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】インク滴の搬送方向における着弾位置のずれを低減することが可能な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を提供する。
【解決手段】記録媒体の搬送量を決定する際に、記録媒体の機械的な搬送誤差だけでなく、搬送方向の着弾ずれ量も考慮して搬送を行うように補正を行う。このとき、搬送誤差と着弾ずれを独立して検出することで、より多くの記録方法に最適化した搬送を行えるようにする。これにより、着弾ずれに起因するバンドスジが軽減するように記録媒体が搬送され、画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【解決手段】記録媒体の搬送量を決定する際に、記録媒体の機械的な搬送誤差だけでなく、搬送方向の着弾ずれ量も考慮して搬送を行うように補正を行う。このとき、搬送誤差と着弾ずれを独立して検出することで、より多くの記録方法に最適化した搬送を行えるようにする。これにより、着弾ずれに起因するバンドスジが軽減するように記録媒体が搬送され、画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査させて記録を行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。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、記録ヘッドに形成された複数のインク吐出ノズルの吐出口から記録媒体上にインクを吐出させることで画像を記録するため、安価かつ小型に構成できるという利点を有する。特に、記録ヘッドを主走査方向に走査させ、記録媒体を主走査方向と直交する方向に間欠的に搬送しつつ記録を行うシリアル型のインクジェット記録装置は、必要に応じて高品位な画像を形成し得る記録方式を実行可能である。この高品位な画像を形成可能な記録方式として、記録媒体上の同一の領域を複数回に分けて記録するマルチパス記録方式がある。
【０００３】
近年、インクジェット記録装置には、高速かつ高品位に画像を形成することが求められている。そのため、記録ヘッドの走査速度を高め、より少ないパス数で画像を形成することにより高速化を進めている。また、高画質化に対する対策として、ドットサイズを小さくするためにインクの吐出量を小さくし、粒状感の低減、階調性の改善などが行われている。
【０００４】
しかしながら、高速に記録ヘッドを走査させつつ小さなインク滴を記録媒体に着弾させて記録を行う場合、インク滴の着弾位置が予定の位置からずれるという問題が生じる。これは、高速に記録ヘッドを走査させることによって、記録ヘッドの下面（吐出口が形成された面）と記録媒体との間に、低速で記録ヘッドを走査させた場合よりも速い気流が発生するためである。すなわち、記録ヘッドの吐出口から吐出されたインク滴の着弾位置が、より速い気流からの力を受けて気流の発生方向にずれてしまい、着弾位置にずれが生じる。この気流の発生方向は必ずしも記録ヘッドの走査方向に一致するものではなく、走査方向に対して垂直な方向、つまり記録媒体の搬送方向にも発生する。従って、ノズル列の端部から吐出されたインク滴の着弾位置は、気流の影響を受けて搬送方向にずれることとなる。このため、記録ヘッドを走査させた時に記録される領域がノズル列の長さに対して広くあるいは狭くなり、これが画像品質の低下を招く要因となる。
【０００５】
このような問題に対し、マルチパス記録方式において、記録ヘッドの吐出口列の中の端部の吐出口を使用する比率が十分小さくなるように同一の記録領域に対する走査回数（パス数）を増やすことも考えられる。これによれば、気流による端部の吐出口からのインク滴の着弾位置のずれ（以下、着弾ずれとも言う）による画像品質への影響を低減することができる。但し、パス数の増加は記録速度の低下を招くため、高速での記録には適さない。つまり、少ないパス数で高速に記録を行う場合には上記のような気流の影響を無視できなくなる。例えば、気流によって端部ノズルのインク滴がノズル列の外側にずれると、隣接するバンドとの境界部においてインク滴が重なり、濃度の高いスジ状の部分（以下、バンドスジと言う）が発生してしまう。
【０００６】
上記のような気流による着弾ずれの低減方法が特許文献１に提案されている。特許文献１の方法では、記録ヘッドの走査速度や各ノズルの吐出周波数を制御することで外部から入り込む気流（流入気流）と吐出口列からのインク滴によって発生する気流（自己気流）とによる着弾ずれのバランスをとる。これにより、気流による画像品位の劣化を低減させている。また、特許文献２にはヘッド下部の気流を制御し、搬送方向に着弾ずれが発生しないようにする方法が開示されている。これらの方法では、記録ヘッドやキャリッジユニット、あるいはその周辺部に設置された部材や装置によりノズル下部の気流を整えるという効果を持たせたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４３０９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１に挙げた方法は、記録ヘッドの走査速度と吐出周波数を組み合わせて気流を制御する方法を提案している。このため、高速な記録を目的とする場合に、必要とする記録ヘッドの走査速度や記録パス数を設定すると、上記のような吐出周波数との組み合わせに制限が発生してしまう。また、上記の方法を適用するには、記録画像に合わせて走査速度などを決める必要がある。このため、高速な記録が求められる少ないパス数での記録（低パス記録）時に上記方法を使用することは難しい。
【０００９】
また、特許文献２などで提案されているような気流を制御する部材を追加する方法では、吐出口と記録媒体との間の距離や走査速度などの記録条件に応じて、部材の位置、形状を変えるような制御が必要になる。このため、装置構成および制御が複雑化し、コストが増大するという問題がある。
【００１０】
本発明は、インク滴の搬送方向における着弾位置のずれを記録媒体の搬送量を制御することで低減することにより、画像品質の向上させることが可能な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の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、本発明の第１の形態は、記録媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送動作を間欠的に行う搬送手段と、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列を備えた記録ヘッドを前記搬送方向と交差する方向に沿って走査させつつ前記吐出口から前記記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行う記録走査手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、前記搬送手段の各搬送動作における搬送誤差に起因して前記吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第１のずれ量を検出する第１の検出手段と、前記記録ヘッドの走査による気流に起因して前記インク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第２のずれ量を検出する第２の検出手段と、前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて前記搬送手段を制御することにより前記搬送方向におけるインク滴の着弾位置のずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、吐出口から吐出されるインク滴の搬送方向における着弾位置のずれを考慮して記録媒体の搬送を行うため、記録ヘッドを高速に走査させる場合にも、スジ状の濃度むらの発生を低減することが可能となり、画像品質を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における光学センサの構成を表す側面図である。
【図４】本発明の実施形態における記録ヘッドの吐出口の配置を表す図である。
【図５】本発明の実施形態において発生する気流と着弾ずれを説明する図である。
【図６】第１の実施形態の記録位置のずれとバンドスジとの関係を説明する図である。
【図７】第１の実施形態における検出パターンを表す図である。
【図８】第１の実施形態における検出パターンのずらし量と光学センサの出力値（光学反射率）との関係を示す図である。
【図９】第１の実施形態における搬送誤差検出パターンの記録方法を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態における搬送誤差量の検出手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態における着弾ずれ検出パターンの記録方法を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態における着弾ズレ量の検出手順を示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態における画像の記録動作手順を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態における着弾ズレ検出パターンの記録方法を説明する図である。
【図１５】第３の実施形態における搬送量調整の手順を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態における画像の記録動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施形態における搬送誤差補正値の設定条件を示す図である。
【図１８】第３の実施形態の着弾ずれ補正値の設定条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、まず本発明の第１ないし第４の実施形態に用いられるインクジェット記録装置に共通する構成を説明し、その後、各実施形態に特有の構成を説明する。
【００１５】
（インクジェット記録装置）
図１ないし図４は、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置とも言う）の基本的な構成例を説明するための図である。
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。図１において、記録ヘッド３０１は走査方向（Ｘ方向）に往復移動する。また、一般の記録紙、特殊紙、およびＯＨＰフィルム等の記録媒体Ｓは、所定ピッチ毎に走査方向と交差（本例では直交）する搬送方向（Ｙ方向）に所定距離ずつ間欠的に搬送される。記録ヘッド３０１を往復移動させつつ、記録データに基づいて記録ヘッド３０１の吐出口からインクを吐出させる記録走査と、記録媒体Ｓを搬送させる搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体Ｓにインク滴を着弾させて文字や記号などを含む画像が記録される。
【００１６】
記録ヘッド３０１はインクが供給される共通液室と、この共通液室から供給されるインクをインク滴として吐出する複数のノズルとを備える。各ノズルは、共通液室に連通する液路とその先端部に形成される開口部である吐出口と、インクを吐出する吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子と、を備える。本実施形態では、吐出エネルギー発生素子として、熱エネルギーを発生する電気熱変換体が用いられている。記録ヘッド３０１はこの電気熱変換体から発生される熱エネルギーによって液路内のインクに膜沸騰発生させ、そのとき形成される気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して液路内のインクを吐出口から吐出させ、記録を行うものである。
【００１７】
記録ヘッド３０１はヘッドホルダ２０１に着脱可能に搭載されている。キャリッジ２０２は、ガイドレール２０４に沿って移動可能に支持されており、モータ等の駆動手段の駆動力によりガイドレール２０４に沿って往復移動する。記録媒体Ｓは、記録ヘッド３０１の吐出口面（インク吐出口の形成面）と一定の対向間隔が維持されたまま、搬送ローラ２０３によって搬送方向（Ｙ方向）に搬送される。
【００１８】
