JP2009178986A - インクジェット記録装置およびヘッド紙間距離検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体と記録ヘッドとの距離を測定する際に、検出誤差を少なくすることによって、高い記録精度で記録を行うことができるインクジェット記録装置を実現すること。
【解決手段】装置の構成から予めコックリングが発生する位置を認識し、コックリングによって発生した記録媒体の凹凸の斜面部分では距離の検出を行わず、センサが反射光を正確に受光することができる部分で記録ヘッドと記録媒体との距離検出を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。

一般的にインクジェット記録装置では、キャリッジを主走査方向に移動させつつ、記録ヘッドの吐出口から記録媒体に向かって液体を吐出する動作と、主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を搬送する動作とを繰り返すことで記録が行われる。その際、記録ヘッドから吐出された液滴が記録媒体上の所望の位置に着弾することにより記録が行なわれる。

このようなインクジェット記録装置で高画質な記録を行うためには、記録ヘッドの吐出口から吐出する各インクを記録媒体の適切な位置に吐出して記録する必要がある。また、カラー記録を行うときには、色を重ねて発色することがあり、適切な色にする場合、吐出した液滴を精確に重ねる必要がある。

しかし、記録ヘッドのノズルの位置ずれや記録ヘッド交換時における取り付け位置のずれ等により、記録媒体上の各インク滴（以下、ドットともいう）が重ならず、または正しい位置にドットが着弾せず、各インク色のドットが相互にずれた状態になる。このように各インク色のドットが相互にずれた状態（以下、レジずれともいう）では、所望の発色もしくは記録品質が得られないことがある。

この解決方法としては特許文献１に、以下の方法が開示されている。まず、レジずれ検知用の調整パターンを記録媒体に記録し、その調整パターンをキャリッジに設けられたセンサ等で読み取る。このセンサによって得られた信号値は、出力波形結果として得ることができ、そのデータに基づいて記録ヘッドからの吐出タイミングを調整する。これにより、調整パターンを記録した記録媒体と記録ヘッドの距離とに応じて、最適な位置にドットを形成することが可能になり所望とする記録品質を得ている。

また通常、大判の記録用紙に記録を行うインクジェット記録装置は、記録媒体にロール紙を用いることが多い。このため、記録時に記録媒体自体が水平にはならずに、丸み（以下、カールともいう）を帯びてしまうことが確認されている。このように記録媒体がカールした状態では、所望の位置にインク滴を着弾させることは困難になる。そこで、この点に関して従来より、記録時に記録媒体を支持する、いわゆるプラテンに設けた通気口から吸引して記録媒体を吸着させることによって、プラテンに対し記録媒体を水平に保ち、記録ヘッドから記録媒体までの距離を均一にすることが行われている。

特開平１１−２４０１４６号公報

記録媒体に記録を行う際、記録媒体表面に着弾したインクは、記録媒体内部に浸透し定着するが、このときインクに含まれる水分が記録媒体に吸収されることによって記録媒体自体が膨潤して凹凸が発生することがある（以下、コックリングともいう）。

プラテン上に記録媒体が搬送され、通気口によって記録媒体が吸着されても、通気口同士の間の部分では吸引が行われない。従って複数回の走査で１ライン分の記録を完成させる所謂マルチパス記録において、通気口同士の間の部分の記録媒体にインク滴が着弾して記録媒体が膨潤して凸部を形成し、その膨潤した部分に対して更にインクが吐出されることで凸部の大きさは更に顕著になる。このように、記録媒体の性質やインクの吸収等の種々の原因によってコックリングによる凹凸は生じる。また、上述した吸引式のプラテンを用いる場合に限らず、通常の、吸引を行わないプラテンを用いる場合でも、上記の種々の原因によっては、コックリングが生じることはもちろんである。その結果、記録中の記録ヘッドと記録媒体との距離は変化する。

