JP2007176166A - 記録媒体搬送量測定方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】副走査送り量を正確に検出する。
【解決手段】記録媒体の搬送方向及びこれと直交する方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２組の直線を有する第１のテストパターンを前記記録媒体に記録し、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送し、前記記録媒体の搬送方向及びこれに垂直な方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２組の直線を有する第２のテストパターンを前記記録媒体に記録し、前記第１及び第２のテストパターンを読み取って、前記記録媒体の搬送量を算出することにより前記課題を解決する。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録媒体搬送量測定方法及びインクジェット記録装置に係り、特に、シリアル方式（シャトル方式）のインクジェット記録装置における記録媒体の副走査方向の送り量ずれを測定、算出する記録媒体搬送量測定方法とこれを用いたインクジェット記録装置に関する。

従来より、画像記録装置として、インクを液滴として吐出する多数のノズルを配列させたインクジェットヘッドを有し、このインクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。

インクジェット記録装置の印字方式として、いわゆるシリアル方式あるいはシャトル方式と呼ばれる印字方式がある。これは、インクジェットヘッドを記録媒体の搬送方向に直交する方向（記録媒体幅方向）に往復移動させながらインクを吐出して記録媒体幅方向に１バンド分の画像を印字し、その後記録媒体を１バンド分搬送して再度インクジェットヘッドを往復移動させながら次の１バンド分の画像の印字を行うことを繰り返して、記録媒体に画像を記録するものである。

従って、このようなインクジェット記録装置においては、記録媒体の搬送量に誤差（副走査送り量ずれ）があると、バンドのつなぎ目に隙間が生じて白すじとなったり、つなぎ目が重なって濃度アップすじとなるなどして、記録媒体の幅方向（主走査方向）にすじムラが生じるという問題がある。そのため、記録媒体の搬送量を調整するために、記録媒体の搬送誤差（副走査送り量ずれ）を精度良く検出することが重要となる。

これに対して従来、例えば、印字ヘッド（インクジェットヘッド）の走査方向（主走査方向）に沿って伸びる直線状の画像を、印字材（記録媒体）の副走査送りの前後で記録し、前後で記録された画像の副走査方向のエッジ部の一致度合いで副走査送りずれを検出する際、副走査送りを複数回実施してずれ量を拡大することで容易に検出するようにした記録媒体の副走査送り量ずれを認識することができる搬送ずれ検出用印字パターン印字方法及びインクジェット画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
特開２００４−１７５２６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、主走査方向に沿って伸びる直線状の画像を使って副走査送りずれを検出する場合、検出に重要となるエッジ部は１つのノズルで打滴されているため、このノズルに方向性やサイズの異常あるいは不吐出等の吐出不良があった場合には、検出結果に本来のずれ量に対して誤差が生じてしまうという問題がある。

また、キャリッジに取り付けられたセンサ列を用いてずれ量を自動検出する場合には、エッジ部を検出するセンサは１素子となるので、センサの感度ムラなどの影響を受けて、ずれ量を正確に測れない場合がある。ここで感度ムラは、白色板を読むことでキャリブレーションされるが、白色板自体にゴミや汚れが着くことにより、しばしば感度ムラとなることがある。

さらに、上記特許文献１に記載のものは副走査送りを複数回実施してずれ量を拡大することで検出を容易にしようとしているが、プリントを高速化する場合においては、１回あたりの副走査送り量を大きくして多重書き込み数をできるだけ減らすことが求められているので、例えば１回の送り量をヘッド長の１／２に設定した場合には、テストパターン印字時の送り量を複数回に設定してずれ量を拡大することができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、特にセンサを用いて副走査送り量を正確に検出することのできる記録媒体搬送量測定方法及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体の搬送方向及びこれと直交する方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２本の直線を有する第１のテストパターンを前記記録媒体に記録し、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送し、前記記録媒体の搬送方向及びこれに垂直な方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２本の直線を有する第２のテストパターンを前記記録媒体に記録し、前記第１及び第２のテストパターンを読み取って、前記記録媒体の搬送量を算出することを特徴とする記録媒体搬送量測定方法を提供する。