また、記録ヘッド３０１は、上記のノズルの複数を列状に配置したノズル列を有している。本実施形態では、複数の異なる色のインク（ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））それぞれに対応したノズル列が形成されている。図４に記録ヘッド３０１に設けられたノズルの吐出口３１０の配列状態を示す。Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各インクを吐出する吐出口列（３０２Ｋ、３０２Ｃ、３０２Ｍ、３０２Ｙ）は、走査方向（Ｘ方向）に２列に分かれており、合計で１２８０個の吐出口（ノズル）が配置されている。それぞれの吐出口列には６００ｄｐｉ間隔で吐出口が配置され、２つの吐出口列は１２００ｄｐｉだけ搬送方向（Ｙ方向）にずれた位置に配置されている。これにより、各吐出口列は搬送方向に１２００ｄｐｉの解像度での記録が可能となる。
【００１９】
記録ヘッド３０１に対しては、各吐出口列から吐出されるインク（ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインク）を供給するためのインクカートリッジ（不図示）が互いに独立して着脱可能に装着される。
【００２０】
記録ヘッド３０１の往復移動範囲内であり、かつ記録媒体Ｓの通過範囲外の領域である非記録領域には、その非記録領域に記録ヘッド３０１が移動したときに、記録ヘッド３０１のインク吐出口面と対向する回復ユニット２０７が配備されている。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。
【００２１】
図２は、記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図２において、ＣＰＵ４２０は、本記録装置の各部の動作制御やデータ処理等を実行するものであり、演算手段、決定手段、制御手段などとして機能する。ＲＯＭ４３１は、ＣＰＵ４２０によって実行される処理のプログラムが格納される。またＲＡＭ４３２は、種々のデータを一時的に格納すると共に、ＣＰＵ４２０が処理を実行する際のワークエリアとしての機能も果たす。
【００２３】
記録ヘッド３０１からのインクの吐出は、ＣＰＵ４２０が電気熱変換体の駆動データ（記録データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ４５０に供給することにより行われる。ＣＰＵ４２０は、キャリッジ２０２を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ４４２をモータドライバ４４１を介して制御し、また記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータ４４４をモータドライバ４４３を介して制御する。
【００２４】
さらにＣＰＵ４２０は、後述するように、光学センサ５００を利用して記録媒体の搬送量補正処理および補正値を反映させた搬送モータ４４４の制御などを実行する。この補正処理の機能は、記録装置に対して画像データを供給するホスト装置４１０側にもたせることもできる。また、補正処理によって得られた補正値をホスト装置４１０側に保存しておくことも可能である。
【００２５】
キャリッジユニット２０２には、図３にて示される反射型光学センサ５００が設けられている。発光部５０１にはＬＥＤが取り付けられており、ＬＥＤによって発せられた光５１０は記録媒体Ｓに照射される。記録媒体Ｓによって反射された光５２０は、受光部５０２に入射し、フォトダイオードによって電気信号に変換される。
【００２６】
この光学センサ５００により、記録媒体に記録された後述の既定パターンの記録濃度を測定する。副走査方向への記録媒体の送りと、光学センサが取り付けられたキャリッジユニット２０２の主走査方向の移動と、を交互に実施することによって、記録媒体上に記録されたパターンの濃度を検出することができる。
【００２７】
図５は、記録ヘッド３０１を走査方向に走査させたときに、記録ヘッドの下部（吐出口面と記録媒体との間）に流入してくる気流の流れ方向と、その気流によってインク滴に搬送方向の着弾ずれが生じた状態の一例を模式的に表したものである。ここで、図５（Ａ）は走査方向において最も下流側に位置している吐出口列３０２Ｋ（ブラックインクを吐出するノズル列）に対する流入気流１００と、インク滴１０１の着弾位置とを表している。この吐出口列３０２Ｋの下部では走査方向下流側から空気が入り込み上流側に抜けていくが、空気の流れは記録媒体の搬送方向（Ｙ方向）へも発生し、記録ヘッド下部に流入した空気は、搬送方向（Ｙ方向）へも抜けていく。従って、記録ヘッド３０１の吐出口列３０２Ｋから吐出されたブラックのインク滴は、流入気流によって走査方向だけでなく、搬送方向にも力を受けることになる。その結果、吐出口列３０２Ｙの両端部から吐出されたインク滴は、吐出口列の外側に広がるようにして記録媒体上に着弾する。このように、搬送方向にも流れを持つような流入気流が存在すると、インク滴の着弾位置は搬送方向にずれることとなる。
【００２８】
一方、図５（Ｂ）は記録ヘッド３０１の走査方向（Ｘ方向）において最も下流側に位置している吐出口列３０２Ｙ（イエローインクを吐出する吐出口列）の流入気流１００とインク滴の着弾位置とを表している。この吐出口列３０２Ｙに対する流入気流は記録ヘッド３０１の両端から入り込むような流入気流となっている。そのため、ブラックインクの場合とは逆に、吐出口列３０２Ｙの両端部に位置する吐出口から吐出されたインク滴が吐出口列３０２Ｙにおける内側に着弾する。つまり、イエローのインク滴は吐出口列の長さよりも狭い範囲に着弾することとなる。
【００２９】
このように吐出口列の位置によって気流の発生に起因するインク滴の搬送方向における着弾ずれ量（第１のずれ量）が異なることにより、特にバンド境界部でスジ状の濃度ムラ（バンドスジ）が発生するなどして画像品位の劣化が起こりやすくなる。また、複数の吐出口列を用いて記録を行う場合に限らず、１つの吐出口列のみを使用して記録を行う場合、例えば、ブラックインクのみを用いて文字の記録を行う場合などにも、インク滴が搬送方向にずれることによって濃度ムラが発生する。
【００３０】
以上のように、気流の影響によりインク滴の着弾位置が搬送方向にずらされてしまうと、理想的な搬送量で記録媒体を搬送しても、バンド境界部でスジ状の濃度ムラが発生する虞がある。図６は、４回の走査で吐出口列の１／４の幅の記録領域（バンド）の画像を完成させるマルチパス記録（４パス記録）を行う時の、記録媒体に対する吐出口列の相対位置の動きと、各走査で記録されるバンド領域および完成された画像の状態などを示している。図中、吐出口列や記録領域の下に記載されている番号は、記録走査の順番を表している。また、図６の破線はバンド間の境界を示している。図６に示す記録動作では、第１〜第４走査で１つ目のバンドが形成され、第２〜第５走査で２つ目のバンドが形成される。
【００３１】
図６（Ａ）は記録媒体の搬送誤差や気流に起因する着弾ずれのない理想的な着弾状態での記録結果を示している。バンドスジが発生する状況は、第１走査で記録される１つ目のバンドの搬送方向上流側の境界部と、第５走査で記録される２つ目のバンドの搬送方向下流側の境界部とで搬送方向にインク滴の着弾位置がずれる場合である。そのため、図６（Ａ）のように着弾ずれの無い理想状態では、ドットがバンド境界を越えたり、境界から内側に離れたりせずに記録されるため、バンドスジは発生しない。
【００３２】
続いて、図６（Ｂ）は、記録媒体の搬送量が少なくなるような誤差がある状態での記録結果を示している。この場合、第１走査で記録されたバンド境界位置に対して、第５走査までに吐出口列が移動する距離が、画像の記録に使用される吐出口列の長さに対して短くなるため、第５走査で搬送方向下流側の吐出口列端部で記録される領域が１つ目のバンドに重なる。その結果、第５走査で記録されたドットが１つ目のバンド境界部で重なってしまい、濃度の高いスジ（以下、黒スジとも言う）が発生してしまうことになる。逆に搬送量が多すぎると、１つ目と２つ目のバンド領域の境界部に着弾するドットが離れてしまうため、インクが付与されないスジ状の部分（以下、白いスジとも言う）が発生する。
【００３３】
図６（Ｃ）は、気流によって端部のノズルで搬送方向外側にインク滴の着弾ずれが発生する場合を示している。図示のようにインク滴の着弾位置が外側に広がると、第１走査の上流側端部のノズルは２つ目のバンド領域に、第５走査の下流側端部のノズルは１つ目のバンド領域に、それぞれはみ出して記録される。よって、図６（Ｂ）と同様に黒スジが発生する。また、インク滴の着弾位置が搬送方向内側にずれると、白スジが発生する。
【００３４】
以上で説明したように、バンドスジは記録媒体の１回の搬送量の誤差（搬送誤差）に起因する着弾位置のずれ（第２のずれ）と、気流の発生に起因するインク滴の着弾位置のずれ（第１のずれ）、という２つの独立した要因により発生する。そこで、本発明に示す搬送量補正方法では、記録媒体の搬送誤差に対して補正を行うだけでなく、着弾ずれによるバンドスジの発生を抑制するように記録媒体の各搬送量を補正する。
【００３５】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態では、記録媒体の搬送誤差を検出するパターンを記録した結果から搬送誤差量を算出し、複数の吐出口列の内の１つの吐出口列について気流による着弾ずれ量（第１のずれ量）を検出するためのパターンを記録し、その記録結果から着弾ずれ量を決定する。この１つの吐出口列としては、最も画像への影響度が高いものを用い、記録媒体の搬送誤差だけでなく気流による着弾ずれも搬送動作において補正することでバンドスジなどの画質劣化を抑制する。
【００３６】
本実施形態では、記録媒体の搬送誤差や気流によるインク滴の搬送方向への着弾ずれ量は記録媒体上に記録される検出パターンを用いて検出する。図７は本実施形態で使用する搬送方向の着弾ずれ量を検出する検出パターンを示している。以下、図７（Ａ）に示す検出パターンのうち、黒丸のドットで表されているパターンを基準パターン１１１と呼ぶ。この基準パターン１１１では、搬送方向について等間隔に１ドットの太さの罫線を記録する。ここでは、各ドットの間隔は１５０ｄｐｉ、すなわち８ノズル分としている。また、図７（Ａ）に示す検出パターンのうち、白抜きの丸で表されているパターンをずらしパターン１１２と呼ぶ。このずらしパターン１１２の走査方向におけるドットの配置は基準パターン１１１と同様であるが、搬送方向における位置が異なる。この基準パターン１１１とずらしパターン１１２の搬送方向における位置関係は、ずらしパターンを記録するノズルを変えることで１２００ｄｐｉ単位で任意に設定することが可能である。
【００３７】
図７（Ｂ）は、基準パターン１１１とずらしパターン１１２との搬送方向における相対位置が異なる７種類の検出パターン（ａ）〜（ｇ）を示している。検出パターン（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ基準パターン１１１に対するずらしパターン１１２の相対位置が１２００ｄｐｉずつ変化していくようになっている。このような複数の検出パターンの記録は、ずらしパターン１１２を記録する際に使用するノズルを１つずつずらしていくことで可能になる。また、パターン（ｄ）は基準パターン１１１とずらしパターン１１２の記録位置とが一致するようになっている。このパターン（ｄ）を０として基準パターン１１１に対するずらしパターン１１２の相対位置をパターンのずらし量と呼ぶ。本実施形態では、図７（Ｂ）のようにずらし量の異なる複数の検出パターンを用いて搬送方向の着弾ずれ量を検出する。以下、図７（Ｂ）に示す複数の検出パターンを検出パターン群と呼ぶ。
【００３８】
次に、前述の検出パターンから搬送誤差や気流による着弾ずれを検出する方法について説明する。
まず、記録媒体上に基準パターン１１１とずらしパターン１１２とを重ねて記録する。この記録方法は後述のように検出する量によって異なる。パターンの記録が終わった後、ずらし量ごとにパターンの光学反射強度５３０を光学センサ５００によって測定する。光学センサ５００の検出結果（出力値）は、記録媒体に照射したＬＥＤ光の反射率によって決定される。すなわち、記録媒体表面を占めるインクの面積比率（エリアファクタ）が大きくなってパターンの濃度が高くなる場合は出力値が下がり、逆にパターンの濃度が低い場合は出力値が上がる。例えば、パターン記録時に搬送方向に着弾ずれ無くドットが配置される場合、パターンのずらし量に対する光学反射強度の関係は図８に示すようになる。本来記録されるべきパターンの位置からずれが生じていない場合には、図７（B）の検出パターン（ｄ）で基準パターン１１１とずらしパターン１１２のドットが最も良く重なり、インクの占める面積が最小となる。よって、ずらし量が最も小さくなるパターン（ｄ）を検出したときの光学センサ５００の出力値が最も大きくなる。一方、パターン（ａ）や（ｇ）のように基準パターン１１１とずらしパターン１１２のドットが重ならない場合には、ドットが重なるパターンに比べてインクの占める面積は大きくなる。このため、これらのパターン（ａ）〜（ｄ）を検出した際の光学センサ５００の出力強度は低下する。
