ長を測定して置き、印字の際、前記測定情報に基づき印刷ヘッドの位置に対応するギャップ長の補正を前記カム機構によりプラテンを移動させることによりギャップ長が均一になるようにしていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−０５８１６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の印刷装置では、カム機構によりプラテンの傾きを自動補正するためにカム機構等の複雑な機構と制御が必要となりプリンタが高価となるとともに、カムを駆動する必要があるために、印刷を高速に行うことが困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、第１の発明の印刷装置では、印刷ヘッドとプラテン間のギャップ長により印刷ヘッドドライブ時間を補正する補正データを格納する補正データ格納部を具備し、印刷ヘッドが移動する方向のある位置におけるギャップ長に対応した補正データにより、前記位置での印刷ヘッドの印刷ヘッドドライブ時間を補正するようにした。
【０００６】
第２の発明の印刷装置では、第１の発明の印刷装置において、印刷ヘッド移動範囲を複数ブロックに分割し、ブロック毎に印刷ヘッドドライブ時間を補正するようにした。
【０００７】
第３の発明の印刷装置では、第１の発明の印刷装置において、印刷ヘッド移動範囲内の少なくとも異なる２点のギャップ長を測定し、印刷ヘッドの現在位置と前記情報から印刷ヘッドとプラテン間のギャップ長を算出し、当該ギャップ長に対する印刷ヘッドドライブ時間補正データにより印刷ヘッドドライブ時間を補正するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【０００９】
《第１の実施形態例》
（構成）
第１の実施形態例の印刷装置の構成図を図１に示す。同図に示したように第１の実施形態例の印刷装置は、ドット毎に発生するヘッドインパクトの割り込みにより、予め決められた位置にて測定されたギャップ長に基づき基本ドライブ時間を算出する基本ドライブ時間算出部１と、ギャップ長に対する補正データ及びブロック毎に補正データを格納するブロック補正データ記憶部５と、前記ブロック補正データ記憶部５からヘッドが位置するブロックの補正データを抽出するブロック補正データ抽出部６と、基本ドライブ時間に抽出したブロック補正データを加算する補正データ加算部２と、補正後のヘッドドライブ時間をヘッド制御部４に送信するヘッドドライブ時間出力部３と、受信したヘッドドライブ時間によりヘッドピンのドライブを行うヘッド制御部４から構成される。
【００１０】
（動作）
図２にギャップ長ＧＬに対するドライブ時間補正データテーブルの例を示し、図３に、ブロック毎に分割しギャップ長ＧＬを測定する例、及びブロック補正データ記憶部５に記憶するブロック毎の補正データの例を示す。図２のギャップ長に対する補正データは、あらかじめギャップ長毎に印刷濃度が均一に行われるドライブ時間の補正値を実験により求めたものである。
【００１１】
図中、ギャップ長（δ４）ＧＬ＝０．５ｍｍにおける補正データが０ｍｓとなっていることから分かるように、このギャップ長ＧＬが基準ギャップ長ＧＬｓであり、この基準ギャップ長に対するドライブ時間が基準ドライブ時間Ｔｓとなるようにしている。そして、ギャップ長ＧＬが前記基準ギャップ長ＧＬｓより小さい場合は、ドライブ時間Ｔが基準ドライブ時間Ｔｓより小さくなるようにし、逆にギャップ長ＧＬが前記基準ギャップ長ＧＬｓより大きい場合は、ドライブ時間Ｔが基準ドライブ時間Ｔｓより大きくなるように補正データを設定している。
【００１２】
ここで、ギャップ長以外に印刷媒体の厚さによっても最適なドライブ時間が変化するので、印刷媒体の厚さによっても基準ドライブ時間Ｔｓを補正する。例えば、厚い場合はＴｓを少なくする。或いは、補正の際に、ギャップ長ＧＬから印刷媒体の厚さを差し引いた長さを新たなギャップ長ＧＬとし、この新たなギャップ長ＧＬに基づいて補正を行う。
【００１３】
ギャップ長ＧＬとドライブ時間Ｔの関係は、ドライブ電流をＩとすると、ドライブ電流はヘッドピンの加速度α、すなわちインパクトトルクに比例する関係があるので、下記（１）式の関係がある。従って、ヘッドピンの速度Ｖは、（２）式のようにＩ・Ｔに比例し、（３）式のようにヘッドピンの移動距離ＬはＩ・（Ｔの２乗）に比例する。
