JP2008018604A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録紙に印刷された検出用パターンを読み取り、その読み取った濃度情報に基づいて搬送ローラ回転量毎に搬送量のずれを算出し、記録動作時における各行毎の記録媒体搬送量の補正値を算出し、各行毎の記録媒体搬送量を調整できるようにした記録方法及び装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 プリンタ２で記録媒体に検出用パターンを記録し、読取部３を用いてその検出用パターンが記録された記録媒体の濃度情報を読み取り、検出用パターンから搬送ローラ回転量毎の搬送量のずれを検出する。そして、これら検出されたずれ量に基づいて、記録動作時における各行毎の記録媒体搬送量の補正値を算出し、補正値メモリ６８に記憶する。このメモリ６８に記憶された補正値に基づいて紙搬送モータ３５に出力するパルス数を制御し、記録動作時の各行毎の記録媒体搬送量を補正しながら、記録媒体に画像を記録するように動作する。
【選択図】 図１

Description

本発明はインクジェット記録装置における紙搬送駆動の搬送量補正技術に関するものである。

近年、コンピュータ機器特にパーソナルコンピュータやワークステーション等では、写真等のイメージ画像が処理できるものが多くなっている。この種の装置では、原稿を読み取るための原稿読取部（スキャナ）や、画像を印刷するイメージプリンタなどを接続でき、スキャナにより読み取った画像データを、そのイメージプリンタで印刷することができるように構成されている。このようなイメージプリンタとしては、比較的小型で低価格、更には普通紙に記録でき、かつランニングコストも安いという点等から、熱エネルギーを印加してインク滴を吐出させるインクジェットプリンタが多く採用されている。このようなインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（記録ヘッド）を備え、このインクジェットヘッドの往復走査と、記録紙の搬送とにより記録紙に画像を印刷するように構成されている。

これらの技術を利用して、以下に挙げる従来技術としては搬送駆動における補正技術として、記録紙に印刷された試験パターンを読取り、その読み取ったデータに基づいて算出された各行毎の記録媒体の搬送量の補正値により、各行毎の搬送量を調整できるようにし、この補正値を記録動作時の搬送量に反映し良好な画像を得るという技術がある。
特開平05-096796号公報

しかしながら、近年求められる高解像度の画像記録を行なう場合、記録ヘッドによる走査記録を繰り返して記録紙に記録を行っていく際、記録紙の送り量の精度によっては、行間の隙間や重なり記録等の問題が生じてしまう。搬送精度をより高めるためには、記録紙の搬送機構の部品精度や組立て精度を高める必要があり、そのための検査や管理等がより要求されることになる。この為、このような搬送精度を高めようとすると製品のコストアップにつながってしまう。そこで多くの場合、各記録動作の行間のムラをできるだけ目立ちにくくするために、積極的に行間が重なるようにマルチパスによる記録動作を行って、行間に隙間（白スジ）が発生しないようにしている。しかし、このように行間が重なるようにして記録を行なうと、その記録された画像に行毎の縞等が発生し、その画質が低下することになる。特に中間調画像を面積諧調で表わした部分では、その画質の劣化が目立ち易く、写真等の画像を印刷するのには不向きとなっていた。

さらには、搬送ローラ一回転の搬送精度ゆらぎの影響により、周期的なムラが発生し画質の低下に繋がっていた。この問題は背景技術にあるような記録紙の種類や環境条件によって発生する搬送精度のばらつきや悪化ではなく、本体構成（ここでは搬送ローラの構造や取り付け）に起因した、各機体毎の普遍的にもつ問題の改善が目的である。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録紙に印刷された検出用パターンを読み取り、その読み取ったデータに基づいて算出された各行毎の記録媒体の搬送量補正値により、各行毎の搬送量を調整できるようにした記録方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の記録装置は以下のような構成を備える。

