JP4349035B2

JP4349035B2 - インクジェット記録装置

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Publication number: JP4349035B2
Application number: JP2003293138A
Authority: JP
Inventors: 裕明荒川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-08-13
Also published as: JP2005059424A

Description

本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、記録媒体をその搬送方向に移動させる際の送り精度を向上させたインクジェット記録装置に関する。

記録媒体上にインク滴を吐出して所望の画像を記録するインクジェット記録装置では、インク滴を吐出する記録ヘッドを記録媒体上で主走査方向に移動させ、１ライン記録する毎に記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に移動させる動作を繰り返す。

従来、記録媒体の副走査方向への移動は、ステッピングモータによる間歇的な送り動作により行われるものや、ロータリーエンコーダを備えたＤＣモータを使用するものが一般的である。前者の場合、記録ヘッドが主走査方向に沿って１ライン記録する毎に、予め決定されたパルス数をステッピングモータに加え、そのときのステップ数を送り距離として、記録媒体を副走査方向に所定量移動させるようにしている（特許文献１）。また、後者の場合、記録媒体を副走査方向に送り移動する際の移動量をロータリーエンコーダのパルス数として読み取り、所定の送り量が得られるパルス数をカウントして制御するようにしている（特許文献２）。

更に、記録媒体を副走査方向に移動させるための送りローラの回転軸上にロータリーエンコーダを配置し、このパルス数をカウントすることにより送り量を制御するものもある（特許文献３）。

近年、高画質の画像を高速で記録するため、記録ヘッドのノズル数が増え、記録ヘッドのノズル列に沿う長さが長くなるに従い、記録媒体の副走査方向の送り量も長くなり、これに伴って、送り精度の改善が必須となってきている。例えば、ノズル間隔をｎ回のパスで画像を埋めてゆく従来の画像の記録方法として、ｎ−１回を微小距離移動、残り１回を大距離移動とするいわゆるブロック印画を行うことにより、バンディングの発生のない高品質の画像を得る方法が研究されているが、このような記録方法は記録媒体を副走査方向に一度に大距離の送り距離で移動させなくてはならず、飛躍的に送り精度の向上が求められるため、実際的にはこのような方法での印画は行われていないのが実情である。

これは、インクジェット記録装置では、上記したように、記録媒体の送り量を、記録媒体の送りローラを回転駆動させるステッピングモータのパルス数や、ロータリーエンコーダのパルス数をカウントすることにより間接的に把握しているにすぎないため、実際の記録媒体の送り量との間に誤差が生じ、この誤差が原因で、特にブロック間に白スジが発生すること等によって画像品質を劣化させるためである。即ち、パルス数のカウントにより把握される記録媒体の送り量は、ステッピングモータにしろ、ロータリーエンコーダを使用したＤＣサーボモータにしろ、送りローラの径や、送りローラの軸心位置の誤差、また、記録媒体の厚みの差、送りローラと記録媒体との間の滑り等の多くの要因により、真の記録媒体の送り量を表しておらず、これが実際の記録媒体の送り量との間に誤差を生じ、白スジ等を発生させる原因となる。このような問題は、送りローラの回転軸上にロータリーエンコーダを装着した場合、改善傾向にはあるが、送り量の増大に対して十分な改善効果は得られていない。

このため、記録媒体に所定のマークを記録し、このマークを検出した位置を基準として記録媒体の移動量を決定することにより、記録媒体の送り精度の向上を図るようにした技術が提案されている（特許文献４、５）。
特開平１１−３３４１６０号公報特開昭５９−１７１６６４号公報特開平４−１９１４９号公報特開平３−４２２６４号公報特開２０００−２１８８９１号公報

記録媒体に記録されたマークを検出するためには、マークをセンサリングしてその検出出力を一定電位と比較することにより行う。かかるセンサには一般に反射型フォトセンサが使用されるため、その検出出力は記録媒体との距離に依存する。しかるに、記録媒体の表面高さは、コックリングによる影響や、プラテンへの吸着状態の変動により常に一定というわけではない。また、外乱光や素子のばらつき、温度特性等の影響から、回路的にも出力変動を生じる要因は多い。特に、マークを細線からなるライン状とした場合は、その検出時に受光信号を大きく増幅するため、多少の影響が基準レベルに大きく影響を与えることとなる。

しかし、従来のように一定電位で出力値を比較した場合は、基準電位が異なると誤差が大きくなったり、マークでない部分を検出したりする等、信頼性に欠ける問題があった。

そこで、本発明は、記録媒体に記録されたマークを検出することにより記録媒体を精度良く移動させるようにしたインクジェット記録装置において、そのマーク検出の信頼性を向上させることを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

