JP2015096329A - 記録装置および記録位置調整方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】レジストレーション処理において、記録ヘッドの複数の走査速度に対して、記録するパターンの数を増やすことなく高精度な記録位置調整を行うことができる記録装置を提供する。【解決手段】走査速度を設定可能な記録装置は、それぞれの走査速度について、第1のパターンと第2のパターンの相対的な記録位置の違いに対応したずらし量が異なる複数の調整パターンを形成する。そして、それぞれの走査速度について、記録位置を調整するための形成された複数の調整パターンに基づく調整値を取得する。ここで、第1走査速度の調整値の取得を、第2走査速度の調整パターンの形成より先に行い、パターン形成では、第1走査速度について取得された調整値に基づくずらし量範囲1202で、第2走査速度での走査によって調整パターンを形成し、調整値取得では、第2走査速度での走査により形成された調整パターンに基づく、第2走査速度の調整値を取得する。【選択図】図12

Description

本発明は、記録装置および記録位置調整方法に関し、詳しくは、記録ヘッドの走査によって記録されるドットの記録位置を調整する技術に関するものである。
記録装置では、例えば、記録ヘッドの往復移動の双方向の走査で記録を行う場合に、往、復走査で記録されるドットの位置が相互にずれることがある。このようなドットの記録位置のずれを補正すべく、記録ヘッドの走査における記録位置を調整する処理(以下、レジストレーション処理とも言う)を行うことが知られている。レジストレーション処理は、例えば、異なる色の記録を行うそれぞれの記録ヘッドによってドットを記録する際の相互の位置ずれを補正する際にも行われている。
このようなレジストレーション処理おいて、記録位置を調整するための調整値を求める処理では、記録タイミングを異ならせた複数のパターン(以下、調整パターンとも言う)を記録する。例えば、双方向記録の場合、基準となる往方向走査で記録したパターンに対して、復方向走査で記録のタイミングを所定量ずらしたパターンを記録し、この往復パターンを、タイミングをずらす上記所定量を異ならせて複数記録する。そして、これらの複数のパターンの中から、往、復走査の記録で最も記録位置ずれが少ないことを示しているパターンを選択し、その所定ずらし量を調整値とする。
ところで、記録装置には、記録速度を重視した、比較的早い速度の走査を行う記録モードや、画質を重視した、比較的遅い速度の走査を行う記録モード等、記録ヘッドの走査速度が異なる複数の記録モードを実行可能な装置がある。このような記録装置において、レジストレーション処理を実行する場合、走査速度ごとに調整値を求めることがのぞましい。特許文献1には、走査速度ごとに、調整パターンを記録し、また、その読取結果に基づいて調整値を求めることが記載されている。これによれば、記録モードなどに対応して走査速度が異なる場合に、それぞれの走査速度に応じた適切なレジストレーション処理を行うことが可能となる。
特開平11−291470号公報
しかしながら、記録ヘッドの吐出速度や記録ヘッドと記録媒体との距離にばらつきや変動があると、これらのばらつき等がレジストレーションに影響を与えるが、その影響の程度は走査速度によって異なったものとなる。具体的には、走査速度が大きいほど、上記ばらつき等によって変化する、記録位置調整に必要な調整量が大きくなる。この場合、特許文献1のレジストレーション技術では、記録位置ずれを解消できる適切な調整量が、記録する調整パターンに対応したずらし量の範囲内に収まらないことが生じ得る。そして、その結果として、走査速度によっては求めた調整値が適切でなく、良好な記録位置の調整を行うことができないことがあり得る。これに対し、走査速度が大きくなるほどずらし量の範囲を広くして適切な調整値を求めることが考えられるが、この場合には、上記広くしたずらし量の範囲に応じてより多くの調整パターンを記録する必要があり、処理に関わる負荷が増加することになる。
本発明の目的は、レジストレーション処理において、記録ヘッドの複数の走査速度に対して、記録するパターンの数を増やすことなく高精度な記録位置調整を可能とする記録装置および記録位置調整方法を提供することである。
そのために本発明は、記録ヘッドを走査することにより記録媒体に記録を行い、前記記録ヘッドの第1の走査速度と前記第1走査速度より高速な第2の走査速度を設定可能な記録装置であって、前記第1および第2の走査速度それぞれについて、第1のパターンと第2のパターンとからなる調整パターンであって、前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対的な記録位置の違いに対応したずらし量が異なる複数の調整パターンを形成するパターン形成手段と、前記第1および第2の走査速度それぞれについて、記録位置を調整するための前記形成された複数の調整パターンに基づく調整値を取得する調整値取得手段と、を具え、前記調整値取得手段は、前記第1走査速度の調整値の取得を、前記パターン形成手段による前記第2走査速度の調整パターンの形成より先に行い、および前記パターン形成手段は、前記第1走査速度について取得された調整値に基づくずらし量で、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査によって調整パターンを形成し、前記調整値取得手段は、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査により形成された調整パターンに基づく、前記第2走査速度の調整値を取得することを特徴とする。
以上の構成によれば、レジストレーション処理において、記録ヘッドの複数の走査速度に対して、記録するパターンの数を増やすことなく高精度な記録位置調整が可能となる。