これにより、記録媒体の搬送量を精度良く測定することが可能となる。

また、請求項２に示すように、前記記録媒体の搬送量の算出は、前記第１のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点と、前記第２のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点を算出し、該２点間の前記搬送方向の距離より算出することを特徴とする。

このように直線の交点を算出して搬送量を算出することにより搬送量の測定精度がさらに向上する。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向に走査しながら液体を前記記録媒体に向けて吐出する吐出手段と、前記記録媒体の搬送方向及びこれに垂直な方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２本の直線を有する第１のテストパターン及び第２のテストパターンを生成するテストパターン生成手段と、前記記録媒体上に形成された前記第１のテストパターン及び第２のテストパターンを読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段により前記第１のテストパターン及び第２のテストパターンを読み取った結果に基づいて前記記録媒体の前記搬送方向への送りずれ量を算出する送りずれ量算出手段と、を有し、前記第１のテストパターンを前記記録媒体上に形成した後、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送し、前記第２のテストパターンを前記記録媒体上に形成し、前記第１のテストパターン及び前記第２のテストパターンを読み取った結果に基づいて前記記録媒体の前記搬送方向への送りずれ量を算出することを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

これにより、インクジェット記録装置における記録媒体の搬送送りずれ量を正確に算出することができる。

また、請求項４に示すように、前記送りずれ量算出手段は、前記読み取り手段によって前記第１のテストパターン及び前記第２のテストパターンを読み取った結果から、前記第１のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点を算出するとともに、前記第２のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点を算出し、該２交点の前記搬送方向の距離から前記送りずれ量を算出することを特徴とする。

これにより、搬送送りずれ量の算出精度をさらに向上させることができる。

また、請求項５に示すように、請求項３または４に記載のインクジェット記録装置であって、さらに、前記記録媒体の種類を特定する媒体種特定手段と、プリントモードを設定するプリントモード設定手段及び、前記記録媒体の種類とプリントモード及び前記送りずれ量算出手段の算出結果に基づいて前記記録媒体の搬送量を設定する搬送量設定手段を備えたことを特徴とする。

これにより、搬送送りずれ量等を考慮して記録媒体を正確に搬送することができるので、画像の高精度な記録が可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、記録媒体の搬送量を精度良く測定することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る記録媒体搬送量測定方法及びインクジェット記録装置について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る記録媒体搬送量測定方法を用いたインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッドを備えシャトル方式の印字を行う印字部１２と、印字部１２の各印字ヘッドに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２の各印字ヘッドのノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジ
ンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。 ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、記録紙１６の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復移動する各色インクに対応する各印字ヘッドを備え、シャトル方式の印字を行うものである。印字部１２については、後で詳しく説明する。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、印字部１２の各印字ヘッドに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッドと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字部１２の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐ
ことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）と後述するテスト印字（テストパターン）とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

図２に、本実施形態のインクジェット記録装置１０の印字部１２周辺を拡大した平面図で示す。

図２に示すように、印字部１２は、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する印字ヘッド１２Ｙ、マゼンタ（Ｍ）のインクを吐出する印字ヘッド１２Ｍ、シアン（Ｃ）のインクを吐出する印字ヘッド１２Ｃ及び黒（Ｋ）のインクを吐出する印字ヘッド１２Ｋを有し、各印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、その長手方向が記録紙１６の搬送方向（図中矢印Ａで表示）と略平行になるようにしてヘッドキャリッジ１３の上に並んで配列されている。

ヘッドキャリッジ１３は、記録紙１６の搬送方向（副走査方向）に略直交する記録紙１６の幅方向（主走査方向）に設置されたガイドレール１５上を、図中矢印Ｂで示すように往復移動可能となっている。印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、キャリッジ１３の移動に伴って記録紙１６の幅方向（図中矢印Ｂで示す方向）に往復移動しながら画像記録を行うシャトル型のヘッドである。