記録データに基づいて記録媒体に画像を記録する記録装置であって、記録媒体を搬送する搬送ローラとその駆動源となる搬送手段と、前記搬送ローラの基準位置と前記搬送ローラの回転量を検出する手段を備え、前記搬送ローラと前記搬送手段により記録媒体を搬送しながら検出用パターンを記録媒体に記録する記録手段と、前記記録手段により記録された記録媒体を読み取り、記録されたパターンの濃淡情報に基づいて算出された補正値を前記基準位置より前記搬送ローラ１回転分の補正テーブルとして記憶する記憶手段と前記記憶手段に記憶された補正値に基づいて前記搬送手段による搬送量を補正して搬送する搬送手段とを有する。

以上説明したように本発明によれば、記録紙に印刷された試験パターンを読み取り、その読み取った濃淡情報に基づいて算出されたバンド搬送毎の記録媒体の搬送量補正値により、バンド搬送毎の搬送量を調整でき、搬送ローラ１回転毎に発生する濃淡ムラを抑制することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

図１は本実施例の装置の概略構成及びプリンタの構成を示すブロック図であり、図２は本実施例の搬送量のズレ量を検出する為の検出パターンである。また図３はプリンタ２の内部構成を示す分解斜視図である。

図３において、９1はインクジェット記録ヘッド９１、１１はキャリッジで、図中Ｓ方向（副走査方向）に往復走査している。１３はヘッドカートリッジ９をキャリッジ１１に取付けるためのフック、１５はフック１３を操作するためのレバーである。１９はヘッドカートリッジ９に対する電気接続部を支持する支持板である。２１はその電気接続部と本体制御部とを接続するためのフレキシブルケーブルである。

２３はキャリッジ１１をＳ方向に案内するためのガイド軸であり、キャリッジ１１の軸受２５に挿通されている。２７はキャリッジ１１が固着され、これをＳ方向に移動させるための動力を伝達するタイミングベルトであり、装置両側部に配置されたプーリ２９Ａ，２９Ｂに張架されている。ここで、一方のプーリ２９Ｂには、ギヤ等の伝達機構を介してキャリッジモータ３１より駆動力が伝達されている。これにより、キャリッジモータ３１を回転駆動することにより、キャリッジ１１がＳ方向に往復走査される。

３３は紙等の記録媒体（以下記録紙ともいう）の被記録面を規制するとともに記録等に際してこれを搬送するための搬送ローラであり、紙搬送モータ３５によって回転駆動されている。３７は記録媒体を給紙トレー（図示せず）側より記録位置に導くためのペーパーパン、３９は記録媒体の搬送路の経路途中に配設され、記録媒体を搬送ローラ３３に向けて押圧し、これを搬送するためのフィードローラである。４１は記録媒体の搬送路上、記録位置より下流側に配置され、記録媒体を不図示の排紙口へ向けて排紙するための排紙ローラである。４２は排紙ローラ４１に対応して設けられる拍車であり、記録媒体を介して排紙ローラ４１を押圧し、排紙ローラ４１による記録媒体の搬送力を生じさせている。４３は記録媒体のセット等に際して、フィードローラ３９、押さえ板４５、拍車４２それぞれの付勢を解除するための解除レバーである。

４５は記録位置近傍において記録媒体の浮上り等を抑制し、搬送ローラ３３に対する密着状態を確保するための抑え板である。記録ヘッド９１のインク吐出口形成面と記録媒体の被記録面との距離は比較的微少であり、かつ記録媒体と吐出口形成面との接触を避けるべく、その間隔が厳しく管理されなければならないので、抑え板４５の配設が有効である。

５１はホームポジションにおいて記録ヘッド９１のインク吐出口形成面と対向している、ゴム等の弾性材料で形成されたキャップであり、記録ヘッド９１に対して当接／離脱が可能に支持されている。このキャップ５１は、非記録時等における記録ヘッド９１の保護や、記録ヘッド９１の吐出回復処理に際して用いられる。この吐出回復処理とは、インク吐出口内方に設けられてインク吐出のために利用されるエネルギー発生素子を駆動することにより全吐出口からインクを吐出させ、これによって気泡や塵埃、更には増粘して記録に適さなくなったインク等の吐出不良要因を除去するための処理（予備吐出）や、これとは別に記録ヘッド９１の吐出口よりインクを強制的に排出させることにより、吐出不良要因を除去するための処理である。

