インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
【課題】処理系に対する負荷を増大させること無く、キャリッジの加減速領域においても主走査方向における紙間距離の変動に対応した記録位置制御を行うことが可能なインクジェット記録装置および記録方法を提供する。
【解決手段】主走査方向における紙間距離の変動量から第１の補正量を取得し、記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する。また、キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する。各走査の開始前には、走査開始位置を取得して第１テーブルの絶対位置と第２テーブルの相対位置の位置合わせを行い、その上で第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、第３テーブルに格納する。走査中は、第３テーブルに格納された第３の補正量に従って、記録ヘッドからインクを吐出する。
【解決手段】主走査方向における紙間距離の変動量から第１の補正量を取得し、記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する。また、キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する。各走査の開始前には、走査開始位置を取得して第１テーブルの絶対位置と第２テーブルの相対位置の位置合わせを行い、その上で第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、第３テーブルに格納する。走査中は、第３テーブルに格納された第３の補正量に従って、記録ヘッドからインクを吐出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドをキャリッジによって走査させながら記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。特に、記録ヘッドから吐出されるインクの記録媒体における記録位置ずれの補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアル型のインクジェット記録装置では、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジが記録媒体に対して走査する主走査と、記録主走査とは交差する方向に、記録媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体に段階的に画像を記録する。このようなインクジェット記録装置の利点の一つは、様々なサイズの記録媒体に記録を行うことが出来ることである。昨今では、名刺サイズからＢ０以上のポスターサイズに至るまで、インクジェット記録装置が活用する範囲は拡大している。
【０００３】
インクジェット記録装置では、記録媒体に対し記録ヘッドが移動しながらインクを吐出するので、実際にインクが吐出される位置と吐出されたインクが記録媒体に着弾する位置とでは、主走査方向にずれが生じている。そしてこのずれの量は、記録ヘッドからのインクの吐出速度、キャリッジの走査速度、記録ヘッドと記録媒体の距離（以下、紙間距離と称す）などに応じて変化する。
【０００４】
紙間距離については、記録媒体の厚みによって変わるが、ページ内で一定であれば画像上問題は起こらない。しかし、例えば、撓みや巻き癖などによって記録中の記録媒体に凹凸が生じていると、紙間距離は記録ヘッドの主走査方向に対し一定ではなくなり、上記ずれ量が主走査方向の位置によって変化する。その結果、インクが記録媒体に着弾する位置に粗密が生じ、記録された画像において濃度むらのような画像弊害が確認される場合がある。
【０００５】
特許文献１には、上記問題を解決するために、紙間距離を検出する手段をキャリッジに設け、実際に記録媒体を給紙した状態で記録領域の紙間距離を実測する構成が開示されている。そして、得られた紙間距離の変動に応じてインクの吐出タイミングを調整し、記録媒体における記録位置ずれを補正するような方法が開示されている。
【０００６】
一方、キャリッジの走査速度によっても上記ずれ量は変化することから、キャリッジの加減速領域と定速領域での間で上記ずれ量が異なる問題が生じる。記録領域に対してキャリッジの走査可能領域が十分大きい場合は、加減速領域においてインクの吐出を行わない様にすることも出来るが、近年のように記録装置の高速化、小型化が求められる状況では、加減速領域で吐出を行わないようにすることは難しい。
【０００７】
このような状況を鑑み、特許文献２では、所定の走査速度と加減速中の速度との差に基づいてインクの吐出タイミングを制御することにより、記録媒体でのインクの着弾位置を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３３１３１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した様に、特許文献１では紙間距離の変動に応じて、また特許文献２では加減速中の時々の速度に応じて、記録ヘッドの吐出タイミングを調整することにより、記録位置ずれを補正することは出来た。しかしながら両者の要因が重なった場合、すなわち加減速領域において紙間距離が変動した場合、ドットの記録位置を容易に補正することは出来なかった。
【００１０】
その理由の１つは、紙間距離から得られる補正量と、キャリッジの速度から得られる補正量とを単に足し合わせたところで、所望の位置にドットを記録するための適切な補正量を得ることが出来ないことである。また、もうひとつの理由は、リアルタイム処理の困難性である。特許文献２では、リアルタイムですなわち記録走査の最中にキャリッジの速度を検知して、検知結果に基づく吐出タイミングの補正演算を行なっていた。このようなリアルタイムの検知および演算は、処理系に対する負荷を増大させ、複雑化とコスト増大といった問題を招く。紙間距離の変動との兼ね合いも考慮するならば、演算はさらに複雑化し、処理系への負荷も増大する。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よって、その目的とするところは、処理系に対する負荷を増大させること無く、キャリッジの加減速領域においても主走査方向における紙間距離の変動に対応した記録位置制御を行うことが可能なインクジェット記録装置および記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そのために本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの吐出面と前記記録媒体の距離である紙間距離から第１の補正量を取得し、該第１の補正量を前記主走査方向における前記記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する第１テーブル生成手段と、前記キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、該第２の補正量を前記キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する第２テーブル生成手段と、前記キャリッジの各走査の前に、前記走査開始位置を取得して前記絶対位置における前記相対位置の位置合わせを行い、前記第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、該第３の補正量を前記絶対位置に対応付けて第３テーブルに格納する第３テーブル生成手段と、前記キャリッジを走査させながら、前記第３テーブルに格納された前記第３の補正量に従って、前記記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを制御する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、記録走査のたびにキャリッジの速度を実測しなくても、加減速領域の速度変動に対応した補正を行うことが出来る。また、加減速領域に紙間距離の変動が存在する場合であっても、これに対応しながら、高精度のドット記録位置制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、記録部の構成要素を示す斜視図および上面図である。