記録を行う際には、キャリッジを主走査方向に移動させつつインクを吐出するため、インクは記録ヘッドから主走査方向の速度成分と吐出方向の速度成分が合成された速度成分を持って吐出される。従って、記録ヘッドと記録媒体との距離が変化すると、インクの着弾位置に差が生じる。その結果、インク滴の着弾位置がずれて、記録精度が低下してしまい記録品質が劣化する。

プラテンに設けられた通気口によって記録媒体が吸引される部分では、記録ヘッドと記録媒体との距離が均一に保たれる。前述の通りコックリングによる凸部は記録媒体が吸引されていない通気口同士の間の部分で発生し易い。コックリングの凹凸の大きさは、その部分における記録量（インク打ち込み量）によって変化するので、記録媒体の部分毎に、また発生した凹凸同士で同じ大きさの凹凸になるとは限らない。つまり、記録媒体が吸引されていない部分で凹凸を何らかの手段で予測して、従来の方法によるレジずれ調整を記録媒体全体に対して一律に行っても、最適な調整結果は得られない。従って、依然インク滴に着弾位置にはずれが生じ、高い記録精度で記録を行うことができないおそれがある。

また、一般的に記録媒体の寸法を認識するために、キャリッジに設けられた光反射方式のセンサを用いて、キャリッジを移動させながら記録媒体の全域に亘って一定の間隔で光を照射して記録ヘッドと記録媒体との距離を測定することが行われている。この方法を応用して記録媒体のコックリング検出を行うことも考えられる。しかしこの検出方法では、コックリングの凹凸によって形成される斜面でも検出を行うことが考えられ、その場合、反射光量が変動して検出誤差を発生させてしまう。そのため、コックリングが発生している位置を正確に認識することができず、インク滴の着弾位置の補正を十分に行うことができなくなる。その結果、高い記録精度で記録を行うことができないおそれがある。

よって本発明は、記録媒体と記録ヘッドとの距離を測定する際に、検出誤差を少なくすることによって、高い記録精度で記録を行うことができるインクジェット記録装置を実現することを目的とする。

そのため本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して走査させて記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録媒体から反射される光量を検知する検知手段と、前記記録ヘッドの走査方向に複数の通気口を備えるプラテンと、前記通気口に対応した記録媒体の光量と隣接する通気口の中間位置に対応した記録媒体の光量とに基づいて前記記録媒体と記録ヘッドとの距離の情報を取得する取得手段と、前記取得手段にて取得した前記情報に基づき、前記インクを吐出するタイミングを変更する変更手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、インクを吐出する記録ヘッドをプラテンにて保持されている記録媒体に対して走査させて記録を行うインクジェット記録方法であって、検知手段により記録媒体から反射される光量を検知する検知工程と、前記プラテンに設けられている通気口の位置に対応した記録媒体の光量と隣接する通気口の中間位置に対応した記録媒体の光量とに基づいて前記記録媒体と記録ヘッドとの距離の情報を取得する取得工程と、前記取得工程にて取得した前記情報に基づき、前記インクを吐出するタイミングを変更する変更工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体を保持するための通気口を備えたプラテンにある記録媒体と記録ヘッドとの間の距離検出誤差を少なくし、高い記録精度で記録を行うことができる。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用できるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）の外観斜視図である。また図２は、図１のインクジェット記録装置の要部を仮想的に示した図である。本実施形態の装置本体１００には、開閉可能なアッパーカバー１０９が備えられており、操作パネル部、インク供給ユニット１１０（インクタンクを含む）が配設されている。さらに記録装置１００は、記録用紙等の記録媒体１０６をＹ軸方向（副走査方向）に搬送する搬送ローラ（不図示）と、記録媒体１０６の幅方向（Ｘ軸方向、主走査方向）に往復移動可能に案内支持されたキャリッジ１０１を備えている。さらに記録装置１００は、キャリッジ１０１をＸ軸方向に往復移動させるキャリッジモータ（不図示）およびベルト伝動手段１０４と、キャリッジ１０１に装着された記録ヘッド１０３と、吐出口の吐出不良を解消させるインク回復ユニット（不図示）とを備えている。

