インクジェット記録装置および記録位置調整方法
【課題】サテライトが吐出されるような場合であっても、その存在に影響を受けることなく主滴の記録位置ずれを判断し、記録位置の補正を正常に行うことが可能なインクジェット記録装置あるいは記録位置補正方法を提供する。
【解決手段】記録位置調整用のパターンを記録する際には、キャリッジ速度および紙間距離を通常の記録時よりも小さい値に設定し、サテライトの影響を極力抑えたパターンを記録する。実際に記録を行う場合には、上記パターンによって得られたずれ量に基づいて実際の記録時のキャリッジ速度や紙間距離に見合ったずれ量を取得し、これを補正するように記録位置を調整する。
【解決手段】記録位置調整用のパターンを記録する際には、キャリッジ速度および紙間距離を通常の記録時よりも小さい値に設定し、サテライトの影響を極力抑えたパターンを記録する。実際に記録を行う場合には、上記パターンによって得られたずれ量に基づいて実際の記録時のキャリッジ速度や紙間距離に見合ったずれ量を取得し、これを補正するように記録位置を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを滴として吐出する記録ヘッドを用い記録媒体に画像を記録するためのインクジェット記録装置および当該装置の記録位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを滴として吐出する記録素子を複数備えた記録ヘッドを用い、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置は、高速で高解像度、更に低騒音な画像出力が可能であることから、様々な分野で有用されている。特に、記録ヘッドの記録主走査と記録媒体を搬送する搬送動作とを交互に繰り返して画像を記録するシリアル型のインクジェット記録装置は、比較的小型且つ低コストに写真等のカラー画像を出力することが可能であり、近年急速に普及して来ている。このようなシリアル型のインクジェット記録装置では、より高解像度な画像をより短時間に出力するため、記録ヘッドにおける記録素子の高密度化や小液滴化、また記録ヘッドの長尺化が推し進められている。
【０００３】
ところで、シリアル型のインクジェット記録装置では、記録ヘッド製造時の誤差や、記録ヘッドを記録装置に装着する際の誤差、あるいは記録ヘッドを搭載して走査するキャリッジの速度誤差等に起因して、様々な記録位置ずれが起きることが知られている。例えば、往路走査時と復路走査時の記録位置ずれや複数のインク色間の記録位置ずれなどがその一例である。また、同じ走査で記録する同じインク色であっても、記録ヘッドが傾いている場合には、その先端部と後端部とで記録走査方向の位置にずれが生じ、このずれ量は長尺のインクジェット記録ヘッドほど顕著になる。
【０００４】
そして、上記記録位置ずれは、つなぎすじの強調、色むら、マルチパス記録時のバンド間むらなど、様々な画像弊害を招致する。このため、インクジェット記録装置では、このような記録位置ずれの方向と量を予め検出し、実際の記録動作では吐出タイミングの調整などを行って、記録媒体で記録位置がなるべくずれないように補正している。特に近年のように、高解像度化や小液滴化が推し進められている状況においては、記録位置ずれの許容範囲も益々狭くなり、より高精度な補正が要求されて来ている。
【０００５】
このような中、例えば特許文献１には、記録ヘッドにおける先端ノズルと後端ノズルの記録位置ずれを、記録解像度よりも高い精度で補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０１５２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、小液滴化が進行している昨今、個々の記録素子から吐出されるインク滴のサテライトの存在が上記記録位置ずれの補正精度を低下させてしまう場合が確認されている。サテライトとは、主滴から若干遅れて吐出される主滴よりも少量のインク滴のことを示し、記録媒体において主滴とは離れた位置に着弾する。このようなサテライトが存在する場合であっても、従来のように、記録ヘッドの吐出量すなわち主滴自体が十分に大きかった場合には、その存在や着弾位置は主滴の記録位置を判断するのに大して問題にならなかった。しかし近年のように、主滴自体の量が小さくなると、実際の主滴の着弾位置（記録位置）がサテライトの大きさや着弾位置に影響を受けて、誤って判断されてしまうことがある。そして、このように誤って取得された記録位置ずれを基に記録位置の補正を行っても、記録位置を正常に補正することは出来ず、上記画像弊害を解決することも出来ない。
【０００８】
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、サテライトが吐出されるような場合であっても、その存在に影響を受けることなく主滴の記録位置ずれを判断し、記録位置の補正を正常に行うことが可能なインクジェット記録装置あるいは記録位置補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのために本発明は、吐出口からインクを吐出して記録媒体にドットを形成する記録素子が複数配列して構成される記録ヘッドを前記記録媒体に対し相対走査させることによって画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を第１の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを第１の走査速度で相対走査しながら、前記記録ヘッドによる第１の記録と第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に所定のパターンを記録する手段と、前記所定のパターンを検出することによって、前記第１の記録と前記第２の記録の記録位置ずれ量を取得する手段と、前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を前記第１の紙間距離よりも大きい第２の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを前記第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で相対走査しながら、前記記録位置ずれ量に基づいて取得される補正値に従って前記第１の記録と前記第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に画像を記録する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サテライトが吐出されるような場合であっても、その存在に影響を受けることなく、いずれの記録媒体に対しても記録位置ずれのない安定した画像を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の主要部を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの記録素子基板の主要構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】記録ヘッドを吐出口面側から観察した場合の模式図である。
【図４】本発明の実施形態に使用するインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、記録位置を調整するために用いる一般的なドットパターンを説明するための図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は、１つの記録素子における吐出の過程を説明するための構造断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、キャリッジの走査速度Ｓと紙間距離ｄが主滴とサテライトの記録媒体上での距離ｘに与える影響を説明するための図である。
【図８】異なるキャリッジ速度でパターン間の濃度差を比較するための図である。
【図９】実際の画像出力時におけるキャリッジ走査速度と紙間距離の値を記録媒体ごとに示した図である。