５３はインクの強制排出のために吸引力を作用するとともに、かかる強制排出による吐出回復処理や、予備吐出による吐出回復処理に際してキャップ５１に受容されたインクを吸引するために用いられるポンプである。５５はこのポンプ５３によって吸引された廃インクを貯留するための廃インクタンク、５７はポンプ５３と廃インクタンク５５とを連通するチューブである。

５９は記録ヘッド９１の吐出口形成面のワイピングを行なうためのブレードであり、カートリッジ９（記録ヘッド）側に突出して記録ヘッドの移動の過程でワイピングを行なうための位置と、記録ヘッド９１の吐出口形成面に係合しない後退位置との間で、移動可能に支持されている。６１は前述の回復処理を行なうための回復モータ、６３は回復モータ６１から動力の伝達を受けて、ポンプ５３の駆動およびキャップ５１やブレード５９の移動をそれぞれ行なわせるためのカム装置である。

次に、図４を参照して、上述した搬送ローラの回転量及び基準位置を検出するロータリエンコーダ100の詳細について説明する。

図４は本実施例で使用されるロータリエンコーダの概略図である。

本実施例においてはエンコーダ1パルスにおいて搬送ローラによる記録媒体の搬送量は０．００２６ｍｍであり、これは９６００ｄｐｉに相当する。又、図中の基準位置検出マークである光センサ遮断部101はフォトインタラプタ（不図示）を利用して、搬送ローラの原点位置を検出する為に利用するものでロータリエンコーダ上に不透過性のマークを設けている。これにより常に搬送ローラの原点位置を確認する事ができる。又、マルチパスによる記録動作を行なう際における搬送ローラの最小回転量102は、本実施例の補正対象となる最小バンド幅で、この搬送量（回転量）に対して補正値を保持する。

次に、記録ヘッド９１におけるインクジェットノズルの配置例を説明する。

６４０個のノズルが、Ｓ方向と直交する方向に各色2列に配置されている。ここで、各ノズルの間隔は６００分の１インチ（＝０．０４２mm）であり、このノズル間隔は６００ｄｐｉの記録密度に相当している。また２列のノズル列は１２００ｄｐｉ分位置をずらし配置する事で、１２００ｄｐｉの記録密度に相当し、１色当たりのノズル数は１２８０個となる。そして、図３に示したキャリッジモータ３１の駆動により、キャリッジ１１と共に記録ヘッド９１が矢印Ｓの方向（副走査方向）に移動することで２次元の像形成を可能にしている。

また、紙搬送モータ３５による各行毎の記録紙の搬送量は、このノズル列に対応している。即ち、１２８０個のノズルにより１行分の画像データが記録されると、次に行の記録に備えるために、この記録ヘッド９１の１２８０ドットピッチに相当する量、即ち、１２００分の１２８０インチ記録紙が搬送される。

また、キャリッジモータ３１の駆動量と記録ヘッド９１の移動量との関係は、キャリッジモータ３１を１パルス駆動すると、記録ヘッド９１が１２００分の１インチ（＝０．０２１mm）、つまりノズル間隔に相当する距離だけ搬送されるように設定されている。従って、記録密度１２００ｄｐｉで画像データを記録する場合は、キャリッジモータ３１を１パルス駆動する毎に、１回記録ヘッド９１よりインクが吐出されて記録が行われる。

また、フォトセンサ６４は、キャリッジ１１がホームポジションに位置しているかどうかを検出するためのセンサであり、キャリッジ１１の下面に設けられた遮光板（不図示）により遮光されて信号を発する。この信号に基づいて、キャリッジモータ３１のパルスカウント値を換算し、キャリッジ１１がホームポジションに到達した時に、そのキャリッジ位置を０パルスにリセットする。