【図２】インクジェット記録装置における制御の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、各種速度と主走査方向の距離Ｘの関係を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、記録ヘッドの位置と補正テーブルの対応関係を示す図である。
【図５】制御部が記録走査のたびに実行する工程を説明するためのフローチャートである。
【図６】エンコーダセンサが発信する出力信号を示すタイミングチャートである。
【図７】吐出タイミングの補正例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明に使用可能なインクジェット記録装置１６の記録部における構成要素を説明するための斜視図および上面図である。キャリッジ１は記録ヘッド９を搭載し、ガイドシャフト４に沿って矢印Ａで示す主走査方向に往復移動する。このような１回分の記録走査が行われると、記録ヘッド９のＢ方向の記録幅に対応した量だけ、記録媒体２が矢印Ｂで示した副走査方向に搬送される。このような記録主走査と副走査を交互に繰り返すことにより、記録媒体２に段階的に画像が記録されて行く。
【００１７】
プラテン３は、記録ヘッド９によって記録が行われる領域の記録媒体２を下方から支える平板である。プラテン９が記録媒体を支えることにより、記録ヘッド９の吐出面と記録媒体の記録面の距離（紙間距離）がほぼ一定に保たれる様になっている。プラテン３において、キャリッジ１の移動可能領域の両端には、記録ヘッド９から予備的に吐出されるインクを収容するための予備吐孔５ａ、５ｂが設けられている。
【００１８】
両端部に配備された側板８ａおよび８ｂは、キャリッジ１の走査方向における移動可能領域を規定している。キャリッジ１に搭載されたエンコーダセンサ６は、ガイドシャフト４と平行して側板８ａ、８ｂの間に張られているリニアスケール７を検出することにより、キャリッジ１の現在位置や速度を取得することが出来るようになっている。本実施例では、図１（ｂ）に示すように、キャリッジ１が側板８ａに突き当たった位置をキャリッジ１の原点としている。
【００１９】
キャリッジ１の側部には、給紙された記録媒体と記録ヘッドとの紙間距離を実測するための光学センサ１０が備えられている。本実施例では記録媒体が給紙された際、記録ヘッド９からの吐出動作を行うことなしに、キャリッジ１を１回主走査しながら、光学センサ１０が各主走査位置における記録媒体表面までの距離を測定する。これにより、これから記録を行おうとしている記録媒体について、主走査方向の各位置における紙間距離を取得することが出来る。
【００２０】
図２は、本実施例のインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。制御部５０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ５１、制御プログラムや変数初期値を記憶するＲＯＭ５２、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ５３、クロックタイマー６０を備え、装置内の各種機構を駆動して記録装置全体を制御する。例えば制御部５０は、インターフェイスＩ／Ｆ５４を介して外部に接続されたホスト装置から画像データを受信し、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って画像データをＲＡＭ５３に展開する。その後、ＲＡＭ５３に展開された画像データに従って、記録動作を実行する。具体的には、ヘッドドライバ５５を介して記録ヘッド９を駆動し、記録ヘッド９のノズルからインクを吐出させる。また、エンコーダセンサ６から得られる情報を基に、モータドライバ５８を介してキャリッジモータ５９を駆動し、キャリッジ１の移動制御を行う。更にモータドライバ５６を介して搬送モータ５７を駆動し、記録中の記録媒体２を搬送する。
【００２１】
また、制御部５０は、キャリッジモータ５９を駆動させながら光学センサ１０から得られた紙間情報をＲＡＭ５３に記憶したり、ＲＡＭ５３に格納された各種テーブルを用いて、後述する各種演算処理を行ったりする。
【００２２】
図３（ａ）〜（ｃ）は、走査中の記録ヘッド９からインクが吐出される際の、インク吐出速度Ｖｄ、キャリッジ走査速度Ｖｓ、紙間距離Ｄ、および吐出位置から着弾位置までの主走査方向の距離Ｘの関係を説明するための図である。吐出されたインク滴は、走査方向にはキャリッジ走査速度Ｖｓを有し、吐出方向にはインク吐出速度Ｖｄを有する。この場合、インク滴が記録媒体に着弾するまでの時間ｔは、ｔ＝Ｄ／Ｖｄで表すことが出来る。この間、インク滴は走査方向にも移動しているので、吐出位置から着弾位置までの距離Ｘは、
Ｘ＝（Ｄ／Ｖｄ）×Ｖｓ＝Ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ 式（１）
となる。
【００２３】
ここで、図３（ａ）は、紙間距離が基準値Ｄに対してΔＤだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸｄを示している。紙間距離がΔＤだけ変動した場合、距離Ｘのずれ量ΔＸｄは、
ΔＸｄ＝ΔＤ×Ｖｓ／Ｖｄ 式（２）
となる。
【００２４】
また、図３（ｂ）は、キャリッジ走査速度が基準値Ｖｓに対してΔＶｓだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸｖを示している。キャリッジ走査速度がΔＶｓだけ変動した場合、距離Ｘのずれ量ΔＸｖは、
ΔＸｖ＝Ｄ×ΔＶｓ／Ｖｄ 式（３）
となる。
【００２５】
一方、図３（ｃ）は、紙間距離がΔＤだけ変動し、且つキャリッジ走査速度がΔＶｓだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸを示している。紙間距離がΔＤだけ変動してＤ´＝Ｄ＋ΔＤとなり、キャリッジ走査速度がΔＶｓだけ変動してＶｓ´＝Ｖｓ＋ΔＶｓとなると、式（１）のＤ、およびＶｓにＤ´、およびＶｓ´を代入すると、距離Ｘ´は、
Ｘ´＝Ｄ´×Ｖｓ´／Ｖｄ
＝（Ｄ＋ΔＤ）×（Ｖｓ＋ΔＶｓ）／Ｖｄ
＝ＤＶｓ／Ｖｄ＋ＤΔＶｓ／Ｖｄ＋ΔＤＶｓ／Ｖｄ＋ΔＤΔＶｓ／Ｖｄとなる。ここで、式（２）および式（３）を代入すると、上式は
Ｘ´＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋（ＤＶｓ＋ΔＤΔＶｓ）／Ｖｄ
＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋（ΔＸｄ／Ｖｓ×ΔＸｖ×Ｖｄ／Ｄ）＋ＤＶｓ／Ｖｄ
＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ×Ｖｄ／（Ｖｓ×Ｄ）＋ＤＶｓ／Ｖｄ
と表すことができる。紙間距離ＤがΔＤだけ変動し、且つキャリッジ走査速度ＶｓがΔＶｓだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸは、ΔＸ＝Ｘ´−Ｘであるから、
ΔＸ＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ×Ｖｄ／（Ｖｓ×Ｄ）＋ＤＶｓ／Ｖｄ−Ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ
＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ×Ｖｄ／（Ｖｓ×Ｄ） 式（４）
と表すことが出来る。
【００２６】
このように、紙間距離Ｄ且つキャリッジ走査速度Ｖｓの両方が変動した場合のずれ量ΔＸは、紙間距離Ｄだけが変動した場合のずれ量ΔＸｄと、キャリッジ走査速度Ｖｓだけが変動した場合のずれ量ΔＸｖの単なる和では得られず、両者の積も含めた関数となる。すなわち、特許文献１の方法を採用して紙間距離Ｄの変動に伴う補正量が求められ、特許文献２の方法を採用してキャリッジ走査速度Ｖｓの変動に伴う補正量が求められたとしても、これら補正量を単純に加算したところで適切な補正量を取得することは出来ない。
【００２７】
本発明ではこのような状況を鑑み、特許文献１の様に紙間距離Ｄの変動量ΔＤから得られるずれ量ΔＸｄと、特許文献２の様にキャリッジ走査速度Ｖｓの変動量ΔＶｓから得られるずれ量ΔＸｖとから、上記関数を用いて実際のずれ量ΔＸを算出する。そして、これを補正するために、記録走査中の記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを適切に調整する。そのために、紙間距離Ｄの変動量ΔＤに対応した記録位置ずれ量ΔＸｄを記憶するテーブルと、キャリッジ走査速度Ｖｓの変動量ΔＶｓに対応した記録位置ずれ量ΔＸｖを記憶するテーブルとを用意する。そして、ΔＸｄとΔＸｖの関数である式（４）を用いて記録位置ずれ量ΔＸを算出し、記録ヘッドの記録位置と記録位置ずれ量ΔＸを対応付けたテーブルを１回の記録走査ごとに更新する。更に、各記録位置において更新されたテーブルに基づいた吐出タイミングで、インクを吐出する。
【００２８】
図４（ａ）〜（ｃ）は、主走査方向における記録ヘッド９の記録位置と各位置に対応する吐出タイミングの補正値を格納する補正テーブルの対応関係を説明するための模式図である。
【００２９】
図４（ａ）は、記録装置内の主走査方向（Ａ方向）の位置（絶対位置）と、各位置における紙間距離Ｄの変動および記録位置の補正量ｕｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ）の関係を示している。本実施例では、キャリッジ１の端部が側板８ａに突き当たった位置を原点（基準端）とし、ここからの印刷の範囲をＮ個の区間に等分割している。そして、個々の区間（ｉ）の補正量ｕｉを、第１テーブルとなる距離補正テーブル１１の別々の領域に、格納できるようになっている。図４（ａ）の例では、記録媒体２がプラテン３に対し浮き上がった箇所があり、紙間距離Ｄは、区間（ｉ）に応じて変化する。既に説明したが、本実施例の記録装置では、記録媒体２を装置内に給紙したタイミングにおいて、記録を伴わないキャリッジ走査を１回分行い、光学センサ１０によって各区間（ｉ）に対応する紙間距離の変動量ΔＤｉを実測する。そして、式（２）を用いて各区間（ｉ）に対応するずれ量ΔＸｄを算出し、これを第１の補正量ｕｉとして距離テーブル１１に格納する（第１テーブル生成工程）。
【００３０】
なお、図４（ａ）では、キャリッジ１がその可動範囲全域を移動してするような記録を行うような記録媒体２の例で示したが、どのようなサイズの記録媒体であっても、その一端がプラテン３の基準端に揃うように位置決めされ、原点の位置は変わらない。記録媒体の幅が小さい場合、印刷の範囲はＮ個よりも小さい数の区間に分割されて管理されればよい。
【００３１】
図４（ｂ）は、キャリッジ１の走査開始位置からの主走査方向（Ａ方向）の相対位置と、各位置におけるキャリッジ速度Ｖｓ（速度指令値）および速度補正テーブル１２に格納される第２の補正量ｖｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｍ）の関係を示している。この場合は、キャリッジ１の走査開始位置を原点としているので、この原点は図４（ａ）で示した主走査方向（Ａ方向）の原点に対して固定ではない。区間の個数となるＭはキャリッジ１の移動距離に応じて変動するが、各区間が有する主走査方向における幅は、図４（ａ）の各区間と等しく、記録位置補正量ｕｉとｖｉは１：１で対応するようになっている。なお、本実施例では、キャリッジ１が実際の記録走査を行う以前に速度補正テーブル１２における補正量ｖｉを設定するため、補正量ｖｉを求めるためにキャリッジ１の速度をエンコーダなどから実測することはない。実際の記録走査時には、制御部５０がモータドライバ５８に出力する位置指令値や速度指令値より、これに対応する補正量ｖｉが速度補正テーブル１２より読み出される様になっている。
【００３２】
キャリッジ１が等速で移動する状態において補正量ｖｉは０であり、加速中と減速中についてのみ、補正量ｖｉは０でなくなる。このときの補正量ｖｉは、式（３）を用いることにより算出され、第２の補正量として速度補正テーブル１２に格納される。
【００３３】
図４（ｃ）は、図４（ａ）で説明した補正量ｕｉの距離補正テーブル１１と、図４（ｂ）で説明した補正量ｖｉの速度補正テーブル１２と、本実施例において実際の補正に用いるための第３の補正量ｗｉの対応関係を説明するための図である。ここでは、距離補正テーブル１１の区間ｉ＝１が速度補正テーブル１２の区間ｉ＝２と一致し、ｕ２がｖ２に対応付けられている状態を示している。第３の補正量ｗｉの連成補正テーブル１３については、距離補正テーブル１１と同様の区間（ｉ＝１・・・Ｎ）を有することとなる。このような原点合わせ即ちテーブル間の位置合わせは、キャリッジ１の走査開始位置をエンコーダセンサ６で検出することにより行われる。原点および各区間の対応付けが行われた後、連成補正テーブル１３の個々の補正量ｗｉ（ΔＸ）は、既に説明した式（４）を用いることにより、補正量ｕｉ（ΔＸｄ）と補正量ｖｉ（ΔＸｖ）から算出される。
【００３４】
図５は、本実施例の制御部５０が各走査のたびに実行する工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、まず制御部５０は、ステップＳ１において、次の走査のためにキャリッジ１が待機状態となって停止しているか否かを判定する。待機状態であると判断すればステップＳ２に進み、まだ待機状態となっていない場合は、待機状態となるまでステップＳ１を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ２では次の記録走査のための位置指令値と速度指令値を取得し、ステップＳ３では取得した位置指令値および速度指令値から速度補正テーブル１２の各パラメータｖｉ（ｉ＝１・・・Ｍ）を算出し更新する（第２テーブル生成工程）。
【００３６】
続くステップＳ４では、次の記録走査のためのキャリッジ１の走査開始位置（すなわち現在停止している位置）を、エンコーダセンサ６より取得し、ステップＳ５において、これを原点に設定する。そして、ステップＳ６では、ステップＳ５で取得した原点を基準として、予め保存されている距離補正テーブル１１より個々の区間の補正量ｕｉを読み出す。
【００３７】
ステップＳ７では、ステップＳ３で生成した補正量ｖｉとステップＳ６で読み出した補正量ｕｉとから式（４）に従って各区間の補正量ｗｉを算出し、連成補正テーブル１３を更新する（第３テーブル生成工程）。
【００３８】
ステップＳ８では、次の記録走査のためにキャリッジ１の移動（加速動作）を開始する。更に、ステップＳ９において、制御部５０は、ステップＳ７で更新された連成補正テーブルに従って、インクの吐出タイミングを補正しながら、記録ヘッド９により実際の吐出動作を実行する。以上で本処理が終了する。
【００３９】