【図１０】本発明に適用可能な別例の記録ヘッドを吐出口面側から観察した場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置１０００の主要部を説明するための斜視図である。ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄは、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）のインクを貯留するインクタンクと、これらインクを吐出するノズル列によって構成されており、キャリッジ２に対し交換可能に搭載されている。キャリッジ２には、コネクタを介して各ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄに駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設けられている。尚、以下の説明では、ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄの全体または任意の１つを指す場合にも、単に記録ヘッド１と示す。
【００１３】
キャリッジ２は、装置本体に設置されたガイドシャフト３に案内支持されており、主走査モータ４の駆動力が、モータプーリ５、従動プーリ６及びタイミングベルト７を介して伝達されることにより、主走査方向に移動可能になっている。
【００１４】
記録ヘッド１の移動可能な領域の下方は記録媒体８の搬送領域となっており、記録媒体８は、２組の搬送ローラ対９及び１１の回転によって、主走査方向とは交差する図の副走査方向に段階的に搬送される。記録ヘッド１によって記録可能な領域にある記録媒体８の更に下方には、記録ヘッド１の吐出口面に対し記録媒体を平滑に保つように支えるプラテンが配備されている。
【００１５】
このような構成のもと、記録ヘッドによる主走査方向への記録走査と記録媒体の副走査方向への搬送動作とを交互に行うことによって、記録媒体８には段階的に画像が記録されて行く。
【００１６】
記録ヘッド１の走査領域の端部には、記録ヘッド１のメンテナンス処理を行うための回復部１４が配設されている。回復部１４には、非記録時における記録ヘッド１の吐出口面を保護するためのキャップ１５、記録ヘッド１の吐出口面を拭うためのワイパ１８、記録ヘッド１からインクを強制的に吸引するための吸引ポンプ１６等が設けられている。ワイパ１８は、不使用時はワイパ収納部１７に収納されている。
【００１７】
図４は、上記シリアル型のインクジェット記録装置１０００の制御系の概略構成を示すブロック図である。制御部２００１は、記録装置１０００全体の制御を行う機構であり、ＣＰＵ２００２、ＲＯＭ ２００３、ＲＡＭ ２００４、不揮発メモリ２００５、画像処理回路２００６等を備えている。ＣＰＵ２００２は、ＲＯＭ２００３に格納されたプログラムに従って、ＲＡＭ２００４をワークエリアとして各種処理を実行する。ＲＡＭ２００４には、このようなワークエリア以外に、外部から受信した印刷ジョブデータや画像データを格納するためのデータメモリ領域も確保されている。ＲＯＭ２００３には、後述する記録位置調整用のパターンや補正用のテーブルなども格納されている。不揮発性メモリ２００５には、記録中の記録媒体の種類や記録モード等、時々で変化する設定項目が、電力供給から独立して不揮発に記憶される。画像処理回路２００６は、受信した画像データを画素毎に処理して、記録ヘッド１００３に送信するための２値画像データを生成する。
【００１８】
メカ制御部２００９は、記録装置１０００内に配置された様々な機構を機能させるための駆動部である。メカ制御部２００９は、例えば、記録媒体８を搬送するための給搬送駆動部、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ２を主走査方向に移動させるキャリッジ駆動部などで構成されている。ヘッドドライバ２０１０は、制御部２００１から受信した記録信号に応じて、記録ヘッド１を駆動して、インクを吐出させる。
【００１９】
図３は、本発明の記録ヘッド１を吐出口面側から観察した場合の模式図である。記録ヘッド１には、同じインク色を吐出する吐出口が、副走査方向に６００ｄｐｉのピッチすなわち約４２μｍの間隔で２５６個配列して１色分の吐出口列を形成している。更に、このような吐出口列が、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４色分用意され、主走査方向に並列配置されている。このような記録ヘッド１を主走査方向に走査させながら所定の周波数で各ノズルの吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体には６００ｄｐｉのカラー画像を記録することが出来る。
【００２０】
例えば２パスのマルチパス記録を行う場合、ある走査で搬送方向上流側の１２８ノズルで記録した紙面上の領域に対し、別の走査で下流側の１２８ノズルで記録が行われる。従って、上流側の１２８ノズルが記録するドットの位置と下流側の１２８ノズルが記録するドットの位置が紙面上でずれないようにする必要がある。また、Ｂｋのノズル列で記録するドットの位置と、ＣＭＹのノズル列で記録するドットの位置もずれないようにする必要がある。さらに、往路走査で記録するドットの位置と復路走査で記録するドットの位置もずれないようにする必要がある。このように、インクジェット記録装置では、様々なドット位置調整が必要になる。
【００２１】
図２は本発明の記録ヘッド１の記録素子基板１０の主要構造を模式的に示す斜視図である。記録素子基板１０は、主に、記録信号に従ってインクに吐出エネルギを与えるための電気回路が形成されたヒータボード１０７と、インクを個々の吐出口まで導くためのインク路が形成されたノズル材１０３とが接着されることによって構成されている。この接着によって、２５６個のノズルが一度に構成される。ヘッドカートリッジのインクタンクから供給され共通液室２３に貯留されているインクは、毛細管現象によって複数の流路２４を通り夫々の吐出口２２へと導かれる。個々の流路２４における吐出口２２に対向する位置には、記録信号に応じて電圧パルスが印加される電気熱変換体（ヒータ）２５が備えられている。ヒータ２５に電圧パルスが印加されることにより、これに接する流路中のインクに膜沸騰が生じ、発生した泡の成長エネルギによって吐出口２２から所定量のインクが滴として吐出される。吐出口２２が複数配列する吐出口面２１は、記録媒体８と平行に対面する平面を成しており、本実施例において、複数の吐出口２２は副走査方向に約４２μｍ（６００ｄｐｉ）のピッチで配列されている。
【００２２】
図６（ａ）〜（ｇ）は、１つの記録素子における吐出の過程を説明するための構造断面図である。図６（ａ）は、非吐出時の安定した状態を示している。斜線で示したインクは、毛細管力によって共通液室２３から吐出口２２まで侵入しているが、共通液室２３にインクを供給するインクタンクにはインクを引き戻そうとする負圧力も発生する。従って、これら２つの力が釣り合う位置でインクは静止し、吐出口２２の近傍では凹状のメニスカス１０４が形成されている。
【００２３】
実際に記録信号が入力されると、図６（ｂ）を参照するに、ヒータボード１０７に形成されたヒータ２５に電圧パルスが印加され、ヒータ２５は急激に発熱する。これにより、ヒータ２５に接触するインク内で膜沸騰が起こり、気泡１０８が発生する。気泡１０８は、ヒータ２５が発熱している間膨張を続け、この膨張力によって液路２４内のインクが移動する。すなわち、吐出口２５近傍にあったインクはメニスカス１０４を破って矢印の方向へ飛び出し、共通液室２３に近いインクは、共通液室２３の方向に押し戻される。
【００２４】
図６（ｂ）のようにインクが吐出口２５から大きく飛び出ている状態で、ヒータ２５への印加を停止すると、気泡１０８は収縮し、図６（ｃ）のように、吐出口付近のインクは液路内に引き込まれる。このとき、既に吐出口２２から飛び出していたインクは、液路内に引き込まれるインクと分離し、吐出口２２から離れる方向に飛翔して行く。このとき、飛翔するインクは、主滴１０９とこれに続く小さなインク滴の集団いわゆるサテライト１１０に分離される。
【００２５】
消泡後、一度引き込まれたメニスカス１０４は、再び毛細管力によって吐出口２２方向に移動し、液路２４内にインクが再充填される（図６（ｄ））。
【００２６】
インクのメニスカスは、初期状態であった吐出口付近の位置まで来ても、慣性があるため直ぐには停止せず、吐出口より外に少し張り出す（図６（ｅ））。しかし、ある程度張り出したところで、インクの表面張力とタンク内への負圧力によって再び吐出口２２内へ引っ張られる（図６（ｆ））。そして、このままヒータ２５への印加が行わなければ、毛管力とタンクからの負圧との引き合いによって、図６（ｅ）と（ｆ）の状態が減衰しながらも繰り返され、やがて図６（ａ）のような静止状態に戻る。そして、次の記録信号が入力されると、再びヒータ２５に電圧が印加され、インク中に気泡が発生する（図６（ｇ））。
【００２７】
このように、１つのインク滴を吐出した後、インク路にインクが再充填され、メニスカスがある程度安定した後に、次のインク滴を吐出する為の発泡を行うことによって、インク滴を安定した量で吐出させることができる。