【００３９】
パターン記録時にインク滴の着弾位置が搬送方向にずれた場合、その着弾ずれ量に応じてドットの重なり状態が変わるので、光学センサ５００の出力値が最大となるずらし量のパターンも変化する。基準パターン１１１に対してずらしパターン１１２の記録位置が搬送方向にずれると、パターン（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）側に光学センサ５００の出力値の最大点がシフトする。また、インク滴の着弾位置が搬送方向とは逆側にずれると、光学センサ５００の出力値の最大点がパターン（ａ）、（ｂ）、（ｃ）側にシフトする。この時のシフト量は着弾ずれ量に一致し、この着弾ずれ量は予め決められた検出パターンのずらし量によって決定される。
【００４０】
以上のことから、検出パターン群の中で最も出力が大きくなる検出パターンのずらし量を検出し、そのずらし量から基準パターン１１１に対するずらしパターン１１２の記録位置のずれ量を導出することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では図７に示すような構成の検出パターン群を用いているが、検出パターン群の構成は必ずしも図７に示す構成に限定されない。要は、基準パターン１１１とずらしパターン１１２の相対的な記録位置ずれ量の変化に対して光学センサ５００の検出結果が変わり、基準パターンとずらしパターンの２つのパターンの記録位置が一致する状態を検出できるような構成のパターン群であれば良い。
【００４２】
以下に、記録媒体の搬送誤差量を検出するための検出パターンの記録方法について説明する。
【００４３】
図９は搬送誤差量を検出するための検出パターン１１０の記録動作を説明するための図であり、図１０はその記録動作手順を示すフローチャートである。ここで検出する搬送誤差は、マルチパス記録における実際の搬送方法で記録媒体を搬送したときの誤差である必要がある。一般に、記録媒体の搬送では、搬送開始や停止時に、ローラなどの搬送機構部（搬送手段）と記録媒体との間ですべりが発生するため、搬送回数や１回あたりの搬送距離によって搬送誤差は変化する。そのため、基準パターンを記録した後、マルチパス記録時（図９の例では４パス記録）の搬送方法で記録媒体を搬送し、ずらしパターンを重ねるようにする。
【００４４】
まず、図９（Ａ）に示すように、吐出口列の搬送方向上流部を使用して基準パターン１１１を記録する（ステップＳ１１０１）。この記録で使用するノズルの吐出口は最上流部に位置するものでなくても良い。また、この例ではブラックインクの吐出口列３０１Ｋを使用してパターンを記録している。本実施形態のように、ドットの重なりによる反射率の変動を検出する方法を用いる場合、濃度の高いインクを使用した方が反射率の変動量を大きく取れるため好ましい。
【００４５】
続いて、図９（Ｂ）に示すように記録媒体をマルチパス記録時と同じ様に搬送する（ステップＳ１１０２）。この例では４パス記録とし、吐出口列の長さの１／４ずつ記録媒体を搬送する。ただし、この搬送を繰り返すことにより基準パターンが記録可能な領域から外れてしまうと、ずらしパターンを重ねて記録することができなくなる。よって、パス数よりも少ない回数（図９（Ｂ）では最大３回まで）だけ搬送動作を繰り返す（ステップＳ１１０３）。
【００４６】
最後に、図９（Ｃ）のようにずらしパターン１１２を基準パターン１１１に重ねて記録する（ステップＳ１１０４）。この時使用するノズルは、搬送誤差が無いと仮定した時にずらし量が０となる検出パターン（図７（B）の検出パターン（ｄ））の記録位置が基準パターンに一致するように設定する。この搬送誤差検出パターンの記録方法では、基準パターンとずらしパターンを記録する間の搬送誤差は搬送回数によって変わることに注意が必要である。図９の場合は基準パターンとずらしパターンを記録する間に３回分の搬送誤差の和が、着弾ずれ量として検出される。
【００４７】
また、搬送誤差検出パターン（第２の検出パターン）を記録する際も、ドットの着弾位置はある程度気流の影響を受けるため、純粋に搬送誤差のみを検出することは難しい。そこで、可能な限り気流の影響を受けにくくする記録方法、例えば、低速で走査する、ノズルと記録媒体の距離を狭める、同一の走査方向で記録するなど、の記録方法で搬送誤差検出パターンを記録する。
【００４８】
最後に、記録したパターンの光学反射強度を光学センサで読み取る（ステップＳ１１０５）。そしてパターンのずらし量に対する光学センサの出力分布に基づいて搬送方向の着弾ずれ量を算出し、パターン記録時の搬送回数で割ることで１回の搬送あたりの平均搬送誤差量を決定する。決定した搬送誤差量は記録装置のＲＡＭ４３２などの記憶領域に保存しておく（ステップＳ１１０６）。
【００４９】
次に、気流の影響によるインク滴の搬送方向における着弾ずれ量を検出する着弾ずれ検出パターン（第１の検出パターン）１２０Ｋの記録動作および記録手順を図１１、図１２を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像への影響度の高い吐出口列の着弾ずれを低減し、バンドスジなどの画像弊害を低減するため、濃度の高いブラックインクを記録する吐出口列３０１Kを用いて検出パターン１３０の記録を行う。気流による搬送方向の着弾ずれで生じるバンドスジの発生を、搬送量を制御することによって補正するには、バンドスジに影響する吐出口列の両端部で着弾ずれを検出しなければならない。よって、できる限り吐出口列端部のノズルのみを使用してパターンを形成するようにする。しかしながら、前述の搬送誤差検出パターンでは、マルチパス記録時と同じ搬送方法を実施することによって搬送誤差の補正値を求めているため、パス数によっては吐出口列の両端部の記録位置が重なるように搬送する際に、前述の補正値を適用できない可能性がある。そこで、搬送誤差検出パターンを記録する場合と同様に、気流による着弾ずれの影響が少ない記録方法を用いて、両端部の記録位置が重なるように搬送されるときの搬送誤差を相殺させる検出パターン１３０を記録しておく（ステップＳ１１１１）。つまり図１１の（Ａ）、（Ｂ）に示すように搬送誤差相殺用の基準パターンを記録した後、搬送を行わずに吐出口列の最上流部の吐出口を使用して通常の画像を記録する際の記録条件で記録媒体上に基準パターン１２０Kをそれぞれ記録する（ステップＳ１１１２）。なお、記録条件としては、例えば、走査速度、吐出口と記録媒体との間の距離、および走査方向などがある。
【００５０】
続いて、図１１（Ｃ）に示すように、基準パターン１３１の下流側端部と吐出口列の下流側端部とが重なる位置まで記録媒体を搬送し（ステップＳ１１１３）、搬送誤差相殺パターンのずらしパターン１３２を重ねて記録する（ステップＳ１１１４）。この時の搬送方法は前述の搬送誤差検出パターンの場合とは異なり、搬送誤差を検出してキャンセルさせてしまうので、特に制限は無い。また、それぞれのずらしパターンを記録する際の走査速度などの記録条件は、基準パターンを記録する場合と同様である。
【００５１】
この後、図１１（Ｄ）に示すように、吐出口列の下流端部のノズルを使用して着弾ずれ検出パターン１２０Ｋのずらしパターン１２２Ｋを重ねて記録する（ステップＳ１１１５）。ここで、検出パターンに基づいて検出される吐出口列の搬送方向における着弾ずれ量は、吐出口列の長さあたりの誤差となっている。従って、各バンド間の搬送に対して均等に補正を行うには、算出される着弾ずれ量をパス数で割った値を１回あたりの搬送に対して補正する必要がある。
【００５２】
検出パターンの記録が終了した後、その検出パターンを光学センサ５００で読み取る（ステップＳ１１１６）。そして、記録した２つの検出パターンから搬送誤差量と、その搬送誤差を含んだ吐出口列両端部の気流による着弾ずれ量と、が検出される。吐出口列の気流による着弾ずれ量から搬送誤差分を除外した値を算出し、ＲＡＭ４３２などの記憶領域に保存しておく（ステップＳ１１１７）。
【００５３】
最後に、記録媒体の搬送誤差量と各吐出口列の搬送方向における着弾ずれ量の２つの値に基づいて、記録媒体の搬送に対する補正量を決定する。補正値の計算式は以下のようになる。
Ｌ＝Ｌｆ／ｎ＋Ｌｒ（K）−Ｌｅ ・・・ 式１
【００５４】
まず、式１の第１項で搬送誤差分の補正値を計算する。前述のように、搬送誤差検出パターンは搬送した回数分だけ誤差値が累積されていくので、検出された搬送誤差量Ｌｆをパターン記録時の搬送回数ｎで割り、１回の搬送あたりの補正値を算出する。
【００５５】
次に、式１の第２項で吐出口列の着弾ずれ量に対する補正値を計算する。検出した気流による着弾ずれ量にはパターン記録時の搬送誤差量が含まれているので、搬送誤差相殺パターンで検出した搬送誤差Ｌｅを除外する。
【００５６】
このようにして決定された搬送量の補正値は、画像を形成する際の各記録走査間の搬送動作に加算される。この搬送動作量の補正制御を行いつつ画像を形成する際のフローチャートを図１３に示す。一般的なマルチパス記録方法では、均等な距離ずつ記録媒体を搬送するため、上記の補正を行うには１つの条件に対して１つの補正値があればよい。よって前述の方法により、検出された搬送誤差や気流による着弾ずれ量をＲＡＭ４３２などの記憶領域から読み出し、読み出した着弾ずれ量に基づき１回の走査あたりの搬送補正量を算出する（ステップＳ１２０１、Ｓ１２０２）。そして、記録走査と補正された搬送量による搬送動作とを繰り返すことで、画像が形成される（ステップＳ１２０３〜Ｓ１２０５）。ただし、記録ヘッドの往走査と復走査の双方において記録動作を行う、いわゆる双方向記録のように、記録動作を行う際の走査方向が切り替わる場合には、後述の実施形態のように個別に補正値を設定する方が良い。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の搬送量補正方法では、搬送誤差と、気流によるインク滴の着弾ずれとを個別に検出し、それらを基に算出された搬送量補正値Lを１回あたりの搬送量に加算する。その結果、バンド境界部のドットの着弾位置ずれは抑制され、バンドスジによる画質劣化は低減される。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、記録媒体の搬送誤差を検出するパターンを記録した結果から搬送誤差量を算出し、複数の吐出口列に対して搬送方向の着弾ずれ量を検知するためのパターンを記録し、それらの記録結果から気流による着弾ずれ量を算出する。そして、算出した搬送誤差量と着弾ずれ量とに基づき記録媒体の搬送補正量を決定する。これにより、複数の吐出口列を用いて画像を記録する場合に、搬送誤差や気流による着弾ずれで生じるバンドスジなどの画質劣化を抑制する。
【００５９】
なお、前述の第１の実施形態では、１つの吐出口列に対して、搬送誤差と気流による着弾ずれを搬送動作によって補正する例を示した。搬送誤差の検出方法は、ノズル列が単一、複数に拘わらず同様の方法を用いることが可能であるので、本実施形態における搬送誤差の検出方法についての説明は省略する。よって、複数の吐出口列により記録されたパターンに基づき、気流による着弾ずれを補正する方法について、以下に説明する。
【００６０】
図１４は複数の吐出口列に対して搬送方向着弾ずれ量を検出する検出パターンの記録動作を示す模式図である。まず始めに、着弾ずれの影響の少ない記録方法を用いて搬送誤差相殺用の基準パターン１３１を、図１４（Ａ）に示すように記録する。続いて、図１４（Ｂ）に示すように、搬送を行わずに各吐出口列（３０１C、３０１M、３０１Y、３０１K）の最上流部の吐出口を使用して搬送方向における着弾ずれ検出用の基準パターン（１２１Ｋ〜１２１Ｙ）をそれぞれ記録する。
【００６１】
次に、図１４（Ｃ）に示すように、基準パターンの下流側端部と吐出口列の下流側端部とが重なる位置まで記録媒体を搬送し、搬送誤差相殺用の基準パターン１３１に対し、ずらしパターン１３２を重ねて記録する。最後に、図１４（Ｄ）に示すように、各吐出口列によって記録した基準パターン（１２１Ｋ〜１２１Ｙ）に対し、吐出口列の下流端部のノズルを使用して搬送方向着弾ずれ検出パターンのずらしパターン(１２２Ｋ〜１２２Ｙ)を重ねて記録する。
【００６２】