【００１４】
ヘッドピンの加速度    α  ∝  Ｉ                        （１）
【００１５】
ヘッドピンの速度      Ｖ  ∝  Ｉ・Ｔ                    （２）
【００１６】
ヘッドピンの移動距離  Ｌ  ∝  Ｉ・（Ｔの２乗）          （３）
【００１７】
これらの関係を図６に示す。同図（ａ）がヘッドドライブ電流Ｉであり、このヘッドドライブ電流Ｉによりヘッドが移動する移動速度Ｖが同図（ｂ）であり、ヘッドピンの移動距離Ｌが同図（ｃ）である。同図（ｂ）、（ｃ）においてドライブ電流電流Ｉを１Ａとした場合と２Ａにしたヘッドピン速度Ｖ、ヘッドピン移動距離Ｌの例を示しているが、ヘッドピンの速度Ｖ、及びヘッドピン移動距離Ｌは電流Ｉに比例する関係もある。
【００１８】
以上説明したようにドライブ電流Ｉを一定としたときに、ヘッドピン移動距離Ｌはドライブ時間Ｔの２乗に比例する関係があるが、ドライブ時間Ｔが微少時間の場合には、図６のａ点部分のように近似的にドライブ時間Ｔに比例する関係とすることができるので、図２に示したようにギャップ長ＧＬに対し、線形の関係としてドライブ時間の補正データを設定している。
【００１９】
図３のブロック毎の補正データは、出荷時、図３に示したようにプリンタの印刷可能範囲を例えばｎ個に分割し、光測長器等の測定器をヘッドに取り付け、各ブロックの略中央位置にてギャップ長を測定し、そのギャップ長ＧＬに対応した補正データを図２のギャップ長ＧＬに対する補正データテーブルから抽出したものである。前記分割は印刷可能範囲ではなく、印刷ヘッド移動範囲としてもよい。
【００２０】
例えば、各ブロックでのギャップ長が左端部からδ１＝０．３ｍｍ、δ２＝０．４ｍｍ、δ３＝０．４ｍｍ、・・・、δｎ＝０．８ｍｍであった場合、これらのギャップ長に対応した補正データを図２のギャップ長に対する補正データテーブルから抽出し、ブロック１のギャップ長δ１が０．３ｍｍであるので”−６ｍｓ”を補正データとして、ブロック２のギャップ長δ２が０．４ｍｍであるので”−３ｍｓ”を補正データとし、ブロック３のギャップ長δ３が０．４ｍｍであるので同様に”−３ｍｓ”を補正データとし、ブロックｎのギャップ長δｎが０．８ｍｍであるので”＋９ｍｓ”を補正データとしてブロック補正データ記憶部５に格納して置く。
【００２１】
そして、印刷の際に、ブロックデータ補正データ抽出部６にてヘッドの水平方向の現在位置からヘッドがどの印刷ブロックにいるかを算出し、印刷ブロックに対応した補正データをブロック補正データ記憶部５からリードし、基本ドライブ時間とリードした補正データを補正データ加算部２にて加算し、ヘッドドライブ時間を得る。例えば、ヘッド位置がブロック３にあった時は、図３のブロック３に対応した補正データは”−３ｍｓ”となり、基本ドライブ時間Ｔｓにから”３ｍｓ”減算したドライブ時間Ｔをヘッドドライブ時間出力部３送信し、ヘッド制御部４は前記補正したドライブ時間Ｔにて印刷を行う。
【００２２】
このとき、ドライブ時間Ｔを補正するので、印刷の際のヘッド１１移動速度も前記ドライブ時間の補正時間を考慮して補正する必要があるが、各印刷終了のタイミングを検知することにより、自動的にヘッド水平方向移動速度の補正を行うことができる。
【００２３】
なお、以上の説明では、各ブロックの中央位置にてギャップ長を測定し、ギャップ長に対するドライブ時間補正テーブルを作成する例を示したが、各ブロック範囲のギャップ長を複数回測定し、その平均値をブロックのギャップ長として算出し、図２のギャップ長に対するドライブ時間補正テーブルから補正データを抽出し、図３のブロック毎の補正データとして格納してもよい。
【００２４】
（第１の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第１の実施形態例の印刷装置によれば、以下に示す効果が得られる。すなわち、プラテン１０の傾き等によりプラテン１０とヘッド１１のギャップ長が均一でなくても、カム機構等の機構によるギャップ長の補正を行うことなく、印刷範囲を任意に分割した各ブロック毎にギャップ長に応じた適正なドライブ時間補正データによりヘッドが位置するブロックにおけるヘッドドライブ時間を補正するため、高速な補正処理により印刷濃度のムラを防止し印刷品位を向上することができるので、高速な印刷を行うことができる。