請求項１記載の発明は、記録媒体をその搬送方向に沿って移動させる記録媒体移動手段と、前記記録媒体移動手段の移動に同期して前記記録媒体移動手段の位置情報を検出する位置情報検出手段と、前記記録媒体に所定のマークを記録するマーク記録手段と、前記記録媒体に対して一定の距離を持って配置されると共に前記マーク記録手段により記録されたマークを検出するマーク検出手段と、前記マーク検出手段により前記マークを検出した際の出力信号と前記位置情報検出手段からの位置情報とに基づいて前記マークの位置を検出すると共に、前記記録媒体移動手段による記録媒体の移動量を前記マークの位置を基準として決定する制御手段とを有するインクジェット記録装置であって、前記マーク検出手段からの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、前記制御手段は、前記位置情報検出手段による位置情報出力のタイミングで前記マーク検出手段の出力信号のＡ／Ｄ変換を行うと共に、そのサンプリングデータから前記マークの基準検出位置を算出することを特徴とするインクジェット記録装置である。

請求項２記載の発明は、前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記制御手段が前記マーク検出手段による検出出力のピークの位置を算出するに足る十分なサンプリング値を取得した時点で、前記マーク検出手段からの出力信号のＡ／Ｄ変換を停止することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置である。

請求項３記載の発明は、前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記制御手段が前記マーク検出手段により前記マークを検出すると予測される直前からＡ／Ｄ変換を開始することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置である。

請求項４記載の発明は、前記Ａ／Ｄ変換手段からの出力値をフィルタリングするフィルタリング手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置である。

請求項５記載の発明は、前記マーク記録手段により同時に複数のマークを記録することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のインクジェット記録装置である。

本発明によれば、記録媒体に記録されたマークを検出することにより精度良く記録媒体を移動させることができると共に、そのマーク検出の信頼性を向上させることのできるインクジェット記録装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の概要を示す構成図、図２はその構成ブロック図である。図中、Ｈは記録ヘッドであり、ここでは例えばＹＭＣＫ４色の各色に対応した４つのヘッドｈ１〜ｈ４からなるものを示しているが、記録ヘッドＨを構成するヘッドの数は特に限定されない。

各ヘッドｈ１〜ｈ４の下面には、多数のノズル（図示せず）が記録ヘッドＨの主走査方向と直交する方向に沿って一列に配列されており、各ヘッドｈ１〜ｈ４の各ノズルからそれぞれ所定のタイミングでインクを微小液滴状のインク滴として、図１における下方向に吐出制御することで、このノズル面に対向配置される記録媒体Ｐ上に画像データに基づく所望の画像を記録する。

画像データは、外部のＰＣ（パーソナルコンピュータ）からＩ／Ｆ部１１及び画像展開部１２を介して画像メモリ１３に一旦格納されており、制御部１０が画像展開部１２を制御することで画像メモリ１３から読み出され、画像展開部１２において所定の並び順に展開し直された後、ヘッド駆動部１４に送られる。ヘッド駆動部１４は、各ヘッドｈ１〜ｈ４から上記画像展開部１２によって展開された画像データに応じてインク滴を吐出することにより、画像を記録する。

記録ヘッドＨは、図示しないキャリッジに搭載されており、各ヘッドｈ１〜ｈ４が一体となって、制御部１０によって駆動制御される主走査駆動部１５によって主走査モータ１６が駆動され、図１に示す主走査方向に沿って往復移動可能とされている。本実施形態では、これら制御部１０、主走査駆動部１５、主走査モータ１６によって記録ヘッド移動手段を構成している。

記録媒体Ｐは、副走査モータ１８によって回転駆動される駆動ローラと該駆動ローラに対向配置された従動ローラとからなる一対の送りローラＲ１、Ｒ２の間に挟持されており、制御部１０によって駆動制御される副走査駆動部１７によって副走査モータ１８が駆動されることで、記録ヘッドＨの走査方向と直交する副走査方向（図１の左方向）に沿って所定量ずつ間歇的に搬送されるようになっている。本実施形態では、これら制御部１０、副走査駆動部１７、副走査モータ１８、送りローラＲ１、Ｒ２によって本発明の記録媒体移動手段を構成している。

ここで、本実施形態に係るインクジェット記録装置では、記録ヘッドＨを、上記記録ヘッド移動手段によって主走査方向に沿って移動させる過程で、上記制御部１０によりヘッド駆動部１４が駆動制御されることによって、少なくともいずれか一つのノズルからインク滴を吐出させて、記録媒体Ｐ上に所定のマークＭを記録するように制御している。本実施形態では、これら制御部１０、ヘッド駆動部１４、記録ヘッドＨによって本発明のマーク記録手段を構成している。

記録媒体Ｐに記録されるマークＭは、上記マーク記録手段によって記録可能であり、また、後述するマーク検出手段によって検出可能なものであればどのような形態のものであってもよいが、ここでは、主走査方向に沿って一定長さ（例えば１．０ｍｍ）を有する直線状のライン（線）として記録されるようにしている。マークＭをこのようなライン状のマークとすれば、記録ヘッドＨを主走査方向に沿って１走査する過程で容易に記録することができ、また、後述するマーク検出手段による検出が正確に行え、これにより記録媒体Ｐの移動をより精度良く行うことができる。