検出パターンの記録が終了した後、搬送誤差相殺パターンと各吐出口列から吐出されたインク滴の搬送方向における着弾ずれ検出パターンについて光学センサの出力値を得る。各吐出口列の着弾ずれパターンに基づいて検出された、気流による着弾ずれ量は、搬送誤差を含むため、検出した搬送誤差を除外して着弾ずれ量を算出し、記憶領域に保存しておく。
【００６３】
複数の吐出口列の気流による着弾ずれに対してバンドスジが低減するように搬送量を補正する場合、インク色によってバンドスジ発生の寄与率が異なるので、インク色ごとに重み付けをして補正する。インク色ごとに重み付けを行う場合の補正値は下記の式２のように設定する。
Ｌ＝Ｌf/ｎ＋Σ｛（Ｌr(col)−Ｌe）×Ｃ(col)｝/｛ｍ×ΣＣ(col)｝・・・式２
（col：Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）
【００６４】
前述の第１の実施形態と同じく、式１の第１項は１回の搬送あたりの誤差補正値で、式１の第２項は各吐出口列の気流による着弾ずれ量に対する補正値を示している。本実施形態では、インク色ごとに重み付けを行うため、各吐出口列の気流による着弾ずれ量Ｌｒに重み付け係数Ｃを掛けて加重平均値を出す。その値をマルチパス記録時のパス数ｍで割り、１回の搬送あたりの補正値とする。重み付け方法の例を挙げると、明度の低いブラックインクの係数を高く、明度の高いイエローインクの係数を低くする。これによれば、着弾ずれが発生した際に明度変動が大きくバンドスジが見えやすくなるブラックインクで記録される画像について効果的にバンドスジを低減することができる。一方、イエローインクは着弾ずれがあっても明度変動が小さくバンドスジが見えにくいため、ある程度の着弾ずれを許容しても画質が劣化しにくい。このように、インク色によって着弾ずれの寄与率を変えることで、どのようなインク色で記録される画像であってもバンドスジの発生しにくい搬送量に設定することができる。
このようにして決定された搬送量の補正値は、上記第１の実施形態と同様に、図１３に示すフローチャートの手順に従って記録媒体の搬送量に反映される。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の搬送量補正方法では、吐出口列ごとに気流による着弾ずれを検出し、それらをインク色により重み付けして算出された搬送量補正値Lを１回あたりの搬送量に加算することで搬送量を変更する。その結果、特にバンドスジなどの画質弊害が発生しやすいインク色を重視して搬送量を補正することができ、画質劣化を低減することが可能となる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態を説明する。
第３の実施形態として、異なる記録条件に対して搬送方向の着弾ずれ量を補正する場合の調整パターンの記録方法について説明する。通常、搬送誤差は記録媒体の種類や１回の搬送動作によって搬送する距離、マルチパス記録時の搬送回数などによって決まる（ここでは、これらをまとめて搬送条件と言う）。一方、気流による搬送方向の着弾ずれは記録ヘッド下部の気流速度や向きに依存するため、記録ヘッドの走査速度、走査方向、ノズルと記録媒体間距離によって変動する（ここでは、これらをまとめて記録条件を言う）。そのため、同一の搬送条件であっても、記録条件が変わればバンドスジに対する最適な搬送量も変わる。そこで本実施形態では、異なる記録条件それぞれに対して着弾ずれ量を検出し、画像記録動作時の条件に合わせて搬送量を補正する。これにより、記録条件が変わってもバンドスジを低減することが可能となる。
【００６７】
以下に本実施形態でのパターン記録方法と、記録条件によって異なる着弾ずれ量に基づいた搬送誤差の補正方法について説明する。なお、搬送誤差及び着弾ずれを検出するパターンは前述の第１、第２の実施形態で説明した方法と同様であるため、説明は省略する。
【００６８】
図１５は本実施形態の搬送量調整動作の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS１３０１〜S１３０３では、装置に取り付けられている記録媒体について搬送誤差の補正値を決定する。搬送誤差の補正値の設定は図１７に示すように記録媒体の種類と搬送条件の組み合わせで行う。図１７に示す表は、記録媒体の種類とパス数に対応する搬送補正量を表し、斜線の欄はその組み合わせの設定が無いことを意味している。
【００６９】
図１７に示すように、記録媒体の種類によって設定されているパス数などの記録方法が異なるため、始めにステップS１３０１で補正する記録媒体の種類に応じて補正値を算出する搬送条件を設定する。例えば、普通紙であれば２パス記録または４パス記録で画像を記録する場合があるので、それら２つの記録条件で搬送補正量を決定すれば良い。個々の補正値は、既に第１の実施形態で説明した方法により、ステップＳ１３０２で搬送誤差の補正量を得る。これをステップS１３０３の判定処理によって繰り返し実行し、どの搬送条件でも精度良く補正できるように搬送補正値を取得しておく。
【００７０】
搬送補正値を決定した後、ステップS１３０４〜S１３０６により、記録条件ごとに気流による着弾ずれ分の補正値を決定していく。図１８に示すように、気流による着弾ずれ量は記録ヘッドの走査速度、走査方向、吐出口と記録媒体との間の距離などの記録条件ごとに取得する。この後、ステップＳ１３０５では、着弾ずれ量を検出および補正値の算出を行い、これをステップＳ１３０６によって必要な条件だけ繰り返し実行する。
【００７１】
なお、図１７、図１８に示した表の補正値は、想定される搬送誤差量や気流による着弾ずれ量の値に基づいて予め算出、保持しておいても良い。ただし、インクの吐出速度や吐出量、搬送機構部と記録媒体のすべりなどは個体差や経時変化により変わる場合があるため、必要な時にユーザの指示により記録装置が補正値を取得する構成を持つことが望ましい。
【００７２】
図１６は画像を記録する際に行う搬送量の補正動作の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS１４０１で搬送条件を取得し、ステップS１４０２で該当する搬送誤差量を保存領域から読み出す。次に、ステップS１４０３で記録条件を取得し、ステップS１４０４で該当する着弾ずれ量を保存領域から読み出す。但し、記録ヘッドを往復走査させて画像を記録する場合、往路と復路で着弾ずれ量が異なるので、それぞれの走査方向について補正量を算出する必要がある。以上で読み出した値を基に、ステップS１４０５で搬送補正量を算出する。算出された補正量はステップS１４０６で記録方向ごとに選択され、ステップS１４０７、S１４０８で搬送量に加算し、ステップＳ１４０９で画像を記録する。上記動作をステップS１４１０で画像の記録が終了したと判断されるまで繰り返し実行する。
【００７３】
以上のようにこの第３の実施形態によれば、搬送条件や記録条件が異なる場合についても、最適な搬送補正量を設定することが可能となり、バンドスジなどの画質劣化の少ない画像を記録することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１１０ 搬送誤差検出パターン
１１１ 基準パターン
１１２ ずらしパターン
１２０Ｋ 着弾ずれ検出パターン
１２１Ｋ〜１２１Ｙ 着弾ずれ検出用の基準パターン
１２２Ｋ ずらしパターン
１３０ 検出パターン
１３１ 基準パターン
１３２ ずらしパターン
２０１ ヘッドホルダ
２０２ キャリッジ
２０３ 搬送ローラ
３０１ 記録ヘッド
３０２ 吐出口列
３１０ 吐出ノズル
４２０ ＣＰＵ
５００ 光学センサ
S 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査させて記録を行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。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、記録ヘッドに形成された複数のインク吐出ノズルの吐出口から記録媒体上にインクを吐出させることで画像を記録するため、安価かつ小型に構成できるという利点を有する。特に、記録ヘッドを主走査方向に走査させ、記録媒体を主走査方向と直交する方向に間欠的に搬送しつつ記録を行うシリアル型のインクジェット記録装置は、必要に応じて高品位な画像を形成し得る記録方式を実行可能である。この高品位な画像を形成可能な記録方式として、記録媒体上の同一の領域を複数回に分けて記録するマルチパス記録方式がある。
【０００３】
近年、インクジェット記録装置には、高速かつ高品位に画像を形成することが求められている。そのため、記録ヘッドの走査速度を高め、より少ないパス数で画像を形成することにより高速化を進めている。また、高画質化に対する対策として、ドットサイズを小さくするためにインクの吐出量を小さくし、粒状感の低減、階調性の改善などが行われている。
【０００４】
しかしながら、高速に記録ヘッドを走査させつつ小さなインク滴を記録媒体に着弾させて記録を行う場合、インク滴の着弾位置が予定の位置からずれるという問題が生じる。これは、高速に記録ヘッドを走査させることによって、記録ヘッドの下面（吐出口が形成された面）と記録媒体との間に、低速で記録ヘッドを走査させた場合よりも速い気流が発生するためである。すなわち、記録ヘッドの吐出口から吐出されたインク滴の着弾位置が、より速い気流からの力を受けて気流の発生方向にずれてしまい、着弾位置にずれが生じる。この気流の発生方向は必ずしも記録ヘッドの走査方向に一致するものではなく、走査方向に対して垂直な方向、つまり記録媒体の搬送方向にも発生する。従って、ノズル列の端部から吐出されたインク滴の着弾位置は、気流の影響を受けて搬送方向にずれることとなる。このため、記録ヘッドを走査させた時に記録される領域がノズル列の長さに対して広くあるいは狭くなり、これが画像品質の低下を招く要因となる。
【０００５】
このような問題に対し、マルチパス記録方式において、記録ヘッドの吐出口列の中の端部の吐出口を使用する比率が十分小さくなるように同一の記録領域に対する走査回数（パス数）を増やすことも考えられる。これによれば、気流による端部の吐出口からのインク滴の着弾位置のずれ（以下、着弾ずれとも言う）による画像品質への影響を低減することができる。但し、パス数の増加は記録速度の低下を招くため、高速での記録には適さない。つまり、少ないパス数で高速に記録を行う場合には上記のような気流の影響を無視できなくなる。例えば、気流によって端部ノズルのインク滴がノズル列の外側にずれると、隣接するバンドとの境界部においてインク滴が重なり、濃度の高いスジ状の部分（以下、バンドスジと言う）が発生してしまう。
【０００６】
上記のような気流による着弾ずれの低減方法が特許文献１に提案されている。特許文献１の方法では、記録ヘッドの走査速度や各ノズルの吐出周波数を制御することで外部から入り込む気流（流入気流）と吐出口列からのインク滴によって発生する気流（自己気流）とによる着弾ずれのバランスをとる。これにより、気流による画像品位の劣化を低減させている。また、特許文献２にはヘッド下部の気流を制御し、搬送方向に着弾ずれが発生しないようにする方法が開示されている。これらの方法では、記録ヘッドやキャリッジユニット、あるいはその周辺部に設置された部材や装置によりノズル下部の気流を整えるという効果を持たせたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４３０９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１に挙げた方法は、記録ヘッドの走査速度と吐出周波数を組み合わせて気流を制御する方法を提案している。このため、高速な記録を目的とする場合に、必要とする記録ヘッドの走査速度や記録パス数を設定すると、上記のような吐出周波数との組み合わせに制限が発生してしまう。また、上記の方法を適用するには、記録画像に合わせて走査速度などを決める必要がある。このため、高速な記録が求められる少ないパス数での記録（低パス記録）時に上記方法を使用することは難しい。
【０００９】
また、特許文献２などで提案されているような気流を制御する部材を追加する方法では、吐出口と記録媒体との間の距離や走査速度などの記録条件に応じて、部材の位置、形状を変えるような制御が必要になる。このため、装置構成および制御が複雑化し、コストが増大するという問題がある。
【００１０】
