JP2009021955A - 記録装置、記録部の位置検知方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一定方向に沿って配列された複数の記録部によって記録された画像を、一定方向に沿って配列された複数の読取部を含む読取手段によって読み取った結果から、記録部の位置を精度良く検知する。
【解決手段】幅Ｗが読取センサのセルのピッチＰrの２倍以上で、長さＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（ｎは１以上の整数、Ｖは用紙搬送速度、Ｔは画像読取周期)を各々満たし、かつ幅ＷがピッチＰrの２倍以上ずつ増加するように設定された複数のマーク部が、幅方向には互いの重心位置が一致し、用紙搬送方向に接するように配置された検知マーク((A)参照)を、位置検知対象のノズル及び左右同数個のノズルによって用紙に記録させ、検知マークの読取結果に基づき、個々のマーク部毎にｎ本のラインにおける重心位置の平均値を演算し、更に複数のマーク部の重心位置の平均値を演算することで、位置検知対象のノズルの位置を検知する。
【選択図】図６

Description

本発明は記録装置、記録部の位置検知方法及び記録部の位置検知プログラムに関する。

ラインセンサを用いた画像の読み取りに関し、特許文献１には、主走査方向に隣接する各ラインイメージセンサを副走査方向にずらして配設し、各ラインイメージセンサの配設位置に対応する形態に印刷した複数の基準画像を有する補正用チャートを各ラインイメージセンサによって読み取り、基準画像読取データを利用して各ラインイメージセンサの読取有効範囲を決定する技術が開示されている。

また特許文献２には、ラインセンサの光電変換素子列の配列方向に沿うエッジ部分を有するパターンが描かれたテストチャートを、前記ラインセンサにより撮像して得られた画像をモニタ画面上に表示させ、表示画面に基づいてラインセンサの取付状態を調整する技術が開示されている。
特開平９−２４５１５４号公報 特開平７−１７７２９９号公報

一般に、一定方向に沿って配列された複数の記録部によって記録された画像を、一定方向に沿って配列された複数の読取部を含む読取手段によって読み取った結果から、記録部の位置を精度良く検知することは困難であった。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る記録装置は、複数の記録部が第１方向に沿って配列されて成り、前記第１方向と交差する第２方向に沿って速度Ｖで記録体と相対移動される記録手段と、前記記録手段によって記録体に記録された画像を、前記第１方向に沿って所定ピッチで配列された複数の読取部によって読取周期Ｔで読み取る読取手段と、前記第１方向に沿ったサイズＷが前記所定ピッチの２倍以上で、前記第２方向に沿ったサイズＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（但しｎは１以上の整数）の検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させ、前記読取手段による前記検知マークの読取結果に基づき前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算する制御手段と、を含んで構成されている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記記録手段によって記録体に記録させる前記検知マークの前記サイズＬを、前記ｎを２以上にしたことに相当する大きさにすると共に、ｎ回の読取周期での前記読取手段による前記検知マークの読取結果から前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を各々求めて平均化することで、前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算することを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記制御手段は、前記読取手段による読取結果が所定値以上変化した読取周期の次から連続するｎ回の読取周期での前記読取手段による読取結果を用いて、前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置の演算を行うことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記検知マークとして、前記サイズＷが前記所定ピッチの２倍以上ずつ互いに異なる複数種の検知マークを、個々の検知マークの前記第１方向に沿った重心位置が互いに一致するように前記記録手段によって記録体に順次記録させると共に、前記読取手段による前記複数種の検知マークの読取結果に基づいて、前記複数種の検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を各々求めて平均化することで、前記複数種の検知マークから成る検知マーク群の前記第１方向に沿った重心位置を演算することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記制御手段は、前記複数種の検知マークが記録体上で前記第２方向に沿って隣接するように、前記複数種の検知マークを前記記録手段によって記録体に順次記録させると共に、前記読取手段による読取結果が表す検知マークの前記サイズＷが前記所定ピッチ以上変化する毎に、その次から連続するｎ回の読取周期での前記読取手段による読取結果を用いて前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算することで、前記複数種の検知マークの前記第１方向に沿った重心位置の演算を各々行うことを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記記録手段は、各々複数の記録部が前記第１方向に沿って配列されて成る複数の記録ユニットが、前記第１方向に沿って一列に配置されて構成されており、前記制御手段は、前記検知マークが前記第１方向に沿った前記複数の記録ユニットの境界を跨がないように、前記検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記記録手段の複数の記録部のうち、検知対象の記録部、及び、当該検知対象の記録部から前記第１方向に沿った両側に連続する各々同数個の記録部によって前記検知マークを記録させると共に、前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算することで前記検知対象の記録部の前記第１方向に沿った位置を検知し、前記読取手段は、前記複数の読取部のうち前記第１方向に沿った端部に存在している読取部が、前記検知対象とされる前記記録手段の前記記録部のうち前記第１方向に沿って最も外側に位置している記録部よりも前記所定ピッチ以上外側に位置するように配置されていることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記読取手段は、各々複数の読取部が前記第１方向に沿って配列されて成る複数の読取ユニットが、前記第１方向に沿って互いに異なる位置に配置されて構成されており、前記制御手段は、個々の読取ユニットの読取領域内に各々２個以上の前記検知マークが記録されるように、前記検知対象の記録部を決定することを特徴としている。