本実施形態のインクジェット記録装置の記録部にはキャリッジ１０１が設けられており、そのキャリッジ１０１には、記録媒体にカラー記録を行うための記録ヘッド１０３が装着されている。この記録ヘッド１０３は、例えばそれぞれ異なった色のインクに対応した４つのインク色、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに、更に２つのインク色、淡色シアン、淡色マゼンタを追加した６色等で構成されている。また記録ヘッド１０３は、複数の記録ヘッドで構成されていてもよい。複数の記録ヘッドは、それぞれ異なった色のインクに対応した４つの記録ヘッド、例えばブラック用、シアン用、マゼンタ用、イエロー用のそれぞれのヘッドや、更に、淡色シアン用、淡色マゼンタ用のヘッドを追加した６つの記録ヘッド等で構成されている。また、インクタンクとヘッドが一体化されている場合があるが、本発明ではそのいずれでもよい。

以上の構成で記録媒体１０６に記録を行う場合、搬送ローラによって記録媒体１０６を所定の記録開始位置まで搬送した後、記録ヘッド１０３による主走査および搬送ローラによる副走査を繰り返すことで記録媒体１０６全体に記録が行われる。すなわち、キャリッジベルト１０４およびキャリッジモータ（不図示）によってキャリッジ１０１が、主走査方向（図２中のＸ軸方向）に移動しながらインクを吐出する。そしてキャリッジ１０１が移動前の位置に戻ると、搬送ローラによって記録媒体が副走査方向（図１中のＹ軸方向）に搬送され、その後再び主走査方向にキャリッジ１０１が走査することにより、記録媒体１０６に画像や文字等の記録が行なわれる。上記の動作を繰り返し、記録媒体１０６の１枚分の記録が終了すると、記録された記録媒体１０６はスタッカ（不図示）に排紙されて記録が完了する。特に、記録媒体１０６がロール紙である場合は、排紙される前にカッター（不図示）でロール紙をカットしてから排紙する場合がある。

図３は、本実施形態のインクジェット記録装置の主要な構成を示したブロック図である。パソコン（ＰＣ）３００は、記録する画像データやコマンド等を記録装置に供給する。インクジェット記録装置１００は、パソコンからの画像データやコマンド、パラメータ、画像処理ＬＵＴ（ルックアップテーブル）等の受信を行い、受け取った画像データをコマンドやパラメータ、画像処理ＬＵＴに応じて記録を行う。パソコン３００は、一般的なものであり、キーボードやディスプレイを有し、ユーザとのインターフェースをアプリケーションソフトやプリンタドライバや専用プリンタ制御ソフト（ＲＩＰ等）で実現している。

記録装置１００の内部には、記録装置１００の全体を制御するための制御ユニット３０１や、記録ヘッド１０３を搭載したキャリッジ１０１、キャリッジ１０１を主走査方向に往復移動させるキャリッジ搬送ユニット３０２が設けられている。また、同様に記録装置１００の内部には、記録媒体１０６を副走査方向に移動させる紙搬送ユニット３０３、記録ヘッド１０３へインクを供給する供給ユニット３０４が設けられている。更に記録装置１００の内部には、記録ヘッド１０３の記録状態を良好な状態に回復する回復ユニット３０５、記録ヘッド１０３や制御ユニット３０１等各ユニットの電源を供給する電源ユニット３０６、キースイッチ等を有する操作パネル部３０７が設けられている。

キャリッジ１０１は、記録ヘッド１０３を着脱可能にする機構を備え、電気的な接点や、インクを供給するチューブ等のジョイント部、記録ヘッド１０３を支持固定する部材、キャリッジ搬送ユニット３０２との接続部を有している。またキャリッジ１０１は、キャリッジ搬送ユニット３０２のレール１０５等で支持され、キャリッジ搬送ユニット３０２のタイミングベルト１０４等でキャリッジ搬送ユニット３０２のモータに接続されている。そして、そのモータの回転によってキャリッジ１０１の主走査方向の往復移動が行われる。