本発明は、インク滴の搬送方向における着弾位置のずれを記録媒体の搬送量を制御することで低減することにより、画像品質の向上させることが可能な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の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、本発明の第１の形態は、記録媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送動作を間欠的に行う搬送手段と、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列を備えた記録ヘッドを前記搬送方向と交差する方向に沿って走査させつつ前記吐出口から前記記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行う記録走査手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、前記搬送手段の各搬送動作における搬送誤差に起因して前記吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第１のずれ量を検出する第１の検出手段と、前記記録ヘッドの走査による気流に起因して前記インク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第２のずれ量を検出する第２の検出手段と、前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて前記搬送手段を制御することにより前記搬送方向におけるインク滴の着弾位置のずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、吐出口から吐出されるインク滴の搬送方向における着弾位置のずれを考慮して記録媒体の搬送を行うため、記録ヘッドを高速に走査させる場合にも、スジ状の濃度むらの発生を低減することが可能となり、画像品質を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における光学センサの構成を表す側面図である。
【図４】本発明の実施形態における記録ヘッドの吐出口の配置を表す図である。
【図５】本発明の実施形態において発生する気流と着弾ずれを説明する図である。
【図６】第１の実施形態の記録位置のずれとバンドスジとの関係を説明する図である。
【図７】第１の実施形態における検出パターンを表す図である。
【図８】第１の実施形態における検出パターンのずらし量と光学センサの出力値（光学反射率）との関係を示す図である。
【図９】第１の実施形態における搬送誤差検出パターンの記録方法を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態における搬送誤差量の検出手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態における着弾ずれ検出パターンの記録方法を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態における着弾ズレ量の検出手順を示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態における画像の記録動作手順を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態における着弾ズレ検出パターンの記録方法を説明する図である。
【図１５】第３の実施形態における搬送量調整の手順を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態における画像の記録動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施形態における搬送誤差補正値の設定条件を示す図である。
【図１８】第３の実施形態の着弾ずれ補正値の設定条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、まず本発明の第１ないし第４の実施形態に用いられるインクジェット記録装置に共通する構成を説明し、その後、各実施形態に特有の構成を説明する。
【００１５】
（インクジェット記録装置）
図１ないし図４は、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置とも言う）の基本的な構成例を説明するための図である。
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。図１において、記録ヘッド３０１は走査方向（Ｘ方向）に往復移動する。また、一般の記録紙、特殊紙、およびＯＨＰフィルム等の記録媒体Ｓは、所定ピッチ毎に走査方向と交差（本例では直交）する搬送方向（Ｙ方向）に所定距離ずつ間欠的に搬送される。記録ヘッド３０１を往復移動させつつ、記録データに基づいて記録ヘッド３０１の吐出口からインクを吐出させる記録走査と、記録媒体Ｓを搬送させる搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体Ｓにインク滴を着弾させて文字や記号などを含む画像が記録される。
【００１６】
記録ヘッド３０１はインクが供給される共通液室と、この共通液室から供給されるインクをインク滴として吐出する複数のノズルとを備える。各ノズルは、共通液室に連通する液路とその先端部に形成される開口部である吐出口と、インクを吐出する吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子と、を備える。本実施形態では、吐出エネルギー発生素子として、熱エネルギーを発生する電気熱変換体が用いられている。記録ヘッド３０１はこの電気熱変換体から発生される熱エネルギーによって液路内のインクに膜沸騰発生させ、そのとき形成される気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して液路内のインクを吐出口から吐出させ、記録を行うものである。
【００１７】
記録ヘッド３０１はヘッドホルダ２０１に着脱可能に搭載されている。キャリッジ２０２は、ガイドレール２０４に沿って移動可能に支持されており、モータ等の駆動手段の駆動力によりガイドレール２０４に沿って往復移動する。記録媒体Ｓは、記録ヘッド３０１の吐出口面（インク吐出口の形成面）と一定の対向間隔が維持されたまま、搬送ローラ２０３によって搬送方向（Ｙ方向）に搬送される。
【００１８】
また、記録ヘッド３０１は、上記のノズルの複数を列状に配置したノズル列を有している。本実施形態では、複数の異なる色のインク（ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））それぞれに対応したノズル列が形成されている。図４に記録ヘッド３０１に設けられたノズルの吐出口３１０の配列状態を示す。Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各インクを吐出する吐出口列（３０２Ｋ、３０２Ｃ、３０２Ｍ、３０２Ｙ）は、走査方向（Ｘ方向）に２列に分かれており、合計で１２８０個の吐出口（ノズル）が配置されている。それぞれの吐出口列には６００ｄｐｉ間隔で吐出口が配置され、２つの吐出口列は１２００ｄｐｉだけ搬送方向（Ｙ方向）にずれた位置に配置されている。これにより、各吐出口列は搬送方向に１２００ｄｐｉの解像度での記録が可能となる。
【００１９】
記録ヘッド３０１に対しては、各吐出口列から吐出されるインク（ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインク）を供給するためのインクカートリッジ（不図示）が互いに独立して着脱可能に装着される。
【００２０】
記録ヘッド３０１の往復移動範囲内であり、かつ記録媒体Ｓの通過範囲外の領域である非記録領域には、その非記録領域に記録ヘッド３０１が移動したときに、記録ヘッド３０１のインク吐出口面と対向する回復ユニット２０７が配備されている。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。
【００２１】
図２は、記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図２において、ＣＰＵ４２０は、本記録装置の各部の動作制御やデータ処理等を実行するものであり、演算手段、決定手段、制御手段などとして機能する。ＲＯＭ４３１は、ＣＰＵ４２０によって実行される処理のプログラムが格納される。またＲＡＭ４３２は、種々のデータを一時的に格納すると共に、ＣＰＵ４２０が処理を実行する際のワークエリアとしての機能も果たす。
【００２３】
記録ヘッド３０１からのインクの吐出は、ＣＰＵ４２０が電気熱変換体の駆動データ（記録データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ４５０に供給することにより行われる。ＣＰＵ４２０は、キャリッジ２０２を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ４４２をモータドライバ４４１を介して制御し、また記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータ４４４をモータドライバ４４３を介して制御する。
【００２４】
さらにＣＰＵ４２０は、後述するように、光学センサ５００を利用して記録媒体の搬送量補正処理および補正値を反映させた搬送モータ４４４の制御などを実行する。この補正処理の機能は、記録装置に対して画像データを供給するホスト装置４１０側にもたせることもできる。また、補正処理によって得られた補正値をホスト装置４１０側に保存しておくことも可能である。
【００２５】
キャリッジユニット２０２には、図３にて示される反射型光学センサ５００が設けられている。発光部５０１にはＬＥＤが取り付けられており、ＬＥＤによって発せられた光５１０は記録媒体Ｓに照射される。記録媒体Ｓによって反射された光５２０は、受光部５０２に入射し、フォトダイオードによって電気信号に変換される。
【００２６】
この光学センサ５００により、記録媒体に記録された後述の既定パターンの記録濃度を測定する。副走査方向への記録媒体の送りと、光学センサが取り付けられたキャリッジユニット２０２の主走査方向の移動と、を交互に実施することによって、記録媒体上に記録されたパターンの濃度を検出することができる。
【００２７】
図５は、記録ヘッド３０１を走査方向に走査させたときに、記録ヘッドの下部（吐出口面と記録媒体との間）に流入してくる気流の流れ方向と、その気流によってインク滴に搬送方向の着弾ずれが生じた状態の一例を模式的に表したものである。ここで、図５（Ａ）は走査方向において最も下流側に位置している吐出口列３０２Ｋ（ブラックインクを吐出するノズル列）に対する流入気流１００と、インク滴１０１の着弾位置とを表している。この吐出口列３０２Ｋの下部では走査方向下流側から空気が入り込み上流側に抜けていくが、空気の流れは記録媒体の搬送方向（Ｙ方向）へも発生し、記録ヘッド下部に流入した空気は、搬送方向（Ｙ方向）へも抜けていく。従って、記録ヘッド３０１の吐出口列３０２Ｋから吐出されたブラックのインク滴は、流入気流によって走査方向だけでなく、搬送方向にも力を受けることになる。その結果、吐出口列３０２Ｙの両端部から吐出されたインク滴は、吐出口列の外側に広がるようにして記録媒体上に着弾する。このように、搬送方向にも流れを持つような流入気流が存在すると、インク滴の着弾位置は搬送方向にずれることとなる。
【００２８】
一方、図５（Ｂ）は記録ヘッド３０１の走査方向（Ｘ方向）において最も下流側に位置している吐出口列３０２Ｙ（イエローインクを吐出する吐出口列）の流入気流１００とインク滴の着弾位置とを表している。この吐出口列３０２Ｙに対する流入気流は記録ヘッド３０１の両端から入り込むような流入気流となっている。そのため、ブラックインクの場合とは逆に、吐出口列３０２Ｙの両端部に位置する吐出口から吐出されたインク滴が吐出口列３０２Ｙにおける内側に着弾する。つまり、イエローのインク滴は吐出口列の長さよりも狭い範囲に着弾することとなる。
【００２９】
このように吐出口列の位置によって気流の発生に起因するインク滴の搬送方向における着弾ずれ量（第１のずれ量）が異なることにより、特にバンド境界部でスジ状の濃度ムラ（バンドスジ）が発生するなどして画像品位の劣化が起こりやすくなる。また、複数の吐出口列を用いて記録を行う場合に限らず、１つの吐出口列のみを使用して記録を行う場合、例えば、ブラックインクのみを用いて文字の記録を行う場合などにも、インク滴が搬送方向にずれることによって濃度ムラが発生する。
【００３０】
