JP5312122B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドよりインクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

従来から、インクジェット記録装置では、記録媒体上でのドットの記録される位置（インク滴の着弾位置）のずれを補正する技術が知られている。特許文献１には、記録ヘッドを搭載したキャリッジの走査方向の位置に応じてインクの吐出タイミングを制御することで、キャリッジと記録媒体との距離が走査方向で変動した場合にも、走査方向の位置によらず記録位置を正確に補正できる技術が開示されている。

特開特開平１１−２４０１４６号公報

しかしながら、キャリッジの走査方向の位置に応じてインクの吐出タイミングを制御した場合、目標の記録位置にドットを記録することができるが、吐出タイミングを補正した位置で白スジまたは黒スジが発生してしまう。

図２０は、従来の記録位置調整方法により、キャリッジの走査方向の位置に応じてインクの吐出タイミングを制御した場合のスジの発生を説明する図である。図２０（Ａ）は、キャリッジの走査方向の位置と記録位置ずれ量との関係を示す概略図である。同図において、４２で示す破線が目標の記録位置であり、目標記録位置に対してのずれ量を縦軸に示している。同図に示すように、走査方向における記録位置のずれ量は連続的に変化する。

図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）のように走査方向に記録位置ずれが変動する場合に、記録位置ずれ量に合わせてインクの吐出タイミングずらし量を生成するときの、記録位置ずれ量と吐出タイミングずらし量との関係を示す図である。吐出タイミングずらし変化量はキャリッジエンコーダの１ステップ単位で生成することが可能であり、図２０（Ｂ）においては、現在の吐出タイミングから１ステップ遅くするか、１ステップ早くするようにインク吐出タイミングを補正している。

上記のように吐出タイミングを補正した場合、記録位置のずらし量の不連続が発生する。図２０（Ｃ）には、走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施しない場合（Ｃ−１）、実施した場合（Ｃ−２）それぞれの走査方向におけるドット１００の配置を示す。破線１５は目標の記録位置を示しており、同図では走査方向において所定の間隔で記録位置を補正している。走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施していない場合、ある目標記録位置（図中左側）に対して記録位置ずれが補正されドット間のずれ量は近接領域においては微小になるが、図中右側の目標記録位置に対しては記録位置のずれが発生する。

一方で、走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施した場合、走査方向の複数の目標記録位置に対して記録位置ずれが補正される。このように記録位置調整を実施する場合、どの記録位置においても目標記録位置に対し近い位置にドットを記録することができる。しかし、ずらし量を変化させる位置（目標記録位置）では、近接のドットとの微小なずれ量よりも大きい変化量を加えることになり、画像にスジが発生する。この図の例では白スジが発生し、ドットの重なり方によっては黒スジが発生する場合もある。

そこで、本発明は、キャリッジの走査方向の位置に応じて記録位置のずれを補正する際に、スジの発生に伴う画像品位の低下を軽減することである。

本発明は、インクを吐出するための複数のノズルを配列してなるノズル列を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載し、前記複数のノズルの配列方向と交差する走査方向に走査するキャリッジと、を有し前記記録ヘッドを記録媒体の同一領域に複数回走査することにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの記録位置のずれ量を前記走査方向の複数の位置で取得する取得手段と、前記複数の記録位置のずれ量に基づいて、前記記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを変更するように制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記複数の記録位置のずれ量に基づいて吐出タイミングを変更した位置が、前記同一領域に記録する複数の走査においてそれぞれ異なるように制御することを特徴とする。

本発明によれば、キャリッジの走査方向の位置に応じて記録位置のずれを補正する際にスジの発生に伴う画像品位の低下を軽減することができる。

本発明を適用可能な記録装置の斜視図。 反射型光学センサを説明するための模式図。 本実施形態の記録装置の制御回路の概略ブロック図。 本実施形態の記録位置調整方法の特徴を説明する図。 本実施形態の記録位置調整方法の手順を示すフローチャート。 記録媒体と記録ヘッドとの距離の変動を示す図。 反射型光学式センサ３０の出力変化を示す図。 主滴およびサテライトの飛翔の様子を示す図。 記録位置ずらし量を変化させる方法の概要を説明する図。 記録位置ずれ量を変化させる手順を示すフローチャート。 記録位置調整によるドット配置の変化を示す図。 図１１の３状態（Ａ）〜（Ｃ）における記録位置ずれ量を示す図。 記録位置ずらし量を変化させたときのドット配置を示す図。 図１３のドット配置の平均ずれ量を説明する図。 キャリッジの姿勢変動による記録位置ずれの変動を説明する図。 キャリッジの姿勢変動を検出する調整パターンを示す図。 １２色のインクを搭載した記録装置の記録位置ずれの例を示す図。 記録位置ずれ量を検出するパターンの全体図。 記録ずらし量位置を変化させたときの記録位置ずれ量を示す図。 従来の記録位置調整方法を説明する図。