請求項９記載の発明に係る記録部の位置検知方法は、複数の記録部が第１方向に沿って配列されて成り、前記第１方向と交差する第２方向に沿って速度Ｖで記録体と相対移動される記録手段と、前記記録手段によって記録体に記録された画像を、前記第１方向に沿って所定ピッチで配列された複数の読取部によって読取周期Ｔで読み取る読取手段と、を含んで構成された記録装置において、前記第１方向に沿ったサイズＷが前記所定ピッチの２倍以上で、前記第２方向に沿ったサイズＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（但しｎは１以上の整数）の検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させ、前記読取手段による前記検知マークの読取結果に基づき前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算する。

請求項１０記載の発明に係る記録部の位置検知プログラムは、複数の記録部が第１方向に沿って配列されて成り、前記第１方向と交差する第２方向に沿って速度Ｖで記録体と相対移動される記録手段と、前記記録手段によって記録体に記録された画像を、前記第１方向に沿って所定ピッチで配列された複数の読取部によって読取周期Ｔで読み取る読取手段と、を含んで構成された記録装置に内蔵されるか、前記記録装置と接続されたコンピュータを、前記第１方向に沿ったサイズＷが前記所定ピッチの２倍以上で、前記第２方向に沿ったサイズＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（但しｎは１以上の整数）の検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させ、前記読取手段による前記検知マークの読取結果に基づき前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算する制御手段として機能させる。

請求項１、請求項９及び請求項１０記載の発明は、一定方向に沿って配列された複数の記録部によって記録された画像を、一定方向に沿って配列された複数の読取部を含む読取手段によって読み取った結果から、記録部の位置を精度良く検知することが可能になる、という優れた効果を有する。

請求項２記載の発明は、１回の読取周期での検知マークの読取結果から検知マークの第１方向に沿った重心位置を演算する場合と比較して、記録部の位置の検知精度を更に向上させることが可能となる、という効果を有する。

請求項３記載の発明は、読取結果が所定値以上変化した読取周期から連続するｎ回の読取周期での読取結果を用いて検知マークの第１方向に沿った重心位置を演算する等の場合と比較して、記録部の位置の検知精度を更に向上させることが可能となる、という効果を有する。

請求項４記載の発明は、一部の記録部の不調が記録部の位置の検知に及ぼす悪影響を軽減することが可能となる、という効果を有する。

請求項５記載の発明は、検知マークのサイズＷが所定ピッチ以上変化した周期から連続するｎ回の読取周期での読取結果を用いて検知マークの第１方向に沿った重心位置を演算する等の場合と比較して、記録部の位置の検知精度を更に向上させることが可能となる、という効果を有する。

請求項６記載の発明は、複数の記録ユニットの相対位置の誤差が記録部の位置の検知に及ぼす悪影響を軽減することが可能となる、という効果を有する。

請求項７記載の発明は、任意の記録部を検知対象として位置検知を行うことが可能になる、という効果を有する。

請求項８記載の発明は、個々の読取ユニット毎に、記録手段の記録部との位置関係を検知することが可能となる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係る記録装置１０が示されている。記録装置１０は、筐体内の下方側に、互いに異なるサイズの記録用紙を各々多数枚集積可能な複数の用紙トレイ１２が配置されている。個々の用紙トレイ１２の上方には、用紙トレイ１２に集積された記録用紙のうち最上層に位置している記録用紙に接するようにピックアップロール１４が配置されている。用紙トレイ１２内の最上層の記録用紙は、対応するピックアップロール１４が図示しない回転駆動手段によって回転駆動されることで、用紙トレイ１２からほぼ水平に引き出される。

記録装置１０の筐体内のうち図１における左側は記録用紙の搬送経路とされており、この搬送経路に沿って、複数の搬送ロール１６が間隔を隔てて配置されている。ピックアップロール１４によって用紙トレイ１２からほぼ水平に引き出された記録用紙は、図示しないガイドによって搬送方向がほぼ垂直へ変更され、図示しない回転駆動手段によって各々回転駆動される複数の搬送ロール１６によって筐体内を上方へ搬送された後に、図示しないガイドによって再び搬送方向がほぼ水平へ変更される。

用紙トレイ１２の上方には、駆動ロール１８及び２個の従動ロール２０、２２に巻き掛けられた無端の搬送ベルト２４が配置されている。搬送ベルト２４は、駆動ロール１８が駆動モータ２６によって回転駆動されることで、駆動ロール１８と共に回転される。駆動ロール１８及び従動ロール２０、２２は、駆動ロール１８と従動ロール２２の間の区間において、搬送ベルト２４の外周面が水平で、かつ搬送方向が水平へ変更された記録用紙と同高さとなるように配置されている。また、記録用紙の搬送方向を水平へ変更するガイド（図示省略）と従動ロール２２の間にはレジロール２８が配置されており、搬送ベルト２４を挟んでレジロール２８の反対側には排紙ロール３０が配置されている。これにより、搬送方向が水平へ変更された記録用紙は、レジロール２８、搬送ベルト２４及び排紙ロール３０によって筐体内を水平に搬送された後に筐体外へ排出され、筐体側部に取り付けられた排紙トレイ３２上に集積される。