また、キャリッジ１０１には、エンコーダセンサ（不図示）が搭載されており、キャリッジ搬送ユニット３０２に張られたリニアスケール（不図示）によって、キャリッジ１０１に搭載された記録ヘッド１０３の位置検出や移動速度制御を可能にしている。また、記録媒体搬送ユニット３０３も、紙等の記録媒体３０３を副走査方向へ移動させるために、搬送ローラをモータ（不図示）とロータリーエンコーダ（不図示）で回転制御している。

供給ユニット３０４は、インクタンクユニット１１０と記録ヘッド１０３とをインクチューブ（不図示）等で接続し、インクタンクから記録ヘッド１０３へとインクを供給している。この供給ユニット３０４は、インクチューブの途中に弁機構（不図示）があり、記録ヘッド１０３の交換やインクタンクの交換時等に弁を閉じることで、インクチューブや記録ヘッド１０３からのインク漏れを防止している。尚、この弁機構を動かす駆動源としてモータ（不図）と、弁の開閉状態を検知するための位置センサであるフォトインタラプタ（不図示）が備えられている。

回復ユニット３０５は、記録ヘッド１０３の表面を拭くワイピング機構（不図示）、記録ヘッド１０３の表面を部材で密閉するキャッピング機構（不図示）、記録ヘッド１０３のノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ機構（不図示）を有している。更に回復ユニット３０５は、これらの各機構を駆動するモータ（不図示）と、駆動伝達機構（不図示）や各メカニカルな機構の状態を検出する位置センサ（不図示）とを有している。

電源ユニット３０６は、ＡＣスイッチ（不図示）や操作パネル３０７上のソフトスイッチ（不図）等でオンオフされ、制御ユニット３０１にロジック電源としての電圧３．３Ｖや５Ｖの電源を供給している。更に電源ユニット３０６は、各ユニットのアクチュエータに対して電圧２４Ｖの電源を制御ユニット内のＩ／Ｏ制御部およびドライバ部３０８経由で供給し、記録ヘッド１０３へは制御ユニット内のヘッド電源制御部を介して設定された電圧値で電源を供給している。

制御ユニット３０１はその内部に、パソコン３００とのインターフェースを行うＩ／Ｆ部、全体の動作を管理するシーケンス制御部３０９、画像データから記録データへの変換処理を行う画像処理部３１０を備えている。更に制御ユニット３０１は、記録データを記録装置１００の動作に合わせてタイミング調整するタイミング制御部３１１、記録ヘッド１０３の駆動データや駆動パルスや駆動電圧等を制御するヘッド駆動部３１２を備えている。更にまた制御ユニット３０１は、記録装置１００の内部ユニットのセンサやアクチュエータ（モータ等）とのインターフェースや駆動を行うＩ／Ｏ制御部およびドライバ部３０８を備えている。制御ユニット３０１は、ここでは物理的には電気基板である。そして、シーケンス制御部３０９はマイクロプロセッサ等のＣＰＵ、ＣＰＵの制御用プログラム等を記憶するＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアとして使用され各種データを記憶するＲＡＭ等で構成されている。

画像処理部３１０やタイミング制御部３１１、ヘッド駆動部３１２、タグ情報アクセス部は、ＡＳＩＣとメモリで主に構成されている。また、Ｉ／Ｏ制御部およびドライバ部３０８は、汎用ＬＳＩやトランジスタ等の電気回路で構成されている。画像処理部３１０は、パソコン３００からの画像データ（赤、緑、青）を記録装置のインク色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、淡シアン、淡マゼンタ）のインク色画像データに、画像処理ＬＵＴに基づいて変換する色変換処理部３１３を備えている。更に画像処理部３１０は、色変換処理部３１３からのインク色画像データを記録装置の出力γ特性に基づいて変換する出力γ処理部３１４、出力γ処理部３１４からのインク色画像データを２値のインク色記録データに変換する２値化処理部３１５等を備えている。タイミング制御部３１１は、画像処理部３１０で処理されたインク色記録データ（２値）の順番を記録ヘッド１０３のノズルの順番に変換するＨＶ変換部３１６を備えている。またタイミング制御部３１１は、カラム方向順に変換された記録データを格納するメモリ部３１７、メモリ部３１７からの読み出しタイミングを記録ヘッド１０３の位置や移動方向等に応じて各インク色の記録データ毎制御するレジ調整部３１８等で構成される。ヘッド制御部３１２は、タイミング制御部３１１からの記録データを記録ヘッド１０３で駆動するデータ形式に合わせた信号を生成し、シーケンス制御部３０９の制御により駆動信号を生成し、これら信号を記録ヘッド１０３へ送付する。記録ヘッド１０３は、ヘッド制御部３１２からの信号によって駆動され、インクを吐出することで記録を行う。Ｉ／Ｏ制御部およびドライバ部３０８は、シーケンス制御部３０９によってタイミング制御された信号で駆動され、接続されている各ユニットを駆動制御する。