図１は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の外観斜視図である。インクジェット記録装置（以下、記録装置ともいう）２の前面に手差し挿入口８８が設けられ、その下部に前面へ開閉可能なロール紙カセット８９が設けられている。また、記録紙等の記録媒体は手差し挿入口８８又はロール紙カセット８９から記録装置内部へと供給される。インクジェット記録装置は、２個の脚部９３に支持された装置本体９４、排紙された記録媒体を積載するスタッカ９０、内部が透視可能な透明で開閉可能なアッパカバー９１を備えている。また、装置本体９４の右側には、操作パネル１２、インク供給ユニット及びインクタンクが配設されている。

記録装置２は、さらに、記録紙等の記録媒体を矢印Ｂ方向（副走査方向）に搬送するための搬送ローラ７０と、記録媒体の幅方向（矢印Ａ方向、走査方向）に往復走査を可能に案内支持されたキャリッジユニット（キャリッジ）４を備えている。さらに、キャリッジ４を矢印Ａ方向に往復移動させるためのキャリッジモータ（不図示）及びキャリッジベルト（以下、ベルト）２７０と、キャリッジ４に装着された記録ヘッド１とを備える。また、インクを供給するとともに記録ヘッド１の吐出口の目詰まりなどによるインク吐出不良を解消させるための吸引式インク回復ユニット９とを備えている。また、走査方向にはリニアスケールが設けられており、エンコーダセンサ（不図示）の出力パルスをカウントすることでキャリッジ４の相対的な移動距離が検知され、この情報に基づいてインクの吐出タイミングも制御される。

この記録装置の場合、キャリッジ４には、記録媒体にカラー記録を行うために、１２色のカラーインクに対応して１２のヘッドからなる記録ヘッド１が装着されている。以上の構成で、搬送ローラ７０によって記録媒体を所定の記録開始位置まで搬送した後、キャリッジ４により記録ヘッド１を主走査方向に走査させる動作と、搬送ローラ７０により記録媒体を副走査方向に搬送させる動作とを繰り返すことにより記録が行われる。

即ち、ベルト２７０およびキャリッジモータ（不図示）によってキャリッジ４が図２に示された矢印Ａ方向に移動することにより、記録媒体に記録が行われる。キャリッジ４が走査される前の位置（ホームポジション）に戻されると、搬送ローラによって記録媒体が副走査方向（図２に示された矢印Ｂ方向）に搬送される。その後、再び図２中の矢印Ａ方向にキャリッジを走査することにより、記録媒体に対する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、記録媒体の１枚分の記録が終了すると、その記録媒体はスタッカ９０内に排紙され、１枚分の記録が完了する。

また、キャリッジ４には反射型光学センサ３０が設けられており（不図示）、これは記録位置のずれを検出するために、記録媒体（用紙）に記録された調整パターンの濃度を検出する機能を果たす。キャリッジ４の走査方向への走査および副走査方向への用紙搬送動作を組み合わせることにより、光学センサ３０は用紙上に記録された調整パターンの濃度を検出することができる。なお、反射型光学センサ３０は用紙の端部検知に利用しても良い。

図２は、反射型光学センサ３０を説明するための模式図である。反射型光学センサ３０は、発光部１１と受光部１２を有している。発光部１１から発した光Ｉｉｎ１６は被記録媒体３の表面で反射する。反射光としては正反射と乱反射が存在するが、記録媒体３上に記録された画像の濃度をより正確に検出のためは乱反射光Ｉｒｅｆ１７を検出することが望ましい。そのため、受光部１２は発光部１１からの光の入射角と異なるよう配置している。検出し得られた検出信号は記録装置の電気基板に伝えられる。

ここでは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋなどの主インクや特色インクを含む全てのインク吐出を行なうヘッドについてのレジ調整を行なうために、発光部としては白色ＬＥＤもしくは３色ＬＥＤ、受光部としては可視光域に感度をもつフォトダイオードを用いるものとする。ただし、重ね記録された互いの相対記録位置と濃度の関係を検出する場合において、異なるインクのノズル列同士の調整を行なう場合には、検出感度の高い色を選択可能である３色ＬＥＤを用いることがより好適である。なお、詳しくは後述するが記録媒体３上に記録された画像の濃度の検出においては、濃度の絶対値を検出する必要はなく相対的な濃度が検出できれば良い。また、後述する調整パターン群に属する各パターン（パッチとも呼ぶ）内の相対的な濃度差が検出できる程度の検出分解能を有していれば良い。