また、搬送ベルト２４の配置位置の上方には、搬送ベルト２４による記録用紙の搬送方向に沿って、記録手段としての記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙが順に設けられている。記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙは、インクジェット方式により各々Ｋ(黒)、Ｃ(シアン)、Ｍ(マゼンダ)、Ｙ(イエロー)のインク滴をノズルから吐出して記録用紙に画像を記録する記録ヘッドであり、個々の記録ヘッド３４は、ノズル及び当該ノズルからインク滴を吐出させる機構を含む記録部が一定方向に沿って複数設けられ、複数のノズルが一定方向に沿って一定ピッチで配列された記録ヘッドユニット３６（図２参照）を複数備えており（図２の例では６個）、個々の記録ヘッドユニット３６における記録部（ノズル）の配列方向が記録用紙の搬送方向に直交する方向（記録用紙の幅方向）に一致し、かつ複数の記録ヘッドユニット３６が記録用紙の幅方向に沿って一列に並ぶように配置されて構成されている。上記構成により、個々の記録ヘッド３４は、図２からも明らかなように、その記録範囲が記録用紙の全幅に及び、記録用紙の幅方向に沿った一端から他端に亘る１ラインを１回のインク吐出で記録することができる。

なお、ノズルからインク滴を吐出させる機構としては、圧電素子の変位によって振動板を振動させ、この振動が圧力波として圧力室内を伝播することで、圧力室内を満たすインクの一部をノズルからインク滴として吐出させる構成を採用することができる。また、搬送ベルト２４の配置位置の下方には、Ｋ,Ｃ,Ｍ,Ｙ各色のインクを貯留する４個のインクタンク３８が設けられており、各色のインクはインクタンク３８から対応する記録ヘッド３４へ各々供給される。また、個々の記録ヘッド３４は同一の支持ベース４０に取り付けられており、この支持ベース４０には、支持ベース４０を上下移動させることで個々の記録ヘッド３４を同時に上下移動動させることが可能なヘッド上下機構４２が取り付けられている。

また、支持ベース４０には、記録用紙の搬送方向に沿って記録ヘッド３４Ｙよりも下流側に画像読取センサ４４が取り付けられている。図２に示すように、画像読取センサ４４は複数の画像読取ユニット４６から構成されており（図２の例では３個）、個々の画像読取ユニット４６は、図１にも示すように、ＬＥＤ等から成る複数の光源が所定方向に沿って一列に配列されて構成され、所定方向を長手方向とするスリット光を記録用紙に照射する光源部４８と、記録用紙で反射されたスリット光を結像させる長尺の結像レンズ５０と、光電変換セルが所定方向に沿って一列に配列されて構成され、結像レンズ５０によって結像されたスリット光を個々の光電変換セルによって電気信号（読取信号）へ変換して出力するＣＣＤセンサ５２を各々備えている。個々の画像読取ユニット４６は、個々の画像読取ユニット４６における所定方向（光源の長手方向及びＣＣＤセルの配列方向）が記録用紙の幅方向に一致し、かつ、記録用紙の幅方向に沿った個々の画像読取ユニット４６の読取範囲の一部が互いに重なるように、一部の画像読取ユニット４６が記録用紙の搬送方向に沿って所定量ずれた位置に配置されている（図２参照）。

画像読取センサ４４は複数の画像読取ユニット４６によって記録用紙上の画像等の濃度変化を一定の画像読取周期で繰り返し読み取り、読取結果を読み取り信号として一定の画像読取周期で順に出力する。なお、本実施形態では、画像読取センサ４４における記録用紙の幅方向に沿った光電変換セルの配列のピッチが、記録ヘッド３４における記録用紙の幅方向に沿ったノズルの配列のピッチ以上とされている。

図３に示すように、画像読取センサ４４の個々の画像読取ユニット４６は信号処理部５４を介して制御部５６に接続されており、画像読取センサ４４の個々の画像読取ユニット４６から出力された読取信号は信号処理部５４へ各々入力される。信号処理部５４は増幅器やＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器、複数ライン分のデータを記憶可能なメモリを含んで構成されており、個々の画像読取ユニット４６から入力された読取信号を増幅し、デジタルの読取データへ変換してメモリに順次記憶させる。図２に示すように、本実施形態では、画像読取センサ４４を構成する複数の画像読取ユニット４６の一部が記録用紙の搬送方向に沿って所定量ずれた位置に配置されているので、信号処理部５４は、メモリに一旦記憶させた読取データから記録用紙の幅方向に沿った１ライン分の読取データを抽出し、抽出した１ライン分の読取データを制御部５６へ出力することを、画像読取センサ４４の画像読取周期と同一の周期で繰り返す。

制御部５６はマイクロコンピュータ等から成り、ＣＰＵ５６Ａ、メモリ５６Ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)５６Ｃを備えている。なお、ＨＤＤ５６Ｃに代えてフラッシュメモリ等の他の不揮発性の記憶手段を用いてもよい。ＨＤＤ５６Ｃには、記録ヘッド３４によって記録用紙に検知マーク（後述）を記録させるための検知マークデータが記憶されており、ＣＰＵ５６Ａによって後述するノズル位置検知処理を行わせるためのノズル位置検知プログラム（本発明に係る「記録部の位置検知プログラム」に相当する）が予めインストールされている。