図６は、本実施例において、エンコーダセンサ６がリニアスケール７を検出することによって発信する出力信号を説明するためのタイミングチャートである。エンコーダセンサ６からは、リニアスケール７のスリットを通過する度に、位相が１／４周期分ずれているＡ相とＢ相の２つのパルス信号が出力されるようになっている。一般に、印刷の分解能（すなわち記録解像度）は、リニアスケールの空間分解能よりも高いことが多い。よって、Ａ相の出力信号においてパルス周期Ｔを測定し、これを空間分解能と記録分解能との比（ｎ）で分割し（Ｔｐ＝Ｔ／ｎ）、これを１画素分の吐出領域とする。すなわち、Ｔｐ＝間隔Ｔ／ｎ周期で記録ヘッドからインクを吐出することにより、リニアスケール７に形成されたスリットのｎ倍の解像度でドットを記録することが出来る。
【００４０】
更に、記録位置のずれ量を補正するために、インクの吐出タイミングをずらす本実施例では、１画素分の時間Ｔｐを更にＫ分割し、Ｔａ＝Ｔｐ／Ｋを単位として吐出タイミングを調整することが出来る様になっている。
【００４１】
図７は、上述したＴ、Ｔｐ、Ｔａおよび吐出タイミングの補正例を説明するための図である。Ａ段は、エンコーダセンサ６がリニアスケール７のスリットを検出する間隔Ｔを示している。本例の間隔Ｔは、１インチ当たり３００ｐｕｌｓｅが発せられるような距離すなわち１／３００インチに相当するものとする。
【００４２】
Ｂ段のＴｐは、空間分解能と記録分解能との比（スリット解像度と記録解像度の比）がｎ＝８であった場合の、１画素あたりの吐出間隔を示している。記録位置ずれが全く存在しない場合、このＴｐの周期で吐出動作が行われれば、３００×８＝２４００ｄｏｔ／ｉｎｃｈの解像度で記録媒体にドットを記録することが出来る。
【００４３】
Ｃ段は、吐出タイミングをずらす最小単位Ｔａを示している。本例ではＬ＝８すなわちＴａ＝Ｔｐ／８としている。これにより本実施例では、２４００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の記録解像度を有する画像を、１／２４００×８＝１／１９２００（ｉｎｃｈ）の誤差で記録することが可能となる。
【００４４】
Ｄ段およびＥ段は、主走査方向に並ぶ８つの画素における、実際に吐出タイミングの補正が行なわれる例を示している。ここでは１ドット目および２ドット目が４／８画素分、３ドット目および４ドット目が２／８画素分だけ遅れたタイミングで吐出される様子を示している。また、５ドット目および６ドット目では補正は行なわれないが、７ドット目および８ドット目では、３／８画素分だけ早いタイミングで吐出される様子を示している。このように、本実施例の記録装置は、記録するべきドットを、標準の吐出タイミングに対し、−４Ｔａ〜＋４Ｔａの範囲で９段階に調整することが出来る。そして、制御部５０は、連成補正テーブル１３に記憶された補正量ｗｉを実現するのに最も適した吐出タイミングを、これら９つの吐出タイミングの中から選択し、図５で説明したステップＳ９では、選択されたタイミングに従って、ヘッドドライバ５５を制御する。
【００４５】
以上説明したように、本実施例によれば、予め取得された主走査方向における紙間距離の変動量と記録走査ごとに取得されるキャリッジ速度の速度指令値とから、主走査方向の各区間に対応する補正量ｗｉを記録走査ごとに取得する。そして、この補正量ｗｉを補正するような最適なタイミングを複数のタイミングの中から選択し、当該選択したタイミングに従って吐出を行いながら記録主走査を実行する。このような構成により、記録走査のたびにキャリッジの速度を実測しなくても、加減速領域の速度変動に対応した補正を行うことが出来る。また、加減速領域に紙間距離の変動が存在する場合であっても、これに対応しながら、高精度のドット記録位置制御を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、以上では、距離補正テーブル１１、速度補正テーブル１２および連成補正テーブル１３のそれぞれに格納するパラメータを距離の次元を有する補正量ｕｉ、ｖｉおよびｗｉとしたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。補正量は、吐出タイミングのずらし量と比例関係を有していることから、上記テーブルは時間の次元を有するパラメータを格納しても構わない。この場合、連成補正テーブル１３に格納されるパラメータが、そのまま吐出タイミングのずらし量（Ｔａの整数倍）に該当する形態とすることも出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１ キャリッジ
２ 記録媒体
６ エンコーダセンサ
７ リニアスケール
９ 記録ヘッド
１１ 距離補正テーブル
１２ 速度補正テーブル
１３ 連成補正テーブル
５０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドをキャリッジによって走査させながら記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。特に、記録ヘッドから吐出されるインクの記録媒体における記録位置ずれの補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアル型のインクジェット記録装置では、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジが記録媒体に対して走査する主走査と、記録主走査とは交差する方向に、記録媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体に段階的に画像を記録する。このようなインクジェット記録装置の利点の一つは、様々なサイズの記録媒体に記録を行うことが出来ることである。昨今では、名刺サイズからＢ０以上のポスターサイズに至るまで、インクジェット記録装置が活用する範囲は拡大している。
【０００３】
インクジェット記録装置では、記録媒体に対し記録ヘッドが移動しながらインクを吐出するので、実際にインクが吐出される位置と吐出されたインクが記録媒体に着弾する位置とでは、主走査方向にずれが生じている。そしてこのずれの量は、記録ヘッドからのインクの吐出速度、キャリッジの走査速度、記録ヘッドと記録媒体の距離（以下、紙間距離と称す）などに応じて変化する。
【０００４】
紙間距離については、記録媒体の厚みによって変わるが、ページ内で一定であれば画像上問題は起こらない。しかし、例えば、撓みや巻き癖などによって記録中の記録媒体に凹凸が生じていると、紙間距離は記録ヘッドの主走査方向に対し一定ではなくなり、上記ずれ量が主走査方向の位置によって変化する。その結果、インクが記録媒体に着弾する位置に粗密が生じ、記録された画像において濃度むらのような画像弊害が確認される場合がある。
【０００５】
特許文献１には、上記問題を解決するために、紙間距離を検出する手段をキャリッジに設け、実際に記録媒体を給紙した状態で記録領域の紙間距離を実測する構成が開示されている。そして、得られた紙間距離の変動に応じてインクの吐出タイミングを調整し、記録媒体における記録位置ずれを補正するような方法が開示されている。
【０００６】
一方、キャリッジの走査速度によっても上記ずれ量は変化することから、キャリッジの加減速領域と定速領域での間で上記ずれ量が異なる問題が生じる。記録領域に対してキャリッジの走査可能領域が十分大きい場合は、加減速領域においてインクの吐出を行わない様にすることも出来るが、近年のように記録装置の高速化、小型化が求められる状況では、加減速領域で吐出を行わないようにすることは難しい。
【０００７】
このような状況を鑑み、特許文献２では、所定の走査速度と加減速中の速度との差に基づいてインクの吐出タイミングを制御することにより、記録媒体でのインクの着弾位置を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３３１３１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した様に、特許文献１では紙間距離の変動に応じて、また特許文献２では加減速中の時々の速度に応じて、記録ヘッドの吐出タイミングを調整することにより、記録位置ずれを補正することは出来た。しかしながら両者の要因が重なった場合、すなわち加減速領域において紙間距離が変動した場合、ドットの記録位置を容易に補正することは出来なかった。