さらに、反射型光学センサ３０を含む検出系の安定度に関しては、調整パターン群を一式検出し終わるまでに検出濃度差に影響を与えない程度であれば良い。感度調整については、例えば、用紙の非記録部分に光学センサ３０を移動して行なう。調整方法としては、検出レベルが上限値となるように発光部１１の発光強度の調整を行なう、あるいは、受光部１２内で検出アンプの利得調整を行なう方法がある。なお、感度調整は必須ではないが、Ｓ／Ｎを向上させ検出精度を高める方法として好適である。

反射型光学センサ３０の空間解像度は、一つの調整パターンの記録領域よりも小さい領域を検知できる解像度であることが望ましい。所定の領域を複数回の記録走査で完成させるマルチパス記録において、２つのパターン群を走査方向と副走査方向それぞれに、隣接するように調整パターン群を記録した場合、副走査方向の記録幅はパス数に応じて小さくなるため記録パス数によりセンサの解像度は制限を受ける。また、センサの解像度から記録パス数（記録幅）を決定しても良い。また、記録媒体と反射型光学センサの距離が変わるとフォトトランジスタで受光する光量が変化するようになっており、記録媒体とキャリッジ４との距離（記録媒体と記録ヘッドとの距離に相当）も検出可能になっている。

図３は、記録装置２の制御回路の概略ブロック図である。コントローラ４００は主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ４０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ４０３、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ４０５を有する。ホスト装置４１０は、画像データの供給源である。具体的には、画像記録に係る画像等のデータの作成、処理等を行なうコンピュータの他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１２を介してコントローラ４００と送受信される。操作部４２０は操作者による指示入力を受容するスイッチ群である。電源スイッチ４２２、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ４２６がある。また、マニュアルでレジ調整を行なうためのレジ調整起動スイッチ４２７、マニュアルで該調整値を入力するためのレジ調整値設定入力部４２９等を有する。センサ群４３０は装置の状態を検出するためのセンサ群であり、上述の反射型光学センサ３０、ホームポジションを検出するためのフォトカプラ１０９および環境温度を検出するために適宜の部位に設けられた温度センサ４３４等を有する。

ヘッドドライバ４４０は、プリントデータ等に応じて記録ヘッド１内の吐出ヒータを駆動するドライバである。ヘッドドライバ４４０は、プリントデータを吐出ヒータの位置に対応させて整列させるシフト・レジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路がある。さらに、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子の他、ドット記録位置調整のために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定するタイミング設定部等を有する。

記録ヘッド１には、サブヒータが設けられている。サブヒータはインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行なうものであり、吐出ヒータと同時にプリントヘッド基板上に形成された形態および／または記録ヘッド本体ないしはヘッド・カートリッジに取り付けられる形態とすることができる。モータドライバ４５０はキャリッジモータ４５２を駆動するドライバであり、ＬＦモータ４６２は記録媒体を搬送するために用いられるモータであり、モータドライバ４６０はそのドライバである。

以下、本実施形態の記録位置調整方法の詳細について説明する。本実施形態の記録位置調整方法は、走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施するにあたりラスターごとに記録位置のずらし量を変化させることを特徴としている。これにより、走査方向の複数の位置で記録位置ずらし量を変化させたときにドット間の間隔が大きく変化したとしても、間隔が大きく変化する走査方向の位置がラスターごとに異なるので、画像品位の低下を軽減できる。

図４は、本実施形態の記録位置調整方法の特徴を説明する図である。図４（Ａ）は、走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施しない場合のドット配置、（Ｂ）は従来の方法により走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施した場合のドット配置である。また、（Ｃ）には本実施形態の記録位置調整方法により走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施した場合のドット配置を示す。同図では、５１〜５６の６ラスターそれぞれに６ドット分のドットを配置する例を示している。また、本実施形態ではマルチパス記録に記録を行っており、同一ラスターは同パスで記録している。即ち、ラスター５１を１パス目、ラスター５２を２パス目、ラスター５３を３パス目、ラスター５４を４パス目、ラスター５５を５パス目、ラスター５６を６パス目で記録する。

図４（Ａ）では、走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施していないために、右側の目標記録位置に対し記録位置ずれが発生する。これに対して、図４（Ｂ）のように複数の目標記録位置に対し記録位置調整を実施した場合、目標記録位置からの記録位置ずれ量は同一ラスター（同一パス）で一定となる。したがって、走査方向の同じ位置で記録位置調整が実施される。この場合、ドットとドットの間に隙間ができて白スジが発生する（あるいは、ドット同士が走査方向に重なりあって黒スジが発生する）。