また、制御部５６には、記録ヘッド駆動部５８を介して記録ヘッド３４（記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙ）が各々接続されており、用紙搬送部６０（この用紙搬送部６０は、駆動モータ２６や、各ロールを回転駆動する回転駆動手段としてのモータ等から構成される）も接続されている。更に、図示は省略するが、制御部５６はＬＡＮ(Local Area Network)やＵＳＢ(Universal Serial Bus)ケーブル等の通信線を介してＰＣ(Personal Computer)等のコンピュータに接続されている。

次に本実施形態の作用を説明する。制御部５６は、記録用紙に記録すべき画像を表す画像データを通信線を介してコンピュータから受信すると、受信した画像データをＫ,Ｃ,Ｍ,Ｙ各色の画像データ（画像の各画素毎のＫ,Ｃ,Ｍ,Ｙ各色のインク吐出量を表す画像データ）へ変換してＨＤＤ５６Ｃに一旦記憶させると共に、記録用紙が用紙トレイ１２から引き出されて記録ヘッド３４の配設位置へ搬送されるように用紙搬送部６０を制御する。

そして、搬送ベルト２４によって一定速度で搬送されてる状態の記録用紙の先端部が記録ヘッド３４の配設位置に到達すると、制御部５６は、ＨＤＤ５６Ｃに記憶されているＫ,Ｃ,Ｍ,Ｙ各色の画像データを、記録用紙の幅方向に沿った１ラインを単位として順に読み出して記録ヘッド駆動部５８へ順に出力し、記録ヘッド駆動部５８は、制御部５６からライン単位で順に入力される各色の画像データに応じて、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙに各々設けられた多数個のノズルの各々からのインク吐出の有無及びインク吐出有の場合のインク吐出量が順に切り替わるように、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙを駆動する。なお、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙの駆動タイミングは、より詳しくは、記録用紙の搬送方向に沿った記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙの位置の相違に応じて相違される。これにより、記録ヘッド３４の配設位置を搬送される記録用紙に対し、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙによってライン単位で各々画像が形成されることで、記録用紙にカラー画像が記録されることになる。

ところで、上記のように１回のインク吐出で記録用紙の幅方向に沿った一端から他端に亘る１ラインを記録可能な記録ヘッド３４を用いて画像を記録する構成は、記録ヘッドを記録用紙の幅方向へ移動させる必要がなく、記録用紙への画像の記録を高速で行うことができるという利点を有するが、当該構成では、記録ヘッド３４の個々のノズル（個々の記録部）から吐出されたインクが、記録用紙の幅方向に沿って記録用紙上の各々一定の位置にドットとして形成されるので、記録ヘッド３４の一部のノズルが、例えばインクの詰まり等によりインクが吐出されない不吐出ノズルになると、記録用紙の搬送方向に沿って筋状に低濃度のラインが生じ、画質欠陥として視認され易いという問題がある。

また、記録用紙に記録した画像に、不吐出ノズルが記録ヘッド３４に生じたことに相当する画質欠陥が現れていた等の場合に、記録用紙の幅方向に沿った特定位置（例えば画質欠陥が生じている位置）に対応しているノズルを特定するためには、記録用紙の幅方向に沿った記録ヘッド３４の各ノズルの位置（記録ヘッド３４の各ノズルによって記録用紙上に形成されるドットの記録用紙幅方向に沿った位置）を把握しておく必要がある。しかし、記録用紙の幅方向に沿った記録ヘッド３４の各ノズルの位置は、周囲温度の変化等の影響を受けて変動する可能性がある。また、本実施形態では画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチが記録ヘッド３４のノズルのピッチ以上とされているので、各ノズルによって記録用紙に所定のマークを記録させ、当該所定のマークを画像読取センサ４４によって読み取った結果を用いたとしても、記録用紙の幅方向に沿った記録ヘッド３４の各ノズルの位置は簡単には検知できない
このため、本実施形態では、例えば記録装置１０の電源投入時や、前回の処理から一定期間経過する毎等のタイミングで、記録ヘッド３４の各ノズルの位置を検知する処理が制御部５６によって行われる（なお、当該処理は、例えば周囲温度が所定値以上変化した場合や、等の別のタイミングで行ってもよい）。以下、記録ヘッド３４の各ノズルの位置を検知する処理について、まず各ノズルの位置を検知するために記録ヘッド３４によって記録用紙に記録させる検知マークから順に説明する。

詳細は後述するが、本実施形態では記録用紙に記録された検知マークを画像読取センサ４４によって読み取り、検知マークの読取結果から記録用紙幅方向に沿った検知マークの重心位置を演算することで、検知マークの記録に用いたノズルの位置を検知する。図４には検知マークのサイズと画像読取センサ４４の光電変換セルの位置関係、及び、画像読取センサ４４の個々の光電変換セルから出力される読取信号の一例を示す。検知マークの読取結果（画像読取センサ４４の個々の光電変換セルから出力される読取信号）から記録用紙幅方向に沿った検知マークの重心位置を演算するためには、検知マークによって読取信号が変化する光電変換セルを、図４に示すように少なくとも３個発生させる必要がある。このため、本実施形態では記録用紙幅方向（第１方向）に沿った検知マークのサイズＷ（幅Ｗ）を、画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上としている。これにより、検知マークの読取結果から記録用紙幅方向に沿った検知マークの重心位置を演算することが可能となる。