【００１０】
その理由の１つは、紙間距離から得られる補正量と、キャリッジの速度から得られる補正量とを単に足し合わせたところで、所望の位置にドットを記録するための適切な補正量を得ることが出来ないことである。また、もうひとつの理由は、リアルタイム処理の困難性である。特許文献２では、リアルタイムですなわち記録走査の最中にキャリッジの速度を検知して、検知結果に基づく吐出タイミングの補正演算を行なっていた。このようなリアルタイムの検知および演算は、処理系に対する負荷を増大させ、複雑化とコスト増大といった問題を招く。紙間距離の変動との兼ね合いも考慮するならば、演算はさらに複雑化し、処理系への負荷も増大する。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よって、その目的とするところは、処理系に対する負荷を増大させること無く、キャリッジの加減速領域においても主走査方向における紙間距離の変動に対応した記録位置制御を行うことが可能なインクジェット記録装置および記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そのために本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの吐出面と前記記録媒体の距離である紙間距離から第１の補正量を取得し、該第１の補正量を前記主走査方向における前記記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する第１テーブル生成手段と、前記キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、該第２の補正量を前記キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する第２テーブル生成手段と、前記キャリッジの各走査の前に、前記走査開始位置を取得して前記絶対位置における前記相対位置の位置合わせを行い、前記第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、該第３の補正量を前記絶対位置に対応付けて第３テーブルに格納する第３テーブル生成手段と、前記キャリッジを走査させながら、前記第３テーブルに格納された前記第３の補正量に従って、前記記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを制御する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、記録走査のたびにキャリッジの速度を実測しなくても、加減速領域の速度変動に対応した補正を行うことが出来る。また、加減速領域に紙間距離の変動が存在する場合であっても、これに対応しながら、高精度のドット記録位置制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、記録部の構成要素を示す斜視図および上面図である。
【図２】インクジェット記録装置における制御の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、各種速度と主走査方向の距離Ｘの関係を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、記録ヘッドの位置と補正テーブルの対応関係を示す図である。
【図５】制御部が記録走査のたびに実行する工程を説明するためのフローチャートである。
【図６】エンコーダセンサが発信する出力信号を示すタイミングチャートである。
【図７】吐出タイミングの補正例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明に使用可能なインクジェット記録装置１６の記録部における構成要素を説明するための斜視図および上面図である。キャリッジ１は記録ヘッド９を搭載し、ガイドシャフト４に沿って矢印Ａで示す主走査方向に往復移動する。このような１回分の記録走査が行われると、記録ヘッド９のＢ方向の記録幅に対応した量だけ、記録媒体２が矢印Ｂで示した副走査方向に搬送される。このような記録主走査と副走査を交互に繰り返すことにより、記録媒体２に段階的に画像が記録されて行く。
【００１７】
プラテン３は、記録ヘッド９によって記録が行われる領域の記録媒体２を下方から支える平板である。プラテン９が記録媒体を支えることにより、記録ヘッド９の吐出面と記録媒体の記録面の距離（紙間距離）がほぼ一定に保たれる様になっている。プラテン３において、キャリッジ１の移動可能領域の両端には、記録ヘッド９から予備的に吐出されるインクを収容するための予備吐孔５ａ、５ｂが設けられている。
【００１８】
両端部に配備された側板８ａおよび８ｂは、キャリッジ１の走査方向における移動可能領域を規定している。キャリッジ１に搭載されたエンコーダセンサ６は、ガイドシャフト４と平行して側板８ａ、８ｂの間に張られているリニアスケール７を検出することにより、キャリッジ１の現在位置や速度を取得することが出来るようになっている。本実施例では、図１（ｂ）に示すように、キャリッジ１が側板８ａに突き当たった位置をキャリッジ１の原点としている。
【００１９】
キャリッジ１の側部には、給紙された記録媒体と記録ヘッドとの紙間距離を実測するための光学センサ１０が備えられている。本実施例では記録媒体が給紙された際、記録ヘッド９からの吐出動作を行うことなしに、キャリッジ１を１回主走査しながら、光学センサ１０が各主走査位置における記録媒体表面までの距離を測定する。これにより、これから記録を行おうとしている記録媒体について、主走査方向の各位置における紙間距離を取得することが出来る。
【００２０】
図２は、本実施例のインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。制御部５０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ５１、制御プログラムや変数初期値を記憶するＲＯＭ５２、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ５３、クロックタイマー６０を備え、装置内の各種機構を駆動して記録装置全体を制御する。例えば制御部５０は、インターフェイスＩ／Ｆ５４を介して外部に接続されたホスト装置から画像データを受信し、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って画像データをＲＡＭ５３に展開する。その後、ＲＡＭ５３に展開された画像データに従って、記録動作を実行する。具体的には、ヘッドドライバ５５を介して記録ヘッド９を駆動し、記録ヘッド９のノズルからインクを吐出させる。また、エンコーダセンサ６から得られる情報を基に、モータドライバ５８を介してキャリッジモータ５９を駆動し、キャリッジ１の移動制御を行う。更にモータドライバ５６を介して搬送モータ５７を駆動し、記録中の記録媒体２を搬送する。
【００２１】
また、制御部５０は、キャリッジモータ５９を駆動させながら光学センサ１０から得られた紙間情報をＲＡＭ５３に記憶したり、ＲＡＭ５３に格納された各種テーブルを用いて、後述する各種演算処理を行ったりする。
【００２２】