本実施形態では、図４（Ｃ）のようにラスター（パス）ごとに記録位置ずらし量を変化させることによりスジの発生を軽減する。つまり、ラスター５１では（Ｂ）と同じ位置で記録位置ずらし量を変化させ、ラスター５２ではラスター５１よりも２ステップ後のタイミングで記録位置ずらし量を変化させる。同様にして、ラスター５３ではラスター５１よりも２ステップ前のタイミング、ラスター５４ではラスター５１よりも１後のタイミングで記録位置ずらし量を変化させる。さらに、ラスター５５ではラスター５１よりも１ステップ前のタイミング、ラスター５６ではラスター５１と同じタイミングで記録位置ずらし量を変化させる。

以上のように、本実施形態の記録位置調整方法では、ラスター（パス）ごとに記録位置ずらし量を変化させており、吐出タイミングが変更になる位置が分散されるのでスジの発生を軽減することができる。

続いて、本実施形態における記録位置調整方法の一連の手順を示す。図５は、本実施形態の記録位置調整方法の手順を示すフローチャートである。なお、本記録位置調整方法は、制御部としてのＣＰＵ４０１がＲＡＭ４０３に格納されたプログラムを読み出して実行する。

まず、ステップ１においてマルチパス記録のパス数Ｎを特定する。パス数は、ホスト装置から画像データとともにに受信する制御情報（画像品位および記録媒体）に基づいて決定される。また、同ステップではＫを１にセットする。Ｋは所定領域の画像を記録する際のカウンタであり、現在記録中の画像に対して何パス目の記録であるかをモニタできるようになっている。

次に、ステップ２において、ＲＯＭ４０３に格納されている記録位置ずらし量を取得する。この記録位置のずらし量は、反射型光学センサの検出結果等から算出されＲＯＭ４０３に格納されているものであり、走査方向に応じて複数の値が設定されている。記録位置ずらし量の算出方法については、後述する。

次に、ステップ３では、記録位置を基準としたずらし量から吐出タイミングを基準としたずらし量へと変換して、吐出タイミングずらし量を決定する。吐出タイミングをずらすには、キャリッジエンコーダを基準として生成されるトリガを基準にインクを吐出させるためのヒート信号の生成タイミングをずらす。吐出タイミングをずらす場合、キャリッジエンコーダを基準に実施しても良いし、キャリッジエンコーダを基準に生成されるトリガを基準にしても良い。

次に、ステップ４では１回の走査（１パス分の記録）が終了し、次のパスに移行する際にＫの値をカウントアップする。

次に、ステップ５でマルチパス記録のパス数ＮとＫとを比較確認する。Ｋがパス数Ｎよりも小さい場合（所定領域のマルチパス記録が完了していない場合）にはステップ６へ移行し、Ｎ＝Ｋの場合にはステップ７へ移行する。

ステップ６では、記録位置ずらし量にパスごとに異なる補正量を加えて、パス（ラスター）ごとに記録位置ずらし量を増減させる。ステップ６の後は、ステップ３以降の処理を再び繰り返す。なお、ここでの処理方法については後述する。

ステップ７では、記録終了かを確認し、記録が終了していない場合には同様の操作をステップ１から繰り返す。

（記録位置ずらし量の取得）
本実施形態において、記録位置のずらし量は走査方向に応じて複数の値が設定されおり、上記複数の位置で求められる記録位置のずれ量を相殺する値として算出される。

まず、図６を用いて記録媒体と記録ヘッドとの距離が走査方向で変動したときの記録位置ずれを説明する。図６は、記録媒体３とキャリッジ４（記録ヘッド１）との距離（以下、ヘッド紙間距離ともいう）が走査方向で変動している様子を示す断面図である。ヘッド紙間距離が所定の距離にないと、往方向のキャリッジ移動で記録される位置と復方向で記録される位置とでずれが発生する。また、ある特定位置で往方向と復方向の記録位置が合うように往方向、復方向それぞれの吐出タイミングを決定し、この吐出タイミングで走査方向全域を記録した場合、ヘッド紙間距離に変動があると記録位置のずれが発生する。したがって、図６に示すように、走査方向の複数の位置（目標記録位置４２）にごとに往方向と復方向の記録位置ずれ量を求め、吐出タイミングを決定する必要がある。この場合、往方向と復方向の記録位置ずれ量を求め、この記録位置ずれ量に対し往方向と復方向で２分の１ずつインク吐出タイミングを調整することが望ましい。

次に、記録位置ずれ量の算出方法について説明する。記録位置のずれ量はヘッド紙間距離とインク飛翔速度とキャリッジの移動速度に基づいて算出され、ヘッド紙間距離はキャリッジに搭載した反射型光学センサ３０で測定することが可能である。