このとき、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、図において記録紙１６の左側の端から右側の端まで一方向に移動するときにのみ画像記録を行い、右端まで移動した後、再び左側の端までもどってくるときには画像記録は行わない。

また、記録紙１６は、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが記録を行いながら記録紙１６の幅方向の一方の端から他方の端（図に示す例では左端から右端）へ向かって移動しているときには静止している。そして、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが記録紙１６の幅方向の一方の端から他方の端まで記録を終了し、再びこちら側の一方の端までもどってくるときには、記録紙１６は印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋがいま記録した記録紙１６の幅方向の帯状の画像記録領域の幅に相当する分だけ図中矢印Ａで示す副走査方向に搬送されるようになっている。

また、キャリッジ１３の（図中）左側には、記録紙１６上に記録された画像を読み取る
スキャナユニット１７が設けられている。スキャナユニット１７は、記録紙１６の搬送方向に沿ってセンサ列が配列されたラインセンサである。スキャナユニット１７のセンサカバー範囲は、各印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋのノズル列長よりも少し広い範囲である。これにより、スキャナユニット１７の取り付け誤差があったとしても、すべてのノズルをカバーすることができる。

図３は、インクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。

図３に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、通信インターフェイス７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェイス７０は、ホストコンピュータ９０から送られてくる画像データを受信するインターフェイス部である。通信インターフェイス７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェイスやセントロニクスなどのパラレルインターフェイスを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。

ホストコンピュータ９０から送出された画像データは通信インターフェイス７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェイス７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ７２は、通信インターフェイス７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ９０との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ７７やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

なお、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データは図示を省略したＲＯＭ等に格納されている。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従って記録紙１６を搬
送する搬送系のモータ７７を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８
０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図３において画像バッファメモリ８２は、プリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェイス７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。

画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、このプリント制御部８０においてディザ法や誤差拡散法などのハーフトーン化技術によってインク色ごとのドットデータに変換される。インクジェット記録装置１０では、インク（色材）による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に擬似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。

すなわち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のドットデータに変換する処理を行う。また、プリント制御部８０は、各色のドットデータを基に処理液の打滴領域（処理液の打滴が必要な記録面の領域）を判別し、処理液打滴用のドットデータを生成する。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータ（処理液用及び各色用）は、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられる印字データ（すなわち、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータ）に基づき、各色インク用の印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの駆動制御信号を生成する。

ヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号が印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋのインク吐出用のアクチュエータに加えられることによって、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの該当ノズルからインクが吐出される。

前述したように、記録紙１６を静止して印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを記録紙１６の幅方向の一方の端部から他方の端部に向けて移動させながら印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋからインクを吐出する（図２参照）。その後、記録紙１６を副走査方向にノズル長分（各印字ヘッドの副走査方向にノズルが形成された範囲）だけ記録紙１６を搬送するとともに、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを他方の端から一方の端にもどし、再び記録紙１６を静止して、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを他方の端に向かって移動しながらインクを吐出する。これを繰り返すことにより、記録紙１６に画像が形成される。

また、本実施形態においては、プリント制御部８０はこの他に、記録紙１６の副走査方向の送り量の誤差（副走査送りずれ量）を正確に検出するために、副走査送りずれ量を検出するためのテストパターンの印字データを生成するテストパターン生成部９２、印字されたテストパターンをスキャナユニット１７で読み取った結果から副走査送りずれ量を算出する副走査送りずれ量算出手段９４、算出された副走査送りずれ量に基づいて副走査送り量（搬送量）を設定する副走査送り量設定手段（搬送量設定手段）９６等を有している。

詳しくは後述するが、テストパターンは例えば主走査方向及び副走査方向のいずれとも
平行でない２本の直線からなっており、この２直線の交点を求めて、その交点の位置から副走査送りずれ量が算出される。そのため副走査送りずれ量算出手段９４は、直線方程式算出部９４ａ、交点算出部９４ｂ、副走査送りずれ量算出部９４ｃを有している。