以上のように、気流の影響によりインク滴の着弾位置が搬送方向にずらされてしまうと、理想的な搬送量で記録媒体を搬送しても、バンド境界部でスジ状の濃度ムラが発生する虞がある。図６は、４回の走査で吐出口列の１／４の幅の記録領域（バンド）の画像を完成させるマルチパス記録（４パス記録）を行う時の、記録媒体に対する吐出口列の相対位置の動きと、各走査で記録されるバンド領域および完成された画像の状態などを示している。図中、吐出口列や記録領域の下に記載されている番号は、記録走査の順番を表している。また、図６の破線はバンド間の境界を示している。図６に示す記録動作では、第１〜第４走査で１つ目のバンドが形成され、第２〜第５走査で２つ目のバンドが形成される。
【００３１】
図６（Ａ）は記録媒体の搬送誤差や気流に起因する着弾ずれのない理想的な着弾状態での記録結果を示している。バンドスジが発生する状況は、第１走査で記録される１つ目のバンドの搬送方向上流側の境界部と、第５走査で記録される２つ目のバンドの搬送方向下流側の境界部とで搬送方向にインク滴の着弾位置がずれる場合である。そのため、図６（Ａ）のように着弾ずれの無い理想状態では、ドットがバンド境界を越えたり、境界から内側に離れたりせずに記録されるため、バンドスジは発生しない。
【００３２】
続いて、図６（Ｂ）は、記録媒体の搬送量が少なくなるような誤差がある状態での記録結果を示している。この場合、第１走査で記録されたバンド境界位置に対して、第５走査までに吐出口列が移動する距離が、画像の記録に使用される吐出口列の長さに対して短くなるため、第５走査で搬送方向下流側の吐出口列端部で記録される領域が１つ目のバンドに重なる。その結果、第５走査で記録されたドットが１つ目のバンド境界部で重なってしまい、濃度の高いスジ（以下、黒スジとも言う）が発生してしまうことになる。逆に搬送量が多すぎると、１つ目と２つ目のバンド領域の境界部に着弾するドットが離れてしまうため、インクが付与されないスジ状の部分（以下、白いスジとも言う）が発生する。
【００３３】
図６（Ｃ）は、気流によって端部のノズルで搬送方向外側にインク滴の着弾ずれが発生する場合を示している。図示のようにインク滴の着弾位置が外側に広がると、第１走査の上流側端部のノズルは２つ目のバンド領域に、第５走査の下流側端部のノズルは１つ目のバンド領域に、それぞれはみ出して記録される。よって、図６（Ｂ）と同様に黒スジが発生する。また、インク滴の着弾位置が搬送方向内側にずれると、白スジが発生する。
【００３４】
以上で説明したように、バンドスジは記録媒体の１回の搬送量の誤差（搬送誤差）に起因する着弾位置のずれ（第２のずれ）と、気流の発生に起因するインク滴の着弾位置のずれ（第１のずれ）、という２つの独立した要因により発生する。そこで、本発明に示す搬送量補正方法では、記録媒体の搬送誤差に対して補正を行うだけでなく、着弾ずれによるバンドスジの発生を抑制するように記録媒体の各搬送量を補正する。
【００３５】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態では、記録媒体の搬送誤差を検出するパターンを記録した結果から搬送誤差量を算出し、複数の吐出口列の内の１つの吐出口列について気流による着弾ずれ量（第１のずれ量）を検出するためのパターンを記録し、その記録結果から着弾ずれ量を決定する。この１つの吐出口列としては、最も画像への影響度が高いものを用い、記録媒体の搬送誤差だけでなく気流による着弾ずれも搬送動作において補正することでバンドスジなどの画質劣化を抑制する。
【００３６】
本実施形態では、記録媒体の搬送誤差や気流によるインク滴の搬送方向への着弾ずれ量は記録媒体上に記録される検出パターンを用いて検出する。図７は本実施形態で使用する搬送方向の着弾ずれ量を検出する検出パターンを示している。以下、図７（Ａ）に示す検出パターンのうち、黒丸のドットで表されているパターンを基準パターン１１１と呼ぶ。この基準パターン１１１では、搬送方向について等間隔に１ドットの太さの罫線を記録する。ここでは、各ドットの間隔は１５０ｄｐｉ、すなわち８ノズル分としている。また、図７（Ａ）に示す検出パターンのうち、白抜きの丸で表されているパターンをずらしパターン１１２と呼ぶ。このずらしパターン１１２の走査方向におけるドットの配置は基準パターン１１１と同様であるが、搬送方向における位置が異なる。この基準パターン１１１とずらしパターン１１２の搬送方向における位置関係は、ずらしパターンを記録するノズルを変えることで１２００ｄｐｉ単位で任意に設定することが可能である。
【００３７】
図７（Ｂ）は、基準パターン１１１とずらしパターン１１２との搬送方向における相対位置が異なる７種類の検出パターン（ａ）〜（ｇ）を示している。検出パターン（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ基準パターン１１１に対するずらしパターン１１２の相対位置が１２００ｄｐｉずつ変化していくようになっている。このような複数の検出パターンの記録は、ずらしパターン１１２を記録する際に使用するノズルを１つずつずらしていくことで可能になる。また、パターン（ｄ）は基準パターン１１１とずらしパターン１１２の記録位置とが一致するようになっている。このパターン（ｄ）を０として基準パターン１１１に対するずらしパターン１１２の相対位置をパターンのずらし量と呼ぶ。本実施形態では、図７（Ｂ）のようにずらし量の異なる複数の検出パターンを用いて搬送方向の着弾ずれ量を検出する。以下、図７（Ｂ）に示す複数の検出パターンを検出パターン群と呼ぶ。
【００３８】
次に、前述の検出パターンから搬送誤差や気流による着弾ずれを検出する方法について説明する。
まず、記録媒体上に基準パターン１１１とずらしパターン１１２とを重ねて記録する。この記録方法は後述のように検出する量によって異なる。パターンの記録が終わった後、ずらし量ごとにパターンの光学反射強度５３０を光学センサ５００によって測定する。光学センサ５００の検出結果（出力値）は、記録媒体に照射したＬＥＤ光の反射率によって決定される。すなわち、記録媒体表面を占めるインクの面積比率（エリアファクタ）が大きくなってパターンの濃度が高くなる場合は出力値が下がり、逆にパターンの濃度が低い場合は出力値が上がる。例えば、パターン記録時に搬送方向に着弾ずれ無くドットが配置される場合、パターンのずらし量に対する光学反射強度の関係は図８に示すようになる。本来記録されるべきパターンの位置からずれが生じていない場合には、図７（B）の検出パターン（ｄ）で基準パターン１１１とずらしパターン１１２のドットが最も良く重なり、インクの占める面積が最小となる。よって、ずらし量が最も小さくなるパターン（ｄ）を検出したときの光学センサ５００の出力値が最も大きくなる。一方、パターン（ａ）や（ｇ）のように基準パターン１１１とずらしパターン１１２のドットが重ならない場合には、ドットが重なるパターンに比べてインクの占める面積は大きくなる。このため、これらのパターン（ａ）〜（ｄ）を検出した際の光学センサ５００の出力強度は低下する。
【００３９】
パターン記録時にインク滴の着弾位置が搬送方向にずれた場合、その着弾ずれ量に応じてドットの重なり状態が変わるので、光学センサ５００の出力値が最大となるずらし量のパターンも変化する。基準パターン１１１に対してずらしパターン１１２の記録位置が搬送方向にずれると、パターン（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）側に光学センサ５００の出力値の最大点がシフトする。また、インク滴の着弾位置が搬送方向とは逆側にずれると、光学センサ５００の出力値の最大点がパターン（ａ）、（ｂ）、（ｃ）側にシフトする。この時のシフト量は着弾ずれ量に一致し、この着弾ずれ量は予め決められた検出パターンのずらし量によって決定される。
【００４０】
以上のことから、検出パターン群の中で最も出力が大きくなる検出パターンのずらし量を検出し、そのずらし量から基準パターン１１１に対するずらしパターン１１２の記録位置のずれ量を導出することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では図７に示すような構成の検出パターン群を用いているが、検出パターン群の構成は必ずしも図７に示す構成に限定されない。要は、基準パターン１１１とずらしパターン１１２の相対的な記録位置ずれ量の変化に対して光学センサ５００の検出結果が変わり、基準パターンとずらしパターンの２つのパターンの記録位置が一致する状態を検出できるような構成のパターン群であれば良い。
【００４２】
以下に、記録媒体の搬送誤差量を検出するための検出パターンの記録方法について説明する。
【００４３】
図９は搬送誤差量を検出するための検出パターン１１０の記録動作を説明するための図であり、図１０はその記録動作手順を示すフローチャートである。ここで検出する搬送誤差は、マルチパス記録における実際の搬送方法で記録媒体を搬送したときの誤差である必要がある。一般に、記録媒体の搬送では、搬送開始や停止時に、ローラなどの搬送機構部（搬送手段）と記録媒体との間ですべりが発生するため、搬送回数や１回あたりの搬送距離によって搬送誤差は変化する。そのため、基準パターンを記録した後、マルチパス記録時（図９の例では４パス記録）の搬送方法で記録媒体を搬送し、ずらしパターンを重ねるようにする。
【００４４】
まず、図９（Ａ）に示すように、吐出口列の搬送方向上流部を使用して基準パターン１１１を記録する（ステップＳ１１０１）。この記録で使用するノズルの吐出口は最上流部に位置するものでなくても良い。また、この例ではブラックインクの吐出口列３０１Ｋを使用してパターンを記録している。本実施形態のように、ドットの重なりによる反射率の変動を検出する方法を用いる場合、濃度の高いインクを使用した方が反射率の変動量を大きく取れるため好ましい。
【００４５】
続いて、図９（Ｂ）に示すように記録媒体をマルチパス記録時と同じ様に搬送する（ステップＳ１１０２）。この例では４パス記録とし、吐出口列の長さの１／４ずつ記録媒体を搬送する。ただし、この搬送を繰り返すことにより基準パターンが記録可能な領域から外れてしまうと、ずらしパターンを重ねて記録することができなくなる。よって、パス数よりも少ない回数（図９（Ｂ）では最大３回まで）だけ搬送動作を繰り返す（ステップＳ１１０３）。
【００４６】
最後に、図９（Ｃ）のようにずらしパターン１１２を基準パターン１１１に重ねて記録する（ステップＳ１１０４）。この時使用するノズルは、搬送誤差が無いと仮定した時にずらし量が０となる検出パターン（図７（B）の検出パターン（ｄ））の記録位置が基準パターンに一致するように設定する。この搬送誤差検出パターンの記録方法では、基準パターンとずらしパターンを記録する間の搬送誤差は搬送回数によって変わることに注意が必要である。図９の場合は基準パターンとずらしパターンを記録する間に３回分の搬送誤差の和が、着弾ずれ量として検出される。
【００４７】
また、搬送誤差検出パターン（第２の検出パターン）を記録する際も、ドットの着弾位置はある程度気流の影響を受けるため、純粋に搬送誤差のみを検出することは難しい。そこで、可能な限り気流の影響を受けにくくする記録方法、例えば、低速で走査する、ノズルと記録媒体の距離を狭める、同一の走査方向で記録するなど、の記録方法で搬送誤差検出パターンを記録する。
【００４８】
最後に、記録したパターンの光学反射強度を光学センサで読み取る（ステップＳ１１０５）。そしてパターンのずらし量に対する光学センサの出力分布に基づいて搬送方向の着弾ずれ量を算出し、パターン記録時の搬送回数で割ることで１回の搬送あたりの平均搬送誤差量を決定する。決定した搬送誤差量は記録装置のＲＡＭ４３２などの記憶領域に保存しておく（ステップＳ１１０６）。
【００４９】
次に、気流の影響によるインク滴の搬送方向における着弾ずれ量を検出する着弾ずれ検出パターン（第１の検出パターン）１２０Ｋの記録動作および記録手順を図１１、図１２を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像への影響度の高い吐出口列の着弾ずれを低減し、バンドスジなどの画像弊害を低減するため、濃度の高いブラックインクを記録する吐出口列３０１Kを用いて検出パターン１３０の記録を行う。気流による搬送方向の着弾ずれで生じるバンドスジの発生を、搬送量を制御することによって補正するには、バンドスジに影響する吐出口列の両端部で着弾ずれを検出しなければならない。よって、できる限り吐出口列端部のノズルのみを使用してパターンを形成するようにする。しかしながら、前述の搬送誤差検出パターンでは、マルチパス記録時と同じ搬送方法を実施することによって搬送誤差の補正値を求めているため、パス数によっては吐出口列の両端部の記録位置が重なるように搬送する際に、前述の補正値を適用できない可能性がある。そこで、搬送誤差検出パターンを記録する場合と同様に、気流による着弾ずれの影響が少ない記録方法を用いて、両端部の記録位置が重なるように搬送されるときの搬送誤差を相殺させる検出パターン１３０を記録しておく（ステップＳ１１１１）。つまり図１１の（Ａ）、（Ｂ）に示すように搬送誤差相殺用の基準パターンを記録した後、搬送を行わずに吐出口列の最上流部の吐出口を使用して通常の画像を記録する際の記録条件で記録媒体上に基準パターン１２０Kをそれぞれ記録する（ステップＳ１１１２）。なお、記録条件としては、例えば、走査速度、吐出口と記録媒体との間の距離、および走査方向などがある。