【００２８】
次に本実施形態で実行する記録位置調整方法について説明する。
【００２９】
図５（ａ）および（ｂ）は、記録位置を調整するために用いる一般的なドットパターンを説明するための図である。図５（ａ）は、第１の記録による記録位置と第２の記録による記録位置のずれを測定するための、第１の記録によるドットと第２の記録によるドットの配置を示している。ここで、第１の記録と第２の記録とは、記録位置を一致させたい２段階の記録のことを意味し、例えば、第１の記録をあるノズル列の往路走査の記録とし第２の記録を同じノズル列の復路走査の記録とすることが出来る。また、第１の記録をブラックヘッドによる記録とし第２の記録を他のカラーヘッドによる記録とすることも出来る。さらに、長尺な１つの記録ヘッドにおけるノズル列の先端部による記録を第１の記録とし、後端部による記録を第２の記録とすることも出来る。
【００３０】
図５（ａ）では、第１の記録手段の記録位置は固定したままで、第２の記録手段を主走査方向に５μｍずつ９段階にずらして記録した９個のパターンを示している。ここでは各パターンにつき３列ずつを示しているが、それぞれのパターンは所定領域内（縦２．５ｍｍ横１２ｍｍ）において同じ配列規則でドットが一様に記録されるものとする。このように用意した９個のパターンを、図５（ｂ）のように、配列して記録する。
【００３１】
ここで示した例では、第１の記録手段に対して第２の記録手段を−５μｍずらして記録したパターンで、第１の記録手段によるドットと第２の記録手段によるドットが丁度重なっている。つまり、全９パターンのうち、この−５μｍずらして記録したパターンのドットの被覆面積が最も小さく、ユーザの目視判断や濃度センサによって、濃度が最も低く検知される。このように、全９パターンの中から最も濃度の低いパターンを選出することによって、第１の記録手段に対する第２の記録手段のずれ量およびずれの方向を取得することが出来る。その後、実際に画像を記録する際は、第１の記録手段に対し第２の記録手段を−５μｍだけずらして記録するようにすれば、両者の記録位置を一致させることが出来る。
【００３２】
しかしながら、再度図６（ｃ）を参照するに、吐出の際に生成された主滴１０９とサテライト１１０は、吐出される際の速度が異なっているのが一般であり、記録媒体上では異なる位置に着弾することが多い。つまり、サテライトは図５（ａ）で示すパターンの白紙領域に付着して、各パターンの被覆面積すなわち濃度を上昇させてしまう場合がある。このような場合、図５（ａ）および（ｂ）に示したような９種類のパターンを記録しても、これらパターンの間で濃度の差は現れにくくなり、最も濃度の低いパターンを的確に選出することが困難になる。結果、第１の記録手段に対する第２の記録手段のずれ量を正確に取得することが出来なくなる。
【００３３】
ただし、主滴とサテライトが形成した２つのドットの記録媒体上での距離は、これら液滴の速度のほか、記録ヘッド（すなわちキャリッジ）の走査速度、および吐出口面と記録媒体との距離（紙間距離）によって変化する。本発明はこのような現象を利用し、主滴とサテライトが形成した２つのドットの距離がなるべく小さく抑えられるような条件で、上記ドットパターンを記録しようとするものである。
【００３４】
図７（ａ）〜（ｃ）は、キャリッジの走査速度Ｓと紙間距離ｄが主滴とサテライトの記録媒体上での距離ｘに与える影響を説明するための図である。
【００３５】
図７（ａ）を参照するに、主滴の吐出速度をＶｍ、サテライトの吐出速度をＶｓ、キャリッジの走査速度をＳ、紙間をｄとしたとき、主滴とサテライトが形成する２つのドットの記録媒体上での距離ｘは、ｘ＝（ｄ／Ｖｓ−ｄ／Ｖｍ）×Ｓで表される。
【００３６】
図７（ｂ）は、このような３者の関係を具体的な数値を用いて表に示した図である。ここでは、主滴の吐出速度を１２ｍ／ｓ、サテライトの吐出速度を８ｍ／ｓとし、キャリッジの走査速度を１２．５ｉｎｃｈ／ｓ、１７．５ｉｎｃｈ／ｓ、２５ｉｎｃｈ／ｓの３段階に、紙間距離ｄを１ｍｍ〜１．５ｍｍの６段階に振った場合の距離ｘを示している。キャリッジの走査速度Ｓや紙間距離ｄが大きくなるほど、主滴とサテライトの距離ｘも大きくなっていることがわかる。
【００３７】
図７（ｃ）は、主滴およびサテライトのドットの記録状態を、図７（ｂ）の条件の中で紙間距離を１．３ｍｍに固定した３つの場合について示した模式図である。実際のサテライトは主滴よりも小さく且つ複数のドットを形成する場合もあるが、ここでは簡単のためサテライトは１つとし、主滴もサテライトもドット径は２０μｍとしている。キャリッジ速度が１２．５ｉｎｃｈ／ｓのとき、主滴ドットとサテライトドットの距離は１７．２μｍとなり、２つのドットは互いに一部重複している。キャリッジ速度が１７．５ｉｎｃｈ／ｓのとき、主滴ドットとサテライトドットの距離は２４．５μｍとなり、２つのドットの間には４．５μｍほどの隙間が生じている。キャリッジ速度が２５．０ｉｎｃｈ／ｓになると、主滴ドットとサテライトドットの距離は３４．４μｍとなり、２つのドットは完全に分離してしまっている。
【００３８】
図８は、キャリッジ速度が２５．０ｉｎｃｈ／ｓの場合と１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合とで、９個のパターン間の濃度差を比較するための図である。図において、横軸は、第１記録手段に対する第２記録手段のずらし量（すなわち各パターン）を示し、縦軸は９個のパターン夫々の濃度とこれらの中の最低濃度との差を示している。
【００３９】
２５．０ｉｎｃｈ／ｓの場合も１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合も、−５μｍのパターンで濃度差が０になっているが、２５．０ｉｎｃｈ／ｓの場合は１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合に比べて、個々のパターン間の濃度差が小さく最小値が選出し難い。これは、サテライトと主滴が離れてしまっているので、図５（ａ）の−５μｍのように主滴同士が完全に重なったパターンであっても、被覆面積が小さくならず、他のパターンに比べて濃度が十分に低下しないことが原因である。これに比べ、キャリッジ速度が１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合には、２つのドットの分離はなく、被覆面積にも然程影響を与えない。すなわち、複数のパターンの中から最も濃度の低いパターンを選択しやすく、正確なずれ量を取得することが可能となる。
【００４０】
以上のことから、本実施形態の記録装置では、通常の記録の際のキャリッジの走査速度が比較的大きな値であっても、図５（ａ）および（ｂ）に示したパターンを記録する場合には、キャリッジの走査速度は通常より小さな１２．５ｉｎｃｈ／ｓに設定する。
【００４１】
また、既に図７（ｂ）でも説明したように、紙間距離についてもその値が大きいほど、主滴とサテライトが形成する２つのドットの距離が大きくなる。よって、本実施形態では、通常の記録の際の紙間距離が比較的大きな値であっても、図５（ａ）および（ｂ）に示したパターンを記録する場合には、紙間距離ｄを通常より短い距離１．０ｍｍに設定する。
【００４２】
図９は、実際に画像を記録する際のキャリッジ走査速度と紙間距離の値を記録媒体ごとに示した図である。このように、一般のインクジェット記録装置では様々な種類の記録媒体に記録を行うことが可能であり、その種類に応じて紙間距離やキャリッジ走査速度を異ならせている。
【００４３】
紙間距離は、記録媒体の厚みや記録時の撓み傾向などを考慮した上で、記録ヘッドの吐出口面と記録媒体とが接触しない程度の距離に定められている。すなわち、記録時に撓み等の懸念が無く高画質な画像出力が求められる写真用紙に対しては紙間距離を小さく設定する一方、ＣＤ−Ｒや封筒のような厚みのある記録媒体に対しては、紙間距離を大きく設定している。
【００４４】
また、キャリッジ走査速度は、記録物の用途やインク吸収速度またユーザが求める出力速度などに応じて定められている。例えば普通紙に対しては、高画質記録モード、標準モード、高速記録モードの３種類を用意し、それぞれキャリッジ速度を異ならせている。
【００４５】