図１は、本実施例におけるプリンタ２の更に詳細を示すブロック図である。

６５はプリンタコントローラであり、ホスト１からの画像データにもとづいてプリンタ２の各部を制御して記録を行なっている。６６はヘッド駆動回路で、記録ヘッド９１の６４個のノズルに対応する各々の吐出ヒータへの印加電圧をコントロールしている。７０はパルスカウンタであり、紙搬送モータ３５の駆動パルス数を計数している。又、６７は記録試験データが格納されているメモリであり、ホスト１からの指令により、このメモリ６７内のデータを記録紙に記録する。６８は紙送り用の補正値を記憶しているメモリで、算出部３６によって算出された補正値を格納している。これにより、プリンタコントローラ６５は、紙送り補正値メモリ６８に記憶された補正値に従って紙搬送モータ３５を駆動する。

また、メモリ６９は、読取部３にて読み取った試験データを一時的に保存するためのメモリである。

次に補正値算出の手順について説明する。

まず、プリンタ２を用いて記録を行なう前に搬送ローラの基準位置まで搬送(回転動作)を行ない、図２に示すようなテストパターンの記録を行なう。図３の103に相当する搬送ローラの１回転相当の記録を行った後、パターンを記録した記録部をキャリッジに搭載された読取部によって、102に相当する一定間隔(バンド)毎にその濃度情報を求める。この一定の間隔については、記録動作においてマルチパスを行う際の最小搬送量となる。次に、これらの情報に基づいて搬送ローラの１回転相当の搬送駆動内において各バンドの濃度に対応した補正値を算出する。この補正値を算出する対象となるバンドの幅は、マルチパスによる記録動作を行なう際の最小搬送量とする。

そして、算出された補正値テーブルを紙送り補正値メモリ６８に記憶する。次に、実際の画像記録を行なう時は、紙送り補正値メモリ６８に記憶された補正値を参照し、バンド毎にその紙送り量（紙搬送モータ３５に印加するパルス数）を補正する。これにより、記録紙の全面に亙って、精度良く記録紙を搬送することができる。この様に構成された本実施例の一連の動作を、図5のフローチャートを参照して説明する。

この処理は補正値検出動作の開始が指示されることにより開始され、まずステップＳ１で、搬送駆動を開始して、搬送ローラの原点に相当する基準位置の検出を行なう。ステップＳ２で基準位置を検出できればステップＳ３に進み、紙搬送モータ３５の回転駆動を停止させる。ステップ４に進み現在保持している補正値を“０”にリセットする。次にステップＳ5に進み、これはあらかじめ検出用パタンメモリに保持された検出用パターンの記録を行なう。この際には記録ヘッド９１を駆動するとともに、キャリッジモータ１１や紙搬送モータ３５等を回転駆動することにより、検出用パタンメモリに記憶されている記録パターンデータを読出し、記録紙に検出用のパターンを記録する。次にステップＳ６に進み、こうして検出用のパターンが記録された記録紙をキャリッジに搭載された光学式センサの読み取り部によって濃度情報の検出を行なう。次にステップＳ７で、その濃淡情報に基づいて、各バンドに対応した補正値を算出する。この補正値の演算は、算出部３６を用いて行なう。次にステップＳ８に進み、ステップＳ７で求めた補正値を補正値メモリに保存する。この際にはプリンタコントローラ６５は、搬送ローラに対応させて基準位置に相当する補正値から補正値メモリ６８に書き込む。