【００２５】
さらに、補正データの算出をあらかじめブロック補正データ記憶部５に格納して置くことにより、処理時間を必要とする積算或いは除算等の処理が不要となるので制御部を安価なＣＰＵ等で構成することができると共に印刷処理を高速に行うことができる。
【００２６】
《第２の実施形態例》
第２の実施形態例の印刷装置では、第１の実施形態例の印刷装置のブロック補正データ記憶部５及びブロック補正データ抽出部６の替わりに傾き補正データ記憶部７及び傾き補正データ抽出部８を設けた構成となっている。
【００２７】
（構成）
図４は、本発明の第２の実施形態例の印刷装置の構成図である。第２の実施形態例の印刷装置は、同図に示したように、基本ドライブ時間にブロック補正データを加算する補正データ加算部２に、ギャップ長に対する補正データ及びあらかじめプラテンの傾きを測定し当該傾きデータを格納する傾き補正データ記憶部７と、ヘッド位置のギャップ長を前記傾き補正データ記憶部７に格納した傾きデータから算出しギャップ長に対する補正データを求める傾き補正データ抽出部８を接続した構成としている。その他の構成は、第１の実施形態例の印刷装置と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００２８】
（動作）
図５に示したように、出荷時、光測長器等によりギャップ長を印刷範囲の左端部と右端部で測定し、これらのギャップ長を傾き補正データ記憶部７に格納する。ここで、印刷可能範囲をｄとし、左端部のギャップ長をδｓ、右端部のギャップ長をδｅとすると、ヘッド位置ｘでのギャップ長δｘは、下記（４）式により算出され、傾きは（δｅ−δｓ）／ｄで求められるので、傾きを計算し、この傾きと左端部のギャップ長δｓを傾き補正データ記憶部７に格納しておいてもよい。
【００２９】
δｘ＝（（δｅ−δｓ）／ｄ）・ｘ＋δｓ                  （４）
【００３０】
また、傾き補正データ記憶部７には、ギャップ長により印刷が正常に行われるドライブ時間の補正データを実験等により求め、同様に格納する。このギャップ長に対するドライブ時間の補正データについては、第１の実施形態例の印刷装置と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
そして、印刷の際に、ヘッドの水平方向の現在位置（図５中”ｘ”）を求め、傾き補正データ抽出部８にて傾き補正データ記憶部７から読み出した傾きデータとともに（４）式によりギャップ長δｘを算出する。次に、算出したギャップ長δｘに基づいて、傾き補正データ記憶部７に傾き情報とともに格納してある図２のギャップ長に対応した補正データから補正データを読み出し、基本ドライブ時間Ｔｓと読み出した補正データを補正データ加算部２にて加算し、ヘッドドライブ時間Ｔを得る。
【００３２】
例えば、印刷範囲がｄ＝１０００ドットで傾きデータが＋０．００１で、δｓ＝０．３ｍｍであった場合に、ヘッド位置がｘ＝２５０ドットのときには、δｘ＝＋０．００１＊２５０＋０．３ｍｍ＝０．５５ｍｍとなるので、図２のギャップ長に対する補正データテーブルからギャップ長０．５ｍｍでの補正データ＝０ｍｓ、ギャップ長０．６ｍｍでの補正データ＝＋３ｍｓからその中間値として＋１．５ｍｓを算出する。
【００３３】
このとき、ギャップ長の０．０５ｍｍは誤差として無視し、ギャップ長を０．５ｍｍとして補正データを抽出してもよいし、０．０５ｍｍを切り上げ、ギャップ長を０．６ｍｍとして補正データを抽出してもよい。
【００３４】
以上のように算出したドライブ時間の補正データにより基本ドライブ時間Ｔｓに”１．５ｍｓ”加算したドライブ時間Ｔ＝Ｔｓ＋１．５ｍｓをヘッドドライブ時間出力部３送信し、ヘッド制御部４は前記補正したドライブ時間Ｔにて印刷を行う。このとき、上記ドライブ時間Ｔの補正を行った場合にはヘッド１１の移動速度の補正も行う必要があるが、この補正は、第１の実施形態例の印刷装置と同様に、各印刷終了信号を検知することにより自動的に行うことができる。