また、副走査送り量設定手段９６が副走査送り量を設定する際に用いるため、記録紙１６の種類を特定する媒体種特定手段９８、プリントモード設定手段９９及び基準副走査送り量テーブル１００がプリント制御部８０に備えられている。

次に、本発明に係る記録媒体搬送量測定方法としての副走査送りずれ量の算出方法について説明する。

図４に、本実施形態に係る副走査送りずれ量算出方法の大まかな流れをフローチャートで示す。

まず、図４のステップＳ１００において、第１のテストパターンの印字を行う。第１のテストパターンの印字データはテストパターン生成部９２で生成される。

図５に第１のテストパターンの例を示す。図５に示すように、第１のテストパターン１０２は、記録紙１６の搬送方向に平行な副走査方向、及びそれと直交するヘッドキャリッジ１３の移動方向である主走査方向のいずれにも平行でない、第１の直線（第１ライン）１０２ａ及び第２の直線（第２ライン）１０２ｂの２つの直線によって構成される。

なぜこのようなテストパターンを用いるのかを簡単に説明しておく。まず副走査の送り誤差を求めるには、テストパターンを記録し、副走査送りを行った後再度テストパターンを記録し、副走査送りの前後で記録された各テストパターンのある位置の記録紙１６上でのｙ方向（副走査方向）の相対位置（座標）を求める必要がある。

このとき、図６に示すように、印字されたテストパターンを副走査方向に一列にセンサ素子（検出素子）が配列されたスキャナユニット１７を主走査方向に平行に移動させてスキャニングが行われる。

ここで例えば、図６の（１）に示すように１ノズルで主走査方向に印字された１ラインからなるパターンの場合には、１ノズルなので、このノズルに着弾位置ずれなどの吐出不良があると、パターンのｙ方向座標を正確に測ることができない。

また例えば、図６の（２）に示すように主走査方向に平行な辺を持つ矩形からなるテストパターンの場合には、この主走査方向に平行な２辺のエッジ位置をセンサで求めることになるが、上記（１）のパターンを２つにしただけであり、（１）の場合と同様に、エッジ部を印字するノズルに吐出不良があればパターンのｙ方向座標を正確に測ることができない。

また、スキャナユニット１７のラインセンサのスキャニング方向とパターンのエッジ方向が一致しているため、エッジ部分をセンサの略１検出素子で特定することになるが、このセンサ素子に感度ずれがある場合には、フレア等でぼけてスキャニングされたエッジの閾値判定にずれが生じてしまい、エッジｙ方向の座標を正確に測ることができない。

これに対し、図６の（３）に示すような主副いずれの走査方向にも平行でない２直線からなるテストパターンの場合には、この２直線を読み取って計算によりその交点の座標を求めることで、正確に交点の座標を求めることができる。このようなテストパターンを副走査送りの前後で２つ記録し、それらの交点の座標を比較することで副走査送りずれ量を
正確に求めることが可能となる。

なお、テストパターンは、図５に示したような主走査方向、副走査方向のいずれにも平行でない２直線からなるパターンに限定されるものではない。主走査方向、副走査方向のいずれにも平行でないことは必須の条件ではなく、互いに平行でない２本の直線を含んでいれば良い。

テストパターンの他の例を図７に示す。例えば図７（ａ）の例は、互いに交差する２直線であり、図７（ｂ）の例は、交差していないがそれぞれを延長した場合に交差する２直線である。また、図７（ｃ）の例は、図５のパターンと似ているが、一方の直線が副走査方向に平行になっている。さらに図７（ｄ）の例は、主走査方向に平行でない少なくとも１組のエッジを有し、内部がベタ打ちされた図形である。この場合にも互いに平行でない１組のエッジを検出すれば、直線からなるパターンと同様に扱うことができる。このように内部がベタ打ちされた図形のエッジも直線に含むものとする。

以上説明したようなパターンを第１のテストパターンとして記録紙１６に印字する。すなわち、図８に示すように、印字ヘッド（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋのいずれか）を記録紙１６の幅方向（記録紙１６の搬送方向（副走査方向）に直交する方向）に移動させながら、図５に示すようなパターンを第１のテストパターン１０２−１として記録紙１６上に記録する。このように、第１のテストパターン１０２−１は、主走査方向に対しそれぞれ４５°と−４５°の角度を持つ２つの線分で構成され、各線分は互いに端点で交わっている。