図７は、記録媒体との距離が変化した時の反射型光学式センサ３０の出力変化を示す。同図において、３２はプラテン上の記録媒体の基準高さであり、記録媒体の高さ位置が変動することでヘッド紙間距離も変動する。なお、３７は記録媒体の高さ変動領域である。なお、３７の高さ変動領域において、出力変化がほぼ線形を保つように反射型光学センサ内の発光部、受光部の配置を決める。例えば、基準の高さを「０ｍｍ」としてそのときの出力値に対して、「−０．３ｍｍ」および「０．３ｍｍ」の相対的な出力値を求める。高さ変動領域３７において線形が保たれているため、例えば「−０．３ｍｍ」高さの位置の出力が「０．４（相対値）」、「０．３ｍｍ」高さの位置の出力が「０．６（相対値）」であるときを考える。このとき、光学式センサの出力が「０．５（相対値）」の場合、高さは「０ｍｍ」と検出される。つまり、予め基準高さにおける反射型光学センサの出力を校正することで、反射型光学センサの出力から高さ変動を取得することができる。なお、反射型光学センサを構成する発光用ＬＥＤ及び受光用フォトトランジスタの素子ばらつきを校正するために、発光側で発光量を調整して受光側で増幅度を調整してもよい。

このような出力値の調整を行い、反射型光学センサを用いて走査方向の複数の位置でヘッド紙間距離を測定する。測定点の数は任意であるが、数が多いほどヘッド紙間距離が変動した場合にも正確に記録位置ずれを補正できる。

次に、測定したヘッド紙間距離、キャリッジの走査速度、およびインクの飛翔速度を用いて、以下の式１より記録位置のずれ量を算出する。

ここで、インクの飛翔速度について説明を加える。図８は、記録ヘッド１から吐出されたインク滴の飛翔の様子を表す概念図である。同図において、４３は主滴、４４はサテライト、４５は主滴の記録位置ずれ量、４６はサテライトを考慮した記録位置ずれ量である。

インクの飛翔速度は、主に主滴の吐出速度で決定できる。ところが、図８に示すように主滴に対してサテライト成分が多い場合、最適な記録位置が主滴の着弾位置とは異なる位置になる。例えば、図８では主滴の記録位置は４５に示す位置であるが、ヘッド紙間距離に依存してサテライトの記録位置は主滴から遠い位置になる。目視で見た場合、主滴とサテライトを重ね合わせた位置がこの液滴の中心位置に見える。そのため、図８のサテライトを考慮して記録ずれ量を補正する必要がある。これは、主滴の吐出速度、サテライトの吐出速度、主滴の大きさ、サテライトの大きさを考慮したインクの飛翔速度で求めるのが適切である。そこで、インクの飛翔速度は、サテライトを考慮した記録位置を算出することができる速度のことである。実験的には、主滴の大きさ、サテライトの大きさ、それぞれの吐出速度を考慮した場合、主滴の吐出速度の約４分の３になる。そこで、例えば、インクの飛翔速度をインク吐出速度の４分の３と定めても良い。また、それぞれの吐出速度及び大きさからは、以下の式２を用いることで求めても良い。

ここで、Ｍは主滴の大きさ、Ｖは主滴の吐出速度、Ｓはサテライトの大きさ、Ｖｓはサテライトの吐出速度である。

ヘッド紙間距離は、主にプラテンの走査方向の平面度に依存する。しかしながら、記録媒体の剛度によってはプラテンの平面度と一致するもの、プラテンの平面度とは異なる変動量を持つものが存在する。そのため、走査方向の複数の位置でヘッド紙間距離を測定するにあたっては、記録媒体ごとに取得することが望ましい。また、記録媒体は記録により記録媒体の伸び縮み（コックリング）が発生するため、このコックリングに起因するヘッド紙間距離の変化を考慮することが望ましい。したがって、測定したヘッド紙間距離に記録パスごとの補正量を加算することでより正確にヘッド紙間距離を取得できる。なお、ヘッド紙間距離の検出方法としては、本実施形態の反射型光学センサにより直接検出する方法の他、テストパターンを用いる等の方法であってもよい。