【００５０】
続いて、図１１（Ｃ）に示すように、基準パターン１３１の下流側端部と吐出口列の下流側端部とが重なる位置まで記録媒体を搬送し（ステップＳ１１１３）、搬送誤差相殺パターンのずらしパターン１３２を重ねて記録する（ステップＳ１１１４）。この時の搬送方法は前述の搬送誤差検出パターンの場合とは異なり、搬送誤差を検出してキャンセルさせてしまうので、特に制限は無い。また、それぞれのずらしパターンを記録する際の走査速度などの記録条件は、基準パターンを記録する場合と同様である。
【００５１】
この後、図１１（Ｄ）に示すように、吐出口列の下流端部のノズルを使用して着弾ずれ検出パターン１２０Ｋのずらしパターン１２２Ｋを重ねて記録する（ステップＳ１１１５）。ここで、検出パターンに基づいて検出される吐出口列の搬送方向における着弾ずれ量は、吐出口列の長さあたりの誤差となっている。従って、各バンド間の搬送に対して均等に補正を行うには、算出される着弾ずれ量をパス数で割った値を１回あたりの搬送に対して補正する必要がある。
【００５２】
検出パターンの記録が終了した後、その検出パターンを光学センサ５００で読み取る（ステップＳ１１１６）。そして、記録した２つの検出パターンから搬送誤差量と、その搬送誤差を含んだ吐出口列両端部の気流による着弾ずれ量と、が検出される。吐出口列の気流による着弾ずれ量から搬送誤差分を除外した値を算出し、ＲＡＭ４３２などの記憶領域に保存しておく（ステップＳ１１１７）。
【００５３】
最後に、記録媒体の搬送誤差量と各吐出口列の搬送方向における着弾ずれ量の２つの値に基づいて、記録媒体の搬送に対する補正量を決定する。補正値の計算式は以下のようになる。
Ｌ＝Ｌｆ／ｎ＋Ｌｒ（K）−Ｌｅ ・・・ 式１
【００５４】
まず、式１の第１項で搬送誤差分の補正値を計算する。前述のように、搬送誤差検出パターンは搬送した回数分だけ誤差値が累積されていくので、検出された搬送誤差量Ｌｆをパターン記録時の搬送回数ｎで割り、１回の搬送あたりの補正値を算出する。
【００５５】
次に、式１の第２項で吐出口列の着弾ずれ量に対する補正値を計算する。検出した気流による着弾ずれ量にはパターン記録時の搬送誤差量が含まれているので、搬送誤差相殺パターンで検出した搬送誤差Ｌｅを除外する。
【００５６】
このようにして決定された搬送量の補正値は、画像を形成する際の各記録走査間の搬送動作に加算される。この搬送動作量の補正制御を行いつつ画像を形成する際のフローチャートを図１３に示す。一般的なマルチパス記録方法では、均等な距離ずつ記録媒体を搬送するため、上記の補正を行うには１つの条件に対して１つの補正値があればよい。よって前述の方法により、検出された搬送誤差や気流による着弾ずれ量をＲＡＭ４３２などの記憶領域から読み出し、読み出した着弾ずれ量に基づき１回の走査あたりの搬送補正量を算出する（ステップＳ１２０１、Ｓ１２０２）。そして、記録走査と補正された搬送量による搬送動作とを繰り返すことで、画像が形成される（ステップＳ１２０３〜Ｓ１２０５）。ただし、記録ヘッドの往走査と復走査の双方において記録動作を行う、いわゆる双方向記録のように、記録動作を行う際の走査方向が切り替わる場合には、後述の実施形態のように個別に補正値を設定する方が良い。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の搬送量補正方法では、搬送誤差と、気流によるインク滴の着弾ずれとを個別に検出し、それらを基に算出された搬送量補正値Lを１回あたりの搬送量に加算する。その結果、バンド境界部のドットの着弾位置ずれは抑制され、バンドスジによる画質劣化は低減される。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、記録媒体の搬送誤差を検出するパターンを記録した結果から搬送誤差量を算出し、複数の吐出口列に対して搬送方向の着弾ずれ量を検知するためのパターンを記録し、それらの記録結果から気流による着弾ずれ量を算出する。そして、算出した搬送誤差量と着弾ずれ量とに基づき記録媒体の搬送補正量を決定する。これにより、複数の吐出口列を用いて画像を記録する場合に、搬送誤差や気流による着弾ずれで生じるバンドスジなどの画質劣化を抑制する。
【００５９】
なお、前述の第１の実施形態では、１つの吐出口列に対して、搬送誤差と気流による着弾ずれを搬送動作によって補正する例を示した。搬送誤差の検出方法は、ノズル列が単一、複数に拘わらず同様の方法を用いることが可能であるので、本実施形態における搬送誤差の検出方法についての説明は省略する。よって、複数の吐出口列により記録されたパターンに基づき、気流による着弾ずれを補正する方法について、以下に説明する。
【００６０】
図１４は複数の吐出口列に対して搬送方向着弾ずれ量を検出する検出パターンの記録動作を示す模式図である。まず始めに、着弾ずれの影響の少ない記録方法を用いて搬送誤差相殺用の基準パターン１３１を、図１４（Ａ）に示すように記録する。続いて、図１４（Ｂ）に示すように、搬送を行わずに各吐出口列（３０１C、３０１M、３０１Y、３０１K）の最上流部の吐出口を使用して搬送方向における着弾ずれ検出用の基準パターン（１２１Ｋ〜１２１Ｙ）をそれぞれ記録する。
【００６１】
次に、図１４（Ｃ）に示すように、基準パターンの下流側端部と吐出口列の下流側端部とが重なる位置まで記録媒体を搬送し、搬送誤差相殺用の基準パターン１３１に対し、ずらしパターン１３２を重ねて記録する。最後に、図１４（Ｄ）に示すように、各吐出口列によって記録した基準パターン（１２１Ｋ〜１２１Ｙ）に対し、吐出口列の下流端部のノズルを使用して搬送方向着弾ずれ検出パターンのずらしパターン(１２２Ｋ〜１２２Ｙ)を重ねて記録する。
【００６２】
検出パターンの記録が終了した後、搬送誤差相殺パターンと各吐出口列から吐出されたインク滴の搬送方向における着弾ずれ検出パターンについて光学センサの出力値を得る。各吐出口列の着弾ずれパターンに基づいて検出された、気流による着弾ずれ量は、搬送誤差を含むため、検出した搬送誤差を除外して着弾ずれ量を算出し、記憶領域に保存しておく。
【００６３】
複数の吐出口列の気流による着弾ずれに対してバンドスジが低減するように搬送量を補正する場合、インク色によってバンドスジ発生の寄与率が異なるので、インク色ごとに重み付けをして補正する。インク色ごとに重み付けを行う場合の補正値は下記の式２のように設定する。
Ｌ＝Ｌf/ｎ＋Σ｛（Ｌr(col)−Ｌe）×Ｃ(col)｝/｛ｍ×ΣＣ(col)｝・・・式２
（col：Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）
【００６４】
前述の第１の実施形態と同じく、式１の第１項は１回の搬送あたりの誤差補正値で、式１の第２項は各吐出口列の気流による着弾ずれ量に対する補正値を示している。本実施形態では、インク色ごとに重み付けを行うため、各吐出口列の気流による着弾ずれ量Ｌｒに重み付け係数Ｃを掛けて加重平均値を出す。その値をマルチパス記録時のパス数ｍで割り、１回の搬送あたりの補正値とする。重み付け方法の例を挙げると、明度の低いブラックインクの係数を高く、明度の高いイエローインクの係数を低くする。これによれば、着弾ずれが発生した際に明度変動が大きくバンドスジが見えやすくなるブラックインクで記録される画像について効果的にバンドスジを低減することができる。一方、イエローインクは着弾ずれがあっても明度変動が小さくバンドスジが見えにくいため、ある程度の着弾ずれを許容しても画質が劣化しにくい。このように、インク色によって着弾ずれの寄与率を変えることで、どのようなインク色で記録される画像であってもバンドスジの発生しにくい搬送量に設定することができる。
このようにして決定された搬送量の補正値は、上記第１の実施形態と同様に、図１３に示すフローチャートの手順に従って記録媒体の搬送量に反映される。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の搬送量補正方法では、吐出口列ごとに気流による着弾ずれを検出し、それらをインク色により重み付けして算出された搬送量補正値Lを１回あたりの搬送量に加算することで搬送量を変更する。その結果、特にバンドスジなどの画質弊害が発生しやすいインク色を重視して搬送量を補正することができ、画質劣化を低減することが可能となる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態を説明する。
第３の実施形態として、異なる記録条件に対して搬送方向の着弾ずれ量を補正する場合の調整パターンの記録方法について説明する。通常、搬送誤差は記録媒体の種類や１回の搬送動作によって搬送する距離、マルチパス記録時の搬送回数などによって決まる（ここでは、これらをまとめて搬送条件と言う）。一方、気流による搬送方向の着弾ずれは記録ヘッド下部の気流速度や向きに依存するため、記録ヘッドの走査速度、走査方向、ノズルと記録媒体間距離によって変動する（ここでは、これらをまとめて記録条件を言う）。そのため、同一の搬送条件であっても、記録条件が変わればバンドスジに対する最適な搬送量も変わる。そこで本実施形態では、異なる記録条件それぞれに対して着弾ずれ量を検出し、画像記録動作時の条件に合わせて搬送量を補正する。これにより、記録条件が変わってもバンドスジを低減することが可能となる。
【００６７】
以下に本実施形態でのパターン記録方法と、記録条件によって異なる着弾ずれ量に基づいた搬送誤差の補正方法について説明する。なお、搬送誤差及び着弾ずれを検出するパターンは前述の第１、第２の実施形態で説明した方法と同様であるため、説明は省略する。
【００６８】
図１５は本実施形態の搬送量調整動作の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS１３０１〜S１３０３では、装置に取り付けられている記録媒体について搬送誤差の補正値を決定する。搬送誤差の補正値の設定は図１７に示すように記録媒体の種類と搬送条件の組み合わせで行う。図１７に示す表は、記録媒体の種類とパス数に対応する搬送補正量を表し、斜線の欄はその組み合わせの設定が無いことを意味している。
【００６９】
図１７に示すように、記録媒体の種類によって設定されているパス数などの記録方法が異なるため、始めにステップS１３０１で補正する記録媒体の種類に応じて補正値を算出する搬送条件を設定する。例えば、普通紙であれば２パス記録または４パス記録で画像を記録する場合があるので、それら２つの記録条件で搬送補正量を決定すれば良い。個々の補正値は、既に第１の実施形態で説明した方法により、ステップＳ１３０２で搬送誤差の補正量を得る。これをステップS１３０３の判定処理によって繰り返し実行し、どの搬送条件でも精度良く補正できるように搬送補正値を取得しておく。
【００７０】
搬送補正値を決定した後、ステップS１３０４〜S１３０６により、記録条件ごとに気流による着弾ずれ分の補正値を決定していく。図１８に示すように、気流による着弾ずれ量は記録ヘッドの走査速度、走査方向、吐出口と記録媒体との間の距離などの記録条件ごとに取得する。この後、ステップＳ１３０５では、着弾ずれ量を検出および補正値の算出を行い、これをステップＳ１３０６によって必要な条件だけ繰り返し実行する。
【００７１】
なお、図１７、図１８に示した表の補正値は、想定される搬送誤差量や気流による着弾ずれ量の値に基づいて予め算出、保持しておいても良い。ただし、インクの吐出速度や吐出量、搬送機構部と記録媒体のすべりなどは個体差や経時変化により変わる場合があるため、必要な時にユーザの指示により記録装置が補正値を取得する構成を持つことが望ましい。
【００７２】
図１６は画像を記録する際に行う搬送量の補正動作の手順を示すフローチャートである。まず、ステップS１４０１で搬送条件を取得し、ステップS１４０２で該当する搬送誤差量を保存領域から読み出す。次に、ステップS１４０３で記録条件を取得し、ステップS１４０４で該当する着弾ずれ量を保存領域から読み出す。但し、記録ヘッドを往復走査させて画像を記録する場合、往路と復路で着弾ずれ量が異なるので、それぞれの走査方向について補正量を算出する必要がある。以上で読み出した値を基に、ステップS１４０５で搬送補正量を算出する。算出された補正量はステップS１４０６で記録方向ごとに選択され、ステップS１４０７、S１４０８で搬送量に加算し、ステップＳ１４０９で画像を記録する。上記動作をステップS１４１０で画像の記録が終了したと判断されるまで繰り返し実行する。