このとき、印字ヘッド１２Ｋ（あるいは１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃのいずれか）には、ノズル５１が副走査方向に沿って１列に配列されている。また、ノズル５１には図の上側から１、２、・・・、ｎ、・・・と番号が振られており、ｎ番からｎ＋ｍ番までのｍ＋１個のノズル５１によって第１のテストパターン１０２−１が打滴されているものとする。

次に、図４のステップＳ１１０において、図９に示すように、記録紙１６を第１のテストパターン１０２−１のｙ方向の長さ（高さ）分、すなわちｍ＋１ノズル分だけ副走査送り（副走査方向に搬送）する。

次に、ステップＳ１２０において、図１０に示すように、印字ヘッド１２Ｋ（１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ）を記録紙１６の幅方向に移動させながら、ｎ−ｍ−１番からｎ−１番までのノズル５１によって、第１のテストパターン１０２−１の右横に第２のテストパターン１０２−２を印字する。

第１のテストパターン１０２−１と第２のテストパターン１０２−２は、必ずしも同一のパターンである必要はないが、ここに示す例では、第２のテストパターン１０２−２は、第１のテストパターン１０２−１と同一のパターンである。

また、各パターンの印字は、印字ヘッド１２Ｋ（１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ）が記録紙１６の幅方向に一方の端から他方の端まで１走査する間に行うものとする。それは、往復印字や複数のパスを用いて印字すると、ｘ方向（主走査方向）にパスごとにずれが生じ、２直線の交点の座標計算に誤差が生じるためである。

また、各パターンを構成する直線の線幅は、１ドットでも良いが、フレアによるセンサによる測定が難しい場合には、線幅を数ドットで構成するようにしてもよい。

次に、ステップＳ１３０において、第１のテストパターン１０２−１と第２のテストパ
ターン１０２−２をスキャナユニット１７のセンサ列でスキャンする。前述したように、スキャナユニット１７はヘッドキャリッジ１３に設置されているので、ヘッドキャリッジ１３を移動させながら第２のテストパターン１０２−２の記録と同時に各パターンのスキャンを行うことができる。

スキャナユニット１７で読み込まれたデータは、プリント制御部８０の副走査送りずれ量算出手段９４に送られる。

ステップＳ１４０において、図１１に示すように、第１のテストパターン１０２−１及び第２のテストパターン１０２−２のそれぞれを構成する各２直線の各交点Ｐ１及びＰ２の副走査方向位置ｙ１及びｙ２が算出される。そして、ステップＳ１５０において、各交点Ｐ１、Ｐ２の副走査方向位置ｙ１、ｙ２を比較することにより副走査送りずれ量が算出される。

次に、２直線の交点の求め方を説明する。図１２に、交点の求め方をフローチャートで示す。第１のテストパターン１０２−１、及び第２のテストパターン１０２−２のいずれについても交点の求め方は同じであるので、第１のテストパターン１０２−１の交点の求め方について説明する。

まず、図１２のステップＳ２００において、スキャナユニット１７からプリント制御部８０の副走査送りずれ量算出手段９４に送られた第１のテストパターン１０２−１のスキャニング画像を２値化する。

次に、ステップＳ２１０において、直線方程式算出部９４ａにおいて第１のテストパターン１０２−１を構成する第１の直線（第１ライン）１０２−１ａの方程式を算出する。直線の方程式の算出方法は、特に限定されるものではなく、例えば、最も簡単な例としては、２値化されたスキャニング画像の各座標を入力として最小二乗法で直線の方程式を求める方法が知られている。このとき、直線から大きく外れるドットが存在する場合には、そのドットを除外して直線の方程式を求めるようにすればよい。また、２直線の交点近傍の画像は、２つの直線の内どちらの直線のデータか判別が難しく誤差が出るため、交点の算出に際しては除外した方がよい。算出された第１の直線の方程式を、ｙ＝α_１ｘ＋β_１とする。