【００３５】
なお、以上の説明では、印刷の際に、ヘッド位置ｘドットを求め、（４）式により都度ギャップ長を算出する例を示したが、第１の実施形態例の印刷装置のように予め印刷可能範囲をブロック毎に任意に分割し、各ブロックの中央位置におけるギャップ長を（４）式にて算出し、ギャップ長に対するドライブ時間補正テーブルから補正データを抽出し、各ブロック毎に補正データを格納して置いてもよい。
【００３６】
また、以上の説明では、出荷時、光測長器等によりギャップ長を印刷範囲の左端部と右端部で測定し、これらのギャップ長を傾き補正データ記憶部７に格納する例を示したが、印刷可能範囲、或いは印刷ヘッド移動範囲の少なくとも２点以上を決め、各位置のギャップ長を測定し、傾きを求め、傾き補正データ記憶部７に、前記測定したギャップ長、或いは算出した傾き等のデータを格納しても同様の効果が得られる。
【００３７】
（第２の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第２の実施形態例の印刷装置では、プラテンの傾き補正データからヘッド位置に応じて印刷ヘッドドライブ時間を補正するので、ブロック毎にドライブ時間を補正する場合のように離散的な補正のための各ブロックの境界における補正誤差による印刷ムラが防止できる。また、例えば印刷範囲の左端、右端等の２点の測定だけで済むので、ギャップ長測定の回数を大幅に削減でき、測定時間を短縮することができる。
【００３８】
《その他の変形例》
以上述べた実施形態例の印刷装置では、ヘッドインパクト時のドライブ時間を補正することによりギャップ長のバラツキを補正し、印刷品位を向上させる例を示したが、インパクトプリンタのドライブ時間を補正する変わりにインクジェットプリンタにあってはインク噴射のノズル圧力等を補正することにより同様の効果が得られる。
【００３９】
また、以上述べた実施形態例の印刷装置では、ドライブ時間を補正する方法を述べたが、（３）式の関係によりヘッドピン移動距離Ｌはドライブ電流Ｉに比例する関係があるので、ドライブ電流Ｉを補正してもよい。
【００４０】
さらに、以上述べた実施形態例の印刷装置では、出荷時、ギャップ長を測定するために光測長器にて測定する例を示したが、複雑な機構を必要とするが従来技術であるカム機構等によりギャップ長を測定してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に述べたように、本発明の印刷装置によれば、以下に示す効果が得られる。すなわち、プラテンの傾き等によりプラテンとヘッドのギャップ長が均一でない場合でも、ギャップ長に対応するドライブ時間補正データを保持し、印刷の際に、ヘッド位置に応じた適正なドライブ時間を前記補正データにより補正することができるので、印刷濃度のムラを確実に防止することができ、かつ高速な印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態例の印刷装置の構成図である。
【図２】第１、第２の実施形態例の印刷装置のギャップ長に対するドライブ時間補正テーブルの例である。
【図３】第１の実施形態例の印刷装置の各ブロック毎のギャップ長と補正データの関係の説明図である。
【図４】第２の実施形態例の印刷装置の構成図である。
【図５】第２の実施形態例の印刷装置のヘッド位置ｘに対するギャップ長算出の説明図である。
【図６】印刷装置のドライブ時間とヘッドピン移動距離の関係の説明図である。
【符号の説明】
１    基本ドライブ時間算出部
２    補正データ加算部
３    ヘッドドライブ時間出力部
４    ヘッド制御部
５    ブロック補正データ記憶部
６    ブロック補正データ抽出部
７    傾き補正データ記憶部
８    傾き補正データ抽出部
１０  プラテン
１１  ヘッド
【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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【図６】
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