このように、通常の画像出力では記録媒体の種類や記録モードによってキャリッジ走査速度や紙間距離を異ならせている。しかし、いずれのモードで記録する場合であっても、上述した方法で取得した記録位置ずれ量を用いて、記録位置の補正を行うことが出来る。すなわち、キャリッジ速度を１２．５ｉｎｃｈ／ｓ、紙間距離を１．０ｍｍにした状態で図５（ａ）および（ｂ）の９種類のパターンを記録し、これらパターンの中から最も濃度の低いパターンの記録位置ずれ量を利用して各モードの補正を行うことが出来る。例えば、封筒の場合であれば、キャリッジ速度１２．５ｉｎｃｈ／ｓ、紙間距離１．０ｍｍで得られたずれ量が、キャリッジ速度２５．０ｉｎｃｈ／ｓ、紙間距離２．２ｍｍの場合ではどれ程になるかを、図７（ａ）で示した式を利用して算出する。そして、得られたずれ量を補正するように制御すれば記録位置のずれを補正することが可能となる。このように、実際にパターンの検出によって得られたずれ量から、全ての記録モードに適切な補正量を求めることが出来る。この際、実際にパターンの検出によって得られたずれ量に対応する補正量が、記録モードごとに対応図けられたテーブルを予め用意し、ＲＯＭ ２００３に記憶させておいてもよい。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、記録位置調整用のパターンを記録する際には、キャリッジ速度および紙間距離を通常の記録時よりも小さい第１の走査速度と第１の紙間距離に設定し、サテライトの影響を極力抑えたパターンを記録する。そして、このパターンを検出することにより、サテライトの影響の少ない信頼性の高いずれ量を取得する。その後、実際に記録を行う場合には、上記ずれ量に基づいて実際の記録時のキャリッジ速度や紙間距離すなわち第２の走査速度と第２の紙間距離に見合った補正値を取得し、これに従って記録位置を調整する。このような構成により、いずれの記録媒体に対する記録モードであっても、記録位置ずれのない安定した画像を出力することが可能となる。
【００４７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、シリアル型のインクジェット記録装置を例に説明してきたが、本発明は、フルライン型の記録装置にも応用することが出来る。フルライン型の記録装置では、記録媒体に対して記録ヘッドが移動するのではなく、一定の速度で連続的に搬送される記録媒体に対し、装置内に固定された記録ヘッドから一定の周波数でインクを吐出する。この場合、往路走査と復路走査の記録位置ずれやノズル列先端部と後端部の記録位置ずれは発生しないが、複数の記録ヘッドを並列している場合には、各ノズル列間の記録位置ずれが発生する恐れがある。そして、記録媒体と記録ヘッドの相対走査方向すなわち記録媒体の搬送方向にずれた位置にサテライトが記録されることによって、上記実施形態と同様の問題が招致される。
【００４８】
しかし、このようなフルライン型の記録装置の場合にも、記録媒体の搬送速度を低速にし、紙間距離を小さくすれば、上記実施系態と同様の作用によって、主滴とサテライトの距離を短くし、適切なずれ量を検出することが出来る。
【００４９】
なお、上記実施形態では、記録位置ずれ量を検出するための例として、図５（ａ）に示したパターンを用いたが、本発明で使用するパターンはこれに限定されるものではない。例えば、記録位置ずれが発生しない場合に被覆面積が最も大きくなり検出濃度が最高値を示すようなパターンにしても、同様の効果を得ることは出来る。
【００５０】
また、図１０に示すように、一つの記録素子基板に吐出量の異なる複数のノズル列が構成されており、これらノズル列の間では記録位置ずれが発生しない場合には、テストパターンは小ドット用のノズルのみを用いることも出来る。大ドットと小ドットであれば、小ドットのほうが被覆面積に影響を与え易く、記録位置ずれによって変動する濃度変化が顕著になるからである。
【符号の説明】
【００５１】
１ インクジェット記録装置
１０１ 記録ヘッド
２０１ システムコントローラ
２０２ モータドライバ
２０４ モータ
２０６ ホストコンピュータ
２０７ 受信バッファ
２０８ フレームメモリ
２０９ バッファ
２１０ 記録制御部
２１１ ヘッド駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを滴として吐出する記録ヘッドを用い記録媒体に画像を記録するためのインクジェット記録装置および当該装置の記録位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを滴として吐出する記録素子を複数備えた記録ヘッドを用い、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置は、高速で高解像度、更に低騒音な画像出力が可能であることから、様々な分野で有用されている。特に、記録ヘッドの記録主走査と記録媒体を搬送する搬送動作とを交互に繰り返して画像を記録するシリアル型のインクジェット記録装置は、比較的小型且つ低コストに写真等のカラー画像を出力することが可能であり、近年急速に普及して来ている。このようなシリアル型のインクジェット記録装置では、より高解像度な画像をより短時間に出力するため、記録ヘッドにおける記録素子の高密度化や小液滴化、また記録ヘッドの長尺化が推し進められている。
【０００３】
ところで、シリアル型のインクジェット記録装置では、記録ヘッド製造時の誤差や、記録ヘッドを記録装置に装着する際の誤差、あるいは記録ヘッドを搭載して走査するキャリッジの速度誤差等に起因して、様々な記録位置ずれが起きることが知られている。例えば、往路走査時と復路走査時の記録位置ずれや複数のインク色間の記録位置ずれなどがその一例である。また、同じ走査で記録する同じインク色であっても、記録ヘッドが傾いている場合には、その先端部と後端部とで記録走査方向の位置にずれが生じ、このずれ量は長尺のインクジェット記録ヘッドほど顕著になる。
【０００４】
そして、上記記録位置ずれは、つなぎすじの強調、色むら、マルチパス記録時のバンド間むらなど、様々な画像弊害を招致する。このため、インクジェット記録装置では、このような記録位置ずれの方向と量を予め検出し、実際の記録動作では吐出タイミングの調整などを行って、記録媒体で記録位置がなるべくずれないように補正している。特に近年のように、高解像度化や小液滴化が推し進められている状況においては、記録位置ずれの許容範囲も益々狭くなり、より高精度な補正が要求されて来ている。
【０００５】
このような中、例えば特許文献１には、記録ヘッドにおける先端ノズルと後端ノズルの記録位置ずれを、記録解像度よりも高い精度で補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０１５２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、小液滴化が進行している昨今、個々の記録素子から吐出されるインク滴のサテライトの存在が上記記録位置ずれの補正精度を低下させてしまう場合が確認されている。サテライトとは、主滴から若干遅れて吐出される主滴よりも少量のインク滴のことを示し、記録媒体において主滴とは離れた位置に着弾する。このようなサテライトが存在する場合であっても、従来のように、記録ヘッドの吐出量すなわち主滴自体が十分に大きかった場合には、その存在や着弾位置は主滴の記録位置を判断するのに大して問題にならなかった。しかし近年のように、主滴自体の量が小さくなると、実際の主滴の着弾位置（記録位置）がサテライトの大きさや着弾位置に影響を受けて、誤って判断されてしまうことがある。そして、このように誤って取得された記録位置ずれを基に記録位置の補正を行っても、記録位置を正常に補正することは出来ず、上記画像弊害を解決することも出来ない。
【０００８】
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、サテライトが吐出されるような場合であっても、その存在に影響を受けることなく主滴の記録位置ずれを判断し、記録位置の補正を正常に行うことが可能なインクジェット記録装置あるいは記録位置補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのために本発明は、吐出口からインクを吐出して記録媒体にドットを形成する記録素子が複数配列して構成される記録ヘッドを前記記録媒体に対し相対走査させることによって画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を第１の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを第１の走査速度で相対走査しながら、前記記録ヘッドによる第１の記録と第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に所定のパターンを記録する手段と、前記所定のパターンを検出することによって、前記第１の記録と前記第２の記録の記録位置ずれ量を取得する手段と、前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を前記第１の紙間距離よりも大きい第２の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを前記第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で相対走査しながら、前記記録位置ずれ量に基づいて取得される補正値に従って前記第１の記録と前記第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に画像を記録する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サテライトが吐出されるような場合であっても、その存在に影響を受けることなく、いずれの記録媒体に対しても記録位置ずれのない安定した画像を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の主要部を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの記録素子基板の主要構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】記録ヘッドを吐出口面側から観察した場合の模式図である。