また、記録媒体Ｐ上においてマークＭを記録する領域は、画像に影響を与えないようにするために、図３に示すように、記録媒体Ｐの副走査方向に沿う両側部にそれぞれ印画を行わない非印画領域を有する「縁あり画像」を記録する場合には、この記録媒体Ｐの印画領域から外れた非印画領域にマークＭを記録することが好ましい。この場合、両側部の各非印画領域のそれぞれにマークＭを記録してもよいが、いずれか一方の非印画領域のみ、具体的には後述するマーク検出手段が設けられる側のみに記録すればよい。

本実施形態に示すように複数のヘッドｈ１〜ｈ４からなる記録ヘッドＨを用いてマークを記録する場合、マークＭを記録するヘッドは、いずれか一つのヘッド（例えばヘッドｈ４）であればよく、また、インク滴を吐出するノズルは、一つのヘッドの複数のノズルのうちの少なくともいずれか一つのノズルからであればよい。

このマークＭの記録態様は種々考えられるが、例えば、図４の（ａ）に示すように、一つのヘッドの一つのノズルから一つのマークＭのみを記録する態様、（ｂ）に示すように、一つのヘッドにおける隣接する複数のノズルのうちの一つおきのノズル（ここでは２つのノズル）から一度にマークＭを記録する態様、（ｃ）に示すように、一つのヘッドにおける隣接する複数のノズル（ここでは４つのノズル）から一度に複数のマークＭを記録する態様が挙げられる。なお、図中の黒丸はマーク検出器１９から記録媒体Ｐ上に出射された検出光である。また、これらは縁あり画像を記録する場合のマークＭの記録態様を示している。

マークＭを記録する際の色は、複数色のインクを複数ヘッドを用いて画像記録するものにあっては、Ｙ（イエロー）のインクを用いて記録すると、記録媒体Ｐ上においてマークＭが目立ちにくくなるために好ましい。また、複数のヘッドから濃淡それぞれのインクを吐出可能としたものでは、淡色のＹインクを用いると、より目立ちにくくなるために好ましい。

図１、図２に示すように、記録ヘッドＨの主走査方向に沿ういずれか一方の端部には、本発明のマーク検出手段としてのマーク検出器１９が設けられている。このマーク検出器１９は、図５（ａ）に示すように、筐体１９１内に、開口１９２を通して記録媒体Ｐ表面に向けて略垂直に検出光を照射する発光素子１９３と、該検出光を記録媒体Ｐの表面に集光収束する集光レンズ１９４と、開口１９５を介して上記検出光が記録媒体Ｐ表面で反射した反射光を集光収束する集光レンズ１９６と、該集光レンズ１９６により集光された検出光を受光する受光素子１９７とを備えた反射型の光学式センサからなり、記録媒体Ｐ上に照射された検出光が、移動している記録媒体Ｐ上のマークＭを通過した時の光量変化を検出することで、このマークＭを検出するようになっている。マーク検出器１９からの出力信号は、後述する増幅部２１及びＡ／Ｄ変換部２２を経て制御部１０に入力される。

マークＭがＹインクにより記録されている場合には、このマーク検出器１９に使用される発光素子１９３としては、マークＭの検出を良好に行えるように青色ＬＥＤ（波長４６０ｎｍ〜５００ｎｍ）を用いることが好ましく、また、受光素子１９７には青色、即ち上記青色ＬＥＤが発する波長の光に感度を有する受光素子であることが好ましい。このような受光素子１９７には一般にフォトセンサが用いられる。

このマーク検出器１９は、記録媒体Ｐの有無、即ち記録媒体Ｐが記録ヘッドＨによる記録位置まで搬送されているか否かを検出するための記録媒体検出手段としてのセンサを兼用していることは好ましい態様であり、この記録媒体検出手段としてのセンサを兼用することで、部品点数が削減され、コストの低減化を図ることができる。

また、本実施形態に示すように、記録ヘッドＨと共に主走査方向に沿って往復移動するように構成されるマーク検出器１９の場合、記録媒体Ｐに対する記録ヘッドＨの双方向の位置合わせを行うための双方向位置検出手段としてのセンサを兼用していることも好ましい態様である。即ち、記録ヘッドＨは主走査方向に沿って移動する際に、このマーク検出器１９によって記録媒体Ｐの両側縁の位置を検出することで、記録ヘッドＨの双方向の位置合わせを行うことができ、マーク検出器１９をこのためのセンサとして兼用することで、上記同様、部品点数が削減され、コストの低減化を図ることができる。

もちろん、マーク検出器１９は、上記記録媒体検出手段としてのセンサと上記双方向位置検出手段としてのセンサの両方を兼用していると、更に部品点数の削減を図り得るために好ましい。