本発明の一実施形態に係わるインクジェット記録装置の外観構成を示す斜視図である。 図1に示す光学センサ500による読み取りを説明する図である。 図1に示す記録ヘッド301における各色インクのノズル列を説明する正面図である。 図1に示す記録装置の、主に、データ処理、制御のための構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る記録位置調整処理で用いられる調整パターンを説明する図である。 図5に示す調整パターンを調整値ごとに記録して構成される、レジストレーション処理で記録されるパターンを示す図である。 図6に示した調整値ごとの調整パターンを光学センサ500で読取った結果の一例を示す図である。 記録ヘッドと記録媒体との距離が変動した場合のドット記録位置ずれを、2つの異なる走査速度について示す図である。 インク吐出速度が変動した場合のドット記録位置ずれを、2つの異なる走査速度について示す図である。 ヘッド−記録媒体間距離やインク吐出速度の変化などの原因によって、ドット記録位置ずれが生じた場合の調整パターン群を示す図である。 図10に示す調整パターンの光学反射率の測定結果を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る、調整パターンに対応するずらし量の範囲の設定を2つの異なる走査速度について説明する図である。 図4に示したコントローラ60によって実現される制御、処理の各機能を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る、記録装置における調整値を求める処理を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る、調整パターンに対応するずらし量の範囲の設定を3つの異なる走査速度について説明する図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係わるインクジェット記録装置の外観構成を示す斜視図である。本実施形態の記録装置1は、インクを吐出する記録ヘッド301をキャリッジ202に装着し、このキャリッジ202を矢印X方向(主走査方向)に往復移動させて記録を行う。これにより、記録ヘッド301は記録媒体Sに対する走査を行い、この走査の間に記録媒体にインクを吐出して記録を行なうことができる。また、記録装置1は、記録紙などの記録媒体Sを、給紙機構を介して給紙し、矢印Y方向(副走査方向)に搬送する。そして、上記記録ヘッドの走査と記録媒体の搬送とを繰り返すことにより、記録媒体の全体に対する記録が可能となる。
詳細には、キャリッジ202には、インクカートリッジ401が搭載される。本実施形態では、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(Bk)のインクをそれぞれ収容する4つのインクカートリッジ401(401K、401C、401M、401Y)が、搭載されている。これら4つのインクカートリッジ401は、それぞれ独立して着脱できる。
記録ヘッド301には、図3にてその詳細が後述されるように、各色インクを吐出するためのノズルを配列したノズル列(吐出口列)が設けられている。本実施形態の記録ヘッド301は、ノズルごとに発熱抵抗素子を備えており、この素子が、記録信号に応じて印加されるパルス電圧によって熱エネルギーを発生し、その熱を利用してインクが吐出される。このようなインクを吐出するめに利用されるエネルギー発生素子として、発熱抵抗素子の他にピエゾ素子を利用してもよい。記録ヘッド301が搭載されているキャリッジ202は、ガイドレール204によって摺動自在に支持されており、モータ等の駆動機構(不図示)によりガイドレール204に沿って往復移動することができる。記録媒体Sは、記録ヘッド301の吐出口面(吐出口が設けられた面)と一定の対向間隔が維持されつつ、搬送ローラ203によって副走査方向(矢印Y方向)に搬送される。
キャリッジ202の往復移動の範囲外(記録領域外)におけるホームポジションには、記録ヘッド301の吐出性能を維持するための回復ユニット207が設けられている。回復ユニット207には、記録ヘッド301の吐出口のキャッピングが可能なキャップ208(208K、208C、208M、208Y)が備えられている。キャップ208K、208C、208M、208Yは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するノズル列にそれぞれ対応してノズル列をキャッピング可能に構成される。各キャップ208の内部は、吸引ポンプ(負圧発生機構)が接続される。これにより、キャップ208が記録ヘッド301の対応するノズル列をキャッピングしたときに、そのキャップ208の内部に負圧を導入し、ノズルからインクをキャップ208内に吸引排出(吸引回復動作)することができる。また、回復ユニット207には、記録ヘッド301の吐出口面をワイピングするための、ゴムブレードなどのワイパー209が備えられている。また、記録ヘッド301からキャップ208内に向かってインクを吐出する、予備吐出を行うこともできる。
さらに、キャリッジ202には、反射型光学センサ(以下、光学センサと呼ぶ)500が装着されている。光学センサ500は、光学特性を取得可能なセンサであり、記録媒体Sに記録された、後述のレジストレーション処理で記録される調整パターンを光学的に読み取り、その記録濃度を測定することができる。
図2は、光学センサ500による読み取りを説明する図である。図2に示されるように、光学センサ50は、LED等で実現される発光部501と、フォトダイオード等で実現される受光部502とを有して構成される。発光部501により発せられた照射光510は、記録媒体S上で反射し、その反射光520は、受光部502に入射する。受光部502では、その反射光520を電気信号に変換する。調整パターンの記録濃度を測定する際は、副走査方向への記録媒体Sの搬送と、光学センサ500が取り付けられたキャリッジ202の主走査方向への移動とが交互に実施される。これにより、光学センサ500は、記録媒体上に記録された調整パターン群を読み取りそれらの濃度を光学反射率として検出する。
図3は、図1に示す記録ヘッド301における各色インクのノズル列を説明する正面図である。図3に示すように、記録ヘッド301には、インク色ごとのノズル列302K、302C、302M、302Yが設けられている。それぞれインク色のノズル列は、2列のノズル列(302K−A、302K−B、302C−A、302C−B、302M−A、302M−B、302Y−A、302Y−B)から構成されている。そして2列のノズル列のそれぞれは、600dpi(ドット/インチ)相当の間隔でノズル列を640個配列し、この2列のノズル列が、相互にそれぞれのノズル列の配列ピッチの半分だけ副走査方向に互いにずらして配置される。これにより、それぞれのインク色のノズル列302K、302C、302M、302Yは、1200dpi相当の間隔で1280個のノズルを配列したものとなる。これにより、副走査方向に1200dpiの解像度の記録が可能となる。