【図４】本発明の実施形態に使用するインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、記録位置を調整するために用いる一般的なドットパターンを説明するための図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は、１つの記録素子における吐出の過程を説明するための構造断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、キャリッジの走査速度Ｓと紙間距離ｄが主滴とサテライトの記録媒体上での距離ｘに与える影響を説明するための図である。
【図８】異なるキャリッジ速度でパターン間の濃度差を比較するための図である。
【図９】実際の画像出力時におけるキャリッジ走査速度と紙間距離の値を記録媒体ごとに示した図である。
【図１０】本発明に適用可能な別例の記録ヘッドを吐出口面側から観察した場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置１０００の主要部を説明するための斜視図である。ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄは、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）のインクを貯留するインクタンクと、これらインクを吐出するノズル列によって構成されており、キャリッジ２に対し交換可能に搭載されている。キャリッジ２には、コネクタを介して各ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄに駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設けられている。尚、以下の説明では、ヘッドカートリッジ１Ａ〜１Ｄの全体または任意の１つを指す場合にも、単に記録ヘッド１と示す。
【００１３】
キャリッジ２は、装置本体に設置されたガイドシャフト３に案内支持されており、主走査モータ４の駆動力が、モータプーリ５、従動プーリ６及びタイミングベルト７を介して伝達されることにより、主走査方向に移動可能になっている。
【００１４】
記録ヘッド１の移動可能な領域の下方は記録媒体８の搬送領域となっており、記録媒体８は、２組の搬送ローラ対９及び１１の回転によって、主走査方向とは交差する図の副走査方向に段階的に搬送される。記録ヘッド１によって記録可能な領域にある記録媒体８の更に下方には、記録ヘッド１の吐出口面に対し記録媒体を平滑に保つように支えるプラテンが配備されている。
【００１５】
このような構成のもと、記録ヘッドによる主走査方向への記録走査と記録媒体の副走査方向への搬送動作とを交互に行うことによって、記録媒体８には段階的に画像が記録されて行く。
【００１６】
記録ヘッド１の走査領域の端部には、記録ヘッド１のメンテナンス処理を行うための回復部１４が配設されている。回復部１４には、非記録時における記録ヘッド１の吐出口面を保護するためのキャップ１５、記録ヘッド１の吐出口面を拭うためのワイパ１８、記録ヘッド１からインクを強制的に吸引するための吸引ポンプ１６等が設けられている。ワイパ１８は、不使用時はワイパ収納部１７に収納されている。
【００１７】
図４は、上記シリアル型のインクジェット記録装置１０００の制御系の概略構成を示すブロック図である。制御部２００１は、記録装置１０００全体の制御を行う機構であり、ＣＰＵ２００２、ＲＯＭ ２００３、ＲＡＭ ２００４、不揮発メモリ２００５、画像処理回路２００６等を備えている。ＣＰＵ２００２は、ＲＯＭ２００３に格納されたプログラムに従って、ＲＡＭ２００４をワークエリアとして各種処理を実行する。ＲＡＭ２００４には、このようなワークエリア以外に、外部から受信した印刷ジョブデータや画像データを格納するためのデータメモリ領域も確保されている。ＲＯＭ２００３には、後述する記録位置調整用のパターンや補正用のテーブルなども格納されている。不揮発性メモリ２００５には、記録中の記録媒体の種類や記録モード等、時々で変化する設定項目が、電力供給から独立して不揮発に記憶される。画像処理回路２００６は、受信した画像データを画素毎に処理して、記録ヘッド１００３に送信するための２値画像データを生成する。
【００１８】
メカ制御部２００９は、記録装置１０００内に配置された様々な機構を機能させるための駆動部である。メカ制御部２００９は、例えば、記録媒体８を搬送するための給搬送駆動部、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ２を主走査方向に移動させるキャリッジ駆動部などで構成されている。ヘッドドライバ２０１０は、制御部２００１から受信した記録信号に応じて、記録ヘッド１を駆動して、インクを吐出させる。
【００１９】
図３は、本発明の記録ヘッド１を吐出口面側から観察した場合の模式図である。記録ヘッド１には、同じインク色を吐出する吐出口が、副走査方向に６００ｄｐｉのピッチすなわち約４２μｍの間隔で２５６個配列して１色分の吐出口列を形成している。更に、このような吐出口列が、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４色分用意され、主走査方向に並列配置されている。このような記録ヘッド１を主走査方向に走査させながら所定の周波数で各ノズルの吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体には６００ｄｐｉのカラー画像を記録することが出来る。
【００２０】
例えば２パスのマルチパス記録を行う場合、ある走査で搬送方向上流側の１２８ノズルで記録した紙面上の領域に対し、別の走査で下流側の１２８ノズルで記録が行われる。従って、上流側の１２８ノズルが記録するドットの位置と下流側の１２８ノズルが記録するドットの位置が紙面上でずれないようにする必要がある。また、Ｂｋのノズル列で記録するドットの位置と、ＣＭＹのノズル列で記録するドットの位置もずれないようにする必要がある。さらに、往路走査で記録するドットの位置と復路走査で記録するドットの位置もずれないようにする必要がある。このように、インクジェット記録装置では、様々なドット位置調整が必要になる。
【００２１】
図２は本発明の記録ヘッド１の記録素子基板１０の主要構造を模式的に示す斜視図である。記録素子基板１０は、主に、記録信号に従ってインクに吐出エネルギを与えるための電気回路が形成されたヒータボード１０７と、インクを個々の吐出口まで導くためのインク路が形成されたノズル材１０３とが接着されることによって構成されている。この接着によって、２５６個のノズルが一度に構成される。ヘッドカートリッジのインクタンクから供給され共通液室２３に貯留されているインクは、毛細管現象によって複数の流路２４を通り夫々の吐出口２２へと導かれる。個々の流路２４における吐出口２２に対向する位置には、記録信号に応じて電圧パルスが印加される電気熱変換体（ヒータ）２５が備えられている。ヒータ２５に電圧パルスが印加されることにより、これに接する流路中のインクに膜沸騰が生じ、発生した泡の成長エネルギによって吐出口２２から所定量のインクが滴として吐出される。吐出口２２が複数配列する吐出口面２１は、記録媒体８と平行に対面する平面を成しており、本実施例において、複数の吐出口２２は副走査方向に約４２μｍ（６００ｄｐｉ）のピッチで配列されている。
【００２２】