記録装置１００において、キャリッジ１０１と対面する位置で、キャリッジ１０１が移動可能な方向に延在してプラテン１０７が設けられており、記録時に記録媒体１０６を平坦な状態に支持している。記録装置１００にＰＣ３００などのホストから画像データが転送されると、搬送機構（不図示）により記録媒体１０６は、副走査方向（図１Ｙ軸方向）に搬送され、プラテン１０７上の記録位置へ給紙される。

記録ヘッド１０３には、吐出するインクの各色に対応したノズルがほぼ副走査方向（Ｙ軸方向）に配列されて設けられている。記録の際は、規定のタイミングで記録ヘッド１０３の内部ヒータを過熱することにより、ノズルに充填されたインク中に気泡を発生させて各ノズルからインクを吐出する。

キャリッジ１０１に搭載された記録ヘッド１０３は、記録媒体１０６が規定位置へと給紙されると駆動モータにより搬送ベルト１０４を介して記録媒体１０６上を主走査方向（図１Ｘ軸方向）に走査し、記録媒体１０６に１ライン分の記録を行う。１ライン分の記録が終了すると記録媒体１０６は副走査方向に１ライン分搬送され、再度、記録ヘッド１０３の走査によって記録が行われる。このような動作を繰り返すことで順次記録媒体１０６に記録を行っていく。

図４は、本実施形態の記録媒体給紙時における記録媒体１０６と記録ヘッド１０３との間の距離（以下、ヘッド紙間距離ともいう）検出を説明するための図である。記録装置１００に記録媒体１０６が挿入され、プラテン１０７上まで記録媒体１０６を搬送すると、プラテン１０７に設けられた通気口１０８が吸引することで記録媒体１０６を吸着して、記録媒体１０６の浮きを防ぐ機構になっている。記録媒体１０６が吸着されると、キャリッジ１０１が記録媒体１０６上に移動し、キャリッジ１０１に搭載された距離検出センサ１０２によって基準値となる記録媒体１０６と記録ヘッド１０３と間の距離検出が可能になる。なお、キャリッジ１０１に搭載された距離検出センサ１０２は、本発明の構成では簡易的な光学センサを例に説明するが、ヘッド紙間距離を高速に測定できるものであれば他の構成でもよい。

記録媒体１０６がプラテン１０７に吸着され記録が開始されると、キャリッジ１０１に搭載された距離検出センサ１０２によって、記録媒体１０６と記録ヘッド１０３と間の距離検出を開始する。ここで、プラテン１０７上に設けられた通気口１０８によって記録媒体１０６は吸引され紙浮きを抑えることが可能だが、吸引されていない箇所（プラテン１０７の通気口１０８以外の部分）で、わずかながら紙浮きが発生してしまう。特にコックリングによる凸部はこの通気口同士の間（吸引されていない部分）にて顕著に発生し、その凸部の頂点は通気口同士の間の略中心点（隣接する通気口の中間位置）になることが実験結果により判明している。