なお、図５（ａ）に示すマーク検出器１９は、発光素子１９３から出射されて受光素子１９７において受光される検出光の光軸Ｌ１、Ｌ２が、副走査方向に沿って角度θを持って対向するように配置されているが、これに限らず、図５（ｂ）に示すように、記録媒体Ｐの表面に対して主走査方向に沿って斜めとなるように配置されるようにしてもよい。すなわち、発光素子１９３と受光素子１９７は、光軸Ｌ１とＬ２が角度θを持って主走査方向に沿って対向するように配置される。このように検出光の光軸Ｌ１、Ｌ２が記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）と直交する主走査方向に沿って斜めとなることで、マークＭが主走査方向に長いライン状である場合に、その主走査方向に長いマークＭの副走査方向のライン幅の影響を受けにくくなり、受光素子１９７によって誤差の少ない検出が可能となる。

マーク検出器１９によって記録媒体Ｐ上のマークＭが検出されることによって出力された出力信号は、図２に示す増幅部２１において所定の信号レベルに増幅され、次いでＡ／Ｄ変換部２２に送られる。Ａ／Ｄ変換部２２は、増幅部２１によって増幅されたアナログの出力信号をデジタル変換処理し、制御部１０に出力する。

一方、本実施形態では、記録媒体Ｐの位置情報を検出する位置情報検出手段としてのロータリーエンコーダ（図示せず）が設けられており、図２に示すように、エンコーダセンサ２０によって、副走査モータ１８の駆動によって回転駆動される一対の送りローラＲ１、Ｒ２の移動に同期して出力されるロータリーエンコーダのパルス数が検出される。エンコーダセンサ２０によって検出されたパルス数は、一対の送りローラＲ１、Ｒ２の移動量に対応した記録媒体Ｐの位置情報２０ａとして制御部１０に出力される。このロータリーエンコーダは、送りローラＲ１、Ｒ２、副走査モータ１８のいずれかの回転に同期するように設けられていればよい。

ここで制御部１０は、上記エンコーダセンサ２０から出力される位置情報２０ａの出力のタイミングで、上記Ａ／Ｄ変換器２２にＡ／Ｄ変換を行う指令を出力することで、上記アナログの出力信号を上記Ａ／Ｄ変換部２２でＡ／Ｄ変換し、デジタルの出力値をサンプリング入力値として入力するように制御を行う。

図６は、このサンプリングの様子を示すタイムチャートである。図中、ａは、図２において増幅部２１からＡ／Ｄ変換部２２に出力されるマーク検出器１９からのアナログの出力信号であり、ｂは、制御部１０からＡ／Ｄ変換器２２に出力されるサンプリングタイミングであり、ｃは、エンコーダセンサ２０から制御部１０に出力される位置情報２０ａのパルス信号である。ここでは、図４（ｃ）に示すように、一つのヘッドにおける隣接する４つのノズルから一度に４つのマークＭを記録した場合の各マークＭをそれぞれ検出する場合を示している。特に、この図４（ｃ）に示すように、複数のノズルから一度に複数のマークＭを記録するようにすると、マークＭの検出精度の確度をより増すことができるため、本発明においては好ましい態様である。

マークＭが特定のノズルから特定のタイミングで記録されるようにすれば、そのおおよその位置は予め判っているため、上記エンコーダセンサ２０によって記録媒体Ｐを移動する際のロータリーエンコーダのパルス数をカウントすることにより、マークＭがマーク検出器１９によって検出される近傍まで近づいたかどうかを検知することができる。上記制御部１０によるＡ／Ｄ変換部２２の出力値のサンプリングは、上記エンコーダセンサ２０によってロータリーエンコーダのパルス数をカウントすることにより、マーク検出器１９によってマークＭが検出されると予測される位置の直前から開始する。

この位置情報２０ａとサンプリングされた出力値のデータ（以下、サンプリングデータともいう。）は、制御部１０内の所定の記憶領域に格納される。

そして、制御部１０は、そのサンプリングデータから、マーク検出器１９からの出力信号のピークの位置を探し出すことによってマークＭの基準検出位置を算出する。このサンプリングデータは、エンコーダセンサ２０からの位置情報２０ａに同期しているため、そのピークの位置に対応する位置情報２０ａから、マーク検出器１９の検出光が一つのマークＭを通過した際の中心位置、すなわちマークＭの副走査方向に沿う中心位置を検出することができる。この算出された位置情報は、制御部１０内の所定の記憶領域に格納される。

本発明では、マーク検出器１９によりマークＭを検出した際の出力信号と位置情報２０ａとに基づいてマークＭの位置を検出すると共に、このようにして算出されたマークＭの位置を基準として、前記記録媒体移動手段による記録媒体Ｐの移動量を決定する。このマーク検出器１９によるマークＭの位置は、Ａ／Ｄ変換部２２においてＡ／Ｄ変換されたサンプリングデータのピーク位置によって検出されるため、記録媒体Ｐのコックリングによる影響や、プラテンへの吸着状態の変動による影響を受けることがなく、検出の信頼性を向上させることができる。