以上説明した本実施形態の記録装置は、複数の記録モードで記録を実行することが可能であり、それらのモードの中に、画質を重視した、比較的遅い速度(第1走査速度)の走査を行う記録モードと、記録速度を重視した、上記第1走査速度より速い速度(第2走査速度)の走査を行う記録モードが存在する。後述される記録位置調整処理では、これら走査速度ごとに記録位置調整を行う。
図4は、図1に示す記録装置の、主に、データ処理、制御のための構成を示すブロック図である。図4において、コントローラ60は、MPU51、ROM52、特殊用途集積回路(ASIC)53、RAM54、システムバス55、A/D変換器56などを備えて構成される。ここで、ROM52は、図14などにて後述する処理、制御に対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。ASIC53は、キャリッジモータM1の制御、搬送モータM2の制御を行う。また、ASIC53は、記録ヘッド301を制御するための制御信号の生成も行う。具体的には、ASIC53は、記録ヘッド301の走査に際して、RAM54の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッド301に対して記録素子(吐出用ヒータ)を駆動するためのデータを転送する。RAM54は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。システムバス55は、MPU51、ASIC53、RAM54を相互に接続してデータの授受を行う。A/D変換器56は、後述するセンサ群から入力されるアナログ信号をA/D変換し、変換後のデジタル信号をMPU51に供給する。
MPU51は、記録装置1における動作を統括制御する。MPU51では、例えば、本発明の実施形態として後述される記録位置調整処理に際して、調整パターンの測定結果に基づいて記録位置調整値(以下、単に、調整値ともいう)の算出を行なう。算出された調整値は、例えば、RAM54等に格納される。また、MPU51は、例えば、RAM54等に格納された調整値に基づいて各ノズルから吐出されるインクの吐出タイミングを調整し、記録媒体上に形成されるドットの着弾位置(付着位置)を補正する。インクの吐出タイミングの調整は、所定のタイミングで連続的に駆動されるエネルギー発生素子のある駆動タイミングに対して割り当てるデータを、調整値に対応するシフト量で調整方向(例えば主走査方向)に相当する方向にシフトさることによって行うことができる。データのシフトはデータの格納アドレスをずらしておくことや、格納されたメモリからの読み出しタイミングを制御することによって行うことができる。
スイッチ群20は、電源スイッチ21、プリントスイッチ22、回復スイッチ23などを具備して構成される。センサ群30は、装置状態を検出するために用いられ、位置センサ31、温度センサ32等から構成される。
記録ヘッド制御部44は、記録媒体に対して記録ヘッド301を相対的に走査させる制御を行うことにより、記録ヘッド301による記録動作を制御する。キャリッジモータM1は、キャリッジ202を所定方向に往復走査させるための駆動源であり、キャリッジモータドライバ40は、キャリッジモータM1の駆動を制御する。搬送モータM2は、記録媒体を搬送するための駆動源であり、搬送モータドライバ42は、搬送モータM2の駆動を制御する。記録ヘッド301は、上述したように、記録媒体の搬送方向と略直交する方向(主走査方向)に走査される。また、光学センサ500は、記録媒体上に記録された調整パターン群の濃度を光学反射率として検出する。
ホスト装置10は、画像データの供給源となるコンピュータ(あるいは、画像読取用のリーダやデジタルカメラなど)である。ホスト装置10と記録装置1との間では、インタフェース(以下、I/Fと呼ぶ)11を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等の授受が行われる。
以下では、以上説明した記録装置における、記録位置調整処理(以下、レジストレーション処理とも言う)のいくつかの実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図5は、本発明の第1の実施形態に係る記録位置調整処理で用いられる調整パターンを説明する図である。図5に示すように、調整パターンは、基準側パターン(第1のパターン)601とずらしパターン(第2のパターン)602からなり、それぞれのパターンは、主走査方向(X1方向およびX2方向)n画素×副走査方向(Y方向)i画素からなる矩形パターンである。基準側パターン601とずらしパターン602はそれぞれ、上記矩形パターンを1単位としこの1単位のパターンがm画素分の空白領域をおいて主走査方向に配列したものである。本実施形態に係るレジストレーション処理は、異なるインク色のノズル列の記録位置調整を例として説明するものであり、基準パターン601を基準となるノズル列で記録し、ずらしパターン602を調整対象となるノズル列で記録する。なお、実際に記録される調整パターンは、基準パターン601とずらしパターン602とが、副走査方向における同じ位置の領域に記録され、主走査方向においては相互にa画素分ずらされて記録される。すなわち、基準パターン601とずらしパターン602とは、副走査方向における同じ位置の領域に一部が重なるように記録される。なお、これら調整パターンの解像度やずらし量は、記録装置の記録解像度に応じて定めることができ、本実施形態では、記録解像度が1200dpiに対応したものである。なお、本発明を適用したレジストレーション処理は、異なるインク色のノズル列の記録位置調整に対するものに限られず、例えば、双方向記録に対する記録位置調整に関するものであってもよい。異なるインク色のノズル列の記録位置調整以外の記録位置調整にも本発明を適用できることは、以下の説明からも明らかである。