図５は、本実施形態の記録媒体給紙時におけるヘッド紙間距離検出方法を説明するための図である。
本実施形態では上記実験結果より、プラテン１０７の通気口１０８の位置に応じて、距離検出センサ１０２によるヘッド紙間距離の検出位置を決めている。つまり、従来のように記録媒体全体に対してヘッド紙間距離の検出を行うのではなく、通気口１０８の位置および隣り合う通気口同士の間の中点（以下、単に通気口間中心位置あるいは通気口間中間位置ともいう）のみでヘッド紙間距離の検出を行う。通気口１０８の位置では記録媒体１０６は通気口１０８に吸着されているため水平に保持されており、距離検知センサ１０２に対して検出時の光を十分に反射させることができるため、ヘッド紙間距離を正確に検出することが可能である。また、通気口間中心位置では、コックリングによって凸状態になった記録媒体１０６の凸の頂点部（非斜面）で検出を行うことで反射光量の変動がなく、ヘッド紙間距離を正確に検出することができる。

図６は、本実施形態の距離検出シーケンスを示すフローチャートである。記録が開始されて距離検出シーケンスが開始されると、ステップＳ６０１で距離検出センサ（受光部を２つ設けた簡易的な光学センサ）１０２のＬＥＤを点灯し、受光部で光量の変動値から記録媒体１０６と記録ヘッド１０３との間の距離検出における準備を行う。

プラテン１０７の形状および通気口の位置に関しては、インクジェット記録装置自体の構成に応じて決定されるため常に装置ごとに決まった設計値をもつ。この決められた形状や位置情報に基づいて、キャリッジ１０１に搭載されたキャリッジエンコーダによって記録ヘッド１０３の位置が決定される。このようにプラテン１０７に関する位置情報をと記録ヘッド１０３の位置を同期させることで、ヘッド紙間距離を正確に検出することが可能な所定の位置で検出を実行することができる。

ステップＳ６０２で、プラテン１０７に設けられた通気口１０８の部分と通気口間中心位置で距離検出センサ１０２による距離の検出、つまり照射、受光が行われる。上記したように本実施形態では受光部が２つある距離検出センサ１０２を用いている。そこで、ステップＳ６０３にて２つの受光部で受光した反射光の比を算出する。その後、ステップＳ６０４で、算出した反射光の比を距離算出テーブルに照らし合わせ、ステップＳ６０５でヘッド紙間距離として検出することができる。このように、光学センサが検出した光量に基づき、記録ヘッドと紙との距離（情報）を取得する。

なお、ヘッド紙間距離検出位置に関しては、インクジェット記録装置本体の構成に依存するため、各インクジェット記録装置のプラテン１０７形状に応じて変化させるものとする。

このようにして検出したヘッド紙間距離とは、コックリングにより発生した凹凸における凸部の頂点から記録ヘッド１０３までの距離および凹部の頂点から記録ヘッド１０３までの距離である。つまり、記録媒体の凹部から凸部、また凸部から凹部へと変わる部分におけるヘッド紙間距離は検出していない。しかし、この検出していない部分にも記録を行うためにはこの部分のヘッド紙間距離も認識する必要がある。

この点に関して本実施形態では、記録媒体の凸部頂点でのヘッド紙間距離および凹部頂点でのヘッド紙間距離を用いて、凹部から凸部また凸部から凹部へと変わる部分のヘッド紙間距離を各記録媒体の性質および吸気口の配置に基づき補完する。即ち、上述したヘッド紙間距離に加え、吸気口の位置情報や記録媒体の特性情報を用いて、凹部と凸部と間の領域についてのヘッド紙間距離を取得する。これは、記録媒体の材質や厚さ等によって、コックリング発生時の凹凸の状態が変わるからである。このようにして得られたヘッド紙間距離（凹部から凸部へ、また凸部から凹部へと変わる部分も含む）をもとに、従来技術のように吐出タイミングの変更または調整を行う。これによって、ヘッド紙間距離検出を行った次のラインの記録では、インク滴の着弾位置がずれることなく、高い記録精度で記録を行うことができる。