（記録位置ずらし量の生成）
次に、記録位置ずらし量の生成方法（図５のステップ６）について説明する。まず、本実施形態におけるパスごとに記録位置ずらし量を変化させる方法の概要を説明する。図９は、記録位置ずらし量をパスごとに変化させる際の走査方向の位置と記録位置ずれ量との関係を示しており、（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ１パス目から３パス目における関係を示している。（Ａ）の１パス目では、記録位置ずれ量を表す元データより記録位置ずらし量（吐出タイミング）を算出する。（Ｂ）の２パス目では、元の記録位置ずれ量の振幅を変化させ、変化させた記録位置ずれ量から記録位置ずらし量（吐出タイミング）を生成する。このように記録位置ずれ量の元データを変化させることで、吐出タイミングを補正するタイミングもずらすことができる。この場合、吐出タイミングを直接ずらすのに較べて、ずらし量を変化させたことにより発生する記録位置ずれ量を適正に管理することができる。（Ｃ）の３パス目も同様に、元の記録位置ずれ量の振幅を２パス目とは異なるように変化させ、変化させた記録位置ずれ量から記録位置ずらし量（吐出タイミング）を生成する。図（Ａ）〜（Ｃ）のように、３回の記録位置ずれ量の平均値が元の記録位置ずれ量とができるだけ近く、ないしは一致するように記録位置ずらし量を生成することで全体のずらし量を低減させることができる。

続いて、図１０に各パスの記録位置ずれ量に補正量を加算して記録位置のずらし量をパスごとに変化させる手順を示すフローチャートを示す。本実施形態のように、パスごとに記録位置のずらし量を変化させる場合、画像形成単位（６パス記録であれば６回）で上記ずらし量が１順することが望ましい。

ステップ１では、パス数Ｎおよび現在の記録パス数（パスカウント）Ｋの特定を行う。これは、図６に示すフローチャートのステップ１と同じである。

次に、ステップ２において、Ｎ＝Ｋかを判断し、所定パス数のカウントアップが実施されたかどうかを確認する。パスカウントＫが所定パス数Ｎよりも小さい場合は次のステップ３へと移行し、パスカウントＫと所定パス数Ｎが等しい場合にはステップ８へと移行する。

次に、ステップ３では、パスカウントＫに応じて加える補正量を算出する。なお、予めパスカウントにあわせて補正量をＲＯＭ４０３にテーブルとして用意してもよい。

ステップ４に移行すると、ステップ３の算出で求められた補正量を記録位置ずれ量に加算し、現在のパスでの記録位置ずらし量を特定する。補正量がテーブル化されている場合には、テーブル化された補正量パラメータを参照し、記録位置ずらし量を決定する。

ステップ５では、記録ずらし量からキャリッジエンコーダを基準とした吐出タイミングずらし量を生成する。

ステップ６で、１回の記録パスが完了し次パスに移行する際にパスカウントＫをカウントアップし、ステップ７でＮ＝Ｋかを判断し、所定パス数のカウントアップが実施されたかどうかを確認する。パスカウントＫがパス数Ｎと同じになった場合には次処理へ移行する。パスカウントＫとパス数Ｎが同じになることは、所定領域の画像処理が終了したことを意味する。パスカウントＫがパス数Ｎよりも小さい場合はステップ４に戻り、以降のステップを繰り返す。

ステップ８において、記録終了か否かを判断し、記録終了していない場合には同様の処理をステップ１から繰り返して、これを記録終了まで継続する。

以上のとおり、本実施形態の記録位置調整方法では、走査方向の複数の位置で記録位置調整を実施するにあたりラスターごとに記録位置のずらし量を変化させることを特徴としている。これにより、走査方向の複数の位置で記録位置ずらし量を変化させたときにドット間の間隔が大きく変化したとしても、間隔が大きく変化する走査方向の位置がラスターごとに異なるので、画像品位の低下を軽減できる。

（その他）
ここで、本実施形態の記録位置調整方法の効果について説明を加える。

図１１は、（Ａ）理想記録位置（記録位置のずれが無い状態）のドット配置、（Ｂ）記録位置調整なしのときのドット配置、記録位置調整ありのときのドット配置を示した模式図である。同図において、格子状に示した四角の隅を目標記録位置とした場合、理想記録位置に記録できている（Ａ）では、全ての点がキャリッジの走査方向に対して隅に記録される。ところが、実際の記録ではヘッド紙間距離の変動等により（Ｂ）のようにドット配置がずれてしまう。ここで、最小補正解像度を４ｕｍとしたとき、（Ｃ）のように目標記録位置４２間の中心部（記録位置調整の解像度の半分の位置）で記録位置ずらし量が変化することが最もずれ量を少なくする。

図１２は、図１１の３状態（Ａ）〜（Ｃ）における記録位置ずれ量を示す。（Ａ）の理想的な記録位置ではずれ量が０ｕｍである。一方で、記録位置調整なしの（Ｂ）では、キャリッジ走査位置が進むほど記録位置のずれが大きくなり、同図において最大ずれ量は４ｕｍになる。なお、図１１は模式図でありここでは線形変化を示しているが、実際には線形とは限らない。一方、記録位置調整ありの（Ｃ）の場合、記録位置調整の解像度の半分の位置でずらし量が変化するように記録位置調整しているため、ずれ量の最大は約１．６ｕｍとなる。