図３（ａ）〜（ｃ）は、走査中の記録ヘッド９からインクが吐出される際の、インク吐出速度Ｖｄ、キャリッジ走査速度Ｖｓ、紙間距離Ｄ、および吐出位置から着弾位置までの主走査方向の距離Ｘの関係を説明するための図である。吐出されたインク滴は、走査方向にはキャリッジ走査速度Ｖｓを有し、吐出方向にはインク吐出速度Ｖｄを有する。この場合、インク滴が記録媒体に着弾するまでの時間ｔは、ｔ＝Ｄ／Ｖｄで表すことが出来る。この間、インク滴は走査方向にも移動しているので、吐出位置から着弾位置までの距離Ｘは、
Ｘ＝（Ｄ／Ｖｄ）×Ｖｓ＝Ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ 式（１）
となる。
【００２３】
ここで、図３（ａ）は、紙間距離が基準値Ｄに対してΔＤだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸｄを示している。紙間距離がΔＤだけ変動した場合、距離Ｘのずれ量ΔＸｄは、
ΔＸｄ＝ΔＤ×Ｖｓ／Ｖｄ 式（２）
となる。
【００２４】
また、図３（ｂ）は、キャリッジ走査速度が基準値Ｖｓに対してΔＶｓだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸｖを示している。キャリッジ走査速度がΔＶｓだけ変動した場合、距離Ｘのずれ量ΔＸｖは、
ΔＸｖ＝Ｄ×ΔＶｓ／Ｖｄ 式（３）
となる。
【００２５】
一方、図３（ｃ）は、紙間距離がΔＤだけ変動し、且つキャリッジ走査速度がΔＶｓだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸを示している。紙間距離がΔＤだけ変動してＤ´＝Ｄ＋ΔＤとなり、キャリッジ走査速度がΔＶｓだけ変動してＶｓ´＝Ｖｓ＋ΔＶｓとなると、式（１）のＤ、およびＶｓにＤ´、およびＶｓ´を代入すると、距離Ｘ´は、
Ｘ´＝Ｄ´×Ｖｓ´／Ｖｄ
＝（Ｄ＋ΔＤ）×（Ｖｓ＋ΔＶｓ）／Ｖｄ
＝ＤＶｓ／Ｖｄ＋ＤΔＶｓ／Ｖｄ＋ΔＤＶｓ／Ｖｄ＋ΔＤΔＶｓ／Ｖｄとなる。ここで、式（２）および式（３）を代入すると、上式は
Ｘ´＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋（ＤＶｓ＋ΔＤΔＶｓ）／Ｖｄ
＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋（ΔＸｄ／Ｖｓ×ΔＸｖ×Ｖｄ／Ｄ）＋ＤＶｓ／Ｖｄ
＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ×Ｖｄ／（Ｖｓ×Ｄ）＋ＤＶｓ／Ｖｄ
と表すことができる。紙間距離ＤがΔＤだけ変動し、且つキャリッジ走査速度ＶｓがΔＶｓだけ変動した場合の記録位置ずれ量ΔＸは、ΔＸ＝Ｘ´−Ｘであるから、
ΔＸ＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ×Ｖｄ／（Ｖｓ×Ｄ）＋ＤＶｓ／Ｖｄ−Ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ
＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ×Ｖｄ／（Ｖｓ×Ｄ） 式（４）
と表すことが出来る。
【００２６】
このように、紙間距離Ｄ且つキャリッジ走査速度Ｖｓの両方が変動した場合のずれ量ΔＸは、紙間距離Ｄだけが変動した場合のずれ量ΔＸｄと、キャリッジ走査速度Ｖｓだけが変動した場合のずれ量ΔＸｖの単なる和では得られず、両者の積も含めた関数となる。すなわち、特許文献１の方法を採用して紙間距離Ｄの変動に伴う補正量が求められ、特許文献２の方法を採用してキャリッジ走査速度Ｖｓの変動に伴う補正量が求められたとしても、これら補正量を単純に加算したところで適切な補正量を取得することは出来ない。
【００２７】
本発明ではこのような状況を鑑み、特許文献１の様に紙間距離Ｄの変動量ΔＤから得られるずれ量ΔＸｄと、特許文献２の様にキャリッジ走査速度Ｖｓの変動量ΔＶｓから得られるずれ量ΔＸｖとから、上記関数を用いて実際のずれ量ΔＸを算出する。そして、これを補正するために、記録走査中の記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを適切に調整する。そのために、紙間距離Ｄの変動量ΔＤに対応した記録位置ずれ量ΔＸｄを記憶するテーブルと、キャリッジ走査速度Ｖｓの変動量ΔＶｓに対応した記録位置ずれ量ΔＸｖを記憶するテーブルとを用意する。そして、ΔＸｄとΔＸｖの関数である式（４）を用いて記録位置ずれ量ΔＸを算出し、記録ヘッドの記録位置と記録位置ずれ量ΔＸを対応付けたテーブルを１回の記録走査ごとに更新する。更に、各記録位置において更新されたテーブルに基づいた吐出タイミングで、インクを吐出する。
【００２８】
図４（ａ）〜（ｃ）は、主走査方向における記録ヘッド９の記録位置と各位置に対応する吐出タイミングの補正値を格納する補正テーブルの対応関係を説明するための模式図である。
【００２９】
図４（ａ）は、記録装置内の主走査方向（Ａ方向）の位置（絶対位置）と、各位置における紙間距離Ｄの変動および記録位置の補正量ｕｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ）の関係を示している。本実施例では、キャリッジ１の端部が側板８ａに突き当たった位置を原点（基準端）とし、ここからの印刷の範囲をＮ個の区間に等分割している。そして、個々の区間（ｉ）の補正量ｕｉを、第１テーブルとなる距離補正テーブル１１の別々の領域に、格納できるようになっている。図４（ａ）の例では、記録媒体２がプラテン３に対し浮き上がった箇所があり、紙間距離Ｄは、区間（ｉ）に応じて変化する。既に説明したが、本実施例の記録装置では、記録媒体２を装置内に給紙したタイミングにおいて、記録を伴わないキャリッジ走査を１回分行い、光学センサ１０によって各区間（ｉ）に対応する紙間距離の変動量ΔＤｉを実測する。そして、式（２）を用いて各区間（ｉ）に対応するずれ量ΔＸｄを算出し、これを第１の補正量ｕｉとして距離テーブル１１に格納する（第１テーブル生成工程）。
【００３０】
なお、図４（ａ）では、キャリッジ１がその可動範囲全域を移動してするような記録を行うような記録媒体２の例で示したが、どのようなサイズの記録媒体であっても、その一端がプラテン３の基準端に揃うように位置決めされ、原点の位置は変わらない。記録媒体の幅が小さい場合、印刷の範囲はＮ個よりも小さい数の区間に分割されて管理されればよい。
【００３１】
図４（ｂ）は、キャリッジ１の走査開始位置からの主走査方向（Ａ方向）の相対位置と、各位置におけるキャリッジ速度Ｖｓ（速度指令値）および速度補正テーブル１２に格納される第２の補正量ｖｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｍ）の関係を示している。この場合は、キャリッジ１の走査開始位置を原点としているので、この原点は図４（ａ）で示した主走査方向（Ａ方向）の原点に対して固定ではない。区間の個数となるＭはキャリッジ１の移動距離に応じて変動するが、各区間が有する主走査方向における幅は、図４（ａ）の各区間と等しく、記録位置補正量ｕｉとｖｉは１：１で対応するようになっている。なお、本実施例では、キャリッジ１が実際の記録走査を行う以前に速度補正テーブル１２における補正量ｖｉを設定するため、補正量ｖｉを求めるためにキャリッジ１の速度をエンコーダなどから実測することはない。実際の記録走査時には、制御部５０がモータドライバ５８に出力する位置指令値や速度指令値より、これに対応する補正量ｖｉが速度補正テーブル１２より読み出される様になっている。
【００３２】
キャリッジ１が等速で移動する状態において補正量ｖｉは０であり、加速中と減速中についてのみ、補正量ｖｉは０でなくなる。このときの補正量ｖｉは、式（３）を用いることにより算出され、第２の補正量として速度補正テーブル１２に格納される。
【００３３】