以上のように、装置の構成から予めコックリングが発生する位置を認識し、コックリングによって発生した記録媒体の凹凸の斜面部分では距離の検出を行わず、センサが反射光を正確に受光することができる部分で記録ヘッドと記録媒体との距離検出を行う。これによって、ヘッド紙間距離を精度よく検出することが可能になり、着弾位置の補正を正確に行うことで、高い記録精度で記録を行うことができるインクジェット記録装置を実現することができた。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態の基本的な部分は第１の実施形態と同様であるため、特徴的な部分についてのみ説明する。

記録媒体にインク滴が着弾すると、記録媒体の内部にインクが浸透して記録媒体自体が膨潤してコックリングが発生するが、記録量（記録媒体に着弾するインク量）によって凹凸の大きさはそれぞれ異なる。つまり、着弾するインク量が少なければ、コックリングほとんど発生せず、逆に着弾するインク量が多ければ凹凸の大きなコックリングが発生することになる。本実施形態はこの点に着眼してなされたものであり、記録媒体への記録量によって、記録ヘッドと記録媒体との距離検出の方法を換える構成を備えたものである。

図７は、本実施形態の距離検出シーケンスを示すフローチャートである。ステップＳ７０１で記録開始と共に距離検出センサ１０２のＬＥＤの点灯を開始し、受光部で光量の変動値から記録媒体１０６と記録ヘッド１０３間の距離の検出における準備を行う。そしてステップＳ７０２で次に記録される１ライン分の記録情報からインク打ち込み量を算出する。次にステップＳ７０３では、ステップＳ７０２で算出された打ち込み量が、後述する所定の打ち込み量Ａより多いかどうかを判断する。そして算出された打ち込み量が打ち込み量Ａより少ない場合、記録媒体におけるコックリングの凹凸の大きさは小さいと判断し、ステップＳ７０５ｂに進んで、図８に示すように記録媒体全域に対して、所定の間隔でヘッド紙間距離の検出を実行する。また、算出した打ち込み量が打ち込み量Ａより多い場合、コックリングによる凹凸の大きさが多くなり、凹凸の斜面の角度が大きくなることが予想される。この場合、記録媒体全域に対して、所定の間隔でヘッド紙間距離の検出を行うと、距離検出センサ１０２が受光する反射光の反射量は、正規の反射量から変動してしまい検出誤差を発生させてしまう。従って、ヘッド紙間距離を正確に検出することができない。そこで、記録媒体への打ち込み量が打ち込み量Ａを超えた場合、ステップＳ７０４へと進み、打ち込み量が多い次ライン記録を行い、その後、ステップＳ７０５ａでヘッド紙間の距離検出を通気口の部分と通気口間中心位置で実行させる。その後のステップＳ７０６からステップＳ７０８までは、第１の実施形態で説明したＳ６０３からＳ６０５（図６参照）と同じであるため説明を省略する。

なお、距離検出実行時を次ライン記録終了後としたが、終了直後でなくてもよい。これは、記録媒体の種類によってインクを吸収する時間に差があるため、キャリッジ１０１に設ける距離検出センサ１０２もそれを考慮して取り付けられ、打ち込み量の多いライン記録終了後、記録媒体特性に応じて検出を開始してもよい。

ここで、所定の打ち込み量Ａについて説明する。コックリングによって発生する凹凸の大きさは、記録時の打ち込み量と記録媒体の性質に依存することが実験結果から判明している。特に記録媒体の種類では、コピー用紙などの普通紙ではインク滴による膨潤が起きやすく、凹凸の大きさも大きくなる傾向にある。またフィルムや特殊なコーティングを施した用紙ではほとんど膨潤は起きない傾向にある。

実験によれば、インク打ち込み量が１９．３ｎｌ／ｍｍ２の場合、あるコピー用紙では約０．５１％の伸びが発生した。一般に、記録後の用紙は、図５に示すようにプラテン１０７上の通気口１０８で吸引されることによって面方向に位置規制されている。膨潤した記録媒体１０６は、主走査方向に所定間隔で並んだ通気口１０８の隙間等においてプラテン１０７上で波打ち状態に変位する。計算によれば、例えば、Ａ４サイズのコピー用紙の長手方向（２１０ｍｍ）に等間隔で４箇所のコックリングが発生すると、用紙の０．５％の面方向伸びによって記録材表面に対し垂直方向に約１．２ｍｍの凹凸が発生する。発生したコックリングの影響は、１ラインを記録してから次のラインを記録するときに現れる。