次に、ステップＳ２２０において、直線方程式算出部９４ａにおいて第１のテストパターン１０２−１を構成する第２の直線（第２ライン）１０２−１ｂの方程式を上と同様にて算出する。算出された第２の直線の方程式を、ｙ＝α_２ｘ＋β_２とする。

次に、ステップＳ２３０において、上で算出した２つの直線の方程式を解いて２直線の交点の座標を算出する。この２直線の交点の座標（ｘ_１，ｙ_１）は、連立方程式を解いて次のように求められる。

ｘ_１＝（β_２−β_１）／（α_１−α_２）
ｙ_１＝（α_１β_２−α_２β_１）／（α_１−α_２）
以上説明したのと同様にして、第２のテストパターン１０２−２を構成する２直線の交点の座標（ｘ_２，ｙ_２）を算出する。

なお、このときテストパターンの各ラインを構成するドットを打滴するノズル数が複数（十分な数）あるので、仮に吐出不良ノズルが混じっていても、その影響は非常に小さい。また、ランダムに打滴位置がばらつく場合は、影響なく中心の直線方程式を求めることができる。このように、吐出量のばらつきや不吐出ノズルが混じっていてもそれらに影響されることなく、直線の方程式を精度良く求めることができる。さらに、同様にセンサ感度にばらつきがあっても、複数のセンサ素子で各ラインを構成するドットを測定しているので、センサ感度のばらつきに影響されることなく直線の方程式を精度良く求めることができる。従って、直線の方程式を精度良く求めることができるので、これらの直線の交点の座標も精度良く求めることが可能となる。

再び図４のステップＳ１５０にもどり、副走査送りずれ量算出部９４ｃにおいて、今求めた２交点のｙ座標、ｙ_１及びｙ_２を比較することにより、副走査送りずれ量ｙ_２−ｙ_１を算出する。

このとき、副走査送りずれ量ｙ_２−ｙ_１が０の場合には、ｙ_２＝ｙ_１となり、副走査送り量にずれはない。また、図１１に示すように、副走査送りずれ量ｙ_２−ｙ_１＞０の場合には、このｙ座標の差が副走査送りずれ量となる。

以上説明した例では、副走査送りにずれがない場合には、副走査送りの前後に記録した２つのテストパターンを構成する各直線の交点のｙ座標が一致したが、副走査送りずれの算出は、このような例に限定されるものではない。

図１３に、副走査送りずれ量の他の算出方法を示す。

これも上記例と同じテストパターン（図５参照）を用いるものであるが、テストパターンのｙ方向（副走査方向）の長さ（高さ）がｍノズル分に相当するとき、第１のパスでテストパターンを印字した後の副走査送り量をｍ＋１ノズル分として副走査送りして、第１のパスでテストパターンを印字したｍ個のノズルを用いて、第２のパスで再度同じテストパターンを印字するようにしてもよい。

この場合、図１３に示すように、第１のパスで印字されたテストパターン１０４−１のｙ座標ｙ_１と、第２のパスで印字されたテストパターン１０４−２のｙ座標ｙ_２からｍ＋１ノズル分の長さを引いたｙ座標ｙ_２’とを比較することにより、副走査送りずれ量を求めることができる。

また、これらの例のように副走査送りの前後の第１のパスと第２のパスで印字するテストパターンは同一のパターンでなくてもよい。

例えば、図１４に示す例では、第１のパスで印字するテストパターンと、副走査送り後の第２のパスで印字するテストパターンは、副走査方向に反転したパターンとなっている。

図１４（ａ）に示す例では、まず第１のパスでＶ字型の第１のテストパターン１０６−１を印字した後、このテストパターン１０６−１の長さ（高さ）に相当するノズル分−１ノズル分だけ副走査送りし、その後第２のパスで前と同じノズルによってＶ字型の第１のテストパターン１０６−１を副走査方向に反転した形の第２のテストパターン１０６−２を印字する。