なお、図５にも示すように、或る形状変化に対してΔＹ毎にサンプリングを行い、Ｙ_１における値がＺ_２、Ｙ_２における値がＺ_１、Ｙ_３における値がＺ_３であった場合、形状変化の重心位置Ｙ_Ｃは、
Ｙ_Ｃ＝Ｙ_２＋(ΔＹ／２)×{(Ｚ_３−Ｚ_１)／(２Ｚ_２−Ｚ_３−Ｚ_１)} …(１)
で求めることができ、検知マークの重心位置の演算も、例えば上記の(１)式を適用して行うことができる。

また、本実施形態では画像読取センサ４４によって検知マークの読み取りが行われる際にも、検知マークが記録された記録用紙の搬送が継続されている。このため、本実施形態では記録用紙搬送方向（第２方向）に沿った検知マークのサイズＬ（長さＬ）を、次の(２)式に示すように、
Ｌ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ …(２)
としている（但し、ｎは１以上の整数、Ｖは記録用紙の搬送速度、Ｔは画像読取センサ４４による画像読取周期（ＣＣＤセンサ５２の電荷蓄積時間))である。これにより、検知マークによって読取信号が変化する２個又は３個以上の光電変換セルにおいて、読取信号が変化している状態が画像読取周期の２周期以上の期間継続することになり、上記光電変換セルの読取信号が変化している状態が画像読取周期の最初から最後まで継続する周期が、少なくとも１周期は生ずることになる。

本実施形態では、検知マークに対する上記の条件に基づき、記録ヘッド３４の各ノズルの位置を検知するために記録ヘッド３４によって記録用紙に記録させる検知マークのデータとして、図６(Ａ)に示す検知マークを表すデータが制御部５６のＨＤＤ５６Ｃに記憶されている。図６(Ａ)に示すように、本実施形態に係る検知マークは、上述した検知マークの条件（幅Ｗが画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上で、長さＬが(２)式を満たす）を各々満足し、かつ幅Ｗが画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上ずつ増加するように幅Ｗが設定された複数種のマーク部が、記録用紙の幅方向については互いの重心位置が一致し、記録用紙の搬送方向については互いに接するように配置されて構成されている。また、図６(Ａ)に示す検知マークは、個々のマーク部の長さＬが、(２)式における変数ｎを２以上にしたことに相当する大きさとされている。これにより、検知マークの個々のマーク部の読み取り時に、個々のマーク部に応じて読取信号が変化している状態が画像読取周期の(ｎ＋１)周期以上の期間継続し、個々のマーク部に応じて読取信号が変化している状態が画像読取周期の最初から最後まで継続する周期がｎ周期（２周期以上）生ずる。

なお、図６(Ａ)では本発明に係る検知マークの一例として、全体としてはおよそ三角形状の検知マークを示しているが、これに限定されるものではなく、全体としておよそ逆三角形状（二等辺三角形の底辺に相当する辺が記録用紙の搬送方向上流側に位置する形状）であってもよいし、全体としておよそ菱形形状（図６(Ａ)に示すおよそ三角形状の検知マーク２個を、二等辺三角形の底辺に相当する各々の辺が隣接するように配置した形状）であってもよい。

制御部５６は、上記の検知マークを記録ヘッド３４によって記録用紙に記録させる場合に、上記の検知マークを表す検知マークデータをＨＤＤ５６Ｃから読み出すと共に、記録ヘッド３４に設けられたノズルの中から位置検知対象のノズルを複数選択・決定する。この位置検知対象のノズルの選択は、画像読取センサ４４の個々の画像読取ユニット４６の取付位置が公差内でばらついている可能性を考慮し、例として図２に示すように、画像読取センサ４４の個々の画像読取ユニット４６の読取領域内に位置検知対象のノズルが各々２個以上（図２は２個の例を示す）存在し、かつ２個以上の位置検知対象のノズルが画像読取ユニット４６の読取領域の両端部付近を含む複数箇所におよそ均等な間隔で位置し（図２は両端部付近のみに位置している例を示す）、更に検知マークが記録ヘッドユニット３６の境界を跨がないように（個々の記録ヘッドユニット３６の取付位置の公差内でのばらつきが後述する重心位置の演算に悪影響を及ぼさないようにするため）行うことができる。次に、読み出した検知マークデータが表す検知マークを、当該検知マークのうち記録用紙幅方向に沿った中心のドット列が先に選択した位置検知対象のノズルによって記録されるように（図２参照）、記録用紙幅方向に沿って複数配置した検知マーク記録用画像データを生成する。

そして、搬送ベルト２４によって記録用紙が一定速度で搬送され、記録用紙の先端部が記録ヘッド３４の配設位置に到達するか、先端部が記録ヘッド３４の配設位置に到達後記録用紙が所定量搬送された状態で、生成した検知マーク記録用画像データを１ライン単位で記録ヘッド駆動部５８へ順に出力する。これにより、記録用紙幅方向に沿った記録用紙上の複数箇所に記録ヘッド３４によって検知マークが各々記録されることになる。なお、記録用紙上の複数箇所への検知マークの記録は記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙによって各々行われると共に、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙによって各々記録される検知マークが記録用紙上で重ならないように、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙによる記録用紙への検知マークの記録タイミングが制御される。