図４（ｃ）は、図４（ａ）で説明した補正量ｕｉの距離補正テーブル１１と、図４（ｂ）で説明した補正量ｖｉの速度補正テーブル１２と、本実施例において実際の補正に用いるための第３の補正量ｗｉの対応関係を説明するための図である。ここでは、距離補正テーブル１１の区間ｉ＝１が速度補正テーブル１２の区間ｉ＝２と一致し、ｕ２がｖ２に対応付けられている状態を示している。第３の補正量ｗｉの連成補正テーブル１３については、距離補正テーブル１１と同様の区間（ｉ＝１・・・Ｎ）を有することとなる。このような原点合わせ即ちテーブル間の位置合わせは、キャリッジ１の走査開始位置をエンコーダセンサ６で検出することにより行われる。原点および各区間の対応付けが行われた後、連成補正テーブル１３の個々の補正量ｗｉ（ΔＸ）は、既に説明した式（４）を用いることにより、補正量ｕｉ（ΔＸｄ）と補正量ｖｉ（ΔＸｖ）から算出される。
【００３４】
図５は、本実施例の制御部５０が各走査のたびに実行する工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、まず制御部５０は、ステップＳ１において、次の走査のためにキャリッジ１が待機状態となって停止しているか否かを判定する。待機状態であると判断すればステップＳ２に進み、まだ待機状態となっていない場合は、待機状態となるまでステップＳ１を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ２では次の記録走査のための位置指令値と速度指令値を取得し、ステップＳ３では取得した位置指令値および速度指令値から速度補正テーブル１２の各パラメータｖｉ（ｉ＝１・・・Ｍ）を算出し更新する（第２テーブル生成工程）。
【００３６】
続くステップＳ４では、次の記録走査のためのキャリッジ１の走査開始位置（すなわち現在停止している位置）を、エンコーダセンサ６より取得し、ステップＳ５において、これを原点に設定する。そして、ステップＳ６では、ステップＳ５で取得した原点を基準として、予め保存されている距離補正テーブル１１より個々の区間の補正量ｕｉを読み出す。
【００３７】
ステップＳ７では、ステップＳ３で生成した補正量ｖｉとステップＳ６で読み出した補正量ｕｉとから式（４）に従って各区間の補正量ｗｉを算出し、連成補正テーブル１３を更新する（第３テーブル生成工程）。
【００３８】
ステップＳ８では、次の記録走査のためにキャリッジ１の移動（加速動作）を開始する。更に、ステップＳ９において、制御部５０は、ステップＳ７で更新された連成補正テーブルに従って、インクの吐出タイミングを補正しながら、記録ヘッド９により実際の吐出動作を実行する。以上で本処理が終了する。
【００３９】
図６は、本実施例において、エンコーダセンサ６がリニアスケール７を検出することによって発信する出力信号を説明するためのタイミングチャートである。エンコーダセンサ６からは、リニアスケール７のスリットを通過する度に、位相が１／４周期分ずれているＡ相とＢ相の２つのパルス信号が出力されるようになっている。一般に、印刷の分解能（すなわち記録解像度）は、リニアスケールの空間分解能よりも高いことが多い。よって、Ａ相の出力信号においてパルス周期Ｔを測定し、これを空間分解能と記録分解能との比（ｎ）で分割し（Ｔｐ＝Ｔ／ｎ）、これを１画素分の吐出領域とする。すなわち、Ｔｐ＝間隔Ｔ／ｎ周期で記録ヘッドからインクを吐出することにより、リニアスケール７に形成されたスリットのｎ倍の解像度でドットを記録することが出来る。
【００４０】
更に、記録位置のずれ量を補正するために、インクの吐出タイミングをずらす本実施例では、１画素分の時間Ｔｐを更にＫ分割し、Ｔａ＝Ｔｐ／Ｋを単位として吐出タイミングを調整することが出来る様になっている。
【００４１】
図７は、上述したＴ、Ｔｐ、Ｔａおよび吐出タイミングの補正例を説明するための図である。Ａ段は、エンコーダセンサ６がリニアスケール７のスリットを検出する間隔Ｔを示している。本例の間隔Ｔは、１インチ当たり３００ｐｕｌｓｅが発せられるような距離すなわち１／３００インチに相当するものとする。
【００４２】
Ｂ段のＴｐは、空間分解能と記録分解能との比（スリット解像度と記録解像度の比）がｎ＝８であった場合の、１画素あたりの吐出間隔を示している。記録位置ずれが全く存在しない場合、このＴｐの周期で吐出動作が行われれば、３００×８＝２４００ｄｏｔ／ｉｎｃｈの解像度で記録媒体にドットを記録することが出来る。
【００４３】
Ｃ段は、吐出タイミングをずらす最小単位Ｔａを示している。本例ではＬ＝８すなわちＴａ＝Ｔｐ／８としている。これにより本実施例では、２４００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の記録解像度を有する画像を、１／２４００×８＝１／１９２００（ｉｎｃｈ）の誤差で記録することが可能となる。
【００４４】
Ｄ段およびＥ段は、主走査方向に並ぶ８つの画素における、実際に吐出タイミングの補正が行なわれる例を示している。ここでは１ドット目および２ドット目が４／８画素分、３ドット目および４ドット目が２／８画素分だけ遅れたタイミングで吐出される様子を示している。また、５ドット目および６ドット目では補正は行なわれないが、７ドット目および８ドット目では、３／８画素分だけ早いタイミングで吐出される様子を示している。このように、本実施例の記録装置は、記録するべきドットを、標準の吐出タイミングに対し、−４Ｔａ〜＋４Ｔａの範囲で９段階に調整することが出来る。そして、制御部５０は、連成補正テーブル１３に記憶された補正量ｗｉを実現するのに最も適した吐出タイミングを、これら９つの吐出タイミングの中から選択し、図５で説明したステップＳ９では、選択されたタイミングに従って、ヘッドドライバ５５を制御する。
【００４５】
以上説明したように、本実施例によれば、予め取得された主走査方向における紙間距離の変動量と記録走査ごとに取得されるキャリッジ速度の速度指令値とから、主走査方向の各区間に対応する補正量ｗｉを記録走査ごとに取得する。そして、この補正量ｗｉを補正するような最適なタイミングを複数のタイミングの中から選択し、当該選択したタイミングに従って吐出を行いながら記録主走査を実行する。このような構成により、記録走査のたびにキャリッジの速度を実測しなくても、加減速領域の速度変動に対応した補正を行うことが出来る。また、加減速領域に紙間距離の変動が存在する場合であっても、これに対応しながら、高精度のドット記録位置制御を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、以上では、距離補正テーブル１１、速度補正テーブル１２および連成補正テーブル１３のそれぞれに格納するパラメータを距離の次元を有する補正量ｕｉ、ｖｉおよびｗｉとしたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。補正量は、吐出タイミングのずらし量と比例関係を有していることから、上記テーブルは時間の次元を有するパラメータを格納しても構わない。この場合、連成補正テーブル１３に格納されるパラメータが、そのまま吐出タイミングのずらし量（Ｔａの整数倍）に該当する形態とすることも出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１ キャリッジ
２ 記録媒体
６ エンコーダセンサ
７ リニアスケール
９ 記録ヘッド
１１ 距離補正テーブル
１２ 速度補正テーブル
１３ 連成補正テーブル
５０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの吐出面と前記記録媒体の距離である紙間距離から第１の補正量を取得し、該第１の補正量を前記主走査方向における前記記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する第１テーブル生成手段と、
前記キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、該第２の補正量を前記キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する第２テーブル生成手段と、