図6は、図5に示す調整パターンをずらし量ごとに記録して構成される、レジストレーション処理で記録されるパターンを示す図である。図6に示すように、本実施形態で記録されるパターンに対応したずらし量の範囲は、「−3」〜「+3」の範囲である。本実施形態では、後述されるように、走査速度ごとに行われるレジストレーション処理で記録されるずらし量の範囲を、走査速度にかかわらず同じ範囲とするものである。すなわち、記録される調整パターンの数はこのずらし量の範囲に対応しており、これにより、記録モードごとの走査速度が異なっても、記録する調整パターンの数を同じ数とすることができる。図6に示すパターンにおいて、ずらし量ごとに図5に示したa画素分が異なっており、ずらし量が「−3」は、例えば、基準側パターン601に対して、X2方向に(図5)3画素分だけ、ずらしパターン602をずらして記録した調整パターンに対応している。これに対して、ずらし量が「+3」は、基準側パターン601に対して、X1方向に(図5)3画素分だけずらしパターン602をずらして記録した調整パターンに対応している。具体的には、1200dpiの解像度で調整パターン(および通常記録での画像)を記録する場合において走査速度が異なる場合は、それぞれの走査速度に応じて、例えば、上記ずらし量が「−3」に応じた1200dpiの3画素分がずれるように、上記2つのパターンの記録で吐出タイミングを異ならせて記録を行う。この場合、走査速度が大きいほど吐出周波数がより高い吐出タイミングで調整パターンの記録を行うことはもちろんである。なお、ずらし量を示す数が必ずしもずらす画素の数に一致している必要はなく、例えば、ずらし量が「−3」がずらす画素の数6に対応するようにしてもよい。
図7は、図6にて説明したずらし量ごとの調整パターンを光学センサ500で読取った結果の一例を示す図であり、調整パターンそれぞれの反射率の測定結果を示している。ここで、光学反射率は、調整パターンにおける基準側パターンとずらしパターンとの位置ずれが少ないほど値が高くなる。従って、本実施形態では、図6に示す7つのずらし量に対応する調整パターンそれぞれの測定結果から反射率の近似曲線を求めるとともに、そこで最も高い反射率に対応するずらし量を求める。そして、そのずらし量に基づいて、吐出タイミングを調整するための調整値を求める。なお、調整パターンの濃度は、反射率と反比例の関係にあり、記録媒体上に記録される調整パターンにおける位置ずれが少ないほど濃度が低くなる。
なお、記録媒体上に形成する調整パターンの数やずらし量は、装置の機械的公差から要求される調整範囲や、記録位置のずらし単位に応じて決めることができる。すなわち、記録位置調整処理の精度に合わせて決めることができる。また、調整パターンの記録領域は、光学センサ500の検知領域の大きさ、1回の走査で記録可能な領域幅、調整パターン群に対する記録媒体の記録可能領域の大きさなどに応じて決めることができる。また、基準パターン及びずらしパターンの記録に用いるノズル列は、調整対象となるノズル列のインク色や走査方向などの組み合わせで決まる。往方向走査時の調整では、基準ノズル列(例えば、302K−A)を決めて基準パターンを形成し、他方のノズル列(例えば、302C−A)でずらしパターンを形成する。復方向走査時も同様に実施することができる。
次に、記録ヘッドの走査速度の違いが記録位置の変動に与える影響について説明する。
記録ヘッドのノズルから吐出されるインクが記録媒体上に着弾する位置は、記録ヘッドと記録媒体との距離(ヘッド−記録媒体間距離)、インクの吐出速度、記録ヘッドの走査速度など様々な要因によって変化する。特に、記録ヘッドの走査速度が高速になるほど、インク吐出速度のばらつきやヘッド−記録媒体間距離のばらつきによる、インクドットの記録位置のずれは大きくなる。
図8は、記録ヘッドと記録媒体との距離が変動した場合のドット記録位置ずれを、2つの異なる走査速度について示す図である。図8において、701は記録ヘッド、Vyはインク吐出速度をそれぞれ示している。また、V1、は、記録ヘッドをそれぞれVx1、Vxの走査速度で走査したときの、インクの飛翔速度を示している。(Vx<Vx
記録ヘッドと記録媒体との距離がΔHだけ変化した場合、速度Vxで走査した場合の上記距離の変化によるインクドット記録位置(着弾位置)ずれは、L1、Vxで走査した場合の同じくドット記録位置ずれはL2となる。図8からも明らかなように、ヘッド−記録媒体間距離の変化量が同一な場合、記録ヘッドの走査速度がより速いVxのほうが、ドット記録位置ずれは大きくなる。
図9は、インク吐出速度が変動した場合のドット記録位置ずれを、2つの異なる走査速度について示す図である。図8と同様、701は記録ヘッド、Vyはインク吐出速度、V1、は、記録ヘッドをそれぞれVx1、Vxの走査速度で走査したときの、インクの飛翔速度を示している。(Vx<Vx
インク吐出速度がΔV変化すると、Vxで走査した場合のインク飛翔速度はV‘、Vxで走査した場合のインク飛翔速度はV‘となり、それぞれのドット記録位置ずれはL1、L2となる。図9からも明らかなように、インク吐出速度の変化量が同一な場合、記録ヘッドの走査速度がより速いVxの場合の方が、ドット記録位置ずれは大きくなる。
以上、説明したように、記録ヘッドの走査速度が速いほど、ヘッド−記録媒体間距離、インク吐出速度の変化に起因するドット記録位置ずれは大きくなる。この結果、走査速度が大きい場合のレジストレーション処理で、記録する調整パターンが不適切な場合が生じる場合がある。
図10は、上述したヘッド−記録媒体間距離やインク吐出速度の変化などの原因によって、ドット記録位置ずれが生じた場合の調整パターン群を示す図である。また、図11は、図10に示す調整パターンの光学反射率の測定結果を示す図である。
図10および図11に示す例では、ずらし量が「−3」〜「+3」の範囲において、ずらし量「+3」の調整パターンの反射率が最も高く(濃度が最も低く)なっているが、ずらし量が「+3」以上の範囲に、調整パターンの基準側パターンとずらしパターンとのずれが最小になる点がある可能性もある。この場合、上記のずらし量「−3」〜「+3」の範囲で調整パターンを形成し、その測定結果に基づいて調整値を定めた場合には、そのとき記録装置で生じている記録位置ずれを適切に補正できないことになる。
図12は、本発明の第1の実施形態に係る、調整パターンに対応するずらし量の範囲の設定を2つの異なる走査速度について説明する図である。詳しくは、図12は、走査速度と記録位置調整の際に必要となる調整値(調整量)との関係を示しており、図8、図9で上述したヘッド−記録媒体間距離やインク吐出速度などの変動前を実線で示し、変動後を破線で示している。なお、上記「必要となる調整値(調整量)」とは、記録位置調整において、図6などに示した調整パターンに対応するずらし量が同じであっても、求めた調整値に基づいて吐出タイミングなどを調整する際、例えば、走査速度が2倍になると必要となる調整値(調整量)も2倍となることを意味しており、調整量そのものを示しているわけではない。また、記録位置の変動前後の上記関係を示す実線および破線の直線それぞれにおいて、その直線上の点は、その点に対応する調整値(調整量)が適切に記録位置ずれを解消することが推定されることを示すものとする。