次に、画像記録方式の一例である図７に示すブロック印画方式の説明図を用いて、本発明における記録媒体Ｐの具体的な動作について説明する。ここでは説明の便宜上、複数のヘッドｈ１〜ｈ４を備えた記録ヘッドＨのうちの一つのヘッド（図７中ではこれを符号ｈとする）の動作のみに着目し、記録媒体は図示省略して説明する。

図７に示すブロック印画方式は、Ｎｏ．１ノズルからＮｏ．ｍノズルまでのノズル数ｍのヘッドｈを用いて、各ノズル間の隙間を４パスで埋めていくことで１ブロックを印画する場合の印画方式を例示している。ここではヘッドｈを主走査方向に沿う図示右方向への移動（スキャン）時にインク滴を吐出して印画を行うものとして説明しており、図中、特にＮｏ．１ノズルを●（黒丸）で示し、その他のノズルを○（白丸）で表現している。

ヘッドｈのｎ回目のスキャン（これをｎスキャンと表現する）において、各ノズルからインク滴を吐出してｍ本のラインを印画した後、続いて同一ヘッドｈによりｎ＋１スキャンを行うべく、記録媒体移動手段の動作によって記録媒体を副走査方向に所定量移動させる。図７では説明の便宜上、この記録媒体の移動をヘッドｈのｎスキャン目の位置からｎ＋１スキャン目の位置への図示右下方向への移動によって表現している。

この印画方式では、ｎ＋１スキャン目では、ヘッドｈのＮｏ．１ノズルにより印画されるラインは、ｎスキャン目のＮｏ．２ノズルによって印画されたラインに隣接するように記録媒体が移動され、ｎ＋２スキャン目では、ヘッドｈのＮｏ．１ノズルにより印画されるラインは、ｎ＋１スキャン目のＮｏ．２ノズルによって印画されたラインに隣接するように記録媒体が移動され、ｎ＋３スキャン目では、ヘッドｈのＮｏ．１ノズルにより印画されるラインは、ｎ＋２スキャン目のＮｏ．２ノズルによって印画されたラインに隣接するように記録媒体が移動され、ｎ＋４スキャン目では、ヘッドｈのＮｏ．１ノズルにより印画されるラインは、ｎ＋３スキャン目のＮｏ．２ノズルによって印画されたラインに隣接するように記録媒体が移動される。ここで、例えばｎスキャンからｎ＋１スキャンへの移動時に、Ｎｏ．１ノズルにより印画されるラインをｎスキャン時のＮｏ．２ノズルにより印画されたラインに隣接するようにしているのは、４パスによって印画される隣接する４本のラインが、同一のノズルから吐出されるインク滴によって印画されないようにし、ヘッドｈのノズルから吐出されるインク滴の着弾ずれによる誤差等にばらつきを持たせるためである。

以上４回の動作（４パス）によって、ｎスキャン目に印画されたライン間の隙間はすべて埋められ、これにより１ブロックの印画が終了する。この４パス動作時の記録媒体の移動は、比較的短い小距離の移動であるが、４パスによって１ブロックの印画が終了すると、次に２ブロック目の印画を上記同様の動作によって行うために、記録媒体を、図示するようにヘッドｈによるｎ＋４スキャン目の位置まで移動させる。このときの移動は比較的長い大距離の移動となる。

例えば、ヘッドｈのノズル数を１２８個、ノズル間隔を１４０μｍとすると、上記のように４パス動作を行う場合、そのうちの３回の記録媒体の移動は、１４０＋１４０／４＝１７５μｍとなる小距離の移動となり、４回目毎に、（１２８−４）×１４０＋１４０／４＝１７３９５μｍとなる大距離の移動となる。

従来ではこの大距離移動時に、送り誤差によってブロック間に白スジが発生する等の画像品質の劣化が見られたが、ここでは、印画中に、少なくともいずれか一つのノズルから上記した通りマークＭを記録媒体上に記録しておき、以下の動作によって記録媒体を精度良く移動させるようにしている。なお、マークＭの記録は、大距離移動の前、例えば上記ブロック印画の場合には１ブロック印画中に、少なくとも１つ記録されればよく、また、特定のノズルから特定のタイミングで記録されるようにすれば、印画中のいずれのタイミングで行うようにしてもよい。図７では、１ブロック印画中の最初のスキャン時に、ヘッドｈにおける副走査方向に沿う最も後端側に位置するＮｏ．ｍノズルから主走査方向に沿って一定長さを有する一つのライン状のマークＭを非印画領域に記録した場合を示している。

図８、図９は、記録媒体の大距離移動時、例えばヘッドｈによる１ブロック印画時の最終のｎ＋３スキャン目から次のブロック印画時の最初のｎ＋４スキャン目への制御動作を示すフローチャートである。このフローチャート及び図１、図２及び図７を参照しつつ更に制御動作を説明する。

４パスによる１ブロックの印画が終了すると、制御部１０は副走査駆動部１７を駆動制御して副走査モータ１８を高速で駆動させ、マークＭが記録された位置が記録ヘッドＨに設けられているマーク検出器１９の近傍まで来るように、記録媒体Ｐを副走査方向に沿って高速で移動させる（Ｓ１）。