図１２には、パス（ラスター）ごとに記録位置のずらし量を変化させたときのドット配置を示す。ここでは、図中の１番上のラスターが１パス目で記録され、中央のラスターが２パス目で記録され、１番下のラスターが３パス目で記録される。１パス目は記録位置のずらし量の変化点が図１１の（Ｃ）記録位置調整ありの場合と同じである。２パス目では、キャリッジ走査方向において１ステップ前の位置、３パス目では一ステップ後の位置で記録位置ずらし量が変化するように調整を実施している。各ラスター単位で記録位置ずれ量の最大を検討すると、１パス目で約１．６ｕｍ、２パス目および３パス目では約２．４ｕｍとなってしまう。しかし、３パスでひとつの線を記録するため、実際の見え方は３パスのずれ量の平均値となり、図１４に示すように最大ずれ量は約０．８ｕｍとなる。このように、多パス記録においては、記録位置ずらし量をパスごとに変化させることで、記録されるドットの調整精度を高めることが可能になる。

また、上述の実施形態では、走査方向における記録位置ずれの変動要因としてヘッド紙間距離の変動を挙げたが、その他の要因によっても走査方向における記録位置ずれが変動する。したがって、走査方向におけるヘッド紙間距離だけでなく、その他の要因についても測定し、記録位置ずれの変動を算出することが好適である。例えば、記録位置ずれが走査方向で変動する他の要因としては、キャリッジの姿勢変動がある。以下に、キャリッジの姿勢変動による記録位置ずれの測定方法について説明を行なう。

図１５は、キャリッジに姿勢変動による記録位置ずれの変化を説明する図である。同図において、８００はメインレール、９００ａおよび９００ｂはノズル列、１０はキャリッジエンコーダ、３１はインク吐出方向、２１は記録位置ずれを示す。例えば、メインレール８００がわずかに曲がっている場合を想定すると、キャリッジ４の姿勢はある位置では、プラテンに対し斜めになり、ある位置ではプラテンに対し平行になる。キャリッジ４に搭載された記録ヘッドのノズル列９ａと９ｂは走査方向にずれて配置されており、各ノズル列で記録媒体上の同一位置に記録する場合、それぞれの吐出タイミングは両ノズル列の間隔とキャリッジ走査速度を考慮した時間分だけずれる。そのため、ノズル列９００ａおよび９００ｂが記録媒体上の同一位置に記録するとき各ノズル列がインクを吐出する時点での走査方向の位置が異なるため、キャリッジの姿勢が異なることがある。このようにして、キャリッジ姿勢が異なる結果、同一位置に記録させるドットの位置がずれてしまう。仮にキャリッジの姿勢がキャリッジ走査領域全域で一定であれば、このずれ量は固定値で補正することができるが、キャリッジ位置ごとに姿勢が変動する場合、固定で補正することはできない。メインレールを端の２点で支持した場合、キャリッジが走査したときに２点支持の中央でたわみが発生することが想定される。そのたわみ量を十分に小さくするために支持部材７００で支持しているが、この支持部材７００がメインレールの基準位置に対し公差を持つと、この位置で変極点を有することになる。したがって、この変極点を中心とした記録ずれ量を測定することで、キャリッジ全体の記録ずれ量を測定することができる。

図１６には、走査方向の複数の位置でキャリッジの姿勢変動による記録位置ずれを検出するための調整パターン１３を示す。同図のように、記録位置ずれ量を検出するためのパターンを支持部材、つまりキャリッジ姿勢変動を発生させる要因位置、に配置することで、キャリッジ走査領域全域の記録位置ずれ量を算出することができる。

図１７には、１２色のインクを搭載した記録装置の記録位置ずれの例を示す。１２色は、Ｙ：イエロー、ＰＣ：フォトシアン、Ｃ：シアン、ＰＧｙ：フォトグレイ、Ｇｙ：グレイ、ＭＢｋ：マットＢｋ、ＰＭ：フォトシアン、Ｍ：マゼンダ、ＰＢｋ：フォトＢｋ、Ｒ：レッド、Ｇ：グリーン、Ｂ：ブルーである。そして、これらのインクに対応するノズル列が、図１７（Ａ）のように配列している。

図１７（Ｂ）は、この記録ヘッド１における１２色の記録位置ずれ量を示す。
同図からわかるように、右側６色と左側６色では異なる記録位置ずれの傾向を示す。これは、２点支持の中央を中心にキャリッジ姿勢が確定されるためであり、それぞれのノズルノズル列の取り付け誤差よりも大きく影響する。そこで、ここでは、右側の記録位置ずれの傾きおよび左側の記録位置ずれの傾きを求めることで１２色の調整値を算出する。