図12に示す、ヘッド−記録媒体間距離やインク吐出速度などが変動して、走査速度と記録位置調整の際に必要となる調整値(調整量)との関係が破線で示すものになったとするときの記録位置調整を検討すると次のようになる。変動前には、走査速度の25ips(インチ/秒)および50ipsそれぞれについてずらし量範囲1201が設定されている。このずらし量範囲(「−3」〜「+3」)は、例えば、そのずらし量の中央値「0」(黒丸)が実線と交わる位置に設定されている。この変動前の状態から破線で示す変動後の状態となると、走査速度が25ipsの記録位置調整では、そのずらし量の範囲内に適切であると推定される調整値(白丸)が入っていることから、上記ずらし量の範囲で調整パターンを形成し、それを測定することによって適切な調整値(調整量)を求めることができる。これに対し、走査速度が50ipsの記録位置調整では、変動前に設定したずらし量の範囲1201に適切であると推定される調整値(白丸)が収まっていない。このため、このずらし量の範囲で調整パターンを形成し、それを測定しても適切な記録位置調整を行うことはできない。これに対し、より走査速度が大きい場合には、それに応じてずらし量の範囲を拡大することが考慮できるが、その場合には、前述したように、形成すべき調整パターンの数が増大する。
これに対し、本実施形態では、走査速度50ipsに対する記録位置調整の前に、走査速度25ipsに対する記録位置調整を行う。そして、走査速度25ipsの記録位置調整で求めた調整値(範囲1201における破線上の白丸)に基づいて、走査速度50ipsの調整値(破線で示す範囲1202における破線上の白丸)を推定する。
図12の実線および破線の線形関係に示すように、調整値は記録ヘッドの走査速度に比例する。図12に示す例では、走査速度25ipsの調整値は7であることから、走査速度50ipsの場合の調整値を14と推定することができる。なお、これら「7」、「14」は実際の具体的な調整値(調整量)を必ずしも表すものでなく、走査速度25ipsの調整値として記録位置ずれを解消する値を意味し、また、走査速度50ipsの調整値はその2倍であることを意味している。次に、推定された調整値をずらし量の中央値に対応させ、走査速度50ipsの調整パターンを形成する。つまり、推定値14を中心値「0」に対応させて、「−3」〜「+3」の調整値範囲1202の7つの調整パターンを形成する。これにより、走査速度50ipsの記録位置調整においても、走査速度25ipsの場合の調整値範囲と同じ大きさの調整値範囲で適切な調整値を求めることができる。これにより、調整パターンの数を増やすことなく、適切に記録位置調整を行うことが可能となる。
なお、調整パターン形成のための基準パターンの記録とずらしパターンとのそれぞれの記録の開始をともに、走査速度50ipsの場合の調整値を推定後とすることは可能である。また、走査速度50ipsの場合の調整値を推定前、あるいは走査速度25ipsの調整値を求める前に、走査速度50ipsで基準パターン(例えば、上記の調整パターンと同様に7つの基準パターン)を記録しておき、走査速度50ipsの場合の調整値の推定後に、推定された走査速度50ipsの場合の調整値をずらし量の中央値に対応させて、走査速度50ipsでずらしパターンを記録して走査速度50ips用の調整パターンを完成させてもよい。
図13は、図4に示したコントローラ60によって実現される制御、処理の各機能を示すブロック図であり、上述したレジストレーション処理(記録位置調整)のための制御、処理を示している。図13に示すように、コントローラ60は、その機能として、基準ノズル列選択部71と、調整ノズル列選択部72と、第1の記録制御部73と、第2の記録制御部74と、調整値算出部75と、調整処理制御部76と、調整処理制御部77とを実現する。
基準ノズル列選択部71は、基準パターンの記録に用いるノズル列を複数選択する。例えば、記録ヘッド301が複数のチップを配して構成される場合には、基準ノズル列として選択される複数のノズル列は、同一チップ内に配列されたノズル列が選択される。調整ノズル列選択部72は、記録位置調整の対象となるノズル列を選択する。すなわち、ずらしパターンの記録に用いるノズル列を選択する。なお、双方向記録に対する記録位置調整を行なう場合は、例えば、調整対象となるノズル列を選択し、当該ノズル列を用いて、往方向又は復方向の記録走査で基準パターンを記録する。そして、もう一方の方向への記録走査時に、調整対象となるノズル列を用いてずらしパターンを記録する。
第1の記録制御部73は、基準パターンを記録媒体に複数記録させる処理の制御を行なう。第2の記録制御部74は、記録媒体に記録された複数の基準パターンに対して主走査方向においてずらし量を変更させながら、第2のパターンを第1のパターンに重ねて記録する処理の制御を行なう。
調整値算出部75は、調整ノズル列によるドットの記録位置を調整するための調整値を算出する。具体的には、記録媒体に記録された第1のパターン及び第2のパターンの反射率変化に基づいて第1のパターンを記録した、いずれかのノズル列によるドットの記録位置に対する調整ノズル列によるドットの記録位置を調整するための調整値を算出する。調整処理制御部77は、記録位置調整処理に係わる処理を統括制御する。
調整処理制御部76は、RAM54等に格納された調整値に基づいて各ノズルの吐出タイミングを調整した記録動作を制御する。これにより、記録媒体上に形成されるドットの着弾位置(付着位置)が補正(調整)される。
図14は、本実施形態に係わる記録装置における調整値を求める処理を示すフローチャートである。
先ず、複数の記録ヘッドの走査速度のうち、最も遅い走査速度に設定する(S1401)。本実施形態の記録装置は走査速度が異なる複数の記録モードを設定可能であり、最初に、それらの記録モードの走査速度の最も小さい速度についてレジストレーションを行う。次に、基準ノズル列選択部71は、基準となるノズル列(基準ノズル列)を選択し、また、調整ノズル列選択部72は、調整対象となるノズル列を選択する(S1402)。そして、第1の記録制御部73は、基準ノズル列を用いて記録媒体に基準パターン601を記録し、また、第2の記録制御部74は、調整ノズル列を用いて記録媒体にずらしパターン602を記録する(S1403;パターン形成工程)。