記録媒体Ｐを移動する際のロータリーエンコーダのパルス数をエンコーダセンサ２０によってカウントすることにより、マークＭがマーク検出器１９によって検出される近傍まで近づいたかどうかを検知することができる。従って、制御部１０は、ロータリーエンコーダのパルス数のカウントにより、マークＭがマーク検出器１９によって検出される近傍まで記録媒体Ｐが移動したことを検知すると（Ｓ２）、マーク検出器１９によってマークＭを正確に検出するために、今度は副走査モータ１８の駆動を低速に切り替え、記録媒体Ｐを低速で移動させる（Ｓ３）と共に、記録媒体Ｐの位置情報の割り込みを許可し、図９に示す割り込み処理を行う（Ｓ４）。

このようにマークＭが検出される近傍までは記録媒体Ｐを高速で移動させ、検出近傍まで来たときに低速で移動させるようにすることは、マークＭを正確に検出可能としながらも移動時間を短縮でき、これにより記録時間の短縮化を図ることができるために好ましい態様である。

記録媒体Ｐの移動時は、記録ヘッドＨはマーク検出器１９から出射される検出光が記録媒体Ｐ（ここでは記録媒体Ｐの非印画領域）に記録されたマークＭの上を通過する位置に待機しており、マーク検出器１９により検出されたアナログの検出信号は、まず、増幅部２１によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換部２２へ送られ、デジタル信号に変換される（Ｓ４１）。

ここで、制御部１０は、マークＭが検出されると予測される位置の直前から、上記位置情報２０ａの出力のタイミングで、マーク検出器１９からのアナログの出力信号をＡ／Ｄ変換部２２でＡ／Ｄ変換し、各出力値のサンプリングデータに対応するエンコーダセンサ２０からの位置情報２０ａを入力していき（Ｓ４２）、この位置情報２０ａとＡ／Ｄ変換でサンプリングされた出力値とを記憶する（Ｓ４３）。この記憶データは、制御部１０内の所定の記憶領域に格納される。

図８のフローに戻って、記録媒体Ｐが副走査方向に搬送されることにより、マーク検出器１９がマークＭの通過を終了すると（Ｓ５）、上記位置情報２０ａの割り込み処理を不許可として位置情報２０ａの割り込みを終了する（Ｓ６）。次いで、制御部１０は、各位置情報２０ａに対するＡ／Ｄ変換値（サンプリングデータ）から、ピークのＡ／Ｄ変換値に対応する位置情報を算出する（Ｓ７）。この算出された位置情報は、制御部１０内の所定の記憶領域に格納される。

算出された位置情報はマークＭの中心位置であることから、制御部１０は、この位置情報を、記録媒体Ｐを大距離移動させる際の基準位置とする。即ち、制御部１０は、更に副走査駆動部１７を駆動制御して副走査モータ１８を駆動させることにより記録媒体Ｐを副走査方向に移動させ、上記位置情報の示す位置から新たにエンコーダセンサ２０によってロータリーエンコーダのパルス数のカウントを開始する。マークＭは特定のノズルから特定のタイミング（図７ではヘッドｈのＮｏ．ｍノズルから１ブロックの最初のスキャン時）で記録されるため、このマークＭのピークを検出した位置情報の示す位置から記録媒体Ｐを何カウント移動させれば、次のブロックを印画する際の最初のスキャン（図７のｎ＋４スキャン目）を行うべき適正な位置まで移動するかが判る。

制御部１０には、この適正位置までのカウント数（指定カウント数）が記憶されており、ここで制御部１０は、エンコーダセンサ２０によってロータリーエンコーダのパルス数をカウントすることにより、上記マークＭのピークを示す位置から記録媒体Ｐを指定カウント数移動させ（Ｓ８）、マークＭの検出による正常移動動作を終了する。

マーク検出器１９から実際に記録媒体Ｐ上に記録されたマークＭを検出した位置までの距離は、一度調整されてしまえば、マーク検出器１９とマークＭの記録位置で固定されているため、周囲の環境や送りローラＲ１、Ｒ２等の機構的誤差によらず一定である。従って、記録媒体Ｐを副走査方向に、ヘッド長に近い大距離移動させる場合でも、少量の移動誤差しか生じないことになり、大距離の移動に対し、飛躍的に送り誤差を低減することができるようになる。これにより記録ヘッドＨにより次のブロックの印画を開始しても、先に印画されたブロックとの間に白スジ等の発生なく印画を行うことができる。

一方、Ｓ５のステップにおいて、位置情報の割り込み処理を開始した後、記録媒体Ｐを所定距離（マーク検出器１９の検出光がマークＭを通過するであろうと予測される距離）移動して、マークＭを検出すべき位置まで記録媒体Ｐを移動させたにもかかわらず、何らかの理由により記録媒体Ｐ上にマークＭが記録されていなかったり、記録されたマークＭが消えてしまったりしたこと等によって、マーク検出器１９によりマークＭが正常に検出されなかった場合（Ｓ９）、上記Ｓ４のステップにおいて開始した位置情報割り込み処理を不許可とし（Ｓ１０）、前回までの移動量に基づいて記録媒体Ｐを移動させる。