また、複数箇所に検知マークが記録された記録用紙が画像読取センサ４４の配設位置に到達すると、制御部５６は、ＣＰＵ５６Ａによってノズル位置検知プログラムを実行させることで、図７に示すノズル位置検知処理を行う。なお、図７では記録用紙に記録された単一の検知マークに対する処理を示しているが、記録用紙には、記録ヘッド３４Ｋ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙによって各々複数の検知マークが記録されるので、実際には、個々の検知マークに対して図７と同様の処理が各々行われる。

図７に示すノズル位置検知処理では、まずステップ７０において、或る読取周期における画像読取センサ４４の読取結果を表す１ライン分の読取データを信号処理部５４経由で画像読取センサ４４から取得する。次のステップ７２では、ステップ７０で取得した読取データの中に、検知マークに相当する閾値以上の受光量の変化が生じている部分が有るか否か判定する。判定が否定された場合はステップ７０に戻り、ステップ７２の判定が肯定される迄、ステップ７０，７２を繰り返す。記録用紙のうち検知マークが記録されている部分の先端（記録用紙搬送方向上流側の端部）が画像読取センサ４４による読取領域に到達すると、ステップ７２の判定が肯定されてステップ７４へ移行し、変数ｉに初期値として１を代入する。

ステップ７６では、先に取得した１ライン分の読取データに対し、当該読取データの次の読取周期における画像読取センサ４４の読取結果を表す１ライン分の読取データ（先に取得した読取データの次のラインの読取データ）を信号処理部５４経由で画像読取センサ４４から取得する。次のステップ７８では、ステップ７６で取得した読取データに対し、検知マークに相当する閾値以上の受光量の変化が生じている部分が無いか否か判定することで、検知マーク領域（記録用紙のうち検知マークが記録されている領域の末尾が画像読取センサ４４の配設位置を完全に通過したか否か判定する。

ステップ７８の判定が否定された場合はステップ８０へ移行し、検知マーク領域の幅Ｗとして、１ライン分の読取データのうち検知マーク領域に相当する値の変化が生じている画素の数（画像読取センサ４４の光電変換セルの数）を計数する。なお、本実施形態では検知マークの幅Ｗを画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上としているので、ステップ８０で計数される画素の数は３以上となる。ステップ８２では、前周期（前ライン）で演算した検知マーク領域の重心位置がメモリ５６Ｂに記憶されているか否か判定する。この場合は判定が否定されてステップ８６へ移行し、ステップ７６で取得した１ライン分の読取データのうち検知マーク領域に対応する画素（ステップ８０で計数された検知マーク領域に相当する値の変化が生じている３個以上の画素）の値を前出の(１)式に代入する（なお、(１)式におけるΔＹとしては画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrを用いることができる）ことで検知マーク領域の重心位置（詳しくは、検知マークのうちマーク部ｉに相当する領域の記録用紙幅方向に沿った重心位置）を演算し、重心位置の演算結果をメモリ５６Ｂに記憶した後にステップ７６に戻る。

これにより、ステップ７６では次の読取周期における画像読取センサ４４の読取結果を表す１ライン分の読取データが取得され、ステップ７８、８０を経て、ステップ８２の判定が再度行われるが、この場合は検知マーク領域の重心位置の演算結果が既にメモリ５６Ｂに記憶されているので、ステップ８２の判定が肯定されてステップ８４へ移行し、先のステップ８０で計数した検知マーク領域の幅Ｗが、前周期で演算した検知マーク領域の幅Ｗ（前ラインにおける検知マーク領域の幅Ｗ）に対して画像読取センサ４４の画素２個分以上変化したか（画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上変化したか）否か判定する。この判定が否定された場合もステップ８６へ移行し、前述のように検知マーク領域の重心位置（詳しくは、マーク部ｉに相当する領域の記録用紙幅方向に沿った重心位置）を演算し、重心位置の演算結果をメモリ５６Ｂに記憶した後にステップ７６に戻る。このように、ステップ８４の判定が肯定される迄の間は、各読取周期で得られた読取データに基づく記録用紙幅方向に沿った検知マーク領域の重心位置の演算・記憶を繰り返す。

なお、図６(Ａ)にも示すように、本実施形態に係る検知マークは、幅Ｗの最大値が或る程度の大きさを有しているが、本実施形態では、記録ヘッド３４に設けられ位置検知対象として選択可能なノズルのうち、記録用紙の幅方向に沿った端部に位置しているノズルが位置検知対象として選択された場合にも、当該ノズルの位置を基準（中心）として配置・記録された検知マークの記録用紙の幅方向に沿った端部よりも画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰr以上外側に光電変換セルが存在しているように、画像読取センサ４４が配置されている。これにより、前記端部に位置しているノズルが位置検知対象として選択された場合にも、記録用紙幅方向に沿った検知マークの重心位置の演算精度が確保される。