次に、光学センサ500を用いて、記録媒体上に形成された調整パターンの濃度を読み取る(S1404)。調整パターンの濃度は、図7に示すように、光学センサ500により光学反射率として得られる。そして、調整値算出部75は、求めた調整パターンごとの光学反射率から近似曲線を算出する。また、調整値算出部75は、算出した近似曲線に基づいて基準パターンとずらしパターンとの位置ずれが最も少なくなるずらし量を特定する。そして、調整パターンを形成したときのずらし量に対応する調整値(=初期値)と、上記求めたずらし量とに基づいて調整値を算出する(S1405;調整値取得工程)。具体的には、調整パターンを形成したときのずらし量のうち、上記求めたずらし量より1単位それぞれ大きいおよび小さいずらし量に対応する調整値を用いて補間演算を行い、上記求めたずらし量に対応する調整値を求める。なお、調整パターンの解像度(主走査方向)が1200dpiであれば、調整値は1200dpi単位で算出される。
次に、算出した調整値から次に速い走査速度の調整値を推定する(S1406)。具体的には、図12にて前述したように、ステップS1401で設定した最も遅い走査速度対する次に速い走査速度との比を上記算出した調整値に乗じることによって、上記次に速い走査速度の調整値を推定する。なお、図12に示した例では、走査速度と調整値とが線形の関係にあるため、1次関数から推定を行ったが、走査速度と調整値の関係に基づいて推定方法は変更してもよいことはもちろんである。
次に、推定された調整値を初期値として調整パターンを形成し(S1407;パターン形成工程)、記録媒体に記録された調整パターンの反射率を測定する(濃度を読み取る)(S1408)。そして、ステップS1405の処理と同様にして、測定した光学反射率から位置ずれが最も少なくなるずらし量を求め、調整パターンを形成したときの調整値と当該ずらし量に基づいて調整値を算出する(S1409;調整値取得工程)。
本実施形態の記録ヘッドにおける異なる走査速度の総てについて調整値が算出されるまで、ステップS1406〜S1409の処理を繰り返し実施する(S1410)。全走査速度の調整値の算出が終了すると(S1410)、算出した調整値をRAM54等の記憶領域に走査速度ごとに格納して、本処理を終了する。
以上説明したように、第1の実施形態によれば、遅い速度の、記録ヘッドの走査速度の調整を先に実行し、その調整値からより速い走査速度の調整値を推定し、推定された調整値を初期値として、調整パターンを形成し、その測定を行う。これにより、より速い速度においてずらし量の範囲を広げることなく、適切な調整値を算出することができる。その結果、調整パターン数の増加を抑制できるため、調整精度を維持しつつ、調整パターンを削減することができ、また、インクや記録媒体の消費量も極力少なくすることができる。
(第2実施形態)
上述した第1の実施形態は、記録ヘッドの2段階の走査速度に対する記録位置調整に本発明を適用した形態に関するが、本発明の第2の実施形態は、3段階以上の走査速度に対する記録位置調整に本発明を適用した形態に関するものである。
第1の実施形態に関して図12を参照して上述したように、記録ヘッドの走査速度が2段階である場合、より遅い速度の走査速度の調整を先に実施し、得られた調整値から、より速い走査速度の調整値を推定し、推定された調整値を、そのより速い走査速度の調整パターンを形成する際の初期値(ずらし量の範囲の中央値)とした。これに対し、記録ヘッドの走査速度が3段階以上である場合には、最も速い記録ヘッド走査速度の調整値を推定するにあたり、少なくとも2つの走査速度に対する調整値が存在することから、1つの走査速度に対する調整値からより速い走査速度の調整値を推定する場合と比べ、推定された調整値の信頼性がより高くなる。この点から、本実施形態は、3段階以上の記録ヘッドの走査速度のモード有した記録装置に関し、この装置において、少なくとも2つの走査速度に対する記録位置調整のための調整値に基づいて、より速い走査速度に対する調整値の推定を行う。
図15は、本実施形態に係る、調整パターンに対応するずらし量の範囲の設定を3つの異なる走査速度について説明する図であり、第1実施形態に係る図12と同様の図である。図15に示す例は、走査速度が33ips(インチ/秒)、45ips、67ipsの3つの速度の記録モードを有する記録装置に関する。
走査速度33ips、45ipsの記録位置調整については、第1実施形態に係る図14に示した処理と同様の処理とすることができ、その説明は省略する。先ず、走査速度33ips、45ipsの記録位置調整が終了し、走査速度67ipsに対する調整パターンを形成する初期値を推定する処理について説明する。走査速度33ipsおよび45ipsに対する記録位置調整は、適切な調整値から微小なずれが存在している場合がある。図15において、実線上の点は、走査速度33ipsについて求めた調整値から推定される適切な調整値、また、破線上の点は、走査速度33ipsおよび45ipsの両方の調整値から推定される適切な調整値を示している。
このように、実際に求められる調整値が、適切な調整値からずれている場合、図15に示すように、走査速度33ipsに対する調整値のみから推定した調整値を初期値として調整パターンを形成した場合、走査速度33ipsの調整値次第では、走査速度67ipsに対する適切な調整値が、ずらし量の範囲1501に収まらない場合が想定される。この場合には、パターンを増加させないと適切な記録位置調整ができないことになる。
これに対し、走査速度33ips、45ipsの両方の調整値から推定される適切な調整値を初期値として、走査速度67ipsに対する調整パターンを形成する場合、そのずらし量の範囲1502に適切な調整値が含まれるため、調整パターン数を増やすことなく、適切に調整を行うことができる。走査速度33ips、45ipsの両方の調整値に基づく、具体的な推定の仕方は次のとおりである。走査速度33ips、45ipsそれぞれについて求められる調整値を用いて、走査速度に対する近似曲線(図15の破線)を作成する。そして、この破線の関係を満たす、走査速度67ipsに対する調整値を求める。換言すれば、走査速度33ips、45ipsそれぞれについて求められる調整値を用いて、走査速度67ipsに対する線形補間を行うことを行うことにより、走査速度67ipsに対する調整値を求める。
以上示した例は、2つの走査速度に対する調整値に基づいて、より早い1つの走査速度に対する調整値を求める処理に関するものであるが、本発明の適用はこの例に限られない。以上示した2つの走査速度は、2つ以上の第K走査速度から第(K+(N−1))(Kは正の整数、Nは2以上の整数)走査速度までのN段階の走査速度に含まれ、第M(Mは2≦M≦N−1の整数)走査速度より低速である、第1から第(M−1)走査速度についての調整値の取得が、前記第M走査速度の調整パターンの形成より先に行われ、さらに、第1から第(M−1)走査速度について取得された調整値から推定した調整値に基づいて、第M走査速度の調整パターンを形成し、その形成された第M走査速度の調整パターンの光学特性に基づいて、第M走査速度の調整値が取得される。