即ち、制御部１０には、前述したように、マークＭのピーク位置を検出した位置情報が記憶されるため、その記憶された前回のマークＭのピーク位置を検出した位置情報と上記指定カウント数とから前回の記録媒体Ｐの大距離移動時の移動量が判る。従って、制御部１０は、マークＭが正常に検出されなかった場合でも、前回までの移動量に基づいて副走査駆動部１７及び副走査モータ１８を駆動制御することにより、大きな誤差を生じることなく記録媒体Ｐを移動させることができる。

制御部１０は、かかる移動の後、駆動を停止させ（Ｓ１１）、マークＭを非検出した場合の移動を終了する。

本発明において、Ａ／Ｄ変換部２２は、制御部１０がマーク検出器１９による検出出力のピークの位置を算出するに足る十分なサンプリング値を取得した時点で、マーク検出器１９からの出力信号のＡ／Ｄ変換を停止することが好ましい。これによりデータ処理の時間的な無駄を省くことができると共に、サンプリングデータを記憶する記憶容量を低減することもできる。

また、本発明においては、Ａ／Ｄ変換部２２からの出力値をフィルタリングするフィルタリング手段を有することも好ましい。このフィルタリング手段は、Ａ／Ｄ変換処理されるデータの予測される正規分布の波形に則してフィルタリングすることで、スパイクノイズ等による不確定要素による誤動作を解除することができ、信頼性及び精度の一層の向上を図ることができるようになる。このようなフィルタリング手段としては、ソフトウェアでのローパスフィルタを制御部１０に設けることで実現可能である。

以上の説明では、マークＭは、図２に示したように、記録媒体Ｐ上の印画領域から外れた非印画領域に記録されるようにしたが、記録媒体Ｐの幅一杯にまで画像記録が行われる「縁なし画像」を形成する場合には、記録媒体Ｐの全面が印画領域となるため、非印画領域にマークＭを記録してこれを検出する上記態様は利用できない。このため、「縁なし画像」を形成する場合には、このマークＭは、記録ヘッドＨの主走査によって記録される領域よりも、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に記録されることが好ましい。

記録ヘッドＨの主走査によって記録される領域よりも記録媒体Ｐの搬送方向上流側は、記録ヘッドＨによって未だ記録が行われていない領域であり、この領域にマークＭが記録されれば、その後、記録媒体Ｐが副走査方向に搬送されることによって、マーク検出器１９がマークＭ上を通過する際に、このマークＭを検出することが可能である。しかも、その後、記録ヘッドＨの主走査によって画像が記録されることにより、上記マークＭを画像中に埋めてしまい、画像中において視認しづらくすることができる。

マークＭを記録ヘッドＨの主走査によって記録される領域よりも記録媒体Ｐの搬送方向上流側に記録する場合に好ましい記録ヘッドＨの構成について、図１０を用いて説明する。なお、図１と同一符号は同一構成を示し、ここでの説明は省略する。

図１０に示すように、４つのヘッドｈ１〜ｈ４からなる記録ヘッドＨのうち、インク滴を吐出することにより記録媒体ＰにマークＭを記録するためのノズルを有するヘッド（ここではヘッドｈ４とするが、特に問わない。）は、他のヘッドｈ１〜ｈ３に対して、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）の上流側に所定量（Ｄ）ずれて設けられている。このずれ量Ｄは、多くなると書き出し書き終わりでのオーバーヘッドが多くなり、印画時間に悪影響を与えるため、マークＭを記録するためのヘッドｈ１の１ノズル間隔分以上であり、好ましくは１ノズル間隔分以上Ｎ／５ノズル間隔分以下とすることである。但し、Ｎは１ヘッド当たりのノズル数とする。

このように記録ヘッドＨのうちのマークＭを記録するためのノズルを有するヘッドｈ４が、他のヘッドｈ１〜ｈ３に対して記録媒体Ｐの搬送方向上流側に１ノズル間隔分以上ずれて設けられていることにより、このヘッドｈ４によって、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に、そのずれ量Ｄ分だけ先行的にマークＭが記録される。このように先行的にマークＭが記録される領域は、記録媒体Ｐ上において未だ記録が行われていない領域であるため、記録媒体Ｐが副走査方向に搬送されることで、マーク検出器１９によって検出が可能となる。そして、その後、記録ヘッドＨが主走査されることによって、記録媒体Ｐ上に記録されたマークＭは画像中に埋められることになる。

このようにしてマークＭが記録される領域は、「縁なし画像」の印画領域内であるため、その後の記録ヘッドＨの主走査によって画像中に埋められるとはいえ、画像への影響を極力少なくする意味でも、マークＭはマーク検出器１９によって検出するに足る十分小さなエリアに記録されるべきである。このように十分小さなエリアにマークＭを記録するには、マークＭを記録するためのノズルに対応するデータを、主走査方向に沿ってマークＭを記録するに必要な距離だけ吐出にすることが好ましい。