また、検知マークを構成する複数のマーク部の境界部分（記録用紙幅方向に沿った検知マークの幅Ｗが画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上増加している部分）が画像読取センサ４４によって読み取られ、上記境界部分の読取結果に相当する読取データがステップ７６で取得されると、ステップ８４の判定が肯定されてステップ８８へ移行する。このとき、メモリ５６Ｂには検知マークのうちマーク部ｉの記録用紙幅方向に沿った重心位置の演算結果が前出の(２)式におけるｎと同数だけ記憶されている。ステップ８８では、メモリ５６Ｂに記憶している複数の重心位置の平均値を演算し、次のステップ９０では演算した重心位置の平均値をマーク部ｉの重心位置としてメモリ５６Ｂに記憶する。これにより、マーク部ｉに応じて読取信号が変化している状態が画像読取周期の最初から最後まで継続したｎ回の画像読取周期における読み取りによって得られたｎ個の読取データから記録用紙の幅方向に沿ったマーク部ｉの重心位置が各々演算され、その平均値が記録用紙の幅方向に沿ったマーク部ｉの重心位置としてメモリ５６Ｂに記憶されることになる。次のステップ９２では、ステップ８６で演算してメモリ５６Ｂに記憶していたｎ個の重心位置をメモリ５６Ｂから消去する。また、ステップ９４では変数ｉを１だけインクリメントしてステップ７６に戻し、ステップ７８の判定が肯定される迄ステップ７６〜ステップ９４を繰り返す。

上記処理により、ステップ７２又はステップ８４の判定が肯定された周期の読取データ（検知マークの先端部の読取結果を表す読取データ、又は、検知マークを構成する複数のマーク部の境界部分の読取結果を表す読取データ）は、記録ヘッド３４のノズル位置の検知に用いることなく廃棄される。また、ステップ７２又はステップ８４の判定が肯定される毎（検知マークの先端部が検出されるか、又は、検知マークの幅Ｗが画像読取センサ４４の光電変換セルのピッチＰrの２倍以上変化する毎）に、その次から連続するｎ回の画像読取周期の読取データ（マーク部ｉに応じて読取信号が変化している状態が画像読取周期の最初から最後まで継続した画像読取周期の読取結果を表す読取データ）は、記録用紙幅方向に沿ったマーク部ｉの重心位置の演算に各々用いられ、その平均値がマーク部ｉの重心位置として最終的に記憶される。

また、ステップ７８の判定が肯定されるとステップ９６へ移行し、メモリ５６Ｂに記憶しているマーク部１〜ｉの記録用紙幅方向に沿った重心位置の平均値を、記録用紙幅方向に沿った検知マークの重心位置として演算する。そしてステップ９８では、ステップ９６で演算した記録用紙幅方向に沿った検知マークの重心位置を位置検知対象のノズルの位置としてメモリ５６Ｂ又はＨＤＤ５６Ｃに記憶し、ノズル位置検知処理を終了する。

検知マークの記録に用いたノズルの中に不吐出ノズルが混在していた場合、例として図６(Ｂ)や図６(Ｃ)に示すように、記録用紙に記録した検知マークの一部に、記録用紙搬送方向に沿った筋状に低濃度のラインが生ずる。そして、この筋状の低濃度のラインが検知マークの端部に位置していた場合、検知マークの重心位置の演算結果に誤差が生ずる。これに対し、上記のように幅Ｗが互いに異なる複数のマーク部から成る検知マークを記録用紙に記録し、個々のマーク部毎に重心位置を演算してその平均値を検知マークの重心位置とすることで、検知マークの記録に用いたノズルの中に不吐出ノズルが混在していた場合にも、その影響が軽減される。

上記のノズル位置検知処理は、互いに異なる箇所に記録された複数の検知マーク（互いに位置の異なる複数の位置検知対象のノズル）に対して各々行われ、これにより、複数の位置検知対象のノズルについての位置が既知となる。そして、記録ヘッドに設けられている他のノズルの位置については、位置が既知となった複数のノズルの位置から補間（内挿や外挿等）によって演算される。これにより、記録ヘッド３４の全てのノズルの位置が既知となるので、記録ヘッド３４に不吐出ノズルが発生した場合にも、画像読取センサ４４による画像の読取結果（筋状の低濃度のラインの位置）に基づいて、不吐出ノズルを直ちに特定することが可能となる。

なお、上記では本発明に係る記録手段の一例として、インクジェット方式でインクを吐出することで記録用紙に画像を記録する記録ヘッド３４を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば多数個のＬＥＤが一列に配列されて成るＬＥＤ光源によって感光体上に静電潜像を露光記録し、電子写真方式で画像を記録する構成等、記録手段が他の構成であっても適用可能である。

また、上記では本発明に係る記録部の位置検知プログラムに相当するノズル位置検知プログラムが制御部５６のＨＤＤ５６Ｃに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る記録部の位置検知プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

本実施形態に係る記録装置の概略構成図である。 記録ヘッド及び画像読取センサの各ユニット、検知マークの記録位置の位置関係を示す平面図である。 制御部及びその周辺の接続関係を示す概略ブロック図である。 検知マークのサイズ及び画像読取センサの出力信号の一例を示すイメージ図である。 検知マークの重心位置の演算を説明するための線図である。 (Ａ)は検知マークの一例、(Ｂ),(Ｃ)は不吐出ノズルが存在していた場合の検知マークの変化を各々示すイメージ図である。 ノズル位置検知処理の内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 記録装置
３４ 記録ヘッド
３６ 記録ヘッドユニット
４４ 画像読取センサ
４４ 読取センサ
４６ 画像読取ユニット
５４ 信号処理部
５６ 制御部
５８ 記録ヘッド駆動部