なお、本実施形態では記録位置調整を行う順序として、33ips、45ips、67ipsのように走査速度の遅いものから調整を行う処理とした。しかし、例えば走査速度33ips、45ipsではドット記録位置ずれが小さく、調整範囲に十分に収まると判断される場合には、45ips、33ips、67ipsの順で記録位置調整を行ってもよい。第1実施形態で説明したように、記録ヘッドの走査速度が速いほうが、ヘッド−記録媒体間距離、インク吐出速度の変化に起因するドット記録位置ずれは大きくなるため、調整範囲と記録ヘッド走査速度の関係から、調整範囲に収まらない可能性があると判断される走査速度での調整を行う順序を、より遅い走査速度の調整の後に行えばよい。
なお、実施形態2に係わるコントローラ60における機能的な構成や、記録位置調整処理の処理は、第1の実施形態に係る図13及び図14と同様であるため、その説明は省略する。本実施形態に係る記録位置調整処理では、図14のステップS1406の処理における、走査速度に対する初期値の算出方法が相違している。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、走査速度に対する調整パターンの形成の際に、走査速度より低速な、少なくとも2つ以上の走査速度での記録位置調整値から推定された初期値で記録を行う。これにより、1つの走査速度での記録位置調整値から推定するよりも、記録位置調整自体のばらつきの影響を抑えることができるため、調整パターン数を増やすことなく、精度良く記録位置調整を行うことが可能となる。
(他の実施形態)
調整パターンの形態は、図5、図6に示す形態に限られず、記録位置が合っている状態が最も濃度が高くなるパターンを用いてもよい。
また、上述した第1および第2の実施形態において算出される調整値は、更新が必要なければ、工場出荷時の検査工程で調整値のデフォルト値を決定し、このデフォルト値を、ROM52等に格納してもよい。ただし、ユーザの指示や、サービスマン又はサービスセンターへの持ち込みによって記録位置調整が行なわれる場合には、例えば、EEPROM(不図示)に調整値を格納するように構成すれば、適宜更新可能となる。
また、上述した第1および第2の実施形態において説明したノズル列及び記録ヘッドの構成や個数、更には、インク色調の種類や数などはあくまでも例示であって、適宜変更できることはもちろんである。例えば、上述した説明では、Bk,C,M、Yの4色のインクを搭載した記録装置を例に挙げて説明したが、濃度の低い淡シアンや淡マゼンタ、或いはレッドやグリーンといった特色のインクを搭載していても良い。また、記録ヘッドを複数搭載した構成であっても良い。
また、上述した第1および第2の実施形態では、インクジェット方式の記録装置を例に挙げて説明したが、これに限られない。記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動(相対移動)させながらドットを形成して記録を行なう構成であれば良く、記録方式を問わず、いずれの記録装置に対しても本発明を適用することができる。
また、上述した第1および第2の実施形態では、調整パターンのずれを検知する方法として、光学センサによる濃度の検知を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、ユーザが目視で最適なパターンを選択し、当該選択したパターンに関する情報を記録装置に対して入力することで、調整値を取得するような構成であってもよい。
51 MPU
60 コントローラ
71 基準ノズル列選択部
72 調整ノズル列選択部
73 第1記録制御部
74 第2記録制御部
75 調整値算出部
76 記録制御部
77 調整処理制御部

Claims (13)

  1. 記録ヘッドを走査することにより記録媒体に記録を行い、前記記録ヘッドの第1の走査速度と前記第1走査速度より高速な第2の走査速度を設定可能な記録装置であって、
    前記第1および第2の走査速度それぞれについて、第1のパターンと第2のパターンとからなる調整パターンであって、前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対的な記録位置の違いに対応したずらし量が異なる複数の調整パターンを形成するパターン形成手段と、
    前記第1および第2の走査速度それぞれについて、記録位置を調整するための前記形成された複数の調整パターンに基づく調整値を取得する調整値取得手段と、を具え、
    前記調整値取得手段は、前記第1走査速度の調整値の取得を、前記パターン形成手段による前記第2走査速度の調整パターンの形成より先に行い、および前記パターン形成手段は、前記第1走査速度について取得された調整値に基づくずらし量で、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査によって調整パターンを形成し、前記調整値取得手段は、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査により形成された調整パターンに基づく、前記第2走査速度の調整値を取得することを特徴とする記録装置。
  2. 前記パターン形成手段は、前記第2走査速度の調整パターンを形成するための前記ずらし量を走査速度に対する調整値の線形関係における前記第2走査速度に対応する調整値に基づき決定することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記第1および第2の走査速度は、第K走査速度から第(K+(N−1))(Kは正の整数、Nは2以上の整数)走査速度までのN段階の走査速度に含まれ、前記調整値取得手段は、第M(Mは2≦M≦N−1の整数)走査速度より低速である、前記第1から第(M−1)走査速度についての調整値の取得を、前記第M走査速度のための調整パターンの形成より先に行い、
    さらに、前記パターン形成手段は、前記第1から第(M−1)走査速度について取得された調整値に基づくずらし量で、前記第M走査速度の調整パターンを形成し、前記調整値取得手段は、前記形成された第M走査速度の調整パターンに基づく、前記第M走査速度の調整値を取得することを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
  4. 前記パターン形成手段は、前記第M走査速度の調整パターンを記録するための前記ずらし量を、前記第1から第(M−1)走査速度の調整値の線形補間によって決定することを特徴とする請求項3に記載の記録装置。