図６（ａ）〜（ｇ）は、１つの記録素子における吐出の過程を説明するための構造断面図である。図６（ａ）は、非吐出時の安定した状態を示している。斜線で示したインクは、毛細管力によって共通液室２３から吐出口２２まで侵入しているが、共通液室２３にインクを供給するインクタンクにはインクを引き戻そうとする負圧力も発生する。従って、これら２つの力が釣り合う位置でインクは静止し、吐出口２２の近傍では凹状のメニスカス１０４が形成されている。
【００２３】
実際に記録信号が入力されると、図６（ｂ）を参照するに、ヒータボード１０７に形成されたヒータ２５に電圧パルスが印加され、ヒータ２５は急激に発熱する。これにより、ヒータ２５に接触するインク内で膜沸騰が起こり、気泡１０８が発生する。気泡１０８は、ヒータ２５が発熱している間膨張を続け、この膨張力によって液路２４内のインクが移動する。すなわち、吐出口２５近傍にあったインクはメニスカス１０４を破って矢印の方向へ飛び出し、共通液室２３に近いインクは、共通液室２３の方向に押し戻される。
【００２４】
図６（ｂ）のようにインクが吐出口２５から大きく飛び出ている状態で、ヒータ２５への印加を停止すると、気泡１０８は収縮し、図６（ｃ）のように、吐出口付近のインクは液路内に引き込まれる。このとき、既に吐出口２２から飛び出していたインクは、液路内に引き込まれるインクと分離し、吐出口２２から離れる方向に飛翔して行く。このとき、飛翔するインクは、主滴１０９とこれに続く小さなインク滴の集団いわゆるサテライト１１０に分離される。
【００２５】
消泡後、一度引き込まれたメニスカス１０４は、再び毛細管力によって吐出口２２方向に移動し、液路２４内にインクが再充填される（図６（ｄ））。
【００２６】
インクのメニスカスは、初期状態であった吐出口付近の位置まで来ても、慣性があるため直ぐには停止せず、吐出口より外に少し張り出す（図６（ｅ））。しかし、ある程度張り出したところで、インクの表面張力とタンク内への負圧力によって再び吐出口２２内へ引っ張られる（図６（ｆ））。そして、このままヒータ２５への印加が行わなければ、毛管力とタンクからの負圧との引き合いによって、図６（ｅ）と（ｆ）の状態が減衰しながらも繰り返され、やがて図６（ａ）のような静止状態に戻る。そして、次の記録信号が入力されると、再びヒータ２５に電圧が印加され、インク中に気泡が発生する（図６（ｇ））。
【００２７】
このように、１つのインク滴を吐出した後、インク路にインクが再充填され、メニスカスがある程度安定した後に、次のインク滴を吐出する為の発泡を行うことによって、インク滴を安定した量で吐出させることができる。
【００２８】
次に本実施形態で実行する記録位置調整方法について説明する。
【００２９】
図５（ａ）および（ｂ）は、記録位置を調整するために用いる一般的なドットパターンを説明するための図である。図５（ａ）は、第１の記録による記録位置と第２の記録による記録位置のずれを測定するための、第１の記録によるドットと第２の記録によるドットの配置を示している。ここで、第１の記録と第２の記録とは、記録位置を一致させたい２段階の記録のことを意味し、例えば、第１の記録をあるノズル列の往路走査の記録とし第２の記録を同じノズル列の復路走査の記録とすることが出来る。また、第１の記録をブラックヘッドによる記録とし第２の記録を他のカラーヘッドによる記録とすることも出来る。さらに、長尺な１つの記録ヘッドにおけるノズル列の先端部による記録を第１の記録とし、後端部による記録を第２の記録とすることも出来る。
【００３０】
図５（ａ）では、第１の記録手段の記録位置は固定したままで、第２の記録手段を主走査方向に５μｍずつ９段階にずらして記録した９個のパターンを示している。ここでは各パターンにつき３列ずつを示しているが、それぞれのパターンは所定領域内（縦２．５ｍｍ横１２ｍｍ）において同じ配列規則でドットが一様に記録されるものとする。このように用意した９個のパターンを、図５（ｂ）のように、配列して記録する。
【００３１】
ここで示した例では、第１の記録手段に対して第２の記録手段を−５μｍずらして記録したパターンで、第１の記録手段によるドットと第２の記録手段によるドットが丁度重なっている。つまり、全９パターンのうち、この−５μｍずらして記録したパターンのドットの被覆面積が最も小さく、ユーザの目視判断や濃度センサによって、濃度が最も低く検知される。このように、全９パターンの中から最も濃度の低いパターンを選出することによって、第１の記録手段に対する第２の記録手段のずれ量およびずれの方向を取得することが出来る。その後、実際に画像を記録する際は、第１の記録手段に対し第２の記録手段を−５μｍだけずらして記録するようにすれば、両者の記録位置を一致させることが出来る。
【００３２】
しかしながら、再度図６（ｃ）を参照するに、吐出の際に生成された主滴１０９とサテライト１１０は、吐出される際の速度が異なっているのが一般であり、記録媒体上では異なる位置に着弾することが多い。つまり、サテライトは図５（ａ）で示すパターンの白紙領域に付着して、各パターンの被覆面積すなわち濃度を上昇させてしまう場合がある。このような場合、図５（ａ）および（ｂ）に示したような９種類のパターンを記録しても、これらパターンの間で濃度の差は現れにくくなり、最も濃度の低いパターンを的確に選出することが困難になる。結果、第１の記録手段に対する第２の記録手段のずれ量を正確に取得することが出来なくなる。
【００３３】
ただし、主滴とサテライトが形成した２つのドットの記録媒体上での距離は、これら液滴の速度のほか、記録ヘッド（すなわちキャリッジ）の走査速度、および吐出口面と記録媒体との距離（紙間距離）によって変化する。本発明はこのような現象を利用し、主滴とサテライトが形成した２つのドットの距離がなるべく小さく抑えられるような条件で、上記ドットパターンを記録しようとするものである。
【００３４】
図７（ａ）〜（ｃ）は、キャリッジの走査速度Ｓと紙間距離ｄが主滴とサテライトの記録媒体上での距離ｘに与える影響を説明するための図である。
【００３５】
図７（ａ）を参照するに、主滴の吐出速度をＶｍ、サテライトの吐出速度をＶｓ、キャリッジの走査速度をＳ、紙間をｄとしたとき、主滴とサテライトが形成する２つのドットの記録媒体上での距離ｘは、ｘ＝（ｄ／Ｖｓ−ｄ／Ｖｍ）×Ｓで表される。
【００３６】
図７（ｂ）は、このような３者の関係を具体的な数値を用いて表に示した図である。ここでは、主滴の吐出速度を１２ｍ／ｓ、サテライトの吐出速度を８ｍ／ｓとし、キャリッジの走査速度を１２．５ｉｎｃｈ／ｓ、１７．５ｉｎｃｈ／ｓ、２５ｉｎｃｈ／ｓの３段階に、紙間距離ｄを１ｍｍ〜１．５ｍｍの６段階に振った場合の距離ｘを示している。キャリッジの走査速度Ｓや紙間距離ｄが大きくなるほど、主滴とサテライトの距離ｘも大きくなっていることがわかる。
【００３７】
図７（ｃ）は、主滴およびサテライトのドットの記録状態を、図７（ｂ）の条件の中で紙間距離を１．３ｍｍに固定した３つの場合について示した模式図である。実際のサテライトは主滴よりも小さく且つ複数のドットを形成する場合もあるが、ここでは簡単のためサテライトは１つとし、主滴もサテライトもドット径は２０μｍとしている。キャリッジ速度が１２．５ｉｎｃｈ／ｓのとき、主滴ドットとサテライトドットの距離は１７．２μｍとなり、２つのドットは互いに一部重複している。キャリッジ速度が１７．５ｉｎｃｈ／ｓのとき、主滴ドットとサテライトドットの距離は２４．５μｍとなり、２つのドットの間には４．５μｍほどの隙間が生じている。キャリッジ速度が２５．０ｉｎｃｈ／ｓになると、主滴ドットとサテライトドットの距離は３４．４μｍとなり、２つのドットは完全に分離してしまっている。
【００３８】
図８は、キャリッジ速度が２５．０ｉｎｃｈ／ｓの場合と１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合とで、９個のパターン間の濃度差を比較するための図である。図において、横軸は、第１記録手段に対する第２記録手段のずらし量（すなわち各パターン）を示し、縦軸は９個のパターン夫々の濃度とこれらの中の最低濃度との差を示している。
【００３９】
２５．０ｉｎｃｈ／ｓの場合も１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合も、−５μｍのパターンで濃度差が０になっているが、２５．０ｉｎｃｈ／ｓの場合は１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合に比べて、個々のパターン間の濃度差が小さく最小値が選出し難い。これは、サテライトと主滴が離れてしまっているので、図５（ａ）の−５μｍのように主滴同士が完全に重なったパターンであっても、被覆面積が小さくならず、他のパターンに比べて濃度が十分に低下しないことが原因である。これに比べ、キャリッジ速度が１２．５ｉｎｃｈ／ｓの場合には、２つのドットの分離はなく、被覆面積にも然程影響を与えない。すなわち、複数のパターンの中から最も濃度の低いパターンを選択しやすく、正確なずれ量を取得することが可能となる。