この補正値を利用して記録動作処理を示したのが図6のフローチャートである。この処理はプリンタコントローラ６５で実行される。

さらには、通常の記録が指示されると１ページ分の記録データをホスト１より入力してメモリに記憶する。次にステップＳ10で、紙搬送モータ３５を回転駆動して、記録紙の先頭の位置決めを行なう。次にステップＳ11に進み、キャリッジモータ３１の回転駆動を開始して、キャリッジ１１のＳ方向への走査を開始する。次にステップＳ12では、このキャリッジ１１の録動に同期して、ヘッド駆動回路６６に記録データを出力して、記録ヘッド９１による記録を行なう。ステップＳ13では１バンド分の記録動作が終了したかを調べ、終了していない時は再びステップＳ11に戻り、引き続きキャリッジモータ３１の駆動及び記録ヘッド９１へのデータ出力を行なう。

こうして１行分の画像記録が終了するとステップＳ14に進み、ロータリエンコーダのパルスをカウントしたパルスカウンタ７０の値（何バンド目の記録かを示す）から、搬送ローラの回転量が基準位置からどれだけ回転している状態かを判断し、紙送り補正値メモリ６８に記憶されている補正値を参照して、紙搬送モータ３５の駆動量（紙送り量）を決定し、この決定された紙送り量に従って紙搬送モータ３５を駆動し、記録紙を１バンド分搬送する。そして、キャリッジ１１をホームポジションに戻し、ステップＳ15で記録が終了していない時は再びステップＳ２３に戻り、次の行の記録動作に移る。

このように、記録動作において各行毎のバンド搬送時の搬送ローラ回転量ずれを検出し、この検出値から搬送量毎の補正値を算出し、紙搬送モータ３５に出力するパルス数を紙送り補正値メモリ６８に記憶されている補正値に従って補正することにより、記録行間の行送り量が調整される。これにより、各行間の送り精度を高めて記録することができる。

又、この実施例では、キャリッジを走査させて記録を行なう、所謂シリアルプリンタの場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ラインヘッドを備えたラインプリンタの場合にも適用できることはもちろんである。又、プリンタの種類はインクジェット方式のプリンタに限定されるものでなく、例えばサーマルプリンタやワイヤドットプリンタなどにも適用できる。

本実施例の装置の概略構成及びプリンタの構成を示すブロック図である。 本実施例の搬送量のズレ量を検出する為の検出パターンである。 本実施例の装置のプリンタ内部構成を示す分解斜視図である。 本実施例のプリンタで使用されるロータリエンコーダの概略図である。 本実施例の装置における試験パターンの記録処理及び補正値の算出処理を示すフローチャートである。 本実施例の装置における補正値取得後の記録処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ホスト
２ プリンタ
３ 読取部
３１ キャリッジモータ
３３ 搬送ローラ
３５ 紙搬送モータ
３６ 算出部
６５ プリンタコントローラ
６７ 試験データメモリ
６８ 紙送り補正値メモリ
６９ メモリ
７０ パルスカウンタ
９１ 記録ヘッド
１００ ロータリエンコーダ
１０１ 光センサ遮断部
１０２ 記録時の最小搬送移動量
１０３ 搬送ローラ一回転の移動量

Claims (3)

1. 記録データに基づいて記録媒体に画像を記録する記録装置であって、記録媒体を搬送する搬送ローラとその駆動源となる搬送手段と、前記搬送ローラの基準位置と前記搬送ローラの回転量を検出する手段を備え、前記搬送ローラと前記搬送手段により記録媒体を搬送しながら検出用パターンを記録する記録手段と、前記記録手段により記録された検出用パターンを読み取り、検出されたパターンの濃度情報に基づいて算出された補正値を前記基準位置より前記搬送ローラ１回転分の補正テーブルとして記憶する記憶手段と前記記憶手段によって記憶された補正値に基づいて前記搬送ローラと前記搬送手段によって記録動作時における搬送量を補正して搬送することを特徴とする記録装置。
2. 請求項１に記載の補正値は、マルチパスによる記録動動作を行なう最小搬送量に相当する前記搬送ローラの搬送量に対し保持する事を特徴とする記録装置。
3. 請求項１に記載の各搬送量の補正は、前記搬送ローラが１回転し、再び基準位置を超えた場合には、補正テーブルの最初から補正値を反映する事を特徴とする記録装置。

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