前記キャリッジの各走査の前に、前記走査開始位置を取得して前記絶対位置における前記相対位置の位置合わせを行い、前記第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、該第３の補正量を前記絶対位置に対応付けて第３テーブルに格納する第３テーブル生成手段と、
前記キャリッジを走査させながら、前記第３テーブルに格納された前記第３の補正量に従って、前記記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを制御する手段と
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドから吐出されるインクの吐出速度をＶｄ、前記走査速度の基準値をＶｓ、Ｖｓからの変動量をΔＶｓ、前記紙間距離の基準値をＤ、Ｄからの変動量をΔＤとして、
前記第１テーブル生成手段は、前記第１の補正量であるΔＸｄを、ΔＸｄ＝ΔＤ×Ｖｓ／Ｖｄによって取得し、
前記第２テーブル生成手段は、前記第２の補正量であるΔＸｖを、ΔＸｖ＝Ｄ×ΔＶｓ／Ｖｄによって取得し、
前記第３テーブル生成手段は、前記第３の補正量であるΔＸを、ΔＸ＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ／（Ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ）によって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。
【請求項３】
前記キャリッジには前記紙間距離を測定することが可能な光学センサが備えられており、前記第１テーブル生成手段は、前記キャリッジを走査させることによって得られる前記絶対位置に対応する前記紙間距離に基づいて、前記第１の補正量を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記第３テーブル生成手段は、前記記録装置における前記キャリッジの位置を検出することが可能なエンコーダセンサを用いて前記走査開始位置を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記記録ヘッドの吐出面と前記記録媒体の距離である紙間距離から第１の補正量を取得し、該第１の補正量を前記主走査方向における前記記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する第１テーブル生成工程と、
前記キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、該第２の補正量を前記キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する第２テーブル生成工程と、
前記キャリッジの各走査の前に、前記走査開始位置を取得して前記絶対位置における前記相対位置の位置合わせを行い、前記第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、該第３の補正量を前記絶対位置に対応付けて第３テーブルに格納する第３テーブル生成工程と、
前記キャリッジを走査させながら、前記第３テーブルに格納された前記第３の補正量に従って、前記記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを制御する工程と
を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの吐出面と前記記録媒体の距離である紙間距離から第１の補正量を取得し、該第１の補正量を前記主走査方向における前記記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する第１テーブル生成手段と、
前記キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、該第２の補正量を前記キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する第２テーブル生成手段と、
前記キャリッジの各走査の前に、前記走査開始位置を取得して前記絶対位置における前記相対位置の位置合わせを行い、前記第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、該第３の補正量を前記絶対位置に対応付けて第３テーブルに格納する第３テーブル生成手段と、
前記キャリッジを走査させながら、前記第３テーブルに格納された前記第３の補正量に従って、前記記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを制御する手段と
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドから吐出されるインクの吐出速度をＶｄ、前記走査速度の基準値をＶｓ、Ｖｓからの変動量をΔＶｓ、前記紙間距離の基準値をＤ、Ｄからの変動量をΔＤとして、
前記第１テーブル生成手段は、前記第１の補正量であるΔＸｄを、ΔＸｄ＝ΔＤ×Ｖｓ／Ｖｄによって取得し、
前記第２テーブル生成手段は、前記第２の補正量であるΔＸｖを、ΔＸｖ＝Ｄ×ΔＶｓ／Ｖｄによって取得し、
前記第３テーブル生成手段は、前記第３の補正量であるΔＸを、ΔＸ＝ΔＸｄ＋ΔＸｖ＋ΔＸｄ×ΔＸｖ／（Ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ）によって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。
【請求項３】
前記キャリッジには前記紙間距離を測定することが可能な光学センサが備えられており、前記第１テーブル生成手段は、前記キャリッジを走査させることによって得られる前記絶対位置に対応する前記紙間距離に基づいて、前記第１の補正量を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記第３テーブル生成手段は、前記記録装置における前記キャリッジの位置を検出することが可能なエンコーダセンサを用いて前記走査開始位置を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記記録ヘッドの吐出面と前記記録媒体の距離である紙間距離から第１の補正量を取得し、該第１の補正量を前記主走査方向における前記記録ヘッドの絶対位置に対応づけて第１テーブルに格納する第１テーブル生成工程と、
前記キャリッジの走査速度に関する情報から第２の補正量を取得し、該第２の補正量を前記キャリッジの走査開始位置からの相対位置に対応づけて第２テーブルに格納する第２テーブル生成工程と、
前記キャリッジの各走査の前に、前記走査開始位置を取得して前記絶対位置における前記相対位置の位置合わせを行い、前記第１の補正量と前記第２の補正量から第３の補正量を算出して、該第３の補正量を前記絶対位置に対応付けて第３テーブルに格納する第３テーブル生成工程と、
前記キャリッジを走査させながら、前記第３テーブルに格納された前記第３の補正量に従って、前記記録ヘッドからインクを吐出するタイミングを制御する工程と
を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０１９６（Ｐ２０１３−１０１９６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２８７３（Ｐ２０１１−１４２８７３）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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