【００４０】
以上のことから、本実施形態の記録装置では、通常の記録の際のキャリッジの走査速度が比較的大きな値であっても、図５（ａ）および（ｂ）に示したパターンを記録する場合には、キャリッジの走査速度は通常より小さな１２．５ｉｎｃｈ／ｓに設定する。
【００４１】
また、既に図７（ｂ）でも説明したように、紙間距離についてもその値が大きいほど、主滴とサテライトが形成する２つのドットの距離が大きくなる。よって、本実施形態では、通常の記録の際の紙間距離が比較的大きな値であっても、図５（ａ）および（ｂ）に示したパターンを記録する場合には、紙間距離ｄを通常より短い距離１．０ｍｍに設定する。
【００４２】
図９は、実際に画像を記録する際のキャリッジ走査速度と紙間距離の値を記録媒体ごとに示した図である。このように、一般のインクジェット記録装置では様々な種類の記録媒体に記録を行うことが可能であり、その種類に応じて紙間距離やキャリッジ走査速度を異ならせている。
【００４３】
紙間距離は、記録媒体の厚みや記録時の撓み傾向などを考慮した上で、記録ヘッドの吐出口面と記録媒体とが接触しない程度の距離に定められている。すなわち、記録時に撓み等の懸念が無く高画質な画像出力が求められる写真用紙に対しては紙間距離を小さく設定する一方、ＣＤ−Ｒや封筒のような厚みのある記録媒体に対しては、紙間距離を大きく設定している。
【００４４】
また、キャリッジ走査速度は、記録物の用途やインク吸収速度またユーザが求める出力速度などに応じて定められている。例えば普通紙に対しては、高画質記録モード、標準モード、高速記録モードの３種類を用意し、それぞれキャリッジ速度を異ならせている。
【００４５】
このように、通常の画像出力では記録媒体の種類や記録モードによってキャリッジ走査速度や紙間距離を異ならせている。しかし、いずれのモードで記録する場合であっても、上述した方法で取得した記録位置ずれ量を用いて、記録位置の補正を行うことが出来る。すなわち、キャリッジ速度を１２．５ｉｎｃｈ／ｓ、紙間距離を１．０ｍｍにした状態で図５（ａ）および（ｂ）の９種類のパターンを記録し、これらパターンの中から最も濃度の低いパターンの記録位置ずれ量を利用して各モードの補正を行うことが出来る。例えば、封筒の場合であれば、キャリッジ速度１２．５ｉｎｃｈ／ｓ、紙間距離１．０ｍｍで得られたずれ量が、キャリッジ速度２５．０ｉｎｃｈ／ｓ、紙間距離２．２ｍｍの場合ではどれ程になるかを、図７（ａ）で示した式を利用して算出する。そして、得られたずれ量を補正するように制御すれば記録位置のずれを補正することが可能となる。このように、実際にパターンの検出によって得られたずれ量から、全ての記録モードに適切な補正量を求めることが出来る。この際、実際にパターンの検出によって得られたずれ量に対応する補正量が、記録モードごとに対応図けられたテーブルを予め用意し、ＲＯＭ ２００３に記憶させておいてもよい。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、記録位置調整用のパターンを記録する際には、キャリッジ速度および紙間距離を通常の記録時よりも小さい第１の走査速度と第１の紙間距離に設定し、サテライトの影響を極力抑えたパターンを記録する。そして、このパターンを検出することにより、サテライトの影響の少ない信頼性の高いずれ量を取得する。その後、実際に記録を行う場合には、上記ずれ量に基づいて実際の記録時のキャリッジ速度や紙間距離すなわち第２の走査速度と第２の紙間距離に見合った補正値を取得し、これに従って記録位置を調整する。このような構成により、いずれの記録媒体に対する記録モードであっても、記録位置ずれのない安定した画像を出力することが可能となる。
【００４７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、シリアル型のインクジェット記録装置を例に説明してきたが、本発明は、フルライン型の記録装置にも応用することが出来る。フルライン型の記録装置では、記録媒体に対して記録ヘッドが移動するのではなく、一定の速度で連続的に搬送される記録媒体に対し、装置内に固定された記録ヘッドから一定の周波数でインクを吐出する。この場合、往路走査と復路走査の記録位置ずれやノズル列先端部と後端部の記録位置ずれは発生しないが、複数の記録ヘッドを並列している場合には、各ノズル列間の記録位置ずれが発生する恐れがある。そして、記録媒体と記録ヘッドの相対走査方向すなわち記録媒体の搬送方向にずれた位置にサテライトが記録されることによって、上記実施形態と同様の問題が招致される。
【００４８】
しかし、このようなフルライン型の記録装置の場合にも、記録媒体の搬送速度を低速にし、紙間距離を小さくすれば、上記実施系態と同様の作用によって、主滴とサテライトの距離を短くし、適切なずれ量を検出することが出来る。
【００４９】
なお、上記実施形態では、記録位置ずれ量を検出するための例として、図５（ａ）に示したパターンを用いたが、本発明で使用するパターンはこれに限定されるものではない。例えば、記録位置ずれが発生しない場合に被覆面積が最も大きくなり検出濃度が最高値を示すようなパターンにしても、同様の効果を得ることは出来る。
【００５０】
また、図１０に示すように、一つの記録素子基板に吐出量の異なる複数のノズル列が構成されており、これらノズル列の間では記録位置ずれが発生しない場合には、テストパターンは小ドット用のノズルのみを用いることも出来る。大ドットと小ドットであれば、小ドットのほうが被覆面積に影響を与え易く、記録位置ずれによって変動する濃度変化が顕著になるからである。
【符号の説明】
【００５１】
１ インクジェット記録装置
１０１ 記録ヘッド
２０１ システムコントローラ
２０２ モータドライバ
２０４ モータ
２０６ ホストコンピュータ
２０７ 受信バッファ
２０８ フレームメモリ
２０９ バッファ
２１０ 記録制御部
２１１ ヘッド駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口からインクを吐出して記録媒体にドットを形成する記録素子が複数配列して構成される記録ヘッドを前記記録媒体に対し相対走査させることによって画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を第１の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを第１の走査速度で相対走査しながら、前記記録ヘッドによる第１の記録と第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に所定のパターンを記録する手段と、
前記所定のパターンを検出することによって、前記第１の記録と前記第２の記録の記録位置ずれ量を取得する手段と、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を前記第１の紙間距離よりも大きい第２の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを前記第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で相対走査しながら、前記記録位置ずれ量に基づいて取得される補正値に従って前記第１の記録と前記第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に画像を記録する手段と、
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】
前記記録ヘッドが前記記録媒体に対して移動しながらインクを吐出する前記相対走査と、該相対走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する搬送動作とを交互に繰り返すことにより前記記録媒体に画像を記録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】
前記第１の記録は前記記録ヘッドの往路の相対走査の記録であり、前記第２の記録は前記記録ヘッドの復路の相対走査の記録であ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４】