なお、縁なし画像を記録する場合のマークＭの記録態様を図１１に示す。この縁なし画像を記録する場合のマークＭの記録態様も、（ａ）に示すように、一つのヘッドの一つのノズルから一つのマークＭのみを記録する態様、（ｂ）に示すように、一つのヘッドにおける隣接する複数のノズルのうちの一つおきのノズル（ここでは２つのノズル）から一度にマークＭを記録する態様、（ｃ）に示すように、一つのヘッドにおける隣接する複数のノズル（ここでは４つのノズル）から一度に複数のマークＭを記録する態様が挙げられる。

送り精度を確保する目的でマークＭを複数記録した場合には、マーク検出器１９による検出光のスポット径は、各マークＭの副走査方向に沿う間隔よりも小さくし、マークＭを記録するノズルに対応するデータを、主走査方向に沿ってマークＭを記録するに必要な距離だけ吐出にすることが好ましい。これにより、マークＭは十分小さなエリアに記録されると共に、複数のマークＭの各々を検出光によって確実に検出することが可能となる。これらノズルの制御は、制御部１０（図１に示す）によって行われる。

以上説明した本発明に係るインクジェット記録装置における記録媒体Ｐの位置情報の検出には、ロータリーエンコーダのパルス数をカウントするものに限らず、副走査モータ１８にステッピングモータを使用した場合には、そのステッピングモータに印加するステップパルス数をカウントすることによって行うようにしてよい。

また、マークＭを記録するマーク記録手段は、画像記録を行うための記録ヘッドＨを兼用するものに限らず、記録媒体Ｐの搬送方向に沿う方向において、マーク検出手段に対して一定の配置関係を維持できるように配設されるものであれば、記録ヘッドＨとは別体の独立した構成であってもよい。この場合、マークＭを記録する位置は、記録媒体Ｐの画像記録面に限らず、その裏面側であってもよい。このとき、マーク検出手段も記録媒体Ｐの画像記録面とは裏面側に配置されることはもちろんである。

本発明に係るインクジェット記録装置の概要を示す構成図本発明に係るインクジェット記録装置の構成ブロック図記録媒体上のマークの記録位置を示す図（ａ）〜（ｃ）は縁あり画像を記録する場合のマークの記録態様を説明する図（ａ）（ｂ）はマーク検出手段の構造を示す図サンプリングの様子を示すタイムチャートブロック印画の一例を説明する説明図記録媒体の移動時の制御動作を示すフローチャート記録媒体の移動時の制御動作を示すフローチャート本発明に係るインクジェット記録装置の他の実施形態を示す構成図（ａ）〜（ｃ）は縁なし画像を記録する場合のマークの記録態様を説明する図

符号の説明

Ｈ：記録ヘッド
ｈ１〜ｈ４：ヘッド
Ｐ：記録媒体
Ｍ：マーク
Ｒ１、Ｒ２：送りローラ
１０：制御部
１１：Ｉ／Ｆ部
１２：画像展開部
１３：画像メモリ
１４：ヘッド駆動部
１５：主走査駆動部
１６：主走査モータ
１７：副走査駆動部
１８：副走査モータ
１９：マーク検出器
２０：エンコーダセンサ
２０ａ：位置情報
２１：増幅部
２２：Ａ／Ｄ変換部

Claims

記録媒体をその搬送方向に沿って移動させる記録媒体移動手段と、
前記記録媒体移動手段の移動に同期して前記記録媒体移動手段の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
前記記録媒体に所定のマークを記録するマーク記録手段と、
前記記録媒体に対して一定の距離を持って配置されると共に前記マーク記録手段により記録されたマークを検出するマーク検出手段と、
前記マーク検出手段により前記マークを検出した際の出力信号と前記位置情報検出手段からの位置情報とに基づいて前記マークの位置を検出すると共に、前記記録媒体移動手段による記録媒体の移動量を前記マークの位置を基準として決定する制御手段とを有するインクジェット記録装置であって、
前記マーク検出手段からの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段を有し、
前記制御手段は、前記位置情報検出手段による位置情報出力のタイミングで前記マーク検出手段の出力信号のＡ／Ｄ変換を行うと共に、そのサンプリングデータから前記マークの基準検出位置を算出することを特徴とするインクジェット記録装置。
前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記制御手段が前記マーク検出手段による検出出力のピークの位置を算出するに足る十分なサンプリング値を取得した時点で、前記マーク検出手段からの出力信号のＡ／Ｄ変換を停止することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記制御手段が前記マーク検出手段により前記マークを検出すると予測される直前からＡ／Ｄ変換を開始することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
前記Ａ／Ｄ変換手段からの出力値をフィルタリングするフィルタリング手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
前記マーク記録手段により同時に複数のマークを記録することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のインクジェット記録装置。