  5. 前記第1のパターンは前記記録ヘッドの往方向の走査で記録を行い、前記第2のパターンは前記記録ヘッドの復方向の走査で記録を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の記録装置。
  6. 前記調整値取得手段は、ユーザにより入力された前記調整パターンに関わる情報に基づいて調整値を取得することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の記録装置。
  7. 前記調整値取得手段は、光学センサを用いて調整パターンの光学特性を取得することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の記録装置。
  8. 前記調整値取得手段によって取得された前記第1走査速度の調整値に基づいて、前記第1走査速度の調整値に基づくずらし量を決定する決定手段をさらに具え、
    前記パターン形成手段は、前記決定手段により決定された前記ずらし量に基づいて、前記第1のパターンを基準パターンとして、前記第1のパターンに対する第2のパターンのずれ量が前記複数のパターンそれぞれで互いに異なるように、前記複数の調整パターンを形成し、かつ、前記決定手段が前記ずらし量を決定する前に、前記第1のパターンを記録することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の記録装置。
  9. 前記調整値取得手段によって取得された前記第1走査速度の調整値に基づいて、前記第1走査速度の調整値に基づくずらし量を決定する決定手段をさらに具え、
    前記パターン形成手段は、前記決定手段により決定された前記ずらし量に基づいて、前記第1のパターンを基準パターンとして、前記第1のパターンに対する第2のパターンのずれ量が前記複数のパターンそれぞれで互いに異なるように、前記複数の調整パターンを形成し、かつ、前記調整値取得手段が前記第1走査速度の調整値を取得した後に、前記第1のパターンの記録の開始と、前記第2のパターンとの記録の開始とを行うことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の記録装置。
  10. 前記パターン形成手段は、前記第2走査速度について取得された調整値に対応する前記調整パターンのずらし量が、前記第2走査速度についての複数の調整パターンの異なるずらし量の中央値に対応するように、前記第1走査速度について取得された調整値に基づくずらし量で、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査によって調整パターンを形成することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の記録装置。
  11. 記録ヘッドを走査することにより記録媒体に記録を行い、前記記録ヘッドの第1の走査速度と前記第1走査速度より高速な第2の走査速度を設定可能な記録装置における記録位置調整方法であって、
    前記第1および第2の走査速度それぞれについて、第1のパターンと第2のパターンとからなる調整パターンであって、前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対的な記録位置の違いに対応したずらし量が異なる複数の調整パターンを形成するパターン形成工程と、
    前記第1および第2の走査速度それぞれについて、記録位置を調整するための前記形成された複数の調整パターンに基づく調整値を取得する調整値取得工程と、を有し、
    前記調整値取得工程では、前記第1走査速度の調整値の取得を、前記パターン形成工程による前記第2走査速度の調整パターンの形成より先に行い、および前記パターン形成工程では、前記第1走査速度について取得された調整値に基づくずらし量で、前記第2走査速度の調整パターンを形成し、前記調整値取得工程では、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査により形成された調整パターンに基づく、前記第2走査速度の調整値を取得することを特徴とする記録位置調整方法。
  12. 記録ヘッドを走査することにより記録媒体に記録を行い、速度が異なる前記記録ヘッドの複数の走査速度を設定可能な記録装置における記録位置調整方法であって、
    第1のパターンと第2のパターンとからなる調整パターンであって、前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対的な記録位置の違いに対応したずらし量が異なる複数の調整パターンからなる、少なくとも1つの調整パターン群を、記録ヘッドを走査することによって形成する第1パターン形成工程と、
    前記少なくとも1つの調整パターン群を形成した後に、前記ずらし量の範囲が前記第1および第2の調整パターン群と同じ調整パターン群を、走査速度が前記少なくとも1つの調整パターン群を形成したときの走査速度より速い走査速度で形成する第2パターン形成工程と、
    を有したことを特徴とする記録位置調整方法。
  13. 記録ヘッドを走査することにより記録媒体に記録を行い、前記記録ヘッドの第1の走査速度と前記第1走査速度より高速な第2の走査速度を設定可能な記録装置であって、
    前記第1および第2の走査速度それぞれについて、第1のパターンと第2のパターンとからなる調整パターンであって、前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対的な記録位置の違いに対応したずらし量が異なる複数の調整パターンを形成するパターン形成手段と、
    複数の調整パターンを読取る読取り手段と、
    前記第1および第2の走査速度それぞれについて、記録位置を調整するための前記形成された複数の調整パターンの読み取り結果に基づいて調整値を取得する調整値取得手段と、を具え、
    前記読取り手段は、前記パターン形成手段が前記第2走査速度について前記調整パターンを形成する前に、前記第1走査速度について前記複数の調整パターンを読取り、前記パターン形成手段は、前記第1走査速度についての前記複数の調整パターンの読み取り結果に基づくずらし量で、前記第2走査速度での記録ヘッドの走査によって調整パターンを形成することを特徴とする記録装置。
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