【００７３】
以上のようにこの第３の実施形態によれば、搬送条件や記録条件が異なる場合についても、最適な搬送補正量を設定することが可能となり、バンドスジなどの画質劣化の少ない画像を記録することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１１０ 搬送誤差検出パターン
１１１ 基準パターン
１１２ ずらしパターン
１２０Ｋ 着弾ずれ検出パターン
１２１Ｋ〜１２１Ｙ 着弾ずれ検出用の基準パターン
１２２Ｋ ずらしパターン
１３０ 検出パターン
１３１ 基準パターン
１３２ ずらしパターン
２０１ ヘッドホルダ
２０２ キャリッジ
２０３ 搬送ローラ
３０１ 記録ヘッド
３０２ 吐出口列
３１０ 吐出ノズル
４２０ ＣＰＵ
５００ 光学センサ
S 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送動作を間欠的に行う搬送手段と、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列を備えた記録ヘッドを前記搬送方向と交差する方向に沿って走査させつつ前記吐出口から前記記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行う記録走査手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
前記搬送手段の各搬送動作における搬送誤差に起因して前記吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第１のずれ量を検出する第１の検出手段と、
前記記録ヘッドの走査による気流に起因して前記インク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第２のずれ量を検出する第２の検出手段と、
前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて前記搬送手段を制御することにより前記搬送方向におけるインク滴の着弾位置のずれを補正する補正手段と、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】
前記補正手段は、前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて、前記搬送手段による記録媒体の搬送量に加える補正値を決定する決定手段と、前記補正値に基づいて前記搬送手段による前記記録媒体の搬送量を制御する制御手段と、を備え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】
前記第１の検出手段は、実際の画像記録動作時よりも気流の発生を抑えた状態で、実際の画像記録動作時の搬送動作を行いつつ前記第１のずれ量を検出するための第１の検出パターンを形成すると共に、前記第１の検出パターンの検出結果に基づいて前記第１のずれ量を検出し、
前記第２の検出手段は、実際の画像記録動作時よりも搬送誤差の発生を抑え、かつ前記記録ヘッドを実際の画像記録動作時と同様に走査させて前記第２のずれ量を検出するための第２の検出パターンを形成すると共に、前記第２の検出パターンの検出結果に基づいて第２のずれ量を検出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２の検出手段は、搬送方向上流側の端部と搬送方向下流側の端部とを用いて前記第２の検出パターンを記録することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記第１のずれ量と前記第２のずれ量との和に基づいて、前記補正値を決定することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列の複数を備え、
前記第１の検出手段および前記第２の検出手段は、前記複数の吐出口列における２つ以上の吐出口列について前記第１のずれ量および前記第２のずれ量をそれぞれ検出すると共に、
前記決定手段は、前記各吐出口列によって記録されるインク色ごとに定められた重み付け係数を用いて前記複数の吐出口列それぞれについて検出された前記第２のずれ量の加重平均値を求め、前記第１のずれ量と前記加重平均値とに基づいて前記補正値を決定することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録媒体の搬送量に加える補正値は、画像を記録する記録条件に応じて決定されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録条件は、記録ヘッドの走査速度、ノズルと記録媒体間距離、走査方向、の少なくとも一つであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記第１の検出パターンおよび前記第２の検出パターンの検出結果は、当該各検出パターンの光学反射強度であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
記録媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送動作を間欠的に行うと共に、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列を備えた記録ヘッドを前記搬送方向と交差する方向に沿って走査させつつ前記吐出口から前記記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、
各搬送動作における搬送誤差に起因して前記吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第１のずれ量を検出する第１の検出工程と、
前記記録ヘッドの走査による気流に起因して前記インク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第２のずれ量を検出する第２の検出工程と、
前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて前記搬送方向におけるインク滴の着弾位置のずれを補正する補正工程と、を備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１】
記録媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送動作を間欠的に行う搬送手段と、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列を備えた記録ヘッドを前記搬送方向と交差する方向に沿って走査させつつ前記吐出口から前記記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行う記録走査手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
前記搬送手段の各搬送動作における搬送誤差に起因して前記吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第１のずれ量を検出する第１の検出手段と、
前記記録ヘッドの走査による気流に起因して前記インク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第２のずれ量を検出する第２の検出手段と、
前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて前記搬送手段を制御することにより前記搬送方向におけるインク滴の着弾位置のずれを補正する補正手段と、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】
前記補正手段は、前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて、前記搬送手段による記録媒体の搬送量に加える補正値を決定する決定手段と、前記補正値に基づいて前記搬送手段による前記記録媒体の搬送量を制御する制御手段と、を備え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】
前記第１の検出手段は、実際の画像記録動作時よりも気流の発生を抑えた状態で、実際の画像記録動作時の搬送動作を行いつつ前記第１のずれ量を検出するための第１の検出パターンを形成すると共に、前記第１の検出パターンの検出結果に基づいて前記第１のずれ量を検出し、
前記第２の検出手段は、実際の画像記録動作時よりも搬送誤差の発生を抑え、かつ前記記録ヘッドを実際の画像記録動作時と同様に走査させて前記第２のずれ量を検出するための第２の検出パターンを形成すると共に、前記第２の検出パターンの検出結果に基づいて第２のずれ量を検出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２の検出手段は、搬送方向上流側の端部と搬送方向下流側の端部とを用いて前記第２の検出パターンを記録することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記第１のずれ量と前記第２のずれ量との和に基づいて、前記補正値を決定することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列の複数を備え、
前記第１の検出手段および前記第２の検出手段は、前記複数の吐出口列における２つ以上の吐出口列について前記第１のずれ量および前記第２のずれ量をそれぞれ検出すると共に、
前記決定手段は、前記各吐出口列によって記録されるインク色ごとに定められた重み付け係数を用いて前記複数の吐出口列それぞれについて検出された前記第２のずれ量の加重平均値を求め、前記第１のずれ量と前記加重平均値とに基づいて前記補正値を決定することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録媒体の搬送量に加える補正値は、画像を記録する記録条件に応じて決定されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録条件は、記録ヘッドの走査速度、ノズルと記録媒体間距離、走査方向、の少なくとも一つであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記第１の検出パターンおよび前記第２の検出パターンの検出結果は、当該各検出パターンの光学反射強度であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
記録媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送動作を間欠的に行うと共に、複数のインクの吐出口を前記搬送方向に沿って配列してなる吐出口列を備えた記録ヘッドを前記搬送方向と交差する方向に沿って走査させつつ前記吐出口から前記記録媒体にインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、
各搬送動作における搬送誤差に起因して前記吐出口から吐出されるインク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第１のずれ量を検出する第１の検出工程と、
前記記録ヘッドの走査による気流に起因して前記インク滴の着弾位置の前記搬送方向におけるずれ量である第２のずれ量を検出する第２の検出工程と、
前記第１のずれ量と前記第２のずれ量とに基づいて前記搬送方向におけるインク滴の着弾位置のずれを補正する補正工程と、を備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０７３２０（Ｐ２０１３−１０７３２０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４８９８（Ｐ２０１１−２５４８９８）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【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６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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