Claims (10)

1. 複数の記録部が第１方向に沿って配列されて成り、前記第１方向と交差する第２方向に沿って速度Ｖで記録体と相対移動される記録手段と、
   前記記録手段によって記録体に記録された画像を、前記第１方向に沿って所定ピッチで配列された複数の読取部によって読取周期Ｔで読み取る読取手段と、
   前記第１方向に沿ったサイズＷが前記所定ピッチの２倍以上で、前記第２方向に沿ったサイズＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（但しｎは１以上の整数）の検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させ、前記読取手段による前記検知マークの読取結果に基づき前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算する制御手段と、
   を含む記録装置。
2. 前記制御手段は、前記記録手段によって記録体に記録させる前記検知マークの前記サイズＬを、前記ｎを２以上にしたことに相当する大きさにすると共に、ｎ回の読取周期での前記読取手段による前記検知マークの読取結果から前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を各々求めて平均化することで、前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記制御手段は、前記読取手段による読取結果が所定値以上変化した読取周期の次から連続するｎ回の読取周期での前記読取手段による読取結果を用いて、前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置の演算を行うことを特徴とする請求項２記載の記録装置。
4. 前記制御手段は、前記検知マークとして、前記サイズＷが前記所定ピッチの２倍以上ずつ互いに異なる複数種の検知マークを、個々の検知マークの前記第１方向に沿った重心位置が互いに一致するように前記記録手段によって記録体に順次記録させると共に、前記読取手段による前記複数種の検知マークの読取結果に基づいて、前記複数種の検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を各々求めて平均化することで、前記複数種の検知マークから成る検知マーク群の前記第１方向に沿った重心位置を演算することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
5. 前記制御手段は、前記複数種の検知マークが記録体上で前記第２方向に沿って隣接するように、前記複数種の検知マークを前記記録手段によって記録体に順次記録させると共に、前記読取手段による読取結果が表す検知マークの前記サイズＷが前記所定ピッチ以上変化する毎に、その次から連続するｎ回の読取周期での前記読取手段による読取結果を用いて前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算することで、前記複数種の検知マークの前記第１方向に沿った重心位置の演算を各々行うことを特徴とする請求項４記載の記録装置。
6. 前記記録手段は、各々複数の記録部が前記第１方向に沿って配列されて成る複数の記録ユニットが、前記第１方向に沿って一列に配置されて構成されており、
   前記制御手段は、前記検知マークが前記第１方向に沿った前記複数の記録ユニットの境界を跨がないように、前記検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
7. 前記制御手段は、前記記録手段の複数の記録部のうち、検知対象の記録部、及び、当該検知対象の記録部から前記第１方向に沿った両側に連続する各々同数個の記録部によって前記検知マークを記録させると共に、前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算することで前記検知対象の記録部の前記第１方向に沿った位置を検知し、
   前記読取手段は、前記複数の読取部のうち前記第１方向に沿った端部に存在している読取部が、前記検知対象とされる前記記録手段の前記記録部のうち前記第１方向に沿って最も外側に位置している記録部よりも前記所定ピッチ以上外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
8. 前記読取手段は、各々複数の読取部が前記第１方向に沿って配列されて成る複数の読取ユニットが、前記第１方向に沿って互いに異なる位置に配置されて構成されており、
   前記制御手段は、個々の読取ユニットの読取領域内に各々２個以上の前記検知マークが記録されるように、前記検知対象の記録部を決定することを特徴とする請求項７記載の記録装置。
9. 複数の記録部が第１方向に沿って配列されて成り、前記第１方向と交差する第２方向に沿って速度Ｖで記録体と相対移動される記録手段と、前記記録手段によって記録体に記録された画像を、前記第１方向に沿って所定ピッチで配列された複数の読取部によって読取周期Ｔで読み取る読取手段と、を含んで構成された記録装置において、
   前記第１方向に沿ったサイズＷが前記所定ピッチの２倍以上で、前記第２方向に沿ったサイズＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（但しｎは１以上の整数）の検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させ、
   前記読取手段による前記検知マークの読取結果に基づき前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算する記録部の位置検知方法。
10. 複数の記録部が第１方向に沿って配列されて成り、前記第１方向と交差する第２方向に沿って速度Ｖで記録体と相対移動される記録手段と、前記記録手段によって記録体に記録された画像を、前記第１方向に沿って所定ピッチで配列された複数の読取部によって読取周期Ｔで読み取る読取手段と、を含んで構成された記録装置に内蔵されるか、前記記録装置と接続されたコンピュータを、
    前記第１方向に沿ったサイズＷが前記所定ピッチの２倍以上で、前記第２方向に沿ったサイズＬがＬ≧(ｎ＋１)・Ｖ・Ｔ（但しｎは１以上の整数）の検知マークを前記記録手段によって記録体に記録させ、前記読取手段による前記検知マークの読取結果に基づき前記検知マークの前記第１方向に沿った重心位置を演算する制御手段として機能させるための記録部の位置検知プログラム。

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