この図１４（ａ）に示す例では、第１のテストパターン１０６−１を構成する２本の直線１０６−１ａ、１０６−１ｂの交点Ｐ１と、第２のテストパターン１０６−２を構成する２本の直線１０６−２ａ、１０６−２ｂの交点Ｐ２とは一致しており、この場合には副走査送りずれ量は０であり、副走査送りずれはない。

また、図１４（ｂ）に示す例では、同様にして第１のパスでＶ字型の第１のテストパタ
ーン１０８−１を印字した後、このテストパターン１０８−１の長さ（高さ）に相当するノズル分だけ副走査送りし、その後第２のパスで前と同じノズルによってＶ字型の第１のテストパターン１０８−１を副走査方向に反転した形の第２のテストパターン１０８−２を印字する。

この図１４（ｂ）に示す例では、第１のテストパターン１０８−１を構成する２本の直線１０８−１ａ、１０８−１ｂの交点Ｐ１と、第２のテストパターン１０８−２を構成する２本の直線１０８−２ａ、１０８−２ｂの交点Ｐ２とは、ずれており、そのｙ座標の差ｙ_１−ｙ_２が副走査送りずれ量となる。

このように図１４に示す例では、各テストパターンの２直線の交点が一致しているか、離れているかは目視でも認識できるため、このようなパターンを用いることにより、センサによる自動測定だけでなく、目視でも副走査送りにずれが存在するか否かを判断することができる。

以上の実施例は副走査送り量がノズルピッチの整数倍になっている実施例を示したが、副走査送り量がノズルピッチの整数倍とならない場合でも副走査送りずれ量を同様に求めることができるのは言うまでもない。

以下、本実施形態の副走査送りずれ量算出方法（記録媒体搬送量測定方法）を用いたさらなる効果及びこれを生かした応用について説明する。

前述したように、複数のセンサ素子により、複数ノズルの打滴で構成される直線を測定して直線の方程式を算出するので、この直線は打滴サイズに関わらず理想的な打滴中心を通る直線となり、これから求められる直線の交点座標及び副走査送りずれ量も打滴の中心を基準としたものとなるため、高精度に副走査送りずれ量を求めることができる。

すなわち、テストパターンを印字する媒体種に依存して打滴サイズが変化するが、本実施形態の副走査送りずれ量算出方法を用いると、テストパターンを印字する媒体種に依存せず、精度の高い副走査送りずれ量を算出することができる。

図１５に、本実施形態の副走査送りずれ量算出方法を応用したインクジェット記録装置１０の副走査送りに関わるブロック図を示す。これは、副走査送りずれ量算出方法の応用に関わる部分を図３に示す制御ブロック図から抜き出したものである。

図１５に示すように、まず媒体種特定手段９８により、記録紙１６が普通紙か、写真用紙か、インクジェット専用紙か等を特定する。また、プリントモード設定手段９９により、印刷速度を重視したプリントモードか、きれいな印刷を重視したプリントモードか等のプリントモードを設定する。

一方、予め記録媒体種とプリントモードを組み合わせてマトリクスとした補正量込みの基準副走査送り量が設定された基準副走査送り量テーブル１００を用いて、上記特定あるいは設定された記録媒体種及びプリントモードから基準副走査送り量を選定する。

選定された基準副走査送り量と、前述した本実施形態の副走査送りずれ量算出手段９４により算出された副走査送りずれ量を用いて、副走査送り量設定手段９６において副走査送り量が設定される。

設定された副走査送り量に基づいて、吸着ベルト搬送部２２を駆動するモータ７７及びこれを制御するモータドライバ７６等からなる副走査送り手段１１０によって、所定の副
走査送りが実行される。これにより、テストパターン印字にどのような媒体種が用いられようとも、全ての媒体種で副走査送りずれなく副走査送りがなされ、副走査送りずれに起因するすじムラ等の発生がない、高精度な画像記録を行うことが可能となる。