コックリングによる凹凸の大きさは、記録媒体の種類に大きく依存するため、使用する記録媒体の種類に応じて実験等を行って打ち込み量Ａを決定する。例えば、打ち込み量Ａは、普通紙では所定の領域に対して約６０％以上、またコート紙系では約７０％以上の打ち込み量で発生する凹凸の角度が検出精度に影響を及ぼすため、打ち込み量Ａを上記の値として設定する。

このように、記録する画像の記録データから打ち込み量を判定し次に記録を行うラインにおける打ち込み量が、所定量である打ち込み量Ａを超えた時に距離検出センサ１０２によるヘッド紙間距離を検出する位置を、特定位置で検出するように切り替える。また、次に記録を行うラインにおける打ち込み量が少なく、コックリングによる凹凸があまり発生しないと予測される場合には、距離検出の際の検出誤差は少ないため記録媒体全域で記録媒体と記録ヘッド間の距離を検出する。このようにして検出したヘッド紙間距離を基に、従来技術のように吐出タイミングを調整する。その結果、ヘッド紙間距離検出を行った次のラインの記録では、インク滴の着弾位置がずれることなく、高い記録精度で記録を行うことができる。

これによって、記録する画像と記録媒体とに応じて、より高精度に記録媒体と記録ヘッド間距離の検出が可能になり、着弾位置の補正を正確に行うことで、高い記録精度で記録を行うことができるインクジェット記録装置を実現することができた。

本発明を適用できるインクジェット記録装置の外観斜視図である。 図１のインクジェット記録装置の要部を仮想的に示した図である。 第１の実施形態のインクジェット記録装置の主要な構成を示したブロック図である。 第１の実施形態における記録媒体給紙時におけるヘッド紙間距離検出を説明するための図である。 第１の実施形態の記録媒体給紙時におけるヘッド紙間距離検出方法を説明するための図である。 第１の実施形態の距離検出シーケンスを示すフローチャートである。 第２の実施形態の距離検出シーケンスを示すフローチャートである。 記録媒体全体でヘッド紙間距離を検出する方法を示した図である。

符号の説明

１００ インクジェット記録装置
１０１ キャリッジ
１０２ 距離検出センサ
１０３ 記録ヘッド
１０４ キャリッジベルト
１０６ 記録媒体
１０７ プラテン
１０８ 通気口
３００ パソコン
３０１ 制御ユニット
３０２ 搬送ユニット
３０４ 供給ユニット

Claims (3)

1. インクを吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して走査させて記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記記録媒体から反射される光量を検知する検知手段と、
   前記記録ヘッドの走査方向に複数の通気口を備えるプラテンと、
   前記通気口に対応した記録媒体の光量と隣接する通気口の中間位置に対応した記録媒体の光量とに基づいて前記記録媒体と記録ヘッドとの距離の情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段にて取得した前記情報に基づき、前記インクを吐出するタイミングを変更する変更手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記取得手段は、更に、前記記録媒体の特性情報に基づき前記記録媒体と記録ヘッドとの距離の情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. インクを吐出する記録ヘッドをプラテンにて保持されている記録媒体に対して走査させて記録を行うインクジェット記録方法であって、
   検知手段により記録媒体から反射される光量を検知する検知工程と、
   前記プラテンに設けられている通気口の位置に対応した記録媒体の光量と隣接する通気口の中間位置に対応した記録媒体の光量とに基づいて前記記録媒体と記録ヘッドとの距離の情報を取得する取得工程と、
   前記取得工程にて取得した前記情報に基づき、前記インクを吐出するタイミングを変更する変更工程とを備えることを特徴とするインクジェット記録方法。

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