前記第１の記録は前記記録ヘッドの前記搬送の方向に対して先端部に位置する前記記録素子による記録であり、前記第２の記録は前記搬送の方向に対して後端部に位置する前記記録素子による記録であ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５】
所定の周波数でインクを吐出する固定された前記記録ヘッドに対し、前記記録媒体が移動する前記相対走査により、前記記録媒体に画像を記録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６】
前記第１の記録は前記記録ヘッドの所定のインク色による記録であり、前記第２の記録は前記記録ヘッドの前記所定のインク色とは異なるインク色による記録であることを特徴とする請求項１、２または５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェット記録装置は複数の種類の記録媒体に記録を行うことが可能であり、前記第２の紙間距離および前記第２の走査速度は前記記録媒体の種類に応じて異なることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記所定のパターンは、前記第１の記録に対し前記第２の記録がドットを記録する位置を異ならせた複数のパターンの配列で構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
吐出口からインクを吐出して記録媒体にドットを形成する記録素子が複数配列して構成される記録ヘッドを前記記録媒体に対し相対走査させることによって画像を記録するインクジェット記録装置の記録位置調整方法であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を第１の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを第１の走査速度で相対走査しながら、前記記録ヘッドによる第１の記録と第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に所定のパターンを記録する工程と、
前記所定のパターンを検出することによって、前記第１の記録と前記第２の記録の記録位置ずれ量を取得する工程と、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を前記第１の紙間距離よりも大きい第２の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを前記第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で相対走査しながら、前記記録位置ずれ量に基づいて取得される補正値に従って前記第１の記録と前記第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に画像を記録する工程と、
を有することを特徴とする記録位置調整方法。
【請求項１】
吐出口からインクを吐出して記録媒体にドットを形成する記録素子が複数配列して構成される記録ヘッドを前記記録媒体に対し相対走査させることによって画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を第１の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを第１の走査速度で相対走査しながら、前記記録ヘッドによる第１の記録と第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に所定のパターンを記録する手段と、
前記所定のパターンを検出することによって、前記第１の記録と前記第２の記録の記録位置ずれ量を取得する手段と、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を前記第１の紙間距離よりも大きい第２の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを前記第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で相対走査しながら、前記記録位置ずれ量に基づいて取得される補正値に従って前記第１の記録と前記第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に画像を記録する手段と、
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】
前記記録ヘッドが前記記録媒体に対して移動しながらインクを吐出する前記相対走査と、該相対走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する搬送動作とを交互に繰り返すことにより前記記録媒体に画像を記録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】
前記第１の記録は前記記録ヘッドの往路の相対走査の記録であり、前記第２の記録は前記記録ヘッドの復路の相対走査の記録であ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４】
前記第１の記録は前記記録ヘッドの前記搬送の方向に対して先端部に位置する前記記録素子による記録であり、前記第２の記録は前記搬送の方向に対して後端部に位置する前記記録素子による記録であ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５】
所定の周波数でインクを吐出する固定された前記記録ヘッドに対し、前記記録媒体が移動する前記相対走査により、前記記録媒体に画像を記録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６】
前記第１の記録は前記記録ヘッドの所定のインク色による記録であり、前記第２の記録は前記記録ヘッドの前記所定のインク色とは異なるインク色による記録であることを特徴とする請求項１、２または５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェット記録装置は複数の種類の記録媒体に記録を行うことが可能であり、前記第２の紙間距離および前記第２の走査速度は前記記録媒体の種類に応じて異なることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記所定のパターンは、前記第１の記録に対し前記第２の記録がドットを記録する位置を異ならせた複数のパターンの配列で構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
吐出口からインクを吐出して記録媒体にドットを形成する記録素子が複数配列して構成される記録ヘッドを前記記録媒体に対し相対走査させることによって画像を記録するインクジェット記録装置の記録位置調整方法であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を第１の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを第１の走査速度で相対走査しながら、前記記録ヘッドによる第１の記録と第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に所定のパターンを記録する工程と、
前記所定のパターンを検出することによって、前記第１の記録と前記第２の記録の記録位置ずれ量を取得する工程と、
前記記録ヘッドの前記吐出口が形成される面と前記記録媒体の距離を前記第１の紙間距離よりも大きい第２の紙間距離に保ちつつ、前記記録ヘッドを前記第１の走査速度よりも大きい第２の走査速度で相対走査しながら、前記記録位置ずれ量に基づいて取得される補正値に従って前記第１の記録と前記第２の記録を行うことによって、前記記録媒体に画像を記録する工程と、
を有することを特徴とする記録位置調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１８６２４（Ｐ２０１１−２１８６２４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８６５３（Ｐ２０１０−８８６５３）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【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２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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