図１８は、記録位置ずれ量を検出するパターンの全体図を示す。３３は調整パターンＡであり、左側６色の両端ノズル（ＹとＭｂｋ）により記録したパターンである。３４は調整パターンＢであり、右側６色の両端ノズル（ＰＭとＢ）により形成したパターンである。３５は調整パターンＣであり、左側と右側のずれ量を検出するパターンである。このパターンの記録に使用するノズルとしては、例えばＭＢｋとＰＭを用いる。また、３６は確認パターンであり、ずれ量の調整が確実に実施されたことを確認するためのパターンである。ずれ量が最も大きくなるキャリッジ両端のノズル（ＹとＢ）で記録するのが望ましい。なお、以上の調整パターンは、往方向または復方向の何れか一方のみの走査で記録することにより、ヘッド紙間距離の変動による記録位置ずれ量分を排除できる。例えば、プラテン位置の上昇や紙厚が変化した場合など、ヘッド紙間距離が一定量変化する場合には、その変化分を吐出タイミングの補正量に加算すればよい。

以上のようにして、３色の記録位置ずれ量から１２色の記録位置ずれ量を算出することで、調整時間の短縮、メモリ容量の減少を実現することができる。また、取得した調整値の記憶方法に関しては、走査方向の調整値平均と各位置の調整値の差分をメモリに記憶する。これにより、走査方向全域の調整値取得を実施する回数を低減することができる。またさらに、以上のキャリッジ姿勢変動の記録位置調整は、ヘッドを変更したとき等に更新するようにすればよい。

また、上述の説明ではラスターごとに記録位置のずらし量を変化させたが、記録位置ずらし量を変化させる位置を変化させるようにしてもよい。図１９は、記録位置ずらし量を変化させる位置をラスターごとに変化させたときの走査方向の位置と記録位置ずれ量との関係を示す図で、（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ１パス目から３パス目における関係を示している。（Ａ）の１パス目では、記録位置ずれ量を表す元データより記録位置ずらし量（吐出タイミング）を算出する。（Ｂ）の２パス目では、元の記録位置ずれ量の位相を変化させ、変化させた記録位置ずれ量から記録位置ずらし量（吐出タイミング）を生成することで、記録位置ずらし量を変化させる位置を変化させる。（Ｃ）の３パス目も同様に、元の記録位置ずれ量の位相を２パス目とは異なるように変化させ、変化させた記録位置ずれ量から記録位置ずらし量（吐出タイミング）を生成する。以上により、上述の実施形態と同様にスジによる画像品位の低下を軽減できる。なお、これを上述の実施形態と組み合わせてもよい。

また、以上の説明では、ラスターごとに記録位置のずらし量またはずらし量を変化させる位置を異ならせたが、数ラスターごとでもよい。また、複数のノズル列により記録を行う際に、ノズル列間で同じように記録位置のずらし量またはずらし量を変化させても、スジの発生を目立たなくさせることが可能になる。

１ 記録ヘッド
２ 記録装置
３ 記録媒体
４ キャリッジ
３０ 光学センサ
４００ コントローラ
４０１ ＣＰＵ
４０３ ＲＡＭ
４０５ ＲＯＭ

Claims (7)

1. インクを吐出するための複数のノズルを配列してなるノズル列を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載し、前記複数のノズルの配列方向と交差する走査方向に走査するキャリッジと、を有し前記記録ヘッドを記録媒体の同一領域に複数回走査することにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの記録位置のずれ量を前記走査方向の複数の位置で取得する取得手段と、
   前記複数の記録位置のずれ量に基づいて、前記記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを変更するように制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記複数の記録位置のずれ量に基づいて吐出タイミングを変更した位置が、前記同一領域に記録する複数の走査においてそれぞれ異なるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録位置のずれ量は、前記記録ヘッドで記録媒体上に記録された調整パターンの目標位置からのずれ量であ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. 前記制御手段は、前記複数の走査ごとに異なる開始タイミングとなるように前記記録ヘッドのインクの吐出タイミングを変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の走査ごとに異なる補正値を前記複数の記録位置のずれ量に加算して走査ごとの吐出タイミングの変更量を算出し、前記走査ごとの変更量に基づいてインクの吐出タイミングを制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
5. 前記キャリッジには、前記複数の記録位置のずれ量を取得するための光学式センサが搭載されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 記録媒体を支持するプラテンを有し、
   前記記録ヘッドは、前記プラテンと並行に走査されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記キャリッジは、複数の支持点で支持されたメインレールに沿って走査され、
   前記取得手段は、前記複数の支持点の周囲を中心に前記複数の記録位置のずれ量を取得することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の記録装置。