以上、本発明の記録媒体搬送量測定方法及びインクジェット記録装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係る記録媒体搬送量測定方法を用いたインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。 本実施形態のインクジェット記録装置の印字部周辺を拡大して示す平面図である。 本実施形態のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 本実施形態に係る副走査送りずれ量算出方法の流れを示すフローチャートである。 テストパターンの例を示す説明図である。 本実施形態のテストパターンの効果を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）他のテストパターンの例を示す説明図である。 第１のテストパターンを印字する様子を示す平面図である。 第１のテストパターン印字の副走査送りを示す平面図である。 副走査送り後第２のテストパターンを印字する様子を示す平面図である。 副走査送りずれ量を算出方法を示す説明図である。 テストパターンを構成する２直線の交点を求める手順を示すフローチャートである。 副走査送りずれ量を求める他の方法を示す説明図である。 さらに副走査送りずれ量を求める他の方法を示す説明図である。 本実施形態の副走査送りずれ量算出方法を応用したインクジェット記録装置の副走査送りに関わるブロック図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…印字ヘッド、１３…ヘッドキャリッジ、１４…インク貯蔵／装填部、１５…ガイドレール、１６…記録紙、１７…スキャナユニット、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、７０…通信インターフェース、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…ヘッドドライバ、８９…ヒータ、９０…ホストコンピュータ、９２…テストパターン生成部、９４…副走査送りずれ量算出手段、９４ａ…直線方程式算出部、９４ｂ…交点算出部、９４ｃ…副走査送りずれ量算出部、９６…副走査送り量設定手段、９８…媒体種特定手段、９９…プリントモード設定手段、１００…基準副走査送り量テーブル、１０２…第１のテストパターン

Claims (5)

1. 記録媒体の搬送方向及びこれと直交する方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２本の直線を有する第１のテストパターンを前記記録媒体に記録し、
   前記記録媒体を前記搬送方向に搬送し、
   前記記録媒体の搬送方向及びこれに垂直な方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２本の直線を有する第２のテストパターンを前記記録媒体に記録し、
   前記第１及び第２のテストパターンを読み取って、前記記録媒体の搬送量を算出することを特徴とする記録媒体搬送量測定方法。
2. 前記記録媒体の搬送量の算出は、前記第１のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点と、前記第２のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点を算出し、該２点間の前記搬送方向の距離より算出することを特徴とする請求項１に記載の記録媒体搬送量測定方法。
3. 記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向に走査しながら液体を前記記録媒体に向けて吐出する吐出手段と、
   前記記録媒体の搬送方向及びこれに垂直な方向のいずれに対しても平行でない少なくとも１本の直線を含む２本の直線を有する第１のテストパターン及び第２のテストパターンを生成するテストパターン生成手段と、
   前記記録媒体上に形成された前記第１のテストパターン及び第２のテストパターンを読み取る読み取り手段と、
   前記読み取り手段により前記第１のテストパターン及び第２のテストパターンを読み取った結果に基づいて前記記録媒体の前記搬送方向への送りずれ量を算出する送りずれ量算出手段と、
   を有し、前記第１のテストパターンを前記記録媒体上に形成した後、前記記録媒体を前記搬送方向に搬送し、前記第２のテストパターンを前記記録媒体上に形成し、前記第１のテストパターン及び前記第２のテストパターンを読み取った結果に基づいて前記記録媒体の前記搬送方向への送りずれ量を算出することを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 前記送りずれ量算出手段は、前記読み取り手段によって前記第１のテストパターン及び前記第２のテストパターンを読み取った結果から、前記第１のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点を算出するとともに、前記第２のテストパターンを構成する前記２本の直線の交点を算出し、該２交点の前記搬送方向の距離から前記送りずれ量を算出することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 請求項３または４に記載のインクジェット記録装置であって、さらに、前記記録媒体の種類を特定する媒体種特定手段と、プリントモードを設定するプリントモード設定手段及び、前記記録媒体の種類とプリントモード及び前記送りずれ量算出手段の算出結果に基づいて前記記録媒体の搬送量を設定する搬送量設定手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

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